沖壓模畢業(yè)設計答辯ppt

1、2014 年度學士論文答辯1答辯人：孫騰飛答辯人：孫騰飛指導教師：王鴻翔指導教師：王鴻翔 目錄校核裝配校核裝配零部件設計零部件設計工藝計算工藝計算模具結構模具結構工藝分析工藝分析齒輪螺栓墊片沖壓模設計齒輪螺栓墊片沖壓模設計對工件進行相關的工藝分析給出設計任務根據(jù)分析結果確定工藝方案工藝分析設計任務工藝分析工藝方案 設計任務齒輪螺栓墊片沖壓模設計 齒輪螺栓墊片零件圖 齒輪螺栓墊片的材料為Q235普通碳素鋼，厚度為1mm，大批量生產。設計任務工藝分析 （1）材料）材料:該沖裁件的材料該沖裁件的材料Q235是普通碳素鋼，是普通碳素鋼，其其力學性能良好，滿足使用要求，同時也具有良好的沖壓力學性能良好，

2、滿足使用要求，同時也具有良好的沖壓性能，適合齒輪螺栓墊片的沖裁性能，適合齒輪螺栓墊片的沖裁。 （2）零件結構）零件結構: 零件結構簡單對稱，無尖角，外零件結構簡單對稱，無尖角，外形有多處圓弧，中間有兩個圓孔，孔的最小尺寸形有多處圓弧，中間有兩個圓孔，孔的最小尺寸11mm，滿足沖裁最小孔徑滿足沖裁最小孔徑d dminmin1.0t tmm的要求，成型后須保的要求，成型后須保證各尺寸公差要求。孔與邊緣的最小壁厚為證各尺寸公差要求?？着c邊緣的最小壁厚為4.5mm，孔，孔與孔之間的最小距與孔之間的最小距40400.12mm，滿足沖裁件最小孔邊，滿足沖裁件最小孔邊距距l(xiāng) lminmin1.5t t1.5

3、mm的要求，滿足許用壁厚要求，因的要求，滿足許用壁厚要求，因此，該制件具有良好的沖壓工藝性，比較適合沖裁。此，該制件具有良好的沖壓工藝性，比較適合沖裁。 （3）尺寸精度）尺寸精度: 零件圖上所有未注公差的尺寸，零件圖上所有未注公差的尺寸，屬于自由尺寸，精度要求比較低，可按工屬于自由尺寸，精度要求比較低，可按工IT11級確定工級確定工件尺寸的公差。件尺寸的公差。工藝方案 該零件包括落料、沖孔兩個基本工序，可以采用以下三種工藝方案:（1）先沖孔，再落料，采用單工序模生產。（2）沖孔落料復合沖壓，采用復合模生產。（3）沖孔落料連續(xù)沖壓，采用級進模生產。 模具結構模具結構模具結構模架模架類型類型卸料卸

4、料及出件及出件模具模具類型類型定位定位導向導向模具類型（1 1）單工序模具。模具結構簡單，制造方便，但需要兩到工序、）單工序模具。模具結構簡單，制造方便，但需要兩到工序、兩副模具才能完成零件的加工，成本相對較高，生產效率低，難以兩副模具才能完成零件的加工，成本相對較高，生產效率低，難以滿足零件大批量生產的需求。更重要的是在第一道工序完成后，進滿足零件大批量生產的需求。更重要的是在第一道工序完成后，進入第二道工序必然會增大誤差，使工件精度、質量大打折扣，達不入第二道工序必然會增大誤差，使工件精度、質量大打折扣，達不到所需的要求，難以滿足生產的需要。到所需的要求，難以滿足生產的需要。（2 2）復合

5、模。沖壓件的形位精度和尺寸易于保證，且生產效率也）復合模。沖壓件的形位精度和尺寸易于保證，且生產效率也高。盡管模具結構方案較復雜，但由于零件的幾何形狀簡單，模具高。盡管模具結構方案較復雜，但由于零件的幾何形狀簡單，模具制造并不困難。制造并不困難。（3 3）級進模。是一種多工位、效率高的加工方法。但級進模具輪）級進模。是一種多工位、效率高的加工方法。但級進模具輪廓尺寸較大，使加工難度增加，模具制造復雜，成本較高，且零件廓尺寸較大，使加工難度增加，模具制造復雜，成本較高，且零件的沖壓精度較復合模的低。的沖壓精度較復合模的低。模具類型復合模具結構形式可分為正裝式復合模和倒裝式復合模，它們的結復合模具

6、結構形式可分為正裝式復合模和倒裝式復合模，它們的結構特點分別為：構特點分別為： 正裝式復合模適用于沖制材質較軟或板料較薄的平直度要求較高正裝式復合模適用于沖制材質較軟或板料較薄的平直度要求較高的沖裁件，還可以沖制孔邊距較小的沖裁件。廢料不會在凸凹?？變鹊臎_裁件，還可以沖制孔邊距較小的沖裁件。廢料不會在凸凹?？變确e聚，每次由打棒打出，可減少孔內廢料的漲力，有利于凸凹模減小積聚，每次由打棒打出，可減少孔內廢料的漲力，有利于凸凹模減小最小壁厚。最小壁厚。 倒裝式復合模不宜沖制孔邊距較小的沖裁件，但倒裝式復合模結倒裝式復合模不宜沖制孔邊距較小的沖裁件，但倒裝式復合模結構簡單，又可以直接利用壓力機的打桿

7、裝置進行推件卸料，便于操作，構簡單，又可以直接利用壓力機的打桿裝置進行推件卸料，便于操作，并為機械化出件提供了有利條件，所以應用十分廣泛。并為機械化出件提供了有利條件，所以應用十分廣泛。制件的平直度要求較高，孔邊距較小，工件最小壁厚為制件的平直度要求較高，孔邊距較小，工件最小壁厚為4.5mm，小，小于倒裝式復合模要求最小壁厚為于倒裝式復合模要求最小壁厚為4.9mm，不能使用倒裝式復合模生產。，不能使用倒裝式復合模生產。由以上分析確定該制件的生產采用正裝式復合模具生產。由以上分析確定該制件的生產采用正裝式復合模具生產。定位及導向 條料在模具送料平面必須有兩個方向的限位：一是條料在模具送料平面必須

8、有兩個方向的限位：一是在與條料方向垂直的方向上的限位，保證條料沿正確的在與條料方向垂直的方向上的限位，保證條料沿正確的方向送進，稱為送進導向；二是在送料方向上的限位，方向送進，稱為送進導向；二是在送料方向上的限位，控制條料一次送進的距離稱為送料定距?？刂茥l料一次送進的距離稱為送料定距。送進導向的定位零件有導料銷、導料板、側壓板等；送進導向的定位零件有導料銷、導料板、側壓板等；送料定距的定位零件有用擋料銷、導正銷、側刃等。送料定距的定位零件有用擋料銷、導正銷、側刃等。 因為導料銷和固定擋料銷結構簡單，制造方便。且因為導料銷和固定擋料銷結構簡單，制造方便。且該模具采用的是條料，根據(jù)模具具體結構兼顧

9、經(jīng)濟效益，該模具采用的是條料，根據(jù)模具具體結構兼顧經(jīng)濟效益，控制條料的送進方向采用導料銷?？刂茥l料的送進步距控制條料的送進方向采用導料銷?？刂茥l料的送進步距采用擋料銷初定距。采用擋料銷初定距。卸料及出件方式卸料裝置 一次沖壓完成后，條料會卡在凸凹模中，通過彈性卸料裝置將其推出。頂件裝置 沖壓完成后，沖裁下來的工件會留在凹模。模具下方的彈頂器通過頂桿推動頂件塊將工件推出。推出機構 沖壓結束后上?；爻虝r，利用壓力機滑塊上的打料桿，撞機上模內的打桿與推件板，將凹模內的廢料推出。模架選擇方案一：采用對角導柱模架。由于導柱安裝在模具壓力方案一：采用對角導柱模架。由于導柱安裝在模具壓力中心對稱的對角線上，

10、所以上模座在導柱上滑動平穩(wěn)，其中心對稱的對角線上，所以上模座在導柱上滑動平穩(wěn)，其對角導柱模架上、下模座工作平面的橫向尺寸對角導柱模架上、下模座工作平面的橫向尺寸L一般大于縱一般大于縱向尺寸向尺寸B，常用于橫向送料級進?；蛘呖v向送料的單工序沖，常用于橫向送料級進?；蛘呖v向送料的單工序沖裁模、復合模。裁模、復合模。 方案二：采用后側導柱模架。由于前面和左、右不受方案二：采用后側導柱模架。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比較方便，因為導柱安裝在后側，工作限制，送料和操作比較方便，因為導柱安裝在后側，工作時，偏心距會造成導套導柱單邊磨損，嚴重影響模具使用時，偏心距會造成導套導柱單邊磨損，嚴重影響模

11、具使用壽命，且不能使用浮動模柄。壽命，且不能使用浮動模柄。 方案三：四導柱模架。具有導向平穩(wěn)、導向準確可靠，方案三：四導柱模架。具有導向平穩(wěn)、導向準確可靠，剛性好等優(yōu)點。常用于沖壓件尺寸較大或精度要求較高的剛性好等優(yōu)點。常用于沖壓件尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件，以及大量生產用的自動沖壓模架。沖壓零件，以及大量生產用的自動沖壓模架。 方案四：中間導柱模架。導柱安裝在模具的對稱線上，方案四：中間導柱模架。導柱安裝在模具的對稱線上，導向準確可靠、滑動平穩(wěn)。但只能縱向送料，一般用于單導向準確可靠、滑動平穩(wěn)。但只能縱向送料，一般用于單工序模或復合模。工序模或復合模。 根據(jù)以上方案比較并結合模具結構形

12、式和送料方式，根據(jù)以上方案比較并結合模具結構形式和送料方式，為提高模具壽命和工件質量，該復合模采用中間導柱的導為提高模具壽命和工件質量，該復合模采用中間導柱的導向方式，即方案四最佳。向方式，即方案四最佳。 圖圖3. .3中間導柱中間導柱模架模架排樣設計排樣設計沖裁力計算沖裁力計算壓力機選擇壓力機選擇刃口尺寸刃口尺寸工藝計算 由于齒輪螺栓墊片的特點以及精度要求，該沖裁件采用有廢料排樣。 查最小搭邊經(jīng)驗值表, 可以確定確定搭邊值:條料邊緣的搭邊和工件間的搭邊分別為1.8mm和1.5mm。 一個步距內的材料利用率為，沖裁單件材料的利用率按照公式計算，即： 式中 材料的利用率； A1一個步距內沖裁件的

13、實際面積； B 條料寬度（mm）S步距；%10011SBA排樣設計排樣設計排樣設計排樣方式（排樣方式（縱排縱排）材料利用率）材料利用率50.57%排樣方式（排樣方式（直排直排）材料利用率）材料利用率48.45%排樣設計根據(jù)以上排樣根據(jù)以上排樣方式的材料利用方式的材料利用率的計算，為降率的計算，為降低生產成本，提低生產成本，提高經(jīng)濟效益，最高經(jīng)濟效益，最終確定采用排樣終確定采用排樣方式（方式（縱排縱排）, ,排排樣圖如圖所示。樣圖如圖所示。 齒輪螺栓墊片排樣圖齒輪螺栓墊片排樣圖沖裁工藝力 由于本設計采用的是倒裝式復合模以及彈性卸料裝置和上出料方式，故其沖由于本設計采用的是倒裝式復合模以及彈性卸料

14、裝置和上出料方式，故其沖壓力包含沖裁力、卸料力和頂件力。壓力包含沖裁力、卸料力和頂件力。一般按下式計算： 沖裁力： 119.05 KN。卸料力： 0.05119.055.95 KN。頂件力： 0.06119.057.14 KN。式中：F、FX、FD沖裁力、（KN）；L工件外輪廓周長，由CAD計算可得L=254.38mm；t材料厚度，其中t=1mm；K系數(shù)，取K=1.3；材料的抗剪強度（MPa），查金屬材料的力學性能表，取360MPa。bKLtFFKFXXFKFDDbKNFFFFDX14.13214. 795. 505.119總則壓力機公稱壓力的確定：對于沖裁工序，壓力壓力機公稱壓力的確定：對于

15、沖裁工序，壓力機的公稱壓力應大于或等于沖裁時總沖壓力的機的公稱壓力應大于或等于沖裁時總沖壓力的1.11.11.31.3倍，即：倍，即：P P 通過查表：開式可傾壓力機參數(shù)表。因此，初選壓通過查表：開式可傾壓力機參數(shù)表。因此，初選壓力機為：力機為：J23J23系列開式可傾壓力機系列開式可傾壓力機J23J231616壓力機公稱壓力KNF71.714.145)3.11.1(總落料凸、凹模刃口尺寸落料部分以落料凹模為基準計算，因外形輪廓較簡單，故模具按配合加工落料部分以落料凹模為基準計算，因外形輪廓較簡單，故模具按配合加工的方法制造，其凸、凹模刃口部分尺寸計算如下：的方法制造，其凸、凹模刃口部分尺寸計

16、算如下：凹模磨損后，刃口尺寸增大，因此均屬于凹模磨損后，刃口尺寸增大，因此均屬于A A類尺寸。零件圖中落料部分的尺類尺寸。零件圖中落料部分的尺寸及偏差計算如下：寸及偏差計算如下： 凹模磨損后，刃口尺寸增大，因此均屬于凹模磨損后，刃口尺寸增大，因此均屬于B B類尺寸。零件圖中落料部分的尺類尺寸。零件圖中落料部分的尺寸及偏差計算如下：寸及偏差計算如下： 落料部分相應的凸模尺寸按凹模尺寸配制，保證其雙面間隙為：落料部分相應的凸模尺寸按凹模尺寸配制，保證其雙面間隙為：0.100.10mm到到0.140.14mm凸模刃口尺寸沖孔時，凸模外形為圓孔，故模具采用凸、凹模分開加工的方法沖孔時，凸模外形為圓孔，

17、故模具采用凸、凹模分開加工的方法制造，根據(jù)計算原則，以沖孔凸模為設計基準計算，使凸模的基本制造，根據(jù)計算原則，以沖孔凸模為設計基準計算，使凸模的基本尺寸接近或等于工件的最大極限尺寸，將凸模尺寸增大最小合理間尺寸接近或等于工件的最大極限尺寸，將凸模尺寸增大最小合理間隙值即得到凹模尺寸。其凸、凹模刃口部分尺寸計算如下：隙值即得到凹模尺寸。其凸、凹模刃口部分尺寸計算如下：部件部件其它其它 度度部件部件工作工作考慮分布板考慮分布板部件部件結構結構流動流動特性特性參數(shù)參數(shù)模架模架零部件設計工作部件及零部件外形尺寸凸凹模凹模凸模固定板墊板頂件塊標準模架參數(shù)其他零件模柄模柄旋入式模柄旋入式模柄導料銷導料銷4

18、個浮動導料銷個浮動導料銷卸料螺釘卸料螺釘螺紋部分為螺紋部分為M88mm。定位零件定位零件始用擋料銷始用擋料銷壓力機校壓力機校核核校核裝配裝配圖裝配圖數(shù)值計算壓力機參數(shù)依據(jù)模具的閉合高度，選擇壓力機。使得模具閉合高依據(jù)模具的閉合高度，選擇壓力機。使得模具閉合高度小于所選壓力機的閉合高度。選擇的開式可傾壓力機度小于所選壓力機的閉合高度。選擇的開式可傾壓力機J23-16J23-16主要技術參數(shù)如下：主要技術參數(shù)如下：工稱壓力：工稱壓力：160 160 KN；滑塊行程：滑塊行程：55 55 mm；滑塊行程次數(shù)：滑塊行程次數(shù)：120120次；次；最大封閉高度：最大封閉高度：220 220 mm；封閉高度

19、調節(jié)量：封閉高度調節(jié)量：45 45 mm；滑塊中心線至床身距離：滑塊中心線至床身距離：160 160 mm；立柱距離：立柱距離：220 220 mm；工作臺尺寸：前后工作臺尺寸：前后300 300 mm，左右，左右450 450 mm；墊板尺寸厚度：墊板尺寸厚度：40 40 mm；模柄孔尺寸：直徑模柄孔尺寸：直徑40 40 mm，深度，深度60 60 mm。壓力機校核（1 1）公稱壓力根據(jù)公稱壓力的選取壓力機型號為）公稱壓力根據(jù)公稱壓力的選取壓力機型號為J23-16J23-16，它的壓力為，它的壓力為160160KNKN132.14 132.14 KNKN，所以壓力得以校核。，所以壓力得以校核。（2 2）滑塊行程次數(shù)滑塊的行程次數(shù)為）滑塊行程次數(shù)滑塊的行程次數(shù)為12120/min0/min。因為零件的生產批量為大批量。因為零件的生產批量為大批量, ,又是手又是手工操作送料工操作送料, ,速度不能太快。因此，滑塊行程次數(shù)得以校核。速度不能太快。因此，滑塊行程次數(shù)得以校核。（3 3）工作臺面的尺寸根據(jù)下模座）工作臺面的