鈕鎖冷沖模的設(shè)計

鈕鎖冷沖模的設(shè)計,鈕鎖冷,沖模,設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計用紙 《按鈕鎖冷沖模的設(shè)計與制造》的開題報告 一、 前言 1、課題題目： 《按鈕鎖冷沖模的設(shè)計與制造》 2、國內(nèi)外模具的需求和現(xiàn)狀分析： 模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)，在國民經(jīng)濟中有舉足輕重的作用，在國民經(jīng)濟主要體現(xiàn)在五大支柱產(chǎn)業(yè)—機械、電子、汽車、石油化工、和建筑，都要求與模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應(yīng)，以滿足五大支柱產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要。中國雖然很早就開始設(shè)計制造模具但長期以來未形成產(chǎn)業(yè)。直到20世紀(jì)80年代后期，中國模具工業(yè)才進(jìn)入發(fā)展的快車道，中國模具產(chǎn)量已位居世界第三，模具所被所有的領(lǐng)域也越來越廣。中國模具也雖然發(fā)展迅速但是與需求相比，顯然是供不應(yīng)求，其主要是缺口集中于精密、大型、復(fù)雜、長壽模具領(lǐng)域。中國在模具精度、壽命和制造周期及生產(chǎn)能力方面與國際平均水平和發(fā)達(dá)國家仍有較大的差距，國內(nèi)主業(yè)模具廠是“大而全”、“小而全”的組織形式，而在國外模具企業(yè)是“小而?！?、“小而精”。因而發(fā)現(xiàn)了中國模具業(yè)的五大弊?。? ⑴、體制不順、基礎(chǔ)薄弱 ⑵、人力嚴(yán)重不足、科研開發(fā)及技術(shù)攻關(guān)方面投入太少 ⑶、工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低 ⑷、專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化、程度低協(xié)作差 ⑸、模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后 3、課題來源： 按鈕鎖沖裁模具是用于按鈕鎖制造的專業(yè)模具。 我公司是一家專業(yè)從事各類沖壓件的制造。本公司生產(chǎn)的按鈕鎖是用于抽屜及文件柜上的按鈕。我公司嚴(yán)格控制其生產(chǎn)中的每一個環(huán)節(jié)，首先是零件的落料，而其落料就需要用到了按鈕鎖的沖裁模具。當(dāng)然按鈕鎖的制造質(zhì)量與落料的質(zhì)量有著不可分割的連帶關(guān)系，然而按鈕鎖的質(zhì)量又必須以落料的制造質(zhì)量為前提，如何掌握落料的尺寸精度以及和孔與孔之間的準(zhǔn)確定位，為此問題特提出了按鈕鎖沖裁模具的設(shè)計與制造這一課題。 4、課題類型： 模具按照所成型工件的材料分類可分成金屬和非金屬模具，金屬模具又分成鑄造模、鍛造模、壓鑄模、冷沖模，非金屬模具又可分成橡膠模、玻璃模、陶瓷模、塑料模等，其中冷沖模按工序特征分又可以分成沖裁模、彎曲模、拉深模和成形模等；塑料模具又涵蓋了注射模、壓縮模、壓注模、擠出模、吹塑模、吸塑模、發(fā)泡模等等。 本課題按鈕鎖沖裁模具按工序特征屬于沖裁模；按模具的導(dǎo)向形式分屬于有導(dǎo)向模具；按模具完成的沖壓工序分屬單工序模具，總之為單工序有導(dǎo)向沖裁模。此類模具工件形位公差要求布不高；機械自動化較易實現(xiàn)；可充分利用材料；模具制造難度低制造周期短；價格低；通用性好，無論是在技術(shù)方面，還是在經(jīng)濟方面都具有許多獨特的優(yōu)點。生產(chǎn)的制作所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜程度、高生產(chǎn)率和低消耗，是其它加工制造方法所不能比擬的。適合中小批量生產(chǎn)。 該按鈕鎖沖裁模具主要由模柄、上模座、下模座、凸模、凹模、凸模固定板、導(dǎo)料板、螺釘、墊板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等部件組成。 5、課題意義： 按鈕鎖沖裁模具的設(shè)計與投入生產(chǎn)將改變以前傳統(tǒng)加工方法，改變了完全由人工給料為機器自動給料的加工方法，由導(dǎo)料板定位不僅保證了加工精度和加工質(zhì)量，不僅大大的縮短了加工周期，減少了勞動力的投入，而且還提高了生產(chǎn)效率。當(dāng)然這一設(shè)計的出現(xiàn)將對生產(chǎn)效率的提高創(chuàng)建結(jié)約型社會供獻(xiàn)了一份力量，這不僅是中國社會發(fā)展人類生存的需要，而且是整個世界的共同問題，這就需要整個世界和社會的重視，加強結(jié)約型設(shè)備的開發(fā)和研究，當(dāng)然模具在約型設(shè)備的創(chuàng)新和開發(fā)過程中起著至關(guān)重要的作用。 二、方案論證 1、課題研究的方法： 本課題注重其可行性和實用性，在理論的基礎(chǔ)上要實現(xiàn)現(xiàn)實的可運用性，所以課題研究是理論論證和實踐論證的綜合，在整體設(shè)計、工作過程和原理論證都經(jīng)過了科學(xué)有據(jù)的理論數(shù)據(jù)分析和經(jīng)驗總結(jié)，最終表明此副模具整體設(shè)計合理規(guī)范、工作過程可行有效、工作效率高、操作簡單、成本適度適合中小批量的生產(chǎn)和中型企業(yè)的發(fā)展。 2、設(shè)計和制造方案： 該模具的設(shè)計是按照國標(biāo)模具設(shè)計與模具工作原理的具體要求而設(shè)計，沖裁工藝性可保證材料消耗少、工序數(shù)目少、模具結(jié)構(gòu)簡單且壽命長、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、操作安全方便。其中查閱了模具設(shè)計的相關(guān)書籍和資料，其設(shè)計方案經(jīng)過科學(xué)論證，對其刃口尺寸及沖壓力進(jìn)行了精確的計算，模具的工藝設(shè)計也根據(jù)規(guī)定和實際需要進(jìn)行了合理編制，所用材料也進(jìn)行了合理的選擇。制造該模具將采用先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)，融數(shù)控車、數(shù)控銑、數(shù)控特種加工等于一體，可保證模具各個零部件的尺寸精度，同時采用相應(yīng)的熱處理手段來保證模具各個零部件的鋼度和韌性，模具的裝配也有專業(yè)人員指導(dǎo)完成，各個環(huán)節(jié)均有專業(yè)人員檢測。 3、可行性分析： 按鈕鎖沖裁模具的設(shè)計是按照國標(biāo)模具設(shè)計與模具工作原理的具體要求而設(shè)計，沖裁工藝性以材料消耗少、工序數(shù)目少、模具結(jié)構(gòu)簡單且壽命長、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、操作安全方便為準(zhǔn)則，結(jié)合實際生產(chǎn)需要進(jìn)行了圖形的繪制并運用計算機相關(guān)軟件進(jìn)行了模具運行過程的畫面模擬，經(jīng)過反復(fù)科學(xué)論證和對模具實際參數(shù)和工藝的調(diào)整和修改，最后實驗證明按鈕鎖沖裁模具可運用于生產(chǎn)，可行有效。 三、文獻(xiàn)綜述 1、課題研究目標(biāo)： 本課題研究的最終目標(biāo)是為工業(yè)生產(chǎn)提供更新的工具，讓按鈕鎖加工的更加完美，使產(chǎn)品質(zhì)量更上一個新的臺階，為企業(yè)創(chuàng)造更高的效益。本課題的直接目標(biāo)是設(shè)計并制造一副合格有效的、有利于現(xiàn)實生產(chǎn)的模具。本課題的第三目標(biāo)是利用自己所學(xué)的知識，給自己一個展示的平臺，讓理論和實踐結(jié)合起來，做到學(xué)以至用。 2、課題研究內(nèi)容 ： 本課題主要針對按鈕鎖現(xiàn)實使用中的安全性而進(jìn)行的研究，如何使按鈕鎖更好的工作，如何完成按鈕鎖的制造工作，近而設(shè)計出了按鈕鎖沖裁模具。那麼按鈕鎖沖裁模具如何更好的完成沖裁工作，并能保證尺寸精度及使用功能，讓模具使生產(chǎn)更簡單更迅速，又能提高材料的利用率。當(dāng)然，模具本身要符合設(shè)計與制造實際要求，在保證設(shè)計方案可行的基礎(chǔ)上，要保證制造成本等方面合理可行 3、擬解決關(guān)鍵問題： 按鈕鎖沖裁模具在設(shè)計和制造過程中會遇到許多問題，其主要問題和解決方案如下： （1） 問題：模具間隙的確定 （2） 問題：凸凹模刃口尺寸的控制；解決方案：嚴(yán)格的刃口尺寸計算 （3） 問題：沖裁排樣問題；解決方案：采用直排法 （4） 問題：送料方向定位元件的選擇；解決方案：導(dǎo)料板定位 （5） 問題：沖壓力的大小；解決方案：嚴(yán)格的沖壓力計算 （6） 問題：模具壓力中心的確定；解決方案嚴(yán)格的模具壓力中心的計算 四、進(jìn)度安排： 裝 訂 線 第1周 填寫申請表，下達(dá)任務(wù)書，撰寫開題報告 第2～3周 完成設(shè)計任務(wù) 第4周 完成電子文件和電紙圖紙 附錄：參考文獻(xiàn) 1、 劉建超、張寶忠主編．《沖壓模具設(shè)計與制造》北京：高等教育出版社，2004 2、 黃云清主編. 《公差配合與測量技術(shù)》.北京：機械工業(yè)出版社，2001 3、 徐發(fā)越主編. 《沖模設(shè)計應(yīng)用實例》.北京：機械工業(yè)出版社，1994 4、 彭建聲主編. 《冷沖壓技術(shù)問答》.北京：機械工業(yè)出版社，1994 5、 杜東福主編. 《冷沖壓工藝及模具設(shè)計》.長沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社 6、 陳萬林等編. 《實用模具技術(shù)》.北京：機械工業(yè)出版社，2000 7、 陳劍鶴等編. 《模具設(shè)計基礎(chǔ)》.北京：機械工業(yè)出版社，2003 8、 柴建國等編. 《機械制造基礎(chǔ)》.蘇州大學(xué)出版社，2004 9、 周大雋等編. 《沖壓技術(shù)數(shù)據(jù)手冊》.北京：機械工業(yè)出版社，1998 10、林慧國等編. 《袖珍世界鋼號手冊》. 北京：機械工業(yè)出版社，1993 共 4頁 第 1頁 常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院機械工程系畢業(yè)設(shè)計 常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 題 目 按 鈕 鎖 冷 沖 模 具 的 設(shè) 計 姓 名 吳社銀 學(xué) 號 0205521133 班 級 02 模具 551 指導(dǎo)教師 職 稱 日 期 2007-5-31 C Z IL I 畢業(yè)設(shè)計開題報告 常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院機械工程系 畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)記錄表 學(xué)生姓名 吳社銀 學(xué) 號 0205521133 指導(dǎo)教師（簽名） 次 數(shù) 時 間 方 式 指導(dǎo)內(nèi)容 評價 常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院機械工程系 畢業(yè)設(shè)計答辯申請表 申請日期： 2007 年 6 月23 日 姓名 吳社銀 學(xué)號 0205521133 年級 02模具551 答辯時間 課題 按鈕鎖冷沖模的設(shè)計 指導(dǎo)老師 課 題 任 務(wù) 完 成情 況 已取得學(xué)分的課程 指 導(dǎo) 老 師 意 見 簽名： 年　　月　　日 答辯委員會 意 見 簽名： 年　　月　　日 說明：１．凡參加畢業(yè)設(shè)計答辯的學(xué)生，必須提前一個月向機械系畢業(yè)設(shè)計答辯委員會提出申請，經(jīng)批準(zhǔn)后，方可參加答辯。 ２．申請答辯的學(xué)生，應(yīng)在答辯前1周將論文和設(shè)計圖紙交指導(dǎo)教師和評閱人評閱。 常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院機械工程系畢業(yè)設(shè)計 常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 題 目按鈕鎖冷沖模的設(shè)計 姓 名 吳 社 銀 學(xué) 號 0205521133 班 級 02 模具 551 指導(dǎo)教師 職 稱 日 期 2007 年 06 月 15 日 C Z IL I 畢業(yè)設(shè)計 (論文) 常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文）課題審批表 機械 系 02模具551 班 設(shè)計(論文)課題: 按鈕鎖冷沖模具的設(shè)計 設(shè)計者 吳 社 銀 指導(dǎo)教師及專業(yè)技術(shù)職稱: 起訖日期: 2006 年 9 月 1 日至 2007 年 6 月 21 日 設(shè)計地點:學(xué)校及家里 課題內(nèi)容簡介(包括設(shè)計參數(shù)、設(shè)計任務(wù)等)： 1.前言 2.課題簡介 3.工藝分析 4.模具設(shè)計 5.結(jié)論 6.參考文獻(xiàn) 7.感謝 該零件基本內(nèi)容是利用沖壓技術(shù)完成筒行件底部孔的加工,保證圖上所標(biāo)尺寸的大小和各項精度，完成此零件的相關(guān)配件的設(shè)計和各個配件的繪圖任務(wù)，最后完成的模具的設(shè)計. 審 批 意 見 (蓋章) 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計用紙 摘 要 用模具技術(shù)生產(chǎn)的制品具有高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)效率和低消耗等特點。由此可見，模具技術(shù)已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。 本論文詳細(xì)的論述了沖壓模具的全過程。沖壓模具即是在沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備。 該零件是抽屜或文件柜的按鈕鎖，該產(chǎn)品目前市場的需求量非常大。價格較低。改進(jìn)后的該產(chǎn)品的模具采用了由送料機自動給料的加工方法、成本低、生產(chǎn)效率高。該產(chǎn)品的精度要求一般，結(jié)構(gòu)簡單。關(guān)鍵是怎樣實現(xiàn)機器自動給料，從而省去人工給料的過程。本文還主要論述了沖裁零件的結(jié)構(gòu)工藝分析、凹凸模刃口尺寸的設(shè)計計算、沖裁排樣與定位元件的設(shè)計、沖壓力及壓力中心的計算和模具的主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計等。 改進(jìn)后的模具可實現(xiàn)自動化，大大降低了成本，提高了生產(chǎn)效率。 關(guān)鍵詞： 落料、沖孔、模具間隙 目 錄 第一章 引言…………………………………………………… 第二章 零件的結(jié)構(gòu)工藝與工藝方案分析…………………… 2.1結(jié)構(gòu)工藝性分析…………………………………… 2.2工藝方案分析 …………………………………………… 第三章 模具間隙的確定……………………………………… 3．1沖裁模間隙值的確定…………………………………… 第四章 凹、凸模刃口尺寸的設(shè)計計算……………………… 4.1凹、凸模刃口尺寸的計算………………………………… 第五章 沖裁排樣與定位元件的設(shè)計 ………………………… 5.1排樣方法…………………………………………… 5.2搭邊值的確定……………………………………… 5.3畫排樣圖…………………………………………… 5.4條料寬度和導(dǎo)料板間距離的確定…………………… 第六章 沖壓力與壓力中心的計算……………………………… 6.1沖裁力的計算……………………………………… 6.2初選壓力機………………………………………… 6.3計算壓力中心……………………………………… 第七章 模具的主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計………………………… 7.1工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………………… 7.2定位零件的設(shè)計……………………………………… 7.3導(dǎo)料板的設(shè)計 ……………………………………… 7.4卸料部件的設(shè)計……………………………………… 7.5模架及其它他零部件設(shè)計……………………………… 第八章 模具的裝配……………………………………………… 8.1模具的總裝配………………………………………… 第九章 設(shè)計總結(jié) ………………………………………………… 參考資料…………………………………………………………… 按扭鎖沖裁模設(shè)計 第一章 引 言 該沖裁件是用于抽屜及文件柜上的按鈕，見圖一。本沖裁件的材料采用Q235鋼制造、生產(chǎn)為中小批量生產(chǎn)。模具結(jié)構(gòu)簡單，月產(chǎn)量約為80萬，一般采用機器自動給料，這種方式成本低，效率高。本文就設(shè)計的模具進(jìn)行論證。 圖1按扭鎖 第二章 零件的結(jié)構(gòu)工藝與工藝方案分析 2.1 結(jié)構(gòu)工藝性分析 沖裁件的工藝性是指沖裁件對沖裁工藝的適應(yīng)性。所謂沖裁工藝性好是指能用普通的沖裁方法，在模具壽命和生產(chǎn)率較高、成本較低的條件下得到質(zhì)量合格的沖裁件。因此，沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、精度等級、材料及厚度等是否符合沖裁的工藝要求，對沖裁質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)效率有很大影響。 此工件有落料、沖孔、工序完成。材料為Q235冷板具有較好沖壓性能，適合于沖裁。 尺寸精度：零件圖上未標(biāo)注公差，屬自由尺寸，可按IT14級確定工件尺寸的公差表。各尺寸公差為：根據(jù)書《沖壓工藝與沖模設(shè)計》表1-1《公差配合與技術(shù)測量基礎(chǔ)》 尺寸公差： 零件外形： 零件內(nèi)形： 空心距： 2.2工藝方案分析 在沖裁工藝性分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)沖裁件的特點確定沖裁工藝方案。確定工藝方案首先要考慮的問題是確定沖裁的工序數(shù)，沖裁工序的組合以及沖裁工序順序的安排。沖裁工序數(shù)一般容易確定，關(guān)鍵是確定沖裁工序的組合和沖裁工序的順序。 經(jīng)分析工件尺寸精度要求不高，形狀不大，但工件的生產(chǎn)了叫大。根據(jù)材料厚度為（0.8㎜）的特點，為保證孔位精度，沖模要有叫高的生產(chǎn)效率，通過比較，決定實行工序集中的工藝方案，采用導(dǎo)正釘定位，彈性卸料板裝置，自然漏料的方式連續(xù)沖裁結(jié)構(gòu)形式。 按照工藝性分析本制件的基本工序有：落料、沖孔和彎曲三種.按其先后順序組合,可得如下三種方案: （1）落料、沖孔。單工序沖壓。 （2）落料、沖孔。單件復(fù)合沖壓。 （3）沖孔、切斷。單件級進(jìn)模沖壓。 方案（1）、屬于單工序模，生產(chǎn)效率低，而此制件的生產(chǎn)量較大，故不宜采用。 方案（2）屬于復(fù)合模，沖壓后成品件留在模具上，在清理模具上的物料時會影響沖壓速度，操作不方便。 方案（3）是級進(jìn)模，生采效率高，操作方便，且精度也可滿足工件要求，還可以自動下料。 通過對上面的幾種方案分析比較，該制件的沖壓生產(chǎn)采用方案（3）為佳。  第三章 模具間隙的確定 3.1 沖裁模間隙值的確定 間隙對沖裁件質(zhì)量、沖裁力、模具壽命等有著很大的影響。但很難找到一個固定的間隙值能同時滿足沖裁件質(zhì)量最佳、沖裁壽命最長，沖裁力最小等各方面的要求。因此，在實際生產(chǎn)中個，主要根據(jù)沖裁件斷面質(zhì)量、尺寸精度和模具的使用壽命這三個因素綜合考慮，給間隙一個范圍值。只要在這個范圍內(nèi)，就能得到質(zhì)量合格的沖裁件和較長的模具壽命。這個間隙范圍就稱為合理間隙，這個范圍的最小值稱為最小合理間隙（Zmin），最大值稱為最大合理間隙（Zmax）。確定合理間隙值有理論法和經(jīng)驗確定法兩種。 1、理論確定法 主要是根據(jù)凸、凹模刃口產(chǎn)生的裂紋相互重合的原則進(jìn)行計算。根據(jù)公式可求得合理間隙Z為 Z=2（t-h0）tan＆=2t（1-h0/t）tan＆ 式中：t—材料厚度； h0—產(chǎn)生裂紋是凸模擠入材料深度； h0/t—產(chǎn)生裂紋是凸模擠入材料的相對深度； ＆—剪切裂紋與垂線間的夾角； 2、經(jīng)驗確定法 根據(jù)研究與實際生產(chǎn)經(jīng)驗，間隙值可按要求分類查表確定。對于尺寸精度、斷面質(zhì)量要求高的沖裁件應(yīng)選用較小間隙值，這時沖裁力與模具使用壽命作為次要因素考慮。對于尺寸精度和斷面質(zhì)量要求不高的沖裁件，在滿足沖裁件要求的前提下，應(yīng)以降低沖裁力、提高模具壽命為主，選用較大的雙面間隙 值。見附表： 沖裁模初始雙面間隙值Z 材料厚度 t 軟鋁 純銅、黃銅、軟鋼 Wc=（0.08～0.2）% 杜拉鋁、中等硬鋼 Wc=（0.3～0.4）% 硬鋼 Wc=（0.5～0.6）% Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2 1.5 1.8 0.008 0.012 0.016 0.020 0.024 0.028 0.032 0.036 0.040 0.050 0.075 0.090 0.012 0.018 0.024 0.030 0.036 0.042 0.048 0.054 0.060 0.084 0.105 0.126 0.010 0.015 0.020 0.025 0.030 0.035 0.040 0.045 0.050 0.072 0.090 0.108 0.014 0.021 0.028 0.035 0.042 0.049 0.056 0.063 0.070 0.096 0.120 0.144 0.012 0.018 0.024 0.030 0.036 0.042 0.048 0.054 0.060 0.084 0.105 0.126 0.016 0.024 0.032 0.040 0.048 0.056 0.064 0.072 0.080 0.108 0.135 0.162 0.014 0.021 0.028 0.035 0.042 0.049 0.056 0.063 0.070 0.096 0.120 0.144 0.018 0.027 0.036 0.045 0.054 0.063 0.072 0.081 0.090 0.120 0.150 0.180 由該表格查得：此零件的模具間隙為Zmin=0.04㎜，Zmax=0.056㎜  第四章凹、凸刃口尺寸的設(shè)計計算 4.1 凹、凸模的刃口尺寸： 由于沖裁件的形狀簡單，除一處外，其余多為自由公差。故暫采用分別加法來保證合理間隙。也就是分別規(guī)定凸模和凹模的尺寸和公差，分別進(jìn)行制造。其計算公式如下： （1）落料： DA﹦(Dmax-XΔ)0+δA DT﹦( DA-Ｚmin)-δT0 （2）沖孔： dT﹦（dmin+X△）-δT0 dA ﹦（dT+Zmin）0+δA （3）孔心距： Ld﹦L+1/8△ 上述式中：DA、DT——落料凹、凸模的尺寸 dT、dA——沖孔凹、凸模的尺寸 Dmax——落料件的最大極限尺寸 dmin——沖孔件孔的最小極限尺寸 L、Ld——工件孔心距和凹?？仔木嗟墓Q尺寸 △——工件制造公差 Zmin——最小合理間隙 X——磨損系數(shù) δT、δA——凸、凹模的制造公差可按IT16～I(xiàn)T17級來取，也可查《沖壓模具設(shè)計與制造》表2.4.1選取，或取δT≤0.4（Zmax- Zmin），δA≤0.6（Zmax- Zmin）。 為了保證初始間隙不超過Zmax即δT+δA+ Zmin≤Zmax，δT和δA選取必須滿足以下條件： δT+δA≤Zmax- Zmin 由《沖壓模具設(shè)計與制造》表2.3.3 沖壓模初始雙面間隙值Z得： Zmin =0.246 Zmax =0.360 則：δT=0.4（Zmax- Zmin）=（0.36–0.246）=0.045㎜ δA=0.6（Zmax- Zmin）=（0.36–0.246）=0.068㎜ 該制件為自由公差按IT13級來計算。 取X=0.75 沖孔（Ф2.5）： dT=（dmin+X△）-δT0 =(2.5+0.75×0.1) -0.0450 ＝2.575 -0.0450 dA =（dT+Zmin）0+δA ＝（ 2.575+0.246）0+0.068 ＝2.8210+0.068 校核：︱δT+δA︱≤Zmax- Zmin 0.045＋0.068≤0.036－0.246 0.113＜0.114 （滿足間隙公差條件） 孔距尺寸：Ld1=L+1/8△﹦（36±0.125×2×0.1）㎜ ﹦（36±0.025）㎜ Ld2=L+1/8△﹦（22±0.125×2×0.1）㎜ ﹦（22±0.025）㎜ Ld3=L+1/8△﹦（3.8±0.125×2×0.22）㎜ ﹦（3.8±0.055）㎜ Ld4=L+1/8△﹦（2±0.125×2×0.25）㎜ ﹦（2±0.055）㎜ 落料：DA1﹦(Dmax-XΔ)0+δA ﹦（41.1－0.75×0.62）0+0.068　 ﹦40.6350+0.068 DT1﹦( DA-Ｚmin)-δT0 ﹦（40.635-0.246）-0.0450 ﹦40.389-0.0450 DA2﹦(Dmax-XΔ)0+δA ﹦（40－0.75×0.62）0+0.068　 ﹦39.5350+0.068 DT2﹦( DA-Ｚmin)-δT0 ﹦（39.535-0.246）-0.0450 ﹦39.289-0.0450 DA3﹦(Dmax-XΔ)0+δA ﹦（30.3－0.75×0.62）0+0.068　 ﹦29.8350+0.068 DT3﹦( DA-Ｚmin)-δT0 ﹦（29.835-0.246）-0.0450 ﹦29.589-0.0450 DA4﹦(Dmax-XΔ)0+δA ﹦（8－0.75×0.36）0+0.068　 ﹦7.730+0.068 DT4﹦( DA-Ｚmin)-δT0 ﹦（7.73-0.246）-0.0450 ﹦7.484-0.0450 DA5﹦(Dmax-XΔ)0+δA ﹦（2.2－0.75×0.25）0+0.068　 ﹦2.01250+0.068 DT5﹦( DA-Ｚmin)-δT0 ﹦（2.0125-0.246）-0.0450 ﹦1.7665-0.0450 DA6﹦(Dmax-XΔ)0+δA ﹦（10－0.75×0.36）0+0.068　 ﹦9.730+0.068 DT6﹦( DA-Ｚmin)-δT0 ﹦（9.73-0.246）-0.0450 ﹦9.484-0.0450 DA7﹦(Dmax-XΔ)0+δA ﹦（8－0.75×0.36）0+0.068　 ﹦7.730+0.068 DT7﹦( DA-Ｚmin)-δT0 ﹦（7.73-0.246）-0.0450 ﹦7.484-0.0450 第五章 沖裁排樣與定位元件的設(shè)計 沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法叫排樣。合理的排樣是提高材料的利用率、降低成本，保證沖件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。 5.1排樣方法。 根據(jù)材料的合理利用，條料排樣方法可分為三種：（1）有廢料排樣。（2）少廢料排樣。（3）無廢料排樣。 5.2搭邊 1、排樣時沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間留下的工藝廢料叫搭邊。搭邊的作用一是補償定位誤差和剪板誤差，確保沖出合格零件；二是增加條料剛度，方便條料送進(jìn)，提高勞動生產(chǎn)率；同時，搭邊還可以避免沖裁時條料邊緣的毛刺被拉入模具間隙，從而提高模具壽命。 2、搭邊值的確定 搭邊值由經(jīng)驗確定。下表為最小搭邊值的經(jīng)驗數(shù)表。 材料厚度t 圓形或圓角r>2t的工件 矩形件邊長L＜50㎜ 矩形件邊長L≥50㎜或圓角r≤2t 工件間a1 側(cè)面a 工件間a1 側(cè)面a 工件間a1 側(cè)面a 0.25以下 1.8 2.0 2.2 2.5 2.8 3.0 0.25～0.5 1.2 1.5 1.8 2.0 2.2 2.5 0.5～0.8 1.0 1.2 1.5 1.8 1.8 2.0 0.8～1.2 0.8 1.0 1.2 1.5 1.5 1.8 1.2～1.6 1.0 1.2 1.5 1.8 1.8 2.0 1.6～2.0 1.2 1.5 1.8 2.5 2.0 2.2 2.0～2.5 1.5 1.8 2.0 2.2 2.2 2.5 2.5～3.0 1.8 2.2 2.2 2.5 2.5 2.8 3.0～3.5 2.2 2.5 2.5 2.8 2.8 3.2 3.5～4.0 2.5 2.8 2.5 3.2 3.2 3.5 4.0～5.0 3.0 3.5 3.5 4.0 4.0 4.5 5.0～12 0.6t 0.7t 0.7 0.8t 0.8t 0.9t 5.3畫排樣圖 由上圖可知兩工件間的搭邊:a﹦1.8 工件邊緣搭邊：a1﹦1.5 5.4材料的利用率 沖裁件的實際面積與所用板料面積的百分比較材料的利用率，它是衡量利用材料的經(jīng)濟性指標(biāo)。 一個步距內(nèi)的材料利用率η可用下式表示： η＝A/Bs×100﹪ 式中：A——一個步距內(nèi)沖裁件的實際面積； B——條料寬度 S——步距 此模具的利用率為：η＝A/Bs×100﹪=1155.3362/43.45×41.1 =64.7﹪ 5.4條料寬度與導(dǎo)料板間距離的計算 在排樣方案和搭邊值確定之后，就可以確定條料的的寬度，進(jìn)而確定導(dǎo)料板間的距離。由于側(cè)面搭邊值a已經(jīng)考慮了剪板公差所引起的減小值，所以條料寬度的計算一般用下列公式計算。 條料寬度： B-△0＝（Dmax﹢2a）-△0 導(dǎo)料板距離：A＝Dmax﹢2a+c 條料寬度偏差△ 條料寬度B 材料厚度t ～0.5 ＞0.5～1 ＞1～2 ～20 0.05 0.08 0.10 ＞20～30 0.08 0.10 0.15 ＞30～50 0.10 0.15 0.20 導(dǎo)料板與條料之間的最小間隙cmax 材料厚度t 條料寬度B 100以下 100～200 200～300 ～0.5 0.5 0.5 1 0.5～1 0.5 0.5 1 1～2 0.5 1 1 2～3 0.5 1 1 3～4 0.5 1 1 4～5 0.5 1 1 此模具的條料寬度和導(dǎo)料板距離如下： B-△0＝（Dmax﹢2a）-△0=（40+2×1.8）-0.150 =43.6-0.150 A＝Dmax﹢2a+c=40+2×1.8+0.5 ＝44.1 第六章沖壓力與壓力中心的確定 6.1沖裁力的計算 沖裁力是沖裁過程中凸模對板料施加的壓力，它是隨凸模進(jìn)入材料的深度（凸模行程）而變化的，通常說的沖裁力是指沖裁力的最大值，它是選用壓力機和設(shè)計模具的重要依據(jù)之一。 沖裁力F一般按下式計算： F=KtLτb 式中：F----沖裁力 L----沖裁周邊長度 t----材料厚度 τb----材料抗剪強度 K----系數(shù) 查《冷沖壓模具設(shè)計與指導(dǎo)》表8-1得： τ=304～373MPa 系數(shù)K是考慮到實際生產(chǎn)中，模具間隙值的波動和不均勻、刃口的磨損、板料力學(xué)性能和厚度波動等因素的影響而給出的休正系數(shù)》一般取K=1.3 求出沖裁周邊總長：L=162.2㎜ 即：沖裁力F=KtLτb＝162.2×340×0.8×1.3 ＝57.354KN 卸料力F卸、頂件力F頂——由《沖壓工藝與模具設(shè)計》的計算公式2.4.2/3為： F卸=K卸F K卸 = 0.05 F卸圓=65 KN F卸長條=35 KN F卸橢圓= 35KN 則F總=57.354+65×4+35×2+35×2 =457.354 KN 6.2初選壓力機 根據(jù)總壓力為F總=457.354 KN，由壓力機≥1.3F總。 查《沖壓與塑料成型設(shè)備》表2-1初選沖孔落料級進(jìn)模壓力機為J23-25 6.3計算壓力中心 如圖：因為該模具的結(jié)構(gòu)是前后對稱所以YG＝0，只需求XG。 用PRO/E造型后，求出壓力中心為： YG=40.19 XG=45.6 第七章模具的主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 盡管各類沖裁模的結(jié)構(gòu)形式和復(fù)雜程度不同，組成模具的零件有多有少，但組成沖裁莫德零部件主要有工作零件、定位零件、導(dǎo)料卸料及模架和其它零部件。 7.1工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1、落料凸模 結(jié)合工件外形并加工考慮，將落料凸模設(shè)計成直通式，采用線切割加工，2個M8螺釘固定在墊板上，與凸模固定板的配合按H6/m5。其總長L按下列公式計算： L=h1+h2+t+h=20+12+0.8+20 =52.8㎜ 具體結(jié)構(gòu)可以參見圖紙 2、沖孔凸模 因為所沖的孔均為圓形，而且都不屬于需要特別保護(hù)的小凸模，所以沖孔凸模采用臺階式，一方面加工簡單，另一方面又便于裝配與更換。凸模結(jié)構(gòu)圖如圖紙所示。 3、凹模 凹模采用整體凹模，各沖裁的凹?？拙捎镁€切割機床加工，安排凹模在模架上的位置時，要依據(jù)計算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。其輪廓尺寸可按《沖壓模具設(shè)計與制造》2.9.3、2.9.4計算： 凹模厚度 H=kb=0.35×40=14㎜ 凹模壁厚 c=(1.5～2)H=21～28㎜ 取凹模厚度 H=20㎜ 凹模壁厚c=42.5㎜ 凹模寬度 B=b+2c=(40+2×42.5)㎜=125㎜ 凹模長度 L取250㎜ （送料方向） 凹模輪廓尺寸為 250㎜×125㎜×20㎜ 結(jié)構(gòu)如圖紙所示。 7.2定位零件的設(shè)計 落料凸模下部設(shè)計兩個導(dǎo)正銷，在工件上設(shè)計兩個￠8孔作為導(dǎo)正孔。導(dǎo)正應(yīng)在卸料板壓緊板料之前完成導(dǎo)正，考慮料厚和裝配后卸料板下平面超出凸模端面1㎜，所以導(dǎo)正銷直線部分的長度為1.8㎜。導(dǎo)正銷采用H7/r6安裝在落料凸模端面，導(dǎo)正銷導(dǎo)正部分與導(dǎo)正孔采用H7/h6配合。 7.3導(dǎo)料板設(shè)計 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㎜，這樣就可以確定了導(dǎo)料板的寬度，導(dǎo)料板的厚度查《沖壓模具設(shè)計與制造》表2.9.7選擇。導(dǎo)料板采用45鋼制作，熱處理硬度為40～45HRC，用螺絲和銷釘固定在凹模上。導(dǎo)料板的進(jìn)端安裝有承料板。 7.4卸料部件的設(shè)計 1、卸料板的設(shè)計 卸料板的周界尺寸和凹模的周界尺寸相同，厚度為12㎜ 卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為40～45HRC 2、卸料螺釘?shù)倪x用 卸料板上設(shè)置6個卸料螺釘，公稱直徑為12㎜，螺紋部分M10×10㎜ 卸料釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸模端面1㎜，有誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。 7.5模架及其它零部件的設(shè)計 該模具采用中間導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在模具的中間位置，沖壓時可防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。以凹模周界為依據(jù)，選擇模架規(guī)格： 導(dǎo)柱d/㎜×L/㎜分別為￠28㎜×160，￠32×160㎜：導(dǎo)套d/㎜×L/㎜×D/㎜ 分別為：￠28×115×42，￠32×115×45。 上模座厚度H上模取45㎜，上模墊板厚度H墊板取8㎜，固定板厚度H固取20㎜， 下模座厚度H下模取40㎜，那么，該模具的閉合高度： H閉＝H上模＋H墊板＋L＋H＋H下模—h2 ＝(45＋8＋52.8＋20＋40—2)㎜ ＝163.8㎜ 式中：L——凸模長度，52.8㎜ H——凹模厚度，20㎜ H2——凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度，h2=2㎜ 可見該模具閉合高度小于所選壓力機J23-25的最大裝模高度（220㎜）可以使用。 第八章模具的裝配 8.1模具的總裝配 根據(jù)級進(jìn)模裝配要點，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。 按鈕鎖級進(jìn)模的裝配 序號 工序 工藝說明 1 凸、凹模預(yù)配 1、裝配前仔細(xì)檢查各凸模形狀及尺寸以及凹模行孔，是否符合圖紙要求尺寸精度、形狀 2、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。不適合應(yīng)重新修磨或更換。 2 凸模裝配 1、以凹?？锥ㄎ唬瑢⒏魍鼓７謩e裝配到凸模固定板的行孔中，并擰緊牢固。 3 裝配下模 1、 在下模座上劃上中心線，按中心預(yù)裝凹模、導(dǎo)料板。 2、 在下模座、導(dǎo)料板上，用已加工好的凹模分別確定螺孔位置，并分別轉(zhuǎn)孔，攻絲。 3、 將下模座，導(dǎo)料板，凹模，圓柱銷裝在一起，并用螺絲緊固，打入銷釘。 4 裝配上模 1、 在已裝好的下模上放上等高墊快，再在凹模中放入0.12㎜的紙片，然后將凸模與固定板組合裝入凹模。 2、 預(yù)裝上模座，劃出與凸模固定板相應(yīng)螺孔，銷孔位置并鉆絞螺孔、銷孔。 3、 用螺釘將固定板、墊板、上模座連在一起但不要擰緊。 4、 將卸料板套裝在已裝入固定板的凸模上，裝上彈簧和卸料螺釘，并調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)壓量，使卸料板高出凸模下端約1㎜。 5、 復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后，緊固銷釘。 6、 安裝導(dǎo)正銷，承料板。 7、 切紙檢查，和適后打入銷釘。 5 試沖與調(diào)修 1、裝上沖床試模并根據(jù)試沖結(jié)果作相應(yīng)調(diào)整。 第九章設(shè)計總結(jié) 轉(zhuǎn)瞬即逝,不到兩月的畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)結(jié)束。這對我來說既是在校的一門課程，也是我走上工作崗位的第一分設(shè)計。同時受到了老師和工廠兩方面的關(guān)注和指導(dǎo)，也讓我感覺到工廠與學(xué)校之間的差異；理論聯(lián)系實踐的距離。 雖然在以前的課本知識的學(xué)習(xí)中,理論知識還算扎實,但是在一段時間后,有所遺忘，而且也有很多在模具方面的知識和結(jié)構(gòu)不是很深刻的理解。所以說這次的畢業(yè)設(shè)計對我來說既是一次對知識的鞏固和升華又是一次對不足的彌補。雖說進(jìn)入工廠時間自是不如在學(xué)校寬裕但是感性的認(rèn)識卻是很豐富。在設(shè)計的過程中遇到的問題可以隨時下車間去找個實物來參考一下，請教一些老師傅向他們探索一些他們所積累下的經(jīng)驗。這對我來說節(jié)省了很多的時間也提高了我對冷沖模具設(shè)計的能力?，F(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入工廠實踐，我深知現(xiàn)有的知識水平還有很大的差距，我竭力利用所有的時間來對冷沖模具的知識進(jìn)行補充，其中的收獲也是不小的。 在這次的畢業(yè)設(shè)計中，我系統(tǒng)的了解了模具設(shè)計的全過程。從原材料的特性，模具材料、結(jié)構(gòu)，加工工藝到裝配工藝都基本有所掌握。起初在選擇壓力機時還有很多的參數(shù)都不明白，但細(xì)心的聽取老師傅的建議后已由所領(lǐng)悟。在設(shè)計中的每一個數(shù)據(jù)都做到了有所出處，也在查資料的過程中學(xué)到了很多的知識。 雖說花了很大的精力投入到了這次的畢業(yè)設(shè)計中，但是還有很多不足的地方。我想這和經(jīng)驗、知識結(jié)累分不開的。在今后的學(xué)習(xí)和實踐過程中還要加強這方面的學(xué)習(xí)與提高。 這次畢業(yè)設(shè)計對我來說有著承上啟下的作用，必將會對我今后的工作崗位有著極其重要的作用。在此設(shè)計中還存在很多細(xì)微的不足，望各位老師在審核時給予指正和意見。 參考資料： 1、劉建超、張寶忠主編?！稕_壓模具設(shè)計與制造》北京：高等教育出版社，2004 2、黃云清主編. 《公差配合與測量技術(shù)》.北京：機械工業(yè)出版社，2001 3、徐發(fā)越主編. 《沖模設(shè)計應(yīng)用實例》.北京：機械工業(yè)出版社，1994 4、彭建聲主編. 《冷沖壓技術(shù)問答》.北京：機械工業(yè)出版社，1994 5、杜東福主編. 《冷沖壓工藝及模具設(shè)計》.長沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社 6、陳萬林等編. 《實用模具技術(shù)》.北京：機械工業(yè)出版社，2000 7、陳劍鶴等編. 《模具設(shè)計基礎(chǔ)》.北京：機械工業(yè)出版社，2003 8、柴建國等編. 《機械制造基礎(chǔ)》.蘇州大學(xué)出版社，2004 9、周大雋等編. 《沖壓技術(shù)數(shù)據(jù)手冊》.北京：機械工業(yè)出版社，1998 10、林慧國等編. 《袖珍世界鋼號手冊》. 北京：機械工業(yè)出版社，1993 共 頁 第 頁