磁芯簧沖壓模具設(shè)計（全套含CAD圖紙）

磁芯簧沖壓模具設(shè)計（全套含CAD圖紙）,磁芯簧,沖壓,模具設(shè)計,全套,cad,圖紙 摘要本課題主要設(shè)計了一套沖孔、落料、彎曲的模具。經(jīng)過查閱資料，首先,對零件進(jìn)行工藝分析，經(jīng)過工藝分析和對比，采用沖孔、落料、彎曲工序，通過沖裁力、頂件力、卸料力等計算，確定壓力機(jī)的型號。再分析對沖壓件加工的模具適用類型選擇所需設(shè)計的模具。得出設(shè)計的模具類型后將模具的各工作零件設(shè)計過程表達(dá)出來。在文檔的第一部分是對沖壓件的工藝分析，完成了方案的確定。第二部分，對零件的排樣圖的設(shè)計，完成了材料利用率的計算。再進(jìn)行沖裁工藝力的計算和沖裁模工作部分的設(shè)計計算，對選擇沖壓設(shè)備提供依據(jù)。最后對主要零部件的設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)件的選擇，為本次選擇設(shè)計模具的繪制和模具的成形提供依據(jù)，以及為裝配圖各尺寸提供依據(jù)。通過前面的設(shè)計方案畫出模具各零件圖和裝配圖。本次設(shè)計闡述了沖壓正裝級進(jìn)模的結(jié)構(gòu)設(shè)計及工作過程。本模具性能可靠，運行平穩(wěn)，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低了勞動強度和生產(chǎn)成本。關(guān)鍵詞：沖孔，落料，彎曲，模具目 錄摘要I前言11成型工藝分析21.1結(jié)構(gòu)分析21.2材料分析21.3尺寸精度分析22工藝方案的確定43 排樣53.1排樣圖53.1.1條料的定位63.1.2制件的取出和廢料的處理63.1.3條料的卸料63.2材料的搭邊73.3步距長度的確定83.4條料寬度的確定83.5材料利用率93.6條料排樣圖94沖裁力計算、壓力中心的確定、壓力機(jī)的選擇94.1 設(shè)計沖裁力104.1.1沖裁力的計算104.2壓力機(jī)的選擇105模具結(jié)構(gòu)設(shè)計115.1凸、凹模結(jié)構(gòu)形式125.2導(dǎo)料方式的選擇125.3卸料方式136模具尺寸計算136.1凸、凹模刃口尺寸的確定146.2基本尺寸計算146.3沖壓模閉合高度147模具圖紙繪制157.1裝配圖繪制167.2零件圖繪制16總結(jié)17致 謝18參考文獻(xiàn)19I前言沖壓模具是模具制造業(yè)中最重要的一部分。改革開放以來，市場經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，市場對模具的需求量在不斷增長。近年來，模具工業(yè)企業(yè)的所有制元素也發(fā)生了變化，除了國有模具企業(yè)外，合資、集體、獨資和私營也有了飛速的發(fā)展。如今隨著與國際市場的接軌，市場競爭日益激烈，人們認(rèn)識到產(chǎn)品的質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)的重要性。模具制造是整個模具鏈條中最基礎(chǔ)的一個要素。目前，大部分中小型企業(yè)還不具備購買高檔的數(shù)控沖床的經(jīng)濟(jì)能力，數(shù)控單元沖壓模具可直接裝在普通的沖床上作為簡易數(shù)控沖床使用。冷沖壓是用安裝在壓力機(jī)上的沖模對材料施加壓力，使其部分產(chǎn)生分離或塑性變形，進(jìn)而獲得所需零件的一種加工方法。沖壓模具是將材料加工成所需沖壓零件的一種工藝裝備，沖壓模具在冷沖壓中至關(guān)重要。一般說，不具備符合要求的模具，冷沖壓就無法進(jìn)行，先進(jìn)的沖壓工藝也必須依靠對應(yīng)的沖模來實現(xiàn)。1成型工藝分析1.1結(jié)構(gòu)分析工件名稱：磁芯簧生產(chǎn)批量：大批量厚度：0.4mm圖1-1產(chǎn)品圖1.2材料分析材料及板厚：材料為QSn6.5-0.1錫青銅，厚度0.4mm。錫青銅具有較好的穩(wěn)定性，穩(wěn)較高的強度，適合沖裁。工件結(jié)構(gòu)相對簡單，壁厚為0.4mm,級進(jìn)模完全能滿足要求。1.3尺寸精度分析零件圖上的所有尺寸均未注公差，屬于自由尺寸。按IT12級確定工件尺寸的偏差計算。 圖1-2產(chǎn)品展開圖 沖壓技術(shù)要求: 1.材料:錫青銅 2.材料厚度:0.4mm 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(gòu)簡單，技術(shù)要求低，所以適合沖裁。 2工藝方案的確定磁芯簧所需的基本沖壓工序為沖孔、落料和彎曲，可擬定出以下三種工藝方案:方案一：用簡單的單工序模分三次加工，即沖孔-落料-彎曲；方案二：沖孔、落料的復(fù)合模和彎曲的單工序模；方案三：沖孔、落料和彎曲級進(jìn)模。方案三生產(chǎn)率較方案二低，精度略低于方案二。但是模具結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜成本較低，壓力機(jī)噸位要求低，故節(jié)省能源，由于此為大批量生產(chǎn)，精度要求不高，相比較而言方案三更具可行性，更具優(yōu)越性。 選用方案三則又有三個不同的工藝方案 先沖銷孔和24的圓孔，然后落料和彎曲在同一工序 沖孔和落料在同一工序，然后再彎曲 沖孔、落料和彎曲各分為一個工序 采用加工工件不易保證R11mm的彎曲精度，而且易使沖頭磨損，降低模具壽命。方案工件易受力不均勻，導(dǎo)致工件受拉扯力而變形。經(jīng)分析采用比較合理，可以保證制件的精度。對于彎曲回彈，可以用減小間隙的方法來避免或減小回彈。終上所述，選擇方案三，級進(jìn)模生產(chǎn)零件。因為壁厚0.3mm小于倒裝式壁厚，所以采用正裝式級進(jìn)模生產(chǎn)。3 排樣3.1排樣圖根據(jù)零件結(jié)構(gòu)形狀，采用有廢料排樣。如圖所示 圖3-1排樣示意圖此零件結(jié)構(gòu)簡單，只有沖孔、落料和彎曲工序：工序一：沖切銷孔和24的圓孔；條料限位定距；工序二：沖孔，沖切廢料；工序三：沖切廢料；工序四：切斷，彎曲；3.1.1條料的定位雖然側(cè)刃定距的方式使沖壓材料的送進(jìn)可以準(zhǔn)確可靠，但也增加了材料的消耗，也使模具的制造維修變得更加復(fù)雜。銷孔定位即發(fā)揮了定距的優(yōu)點，又使有搭邊排樣的有廢料沖壓中的廢料損耗減少。3.1.2制件的取出和廢料的處理模具采用級進(jìn)模，廢料直接從卸料板掉落，沖壓件用剛性推件裝置推出，采用手動送料的方式推送條料，工作簡單，沖壓件由人工手動取出。3.1.3條料的卸料條料的卸料采用剛性卸料的方式剛性卸料是采用固定卸料板結(jié)構(gòu)。常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖裁后卸料。彈壓卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，常用作落料模、沖孔模、 正裝復(fù)合模的卸料裝置。本模具采用剛性卸料經(jīng)費成本比較低。3.2材料的搭邊由于工件需要大量生產(chǎn)，所以不采用單工序模，且工件沖裁要求不高和沖裁部位較為密集，應(yīng)力較大。所以不宜采用復(fù)合模。故采用級進(jìn)模。設(shè)計模具時條料的排樣很重要，支架零件具有簡單結(jié)構(gòu)的特點單向排列時材料的利用率高，減少了廢料。從展開圖可以看出，落料平毛胚形狀復(fù)雜，彎曲成形為R18mm的凸圓弧底U字形工件，彎曲高度達(dá)23mm，而其兩端頭寬僅3.0mm，必須采用有搭邊排樣。排樣時工件之間以及與條料側(cè)邊之間留下的余料稱為搭邊。搭邊雖是廢料，但在沖裁過程中起到很大作用：補償定位誤差，保證沖出合格零件。但是也浪費了一些材料。因為該零件長72mm，寬24mm，矩形件邊長L50,并且該零件厚度為0.4mm,所以根據(jù)下表可知，工件間搭邊值為a=1.0mm，側(cè)搭邊值為a=2mm。3.3步距長度的確定表3-1最小搭邊值為提高工件材料的利用率，該工件的展開毛胚軸線傾斜45排樣。盡管搭邊寬度不足a =1mm（理論要求是a=2.0mm），但由于傾斜45排樣后，平毛胚中間最寬處錯開，充分利用結(jié)構(gòu)廢料，仍可留出足夠?qū)挼闹虚g搭邊(步距a1=1.8)3.4條料寬度的確定排樣方式和搭邊值確定后，即可計算出條料寬度，進(jìn)而確定模具導(dǎo)料板之間的距離。在有測壓裝置的導(dǎo)料板之間送料，條料一直沿著導(dǎo)料板送進(jìn)，公式計算為:條料寬度為60=72mm 3.5材料利用率提高材料利用率對降低沖壓生產(chǎn)成本至關(guān)重要，特別是對大批量生產(chǎn)，好的材料。我們的排樣圖利用了零件的特點，結(jié)構(gòu)，采用了少廢料排樣，從而提高材料利用率。根據(jù)一般的市場供應(yīng)情況，原材料選用2000mm720mm0.4mm的錫青銅。每塊可剪2000mm72mm規(guī)格條料10條。材料剪切利用率達(dá)48%，由一個步距的材料利用率通用計算方式=nA/Bs100% A：個步距內(nèi)的沖裁件面積 A=746.39材料面積A=36x12.8=460.8mm2N：個步距內(nèi)的沖裁件數(shù)量 n=1B：條料寬度 B=72mmS：步距 s=25.8mm3.6條料排樣圖 圖3-2排樣圖4沖裁力計算、壓力中心的確定、壓力機(jī)的選擇4.1 設(shè)計沖裁力4.1.1沖裁力的計算公式：P=kLtT式中P沖裁力（kN）L沖裁件剪切周邊長度（mm）t沖裁件材料厚度（mm）T被沖裁材料的抗剪強度（Mpa）K系數(shù)，一般取1.3上式中抗剪強度T與材料種類和坯料的原始狀態(tài)有關(guān)可在手冊中查詢。為方便計算，可取材料的T= 0.6b，故沖裁力表達(dá)式又可表達(dá)為P=1.3LtTLtb式中b被沖材料抗拉強度（Mpa），查手冊1表得青銅的b=240MpaP1=1.3140.4240=5.486kNP2=1.38020.4240=100.089kN推件力Pt=nKtPKt推件力系數(shù)，Kt=0.055h凹模刃部直壁洞口高度（mm），t料厚（mm）h=0.4mm，故n=1P3=30.05514=2.31kNP4=30.055802=132.33kN卸料力，根據(jù)經(jīng)驗公式得P卸=0.03pP5=0.035486.2081.645kNP6=0.03100.089=3.002kNP=P1+P2+P3+P4=5.486+100.089+2.31+132.33=240.215kN4.2壓力機(jī)的選擇模具的總沖壓力=P+P5+P6=244.862kN壓力機(jī)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(jī)公稱壓力應(yīng)大于（1.11.3)x16=（17.620.8）kn,根據(jù)設(shè)計指導(dǎo)書查表開式可傾壓力機(jī)參數(shù)初選壓力機(jī)型號為J23-40和J23-35。 圖4 23-40和J23-35開式可傾壓力機(jī)參數(shù)由圖4，得此次設(shè)計選用J23-35式可傾壓力機(jī)5模具結(jié)構(gòu)設(shè)計5.1凸、凹模結(jié)構(gòu)形式 圖5-1凸模 圖5-2凹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（如圖5-1）；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。（如同5-2）5.2導(dǎo)料方式的選擇常用的導(dǎo)料方式有導(dǎo)料銷，導(dǎo)料板，等導(dǎo)料方式，此次我們選用的導(dǎo)料方式導(dǎo)料銷導(dǎo)料。因為我們的產(chǎn)品尺寸精度不高，結(jié)構(gòu)簡單，采用導(dǎo)料銷導(dǎo)料節(jié)約材料，所以用導(dǎo)料銷導(dǎo)料。 圖5-3擋料方式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。 圖5-4卸料方式6模具尺寸計算6.1凸、凹模刃口尺寸的確定由于制件結(jié)構(gòu)簡單，精度要求不高，所以采用凸模和凹模分開加工的方法制作凸凹模。這時需要分別計算和標(biāo)注凸模和凹模的尺寸和公差。沖孔時，間隙取在凹模上，則：凸模尺寸Dp=（d+X）-p0凹模尺寸Dd=（d+X+Zmin）0式中 Dd Dp: 落料凹模和凸模的刃口尺寸，mm dp dd: 沖孔凹模和凸模的刃口尺寸，mm X:磨損系數(shù)，查表2-301得：IT14級時x=0.5 Zmin雙面間隙，mm 工件公差，mm 凸模和凹模的制造公差，mm沖裁14mm孔凸模、凹模刃口尺寸的計算凸模尺寸由表2-101查得=0.16dap=（d+x）-p0=(14+0.750.16)0-0.02=14.120-0.02凹模尺寸由表2-231得Zmin=0.246dd=(d+x+Zmin)0+=(14+0.750.16+0.246)0+0.02 =14.3660+0.026.2基本尺寸計算卸料板尺寸：13.5x126x88;凹模尺寸：20x131x88;凹模墊板：25x165x88;凸模固定板：20x126x88;凸模墊板：10x126x88.6.3沖壓模閉合高度圖6-1模具閉合高度 經(jīng)過設(shè)計我們可知各板的高度，各板符合沖壓的強度，經(jīng)計算H=163.5，在壓力機(jī)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版，墊板，凸模，凸模固定板，凹模，卸料板，導(dǎo)柱，導(dǎo)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(dǎo)料銷代替導(dǎo)料板導(dǎo)正。條料送進(jìn)時采用擋料銷作定距，操作時完成第一步?jīng)_壓后，把條料抬起向前移動，且兩個導(dǎo)料銷代替導(dǎo)料板，條料緊靠導(dǎo)料銷向前推。 7.2零件圖繪制 本套模具的凸模、凹模采用的是材料Cr12，Cr12屬于高碳高鉻萊氏體鋼，也是應(yīng)用廣泛的冷作模具鋼。該鋼具有較好的淬透性、耐磨性、熱加工性。碳化物在鋼中分布比較好。其熱處理可采用淬火+回火?？偨Y(jié)大學(xué)三年的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計是我們最后的一個實踐環(huán)節(jié)。檢驗我們之前所學(xué)知識及技能的靈活運用程度。如今我國經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實習(xí)。在學(xué)校，我對機(jī)械制圖、模具設(shè)計、設(shè)計原理等專業(yè)方面的知識有了初步的了解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目標(biāo)。對于模具設(shè)計，老師對我們進(jìn)行了大量的實踐訓(xùn)練。在實訓(xùn)基地，我們學(xué)會了機(jī)器的操作。以及作為一位模具人作必須具備的精神。在設(shè)計過程中，我會充分的運用所學(xué)知識及掌握的技能，并且查閱各種書籍資料，與同學(xué)討論，盡最大的努力做好本次畢業(yè)設(shè)計。在設(shè)計的過程中，可能會有一些困難，但我相信，有老師的耐心指導(dǎo)，同學(xué)的慷慨解囊，再加上自身的努力，我會盡最大努力完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。設(shè)計作品如果有什么不妥的地方，懇請糾正。致 謝 首先，要感謝的是的我的老師。在他的悉心指導(dǎo)下，我才能按時完成我的畢業(yè)設(shè)計，老師向我指出了正確的設(shè)計方向，讓我加深的對模具設(shè)計與制造的理解，同時也使我在設(shè)計中少走了許多彎路。在設(shè)計的過程中，老師非常耐心的幫我改圖，解決我在設(shè)計時遇到的問題，這些指導(dǎo)對我的畢業(yè)設(shè)計的完成十分重要。我十分感謝他對我的教育和批評。我還要感謝同學(xué)對我的幫助。最后，我還要感謝系里領(lǐng)導(dǎo)以及其他老師的幫助。參考文獻(xiàn)【1】沖模設(shè)計應(yīng)用實例M模具實用技術(shù)叢書編委會北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000【2】機(jī)械設(shè)計手冊、機(jī)械設(shè)計手冊（第二版）M聯(lián)合編寫組北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1987 【3】沖模設(shè)計手冊M沖模設(shè)計手冊編寫組北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1988.【4】沖壓工藝及模具設(shè)計M北京：中國鐵道出版社，1995.【5】沖壓模具設(shè)計與制造技術(shù)M陳炎嗣，郭景儀北京：北京出版社，1993.【6】沖壓模具結(jié)構(gòu)與設(shè)計圖解M太田哲編北京：國防工業(yè)出版社，1982. 【7】機(jī)械制圖M李紹珍，陳桂英主編北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.【8】機(jī)械工程材料性能數(shù)據(jù)手冊編委會機(jī)械工程材料性能數(shù)據(jù)手冊M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985.19