沖壓模具蓋帽沖壓工藝及模具設(shè)計

1、題畢業(yè)設(shè)計目蓋帽沖壓工藝及模具設(shè)計英文題目 Blocks stamping process and mold design 二零一一年六月 十日第 1 頁,共 15 頁摘 要本論文設(shè)計的是沖壓模,利用的是復(fù)合模生產(chǎn),第一對沖壓件進(jìn)行工藝分析,然 后確定模具類型及模具零件；主要內(nèi)容包括沖壓工藝性分析,拉深工藝方案的確定,毛坯尺寸運(yùn)算,排樣方案的確定及運(yùn)算,裁板方案及運(yùn)算,工序的合并與工序次序,運(yùn)算各工序的壓力,落料拉深復(fù)合模的設(shè)計,落料刃口,運(yùn)算拉深部分刃口尺寸,模 架的選擇,壓力機(jī)的選擇及校核,模具的綜合性分析,模具的裝配,校核模具閉合高 度,繪制模具總裝配圖及零件圖；關(guān)鍵詞：復(fù)合模；沖壓模具

2、,排樣圖,工序第 2 頁,共 15 頁Abstract This thesis punch mould design, taking advantage of the composite mold production, first of stamping process analysis, and then determine mold type and molded parts. The main contents include stamping technology analysis, deep drawing process scheme determination, the bla

3、nk dimensions calculation, the layout for the identification and calculation, cutting board scheme and calculation, process of merger and activity sequencing, calculating the process of pressure, blanking deep drawing composite modulus design, blanking the blade, calculation of deep drawing blade si

4、ze, formwork part of choice, the machine selection and checking, mould comprehensive analysis, mold assembly, checking mold closing height, rendering drawings and parts drawing mould total. Keywords: composite modulus; Stamping mould, platoon sample figure, process 第 3 頁,共 15 頁目 錄緒論. 11. 沖壓工藝分析及主要尺寸

5、運(yùn)算 . 2沖壓件工藝性分析. 2拉深工藝方案的確定. 3工藝方案的確定. 3工序的支配. 3毛坯尺寸的運(yùn)算. 3確定拉深次數(shù). 3排樣方案的確定及運(yùn)算. 4裁板方案及運(yùn)算. 5工序的合并與工序次序. 6運(yùn)算各工序的壓力. 72. 模具類型及結(jié)構(gòu)的選擇. 9落料,拉深復(fù)合模的設(shè)計 . 93. 模具工作零件刃口尺寸及公差的運(yùn)算 . 10 3.1 落料刃口. 10 運(yùn)算拉深部分刃口尺寸 . 10 4. 模具零件的選用,設(shè)計及運(yùn)算 . 12 落料,拉深復(fù)合模. 12 成型零件. 12 模架的選擇. 14 卸料零件,定位零件和導(dǎo)向裝置 . 16 43.1 卸料零件. 16 定位零件. 16 卸料螺釘.

6、 16 上,下模座銷釘?shù)倪x取. 17 導(dǎo)向裝置. 17 5. 壓力機(jī)的選擇及校核. 19 壓力機(jī)的選擇 . 19 壓力中心的確定. 19 壓力機(jī)的校核 . 19 閉合高度的校核. 19 工作臺面尺寸的校核. 19 滑塊行程的校核. 20 第 4 頁,共 15 頁電動機(jī)功率的校核. 20 6. 模具綜合分析. 21 模具的綜合分析 . 21 7模具的裝配. 22 模具的裝配 . 22 結(jié)論. 23 致 謝. 24 參考文獻(xiàn). 25 附錄. 26 第 5 頁,共 15 頁緒論隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)展,沖壓技術(shù)應(yīng)用范疇越來越廣泛,在國民經(jīng)濟(jì)各部門中,幾乎都有沖壓加工生產(chǎn),它不僅與整個機(jī)械行業(yè)親熱相關(guān),而且與人

7、們的生活緊密相連；沖壓工藝與沖壓設(shè)備正在不斷進(jìn)展,特殊是精密沖壓,高速沖壓,多工位自動沖壓以及液壓成型,超塑性沖壓等各種沖壓工藝的快速進(jìn)展,把沖壓的技術(shù)水平提高到了一個新高度；新型模具材料的接受和鋼合金,硬質(zhì)合金模具的推廣,模具各種表面處理技術(shù)的進(jìn)展,沖壓設(shè)備和模具結(jié)構(gòu)的改善及精度的提高,顯著地延長了模具的壽命和擴(kuò)大了沖壓加工的工藝范疇；由于沖壓工藝具有生產(chǎn)效率高,質(zhì)量穩(wěn)固,成本低以及可加工復(fù)雜形狀工件等一系列優(yōu)點,在機(jī)械,汽車,輕工,國防,電機(jī)電器,家用電器,以及日常生活用品等行業(yè)應(yīng)用特殊廣泛,占有特殊重要的位置；隨著工業(yè)產(chǎn)品的不斷進(jìn)展和生產(chǎn)技術(shù)水平的不斷提高,沖壓模具作為各部門的重要基礎(chǔ)工

8、藝裝備將起到越來越大的作用；可以說,模具技術(shù)水平已成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要指標(biāo)；我國模具工業(yè)的技術(shù)水平近年來也取得了長足的進(jìn)步；大型,精密,復(fù)雜,高效和長壽命模具上了一個新臺階；大型復(fù)雜沖模以汽車掩蓋件模具為代表,已能生產(chǎn)部分新型轎車的掩蓋件模具；表達(dá)高水平制造技術(shù)的多工位級進(jìn)模的掩蓋面,已從電機(jī),電器鐵芯片模具,擴(kuò)展到接插件,電子槍零件,空調(diào)器散熱片等家電零件模具；在大型塑料模具方面,已能生產(chǎn)48 英寸電視的塑殼模具,大容量洗衣機(jī)全套塑料模具,以及汽車保險杠,整體外表板等模具；在精密塑料模具方面,已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料模具,多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具等；在大型精密復(fù)雜壓鑄模方面,國內(nèi)

9、已能生產(chǎn)自動扶梯整體踏板壓鑄模及汽車后橋齒輪箱壓鑄模；其他類型的模具,也都達(dá)到了較高的水平,并可替代進(jìn)口模具；我國模具設(shè)計與制造才能狀況；在國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下,經(jīng)過幾十年努力,現(xiàn)在我國沖壓模具的設(shè)計與制造才能已達(dá)到較高水平,包括信息工程和虛擬技術(shù)等許多現(xiàn)代設(shè)計制造技術(shù)已在許多模具企業(yè)得到應(yīng)用；目前國內(nèi)模具技術(shù)人員短缺,要解決這樣的問題,關(guān)鍵在于職業(yè)培訓(xùn)；我們做為踏入社會的當(dāng)代同學(xué),就應(yīng)當(dāng)把握扎實的專業(yè)基礎(chǔ),現(xiàn)在學(xué)好理論基礎(chǔ)；畢業(yè)設(shè)計是專業(yè)課程的理論學(xué)習(xí)和實踐之后的最終一個教學(xué)環(huán)節(jié)；具設(shè)計的基本方法和基本理論；期望能通過這次設(shè)計,把握模第 6 頁,共 15 頁1. 沖壓工藝分析及主要尺寸運(yùn)

10、算1.1 沖壓件工藝性分析工件名稱：蓋帽圖1 零件圖此工件只有落料,拉深,整形三個工序；材料為 其力學(xué)性能如下：T=304373Mpa b 432461Mpa s 235 Mpa Q235 鋼,具有良好的沖壓性 能；由于圖樣上未注公差等級,工件的尺寸全部為自由公差,確定其精度等級為 IT14 級；該制件形狀簡潔,尺寸較小,厚度適中,屬于一般沖壓件,但有幾點應(yīng)當(dāng)留意：1,依據(jù)工件的形狀分析,該工件為圓筒形件,因此在加工時要考慮到整形工序；2,拉深的h 較大,要考慮能否一次拉成；d3,制件較小,從安全考慮,要實行適當(dāng)?shù)娜〖绞?模具結(jié)構(gòu)上設(shè)計好推件和取件方式；第 7 頁,共 15 頁1.2 拉深工

11、藝方案的確定工藝方案的確定該工件包括落料,拉深,整形三個基本工序,可有以下兩種工藝方案：方案一：先拉成筒形件,而后形成錐形凸緣,最終將其壓平；方案二：凸緣在首次拉深中拉成,過后不在變化；由于d1 ,所以選用其次方案d級進(jìn)模：模具內(nèi)有許多工序,順著料帶進(jìn)給方向一次一個工序,最終出產(chǎn)品；復(fù)合模：指拉深,沖孔,折彎等工序在模具內(nèi)一次成型的；選用復(fù)合模；工序的支配落料- 拉深- 整形毛坯尺寸的運(yùn)算確定拉深次數(shù)1,選定修邊余量查沖壓工藝與模具設(shè)計表,確定2,運(yùn)算工件表面積為了便于運(yùn)算,將該零件分成如干個簡潔的幾何體；圓筒直壁部分的表面積：A1 dh 1 2 = 3 .14 42 9 A 2d02 r r

12、22=2 42/2+2/3.14 A 32 d0 2 d0 44= 3.14 77 2446 2第 8 頁,共 15 頁A4 =2 4r 2 23.14 22 22 就工件總面積為：A A1 A2 A3 A4 3,預(yù)算毛坯直徑D依據(jù)毛坯表面積等于工件便面積的原就：D2A 圓整97）4D= 4 A =96.440 式中：D坯料直徑（mm）A 包括修邊余量在內(nèi)拉深件的表面積（mm 2 ）4,確定拉深次數(shù)總拉深系數(shù)為：md0 D得第一次拉深系數(shù)=42 97 由毛坯相對厚度t D查沖壓工藝與模具設(shè)計表m1 所以可以一次拉成1.4 排樣方案的確定及運(yùn)算查表沖壓工藝與模具設(shè)計表,幾何形狀簡潔的制件（如圓形

13、,矩形等）采第 9 頁,共 15 頁用直排；由沖壓工藝與模具設(shè)計表 確定搭邊值：aa1 送料步距：A=d0 a1 0查沖壓工藝與模具設(shè)計表查=97 條料寬度B D 2a 2 b沖壓工藝與模具設(shè)計表00B= （9731）0. 5 1.5 裁板方案及運(yùn)算查沖壓模具設(shè)計資料選用150040001 標(biāo)準(zhǔn)鋼板裁板方案有縱裁,橫裁,斜裁三種,斜裁不利于送料,所以比較縱裁,橫裁兩種方 案,選用其中材料利用率較高的一種；縱裁時：每張板料裁成條料數(shù)：n11500 15 余45mm 余97 每塊條料沖制的制件數(shù)：n 24000 40 所以每張板料沖制的制件數(shù)：nn1 n2 15 40 =600 個材料利用率：nF

14、 100% F0 =600 1500 4000 100% =73.86% 橫裁時：每張板料裁成的條料數(shù)：n14000 97 41 余23mm 每塊條料沖制的制件數(shù)：n21500 15 余21mm 所以每張板料沖制的制件數(shù)：nn1 n2 41 15 第 10 頁,共 15 頁材料利用率：=615 個nF F0 100% =615 40001500100% =75.70% 由上述運(yùn)算結(jié)果可知,應(yīng)接受材料利用率高的橫裁；排樣圖如圖2 所示：圖2 排樣圖1.6 工序的合并與工序次序依據(jù)上面的分析與運(yùn)算,此件的全部基本工序有落料,拉深,整形依據(jù)這些基本工序,可以擬出以下幾種方案：方案1：落料與拉深復(fù)合,

15、其余為基本工序；方案2：全部基本工序合并,接受連續(xù)拉深沖壓方式；分析上述幾種方案：方案1 復(fù)合程度低,在生產(chǎn)量不大的情形下,接受這一方案可行,因生產(chǎn)率太低,且使用的模具較多；第 11 頁,共 15 頁方案2 沒有上述缺點,模具復(fù)合程度較高,所需的模具較少,且模具設(shè)計簡潔,其制造費用也較低,產(chǎn)品凸緣的制造精度也可通過最終一次的整形工序來達(dá)到,因此選定這一方案；1.7 運(yùn)算各工序的壓力已知工件的材料為Q235,是一般碳素結(jié)構(gòu)剛,其力學(xué)性能如下：T=304373Mpa,b=432461Mpa,s 235Mpa；1,落料,拉深工序的運(yùn)算沖裁力：p1 dtT 971350 式中：P沖裁力；L沖裁件受剪切

16、邊周邊長度mm ；t 沖裁件的料厚mm 材料抗剪強(qiáng)度MPa ,值可在設(shè)計資料及有關(guān)手冊中查到；在一般情形下,材料1；查沖壓工藝與模具設(shè)計表得卸料力：P2 KP KP1 P2 P2 式中：P沖裁力；K 卸料力系數(shù)；拉深力：P3 K d 0t b 741461 式中：P拉深力N；d0 筒形件直徑mm ；t 板料厚度mm ；第 12 頁,共 15 頁b材料強(qiáng)度極限MPa ；K 修正系數(shù),可查表得出；下表1 為補(bǔ)充表；表1 修正系數(shù)K m 1 K 1整形力：整形力可依據(jù)下式運(yùn)算：F Aq 式中F校平力,單位NA 校平投影面積（整圓角部分投影面積）mm2 ,= A 2 d0 62 d1 2 d2 /4

17、77244222 /4 mm2q 單位校平力,查沖壓工藝與模具設(shè)計表將A 和q 值代 F Aq 即可得整形力 入依據(jù)以上運(yùn)算和分析,這一工序的最大總壓力為：P P1 P2 P3 = 總壓力完全能夠中意整形所需；69可知q=90Mpa；2. 模具類型及結(jié)構(gòu)的選擇依據(jù)確定的工藝方案和零件的形狀特點,精度要求,預(yù)選設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù),模具的制造條件及安全生產(chǎn)等,選定模具類型及結(jié)構(gòu)形式；2.1 落料,拉深復(fù)合模的設(shè)計只有在拉深件高度比較高時,才能接受落料,拉深復(fù)合模,這是由于淺拉深如采 用復(fù)合模,就落料凸模（肩拉深凹模）的壁厚會太薄,造成模具的強(qiáng)度不足；本模具中,凸凹模壁厚的最小值bmin 10mm

18、能夠保證強(qiáng)度,故接受復(fù)合模的結(jié)構(gòu)是 合理的；落料,拉深復(fù)合模常接受典型結(jié)構(gòu),即落料接受正裝式,拉深接受倒裝式；工件厚度t=1mm,故接受彈性卸料裝置,彈性卸料裝置出了卸料的作用外,在拉深時,仍可以起到壓邊的作用；頂件時接受彈性頂件裝置,彈性力由橡皮產(chǎn)生,由托桿將力傳到工件上,將工件 頂出；推件是接受剛性推件裝置,將工件從凸凹模中推出；落料,拉深復(fù)合模的結(jié)構(gòu)形式如圖 3 所示；圖3 落料拉深復(fù)合模結(jié)構(gòu)形式圖第 14 頁,共 15 頁3. 模具工作零件刃口尺寸及公差的運(yùn)算 3.1 落料刃口 工件形狀落料凹模接受整體結(jié)構(gòu),直刃口形式；這種刃口強(qiáng)度較好,孔口尺寸不 隨刃口的刃磨而增大,適用于形狀復(fù)雜,精度要求高的工件向上頂出的要求；落料的 基本尺寸為97mm；查沖壓工藝與模具設(shè)計表 pdp d,可得凸,