3646 限位板沖壓成形工藝及模具設計
3646 限位板沖壓成形工藝及模具設計,限位,沖壓,成形,工藝,模具設計
河南機電高等?？茖W校學生畢業(yè)設計（論文）中期檢查表學生姓名 朱威力 學 號 061304522 指導教師 原紅玲課題名稱 限位板沖壓成形工藝及模具設計難易程度 偏難 適中 偏易選題情況工作量 較大 合理 較小任務書 有 無開題報告 有 無符合規(guī)范化 的要求外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差學習態(tài)度、出勤情況 好 一般 差工作進度 快 按計劃進行 慢中期工作匯報及解答問題情況優(yōu) 良 中 差中期成績評定：所在專業(yè)意見：負責人： 年 月 日河南機電高等?？茖W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 : 朱威力 學 號: 061304522 設計(論文) 題目： 限位板沖壓成形工藝及模具設計 起 迄 日 期: 2009 年 3 月 11 日~ 5 月 20 日 指 導 教 師: 原紅玲 2009 年 3 月 11 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：該課題來源于：模具設計與制造實訓教程/李學鋒主編.—北京:化學工業(yè)出版社,2004.7 一書中模具設計與制造實訓題庫。在完成該課題之后，應對冷沖壓工藝生產(chǎn)較為熟悉，熟練掌握相關設計手冊的使用，并能獨立完成一套模具的設計、模具工作零件加工工藝規(guī)程的編制以及運用模具設計軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制等。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)、技術要求、工作要求等）：（1）了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀；（2）制件的結(jié)構(gòu)工藝分析； （3）限位板冷沖模設計，并編寫設計說明書一份；（4）繪制模具總裝圖，并畫出非標準零件的零件圖；（5）編制主要零件的加工工藝過程卡。原始資料： 零件簡圖：如圖 1 所示；零件名稱：限位板；生產(chǎn)批量：大批量；材料：A3；厚度：3mm.圖 1. 限位板所在專業(yè)審查意見：負責人： 年 月 日系部意見：系領導： 年 月 日插圖清單圖 1 限位板零件圖…………………………………………………………………………7圖 2 排樣圖…………………………………………………………………………………9圖 3 壓力中心………………………………………………………………………………11圖 4 凸凹模的結(jié)構(gòu) ……………………………………………………………………… 14圖 5 模具總裝圖……………………………………………………………………………18插表清單表 1 模具的裝配……………………………………………………………………………19表 2 模具的調(diào)試……………………………………………………………………………20表 3 機械加工工藝過程卡……………………………………………………………附表一表 4 機械加工工序卡…………………………………………………………………附表二河南機電高等?？茖W校畢 業(yè) 設 計 說 明 書畢業(yè)設計題目：限位板沖壓成形工藝及模具設計系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設計與制造 班 級 模具 065 班 學生姓名 朱威力 學 號 061304522 指導教師 原紅玲 2009 年 3 月 12 日1限位板沖壓成形工藝及模具設計摘要：本設計的題目為限位板沖壓成形工藝及模具設計,體現(xiàn)了薄板類沖裁零件的要求、內(nèi)容及方向，具有一定的設計意義。通過對該零件模具的設計，進一步加強了本人沖壓模設計的基礎知識，為以后設計更復雜的沖壓模具做好了鋪墊并吸取了深刻的經(jīng)驗。本設計運用沖壓成型工藝及模具設計的基礎知識，首先分析了沖裁件的沖壓工藝性，為確定沖裁工藝方案做好了準備；然后計算沖裁力和模具刃口尺寸，便于選取壓力機及確定工作零件的尺寸和結(jié)構(gòu)；最后分析了制件的特征，確定模具的設計參數(shù)、設計要點及推件裝置的選取。本沖裁件上孔為非規(guī)則形狀的孔,為了便于沖孔凸模的加工，所以在設計時把沖孔凸模設計成直通式,然后,將其鉚接在凸模固定板上。此外,該制件的尺寸較大,為保證凹模的加工精度,在設計時應將其設計成凹模組件。為了方便制件的取出，本副模具采用倒裝結(jié)構(gòu)形式,同時,為了簡化模具結(jié)構(gòu)采用彈性推件裝置。關鍵詞：沖壓模 倒裝復合 凹模組件 彈性推件Limit plate stamping process and die design2Abstract：The title of the design limit plate for stamping and die design process, reflects the type of sheet metal stamping parts requirements, content and direction of the design has a certain significance. Parts of the mold through the design, I have further strengthened the foundation for stamping die design knowledge, for the future design of more complex stamping die to do a good job of paving the way and draw a deep experience. The design of the use of punch forming process and die design of the basic knowledge, the first analysis of the blanking process of stamping parts, stamping process planning in order to determine prepared; then calculated edge blanking and die size, easy to select the press and determine the size and structure of parts; the final analysis of the characteristics of parts, molds to determine the design parameters, design elements and push the select pieces of equipment. Hole blanking pieces on this non-rules-shaped hole punch to facilitate the processing of punch, so when in the design of punch designed to punch straight-through, and then its riveting punch fixed in the board. In addition, the larger the size of parts, in order to ensure the accuracy of die processing, should be in the design of its components are designed to die. In order to facilitate the out parts, the Vice-die using flip-chip structure, at the same time, in order to simplify the use of flexible push mold structure installationKeywords：Stamping Die，F(xiàn)lip-composite，Die Components，Push the pieces of elastic機 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 粗銑 工序號 02零件名稱 凸模 零件號 00-07零件重量 同時加工零件數(shù) 1材 料 毛 坯牌 號 硬 度 型 號 重 量Cr12 58-62HRC設 備名 稱 型 號夾 具名 稱輔 助工 具車床 虎鉗 游標卡尺安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀長 度 走 刀次 數(shù) 切 削 深 度 進給量 主 軸轉(zhuǎn) 速 切 削速 度 基 本工 時一次 1 粗車 30 表面?車刀 游標卡尺 0.5 2 1 200㎜/ min400r/min一次 1 精車 30 表面 車刀 游標卡尺 0.5 2 1 200㎜/ min800r/min一次 2 粗車 40 表面?車刀 游標卡尺 0.5 1 1 60㎜/ min1400r/mi一次 2 精車 40 表面 車刀 游標卡尺 0.5 1 1 60㎜/ 800r/mimin1設 計 者 朱威力 指 導 教 師 原紅玲 共 頁 第 頁零件號 零 件 名 稱 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 00-06 凹模設 備 夾 具 刀 具 量 具工序號 工 序 名 稱名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格工 時1 下料(165×165×40mm) 鋸床 直尺2 熱處理（退火）3 銑 臥式銑床 X6132 虎鉗 銑刀 游標卡尺4 平磨 平面磨床 M7120A 砂輪 千分尺5 鉗工 劃針、 樣沖 直角尺6 銑 立式銑床 銑刀 游標卡尺7 鉗工 鉆床 鉆頭8 熱處理（淬火、回火） 電熱爐 火鉗9 平磨 平面磨床 M7120A 砂輪 游標卡尺10 線切割 慢走絲 黃銅絲 游標卡尺11 鉗工12 檢驗編制 朱威力 校對 審核 批準 河南機電高等專科學校材料工程系模具設計與制造專業(yè)畢 業(yè) 實 習 報 告專業(yè)班級： 模 具 065 學 號： 061304522 學生姓名： 朱威力 指導老師： 原紅玲 成 績： 2009 年 4 月目 錄1 緒論……………………………………………………………………………11.1 國內(nèi)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢……………………………………………31.1.1 國內(nèi)外模具的現(xiàn)狀…………………………………………………………31.1.2 國內(nèi)外模具的發(fā)展趨勢……………………………………………………51.2 限位板模具設計與制造方面………………………………………………61.2.1 限位板模具設計的設計思路………………………………………………61.2.2 限位板沖壓模具設計的進度………………………………………………72 零件工藝性分析………………………………………………………………82.1 零件的工藝性分析…………………………………………………………82.2 確定工藝方案………………………………………………………………92.3 排樣設計……………………………………………………………………92.4 工藝計算……………………………………………………………………102.4.1 沖裁力計算，初選壓力機…………………………………………………102.4.2 壓力中心計算………………………………………………………………112.4.3 刃口尺寸計算………………………………………………………………123 模具的結(jié)構(gòu)設計………………………………………………………………143.1 整體結(jié)構(gòu)設計………………………………………………………………143.2 主要零部件的結(jié)構(gòu)設計……………………………………………………143.2.1 凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)設計…………………………………………143.2.2 卸料彈簧的設計……………………………………………………………173.2.3 模架的設計…………………………………………………………………183.3 沖壓設備的選擇……………………………………………………………193.4 繪制模具總裝圖……………………………………………………………20結(jié)束語………………………………………………………………………………22致謝 ………………………………………………………………………………23參考文獻……………………………………………………………………………24河南機電高等專科學校畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 評 語學生姓名： 朱 威 力 班級: 模具 065 班 學號： 061304522 題 目： 限位板沖壓成形工藝及模具設計 綜合成績： 指導者評語：1）該同學工作態(tài)度較認真，基本能完成畢業(yè)設計任務；2）該同學能正確查閱國內(nèi)有關沖壓模具設計與制造方面的大量資料，制訂出了較合理的沖壓成形工藝及模具結(jié)構(gòu)；3）該同學設計說明書內(nèi)容基本完整，計算基本正確，格式較規(guī)范；4）該同學裝配圖、零件圖設計較合理，但 圖紙中存在一定的錯誤；5）建議該同學成績評定：中等；6）可以提交答辯。指導者(簽字) ： 2009 年 5 月 10 日畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 評 語評閱者評語：1）該同學工作態(tài)度較認真，基本能完成畢業(yè)設計任務；2）該同學查閱了國內(nèi)有關沖壓模具設計與制造方面的大量資料，制訂出了較合理的沖壓成形工藝及模具結(jié)構(gòu)，設計中不存在創(chuàng)新；3）該同學設計說明書內(nèi)容基本完整，計算基本正確，格式較規(guī)范；4）該同學裝配圖、零件圖設計較合理， 視圖表達存在一定的錯誤；5）建議該同學成績評定：中等；6）可以提交答辯。評閱者( 簽字)： 2009 年 5 月 15 日答辯委員會（小組）評語：答辯委員會（小組）負責人( 簽字)： 年 月 日河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書11 緒論模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎工業(yè),是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備。先進國家的模具工業(yè)已擺脫從屬地位,發(fā)展為獨立的行業(yè)。日本工業(yè)界認為 : “模具工業(yè)是其它工業(yè)的先行工業(yè),是創(chuàng)造富裕社會的動力”。美國工業(yè)界認為:“ 模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”。在德國，模具被冠以 “金屬加工業(yè)中的帝王”之稱。在我國，1998年3月在《國務院關于當前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定》中模具被列為機械工業(yè)技術改造序列的第一位,生產(chǎn)和基本建設序列第二位 ,把發(fā)展模具工業(yè)擺在發(fā)展國民經(jīng)濟的重要位置。目前,我國沖壓模具在產(chǎn)值方面占模具總產(chǎn)值的 40%以上,處于絕對主導地位。沖壓成形是一種先進的少、無切削加工方法,具有節(jié)能省材、效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、重量輕、加工成本低等一系列優(yōu)點。在汽車、航空航天、儀器儀表、家電、電子、通訊、軍工、日用品等產(chǎn)品的生產(chǎn)中得到了廣泛的應用。據(jù)統(tǒng)計,薄板成型后,制造了相當于原材料12倍的附加值,在國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值中,與其相關的產(chǎn)品占四分之一；在現(xiàn)代汽車工業(yè)中,沖壓件的產(chǎn)值占總產(chǎn)值的59%。隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術得到愈來愈廣泛的應用。在完成大學三年的課程學習和課程生產(chǎn)實習，我熟練地掌握了機械制圖、機械設計、機械原理等專業(yè)基礎課和專業(yè)課方面的知識，對機械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達到了學習的目的。對于模具設計這個對實踐性要求非常高的設計課題，我們進行了大量的實習。經(jīng)過在新飛電器有限公司、在洛陽（中國）一拖、中信重型礦山機械廠等的生產(chǎn)實習，我對于冷沖模具、塑料模具的設計步驟有了一個全新的認識，豐富和加深了對各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識，并且對模具的制造工藝更是有了全新的理解。在指導老師的細心指導下和在工廠師傅的講解下，我們對于模具的設計和制造工藝有了系統(tǒng)而深刻的認識。同時在實習現(xiàn)場親手拆裝了一些典型的模具實體并翻閱了很多相關的資料，通過這些實踐，我們熟練掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。通過在圖書館借閱相關手冊和書籍，更系統(tǒng)而全面了細節(jié)問題。鍛煉了縝密的思維，使我們初步具備了設計工作者應有的能力。設計中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學進行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設計。河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書2在設計的過程中，將有一定的困難，但有指導老師的悉心指導和自己的努力，相信會圓滿的完成畢業(yè)設計任務。由于本人水平有限，而且缺乏經(jīng)驗，設計中難免有不妥之處，誠請各位老師指正。1.1、國內(nèi)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書31.1.1國內(nèi)外模具的現(xiàn)狀近些年來，中國模具工業(yè)有了突飛猛進的發(fā)展.我國模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持 13%的年增長率（據(jù)不完全統(tǒng)計，2004 年國內(nèi)模具進口總值達到 600 多億，同時，有近 200 個億的出口） ，到 2005 年模具產(chǎn)值預計為 600 億元，模具及模具標準件出口將從現(xiàn)在的每年 9000 多萬美元增長到 2005 年的 2 億美元左右。單就汽車產(chǎn)業(yè)而言，一個型號的汽車所需模具達幾千副，價值上億元，而當汽車更換車型時約有 80%的模具需要更換。工業(yè)總產(chǎn)值中企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占 50%，塑料模具約占 33%，壓鑄模具約占 6%，其它各類模具約占 11%。另外，標準件生產(chǎn)的銷售、供貨、服務等都還有待于進一步提高。它的現(xiàn)狀可以簡要用幾句話來描述：一是已進入模具生產(chǎn)大國之列，但還不是模具強國。進入新世紀以來，我國模具銷售額以年平均 20%左右的速度增長， 2006 年模具銷售額達到 720 億元人民幣，居日本、美國之后第三位；模具出口突破了 10 億美元。我國模具生產(chǎn)廠、點達到了約 3 萬家，從業(yè)人員近 100 萬人。這些都說明我國模具工業(yè)有了相當?shù)囊?guī)模。但是，我國現(xiàn)在每年還要從境外進口高達 20 多億美元的模具，這些大都是國內(nèi)尚不能生產(chǎn)的高中檔模具。國內(nèi)中高檔模具的自配率只占 50%左右；大型、精密、復雜、長壽命等技術含量較高的模具只占到模具總產(chǎn)量的 30%左右。我國模具行業(yè)全員勞動生產(chǎn)率還比較低，平均只有 15 萬元 /人·年左右；我國模具商品化率還只有 50%多（發(fā)達國家已達 70%以上） ；模具標準件使用覆蓋率也較低，只有 50%左右；模具生產(chǎn)專業(yè)化水平還較低。這些都說明我國的模具工業(yè)還不夠強大，我國還不是模具強國。二是模具產(chǎn)品水平有了很大提高，但差距還很大。近些年來，中國模具的設計和制造水平有了很大提高，CAD/CAE/CAM 等計算機輔助技術、高速加工技術、熱流道技術、氣輔技術、逆向工程等新技術得到廣泛應用?，F(xiàn)在，中國已能生產(chǎn)精度達到 2 微米的多工位級進模，壽命可達 3 億沖次以上。個別企業(yè)生產(chǎn)的多工位級進模已可在 2000 次/分的高速沖床上使用，精度可達 1 微米。在大型塑料模具方面，中國已能生產(chǎn) 43 英寸大屏幕彩電和 65 英寸背投式電視的塑殼模具、10 公斤大容量洗衣機全套塑料件模具以及汽車保險杠、整體儀表板等塑料模具等。在精密塑料模具方面，中國已能生產(chǎn)照相機和手機塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書4輪模具及精度達 5 微米的 7800 腔塑封模具等。在大型精密復雜壓鑄模方面，國內(nèi)已能夠獨立自主生產(chǎn)出自動扶梯整體踏板壓鑄模、汽車后橋齒輪箱壓鑄模以及汽車發(fā)動機殼體的鑄造模具等。在汽車覆蓋件模具方面，國內(nèi)已能夠生產(chǎn)出中檔新型轎車所需的覆蓋件模具。子午線輪胎活絡模具、鋁合金和塑料門窗異型材擠出成形模、精鑄或樹脂快速成形拉延模等，也已達到相當高的水平，制造出來的模具可與進口模具媲美。我國生產(chǎn)的最大模具單套重量已超過 100 噸。但是，我國模具的制造從總體上看，產(chǎn)品還只是以中低檔為主，中高檔模具很多還要依賴進口；企業(yè)雖然重視推廣應用新技術，但這些新技術應用的水平還不夠高。我國模具產(chǎn)品水平總體上與發(fā)達國家相差有 10～15 年的差距。三是模具骨干企業(yè)隊伍已經(jīng)形成，但還不夠壯大。經(jīng)過十多年的快速發(fā)展，我國模具企業(yè)骨干隊伍已經(jīng)形成。它們一般都有較好的生產(chǎn)裝備，生產(chǎn)都已達到了一定的規(guī)模，技術水平較高，產(chǎn)品水平也達到了一定的高度，而且產(chǎn)品有了自己的特點。在各個模具行業(yè)骨干企業(yè)隊伍中也涌現(xiàn)出了本行業(yè)的龍頭企業(yè)。2006 年中國模具工業(yè)協(xié)會對各行業(yè)的 50 家模具企業(yè)授予了第一批“重點骨干模具企業(yè)”的稱號。中國模具骨干企業(yè)隊伍目前還在成長之中，各方面都有待進一步提高，技術待進步，管理待加強，產(chǎn)品有待更加適應市場的需求。這就是我國模具工業(yè)發(fā)展的簡要狀況。當前，我國制造業(yè)的快速發(fā)展，特別是受汽車制造業(yè)發(fā)展的拉動，國內(nèi)模具市場不斷擴大；跨國集團到我國進行模具國際采購不斷增加，而且國際上將模具制造逐漸向我國轉(zhuǎn)移的趨勢十分明顯。隨著科學技術的不斷進步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，許多新技術、新工藝、新設備、新材料不斷涌現(xiàn)，因而促進了沖壓技術的不斷革新和發(fā)展。由此展望未來，中國模具工業(yè)將會有一個持續(xù)快速發(fā)展的機遇期。我們要很好地把握住這個機遇期，使我國模具工業(yè)有一個很大的提高。面對這種形勢，中國模具行業(yè)當前的任務是：推進改革，調(diào)整結(jié)構(gòu)，開拓市場，苦練內(nèi)功，提升水平，上新臺階。企業(yè)不但要做大，更要做強，產(chǎn)品生產(chǎn)要更專、更精，企業(yè)管理要更加有效率。數(shù)字化、信息化制造是裝備制造業(yè)現(xiàn)代化的必由之路，也是現(xiàn)代模具制造業(yè)實現(xiàn)升級、提高的重要途徑。模具企業(yè)在自身發(fā)展的過程中已經(jīng)逐漸體會到企業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化、信息化制造的必要性、重要性和緊迫性?，F(xiàn)在，在模具行業(yè)中正在逐步形成新一輪的企業(yè)信息化、數(shù)字化改造的熱潮。河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書51.1.2 國內(nèi)外模具的發(fā)展趨勢進入 90 年代以來，高新技術全面促進了傳統(tǒng)成形技術的改造及先進成形技術的形成和發(fā)展。（1）21 世紀的沖壓技術將以更快的速度持續(xù)發(fā)展，發(fā)展的方向?qū)⒏油怀觥熬?、省、凈”的需求。?）沖壓成形技術將更加科學化、數(shù)字化、可控化?？茖W化主要體現(xiàn)在對成形過程、產(chǎn)品質(zhì)量、成本、效益的預測和可控程度。成形過程的數(shù)值模擬技術將在實用化方面取得很大發(fā)展，并與數(shù)字化制造系統(tǒng)很好地集成。人工智能技術、智能化控制將從簡單形狀零件成形發(fā)展到覆蓋件等復雜形狀零件成形，從而真正進入實用階段。（3）注重產(chǎn)品制造全過程，最大程度地實現(xiàn)多目標全局綜合優(yōu)化。優(yōu)化將從傳統(tǒng)的單一成形環(huán)節(jié)向產(chǎn)品制造全過程及全生命期的系統(tǒng)整體發(fā)展。（4）對產(chǎn)品可制造性和成形工藝的快速分析與評估能力將有大的發(fā)展。以便從產(chǎn)品初步設計甚至構(gòu)思時起，就能針對零件的可成形性及所需性能的保證度，作出快速分析評估。（5）沖壓技術將具有更大的靈活性或柔性，以適應未來小指量多品種混流生產(chǎn)模式及市場多樣化、個性化需求的發(fā)展趨勢，加強企業(yè)對市場變化的快速響應能力。（6）重視復合化成形技術的發(fā)展。以復合工藝為基礎的先進成形技術不僅正在從制造毛坯向直接制造零件方向發(fā)展，也正在從制造單個零件向直接制造結(jié)構(gòu)整體的方向發(fā)展。加入 WTO 以后，中國的汽車工業(yè)、航空航天工業(yè)等支柱產(chǎn)業(yè)必將有大的發(fā)展。我國的沖壓行業(yè)既充滿發(fā)展的機遇，又面臨進一步以高新技術改造傳統(tǒng)技術的嚴峻挑戰(zhàn)。國民經(jīng)濟和國防建設事業(yè)將向沖壓成形技術的發(fā)展提出更多更新更高的要求。我國的板料加工領域必須加強力量的聯(lián)合，加強技術的綜合與集成，加快傳統(tǒng)技術從經(jīng)驗向科學化轉(zhuǎn)化的進程。加速人才培養(yǎng)，提升技術創(chuàng)新能力，提高沖壓技術隊伍的整體素質(zhì)和生產(chǎn)企業(yè)的競爭力.1.2 限位板模具設計與制造方面河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書61.2.1 限位板模具設計的設計思路沖裁是沖壓工藝的最基本工序之一，它是利用模具使板料沿著一定的輪廓形狀產(chǎn)生分離的一種沖壓工序。它包括落料、沖孔、切邊、修邊、切舌、剖切等工序，其中落料和沖孔是最常見的兩種工序。沖裁在沖壓加工中應用極廣。它既可直接沖出成品零件，還可以對已成形的工件進行再加工。普通沖裁加工出來的制件的精度不高，一般情況下，沖裁件的尺寸精度應在 IT12 級以下，不宜高于 IT10 級。只有加強沖裁變形基礎理論的研究，才能提供更加準確、實用、方便的計算方法，才能正確地確定沖裁工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決沖裁變形中出現(xiàn)的各種實際問題，從而，進一步提高制件質(zhì)量。限位板是典型的沖壓件，該模具工作過程很簡單就是沖壓、落料、拉深，根據(jù)零件圖的結(jié)構(gòu)和尺寸精度以及材料的性能確定完成該沖件所需要的模具類型.因此，綜合考慮各種因素后不采用復合模。根據(jù)計算的結(jié)果和選用的標準模架，判斷此次沖裁能不能采用標準的模架。為了保證制件的順利加工和順利取件，模具必須有足夠高度。要改變模具的高度，只有從改變導柱和導套的高度,改變導柱和導套的高度的同時,還要注意保證導柱和導套的強度. 導柱和導套的高度可根據(jù)沖裁凸凹模與落料凹模工作配合長度決定．設計時可能高度出現(xiàn)誤差，應當邊試沖邊修改高度。1.2.2 限位板沖壓模具設計的進度1.了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時間 10 天；2.確定加工方案，所用時間 5 天；3.模具的設計，所用時間 30 天；4.模具的調(diào)試．所用時間 5 天．河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書72 零件工藝性分析2.1 零件的工藝性分析零件簡圖：如圖 1 所示；零件名稱：限位板；生產(chǎn)批量：大批量；材料：A3； 厚度：3mm.河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書8圖 1.限位板（1）材料該零件的材料為 A3 鋼，即為 Q235 的舊牌號，其沖壓性能較好。（2）零件結(jié)構(gòu)該制件僅有沖孔、落料兩個工序特征，形狀簡單，沒有極限沖裁特征，成形容易，適合沖裁。（3）尺寸精度零件圖上的尺寸 30 ，經(jīng)查公差表知其屬于 IT11 級精度，其它尺寸均未標注?24.01?尺寸偏差，屬未注公差尺寸，經(jīng)查相關資料，可按 IT14 級確定工件尺寸的公差。經(jīng)查公差表，各尺寸公差為：44 ，53 0.37，18 ，3 。062.??04.?025.結(jié)論：可以沖裁加工。2.2 確定工藝方案該零件包括沖孔、落料兩個基本工序，可有以下三種工藝方案：方案一：先落料，后沖孔，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-落料連續(xù)沖壓，采用級進模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但它需兩道工序，兩副模具，生產(chǎn)效率比較低，難以滿足該零件的產(chǎn)量要求。方案二只需要一副模具，沖壓件的精度容易保證，而且生產(chǎn)效率也高，盡管該模具結(jié)構(gòu)較方案一復雜，但由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不困難。方案三也只需要一副模具，生產(chǎn)效率也很高，但零件的沖壓精度稍差，欲保證沖壓件的形位精度，還需要在模具上設置導正銷導正，故該模具制造、安裝較復合河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書9模復雜。綜上分析，沖裁件尺寸精度要求不高，尺寸不大，形狀不復雜，但產(chǎn)量較大，根據(jù)材料厚度較厚（3mm）的特點，為保證孔位精度，沖模有較高的生產(chǎn)率，實行工序集中的工藝方案，該制件的沖壓采用方案二為最佳。2.3 排樣設計該零件具有 T 形的特點，選用直排列方案時材料的利用率比較低，若采用直對排（見圖 2 所示）的排樣方案可以提高材料的利用率，減少廢料。查有關圖表，確定搭邊值。根據(jù)零件形狀，兩工件間的搭邊值：b=0.8t=0.8×3mm=2.4mm工件與條料邊緣的搭邊值：a=0.9t=0.9×3mm=2.7mm進料步距為： s=2×(44+2.4)mm=92.8mm條料寬度為： B =(89.9+2×2.7) mm=95.3 mm0??08.?08.?材料利用率：η= ×100% A=2862.75mmBsnA2η= ×100%= ×100%=64.74%s8.923576?河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書10圖 2.排樣圖2.4 工藝計算2.4.1 沖裁力計算，初選壓力機（1）落料力F =Lt1b?=(260.23×3×450)N=351.31×10 N3（2）沖孔力F =Lt2b?=(94.25×3×450)N=127.24×10 N3（3）落料時的卸料力F =K F卸 卸 1查有關圖表取 K =0.04，故卸河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書11F =0.04×351.31×10 N=14.05×10 N卸 33（4）沖孔時的推件力F =nK F推 推 2由于要設置推件塊，所以凹模刃口應采用直筒形刃口，查相關圖表得，刃口高度h=8mm, K =0.045，則 n=h/t=8mm/6≈1 個推F =1×0.045×127.24×10 N=5.73×10 N推 33選擇沖床時的總壓力為F =F +F +F +F =498.33KN總 12卸 推應選取的壓力機公稱壓力為 P ≥(1.1～1.3)F0總=(1.1～1.3)×498.33KN=(548.2～647.8)KN因此可選壓力機型號為 J23-80。2.4.2 壓力中心計算按照比例畫出零件形狀，選定坐標系 xOy。如圖 3 所示。因零件圖左右對稱，即x =0。故需要計算 y 將工件沖裁周邊分成 l , l ,…, l 基本線段，求出各段長度及cc 126各段的重心位置。l =56mm y =011l =56.52mm y =9mm22l =30mm y =18mm33l =70mm y =35.5mm44l =69.08mm y =53+ =67.01mm552/sin?河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書12l =94.2mm y =53mm66y = =35.01mm c621ll?? ?圖3.壓 力中心2.4.3 刃口尺寸計算依據(jù)復合模的結(jié)構(gòu)特點，刃口尺寸最好采用配合加工的方法。沖制30 孔尺寸，以凸模為基準；外形落料以凹模具為基準。?24.01?查有關圖表知：Z =0.46mm Z =0.64mm。尺寸 30 的磨損系數(shù)為min max?24.01?X=0.75；53 0.37、44 、18 的磨損系數(shù)均為 X=0.5。根據(jù)經(jīng)驗， 、 一般取?062.?043.? 凸?凹Δ/4。（1）凸模磨損后減小的尺寸，按公式 B =（B+XΔ） 凸 0凸??B =（B+XΔ+Z ） 計算凹 min凹??030 B =（B+XΔ）?24.01?凸 0凸??=（30+0.75×0.13） mm03.?=30.10 mm03.?B =（B+XΔ+Z ）凹 min凹??0=（30+0.75×0.13+1.08） mm03.?河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書13=31.18 mm03.?53 0.37 B =（B+XΔ）?凸 0凸??=（53+0.5×0.74） mm019.?=53.37 mm019.?B =（B+XΔ+Z ）凹 min凹??0=（53+0.5×0.74+1.08） mm19.0?=54.45 mm19.0?（2）凹模磨損后增大的尺寸，按公式 A =(A-XΔ) 凹 凹??0A =(A -XΔ-Z ) 計算凸 maxin0凸??44 A =(A-XΔ) 062.?凹 凹??0=（44-0.5×0.62） mm16.0?=43.69 mm16.0?18 A =(A -XΔ-Z )043.?凸 maxin0凸??=（18-0.5×0.62-1.08） mm01.?=16.61 mm01.?河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書143 模具的結(jié)構(gòu)設計3.1 整體結(jié)構(gòu)設計如前所述，該模具采用復合模結(jié)構(gòu)。制件結(jié)構(gòu)有一個孔，采用正裝復合模，則沖孔廢料、制件、落料廢料均落在凹模表面，將導致清楚困難而降低生產(chǎn)效率、增大勞動強度；同時，由制件功能可知，其平直度有一定要求，需采用上壓料結(jié)構(gòu)，由此應設計倒裝式復合模結(jié)構(gòu)。為保證制件較高的位置公差要求，上、下模之間采用后側(cè)導柱、導套的精確導向定位（標準模架） ，各工作零件的安裝位置要求較高，主要靠加工精度保證。條料采用手動送料，進入模具內(nèi)依靠導料銷保證送進導向，定位銷保證定距精度。沖裁完成后，沖孔廢料由漏料孔從下模漏出；制件則有上模剛性頂件裝置頂出落在下模表面；落料廢料（即條料）再由安裝于下模的彈性卸料裝置從凸凹模上剝落。因是大批量生產(chǎn)，采用手動送料方式，從右往左送料。因該制件采用的是倒裝復合模，所以直接用擋料銷和導料銷即可。為保證零件的質(zhì)量及穩(wěn)定性，選用導柱、導套導向。由于該零件導向尺寸較小，且精度要求不是太高，所以宜采用后側(cè)導柱模架。3.2 主要零部件的結(jié)構(gòu)設計3.2.1 凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)設計，包括以下幾方面：（1）落料凸、凹模的結(jié)構(gòu)設計在落料凹模內(nèi)部，由前面設計可知，凹模刃口選用直筒形刃口，刃口高度 h=8mm。該凹模的結(jié)構(gòu)簡單，宜采用整體式。見圖 4 所示。查相關圖表，得 k=0.30即 凹模高度 H=kb河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書15=0.30×75mm=22.5mm凹模壁厚 C=1.5H=1.5×22.5mm=33.75mm圖 4.凹模結(jié)構(gòu)凹模的外形尺寸的確定: 凹模外形長度 L=(75+2×33.75)mm=142.5mm凹模外形寬度 B=(74+2×33.75)mm=141.5mm凹模整體尺寸標準化，取為 160mm×160mm×36mm。（2）沖孔 30 凸模設計?24.01?該凸模外形尺寸較大，能夠保證其強度和剛度，凸模工作部分直徑不必制成逐漸增大的多級形式，所以選用 B 形圓凸模。見圖 5 所示。凸模固定板厚度取 28mm，凸模長度根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要來確定L=h +h凸 模 固 定 板 落 料 凹 模河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書16=（28+22.5）mm=50.5mm (取 60mm)圖 5.凸模結(jié)構(gòu)由于此凸模直徑較大，且長度較短，剛度和強度足夠，所以無需對其進行強度校核。沖裁時凸模進入凹模刃口 1mm。（3）凸凹模的結(jié)構(gòu)設計本模具為復合沖裁模，除了沖孔凸模和落料凹模外，還有一個凸凹模。根據(jù)整體模具的結(jié)構(gòu)設計需要，凸凹模的結(jié)構(gòu)簡圖應如圖 6 所示。確定凸凹模安排在模架上的位置時，要依據(jù)計算的壓力中心的數(shù)據(jù)，使壓力中心與模柄中心重合。校核該凸凹模的強度：查相關圖表得凸凹模的最小壁厚為 6.7mm,而實際最小壁厚為 6.9mm。故符合強度要求。凸凹模的刃口尺寸按落料凹模尺寸配制，并且保證雙面間隙為 0.46～0.64mm。凸凹模上孔中心與邊緣距離尺寸 53mm 的公差，應比零件所標住的精度高 3～4 級，即定為（53 0.1）mm。?河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書17圖 6.凸凹模的結(jié)構(gòu)3.2.2 卸料彈簧的設計根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初選六根彈簧，每根彈簧的預壓力為F ≥F /n0卸=(14.05×10 /6) N=2342N3根據(jù)預壓力和模具結(jié)構(gòu)尺寸，初選彈簧為 10×95×130 GB/T2089-80，其最大工作負荷 F =2870N>2342N。雖然彈簧的最大工作負荷符合要求，但其彈簧太長，會使模j具的高度增加，所以選用最大工作負荷為 3500N 范圍內(nèi)的彈簧。試選彈簧 10×75×140 GB/T2089-80，校驗彈簧最大許可壓縮量 L >彈簧實際總max壓縮量 L 。彈簧 10×75×140 GB/T2089-80 的具體參數(shù)是：彈簧中徑 D =75mm,材料總 2直徑 d=10mm，自由高度 h =1400mm,節(jié)距 t=26.5mm,F =3500N。0 j彈簧最大許可壓縮量 L =66.4mmmax彈簧預壓縮量 L = L'jF0ax河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書18= ×66.4mm=44.43mmN35024校核：卸料板工作行程 t+h +h =（3+1+0.5）mm=4.5mm12凸模刃磨量和調(diào)節(jié)量 h =6mm3彈簧實際總壓縮量 L = L +t+h +h +h =(44.43+4.5+6)mm=54.93mm總 '123由于 66.4>54.93，即 L > L ，所以所選彈簧是合適的。max總彈簧 10×75×140 GB/T2089-80 的規(guī)格為：中徑：D =75mm2鋼絲直徑：d=10mm自由高度：h =140mm0裝配高度：H = h - L2'=(140-44.43)mm=95.57mm彈簧的窩座深度：h= h - L +h +t+1-h -h0max卸 料 板 凸 凹 模 修 模=（140-66.4+16+2+1-65-6mm=21.6mm彈簧的外露高度：H = H - h- h32卸 料 板 窩 深=（95.57-21.6-6mm=67.97mm3.2.3 模架的設計模架各零件標記如下：上模座：250mm×250mm×50mm河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書19下模座：250mm×250mm×65mm導柱：B35h5×200mm×55mm導套：B35H6×125mm×48mm模柄： 60mm×70mm?墊板厚度：160mm×160mm×12mm卸料板厚度：160mm×160mm×16mm凸模固定板厚度：160mm×160mm×28mm模具的閉合高度：H =h +h +h +h +t+ h +h +h閉 上 模 座 墊 板 凸 模 固 定 板 落 料 凹 模 卸 料 板 彈 簧 外 露 下 模 座=(50+12+28+36+3+16+67.97+65)mm=277.97mm≈278mm3.3 沖壓設備的選擇選擇型號為 J23-80 的開式雙柱可傾壓力機能滿足使用要求。其主要技術參數(shù)如下：公稱壓力：800KN滑塊行程：130mm最大閉合高度：380mm最大裝模高度：290mm連桿調(diào)節(jié)長度：90mm工作臺尺寸（前后×左右）：540mm×800mm河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書20墊板尺寸（厚度×孔徑）：100mm× 200mm?模柄孔尺寸: 60mm×80mm?最大傾斜角度：30°3.4 繪制模具總裝圖河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書211-導套 2 -擋料銷 3 -上模座 4 -螺釘 5-推桿 6-模柄 7-推板 8-推銷 9-墊板 10-螺釘 11、21-銷釘 12-凸模固定板 13-推件塊 14-凹模 15-凸模 16-卸料板 17-導柱 18-下模座 19-凸凹模 20-彈 簧 22-螺釘 23-卸料螺釘 24-導料銷河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書22結(jié)束語限位板屬于典型的沖裁件，分析其工藝性，并確定工藝方案。根據(jù)計算確定該制件的沖裁力及模具刃口尺寸，然后選取相應的壓力機。本設計主要是落料凸、凹模及沖孔凸、凹模的設計，需要計算凸凹模的間隙、工作零件的尺寸和公差。此外,還需要確定模具工藝零件和結(jié)構(gòu)零件以及模具的總體尺寸，然后根據(jù)上面的設計繪出模具的總裝圖。由于在零件制造前進行了預測，分析了制件在生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的缺陷，采取了相應的工藝措施。因此，模具在生產(chǎn)零件的時候才可以減少廢品的產(chǎn)生。限位板沖裁件的形狀結(jié)構(gòu)較為簡單，且其尺寸相對較小，適合選用標準模架。模具工作零件的結(jié)構(gòu)也較為簡單，它可以相應的簡化模具結(jié)構(gòu)，便于以后的操作、調(diào)整和維護。限位板沖裁模具的設計，是理論知識與實踐有機的結(jié)合，更加系統(tǒng)地對理論知識做了更深切貼實的闡述。也使我認識到，要想成為一名合格的模具設計人員，必須要有扎實的專業(yè)基礎，并不斷學習新知識、新技術，樹立終身學習的觀念，把理論知識應用到實踐中去，并堅持科學、嚴謹、求實的精神，大膽創(chuàng)新，突破新技術，為國民經(jīng)濟的騰飛做出應有的貢獻。河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書23致 謝首先感謝本人的導師原紅玲老師，她幫我仔細審閱了該設計的全部內(nèi)容并且提出了許多寶貴性建議。原紅玲老師淵博的知識，誠懇的為人，使我受益匪淺，在做畢業(yè)設計的過程中，特別是遇到困難時，原紅玲老師給了我鼓勵和幫助，在這里我向她表示真誠的感謝！由于資質(zhì)有限，很多知識掌握的不是很牢固，因此在設計中難免會遇到很多難題，在有課程設計的經(jīng)驗基礎上以及原老師的多次指導和同學們的熱心幫助下，我克服了一個又一個的難題，以至我的畢業(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有很大的幫助，而且也鍛煉了我吃苦耐勞的能力，這些都給我在這個競爭的社會里生存提供了很大的幫助。感謝母?！幽蠙C電高等?？茖W校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學習及實踐環(huán)境，使我學到了許多新的知識，掌握了一定的操作技能。最后，我非常慶幸在這三年的學習、生活中認識了很多可敬的老師和可親的同學，并感激師友的教誨和幫助！河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書24參考文獻[1] 原紅玲.沖壓工藝與模具設計. 北京:機械工業(yè)出版社，2008.8[2] 曹立文,王東,丁海娟,郭世清.實用沖壓模具設計手冊.北京:人民郵電出版社,2007.10 [3] 楊占堯.沖壓模具圖冊.北京:高等教育出版社,2008.3[4] 寇世瑤.機械制圖.北京:高等教育出版社,2004.7[5] 王小彬.沖壓工藝與模具設計.北京:電子工業(yè)出版社,2006.3[6] 王秀鳳.冷沖壓模具設計與制造.北京:北京航空航天大學出版社,2005.4[7] 歐陽波儀.現(xiàn)代冷沖模設計基礎實例.北京:北京化學工業(yè)出版社,2006.5[8] Williams. 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