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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 目 錄 前言---------------------------------------------------3 第一章：緒論 1.1沖壓模具的發(fā)展------------------------------------------------5 1.2模具產(chǎn)品的介紹------------------------------------------------6 第二章：沖壓工藝分析 2.1沖裁件的形狀和尺寸--------------------------------------------7 2.2沖裁件的工藝方案----

2、------------------------------------------7 2.3沖裁件的排樣--------------------------------------------------8 2.4沖裁的壓力中心------------------------------------------------10 2.5沖裁力的確定--------------------------------------------------11 2.6沖壓設(shè)備的選擇------------------------------------------------12 第三章：

3、沖壓模具的設(shè)計 3.1凸、凹模的尺寸與公差-----------------------------------------13 3.2固定與支承零件-----------------------------------------------16 3.3導向零件-----------------------------------------------------17 3.4確定模具的閉合高度-------------------------------------------18 3.5落料模具零件材料的選擇-----------------------------------

4、----19 畢業(yè)設(shè)計小結(jié)---------------------------------------------21 致謝-----------------------------------------------------22 附表-----------------------------------------------------23 參考文獻-------------------------------------------------27 專心---專注---專業(yè) 第一章 緒論 一、沖壓模具的發(fā)展 隨著發(fā)展，產(chǎn)品的品種、數(shù)量越來越多；對產(chǎn)量和外觀

5、的要求，更是日趨精美，華氣。因此，結(jié)合中國具體情況，學習國外模具建設(shè)和模具生產(chǎn)的，宣傳、推行科學合理化的模具生產(chǎn)，才能推進模具技術(shù)的進步。 全面推行模具標準化：模具標準化是現(xiàn)代模具設(shè)計與制造的基礎(chǔ)。推行模具標準化上實現(xiàn)模具合理化生產(chǎn)必備條件。美國、德國進行模具標準化工作已有100年的歷史。而中國由于模具標準化程度不高，造成生產(chǎn)供應(yīng)的標準件品種、規(guī)格不齊，質(zhì)量不高，不能滿足互換性要求。為此，應(yīng)當采取相應(yīng)措施，針對模具生產(chǎn)特點，組織行業(yè)力量，進行快捷、適時地對模具生產(chǎn)企業(yè)進行標準化生產(chǎn)，以便全面推行模具標準化工作。 推行模具設(shè)計與制造一體化：由于模具和制造之間的關(guān)系密切，可以說，制造是設(shè)計

6、的延續(xù)。而采用人工設(shè)計方法比較遲緩，不可能實現(xiàn)模具設(shè)計與制造一體化，也不可達到優(yōu)化設(shè)計的要求。實踐證明，模具cad/cam技術(shù)是當代最合理的模具生產(chǎn)方式。 推行模上具專業(yè)化生產(chǎn)：模具生產(chǎn)將可以實現(xiàn)高度標準化、化和系統(tǒng)化，有利于采用先進設(shè)計與制造技術(shù)，使模具越做越精，同進，有利于縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)費用。 制造工藝規(guī)范化和生產(chǎn)過程控制與管理：模具制造是模具設(shè)計的延續(xù)，是驗證設(shè)計正確性的過程。重視模具制造的規(guī)范化有利于使模具生產(chǎn)過程趨于科學化、合理化。在模具企業(yè)中，對模具生產(chǎn)過程進行計算機控制與管理，是實現(xiàn)合理化生產(chǎn)的保證和條件。從模具設(shè)計、生產(chǎn)準備、與裝配、試模的全過程始終處于控制與管理之

7、中，因此，推進模具生產(chǎn)過程控制與管理有利于提高模具制造精度與質(zhì)量，減小生產(chǎn)周期與生產(chǎn)費用。 二、產(chǎn)品的介紹 墊圈：形狀呈扁圓環(huán)形的一類緊固件。置于螺栓、螺釘或螺母的支撐面與連接零件表面之間，起著增大被連接零件接觸表面面積，降低單位面積壓力和保護被連接零件表面不被損壞的作用；另一類彈性墊圈，還能起著阻止螺母回松的作用。 第二章 沖壓工藝分析 一、沖裁件的形狀和尺寸： 由圖可見，該零件形狀簡單、對稱，是由圓弧和直線組成的．因為對于沖壓件的外形尺寸為自由公差，因此，沖裁件內(nèi)外所能達到的經(jīng)濟精度為IT14，孔中心與邊緣距離尺寸公差為±0.2mm．將以上精度與零件簡圖中所標注的尺寸公

8、差相比較，可認為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證．其它尺寸標注、生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁的工藝要求，故決定采用利用導正銷進行定位、剛性卸料裝置、自然漏料方式的沖孔落料模進行加工 圖2-1 二、沖裁件的工藝方案 在分析了沖壓件的工藝性之后，通常在對工序性質(zhì)、工序數(shù)目、工序順序及組合方式的分析基礎(chǔ)上，制定幾種不同的沖壓工藝方案。從產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、設(shè)備占用情況、模具制造的難易程度和模具壽命高低、工藝成本、操作方便和安全程度等方面，進行綜合分析、比較，確定適合于工廠具體生產(chǎn)條件的最經(jīng)濟合理該零件包括落料、沖孔兩個基本工序，可用以下3種工藝方案 方案一：先落料、后沖孔

9、，采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料-沖孔復合沖壓，采用復合模生產(chǎn)。 方案三：沖孔-落料連續(xù)沖壓，采用級進模生產(chǎn)。 方案一：模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序兩套模具，生產(chǎn)效率較低，難以滿足該零件的年產(chǎn)量要求。 方案二：用復合模加工。復合模的特點是生產(chǎn)率高，沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對位置精度高，沖模的輪廓尺寸較小。但復合模結(jié)構(gòu)復雜，制造精度要求高，成本高。復合模主要用于生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖裁件。 方案三：采用級進模加工。級進模比單工序模生產(chǎn)率高，減少了模具和設(shè)備的數(shù)量，工件精度較高，便于操作和實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。對于特別復雜或孔邊距較小的沖壓件，用簡單?；驈秃夏_制有困難時，可用級進模逐步?jīng)_

10、出。但級進模輪廓尺寸較大，制造較復雜，成本較高，一般適用于大批量生產(chǎn)小型沖壓件。 通過以上3種方案的分析比較，對該零件沖壓生產(chǎn)以采用方案3為佳。 三、沖裁件的排樣 3.1、排樣的確定 1）有廢料排樣 有廢料排樣的材料的利用率較低，但制件的質(zhì)量和沖模壽命較高，常用于制件形狀復雜、尺寸精度要求較高的排樣。 2）少廢料排樣 這種排樣方法，材料利用率較高，常用于某些尺寸要求不高的制件排樣。 3）無廢料排樣 這種排樣方法，材料利用率最高，但對于制件的形狀結(jié)構(gòu)要求嚴格，所以，其應(yīng)用范圍有一定的局限性，制件設(shè)計時要考慮這方面的工藝性能。 3.2、搭邊 排樣時制

11、件與制件之間、制件與條料邊緣之間留下的余料叫搭邊. 合理的搭邊值選擇應(yīng)在保證制件質(zhì)量的前提下,越小越省料.據(jù)搭邊的經(jīng)驗數(shù)表,得零件的排樣圖為下圖所示: 圖 2-2 根據(jù)零件形狀兩式件間按矩形取搭邊值a1=2.2mm，側(cè)邊取搭邊值a=2.5mm。 則 進距： h=67.98+2.2＝70.18mm≈70mm 條料寬度： 由附表一 查得?=0.8mm B=D+2a+△ 所以 B=59.27+2*2.5+0.8=65.07mm?≈65mm 其中：B——條料寬

12、度的公稱尺寸(mm) D——制件在寬度方向的尺寸(mm) a——側(cè)搭邊的最小值（mm） ?——條料寬度的單向（負向）公差（mm） 3.3材料利用率 衡量排樣經(jīng)濟性、合理性的指標是材料的利用率。材料的利用率η是指零件的實際面積A0與所用材料面積A的百分比,即: η= A0/A×100% =84.7% 1） 對稱形狀的單個沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心 2） 工件形狀相同且分布位置對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。 3） 形狀復雜的零件、多孔沖模、級進模的壓力中心可用解析計算法求出沖

13、模壓力中心。 圖2-3 根據(jù)圖形分析： 因為工件圖形對稱，故落料時F落的壓力中心在上O1； 沖孔時F孔1、F孔2的壓力中心在O2上 四、沖裁力的確定 計算沖裁力的目的是為了選用合適的壓力機，設(shè)計模具以及檢驗?zāi)＞叩膹姸?。壓力機的噸位必須大于所計算的沖裁力，以適應(yīng)沖裁工藝的需求。 1） 落料力 F落=KLtζ 式中 F——沖裁力（N） L——沖裁周長（mm） t ——板材厚度（mm） ζ——材料的抗剪強度（MPa） K——系數(shù) ∴

14、 F落=1.3X234.18X3X350=.7N=320 KN 2) 沖孔力 1、中心孔 F1= KLtζ=1.3X（∏X33）X 3 X 350=.3N=141 KN 2、兩個小孔 F2=2 KLtζ=2X1.3X（∏X12.3）X 3 X 350=35146.02N=35 KN 3) 沖裁時候的推件力 由附表二 得 Kt=0.045 凹模為直筒形刃口 其h取5~10mm 則卡在凹模內(nèi)的數(shù)量為 n=h/t=6/3=2 F推落 =nKtF落=2 X 0.045 X 3X320=86KN F推孔1 =nKtF1=2 X 0.045 X 3

15、 X 141=38 KN F推孔2=nKtF2=2 X 0.045 X 3 X 35=10KN 則總的沖壓力為 F總=F落+F1+F2+F推落+F推孔1+F推孔2 =320+141+35+86+38+9 =630 KN 五、沖壓設(shè)備的選擇 （1） 壓力機的選擇，必須滿足以下要求： Hmax﹣5㎜≥Hm≥Hmin﹢10㎜ 式中 Hmax, Hmin—分別為壓力機的最大、最小裝模高度，㎜ Hm—模具閉合高度，㎜ 當多副模具聯(lián)合安裝到一臺壓力機上時，多副模具應(yīng)有同一個閉合高度。

16、 （2） 壓力機的公稱壓力Fg必須大于沖壓計算的總壓力F總。即Fg＞F總 （3） 壓力機的滑塊行程必須滿足沖壓件的成形要求。對于拉深工藝，為了便于放料和取件，其行程必須大于拉深件高度的 2-2.5倍 （4） 為了便于安裝模具，壓力機的工作臺面尺寸應(yīng)大于模具尺寸，一般每邊大50-70㎜。工作臺墊板孔應(yīng)保證沖壓件或廢料能漏下。 從滿足沖壓工藝力的要求來看,可選用JG23-80開式雙柱可傾式壓力機 其壓力機規(guī)格見附表三 第三部分 沖壓模具的設(shè)計 3.1、凸、凹模工作部分尺寸 確定凸、凹模間隙及制造公差。 對于沖孔部分，采用凸、凹模分開加工的方法 由附表四 查

17、得：凸凹模間隙Zmin=0.460mm,Zmax=0.640mm. Zmax —Zmin = 0.640—0.460=0.18mm 由附表五查得： 對沖Φ33孔時 δT= - 0.020mm δA = + 0.030mm 對沖Φ12.3孔時 δT= - 0.020mm δ A= + 0.025mm 所以滿足分開加工時 │δT│+│δA│ ≤Zmax —Zmin 的要求。 dT=(dmin+x?)0-δT =(33+0.5*0.05)0-0.020=33.0250-0.020mm dA=( dT +Zmin)+δA0=(33.025+0.460)+0

18、.030=33.4850+0.03mm 對于沖Φ12.3的孔 dT=(dmin+x?)0-δT =（12.3+0.5*0.2）0-0.020=12.40-0.020mm dA=( dT +Zmin)+δA0=(12.4+0.460) 0+0.250=12.860+0.25mm 對于落料部分因制件的外形較復雜，為了保證凸、凹模具之間的間隙，采用凸模與凹模配合加工的方法。由于落料時以凹模為基準件，因此先做好基準件，然后配加工凸模。根據(jù)凸?；虬寄Ｉ铣叽缧再|(zhì)的不同分別計算如下： A類：凸?；虬寄Ｔ谀p后會增大的尺寸； B類：凸模或凹模在磨損后會減小的尺寸； C類：凸模或凹模在磨損

19、后基本不變的尺寸。 由圖可知：尺寸R12，R30，930-0.5，59.40-0.2 為A類尺寸 對于未注公差取IT14級。 由標準公差數(shù)值表查得：即120-0.36 29.70-0.52 由上附表六 查得磨損系數(shù) X=0.5 AA1=(12-0.5X0.36)+0.36/40=11.82+0.090 mm AA2=(29.7-0.5X0.52)+0.52/40=29.44+0.130 mm AA3=(93-0.5X0.5)+0.5/40=92.75+0.1250 mm AA4=(59.4-0.5X0.2)+0.2/40=59.3+0.050 mm 落

20、料凸模按凹模實際尺寸配作，保證最小間隙為0.460mm。 凹模外形尺寸的確定 凹模厚度：H=Kb(≥15mm) 據(jù)下表K取0.18 =93.74X0.35 =33mm 所以故凹模最終尺寸為230mm×160mm×33mm 如下圖所示： 圖3-1 沖孔凸模的設(shè)計： 凸模的型式有兩種：圓形凸模和非圓形凸模。圓形凸模的結(jié)構(gòu)又分沖小圓孔凸模、沖中型圓孔凸模、沖大圓孔或落料用的凸模等等，由于本產(chǎn)品所沖的孔很小，所以選擇沖小圓孔凸模和沖中型圓孔凸。 凸模的長度一般是根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要而確定的。該零件的凸模它是凸模固定板和凹模板厚度之和

21、凸模長度：L=H1+H2+H3+H 式中 H1 ------固定板厚度（mm） H2 ------墊板厚度（mm） H3 ------導料板厚度（mm） H-------附加長度（mm） 所以：L=70mm 如圖所示 圖3-2 3.2 固定與支撐零件 (1)模架的選擇 上、下模座要承受和傳遞沖壓力，所以應(yīng)有足夠強度和剛度。剛度不足，將影響沖模壽命。因此模座應(yīng)有足夠厚度，鑄造模座需經(jīng)時效處理，下模座外形尺寸沒邊應(yīng)至少超過壓力機臺面孔約50mm。 本套模座選應(yīng)矩形模座，模座外形尺寸應(yīng)比凹模相應(yīng)尺寸大40—100mm。模座厚度一般取凹模

22、厚度的1—1.5倍。 因此上下模座的尺寸基本可以確定： 上模板：350×300×40 下模板：350×300×40 (2)固定板 固定板外形有圓形和矩形兩種，主要用于固定小型凸模和凹模，由于本套模具的外形基本為矩形，綜合節(jié)約材料等方面因素的影響，選用矩形固定板。 如圖所示： 圖3-3 （3）模柄 模柄的形式較多，主要有： （1） 旋入式 （2） 壓入式 （3） 凸緣式 （4） 浮動式 本套模具采用的是旋入式模柄。 3.3 導向零件 導向零件是為了保證模具沖壓時，上下模有一精確的位置關(guān)系。在中小型模具中最廣泛采用的導向零件是導柱和導套。 本套

23、模具采用兩個導柱（導套），導柱安裝在下模座，導套安裝在上模座。 導套選擇A型導套 A25×95×38 GB2861.6-81 如圖所示 圖3-4 導柱選擇A型導柱 A25x180 GB2861.1-81 如圖所示 圖3-5 3.4導正銷 沖裁中，先進入已沖孔中，導正條料位置，保證孔與外形的位置，消除送料誤差的銷件稱為導正銷。導正銷主要用于連續(xù)模，一般安裝在第二工位以后的落料凸模工作端面上或凸模固定板上。導正銷由導入和定位兩部分組成，導入部分一般用圓弧或圓錐過渡，定位部分為圓柱面。 設(shè)計有導正銷的連續(xù)模時，擋料銷的位置應(yīng)保證導正銷

24、導正條料過程中條料活動的可能。 次套模具的擋料銷的位置為e=40.19mm 如圖所示： 3.5 模具的閉合高度 模具閉合高度一般通過下式確定 H模=上模座厚度+沖頭長度+凸凹模厚度+下模座 =40+65+75+40 =220 查開式可傾壓力機規(guī)格知,800KN壓力機最大閉合高度為300mm(封閉高度調(diào)節(jié)量80mm),故所設(shè)計的模具閉合高度H模=220mm滿足要求,閉合高度設(shè)計合理。 五、落料模具零件材料的選擇 沖模經(jīng)常在頻繁沖擊狀態(tài)下工作，因此沖模零件應(yīng)具有足夠的強度和韌性；而沖模工作部分零件，不但要求有足夠的強度和韌性，還要有高度的硬度、耐模性、耐

25、沖擊性和淬火后變形小等特性。正確地選用沖模材料，對于產(chǎn)品質(zhì)量，沖模壽命和成本都有直接影響。在選用沖模材料時，應(yīng)考慮下列因素： （1）沖壓制件生產(chǎn)批量的大小 （2）沖壓材料的性能、工序種類及沖模零件的工作條件。 （3）我國沖模生產(chǎn)和供應(yīng)情況以及本廠現(xiàn)有的條件，力求減少材料牌號和規(guī)格。 ? 零件名稱 常用材料 一般熱處理要求 凸模 CrWMn;Cr12;Cr12Mov HRC60-62 凹模 CrWMn;Cr12;Cr12Mov HRC60-62 側(cè)刃 CrWMn;Cr12;Cr12Mov HRC60-62 固定板 Q235 ?

26、墊板 45 HRC43-48 卸料板 Q235 、 (45) HRC43-48 上、下模座 HT20-40 ? 導柱、導套 20 滲碳淬火 HRC60-64 擋料銷（釘） 45 HRC43-48 導料板 Q235 , 45 ? 始用擋塊 45 HRC43-48 承料板 Q235 ? 推板 45 HRC43-48 頂桿 45 HRC43-48 打桿 45 HRC43-48 模柄 Q235 Q235 總 結(jié) 到今天為止,兩個多月的畢業(yè)

27、設(shè)計終于可以畫上一個句號。在自己努力和指導老師的指導下，我比較好地完成了這次畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)，通過這次畢業(yè)設(shè)計，我對機械設(shè)計過程有了一定了解，學到了很好有用的本領(lǐng)。畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面揚學知識檢驗，而且也是對自己能力提高。主要收獲和體會如下： 第一 .學到了產(chǎn)品設(shè)計的方法。產(chǎn)品設(shè)計過程是創(chuàng)造性勞動的過程，產(chǎn)品的設(shè)計應(yīng)按科學程序進行，一般包括課題調(diào)研、擬定設(shè)計方案，總體設(shè)計，零部件設(shè)計、技術(shù)資料整理、產(chǎn)品試制、改進設(shè)計等過程，一個產(chǎn)品須經(jīng)過多次改進，才能完善和成熟。 第二．提高了綜合應(yīng)用各門知識的能力。以前課程設(shè)計接 觸課程知識比較窄。這次畢業(yè)設(shè)計是設(shè)計一臺完整的機器。要把機器和每個零件設(shè)計

28、出來,需要制造工藝和電氣方面的知識。 第三．鞏固了計算機繪圖能力。以前用CAD繪圖，僅僅是知道主要指令的操作，通過這次繪圖大量的圖樣，更加熟悉了機械制圖中常用指令的操作方法，用簡便快速方法畫出完整正確的零件圖樣。 第四．提高了收集資料和查閱手冊的能力。收集資料是做畢業(yè)設(shè)計的前期準備工作，資料是否全面、可靠，關(guān)系到整個畢業(yè)設(shè)計的進程。查閱手冊是設(shè)計過程中隨時要做的事情。只有廣泛收集有用的資料才能設(shè)計出比較好的產(chǎn)品。 第五．明確了設(shè)計必須與生產(chǎn)實際相結(jié)合，產(chǎn)品才有生命力。因此在設(shè)計過程中，一定下企業(yè)調(diào)查，要虛心聽取老師和工程技術(shù)售貨員的意見，不斷發(fā)行設(shè)計，完善設(shè)計。

29、 第六．培養(yǎng)了嚴謹?shù)目茖W作風。科學工作來不得半點虛假，在設(shè)計過程中每一個結(jié)構(gòu)、零件、材料、尺寸、公差都反映在圖紙上，每一個錯誤都會造成經(jīng)濟損失，因此，在設(shè)計過程中必須要有高度的責任心，要有嚴肅認真的工作態(tài)度。 總之，對我們高職學生來說，經(jīng)歷了這次畢業(yè)設(shè)計，為今后從事生產(chǎn)第一線的技術(shù)發(fā)行工作、技術(shù)管理工作將有非常大的幫助 附表一：條料寬度公差見表 條料寬度B /mm 材料厚度 t/mm <1 1-2 2-3 3-5 -50 0.4 0.5 0.7 0.9 50-100 0.5 0.6 0.8 1.0 附表二：卸料力、推件力和頂件力

30、系數(shù) 料厚 t/mm Kx Kt Kd 鋼 ≤0.1 0.065-0.075 0.1 0.14 ＞0.1-0.5 0.045-0.055 0.063 0.08 ＞0.5-2.5 0.04-0.05 0.055 0.06 ＞2.5-6.5 0.03-0.04 0.045 0.05 附表三：JG23-80開式雙柱可傾式壓力機規(guī)格 公稱壓力/KN 800 滑塊行程mm 130 行程次數(shù) 次/分 45 最大裝模高度mm 380 裝模高度調(diào)節(jié)量mm 90 滑塊中心線至床身距離mm 290 工作臺板 前后mm 540 左右

31、mm 800 工作臺孔 前后mm 320 左右mm 360 直徑mm 280 滑塊底面 前后mm 350 左右mm 370 立柱間的距離mm 380 模柄孔尺寸 直徑mm 60 深度mm 80 床身最大可傾角 30 附表四：沖裁模初始雙面間隙Z(mm) 材料厚度 /mm 08,10,35,09Mn，Q235 Zmin Zmax 2.5 0.360 0.500 2.75 0.400 0.560 3.0 0.460 0.640 3.5 0.540 0.740 附表五：規(guī)則形狀沖裁時凸、凹模的制造公差（m

32、m） 公稱尺寸/mm 凸模偏差δT 凹模偏差δA ≤18 >18~30 >30~80 -0.020 +0.020 +0.025 +0.030 80~120 -0.025 +0.035 附表六：摩擦系數(shù)x 料厚t /mm 非圓形 圓形 1 0.75 0.5 0.75 0.5 工件公差 ?/mm 1 <0.16 0.17~0.35 ≥0.36 ＜0.16 ≥0.16 1~2 <0.20 0.21~0.41 ≥0.42 ＜0.20 ≥0.20 2~4 <0.24 0.25~0.49 ≥0.50 ＜0.24 ≥0.24 >4 <0.30 0.31~0.59 ≥0.60 ＜0.30 ≥0.30