2403 沖三墊圈級進模具設計

2403 沖三墊圈級進模具設計,墊圈,模具設計 河南機電高等專科學校畢業(yè)設計（論文）任務書系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 模具設計與制造 學 生 姓 名 : 任新東 學 號: 0312224 設計(論文) 題目： 沖孔落料級進模 起 迄 日 期: 2006 年 3 月 10 日~ 5 月 10 日 指 導 教 師: 于智宏 發(fā)任務書日期: 2006 年 3 月 10 日畢 業(yè) 設 計（論 文）任 務 書1．本畢業(yè)設計（論文）課題來源及應達到的目的：本設計的課題為墊圈的設計，是老師從用于實際生產(chǎn)的的眾多課題中篩選出來的，具有一定的代表性及可學性。通過對本設計的完成，可使我們對模具的設計流程有初步的了解，以便使我們把所學的理論知識能夠和實際生產(chǎn)相結(jié)合，使我們在即將走上工作崗位更快的進入角色2．本畢業(yè)設計（論文）課題任務的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：內(nèi)容：（1）墊圈的工藝性分析；（2）墊圈沖壓模具設計，繪制模具總裝一張；（3）畫出非標零件圖；（4）編寫設計說明書一份；（5）編制主要零件加工工藝過程卡。材料 A3 料厚 2mm所在專業(yè)審查意見：負責人： 年 月 日系部意見：系領導： 年 月 日畢業(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(jié)構(gòu)圖--------------------------------------------------------------13圖 5-5、小落料凸模結(jié)構(gòu)圖-----------------------------------------------------14圖 6-6、中落料凸模結(jié)構(gòu)圖-----------------------------------------------------15圖 7-7、大落料凸模結(jié)構(gòu)圖-----------------------------------------------------15圖 8-8、模具總裝圖--------------------------------------------------------------21表格清單表一、條料尺寸的相關(guān)計算----------------------------------3表二、沖壓力的計算----------------------------------------5表三、壓力中心數(shù)據(jù)----------------------------------------6表四、卸料橡膠的設計計算---------------------------------10表五、JH23-40 的主要參數(shù)----------------------------------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(guān)排樣的設計與計算------------------------------------------------------------------------22.2 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----------------------------------------74.2 中墊圈凸、凹模刃口尺寸----------------------------------------84.3 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-----------------------------------------------116.2 定位方式-----------------------------------------------------116.3 卸料、出件方式的選擇------------------------------------------116.4 導向方式的選擇---------------------------------------------------------------------------------11第 7 章 主要部件設計7.1 凹模的結(jié)構(gòu)設計-----------------------------------------------127.2 沖孔凸模的結(jié)構(gòu)設計-------------------------------------------137.3 定位零件的設計-----------------------------------------------157.4 導料板的設計-------------------------------------------------177.5 卸料部件的設計---------------------------------------------------------------------------------187.5.1 卸料板的設計--------------------------------------------------------------------------------187.5.2 卸料螺釘?shù)倪x用-------------------------------------------------------------------------------187.6 墊板的設計---------------------------------------------------187.7 模具結(jié)構(gòu)設計-------------------------------------------------187.8 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(jié)----------------------------------------------------------------------------------------------------------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(jié)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(jù)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(jù)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(guān)鍵，這些設計的正確與否直接關(guān)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(jié)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(guān)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 moldAbstractI 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產(chǎn)品型號 零（部）件 圖號 02?機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)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45?82?mm每個毛坯可制件數(shù) 1每臺件數(shù) 1 備注工時工序號 工序名稱工 序 內(nèi) 容車間 工段 設備工 藝 裝 備 準終 單件1 備料 將毛坯鋸割成 mm 的棒料8245??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(diào)質(zhì)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(shù)更改文件號 簽字 日期 標記處數(shù)更該文件號機械加工工藝過程卡產(chǎn)品型號 零（部） 件圖號 06機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)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60?82?mm每個毛坯可制件數(shù) 1每臺件數(shù) 1 備注工時工序號 工序名稱工 序 內(nèi) 容車間 工段 設備工 藝 裝 備 準終 單件1 備料 將毛坯鋸割成 mm 的棒料8260??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(diào)質(zhì)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(shù)更改文件號 簽字 日期 標記處數(shù)更該文件號機械加工工藝過程卡產(chǎn)品型號 零（部）件 圖號 07機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)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60?12?0mm每個毛坯可制件數(shù) 1每臺件數(shù) 1備注工時工序號 工序名稱工 序 內(nèi) 容車間 工段 設備工 藝 裝 備 準終 單件1 下料 將毛坯鋸割成 mm 的棒料1206??下料車間 鋸床2 冷鐓 將毛坯鐓至 mm85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(diào)質(zhì)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(shù)更改文件號 簽字 日期 標記處數(shù)更該文件號機械加工工藝過程卡產(chǎn)品型號 零（部） 件圖號 01機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)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(shù) 1每臺件數(shù) 1備注工時工序號 工序名稱工 序 內(nèi) 容車間 工段 設備 工 藝 裝 備準終 單件1 下料用鋸床鋸割 70??備料車間鋸床2 鍛造鍛造成 200 2825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(diào)質(zhì)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(shù)更改文件號簽字日期 標記處數(shù)更該文件號結(jié)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?nèi)陙硭鶎W的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復習，也是一次理論聯(lián)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(shù)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(jīng)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(gòu)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(jié)束，不管結(jié)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(jīng)驗，對一些零部件的設計以及相關(guān)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(jīng)驗的不足，為以后的工作打下堅實的基礎。由于資質(zhì)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(jīng)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(jīng)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(shù)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(shù)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(jīng)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(chǎn)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(guān)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(xiàn).但由于沖模制造一般是單件小批量生產(chǎn)，精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集型產(chǎn)品，制造成本高.因而，冷沖壓生產(chǎn)只有在生產(chǎn)批量大的情況下才能獲得較高的經(jīng)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(chǎn)中，尤其在大批量生產(chǎn)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(chǎn)品零部件，如機械制造、車輛生產(chǎn)、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(xiàn)在已被質(zhì)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(chǎn)率，降低了成本.可以說，如果在生產(chǎn)中不廣泛采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門的產(chǎn)品要提高生產(chǎn)率、提高質(zhì)量、降低成本，進行產(chǎn)品的更新?lián)Q代是難以實現(xiàn)的.二、冷沖壓模具模具在工業(yè)生產(chǎn)中的地位模具是大批量生產(chǎn)同形產(chǎn)品的工具，是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備.模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎工業(yè).模具可保證沖壓產(chǎn)品的尺寸精度，使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，而且在加工中不破壞產(chǎn)品表面.用模具生產(chǎn)零部件可以采用冶金廠大量生產(chǎn)的軋制鋼板或鋼帶為壞料，且在生產(chǎn)中不需要加熱，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、質(zhì)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(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向.現(xiàn)代制造工業(yè)的發(fā)展的技術(shù)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(chǎn)中普遍采用模具成形工藝方法，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率的質(zhì)量.對于普通壓力機，每臺每分鐘可生產(chǎn)幾件到幾十件沖壓件，而高速沖床每分鐘可生產(chǎn)數(shù)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(zhì)量好的板料或帶料，沖件的尺寸公關(guān)由沖模來保證，所以產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定、互換性好.冷沖壓產(chǎn)品壁薄、質(zhì)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(chǎn)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(xiàn)狀模具的出現(xiàn)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(xiàn)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(jīng)濟的飛速發(fā)展，它又成了大量生產(chǎn)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(shù)走在最前列，而瑞士的精沖、德國的冷擠壓技術(shù)，蘇聯(lián)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(jīng)驗，參考已有圖紙和感性認識，根據(jù)用戶的要求，制作能滿足產(chǎn)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(shù)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(shù)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(jié)構(gòu)、模具材料、模具制造方法、自動化裝置等領域面貌一新，并向?qū)嵱没较蛲七M.進入 20 世紀 70 年代，不斷涌現(xiàn)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(chǎn)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(shù)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(chǎn)集成系統(tǒng)（CIMS） ；開展塑性成形模擬技術(shù)（包括物理模擬和數(shù)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(shù)據(jù)庫和分布式數(shù)據(jù)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(chǎn)，憑工人經(jīng)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(jīng)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(lián)的圖紙、設備和先進經(jīng)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(jīng)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(chǎn)線模具的大量進口和模具國產(chǎn)化的呼聲日益高漲，我國先后引進了一批現(xiàn)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(chǎn)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.河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書第 １ 頁 共 23 頁沖三墊圈級進模具設計說明書第一章 沖壓件工藝性分析工件名稱：如圖 1-1 所示 生產(chǎn)批量：大批量材料：A3（Q235）材料厚度：2mm圖 1-1圖 1-11.1 沖壓件工藝性分析由圖 1-1 所示零件，形狀簡單，結(jié)構(gòu)對稱。沖裁此工件只有沖孔和落料兩種工序。材料為 A3，具有良好的沖壓性能，適合沖裁，這三個墊圈結(jié)構(gòu)簡單都是環(huán)行。在設計時要考慮凸模強度是否符合。工件的尺寸全部都是未注公差（自由公差）可看作 IT14 級。尺寸精度較低，普通沖裁完全能夠滿足要求。但由于這三個墊圈共中心線，所以它們的同心度要求較高。在模具設計時要考慮怎樣保證。該工件包括落料、沖孔兩個基本工序，可以有以下三種工藝方案。河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書第 ２ 頁 共 23 頁方案一：先沖孔后落料。采用單工序模生產(chǎn)。方案二：落料-沖孔復合沖壓。采用復合模生產(chǎn)。方案三：沖孔-落料級進沖壓。采用級進模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但工序較多，需要四副模具，生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)的要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率高。工件同心度能夠得以保證。但小工件的壁厚只有 2mm.，小于凸凹模許用最小壁厚4.9mm。﹝1﹞且模具強度較差，制造難度大，并且沖壓后成品件留在模具上，在清理模具上的物料時回影響沖壓速度，沖壓及不方便。方案三也只需要一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便。工件精度也能滿足。但模具加工復雜，模具尺寸較大。通過對以上三種方案的分析比較，該件的沖壓方案采用方案三為佳。河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書第 ３ 頁 共 23 頁第 2 章 排樣與沖壓力的設計與計2.1 有關(guān)排樣的設計與計算2.1.1 排樣方式的確定及其計算因為采用繼進模沖壓，所以首先要設計條料排樣圖。考慮到墊圈為圓形，結(jié)構(gòu)簡單，所以采用直排。排樣方式見圖 2-2 所示。搭邊值取 a=1.5mm,側(cè)搭邊值 a1=1.8mm。條料寬度為 93.6mm,步距為 91.5mm.一個步距的材料利用率為74%。 （計算見表一）表一 條料尺寸的相關(guān)計算項目分類 項目 公式 結(jié)果 備注沖裁件面積 A22451.3??R?6358.5 2m條料寬度 B8.901?aD93.6步距 S5.?91.5m條料尺寸的計算一個步距內(nèi)條料利用率 ?%10?BHnA?5.9638?74% 查表 4-19，最小搭邊值 ma8.1,5.?無側(cè)壓裝置，條料與導料板 間間隙C5min?河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書第 ４ 頁 共 23 頁圖 2-22.2 沖壓力的設計與計算2.2.1 沖壓力的計算該模具采用級進模，擬選擇彈性卸料、下出件。沖壓力的相關(guān)計算見表二。表二 沖壓力的計算項目 公式 結(jié)果 備注沖裁力 F40251.32??bLt?226.08 10?3MPab40??查表 1.3.6[2]卸料力 x 38.60.FKx 6.7824 103查表 4-24， ]1[3.xK推件力 tF10.25.3???nt推 33.912 10?3取表 4-41（b）的凹模人口形式，河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書第 ５ 頁 共 23 頁刃口直壁部分mh6?32/tn查表 4-24，05.推K沖壓工藝總力 zFtxF??266.7744?103彈性卸料，下出件根據(jù)計算結(jié)果，沖壓設備擬選 JH23-40。河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書第 ６ 頁 共 23 頁第 3 章 確定模具的壓力中心3.1 確定模具的壓力中心計算壓力中心時，先畫出凹模型口圖，如圖 3-3 所示。在圖中將 坐標系xoy建立在圖標的對稱中心上，將沖裁輪廓按幾何圖形分解成 L1~L4 共 4 組基本線段。用解析法求的模具壓力中心 C 點坐標（41.32，0）有關(guān)計算見表三：表三 壓力中心數(shù)據(jù)表各基本要素壓力中心的坐標值基本要素長度 mL/ xy36.7521?d?-55.25 098-45.75 03L45.75 06.24?55.25 0合計 602.88 24.24 0圖 3-3由以上計算結(jié)果可以看出，該工件沖裁力不大，壓力中心偏移坐標原點 O較小。為了便于模具的加工和裝配，模具壓力中心選在坐標原點 O。若選用 J23-24 沖床，C 點還在壓力機的模柄投影面積內(nèi)滿足要求。河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書第 ７ 頁 共 23 頁第 4 章 工作零件刃口尺寸計算4.1 計算凸模、凹模刃口部分尺寸在確定工作零件刃口尺寸計算方法之前，首先要考慮工作零件的加工方法以及模具裝配方法。結(jié)合該模具的特點，工作零件的形狀相對簡單，適宜采用線切割機床分別加工落料凸模、凹模、凸摸固定板以及卸料板。這種加工方法可以保證這些零件各個孔的同軸度，使裝配工作簡化。因此工作零件刃口尺寸計算就按分開加工的方法來計算 [2]查表 4-6 得： = ； =minZ246.0maxZ360.= =inmax?.3.14.1.1 小墊圈凸、凹模刃口尺寸由表 4-15 查得凸、凹模制造公差：沖孔部分： 凸 = ； 凹 =?m02.?m025.= =凹凸 ?514.?落料部分與沖孔部分尺寸在同一個范圍內(nèi)，所以都能滿足：的條件minaxZ??凹凸 ?查表 4-16 的磨損系數(shù) x=0.5落料： 凹（凹 ?????0max)XD25.0?.28(?= mm74.05.?河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書第 ８ 頁 共 23 頁0min)2/(凸凹凸 ???ZD02.02.497/6??）（沖孔： )(min???Xd凸 0凸??02.02.64)5(???凹凸凹 ???0min)/(Zd025. 25.064/??4.1.2 中墊圈凸、凹模刃口尺寸由表 4-15 查得凸、凹模的制造偏差：m02.?凸?m03.?凹?14.5.03.. ??凹凸?jié)M足 的條件。minaxZ??凹凸 ?查表 4-16 得，磨損系數(shù) 5.0?落料： 凹凹 ?????0max)(XD河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書第 ９ 頁 共 23 頁m03.03.649)745(?????0in)2/(凸凹凸 ??ZDm02.02.3849)/6(???4.1.3 大墊圈凸、凹模刃口尺寸查表 4-15 得，凸、凹模制造公差：； m025.?凸?m035.?凹?14.6... ??凹凸?jié)M足 的條件。凸凹 ???minaxZ落料部分：凹凹 ?????0max)(XD035.35.6897???0min)2/(凸凹凸 ???ZD025.025.3198)/46(??河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書第 １０ 頁 共 23 頁第 5 章 卸料橡膠的設計5.1 卸料橡膠的設計卸料橡膠的設計計算如下表四所示。選用的 4 塊橡膠板厚度必須一致，不然會造成受力不均勻，運動產(chǎn)生歪斜，影響模具的正常工作。表四 卸料橡膠的設計計算 [3]項目 公式 結(jié)果 備注卸料板工作行程 Ih21htI??m5為凸模凹進卸料板的深度1h； 為凸模沖裁后進2入凹模的深度 m橡膠工作行程 IH修hI??10凸模修磨量，取修h5橡膠自由高度 自 由IH4自 由 m4取 為 的IH自 由 %2橡膠預壓縮量 預H自 由預 %15?6一般取 自 由預 ）（ 150??每個橡膠承受載荷 1F4/1卸FN3195.?選用 4 個圓筒形橡膠橡膠外徑 D 5.0)/(27.1Pd??（ m6.8較核橡膠自由高度 自 由H.46./5.0??自 由 滿足要 求 為圓筒形橡膠的內(nèi)徑取d 13?aMP5.0河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書第 １１ 頁 共 23 頁橡膠安裝高度 安H預自 由安 H??m34/河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書第 １２ 頁 共 23 頁第 6 章 模具總體設計6.1 模具類型的選擇有沖壓工藝分析可知，采用級進沖壓，所以模具類型為級進默。6.2 定位方式的選擇因為該模具采用的是條料，控制條料的送進方向采用導料板，無側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進步距采用擋料銷初定距，導正銷精確定距。而第一件的沖壓位置，因為條料長度有一定的余量，可以靠操作工目測來定。6.3 卸料、出件方式的選擇因為工件料厚 2mm，相對較薄，卸料力也比較小，故可采用彈性卸料；有因為是級進模生產(chǎn)。所以采用下出件比較便于操作與提高生產(chǎn)效率。6.4 導向方式的選為了提高模具壽命和沖件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整。該級進模采用對角導柱導套的導向方式。河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書第 １３ 頁 共 23 頁第 7 章 主要零部件設計7.1 凹模的結(jié)構(gòu)設計凹模采用整體凹模，凹模上的孔均采用線切割機床加工。安排凹模在模架上的位置時要依據(jù)計算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合，其輪廓尺寸可按下列公式計算。結(jié)構(gòu)形式如圖 4-4 所示。凹模厚度 H 的確定（按經(jīng)驗公式） )15(mkb??其中， 為最大型孔的寬度尺寸，取 ； 為系數(shù)，查沖壓手冊（表 2-m90k40 ） ，取 0.28；則： ]3[H2.58.09??凹模壁厚： HC)~!.1(m4.50~8.37?取凹模厚度 凹模壁厚28?mC40?凹模寬度 的確定Bcb2?m17049??凹模長度 的確定Lcb2?590??m14河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書第 １４ 頁 共 23 頁查模具標準應用手冊 GB2858.2-81，依據(jù)設計尺寸，選擇凹模輪廓尺寸為：m2802?圖 4-47.2 沖孔凸模的結(jié)構(gòu)設計因為沖孔凸模的孔均為圓形，而且不屬于需要特別的小凸模，所以沖孔凸模采用臺階式。一方面加工簡單；另一方面便于安裝與更換。其中沖 孔的24?凸模采用標準 ；沖 、 、 的凸AT108243??915826/?JB8509模其結(jié)構(gòu)形式分別見圖 5-5、6-6、7-7 所示。凸模長度計算： 231LttL??168%7528?m73?其中取 增加長度為 ，凸模固定板高度取凹模厚度的 。%75查有關(guān)標準取凸模長度 L80河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書第 １５ 頁 共 23 頁圖 5-5圖 6-6河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書第 １６ 頁 共 23 頁圖 7-77.3 定位零件的設計落料凸模下部設置三個導正銷，分別借用工件上 、 、 的三孔24?850作導正。因為凸模尺寸較大，所以采用 中的第四種結(jié)構(gòu)形式，有81.26?GB關(guān)計算如下：孔凸模導正銷基本尺寸24?adD1??（查表 2-52， ）.0241.02?am9.3查表 2-53，得 th8.02?m6.1孔凸模導正銷基本尺寸28?(查表 2-53， )adD1??12.0a12.0?m8.7查表 2-53，得 mth?河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書第 １７ 頁 共 23 頁孔凸模導正銷基本尺寸50?（查表 2-52， ）adD21??16.016.02?am84.9查表 2-53，得 。 mth27.4 導料板的設計導料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模齊平，導料板與條料之間的間隙取1mm。這樣就可以確定導料板的寬度了。導料板采用 45 鋼制作，熱處理硬度為40~45HRc，用螺釘和銷釘固定在凹模上，導料板有關(guān)計算如下：導料板長度： mL20?凹導料板厚度查 4-38 得： H4導料板內(nèi)側(cè)寬度： FbDB???)(28.0.190?m96?則導料板寬度： 52/)2(?其中查表 4-20，得 ；表 4-19，得 ；表 4-39 得，8.1b8.0??8.0?F查標準導料板規(guī)格： （參見標準 GB2865.5-81）m502?7.5 卸料部件的設計7.5.1 卸料板的設計河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書第 １８ 頁 共 23 頁卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同。查表 7-7[5]得其厚度為 28mm.卸料板采用 45 鋼制造，淬火硬度 40~45HRc.7.5.2 卸料螺釘?shù)倪x用卸料板上設置 4 個卸料螺釘，公稱直徑為 12mm,螺紋部分為 M10 10mm,卸?料螺釘擰緊后，應使卸料板超出凸模端面 1mm,有誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。7.6 墊板的設計查表 7-7 可得墊板厚度為 10mm,其周界尺寸與凹模周界尺寸相同。]5[7.7 模架結(jié)構(gòu)設計查沖壓手冊 GB/T2851.5-90。該模具采用對角導柱模架，這中模架的導柱在模具中間位置，沖壓是可防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜，以凹模周界尺寸為依據(jù)。選擇模架規(guī)格： 。210~73520?905.281/?TGB上模座 ：HBL?m4下模座 ： 650導柱 分別為： （GB/T2861.1）md// 23?導套 分別為： DL/?m531405?（GB/T2861.6）上模座 H 上模 取 45mm,上模墊板厚度 H 墊 取 10mm，固定板厚度 H 固 取21mm,下模座厚度 H 上模 取 50mm，則該模具閉合高度hL????2下 模墊上 模閉 350281045m1?式中：；L——凸模長度，河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書第 １９ 頁 共 23 頁H——凹模厚度， mH28?凸模沖裁后進入凹模的深度，2hh32?可見，模具的閉合高度小于壓力機最大封閉高度，JH23-40 滿足使用要求。7.8 其他零部件的設計落料凸模上的導正銷采用 M8 固定。50?落料凸模上的導正銷才用 M12 固定。9卸料螺釘采用 M12；上模座、墊板與凸模固定板采用 M12，銷釘采用 M8。下模座、凹模與導料板的固定采用 M12 的螺釘，銷釘才用 M8；彈性擋料裝置采用 8 24 GB2866.5-81，其中彈簧彈頂擋料銷才用 8 24 ? ?GB2866.5-81；彈簧采用 1 10 30 GB2866.5-81。始用擋料銷選用規(guī)格： JB/T7649.1-1994，始用擋料塊選用 65 65JB/T7649.1，彈簧： GB/T2089，彈簧心柱： JB/T7649.2。208.?16?河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書第 ２０ 頁 共 23 頁第 8 章 模具總裝圖8.1 模具總裝圖通過以上設計，可得到如圖 8-8 所示的模具總裝圖。模具上模部分主要由上模板、墊板、凸模（4 個） 、凸模固定板以及卸料板等組成。卸料方式采用彈性卸料，以橡膠為彈性元件。下模部分有下模座、凹模板、導料板等組成。沖孔和成品件均由漏料孔漏出。條料送進采用活動擋料銷作為粗定距，在落料凸模上安裝有導正銷，利用條料上 三孔作導正銷孔進行導正，以次作為條料送進的精確定50284?、、距。操作時完成第一步?jīng)_壓后，把條料抬起向前移動，用落料孔套在活動擋料銷上，并向前推緊，沖壓時凸模上的導正銷再做精確定距。圖 8-8河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書第 ２１ 頁 共 23 頁第 9 章 沖壓設備的選定9.1 沖壓設備的選擇通過較核，選擇開式壓力機 JH23-40 能夠滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)見下表五：表五 JH23-40 主要參數(shù)表公稱壓力/KN400滑塊行程/mm80滑塊行程次數(shù)/次 min-1 55最大封閉高度/mm 330封閉高度調(diào)節(jié)量/mm 65立柱間距/mm340喉深/mm 250工作臺尺寸/mm460?700墊板尺寸/mm65 320??模柄孔尺寸/mm805??最大傾斜角 ?30電動機公率/kw5.5河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書第 ２２ 頁 共 23 頁第 10 章 模具的裝配10.1 模具的裝配根據(jù)級進模裝配要點，選凹模作為裝配基準件，先裝下模，在裝上模，并調(diào)整間隙、試沖、返修。具體裝配見表六：表六、沖三墊圈級進模的裝配序號 工序 工藝說明1 凸、凹預配①裝配前仔細檢查個凸模形狀及尺寸以及凹模形孔，是否符合圖紙要求尺寸精度、形狀。②將各凸模分別與相應的凹?？紫嗯洌瑱z查其間隙是否加工均勻。不合適者應重新修磨或更換。2 凸模裝配以凹模孔定位，將各凸模分別壓入凸模固定板的型孔中，并擠緊牢固。3 裝配下模① 在下模座上劃中心線，按中心預裝凹模、導料板；② 在下模座、導料板，用已加工好的凹模分別確定其螺孔位置，并分別鉆孔，攻絲；③ 將下模座、導料板、凹模、活動擋料銷、彈簧裝在一起，并用螺釘緊固，打入銷釘4 裝配上模① 在以裝好的下模上放等高墊鐵，再在凹模中放入 0.12mm的紙片，然后將凸模與固定板組合裝入凹模；② 預裝上模座，劃出與凸模固定板相應螺孔、銷孔位置并鉆孔鉸螺孔、銷孔；③ 用螺釘將固定板組合、墊板、上模座連接在一起，但不要擰緊；④ 將卸料板套裝在已裝入固定板的凸模上，裝入橡膠和卸料螺釘，并調(diào)節(jié)橡膠的預壓量，使卸料板高出凸模下端約1mm;⑤ 復查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后，緊固螺釘；⑥ 安裝導正銷；⑦ 切紙檢查，合適后打入銷釘河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書第 ２３ 頁 共 23 頁