沖壓級進模設(shè)計論文

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1、成都電子機械高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計論文 沖壓級進模設(shè)計論文 目錄 一． 畢業(yè)設(shè)計摘要 ……………………………………2 二． 設(shè)計任務(wù)書 ………………………………………3 三． 模具設(shè)計與制造…………………………………4 1、 制件分析……………………………………4 2、 排樣分析……………………………………5 3、 總裝配圖分析………………………………9 4、 模具零件與結(jié)構(gòu)分析………………………11 四．模具認(rèn)識與前景…………………………………16 四． 設(shè)計總結(jié)…………………………………………19 五． 參考文獻…………

2、………………………………20 一、 畢業(yè)設(shè)計摘要： 中文摘要： 使用Microsoft office word 完成畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）的電子文檔輸入。 使用AUTO CAD軟件繪制沖壓級進模的裝配圖與各個零件圖，對于其中所出現(xiàn)的問題都一一做出了相應(yīng)的解決。 英文摘要： Use the Microsoft Office Word to complete diploma work ?of electronic document input ?in this diploma project. ?Use the Auto CAD software

3、 to make stamp of assembly drawing and others ?detail drawings ,to solve any problem that may come along. 一、 設(shè)計任務(wù)書： (一)、沖壓件圖 (二)：沖壓件技術(shù)要求 1、 材料 黃銅 2、 厚度 0.3mm 3、 生產(chǎn)批量 大批量 4、 未注公差 均按IT14級制造 二、模具設(shè)計與制造 (一)、制件的分析 (1) 制件的結(jié)構(gòu)工藝特點 該制件主要用于連接方面，所要求的精度高，零件的主要成型是沖裁.彎曲.切斷等多道工序，兩側(cè)采用向內(nèi)彎曲形

4、式，所以采用本制件采用多工位級進模設(shè)計比較合理，簡單化。 （ 2 ） 對沖切斷面質(zhì)量要求 為保證制件的質(zhì)量，要求表面規(guī)整、光 亮、無毛刺，沖切斷面粗糙度比較高，且制件表面不得有傷 痕，要求制件進行滾磨、光飾和清洗處理。 （ 3 ）制件的展開圖 (二)、排樣分析 零件工序排樣圖如圖所示： 排樣設(shè)計原則 2） 制作制件展開胚料樣板，在圖畫上反復(fù)試排，待初步確定方位后，安排側(cè)刃定位，在一端安排沖孔，切廢料等工位，再向一邊依次安排成型工位 3） 第一工位，一般采用側(cè)刃定位，在第二工位沖孔，在以后的工位中，視其工位數(shù)不多，加上側(cè)刃定位

5、，在第五工位與第七工位采用導(dǎo)正孔定位。 4） 對相對精度高的的孔同步?jīng)_出 5） 成型方向要有利于送料的順暢 6） 對彎曲和拉深，每一工位不宜變形過大，這樣有利于質(zhì)量保證也有利于調(diào)試修整 7） 對要求高的要設(shè)整形工位 8） 盡量使沖壓負(fù)荷平衡 9） 合理安排廢料和制件的順利排除 10） 保證帶料搭邊有足夠的強度 11） 合理分布托料釘?shù)奈恢?，設(shè)計六顆托料釘 12） 為提高各凹模的強度應(yīng)設(shè)置空工位 13） 一般拉深半徑應(yīng)等于大于料厚4倍，否則應(yīng)采用整形工序 因此帶料選擇可延伸連接的雙中載體形式，主要是制件采用這樣的載體，是因為這種可以保證成形件的質(zhì)量，這樣的載體平衡性能好。

6、 寬度為30mm，步距為7.4mm。 材料利用率計算： 式中：為材料利用率 F為工件的實際面積 為所用材料面積，包括工件面積與廢料面積 = 1550/（30 x 7.4）x 100% = 70% 所以本排樣的材料利用率符合要求 排樣的步距精度直接影響制件的尺寸精度，步距公差小制件精度高，但步距太小，模具制造困難，按精密級進模具步距公差的經(jīng)驗公式 查表β=0.13， k=0.85 n=19 =0.015mm 提高精度達到0.015 mm 綜合上述可知，該排樣的缺點是材料利用

7、率不高，但對制件精度有很好的保證，因此采用該方案。 工序說明如下： 1、側(cè)刃定位 在這排樣當(dāng)中，首先考慮到定位的問題，在第一部采用的是側(cè)刃定位。同以后工序的導(dǎo)正孔同時定位，不讓材料抖動。 2、沖孔 在側(cè)刃定位之后，然后沖出制件的孔，為了對以后的工位中不產(chǎn)生影響，先沖出小孔。 3、導(dǎo)正 因為制件的工位數(shù)不是很多，考慮到先前采用側(cè)刃定位，所以在第五工位和第七工位采用導(dǎo)正孔導(dǎo)正，兩者同時定位導(dǎo)正。可以順利的保證制件的精度。 4、去邊料 在第四工位設(shè)置去邊料。 5、第一次彎曲

8、 先保證弧形彎曲的長度，先彎曲出制件弧度的8.5長度，保證了制件的精度。 6、第二次彎曲 二次彎曲出成型制件。 7、空工位 為使制件不產(chǎn)生變形，在彎曲的后頭加上一空工位。 8、落料 獲得制件，自然落料。 9、切斷 條料切斷廢料，避免影響送料。 (三) 總裝配圖分析 一 模具主要特點如下： 1、 采用氣動送料裝置、浮動導(dǎo)料裝置和精確的導(dǎo)正銷導(dǎo)正，廢料切刀切斷保證安全。 2、 模具精度高，其易損件具有互換性，可以方便迅速地更換備件。 3、 模架剛性、導(dǎo)向

9、性好，保證了模具的動態(tài)精度主模架采用加厚鋼板，上模座上平面與下模座下平面的平行度0.04mm 4、 模具材料分別采用硬質(zhì)合金、高速鋼、高合金鋼等，模具的刃磨壽命和總壽命高。 5、 重要零件也盡量用可換式零件 6、 固定件采用高強度螺釘和銷釘，部分彈性件采用高強度彈簧 二 互換性模具設(shè)計與工藝措施分析 1 消除或減小壓力機動態(tài)精度誤差 1）選用高精度，剛性好的壓力機和降低壓力機速度 2）沖壓載荷的偏心量，將難于計算，壓力機中心靠近模板中心。 3）模架剛性，加厚模座和選用剛性好的材料，加粗或增加導(dǎo)套的有效長度 2 提高凸模和凹模步距的一致性 將固定板

10、，卸料板和凹模有關(guān)孔一次裝夾加工，但必須保證步距精度 3 提高凸模與凹模形狀的一致性 1）在數(shù)控機床上，用同一指令加工各板 2）磨加工各鑲件 4 提高制件的加工精度 提高導(dǎo)正孔的精度和導(dǎo)正銷的步距精度，一般與步距精度一樣 四 模具的裝配 模具的裝配過程視模具的類型結(jié)構(gòu)的不同有所差別，為了保證裝配精度和技術(shù)要求采用修配和調(diào)節(jié)的裝配方法，在級進模中先裝下模再裝上模1）子模加工過程中為保證精度往往將凸模固定板，凹模板，彈壓卸料板，一起裝夾加工，使得裝配時各板位置精度準(zhǔn)確2）調(diào)整凸凹模間隙，反復(fù)試沖，保證最后間隙均勻3）子模裝配完之后，將凹模取下與下模架板進

11、行裝夾，把型孔位置定出后按凹?？足@出4）上模安裝精度由導(dǎo)柱保證 各子模加工完之后，用銷釘將其定位在下模架上，再用螺釘緊固，上模由導(dǎo)柱精度保證定位 模架采用可換式導(dǎo)柱導(dǎo)套形式以便快換，而且安裝方便上下模板采用加厚鋼板。 根據(jù)各個子模形狀中心對稱，根據(jù)空間力系和合力作用線的求解方法 各個分力對某軸力矩之和等于其合力對同軸之矩的力學(xué)原理知力機中心與壓力中心基本重合，但存在偏差，但在誤差范圍內(nèi)可以忽略。 由于公稱壓力小，所以選取壓力機為J23-3.15

12、 (六)、模具零件與結(jié)構(gòu)分析： 模具的每個零件的粗糙度都應(yīng)在Ra0.8及其以上，所以每個面都需用磨床加工，以保證模具的安裝精度及配合精度 1、 上下模座 因此模具為級進模，負(fù)荷大，受高速沖擊，為防止沖壓時產(chǎn)生彈性變形，材料以45鋼為好，調(diào)質(zhì)處理43～48HRC。上模座上平面與下模座下平面平行度為100：0.012。上模座上下平面與下模座上下平面平

13、行度約為100：0.008。 2、 導(dǎo)向裝置 導(dǎo)向裝置采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套，導(dǎo)柱采用臺階固定在凸模固定板上，導(dǎo)套采用過盈配合固定在卸料板上及凹模固定板上。因是大量生產(chǎn)，所以材料選用T8A，滲碳淬硬56～60HRC。導(dǎo)柱、導(dǎo)套采用過盈配合。過盈量為0.01～0.15mm，垂直度200：0.005。導(dǎo)柱垂直度由導(dǎo)柱臺階保證。導(dǎo)套的是B型導(dǎo)套（GB4678.7-84），材料選用T10A滲碳淬火58-62HRC，技術(shù)條件按GB4678-84的有關(guān)規(guī)定進行加工。導(dǎo)柱也選用B型導(dǎo)柱，要求規(guī)定同導(dǎo)套。 3、墊塊 該模具的受力不大,因此可按情況而定,如果要的話,則應(yīng)淬火到HRC56-6

14、0,用T8A 4、 卸料板 卸料板是多工位級進模結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵零件，尤其是在高速沖裁下，凸模會受到?jīng)_擊負(fù)荷作用，對于脆性的硬質(zhì)合金材料，稍受側(cè)向力，凸模很容易崩刃和斷裂，所以卸料板不但起到壓料和卸料的作用，還對凸模起到導(dǎo)向保護作用。卸料板和凸模間的雙面間隙為0.005mm，因此卸料板的精度、剛性、耐磨性和它的穩(wěn)定性就非常重要。故選用材料CrWMn，淬硬56-60HRC。由于卸料板有保護凸模的作用，要求卸料板有很高的運動精度，為此要在卸料板與上模座之間增設(shè)輔助導(dǎo)向零件─小導(dǎo)柱和小導(dǎo)套。制造基準(zhǔn)與凸凹模固定板一致，便于三板同時加工。厚度根據(jù)沖壓設(shè)計材料方面的資料，選取厚度為22.

15、7mm。 5、凹模 凹模材料選用GrWMn,淬火到HRC58-62,在落料凹模鑲件上采用焊接的形式，制件生產(chǎn)量較大，所以采用YG15，便于快換用螺釘緊固在下模座上,鑲塊采用過渡配合H7/m6 凹模厚度可按下式進行估算： 式中：為凹模厚度（mm） P為沖裁力（N） 選取最大工序的沖壓力，計算得出： Ha為22mm 6凹模墊板 凹模墊板是由銷釘定位于下模座上，由4 個螺釘緊固。4個銷釘再將凹模固定板和凹模板一起固定在下模架上 凸模固定板 凸模固定板在沖壓時折斷，就不必把整副模具拆離壓力機，而僅需把損壞部分取下，換上備用

16、凸模即可繼續(xù)沖壓。固定板與凸模不是過盈配合，是間隙配合，避免由于加工誤差使凸模在卸料板中卡死，也可使凸模與凹?？鬃詣訉χ?，保證間隙均勻，而且是在凸模與卸料板，凸模與 凹模間隙中最大 可根據(jù)下式進行計算： 式中： H為凸模固板厚（mm）； 為凹模高度（mm）。 則凸模高度在12～16mm范圍內(nèi)， 故 選取H=16mm。 凸模固定板的上、下表面應(yīng)磨平，并且應(yīng)與形孔中心線相垂直。 因是級進模，所以選用材料CrWMn，并淬硬到56-60HRC 7、 凸模 凸模采用臺階式固定，因沖缺凸模形

17、狀復(fù)雜，故采用快換裝置，用一固定塊將其壓緊在墊板上，當(dāng)凸模磨損或折斷等不能再繼續(xù)加工時，只需拆下緊固螺釘，取出凸模，將準(zhǔn)備的備用凸模安裝上即可繼續(xù)加工。因不銹鋼材料力學(xué)性能好，所沖形狀復(fù)雜，故采用焊件結(jié)構(gòu)，在凸模工作部分焊上厚度為4mm的YG15（鎢鈷類合金），熱處理HRC66～68HRC，其余部分選用CrWMn材料，熱處理使其硬度達58～60HRC。彎曲、整形凸模選用材料Cr12MoV，熱處理達61～63HRC。 8、 托料釘 托料釘是具有托料和導(dǎo)向雙重作用的模具零件，在級進模中應(yīng)用廣泛。 托料釘在設(shè)計中最重要的是導(dǎo)向的設(shè)計和卸料板凹坑深度的確定。當(dāng)送料結(jié)束、上模板下行時，卸料板凹

18、坑地面首先壓縮導(dǎo)向釘，使條料與凹模面平齊并開始沖壓。當(dāng)上模板回升時，彈簧將托料釘推至最高位置，進行下一步的送料導(dǎo)向。當(dāng)凹坑過深時，會造成帶料被壓入凹坑內(nèi)；當(dāng)凹坑過淺時，會使帶料被向下擠入與托料釘?shù)呐浜系目變?nèi)。因此設(shè)計時必須注意各尺寸的協(xié)調(diào)，其協(xié)調(diào)尺寸推薦值為： 槽寬：（槽寬即托料釘頸部與凹模板的距離） 頭高： 坑深： 槽深： 浮動高度： 尺寸D和d可根據(jù)條料寬度、厚度和模具的結(jié)構(gòu)尺寸確定。托料釘常選用合金工具鋼，淬硬到58～62HRC，并與凹模孔成H7/h6配合。托料釘?shù)南露伺_階可做成裝拆式結(jié)構(gòu)，在裝拆面上加墊片可即可調(diào)整材料托起的位置高度，以保證送料平

19、面與凹模平面平行。 根據(jù)公式求得： 槽寬：h2=（1.5～2）×0.33 取槽寬為0.5mm 頭高 取2mm 為了保證不讓帶料被擠入與托料釘?shù)呐浜系目變?nèi)，同時還保證帶料不被壓入凹坑內(nèi)，需對托料釘進行改進，改進按圖紙所示。 10、導(dǎo)正銷 用導(dǎo)正銷對帶料定位導(dǎo)正，在模具中，第一工位采用側(cè)刃定位，工位數(shù)不多，本次采用第五工位跟第七工位導(dǎo)正就可以，在彎曲前加導(dǎo)正與前面?zhèn)热卸ㄎ唤Y(jié)合起來，使帶料不產(chǎn)生其他影響。導(dǎo)正銷選用合金材料，淬硬55-60HRC。 11、 其它零件

20、螺釘、螺塞、彈簧等，都根據(jù)選取標(biāo)準(zhǔn)，在市場進行采購。 四、模具認(rèn)識與前景： 我國模具工業(yè)從起步到飛速發(fā)展，歷經(jīng)了半個多世紀(jì)。近幾年來，我國模具技術(shù)有了很大發(fā)展，模具設(shè)計與制造水平有了較大提高。大型、精密、復(fù)雜、高效和長壽命模具技術(shù)又上了新臺階。 大型復(fù)雜沖模以汽車覆蓋件模具為代表。我國主要汽車模具企業(yè)，已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。體現(xiàn)高水平制造技術(shù)的多工位級進模具覆蓋面大增，已從電機、電器鐵芯片模具擴大到接插件、電子元器件、汽車零件、空調(diào)器散熱片等家用電器零件模具上。塑料模方面已能生產(chǎn)86厘米、122厘米大屏幕彩電塑殼模具、大容量洗衣機全套塑料模具及汽車保險杠和整體儀表

21、板等塑料模具。塑料模熱流道技術(shù)更臻成熟，氣體輔助注射技術(shù)已開始采用。壓 鑄模方面已能生產(chǎn)自動扶梯整體梯級壓鑄模及汽車后橋齒輪箱壓鑄模等。 模具質(zhì)量、模具壽命明顯提高，模具交貨期較前縮短。模具CAD/CAM技術(shù)相當(dāng)廣泛地得到應(yīng)用，并開發(fā)出了自主版權(quán)的模具CAD/CAM軟件。電加工、數(shù)控加工在模具制造技術(shù)發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。模具加工機床品種增多，水平明顯提高。快速經(jīng)濟制模技術(shù)得到了進一步發(fā)展，尤其是這一領(lǐng)域的高新技術(shù)快速原型制造技術(shù)(RPM)進展很快，國內(nèi)有多家企業(yè)已自行開發(fā)出達到國際水平的相關(guān)設(shè)備。模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用更加廣泛，品種有所擴展。模具材料方面，由于對模具壽命的重視，優(yōu)質(zhì)模具鋼的

22、應(yīng)用有較大進展。 在“八五”、“九五”期間，我國已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計算機繪圖技術(shù)，數(shù)控加工的使用率越來越高,特別是以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)。如美國EDS的UGⅡ；美國Parametric Technology公司的Pro/Engineer等大型軟件。我國自主開發(fā)的CAD/CAM系統(tǒng)也有很大發(fā)展，主要有北航海爾公司的CAXA，華中理工大學(xué)開發(fā)的注塑模HS3.0系統(tǒng)及CAE軟件，上海交大模具CAD國家工程中心開發(fā)的冷沖模CAD系統(tǒng)，還有如橡膠模具計算機輔助工程國家工程研究中心開發(fā)的橡膠模具CAE技術(shù)應(yīng)用軟件Z–MOLD等。 從我國

23、整個模具工業(yè)的發(fā)展趨勢來看，雖然經(jīng)過改革開放20年來的努力，在飛速縮小與先進國家的差距，但這個差距還是明顯的。 不論是設(shè)計水平還是制造工藝水平方面，都還需急起直追，例如我國目前模具產(chǎn)品的自給率僅為70％，產(chǎn)品的專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化程度低，先進制造技術(shù)NC、CNC加工設(shè)備層次低、數(shù)量少，開發(fā)利用率低，CAD/CAM技術(shù)采用不普遍，其他如大型化、精密化模具、多功能復(fù)合模具、熱流道塑料模具、氣體輔助注射模具、高壓注射成型模具以及快速經(jīng)濟模具產(chǎn)品開發(fā)亟待發(fā)展。 另外，模具設(shè)計與制造先進工藝的引進和普及也勢在必行，如模具優(yōu)質(zhì)材料的應(yīng)用及先進的表面處理和智能化、自動化拋光技術(shù)、快速原型制造技術(shù)(RPM)

24、、模具高速掃描及數(shù)字化系統(tǒng)、模具加工柔性同步系統(tǒng)等。才能盡快地縮小我國模具工業(yè)與發(fā)達國家間的差距。 五、 設(shè)計總結(jié) 通過這次畢業(yè)設(shè)計，讓我收獲頗多，首先是進一步明確了模具設(shè)計與制造的工作步驟：（1）收集資料，確定模具設(shè)計任務(wù)書；（2）作初步的草圖，并作簡單的分析；（3）批準(zhǔn)設(shè)計思想，確定設(shè)計方案及步驟；（4）完成設(shè)計，包括零件圖，并定尺寸；（5）核對圖紙完成說明書。 在設(shè)計過程中，采用AutoCAD制圖軟件繪圖，現(xiàn)在AutoCAD繪圖能力也顯著提高，畫圖能

25、達到快而準(zhǔn)，還學(xué)會使用CAXA電子圖版2005軟件。在說明書的錄入過程中，學(xué)會了如何利用Word文檔編輯公式、插入圖形等操作。由于資料有限很多資料都是從網(wǎng)上收尋。 在三年的模具學(xué)習(xí)中，我們學(xué)習(xí)了一定的理論基礎(chǔ)，在這次設(shè)計上都有運用，在這副模具上，模具的定位要求十分精確，制件的尺寸小。在設(shè)計中還得考慮實際加工問題，否則就是模具設(shè)計理論上完全合理，在生產(chǎn)部門上，達不到你的要求，那設(shè)計出來的模具就是一個幻想。 要設(shè)計出一副完整的能投入生產(chǎn)使用的模具，還得在今后的生活中不斷努力學(xué)習(xí)，積累經(jīng)驗和教訓(xùn)。此次畢業(yè)設(shè)計網(wǎng)上查閱了許多相關(guān)的資料，在設(shè)計過程中通過

26、E-mail向胡志華老師請教與指導(dǎo)，在此表示誠摯的感謝！ 參考文獻： 沖壓工藝與模具設(shè)計/成虹主編。北京：高等教育出版社，2002.7 模具設(shè)計與制造實訓(xùn)教程/李學(xué)鋒主編。北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.7 多工位級進模設(shè)計/王俊彪 西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，1999-O1. 《AUTO CAD軟件教程》 網(wǎng)上搜尋課程《中國模具設(shè)計大典：第3卷 沖壓模具設(shè)計》 互換性與技術(shù)測量（第四版）。中國計量出版社 2000.1第四版 21