沖壓模畢業(yè)設(shè)計答辯ppt課件

1、12014 年度學(xué)士論文答辯1答辯人：孫騰飛答辯人：孫騰飛指導(dǎo)教師：王鴻翔指導(dǎo)教師：王鴻翔 2目錄校核裝配校核裝配零部件設(shè)計零部件設(shè)計工藝計算工藝計算模具結(jié)構(gòu)模具結(jié)構(gòu)工藝分析工藝分析齒輪螺栓墊片沖壓模設(shè)計齒輪螺栓墊片沖壓模設(shè)計3對工件進(jìn)行相關(guān)的工藝分析給出設(shè)計任務(wù)根據(jù)分析結(jié)果確定工藝方案工藝分析設(shè)計任務(wù)工藝分析工藝方案4 設(shè)計任務(wù)齒輪螺栓墊片沖壓模設(shè)計 齒輪螺栓墊片零件圖 齒輪螺栓墊片的材料為Q235普通碳素鋼，厚度為1mm，大批量生產(chǎn)。設(shè)計任務(wù)5工藝分析 （1）材料）材料:該沖裁件的材料該沖裁件的材料Q235是普通碳素鋼，是普通碳素鋼，其其力學(xué)性能良好，滿足使用要求，同時也具有良好的沖壓力學(xué)

2、性能良好，滿足使用要求，同時也具有良好的沖壓性能，適合齒輪螺栓墊片的沖裁性能，適合齒輪螺栓墊片的沖裁。 （2）零件結(jié)構(gòu)）零件結(jié)構(gòu): 零件結(jié)構(gòu)簡單對稱，無尖角，外零件結(jié)構(gòu)簡單對稱，無尖角，外形有多處圓弧，中間有兩個圓孔，孔的最小尺寸形有多處圓弧，中間有兩個圓孔，孔的最小尺寸11mm，滿足沖裁最小孔徑滿足沖裁最小孔徑d dminmin1.0t tmm的要求，成型后須保的要求，成型后須保證各尺寸公差要求?？着c邊緣的最小壁厚為證各尺寸公差要求?？着c邊緣的最小壁厚為4.5mm，孔，孔與孔之間的最小距與孔之間的最小距40400.12mm，滿足沖裁件最小孔邊，滿足沖裁件最小孔邊距距l(xiāng) lminmin1.5t

3、 t1.5mm的要求，滿足許用壁厚要求，因的要求，滿足許用壁厚要求，因此，該制件具有良好的沖壓工藝性，比較適合沖裁。此，該制件具有良好的沖壓工藝性，比較適合沖裁。 （3）尺寸精度）尺寸精度: 零件圖上所有未注公差的尺寸，零件圖上所有未注公差的尺寸，屬于自由尺寸，精度要求比較低，可按工屬于自由尺寸，精度要求比較低，可按工IT11級確定工級確定工件尺寸的公差。件尺寸的公差。6工藝方案 該零件包括落料、沖孔兩個基本工序，可以采用以下三種工藝方案:（1）先沖孔，再落料，采用單工序模生產(chǎn)。（2）沖孔落料復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。（3）沖孔落料連續(xù)沖壓，采用級進(jìn)模生產(chǎn)。7 模具結(jié)構(gòu)模具結(jié)構(gòu)模具結(jié)構(gòu)模架模架

4、類型類型卸料卸料及出件及出件模具模具類型類型定位定位導(dǎo)向?qū)?模具類型（1 1）單工序模具。模具結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，但需要兩到工序、）單工序模具。模具結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，但需要兩到工序、兩副模具才能完成零件的加工，成本相對較高，生產(chǎn)效率低，難以兩副模具才能完成零件的加工，成本相對較高，生產(chǎn)效率低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求。更重要的是在第一道工序完成后，進(jìn)滿足零件大批量生產(chǎn)的需求。更重要的是在第一道工序完成后，進(jìn)入第二道工序必然會增大誤差，使工件精度、質(zhì)量大打折扣，達(dá)不入第二道工序必然會增大誤差，使工件精度、質(zhì)量大打折扣，達(dá)不到所需的要求，難以滿足生產(chǎn)的需要。到所需的要求，難以滿足生產(chǎn)的需要

5、。（2 2）復(fù)合模。沖壓件的形位精度和尺寸易于保證，且生產(chǎn)效率也）復(fù)合模。沖壓件的形位精度和尺寸易于保證，且生產(chǎn)效率也高。盡管模具結(jié)構(gòu)方案較復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀簡單，模具高。盡管模具結(jié)構(gòu)方案較復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀簡單，模具制造并不困難。制造并不困難。（3 3）級進(jìn)模。是一種多工位、效率高的加工方法。但級進(jìn)模具輪）級進(jìn)模。是一種多工位、效率高的加工方法。但級進(jìn)模具輪廓尺寸較大，使加工難度增加，模具制造復(fù)雜，成本較高，且零件廓尺寸較大，使加工難度增加，模具制造復(fù)雜，成本較高，且零件的沖壓精度較復(fù)合模的低。的沖壓精度較復(fù)合模的低。9模具類型復(fù)合模具結(jié)構(gòu)形式可分為正裝式復(fù)合模和倒裝式復(fù)合模

6、，它們的結(jié)復(fù)合模具結(jié)構(gòu)形式可分為正裝式復(fù)合模和倒裝式復(fù)合模，它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分別為：構(gòu)特點(diǎn)分別為： 正裝式復(fù)合模適用于沖制材質(zhì)較軟或板料較薄的平直度要求較高正裝式復(fù)合模適用于沖制材質(zhì)較軟或板料較薄的平直度要求較高的沖裁件，還可以沖制孔邊距較小的沖裁件。廢料不會在凸凹?？變?nèi)的沖裁件，還可以沖制孔邊距較小的沖裁件。廢料不會在凸凹?？變?nèi)積聚，每次由打棒打出，可減少孔內(nèi)廢料的漲力，有利于凸凹模減小積聚，每次由打棒打出，可減少孔內(nèi)廢料的漲力，有利于凸凹模減小最小壁厚。最小壁厚。 倒裝式復(fù)合模不宜沖制孔邊距較小的沖裁件，但倒裝式復(fù)合模結(jié)倒裝式復(fù)合模不宜沖制孔邊距較小的沖裁件，但倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)簡單，又可以直

7、接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件卸料，便于操作，構(gòu)簡單，又可以直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件卸料，便于操作，并為機(jī)械化出件提供了有利條件，所以應(yīng)用十分廣泛。并為機(jī)械化出件提供了有利條件，所以應(yīng)用十分廣泛。制件的平直度要求較高，孔邊距較小，工件最小壁厚為制件的平直度要求較高，孔邊距較小，工件最小壁厚為4.5mm，小，小于倒裝式復(fù)合模要求最小壁厚為于倒裝式復(fù)合模要求最小壁厚為4.9mm，不能使用倒裝式復(fù)合模生產(chǎn)。，不能使用倒裝式復(fù)合模生產(chǎn)。由以上分析確定該制件的生產(chǎn)采用正裝式復(fù)合模具生產(chǎn)。由以上分析確定該制件的生產(chǎn)采用正裝式復(fù)合模具生產(chǎn)。10定位及導(dǎo)向 條料在模具送料平面必須有兩個方向的限位：一是

8、條料在模具送料平面必須有兩個方向的限位：一是在與條料方向垂直的方向上的限位，保證條料沿正確的在與條料方向垂直的方向上的限位，保證條料沿正確的方向送進(jìn)，稱為送進(jìn)導(dǎo)向；二是在送料方向上的限位，方向送進(jìn)，稱為送進(jìn)導(dǎo)向；二是在送料方向上的限位，控制條料一次送進(jìn)的距離稱為送料定距?？刂茥l料一次送進(jìn)的距離稱為送料定距。送進(jìn)導(dǎo)向的定位零件有導(dǎo)料銷、導(dǎo)料板、側(cè)壓板等；送進(jìn)導(dǎo)向的定位零件有導(dǎo)料銷、導(dǎo)料板、側(cè)壓板等；送料定距的定位零件有用擋料銷、導(dǎo)正銷、側(cè)刃等。送料定距的定位零件有用擋料銷、導(dǎo)正銷、側(cè)刃等。 因為導(dǎo)料銷和固定擋料銷結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。且因為導(dǎo)料銷和固定擋料銷結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。且該模具采用的是條料

9、，根據(jù)模具具體結(jié)構(gòu)兼顧經(jīng)濟(jì)效益，該模具采用的是條料，根據(jù)模具具體結(jié)構(gòu)兼顧經(jīng)濟(jì)效益，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷?？刂茥l料的送進(jìn)步距控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用擋料銷初定距。采用擋料銷初定距。11卸料及出件方式卸料裝置 一次沖壓完成后，條料會卡在凸凹模中，通過彈性卸料裝置將其推出。頂件裝置 沖壓完成后，沖裁下來的工件會留在凹模。模具下方的彈頂器通過頂桿推動頂件塊將工件推出。推出機(jī)構(gòu) 沖壓結(jié)束后上?；爻虝r，利用壓力機(jī)滑塊上的打料桿，撞機(jī)上模內(nèi)的打桿與推件板，將凹模內(nèi)的廢料推出。12模架選擇方案一：采用對角導(dǎo)柱模架。由于導(dǎo)柱安裝在模具壓力方案一：采用對角導(dǎo)柱模架。由于導(dǎo)柱安裝

10、在模具壓力中心對稱的對角線上，所以上模座在導(dǎo)柱上滑動平穩(wěn)，其中心對稱的對角線上，所以上模座在導(dǎo)柱上滑動平穩(wěn)，其對角導(dǎo)柱模架上、下模座工作平面的橫向尺寸對角導(dǎo)柱模架上、下模座工作平面的橫向尺寸L一般大于縱一般大于縱向尺寸向尺寸B，常用于橫向送料級進(jìn)?；蛘呖v向送料的單工序沖，常用于橫向送料級進(jìn)?；蛘呖v向送料的單工序沖裁模、復(fù)合模。裁模、復(fù)合模。 方案二：采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。由于前面和左、右不受方案二：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，因為導(dǎo)柱安裝在后側(cè)，工作限制，送料和操作比較方便，因為導(dǎo)柱安裝在后側(cè)，工作時，偏心距會造成導(dǎo)套導(dǎo)柱單邊磨損，嚴(yán)重影響模具使用時，偏心距會造

11、成導(dǎo)套導(dǎo)柱單邊磨損，嚴(yán)重影響模具使用壽命，且不能使用浮動模柄。壽命，且不能使用浮動模柄。 方案三：四導(dǎo)柱模架。具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠，方案三：四導(dǎo)柱模架。具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠，剛性好等優(yōu)點(diǎn)。常用于沖壓件尺寸較大或精度要求較高的剛性好等優(yōu)點(diǎn)。常用于沖壓件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。沖壓零件，以及大量生產(chǎn)用的自動沖壓模架。 方案四：中間導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱安裝在模具的對稱線上，方案四：中間導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱安裝在模具的對稱線上，導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、滑動平穩(wěn)。但只能縱向送料，一般用于單導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、滑動平穩(wěn)。但只能縱向送料，一般用于單工序模或復(fù)合模。工序?；驈?fù)合模。 根

12、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，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，該復(fù)合模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)為提高模具壽命和工件質(zhì)量，該復(fù)合模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式，即方案四最佳。向方式，即方案四最佳。 圖圖3. .3中間導(dǎo)柱中間導(dǎo)柱模架模架13排樣設(shè)計排樣設(shè)計沖裁力計算沖裁力計算壓力機(jī)選擇壓力機(jī)選擇刃口尺寸刃口尺寸工藝計算14 由于齒輪螺栓墊片的特點(diǎn)以及精度要求，該沖裁件采用有廢料排樣。 查最小搭邊經(jīng)驗值表, 可以確定確定搭邊值:條料邊緣的搭邊和工件間的搭邊分別為1.8mm和1.5mm。 一個步距內(nèi)的材料利用率為，沖裁單件材料的利用率按照公式計算，即： 式中

13、材料的利用率； A1一個步距內(nèi)沖裁件的實際面積； B 條料寬度（mm）S步距；%10011SBA排樣設(shè)計排樣設(shè)計15排樣設(shè)計排樣方式（排樣方式（縱排縱排）材料利用率）材料利用率50.57%排樣方式（排樣方式（直排直排）材料利用率）材料利用率48.45%16排樣設(shè)計根據(jù)以上排樣根據(jù)以上排樣方式的材料利用方式的材料利用率的計算，為降率的計算，為降低生產(chǎn)成本，提低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，最高經(jīng)濟(jì)效益，最終確定采用排樣終確定采用排樣方式（方式（縱排縱排）, ,排排樣圖如圖所示。樣圖如圖所示。 齒輪螺栓墊片排樣圖齒輪螺栓墊片排樣圖17沖裁工藝力 由于本設(shè)計采用的是倒裝式復(fù)合模以及彈性卸料裝置和上出料方式

14、，故其沖由于本設(shè)計采用的是倒裝式復(fù)合模以及彈性卸料裝置和上出料方式，故其沖壓力包含沖裁力、卸料力和頂件力。壓力包含沖裁力、卸料力和頂件力。一般按下式計算： 沖裁力： 119.05 KN。卸料力： 0.05119.055.95 KN。頂件力： 0.06119.057.14 KN。式中：F、FX、FD沖裁力、（KN）；L工件外輪廓周長，由CAD計算可得L=254.38mm；t材料厚度，其中t=1mm；K系數(shù)，取K=1.3；材料的抗剪強(qiáng)度（MPa），查金屬材料的力學(xué)性能表，取360MPa。bKLtFFKFXXFKFDDbKNFFFFDX14.13214. 795. 505.119總則18壓力機(jī)公稱壓

15、力的確定：對于沖裁工序，壓力壓力機(jī)公稱壓力的確定：對于沖裁工序，壓力機(jī)的公稱壓力應(yīng)大于或等于沖裁時總沖壓力的機(jī)的公稱壓力應(yīng)大于或等于沖裁時總沖壓力的1.11.11.31.3倍，即：倍，即：P P 通過查表：開式可傾壓力機(jī)參數(shù)表。因此，初選壓通過查表：開式可傾壓力機(jī)參數(shù)表。因此，初選壓力機(jī)為：力機(jī)為：J23J23系列開式可傾壓力機(jī)系列開式可傾壓力機(jī)J23J231616壓力機(jī)公稱壓力KNF71.714.145)3.11.1(總19落料凸、凹模刃口尺寸落料部分以落料凹模為基準(zhǔn)計算，因外形輪廓較簡單，故模具按配合加工落料部分以落料凹模為基準(zhǔn)計算，因外形輪廓較簡單，故模具按配合加工的方法制造，其凸、凹模

16、刃口部分尺寸計算如下：的方法制造，其凸、凹模刃口部分尺寸計算如下：凹模磨損后，刃口尺寸增大，因此均屬于凹模磨損后，刃口尺寸增大，因此均屬于A A類尺寸。零件圖中落料部分的尺類尺寸。零件圖中落料部分的尺寸及偏差計算如下：寸及偏差計算如下： 凹模磨損后，刃口尺寸增大，因此均屬于凹模磨損后，刃口尺寸增大，因此均屬于B B類尺寸。零件圖中落料部分的尺類尺寸。零件圖中落料部分的尺寸及偏差計算如下：寸及偏差計算如下： 落料部分相應(yīng)的凸模尺寸按凹模尺寸配制，保證其雙面間隙為：落料部分相應(yīng)的凸模尺寸按凹模尺寸配制，保證其雙面間隙為：0.100.10mm到到0.140.14mm20凸模刃口尺寸沖孔時，凸模外形為

17、圓孔，故模具采用凸、凹模分開加工的方法沖孔時，凸模外形為圓孔，故模具采用凸、凹模分開加工的方法制造，根據(jù)計算原則，以沖孔凸模為設(shè)計基準(zhǔn)計算，使凸模的基本制造，根據(jù)計算原則，以沖孔凸模為設(shè)計基準(zhǔn)計算，使凸模的基本尺寸接近或等于工件的最大極限尺寸，將凸模尺寸增大最小合理間尺寸接近或等于工件的最大極限尺寸，將凸模尺寸增大最小合理間隙值即得到凹模尺寸。其凸、凹模刃口部分尺寸計算如下：隙值即得到凹模尺寸。其凸、凹模刃口部分尺寸計算如下：21部件部件其它其它 度度部件部件工作工作考慮分布板考慮分布板部件部件結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)流動流動特性特性參數(shù)參數(shù)模架模架零部件設(shè)計22工作部件及零部件外形尺寸凸凹模凹模凸模固定板墊

18、板頂件塊23標(biāo)準(zhǔn)模架參數(shù)24其他零件模柄模柄旋入式模柄旋入式模柄導(dǎo)料銷導(dǎo)料銷4個浮動導(dǎo)料銷個浮動導(dǎo)料銷卸料螺釘卸料螺釘螺紋部分為螺紋部分為M88mm。定位零件定位零件始用擋料銷始用擋料銷25壓力機(jī)校壓力機(jī)校核核校核裝配裝配圖裝配圖數(shù)值計算26壓力機(jī)參數(shù)依據(jù)模具的閉合高度，選擇壓力機(jī)。使得模具閉合高依據(jù)模具的閉合高度，選擇壓力機(jī)。使得模具閉合高度小于所選壓力機(jī)的閉合高度。選擇的開式可傾壓力機(jī)度小于所選壓力機(jī)的閉合高度。選擇的開式可傾壓力機(jī)J23-16J23-16主要技術(shù)參數(shù)如下：主要技術(shù)參數(shù)如下：工稱壓力：工稱壓力：160 160 KN；滑塊行程：滑塊行程：55 55 mm；滑塊行程次數(shù)：滑塊行

19、程次數(shù)：120120次；次；最大封閉高度：最大封閉高度：220 220 mm；封閉高度調(diào)節(jié)量：封閉高度調(diào)節(jié)量：45 45 mm；滑塊中心線至床身距離：滑塊中心線至床身距離：160 160 mm；立柱距離：立柱距離：220 220 mm；工作臺尺寸：前后工作臺尺寸：前后300 300 mm，左右，左右450 450 mm；墊板尺寸厚度：墊板尺寸厚度：40 40 mm；模柄孔尺寸：直徑模柄孔尺寸：直徑40 40 mm，深度，深度60 60 mm。27壓力機(jī)校核（1 1）公稱壓力根據(jù)公稱壓力的選取壓力機(jī)型號為）公稱壓力根據(jù)公稱壓力的選取壓力機(jī)型號為J23-16J23-16，它的壓力為，它的壓力為160160KNKN132.14 132.14 KNKN，所以壓力得以校核。，所以壓力得以校核。（2 2）滑塊行程次數(shù)滑塊的行程次數(shù)為）滑塊行程次數(shù)滑塊的行程次數(shù)為12120/min0/min。因為零件的生產(chǎn)批量為大批量。因為零件的生產(chǎn)批量為大批量, ,又是手又是手工操作送料工操作送料, ,速度不能太快。因此，滑塊行程次數(shù)得以校核。速度不能太快。因此，滑塊行程次數(shù)得以校核。（3 3）工作臺面的尺寸根據(jù)下模座）工作臺面的