3169 模板件冷沖模的設計

3169 模板件冷沖模的設計,模板,沖模,設計 畢業(yè)設計用紙第 1 頁 共 8 頁常州輕工職業(yè)技術學院機械工程系畢業(yè)設計常州輕工職業(yè)技術學院常州輕工職業(yè)技術學院題 目 模板（5）沖裁模具設計 姓 名 張 海 平 學 號 0105521119 班 級 01 模具 51 指導教師 馬 繼 勝 職 稱 講 師 日 期 5 月 20 號 CZILI畢業(yè)設計開題報告 畢業(yè)設計用紙第 2 頁 共 8 頁第一章 課 題 來 源本課題是為機械系出的課題“模板沖裁模具設計” 。利用CAD軟件進行沖壓模具設計，設計全部模具零件，完成裝配；利用沖壓參考書，學習并計算出可行的尺寸，確定了工藝參數(shù)等。模具適用于精度要求不高，形狀簡單，批量小的沖裁件。第二章 國內(nèi)外現(xiàn)狀和分析1.模具是制造業(yè)的重要工藝基礎，中國雖然很早就開始設計制造模具但長期未形成產(chǎn)業(yè)。直到20世紀80年代后期，中國模具工業(yè)才進入發(fā)展的快車道，中國模具產(chǎn)量已位居世界第三，模具所被所有的領域也越來越廣。世界模具向著很好的趨勢發(fā)展　一、模具日趨大型化。 二、模具的精度將越來越高。10年前精密模具的精度一般為5微米，現(xiàn)已達到2-3微米，1微米精度模具也將上市。三、多功能復合模具將進一步發(fā)展。新型多功能復合模具除了沖壓成型零件外，還擔負疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務，對鋼材的性能要求越來越高。四、熱流道模具在塑料模具中的比重也將逐漸提高?！∥濉㈦S著塑料成型工藝的不斷改進與發(fā)展，氣輔模具及適應高壓注塑成型等工藝的模具也將隨之發(fā)展。六、標準件的應用將日益廣泛。模具標準化及模具標準件的應用將極大地影響模具制造周期，還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本。七、快速經(jīng)濟模具的前景十分廣闊。八、隨著車輛和電機等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展，壓鑄模的比例將不斷提高。同時對壓鑄模的壽命和復雜程度也將提出越來越高的要求。九、以塑代鋼、以塑代木的進程進一步加快，塑料模具的比例將不斷增大。由于機械零件的復雜程度和精度的不斷提高，對塑料模具的要求也越來越高。十、模具技術含量將不斷提高。中國模具也雖然發(fā)展迅速但是與需求相比，顯然是供不應求，其主要是缺口集中于精密、大型、復雜、長壽模具領域。中國在模具精度、壽命和制造周期及生產(chǎn)能力方面與國際平均水平和發(fā)達國家仍有較大的差距，國內(nèi)主業(yè)模具廠是“大而全”、“小而全”的組織形式，而在國外模具企業(yè)是“小而?！薄ⅰ靶《?。十一﹑現(xiàn)在塑料模具占模具總量近40%，而且這個比例還在不斷上升。塑料模具中為汽車和家電配套的大型注塑模具，為集成電路配套的精密塑封模具，為電子信息產(chǎn)業(yè)和機械及包裝配套的多層、多腔、多材質(zhì)、多色精密注塑模，為新型建材及節(jié)水農(nóng)業(yè)配套的塑料異型材擠出模及管路和噴頭模具等，目前雖然已有相當技術基礎并正在快速發(fā)展，但水準與國外仍有較大差距，總量也供不應求。因而發(fā)現(xiàn)了中國模具業(yè)的四大弊?。?1)、體制不順、基礎薄弱.(2)、科研開發(fā)及技術攻關方面投入太少.(3)、工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低.(4)、模具材料及模具相關技術落后. 2.振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關注。“模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎工藝裝備”也已經(jīng)取得了共識。在電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、 畢業(yè)設計用紙第 3 頁 共 8 頁家電和通信等產(chǎn)品中，60%～80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。目前全世界模具年產(chǎn)值約為600億美元，日、美等工業(yè)發(fā)達國家的模具工業(yè)產(chǎn)值已超過機床工業(yè)，從1997年開始，我國模具工業(yè)產(chǎn)值也超過了機床工業(yè)產(chǎn)值。3.模具生產(chǎn)技術水平的高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志，因為模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。鑒于模具工業(yè)的重要性，在1989年3月國務院頒布的《關于當前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定》中，把模具列為機械工業(yè)技術改造序列的第一位、生產(chǎn)和基本建設序列的第二位。1997年以來，又相繼把模具及其加工技術和設備列入了《當前國家重點鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術目錄》和《鼓勵外商投資產(chǎn)業(yè)目錄》。經(jīng)國務院批準，從1997年到2000年，對80多家國有專業(yè)模具廠實行增值稅返還70%的優(yōu)惠政策，以扶植模具工業(yè)的發(fā)展。所有這些，都充分體現(xiàn)了國務院和國家有關部門對發(fā)展模具工業(yè)的重視和支持。.隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高,沖壓產(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代速度快等變化特點,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,隨著計算機技術和制造技術的迅速發(fā)展,沖壓模具設計與制造技術正由手工設計、依靠人工經(jīng)驗和常規(guī)機械加工技術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)技術轉變.第三章 方案論證本課題注重其可行性和使用性，在理論的基礎上要實現(xiàn)現(xiàn)實的可運用性，所以課題研究是理論和實踐論證的綜合，在整體設計、工作過程和原理論證都經(jīng)過了科學有據(jù)的理論數(shù)據(jù)分析和經(jīng)驗總結，最終表明此副模具整體設計合理規(guī)范、工作過程可行有效、工作效率高、操作簡單、成本適度適合中批量的生產(chǎn)和中型企業(yè)的發(fā)展。在設計模具時首先要了解模具的結構，才能更好的進行設計。其次要注意拉根據(jù)實際情況來，不但要從零件的大小和尺寸還要考慮材料的厚度和沖床的噸位、材料在受力情況下的變形是不是會影響到零件的尺寸怎樣來進一步的改善它、有是甚至連溫度對零件的成形也有影響當然了那也要看是做何等零件了、還有些材料的送料問題和導正問題等等。在我所接觸的模具中就有以上所提到的幾點。其中以最后幾點是常見的問題所以要從多方面來考慮它。例如∶材料在沖裁的零件的齒很容易變掉而且不是整體變常常是單一的齒變形（我所說的是我看見的實例是電機里的極板模具）從這個問題我們就要能跟完善的來進行設計通常我們會采用改變打彎凸模來使變形減小。方法是把打彎凸模做大來改變零件根部使零件回彈變小在通過后面的整個切斷來改變齒使它變小在再零件成型以前把齒整成我們所需要的大?。ㄒ驗榱慵恳呀?jīng)成型并變薄不容易發(fā)生變化所以我們在整齒時只需要整頭部一段） 。 畢業(yè)設計用紙第 4 頁 共 8 頁具體設計步驟有∶1.分析產(chǎn)品的制件的工藝性，擬定工藝方案先審查產(chǎn)品制件是否合乎沖裁結構工藝以及沖壓的經(jīng)濟性擬定工藝方案，在分析工藝性的基礎上，確定沖壓件的總體工藝方案，后確定充裕加工工藝方案。它是制定沖壓工藝過程的核心。在確定沖壓工藝方案時，先確定沖壓加工工藝方案。它是制定所需的基本工序性質(zhì)、工序數(shù)目、以及工序的順序，再將其排隊組合成若干方案。在分析比較方案時，應考慮制件的精度、批量、工廠條件，模具加工水平工人操作水平等方面的應素，有時還需必要的工藝計算。2．沖壓工藝計算及設計排料及材料利用律的計算，選擇合理的進料方式，決定出搭邊值，并確定出條料的寬度，并力求取得最佳的材料利用律。刃口尺寸計算，如前所述，確定出凸、凹模的加工方法，按其不同的加工方法分別計算出凸、凹模的刃口尺寸。沖壓力、壓力中心的計算及沖壓設備的初步選擇，如前所述，計算出沖壓力及壓力中心，并根據(jù)沖壓力初步選定沖壓設備。此時僅按所需方面壓力選擇設備，是否符合閉合高度要求，還需要待畫模具結構圖后，字做校核，最終確定設備的類型及規(guī)格。沖模結構設計確定凹模尺寸，在計算出凹模的刃口尺寸的基礎上，在計算出凹模的壁厚，確定凹模外輪廓尺寸，在確定凹模壁厚時要注意三個問題。第一須考慮凹模上螺孔、銷孔的布置；第二應使壓力中心與凹摸的幾何中心基本重合；第三應盡量按國家標準選取凹摸的外形尺寸。根據(jù)凹摸的外輪廓尺寸及沖壓要求，從沖模標準中選出合適的模架類型，并查出相應的標準，畫出上、下模板、導柱、導套的模架零件。畫沖模裝配圖。畫沖模零件圖。編寫技術文件。3、制定沖壓工藝方案：在沖壓工藝分析的基礎上，擬定出可能的幾套沖沖壓工藝方案，然后根據(jù)生產(chǎn)批量和企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)條件，通過對各種方案的綜合分析和比較，確定一個技術經(jīng)濟最佳的工藝方案。制定沖壓工藝方案主要包括以下內(nèi)容：通過分析和計算，確定沖壓加工的工序性質(zhì)、數(shù)量、排列順序和工序組合方式、定位方式；確定各工序件的形狀及尺寸；安排其他非沖壓輔助工序等。1）工序性質(zhì)的確定a 一般情況下，可以從零件圖上直觀地確定工序性質(zhì)b 在某些情況下，需對零件圖進行計算、分析比較后，確定工序性質(zhì)c 有時為了改善沖壓變形條件或方便工序定位，需增加附加工序2）工序數(shù)量的確定沖壓工序數(shù)量的概念有兩方面的含義，廣義上是指整個沖壓加工的全部工序數(shù)，包括輔助工序數(shù)的總數(shù)；狹義上是指同一性質(zhì)工序重復進行的次數(shù)。工序數(shù)量確定 畢業(yè)設計用紙第 5 頁 共 8 頁的基本原則：在保證工件質(zhì)量的前提下，考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟性的要求，適當減少或不用輔助工序，把工序數(shù)量控制到最少。3）工序順序的安排a 弱區(qū)必先變形，變形區(qū)應為弱區(qū)b 工序成形后得到的符合零件圖要求的部分，在以后各道工序中不得再發(fā)生變形c 孔工序的安排原則d 彎曲件工序順序的安排原則e 如果在同一個零件的不同位置沖壓時，變形區(qū)域相互間不發(fā)生作用，這時工序順序的安排要根據(jù)模具結構、定位和操作的難易程度來確定4）工序組合方式的選擇一般在大批量生產(chǎn)時應該盡可能把工序集中起來，以提高生產(chǎn)率、降低成本；在小批量生產(chǎn)的情況下宜采用結構簡單、造價低的單工序模，以縮短模具制造周期、提高經(jīng)濟效益。但為了操作安全方便或減少工件占地面積和工序周轉的運輸費用和勞動量，對于不便取拿的小件和大型沖壓件，批量小的時候也可以使工序適當組合。5）工序定位基準與定位方式的選擇a 定位基準的選擇b 定位方式的選擇3、可行性分析：沖裁模具的是設計是按照國標模具設計與模具設計原理的具體要求而設計的，沖裁工藝性可保證材料消耗少、工序數(shù)目少、模具結構簡單且壽命長、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、操作安全方便為準則，結合生產(chǎn)需要進行圖形的繪制，并運用計算機相關軟件進行了模具運行過程的畫面模擬，經(jīng)過反復科學論證和對模具實際參數(shù)和工藝的調(diào)整修改，最后試驗證明，止動件沖裁模具可運用于生產(chǎn)，可行有效。課題研究的方法與設計制造方案:一.沖壓成形理論及沖壓工藝加強沖壓變形基礎理論的研究,以提高更加準確、實用、方便的計算方法,正確的確定沖壓工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸,解決沖壓變形中出現(xiàn)的各種實際問題,進一步提高沖壓件的質(zhì)量.二.沖壓材料1） 、模具設計人員應對沖壓件圖紙上規(guī)定的材料再進行評定分析，發(fā)現(xiàn)不妥可向產(chǎn)品設計人員提出建議，使沖壓用材料達到如下要求：材料應保證使用的前提下有足夠的沖壓性能，例如對于拉伸件，必須用 GB5213-85《深沖壓用冷軋薄鋼板和鋼帶》 ，對于要求表面光潔、厚度偏差小，機械性能穩(wěn)定的鋼質(zhì)沖壓件，應選用GB710-88《冷軋優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼板和鋼帶》 。 畢業(yè)設計用紙第 6 頁 共 8 頁2） 、沖壓模設計應把節(jié)約材料、降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益作為指標，因為材料費用占沖壓件成本的 50%左右，所以在設計模具時應優(yōu)化排樣，減少搭邊量。3） 、沖壓模設計時應考慮材料機械性能、材料表面質(zhì)量、材料的外形質(zhì)量等。4） 、多工位級進模只能在定寬帶材保證供應的情況下采用，否則浪費材料嚴重。5） 、沖壓模設計應能使坯料方便送進，可靠定位，沖壓，余料能順利地卸除。6） 、對于表面有彩印、涂鍍或被覆層的材料，沖壓時應防止面層損傷而采用特殊措施。7） 、對于彎曲半徑小于極限值、拉伸件底圓半徑小于最小值時，應采用校正工序。8） 、由剪切而來的沖壓材料或零件尺寸公差應符合 JB4381-87《沖壓剪切下料件公差》之規(guī)定。三．模具的使用性能1、沖壓模整體及零件設計時，為了確保良好的使用性能要有足夠的強度、鋼度和精度。相對運動部分要導向可靠，潤滑充分，以便經(jīng)久保持運動精度，相對靜止部分要緊固可靠，定位準確，在各種外力作用下不松動。2、沖壓模設計時要考慮沖壓力平衡，盡量采用對稱結構。3、沖壓模設計時要注意安全措施，凡與模具工作需要無關的角部、邊部都應倒角，卸料板與凹模之間做成凹槽或斜面，并減少卸料板前后的寬度，注意模具運動結構的相互干擾，為了操作安全與取件方便，沖模上應開設空手槽，為避免壓力，卸料板與凸模之間應有足夠的間隙，一般不小于 15—20MM，單面沖裁時，應盡量將凸模的突起部分和平衡擋塊安排在模具后面。4、沖壓模設計要為調(diào)整、操作、修理提供方便，模具要易調(diào)、少調(diào)，生產(chǎn)操作要方便安全，做到操作動少，動作幅度小，動作符合習慣，減少體力和注意力消耗，模具要力求少修，易修就是優(yōu)化模具結構，并便于拆卸。5、模具應在強度、剛度足夠的前提下力求輕便，便于搬運，而且降低了成本，重量大于 25 公斤要設置起重裝置，但不能超過本企業(yè)的起重運輸能力，同時模具要在易觀察，不易污染和碰撞的部位做有明顯印記，以便識別，管理..第四章 文獻綜述1、課題研究目標：本課題研究的最終目標是為工業(yè)生產(chǎn)提供更新的工具，使產(chǎn)品質(zhì)量更上一個臺階，為企業(yè)創(chuàng)造更高的效益，這也讓我們利用自己所學的知識，讓自己能有一個更好的發(fā)展空間，為祖國的發(fā)展做出貢獻。2、課題研究內(nèi)容：本課題主要是針對沖壓模具進行研究的，如何使沖壓模具能具有結構簡單，操作方便，安全，易于制造，裝配和維修的特點還包括一些關與模具裝配和在生產(chǎn)中遇到的問題，怎樣對這些問題做出合理的分析和如何解決這些問題，因此就設計了 畢業(yè)設計用紙第 7 頁 共 8 頁這套“模板沖裁模具” ，為了更好的完成沖壓工作，并能保證尺寸精度及使用功能，又能提高材料的利用率，模具本身要符合設計要求，在保證設計方案可行的基礎上，要保證制造成本等方面合理的可行。模具完成的沖壓工序內(nèi)容不同，模具的分類方法也不一樣。1） 、按完成工序特征分，模具可分為：沖裁模；彎曲模；拉深模；成型模等。2） 、按模具的導向形式分，模具可分為：無導向模具；導板、導柱、導套導向模具。3） 、按模具完成的沖壓工序內(nèi)容分，模具可分為：單工序模具、組合工序模具。其中組合工序模又可分為復合模和級進模。以上是關于模具的一些相關資料我設計的模具目標是盡量改良模具在生產(chǎn)中減少該種模具常出現(xiàn)的問題使模具的壽命增加、效率提高、減少材料的損耗。第五章 進度安排第 1~2 周 進行調(diào)研及文獻資料的檢索與閱讀，提出課題總體設計方案，撰寫開題報告 第 3 周 進行系統(tǒng)分析，完成畢業(yè)設計詳細設計方案第 4~6 周 完成詳細設計，繪制機械總裝圖、零件圖、模具結構運動原理圖的草圖第 7 周 完成機械設計的全套圖紙（電子版）第 8 周 進行圖紙設計修改及完善第 9~10 周 撰寫畢業(yè)設計論文第 11 周 交畢業(yè)設計全套資料參考文獻﹑1﹑劉建超等主編．沖壓模具設計與制造．北京：高等教育出版社，20042﹑李云程主編．模具制造工藝學．北京：機械工業(yè)出版社，20013﹑成虹主編．沖壓工藝與模具設計．北京：高等教育出版社，20004﹑李碩本主編．沖壓工藝學．北京：機械工業(yè)出版社，19825﹑盧險峰主編．沖壓工藝模具學．北京：機械工業(yè)出版社，19936﹑杜東福等編．冷沖壓模具設計．長沙：湖南科技技術出版社，19857﹑趙孟棟主編．冷沖模設計．北京：機械工業(yè)出版社，20008﹑陳萬林等編.實用模具技術.北京：機械工業(yè)出版社，20009﹑陳劍鶴等編.模具設計基礎.北京：機械工業(yè)出版社，200310﹑柴建國等編.機械制造基礎.蘇州大學出版社，2004 畢業(yè)設計用紙第 8 頁 共 8 頁11﹑高佩福主編.實用模具制造技術.北京:中國輕工業(yè)出版社,199912﹑王同海等主編．實用沖壓設計技術．北京：機械工業(yè)出版社，1995