沖壓模具設計畢業(yè)論文--機罩蓋板沖壓模具設計

1、<p>　　機罩蓋板沖壓模具設計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次設計了一套落料、沖孔的模具。經過查閱資料，首先要對零件進行工藝分析，經過工藝分析和對比，采用落料、沖孔工序，通過沖裁力、頂件力、卸料力等計算，確定壓力機的型號。再分析對沖壓件加工的模具適用類型選擇所需設計的模具。得出將設計的模具類型后將模具的各工作零部件設計

2、過程表達出來。</p><p>　　在文檔中第一部分，主要敘述了沖壓模具的發(fā)展狀況，說明了沖壓模具的重要性與本次設計的意義，接著是對沖壓件的工藝分析，完成了工藝方案的確定。第二部分，對零件排樣圖的設計，完成了材料利用率的計算。再進行沖裁工藝力的計算和沖裁模工作部分的設計計算，對選擇沖壓設備提供依據(jù)。最后對主要零部件的設計和標準件的選擇，為本次設計模具的繪制和模具的成形提供依據(jù)，以及為裝配圖各尺寸提供依據(jù)。通過前面

3、的設計方案畫出模具各零件圖和裝配圖。</p><p>　　本次設計闡述了沖壓倒裝復合模的結構設計及工作過程。本模具性能可靠，運行平穩(wěn)，提高了產品質量和生產效率，降低勞動強度和生產成本。</p><p>　　關鍵詞：落料，沖孔，模具，模具間隙</p><p>　　MACHINE COVER PLATE STAMPING MOLD DESIGN</p>&

4、lt;p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The design of a set of blanking,punching mold. through access to information, the first parts to the process analysis, through process analysis and comparison,

5、the use of blanking, punching process, through the blanking force, the top piece, and in terms of discharge power to determine the model press. Further analysis of the stamping dies for processing the application to sele

6、ct the desired type of mold design. The mold will be designed to draw upon the type of mold parts of the work expressed </p><p>　　In the first part of the document mainly describes the development of stampin

7、g die, stamping die illustrate the importance and significance of this design, and then stamping parts of the process analysis, completed a process to identify programs. The second part of the nesting parts of the design

8、 plans to complete the calculation of the utilization of the material further edge blanking process of calculation and Die Design and Calculation of the work of some of the stamping equipment to provide </p><p

9、>　　Key words: Blanking, Punching, Mold, Mold gap</p><p><b>　　目　錄</b></p><p>　　前言…………………………………………………………………………1</p><p>　　第1章 緒論….……………………………………….……………………2</p>&

10、lt;p>　　1.1 沖壓的概念，特點及應用………………….……………………2</p><p>　　1.2 沖壓的基本工序及模具…………………...……………………3</p><p>　　1.3 沖壓技術的現(xiàn)狀及發(fā)展方向……………………………………4</p><p>　　第2章 零件的工藝性分析………………..........……………………7</p

11、><p>　　2.1零件的工藝性分析………………………………………………..7</p><p>　　2.2沖裁件的精度與粗糙度……………………..……………………7</p><p>　　2.3沖裁件的材料………………………………..……………………7</p><p>　　2.4確定工藝方案………………………………..……………………7</p

12、><p>　　第3章 沖壓模具總體結構設計………………..……………………9</p><p>　　3.1 模具類型………………………………….....……………………9</p><p>　　3.2 操作與定位方式………………………….....……………………9</p><p>　　3.3 卸料與出件方式………………………….....…………………

13、…9</p><p>　　3.4 模架類型及精度………………………….....……………………9</p><p>　　第4章 沖壓模型工藝與計算………………....……………………10</p><p>　　4.1 排樣設計與計算….…………………..........……………………10</p><p>　　4.2 設計沖壓力與壓力中心，初選壓

14、力……...……………………10</p><p>　　第5章 模具總張圖….……………………….……………………13</p><p>　　第6章 模具設計.……………………………..……………………14</p><p>　　6.1 凸凹模刃口尺寸及公差計算……………...……………………14</p><p>　　6.2 模具零件尺寸計算與確定

15、………………...……………………15</p><p>　　第7章 模具其他零件的選用………………...……………………20</p><p>　　7.1 選擇堅固件及定位零件…………………...……………………20</p><p>　　7.2 設計和選用卸料與出件零………………...……………………21</p><p>　　7.3 選擇模架及

16、其它模具零件...……………....……………………22</p><p>　　7.4 壓力機的校核……………………………...……………………25</p><p>　　第8章 零件加工工藝編制…………………...……………………26</p><p>　　8.1 凸凹模加工工藝編制……………………….……………………26</p><p>　　8

17、.2凸模加工工藝編制…………………………..……………………26</p><p>　　8.3卸料板加工工藝編制………………………..……………………27</p><p>　　8.4凸模固定板加工工藝編制…………………..……………………28</p><p>　　8.5上模座加工工藝編制………………………..……………………29</p><p>

18、;　　8.6下模座加工工藝編制………………………..……………………29</p><p>　　8.7導料板加工工藝編制………………………..……………………30</p><p>　　結 論…………………………………………...……………………31</p><p>　　謝 辭…………………………………………...……………………32</p><

19、p>　　參考文獻………………………………………...……………………33</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　模具工業(yè)作為一種新興工業(yè)，它有節(jié)約原材料、節(jié)約能源、較高的生產效率，以及保證較高的加工精度等特點，在國民經濟中越來越重要。模具技術成為衡量一個國家制造水平的重要依據(jù)之一，其中沖載模具在模具工業(yè)中舉足輕重的地位。</p&

20、gt;<p>　　隨著工業(yè)發(fā)展水平的不斷提高，產品更新速度加快，對模具的要求越來越高。盡管改革開放以來，模具工業(yè)有了較大發(fā)展，但無論是數(shù)量還是質量仍滿足不了國內市場的需要，目前滿足率只能達到70%左右。造成產需矛盾突出的原因，一是專業(yè)化、標準化程度低，除少量標準件外購外，大部分工作量均需模具廠去完成。加工企業(yè)管理的體制上的約束，造成模具制造周期長，不能適應市場要求。二是設計和工藝技術落后，如模具CAD/CAM技術采用不普遍

21、，加工設備數(shù)控化率低等，亦造成模具生產效率不高、周期長。模具是現(xiàn)代加工行業(yè)中的基本工藝裝備。模具技術水平已成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要指標?，F(xiàn)代工業(yè)需要先進的模具設備和高技術人才。</p><p>　　本次設計是參考了眾多參考文獻及專業(yè)資料的規(guī)范要求編寫而成。主要以墊片為例介紹沖孔和落料模的設計。該設計主要包括材料工藝分析和成形性能、沖壓工序特點和工藝計算、模具總體結構設計、模具主要零件結構設計及工藝性分析等

22、。任務量相對較小。參觀了本校的模具中心，查閱了大量資料，對工件進行了綜合的工藝分析后，確定了工藝路線，各種工藝參數(shù)，以及生產設備的選用，從而著手整套模具的設計。</p><p>　　導師方世杰老師曾在設計過程、編寫說明書及內容安排提出不少有益的意見。在此，謹向尊敬的導師表示真誠的感謝和崇高的敬意！在整個設計過程中，我綜合比較了其他各種設計圖樣，并對自己所設計的模具圖進行了反復的完善。我將在以后的學習工作中不斷完善

23、和提高自己的設計水平。不僅僅是在設計中有所提高，也要在自己的學習能力上進一步的提高自己，完善自己，充實自己，依次來適應社會的發(fā)展，讓自己變成一個對社會有用的人才！由于本人知識水平和能力的有限，在設計的過程中難免存在很多的紕漏和不足之處，還請大家多多指教！</p><p><b>　　第1章 緒 論</b></p><p>　　1.1沖壓的概念、特點及應用</p&

24、gt;<p>　　沖壓是利用安裝在沖壓設備（主要是壓力機）上的模具對材料施加壓力，使其產生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對材料進行冷變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程術。</p><p>　　沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。沖模是將材料（

25、金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產就難以進行；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成沖壓加工的三要素，只有它們相互結合才能得出沖壓件。</p><p>　　與機械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無論在技術方面還是經濟方面都具有許多獨特的優(yōu)點。主要表現(xiàn)如下。</p><p>　　(

26、1)沖壓加工的生產效率高，且操作方便，易于實現(xiàn)機械化與自動化。這是因為沖壓是依靠沖模和沖壓設備來完成加工，普通壓力機的行程次數(shù)為每分鐘可達幾十次，高速壓力要每分鐘可達數(shù)百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個沖件。</p><p>　　(2)沖壓時由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質量,而模具的壽命一般較長,所以沖壓的質量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。</p&g

27、t;<p>　　(3)沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時材料的冷變形硬化效應，沖壓的強度和剛度均較高。</p><p>　　(4)沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。</p><p>　　但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時一個復

28、雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技術要求高，是技術密集形產品。所以，只有在沖壓件生產批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經濟效益。</p><p>　　沖壓地、在現(xiàn)代工業(yè)生產中，尤其是大批量生產中應用十分廣泛。相當多的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓法加工產品零部件，如汽車、農機、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當?shù)拇?，?/p>

29、則60%以上，多則90%以上。不少過去用鍛造=鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質量輕、剛度好的沖壓件所代替。因此可以說，如果生產中不采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門要提高生產效率和產品質量、降低生產成本、快速進行產品更新?lián)Q代等都是難以實現(xiàn)的。</p><p>　　1.2沖壓的基本工序及模具</p><p>　　由于沖壓加工的零件種類繁多，各類零件的形狀、尺寸和精度要求又各不相同，因而

30、生產中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。概括起來，可分為分離工序和成形工序兩大類；分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質量的沖壓（俗稱沖裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的條件下產生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。</p><p>　　上述兩類工序，按基本變形方式不同又可分為沖裁、彎曲、拉深和成形四種基本工序，每種基本工序還包含有多種單一工序。</p>&

31、lt;p>　　在實際生產中，當沖壓件的生產批量較大、尺寸較少而公差要求較小時，若用分散的單一工序來沖壓是不經濟甚至難于達到要求。這時在工藝上多采用集中的方案，即把兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內完成，稱為組合的方法不同，又可將其分為復合、級進和復合-級進三種組合方式。</p><p>　　1.3沖壓技術的現(xiàn)狀及發(fā)展方向</p><p>　　隨著科學技術的不斷進步和工業(yè)生產的迅

32、速發(fā)展，許多新技術、新工藝、新設備、新材料不斷涌現(xiàn)，因而促進了沖壓技術的不斷革新和發(fā)展。其主要表現(xiàn)和發(fā)展方向如下。</p><p>　　(1) 沖壓成形理論及沖壓工藝方面</p><p>　　沖壓成形理論的研究是提高沖壓技術的基礎。目前，國內外對沖壓成形理論的研究非常重視，在材料沖壓性能研究、沖壓成形過程應力應變分析、板料變形規(guī)律研究及坯料與模具之間的相互作用研究等方面均取得了較大的進展。

33、特別是隨著計算機技術的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進一步完善，近年來國內外已開始應用塑性成形過程的計算機模擬技術，即利用有限元（FEM）等有值分析方法模擬金屬的塑性成形過程，根據(jù)分析結果，設計人員可預測某一工藝方案成形的可行性及可能出現(xiàn)的質量問題，并通過在計算機上選擇修改相關參數(shù)，可實現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設計。這樣既節(jié)省了昂貴的試模費用，也縮短了制模具周期。</p><p>　　研究推廣能提高生產率及產品質量、降低成本

34、和擴大沖壓工藝應用范圍的各種壓新工藝，也是沖壓技術的發(fā)展方向之一。目前，國內外相繼涌現(xiàn)出精密沖壓工藝、軟模成形工藝、高能高速成形工藝及無模多點成形工藝等精密、高效、經濟的沖壓新工藝。其中，精密沖裁是提高沖裁件質量的有效方法，它擴大了沖壓加工范圍，目前精密沖裁加工零件的厚度可達25mm，精度可達IT16~17級；用液體、橡膠、聚氨酯等作柔性凸?；虬寄５能浤３尚喂に嚕芗庸こ鲇闷胀庸し椒y以加工的材料和復雜形狀的零件，在特定生產條件下具有

35、明顯的經濟效果；采用爆炸等高能效成形方法對于加工各種尺寸在、形狀復雜、批量小、強度高和精度要求較高的板料零件，具有很重要的實用意義；利用金屬材料的超塑性進行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的沖壓成形工序，這對于加工形狀復雜和大型板料零件具有突出的優(yōu)越性；無模多點成形工序是用高度可調的凸模群體代替?zhèn)鹘y(tǒng)模具進行板料曲面成形的一種先進技術，我國已自主設計制造了具有國際領先水平的無模多點成形設備，解決了多點壓機成形法，從而可隨意改變變形路徑

36、與受力狀態(tài)，提高了材料的成形極限，同時利用反復成形技術可消除材料內殘余應力，實現(xiàn)</p><p>　　(2) 沖模是實現(xiàn)沖壓生產的基本條件在沖模的設計制造上,目前正朝著以下兩方面發(fā)展:一方面,為了適應高速、自動、精密、安全等大批量現(xiàn)代生產的需要，沖模正向高效率、高精度、高壽命及多工位、多功能方向發(fā)展，與此相比適應的新型模具材料及其熱處理技術，各種高效、精密、數(shù)控自動化的模具加工機床和檢測設備以及模具CAD/CAM

37、技術也在迅速發(fā)展；另一方面，為了適應產品更新?lián)Q代和試制或小批量生產的需要，鋅基合金沖模、聚氨酯橡膠沖模、薄板沖模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡易沖模及其制造技術也得到了迅速發(fā)展。</p><p>　　模具制造技術現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎。計算機技術、信息技術、自動化技術等先進技術正在不斷向傳統(tǒng)制造技術滲透、交叉、融合形成了現(xiàn)代模具制造技術。其中高速銑削加工、電火花銑削加工、慢走絲切割加工、精密磨削及拋光技術、數(shù)控

38、測量等代表了現(xiàn)代沖模制造的技術水平。高速銑削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面質量（主軸轉速一般為15000~40000r/min），加工精度一般可達10微米，最好的表面粗糙度Ra≤1微米），而且與傳統(tǒng)切削加工相比具有溫升低（工件只升高3攝氏度）、切削力小，因而可加工熱敏材料和剛性差的零件，合理選擇刀具和切削用量還可實現(xiàn)硬材料（60HRC）加工；電火花銑削加工（又稱電火花創(chuàng)成加工）是以高速旋轉的簡單管狀電極作三維或二維輪廓加

39、工（像數(shù)控銑一樣），因此不再需要制造昂貴的成形電極，如日本三菱公司生產的EDSCAN8E電火花銑削加工機床，配置有電極損耗自動補償系統(tǒng)、CAD/CAM集成系統(tǒng)、在線自動測量系統(tǒng)和動態(tài)仿真系統(tǒng)，體現(xiàn)了當今電火花加工機床的技術水平；慢走絲線切割技術的發(fā)展水平已相當高，功能也相當完善，自動化程度已達到無人看管運行的程度，目前切割速度已達到300m</p><p>　　(3) 沖壓設備和沖壓生產自動化方面</p&g

40、t;<p>　　性能良好的沖壓設備是提高沖壓生產技術水平的基本條件，高精度、高壽命、高效率的沖模需要高精度、高自動化的沖壓設備相匹配。為了滿足大批量高速生產的需要，目前沖壓設備也由單工位、單功能、低速壓力機朝著多工位、多功能、高速和數(shù)控方向發(fā)展，加之機械乃至機器人的大量使用，使沖壓生產效率得到大幅度提高，各式各樣的沖壓自動線和高速自動壓力機紛紛投入使用。如在數(shù)控四邊折彎機中送入板料毛坯后，在計算機程序控制下便可依次完成四邊

41、彎曲，從而大幅度提高精度和生產率；在高速自動壓力機上沖壓電機定轉子沖片時，一分鐘可沖幾百片，并能自動疊成定、轉子鐵芯，生產效率比普通壓力機提高幾十倍，材料利用率高達97%；公稱壓力為250KN的高速壓力機的滑塊行程次數(shù)已達2000次/min以上。在多功能壓力機方面，日本田公司生產的2000KN“沖壓中心”采用CNC控制，只需5min時間就可完成自動換模、換料和調整工藝參數(shù)等工作；美國惠特尼公司生產的CNC金屬板材加工中心，在相同的時間內

42、，加工沖壓件的數(shù)量為普通壓力機的4~10倍，并能進行沖孔、分段沖裁、彎曲和拉深等多種作業(yè)。</p><p>　　設計要求:設計該零件的沖裁模</p><p>　　沖壓件圖如圖1-1所示:</p><p><b>　　圖1-1機罩蓋板</b></p><p><b>　　沖壓技術要求:</b><

43、/p><p><b>　　材料:45鋼</b></p><p><b>　　材料厚度:3mm</b></p><p>　　未注公差:按IT14級確定</p><p>　　第2章 零件的工藝性分析</p><p>　　2.1零件的工藝性分析</p><p>

44、　　該零件材料為45鋼結構簡單,形狀對稱,凹模寬度(為材料厚度),因受凸模強度的限制,孔的尺寸不應太小，沖孔的最小尺寸取決于材料性能,凸模的強度和模具結構等。根據(jù)表3-3可查得圓形孔最小值得</p><p>　　所以滿足工藝性要求。</p><p>　　沖裁件孔與孔之間:孔與邊緣之間的距離受模具的強度和沖裁件質量的制約,其值不應過小,一般要求，所以由沖件圖可知</p><

45、;p><b>　　,</b></p><p><b>　　,</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　由以上可知孔與孔之間距離 滿足工藝性要求。</p><p>　　2.2沖裁件的精度與粗糙度</p><p>　　沖裁

46、件的經濟公差等級不高于IT14級,一般落料公差等級最好低于IT10級,沖孔件公差等級最好低于IT9級,由表3-5可得落料公差,沖孔公差分別為0.039、0.072。而沖件落料公差,最高精度沖孔公差分別為0.097、0.039。由表3-6得孔中心距公差±0.37。因此可用于一般精度的沖裁,普通沖裁可以達到要求。</p><p>　　由于沖裁件沒有斷面粗糙度的要求,我們不必考慮。</p>&l

47、t;p><b>　　2.3沖裁件的材料</b></p><p>　　由表1-3可得,45鋼,抗剪強度τ=549Mpa,斷后伸長率16%,此材料具有良好的塑性級較高的彈性,沖裁性較好,可以沖裁加工。</p><p><b>　　2.4確定工藝方案</b></p><p>　　該沖裁件包括落料和沖孔兩個基本工序,可采用的

48、沖裁方案有單工序沖裁,復合沖裁和級進沖裁三種.零件屬于中批量生產,因此采用單工序須要模具數(shù)量較多,生產率低,所用費用也高,不合理;若采用復合沖,可以得出沖件的精度和平直度較好,生產率較高,但因零件的孔邊距太小,模具強度不能保證;用用級進模沖裁時,生產率高,操作方便,通過合理設計可以達到較好的零件質量和避免模具強度不夠的問題,根據(jù)以上分析,該零件采用倒裝復合沖裁工藝方案。</p><p>　　第3章 沖壓模具總體結

49、構設計</p><p><b>　　3.1模具類型</b></p><p>　　根據(jù)零件的沖裁工藝方案,采用倒裝復合沖裁模。</p><p>　　3.2操作與定位方式</p><p>　　零件中批量生產,安排生產可采用手工送料方式能夠達到批量生產,且能降低模具成本,因此采用手工送料方式。零件尺寸較大，厚度不高，保證孔的精

50、度及較好的定位，為了提高材料利用率采用始用擋料銷和彈性擋料銷。</p><p>　　3.3卸料與出件方式</p><p>　　考慮零件尺寸較大，厚度較高，采用橡膠彈性卸料方式，為了便于操作，提高生產率，沖件和廢料采用凸模直接從凹模洞口推下的下出件方式。</p><p>　　3.4模架類型及精度</p><p>　　由于零件材料不厚，尺寸較大，

51、沖裁間隙較小，又是倒裝復合彈性模因此采用導向平穩(wěn)的中間導柱模架，考慮零件精度要求不是很高，沖裁間隙較小，因此采用Ⅰ級模架精度。</p><p>　　第4章沖壓模具工藝與設計計算</p><p>　　4.1排樣設計與計算</p><p>　　該沖裁件材料厚度較厚，尺寸大，近似方形，因此可采用橫排</p><p>　　圖4-1機罩蓋板（橫排）&l

52、t;/p><p><b>　　對圖4-1有：</b></p><p><b>　　取,</b></p><p><b>　　, </b></p><p><b>　　條料的寬度為</b></p><p><b>　　

53、（4-1）</b></p><p><b>　　進距為:</b></p><p>　　根據(jù)3-14，導板間距為：</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　由零件圖在CAD用計算機算得一個零件的面積為</p><p>　　一個進距內的坯料

54、面積:</p><p><b>　　,</b></p><p><b>　　因此材料利用率為:</b></p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　由利用率可知,圖4-1的排樣合理。</p><p>　　4.2設計沖壓力與壓力中心

55、,初選壓力機</p><p><b>　　4.2.1壓力中心</b></p><p>　　由于機罩是幾何對稱圖形，因此其壓力中心在其幾何中心。即：</p><p><b>　　圖4-2 機罩蓋板</b></p><p>　　4.2.2壓力機的選擇</p><p>　　沖裁力

56、 （4-4）</p><p>　　------沖裁力 ------沖件的圓邊長度(mm)</p><p>　　-------板料厚度 ------材料的抗沖剪強度.</p><p>　　------修正系數(shù)，一般值取值為1.25~1.3</p><p&g

57、t;　　該沖件為45剛，經查表的，抗沖剪強度為549</p><p>　　板料厚度為3，沖裁面周邊長為94mm，半徑為15mm</p><p><b>　　取=1.3</b></p><p>　　=1.3×94×3×549=201.2</p><p><b>　　取=202<

58、/b></p><p>　　落料力=13+ （4-5）</p><p>　　=1.3×2×3.14×15×3×600=231</p><p><b>　　查表得取600</b></p><p>　　卸料力

59、= （4-6）</p><p>　　=0.04×221=8.4</p><p><b>　　查表得取0.04</b></p><p>　　推料力= （4-7）</p><p>　　

60、=4×0.045×221=39.78</p><p>　　為卡在凹模內的沖孔廢料數(shù)目</p><p><b>　　3mm孔的</b></p><p>　　落料力1.3×=1.3×2×3.14×1.5×3×600</p><p><b&g

61、t;　　=22</b></p><p><b>　　卸料力=</b></p><p>　　=0.055×22=1.21 查表的取0.055</p><p><b>　　推料力=</b></p><p>　　=1×0.063×22=1.39<

62、;/p><p>　　=+++++=294.22 （4-8）</p><p>　　從滿足沖壓工藝力的要求看，可選用400的開式壓力機。</p><p>　　第5章 模具的總裝圖與零件圖</p><p>　　根據(jù)前面的設計與分析,我們可以得出倒裝復合膜的總張圖</p><p><b>　　如圖5-1所示:

63、</b></p><p>　　圖5-1倒裝復合?？傃b圖</p><p>　　1.墊板;2.凸模固定板;3.銷釘;4.卸料板;5.凸模;6.導板;7.凹模;</p><p>　　8.導正銷;9.始用擋料銷;10.模柄;11.上模座;12.導套;13.導柱;</p><p>　　14.下模座;15.螺釘;16.定位銷;17.螺釘;18

64、.承料板;19.導料板.</p><p><b>　　第6章 模具設計</b></p><p>　　6.1計算凸凹模刃口尺寸及公差</p><p>　　采用凸模和凹模分開加工的，采用這種方法，要分別標注凸模和凹模刃口尺寸與制造公差，為了保證間隙值必須滿足式：</p><p>　　+-

65、 （6-1）</p><p>　　凸凹模制造公差按T8級數(shù)選取</p><p>　　對于沖30mm ==0.039mm</p><p>　　對于沖3mm ==0.014mm</p><p>　　對于落料尺寸400mm

66、 ==0.97mm</p><p>　　凹模對于落料尺寸180mm ==0.072mm</p><p>　　沖孔時首先確定凸模刃口尺寸。由于基準件凸模的刃口尺寸在磨損減小，因此應使用凸模的基本尺寸接近工件的最大極限尺寸，凸模制造去負偏差，凹模去正偏差，----磨損系數(shù)，-----工件公差，按IT14精度選取。</p><

67、p>　　沖孔（30mm）=（+） （6-2）</p><p>　　=（30+0.75×0.62）</p><p>　　查表知=0.62=0.75</p><p><b>　　=30.46</b></p><p>　　=（++2） （6-3）&l

68、t;/p><p>　　=（30+0.75×0.62+0.460）</p><p><b>　　=30.92</b></p><p>　　沖孔（3mm）=（+） （6-4）</p><p>　　=（3+0.75×0.014）</p><p>

69、<b>　　=3.01</b></p><p>　　=（++2） （6-5）</p><p><b>　　=3.47</b></p><p>　　落料（400mm）=（-） （6-6）</p><p>　　=（400-0.5&#

70、215;0.155）</p><p><b>　　=399.92</b></p><p>　　=（--2） （6-7）</p><p>　　=（400-0.5×0.15-0.46）</p><p><b>　　=399.46</b></p><p

71、>　　落料（180mm）=（-） （6-8）</p><p><b>　　=29.98</b></p><p>　　=（--2） （6-9）</p><p><b>　　=29.52</b></p><p>　　落料（3mm）=（-

72、） （6-10）</p><p><b>　　=2.99</b></p><p>　　=（--2） （6-11）</p><p><b>　　=2.53</b></p><p>　　中心距（1300.15）</p><p&g

73、t;　　= （6-12）</p><p><b>　　=2600.037</b></p><p>　　=1/4×0.15=0.0375</p><p><b>　　取為0.037</b></p><p>　　中心距（600.15）</p>

74、;<p>　　= （6-13）</p><p><b>　　=1200.037</b></p><p>　　6.2模具零件尺寸計算與確定</p><p><b>　　6.2.1凹模設計</b></p><p>　　凸凹模采用矩形板狀結構和固定板通過螺釘

75、,銷針與下模座固定的固定方式?？紤]凸凹模的磨損和保證沖件的質量根據(jù)表3-28,凸凹模刃口采用柱形孔口,刃口高度根據(jù)前面計算沖裁力時所取=10mm,漏料部分刃口輪廓適當擴大根據(jù)表3-28可以擴大0.5～1mm,取1mm，(為便于加工,落料凹模漏料孔可設計成近似于刃口輪廓的簡化形狀,如圖6-21所示),凹模輪廓尺寸計算如下:</p><p>　　凹模輪廓尺寸的確定凸凹模輪廓輪廓尺寸包括凹模板的平面尺寸(長×

76、寬)及厚度尺寸H從凸凹模外邊緣的最短距離稱為凹模壁厚對于簡單對稱形狀刃口凹模,由于壓力中心即對稱中心,所以凹模和平面尺寸即可沿刃口型孔向四周擴大一個凹模壁厚來確定,所以:</p><p><b>　　凹模塊的厚度</b></p><p>　　整體凸凹模的厚度可以按沖裁力的大小來進行估算，其經驗公式為</p><p><b>　?。?-

77、14）</b></p><p>　　------凸凹模厚度（mm）</p><p>　　------沖裁力（）</p><p>　　-------沖裁輪廓修正系數(shù)，查表知=1.25</p><p>　　-------凸凹模材料修正系數(shù)，查表知=1.3</p><p>　　=1.25×1.3=1.2

78、5×1.3×10×2.7</p><p><b>　　=43.87mm</b></p><p><b>　　取=50mm</b></p><p>　　模架是有導柱的倒裝式復合結構模，因孔內會積存廢料</p><p><b>　　其最小壁厚應該大些</b&

79、gt;</p><p>　　=1.5=4.5mm</p><p><b>　　取最小壁厚=5mm</b></p><p>　　圖6-1機罩蓋板凹模</p><p><b>　　6.2.2凸模設計</b></p><p><b>　　凸模的結構形式</b>

80、</p><p>　　當沖裁中小型圓形零件或沖孔直徑為12~70mm時，可用下圖型式的一過盈配合或過渡配合(m6)固緊在凸模固定板上的方式，頂端形式臺肩，以便固定并保證在工作時不被拉出。（圖1）</p><p>　　中間小孔為3mm，由于孔比較小，凸模極細，其強度不高，這時可將凸模鑲在套筒里，而套筒則固緊在凸模固定板上。（圖2）</p><p><b>　

81、　沖裁凸模結構尺寸</b></p><p>　　為了避免應力集中和有較好的強度，如沖孔凸模放入面積較小，此時落料凸模應比沖孔凸面高1.5倍的材料厚度，以保證在模具工作時，先落料面后沖孔避免沖孔凸模凸模被折斷。</p><p>　　凸模工作部分的長度應根據(jù)模具的結構來確定，一般不宜過長，否則往往因縱向彎曲而時凸模工作時失去穩(wěn)定，致使模具間隙出現(xiàn)不均勻，從而使沖件質量及精度有所降低

82、，嚴重時甚至時凸模折斷。</p><p><b>　　凸模的長度為：</b></p><p><b>　?。?-15）</b></p><p>　　------沖裁凸模的長度；</p><p>　　------凸模固定板的厚度，它取決與沖件的厚度，一般在沖刺<1.5mm的板料時為15~20mm

83、，當=1.5~2.5時，則為2.0~2.5mm。</p><p>　　------推料板的厚度；</p><p>　　-------附加長度，主要考慮凸模進入凹模的深度。（0.5~1mm）</p><p>　　總修磨量(10~15mm)以及模具閉合狀態(tài)下缺料板到凸模固定板間安全距離(15~20mm)的因素。</p><p><b>

84、　　凸模承受能力的校核</b></p><p>　　對凸模最小斷面上的承受嫩進行計算時，必須沖裁力P小于或等于危險斷面所允許的最大壓力，即</p><p><b>　?。?-16）</b></p><p><b>　　則：</b></p><p><b>　　化簡得：</

85、b></p><p><b>　　允許：</b></p><p>　　-------凸模內的壓應力（）</p><p>　　-------被沖材料的抗剪強度（）</p><p>　　-------沖裁力（）</p><p>　　-------圓形凸模的直徑（mm）</p>&l

86、t;p>　　------凸模的最小斷面積</p><p>　　-------板料厚度（mm）</p><p>　　-----凸模材料的許用應力（）</p><p><b>　　穩(wěn)定性的校核</b></p><p>　　凸模有導向時，凸模的受力情況近似于一端固定，另一端絞支的壓桿。這時，其中凸模的自由度為</p

87、><p><b>　?。?-17）</b></p><p><b>　　圓凸模</b></p><p>　　------凸模的自由長度（mm） ------彈性模量</p><p>　　------沖裁力（） ------圓形凸模的直徑</p>&l

88、t;p>　　=30mm =202 =210×103 </p><p><b>　　520mm</b></p><p>　　對30mm的凸模的尺寸</p><p>　　圖6-2機罩蓋板凸模</p><p><b>　　對圖6-2說明:</b></p>&l

89、t;p>　　(1).反鉚反磨平是為了裝配的要求；</p><p>　　(2).裝配的尺寸為H7/m6,可得φ32,φ6的上下偏差；</p><p>　　(3).圓形凸模要有同軸度的要求,參照ISO標準得出；</p><p>　　(4).刃口尺寸由前面計算可得；</p><p>　　(5).淬硬58~62HRC是為了提高模具的壽命；<

90、;/p><p>　　(6).工件表面粗糙度要求較高,取0.8,其余的可取6.3；</p><p>　　(7).保持刃口鋒利,為了減小毛刺材料為T12。</p><p>　　第7章 模具其他零件的選用</p><p>　　7.1選擇堅固件及定位零件</p><p>　　螺釘規(guī)格的選用: 根據(jù)表3-36，由凹模板的厚度可選用M

91、12，在根據(jù)實際要求,查標準選用GB70-85M12×70，這里要12個，承料板的螺釘選用GB70-85M5×20，這里要4個。根據(jù)表8-3，選取材料為45鋼。</p><p>　　銷釘規(guī)格的選用: 銷釘?shù)墓Q直徑可取與螺釘大徑小一個規(guī)格，因此根據(jù)標準選用GB119-86A10×70，根據(jù)表8-3，選取材料為45鋼。根據(jù)定位方式及坯料的形狀與尺寸，選用合適的標準定位零件。</p

92、><p>　　擋料銷: 用擋料銷作為定位零件，因為此種擋料銷結構簡單，制造方便，當固定部分和工作部分的直徑差別較大時，不至于削弱凹模的強度。</p><p>　　擋料銷一般裝在凹模上，適用于帶固定卸料板或彈性卸料板的模具，此時，擋料銷裝在彈性卸料板上，沖壓時背壓入卸料板孔內，上?；爻虝r由橡膠將其頂起，以待下次沖程定位。</p><p>　　擋料銷于卸料板的配合公差為，由

93、資料查表得板料為3mm板擋料銷的直徑是10mm。高為16mm。</p><p>　　根據(jù)表8-3，選取材料為45鋼，數(shù)量為2，查標準GB2866 11-81，如圖7-1固定擋料銷所示。</p><p><b>　　卸料板</b></p><p>　　該卸料板采用彈性卸料板，裝于下模，它兼有壓料和卸料的兩個作用，由于卸料力由橡皮提供，卸料力較小。

94、</p><p>　　彈性卸料板在自由狀態(tài)下應高出凸模刃口0.5mm</p><p>　　取卸料板的厚度為12mm</p><p>　　熱處理:硬度HRC43~48</p><p><b>　　圖7-1固定擋料銷</b></p><p><b>　　圖7-2卸料板</b>&l

95、t;/p><p>　　7.2設計和選用卸料與出件零件</p><p>　　卸料以固定板卸料，出件是以凸模往下沖即可,因此不用設計出件零件.固定卸料板的平面外形尺寸一般與凹模板相同,其厚度可取凹模厚度的0.8~1倍，所以卸料板的，卸料板在此僅起卸料作用，凸模與卸料板間的雙邊間隙一般取0.2~0.5mm，這里取0.5mm，根據(jù)表8-3，材料為Q275。由以上根據(jù)凸模和凹?？稍O計出卸料板如圖7-2&

96、lt;/p><p>　　7.3選擇模架及其它模具零件</p><p><b>　　選擇模架:</b></p><p>　　根據(jù)GB/T2851.5-90，由凸凹模周界410×190，及安裝要求,閉合高度：H=200，上模座250×200×50</p><p>　　下模座：250×200

97、×60，導柱：40×187導套:55×140×58</p><p>　　由以上可得模架及其零件如圖7-3所示：</p><p>　　圖7-3只是草圖,具體零件參閱《模具標準匯編(一)》</p><p><b>　　圖7-3模架</b></p><p>　　模柄:由壓力機的型號JD2

98、1-70?？刹榈媚１椎闹睆綖?0,深度為70,由裝配要求,模柄與模柄孔配合為H7/m6并加銷釘防轉,模柄長度比模柄孔深度小5~10mm，由于采用倒裝彈性卸料，上模座回程時受力較小，因此選用壓入式模柄較合理，所以根據(jù)GB2862.1-81得圖7-4所示：</p><p>　　墊板:墊板的作用是承受并擴散凸模傳遞的壓力，以防止模座被擠壓損傷,因此在與模座接觸面之間加上一塊淬硬磨平的墊板.墊板的外形尺寸與凸模固定板相

99、同，厚度取12mm。采用245×465墊板。</p><p><b>　　圖7-4模柄</b></p><p>　　承料板:根據(jù)GB2865.6-81，選取規(guī)格為L×B×H=200×40×4</p><p><b>　　凸模固定板:</b></p><p

100、>　　凸模固定板的外形尺寸與墊板的外形尺寸一致，厚度為凹模的0.6~0.8h，為凹模的厚度，這里取245×465×28mm，凸模與凸模固定板的配合為H7/m6，裝配可通過2個銷釘定位，4個螺釘與上模座連接固定，各形孔的位置尺寸與凹模的保持一致，頂部與凸模鉚接,因此必須倒角，由以上可得凸模固定板的零件圖如圖5-16所示：</p><p><b>　　圖7-5凸模固定板</b

101、></p><p><b>　　頂件彈簧的選用</b></p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　為沖裁力為推件塊受力取0.05</p><p><b>　　則</b></p><p>　　用6個頂件彈簧則每個彈簧的壓力拉

102、，彈簧的伸縮量為52，裝配時被壓縮48的伸縮量，當板料被推出時，彈簧的伸縮為50則彈簧的彈性模量為則。</p><p><b>　　橡膠的運用</b></p><p><b>　　確定橡膠的自由高度</b></p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　橡

103、膠的工作行程，它包括卸料板工作行程和凸模修模量，</p><p><b>　　即</b></p><p>　　2.確定橡膠墊的橫截面積</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　卸料力單位壓力 取0.5（）</p><p><b>　　

104、則符合要求</b></p><p><b>　　7.4壓力機的校核</b></p><p>　　公稱壓力 根據(jù)公稱壓力的選取壓力機型號為JD21-40,它的壓力為400>294.22,所以壓力得以校核。</p><p>　　滑塊行程 滑塊行程應保證坯料能順利地放入模具和沖壓能順利地從模具中取出.這里只是材料的厚度t=3,滑件塊

105、的厚度H=10及凸模沖入凹模的最大深度14,即S1=3+10+14=27<S=100,所以得以校核。</p><p>　　行和次數(shù) 行程次數(shù)為45/min因為生產批量為中批量，又是手工送料，不能太快，因此是得以校核。</p><p>　　工作臺面的尺寸 根據(jù)下模座LXB=630×420,壓力機的孔尺寸為故符合要求,得以校核。</p><p>　　滑塊

106、模柄孔尺寸 滑塊上模柄孔的直徑為60,模柄孔深度為70,而所選的模柄夾持部分直徑為60,長度為70故符合要求,得以校核。</p><p>　　閉合高度 由壓力機型號知 </p><p>　　(M為閉合高度調節(jié)量/mm,H1為墊板厚度/mm)</p><p>　　由式(1-24):,得</p><p>　　(300–12)-5≥200≥(2

107、10–12)+10</p><p>　　即287≥262≥198,所以所選壓力機合適,即壓力機得以校核。</p><p>　　第8章沖壓模具零件加工工藝的編制</p><p>　　8.1凸凹模加工工藝過程 </p><p><b>　　如表8-1所示</b></p><p>　　表8-1凸凹模加工

108、工藝過程</p><p>　　8.2凸模加工工藝過程</p><p>　　如表8-2-1,8-2-2,8-2-3所示</p><p>　　表8-2-1落料凹模加工工藝過程</p><p>　　表8-2-2沖孔凸模加工工藝過程</p><p>　　表8-2-3沖孔凸模加工工藝過程</p><p>

109、　　說明:余下三個沖孔凸模按表8-2-3同理加工</p><p>　　8.3卸料板加工工藝過程</p><p><b>　　如表8-3所示</b></p><p>　　表8-3卸料板加工工藝過程</p><p>　　8.4凸模固定板加工工藝過程</p><p><b>　　如表8-4所示

110、</b></p><p>　　表8-4凸模固定板加工工藝過程</p><p>　　8.5上模座加工工藝過程</p><p><b>　　如表8-5所示</b></p><p>　　表8-5上模座加工工藝過程</p><p>　　8.6下模座加工工藝過程</p><p

111、><b>　　如表8-6所示</b></p><p>　　表8-6下模座加工工藝過程</p><p>　　8.7導料板加工工藝過程</p><p><b>　　如表8-7所示</b></p><p>　　表8-7導料板加工工藝過程</p><p><b>　　

112、結 論</b></p><p>　　本次機罩蓋板的結構設計包含了落料和沖孔復合模設計通過沖壓模擬，再根據(jù)沖壓模擬結果設計、生產模具，確保了沖壓的成功,減少了沖壓試模的成本，在最短的時間內得到了滿意的沖壓件。該方法適合于沖壓大型或復雜沖壓件，以提高模具制造的成功率，縮短模具生產時間，降低試壓成本。</p><p>　　本次畢業(yè)設計的主要內容是機罩蓋板的設計以及該制件的數(shù)值模擬。

113、模具設計的主要任務是通過對所給工件尺寸，形狀，材料及經濟性的分析，確定相應的模具結構。主要進行毛坯尺寸的計算，凸、凹模工作部分尺寸的計算、模具的設計及壓力機的選擇。在設計中以便更直觀地表達模具的詳細結構。</p><p>　　通過這次設計認識到模具的設計應考慮技術和經濟因素，在保證模具結構合理的前提下盡量使模具結構簡單，生產加工成本最低，精度最高，在未來的時間里中國的模具制造業(yè)還會有更大發(fā)展空間。 </p&

114、gt;<p><b>　　謝 辭</b></p><p>　　自從來到學校學習至今已經有三年了，畢業(yè)在即，自己在這三年里到底有了多大的提高，應該說畢業(yè)設計是對自己學習的最好檢驗了。畢業(yè)設計雖然已經結束，但回顧這兩個月，它對我的幫助的確非常大，總結有這么幾點：第一，設計一套模具對我是一次很好鍛煉，更加加深了我對課本知識的理解，而且也是一次理論知識與實踐的結合，全面提高了我對書本

115、的理解；第二，從整體提高了我分析問題、解決問題的能力。第三，更加明確了自己的薄弱之處。當然設計中也有許多不足之處，但不管怎樣我仍然非常感謝學校，感謝學校能給我一次自我學習的機會，這不僅是對我學習的檢驗，更是一個讓我全面提高的過程。我相信這次經歷將對我今后的工作和學習起到非常大的作用。</p><p>　　在本課題的研究過程中，我的老師和同學也給予了很大的幫助,在此表示由衷的感謝！最后還要感謝默默支持我完成學業(yè)的父

116、母及親友，感謝他們?yōu)槲宜龀龅臒o私奉獻和對我的支持！</p><p>　　再次感謝我在本套模具設計過程中給予我指導和幫助的老師，老師從資料查閱、選題、方案選擇、設計優(yōu)化到設計計算過程中為我解決了許多困難，并在我制圖過程中，細致的指導我各方面出現(xiàn)的問題，使我的設計可以順利完成。</p><p>　　最后祝老師身體健康，工作順利！</p><p><b>　　

117、參考文獻</b></p><p>　　[1] 宛強.沖壓模具設計實例精解.北京：化學工業(yè)出版社，2008</p><p>　　[2] 劉建超.沖壓模具設計與制造.北京：高等教育出版社,2006</p><p>　　[3] 陳炎嗣 ,郭景儀.沖壓模具技術手冊.北京：北京出版社,1996 </p><p>　　[4] 丁松聚.冷沖模設

118、計.北京：機械工業(yè)出版社,2003 </p><p>　　[5] 馬正元,韓啟.沖壓工藝與模具設計.北京：機械工業(yè)出版社,2003</p><p>　　[6] 王芳.冷沖壓模具設計指導.北京：機械工業(yè)出版社,2003</p><p>　　[7] 陳劍鶴.模具設計基礎.北京：機械工業(yè)出版社,2003 </p><p>　　[8] 王新華,袁聯(lián)富

119、.沖模結構圖冊. 北京：機械工業(yè)出版社,2003</p><p>　　[9] 編寫組.模具設計手冊. 北京：機械工業(yè)出版社,1995</p><p>　　[10] 虞傳室.冷沖壓及塑料成型工藝與模具設計資料.北京：機械工業(yè)出版社, 1992</p><p>　　[11] 戴剛.模具制造綜合技能訓練.主編 北京：電子工業(yè)出版社,2006</p><

120、p>　　[12] 翁其金.冷沖壓技術. 北京：機械工業(yè)出版社,2000</p><p>　　[13] 史鐵梁.冷沖模設計指導. 北京：機械工業(yè)出版社,1996</p><p>　　[14] 王昆.機械設計、機械設計基礎課程設計. 高等教育出版社,2006</p><p>　　[15] 涂光祺.沖模技術. 北京：機械工業(yè)出版社,2002</p>&