夏利轎車差速器螺栓墊片沖裁沖壓模具設(shè)計(jì)（含CAD圖紙和說明書）
夏利轎車差速器螺栓墊片沖裁沖壓模具設(shè)計(jì)（含CAD圖紙和說明書）,夏利,轎車,差速器,螺栓,墊片,沖壓,模具設(shè)計(jì),CAD,圖紙,說明書
摘 要
社會在不斷的向前發(fā)展，行業(yè)在不斷的向前突破。在生產(chǎn)生活中機(jī)械已經(jīng)必不可少，物質(zhì)的生產(chǎn)要滿足需求就需要模具。所以模具的設(shè)計(jì)以及制造是相當(dāng)?shù)闹陵P(guān)重要。一個國家，企業(yè)的發(fā)展就需要模具的技術(shù)水平的提高，當(dāng)今世界模具的技術(shù)水平代表著當(dāng)今工業(yè)的水平發(fā)展。在精密、復(fù)雜、大型中模具技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速。模具業(yè)的前景要求我們應(yīng)更熟悉掌握專業(yè)知識，為成為適應(yīng)市場需求的專業(yè)人才而更加努力。而畢業(yè)設(shè)計(jì)就顯得更加重要，這不僅是一次對自己專業(yè)知識的總結(jié)、也是對專業(yè)知識靈活應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中的一次實(shí)踐。
本設(shè)計(jì)是關(guān)于夏利轎車差速器螺栓墊片。夏利轎車差速器螺栓墊片由鋼板沖壓加工而成，設(shè)計(jì)并優(yōu)化其批量生產(chǎn)工藝及部分沖壓模具的設(shè)計(jì)。螺栓碘片的制造通過沖裁模具的沖裁進(jìn)行加工而成。當(dāng)然本設(shè)計(jì)針對這個沖裁模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過對工藝方案的分析確定模具類型以及規(guī)格。設(shè)計(jì)的手動落料方式，然后對模具的壓力計(jì)進(jìn)行選擇，最后將模具的裝備圖畫出來，根據(jù)三維圖用CAD繪制模具二維裝配圖和零件圖。差速器螺栓墊片的作用是增大螺栓與零件的接觸面積，減少磨損，延長使用壽命，沖壓相對來說復(fù)雜一些，分析其工藝性需要很好的韌性以及強(qiáng)度，在使用中可以起到防止松動。沖裁墊片需要對模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，分析實(shí)用性，經(jīng)濟(jì)性還有它的制作是否簡單，生產(chǎn)成本。
關(guān)鍵詞：汽車墊片；沖壓模具；差速器
ii
ABSTRACT
Society in the continuous development of the industry in the continuous forward breakthrough. In the production and life of machinery has been essential to the production of material to meet the needs of the mold. So the design and manufacture of the mould is very important. A country, the development of enterprises need to improve the level of mold technology, today's world mold technology level represents the level of development of today's industry. In the precision, complex, large-scale mold technology development is very rapid. The prospect of mold industry requires us to be more familiar with the professional knowledge, to become a professional talent to meet the needs of the market and more efforts. The graduation design is more important, this is not only a summary of their professional knowledge, but also a flexible application of professional knowledge to the actual production of a practice.
This design is about the Xiali car differential bolt gasket. Xiali car differential bolt gasket by steel plate stamping processing, design and optimize the production process and stamping die design. The manufacture of bolts processed by tablets blanking punching die. Of course, this design for the blanking die design, through the analysis of the process to determine the type of mold and specifications. Design manual blanking mode, and then select the pressure gauge of the mold, and finally the mold of the equipment drawing out, according to the three-dimensional drawing with CAD drawing die 2D assembly drawing and part drawing. The role of differential bolt gasket is increases bolts and parts of the contact area, reducing wear, prolong the service life, stamping is relatively complex. Analysis the process need good toughness and strength, to prevent loosening in use. Punching gasket needs to design the mold, the analysis of practicality, economy and its production is simple, the production cost.
Key words: Automobile gasket; stamping die; differential
目 錄
摘 要 i
ABSTRACT ii
1 緒論 1
2 零件的工藝性分析 3
2.1 零件的總體分析 3
2.1.1外形落料的工藝性 3
2.1.3 沖裁件的孔邊距和孔間距 4
3 工藝方案的確定 4
4 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 5
4.1 確定搭邊與搭肩值 5
4.2 確定零件的排樣方案 5
4.3 計(jì)算送料步距和條料的寬度 6
4.4 計(jì)算材料的利用率 6
5 選擇沖壓設(shè)備 7
5.1 沖裁力的計(jì)算 7
5.2 初選壓力機(jī) 8
5.3 確定壓力中心 9
6 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與確定 11
6.1 模具類型的選擇 11
6.2 定位方式的選擇 11
6.3 導(dǎo)向方式的選擇 11
6.4 卸料方式 11
6.5 送料方式 12
采用手動送料。 12
7 模具工作零部件刃口尺寸的計(jì)算 12
7.1 沖裁孔的凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 12
7.2 外形落料凸模、凹模刃口尺寸的計(jì)算 12
模具主要零部件設(shè)計(jì) 14
7.3 工作零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14
8.1.1 落料凸凹模的設(shè)計(jì) 14
8.1.2 沖孔凸模的設(shè)計(jì) 15
8.2 定位裝置的設(shè)計(jì) 17
8.2.1 擋料銷及導(dǎo)料銷的設(shè)計(jì) 17
8.2.2 擋料銷與導(dǎo)料銷位置的確定 17
8.3 卸料裝置的設(shè)計(jì) 17
8.3.1 彈性卸料板的結(jié)構(gòu)形式 17
8.3.2 卸料螺釘?shù)倪x用 18
8.3.3 卸料彈簧的設(shè)計(jì)及選用 18
8.4 推件裝置的設(shè)計(jì) 18
8.4.1 剛性推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 19
8.4.2 推件塊的設(shè)計(jì) 19
8.4.3 連接推桿的選用 19
8.4.4 推板的設(shè)計(jì) 19
8.4.5 打桿的設(shè)計(jì) 19
8.5 支撐固定零件的設(shè)計(jì) 19
8.5.1 模架的選用 19
8.5.2 凸模固定板的設(shè)計(jì) 20
8.5.3 墊板的設(shè)計(jì) 20
8.6 導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì) 20
8.7 緊固零件的設(shè)計(jì) 20
9 沖壓設(shè)備的的選用 21
10 模具總裝圖 21
結(jié)論 23
致 謝 24
參考文獻(xiàn) 25
4
摘 要
社會在不斷的向前發(fā)展，行業(yè)在不斷的向前突破。在生產(chǎn)生活中機(jī)械已經(jīng)必不可少，物質(zhì)的生產(chǎn)要滿足需求就需要模具。所以模具的設(shè)計(jì)以及制造是相當(dāng)?shù)闹陵P(guān)重要。一個國家，企業(yè)的發(fā)展就需要模具的技術(shù)水平的提高，當(dāng)今世界模具的技術(shù)水平代表著當(dāng)今工業(yè)的水平發(fā)展。在精密、復(fù)雜、大型中模具技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速。模具業(yè)的前景要求我們應(yīng)更熟悉掌握專業(yè)知識，為成為適應(yīng)市場需求的專業(yè)人才而更加努力。而畢業(yè)設(shè)計(jì)就顯得更加重要，這不僅是一次對自己專業(yè)知識的總結(jié)、也是對專業(yè)知識靈活應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中的一次實(shí)踐。
本設(shè)計(jì)是關(guān)于夏利轎車差速器螺栓墊片。夏利轎車差速器螺栓墊片由鋼板沖壓加工而成，設(shè)計(jì)并優(yōu)化其批量生產(chǎn)工藝及部分沖壓模具的設(shè)計(jì)。螺栓碘片的制造通過沖裁模具的沖裁進(jìn)行加工而成。當(dāng)然本設(shè)計(jì)針對這個沖裁模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過對工藝方案的分析確定模具類型以及規(guī)格。設(shè)計(jì)的手動落料方式，然后對模具的壓力計(jì)進(jìn)行選擇，最后將模具的裝備圖畫出來，根據(jù)三維圖用CAD繪制模具二維裝配圖和零件圖。差速器螺栓墊片的作用是增大螺栓與零件的接觸面積，減少磨損，延長使用壽命，沖壓相對來說復(fù)雜一些，分析其工藝性需要很好的韌性以及強(qiáng)度，在使用中可以起到防止松動。沖裁墊片需要對模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，分析實(shí)用性，經(jīng)濟(jì)性還有它的制作是否簡單，生產(chǎn)成本。
關(guān)鍵詞：汽車墊片；沖壓模具；差速器
iii
ABSTRACT
Society in the continuous development of the industry in the continuous forward breakthrough. In the production and life of machinery has been essential to the production of material to meet the needs of the mold. So the design and manufacture of the mould is very important. A country, the development of enterprises need to improve the level of mold technology, today's world mold technology level represents the level of development of today's industry. In the precision, complex, large-scale mold technology development is very rapid. The prospect of mold industry requires us to be more familiar with the professional knowledge, to become a professional talent to meet the needs of the market and more efforts. The graduation design is more important, this is not only a summary of their professional knowledge, but also a flexible application of professional knowledge to the actual production of a practice.
This design is about the Xiali car differential bolt gasket. Xiali car differential bolt gasket by steel plate stamping processing, design and optimize the production process and stamping die design. The manufacture of bolts processed by tablets blanking punching die. Of course, this design for the blanking die design, through the analysis of the process to determine the type of mold and specifications. Design manual blanking mode, and then select the pressure gauge of the mold, and finally the mold of the equipment drawing out, according to the three-dimensional drawing with CAD drawing die 2D assembly drawing and part drawing. The role of differential bolt gasket is increases bolts and parts of the contact area, reducing wear, prolong the service life, stamping is relatively complex. Analysis the process need good toughness and strength, to prevent loosening in use. Punching gasket needs to design the mold, the analysis of practicality, economy and its production is simple, the production cost.
Key words: Automobile gasket; stamping die; differential
目 錄
摘 要 i
ABSTRACT ii
1 緒論 1
2 零件的工藝性分析 3
2.1 零件的總體分析 3
2.1.1外形落料的工藝性 3
2.1.3 沖裁件的孔邊距和孔間距 4
3 工藝方案的確定 4
4 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 5
4.1 確定搭邊與搭肩值 5
4.2 確定零件的排樣方案 5
4.3 計(jì)算送料步距和條料的寬度 6
4.4 計(jì)算材料的利用率 6
5 選擇沖壓設(shè)備 7
5.1 沖裁力的計(jì)算 7
5.2 初選壓力機(jī) 8
5.3 確定壓力中心 9
6 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與確定 11
6.1 模具類型的選擇 11
6.2 定位方式的選擇 11
6.3 導(dǎo)向方式的選擇 11
6.4 卸料方式 11
6.5 送料方式 12
采用手動送料。 12
7 模具工作零部件刃口尺寸的計(jì)算 12
7.1 沖裁孔的凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 12
7.2 外形落料凸模、凹模刃口尺寸的計(jì)算 12
模具主要零部件設(shè)計(jì) 14
7.3 工作零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14
8.1.1 落料凸凹模的設(shè)計(jì) 14
8.1.2 沖孔凸模的設(shè)計(jì) 15
8.2 定位裝置的設(shè)計(jì) 17
8.2.1 擋料銷及導(dǎo)料銷的設(shè)計(jì) 17
8.2.2 擋料銷與導(dǎo)料銷位置的確定 17
8.3 卸料裝置的設(shè)計(jì) 17
8.3.1 彈性卸料板的結(jié)構(gòu)形式 17
8.3.2 卸料螺釘?shù)倪x用 18
8.3.3 卸料彈簧的設(shè)計(jì)及選用 18
8.4 推件裝置的設(shè)計(jì) 18
8.4.1 剛性推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 19
8.4.2 推件塊的設(shè)計(jì) 19
8.4.3 連接推桿的選用 19
8.4.4 推板的設(shè)計(jì) 19
8.4.5 打桿的設(shè)計(jì) 19
8.5 支撐固定零件的設(shè)計(jì) 19
8.5.1 模架的選用 19
8.5.2 凸模固定板的設(shè)計(jì) 20
8.5.3 墊板的設(shè)計(jì) 20
8.6 導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì) 20
8.7 緊固零件的設(shè)計(jì) 20
9 沖壓設(shè)備的的選用 21
10 模具總裝圖 21
結(jié)論 23
致 謝 24
參考文獻(xiàn) 25
1 緒論
科技來源于生活也服務(wù)于生活，也高于生活，在古時(shí)候使用特別古老的工具進(jìn)行工作和生活，紡織用紡車進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)效率低質(zhì)量不好，金屬的冶煉和制造也是純靠手工，不僅不能滿足生產(chǎn)的需求，而且材料的使用率很低，沒有合理的使用分配，對材料的浪費(fèi)十分嚴(yán)重，但是隨著社會的發(fā)展，生產(chǎn)力水平越來越得到提高，一大批技術(shù)產(chǎn)品投入到生活中，得到了質(zhì)的飛躍，之后模具的發(fā)行就有位重要了，因?yàn)橄牡倪^快，為了滿足供需需求得到合理的解決。
模具，就是可以按照人們的意愿想法和需求，在得到外部力量的改變下進(jìn)行生產(chǎn)出我們所需要的東西，可以大批量的生產(chǎn)出同一產(chǎn)品，生產(chǎn)效率得到了極大的提高，而且像一些比較復(fù)雜的工件可以很輕松地進(jìn)行生產(chǎn)，擁有很好的公用型，使得社會的生產(chǎn)力得到大幅度的提高。沖裁來得到理想的產(chǎn)品。
中國是一個人口大國，物品的需求在世界上是排在第一位的，當(dāng)然模具的存在和發(fā)展也就顯得尤為重要了，從第一臺模具的使用到現(xiàn)在能夠自主研發(fā)，并且模具的制造水平達(dá)到了國際水準(zhǔn)，有很好的制造精度，能夠制造出大型復(fù)雜的精密模具，得到了國際社會的認(rèn)可，小到日常生活中用到的一支筆，大到50噸的巨型塑料模具，各行各業(yè)對模具的需求加快了模具行業(yè)的不斷突進(jìn)，俗話說得好，沒有市場就沒有發(fā)展。
我國對模具的制造領(lǐng)先的基本都位于中國的長三角地區(qū)，像廣東就是我國的模具制造之鄉(xiāng)，高端、精密的模具技術(shù)在這里能夠得到很好的交流和發(fā)展，因?yàn)殚L三角地區(qū)是我國改革開放的大門，在70年代的時(shí)候，這里就實(shí)現(xiàn)了對外的開放，是與世界接軌的跳板，在這里世界各國的技術(shù)都能夠在這里得到互相的交流，互相的學(xué)習(xí)，互相的提高。
但是我國的模具發(fā)現(xiàn)也有很多的不足之處，像我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在不平衡之處，所以現(xiàn)在模具的發(fā)展也存在不平衡之處，發(fā)展不平衡，個別的企業(yè)制造水平還很低，然后就是模具的制造設(shè)備相對于國外來說比較落后，影響了模具行業(yè)的發(fā)展，人才的缺少也是一個制約的原因，所以針對于這種情況來說，我國應(yīng)該重視模具人才的培養(yǎng)，重視教育的投入，只有科技上去了，我國模具行業(yè)也就能達(dá)到世界一流的水平。
在國外自從第一次工業(yè)革命開始，蒸汽機(jī)的發(fā)明創(chuàng)造，給世界工業(yè)的發(fā)展帶來了動力，帶來了巨大的發(fā)展。世界的技術(shù)水平也得到了極大的發(fā)展，我們的生活水平也得到了提高，像德國、美國、日本都是工業(yè)水平相當(dāng)高的國家，在發(fā)展中不斷創(chuàng)造，不斷創(chuàng)新，模具的制造更加智能更加高精度，如美國EDS的UG，美國Parametric Technology公司 Pro/Engineer，美國CV公司的CADSS，英國DELCAM公司的DOCT5，日本HZS公司的CRADE及space-E, 以色列公司的Cimatron 還引進(jìn)了AutoCAD CATIA 等軟件及法國Marta-Daravision公司用于汽車及覆蓋件模具的Euclid-IS等專用軟件。
在我們的大學(xué)生活中，CAD也是我們的必修課程，通過對制圖軟件的掌握，做出對加工圖紙的繪制，以方便機(jī)床對零件的加工。所以這次畢業(yè)設(shè)計(jì)也是需要對零件圖的CAD出圖，根據(jù)三維圖用CAD繪制模具二維裝配圖和零件圖。
現(xiàn)在社會在不斷的進(jìn)步，科技在不斷的創(chuàng)新攀高，涌現(xiàn)出了一大批的新技術(shù)高端的產(chǎn)品來豐富我們的生產(chǎn)和生活，像國外發(fā)明了數(shù)控模具，通過計(jì)算機(jī)的編程達(dá)到對加工的理想控制，能夠有很好的加工精度保證，并且家少了勞動力的付出，達(dá)到了人性化的設(shè)計(jì)理念。
此次畢業(yè)設(shè)計(jì)夏利轎車差速器螺栓墊片沖裁模具的設(shè)計(jì)可以提高我們對模具的深入的認(rèn)識和了解，通過對模具的分析設(shè)計(jì)還有制造，懂得這方面知識的不足和潛力，以及模具所具有的獨(dú)特魅力，讓我們加強(qiáng)這方面的學(xué)習(xí)，因?yàn)橹袊哪＞呒夹g(shù)和國外的技術(shù)水平還是有很大的差別，所以要我們?nèi)ヅΑＤ＞呤乾F(xiàn)在社會生產(chǎn)生活不可缺少的，所以蘊(yùn)含的市場是相當(dāng)大的，我們要努力提高我國的模具技術(shù)水平，做出高端的模具來提高整體的設(shè)備水平。
23
2 零件的工藝性分析
工件名稱：差速器螺栓墊片
生產(chǎn)批量：大批量
材料：Q235
厚度：1mm
去毛刺，未注圓角R2
2.1 零件的總體分析
2.1.1外形落料的工藝性
該零件為差速器螺栓墊片，通過沖裁模具的沖壓加工制作形成，所以需要很好的韌性還有冷沖壓性，可塑性良好。Q235普通碳素結(jié)構(gòu)鋼是最好的選擇，相對來說符合實(shí)際的生產(chǎn)使用，能夠投入使用和推廣。差速器螺栓墊片較為復(fù)雜，通過圓弧進(jìn)行過渡，大大的減少了應(yīng)力的集中，增加了零件的使用壽命，同時(shí)也更加美觀，視覺效果增強(qiáng)，墊片設(shè)計(jì)對稱分布，通過沖孔、落料兩個工序進(jìn)行制作。此墊片要求精度為IT14，尺寸精度屬于一般，普通沖裁就可以滿足需求。
差速器螺栓墊片屬于中等尺寸零件，料厚1mm，以便于模具沖壓，減少熱處理開裂，減少沖裁時(shí)尖角處的崩刃和過快磨損，延長使用壽命和提高使用的質(zhì)量。
2.1.3 沖裁件的孔邊距和孔間距
為避免工件加工過程中變形和保證模具的使用強(qiáng)度，更好的加工出高質(zhì)量合格產(chǎn)品，孔邊距和孔間距不能過小。經(jīng)查表得其最小許可值當(dāng)取：。根據(jù)差速器螺栓墊片的尺寸可得，，墊片的尺寸符合需求。
在進(jìn)行沖孔工序時(shí)凸模的強(qiáng)度限制孔的尺寸不能過小，不然凸模就會容易發(fā)生折斷，查表知，墊片上的孔的直徑大于等于0.35倍的料度即。該工件的尺寸符合要求。
2.1.4 尺寸精度
該零件的尺寸精度是IT14級，尺寸精度比較低，所以符合一般沖壓工件的經(jīng)濟(jì)精度需求。
3 工藝方案的確定
該螺栓墊片所需要的基本沖壓的工序是落料工序和沖孔工序，可制定出出以下三種工藝方案進(jìn)行選擇，選擇合適的一種方案進(jìn)行。
方案一：首先要先落料，然后再進(jìn)行沖孔工序。采用單工序模生產(chǎn)。
方案二：采用落料-沖孔復(fù)合的沖壓方式。使用復(fù)合模進(jìn)行生產(chǎn)。
方案三：采用沖孔-落料級進(jìn)沖壓。采用級進(jìn)模生產(chǎn)。
采用方案一，模具結(jié)構(gòu)雖然不復(fù)雜，但是需要兩道的加工工序還有兩副模具，這樣子會造成成本高然而生產(chǎn)的效率不高，墊片的加工造成累計(jì)的誤差增大，操作難，如果螺栓墊片進(jìn)行大批量的生產(chǎn)，那方案二和方案三就更具有優(yōu)越性，更加符合實(shí)際。
該墊片中φ10mm的孔與墊片外圓之間的最小距離為4mm，大于這個凸凹模所能允許的最小壁厚（2.7mm），所以可以采用沖孔、落料復(fù)合模或沖孔、落料連續(xù)模進(jìn)行設(shè)計(jì)。模具中復(fù)合模模具的形位精度和尺寸精度容易得到保證，工件的生產(chǎn)精度高，模具的生產(chǎn)率也高，可以很好的提高生產(chǎn)，產(chǎn)生效益。盡管模具形狀比較復(fù)雜但由于零件的幾何形狀相對簡單對稱，所以模具的制造并不會困難。級進(jìn)模雖然生產(chǎn)率高，但螺栓墊片的沖裁精度稍差。如果想保證沖壓件的形位精度，需要設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正，所以會稍微復(fù)雜。通過上邊方案一方案二方案三這三種方按的綜合比較，該螺栓墊片的沖壓工序要采用方案二的復(fù)合模最為合適實(shí)際生產(chǎn)。
4 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算
設(shè)計(jì)條料排樣圖是設(shè)計(jì)復(fù)合模的第一步。根據(jù)差速器螺栓墊片的形狀要有廢料排樣，形式是以直排形式。
4.1 確定搭邊與搭肩值
搭邊和搭肩值一般是由經(jīng)驗(yàn)確定的，《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》查表2-15。按照矩形尺寸取工件間搭邊值為a1=2mm，沿邊搭邊值a2=3mm。
4.2 確定零件的排樣方案
排樣設(shè)計(jì)的原則
①提高材料的利用率：沖裁件適合大批量生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，材料費(fèi)用一般會占總成本很高的比例，所以材料利用率是衡量排樣是否具有經(jīng)濟(jì)性的一項(xiàng)很重要指標(biāo)，所以應(yīng)當(dāng)合理的設(shè)計(jì)零件外形及排樣設(shè)計(jì)，以提高材料利用率。
②改善操作性：沖裁件排樣設(shè)計(jì)應(yīng)使工人操作生產(chǎn)起來方便快捷、人身安全得到保障、工人的勞動強(qiáng)度得到有效的降低低。一般來說，在沖裁生產(chǎn)時(shí)應(yīng)盡量減少條料的翻動次數(shù)，提高生產(chǎn)率，在材料的利用率大致差不多的時(shí)候，應(yīng)選用條料寬度及進(jìn)距小的排樣方式。
③使模具結(jié)構(gòu)簡單合理，使用壽命高。
④保證沖裁件的質(zhì)量。
排樣是否合理，直接影響到材料能否得到合理的使用，零件質(zhì)量的好壞，生產(chǎn)率的高低，模具結(jié)構(gòu)與壽命等。因此，在沖壓工藝中和模具設(shè)計(jì)中，排樣是需要很高的技術(shù)含量的。
在我們設(shè)計(jì)模具的時(shí)候，第一步就是要設(shè)計(jì)出合理的條料排樣圖。墊片零件外形是矩形，選擇矩形外形，所以只需要直排的方式進(jìn)行排樣就可以。直排如圖所示的排樣方式利用率最高。
在設(shè)計(jì)模具的時(shí)侯，坯料的排樣如下圖2所示：
圖2 排樣圖
4.3 計(jì)算送料步距和條料的寬度
按照上邊設(shè)計(jì)好的排樣方式，并根據(jù)螺栓墊片的尺寸來確定送料步距的數(shù)據(jù)等于搭肩值與墊片的寬度之和。即
計(jì)算條料寬度：為保證送料順利，不因條料過寬而發(fā)生卡死現(xiàn)象，調(diào)料的下料公差規(guī)定為下偏差。當(dāng)坯料在無側(cè)壓裝置的導(dǎo)料板之間去進(jìn)行送料的時(shí)候，條料寬度B按下式計(jì)算：
即
導(dǎo)料板間距離（無側(cè)壓裝置）
式中 —條料寬度方向沖裁件的最大尺寸。
—搭邊值。
C—導(dǎo)料板與條料之間的間隙
4.4 計(jì)算材料的利用率
根據(jù)國內(nèi)一般的工業(yè)市場銷售供應(yīng)需求的情況和趨勢，選用坯料為原材料的冷扎薄鋼板。每一塊均可剪規(guī)格條料19條，坯料的剪切利用率達(dá)到了96％。
材料利用率通用公式
式中—一個沖裁剪的面積。
—一個步距內(nèi)的沖裁件數(shù)量。
—條料寬度。
—步距。
材料利用率：
5 選擇沖壓設(shè)備
5.1 沖裁力的計(jì)算
由工件結(jié)構(gòu)和前面所定的沖壓方案可知，本模具采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模。考慮到了沖裁模具的刃部會被磨損消耗、凸凹模的不均勻?qū)е虏▌印⒉牧系挠捕软g性及材料厚度的偏差誤差等因素的影響。
a．沖裁力P
本模具采用普通平刃口模具沖裁，其沖裁力P按下式計(jì)算：
式中 —沖裁力。
—系數(shù)，一般取1.3
—沖裁件剪切周邊長度
—沖裁件材料厚度
—被沖材料的抗剪強(qiáng)度。
抗剪強(qiáng)度與坯料的類型和坯料的狀態(tài)都有有關(guān)西，經(jīng)過查詢，可取材料的抗剪強(qiáng)度，沖裁力的另一種表達(dá)方式又可表示為：
查表9-1得的 取極限值
b．卸料力
卸料力系數(shù)
卸料力
c．推件力
推件力
—推件力系數(shù),由表查得
—同時(shí)卡在凹模的工件(或廢料)數(shù),其中
—凹模刃部直壁洞口高度，
—料厚
查表得 ,故
工序總力
則
5.2 初選壓力機(jī)
壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于工序總力。
查表9-9初選開式雙柱可傾壓力機(jī)參數(shù)初選壓力機(jī)型號為JC23-25
該壓力機(jī)的主要技術(shù)規(guī)格如下：
公稱壓力：350（KN）
滑塊行程：80mm
最大閉合高度：280mm
滑塊行程次數(shù)：50次/min
閉合高度的調(diào)節(jié)量：60mm
滑塊中心線至床身距離：205mm
立柱距離：300mm
工作臺距離：380x610
工作臺孔尺寸：200x290 Φ260
墊板尺寸：厚度60，Φ150
模柄尺寸：Φ50，深度70
滑塊底面尺寸：190x210
床身最大傾角：20°
5.3 確定壓力中心
沖壓模具的沖壓壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn)。為了保證模具的正常工作，得到正確的零件，應(yīng)使沖裁模模具的合力的中心作用點(diǎn)和壓力機(jī)滑塊的中心線相重合。這樣壓力沖在中心上邊會受力穩(wěn)、均勻，工件不容易偏離加工位置，會得到很好的加工精度。這樣設(shè)計(jì)的模具才會有使用的實(shí)際意義。要不然在進(jìn)行沖壓時(shí)滑塊會承受偏心載荷進(jìn)行偏移，導(dǎo)致滑軌和模具的導(dǎo)向部磨損，影響間隙發(fā)生明顯的誤差，不僅得不到理想的墊片零件還會影響模具壽命甚至損壞模具，加大了損失和風(fēng)險(xiǎn)。
而這次設(shè)計(jì)的模具所沖裁的差速器螺栓墊片形狀左右對稱均勻，所以模具的壓力中心只需要計(jì)算橫向位置。
（1）簡單各種不同形狀的零件，它的壓力中心的計(jì)算分為三種
①對稱的零件的壓力中心就在零件忍口的形狀的幾何中心上邊。
②圓弧段的壓力中心，就在任意角2a的角平分線上，距離圓弧圓心距離為X0的位置上邊上。即為;
③復(fù)雜工件或需要進(jìn)行多沖模沖裁的零件，零件的壓力中心的根據(jù)力矩平衡原理;
比例畫出工件的輪廓圖，如圖3；
在任意處選取坐標(biāo)軸X，Y
將工件分解成若干直線段或弧段，L1、L2、L3、L4…………………L11，因沖裁力與輪廓線長度成正比關(guān)系，故用輪廓線長度代替沖裁力F。
計(jì)算各基本線段的重心的縱坐標(biāo)Y1、Y2、Y3…Y11，可得壓力中心為Y0=
圖3 工件零件圖
如上圖所示，計(jì)算壓力中心：
算的壓力中心如圖所示：
圖4 壓力中心圖
6 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與確定
6.1 模具類型的選擇
根據(jù)沖壓性能需求分析可知，形狀簡單，大批量生產(chǎn)采用沖壓方式為倒裝復(fù)合沖壓方式，選擇有型腔的模具，這次設(shè)計(jì)選定沖裁模具的模具類型為倒裝復(fù)合模。
6.2 定位方式的選擇
定位方式的選擇是為了確保零件再生產(chǎn)加工過程中的加工位置得到準(zhǔn)確的保障，已得到精準(zhǔn)度的墊片。此次設(shè)計(jì)通過選擇導(dǎo)料銷還有擋料銷來進(jìn)行對沖裁條料的定位。
6.3 導(dǎo)向方式的選擇
導(dǎo)向方式可以影響模具定位的精準(zhǔn)性，所以為了延長模具壽命減少成本損失和零件產(chǎn)品的質(zhì)量，以及操作的方便性人性化，該復(fù)合模采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。
6.4 卸料方式
模具的成型步驟決定模具的卸料方式的選擇類型，此次涉及的模具使用的是倒裝的結(jié)構(gòu)類型，進(jìn)行沖孔工序所產(chǎn)生的廢料則會被沖孔凸模從凸凹模內(nèi)孔直接推下。坯料的厚度也不是很薄，卸料力也不大，所以彈性卸料是最好的選擇。
6.5 送料方式
采用手動送料。
7 模具工作零部件刃口尺寸的計(jì)算
該螺栓墊片的設(shè)計(jì)使用是一般的沖孔落料件，輪廓的尺寸由落料決定，小孔的尺寸則由沖孔的尺寸決定。
《互換性與測量技術(shù)》查表2-8可知
又模具的精度等級為IT14級。
查表2-13 取
7.1 沖裁孔的凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算
凸模尺寸……
凹模尺寸
校核：
即 滿足公差間隙條件。
7.2 外形落料凸模、凹模刃口尺寸的計(jì)算
針對材料和零件復(fù)雜的形狀，通過使用沖凸凹模配作法獲得最小合理的間隙，使模具的的加工設(shè)備的選擇得到很好的拓展。
基準(zhǔn)件選擇落料凹模，查得工件各個尺寸的公差等級，得到X。
采用配作法，計(jì)算刃口的尺寸，第一步要根據(jù)凹模受到磨損后外邊輪廓形狀的變化情況正確判斷出模具刃口各個尺寸在磨損過程中的情況。
a、凹模磨損后發(fā)生的尺寸會增大的尺寸-------A第一 類尺寸
第一類尺寸：
b、凹模磨損后發(fā)生的尺寸會減小的尺寸-------B第二 類尺寸
第二類尺寸：
c、凹模磨損后會保持不變的尺寸----------第三類尺寸C
第三類尺寸：
其落料凹模的基本尺寸計(jì)算如下：
第一類尺寸：磨損后增大的尺寸：
第三類尺寸：磨損后基本不變的尺寸：
圖5 落料凹模刃口部分尺寸
落料凸模的基本尺寸與凹模相同，分別是59.63mm、14.785mm、5.775mm、17.74mm、31.69mm，注明：凸凹模配制保證最小雙面合理的間隙值為Zmin=0.100
圖6 落料凸模刃口部分尺寸
8模具主要零部件設(shè)計(jì)
8.1工作零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
8.1.1 落料凸凹模的設(shè)計(jì)
分離式凹模是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)針對凸凹模的設(shè)計(jì)，沖裁模具的凸凹?？锥际褂镁€切割進(jìn)行加工。設(shè)計(jì)凸凹模在沖裁模具模架上的地方的時(shí)候，使壓力中心的位置與模柄中心相互的重合在一起。整體式凹模裝于下模座上, 凹模高度可按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，
即落料凸凹模的具體尺寸如圖所示：
圖7 落料凸凹模俯視圖
圖8 落料凸凹模主視圖（全剖）
8.1.2 沖孔凸模的設(shè)計(jì)
結(jié)結(jié)合實(shí)際加工情況的條件，外形凸模通過機(jī)床加工成直通式凸模的形式，通過M8型號的倆個螺釘直接固定在模具的墊板上邊，凸模按下式計(jì)算：
其中： 分別為固定板厚度（30 mm）、卸料板厚度（14mm）、導(dǎo)料板厚度（6 mm）、附加長度，考慮影響因素有凸模進(jìn)入凹模的深度距離（1mm）、模具在閉合的時(shí)候卸料板與凸模固定板之間的安全距離（15mm～20mm）。
所以：小凸模強(qiáng)度校核
凸模如果要正常運(yùn)行，應(yīng)當(dāng)凸模最小斷面的壓應(yīng)力小于等于凸模使用材料的許用壓應(yīng)力，即
對于圓形凸模
式中 —圓形凸模最小截面直徑，
—沖裁材料厚度，
—沖裁材料的抗剪強(qiáng)度，取
—凸模材料許用強(qiáng)度，取
所以承壓能力足夠。
抗縱向彎曲力校核
對于圓形凸模（有導(dǎo)向裝置）
式中 ——允許的凸模最大自由長度，
——沖模力,
——凸模最小截面的直徑，
所以長度適宜。
凸模固定端面的壓力
式中 —凸模固定端面的壓力，
—落料或沖孔的沖裁力，
—模座材料許用壓應(yīng)力（查表得120～160）
.
凸模固定板的端面受到的壓力不超過120～160Mpa，凸模固定板所能承受的壓力才合適。
8.2 定位裝置的設(shè)計(jì)
8.2.1 擋料銷及導(dǎo)料銷的設(shè)計(jì)
由設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)分析可知道所用擋料銷與導(dǎo)料銷的規(guī)格尺寸是相同的，根據(jù)圖表2-28選用。
型號：JB/T7649.9 6×25mm
材料為45鋼的圓柱擋料銷,硬度43～48HRC
8.2.2 擋料銷與導(dǎo)料銷位置的確定
通過卸料板將模具的導(dǎo)料銷固定在沖裁模具的凸模凹模上邊。當(dāng)模具閉合的時(shí)候，擋料銷和導(dǎo)料銷軍均應(yīng)比卸料板高3mm。
選用廢料孔后端進(jìn)行定位時(shí)擋料銷方式：
圖9 擋料銷位置
導(dǎo)料銷位置的確定
導(dǎo)料銷的位置同條料的在一側(cè)，方向由右向左進(jìn)行送料，導(dǎo)料銷應(yīng)在后側(cè)進(jìn)行安裝。
8.3 卸料裝置的設(shè)計(jì)
8.3.1 彈性卸料板的結(jié)構(gòu)形式
倒裝結(jié)構(gòu)是該模具卸料裝置彈性鞋料板的結(jié)構(gòu)形式。通過分析并查表數(shù)據(jù)得到卸料板孔的位置與凸模凹模的單邊間隙距離相隔為0.10mm，當(dāng)模具開始工作的時(shí)候，卸料板的安裝要比模具凸凹模工作刃口高出距離0.3～0.5mm，來保障卸料的順利進(jìn)行，其中卸料板的工作的行程距離是3.5mm。彈性卸料板的厚度為31mm。
8.3.2 卸料螺釘?shù)倪x用
采用圓柱頭卸料螺釘45鋼，熱處理硬度35～45HRC
規(guī)格 M12×90 JB/T7650.5
8.3.3 卸料彈簧的設(shè)計(jì)及選用
根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初選6根彈簧，每根彈簧的卸料力為：
根據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)尺寸,查表得試選彈簧的具體參數(shù)是:, , , , ,, 并計(jì)算如下：
，
校核：
所以所選彈簧是合適的。
彈簧的規(guī)格為：
外 徑：
鋼絲直徑：
自由高度：
裝配高度：
8.4 推件裝置的設(shè)計(jì)
8.4.1 剛性推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
剛性推件裝置是對推薦裝置的方式，因?yàn)楸敬蔚臎_裁模具的運(yùn)行需要很大的推件力進(jìn)行對零件的加工，并且是零件的加工質(zhì)量和精度提高。
8.4.2 推件塊的設(shè)計(jì)
此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的推件塊的端面的形狀和落料的 凹模的刃口輪廓一模一樣，所以設(shè)計(jì)成為臺階式。推件塊在自由狀態(tài)下應(yīng)高出凹模面0.2～0.5mm。
推件的內(nèi)形與凹模的配合是間隙配合H7/f8，、非配合關(guān)系，是內(nèi)導(dǎo)向。
8.4.3 連接推桿的選用
此次模具設(shè)計(jì)的連接推桿使用了3根推桿，這樣使得推件裝置能夠很好的進(jìn)行工作，推桿受力都是一樣的，即為：
經(jīng)過查詢資料得知該模具的連接推桿推桿規(guī)格為：φ6×65mm
8.4.4 推板的設(shè)計(jì)
由推出結(jié)構(gòu)需要，推板適宜選用圓形。
8.4.5 打桿的設(shè)計(jì)
打桿選用帶肩A型打桿與推板配合以起到平穩(wěn)推件作用。
其材料45鋼 熱處理硬度43～48HRC
規(guī)格： A11×110mm JB/T7650.1
8.5 支撐固定零件的設(shè)計(jì)
該螺栓墊片的制作材料選為HT200,IT6級精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架，。技術(shù)要求按JB/T8070—1995的規(guī)定。由此模具凹模周界L＝160mm,B=125mm。
8.5.1 模架的選用
上模座標(biāo)記：280×205×40 GB/T2855.5
下模座標(biāo)記：280×205×50 GB/T2855.6
模柄標(biāo)記： Bφ40×90 GB/T2862.3—81（查《沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計(jì)指南》表9-41）
8.5.2 凸模固定板的設(shè)計(jì)
凸模固定板的設(shè)計(jì):
為了保證安裝、固定牢靠，凸模固定板必須有一定的厚度，由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算凸模固定板厚度。
由于凸模長度較長本模具取H=30mm，其外形尺寸應(yīng)與凹模的外形尺寸一致規(guī)格為145mm×85mm×30mm
8.5.3 墊板的設(shè)計(jì)
在彈性卸料裝置上，推板等零件的裝置和讓位空間，會使其厚度增加，為了避免影響它的抗壓的強(qiáng)度，設(shè)置一塊墊板進(jìn)行優(yōu)化。其規(guī)格根據(jù)凹模外形尺寸選取145mm×85mm×12mm。
8.6 導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì)
后側(cè)導(dǎo)柱模座需要兩對一模一樣的導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行對零件的導(dǎo)向。材料選用Q235熱處理要求滲碳深度0.8～1.2mm，硬度58～62HRC ，技術(shù)要求按JB/T8070—1995的規(guī)定。
導(dǎo)柱標(biāo)記： B20h5×100×30 GB/T2861.2
導(dǎo)套標(biāo)記： B20H6×45×23 GB/T2861.2
8.7 緊固零件的設(shè)計(jì)
本模具采用螺釘固定，銷釘定位。其具體數(shù)據(jù)如下：
內(nèi)六角圓柱頭螺釘標(biāo)記：GB/T70.1 M10×70
螺釘標(biāo)記：GB/T5782 M12×35
銷釘標(biāo)記：GB/T11.21 8m6×80
9 沖壓設(shè)備的的選用
在前邊的計(jì)算中，模具的上下模座厚40mm、50mm，模具的上模座的墊板厚12mm，模具的固定板厚30mm，凸模長凹模厚分別為62mm、31mm，彈簧壓縮高度40mm，凸模進(jìn)入凹模的深度2mm。
該模具的閉合高度：
該沖裁模具閉合高231mm,根據(jù)壓力機(jī)，選擇JC23—25型壓力機(jī)，工作臺大小370×560mm,最大閉合高270mm，連桿調(diào)節(jié)長55mm
10 模具總裝圖
1—圓柱銷，2—內(nèi)六角螺釘，3—內(nèi)六角螺釘，4—卸料螺釘，5—下模板，6—下墊板，
7—凸凹模，8—凸凹模固定板，9—樹脂，10—定位銷，11—卸料板，12—退料板
13—沖頭，14—凹模，15—沖頭固定板，16—上墊板，17—上模板，
18—模柄，19—打料桿，20-防轉(zhuǎn)銷，21-圓柱銷，22-內(nèi)六角螺釘
圖10 裝配圖
模具上模部分主要由有上模板、墊板、凸模固定板、凹模板、推件塊等。推件方式由剛性推件裝置憑借壓力機(jī)的壓力來完成材料的推出。下模部分由下模座、凸凹模、卸料板等組成。卸料方式采用彈性卸料，以彈簧為彈性元件。
條料在送進(jìn)模具時(shí)由擋料銷限位，導(dǎo)料銷導(dǎo)向，使得條料能夠得到精確的定位。模具在運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，模具上模的部分隨著壓力機(jī)進(jìn)行下行運(yùn)動，當(dāng)上模部分接觸到坯料的時(shí)候，能夠壓料的卸料板同模具的凹模共同把坯料壓緊一起和模具的上模來往下運(yùn)動，壓力機(jī)滑塊還會往下運(yùn)動，沖孔凸模運(yùn)動到凸凹模里邊作用進(jìn)行沖裁。
壓力機(jī)滑塊進(jìn)行回程，上模部分跟著一起上行，在打料桿等一系列推件裝置的作用下將制件推出凹模腔內(nèi)，沖孔廢料落下，與此同時(shí)卸料板在彈力的作用下下也把坯料從凸凹模上邊撥落下來，完成卸料的過程，卸料裝置完成復(fù)位。條料再送進(jìn)一個步距等待下一次回程沖裁。
結(jié)論
差速器螺栓墊片的作用是增大螺栓與零件的接觸面積，減少磨損，延長使用壽命，沖壓相對來說復(fù)雜一些，分析其工藝性需要很好的韌性以及強(qiáng)度，在使用中可以起到防止松動。沖裁墊片需要對模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，分析實(shí)用性，經(jīng)濟(jì)性還有它的制作是否簡單，生產(chǎn)成本，這是一個企業(yè)進(jìn)行設(shè)計(jì)生產(chǎn)的最主要的環(huán)節(jié)。我設(shè)計(jì)的這個夏利轎車差速器螺栓墊片是一個具有對稱性能的零件結(jié)構(gòu)，這樣可以很好的保證在使用過程中的穩(wěn)定性能以保證墊片起到它真正的作用。根據(jù)計(jì)算確定本制件的排樣方案以保證材料能夠得到很好的使用，減少成本的支出，選擇合適的材料類型，和壓力機(jī)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要的設(shè)計(jì)要點(diǎn)就是工件為外形是圓弧過渡，工件為對稱件，必須計(jì)算好壓力中心使壓力中心與壓力機(jī)的滑塊中心在一個位置上邊。最后根據(jù)上面的設(shè)計(jì)繪出模具的總裝圖。
大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們在大學(xué)的學(xué)習(xí)中的總結(jié)，通過對不同論文題目的選定進(jìn)行設(shè)計(jì)，運(yùn)用自己大學(xué)四年學(xué)的知識還有在實(shí)習(xí)生活工作中的學(xué)習(xí)累計(jì)到的經(jīng)驗(yàn)，對自己的論文研究對象進(jìn)行設(shè)計(jì)，編寫，在大學(xué)四年的時(shí)間我們學(xué)習(xí)了很多的課程，所以對我這次的夏利轎車螺栓差速器墊片的設(shè)計(jì)，充分應(yīng)用了大學(xué)所學(xué)習(xí)到的知識，理論的設(shè)計(jì)還有金工實(shí)習(xí)所學(xué)習(xí)到的加工操作，懂得材料的選用還有加工過程。在設(shè)計(jì)的過程中，需要查閱很多的資料進(jìn)行參考，所以圖書館成為了我的主戰(zhàn)場，查看以往的成功的案例還有方法，進(jìn)行參考。在我的這次設(shè)計(jì)中，遇到了設(shè)計(jì)的困難，得到了好朋友還有老師的幫助，在難題上得到了攻關(guān)，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是對我大學(xué)學(xué)習(xí)的一種綜合考驗(yàn)，運(yùn)用到了所有學(xué)到的知識，突然感覺到自己知識的不足之處，所以在以后的工作生活中需要很好的充實(shí)自己，用知識豐富自己的大腦和能力，活到老學(xué)到老，以免在以后的工作中遇到問題不能及時(shí)的得到很好的解決，防患未然，俗話說的好，人無遠(yuǎn)慮，必有近憂。
致 謝
這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是在張海軍老師的幫助指導(dǎo)下進(jìn)行設(shè)計(jì)制作，期間論文設(shè)計(jì)出現(xiàn)難點(diǎn)，是張老師對我進(jìn)行了啟發(fā)，對設(shè)計(jì)的不足知足進(jìn)行了指正。提出了許多的寶貴意見，在此表示衷心的感謝。
在撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）期間，好多朋友還有同學(xué)對我畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中的凸凹模研究工作給予了熱情幫助，在此向他們表達(dá)我的感激之情。
父母恩情難忘，自從畢業(yè)設(shè)計(jì)開始的時(shí)候，就一直在進(jìn)行制作，期間遇到了困難，很煩惱，父母啟迪我說實(shí)地看看思路會更好，然后我就去了天津夏利轎車的工廠進(jìn)行參觀，收到了很大的啟發(fā)和幫助。四年的大學(xué)即將過去，很感謝我所認(rèn)識的人，幫助我成長。
非常感謝，感謝在座的各位老師！
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