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應天職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計任務書 系科：機電與信息工程系 專業(yè)：數(shù)控技術 班 級 數(shù)控121 學生姓名 李靜 學號 1261103 設計題目 W形墊片沖裁模設計 指導教師 向婷婷 下達任務書時間 2014.09.15 一、設計主要內容 1.繪制沖壓件零件圖一張。 參考有關資料，合理標注尺寸、公差及有關技術要求。 2.根據(jù)沖壓件圖紙的內容，確定該制品的冷沖壓模具的設計方案。 3.設計W型墊片冷沖壓模具。 二、設計的主要技術指標或要求 1. 繪制出完整的裝配圖一張 2. 繪制出主要零件工件圖 3. 編寫設計說明書一份 4. 培養(yǎng)和訓練設計能力（包括實際動手能力、查閱文獻與撰寫論文能力）。 5. 嚴格按照設計要求去做，力求數(shù)據(jù)準確，結構合理，并在保證要求的前提下，力求結構簡單。 三、設計完成后應提交的材料 1.設計報告書一份 2.參考文獻清單 四、系科/教研室可提供的該設計課題條件 文件資料打印；3、4號空白圖紙；系制圖實驗室；畢業(yè)設計裝幀。一般總費用不超過50元。 五、畢業(yè)設計進度安排 起 訖 時 間 工 作 內 容 備 注 2014.9.1 - 2014.9.7 分組畢業(yè)設計動員、資料準備 2014.9.8 - 2014.9.14 確定學生名單、題目討論、選題 2014.9.15 - 2014.9.30 下達畢業(yè)設計任務書 2014.10.1 - 2014.10.31 提交開題報告，并開題 2014.11.1 - 2015.2.31 完成初稿、制作 2015.3.1 - 2015.4.30 定稿、制作 2015.5.1 - 2015.5.22 答辯、評分、裝訂 指導教師（簽名）： 年 月 日 系主任或專業(yè)主任（簽名）： 年 月 日 注：本表由指導教師填寫，原件留系存檔。另復印兩份，一份發(fā)給學生，另一份由指導教師保存。 XX學院 畢業(yè)設計說明書 課 題：W形墊片零件沖壓模設計 專 業(yè) 學生姓名 班 組 學 號 指導教師 完成日期 摘要 W形墊片零件沖壓模設計 摘要 關于學校這次的畢業(yè)設計，我設計了W形墊片零件的坯料單工序一套經(jīng)過畢業(yè)設計的整個課題精心制作，對我所學的模具設計與制造所有知識得到了一個全面的復習，經(jīng)過查詢我們的教材還有我們學校圖書館里的和我這次畢業(yè)設計課題有關的書本，根據(jù)模具設計的相關流程進行一步一步的不折不扣制作，把我這次畢業(yè)設計的整個設計過程給很清楚的寫在這份說明書上了。 在這次設計W形墊片零件同樣先進行了工藝的分析，工藝的計算，確定壓力機型號，再將各主要零部件的設計表達出來。 這次畢業(yè)設計W形墊片零件設計說明書的第一個部分是對我這次畢業(yè)設計課題的第一套模具，W形墊片零件坯料的單工序的工藝的分析，工藝的計算，主要零部件的設計。這次W形墊片零件設計說明書的工藝計算，主要零件的設計。這都為選擇沖壓設備提供重要依據(jù)。也為本次模具設計的AutoCAD裝配圖，以及AutoCAD主要零件圖繪制提供了依據(jù)。 關鍵詞：沖壓模、工藝，設計 Ⅰ Design of stamping die W shaped gasket Abstract The graduation design of this school, I designed a blank W shaped gasket parts of a single process after graduation design the topic elaborate, the mold design and manufacturing I learned all the knowledge to get a comprehensive review, after the inquiry teaching us and our school library and the the graduation design task book, step by step according to the process of production of hundred-percent die design, the whole design process of my design to very clearly written in the specification. In the design of W shaped gasket parts in the same for process analysis, process calculation, determine press model, and then to express the design of main parts. The first part of the graduation design of W shaped gasket parts design specification is on the graduation project of the first set of mold, process analysis of single process of W shaped gasket part blank, process calculation, the design of main parts. Process calculation of the W shaped gasket design specification, the design of main parts. It provides an important basis for the selection of stamping equipment. For the AutoCAD assembly, the mold design, and the main parts of AutoCAD provide the basis for drawing. Keywords: stamping die, process, design 目 錄 第一章 概述 - 1 - 1.1畢業(yè)設計的目的 - 1 - 1.2 畢業(yè)設計的要求 - 1 - 1.3畢業(yè)設計的的注意事項 - 1 - 第二章 W形墊片零件工藝設計 - 2 - 2.1 分析W形墊片零件坯料的沖壓工藝性 - 2 - 2.1.1W形墊片零件坯料工藝分析 - 2 - 2.1.2確定W形墊片零件坯料沖壓工藝方案 - 2 - 2.2工藝計算 - 2 - 第三章 W形墊片零件坯料單工序工作部分零件設計 - 10 - 3.1W形墊片零件坯料單工序凸模的設計 - 10 - 3.2W形墊片零件坯料單工序凹模設計 - 12 - 3.7W形墊片零件坯料單工序，墊板設計 - 12 - 第四章 W形墊片零件坯料單工序具結構設計 - 14 - 4.1W形墊片零件坯料單工序模架的選擇 - 14 - 4.2 W形墊片零件坯料單工序壓力中心計算 - 14 - 4.3W形墊片零件坯料單工序模具裝配圖和零件的繪制 - 14 - 總 結 - 16 - 致謝 - 17 - 參考文獻 - 18 - 第一章 概述 1.1畢業(yè)設計的目的 1、在這次畢業(yè)設計中通過對畢業(yè)設計的課題制作，對我們在學校老師所教的專業(yè)知識和我們自己所自學的專業(yè)知識進行一個鞏固。 2、在這次畢業(yè)設計中培養(yǎng)我們模具專業(yè)的學生在遇到問題時的分析能力和解決問題能力，還有能獨立的完成對于模具設計的流程的熟練制作。 3、在這次畢業(yè)設計中對我們模具設計與制造專業(yè)的學生工作作風以及責任心還有安全意識得到較大跨度的一個提升。 1.2 畢業(yè)設計的要求 1、畢業(yè)設計的圖紙圖幅量：一共零號的圖幅工作量（其中最少要有1張零號裝配圖，剩下的不做要求）。 2、圖紙：最后答辯前上交的圖紙必須用AutoCAD繪制，畫圖時要更具繪圖標準去畫，最后要交1份AutoCAD圖紙和1份1：1打印出來的圖紙。 3、畢業(yè)設計說明書的字數(shù)要求：不少于6000字。 4、查看和畢業(yè)設計課題有關的各種資料，為順利的完成畢業(yè)設計以及能順利畢業(yè)做好充分的準備工作。 5、要求計算準確、結構設計合理、圖面整潔，圖樣及標注符合國家標準。 6、要求編制的工藝規(guī)程符合生產實際。 7、設計計算說明書要求文字通順，書寫工整。 1.3畢業(yè)設計的的注意事項 1、相關安全的事宜：在進行畢業(yè)設計的樣品加工時一定要遵守各類加工機械的操作規(guī)范，確保人生安全，器械安全。 2、服從命令聽指揮:在進行任何加工都前都要聽從老師的安排，認真負責，精心制作，保質保量完成模具加工任務。 3、畢業(yè)設計的所有內容必須自己獨立完成，可以請教同學或老師，但嚴禁抄襲，做，在模具加工時同樣要獨立完成。 - 11 - 第二章 W形墊片零件工藝設計 2.1 分析W形墊片零件坯料的沖壓工藝性 W形墊片零件坯料如圖2-1W形墊片零件坯料 圖2-1W形墊片零件坯料 2.1.1W形墊片零件坯料工藝分析 由圖2-1可見,W形墊片零件坯料的形狀比較簡單，結構成對稱分布，零件尺寸通過一般的沖壓能滿足W形墊片零件坯料的尺寸精度要求。尺寸的公差為自由公差，孔Φ3mm的孔邊距離外輪廓的距離遠遠大于凸、凹模所允許的最小壁厚，沒有凸、凹模強度的困擾，所以可以采用沖壓工序完成W形墊片零件的生產。 2.1.2確定W形墊片零件坯料沖壓工藝方案 W形墊片零件坯料沖壓模具采用單工序具進行產品的加工。 2.2工藝計算 2.2.1W形墊片零件坯料零件的排樣設計如圖2-2排樣 圖2-2排樣 1、搭邊值的確定[1]冷沖壓工藝及模具設計》表2.10得出工件的搭邊值a1=1.8mm對于本次的設計，我們a1選取1.8mm，工件側面a=2mm 2、條料步距的確定 步距值：34mm+1.8mm=35.8mm 寬度116mm+2mm+2mm=120mm。 3、材料的利用率計算 η=S工/S總=724.176/120mm×35.8×100％=617.177％ 2.2.2凸模和凹模的工作部分尺寸 零件圖上所注公差經(jīng)查標準公差表1.2為IT14級，尺寸精度較低，普通沖裁完全可以滿足要求。 表1.2部分標準公差值（GB/T1800.3—117178） 公差等級 IT6 IT7 IT8 IT17 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 IT15 基本尺寸 /μm /mm ＞3～6 8 12 18 30 48 75 0.12 0.18 0.30 0.48 ＞6～10 17 15 22 36 58 170 0.15 0.22 0.36 0.58 ＞10～18 11 18 27 43 70 110 0.18 0.27 0.43 0.70 ＞18～30 13 21 33 82 84 130 0.21 0.33 0.82 14 ＞30～50 16 25 317 62 100 160 0.25 0.317 0.62 1.00 ＞50～80 117 30 46 74 120 1170 0.30 0.46 0.74 1.20 ＞80～120 22 35 54 87 140 220 0.35 0.54 17 1.40 根據(jù)表1.2分析：該零件沖裁工藝性較好，適宜沖裁加工。查公差表得各尺寸公差： 零件：82mm、116mm、 R17mm 1、 確定凸、凹模的間隙以及制造公差。[2]冷沖壓模具畢業(yè)設計指導與范例》表2-7可得凸、凹模的間隙最小值Zmin=0.072mm，凹模間隙最大值Zmax=0.104mm 一、沖孔凸、凹模計算 設沖孔尺寸為根據(jù)以上原則，沖孔時以凸模設計為基準，首先確定凸模刃口尺寸，使凸?；境叽缃咏虻扔诠ぜ椎淖畲髽O限尺寸，再增大凹模尺寸以保證最小合理間隙Zmin。凸模制造偏差取負偏差，凹模取正偏差。其計算公式為： 凸模 dp=(d＋x△)0- δp 凹模 dd=(＋Zmin)0+ δd＝(d＋X△＋Zmin) 0+ δd 在同一工步中沖出制件兩個以上孔時，凹模型孔中心距Ld按下式確定： Ld=(Lmin＋0.5△)±0.125△ 式中dd——沖孔凹?；境叽?mm)； dp——沖孔凸?；境叽?mm)； d——沖孔件孔的最小極限尺寸(mm)； Ld——同一工步中凹?？拙嗷境叽?mm)； Lmin——制件孔距最小極限尺寸(mm)； △——沖孔件孔徑公差(mm)； Zmin——凸、凹模最小初始雙面間隙(mm)； X——磨損系數(shù)，是為了使沖裁件的實際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸，與工件制造精度有關，可查表17.1取值：當工件精度IT10以上，取x=1；當工件精度IT11～IT13，取x=0.75；當工件精度IT14，則取x=0.5。 表17.1磨損系數(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 1～2 2～4 ＞4 ＜0.16 ＜0.20 ＜0.24 ＜0.30 0.17～0.35 0.21～0.41 0.25～0.417 0.31～0.517 ≥0.36 ≥0.42 ≥0.50 ≥0.60 ＜0.16 ＜0.20 ＜0.24 ＜0.30 ≥0.16 ≥0.20 ≥0.24 ≥0.30 根據(jù)圖1.1和表17.1查得磨損系數(shù)X取0.5，即X=0.5 二、落料凸、凹模計算 凹模： Dd=(D－X△) 凸模： Dp=( Dd－Zmin)＝(D－X△－Zmin) 式中Dd——凹?；境叽?mm)； Dp——落料凸?；境叽?mm)； D——落料件最大極限尺寸(mm)； r——落料件外徑公差(mm)； Zmin——凸、凹模最小初始雙面間隙(mm)； X——磨損系數(shù)，是為了使沖裁件的實際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸，與工件制造精度有關。表17.1取X=0.5。 由公差表（1.2）查得：82mm、116mm、 R17mm、設凸、凹模分別按IT6和IT7級加工。 所以凹模 82mm:Dd2=(D2-X) =(82-0.5×0.22)0+0.11 =81.8170+0.11mm 116:Dd2=(D2-X) =(116-0.5×0.62)0+0.11 =115.7170+0.11mm 凸模 82mm:Dp2=(Dd2- Zmin) =(81.817-0.072) =81.82mm 116:Dp2=(Dd2- Zmin) =(115.717-0.072) =115.688mm 式中，由已知條件零件為非圓形，材料的厚度是1mm，以及零件的公差大于0.42mm，查詢《冷沖壓模具設計》表2-17磨損系數(shù)X[5]得X=0.5，制件精度為IT14級時查詢《沖壓模具畢業(yè)設計指導與范例》[6]得Δ=17mm。 W形墊片零件坯料2孔中心距離的計算：由圖2-1可知當制件精度取IT14級時，中心距離：82±0.42mm C凹=C±σ凹=82±0.105mm 式中，σ凹=1/4×0.42mm=0.105mm 2、 W形墊片零件坯料沖壓模，沖壓力計算 計算沖裁力是為了選擇合適的壓力機，設計模具和檢驗模具的強度，壓力機的噸位必須大于所計算的沖裁力，以適宜沖裁的要求，普通平刃沖裁模，其沖裁力一般可以按下式計算： Fp=Kp Ltτ =Lt （6.1） 式中τ——材料抗剪強度（MPa）； L——沖裁周邊總長（mm）； t——材料厚度（mm）； 系數(shù)Kp是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損，凸模與凹模間隙之波動，取Kp =1.3。 2.1 沖裁力Fp的計算 據(jù)圖5.3可得一個零件內外周邊之和L=1617.12mm。 查碳素結構鋼的力學性能表知：鋼板的抗剪強度τ=216Mpa～304Mpa，取260Mpa，制件厚度t=1mm，則 根據(jù)公式(6.1)： Fp= Kp Ltτ =1.3×1×1617.12×260 =32210(N) ≈32.2（KN） 2.2卸料力Fq1的計算 Fq1=KxFp （6.2） 式中Kx——卸料力系數(shù)，查表6.1取Kx＝0.065。 根據(jù)公式（6.2）： Fq1= KxFp =0.065×32.2（KN） ≈2.0173(KN) 表6.1卸料力、推件力和頂件力系數(shù) 料厚t/mm Kx kt Kd 鋼 ≤0.1 ＞0.1～0.5 ＞0.5～2.5 ＞2.5～6.5 ＞6.5 0.065～0.075 0.045～0.055 0.04～0.05 0.03～0.04 0.02～0.03 0.1 0.063 0.055 0.045 0.025 0.14 0.08 0.06 0.05 0.03 2.3頂件力Fq2的計算 Fq2= KdFp （6.3） 式中Kd——頂件力系數(shù)。 查表6.1得Kd＝0.06. 根據(jù)公式（6.3）： Fq2= KdFp =0.14×32.2（KN） ≈4.508（KN） 2.4總的沖壓力F的計算 根據(jù)模具結構總的沖壓力F=FP+Fq1+Fq2 =32.2+2.0173+4.508 =38.801(KN) 選用的壓力機公稱壓力P≥（1.1～1.3）F，取系數(shù)為1.3，則： P≥1.3F=1.3x38.801(KN)=50.4413(KN)。 從滿足加工的工藝要求考慮，可擬選用J23-6.3查《沖壓模具畢業(yè)設計指導與范例》表17-17開式雙柱可傾壓力機技術規(guī)格[2] J23-6.3參數(shù)：公稱壓力/KN ：63 滑塊行程次數(shù)/次?min-1 ：160 最大封閉高度/mm: 170 封閉高度調節(jié)量/mm: 40 立柱距離/mm: 150 工作臺尺寸/mm：315×200 墊板尺寸/mm：厚度： 40 模柄尺寸/mm：直徑： 30 深度： 50 第三章 W形墊片零件坯料單工序工作部分零件設計 3.1W形墊片零件坯料單工序凸模的設計 W形墊片零件坯料單工序，凸模材料選擇：為保證模具的壽命以及零件的精度和材料供應問題我們選擇Cr12MOV。 W形墊片零件坯料單工序，凸模形式確定： 采用國家規(guī)定形式中的(GB2863.2-81)。 材料選擇：為保證模具的壽命以及零件的精度和材料供應問題W形墊片零件坯料單工序，沖孔凸模的熱處理： 58—62HRC。 W形墊片零件坯料單工序。沖凸模的冷處理： 加超深冷冷處理（零下400C°）因為光靠熱處理沒法完全的去除材料的內應力。在材料剛剛經(jīng)過熱處理后接著進行材料的加超深冷冷處理。這樣可以最大限度的去除材料的內應力。以增加模具的使用壽命。保證產品的尺寸精度穩(wěn)定性。 W形墊片零件坯料單工序，凸模的固定方式：采用壓入式固定。 W形墊片零件坯料單工序，凸模具體設計圖紙如：圖3-1凸模所示。 圖3-1凸模 3.2W形墊片零件坯料單工序凹模設計 W形墊片零件坯料單工序，凹模材料的選擇： 同凸模的材料一樣選擇Cr12MoV。 W形墊片零件坯料單工序，凹模的熱處理： 60—64HRC。 W形墊片零件坯料單工序，凹模的冷處理： 加超深冷冷處理（零下400C°應為光靠熱處理沒法完全的去除材料的內應力，在材料剛剛經(jīng)過熱處理后接著進行材料的加超深冷冷處理，這樣可以最大限度的去除材料的內應力，以增加模具的使用壽命，保證產品的尺寸精度穩(wěn)定性）。 W形墊片零件坯料單工序，凹模的具體設計圖紙如：圖2-4凹模所示。 圖3-2凹模 3.7W形墊片零件坯料單工序，墊板設計 W形墊片零件坯料單工序，墊板材料選擇：45。 W形墊片零件坯料單工序，墊板具體設計如：圖2-17所示。 圖3-7墊板 第四章 W形墊片零件坯料單工序具結構設計 4.1W形墊片零件坯料單工序模架的選擇 模架形式的選用后側導動，結合設計的凹模等，先大概的確定一下模架的尺寸，最后再通過查詢資料選取標準模架。 上模座尺寸250mm×250mm×50mm，材料選用，HT250 下模座尺寸250mm×250mm×60mm，材料選用，HT250 4.2 W形墊片零件坯料單工序壓力中心計算 由W形墊片零件坯料圖就可以看出壓力中心，因為W形墊片零件坯料零件是對稱的，沒有必要進行壓力中心的計算。 4.3W形墊片零件坯料單工序模具裝配圖和零件的繪制 見圖紙 - 16 - 總 結 將近1個多月的畢業(yè)設計已近進入尾聲，請各位老師對我的畢業(yè)設計—W形墊片零件做最后的檢查。 在我們目前的生活中絕大部分的用品都是利用模具做出來，無論是精密零件還是普通精度的零件，用模具都能高效率的生產出來，并且成本還很低，模具對我們影響的不單單是生活中的方方面面，也包括其它的各個行業(yè)。 我們國家的起步不是太早，所以目前一些比較大型的還有比較精密的大部分都是依靠國外進口，就連好的材料和刀具也是依賴于進口，不過根據(jù)目前我們國家的發(fā)展速度，在不久我們就能趕上與世界先進水平的差距，我們就能獨立的做出先進的模具。 所以我們學院安排的這次畢業(yè)設計。對我們學生來說意義非常的大?？梢詫⑽覀兯鶎W的知識進行一個完美的組合。同時還提高了我對于問題的思考能力。對于問題的解決能力。也讓我體會到了只要努力去做，付出了，“面包“總是會有的，只是時間問題。 致謝 致謝 這次我的畢業(yè)設計課題W形墊片零件能夠成功個完成，首先要感謝我的畢業(yè)設計指導老師模具教研室的主任，老師不僅借給我?guī)妆娟P于本次W形墊片零件畢業(yè)設計非常好的資料，而且還幫我把控整個畢業(yè)設計的方向。 在我遇到瓶頸時也耐心的輔導我，幫助我順利的完成我的W形墊片零件課題設計。同時也感謝我們學院教過我的老師，在我AutuCAD工程繪圖時遇到不會時她耐心的教我如何用AutuCAD繪圖，這才使我的設計圖能夠順利的用繪圖軟件畫出來，并在設計說明書中插入部分圖紙，還有教我們模具設計在我的設計出現(xiàn)于實際生產不相符的時候及時的指導我，讓我設計的W形墊片零件彎曲模和W形墊片零件坯料單工序復合實際生產。 但是由于老師時間比較緊，不可能完全的將所有的問題都找出了，加之我對于模具設計的各方面知識學得還不到位，有很多的東西還沒學好，無法避免的會出現(xiàn)一些不足之處，這點將在以后的工作中會進一步完善。 這次W形墊片零件課題的畢業(yè)設計的設計過程中參考了很多書籍還有一些網(wǎng)站，并且我們宿舍的舍友和班級里面的同學都給與我了我很大的幫助，在此表示衷心的感謝。 - 17 - 參考文獻 參考文獻 [1]馮小明，梁熠葆. 冷沖壓工藝及模具設計[M].重慶： 重慶大學出版社，2004.4 [2]胡邵平，林承全. 沖壓模具畢業(yè)設計指導與范例[M].北京：化學工業(yè)出版社，2008.1 [4]丁松聚. 冷沖模設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2001.10 [5] 江維健，林玉瓊，許華昌. 冷沖壓模具設計[M].廣州：華南理工大學出版社，2005.7 [5]周斌興. 沖壓模具設計與制造[M].北京：國防工業(yè)出版社，2006.4 [6]中國機械工業(yè)教育協(xié)會組.冷沖模設計及制造[M].北京：機械工業(yè)出版社，2003. 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