畢業(yè)設計(論文)-陽極板沖裁模具設計說明書

PAGEPAGE20陽極板沖裁模具設計說明書（落料沖孔正裝復合模）閩西職業(yè)技術學院機械工程系08模具（1）班設計者：學號:指導教師：2016年6月

目錄第一章設計任務 3第一章設計任務 31.1零件設計任務 31.2沖壓件工藝性分析 31.3沖壓工藝方案的確定 4第二章主要設計計算 42.1排樣方式的確定及其計算 52.2沖壓力的計算 62.3壓力機的初步選取 72.4確定壓力中心 72.5工作零件刃口尺寸計算 7第三章模具總體設計 93.1模具類型的選擇 93.2定位方式的選擇 93.3卸料、出件方式的選擇 103.4導向方式的選擇 10第四章主要零部件設計 104.1工作零件的結構設計 104.2頂料部件的設計 144.3模架及其他零部件設計 14第五章模具裝配圖 17設計心得 18參考文獻： 19

第一章設計任務1.1零件設計任務零件圖簡介:如圖1所示零件名稱:陽極板材料:45厚度:1.8mm批量：中小批量1.2沖壓件工藝性分析此落料只有落料和沖孔兩個基本工序。材料為45鋼，強度較高的中碳優(yōu)質鋼，適合沖裁。工件結構簡單，有一個φ20的孔，φ20孔邊距外輪廓的距離遠大于凸凹模允許的最小壁厚，不必擔心凸凹模強度不足。工件的尺寸全部為自由公差，可看做IT14級，尺寸精度較低，普通沖裁完全弄滿足要求。1.3沖壓工藝方案的確定該工件包括落料、沖孔兩個基本工序，可有三種沖壓工藝方案：方案一：先落料，后沖孔。采用單工序模生產。方案二：落料—沖孔復合沖壓。采用復合模生產。方案三：沖孔—落料級進沖壓。采用級進模生產。由于設計要求采用復合模生產，所以采用方案二：復合模只需一副模具，沖壓件的形位精度和尺寸精度易于保證，且生產效率也高。盡管模具結構較方案一復雜，但由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不困難。由于正裝復合模在工作過程中，工作時板料是在壓緊的狀態(tài)下分離的，沖出的沖裁件平直度比較高，因此正裝式復合模較適用于沖制材質較軟或板料較薄的工件。由于該材料所用的板料厚度為1.8，較薄，且只有一個φ20的沖孔，落沖孔的廢料方便，所以決定選擇正裝式復合模。第二章主要設計計算2.1排樣方式的確定及其計算設計落料—沖孔模，首先要設計條料排樣圖。根據工件的特點，采用如下圖所示的排樣方法。由《冷沖壓工藝與模具設計》表2-8，查得搭邊值取2和2.2mm，由于該沖裁件精度不高，所以采用無側壓裝置。無側壓裝置時條料寬度為B=[D+2﹙a+δ+c﹚]=[70+2×﹙2.2+0.6+0.2﹚]=76mm求得一個步距A=44.2mm.查板材標準，選取1000mm×1000mm的45鋼板。一個步距的材料利用率為:η=×100％=75.2％.一張45鋼板能生產286個零件,總材料的利用率為:η總=×100％=72.24％.排樣方式如圖：2.2沖壓力的計算該模具采用正裝復合模，擬選擇彈性卸料，上出件，沖裁力的相關計算如下：用普通平刃口模具沖裁時，其沖裁力F一般按下式計算：F=KtLτ一般修正系數取K=1.3由《冷沖壓工藝與模具設計》附錄一查得45鋼抗剪強度τ=432~549MPa。由于該沖壓件尺寸精度不高所以τ取小值。所以F=1..3×1.8×L×432=281.3KN卸料力:F=KF=0.06×281.3=16.878KN取卸料系數K=0.06推件力:F=nKF=0.06×281.3=16.878KN取推件力系數K=0.06頂件力:F=KF=0.07×281.3=19.691KN取頂件力系數K=0.07修正系數K由《冷沖壓工藝與模具設計》P48中查得。2.3壓力機的初步選取根據沖壓力的計算來選取壓力機：由《冷沖壓工藝與模具設計》式（2-20）得：F=F+F+F=317.869KN由《冷沖壓工藝與模具設計》表1-3查得J23-40符合要求。2.4確定壓力中心零件為規(guī)格幾何體，壓力中心在幾何中心。2.5工作零件刃口尺寸計算在確定工作零件刃口尺寸計算方法之前，首先考慮工作零件的加工方法及模具裝配方法。結合模具結構及工件生產批量，適宜采用配合加工落料凸模、凹模、凸凹模及固定板、卸料板等，是制造成本降低、裝配工作簡化。因此工件零件刃口尺寸計算就按配合加工的方法來計算，具體計算如下：未標注公差按IT14級，查《冷沖模設計資料與指導》附錄一得工件尺寸：42、70、R5、φ20。由《冷沖壓工藝與模具設計》表2-3查得：Z=0.220Z=0.320mm。由未標注公差按IT14級，取X=0.5①落料凸模的基本尺寸:42對應凹模尺寸為：（42-0.5×0.62）=41.69mm70對應凹模尺寸為：（70-0.5×0.74）=69.63mmR5對應凹模尺寸為：（5-0.5×0.3）=4.85mm落料凸模的基本尺寸與凹模相同，同時在技術條件中注明：凸模刃口尺寸與沖孔凸模刃口實際尺寸配置，保證間隙在0.220-0.320mm之間。②沖孔凸模的基本尺寸：φ20mm對應凸模尺寸為：（20+0.5×0.52）=20.26mm沖孔凹模的基本尺寸與凸模相同，同時在技術條件中注明：凹模刃口尺寸與沖孔凸模刃口實際尺寸配置，保證間隙在0.220-0.320mm第三章模具總體設計3.1模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用正裝復合模。3.2定位方式的選擇因為該模具采用的是條料，控制條料的送進方向采用導料銷，無側壓裝置。控制條料的進給步距采用擋料銷。由《冷沖模設計資料與指導》查得導料銷與擋料銷標準，圖形及其尺寸如下：3.3卸料、出件方式的選擇因為工件料厚為1.8mm45鋼板，材料相對較薄，卸料力也比較小，故可采用橡膠卸料。采用正裝復合模，必須采用上出件。3.4導向方式的選擇為了提高模具壽命和工件質量，方便安裝調整，該復合模采用后側導柱的導向方式。第四章主要零部件設計4.1工作零件的結構設計①凸凹模凸凹模外形按凸模設計，內孔按凹模設計。結合工件外形并考慮加工，將落料凸模設計成臺階式，最后精加工采用刀具磨床加工，沖孔凹模設計成臺階孔形式，其總長L可按《冷沖壓工藝與模具設計》公式（2-34）計算：L=20+10+1.8+24.2=56mm具體結構如下：材料：T10A技術要求熱處理：60-64HRC有*尺寸與凹模相對應尺寸配置保證間隙在0.220-0.230mm之間。②沖孔凸模所沖的孔為圓形，而且都不屬于需要特別保護的小凸模，所以沖孔凸模采用臺階式，一方面加工簡單，另一方面又便于裝配與更換。沖孔φ20mm孔的凸模結構如圖所示：材料：T10A技術要求熱處理：56-60HRC有*尺寸與凹模相對應尺寸配置保證間隙在0.220-0.230mm之間。凸模承載能力校核：凸模最小斷面承受的壓應力必須小于凸模材料強度允許的壓應力[],即=F/=63.48KN/314=202.48MPa<432MPa凸模承載能力符合要求。③凹模凹模采用整體凹模，均用線切割機床加工。安排凹模在模架上的位置時，將凹模中心與模柄中心重合。其輪廓尺寸可按《冷沖壓工藝與模具設計》中公式（2-43）、（2-44）、（2-45）計算。凹模厚度H=Kb=0.28×70=1系數K值由《冷沖壓工藝與模具設計》表2-10中查得K=0.28距離C由《冷沖壓工藝與模具設計》表2-11中查得C=30mm取凹模厚度H=20mm凹模寬度B=b+(2.5~4)H=70+(2.5~4)×20=130mm凹模長度L=L+2C=42+2×30=102mm由《冷沖模設計資料與指導》查得凹模板標準尺寸為：160mm×125mm×20mm結構如圖：材料：T10A技術要求熱處理：60-64HRC有*尺寸與凹模相對應尺寸配置保證間隙在0.220-0.230mm之間。4.2頂料部件的設計①卸料板的設計卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為10mm。卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為40~45HRC。②卸料螺釘的選用卸料板上設置4個卸料螺釘，公稱直徑為8mm。卸料螺釘尾部應留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應使卸料板超出凸模斷面1mm，有誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調整。采用45鋼，硬度24~28HRC。卸料螺釘如圖所示：正裝復合模工件一般采用上出料，為節(jié)約材料，通常在凹模下加一墊塊，以增加頂件塊的行程，頂件塊與彈頂器用頂桿相連。4.3模架及其他零部件設計①模架的選擇由于該沖裁件尺寸精度不高，一般優(yōu)先采用滑動導向后側導柱模架。以凹模周界尺寸為依據們選擇模架規(guī)格，由《冷沖模設計資料與指導》4.4查得模架標準：⑴上模座如圖所示：⑵下模座如圖所示：②導柱導套的選擇由《冷沖模設計資料與指導》查得：采用B型導柱導套，材料采用GCr15。硬度58~62HRC。基本尺寸為：導柱d/mm×L/mm為φ25×180，導套d/mm×L/mm×D/mm為φ25×95×φ38。③最大閉模高度計算上模座厚度H=40mm，上墊板厚度為15mm，凸凹模高度為56mm，凹模厚度為20mm，中心墊板厚度為10mm，凸模固定板為20mm，下墊板厚度為5mm，下模座厚度為50mm。那么該模具的閉合高度H=40+15+56+20+10+20+5+50-0.6=215.4mm凸模沖裁后進入凹模深度為0.6mm?？梢娫撃＞唛]合高度小于所選用力機J23-40的最大裝模高度，可以使用。如果模具閉合高度大于所選壓力機J23-40的最大裝模高度，則應修改模具設計或另選壓力機。第五章模具裝配圖通過以上設計，可得下圖所示的模具總裝配圖。模具上模部分主要由上模座、墊板、凸凹模、凸凹模固定板、卸料橡膠及卸料板等組成。卸料方式采用彈性卸料，以橡膠為彈性元件。下模部分由下模座、落料凹模、凸模及其固定板、導料銷等組成。沖孔廢料由上模打桿從凸凹模打出，成品件由下模中推件塊從凹模中頂出。裝配圖如下：設計心得一學期一次的設計來了，當接過自己將要設計的模具時，第一眼總感覺那么的茫然，不知所措，每次接觸設計第一眼都是這種感覺，畢竟這是對自己這學期所學的知識一次考驗。第一次接觸設計模具開始不知道如何下手，前面兩天總是在各種設計參考書上為自己找一些有關于設計的資料，從資料中開始對模具設計的整個過程進行了排序。知道了設計的大概整個過程，就開始進行了自己的設計過程，過程是復雜的，需要不斷地計算，校核，查標準，直到設計出來的和查出來的模具符合自己計算的，符合模具標準的為止。當所有模具主要和次要零部件尺寸設計好之后就是對模具進行裝配，測繪，這次測繪用到了所學的CAD，Pro/e軟件，給自己一次復習鞏固這些軟件操作的機會。利用這些軟件可以較快的畫出模具裝配圖以及主要零部件，而且修改方便，從中還可以找出些設計錯誤的地方。電腦繪圖后就是手工繪圖了，手工繪圖中不僅要確保正確的裝配圖模具尺寸，而且還要保持要圖紙的清潔。從這次模具設計中自己學到了很多從教學課本上沒學到的知識，設計不僅鞏固了課本上的知識，更讓我們懂得了如何去設計模具。設計不是有知識就能設計那么簡單，這次設計給我的體會是耐心在設計中更加重要，只要有耐心，在難的設計都能很好的設計出來。參考文獻：1.書本名稱：《冷沖壓工藝與模具設計》.主編：楊關全、匡余華.出版社：大連理工大學出版社，2009.62.書本名稱：《冷沖模設計資料與指導》.主編：楊關全、匡余華.出版社：大連理工大學出版社，2009.63.書本名稱：《模具制造技術》.主編：劉航.出版社：西安電子科技大學出版社，2009.84.書本名稱：《公差配合與測量技術》.主編：黃云清.出版社：機械工業(yè)出版社，2008.105.書本名稱：《機械制圖》，2004.7主編：劉力出版社：《高等教育出版社》基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的嵌入式Web服務器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內核設計及其應用研究基于單片機的遠程抄表系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構件開發(fā)的技術研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設計和應用基于單片機的光纖光柵解調儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數字磁通門傳感器基于單片機的旋轉變壓器-數字轉換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設計Pico專用單片機核的可測性設計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學生單片機應用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數據采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設備的數控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設計與實現基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設計基于單片機船舶電力推進電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網絡的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數據存儲技術的應用研究基于單片機的疊圖機研究與教學方法實踐基于單片機嵌入式Web服務器技術的研究及實現基于AT89S52單片機的通用數據采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學實驗中的應用研究基于單片機系統(tǒng)的網絡通信研究與應用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設計與研究基于單片機的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應用研究基于雙單片機沖床數控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機與Internet互聯(lián)的研究與實現變頻調速液壓電梯單片機控制器的研究基于單片機γ-免疫計數器自動換樣功能的研究與實現基于單片機的倒立擺控制系統(tǒng)設計與實現單片機嵌入式以太網防盜報警系統(tǒng)基于51單片機的嵌入式Internet系統(tǒng)的設計與實現單片機監(jiān)測系統(tǒng)在擠壓機上的應用MSP430單片機在智能水表系統(tǒng)上的研究與應用基于單片機的嵌入式系統(tǒng)中TCP/IP協(xié)議棧的實現與應用單片機在高樓恒壓供水系統(tǒng)中的應用基于ATmega16單片機的流量控制器的開發(fā)基于MSP430單片機的遠程抄表系統(tǒng)及智能網絡水表的設計基于MSP430單片機具有數據存儲與回放功能的嵌入式電子血壓計的設計基于單片機的氨分解率檢測系統(tǒng)的研究與開發(fā)\t"