安裝耳環(huán)級進模具設計【優(yōu)秀課程畢業(yè)設計含proe三維3D建模及9張CAD圖紙+帶外文翻譯+32頁加正文1.35萬字】-cymj07

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proe三維圖

prt0003.stp

zongzhuang.stp

上下模板零件圖4張.dwg

上模板.dwg

下模板.dwg

凸模固定板.dwg

凹模固定板.dwg

凹模固定板副本.dwg

凹模墊板.dwg

卸料板.dwg

卸料板墊板.dwg

墊板.dwg

墊板固定板零件圖4張.dwg

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摘  要

本次為一沖壓級進模即安裝耳環(huán)級進模模具設計，進行設計時先根據(jù)任務書分析零件的尺寸、材料、批量，確定沖壓模具的結(jié)構(gòu)和工藝方案。通過計算，確定模具的沖裁力以及壓力中心。完成排樣設計，選擇壓力機，進行凸模與凹模刃口尺寸的計算，最后設計選用零、部件，對壓力機進行校核。進行模具三維圖的繪制，以及三維裝配。將三維轉(zhuǎn)二維，得出模具的二維裝配圖以及各模板的二維圖。在結(jié)構(gòu)設計中，主要對凹模、凸模、定位零件、卸料出件裝置、模架、沖壓設備、緊固件等進行設計，其他零件直接選用標準。本設計在設計的同時，結(jié)合了Proe、Auto cad、的使用，進行模具三維以及二維的設計表達，在壓力中心計算時由于比較困難，所以直接采用Auto cad計算，本設計在結(jié)構(gòu)設計的同時，對部分零件進行了加工工藝分析。 

關(guān)鍵詞：模具；沖壓；凸模；凹模；設計

ABSTRACT

 This is a stamping step into the mold that is installed earrings progressive mold design, design according to the task book analysis of the size of parts, materials, batch, stamping die to determine the structure and process. Through the calculation, determine the punching force of the mold and the pressure center. Complete the layout design, select the press, punch and die die size calculation, the final design of the use of zero, parts, the press to check. Dimensional drawing of the mold, and three-dimensional assembly. Will be three-dimensional to two-dimensional, the mold of the two-dimensional assembly diagram and the template of the two-dimensional map. In the structural design, mainly on the die, punch, positioning parts, unloading device, mold, stamping equipment, fasteners and other design, other parts directly selected standard. The design of the design at the same time, combined with the Proe, Auto cad, the use of three-dimensional and two-dimensional design of the mold, in the calculation of the pressure center due to more difficult, so the direct use of Auto cad calculation, the design in the structural design at the same time , Part of the parts were processed process analysis.

Key word:  Die; stamping; punch; die; design

目  錄

第一章  緒論 1

1.1沖壓加工的特點及應用 1

1.1.1模具發(fā)展歷史 1

1.1.2模具設計與制造能力 2

1.2多工位級進模 3

1.2.1多工位級進模的特殊含義 3

1.2.2多工位級進模的合理應用 3

第二章  沖壓件工藝性分析 4

2.1 產(chǎn)品分析 4

2.2 沖壓工藝分析與排樣設計 5

2.2.1 沖壓工藝性分析 5

2.2.2 排樣設計 5

2.2.3 排樣圖 6

1.零件展開尺寸的計算 6

2.搭邊值的計算 6

3.條料寬度與板料利用率的計算 6

第三章  壓力機的選擇和模具中心的確定 8

3.1 壓力機的選擇 8

3.1.1 沖壓力的計算 8

3.1.2 壓力機的選擇 8

1.冷沖壓設備 9

2.沖壓設備類型的選擇 9

3.沖壓設備的選用 10

3.2 壓力中心的計算 10

第四章  模具結(jié)構(gòu)形式的選擇 12

4.1 定位方式及定位零件 12

4.1.1 導料板的選用 12

4.1.2 定距側(cè)刃的選用 12

4.2 導正銷 12

4.3 托料釘 13

4.4 卸料與推（頂）件裝置 13

4.5 始用擋料裝置 13

第五章  模架的結(jié)構(gòu)形式的和相關(guān)尺寸 15

5.1 模架的結(jié)構(gòu)形式 15

5.2 模具的相關(guān)尺寸 15

第六章  模具工作零件設計 16

6.1 模具間隙 16

6.1.1 模具間隙的選擇 16

6.1.2 間隙對沖裁件的影響 16

6.1.3間隙對尺寸精度的影響 16

6.1.4 間隙對沖裁力的影響 16

6.1.5間隙對模具壽命的影響 17

6.1.6 凸、凹模間隙值的確定 17

6.1.7 合理沖裁間隙的選擇 18

6.2 凸凹模的外形尺寸 18

6.2.1 凸凹模刃口尺寸計算的原則 18

6.2.2 凸凹模刃口尺寸的計算方法 19

6.2.3 凸凹模刃口尺寸具體計算 19

6.3 凸凹模長度計算 21

6.4 彎曲壓包模設計計算 22

6.5 凸凹模的固定方式 22

6.5.1 凸模的固定方式 22

6.5.2 凹模的固定方式 22

第七章  壓力機校核 24

7.1 公稱壓力 24

7.2 行程次數(shù) 24

7.3 工作臺面尺寸 24

7.4 閉合高度 24

第八章 模具總體結(jié)構(gòu)示意圖 25

總  結(jié) 26

謝  辭 27

參考文獻 28

摘 要 本次為一沖壓級進模即安裝耳環(huán)級進模模具設計，進行設計時先根據(jù)任務書分析零件的尺寸、材料、批量，確定沖壓模具的結(jié)構(gòu)和工藝方案。通過計算，確定模具的沖裁力以及壓力中心。完成排樣設計，選擇壓力機，進行凸模與凹模刃口尺寸的計算，最后設計選用零、部件，對壓力機進行校核。進行模具三維圖的繪制，以及三維裝配。將三維轉(zhuǎn)二維，得出模具的二維裝配圖以及各模板的二維圖。在結(jié)構(gòu)設計中，主要對凹模、凸模、定位零件、卸料出件裝置、模架、沖壓設備、緊固件等進行設計，其他零件直接選用標準。 本設計在設計的同時，結(jié)合了 使用，進行模具三維以及二維的設計表達，在壓力中心計算時由于比較困難，所以直接采用 算，本設計 在結(jié)構(gòu)設計的同時，對部分零件進行了加工 工藝分析。 關(guān)鍵詞 ： 模具；沖壓；凸模；凹模；設計 is a is to of of to of of of to of be to of of In on of at of of in of to so in at of 目 錄 第一章 緒論 ....................................................... 1 的特點及應用 ........................................... 1 ................................................. 1 ........................................... 2 ................................................... 3 特殊含義 ....................................... 3 用 ....................................... 3 第 二 章 沖壓件工藝性分析 ........................................... 4 品分析 ....................................................... 4 壓工藝分析與排樣設計 ......................................... 5 壓工藝性分析 ............................................... 5 樣設計 ..................................................... 5 樣圖 ....................................................... 6 .............................................. 6 .................................................... 6 ...................................... 6 第三章 壓力機的選擇和模具中心的確定 ............................... 8 力機的選擇 ................................................... 8 壓力的計算 ................................................. 8 力機的選擇 ................................................. 8 ...................................................... 9 .............................................. 9 ................................................. 10 力中心的計算 ................................................ 10 第四章 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇 ........................................ 12 位方式及定位零件 ............................................ 12 料板的選用 ................................................ 12 距 側(cè)刃的選用 .............................................. 12 正銷 ........................................................ 12 料釘 ........................................................ 13 料 與推（頂）件裝置 .......................................... 13 用擋料 裝置 .................................................. 13 第五章 模架的結(jié)構(gòu)形式的和相關(guān)尺寸 ................................ 15 架的結(jié)構(gòu)形式 ................................................ 15 具的相關(guān)尺寸 ................................................ 15 第六章 模具工作零件設計 .......................................... 16 具間隙 ...................................................... 16 具間隙的選擇 .............................................. 16 隙對沖裁件的影響 .......................................... 16 ........................................ 16 隙對 沖裁力 的影響 .......................................... 16 ........................................ 17 、凹模間隙值的確定 ........................................ 17 理沖裁間隙的選擇 .......................................... 18 凹模的外形尺寸 .............................................. 18 凹模刃口尺寸計算的原則 .................................... 18 凹模刃口尺寸的計算方法 .................................... 19 凹模刃口尺寸具體計算 ...................................... 19 凹模長度計算 ................................................ 21 曲壓包模設計計算 ............................................ 22 凹模的固定方式 .............................................. 22 模的固定方式 .............................................. 22 模的固定方式 .............................................. 22 第 七 章 壓力機校核 ................................................ 24 稱壓力 ...................................................... 24 程 次數(shù) ...................................................... 24 作臺面尺寸 .................................................. 24 合高度 ...................................................... 24 第 八 章 模具總體結(jié)構(gòu) 示意圖 ......................................... 25 總 結(jié) ............................................................ 26 謝 辭 ............................................................ 27 參考文獻 .......................................................... 28大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計論文 1 第一章 緒論 壓加工的特點及應用 壓加工是金屬壓力加工方法之一，它是建立在金屬塑性變形的基礎(chǔ)上，利用安裝在沖壓設 備上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需要的形狀、尺寸、性能的零件。沖壓通常在常溫下對金屬進行冷變形加工，且主要采用板料來加工所需要的零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓 [1]。 沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒有符合要求的沖模，批量生產(chǎn)就難以進行；沒有先進的沖模，先進的沖壓工藝就無法實現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工三要素。 2. 沖壓加工的優(yōu)點： 1）沖壓加工的生產(chǎn)效率高，操作方便，易于實現(xiàn)機械化與自動化。 2）沖壓由模具保證沖壓件的尺寸 與形狀精度，且一般不會破壞沖壓材料的表面質(zhì)量，而模具地壽命一般較長，所以沖壓件的質(zhì)量穩(wěn)定，互換性好，具有“一模一樣”的特征。 3）沖壓可加工的尺寸范圍大、形狀較復雜的零件。 4）沖壓加工一般沒有切削碎料的生成，材料消耗較少，且不需其他加熱設備，是一種省料、節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。 但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時一個復雜零件需要數(shù)套模具才能加工成型，且模具制造精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集型產(chǎn)品。所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟效 益。 沖壓在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是在大批量生產(chǎn)中應用十分廣泛。相當多的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓方法加工加工產(chǎn)品零部件，如汽車、農(nóng)機、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工業(yè)等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當?shù)拇螅賱t 60%以上，多則 90%以上。不少過去用于鍛造、鑄造和切削加工等方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所替代。 具 發(fā)展歷史 模具的出現(xiàn)可以追溯到幾千年前的陶器和青銅器鑄造，但其大規(guī)模使用卻是隨著現(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)（槍炮的彈 殼）、大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計論文 2 鐘表工業(yè)、無線電工業(yè)的發(fā)展，沖模得到廣泛使用。第二次世界大戰(zhàn)后，隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展，它又成了大量生產(chǎn)家用電器、汽車、電子儀表、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)走在世界的最前列 簡易模具、高效率模具、高壽命模具和沖壓自動化技術(shù)，大多起源于美國；而瑞士的精沖、德國的冷擠壓技術(shù)、前蘇聯(lián)對塑性加工的研究也處于世界先進前列。 20世紀 50年代，模具行業(yè)工作重點是根據(jù)訂戶的要求，制作能滿足產(chǎn)品要求的模具。模具設計多憑經(jīng)驗，參考已有圖紙的感性認知，對所設計的 模具零件缺乏真實了解。從 1955 到 1965，是壓力加工的探索和開發(fā)時代模具發(fā)展迅速。 20 世紀 70年代模具向高速化、自動化、精密化、安全化發(fā)展。20世紀 70年代中期至今計算機輔助設計、輔助制造技術(shù)不斷發(fā)展的時代 [2]。 具設計與制造能力 在國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導下，經(jīng)過幾十年努力，現(xiàn)在我國沖壓模具的設計與制造能力已達到較高水平，包括信息工程和虛擬技術(shù)等許多現(xiàn)代設計制造技術(shù)已在很多模具企業(yè)得到應用。雖然如此，我國的沖壓模具設計制造能力與市場需要和國際先進水平相比仍有較大差距。這些主要表現(xiàn)在高檔轎車和 大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面 無論在設計還是加工工藝和能力方面，都有較大差距。轎車覆蓋件模具，具有設計和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設計制造方法和手段方面已基本達到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國際水平，在轎車模具國產(chǎn)化進程中前進了一大步，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期等方面，與國外相比還存在一定的差距。標志沖模技術(shù)先進水平的多工位級進模和多功能模具，是我國重點發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機電一體化的鐵芯精密自動閥片多功能模具，已基本達到國際水平。但總體 上和國外多工位級進模相比，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，仍存在一定差距。汽車覆蓋件模具制造技術(shù)正在不斷地提高和完善，高精度、高效益加工設備的使用越來越廣泛。高性能的五軸高速銑床和三軸的高速銑床的應用已越來越多。 以進行傾角加工和超精加工。這些都提高了模具型面加工精度，提高了模具的質(zhì)量，縮短了模具的制造周期。模具表面強化技術(shù)也得到廣泛應用。工藝成熟、無污染、成本適中的離子滲氮技術(shù)越來越被認可，碳化物被覆處理（ 理）及許多鍍（涂）層技術(shù)在沖壓模具上的應用日益增多。 真空處理技術(shù)、實型鑄造技術(shù)、刃口堆焊技術(shù)等日趨成熟。激光切割和激光焊接技術(shù)也得到了應用 [3]。 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計論文 3 工位級進模 工位級進模的特殊含義 級進模，又稱跳步模、連續(xù)模和多工位級進模。指模具上沿被沖壓原材料的直線送進方向，具有至少兩個或兩個以上的工位，并在壓力機的一次行程中，在不同的工位完成兩個或兩個以上沖壓工序的沖模。常見的沖壓工序有沖孔 (圓孔和異形孔、窄型、窄槽等 )、壓彎（一次壓彎和多次壓彎）、拉深、再拉深、整形、成型、落料等。由于沖件各不相同，所完成的沖壓工序性質(zhì)和工位數(shù)各不相同，所完成的沖壓 工序性質(zhì)和工位數(shù)也各不相同，內(nèi)容非常豐富。其所用的模具在通稱級進模的前提下，一般用制件名稱冠在級進模前面，以此稱呼其不同的級進模，如簧片級進模、 10工位簧片級進模等。 工位級進模的 合理應用 盡管多工位級進模有許多優(yōu)點 ，被譽為當代現(xiàn)金模具的典型代表，但由于制造周期相對長些， 成本相對高的原因，應用時必須慎重考慮，采用多工位級進模，應符合如下情況： 1）大批量生產(chǎn) 制件應該是定型產(chǎn)品，而且需要量確實比較大。一般不少于 5萬件。 2）不適合采用單工序模沖制 如某些形狀異常復雜的制件，如空調(diào)翅片、接線 端子需要多次沖壓才能完成制件的形狀尺寸要求，若采用單工序沖壓定位是無法定位和沖壓的，而只能采用多工序級進模在一副模具內(nèi)完成連續(xù)多個工序的沖壓，才能獲得所需制件。 3）不適合采用復合模沖制 如某些形狀特殊的制件，例如集成電路引線框、電表鐵芯、微型電動定、轉(zhuǎn)子片等，使用復合模是無法設計與制造模具的，而應用多工位級進模能圓滿解決問題。 4）制件的精度要求適中 用多工位級進模加工的制件精度，一般在 用復合模加工低些。 5）沖壓用的材料長短、厚薄比較適宜，多工位級進模用的沖件材料，一般都是條料，料 不能太短，以致 沖壓過程中換料次數(shù)太多，料太薄，送料導向定位困難；料太厚，無法嬌直，且太厚的料長度 一般較短，不適合用級進模，自動送料也困難。 6）制件的形狀與尺寸大小適當 當制件的料厚大于 5形尺寸大于250，不僅沖壓力大，而且模具的結(jié)構(gòu)尺寸大，故不適宜采用級進模。 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計論文 4 第二章 沖壓件工藝性分析 品分析 材料： 08F 厚度 : 2品零件圖 該零件為耳環(huán)安裝零件，材料為 08F，厚度 有強度低和硬度、塑性、韌性好，易于深沖、拉延、彎曲和焊接等特點 [3]。常用作深沖壓和深拉延的容器，如搪瓷制品、儀表板、汽車駕駛室蓋板等。 圓鋼用作心部強度要求 不高的滲碳或氰化零件。零件中Φ 4保證焊接質(zhì)量，對凸包高度差有要求。 4個淺槽和 2個Φ 14度等級 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計論文 5 壓工藝分析與排樣設計 壓工藝性分析 該零件存在兩個方向的彎曲成型，故對模具結(jié)構(gòu)有較高要求。經(jīng)分析決定采取先沖裁再彎曲的設計。由于先沖裁成型的孔在彎曲后會產(chǎn)生變形，因此在沖外輪廓及內(nèi)孔的 時候?qū)⒆冃晤A先考慮，對外型進行尺寸上的修改，再由不斷的實驗確定預先沖裁的尺寸已達到理想的成型效果。且由于存在兩個方向的彎曲，故單獨的零件彎曲難以形成力的平衡，綜上，采用兩面對稱的排樣形式進行成型。 樣設計 該零件要求大批量生產(chǎn)，且存在兩個方向的彎曲成型，從節(jié)約材料和模具結(jié)構(gòu)盡量簡化的角度考慮，有兩種排樣形式可以選擇： 如圖 2示 : 圖 2樣設計方案 綜合考慮兩種排樣方案。兩種方案均能實現(xiàn)成型的目的，且方案一工步數(shù)量要求相對較小，材料利用率相對更好，經(jīng)濟 效益更好，但是由于各個工位之間安排過于緊湊在安裝凸模時可能會造成困難。故產(chǎn)生方案 2，加入合適的孔工位，在保證沖壓質(zhì)量的同時，又遍于模具的制造和安裝。 11個工位依次為，沖定距側(cè)刃 —— 切邊 —— 空位 —— 沖小孔 —— 空位 —— 沖橢圓孔 —— 壓凸包 —— 空位 —— 彎曲 —— 空位 —— 切斷。 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計論文 6 樣圖 零件展開 公式 L=2+π (r+xt)a/180° [3] （公式中 2 分表表示彎曲處兩側(cè)的直邊長度。 r/ 根據(jù)零件尺 寸分析可知 ： a= t=r=2表可得 k=. L= （ 2+80=36.2 查 表 2a=3件與板料邊緣的搭邊值為 表 2裁金屬材料的搭邊值 材料厚度 t 手工送料 自動送料 圓形 非圓形 往復送料 a a1 a a1 a a1 a 234568 4 5 6 7 4 5 6 2 6 7 8 4 5 6 7 3 5 6 7 8 9 2 5 6 7 8 3 4 5 6 7 8 2 3 4 5 6 7 條料寬度計算： =（ D+2A+0-△ =（ × 4+1× 0 -△ =中： D— 工件垂直于送料方向的最大尺寸（ 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計論文 7 a— 側(cè)搭邊（ △ — 條料寬度的公 差， n— 側(cè)刃數(shù) C— 側(cè)刃沖切的料邊寬度（ 板料利用率 [4]計算： η =(B)× 100%=公式中： n 一個進距內(nèi)零件數(shù)量。 位 B 一個進距內(nèi)條料寬度 ,單位 單位 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計論文 8 第三章 壓力機的選擇和模具中心的確定 力機的選擇 壓力的計算 計算沖裁力的目的是為了選用合適的壓力機、設計模具和檢驗模具強度。壓力機的噸位必須大于沖裁力 [4]。 查表得知： 08F，抗拉強度 [σ ]b=295]。由公式依次計算各部分沖壓力：由 接測量出剪切總長度： L=300裁力： b=300× 295=240000N (公式中 K 系數(shù)，對于碳素工具鋼取值 L 剪切長度。 t 板料厚度。 σb 材料的抗拉強度 ) 卸料力：查 表 3卸 = =240000=7200 N 推件力：查表 3 n=h/t=5/推 =沖 =（ 5/× 240000 = 21600 N 自由彎曲力 F=r+t)σ b =540 本公式中 C， 。 由于本零件存在兩個方向的彎曲，故應分別計算自由彎曲力 14026N 總沖壓力 240000+7200+21600+14026=282826≈ 283表 3推件力系數(shù)、頂件力系數(shù)和卸料力系數(shù) 料厚 /1 3 鋼 283以壓力得以校核 。 程 次數(shù) 行程次數(shù)為 105 次 /又是手工送料 ,不能太快 ,因此 得以校核 . 作臺面尺寸 根據(jù)下模座 L× B=600350壓力機的工作臺面 3020符合要求 ,得以校核 。 合高度 由壓力機型號知 00=100 0 M=40000 (1為墊板厚度 /由公式得 :( 5≥ H≥ ( 10,得 (400– 40)333(300– 40)+10 即 355≥ 313≥ 270 ,所以所選壓力機合適 ,即壓力機得以校核 。 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計論文 25 第 八 章 模具總體結(jié)構(gòu) 示意圖 模具總體裝配二維 示意 圖 ： 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計論文 26 總 結(jié) 本畢業(yè)設計從模具有關(guān)歷史開始，分析了沖壓加工的特點以及多工位級進模的含義應用，該沖壓件的工藝 性 。初步確定 了零件的排樣圖 ，通過 計算得到 毛坯的相關(guān)尺寸 ，并根據(jù)相關(guān)計算選擇了合適的壓力機。確定了模具的結(jié)構(gòu)以及形式，計算了模架的相關(guān)尺寸。 主要進行了模具工作零件的設計，如，模具間隙的選擇，凸凹模刃口尺寸的計算。以及模具一些凸凹模的設計。并對壓力機進行了校核。最后，本文展示了模具的總體結(jié)構(gòu)示意圖。 設計過程中，模具相關(guān)尺寸的計算主要依據(jù)相關(guān)書籍中的公式以及數(shù)據(jù)， 二維以及三維的建立則用到了 雖設計較比較用心但仍有許多錯誤，后續(xù)學習中仍須繼續(xù)改進。 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計論文 27 謝 辭 本次設計，從剛開始接到任務時由于不熟悉模具設計的整體流程致使我走了很多彎路。尤其在三維建模上，由于自己對軟件的 不熟悉，所以很多東西在做的時候會卡殼。后來， 經(jīng)過 閻長罡以及周智 鵬老師的 細心 解答才使我的設計能繼續(xù)進行下去。 通過本次自己獨立設計模具，使我認識到自己自己仍需要繼續(xù)學習去提高自己的建模以及設計能力，也使我認識到，我們在大 學學習的東西太少，不管以后是繼續(xù)學習深造還是進入工作崗位，我們?nèi)?要保持一顆時刻學習的心。不斷使自己進步，去適應社會。為社會的發(fā)展貢獻自己的綿薄之力。 做畢業(yè) 設計是課本知識的再學習和實際應用，綜合檢測我們大學四年學習的東西，也為今后的學習工作定位有了初步的考量。使我們能清楚的給自己定位。以便于我們在今后的學習工作中能更快的適應。 最后， 再次衷心的 感謝老師以及同學的幫助 。 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計論文 28 參考文獻 [1] 肖祥芷，王孝培 M] 電子工業(yè)出版社 ， 2007 [2] 王樹勛 M] 華南理工大學出版社 ， 1995 [3] 王孝培 M]械工業(yè)出版社， 2001 [4] 寧建華 . 多工位級進模設計方法與技巧 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 2009 [5] 中川威雄 [日 ]，郭青山譯 M]津科學技術(shù)出版社， 1982 [6] 陳炎嗣 M]京出版社， 1991 [7] 虞傳寶 . 冷沖壓及塑料成型工藝與模具設計資料 [M]. 1992 年 第一版 機械工業(yè)出版社 : 1438] 陳炎嗣 M]械工業(yè)出版社， 2006 [9] 王勻 壓模 具設計實例教程 [M]國防工業(yè)出版社 ，2012 [10] 廖念釗 莫雨松等 M]國計量出版社， 2000:11111] 譚海林 陳勇 M]南大學出版社， 2006 :2048 [12] 葛正浩 . 金件及其模具設計 [M]化學工業(yè)出版社， 2005 [13] ., 1990 摘 要 本次為一沖壓級進模即安裝耳環(huán)級進模模具設計，進行設計時先根據(jù)任務書分析零件的尺寸、材料、批量，確定沖壓模具的結(jié)構(gòu)和工藝方案。通過計算，確定模具的沖裁力以及壓力中心。完成排樣設計，選擇壓力機，進行凸模與凹模刃口尺寸的計算，最后設計選用零、部件，對壓力機進行校核。進行模具三維圖的繪制，以及三維裝配。將三維轉(zhuǎn)二維，得出模具的二維裝配圖以及各模板的二維圖。在結(jié)構(gòu)設計中，主要對凹模、凸模、定位零件、卸料出件裝置、模架、沖壓設備、緊固件等進行設計，其他零件直接選用標準。 本設計在設計的同時，結(jié)合了 使用，進行模具三維以及二維的設計表達，在壓力中心計算時由于比較困難，所以直接采用 算，本設計 在結(jié)構(gòu)設計的同時，對部分零件進行了加工 工藝分析。 關(guān)鍵詞 ： 模具；沖壓；凸模；凹模；設計 is a is to of of to of of of to of be to of of In on of at of of in of to so in at of 目 錄 第一章 緒論 ....................................................... 1 的特點及應用 ........................................... 1 ................................................. 1 ........................................... 2 ................................................... 3 特殊含義 ....................................... 3 用 ....................................... 3 第 二 章 沖壓件工藝性分析 ........................................... 4 品分析 ....................................................... 4 壓工藝分析與排樣設計 ......................................... 5 壓工藝性分析 ............................................... 5 樣設計 ..................................................... 5 樣圖 ....................................................... 6 .............................................. 6 .................................................... 6 ...................................... 6 第三章 壓力機的選擇和模具中心的確定 ............................... 8 力機的選擇 ................................................... 8 壓力的計算 ................................................. 8 力機的選擇 ................................................. 8 ...................................................... 9 .............................................. 9 ................................................. 10 力中心的計算 ................................................ 10 第四章 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇 ........................................ 12 位方式及定位零件 ............................................ 12 料板的選用 ................................................ 12 距 側(cè)刃的選用 .............................................. 12 正銷 ........................................................ 12 料釘 ........................................................ 13 料 與推（頂）件裝置 .......................................... 13 用擋料 裝置 .................................................. 13 第五章 模架的結(jié)構(gòu)形式的和相關(guān)尺寸 ................................ 15 架的結(jié)構(gòu)形式 ................................................ 15 具的相關(guān)尺寸 ................................................ 15 第六章 模具工作零件設計 .......................................... 16 具間隙 ...................................................... 16 具間隙的選擇 .............................................. 16 隙對沖裁件的影響 .......................................... 16 ........................................ 16 隙對 沖裁力 的影響 .......................................... 16 ........................................ 17 、凹模間隙值的確定 ........................................ 17 理沖裁間隙的選擇 .......................................... 18 凹模的外形尺寸 .............................................. 18 凹模刃口尺寸計算的原則 .................................... 18 凹模刃口尺寸的計算方法 .................................... 19 凹模刃口尺寸具體計算 ...................................... 19 凹模長度計算 ................................................ 21 曲壓包模設計計算 ............................................ 22 凹模的固定方式 .............................................. 22 模的固定方式 .............................................. 22 模的固定方式 .............................................. 22 第 七 章 壓力機校核 ................................................ 24 稱壓力 ...................................................... 24 程 次數(shù) ...................................................... 24 作臺面尺寸 .................................................. 24 合高度 ...................................................... 24 第 八 章 模具總體結(jié)構(gòu) 示意圖 ......................................... 25 總 結(jié) ............................................................ 26 謝 辭 ............................................................ 27 參考文獻 .......................................................... 28大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計論文 1 第一章 緒論 壓加工的特點及應用 壓加工是金屬壓力加工方法之一，它是建立在金屬塑性變形的基礎(chǔ)上，利用安裝在沖壓設 備上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需要的形狀、尺寸、性能的零件。沖壓通常在常溫下對金屬進行冷變形加工，且主要采用板料來加工所需要的零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓 [1]。 沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒有符合要求的沖模，批量生產(chǎn)就難以進行；沒有先進的沖模，先進的沖壓工藝就無法實現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工三要素。 2. 沖壓加工的優(yōu)點： 1）沖壓加工的生產(chǎn)效率高，操作方便，易于實現(xiàn)機械化與自動化。 2）沖壓由模具保證沖壓件的尺寸 與形狀精度，且一般不會破壞沖壓材料的表面質(zhì)量，而模具地壽命一般較長，所以沖壓件的質(zhì)量穩(wěn)定，互換性好，具有“一模一樣”的特征。 3）沖壓可加工的尺寸范圍大、形狀較復雜的零件。 4）沖壓加工一般沒有切削碎料的生成，材料消耗較少，且不需其他加熱設備，是一種省料、節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。 但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時一個復雜零件需要數(shù)套模具才能加工成型，且模具制造精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集型產(chǎn)品。所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟效 益。 沖壓在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是在大批量生產(chǎn)中應用十分廣泛。相當多的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓方法加工加工產(chǎn)品零部件，如汽車、農(nóng)機、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工業(yè)等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當?shù)拇螅賱t 60%以上，多則 90%以上。不少過去用于鍛造、鑄造和切削加工等方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所替代。 具 發(fā)展歷史 模具的出現(xiàn)可以追溯到幾千年前的陶器和青銅器鑄造，但其大規(guī)模使用卻是隨著現(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)（槍炮的彈 殼）、大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計論文 2 鐘表工業(yè)、無線電工業(yè)的發(fā)展，沖模得到廣泛使用。第二次世界大戰(zhàn)后，隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展，它又成了大量生產(chǎn)家用電器、汽車、電子儀表、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)走在世界的最前列 簡易模具、高效率模具、高壽命模具和沖壓自動化技術(shù)，大多起源于美國；而瑞士的精沖、德國的冷擠壓技術(shù)、前蘇聯(lián)對塑性加工的研究也處于世界先進前列。 20世紀 50年代，模具行業(yè)工作重點是根據(jù)訂戶的要求，制作能滿足產(chǎn)品要求的模具。模具設計多憑經(jīng)驗，參考已有圖紙的感性認知，對所設計的 模具零件缺乏真實了解。從 1955 到 1965，是壓力加工的探索和開發(fā)時代模具發(fā)展迅速。 20 世紀 70年代模具向高速化、自動化、精密化、安全化發(fā)展。20世紀 70年代中期至今計算機輔助設計、輔助制造技術(shù)不斷發(fā)展的時代 [2]。 具設計與制造能力 在國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導下，經(jīng)過幾十年努力，現(xiàn)在我國沖壓模具的設計與制造能力已達到較高水平，包括信息工程和虛擬技術(shù)等許多現(xiàn)代設計制造技術(shù)已在很多模具企業(yè)得到應用。雖然如此，我國的沖壓模具設計制造能力與市場需要和國際先進水平相比仍有較大差距。這些主要表現(xiàn)在高檔轎車和 大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面 無論在設計還是加工工藝和能力方面，都有較大差距。轎車覆蓋件模具，具有設計和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設計制造方法和手段方面已基本達到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國際水平，在轎車模具國產(chǎn)化進程中前進了一大步，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期等方面，與國外相比還存在一定的差距。標志沖模技術(shù)先進水平的多工位級進模和多功能模具，是我國重點發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機電一體化的鐵芯精密自動閥片多功能模具，已基本達到國際水平。但總體 上和國外多工位級進模相比，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，仍存在一定差距。汽車覆蓋件模具制造技術(shù)正在不斷地提高和完善，高精度、高效益加工設備的使用越來越廣泛。高性能的五軸高速銑床和三軸的高速銑床的應用已越來越多。 以進行傾角加工和超精加工。這些都提高了模具型面加工精度，提高了模具的質(zhì)量，縮短了模具的制造周期。模具表面強化技術(shù)也得到廣泛應用。工藝成熟、無污染、成本適中的離子滲氮技術(shù)越來越被認可，碳化物被覆處理（ 理）及許多鍍（涂）層技術(shù)在沖壓模具上的應用日益增多。 真空處理技術(shù)、實型鑄造技術(shù)、刃口堆焊技術(shù)等日趨成熟。激光切割和激光焊接技術(shù)也得到了應用 [3]。 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計論文 3 工位級進模 工位級進模的特殊含義 級進模，又稱跳步模、連續(xù)模和多工位級進模。指模具上沿被沖壓原材料的直線送進方向，具有至少兩個或兩個以上的工位，并在壓力機的一次行程中，在不同的工位完成兩個或兩個以上沖壓工序的沖模。常見的沖壓工序有沖孔 (圓孔和異形孔、窄型、窄槽等 )、壓彎（一次壓彎和多次壓彎）、拉深、再拉深、整形、成型、落料等。由于沖件各不相同，所完成的沖壓工序性質(zhì)和工位數(shù)各不相同，所完成的沖壓 工序性質(zhì)和工位數(shù)也各不相同，內(nèi)容非常豐富。其所用的模具在通稱級進模的前提下，一般用制件名稱冠在級進模前面，以此稱呼其不同的級進模，如簧片級進模、 10工位簧片級進模等。 工位級進模的 合理應用 盡管多工位級進模有許多優(yōu)點 ，被譽為當代現(xiàn)金模具的典型代表，但由于制造周期相對長些， 成本相對高的原因，應用時必須慎重考慮，采用多工位級進模，應符合如下情況： 1）大批量生產(chǎn) 制件應該是定型產(chǎn)品，而且需要量確實比較大。一般不少于 5萬件。 2）不適合采用單工序模沖制 如某些形狀異常復雜的制件，如空調(diào)翅片、接線 端子需要多次沖壓才能完成制件的形狀尺寸要求，若采用單工序沖壓定位是無法定位和沖壓的，而只能采用多工序級進模在一副模具內(nèi)完成連續(xù)多個工序的沖壓，才能獲得所需制件。 3）不適合采用復合模沖制 如某些形狀特殊的制件，例如集成電路引線框、電表鐵芯、微型電動定、轉(zhuǎn)子片等，使用復合模是無法設計與制造模具的，而應用多工位級進模能圓滿解決問題。 4）制件的精度要求適中 用多工位級進模加工的制件精度，一般在 用復合模加工低些。 5）沖壓用的材料長短、厚薄比較適宜，多工位級進模用的沖件材料，一般都是條料，料 不能太短，以致 沖壓過程中換料次數(shù)太多，料太薄，送料導向定位困難；料太厚，無法嬌直，且太厚的料長度 一般較短，不適合用級進模，自動送料也困難。 6）制件的形狀與尺寸大小適當 當制件的料厚大于 5形尺寸大于250，不僅沖壓力大，而且模具的結(jié)構(gòu)尺寸大，故不適宜采用級進模。 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計論文 4 第二章 沖壓件工藝性分析 品分析 材料： 08F 厚度 : 2品零件圖 該零件為耳環(huán)安裝零件，材料為 08F，厚度 有強度低和硬度、塑性、韌性好，易于深沖、拉延、彎曲和焊接等特點 [3]。常用作深沖壓和深拉延的容器，如搪瓷制品、儀表板、汽車駕駛室蓋板等。 圓鋼用作心部強度要求 不高的滲碳或氰化零件。零件中Φ 4保證焊接質(zhì)量，對凸包高度差有要求。 4個淺槽和 2個Φ 14度等級 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計論文 5 壓工藝分析與排樣設計 壓工藝性分析 該零件存在兩個方向的彎曲成型，故對模具結(jié)構(gòu)有較高要求。經(jīng)分析決定采取先沖裁再彎曲的設計。由于先沖裁成型的孔在彎曲后會產(chǎn)生變形，因此在沖外輪廓及內(nèi)孔的 時候?qū)⒆冃晤A先考慮，對外型進行尺寸上的修改，再由不斷的實驗確定預先沖裁的尺寸已達到理想的成型效果。且由于存在兩個方向的彎曲，故單獨的零件彎曲難以形成力的平衡，綜上，采用兩面對稱的排樣形式進行成型。 樣設計 該零件要求大批量生產(chǎn)，且存在兩個方向的彎曲成型，從節(jié)約材料和模具結(jié)構(gòu)盡量簡化的角度考慮，有兩種排樣形式可以選擇： 如圖 2示 : 圖 2樣設計方案 綜合考慮兩種排樣方案。兩種方案均能實現(xiàn)成型的目的，且方案一工步數(shù)量要求相對較小，材料利用率相對更好，經(jīng)濟 效益更好，但是由于各個工位之間安排過于緊湊在安裝凸模時可能會造成困難。故產(chǎn)生方案 2，加入合適的孔工位，在保證沖壓質(zhì)量的同時，又遍于模具的制造和安裝。 11個工位依次為，沖定距側(cè)刃 —— 切邊 —— 空位 —— 沖小孔 —— 空位 —— 沖橢圓孔 —— 壓凸包 —— 空位 —— 彎曲 —— 空位 —— 切斷。 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計論文 6 樣圖 零件展開 公式 L=2+π (r+xt)a/180° [3] （公式中 2 分表表示彎曲處兩側(cè)的直邊長度。 r/ 根據(jù)零件尺 寸分析可知 ： a= t=r=2表可得 k=. L= （ 2+80=36.2 查 表 2a=3件與板料邊緣的搭邊值為 表 2裁金屬材料的搭邊值 材料厚度 t 手工送料 自動送料 圓形 非圓形 往復送料 a a1 a a1 a a1 a 234568 4 5 6 7 4 5 6 2 6 7 8 4 5 6 7 3 5 6 7 8 9 2 5 6 7 8 3 4 5 6 7 8 2 3 4 5 6 7 條料寬度計算： =（ D+2A+0-△ =（ × 4+1× 0 -△ =中： D— 工件垂直于送料方向的最大尺寸（ 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計論文 7 a— 側(cè)搭邊（ △ — 條料寬度的公 差， n— 側(cè)刃數(shù) C— 側(cè)刃沖切的料邊寬度（ 板料利用率 [4]計算： η =(B)× 100%=公式中： n 一個進距內(nèi)零件數(shù)量。 位 B 一個進距內(nèi)條料寬度 ,單位 單位 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計論文 8 第三章 壓力機的選擇和模具中心的確定 力機的選擇 壓力的計算 計算沖裁力的目的是為了選用合適的壓力機、設計模具和檢驗模具強度。壓力機的噸位必須大于沖裁力 [4]。 查表得知： 08F，抗拉強度 [σ ]b=295]。由公式依次計算各部分沖壓力：由 接測量出剪切總長度： L=300裁力： b=300× 295=240000N (公式中 K 系數(shù)，對于碳素工具鋼取值 L 剪切長度。 t 板料厚度。 σb 材料的抗拉強度 ) 卸料力：查 表 3卸 = =240000=7200 N 推件力：查表 3 n=h/t=5/推 =沖 =（ 5/× 240000 = 21600 N 自由彎曲力 F=r+t)σ b =540 本公式中 C， 。 由于本零件存在兩個方向的彎曲，故應分別計算自由彎曲力 14026N 總沖壓力 240000+7200+21600+14026=282826≈ 283表 3推件力系數(shù)、頂件力系數(shù)和卸料力系數(shù) 料厚 /1 3 鋼 283以壓力得以校核 。 程 次數(shù) 行程次數(shù)為 105 次 /又是手工送料 ,不能太快 ,因此 得以校核 . 作臺面尺寸 根據(jù)下模座 L× B=600350壓力機的工作臺面 3020符合要求 ,得以校核 。 合高度 由壓力機型號知 00=100 0 M=40000 (1為墊板厚度 /由公式得 :( 5≥ H≥ ( 10,得 (400– 40)333(300– 40)+10 即 355≥ 313≥ 270 ,所以所選壓力機合適 ,即壓力機得以校核 。 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計論文 25 第 八 章 模具總體結(jié)構(gòu) 示意圖 模具總體裝配二維 示意 圖 ： 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計論文 26 總 結(jié) 本畢業(yè)設計從模具有關(guān)歷史開始，分析了沖壓加工的特點以及多工位級進模的含義應用，該沖壓件的工藝 性 。初步確定 了零件的排樣圖 ，通過 計算得到 毛坯的相關(guān)尺寸 ，并根據(jù)相關(guān)計算選擇了合適的壓力機。確定了模具的結(jié)構(gòu)以及形式，計算了模架的相關(guān)尺寸。 主要進行了模具工作零件的設計，如，模具間隙的選擇，凸凹模刃口尺寸的計算。以及模具一些凸凹模的設計。并對壓力機進行了校核。最后，本文展示了模具的總體結(jié)構(gòu)示意圖。 設計過程中，模具相關(guān)尺寸的計算主要依據(jù)相關(guān)書籍中的公式以及數(shù)據(jù)， 二維以及三維的建立則用到了 雖設計較比較用心但仍有許多錯誤，后續(xù)學習中仍須繼續(xù)改進。 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計論文 27 謝 辭 本次設計，從剛開始接到任務時由于不熟悉模具設計的整體流程致使我走了很多彎路。尤其在三維建模上，由于自己對軟件的 不熟悉，所以很多東西在做的時候會卡殼。后來， 經(jīng)過 閻長罡以及周智 鵬老師的 細心 解答才使我的設計能繼續(xù)進行下去。 通過本次自己獨立設計模具，使我認識到自己自己仍需要繼續(xù)學習去提高自己的建模以及設計能力，也使我認識到，我們在大 學學習的東西太少，不管以后是繼續(xù)學習深造還是進入工作崗位，我們?nèi)?要保持一顆時刻學習的心。不斷使自己進步，去適應社會。為社會的發(fā)展貢獻自己的綿薄之力。 做畢業(yè) 設計是課本知識的再學習和實際應用，綜合檢測我們大學四年學習的東西，也為今后的學習工作定位有了初步的考量。使我們能清楚的給自己定位。以便于我們在今后的學習工作中能更快的適應。 最后， 再次衷心的 感謝老師以及同學的幫助 。 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計論文 28 參考文獻 [1] 肖祥芷，王孝培 M] 電子工業(yè)出版社 ， 2007 [2] 王樹勛 M] 華南理工大學出版社 ， 1995 [3] 王孝培 M]械工業(yè)出版社， 2001 [4] 寧建華 . 多工位級進模設計方法與技巧 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 2009 [5] 中川威雄 [日 ]，郭青山譯 M]津科學技術(shù)出版社， 1982 [6] 陳炎嗣 M]京出版社， 1991 [7] 虞傳寶 . 冷沖壓及塑料成型工藝與模具設計資料 [M]. 1992 年 第一版 機械工業(yè)出版社 : 1438] 陳炎嗣 M]械工業(yè)出版社， 2006 [9] 王勻 壓模 具設計實例教程 [M]國防工業(yè)出版社 ，2012 [10] 廖念釗 莫雨松等 M]國計量出版社， 2000:11111] 譚海林 陳勇 M]南大學出版社， 2006 :2048 [12] 葛正浩 . 金件及其模具設計 [M]化學工業(yè)出版社， 2005 [13] ., 1990