沖壓墊片模具設(shè)計（全套含CAD圖紙）,沖壓,墊片,模具設(shè)計,全套,cad,圖紙 摘要 本文首先分析墊片的結(jié)構(gòu)設(shè)計、性能和工藝要求，確定材料。然后對沖壓件結(jié)構(gòu)進行工藝性分析，確定了卸料、壓料方式等，選取合適的模架型號。介紹該沖壓件的模具設(shè)計，重點介紹進料、導(dǎo)料 、螺釘連接、銷釘定位等工作零部件的工作尺寸計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計，對沖壓件的設(shè)計也做了詳細介紹。在實際應(yīng)用中模具動作平穩(wěn)可靠，生產(chǎn)的沖壓件符合設(shè)計和使用要求。最后分析設(shè)計結(jié)構(gòu)的可靠性，并運用AutoCAD和UG繪制了一套模具裝配圖和部分零件圖。 關(guān)鍵詞：墊片；沖壓件 I 目錄 前言 1 1.緒 論 2 1.1引言 2 1.2模具的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 2 2.沖壓墊片分析 3 2.1尺寸精度分析 3 2.1.1沖壓材料分析 3 2.2沖壓件設(shè)計步驟和方案 3 3.工藝方案分析 1 3.1各類模具結(jié)構(gòu)及特點比較 1 3.2方案的比較和選擇： 1 3.3工序排樣設(shè)計 2 4.工件排樣分析 3 5.模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 4 5.1模具類型的選擇 4 5.2卸料和出件方式 4 5.2.1卸料方式 4 5.2.2出件方式 4 5.2.3確定送料方式 1 5.2.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計 1 5.3確定導(dǎo)向方式 1 5.3.1方案分析及確定 1 6.工藝尺寸計算 2 6.1排樣圖 2 6.2搭邊值、切口寬與條料寬度的確定 2 6.3確定材料的利用率 2 7.凸、凹模的結(jié)構(gòu)形式 1 7.1 凸模 1 7.2 凹模 1 7.3 卸料板的設(shè)計 1 7.4模架及其它零件的選用 1 8.模具尺寸計算 2 8.1模具外形尺寸 2 8.2 凸凹模的刃口尺寸計算 3 9.沖壓設(shè)備選擇 4 9.1沖裁力計算 4 9.2沖壓設(shè)備選擇 4 10.模具圖繪制 5 10.1裝配圖繪制 5 10.2 零件圖繪制 5 總結(jié) 6 致 謝 7 參考文獻 8 前言 隨著中國當(dāng)前的經(jīng)濟形勢的高速發(fā)展，在“實現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興”口號的倡引下，中國的制造業(yè)也蓬勃發(fā)展；而模具技術(shù)已成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一，模具工業(yè)能促進工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質(zhì)量提高，并能獲得極大的經(jīng)濟效益，因而引起了各國的高度重視和贊賞。在日本，模具被譽為“進入富裕的原動力”，德國則冠之為“金屬加工業(yè)的帝王”，在羅馬尼亞則更為直接：“模具就是黃金”?？梢娔＞吖I(yè)在國民經(jīng)濟中重要地位。我國對模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視，把模具技術(shù)的發(fā)展作為機械行業(yè)的首要任務(wù)。本次課程設(shè)計的主要任務(wù)是沖壓墊片模具的設(shè)計，也就是設(shè)計一副沖壓模具來產(chǎn)墊片沖壓件產(chǎn)品，以實現(xiàn)自動化提高產(chǎn)量。同時，在設(shè)計過程中，通過查閱大量資料、手冊、標(biāo)準(zhǔn)等，結(jié)合教材上的知識也對沖壓模具的澆注系統(tǒng)、模具沖壓部分的結(jié)構(gòu)、送料方式、落料方式、沖壓機的選擇有了系統(tǒng)的認識，拓寬了視野，豐富了知識，為將來獨立完成模具設(shè)計積累了一定的經(jīng)驗。 7 1.緒 論 1.1引言 模具是能生產(chǎn)出具有一定形狀和尺寸要求的零件的一種生產(chǎn)工具。蒸飯鍋也是由金屬平板用模具壓成這樣的形狀。任何商品都是用模具制造出來的。它由模具設(shè)計人員根據(jù)產(chǎn)品(零件)的使用要求，把模具結(jié)構(gòu)設(shè)計出來，繪出圖紙再由技術(shù)工人按圖紙要求通過各種機械的加工(如車床、刨床、銑床、磨床、電火花、線切割)做好模具上的每個零件，然后組裝調(diào)試，直到能生產(chǎn)出合格的的產(chǎn)品，所以模具工需要掌握很高很全面的知識和技能，模具做的好，產(chǎn)品質(zhì)量好，模具結(jié)構(gòu)合理，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。 1.2模具的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 隨著工業(yè)的發(fā)展，社會對模具制品的需求愈來愈大。據(jù)統(tǒng)計，在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，60%～90%的工業(yè)產(chǎn)品需要使用模具加工，模具工業(yè)已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。 近年來，隨著工業(yè)突飛猛進地向前發(fā)展，模具設(shè)計和制造工業(yè)也發(fā)生了根本的變化.高效率、自動化、大型、超小型、高精度、高壽命的模具在整個模具產(chǎn)量中所占的比例越來越大。在我國其發(fā)展速度之快、需求量之大是前所未有的，但總體上與工業(yè)發(fā)達的國家相比仍有較大的差距。我國模具行業(yè)發(fā)展在地域分布上存在不平衡性，東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)。而且我國模具設(shè)計制造水平在總體上比德、美等國家落后許多，在加上產(chǎn)品質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)化水平不高。 我國模具行業(yè)市場前景廣闊，發(fā)展持續(xù)增長，機遇與挑戰(zhàn)并存。 2.沖壓墊片分析 圖 2-1 沖壓件 2.1尺寸精度分析 1. 生產(chǎn)批量:大批量 2. 本產(chǎn)品為沖孔落料件,材料:為08F 材料厚度：1.5mm 3. 未標(biāo)注尺寸按照IT14級處理 4. 工件外觀必須平順，毛邊物等均需去除 2.1.1沖壓材料分析 該塑件工件為一般沖壓件，材料為08F，具有良好的塑性，適合沖壓成型。結(jié)構(gòu)相對不復(fù)雜，適合沖壓，08F鋼強度、硬度很低，而塑性、韌性極高，具有良好的冷變形性和焊接性，正火后切削加工性尚可，退火后導(dǎo)磁率較高，剩磁率較少，但淬透性、淬硬性極低。冷加工時，應(yīng)采取消除應(yīng)力熱處理，或水韌處理，防止冷加工斷裂。故采用此類材料加工。 2.2沖壓件設(shè)計步驟和方案 1.)沖壓件工藝分析 材料、尺寸、表面質(zhì)量、結(jié)構(gòu)、批量 2.)成形工藝分析與排樣方案確定 ① 有多少個工序內(nèi)容 ② 可以怎么排列、優(yōu)缺點 ③ 畫出有了解的排樣圖選一 3.)工藝尺寸計算 ①排樣圖尺寸 a.條料 b.步距 ②利用率 4.)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 ① 定位 ② 導(dǎo)向 ③ 壓料 ④ 卸料 ⑤ 凸凹模結(jié)構(gòu)形式 5.)模具尺寸計算 ① 模板外形尺寸 ② 模具高度尺寸 ③ 刃口尺寸計算 6.)沖壓設(shè)備選 ①沖裁力計算 ②沖壓設(shè)備選擇 3.工藝方案分析 3.1各類模具結(jié)構(gòu)及特點比較 根據(jù)制圖工藝性分析,其基孔.半圓形，長圓形，切斷四道工序。按順序選后組合，可得如下方案； 表3-1 各類模具結(jié)構(gòu)比較 3.2方案的比較和選擇： 方案一相對于方案二簡單。方案一用一個級進模而方案二卻用一個級進模和側(cè)向沖模，但方案一先沖中心距為120.1的孔不容易保證60.05這個尺寸并且沖裁件內(nèi)外所能達到的經(jīng)濟精度為IT14，將以上精度與零件簡圖中所標(biāo)注的尺寸公差相比較，可認為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證。 所以:綜合考慮選擇方案二。 3.3工序排樣設(shè)計； 滿足沖壓件的沖壓工藝要求，以保證能穩(wěn)定地沖出質(zhì)量合格的產(chǎn)品，考慮到大批量生產(chǎn)，產(chǎn)品有四個工位，比較繁瑣，故采用連續(xù)模加工比較合適。如表分析，每一道工序沖出的零件有所不同，經(jīng)計算若用沖孔，半圓形，長圓形三道工序進行沖壓，則無法定距和零件的寬度，因此零件應(yīng)由長圓形，兩側(cè)邊半圓形，兩個圓孔，切斷四道工序加工生產(chǎn)。 工位1；沖出長圓形 工位2；沖出兩側(cè)半圓形 工位3；沖出兩個圓孔 工位4；切斷 4.工件排樣分析 根據(jù)材料的合理利用情況，排樣可分少廢料和無廢料排樣二種。 (1) 少廢料排樣 圖4-1 排樣圖 少廢料排樣。因受條料剪裁質(zhì)量和定位誤差的影響，其沖裁件質(zhì)量稍差，同時邊緣毛刺被凸模帶入間隙也影響模具壽命。但材料利用率較高，且沖模結(jié)構(gòu)簡單。工位1；沖出長圓形工位2；沖出兩側(cè)半圓形工位3；沖出兩個圓孔 工位4；切斷 （2）無廢料排樣 圖4-2 排樣圖 如圖直接切斷條料獲得沖件，無任何搭邊廢料。材料利用率最高，根據(jù)要求大批量生產(chǎn)且精度不高、提高利用率，制件在條料上的布置形式選擇圖3-2排樣比較合理。 5.模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 5.1模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，采用級進模方式?jīng)_壓，所以模具類型為級進模。 5.2卸料和出件方式 5.2.1卸料方式 剛性卸料與彈性卸料的比較： 剛性卸料是采用固定卸料板結(jié)構(gòu)，常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖裁后卸料。當(dāng)固定卸料板還要起到對凸模的導(dǎo)向作用時卸料板與凸模的配合間隙應(yīng)該小于沖裁間隙。此時要求凸模卸料時不能完全脫離卸料板。主要用于卸料較大、厚度大于2mm的模具結(jié)構(gòu)場合。 彈性卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，主要用于壓料作用。沖件比較平整，若彈性卸料板還要起對凸模導(dǎo)向作用時，二者的配合間隙應(yīng)小于沖裁間隙。常用作落料模、沖孔模、正裝復(fù)合模的卸料裝置。 工件平直度較高,料厚為2mm相對較薄，卸料力不大，由于彈性卸料模具比剛性卸料模具方便，操作者可以看見條料在模具中的送進動態(tài)，且彈性卸料板對工件施加的是柔性力，不會損傷工件表面，故采用彈性卸料。 5.2.2出件方式 圖5-2 落料出件 因采用級進模生產(chǎn)，故采用向下落料出件 5.2.3確定送料方式 圖5-3 送料方式 因選用的沖壓設(shè)備為開式壓力機且垂直送料方向的凹模寬度小于送料方向的凹模長度故采用橫向送料方式，即由右向左（或由左向右）送料。 5.2.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)沖件要求綜合考慮采用側(cè)孔定距的沖孔落料級進模。模具以側(cè)孔代替了始用導(dǎo)正銷、控制條料送進距離，用擋料板進行擋料。因此，在沖頭最后一道工序切斷后，條料每次送進都在第一次沖孔處定位，且送進距離正好等于一個步距。由于該模具沖裁的板料較薄，所以采用彈性壓料、卸料方式。 5.3確定導(dǎo)向方式 5.3.1方案分析及確定 方案一： 采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。由于前面和左，右不受限制，送料和操作比較方便。 方案二： 四導(dǎo)柱模架，具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)備可靠、剛性好等優(yōu)點。常用于沖壓尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件，以及大量生產(chǎn)用的自動沖壓模架。 方案三： 中間導(dǎo)柱模架，導(dǎo)柱安裝在模具的對稱線上，導(dǎo)向平穩(wěn)、準(zhǔn)確。但只能一個方向送料，根據(jù)以上方案比較并結(jié)合模具結(jié)構(gòu)形式和送料方式，為提高模具壽命和工件質(zhì)量，即方案一最佳。 6.工藝尺寸計算 6.1排樣圖 圖6-1 排樣圖 6.2搭邊值、切口寬與條料寬度的確定 根據(jù)所做零件的形狀、尺寸、精度要求、批量生產(chǎn)分析不需要用搭邊值來進行計算，方便加工，模具結(jié)構(gòu)簡單、增加壽命提高經(jīng)濟效益。 本設(shè)計中采用定距側(cè)刃的 模具，所以條料寬度增加側(cè)刃部分可按以下公式計算： B=（Lmax+2a+nb1）-&=(Lmax+2x1.5+nb1)-& 式中 Lmax——條料寬度方向沖裁剪的最大尺寸（mm）： &——剪切公差，見（1）中表，當(dāng)B=Lmax=71,t=1.5時則&=0.6； n——側(cè)刃數(shù)；采用兩個側(cè)刃，以達到?jīng)_裁時力的平衡使條料在沖裁時 不產(chǎn)生翹起； 根據(jù)排樣圖的分析，合理的布局得出條料的寬度與工件的長度相等，即B=62mm 6.3確定材料的利用率 材料利用率的計算公式 η=S/S0x100%=S/ABX100% 中 η——材料利用率; S——工作的實際面積（mm2）； S0——所有的材料面積，包括工件與廢料的面積（mm2）; A——步距（相鄰兩個制件相對點的距離）； B——條料寬度 則η=S/ABX100%=1468/(24X62)X100%=98.7% 7.凸、凹模的結(jié)構(gòu)形式 圖7-1 凸凹模的整體結(jié)構(gòu) 凸凹模的固定方式采用整體式，銷釘定位，螺釘連接，導(dǎo)柱，導(dǎo)套，間隙配合導(dǎo)向，用彈性壓料，打料。 7.1 凸模 零件外形相對簡單，根據(jù)實際情況并考慮加工，為了滿足凸模強度和剛性，將凸模設(shè)計成直通式，使裝配修模方便，采用成型銑、成型磨削加工。 7.2 凹模 落料凹模采用整體凹模，采用線切割機床加工，安排凹模在模架上的位置時，要根據(jù)計算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。 7.3 卸料板的設(shè)計 卸料采用Q235制造，卸料板輪廓尺寸與落料凹模輪廓尺寸相同，厚度根據(jù)JB/T8066-1995規(guī)定，選用160mmx125mmx140-170組模具參考，其厚度為16mm。 7.4模架及其它零件的選用 該模具采用的是后側(cè)導(dǎo)柱模架，上模座在導(dǎo)柱上滑動平穩(wěn)。常用于橫向送料級進模或縱向送料的落料模.復(fù)合模。以凹模輪廓尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。 8.模具尺寸計算 8.1模具外形尺寸 圖8-1 根據(jù)條料和使用要求來確定外形尺寸 圖8-2 根據(jù)凸凹模的使用要求來確定高度尺寸 8.2 凸凹模的刃口尺寸計算 由圖可知 查表:2amin=0.15 2amax=0.19 則2cmax-2cmin=0.04 由公差得：R5為IT14級取X=0.5, 24為IT14級取 X=0.5 沖孔Φ4取X=0.75 由此可知，只有縮小δp、δd,提高制造精度， δp=0.4X0.04=0.016 δd=0.6X0.04=0.024 所以dp=4.04 dd=4.19 其它計算公式不在這里一一計算了,可以參考其它文獻可以得到。 9.沖壓設(shè)備選擇 9.1沖裁力計算 根據(jù)沖裁的計算公式 Fp=KpLtΤ=Ltδb 則Fp=Ltδb=(L落料+L沖孔)tδb =(69X2+24+20+2)+(2x2∏X2+2X1/2X2∏X3+2∏X5+2X10)X1.5X300N =43KN 9.2沖壓設(shè)備選擇 以凹模輪廓尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。應(yīng)選用的沖壓設(shè)備為開式壓力機且垂直送料方向的凹模寬度小于送料方向的凹模長度故采用橫向送料方式。根據(jù)設(shè)計指導(dǎo)書查表可知選擇壓力機型號為J23-6.5壓力機最合適。 10.模具圖繪制 10.1裝配圖繪制 圖10-1 裝配圖示意圖 裝配示意圖彈簧卸料、壓料方式，選取合適的模架型號。進料、導(dǎo)料 、螺釘連接、銷釘定位等工作零部件的工作尺寸計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計。在實際應(yīng)用中模具動作平穩(wěn)可靠，生產(chǎn)的沖壓件符合設(shè)計和使用要求。 10.2 零件圖繪制 繪制零件圖時，要考慮到?jīng)_壓件的表面粗糙度要求，還有凸模凹模的精度、尺寸。凸凹模尺寸的確定、繪制主要零件的零件圖、模具裝配圖的繪制。 總結(jié) 通過這次模具設(shè)計，綜合運用本專業(yè)所學(xué)課程理論和生產(chǎn)實際知識進行一次沖壓模具設(shè)計工作的實際操作，從而培養(yǎng)我們學(xué)生獨立的能力，鞏固和擴充了冷沖壓模具設(shè)計等課程所學(xué)的內(nèi)容。懂得了怎樣分析零件的工藝性，怎樣確定工藝方案，了解了模具的基本結(jié)構(gòu)，提高了計算能力和繪畫的能力，在這個過程中發(fā)現(xiàn)自己平時學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補。 致 謝 在本次畢業(yè)設(shè)計過程中，老師對該論文從選題、構(gòu)思、資料收集到最后定稿的各個環(huán)節(jié)給予細心指引與教導(dǎo)，使我對沖壓模有了深刻的認識，使我得以最終完成了畢業(yè)設(shè)計，在此表示衷心感謝 參考文獻 【1】姜奎華.沖壓工藝與模具設(shè)計,北京大學(xué)出版社,2001 【2】翁其金,徐成新,沖壓工藝及沖模設(shè)計機械工業(yè)出版社,2005 【3】王秀鳳,張永春,冷沖壓模具設(shè)計與制造,北京航空航天大學(xué)出版社,2003 【4】林承全,胡紹平,沖壓模具課程設(shè)計,化學(xué)工業(yè)出版社,2005 【5】徐立,《冷沖壓模具畢業(yè)設(shè)計,機械工業(yè)出版社,2010 【6】閻兵,冷沖壓模具結(jié)構(gòu)與設(shè)計實例,機械工業(yè)出版社,2003 【7】陳炎嗣,沖壓模具設(shè)計手冊,北京工業(yè)出版社,2010 【8】胡兆國,沖壓成形工藝與模具設(shè)計,機械工業(yè)出版社,2011