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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)
墊片落料沖孔復(fù)合模具設(shè)計(jì)
學(xué) 號(hào)
姓 名
班 級(jí)
專 業(yè)
系 部
指導(dǎo)老師
完成時(shí)間2016年11月24日至2017年 4月 20日
目 錄
引言………………………………………………………………………1
第1章沖裁件的工藝分析………………………………………………2
1.1.沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性………………………………………………2
1.2.沖裁件的精度………………………………………………………2
1.3.分析比較和確定工藝方案…………………………………………3
第2章對(duì)沖裁件工藝的計(jì)算及分析……………………………………4
2.1排樣的原則…………………………………………………………4
2.2排樣的搭邊…………………………………………………………4
2.3加工模具沖裁力的確定……………………………………………5
2.4卸料力、推件力和沖壓力的計(jì)算…………………………………5
2.5壓力中心的分析和減少?zèng)_裁力的方式……………………………5
第3章壓力機(jī)的選擇……………………………………………………6
3.1壓力機(jī)的選擇………………………………………………………6
3.2.壓力機(jī)的主要參數(shù)…………………………………………………6
第4章沖壓凸凹模零件的設(shè)計(jì)…………………………………………7
4.1刃口的計(jì)算及確定…………………………………………………7
4.2.凹凸模零件的具體設(shè)計(jì) …………………………………………10
4.3.模具的凹模的設(shè)計(jì)及尺寸 ………………………………………11
4.4.模具的凸模的設(shè)計(jì)及尺寸 ………………………………………11
第5章沖壓模具其他零件分析及圖紙 ………………………………12
5.1.凸凹模尺寸的計(jì)算及繪圖 ………………………………………12
5.2.其他零件的設(shè)計(jì)及繪圖…………………………………………13
結(jié)束語(yǔ)…………………………………………………………………19
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………20
引言
隨著社會(huì)的進(jìn)步及發(fā)展，各種產(chǎn)品的需求日益多樣話，因此模具產(chǎn)品的挑戰(zhàn)也日益增加，同樣產(chǎn)品的性能及品質(zhì)也得到了更大的提高，因此沖壓技術(shù)也在不斷的發(fā)展及創(chuàng)新。
模具加工是工業(yè)生產(chǎn)中較為重要的部分，擁有者不可取代的地位沖壓模具更是重中之重簡(jiǎn)單的加工方式及精確的加工結(jié)果使其在材料加工中擁有較為重要的地位。近年來(lái)沖壓成型工藝也被運(yùn)用到精密成形及電磁成型等方面。
通過(guò)資料的搜集整合及老師的指導(dǎo)從而設(shè)計(jì)出了一套符合要求的模具。沖壓模具簡(jiǎn)稱沖模。沖壓所利用的原理是使用被安裝的模具，對(duì)想要進(jìn)行加工的零件實(shí)施力的作用讓它的外形產(chǎn)生變形或分離，從而獲得了我們想要加工的工件的一種工業(yè)相對(duì)先進(jìn)的加工方式。一般的情況下我們所使用的模具都是為零件進(jìn)行冷變形加工，著重的對(duì)材料板加工。是生產(chǎn)量很多的零件生產(chǎn)的專用工具，為了進(jìn)行批量沖壓生產(chǎn)想要的工件，就得有條件很符合我們要的沖模，沒(méi)有它加工就沒(méi)辦法法進(jìn)行；比較好的沖模，將會(huì)帶來(lái)先進(jìn)的沖壓技藝。
沖壓模具是實(shí)行沖壓少不了的設(shè)備。產(chǎn)品的品質(zhì)、生產(chǎn)的速度、生產(chǎn)所耗資源與安全問(wèn)題都受到模具設(shè)計(jì)水平的帶來(lái)的大大小小的影響。沖壓模具在工作的時(shí)候，所生產(chǎn)的共件的尺寸與外形大小精度全都是模具保證，除此還有沖壓件的表面平常是不會(huì)被損毀，所用的模具的被使用年限都會(huì)很長(zhǎng)。
沖壓磨具使用的范圍是很大的，同樣它也被用都加工形尺寸范圍較大、外形很是復(fù)雜的部件，很小的零件比如：秒表，很大的加工零件例如：汽車的部件及它的一些外面使用覆蓋件等等，當(dāng)沖壓時(shí)會(huì)使所加工的東西發(fā)生冷變形和硬化效應(yīng)，常常我們得到?jīng)_壓的零件的強(qiáng)度和硬度都很好。
沖壓在一般的情況下不會(huì)有切屑碎料的出現(xiàn)，不僅所需要的材料的消耗的比較少，除此之外不需要另外的加熱設(shè)備，因次是一種不僅可以省料，也有節(jié)能，所以該沖壓件的成本雖然很低但它生產(chǎn)出的東西質(zhì)量較高。
通過(guò)本次課程的設(shè)計(jì)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)得到鞏固，也使我對(duì)沖壓模具設(shè)計(jì)得到了更深的認(rèn)識(shí)。
第1章 沖裁件的工藝分析
1.1沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性
如下圖1.1所示:
沖裁件的材料為Q235鋼，材料的厚度為2mm,生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)。
圖1.1雙孔墊片零件圖及三維圖
此加工件所選的材料是普通碳素鋼，有著沖壓性能良好的優(yōu)點(diǎn)，因此很適合沖裁。由于該沖裁件的結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)比較簡(jiǎn)單，并不含有尖角因此會(huì)對(duì)沖裁加工較為有利。零件中有兩個(gè)直徑為10mm的并中心對(duì)稱圓形孔，兩孔之間的距離為40mm。零件有4個(gè)半徑為2.5的圓弧角。在這些之外，由分析算得出沖裁件的孔到邊長(zhǎng)度為8mm，符合了沖裁件最小的孔邊的長(zhǎng)度為的要求。所以高沖裁件的結(jié)構(gòu)滿足沖裁的要求。
1.2沖裁件的精度分析
所以所有未標(biāo)注公差尺寸按照精度等級(jí)進(jìn)行查補(bǔ)
該零件的外形尺寸：
零件的內(nèi)形尺寸：
兩孔之間的距離：
根據(jù)上面的敘述就能知道，加工這個(gè)零件我們可以使用相對(duì)普通的沖裁的方法獲得。
1.3分析比較和確定工藝方案：
此零件包括落料和沖孔兩個(gè)工序，所以可以有以下三種加工方式：
加工方案一：先進(jìn)行落料，然后沖孔 采用兩套獨(dú)立的模具進(jìn)行單工序生產(chǎn)。
加工方案二：落料及沖孔同時(shí)進(jìn)行，采用復(fù)合模具進(jìn)行加工生產(chǎn)。
加工方案三：沖孔和落料逐一進(jìn)行，采用級(jí)進(jìn)模進(jìn)行生產(chǎn)。
上面三種加工的方法中第一種的模具的結(jié)構(gòu)在三種方案中是最簡(jiǎn)單的，不過(guò)工序較多，并且有兩副模具 它的生產(chǎn)率低。生產(chǎn)出的零件精度較低。加工方案二只有一副模具，沖裁的零件的尺寸及精度相對(duì)容易保證，生產(chǎn)率較高。加工方案三盡管生產(chǎn)率較高但相對(duì)于方案二來(lái)說(shuō)加工精度稍微較差。
在三種方式的的對(duì)比下欲采用方案二進(jìn)行加工生產(chǎn)。且經(jīng)過(guò)對(duì)該復(fù)合模具中的凸凹模的壁厚的檢驗(yàn)后，數(shù)據(jù)都合格，因此采用方案二進(jìn)行加工。
第2章 對(duì)沖裁件工藝的計(jì)算及分析
2.1.排樣的原則
排樣的方式
根據(jù)次沖裁件的結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和技術(shù)要求，為了使材料的利用率最大化，采取少?gòu)U料的排樣方式。
2.2.搭邊值的確定
通過(guò)有關(guān)的查證：被加工的工件間的搭邊的尺寸=2.2mm, 側(cè)搭邊的尺寸長(zhǎng)度為 a=2.5mm。
1）送料步距和條料的寬度計(jì)算
送料步距S的計(jì)算：
S=D+=26+2.2=28.2mm
2）條料的寬度B的計(jì)算：
=（零件在垂直送料的方向最大值為68mm，條料是采用了剪板的方式得到，查表得：。）
3）材料的利用率
一個(gè)步距的材料利用率：
4）排樣圖 如下圖2.1所示
圖2.1排樣圖二維圖和三維圖
2.3.加工模具沖裁力的確定：
沖裁力又包括落料力以及沖孔力。
1）落料力的計(jì)算： 由計(jì)算得L=184.56mm ，查表得）
2）沖孔力的計(jì)算： （由計(jì)算得L=62.8mm,查表得）
3）沖裁力的計(jì)算：
2.4.卸料力、推件力及沖壓力的計(jì)算：
1）卸料力的計(jì)算 :
(查表可知可取0.03）
2）推件力的計(jì)算
（查資料可知h=6mm,所以n=h/t=3，所以n取3）
3）沖壓力的計(jì)算：
2.5.確定沖裁中心及降低沖裁力的方法：
1）壓力中心的選擇：
圖2.2壓力中心
如上圖2.2所示 由于該零件形狀較為對(duì)稱，所以壓力中心定為零件中心即圖中A 點(diǎn)。
2）此次采用階梯式的凸模來(lái)達(dá)到降低沖裁力的目的。
第3章 壓力機(jī)的選擇
3.1.選擇壓力機(jī)：
1）根據(jù)上面計(jì)算結(jié)果，壓力機(jī)的初選型號(hào)為J23-25。
2）其主要的技術(shù)參數(shù)如下表3.1：
表3.1壓力機(jī)技術(shù)參數(shù)表
第4章 沖壓凸凹模零件的設(shè)計(jì)
4.1.刃口尺寸計(jì)算
由對(duì)該沖裁件的外形分析可知，刃口的計(jì)算可以使用分開制造進(jìn)行的方法。
1）落料件尺寸的計(jì)算公式如下：
以下尺寸由落料獲得：
可查到凸凹模的之間的距離是在0.246mm至0.36mm之間，凸模的制造公差
凹模的制造公差。經(jīng)檢驗(yàn)滿足，所以可以按上面的公式計(jì)算刃口的尺寸。
根據(jù)此加工的零件的精度要求的等級(jí)為，所以它的磨損的系數(shù)X=0.5。
2）沖孔件的尺寸的計(jì)算的公式：
，
下面的尺寸由沖孔獲得：
可查到凸凹模之間的距離是在0.246mm至0.36mm之間，凸模的制造公差
凹模的制造公差。經(jīng)檢驗(yàn)滿足，所以可以按上面的公式計(jì)算刃口的尺寸。
根據(jù)此加工的零件的精度要求的等級(jí)為，所以它的磨損的系數(shù)X=0.5。
3）中心距的計(jì)算如下：
尺寸：
4.2.沖壓凸凹模零件具體的設(shè)計(jì)
1）凹模的高度：
凹模的壁厚：
因此可以算出凹模的總長(zhǎng)：
2）凹模寬度的計(jì)算：
所以可以確定凹模板的外形為：
3）由上面計(jì)算出的尺寸查的模架的規(guī)格尺寸：
上模座： 下模座：
導(dǎo)柱： 導(dǎo)套：
4）這套模具計(jì)劃采用彈性卸料的裝置，初步定為橡膠，它的有關(guān)的尺寸計(jì)算如下：
（1）H代表橡膠的自由高度。
所以。
（2）所將要使用的橡膠的橫截的面積的計(jì)算及確定：
A用來(lái)代表它的面積， 根據(jù)所查的資料我們知道了橡膠在預(yù)壓量為10%至15%時(shí)每的壓力是 ，因此：
（3）橡膠的平面尺寸
結(jié)合模具尺寸及所加工的零件的大小暫定為136mmx94mm，為了使橡膠的規(guī)格與模具搭配，所以橡膠的裝模高度約為24mm。
4.3凹模零件圖：
設(shè)計(jì)的凹模厚度為25mm。
圖4.1凹模二維和三維圖
1）凹模的固定方式的選擇：
凹模的固定方式大多采用螺釘及銷釘進(jìn)行固定。而所選東西的數(shù)量及大小根據(jù)凹模的大小進(jìn)行查得進(jìn)行更改。同樣它們的位置也可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。不僅是螺釘和銷釘，它們到模板邊緣的距離也要滿足相應(yīng)的要求。
凹凸模固定板：凹模固定板的厚度為12mm
圖4.2 凹模固定板二維圖和三維圖
2） 凸模固定板：
凸模固定板的厚度取24mm
圖4.3凸模固定板二維圖及三維圖
4.4.沖孔凸模尺寸的計(jì)算如下：
1）凸模長(zhǎng)度
其中的h1是所需要的凸模的固定板的厚度，h2是所需要的空心墊板的厚度，h3所要的凹模板的厚度。
當(dāng)對(duì)凸模的強(qiáng)度進(jìn)行了校核我們知道了：這個(gè)凸模不是細(xì)長(zhǎng)模，所以它的強(qiáng)度是足夠使用的。
2） 下面是凸模圖：
凸模的長(zhǎng)度被計(jì)算出了為50mm
圖4.4凸模二維和三維圖
第5章 沖壓模具其他零件分析及圖紙
5.1.凸凹模尺寸的計(jì)算及繪圖：
凸凹模的長(zhǎng)度計(jì)算如下：
其中h1是我們所需要的凹凸模的固定板的厚度，h2是我們所需要的彈性卸料板的厚度，h3 是我們所需要凸模進(jìn)入凹模的尺寸和將被使用的彈性的原件的長(zhǎng)度等等。
圖5.1 凸凹模二維和三維圖
5.2.其他零件的設(shè)計(jì)及繪圖：
1）推薦塊的選擇：
推薦塊的尺寸如下圖所示
圖5.2推件塊二維和三維圖
2）確定卸料板的尺寸如下圖：
卸料板的厚度取12mm
圖5.3卸料板二維和三維圖
3）墊板的取值如下圖
所設(shè)計(jì)的墊板的厚度取了12mm
圖5.4墊板二維和三維圖
4）有查表可得模具上模座尺寸為：
圖5.5上模座二維和三維圖
5）下模座的尺寸規(guī)格為：
圖5.6下模座二維和三維圖
5.3模具裝配總圖：
圖5.7模具總裝圖二維及三維圖
結(jié)束語(yǔ)
時(shí)光匆匆而過(guò)，三年的大學(xué)生活也即將結(jié)束。短暫的畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間也在我寫完這段話時(shí)就此結(jié)束。首先我要感謝王老師對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)，感謝各位授課老師的悉心教導(dǎo)，讓我在這學(xué)會(huì)的不僅有知識(shí)收獲最大的就是明白了更多為人處世的道理。感謝各位同學(xué)，你們讓我在異鄉(xiāng)感受到了不一樣的溫暖，讓我明白了怎樣更好的與他人更好的交流，在這我們互相鼓勵(lì)共勉一同成長(zhǎng)。我非常感謝大家，馬上就要分離不必多說(shuō)，各位天涯各處 唯望君安。
參考文獻(xiàn)
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