模具畢業(yè)設(shè)計連接板沖裁模具設(shè)計

畢業(yè)設(shè)計連接板沖裁模具設(shè)計 Connecting Plate Die Design 年級專業(yè)： 模具061 學(xué)生姓名： 學(xué)號： 指導(dǎo)老師： 職稱： 講師 單 位： 下載購買文檔的朋友請注意，留下您的郵箱，我會把全套的CAD圖發(fā)給你，謝謝，我的QQ328809510畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書下載購買文檔的朋友請注意，留下您的郵箱，我會把全套的CAD圖發(fā)給你，謝謝，我的QQ328809510課題名稱 連接板沖裁模具設(shè)計 課題性質(zhì) 設(shè)計 班 級 模具061 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 導(dǎo)師職稱 講師 一課題名稱連接板沖裁模具設(shè)計二畢業(yè)設(shè)計（論文）主要內(nèi)容：該設(shè)計需要學(xué)生根據(jù)連接板零件的精度要求設(shè)計一種專用沖裁模具，并撰寫設(shè)計論文。學(xué)生應(yīng)在教師指導(dǎo)下，按設(shè)計任務(wù)書的規(guī)定，認真地、有計劃地按時完成設(shè)計任務(wù)。必須以負責(zé)的態(tài)度對待自己所作的技術(shù)決定、數(shù)據(jù)和計算結(jié)果。注意理論與實踐的結(jié)合，以期使整個設(shè)計在技術(shù)上是先進的，在經(jīng)濟上是合理的，在生產(chǎn)上是可行的。具體內(nèi)容如下：（1）繪制該零件的沖裁模具裝配總圖和關(guān)鍵零件圖三張；（2）撰寫設(shè)計論文一份。三計劃進度：第14周 1、制訂設(shè)計方案，繪制結(jié)構(gòu)草圖 第14周16周 2、繪制沖裁模具裝配總圖 3、繪制沖裁模具零件圖第17周19周 4、撰寫畢業(yè)設(shè)計論文第20周 畢業(yè)答辯四畢業(yè)設(shè)計（論文）結(jié)束應(yīng)提交的材料：1、裝配總圖一張2、主要零件零件圖三張3、畢業(yè)設(shè)計論文一份指導(dǎo)教師 教研室主任 年 月 日年 月 日論文包括的內(nèi)容有：設(shè)計任務(wù)書；（1）緒論；（2）摘要；（3）沖裁件工藝性分析；（4）沖壓工藝方案的確定；（5）模具總體結(jié)構(gòu)方案的確定；（6）排樣、條料寬度及步距的確定;（7）沖裁工藝的主要計算；（8）沖裁模具壓力中心的確定于計算；（9）沖壓工藝力的計算及壓力機的選??；（10）模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計；（11）沖裁模裝配圖；（12）參考文獻；（13）致謝；目錄緒論1摘 要2Abstract3第一章 沖壓工藝性分析41.1 沖裁件工藝性分析4第二章 沖壓工藝方案的確定52.1 沖壓工藝方案的確定52.2 模具總體結(jié)構(gòu)方案的確定5第三章 沖裁模具設(shè)計63.1 排樣、條料寬度及步距的確定63.2 沖裁工藝的主要計算73.2.1 確定凸凹模的間隙及制造公差73.2.2 確定凸凹模的刃口尺寸73.3 沖裁模具壓力中心的確定與計算83.4 沖壓工藝力的計算及壓力機的選取93.5 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計103.5.1 凸模的設(shè)計103.5.2 凸凹模的設(shè)計113.5.3 凹模的設(shè)計及凹模輪廓尺寸的確定123.5.4 凸凹模固定板的設(shè)計133.5.5 模架的選擇143.5.6模柄的選擇153.5.7模柄的選擇153.5.8模具的閉合高度153.6 沖裁模裝配圖18參考文獻19致 謝20 緒論 模具作為特殊的工藝裝備，在現(xiàn)代化制造業(yè)中越來越重要。有了模具，人們的衣、食、住、行，可直接或間接地變得豐富多彩。人們?nèi)粘Ｉ钪薪佑|到的汽車、手表、電話、計算機、電視機、冰箱、照相機等，都離不開用模具成形加工或用模具生產(chǎn)其中某個零件。模具關(guān)系現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展與進步，是現(xiàn)代制造業(yè)的重要工藝裝備，是企業(yè)效益的倍增器。模具生產(chǎn)技術(shù)的高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志。有人說，模具工業(yè)是永不衰退的工業(yè)，正式基于這樣的分析。另外，從另一角度看，兩者對模具結(jié)構(gòu)的要求是各不相同的，大批量生產(chǎn)用的模具應(yīng)著眼于高效率和長壽命，而小批量生產(chǎn)用的模具應(yīng)著眼于結(jié)構(gòu)簡單、制?？焖俸统杀镜土?該設(shè)計是設(shè)計沖壓模，沖壓是通過模具對板材施加壓力或拉力，使板材塑性成型，有時是對板材施加剪切力而使板材分離，從而獲得一定尺寸、形狀和性能的零件加工方法。沖壓模具是將板材加工成所需沖壓件的一種工藝裝備，是模具中應(yīng)用最為廣泛的模具之一。 沖壓加工在國民經(jīng)濟的加工工業(yè)中占有重要的地位，廣泛應(yīng)用于汽車、軍工、家電、電機、儀表等工業(yè)領(lǐng)域。從精細的儀表指針、電子元件到重型汽車的內(nèi)、外覆蓋件以及飛機蒙皮等都需沖壓加工，而沖壓件的質(zhì)量好壞在很大程度上取決于模具設(shè)計、制造技術(shù)的水平。在市場競爭日趨激烈的今天，怎樣快速、高質(zhì)量的設(shè)計、制造出產(chǎn)品模具，使所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量高、成本低、上市快，已成為贏得競爭的重要因素。自20世紀(jì)80年代以來，計算機技術(shù)、信息技術(shù)等現(xiàn)代科技得到飛速發(fā)展，新技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展也不斷地推動了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的進步，沖壓模具CAD/CAM/CAE技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，目前已廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)實踐，沖壓模具的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、智能化越來越顯示出其重要性。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)?shù)拇?，少則60%以上，多則90%以上。不少過去用鍛造、鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被重量輕、剛度好的沖壓件所代替。因此可以說，如果生產(chǎn)中不廣泛采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、快速進行產(chǎn)品更新?lián)Q代等都是難以實現(xiàn)的。摘 要 本設(shè)計講述了沖壓模具設(shè)計的全過程。分析了基本模具結(jié)構(gòu)與運動過程及其設(shè)計原理；對典型的連接板沖壓件模具進行了設(shè)計與分析。首先，是對連接板沖裁件的工藝分析、沖裁的工藝方案確定和模具總體結(jié)構(gòu)的確定。然后是對沖裁模具的設(shè)計，設(shè)計是對沖裁件的排樣到?jīng)_裁工藝的主要計算，和沖裁模具壓力中心的確定及壓力機的選?。痪o接著是模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計，其主要是對凸模、凹模、凸凹模、凸凹模固定板等設(shè)計并利用CAD畫相關(guān)的視圖，設(shè)計之后就是對模架、模柄、定位、彈性、緊固零件的選擇，然后再確定模具的閉合高度，最后就是總結(jié)以上的內(nèi)容畫出沖裁件的模具裝配圖。本文介紹的模具實例結(jié)構(gòu)簡單實用，使用方便可靠，對類似工件的大批量生產(chǎn)具有一定的參考作用。關(guān)鍵詞：連接板、沖壓模具、沖裁 AbstractThis design describes the whole process of stamping die design; For a typical stamping die was designed: Stamping die design solutions to complex problems of processing, punching - blanking compound die design provides for the bending of the semi-finished workpieces. Stamping die design made full use of the function of mechanical press features, at room temperature under the conditions of the blanks for stamping, production efficiency, with significant economic benefits. Bending mold design made full use of what they have learned this semester bending of knowledge. This article describes an instance of the mold structure is simple and practical, easy to use, reliable, high-volume production of similar parts with. a certain referenceKeywords: Connecting plate、Stamping dies、 blanking第1章 沖壓工藝性分析1.1 沖裁件工藝性分析1、材料：該零件的材料屬Q(mào)235鋼。Q235鋼屬普通碳素結(jié)構(gòu)鋼。此材料的強度、塑性、韌性等方面都較好，可滿足鋼結(jié)構(gòu)的要求，此材料的抗剪度=380MPa，抗拉強度b=470MPa，伸長率10=25%，屈服強度s=240MPa，其沖裁加工性較好。 2、尺寸精度： 零件圖上孔心距屬于IT12級公差，其余尺寸屬于自由公差，按IT14級公差確定，一般沖壓均能滿足尺寸精度要求。3、結(jié)構(gòu)形狀： 該零件形狀結(jié)構(gòu)簡單，形狀對稱，孔邊距5.75mm大于凸凹模允許的最小壁厚4.9mm。故可采用復(fù)合模。 根據(jù)以上分析，該零件的工藝性較好，可以沖裁加工。圖1-1 零件圖 第二章 沖壓工藝方案的確定2.1 沖壓工藝方案的確定該零件包括落料、沖孔二個工序，可用以下三種工藝方案：方案一：落料沖孔采用單工序模生產(chǎn)。方案二：落料沖孔復(fù)合沖裁，采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：沖孔落料連續(xù)沖裁，采用級進模生產(chǎn)。分析以上方案：方案一: 模具結(jié)構(gòu)簡單,但需要兩套模具,生產(chǎn)率比較低,制造成本高,難以滿足年產(chǎn)量1000萬件的要求。方案二：需要一套模具，零件的形位精度和尺寸精度容易保證，生產(chǎn)率高，盡管模具結(jié)構(gòu)比單工序模復(fù)雜，但由于零件形狀簡單對稱，所以模具結(jié)構(gòu)設(shè)計比較簡單。方案三：同樣需要兩套模具，生產(chǎn)效率也很高，但零件的沖壓精度比復(fù)合模低些，需要二次定位。欲保證沖壓件的形位精度，沖壓精度一般，容易實現(xiàn)自動化，通用性較差，僅適合于中小型零件的大批量的生產(chǎn)。結(jié)論： 通過以上三種方案的分析比較，對該零件的沖壓及沖裁生產(chǎn)選用方案二較合理，故方案二為該零件的沖壓工藝方案。2.2 模具總體結(jié)構(gòu)方案的確定1、 模具類型 模具類型主要是指單工序模、復(fù)合模、級進模三種，根據(jù)該零件所需生產(chǎn)批量、沖件形狀與尺寸、沖件質(zhì)量要求、材料性質(zhì)與厚度、沖壓設(shè)備與制模條件操作與安全等因素，應(yīng)選倒裝復(fù)合模。2、 操作與定位方式 雖然該零件所需的生產(chǎn)批量較大，如果是合理的安排生產(chǎn)可選用手工送料方式，這既能達到批量要求，又能降低模具成本，故采用手工送料方式。根據(jù)工序件的形狀、沖件的精度要求、材料厚度、模具類型、操作方式等的確定，采用擋料銷。3、 卸料與出件方式 根據(jù)材料厚度、沖件尺寸與質(zhì)量要求、沖裁工序性質(zhì)及模具類型，此模具采用彈性卸料板來卸料。4、 模架類型 該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。兩副導(dǎo)柱、導(dǎo)套均裝在模座的后側(cè)，在使用時可以從左、右、前三個方向送料，操作比較方便，適用于精度要求不高 及薄板料、小沖件的沖裁模具。 第三章 沖裁模具設(shè)計3.1 排樣、條料寬度及步距的確定排樣方式為：直排、有廢料排樣法。經(jīng)查表得：a=2.5mm , a1=2mm ,L=65mm 。 圖3-1 零件排樣圖3.2 沖裁工藝的主要計算3.2.1 確定凸凹模的間隙及制造公差 查表得凸凹模的間隙值為:Zmin=0.246 , Zmax=0.36。 Zmax- Zmin=0.114 根據(jù)零件圖可知尺寸20mm、8.5mm、400.15mm和14mm 。 根據(jù)公差配合表得： 沖孔所得尺寸：8.5mm 查表按入體原則公差I(lǐng)T14級得8.5+00.36 落料所得尺寸: 200-0.52 、140-0.43 孔 心 距： 400.15mm3.2.2 確定凸凹模的刃口尺寸 凸凹模制造公差分別按IT9級和IT10級加工制造，則 沖孔8.5+00.36 制造精度為IT9級時查表x=0.5，=0.36，p=0.009,d=0.015 d凸=(dmin+x)0- p =(8.5+0.50.36)0-0.009 =8.680-0.009 d凹=（d凹+Zmin）0+d =（8.68+0.246）0+0.015 =8.9260+0.015 校核： |p|+|d|=0.009+0.015=0.0240.114 即 滿足間隙公差條件 落料200-0.52 制造精度為IT10級時查表x=0.5，=0.52，p=0.013，d=0.021 D凹=（Dmax-x）0+d=(20-0.50.52)0+0.021=19.740+0.021 D凸=（D凹- Zmin）0- p =(19.74-0.246)0-0.013 =19.4940-0.013 校核： |p|+|d|=0.013+0.021=0.0340.114 即 滿足間隙公差條件落料140-0.43 制造精度為IT10級時查表x=0.5,=0.43,p=0.011,d=0.018 D凹=（Dmax-x）0+d =（14-0.50.43）0+0.018 =13.7850+0.018 D凸=（D凹- Zmin）0- p =(13.785-0.246)0-0.011 =13.5390-0.011 校核: |p|+|d|=0.011+0.018=0.0290.114 即 滿足間隙公差條件中心距400.15 制造精度為IT9級時查表=0.3 L=(Lmin+0.5)0.125 =(39.85+0.50.3)0.0375 =400.3753.3 沖裁模具壓力中心的確定與計算 模具壓力中心是指沖壓式諸沖壓力合力的作用點位置。為了確保壓力機和模具正常工作，應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機滑塊的中心相重合。對于帶有模柄的沖壓模，壓力中心應(yīng)通過模柄的軸心線，否則會使沖模和壓力機滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過大的磨損，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機的使用壽命。 沖模的壓力中心，可按下述原則來確定：(1) 對稱形狀的單個沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。(2) 工件形狀形狀相同且分布位置對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。(3) 形狀復(fù)雜的零件、多凸模的壓力中心可用解析計算法求出。 此模具結(jié)構(gòu)選用的是復(fù)合模，由于該零件是一個上、下、左、右對稱的，所以它的壓力中心在其幾何中心，如圖所示O點位置： 圖3-3 零件圖的壓力中心3.4 沖壓工藝力的計算及壓力機的選取 因為此模具采用的是彈壓卸料裝置和上出件模具，故計算壓力中心選用的公式為： FP總=FP+FQ+FQ2卸料力FQ=KFP沖裁力FP=KPtL頂件力FQ2=K2FP公式中，K卸料力系數(shù)，其值為0.020.06mm（薄料取大值，厚料取小值）。 KP安全系數(shù)，一般取1.3。 K2頂件力系數(shù)，其值為0.040.08mm（薄料取大值，厚料取小值） t材料厚度，其值為2mm。 L沖裁周邊總長。 材料抗剪強度，其值為380MPa。 沖裁力FP FP落= KPtL =1.32（47.32+25.72+47.32+25.72）380 =2.6146.08380 =144327.04N144.33KN FP沖= KPtL =1.32（28.5）380 =2.653.38380 =52739.44N52.74KN 卸料力FQ FQ落=KFP =0.06144.33 =8.65988.66KN 頂件力FQ2 FQ2=K2FP =0.08144.33 =11.546411.55KN FP總=FP+FQ+FQ2 =144.33+52.74+8.66+11.55 =217.28KN 即根據(jù)以上所得的數(shù)據(jù)查表后,選擇的壓力機為開式雙柱可傾式壓力機JG23-25。 此壓力機的主要技術(shù)參數(shù)有： 型號：JH23-25 公稱壓力/KN：250 滑塊行程/mm：75 滑塊形程次數(shù)（次/min）：80最大閉合高度/mm：260閉合高度調(diào)節(jié)/mm：55立柱間距離/mm：270工作臺尺寸/mm：前后：370左右：560墊板尺寸/mm：厚度：50 孔徑：260模柄孔尺寸/mm：直徑：40 深度：60電動機功率/kw：2.23.5 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計3.5.1 凸模的設(shè)計 凸模長度計算公式：L=h1+h2+t+h 式中：L凸模長度mm； h1凸模固定板，厚度取（0.60.8）H凹，查表H凹=20.08，則其值取14mm； h2卸料板，值取8mm； t材料厚度，值取2mm； h1520mm的附加長度。 即凸模的長度為： L=14+8+2+20=44mm 凸模材料： 模具刃口尺寸有較高的耐磨性，并能承受沖裁是的沖擊力。因此應(yīng)有高的硬度與適合的韌性。此設(shè)計中凸模選擇T10A為材料。 圖3-5-1 沖孔凸模3.5.2 凸凹模的設(shè)計凸凹模洞口若采用直刃，則莫內(nèi)有積存廢料，脹力較大，當(dāng)凸凹模壁厚較薄時，可能導(dǎo)致脹裂。倒裝復(fù)合模的設(shè)計要注意凹模的最小壁厚。因此最小壁厚的設(shè)計可以查閱有關(guān)設(shè)計的資料。 圖3-5-2 落料凸凹模3.5.3 凹模的設(shè)計及凹模輪廓尺寸的確定 凹模采用矩形板狀結(jié)構(gòu)可直接通過螺釘、銷釘與上模座固定的固定方式.考慮凹模的磨損和保證沖件的質(zhì)量根據(jù)表3-28,凹模刃口采用直筒形刃口壁結(jié)構(gòu) 凹模的厚度：H=Kb =0.3560 =20.8mm 凹模的壁厚：C=(1.52.0)H =(1.52.0) 20.8 =31.2mm 凹模的長度：L=b+2C =60+231.2 =122.4mm 凹模材料選用：T10A凹模輪廓尺寸包括凹模板的平面尺寸LXB(長X寬)及厚度尺寸H.從凹模外邊緣的最短距離稱為凹模壁厚C.對于簡單對稱形狀刃口凹模,由于壓力中心即對稱中心,所以: 確定凹模外形尺寸為：12510021 。 圖3-5-3 沖孔落料凹模固定板 3.5.4 凸凹模固定板的設(shè)計 凹模固定板的作用是固定凸凹模，外形尺寸是和凹模一樣，通過兩個銷釘定位和四個緊固螺釘緊固。凸凹模與凸凹模固定板之間的配合采用間隙配合。凸凹模固定板采用Q235A制造。圖3-5-4 沖孔落料凸模固定板3.5.5 模架的選擇后側(cè)導(dǎo)柱模架導(dǎo)柱安裝在模具的對稱線上，導(dǎo)向平穩(wěn)、準(zhǔn)確。因此選用中間導(dǎo)柱導(dǎo)套標(biāo)準(zhǔn)模架，由工件最大外形尺寸125mm及一定的凹模壁厚40mm初選，按其標(biāo)準(zhǔn)選擇具體結(jié)構(gòu)尺寸： 上模座：16010040 GB/T2855.12008 下模座：16010050 GB/T2855.22008 導(dǎo) 柱：25180 GB/T2861.12008 導(dǎo) 套：259038 GB/T2861.32008 模具的閉合高度：最大225mm， 最小190mm 3.5.6模柄的選擇根據(jù)壓力機的模柄孔尺寸選取 壓入式模柄：4060由壓力機的型號JG23-40.可查得模柄孔的直徑為40,深度為60,由裝配要求,模柄與模柄孔配合為H7/m6。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)JB/T7646.1選取標(biāo)準(zhǔn)模柄。3.5.7模柄的選擇采用擋料銷擋料，螺釘長度依據(jù)連接件的厚度而定經(jīng)查表，螺釘選用M8，銷釘選用8的銷釘，銷釘與固定板的配合為H7/m6。采用橡膠做為彈性零件,經(jīng)效核選用壓縮后的厚度為:20mm的橡膠. 固定擋料銷 查表得知,擋料銷高度H=8,選取材料為45鋼,數(shù)量為1,查標(biāo)準(zhǔn)JB/T7649.10。3.5.8模具的閉合高度模具的閉合高度一般通過下式確定： H模=上模座厚度+凸模墊板厚度+凸模長度+凹模厚度+凹模墊板厚度+下模座厚度-凸模進入凹模深度。 墊板:墊板的作用是承受并擴散凸模傳遞的壓力,以防止模座被擠壓損傷,因此在與模座接觸面之間加上一塊淬硬磨平的墊板.墊板的外形尺寸與凸模固定板相同,厚度可取3-12mm,這里設(shè)計時,由于壓力較大,選取規(guī)格為LBH=1251006，材料選擇為45鋼。 圖3-5-8 沖孔落料墊板卸料板:根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB2858.2-81,選取規(guī)格為LBH=1251008。材料選擇為45鋼。凸模固定板: 凸模固定板的外形尺寸與凹模的外形尺寸一致,厚度為凹模的0.60.8倍,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選取板的規(guī)格為LBH=12510018；凸模與凸模固定板的配合為H7/n6,裝配可通過2個銷釘定位,4個螺釘與上模座連接固定,各形孔的位置尺寸與凹模的保持一致,頂部與凸模鉚接,因此必須倒角。凸模固定板高度： =20.8（0.60.8） =17mm 圖3-5-9 沖孔凸模固定板 凸凹模為高度：51mm，與凹模的配合為H7/n6 上模座高度： 40mm 下模座高度： 50mm 即：H1=40+6+44+51+6+50-1=196mm 查開式壓力機規(guī)格可得：250KN固定臺式可傾式壓力機最大閉合高度為：225mm，最小閉合高度為：190mm，閉合高度調(diào)節(jié)量為：35mm，故所設(shè)計的模具閉合高度（195）滿足要求，閉合高度設(shè)計合理。3.6 沖裁模裝配圖圖3-6 沖裁模裝配圖參考文獻1 板料沖壓M.武漢：華中理工大學(xué)出版社，19852 用材料特性用途J.塑性加工，1987，38（4）：4323 沖模設(shè)計應(yīng)用實例M/ 模具實用技術(shù)叢書編委會北京：機械工業(yè)出 出版社，20004 使用模具設(shè)計與制造手冊.北京:機械工業(yè)出版社,20035 模具結(jié)構(gòu)形式與應(yīng)用手冊.北京:機械工業(yè)出版社,20066 沖壓模具設(shè)計結(jié)構(gòu)圖冊.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,20057 日本塑性加工學(xué)會.壓力加工手冊.中譯本M.北京:機械工業(yè)出版社 19838 沖模設(shè)計與制造實用計算手冊M.北京:機械工業(yè)出版社,20039 沖壓模具結(jié)構(gòu)與設(shè)計圖解M/ 太田哲編北京：國防工業(yè)出版社，198210 中國模具設(shè)計大典（第3卷）M/ 肖祥芷，王孝培主編南昌：江西 科學(xué)技術(shù)出版社，200311 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