調(diào)整片沖壓模具設(shè)計(jì)【全套含有CAD圖紙三維建?！?/h1>
調(diào)整片沖壓模具設(shè)計(jì)【全套含有CAD圖紙三維建?！?全套含有CAD圖紙三維建模,調(diào)整,調(diào)劑,沖壓,模具設(shè)計(jì),全套,含有,cad,圖紙,三維,建模
任務(wù)書
一、課題來源、目標(biāo)及意義
調(diào)整片是維修過程中不可或缺的零件，模具維修,模具測(cè)量間隙和因機(jī)械老化時(shí)出現(xiàn)晃動(dòng),搖擺及不穩(wěn)定現(xiàn)象時(shí),可采用本產(chǎn)品來解決機(jī)臺(tái)維修問題。而且調(diào)整片沖壓成型精度要求不高，很適合作為模具畢業(yè)生的研究項(xiàng)目。
研究該項(xiàng)目是為了更好的在調(diào)整片沖壓模具設(shè)計(jì)過程中熟悉如何用一些相關(guān)軟件，比如用UG畫三維圖、CAD繪二維圖等。通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們將對(duì)沖壓模有更進(jìn)一步的了解。
對(duì)于本次設(shè)計(jì)，學(xué)生將綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，完成材料的選用、材料的工藝分析、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、凸模凹模尺寸的確定、繪制主要零件的零件圖、模具裝配圖的繪制等。在以后工作中設(shè)計(jì)模具時(shí)，學(xué)生就知道該怎樣去合理設(shè)計(jì)合理模具。使我們對(duì)沖壓模具的設(shè)計(jì)更感興趣了。
二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容及要求
本次設(shè)計(jì)將通過對(duì)沖壓件結(jié)構(gòu)、材料的分析與計(jì)算，合理設(shè)計(jì)排樣圖，并對(duì)各個(gè)參數(shù)進(jìn)行校核，設(shè)計(jì)出一副合理，經(jīng)濟(jì)、適用的調(diào)整片沖壓模具。
本次設(shè)計(jì)對(duì)于學(xué)生提升挺大，讓他們熟悉凹模凸模尺寸的確定；繪制凹模凸模等主要零件的零件圖；定位方式的選擇；根據(jù)沖壓力選擇壓力機(jī)；模具裝配圖的繪制。
三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)程安排
序號(hào)
設(shè)計(jì)（論文）各階段名稱
計(jì)劃時(shí)間
1
畢業(yè)設(shè)計(jì)輔導(dǎo)，學(xué)生進(jìn)行相關(guān)準(zhǔn)備工作，選題并審批。
年11 月15日 前
2
教師下發(fā)任務(wù)書，學(xué)生完成開題報(bào)告，教師審核。
年11 月28日 前
3
學(xué)生上交開題報(bào)告，開始設(shè)計(jì)。教師指導(dǎo)
年11 月29日至 年12 月12日
4
學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，并上報(bào)周記5次，教師指導(dǎo)
年12 月12日至 年3月1日
5
學(xué)生提交畢業(yè)設(shè)計(jì)材料（電子稿與紙質(zhì)稿）。
年3 月3日前
6
畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。
年 月 日
四、參考書及參考文獻(xiàn)
【1】丁友生，甘輝. 冷沖模設(shè)計(jì)與制造（第二版）. 浙江大學(xué)出版社，2013.
【2】曾欣. 現(xiàn)代沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.
【3】楊玉英. 實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.
【4】蘇君. 現(xiàn)代模具制造技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.
【5】潘寶權(quán). 模具制造工藝. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014.
【6】華鋒精益科技有限公司. 沖壓工藝及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)培訓(xùn)手冊(cè). 2010.
【7】李志剛，夏巨諶. 中國模具設(shè)計(jì)大典. 中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)，2012.
【8】原紅玲. 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2012.
指導(dǎo)教師（簽字）: 院（系）主任（簽字）:
開題報(bào)告
一、課題來源、選題依據(jù)、課題研究目的、應(yīng)用價(jià)值
調(diào)整片是維修過程中不可或缺的零件，模具維修,模具測(cè)量間隙和因機(jī)械老化時(shí)出現(xiàn)晃動(dòng),搖擺及不穩(wěn)定現(xiàn)象時(shí),可采用本產(chǎn)品來解決機(jī)臺(tái)維修問題。而且調(diào)整片沖壓成型精度要求不高，很適合作為模具畢業(yè)生的研究項(xiàng)目。
研究該項(xiàng)目是為了更好的在調(diào)整片沖壓模具設(shè)計(jì)過程中熟悉如何用一些相關(guān)軟件，比如用UG畫三維圖、CAD繪二維圖等。通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們將對(duì)沖壓模有更進(jìn)一步的了解。
對(duì)于本次設(shè)計(jì)，我們將綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，完成材料的選用、材料的工藝分析、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、凸模凹模尺寸的確定、繪制主要零件的零件圖、模具裝配圖的繪制等。在以后工作中設(shè)計(jì)模具時(shí)，我們就知道該怎樣去合理設(shè)計(jì)合理模具。使我們對(duì)沖壓模具的設(shè)計(jì)更感興趣了。
二、課題研究的基本思路、研究的關(guān)鍵問題和研究手段（途徑）
對(duì)于調(diào)整片的設(shè)計(jì)而言，我們首先要考慮我們所設(shè)計(jì)的沖壓件是否符合制造要求，然后運(yùn)用模具沖壓成型工藝及模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，分析沖壓件的性能要求，選擇出符合該制件的材料。之后凸模凹模尺寸的確定、繪制主要零件的零件圖、模具裝配圖的繪制等。
再此期間，我們將遇到很多問題，其中要研究的關(guān)鍵問題主要有沖壓件材料的選用；沖壓件的公差等級(jí)；壓力機(jī)的選擇。
還有一些細(xì)節(jié)方面，也是我們此次設(shè)計(jì)中將遇到的的問題。比如繪制排樣圖，要考慮到模板強(qiáng)度，還有凸模凹模的精度、尺寸。
通過老師的對(duì)沖壓模相關(guān)知識(shí)的講解和翻閱很多有關(guān)沖壓模具設(shè)計(jì)的書籍、文獻(xiàn)，我們會(huì)對(duì)上述的關(guān)鍵問題逐一解決。
三、論文的主體框架和主要內(nèi)容概述
想要設(shè)計(jì)出一套完美的設(shè)計(jì)，必須掌握本設(shè)計(jì)沖壓成型工藝及模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，設(shè)計(jì)一套完整的沖壓模設(shè)計(jì)一般按以下的步驟來完成：
1、沖壓件工藝分析
2、成形工藝分析與排樣方案確定：1）成形工藝分析2）排樣方案確定
3、工藝尺寸計(jì)算1）排樣圖尺寸2）利用率
4、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：1）定位方式 2）導(dǎo)料方式3）壓料方式4）卸料方式5）凹凸模結(jié)構(gòu)形式6）模具草圖
5、模具尺寸計(jì)算：1）凹凸模刃口尺寸確定：2）基本尺寸計(jì)算3）沖壓模閉合高度
6、沖壓設(shè)備的選擇：1）沖裁力計(jì)算2）沖壓設(shè)備選擇
7、模具圖紙繪制：1）模具裝配圖的繪制2）零件圖的繪制
以上7點(diǎn)基本上包括了設(shè)計(jì)一套模具所需的步驟和要求。
四、論文工作進(jìn)度與安排
起訖日期
工作內(nèi)容
達(dá)到要求
畢業(yè)設(shè)計(jì)輔導(dǎo)，學(xué)生進(jìn)行相關(guān)準(zhǔn)備工作，選題并審批。
選題審批完成
教師下發(fā)任務(wù)書，學(xué)生完成開題報(bào)告，教師審核。
完成開題報(bào)告
學(xué)生提交開題報(bào)告并開始設(shè)計(jì)，教師指導(dǎo)。
開題報(bào)告審核完成，并已開始設(shè)計(jì)
老師指導(dǎo)，學(xué)生更改并定稿。
畢業(yè)設(shè)計(jì)最終稿完成
提交畢業(yè)設(shè)計(jì)材料（電子稿與紙質(zhì)稿）。
材料上交完成
畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。
五、指導(dǎo)教師意見
指導(dǎo)教師：
年 月 日
六、所在專業(yè)負(fù)責(zé)人審查意見
專業(yè)負(fù)責(zé)人：
年 月 日
七、參考文獻(xiàn)閱讀清單（要求8篇以上）
序號(hào)
題 目（及作者）
出處
（書籍及出版社、期刊名及期刊卷期號(hào)等）
1
丁友生，甘輝.冷沖模設(shè)計(jì)與制造（第二版）.
浙江: 浙江大學(xué)出版社.2013.
2
曾欣. 現(xiàn)代沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)技術(shù).
北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.
3
楊玉英. 實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊(cè).
北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.
4
蘇君. 現(xiàn)代模具制造技術(shù).
北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.
5
潘寶權(quán). 模具制造工藝.
北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014.
6
華鋒精益科技有限公司.
中國機(jī)械工程學(xué)會(huì).2012.
7
李志剛，夏巨諶. 中國模具設(shè)計(jì)大典.
華鋒精益科技有限公司.2010.
8
原紅玲. 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì).
北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2012.
摘要
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是調(diào)整片零件沖壓工藝分析和模具的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，對(duì)調(diào)整片零件工藝分析，選擇并確定符合條件的最優(yōu)方案，并進(jìn)行了工藝與設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算。詳細(xì)剖析了設(shè)計(jì)過程中的一些思路，敘述了沖壓級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，使產(chǎn)品達(dá)到設(shè)計(jì)要求。并在設(shè)計(jì)中介紹了零件的排樣圖，定位設(shè)計(jì)，卸料設(shè)計(jì)，沖裁力的計(jì)算等。
關(guān)鍵詞：調(diào)整片、級(jí)進(jìn)模、模具設(shè)計(jì)
目錄
前言? 1
1.沖壓件工藝分析 2
2.成形工藝分析與排樣方案確定 3
2.1成形工藝分析 3
2.2排樣方案確定 4
2.2.1參數(shù)確定 4
2.2.2排樣的設(shè)計(jì) 4
3．工藝尺寸計(jì)算 6
3.1排樣圖尺寸 6
3.2利用率 6
4.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7
4.1送料方式 7
4.2定位裝置 7
4.3導(dǎo)向方式 7
4.4壓料方式 7
4.5卸料方式 8
4.6凸凹模結(jié)構(gòu)形式 8
4.7模具草圖 9
5.模具尺寸計(jì)算 10
5.1模板外形尺寸 10
5.2模具高度尺寸的確定 10
5.3刃口尺寸計(jì)算 11
6.沖壓設(shè)備選擇 12
6.1沖裁力計(jì)算 12
6.2沖壓設(shè)備選擇 13
7.模具圖紙繪制 14
7.1裝配圖繪制 14
7.2零件圖繪制 14
總結(jié) 15
致 謝 16
附錄 17
參考文獻(xiàn) 18
I
前言?
沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。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)合才能得出沖壓件?，F(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展使冷沖壓技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用，隨之而來的是對(duì)沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造要求越來越高。沖壓模具是沖壓生產(chǎn)的主要裝備，一個(gè)設(shè)計(jì)是否合理，對(duì)沖壓件的表面質(zhì)量、尺寸質(zhì)量、生產(chǎn)率以及經(jīng)濟(jì)效益影響很大。因此，研究沖壓模具的設(shè)計(jì)，提高沖壓模具的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，對(duì)沖壓模具設(shè)計(jì)和沖壓技術(shù)發(fā)展是十分重要的。?
此次的獨(dú)立設(shè)計(jì)，對(duì)我的幫助很大，不僅開闊了眼界。也為我們以后設(shè)計(jì)更為復(fù)雜的模具，打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
1.沖壓件工藝分析
圖1-1為調(diào)整片零件圖，材料15鋼，能夠進(jìn)行一般的沖壓加工，市場(chǎng)上得到這種材料也容易，價(jià)格適中。厚度1.5mm，大批量生產(chǎn)，尺寸精度為IT14級(jí)。
圖1-1 零件圖
2.成形工藝分析與排樣方案確定
2.1成形工藝分析
調(diào)整片零件需要的基本沖壓工序?yàn)槁淞虾蜎_孔，據(jù)此可擬訂出以下三種工藝方案。
方案一：先落料，后沖孔，需要兩副模具。
方案二：沖孔-落料復(fù)合沖壓，（圖2-1所示）
方案三：沖孔-落料級(jí)進(jìn)沖壓，（圖2-2所示）
圖2-1 復(fù)合模
圖2-2 級(jí)進(jìn)模
分析：
方案一：模具結(jié)構(gòu)簡單，即落料，沖孔，各需要一套模具。成本高并且生產(chǎn)效率低，不能完成大批量生產(chǎn)的要求。方案二和方案三更加具有優(yōu)越性。
方案二：結(jié)構(gòu)緊湊，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，適合大批量生產(chǎn)。尤其是孔與制件外形的同心度容易保證，但是模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難。并且存在最小壁厚問題。
方案三：級(jí)進(jìn)模比單工序模生產(chǎn)效率高，工件精度要求高，一般適用于大批量生產(chǎn)小型沖壓件。
綜上三種方案的分析，可以看出方案三最適合調(diào)整片的設(shè)計(jì)，所以決定采用方案三。?
2.2排樣方案確定
2.2.1參數(shù)確定
查文獻(xiàn)（1）表2-19得搭邊值為2mm和2.5mm。
2.2.2排樣的設(shè)計(jì)
因?yàn)楣ぜ?nèi)部各有兩個(gè)φ2.0mm和兩個(gè)φ2.2mm的小孔，使凸模容易折斷，設(shè)計(jì)時(shí)，為使模板有足夠的強(qiáng)度，加了一個(gè)空工位。有下列兩種排樣供選擇，如下圖所示。
圖2-3 直排的排樣
工位?：沖孔，沖切側(cè)刃。
工位?：空工位。
工位?：落料。
圖2-4 直對(duì)排的排樣
考慮到定位問題，采用直對(duì)排定位困難，所需的模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，直排和直對(duì)排相比較，按模具的結(jié)構(gòu)制造和加工來說，直排易于加工，并且能提高生產(chǎn)效率，所以決定采用直排。
3．工藝尺寸計(jì)算
3.1排樣圖尺寸
本模具不采用側(cè)壓裝置，采用側(cè)刃。將式(2-30)(2-31)及表2-20、2-21的數(shù)據(jù)代入計(jì)算并調(diào)整，得到完整的排樣圖（圖3-1所示）。由圖得條料寬度為56mm，步距為16mm。
圖3-1 完整排樣圖
3.2利用率
由文獻(xiàn)（1）式（2-26）計(jì)算得一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率 ==54.7%。
4.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1送料方式
因是大批量生產(chǎn)，采用自動(dòng)送料方式。
4.2定位裝置
用切除側(cè)刃定距方式和導(dǎo)料板對(duì)條料進(jìn)行定位。（圖4-1）
圖4-1 側(cè)刃，導(dǎo)料板
4.3導(dǎo)向方式
為了確保零件的質(zhì)量和穩(wěn)定性，選用導(dǎo)柱和導(dǎo)套導(dǎo)向。（圖4-2）
圖4-2 導(dǎo)柱，導(dǎo)套
4.4壓料方式
采用壓料板壓料方式控制板料不易變形、鄒裂。卸料板當(dāng)壓料板用。（圖4-3）
圖4-3 卸料板
4.5卸料方式
工件厚度為1.5mm，料比較厚，為了簡化模具結(jié)構(gòu)并且得到可靠的卸料力，選用剛性卸料板來卸下條料廢料。（圖4-3）
4.6凸凹模結(jié)構(gòu)形式
凹模的結(jié)構(gòu)形式分為三種，分別是整體式、鑲拼組合式和預(yù)應(yīng)力組合式。整體式適用于小型凹、凸模；鑲拼組合式主要用于較大的凹、凸模；預(yù)應(yīng)力組合式主要用于料厚件沖裁模和擠壓模。根據(jù)以上分析應(yīng)采用整體式。
凹模的固定方式分為三種：第一種是螺釘緊固，銷釘定位；第二種是低熔點(diǎn)合金，環(huán)氧樹脂澆注及無機(jī)粘接；第三種是熱套和冷壓。采用第一種的緊固力大，定位可靠，通用性較強(qiáng)，裝拆方便，適用于各種類型的模具；采用第二種時(shí)，其緊固力較小，不易裝拆；采用第三種時(shí)，不易裝拆，主要用于冷擠壓預(yù)應(yīng)力凹模。根據(jù)以上分析應(yīng)該采用螺釘緊固，銷釘定位。
因?yàn)榇四＞叩墓ぷ鞑糠峙c固定部分的形狀和尺寸完全相同，所以凸模采用直通式。
凸模的固定方式有臺(tái)肩固定、鉚接固定、粘結(jié)劑澆注固定、螺釘與銷釘固定。臺(tái)肩固定結(jié)構(gòu)簡單，便于裝拆，而且能承受較大的沖力；鉚接固定與臺(tái)肩固定的作用差不多，但不易裝拆，準(zhǔn)確更換不方便；粘結(jié)劑澆注固定主要用于直通式非圓形凸模；根據(jù)以上分析應(yīng)采用鉚接固定。
本零件的沖壓為沖孔和落料兩個(gè)工序，為了方便小孔廢料和成形工件的落下，采用正裝結(jié)構(gòu)，即將沖孔凹模和落料凹模都安排在下模。
圖4-4 凸凹模
4.7模具草圖
圖4-5 模具草圖
模具工作過程：本套模具合模時(shí)，第一工位4個(gè)圓形通孔，第二工位為空工位，第三工位落料。用側(cè)刃和導(dǎo)料板進(jìn)行定位。開模時(shí)，凸模上行，至卸料板時(shí)條料被卸下，已完成下一次沖裁動(dòng)作。卸料板被抬起，模具回到原來高度。 5.模具尺寸計(jì)算
5.1模板外形尺寸
模板外形尺寸如下圖：
圖5-1模具外形
5.2模具高度尺寸的確定
根據(jù)板式凹模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求，考慮到導(dǎo)料板的安裝、銷釘、螺釘?shù)牟贾?，初步設(shè)計(jì)凹模輪廓尺寸為135mm*90mm*15mm，高度為15mm。
圖5-2凹模零件圖
5.3刃口尺寸計(jì)算
查文獻(xiàn)（1）表2-2，得初始沖裁間隙為：Zmin=0.09mm，Zmax=0.12mm，Zmax-Zmin=0.03mm間隙均勻度允差取Zmin的20%，為0.018mm，對(duì)于IT14級(jí)公差，統(tǒng)一取刃口磨損系數(shù)x=0.5。
刃口制造公差確定?？紤]用線切割加工凹模和落料凸模，根據(jù)文獻(xiàn)（1）表2-8，可取凸、凹模刃口的孔類和軸類尺寸公差為：δT=0.02mm，δA=0.03mm，孔距尺寸公差為δC=0.02mm,查文獻(xiàn)（1）表2-7得沖孔凸模刃口公差也為0.02mm。均滿足文獻(xiàn)（1）式（2-9）、（2-10）的要求，故采用凸、凹模分別制造方式。
列表計(jì)算，見表5-3。
表5-3刃口尺寸計(jì)算
6.沖壓設(shè)備選擇
6.1沖裁力計(jì)算
由工件結(jié)構(gòu)和前面所定的沖壓方案可知，本工件的沖裁力包括以下部分。
沖φ2.2mm和φ2mm孔的力F1，落外型料的力F2，向下推出φ2.2mm和φ2mm孔沖孔廢料的力F3，向下推出工件的力F4。因?yàn)閯傂孕读习逍稐l料的廢料的力不是壓力機(jī)提供的，故不用計(jì)算在內(nèi)。
考慮到模具刃部被磨損、凸凹模間隙不均勻和波動(dòng)、材料力學(xué)性能及材料厚度偏差等因素的影響，實(shí)際計(jì)算沖裁力時(shí)按公式：
F=KLtτ
式中 F—沖裁力（kN）
L—沖裁件剪切周邊長度（mm）
t—沖裁件材料厚度（mm）
τ—被沖材料的抗剪強(qiáng)度(MPa)
K—系數(shù)，一般取1.3。
上式中抗剪強(qiáng)度τ與材料種類和坯料的原始狀態(tài)有關(guān)，可在文獻(xiàn)（1）中查詢。為方便計(jì)算，可取材料的τ=0.8σb,故沖裁力表達(dá)式又可表示為：P=1.3Ltτ≈Ltσb。
式中 σb—被沖材料抗拉強(qiáng)度(MPa)。查文獻(xiàn)（1）附錄1得15鋼的σb=375MPa
F1=（2+2.2）×2×π×1.5×375=14.84N
F2=（121.94×1.5×375）=68.59kN
推件力 Ft=nKtF
Kt—推件力系數(shù),由手冊(cè)查得Kt=0.05。
n—同時(shí)卡在凹?？變?nèi)的沖件(或廢料)數(shù),其中n=h/t
h—凹?？卓诘闹比斜诟叨龋╩m）
t—材料厚度( mm)
查表2—25可得和h=6mm,故n=4。
F3=4×13.85×0.05=2.77kN
F4=4×64.02×0.05=12.804kN
工序總力F總=F1+F2+F3+F4 =14.84+68.59+2.77+12.804=100.004kN。
6.2沖壓設(shè)備選擇
根據(jù)總沖壓力F總=100.004kN，參考文獻(xiàn)（1）附錄3，得到 選擇J23-16的壓力機(jī)最合適。在此基礎(chǔ)上，調(diào)節(jié)各模具的零件尺寸。
7.模具圖紙繪制
7.1裝配圖繪制
沖壓機(jī)沖3次得到第一個(gè)制件。
圖7-1裝配圖
圖7-1裝配圖
7.2零件圖繪制
（詳細(xì)圖紙見附錄）
總結(jié)
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)完冷沖模設(shè)計(jì)與制造和大部分專業(yè)課并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，這次設(shè)計(jì)使我能夠綜合運(yùn)用沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)中的基本理論，結(jié)合生產(chǎn)中所學(xué)的新知識(shí)、獨(dú)立分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度的冷沖壓模具的能力。通過分析，擬定設(shè)計(jì)方案，完成模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等一系列復(fù)雜工作，最終完成此次的設(shè)計(jì)任務(wù)。同時(shí)也學(xué)會(huì)了熟練運(yùn)用有關(guān)參考資料，圖表等基本技能，增強(qiáng)了自我的讀圖和繪圖能力，使我在能力方面又提高了一個(gè)臺(tái)階，為今后從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。?
致 謝
對(duì)三年來辛勤教導(dǎo)我的老師和學(xué)校致以最崇高的敬意！?
我要由衷地感謝在我畢業(yè)設(shè)計(jì)階段，乃至大學(xué)的學(xué)習(xí)生活中幫助過我的師長與同學(xué)。
對(duì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)我和給予我最多的老師表達(dá)我最衷心的感謝!畢業(yè)設(shè)計(jì)開始以來，有幸多次聆聽老師的教誨。老師以他寬廣的知識(shí)、高瞻遠(yuǎn)矚的學(xué)識(shí)、在實(shí)際生產(chǎn)中所積累來的經(jīng)驗(yàn)。拓寬了我的視野和思維。這將使我終生受益。
我還要感謝幾位班里的同學(xué)，他們是倪志浪、韓廣超、張士勇、相洋杰、倪洋路，他們都曾幫助過我。正是由于大家共同激烈研究討論，才保證了此設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行。?
最后，衷心感謝在百忙之中抽出時(shí)間審閱本論文的領(lǐng)導(dǎo)和老師們。
附錄
圖紙
參考文獻(xiàn)
[1] 丁友生，甘輝. 冷沖模設(shè)計(jì)與制造（第二版）. 浙江大學(xué)出版社，2013.
[2] 曾欣. 現(xiàn)代沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.
[3] 楊玉英. 實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.
[4] 蘇君. 現(xiàn)代模具制造技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.
[5] 潘寶權(quán). 模具制造工藝. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014.
[6] 華鋒精益科技有限公司. 沖壓工藝及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)培訓(xùn)手冊(cè)， 2010.
[7] 李志剛，夏巨諶. 中國模具設(shè)計(jì)大典. 中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)，2012.
[8] 原紅玲. 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2012.
17
包含有CAD圖紙和說明書,咨詢Q 197216396
摘要
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是調(diào)整片零件沖壓工藝分析和模具的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，對(duì)調(diào)整片零件工藝分析，選擇并確定符合條件的最優(yōu)方案，并進(jìn)行了工藝與設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算。詳細(xì)剖析了設(shè)計(jì)過程中的一些思路，敘述了沖壓級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，使產(chǎn)品達(dá)到設(shè)計(jì)要求。并在設(shè)計(jì)中介紹了零件的排樣圖，定位設(shè)計(jì)，卸料設(shè)計(jì)，沖裁力的計(jì)算等。
關(guān)鍵詞：調(diào)整片、級(jí)進(jìn)模、模具設(shè)計(jì)
目錄
前言? 1
1.沖壓件工藝分析 2
2.成形工藝分析與排樣方案確定 3
2.1成形工藝分析 3
2.2排樣方案確定 4
2.2.1參數(shù)確定 4
2.2.2排樣的設(shè)計(jì) 4
3．工藝尺寸計(jì)算 6
3.1排樣圖尺寸 6
3.2利用率 6
4.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7
4.1送料方式 7
4.2定位裝置 7
4.3導(dǎo)向方式 7
4.4壓料方式 7
4.5卸料方式 8
4.6凸凹模結(jié)構(gòu)形式 8
4.7模具草圖 9
5.模具尺寸計(jì)算 10
5.1模板外形尺寸 10
5.2模具高度尺寸的確定 10
5.3刃口尺寸計(jì)算 11
6.沖壓設(shè)備選擇 12
6.1沖裁力計(jì)算 12
6.2沖壓設(shè)備選擇 13
7.模具圖紙繪制 14
7.1裝配圖繪制 14
7.2零件圖繪制 14
總結(jié) 15
致 謝 16
附錄 17
參考文獻(xiàn)
18
VII
前言?
沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。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)合才能得出沖壓件?，F(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展使冷沖壓技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用，隨之而來的是對(duì)沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造要求越來越高。沖壓模具是沖壓生產(chǎn)的主要裝備，一個(gè)設(shè)計(jì)是否合理，對(duì)沖壓件的表面質(zhì)量、尺寸質(zhì)量、生產(chǎn)率以及經(jīng)濟(jì)效益影響很大。因此，研究沖壓模具的設(shè)計(jì)，提高沖壓模具的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，對(duì)沖壓模具設(shè)計(jì)和沖壓技術(shù)發(fā)展是十分重要的。?
此次的獨(dú)立設(shè)計(jì)，對(duì)我的幫助很大，不僅開闊了眼界。也為我們以后設(shè)計(jì)更為復(fù)雜的模具，打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
1.沖壓件工藝分析
圖1-1為調(diào)整片零件圖，材料15鋼，能夠進(jìn)行一般的沖壓加工，市場(chǎng)上得到這種材料也容易，價(jià)格適中。厚度1.5mm，大批量生產(chǎn)，尺寸精度為IT14級(jí)。
圖1-1 零件圖
2.成形工藝分析與排樣方案確定
2.1成形工藝分析
調(diào)整片零件需要的基本沖壓工序?yàn)槁淞虾蜎_孔，據(jù)此可擬訂出以下三種工藝方案。
方案一：先落料，后沖孔，需要兩副模具。
方案二：沖孔-落料復(fù)合沖壓，（圖2-1所示）
方案三：沖孔-落料級(jí)進(jìn)沖壓，（圖2-2所示）
圖2-1 復(fù)合模
圖2-2 級(jí)進(jìn)模
分析：
方案一：模具結(jié)構(gòu)簡單，即落料，沖孔，各需要一套模具。成本高并且生產(chǎn)效率低，不能完成大批量生產(chǎn)的要求。方案二和方案三更加具有優(yōu)越性。
方案二：結(jié)構(gòu)緊湊，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，適合大批量生產(chǎn)。尤其是孔與制件外形的同心度容易保證，但是模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難。并且存在最小壁厚問題。
方案三：級(jí)進(jìn)模比單工序模生產(chǎn)效率高，工件精度要求高，一般適用于大批量生產(chǎn)小型沖壓件。
綜上三種方案的分析，可以看出方案三最適合調(diào)整片的設(shè)計(jì)，所以決定采用方案三。?
2.2排樣方案確定
2.2.1參數(shù)確定
查文獻(xiàn)（1）表2-19得搭邊值為2mm和2.5mm。
2.2.2排樣的設(shè)計(jì)
因?yàn)楣ぜ?nèi)部各有兩個(gè)φ2.0mm和兩個(gè)φ2.2mm的小孔，使凸模容易折斷，設(shè)計(jì)時(shí)，為使模板有足夠的強(qiáng)度，加了一個(gè)空工位。有下列兩種排樣供選擇，如下圖所示。
圖2-3 直排的排樣
工位?：沖孔，沖切側(cè)刃。
工位?：空工位。
工位?：落料。
圖2-4 直對(duì)排的排樣
考慮到定位問題，采用直對(duì)排定位困難，所需的模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，直排和直對(duì)排相比較，按模具的結(jié)構(gòu)制造和加工來說，直排易于加工，并且能提高生產(chǎn)效率，所以決定采用直排。
3．工藝尺寸計(jì)算
3.1排樣圖尺寸
本模具不采用側(cè)壓裝置，采用側(cè)刃。將式(2-30)(2-31)及表2-20、2-21的數(shù)據(jù)代入計(jì)算并調(diào)整，得到完整的排樣圖（圖3-1所示）。由圖得條料寬度為56mm，步距為16mm。
圖3-1 完整排樣圖
3.2利用率
由文獻(xiàn)（1）式（2-26）計(jì)算得一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率 ==54.7%。
4.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1送料方式
因是大批量生產(chǎn)，采用自動(dòng)送料方式。
4.2定位裝置
用切除側(cè)刃定距方式和導(dǎo)料板對(duì)條料進(jìn)行定位。（圖4-1）
圖4-1 側(cè)刃，導(dǎo)料板
4.3導(dǎo)向方式
為了確保零件的質(zhì)量和穩(wěn)定性，選用導(dǎo)柱和導(dǎo)套導(dǎo)向。（圖4-2）
圖4-2 導(dǎo)柱，導(dǎo)套
4.4壓料方式
采用壓料板壓料方式控制板料不易變形、鄒裂。卸料板當(dāng)壓料板用。（圖4-3）
圖4-3 卸料板
4.5卸料方式
工件厚度為1.5mm，料比較厚，為了簡化模具結(jié)構(gòu)并且得到可靠的卸料力，選用剛性卸料板來卸下條料廢料。（圖4-3）
4.6凸凹模結(jié)構(gòu)形式
凹模的結(jié)構(gòu)形式分為三種，分別是整體式、鑲拼組合式和預(yù)應(yīng)力組合式。整體式適用于小型凹、凸模；鑲拼組合式主要用于較大的凹、凸模；預(yù)應(yīng)力組合式主要用于料厚件沖裁模和擠壓模。根據(jù)以上分析應(yīng)采用整體式。
凹模的固定方式分為三種：第一種是螺釘緊固，銷釘定位；第二種是低熔點(diǎn)合金，環(huán)氧樹脂澆注及無機(jī)粘接；第三種是熱套和冷壓。采用第一種的緊固力大，定位可靠，通用性較強(qiáng)，裝拆方便，適用于各種類型的模具；采用第二種時(shí)，其緊固力較小，不易裝拆；采用第三種時(shí)，不易裝拆，主要用于冷擠壓預(yù)應(yīng)力凹模。根據(jù)以上分析應(yīng)該采用螺釘緊固，銷釘定位。
因?yàn)榇四＞叩墓ぷ鞑糠峙c固定部分的形狀和尺寸完全相同，所以凸模采用直通式。
凸模的固定方式有臺(tái)肩固定、鉚接固定、粘結(jié)劑澆注固定、螺釘與銷釘固定。臺(tái)肩固定結(jié)構(gòu)簡單，便于裝拆，而且能承受較大的沖力；鉚接固定與臺(tái)肩固定的作用差不多，但不易裝拆，準(zhǔn)確更換不方便；粘結(jié)劑澆注固定主要用于直通式非圓形凸模；根據(jù)以上分析應(yīng)采用鉚接固定。
本零件的沖壓為沖孔和落料兩個(gè)工序，為了方便小孔廢料和成形工件的落下，采用正裝結(jié)構(gòu)，即將沖孔凹模和落料凹模都安排在下模。
圖4-4 凸凹模
4.7模具草圖
圖4-5 模具草圖
模具工作過程：本套模具合模時(shí)，第一工位4個(gè)圓形通孔，第二工位為空工位，第三工位落料。用側(cè)刃和導(dǎo)料板進(jìn)行定位。開模時(shí)，凸模上行，至卸料板時(shí)條料被卸下，已完成下一次沖裁動(dòng)作。卸料板被抬起，模具回到原來高度。 5.模具尺寸計(jì)算
5.1模板外形尺寸
模板外形尺寸如下圖：
圖5-1模具外形
5.2模具高度尺寸的確定
根據(jù)板式凹模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求，考慮到導(dǎo)料板的安裝、銷釘、螺釘?shù)牟贾?，初步設(shè)計(jì)凹模輪廓尺寸為135mm*90mm*15mm，高度為15mm。
圖5-2凹模零件圖
5.3刃口尺寸計(jì)算
查文獻(xiàn)（1）表2-2，得初始沖裁間隙為：Zmin=0.09mm，Zmax=0.12mm，Zmax-Zmin=0.03mm間隙均勻度允差取Zmin的20%，為0.018mm，對(duì)于IT14級(jí)公差，統(tǒng)一取刃口磨損系數(shù)x=0.5。
刃口制造公差確定。考慮用線切割加工凹模和落料凸模，根據(jù)文獻(xiàn)（1）表2-8，可取凸、凹模刃口的孔類和軸類尺寸公差為：δT=0.02mm，δA=0.03mm，孔距尺寸公差為δC=0.02mm,查文獻(xiàn)（1）表2-7得沖孔凸模刃口公差也為0.02mm。均滿足文獻(xiàn)（1）式（2-9）、（2-10）的要求，故采用凸、凹模分別制造方式。
列表計(jì)算，見表5-3。
表5-3刃口尺寸計(jì)算
6.沖壓設(shè)備選擇
6.1沖裁力計(jì)算
由工件結(jié)構(gòu)和前面所定的沖壓方案可知，本工件的沖裁力包括以下部分。
沖φ2.2mm和φ2mm孔的力F1，落外型料的力F2，向下推出φ2.2mm和φ2mm孔沖孔廢料的力F3，向下推出工件的力F4。因?yàn)閯傂孕读习逍稐l料的廢料的力不是壓力機(jī)提供的，故不用計(jì)算在內(nèi)。
考慮到模具刃部被磨損、凸凹模間隙不均勻和波動(dòng)、材料力學(xué)性能及材料厚度偏差等因素的影響，實(shí)際計(jì)算沖裁力時(shí)按公式：
F=KLtτ
式中 F—沖裁力（kN）
L—沖裁件剪切周邊長度（mm）
t—沖裁件材料厚度（mm）
τ—被沖材料的抗剪強(qiáng)度(MPa)
K—系數(shù)，一般取1.3。
上式中抗剪強(qiáng)度τ與材料種類和坯料的原始狀態(tài)有關(guān)，可在文獻(xiàn)（1）中查詢。為方便計(jì)算，可取材料的τ=0.8σb,故沖裁力表達(dá)式又可表示為：P=1.3Ltτ≈Ltσb。
式中 σb—被沖材料抗拉強(qiáng)度(MPa)。查文獻(xiàn)（1）附錄1得15鋼的σb=375MPa
F1=（2+2.2）×2×π×1.5×375=14.84N
F2=（121.94×1.5×375）=68.59kN
推件力 Ft=nKtF
Kt—推件力系數(shù),由手冊(cè)查得Kt=0.05。
n—同時(shí)卡在凹模孔內(nèi)的沖件(或廢料)數(shù),其中n=h/t
h—凹模孔口的直刃壁高度（mm）
t—材料厚度( mm)
查表2—25可得和h=6mm,故n=4。
F3=4×13.85×0.05=2.77kN
F4=4×64.02×0.05=12.804kN
工序總力F總=F1+F2+F3+F4 =14.84+68.59+2.77+12.804=100.004kN。
6.2沖壓設(shè)備選擇
根據(jù)總沖壓力F總=100.004kN，參考文獻(xiàn)（1）附錄3，得到 選擇J23-16的壓力機(jī)最合適。在此基礎(chǔ)上，調(diào)節(jié)各模具的零件尺寸。
7.模具圖紙繪制
7.1裝配圖繪制
沖壓機(jī)沖3次得到第一個(gè)制件。
圖7-1裝配圖
圖7-1裝配圖
7.2零件圖繪制
（詳細(xì)圖紙見附錄）
總結(jié)
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)完冷沖模設(shè)計(jì)與制造和大部分專業(yè)課并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，這次設(shè)計(jì)使我能夠綜合運(yùn)用沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)中的基本理論，結(jié)合生產(chǎn)中所學(xué)的新知識(shí)、獨(dú)立分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度的冷沖壓模具的能力。通過分析，擬定設(shè)計(jì)方案，完成模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等一系列復(fù)雜工作，最終完成此次的設(shè)計(jì)任務(wù)。同時(shí)也學(xué)會(huì)了熟練運(yùn)用有關(guān)參考資料，圖表等基本技能，增強(qiáng)了自我的讀圖和繪圖能力，使我在能力方面又提高了一個(gè)臺(tái)階，為今后從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。?
致 謝
對(duì)三年來辛勤教導(dǎo)我的老師和學(xué)校致以最崇高的敬意！?
我要由衷地感謝在我畢業(yè)設(shè)計(jì)階段，乃至大學(xué)的學(xué)習(xí)生活中幫助過我的師長與同學(xué)。
對(duì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)我和給予我最多的老師表達(dá)我最衷心的感謝!畢業(yè)設(shè)計(jì)開始以來，有幸多次聆聽老師的教誨。老師以他寬廣的知識(shí)、高瞻遠(yuǎn)矚的學(xué)識(shí)、在實(shí)際生產(chǎn)中所積累來的經(jīng)驗(yàn)。拓寬了我的視野和思維。這將使我終生受益。
我還要感謝幾位班里的同學(xué)，他們是倪志浪、韓廣超、張士勇、相洋杰、倪洋路，他們都曾幫助過我。正是由于大家共同激烈研究討論，才保證了此設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行。?
最后，衷心感謝在百忙之中抽出時(shí)間審閱本論文的領(lǐng)導(dǎo)和老師們。
附錄
圖紙
參考文獻(xiàn)
[1] 丁友生，甘輝. 冷沖模設(shè)計(jì)與制造（第二版）. 浙江大學(xué)出版社，2013.
[2] 曾欣. 現(xiàn)代沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.
[3] 楊玉英. 實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.
[4] 蘇君. 現(xiàn)代模具制造技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.
[5] 潘寶權(quán). 模具制造工藝. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014.
[6] 華鋒精益科技有限公司. 沖壓工藝及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)培訓(xùn)手冊(cè)， 2010.
[7] 李志剛，夏巨諶. 中國模具設(shè)計(jì)大典. 中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)，2012.
[8] 原紅玲. 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2012.
17
2016 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題審批表
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選題教師
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學(xué)號(hào)
專業(yè)技
術(shù)職務(wù)
高級(jí)
中級(jí)
初級(jí)
系
√
專業(yè)
申報(bào)課題名稱
調(diào)整片沖壓模具設(shè)計(jì)
課題類別
設(shè)計(jì)
論文
其它
課題來源
生產(chǎn)實(shí)踐
科研
實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
自擬
√
√
課題簡介
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是調(diào)整片零件沖壓工藝分析和模具的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，對(duì)調(diào)整片零件工藝分析，選擇并確定符合條件的最優(yōu)方案，然后根據(jù)畫出的三維圖來進(jìn)行二維圖的繪制，最終設(shè)計(jì)出符合自己要求的圖紙。
設(shè)計(jì)（論文）要求（包括應(yīng)具備的條件）
條理性好，文字通順，論文格式正確，方案正確。
課題預(yù)計(jì)
工作量大小
大
適中
小
課題預(yù)計(jì)
難易程度
難
一般
易
是否是新擬課題
是
否
√
√
√
所在項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)主任審定意見
負(fù)責(zé)人（簽名）：
年 月 日
注：1.該表作為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題申報(bào)時(shí)專用,由選題教師填寫,經(jīng)所在專業(yè)有關(guān)人員討論,負(fù)責(zé)人簽名后生效;
2.該表的填寫針對(duì)1名學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）時(shí)選擇使用,如同一課題由2名及2名以上同學(xué)選擇,應(yīng)在申報(bào)課題的名稱上加以區(qū)別(加副標(biāo)題),并且在"設(shè)計(jì)(論文)要求"一欄中加以體現(xiàn);
3.課題簡介一欄主要指研究設(shè)計(jì)該課題的背景介紹及目的、主要內(nèi)容、意義；
4.“設(shè)計(jì)（論文）要求（包括應(yīng)具備的條件）”一欄：主要指本課題技術(shù)方面的要求，而“條件”指從事該課題必須具備的基本條件（如儀器設(shè)備、場(chǎng)地、文獻(xiàn)資料等）；
5.課題一旦被學(xué)生選定，此表須放在學(xué)生“畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料袋”中存檔。