止動片沖壓模設(shè)計（全套含CAD圖紙）

止動片沖壓模設(shè)計（全套含CAD圖紙）,止動片,沖壓,設(shè)計,全套,cad,圖紙 購買后包含有CAD圖紙和說明書,咨詢Q 197216396 摘 要 本文講述的是運用沖壓模具來設(shè)計止動片，涉及了沖壓模具設(shè)計的一些方法運用。本次設(shè)計的產(chǎn)品是運用于物件之間的配合。本文對沖壓件的工藝進行分析，排樣設(shè)計與搭邊值的確定，模具之間的搭配等做出的一些研究與設(shè)計。是采用圖文的方式來表達設(shè)計的方案，便于對比和論證。 讓模具可以設(shè)計的更合理，不會輕易的出現(xiàn)一些可以避免的錯誤。 關(guān)鍵詞：止動片；尺寸；排樣；模具設(shè)計 Ⅰ 目 錄 前 言 1 1 零件工藝分析 2 1.1 零件圖 2 1.2材料分析 2 1.2 沖壓工藝性分析 2 1.2.1 工件結(jié)構(gòu) 2 1.2.2 尺寸精度分析 2 1.2.3 得出結(jié)論 3 2 沖壓方案設(shè)計 4 3 排樣方案設(shè)計 5 3.1 排樣圖簡述 5 3.2 排樣樣式 5 3.2.1 橫單排 5 3.2.2 豎單排 5 3.3沖裁計算 6 3.3.1確定搭邊值 6 3.3.2 料寬計算 6 3.3.3 材料利用率 6 3.3.4 排樣圖 7 4 凹凸模 8 4.1凹凸模刃口計算 8 4.1.2 凸模尺寸計算 9 4.2 凹凸模加工工藝 9 4.2.1凹模加工工藝規(guī)程 9 4.2.2凸凹模加工工藝規(guī)程 10 4.2.3沖孔凸模加工工藝規(guī)程 10 4.2. 凹模板計算 11 5 其他設(shè)計計算 12 5.1 總沖壓力計算 12 5.2 確定壓力中心 12 5.3 其他模具尺寸 13 6 沖床選用 14 總 結(jié) 15 致 謝 16 附 錄 17 參考文獻 18 前 言 隨著現(xiàn)在的社會在不停的發(fā)展，中國的模具行業(yè)也飛快的發(fā)展著，從而在模具方面得到越來越多的運用。它可以大量制作生活中的大多數(shù)商品，讓人們的生活得到了非常好的改善。與以前相比現(xiàn)在的模具行業(yè)有著更加先進的技術(shù)，許多加工難題得到解答。模具生產(chǎn)的產(chǎn)品更加完美的尺寸精度，表面的粗糙度也得到很大的改善?？梢约庸こ鼍赖漠a(chǎn)品，也讓人們用的安全與放心。 現(xiàn)如今各地的工廠數(shù)量在不斷地增加，工廠里對模具的需求也越來越多。隨著需求的增加，模具行業(yè)得到促進，不斷發(fā)展的越發(fā)成熟。但大多數(shù)都只知模具的用處，對于模具的設(shè)計只是略有了解。所以本文對模具的設(shè)計做出了一些詳盡的闡述。 跟隨工業(yè)的發(fā)展，生活中也出現(xiàn)大量的電器用品，其中有許多零件都是需求量很大。因此用模具生產(chǎn)零件得到更多的推廣。當然一般都是批量生產(chǎn)，這就對模具有著許多的考驗，對模具的使用期有著很高的要求。所以模具的設(shè)計要合理。用很好的方法得到最好的產(chǎn)品。 其中沖壓成形是現(xiàn)代機械工業(yè)十分重要的一種加工方法，用于生產(chǎn)各種板類的零件，具有很多別的加工方法沒有的優(yōu)勢，成形的零件具有重量輕、剛度大、強度大、成本低等優(yōu)勢，還有生產(chǎn)過程能實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，是一種其他機械加工不可替代的制造技術(shù)。 沖壓特點有生產(chǎn)效率高；材料利用率高；產(chǎn)品互換性好；加工范圍廣等等。這些特點使得沖壓在許多方面有著非常多的運用，涉及的方面也更加的廣泛。 本文是設(shè)計止動片的冷沖模。涉及了對產(chǎn)品的工藝分析，對產(chǎn)品的尺寸做一個詳盡的匯報，分析出如何選用材料。使得產(chǎn)品做出更好的質(zhì)量。做出不同的排樣方案，分析不同排樣之間的好壞，使得毛坯料得到更好的應(yīng)用。然后做出模具的大致模型，再根據(jù)排樣圖對模板有一個合理的推算，讓模具有一個合理的尺寸。其中一個模板和另一個模板之間都有著上下裝配配合，讓模具有更好的應(yīng)用壽命。之后有著模具的詳細圖紙，里面有著模具的整體三視圖，每一個模板都有圖紙，這樣可以更加直觀的看到模具的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。對冷沖模有一個很好的了解。 由于現(xiàn)如今冷沖模技術(shù)得到快速發(fā)展，已進入數(shù)字化設(shè)計與制造的時代。所以這次運用了CAD、UG技術(shù)對其進行設(shè)計，彌補了工程實踐不足的缺陷，有效地幫助了成型復雜的模具得到很好的改善。 此外本文有許多不足之處，望大家能夠發(fā)現(xiàn)其中的錯誤，盡可能的讓本文更加的完善。 1 零件工藝分析 1.1 零件圖 止動片零件圖1-1 圖1-1 零件圖 表1-1 零件信息+ 零件名稱 材料 料厚 生產(chǎn)方式 止動片 Q235 2mm 量產(chǎn) 1.2材料分析 Q235是普通碳素鋼，Q代表的是材質(zhì)的屈服強度，235是屈服值。鋼制好且均勻。擁有良好的沖壓性能。使材料可以得到更好的沖壓效果，不會出現(xiàn)沖裁困難的狀況。加工會簡單，不易出現(xiàn)經(jīng)常發(fā)生的模具凹凸模磨損過快的現(xiàn)象。 1.2 沖壓工藝性分析 1.2.1 工件結(jié)構(gòu) 工件的工藝結(jié)構(gòu)比較簡單，都是通常的尺寸，沒有難以加工的要求。四邊都是圓形，沒有尖角便于沖裁不會出現(xiàn)劃傷的現(xiàn)象。 1.2.2 尺寸精度分析 圖中的所有尺寸公差都是自由公差，沖孔和落料可按IT9和IT10級精度確定工件的公差。 零件外形：60mm R12mm R30mm 零件內(nèi)形：10mm 孔心距：37±0.31mm 1.2.3 得出結(jié)論 通過對零件的工藝分析，尺寸精度分析可以得出是可以通過沖裁來加工。 2 沖壓方案設(shè)計 方案一：先落料，后沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料-沖孔復合沖壓，采用復合模生產(chǎn)。 　　方案三：沖孔-落料連續(xù)沖壓，采用級進模生產(chǎn)。 選擇方案：方案二。 理由：選用方案二的因為模具結(jié)構(gòu)簡單，制造難度和成本都較低，但是要用到兩副模具，生產(chǎn)效率較低，機床占用率高。但在實際操作和分析中發(fā)現(xiàn)此方案雖然是可行的，但是會增加不必要的工步與工序。所以在經(jīng)過詳細的討論和分析之后我們選擇了方案 3 排樣方案設(shè)計 3.1 排樣圖簡述 排樣圖就是板料或條料在沖壓時的一般狀態(tài)圖。排樣圖不僅是沖壓件排樣設(shè)計的表現(xiàn)形式，同時它還表達了沖壓加工的工藝過程和模具的類型，甚至大致表達了模具的尺寸大小。因此，排樣圖能完整或部分地表達沖壓件的工藝方案，通常繪制在相應(yīng)的沖壓工藝卡片上和模具裝配圖中。 3.2 排樣樣式 3.2.1 橫單排 橫單排如圖3-1 圖3-1 橫單排圖 3.2.2 豎單排 豎單排如圖3-2 圖3-2 豎單排圖 3.3沖裁計算 3.3.1確定搭邊值 查表2-191可以得出 方案一：a=2mm a1=2mm 方案二：a=2mm a1=2mm 3.3.2 料寬計算 方案一條料寬度B=(D+2a) =(36+2×2) =40mm 方案二條料寬度B=(D+2a) =(60+2×2) =64mm 3.3.3 材料利用率 材料的利用率是指沖裁件的實際面積與所用板料面積的百分比。 計算一個步距的材料利用率η： η=A/BS×100% A——一個進距內(nèi)沖裁件的實際面積 B——料寬 S——步距：條料每次送進的距離。 方案一材料利用率： η=A/BS×100% =1520÷（40×62）×100% =62% 方案二材料利用率： η=A/BS×100% =1520÷（64×38）×100% =62% 結(jié)論：兩個方案的材料利用率相同，考慮到模架的選擇方案一模架過于偏長方案二較為適合。因此選擇方案二作為最終排樣模板。 3.3.4 排樣圖 通過以上對比得出排樣圖 如圖3-3 圖3-3 排樣圖 料寬為：64mm 步距為：38mm 材料利用率為：62% 料厚為：2mm 4 凹凸模 4.1凹凸模刃口計算 刃口尺寸計算列于表4-1中。其中: 落料部分以凹模為基準計算,落料凸模按間隙值配制；沖孔部分以凸模為基準計算,沖孔凹模按間隙值配制。 孔邊距12±0.43近似按孔心距計算。 表4-1 刃口尺寸計算 基本尺寸及分類 沖裁 間隙 磨損 系數(shù) 計算公式 制造 公差 計算 結(jié)果 落 料 凹 模 D =65 Z=0.246 Z=0.36 Z- Z =0.36-0.246 =0.11mm 制件精度為：IT14級，故x=0.5 D=(D-xΔ) Δ/4 D=64.63 相應(yīng)凸模尺寸按凹模尺寸配作，保證雙面間隙在0.246～0.36之間 D =24 D=23.74 同上 D =30 D=29.74 同上 D =30 同上 D=(D-xΔ) Δ/4 D=29.74 相應(yīng)凸模尺寸凹模尺寸配作，保證 單面間隙在 0.123～0.18之間 R2 同上 D=(D-xΔ) Δ/4 D=1.88 同上 沖 孔 d =10 同上 dp=(d+xΔ) Δ/4 d=10.18 相應(yīng)凹模尺寸按凸模刃口尺寸配作，保證雙面間隙在0.246～0.36之間 孔邊距 L＝12 同上 制件精度為IT11級，故x＝0.75 Δ/4 Lp=11.97 孔 心 距 L±= 37±0.31 同上 x＝0.5 Ld=(L+0.5Δ) Δ =×0.62 =0.078 Ld=37±0.078 4.1.2 凸模尺寸計算 凹凸模長度:L凸=h+h+h =14+12+14 =40mm 凸模長度:L=h+h+h =16+10+24 =50mm。 4.2 凹凸模加工工藝 4.2.1凹模加工工藝規(guī)程 材料:Gr12 硬度: 60～64 HRC 加工過程見表4-2 表4-2凹模加工工藝規(guī)程 序號 工序名 工序內(nèi)容 1 備料 條料鋸切(退火狀態(tài)):130*130*16mm 2 粗銑 銑六面到尺寸125.3*125.3*15,注意兩大平面與兩相鄰側(cè)面用標準角尺測量達基本垂直 3 平面磨 磨光兩大平面厚度達14.6mm,并磨兩相鄰側(cè)面達四面垂直,垂直度0.02mm/100mm 4 鉗 ①劃線 劃出各孔徑中心線并劃出凹模洞口輪廓尺寸 ②鉆孔 鉆螺紋底孔,銷釘?shù)卓?凹模洞口穿線孔 ③鉸空 鉸銷釘孔到要求 ④攻絲 攻螺紋絲到要求 5 熱處理 淬火 使硬度達60—64 HRC 6 平面磨 磨光兩大平面,使厚度達14.3mm 7 線切割 割凹模洞口,并留0.01~002mm研余量 8 鉗 ① 研磨洞口內(nèi)壁側(cè)面達0.8μm ② 配推件塊到要求 9 鉗 用墊片層保證凸凹模與凹模間隙均勻后,凹模與上模座配作銷釘孔 10 平磨 磨凹模板上平面厚度達要求 11 鉗 總裝配 4.2.2凸凹模加工工藝規(guī)程 材料:Gr12 硬度: 60～64 HRC 加工過程見表4-3 表4-3 凹凸模加工規(guī)程 序號 工序名 工序內(nèi)容 1 備料 條料鋸切(退火狀態(tài)):70*40*55mm 2 粗銑 銑六面見光 3 平磨 磨高度兩平面到尺寸51mm 4 鉗 ①劃線 在長度方一側(cè)留線切割夾位6mm后,分中劃凸模輪廓線并劃兩凹模洞口中心線 ②鉆孔 按凹模洞口中心鉆線切割穿絲孔 ③锪擴凹模落料沉孔到要求，鉆螺紋底孔并攻絲到要求 5 熱處理 淬火 硬度達60—64 HRC 6 平磨 磨高度到50.4mm 7 線切割 割凸模及兩凹模,并單邊留0.01~0.02mm研磨余量 8 鉗 ①研配 研凸凹模并配入凸模固定板 ②研 各側(cè)壁到0.8μm 9 平磨 磨高度到要求 10 鉗 總裝配 4.2.3沖孔凸模加工工藝規(guī)程 材料：T10A 硬度：56～60HRC 加工過程見表4-4 表4-3 沖孔凸模加工規(guī)程 序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 10 備料 鋸圓棒料φ15×55mm 20 熱處理 退火，硬度達180～220HB 30 車 ①車一端面，打頂尖孔，車外圓至φ12mm；掉頭車另一端面，長度至尺寸50mm；打頂尖孔。 ②雙頂尖頂，車外圓尺寸φ11.40.04mm,φ10.60.04mm至要求；車尺寸5mm至要求。 40 檢驗 檢驗 50 熱處理 淬火，硬度至56～60HRC。 60 磨削 磨削外圓尺寸φ11mm，φ10.18mm至要求。 70 線切割 切除工作端面頂尖孔，長度尺寸至40mm要求。 80 磨削 磨削端面至Ra0.8μm。 90 檢驗 100 鉗工 裝配 4.2. 凹模板計算 凹模板是采用整體式結(jié)構(gòu)，刃口形式選擇直壁形刃口，落料選擇下漏料方式， 凹模板厚度： H=K =0.28*60 =16.8mm1 取凹模板模板厚度為18mm 計算凹模板寬度B =1.5*18=27 =1.5*18=27 =27+60+27 =114mm 查標準JB/T –6743.1-94: 凹模板寬B=125mm 因此確定凹模板外形為: 125×125×18(mm)。將凹模板作成薄型形式并加空心墊板后實取為: 125×125×14(mm)。 5 其他設(shè)計計算 5.1 總沖壓力計算 設(shè)計模具不落料力 F總=1.3Ltτ =1.3×215.96×2×450 =252.67(KN) 其中τ按非退火A3鋼板計算. 沖裁力 F沖=1.3Ltτ =1.3×2π×10×2×450 =74.48(KN) 其中:d為沖孔直徑,2πd為兩個孔圓周長之和。 卸料力 F卸=K卸F落 =0.05×252.67 =12.63(KN) 推件力 F推=nK推F落 =6×0.055×37.24 =12.30(KN) 其中n=6是因有兩個孔. 總沖壓力： F總=F落+F沖+F卸+F推 =252.67+74.48+12.63+12.30 =352.07(KN) 通過以上計算可以得出該套模具需要的總沖壓力約為353KN。 5.2 確定壓力中心 模具的壓力中心是沖裁力合力的作用點。沖裁件的壓力中心與沖裁件的重心不同,指的是沖裁力合力的作用中心與沖裁力的大小和作用位置有關(guān)，只有當工件具有中心對稱形狀時,其壓力中心才與重心相重合。 由該零件排樣圖可得壓力中心如圖5-1所示： 圖5-1 壓力中心圖 通過觀察可以得出本零件是對稱分布，壓力中心即為該零件的幾何中心。 5.3 其他模具尺寸 其他模具零件結(jié)構(gòu)尺寸見表5-1 5-1 模具零件結(jié)構(gòu)尺寸 序號 名稱 長×寬×厚(mm) 材料 數(shù)量 1 上墊板 125×125×6 T8A 1 2 凸模固定板 125×125×14 45鋼 1 3 空心墊板 125×125×12 45鋼 1 4 卸料板 125×125×10 45鋼 1 5 凸凹模固定板 125×125×16 45鋼 1 6 下墊板 125×125×6 T8A 1 6 沖床選用 根據(jù)設(shè)計模具總沖壓力F總=352KN,模具閉合高度,沖床工作臺面尺寸等,選用J23-63開式雙柱可傾沖床,并在工作臺面上備制墊塊。其主要工藝參數(shù)如下： 公稱壓力：630KN 滑塊行程：130mm 行程次數(shù)：50次∕分 最大閉合高度：360mm 連桿調(diào)節(jié)長度：80mm 工作臺尺寸（前后×左右）：480mm×710mm 總 結(jié) 經(jīng)過自己不斷地努力最終完成了此次的設(shè)計，內(nèi)心是歡愉的。從中學到了許多東西，讓我認識到設(shè)計模具不是一件簡單的事情。其中模具的各個方面都有涉及，是一個較為繁瑣的工作。 這次沖壓模的設(shè)計讓我知道沖裁工藝和模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計一定要圍繞著自己設(shè)計的零件信息來展開思考與設(shè)計，還要結(jié)合沖壓工藝相關(guān)的知識，要深入的去理解和解析這些信息讓模具得到更好的完善，一定要相互關(guān)聯(lián)，前后呼應(yīng)，總體觀念強，這樣才可以設(shè)計出比較合理的沖壓模具。這次設(shè)計的零件較為簡單，分析工藝相對的簡易些，沒有復雜的計算?？紤]了兩種排版方案，從中得到較好的一種進行實施。 之中的搭邊值料寬值都是經(jīng)過計算得來，所以在理論上都是合理的，材料的利用率得到很好的控制不會出現(xiàn)大量浪費原材料的事件。模具的結(jié)構(gòu)都是經(jīng)過計算論證的方式來得出合理的安排。沖壓力的計算也很重要，先要知道設(shè)計的沖壓件的周長和抗剪強度，厚度，查表得出公式中的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)公式得出答案，從而確定最終結(jié)果。 在模具的設(shè)計方面，凹模和凸模尺寸的確定，它們之間的固定方式都要考慮，如凹模和卸料板與下模座是用銷釘來定位，凸模和凸模固定板與墊板和上模座有螺釘和卸料螺釘還有銷釘來固定。上模座和下模座用導柱來支撐。 在設(shè)計過程中有許多表格查詢，這些都是前人通過不斷地驗證給我們提供了非常寶貴的知識，讓我懂得要利用好每一份資源，珍惜這些精華，讓技術(shù)有一個質(zhì)的飛躍。 幾個星期的設(shè)計，翻閱許多資料，寫了許多草稿，問了許多次老師。最終順利的完成這次的畢業(yè)設(shè)計。雖然過程是非常的辛苦，但是收獲還是頗多的，比以前更加的深入的了解沖壓模，每走一步都對我是一種挑戰(zhàn)和嘗試。此次的設(shè)計的每一個細節(jié)都很重要，一步錯步步錯，所以說設(shè)計時一定要專心、細心，裝配時也要從多方面考慮。每一步我都認真對待，專心完成。 致 謝 此次的論文設(shè)計是在老師的指導下完成的，在設(shè)計論文期間，老師對我們有很大的幫助。他的嚴格要求，對論文不斷地改善都做出了非常多建議。他不僅給我們講需要注意的事項，最為重要的是他教會了我如何去設(shè)計論文，需要準備必要的一些東西。傳授我們設(shè)計論文的經(jīng)驗與思路，之后讓自己獨立的尋找產(chǎn)品，獨自的完成設(shè)計方案。這培養(yǎng)了自我動手的能力，讓我增長了非常多的設(shè)計經(jīng)驗。等到草稿敲定后，他還細心的去看，發(fā)現(xiàn)當中的不足，讓自己避免那些錯誤增加映像，通過不斷地改進論文讓沒有太大的問題。 也要感謝在寫論文期間，同學給我提出很多建議，多出許多其他的思考,讓論文內(nèi)容更加的豐富。感謝同學之間的互相幫助，也感謝老師對自己的細心指導，在諸多事情纏身時還能幫助我審批論文。非常感謝?。?！ 附 錄 序號 零件圖名稱 零件圖號 1 凸模 01 2 凹模板 02 3 卸料板 03 4 凸模固定板 04 5 凹凸模固定板 05 6 凹凸模 06 7 裝配圖 00 參考文獻 [1]丁友生.冷沖模具設(shè)計與項目實踐.浙江：機械工業(yè)出版社，2014 [2]徐政坤.沖壓模具及設(shè)備.北京：機械工業(yè)出版社，2005 [3]模具實用技術(shù)叢書編委會.模具設(shè)計應(yīng)用實例.北京：機械工業(yè)出版社，2000 [4]沖模設(shè)計手冊編寫組.沖模設(shè)計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2001 [5]姜奎華.沖壓工藝與模具設(shè)計.北京：機械工業(yè)出版社，2003 [6]甄瑞麟.模具制造技術(shù).北京：機械工業(yè)出版社，2005 [7]胡玉石.精密模具制造工藝.北京：機械工業(yè)出版社，2004 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