六角墊片沖壓模設(shè)計（全套含CAD圖紙）

六角墊片沖壓模設(shè)計（全套含CAD圖紙）,六角,墊片,沖壓,設(shè)計,全套,cad,圖紙 任務(wù)書 一、課題來源、目標(biāo)及意義 關(guān)于畢業(yè)設(shè)計的構(gòu)思，根據(jù)我所學(xué)的冷沖模課程的知識，我了解到墊片是裝配過程中運(yùn)用最多的零件，它有增大接觸面積的作用。而且墊片沖壓成型精度要求不高，比較適合作為模具畢業(yè)生的研究項目 研究該項目是為了更好的去熟悉墊片沖壓模具設(shè)計的過程，了解其結(jié)構(gòu)組成，對所學(xué)的畫圖軟件運(yùn)用更加清晰，比如用UG畫三維圖、CAD繪二維圖等。通過此次畢業(yè)設(shè)計，我們將對沖壓模的進(jìn)行更深層次的了解。 對于本次設(shè)計，學(xué)生將綜合運(yùn)用所學(xué)知識，完成材料的選用、材料的工藝分析、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、凸模凹模尺寸的確定、繪制主要零件的零件圖、模具裝配圖的繪制等。在以后工作中設(shè)計模具時，學(xué)生就知道該怎樣去合理設(shè)計合理模具。讓學(xué)生對沖壓模具的設(shè)計產(chǎn)生更大的興趣。 二、畢業(yè)設(shè)計（論文）內(nèi)容及要求 本次設(shè)計將通過對沖壓件的材料分析與尺寸計算，合理設(shè)計排樣圖，并對各個參數(shù)進(jìn)行校核，設(shè)計出一副合理、經(jīng)濟(jì)、適用的墊片沖壓模具。 本次設(shè)計對于學(xué)生的綜合能力有很大的提高，熟悉凸模凹模尺寸的確定；；導(dǎo)料方式的選擇；根據(jù)沖壓力選擇壓力機(jī)繪制凸模凹模等主要零件的零件圖和模具裝配圖的繪制。 三、畢業(yè)設(shè)計（論文）進(jìn)程安排 序號 設(shè)計（論文）各階段名稱 計劃時間 1 畢業(yè)設(shè)計輔導(dǎo)，學(xué)生進(jìn)行相關(guān)準(zhǔn)備工作，選題并審批。 年11 月15日 前 2 教師下發(fā)任務(wù)書，學(xué)生完成開題報告，教師審核。 年11 月28日 前 3 學(xué)生上交開題報告，開始設(shè)計。教師指導(dǎo) 年11 月29日至 年12 月12日 4 學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計，并上報周記5次，教師指導(dǎo) 年12 月12日至 年3月1日 5 學(xué)生提交畢業(yè)設(shè)計材料（電子稿與紙質(zhì)稿）。 年3 月3日前 6 畢業(yè)設(shè)計答辯。 年 月 日 四、參考書及參考文獻(xiàn) [1] 馬朝新. 沖壓模具設(shè)計手冊. 北京：中國化工業(yè)出版社. [2] 烏爾里希.菲舍樂等. 簡明機(jī)械手冊. 湖南: 科學(xué)技術(shù)出版社, 2009. [3] 丁友生等．冷沖模設(shè)計與制造．　浙江：浙江大學(xué)出版社，2013． [4] 康俊遠(yuǎn). 沖壓成型技術(shù). 北京：北京理工大學(xué)出版社. [5] 李名望．沖壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計200例．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2014． [6] 王孝培.沖壓手冊 . 重慶大學(xué)出版社，2012. [7] 薛啟翔.沖壓工藝與模具設(shè)計實例分析 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008. [8] 梁炳文．冷沖壓工藝手冊．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2014． 指導(dǎo)教師（簽字）: 院（系）主任（簽字）: 包含有CAD圖紙和說明書,咨詢Q 197216396 摘 要 本文主要針對六角墊片沖壓件進(jìn)行模具分析和方案的對比，分析內(nèi)容主要包括排列的選擇、排樣圖的尺寸、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具尺寸計算等，實現(xiàn)了對六角墊片沖壓進(jìn)行理論上的預(yù)測和把握，進(jìn)而得出最好的成型方案，從而使模具能達(dá)到較高的質(zhì)量和加工工藝的要求，提高制品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 關(guān)鍵詞：排樣圖；級進(jìn)模；沖壓設(shè)備 目錄 目錄 4 前 言 1 1、工藝分析 2 1.1.沖壓件的工藝性 2 1.2.沖壓工藝分析 2 1.2.1.單排 4 1.2.2.雙排圖 5 1.2.3.三排 5 2、結(jié)構(gòu)設(shè)計 7 2.1.模具導(dǎo)向 8 2.2模具定位 8 2.3.模具導(dǎo)料 8 2.4.模具卸料 8 2.5.凹凸模結(jié)構(gòu)形式 8 2.6.擋料方式 8 2.7.落料方式 8 2.8.墊板作用 8 2.9.模柄作用 8 3、模具尺寸計算 9 3.1.凹模板厚度 9 3.2凸模固定板厚度 9 3.3導(dǎo)料板厚度 9 3.4.導(dǎo)柱導(dǎo)套。 10 3.5.模具的閉合高度 10 3.6.沖裁刃口尺寸計算 10 3.6材料的選用 10 3.7.標(biāo)準(zhǔn)件的選用 11 4．壓力機(jī)的選擇與校核 12 5、模具圖的繪制 13 5.1、裝配圖的繪制 13 5.2、零件圖的繪制 14 6關(guān)于排樣圖的簡單分析圖 15 總 結(jié) 16 致 謝 17 參考文獻(xiàn) 18 前 言 冷沖壓模具的設(shè)計與制造以塑性變形理論為基礎(chǔ)，綜合了塑性力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械原理與設(shè)計、機(jī)械制造工藝等多學(xué)科的應(yīng)用，是一門理論性和應(yīng)用性都很強(qiáng)的課程。圍繞著冷沖模設(shè)計，前向有沖壓工藝，后向有制造工藝，在數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用高度發(fā)展的今天，冷沖模開發(fā)的三個層面已經(jīng)高度集成、緊密融合在一起。 本設(shè)計以AutoCAD為輔助軟件進(jìn)行了級進(jìn)模沖壓件的設(shè)計。通過CAD軟件的設(shè)計，以及不斷的驗證，及時發(fā)現(xiàn)可能存在的缺陷，進(jìn)而得出更好的設(shè)計方案，從而使模具能達(dá)到較高的質(zhì)量和加工工藝的要求，提高制品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 第 17 頁 1、工藝分析 1.1.沖壓件的工藝性 零件圖為M10六角墊片，材料為Q235鋼，板厚為1mm，批量是大批量生產(chǎn)。根據(jù)零件的精度，材料分析得到，此零件適合沖壓模具生產(chǎn)。該工件為板料沖制六角墊片的通用典型結(jié)構(gòu)，精度不高，可采用無搭邊沖孔,落料，切斷的排列方式。工件尺寸小，精度不高，用彈壓卸料可壓平熱軋鋼板的剪裁扭曲平整度，更主要的是可以避免>3mm厚度的中厚板在剛性（固定卸料板）卸料時發(fā)出的沖擊噪聲。見圖1-1 圖 1-1 產(chǎn)品圖 1.2.沖壓工藝分析 模具類型共有三種:單工序模，復(fù)合模和級進(jìn)模。 首先分析單工序模，單工序模具雖然結(jié)構(gòu)簡單，容易加工，但是單工序模效率低，根據(jù)如下圖1-2的單工序排樣圖所示，工件的利用率的也比較低。所以不采用單工序模。 圖 1- 2 排樣方案1 如果采用復(fù)合模，根據(jù)工件的尺寸精度不高，孔邊距是可以采用復(fù)合模，但是根據(jù)復(fù)合模的排樣圖（如下圖1-3）分析得到復(fù)合模的模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，凹凸模較緊湊，零部件不易加工，所以不采用復(fù)合模。 圖 1- 3 排樣方案2 如果采用級進(jìn)模，級進(jìn)模生產(chǎn)效率較高，模具結(jié)構(gòu)與復(fù)合模相比較，級進(jìn)模的結(jié)構(gòu)較為簡單，易加工。適合大批量生產(chǎn)。（看圖1-4） 排樣圖可分為有廢料，少廢料，無廢料。廢料還可分為結(jié)構(gòu)廢料和工藝廢料。結(jié)構(gòu)廢料是無可避免的，必須有的。但工藝廢料是根據(jù)自己的排樣來決定的。排樣分析如下圖 圖 1-4 排樣方案3 1.2.1.單排 單排要切除的側(cè)刃廢料較多，利用率低，對于調(diào)料的要求較高。所以不采用單排。 圖1- 5 排列方式1 圖1-5 排列方式2 1.2.2.雙排圖 雙排與單排相比家，利用率提高了，但是利用率還是不夠，加上這樣不易定距，不容易安裝導(dǎo)正銷。 1.2.3.三排 三排利用率較高，排樣，工序雖多，但也較易于加工。生產(chǎn)批量大，三排還可以提高效率。 采用三列交叉無搭邊沖孔，落料，切斷的排列方式。切除側(cè)刃廢料，沖中間孔放導(dǎo)正銷用來定距。共有五個工位。 工位1：沖孔，沖切側(cè)刃 工位2：沖孔 工位3：空工位 工位4：落料 工位5: 切斷 因為采用的是無搭邊值，即歩距為22.5。 利用率=A/BSx100% =876.825/974.25x100% =90% 三排的利用率達(dá)到90%,利用率較高，較為經(jīng)濟(jì)。所以采用三排的排樣最好 圖 1-6 排列方式3 2、 結(jié)構(gòu)設(shè)計 此模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖如下： 圖2-1 主視圖 圖2-2 俯視圖 由上圖2-1、2-2所得模具結(jié)構(gòu)設(shè)計如下所述： 2.1.模具導(dǎo)向 由上述采用級進(jìn)模， 采用中間導(dǎo)柱導(dǎo)套確保上下模精確的定向運(yùn)動，起導(dǎo)向作用。 2.2模具定位 采用固定板把凸凹模固定在上下模座上。凸凹模與上下模板的固定方式為螺釘連接，銷釘定位。 2.3.模具導(dǎo)料 導(dǎo)料采用獨(dú)立導(dǎo)料板導(dǎo)料，位于凹模面上，設(shè)在條料兩側(cè)。 2.4.模具卸料 卸料方式采用的彈性橡膠卸料裝置。彈性卸料裝置既起卸料作用又起壓料作用，所得沖裁零件質(zhì)量較好，平直度較高。切除廢料時，廢料切刀的刃口長度稍大于廢料寬度。 2.5.凹凸模結(jié)構(gòu)形式 為了方便凸模加工，凸模采用鉚接方式,凹模采用整體式。 2.6.擋料方式 擋料銷采用固定擋料銷，保證條料有準(zhǔn)確的進(jìn)距，與導(dǎo)料板配合使用。 2.7.落料方式 落切采用直接落料的方式。 2.8.墊板作用 采用墊板的作用是承受并擴(kuò)散凸?；虬寄鬟f的壓力，以防止模座受壓過大而損壞。 2.9.模柄作用 采用模柄是把上模固定在壓力機(jī)滑塊上，同時使模具中心通過滑塊的中心 3、模具尺寸計算 3.1.凹模板厚度 凹模板厚度計算H=KS(>15mm) H=KS =0.6X43 =25.8mm 即凹模板厚度設(shè)定為26mm 根據(jù)條料的寬度43.3，再加上導(dǎo)料板的寬度，最后確定凹模寬度為105。 3.2凸模固定板厚度 當(dāng)采用彈性卸料時，凸模長度尺寸公式計算：L=h1+h2+ha。h1-凸模固定板厚度取10 h2-卸料板厚度取10 ，ha-卸料彈性元件的安裝高度，即卸料彈性元件被預(yù)壓后的高度取23，最后加上墊板的厚度5，即凸模長度為48。 3.3導(dǎo)料板厚度 附表41：導(dǎo)料板厚度 材料厚度t/mm 擋料銷高度(mm) 導(dǎo)料板厚度(mm) 固定導(dǎo)料銷 自動導(dǎo)料銷 0.3～2 3 6～8 4～8 2～3 4 8～10 6～8 3～4 4 10～12 8～10 4～6 5 12～15 8～10 6～10 8 15～25 10～15 根據(jù)上圖所示，導(dǎo)料板厚度選10mm 3.4.導(dǎo)柱導(dǎo)套。 根據(jù)導(dǎo)柱導(dǎo)套規(guī)格表選出采用導(dǎo)柱直徑18，導(dǎo)套直徑28，導(dǎo)套長度60的導(dǎo)柱導(dǎo)套。 3.5.模具的閉合高度 根據(jù)以上數(shù)據(jù)基本可以確定模具的閉合高度為145mm 3.6.沖裁刃口尺寸計算 按圖中未注尺寸公差按IT14級查標(biāo)準(zhǔn)公差（附錄4），查表2-3得初始沖裁間隙為：Zmin=0.64，Zmax=0.88，則Zmax-Zmin=0.24mm。零件各尺寸精度在IT13-IT14之間，刃口磨損系數(shù)統(tǒng)一取為x=0.5。 確定刃口尺寸公差，很據(jù)零件的結(jié)構(gòu)尺寸，凸凹模刃口均可用線切割加工。查表2-8，線切割加工的尺寸精度可保證0.02mm，滿足式（2-9）和式（2-10）的條件，尺寸測量亦方便，因此決定分別制造凸，凹模。取凸，凹模刃口的孔類，軸類尺寸公差為&p=&d=0.02mm，取刃口間隙均勻度允差為0.25Zmin，則可取非軸非孔類尺寸公差為：&pc=&dc=0.132x0.125=0.016mm 即凹，凸模刃口尺寸計算如下 凹模 Dd=Dmax-X =15-0.5x0.43=14.785 凸模Dp=Dd-Zmin =14.785-0.64 =14.145 3.6材料的選用 根據(jù)模具一般零件的常用材料查表 上下模座Q235 凸凹模W18Cr4v 卸料板Q235 凸模固定板Q235 墊板45鋼 模柄Q235 導(dǎo)柱導(dǎo)套20鋼 固定擋料銷以及導(dǎo)料板45鋼。 3.7.標(biāo)準(zhǔn)件的選用 根據(jù)凸凹模與上下模座的固定方式和凸凹模的尺寸大小選定為4xM10的螺釘，4x?8銷釘。 4．壓力機(jī)的選擇與校核 根版式凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，考慮導(dǎo)料板的安裝,螺釘和銷釘?shù)牟贾?，初步設(shè)計凹模輪廓尺寸為130x104.3x26，閉合高度145。 根據(jù)式（2-19），壓力機(jī)的公稱壓力必須大于沖裁時總沖壓力的1.1-1.3倍，故可計算壓力機(jī)公稱壓力應(yīng)大于（1.1-1.3）x148.5=（163.36-193.05）KN，根據(jù)項目提供的可用設(shè)備，參考目錄3的壓力機(jī)其他參數(shù)，選擇J23-6.3的壓力機(jī)最合適。在此基礎(chǔ)上，協(xié)調(diào)各模具零件尺寸，去模具閉合高度為145mm，平面輪廓尺寸為200mmX145mm。 根據(jù)上述以及常用壓力機(jī)的技術(shù)參數(shù)選擇壓力機(jī)J23-6.3。 5、模具圖的繪制 5.1、裝配圖的繪制 圖 2-3 裝配圖 5.2、零件圖的繪制 圖 2-4 零件圖 圖 2-5零件圖 6關(guān)于排樣圖的簡單分析圖 圖 2-6 沖壓圖 如上圖2-6所示，是排樣圖第一次到第六次的沖壓的成形狀態(tài)。 總 結(jié) 在沒畢業(yè)設(shè)計之前，我對冷沖模這個概念幾乎沒有認(rèn)知，但通過此次畢業(yè)設(shè)計，我基本掌握了AutoCAD的應(yīng)用和識圖分析的過程，從選題到完成整個分析，整個過程下來，我對沖壓工藝有了較為深刻的認(rèn)識，同時也了解到冷沖模的重要性，一般來講，沖壓模在設(shè)計之前或投入生產(chǎn)前要通過CAD軟件進(jìn)行基本設(shè)計和分析圖咧 ，從而發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的成型缺陷，進(jìn)而得出最好的成型方案，從而使模具能達(dá)到較高的質(zhì)量和加工工藝的要求，提高制品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 在設(shè)計的過程中少不了老師和同學(xué)的幫助，所以一路上大大小小的問題都被一一克服，這對我來講是一個很好的歷練，最慶幸的是這次畢業(yè)設(shè)計的完成。雖然說已經(jīng)完成，但因為比較倉促，希望評委老師給予指正和建議，非常感謝。 致 謝 轉(zhuǎn)眼之間我們就要畢業(yè)了，畢業(yè)設(shè)計也成了我們將要離開學(xué)校的號角。為了能在離開前不留遺憾，大家都很努力認(rèn)真的完成畢業(yè)設(shè)計，不斷完善，只為畫下一個完美的句號。白駒過隙，快樂的大學(xué)時光總是那么的短暫，我很珍惜和大家相處的時間，很感謝老師對我們的教誨和照顧，這些都會深深的印在我的心里，不會忘卻。 學(xué)校遠(yuǎn)比社會溫暖，當(dāng)我們踏入社會的時候，我們才會真正明白，老師的教育是何其珍貴，感謝所有老師的教導(dǎo)。 參考文獻(xiàn) [1] 馬朝新. 沖壓模具設(shè)計手冊. 北京：中國化工業(yè)出版社. [2] 烏爾里希.菲舍樂等. 簡明機(jī)械手冊. 湖南: 科學(xué)技術(shù)出版社, 2009 [3] 丁友生等．冷沖模設(shè)計與制造．　浙江：浙江大學(xué)出版社，2013． [4] 康俊遠(yuǎn). 沖壓成型技術(shù). 北京：北京理工大學(xué)出版社. [5] 李名望．沖壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計200例．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2014． [6] 王孝培.沖壓手冊 . 重慶大學(xué)出版社，2012. [7] 薛啟翔.沖壓工藝與模具設(shè)計實例分析 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008. [8] 梁炳文．冷沖壓工藝手冊．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2014． 開題報告 一、課題來源、選題依據(jù)、課題研究目的、應(yīng)用價值 關(guān)于畢業(yè)設(shè)計的構(gòu)思，根據(jù)我所學(xué)的冷沖模課程的知識，我了解到墊片是裝配過程中運(yùn)用最多的零件，它有增大接觸面積的作用。而且墊片沖壓成型精度要求不高，比較適合作為模具畢業(yè)生的研究項目。 研究該項目是為了更好的去熟悉墊片沖壓模具設(shè)計的過程，了解其結(jié)構(gòu)組成，對所學(xué)的畫圖軟件運(yùn)用更加清晰，比如用UG畫三維圖、CAD繪二維圖等。通過此次畢業(yè)設(shè)計，我們將對沖壓模的進(jìn)行更深層次的了解。 對于本次選定的課題研究，我們將運(yùn)用這大學(xué)三年所積累的知識面，對這次設(shè)計進(jìn)行綜合考慮。根據(jù)沖壓模的設(shè)計流程，材料選用、零件尺寸結(jié)構(gòu)確定、材料的工藝分析、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、凹模凸模尺寸的確定、繪制主要的零件圖和模具裝配圖等。我相信通過此次的畢業(yè)設(shè)計，關(guān)于如何能更好更高效率的設(shè)計沖壓模具，在以后的設(shè)計中能給予更多的幫助，也提高了我們對沖壓模具的興趣。 二、課題研究的基本思路、研究的關(guān)鍵問題和研究手段（途徑） 對于墊片的設(shè)計而言，我們首先要考慮我們所設(shè)計的沖壓件是否符合制造要求，然后運(yùn)用模具沖壓成型工藝及模具設(shè)計的基礎(chǔ)知識，分析沖壓件的性能要求，選擇出符合該制件的材料。之后凸模凹模尺寸的確定、繪制主要零件的零件圖、模具裝配圖的繪制等。 在此期間，我們將遇到很多問題，其中要研究的關(guān)鍵問題主要有沖壓件材料的選用；模具各個尺寸的計算；壓力機(jī)的選擇等。 還有一些細(xì)節(jié)方面，也是我們此次設(shè)計中將遇到的的問題。比如繪制零件圖時，要考慮到?jīng)_壓件的表面粗糙度要求，還有凸模凹模的精度、尺寸。 通過老師的對沖壓模相關(guān)知識的講解和翻閱很多有關(guān)沖壓模具設(shè)計的書籍，我們會對上述的關(guān)鍵問題逐一解決。 三、論文的主體框架和主要內(nèi)容概述 想要設(shè)計出一套完美的設(shè)計，必須掌握本設(shè)計沖壓成型工藝及模具設(shè)計的基礎(chǔ)知識，設(shè)計一套完整的沖壓模設(shè)計一般按以下的步驟來完成： 1、沖壓件分析：1）結(jié)構(gòu)分析2）材料分析 2、成型工藝分析：針對沖壓件決定工序和排樣圖 3、工藝尺寸計算：1）排樣圖尺寸 2）利用率 4、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計：1）凹凸模結(jié)構(gòu)形式的確定； 2）定位；3）導(dǎo)向；4）卸料 5、模具尺寸計算：1）模板外形尺寸；2）模具高度尺寸；3）刃口尺寸計算 6、沖壓設(shè)備選擇：1）沖裁力計算；2）沖壓設(shè)備選擇 7、模具圖繪制：1）裝配圖繪制；2）零件圖繪制 以上7點(diǎn)基本上包括了設(shè)計一套沖壓模具所需的步驟和要求。同時，在之后的設(shè)計過程中，我們將通過查閱大量資料、手冊、標(biāo)準(zhǔn)等，結(jié)合教材上的知識也對沖壓模具的組成結(jié)構(gòu)有了更清晰的認(rèn)識。 四、論文工作進(jìn)度與安排 起訖日期 工作內(nèi)容 達(dá)到要求 畢業(yè)設(shè)計輔導(dǎo)，學(xué)生進(jìn)行相關(guān)準(zhǔn)備工作，選題并審批。 選題審批完成 教師下發(fā)任務(wù)書，學(xué)生完成開題報告，教師審核。 完成開題報告 學(xué)生提交開題報告并開始設(shè)計，教師指導(dǎo)。 開題報告審核完成，并已開始設(shè)計 老師指導(dǎo)，學(xué)生更改并定稿。 畢業(yè)設(shè)計最終稿完成 提交畢業(yè)設(shè)計材料（電子稿與紙質(zhì)稿）。 材料上交完成 畢業(yè)設(shè)計答辯。 五、指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師： 年 月 日 六、所在專業(yè)負(fù)責(zé)人審查意見 專業(yè)負(fù)責(zé)人： 年 月 日 七、參考文獻(xiàn)閱讀清單（要求8篇以上） 序號 題 目（及作者） 出處 （書籍及出版社、期刊名及期刊卷期號等） 1 馬朝新.沖壓模具設(shè)計手冊. 北京：中國化工業(yè)出版社. 2 烏爾里希.菲舍樂.簡明機(jī)械手冊. 湖南：科學(xué)技術(shù)出版社，2009. 3 丁友生.冷沖模設(shè)計與制造. 浙江：浙江大學(xué)出版社，2013. 4 康俊遠(yuǎn).沖壓成型技術(shù). 北京：北京理工大學(xué)出版社. 5 李名望.沖壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計200例. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2014 6 王孝培.沖壓手冊. 重慶：重慶大學(xué)出版社.2012. 7 薛啟翔.沖壓工藝與模具設(shè)計實例分析. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2008. 8 梁炳文.冷沖壓工藝手冊. 北京: 北京航空大學(xué)出版社.2014. 摘 要 本文主要針對六角墊片沖壓件進(jìn)行模具分析和方案的對比，分析內(nèi)容主要包括排列的選擇、排樣圖的尺寸、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具尺寸計算等，實現(xiàn)了對六角墊片沖壓進(jìn)行理論上的預(yù)測和把握，進(jìn)而得出最好的成型方案，從而使模具能達(dá)到較高的質(zhì)量和加工工藝的要求，提高制品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 關(guān)鍵詞：排樣圖；級進(jìn)模；沖壓設(shè)備 目錄 目錄 4 前 言 1 1、工藝分析 2 1.1.沖壓件的工藝性 2 1.2.沖壓工藝分析 2 1.2.1.單排 4 1.2.2.雙排圖 5 1.2.3.三排 5 2、結(jié)構(gòu)設(shè)計 7 2.1.模具導(dǎo)向 8 2.2模具定位 8 2.3.模具導(dǎo)料 8 2.4.模具卸料 8 2.5.凹凸模結(jié)構(gòu)形式 8 2.6.擋料方式 8 2.7.落料方式 8 2.8.墊板作用 8 2.9.模柄作用 8 3、模具尺寸計算 9 3.1.凹模板厚度 9 3.2凸模固定板厚度 9 3.3導(dǎo)料板厚度 9 3.4.導(dǎo)柱導(dǎo)套。 10 3.5.模具的閉合高度 10 3.6.沖裁刃口尺寸計算 10 3.6材料的選用 10 3.7.標(biāo)準(zhǔn)件的選用 11 4．壓力機(jī)的選擇與校核 12 5、模具圖的繪制 13 5.1、裝配圖的繪制 13 5.2、零件圖的繪制 14 6關(guān)于排樣圖的簡單分析圖 15 總 結(jié) 16 致 謝 17 參考文獻(xiàn) 18 前 言 冷沖壓模具的設(shè)計與制造以塑性變形理論為基礎(chǔ)，綜合了塑性力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械原理與設(shè)計、機(jī)械制造工藝等多學(xué)科的應(yīng)用，是一門理論性和應(yīng)用性都很強(qiáng)的課程。圍繞著冷沖模設(shè)計，前向有沖壓工藝，后向有制造工藝，在數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用高度發(fā)展的今天，冷沖模開發(fā)的三個層面已經(jīng)高度集成、緊密融合在一起。 本設(shè)計以AutoCAD為輔助軟件進(jìn)行了級進(jìn)模沖壓件的設(shè)計。通過CAD軟件的設(shè)計，以及不斷的驗證，及時發(fā)現(xiàn)可能存在的缺陷，進(jìn)而得出更好的設(shè)計方案，從而使模具能達(dá)到較高的質(zhì)量和加工工藝的要求，提高制品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 第 17 頁 1、工藝分析 1.1.沖壓件的工藝性 零件圖為M10六角墊片，材料為Q235鋼，板厚為1mm，批量是大批量生產(chǎn)。根據(jù)零件的精度，材料分析得到，此零件適合沖壓模具生產(chǎn)。該工件為板料沖制六角墊片的通用典型結(jié)構(gòu)，精度不高，可采用無搭邊沖孔,落料，切斷的排列方式。工件尺寸小，精度不高，用彈壓卸料可壓平熱軋鋼板的剪裁扭曲平整度，更主要的是可以避免>3mm厚度的中厚板在剛性（固定卸料板）卸料時發(fā)出的沖擊噪聲。見圖1-1 圖 1-1 產(chǎn)品圖 1.2.沖壓工藝分析 模具類型共有三種:單工序模，復(fù)合模和級進(jìn)模。 首先分析單工序模，單工序模具雖然結(jié)構(gòu)簡單，容易加工，但是單工序模效率低，根據(jù)如下圖1-2的單工序排樣圖所示，工件的利用率的也比較低。所以不采用單工序模。 圖 1- 2 排樣方案1 如果采用復(fù)合模，根據(jù)工件的尺寸精度不高，孔邊距是可以采用復(fù)合模，但是根據(jù)復(fù)合模的排樣圖（如下圖1-3）分析得到復(fù)合模的模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，凹凸模較緊湊，零部件不易加工，所以不采用復(fù)合模。 圖 1- 3 排樣方案2 如果采用級進(jìn)模，級進(jìn)模生產(chǎn)效率較高，模具結(jié)構(gòu)與復(fù)合模相比較，級進(jìn)模的結(jié)構(gòu)較為簡單，易加工。適合大批量生產(chǎn)。（看圖1-4） 排樣圖可分為有廢料，少廢料，無廢料。廢料還可分為結(jié)構(gòu)廢料和工藝廢料。結(jié)構(gòu)廢料是無可避免的，必須有的。但工藝廢料是根據(jù)自己的排樣來決定的。排樣分析如下圖 圖 1-4 排樣方案3 1.2.1.單排 單排要切除的側(cè)刃廢料較多，利用率低，對于調(diào)料的要求較高。所以不采用單排。 圖1- 5 排列方式1 圖1-5 排列方式2 1.2.2.雙排圖 雙排與單排相比家，利用率提高了，但是利用率還是不夠，加上這樣不易定距，不容易安裝導(dǎo)正銷。 1.2.3.三排 三排利用率較高，排樣，工序雖多，但也較易于加工。生產(chǎn)批量大，三排還可以提高效率。 采用三列交叉無搭邊沖孔，落料，切斷的排列方式。切除側(cè)刃廢料，沖中間孔放導(dǎo)正銷用來定距。共有五個工位。 工位1：沖孔，沖切側(cè)刃 工位2：沖孔 工位3：空工位 工位4：落料 工位5: 切斷 因為采用的是無搭邊值，即歩距為22.5。 利用率=A/BSx100% =876.825/974.25x100% =90% 三排的利用率達(dá)到90%,利用率較高，較為經(jīng)濟(jì)。所以采用三排的排樣最好 圖 1-6 排列方式3 2、 結(jié)構(gòu)設(shè)計 此模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖如下： 圖2-1 主視圖 圖2-2 俯視圖 由上圖2-1、2-2所得模具結(jié)構(gòu)設(shè)計如下所述： 2.1.模具導(dǎo)向 由上述采用級進(jìn)模， 采用中間導(dǎo)柱導(dǎo)套確保上下模精確的定向運(yùn)動，起導(dǎo)向作用。 2.2模具定位 采用固定板把凸凹模固定在上下模座上。凸凹模與上下模板的固定方式為螺釘連接，銷釘定位。 2.3.模具導(dǎo)料 導(dǎo)料采用獨(dú)立導(dǎo)料板導(dǎo)料，位于凹模面上，設(shè)在條料兩側(cè)。 2.4.模具卸料 卸料方式采用的彈性橡膠卸料裝置。彈性卸料裝置既起卸料作用又起壓料作用，所得沖裁零件質(zhì)量較好，平直度較高。切除廢料時，廢料切刀的刃口長度稍大于廢料寬度。 2.5.凹凸模結(jié)構(gòu)形式 為了方便凸模加工，凸模采用鉚接方式,凹模采用整體式。 2.6.擋料方式 擋料銷采用固定擋料銷，保證條料有準(zhǔn)確的進(jìn)距，與導(dǎo)料板配合使用。 2.7.落料方式 落切采用直接落料的方式。 2.8.墊板作用 采用墊板的作用是承受并擴(kuò)散凸?；虬寄鬟f的壓力，以防止模座受壓過大而損壞。 2.9.模柄作用 采用模柄是把上模固定在壓力機(jī)滑塊上，同時使模具中心通過滑塊的中心 3、模具尺寸計算 3.1.凹模板厚度 凹模板厚度計算H=KS(>15mm) H=KS =0.6X43 =25.8mm 即凹模板厚度設(shè)定為26mm 根據(jù)條料的寬度43.3，再加上導(dǎo)料板的寬度，最后確定凹模寬度為105。 3.2凸模固定板厚度 當(dāng)采用彈性卸料時，凸模長度尺寸公式計算：L=h1+h2+ha。h1-凸模固定板厚度取10 h2-卸料板厚度取10 ，ha-卸料彈性元件的安裝高度，即卸料彈性元件被預(yù)壓后的高度取23，最后加上墊板的厚度5，即凸模長度為48。 3.3導(dǎo)料板厚度 附表41：導(dǎo)料板厚度 材料厚度t/mm 擋料銷高度(mm) 導(dǎo)料板厚度(mm) 固定導(dǎo)料銷 自動導(dǎo)料銷 0.3～2 3 6～8 4～8 2～3 4 8～10 6～8 3～4 4 10～12 8～10 4～6 5 12～15 8～10 6～10 8 15～25 10～15 根據(jù)上圖所示，導(dǎo)料板厚度選10mm 3.4.導(dǎo)柱導(dǎo)套。 根據(jù)導(dǎo)柱導(dǎo)套規(guī)格表選出采用導(dǎo)柱直徑18，導(dǎo)套直徑28，導(dǎo)套長度60的導(dǎo)柱導(dǎo)套。 3.5.模具的閉合高度 根據(jù)以上數(shù)據(jù)基本可以確定模具的閉合高度為145mm 3.6.沖裁刃口尺寸計算 按圖中未注尺寸公差按IT14級查標(biāo)準(zhǔn)公差（附錄4），查表2-3得初始沖裁間隙為：Zmin=0.64，Zmax=0.88，則Zmax-Zmin=0.24mm。零件各尺寸精度在IT13-IT14之間，刃口磨損系數(shù)統(tǒng)一取為x=0.5。 確定刃口尺寸公差，很據(jù)零件的結(jié)構(gòu)尺寸，凸凹模刃口均可用線切割加工。查表2-8，線切割加工的尺寸精度可保證0.02mm，滿足式（2-9）和式（2-10）的條件，尺寸測量亦方便，因此決定分別制造凸，凹模。取凸，凹模刃口的孔類，軸類尺寸公差為&p=&d=0.02mm，取刃口間隙均勻度允差為0.25Zmin，則可取非軸非孔類尺寸公差為：&pc=&dc=0.132x0.125=0.016mm 即凹，凸模刃口尺寸計算如下 凹模 Dd=Dmax-X =15-0.5x0.43=14.785 凸模Dp=Dd-Zmin =14.785-0.64 =14.145 3.6材料的選用 根據(jù)模具一般零件的常用材料查表 上下模座Q235 凸凹模W18Cr4v 卸料板Q235 凸模固定板Q235 墊板45鋼 模柄Q235 導(dǎo)柱導(dǎo)套20鋼 固定擋料銷以及導(dǎo)料板45鋼。 3.7.標(biāo)準(zhǔn)件的選用 根據(jù)凸凹模與上下模座的固定方式和凸凹模的尺寸大小選定為4xM10的螺釘，4x?8銷釘。 4．壓力機(jī)的選擇與校核 根版式凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，考慮導(dǎo)料板的安裝,螺釘和銷釘?shù)牟贾茫醪皆O(shè)計凹模輪廓尺寸為130x104.3x26，閉合高度145。 根據(jù)式（2-19），壓力機(jī)的公稱壓力必須大于沖裁時總沖壓力的1.1-1.3倍，故可計算壓力機(jī)公稱壓力應(yīng)大于（1.1-1.3）x148.5=（163.36-193.05）KN，根據(jù)項目提供的可用設(shè)備，參考目錄3的壓力機(jī)其他參數(shù)，選擇J23-6.3的壓力機(jī)最合適。在此基礎(chǔ)上，協(xié)調(diào)各模具零件尺寸，去模具閉合高度為145mm，平面輪廓尺寸為200mmX145mm。 根據(jù)上述以及常用壓力機(jī)的技術(shù)參數(shù)選擇壓力機(jī)J23-6.3。 5、模具圖的繪制 5.1、裝配圖的繪制 圖 2-3 裝配圖 5.2、零件圖的繪制 圖 2-4 零件圖 圖 2-5零件圖 6關(guān)于排樣圖的簡單分析圖 圖 2-6 沖壓圖 如上圖2-6所示，是排樣圖第一次到第六次的沖壓的成形狀態(tài)。 總 結(jié) 在沒畢業(yè)設(shè)計之前，我對冷沖模這個概念幾乎沒有認(rèn)知，但通過此次畢業(yè)設(shè)計，我基本掌握了AutoCAD的應(yīng)用和識圖分析的過程，從選題到完成整個分析，整個過程下來，我對沖壓工藝有了較為深刻的認(rèn)識，同時也了解到冷沖模的重要性，一般來講，沖壓模在設(shè)計之前或投入生產(chǎn)前要通過CAD軟件進(jìn)行基本設(shè)計和分析圖咧 ，從而發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的成型缺陷，進(jìn)而得出最好的成型方案，從而使模具能達(dá)到較高的質(zhì)量和加工工藝的要求，提高制品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 在設(shè)計的過程中少不了老師和同學(xué)的幫助，所以一路上大大小小的問題都被一一克服，這對我來講是一個很好的歷練，最慶幸的是這次畢業(yè)設(shè)計的完成。雖然說已經(jīng)完成，但因為比較倉促，希望評委老師給予指正和建議，非常感謝。 致 謝 轉(zhuǎn)眼之間我們就要畢業(yè)了，畢業(yè)設(shè)計也成了我們將要離開學(xué)校的號角。為了能在離開前不留遺憾，大家都很努力認(rèn)真的完成畢業(yè)設(shè)計，不斷完善，只為畫下一個完美的句號。白駒過隙，快樂的大學(xué)時光總是那么的短暫，我很珍惜和大家相處的時間，很感謝老師對我們的教誨和照顧，這些都會深深的印在我的心里，不會忘卻。 學(xué)校遠(yuǎn)比社會溫暖，當(dāng)我們踏入社會的時候，我們才會真正明白，老師的教育是何其珍貴，感謝所有老師的教導(dǎo)。 參考文獻(xiàn) [1] 馬朝新. 沖壓模具設(shè)計手冊. 北京：中國化工業(yè)出版社. [2] 烏爾里希.菲舍樂等. 簡明機(jī)械手冊. 湖南: 科學(xué)技術(shù)出版社, 2009 [3] 丁友生等．冷沖模設(shè)計與制造．　浙江：浙江大學(xué)出版社，2013． [4] 康俊遠(yuǎn). 沖壓成型技術(shù). 北京：北京理工大學(xué)出版社. [5] 李名望．沖壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計200例．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2014． [6] 王孝培.沖壓手冊 . 重慶大學(xué)出版社，2012. [7] 薛啟翔.沖壓工藝與模具設(shè)計實例分析 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008. [8] 梁炳文．冷沖壓工藝手冊．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2014．