沖壓模畢業(yè)設(shè)計說明書

1、 冷沖模具畢業(yè)設(shè)計說明書1 / 22前 言模具是現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要工藝裝備，為了適應(yīng)社會的發(fā)展要求，滿足企業(yè)對人才的需求，在經(jīng)過一年的專業(yè)知識學(xué)習(xí)后，進行了兩周的冷沖壓課程設(shè)計。此次課程設(shè)計把前面所學(xué)的知識揉到一塊，是一次理論與實際相結(jié)合的有意義的課程設(shè)計。此次課程設(shè)計的課題是墊圈復(fù)合模具設(shè)計。我大致分以下六步完成。第一步分析該制件沖裁工藝，第二步確定沖裁工藝方案，第三步工藝計算，第四步擬定工藝過程卡片，第五步工作零件設(shè)計，第六步設(shè)計模具總體機構(gòu)及繪制相應(yīng)的零件圖。通過本次設(shè)計，使我能把在平時學(xué)到的東西學(xué)以致用，解決在實際工作中所遇到的問題。學(xué)會合理的查閱模具設(shè)計與制造工藝的相關(guān)手冊，來完善設(shè)計

2、工藝過程中的相關(guān)設(shè)計參數(shù)，來保證設(shè)計與制造工藝編制的完善性，并突出重點，循序漸進，力求完美。把理論知識運用到現(xiàn)實設(shè)計當中，培養(yǎng)應(yīng)用型人才，本課程設(shè)計內(nèi)容精練，表述清晰易懂，繪圖制造的通用性，也為我們以后從事模具相關(guān)設(shè)計工作創(chuàng)造了一個良好的發(fā)展平臺。由于編者水平有限，書中錯誤和缺點在所難免，懇請老師批評指正。 編 者 目 錄前 言1、課程設(shè)計任務(wù)書 12、冷沖模課程設(shè)計指導(dǎo)書 33、工藝計算部分 53.1 墊圈沖裁工藝分析3.1.1 墊圈結(jié)構(gòu)形狀分析63.1.2 墊圈尺寸精度分析63.1.3 墊圈材料分析 63.2 墊圈沖裁工藝方案的確定 73.3 墊圈工藝計算3.3.1 排樣圖設(shè)計 83.3.

3、2 計算材料利用率93.3.3 計算沖裁力、初選壓力機93.3.4 定凸凹模間隙93.3.5 確定凸、模刃口尺寸及公差93.3.6 模具壓力中心的確定103.3.7計算模具的閉合高度103.4 墊圈工藝過程卡片113.5 墊圈復(fù)合模具工作零件設(shè)計3.5.1 沖孔凸模設(shè)計 113.5.2 沖孔凸模設(shè)計 113.5.3 凸凹模設(shè)計123.5.4 落料凹模的設(shè)計134、模具結(jié)構(gòu)部分4.1 模架選擇4.1.1 角導(dǎo)柱模架、中間導(dǎo)柱模架、四角導(dǎo)柱模架 144.1.2 后側(cè)導(dǎo)柱模架 144.2 定位方式4.2.1 擋料銷154.2.2 導(dǎo)料銷 154.3 出件方式4.3.1推件裝置有剛性卸料和彈性卸料兩種

4、 164.3.2 頂件裝置 164.4 卸料方式4.4.1 固定卸料裝置 174.4.2彈性卸料裝置 174.4.3 廢料切刀 174.5 模具總圖和模具零件圖17后 記18參考文獻191、課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書課題名稱： 墊 圈 復(fù) 合 模 設(shè) 計 設(shè)計任務(wù)：1繪制指定制件模具結(jié)構(gòu)總圖（后附制件圖）；2繪制部分模具零件圖；3編寫上述設(shè)計項目的說明書。設(shè)計時間設(shè)計者： 指導(dǎo)教師： 機械工程系模具教研室圖1 制件大量生產(chǎn)2、冷 沖 模 課 程 設(shè) 計 指 導(dǎo) 書模具設(shè)計與制造專業(yè)冷沖模課程設(shè)計是模具專業(yè)冷沖工藝與模具設(shè)計課程的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的在于使學(xué)生能夠綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論和冷沖

5、模設(shè)計知識，對具體沖件進行全面的工藝分析，并在經(jīng)濟合理的原則下，制定出有效的工藝規(guī)程；聯(lián)系生產(chǎn)實際、掌握冷沖模設(shè)計的基本技能，鞏固和擴展所學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題和解決問題的能力。整個設(shè)計過程必須按照設(shè)計任務(wù)書的要求進行。在設(shè)計中要求學(xué)生本著社會主義的高度責(zé)任感和一切從實際出發(fā)的科學(xué)態(tài)度與工作作風(fēng)，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，克服困難、獨立思考、保質(zhì)保量，按期完成規(guī)定的設(shè)計任務(wù)。1. 課程設(shè)計內(nèi)容1.1 編制設(shè)計任務(wù)書所指定沖壓件的沖壓工藝規(guī)程。1.2 設(shè)計某沖壓工序模具結(jié)構(gòu)總圖，繪制模具零件圖。1.3 編寫上述設(shè)計項目的說明書。2. 設(shè)計步驟2.1 分析采用沖壓加工的經(jīng)濟性根據(jù)生產(chǎn)批量及零件的質(zhì)

6、量要求，確定是否采用沖壓加工。2.2 分析制件的沖壓工藝性按制件圖紙，分析零件的形狀、尺寸、精度、表面質(zhì)量和材料等是否符合沖壓工藝的要求，并繪制沖壓制件圖。2.3 確定沖壓工藝方案先擬定出各種不同的沖壓方案，然后加以分析比較，確定其中最佳的一種工藝方案，最后編寫沖壓工藝規(guī)程（即定出工序性質(zhì)、工序數(shù)目、工序順序、工序定位方法以及其它輔助工序的安排）2.4 工藝設(shè)計計算2.4.1 沖裁模的工藝設(shè)計計算1. 選擇排樣方案，搭邊值，條料寬度，送進步距，確定裁板法，計算材料利用率。按比例畫出排拉圖，并標注尺寸。2. 計算沖裁力，初選壓力機。3. 確定凸、凹模間隙值。4. 確定凸、凹模刃口尺寸及公差。5.

7、 模具壓力中心確定6. 初選壓力機的規(guī)格。2.4.2 彎曲模的工藝設(shè)計計算1. 計算毛坯展開尺寸和各道彎曲工序尺寸，按比例繪制各道工序圖，并標注尺寸。2. 計算彎曲力，初選壓力機。3. 計算凸、凹模工作部分尺寸。4. 根據(jù)回彈值計算模具工作部分的園角半徑及角度，確定凸、凹模間隙值，計算凸、凹模寬度尺寸及凸、凹模深度尺寸。5. 初選壓力機規(guī)格。2.4.3 無凸緣筒形件拉深模的工藝計算。1. 確定修邊余量，計算毛坯展開尺寸。2. 確定是否采用壓邊圈。3. 計算拉深次數(shù)及各拉深直徑（含中間退火的安排）4. 確定各次拉深的凸、凹模園角半徑及拉深高度，按比例繪制各拉深工序圖并標注尺寸。5. 計算各次拉深

8、的壓邊力、拉深力，初選壓力機。6. 初選壓力機規(guī)格。2.5 確定凸、凹模結(jié)構(gòu)尺寸，選擇模具結(jié)構(gòu)形式2.5.1 選擇模架形式 畫出模架結(jié)構(gòu)簡圖。2.5.2 確定卸料方式 畫出結(jié)構(gòu)簡圖。2.5.3 確定壓料方式 畫出結(jié)構(gòu)簡圖。2.5.4 確定出件方式 畫出結(jié)構(gòu)簡圖。2.5.5 確定定位方式 畫出結(jié)構(gòu)簡圖。對上述模具結(jié)構(gòu)形式，分別說明其結(jié)構(gòu)的合理性、經(jīng)濟性、操作方便、使用安全可靠等理由。2.6 繪制模具總圖和模具零件圖模具總圖應(yīng)符合沖模習(xí)慣畫法及機械制圖國家標準，總圖上應(yīng)標注必要的尺寸，如模具閉合高度、壓力中心、模柄直徑、下模外形尺寸、主要零件配合尺寸、頂桿距離，并標注必要的技術(shù)條件。3. 成績評定

9、成績評定主要根據(jù)設(shè)計質(zhì)量和設(shè)計過程中學(xué)生所表現(xiàn)的獨立工作能力等進行綜合評定。4. 課程設(shè)計說明書編寫順序及內(nèi)容4.2 封面4.3 目錄4.4 設(shè)計任務(wù)4.5 制件圖4.6 前言4.7 設(shè)計任務(wù)概況4.8 工藝分析4.9 工藝方案的確定理由4.10 工藝設(shè)計計算4.11 模具結(jié)構(gòu)確定4.12 沖壓工藝規(guī)程卡片5. 后記6. 參考文獻注明：1、說明書內(nèi)容可根據(jù)設(shè)計課題需要來取舍或調(diào)整。 2、要求工藝設(shè)計步驟清楚，論述正確，簡明扼要；設(shè)計公式和參數(shù)選用正確，依據(jù)充分，結(jié)論正確；字跡清楚、整潔，文理通順；說明書裝訂成冊與模具設(shè)計圖紙一起放入袋中。 3、電子文稿用WORD2000，字體為宋體，小四號字，

10、行間距1.5倍行，段前空二個字符。說明書中公式用3.0公式編輯，公式的出據(jù)用括號框引，字號為小五號。4、繪圖軟件用CAXA2005，畫圖符合制圖要求。說明書中的圖采用復(fù)制方式，并需要編輯，圖形大小要適中、諧調(diào)，圖形下面應(yīng)標注圖號、圖形說明，字號為小五號3工藝計算部分圖1 制件3.1 沖裁件工藝分析3.1.1 沖裁件的結(jié)構(gòu)尺寸該零件結(jié)構(gòu)簡單，外形結(jié)構(gòu)對稱。在沖裁時零件的孔與孔之間，孔與邊之間均受模具強度和沖裁質(zhì)量的制約，為了避免沖孔時凸模受水平推力而不被折斷，所以孔與邊緣最小距離應(yīng)大于最小允許尺寸（11.5）t，即最小值，滿足沖裁要求。3.1.2 沖裁件的精度分析從圖上看公差等級均不高于IT11

11、級經(jīng)濟精度。通過互換性與技術(shù)測量32知道零件的最高經(jīng)濟精度為IT12級，小于IT11J級。所以經(jīng)濟精度可以用沖裁得到，該零件的斷面粗糙度沒有特別要求，零件的厚度小于2mm，可采用普通沖裁（斷面粗糙度可達到）就可以達到圖紙要求。 3.1.3 材料分析該沖裁件厚度為1.5，材料為Q235，屬于低碳鋼，符合沖裁工藝要求。通過上述分析，該沖裁件無論在結(jié)構(gòu)、精度、材料等方面都可采用普通沖裁工藝沖裁即可達到圖紙要求。3.2 確定沖裁的工藝方案從零件的結(jié)構(gòu)形狀可知，所需基本工序為沖孔、落料兩種。所以可能的沖壓工藝方案有以下四種。方案一：級進模 沖孔落料方案二：單工序模 1、沖孔 2、落料方案三：單工序模 1

12、、落料 2、沖孔方案四：復(fù)合模 沖孔落料復(fù)合模分析比較上述四種工藝方案，可以看出：方案一的沖裁生產(chǎn)效率高，但零件精度尺寸難保證。方案二的沖裁效率低，不方便操作，且模具成本高。方案三同方案二。方案四的沖裁能保證零件有較高的精度，平直度也能保證，且生產(chǎn)效率高。綜上所述，考慮到零件批量較大，且質(zhì)量要求較高，故選擇方案四較為合適。3.3工藝與設(shè)計計算3.3.1 根據(jù)分析可采用直排法送料：查表4-18【教材沖壓模具及設(shè)備表4-18（徐政坤）】得 則條料寬度為：步進距：最終排樣圖2：圖2 排樣圖零件的裁板法 可采用縱裁裁板法。3.3.2 計算材料利用率： 3.3.3 計算沖裁力、初選壓力機沖裁力【教材沖壓

13、模具及設(shè)備表2-3（徐政坤）】如果采用下出料方式，推件力，取凹模的直壁高度為8mm，所以，即推件力為：【教材沖壓模具及設(shè)備表4-22（徐政坤）】總沖壓力：壓力機的標稱壓力：初選壓力機型號為JB2363，標稱壓力為630KN3.3.4 確定凸凹模間隙 查表得【教材沖壓模具及設(shè)備表4-10（徐政坤）】 ，。3.3.5 確定凸、模刃口尺寸及公差 從圖上可以看出該零件內(nèi)孔由沖孔所得，如題目要求凸、凹模采用分別加工方法獲得，計算如下；【教材沖壓模具及設(shè)備表4-13（徐政坤）】 孔的凸模 （因零件的精度在IT11IT13之間）凹模 孔的凸模 凹模 落料凹模、凸模刃口尺寸確定處凹?！净Q性測量與技術(shù)表3-2

14、取】 凸模R8處的凹模刃口尺寸公差凹模凸模3.3.6 模具壓力中心的確定從圖上看該零件結(jié)構(gòu)對稱，受力較平穩(wěn)，壓力中心在其對稱中心。3.3.7計算模具的閉合高度 凹模輪廓尺寸包括凹模板的平面尺寸（長寬）及厚度尺寸H。從凹模刃口至凹模外邊緣的距離稱為凹模的壁厚c。對于壓力中心即為刃口尺寸對稱中心，所以凹模板的長度 ，【教材沖壓模具及設(shè)備表4-29（徐政坤）】寬度。凹模板的厚度主要是從螺釘旋入深度和凹模剛度的需要考慮的，隨著凹模板平面尺寸的增大，厚度也相應(yīng)增大：?！窘滩臎_壓模具及設(shè)備表4-30（徐政坤）】3.4 墊圈復(fù)合模沖裁工藝過程卡片墊 圈 復(fù) 合 模 沖 裁 工 藝 過 程 卡 片零件名稱墊

15、圈模具編號零件編號材料名稱Q235毛坯尺寸件 數(shù)43工序號工 種工序內(nèi)容定額工時實作工時操作者檢 驗等 級1下料剪床上裁板2沖孔落料沖和的孔與落料復(fù)合3檢驗工藝員零 件 質(zhì) 量 等 級3.5 墊圈復(fù)合模具工作零件設(shè)計3.5.1 沖孔的凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計由于該孔精度要求不是很高，考慮到加工和安裝的方便,所以沖制該孔的凸模采用臺階配合,結(jié)構(gòu)圖如圖3所示：圖3 大凸模3.5.2 沖孔的凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計由于該孔精度要求不是很高，考慮到加工和安裝的方便,所以沖制該孔的凸模仍然采用臺階配合,結(jié)構(gòu)圖如圖4所示：圖4 小凸模3.5.3 落料凸模和孔、的凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計考慮到該副模具的結(jié)構(gòu)和精度,及加工、裝配方面等因素,可選

16、用整體式凸凹模。其結(jié)構(gòu)圖如圖5所示:圖5 凸凹模3.5.4 落料凹模的設(shè)計該副模具落料凹模結(jié)構(gòu)圖如圖6所示:圖6 落料凹模4模具結(jié)構(gòu)部分4.1 模架選擇沖模模架已經(jīng)標準化。標準沖模模架主要有兩大類：一類是由上下模座和導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成的導(dǎo)柱模架；另一類是由彈壓導(dǎo)板、下模座和導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成的導(dǎo)板模架?？紤]到該副模具的結(jié)構(gòu)和制件的尺寸精度，應(yīng)選用導(dǎo)柱模模架。其導(dǎo)柱模架又分為對角導(dǎo)柱模架、中間導(dǎo)柱模架、四角導(dǎo)柱模架和后側(cè)導(dǎo)柱模架。4.1.1 角導(dǎo)柱模架、中間導(dǎo)柱模架、四角導(dǎo)柱模架角導(dǎo)柱模架、中間導(dǎo)柱模架、四角導(dǎo)柱模架的共同特點是導(dǎo)向零件都是安裝在模具的對稱線上，滑動平穩(wěn)，導(dǎo)向準確可靠。不同的是，對角導(dǎo)柱

17、模架工作面的橫向（左右方向）尺寸一般大于縱向（前后方向）尺寸，故常用于橫向送料的級進模、縱向送料的復(fù)合模或單工序模；中間導(dǎo)柱模架只能縱向送料，一般用于復(fù)合模和單工序模；四導(dǎo)柱模架常用于精度要求較高或尺寸較大沖件的沖壓及大批量生產(chǎn)用的自動模。4.1.2 后側(cè)導(dǎo)柱模架后側(cè)導(dǎo)柱模架的特點是導(dǎo)向裝置在后側(cè)，橫向和縱向送料都比較方便，但如有偏心載荷，壓力機導(dǎo)向又不精確，就會造成上模偏斜，導(dǎo)向零件和凸、凹模都容易磨損，從而影響模具壽命，一般用于較小的沖模。圖7 模架因為該制件壓力中心在對稱線上，其無偏心載荷，之間精度要求也不是很高且制件較小，所以由模具成本等因素考慮該副模具模架選用后側(cè)導(dǎo)柱模架。結(jié)構(gòu)如圖7

18、所示。4.2 定位方式定位零件基本上都已經(jīng)標準化，可根據(jù)壞料或工序件形狀、尺寸、精度及模具的結(jié)構(gòu)形式與生產(chǎn)率要求等選用相應(yīng)的標準件。4.2.1 擋料銷圖8 擋料銷擋料銷分為固定擋料銷、活動擋料銷、始用擋料銷。該制件采用復(fù)合模加工，且固定在卸料板上面，防止孔間壁過小，選用勾頭固定擋料銷。結(jié)構(gòu)圖如圖8所示。4.2.2 導(dǎo)料銷導(dǎo)料銷也裝在固定在卸料板上，用到兩個導(dǎo)料銷。其結(jié)構(gòu)圖如圖9所示。圖9 導(dǎo)料銷4.3 出件裝置出件裝置的作用是從凹模內(nèi)卸下沖件或廢料。為了區(qū)別其在模具上位置，把裝在上模內(nèi)的出件裝置稱為推件裝置，裝在下模內(nèi)的稱為頂件裝置。4.3.1有剛性卸料和彈性卸料推件裝置剛性卸料是在沖壓結(jié)束后

19、上?；爻虝r，利用壓力機滑塊上的打料桿撞擊模柄內(nèi)的打桿，在將推力傳至推件塊而將凹模內(nèi)的沖件或廢料推出的。其基本零件有推件塊、推桿、推板、連接推桿和打桿。它推件力大，工作可靠，所以應(yīng)用十分 。打桿、推件板、連接推桿等都已經(jīng)標準化，設(shè)計時可根據(jù)沖件結(jié)構(gòu)形狀、尺寸及推件裝置的結(jié)構(gòu)要求從標準中選取。彈性推件裝置與剛性推件裝置不同的是，它是以安裝在上模內(nèi)的彈性元件的彈力來代替打桿給予推件塊的推件力。采用彈性推薦裝置時，可使板料處于壓緊狀態(tài)下分離，因而沖件的平直度較高。但開模時沖件易嵌入邊料中，取件較麻煩，且受模具結(jié)構(gòu)空間限制，彈性元件生產(chǎn)的彈力有限，所以主要使用于板料較薄且平直度要求較高的沖件。該制件為中

20、厚板料，采用剛性推件裝置。4.3.2 頂件裝置頂件裝置一般是彈性的，其基本零件是頂件塊、頂桿和彈頂器。由于是頂件塊下方安放彈簧，可用于頂件力不大的場合。圖10 頂件裝置考慮到該副模具的結(jié)構(gòu)形式，和制件的精度等，采用出件方式為剛性頂件裝置，如圖10所示。4.4 卸料方式卸料裝置按卸料方式分為固定卸料裝置、彈性卸料裝置和廢料切刀三種。4.4.1 固定卸料裝置固定卸料裝置僅由固定卸料板構(gòu)成，一般安裝在下模的凹模上。固定卸料裝置卸料力大，卸料可靠，但沖壓時坯料得不到壓緊，因此常用于沖裁坯料較厚（大于0.5mm）、卸料力大、平直度要求不太高的沖件。4.4.2 彈性卸料裝置彈性卸料裝置由卸料板、卸料螺釘和彈性元件（彈簧或橡膠）組成。彈性卸料裝置可裝于上?；蛳履＃揽繌椈苫蛳鹌さ膹椓硇读?，卸料力不太大，但沖壓時可兼起壓料作用，故多用