沖三墊圈級進模具設計【說明書+CAD】

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畢業(yè)設計（論文）成績 畢業(yè)設計成績 指導老師認定成績 小組答辯成績 答辯成績 指導老師簽字 答辯委員會簽字 答辯委員會主任簽字 插圖清單 圖1-1、零件圖---------------------------------------------------------------------1 圖2-2、排樣圖---------------------------------------------------------------------4 圖3-3、壓力中心坐標系---------------------------------------------------------6 圖4-4、凹模結構圖--------------------------------------------------------------13 圖5-5、小落料凸模結構圖-----------------------------------------------------14 圖6-6、中落料凸模結構圖-----------------------------------------------------15 圖7-7、大落料凸模結構圖-----------------------------------------------------15 圖8-8、模具總裝圖--------------------------------------------------------------21 表格清單 表一、條料尺寸的相關計算----------------------------------3 表二、沖壓力的計算----------------------------------------5 表三、壓力中心數據----------------------------------------6 表四、卸料橡膠的設計計算---------------------------------10 表五、JH23-40的主要參數----------------------------------22 表六、沖三墊圈級進模的裝配--------------------------------22 目 錄 第1章 沖壓件工藝性分析------------------------------------------------------------------------1 第2章 排樣與沖壓力的設計與計算 2.1 有關排樣的設計與計算------------------------------------------------------------------------2 2.2 沖壓力的設計與計算----------------------------------------------------------------------------4 第3章 確定模具的壓力中心--------------------------------------------------------------------5 第4章 工作零件的刃口尺寸 4.1 小墊圈凸、凹模刃口尺寸----------------------------------------7 4.2 中墊圈凸、凹模刃口尺寸----------------------------------------8 4.3 大墊圈凸、凹模刃口尺寸---------------------------------------------------------------------9 第5章 卸料橡膠的設計---------------------------------------------------------------------------10 第6章 模具總體設計 6.1 模具類型的選擇-----------------------------------------------11 6.2 定位方式-----------------------------------------------------11 6.3卸料、出件方式的選擇------------------------------------------11 6.4 導向方式的選擇---------------------------------------------------------------------------------11 第7章 主要部件設計 7.1 凹模的結構設計-----------------------------------------------12 7.2沖孔凸模的結構設計-------------------------------------------13 7.3 定位零件的設計-----------------------------------------------15 7.4導料板的設計-------------------------------------------------17 7.5卸料部件的設計---------------------------------------------------------------------------------18 7.5.1 卸料板的設計--------------------------------------------------------------------------------18 7.5.2 卸料螺釘的選用-------------------------------------------------------------------------------18 7.6 墊板的設計---------------------------------------------------18 7.7模具結構設計-------------------------------------------------18 7.8 其它零部件的設計---------------------------------------------------------------------------19 第8章 模具總裝圖----------------------------------------------------------------------------------20 第9章 沖壓設備的選定-------------------------------------------21 第10章 模具的裝配---------------------------------------------22 總結----------------------------------------------------------------------------------------------------------23 致謝----------------------------------------------------------------------------------------------------------24 參考文獻-------------------------------------------------------------------------------------------------25 沖孔-落料級進模設計 摘要 我所學習的專業(yè)是模具設計與制造專業(yè)，這次的畢業(yè)設計是沖三墊圈沖壓模具設計。該設計結合大學三年來所學習的專業(yè)知識和CAD軟件所設計出的一沖壓料模具。 本文首先簡要的概述了沖壓模在社會領域中的作用及其以后的發(fā)展方向，點明模具設計的重要意義。然后依據工件圖進行工藝性分析，進而確定了設計方案，計算出模具工作部分的尺寸，設計出工作零部件；然后依據設計要求選擇出各個標準零部件，然后設計出模具的總裝配圖。在設計中，最重要的就是設計方案的確定、坯料的計算和工作零部件的設計，這是設計的關鍵，這些設計的正確與否直接關系到成本的高低和設計模具能否正常工作；在設計的最后，總結了自己的心得和體會，并對我的指導老師表示感謝。 為了我的設計更加簡明易懂，在設計中，我用了CAD軟件畫了幾張零件圖，安插在設計任務書中。最后畫出一沖三墊圈沖壓模裝配圖和主要工作零部件零件圖若干張。 通過次畢業(yè)設計使我不僅掌握了沖壓模具設計的一般流程，更學習到了好多課本上沒有學習到的知識，使我受益非淺。 關鍵詞：模具設計與制造、CAD軟件、工藝性分析。 The punch holes - falls the material level to enter the mold Abstract I study the specialty is the mold design and the manufacture specialty, this graduation project flushes three gaskets ramming mold design. This design union university for three years study the specialized knowledge and the CAD software designs a ramming material mold. This article first the brief outline has flushed the die in the social domain function and its the later development direction, pointed out the mold designs vital significance. Then carries on the technological analysis based on the work piece chart, then had determined the design proposal, calculates the mold effective range the size, designs the work spare part; Then chooses each standard spare part based on the design request, then designs the mold the assembly drawing. In the design, most important is the design proposal determination, the semifinished materials computation and the work spare part design, this is the design key, whether these designs is correct or not relates directly to the cost height and the design mold normal work; In design final, summarized own attainment and the experience, and instructs teacher to me to express the thanks. In order to my design more concise is easy to understand, in the design, I used the CAD software to draw several detail drawings, placed in the design project description. Finally draws as soon as flushes three gaskets to flush the die assembly drawing and main work spare part detail drawing certain. Caused me through the graduation project not only to grasp the general flow which the ramming mold designed, studied to many textbooks in has not studied to the knowledge, caused me to profit significantly. Key word: Mold design and manufacture, CAD software, technological analysis. 機械加工工藝過程卡 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零（部）件圖號 02 產品名稱 沖孔落料級進模 零（部）件名稱 小落料凸模 共（1 ）頁第（1 ）頁 材料牌號 Cr12 毛坯 種類 棒料 毛坯外型尺寸 4582mm 每個毛坯可制件數 1 每臺 件數 1 備注 工序號 工序名稱 工 序 內 容 車間 工段 設備 工 藝 裝 備 工時 準終 單件 1 備料 將毛坯鋸割成mm的棒料 下料車間 鋸床 2 車削 按照零件圖車削凸模外形，大端到40，小端到38 金工車間 中心車床 車床專用裝夾具 3 鉗工劃線 鉗工劃出中心孔的中心線 金工車間 4 鉆孔功絲 按位置加工各孔 金工車間 鉆床 鉆床專用裝夾具 5 熱處理 調質處理 熱處理車間 6 磨削 磨凸模兩端面，及外形輪廓 金工車間 磨床 磨床專用裝夾具 7 檢驗 設計日期 審核日期 標準化日期 會簽 日期 標記 記數 更改文 件號 簽字 日期 標記 處數 更該文件號 機械加工工藝過程卡 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零（部）件圖號 06 產品名稱 沖孔落料級進模 零（部）件名稱 中落料凸模 共（ 1）頁第（1 ）頁 材料牌號 Cr12 毛坯 種類 棒料 毛坯外型尺寸 82mm 每個毛坯可制件數 1 每臺 件數 1 備注 工序號 工序名稱 工 序 內 容 車間 工段 設備 工 藝 裝 備 工時 準終 單件 1 備料 將毛坯鋸割成mm的棒料 下料車間 鋸床 2 車削 按照零件圖車削凸模外形 金工車間 中心車床 車床專用裝夾具 3 鉗工劃線 鉗工劃出中心孔的中心線 金工車間 4 鉆孔攻絲 按位置加工各孔 金工車間 鉆床 鉆床專用裝夾具 5 熱處理 調質處理 熱處理車間 6 磨削 磨凸模兩端面，及外形輪廓 金工車間 磨床 磨床專用裝夾具 7 檢驗 設計日期 審核日期 標準化日期 會簽 日期 標記 記數 更改文 件號 簽字 日期 標記 處數 更該文件號 機械加工工藝過程卡 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零（部）件圖號 07 產品名稱 沖孔落料級進模 零（部）件名稱 大落料凸模 共（ 1）頁第（1 ）頁 材料牌號 Cr12 毛坯 種類 棒料 毛坯外型尺寸 120mm 每個毛坯可制件數 1 每臺 件數 1 備注 工序號 工序名稱 工 序 內 容 車間 工段 設備 工 藝 裝 備 工時 準終 單件 1 下料 將毛坯鋸割成mm的棒料 下料車間 鋸床 2 冷鐓 將毛坯鐓至mm 金工車間 空氣錘 空氣錘專用設備 3 車削 按照零件圖車削凸模外形 金工車間 中心車床 車床專用裝夾具 4 鉗工劃線 鉗工劃出中心孔的中心線 金工車間 5 鉆孔攻絲 按位置加工各孔 金工車間 鉆床專用裝夾具 6 熱處理 調質處理 熱處理車間 7 磨削 磨凸模兩端面，及外形輪廓 金工車間 磨床 磨床專用裝夾具 8 檢驗 設計日期 審核日期 標準化日期 會簽 日期 標記 記數 更改文 件號 簽字 日期 標記 處數 更該文件號 機械加工工藝過程卡 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零（部）件圖號 01 產品名稱 沖孔落料級進模 零（部）件名稱 凹模 共（1 ）頁第（ 1）頁 材料牌號 Cr12 毛坯 種類 鍛坯 毛坯外型尺寸 每個毛坯可制件數 1 每臺 件數 1 備注 工序號 工序名稱 工 序 內 容 車間 工段 設備 工 藝 裝 備 工時 準終 單件 1 下料 用鋸床鋸割 備料車間 鋸床 2 鍛造 鍛造成20028 鍛造車間 空氣錘、加熱爐 3 退火 鍛造車間 加熱爐 4 刨削 加工六個面 金工車間 刨床 虎鉗 5 劃線 劃中心線，各螺紋孔、銷孔、型孔輪廓線 金工車間 劃線平臺 6 鉆孔 加工個螺紋孔，銷孔、型孔 金工車間 立式鉆床 平行夾頭 7 銑孔 銑出落料孔洞 金工車間 立式銑床 虎鉗 8 熱處理 調質處理 熱處理車間 加熱爐，油槽 9 磨削 磨上下平面，表面粗糙度達到圖樣要求 金工車間 磨床 10 檢驗 按圖樣檢驗 設計日期 審核日期 標準化日期 會簽 日期 標記 記數 更改文 件號 簽字 日期 標記 處數 更該文件號 結論 本次設計是我們進行完了三年的模具設計與制造專業(yè)課程后進行的，它是對我們三年來所學的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復習，也是一次理論聯系實踐的訓練。它在我們學習中占有重要地位。 通過這次畢業(yè)設計使我在復習老知識的同時學到了許多新知識，對一些原來一知半解的理論也有了進一步的認識，特別是原來所學的一些專業(yè)基礎課：如機械制圖、模具材料、公差配合與技術測量、冷沖模具設計與制造等有了更深刻的理解，使我進一步的了解了怎么樣將這些知識運用到實際的設計中。同時還使我更清楚了模具設計過程中要考慮的問題，如怎樣使制造的模具既能滿足要求又不浪費材料，保證工件的經濟性，加工工藝的合理性。 在設計的過程中通過沖壓手冊、模具制造簡明手冊、模具標準應用手冊等重要設計的問題進行查詢。我了解了通過更多的途徑去了解我要做的設計，使設計更具合理性。也使我學會了設計過程中對資料的查詢和運用。 通過對落料沖孔復合模具的設計。使我對沖裁模具有了深刻的認識，特別是這種帶有推件塊的模具設計。沖裁模的主要工作零件加工一般簡單，多采用線切割進行加工，可以提高精度。對制件的沖裁合格與否的合理解決辦法有了一定的了解。在模具設計中也遇到了一些難以處理的問題。雖然設計中對它做出來了解決，但還是感覺這些方案中還是不能盡如人意，如壓力機的選用及計算公式應用、凸、凹模間隙的計算、卸料機構的確切設計等。 就本次設計，基本上是自己獨立完成，在圖書館的來回奔波中，使我體會到時間的緊迫。通過自己的努力，畢業(yè)設計也圓滿結束，不管結果如何，拿著自己的勞動成果，心中有一種說不出的成就感，我知道這當然離不開老師的諄諄教導。這次設計不但是對所學知識的鞏固和演練，也為以后的事業(yè)打一下基礎，收益非淺，收獲甚大。 一個多月斷斷續(xù)續(xù)的設計與研究，修改在修改，終于可以暫時畫上個句號，但由于缺乏實踐經驗，對一些零部件的設計以及相關尺寸的計算，壓力機的選用、標準模架的選用等方面還存在很多疑惑，難免有疏漏之處，懇請老師給予指正 致謝 時光如電，歲月如梭，三年的大學生活一晃而過，而我也即將離開可敬的老師和熟悉的同學踏入不是很熟悉的社會中去。在這畢業(yè)之際，作為一名工科類學校的學生，做畢業(yè)設計是一件必不可少的事情。 畢業(yè)設計是一項非常繁雜的工作，它涉及的知識非常廣泛，很多都是書上沒有的東西，這就要靠自己去圖書館查找自己所需要的資料；還有很多設計計算，這些都要靠自己運用自己的思維能力去解決，可以說，沒有一定的毅力和耐心是很難完成這樣復雜的工作。 在學校中，我們主要學的是理論性的知識，而實踐性很欠缺，而畢業(yè)設計就相當于實戰(zhàn)前的一次演練。通過畢業(yè)設計可是把我們以前學的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫起來，使我們在溫習舊知識的同時也可以學習到很多新的知識；這不但提高了我們解決問題的能力，開闊了我們的視野，在一定程度上彌補我們實踐經驗的不足，為以后的工作打下堅實的基礎。 由于資質有限，很多知識掌握的不是很牢固，因此在設計中難免要遇到很多難題，由于有了課程設計的經驗及老師的不時指導和同學的熱心幫助下，克服了一個又一個的困難，使我的畢業(yè)設計日趨完善。畢業(yè)設計雖然很辛苦，但是在設計中不斷思考問題，研究問題，咨詢問題，一步步提高了自己，一步步完善了自己。同時也汲取了更完整的專業(yè)知識，鍛煉了自己獨立設計的能力，使我受益匪淺，我相信這些經驗對我以后的工作一定大有益處。 最后，再次感謝各位老師特別是我的指導老師于智宏老師在這一段時間給予無私的幫助和指導，并向他們致于深深的敬意，以后到社會上我一定努力工作，不辜負他們給予我的知識和對我們寄予的厚望！ 參考文獻 [1] 王秀鳳，萬良輝主編.冷沖壓模具與制造.北京航天航空大學出版社 [2] 付宏生主編.冷沖壓成形工藝與模具設計制造.化學工業(yè)出版社 [3] 劉建超，張寶忠主編.沖壓模具設計與制造.高等教育出版社 [4] 王孝培主編.沖壓手冊（第2版）.機械工業(yè)出版社 [5] 中國機械工業(yè)教育協(xié)會組編.冷沖模設計及制造.機械工業(yè)出版社 [6] 中國機械工程學會，中國模具設計大典編委會.模具設計大典.江西科學技術出版社 [7] 史鐵梁主編.冷沖模設計指導.機械工業(yè)出版社 [8] 楊占堯主編.沖壓圖冊.高等教育出版社 [9] 薛彥成主編.公差配合與技術測量.機械工業(yè)出版社 [10] 成虹主編.沖壓工藝與模具設計.高等教育出版社 [11] 肖景容，姜奎華主編.沖壓工藝學.機械工業(yè)出版社 緒論 沖壓是使板料經分離或成形而得到制件的加工方式.沖壓利用沖壓模具對板料進行加工.常溫下進行的板料沖壓加工稱為冷沖壓. 一、沖壓的特點和應用 冷沖壓是利用安裝在壓力機上的沖模對材料施加壓力，使其產生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓件或沖件）的一種壓力加工方式.因為它通常是在室溫下進行加工，所以稱為冷沖壓.冷沖壓不但可以加工金屬材料，而且還可以加工非金屬材料和復合材料. 沖模是將材料加工成所需沖件的一種工藝裝備.沖模在冷沖壓中至關重要，一般來說，不具備符合要求的沖模，冷沖壓就無法進行；先進的沖壓工藝也必須依靠相應的沖模來實現. 但由于沖模制造一般是單件小批量生產，精度高，技術要求高，是技術密集型產品，制造成本高.因而，冷沖壓生產只有在生產批量大的情況下才能獲得較高的經濟效益. 綜上所述，冷沖壓與其它加工方法相比，具有獨到的特點，所以在工業(yè)生產中，尤其在大批量生產中應用十分廣泛.相當多的工業(yè)部門都越來越多地采用冷沖壓加工產品零部件，如機械制造、車輛生產、航空航天、電子、電器、輕工、儀表及日用品等行業(yè).在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當大，不少過去用鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，現在已被質量輕、剛度好的沖壓件所代替.通過沖壓加工，大大提高的生產率，降低了成本.可以說，如果在生產中不廣泛采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門的產品要提高生產率、提高質量、降低成本，進行產品的更新換代是難以實現的. 二、冷沖壓模具模具在工業(yè)生產中的地位 模具是大批量生產同形產品的工具，是工業(yè)生產的主要工藝裝備.模具工業(yè)是國民經濟的基礎工業(yè). 模具可保證沖壓產品的尺寸精度，使產品質量穩(wěn)定，而且在加工中不破壞產品表面.用模具生產零部件可以采用冶金廠大量生產的軋制鋼板或鋼帶為壞料，且在生產中不需要加熱，具有生產效率高、質量好、質量輕、成本低且節(jié)約能源和原材料等一系列優(yōu)點，是其它加工方法所不能比擬的.使用模具已成為當代工業(yè)生產的重要手段和工藝發(fā)展方向.現代制造工業(yè)的發(fā)展的技術水平的提高，很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展. 目前，工業(yè)生產中普遍采用模具成形工藝方法，以提高產品的生產率的質量.對于普通壓力機，每臺每分鐘可生產幾件到幾十件沖壓件，而高速沖床每分鐘可生產數百件甚至上千件以上沖壓件.冷沖壓所獲得的零件一般無需進行切削加工，因而是一種節(jié)省能源、節(jié)省原材料的無（或少）切削加工方法.由于冷沖壓所用原材料多是表面質量好的板料或帶料，沖件的尺寸公關由沖模來保證，所以產品尺寸穩(wěn)定、互換性好.冷沖壓產品壁薄、質量輕、剛性好，可以加工成形狀復雜的零件，小到鐘表的秒針、大到汽車縱梁、覆蓋件等.顯而易見，模具作為一種專用的工藝裝備，在生產中的決定性作用和重要地位逐漸為人們所共識. 三、冷沖壓模具的歷史發(fā)展與現狀 模具的出現可以追溯到幾千年前的陶器燒制和青銅器鑄造，但其大規(guī)模應用卻是隨著現代工業(yè)的崛起而發(fā)展起來的.19世紀，隨著軍火工業(yè)、鐘表工業(yè)、無線電工業(yè)的發(fā)展，模具開始得到廣泛使用.第二次世界大戰(zhàn)后，隨著世界經濟的飛速發(fā)展，它又成了大量生產家用電、車、電子儀器、照相機、鐘表等零件的最佳方式.從世界范圍看，當時美國的沖壓技術走在最前列，而瑞士的精沖、德國的冷擠壓技術，蘇聯對塑性加工的研究也處于世界先進行列.20世紀50年代中期以前，模具設計多憑經驗，參考已有圖紙和感性認識，根據用戶的要求，制作能滿足產品要求的模具，但對所設計模具零件的機械性能缺乏了解.從1955年到1965年，人們通過對模具主要零件的機械性能和受力狀況進行數學分析，對金屬塑性加工工藝駐原理進行深入探討，使得沖壓技術得到迅猛發(fā)展.在此期間歸納出的模具設計原則，使得壓力機械、沖壓材料、加工方法、模具結構、模具材料、模具制造方法、自動化裝置等領域面貌一新，并向實用化方向推進.進入20世紀70年代，不斷涌現出各種高效率、高精度、高壽命的多功能自動模具.其代表是五十多個工位的級進模和十幾個工位的多工位傳遞模.在此期間日本以“模具加工精度進入微米級”而站到世界工業(yè)的最先列.從20世紀70年代中期至今，計算機逐漸進入模具生產的設計、制造、管理等各個領域；輔助進行零件圖形輸入、毛坯展開、條料排樣、確定模座尺寸和標準、繪制裝配圖和零件圖、輸出NC程序（用于數控加工中心和線切割編程）等工作，使得模具設計、加工精度與復雜性不斷提高，模具制造周期不斷縮短.當前國際上計算機輔助設計（CAD）和計算機輔助制造（CAM）的發(fā)展趨勢是：繼續(xù)發(fā)展幾何圖形系統(tǒng)，以滿足復雜零件的模具的要求；在CAD和CAM的基礎上建立生產集成系統(tǒng)（CIMS）；開展塑性成形模擬技術（包括物理模擬和數學模擬）的研究，以提高工藝分析和模具CAD的理論水平和實用性；開發(fā)智能數據庫和分布式數據庫，發(fā)展專家系統(tǒng)和智能CAD等. 我國模具工業(yè)是19世紀末20世紀初隨著軍火和鐘表業(yè)引進的壓力機發(fā)展起來 的.從那時到20世紀50年代初，模具多采用作坊式生產，憑工人經驗，用簡單的加工手段進行制造.在以后的幾十年中，隨著國民經濟的大規(guī)模的發(fā)展，模具業(yè)進步很快.當時我國大量引進蘇聯的圖紙、設備和先進經驗，其水平不低于當時工業(yè)發(fā)達的國家.此后直到20世紀70年代末，由于錯過了世界經濟發(fā)展的在浪潮，我國的模具業(yè)沒有跟上世界的步伐.20世紀80年代末，伴隨家電、輕工、汽車生產線模具的大量進口和模具國產化的呼聲日益高漲，我國先后引進了一批現代化的模具加工機床.在此基礎上，參照已有的進口模具，我國成功地復制了一批替代品，如汽車覆蓋件模具等.模具的國產化雖然使我國模具制造水平逐漸趕上了國際先進水平，但計算機應用方面仍然存在很大差距.