落料-沖孔復(fù)合模畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計</b></p><p>　　系 部 機(jī)電工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè) 名 稱 模具設(shè)計與制造 </p><p>　　班 級 </p><p>　　姓 名 </

2、p><p>　　學(xué) 號 </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 </p><p><b>　　2012年6月9日</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　這次設(shè)計的是一次成型的落料-沖孔復(fù)合模。通

3、過學(xué)習(xí)了沖壓與模具設(shè)計等相關(guān)專業(yè)書之后，我自己自行設(shè)計的一套集落料-沖孔-拉深-切邊的模具。本次設(shè)計的目的不是檢驗產(chǎn)品是否能夠使用，而是掌握如何來設(shè)計模具，了解模具設(shè)計的關(guān)鍵所在，因為本人是第一次設(shè)計模具，所以這次論文是基于我的經(jīng)驗和基礎(chǔ)和在指導(dǎo)老師以及同學(xué)的幫助下完成的，從零件工藝的分析到確定工藝方按，然后到模具設(shè)計步驟，最后裝配成一套模具。針對凸凹模，復(fù)合模的結(jié)構(gòu)特點，采用基于參數(shù)化的自動和交互設(shè)計相結(jié)合的方法對凸凹模進(jìn)行了設(shè)計。為

4、實現(xiàn)凸凹模結(jié)構(gòu)的CAD系統(tǒng)商品化，適用化奠定了基礎(chǔ)。</p><p><b>　　Summary</b></p><p>　　This time design of model once of fall to anticipate- hurtle the bore - slice the compound mold in side.Passed to study to

5、 wash to press after designing with molding tool the related profession in etc. book, myself design by oneself a set of to gather to fall to anticipate- hurtle the bore- pull deep- slice the molding tool of the side.

6、 </p><p>　　The purpose of this design is not a key to examine the product whether can use, but control how come to design the molding tool, understand the molding tool design place, because oneself des

7、ign the molding tool for the first time, so this time the thesis is a help to base on my experience with the foundation with at guide teacher and classmates to descend to complete of, analyze the certain craft from the s

8、pare parts craft the square press, then arrive the molding tool the design the step, assem</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒 論1</b></p><p>　　2 帶孔中字形零件沖壓工

9、藝分析2</p><p>　　2.1 零件結(jié)構(gòu)2</p><p>　　2.2 尺寸精度2</p><p>　　2.3 材料分析2</p><p>　　3 沖壓工藝方案確定3</p><p>　　3.1 沖裁工藝方案的確定3</p><p>　　3.1.1 沖裁工藝方法的選擇3<

10、;/p><p>　　3.1.2 沖裁順序的安排3</p><p>　　4 模具總體結(jié)構(gòu)的確定5</p><p>　　4.1 送料方式的確定5</p><p>　　4.2 定位方式的選擇5</p><p>　　4.3 卸料、出件方式的選擇5</p><p>　　4.4 導(dǎo)向方式的選擇5&l

11、t;/p><p>　　5.1 排樣方案的確定6</p><p>　　5.1.1 搭邊值的確定6</p><p>　　5.1.2 條料寬度的確定7</p><p>　　5.1.3 材料利用率7</p><p>　　5.2 沖裁力的計算8</p><p>　　5.2.1 卸料力、推料力的計算

12、8</p><p>　　5.2.2 總沖裁力的計算8</p><p>　　5.3 初選壓力機(jī)8</p><p>　　5.4 壓力中心的計算8</p><p>　　6 凸、凹模刃口尺寸計算9</p><p>　　6.1 模具刃口尺寸的計算方法9</p><p>　　6.2 模具刃口尺寸的

13、計算9</p><p>　　6.3 模板的尺寸10</p><p>　　7 總裝二維圖11</p><p><b>　　總結(jié)14</b></p><p><b>　　致 謝15</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)16</b><

14、/p><p><b>　　附件圖紙</b></p><p><b>　　緒 論</b></p><p>　　沖壓加工在汽車、電子、電器、儀表、航空和航天產(chǎn)品及日用品生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。20多年來，我國工業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)品更新?lián)Q代快。 沖壓模具設(shè)計與制造的課程設(shè)計的目的是陪養(yǎng)學(xué)生對沖壓工藝規(guī)程編

15、 制方法、掌握應(yīng)用現(xiàn)代化設(shè)計手段和運(yùn)用CAD/CAM軟件設(shè)計中等復(fù)雜程度的沖壓模具、編制模具零件的加工工藝和程序并能數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工。</p><p>　　沖壓

16、件的生產(chǎn)過程一般都是從原材料剪切下料開始的，經(jīng)過各種工序和其他必要的輔助工序加工出圖紙要求的零件，對于某些組合沖壓和精度要求較高的沖壓件，還需要經(jīng)過切削、焊接或鉚接等加工才能完成。進(jìn)行沖壓模具設(shè)計與制造就是根據(jù)已有的生產(chǎn)條件，綜合考慮影響生產(chǎn)過程順利進(jìn)行的各方面的因素，合理安排零件生產(chǎn)工序，最優(yōu)的選用并確定各工藝參數(shù) ，合理設(shè)計模具結(jié)構(gòu)、選擇加工方法和設(shè)備等。本次設(shè)計的是一副落料-沖孔-拉深-切邊復(fù)合模，這次設(shè)計是在老師認(rèn)真、耐心的指導(dǎo)

17、下進(jìn)行的，是在對模具的經(jīng)濟(jì)、模具的壽命、生產(chǎn)周期及生產(chǎn)成本等因素進(jìn)行了全面的仔細(xì)的分析下而進(jìn)行設(shè)計的。由于初次設(shè)計，水平有限，畢業(yè)設(shè)計中不妥和錯誤之處在所難免，還請老師同學(xué)多提寶貴意見，以便得以修正，以臻完善，則不盛感激。 </p><p>　　2 帶孔中字形零件沖壓工藝分析</p><p><b>　　圖1-1 制件圖</b></p><p>

18、;<b>　　2.1 零件結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　零件結(jié)構(gòu)簡單對稱，無尖角，對沖裁加工較為有利。零件中部有一圓形孔，孔的尺寸為30mm，滿足沖裁最小孔徑≥的要求。另外，經(jīng)計算孔距零件外形之間的最小孔邊距為25mm，滿足沖裁件最小孔邊距l(xiāng)min≥1.5t=3mm的要求。所以該零件的結(jié)構(gòu)滿足沖裁的要求。</p><p><b>　　2.2 尺寸精度&l

19、t;/b></p><p>　　零件上有4個尺寸標(biāo)注了公差要求，由公差表查得其公差要求都屬IT13，所以普通沖裁可以達(dá)到零件的精度要求。對于未注公差尺寸屬于自由尺寸，按IT14精度等級查表2-3，普通沖裁完全能滿足要求。</p><p><b>　　2.3 材料分析</b></p><p>　　根據(jù)分析，08鋼為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的

20、塑性、焊接性以及壓力加工性，主要用于工程結(jié)構(gòu)和受力較小的機(jī)械零件。綜合評比均適合沖裁加工。</p><p>　　3 沖壓工藝方案確定</p><p>　　3.1 沖裁工藝方案的確定</p><p>　　在沖裁工藝分析和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)沖裁件的特點確定工藝方案。工藝方案分為沖裁工序的組合和沖裁順序的安排。</p><p>　　3.1.

21、1 沖裁工藝方法的選擇</p><p>　　沖裁工序分為單工序沖裁、復(fù)合沖裁和級進(jìn)沖裁三種。</p><p>　　單工序沖裁是在壓力機(jī)一次行程內(nèi)只完成一個沖壓工序的沖裁。</p><p>　　復(fù)合沖裁是在壓力機(jī)一次行程內(nèi)，在模具的同一位置同時完成兩個或兩個以上的沖壓工序。</p><p>　　級進(jìn)沖裁是把沖裁件的若干個沖壓工序，排列成一定的順

22、序，在壓力機(jī)的一次行程中條料在沖模的不同位置上，分別完成工件所要求的工序。</p><p>　　復(fù)合模的特點是生產(chǎn)效率高，沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對位置精度高，板料的定位精度要求比級進(jìn)模低，沖模的輪廓尺寸較小。由于零件的生產(chǎn)要求的是大批量生產(chǎn)、零件的尺寸較小且結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造相對比較難，為提高生產(chǎn)率，根據(jù)上述方案分析、比較、宜采用復(fù)合模。復(fù)合模又分正裝和倒裝，正裝復(fù)合模的特點是沖孔廢料由凸凹模中推出，而倒裝復(fù)合模的

23、廢料直接由凸模從凸凹模內(nèi)孔推出。顯然，后者操作方便，根據(jù)以上分析，宜采用倒裝復(fù)合沖裁工藝方案。</p><p>　　3.1.2 沖裁順序的安排</p><p>　　零件為落料沖孔件，可提出的加工方案如下:</p><p>　　方案1：先落料，后沖孔。采用兩套單工序模生產(chǎn)；</p><p>　　方案2：落料—沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)； &l

24、t;/p><p>　　方案3：沖孔—落料連續(xù)沖壓，采用級進(jìn)模生產(chǎn)。</p><p>　　方案1模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序、兩套模具，生產(chǎn)效率低，零件精度較差，在生產(chǎn)批量較大的情況下不適用。</p><p>　　方案2只需一副模具，沖壓件的形位精度和尺寸精度易保證，且生產(chǎn)效率高。盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀較簡單，模具制造并不困難。</p>

25、<p>　　方案3也只需一副模具，生產(chǎn)效率也很高，但與方案2比較生產(chǎn)的零件精度稍差。欲保證沖壓件的形位精度，需在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正，模具制造、裝配較復(fù)合模略顯復(fù)雜。</p><p>　　通過比較三個方案，滿足沖裁加工的要求，所以綜上采用復(fù)合模生產(chǎn)，即采用方案2：落料—沖孔復(fù)合模。</p><p>　　4 模具總體結(jié)構(gòu)的確定</p><p>　　4.1

26、 送料方式的確定</p><p>　　根據(jù)零件的生產(chǎn)批量及模具類型確定，可采用自動送料方式。</p><p>　　4.2 定位方式的選擇</p><p>　　定位包含控制送料進(jìn)距的擋料和垂直方向的導(dǎo)料等。由于選擇毛坯的是條料，零件的精度較高，且采用自動送料方式，所以可以采用固定擋料銷進(jìn)行送料方向的定位，采用導(dǎo)料銷進(jìn)行垂直方向的導(dǎo)料。</p><p

27、>　　4.3 卸料、出件方式的選擇</p><p>　　剛性卸料是采用固定卸料板結(jié)構(gòu)。常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖裁后卸料。</p><p>　　彈性卸料具有卸料與壓料的雙重作用，主要用在沖壓料厚在2mm以下的板料，由于有壓料作用，沖裁件比較平整。彈壓卸料板與彈性元件、卸料螺釘組成彈壓裝置。</p><p>　　因為工件料厚為2mm，卸料力一般，可采

28、用彈性卸料裝置。又因為采用推件塊，利用模具的開模力來推工件，既安全又可靠。即采用剛性裝置取出工件。</p><p>　　4.4 導(dǎo)向方式的選擇</p><p>　　結(jié)合模具結(jié)構(gòu)形式和送料方式，為提高模具壽命和工件質(zhì)量，采用中間導(dǎo)柱模架，操作者可以看見條料在模具中的送進(jìn)動作。5 零件工藝計算</p><p>　　5.1 排樣方案的確定</p><p

29、>　　分析零件形狀，零件初定的排樣方式有圖兩種。</p><p>　　5.1.1 搭邊值的確定</p><p>　　從節(jié)省材料出發(fā)，搭邊值應(yīng)愈小愈好。但過小的搭邊容易擠進(jìn)凹模，降低模具壽命，并且也影響沖裁件的剪切表面質(zhì)量。一般來說，搭邊值是由經(jīng)驗和查表來確定的。</p><p>　　查表搭邊a和a1數(shù)值</p><p>　　根據(jù)此表和工

30、件外形可知L＞50mm，可確定搭邊值a和a1，a取2.2mm，a1取2.5mm，較為合理。</p><p>　　5.1.2 條料寬度的確定</p><p>　　根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)不同，可分為有側(cè)壓裝置的模具和無側(cè)壓裝置的模具，側(cè)壓裝置的作用是用于壓緊送進(jìn)模具的條料（從料帶側(cè)面壓緊），使條料不至于側(cè)向竄動，以利于穩(wěn)定地加工生產(chǎn)。本套模具無導(dǎo)料板為無側(cè)壓裝置。故按下式計算：</p>

31、<p>　　條料寬度： </p><p>　　B-△0=（Dmax+2a1+C）-△0 </p><p>　　式中：Dmax——條料寬度方向沖裁件的最大尺寸；</p><p><b>　　a1——側(cè)搭邊值，</b></p&

32、gt;<p>　　△——條料寬度的單向（負(fù)向）偏差，</p><p>　　C——導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙，</p><p>　　所以根據(jù)以上理論數(shù)據(jù)由公式得出：</p><p>　　5.1.3 材料利用率</p><p>　　關(guān)于材料利用率，可用下式表示：</p><p>　　=×100%

33、 </p><p>　　式中：A ——一個步距內(nèi)沖裁件的實際面積；</p><p><b>　　B ——條料寬度；</b></p><p><b>　　S ——步距。</b></p><p>　　根據(jù)上

34、述斜排、橫排兩個式子的計算對比，可確定斜排的材料利用率比橫排的材料利用率高，所以排樣方式選圖斜排，為較合理的排樣方式。零件排樣圖如圖所示。</p><p>　　5.2 沖裁力的計算</p><p>　　Fp=KptLτ </p><p>　　式中:τ——材料抗剪強(qiáng)度，見附表（MPa）；</p><p>　

35、　L——沖裁周邊總長（mm）；</p><p>　　T——材料厚度（mm）；</p><p>　　此例中零件的周長為562.5433mm，材料厚度2mm，08鋼的抗剪強(qiáng)度取320MPa，則沖裁該零件所需沖裁力由公式得：</p><p>　　=1.3×2×562.5433×320=469kN</p><p>　　5

36、.2.1 卸料力、推料力的計算</p><p>　　模具采用彈性卸料裝置和推件結(jié)構(gòu)，凹模型口直壁高度h=10mm，其中KX和KT查出為0.06和0.07，所需卸料力FQ和推件力FQ1為： </p><p>　　FQ=KF=0.06×469=28.14kN</p><p>　　FQ1=NK1F=5×0.07×469=164.15

37、kN</p><p>　　(K1=0.07，n=h/t=10/2=5)</p><p>　　5.2.2 總沖裁力的計算</p><p>　　F總=F+FQ+FQ1=(469+28.14+164.95)kN=661.29KN</p><p><b>　　5.3 初選壓力機(jī)</b></p><p>　

38、　由表初選設(shè)備為開式壓力機(jī)J23—80,其主要技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　5.4 壓力中心的計算</p><p>　　分析本制件圖可知，該圖關(guān)于X軸、Y軸對稱，內(nèi)、外輪廓均為中心對稱。所以壓力中心在零件幾何中心。</p><p>　　6 凸、凹模刃口尺寸計算</p><p>　　6.1 模具刃口尺寸的計算方法</p>&

39、lt;p>　　凸、凹模刃口尺寸的計算與加工方法有關(guān)，基本上可分為兩類。</p><p>　　（1）凸模與凹模分開加工。這種方法主要適用于圓形或形狀簡單的沖裁件。采用這種方法時，要分別標(biāo)注凸模和凹模刃口尺寸與制造公差，同時，為保證一定的間隙，模具的制造公差必須滿足下列條件： ≤Zmax-Zmin</p><p>　?。?）凸模與凹模配合加工。先加工基準(zhǔn)件，然后非基準(zhǔn)件按基準(zhǔn)鍵配作，加工

40、后的凸模和凹模不能互換。通常落料件選凹模為基準(zhǔn)模，沖孔件選凸模為基準(zhǔn)模。多用于沖裁件的形狀復(fù)雜、間隙較小的模具。</p><p>　　6.2 模具刃口尺寸的計算</p><p>　　第一類尺寸——凸?；蛘甙寄Ｄp后會變大的尺寸</p><p>　　落料凹?；蛘邲_孔凸模磨損后制件尺寸將會增大的尺寸，相當(dāng)于簡單形狀的落料凹</p><p>　　模

41、尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的方法是：</p><p>　?。?）第二類尺寸——凸模或者凹模磨損后會減小的尺寸</p><p>　　落料凹?；蛘邲_孔凸模磨損后制件尺寸將會減小的尺寸，相當(dāng)于簡單形狀的沖孔凸模尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的確定方法如下：</p><p>　?。?）第三類尺寸———凸?；蛘甙寄Ｄp后基本不變的尺寸</p><p

42、>　　凸模或凹模磨損后制件尺寸基本不變的尺寸，不必考慮磨損的影響，相當(dāng)于簡單形狀的孔心距尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的確定方法如下：</p><p>　　查表得Zmin=0.246，Zmax=0.360。查表中刃口磨損系數(shù)得X=0.75。</p><p>　　未注公差等級按IT13級，查表6-2得工件凹模基本尺寸為：</p><p><b>　　

43、，，，,，，。</b></p><p><b>　　對應(yīng)凹模尺寸為</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　落料凸模的基本尺寸與凹模相同，凸模刃口尺寸與落料凹模刃口實際尺寸配制，保證間隙在0.246～0.360mm之間。</p><p>　　綜上確定落料凸模：

44、 對應(yīng)凸模尺寸為</p><p>　　沖孔凹模的基本尺寸與凸模相同，凹模刃口尺寸與沖孔凸模刃口實際尺寸配制，保證間隙在0.246～0.360mm之間。</p><p><b>　　6.3 模板的尺寸</b></p><p>　　復(fù)合模模板包括：上模座、墊板、上夾板、凹模、內(nèi)脫板、外脫板、凸模、下模板、下模座，</p><p&

45、gt;<b>　　詳細(xì)尺寸見附件圖紙</b></p><p>　　故：模具閉合高為209mm</p><p><b>　　7.9 總裝二維圖</b></p><p>　　在綜合理論的計算尺寸、裝配尺寸以及加工尺寸等所有信息后，將各部件的尺寸進(jìn)行建模，所有部件完成后，按裝配條件對所有部件進(jìn)行裝配的模型創(chuàng)建，如圖所示：<

46、/p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　設(shè)計是源頭，設(shè)計雖然只占模具成本的10%左右，卻決定了整個模具成本的70%～80%。所以，在設(shè)計時詳盡地考慮了模具結(jié)構(gòu)，考慮提高生產(chǎn)率，如何方便維修。但是，又不能完全依賴于設(shè)計，在實際生產(chǎn)中要具體問題具體分析，根據(jù)實際狀況進(jìn)行模具調(diào)整也是必需的。在生產(chǎn)中模具的維修、保養(yǎng)也是很重要的。在模具維修時，應(yīng)該多注意細(xì)節(jié)，

47、找出根本原因，針對其維修。在拆裝模具時，要認(rèn)真仔細(xì)，以防損傷模具。定期的維護(hù)、保養(yǎng)也可以大大提高模具壽命。</p><p>　　在這次的畢業(yè)設(shè)計中，我綜合了三年多來所學(xué)的所有專業(yè)知識，認(rèn)真對待，刻苦鉆研。不僅使自己的專業(yè)技能有所發(fā)揮并且掌握的更為熟練，也加強(qiáng)了在大學(xué)階段所學(xué)專業(yè)理論知識的鞏固。這使我獲益匪淺。</p><p>　　在做畢業(yè)設(shè)計的過程中，設(shè)計和繪圖等方面遇到了一些問題，經(jīng)過老

48、師和同學(xué)的指導(dǎo)幫助，再加上自身不懈的努力，問題得到了及時解決。這次的畢業(yè)設(shè)計使我對冷沖壓模具設(shè)計有了更近一步的認(rèn)識，在模具設(shè)計過程中，不僅把大學(xué)三年所學(xué)到機(jī)械方面的知識加深了，還學(xué)會了查找有關(guān)書籍和資料，并且能夠把各門專業(yè)課程靈活的運(yùn)用到設(shè)計中去。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　通過這次模具設(shè)計，本人在多方面都有所提高。通過這次畢業(yè)設(shè)

49、計，綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實際知識進(jìn)行一次冷沖壓模具設(shè)計工作的實際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨立工作能力，鞏固與擴(kuò)充了冷沖壓模具設(shè)計等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握冷沖壓模具設(shè)計的方法和步驟，掌握冷沖壓模具設(shè)計的基本的模具技能懂得了怎樣分析零件的工藝性，怎樣確定工藝方案，了解了模具的基本結(jié)構(gòu)，提高了計算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨立思考的能力也有了提高。</p><p>

50、　　在這次設(shè)計過程中，體現(xiàn)出自己單獨設(shè)計模具的能力以及綜合運(yùn)用知識的能力，體會了學(xué)以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補(bǔ)。</p><p>　　在此感謝我的xx老師他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。</p><p>　　同時感謝對我?guī)椭^的同學(xué)們。由于本人的設(shè)計能力有限

51、，在設(shè)計過程中難免出現(xiàn)錯誤，懇請老師們多多指教,我十分的樂意接受你們的批評與指正，本人將萬分感謝。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]《冷沖模設(shè)計》———丁松聚丁主編-——北京機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[2]《冷沖壓模具設(shè)計手冊》</p><p>　　[3]《模具制造與設(shè)計

52、簡明手冊》</p><p>　　[4]《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》------長沙——湖南大學(xué)出版社——1998.10</p><p>　　[5]《金屬材料及熱處理》———丁仁亮主編————北京機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[5] 《機(jī)械制圖》教科書李澄等主編高等教育出版社</p><p>　　[7]　 《模具制造工藝》教科書華