3772 油泵調(diào)節(jié)墊片沖壓成型工藝及模具設計

3772 油泵調(diào)節(jié)墊片沖壓成型工藝及模具設計,油泵,調(diào)節(jié),調(diào)理,墊片,沖壓,成型,工藝,模具設計 河南機電高等?？茖W校學生畢業(yè)設計（論文）中期檢查表學生姓名 陳艷麗 學 號 061307128 指導教師 原紅玲課題名稱 油泵調(diào)節(jié)墊片沖壓成型工藝與模具設計難易程度 偏難 適中 偏易選題情況工作量 較大 合理 較小任務書 有 無開題報告 有 無符合規(guī)范化 的要求外文翻譯質量 優(yōu) 良 中 差學習態(tài)度、出勤情況 好 一般 差工作進度 快 按計劃進行 慢中期工作匯報及解答問題情況優(yōu) 良 中 差中期成績評定：所在專業(yè)意見：負責人： 年 月 日河南機電高等?？茖W校學生畢業(yè)設計（論文）中期檢查表學生姓名 陳艷麗 學 號 061307128 指導教師 原紅玲課題名稱 油泵調(diào)節(jié)墊片沖壓成型工藝與模具設計難易程度 偏難 適中 偏易選題情況工作量 較大 合理 較小任務書 有 無開題報告 有 無符合規(guī)范化 的要求外文翻譯質量 優(yōu) 良 中 差學習態(tài)度、出勤情況 好 一般 差工作進度 快 按計劃進行 慢中期工作匯報及解答問題情況優(yōu) 良 中 差中期成績評定：所在專業(yè)意見：負責人： 年 月 日 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計任務書系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 模具設計與制造 學 生 姓 名 : 陳艷麗 學 號: 061307128 設計題目：油泵調(diào)節(jié)墊片沖壓成型工藝及模具設計起 迄 日 期: 2009 年 3 月 11 日 ~ 5 月 20 日 指 導 教 師: 原紅玲 2009 年 3 月 11 日畢 業(yè) 設 計任 務 書1．本畢業(yè)設計課題來源及應達到的目的：本設計題目為油泵調(diào)節(jié)墊片沖孔落料模設計，通過設計，應對沖壓工藝生產(chǎn)較為熟悉，能熟練使用相關設計手冊，獨立完成一套模具的設計及模具工作零件加工工藝的編制。并且能夠運用模具設計軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。2．本畢業(yè)設計課題任務的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術要求、工作要求等）：（1）了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀；（2）分析墊片的成形工藝并確定其工藝方案；（3）模具主要設計計算；（4）繪制模具總裝圖，并繪制零件圖；（5）模具的裝配及安裝；（6）得出設計結論。設計題目：油泵調(diào)節(jié)墊片沖壓成型工藝及設計材料：H62料厚：0.2mm產(chǎn)量：大批量所在專業(yè)審查意見：負責人： 年 月 日系部意見：系領導： 年 月 日河南機電高等?？茖W校畢 業(yè) 設 計 說 明 書畢業(yè)設計題目：油泵調(diào)節(jié)墊片沖壓成型工藝及模具設計系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設計與制造 班 級 模具 066 學生姓名 陳艷麗 學 號 0613071298 指導教師 原紅玲 2009 年 5 月 8 日插圖清單1.工件圖…………………………………………………………………………82.排樣圖…………………………………………………………………………113.壓力中心圖…………………………………………………………………………154.落料凹模圖……………………………………………………………………175.沖孔凸模…………………………………………………………………………… 186.凸凹?！?197.模架圖………………………………………………………………………218.模具裝配圖………………………………………………………………………24機 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 銑削加工 工序號 04零件名稱 落料凹模 零件號 06零件重量 同時加工零件數(shù) 1材 料 毛 坯牌 號 硬 度 型 號 重 量T10A 60-64HRC 46×100?設 備名 稱 型 號夾 具名 稱輔 助工 具銑床 專用銑夾具安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀長 度 走 刀次 數(shù) 切 削 深 度 進給量 主 軸轉 速 切 削速 度 基 本工 時專用夾具 銑平面加工時，工件用專用夾具裝夾在工作臺上，銑刀裝在銑刀軸上銑刀旋轉為主運動。 圓柱銑刀 游標卡尺 12mm 11 次 1mm 1.5mm/r 1500r/min 50m/min設 計 者 陳艷麗 指 導 教 師 共 頁 第 頁零件號 零 件 名 稱 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 06 落料凹模設 備 夾 具 刀 具 量 具工序號 工 序 名 稱名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格工 時12345678910111213下料鍛造退火立銑平磨鉗工鉆孔熱處理平磨線切割鉗工攻螺紋檢驗鋸床空氣錘火爐立式銑床平面磨床鉆床火爐平面磨床數(shù)控線切割機攻絲G7116X50AM1040ZQ4015抬虎鉗專用銑夾具專用磨夾具抬虎鉗三爪卡盤專用磨夾具電磁卡盤圓柱銑刀砂輪絞刀砂輪硌氏硬度計游標卡尺硌氏硬度計游標卡尺數(shù)顯卡尺編制 陳艷麗 校對 審核 批準 河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書1目 錄1.序論………………………………………………………………………31.1.國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 …………………………………………31.1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀………………………………………………………31.1.2 國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢…………………………………………………41.2.國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 …………………………………………52．沖壓件的工藝分析 ……………………………………………………92.1.沖壓件工藝分析 ………………………………………………………92.2.沖裁件的工藝計算……………………………………………………102.2.1.工藝方案的確定……………………………………………………102.2.2.必要的工藝計算……………………………………………………10（1）排樣設計 ……………………………………………………………10（2）計算凸凹模刃口尺寸 ………………………………………………12（3）沖壓力的計算 ………………………………………………………14（4）壓力中心的計算 ……………………………………………………143.模具的總體設計…………………………………………………………164.模具主要零部件的結構設計……………………………………………17（1）凸模、凹模、凸凹模的結構設計 …………………………………17（2）卸料裝置的設計 ……………………………………………………191）推件裝置的選取……………………………………………………192）頂件裝置的設計……………………………………………………20（3）模架的設計 …………………………………………………………205.沖壓設備的選擇…………………………………………………………226.模具零件的加工工藝……………………………………………………237.模具總裝…………………………………………………………………24結束語………………………………………………………………………26致謝…………………………………………………………………………28河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書2參考文獻……………………………………………………………………29河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書31 緒 論近幾年來，我國模具技術有了很大發(fā)展，模具設計與制造水平有了較大提高，大型、精密、復雜高效和長壽命模具的需求量大幅度增加，模具質量、模具壽命明顯提高，模具交貨期較前縮短，模具 CAD/CAM 技術也得到了相當廣泛的應用。1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1.1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀沖壓技術廣泛應用于航空、汽車、電機、家電和通信等行業(yè)零部件的成形。由于沖壓工藝具有生產(chǎn)率高，能成形復雜零件，適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點，在某些領域已經(jīng)取代機械加工，并正逐步擴大其應用范圍。據(jù)國際生產(chǎn)技術協(xié)會預測到本世紀中，機械零部件中 60%的粗加工，80%的精加工要由模具來完成。因此沖壓技術對發(fā)展生產(chǎn)、增加效益、更新產(chǎn)品等方面具有重要作用。經(jīng)調(diào)查，全國模具行業(yè)從業(yè)人員的崗位分布情況大致如下：從事模具設計，模具工藝過程實施，產(chǎn)品質量檢驗和監(jiān)督工作的人員占總數(shù)的 42%；其次是具體生產(chǎn)設備的操作，模具的制造、調(diào)試和維修，從事這類工作的是智能型操作人員，占總數(shù)的 26%；三是從事生產(chǎn)組織，技術指導和技術管理工作的人員，占總數(shù)的 14%；四是從事模具營銷工作和售后技術服務的人員，占總數(shù)的 9%；五是個體、行政管理人員，占總數(shù)的9%。從 20 世紀 80 年代初開始，工業(yè)發(fā)達國家的模具工業(yè)，已從機床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為一個獨立的工業(yè)部門，而且其產(chǎn)值已超過機床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開放以來，中國的模具工業(yè)發(fā)展十分迅速；近年來，一直以每年 15%左右的增長速度快速發(fā)展。目前，中國約有 17000 多個模具制造廠點，從業(yè)人數(shù) 60 多萬；2001 年中國模具工業(yè)總產(chǎn)值達 320 億元人民幣，中國模具工業(yè)的技術水平取得了長足的進步。國民經(jīng)濟的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越多且越來越高的要求巨大的市場需求推動著中國模具工業(yè)更快地發(fā)展。2001 年中國大陸制造業(yè)對模具的市場需求量約為 430 億元人民幣；今后幾年仍將以每年 10%以上的速度增長。對于大型、精密、復雜高效和長壽命模具需求的增長將遠超過每年 10%的增幅。雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠遠不能適應國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。我國尚存在以下幾方面的不足:河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書4第一，體制不順，基礎薄弱?！叭Y”企業(yè)雖然已經(jīng)對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動作用，私營企業(yè)近年來發(fā)展較快，國企改革也在進行之中，但總體來看，體制和機制尚不適應市場經(jīng)濟，再加上國內(nèi)模具工業(yè)基礎薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術方面。 第二，開發(fā)能力較差，經(jīng)濟效益欠佳.我國模具企業(yè)技術人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中經(jīng)常處于被動地位。我國每個模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合 1 萬美元，國外模具工業(yè)發(fā)達國家大多是 15～20 萬美元，有的高達 25～30 萬美元，與之相對的是我國相當一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理，真正實現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低．雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進的加工設備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設備數(shù)控化率和CAD/CAM 應用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進設備不配套，設備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。第四，專業(yè)化、標準化、商品化的程度低、協(xié)作差。由于長期以來受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細，商品化程度也低。目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占 45%左右，其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務，與國際水平相比要落后許多。模具標準化水平低，標準件使用覆蓋率低也對模具質量、成本有較大影響，對模具制造周期影響尤甚。 第五，模具材料及模具相關技術落后．模具材料性能、質量和品種往往會影響模具質量、壽命及成本，國產(chǎn)模具鋼與國外進口鋼相比，無論是質量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設備等性能差，也直接影響模具水平的提高。1.1.2　國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經(jīng)濟高速發(fā)展的需求。未來的十年，中國模具工業(yè)和技術的主要發(fā)展方向包括以下幾方面: 1） 模具日趨大型化；2） 在模具設計制造中廣泛應用 CAD/CAE/CAM 技術；河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書53） 模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)；4） 在塑料模具中推廣應用熱流道技術、氣輔注射成型和高壓注射成型技術；5） 提高模具標準化水平和模具標準件的使用率；6） 發(fā)展優(yōu)質模具材料和先進的表面處理技術；7） 模具的精度將越來越高；8） 模具研磨拋光將自動化、智能化；9） 研究和應用模具的高速測量技術與逆向工程；10）開發(fā)新的成形工藝和模具。1.2　國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢模具是工業(yè)生產(chǎn)關鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，60％－80％的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無法替代的。模具生產(chǎn)技術水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。近幾年，全球模具市場呈現(xiàn)供不應求的局面，世界模具市場年交易總額為 600～650 億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。國外模具總量中,大型、精密、復雜、長壽命模具的比例占到 50%以上；國外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2004 年中國模協(xié)在德國訪問時，從德國工、模具行業(yè)組織--德國機械制造商聯(lián)合會（VDMA）工模具協(xié)會了解到，德國有模具企業(yè)約 5000 家。2003 年德國模具產(chǎn)值達 48 億歐元。其中（VDMA）會員模具企業(yè)有 90 家，這 90 家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的 90%，可見其規(guī)模效益。 隨著時代的進步和技術的發(fā)展，國外的一些掌握和能運用新技術的人才如模具結構設計、模具工藝設計、高級鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術水平比較高．故人均產(chǎn)值也較高．我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合 1 萬美元左右，而國外模具工業(yè)發(fā)達國家大多 15～20 萬美元，有的達到 25～30 萬美元。國外先進國家模具標準件使用覆蓋率達 70%以上，而我國才達到 45％。沖壓技術的發(fā)展主要反映在以下 5 個 方面：河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書6（1）模具的計算機輔助能力設計和輔助制造技術采用該技術，模具設計和制造效率一般可提高 2-3 倍，模具生產(chǎn)周期可縮短 1/2-1/3。目前，已達到 CAD/CAM 一體化，模具圖紙只是作為檢驗模具之用。（2）工藝分析中的板料成形模擬仿真技術 （沖壓 CAE）（3）快速模具制造技術的發(fā)展將快速成形（RPM）技術與各種常規(guī)的鑄造、粉末燒結工藝相結合而發(fā)展起來的快速模具制造技術以及低熔點合金模具，樹脂模具都可用于冷沖壓成形。（4）采用沖壓新工藝精密沖裁、液壓成形、沖壓焊接復合工藝等特種沖壓工藝的采用，使沖壓工藝的應用范圍進一步擴大，沖壓制件的質量和效率大大提高，從而使生產(chǎn)成本進一步降低。（5）冷沖壓生產(chǎn)的機械化和自動化為了滿足大批量生產(chǎn)的需要，沖壓設備已由單工位的低速壓力機發(fā)展到多工位的高速壓力機；在高速壓力機上采用多工位的級進模進行沖壓加工，使冷沖壓生產(chǎn)達到高度自動化；汽車覆蓋件可采用自動送料、自動取件、自動傳送的流水線生產(chǎn)。大學三年的學習即將結束，畢業(yè)設計是在完成大學三年的課程學習和課程、生產(chǎn)實習其中最后一個實踐環(huán)節(jié)，是對以前所學的知識及所掌握的技能的綜合運用和檢驗。在學校的近三年學習中，已完成了模具專業(yè)教學計劃中所要求的理論課程。在畢業(yè)前夕，通過畢業(yè)設計的實踐環(huán)節(jié)，進行已學知識的全面總結和應用，提高綜合能力的培訓及擴大模具領域的新知識。畢業(yè)設計其目的在于鞏固所學知識，熟悉有關資料，樹立正確的設計思想，掌握設計方法，培養(yǎng)實際工作能力。通過設計，使我在工藝性分析、工藝方案論證、工藝計算、零件結構設計、編寫技術文件和閱讀技術文獻等方面受到一次綜合訓練。畢業(yè)設計要達到的具體要求是：1.系統(tǒng)總結，鞏固過去所學的基礎知識和專業(yè)課知識。2.運用所學知識解決模具技術領域內(nèi)的實際工程問題，以此進行綜合知識的訓練。河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書73.通過某項具體工程設計和實驗研究，達到多種綜合能力的培養(yǎng)，掌握設計和科研的基本過程和基本方法。4.提高和運用與工程技術有關的人文科學，價值工程和技術經(jīng)濟的綜合知識。我做的是冷沖壓模具設計，冷沖壓是利用安裝在壓力機上的沖模對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得需要零件（俗稱沖壓件或沖件）的一種壓力加工方法。因為它通常是在室溫下進行加工，所以稱為冷沖壓。在大學三年的課程學習和課程、生產(chǎn)實習，我熟練地掌握了機械制圖、機械設計、機械原理等專業(yè)基礎課和專業(yè)課方面的知識，對機械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達到了學習的目的于模具設計這個實踐性非常強的設計課題，我們進行了大量的實習。經(jīng)過在新飛電器有限公司、洛陽中國一拖的生產(chǎn)實習，我對于模具特別是沖壓模具的設計步驟有了一個全新的認識，豐富了各種模具的結構和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是有了零的突破。在指導老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下，同時在現(xiàn)場查閱了很多相關資料并親手拆裝了一些典型的模具實體，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書館借閱了許多相關手冊和書籍，設計中，充分利用和查閱各種資料，并與同學進行充分討論，盡了最大努力做畢業(yè)設計。在設計的過程中，雖然有一定的困難，但在指導老師的細心指導、同學間的討論和自己的努力下，自信會完滿的完成畢業(yè)設計任務。由于我的水平有限，而且缺乏經(jīng)驗，設計中難免會出現(xiàn)疏漏和不妥之處，敬請各位老師指正。設計者：陳艷麗 2009.04.01河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書82 沖壓件的工藝分析制件圖原始資料：如上圖所示 河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書9生產(chǎn)批量：大批量材 料： H62厚 度： 0.2mm2.1 沖壓件工藝分析該零件形狀簡單、對稱，是有圓弧和直線組成的。沖裁件內(nèi)外形所能達到的經(jīng)濟精度為 IT11-IT14，孔中心與邊緣距離尺寸公差為 0.5㎜。將以上精度與零件的精度?要求相比較，可認為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證，其他尺寸標注、生產(chǎn)批量等情況。也均符合沖裁的工藝要求，故決定采用沖壓方式進行加工。2 .2 沖裁件的工藝計算 沖裁件的工藝計算是沖裁工藝設計中的一個環(huán)節(jié)，本制件的工藝計算屬于簡單的。其主要的內(nèi)容包括排樣設計、計算凸凹模刃口尺寸、沖壓力的計算、壓力中心的計算等。2.2.1 工藝方案的確定該零件所需的沖壓工序為落料和沖孔，可擬定出以下三種方案：方案一：用簡單模分兩次加工，即落料-沖孔。方案二:沖孔、落料復合模。方案三：沖孔、落料級進模。采用方案一，生產(chǎn)率低，工件的累計誤差大，操作不方便，由于該工件為大批量生產(chǎn)，方案二和方案三更具有優(yōu)越性。該零件 ㎜的孔與外邊緣之間的最小距離為 14㎜，大于此零件要求的最小壁厚，46?可以采用沖孔、落料級進模。復合模模具的形狀精度和尺寸精度容易保證，且生產(chǎn)率也高，盡管模具結構比較復雜，但由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不困難。級進模雖生產(chǎn)率也高，但零件的沖裁精度稍差，欲保證沖壓件的形狀精度，需要在模具上設置導正銷，故模具制造、安裝較符合模具復雜。通過對上述三種方案的分析比較，該零件的沖壓生產(chǎn)采用方案二的復合模為佳。2.2.2 必要的工藝計算（1）排樣設計河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書10設計復合模時首先要設計條料排樣圖。該零件具有梯形的特點，直排列時材料的利用率較低，采用直対排的排樣方案可以提高材料的利用率，減少廢料。如圖所示：排樣圖查表 2.9 取得搭邊值為 3mm 和 2.8mm。條料寬度的計算：B=(95+2×3+2.8+44) mm=147.8mm步距：S=(60+2.8) mm=62.8mm材料利用率的計算：根據(jù)一般的市場供應情況，原材料選用 500 mm×1500mm×0.2 mm 的冷軋薄鋼板。每塊可剪 150mm ×500 mm 規(guī)格條料 10 條，材料剪切利用率達 99.5%。計算沖壓件毛坯的面積：A=[60×44+（60+26）×38+ ×12×12]mm =61733.33mm2?22一個步距的材料利用率=?01?BSA=6173.33/(147.8×62.8)=66.51 0河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書11式中 A—一個沖裁件的面積，mm 2；B—條料寬度，mm；s—進距，mm。(2)計算凸凹模刃口尺寸1）沖孔 mm、R4mm 與 2mm 凸凹模刃口尺寸的計算。46?查表 2.3 得間隙值 Z =0.01mm Z =0.014mmminmax查表 2.5 得凸凹模制造公差： mm mm02.??凸?03.??凹?Z - Z =0.004mmmaxin而 ﹥Z -Z凸凹 ??maxin因此采用配作法制造模具。mm 是沖孔件因此以凸模為基準來配作凹模46?查表 2.6 得 IT14 級時磨損系數(shù) X=0.5mm。當以凸模為基準時，凸模磨損后部分尺寸變小，因此均屬于 B 類尺寸。工件圖中未標注公差的尺寸，均按 IT14 級來計算，查相關文獻得出其極限偏差 R4 262.04??30.?5.?B =（B+凸 0)凸???X=（ ×0.62） mm凸65.4?015.016.34???4 =（4+0.5×0.3） mm=4.15 mm凸 075.?07.2 =（2+0.5×0.25） mm=2.125 mm凸 62. 625.?凹模刃口尺寸按凸模刃口配作，保證雙面間隙在 0.01mm-0.014mm 之間。2）沖模 ㎜凸、凹模刃口尺寸的計算。9?查表 2.3 得間隙值 Z =0.014mm Z =0.01mmmaxmin查表 2.5 得凸凹模制造公差 mm mm02.??凸?02.??凹?河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書12Z -Z =0.04mmmaxin而 mm04.??凹凸 ?≤Z -Z凸凹 ??maxin因此采用凸模和凹模分開加工的方法制作凸、凹模。查表 2.6〔1〕得 IT14 級時磨損系數(shù) X=0.5，有相關文獻得出極限偏差 mm。36.09??d mm=9.18 mm02.min 365.9)????????）（（ 凸凸 ? 02.?d mm=9.19 mm03.0in18.)??）（（ 凹凸凹 aZ0.?3)外形落料凸凹模刃口尺寸的計算。對外形輪廓的落料，由于外形較復雜，故采用配合加工法，這種方法有利于獲得最小的合理間隙，放寬對模具的加工設備的精度要求，其凸、凹模刃口部分尺寸計算如下：當以凹模為基準件時，凹模磨損后，刃口部分都增大，因此均屬于 A 類尺寸。工件圖中未標注公差的尺寸，查相關文獻得出其極限偏差：95 mm 60 mm 087.?074.?R30 mm R13 mm R10 mm。052.?043.?036.?查表 2.6 得 IT14 級時磨損系數(shù) X=0.5。A 40max)(????j95 mm218.087.25069.95????）（凹60 mm5.04.3.60?）（凹R30 mm1.52.07.3???）（凹R13 mm8.45143.0??）（凹 0。R10 =（10-0.5×0.36） mm凹 9.06.025??落料凸模的基本尺寸與凹模相同，分別是94.465mm、59.63mm、29.74mm、12.785mm，不必標注公差，但要在技術有條件中注明；河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書13凸模實際刃口尺寸與落料凹模配制，保證雙面合理間隙值在 0.01mm-0.014mm。（3）沖壓力的計算落料力 F N=52.380KN)4502.8(??bLt?落沖 孔力 F N=2.5434KN9?）（孔 9?沖 孔力 F t N=14.49KN462孔 ).6(b沖孔時的推件力 F 孔推推 FnK?取直筒形刃口的凹模刃口形式，由表 2.21 查得，h=4mm，則 n=h/t=4/0.2=20 個。查表 2.7 得 k 06.推F KN=2.5434KN54321??孔推推 nF KN=14.49KN9.10.2孔推推 k落料時的卸料力 F 落卸卸 FK?查表 2.7 得 K 06.卸故 F KN=3.1428KN38.52?落卸卸總沖壓力為：F 卸推推孔孔落總 FF???2121=(52.38+2.5434+14.49+2.5434+14.49+3.1428)KN=89.5896KN為了保證沖壓力足夠，一般沖裁時壓力機噸位應比計算的沖壓力打 30 左右，即0F =1.3×F =1.3×89.5896KN=116.46648KN‘總 總(4)壓力中心的計算河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書14用解析法求模具的壓力中心的坐標。按比例畫出工件尺寸，選用坐標軸 XOY，如圖所示。壓力中心圖因工件左右對稱，即 X 。故只需計算 Y 。將工件沖裁周邊分成0?CCL 、L 、L 、L 、L 、L 、L 、L 、L 、 基本線段，求出各線段長度的中心位置：12345678910L =60mm Y mm L =88mm Y =22mm101?22L =41mm Y =63mm L =40.82mm Y =90.28mm3344L =28.26mm Y =75mm L =144.44mm Y =46mm5566L =4mm Y =20mm L =12.56mm Y =20mm7788L =28.26mm Y =10mm =28.26mm Y =10mm991010Y =C 10987654321 1021 LLL YY???? 26.8.56.24.12.8.00 2)10.(5379.648 ??????=36.95mm河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書153、模具的總體設計1）正倒裝結構：根據(jù)上述分析，本零件的沖壓包括沖孔和落料兩個工序，因為沖制的材質較軟、板料較薄，所以采用正裝結構，即沖孔凹模和落料凹模都安排在下模，模內(nèi)不會積聚工件或廢料，有利于減小凸凹模的最小壁厚。2）送料方式：因是大批量生產(chǎn)，采用手動送料方式，從左往右送料。3）定位裝置：因該制件采用的是正裝復合模，因此采用導料銷使條料沿著導料銷從左向右送進，采用擋料銷控制其送料步距。4）卸料方式：本模具采用正裝結構，沖孔廢料由上模部分的剛性卸料裝置卸出模外;條料搭邊由上模部分的彈性卸料裝置卸出模外；工件由下模部分的彈性頂出裝置頂出。5）為確保零件的質量及穩(wěn)定性，選用導柱、導套導向。由于該零件尺寸較小，且精度要求不高，所以宜采用后側導柱模架。4.模具主要零部件的結構 設計河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書16（1）凸模、凹模、凸凹模的結構設計包括以下幾個方面：1）落料凸、凹模的結構設計在落料凹模內(nèi)部，由于要設置推件塊，所以凹模刃口應采用直筒形刃口，并查表2.21，取得刃口高度 h=4 mm。該凹模的結構簡單，宜采用整體式。查表 2.22，得 k=0.2即 凹模高度 H=kb=0.2×95 mm =19 mm凹模壁厚 C=1.5H=1.5×19 mm =28.5 mm凹模的外形尺寸的確定：凹模外形長度 L=(95+2×28.5) mm =152 mm凹模外形寬度 B=(60+2×28.5) mm =117 mm凹模整體尺寸標準化，取為 160 mm×125 mm×28 mm。落料凹模2）沖 孔和尺寸 8 mm 凸模設計46?為了使凸模加工方便，凸模應做成等斷面的非圓形凸模。凸模固定板厚度取 18 mm，凸模長度根據(jù)結構上的需要來確定。河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書17L=h +h =(16+19+8) mm =43 mm （取 45 mm）落 料 凹 模凸 模 固 定 板 h?支 撐 板由于此凸模直徑較大，且長度較短，剛度和強度足夠，所以無需對其進行強度校核。沖裁時凸模進入凹模刃口 1mm。凸模3）沖孔 mm 凸模設計9?為了增加凸模的強度與剛度，凸模非工作部分直徑應制成逐漸增大的多級形式，選凸模長度為 52 mm。凸模4）凸凹模的結構設計河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書18本模具為復合沖裁模，除了沖孔凸模和落料凹模外，還有一個凸凹模。根據(jù)整體模具的結構設計需要，凸凹模的結構簡圖如下圖所示。確定凸凹模安排在模架上的位置時，要根據(jù)計算的壓力中心的數(shù)據(jù)，使壓力中心與模柄中心重合。凸凹模的結構校核凸凹模的強度：取凸凹模的最小壁厚為 1 mm，而實際最小壁厚為 5.5 mm，故符合強度要求。凸凹模的刃口尺寸按落料凹模尺寸配制，并保證雙面間隙為 0.01 mm -0.014 mm。凸凹模上孔中心與邊緣距離尺寸 5.5 mm 的公差定位（5.5±0.75）mm。（2）卸料裝置的設計1）推件裝置的選取因橡皮允許承受的負荷較大，且安裝調(diào)試方便，所以選用橡皮。根據(jù)模架的基本尺寸和沖孔凸模的基本尺寸，選取橡皮的基本尺寸為：160 mm×125 mm×18 mm。2）頂件裝置的設計選聚氨酯為彈性體，從相關資料中選 取彈性體的規(guī)格為：河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書19D×H=45 mm×20 mm托板的尺寸應與彈性體的尺寸相匹配，因此取托板的尺寸為：L×B×H=55 mm×55 mm×6 mm螺柱尺寸為：12 mm×48 mm（3）模架的設計為確保零件的質量及穩(wěn)定性，選用導柱、導套導向。由于該零件尺寸較小，且精度要求不高，所以宜采用后側導柱模架。模架的規(guī)格選用如下：上模座：160 mm×125 mm×35 mm下模座：160 mm×125 mm×40 mm導 柱：B25h5 mm×150 mm導 套：B25H6 mm×85 mm×33 mm模 柄： mm×110 mm40?墊 板：160 mm×125 mm×6 mm卸料板：160 mm×125 mm×14 mm凸模固定板：160㎜×125㎜×16㎜模具的閉合高度：h +h???? 下 模 座卸 料 板落 料 凹 模凸 模 固 定 板墊 板上 模 座 hthhH 橡 皮 墊 塊=(35+6+6++16+16+28+0.2+14+40+18+8) mm=187 mm河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書20模架圖5.沖壓設備的選擇河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書21選擇型號為 J23-16B 的開式雙柱可傾壓力機能滿足使用要求。其主要技術參數(shù)如下：公稱壓力：160KN滑塊行程：70 mm最大閉模高度：220 mm最大裝模高度：160 mm連桿調(diào)節(jié)長度：60 mm工作臺尺寸（前后×左右）：110 mm×210 mm墊板尺寸（厚度×孔徑）：60 mm×150 mm模柄孔尺寸： mm×60 mm40?最大傾斜角度：35°6.模具零件的加工工藝河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書22本副模具模，模具零件加工的關鍵在工作零件、固定板以及卸料板，若采用線切割加工技術，這些零件的加工就變得相對簡單。凹模、固定板以及卸料板都屬于板類零件，其加工工藝比較規(guī)范。其具體加工過程是：凹模，導料板等零件均是需要淬硬的零件，凹模淬硬以前，在模架的上模板上進行裝配，在凹模板上劃出各個孔的圓孔的線，并根據(jù)劃出壓力中心線，使壓力中心線與下模座中心線對正、鉆、攻螺孔，將下模座、凹模、導尺進行校配，校正導尺間距后，鉆、鉸銷釘孔，將三板固定，鉆孔并安裝擋料銷，安裝承料板。然后，將下模全部拆開，將凸凹模熱處理淬硬（在淬硬以前要加工出傳絲孔）后，進行線切割加工，用平面磨床磨平后重新裝配。固定在上模座的上模部分，各凸模和凸模固定板都應淬硬，裝配前將凸模淬硬，并完成全部加工，墊板裝配前不淬硬。7 模具總裝圖沖裁模具圖如下圖所示：河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書23模具裝配圖模具上模部分主要由上模座、上墊板、凸凹模、凸模固定板、卸料板、凹模等組成。卸料方式采用彈性卸料，以橡膠為彈性組件。下模部分由下模座、凹模、墊塊、下墊板、凸模固定板、推件塊等組成。河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書24工作過程：導料銷和擋料銷控制條料的送進方向和步距。上模下行，進行沖裁，導柱、導套對上、下模的運動起到可靠的導向。沖裁過程中，彈性卸料板對板料起著壓平作用，沖裁出的工件精度高。沖裁完畢，上?；爻?，上模部分的彈性卸料裝置將卡在凸凹模外的條料廢料卸下，沖孔廢料由上模部分的剛性推件裝置卸出模外，工件由下模部分的彈性卸料裝置頂出。特點：每沖裁一次，頂出一次，模內(nèi)不積聚工件，不易將凸凹模漲裂，但沖孔廢料在下模面上，清除廢料麻煩，彈性卸料板上需開設擋料銷、導料銷的讓位孔。結束語本畢業(yè)設計是我進行完了三年的模具設計與制造專業(yè)課程后進行的，它是對我們?nèi)陙硭鶎W課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復習，也是一次理論聯(lián)系實踐的訓練。它可以說又是一次對專業(yè)知識的學習的深入和系統(tǒng)掌握。河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書25通過這次畢業(yè)設計使我從系統(tǒng)的復習了所學專業(yè)知識，同時也鞏固了先前學到的知識，同時感觸最深刻的是：所學知識只有在應用中才能更深刻理解和長時間記憶。對一些原來一知半解的理論也有了進一步的的認識。特別是原來所學的一些專業(yè)基礎課：如機械制圖、模具材料、公差配合與技術測量、冷沖模具設計與制造等有了更深刻的理解，使我進一步的了解了怎樣將這些知識運用到實際的設計中。同時還使我更清楚了模具設計過程中要考慮的問題，如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費材料，保證工件的經(jīng)濟性、加工工藝的合理性。 在設計的過程中通過沖壓模具設計手冊、模具制造簡明手冊、模具標準應用手冊等對所要設計的問題進行查詢，通過更多的途徑去了解我要做的設計，使設計更具合理性。也使我學會了設計過程中對資料的查詢和運用。通過這次設計，我更加深入地學習了冷沖壓技術工作設計的內(nèi)容。冷沖壓技術工作設計的內(nèi)容包括冷沖壓工藝設計、模具設計及沖模制造三方面內(nèi)容，盡管三者的工作內(nèi)容不同，但三者之間存在著相互滲透、相互補充、相互依存的關系。冷沖壓工藝設計是針對給定的產(chǎn)品圖樣，根據(jù)其生產(chǎn)批量的大小、沖壓設備的類型規(guī)格、模具制造能力及工人技術水平等具體生產(chǎn)條件，從對產(chǎn)品零件圖的沖壓工藝性分析入手經(jīng)過必要的工藝計算，制定出合理的工藝方案，最后編寫沖壓工藝卡的一個綜合分析、計算、設計過程。沖壓工藝方案的確定包括工序性質、數(shù)量的確定，工序順序的安排，工序組合方式及工序定位方式的確定等內(nèi)容。沖壓模具設計則是依據(jù)制定的沖壓工藝規(guī)程，在認真考慮毛坯的定位、出件、廢料排出諸問題以及模具的制造維修方便、操作安全可靠等因素后，設計計算并構思出與沖壓設備想適應的模具總體結構，然后繪制出模具總裝圖和所有非標準零件圖的整個設計繪圖過程。歷經(jīng)近三個月的畢業(yè)設計即將結束，在這次畢業(yè)設計中通過參考、查閱各種有關模具方面的資料，請教指導老師有關模具方面的問題，并且和同學的探討模具設計在實際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時間里，對模具的認識有了一個質的飛躍。從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個人認識事物所必經(jīng)的一般過程，我對模具的認識過程亦是如此。經(jīng)過近三個月的努力，我相信這次畢業(yè)設計一定能為三年的大學生涯劃上一個圓滿的句號，為將來走上工作崗位奠定堅實的基礎。河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書26致謝本設計在設計過程中得到了楊占堯、翟德梅、原紅玲、于智宏等幾位指導老師的大力支持和幫助，再次表示誠摯的感謝！感謝各位老師在三年之中的教導和在做設計的過程中對我的幫助。使我在大學三年里不但學到了更多知識，而且學到了怎么做人、怎么做事。在此衷心對各位老師的辛勤教導表示感謝。雖然我就要走出校進入社會，但是老師對我的教導和幫助我想我一輩子也不會忘記！那講課的聲音在我耳邊久久回蕩，那寫字的身影在腦海里留下了深深的印記，如果還有下一次做學生我仍 然選擇做您的學生！河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書27畢業(yè)之后，我一定會努力工作的，不辜負各位老師對我們的深切期望，在這里也說一聲：老師你辛苦了。祝各位老師，身體健康、萬事如意！參考文獻[1]原紅玲主編.沖壓工藝與模具設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2008[2] 陳錫棟主編.實用模具技術手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2001[3] 李紹林主編.實用模具技術手冊[M].上?？茖W技術出版社，1998[4] 許發(fā)樾主編.實用模具設計與制造手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000[5] 楊玉英主編.實用沖壓工藝及模具設計手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2004[6] 模具實用技術叢書編委會.沖壓設計應用實例[M].北京：機械工業(yè)出版社.1999[7] 翟德梅主編.模具制造技術[M].河南機 電高等?？茖W校河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書28[8] 任嘉卉主編.公差與配合手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2000[9] 彭建聲、秦曉剛編著.模具技術問答[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1996[10] 劉建超，張寶忠主編。沖壓模具設計與制造。高等教育出版社，2006 年 4 月 [11] 薛彥成主編。公差配合與技術測量。機械工業(yè)出版社，2005 年 2 月 [12] 郝海濱主編。沖壓模具簡明設計手冊?；瘜W工業(yè)出版社，2004 年 3 月 [13] 王芳主編。冷沖壓模具設計指導。機械工業(yè)出版社，2005 年 6 月 [14] 楊占堯編。沖壓模具圖冊。高等教育出版社， 2006 年 4 月 [15] 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