汽車墊片沖壓模具設計（全套含CAD圖紙）

汽車墊片沖壓模具設計（全套含CAD圖紙）,汽車,墊片,沖壓,模具設計,全套,cad,圖紙 摘要這次說明書對墊片的設計流程進行了一個比較詳細的介紹。零件包括了成型加工工藝的分析、模具設計的結(jié)構和計算、模具圖紙繪制、模具加工工藝編制、小結(jié)、附錄等一些內(nèi)容。運用模具制造產(chǎn)品和零件，能夠高效率的進行生產(chǎn)，并且能夠大量的生產(chǎn)。操作還簡單；需要加工出的零件和制品可以快速一次成型，不需要再次加工；運用簡單的操作，可以做出復雜的零件；容易實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化的特點。本次沖壓重點在于凸模、凹模尺寸設計，通過合理的設計，才會生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。關鍵詞：凸凹模刃口計算、模具裝配圖。 1目 錄前 言11 成型工藝分析21.1 材料分析21.2 結(jié)構分析22 工藝方案的確定43 排樣53.1 排樣圖53.2 材料的搭邊53.3 步距長度的確定63.4 條料寬度的確定63.5 材料利用率73.6 條料排樣圖74 沖裁力計算、壓力中心的確定、壓力機的選擇84.1 設計沖裁力84.1.1 沖裁力的計算84.1.2 推件力的計算84.2 壓力機的選擇85 模具結(jié)構設計95.1 凸、凹模結(jié)構形式95.2 導料方式的選擇105.3 卸料方式106 模具尺寸計算116.1 凸、凹模刃口尺寸的確定116.2 基本尺寸計算116.3 沖壓模閉合高度127 模具圖紙繪制137.1 裝配圖繪制13總結(jié)14參考文獻15前 言在當今工業(yè)生產(chǎn)中，模具運用十分的廣泛，在汽車、電器、通信、電子行業(yè)中80%零件都要靠模具成型。沖壓在沖模中是很重要的，沖模如果不符合規(guī)格，用沖壓進行大量生產(chǎn)就很困難；沖壓設備和沖壓材料構成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合就可以產(chǎn)出沖壓件。在工業(yè)生產(chǎn)這個行業(yè)中運用是非常的寬廣的，而沖壓在模具中是不可缺少的加工工藝設備。沖模的設計程度會直接影響到零件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本與操作者的安全。對于一般沖壓模具而言，結(jié)構比較復雜，模具的制造難度及精度要求比較高，制作周期長，因而對模具設計及工藝編排專業(yè)技術人員的要求更高。1 成型工藝分析 1.1 材料分析材料及板厚：材料為QSn4-3錫鋅青銅，厚度1.6mm。錫鋅青銅具有較高的強度，穩(wěn)定性好，適合沖裁。零件加工相對比較簡單一些，加工孔和邊緣的長度剛好，厚度為1.6mm,級進模完全能滿足要求。1.2 結(jié)構分析 材料為QSn4-3錫 鋅青銅，厚度1.6mm。錫鋅青銅具有較高的強度，穩(wěn)定性好，適合沖裁。零件結(jié)構比較的簡單，孔和邊的長度也符合，壁厚為1.6mm,級進模完全能滿足要求，如圖1-1所示。 圖1-1 零件圖1.3 尺寸精度分析所有的零件圖紙上面都沒有標出公差，都是是自由的尺寸。按IT12級確定工件尺寸的偏差計算，如圖1-2所示。 圖1-2 尺寸圖沖壓技術要求: 1.材料:錫鋅青銅 2.材料厚度:1.6mm 3.生產(chǎn)批量:大批量 4.未注公差:按IT12級確定.此零件結(jié)構簡單，技術要求低，所以適合沖裁。2 工藝方案的確定這沖裁件包括了沖孔與落料兩個基本的工序?？梢赃x用的沖裁方案有單工序沖裁與復合沖裁和級進沖裁三種。方案一：先沖一個孔，然后連續(xù)落料，用了單一工序模生產(chǎn)。即采用一副模具進行落料，后一副模具沖直徑為1mm和4.2mm的孔，該方案簡單，但需要兩幅模具才能完成，效率低，不符合生產(chǎn)要求。方案二：先沖一個孔-然后連續(xù)落料復合沖壓，用了復合模生產(chǎn)。復核模是一種多工序模，生產(chǎn)效率高，沖裁件內(nèi)孔位置精度高，結(jié)構復雜，成本高，不符合生產(chǎn)要求。方案三：先沖一個定位孔，然后連續(xù)沖壓，沖出零件再落料。采用級進模生產(chǎn)。在級進模中，只需要一副模具生產(chǎn)效率高。終上所述，選擇方案三，級進模生產(chǎn)零件。因為壁厚1.6mm小于倒裝式壁厚，所以采用正裝式級進模生產(chǎn)。3 排樣3.1 排樣圖沖壓零件的排樣圖，如圖3-1所示。 圖3-1 沖壓排樣圖此零件結(jié)構簡單，只有沖孔和落料工序：工序一：沖一個位孔定位，沖R4的孔；工序二：去除上下四塊廢料；3.2 材料的搭邊排樣的時候要加工的零件部分和條料側(cè)邊的剩料叫做搭邊。搭邊它很浪費材料，不過在沖壓里面是不能缺少的一部分的，發(fā)揮的作用是很關鍵的，保證了可以沖出一個合格的零件，但是也浪費了一些材料。因為該零件長25mm，寬24mm，圓角R2t,并且該零件厚度為1.6mm,所以根據(jù)下表可知，工件間搭邊值為a=2mm，側(cè)搭邊值為a=2.2mm。如表3-2所示表3-2 最小搭邊值材料厚度t（mm）圓件及r2t圓角矩形邊長L50矩形邊長L50或圓角r2工件間a1側(cè)邊a工件間a1側(cè)邊a工件間a1側(cè)邊a0.251.82.02.22.52.83.00.20.51.21.51.82.02.22.50.50.81.01.21.51.81.82.00.81.20.81.01.21.51.51.81.21.61.01.21.51.81.82.01.62.01.21.51.82.52.02.22.02.51.51.82.02.22.22.52.53.01.82.22.22.52.52.83.3 步距長度的確定由于該零件圓角為R=1mm,根據(jù)表3-1可知搭邊值a1=2mm,所以計算出該零件的步S=26mm3.4 條料寬度的確定要計算出零件條料的寬度，首先要算出零件的排樣方式與搭邊值。條料一直沿著導料板送進，公式計算為: 條料寬度 B=（D+2a）=(25+4.4)=29.4 式中 Dmax條料寬度方向沖件的最大尺寸； a側(cè)搭邊值； 條料寬度的單向偏差；3.5 材料利用率材料利用率的高低很關鍵，運用比較好的材料。我們的排樣圖利用了零件的特點，結(jié)構，采用了少廢料排樣，從而提高材料利用率。選用板料規(guī)格為1.6mm29.4mm1280mm。 根據(jù)計算，得出單個零件面A=600mm2材料面積A=29.426=764.4mm2一個工件的材料利用率=A/A100%=78%3.6 條料排樣圖排樣方式和搭邊值確定后，即可計算出條料寬度，進而確定模具導料板之間的距離。 公式計算為: 條料寬度 B=（D+2a）=(25+4.4)=29.4 a側(cè)搭邊值；如圖3-3所示 圖3-3 條料圖4 沖裁力計算、壓力中心的確定、壓力機的選擇4.1 設計沖裁力4.1.1 沖裁力的計算根據(jù)零件圖,用CAD可計算出沖一次零件內(nèi)外周邊之和L=82.112mm,我們的材料選用的是錫鋅青銅，而錫鋅青銅的抗拉強度=539MPa，t=1.6mm,取K=1.3,則根據(jù)公式F沖=KLtb即F沖= 1.3x539x82.112x1.692057N。4.1.2 推件力的計算將工件或廢料順著沖裁方向從凹模內(nèi)推出的力F推=KtF，根據(jù)材料厚度取凹模刃口直壁高度h2mm,為了修模時能保證模具仍具有足夠的強度,所以直壁高度取3mm,故n=h/t=3/0.3=10,查表3-22,取KT=0.07則F推=0.07x10x9402=6581.4N。4.2 壓力機的選擇模具的總沖壓力=F1+F3=92057+6581.4=98638.4N壓力機的公稱壓力必須大于沖裁時總壓力的1.1到1.3倍，故可以計算壓力機公稱壓力應大于（1.11.3)x16=（17.620.8）kn,閉合高度：H=100mm外廓尺寸：152x147mm根據(jù)設計指導書查表可知選擇壓力機型號為J23-6.5壓力機最合適5 模具結(jié)構設計5.1 凸、凹模結(jié)構形式如圖5-1 圖5-2 所示 圖5-1 凹模 圖5-2 凸模常見的凹模安裝有鑲嵌式、整體式、壓肩式，這套模具采用的是整體式，便于加工常見的凸模安裝有鑲嵌式、整體式、壓肩式，我選用的是鑲嵌和壓肩混合使用，便于加工和安裝。5.2 導料方式的選擇常用的導料方式有導料銷，導料板，等導料方式，此次我們選用的導料方式導料銷導料。因為我們的產(chǎn)品尺寸精度不高，結(jié)構簡單，采用導料板導料節(jié)約材料，所以用導料板導料。5.3 卸料方式卸料方式有兩大種：剛性卸料和彈性卸料。此次我們采用的方式是剛性卸料，因為本次產(chǎn)品精度要求不高，厚度一般，粗糙度要求不是很高，所以我們選用剛性卸料。6 模具尺寸計算6.1 凸、凹模刃口尺寸的確定查表2-4得 初始沖裁間隙：Zmin=0.02,ZMAX =0.04,則ZMAX -ZMIN=0.02mm。零件的各尺寸精度為IT12，刃口磨損系數(shù)統(tǒng)一取為x=0.75.確定刃口尺寸公差根據(jù)零件的結(jié)構尺寸，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0.01mm，滿足條件。取凹凸模刃口的孔徑，軸類尺寸公差為：0.02mm;取刃口間隙均勻度允許公差為0.35Zmin 入體原則標注形式為110-0.6凹模刃口尺寸A1d=(11-0.75x0.6)0.020=10.320.020凸模刃口尺寸A1p=(10.7-0.02)0-0.02=10.680-0.02入體原則標注形式為250-0.7凹模刃口尺寸A2d=（25-0.75x0.7）0.020=24.470.020凸模刃口尺寸A2p=(24.65-0.02)0-0.02=24.630-0.02入體原則標注形式為4.40-0.2凹模刃口尺寸A3d=（4.4-0.75x0.2）0.020=4.250.020凸模刃口尺寸A3p=(4.4-0.02)0-0.02=4.380-0.02入體原則標注形式為R4.1凹模：A4d=R(4.1-0.75x0.2)0.010=R3.950.010凸模：A4p=R(3.9-0.01)0.010=R3.90-0.016.2 基本尺寸計算卸料板尺寸：221x125x25;凹模尺寸：221x125x20凸模固定板：221x125x256.3 沖壓模閉合高度如圖6-1所示。 圖6-1 閉合高度經(jīng)過設計我們可知各板的高度，各板符合沖壓的強度，經(jīng)計算：H=22.5+12.5+4+10+12.5+22.5+25+3.5=100，在壓力機上可以使用。符合要求。7 模具圖紙繪制7.1 裝配圖繪制模具上模部分由上模板，凸模，凸模固定板，凹模，卸料板，導柱，導套等組成。卸料方式采用鋼性卸料，以彈簧為彈性元件。下模部分由下模板，卸料板，凹模組成沖孔廢料由漏料孔漏出，該模具采用導料板導正。如圖7-1所示 圖7-1 裝配圖總結(jié)時光飛逝 ，轉(zhuǎn)眼大學三年的生活就快結(jié)束了，作為一位學習模具專業(yè)的學生，我們要完成畢業(yè)設計，完成即將離校邁入社會的最后一課作業(yè)，畢業(yè)設計做 了那么久終于做好了，非常的開心，在完成作業(yè)的過程中遇到了困難，有許多的問題是自己不能解決的，在老師和同學的幫助下都得到了解決。謝謝老師的幫忙細心指導還有同學朋友。使我加深了對專業(yè)知識的理解,減少了阻礙. 但是,在設計的過程中還是有較多困難,例如選取凹模長寬高的選取,在選取這些尺寸的時候，不能只靠公式去計算，時間和理論有區(qū)別。刃口尺寸的設計可能也有些不是很合理;還有就是材料選擇不足等,這對我們來說可能要將來工作后,在工作中累積經(jīng)驗，經(jīng)過本次的畢業(yè)設計收獲到了很多，首先，以前在課堂上沒有好好學的，現(xiàn)在都重新學習了一遍，其次，對于模具設計有了進一步的認識和加深了，最后，這次的畢業(yè)設計真的學會了很多很綜合的運用到了大學三年所學的東西，即將走上工作崗位，希望有一個好的開始。參考文獻1 劉傳紹等主編. 機械制造工藝學. 北京：電子工業(yè)出版社，2011.2 丁友生等主編. 冷沖模具設計與項目實踐. 杭州：浙江大學出版社，2014.3 付建軍. 模具制造工藝. 北京：機械工業(yè)出版社，2011.4 關月華. 沖壓成型工藝與模具設計. 北京：電子工業(yè)出版社，20135 吳兆祥. 模具材料及表面熱處理. 北京：機械工業(yè)出版社，2008.6 張緒祥.熊海濤. 機械制造技術基礎北京：人民郵電出版社，20137 韓樹明機械工程基礎北京：冶金工業(yè)出版社，20108 蘇偉姜慶華. 模具概論北京：人民郵電出版社，20129 蔣繼紅等主編機械零件部件測繪北京：機械工藝出版社，201210 伍先明等主編沖壓模具設計指導北京：國防工業(yè)出版社，201113