鈕鎖冷沖模的設(shè)計(jì)
鈕鎖冷沖模的設(shè)計(jì),鈕鎖冷,沖模,設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙按鈕鎖冷沖模的設(shè)計(jì)與制造的開(kāi)題報(bào)告一、 前言 1、課題題目: 按鈕鎖冷沖模的設(shè)計(jì)與制造 2、國(guó)內(nèi)外模具的需求和現(xiàn)狀分析:模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ),在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有舉足輕重的作用,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)主要體現(xiàn)在五大支柱產(chǎn)業(yè)機(jī)械、電子、汽車(chē)、石油化工、和建筑,都要求與模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應(yīng),以滿(mǎn)足五大支柱產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要。中國(guó)雖然很早就開(kāi)始設(shè)計(jì)制造模具但長(zhǎng)期以來(lái)未形成產(chǎn)業(yè)。直到20世紀(jì)80年代后期,中國(guó)模具工業(yè)才進(jìn)入發(fā)展的快車(chē)道,中國(guó)模具產(chǎn)量已位居世界第三,模具所被所有的領(lǐng)域也越來(lái)越廣。中國(guó)模具也雖然發(fā)展迅速但是與需求相比,顯然是供不應(yīng)求,其主要是缺口集中于精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽模具領(lǐng)域。中國(guó)在模具精度、壽命和制造周期及生產(chǎn)能力方面與國(guó)際平均水平和發(fā)達(dá)國(guó)家仍有較大的差距,國(guó)內(nèi)主業(yè)模具廠(chǎng)是“大而全”、“小而全”的組織形式,而在國(guó)外模具企業(yè)是“小而專(zhuān)”、“小而精”。因而發(fā)現(xiàn)了中國(guó)模具業(yè)的五大弊?。?、體制不順、基礎(chǔ)薄弱、人力嚴(yán)重不足、科研開(kāi)發(fā)及技術(shù)攻關(guān)方面投入太少、工藝裝備水平低,且配套性不好,利用率低、專(zhuān)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化、程度低協(xié)作差、模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后3、課題來(lái)源: 按鈕鎖沖裁模具是用于按鈕鎖制造的專(zhuān)業(yè)模具。 我公司是一家專(zhuān)業(yè)從事各類(lèi)沖壓件的制造。本公司生產(chǎn)的按鈕鎖是用于抽屜及文件柜上的按鈕。我公司嚴(yán)格控制其生產(chǎn)中的每一個(gè)環(huán)節(jié),首先是零件的落料,而其落料就需要用到了按鈕鎖的沖裁模具。當(dāng)然按鈕鎖的制造質(zhì)量與落料的質(zhì)量有著不可分割的連帶關(guān)系,然而按鈕鎖的質(zhì)量又必須以落料的制造質(zhì)量為前提,如何掌握落料的尺寸精度以及和孔與孔之間的準(zhǔn)確定位,為此問(wèn)題特提出了按鈕鎖沖裁模具的設(shè)計(jì)與制造這一課題。 4、課題類(lèi)型:模具按照所成型工件的材料分類(lèi)可分成金屬和非金屬模具,金屬模具又分成鑄造模、鍛造模、壓鑄模、冷沖模,非金屬模具又可分成橡膠模、玻璃模、陶瓷模、塑料模等,其中冷沖模按工序特征分又可以分成沖裁模、彎曲模、拉深模和成形模等;塑料模具又涵蓋了注射模、壓縮模、壓注模、擠出模、吹塑模、吸塑模、發(fā)泡模等等。本課題按鈕鎖沖裁模具按工序特征屬于沖裁模;按模具的導(dǎo)向形式分屬于有導(dǎo)向模具;按模具完成的沖壓工序分屬單工序模具,總之為單工序有導(dǎo)向沖裁模。此類(lèi)模具工件形位公差要求布不高;機(jī)械自動(dòng)化較易實(shí)現(xiàn);可充分利用材料;模具制造難度低制造周期短;價(jià)格低;通用性好,無(wú)論是在技術(shù)方面,還是在經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。生產(chǎn)的制作所表現(xiàn)出來(lái)的高精度、高復(fù)雜程度、高生產(chǎn)率和低消耗,是其它加工制造方法所不能比擬的。適合中小批量生產(chǎn)。該按鈕鎖沖裁模具主要由模柄、上模座、下模座、凸模、凹模、凸模固定板、導(dǎo)料板、螺釘、墊板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等部件組成。5、課題意義:按鈕鎖沖裁模具的設(shè)計(jì)與投入生產(chǎn)將改變以前傳統(tǒng)加工方法,改變了完全由人工給料為機(jī)器自動(dòng)給料的加工方法,由導(dǎo)料板定位不僅保證了加工精度和加工質(zhì)量,不僅大大的縮短了加工周期,減少了勞動(dòng)力的投入,而且還提高了生產(chǎn)效率。當(dāng)然這一設(shè)計(jì)的出現(xiàn)將對(duì)生產(chǎn)效率的提高創(chuàng)建結(jié)約型社會(huì)供獻(xiàn)了一份力量,這不僅是中國(guó)社會(huì)發(fā)展人類(lèi)生存的需要,而且是整個(gè)世界的共同問(wèn)題,這就需要整個(gè)世界和社會(huì)的重視,加強(qiáng)結(jié)約型設(shè)備的開(kāi)發(fā)和研究,當(dāng)然模具在約型設(shè)備的創(chuàng)新和開(kāi)發(fā)過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用。二、方案論證1、課題研究的方法:本課題注重其可行性和實(shí)用性,在理論的基礎(chǔ)上要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)的可運(yùn)用性,所以課題研究是理論論證和實(shí)踐論證的綜合,在整體設(shè)計(jì)、工作過(guò)程和原理論證都經(jīng)過(guò)了科學(xué)有據(jù)的理論數(shù)據(jù)分析和經(jīng)驗(yàn)總結(jié),最終表明此副模具整體設(shè)計(jì)合理規(guī)范、工作過(guò)程可行有效、工作效率高、操作簡(jiǎn)單、成本適度適合中小批量的生產(chǎn)和中型企業(yè)的發(fā)展。2、設(shè)計(jì)和制造方案:該模具的設(shè)計(jì)是按照國(guó)標(biāo)模具設(shè)計(jì)與模具工作原理的具體要求而設(shè)計(jì),沖裁工藝性可保證材料消耗少、工序數(shù)目少、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且壽命長(zhǎng)、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、操作安全方便。其中查閱了模具設(shè)計(jì)的相關(guān)書(shū)籍和資料,其設(shè)計(jì)方案經(jīng)過(guò)科學(xué)論證,對(duì)其刃口尺寸及沖壓力進(jìn)行了精確的計(jì)算,模具的工藝設(shè)計(jì)也根據(jù)規(guī)定和實(shí)際需要進(jìn)行了合理編制,所用材料也進(jìn)行了合理的選擇。制造該模具將采用先進(jìn)的數(shù)控技術(shù),融數(shù)控車(chē)、數(shù)控銑、數(shù)控特種加工等于一體,可保證模具各個(gè)零部件的尺寸精度,同時(shí)采用相應(yīng)的熱處理手段來(lái)保證模具各個(gè)零部件的鋼度和韌性,模具的裝配也有專(zhuān)業(yè)人員指導(dǎo)完成,各個(gè)環(huán)節(jié)均有專(zhuān)業(yè)人員檢測(cè)。3、可行性分析:按鈕鎖沖裁模具的設(shè)計(jì)是按照國(guó)標(biāo)模具設(shè)計(jì)與模具工作原理的具體要求而設(shè)計(jì),沖裁工藝性以材料消耗少、工序數(shù)目少、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且壽命長(zhǎng)、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、操作安全方便為準(zhǔn)則,結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)需要進(jìn)行了圖形的繪制并運(yùn)用計(jì)算機(jī)相關(guān)軟件進(jìn)行了模具運(yùn)行過(guò)程的畫(huà)面模擬,經(jīng)過(guò)反復(fù)科學(xué)論證和對(duì)模具實(shí)際參數(shù)和工藝的調(diào)整和修改,最后實(shí)驗(yàn)證明按鈕鎖沖裁模具可運(yùn)用于生產(chǎn),可行有效。 三、文獻(xiàn)綜述1、課題研究目標(biāo):本課題研究的最終目標(biāo)是為工業(yè)生產(chǎn)提供更新的工具,讓按鈕鎖加工的更加完美,使產(chǎn)品質(zhì)量更上一個(gè)新的臺(tái)階,為企業(yè)創(chuàng)造更高的效益。本課題的直接目標(biāo)是設(shè)計(jì)并制造一副合格有效的、有利于現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)的模具。本課題的第三目標(biāo)是利用自己所學(xué)的知識(shí),給自己一個(gè)展示的平臺(tái),讓理論和實(shí)踐結(jié)合起來(lái),做到學(xué)以至用。2、課題研究?jī)?nèi)容 :本課題主要針對(duì)按鈕鎖現(xiàn)實(shí)使用中的安全性而進(jìn)行的研究,如何使按鈕鎖更好的工作,如何完成按鈕鎖的制造工作,近而設(shè)計(jì)出了按鈕鎖沖裁模具。那麼按鈕鎖沖裁模具如何更好的完成沖裁工作,并能保證尺寸精度及使用功能,讓模具使生產(chǎn)更簡(jiǎn)單更迅速,又能提高材料的利用率。當(dāng)然,模具本身要符合設(shè)計(jì)與制造實(shí)際要求,在保證設(shè)計(jì)方案可行的基礎(chǔ)上,要保證制造成本等方面合理可行3、擬解決關(guān)鍵問(wèn)題:按鈕鎖沖裁模具在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中會(huì)遇到許多問(wèn)題,其主要問(wèn)題和解決方案如下:(1) 問(wèn)題:模具間隙的確定(2) 問(wèn)題:凸凹模刃口尺寸的控制;解決方案:嚴(yán)格的刃口尺寸計(jì)算(3) 問(wèn)題:沖裁排樣問(wèn)題;解決方案:采用直排法(4) 問(wèn)題:送料方向定位元件的選擇;解決方案:導(dǎo)料板定位(5) 問(wèn)題:沖壓力的大??;解決方案:嚴(yán)格的沖壓力計(jì)算(6) 問(wèn)題:模具壓力中心的確定;解決方案嚴(yán)格的模具壓力中心的計(jì)算四、進(jìn)度安排:裝 訂 線(xiàn) 第1周 填寫(xiě)申請(qǐng)表,下達(dá)任務(wù)書(shū),撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告 第23周 完成設(shè)計(jì)任務(wù) 第4周 完成電子文件和電紙圖紙附錄:參考文獻(xiàn)1、 劉建超、張寶忠主編沖壓模具設(shè)計(jì)與制造北京:高等教育出版社,20042、 黃云清主編. 公差配合與測(cè)量技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20013、 徐發(fā)越主編. 沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,19944、 彭建聲主編. 冷沖壓技術(shù)問(wèn)答.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,19945、 杜東福主編. 冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì).長(zhǎng)沙:湖南科學(xué)技術(shù)出版社6、 陳萬(wàn)林等編. 實(shí)用模具技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20007、 陳劍鶴等編. 模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20038、 柴建國(guó)等編. 機(jī)械制造基礎(chǔ).蘇州大學(xué)出版社,20049、 周大雋等編. 沖壓技術(shù)數(shù)據(jù)手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,199810、林慧國(guó)等編. 袖珍世界鋼號(hào)手冊(cè). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1993 共 4頁(yè) 第 1頁(yè)常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 題 目 按 鈕 鎖 冷 沖 模 具 的 設(shè) 計(jì) 姓 名 吳社銀 學(xué) 號(hào) 0205521133 班 級(jí) 02 模具 551 指導(dǎo)教師 職 稱(chēng) 日 期 2007-5-31 C Z IL I 畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)指導(dǎo)記錄表 學(xué)生姓名吳社銀學(xué) 號(hào)0205521133指導(dǎo)教師(簽名)次 數(shù)時(shí) 間方 式指導(dǎo)內(nèi)容評(píng)價(jià)常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯申請(qǐng)表 申請(qǐng)日期: 2007 年 6 月23 日姓名吳社銀學(xué)號(hào)0205521133年級(jí)02模具551答辯時(shí)間課題按鈕鎖冷沖模的設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師課題任務(wù)完成情況已取得學(xué)分的課程指導(dǎo)老師意見(jiàn)簽名:年月日答辯委員會(huì)意見(jiàn)簽名:年月日說(shuō)明:凡參加畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯的學(xué)生,必須提前一個(gè)月向機(jī)械系畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯委員會(huì)提出申請(qǐng),經(jīng)批準(zhǔn)后,方可參加答辯。申請(qǐng)答辯的學(xué)生,應(yīng)在答辯前1周將論文和設(shè)計(jì)圖紙交指導(dǎo)教師和評(píng)閱人評(píng)閱。常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 題 目按鈕鎖冷沖模的設(shè)計(jì) 姓 名 吳 社 銀 學(xué) 號(hào) 0205521133 班 級(jí) 02 模具 551 指導(dǎo)教師 職 稱(chēng) 日 期 2007 年 06 月 15 日 C Z IL I 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文) 常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題審批表 機(jī)械 系 02模具551 班設(shè)計(jì)(論文)課題: 按鈕鎖冷沖模具的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)者 吳 社 銀指導(dǎo)教師及專(zhuān)業(yè)技術(shù)職稱(chēng): 起訖日期: 2006 年 9 月 1 日至 2007 年 6 月 21 日設(shè)計(jì)地點(diǎn):學(xué)校及家里 課題內(nèi)容簡(jiǎn)介(包括設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)任務(wù)等): 1.前言2.課題簡(jiǎn)介3.工藝分析4.模具設(shè)計(jì)5.結(jié)論6.參考文獻(xiàn)7.感謝該零件基本內(nèi)容是利用沖壓技術(shù)完成筒行件底部孔的加工,保證圖上所標(biāo)尺寸的大小和各項(xiàng)精度,完成此零件的相關(guān)配件的設(shè)計(jì)和各個(gè)配件的繪圖任務(wù),最后完成的模具的設(shè)計(jì). 審 批 意 見(jiàn) (蓋章) 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙摘 要 用模具技術(shù)生產(chǎn)的制品具有高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)效率和低消耗等特點(diǎn)。由此可見(jiàn),模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志,決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。 本論文詳細(xì)的論述了沖壓模具的全過(guò)程。沖壓模具即是在沖壓加工中,將材料(金屬或非金屬)加工成零件(或半成品)的一種特殊工藝裝備。 該零件是抽屜或文件柜的按鈕鎖,該產(chǎn)品目前市場(chǎng)的需求量非常大。價(jià)格較低。改進(jìn)后的該產(chǎn)品的模具采用了由送料機(jī)自動(dòng)給料的加工方法、成本低、生產(chǎn)效率高。該產(chǎn)品的精度要求一般,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。關(guān)鍵是怎樣實(shí)現(xiàn)機(jī)器自動(dòng)給料,從而省去人工給料的過(guò)程。本文還主要論述了沖裁零件的結(jié)構(gòu)工藝分析、凹凸模刃口尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算、沖裁排樣與定位元件的設(shè)計(jì)、沖壓力及壓力中心的計(jì)算和模具的主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。 改進(jìn)后的模具可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,大大降低了成本,提高了生產(chǎn)效率。 關(guān)鍵詞: 落料、沖孔、模具間隙目 錄第一章 引言第二章 零件的結(jié)構(gòu)工藝與工藝方案分析 2.1結(jié)構(gòu)工藝性分析 2.2工藝方案分析 第三章 模具間隙的確定 31沖裁模間隙值的確定第四章 凹、凸模刃口尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 4.1凹、凸模刃口尺寸的計(jì)算第五章 沖裁排樣與定位元件的設(shè)計(jì) 5.1排樣方法 5.2搭邊值的確定 5.3畫(huà)排樣圖 5.4條料寬度和導(dǎo)料板間距離的確定第六章 沖壓力與壓力中心的計(jì)算 6.1沖裁力的計(jì)算 6.2初選壓力機(jī) 6.3計(jì)算壓力中心第七章 模具的主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7.1工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7.2定位零件的設(shè)計(jì) 7.3導(dǎo)料板的設(shè)計(jì) 7.4卸料部件的設(shè)計(jì) 7.5模架及其它他零部件設(shè)計(jì)第八章 模具的裝配 8.1模具的總裝配第九章 設(shè)計(jì)總結(jié) 參考資料按扭鎖沖裁模設(shè)計(jì)第一章 引 言 該沖裁件是用于抽屜及文件柜上的按鈕,見(jiàn)圖一。本沖裁件的材料采用Q235鋼制造、生產(chǎn)為中小批量生產(chǎn)。模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,月產(chǎn)量約為80萬(wàn),一般采用機(jī)器自動(dòng)給料,這種方式成本低,效率高。本文就設(shè)計(jì)的模具進(jìn)行論證。圖1按扭鎖第二章 零件的結(jié)構(gòu)工藝與工藝方案分析2.1 結(jié)構(gòu)工藝性分析 沖裁件的工藝性是指沖裁件對(duì)沖裁工藝的適應(yīng)性。所謂沖裁工藝性好是指能用普通的沖裁方法,在模具壽命和生產(chǎn)率較高、成本較低的條件下得到質(zhì)量合格的沖裁件。因此,沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、精度等級(jí)、材料及厚度等是否符合沖裁的工藝要求,對(duì)沖裁質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)效率有很大影響。 此工件有落料、沖孔、工序完成。材料為Q235冷板具有較好沖壓性能,適合于沖裁。 尺寸精度:零件圖上未標(biāo)注公差,屬自由尺寸,可按IT14級(jí)確定工件尺寸的公差表。各尺寸公差為:根據(jù)書(shū)沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)表1-1公差配合與技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ) 尺寸公差: 零件外形: 零件內(nèi)形: 空心距: 2.2工藝方案分析 在沖裁工藝性分析的基礎(chǔ)上,根據(jù)沖裁件的特點(diǎn)確定沖裁工藝方案。確定工藝方案首先要考慮的問(wèn)題是確定沖裁的工序數(shù),沖裁工序的組合以及沖裁工序順序的安排。沖裁工序數(shù)一般容易確定,關(guān)鍵是確定沖裁工序的組合和沖裁工序的順序。 經(jīng)分析工件尺寸精度要求不高,形狀不大,但工件的生產(chǎn)了叫大。根據(jù)材料厚度為(0.8)的特點(diǎn),為保證孔位精度,沖模要有叫高的生產(chǎn)效率,通過(guò)比較,決定實(shí)行工序集中的工藝方案,采用導(dǎo)正釘定位,彈性卸料板裝置,自然漏料的方式連續(xù)沖裁結(jié)構(gòu)形式。 按照工藝性分析本制件的基本工序有:落料、沖孔和彎曲三種.按其先后順序組合,可得如下三種方案: (1)落料、沖孔。單工序沖壓。 (2)落料、沖孔。單件復(fù)合沖壓。 (3)沖孔、切斷。單件級(jí)進(jìn)模沖壓。方案(1)、屬于單工序模,生產(chǎn)效率低,而此制件的生產(chǎn)量較大,故不宜采用。方案(2)屬于復(fù)合模,沖壓后成品件留在模具上,在清理模具上的物料時(shí)會(huì)影響沖壓速度,操作不方便。方案(3)是級(jí)進(jìn)模,生采效率高,操作方便,且精度也可滿(mǎn)足工件要求,還可以自動(dòng)下料。通過(guò)對(duì)上面的幾種方案分析比較,該制件的沖壓生產(chǎn)采用方案(3)為佳。第三章 模具間隙的確定 3.1 沖裁模間隙值的確定 間隙對(duì)沖裁件質(zhì)量、沖裁力、模具壽命等有著很大的影響。但很難找到一個(gè)固定的間隙值能同時(shí)滿(mǎn)足沖裁件質(zhì)量最佳、沖裁壽命最長(zhǎng),沖裁力最小等各方面的要求。因此,在實(shí)際生產(chǎn)中個(gè),主要根據(jù)沖裁件斷面質(zhì)量、尺寸精度和模具的使用壽命這三個(gè)因素綜合考慮,給間隙一個(gè)范圍值。只要在這個(gè)范圍內(nèi),就能得到質(zhì)量合格的沖裁件和較長(zhǎng)的模具壽命。這個(gè)間隙范圍就稱(chēng)為合理間隙,這個(gè)范圍的最小值稱(chēng)為最小合理間隙(Zmin),最大值稱(chēng)為最大合理間隙(Zmax)。確定合理間隙值有理論法和經(jīng)驗(yàn)確定法兩種。 1、理論確定法 主要是根據(jù)凸、凹模刃口產(chǎn)生的裂紋相互重合的原則進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)公式可求得合理間隙Z為 Z=2(t-h0)tan=2t(1-h0/t)tan 式中:t材料厚度; h0產(chǎn)生裂紋是凸模擠入材料深度; h0/t產(chǎn)生裂紋是凸模擠入材料的相對(duì)深度; 剪切裂紋與垂線(xiàn)間的夾角; 2、經(jīng)驗(yàn)確定法 根據(jù)研究與實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),間隙值可按要求分類(lèi)查表確定。對(duì)于尺寸精度、斷面質(zhì)量要求高的沖裁件應(yīng)選用較小間隙值,這時(shí)沖裁力與模具使用壽命作為次要因素考慮。對(duì)于尺寸精度和斷面質(zhì)量要求不高的沖裁件,在滿(mǎn)足沖裁件要求的前提下,應(yīng)以降低沖裁力、提高模具壽命為主,選用較大的雙面間隙 值。見(jiàn)附表: 沖裁模初始雙面間隙值Z材料厚度t軟鋁純銅、黃銅、軟鋼Wc=(0.080.2)%杜拉鋁、中等硬鋼Wc=(0.30.4)%硬鋼Wc=(0.50.6)%ZminZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmax0.20.30.40.50.60.70.80.91.01.21.51.80.0080.0120.0160.0200.0240.0280.0320.0360.0400.0500.0750.0900.0120.0180.0240.0300.0360.0420.0480.0540.0600.0840.1050.1260.0100.0150.0200.0250.0300.0350.0400.0450.0500.0720.0900.1080.0140.0210.0280.0350.0420.0490.0560.0630.0700.0960.1200.1440.0120.0180.0240.0300.0360.0420.0480.0540.0600.0840.1050.1260.0160.0240.0320.0400.0480.0560.0640.0720.0800.1080.1350.1620.0140.0210.0280.0350.0420.0490.0560.0630.0700.0960.1200.1440.0180.0270.0360.0450.0540.0630.0720.0810.0900.1200.1500.180 由該表格查得:此零件的模具間隙為Zmin=0.04,Zmax=0.056第四章凹、凸刃口尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 凹、凸模的刃口尺寸:由于沖裁件的形狀簡(jiǎn)單,除一處外,其余多為自由公差。故暫采用分別加法來(lái)保證合理間隙。也就是分別規(guī)定凸模和凹模的尺寸和公差,分別進(jìn)行制造。其計(jì)算公式如下: (1)落料: DA(Dmax-X)0+A DT( DA-min)-T0 (2)沖孔: dT(dmin+X)-T0 dA (dT+Zmin)0+A (3)孔心距: LdL+1/8上述式中:DA、DT落料凹、凸模的尺寸 dT、dA沖孔凹、凸模的尺寸 Dmax落料件的最大極限尺寸 dmin沖孔件孔的最小極限尺寸 L、Ld工件孔心距和凹??仔木嗟墓Q(chēng)尺寸 工件制造公差 Zmin最小合理間隙 X磨損系數(shù) T、A凸、凹模的制造公差可按IT16IT17級(jí)來(lái)取,也可查沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表2.4.1選取,或取T0.4(Zmax- Zmin),A0.6(Zmax- Zmin)。 為了保證初始間隙不超過(guò)Zmax即T+A+ ZminZmax,T和A選取必須滿(mǎn)足以下條件: T+AZmax- Zmin由沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表2.3.3 沖壓模初始雙面間隙值Z得: Zmin =0.246 Zmax =0.360 則:T=0.4(Zmax- Zmin)=(0.360.246)=0.045 A=0.6(Zmax- Zmin)=(0.360.246)=0.068該制件為自由公差按IT13級(jí)來(lái)計(jì)算。 取X=0.75沖孔(2.5): dT=(dmin+X)-T0 =(2.5+0.750.1) -0.0450 2.575 -0.0450 dA =(dT+Zmin)0+A ( 2.575+0.246)0+0.068 2.8210+0.068校核:T+AZmax- Zmin 0.0450.0680.0360.246 0.1130.114 (滿(mǎn)足間隙公差條件)孔距尺寸:Ld1=L+1/8(360.12520.1) (360.025) Ld2=L+1/8(220.12520.1) (220.025) Ld3=L+1/8(3.80.12520.22) (3.80.055) Ld4=L+1/8(20.12520.25) (20.055)落料:DA1(Dmax-X)0+A (41.10.750.62)0+0.068 40.6350+0.068 DT1( DA-min)-T0 (40.635-0.246)-0.0450 40.389-0.0450 DA2(Dmax-X)0+A (400.750.62)0+0.068 39.5350+0.068 DT2( DA-min)-T0 (39.535-0.246)-0.0450 39.289-0.0450 DA3(Dmax-X)0+A (30.30.750.62)0+0.068 29.8350+0.068 DT3( DA-min)-T0 (29.835-0.246)-0.0450 29.589-0.0450 DA4(Dmax-X)0+A (80.750.36)0+0.068 7.730+0.068 DT4( DA-min)-T0 (7.73-0.246)-0.0450 7.484-0.0450 DA5(Dmax-X)0+A (2.20.750.25)0+0.068 2.01250+0.068 DT5( DA-min)-T0 (2.0125-0.246)-0.0450 1.7665-0.0450 DA6(Dmax-X)0+A (100.750.36)0+0.068 9.730+0.068 DT6( DA-min)-T0 (9.73-0.246)-0.0450 9.484-0.0450 DA7(Dmax-X)0+A (80.750.36)0+0.068 7.730+0.068 DT7( DA-min)-T0 (7.73-0.246)-0.0450 7.484-0.0450第五章 沖裁排樣與定位元件的設(shè)計(jì) 沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法叫排樣。合理的排樣是提高材料的利用率、降低成本,保證沖件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。5.1排樣方法。 根據(jù)材料的合理利用,條料排樣方法可分為三種:(1)有廢料排樣。(2)少?gòu)U料排樣。(3)無(wú)廢料排樣。5.2搭邊 1、排樣時(shí)沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間留下的工藝廢料叫搭邊。搭邊的作用一是補(bǔ)償定位誤差和剪板誤差,確保沖出合格零件;二是增加條料剛度,方便條料送進(jìn),提高勞動(dòng)生產(chǎn)率;同時(shí),搭邊還可以避免沖裁時(shí)條料邊緣的毛刺被拉入模具間隙,從而提高模具壽命。 2、搭邊值的確定 搭邊值由經(jīng)驗(yàn)確定。下表為最小搭邊值的經(jīng)驗(yàn)數(shù)表。材料厚度t圓形或圓角r2t的工件矩形件邊長(zhǎng)L50矩形件邊長(zhǎng)L50或圓角r2t工件間a1側(cè)面a工件間a1側(cè)面a工件間a1側(cè)面a0.25以下1.82.02.22.52.83.00.250.51.21.51.82.02.22.50.50.81.01.21.51.81.82.00.81.20.81.01.21.51.51.81.21.61.01.21.51.81.82.01.62.01.21.51.82.52.02.22.02.51.51.82.02.22.22.52.53.01.82.22.22.52.52.83.03.52.22.52.52.82.83.23.54.02.52.82.53.23.23.54.05.03.03.53.54.04.04.55.0120.6t0.7t0.70.8t0.8t0.9t5.3畫(huà)排樣圖由上圖可知兩工件間的搭邊:a1.8 工件邊緣搭邊:a11.55.4材料的利用率 沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比較材料的利用率,它是衡量利用材料的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。 一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率可用下式表示: A/Bs100式中:A一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積; B條料寬度 S步距 此模具的利用率為:A/Bs100=1155.3362/43.4541.1 =64.75.4條料寬度與導(dǎo)料板間距離的計(jì)算在排樣方案和搭邊值確定之后,就可以確定條料的的寬度,進(jìn)而確定導(dǎo)料板間的距離。由于側(cè)面搭邊值a已經(jīng)考慮了剪板公差所引起的減小值,所以條料寬度的計(jì)算一般用下列公式計(jì)算。 條料寬度: B-0(Dmax2a)-0 導(dǎo)料板距離:ADmax2a+c條料寬度偏差 條料寬度B材料厚度t0.50.5112200.050.080.1020300.080.100.1530500.100.150.20導(dǎo)料板與條料之間的最小間隙cmax材料厚度t條料寬度B100以下1002002003000.50.50.510.510.50.51120.511230.511340.511450.511此模具的條料寬度和導(dǎo)料板距離如下: B-0(Dmax2a)-0=(40+21.8)-0.150 =43.6-0.150 ADmax2a+c=40+21.8+0.5 44.1第六章沖壓力與壓力中心的確定6.1沖裁力的計(jì)算沖裁力是沖裁過(guò)程中凸模對(duì)板料施加的壓力,它是隨凸模進(jìn)入材料的深度(凸模行程)而變化的,通常說(shuō)的沖裁力是指沖裁力的最大值,它是選用壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具的重要依據(jù)之一。沖裁力F一般按下式計(jì)算: F=KtLb 式中:F-沖裁力 L-沖裁周邊長(zhǎng)度 t-材料厚度 b-材料抗剪強(qiáng)度 K-系數(shù)查冷沖壓模具設(shè)計(jì)與指導(dǎo)表8-1得: =304373MPa系數(shù)K是考慮到實(shí)際生產(chǎn)中,模具間隙值的波動(dòng)和不均勻、刃口的磨損、板料力學(xué)性能和厚度波動(dòng)等因素的影響而給出的休正系數(shù)一般取K=1.3 求出沖裁周邊總長(zhǎng):L=162.2 即:沖裁力F=KtLb162.23400.81.3 57.354KN卸料力F卸、頂件力F頂由沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)的計(jì)算公式2.4.2/3為: F卸=K卸F K卸 = 0.05 F卸圓=65 KN F卸長(zhǎng)條=35 KN F卸橢圓= 35KN則F總=57.354+654+352+352=457.354 KN6.2初選壓力機(jī)根據(jù)總壓力為F總=457.354 KN,由壓力機(jī)1.3F總。 查沖壓與塑料成型設(shè)備表2-1初選沖孔落料級(jí)進(jìn)模壓力機(jī)為J23-256.3計(jì)算壓力中心如圖:因?yàn)樵撃>叩慕Y(jié)構(gòu)是前后對(duì)稱(chēng)所以YG0,只需求XG。 用PRO/E造型后,求出壓力中心為: YG=40.19 XG=45.6第七章模具的主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 盡管各類(lèi)沖裁模的結(jié)構(gòu)形式和復(fù)雜程度不同,組成模具的零件有多有少,但組成沖裁莫德零部件主要有工作零件、定位零件、導(dǎo)料卸料及模架和其它零部件。7.1工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、落料凸模 結(jié)合工件外形并加工考慮,將落料凸模設(shè)計(jì)成直通式,采用線(xiàn)切割加工,2個(gè)M8螺釘固定在墊板上,與凸模固定板的配合按H6/m5。其總長(zhǎng)L按下列公式計(jì)算: L=h1+h2+t+h=20+12+0.8+20 =52.8具體結(jié)構(gòu)可以參見(jiàn)圖紙2、沖孔凸模 因?yàn)樗鶝_的孔均為圓形,而且都不屬于需要特別保護(hù)的小凸模,所以沖孔凸模采用臺(tái)階式,一方面加工簡(jiǎn)單,另一方面又便于裝配與更換。凸模結(jié)構(gòu)圖如圖紙所示。3、凹模 凹模采用整體凹模,各沖裁的凹??拙捎镁€(xiàn)切割機(jī)床加工,安排凹模在模架上的位置時(shí),要依據(jù)計(jì)算壓力中心的數(shù)據(jù),將壓力中心與模柄中心重合。其輪廓尺寸可按沖壓模具設(shè)計(jì)與制造2.9.3、2.9.4計(jì)算: 凹模厚度 H=kb=0.3540=14 凹模壁厚 c=(1.52)H=2128 取凹模厚度 H=20 凹模壁厚c=42.5 凹模寬度 B=b+2c=(40+242.5)=125 凹模長(zhǎng)度 L取250 (送料方向) 凹模輪廓尺寸為 25012520 結(jié)構(gòu)如圖紙所示。7.2定位零件的設(shè)計(jì)落料凸模下部設(shè)計(jì)兩個(gè)導(dǎo)正銷(xiāo),在工件上設(shè)計(jì)兩個(gè)8孔作為導(dǎo)正孔。導(dǎo)正應(yīng)在卸料板壓緊板料之前完成導(dǎo)正,考慮料厚和裝配后卸料板下平面超出凸模端面1,所以導(dǎo)正銷(xiāo)直線(xiàn)部分的長(zhǎng)度為1.8。導(dǎo)正銷(xiāo)采用H7/r6安裝在落料凸模端面,導(dǎo)正銷(xiāo)導(dǎo)正部分與導(dǎo)正孔采用H7/h6配合。7.3導(dǎo)料板設(shè)計(jì) 導(dǎo)料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸,外側(cè)與凹模齊平,導(dǎo)料板與條料之間的間隙取1,這樣就可以確定了導(dǎo)料板的寬度,導(dǎo)料板的厚度查沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表2.9.7選擇。導(dǎo)料板采用45鋼制作,熱處理硬度為4045HRC,用螺絲和銷(xiāo)釘固定在凹模上。導(dǎo)料板的進(jìn)端安裝有承料板。7.4卸料部件的設(shè)計(jì) 1、卸料板的設(shè)計(jì) 卸料板的周界尺寸和凹模的周界尺寸相同,厚度為12 卸料板采用45鋼制造,淬火硬度為4045HRC2、卸料螺釘?shù)倪x用 卸料板上設(shè)置6個(gè)卸料螺釘,公稱(chēng)直徑為12,螺紋部分M1010卸料釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后,應(yīng)使卸料板超出凸模端面1,有誤差時(shí)通過(guò)在螺釘與卸料板之間安裝墊片來(lái)調(diào)整。7.5模架及其它零部件的設(shè)計(jì) 該模具采用中間導(dǎo)柱模架,這種模架的導(dǎo)柱在模具的中間位置,沖壓時(shí)可防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。以凹模周界為依據(jù),選擇模架規(guī)格:導(dǎo)柱d/L/分別為28160,32160:導(dǎo)套d/L/D/分別為:2811542,3211545。 上模座厚度H上模取45,上模墊板厚度H墊板取8,固定板厚度H固取20,下模座厚度H下模取40,那么,該模具的閉合高度: H閉H上模H墊板LHH下模h2 (45852.820402) 163.8式中:L凸模長(zhǎng)度,52.8 H凹模厚度,20 H2凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度,h2=2可見(jiàn)該模具閉合高度小于所選壓力機(jī)J23-25的最大裝模高度(220)可以使用。第八章模具的裝配8.1模具的總裝配根據(jù)級(jí)進(jìn)模裝配要點(diǎn),選凹模作為裝配基準(zhǔn)件,先裝下模,再裝上模,并調(diào)整間隙、試沖、返修。 按鈕鎖級(jí)進(jìn)模的裝配序號(hào) 工序 工藝說(shuō)明1凸、凹模預(yù)配1、裝配前仔細(xì)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(yīng)的凹??紫嗯?,檢查其間隙是否加工均勻。不適合應(yīng)重新修磨或更換。2凸模裝配1、以凹??锥ㄎ唬瑢⒏魍鼓7謩e裝配到凸模固定板的行孔中,并擰緊牢固。3裝配下模1、 在下模座上劃上中心線(xiàn),按中心預(yù)裝凹模、導(dǎo)料板。2、 在下模座、導(dǎo)料板上,用已加工好的凹模分別確定螺孔位置,并分別轉(zhuǎn)孔,攻絲。3、 將下模座,導(dǎo)料板,凹模,圓柱銷(xiāo)裝在一起,并用螺絲緊固,打入銷(xiāo)釘。4裝配上模1、 在已裝好的下模上放上等高墊快,再在凹模中放入0.12的紙片,然后將凸模與固定板組合裝入凹模。2、 預(yù)裝上模座,劃出與凸模固定板相應(yīng)螺孔,銷(xiāo)孔位置并鉆絞螺孔、銷(xiāo)孔。3、 用螺釘將固定板、墊板、上模座連在一起但不要擰緊。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(diào)節(jié)彈簧的預(yù)壓量,使卸料板高出凸模下端約1。5、 復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后,緊固銷(xiāo)釘。6、 安裝導(dǎo)正銷(xiāo),承料板。7、 切紙檢查,和適后打入銷(xiāo)釘。5 試沖與調(diào)修1、裝上沖床試模并根據(jù)試沖結(jié)果作相應(yīng)調(diào)整。第九章設(shè)計(jì)總結(jié) 轉(zhuǎn)瞬即逝,不到兩月的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束。這對(duì)我來(lái)說(shuō)既是在校的一門(mén)課程,也是我走上工作崗位的第一分設(shè)計(jì)。同時(shí)受到了老師和工廠(chǎng)兩方面的關(guān)注和指導(dǎo),也讓我感覺(jué)到工廠(chǎng)與學(xué)校之間的差異;理論聯(lián)系實(shí)踐的距離。雖然在以前的課本知識(shí)的學(xué)習(xí)中,理論知識(shí)還算扎實(shí),但是在一段時(shí)間后,有所遺忘,而且也有很多在模具方面的知識(shí)和結(jié)構(gòu)不是很深刻的理解。所以說(shuō)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我來(lái)說(shuō)既是一次對(duì)知識(shí)的鞏固和升華又是一次對(duì)不足的彌補(bǔ)。雖說(shuō)進(jìn)入工廠(chǎng)時(shí)間自是不如在學(xué)校寬裕但是感性的認(rèn)識(shí)卻是很豐富。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到的問(wèn)題可以隨時(shí)下車(chē)間去找個(gè)實(shí)物來(lái)參考一下,請(qǐng)教一些老師傅向他們探索一些他們所積累下的經(jīng)驗(yàn)。這對(duì)我來(lái)說(shuō)節(jié)省了很多的時(shí)間也提高了我對(duì)冷沖模具設(shè)計(jì)的能力。現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入工廠(chǎng)實(shí)踐,我深知現(xiàn)有的知識(shí)水平還有很大的差距,我竭力利用所有的時(shí)間來(lái)對(duì)冷沖模具的知識(shí)進(jìn)行補(bǔ)充,其中的收獲也是不小的。 在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中,我系統(tǒng)的了解了模具設(shè)計(jì)的全過(guò)程。從原材料的特性,模具材料、結(jié)構(gòu),加工工藝到裝配工藝都基本有所掌握。起初在選擇壓力機(jī)時(shí)還有很多的參數(shù)都不明白,但細(xì)心的聽(tīng)取老師傅的建議后已由所領(lǐng)悟。在設(shè)計(jì)中的每一個(gè)數(shù)據(jù)都做到了有所出處,也在查資料的過(guò)程中學(xué)到了很多的知識(shí)。 雖說(shuō)花了很大的精力投入到了這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中,但是還有很多不足的地方。我想這和經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)結(jié)累分不開(kāi)的。在今后的學(xué)習(xí)和實(shí)踐過(guò)程中還要加強(qiáng)這方面的學(xué)習(xí)與提高。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我來(lái)說(shuō)有著承上啟下的作用,必將會(huì)對(duì)我今后的工作崗位有著極其重要的作用。在此設(shè)計(jì)中還存在很多細(xì)微的不足,望各位老師在審核時(shí)給予指正和意見(jiàn)。參考資料: 1、劉建超、張寶忠主編。沖壓模具設(shè)計(jì)與制造北京:高等教育出版社,2004 2、黃云清主編. 公差配合與測(cè)量技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001 3、徐發(fā)越主編. 沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1994 4、彭建聲主編. 冷沖壓技術(shù)問(wèn)答.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1994 5、杜東福主編. 冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì).長(zhǎng)沙:湖南科學(xué)技術(shù)出版社 6、陳萬(wàn)林等編. 實(shí)用模具技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000 7、陳劍鶴等編. 模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003 8、柴建國(guó)等編. 機(jī)械制造基礎(chǔ).蘇州大學(xué)出版社,2004 9、周大雋等編. 沖壓技術(shù)數(shù)據(jù)手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1998 10、林慧國(guó)等編. 袖珍世界鋼號(hào)手冊(cè). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1993共 頁(yè) 第 頁(yè)
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鈕鎖冷
沖模
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鈕鎖冷沖模的設(shè)計(jì),鈕鎖冷,沖模,設(shè)計(jì)
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