畢業(yè)設(shè)計(jì)---t型墊板沖壓工藝分析與模具設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本套模具設(shè)計(jì)是墊板沖裁模的設(shè)計(jì)及加工制造全過程。墊板的作用是承受凸?；虬寄５妮S向壓力。為了保證模具的正常工作一般采用5-12mm,外形尺寸與固定板相同。</p><p>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容是從零件的工藝性分析開始的。根據(jù)工藝要求來確定設(shè)計(jì)的大體思路計(jì)算出利用率、壓力、推件力…….主要零部件包括凸模凹模以及其

2、他的如定位零件、卸料板、導(dǎo)柱導(dǎo)套等。</p><p>　　通過對(duì)零件的了解可知有沖孔和落料2個(gè)工序。材料為10號(hào)鋼，具有良好的沖裁性能，適宜沖裁。工件外形結(jié)構(gòu)簡單，形狀規(guī)則，生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)，再經(jīng)過方案比較，故選擇復(fù)合沖裁作為該副模具工藝生產(chǎn)方案即比較加工又便于經(jīng)濟(jì)；經(jīng)過計(jì)算分析完成該模具的主要設(shè)計(jì)計(jì)算；選出符合該模具的定位方式、卸料出件方式導(dǎo)向方式；設(shè)計(jì)模具的工作部分即凸、凹模的設(shè)計(jì)，選擇模具的材料即確定每

3、個(gè)零部件的加工方案；僅接著根據(jù)模具的裝配原則，完成模具的裝配裝配模具試沖通過試沖可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)和制造的不足，并找出原因給予糾正，并對(duì)模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理。</p><p>　　關(guān)鍵詞：墊板 模具 沖壓</p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　模具生產(chǎn)的工藝及科技含量的高低，已成為衡量一個(gè)國家科技與產(chǎn)品制造水平的

4、重要標(biāo)志，它在很大程度上決定產(chǎn)品的質(zhì)量，效益，決定著一個(gè)國家制造業(yè)的國際競爭力。</p><p>　　鑒于模具在國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有十分的重要的地位和作用。國家頒布了(《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中，把模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列第一位、生產(chǎn)和基本建設(shè)序列第二位。當(dāng)前要加強(qiáng)技術(shù)改革創(chuàng)新完善體系。</p><p>　　在信息化帶動(dòng)工業(yè)化發(fā)展的今天，在經(jīng)濟(jì)全球化趨向日漸加速的情況下，我國沖壓模具

5、必須盡快提高水平。通過改革與發(fā)展，采取各種有效措施，在沖壓模具行業(yè)全體職工的共同努力奮斗之下，逐漸縮小與世界先進(jìn)水平的差距?！笆晃濉逼陂g，在科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)下，不斷提高自主開發(fā)能力、重視創(chuàng)新、堅(jiān)持改革開放、走新型工業(yè)化道路，將速度效益型的增長模式逐步轉(zhuǎn)變到質(zhì)量和水平效益型軌道上來，我國的沖壓模具的水平也必然會(huì)更上一層樓。</p><p><b>　　目 錄</b></p>&

6、lt;p><b>　　摘 要I</b></p><p><b>　　引 言II</b></p><p><b>　　目 錄III</b></p><p>　　1 沖壓件的工藝性分析與方案確定1</p><p>　　1.1 沖壓件工藝性分析1</p>

7、<p>　　1.2 沖裁工藝方案的確定2</p><p>　　2 主要設(shè)計(jì)計(jì)算2</p><p>　　2.1 排樣方案的確定及計(jì)算2</p><p>　　2.2 沖壓力的計(jì)算3</p><p>　　2.3 壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算5</p><p>　　2.4 工作零件刃口尺寸計(jì)算6</p

8、><p>　　3 模具總體設(shè)計(jì)8</p><p>　　3.1 模具類型的選擇8</p><p>　　3.2 定位方式的選擇8</p><p>　　3.3 卸料﹑出件方式的選擇8</p><p>　　3.4 導(dǎo)向方式的選擇9</p><p>　　4 凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9</

9、p><p>　　4.1 凸模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)9</p><p>　　4.2 凹模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)9</p><p>　　4.3 凸凹模的的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10</p><p>　　5 模具材料的選用和模架的選擇11</p><p>　　5.1 模具材料的選用11</p><p>　　5.2 模架的選擇13&

10、lt;/p><p>　　6 主要零部件的設(shè)計(jì)13</p><p>　　6.1 定位零件的設(shè)計(jì)13</p><p>　　6.2 導(dǎo)料板的設(shè)計(jì)14</p><p>　　6.3 卸料部件的設(shè)計(jì)14</p><p>　　7 模具總裝圖14</p><p>　　8 沖壓設(shè)備的選擇16</p&

11、gt;<p>　　9 模具的裝配和工作過程16</p><p>　　9.1 模具的裝配16</p><p>　　9.2 模具的工作過程17</p><p><b>　　結(jié) 論18</b></p><p><b>　　致 謝19</b></p><p>

12、<b>　　參考文獻(xiàn)20</b></p><p>　　1 沖壓件的工藝性分析與方案確定</p><p>　　1.1 沖壓件工藝性分析</p><p><b>　　工件名稱：墊板</b></p><p>　　零件簡圖：如圖1所示</p><p><b>　　生產(chǎn)批量

13、：大批量</b></p><p>　　材 料：10鋼</p><p><b>　　材料厚度：</b></p><p><b>　　圖1 零件圖</b></p><p>　　沖壓件的工藝性是指沖壓件對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)性。在一般情況下，對(duì)沖壓件工藝性影響最大的幾何形狀尺寸和精度要求。良

14、好的沖壓工藝性應(yīng)能滿足材料較省、工序較少、模具加工較容易、壽命較高、操作方便及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等要求。</p><p>　?、?沖裁件的形狀應(yīng)能符合材料合理排樣，減少廢料。</p><p>　　⑵ 沖裁各直線或曲線的連接處，宜有適當(dāng)?shù)膱A角。</p><p>　?、?沖裁件凸出或凹入部分寬度不宜太小，并應(yīng)避免過長的懸臂與窄槽。</p><p>　　

15、⑷ 腰圓形沖裁件，如允許圓弧半徑，則R應(yīng)大于料寬的一半，即能采用少廢料排樣；如限定圓弧半徑等于工件寬度之半，就不能采用少廢料排樣，否則會(huì)有臺(tái)肩產(chǎn)生。</p><p>　?、?沖孔時(shí)，由于受到凸模強(qiáng)度的限制，孔的尺寸不宜過小。</p><p>　　此工件只有落料和沖孔兩個(gè)工序。材料為10號(hào) 鋼良好的沖壓性能，適合沖裁。該零件形狀簡單、對(duì)稱，是由圓弧和直線組成的。根據(jù)所標(biāo)注的尺寸公差可知，沖裁

16、件內(nèi)外形所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度為，工件的未標(biāo)注尺寸全部為自由公差，可看作IT14級(jí)，孔中心與邊緣距離尺寸公差為。將以上精度與零件簡圖中所標(biāo)注的尺寸公差相比較，可認(rèn)為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證。其它尺寸標(biāo)注、生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁的工藝要求。</p><p>　　1.2 沖裁工藝方案的確定</p><p>　　該工件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可有以下三種工藝方案。</

17、p><p>　　方案一：先落料，后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。</p><p>　　方案二：先落沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。</p><p>　　方案三：沖孔—落料級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。</p><p>　　方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序兩副模具，成本較高而生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)要求。</p><p>　　方

18、案二只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，制造難不大，成本相對(duì)比較低些，并且操作十分方便工件精度也能滿足要求。</p><p>　　方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，工件精度也能滿足要求但由于本副模具比較簡單，僅有沖一個(gè)的孔采用該方案造價(jià)相對(duì)比較高，由于需要再定位裝置精度很難達(dá)到工件上所標(biāo)注的尺寸公差，故而采用該方案不符合市場經(jīng)濟(jì)規(guī)律（降低成本提高生產(chǎn)效率）。</p><p>

19、;　　通過對(duì)上述三種方案的分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案二復(fù)合沖裁為佳。</p><p><b>　　2 主要設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　2.1 排樣方案的確定及計(jì)算</p><p>　　設(shè)計(jì)復(fù)合模，首先要設(shè)計(jì)條料的排樣圖。墊板的形狀具有一頭大一頭小的特點(diǎn)，直排樣時(shí)材料利用率低，應(yīng)采用直隊(duì)排樣，如圖2所示的排樣方法，設(shè)計(jì)成隔位沖壓，

20、可顯著地減少廢料。隔位沖壓就是將第一遍沖壓以后的條料水平方向旋轉(zhuǎn)1800，再?zèng)_第二遍，在第一次沖裁的間隙中沖裁出第二部分工件。搭邊值取由表2.1查得最小搭邊值：。表1 最小搭邊值a</p><p><b>　　圖2 排樣圖</b></p><p>　　計(jì)算沖壓件毛坯面積：</p><p><b>　　條料寬度： </b>

21、;</p><p><b>　　布距：</b></p><p>　　一個(gè)步距距的材料利用率：</p><p>　　式中一個(gè)布距內(nèi)沖裁件數(shù)目</p><p><b>　　沖裁件面積</b></p><p><b>　　條料寬度</b></p>

22、<p><b>　　布距</b></p><p>　　2.2 沖壓力的計(jì)算</p><p>　　平刃口模具沖裁時(shí)，其理論沖裁力（N）</p><p><b>　　可按下式計(jì)算：</b></p><p><b>　　式中： 沖裁件周長</b></p>&

23、lt;p><b>　　材料厚度</b></p><p><b>　　材料抗剪強(qiáng)度</b></p><p>　　材料抗剪強(qiáng)度，材料厚度</p><p><b>　?、?落料力</b></p><p><b>　?、?沖孔力</b></p>

24、<p><b>　?、?落料時(shí)的卸料力</b></p><p><b>　　查表2.2：取</b></p><p>　　表2 卸料力、頂件力、推件力系數(shù)</p><p><b>　　故 </b></p><p><b>　?、?沖孔時(shí)的推件力</

25、b></p><p>　　取圖3的凹模刃口形式，，則個(gè)</p><p><b>　　查表2.1：</b></p><p><b>　　故</b></p><p>　　選擇沖床時(shí)的總沖壓力為：</p><p>　　該模具采用彈性卸料和下出料方式。</p>&

26、lt;p>　　根據(jù)計(jì)算結(jié)果，沖壓設(shè)備擬選J23-40。</p><p>　　圖3 凹模刃口形式</p><p><b>　　圖4 壓力中心</b></p><p>　　2.3 壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算</p><p>　　確定模具壓力中心按比例畫出零件形狀，選坐標(biāo)系，如圖4所示。因零件左右對(duì)稱，即，故只需計(jì)算。

27、</p><p>　　將工件沖裁周邊分成基本線段，求出各段長度及各段的重心位置：</p><p>　　故壓力中心C坐標(biāo)為：（0，46.27）</p><p>　　有以上計(jì)算結(jié)果可看以出，若選用J23-40沖床，C點(diǎn)仍在壓力機(jī)模柄孔投影面積范圍內(nèi)，滿足要求。</p><p>　　2.4 工作零件刃口尺寸計(jì)算</p><p&g

28、t;　　在確定工件零件刃口尺寸計(jì)算方法之前，首先要考慮工作零件的加工方法及模具裝配方法。結(jié)合該模具的特點(diǎn)，工作零件的形狀相對(duì)比較簡單，適宜采用線切割機(jī)床分別加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，這種加工方法可以保證這些零件各孔的同軸度，使裝配工作簡化。因此工作零件刃口尺寸計(jì)算就按分開加工的方法計(jì)算。查表2.3得間隙值 ，。</p><p>　　表3初始雙面間隙Zmax、Zmin</p><

29、p>　　對(duì)沖孔 ，其凸、凹模刃口部分尺寸計(jì)算如下：</p><p>　　查表2.4的凸、凹模制造公差： </p><p>　　表4 規(guī)則形狀沖裁時(shí)凸模、凹模的制造公差</p><p><b>　　校核： </b></p><p><b>　　滿足 條件</b></p&g

30、t;<p><b>　　查表2.5得因數(shù) </b></p><p><b>　　按式 </b></p><p><b>　　表5 磨損系數(shù)</b></p><p>　　對(duì)外輪廓的落料，由于形狀較復(fù)雜，故采用分開加工方法，其凸、凹模刃口部分尺寸計(jì)算如下：</p><

31、;p>　　下平面超出凸凹模斷面1mm，所以導(dǎo)正銷直線部分的長度為1.8mm。導(dǎo)正銷采用H7/h6配和。起粗定距的活動(dòng)擋料銷、彈簧和螺塞選用標(biāo)準(zhǔn)件，規(guī)格為8×16。</p><p><b>　　圖8 導(dǎo)正銷</b></p><p>　　6.2 導(dǎo)料板的設(shè)計(jì)</p><p>　　導(dǎo)料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模齊平，導(dǎo)料板與條料

32、之間的間隙取1mm，這樣就可確定兩導(dǎo)料板的寬度，導(dǎo)料板的厚度按表選擇。導(dǎo)料板采用45鋼制作，熱處理硬度為40～45HRC，用螺釘和銷釘固定在凹模上。導(dǎo)料板的進(jìn)料端安裝有承料板。</p><p>　　6.3 卸料部件的設(shè)計(jì)</p><p>　　[1]卸料部件的設(shè)計(jì)</p><p>　　卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為14mm。</p><

33、;p>　　卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為40～45HRC.</p><p><b>　　[2]螺釘?shù)倪x用</b></p><p>　　卸料板上設(shè)置4個(gè)卸料螺釘。公稱直徑為12mm,螺紋部分為M10×10mm。卸</p><p>　　料釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸模斷面1mm,有誤差時(shí)通過在螺釘與

34、卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。</p><p><b>　　7 模具總裝圖</b></p><p>　　該復(fù)合沖裁模將凹模即小凸模裝在上模上，是典型的倒裝結(jié)構(gòu)，圖9所示為本例的模具總圖。</p><p>　　模具上模部分主要由上模板、墊片、凸模、凸模固定板及卸料板等組成。卸料方式采用彈性卸料，以彈簧為彈性元件。下模部分由下模座、凹模板、導(dǎo)料板等組成

35、。沖孔的廢料可通過凸凹模的內(nèi)孔從沖床臺(tái)面孔漏下。兩個(gè)導(dǎo)正銷控制條料送進(jìn)的導(dǎo)向，固定擋料銷控制送料的進(jìn)距。卸料采用彈性卸料裝置，彈性卸料裝置由卸料板、卸料螺釘、彈簧組成。沖制的工件由推件桿推簡辦推銷和推件塊組成的剛性推件裝置推出。</p><p>　　條料送經(jīng)時(shí)采用活動(dòng)擋料銷作為粗定距，在落料凸模上安裝兩個(gè)導(dǎo)正銷利用條料上和孔作導(dǎo)正銷孔進(jìn)行導(dǎo)正，以此作為條料送進(jìn)的精確定距。操作時(shí)完成第一步?jīng)_壓后，把條料抬起向前移動(dòng)

36、，用落料孔套在活動(dòng)擋料銷上，并向前推緊，沖壓時(shí)凸模上的導(dǎo)正銷再作精確定距。活動(dòng)擋料銷位置電話設(shè)定比理想的幾何位置向前偏移0.2mm，沖壓過程中粗定位完成后，當(dāng)導(dǎo)正銷作精確定位時(shí)，由導(dǎo)正銷上圓錐形斜面再將條料向后拉回約0.2mm而完成精確定距，用這種方法定距，精確可達(dá)到0.02mm。</p><p><b>　　9 裝配圖</b></p><p><b>　

37、　8 沖壓設(shè)備的選擇</b></p><p>　　通過校核，選擇開式雙柱可傾壓力機(jī)能滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下： </p><p><b>　　公稱壓力：</b></p><p><b>　　滑塊行程：</b></p><p><b>　　最大閉合高度：</b>

38、;</p><p><b>　　連桿調(diào)節(jié)量：</b></p><p><b>　　工作臺(tái)尺寸：</b></p><p><b>　　墊板尺寸：</b></p><p><b>　　模柄孔尺寸：</b></p><p><b&g

39、t;　　最大傾斜角度：</b></p><p>　　9 模具的裝配和工作過程</p><p><b>　　9.1 模具的裝配</b></p><p>　　根據(jù)復(fù)合模裝配要點(diǎn)，選凹模作為裝配基準(zhǔn)件，先裝下模，再裝上模，并調(diào)整間隙、試沖、返修，具體裝配見表11。</p><p>　　表11墊板復(fù)合模的裝配<

40、/p><p>　　9.2 模具的工作過程</p><p>　　模具屬于復(fù)合模其工作過程一般是在一次沖裁過程中能夠完成所有的成形過程（沖孔與落料）。工作時(shí)，條料由卸料板上面送入，依靠導(dǎo)料銷和擋料銷來對(duì)條料進(jìn)行正確的定位，上模下行卸料板與推件塊壓緊板料，然后凸凹模完成沖孔工作，上模繼續(xù)下行，工件要推件塊的壓緊即而完成落料，上?；厣龝r(shí)，由卸料板及推件塊完成卸料。</p><p&g

41、t;<b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，模具對(duì)于現(xiàn)代工業(yè)來說是十分重要的，尤其是沖壓技術(shù)的應(yīng)用。在各個(gè)領(lǐng)域幾乎都要用到與人們的生活息息相關(guān)。</p><p>　　在此次設(shè)計(jì)過程中用到了很多以前上課時(shí)學(xué)的知識(shí)，尤其是老師上課教給我們的一些分析問題、解決問題的思想在這次項(xiàng)目中都得到了很好的印證。這段時(shí)間的磨練，特別是最后兩個(gè)月的時(shí)間，使我的

42、意志品質(zhì)力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。</p><p>　　當(dāng)然通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，也留給我了一些教訓(xùn)和遺憾。在這段時(shí)間的前一階段，由于沒有深刻認(rèn)識(shí)到畢業(yè)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和反復(fù)性，請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　時(shí)間過的真快，轉(zhuǎn)眼間大學(xué)生活就要結(jié)束，這段令人難忘的時(shí)光將成為美好的回憶

43、。心中有好感概，是不想離開，是遺憾，但更多的感激，這三年來有那么多的同學(xué)和老師給我了極大的幫助和關(guān)懷，我在這三年中不僅學(xué)到了技能知識(shí)，還知道了做人的道理。</p><p>　　經(jīng)過幾周的精心查閱書籍和精心的設(shè)計(jì)，功夫不負(fù)有心人，我的設(shè)計(jì)終于弄完了。在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，承我的指導(dǎo)老師程洋的悉心教導(dǎo)，并得到其他幾位同學(xué)的關(guān)心和幫助。</p><p>　　為此，再次感謝我們的指導(dǎo)老師在百忙之中給

44、予我們?cè)O(shè)計(jì)的精心指導(dǎo)和極大的幫助。同時(shí)，也感謝我們的這組的成員在這次設(shè)計(jì)中給予我的幫助！謝謝！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1王芳.《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》.機(jī)械工業(yè)出版社，2010.7</p><p>　　[2韓洪濤.《機(jī)械制造技術(shù)》北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.7</p><p&g

45、t;　　[3]郭紀(jì)林.《塑料模具沖壓成型技術(shù)》. 北京:清華大學(xué)出版社，2009.8</p><p>　　[4]蔡希林.《AutoCAD2006》.北京:清華大學(xué)出版社，2006，3 </p><p>　　[5]武友德.《模具設(shè)計(jì)與制造》.機(jī)械工業(yè)出版社，2009.1.1</p><p>　　[6]吳元徽 .《模具材料與熱處理》.大連理工大學(xué)出版社。2009.6&l