加油口支座沖孔落料模具的設(shè)計

PAGE17PAGE11目錄TOC\o"1-3"\u前言 1一.工藝設(shè)計 41.1．零件的工藝分析 41.2.確定沖裁的工藝方案及模具的結(jié)構(gòu)形式 5二.模具設(shè)計 72.1毛坯尺寸計算 72.2合理排樣和條件寬度 72.3主要工藝參數(shù)計算 82.3.1．各工序沖壓力的計算 82.3.2．凹模,凸模工作尺寸的計算 10三．橡皮的設(shè)計和選用 13四．確定各個主要零件的外型尺寸 154.1．凹模外型尺寸的確定: 154.2．凸模固定板和凹凸模外形尺寸的確定: 154.3．凹,凸凹模退料板外形尺寸的確定: 154.4模架．模柄和墊板的外形尺寸的確定: 154.5．計算模具的閉合高度: 164.6．確定所用沖床: 164.7．卸料螺釘．緊錐螺釘和銷釘?shù)倪x用 164.8．模具工作過程描述 174.9．模具圖樣設(shè)計 17五.模具的改進 18總結(jié) 19參考文獻 20致謝 21【中文摘要】：本次設(shè)計的課題是加油口支座沖孔落料模具的設(shè)計，此次設(shè)計主要針對沖壓工藝和沖模設(shè)計兩方面展開。首先針對模具的發(fā)展進行了一定得分析和詮釋，以及解釋此次的設(shè)計內(nèi)容；然后是工藝設(shè)計主要內(nèi)容是對零件的分析和模具的選擇方法；其次是模具的設(shè)計；然后是橡皮的設(shè)計和選用；緊接著是確定各個主要零件的尺寸；然后對模具的改進進行了分析；最后總結(jié)了此次設(shè)計過程。關(guān)鍵詞：模具、模具選擇、橡皮、工藝設(shè)計、模具改進。【Abstract】:Theproject'snameisthedesignofoilfillerbracketpiercingandblankingdie.Thisdesignismainlyabouttwoaspects,namelysheetmetalformingtechnologyandpunchdiedesign.It

analysesandinterpretsthedevelopmentofmold,aswellasexplainsthecontentsofthisproject;Themainbodyofthetechnologicaldesignisabouttheanalysisof

partsandtheselectionmethodofmold;

Becidesitconcernsthemolddesignandthedesignandselectionofrubber;moreoveritisaboutthedeterminationofeveryparts'sizesandanalysisoftheimprovementofmold;finallyitsummarizestheprocessofthisdesign.’keywords:mold,

moldselection,

rubber,

technologicaldesign,

moldimprovement前言沖壓是機械制造中先進的加工方法這一，它利用壓力機通過對模具板料的加工，使其產(chǎn)塑性變形或分離。從而獲的一定的形狀，尺寸和性能的零件。沖壓是通過模具對板材施加壓力或拉力，使板材塑性成形。有時對板料施加剪切力，而使板材分離，從而獲得一定尺寸、形狀和性能的一種零件加工方法，由于沖壓加工經(jīng)常在室溫狀態(tài)下進行，因此也稱冷沖壓；沖壓加工的材料一般為板材或帶材，故也稱為板材沖壓。沖壓加工需研究沖壓工藝和模具兩個方面的問題，根據(jù)通用的分類方法，沖壓工藝可以分成分離工序和成形工序兩大類。沖壓加工作為一個行業(yè)，在國民經(jīng)濟的機械加工工業(yè)中占有重要的地位。根據(jù)統(tǒng)計，沖壓零件在各個行業(yè)中均占有相當(dāng)大的比重，尤其在汽車、電機、儀表、軍工、家用電器等方面所占比重更大。沖壓加工的應(yīng)用范圍較大，從精細(xì)的電子元件、儀表指針到重型汽車的覆蓋件和大梁、高壓容器封頭以及航空、航天器的蒙皮、機身等均需沖壓加工。沖壓件在形狀和尺寸精度方面的互換性較好，一般情況下，可以直接滿足裝配和使用要求。此外在沖壓加工過程中由于材料經(jīng)過塑性變形，金屬內(nèi)部組織得到改善，機械強度有所提高。所以，沖壓件具有質(zhì)量輕、剛性好、精度高和外表光滑、美觀等特點。沖壓加工是一種高生產(chǎn)率的加工方法，由于沖壓加工的毛坯是板材或卷材，一般又在室溫狀態(tài)下加工，因此較易實現(xiàn)機械化和自動化，比較適宜配置機器人而實現(xiàn)無人化生產(chǎn)。沖壓加工的材料利用率較高，一般可達70%——85%。沖壓加工的能耗也較底，由于沖壓生產(chǎn)具有節(jié)材、節(jié)能和高生產(chǎn)率等特點，所以沖壓件可批量生產(chǎn)其成本比較底，經(jīng)濟效益較高。當(dāng)然，沖壓加工與其它加工方法一樣，也有其自身的局限性。例如，沖壓模具的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，模具的價格又偏高。因此，對小批量、多品種生產(chǎn)時采用昂貴的沖模，經(jīng)濟上不合算，目前為了解決這一問題，正在努力發(fā)展一些簡易沖模，如聚氫酯、橡膠沖模，低合金沖模以及采用組合沖模、鋼皮模等。同時也在進行沖壓加工中心等新型設(shè)備與工藝的研究。采用沖壓與焊接或膠接等復(fù)合工藝，可以使零件結(jié)構(gòu)更趨合理，加工更為方便，成本更易降低。這是制造復(fù)雜形狀結(jié)構(gòu)件的發(fā)展方向之一。沖壓工藝，模具以及沖壓設(shè)備等正在隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展，從總體來看，現(xiàn)代沖壓與模具的主要方向可以歸納為以下幾個方面近年來，沖壓成形工藝有很多新的發(fā)展，特別是緊密沖裁、緊密成形、精密剪切、復(fù)合材料成形、超塑性成形、軟模成形以及電磁成形等新工藝日新月異。沖壓件的成形精度日趨精確，生產(chǎn)率也有極大的提高，正在把沖壓加工提到高品質(zhì)的新的發(fā)展水平。前幾年的精密沖壓主要是指對平扳零件進行精密沖裁，而現(xiàn)在除了精密沖裁外還可兼有精密彎曲、精密拉深、壓印等，可以進行復(fù)雜零件的立體精密成形，過去的精密沖裁只能對厚度5——8mm的薄扳或中扳進行加工，現(xiàn)在可以對厚度達25mm的厚扳實現(xiàn)精密沖裁，并可對?>900Mpa的高強度合金材料進行精沖。由于引入了計算機輔助工程（CAE），沖壓成形已從原來的對應(yīng)力應(yīng)變進行有限元等分析而逐步發(fā)展到采用計算機進行工藝過程的模擬與分析，以實現(xiàn)沖壓過程的優(yōu)化設(shè)計，在沖壓毛坯設(shè)計方面也開展了計算機輔助設(shè)計（CAD）,可以對排料成拉深毛坯進行優(yōu)化設(shè)計。此外，對沖壓成形性能和成形極限的研究，沖壓件成形難度的判定以及成形預(yù)測等技術(shù)的發(fā)展，均標(biāo)志著沖壓成形已由原來經(jīng)驗、實驗分析階段開始走上由沖壓理論指導(dǎo)的科學(xué)階段，使沖壓成形走向計算機輔助工程化和智能化的發(fā)展道路。沖壓工藝在機電產(chǎn)品，汽車零件等制造中應(yīng)用都非常廣泛。其中沖模是沖壓工藝中必不可少的設(shè)備，沖壓工藝可以分成分離工序和成型工藝兩大類，而本小組所研究的課題——加油口支座沖孔落料模具設(shè)計。主要針對沖壓工藝和沖模設(shè)計這兩方面展開。其中沖孔落料模是沖壓工藝及模具設(shè)計是非常重要是應(yīng)用廣泛的一種。為了圓滿完成任務(wù)設(shè)計，我與同學(xué)幾人到江西緊固件廠實習(xí)參觀，通過這些天的努力，我了解到加油口支座的性能。工藝過程及技術(shù)條件（無毛刺、表面平整）等等。從中我們了解到此沖孔落料復(fù)合模結(jié)構(gòu)產(chǎn)實際。支座材料為Q195鋼，料較薄e=1.4，尺寸精度要求不高，但該零件為非對稱的多向彎曲件，需多次彎曲才能成形，工序安排是否合理對零件質(zhì)量難易程度有較大影響。同時不同工序需設(shè)計不同模具以滿足生產(chǎn)需求。本人設(shè)計著重介紹沖孔落料模的設(shè)計步驟，結(jié)構(gòu)特點及工作過程，同時，考慮到在生產(chǎn)實際中，可能碰到的問題，不切生產(chǎn)實際，所以對模具的工作過程及裝模、試模、修模工藝過程亦有所分析。通過查閱技術(shù)文獻，參加生產(chǎn)現(xiàn)場，我們了解了沖壓件的生產(chǎn)工藝過程及一些設(shè)備。一.工藝設(shè)計1.1．零件的工藝分析工件名稱：加油口支座材料；Q195e=1．4工件簡圖：如圖加工這樣的工件，傳統(tǒng)的工藝方法是采用二個工序來完成，即第一個工序是沖孔、落料，第二個工序在翻孔成形。采用這種工藝方法須兩套模具，生產(chǎn)率低；在第二步工序中操作者需將手伸入模具，安全性差；翻孔與外緣的同心度不易保證。采用復(fù)合模一次完成落料、沖孔、翻孔工序，這樣能大大提高生產(chǎn)效率，避免了傳統(tǒng)方法難以解決的手進入模具的問題，操作方便、安全，沖出制件質(zhì)量較好。①該零件左右基本對稱，但兩端并不對稱，即為部分對稱，且材料叫薄為1．4mm，少廢料排樣。②該零件過度光滑，無尖角或其它突出形狀，且轉(zhuǎn)角半徑滿足要求。③該零件彎曲處轉(zhuǎn)寬，設(shè)有細(xì)長的懸臂和狹長的槽。④該零件有孔，沖孔尺寸大于沖孔極限尺寸，翻邊高度較低。⑤該零件的外型尺寸無公共要求，內(nèi)型尺寸，也公差要求，只有孔距他、有精度要求，但精度要求也不變，其他尺寸都無精度要求。通過以上的工藝分析，我們可以看出該零件為普通的板料沖壓件，且尺寸精度要求不高。結(jié)論，該零件可以采用沖壓方法生產(chǎn)，其沖裁性能較好，且能進行中等批量的生產(chǎn)。1.2.確定沖裁的工藝方案及模具的結(jié)構(gòu)形式模具具體結(jié)構(gòu)形式的確定通過我向技術(shù)員了解到，如果把凸模表在下模很難保證工件在沖壓工序中不會起皺，這樣的話我把凸模表在下模部分倒裝式。又為了提高生產(chǎn)效率，并保證沖孔的位置精度和沖壓件和形狀公差，根據(jù)材料的厚度，結(jié)論：我采用有定位銷的倒裝式?jīng)_壓復(fù)合模，即沖孔落料一步到位。工序組合及方案比較選用根據(jù)該原件的尺寸和形狀工藝性能和以上上述分析。我和同組成員討論后作出以下方案組合。方案一：（1）沖孔，落料（2）沖缺同時沖余孔方案二：（1）落料（2）沖孔（3）沖缺同時沖余孔方案三：（1）沖所用孔同時落料（2）沖缺方案二：本工序較多，生產(chǎn)率更低，增加了模具的數(shù)量，且落料放在沖孔之前，本來沖頭在完成沖孔后落料時能起到定位作用，從而提高加工的精度。這樣的話它的沖壓精度更低，但它的模具更簡單，裝的更容易。方案三，從生產(chǎn)效率看它最高。它將沖所有孔和落料一起進行，還有成型和沖側(cè)也放在一起，這樣就減少了沖壓工藝，減少了模具數(shù)量，提高了生產(chǎn)效率，同時它把沖工藝孔和其它在一起，減少了孔間距的公差，提了沖孔的精度。但沖缺時沒有定位孔，僅僅靠定位銷無法保證加工精度。方案一，具有方案三的各項優(yōu)點，卻沒有方案三的欠定位問題，為最佳方案我的設(shè)計任務(wù)：方案一的第一道工序即沖孔落料復(fù)合模設(shè)計。二.模具設(shè)計2.1毛坯尺寸計算根據(jù)毛坯外形尺寸+搭邊尺寸=毛坯尺寸2.2合理排樣和條件寬度2.2.1．省料：/搭邊是廢料，從節(jié)省材料出發(fā)，搭邊值愈小愈好，但過小的搭邊，易增加刃口磨損，降低模具壽命，影響沖裁件的剪切表面質(zhì)量。2.2.2．排樣：/用工件只須內(nèi)孔翻邊，則落料件的尺寸與工件的外徑相等。2.2.3．確定搭邊值和條件寬度：由于該工件可按矩形來計算搭邊值，且該工件厚度δ=1．4mm;它的搭邊值可查表得：a=1．8mm,工件距離a1=2．0mm排樣方式和搭邊值確定之后，就可以確定條料寬度，為了保證送料順利，必須考慮條料的單向（負(fù)向）公差，計算公式：B=D+2a+△;式中B—條料寬度的基本尺寸(mm)D—工件在寬度方向的尺寸(mm)a—c側(cè)搭邊的最小值(mm)△條料寬度的單向（負(fù)向）公差(mm),可查表于是B=D+2a+△=81+2×2+(-0．6)=84．4mm排樣圖如下:由上可直接在剪板機上剪出84．4×76．6mm板料2.3主要工藝參數(shù)計算2.3.1．各工序沖壓力的計算這里我只計算我的第一道工序的各個沖壓力,至于其他工序的沖壓力另外同學(xué)會在他的設(shè)計中詳細(xì)的介紹．總沖壓力等于沖裁力與推料力之和．F2=F+Ft;F=F1+F2F1—落料時沖裁力;F2—沖孔時沖裁力1.下模座2.卸料螺釘3.導(dǎo)柱4.固定板5（17）.橡膠緩沖塊6.導(dǎo)料銷7.落料凹模8.推件塊9.固定板10.導(dǎo)套11墊板12（20）.銷釘13.上模座14.模柄15（21）.螺釘16.沖孔凸模18.凸凹模19.卸料板五.模具的改進我改進的目的的實現(xiàn)從手工操作到全自動化的轉(zhuǎn)變，主要裝置有：(1)分料機構(gòu)設(shè)計和選用；(2)送料和卸裝聯(lián)體機構(gòu)的設(shè)計選用；(3)說明：分料機構(gòu)由三個滾子組成，送料和卸裝聯(lián)體機構(gòu)主要由步進電機組成，近似地認(rèn)為上模的上下運動的周期Ｔ滿足正弦關(guān)系，并以此建立模型來設(shè)計．并由步進電機實現(xiàn)對沖裁復(fù)合模進料和卸裝的集中控制．總結(jié)古人云:”工欲善起事,必先利其器”．這是我國歷史上勞動人民在生產(chǎn)斗爭和生活中對工具使用重要性所做的結(jié)論．在現(xiàn)代化大生產(chǎn)中,工具的作用更是至關(guān)重要的．正如我設(shè)計的沖壓復(fù)合模,設(shè)計制造模具并不是我們的最終目的,模具的設(shè)計制造也只是我們的一種手段,一種工具而已．我們的最終目的是通過使用工具,能完全實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)的自動化,從而大幅度地提高生產(chǎn)效率,滿足人們的生活需要,加快國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展,所以我們要很好地學(xué)會設(shè)計和使用工具．我的設(shè)計加油口支座落料沖孔模的設(shè)計,從三月份中旬就在廠里參觀,得到了學(xué)多工程技術(shù)人員為我們悉心的講解,是我們的設(shè)計獲得了許多相關(guān)資料．回校后,我就工序進行樣件分析,零件繪圖，查表，找資料，設(shè)計原理的可行性分析，各項計算，模具的分析與演算，最后定稿。當(dāng)然，這期間也得到了同組成員的鼎立相助，特別是指導(dǎo)老師曾老師繁榮耐心指導(dǎo)。在此，特想關(guān)心及幫助過我的老師和同學(xué)表示衷心的感謝。通過這次設(shè)計增強了我分析和解決問題的能力，進一步提高了對生產(chǎn)工藝設(shè)計，工藝流程，設(shè)備性能，沖壓模設(shè)計的理論認(rèn)識，對我今后的工作大有裨益。由于實踐經(jīng)驗不足，知識水平有限，我在許多方面還有不足之處，甚至錯誤，有待進一步的改進，懇請各位老師提出寶貴意見。參考文獻1．〈〈沖壓工藝學(xué)〉〉主編李碩本北京：機械工業(yè)出版社2．《機械設(shè)計》 主編邱宣懷高等教育出版社3．〈〈沖壓手冊〉〉