畢業(yè)設(shè)計說明書 止動件沖壓工藝與模具設(shè)計

題

目：止動件沖壓工藝與模具設(shè)計目錄1、序言2、沖壓件的工藝分析與設(shè)計2.1產(chǎn)品構(gòu)造工藝分析2.2沖裁工藝方案確實定3、沖裁件的排樣3.1排樣方案3.2選擇搭邊值3.3送料步距與條料的寬度3.4確定排樣圖4、沖裁間隙的選用5、沖壓力的計算5.1沖裁力的計算5.2卸料力、頂料力的計算5.3壓力機公稱壓力的計算及選用壓力機6、確定模具壓力中心6.1計算第一套模具壓力中心6.2計算第一套模具壓力中心6.3計算整套模具壓力中心7、計算凸凹模具的刃口尺寸7.1對凸凹模分別加工進行分析Ⅰ7.2第一套沖孔模具刃口尺寸的計算7.3第二套沖孔模具刃口尺寸的計算8、沖裁部分及零件的設(shè)計8.1工作零件的設(shè)計8.1.1凸凹模的設(shè)計8.1.2凸凹模的固定形式及凹模具的刃口形式8.2定位零件的設(shè)計8.3卸料板和推料件的設(shè)計8.4橡膠的選用與設(shè)計8.5模架及其他零件的選用8.6模柄的選用9、繪制總裝配圖10、沖壓設(shè)備的選擇及校正11、模具經(jīng)濟和技術(shù)上的分析12、設(shè)計小結(jié)13、參照書目Ⅱ題目：止動件的沖壓工藝與模具設(shè)中文摘要：論文是由沖孔模設(shè)計、落料模設(shè)計構(gòu)成，沖壓模具重要是將板料分離或成形而得到制件的加工措施。由于模具的生產(chǎn)重要是大批量的生產(chǎn)，并且模具可以保證沖壓產(chǎn)品的尺寸精度和產(chǎn)品質(zhì)量，模具的設(shè)計與制造重要考慮到模具的設(shè)計能否滿足工件的工藝性設(shè)計，能否加工出合格的零件，以及后來的維修和寄存與否合理等。本次設(shè)計的止動件，不僅要考慮要使做出的零件能滿足工作規(guī)定，還要保證它的使用壽命。本次設(shè)計是由由沖孔模設(shè)計、落料模設(shè)計構(gòu)成，通過對（止動件）的工藝特點進行分析，提出了沖孔、落料、等成形工藝，給出了多工位級進模的沖壓方案，簡介了（止動件）多工位級進模的構(gòu)造特點和設(shè)計要點。對同類零件的模具設(shè)計有一定的借鑒作用。由于多工位級進?？梢詫碗s的零件采用一副級進模迅速沖壓完畢,因而在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應用。本文在分析彈簧卡零件沖壓工藝的基礎(chǔ)上,簡介了沖孔、彎曲、切斷級進模的排樣設(shè)計、模具總體構(gòu)造設(shè)計和重要零部件設(shè)計,確定了級進模模具設(shè)計方案。該模具充足運用工件自身的構(gòu)造特點,采用了自動卸料、出料、少廢料沖裁,有效提高了材料運用率和生產(chǎn)效率。關(guān)鍵詞：級進模沖孔落料排樣設(shè)計工藝性學生簽名：楊帆指導老師簽名：談芬芳ⅢAbstractPaperisdesignedbythepunchingmould,blankingmoulddesign,sheetmetalstampingismainlywillgetseparatedorformingpartsprocessingmethods.Becausethemoldproductionmainlymassproduction,andmouldcanensuretheprecisionstampingproductsandproductquality,themolddesignandmanufactureofthemainconsiderationofmoulddesigncanmeetthedesign,canprocessingmanufaturabilityqualifiedparts,andthenrepairandstoragewhetherreasonable,etc.Inthedesignofthe止動件,（connectheaterto）makethepartscansatisfytherequirements,italsoensuresthatitsservicelife.Thisdesigningisdesignedbythepunchingmould,blankingmoulddesign,Throughanalyzingthetechnologicalcharacteristicsof止動件,theformingprocessesofthispartwereputforward,inwhichpunching,blanking,wereincluded.Thestampingscheme,thestructuralcharacteristicsandthekeydesignpointsofthemultipositionprogressivedieforthe止動件wereintroduced.Ithasacertainreferencefunctionfordiedesignofthesimilarparts.Themultipositionprogressivediecanbeusedtoprocesscomplexpartsquicklythroughaprogressivedie,soitiswidelyusedinindustrialproduction.Basedontheanalysisofstampingprocessoftypicalspringclinch,thedesignofthemultipositionprogressivedieforspringclinchwasintroducedfromtheaspectsofthelayoutforpunching,bending,cuting,theoverallstructureofthedieandthedesignofthemainpartsofthedie.Designschemeoftheprogressivediewasdeterminated.Themoldstookfulladvantageofthestructuralcharacteristicsoftheworkpieceitselfandadoptedlesswastematerialblanking,materialgivingoutanddischargingautomaticlyprocess,whichavailablyimprovedmaterialutilizationandproductionefficiency.Keywords:progressivediepunchingblankingprocesslayoutdesign;Ⅳ前言一、模具工業(yè)的的概況模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，受到政府和企業(yè)界的高度重視，發(fā)達國家“模具工業(yè)是進入富裕社會的源動力”之說，可見其重視的程度。當今，“模具就是經(jīng)濟效益”的觀念，已被越來越多的人所接受。模具技術(shù)水平在很大程度上決定于人才的整體水平，而模具技術(shù)水平的高下，又決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力，因此模具技術(shù)已成為衡量一種國家產(chǎn)品制造水平高下的重要標志。二、沖壓模的發(fā)展方向冷沖壓加工是運用模具使板料分離成形的一種無切削加工，廣泛用于汽劃車、拖拉機、電機、儀器儀表等制造部門。：伴隨市場的發(fā)展，新材料及多樣化成型方式此后必然會不停發(fā)展，因此對模具的規(guī)定也一定會越來越高。為了滿足市場的需要，未來的模具無論是品種、構(gòu)造、性能還是加工技術(shù)都必將會有較快發(fā)展，并且這種發(fā)展必須跟上時代發(fā)展步伐。展望未來，下列幾方面發(fā)展趨勢估計會在行業(yè)中得到較快應用和推廣。當然，這是需要開拓、創(chuàng)新和做出艱苦努力的。三、級進模制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)實狀況通過運用模具CAD／CAM技術(shù)，模具設(shè)計品質(zhì)得以提高，模具設(shè)計時間深入縮短，推進了模具構(gòu)造的優(yōu)化，增進形成規(guī)范化、經(jīng)典化、系列化，原則化的體系。模具制造技術(shù)實現(xiàn)了數(shù)控化，通過對數(shù)控銑床、數(shù)控加工中心、數(shù)控低速走絲線切割機、數(shù)控電火花加工機、數(shù)控平面磨床、數(shù)控內(nèi)外圓磨床、數(shù)控坐標磨床、數(shù)控光學曲線磨床等精密數(shù)控設(shè)備的靈活運用，構(gòu)健形成了加工精密多工位級進模零件的重要手段和技術(shù)，這不僅保證了模具制造精度和品質(zhì)，同步也縮短了模具制造周期。四、多工位級進模的發(fā)展標志著沖模技術(shù)先進水平的精密多工位級進模，具有構(gòu)造復雜、制造難度大、精度高、壽命長和生產(chǎn)效率高等特點，是我國重點發(fā)展的精密沖模。從精密多工位級進模的沖制件來看，包括電機鐵芯片級進模、空調(diào)器翅片級進模、集成電路引線框架級進模、電子連接器級進模、彩管電子槍零件級進模、汽車零件級進模、家電零件級進模等?？梢哉f，沖制件覆蓋了電子、汽車、通訊、機械、電機電器、儀器儀表和家電等產(chǎn)品范圍。從目前國內(nèi)制造的精密多工位級進模的水平分析在模具的技術(shù)含量、制造精度、使用壽命和制造周期等方面均獲得了明顯進步。其中部分高檔優(yōu)質(zhì)模具的總體水平與國際同類模具水平相稱。五、.總結(jié)模具設(shè)計是關(guān)鍵，設(shè)計雖然只占其成本的1O％左右，卻決定了整個模具成本的70％一80％。在設(shè)計時一定要詳盡地考慮模具構(gòu)造、提高生產(chǎn)率以及怎樣以便維修等，但又不能完全依賴于設(shè)計，在實際生產(chǎn)中要詳細問題詳細分析，根據(jù)實際狀況進行模具調(diào)整也是必需的，持續(xù)模的設(shè)計與制造均有一定的難度，尤其是某些高精度、形狀復雜的立體形件，多彎角多彎向件、薄料超薄料高精度復雜形狀沖裁件所用多工位持續(xù)模，不僅構(gòu)造復雜、制造精度規(guī)定高，并且規(guī)定壽命高，能適應大批量生產(chǎn)，其設(shè)計與制造難度更大。沖壓件的工藝分析與計算2.1工藝分析。產(chǎn)品零件圖如下所示1）此工件只有落料和沖孔兩個工序。工件構(gòu)造相對簡樸，有2個Φ10的孔，孔與孔，孔與邊緣之間的最小C距離滿足C>1.5t規(guī)定，最小壁厚為7mm，尺寸精度較低，一般沖裁完全能滿足規(guī)定。2）正方形部分清角（不帶圓角R），異形凸模加工困難，且輕易折斷，因此應分步?jīng)_裁；正方形部分有尖叫，查（《沖壓工藝與模具制造》表2.13）夾角部分應設(shè)計R0.4。3）沖裁件質(zhì)量是指斷面狀況、尺寸精度和形狀誤差。斷面狀況盡量垂直、光潔、毛刺小。尺寸精度應當保證在圖紙規(guī)定的公差范圍之內(nèi)。零件外形應當滿足圖紙規(guī)定；表面盡量平直，即拱彎小。本產(chǎn)品在斷面粗糙度和毛刺高度沒有嚴格規(guī)定，因此要模具到達一定規(guī)定，沖裁件的斷面質(zhì)量可以保證。4)本產(chǎn)品的材料為Q235（一般碳素鋼，未退火），具有良好的沖壓性能，適合沖裁。抗剪強度為310~380t/MPa，抗拉強度為380~470бb/MPa，屈服強度為240бs/MPa，可見產(chǎn)品材料性能符合沖壓加工規(guī)定。5）產(chǎn)品批量為大批量，很適合采用沖壓加工，最終采用持續(xù)?；驈秃夏?，加上自動送料裝置，會提高生產(chǎn)率。經(jīng)上述分析，可認為該零件的精度規(guī)定可以在沖裁加工中得到保證，其他尺寸原則、生產(chǎn)批量等狀況，也均符合沖裁的工藝規(guī)定，故決定采用沖孔落料級進沖裁模進行加工，且兩沖裁次成形。2.2沖裁工藝方案確實定該工件包括落料、沖孔兩個基本工序，可有如下三種工藝方案：方案一:先落料，后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。如下圖1所示.特點：構(gòu)造簡樸，但需要兩道工序兩副模具，成本高生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)的規(guī)定。方案二：落料—沖孔復合沖模。采用復合模生產(chǎn)。特點：只需要一副模具，工件精度及生產(chǎn)效率都教高，工件最小壁厚為7MM模具強度很好。但模具制造比較復雜，調(diào)整維修較麻煩。見下圖。方案三：沖孔—落料級進沖模。采用級進模生產(chǎn)。見下圖。特點：也只需要一副模具，生產(chǎn)效率高，操作以便，不過制造精度不如復合模，模具制造比較復雜，調(diào)整維修較麻煩。通過對上述三種方案的分析比較，根據(jù)本零件的設(shè)計規(guī)定以及各方案的特點，采用方案三（級進模）比較合理，確定模具形式應以沖裁工件的規(guī)定、生產(chǎn)批量、模具加工條件為重要根據(jù)。此工件時是大批量生產(chǎn)，制造精度不高，沖￠10的孔與落料分步進行，凸模制造簡樸，且不易折斷，即選用級進模具構(gòu)造。沖裁件的排樣沖裁件在條料、帶料或板料上的布置措施叫排樣。合理的排樣是提高材料運用率、減少成本，保證沖件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。3.1排樣方案確實定按零件的尺寸關(guān)系，可以有三種排樣方案，單排橫放有廢料排列圖（1）、單排直放有廢料排列圖（2）和交叉有廢料排列圖（3）。分析得到：止動片的形狀為上下對稱，下端水平，采用直對排效率較高。3.2選擇搭邊值表2.10沖裁金屬材料的搭邊值料厚手送料圓形非圓形aaaa>1~221.52.52排樣時沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間留下的工藝廢料叫搭邊。搭邊的作用一是賠償定位誤差和剪板誤差，保證沖出合格零件；二是增長條料剛度，以便條料送進，提高勞動生產(chǎn)率；同步，搭邊還可以防止沖裁時條料邊緣的毛刺被拉人模具間隙，從而提高模具壽命。搭邊值是由經(jīng)驗確定的查（《沖壓工藝與模具設(shè)計》表2.10）所得，工件間a1=2mm，沿邊a=2.2mm。3.3送料步距與條料寬度制件步距的計算公式為：S=D+a1式中Dmax—條料寬度方向沖裁件的最大尺寸；

a——側(cè)搭邊值條料寬度的計算公式為：B=(D+2a+△)0/-△(注：整個式子上偏差為0，下偏差為-△)?！鳌獥l料寬度的單向（負向）偏差。

C——導料板與最寬條料之間的間隙。查（《沖壓工藝與模具設(shè)計》表2.11）的△=0.6有側(cè)壓裝置的模具，能使條料一直沿著導料板送進，如右圖所示采用直排，a1=2mm，a=2.2mm。步距：S=30+2=32mm,寬度：B=(65+2.2×2+0.6)0/-0.6=(70)0/-0.6mm3.4計算材料的運用率η沖裁件的實際面積與所用板料面積的比例叫材料運用率，它是衡量合理運用材料的經(jīng)濟性指標。運用率計算公式為：η=A/BSx100%式中：A--------一種步距內(nèi)沖裁件的實際面積B--------條料寬度S--------步距若考慮到料頭、料尾和邊余料的材料消耗，則一張板料(或帶料、條料)上總的材料的運用率η總為η總=(nA1/LB)x100%式中n----一張板料（或帶料、條料）上沖裁件的總數(shù)目A1---一種沖裁件的實際面積L----板料長度B----板料寬度值越大，材料的運用率就越高，在沖裁件的成本中材料費用一般占60％以上，可見材料運用率是一項很重要的經(jīng)濟指標。一種步距內(nèi)材料運用率為：η=A/BSx100%A=(38x2/360x3.14x30x30+24x65-2x3.14x5x5-6x6)-sqrt(30x30-18.5x18.5)x37/2=596.6+1560-157-36-437=1527mm2BS=70x32=2240mm2η=1527/2240x100%=68.2％4、沖裁間隙的選用沖裁間隙對制件質(zhì)量及模具壽命有較大影響，因此要合理選擇。間隙的選擇重要與材料的種類、厚度有關(guān)，該毛坯制件精度規(guī)定不高，應盡量的選擇較大的間隙，以利于提高模具的壽命、減少沖裁力。在沖壓實際生產(chǎn)中，重要根據(jù)沖裁件斷面質(zhì)量、尺寸精度和模具壽命這三個原因綜合考慮，給間隙規(guī)定一種范圍值。只要間隙在這個范圍內(nèi)，就能得到質(zhì)量合格的沖裁件和較長的模具壽命。這個間隙范圍就稱為合理間隙，這個范圍的最小值稱為最小合理間隙（Zmin），最大值稱為最大合理間隙（max）。由查表法由（《沖壓工藝與模具設(shè)計》表2-4）查的Zmax=0.240mmZmin=0.132mm5、沖壓力的計算5、1沖裁力F的計算沖裁力是沖裁過程中凸模對板料施加的壓力，它是隨凸模進人材料的深度(凸模行程)而變化的。一般說的沖裁力是指沖裁力的最大值，它是選用壓力機和設(shè)計模具的重要根據(jù)之一。沖裁力的大小重要與材料力學性能、厚度及沖裁件分離的輪廓長度有關(guān)。用一般平刃口模具沖裁時，其沖裁力F一般按下式計算：F=KLtτb式中F——沖裁力；L——沖裁周圍長度；t——材料厚度；τ——材料抗剪強度；此設(shè)計τ=350MPaK——安全修正系數(shù)。一般取K＝1.3。為計算簡便，也可按下式估算沖裁力：F=KLtτb=1.3x(76/360x2π30+65+2x14.5+2x24+2π5x2+18)x1.5x350=1.3×(39.8+65+29+28+62.8+18)×525=165556N5.2卸料力F、頂料力F和推料力F的計算卸料力：從凸模上卸下箍著的料所需要的力稱卸料力。推件力：將梗塞在凹模內(nèi)的料順沖裁方向推出所需要的力稱推件力。頂件力：逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?nèi)頂出所需要的力稱頂件力。卸料力F卸=K卸F推件力F推=nK推F頂件力F頂=K頂F式中F——沖裁力；K卸、K推、K頂——卸料力、推件力、頂件力系數(shù)表2.3卸料力、推件力和頂出力因數(shù)料厚/mmKKK鋼>0.5～2.50.050.050.06F卸=K卸F=0.05×165556=8227.8NF推=nK推F=0.05×165556=8277.8NF頂=K頂F=0.06×165556=9933.4N5.3壓力機公稱壓力的計算及選用壓力機壓力機的公稱壓力必須不小于或等于多種沖壓工藝力的總和F。F的計算應根據(jù)不一樣的模具構(gòu)造分別看待，本次采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時F總=F+F卸+F+推=165556+8227.8+9933.4=183717.2N為安全起見，防止設(shè)備的超載，一般Fg≥F∑參照《沖壓加工