畢業(yè)設(shè)計--固定墊板沖裁模具設(shè)計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘要---------------------------------------------------------------------------------------------------------------3</p><p><b>　　緒論</b></p&

2、gt;<p>　　1. 緒論----------------------------------------------------------------------------------------------------------4</p><p>　　1.1 沖壓的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用4</p><p>　　1.2 沖壓的基本工序及模具4</p>&

3、lt;p>　　1.3 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向5</p><p>　　第二章 沖裁模設(shè)計程序及步驟</p><p>　　2 .工藝性分析.8</p><p>　　2.1 零件的工藝性分析8</p><p>　　2.2 確定工藝方案.8</p><p><b>　　3. 毛坯排樣9</b&

4、gt;</p><p><b>　　4．工序排樣10</b></p><p>　　4.1 工序排樣類型10</p><p>　　4.2 沖切刃口初步設(shè)計10</p><p>　　4.3 載體設(shè)計10</p><p>　　4.4 條料定位方式10</p><p>　

5、　4.5 導(dǎo)正方式10</p><p>　　4.6 工序排樣樣圖11</p><p>　　4.7 條料尺寸及步距精度11</p><p>　　4.8 產(chǎn)品零件材料成本11</p><p>　　5. 沖裁力的計算12</p><p>　　5.1 沖裁力的計算步驟：12</p><p>

6、;　　5.2 壓力中心的確定12</p><p>　　6. 結(jié)構(gòu)概要設(shè)計14</p><p>　　6.1 基本結(jié)構(gòu)形式14</p><p>　　6.2 基本尺寸14</p><p>　　6.3 選模架14</p><p>　　6.4 選沖床15</p><p>　　6.5 選模柄1

7、5</p><p>　　7. 結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計15</p><p>　　7.1工作單元結(jié)構(gòu)15</p><p>　　7.2 卸料機(jī)構(gòu)設(shè)計15</p><p>　　7.3 定距機(jī)構(gòu)設(shè)計15</p><p>　　7.4 導(dǎo)正銷結(jié)構(gòu)15</p><p>　　7.5 送料機(jī)構(gòu)與出件方式15<

8、;/p><p>　　7.6 模具零件的固定16</p><p>　　7.7 安全裝置16</p><p>　　7.8 零件選材16</p><p>　　8. 模具零件設(shè)計16</p><p>　　8.1 工作零件設(shè)計16</p><p>　　8.2 凸模高度設(shè)計18</p>

9、<p>　　8.3 模具零件結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度校核18</p><p>　　9. 模及部分零件圖具的裝配圖18</p><p><b>　　第三章 總結(jié)</b></p><p><b>　　10.總結(jié)19</b></p><p>　　11.參考文獻(xiàn)20</p><p

10、>　　摘 要 通過對沖裁工件工藝的正確分析，設(shè)計了一副一模一腔的交叉排樣的落料模。本設(shè)計詳細(xì)地敘述了模具成型零件包括凸模、凹模及其他零件如卸料板、固定板、墊板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等的設(shè)計與加工工藝過程，重要零件的工藝參數(shù)的選擇與計算，沖裁機(jī)構(gòu)與卸料裝置以及其它結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程，并對著重對模具的設(shè)計部分作了詳細(xì)介紹。</p><p>　　關(guān)鍵詞 模具設(shè)計 落料模 級進(jìn)模</p><p&

11、gt;　　Abstact By blanking of the workpiece to the correct analysis, design a model of a cavity in a row kind of cross-blank die. Design of the detailed description of the mold components, including punch, die and other co

12、mponents such as discharge plate, plate, plate, Pillar I. sets in the design and fabrication process, important parts of the process parameters and options, Blanking agencies and discharge devices and other structural de

13、sign process, and focuses on the design of the mold gave a detail</p><p>　　Key words die design blanking Die lever enters of mold</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><

14、;b>　　1.緒論</b></p><p>　　1.1沖壓的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用</p><p>　　沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備（主要是壓力機(jī)）上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對材料進(jìn)行冷變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要

15、方法之一，隸屬于材料成型工程術(shù)。</p><p>　　沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無法實(shí)現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。</p><p>　　與機(jī)械加工及塑性加工的

16、其它方法相比，沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。主要表現(xiàn)如下。</p><p>　　(1) 沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動化。這是因?yàn)闆_壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來完成加工，普通壓力機(jī)的行程次數(shù)為每分鐘可達(dá)幾十次，高速壓力要每分鐘可達(dá)數(shù)百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個沖件。</p><p>　　（2）沖壓時由于模具保證了沖壓件的尺寸

17、與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量,而模具的壽命一般較長,所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。</p><p>　?。?）沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強(qiáng)度和剛度均較高。</p><p>　?。?）沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設(shè)備，因而是一種省料

18、，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。</p><p>　　但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時一個復(fù)雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集形產(chǎn)品。所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　沖壓在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門越來越多地采用

19、沖壓法加工產(chǎn)品零部件，如汽車、農(nóng)機(jī)、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)?shù)拇?，少則60%以上，多則90%以上。不少過去用鍛造=鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。因此可以說，如果生產(chǎn)中不采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、快速進(jìn)行產(chǎn)品更新?lián)Q代等都是難以實(shí)現(xiàn)的。</p><p>　　1.2 沖壓

20、的基本工序及模具</p><p>　　由于沖壓加工的零件種類繁多，各類零件的形狀、尺寸和精度要求又各不相同，因而生產(chǎn)中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。概括起來，可分為分離工序和成形工序兩大類；分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質(zhì)量的沖壓（俗稱沖裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。</p><p>　　

21、上述兩類工序，按基本變形方式不同又可分為沖裁、彎曲、拉深和成形四種基本工序，每種基本工序還包含有多種單一工序。</p><p>　　在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)沖壓件的生產(chǎn)批量較大、尺寸較少，而公差要求較小時，若用分散的單一工序來沖壓是不經(jīng)濟(jì)甚至難于達(dá)到要求。這時在工藝上多采用集中的方案，即把兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內(nèi)完成，稱為組合的方法不同，又可將其分為復(fù)合和級進(jìn)和復(fù)合-級進(jìn)三種組合方式。</p>

22、<p>　　復(fù)合沖壓——在壓力機(jī)的一次工作行程中，在模具的同一工位上同時完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方法式。</p><p>　　級進(jìn)沖壓——在壓力機(jī)上的一次工作行程中，按照一定的順序在同一模具的不同工位上完面兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式。</p><p>　　復(fù)合-級進(jìn)——在一副沖模上包含復(fù)合和級進(jìn)兩種方式的組合工序。</p><

23、p>　　沖模的結(jié)構(gòu)類型也很多。通常按工序性質(zhì)可分為沖裁模、彎曲模、拉深模和成形模等；按工序的組合方式可分為單工序模、復(fù)合模和級進(jìn)模等。但不論何種類型的沖模，都可看成是由上模和下模兩部分</p><p>　　組成，上模被固定在壓力機(jī)工作臺或墊板上，是沖模的固定部分。工作時，坯料在下模面上通過定位零件定位，壓力機(jī)滑塊帶動上模下壓，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需形狀與

24、尺寸的沖件。上?；厣龝r，模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來，以便進(jìn)行下一次沖壓循環(huán)。</p><p>　　1.3 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向</p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，許多新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料不斷涌現(xiàn)，因而促進(jìn)了沖壓技術(shù)的不斷革新和發(fā)展。其主要表現(xiàn)和發(fā)展方向如下。</p><p>　　(1).

25、沖壓成形理論及沖壓工藝方面</p><p>　　沖壓成形理論的研究是提高沖壓技術(shù)的基礎(chǔ)。目前，國內(nèi)外對沖壓成形理論的研究非常重視，在材料沖壓性能研究、沖壓成形過程應(yīng)力應(yīng)變分析、板料變形規(guī)律研究及坯料與模具之間的相互作用研究等方面均取得了較大的進(jìn)展。特別是隨著計算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進(jìn)一步完善，近年來國內(nèi)外已開始應(yīng)用塑性成形過程的計算機(jī)模擬技術(shù)，即利用有限元（FEM）等有值分析方法模擬金屬的塑性成形過程

26、，根據(jù)分析結(jié)果，設(shè)計人員可預(yù)測某一工藝方案成形的可行性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，并通過在計算機(jī)上選擇修改相關(guān)參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設(shè)計。這樣既節(jié)省了昂貴的試模費(fèi)用，也縮短了制模具周期。</p><p>　　研究推廣能提高生產(chǎn)率及產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本和擴(kuò)大沖壓工藝應(yīng)用范圍的各種壓新工藝，也是沖壓技術(shù)的發(fā)展方向之一。目前，國內(nèi)外相繼涌現(xiàn)出精密沖壓工藝、軟模成形工藝、高能高速成形工藝及無模多點(diǎn)成形工藝等精密、高效、經(jīng)濟(jì)

27、的沖壓新工藝。其中，精密沖裁是提高沖裁件質(zhì)量的有效方法，它擴(kuò)大了沖壓加工范圍，目前精密沖裁加工零件的厚度可達(dá)25mm，精度可達(dá)IT16~17級；用液體、橡膠、聚氨酯等作柔性凸?；虬寄５能浤３尚喂に?，能加工出用普通加工方法難以加工的材料和復(fù)雜形狀的零件，在特定生產(chǎn)條件下具有明顯的經(jīng)濟(jì)效果；采用爆炸等高能效成形方法對于加工各種尺寸在、形狀復(fù)雜、批量小、強(qiáng)度高和精度要求較高的板料零件，具有很重要的實(shí)用意義；利用金屬材料的超塑性進(jìn)行超塑成形，可

28、以用一次成形代替多道普通的沖壓成形工序，這對于加工形狀復(fù)雜和大型板料零件具有突出的優(yōu)越性；無模多點(diǎn)成形工序是用高度可調(diào)的凸模群體代替?zhèn)鹘y(tǒng)模具進(jìn)行板料曲面成形的一種先進(jìn)技術(shù)，我國已自主設(shè)計制造了具有國際領(lǐng)先水平的無模多點(diǎn)成形設(shè)備，解決了多點(diǎn)壓機(jī)成形法，從而可隨意改變變形路徑與受力狀態(tài)，提高了材料的成形極限，同時利用反復(fù)成形技術(shù)可消除材料內(nèi)殘余應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)</p><p>　　(2.)沖模是實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件.在沖

29、模的設(shè)計制造上,目前正朝著以下兩方面發(fā)展:一方面,為了適應(yīng)高速、自動、精密、安全等大批量現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，沖模正向高效率、高精度、高壽命及多工位、多功能方向發(fā)展，與此相比適應(yīng)的新型模具材料及其熱處理技術(shù)，各種高效、精密、數(shù)控自動化的模具加工機(jī)床和檢測設(shè)備以及模具CAD/CAM技術(shù)也在迅速發(fā)展；另一方面，為了適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制或小批量生產(chǎn)的需要，鋅基合金沖模、聚氨酯橡膠沖模、薄板沖模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡易沖模及其制造技術(shù)也得到了

30、迅速發(fā)展。</p><p>　　精密、高效的多工位及多功能級進(jìn)模和大型復(fù)雜的汽車覆蓋件沖模代表了現(xiàn)代沖模的技術(shù)水平。目前，50個工位以上的級進(jìn)模進(jìn)距精度可達(dá)到2微米，多功能級進(jìn)模不僅可以完成沖壓全過程，還可完成焊接、裝配等工序。我國已能自行設(shè)計制造出達(dá)到國際水平的精度達(dá)2-5微米，進(jìn)距精度2-3微米，總壽命達(dá)1億次。我國主要汽車模具企業(yè)，已能生產(chǎn)成套轎車覆蓋件模具，在設(shè)計制造方法、手段方面已基本達(dá)到了國際水平，而

31、在制造方法手段方面已基本達(dá)到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)、功能方面也接近國際水平，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面與國外相比還存在一定差距。</p><p>　　模具制造技術(shù)現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)正在不斷向傳統(tǒng)制造技術(shù)滲透、交叉、融合形成了現(xiàn)代模具制造技術(shù)。其中高速銑削加工、電火花銑削加工、慢走絲切割加工、精密磨削及拋光技術(shù)、數(shù)控測量等代表了現(xiàn)代沖模制造的技術(shù)水平。高

32、速銑削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面質(zhì)量（主軸轉(zhuǎn)速一般為15000~40000r/min）,加工精度一般可達(dá)10微米，最好的表面粗糙度Ra≤1微米），而且與傳統(tǒng)切削加工相比具有溫升低（工件只升高3攝氏度）、切削力小，因而可加工熱敏材料和剛性差的零件，合理選擇刀具和切削用量還可實(shí)現(xiàn)硬材料（60HRC）加工；電火花銑削加工（又稱電火花創(chuàng)成加工）是以高速旋轉(zhuǎn)的簡單管狀電極作三維或二維輪廓加工（像數(shù)控銑一樣），因此不再需要制造昂

33、貴的成形電極，如日本三菱公司生產(chǎn)的EDSCAN8E電火花銑削加工機(jī)床，配置有電極損耗自動補(bǔ)償系統(tǒng)、CAD/CAM集成系統(tǒng)、在線自動測量系統(tǒng)和動態(tài)仿真系統(tǒng)，體現(xiàn)了當(dāng)今電火花加工機(jī)床的技術(shù)水平；慢走絲線切割技術(shù)的發(fā)展水平已相當(dāng)高，功能也相當(dāng)完善，自動化程度已達(dá)到無人看管運(yùn)行的程度，目前切割速度已達(dá)到300m</p><p>　　(3) 沖壓設(shè)備和沖壓生產(chǎn)自動化方面</p><p>　　性能良

34、好的沖壓設(shè)備是提高沖壓生產(chǎn)技術(shù)水平的基本條件，高精度、高壽命、高效率的沖模需要高精度、高自動化的沖壓設(shè)備相匹配。為了滿足大批量高速生產(chǎn)的需要，目前沖壓設(shè)備也由單工位、單功能、低速壓力機(jī)朝著多工位、多功能、高速和數(shù)控方向發(fā)展，加工機(jī)械乃至機(jī)器人的大量使用，使沖壓生產(chǎn)效率得到大幅度提高，各式各樣的沖壓自動線和高速自動壓力機(jī)紛紛投入使用。如在數(shù)控四邊折彎機(jī)中送入板料毛坯后，在計算機(jī)程序控制下便可依次完成四邊彎曲，從而大幅度提高精度和生產(chǎn)率；在

35、高速自動壓力機(jī)上沖壓電機(jī)定轉(zhuǎn)子沖片時，一分鐘可沖幾百片，并能自動疊成定、轉(zhuǎn)子鐵芯，生產(chǎn)效率比普通壓力機(jī)提高幾十倍，材料利用率高達(dá)97%；公稱壓力為250KN的高速壓力機(jī)的滑塊行程次數(shù)已達(dá)2000次/min以上。在多功能壓力機(jī)方面，日本田公司生產(chǎn)的2000KN“沖壓中心”采用CNC控制，只需5min時間就可完成自動換模、換料和調(diào)整工藝參數(shù)等工作；美國惠特尼公司生產(chǎn)的CNC金屬板材加工中心，在相同的時間內(nèi)，加工沖壓件的數(shù)量為普通壓力機(jī)的4~

36、10倍，并能進(jìn)行沖孔、分段沖裁、彎曲和拉深等多種作業(yè)。</p><p>　　近年來，為了適應(yīng)市場的激烈競爭，對產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高，且其更新?lián)Q代的周期大為縮短。沖壓生產(chǎn)為適應(yīng)這一新的要求，開發(fā)了多種適合不同批量生產(chǎn)的工藝、設(shè)備和模具。其中，無需設(shè)計專用模具、性能先進(jìn)的轉(zhuǎn)塔數(shù)控多工位壓力機(jī)、激光切割和成形機(jī)、CNC萬能折彎機(jī)等新設(shè)備已投入使用。特別是近幾年來在國外已經(jīng)發(fā)展起來、國內(nèi)亦開始使用的沖壓柔性制造單元（F

37、MC）和沖壓柔性制造系統(tǒng)（FMS）代表了沖壓生產(chǎn)新的發(fā)展趨勢。FMS系統(tǒng)以數(shù)控沖壓設(shè)備為主體，包括板料、模具、沖壓件分類存放系統(tǒng)、自動上料與下料系統(tǒng)，生產(chǎn)過程完全由計算機(jī)控制，車間實(shí)現(xiàn)24小時無人控制生產(chǎn)。同時，根據(jù)不同使用要求，可以完成各種沖壓工序，甚至焊接、裝配等工序，更換新產(chǎn)品方便迅速，沖壓件精度也高。</p><p>　　(4)沖壓標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)方面</p><p>　　模具的

38、標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)，已得到模具行業(yè)和廣泛重視。因?yàn)闆_模屬單件小批量生產(chǎn)，沖模零件既具的一定的復(fù)雜性和精密性，又具有一定的結(jié)構(gòu)典型性。因此，只有實(shí)現(xiàn)了沖模的標(biāo)準(zhǔn)化，才能使沖模和沖模零件的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)專業(yè)化、商品化，從而降低模具的成本，提高模具的質(zhì)量和縮短制造周期。目前，國外先進(jìn)工業(yè)國家模具標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)程度已達(dá)70%~80%，模具廠只需設(shè)計制造工作零件，大部分模具零件均從標(biāo)準(zhǔn)件廠購買，使生產(chǎn)率大幅度提高。模具制造廠專業(yè)化程度越不定期越高，分工越來

39、越細(xì)，如目前有模架廠、頂桿廠、熱處理廠等，甚至某些模具廠僅專業(yè)化制造某類產(chǎn)品的沖裁?；驈澢?，這樣更有利于制造水平的提高和制造周期的縮短。我國沖模標(biāo)準(zhǔn)化與專業(yè)化生產(chǎn)近年來也有較大發(fā)展，除反映在標(biāo)準(zhǔn)件專業(yè)化生產(chǎn)廠家有較多增加外，標(biāo)準(zhǔn)件品種也有擴(kuò)展，精度亦有提高。但總體情況還滿足不了模具工業(yè)發(fā)展的要求，主要體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)化程度還不高（一般在40%以下），標(biāo)準(zhǔn)件的品種和規(guī)格較少，大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)件廠家未形成規(guī)模化生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量也還存在較多問題。另外，

40、標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)的銷售、供貨、服務(wù)等都還有待于進(jìn)一步提高。</p><p>　　設(shè)計要求:設(shè)計該零件的沖裁模</p><p>　　沖壓件圖如下圖所示:</p><p><b>　　圖1-1</b></p><p><b>　　沖壓技術(shù)要求:</b></p><p><b>

41、;　　材料: Q235；</b></p><p>　　材料厚度: 2.5 mm；</p><p>　　生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn)，月產(chǎn) 470000件；</p><p>　　精度要求：保證中心孔與外形輪廓一般相對位置精度。</p><p>　　第二章 沖裁模設(shè)計程序及步驟</p><p><b>　　2

42、.工藝性分析</b></p><p>　　2.1零件的工藝性分析</p><p>　　圖樣所示零件均未標(biāo)注公差的一般尺寸,按慣例取 IT12 級,符合一般沖壓的精度要求,模具精度取 IT9 即可。</p><p>　　圖樣零件材為 Q235 鋼板,能夠進(jìn)行一般的沖壓加工,市場上也容易得到這種材料,價格適中；</p><p>　　外

43、形落料的工藝性: 零件屬于中小零件,材料厚 t= 2.5mm,外形簡單,尺寸精度要求一般,因此可用沖裁落料工藝；</p><p>　　沖孔工藝: 沖中心孔孔徑為 20 mm,兩小孔孔徑為 10 mm,孔尺寸精度要求一般可采用沖孔工藝；</p><p>　　綜合以上幾個方面的情況可認(rèn)為圖樣所示主要沖壓工序的工藝性良好。</p><p>　　2.2 確定工藝方案<

44、/p><p>　　圖樣所示零件所需的基本工序?yàn)闆_孔,落料。</p><p>　　可擬定出如下工藝方案:</p><p>　　方案1.用簡單模分四次加工 即:落料—沖孔(中心孔)—沖孔(小孔)--沖孔(小孔)</p><p>　　方案2.用簡單模和復(fù)合模分兩次加工 即:落料---沖孔(中心孔和小孔)</p><p>　

45、　方案3.用復(fù)合模一次加工</p><p>　　方案4.用極進(jìn)模沖制</p><p>　　采用方案1,2會使工件尺寸的積累誤差加大,生產(chǎn)率低,操作不方便也不安全,但模具簡單,制造周期短,不過工序分散,模具和設(shè)備數(shù)量要求多.采用方案3零件生產(chǎn)率提高,尺寸精度較好,使用的設(shè)備較少,產(chǎn)品質(zhì)量高,但復(fù)合模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造麻煩且模具壽命較低；采用方案4生產(chǎn)率提高,尺寸精度可以保證,模具壽命長,但設(shè)計

46、制造也復(fù)雜；比較各個方案,方案4能在大批量生產(chǎn)下,能夠保證產(chǎn)品的質(zhì)量,生產(chǎn)效率也高,使用壽命長,綜合的生產(chǎn)成本方案4更經(jīng)濟(jì),現(xiàn)確定用此方案進(jìn)行生產(chǎn)。</p><p>　　根據(jù)給定的產(chǎn)量的要求,按每月22天/每天8小時計,實(shí)行單班生產(chǎn),則每分鐘的產(chǎn)量是45件,因此采用普通板人工送料,即可滿足生產(chǎn)的需要；根據(jù)市場的供應(yīng)情況原材料選1000mm2000mm2.5熱軋鋼板。</p><p><

47、;b>　　3.毛坯排樣</b></p><p>　　對時間所示零件,典型的排樣方案有兩種如下圖:</p><p><b>　　圖2-1</b></p><p>　　采用第一種方案要求條料寬度小,模具寬度小,但模具會較長,而且送進(jìn)步距長,不便實(shí)現(xiàn)快速生產(chǎn)；</p><p>　　采用第二種方案摸具寬度增加,

48、但模具長度會縮短,送進(jìn)步距小,便于提高生產(chǎn)效率；</p><p>　　兩種方案的材料的利用率相當(dāng),在同樣保證產(chǎn)品質(zhì)量的情況下,方案二的生產(chǎn)效率較高,所以考慮擬用第二種排樣方案。</p><p>　　查表(搭邊數(shù)值表)知,搭邊植為:</p><p>　　沿送進(jìn)方向搭邊為 =2.5mm</p><p>　　側(cè)向搭邊為 =2.5mm</p&g

49、t;<p>　　由此可算出步距初定為 S=42.5mm</p><p>　　條料的寬度為 B=76 mm</p><p>　　由此可以算出材料的利用率為 </p><p>　　A--------沖裁的實(shí)際面積</p><p>　　B--------條料寬度</p><p>　　S--------步距&l

50、t;/p><p>　　由利用率可知,排樣合理。</p><p><b>　　4． 工序排樣</b></p><p>　　4．1 工序排樣類型</p><p>　　根據(jù)零件的沖壓要求,所以本零件的沖壓適于落料型工序排樣。</p><p>　　4.2沖切刃口初步設(shè)計</p><p&

51、gt;　　沖孔加工的沖切刃口設(shè)計,外形落料加工的沖切刃口設(shè)計；考慮無間斷送料用沖缺口沖切刃口設(shè)計:</p><p>　　如下圖所示 </p><p><b>　　圖4-1</b></p><p><b>　　4.3載體設(shè)計</b></p><p>　　零件用落料工序排樣

52、,用邊料在載體,可以保證工序件在模具上穩(wěn)定的送進(jìn)。</p><p><b>　　4.4條料定位方式</b></p><p>　　在開始的沖孔落料時,先分別用始用擋料銷擋料定距,以后即由擋料桿擋料定距,在送料時,兩側(cè)選用彈簧側(cè)壓塊用側(cè)壓塊使條料緊貼導(dǎo)板作為導(dǎo)向的邊導(dǎo)料,擋料桿擋料定距使送料更準(zhǔn)確。</p><p><b>　　4.5導(dǎo)正

53、方式</b></p><p>　　在沖小孔時用導(dǎo)正銷導(dǎo)正保證空間的距離，落料時導(dǎo)正為了保證零件上中心孔的與外形精度,導(dǎo)正銷直徑取19.90mm。</p><p><b>　　4.6工序排樣樣圖</b></p><p>　　根據(jù)以上幾個方向的設(shè)計,經(jīng)綜合分析比較,可確定圖樣所示零件的沖壓工序排樣圖如圖所示:即零件的沖制用 三工位級進(jìn)模

54、。</p><p><b>　　第一工位：沖中心孔</b></p><p>　　第二工位: 沖小孔 (兩個小孔一個工位完成)</p><p><b>　　第三工位: 落料</b></p><p><b>　　如圖下圖所示：</b></p><p>　　沖

55、缺口 外形落料 沖小孔 沖中心孔 </p><p><b>　　圖4-2</b></p><p>　　4.7條料尺寸及步距精度</p><p>　　條料寬度定為 B=76 mm ； 步距為 S=42.5 mm；</p><p>　　步距精度: 工位數(shù)為 n=3 ； 由輪廓尺寸精度查得 =

56、0.1；</p><p>　　根據(jù)沖裁的間隙 從修正系數(shù)表中查得 K=1.00；</p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式: 取=0.04

57、

58、 </p><p>　　-------步距對稱偏差植,</p><p>　　-------沖件沿送料方向最大輪廓尺寸精度提高

59、三級后實(shí)際公差值</p><p>　　n-------工位數(shù)</p><p>　　k-------修正系數(shù)</p><p>　　4.8產(chǎn)品零件材料成本</p><p>　　由鋼板尺寸規(guī)格1000mm2000mm考慮到材料的利用率和可保持連續(xù)沖裁狀態(tài)的送料穩(wěn)定,可將板料按下圖所示裁成條料進(jìn)行沖壓,這樣每塊板裁成13條長度為1997.5mm的條料

60、.</p><p><b>　　圖4-3 </b></p><p>　　每塊鋼板可沖的零件數(shù)為 611個,正常情況下沒月使用770張鋼板.每張鋼板的重量約為 13 kg,所以每月需要 10010kg 的鋼板,設(shè)每噸鋼材2725元,則算出每個零件的材料成本為0.058元.</p><p>　　5. 沖裁力的計算</p><

61、p>　　5.1沖裁力的計算步驟：</p><p>　　按工序排樣圖所示,本零件沖壓力由多個部分組成;</p><p>　　沖裁力 P : 由四個本分組成,即 其中為沖中心孔的力；沖為兩小孔的力；為沖外形輪廓的力；為沖缺口的力; </p><p>　　推件力 : 有三個部分組成,沖中心孔和兩個小孔和沖外形輪廓還有沖缺產(chǎn)生的力;</p>&l

62、t;p>　　(1).計算沖裁力公式為: </p><p>　　P-------沖裁力</p><p>　　L-------仲裁周邊長度</p><p>　　t-------材料厚度</p><p>　　-----材料抗剪強(qiáng)度</p><p>　　k-------修正系數(shù) </p>

63、<p>　　由設(shè)計手冊查得 =304-373 Mpa ,取 =343 Mpa , 修正系數(shù)k 一般取 1.3</p><p>　　=70006.3 KN ; =70006.3 KN ; =216484.45 KN ; =33442.5 KN .</p><p>　　(2).計算推件力公式： </p><p>　　---------推件力</p&

64、gt;<p>　　-----------同時卡在凹模內(nèi)的沖裁件數(shù)</p><p>　　---------推件力系數(shù)</p><p>　　--------總沖裁力</p><p>　　由表推件力系數(shù)查出 k=0.045 ;</p><p>　　h為凹模型口直壁高度 由模具設(shè)計手冊查得 h=5 mm; </p>&

65、lt;p><b>　　t為板料厚度</b></p><p>　　推件力：=35094.56 KN</p><p>　　Pz--------總沖裁力</p><p>　　----------同時卡在凹模內(nèi)的沖裁件數(shù)</p><p>　　(3).總壓力近似為F=+425 KN</p><p>　

66、　5.2 壓力中心的確定</p><p><b>　　用解析法作法如下:</b></p><p>　　任意選取一點(diǎn)為原點(diǎn)，送料的反方向?yàn)閤軸。</p><p><b>　　如圖所示：</b></p><p><b>　　圖5-1</b></p><p>

67、;　　由壓力中心計算公式：</p><p>　　取 =10 , =73.75 , =116.25 , =158.75 ;</p><p>　　將代入上面方程，可求得：</p><p><b>　　=91.17</b></p><p><b>　　40</b></p><p>

68、;　　即可壓力中心在落料中心偏右距離為6.80的位置。</p><p><b>　　6. 結(jié)構(gòu)概要設(shè)計</b></p><p><b>　　6.1基本結(jié)構(gòu)形式</b></p><p>　　(1).正倒裝結(jié)構(gòu) 根據(jù)上述分析,本零件到?jīng)_制包含了落料,沖孔工序；而且已確定為采用級進(jìn)模沖制；因此,選正裝結(jié)構(gòu)。</p>

69、<p>　　(2).導(dǎo)向方式 根據(jù)本零件的生產(chǎn)是大批量生產(chǎn),為確保零件質(zhì)量及穩(wěn)定性,選用外導(dǎo)向模架,為保證零件的質(zhì)量及生產(chǎn)穩(wěn)定性另選用固定導(dǎo)板兼作卸料板。由于已選定采用手工送料,為了提高開敞性,選用后側(cè)導(dǎo)拄模架。</p><p>　　(3).卸料方式, 本零件有沖孔,落料工序,所以應(yīng)有卸料機(jī)構(gòu),而上述已提到用導(dǎo)板兼作卸料板。</p><p>　　(4).模具結(jié)構(gòu)示意圖

70、</p><p><b>　　圖6-1</b></p><p><b>　　6.2基本尺寸</b></p><p>　　模板尺寸:由工序排樣樣圖可知, 凹模的工作尺寸基本在 156mm212mm左右, </p><p>　　圓整后選取矩形凹模板為250mm160mm32-T10AJB/T7643.1

71、其他的模板尺寸取為凹模板平面一致。</p><p>　　工作行程:本零件沖壓的最小行程是3.5mm。模具開啟狀態(tài)下,凸模下表面到凹模上表面的最小距離取16mm.</p><p><b>　　模板的厚度：</b></p><p>　　凹模模板厚度為:32mm</p><p>　　墊板厚度為:10mm</p>

72、<p>　　凸模固定板厚度為:26mm</p><p>　　導(dǎo)板厚度為:28mm</p><p>　　凸模高度為:65mm</p><p><b>　　模具工作區(qū)高度</b></p><p>　　模具工作區(qū)開啟高度大于122mm,工作區(qū)閉合高度為106mm.</p><p><b&

73、gt;　　6.3選模架</b></p><p>　　由于手工送料考慮到開敞性和導(dǎo)向精度要求,選用后側(cè)導(dǎo)柱模架.</p><p>　　根據(jù)模板平板尺寸和工作區(qū)高度要求,查冷沖模國家標(biāo)準(zhǔn),</p><p>　　選用:A250160200-240IGB/T2851.3-1990 型后側(cè)導(dǎo)柱模架</p><p>　　上模座 : (GB/T

74、 2855.5) 250mm160mm45mm</p><p>　　下模座 : (GB/T 2855.6) 250mm160mm50mm</p><p>　　導(dǎo)柱 : (GB/T 2861.1) 32mm190mm </p><p>　　導(dǎo)套 : (GB/T 2861.6) 32mm115mm48mm </p>

75、<p>　　模具的開啟高度為240mm, 閉合高度為200mm.</p><p><b>　　6.4選沖床</b></p><p>　　由于采用一般沖壓,故可選用可傾式壓力機(jī), 由前面計算的沖裁力要求,根據(jù)GB/T14347-1993初選I類公稱壓力630KN的壓力機(jī)。該壓力機(jī)的工作尺寸為350mm250mm,最大閉合高度為250mm,裝模調(diào)節(jié)量為63mm；

76、前面已經(jīng)凸模沖裁的總壓力,所以滿足零件模具要求,據(jù)此選定I類公稱壓力為630KN型壓力機(jī)。</p><p><b>　　6.5選模柄</b></p><p>　　根據(jù)上述計算結(jié)果,該模具為中小型模具,可采用摸柄固定上模.查壓力機(jī)規(guī)格,模柄安裝孔的尺寸為50mm,查冷沖模國家標(biāo)準(zhǔn),可選連接式模柄,規(guī)格為B50JB/7646.3。</p><p>

77、<b>　　7. 結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計</b></p><p><b>　　7.1工作單元結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　由于生產(chǎn)批量大，沖中心孔凸模根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)選用圓凸模BⅡ20X65 JB/T8057.2-1995 Cr12，沖中心孔凹模根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)選用圓凹模A20X32 JB/T8057.5-1995 Cr12；</p><p

78、>　　沖小孔凸模根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)選用圓凸模BⅡ10X65 JB/T8057.2-1995 Cr12，沖小孔凹模根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)選用圓凹模A10X32 JB/T8057.5-1995 Cr12；</p><p>　　沖缺口凹模根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)選用圓凹模A20X32 JB/T8057.5-1995 Cr12；</p><p>　　外形落料凸、凹模和沖缺口圓凸模都采用國家標(biāo)準(zhǔn)為模型制造，刃口尺寸見尺寸

79、設(shè)計該模具用于大批量生產(chǎn),故工作零件選用較好材料,凸模和凹模材料選用Cr12Mov。</p><p><b>　　7.2卸料機(jī)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　在結(jié)構(gòu)概要中已經(jīng)確定采用導(dǎo)板兼作卸料板, 導(dǎo)板和導(dǎo)料板一體制造.</p><p><b>　　7.3定距機(jī)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>

80、　　在工序排樣中,確定了用始用擋料銷,在第一,二,三工位上的第一次加工用始用擋料銷定位,從而來確定條料進(jìn)距.后面接著的工序就可以以擋料來確定條料進(jìn)距。</p><p>　　始用擋料銷選用5010JB/T7649.1 型擋料銷,選用直徑為8mm,長為48mm 的桿件作為擋料桿,一端以螺紋連接固定在沖缺凸模中。</p><p><b>　　7.4導(dǎo)正銷結(jié)構(gòu)</b><

81、/p><p>　　本模具工位數(shù)不多,沖壓精度要求一般,所以采用一個導(dǎo)正銷;在外形落料工序時根據(jù)GB/T7653-1994導(dǎo)正銷采用D型導(dǎo)正銷 19.9016 JB/T7647.4型.</p><p>　　7.5送料機(jī)構(gòu)與出件方式</p><p>　　本模具采用手工送料，由于工序排樣圖知,本模具第三工位通過落料工序?qū)崿F(xiàn),產(chǎn)品零件與條件的分離.</p><

82、;p>　　產(chǎn)品由落料槽中落下,所以使用中應(yīng)注意在第三工位出收集沖制好的零件.</p><p>　　7.6模具零件的固定</p><p>　　由于采用正裝結(jié)構(gòu),凸模一律使用凸模固定板的固定安裝于上模，用螺釘固定銷釘定位，凹模采用鑲拼式結(jié)構(gòu) ,凹模固定板用螺釘固定于下模座.</p><p>　　凸模固定板和墊板采用4個M14螺釘固定,2個銷釘定位；由于落料沖孔凸模

83、平面尺寸都比較小,所以用模板上的型孔配合定位.采用臺肩固定,采用H7/n6過渡配合。</p><p>　　沖小孔時導(dǎo)正銷安裝在凸模固定板上用臺肩固定，落料時安裝在落料凸模中。擋料桿裝用螺紋固定在沖缺凸模中，始用擋料銷用間隙配合裝在第一，二，三工位前22.5mm處，側(cè)壓塊裝在第一工位處及沖缺口處用彈簧片頂住以間隙配合裝在導(dǎo)板上。</p><p><b>　　7.7安全裝置</

84、b></p><p>　　本模具采用手工送料,但工人是在模具外面操作,一般情況下,應(yīng)該無安全之慮,為了使產(chǎn)品及廢料順利的落下,下模座的落料孔應(yīng)比凹?？鬃鞒杀认履？状蟮目?。</p><p><b>　　7.8零件選材</b></p><p><b>　　8. 模具零件設(shè)計</b></p><p>

85、;<b>　　8.1工作零件設(shè)計</b></p><p>　　(1).落料的凸凹模的刃口尺寸由于零件的外形比較復(fù)雜,為保證零件精度要求一般就可按凹凸模配合加工的方式,現(xiàn)以凹模為基準(zhǔn)件,根據(jù)凹模磨損后的尺寸變化情況將零件各尺寸分類:，，。</p><p><b>　　圖8-1</b></p><p><b>　　圖

86、8-2</b></p><p>　　根據(jù)零件的形狀，凹模磨損后其尺寸變化有兩種情況：</p><p>　　凹模磨損后；尺寸，增大，即按一般落料凹模尺寸公式計算， </p><p>　　查表得 0.360 ，0.500 ； =0.75 </p><p>　　按IT12的精度查得=1.15 ， =0.87 </p&g

87、t;<p><b>　　，</b></p><p>　　凹模磨損后：尺寸C沒有變化 零件尺寸標(biāo)注為5, </p><p>　　按IT12制造的精度查手冊得=0.21</p><p>　　查表得 0.360 ,可以保證雙邊間隙為0.360</p><p>　　凸模尺寸按凹模實(shí)際尺寸配做,</p>

88、<p>　　，，---------凹模刃口尺寸</p><p>　　，，C ------------與，，相對應(yīng)的沖裁件的基本尺寸</p><p>　　----------------------零件的制造公差</p><p>　　----------------------凹模制造公差；</p><p>　　當(dāng)標(biāo)注為+或-時取=

89、/4；當(dāng)標(biāo)注為時取=/8</p><p>　　=mm，=mm，=mm</p><p>　　而凸模的尺寸為相應(yīng)的 69.13mm；39.34mm；5mm</p><p>　　(2).沖缺口的凹凸模尺寸計算：</p><p>　　因?yàn)檫@一工序是為了使送料連續(xù)不斷而加的一步，對凹凸模的尺寸精度要求不高，力求能順利沖斷即可，</p>&

90、lt;p>　　凸模選用標(biāo)準(zhǔn)件圓凸模BⅡ20X65 JB/T8057.2-1995，中心鏜光孔直徑mm和鏜孔的深度為 30mm ，鏜底部螺紋孔直徑為mm。螺紋孔的鉆盲孔深度取 12 mm，螺紋孔的深度為 10 mm。</p><p><b>　　8.2凸模高度設(shè)計</b></p><p>　　以第三工位落料凸模高度 H 為基準(zhǔn),</p><p&

91、gt;　　中心孔的凸模高度為 H mm；沖兩小孔的凸模高度為 H mm；</p><p>　　第三工位落料模高度為 H mm； 沖缺凸模高度為 H mm。</p><p>　　8.3模具零件結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度校核</p><p>　　經(jīng)校核凹凸模的抗壓和抗彎的強(qiáng)度,符合要求.</p><p>　　9. 模具的裝配圖及部分零件圖</p>

92、<p><b>　　詳見零件圖紙。</b></p><p><b>　　第三章 總結(jié)</b></p><p><b>　　10.總結(jié)</b></p><p>　　為了完成大學(xué)學(xué)業(yè)任務(wù)，總結(jié)三年來的生活，學(xué)習(xí)、工作經(jīng)驗(yàn)所得和鞏固大學(xué)期間所學(xué)的各科知識技能，系統(tǒng)地在實(shí)踐中回顧所掌握知識本領(lǐng)，按

93、照院系畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)計劃，本著嚴(yán)肅認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度，我按時勝利地完成了大學(xué)最后一個關(guān)鍵的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)——畢業(yè)設(shè)計。</p><p>　　根據(jù)院校的按排和要求，在指導(dǎo)老師樊十全老師的悉心指導(dǎo)與幫助下我全身心地投入到此次課題設(shè)計中，認(rèn)真地查找各種有關(guān)機(jī)械設(shè)計方面的資料，發(fā)揚(yáng)求真務(wù)實(shí)的學(xué)習(xí)作風(fēng)，以嚴(yán)謹(jǐn)篤學(xué)的態(tài)度，獨(dú)立思考，保質(zhì)保量地完成了這次畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)。</p><p>　　這次我設(shè)計的課題雖不是

94、一個新的課題，但也沒有現(xiàn)成的版本供參考，設(shè)計難度大，工作量大。這個課題的設(shè)計共歷時60天，其主要內(nèi)容包括工藝性分析，排樣方案設(shè)計、零件的選材和模具零件的設(shè)計。它涉及到多學(xué)科的知識和技能的綜合運(yùn)用，它要應(yīng)用到：機(jī)械設(shè)計、工程材料、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械設(shè)計制造基礎(chǔ)、計算機(jī)輔助與制造（CAD/CAM）等現(xiàn)代多學(xué)科知識技能。為了靈活熟練地掌握電腦制圖，加強(qiáng)自身的電腦操作水平，本次設(shè)計的所有零件圖和裝配圖一律是在電腦進(jìn)行的。這不但克服了原始徒

95、手繪圖的臟、慢、效率低、修改難等缺點(diǎn)，而且提高了制圖質(zhì)量，降低了勞動強(qiáng)度，縮短了設(shè)計時間。</p><p>　　本課題設(shè)計主要參考了《沖壓工藝與模具設(shè)計》和《模具的設(shè)計及制造》的基本原理，把基本知識與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合起來，各部分盡可能用簡明扼要的公式計算、概括性語句來說明設(shè)計思路和過程。為了讓各位導(dǎo)師及同學(xué)清楚地了解我的設(shè)計和想法，我非常注重用圖形來表達(dá)思想。敬請各位導(dǎo)師審閱指教。由于這是我第一次在實(shí)踐中搞的設(shè)計

96、，設(shè)計過程中難免有許多疏漏或錯誤，懇求各位導(dǎo)師、教授、專家多多指教斧正，殷切希望廣大老師批評指點(diǎn)。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　馬正元 沖壓工藝與模具設(shè)計 機(jī)械工業(yè)出版社，2006</p><p>　　彭建聲. 簡明模具工實(shí)用技術(shù)手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社，1993</p><p>

97、　　唐志玉. 模具設(shè)計師指南. 國防工業(yè)出版社，1999</p><p>　　《沖裁模設(shè)計手冊》編寫組. 塑料模設(shè)計手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社，1994</p><p>　　廖念釗. 互換性與技術(shù)測量. 中國計量出版社，1991</p><p>　　黃毅宏. 模具制造工藝. 機(jī)械工業(yè)出版社，1999</p><p>　　模具制造手冊編寫組. 模具