墊片的沖壓模具設計（全套含CAD圖紙）,墊片,沖壓,模具設計,全套,cad,圖紙 摘要 沖壓是我們生活中一種常見的成型方式。本文結(jié)合所學模具知識闡述了墊片的設計過程。通過對該零件模具的設計，進一步加強了我對模具設計的基礎知識，為以后設計更復雜的沖壓模具做好了鋪墊并吸收了更深刻的經(jīng)驗。 根據(jù)零件的尺寸結(jié)構(gòu)要求，對其進行了工藝性分析，設計排樣圖，確定其沖裁工藝，設計排樣圖，計算材料的利用率和刃口尺寸。對沖裁壓力進行計算，確定壓力機。運用所學的軟件，畫出裝配圖和各個零件圖。 這次課題是對我大學三年來所學內(nèi)容的一次檢測，提高鞏固了我這三年來所學的知識。對自己以后的工作也奠定了一定的基礎。 關鍵詞：排樣；利用率；刃口尺寸；沖裁力 Ⅰ 目 錄 前 言 1 1 零件工藝性分析 2 1.1 零件圖紙 2 1.2 材料分析 2 1.3 工件結(jié)構(gòu)分析 2 1.4 確定工藝方案 3 2 排樣設計 4 2.1 排樣的概念 4 2.2 排樣形式分類 4 2.3 搭邊值的確定 5 2.4 計算設計排樣圖 6 2.4.1 沖裁件的排樣設計一 6 2.4.2 沖裁的排樣設計二 7 2.5 材料利用率 7 3 沖壓工藝性計算 8 3.1 刃口尺寸計算 8 3.1.1 落料凹模的刃口尺寸計算 8 3.1.2 沖孔凸模的刃口尺寸計算 9 3.2 計算總沖壓力 10 3.2.1 落料部分沖壓力的計算 10 3.2.2 沖孔部分沖壓力的計算 10 3.2.3 總沖壓力 10 3.3 壓力機的選擇 11 4 模具總體結(jié)構(gòu)設計 12 4.1 定位方式 12 4.2 卸料方式 12 4.3 導向方式 12 5 模具總體裝配圖 13 6 結(jié)論 14 致 謝 15 參考文獻 16 前 言 聽到模具設計這個詞我們可能都不太熟悉，但是模具在我們的生活中卻無處不在。我們?nèi)粘Ｉ钪杏玫暮芏鄸|西都是用模具做出來的。我從沒想到我會接觸到模具，但是一次正確的選擇讓我開始了解模具。 模具在工業(yè)制造行業(yè)有著很重要的地位，不管是高科技的事物，還是一個生活中很常見的物品，大部分都是用模具生產(chǎn)出來的。我所學的專業(yè)就是模具設計與制造，學了兩年多我也只是了解到模具這方面知識的一點皮毛而已。要想學好這門課，不僅需要上課認真聽老師講課，還要自己課外花時間學習，更要理論實際相結(jié)合。 本文是關于墊片的沖壓模具的設計。主要是為了讓我們能提高所學的理論知識，結(jié)合實際，讓我們自己動手，動腦去思考設計，可以把我們學的零碎的知識結(jié)合起來，來鞏固所學的內(nèi)容。 通過本次設計可以使我更深一步的了解模具這個行業(yè)。 1 零件工藝性分析 1.1 零件圖紙 圖1-1 零件3D圖 圖1-2 零件尺寸圖 1.2 材料分析 錫青銅——是以錫為主要元素的青銅。含錫量一般在于3%~14%之間。主要用于制作彈性元件和耐磨零件。錫青銅耐蝕、耐磨，有較好的力學性能和工藝性能。其可塑性強，具有良好的沖壓性能。 1.3 工件結(jié)構(gòu)分析 此零件的形狀對稱，結(jié)構(gòu)簡單，外形尺寸較小，無直角、懸臂凹槽等復雜異性結(jié)構(gòu)。孔邊距和孔間距符合沖裁要求，孔的大小合適。結(jié)論：可以大批量沖裁。尺寸精度：零件上的所有尺寸均為自由公差，一般按IT14級的精度要求來確定尺寸的公差，普通沖裁均能滿足其尺寸精度要求。 1.4 確定工藝方案 該零件有三個孔，所以我們可以采用沖孔——落料的兩個基本工序?？刹捎玫臎_裁方案有單工序沖裁、復合沖裁和級進沖裁。 1）、此零件屬于大批量生產(chǎn)，因此采用單工序沖裁所需要的模具比較多，生產(chǎn)效率低，成本高，不合理。 2）、若采用復合模，生產(chǎn)率較高，由于生產(chǎn)步驟較多，所以需要費用較高，也不太合理。 3）、該零件有沖孔和落料兩個工序，結(jié)構(gòu)對稱，為提高生產(chǎn)效率，降低成本，所以模具采用先沖孔后落料的級進模。 2 排樣設計 2.1 排樣的概念 排樣是指沖裁件在條料或帶料上的布置方式。 其內(nèi)容主要包括： 1）、沖裁件在條料或帶料上的布置方法 2）、搭邊值的確定 3）、計算條料寬度和送料步距 4）、核算材料利用率 5）、畫出排樣圖 排樣是否合理將直接影響材料的利用率、模具的結(jié)構(gòu)與壽命、沖裁的生產(chǎn)效率、精度；操作方便與安全等。 2.2 排樣形式分類 表2-1 排樣圖分類1 表2-2 排樣圖分類2 2.3 搭邊值的確定 查表法、經(jīng)驗法 表2-3 搭邊值 2.4 計算設計排樣圖 2.4.1 沖裁件的排樣設計一 圖2-1 排樣圖1 搭邊值可查圖2-3，a取1.5mm a1取2mm 料寬可用公式B-△=(Dmax+2a+Z)-△,式中 Dmax表示條料寬度方向沖裁件的最大尺寸； a表示為側(cè)搭邊值； △表示為條料的單向（負向）偏差。查閱《冷沖模設計與制造》74頁表2-20； Z表示為導料板與最寬條料之間的間隙。查閱《冷沖模設計與制造》74頁表2-21； 可算出料寬B=63 0 -0.06mm； 步距S=24mm。 材料利用率=沖裁件的實際面積/所用板料的面積=72% 2.4.2 沖裁的排樣設計二 圖2-2 排樣圖2 同理可得； a取2mm a1取2mm； 料寬B=26.5 0 -0.15mm； 步距S=24mm。 材料利用率=沖裁件的實際面積/所用板料的面積=67% 2.5 材料利用率 沖裁件的實際面積占所用板料面積的百分比；它是衡量合理利用材料的經(jīng)濟指標。在沖裁件的生產(chǎn)成本中，材料費用占60%以上，因此必須提高材料的利用率，才能有效地降低沖壓件的生產(chǎn)成本。 兩種的排樣的材料利用率比較，第一種的排樣方法更加合適。 3 沖壓工藝性計算 3.1 刃口尺寸計算 沖孔是以凸模的尺寸為準，而落料是以凹模的尺寸為準，所以在計算刃口的尺寸時候，兩個沖孔是計算凸模的刃口尺寸，而落料是計算凹模的刃口尺寸。 3.1.1 落料凹模的刃口尺寸計算 圖3-1 落料凹模尺寸 表3-1 落料凹模刃口尺寸 制件尺寸 制件公差△ 刃口磨損凸模尺寸變化 刃口磨損系數(shù)χ 刃口尺寸公差△/4 凹模刃口尺寸計算 R8+0.36 0 0.36 變大 0.5 0.09 A′=(8.36-0.5×0.36) 0 -△/4 =8.18 0 -0.09 凹模與凸模相互配合，最小間隙為0.05 R18+0.43 0 0.43 變小 0.11 B′=(18.43+0.5×0.43)+△/4 0=18.645+0.11 0 凹模與凸模相互配合，最小間隙為0.05 17.5+0.43 0 0.43 變大 0.11 A′=(17.93-0.5×0.43) 0 -△/4 =17.715 0 -0.11 凹模與凸模相互配合，最小間隙為0.05 43.6+0.62 0 0.62 不變 0.16 C′=43.6± -△/8=43.6±0.08 凹模與凸模相互配合，最小間隙為0.05 3.1.2 沖孔凸模的刃口尺寸計算 圖3-2 沖孔凸模1尺寸 表3-2 沖孔凸模1刃口尺寸 制件尺寸 制件公差△ 刃口磨損凸模尺寸變化 刃口磨損系數(shù)χ 刃口尺寸公差△/4 凸模刃口尺寸計算 R4+0.30 0 0.30 變小 0.75 0.08 B′=(4+0.75×0.3) 0 -△/4=4.23 0 -0.08 凹模與凸模相互配合，最小間隙為0.05 圖3-3 沖孔凸模2尺寸 表3-3 沖孔凸模2刃口尺寸 制件尺寸 制件公差△ 刃口磨損凸模尺寸變化 刃口磨損系數(shù)χ 刃口尺寸公差△/4 凸模刃口尺寸計算 R5+0.30 0 0.30 變小 0.75 0.08 B′=(5+0.75×0.30) 0 -△/4=5.23 0 -0.08 凹模與凸模相互配合，最小間隙為0.05 3.2 計算總沖壓力 3.2.1 落料部分沖壓力的計算 1、沖裁力： 公式：F沖=KLtτb F表示沖裁力（N）; L表示沖裁件周邊長度為169.116mm t表示材料厚度為1mm； τb表示材料抗剪強度為550MPa； K表示考慮模具間隙的不均勻，刃口的磨損、材料力學性能與厚度的波動等因素引入的修正系數(shù)，一般取K=1.3 所以F=1.3*169.116*1*550≈120917.94N 2、卸料力： F卸=K卸F=0.04*120917.94≈4836.72N 3、頂件力： F頂=K頂F=0.05*120917.94≈6045.90N 4.落料總沖壓力 F落= F沖+ F卸+ F頂≈120917.94+4836.72+6045.90=131900.56N 3.2.2 沖孔部分沖壓力的計算 1、沖孔力： 公式：F沖=KLtτb； F=1.3*81.64*1*550≈58372.6N 2、卸料力： F卸=K卸F=0.04*58372.6≈2334.9N 3.沖孔總沖壓力 F孔= F沖+ F卸≈58372.6+2334.9=60707.5N 3.2.3 總沖壓力 總沖壓力 F總= F落+ F孔=131900.56+60707.5=192608.06N 3.3 壓力機的選擇 根據(jù)總沖壓力為192KN，壓力機初選為J23-25 4 模具總體結(jié)構(gòu)設計 4.1 定位方式 此零件雖然是大批量生產(chǎn)，但是其形狀較小，沖裁方案簡單，所以可以采用人工送料的方式。采用導料板的方式固定條料的送料方向。 圖4-1 導料板定位 4.2 卸料方式 此模具采用的是彈性卸料裝置。彈壓卸料板不僅具有卸料和壓料的雙重作用，主要用于料厚小于或等于2mm的板料。 4.3 導向方式 模具的導向裝置是引導上模與下模以正確位置對合。采用最常見的導向裝置：導柱導套。 5 模具總體裝配圖 圖5-1 裝配圖 6 結(jié)論 在這次的畢業(yè)設計中，我綜合了在學校所學的所有專業(yè)知識以及常識，使我受益匪淺。不僅使自己的專業(yè)技能有所發(fā)揮并且掌握的更為熟練，也加強了在大學階段所學專業(yè)理論知識的鞏固。 在做畢業(yè)設計的過程中，在設計和繪圖方面遇到了一些問題，經(jīng)過老師和朋友的指導幫助，再加上自身不懈的努力，問題得到了及時解決。這次的畢業(yè)設計使我對冷沖壓模具設計有了一定的認識，在模具設計過程中，不僅把大學三年所學到知識加深了，還學會了查有關書籍和資料，能夠把各科靈活的運用到設計中去。 這次的畢業(yè)設計不僅是對自己大學三年的考核，也讓我對自己的工作的沖壓件的制作過程更加熟悉。這為今后的工作做好了鋪墊和奠定了一定的基礎。 致 謝 這次畢業(yè)設計說明書及其模具裝配圖的完成，首先要感謝我的指導老師在畢業(yè)設計裝配圖、零件圖及其說明書編制過程中，給予了精心的指導，并講解了各項專業(yè)要領，提出了寶貴的專業(yè)意見；模具設計過程中，也要感謝在此次設計過程中提供幫助的朋友，是他們的精心指導和指教才使我的畢業(yè)設計能夠按期完成，感謝學校給予的支持和機會。同時要感謝百忙之中參加畢業(yè)答辯的評審老師。 謝謝你們！ 參考文獻 [1] 龍建. 沖壓模具結(jié)構(gòu)設計技巧. 北京：化學工業(yè)出版社，2015 [2] 胡建華. 沖壓工藝與模具設計. 北京：北京大學出版社，2010 [3] 楊晶. 模具設計與制造. 北京：中國石化出版社，2015 [4] 馮炳堯. 模具設計與制造簡明手冊-第四版. 上海：上?？茖W出版社，2015 [5] 占堯. 最新沖壓模具標準及應用手冊. 北京：化學工業(yè)出版社，2010 [6] 曾欣. 現(xiàn)代沖壓工藝與模具設計技術. 北京：機械工業(yè)出版社，2015 [7] 姜奎華. 沖壓工藝與模具設計. 北京：機械工業(yè)出版社，2015 [8] 陳劍鶴. 模具設計基礎 第3版. 北京：機械工業(yè)出版社，2015 [9] 王芳. 冷沖壓模具設計指導. 北京:機械工業(yè)出版社，2015 [10] 陳宏. 模具設計與制造. 北京：科學出版社，2015 15