墊片的沖壓模具設(shè)計（全套含CAD圖紙）,墊片,沖壓,模具設(shè)計,全套,cad,圖紙 任務(wù)書 一、課題來源、目標(biāo)及意義 我課題的來源于生產(chǎn)實際，沖壓是我們生活中一種常見的成型放式。我的目標(biāo)是根據(jù)零件的尺寸結(jié)構(gòu)要求，對其進行了工藝性分析，設(shè)計排樣圖，確定其沖裁工藝，計算材料的利用率和刃口尺寸。確定壓力機并運用所學(xué)的軟件，畫出裝配圖和各個零件圖。這次課題的意識主要是為了讓我們能提高所學(xué)的理論知識，結(jié)合實際，讓我們自己動手，動腦去思考設(shè)計，可以把我們學(xué)的零碎的知識結(jié)合起來，來鞏固所學(xué)的內(nèi)容。 二、畢業(yè)設(shè)計（論文）內(nèi)容及要求 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(shè)計排樣圖，確定其沖裁工藝，設(shè)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。結(jié)合實際，讓我們自己動手，動腦去思考設(shè)計，可以把我們學(xué)的零碎的知識結(jié)合起來，運用所學(xué)的軟件，畫出裝配圖和各個零件圖。 三、畢業(yè)設(shè)計（論文）進程安排 序號 設(shè)計（論文）各階段名稱 計劃時間 1 畢業(yè)設(shè)計輔導(dǎo)，學(xué)生進行相關(guān)準(zhǔn)備工作，選題并審批。 2 教師下發(fā)任務(wù)書，學(xué)生完成開題報告，教師審核。 3 學(xué)生上交開題報告，開始設(shè)計。教師指導(dǎo) 4 學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計，并上報周記5次，教師指導(dǎo) 5 學(xué)生提交畢業(yè)設(shè)計材料（電子稿與紙質(zhì)稿）。 6 畢業(yè)設(shè)計答辯。 四、參考書及參考文獻(xiàn) [1] 龍建. 沖壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計技巧. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2015 [2] 胡建華. 沖壓工藝與模具設(shè)計. 北京：北京大學(xué)出版社，2010 [3] 楊晶. 模具設(shè)計與制造. 北京：中國石化出版社，2015 [4] 姜奎華. 沖壓工藝與模具設(shè)計. 北京：機械工業(yè)出版社，2015 [5] 陳劍鶴. 模具設(shè)計基礎(chǔ) 第3版. 北京：機械工業(yè)出版社，2015 [6] 王芳. 冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo). 北京:機械工業(yè)出版社，2015 [7] 陳宏. 模具設(shè)計與制造. 北京：科學(xué)出版社，2015 [8] 曾欣. 現(xiàn)代沖壓工藝與模具設(shè)計技術(shù). 北京：機械工業(yè)出版社，2015 指導(dǎo)教師（簽字）: 院（系）主任（簽字）: 包含有CAD圖紙和說明書,咨詢Q 197216396 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(xué)模具知識闡述了墊片的設(shè)計過程。通過對該零件模具的設(shè)計，進一步加強了我對模具設(shè)計的基礎(chǔ)知識，為以后設(shè)計更復(fù)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(shè)計排樣圖，確定其沖裁工藝，設(shè)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(xué)的軟件，畫出裝配圖和各個零件圖。 這次課題是對我大學(xué)三年來所學(xué)內(nèi)容的一次檢測，提高鞏固了我這三年來所學(xué)的知識。對自己以后的工作也奠定了一定的基礎(chǔ)。 關(guān)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(shè)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(shè)計排樣圖 6 2.4.1 沖裁件的排樣設(shè)計一 6 2.4.2 沖裁的排樣設(shè)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(shè)計 12 4.1 定位方式 12 4.2 卸料方式 12 4.3 導(dǎo)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(xiàn) 16 前 言 聽到模具設(shè)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(xué)的專業(yè)就是模具設(shè)計與制造，學(xué)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(xué)好這門課，不僅需要上課認(rèn)真聽老師講課，還要自己課外花時間學(xué)習(xí)，更要理論實際相結(jié)合。 本文是關(guān)于墊片的沖壓模具的設(shè)計。主要是為了讓我們能提高所學(xué)的理論知識，結(jié)合實際，讓我們自己動手，動腦去思考設(shè)計，可以把我們學(xué)的零碎的知識結(jié)合起來，來鞏固所學(xué)的內(nèi)容。 通過本次設(shè)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(xué)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(fù)雜異性結(jié)構(gòu)?？走吘嗪涂组g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(fù)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(fù)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(shè)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(shè)計排樣圖 2.4.1 沖裁件的排樣設(shè)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(fù)向）偏差。查閱《冷沖模設(shè)計與制造》74頁表2-20； Z表示為導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙。查閱《冷沖模設(shè)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(shè)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(biāo)。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(zhǔn)，而落料是以凹模的尺寸為準(zhǔn)，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(xué)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(shè)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(dǎo)料板的方式固定條料的送料方向。 圖4-1 導(dǎo)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(dǎo)向方式 模具的導(dǎo)向裝置是引導(dǎo)上模與下模以正確位置對合。采用最常見的導(dǎo)向裝置：導(dǎo)柱導(dǎo)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(shè)計中，我綜合了在學(xué)校所學(xué)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(xué)階段所學(xué)專業(yè)理論知識的鞏固。 在做畢業(yè)設(shè)計的過程中，在設(shè)計和繪圖方面遇到了一些問題，經(jīng)過老師和朋友的指導(dǎo)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(shè)計使我對冷沖壓模具設(shè)計有了一定的認(rèn)識，在模具設(shè)計過程中，不僅把大學(xué)三年所學(xué)到知識加深了，還學(xué)會了查有關(guān)書籍和資料，能夠把各科靈活的運用到設(shè)計中去。 這次的畢業(yè)設(shè)計不僅是對自己大學(xué)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(chǔ)。 致 謝 這次畢業(yè)設(shè)計說明書及其模具裝配圖的完成，首先要感謝我的指導(dǎo)老師在畢業(yè)設(shè)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(dǎo)，并講解了各項專業(yè)要領(lǐng)，提出了寶貴的專業(yè)意見；模具設(shè)計過程中，也要感謝在此次設(shè)計過程中提供幫助的朋友，是他們的精心指導(dǎo)和指教才使我的畢業(yè)設(shè)計能夠按期完成，感謝學(xué)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(xiàn) [1] 龍建. 沖壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計技巧. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2015 [2] 胡建華. 沖壓工藝與模具設(shè)計. 北京：北京大學(xué)出版社，2010 [3] 楊晶. 模具設(shè)計與制造. 北京：中國石化出版社，2015 [4] 馮炳堯. 模具設(shè)計與制造簡明手冊-第四版. 上海：上?？茖W(xué)出版社，2015 [5] 占堯. 最新沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用手冊. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010 [6] 曾欣. 現(xiàn)代沖壓工藝與模具設(shè)計技術(shù). 北京：機械工業(yè)出版社，2015 [7] 姜奎華. 沖壓工藝與模具設(shè)計. 北京：機械工業(yè)出版社，2015 [8] 陳劍鶴. 模具設(shè)計基礎(chǔ) 第3版. 北京：機械工業(yè)出版社，2015 [9] 王芳. 冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo). 北京:機械工業(yè)出版社，2015 [10] 陳宏. 模具設(shè)計與制造. 北京：科學(xué)出版社，2015 15 開題報告 一、課題來源、選題依據(jù)、課題研究目的、應(yīng)用價值 我課題來源于生產(chǎn)實際，探討沖壓加工中較常見零件的工藝方法和結(jié)構(gòu)設(shè)計。課題涉及知識面較廣，且設(shè)計要求較高，對學(xué)生的設(shè)計能力，特別是思考能力是一個很好的鍛煉。 我選題的依據(jù)是沖壓加工是現(xiàn)代機械制造業(yè)中先進高效的加工方法之一。沖壓模具是沖壓生產(chǎn)必不可少的工藝裝備，是技術(shù)密集型產(chǎn)品。沖壓件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本等，與模具設(shè)計和制造有直接關(guān)系。 我選擇此課題，希望能夠總結(jié)和鞏固基礎(chǔ)技術(shù)課程和專業(yè)課程中所獲得的知識。在設(shè)計模具時，根據(jù)實際情況綜合運用這些知識，學(xué)習(xí)如何充分考慮它們的特點，選用最佳的工藝方案。通過設(shè)計獲得課堂上講授不易掌握的沖模結(jié)構(gòu)知識，培養(yǎng)自己的設(shè)計、計算和繪圖能力，為自己以后的工作奠定良好的基礎(chǔ)。 在中國，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識到模具在制造中的重要地位，認(rèn)識到模具技術(shù)水平的高低已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展，加大了用于技術(shù)進步的投資力度，將技術(shù)進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。用模具成型的制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所無法相比。沖壓生產(chǎn)靠模具與設(shè)備完成其加工過程，生產(chǎn)率高，操縱簡便，易于實現(xiàn)機械化和自動化，可以獲得其他加工方法所不能或難以制造的、外形復(fù)雜的零件。沖壓產(chǎn)品一般不需要再經(jīng)過機械加工便可使用，沖壓加工過程一般也無需加熱毛坯。所以，沖壓生產(chǎn)不但節(jié)約金屬材料，而且節(jié)約能源，沖壓產(chǎn)品一般還具有重量輕和剛性好的特點。 二、課題研究的基本思路、研究的關(guān)鍵問題和研究手段（途徑） 我研究該課題的基本思路是分析整理技術(shù)資料，確定設(shè)計依據(jù)。 對零件進行工藝性的分析，確定工藝方案；設(shè)計不同的排樣進行比較，選擇材料利用率更高的。對其進行必要的工藝計算，選定沖壓設(shè)備。決定模具的結(jié)構(gòu)形式。進行沖模的總體設(shè)計，畫出模具的裝配圖和各非標(biāo)準(zhǔn)零件圖。編寫設(shè)計計算說明書。 關(guān)鍵問題： 1.零件的結(jié)構(gòu)分析 2.工藝方案的確定 3.排樣圖的設(shè)計 4.刃口尺寸的計算 5.沖壓力的計算 6.圖紙的設(shè)計 我研究的途徑是運用大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)課程知識。理論知識和課程設(shè)計及生產(chǎn)實習(xí)中所學(xué)到的實踐知識，正確的解決沖壓模具設(shè)計中的沖裁件的工藝性分析、工藝方案的論證及確定、工藝設(shè)計排樣設(shè)計及具體數(shù)據(jù)的理論計算與實際校核驗證、模具結(jié)構(gòu)型式設(shè)計等題目。熟練掌握查閱手冊、圖標(biāo)、資料等參考文獻(xiàn)。充分利用與本次題目有關(guān)的沖壓設(shè)計的資料，做到科學(xué)的，熟練的運用。 三、 論文的主體框架和主要內(nèi)容概述 我論文的主體框架首先對零件進行工藝性的分析，確定其工藝方案。先畫出該零件的零件圖。再根據(jù)排樣的概念和分類形式，進行搭邊值的計算，設(shè)計出多中拍樣圖，選取其中最佳、最省的排樣方式。最后根據(jù)排樣圖計算出材料利用率。 第二步進行沖壓工藝的計算，利用所學(xué)知識進行落料凹模和沖孔凸模人口尺寸的計算。計算出落料和沖孔部分沖壓力算出總壓力。最后根據(jù)得出的數(shù)據(jù)選取最佳、最合理的壓力機。 第三步，進行模具整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算，根據(jù)模架確定定位、卸料、導(dǎo)向方式。畫出定位銷、卸料板及導(dǎo)向系統(tǒng)的零件圖。 最后根據(jù)以上零件，組成裝配圖。并畫出模具裝配圖。 對該套模具進行總結(jié)。 四、論文工作進度與安排 起訖日期 工作內(nèi)容 達(dá)到要求 畢業(yè)設(shè)計輔導(dǎo)，學(xué)生進行相關(guān)準(zhǔn)備工作，選題并審批。 選題審批完成 教師下發(fā)任務(wù)書，學(xué)生完成開題報告，教師審核。 完成開題報告 學(xué)生上交開題報告，開始設(shè)計。教師指導(dǎo) 開題報告審核完成，并已開始設(shè)計 學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計，并上報周記5次，教師指導(dǎo) 畢業(yè)設(shè)計最終稿完成 學(xué)生提交畢業(yè)設(shè)計材料（電子稿與紙質(zhì)稿）。 材料上交完成 畢業(yè)設(shè)計答辯。 五、指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師： 年 月 日 六、所在專業(yè)負(fù)責(zé)人審查意見 專業(yè)負(fù)責(zé)人： 年 月 日 七、參考文獻(xiàn)閱讀清單（要求8篇以上） 序號 題 目（及作者） 出處 （書籍及出版社、期刊名及期刊卷期號等） 1 沖壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計技巧（龍建） 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2015 2 沖壓工藝與模具設(shè)計（胡建華） 北京：北京大學(xué)出版社，2010 3 模具設(shè)計與制造（楊晶） 北京：中國石化出版社，2015 4 模具設(shè)計與制造簡明手冊-第四版（馮炳堯） 上海：上?？茖W(xué)出版社，2015 5 最新沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用手冊（占堯） 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010 6 現(xiàn)代沖壓工藝與模具設(shè)計技術(shù)（曾欣） 北京：機械工業(yè)出版社，2015 7 模具設(shè)計基礎(chǔ) 第3版（陳劍鶴） 北京：機械工業(yè)出版社，2015 8 冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)（王芳） 北京:機械工業(yè)出版社，2015 9 模具設(shè)計與制造（陳宏） 北京：科學(xué)出版社，2015 10 沖壓工藝與模具設(shè)計（姜奎華） 北京:機械工業(yè)出版社，2015 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(xué)模具知識闡述了墊片的設(shè)計過程。通過對該零件模具的設(shè)計，進一步加強了我對模具設(shè)計的基礎(chǔ)知識，為以后設(shè)計更復(fù)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(shè)計排樣圖，確定其沖裁工藝，設(shè)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(xué)的軟件，畫出裝配圖和各個零件圖。 這次課題是對我大學(xué)三年來所學(xué)內(nèi)容的一次檢測，提高鞏固了我這三年來所學(xué)的知識。對自己以后的工作也奠定了一定的基礎(chǔ)。 關(guān)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(shè)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(shè)計排樣圖 6 2.4.1 沖裁件的排樣設(shè)計一 6 2.4.2 沖裁的排樣設(shè)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(shè)計 12 4.1 定位方式 12 4.2 卸料方式 12 4.3 導(dǎo)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(xiàn) 16 前 言 聽到模具設(shè)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(xué)的專業(yè)就是模具設(shè)計與制造，學(xué)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(xué)好這門課，不僅需要上課認(rèn)真聽老師講課，還要自己課外花時間學(xué)習(xí)，更要理論實際相結(jié)合。 本文是關(guān)于墊片的沖壓模具的設(shè)計。主要是為了讓我們能提高所學(xué)的理論知識，結(jié)合實際，讓我們自己動手，動腦去思考設(shè)計，可以把我們學(xué)的零碎的知識結(jié)合起來，來鞏固所學(xué)的內(nèi)容。 通過本次設(shè)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(xué)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(fù)雜異性結(jié)構(gòu)?？走吘嗪涂组g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(fù)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(fù)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(shè)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(shè)計排樣圖 2.4.1 沖裁件的排樣設(shè)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(fù)向）偏差。查閱《冷沖模設(shè)計與制造》74頁表2-20； Z表示為導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙。查閱《冷沖模設(shè)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(shè)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(biāo)。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(zhǔn)，而落料是以凹模的尺寸為準(zhǔn)，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(xué)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(shè)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(dǎo)料板的方式固定條料的送料方向。 圖4-1 導(dǎo)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(dǎo)向方式 模具的導(dǎo)向裝置是引導(dǎo)上模與下模以正確位置對合。采用最常見的導(dǎo)向裝置：導(dǎo)柱導(dǎo)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(shè)計中，我綜合了在學(xué)校所學(xué)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(xué)階段所學(xué)專業(yè)理論知識的鞏固。 在做畢業(yè)設(shè)計的過程中，在設(shè)計和繪圖方面遇到了一些問題，經(jīng)過老師和朋友的指導(dǎo)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(shè)計使我對冷沖壓模具設(shè)計有了一定的認(rèn)識，在模具設(shè)計過程中，不僅把大學(xué)三年所學(xué)到知識加深了，還學(xué)會了查有關(guān)書籍和資料，能夠把各科靈活的運用到設(shè)計中去。 這次的畢業(yè)設(shè)計不僅是對自己大學(xué)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(chǔ)。 致 謝 這次畢業(yè)設(shè)計說明書及其模具裝配圖的完成，首先要感謝我的指導(dǎo)老師在畢業(yè)設(shè)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(dǎo)，并講解了各項專業(yè)要領(lǐng)，提出了寶貴的專業(yè)意見；模具設(shè)計過程中，也要感謝在此次設(shè)計過程中提供幫助的朋友，是他們的精心指導(dǎo)和指教才使我的畢業(yè)設(shè)計能夠按期完成，感謝學(xué)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(xiàn) [1] 龍建. 沖壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計技巧. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2015 [2] 胡建華. 沖壓工藝與模具設(shè)計. 北京：北京大學(xué)出版社，2010 [3] 楊晶. 模具設(shè)計與制造. 北京：中國石化出版社，2015 [4] 馮炳堯. 模具設(shè)計與制造簡明手冊-第四版. 上海：上?？茖W(xué)出版社，2015 [5] 占堯. 最新沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用手冊. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010 [6] 曾欣. 現(xiàn)代沖壓工藝與模具設(shè)計技術(shù). 北京：機械工業(yè)出版社，2015 [7] 姜奎華. 沖壓工藝與模具設(shè)計. 北京：機械工業(yè)出版社，2015 [8] 陳劍鶴. 模具設(shè)計基礎(chǔ) 第3版. 北京：機械工業(yè)出版社，2015 [9] 王芳. 冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo). 北京:機械工業(yè)出版社，2015 [10] 陳宏. 模具設(shè)計與制造. 北京：科學(xué)出版社，2015 15 2016 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）選題審批表 姓 名 選題教師 姓 名 學(xué) 號 專業(yè)技術(shù) 職 務(wù) 高級 中級 初級 院（系） 專 業(yè) 申報課題名稱 墊片的沖壓模具設(shè)計 課題類別 設(shè)計 論文 其它 課題來源 生產(chǎn)實踐 科研 實驗室建設(shè) 自擬 √ √ 課題簡介 我們通過學(xué)習(xí)冷沖模設(shè)計與制造的知識，對沖壓模具有了一定的了解。為了更進一步的了解沖壓模具，就要結(jié)合自己所學(xué)知識來設(shè)計一套模具。將分析其結(jié)構(gòu)，確定工藝方案，比較利用率，得出排樣方案，計算刃口尺寸和沖裁力，選擇壓力機。運用所學(xué)軟件，畫出裝配圖和各個零件圖。 設(shè)計（論文）要求（包括應(yīng)具備的條件） 條理性好，文字通順，論文格式正確，方案正確 課題預(yù)計 工作量大小 大 適中 小 課題預(yù)計 難易程度 難 一般 易 是否是新擬課題 是 否 √ √ √ 所在項目團隊主任審定意見： 負(fù)責(zé)人（簽名）： 年 月 日 注：1.該表作為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）課題申報時專用,由選題教師填寫,經(jīng)所在專業(yè)有關(guān)人員討論,負(fù)責(zé)人簽名后生效； 2.該表的填寫針對1名學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）時選擇使用,如同一課題由2名及2名以上同學(xué)選擇,應(yīng)在申報課題的名稱上加以區(qū)別(加副標(biāo)題),并且在"設(shè)計(論文)要求"一欄中加以體現(xiàn)； 3.課題簡介一欄主要指研究設(shè)計該課題的背景介紹及目的、主要內(nèi)容、意義； 4.“設(shè)計（論文）要求（包括應(yīng)具備的條件）”一欄：主要指本課題技術(shù)方面的要求，而“條件”指從事該課題必須具備的基本條件（如儀器設(shè)備、場地、文獻(xiàn)資料等）； 5.課題一旦被學(xué)生選定，此表須放在學(xué)生“畢業(yè)設(shè)計（論文）材料袋”中存檔。