支撐板冷沖壓工藝及級進模設計-沖壓模具【含11張圖紙】

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畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 題目： 支撐板冷沖壓工藝及級進模設計 信 機 系 機 械 工 程 及 自 動 化 專 業(yè) 學 號： 0923255 學生姓名： 花喜 指導教師： 鐘建剛 （職稱：副教授） （職稱： ） 2013 年 5 月 25 日 無錫太湖學院本科畢業(yè)設計（論文） 誠 信 承 諾 書 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設計（論文） 支撐板冷沖 壓工藝及級進模設計 是本人在導師的指導下獨立進行研究所 取得的成果，其內容除了在畢業(yè)設計（論文）中特別加以標注 引用，表示致謝的內容外，本畢業(yè)設計（論文）不包含任何其 他個人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。 班 級： 機械 96 學 號： 0923255 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 無 錫 太 湖 學 院 信 機 系 機 械 工 程 及 自 動 化 專 業(yè) 畢 業(yè) 設 計 論 文 任 務 書 一、題目及專題： 1、題目支撐板冷沖壓工藝及級進模設計 2、專題 二、課題來源及選題依據(jù) 來源于無錫惠龍有限公司，是電器產(chǎn)品上的一個零件。 模具是機械工程及其自動化專業(yè)的一個專業(yè)方向，選擇模具方 向的畢業(yè)設計題目完全符合本專業(yè)的要求，從應用性方面來說，模 具又是生產(chǎn)效率極高的工具之一，能有效保證產(chǎn)品一致性和可更換 性，具有很好的發(fā)展前途和應用前景。該產(chǎn)品外形適中，但冷沖壓 工藝設計復雜，計算過程較繁，其準確性非常重要，要求學生要有 良好的心理素質和仔細認真的作風，因此對本課題的研究對學生也 是一次很好的煅練機會。 三、本設計（論文或其他）應達到的要求： 綜合應用各種所學的專業(yè)知識，在規(guī)定的時間內對產(chǎn)品進行冷 沖壓工藝分析，制訂完整的沖壓工藝方案，并完成整副模具設計、 數(shù)據(jù)計算和圖紙（所有圖紙折合 A0 不少于 2.5 張）繪制，具體內容 如下： I 1完成模具裝配圖：1 張（A0 或 A1） ； 2零件圖：主要是非標準件零件圖（不少于 5 張） ； 3冷沖壓工藝卡片：1 張 ； 4設計說明書：1 份（15000 字以上，其中參考文獻不少于 10 篇， 外文不少于 5 篇） ； 5翻譯 8000 以上外文印刷字符，折合中文字數(shù)約 5000 字的有關技 術資料或專業(yè)文獻，內容要盡量結合課題。 四、接受任務學生： 機械 96 班 姓名 花喜 五、開始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、設計（論文）指導（或顧問）： 指導教師簽名 簽名 簽名 教 研 室 主 任 學科組組長研究所 所長簽名 系主任 簽名 2012 年 11 月 12 日 II 摘 要 沖壓工藝分析主要考慮產(chǎn)品的沖壓成形工藝，最主要的是包括經(jīng)濟和技術兩方面內 容。在經(jīng)濟方面，主要根據(jù)沖壓件的生產(chǎn)批量，分析產(chǎn)品成本，闡明采用沖壓生產(chǎn)可以 取得的經(jīng)濟效益；在技術方面，根據(jù)產(chǎn)品圖紙，主要分析零件的結構特點、尺寸大小、 精度要求和材料性能等因素是否符合沖壓工藝的要求。因此工藝分析，主要是討論在不 影響零件使用的前提下，能否使零件以最簡單最經(jīng)濟的方法沖壓出來。 由于產(chǎn)品沒有特殊要求，故模具結構采用沖孔、落料的工序設計，并采用正裝方式 設計模具結構，即凹模裝在下模部分。由于料不厚，沖壓速度較快，卸料采用剛性卸料 結構。廢料和產(chǎn)品均采用在凹模（下模）向下推出。因本沖裁件生產(chǎn)批量大故采用條料。 。 在沖壓零件中，材料費用占 60%以上，排樣的目的就在于合理利用原材料，因此材 料的利用率是決定產(chǎn)品成本的重要因素，必須認真計算，確保排樣相對合理，以達到較 好的材料利用率。 沖壓是高效的生產(chǎn)方式，采用復合模，尤其是多工位的級進模，可在一臺壓力機上 完成多道沖壓工序，實現(xiàn)由帶料開卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動生產(chǎn)。生產(chǎn)效 率高，勞動條件好 生產(chǎn)成本低，一般每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件。 關鍵詞：沖壓工藝；排樣；模具結構；級進模 III Abstract Stamping process analysis mainly consider product stamping forming process, the main is including two aspects of economic and technical content. On the economic front, mainly according to the stamping parts of the production batch, analyzing the product cost, clarify the stamping production can achieve economic benefit; In terms of technology, according to the product drawings, analysis the main parts of structure, size, accuracy requirements and materials performance factors such as whether accord with the requirement of stamping process. Process analysis, therefore, is mainly discussed in does not affect the parts use premise, can make the easiest and most economical way to stamping out. Because the product has no special requirements, so the mold structure with punching and blanking process design, and USES the way of dress design of mould structure, namely the female die is installed in the mould parts. Because the material is not thick, stamping speed faster, discharging discharging using rigid structures. Waste materials and products are used in the die (mould) down. Production batch die blanking pieces for this article using the material. In stamping parts, material costs accounted for more than 60%, the purpose of the layout is reasonable use of raw materials, so the utilization rate of materials is an important factor to decide the product cost, must be calculated carefully, to ensure that the line sheet for reasonable, in order to achieve a better material utilization. Stamping is efficient production mode, adopting the composite die, especially the multi- station progressive die, stamping can be completed in a pressure on the multichannel working procedure, to achieve the pick-up uncoiling, leveling, cutting to the forming and finishing automatic production. High production efficiency, good working conditions production cost is low, general can produce hundreds of pieces per minute. Key words: Stamping process;Layout ;The mould structure ; Progressive die 目 錄 摘 要 ...........................................................................................................................................III Abstract .........................................................................................................................................IV 目 錄 ............................................................................................................................................V 1 緒論 .............................................................................................................................................1 1.1 本課題的研究內容和意義 ...................................................................................................1 1.2 國內外的發(fā)展概況 ...............................................................................................................2 1.3 本課題應達到的要求 ...........................................................................................................5 2 沖壓工藝設計 .............................................................................................................................6 2.1 沖壓件簡介 ...........................................................................................................................6 2.2 沖壓的工藝性分析 ...............................................................................................................6 2.3 沖壓工序 ...............................................................................................................................7 2.4 沖裁間隙 ................................................................................................................................8 2.5 沖壓工藝方案的確定 ...........................................................................................................8 3 支撐板連續(xù)模設計 .....................................................................................................................9 3.1 模具結構 ...............................................................................................................................9 3.2 確定其搭邊值 .......................................................................................................................9 3.3 確定排樣圖 .........................................................................................................................10 3.4 材料利用率計算 .................................................................................................................11 3.5 凸、凹模刃口尺寸的確定 .................................................................................................11 3.5.1 落料部份凸、凹模刃口尺寸的確定 ...........................................................................11 3.5.2 沖兩圓孔及異性孔的凸、凹模刃口尺寸的計算 .......................................................13 3.6 沖壓力計算 .........................................................................................................................14 3.6.1 落料部分沖壓力 ..........................................................................................................15 3.6.2 沖 2 個圓孔部分沖壓力 ..............................................................................................15 3.6.3 沖兩個異形孔部分沖壓力 ..........................................................................................16 3.6.4 總沖壓力 ......................................................................................................................16 3.7 壓力機選用 ..........................................................................................................................16 3.8 壓力中心計算 .....................................................................................................................17 3.9 模具主要零部件的結構設計 .............................................................................................18 3.9.1 凹模結構及設計 ..........................................................................................................18 3.9.2 沖兩小圓形孔及異形孔的凸模設計 ..........................................................................19 3.9.3 落料凸模設計 ..............................................................................................................21 3.9.4 卸料板設計 ..................................................................................................................22 3.9.5 凸模固定板設計 ..........................................................................................................23 3.9.6 凸模墊板設計 ..............................................................................................................24 3.10 標準件確定 .......................................................................................................................25 3.10.1 模架確定 ....................................................................................................................25 I 3.10.2 上模螺釘確定 ............................................................................................................26 3.10.3 上模銷確定 ................................................................................................................26 3.10.4 下模螺釘確定 ............................................................................................................26 3.10.5 下模銷確定 ................................................................................................................26 3.10.6 卸料螺釘確定 ............................................................................................................26 3.10.7 模柄確定 .....................................................................................................................26 3.10.8 模柄上止轉銷的確定 .................................................................................................27 3.11 模具閉合高度、校驗壓力機 ...........................................................................................27 4 結論與展望 ...............................................................................................................................28 4.1 結論 .....................................................................................................................................28 4.2 不足之處及未來展望 .........................................................................................................28 致 謝 ...........................................................................................................................................29 參考文獻 .......................................................................................................................................30 2 1 緒論 1.1 本課題的研究內容和意義 模具，是工業(yè)生產(chǎn)的基礎工藝裝備，在電子、汽車、電機、電器、儀表、家電和通 訊等產(chǎn)品中，6080的零部件都依靠模具成形,模具質量的高低決定著產(chǎn)品的質量高 低，所以，模具被稱之為“百業(yè)之母” 。模具又是“效益放大器”,用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品 的價值,往往是模具本身價值的幾十倍乃至上百倍。 采用模具生產(chǎn)零部件，具有生產(chǎn)效率高、質量好、成本低、節(jié)約能源和原材料等一 系列優(yōu)點，用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消 耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。已成為當代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方 向?，F(xiàn)代經(jīng)濟的基礎工業(yè)?，F(xiàn)代工業(yè)品的發(fā)展和技術水平的提高，很大程度上取決于模 具工業(yè)的發(fā)展水平，因此模具工業(yè)對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展將起越來越大的作用。 我國模具工業(yè)的技術水平近年來也取得了長足的進步。大型、精密、復雜、高效和 長壽命的模具上了一個新臺階。大型復雜沖模以汽車覆蓋件模具為代表，已經(jīng)能生產(chǎn)部 分新型轎車的覆蓋件模具。體現(xiàn)高水平制造技術的多工位級進模的覆蓋面，已從電機、 電器鐵芯片模具，發(fā)展到接插件、電子槍零件、空調器散熱片等多種家電零件模具。在 大型塑料模具方面，已能生產(chǎn)電視的塑殼模具、大容量洗衣機全套塑料模具，以及汽車 保險杠、整體儀表板等模具。在精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)相機塑料模具、多型腔小 模數(shù)齒輪模具及塑封模具等。在大型精密復雜壓鑄模方面，目前，國內已能生產(chǎn)自動扶 梯整體踏板壓鑄模及汽車后橋齒輪箱壓鑄模。其他類型的模具，例如子午線輪胎活絡模 具、鋁合金和塑料門窗異型材擠出模等模具，也都達到了較高的水平，并可以替代進口 模具。 具經(jīng)過行業(yè)結構調整后，將呈現(xiàn)十大發(fā)展趨勢：一是模具的精度將更加精密；二是 模具日趨大型化；三是多功能復合模具將進一步發(fā)展；四是熱流道模具在塑料模具中的 比重將逐漸增大；五是模具標準化和模具標準件的應用將日漸廣泛；六是氣輔模具及適 應高壓注射成型等工藝的模具將有較大發(fā)展；七是快速經(jīng)濟模具的前景十分廣闊，八是 壓鑄模的比重將不斷提高，同時對壓鑄模的壽命和復雜程度也將提出越來越高的要求； 九是塑料模具的比例將不斷增大；十是模具技術水平將不斷提高，中高檔模具比例將不 斷增大，這也是產(chǎn)品結構調整所導致的模具市場未來的趨勢。 沖壓件的生產(chǎn)過程一般都是從原材料剪切下料開始，經(jīng)過各種沖壓工序和其它必要 的輔助工序加工出圖紙所要求的零件，進行沖壓模具設計與制造就是根據(jù)已有的生產(chǎn)條 件，綜合考慮影響生產(chǎn)順利進行的各方面因素，合理安排零件的生產(chǎn)工序，優(yōu)化確定各 工藝參數(shù)的大小和變化范圍，合理設計模具結構，正確選擇模具加工方法，選用機床設 備等，使零件的整個生產(chǎn)達到優(yōu)質、高產(chǎn)、低耗、安全的目的。 由于沖壓加工的零件種類繁多，各類零件的形狀、尺寸和精度要求又各不相同，因 而生產(chǎn)中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。概括起來，可分為分離工序和成形工序 兩大類；分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質量的 沖壓（俗稱沖裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲 3 得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。 在實際生產(chǎn)中，當沖壓件的生產(chǎn)批量較大、尺寸較少而公差要求較小時，若用分散 的單一工序來沖壓是不經(jīng)濟甚至難于達到要求。這時在工藝上多采用集中的方案，即把 兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內完成，稱為組合的方法不同，又可將其分 為復合- 級進和復合- 級進三種組合方式。