沖壓墊片模具設計(全套含CAD圖紙)
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任務書一、課題來源、目標及意義墊片是裝配過程中不可或缺的零件,它有增大接觸面積的作用。而且墊片沖壓成型精度要求不高,很適合作為研究項目。隨著工業(yè)的發(fā)展,社會對模具制品的需求愈來愈大,所以學生們需要掌握很高很全面的知識和技能,更需要他們模具做的好,產(chǎn)品質量好,模具結構合理,生產(chǎn)效率高,生產(chǎn)成本低而廣泛應用于制造業(yè)中。比如用UG畫三維圖、CAD繪二維圖等。通過這次設計,讓他們對沖壓模有更一步的理解。對于這次模具設計,綜合運用本專業(yè)所學課程理論和生產(chǎn)實際知識進行一次沖壓模具設計工作的實際操作,從而培養(yǎng)學生獨立的能力,鞏固和擴充了沖壓模具設計等課程所學的內(nèi)容。懂得綜合運用所學知識,完成材料的選用、模具結構設計、凸凹模尺寸的確定、繪制主要零件的零件圖、模具裝配圖的繪制、怎樣分析零件的工藝性,怎樣確定工藝方案,了解了模具的基本結構,提高了計算能力和繪畫的能力。二、畢業(yè)設計(論文)內(nèi)容及要求運用本專業(yè)所學課程理論和生產(chǎn)實際完成材料的選用、模具結構設計、凸凹模尺寸的確定、繪制主要零件的零件圖、模具裝配圖的繪制、怎樣分析零件的工藝性,怎樣確定工藝方案,了解了模具的基本結構,分析沖壓件的性能要求,卸料、壓料方式,選取合適的模架型號。進料、導料 、螺釘連接、銷釘定位等工作零部件的工作尺寸計算和結構設計。本次設計對于學生的能力有很大的提高,意義重大,在實際應用中模具動作平穩(wěn)可靠,生產(chǎn)的沖壓件符合設計和使用要求。其中要研究的問題主要有沖壓件材料的選用、公差等級;壓力機的選則。三、畢業(yè)設計(論文)進程安排序號設計(論文)各階段名稱計劃時間1畢業(yè)設計輔導,學生進行相關準備工作,選題并審批。 年11 月15日 前2教師下發(fā)任務書,學生完成開題報告,教師審核。 年11 月28日 前3學生上交開題報告,開始設計。教師指導 年11 月29日至 年12 月12日4學生完成畢業(yè)設計,并上報周記5次,教師指導 年12 月12日至 年3月1日 5學生提交畢業(yè)設計材料(電子稿與紙質稿)。 年3 月3日前6畢業(yè)設計答辯。 年 月 日四、參考書及參考文獻【1】沖壓工藝與模具設計. 姜奎華 北京大學出版社,2001. 【2】沖壓工藝及沖模設計. 翁其金 徐成新 機械工業(yè)出版社,2005. 【3】冷沖壓模具設計與制造. 王秀鳳 張永春 北京航空航天大學出版社,2003.【4】沖壓模具課程設計. 林承全 胡紹平 化學工業(yè)出版社,2005.【5】冷沖壓模具畢業(yè)設計. 徐立 機械工業(yè)出版社,2010【6】冷沖壓模具結構與設計實例. 閻兵 機械工業(yè)出版社,2003.【7】沖壓模具設計手冊 陳炎嗣 北京工業(yè)出版社,2010.【8】沖壓成形工藝與模具設計. 胡兆國 機械工業(yè)出版社,2011.指導教師(簽字): 院(系)主任(簽字): 購買后包含有CAD圖紙和說明書,咨詢Q 197216396摘要本文首先分析墊片的結構設計、性能和工藝要求,確定材料。然后對沖壓件結構進行工藝性分析,確定了卸料、壓料方式等,選取合適的模架型號。介紹該沖壓件的模具設計,重點介紹進料、導料 、螺釘連接、銷釘定位等工作零部件的工作尺寸計算和結構設計,對沖壓件的設計也做了詳細介紹。在實際應用中模具動作平穩(wěn)可靠,生產(chǎn)的沖壓件符合設計和使用要求。最后分析設計結構的可靠性,并運用AutoCAD和UG繪制了一套模具裝配圖和部分零件圖。關鍵詞:墊片;沖壓件V目錄前言11.緒 論21.1引言21.2模具的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢22.沖壓墊片分析32.1尺寸精度分析32.1.1沖壓材料分析32.2沖壓件設計步驟和方案33.工藝方案分析13.1各類模具結構及特點比較13.2方案的比較和選擇:13.3工序排樣設計24.工件排樣分析35.模具總體結構設計45.1模具類型的選擇45.2卸料和出件方式45.2.1卸料方式45.2.2出件方式45.2.3確定送料方式15.2.4 結構設計15.3確定導向方式15.3.1方案分析及確定16.工藝尺寸計算26.1排樣圖26.2搭邊值、切口寬與條料寬度的確定26.3確定材料的利用率27.凸、凹模的結構形式17.1 凸模17.2 凹模17.3 卸料板的設計17.4模架及其它零件的選用18.模具尺寸計算28.1模具外形尺寸28.2 凸凹模的刃口尺寸計算39.沖壓設備選擇49.1沖裁力計算49.2沖壓設備選擇410.模具圖繪制510.1裝配圖繪制510.2 零件圖繪制5總結6致 謝7參考文獻8前言隨著中國當前的經(jīng)濟形勢的高速發(fā)展,在“實現(xiàn)中華民族的偉大復興”口號的倡引下,中國的制造業(yè)也蓬勃發(fā)展;而模具技術已成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標志之一,模具工業(yè)能促進工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質量提高,并能獲得極大的經(jīng)濟效益,因而引起了各國的高度重視和贊賞。在日本,模具被譽為“進入富裕的原動力”,德國則冠之為“金屬加工業(yè)的帝王”,在羅馬尼亞則更為直接:“模具就是黃金”。可見模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中重要地位。我國對模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視,把模具技術的發(fā)展作為機械行業(yè)的首要任務。本次課程設計的主要任務是沖壓墊片模具的設計,也就是設計一副沖壓模具來產(chǎn)墊片沖壓件產(chǎn)品,以實現(xiàn)自動化提高產(chǎn)量。同時,在設計過程中,通過查閱大量資料、手冊、標準等,結合教材上的知識也對沖壓模具的澆注系統(tǒng)、模具沖壓部分的結構、送料方式、落料方式、沖壓機的選擇有了系統(tǒng)的認識,拓寬了視野,豐富了知識,為將來獨立完成模具設計積累了一定的經(jīng)驗。71.緒 論1.1引言模具是能生產(chǎn)出具有一定形狀和尺寸要求的零件的一種生產(chǎn)工具。蒸飯鍋也是由金屬平板用模具壓成這樣的形狀。任何商品都是用模具制造出來的。它由模具設計人員根據(jù)產(chǎn)品(零件)的使用要求,把模具結構設計出來,繪出圖紙再由技術工人按圖紙要求通過各種機械的加工(如車床、刨床、銑床、磨床、電火花、線切割)做好模具上的每個零件,然后組裝調試,直到能生產(chǎn)出合格的的產(chǎn)品,所以模具工需要掌握很高很全面的知識和技能,模具做的好,產(chǎn)品質量好,模具結構合理,生產(chǎn)效率高,生產(chǎn)成本低而廣泛應用于制造業(yè)中。1.2模具的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢隨著工業(yè)的發(fā)展,社會對模具制品的需求愈來愈大。據(jù)統(tǒng)計,在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中,60%90%的工業(yè)產(chǎn)品需要使用模具加工,模具工業(yè)已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)展的基礎。近年來,隨著工業(yè)突飛猛進地向前發(fā)展,模具設計和制造工業(yè)也發(fā)生了根本的變化.高效率、自動化、大型、超小型、高精度、高壽命的模具在整個模具產(chǎn)量中所占的比例越來越大。在我國其發(fā)展速度之快、需求量之大是前所未有的,但總體上與工業(yè)發(fā)達的國家相比仍有較大的差距。我國模具行業(yè)發(fā)展在地域分布上存在不平衡性,東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)。而且我國模具設計制造水平在總體上比德、美等國家落后許多,在加上產(chǎn)品質量和標準化水平不高。 我國模具行業(yè)市場前景廣闊,發(fā)展持續(xù)增長,機遇與挑戰(zhàn)并存。2.沖壓墊片分析 圖 2-1 沖壓件 2.1尺寸精度分析1. 生產(chǎn)批量:大批量2. 本產(chǎn)品為沖孔落料件,材料:為08F 材料厚度:1.5mm3. 未標注尺寸按照IT14級處理4. 工件外觀必須平順,毛邊物等均需去除 2.1.1沖壓材料分析該塑件工件為一般沖壓件,材料為08F,具有良好的塑性,適合沖壓成型。結構相對不復雜,適合沖壓,08F鋼強度、硬度很低,而塑性、韌性極高,具有良好的冷變形性和焊接性,正火后切削加工性尚可,退火后導磁率較高,剩磁率較少,但淬透性、淬硬性極低。冷加工時,應采取消除應力熱處理,或水韌處理,防止冷加工斷裂。故采用此類材料加工。2.2沖壓件設計步驟和方案1.)沖壓件工藝分析 材料、尺寸、表面質量、結構、批量2.)成形工藝分析與排樣方案確定 有多少個工序內(nèi)容 可以怎么排列、優(yōu)缺點 畫出有了解的排樣圖選一3.)工藝尺寸計算 排樣圖尺寸 a.條料 b.步距 利用率4.)模具結構設計 定位 導向 壓料 卸料 凸凹模結構形式5.)模具尺寸計算 模板外形尺寸 模具高度尺寸 刃口尺寸計算 6.)沖壓設備選 沖裁力計算 沖壓設備選擇3.工藝方案分析 3.1各類模具結構及特點比較根據(jù)制圖工藝性分析,其基孔.半圓形,長圓形,切斷四道工序。按順序選后組合,可得如下方案; 表3-1 各類模具結構比較 3.2方案的比較和選擇:方案一相對于方案二簡單。方案一用一個級進模而方案二卻用一個級進模和側向沖模,但方案一先沖中心距為120.1的孔不容易保證60.05這個尺寸并且沖裁件內(nèi)外所能達到的經(jīng)濟精度為IT14,將以上精度與零件簡圖中所標注的尺寸公差相比較,可認為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證。所以:綜合考慮選擇方案二。3.3工序排樣設計;滿足沖壓件的沖壓工藝要求,以保證能穩(wěn)定地沖出質量合格的產(chǎn)品,考慮到大批量生產(chǎn),產(chǎn)品有四個工位,比較繁瑣,故采用連續(xù)模加工比較合適。如表分析,每一道工序沖出的零件有所不同,經(jīng)計算若用沖孔,半圓形,長圓形三道工序進行沖壓,則無法定距和零件的寬度,因此零件應由長圓形,兩側邊半圓形,兩個圓孔,切斷四道工序加工生產(chǎn)。 工位1;沖出長圓形 工位2;沖出兩側半圓形 工位3;沖出兩個圓孔 工位4;切斷4.工件排樣分析根據(jù)材料的合理利用情況,排樣可分少廢料和無廢料排樣二種。(1) 少廢料排樣 圖4-1 排樣圖少廢料排樣。因受條料剪裁質量和定位誤差的影響,其沖裁件質量稍差,同時邊緣毛刺被凸模帶入間隙也影響模具壽命。但材料利用率較高,且沖模結構簡單。工位1;沖出長圓形工位2;沖出兩側半圓形工位3;沖出兩個圓孔 工位4;切斷(2)無廢料排樣 圖4-2 排樣圖如圖直接切斷條料獲得沖件,無任何搭邊廢料。材料利用率最高,根據(jù)要求大批量生產(chǎn)且精度不高、提高利用率,制件在條料上的布置形式選擇圖3-2排樣比較合理。5.模具總體結構設計 5.1模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知,采用級進模方式?jīng)_壓,所以模具類型為級進模。5.2卸料和出件方式5.2.1卸料方式剛性卸料與彈性卸料的比較:剛性卸料是采用固定卸料板結構,常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖裁后卸料。當固定卸料板還要起到對凸模的導向作用時卸料板與凸模的配合間隙應該小于沖裁間隙。此時要求凸模卸料時不能完全脫離卸料板。主要用于卸料較大、厚度大于2mm的模具結構場合。彈性卸料板具有卸料和壓料的雙重作用,主要用于壓料作用。沖件比較平整,若彈性卸料板還要起對凸模導向作用時,二者的配合間隙應小于沖裁間隙。常用作落料模、沖孔模、正裝復合模的卸料裝置。工件平直度較高,料厚為2mm相對較薄,卸料力不大,由于彈性卸料模具比剛性卸料模具方便,操作者可以看見條料在模具中的送進動態(tài),且彈性卸料板對工件施加的是柔性力,不會損傷工件表面,故采用彈性卸料。5.2.2出件方式 圖5-2 落料出件 因采用級進模生產(chǎn),故采用向下落料出件5.2.3確定送料方式 圖5-3 送料方式因選用的沖壓設備為開式壓力機且垂直送料方向的凹模寬度小于送料方向的凹模長度故采用橫向送料方式,即由右向左(或由左向右)送料。5.2.4 結構設計根據(jù)沖件要求綜合考慮采用側孔定距的沖孔落料級進模。模具以側孔代替了始用導正銷、控制條料送進距離,用擋料板進行擋料。因此,在沖頭最后一道工序切斷后,條料每次送進都在第一次沖孔處定位,且送進距離正好等于一個步距。由于該模具沖裁的板料較薄,所以采用彈性壓料、卸料方式。5.3確定導向方式5.3.1方案分析及確定方案一:采用后側導柱模架。由于前面和左,右不受限制,送料和操作比較方便。方案二:四導柱模架,具有導向平穩(wěn)、導向準備可靠、剛性好等優(yōu)點。常用于沖壓尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件,以及大量生產(chǎn)用的自動沖壓模架。方案三: 中間導柱模架,導柱安裝在模具的對稱線上,導向平穩(wěn)、準確。但只能一個方向送料,根據(jù)以上方案比較并結合模具結構形式和送料方式,為提高模具壽命和工件質量,即方案一最佳。6.工藝尺寸計算6.1排樣圖 圖6-1 排樣圖6.2搭邊值、切口寬與條料寬度的確定根據(jù)所做零件的形狀、尺寸、精度要求、批量生產(chǎn)分析不需要用搭邊值來進行計算,方便加工,模具結構簡單、增加壽命提高經(jīng)濟效益。本設計中采用定距側刃的 模具,所以條料寬度增加側刃部分可按以下公式計算: B=(Lmax+2a+nb1)-&=(Lmax+2x1.5+nb1)-& 式中 Lmax條料寬度方向沖裁剪的最大尺寸(mm): &剪切公差,見(1)中表,當B=Lmax=71,t=1.5時則&=0.6; n側刃數(shù);采用兩個側刃,以達到?jīng)_裁時力的平衡使條料在沖裁時 不產(chǎn)生翹起;根據(jù)排樣圖的分析,合理的布局得出條料的寬度與工件的長度相等,即B=62mm6.3確定材料的利用率材料利用率的計算公式 =S/S0x100%=S/ABX100% 中 材料利用率; S工作的實際面積(mm); S0所有的材料面積,包括工件與廢料的面積(mm); A步距(相鄰兩個制件相對點的距離); B條料寬度 則=S/ABX100%=1468/(24X62)X100%=98.7%7.凸、凹模的結構形式 圖7-1 凸凹模的整體結構 凸凹模的固定方式采用整體式,銷釘定位,螺釘連接,導柱,導套,間隙配合導向,用彈性壓料,打料。 7.1 凸模零件外形相對簡單,根據(jù)實際情況并考慮加工,為了滿足凸模強度和剛性,將凸模設計成直通式,使裝配修模方便,采用成型銑、成型磨削加工。 7.2 凹模落料凹模采用整體凹模,采用線切割機床加工,安排凹模在模架上的位置時,要根據(jù)計算壓力中心的數(shù)據(jù),將壓力中心與模柄中心重合。 7.3 卸料板的設計卸料采用Q235制造,卸料板輪廓尺寸與落料凹模輪廓尺寸相同,厚度根據(jù)JB/T8066-1995規(guī)定,選用160mmx125mmx140-170組模具參考,其厚度為16mm。 7.4模架及其它零件的選用該模具采用的是后側導柱模架,上模座在導柱上滑動平穩(wěn)。常用于橫向送料級進模或縱向送料的落料模.復合模。以凹模輪廓尺寸為依據(jù),選擇模架規(guī)格。8.模具尺寸計算8.1模具外形尺寸 圖8-1 根據(jù)條料和使用要求來確定外形尺寸 圖8-2 根據(jù)凸凹模的使用要求來確定高度尺寸 8.2 凸凹模的刃口尺寸計算 由圖可知 查表:2amin=0.15 2amax=0.19 則2cmax-2cmin=0.04 由公差得:R5為IT14級取X=0.5, 24為IT14級取 X=0.5 沖孔4取X=0.75 由此可知,只有縮小p、d,提高制造精度,p=0.4X0.04=0.016d=0.6X0.04=0.024所以dp=4.04 dd=4.19其它計算公式不在這里一一計算了,可以參考其它文獻可以得到。9.沖壓設備選擇9.1沖裁力計算根據(jù)沖裁的計算公式 Fp=KpLt=Ltb 則Fp=Ltb=(L落料+L沖孔)tb =(69X2+24+20+2)+(2x2X2+2X1/2X2X3+2X5+2X10)X1.5X300N =43KN9.2沖壓設備選擇以凹模輪廓尺寸為依據(jù),選擇模架規(guī)格。應選用的沖壓設備為開式壓力機且垂直送料方向的凹模寬度小于送料方向的凹模長度故采用橫向送料方式。根據(jù)設計指導書查表可知選擇壓力機型號為J23-6.5壓力機最合適。10.模具圖繪制10.1裝配圖繪制 圖10-1 裝配圖示意圖裝配示意圖彈簧卸料、壓料方式,選取合適的模架型號。進料、導料 、螺釘連接、銷釘定位等工作零部件的工作尺寸計算和結構設計。在實際應用中模具動作平穩(wěn)可靠,生產(chǎn)的沖壓件符合設計和使用要求。10.2 零件圖繪制繪制零件圖時,要考慮到?jīng)_壓件的表面粗糙度要求,還有凸模凹模的精度、尺寸。凸凹模尺寸的確定、繪制主要零件的零件圖、模具裝配圖的繪制。 總結通過這次模具設計,綜合運用本專業(yè)所學課程理論和生產(chǎn)實際知識進行一次沖壓模具設計工作的實際操作,從而培養(yǎng)我們學生獨立的能力,鞏固和擴充了冷沖壓模具設計等課程所學的內(nèi)容。懂得了怎樣分析零件的工藝性,怎樣確定工藝方案,了解了模具的基本結構,提高了計算能力和繪畫的能力,在這個過程中發(fā)現(xiàn)自己平時學習的不足和薄弱環(huán)節(jié),從而加以彌補。致 謝在本次畢業(yè)設計過程中,老師對該論文從選題、構思、資料收集到最后定稿的各個環(huán)節(jié)給予細心指引與教導,使我對沖壓模有了深刻的認識,使我得以最終完成了畢業(yè)設計,在此表示衷心感謝參考文獻【1】姜奎華.沖壓工藝與模具設計,北京大學出版社,2001 【2】翁其金,徐成新,沖壓工藝及沖模設計機械工業(yè)出版社,2005【3】王秀鳳,張永春,冷沖壓模具設計與制造,北京航空航天大學出版社,2003【4】林承全,胡紹平,沖壓模具課程設計,化學工業(yè)出版社,2005 【5】徐立,冷沖壓模具畢業(yè)設計,機械工業(yè)出版社,2010【6】閻兵,冷沖壓模具結構與設計實例,機械工業(yè)出版社,2003【7】陳炎嗣,沖壓模具設計手冊,北京工業(yè)出版社,2010【8】胡兆國,沖壓成形工藝與模具設計,機械工業(yè)出版社,2011開題報告一、課題來源、選題依據(jù)、課題研究目的、應用價值 墊片是裝配過程中不可或缺的零件,它有增大接觸面積的作用。而且墊片沖壓成型精度要求不高,很適合作為研究項目。隨著工業(yè)的發(fā)展,社會對模具制品的需求愈來愈大,所以我們需要掌握很高很全面的知識和技能,更需要我們模具做的好,產(chǎn)品質量好,模具結構合理,生產(chǎn)效率高,生產(chǎn)成本低而廣泛應用于制造業(yè)中。比如用UG畫三維圖、CAD繪二維圖等。通過這次設計,我們將對沖壓模有更一步的理解。對于這次模具設計,綜合運用本專業(yè)所學課程理論和生產(chǎn)實際知識進行一次沖壓模具設計工作的實際操作,從而培養(yǎng)我們學生獨立的能力,鞏固和擴充了沖壓模具設計等課程所學的內(nèi)容。懂得綜合運用所學知識,完成材料的選用、模具結構設計、凸凹模尺寸的確定、繪制主要零件的零件圖、模具裝配圖的繪制、怎樣分析零件的工藝性,怎樣確定工藝方案,了解了模具的基本結構,提高了計算能力和繪畫的能力,在這個過程中發(fā)現(xiàn)自己平時學習的不足和薄弱環(huán)節(jié),從而加以彌補。二、課題研究的基本思路、研究的關鍵問題和研究手段(途徑)對于墊片的設計而言,我們首先考慮所設計的沖壓件是否符合使用要求,運用本專業(yè)所學課程理論和生產(chǎn)實際完成材料的選用、模具結構設計、凸凹模尺寸的確定、繪制主要零件的零件圖、模具裝配圖的繪制、怎樣分析零件的工藝性,怎樣確定工藝方案,了解了模具的基本結構,分析沖壓件的性能要求,選擇出符合該制件的材料。再此期間,我們將遇到很多問題,卸料、壓料方式,選取合適的模架型號。進料、導料 、螺釘連接、銷釘定位等工作零部件的工作尺寸計算和結構設計。在實際應用中模具動作平穩(wěn)可靠,生產(chǎn)的沖壓件符合設計和使用要求。其中要研究的問題主要有沖壓件材料的選用、公差等級;壓力機的選擇。還有一些細節(jié)方面,比如繪制零件圖時,要考慮到?jīng)_壓件的表面粗糙度要求,還有凸模凹模的精度、尺寸。通過老師的對沖壓模相關知識的講解和翻閱很多有關沖壓模具設計的書籍、文獻,我們會對上述的關鍵問題逐一解決。三、論文的主體框架和主要內(nèi)容概述想要設計出一套完美的設計,必須掌握本設計沖壓成型工藝及模具設計的基礎知識,設計一套完整的沖壓模設計一般按以下的步驟來完成: 1、沖壓件分析:1)尺寸精度分析與材料分析2)設計步驟和方案2、工藝方案分析:1)各類模具結構及特點比較2)方案的比較和選擇3)工序排樣設計3、模具總體結構設計:1)凹凸模結構形式 2)導料方式的選擇3)卸料方式4)草圖繪制4、工藝尺寸計算:1)排樣圖 2)搭邊值、切口寬與條料寬度的確定3)確定材料的利用率5、凸、凹模的結構形式:1)凸模2)凹模3)零件圖的繪制4)卸料板的設計5)模架及其它零件的選用6、模具尺寸計算;1)模具外形尺寸2)凸凹模的刃口尺寸計算7、沖壓設備選擇;1)沖裁力計算 2)沖壓設備選擇8、模具圖繪制; 1)裝配圖繪制 2)零件圖繪制 以上是設計一套模具所需的步驟和要求。同時,在設計過程中,我們將通過查閱大量資料、手冊、標準等,結合教材上的知識也對沖壓模具的組成結構(導料方式、導向部分、)有了系統(tǒng)的認識。在這個過程中發(fā)現(xiàn)自己平時學習的不足和薄弱環(huán)節(jié),從而加以彌補。四、論文工作進度與安排起訖日期工作內(nèi)容達到要求畢業(yè)設計輔導,學生進行相關準備工作,選題并審批。選題審批完成教師下發(fā)任務書,學生完成開題報告,教師審核。完成開題報告學生提交開題報告并開始設計,教師指導。開題報告審核完成,并已開始設計老師指導,學生更改并定稿。畢業(yè)設計最終稿完成提交畢業(yè)設計材料(電子稿與紙質稿)。材料上交完成畢業(yè)設計答辯。五、指導教師意見 指導教師:年 月 日六、所在專業(yè)負責人審查意見 專業(yè)負責人:年 月 日七、參考文獻閱讀清單(要求8篇以上)序號題 目(及作者)出處(書籍及出版社、期刊名及期刊卷期號等)1沖壓工藝與模具設計. 姜奎華北京大學出版社,2001.2沖壓工藝及沖模設計. 翁其金 徐成新機械工業(yè)出版社,2005. 3冷沖壓模具設計與制造. 王秀鳳 張永春北京航空航天大學出版社,2003.4沖壓模具課程設計. 林承全 胡紹平化學工業(yè)出版社,2005.5冷沖壓模具畢業(yè)設計. 徐立機械工業(yè)出版社,20106冷沖壓模具結構與設計實例. 閻兵機械工業(yè)出版社,2003.7沖壓模具設計手冊 陳炎嗣北京工業(yè)出版社,2010.8沖壓成形工藝與模具設計.胡兆國機械工業(yè)出版社,2011.摘要本文首先分析墊片的結構設計、性能和工藝要求,確定材料。然后對沖壓件結構進行工藝性分析,確定了卸料、壓料方式等,選取合適的模架型號。介紹該沖壓件的模具設計,重點介紹進料、導料 、螺釘連接、銷釘定位等工作零部件的工作尺寸計算和結構設計,對沖壓件的設計也做了詳細介紹。在實際應用中模具動作平穩(wěn)可靠,生產(chǎn)的沖壓件符合設計和使用要求。最后分析設計結構的可靠性,并運用AutoCAD和UG繪制了一套模具裝配圖和部分零件圖。關鍵詞:墊片;沖壓件I目錄前言11.緒 論21.1引言21.2模具的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢22.沖壓墊片分析32.1尺寸精度分析32.1.1沖壓材料分析32.2沖壓件設計步驟和方案33.工藝方案分析13.1各類模具結構及特點比較13.2方案的比較和選擇:13.3工序排樣設計24.工件排樣分析35.模具總體結構設計45.1模具類型的選擇45.2卸料和出件方式45.2.1卸料方式45.2.2出件方式45.2.3確定送料方式15.2.4 結構設計15.3確定導向方式15.3.1方案分析及確定16.工藝尺寸計算26.1排樣圖26.2搭邊值、切口寬與條料寬度的確定26.3確定材料的利用率27.凸、凹模的結構形式17.1 凸模17.2 凹模17.3 卸料板的設計17.4模架及其它零件的選用18.模具尺寸計算28.1模具外形尺寸28.2 凸凹模的刃口尺寸計算39.沖壓設備選擇49.1沖裁力計算49.2沖壓設備選擇410.模具圖繪制510.1裝配圖繪制510.2 零件圖繪制5總結6致 謝7參考文獻8前言隨著中國當前的經(jīng)濟形勢的高速發(fā)展,在“實現(xiàn)中華民族的偉大復興”口號的倡引下,中國的制造業(yè)也蓬勃發(fā)展;而模具技術已成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標志之一,模具工業(yè)能促進工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質量提高,并能獲得極大的經(jīng)濟效益,因而引起了各國的高度重視和贊賞。在日本,模具被譽為“進入富裕的原動力”,德國則冠之為“金屬加工業(yè)的帝王”,在羅馬尼亞則更為直接:“模具就是黃金”??梢娔>吖I(yè)在國民經(jīng)濟中重要地位。我國對模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視,把模具技術的發(fā)展作為機械行業(yè)的首要任務。本次課程設計的主要任務是沖壓墊片模具的設計,也就是設計一副沖壓模具來產(chǎn)墊片沖壓件產(chǎn)品,以實現(xiàn)自動化提高產(chǎn)量。同時,在設計過程中,通過查閱大量資料、手冊、標準等,結合教材上的知識也對沖壓模具的澆注系統(tǒng)、模具沖壓部分的結構、送料方式、落料方式、沖壓機的選擇有了系統(tǒng)的認識,拓寬了視野,豐富了知識,為將來獨立完成模具設計積累了一定的經(jīng)驗。71.緒 論1.1引言模具是能生產(chǎn)出具有一定形狀和尺寸要求的零件的一種生產(chǎn)工具。蒸飯鍋也是由金屬平板用模具壓成這樣的形狀。任何商品都是用模具制造出來的。它由模具設計人員根據(jù)產(chǎn)品(零件)的使用要求,把模具結構設計出來,繪出圖紙再由技術工人按圖紙要求通過各種機械的加工(如車床、刨床、銑床、磨床、電火花、線切割)做好模具上的每個零件,然后組裝調試,直到能生產(chǎn)出合格的的產(chǎn)品,所以模具工需要掌握很高很全面的知識和技能,模具做的好,產(chǎn)品質量好,模具結構合理,生產(chǎn)效率高,生產(chǎn)成本低而廣泛應用于制造業(yè)中。1.2模具的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢隨著工業(yè)的發(fā)展,社會對模具制品的需求愈來愈大。據(jù)統(tǒng)計,在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中,60%90%的工業(yè)產(chǎn)品需要使用模具加工,模具工業(yè)已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)展的基礎。近年來,隨著工業(yè)突飛猛進地向前發(fā)展,模具設計和制造工業(yè)也發(fā)生了根本的變化.高效率、自動化、大型、超小型、高精度、高壽命的模具在整個模具產(chǎn)量中所占的比例越來越大。在我國其發(fā)展速度之快、需求量之大是前所未有的,但總體上與工業(yè)發(fā)達的國家相比仍有較大的差距。我國模具行業(yè)發(fā)展在地域分布上存在不平衡性,東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)。而且我國模具設計制造水平在總體上比德、美等國家落后許多,在加上產(chǎn)品質量和標準化水平不高。 我國模具行業(yè)市場前景廣闊,發(fā)展持續(xù)增長,機遇與挑戰(zhàn)并存。2.沖壓墊片分析 圖 2-1 沖壓件 2.1尺寸精度分析1. 生產(chǎn)批量:大批量2. 本產(chǎn)品為沖孔落料件,材料:為08F 材料厚度:1.5mm3. 未標注尺寸按照IT14級處理4. 工件外觀必須平順,毛邊物等均需去除 2.1.1沖壓材料分析該塑件工件為一般沖壓件,材料為08F,具有良好的塑性,適合沖壓成型。結構相對不復雜,適合沖壓,08F鋼強度、硬度很低,而塑性、韌性極高,具有良好的冷變形性和焊接性,正火后切削加工性尚可,退火后導磁率較高,剩磁率較少,但淬透性、淬硬性極低。冷加工時,應采取消除應力熱處理,或水韌處理,防止冷加工斷裂。故采用此類材料加工。2.2沖壓件設計步驟和方案1.)沖壓件工藝分析 材料、尺寸、表面質量、結構、批量2.)成形工藝分析與排樣方案確定 有多少個工序內(nèi)容 可以怎么排列、優(yōu)缺點 畫出有了解的排樣圖選一3.)工藝尺寸計算 排樣圖尺寸 a.條料 b.步距 利用率4.)模具結構設計 定位 導向 壓料 卸料 凸凹模結構形式5.)模具尺寸計算 模板外形尺寸 模具高度尺寸 刃口尺寸計算 6.)沖壓設備選 沖裁力計算 沖壓設備選擇3.工藝方案分析 3.1各類模具結構及特點比較根據(jù)制圖工藝性分析,其基孔.半圓形,長圓形,切斷四道工序。按順序選后組合,可得如下方案; 表3-1 各類模具結構比較 3.2方案的比較和選擇:方案一相對于方案二簡單。方案一用一個級進模而方案二卻用一個級進模和側向沖模,但方案一先沖中心距為120.1的孔不容易保證60.05這個尺寸并且沖裁件內(nèi)外所能達到的經(jīng)濟精度為IT14,將以上精度與零件簡圖中所標注的尺寸公差相比較,可認為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證。所以:綜合考慮選擇方案二。3.3工序排樣設計;滿足沖壓件的沖壓工藝要求,以保證能穩(wěn)定地沖出質量合格的產(chǎn)品,考慮到大批量生產(chǎn),產(chǎn)品有四個工位,比較繁瑣,故采用連續(xù)模加工比較合適。如表分析,每一道工序沖出的零件有所不同,經(jīng)計算若用沖孔,半圓形,長圓形三道工序進行沖壓,則無法定距和零件的寬度,因此零件應由長圓形,兩側邊半圓形,兩個圓孔,切斷四道工序加工生產(chǎn)。 工位1;沖出長圓形 工位2;沖出兩側半圓形 工位3;沖出兩個圓孔 工位4;切斷4.工件排樣分析根據(jù)材料的合理利用情況,排樣可分少廢料和無廢料排樣二種。(1) 少廢料排樣 圖4-1 排樣圖少廢料排樣。因受條料剪裁質量和定位誤差的影響,其沖裁件質量稍差,同時邊緣毛刺被凸模帶入間隙也影響模具壽命。但材料利用率較高,且沖模結構簡單。工位1;沖出長圓形工位2;沖出兩側半圓形工位3;沖出兩個圓孔 工位4;切斷(2)無廢料排樣 圖4-2 排樣圖如圖直接切斷條料獲得沖件,無任何搭邊廢料。材料利用率最高,根據(jù)要求大批量生產(chǎn)且精度不高、提高利用率,制件在條料上的布置形式選擇圖3-2排樣比較合理。5.模具總體結構設計 5.1模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知,采用級進模方式?jīng)_壓,所以模具類型為級進模。5.2卸料和出件方式5.2.1卸料方式剛性卸料與彈性卸料的比較:剛性卸料是采用固定卸料板結構,常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖裁后卸料。當固定卸料板還要起到對凸模的導向作用時卸料板與凸模的配合間隙應該小于沖裁間隙。此時要求凸模卸料時不能完全脫離卸料板。主要用于卸料較大、厚度大于2mm的模具結構場合。彈性卸料板具有卸料和壓料的雙重作用,主要用于壓料作用。沖件比較平整,若彈性卸料板還要起對凸模導向作用時,二者的配合間隙應小于沖裁間隙。常用作落料模、沖孔模、正裝復合模的卸料裝置。工件平直度較高,料厚為2mm相對較薄,卸料力不大,由于彈性卸料模具比剛性卸料模具方便,操作者可以看見條料在模具中的送進動態(tài),且彈性卸料板對工件施加的是柔性力,不會損傷工件表面,故采用彈性卸料。5.2.2出件方式 圖5-2 落料出件 因采用級進模生產(chǎn),故采用向下落料出件5.2.3確定送料方式 圖5-3 送料方式因選用的沖壓設備為開式壓力機且垂直送料方向的凹模寬度小于送料方向的凹模長度故采用橫向送料方式,即由右向左(或由左向右)送料。5.2.4 結構設計根據(jù)沖件要求綜合考慮采用側孔定距的沖孔落料級進模。模具以側孔代替了始用導正銷、控制條料送進距離,用擋料板進行擋料。因此,在沖頭最后一道工序切斷后,條料每次送進都在第一次沖孔處定位,且送進距離正好等于一個步距。由于該模具沖裁的板料較薄,所以采用彈性壓料、卸料方式。5.3確定導向方式5.3.1方案分析及確定方案一:采用后側導柱模架。由于前面和左,右不受限制,送料和操作比較方便。方案二:四導柱模架,具有導向平穩(wěn)、導向準備可靠、剛性好等優(yōu)點。常用于沖壓尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件,以及大量生產(chǎn)用的自動沖壓模架。方案三: 中間導柱模架,導柱安裝在模具的對稱線上,導向平穩(wěn)、準確。但只能一個方向送料,根據(jù)以上方案比較并結合模具結構形式和送料方式,為提高模具壽命和工件質量,即方案一最佳。6.工藝尺寸計算6.1排樣圖 圖6-1 排樣圖6.2搭邊值、切口寬與條料寬度的確定根據(jù)所做零件的形狀、尺寸、精度要求、批量生產(chǎn)分析不需要用搭邊值來進行計算,方便加工,模具結構簡單、增加壽命提高經(jīng)濟效益。本設計中采用定距側刃的 模具,所以條料寬度增加側刃部分可按以下公式計算: B=(Lmax+2a+nb1)-&=(Lmax+2x1.5+nb1)-& 式中 Lmax條料寬度方向沖裁剪的最大尺寸(mm): &剪切公差,見(1)中表,當B=Lmax=71,t=1.5時則&=0.6; n側刃數(shù);采用兩個側刃,以達到?jīng)_裁時力的平衡使條料在沖裁時 不產(chǎn)生翹起;根據(jù)排樣圖的分析,合理的布局得出條料的寬度與工件的長度相等,即B=62mm6.3確定材料的利用率材料利用率的計算公式 =S/S0x100%=S/ABX100% 中 材料利用率; S工作的實際面積(mm); S0所有的材料面積,包括工件與廢料的面積(mm); A步距(相鄰兩個制件相對點的距離); B條料寬度 則=S/ABX100%=1468/(24X62)X100%=98.7%7.凸、凹模的結構形式 圖7-1 凸凹模的整體結構 凸凹模的固定方式采用整體式,銷釘定位,螺釘連接,導柱,導套,間隙配合導向,用彈性壓料,打料。 7.1 凸模零件外形相對簡單,根據(jù)實際情況并考慮加工,為了滿足凸模強度和剛性,將凸模設計成直通式,使裝配修模方便,采用成型銑、成型磨削加工。 7.2 凹模落料凹模采用整體凹模,采用線切割機床加工,安排凹模在模架上的位置時,要根據(jù)計算壓力中心的數(shù)據(jù),將壓力中心與模柄中心重合。 7.3 卸料板的設計卸料采用Q235制造,卸料板輪廓尺寸與落料凹模輪廓尺寸相同,厚度根據(jù)JB/T8066-1995規(guī)定,選用160mmx125mmx140-170組模具參考,其厚度為16mm。 7.4模架及其它零件的選用該模具采用的是后側導柱模架,上模座在導柱上滑動平穩(wěn)。常用于橫向送料級進模或縱向送料的落料模.復合模。以凹模輪廓尺寸為依據(jù),選擇模架規(guī)格。8.模具尺寸計算8.1模具外形尺寸 圖8-1 根據(jù)條料和使用要求來確定外形尺寸 圖8-2 根據(jù)凸凹模的使用要求來確定高度尺寸 8.2 凸凹模的刃口尺寸計算 由圖可知 查表:2amin=0.15 2amax=0.19 則2cmax-2cmin=0.04 由公差得:R5為IT14級取X=0.5, 24為IT14級取 X=0.5 沖孔4取X=0.75 由此可知,只有縮小p、d,提高制造精度,p=0.4X0.04=0.016d=0.6X0.04=0.024所以dp=4.04 dd=4.19其它計算公式不在這里一一計算了,可以參考其它文獻可以得到。9.沖壓設備選擇9.1沖裁力計算根據(jù)沖裁的計算公式 Fp=KpLt=Ltb 則Fp=Ltb=(L落料+L沖孔)tb =(69X2+24+20+2)+(2x2X2+2X1/2X2X3+2X5+2X10)X1.5X300N =43KN9.2沖壓設備選擇以凹模輪廓尺寸為依據(jù),選擇模架規(guī)格。應選用的沖壓設備為開式壓力機且垂直送料方向的凹模寬度小于送料方向的凹模長度故采用橫向送料方式。根據(jù)設計指導書查表可知選擇壓力機型號為J23-6.5壓力機最合適。10.模具圖繪制10.1裝配圖繪制 圖10-1 裝配圖示意圖裝配示意圖彈簧卸料、壓料方式,選取合適的模架型號。進料、導料 、螺釘連接、銷釘定位等工作零部件的工作尺寸計算和結構設計。在實際應用中模具動作平穩(wěn)可靠,生產(chǎn)的沖壓件符合設計和使用要求。10.2 零件圖繪制繪制零件圖時,要考慮到?jīng)_壓件的表面粗糙度要求,還有凸模凹模的精度、尺寸。凸凹模尺寸的確定、繪制主要零件的零件圖、模具裝配圖的繪制。 總結通過這次模具設計,綜合運用本專業(yè)所學課程理論和生產(chǎn)實際知識進行一次沖壓模具設計工作的實際操作,從而培養(yǎng)我們學生獨立的能力,鞏固和擴充了冷沖壓模具設計等課程所學的內(nèi)容。懂得了怎樣分析零件的工藝性,怎樣確定工藝方案,了解了模具的基本結構,提高了計算能力和繪畫的能力,在這個過程中發(fā)現(xiàn)自己平時學習的不足和薄弱環(huán)節(jié),從而加以彌補。致 謝在本次畢業(yè)設計過程中,老師對該論文從選題、構思、資料收集到最后定稿的各個環(huán)節(jié)給予細心指引與教導,使我對沖壓模有了深刻的認識,使我得以最終完成了畢業(yè)設計,在此表示衷心感謝參考文獻【1】姜奎華.沖壓工藝與模具設計,北京大學出版社,2001 【2】翁其金,徐成新,沖壓工藝及沖模設計機械工業(yè)出版社,2005【3】王秀鳳,張永春,冷沖壓模具設計與制造,北京航空航天大學出版社,2003【4】林承全,胡紹平,沖壓模具課程設計,化學工業(yè)出版社,2005 【5】徐立,冷沖壓模具畢業(yè)設計,機械工業(yè)出版社,2010【6】閻兵,冷沖壓模具結構與設計實例,機械工業(yè)出版社,2003【7】陳炎嗣,沖壓模具設計手冊,北京工業(yè)出版社,2010【8】胡兆國,沖壓成形工藝與模具設計,機械工業(yè)出版社,2011 2016 屆學生畢業(yè)設計(論文)選題審批表姓名 姓名 學號 專業(yè)技術職務高級中級初級系 專業(yè) 模具設計與制造申報課題名稱沖壓墊片模具設計課題類別設計論文其它課題來源生產(chǎn)實踐科研實驗室建設自擬課題簡介本設計將運用本專業(yè)所學課程理論和生產(chǎn)實際知識進行一次沖壓模具設計工作的實際操作,運用所學知識,完成材料的選用、模具結構設計、凸凹模尺寸的確定、繪制主要零件的零件圖、模具裝配圖的繪制、怎樣分析零件的工藝性,怎樣確定工藝方案,了解了模具的基本結構,提高了計算能力和繪畫的能力,并查閱有關參考文獻,分析沖壓件的性能要求,選擇了合適的沖壓件材料。用UG畫三維圖、CAD繪二維圖等最終設計出符合自己要求的圖紙。在這個過程中發(fā)現(xiàn)自己平時學習的不足和薄弱環(huán)節(jié),從而加以彌補設計(論文)要求(包括應具備的條件)條理性好,文字通順,論文格式正確,方案正確。課題預計工作量大小大適中小課題預計難易程度難一般易是否是新擬課題是否所在項目團隊主任審定意見 負責人(簽名): 年 月 日 注:1.該表作為學生畢業(yè)設計(論文)課題申報時專用,由選題教師填寫,經(jīng)所在專業(yè)有關人員討論,負責人簽名后生效;2.該表的填寫針對1名學生畢業(yè)設計(論文)時選擇使用,如同一課題由2名及2名以上同學選擇,應在申報課題的名稱上加以區(qū)別(加副標題),并且在設計(論文)要求一欄中加以體現(xiàn);3.課題簡介一欄主要指研究設計該課題的背景介紹及目的、主要內(nèi)容、意義;4.“設計(論文)要求(包括應具備的條件)”一欄:主要指本課題技術方面的要求,而“條件”指從事該課題必須具備的基本條件(如儀器設備、場地、文獻資料等);5.課題一旦被學生選定,此表須放在學生“畢業(yè)設計(論文)材料袋”中存檔。
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