銅墊片倒裝復合模設計【菱形墊片】【說明書+CAD】

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河南機電高等?？茖W校 畢業(yè)設計（論文）任務書 系 部： 專 業(yè)： 學生姓名: 學 號: 設計(論文)題目： 銅墊片倒裝復合模設計 起 迄 日 期: 2006年4月15日~ 5月15日 指 導 教 師: 發(fā)任務書日期: 2006 年 3 月 15日 畢 業(yè) 設 計（論 文）任 務 書 1．本畢業(yè)設計（論文）課題來源及應達到的目的： 所示圖形為銅墊片，材料為T2，厚度為0.2mm，設計一套沖壓模具，要求能適應大批量生產(chǎn)。 2．本畢業(yè)設計（論文）課題任務的內容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術要求、工作要求等）： 1、了解目前國內外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀 2、分析銅墊片的沖壓工藝并確定其工藝方案 3、銅墊片零件的沖壓模設計 4、繪制模具總裝圖，并繪制零件圖 5、模具安裝與調整 6、得出設計結論 所在專業(yè)審查意見： 負責人： 年 月 日 系部意見： 系領導： 年 月 日 河南機電高等?？茖W校 畢業(yè)設計（論文）評語 學生姓名：王留永 班級: 模具033 學號： 0312344 題 目：銅墊片倒裝復合模設計 綜合成績： 指導者評語： 指導者(簽字)： 年 月 日 畢業(yè)設計（論文）評語 評閱者評語： 評閱者(簽字)： 年 月 日 答辯委員會（小組）評語： 答辯委員會（小組）負責人(簽字)： 年 月 日 銅墊片倒裝復合模設計 緒論 此次設計的課題為銅墊片倒裝復合模，所用材料為T2，是一種比較軟的材料。此次設計是對大學三年所學知識的一個實踐，主要的設計意義在于要認真掌握沖壓模具設計的設計要點、設計的具體思路和步驟，知道如何運用資料進行設計，然后自己尋找出一條具體的設計思路完成此次的模具設計，并能夠用于實際的生產(chǎn)當中。 改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以15％左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大的變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨資和私營也得到了快速的發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的模具之鄉(xiāng)，廣東一些大集團公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團紛紛建立了自己的模具制造中心，中外合資和外商獨資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。 近年許多模具企業(yè)加大了用于技術進步的投資力度，將技術進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/E、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件，個別廠家還引進了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并且成功應用于沖壓模的設計中。 以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術已經(jīng)取得很大進步，東風汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。此外，許多研究機構 和大專院校開展模具技術的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術方面取得了顯著進步；在提高模具質量和縮短模具設計周期等方面作出了貢獻。 例如，吉林大學汽車覆蓋件成型技術所獨立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件，華中理工大學模具技術國家重點實驗室開發(fā)的注塑模具、汽車覆蓋件模具復合級進模CAD/CAE/CAM軟件，上海交通大學模具CAD國家工程研究中心開發(fā)的冷沖壓模具和精沖研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖模CAD軟件等在國內模具行業(yè)擁有不少的的用戶。 雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達國家相比還有較大的差距。例如，精密加工設備在模具加工設備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術的普及率不高；許多先進的模具技術應用不夠廣泛等等，致使相當一部分大型，精密、復雜和長壽命的模具依賴進口。 未來沖壓模具的發(fā)展趨勢 模具行業(yè)在今后的發(fā)展中，首先要更加關注其產(chǎn)品結構的戰(zhàn)略性調整，使結構復雜、精密度高的高檔模具得到更快的發(fā)展。我們的模具行業(yè)要緊緊的跟著市場的需求發(fā)展。沒有產(chǎn)品的需求、產(chǎn)品的更新?lián)Q代，就沒有模具行業(yè)的技術進步，也就沒有模具產(chǎn)品的上規(guī)模、上檔次。如汽車生產(chǎn)中90％以上的零部件，都要依賴模具成型，在珠三角和長三角，為汽車行業(yè)配套的模具產(chǎn)值增長達40％左右。而模具技術水平的高低，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志。 其次，要積極推進中西部地區(qū)模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，努力縮小發(fā)達地區(qū)和不發(fā)達地區(qū)的差距。中西部很多地區(qū)已經(jīng)意識到模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對制造業(yè)的重要作用。如陜西、四川、河北等模具生產(chǎn)有了很大的發(fā)展，河北興林車身制造集團有限公司作為河北泊頭地區(qū)的骨干企業(yè)帶動了一片模具企業(yè)的開拓；四川宜賓普什模具有限公司憑借強有力的資金投入，將在未來寫下新的篇章。 第三，要積極推進模具企業(yè)特別是國有企業(yè)的體制的創(chuàng)新，轉換經(jīng)營機制，大力發(fā)展混合所有制經(jīng)濟，明確產(chǎn)權和完善法人治理結構。充分發(fā)掘企業(yè)發(fā)展的內在動力。要積極推進中、西部地區(qū)工業(yè)基礎較好地區(qū)的制造業(yè)大中型企業(yè)主輔分離，使其模具車間、分廠在不太長的時間里，采用多種有效實現(xiàn)形式，轉換機制，大力發(fā)展產(chǎn)權明晰、獨立自主經(jīng)營，適應市場運作和模具生產(chǎn)快速反應的現(xiàn)代專業(yè)模具企業(yè)，培養(yǎng)能代表行業(yè)水平的“龍頭”企業(yè)，帶動地區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。 第四，用信息技術帶動和提升模具工業(yè)的制造水平，是推動模具工業(yè)技術的關鍵環(huán)節(jié)。CAD/CAE/CAM技術在模具工業(yè)中的應用，快速原型制造技術的應用，使模具的設計制造技術發(fā)生了重大變革。再有，模具的開發(fā)和制造水平的提高，還有賴于采用數(shù)控精密高效加工設備，如五軸加工機床、高速銑等。超精加工手段也大量用于加工。 我們期待模具行業(yè)的明天更加輝煌！ 第一章 零件工藝性分析 1.1 沖壓件的結構工藝性 本沖壓件為銅墊片，工件只有落料和沖孔兩個基本工序，適合沖裁。從工件的形狀來看零件相對較簡單，結構也基本對稱。雖然在大圓上有一個凹槽，且無圓角過度，但材料相對教薄，只有0.2。外邊最小圓角為R10，沖孔最小尺寸為8，其圓角半徑也都均符合沖裁件最小圓角半徑的要求。本工件的最小寬度為6（8孔與外邊沿之間的距離），大于沖裁件的最小寬度尺寸。此工件中有兩個8的圓孔和大圓上一個2為凹槽，此處也符合沖孔的最小尺寸要求。兩孔間距為10，遠大于最小間距值，故符合沖裁要求。 1.2 沖壓件的尺寸精度和表面粗糙度 從零件圖的尺寸精度來看，工件的尺寸全部為自由公差，尺寸精度較低，所以沖壓完全可以滿足要求。至于表面精度，在零件圖中沒有明確給出特別的要求，所以只要所沖工件無毛刺，表面無明顯傷痕即可。 圖1.1 工件圖 1.3 沖壓件的材料分析 沖壓件的材料費用往往要占沖壓件成本的60﹪——80﹪，沖壓件材料的質量直接影響到?jīng)_壓工藝設計和沖壓件的質量、使用壽命與成本。因此，除了提高沖壓件的工藝性、改善沖壓變形條件、降低對材質的要求外，還要努力提高沖壓件材料的質量，使其適應沖壓工藝的要求，生產(chǎn)出優(yōu)良的沖壓件。 本工件的材料選用為T2，是一種比較軟的銅料，強度不高，工件為墊片，為受壓零件，所以選材合適。 第二章 擬訂沖裁件的工藝方案 首先根據(jù)零件形狀確定沖壓工序類型和選擇工序順序。該零件有兩個孔，故需要沖孔。又因得到該零件的整體需要落料。其中沖孔決定了孔的大小尺寸及公差，而落料則決定了零件的總體形狀和尺寸。此工件形狀較簡單，只需落料、沖孔兩個基本工序，可以有以下三種工藝方案： 方案一：先落料，后沖孔。采用單工序模具生產(chǎn)。 方案二：落料——沖孔復合沖壓。采用復合模具生產(chǎn)。 方案三：沖孔——落料級進沖壓。采用級進模具生產(chǎn)。 方案一模具結構簡單，但需要兩道工序兩道模具，生產(chǎn)成本高而且生產(chǎn)效率底，難以滿足生產(chǎn)批量的要求。方案二只需一副模具即可完成零件的加工，工件的精度以及生產(chǎn)效率都較高，模具結構復雜，制造精度要求高，成本高。當采用倒裝時可以直接利用壓力機的打桿裝置進行推料，卸件可靠，便于操作，并可以實現(xiàn)機械化。方案三只需一副模具，工件即可加工完成，但級進模工位數(shù)較多，因而用級進模沖制零件，必須解決條料或帶料的準確定位問題，才可能保證沖壓件的質量。 綜合分析上述三種方案，該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳——采用倒裝的復合模具生產(chǎn)。 第三章 主要設計計算 3.1 排樣方式的確定及其計算 設計模具時，首先要設計條料排樣圖。本工件的形狀外形較簡單，兩端對稱，且有兩端小中間大的特點，直排時材料利用率低，應采用斜排，如圖3.1所示的排樣方法，可顯著地減少廢料。 圖3.1 工件排樣圖 在此排樣圖中，搭邊值查表可得, ，那么條料的寬度為53，步距為60.81，一個步距的材料利用率為。 表3.1 條料計算 項目分類 項目 公式 結果 備注 排樣 排樣 沖裁件面積A 查課本表得最小搭邊值,,采用無側壓的裝置，導料板與條料之間的最小間隙 條料寬度B 步距S 一個步距的材料利用率 ％ 3.2 沖壓力計算 該模具采用復合模具，擬選擇彈性卸料和剛性推件裝置，沖壓力的相關計算見下表所示。 表3.2 沖壓力的計算 項目分類 項目 公式 結果 備注 沖 壓 力 沖裁力 14602 N 卸料力 584.1 N 查表得 推件力 8761.2 N 沖壓工藝總力 23947.3 N 3.3 壓力中心的確定及相關計算 沖裁力合力的作用點稱為沖模壓力中心。為了保證壓力機和模具的正常工作，應使模具的壓力中心與壓力機滑塊的中心線相重合?；騽t，沖壓時滑塊就會承受偏心載荷，導致滑塊導軌和模具導向部分不正常的磨損，還會使合理間隙得不到保證，從而影響制件質量和降低模具壽命甚至損壞模具。 沖模壓力中心的求法，采用求平行力系合力作用點的方法。由于絕大部分沖裁件沿沖裁輪廓線的斷面厚度不變，輪廓各部分的沖裁力與輪廓長度成正比，所以，求合力作用點可轉化為求輪廓線的重心。具體方法如下： 1.按比例畫出沖裁輪廓線，在圖中將xoy坐標系建立在圖示的對稱中心線上。 2.把圖形的輪廓線按幾何圖形分解成幾部分，計算各部分長度…，并求出各部分重心位置的坐標…； 3.按沖裁輪廓線下列公式求沖模壓力中心的坐標值； 圖3.2 凹模型口圖 用解析法求得該模具的壓力中心C點的坐標（0，0），，有關計算詳細過程如下表所示。 表3.3 壓力中心的計算 基本要素長度 各基本要素壓力中心的坐標值 43.26 0 0 53.06 0 0 46.9 0 0 53.06 0 0 50.24 0 0 93.22 1.08 2.26 2 －8.66 －14.6 7.16 －5.59 －16.68 2 －1.87 —16.87 合計350.9 0.38 0.27 由以上計算結果可以看出，該工件沖裁力不大，壓力中心偏移坐標原點較小，為了便于模具的加工和裝配，模具中心仍選在坐標原點0，若選用J23—25的壓力機沖床，點仍在壓力機模柄孔的投影面積范圍內，故滿足要求。 3.4 模具工作零件刃口尺寸的計算 在確定工作零件刃口尺寸計算方法之前，首先要考慮工作零件的加工方法及模具裝配方法。結合該模具特點，工作零件的形狀相對較簡單，適宜采用線切割機床加工成型凸凹模內孔、凹模、凸模固定板以及卸料板，這種加工方法可以保證這些零件各個孔的同軸度，使裝配工作簡化，且各半形孔的形位精度高。大大提高了模具的質量，也給模具的裝配工作帶來了方便。因此工作零件刃口尺寸計算就按分別制造法加工，保證各自基本尺寸，使模具的制造公差控制在間隙的變化范圍內。在以后的生產(chǎn)過程中方便使用。具體的計算數(shù)值見下表所示。 表3.4 工作零件刃口尺寸的計算 尺寸及分類 尺寸轉換 計算公式 結果 備注 落料 R10 R 查有關手冊得沖裁雙面間隙： 磨損系數(shù) x=0.5,模具按IT8級制造。校核滿足 R24 R 沖孔 孔心距 30 30±0.10 60 60±0.15 28 3.5料裝置設計 本模具由于所沖工件只有0.2，所以工作所需要的卸料力不大，因采用彈性卸料裝置，卸料板與卸料螺釘將在后面設計中詳細敘述，在此只對彈性元件做一設計。 由于本模具的工作所需的卸料力不大，所以采用彈簧做為彈性卸料元件。 1．此模具所沖制件的尺寸較小，故模具的總體尺寸也較小，考慮到彈簧的安裝空間，初選彈簧數(shù)為2，每個彈簧的預壓力： 。 2．查有關彈簧規(guī)格，初選彈簧規(guī)格為。 具體參數(shù)：，，。，，，， 3．計算： 。 4．校核：設，， = 由以上計算可知 ：，所以。 即所選彈簧是合適的。 第四章 模具總體設計 4.1 模具類型的選擇 由沖壓的工藝分析可以知道，此工件采用復合模生產(chǎn)，所以模具的類型為復合模具。 4.2 定位方式的選擇 因為該模具采用的是條料，故需要條料送進?？刂茥l料的送進方向采用側向活動導料銷，控制條料的送進步距采用擋料銷定距，在第一次送進時的沖壓位置只要略大于工件的寬度加上工件的搭邊值即可，可由操作工目測來定。 4.3 卸料、出件方式的選擇 因為此工件的料厚為0.2，相對較薄，卸料力也比較小，可采用彈性卸料。又因為模具結構為復合模，當采用倒裝結構時沖孔的廢料可直接從壓力機中心孔漏出，條料則由彈性卸料裝置卸下。工件則采用上出件的方式由打桿推出。 4.4 導向方式的選擇 由于沖裁力較小，為方便安裝調試，該模具采用后側導柱的導向方式，此導向方式可便與沖裁時的送料和出件。 第五章 主要零部件設計 5.1 工作零件的結構設計 1. 沖小孔凸模設計 因為所沖的小孔為圓形，而且也不屬于需要特別保護的小凸模，所以沖小孔凸模采用臺階式，一方面加工簡單，另一方面又便于裝配與更換。加工時可采用普通車床和外圓磨床進行加工。小凸模結構如圖5.1所示。 圖５.１　沖孔凸模 2. 沖大孔凸模設計 此沖大孔凸模結構比較簡單，但有高度為2的凸起。為節(jié)省材料和更換，故可做成組合式凸模，具體結構如圖5.2所示。 圖5.2落料凸模 與凸模固定板裝配時，利用尾部的凸緣，配合為H6/m5。 3. 凹模設計 凹模采用整體式結構，凹模孔采用線切割機床加工，安排凹模在模架上的位置時，要依據(jù)壓力中心計算的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。具體結構如圖5.3所示。 圖5.3 落料凹模 4. 凸凹模的設計 凸凹模采用整體式凸凹模，各沖裁的凹?？拙捎镁€切割機床加工，沖孔凸模采用成型磨削的方法加工。凸凹模采用壓板定位的方式，即采用凸凹模壓板和螺釘、銷釘把其固定在下模座上。其結構如圖5.4所示。 圖5.4 凸凹模 5.2 定位零件的設計 控制條料的送進方向采用側向活動導料銷，控制條料的送進步距采用擋料銷定距，在第一次送進時的沖壓位置只要略大于工件的寬度加上工件的搭邊值即可，可由操作工目測來定。 5.3 卸料部件的設計 1. 卸料板的設計 卸料板的周界尺寸形狀與凸凹模的凸模口形狀相同，厚度選為12，卸料板與凸凹模的凸?？趩芜呴g隙值為0.05。卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為43～48HRC。 2.推件裝置的設計 此模具采用上出件的方式，工件由推桿、推板和打桿推出，模具回程，當打桿遇到壓力機的上橫梁時停止運動，然后推動推桿和推板把工件推出。 5.4模柄的設計 本套模具的沖裁力一般，模具結構較小，且有導柱，故可以選用凸緣模柄，此模柄是通過螺釘與上模座連接，拆卸方便。具體結構見下圖所示。 圖5.5 模柄 5.5模架及其它零部件設計 由于沖壓力較小，所以該模具采用后側導柱模架，以凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架的規(guī)格如下： 導柱：為 22120； 導套：為229540 上模座厚度：取為36 下模座厚度：取為37 墊板厚度：取為4 固定板：19 那么，該模具的閉合高度： =（36 + 4 + 43 + 40 + 372）=158 式中： 凸模長度，43； 凹模厚度，； 凸模沖裁后進入凹模的深度，。 可見該模具閉和高度小于所選壓力機J23—25的最大裝模高度（220），可以使用。 第六章 模具總裝圖及工作原理 通過以上設計，可得到如下圖所示的模具總裝圖。模具上模部分主要由上模座、墊板、凸模、凸模固定板、落料凹模、模柄以及推件塊等組成。下模部分主要由下模座、凸凹模、凸凹模固定板、彈性卸料板以及活動導料銷等組成。卸料方式采用彈性卸料和剛性打料的方式，以彈簧為彈性元件。沖孔廢料由漏料孔漏出。 條料送進時采用活動擋料銷進行定位，在下模上裝有兩個活動導料銷，可進行側面定位。操作時完成第一次沖裁后，把條料抬起向前移動，當活動擋料銷6進入已落完料的孔時，把條料放平并向前推緊，進行第二次沖壓，每沖裁一次，條料向前移動一個步距。 圖6.1銅墊片倒裝復合模裝配圖 1——下模座；2——螺釘；3——導柱；4——彈簧；5——卸料板；6——活動擋料銷； 7——螺釘；8——導套；9——上模座；10——凸模固定板；11——推件塊；12——推桿； 13——推板；14——打桿；15——模柄；16——螺釘；17——沖大孔凸模；18——墊板； 19——沖小孔凸模；20——凹模；21——凸凹模；22——固定板；23——圓柱銷； 24——活動導料銷；25——卸料螺釘；26——彈簧；27——凸模鑲塊 沖模工作原理： 上模部分通過模柄安裝在壓力機滑塊上，下模部分通過螺栓、壓板安裝在壓力機工作臺面上，導尺槽固定在下模部分，下模部分還設有定位裝置，一般有定位銷、擋料銷和導料銷等，精確定位的還有導正銷。條料沿著導尺槽（導料銷）送進，由定位裝置控制其送料步距。壓力機行程一次，沖壓一次。沖裁完畢，壓力機滑塊回程，帶動上模部分上行，卡在凸模外的料由卸料板卸下（分為鋼性卸料板和彈壓卸料板等），卡在凹模上的條料由彈性卸料裝置卸下，上模內的廢料或工件由剛性打料裝置打出，完成一次沖壓。 第七章 沖壓設備的選定 通過校核，選擇開式雙柱可傾壓力機.J23—25夠滿足使用要求。其主要技術參數(shù)如下： l 公稱壓力：250kN l 滑快行程：65 l 最大閉合高度：270 l 最大裝模高度：220 l 連桿調節(jié)長度：55 l 工作臺尺寸（前后左右）：370560 l 墊板尺寸：（厚度孔徑）：50200 l 模柄孔尺寸：4060 l 最大傾斜角度： 第八章 模具零件加工工藝 本副沖裁模，模具零件加工的關鍵在工作零件、固定板以及卸料板，若采用線切割加工技術加工，這些零件的加工就變得相對簡單。 圖5.4所示凸凹模的加工工藝過程如表8.1所示。 表8.1凸凹模加工工藝過程 工序號 工序名稱 工序內容 設備 1 備料 將毛坯鍛成平行四邊形 2 熱處理 退火，消除內應力 3 刨 刨六個面，并留一定余量 牛頭刨床 4 銑削 銑外形，留單邊余量0.5 數(shù)控銑床 5 磨平面 磨上下平面及外形面 平面磨床 6 磨外形 磨外形面 成型磨床 7 鉗工劃線 劃出各孔位置線 8 鉆孔 按位置加工出穿絲孔 鉆床 9 熱處理 淬火回火達到58～62HRC 10 磨削 精磨上下平面及外形面 坐標磨床 11 線切割 按圖線切割，輪廓達到尺寸要求 電火花線割機 12 鉗工精修 全面達到設計要求 13 檢驗 圖5.1所示凸凹模的加工工藝過程如表8.2所示。 表 8.2 沖孔凸模加工工藝過程 工序號 工序名稱 工序內容 設備 1 備料 用軋制的圓棒料在鋸床上鋸斷 鋸床 2 鍛造 將棒料鍛成圓形毛坯 3 熱處理 退火，消除內應力 4 車床加工 車外圓，留磨余量 普通車床 5 熱處理 淬火回火達到58～62HRC 6 磨外圓 在外圓磨床上磨外圓至要求尺寸 外圓磨床 7 鉗工精修 全面達到設計要求 8 檢驗 第九章 模具的裝配 根據(jù)復合模具裝配要點，先裝下模，再裝上模，并調整間隙、試沖、返修。具體裝配見表9.1。 表9.1 銅墊片倒裝復合模具的裝配 序號 工序 工藝說明 1 凸凹模預配 ①裝配前仔細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的凹模相配，檢查其間隙是否加工均勻。不合適者應重新修磨或更換。 2 凸模裝配 以凸?？锥ㄎ唬瑢⒏魍鼓７謩e壓入凸模固定板的形孔中，并擰緊牢固 3 裝配下模 ①在下模座1上劃中心線，按中心線預裝凹模，導料銷等； ②在下模座上用已加工好的的凸凹模和凸凹模固定板分別確定其螺釘孔位置，并分別鉆孔，攻絲； ③將下模座、凸凹模、凸凹模固定板、卸料板、彈簧和擋料銷等裝在一起，并用螺釘緊固，打入銷釘。 4 裝配上模 ①在已裝好的下模上放等高墊鐵，再在凸凹模中放入的紙片，然后將凸模、凸模固定板與推件塊組合裝入凸凹模； ②預裝上模座，劃出與凸模固定板相應的螺孔、銷孔位置并鉆鉸螺孔、銷孔； ③用螺釘將固定板組合、墊板、上模座連接在一起，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，并調節(jié)彈簧高度，是卸料板高出凸模下端面大約； ⑤復查凸、凹模間隙并調整合適后，緊固螺釘； ⑥裝入推桿、推板、打桿和模柄并用螺釘擰緊； ⑦切紙檢查，合適打入銷釘。 5 試沖與調整 裝機試沖并根據(jù)試沖結果作相應調整 設計總結 通過大學三年的學習，使我對模具這個專業(yè)從一無所知到現(xiàn)在熟練掌握專業(yè)知識，深入了解模具行業(yè)在工業(yè)生產(chǎn)的重要位置，使我更加增強了今后在工作和學習中的信心。 三年的學習中，我修讀了沖壓成形原理、沖壓成形工藝、模具設計與制造工藝、塑料注塑模結構與設計及與本專業(yè)相關的專業(yè)基礎課，使我對模具技術的認識更加深入。通過學習，我能從事簡單的沖壓工藝規(guī)程編制、沖模設計及沖模制造工藝的編制，并在工作中有所應用。 本設計的內容為銅墊片倒裝復合模具的設計，通過對模具的設計，基本掌握了對冷沖模設計的方法及步驟，對冷沖模有了更進一步的了解和認識，對模具的制造方法和制造過程更加熟悉，為今后的工作積累了豐富寶貴的經(jīng)驗。 通過這次設計，我更加深入地學習了冷沖壓技術工作設計的內容。冷沖壓技術工作設計的內容包括冷沖壓工藝設計、模具設計及沖模制造三方面內容，盡管三者的工作內容不同，但三者之間存在著相互滲透、相互補充、相互依存的關系。 冷沖壓工藝設計是針對給定的產(chǎn)品圖樣，根據(jù)其生產(chǎn)批量的大小、沖壓設備的類型規(guī)格、模具制造能力及工人技術水平等具體生產(chǎn)條件，從對產(chǎn)品零件圖的沖壓工藝性分析入手經(jīng)過必要的工藝計算，制定出合理的工藝方案，最后編寫沖壓工藝卡的一個綜合分析、計算、設計過程。沖壓工藝方案的確定包括工序性質、數(shù)量的確定，工序順序的安排，工序組合方式及工序定位方式的確定等內容。 沖壓模具設計則是依據(jù)制定的沖壓工藝規(guī)程，在認真考慮毛坯的定位、出件、廢料排出諸問題以及模具的制造維修方便、操作安全可靠等因素后，設計計算并構思出與沖壓設備想適應的模具總體結構，然后繪制出模具總裝圖和所有非標準零件圖的整個設計繪圖過程。 沖模制造是根據(jù)模具結構、模具材料、尺寸精度、形位精度、工作特性和使用壽命等項要求，綜合考慮各方面的特點，并充分發(fā)揮現(xiàn)有設備的一切特長，正確選擇加工方法和裝配方法，選出最佳加工方案，制定出合理的沖模加工工藝規(guī)程的過程。 通過這次設計，我也更認識到了模具設計是一項實踐性非常強的學科，不但要有深厚的理論做基礎，吸取他人的設計經(jīng)驗和勞動成果也是非常重要的。 致 謝 經(jīng)過一段時間的緊張工作，此次的畢業(yè)設計終于順利地完成了。這次畢業(yè)設計能按期按質完成，這與學校三年的培養(yǎng)和最近一段在工廠的生產(chǎn)實踐是分不開的。在這里，我要忠心地感謝那些在我的設計工作中給予我?guī)椭耐瑢W和老師們。 首先：感謝我的指導老師楊占堯老師，感謝楊老師在我做設計期間對我的指導和幫助，特別是我在深圳富士康工作期間，楊老師給予我的鼓勵和關心。還有翟老師、原老師的關心和幫助。 其次：感謝的是我的同學們，在設計過程中遇到了很多的技術問題，通過他們的幫助和與他們的商討，一并查閱資料，每個問題都一一攻破難關，助我順利地完成了設計。還要感謝學校給我們創(chuàng)造的學習環(huán)境，感謝圖書館的工作人員和老師們。 最后：還要感謝在深圳富士康工廠里的師傅們，在進行畢業(yè)設計期間，在與他們相處的日子里，他們不顧工作的緊張和勞苦，給予我以模具制造與設計方面上的經(jīng)驗指導。 使我順利地完成了此次的畢業(yè)設計。 參 考 文 獻 【1】 楊占堯主編．沖壓模具圖冊．北京：高等教育出版社，2002 【2】 翟德梅主編．模具制造技術．河南機電高等?？茖W校，2001 【3】 許發(fā)樾主編．實用模具設計與制造手冊．北京：機械工業(yè)出版社，2000 【4】 劉建超、張寶忠等編． 沖壓模具設計與制造．北京：高等教育出版社，2002 【5】 陳錫棟、周小玉等編． 實用模具技術手冊．北京：機械工業(yè)出版社，2001 【6】 王孝培主編．沖壓手冊．北京：機械工業(yè)出版社，1990 【7】 翁其金主編．冷沖壓技術．北京：機械工業(yè)出版社，2000 【8】 李碩本主編．沖壓工藝學． 北京：機械工業(yè)出版社，1982 【9】 薛彥成主編．公差配合與技術測量．北京：機械工業(yè)出版社，1992 沖壓成形與板材沖壓 1． 概述 通過模具使板材產(chǎn)生塑性變形而獲得成品零件的一次成形工藝方法叫做沖壓。由于沖壓通常在冷態(tài)下進行，因此也稱為冷沖壓。只有當板材厚度超過8~100mm時，才采用熱沖壓。沖壓加工的原材料一般為板材或帶材，故也稱板材沖壓。某些非金屬板材（如膠木板、云母片、石棉、皮革等）亦可采用沖壓成形工藝進行加工。 沖壓廣泛應用于金屬制品各行業(yè)中，尤其在汽車、儀表、軍工、家用電器等工業(yè)中占有極其重要的地位。沖壓成形需研究工藝設備和模具三類基本問題。 ? 板材沖壓具有下列特點： （1）．高的材料利用率。 （2）．可加工薄壁、形狀復雜的零件。 （3）．沖壓件在形狀和尺寸方面的互換性好。 （4）．能獲得質量輕而強度高、剛性好的零件。 （5）．生產(chǎn)率高，操作簡單，容易實現(xiàn)機械化和自動化。 沖壓模具制作成本高，因此適合大批量生產(chǎn)。對于小批量、多品種生產(chǎn)，常采用簡易沖模，同時引進沖壓加工中心等新型設備，以滿足市場求新求變的需求。板材沖壓常用的金屬材料有低碳鋼、銅、鋁、鎂合金及高塑性的合金剛等。如前所述，材料形狀有板材和帶材。 沖壓生產(chǎn)設備有剪床和沖床。剪床是用來將板材剪切成具有一定寬度的條料，以供后續(xù)沖壓工序使用，沖床可用于剪切及成形。 2． 沖壓成形的特點 生產(chǎn)時間中所采用的沖壓成形工藝方法有很多，具有多種形式餓名稱，但塑性變形本質是相同的。沖壓成形具有如下幾個非常突出的特點。 （1）．垂直于板面方向的單位面積上的壓力，其數(shù)值不大便足以在板面方向上使??板材產(chǎn)生塑性變形。由于垂直于板面方向上的單位面積上壓力的素質遠小于板面方向上的內應力，所以大多數(shù)的沖壓變形都可以近似地當作平面應力狀態(tài)來處理，使其變形力學的分析和工藝參數(shù)的計算大呢感工作都得到很大的簡化。 （2）．由于沖壓成形用的板材毛胚的相對厚度很小，在壓應力作用下的抗失穩(wěn)能力也很差，所以在沒有抗失穩(wěn)裝置（如壓邊圈等）的條件下，很難在自由狀態(tài)下順利地完成沖壓成形過程。因此，以拉應力作用為主的伸長類沖壓成形過程多于以壓應力作用為主的壓縮類成形過程。 （3）．沖壓成形時，板材毛胚內應力的數(shù)值等于或小于材料的屈服應力。在這一點上，沖壓成形與體積成形的差別很大。因此，在沖壓成形時變形區(qū)應力狀態(tài)中的靜水壓力成分對成形極限與變形抗力的影響，已失去其在體積成形時的重要程度，有些情況下，甚至可以完全不予考慮，即使有必要考慮時，其處理方法也不相同。 （4）．在沖壓成形時，模具對板材毛胚作用力所形成的約束作用較輕，不像體積成形（如模鍛）是靠與制件形狀完全相同的型腔對毛胚進行全面接觸而實現(xiàn)的強制成形。在沖壓成形中，大多數(shù)情況下，板材毛胚都有某種程度的自由度，常常是只有一個表面與模具接觸，甚至有時存在板材兩側表面都有于模具接觸的變形部分。在這種情況下，這部分毛胚的變形是靠模具對其相鄰部分施加的外力實現(xiàn)其控制作用的。例如，球面和錐面零件成形時的懸空部分和管胚端部的卷邊成形都屬這種情況。 ? ?由于沖壓成形具有上述一些在變形與力學方面的特點，致使沖壓技術也形成了一些與體積成形不同的特點。由于不需要在板材毛的表面施加很大的單位壓力即可使其成形，所以在沖壓技術中關于模具強度與剛度的研究并不十分重要，相反卻發(fā)展了學多簡易模具技術。 由于相同原因，也促使靠氣體或液體壓力成形的工藝方法得以發(fā)展。因沖壓成形時的平面應力狀態(tài)或更為單純的應變狀態(tài)（與體積成形相比），當前對沖壓成形匯中毛胚的變形與 力能參數(shù)方面的研究較為深入，有條件運用合理的科學方法進行沖壓加工。借助于電子計算機與先進的測試手段，在對板材性能與沖壓變形參數(shù)進行實時測量與分析基礎上，實現(xiàn)沖壓過程智能化控制的研究工作也在開展。人們在對沖壓成形過程有離開較為深入的了解后，已經(jīng)認識到?jīng)_壓成型與原材料有十分密切的關系。所以，對板材沖壓性能即成形性與形狀穩(wěn)定性的研究，目前已成為沖壓技術的一個重要內容。對板材沖壓性能的研究工作不僅是沖壓技術發(fā)展的需要，而且也促進了鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)技術的發(fā)展，為其提高板材的質量提供了一個可靠的基礎與依據(jù)。 3．沖壓變形的分類 ? ?沖壓變形工藝可完成多種工序，其基本工序可分為分離工序和變形工序兩大類。分離工序是使胚料的一部分與另一部分相互分離的工藝方法，主要有落料、沖孔、切邊、剖切、修整等。其中又以沖孔、落料應用最廣。變形工序是使胚料的一部分相對于另一部分產(chǎn)生位移而不破裂的工藝方法，主要有拉深、彎曲、局部成形、脹形、翻邊、縮徑、校形、旋壓等。 從本質上看，沖壓成形就是毛胚的變形區(qū)在外力的作用下產(chǎn)生相應的塑性變形，所以變形區(qū)內的應力狀態(tài)和變形特點景象的沖壓成形分類，可以把成形性質相同的成形方法概括成同一個類型并進行體系化的研究。 絕大多數(shù)沖壓成形時毛胚變形區(qū)均處于平面應力狀態(tài)。通常認為在板材表面上不受外力的作用，即使有外力作用，其數(shù)值也是較小的，所以可以認為垂直于板面方向上的應力為零，使板材毛胚產(chǎn)生塑性變形的是作用于板面方向上相互的兩個主應力。由于板厚較小，通常都近似地認為這兩個主應力在厚度方向上是均勻分布的。基于這樣的分析，可以把各種形式?jīng)_壓成型中的毛陪變形區(qū)的受力狀態(tài)與變形特點，在平面應力的應力坐標系中與相應的兩向應變坐標系中以應力與應變坐標決定的位置來表示。 4.沖壓用原材料 ? ?沖壓加工用原材料有很多種，它們的性能也有很大的差別，所以必須根據(jù)原材料的性能與特點，采用不同的沖壓成形方法、工藝參數(shù)和模具結構，才能達到?jīng)_壓加工的目的。由于人們對沖壓成形過程板材毛胚的變形行為有了較為深入的認識，已經(jīng)相當清楚的建立了由原材料的化學成分、組織等因素所決定的材料性能與沖壓成形之間的關系，這就使原材料生產(chǎn)部門不但按照沖壓件的工作條件與使用要求進行原材料的設計工作，而且也根據(jù)沖壓件加工過程對板材性能的要求進行新型材料的開發(fā)工作，這是沖壓技術在原材料研究方面的一個重要方向。對沖壓用原材料沖壓性能方面的研究工作有 （1）原材料沖壓性能的含義。 （2）判斷原材料沖壓性能的科學方法，確定可以確切反映材料沖壓性能的參數(shù)，建立沖壓性能的參數(shù)與實際沖壓成形間的關系，以及沖壓性能參數(shù)的測試方法等。 （3）建立原材料的化學成分、組織和制造過程與沖壓性能之間的關系。沖壓用原材料主要是各種金屬與非金屬板材。金屬板材包括各種黑色技術和有色金屬板材。雖然在沖壓生產(chǎn)中所用金屬板材的種類很多，但最多的原材料蛀牙是鋼板、不銹鋼板、鋁合金板及各種復合金屬板。 5．板材沖壓性能及其鑒定方法 ? ? 板材是指對沖壓加工的適應能力。對板材沖壓性能的研究具有飛行重要的意義。為了能夠運用最科學與最經(jīng)濟合理的沖壓工藝過程與工藝參數(shù)制造出沖壓零件，必須對作為加工對象的板材的性能具有十分清楚的了解，這樣才有可能充分地利用板材在加工方面的潛在能力。另一方面，為了能夠依據(jù)沖壓件的形狀與尺寸特點及其所需的成形工藝等基本因素，正確、合理地選用板材，也必須對板材的沖壓性能有一個科學的認識與正確的判斷。評定板材沖壓性能的方法有直接試驗法與間接試驗法。 ? ?實物沖壓試驗是最直接的板材沖壓性能的評定方法。利用實際生產(chǎn)設備與模具，在與生產(chǎn)完全相同的條件下進行實際沖壓零件的性能評定，當然能夠的最可靠的結果。但是，這種評定方法不具有普遍意義，不能作為行業(yè)之間的通用標準進行信息的交流。 ? ?模擬試驗是把生產(chǎn)中實際存在的沖壓成形方法進行歸納與簡單化處理，消除許多過于復雜的因素，利用軸對稱的簡化了的成形方法，在保證試驗中板材的變形性質與應力狀態(tài)都與實際沖壓成形相同的條件下進行的沖壓性能的評定工作。為了保證模擬試驗結果的可靠性與通用性，規(guī)定了私分具體的關于試驗用工具的幾何形狀與尺寸、毛胚的尺寸、試驗條件（沖壓速度、潤滑方法、壓邊力等）。 ? ?間接試驗法也叫做基礎試驗法。間接試驗法的特點是：在對板材在塑性變形過程中所表現(xiàn)出的基本性質與規(guī)律進行分析與研究的基礎上，進一步把它和具體的沖壓成形中板材的塑性變形參數(shù)聯(lián)系起來，建立間接試驗結果（間接試驗值）與具體的沖壓成形性能（工藝參數(shù)）之間的相關性。由于間接試驗時所用試件的形狀與尺寸以及加載的方式等都不同于具體的沖壓成形過程，所以它的變形性質和應力狀態(tài)也不同于沖壓變形。因此間接試驗所得的結果（試驗值）并不是沖壓成形的工藝參數(shù)，而是可以用來表示板材沖壓性能的基礎性參數(shù)。 Characteristics and Sheet Metal Forming 1． The article overview Stamping is a kind of plastic forming process in which a part is produced by means of the plastic forming the material under the action of a die. Stamping is usually carried out under cold state, so it is also called stamping. Heat stamping is used only when the blank thickness is greater than 8~100mm. The blank material for stamping is usually in the form of sheet or strip, and therefore it is also called sheet metal forming. Some non-metal sheets (such as plywood, mica sheet, asbestos, leather)can also be formed by stamping. ?? Stamping is widely used in various fields of the metalworking industry, and it plays a crucial role in the industries for manufacturing automobiles, instruments, military parts and household electrical appliances, etc. ? ?The process, equipment and die are the three foundational problems that needed to be studied in stamping. ? ?The characteristics of the sheet metal forming are as follows: (1)? ? High material utilization (2)? ? Capacity to produce thin-walled parts of complex shape. (3)? ? Good interchangeability between stamping parts due to precision in shape?? and dimension. (4)? ? Parts with lightweight, high-strength and fine rigidity can be obtained. (5)? ? High productivity, easy to operate and to realize mechanization and? ? automatization. ? ? The manufacture of the stamping die is costly, and therefore it only fits to mass production. For the manufacture of products in small batch and rich variety, the simple stamping die and the new equipment such as a stamping machining center, are usually adopted to meet the market demands. The materials for sheet metal stamping include mild steel, copper, aluminum, magnesium alloy and high-plasticity alloy-steel, etc.?? Stamping equipment includes plate shear punching press. The former shears plate into strips with a definite width, which would be pressed later. The later can be used both in shearing and forming. 2．Characteristics of stamping forming There are various processes of stamping forming with different working patterns and names. But these processes are similar to each other in plastic deformation. There are following conspicuous characteristics in stamping: （1）．The force per unit area perpendicular to the blank surface is not large but is enough to cause the material plastic deformation. It is much less than the inner stresses on the plate plane directions. In most cases stamping forming can be treated approximately as that of the plane stress state to simplify vastly the theoretical analysis and the calculation of the process parameters. （2）．Due to the small relative thickness, the anti-instability capability of the blank is weak under compressive stress. As a result, the stamping process is difficult to proceed successfully without using the anti-instability device (such as blank holder). Therefore the varieties of the stamping processes dominated by tensile stress are more than dominated by compressive stress. （3）．During stamping forming, the inner stress of the blank is equal to or sometimes less than the yield stress of the material. In this point, the stamping is different from the bulk forming. During stamping forming, the influence of the hydrostatic pressure of the stress state in the deformation zone to the forming limit and the deformation resistance is not so important as to the bulk forming. In some circumstances, such influence may be neglected. Even in the case when this influence should be considered, the treating method is also different from that of bulk forming. （4）．In stamping forming, the restrain action of the die to the blank is not severs as in the case of the bulk forming (such as die forging). In bulk forming, the constraint forming is proceeded by the die with exactly the same shape of the part. Whereas in stamping, in most cases, the blank has a certain degree of freedom, only one surface of the blank contacts with the die. In some extra cases, such as the forming of the blank on the deforming zone contact with the die. The deformation in these regions are caused and controlled by the die applying an external force to its adjacent area. Due to the characteristics of stamping deformation and mechanics mentioned above, the stamping technique is different form the bulk metal forming: The importance or the strength and rigidity of the die in stamping forming is less than that in bulk forming because the blank can be formed without applying large pressure per unit area on its surface. Instead, the techniques of the simple die and the pneumatic and hydraulic forming are developed. Due to the plane stress or simple strain state in comparison with bulk forming, more research on deformation or force and power parameters has been done. Stamping forming can be performed by more reasonable scientific methods. Based on the real time measurement and analysis on the sheet metal properties and stamping parameters, by means of computer and some modern testing apparatus, research on the intellectualized control of stamping process is also in proceeding. It is shown that there is a close relationship between stamping forming and raw material. The research on the properties of the stamping forming, that is, forming ability and shape stability, has become a key point in stamping technology development, but also enhances the manufacturing technique of iron and steel industry, and provides a reliable foundation for increasing sheet metal quality. 3．Categories of stamping forming ? ? Many deformation processes can be done by stamping, the basic processes of the stamping can be divided into two kinds: cutting and forming.Cutting is a shearing process that one part of the blank is cut from the other. It mainly includes blanking, punching, trimming, parting and shaving, where punching and blanking are the most widely used. Forming is a process that one part of the blank has some displacement from the other. It mainly includes deep drawing, bending, local forming, bulging, flanging, necking, sizing and spinning. In substance, stamping forming is such that the plastic deformation occurs in the deformation zone of the stamping blank caused by the external force. The stress state and deformation characteristic of the deformation zone are the basic factors to decide the properties of the stamping forming. Based on the stress state and deformation characteristics of the deformation zone, the forming methods can be divided into several categories with the same forming properties and be studied systematically. ??The deformation zone in almost all types of stamping forming is in the plane stress state. Usually there is no force or only small force applied on the blank surface. When is assumed that the stress perpendicular to the blank surface equals to zero, two principal stresses perpendicular to each other and act on the blank surface produce the plastic deformation of the material. Due to the small thickness of the blank, it is assumed approximately the two principal stresses distribute uniformly along the thickness direction. Based on this analysis, the stress state and the deformation characteristics of the deformation zone in all kinds of stamping forming can be denoted by the points in the coordinates of the plane principal stresses and the coordinates of the corresponding plane principal strains. 4．Raw materials for stamping forming There are a lot of raw materials used in stamping forming, and the properties of these materials may have large difference. The stamping forming can be succeeded only by determining the stamping method, the forming parameters and the die structures according to the properties and characteristics of the raw materials. The deformation of the blank during stamping forming has been investigated quite thoroughly. The relationships between the material properties decided by the chemistry component and structure of the material and the stamping forming has been established clearly. Not only the proper material can be selected based on the working condition and usage demand, but also the new material can be developed according to the demands of the blank properties during processing the stamping part. This is an important domain in stamping forming research. The research on the material properties for stamping forming is as follows: （1）．Definition of the stamping property of the material. （2）．Method to judge the stamping property of the material, find parameters to express the definitely material property of the stamping forming, establish the relationship between the property parameters and the practical stamping forming, and investigate the testing methods of the property parameters. （3）．Establish the relationship among the chemical component, structure, manufacturing process and stamping property. ?? The raw materials for stamping forming mainly include various metals and nonmetal plate. Sheet metal includes both ferrous and nonferrous metals. Although a lot of sheet metals are used in stamping forming, the most widely used materials are steel, stainless steel, aluminum alloy and various composite metal plates. 5．Stamping forming property of sheet metal and its assessing method The stamping forming property of the sheet metal is the adaptation capability of the sheet metal to stamping forming. It has crucial meaning to the investigation of the stamping forming property of the sheet metal. In order to produce stamping forming parts with most scientific, economic and rational stamping forming process and forming parameters, it is necessary to understand clearly the properties of the sheet metal, so as to utilize the potential of the sheet metal fully in the production. On the other hand, to select plate material accurately and rationally in accordance with the characteristics of the shape and dimension of the stamping forming part and its forming technique is also necessary so that a scientific understanding and accurate judgment to the stamping forming properties of the sheet metal may be achieved. There are direct and indirect testing methods to assess the stamping property of the sheet metal?.Practicality stamping test is the most direct method to assess stamping forming property of the sheet metal. This test is done exactly in the same condition as actual production by using the practical equipment and dies. Surely, this test result is most reliable. But this kind of assessing method is not comprehensively applicable, and cannot be shared as a commonly used standard between factories. ? ? The simulation test is a kind of assessing method that after simplifying and summing up actual stamping forming methods, as well as eliminating many trivial factors, the stamping properties of the sheet metal are assessed, based on simplified axial-symmetric forming method under the same deformation and stress states between the testing plate and the actual forming states. In order to guarantee the reliability and generality of simulation results, a lot of factors are regulated in detail, such as the shape and dimension of tools for test, blank dimension and testing conditions(stamping velocity, lubrication method and blank holding force, etc).???Indirect testing method is also called basic testing method its characteristic is to connect analysis and research on fundamental property and principle of the sheet metal during plastic deformation, and with the plastic deformation parameters of the sheet metal in actual stamping forming, and then to establish the relationship between the indirect testing results(indirect testing value) and the actual stamping forming property (forming parameters). Because the shape and dimension of the specimen and the loading pattern of the indirect testing are different from the actual stamping forming, the deformation characteristics and stress states of the indirect test are different from those of the actual one. So, the results obtained form the indirect test are not the stamping forming parameters, but are the fundamental parameters that can be used to represent the stamping forming property of the sheet metal.