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紫瑯職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 系 部 機(jī)電工程 專業(yè)班級(jí) 模具 5091 學(xué)生姓名 朱鐵 指導(dǎo)教師 程洋 論文題目 減速器用墊片沖壓模具設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 的目的 1 撰寫畢業(yè)論文是在校大學(xué)生最后一次知識(shí)的全面檢驗(yàn) 是對(duì)學(xué)生基本知識(shí) 基本 理論和基本技能掌握與提高程度的一次總測(cè)試 2 通過(guò)撰寫畢業(yè)論文讓學(xué)生不斷了模具行情的發(fā)展 并針對(duì)目前模具的發(fā)展趨勢(shì)從 而分析在制造的運(yùn)用 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 要求 1 帶著課題進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐 2 論文要求思路清晰 重點(diǎn)突出 圖文并茂 舉例恰當(dāng) 3 認(rèn)真查閱資料 收集的數(shù)據(jù)資料要求具體 真實(shí) 詳細(xì) 4 論文字?jǐn)?shù)要求 6000 字以上 5 認(rèn)真對(duì)待畢業(yè)論文撰寫 內(nèi)容要有自己的觀點(diǎn) 6 獨(dú)立完成畢業(yè)論文 7 繪制該工件模具總裝圖 8 繪制該模具的凸模 凹模零件圖一套 并編制模具零件加 工工藝過(guò)程 9 編寫模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書 10 將說(shuō)明書和圖樣裝訂成冊(cè) 按 A4 尺寸裝訂 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 進(jìn)度安排 2011 年 11 月中旬 12 月上旬 依照任務(wù)書閱讀文獻(xiàn) 收集資料準(zhǔn)備草案 2011 年 12 月上旬 12 月中旬 確定方案 編寫設(shè)計(jì)開題報(bào)告 并交老師審核 2011 年 12 月中旬 2012 年 3 月中旬 完成初稿 交老師審核 2012 年 3 月中旬 4 月下旬 完成二稿 交老師審核 2012 年 4 月下旬 5 月下旬 定稿并提交畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)資料 準(zhǔn)備答辯 2012 年 6 月 2 日 6 月 3 日 答辯 紫瑯職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2012 屆 專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 姓名 朱鐵 系部 機(jī)電工程 專業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 班級(jí) 模具 50191 題目 減速器用墊片沖壓模具設(shè)計(jì) 一 選題背景 目的及意義 背景 本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是墊片的沖壓工藝及模具的設(shè)計(jì) 來(lái)源自日常生活的墊片 課題的目的是讓我們?cè)谝酝鶎?duì)模具設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上熟悉沖壓磨具的設(shè)計(jì)流程 是對(duì)我 們學(xué)習(xí)的檢閱也是對(duì)我們的一次鍛煉 使我們能夠系統(tǒng)的掌握沖壓模局設(shè)計(jì)的技術(shù) 并 與 Auto Pro E 等模具設(shè)計(jì)軟件相結(jié)合 提高我們機(jī)械模具設(shè)計(jì)能力 目的 本次設(shè)計(jì)對(duì)此墊片進(jìn)行沖壓模具設(shè)計(jì) 對(duì)零件進(jìn)行沖壓工藝分析和有關(guān)工藝計(jì)算 并確定合理地沖壓工藝方案 根據(jù)精度以及生產(chǎn)批量的不同設(shè)計(jì)沖壓模具 正確的選用 標(biāo)準(zhǔn)模架 使用 Pro 三維繪圖軟件繪制模具三維圖 對(duì)沖壓結(jié)構(gòu)進(jìn)行了工藝分析以及裝配 明確了設(shè)計(jì)思路 確定了沖壓工藝過(guò)程并對(duì)各個(gè)具體部分進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算了校核 如 此設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)可確保模具工作運(yùn)用可靠 保證了與其他部件的配合 根據(jù)三維圖用 CAD 繪制模具二維裝配圖和零件圖 意義 由于磨具制造對(duì)制造業(yè)的重大作用 激勵(lì)我趁此畢業(yè)設(shè)計(jì)的良機(jī) 選擇此課題 希望掌握各種模具制造的基本原理和特點(diǎn) 鞏固和加深學(xué)到的理論知識(shí) 提高自己的能 力 為以后的工作奠定良好的基礎(chǔ) 二 主要內(nèi)容及提綱 需緊密結(jié)合論題 提綱中應(yīng)包含一級(jí)和二級(jí)目錄 1 零件圖及工藝方案的擬訂 2 工藝設(shè)計(jì) 3 模具類型及結(jié)構(gòu)形式的選擇 4 模具工作零件刃口尺寸及公差的計(jì)算 5 模具零件的選用 設(shè)計(jì)及必要的計(jì)算 6 壓力機(jī)的校核 7 模具的動(dòng)作原理及綜合分析 8 凸凹模加工工藝方案 三 主要方法和措施 通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度 廣泛的查閱 深入的研究 對(duì)閱讀文獻(xiàn)進(jìn)行細(xì)致的歸納 1 帶著課題進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐并收集離合器相關(guān)資料 2 深入學(xué)習(xí)離合器的結(jié)構(gòu)及控制工作原理與檢修 3 獨(dú)立完成畢業(yè)論文 4 大量閱讀有關(guān)資料 深入到社會(huì)調(diào)研 四 主要參考文獻(xiàn) 1 機(jī)械制圖 高等教育出版社 2003 2 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 高等教育出版社 2001 3 冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 中南大學(xué)出版社 2006 4 實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 2002 5 中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典 電子版 6 互換性與技術(shù)測(cè)量 西安電子科技大學(xué)出版社 2006 7 沖壓與塑壓成型設(shè)備 高等教育出版社 2003 8 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 機(jī)械制造工藝基準(zhǔn) 五 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 推進(jìn)計(jì)劃 2 月 1 日 2 月 25 日 依照任務(wù)書的要求準(zhǔn)備草案 2 月 26 日 3 月 5 日 閱讀文獻(xiàn) 收集資料 3 月 6 日 4 月 1 日 確定方案 撰寫論文開題報(bào)告 并交指導(dǎo)老師審核 4 月 2 日 4 月 20 日 完成初稿 交老師審核 4 月 21 日 5 月 15 日 完成二稿 交老師審核 5 月 16 日 5 月 20 日 定稿并提交畢業(yè)論文相關(guān)資料 準(zhǔn)備答辯 6 月 2 日 6 月 3 日 答辯 學(xué)生簽名 年 月 日 指導(dǎo)教師意見(jiàn) 對(duì)選題的有效性 研究方法的正確性 課題的廣度 深度的意見(jiàn)及開題 是否通過(guò) 通過(guò) 修改后通過(guò) 未通過(guò) 指導(dǎo)教師簽名 年 月 日 注 開題報(bào)告裝訂在畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 任務(wù)書后 開題是否通過(guò)請(qǐng)指導(dǎo)教師在括號(hào)內(nèi)打 紫瑯職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 題 目 減速器用墊片沖壓模具設(shè)計(jì) 副 標(biāo) 題 學(xué) 生 姓 名 朱鐵 所在系 專業(yè) 機(jī)電工程系 模具設(shè)計(jì)與制造 班 級(jí) 模具 5091 指 導(dǎo) 教 師 程洋 日 期 I 摘 要 本設(shè)計(jì)是對(duì)給定的產(chǎn)品圖進(jìn)行沖壓模具設(shè)計(jì) 沖壓工藝的選擇是經(jīng)查閱相關(guān)資料 和和對(duì)產(chǎn)品形狀仔細(xì)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行的 沖壓模具的選擇是在綜合考慮了經(jīng)濟(jì)性 零件的沖壓工藝性以及復(fù)雜程度等諸多因素的基礎(chǔ)上進(jìn)行的 產(chǎn)品毛坯展開尺寸的計(jì) 算是在方便建設(shè)又不影響模具成型的前提下簡(jiǎn)化為所熟悉的模型進(jìn)行的 文中還對(duì)沖 壓成型零件和其它相關(guān)零件的選擇原則及選擇方法進(jìn)行了說(shuō)明 另外還介紹了幾種產(chǎn) 品形狀的毛坯展開尺寸計(jì)算的方法和簡(jiǎn)化模型 以及沖壓模具設(shè)計(jì)所需要使用的幾種 參考書籍的查閱方法 關(guān)鍵詞 工藝 工藝性 沖壓工序 沖壓模具 尺寸 II Abstract This project is a press die designation based on the original product The election of press process is based on consulting correlation datum and analyzing the form of manufactured product meticulous The election of press die is based on synthesis considerations on economical efficiency the processing property of part and complex degree iso many factors Calculating the work blank of manufactured product unfold dimension is lined feed on the premise of calculation convenience but without contribution die confectioning simplified frequent application cast In the test to introduce the election principle and means of press confectioning art and miscellaneous rapport part otherwise also introducing calculation means on the work blank from of many kinds of product unfold dimension and simplified cast and the means of looking up on the reference books of designing press die Keywords The craft the technology capability press process punch die the size I 目 錄 摘 要 I Abstract II 目 錄 I 1 零件圖及工藝方案的擬訂 1 1 1 零件圖及零件工藝性分析 1 1 1 1 零件圖 1 1 1 2 零件的工藝性分析 1 1 2 工藝方案的確定 2 2 工藝設(shè)計(jì) 3 2 1 計(jì)算毛坯尺寸 3 2 2 確定排樣方案 3 2 2 1 計(jì)算工件實(shí)際面積 3 2 2 2 排樣方案 3 2 3 確定裁板方案 4 2 4 工序的合并與工序順序 5 2 5 計(jì)算各工序的壓力 5 2 5 1 落料工序的計(jì)算 5 2 5 2 沖孔工序的計(jì)算 6 2 6 壓力機(jī)的選擇 6 3 模具類型及結(jié)構(gòu)形式的選擇 7 3 1 落料 沖孔復(fù)合模的設(shè)計(jì) 7 4 模具工作零件刃口尺寸及公差的計(jì)算 8 4 1 落料模刃口尺寸的計(jì)算 8 4 2 沖孔模刃口尺寸的計(jì)算 9 5 模具零件的選用 設(shè)計(jì)及必要的計(jì)算 10 5 1 成形零件 10 5 1 1 凸模 10 5 1 2 凹模 11 5 2 模架的選用 12 6 壓力機(jī)的校核 17 6 1 落料 沖孔模壓力機(jī)的校核 17 7 模具的動(dòng)作原理及綜合分析 18 7 1 落料 沖孔模的動(dòng)作原理 18 8 凸凹模加工工藝方案 20 8 1 凸模 凹模加工工藝路線 20 8 2 模具的裝配 24 致 謝 26 參考文獻(xiàn) 26 1 1 零件圖及工藝方案的擬訂 1 1 零件圖及零件工藝性分析 1 1 1 零件圖 圖 1 工件圖 如圖 1 所示 名稱 圓墊圈 材料 10 板厚 1 5mm 工件精度 IT14 1 1 2 零件的工藝性分析 墊圈所用的材料為優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼 10 其力學(xué)性能如下 255 353Mpa b 295 430 Mpa s 206Mpa 冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) P322 工件精度為 IT14 級(jí) 該制件形狀簡(jiǎn)單 尺寸較小 厚度一般 屬于普通沖壓件 但有幾點(diǎn)應(yīng)該注意 該沖裁件的材料為優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼 10 具有較好的可沖壓性能 由于板料厚度一般 墊圈的邊緣為 6mm 沖裁是應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)墓ば蚍桨?保 證孔的精確度和制件不變形 有一定的生產(chǎn)批量 應(yīng)重視模具材料的選擇和模具結(jié)構(gòu)的確定 保證模具的 壽命 制件較小 從安全考慮 要采取適當(dāng)?shù)娜〖绞?模具結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)好推件和 取件方式 2 1 2 工藝方案的確定 對(duì)工序的安排 擬有以下幾種方案 落料 沖孔 單工序模生產(chǎn) 落料 沖孔復(fù)合沖壓 復(fù)合模生產(chǎn) 沖孔 落料連續(xù)沖壓 采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn) 方案 模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 容易制造 但成形制件需要兩道工序 兩套模具才能 完成零件的加工 工序分散 搬運(yùn)半成品要浪費(fèi)大量時(shí)間 生產(chǎn)效率較低 工 件的精度也難以保證 方案 復(fù)合模結(jié)構(gòu)一般 比較容易制造 成形制件只需一道工序 節(jié)約了半 成品搬運(yùn)的時(shí)間提高了生產(chǎn)效率且易于保證孔的質(zhì)量和制件精度 方案 級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜 難以制造 有較高的生產(chǎn)效率且能保證制件的精度 綜上所述 根據(jù)生產(chǎn)效率 精度 所使用的機(jī)床 卸料方式 廢料出料 板 料的定位方式 制造成本等方面分析最終確定方案 3 2 工藝設(shè)計(jì) 2 1 計(jì)算毛坯尺寸 由 互換性與技術(shù)測(cè)量 P33 表 2 1 IT14 0 52 18 30 0 36 6 10 按對(duì)稱偏差 直徑方向上最大尺寸為 Dmax 22 0 52 22 52 由 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) P45 表 2 5 2 確定搭邊值 工件間 a 1 1 2 沿邊 a 1 5 由 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) P46 表 2 5 3 條料下料剪切公差 0 5 條料與導(dǎo)料板之間的間隙 c 0 2 2 2 確定排樣方案 2 2 1 計(jì)算工件實(shí)際面積 圖 2 工件如圖 2 1 所示 直徑為 19 5 的圓的面積 Sa 9 75 2 379 94 直徑為 10 的圓的面積 Sb 4 5 2 78 5 工件的總面積 F Sa Sb 379 94 78 5 301 44 2 2 2 排樣方案 由工件圖知 制件的外型形狀為圓形 則 進(jìn)距 A d0 a1 19 5 1 2 20 7 條料寬度 B d0 2a 19 5 2 1 5 22 5 4 2 3 確定裁板方案 查 冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) P323 附表 3 選用 600 1200 1 6 標(biāo)準(zhǔn)軋制銅板 裁板方案有縱裁和橫裁兩種 比較兩種方案 選用其中材料的利用率較高的 一種 縱裁時(shí) 每張板料裁成條料數(shù) n 1 600 25 24 余 0mm 每塊條料沖制的制件數(shù) n 2 1200 1 5 23 2 51 余 15 3mm 每張板料沖制的制件數(shù) n n 1 n2 24 51 1224 個(gè) 材料利用率 nF F 100 1224 301 44 600 1200 100 51 3 橫裁時(shí) 每張板料裁成的條料數(shù) n 1 1200 25 48 余 0mm 每塊條料沖制的制件數(shù) n 2 600 1 5 23 2 25 余 18 5mm 每張板料沖制的制件數(shù) n n 1 n2 25 48 1200 個(gè) 材料利用率 nF F 100 1200 301 44 600 1200 100 50 24 由上述計(jì)算結(jié)果可知 縱裁時(shí)材料的利用率教好 經(jīng)濟(jì)效率較高 考慮到本 次設(shè)計(jì)的模具 采用縱裁 綜上所述 排樣圖如下圖所示 5 排樣圖 2 4 工序的合并與工序順序 根據(jù)上面的分析與計(jì)算 此件的全部基本工序只有落料 沖孔 根據(jù)這些基本工序 可以擬出以下幾種方案 方案 落料與沖孔 各為基本工序 方案 模具復(fù)合程度較高 所需的模具較少 且模具設(shè)計(jì)容易 其制造費(fèi)用也 較低 其基本工序合并生產(chǎn)率高 也易于保證工件精度 因此選定這一 方案 所以 本次需設(shè)計(jì)的模具為 落料 沖孔復(fù)合模 2 5 計(jì)算各工序的壓力 墊圈所用的材料為優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼 10 厚度為 1 6mm 其力學(xué)性能如下 255 353Mpa b 295 430 Mpa s 206Mpa 2 5 1 落料工序的計(jì)算 落料力 P1 1 3 dt d 22mm t 1 6mm 1 3 22 1 6 353 50721 2992 N 落料的卸料力 P 2 k 卸 P1 查 冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 得 k 卸 0 025 0 08 50721 2992 0 05 2536 06496 N 6 2 5 2 沖孔工序的計(jì)算 沖孔力 P 3 1 3 d 孔 t 1 3 10 1 6 353 23055 136 N 沖孔的推件力 P 4 n k 2 p 3 查表 2 37 凹模型口直壁的高度 9 n h t 5 k2 0 055 P 4 5 0 055 23055 136 6340 1624 N 落料 沖孔工序的最大總壓力為 P p1 p2 p3 p4 50721 2992 2536 06496 23055 136 6340 1624 82652 66256 N 2 6 壓力機(jī)的選擇 根據(jù)以上計(jì)算和分析 再結(jié)合車間設(shè)備的實(shí)際情況 初選用公稱壓力為 160KN 的 開式雙柱可傾壓力機(jī) 型號(hào)為 J23 16 壓力中心的確定 模具壓力中心是指沖壓時(shí)諸沖壓力合力的作用點(diǎn)位置 為了確保壓力機(jī)和模具正 常工作 應(yīng)使沖模壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心重合 否則 會(huì)使沖模和壓力機(jī)滑塊 產(chǎn)生偏心載荷 使滑塊和導(dǎo)軌間產(chǎn)生過(guò)大的磨損 模具導(dǎo)向零件加速磨損 降低模具 和壓力機(jī)的使用壽命 由于該制件的毛坯及各工序均為軸對(duì)稱圖形 而且只有一個(gè)工 位 因此壓力機(jī)的中心必定與制件的幾何中心重合 7 3 模具類型及結(jié)構(gòu)形式的選擇 根據(jù)確定的工藝方案和零件的形狀特點(diǎn) 精度要求 預(yù)選設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù) 模具的制造條件及安全生產(chǎn)等 選定模具類型及結(jié)構(gòu)形式 3 1 落料 沖孔復(fù)合模的設(shè)計(jì) 因?yàn)楸敬文＞咴O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單工藝要求不高 所以采用落料 沖孔復(fù)合模 本設(shè)計(jì)沒(méi) 有拉深 翻邊等 凸模能夠保證強(qiáng)度 故采用復(fù)合模的結(jié)構(gòu)是合理的 落料 沖孔復(fù)合模常采用典型結(jié)構(gòu) 即落料采用正裝式 工件厚度一般 t 1 6mm 故采用彈性卸料裝置 彈性卸料裝置除了卸料的作用外 在沖孔時(shí)還起 到壓緊工件的作用 頂件時(shí)采用彈性頂件裝置 彈性力由橡皮產(chǎn)生 由托桿將力傳到工件上 將工件頂出 推件是采用剛性推件裝置 將工件從凸凹模中推出 落料 沖孔復(fù)合模的結(jié)構(gòu)形式如圖 3 所示 圖 3 8 4 模具工作零件刃口尺寸及公差的計(jì)算 4 1 落料模刃口尺寸的計(jì)算 該沖裁件外形尺寸為落料件 落料凹模采用整體結(jié)構(gòu) 直刃口形式 這種刃口強(qiáng) 度較好 孔口尺寸不隨刃口的刃磨而增大 適用于形狀復(fù)雜 精度要求高的工件向上 頂出的要求 落料的基本尺寸為 22mm 工件精度要求為 IT14 級(jí)查 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) P31 附表 2 2 1 沖模制造精度為 IT9 級(jí) 查 沖壓手冊(cè) 表 2 28 可得凸 凹模刃口的極限偏差 凸 0 013 mm 凹 0 021mm 0 013 0 021 0 039 凹凸 查 沖壓手冊(cè) 表 2 23 可知凸 凹模初始雙面間隙 Z 為 Zmin 0 23 Zmax 0 27 Zmax Zmin 0 27 0 23 0 04 Zmax Zmin 凸 凹模分開加工 又工件的尺寸 D 22 0 52mm 凹凸 又查 沖壓手冊(cè) 表 2 30 得磨損系數(shù) X 1 落料尺寸由凹模刃口決定 計(jì)算以凹模 為基準(zhǔn) D 凹 D X 凹 21 48 0 021 D 凸 D X Z min 凸 21 25 0 013 9 4 2 沖孔模刃口尺寸的計(jì)算 查 沖壓手冊(cè) 表 2 28 可得凸 凹模刃口的極限偏差 凸 0 009 mm 凹 0 015 mm 0 009 0 015 0 024 凹凸 查 沖壓手冊(cè) 表 2 23 可知凸 凹模初始雙面間隙 Z 為 Zmin 0 15 Zmax 0 19 Zmax Zmin 0 19 0 15 0 04 Zmax Zmin 故凸 凹模分開加工 又工件的尺寸 D 10 0 36mm 凹凸 又查 沖壓手冊(cè) 表 2 30 得磨損系數(shù) x 1 沖孔尺寸由凸模刃口決定 計(jì)算 以凸模為基準(zhǔn) d 凸 d x Z min 凸 9 908 0 009 mm d 凹 d 凸 Zmin 凹 10 058 0 015 mm 10 5 模具零件的選用 設(shè)計(jì)及必要的計(jì)算 5 1 成形零件 5 1 1 凸模 凸模材料選用 T10A 淬火硬度達(dá)到 62HRC 沖孔凸模采用 GB T8057 1995 中的 B 型圓凸模如圖 4 所示 圖 5 所示為落料凸模 圖 6 為凸凹模 圖 4 圖 5 11 圖 6 5 1 2 凹模 落料凹模實(shí)際最大外形尺寸 d 22mm 查 沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) P68 得 K 0 39 凹模厚度 H kb 0 39 22 8 58 mm 15mm 取 15mm 凹模壁厚 C 1 5 2 H 1 5 15 22 5mm 所以 凹模最大外形尺寸為 D d 2C 22 2 22 5 67mm 凹模材料選用 T10A 淬火硬度達(dá)到 62HRC 凸凹模采用臺(tái)階式結(jié)構(gòu) 采用固 定板固定 這樣簡(jiǎn)化了模具的結(jié)構(gòu) 節(jié)省了材料的成本 外形尺寸如圖 7 所示 圖 7 12 5 2 模架的選用 上 下模座中間聯(lián)以導(dǎo)向裝置的總體稱為模架 通常都是根據(jù)凹模最大外形尺寸 D 選用標(biāo)準(zhǔn)模架 凹模最大外形尺寸為 67 mm 67 mm 選用 GB2851 3 81 中的后 側(cè)導(dǎo)柱模架 模具的閉合高度 h 140 165mm 上模座為 100 100 30 下模座為 100 100 40 導(dǎo)柱的基本尺寸為 20mm 上模座選用 GB2855 5 81 中的后側(cè)導(dǎo)柱上模座 材料為 HT200 型 其主要參數(shù) L 100mm B 100mm t 30mm 110 mm S 116mm 75mm 1L1A 130mm R 32mm 60mm 2A2l D 32 0 025mm 上模座 下模座選用 GB2855 6 81 中的后側(cè)導(dǎo)柱下模座 材料為 HT200 其主要參數(shù) L 100mm B 100mm t 40mm 110 mm S 116mm 75mm 1L1A 130mm R 32mm 60mm 2A2l D 20 0 241 mm 13 下模座 模柄選用壓入式模柄 參見(jiàn) GB2862 1 81 材料為 Q235 的 型凸緣式模柄 模柄中打桿孔的直徑為 13mm 其具體參數(shù)為 d 40mm D 42mm D1 50mm H 90mm h 30mm h1 6mm b 3mm a 1mm d1 6mm 模柄 14 5 3 模架的選用 卸料零件 由于工件厚度為 1 6 mm 為保證沖裁件表面的平整采用彈壓卸料板卸料 根 據(jù)卸料力的大小取卸料板厚度為 6mm 根據(jù)模座周界大小取卸料橡膠尺寸為 100 100 20 橡膠的可壓縮量為 h H 0 3 20 0 3 6mm 凹模深度為 5mm 所選橡膠滿足使用要求 定位零件 采用兩顆導(dǎo)料銷和一個(gè)固定擋料銷定位 固定擋料銷在 GB2866 11 81 中選取 直徑 D 8mm d 4mm 高度 h 3mm 的 型固定擋料銷 這種零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 制造 使用方便 直接裝在凹模上即可 擋料銷 導(dǎo)料銷 凹模上固定擋料銷孔與刃口之間的壁厚為 3mm 大于允許的最小壁厚 2mm 滿 足強(qiáng)度要求 故所選的擋料銷合適 上 下模座螺釘選取 由凹模周界 100 100 選用 M8 的內(nèi)六角圓柱頭螺釘 參照模具各零件的具體情況 上模座選用四顆 M8 45 的內(nèi)六角圓柱頭螺釘固定 下模座選用四顆 M8 55 的內(nèi)六角圓柱頭螺釘固定 15 螺釘 卸料螺釘 查 沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè) 表 15 34 選取卸料螺釘 選用 M8 55 的圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘 卸料螺釘 其主要參數(shù) d d 1 10 l 8 d2 15 H 10 t 5 s 6 d3 9 8 d4 6 9 d5 6 2 L 55 上 下模座銷釘?shù)倪x取 由凹模周界 100 100 選用 8 的圓柱銷釘 根據(jù)模具的實(shí)際情況 上模座選用兩顆 8 60 的圓柱銷釘定位 下模座選用兩顆 8 60 的圓柱銷釘定位 圓柱銷釘 參照模具各零件的具體情況 合理布置螺釘 圓柱銷的位置 從 GB70 76 和 GB119 76 中選適當(dāng)?shù)囊?guī)格與尺寸 導(dǎo)向裝置 本模具采用圓形導(dǎo)柱 導(dǎo)套式的導(dǎo)向裝置 導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用間隙配合 配合 16 精度為 r6 r6 導(dǎo)柱與導(dǎo)套相對(duì)滑動(dòng) 要求配合表面有足夠的強(qiáng)度 又要有足夠的 韌性 所以材料選用 20 鋼 表面經(jīng)滲碳淬火處理 表面硬度為 58 62HRC 導(dǎo)柱選用 GB2861 2 81 中的 B 型導(dǎo)柱 直徑 d 20mm 極限偏差為 r6 長(zhǎng)度 L 130mm l 40mm 導(dǎo)套選用 GB2861 6 81 中的 A 型導(dǎo)套 直徑 d 20mm D 32 極限偏差為 r7 長(zhǎng)度 L 70mm H 28mm l 15mm 推桿的選取 查 沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè) 表 15 42 選用 A 型帶肩推桿 A 型帶肩推桿 其基本參數(shù) D 15mm L 110mm d1 12mm 17 6 壓力機(jī)的校核 6 1 落料 沖孔模壓力機(jī)的校核 1 閉合高度的校核壓力機(jī)的具體參數(shù)如下 所選壓力機(jī)的最大封閉高度為 220mm 閉合高度的調(diào)節(jié)量為 55mm Hmin 220 55 165mm 本次設(shè)計(jì)模具的的閉合高度為 H 155 40 墊板厚度為 50mm 195 Hmax 5 215 Hmin 10 175 滿足 Hmax 5 H Hmin 10 2 工作臺(tái)面尺寸的校核 所選壓力機(jī)的工作臺(tái)尺寸為 左右 300 前后 450 而模具的外形尺寸為 100 100 根據(jù)工作臺(tái)面尺寸一般應(yīng)大于模具底座 50 70mm 工作臺(tái)面尺寸滿足 其工作臺(tái)孔尺寸為 200 290 直徑 260 大于廢料尺寸 可以漏料 3 滑塊行程的校核 滑塊行程應(yīng)保證方便地放入毛坯和取出零件 所選壓力機(jī)滑塊行程為 55mm 滿足 綜上 所選壓力機(jī) J23 16 滿足需要 其具體參數(shù)如下 滑塊行程 55mm 滑塊行程次數(shù) 120 次 min 最大封閉高度 220mm 封閉高度調(diào)節(jié)量 45mm 模柄孔尺寸 直徑 40mm 深度 60mm 工作臺(tái)面尺寸 300mm 前后 450mm 左右 墊板厚度 40mm 18 7 模具的動(dòng)作原理及綜合分析 7 1 落料 沖孔模的動(dòng)作原理 本模具 裝配圖如圖 8 所示 在一次行程過(guò)程中完成制件的落料 沖孔全部工作 當(dāng)壓力滑塊下行時(shí) 首先在凸模 23 和凹模 24 的作用下 從條料上落下毛坯料 毛坯料被壓在凸凹模 25 與落料凸模 23 之間 當(dāng)壓力機(jī)滑塊接近下止點(diǎn)時(shí) 由推桿 16 推動(dòng)沖孔凸模 22 在條料上沖孔 當(dāng)壓力機(jī)滑塊下降到下止點(diǎn) 沖模處于鐓死狀態(tài) 工 件與模具剛性接觸 當(dāng)壓力機(jī)滑塊上行時(shí) 在托桿 29 的作用下將制件從凹模 24 上頂 出 最后在卸料板 6 的作用下將制件推出 本次設(shè)計(jì)的復(fù)合模 在壓力機(jī)的一次行程中 經(jīng)一次送料定位 在模具的同一部位 同時(shí)完成幾道工序 其沖裁件的相互位置精度高 對(duì)條料的定位精度較低 沖壓件精度 高 可以很好的保證工件的形狀和尺寸精度 模具結(jié)構(gòu)較一般 制造精度要求較低 制造 周期短 價(jià)格相對(duì)較低 節(jié)約了成本 工序較集中排除了半成品搬運(yùn)時(shí)間 提高了生產(chǎn) 效率 這種模具適用于生產(chǎn)批量大 精度要求高 內(nèi)外形尺寸差較大的沖裁件 沖孔廢 料由凸凹模孔向下排除使操作方便 本次設(shè)計(jì)的模具采用手工送料和取件 這主要是考慮到我國(guó)的人力資源豐富 且手工 送料和取件可以使模具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化 所選的模架螺釘?shù)攘慵际菑臉?biāo)準(zhǔn)件中選取 這樣可有效的降低成本 從安全的角 度考慮 模具結(jié)構(gòu)還有 19 圖 8 20 8 凸凹模加工工藝方案 8 1 凸模 凹模加工工藝路線 凹模加工工藝卡 產(chǎn)品名稱 墊圈 零件名稱 凹 模 零件圖號(hào) 第第 4 頁(yè) 種類 鑄件 毛重12MoV T10A 毛 坯 尺 寸 102 10 2 零 件 重 量 kg 凈 重 紫 瑯 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 加工 工藝 過(guò)程 綜合 卡片 材 料 牌 性能 每 臺(tái) 件 數(shù) 每 件 批 數(shù) 工藝裝備名稱及編號(hào) 工時(shí) 定額 工 序 號(hào) 工 序 內(nèi) 容 加工車間 設(shè)備名稱及 編 號(hào) 夾具 刀具 量具 技術(shù) 等級(jí) 單件 1 粗 銑 機(jī)加工車間 虎 鉗 端面銑 刀 游標(biāo) 卡尺 2 磨 床 機(jī)加工車間 頂尖 砂輪 游標(biāo) 卡尺 3 劃 線 機(jī)加工車間 劃線平臺(tái) 劃針 4 鉆 孔 機(jī)加工車間 虎 鉗 麻花鉆 游標(biāo) 卡尺 5 銑 孔 機(jī)加工車間 虎 鉗 立銑刀 游標(biāo) 卡尺 6 鉆 孔 機(jī)加工車間 虎 鉗 鉆 頭 游標(biāo) 卡尺 7 攻 螺 紋 鉗工車間 虎 鉗 絲錐 螺紋 規(guī) 21 沖孔凸模加工工藝卡 產(chǎn)品名稱 墊圈 零件名稱 凸模 零件圖號(hào) 第 2 頁(yè) 種類 鑄件 毛重 牌 號(hào) 12MoV T10A 毛 坯 尺 寸 60 20 零 件 重 量 kg 凈 重 紫瑯 職業(yè) 技術(shù) 學(xué)院 加工 工藝 過(guò)程 綜合 卡片 材 料 性 能 每 臺(tái) 件 數(shù) 每 件 批 數(shù) 工藝裝備名稱及編號(hào) 工時(shí) 定額 工序 號(hào) 工 序 內(nèi) 容 加工車間 設(shè)備名稱 及 編 號(hào) 夾具 刀具 量具 技術(shù) 等級(jí) 單件 1 粗 車 外 圓 機(jī)加工車間 三爪卡盤 外圓粗 車刀 游標(biāo) 卡尺 2 精 車 外 圓 機(jī)加工車間 三爪卡盤 外圓精 車刀 游標(biāo) 卡尺 3 熱處理 機(jī)加工車間 4 磨 床 機(jī)加工車間 頂尖 砂輪 游標(biāo) 卡尺 5 車 斷 機(jī)加工車間 三爪卡盤 切斷刀 22 凸模加工工藝卡 產(chǎn)品名稱 墊圈 零件名稱 凸凸模 零件圖號(hào) 第 3 頁(yè) 種類 鑄件 毛重 牌 號(hào) 12MoV T10A 毛 坯 尺 寸 40 30 零 件 重 量 kg 凈 重 紫瑯 職業(yè) 技術(shù) 學(xué)院 加工 工藝 過(guò)程 綜合 卡片 材 料 性 能 每 臺(tái) 件 數(shù) 每 件 批 數(shù) 工藝裝備名稱及編號(hào) 工時(shí) 定額 工序 號(hào) 工 序 內(nèi) 容 加工車間 設(shè)備名稱 及 編 號(hào) 夾具 刀具 量具 技術(shù) 等級(jí) 單件 1 粗 車 外 圓 機(jī)加工車間 三爪卡盤 外圓粗 車刀 游標(biāo) 卡 尺 2 精 車 外 圓 機(jī)加工車間 三爪卡盤 外圓精 車刀 游標(biāo) 卡 尺 3 鉆 孔 機(jī)加工車間 三爪卡盤 鉆孔刀 游標(biāo) 卡 尺 4 鏜 孔 機(jī)加工車間 三爪卡盤 鏜刀 游標(biāo) 卡 尺 5 車 斷 機(jī)加工車間 三爪卡盤 車斷刀 23 凸凹模加工工藝卡 產(chǎn)品名稱 墊圈 零件名稱 凸凸凹 模 零件圖號(hào) 第 5 頁(yè) 種類 鑄件 毛重 牌 號(hào) 12MoV T10A 毛 坯 尺 寸 55 40 零 件 重 量 kg 凈 重 紫瑯 職業(yè) 技術(shù) 學(xué)院 加工 工藝 過(guò)程 綜合 卡片 材 料 性 能 每 臺(tái) 件 數(shù) 每 件 批 數(shù) 工藝裝備名稱及編號(hào) 工時(shí) 定額 工序 號(hào) 工 序 內(nèi) 容 加工車間 設(shè)備名稱 及 編 號(hào) 夾具 刀具 量具 技術(shù) 等級(jí) 單件 1 粗 車 外 圓 機(jī)加工車間 三爪卡盤 外圓粗 車刀 游標(biāo) 卡 尺 2 精 車 外 圓 機(jī)加工車間 三爪卡盤 外圓精 車刀 游標(biāo) 卡 尺 3 鉆 孔 機(jī)加工車間 三爪卡盤 鉆孔刀 游標(biāo) 卡 尺 4 鏜 孔 機(jī)加工車間 三爪卡盤 鏜刀 游標(biāo) 卡 尺 5 車 斷 機(jī)加工車間 三爪卡盤 車斷刀 24 8 2 模具的裝配 根椐復(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 序號(hào) 工序 工藝說(shuō)明 凸 凹模預(yù)配 裝配前仔細(xì)檢查各凸模開關(guān)及尺寸以及凹模形 孔 是否符合圖紙要求尺寸精度 形狀 將各凸模分別與相應(yīng)的凹?？紫嗯?檢查其間 隙是否加工均勻 不合適者應(yīng)重新修磨或更換 凸模裝配 以凹模孔定位 將各凸模分別壓入凸模固定板的 形孔中 并擠緊牢固 裝配下模 在下模座上劃中心線 按中心預(yù)裝凹模 導(dǎo)料 板 在下模座 導(dǎo)料板上 用已加工好的凹模分別 確定其螺孔位置 并分別鉆孔 攻絲 將下模座 導(dǎo)料板 凹模 活動(dòng)檔料銷 彈簧 裝在一起 并用螺釘緊固 打入銷釘 裝配上模 在已裝好的下模上放等高墊鐵 再在凹模中放 入 0 3mm 的紙片 然后將凸模與固定板組合裝 入凹模 預(yù)裝上模座 劃出與凸模固定板相應(yīng)螺孔 銷 孔位置并鉆鉸螺孔 銷孔 用螺釘將固定板組合 墊板 上模座連接在一 起 但不要擰緊 將卸料板裝在已裝入固定板的凸模上 裝上橡 膠 和卸料螺釘 并調(diào)節(jié)橡膠的預(yù)壓量 使卸 料板高出 凸模下端約 1mm 復(fù)查凸 凹模間隙并調(diào)整合適后 緊固螺釘 安裝導(dǎo)正銷 承料板 切紙檢查 合適后打入銷釘 試沖與調(diào)整 裝機(jī)試沖根椐試沖結(jié)果作相應(yīng)調(diào)整 模具裝配圖如圖 9 所示 25 圖 9 26 致 謝 首先我要感謝我的指導(dǎo)老師程洋老師 程老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下本論文才 得以順利完成的 從論文的選題到開題 以及到最后論文的完成 程老師都給予了具 體而細(xì)致的指導(dǎo) 在我撰寫論文的過(guò)程中 程老師傾注了大量的心血和汗水 無(wú)論是在論文的選題 構(gòu)思和資料的收集方面 還是在論文的研究方法以及成文定稿方面 我都得到了老師 悉心細(xì)致的教誨和無(wú)私的幫助 特別是她廣博的學(xué)識(shí) 深厚的學(xué)術(shù)素養(yǎng) 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué) 精神和一絲不茍的工作作風(fēng)使我終生受益 在此表示真誠(chéng)的謝意 感謝所有關(guān)心我 幫助我的師長(zhǎng) 朋友和同學(xué) 今后我將謹(jǐn)記校訓(xùn) 以飽滿的熱 情投入到工作崗位中 努力做到勤奮 文明 求實(shí) 創(chuàng)新 為學(xué)院增光添彩 27 參考文獻(xiàn) 1 機(jī)械制圖 高等教育出版社 2003 2 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 高等教育出版社 2001 3 冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 中南大學(xué)出版社 2006 4 實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 2002 5 中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典 電子版 6 互換性與技術(shù)測(cè)量 西安電子科技大學(xué)出版社 2006 7 沖壓與塑壓成型設(shè)備 高等教育出版社 2003 8 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 機(jī)械制造工藝基準(zhǔn) 紫瑯職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 題 目 減速器用墊片沖壓模具設(shè)計(jì) 副 標(biāo) 題 學(xué) 生 姓 名 朱鐵 所在系 專業(yè) 機(jī)電工程系 模具設(shè)計(jì)與制造 班 級(jí) 模具 5091 指 導(dǎo) 教 師 程洋 日 期 I II Abstract This project is a press die designation based on the original product The election of press process is based on consulting correlation datum and analyzing the form of manufactured product meticulous The election of press die is based on synthesis considerations on economical efficiency the processing property of part and complex degree iso many factors Calculating the work blank of manufactured product unfold dimension is lined feed on the premise of calculation convenience but without contribution die confectioning simplified frequent application cast In the test to introduce the election principle and means of press confectioning art and miscellaneous rapport part otherwise also introducing calculation means on the work blank from of many kinds of product unfold dimension and simplified cast and the means of looking up on the reference books of designing press die Keywords The craft the technology capability press process punch die the size I 目 錄 摘 要 I Abstract II 目 錄 I 1 零件圖及工藝方案的擬訂 1 1 1 零件圖及零件工藝性分析 1 1 1 1 零件圖 1 1 1 2 零件的工藝性分析 1 1 2 工藝方案的確定 2 2 工藝設(shè)計(jì) 3 2 1 計(jì)算毛坯尺寸 3 2 2 確定排樣方案 3 2 2 1 計(jì)算工件實(shí)際面積 3 2 2 2 排樣方案 3 2 3 確定裁板方案 4 2 4 工序的合并與工序順序 5 2 5 計(jì)算各工序的壓力 5 2 5 1 落料工序的計(jì)算 5 2 5 2 沖孔工序的計(jì)算 6 2 6 壓力機(jī)的選擇 6 3 模具類型及結(jié)構(gòu)形式的選擇 7 3 1 落料 沖孔復(fù)合模的設(shè)計(jì) 7 4 模具工作零件刃口尺寸及公差的計(jì)算 8 4 1 落料模刃口尺寸的計(jì)算 8 4 2 沖孔模刃口尺寸的計(jì)算 9 5 模具零件的選用 設(shè)計(jì)及必要的計(jì)算 10 5 1 成形零件 10 5 1 1 凸模 10 5 1 2 凹模 11 5 2 模架的選用 12 6 壓力機(jī)的校核 17 6 1 落料 沖孔模壓力機(jī)的校核 17 7 模具的動(dòng)作原理及綜合分析 18 7 1 落料 沖孔模的動(dòng)作原理 18 8 凸凹模加工工藝方案 20 8 1 凸模 凹模加工工藝路線 20 8 2 模具的裝配 24 致 謝 26 參考文獻(xiàn) 26 1 1 零件圖及工藝方案的擬訂 1 1 零件圖及零件工藝性分析 1 1 1 零件圖 圖 1 工件圖 如圖 1所示 名稱 圓墊圈 材料 10 板厚 1 5mm 工件精度 IT14 1 1 2 零件的工藝性分析 墊圈所用的材料為優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼 10 其力學(xué)性能如下 255 353Mpa b 295 430 Mpa s 206Mpa 冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) P322 工件精度為 IT14級(jí) 該制件形狀簡(jiǎn)單 尺寸較小 厚度一般 屬于普通沖壓件 但有幾點(diǎn)應(yīng)該注意 該沖裁件的材料為優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼 10 具有較好的可沖壓性能 由于板料厚度一般 墊圈的邊緣為 6mm 沖裁是應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)墓ば蚍桨?保 證孔的精確度和制件不變形 有一定的生產(chǎn)批量 應(yīng)重視模具材料的選擇和模具結(jié)構(gòu)的確定 保證模具的 壽命 制件較小 從安全考慮 要采取適當(dāng)?shù)娜〖绞?模具結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)好推件和 取件方式 2 1 2 工藝方案的確定 對(duì)工序的安排 擬有以下幾種方案 落料 沖孔 單工序模生產(chǎn) 落料 沖孔復(fù)合沖壓 復(fù)合模生產(chǎn) 沖孔 落料連續(xù)沖壓 采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn) 方案 模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 容易制造 但成形制件需要兩道工序 兩套模具才能 完成零件的加工 工序分散 搬運(yùn)半成品要浪費(fèi)大量時(shí)間 生產(chǎn)效率較低 工 件的精度也難以保證 方案 復(fù)合模結(jié)構(gòu)一般 比較容易制造 成形制件只需一道工序 節(jié)約了半 成品搬運(yùn)的時(shí)間提高了生產(chǎn)效率且易于保證孔的質(zhì)量和制件精度 方案 級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜 難以制造 有較高的生產(chǎn)效率且能保證制件的精度 綜上所述 根據(jù)生產(chǎn)效率 精度 所使用的機(jī)床 卸料方式 廢料出料 板 料的定位方式 制造成本等方面分析最終確定方案 3 2 工藝設(shè)計(jì) 2 1 計(jì)算毛坯尺寸 由 互換性與技術(shù)測(cè)量 P33 表 2 1 IT14 0 52 18 30 0 36 6 10 按對(duì)稱偏差 直徑方向上最大尺寸為 Dmax 22 0 52 22 52 由 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) P45 表 2 5 2 確定搭邊值 工件間 a 1 1 2 沿邊 a 1 5 由 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) P46 表 2 5 3 條料下料剪切公差 0 5 條料與導(dǎo)料板之間的間隙 c 0 2 2 2 確定排樣方案 2 2 1 計(jì)算工件實(shí)際面積 圖 2 工件如圖 2 1所示 直徑為 19 5的圓的面積 Sa 9 75 2 379 94 直徑為 10的圓的面積 Sb 4 5 2 78 5 工件的總面積 F Sa Sb 379 94 78 5 301 44 2 2 2 排樣方案 由工件圖知 制件的外型形狀為圓形 則 進(jìn)距 A d0 a1 19 5 1 2 20 7 條料寬度 B d0 2a 19 5 2 1 5 22 5 4 2 3 確定裁板方案 查 冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) P323 附表 3選用 600 1200 1 6標(biāo)準(zhǔn)軋制銅板 裁板方案有縱裁和橫裁兩種 比較兩種方案 選用其中材料的利用率較高的 一種 縱裁時(shí) 每張板料裁成條料數(shù) n 1 600 25 24 余 0mm 每塊條料沖制的制件數(shù) n 2 1200 1 5 23 2 51 余 15 3mm 每張板料沖制的制件數(shù) n n 1 n2 24 51 1224個(gè) 材料利用率 nF F 100 1224 301 44 600 1200 100 51 3 橫裁時(shí) 每張板料裁成的條料數(shù) n 1 1200 25 48 余 0mm 每塊條料沖制的制件數(shù) n 2 600 1 5 23 2 25 余 18 5mm 每張板料沖制的制件數(shù) n n 1 n2 25 48 1200個(gè) 材料利用率 nF F 100 1200 301 44 600 1200 100 50 24 由上述計(jì)算結(jié)果可知 縱裁時(shí)材料的利用率教好 經(jīng)濟(jì)效率較高 考慮到本 次設(shè)計(jì)的模具 采用縱裁 綜上所述 排樣圖如下圖所示 5 排樣圖 2 4 工序的合并與工序順序 根據(jù)上面的分析與計(jì)算 此件的全部基本工序只有落料 沖孔 根據(jù)這些基本工序 可以擬出以下幾種方案 方案 落料與沖孔 各為基本工序 方案 模具復(fù)合程度較高 所需的模具較少 且模具設(shè)計(jì)容易 其制造費(fèi)用也 較低 其基本工序合并生產(chǎn)率高 也易于保證工件精度 因此選定這一 方案 所以 本次需設(shè)計(jì)的模具為 落料 沖孔復(fù)合模 2 5 計(jì)算各工序的壓力 墊圈所用的材料為優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼 10 厚度為 1 6mm 其力學(xué)性能如下 255 353Mpa b 295 430 Mpa s 206Mpa 2 5 1 落料工序的計(jì)算 落料力 P1 1 3 dt d 22mm t 1 6mm 1 3 22 1 6 353 50721 2992 N 落料的卸料力 P 2 k 卸 P1 查 冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 得 k 卸 0 025 0 08 50721 2992 0 05 2536 06496 N 6 2 5 2 沖孔工序的計(jì)算 沖孔力 P 3 1 3 d 孔 t 1 3 10 1 6 353 23055 136 N 沖孔的推件力 P 4 n k 2 p 3 查表 2 37 凹模型口直壁的高度 9 n h t 5 k2 0 055 P 4 5 0 055 23055 136 6340 1624 N 落料 沖孔工序的最大總壓力為 P p1 p2 p3 p4 50721 2992 2536 06496 23055 136 6340 1624 82652 66256 N 2 6 壓力機(jī)的選擇 根據(jù)以上計(jì)算和分析 再結(jié)合車間設(shè)備的實(shí)際情況 初選用公稱壓力為 160KN的 開式雙柱可傾壓力機(jī) 型號(hào)為 J23 16 壓力中心的確定 模具壓力中心是指沖壓時(shí)諸沖壓力合力的作用點(diǎn)位置 為了確保壓力機(jī)和模具正 常工作 應(yīng)使沖模壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心重合 否則 會(huì)使沖模和壓力機(jī)滑塊 產(chǎn)生偏心載荷 使滑塊和導(dǎo)軌間產(chǎn)生過(guò)大的磨損 模具導(dǎo)向零件加速磨損 降低模具 和壓力機(jī)的使用壽命 由于該制件的毛坯及各工序均為軸對(duì)稱圖形 而且只有一個(gè)工 位 因此壓力機(jī)的中心必定與制件的幾何中心重合 7 3 模具類型及結(jié)構(gòu)形式的選擇 根據(jù)確定的工藝方案和零件的形狀特點(diǎn) 精度要求 預(yù)選設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù) 模具的制造條件及安全生產(chǎn)等 選定模具類型及結(jié)構(gòu)形式 3 1 落料 沖孔復(fù)合模的設(shè)計(jì) 因?yàn)楸敬文＞咴O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單工藝要求不高 所以采用落料 沖孔復(fù)合模 本設(shè)計(jì)沒(méi) 有拉深 翻邊等 凸模能夠保證強(qiáng)度 故采用復(fù)合模的結(jié)構(gòu)是合理的 落料 沖孔復(fù)合模常采用典型結(jié)構(gòu) 即落料采用正裝式 工件厚度一般 t 1 6mm 故采用彈性卸料裝置 彈性卸料裝置除了卸料的作用外 在沖孔時(shí)還起 到壓緊工件的作用 頂件時(shí)采用彈性頂件裝置 彈性力由橡皮產(chǎn)生 由托桿將力傳到工件上 將工件頂出 推件是采用剛性推件裝置 將工件從凸凹模中推出 落料 沖孔復(fù)合模的結(jié)構(gòu)形式如圖 3所示 圖 3 8 4 模具工作零件刃口尺寸及公差的計(jì)算 4 1 落料模刃口尺寸的計(jì)算 該沖裁件外形尺寸為落料件 落料凹模采用整體結(jié)構(gòu) 直刃口形式 這種刃口強(qiáng) 度較好 孔口尺寸不隨刃口的刃磨而增大 適用于形狀復(fù)雜 精度要求高的工件向上 頂出的要求 落料的基本尺寸為 22mm 工件精度要求為 IT14級(jí)查 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) P31 附表 2 2 1 沖模制造精度為 IT9級(jí) 查 沖壓手冊(cè) 表 2 28 可得凸 凹模刃口的極限偏差 凸 0 013 mm 凹 0 021mm 0 013 0 021 0 039 凹凸 查 沖壓手冊(cè) 表 2 23 可知凸 凹模初始雙面間隙 Z為 Zmin 0 23 Zmax 0 27 Zmax Zmin 0 27 0 23 0 04 Zmax Zmin 凸 凹模分開加工 又工件的尺寸 D 22 0 52mm 凹凸 又查 沖壓手冊(cè) 表 2 30得磨損系數(shù) X 1 落料尺寸由凹模刃口決定 計(jì)算以凹模 為基準(zhǔn) D 凹 D X 凹 21 48 0 021 D 凸 D X Z min 凸 21 25 0 013 9 4 2 沖孔模刃口尺寸的計(jì)算 查 沖壓手冊(cè) 表 2 28 可得凸 凹模刃口的極限偏差 凸 0 009 mm 凹 0 015 mm 0 009 0 015 0 024 凹凸 查 沖壓手冊(cè) 表 2 23 可知凸 凹模初始雙面間隙 Z為 Zmin 0 15 Zmax 0 19 Zmax Zmin 0 19 0 15 0 04 Zmax Zmin 故凸 凹模分開加工 又工件的尺寸 D 10 0 36mm 凹凸 又查 沖壓手冊(cè) 表 2 30得磨損系數(shù) x 1 沖孔尺寸由凸模刃口決定 計(jì)算 以凸模為基準(zhǔn) d 凸 d x Z min 凸 9 908 0 009 mm d 凹 d 凸 Zmin 凹 10 058 0 015 mm 10 5 模具零件的選用 設(shè)計(jì)及必要的計(jì)算 5 1 成形零件 5 1 1 凸模 凸模材料選用 T10A 淬火硬度達(dá)到 62HRC 沖孔凸模采用 GB T8057 1995 中的 B型圓凸模如圖 4所示 圖 5所示為落料凸模 圖 6為凸凹模 圖 4 圖 5 11 圖 6 5 1 2 凹模 落料凹模實(shí)際最大外形尺寸 d 22mm 查 沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) P68 得 K 0 39 凹模厚度 H kb 0 39 22 8 58 mm 15mm 取 15mm 凹模壁厚 C 1 5 2 H 1 5 15 22 5mm 所以 凹模最大外形尺寸為 D d 2C 22 2 22 5 67mm 凹模材料選用 T10A 淬火硬度達(dá)到 62HRC 凸凹模采用臺(tái)階式結(jié)構(gòu) 采用固 定板固定 這樣簡(jiǎn)化了模具的結(jié)構(gòu) 節(jié)省了材料的成本 外形尺寸如圖 7所示 圖 7 12 5 2 模架的選用 上 下模座中間聯(lián)以導(dǎo)向裝置的總體稱為模架 通常都是根據(jù)凹模最大外形尺寸 D 選用標(biāo)準(zhǔn)模架 凹模最大外形尺寸為 67 mm 67 mm 選用 GB2851 3 81中的后 側(cè)導(dǎo)柱模架 模具的閉合高度 h 140 165mm 上模座為 100 100 30 下模座為 100 100 40 導(dǎo)柱的基本尺寸為 20mm 上模座選用 GB2855 5 81 中的后側(cè)導(dǎo)柱上模座 材料為 HT200 型 其主要參數(shù) L 100mm B 100mm t 30mm 110 mm S 116mm 75mm 1L1A 130mm R 32mm 60mm 2A2l D 32 0 025mm 上模座 下模座選用 GB2855 6 81中的后側(cè)導(dǎo)柱下模座 材料為 HT200 其主要參數(shù) L 100mm B 100mm t 40mm 110 mm S 116mm 75mm 1L1A 130mm R 32mm 60mm 2A2l D 20 0 241 mm 13 下模座 模柄選用壓入式模柄 參見(jiàn) GB2862 1 81 材料為 Q235的 型凸緣式模柄 模柄中打桿孔的直徑為 13mm其具體參數(shù)為 d 40mm D 42mm D1 50mm H 90mm h 30mm h1 6mm b 3mm a 1mm d1 6mm 模柄 14 5 3 模架的選用 卸料零件 由于工件厚度為 1 6 mm 為保證沖裁件表面的平整采用彈壓卸料板卸料 根 據(jù)卸料力的大小取卸料板厚度為 6mm 根據(jù)模座周界大小取卸料橡膠尺寸為 100 100 20 橡膠的可壓縮量為 h H 0 3 20 0 3 6mm 凹模深度為 5mm 所選橡膠滿足使用要求 定位零件 采用兩顆導(dǎo)料銷和一個(gè)固定擋料銷定位 固定擋料銷在 GB2866 11 81中選取 直徑 D 8mm d 4mm 高度 h 3mm 的 型固定擋料銷 這種零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 制造 使用方便 直接裝在凹模上即可 擋料銷 導(dǎo)料銷 凹模上固定擋料銷孔與刃口之間的壁厚為 3mm 大于允許的最小壁厚 2mm 滿 足強(qiáng)度要求 故所選的擋料銷合適 上 下模座螺釘選取 由凹模周界 100 100選用 M8的內(nèi)六角圓柱頭螺釘 參照模具各零件的具體情況 上模座選用四顆 M8 45的內(nèi)六角圓柱頭螺釘固定 下模座選用四顆 M8 55的內(nèi)六角圓柱頭螺釘固定 15 螺釘 卸料螺釘 查 沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè) 表 15 34選取卸料螺釘 選用 M8 55的圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘 卸料螺釘 其主要參數(shù) d d 1 10 l 8 d2 15 H 10 t 5 s 6 d3 9 8 d4 6 9 d5 6 2 L 55 上 下模座銷釘?shù)倪x取 由凹模周界 100 100選用 8的圓柱銷釘 根據(jù)模具的實(shí)際情況 上模座選用兩顆 8 60的圓柱銷釘定位 下模座選用兩顆 8 60的圓柱銷釘定位 圓柱銷釘 參照模具各零件的具體情況 合理布置螺釘 圓柱銷的位置 從 GB70 76和 GB119 76中選適當(dāng)?shù)囊?guī)格與尺寸 導(dǎo)向裝置 本模具采用圓形導(dǎo)柱 導(dǎo)套式的導(dǎo)向裝置 導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用間隙配合 配合 16 精度為 r6 r6 導(dǎo)柱與導(dǎo)套相對(duì)滑動(dòng) 要求配合表面有足夠的強(qiáng)度 又要有足夠的 韌性 所以材料選用 20鋼 表面經(jīng)滲碳淬火處理 表面硬度為 58 62HRC 導(dǎo)柱選用 GB2861 2 81中的 B型導(dǎo)柱 直徑 d 20mm 極限偏差為 r6 長(zhǎng)度 L 130mm l 40mm 導(dǎo)套選用 GB2861 6 81中的 A型導(dǎo)套 直徑 d 20mm D 32 極限偏差為 r7 長(zhǎng)度 L 70mm H 28mm l 15mm 推桿的選取 查 沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè) 表 15 42選用 A型帶肩推桿 A 型帶肩推桿 其基本參數(shù) D 15mm L 110mm d1 12mm 17 6 壓力機(jī)的校核 6 1 落料 沖孔模壓力機(jī)的校核 1 閉合高度的校核壓力機(jī)的具體參數(shù)如下 所選壓力機(jī)的最大封閉高度為 220mm 閉合高度的調(diào)節(jié)量為 55mm Hmin 220 55 165mm 本次設(shè)計(jì)模具的的閉合高度為 H 155 40 墊板厚度為 50mm 195 Hmax 5 215 Hmin 10 175 滿足 Hmax 5 H Hmin 10 2 工作臺(tái)面尺寸的校核 所選壓力機(jī)的工作臺(tái)尺寸為 左右 300 前后 450 而模具的外形尺寸為 100 100 根據(jù)工作臺(tái)面尺寸一般應(yīng)大于模具底座 50 70mm 工作臺(tái)面尺寸滿足 其工作臺(tái)孔尺寸為 200 290直徑 260 大于廢料尺寸 可以漏料 3 滑塊行程的校核 滑塊行程應(yīng)保證方便地放入毛坯和取出零件 所選壓力機(jī)滑塊行程為 55mm 滿足 綜上 所選壓力機(jī) J23 16滿足需要 其具體參數(shù)如下 滑塊行程 55mm 滑塊行程次數(shù) 120 次 min 最大封閉高度 220mm 封閉高度調(diào)節(jié)量 45mm 模柄孔尺寸 直徑 40mm 深度 60mm 工作臺(tái)面尺寸 300mm 前后 450mm 左右 墊板厚度 40mm 18 7 模具的動(dòng)作原理及綜合分析 7 1 落料 沖孔模的動(dòng)作原理 本模具 裝配圖如圖 8所示 在一次行程過(guò)程中完成制件的落料 沖孔全部工作 當(dāng)壓力滑塊下行時(shí) 首先在凸模 23和凹模 24的作用下 從條料上落下毛坯料 毛坯料被壓在凸凹模 25與落料凸模 23之間 當(dāng)壓力機(jī)滑塊接近下止點(diǎn)時(shí) 由推桿 16 推動(dòng)沖孔凸模 22在條料上沖孔 當(dāng)壓力機(jī)滑塊下降到下止點(diǎn) 沖模處于鐓死狀態(tài) 工 件與模具剛性接觸 當(dāng)壓力機(jī)滑塊上行時(shí) 在托桿 29的作用下將制件從凹模 24上頂 出 最后在卸料板 6的作用下將制件推出 本次設(shè)計(jì)的復(fù)合模 在壓力機(jī)的一次行程中 經(jīng)一次送料定位 在模具的同一部位 同時(shí)完成幾道工序 其沖裁件的相互位置精度高 對(duì)條料的定位精度較低 沖壓件精度 高 可以很好的保證工件的形狀和尺寸精度 模具結(jié)構(gòu)較一般 制造精度要求較低 制造 周期短 價(jià)格相對(duì)較低 節(jié)約了成本 工序較集中排除了半成品搬運(yùn)時(shí)間 提高了生產(chǎn) 效率 這種模具適用于生產(chǎn)批量大 精度要求高 內(nèi)外形尺寸差較大的沖裁件 沖孔廢 料由凸凹?？紫蛳屡懦共僮鞣奖?本次設(shè)計(jì)的模具采用手工送料和取件 這主要是考慮到我國(guó)的人力資源豐富 且手工 送料和取件可以使模具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化 所選的模架螺釘?shù)攘慵际菑臉?biāo)準(zhǔn)件中選取 這樣可有效的降低成本 從安全的角 度考慮 模具結(jié)構(gòu)還有 19 圖 8 20 8 凸凹模加工工藝方案 8 1 凸模 凹模加工工藝路線 凹模加工工藝卡 產(chǎn)品名稱 墊圈 零件名稱 凹 模 零件圖號(hào) 第第 4 頁(yè) 種類 鑄件 毛重12MoV T10A 毛 坯 尺 寸 102 10 2 零 件 重 量 kg 凈 重 紫 瑯 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 加工 工藝 過(guò)程 綜合 卡片 材 料 牌 性能 每 臺(tái) 件 數(shù) 每 件 批 數(shù) 工藝裝備名稱及編號(hào) 工時(shí) 定額 工 序 號(hào) 工 序 內(nèi) 容 加工車間 設(shè)備名稱及 編 號(hào) 夾具 刀具 量具 技術(shù) 等級(jí) 單件 1 粗 銑 機(jī)加工車間 虎 鉗 端面銑 刀 游標(biāo) 卡尺 2 磨 床 機(jī)加工車間 頂尖 砂輪 游標(biāo) 卡尺 3 劃 線 機(jī)加工車間 劃線平臺(tái) 劃針 4 鉆 孔 機(jī)加工車間 虎 鉗 麻花鉆 游標(biāo) 卡尺 5 銑 孔 機(jī)加工車間 虎 鉗 立銑刀 游標(biāo) 卡尺 6 鉆 孔 機(jī)加工車間 虎 鉗 鉆 頭 游標(biāo) 卡尺 7 攻 螺 紋 鉗工車間 虎 鉗 絲錐 螺紋 規(guī) 21 沖孔凸模加工工藝卡 產(chǎn)品名稱 墊圈 零件名稱 凸模 零件圖號(hào) 第 2 頁(yè) 種類 鑄件 毛重 牌 號(hào) 12MoV T10A 毛 坯 尺 寸 60 20 零 件 重 量 kg 凈 重 紫瑯 職業(yè) 技術(shù) 學(xué)院 加工 工藝 過(guò)程 綜合 卡片 材 料 性 能 每 臺(tái) 件 數(shù) 每 件 批 數(shù) 工藝裝備名稱及編號(hào) 工時(shí) 定額 工序 號(hào) 工 序 內(nèi) 容 加工車間 設(shè)備名稱 及 編 號(hào) 夾具 刀具 量具 技術(shù) 等級(jí) 單件 1 粗 車 外 圓 機(jī)加工車間 三爪卡盤 外圓粗 車刀 游標(biāo) 卡尺 2 精 車 外 圓 機(jī)加工車間 三爪卡盤 外圓精 車刀 游標(biāo) 卡尺 3 熱處理 機(jī)加工車間 4 磨 床 機(jī)加工車間 頂尖 砂輪 游標(biāo) 卡尺 5 車 斷 機(jī)加工車間 三爪卡盤 切斷刀 22 凸模加工工藝卡 產(chǎn)品名稱 墊圈 零件名稱 凸凸模 零件圖號(hào) 第 3 頁(yè) 種類 鑄件 毛重 牌 號(hào) 12MoV T10A 毛 坯 尺 寸 40 30 零 件 重 量 kg 凈 重 紫瑯 職業(yè) 技術(shù) 學(xué)院 加工 工藝 過(guò)程 綜合 卡片 材 料 性 能 每 臺(tái) 件 數(shù) 每 件 批 數(shù) 工藝裝備名稱及編號(hào) 工時(shí) 定額 工序 號(hào) 工 序 內(nèi) 容 加工車間 設(shè)備名稱 及 編 號(hào) 夾具 刀具 量具 技術(shù) 等級(jí) 單件 1 粗 車 外 圓 機(jī)加工車間 三爪卡盤 外圓粗 車刀 游標(biāo) 卡 尺 2 精 車 外 圓 機(jī)加工車間 三爪卡盤 外圓精 車刀 游標(biāo) 卡 尺 3 鉆 孔 機(jī)加工車間 三爪卡盤 鉆孔刀 游標(biāo) 卡 尺 4 鏜 孔 機(jī)加工車間 三爪卡盤 鏜刀 游標(biāo) 卡 尺 5 車 斷 機(jī)加工車間 三爪卡盤 車斷刀 23 凸凹模加工工藝卡 產(chǎn)品名稱 墊圈 零件名稱 凸凸凹 模 零件圖號(hào) 第 5 頁(yè) 種類 鑄件 毛重 牌 號(hào) 12MoV T10A 毛 坯 尺 寸 55 40 零 件 重 量 kg 凈 重 紫瑯 職業(yè) 技術(shù) 學(xué)院 加工 工藝 過(guò)程 綜合 卡片 材 料 性 能 每 臺(tái) 件 數(shù) 每 件 批 數(shù) 工藝裝備名稱及編號(hào) 工時(shí) 定額 工序 號(hào) 工 序 內(nèi) 容 加工車間 設(shè)備名稱 及 編 號(hào) 夾具 刀具 量具 技術(shù) 等級(jí) 單件 1 粗 車 外 圓 機(jī)加工車間 三爪卡盤 外圓粗 車刀 游標(biāo) 卡 尺 2 精 車 外 圓 機(jī)加工車間 三爪卡盤 外圓精 車刀 游標(biāo) 卡 尺 3 鉆 孔 機(jī)加工車間 三爪卡盤 鉆孔刀 游標(biāo) 卡 尺 4 鏜 孔 機(jī)加工車間 三爪卡盤 鏜刀 游標(biāo) 卡 尺 5 車 斷 機(jī)加工車間 三爪卡盤 車斷刀 24 8 2 模具的裝配 根椐復(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 序號(hào) 工序 工藝說(shuō)明 凸 凹模預(yù)配 裝配前仔細(xì)檢查各凸模開關(guān)及尺寸以及凹模形 孔 是否符合圖紙要求尺寸精度 形狀 將各凸模分別與相應(yīng)的凹?？紫嗯?檢查其間 隙是否加工均勻 不合適者應(yīng)重新修磨或更換 凸模裝配 以凹?？锥ㄎ?將各凸模分別壓入凸模固定板的 形孔中 并擠緊牢固 裝配下模 在下模座上劃中心線 按中心預(yù)裝凹模 導(dǎo)料 板 在下模座 導(dǎo)料板上 用已加工好的凹模分別 確定其螺孔位置 并分別鉆孔 攻絲 將下模座 導(dǎo)料板 凹模 活動(dòng)檔料銷 彈簧 裝在一起 并用螺釘緊固 打入銷釘 裝配上模 在已裝好的下模上放等高墊鐵 再在凹模中放 入 0 3mm 的紙片 然后將凸模與固定板組合裝 入凹模 預(yù)裝上模座 劃出與凸模固定板相應(yīng)螺孔 銷 孔位置并鉆鉸螺孔 銷孔 用螺釘將固定板組合 墊板 上模座連接在一 起 但不要擰緊 將卸料板裝在已裝入固定板的凸模上 裝上橡 膠 和卸料螺釘 并調(diào)節(jié)橡膠的預(yù)壓量 使卸 料板高出 凸模下端約 1mm 復(fù)查凸 凹模間隙并調(diào)整合適后 緊固螺釘 安裝導(dǎo)正銷 承料板 切紙檢查 合適后打入銷釘 試沖與調(diào)整 裝機(jī)試沖根椐試沖結(jié)果作相應(yīng)調(diào)整 模具裝配圖如圖 9所示 25 圖 9 26 致 謝 首先我要感謝我的指導(dǎo)老師程洋老師 程老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下本論文才 得以順利完成的 從論文的選題到開題 以及到最后論文的完成 程老師都給予了具 體而細(xì)致的指導(dǎo) 在我撰寫論文的過(guò)程中 程老師傾注了大量的心血和汗水 無(wú)論是在論文的選題 構(gòu)思和資料的收集方面 還是在論文的研究方法以及成文定稿方面 我都得到了老師 悉心細(xì)致的教誨和無(wú)私的幫助 特別是她廣博的學(xué)識(shí) 深厚的學(xué)術(shù)素養(yǎng) 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué) 精神和一絲不茍的工作作風(fēng)使我終生受益 在此表示真誠(chéng)的謝意 感謝所有關(guān)心我 幫助我的師長(zhǎng) 朋友和同學(xué) 今后我將謹(jǐn)記校訓(xùn) 以飽滿的熱 情投入到工作崗位中 努力做到勤奮 文明 求實(shí) 創(chuàng)新 為學(xué)院增光添彩 27 參考文獻(xiàn) 1 機(jī)械制圖 高等教育出版社 2003 2 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 高等教育出版社 2001 3 冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 中南大學(xué)出版社 2006 4 實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 2002 5 中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典 電子版 6 互換性與技術(shù)測(cè)量 西安電子科技大學(xué)出版社 2006 7 沖壓與塑壓成型設(shè)備 高等教育出版社 2003 8 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 機(jī)械制造工藝基準(zhǔn)