沖壓件3墊板墊片零件的沖壓模具設計【落料沖孔復合模優(yōu)秀課程畢業(yè)設計含三維6張CAD圖紙】-cymj19

沖壓件三墊板墊片零件沖壓模具設計【落料沖孔復合模優(yōu)秀課程畢業(yè)設計含三維6張CAD圖紙】-cymj19

沖壓件三墊板墊片零件沖壓模具設計【落料沖孔復合?！?/p>

2.1 沖壓工藝性分析

1、材料：該零件的材料為Q235，是普通的碳素工具鋼，板厚為1mm，具有良好的可沖壓性能。

 2、該零件的形狀比較簡單、規(guī)則，并在轉(zhuǎn)角處有R1的圓角過渡，孔邊距較大，且孔的尺寸是φ8，工藝性較好。

 3、尺寸精度，零件上所有孔的位置精度為IT12—IT14，尺寸精度為IT13，其余尺寸都是未注公差，屬于自由公差，精度比較低，符合沖裁件的工藝性要求。查公差表可以得到如圖所示的結(jié)果。

結(jié)論：適合沖壓。

2.2 工藝方案確定

該工件包括落料、沖孔另個基本工序：

方案一：先落料，后沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。

方案二：落料沖孔復合沖壓，采用復合模生產(chǎn)。

方案三：沖孔落料級進沖壓，采用級進模生產(chǎn)。

方案一模具結(jié)構簡單，但需要兩道工序兩副模具，成本高而生產(chǎn)率低，難以滿足大中批量生產(chǎn)需求。

方案二只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都很高。

方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，但位置精度不如復合模具沖裁精度高。

通過對以上三種方案的分析比較，成型該零件采用方案二復合模具成型。

目  錄

前 言 1

第一章  專業(yè)課程概述 2

1.1專業(yè)課程設計的目的和要求 2

1.1.1專業(yè)課程實際的目的 2

1.1.2 專業(yè)課程設計要求 2

1.2 專業(yè)課程設計的內(nèi)容 3

1.2.1 專業(yè)課程設計課題 3

1.2.2專業(yè)課程設計時間安排 3

1.2.3 專業(yè)課程設計工作量 3

第二章 冷沖壓工藝與模具設計、模具制造工藝 4

2.1 沖壓工藝性分析 4

2.2 工藝方案確定 5

2.3 確定模具類型及結(jié)構形式 5

2.4 工藝計算 5

2.5 編寫工藝文件 8

2.6 選擇和確定模具主要零部件的結(jié)構和尺寸 9

2.7 校核所選壓力機 10

2.8 編制工作零件機械加工工藝卡 11

總結(jié) 12

參考文獻 13

致      謝 14

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A1-裝配圖.dwg

A3-沖頭固定板.dwg

A3-凹模.dwg

A3-卸料板.dwg

A4-凸凹模.dwg

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沖壓件三墊板墊片零件沖壓模具設計【落料沖孔復合模】.doc

圖紙合集.dwg

1 目 錄 前 言 .............................................................................................................................. 2 第一章 專業(yè)課程概述 ................................................................................................ 3 業(yè)課程設計的目的和要求 .......................................................................... 3 業(yè)課程實際的目的 ........................................................................... 3 業(yè)課程設計要求 .............................................................................. 3 業(yè)課程設計的內(nèi)容 ..................................................................................... 4 業(yè)課程設計課題 .............................................................................. 4 業(yè)課程設計時間安 排 ....................................................................... 4 業(yè)課程設計工作量 .......................................................................... 4 第二章 冷沖壓工藝與模具設計、模具制造工藝 ...................................................... 5 壓工藝性分析 ............................................................................................. 5 藝方案確定 ................................................................................................. 6 定模具類型及結(jié)構形式 ............................................................................. 6 藝計算 ......................................................................................................... 6 寫工藝文件 ................................................................................................. 9 擇和確定模具主 要零部件的結(jié)構和尺寸 ............................................... 10 核所選壓力機 ........................................................................................... 11 制工作零件機械加工工藝卡 ................................................................... 12 總結(jié) .............................................................................................................................. 13 參考文獻 ...................................................................................................................... 14 致 謝 .................................................................................................................. 15 2 前 言 在 “十五 ”規(guī)劃中，模具被認為是 “工業(yè)生產(chǎn)的基礎工藝裝備 ”，國民經(jīng)濟的五大支柱產(chǎn)業(yè)機械、電子、汽車、石化、建筑都要求模具工業(yè)發(fā)展與之相適應。中國成模具制造大國當今世界正進行著新一輪的產(chǎn)業(yè)調(diào)整，一些模具制造逐漸向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移，中國正成為世界模具大國。 現(xiàn)代模具行業(yè)是技術、資金密集的行業(yè)。它作為重要的生產(chǎn)裝備行業(yè)在為各 行各業(yè)服務的同時，也直接為高新技術產(chǎn)業(yè)服務。模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用廣泛的基礎工藝裝備。有人說，現(xiàn)代模具是高技術背景下的工藝密集型工業(yè)。模具技術水平的高低，在很大的程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力，因此已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志。 我國沖壓模具無論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術和能力等方面都已有了很大發(fā)展，但與國發(fā)經(jīng)濟需求和世界先進水平相比，差距仍很大，一些大型、精度、復雜、長壽命的高檔模具每年仍大量進口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進口。一些低檔次的簡單沖模，已趨供 過于求，市場竟爭激烈 。 同時，隨著經(jīng)濟的發(fā)展注塑模具也飛速發(fā)展起來，因為注塑模優(yōu)點很多。塑料具有質(zhì)量輕、比強度大、絕緣性好、成型生產(chǎn)率高和價格低廉等特點。塑料已成為金屬的子代用材料，出現(xiàn)了金屬材料塑料化的趨勢。 2)由于汽車輕量化、低能耗的發(fā)展要求，汽車零部件的材科構成發(fā)生明顯的以塑代鋼的變化。從國內(nèi)外汽車塑料應用的情況看，汽車塑料的用量已成為衡量汽車生產(chǎn)技術水平的重要標志。 3)注塑成型由于可以一次成型各種結(jié)構復雜、尺寸精密和帶有金屬嵌件的制品，并目成型周期短，可以 — 模多腔，大批生產(chǎn)時成本低廉，易于實現(xiàn)自動化 生產(chǎn)，因此在塑料加行業(yè)中占有非常重要的地位。 本設計是通過設計復合冷沖模和注塑模來熟悉模具設計與制造工藝，了解其內(nèi)部的結(jié)構和工作原理，加深對所學習的知識的理解。 由于本人所學模具知識水平有限，視野狹小 ,在設計中還存在這樣那樣的問題和錯誤，敬請老師批評指正。 3 第一章 專業(yè)課程概述 業(yè)課程設計的目的和要求 專業(yè)課程設計是材料成型及控制工程專業(yè)教學中重要的實踐教學環(huán)節(jié)之一，它是在沖壓工藝于模具設計、塑料成型工藝于模具設計、模具制造工藝三門理論課程教學之后，為了加強學生所學的知識和提高學生的初步設 計能力及實際動手能力二開設的實踐性教學環(huán)節(jié)。 業(yè)課程實際的目的 1、綜合運用和鞏固本課程及有關課程的基礎理論和專業(yè)知識，培養(yǎng)學生從事模具設計于制造的初步能力，為后續(xù)畢業(yè)設計和實際工作打下良好的基礎。 2、培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。經(jīng)過課程設計環(huán)節(jié)，學生能全面理解和掌握沖壓工藝、塑料成型工藝、模具設計、模具制造、等內(nèi)容；掌握沖壓工藝、塑料成型工藝、模具設計的基本方法和步驟、模具零件的常用加工方法及工藝規(guī)程的編制；獨立解決在制定沖壓工藝規(guī)程、設計模具結(jié)構、編制模具零件加工工藝規(guī)程 中出現(xiàn)的問題；會查閱技術文獻和資料，以完成從事本專業(yè)技術工作的人員在模具設計與制造方面所必須具備的基本能力訓練。 3、在課程設計中，培養(yǎng)學生認證負責、踏實細致的工作作風和眼睛的科學態(tài)度，強化質(zhì)量意識和時間觀念，養(yǎng)成良好的職業(yè)習慣。 業(yè)課程設計要求 1、樹立正確的設計思想，盡量結(jié)合生產(chǎn)實際，結(jié)合考慮技術性、經(jīng)濟性、實用性、可靠性、安全及先進性等方面的要求，嚴肅認真地進行設計。 2、獨立擬定指定制件的成型工藝，正確選擇成型設備。 3、合理確定模具結(jié)構，很據(jù)制件圖及模具要求，提出模 具結(jié)構方案，并使其結(jié)構合理，質(zhì)量可靠，操作方便。必要時可根據(jù)模具設計和加工要求，提出修改制件圖紙的要求，但這必須征得用戶同意后方可實施。 4、正確確定模具成型零件的形狀和尺寸。所設計的模具應當模具零部件加 4 工工藝性好、制造方便、造價便宜、裝配調(diào)整、維護維修方便。模具使用效率高，安全可靠，使用壽命長。 5、充分考慮制件的設計特色，盡量減少后加工工序。 6、要求所編制的模具零件加工工藝規(guī)程符合生產(chǎn)實際，技術經(jīng)濟性。 7、設計說明書要求文字通順、條理清晰、書寫工整。圖紙圖面整潔、標注齊全、圖樣及標注符合 國家標準。 業(yè)課程設計的內(nèi)容 業(yè)課程設計課題 專業(yè)課程設計所用的制件盡量從生產(chǎn)實踐中選取，要求該零件具有一定的典型意義。沖壓模具課題：選用只有兩道工序的制件，擬定用沖孔 — 落料復合?；騼傻拦ば虻倪B續(xù)模作為制件的成型方法，設計模具、編寫模具工作零件的加工工藝作為設計題目。塑料模具課題：選擇無側(cè)向抽芯的塑料件，擬定用注射模成型的方法，設計模具、編寫模具工作零件的加工工藝作為設計題目。 業(yè)課程設計時間安排 表 業(yè)課程設計安排表 項目 工藝與設計 畫裝配圖 畫零件 圖 編制模具制造工藝卡片 整理、答辯 沖裁模 2 0 2 天 注射模 2 0 2 天 業(yè)課程設計工作量 1、沖裁模具、塑料注塑模具裝配圖各一張。 2、沖裁模具、塑料注射模具工作零件圖。 3、沖模、塑模工作零件（各一份）機械加工工藝卡各一份（附在說明書）。 4、模具設計說明書一份，字數(shù)要求 10000。 5 第二章 冷沖壓工藝與模具設計、模具制造工藝 工件如下圖，材料 厚 1面不允許有明顯的 劃痕。 技術要求： 1 未注圓角為 未注公差為 3 材料厚度 t=1 制件圖 壓工藝性分析 1、材料：該零件的材料為 普通的碳素工具鋼，板厚為 1有良好的可沖壓性能。 2、該零件的形狀比較簡單、規(guī)則，并在轉(zhuǎn)角處有 圓角過渡，孔邊距較大，且孔的尺寸是φ 8，工藝性較好。 3、尺寸精度，零件上所有孔的位置精度為 寸精度為 6 余尺寸都是未注公差，屬于自由公差，精度比較低，符合 沖裁件的工藝性要求。查公差表可以得到如圖所示的結(jié)果。 結(jié)論：適合沖壓。 藝方案確定 該工件包括落料、沖孔另個基本工序： 方案一：先落料，后沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料沖孔復合沖壓，采用復合模生產(chǎn)。 方案三：沖孔落料級進沖壓，采用級進模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構簡單，但需要兩道工序兩副模具，成本高而生產(chǎn)率低，難以滿足大中批量生產(chǎn)需求。 方案二只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都很高。 方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，但位置精度不如復合模具沖裁精度高。 通過對以上三種方案的分析比 較，成型該零件采用方案二復合模具成型。 定模具類型及結(jié)構形式 1、該零件質(zhì)量要求不高，板厚 1邊距較大 ,為了保證零件的精度，可以選用正裝復合模。 2、定位方式的選擇：控制條料的送進方向采用兩個導料銷，控制條料的送進步距采用擋料銷。 3、卸料、出件方式的選擇：采用彈性卸料、上出件，下模剛性頂件。 4、導向方式的選擇：為了方便操作，該模具采用后側(cè)導柱的導向方式。 沖壓件的形狀簡單，精度要求也不高，為了使得模具的壽命較高，采用有導向、彈性卸料、下出件的模具結(jié)構形式。 藝計算 1、確定最佳排樣方式，并計算材料利用率，選擇板料的規(guī)格。 7 該零件為較規(guī)則的矩形零件，可直接設置為斜排排樣方式，如圖： 圖 查《沖壓手冊》表 2— 18，最小搭邊值為： 工件間 2 側(cè)面 件面積： 排：取搭邊值 料寬度： B= 步距： L=36料利用率：η = 36） = 選用 1× 25001250以裁 43 條，每條可以沖 34 件。 總的材料利用率： 43× 34× 2500× 1250)=55％ 2、計算沖壓合力并預選沖床 L=145t=1 σb=450壓力： F=1? 450=《沖壓工藝及模具設計》表 3料力： 裝復合模：頂件力 F 頂 = 8 沖裁合力 卸＋ F=據(jù)沖壓合力預選 曲柄壓力機 3、確定沖裁壓力中心 先求 .5 7 5 2 0 8 5 8 9 0 3 3 5 8 6 7 6 6 3 8 7 8 3 20=8π x i× 求 4 8 2 6 2 8 2 6 8 0 8 8 7 作為模具的壓力中心的位置 4、確定沖裁凸模和凹模工作刃口尺寸 落料以落料凹模為基準計算，落料凸模根據(jù)凹模和最小間隙計算，也可根據(jù)據(jù)凹模實際尺寸和間隙值配制。沖孔以沖孔凸模為基準計算，沖孔凹模根據(jù)凸模和最小間隙計算，也可根據(jù)凸模十幾尺寸和間隙值配制。沖孔用分別加工法計算，落料、中心尺寸用配合加工法進行計算。 間隙差《沖壓工藝及模具設計》 表 3— 4， 料凹模磨損后變大的尺寸 凹模公差按△ /4 磨損系數(shù)查《沖壓工藝及模具設計》 表 31=（ 20－ 4/ 14－ 4/ 26－ 4/ 2－ 4/ 差為 凸、凹模公差按 ，δ凸模= δ凹模=核間隙凸模?＋凹模?=可行 磨損系數(shù)查《沖壓工藝及模具設計》 表 3X= 6＋ 1凹模＝（ ＝ 、確定彈性元件 聚氨脂橡皮允許承受的載荷較彈簧大，而且安裝調(diào)整方便，所以選用橡皮。 卸料力為 F=皮的高度： 工作/(28 取 25 式中 t+1++1+5=7 (— 7) 橡皮的面積： A=卸料力 F/p=20385— 10600式中 p 為橡皮預壓（壓 10％ — 15％ 單位面積上的壓力，取 一塊整開凸?？缀退膫€卸料螺釘孔 140× 140× 25 面積校核： 140× 140－ 3500－ 4× 82 × 10600 可行 寫工藝文件 表 沖壓工藝過程卡 材料牌號規(guī)格 材料技術要求 毛坯尺寸 每件毛坯可制件數(shù) 毛坯重量 輔助材料 1 ×2500×條料（ 1×4 件 10 1250） 1250） 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 加工簡圖 設備 工藝裝備 0 下料 剪板機上裁板 1250 1 落料 沖孔 落料沖孔復合沖裁 料沖孔復合模 擇和確定模具主要零部件的結(jié)構和尺寸 1、工作零件的結(jié)構及尺寸設計 （ 1） 凸凹模：為了便于加工，凸凹模設計成直通型， 1 個 頭螺釘固定在墊板上，與凸凹模固定板的配合按 H7/ 其總長 L=H 固定板 +H 卸料板 +（ H 橡膠－ H 預壓） =52 2） 凹模：凹模采用薄凹模結(jié)構，薄凹模厚度尺寸（可以參考單工序凹模的厚度計算方法 H=58= 14 凹模壁厚尺寸 C=（ 2） H≥ 30— 40 取 C=32 11 式中 《沖壓工藝及模具設計》 表 3— 15，取 件長邊尺寸： b=模板邊長： B≥ 58+2× (30~40)=118~138 一般選取 L>B 故取 B=140 L=140，故薄凹模板長、寬、厚度尺寸 140× 140× 14心墊板長、寬、厚度尺寸 160× 140× 25 3）沖孔凸模：沖孔凸模采用臺階式，與凸模固定板的配合按 H7/ 其總長： L=H 固定板 +H 凹模 +H 空心墊板 =45 4）模具剛性校核 凸凹模尺寸較大，模具強度較大，所以不需要進行模具強度校核。 小凸模：單個凸模所受力： 沖裁力： 7 沖裁合力： 1300 N 95 F =95× 82 / 11300 =30 無導向 可行 2、其他板的尺寸 [參考典型組合結(jié)構（ ] 凸凹模墊板： 140× 140× 6 凸凹模固定板： 140× 140× 18 卸料板： 160× 140× 15 空心墊板： 160× 140× 15 小凸模固定板： 160× 140× 20 小凸模墊板： 160× 140× 10 3、模架的規(guī)格 上模座的規(guī)格： 140× 140× 35 下模座的規(guī)格： 140× 140× 40 模柄的規(guī)格： 50套： 80× 33 導柱： 130 4、模具的閉合高度的計算 H=核所選壓力機 12 力機：標稱壓力 160塊行程 55（次 /連桿調(diào)節(jié)高度 45大裝模高度 220作臺尺寸（前后×左右） 300× 450柄孔尺寸（直徑×深度）φ 30× 50，電機功率 核以上所有參數(shù)，均可以滿足使用要求。所以 滿足該模具的使用要求。 制工作零件機械加工工藝卡 表 模機械加工工藝規(guī)程卡 凹模機械加工工藝規(guī)程 材料 硬度 60 錯誤 !未找到引用源。 64 序號 工序名稱 工序內(nèi)容 1 備料 鍛件（退火狀態(tài)） 165× 145× 30 2 粗銑 銑六面尺寸 注意兩大平面與兩相鄰側(cè)面用標準角度尺測量達到基本垂直要求。 3 磨平面 磨光兩大平面厚度達 磨四個側(cè)面，達到兩相鄰側(cè)面垂直，垂直度 00 鉗工 ①劃線 劃出孔和凹模洞口穿絲孔中心線 ②鉆孔 鉆螺紋、銷釘?shù)卓缀桶寄６纯诖┙z孔 ③鉸孔 鉸銷釘孔到要求 ④攻絲 攻螺紋孔到要求 5 熱處理 淬火 +低溫回火 使材料硬度達到 60 磨平面 磨光六個面 消除淬火變形和氧化皮，并達 到工藝所要求的尺寸 7 退磁 消除坯料殘余磁 8 線切割 割凹模洞口，并留 研磨余量 9 鉗工 研磨凹模洞口內(nèi)壁側(cè)面到尺寸，粗糙度 誤 !未找到引用源。 10 檢驗 按圖紙檢驗 13 總結(jié) 通過本次畢業(yè)設計，在理論知識的指導下，結(jié)合認識實習和生產(chǎn)實習中所獲的實踐經(jīng)驗，在老師和同學的幫助下，獨立地完成了本次畢業(yè)設計。在本次設計的過程中，通過自己實際的操作計算，我對以前所學過的專業(yè)知識有了更進一步更深刻的認識，也認識到了自己的不足之處。到此時才深刻體會到，以前所學 的專業(yè)知識還是有用的，而且都是模具設計與制造最基礎、最根本的知識。 本次畢業(yè)設計歷時四個月左右，從最初的領會畢業(yè)設計的要求，到對拿到自己手上的沖壓件的沖壓性能的分析計算，諸如沖壓件對結(jié)構的分析，對形狀的分析等，通過不斷地分析計算，對要進行設計的沖壓件有了一個比較全面深刻的認識，并在此基礎上綜合考慮生產(chǎn)中的各種實際因素，最后確定本次畢業(yè)設計的工藝方案。然后是對排樣方式的計算，直到模具總裝配圖的繪制，歷時近兩個月左右。在這段時間里，我進行了大量的計算：從材料利用率的計算，到工序壓力的計算，再工作部分刃口尺寸及公 差的計算，到各種零件結(jié)構尺寸的計算以及主要零部件強度剛度的核算。其間在圖書館翻閱了許多相關書籍和各種設計資料。因此從某種意義上講，通過本次畢業(yè)設計的訓練，也培養(yǎng)和鍛煉了一種自己查閱資料，獲取有價值信息的能力。 總之，通過本次畢業(yè)設計的鍛煉，使我對模具設計與模具制造的整個過程都有了比較深刻的認識和全面的掌握。先后幾次不同的設計，從壓鑄模的設計，到模具制造工藝卡的設計，再到本次畢業(yè)設計的沖壓模的設計與制備，使我接受了一個模具專業(yè)的畢業(yè)生應該有的鍛煉和考查。我很感謝學校和各位老師給我這次鍛煉機會。我是認認真真的做 完這次畢業(yè)設計的，也應該認認真真的完成我大學四年里最后也是最重要的一次設計。但是由于水平有限，錯誤和不足之處再所難免，懇請各位導師、各位教授批評指正，不勝感激。 14 參考文獻 [1]馮炳堯主編 上海：上?？茖W技術出版社， 2]李天佑主編 北京：機械工業(yè)出版社， 3]丁松聚主編 北京：機械工業(yè)出版社， 4]王孝培主編 北京：機械工業(yè)出版社， 5]張玉等主編 遼寧：東北 大學出版社 ,6]姜奎華主編 北京 :機械工業(yè)出版社 ,7]陳錫棟主編 北京：機械工業(yè)出版社 ,1987 [8] 劉靖巖 主編 . 冷沖壓工藝與模具設計 中國輕工業(yè)出版社 ,9]何忠保主編 北京：機械工業(yè)出版社 ,2001 [10] 王秀鳳 主編 北京： 北京航空航天大學出版社 ,11] 嚴壽康 主編 北京： 國防工業(yè)出版社 ,12] 謝昱北 主編 . 模具設計與制造 北京大學出版社 ,13] 孟繁杰 ,彭其鳳著 . 模具材料 械工業(yè)出版社 ,1989 [14] (加 ) 模具工程 化學工業(yè)出版社 ,2005 [15] 機械電子工業(yè)部 編 . 模具公差與檢測 械工業(yè)出版社 ,16] H. G, 997 15 致 謝 首先感謝學校及學院各位領導的悉心關懷和耐心指導，特別要感謝 授給我的指導，在實驗和論文寫作過程中，我始終得到趙老師的悉心教導和認真指點，使得我的理論知識和動手操作能力都有了很大的提高與進步，對模具設計與制造的整個工藝流程也有了一個基本的掌握。在他身上，時刻體現(xiàn)著作為科研工作者所特有的嚴謹求實的教學風范，勇于探索的工作態(tài)度和求同思變、不斷 創(chuàng)新的治學理念。他不知疲倦的敬業(yè)精神和精益求精的治學要求，端正了我的學習態(tài)度，使我受益匪淺。 另外，還要感謝和我同組的其他同學，他們在尋找資料，解答疑惑，實驗操作、論文修改等方面，都給了我很大的幫助和借鑒。 最后，感謝所有給予我關心和支持的老師和同學使我能如期完成這次畢業(yè)設計。謝謝各位老師和同學！ 感謝學校對我這四年的培養(yǎng)和教導，感謝材料學院各位領導各位老師四年如一日的諄諄教導！ 1 目 錄 前 言 .............................................................................................................................. 2 第一章 專業(yè)課程概述 ................................................................................................ 3 業(yè)課程設計的目的和要求 .......................................................................... 3 業(yè)課程實際的目的 ........................................................................... 3 業(yè)課程設計要求 .............................................................................. 3 業(yè)課程設計的內(nèi)容 ..................................................................................... 4 業(yè)課程設計課題 .............................................................................. 4 業(yè)課程設計時間安 排 ....................................................................... 4 業(yè)課程設計工作量 .......................................................................... 4 第二章 冷沖壓工藝與模具設計、模具制造工藝 ...................................................... 5 壓工藝性分析 ............................................................................................. 5 藝方案確定 ................................................................................................. 6 定模具類型及結(jié)構形式 ............................................................................. 6 藝計算 ......................................................................................................... 6 寫工藝文件 ................................................................................................. 9 擇和確定模具主 要零部件的結(jié)構和尺寸 ............................................... 10 核所選壓力機 ........................................................................................... 11 制工作零件機械加工工藝卡 ................................................................... 12 總結(jié) .............................................................................................................................. 13 參考文獻 ...................................................................................................................... 14 致 謝 .................................................................................................................. 15 2 前 言 在 “十五 ”規(guī)劃中，模具被認為是 “工業(yè)生產(chǎn)的基礎工藝裝備 ”，國民經(jīng)濟的五大支柱產(chǎn)業(yè)機械、電子、汽車、石化、建筑都要求模具工業(yè)發(fā)展與之相適應。中國成模具制造大國當今世界正進行著新一輪的產(chǎn)業(yè)調(diào)整，一些模具制造逐漸向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移，中國正成為世界模具大國。 現(xiàn)代模具行業(yè)是技術、資金密集的行業(yè)。它作為重要的生產(chǎn)裝備行業(yè)在為各 行各業(yè)服務的同時，也直接為高新技術產(chǎn)業(yè)服務。模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用廣泛的基礎工藝裝備。有人說，現(xiàn)代模具是高技術背景下的工藝密集型工業(yè)。模具技術水平的高低，在很大的程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力，因此已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志。 我國沖壓模具無論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術和能力等方面都已有了很大發(fā)展，但與國發(fā)經(jīng)濟需求和世界先進水平相比，差距仍很大，一些大型、精度、復雜、長壽命的高檔模具每年仍大量進口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進口。一些低檔次的簡單沖模，已趨供 過于求，市場竟爭激烈 。 同時，隨著經(jīng)濟的發(fā)展注塑模具也飛速發(fā)展起來，因為注塑模優(yōu)點很多。塑料具有質(zhì)量輕、比強度大、絕緣性好、成型生產(chǎn)率高和價格低廉等特點。塑料已成為金屬的子代用材料，出現(xiàn)了金屬材料塑料化的趨勢。 2)由于汽車輕量化、低能耗的發(fā)展要求，汽車零部件的材科構成發(fā)生明顯的以塑代鋼的變化。從國內(nèi)外汽車塑料應用的情況看，汽車塑料的用量已成為衡量汽車生產(chǎn)技術水平的重要標志。 3)注塑成型由于可以一次成型各種結(jié)構復雜、尺寸精密和帶有金屬嵌件的制品，并目成型周期短，可以 — 模多腔，大批生產(chǎn)時成本低廉，易于實現(xiàn)自動化 生產(chǎn)，因此在塑料加行業(yè)中占有非常重要的地位。 本設計是通過設計復合冷沖模和注塑模來熟悉模具設計與制造工藝，了解其內(nèi)部的結(jié)構和工作原理，加深對所學習的知識的理解。 由于本人所學模具知識水平有限，視野狹小 ,在設計中還存在這樣那樣的問題和錯誤，敬請老師批評指正。 3 第一章 專業(yè)課程概述 業(yè)課程設計的目的和要求 專業(yè)課程設計是材料成型及控制工程專業(yè)教學中重要的實踐教學環(huán)節(jié)之一，它是在沖壓工藝于模具設計、塑料成型工藝于模具設計、模具制造工藝三門理論課程教學之后，為了加強學生所學的知識和提高學生的初步設 計能力及實際動手能力二開設的實踐性教學環(huán)節(jié)。 業(yè)課程實際的目的 1、綜合運用和鞏固本課程及有關課程的基礎理論和專業(yè)知識，培養(yǎng)學生從事模具設計于制造的初步能力，為后續(xù)畢業(yè)設計和實際工作打下良好的基礎。 2、培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。經(jīng)過課程設計環(huán)節(jié)，學生能全面理解和掌握沖壓工藝、塑料成型工藝、模具設計、模具制造、等內(nèi)容；掌握沖壓工藝、塑料成型工藝、模具設計的基本方法和步驟、模具零件的常用加工方法及工藝規(guī)程的編制；獨立解決在制定沖壓工藝規(guī)程、設計模具結(jié)構、編制模具零件加工工藝規(guī)程 中出現(xiàn)的問題；會查閱技術文獻和資料，以完成從事本專業(yè)技術工作的人員在模具設計與制造方面所必須具備的基本能力訓練。 3、在課程設計中，培養(yǎng)學生認證負責、踏實細致的工作作風和眼睛的科學態(tài)度，強化質(zhì)量意識和時間觀念，養(yǎng)成良好的職業(yè)習慣。 業(yè)課程設計要求 1、樹立正確的設計思想，盡量結(jié)合生產(chǎn)實際，結(jié)合考慮技術性、經(jīng)濟性、實用性、可靠性、安全及先進性等方面的要求，嚴肅認真地進行設計。 2、獨立擬定指定制件的成型工藝，正確選擇成型設備。 3、合理確定模具結(jié)構，很據(jù)制件圖及模具要求，提出模 具結(jié)構方案，并使其結(jié)構合理，質(zhì)量可靠，操作方便。必要時可根據(jù)模具設計和加工要求，提出修改制件圖紙的要求，但這必須征得用戶同意后方可實施。 4、正確確定模具成型零件的形狀和尺寸。所設計的模具應當模具零部件加 4 工工藝性好、制造方便、造價便宜、裝配調(diào)整、維護維修方便。模具使用效率高，安全可靠，使用壽命長。 5、充分考慮制件的設計特色，盡量減少后加工工序。 6、要求所編制的模具零件加工工藝規(guī)程符合生產(chǎn)實際，技術經(jīng)濟性。 7、設計說明書要求文字通順、條理清晰、書寫工整。圖紙圖面整潔、標注齊全、圖樣及標注符合 國家標準。 業(yè)課程設計的內(nèi)容 業(yè)課程設計課題 專業(yè)課程設計所用的制件盡量從生產(chǎn)實踐中選取，要求該零件具有一定的典型意義。沖壓模具課題：選用只有兩道工序的制件，擬定用沖孔 — 落料復合?；騼傻拦ば虻倪B續(xù)模作為制件的成型方法，設計模具、編寫模具工作零件的加工工藝作為設計題目。塑料模具課題：選擇無側(cè)向抽芯的塑料件，擬定用注射模成型的方法，設計模具、編寫模具工作零件的加工工藝作為設計題目。 業(yè)課程設計時間安排 表 業(yè)課程設計安排表 項目 工藝與設計 畫裝配圖 畫零件 圖 編制模具制造工藝卡片 整理、答辯 沖裁模 2 0 2 天 注射模 2 0 2 天 業(yè)課程設計工作量 1、沖裁模具、塑料注塑模具裝配圖各一張。 2、沖裁模具、塑料注射模具工作零件圖。 3、沖模、塑模工作零件（各一份）機械加工工藝卡各一份（附在說明書）。 4、模具設計說明書一份，字數(shù)要求 10000。 5 第二章 冷沖壓工藝與模具設計、模具制造工藝 工件如下圖，材料 厚 1面不允許有明顯的 劃痕。 技術要求： 1 未注圓角為 未注公差為 3 材料厚度 t=1 制件圖 壓工藝性分析 1、材料：該零件的材料為 普通的碳素工具鋼，板厚為 1有良好的可沖壓性能。 2、該零件的形狀比較簡單、規(guī)則，并在轉(zhuǎn)角處有 圓角過渡，孔邊距較大，且孔的尺寸是φ 8，工藝性較好。 3、尺寸精度，零件上所有孔的位置精度為 寸精度為 6 余尺寸都是未注公差，屬于自由公差，精度比較低，符合 沖裁件的工藝性要求。查公差表可以得到如圖所示的結(jié)果。 結(jié)論：適合沖壓。 藝方案確定 該工件包括落料、沖孔另個基本工序： 方案一：先落料，后沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料沖孔復合沖壓，采用復合模生產(chǎn)。 方案三：沖孔落料級進沖壓，采用級進模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構簡單，但需要兩道工序兩副模具，成本高而生產(chǎn)率低，難以滿足大中批量生產(chǎn)需求。 方案二只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都很高。 方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，但位置精度不如復合模具沖裁精度高。 通過對以上三種方案的分析比 較，成型該零件采用方案二復合模具成型。 定模具類型及結(jié)構形式 1、該零件質(zhì)量要求不高，板厚 1邊距較大 ,為了保證零件的精度，可以選用正裝復合模。 2、定位方式的選擇：控制條料的送進方向采用兩個導料銷，控制條料的送進步距采用擋料銷。 3、卸料、出件方式的選擇：采用彈性卸料、上出件，下模剛性頂件。 4、導向方式的選擇：為了方便操作，該模具采用后側(cè)導柱的導向方式。 沖壓件的形狀簡單，精度要求也不高，為了使得模具的壽命較高，采用有導向、彈性卸料、下出件的模具結(jié)構形式。 藝計算 1、確定最佳排樣方式，并計算材料利用率，選擇板料的規(guī)格。 7 該零件為較規(guī)則的矩形零件，可直接設置為斜排排樣方式，如圖： 圖 查《沖壓手冊》表 2— 18，最小搭邊值為： 工件間 2 側(cè)面 件面積： 排：取搭邊值 料寬度： B= 步距： L=36料利用率：η = 36） = 選用 1× 25001250以裁 43 條，每條可以沖 34 件。 總的材料利用率： 43× 34× 2500× 1250)=55％ 2、計算沖壓合力并預選沖床 L=145t=1 σb=450壓力： F=1? 450=《沖壓工藝及模具設計》表 3料力： 裝復合模：頂件力 F 頂 = 8 沖裁合力 卸＋ F=據(jù)沖壓合力預選 曲柄壓力機 3、確定沖裁壓力中心 先求 .5 7 5 2 0 8 5 8 9 0 3 3 5 8 6 7 6 6 3 8 7 8 3 20=8π x i× 求 4 8 2 6 2 8 2 6 8 0 8 8 7 作為模具的壓力中心的位置 4、確定沖裁凸模和凹模工作刃口尺寸 落料以落料凹模為基準計算，落料凸模根據(jù)凹模和最小間隙計算，也可根據(jù)據(jù)凹模實際尺寸和間隙值配制。沖孔以沖孔凸模為基準計算，沖孔凹模根據(jù)凸模和最小間隙計算，也可根據(jù)凸模十幾尺寸和間隙值配制。沖孔用分別加工法計算，落料、中心尺寸用配合加工法進行計算。 間隙差《沖壓工藝及模具設計》 表 3— 4， 料凹模磨損后變大的尺寸 凹模公差按△ /4 磨損系數(shù)查《沖壓工藝及模具設計》 表 31=（ 20－ 4/ 14－ 4/ 26－ 4/ 2－ 4/ 差為 凸、凹模公差按 ，δ凸模= δ凹模=核間隙凸模?＋凹模?=可行 磨損系數(shù)查《沖壓工藝及模具設計》 表 3X= 6＋ 1凹模＝（ ＝ 、確定彈性元件 聚氨脂橡皮允許承受的載荷較彈簧大，而且安裝調(diào)整方便，所以選用橡皮。 卸料力為 F=皮的高度： 工作/(28 取 25 式中 t+1++1+5=7 (— 7) 橡皮的面積： A=卸料力 F/p=20385— 10600式中 p 為橡皮預壓（壓 10％ — 15％ 單位面積上的壓力，取 一塊整開凸?？缀退膫€卸料螺釘孔 140× 140× 25 面積校核： 140× 140－ 3500－ 4× 82 × 10600 可行 寫工藝文件 表 沖壓工藝過程卡 材料牌號規(guī)格 材料技術要求 毛坯尺寸 每件毛坯可制件數(shù) 毛坯重量 輔助材料 1 ×2500×條料（ 1×4 件 10 1250） 1250） 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 加工簡圖 設備 工藝裝備 0 下料 剪板機上裁板 1250 1 落料 沖孔 落料沖孔復合沖裁 料沖孔復合模 擇和確定模具主要零部件的結(jié)構和尺寸 1、工作零件的結(jié)構及尺寸設計 （ 1） 凸凹模：為了便于加工，凸凹模設計成直通型， 1 個 頭螺釘固定在墊板上，與凸凹模固定板的配合按 H7/ 其總長 L=H 固定板 +H 卸料板 +（ H 橡膠－ H 預壓） =52 2） 凹模：凹模采用薄凹模結(jié)構，薄凹模厚度尺寸（可以參考單工序凹模的厚度計算方法 H=58= 14 凹模壁厚尺寸 C=（ 2） H≥ 30— 40 取 C=32 11 式中 《沖壓工藝及模具設計》 表 3— 15，取 件長邊尺寸： b=模板邊長： B≥ 58+2× (30~40)=118~138 一般選取 L>B 故取 B=140 L=140，故薄凹模板長、寬、厚度尺寸 140× 140× 14心墊板長、寬、厚度尺寸 160× 140× 25 3）沖孔凸模：沖孔凸模采用臺階式，與凸模固定板的配合按 H7/ 其總長： L=H 固定板 +H 凹模 +H 空心墊板 =45 4）模具剛性校核 凸凹模尺寸較大，模具強度較大，所以不需要進行模具強度校核。 小凸模：單個凸模所受力： 沖裁力： 7 沖裁合力： 1300 N 95 F =95× 82 / 11300 =30 無導向 可行 2、其他板的尺寸 [參考典型組合結(jié)構（ ] 凸凹模墊板： 140× 140× 6 凸凹模固定板： 140× 140× 18 卸料板： 160× 140× 15 空心墊板： 160× 140× 15 小凸模固定板： 160× 140× 20 小凸模墊板： 160× 140× 10 3、模架的規(guī)格 上模座的規(guī)格： 140× 140× 35 下模座的規(guī)格： 140× 140× 40 模柄的規(guī)格： 50套： 80× 33 導柱： 130 4、模具的閉合高度的計算 H=核所選壓力機 12 力機：標稱壓力 160塊行程 55（次 /連桿調(diào)節(jié)高度 45大裝模高度 220作臺尺寸（前后×左右） 300× 450柄孔尺寸（直徑×深度）φ 30× 50，電機功率 核以上所有參數(shù)，均可以滿足使用要求。所以 滿足該模具的使用要求。 制工作零件機械加工工藝卡 表 模機械加工工藝規(guī)程卡 凹模機械加工工藝規(guī)程 材料 硬度 60 錯誤 !未找到引用源。 64 序號 工序名稱 工序內(nèi)容 1 備料 鍛件（退火狀態(tài)） 165× 145× 30 2 粗銑 銑六面尺寸 注意兩大平面與兩相鄰側(cè)面用標準角度尺測量達到基本垂直要求。 3 磨平面 磨光兩大平面厚度達 磨四個側(cè)面，達到兩相鄰側(cè)面垂直，垂直度 00 鉗工 ①劃線 劃出孔和凹模洞口穿絲孔中心線 ②鉆孔 鉆螺紋、銷釘?shù)卓缀桶寄６纯诖┙z孔 ③鉸孔 鉸銷釘孔到要求 ④攻絲 攻螺紋孔到要求 5 熱處理 淬火 +低溫回火 使材料硬度達到 60 磨平面 磨光六個面 消除淬火變形和氧化皮，并達 到工藝所要求的尺寸 7 退磁 消除坯料殘余磁 8 線切割 割凹模洞口，并留 研磨余量 9 鉗工 研磨凹模洞口內(nèi)壁側(cè)面到尺寸，粗糙度 誤 !未找到引用源。 10 檢驗 按圖紙檢驗 13 總結(jié) 通過本次畢業(yè)設計，在理論知識的指導下，結(jié)合認識實習和生產(chǎn)實習中所獲的實踐經(jīng)驗，在老師和同學的幫助下，獨立地完成了本次畢業(yè)設計。在本次設計的過程中，通過自己實際的操作計算，我對以前所學過的專業(yè)知識有了更進一步更深刻的認識，也認識到了自己的不足之處。到此時才深刻體會到，以前所學 的專業(yè)知識還是有用的，而且都是模具設計與制造最基礎、最根本的知識。 本次畢業(yè)設計歷時四個月左右，從最初的領會畢業(yè)設計的要求，到對拿到自己手上的沖壓件的沖壓性能的分析計算，諸如沖壓件對結(jié)構的分析，對形狀的分析等，通過不斷地分析計算，對要進行設計的沖壓件有了一個比較全面深刻的認識，并在此基礎上綜合考慮生產(chǎn)中的各種實際因素，最后確定本次畢業(yè)設計的工藝方案。然后是對排樣方式的計算，直到模具總裝配圖的繪制，歷時近兩個月左右。在這段時間里，我進行了大量的計算：從材料利用率的計算，到工序壓力的計算，再工作部分刃口尺寸及公 差的計算，到各種零件結(jié)構尺寸的計算以及主要零部件強度剛度的核算。其間在圖書館翻閱了許多相關書籍和各種設計資料。因此從某種意義上講，通過本次畢業(yè)設計的訓練，也培養(yǎng)和鍛煉了一種自己查閱資料，獲取有價值信息的能力。 總之，通過本次畢業(yè)設計的鍛煉，使我對模具設計與模具制造的整個過程都有了比較深刻的認識和全面的掌握。先后幾次不同的設計，從壓鑄模的設計，到模具制造工藝卡的設計，再到本次畢業(yè)設計的沖壓模的設計與制備，使我接受了一個模具專業(yè)的畢業(yè)生應該有的鍛煉和考查。我很感謝學校和各位老師給我這次鍛煉機會。我是認認真真的做 完這次畢業(yè)設計的，也應該認認真真的完成我大學四年里最后也是最重要的一次設計。但是由于水平有限，錯誤和不足之處再所難免，懇請各位導師、各位教授批評指正，不勝感激。 14 參考文獻 [1]馮炳堯主編 上海：上海科學技術出版社， 2]李天佑主編 北京：機械工業(yè)出版社， 3]丁松聚主編 北京：機械工業(yè)出版社， 4]王孝培主編 北京：機械工業(yè)出版社， 5]張玉等主編 遼寧：東北 大學出版社 ,6]姜奎華主編 北京 :機械工業(yè)出版社 ,7]陳錫棟主編 北京：機械工業(yè)出版社 ,1987 [8] 劉靖巖 主編 . 冷沖壓工藝與模具設計 中國輕工業(yè)出版社 ,9]何忠保主編 北京：機械工業(yè)出版社 ,2001 [10] 王秀鳳 主編 北京： 北京航空航天大學出版社 ,11] 嚴壽康 主編 北京： 國防工業(yè)出版社 ,12] 謝昱北 主編 . 模具設計與制造 北京大學出版社 ,13] 孟繁杰 ,彭其鳳著 . 模具材料 械工業(yè)出版社 ,1989 [14] (加 ) 模具工程 化學工業(yè)出版社 ,2005 [15] 機械電子工業(yè)部 編 . 模具公差與檢測 械工業(yè)出版社 ,16] H. G, 997 15 致 謝 首先感謝學校及學院各位領導的悉心關懷和耐心指導，特別要感謝 授給我的指導，在實驗和論文寫作過程中，我始終得到趙老師的悉心教導和認真指點，使得我的理論知識和動手操作能力都有了很大的提高與進步，對模具設計與制造的整個工藝流程也有了一個基本的掌握。在他身上，時刻體現(xiàn)著作為科研工作者所特有的嚴謹求實的教學風范，勇于探索的工作態(tài)度和求同思變、不斷 創(chuàng)新的治學理念。他不知疲倦的敬業(yè)精神和精益求精的治學要求，端正了我的學習態(tài)度，使我受益匪淺。 另外，還要感謝和我同組的其他同學，他們在尋找資料，解答疑惑，實驗操作、論文修改等方面，都給了我很大的幫助和借鑒。 最后，感謝所有給予我關心和支持的老師和同學使我能如期完成這次畢業(yè)設計。謝謝各位老師和同學！ 感謝學校對我這四年的培養(yǎng)和教導，感謝材料學院各位領導各位老師四年如一日的諄諄教導！