0005-支撐片工藝及沖孔落料復(fù)合模設(shè)計(jì)【全套13張CAD圖】+設(shè)計(jì)說明書

0005-支撐片工藝及沖孔落料復(fù)合模設(shè)計(jì)【全套13張CAD圖】+設(shè)計(jì)說明書,全套13張CAD圖,支撐,支持,工藝,沖孔,復(fù)合,設(shè)計(jì),全套,13,cad,說明書,仿單 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 粗銑 工序號(hào) 02 零件名稱 凸凹模 零件號(hào) 00-07 零件重量 同時(shí)加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號(hào) 硬 度 型 號(hào) 重 量 Cr12 設(shè) 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號(hào) 銑床 虎鉗 游標(biāo)卡尺 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀 長(zhǎng) 度 走 刀 次 數(shù) 切 削 深 度 進(jìn)給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時(shí) 一次 1 銑上平面 φ35面銑刀 游標(biāo)卡尺 0.5 2 0.5 200㎜/ min 800r/min 一次 1 銑下平面 φ35面銑刀 游標(biāo)卡尺 0.5 2 0.5 200㎜/ min 800r/min 一次 2 銑兩端面 φ10立銑刀 游標(biāo)卡尺 0.5 1 1 60㎜/ min1 400r/mi 一次 2 銑兩端面 φ10立銑刀 游標(biāo)卡尺 0.5 1 1 60㎜/ min1 400r/mi 設(shè) 計(jì) 者 白光德 指 導(dǎo) 教 師 蘇光 共 1 頁 第 1 頁 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 粗車 工序號(hào) 02 零件名稱 圓形凸模 零件號(hào) 00-02 零件重量 同時(shí)加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號(hào) 硬 度 型 號(hào) 重 量 Cr12 設(shè) 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號(hào) 車床 三爪卡盤 游標(biāo)卡尺，螺旋測(cè)微器 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀 長(zhǎng) 度 走 刀 次 數(shù) 切 削 深 度 進(jìn)給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時(shí) 一次 1 車端面 45°車刀 游標(biāo)卡尺，螺旋測(cè)微器 0.5 2 2 200㎜/ min 800r/min 一次 2 車外圓 45°車刀 游標(biāo)卡尺，螺旋測(cè)微器 0.5 4 0.5 60㎜/ min1 400r/mi 設(shè) 計(jì) 者 白光德 指 導(dǎo) 教 師 蘇光 共 1 頁 第 1 頁 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 零件號(hào) 零 件 名 稱 00-07 凸凹模 工序號(hào) 工 序 名 稱 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時(shí) 名 稱 型 號(hào) 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 01 下料(80×45×27) 鋸床 直尺 02 粗銑六面 銑床 虎鉗 標(biāo)準(zhǔn) 面銑刀 游標(biāo)卡尺 03 磨削 磨床 磁力夾具、虎鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺 04 鉗工 鉆床 虎鉗 鉆刀、鉸刀、攻絲刀 高度尺、游標(biāo)卡尺 05 熱處理（淬火、回火） 電熱爐 火鉗 06 磨削 磨床 磁力夾具、虎鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺 07 線切割 線切割機(jī)床 復(fù)式支撐夾具 銅絲 游標(biāo)卡尺 08 鉗工 研磨工具 游標(biāo)卡尺 編制 白光德 校對(duì) 審核 批準(zhǔn) 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 零件號(hào) 零 件 名 稱 00-02 圓形凸模 工序號(hào) 工 序 名 稱 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時(shí) 名 稱 型 號(hào) 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 01 下料(φ10×44) 鋸床 直尺 02 車削 車床 三爪卡盤 標(biāo)準(zhǔn) 車刀 游標(biāo)卡尺，螺旋測(cè)微器 03 磨削 磨床 磁力夾具、虎鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺 04 鉗工 虎鉗 劃針 剛尺、游標(biāo)卡尺 05 熱處理（淬火、回火） 電熱爐 火鉗 06 磨削 磨床 磁力夾具、虎鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺 07 線切割 線切割機(jī)床 復(fù)式支撐夾具 銅絲 游標(biāo)卡尺 08 鉗工 研磨工具 游標(biāo)卡尺 編制白光德 校對(duì) 審核 批準(zhǔn) 插圖清單 零件圖………………………………………………………………………………..4 排樣圖………………………………………………………………………………..5 零件圖壓力中心……………………………………………………………………..8 凸模………………………………………………………………………………….15 落料凹?！?6 凸凹模………………………………………………………………………………17 模具總裝配圖………………………………………………………………………20 插表清單 表1……………………………………………………………………………………6 摘 要 本設(shè)計(jì)題目為復(fù)合模具設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了典型復(fù)合模具設(shè)計(jì)的要求，內(nèi)容與方向。通過工藝分析，工藝方案的確定，確定了模具設(shè)計(jì)的方向， 對(duì)毛坯尺寸的確定，計(jì)算沖裁力，來計(jì)算壓力中心，選擇壓力機(jī)和壓力機(jī)的噸位。 本設(shè)計(jì)運(yùn)用了沖裁工藝及模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)。首先，分析了板材的性能要求，為選去模具的類型做了準(zhǔn)備，同時(shí)，也為凸，凹模的材料有了依據(jù)。后分析沖裁件的特征，確定了模具設(shè)計(jì)參數(shù)，選擇其他零件及卸料裝置。也為凸，凹模尺寸的計(jì)算有了根據(jù)。還有零件的加工工藝。 關(guān)鍵詞: 復(fù)合模 凸模 凹模 ABSTRACT This design topic designs for The piercing die design of the dunnage backup plate, body now typical model The piercing die design of request, contents and direction.Pass the craft analysis, the craft project really settles, making sure the direction of The piercing die design, really settling to the blank product size, computing to the blanking pressure, compute the pressure center, choose the tonnage of the pressure machine and the pressure machine. This design made use of to hurtle foundation knowledge of blanking craft and The piercing die design. First, Analyzed the function request of the plank material, did preparation for the type that chooses to the die, is also convex, in the meantime, the material of punch and cavitydie had a basis.Analyze to hurtle a characteristic of cut the piece behind, make sure the molding tool design parameter, choose other spare partses and unload to anticipate device.Is also convex, the calculation of the cave mold size had a basis.Still there is spare parts to process a craft. Keywords: The piercing die punch cavitydie 1緒 論 目前，我國塑料技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?，主要原因是我國在塑料?；A(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具相比差距相當(dāng)大。 1.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 1.1.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀 我國模具近年來發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2003年我國模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約有2萬多家，從業(yè)人員約50多萬人，2004年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢(shì)頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務(wù)飽滿，2004年模具產(chǎn)值530億元。進(jìn)口模具18.13億?美元，出口模具4.91億美元，分別比2003年增長(zhǎng)18%、32.4%和45.9%。進(jìn)出口之比2004年為3.69:1，進(jìn)出口相抵后的進(jìn)凈口達(dá)13.2億美元，為凈進(jìn)口量較大的國家。 在2萬多家生產(chǎn)廠點(diǎn)中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過億元的模具企業(yè)只有20多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)。?近年來，?模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；"三資"及私營企業(yè)發(fā)展迅速；國企股份制改造步伐加快等。 雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。低檔模具過剩，高檔模具供不應(yīng)求，甚至有的依賴進(jìn)口，因此，模具企業(yè)必須找準(zhǔn)自己的弱點(diǎn)，盡快縮短與國外的差距。 (1)體制不順，基礎(chǔ)薄弱 (2)開發(fā)能力差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳 (3)藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低 (4)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差 1.1.2國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì) 巨大的市場(chǎng)需求將推動(dòng)中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來的十年，中國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面:???? (1) 模具日趨大型化；??? ? (2)在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)；?? ? (3).模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)；??? ? (4).在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù)；? (5).提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率 (6).發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)；??? (7). 模具的精度將越來越高；? ? (8).模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化；?? ?? (9).研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程；?? ?(10).開發(fā)新的成形工藝和模具。 1.2國外模具的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，60％－80％的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。近幾年，全球模具市場(chǎng)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場(chǎng)年交易總額為600～650億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。? 國外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的比例占到50%以上；國外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2004年中國模協(xié)在德國訪問時(shí)，從德國工、模具行業(yè)組織--德國機(jī)械制造商聯(lián)合會(huì)（VDMA）工模具協(xié)會(huì)了解到，德國有模具企業(yè)約5000家。2003年德國模具產(chǎn)值達(dá)48億歐元。其中（VDMA）會(huì)員模具企業(yè)有90家，這90家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的90%，可見其規(guī)模效益。 本課題設(shè)計(jì)進(jìn)度的安排如下： 1.了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時(shí)間20天； 　2.確定加工方案，所用時(shí)間5天； 3.模具的設(shè)計(jì)，所用時(shí)間30天； 4.模具的調(diào)試．所用時(shí)間5天． 2模具工藝分析 2.1原始資料: 工件名稱：支撐片 工件簡(jiǎn)圖：如下圖所示 生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn) 材料：20F 材料厚度：1.2mm 設(shè)計(jì)方案：復(fù)合模一次沖壓完成 圖1-1零件圖 2.2工藝方案的確定 該工件只需要采用沖孔和落料兩道工序即可完成，材料為A3鋼，A3鋼具有良好的沖壓性能，適合沖裁。 該零件形狀簡(jiǎn)單，是由圓弧和直線組成的。沖裁件內(nèi)外形所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度為IT11——IT14級(jí)，孔尺寸與邊緣距離的尺寸公差為正負(fù)0.5mm.將以上精度與零間的精度相比較，可以認(rèn)為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證，其尺寸標(biāo)注、生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁加工的工藝要求，故決定用沖壓方式進(jìn)行加工。 沖壓工藝方案的選擇 該工件僅包含落料和沖孔兩個(gè)基本工序，可以采用以下三種工藝方案： 第一：先落料，后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。 第二：落料—沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。 第三：沖孔—落料級(jí)進(jìn)沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案一：模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，但需要兩道工序兩副模具，由于兩次定位使得工件的形位誤差難以保證，尺寸較小，制件的質(zhì)量較差，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)要求，操作也不安全，故不宜采用。 方案二：只需一副模具，由于一次成形，減少了多次定位出現(xiàn)的定位誤差，并且在模具結(jié)構(gòu)中采用彈性壓料裝置，使其制件質(zhì)量較好，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高。 方案三：也只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作較方便，工件精度也能滿足要求，但是成本較復(fù)合模高。 通過對(duì)上述三種方案分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用第二種方案進(jìn)行沖裁為好。 2.3主要設(shè)計(jì)計(jì)算 2.3.1排樣方式的確 設(shè)計(jì)復(fù)合模，首先要設(shè)計(jì)的就是排樣方式，該零件形狀較規(guī)則，斜排可以顯著地減少廢料，所以采用斜排的方式排樣，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)需要沖孔和落料兩個(gè)工序就可以完成零件的制造。工序方案如圖所示。 圖2-1排樣圖 下面對(duì)工件的搭邊值進(jìn)行確定，各部分尺寸的確定由[4]P65表2.5.2查得最小搭邊值a`=1.8，a`1=2.0可取a=2.0，a=2.5，由零件圖和排樣圖可以計(jì)算條料的寬度b=26.4mm，一個(gè)步距的長(zhǎng)度為s=10mm可以計(jì)算出一個(gè)步距的材料利用率為62.2%，查板料的標(biāo)準(zhǔn)可得適宜選用如下：板料的寬度為280mm，長(zhǎng)度為200mm,每張鋼板可裁為10條條料，條料尺寸為28mm×200mm。故材料的剪切的利用率為95%?？傻孟卤恚? 項(xiàng)目 公式 結(jié)果 備注 沖裁件的面積A A=8.5×5+3.5×11.3 82.05mm2 查表2.5.2得最小搭邊值a=1.8mm a1=2.0mm采用導(dǎo)料銷導(dǎo)料 條料寬度B B=16.3+1.8×2+1.5+5 26.4mm 步距S S=8.5+1.5 10mm 一個(gè)步距材料利用率η η=nA/BS×100% 62.2% 材料的利用率η總 η=0.95×62.2% 59.09% 表2-1材料利用率 2.3.2、沖壓力的計(jì)算 該模具采用的復(fù)合模，擬選擇彈性卸料,上出件，沖壓力的計(jì)《課本》P65表2.5.2 《課本》P65表2.5.2 《課本》P65表2.5.2 《課本》P65表2.5.2 《課本》P65表2.5.2 《課本》P65表2.5.2 《課本》P65表2.5.2 算如下,由[3]p29可得沖裁力《課本》P65表2.5.2 《課本》P65表2.5.2 《課本》P65表2.5.2 F=KLtτb 式中：F——沖裁力 L——是沖裁圓周的長(zhǎng)度 t——材料的厚度為1.2mm τb——材料的抗剪強(qiáng)度取450MP K——安全系數(shù)是考慮到實(shí)際生產(chǎn)中，模具間隙值的波動(dòng)和不均勻、刃口的磨損、板料力學(xué)性能和厚度波動(dòng)等因素的影響而給出的修正系數(shù)。一般取1.3。 根據(jù)以上數(shù)據(jù)得計(jì)算可得 落料力：F=29.152KN 沖孔力：F=12.078KN 下面我們分別對(duì)卸料力、推件力和頂件力進(jìn)行計(jì)算： 卸料力 Fx=KxF 推件力 Ft=nKtF 式中： F——為沖裁力 Fx——卸料力系數(shù) Ft——推件力系數(shù) 有[1]p62表2.6.1得他們分別取0.08、0.1; n——同時(shí)卡在凹模內(nèi)的沖裁件或廢料的個(gè)數(shù)，根據(jù)凹模的修《課本》P65表2.5.2 模余量的一般要求，我取h=6mm 則n =h/t=6/1.2=5 可得Fx=0.87KN Ft=3.02KN 因?yàn)椴捎玫膹椥孕读虾蜕铣隽戏绞?，可知沖壓的總工藝力為 F總=Fx+Ft+F=45.12KN 為了保證沖壓力充足，一般沖裁時(shí)壓力機(jī)噸位應(yīng)比計(jì)算的沖壓力大30%左右，即 F=1.3×45.12=58.656KN 2.3.3、壓力中心的確定及相關(guān)尺寸的計(jì)算 計(jì)算壓力中心，首先根據(jù)前面的設(shè)計(jì)畫出凹模型口圖如下圖，為了盡可能保證模柄軸線、壓力機(jī)滑塊的中心和壓力中心重合，依次防止偏載對(duì)模具和壓力機(jī)帶來的損害，所選用的壓力機(jī)的型號(hào)為J23-16。計(jì)算步驟如下： 1）建立坐標(biāo)系XOY如圖所示 圖2-2壓力中心 2）將組成此圖形的輪廓?jiǎng)澐譃閹讉€(gè)簡(jiǎn)單的線段，求出各個(gè)線段的長(zhǎng)度，如下： L1=8.5mm（4.25，0）； L2=5mm(8.5,2.5); L3=5mm（6，5）； L4=11.3mm(3.5,10.65); L5=3.5mm (1.75,16.3); L6=12.8mm(0,99); L7=7.14mm (3,2.5); L8=1.5mm (0,0.75) L9=6.28mm (6.2,2.5） 壓力中心點(diǎn)的確定，由[1]P73的壓力中心位置分析可得，計(jì)算公式如下 Xc=(L1×X1+……Ln×Xn)/(L1+……Ln)=3.52 mm Yc=(L1×Y1+……Ln×Yn)/(L1+……Ln)=6.165 mm 可以得到壓力中心為圖坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)為（3.52,6.165）。這個(gè)壓力中心確定以后，在下面的設(shè)計(jì)中就要盡量保證這個(gè)中心和模柄的中心線重合，同時(shí)還要考慮到裝配和加工的方便的要求，還與壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)相關(guān)。 2.3.4、工作零部件刃口尺寸的計(jì)算 在確定工作零件刃口尺寸之前，首先要考慮到工作零件的加工方法和模具的裝配方法，結(jié)合該模具的特點(diǎn)，工作零件的形狀相對(duì)比較簡(jiǎn)單，適宜采用線切割機(jī)床分別加工落料凸凹模、凹模、凹模固定板以及卸料板等，這種加工方法可以保證這些零件各孔的同軸度，使裝配工作簡(jiǎn)化，因此工作零件刃口尺寸計(jì)算就按分別加工的方法來計(jì)算。 1.計(jì)算凸、凹模刃口尺寸 查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》書中表2.4得間隙值Zmin=0.126mm，Zmax=0.180mm。 1）沖孔φ2mm和非圓孔凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 由于制件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精度要求不高，所以采用凹模和凸模分開加工的方法制作凸、凹模。其凸、凹模刃口尺寸計(jì)算如下： 查【5】書中表2.5得φ6mm凸、凹模制造公差： δT =0.020mm δA =0.020mm 校核： Zmax-Zmin =0.054mm 而δT+δA =0.020+0.020=0.040mm 滿足 Zmax-Zmin≥δT+δA的條件 查【5】書中表2.6得：IT14級(jí)時(shí)磨損系數(shù)X=0.5, 按式（2.5） d凸圓形==（2+0.5×0.24）mm=2.12mm D凹圓形==(2.12+0.126) =2.246 mm d凸非圓形==(3+0.5×0.24) =3.12 mm D凹非圓形==(3.12+0.126)=3.246 mm 2）外形落料凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 由于外形形狀簡(jiǎn)單，精度要求不高，所以采用凸模和凹模分開加工的方法制作凸、凹模。 其凸、凹模刃口尺寸計(jì)算如下： 當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)件時(shí)，凹模磨損后，刃口部分尺寸增大，因此屬于A類尺寸。 工件中未標(biāo)注公差的尺寸，查閱相關(guān)資料得出其極限偏差：. 查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》書中表2.6得磨損系數(shù)x為： 當(dāng)△≥0.50時(shí)，x=0.5 當(dāng)△≤0.5時(shí)，x=0.75 按式（2.8）：Aj=(Amax-x△) 落料凸模的基本尺寸與凹模相同，分別是15.98mm,8.23mm,4.775mm,39.69mm,3.275mm不必標(biāo)注公差，但在技術(shù)要求中注明：凸模實(shí)際刃口尺寸與落料凹模配制，保證最小雙面合理間隙Zmin=0.126mm。 2.3.5、卸料件的設(shè)計(jì) 由以上計(jì)算可知卸料力為F=0.87KN，這個(gè)力相對(duì)較小，采用橡膠卸料裝置較為合適。 （1）橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算： 1）根據(jù)分析采用的復(fù)合模沖壓力比較小，相應(yīng)的卸料力也比較小，要求卸料裝置的承載能力也比較小，所以采用橡膠是合適。 2）根據(jù)卸料力求橡膠的橫截面積 由 FX≤FXY=Ap 可得，橡膠的橫截面面積為 A=FXY/p 式中：FXY——橡膠產(chǎn)生的壓力，設(shè)計(jì)時(shí)取大于或等于卸料力FX； p——橡膠所產(chǎn)生的單位面積壓力，與壓縮量有關(guān)，其值可按確定，設(shè)計(jì)時(shí)取預(yù)壓量下的單位面積； A——橡膠的面積 卸料板的工作行程： h工=h1+h2+t 式中：h1——凸模進(jìn)入卸料板的高度1mm； h2——凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度1mm； t——板料的厚度 即： h工=1mm+1mm+1.2mm=3.2mm 橡膠的工作行程：H工=h工+h修 其中h修為凸模的修磨余量取5mm。 即： H工=3.2mm+5mm=8.2mm 橡膠的工作高度取自由高度的25%，根據(jù)以上的計(jì)算可以得知橡膠的自由高度為 H自由=4H工=32.8mm 每個(gè)橡膠承受的載荷為F1=F卸/4=0.87/4KN=0.218KN 試取壓縮量為40%查[3]p122單位壓力約為3MPa則 P=20%×3=0.6MPa 由上式 A=FXY/p=0.218KN/0.6=363.3N 再由A可以計(jì)算出等效的外徑D= /π1/2=21.5mm取24mm 3）橡膠的校核 橡膠的校核要求橡膠的高徑比在0.5-1.5之間則 0. 5＜HO/D=32.8/24=1.36＜1.5 即選1塊即可以滿足要求。 3 模具的總體設(shè)計(jì) 3.1模具零部件的選擇 3.1.1模具結(jié)構(gòu)的確定 由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合沖壓，所以模具類型為復(fù)合模，凸凹模在下，落料凹模和沖孔凸模在上，為典型的倒裝沖孔落料復(fù)合模。 3.1.2定位方式的選擇 因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷，控制條料的送進(jìn)步距采用擋料銷定距，簡(jiǎn)單，可靠，定位方便。 3.1.3卸料、出件方式的選擇 因?yàn)楣ぜ虾駷?.2mm，相對(duì)較薄，卸料力也比較小，故可以采用彈性卸料。又因?yàn)槭菑?fù)合模生產(chǎn)，所以采用上出件比較便于操作和提高生產(chǎn)效率。 3.1.4導(dǎo)向方式的選擇 為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整等因素該復(fù)合模采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。 4 模架及工作零件的設(shè)計(jì)和加工 根據(jù)模具設(shè)計(jì)的基本形式，可以確定模具的基本結(jié)構(gòu)原理圖 圖4-1模具總裝圖 4.1工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1.1沖孔凸模的設(shè)計(jì) 根據(jù)制件的零件圖可以知道，沖孔凸模的結(jié)構(gòu)為圓形，具體結(jié)構(gòu)可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需要而定。因?yàn)樗玫臎_孔凸模為圓形，而且[1]P38(3)的數(shù)據(jù)可得，這里所用的凸模是不需要特殊保護(hù)的小凸模，所以沖孔凸模采用圓頭直桿凸模，其總長(zhǎng)L可根據(jù)具體設(shè)計(jì)按如下方式計(jì)算： L=h1+h2 =35mm 其中：H1為凸模固定板厚為28mm H2為凹模的厚度，為了設(shè)計(jì)更適合標(biāo)準(zhǔn)，取7mm 這里包含了后面的固定板、卸料板和橡膠的設(shè)計(jì)，其取值是根據(jù)他們的具體設(shè)計(jì)而確定的。 圖4-2沖孔凸模 4.1.2落料凹模的設(shè)計(jì) 結(jié)合工件外形并考慮加工，凹模采用整體凹模，將落料凸模設(shè)計(jì)成直通式，各沖裁的凹?？拙捎镁€切割機(jī)床加工，4個(gè)M8的螺釘固定在墊板上，與凸模固定板配合按H6/m5。安排凹模在模架的位置時(shí)，要根據(jù)壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心和模柄中心重合，其落料凸模的長(zhǎng)度根據(jù)沖孔凸模的長(zhǎng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，取L=35mm根據(jù)前面凸模的設(shè)計(jì)時(shí)的尺寸計(jì)算可以得出，下面對(duì)其輪廓尺寸進(jìn)行計(jì)算： 凹模的高度 H=KB 取K=0.22 則H=19.6mm 此為最小值圓整到20mm即H=20mm 取凹模壁厚為10mm 凹模的寬度 L1 =80mm 凹模的長(zhǎng)度 取L2=150 mm 即凹模的輪廓尺寸為150mm×80mm×20mm 結(jié)構(gòu)詳圖如下所示: 圖4-3落料凹模 4.1.3凸凹模的設(shè)計(jì) 結(jié)合工件外形并考慮加工，凸凹模采用整體凸凹模，將落料凸凸模設(shè)計(jì)成直通式，沖裁的凸凹模外形及孔均采用線切割機(jī)床加工，1個(gè)M8的螺釘固定在下墊板上，與凸模固定板配合按H6/m5。 圖4-4凸凹模 4.1.4導(dǎo)料銷及擋料銷的設(shè)計(jì) 條料采用兩個(gè)導(dǎo)料銷導(dǎo)料，送進(jìn)方向上采用一個(gè)擋料銷進(jìn)行定位，導(dǎo)料定位都較可靠，方便，將其固定在卸料板上，在凹模板上設(shè)置避讓孔，其深度稍大于銷頭部高度。 4.1.5卸料部件的設(shè)計(jì) （1）卸料板的設(shè)計(jì) 卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為10mm。 卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為45~45HRC。 （2）卸料螺釘?shù)倪x用 卸料板上設(shè)置4個(gè)卸料螺釘，公稱直徑為8mm，螺紋部分為10×10。卸料釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸凹模端面1mm，有誤差時(shí)通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。 4.1.6推件塊的設(shè)計(jì) 推件塊用來推出卡在凹模里的之間，要有一定的行程空間，材料選用45鋼。 4.2模架的設(shè)計(jì) 該模具采用中后側(cè)導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在模具后側(cè)位置，模具較敞開。以凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。根據(jù)模具周界的具體尺寸，查[2]P273得采用中間導(dǎo)柱模架最適合具體規(guī)準(zhǔn)是： 上模座的厚度30 ， 下模座的厚度35，材料為Q235。 上模座厚度H上模取30mm，上模墊板的厚度H墊取10mm，凸模固定板的厚度為14mm，空心墊板厚度為10mm，凹模厚度為20mm，凸凹模厚度為45mm，，下模座的厚度35mm，那么，該模具的閉合高度: H閉= H上座+ H下座 + H上墊 + H空心墊板+ H固 +H凸凹模+ H凹模- h2 =30+35+10+10+14+45+20-1=169mm 式中: H上座——上模座厚度 H下座——下模座厚度 H上墊——上墊板厚度 H空心墊板——空心墊板厚度 H固——凸模固定板厚度 H凸凹模——凸凹模的長(zhǎng)度 H凹?！寄：穸? h2——凸凹模沖裁后進(jìn)入凹模的深度，此處取1mm. 可見該模具閉合高度小于所選壓力機(jī)J23—16,最大閉合高度為490mm,可以使用。 根據(jù)設(shè)計(jì)出來的最大閉合高度設(shè)計(jì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套，有模座上的導(dǎo)柱和導(dǎo)套的尺寸確定選擇的尺寸查[2]得： 導(dǎo)柱A22h5×150 GB/T2861.1—81 導(dǎo)套A22H6×80×35 GB/T2861.6—81 模柄的設(shè)計(jì) 根據(jù)壓力的相關(guān)參數(shù)，由[2]選擇模柄為壓入式模柄其參數(shù)為42.5×80 GB/T2862.1—81Q235。 由圖4-1知：模具上模部分主要由上模座、上墊板、凸模、凸模固定板、推件塊、凹模等組成。卸料方式采用彈性卸料，以橡膠為彈性組件。下模部分由下模座、凸凹模板、卸料板、橡膠等組成。沖孔廢料由漏料孔漏出，制件由推件塊從上模推出。 4.3沖壓設(shè)備的選定 通過校核，選擇閉式單點(diǎn)動(dòng)壓力機(jī)J31-250B能夠滿足使用要求。其主要參數(shù)如下： 公稱壓力：250KN 滑塊行程：315mm 公稱壓力行程：10.4mm 滑塊行程次數(shù)：20次/min 最大閉合高度：490mm 裝模具高度調(diào)節(jié)量：200mm 導(dǎo)軌間距離：810mm 滑塊底面前后尺寸：850mm 工作臺(tái)墊板尺寸：950mm*1000mm 主電機(jī)功率：30KW 氣墊個(gè)數(shù)：1個(gè) 氣墊單個(gè)推出力：6.3/40 氣墊行程：150mm 外形尺寸：2262mm×2070mm 地面以上高度：5660mm 壓力機(jī)整機(jī)質(zhì)量：30.5T 4.4模具零件的加工工藝 本副模具，模具零件加工的關(guān)鍵在工作零件、固定板以及卸料板，若采用線切割加工技術(shù)，這些零件的加工就變得相對(duì)簡(jiǎn)單。 凹模、固定板以及卸料板都屬于板類零件，其加工工藝比較規(guī)范。其具體加工過程是：凹模，導(dǎo)料板等零件均是需要淬硬的零件，凹模淬硬以前，在模架的上模板上進(jìn)行裝配，在凹模板上劃出各個(gè)孔的圓孔的線，并根據(jù)劃出壓力中心線，使壓力中心線與下模座中心線對(duì)正、鉆、攻螺孔，將下模座、凹模、導(dǎo)尺進(jìn)行校配，校正導(dǎo)尺間距后，鉆、鉸銷釘孔，將三板固定，鉆孔并安裝擋料銷，安裝承料板。然后，將下模全部拆開，將凸凹模熱處理淬硬（在淬硬以前要加工出傳絲孔）后，進(jìn)行線切割加工，用平面磨床磨平后重新裝配。 固定在上模座的上模部分，各凸模和凸模固定板都應(yīng)淬硬，裝配前將凸模淬硬，并完成全部加工，墊板裝配前不淬硬。 4.5 模具的裝配 根據(jù)復(fù)合模裝配要點(diǎn)，選凹模作為裝配基準(zhǔn)件，先裝下模，在裝上模，并調(diào)整間隙、試沖、返修。 具體的裝配如下： 首先，凸凹模的預(yù)裝配，這個(gè)過程就是仔細(xì)檢查一下各凸模形狀及尺寸以及凹模形孔，是否符合圖紙要求的尺寸精度、形狀。并且將各凸模分別與相應(yīng)的凹?？紫嗯浜?，檢查其間隙是否加工均勻。不合適者應(yīng)重新修磨或更換。這一步也是相當(dāng)重要的，防止因?yàn)橐恍┑图?jí)的錯(cuò)誤而造成裝配的不能順利進(jìn)行。 其次，凸模的裝配，為了下一步裝配的方便，所以要先裝配凸模的部分，即將各個(gè)凸模插入到的相應(yīng)孔內(nèi)。然后，將凸模壓入固定板凸模固定板的相應(yīng)孔內(nèi)，在墊板上鉆孔，將外型凸模固定在墊板上，在與卸料板穿在一起。然后放在一邊待用。 再次，下模的裝配，裝配的過程和前面加工過程一樣，總結(jié)起來就是要先把要裝配的各個(gè)部分定位劃線，再淬火，線切割加工。具體為，將下模部分的所用部件固定在下模座上，根據(jù)設(shè)定的零部件的相對(duì)位置定位，并根據(jù)劃出壓力中心線，使壓力中心線與下模座中心線對(duì)正、鉆、攻螺孔，將下模座、凹模、導(dǎo)尺進(jìn)行校配，校正導(dǎo)尺間距后，鉆、鉸銷釘孔，將三板固定，鉆孔并安裝擋料銷，安裝承料板。 接下來，裝配上模，在以裝好的下模上放等高的墊鐵，再在凹模中放入0.1mm的紙片，然后將凸模與固定板組合裝入凹模。下面預(yù)裝上模座，劃出與凹模固定板相應(yīng)螺孔、銷孔位置，并鉆絞螺孔、銷孔。用螺釘將固定板組合、墊板、上模座連接在一起，但不要擰緊。將卸料板套裝在已裝入固定板的凸模上，裝上橡膠和卸料螺釘，并調(diào)節(jié)橡膠的預(yù)壓量，使卸料板高出凸模下端約1mm。然后，復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后，緊固螺釘。切紙檢查，合適后打入銷釘。 最后，裝機(jī)試沖并根據(jù)試沖結(jié)果作相應(yīng)的調(diào)整。直到試沖合格后，將模具連同合格制件一同歸庫。 5.結(jié)束語 本畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們進(jìn)行完了三年的模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)課程后進(jìn)行的，它是對(duì)我們?nèi)陙硭鶎W(xué)課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的訓(xùn)練。它在我們的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我從新系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了所學(xué)專業(yè)知識(shí)同時(shí)也鞏固了先前學(xué)到了的知識(shí)，同時(shí)感觸最深刻的是：所學(xué)知識(shí)只有在應(yīng)用中才能在更深刻理解和長(zhǎng)時(shí)間記憶。對(duì)一些原來一知半解的理論也有了進(jìn)一步的的認(rèn)識(shí)。特別是原來所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機(jī)械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測(cè)量、冷沖模具設(shè)計(jì)與制造等有了更深刻的理解，使我進(jìn)一步的了解了怎樣將這些知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中。同時(shí)還使我更清楚了模具設(shè)計(jì)過程中要考慮的問題，如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費(fèi)材料，保證工件的經(jīng)濟(jì)性，加工工藝的合理性。 在設(shè)計(jì)的過程中通過沖壓手冊(cè)、模具制造簡(jiǎn)明手冊(cè)、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)等隊(duì)要設(shè)計(jì)的問題進(jìn)行查詢，我了解了通過更多的途徑去了解我要做的設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)更具合理性。也使我學(xué)會(huì)了設(shè)計(jì)過程中對(duì)資料的查詢和運(yùn)用。通過這次設(shè)計(jì)，我更加深入地學(xué)習(xí)了冷沖壓技術(shù)工作設(shè)計(jì)的內(nèi)容。冷沖壓技術(shù)工作設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括冷沖壓工藝設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)及沖模制造三方面內(nèi)容，盡管三者的工作內(nèi)容不同，但三者之間存在著相互滲透、相互補(bǔ)充、相互依存的關(guān)系。 冷沖壓工藝設(shè)計(jì)是針對(duì)給定的產(chǎn)品圖樣，根據(jù)其生產(chǎn)批量的大小、沖壓設(shè)備的類型規(guī)格、模具制造能力及工人技術(shù)水平等具體生產(chǎn)條件，從對(duì)產(chǎn)品零件圖的沖壓工藝性分析入手經(jīng)過必要的工藝計(jì)算，制定出合理的工藝方案，最后編寫沖壓工藝卡的一個(gè)綜合分析、計(jì)算、設(shè)計(jì)過程。沖壓工藝方案的確定包括工序性質(zhì)、數(shù)量的確定，工序順序的安排，工序組合方式及工序定位方式的確定等內(nèi)容。 沖壓模具設(shè)計(jì)則是依據(jù)制定的沖壓工藝規(guī)程，在認(rèn)真考慮毛坯的定位、出件、廢料排出諸問題以及模具的制造維修方便、操作安全可靠等因素后，設(shè)計(jì)計(jì)算并構(gòu)思出與沖壓設(shè)備相適應(yīng)的模具總體結(jié)構(gòu)，然后繪制出模具總裝圖和所有非標(biāo)準(zhǔn)零件圖的整個(gè)設(shè)計(jì)繪圖過程。 歷經(jīng)近三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中通過參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，請(qǐng)教各位老師有關(guān)模具方面的問題，并且和同學(xué)的探討，模具設(shè)計(jì)在實(shí)際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時(shí)間里，對(duì)模具的認(rèn)識(shí)有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。 從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個(gè)人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過程，我對(duì)模具的認(rèn)識(shí)過程亦是如此。經(jīng)過近三個(gè)月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計(jì)一定能為三年的大學(xué)生涯劃上一個(gè)圓滿的句號(hào)，為將來的事業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 致 謝 本設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)過程中得到了老師的大力支持和幫助，再次表示誠摯的感謝！ 感謝各位老師在三年之中的教導(dǎo)和在做設(shè)計(jì)的過程中對(duì)我的幫助。使我在大學(xué)三年里不但學(xué)到了更多知識(shí)，而且學(xué)到了怎么做人、怎么做事。在此衷心對(duì)各位老師的辛勤教導(dǎo)表示感謝。雖然我就要走出學(xué)校進(jìn)入社會(huì)，但是老師對(duì)我的教導(dǎo)和幫助我想我一輩子也不會(huì)忘記！那講課的聲音在我耳邊久久回蕩，那寫字的身影在腦海里留下了深深的印記，如果還有下一次做學(xué)生我仍然選擇做您的學(xué)生！ 畢業(yè)之后，我一定會(huì)努力工作的，不辜負(fù)各位老師對(duì)我們的深切期望，在這里也說一聲：老師你辛苦了。 祝各位老師，身體健康、萬事如意！ 參考文獻(xiàn) [1]王孝培主編.沖壓手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990 [2]李紹林主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)[M].上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1998 [3]陳錫棟、主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 [4]王秀鳳 萬良輝主編.冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造.北京航空航天大學(xué)出版社，2005 [5]楊玉英主編.實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 [6]許發(fā)樾主編.實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 [7]王芳主編.冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998 [8]李易、于成功、聞小芝主編.現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試與維修實(shí)用手冊(cè)[M].北京：金版電子出版公司，2003 [9]翟德梅主編.模具制造技術(shù)[M].河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 [10]任嘉卉主編.公差與配合手冊(cè)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 [11]劉建超主編.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造 [M]. 北京：高等教育出版社，1996 [12]原紅玲主編.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008 [13]孫鳳勤 閻亞琳主編.沖壓與塑料成型設(shè)備.南京：高等教育出版社，2007 目錄 1緒 論 1 1.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 1 1.1.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀 1 1.1.2國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì) 2 1.2國外模具的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 2 2模具工藝分析 4 2.1原始資料 4 2.2工藝方案的確定 4 2.3主要設(shè)計(jì)計(jì)算 5 2.3.1排樣方式的確 5 2.3.2、沖壓力的計(jì)算 6 2.3.3、壓力中心的確定及相關(guān)尺寸的計(jì)算 7 2.3.4、工作零部件刃口尺寸的計(jì)算 9 2.3.5、卸料件的設(shè)計(jì) 10 3 模具的總體設(shè)計(jì) 13 3.1模具零部件的選擇 13 3.1.1模具結(jié)構(gòu)的確定 13 3.1.2定位方式的選擇 13 3.1.3卸料、出件方式的選擇 13 3.1.4導(dǎo)向方式的選擇 13 4 模架及工作零件的設(shè)計(jì)和加工 14 4.1工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 4.1.1沖孔凸模的設(shè)計(jì) 14 4.1.2落料凹模的設(shè)計(jì) 15 4.1.3凸凹模的設(shè)計(jì) 16 4.1.4導(dǎo)料銷及擋料銷的設(shè)計(jì) 17 4.1.5卸料部件的設(shè)計(jì) 17 4.1.6推件塊的設(shè)計(jì) 17 4.2模架的設(shè)計(jì) 17 4.3沖壓設(shè)備的選定 19 4.4模具零件的加工工藝 19 4.5 模具的裝配 20 5.結(jié)束語 22 致 謝 24 參考文獻(xiàn) 25 25