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無(wú)錫太湖學(xué)院
冷沖壓工藝卡片
零件名稱
啟動(dòng)電機(jī)殼體
零件圖號(hào)
113213
材料牌號(hào)及規(guī)格
08鋼
1.5×1000×2500
毛坯種類
條料
毛坯尺寸
107.8×2500
每毛坯可制件數(shù)
23
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
沖壓設(shè)備
工藝裝備
一次加工數(shù)
工 序 附 圖
10
沖壓
落料拉深
J23-63
落料拉深模具
1
20
拉深
2次拉深
J23-63
拉深模具
1
30
拉深
3次拉深
J23-40
拉深模具
1
40
拉深
4次拉深
J23-40
拉深模具
1
50
沖壓
整形
J23-40
整形模具
1
60
沖裁
切邊
J23-16
切邊模具
1
70
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)
班級(jí)
機(jī)械96
姓名
李鵬飛
學(xué)號(hào)
0923279
日期
2013.5.17
批改
日期
編 號(hào) 無(wú)錫太湖學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 題目： 啟動(dòng)電機(jī)殼體冷沖壓工藝 及模具設(shè)計(jì) 信 機(jī) 系 機(jī) 械 工 程 及 自 動(dòng) 化 專 業(yè) 學(xué) 號(hào)： 0923279 學(xué)生姓名： 李鵬飛 指導(dǎo)教師： 鐘建剛 （職稱：副教授 ） （職稱： ） 2013 年 5 月 25 日 無(wú)錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 誠(chéng) 信 承 諾 書 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）啟動(dòng)電機(jī)殼體 冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究 所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中特別加以標(biāo) 注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）不包含任何 其他個(gè)人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。 班 級(jí)： 機(jī)械 96 學(xué) 號(hào)： 0923279 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 I 無(wú) 錫 太 湖 學(xué) 院 信 機(jī) 系 機(jī) 械 工 程 及 自 動(dòng) 化 專 業(yè) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 任 務(wù) 書 一、題目及專題： 1、題目 啟動(dòng)電機(jī)殼體冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 2、專題 二、課題來(lái)源及選題依據(jù) 來(lái)源于無(wú)錫毅立模具有限公司，是電器產(chǎn)品上的一個(gè)零件。 模具是機(jī)械工程及其自動(dòng)化專業(yè)的一個(gè)專業(yè)方向，選擇模具方 向的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目完全符合本專業(yè)的要求，從應(yīng)用性方面來(lái)說(shuō)，模 具又是生產(chǎn)效率極高的工具之一，能有效保證產(chǎn)品一致性和可更換 性，具有很好的發(fā)展前途和應(yīng)用前景。該產(chǎn)品外形較大，冷沖壓工 藝設(shè)計(jì)復(fù)雜，計(jì)算過(guò)程較繁，其準(zhǔn)確性非常重要，要求學(xué)生要有良 好的心理素質(zhì)和仔細(xì)認(rèn)真的作風(fēng)，因此對(duì)本課題的研究對(duì)學(xué)生也是 一次很好的煅練機(jī)會(huì)。 三、本設(shè)計(jì)（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求： 綜合應(yīng)用各種所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行 冷沖壓工藝分析，制訂完整的沖壓工藝方案，并完成整副模具設(shè) 計(jì)、數(shù)據(jù)計(jì)算和圖紙（所有圖紙折合 A0 不少于 3 張）繪制，具 體內(nèi)容如下： II 1完成模具裝配圖：2 張（A0 或 A1）； 2零件圖：主要是非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖（不少于 5 張）； 3冷沖壓工藝卡片：1 張 ； 4設(shè)計(jì)說(shuō)明書：1 份（15000 字以上，其中參考文獻(xiàn)不少于 10 篇，外文不少于 5 篇）； 5翻譯 8000 以上外文印刷字符，折合中文字?jǐn)?shù)約 5000 字的有 關(guān)技術(shù)資料或?qū)I(yè)文獻(xiàn)，內(nèi)容要盡量結(jié)合課題。 四、接受任務(wù)學(xué)生： 機(jī)械 96 班 姓名 李鵬飛 五、開始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)（或顧問(wèn)）： 指導(dǎo)教師簽名 簽名 簽名 教 研 室 主 任 學(xué)科組組長(zhǎng)研究所 所長(zhǎng)簽名 系主任 簽名 III 2012 年 11 月 12 日 啟動(dòng)電機(jī)殼體冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) IV 摘 要 綜合應(yīng)用模具設(shè)計(jì)、冷沖壓模具工藝、模具加工工藝學(xué)、工程圖學(xué)等相關(guān)課程知識(shí)， 對(duì)啟動(dòng)電機(jī)殼體采用多副模的工藝進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。本文在已完成開題報(bào)告的基礎(chǔ)上，著 重對(duì)復(fù)合模工作零件、定位零件、卸料推件零件及模架等主要零件的設(shè)計(jì)進(jìn)行說(shuō)明。在 模具的設(shè)計(jì)中，按照小批量生產(chǎn)類型，對(duì)制件的沖壓工藝進(jìn)行分析，確定工藝方案，擬 定排樣方法，計(jì)算沖裁力，確定壓力中心，計(jì)算凹凸模刃口尺寸及結(jié)構(gòu)尺寸，得出模具 閉合高度，選用標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行裝配，最終畫出模具總裝圖、三維模型及裝配和主要零件加 工工藝規(guī)程卡片。模具采用倒裝結(jié)構(gòu)，后側(cè)導(dǎo)柱導(dǎo)套模架，導(dǎo)料銷導(dǎo)料，彈頂式檔料銷 檔料，凸緣模柄，剛性推件及彈性卸料，在保證生產(chǎn)率的同時(shí)，盡可能的是模具、方便， 且滿足沖裁的要求。 關(guān)鍵詞：?jiǎn)?動(dòng) 電 機(jī) 殼 體 ； 沖 壓 工 藝 ； 排 樣 ； 模 具 結(jié) 構(gòu) ； V Abstract Comprehensive application of mold design, cold stamping mold process, mold processing technology, engineering, graphics and other related courses knowledge, start the motor housing using a plurality of mold process for mold design. In this paper, on the basis of complete opening report on the design of the main parts of the composite mold parts, positioning parts, discharge push parts and moldbase instructions. In mold design, in accordance with the type of small batch production parts stamping process analysis, to determine the process plan, intended nesting method to calculate the punching power, to determine the center of pressure, calculated the bump Edge size and structure size may the mold shut height, the choice of standard parts for assembly, and ultimately draw card of the mold assembly chart, the three-dimensional model and assembly and main parts process planning. Mold flip structure, the rear side of the guide pins and bushings mold, the stock guide pin guide material, playing the top-of-file material off of file material, the flange of the handle, rigid push pieces and elastic unloading, ensuring the productivity, although possible mold, convenient, and satisfying the requirements of the punched. Key words: Start the motor housing; stamping process; nesting; guide pins and bushings；mold structure； VI 目 錄 摘 要 ...........................................................................................................................................III Abstract .........................................................................................................................................IV 1 緒 論 .........................................................................................................................................1 1.1 課題研究的目的和意義 .......................................................................................................1 1.2 課題國(guó)內(nèi)外研究概況 ...........................................................................................................1 1.2.1 國(guó)外模具發(fā)展概況 ........................................................................................................1 1.2.2 國(guó)內(nèi)模具發(fā)展概況 .........................................................................................................2 1.3 課題研究的主要內(nèi)容 ...........................................................................................................2 2 沖壓工藝設(shè)計(jì) .............................................................................................................................4 2.1 沖壓件簡(jiǎn)介 ...........................................................................................................................4 2.2 沖壓件的工藝性分析 ...........................................................................................................7 2.3 沖壓工藝方案的確定 ...........................................................................................................8 2.4 沖壓工藝計(jì)算 .......................................................................................................................9 2.4.1 工件的毛坯尺寸計(jì)算 ....................................................................................................9 2.4.2 工序分析 ......................................................................................................................10 2.4.3 拉深尺寸計(jì)算 ..............................................................................................................10 2.4.5 整形 ..............................................................................................................................15 2.4.5 工序匯總 ......................................................................................................................16 2.4.6 各工序尺寸公差的確定 ..............................................................................................16 2.5 產(chǎn)品所需模具 .....................................................................................................................16 3 落料拉深模設(shè)計(jì) .......................................................................................................................20 3.1 模具結(jié)構(gòu) .............................................................................................................................20 3.2 確定其搭邊值 .....................................................................................................................20 3.3 確定排樣圖 .........................................................................................................................21 3.4 材料利用率計(jì)算 .................................................................................................................23 3.5 凸、凹模刃口尺寸的確定 .................................................................................................24 3.5.1 落料部份凸、凹模刃口尺寸的確定 ...........................................................................24 3.5.2 拉深凸、凹模工作部分尺寸及其公差 ......................................................................25 3.6 落料拉深復(fù)合模沖壓力 .....................................................................................................26 3.6.1 落料部分沖壓力 ..........................................................................................................26 3.6.2 拉深部分沖壓力 ..........................................................................................................27 3.6.3 落料拉深復(fù)合模總沖壓力 ..........................................................................................28 3.7 壓力機(jī)選用 .........................................................................................................................28 3.8 壓力中心計(jì)算 .....................................................................................................................30 3.9 落料拉深模主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................................................................30 VII 3.9.1 落料凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................................................................................30 3.9.2 落料凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................................................................................32 3.9.3 落料卸料板設(shè)計(jì) ..........................................................................................................33 3.9.4 凸凹模（落料凸模）固定板設(shè)計(jì) ..............................................................................35 3.9.5 凸凹模（落料凸模）墊板設(shè)計(jì) ..................................................................................35 3.9.6 拉深凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................................................................................36 3.9.7 拉深凸模設(shè)計(jì) ..............................................................................................................37 3.9.8 落料凹模墊板設(shè)計(jì) ......................................................................................................38 3.9.9 壓邊圈設(shè)計(jì) ..................................................................................................................39 3.9.10 推件塊設(shè)計(jì) ................................................................................................................40 3.10 標(biāo)準(zhǔn)件確定 .......................................................................................................................41 3.10.1 模架確定 ....................................................................................................................41 3.10.2 彈頂器的確定 ............................................................................................................41 3.10.3 上模螺釘確定 ............................................................................................................42 3.10.4 上模銷確定 ................................................................................................................42 3.10.5 下模螺釘確定 ............................................................................................................42 3.10.6 下模銷確定 ................................................................................................................43 3.10.7 模柄確定 ....................................................................................................................43 3.10.8 模柄上固定螺釘?shù)拇_定 ............................................................................................43 3.10.9 推桿確定 ....................................................................................................................43 3.10.10 拉深凸模上固定螺釘?shù)拇_定 ..................................................................................43 3.10.11 下模推桿的確定 ......................................................................................................43 3.10.12 條料定位零件的設(shè)計(jì) ..............................................................................................44 3.11 模具閉合高度、校驗(yàn)壓力機(jī) ...........................................................................................44 4 切邊模設(shè)計(jì) ...............................................................................................................................45 4.1 模具結(jié)構(gòu) .............................................................................................................................45 4.2 切邊凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 .........................................................................................45 4.3 切邊模沖壓力 .....................................................................................................................47 4.4 壓力機(jī)選用 .........................................................................................................................47 4.5 壓力中心計(jì)算 .....................................................................................................................48 4.6 切邊模主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .........................................................................................48 4.6.1 切邊凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................................................................................48 4.6.2 切邊凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................................................................................50 4.6.3 切邊凸模固定板設(shè)計(jì) ..................................................................................................50 4.6.4 切邊凸模墊板設(shè)計(jì) ......................................................................................................51 4.6.5 定位柱設(shè)計(jì) ..................................................................................................................52 4.6.6 推件塊設(shè)計(jì) ..................................................................................................................53 4.7 標(biāo)準(zhǔn)件確定 .........................................................................................................................53 VIII 4.7.1 模架確定 ......................................................................................................................53 4.7.2 上模螺釘確定 ..............................................................................................................54 4.7.3 上模銷確定 ..................................................................................................................54 4.7.4 下模螺釘確定 ..............................................................................................................54 4.7.5 下模銷確定 ..................................................................................................................54 4.7.6 模柄確定 ......................................................................................................................54 4.7.7 圓廢料切刀確定 ..........................................................................................................55 4.7.8 推桿確定 ......................................................................................................................55 4.7.9 模柄緊定螺釘?shù)拇_定 ..................................................................................................56 4.8 模具閉合高度、校驗(yàn)壓力機(jī) .............................................................................................56 5 結(jié)論與展望 ...............................................................................................................................57 5.1 結(jié)論 .....................................................................................................................................57 5.2 不足之處及未來(lái)展望 .........................................................................................................57 致 謝 .............................................................................................................................................58 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................................59 啟動(dòng)電機(jī)殼體冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 1 1 緒 論 1.1 課題研究的目的和意義 本課題研究的內(nèi)容是沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件參數(shù)化繪圖系統(tǒng)研究中間導(dǎo)柱參數(shù)化繪圖盡 管各類沖壓模具的結(jié)構(gòu)形式和復(fù)雜程度不同，組成模具的零件有多有少，但組成沖壓模 具的零部件仍主要包括二類零件： 1、一類是工藝零件，這類零件直接參與工藝過(guò)程的完成并和坯料有直接接觸，包括 有工作零件、定位零件、卸料與壓料零件等； 2、一類是結(jié)構(gòu)零件，這類零件不直接參與完成工藝過(guò)程，也不和坯料有直接接觸， 只對(duì)沖壓模具完成工藝過(guò)程起保證作用，或?qū)_壓模具功能起完善作用，包括有導(dǎo)向零 件、緊固零件、標(biāo)準(zhǔn)件及其它零件等。 而且無(wú)論是工藝零件還是結(jié)構(gòu)零件，在其相同類別的零件中，它們的結(jié)構(gòu)形態(tài)相似 度很高，故許多企業(yè)在長(zhǎng)期的生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，針對(duì)某一類零件，創(chuàng)建了沖 壓模具的標(biāo)準(zhǔn)件。標(biāo)準(zhǔn)件的確立，為標(biāo)準(zhǔn)件參數(shù)化繪圖提供了一個(gè)模板，在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中 發(fā)揮著重大的作用。 所謂沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件的參數(shù)化繪圖是指在沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件的基礎(chǔ)上的一種二次開發(fā)， 它的主要工作原理是，將標(biāo)準(zhǔn)件的繪制過(guò)程錄制并編輯成程序，同時(shí)建立相應(yīng)的人機(jī)程 序界面，然后在生產(chǎn)實(shí)踐中修改標(biāo)準(zhǔn)件的參數(shù)，通過(guò)所編輯的程序形成所需要的零件。 沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件參數(shù)化繪圖系統(tǒng)的應(yīng)用可使企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中省略繁瑣的繪圖過(guò)程， 節(jié)省大量的勞動(dòng)時(shí)間，明顯縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，提高工作效率，為提高企業(yè)的產(chǎn)品競(jìng) 爭(zhēng)力做出巨大貢獻(xiàn)。 1.2 課題國(guó)內(nèi)外研究概況 1.2.1 國(guó)外模具發(fā)展概況 高新技術(shù)在歐美模具企業(yè)得到廣泛應(yīng)用，歐美許多模具企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平在國(guó)際 上是一流的。將高新技術(shù)應(yīng)用于模具的設(shè)計(jì)與制造，已成為快速制造優(yōu)質(zhì)模具的有力保 證。 1、CAD/CAE/CAM 的廣泛應(yīng)用，顯示了用信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性。 在歐美，CAD/CAE/CAM 已成為模具企業(yè)普遍應(yīng)用的技術(shù)。在 CAD 的應(yīng)用方面，已經(jīng)超 越了甩掉圖板、二維繪圖的初級(jí)階段，目前 3D 設(shè)計(jì)已達(dá)到了 70% 89%。 PRO/E、UG、CIMATRON 等軟件的應(yīng)用很普遍。應(yīng)用這些軟件不僅可完成 2D 設(shè)計(jì)，同時(shí)可獲得 3D 模型，為 NC 編程和 CAD/CAM 的集成提供了保證。應(yīng)用 3D 設(shè) 計(jì)，還可以在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行裝配干涉的檢查，保證設(shè)計(jì)和工藝的合理性。數(shù)控機(jī)床的普遍 應(yīng)用，保證了模具零件的加工精度和質(zhì)量。3050 人的模具企業(yè)，一般擁有數(shù)控機(jī)床十 多臺(tái)。經(jīng)過(guò)數(shù)控機(jī)床加工的零件可直接進(jìn)行裝配，使裝配鉗工的人數(shù)大大減少。CAE 技 術(shù)在歐美已經(jīng)逐漸成熟。在沖模設(shè)計(jì)中應(yīng)用 CAE 軟件，模擬金屬變形過(guò)程，分析應(yīng)力應(yīng) 變的分布，預(yù)測(cè)破裂、起皺和回彈等缺陷。CAE 技術(shù)在模具設(shè)計(jì)中的作用越來(lái)越大，意 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2 大利 COMAU 公司應(yīng)用 CAE 技術(shù)后，試模時(shí)間減少了 50%以上。 2、為了縮短制模周期、提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，普遍采用高速切削加工技術(shù) 高速切削是以高切削速度、高進(jìn)給速度和高加工質(zhì)量為主要特征的加工技術(shù)，其加 工效率比傳統(tǒng)的切削工藝要高幾倍，甚至十幾倍。目前，歐美模具企業(yè)在生產(chǎn)中廣泛應(yīng) 用數(shù)控高速銑，三軸聯(lián)動(dòng)的比較多，也有一些是五軸聯(lián)動(dòng)的，轉(zhuǎn)數(shù)一般在 1.5 萬(wàn)3 萬(wàn) r/min。采用高速銑削技術(shù)，可大大縮短制模時(shí)間。經(jīng)高速銑削精加工后的模具型面，僅 需略加拋光便可使用，節(jié)省了大量修磨、拋光的時(shí)間。歐美模具企業(yè)十分重視技術(shù)進(jìn)步 和設(shè)備更新。設(shè)備折舊期限一般為 45 年。增加數(shù)控高速銑床，是模具企業(yè)設(shè)備投資的 重點(diǎn)之一。 3、快速成型技術(shù)與快速制模技術(shù)獲得普遍應(yīng)用 由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，產(chǎn)品更新?lián)Q代不斷加快，快速成型和快速制模技術(shù)應(yīng)運(yùn)而 生，并迅速獲得普遍應(yīng)用。在歐洲模具展上，快速成型技術(shù)和快速制模技術(shù)占據(jù)了十分 突出的位置，有 SLA、SLS 、FDM 和 LOM 等各種類型的快速成型設(shè)備，也有專門提供 原型制造服務(wù)的機(jī)構(gòu)和公司。 1.2.2 國(guó)內(nèi)模具發(fā)展概況 國(guó)內(nèi)模具工業(yè)從起步到發(fā)展，歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì)，尤其是 20 世紀(jì) 90 年代以來(lái)發(fā)展 得更加迅速。近年我國(guó)的模具在國(guó)際模具行業(yè)美好的發(fā)展形勢(shì)下，模具水平有了較大提 高，大型、精密、復(fù)雜、高效和長(zhǎng)壽命模具又上了新臺(tái)階。從模具發(fā)展地域來(lái)看，我國(guó) 模具工業(yè)的發(fā)展在地域分布上存在不平衡性，模具生產(chǎn)最集中的地區(qū)在江浙和廣東等經(jīng) 濟(jì)技術(shù)高的地區(qū)。從模具的需求情況看，汽車工業(yè)是模具的最大用戶，汽車產(chǎn)量的增幅 雖然有較大回落，但車型開發(fā)和新車型的上市速度并未放慢，有的還有所加快，汽車工 業(yè)對(duì)模具需求仍舊十分強(qiáng)勁。電子信息行業(yè)、電器和儀器儀表行業(yè)、電機(jī)行業(yè)、建材行 業(yè)等，也是大量使用模具的行業(yè)，這些都對(duì)模具產(chǎn)生大量的需求。中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展 對(duì)模具工業(yè)提出越來(lái)越高的要求，也為其發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力。近年來(lái)，我國(guó)的模具 工業(yè)一直以高增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。除了國(guó)有專業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家， 如集體企業(yè)、合資企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)，都得到了快速發(fā)展，其中集體和私營(yíng)的模具企業(yè)發(fā) 展得最為迅速，各地從事模具制造的集體企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)多達(dá)數(shù)千家，形成了許多國(guó)內(nèi) 外知名的“模具之城”和最具發(fā)展活力的組成之一。 1.3 課題研究的主要內(nèi)容 課題研究?jī)?nèi)容 零件沖壓模具設(shè)計(jì)原始資料及設(shè)計(jì)技術(shù)要求如下： 啟動(dòng)電機(jī)殼體冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 3 圖 1-1 零件圖 設(shè)計(jì)技術(shù)要求如下 1. 年生產(chǎn)綱領(lǐng)：100000 件 2. 要求外文資料翻譯忠實(shí)原文 3. 要求編制的沖壓規(guī)程合理 4. 要求設(shè)計(jì)的沖壓模具滿足加工要求 5. 要求圖紙?jiān)O(shè)計(jì)規(guī)范，符合制圖標(biāo)準(zhǔn) 6. 要求畢業(yè)設(shè)計(jì)論文敘述聽力清楚，設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)確，論文格式規(guī)范 課題研究方案 1. 復(fù)習(xí)沖壓件的工藝性 2. 制定沖壓件工藝方案 3. 確定毛坯形狀，尺寸和下料方式 4. 確定沖壓類型及結(jié)果形式 5. 進(jìn)行必要的工藝計(jì)算 6. 選擇壓力機(jī) 7. 繪制模具總圖和非標(biāo)準(zhǔn)零件圖 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 4 2 沖壓工藝設(shè)計(jì) 2.1 沖壓件簡(jiǎn)介 形狀和尺寸如下圖所示。材料為 08F 鋼，板材厚度 1.5mm。帶小凸緣的拉深件。 零件圖如下： 圖 2.1 零件圖 1未注公差尺寸分析 圖中共有 3 個(gè)尺寸未注公差，查相應(yīng)國(guó)標(biāo)確定其公差和偏差。對(duì)照參考文獻(xiàn) 1， P1P2，這 3 個(gè)尺寸可分為二類。第一類，未注公差沖裁件線性尺寸，尺寸 有：45；第二類，未注公差成形圓角半徑線性尺寸，尺寸有：R1.5、R0.5。下面查對(duì)應(yīng) 表確定其公差和偏差。 第一類，未注公差沖裁件線性尺寸，查表 2-1 未注公差沖裁件線性尺寸的極限偏差 （即查參考文獻(xiàn)2，P3P4，表 1 未注公差沖裁件線性尺寸的極限偏差），公差等級(jí)取 m 級(jí)，可得尺寸 45 的公差和偏差尺寸，最終帶偏差的尺寸為 :450.55。 表 2-1 未注公差沖裁件線性尺寸的極限偏差 2 基本尺寸 材料厚度 公差等級(jí) 大于 至 大于 至 f m c v 1 0.15 0.20 0.30 0.40 1 4 0.30 0.40 0.55 0.756 30 4 0.45 0.60 0.80 1.20 1 0.20 0.30 0.40 0.55 1 4 0.40 0.55 0.75 1.0530 120 4 0.60 0.80 1.10 1.50 第二類，未注公差成形圓角半徑線性尺寸，查表 2-2 未注公差成形圓角半徑線性尺 啟動(dòng)電機(jī)殼體冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 5 寸的極限偏差（即查參考文獻(xiàn)2，P5，表 2 未注公差成形圓角半徑線性尺寸的極限偏 差），可得這 2 個(gè)尺寸的公差和偏差，最終這 2 個(gè)尺寸為： 、 ，由于這0.135R0.13 兩個(gè)兩圓角只能小不能大，故取為： 、 。03.51R03. 表 2-2 未注公差成形圓角半徑線性尺寸的極限偏差 基本尺寸 3 36 610 1018 1830 30 極限偏差 1.000.30 1.500.50 2.500.80 3.001.00 4.001.50 5.002.00 2已注公差尺寸分析 已注公差尺寸有 4 個(gè)： 、 、 、70.1。這 4 個(gè)尺寸都屬于拉深尺1.039027.3.049 寸。 尺寸 分析。查表 2-3 成形沖壓件尺寸公差（即查參考文獻(xiàn)1，P3P4，表1.039 2 成形沖壓件尺寸公差），得 的公差等級(jí)為：FT1 和 FT2 之間，再查表 2-4 成形沖壓39 件尺寸公差等級(jí)選用（即查參考文獻(xiàn)1，P6，表 A2），得：39 的公差等級(jí)極高。 表 2-3 成形沖壓件尺寸公差 1 基本尺寸 板材厚度 公差等級(jí) 大于 至 大于 至 FT1 FT2 FT3 FT4 FT5 FT6 FT7 FT8 FT9 FT10 0.5 0.022 0.036 0.060 0.090 0.140 0.240 0.380 0.600 0.960 1.400 0.5 1 0.032 0.050 0.080 0.120 0.200 0.340 0.540 0.860 1.400 2.200 1 3 0.050 0.070 0.110 0.180 0.300 0.480 0.760 1.200 2.000 3.200 3 6 0.060 0.090 0.140 0.240 0.380 0.600 1.000 1.600 2.600 4.000 3 10 6 0.070 0.110 0.180 0.280 0.440 0.700 1.100 1.800 2.800 4.400 0.5 0.030 0.050 0.080 0.120 0.200 0.320 0.500 0.300 1.200 2.000 0.5 1 0.040 0.070 0.110 0.180 0.280 0.460 0.720 1.100 1.800 2.800 1 3 0.060 0.100 0.160 0.260 0.400 0.640 1.000 1.600 2.600 4.000 3 6 0.080 0.120 0.200 0.320 0.500 0.800 1.200 2.000 3.200 5.000 10 25 6 0.100 0.140 0.240 0.400 0.620 1.000 1.600 2.600 4.000 6.400 0.5 0.040 0.060 0.100 0.160 0.260 0.400 0.640 1.000 1.600 2.600 0.5 1 0.060 0.090 0.140 0.220 0.360 0.580 0.900 1.400 2.200 3.600 1 3 0.080 0.120 0.200 0.320 0.500 0.800 1.200 2.000 3.200 5.000 3 6 0.100 0.160 0.260 0.400 0.660 1.000 1.600 2.600 4.000 6.400 25 63 6 0.110 0.180 0.280 0.460 0.760 1.200 2.000 3.200 5.000 8.000 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 表 2-4 成形沖壓件尺寸公差等級(jí)選用 1 公差等級(jí)加工 方法 尺寸 類型 FT1 FT2 FT3 FT4 FT5 FT6 FT7 FT8 FT9 FT10 拉深 直徑高度 帶凸緣 拉深 直徑 高度 彎曲 長(zhǎng)度 其他成 形方法 直徑 高度 長(zhǎng)度 尺寸 分析。查 2-3 得 13 的公差等級(jí)為：FT4 和 FT5 之間，再查表 2-4027.13 得：13 的公差等級(jí)較高； 尺寸 70.1 分析。查表 2-3 得 7 的公差等級(jí)為，F(xiàn)T2 和 FT3 之間。再查表 2-4 得：7 的公差等級(jí)極高。 尺寸 分析。查表 2-3 得 49 的公差等級(jí)為：FT3 和 FT4 之間，再查表 2-43.049 得：49 的公差等級(jí)較高； 可見整個(gè)產(chǎn)品尺寸公差等級(jí)較高，部分尺寸公差等級(jí)極高。最終產(chǎn)品圖如圖 2.2 所 示。 圖 2.2 帶公差的產(chǎn)品圖 啟動(dòng)電機(jī)殼體冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 7 2.2 沖壓件的工藝性分析 工藝分析包括技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面內(nèi)容。在技術(shù)方面，根據(jù)產(chǎn)品圖紙，主要分析零件 的形狀特點(diǎn)、尺寸大小、精度要求和材料性能等因素是否符合沖壓工藝的要求；在經(jīng)濟(jì) 方面，主要根據(jù)沖壓件的生產(chǎn)批量，分析產(chǎn)品成本，闡明采用沖壓生產(chǎn)可以取得的經(jīng)濟(jì) 效益。因此工藝分析，主要是討論在不影響零件使用的前提下，能否以最簡(jiǎn)單最經(jīng)濟(jì)的 方法沖壓出來(lái)。 一、沖壓件工藝性的因素很多，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面考慮，主要因素： 1件的外形為圓形，外形簡(jiǎn)單均勻，適宜沖裁。 2件無(wú)細(xì)長(zhǎng)的旋臂與窄槽，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適合沖裁。 3料為 08F 鋼，是常用的沖裁拉深材料，具有良好的沖裁性能和較好的拉深性能。 4件尺寸屬于裝配要求不是精確尺寸，可按一般精度定為加工尺寸。 5產(chǎn)批量，一般來(lái)說(shuō)，大批量生產(chǎn)時(shí)，可選用連續(xù)和高效沖壓設(shè)備，以提高生產(chǎn)效 率；中小批量生產(chǎn)時(shí)，常采用簡(jiǎn)單?；驈?fù)合模，以降低模具制造費(fèi)用。 6型件的直徑尺寸要求較高，需作整形。表面粗糙度要求不大，拉濃變形量很大， 容量引起破裂，需作多次拉深或正反拉深。 7角半徑最小為 R0.5，不滿足最小圓角半徑要求。 綜上所述，此工件適宜沖裁和拉深。 二、壓件工藝分析如下： 1圖形分析形狀較簡(jiǎn)單，且左右、前后對(duì)稱，主要是拉深形狀。 2尺寸分析尺寸公差主要部份都已經(jīng)有了，其余尺寸不重要，拉深部分直徑公差 要求較高。 3材料08F ，是適合拉深的鋼，但拉深較深時(shí)，需考慮周全。 08F 鋼為極軟的碳素鋼，強(qiáng)度、硬度很低，而韌性和塑性極高，具有良好的深沖、拉 延、彎曲和鐓粗等冷加工性能、焊接性能。但存在時(shí)效敏感性，淬硬性及淬透性極低。 大多軋制成高精度的薄板或冷軋鋼帶用以制造易加工成形，強(qiáng)度低的深沖壓或深拉延的 覆蓋零件和焊接構(gòu)件。 1）化學(xué)成份： 碳 C ：0.050.11 硅 Si：0.03 錳 Mn：0.250.50 硫 S ：0.035 磷 P ：0.035 鉻 Cr：0.10 鎳 Ni：0.30 銅 Cu：0.20 2）力學(xué)性能： 抗拉強(qiáng)度 b(MPa)：295MPa 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 8 屈服強(qiáng)度 s(MPa