雙孔圓墊片落料沖孔復合模設計書

1、 課 程 設 計 說 明 書 設計名稱：圓墊片模設計 題 目：雙孔圓墊片落料沖孔復合模 學生姓名： XXXX 專 業(yè)： 機械制造及自動化 班 級： 模具設計與制造 學 號： XX 指導老師： XXXXXXX 日 期： XX年XX月XX號 摘 要近年來，我國家電工業(yè)的高速發(fā)展對模具工業(yè)，尤其是冷沖模具提出了越來越高的要求，2004年，冷沖模具在整個模具行業(yè)中所占比例已大大上升，據(jù)有關(guān)專家預測，在未來幾年中，中國冷沖模具工業(yè)還將持續(xù)保持年均增長速度達到15%左右的較高速度的發(fā)展。沖壓成型是金屬成型的一種重要方法，它主要適用于材質(zhì)較軟的金屬成型，可以一次成型形狀復雜的精密制件。本課題就是將石化、化工

2、、電力等行業(yè)的法蘭密封結(jié)構(gòu)中的墊片作為設計模型，將冷沖模具的相關(guān)知識作為依據(jù)，闡述冷沖模具的設計過程。本設計對雙孔圓墊片復合模進行設計，明確了設計思路，確定了沖壓成型工藝過程并對各個具體部分進行了詳細的計算和校核。如此設計出的結(jié)構(gòu)可確保模具工作運用可靠，保證了與其他部件的配合。并繪制了模具的裝配圖和零件圖。本課題通過對雙孔圓墊片復合模模具設計，鞏固和深化了所學知識，取得了比較滿意的效果，達到了預期的設計意圖。 關(guān)鍵詞：沖壓模具；沖壓成型；模具設計；復合模。 前 言沖壓技術(shù)廣泛應用于航空、汽車、電機、家電、通信等行業(yè)的零部件的成形的加工。據(jù)國際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會預測，到本世紀中，機械零部件中60%的粗

3、加工、80%的精加工要有模具來完成加工。因此，沖壓技術(shù)對發(fā)展生產(chǎn)、增加效益、更新產(chǎn)品等方面具有重要作用。目前，我國沖壓技術(shù)與先進工業(yè)發(fā)達國家相比還相當落后，主要原因是我國在沖壓基礎理論及成形工藝、模具標準化、模具設計、模具制造工藝及設備等方面與工業(yè)發(fā)達國家尚有相當大的差距，導致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與先進工業(yè)發(fā)達國家的模具相比差距相當大。本次設計是參考了眾多參考文獻及專業(yè)資料的規(guī)范要求編寫而成。本設計主要介紹正裝式落料沖孔復合模。本設計共分7章，主要包括材料工藝分析和成形性能、沖壓工序特點和工藝計算、模具總體結(jié)構(gòu)設計、模具主要零件結(jié)構(gòu)設計及工藝性分析等。另外，還附有畢業(yè)

4、設計任務書、論文評閱表、答辯小組成員表、部分模具零件沖壓工藝過程卡、裝配圖、零件圖。導師。曾在編寫及內(nèi)容安排提出不少有益的意見。在此，謹向尊敬的導師表示真誠的感謝和崇高的敬意！由于本人知識水平和能力的有限，在設計的過程中難免存在很多的紕漏和不足之處，懇請個各位老師的批評與指正。 目 錄緒論.11、畫出制件圖，并進行合理公差入體.22、制件沖裁工藝性分析.33、工藝方案確定.34、模具結(jié)構(gòu)型式初步確定.45、工藝設計與工藝計算.4 1）排樣圖設計.4 2）沖壓力計算.5 3）壓力機公稱壓力初選.6 4）壓力中心計算.6 5）凸模、凹模、凸凹模人口尺寸計算.76、模具整體結(jié)構(gòu)設計.9 1）模具類型

5、選擇.9 2）條料定位方式選擇.9 3）卸料、出件方式選擇.9 4）導向方式選擇.97、 主要零部件設計.9 1）工作零件設計.9 凹模刃口形成、厚度及周界尺寸.9 凸模外形及長度尺寸.10 2）定位零件設計.10 3）導板尺寸結(jié)構(gòu)設計.10 4）墊板、凸模固定板、凹模固定板、卸料板厚度計算.11 5）模架選取及模具閉合高度確定.12 6）打桿、推塊、模柄設計.128、 沖壓設備確定及核.139、 模具裝配圖繪制.13致謝.14參考文獻.15附錄.16緒 論模具工業(yè)作為一種新興工業(yè)，它有節(jié)約原材料、節(jié)約能源、較高的生產(chǎn)效率，以及保證較高的加工精度等特點，在國民經(jīng)濟中越來越重要。模具技術(shù)成為衡量

6、一個國家制造水平的重要依據(jù)之一，其中沖載模具在模具工業(yè)中舉足輕重的地位。沖壓技術(shù)廣泛應用于航空、汽車、電機、家電、通信等行業(yè)的零部件的成形的加工。據(jù)國際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會預測，到本世紀中，機械零部件中60%的粗加工、80%的精加工要有模具來完成加工。因此，沖壓技術(shù)對發(fā)展生產(chǎn)、增加效益、更新產(chǎn)品等方面具有重要作用。目前，我國沖壓技術(shù)與先進工業(yè)發(fā)達國家相比還相當落后，主要原因是我國在沖壓基礎理論及成形工藝、模具標準化、模具設計、模具制造工藝及設備等方面與工業(yè)發(fā)達國家尚有相當大的差距，導致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與先進工業(yè)發(fā)達國家的模具相比差距相當大。隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，沖壓

7、產(chǎn)品生產(chǎn)正呈現(xiàn)多品種、少批量，復雜、大型、精密，更新?lián)Q代速度快的變化特點，沖壓模具正向高效、精密、長壽命、大型化方向發(fā)展。為適應市場變化，隨著計算機技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，沖壓模具設計與制造技術(shù)正由手工設計、依靠人工經(jīng)驗和常規(guī)機械加工技術(shù)向以計算機輔助設計（CAD）、數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計算機輔助設計與制造（CAD/CAM）技術(shù)轉(zhuǎn)變。本次畢業(yè)設計的目的是對所學知識的全面總結(jié)和運用，鞏固和加深各種理論知識靈活運用。目標是通過這次畢業(yè)設計，可以很好的培養(yǎng)獨立思考，獨立工作的能力，為走上工作崗位從事技術(shù)工作打下良好的基礎。此次畢業(yè)設計課題為雙孔圓墊片落料沖孔復合模設計。首先對墊板的沖壓

8、工藝進行了分析，介紹了落料沖孔模結(jié)構(gòu)設計的要點，同時編制了落料沖孔復合模的制造工藝和裝配工藝。1、 制件圖 工件名稱:雙孔圓墊片 工件簡圖:如右圖1所示 生產(chǎn)批量:中批量 材料:45 厚度:0.5mm 1.52、制件沖裁工藝方案分析此工件只有落料和沖孔兩個工序。材料為Q235鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。工件結(jié)構(gòu)相對簡單，有2個的孔；孔與孔，孔與邊緣之間的距離也滿足要求。該零件屬于無特殊要求的一般沖孔，落料。3、沖壓工藝方案的確定根據(jù)之間工藝性分析，其本工序有落料，沖孔二種，可有以下三種工藝方案：（1） 落料沖孔，單工序模生產(chǎn)；（2） 落料沖孔，復合模生產(chǎn)；（3） 沖孔落料，級進模生產(chǎn)。單

9、工序模結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序兩模具、生產(chǎn)率低，零件質(zhì)量差，難以滿足該零件的生產(chǎn)要求。復合模只需要一副模具，沖壓件的形狀精度和尺寸精度容易保證，且生產(chǎn)率也高。盡管模具較方案（1）復雜，但由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不苦難。級進模也只需一副模具，生產(chǎn)率也很高，但零件的沖壓精度稍差，欲保證沖壓件的形位公差，需要在模具上設置導正銷導正，故模具制造、安裝角復合模復雜。通過對上述三種方案的分析比較，該零件的沖壓生產(chǎn)采用方案（2）為佳。4、模具結(jié)構(gòu)形式的確定因制件材料較薄，為保證制件平整，采用彈壓卸料裝置。：選擇正裝式，方便落料。落下料卡在凹模中，同時方便了工件沖孔和保證沖孔位置。卡在凹模中的沖

10、件由頂件裝置頂出凹模面，而沖孔廢料卡在凸、凹模內(nèi)則由推件裝置推出。由于采用固定擋料銷和導料銷需要在卸料板上鉆出讓位孔，因此采用活動導料銷或擋料銷。為方便操作和取件，選用雙柱壓力機，縱向送料。5、工藝設計與工藝計算 1)排樣圖設計 設計復合模，首先要設計調(diào)料排樣圖。墊片的形狀呈圓形特點，多排時因沖件尺寸較大影響沖件質(zhì)量，應采用直排式。排樣如下圖 排樣圖因為材料厚度為0.5mm，查表2.5.2得到搭邊值a和a1分別取1.2mm和1.5mm， 條料寬度為 B3621.50.539.5mm 歩距為 S361.237.2mm 沖壓件面積為 A182232960.84mm2 沖裁利用率 式中 一個歩距內(nèi)沖

11、裁件數(shù)目； A沖裁件面積（包括內(nèi)形結(jié)構(gòu)廢料）；S歩距長度； B板料寬度； 取n1，A960.84，S37.2，B39.5960.84/39.537.20.6565查板料標準，宜選9503000mm的鋼板，每張鋼板可剪裁24張條料（39.53000mm）,每張條料可沖裁80個工件，故每張鋼板的材料利用率為64。2）沖壓力計算沖裁力 21.3(3626)0.5440 33158.4N式中 K系數(shù)（取K=1.3）； 孔的個數(shù)，n=2。 沖孔周長 材料厚度，t0.5mm 材料抗剪強度，查參考文獻2知LY12，373MPa，取MPa。 卸料力 0.050533158.41657.92N 推件力 20.0

12、6333158.4 4177.95N3)壓力機公稱壓力計算 33158.4+1657.92+4177.95 38994.27N 38.99KN 因此，選用J2310A壓力機。4）壓力中心的計算 因為沖裁件形狀是對稱沖件，而對稱沖件的壓力中心，位于沖件輪廓圖形的幾何中心上，因此該模具的壓力中心坐標為（0，0).5）凸、凹模，凸凹模刃口計算 由圖可知，該零件屬于無特殊要求的一般沖孔、落料。 外形mm由 落料獲得；mm和180.09mm由沖孔同時獲得。查表2.3.3的0.04mm，0.06mm，則 =（0.060.04）mm0.02mm由公差表查得：mm為IT13級，取x0.75；mm為IT14級，

13、取x0.5. 設凸凹模分別按IT6和IT7級加工制造，則 沖孔： mm mm mm mm 校核： 0.0080.0120.060.04 0.02mm0.02mm（滿足間隙公差條件） 孔距尺寸： （180.1250.09）mm 180.023mm 落料： mm mm mm mm 校核： 0.0160.0250.040.02（不滿足間隙公差條件）因此，直郵縮小，提高制造精度，才能保證間隙在河里范圍內(nèi)，由此可取 0.40.020.008 0.60.020.012 故 DAmm DTmm6、模具整體結(jié)構(gòu)設計 1）模具類型選擇 由沖壓工藝分析可知，采用復合沖壓，所以模具類型為復合模。 2）條料定位方式選

14、擇因為該模具采用的是條料，控制條料的送進方向采用導料板，無側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進歩距采用擋料銷初定距，導正銷精定距。而第一件的沖壓位置因為條料長度有一定余量，可以靠操作工目測來定。3）卸料、出件方式選擇因為工件厚度為0.5mm，比較薄，卸料力也比較小，故采用彈性卸料。又因為是復合模生產(chǎn)，采用下出件比較方便操作與提高生產(chǎn)效率。4）導向方式的選擇為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該復合模采用中間導柱的導向方式。7、主要零部件設計 1）工件零件設計（凹模刃口形式，厚度及周界尺寸；凸模外形及長度尺寸） 本制件均為圓形，形狀簡單，故按分開加工法計算。 凹模凹模采用整體凹模，各沖裁的凹模孔均采用

15、線切割機床加工，安排凹模在模架上的位置時依據(jù)壓力中心的數(shù)據(jù)，講壓力中心與模柄中心重合。其輪廓尺寸可按公式2.9.3和2.9.4計算。 凹模厚度： HKb0.43614.4mm 凹模壁厚： C（1.52）H21.6mm28.4mm 則取凹模厚度 H15mm， 凹模壁厚 C30mm 凹模寬度 Bb2C3623096mm 凹模長度 Lb2C96mm 凹模輪廓尺寸 969635mm 落料凸模結(jié)合工件外形并考慮加工，講落料凸模設計成直通式，采用線切割機床加工。其總長L可按公式2.9.2計算 Lh1h2th =20140.520 =55mm2）定位零件設計 落料凸模下部設置兩個導正銷，借用工件上的mm兩個

16、孔作導正孔。導正銷采用H7/r6安裝在落料凸模斷面，導正銷導正部分與導正孔采用H7/h6配合。3）導料板的設計 倒料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模齊平，導料板與條料之間的間隙取1mm,導料厚度取8mm，導料板采用45鋼制作，熱處理硬度為4045HRC,用螺釘和銷釘固定在凹模上。導料板的進料端安裝有承料板。4）墊板、凸模固定板、凹模固定板、卸料板厚度確定 （1）卸料彈簧的設計 （1）根據(jù)模具安裝位置擬選4個彈簧，每個彈簧的預壓力為 =1657/4=424N(2) 查有關(guān)彈簧規(guī)格，初選彈簧規(guī)格為30560，其參數(shù)D=30mm，d=5mm，t=7.6mm，=808N，=13.9， =60，n=6.9

17、，=2.02（3）計算： =（424/808）13.9 =7.29（4） 校核：設=1.5，=5， =7.29+1.5+5 =13.79 由于13.913.79，即，所以彈簧是合適的。 （2）卸料板的設計卸料板的周界尺寸與凸模周界尺寸相同，厚度為14mm。卸料板采用45鋼制作，淬火硬度為4045HRC。 （3）卸料螺釘?shù)倪x用卸料板上設置4個卸料螺釘，公稱直徑為8mm，螺紋部分為M842。5）模架選取及模具閉合高度確定 該模具采用對角導柱模架，這種模架的導柱在模具對角位置，沖壓時可防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。 以凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格:導柱d/mmL/mm均為mm，導套d/mmD

18、/mm分別為207028，227028。 上模座厚度取30mm，上模墊板厚度取6mm，固定板厚度取16mm，下模取40mm。 =+LH =（3064515402 =134式中:L-凸模長度，L=45mm. H-凹模厚度，H=15mm -凸模沖裁后進入凹模的深度，=2mm?？梢娫撃＞唛]合高度小于所選壓力機J23-10A的最大裝模高度（180mm）,可以使用。6）打桿、模柄設計 打桿根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)和查詢文獻，取打桿L為A10100mm。模柄根據(jù)壓力機J23-10A 的參數(shù)的模柄孔尺寸mm,選擇直徑d=30mm，高度H=88mm，材料為a235的B型壓入式模柄。8、沖壓設備確定及校核 通過校核，選擇開

19、式雙柱可傾式壓力機J235-10A能滿足要求。 公稱壓力：100KN 滑塊行程：60mm 最大閉合高度：180mm 最大裝模高度：130mm 連桿調(diào)節(jié)長度：35mm 工作臺尺寸：240360 模柄孔尺寸：mm 最大傾斜角：9、 模具裝配圖繪制 通過以上設計，可得到在附錄中的模具總裝圖。模具部分主要由上模板、墊板、凸模、卸料板等組成。卸料方式采用彈性卸料，以彈簧為彈性元件。下模板部分由下模座、凹模板、導料板等致謝畢業(yè)在即，自己在這三年里到底有了多大的提高呢，應該說畢業(yè)論文是對自己學習的最好檢驗了根據(jù)學校的安排，我首先開始確定論文題目，后來在老師的指導下，我結(jié)合自己的實際情況，第一步首先查找模具設計的相關(guān)資料，這對我收集資料起到了非常大的作用，再就是從網(wǎng)上下載大量知識。第二步整理資料，經(jīng)過本套模具的設計，讓我學習到了更多的模具設計知識，讓我的理論與實際有了第一次的結(jié)合。畢業(yè)論文的設計雖然已經(jīng)結(jié)束，但回顧這幾個月，它對我的幫助的確非常大，總結(jié)有這么幾點：第一，設計一套簡單的模具對我是一次很好鍛煉，更加加深了我