電器卡槽內(nèi)連接片沖壓工藝分析及級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)

哈爾濱理工大學(xué)專(zhuān)科生畢業(yè)論文 哈爾濱理工大學(xué)榮成學(xué)院 專(zhuān)科生 畢業(yè) 設(shè)計(jì) 題 目： 電器卡槽內(nèi)連接片沖壓工藝 分析及級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 專(zhuān)業(yè)年級(jí)： 模具 11 學(xué)生姓名： 郭長(zhǎng)城 學(xué) 號(hào)： 1130330206 指導(dǎo)教師 ： 王偉華 哈爾濱理工大學(xué)榮成 學(xué)院 完成時(shí)間： 2014 年 6 月 18 日 哈爾濱理工大學(xué)專(zhuān)科生畢業(yè)論文 哈爾濱理工大學(xué)榮成學(xué)院 專(zhuān)科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語(yǔ) 學(xué)生姓名：郭長(zhǎng)城 學(xué)號(hào)： 1130330206 學(xué) 院：榮成學(xué)院 專(zhuān)業(yè)： 模具 11務(wù)起止時(shí)間： 2014 年 4 月 28 日至 2014 年 6 月 18 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 電器卡槽內(nèi)連接片沖壓工藝分析及級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的評(píng)語(yǔ)： 該同學(xué)的論文基本上符合要求，能夠自覺(jué) 完成論文的各項(xiàng) 要求。有很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值，綜合運(yùn)用了所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題， 結(jié)論正確，有創(chuàng)新見(jiàn)解。 指導(dǎo)教師簽名 指導(dǎo)教師職稱(chēng)： 評(píng)閱教師對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的評(píng)語(yǔ)： 評(píng)閱教師簽名： 評(píng)閱教師職稱(chēng)： 答辯委員會(huì)對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的評(píng)語(yǔ)： 答辯委員會(huì)評(píng)定，該生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?yōu)椋?答辯委員會(huì)主席簽名： 職稱(chēng)： 年 月 日 哈爾濱理工大學(xué)專(zhuān)科生畢業(yè)論文 哈爾濱理工大學(xué)榮成學(xué)院 專(zhuān)科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 學(xué)生姓名：郭長(zhǎng)城 學(xué)號(hào)： 1130330206 學(xué) 院：榮成學(xué)院 專(zhuān)業(yè)： 模具 11務(wù)起止時(shí)間： 2014 年 4 月 28 日至 2014 年 6 月 18 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 電器卡槽內(nèi)連接片沖壓工藝分析及級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)工作內(nèi)容： 1 沖壓工藝性分析 ：工件材料分析和機(jī)械性能的分析 2 主要設(shè)計(jì)與計(jì)算 ：沖壓力、沖裁力和壓力中心的確定 3 主要零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ：落料凸模、沖孔凸模 和擋料銷(xiāo)的計(jì)算 4 模具的總體設(shè)計(jì) ：模具類(lèi)型的選擇和繪出模具總裝圖 資料： 1 翟德梅制造技術(shù) M河南：機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校， 2005： 116 2 王孝培沖壓手冊(cè) 北京 ： 機(jī)械工業(yè)出版社 ， 1990： 114 3 肖祥芷 王孝培 中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典 M江西： 江西科學(xué)出版社， 2003： 1100 4 許發(fā)樾 實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社2000： 1100 指導(dǎo)教師意見(jiàn)： 簽名： 年 月 日 指導(dǎo)教師意見(jiàn)： 簽名： 年 月 日 哈爾濱理工大學(xué)專(zhuān)科生畢業(yè)論文 電器卡槽內(nèi)連接片沖壓工藝分析及級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 摘要 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(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。彎曲是將板料、棒料、管材和型材彎曲成一定角度和形狀的沖壓成形工序。 本文主要研究工作：利用連接板特征之間的關(guān)系建立級(jí)進(jìn)模排樣設(shè)計(jì)模型，引如沖壓排樣設(shè)計(jì)原則；進(jìn)一步將連接板的形狀特征應(yīng)用于模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，建立模具模型，進(jìn)行模具工藝設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而確定總體的模具形式；模具投入制造后，可能在制造和生產(chǎn)調(diào)試過(guò)程中表現(xiàn)出設(shè)計(jì)的不足和錯(cuò)誤，通過(guò)總結(jié)概括這些問(wèn)題，進(jìn)行修正工藝設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，或增加新的工藝規(guī)則。 基于以上的研究工作，可以建立一套可行的、適合于小型連接板的沖壓級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)方法，并在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用。 關(guān)鍵詞 連接板；級(jí)進(jìn)模； 排樣設(shè)計(jì) 哈爾濱理工大學(xué)專(zhuān)科生畢業(yè)論文 目錄 摘要 . I 第 1 章 緒論 . 1 題背景及意義 . 1 壓加工特點(diǎn)介紹 . 1 壓技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及 趨勢(shì) . 2 內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 . 2 外發(fā)展現(xiàn)狀 . 2 展趨勢(shì) . 3 文主要研究?jī)?nèi)容 . 3 章小結(jié) . 3 第 2 章 零件的工藝性分析 . 4 件的沖壓工藝性分析 . 4 件材料分析和機(jī)械性能要求 . 5 件的材料分析 . 5 件的機(jī)械性能要求 . 5 壓工藝方案的確定 . 5 坯排樣 . 5 章小結(jié) . 6 第 3 章 沖壓方案的分析與確定 . 7 壓力及壓力中心的計(jì)算 . 7 裁力的計(jì)算 . 7 曲力的計(jì)算 . 7 件力的計(jì)算 . 8 力中心的確定及相關(guān)計(jì) . 8 作零件刃口尺寸計(jì)算 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 選沖床 . 8 章小結(jié) . 9 第 4 章 主要零部件的設(shè)計(jì) . 10 作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 10 料凸模 . 10 孔凸模 . 11 模 . 12 料板的設(shè)計(jì) . 13 料板的設(shè)計(jì) . 13 料螺釘?shù)倪x用 . 14 哈爾濱理工大學(xué)專(zhuān)科生畢業(yè)論文 正銷(xiāo)結(jié)構(gòu) . 14 具零件的固定 . 14 全裝置 . 14 件選材 . 14 章小結(jié) . 14 第 5 章 模具的總體設(shè)計(jì) . 15 具類(lèi)型的選擇 . 15 向方式的選擇 . 15 位方式的選擇 . 15 料、出件方式的選擇 . 15 具結(jié)構(gòu)示意圖 . 15 構(gòu)概要設(shè)計(jì) . 16 作行程 . 16 板厚度 . 16 模架 . 16 模柄 . 16 具裝配圖 . 17 章小結(jié) . 17 結(jié)論 . 18 致謝 . 19 參考文獻(xiàn) . 20 哈爾濱理工大學(xué)專(zhuān)科生畢業(yè)論文 - 1 - 第 1章 緒論 題背景及意義 模具工業(yè)的發(fā)展標(biāo)志一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力。 沖壓加工作為一個(gè)國(guó)家的基礎(chǔ)行業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的加工工業(yè)中占有重要的地位。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，沖壓件在各個(gè)行業(yè)中均占有相當(dāng)大的比重，尤其在汽車(chē)、電機(jī)、儀表、軍工、家用電器等方面所占比重更大。沖壓件在形狀和尺寸精度方面的互換性較好，所以具有質(zhì)量輕、剛度好、精度高和外表光滑、美觀等特點(diǎn)。而且沖壓加工是一種商生產(chǎn)率、高材料利用率的加工方法。 當(dāng)然，沖壓加工和其他加工方法一樣，也 有其自身的局限性，例如，沖模的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，模具價(jià)格又偏高。因此，對(duì)小批量，多品種生產(chǎn)時(shí)采用昂貴的沖蕈，經(jīng)濟(jì)上不合算。目前為了解決這個(gè)問(wèn)題，正在努力發(fā)展某些簡(jiǎn)易沖模。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。 模具心臟沖壓設(shè)備等正隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展，從總體看，現(xiàn)代沖壓工藝與模具的主要發(fā)展方向可以歸納為幾個(gè)方面： 1 沖壓成型工藝與理論研究 ； 2 沖壓加工自動(dòng)化和柔性化； 3 沖模后，關(guān)于沖模的破損機(jī)理和壽命 分析，以及新型模具材料方面，近年來(lái)也有不少新的進(jìn)展。 從其發(fā)展方向可以看出沖壓工藝和模具課程的理論性和實(shí)用性均很強(qiáng)，故研究時(shí)應(yīng)從理論和實(shí)踐相結(jié)合的角度來(lái)研究、探討，并側(cè)重加強(qiáng)工程實(shí)踐能力。 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(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對(duì)材料進(jìn)行冷變形加工，且主要采用板料來(lái)加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓所使用的模具稱(chēng)為沖壓模具，簡(jiǎn)稱(chēng)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(zhuān)用工具。沖 模在沖壓中至關(guān)重要，沒(méi)有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒(méi)有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就難以實(shí)現(xiàn)。 壓加工特點(diǎn)介紹 沖壓加工與其他加工方法相比具有以下特點(diǎn)： 哈爾濱理工大學(xué)專(zhuān)科生畢業(yè)論文 - 2 - 1 操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，并且具有較高的生產(chǎn)效率。 2 沖壓加工可以獲得其他加工方法不能或難以制造的形狀復(fù)雜，精度一至的制件，而且可以保證互換性。 3 沖壓件剛性好，強(qiáng)度高，重量輕，表面質(zhì)量好。沖壓加工過(guò)程中，材料邊面不易遭受破壞，而且通過(guò)塑料變形還可以使制件的機(jī)械性能有所提高。 4 沖壓加工中所用的模具結(jié)構(gòu)一般比較復(fù)雜，制造周期長(zhǎng)，生產(chǎn)成本高，因此在小批量生產(chǎn)中受到限制。 5 沖壓件的精度主要取決于模具精度，如果零件的精度要求過(guò)高，用沖壓生產(chǎn)的方法就難于達(dá)到。 壓技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 中國(guó)雖然在很早以前就制造模具和使用模具，但一直未形成產(chǎn)業(yè)。由于長(zhǎng)期以來(lái)模具制造一直作為保證企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的手段被視為生產(chǎn)后方。因此一直發(fā)展緩慢。 1984年成立了中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)， 1987年模具首次被列入機(jī)電產(chǎn)品目錄，當(dāng)時(shí)全國(guó)共有生產(chǎn)模具的廠(chǎng)點(diǎn)約 6000家?？偖a(chǎn)值約 30億元。隨著中國(guó)改革開(kāi) 放的日益深入，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)進(jìn)程的加快，模具及其標(biāo)準(zhǔn)件、配套件作為產(chǎn)品，制造生產(chǎn)的企業(yè)大量出現(xiàn)，模具產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展。在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，企業(yè)的模具生產(chǎn)技術(shù)提高很快，規(guī)模不斷發(fā)展，提高很快。 20世紀(jì) 90年代以來(lái)，中國(guó)在汽車(chē)行業(yè)的模具設(shè)計(jì)制造中開(kāi)始采用 家科委 863計(jì)劃將東風(fēng)汽車(chē)公司作為 華中理工大學(xué)作為技術(shù)依托單位，開(kāi)發(fā)了汽車(chē)車(chē)身與覆蓋件模具 模具和設(shè)計(jì)制造中得到了實(shí)際應(yīng)用，取得顯著效益?，F(xiàn)在，吉林大學(xué)和湖南大學(xué)也成功地開(kāi)發(fā)出了汽車(chē)覆蓋件模具的 達(dá)到了較高水平，在生產(chǎn)中得到應(yīng)用，收到了良好的效果。 外發(fā)展現(xiàn)狀 國(guó)外，特別是歐美和日韓等發(fā)達(dá)地區(qū)的模具工業(yè)起步較早，擁有比較先進(jìn)的生產(chǎn)管理技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)，值得我們國(guó)內(nèi)模具行業(yè)學(xué)習(xí)和借鑒。在歐美，許多模具企業(yè)將高新技術(shù)應(yīng)用于模具的設(shè)計(jì)和制造，主要體現(xiàn)在： (1)充分發(fā)揮了信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性； (2)高速切削、五軸高速加工技術(shù)基本普及，大大縮減制模周期，提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力； (3)快速成形技術(shù)和快速制模技術(shù)得到普遍應(yīng)用； (4)從事模具行業(yè)的人員精簡(jiǎn)，一專(zhuān)多能，一人多職，精益生產(chǎn)； (5)模具產(chǎn)品專(zhuān)業(yè)哈爾濱理工大學(xué)專(zhuān)科生畢業(yè)論文 - 3 - 化，市場(chǎng)定位準(zhǔn)確； (6)采用先進(jìn)的管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)集成化管理； (7)工藝管理先進(jìn)、標(biāo)準(zhǔn)化程度高。日本模具加工的未來(lái)發(fā)展方向主要表現(xiàn)為無(wú)人手修模、無(wú)放電加工、加工時(shí)間縮短、 五軸加工等方面 。 展趨勢(shì) 模具是機(jī)械制造業(yè)中技術(shù)先進(jìn)、影響深遠(yuǎn)的重要工藝裝備，具有生產(chǎn)效率高、材料利用率高、制件質(zhì)量?jī)?yōu)良、工藝適應(yīng)性好等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、機(jī)械、航天、航空、輕工、電子、電器、儀表等行業(yè)。然而，與國(guó)際先進(jìn)水平相比，中國(guó)的模具行業(yè)的差距不僅表現(xiàn)在精度差距大、交貨周期長(zhǎng)等方面，模具壽命也只有國(guó)際先進(jìn)水平的 50 左右，大型、精密、技術(shù)含量高的轎車(chē)覆蓋件沖壓模具和精密沖裁模具，每年 都需要花費(fèi)大量資金進(jìn)口。 文主要研究?jī)?nèi)容 利用連接板特征之間的關(guān)系建立級(jí)進(jìn)模排樣設(shè)計(jì)模型，引如沖壓排樣設(shè)計(jì)原則；進(jìn)一步將連接板的形狀特征應(yīng)用于模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，建立模具模型，進(jìn)行模具工藝設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而確定總體的模具形式；模具投入制造后，可能在制造和生產(chǎn)調(diào)試過(guò)程中表現(xiàn)出設(shè)計(jì)的不足和錯(cuò)誤，通過(guò)總結(jié)概括這些問(wèn)題，可以進(jìn)行修正工藝設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，或增加新的工藝規(guī)則，為以后的模具設(shè)計(jì)提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)。 基于以上的研究工作，可以建立一套可行的、適合于小型連接板的沖壓級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)方法，并在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用。 章小結(jié) 具體介紹了沖壓模具的國(guó)內(nèi)和國(guó)外發(fā)展的趨勢(shì)和發(fā)展現(xiàn)狀，總結(jié)了國(guó)內(nèi)和國(guó)外沖壓模具的優(yōu)缺點(diǎn)以及差距，概述了沖壓模具的加工特點(diǎn)及作用。 哈爾濱理工大學(xué)專(zhuān)科生畢業(yè)論文 - 4 - 第 2章 零件的工藝性分析 件的沖壓工藝性分析 圖 2件圖 如圖 2 示零件尺寸均為未注公差的一般尺寸，按慣例取為 合一般級(jí)進(jìn)模沖壓的經(jīng)濟(jì)精度要求，模具精度取為 。材料10 號(hào)鋼能夠進(jìn)行一般的沖壓加工，市場(chǎng)上也易得到這種材料，價(jià)格適中。外形落料的工藝性：零件屬中小尺寸零件，料厚 1.5 形復(fù)雜程度也一般，尺寸精度要求一般，因此，可用沖裁落料工藝。 沖孔的工藝性：孔為兩直邊和兩半圓形，孔尺寸精度要求一般，可采用沖孔工藝。 V 型折彎比較方便易得而且精度要求不高可采用先沖孔 、落料折彎的級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)。而且對(duì)模具精度要求不高，可以大批量生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高。 綜合以上幾個(gè)方面的情況可認(rèn)為上圖所示零件主要沖壓工序的工藝性良好。 哈爾濱理工大學(xué)專(zhuān)科生畢業(yè)論文 - 5 - 件材料分析和機(jī)械性能要求 件的材料分析 10 號(hào)鋼塑性、韌性很好，易冷熱加工成形，正火或冷加工后 切削加工 性能好，焊接性?xún)?yōu)良，無(wú)回火脆性，淬透性和淬硬性均差。制造要求受力不大、韌性高的零件，如汽車(chē)車(chē)身、貯器、深沖壓器皿、管子、墊片等，可用作冷軋、冷沖、冷鐓、冷彎、熱軋等工藝成形，也可用作心部強(qiáng)度不高的滲碳件、碳氮共滲件等 件的機(jī)械性能要求 抗剪強(qiáng)度 ( / 255 抗拉強(qiáng)度 (b/ 330 600 伸長(zhǎng)率 (10/%)： 49 屈服強(qiáng)度 (s/ 110 500 壓工藝方案的確定 該工件包括落料、折彎兩個(gè)基本工序，可有以下三種工藝方案： 方案一：先沖孔，后落料。采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料 沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模沖壓。 方案三：沖孔 落料折彎級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要兩道工序，兩副模具，成本高而生產(chǎn)率低，難以滿(mǎn)足該工件大批量生產(chǎn)的要求。 方案二只需要一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，但工件最小壁厚 2.8 于凸凹模最小壁厚 4.9 具強(qiáng)度較差，制造難度大，并且沖壓后成品件留在模具上，在清理模具上的物料時(shí)會(huì)影響沖壓速度，操作不方便。 方 案三也只需要一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，工件精度也能滿(mǎn)足要求。通過(guò)對(duì)上述三種方案的分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案三為佳。 坯排樣 根據(jù)所示零件，典型的排樣方案有兩種，如下圖所示； 哈爾濱理工大學(xué)專(zhuān)科生畢業(yè)論文 - 6 - (a)毛坯排樣方案 1 (b)毛坯排樣方案 2 圖 2樣圖 第一種方案要求的條料寬度小，模具寬度也小，但模具的長(zhǎng)度也會(huì)較長(zhǎng)，而且采用這種方案浪費(fèi)模具材料。采用第二種方案，雖然模具寬度增加，但長(zhǎng)度會(huì)縮短，而且送料步距小，有利于提高生產(chǎn)率。兩種方案材料的利用率相當(dāng)，但第一種板料軋向不符合零件圖要求，所以，優(yōu)先考慮零件質(zhì)量，擬選用第一種排樣方案。 查表知，搭邊值為：中央搭邊值 2.2 搭邊 2.2 為了增加模具的強(qiáng)度設(shè)計(jì)一個(gè)空工位，所以，步距初定為 28.4 料寬度初定為 57.4 個(gè)步距的材料利用率為 76%(計(jì)算見(jiàn)下表 )。查板材標(biāo)準(zhǔn)，宜選用 600×2000 鋼板，每張鋼板可剪裁為 10張條料， 60張條料可沖 140 個(gè)工件，故每張鋼板的板料利用率 為 73%。 章小結(jié) 本章介紹了零件的工藝分析及排樣圖的選擇而且對(duì)零件的機(jī)械性能進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析和選擇，確定了模具的進(jìn)料方式。 哈爾濱理工大學(xué)專(zhuān)科生畢業(yè)論文 - 7 - 第 3章 沖壓方案的分析與確定 壓力及壓力中心的計(jì)算 裁力的計(jì)算 該模具采用級(jí)進(jìn)模，擬選擇彈性卸料、下出件， 模具共有 3 個(gè)沖裁區(qū)，沖裁力由下式計(jì)算。 (3式中 F 沖裁力 (N)； L 沖裁件周邊長(zhǎng)度 (； t 材料厚度 (， 5.0t ； 材料抗剪長(zhǎng)度 ( 255 。 各沖裁區(qū)只是沖裁線(xiàn)的長(zhǎng)度不同，材料抗剪長(zhǎng)度和材料厚度均相同，用上式可分別計(jì)算各沖裁區(qū)的沖裁線(xiàn)長(zhǎng)度和沖裁力，見(jiàn) 下 表 表 3裁力 部 位 第 1 工位 3 與 5 工位 計(jì) 彎曲力的計(jì)算 該零件彎曲屬于 V 形件彎曲。彎曲力由公式： b 式中 自P 自由彎曲力 (N )； B 彎曲件寬度 (， t 彎曲件材料厚度 ( 5.0t R 彎曲件內(nèi)半徑 (， b 材料抗拉強(qiáng)度， 600bK 安全因數(shù)， K 4 5 3 自p (N ) 哈爾濱理工大學(xué)專(zhuān)科生畢業(yè)論文 - 8 - 件力的計(jì)算 沖推推 n (3 n K ）（推沖總 5 9 01 6 7 17 9 1 9 ）（沖彎 8 6 5 29 5 9 09 0 6 2 力中心的確定及相關(guān)計(jì) 計(jì)算壓力中心時(shí)，先畫(huà)出凹模型口圖，如下圖所示。在圖中將 沖裁輪廓線(xiàn)按幾何圖形分解成六組基本線(xiàn)段，用解析法求得該模具的壓力中心 C 點(diǎn)的坐標(biāo)(0， 模型口 從圖 2以看出，該工件沖裁力不大，壓力中心偏移坐標(biāo)原點(diǎn) 了便于模具的加工和裝配，模具的中心仍選在坐標(biāo)原點(diǎn)O。 選沖床 通過(guò)校核，選擇的可傾式壓力機(jī) 滿(mǎn)足要求，其主要技術(shù)參數(shù)如下： 哈爾濱理工大學(xué)專(zhuān)科生畢業(yè)論文 - 9 - 規(guī)格：公稱(chēng)壓力 160 生公稱(chēng)壓力時(shí)滑塊距下死點(diǎn)距離 5 塊行程 70 行程次數(shù) /次 115 1 最大封閉高度 220 活動(dòng)臺(tái)位置最低 300 高 160 閉高度調(diào)節(jié)量 60 滑塊中心到床身距離 160 60 工作臺(tái)尺寸 450 右 450 前后 300 工作臺(tái)孔尺寸 220 右 220 前后 110 直徑 160 立柱間距離 220 模柄孔尺寸 (直徑 度 5030 工作臺(tái)板厚度 50 斜角 030 章小結(jié) 本章主要進(jìn)行了沖壓力的計(jì)算壓力中心的確定以及沖裁力、彎曲力、推件力的相關(guān)計(jì)算和壓力機(jī)的初選和校核。 哈爾濱理工大學(xué)專(zhuān)科生畢業(yè)論文 - 10 - 第 4章 主要零部件的設(shè)計(jì) 作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 料凸模 結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)成直通式的，采用線(xiàn)切割機(jī)機(jī)床加工， 2 個(gè) 螺釘固定在墊板上，與凸模固定板的配合按 H6/長(zhǎng)度 L 按下式計(jì)算： L=h1+h2+t+h=20+25+2+10=57體結(jié)構(gòu)如圖 4示 2 - M 6103682-?3深15 57+ ? 6+ 0 . 0 1 20深 1 2深 1 23 9 ± 0 . 0 10 . 料凸模 哈爾濱理工大學(xué)專(zhuān)科生畢業(yè)論文 - 11 - 孔凸模 雖然所沖的孔不是圓孔，但是凸模都不屬于需要特別保護(hù)的小凸模， 所以采用臺(tái)階式凸模，一方面方便加工，另一方面又便于裝配與更換。?204+ . 0 孔凸模 哈爾濱理工大學(xué)專(zhuān)科生畢業(yè)論文 - 12 - 模 凹模采用整體凹模，各沖裁的凹模孔均采用線(xiàn)切割機(jī)床加工，安排凹模在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。其輪廓尺寸的計(jì)算如下： 凹模厚度 H=表取 k=0=28模壁厚 c=(=36凹模厚度 H=30模壁厚 c=40模寬度 B=b+2c=60+2×40=140模長(zhǎng)度 L=120料方向 ) 凹模輪廓尺寸為 120400構(gòu)如下圖所示。 A - 4710 . 5 01404+ . 4 ± 0 . 0 1 5圖 4模 哈爾濱理工大學(xué)專(zhuān)科生畢業(yè)論文 - 13 - 料板的設(shè)計(jì) 導(dǎo)料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模齊平，導(dǎo)料板與條料之間的 間隙取 1樣就可以確定導(dǎo)料板的寬度為 料板的厚度按表 擇，取 H=10料板采用 45 鋼制作，熱處理硬度為 40螺釘和銷(xiāo)釘固定在凹模上。導(dǎo)料板的進(jìn)料端安裝有承料板。如圖 4示 圖 4料板 料板的設(shè)計(jì) 卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為 25料板采用 造，淬火硬度為 40 圖 4料板 哈爾濱理工大學(xué)專(zhuān)科生畢業(yè)論文 - 14 - 料螺釘?shù)倪x用 卸料板上設(shè)置四個(gè)卸料螺釘，公稱(chēng)直徑為 12紋部分為 10料螺釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸模端面 1誤差時(shí)可通過(guò)在卸料螺釘與卸料板之間安裝墊片來(lái)調(diào)整。 正銷(xiāo)結(jié)構(gòu) 本模具工位數(shù)不多，沖壓精度要求一般，所以采用兩個(gè)導(dǎo)正銷(xiāo)。導(dǎo)正銷(xiāo)采用普通的彈頭形，選用導(dǎo)正銷(xiāo)規(guī)格為 B/定結(jié)構(gòu)采用如下圖所示。 具零件的固定 模板采用螺釘固定銷(xiāo)釘定位。由于各凸模的的平面尺寸都不大，所 以采用模板上的型孔配合定位，采用凸臺(tái)或鉚開(kāi)式結(jié)構(gòu)固定。 全裝置 本模具采用手工送料，但工人是在模具外操作，一般情況下不存在 不安全的因素。為了使廢料順利落下，下模座的落料孔應(yīng)比凹模落料孔大。 件選材 該模具用于大批量生產(chǎn)，故工作零件選用較好的材料，凸模和凹模 選用 料板選用 章小結(jié) 本章主要是對(duì)重要零部件的選材，設(shè)計(jì)和計(jì)算。主要對(duì)落料凹模、沖孔凸模和卸料板進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)和說(shuō)明繪出了各零部件的圖紙。 哈爾濱理工大學(xué)專(zhuān)科生畢業(yè)論文 - 15 - 第 5章 模具的總體設(shè)計(jì) 具類(lèi)型的選擇 根據(jù)上述分析，本零件的沖制包含沖孔和落料兩個(gè)工序，而且已確定為采用級(jí)進(jìn)模沖壓，因此選用正裝式結(jié)構(gòu)。 向方式的選擇 由于本零件的生產(chǎn)是大批量生產(chǎn)，為了確保零件的質(zhì)量及穩(wěn)定性，選用外導(dǎo)向模架。本零件的沖壓精度要求一般，所以選用導(dǎo)料板導(dǎo)向。為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，所以該模具采用對(duì)角導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。 位方式的選擇 因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料送進(jìn)方向采用導(dǎo)料板，無(wú)側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用擋料銷(xiāo)初定距，導(dǎo)正銷(xiāo)精定距。而第一件的沖壓位置因?yàn)闂l料長(zhǎng)度有一定余量，可以靠操作工目測(cè)來(lái)定。 料、出件方式的選擇 本零件沖壓工序中含落料和沖壓，所以，應(yīng)有卸料機(jī)構(gòu)。又因?yàn)楣ぜ虾?2對(duì)較薄，卸料力也比較小，故可采用彈性卸料結(jié)構(gòu)。又因?yàn)槭羌?jí)進(jìn)模生產(chǎn)，所以采用下出件方式比較便于操作與提高生產(chǎn)率。 具結(jié)構(gòu)示意圖 哈爾濱理工大學(xué)專(zhuān)科生畢業(yè)論文 - 16 - 構(gòu)概要設(shè)計(jì) 作行程 本零件沖壓的兩道工序工作行程是一樣的，其沖孔和落料的工作行程是 具開(kāi)啟狀態(tài)下，凸模下表面至凹模上表面的最小距離取為 6 具工作區(qū)高度 模具工作區(qū)開(kāi)啟高度大于 110具工作區(qū)閉合高度約為 100 模板厚度 凹模板厚度 查多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 圖 5 30料板的厚度 查多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 圖 5 25模固定板厚度 20 板厚度 15 板尺寸 凹模的工作區(qū)尺寸基本在 112×136右，圓整后，取 120×140 它模板尺寸取與凹模板平面尺寸一致。 模架 由于采用手工送料 ,考慮開(kāi)敞性和導(dǎo)向精度兩方面的要求 ,選對(duì)角形滑動(dòng)模架 查冷沖模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) ,選角導(dǎo)柱模架。 上模座 ( 160模座 ( 160柱 ( 28套 ( 28模周界 60具閉合高度最小 160大 190模柄 根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，該模具為中小型模具，可采用上模用模柄固哈爾濱理工大學(xué)專(zhuān)科生畢業(yè)論文 - 17 - 定，下模用壓板固定于壓力機(jī)下臺(tái)面的方法。查壓力機(jī)規(guī)格，模柄安裝孔尺寸為 30 查 冷 沖 模 國(guó) 標(biāo) ， 可 選 壓 入 式 模 柄 ， 規(guī) 格 為料 具裝配圖 1 內(nèi)六角螺釘 2 模柄 3 卸料螺釘 4 圓柱銷(xiāo) 5 上模座 6 墊板 7 凸模固定板 8 橡膠 9 沖孔凸模 10 落料凸模 11 導(dǎo)正銷(xiāo) 12 卸料板 13 導(dǎo)料板 14 承料板 15 凹模 16下模座 17 導(dǎo)套 18 導(dǎo)柱 19 固定擋料銷(xiāo) 20頂桿 21折彎凹模 圖 5具總裝圖 章小結(jié) 本章主要介紹了模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)模具的導(dǎo)向方式、卸料方式、定位方式做了詳細(xì)的介紹和設(shè)計(jì)而且畫(huà)出了模具總組裝圖。 哈爾濱理工大學(xué)專(zhuān)科生畢業(yè)論文 - 18 - 結(jié)論 連接片制件屬于簡(jiǎn)單沖裁件，首先分析其工藝性，并確定工藝方案。根據(jù)計(jì)算確定本制件所需的沖壓力及其壓力中心，然后選取相應(yīng)的壓力機(jī)。本設(shè)計(jì)主要是模具成形零件的設(shè)計(jì)，包括凸模、凹模、凸凹模。需要計(jì)算凸、凹模尺寸和公差，及凸、凹模刃口之間間隙的確定。并且還需要確定模具的總體尺寸和模具零件的結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)上面的設(shè)計(jì)繪出模具的總裝圖。 由于在零件制造前進(jìn)行了預(yù)測(cè)，分析了制件在生產(chǎn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的缺陷，采取了相應(yīng)的工藝措施。因此，模具在生產(chǎn)零件的時(shí)候才可以減少?gòu)U品的產(chǎn)生。 連接片制件的形狀結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，制造方便，可選用標(biāo)準(zhǔn)模架。為保證零件的順利加工和取件，選用后側(cè)導(dǎo)柱模架，并使凸模與凹模安裝在上模座，凸凹模安裝在下模座，設(shè)計(jì)為典型的倒裝復(fù)合模。模具工作零件的結(jié)構(gòu)也較為簡(jiǎn)單，可以相應(yīng)的簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。便以以后的操作、調(diào)整和維護(hù)。 連接片倒裝復(fù)合模具的設(shè)計(jì)，是理論知識(shí)與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合，更加系統(tǒng)地對(duì)理論知識(shí)做了更深切貼實(shí)的闡述。也使 我認(rèn)識(shí)到，要想做為一名合格的模具設(shè)計(jì)人員，必須要有扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)，并不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)新技術(shù)，樹(shù)立終身學(xué)習(xí)的觀念，把理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去，并堅(jiān)持科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的精神，大膽創(chuàng)新，突破新技術(shù)，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的騰飛做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。 哈爾濱理工大學(xué)專(zhuān)科生畢業(yè)論文 - 19 - 致謝 首先感謝本人的導(dǎo)師于王偉華導(dǎo)師，她仔細(xì)申閱了我的設(shè)計(jì)全部?jī)?nèi)容并對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)提出了許多建設(shè)性的建議。王偉華老師淵博的知識(shí)，誠(chéng)懇的為人使我受益匪淺，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，特別是遇到困難時(shí)，她給了我鼓勵(lì)和幫助，在這里我向她表示崇高的敬意和深深的敬意！ 感謝母校 哈爾濱理工大學(xué)的辛 勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多新的知識(shí)，掌握了一定的操作技能。 感謝和我在一起進(jìn)行課題研究的同窗同學(xué)，和他們?cè)谝黄鹩懻摗⒀芯渴刮沂芤娣藴\。 最后，我非常慶幸在三年的的學(xué)習(xí)、生活中認(rèn)識(shí)了很多可敬的老師和可親的同學(xué)，并感激師友的教誨和幫助！ 哈爾濱理工大學(xué)專(zhuān)科生畢業(yè)論文 - 20 - 參考文獻(xiàn) 1 成虹沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) M北京：高等教育出版社， 2006：130 2 模具實(shí)用技術(shù)叢書(shū)編委會(huì)沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1999： 140 3 吳宗澤羅圣國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) K北京：高等教育出版社， 1999： 140 4 薛啟翔沖壓模具與制造 M北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2004： 130 5 許發(fā)樾模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè) K北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1994：145 6 王孝培沖壓手冊(cè) K北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2000:125 7 馮炳繞韓泰榮模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè) K上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1998： 130 8 彭建聲冷沖壓技術(shù)問(wèn)答北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1995： 140 9 許發(fā)樾實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè) K北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000： 1100 10 彭建聲秦曉剛模具技術(shù)問(wèn)答北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2003：155 11 寇世瑤機(jī)械制圖 M北京 ： 高等教育出版社 ， 2004： 110 12 朱光力 模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn) M 北京 ： 高等教育出版社 ， 2004：135 13 史鐵梁 模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) M 北京 ： 機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2003： 145