墊板沖壓模具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文3

1、前言 沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備（主要是壓力機(jī)）上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對(duì)材料進(jìn)行變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程。沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡(jiǎn)稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無法實(shí)現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓

2、件。與機(jī)械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。主要表現(xiàn)如下。(1) 沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化。（2）沖壓時(shí)由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量,而模具的壽命一般較長,所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。（3）沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時(shí)材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強(qiáng)度和剛度均較高。（4）沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設(shè)備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。由

3、于沖壓加工的零件種類繁多，各類零件的形狀、尺寸和精度要求又各不相同，因而生產(chǎn)中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。概括起來，可分為分離工序和成形工序兩大類；分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質(zhì)量的沖壓（俗稱沖裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。上述兩類工序，按基本變形方式不同又可分為沖裁、彎曲、拉深和成形四種基本工序，每種基本工序還包含有多種單一工序。在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)沖壓件的生產(chǎn)批量較大、尺寸較少而公差要求較小時(shí)，若用分散的單一工序來沖壓是不經(jīng)濟(jì)甚至難于達(dá)到要求。這時(shí)在工藝上多采用集中的方案，即把兩種或兩種以

4、上的單一工序集中在一副模具內(nèi)完成，稱為組合的方法不同，又可將其分為復(fù)合-級(jí)進(jìn)和復(fù)合-級(jí)進(jìn)三種組合方式。 復(fù)合沖壓在壓力機(jī)的一次工作行程中，在模具的同一工位上同時(shí)完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方法式。 級(jí)進(jìn)沖壓在壓力機(jī)上的一次工作行程中，按照一定的順序在同一模具的不同工位上完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式。 復(fù)合-級(jí)進(jìn)在一副沖模上包含復(fù)合和級(jí)進(jìn)兩種方式的組合工序。沖模的結(jié)構(gòu)類型也很多。通常按工序性質(zhì)可分為沖裁模、彎曲模、拉深模和成形模等；按工序的組合方式可分為單工序模、復(fù)合模和級(jí)進(jìn)模等。但不論何種類型的沖模，都可看成是由上模和下模兩部分組成，上模被固定在壓力機(jī)工作臺(tái)或墊板上

5、，是沖模的固定部分。工作時(shí)，坯料在下模面上通過定位零件定位，壓力機(jī)滑塊帶動(dòng)上模下壓，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需形狀與尺寸的沖件。上?；厣龝r(shí)，模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來，以便進(jìn)行下一次沖壓循環(huán)。此設(shè)計(jì)針對(duì)所給的零件進(jìn)行了一套冷沖壓模具的設(shè)計(jì)，其中設(shè)計(jì)內(nèi)容為分析零件的沖裁工藝性（材料、工件結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度），擬定零件的沖壓工藝方案及模具結(jié)構(gòu)，排樣，裁板，計(jì)算沖壓工序壓力，選用壓力機(jī)及確定壓力中心，計(jì)算凸凹模刃口尺寸，主要零、部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工工藝編制，壓力機(jī)的校核。 1.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)1.1零件介紹已知沖裁

6、零件的形狀如圖所示，材料為10.確定沖裁工藝方案，設(shè)計(jì)模具，編制模具零件的加工工藝規(guī)程材料:10 t=1.5mm未注公差等級(jí)為IT14 生產(chǎn)批量：大批量 圖111.2沖壓件進(jìn)行結(jié)構(gòu)工藝性分析.結(jié)構(gòu)工藝性分析 1.該零件形狀簡(jiǎn)單，對(duì)稱。 2.該零件有尖角，但圖紙無特殊要求，用線切割鉬絲半徑加單邊放電間隙代替間隙是允許的。3.沖件上無懸臂和狹槽。4.最小孔邊距為（8.5-4）/2=2.25mm>t=1.5mm因?yàn)橹挥幸粋€(gè)孔，所以不用考慮最小孔間距。5.該沖件圖形規(guī)則，用切口或切斷成形都是允許的。6.檢查最小孔徑。由10查附表2得為255-333Mpa，再由表2-1查得d>t=1.5mm

7、,該件上的最窄孔為4.遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于d>1.5mm的要求（2）公差和斷面粗糙度的確定 由該零件并未注名公差等級(jí)以及偏差，則按IT14計(jì)算，低于沖孔可以達(dá)到的公差等級(jí)IT10.零件在折彎翻邊以及攻螺紋之前的展開圖的各尺寸經(jīng)過計(jì)算查資料得螺紋孔在拉伸之前的D=0.85M=0.85*4=3.4mm其他數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算如下所示 圖12查表可得各尺寸公差為：零件外形： 零件內(nèi)形： 定位尺寸：1.3確定基本的沖壓工藝，編制沖壓工藝1.確定基本工序及數(shù)量工件外形簡(jiǎn)單，可以切口，可以切斷，內(nèi)形可以沖孔，一個(gè)圓孔,然后落料，折彎和翻邊采用其他模具，攻螺紋手工，在此不作深究。2.確定工藝方案方案一，先沖孔后落料，再在其

8、他模具上折彎沖包最后攻螺紋；方案二，同時(shí)沖孔落料，再在其他模具上折彎沖包最后攻螺紋。其中，方案二雖然能滿足沖件的精度要求，但模具結(jié)構(gòu)相對(duì)比較復(fù)雜，成本高，方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，模具制作起來比較方便，而且工件本身對(duì)精度要求不高。通過以上分析，采用方案一比較好，并且采取雙側(cè)刃定位。綜上所述，先沖孔后落料，再在其他模具上折彎沖包最后攻螺紋。采用級(jí)進(jìn)模。1.4確定模具結(jié)構(gòu)類型采用彈壓卸料級(jí)進(jìn)模1.5排樣設(shè)計(jì)查表2-6可知搭邊由T=1.5查表得搭邊a=1.5，=1.52.步距A=8.5+1.5=10mm3.條料寬度B=查表得2-7=0.5 則B=20.1+3+4=mm4.排樣圖圖131.6.計(jì)算材料利用率

9、=S/AB×100%因?yàn)镾=20.1*8.5-3.14*1.7*1.7=161.6，所以=161.6/10*27.1=59.7%1.7.計(jì)算沖裁壓力，初選壓力機(jī) =1.3Lt L=3.14×3.4+20.1×2+8.5×2+10+10+2+2=91.876mm又查得=255MPa則=1.3×91.876×255×1.5=45685N=45.7KN初選壓力機(jī)J23-6.3型 號(hào)： J23-6.3公稱壓力（KN）： 63滑塊行程（mm）： 35行程次數(shù)（次/min）： 170最大閉合高度(mm)： 150閉合高度調(diào)節(jié)量（mm）：

10、 35模柄孔尺寸直徑（mm）: 30模柄尺寸深度（mm）： 551.8計(jì)算壓力中心建立如下圖所示的坐標(biāo)系 壓力中心距軸的距離,可以用下式子求得： 圖14其中=91.876mm各沖裁處的坐標(biāo)值和沖切長度分別為=（0，0） =(10，3.2）=3.14*3.4=10.676mm=(10.75,11.5)=10mm=（15.75，12.5）=2mm=(-9.25,-11.5)=10=(-4.25,-12.5)=2將以上數(shù)據(jù)帶入公式得=（10.676×10+10.75×10+15.75×2-9.25×10-4.25×2）/91.876 = 1.57 取

11、1.6 =（10.676×3.2+11.5×10+12.5×2-11.5×10-12.5×2）/91.876 = 0.37 取0.4即壓力中心為（1.6，0.4）1.9計(jì)算凹模外形尺寸和選擇經(jīng)典組合 由排樣圖確定各凹模型孔位置如下圖所示圖15選定典型組合 查表選擇典型組合為：100×100×14 GB2858.1-81根據(jù)上述數(shù)據(jù)和實(shí)際情況作出典型選擇：(單位：mm）序號(hào)名稱規(guī)格材料數(shù)量1墊板100×100×44512凸模固定板100×100×1445鋼13卸料板100×10

12、0×1245鋼14導(dǎo)料板140×100×64525凹模100×100×14 Cr12MoV 16導(dǎo)套20(22)×65×2345鋼27導(dǎo)柱20(22)×10045鋼28凸模長度45Cr12MoV 29螺釘M8×3545鋼410圓柱銷8×3545鋼111螺釘M8×2045鋼8 2.工作件刃口尺寸計(jì)算2.1計(jì)算凸凹模刃口尺寸確定基本工序 內(nèi)形：沖孔。外形：落料找出各類尺寸，列表如下 磨后變小磨后變大磨后不變沖孔3.20.1落料，具體計(jì)算4.查表確定初始間隙=0.14 ×1.5=0

13、.21 =0.2×1.5=0.32.2 部分零部件設(shè)計(jì)（1）凹模的設(shè)計(jì)1.型孔的位置從排樣圖上被沖切的位置獲得2.型孔尺寸由刃口尺寸計(jì)算獲得3.各螺孔，銷孔的大小，位置數(shù)量均可以從5中查得4.材料選取Cr12MoV，熱處理硬度為HRC60-64，表面粗糙度見附圖5.將以上設(shè)計(jì)結(jié)果繪制成凹模零件圖，見附圖（2）凸模的設(shè)計(jì)材料厚度不大，凸模尺寸足夠，可以采用直通式即可凸模長度可以查1標(biāo)準(zhǔn)表得為45mm，經(jīng)校核可行固定既可以采用鉚接固定法，也可以采用臺(tái)肩固定法，在此采用臺(tái)肩法.凸模材料與凹模材料相同，熱處理硬度比凹模稍低，取為HRC58-62.工作部分的表面粗糙度Ra=0.32-1.25，

14、固定部分為0.63-2.5凸模的裝配尺寸可以由前面的刃口尺寸計(jì)算獲得將以上設(shè)計(jì)結(jié)果繪圖，見附圖（3）固定板的設(shè)計(jì)1.固定板的型孔位置應(yīng)與凹模型孔位置一致，型孔尺寸與凹模成0.01的雙邊過盈量制造2.固定板的螺紋孔，讓位孔的位置可以按5確定3.固定板的材料采用45，不淬火（4）模柄的設(shè)計(jì)本例為無特殊要求的級(jí)進(jìn)模，采用壓入式模柄即可，詳細(xì)數(shù)據(jù)查5表可以取得，將以上的設(shè)計(jì)結(jié)果繪制成圖，見附圖（5）模架導(dǎo)柱的選擇 無特殊要求，選擇滑動(dòng)導(dǎo)向模架，B型對(duì)角導(dǎo)柱模架即可，導(dǎo)柱位于模架的對(duì)角，材料及其尺寸查5表即可得3.冷沖壓工藝過程卡工序號(hào)工序名稱工序草圖設(shè)備名稱及型號(hào)工裝名稱及代號(hào)1下料將750×

15、;1000mm的板料剪成27.1×1000mm的板料剪床2沖孔多工位級(jí)進(jìn)模3落料多工位級(jí)進(jìn)模4折彎折彎模5翻邊翻邊模6攻螺紋鉗工車間4.級(jí)進(jìn)模零件加工工藝卡4.1 凹模加工工藝過程卡工序號(hào) 工序名稱工序內(nèi)容加工車間設(shè)備名稱1生產(chǎn)準(zhǔn)備領(lǐng)取毛坯，檢查合格印2鍛造100×100×14尺寸公差±2鍛造車間空氣錘C41250加熱爐3毛坯退火退火鍛造車間4檢驗(yàn)檢驗(yàn)毛坯尺寸及強(qiáng)度鍛造車間5初加工六面刨：粗、半精加工6個(gè)面，單邊余量±0.4模具車間刨床，銑床6粗磨基準(zhǔn)面磨：磨上下平面、兩基準(zhǔn)面至圖標(biāo)尺寸模具車間磨床7劃線劃中心線、各螺孔、銷孔、型孔輪廓線模具車

16、間高度尺，劃線平臺(tái)8線切割切割各個(gè)型孔線切割車間線切割機(jī)床9熱處理淬火，低溫回火鍛造間10精磨精磨各個(gè)平面模具車間磨床11鉗工去毛刺倒角鉗工車間12校驗(yàn)按圖樣檢驗(yàn)?zāi)＞哕囬g4.2 沖孔凸模加工工藝過程卡工序號(hào) 工序名稱工序內(nèi)容加工車間設(shè)備名稱1 生產(chǎn)準(zhǔn)備領(lǐng)料，下料（+2）×58檢查材料牌號(hào)2車削車端面車外圓機(jī)加工車間車床3熱處理淬火回火鍛造車間4精磨磨削至尺寸精度要求機(jī)加工車間磨床5鉗工去毛刺，研磨刃口鉗工車間6檢驗(yàn)按圖樣檢驗(yàn)4.3 落料凸模加工工藝過程卡工序號(hào) 工序名稱工序內(nèi)容加工車間設(shè)備名稱1生產(chǎn)準(zhǔn)備領(lǐng)料下料2鍛造鍛造方形體機(jī)加工車間鍛床3數(shù)控銑粗銑六個(gè)平面，留加工余量機(jī)加工中心數(shù)

17、控銑床4熱處理淬火回火熱處理車間5精磨精磨六面至尺寸精度要求機(jī)加工車間精密磨床6鉗工去毛刺，研磨刃口鉗工車間7檢驗(yàn)按圖樣檢驗(yàn)結(jié)論通過本次沖壓模具的設(shè)計(jì)，讓我又對(duì)這門課程有了重新的了解。讓我學(xué)到了不同與課堂的新東西，增加了自己的動(dòng)手能力。在設(shè)計(jì)的過程中不斷的去學(xué)習(xí)新的方法和工藝，受益匪淺，對(duì)以后的學(xué)習(xí)和工作有了一個(gè)比較深的了解，也許現(xiàn)在我的設(shè)計(jì)還是有不少欠缺，但是人在不斷的進(jìn)步中就能慢慢的成功，我相信在不久的將來我能勝任這項(xiàng)事業(yè)。這次的設(shè)計(jì)也讓我鞏固了軟件知識(shí)，制圖知識(shí)，以及其他設(shè)計(jì)的知識(shí)收獲頗豐，也感謝這期間老師對(duì)我的指導(dǎo)已經(jīng)同學(xué)的幫助，才使得我能完成這次設(shè)計(jì)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)收獲很多，比

18、如學(xué)會(huì)了查找相關(guān)資料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的繪圖能力，懂得了許多經(jīng)驗(yàn)公式的獲得是前人不懈努力的結(jié)果。 但是畢業(yè)設(shè)計(jì)也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的能力，對(duì)材料的不了解，等等。這次實(shí)踐是對(duì)自己大學(xué)三年所學(xué)的一次大檢閱，使我明白自己知識(shí)還很淺薄，雖然馬上要畢業(yè)了，但是自己的求學(xué)之路還很長，以后更應(yīng)該在工作中學(xué)習(xí)，努力使自己 成為一個(gè)對(duì)社會(huì)有所貢獻(xiàn)的人。也許，我的學(xué)生生涯從此就會(huì)結(jié)束，但是學(xué)習(xí)的道路卻還將持續(xù)下去，畢竟“學(xué)無止境”。通過這次設(shè)計(jì)，我懂得了“凡事必親躬”,唯有自己親自去做的事，才懂得其過程的艱辛。未來的人生路途中難免會(huì)遇到各種各樣的困難和挫折，也正是這次設(shè)計(jì)讓我有了迎接新挑戰(zhàn)，戰(zhàn)勝困難的勇氣。致 謝本論文的順利完成，離不開各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心和幫助。沒有他們