Φ35圓螺母止動墊圈沖孔落料復合模具設計【含UG三維及10張CAD圖】
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任務書題 目 Φ35 圓螺母止動墊圈沖孔落料復合模具設計題目來源 生產(chǎn)實踐學生姓名 學 號 專業(yè)班級指導教師 職 稱 教 研 室畢業(yè)論文（設計）任務與要求一、題目簡介：模 具 是 完 成 沖 壓 工 序 的 一 種 專 用 工 具 ， 在 沖 壓 生 產(chǎn) 現(xiàn) 場 是 不 可 缺 少 的 工 藝 裝 備 。 沖 模 必須 滿 足 沖 壓 生 產(chǎn) 的 要 求 ， 不 僅 要 沖 壓 出 合 格 的 零 件 ， 而 且 要 適 應 批 量 生 產(chǎn) 的 需 要 ， 具 有 操 作方 便 、 安 全 可 靠 、 使 用 壽 命 和 容 易 制 造 與 維 修 的 特 點 。 模 具 按 工 序 可 分 單 工 序 沖 模 和 復 合 模 、連 續(xù) 模 ， 該 模 具 為 復 合 模 。 在 同 一 位 置 上 ， 使 材 料 順 序 完 成 圓 螺 母 止 動 墊 圈 兩 工 序 ： 落 料 、沖 孔 復 合 沖 壓 。 通 過 本 設 計 冷 沖 壓 模 具 的 典 型 結 構 與 計 算 工 作 ， 目 的 在 于 使 學 生 熟 悉 冷 沖 壓模 具 的 工 作 原 理 ， 并 系 統(tǒng) 地 運 用 所 學 過 的 知 識 處 理 冷 沖 壓 模 具 設 計 中 的 各 種 問 題 ， 提 高 其 對機 械 系 統(tǒng) 分 析 和 模 具 設 計 的 能 力 。 另 外 ， 通 過 畢 業(yè) 設 計 培 養(yǎng) 學 生 閱 讀 中 外 文 科 技 文 獻 、 查 閱并利用文獻資料以及獨立撰寫科技論文的能力。二、主要任務：1 搜 集 圓 螺 母 止 動 墊 圈 沖 孔 落 料 復 合 模 具 相 關 資 料 及 前 期 準 備 工 作 ， 掌 握 沖 壓 工 藝 原理 ；2 進行圓螺母止動墊圈沖孔落料復合模具工藝參數(shù)設計，模具基本類型與工作部分零件尺寸計算；3 進 行 圓 螺 母 止 動 墊 圈 沖 孔 落 料 復 合 模 具 結 構 設 計 及 計 算 ， 模 具 整 體 設 計 和 繪 制 裝 配 圖 ;4 掌握圓螺母止動墊圈沖孔落料復合模具的選材以及制造工藝的要求，繪制模具主要零件圖。三 、 主 要 內(nèi) 容 與 基 本 要 求 ：1 基本性能參數(shù)的確定；2 結構參數(shù)的選擇與計算；3 繪制模具二維及三維裝配圖及零部件圖；4 繪制模具的爆炸圖：5 制作畢業(yè)答辯的 PPT。四、工作量要求1 撰寫設計論文及設計說明書（不少于 8000 字）；2 完成總裝圖及零部件圖的三維圖、二維圖紙；3 圖紙的工作量合計不少于 2 張 A1 圖 ；4 手工繪 A3 圖一張；5 翻譯一篇外文論文。五、主要參考文獻：[1] 徐永禮. 基 于 Pro/E 的沖壓復合模具設計探析[J]. 中國高新技術企業(yè),2013[2]周本凱.冷沖壓模具制造技術[M]. 北京：化學工業(yè)出版社.2011[3]閻兵.冷沖壓模具結構與設計實例[M].北京：機械工業(yè)出版社.2012[4]湯酞則 .冷沖壓模具課程設計與畢業(yè)設計指導 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社 .2015[5]孫傳.冷沖壓工藝與模具設計[M]. 杭州：浙江大學出版社.2015[6]于位靈 .冷沖壓模具設計及典型案例 [M]. 上海：上?？茖W技術出版社 .2016[7]劉洪賢.冷沖壓工藝與模具設計[M]. 北京：北京大學出版社 2012[11]Han Fei. Guidance and Examples of Course Design for Stamping Die and Plastics Injection Mould[M]. Harbin Institute of Technology Press.2015.[12]Mahajan PVetal.Design for stamping[M]. New York ASME.2015.畢業(yè)論文（設計）工作進程起止時間 工作內(nèi)容第七學期 15~18 周 確定畢業(yè)設計選題，完成畢業(yè)設計開題報告。第八學期 1~4 周 收 集 模 具 有 關 資 料 ， 對 冷 沖 壓 模 具 進 行 詳 細 的 了 解 分 析 ， 查 看 相關文獻開始初步設計。第八學期 5~7 周 中期檢查，針對模具設計進行初步修改。第八學期 8~10 周 正 式 開 始 各 種 設 計 工 作 ， 構 造 好 設 計 總 體 框 架 ； 繪 制 設 計 相 關 二維三維圖紙。撰寫設計說明書。第八學期 11 周 指 導 教 師 審 閱 ， 評 閱 教 師 評 閱 ， 論 文 查 重 。 同 時 為 畢 業(yè) 論 文 答 辯做準備工作。第八學期 12 周 答 辯第八學期 13 周 檔案整理指導教師（簽字） 畢業(yè)論文工作組組長（簽字） 學生（簽字） 畢業(yè)論文（設計）起止時間：XXX年 12 月27 日 至 XXX年 5 月 25 日開題報告論文（設計）題目 Φ35 圓螺母止動墊圈沖孔落料復合模具設計學生姓名 學號 指導教師一、研究目的及意義1. 研究目的本 設 計 主 要 是 針 對 圓 螺 母 止 動 墊 圈 沖 孔 落 料 復 合 模 具 設 計 .設 計 要 求 專 業(yè) 知 識扎 實 ， 工 作 量 大 且 要 求 高 。 復 合 模 具 是 在 壓 力 機 的 一 次 行 程 下 ,可 以 同 時 完 成 多 道工序的沖裁模， 使生產(chǎn)效率提高， 提升沖壓件的質(zhì)量 ， 減少人力物力的損耗。 對過程 中 的 UG 設計軟件，AutoCAD 設 計 軟 件 都 進 行 了 補 充 訓 練 ， 使 軟 件 使 用 各 加 熟練尅更快的適應以后的工作。2. 研究意義通過本設計冷沖壓模具的典型結構與計算工作， 通過對零件進行詳細的工藝分析 ,確 定 零 件 的 沖 壓 工 藝 方 案 并 制 定 部 分 零 件 的 制 造 工 藝 。 通 過 課 題 讓 我 們 能 夠 掌握中等復雜程度零件的沖壓模具設計和制造的一般方法， 對零件沖壓工藝方案的確定、 工藝計算及模具設計有更深層次的認識， 提高其對機械系統(tǒng)分析和模具設計的能力。 另外， 通過畢業(yè)設計培養(yǎng)學生閱讀中外文科技文獻 、 查閱并利用文獻資料以及獨立撰寫科技論文的能力為畢業(yè)走上工作崗位適應具體工作要求做好準備二、國內(nèi)外模具發(fā)展狀況1.國外模具發(fā)展現(xiàn)狀及前景國外， 特別是歐美和日韓等發(fā)達地區(qū)的模具工業(yè)起步較早， 擁有比較先進的生產(chǎn)管理技術及經(jīng)驗， 值得我們國內(nèi)模具行業(yè)學習和借鑒。 在歐美， 許多模具企業(yè)將高新技術應用于模具的設計和制造，主要體現(xiàn)在：（1）充分發(fā)揮了信息技術帶動和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性；（2）高速切削、五軸高速加工技術基本普及，大大縮減制模周期，提高企業(yè)的市場競爭力；（3）快速成形技術和快速制模技術得到普遍應用； （4） 從事模具行業(yè)的 人員精簡， 一專多能 ， 一人多職 ， 精益生產(chǎn)； （5）模具產(chǎn)品專業(yè)化，市場定位準確；（6）采用先進的管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)集成化管理；（7）工藝管理先進、標準化程度高。日本模具加工的未來發(fā)展方向主要表現(xiàn)為無人手修模、無放電加工、加工時間縮短、 五軸加工等方面。2.國內(nèi)模具發(fā)展現(xiàn)狀及前景中國雖然在很早以前就制造模具和使用模具， 但一直未形成產(chǎn)業(yè)。 由于長期以來 模 具 制 造 一 直 作 為 保 證 企 業(yè) 產(chǎn) 品 生 產(chǎn) 的 手 段 被 視 為 生 產(chǎn) 后 方 。 因 此 一 直 發(fā) 展 緩慢 。 1984 年 成 立 了 中 國 模 具 工 業(yè) 協(xié) 會 ， 1987 年 模 具 首 次 被 列 入 機 電 產(chǎn) 品 目 錄 ， 當時全國共有生產(chǎn)模具的廠點約 6 000 家?？偖a(chǎn)值約 30 億元。隨著中國改革開放的日益深入， 市場經(jīng)濟進程的加快， 模具及其標準件 、 配套件作為產(chǎn)品， 制造生產(chǎn)的企業(yè)大量出現(xiàn)， 模具產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展。 在市場競爭中， 企業(yè)的模具生產(chǎn)技術提高很 快 ， 規(guī) 模 不 斷 發(fā) 展 ， 提 高 很 快 。 20 世紀 90 年 代 以 來 ， 中 國 在 汽 車 行 業(yè) 的 模 具 設計制造中開 始采 用 CAD／CAM 技術。 國家科委 863 計劃將東風 汽車公司作為 CIMS應 用 示 范 點 ， 由 華 中 理 工 大 學 作 為 技 術 依 托 單 位 ， 開 發(fā) 了 汽 車 車 身 與 覆 蓋 件 模 具CAD／CAM 軟 件 系 統(tǒng) ， 在 模 具 和 設 計 制 造 中 得 到 了 實 際 應 用 ， 取 得 顯 著 效 益 。 現(xiàn) 在 ， 吉 林 大 學 和 湖 南 大 學 也 成 功 地 開 發(fā) 出 了 汽 車 覆 蓋 件 模 具 的 CAD／CAE 系 統(tǒng) ， 并達到了較高水平，在生產(chǎn)中得到應用，收到了良好的效果。目 前 在 模 具 生 產(chǎn) 方 面 ,國 內(nèi) 已 經(jīng) 能 夠 生 產(chǎn) 精 度 達 2μ m 的 精 密 多 工 位 級 進 模 ,工 位 數(shù) 最 多 已 達 160 個 ;在 大 型 塑 料 模 具 方 面 已 能 生 產(chǎn) 48 英 寸 大 屏 幕 模 ;在 汽 車 模 具 方 面 ,現(xiàn) 已 能 制 造 新 轎 車 的 部 分 覆 蓋 件 模 具 ;其 它 類 型 的 模 具 ,例 如 子 午 線 輪 胎 活 絡 模具、鋁合金和塑料門窗異型材擠出模等,也都達到了較高的水平 ,可以替代進口模 具。 國 內(nèi) 已 經(jīng) 認 識 到 了 模 具 在 制 造 業(yè) 中 的 重 要 基 礎 地 位 ,許 多 模 具 企 業(yè) 十 分 重 視 技 術發(fā)展,增大了用于模具技術進步的投資。目前,從事模具技術研究的機構和院校已 有 30 余家 ,從事模具技術教育培訓的院校已超過了 50 余家。三、研究內(nèi)容 本次論文的主要內(nèi)容有：1.模具結構設計 ： 設計一種模具使在同一位置上 ， 使材料順序完成圓螺母止動 墊圈兩工序：落料沖孔復合沖壓。2.分 析 設 計 產(chǎn) 品 的 工 藝 方 案 ， 制 定 畢 業(yè) 設 計 題 目 設 計 方 案 ， 進 行 方 案 比 較 ， 優(yōu) 化方案設計撰寫開題報告。3.進行各個零件的設計，繪制出所有零件結構設計圖紙。4.選 擇 模 具 的 結 構 形 式 確 定 基 本 參 數(shù) 用 繪 圖 軟 件 繪 制 裝 配 圖 和 零 件 圖 并 最 初 模具的爆炸圖。5.撰寫畢業(yè)論文。 在老師的指導下， 完成設計任務書， 培養(yǎng)一定的創(chuàng)新意識和較強的設計學習能力， 獲得機械工程的基本 訓練， 使整個設計是創(chuàng)新 、 先進 、 可行、 經(jīng)濟合理的。 工 藝規(guī)程設計應滿足質(zhì)量， 生產(chǎn)率， 經(jīng)濟型等要求 ， 模具設計方案應合理， 適合批量 生產(chǎn)。 計算步驟清晰， 計算結果無誤； 設計繪圖等符合國家標準 ， 撰寫設計說明書 語言通順，裝配圖，零件圖圖示清晰。四、研究方案以及步驟 經(jīng)分析。查閱，本次的課題設計可分為一下幾個階段；1 研究和確定模具設計方案。2.查閱、收集相關設計資料，完成開題報告；3.運用 UG 繪制零件圖等部分設計內(nèi)容 ；4.確 定 模 具 結 構 形 式 及 模 具 工 作 零 部 件 的 詳 細 設 計 并 繪 制 模 具 的 爆 炸 圖 ；5..改進完成設計，改進完成設計說明書，指導教師審核，學生修改；6.評閱教師評閱,學生修改；7.畢業(yè)設計答辯。五、研究方法及實施計劃1.運用大學期間所學的知 識 。 理論知識及生產(chǎn)實習中所學到的 實踐知識 ， 正確的解決沖壓模具設計中的沖裁件的工藝性分析、 工藝方案的論證及確定 、 工藝設計 排樣設計及具體數(shù)據(jù)的理論計算與實際校核驗證、 模具結構型式設計和零件加工工序設計等題目。2.在確定模具設計的總體結構形 式 ， 進一步根據(jù)所生產(chǎn)制品進行經(jīng) 濟 高 效 、 省 力公道、 使用安全且能保證加工質(zhì)量的設計完善具體零部件的精度、 尺寸及形狀的 最終方案。3.查找翻閱冷沖壓模具設計的相關專業(yè)資 料 。 通過大學四年專業(yè)所學的各類課程教材，學校圖書館，電子圖書館，上網(wǎng)搜集各種專業(yè)國內(nèi)外資料。 六、論文提綱第一章 緒論1.1 研究的目的及意義1.2 國內(nèi)外模具發(fā)展現(xiàn)狀 第二章設計任務2.1 UG 軟件的使用2.2 零 件 沖 壓 方 案2.3 模 具 結 構 設 計第 三 章 沖 壓 件 的 工 藝 性 分 析 及 工 藝 方 案 3.1 沖 壓 件 的 形 狀 和 尺 寸3.2 沖 壓 件 的 尺 寸 精 度3.3 沖 壓 工 藝 方 案 的 確 定 第 四章 確 定 工 藝 方 案 及 模 具 結 構 形 式4.1 模 具 的 結 構 形 式 的 選 擇4.2 工 序 與 派 樣4.3 制 件 定 位 導 正 方 式4.4 卸 料 裝 置4.5 模 架 選 擇 第 五 章 工 藝 計 算5.1 標 準 件 的 選 取5.2 模 具 工 作 零 部 件 的 詳 細 設 計 第 六 章 模 具 的 結 構 和 裝 配6.1 模 具 裝 配 二 維 工 程 圖6.2 模 具 的 裝 備 過 程6.3 模 具 的 裝 配 結 構6.4 模 具 的 爆 炸 圖 第 七 章 小結參 考 文 獻 致謝附 錄 七 、 工 作 量 的 估 計 、 工 作 條件1.工作量的估計1.撰寫設計論文及設計說明書（不少于 8000 字）；2.完成總裝圖及零部件圖的三維圖、二維圖紙；3.圖紙的工作量合計不少于 2 張 A1 圖；4.手工繪 A3 圖一張；5. 翻譯一篇外文論文。2017 年 12 月 2 日至 2018 年 5 月 25 日2.工作條件1.擁有相關制圖、分析軟件提供輔助。2.在圖書館查閱相關資料以及在國內(nèi)外知名網(wǎng)站上查閱所需的資料。3.工作進程第七學期 15-18 周 確定畢業(yè)設計選題，完成畢業(yè)設計開題報告。 第八學期 1-4 周 收集模具有關資料，對冷沖壓模具進行詳細的了解分析，查看相關文獻開始初步設計。 第八學期 5-7 周 中期檢查，針對模具設計進行初步修改。 第八學期 8-10 周 正式開始畢業(yè)設計工作，構造好設計總體框架；繪制設計相關二維三維圖紙。撰寫設計說明書。 第八學期 11 周 指 導 教 師 審 閱 ， 評 閱 教 師 評 閱 ， 論 文 查 重 。 同 時為畢業(yè)論文答辯做準備工作。第八學期 12 周 答辯第八學期 13 周 檔案整理八、存在的問題及擬解決采取的措施1.如何提高沖壓模具的使用次數(shù)精度及生產(chǎn)能力2.如何選擇模具材料使其綜合機械性能、 耐磨、 耐腐蝕性能及拋光亮度更加優(yōu) 越。3.由于要制作各零件的二維圖以及三維爆炸圖要熟練掌握譬如 UG Creo 等 3D繪圖軟件。上述問題將通過查閱文獻， 請教借鑒相關師傅設計經(jīng)驗， 請教老師和與同學探 討等途徑進行解決參考文獻[1]徐 永 禮 . 基于 Pro/E 的沖壓復合模具設計探析[J]. 中國高新技術企業(yè),2013[2]周 本 凱 .冷 沖 壓 模 具 制 造 技 術 [M]. 北京：化學工業(yè)出版社.2011 [3]閻 兵 .冷 沖 壓 模 具 結 構 與 設 計 實 例 [M].北 京 ： 機 械 工 業(yè) 出 版 社 .2012 [4]湯 酞 則 .冷 沖 壓 模 具 課 程 設 計 與 畢 業(yè) 設 計 指 導 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社.2015[5]孫 傳 .冷 沖 壓 工 藝 與 模 具 設 計 [M]. 杭州：浙江大學出版社.2015 [6]于 位 靈 .冷 沖 壓 模 具 設 計 及 典 型 案 例 [M]. 上海：上?？茖W技術出版社.2016 [7]劉 洪賢 .冷 沖 壓 工 藝 與 模 具 設 計 [M]. 北京：北京大學出版社 2012 [8]袁 地 軍 .冷 沖壓 工 藝 與 模 具 結 構 [M]. 北京：人民郵電出版社.2015 [9]王 秀 鳳 .冷 沖 壓 模 具設 計 與 制 造 [M]. 北京：北京航空航天大學出版社.2012 [10]單 春 艷 .冷 沖 壓 工藝 與 模 具 設 計 [M]. 北京：科學出版社.2015[11]Han Fei. Guidance and Examples of Course Design for Stamping Die and Plast ics Injection Mould[M]. Harbin Institute of Technology Press.2015.[12] Mahajan P V etal. Design for stamping[M]. New York ASME.2015.該課題選題來自于生產(chǎn)實際，具有一定的實際意義。學生結合任務書要求， 對本課題的意義、 國內(nèi)外狀況 、 研究內(nèi)容、 研究方案以及步驟 ， 論文提綱， 論文 （設 計）工作量的估計、工作條件等方面做了較為詳細的敘述，達到了開題要求. 同意開題，繼續(xù)開展后續(xù)工作。指導教師簽名：年 月 日該開題報告論述了課題的目的、意義、國內(nèi)外發(fā)展狀況，對畢業(yè)設計的任務、 研究內(nèi)容了解清楚， 研究方法與研究方案合理可行 ， 提出了存在的問題及擬解決采 取的措施， 初定論文提綱較為合理 （但最終還需要修改） ， 工作量能夠滿足任務書 要求。同意開題。畢業(yè)論文工作組組長簽字：年 月 日中期檢查表論文（設計）題目 Φ35 圓螺母止動墊圈沖孔落料復合模具設計學生姓名 學號 指導教師計劃完成時間按照進度安排應完成的任務第八學期 1-4 周 收集模具有關資料，對冷沖壓模具進行詳細的了解分析，查看相關文獻開始初步設計。第八學期 5-7 周 中期檢查，針對模具設計進行初步修改。第八學期 8-10 周 正式開始畢業(yè)設計工作，構造好設計總體框架；繪 制 設 計 相 關 二 維 三 維 圖 紙 。 撰 寫 設 計 說 明 書 。第八學期 11 周 指導教師審閱，評閱教師評閱，論文查重。同時為畢業(yè)論文答辯做準備工作。第八學期 12 周 答辯第八學期 13 周 檔案整理實際完成情況1 基本性能參數(shù)的確定和結構參數(shù)的選擇和計算；2.撰寫設計論文及設計說明書（不少于 8000 字）；3.完成總裝圖及零部件圖的三維圖、二維圖紙；4.手工繪 A3 圖一張；目前有哪些問題和困難，擬采取的解決方法1.如何提高沖壓模具的使用次數(shù)精度及生產(chǎn)能力以及選用適當?shù)牟牧鲜蛊渚C合機械性能、耐磨、耐腐蝕性能及拋光亮度更加優(yōu)越。2.由 于 要 制 作 各 零 件 的 二 維 圖 以 及 三 維 爆 炸 圖 需 要 用 到 UG,CAD 來 完 成 模 具 的設計， 節(jié)省時間精力查閱資料輔助設計， 針對自身理論方面的不足更多的向指導老師請教學習； 在設計過程中不斷的去實踐模具的實用性可行性及經(jīng)濟性， 使設計更加規(guī)范系統(tǒng)檢查中發(fā)現(xiàn)的問題與建議該生按期完成了基本性能參數(shù)的確定和結構參數(shù)的選擇和計算 、 繪制了Φ35 圓螺母止動墊圈沖孔落料復合模具的三維裝配圖及部分零部件的二維圖 ， 發(fā)現(xiàn)了一些問題，提出解決問題的設想。請按進度完成后續(xù)工作。中期考核合格畢業(yè)論文工作組組長簽名：年 月 日注：1.最后一欄由指導教師填寫。2.此表隨畢業(yè)論文裝訂并由學院存檔。指導教師（簽名）： 年 月 日注：此表隨畢業(yè)論文裝訂并由學院存檔。指導教師評分表畢業(yè)論文題目 Φ35 圓螺母止動墊圈沖孔落料復合模具設計評 價 項 目（參考） 分值 打分01 工作態(tài)度，工作作風工作 態(tài)度 02 畢業(yè)論文完成情況 20 15.003 查閱文獻資料能力04 綜合運用知識能力05 研究方案的設計能力06 研究方法和手段的運用能力能力 水平07 外文應用能力40 33.008 文題相符程度09 寫作水平10 寫作規(guī)范程度11 篇幅，論文工作量論文 質(zhì)量12 論文的理論或?qū)嶋H價值40 32.0綜合評定成績 80評 價 意 見該 生 針 對 Φ35 圓 螺 母 止 動 墊 圈 沖 孔 落 料 復 合 模 具 設 計 進 行 了 研 究 ， 首 先 分 析 零 件 工 藝 ， 確 定 工 藝 方 案 ， 并 進 行 了 排 樣 設 計 ， 分 析 了 模 具 設 計 制 造 工 藝 要 求 及 方 案 。 計 算 了 沖 載 車 、 卸 料 力 、 推 料 力 和 頂 料 力 ， 確 定 了 沖 壓 壓 力 中 心 ， 然 后 計 算 了 凸 模 、 凸 凹 模 和 凹 模 刃 口 尺 寸 ， 對 凸 模 、 凸 凹 模 和 凹 模 進 行 了 設 計 ， 最 后 進 行 模 具 總 體 設 計 。 一 定 程 度 上可用來指導實際，具有一定的利用價值和現(xiàn)實意義。 論文觀點正確、論據(jù)充分、論證方法正確，論文邏輯結構合理；語言規(guī)范，流暢性有待提高；格式較為規(guī)范；圖文齊全， 達到本科畢業(yè)要求。同意該生參加外審。是否同意答辯 同意答辯評閱教師（簽名）： 年 月 日注：此表隨畢業(yè)論文裝訂并由學院存檔。評閱教師評分表畢業(yè)論文題目 Φ35 圓螺母止動墊圈沖孔落料復合模具設計評 價 項 目（參考） 分值 打分01 查閱文獻資料能力02 綜合運用知識能力03 研究方案的設計能力04 研究方法和手段的運用能力能力 水平05 外文應用能力50 37.006 文題相符程度07 寫作水平08 寫作規(guī)范程度09 篇幅，論文工作量論文 質(zhì)量10 論文的理論或?qū)嶋H價值50 34.0綜合評定成績 71.0評 價 意 見論文設計一種圓螺母止動墊圈沖孔落料復合模具，選題具有一定的應用價值。 論 文 撰 寫 認 真 ， 條 理 清 楚 ， 格 式 基 本 規(guī) 范 ， 參 考 文 獻 引 用 不 規(guī) 范 ， 論 文 工 作 量 適中，達到本科畢業(yè)設計要求。是否同意答辯 同意（設計）成績評定表學生姓名 學號專業(yè) 班級畢業(yè) 論文 （設計 ） 題目 Φ35 圓螺母止動墊圈沖孔落料復合模具設計答辯小組評語：該生在答辯過程中，思路清晰，敘述完整，回答問題比較準確，具備了一定 知識的綜合應用能力指導教師成績 80.0×40% =32評閱教師成績 71.0×20% =14.2答辯成績 78.0×40% =31.2畢業(yè)論文 總評成績 77.4論 文 等級 中等畢業(yè)論文工作組意見：畢 業(yè) 論 文 工 作 組 組 長 簽 名 ： 年 月 日注： 1、 總評成績=指導教師成績×40%＋評閱教師成績×20%＋答辯成績×40%。 2、論文等級分優(yōu)秀 （ ≥90 分） 、 良好 （ 80-89 分） 、 中等 （ 70-79 分） 、 及格 （ 60-69分）、不及格（＜60 分）。 3、此表隨畢業(yè)論文裝訂并由學院存檔。IΦ35 圓螺母止動墊圈沖孔落料復合模具設計摘要： 沖壓模具在實際工業(yè)生產(chǎn)中應用較為廣泛，其中倒裝沖壓模具可以大 大提高勞動生產(chǎn)效率，具有及其重要的技術進步意義與經(jīng)濟價值。本文結合直徑 35mm 的止動墊圈冷沖壓成形模具整體結構設計， 通過比較不同工藝方案， 確定最 終工藝方案、并計算沖壓力和刃口尺寸等工藝參數(shù)，繪制相應的模具簡圖，在模具設計方面，首先運用三維繪圖軟件，對零件進行三維造型，然后對其 進行成形工藝的分析，確定復合模具的生產(chǎn)方式。選用合理的搭邊參數(shù)值，確定 排樣的方案。基于以上幾點進行了涵蓋沖壓力在內(nèi)的力參數(shù)計算，并對整體結構 和零件進行設計。本課題完成止動墊圈制件的倒裝沖壓模具設計，應用 AutoCAD 繪制零件二維 加工圖紙，以達到加深對沖裁件模具結構工藝性理解的目的。設計借鑒了先進倒 裝模具的設計生產(chǎn)經(jīng)驗，成功地突破磨具設計中的疑難點，順利實現(xiàn)了止動墊圈 零件的一次沖裁完成。關鍵詞：止動墊圈；沖壓成形；復合模具；沖孔落料IIΦ35 圓螺母止動墊圈沖孔落料復合模具設計Design of compound die for blanking and blanking of Φ 35 round nut stop washerAbstract: the stamping die is widely used in the actual industrial production, among which the reverse stamping die can greatly improve the labor production efficiency, and has the important technical progress significance and the economic value. Combined with the overall structure design of the cold stamping die for the stopwasher with diameter 35mm, the final process plan is determined by comparing different technological schemes, and the process parameters such as punching pressure and edge size are calculated, and the corresponding die diagram is drawn.In the aspect of die design, we first use 3D drawing software to model the parts, and then analyze the forming process to determine the production mode of the compound die. Select reasonable parameter value to determine the layout scheme. Based on the above points, the force parameters including impact pressure are calculated, and the whole structure and parts are designed.In this subject, the design of the stamping die for the reverse washer is completed, and the two-dimensional drawing of the parts is drawn by AutoCAD in order to achieve the purpose of deepening the understanding of the structure of the die. The design and production experience of the advanced upside die is used for reference, and the difficult point in the design of the grinding tool is successfully broken, and the stop washer zero has been successfully realized. One blanking of the piece is completed.Keywords：Stop Washer； Stamping； Composite Die； Punching BlankingIII目 錄Φ35 圓螺母止動墊圈沖孔落料復合模具設計 ......................................................I1 概述 .....................................................................................................................11.1 沖壓技術的發(fā)展現(xiàn)狀和應用現(xiàn)狀 .................................................................11.2 模具沖裁成形的特點 ....................................................................................21.3 論文研究的主要內(nèi)容 ....................................................................................22 沖壓件工藝性分析 ...............................................................................................52.1 工藝性分析 ....................................................................................................52.2 沖裁工藝方案的確定 ....................................................................................62.3 毛坯尺寸及下料方式 ....................................................................................72.4 排樣和材料的利用 ........................................................................................82.5 沖模結構的確定 ............................................................................................93 主要設計計算 ...................................................................................................113.1 各部分工藝力計算 ......................................................................................113.2 凸，凹模刃口尺寸的計算 ..........................................................................123.3 壓力中心的確定 ..........................................................................................144 模具的基本設計 ...............................................................................................154.1 模具類型的選擇 ..........................................................................................154.2 定位方式的選擇 ..........................................................................................154.3 卸料﹑出件方式的選擇 ..............................................................................164.4 模架及其部件選用 ......................................................................................164.4.1 模架選用 ..............................................................................................164.4.2 導柱導套的布置和選用 ......................................................................174.4.3 模柄的選用 ..........................................................................................184.5 推件塊的設計 ..............................................................................................185 主要工作部分結構設計 .....................................................................................215.1 沖孔凸模結構的設計 .....................................................................................215.2 凹模結構的設計 ..........................................................................................225.3 凸凹模的的結構設計 ..................................................................................245.4 卸料板的結構 ..............................................................................................24IVΦ35 圓螺母止動墊圈沖孔落料復合模具設計5.5 凸凹模固定板的設計 ..................................................................................265.6 凸模固定板設計 ...........................................................................................275.7 墊板選用 ......................................................................................................285.8 彈簧選用 ......................................................................................................295.9 固定與聯(lián)接零件的設計與選取 ..................................................................296 模具裝配 ...........................................................................................................31參考文獻 .................................................................................................................35致 謝 .....................................................................................................................37附錄 A 英文文獻翻譯 .............................................................................................3911 概 述1.1 沖壓技術的發(fā)展現(xiàn)狀和應用現(xiàn)狀初期的沖壓模具設計及其制造是依靠手工設計、 人的經(jīng)驗以及最基本、 最常 規(guī)的機械加工。 而現(xiàn)如今是利用很多的計算機輔助軟件 （CAD/CAM/UG） 分析數(shù)據(jù) 、 模擬加工等新型設計制造技術來加工。 現(xiàn)代沖壓模式已經(jīng)由初期的機械加工向自 動化、數(shù)字化的方向發(fā)展。沖壓技術的表現(xiàn)：（1）沖壓工藝方面 沖壓是將模具 （比如凹模、 凸模等） 安裝在壓力機或其他相關設備上對各種材質(zhì)的板料施加壓力， 通過塑性變形的方式獲得標準件 ?1??。 由于沖壓過程中板料 僅發(fā)生物理變化且生產(chǎn)效率高， 安全， 少甚至無切削加工 。 因此廣泛應用與汽車 、 電子電器、 航空、 精密儀器等行業(yè)。 沖壓模具在工業(yè)生產(chǎn)中具有十分重要的加工 生產(chǎn)地位。 同時， 隨著計算機的普及以及仿真技術的應用， 設計者們大多采用有 限元分析的方法來分析整個沖壓過程中的塑性加工過程。 通過仿真分析， 對模具 進行工藝性優(yōu)化，設計出滿足設計要求的模具。模具是沖壓生產(chǎn)的基本條件. 在冷沖壓加工生產(chǎn)中， 沖壓模具使沖壓加工的三大要素中最重要的一個。 沖模 的 生 產(chǎn) 時 通 過 外 界 對 毛 胚 施 加 力 或 則 其 他 方 式 使 毛 胚 產(chǎn) 生 物 理 變 化 進 而 得 到 設計圖紙所要求的沖模零件形狀。 在沖模形式方面， 按工藝性質(zhì)主要分為沖裁模 具， 彎曲模具， 拉伸模具和成形模具四大類 ?2??。 但在實際的研究及生產(chǎn)過程中一 般分為簡易沖壓模具和常規(guī)沖壓模具兩種。 而沖模的技術要求也較高， 在熱處理 方面須經(jīng)調(diào)質(zhì)處理， 并進行高溫回火。 在沖壓件圖中未進行標注的長度尺寸允許 偏 差 為 ±0.5mm5mm， 沒 有 標 注 的 圓 角 半 徑 為 R5， 沒 有 標 記 的 倒 角 為 2×45 的 銳 角。沖壓設備和沖壓生產(chǎn)自動化方面 要制作高精度、 高效率、 高壽命的沖模要性能良好的沖壓設備作為基礎條件 ，同時對與設備的精度和自動化要求十分高。 為滿足批量生產(chǎn)的需要， 目前的沖壓 設備已向著多工位， 高自動和數(shù)控方向進行發(fā)展。 近年來， 隨著機械臂的日益成 熟和機器人在沖壓廠的應用，各種自動沖壓生產(chǎn)線和高速自動壓力機投入使用， 使得流水線自動掛生產(chǎn)成為可能， 節(jié)約成本， 降低產(chǎn)品價格， 使產(chǎn)品具有一定的 市場。2Φ35 圓螺母止動墊圈沖孔落料復合模具設計1.2 模具沖裁成形的特點沖裁在工業(yè)生產(chǎn)沖應用廣泛， 即可以通過拉伸等工序制作出毛胚， 也可以直 接沖裁制成沖壓件。 沖裁的分離工序由很多， 譬如沖孔、 落料 、 等多種分離工序 。 隨著社會的不斷進步， 要滿足當下人民的需求， 工業(yè)產(chǎn)品就需要不斷的更新?lián)Q代 ， 模具的產(chǎn)量伴隨著模具的需求不斷增加，隨之而來的便是技術要求也更加嚴格。 沖裁作為最基本的生產(chǎn)工序，沖裁模的應用也更加的廣泛。其表現(xiàn)在：（1）汽車覆蓋件模；（2）大型及精密塑料模；（3）主要模具標準件；（4）精密沖模。 在生產(chǎn)過程中根據(jù)零件的形狀、 尺寸、 精度的等方面的要求多種多樣則需要采用多種多樣的沖壓加工方法。 分離與成形使沖壓的兩種最基本的工序。 分離過 程是沖壓過程中沿確定的輪廓將沖壓件和板材分開的過程。 成形過程是在毛絨胚 不會受任何損害的前提下產(chǎn)生塑性變形，以形成滿足工藝要求的零件 ?2??。根據(jù)最基本的變形模式， 上述兩種工藝大致可分為四種基本工藝： 沖裁、 彎 曲、拉拔和成形。每個進程必須包含一個或多個單個進程。1.3 論文研究的主要內(nèi)容這個題目來自工廠的一個實際項目。 墊圈零件在沖壓過程中定位困難， 成形 精度要求高。 本設計的目的是以復合模具設計的基本理論為基礎， 設計一套墊圈 復合沖模。 通過 UG 這個三維設計軟件進行模具的三維模擬設計 ， 同時結合使 用 AutoCAD 二 維 繪 圖 軟 件 設 計 模 具 的 非 標 準 零 件 二 維 圖 來 完 成 本 次 設 計 的 繪 圖 工 作。具體研究內(nèi)容如下：1 1 總結了板材沖壓成形技術及其在工業(yè)生產(chǎn)中的地位。簡要介紹了沖壓技 術的發(fā)展歷史和國內(nèi)外相關技術的研究現(xiàn)狀， 并通過實踐驗證了用三維設計軟件（UG\CRA 等）設計模具極其有用。2 主要介紹板料的沖壓成形理論及其相關的若干關鍵技術。 系統(tǒng)的闡述了沖 壓成形的基本理論， 特點及相關領域中的重要應用， 并提出使用三維軟件與二維 軟件相結合進行模具設計進行本零件模具的規(guī)劃工作。3 以 Φ 35 止 動 墊 圈 零 件 為 例 ， 軟 件 想 要 進 行 模 具 的 三 維 造 型 設 計 。 要 對 零 件所處的環(huán)境進行分期確定其需要用什么材料制作， 所需材料的硬度要求， 確定 基本的沖壓方向， 對于胚料的排樣的布置， 確定合理間隙對沖裁力和壓力中心進 行計算。34 重點研究倒裝復合模具設計的相關準則， 結合設計標準進行了模具總體結 構的規(guī)劃和關鍵零部件的設計。 在總體規(guī)劃階段， 必須識別所有模具和指南 關鍵 零件設計主要包括凹模固定板、凸模固定板凸凹模等沖壓部件。42 沖 壓 件 工 藝 性 分 析本 次 設 計 題 目 是 Φ 35 圓 螺 母 止 動 墊 圈 沖 孔 落 料 復 合 模 具 設 計 。 零 件 結 構 如 圖 2.1。材料屬性見表 2.1。圖 2.1 墊圈結構圖表 2.1 材料屬性材料名稱 牌號 材料狀態(tài)抗剪強度τ/Mpa抗拉強度σb/ Mpa伸長率δ10/ %碳素結構鋼 Q235 未退火 310~380 380~470 252.1 工藝性分析沖裁件在沖裁加工過程中的難度我們稱之為沖裁件的工藝性。 合理的工藝性 能降低了沖裁加工過程中消耗的材料。 因為此次設計的墊圈結構簡單， 所以需要 設計的模具也十分簡單， 這樣易于生產(chǎn)， 使用壽命長 。 同時生產(chǎn)出來的沖裁件精 度較高、行位公差小。產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可以極大的提高生產(chǎn)效率。(1)結 構 形 狀 :由 于 本 次 設 計 的 墊 圈 形 狀 是 圓 形 是 軸 對 稱 和 中 心 對 稱 圖 形 。 只有一個圓形內(nèi)孔且孔之間的距離很小。需要用到碳素結構鋼的厚度為 1.5mm。 (2)沖裁件— —Φ35 圓螺母止動墊圈性能要求強度硬度相對較高、 彈性好且 塑韌性較低。須承受的最小剪切力為 320MPa；須承受的最小拉力為 400MPa。這5Φ35 圓螺母止動墊圈沖孔落料復合模具設計樣墊圈有較好的可沖壓性。 由于圖中沒有標注有些尺寸精度和位置精度，對于粗糙度也沒有任何要求。因而設計時可以按照 IT14 級選取公差值。選用普通沖裁的方式，能夠達到加工 零件的精度要求。2.2 沖裁工藝方案的確定要制作出Φ35 圓螺母止動墊圈有三種方法,三種方案比較如表 2.2。 方案一：采用兩個單工序模，模 1 負責沖孔模 2 負責落料。 方 案 二 ： 采 用 一 個 復合 模 具 將 落 料 與 沖 孔 兩 個 工 序 設 計 在 同 一 時 間 一 次 完成。方案三： 采用一個級進模， 使得落料和沖孔兩道工序按順序完成但是中途不 用取出沖壓件。表 2.2 三種方案的比較模具類別比較項目單工序模 復合模 級進模沖件精度 較低 高 一般生產(chǎn)效率 較低 較高 高生產(chǎn)批量適合大、 中、小批量適合大批量 適合大批量模具復雜程度 較易 較復雜 復雜模具成本 較低 較高 高模具制作精度 較低 較高 高模具制造周期 較快 較長 長模具外形尺寸 較小 中等 較大沖壓設備能力 較小 中等 較大工作條件 一般 較好 好第一個方案是， 如果這兩個過程要在一個工作過程中完成， 就必須有兩個模 塊。 成本跟復合模、 級進模相比較高。 而且， 在第一道工序完成之后需要人工或 者機械手臂將工件取出放入下一道工序內(nèi)的模具當中。 這樣會使誤差增大， 嚴重6時使得沖壓件報廢。 方案三， 級進?？梢酝瑫r完成加工工件所需要的兩道工序。但級進模制造復雜維修難度大， 適合于超大批量的生產(chǎn)由于此次制作工件僅需批量生產(chǎn)所以排除 此方案。方 案 二 由 于 此 次 加 工 的 零 件 是 Φ 35 圓 螺 母 止 動 墊 圈 ， 它 的 結 構 簡 單 且 軸 對 稱。因而需要得復合模形狀小，容易制造。僅需要一套模具就可以制作出工件。 由于沖裁和沖孔一次完成， 工件光滑且不翹曲， 可以滿足加工精度的要求 ?4??。 同 時安全，操作方式簡單，生產(chǎn)效率較。所以選擇方案二。2.3 毛坯尺寸及下料方式由于工件的最大外徑為沖裁， 工件的形狀是圓形， 屬于批量生產(chǎn) 。 因此采用 條形胚料方便送料。 條形胚的寬度應大于工件兩側(cè)的最大直徑。 為了確保沖裁件 的完成，在兩個坯料之間應該留有最小自由邊值。以提高生產(chǎn)效率及工件質(zhì)量。在相應搭邊值表 ?5?中 查 出 最 小 搭 邊 值 ： a1 =1.0mm，a=1.2mm ， 在 設 計 中 可以去適當放大搭邊值，所以這里采用側(cè)搭邊和工件之間的值均是 1.5mm。 由于沖模進給的設計沒有側(cè)壓裝置條料的尺寸計算:b ??d ??2??a (2.1)式中： a ——沖裁時需要留的最小搭邊值( mm )b ——條料的寬度（ mm ）d ——工件的最大外徑（ mm ）則： b ??58.5mm條料的送料步距按公式（2.2）計算：S ??d ??a1 (2.2)式中： h ——送料步距（ mm ）；a1 ——最小搭邊值（ mm ）。 則： S ??47.5mm7Φ35 圓螺母止動墊圈沖孔落料復合模具設計2.4 排樣和材料的利用模 具 排 樣 的 方 法 由 三 種 ： a 通 過 良 好 得 工 藝 設 計 、 分 析 。 使 得 模 具 在 生 產(chǎn) 沖 壓件得時候無廢料產(chǎn)生得無廢料排樣方式。 b 因零件結構而必須產(chǎn)生得少部分廢 料為少廢料排樣方式 ?3??。 c 因零件結構產(chǎn)生較多廢料且工藝方法合理的廢料排樣 方式為由廢料派樣。 本次設計的沖裁模具在生產(chǎn)過程中一般產(chǎn)生的的廢料分為兩 種， 一種是由及工件結構確定的結構廢料， 另一種是與前、 側(cè)兩面的搭邊的確定 和料頭的選用及和工藝方法有關的工藝廢料。 結構廢料使因為零件本身的形狀所 產(chǎn)生的廢料， 無法避免。 所以我們想要提高材料的利用率就要盡可能合理的確定 工 件 的 排 樣 方 法 ， 減 少 廢 料 的 產(chǎn) 生 。 由 于 Φ 35 圓 螺 母 止 動 墊 圈 的 形 狀 左 右 上 下 都對稱，為了使材料的利用率達到最高，采用如圖 2.2 示的排樣方法：材料的利用率按下式計算：圖 2.2 排樣圖???nA ?100%BS???條 料 的 材 料 利 用 率 ；n ——在此次設計中 n=1；A ——工件實際面積( mm )；；B ——條料寬度 ( mm ) ；；S —— 步距 ( mm ) ； ；8則： ???nA ?100%=BS167344.5??58.5 ??64.3%工藝孔的中部含有大量的廢料， 可用于后續(xù)階段， 因此材料利用率滿足要求 。2.5 沖模結