彈簧鉸鏈（杯座）沖壓模具設(shè)計

42頁 21000字?jǐn)?shù)+論文說明書+任務(wù)書+18張CAD圖紙【詳情如下】

4張零件圖.dwg

5張零件圖.dwg

6張零件圖.dwg

上模座.dwg

下模座.dwg

任務(wù)書.doc

凸凹模.dwg

凸模.dwg

凸模固定板.dwg

凹模.dwg

卸料板.dwg

墊板.dwg

彈簧鉸鏈（杯座）沖壓模具設(shè)計說明書.doc

打桿.dwg

推件塊.dwg

推桿.dwg

推板.dwg

模具總裝圖.dwg

模具裝配圖.dwg

零件圖.dwg

彈簧鉸鏈（杯座）沖壓模具設(shè)計

目   錄

1  緒論

 1.1課題背景與研究意義……………………………………………………………… 1

 1.2模具行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢………………………………………………………… 1

 1.3課題研究的主要內(nèi)容和目標(biāo)……………………………………………………… 2

 1.3.1課題研究的主要內(nèi)容…………………………………………………………… 2

 1.3.2課題研究的主要目標(biāo)…………………………………………………………… 2

2  工藝方案設(shè)計

 2.1零件的工藝性分析………………………………………………………………… 3

 2.2加工工藝方案的確定……………………………………………………………… 4

3  沖壓模設(shè)計

 3.1毛坯尺寸計算與沖裁工藝分析…………………………………………………… 5

3.1.1毛坯尺寸計算…………………………………………………………………… 5

3.1.2沖裁工藝分析…………………………………………………………………… 6

 3.2工件排樣與搭邊…………………………………………………………………… 6

 3.2.1排樣……………………………………………………………………………… 6

 3.2.2搭邊……………………………………………………………………………… 7

 3.3沖裁間隙…………………………………………………………………………… 8

3.4沖裁力計算………………………………………………………………………… 9

3.5模具壓力中心計算………………………………………………………………… 11

3.6凸、凹模刃口尺寸計算…………………………………………………………… 12

3.7凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計………………………………………………………………… 15

3.7.1凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計…………………………………………………………………… 15

3.7.2凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計…………………………………………………………………… 17

3.8沖模的閉合高度…………………………………………………………………… 18

3.9結(jié)構(gòu)件與標(biāo)準(zhǔn)件選用……………………………………………………………… 19

3.9.1模架……………………………………………………………………………… 19

3.9.2模座……………………………………………………………………………… 19

3.9.3模柄……………………………………………………………………………… 20

3.9.4導(dǎo)向裝置………………………………………………………………………… 20

3.9.5卸料裝置………………………………………………………………………… 21

3.9.6定位裝置………………………………………………………………………… 23

3.10沖裁設(shè)備選擇…………………………………………………………………… 25

3.10.1沖裁設(shè)備類型的選擇………………………………………………………… 25

 3.10.2壓力機選用原則……………………………………………………………… 25

第四章  彎曲模設(shè)計

 4.1彎曲工藝性分析與工序安排……………………………………………………… 27

 4.2彎曲回彈…………………………………………………………………………… 27

 4.2.1影響回彈量的因素……………………………………………………………… 27

 4.2.2減少回彈量的措施……………………………………………………………… 27

4.3彎曲工藝計算……………………………………………………………………… 28

4.3.1彎曲件展開長度的確定………………………………………………………… 28

4.3.2彎曲力和頂件力計算…………………………………………………………… 29

4.3.3彎曲模工作部分尺寸計算……………………………………………………… 30

4.4彎曲?？傮w設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)件選用…………………………………………………… 34

4.4.1 U形彎曲?！?34

4.2.2斜楔式彎曲?！?35

4.5壓力機選用………………………………………………………………………… 36

結(jié)    論……………………………………………………………………………… 37

參考文獻……………………………………………………………………………… 38

致    謝……………………………………………………………………………… 39

摘要：沖壓模具是模具工業(yè)的重要組成部分，它是工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備。沖壓模具主要包括沖壓模具、彎曲模具、拉深模具、多工位級進模、簡單模具等等。

   隨著模具工業(yè)的發(fā)展，沖壓技術(shù)在機械、航空、汽車、等行業(yè)中應(yīng)用十分廣泛，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和發(fā)展方向。沖壓工藝具有生產(chǎn)率高、生產(chǎn)成本低、材料利用率高、能成形復(fù)雜零件、適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點，在某些領(lǐng)域已取代機械加工，并正逐步擴大其工藝范圍。因此，沖壓技術(shù)對發(fā)展生產(chǎn)、增強效益、更新產(chǎn)品等方面具有重要作用。 

本課題的生產(chǎn)實踐性非常強，所以在設(shè)計時要考慮實際生產(chǎn)條件。此論文的主要特點是通過設(shè)計一套模具使其同時滿足兩個零件的加工。首先對零件進行沖裁和彎曲工藝分析，由于零件結(jié)構(gòu)簡單、工藝性較好,所以屬于中批量的生產(chǎn)采用單工序模比較好。然后確定工藝方案為落料、彎曲、最后成形，計算沖壓力確定模具工作部分尺寸及公差來選取模具的結(jié)構(gòu)。最后繪制落料模和彎曲模的裝配圖，并且拆繪一些主要零件圖。本課題的關(guān)鍵是合理選擇模具間隙和在彎曲時考慮彎曲件的回彈，這些因素對零件的質(zhì)量有重要影響。

關(guān)鍵詞：沖壓模 彎曲模 沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件 工藝分析 沖壓模間隙

1 緒論

1.1課題背景與研究意義

模具是對金屬、塑料、橡膠、玻璃等多種原材料進行成形加工的重要工藝設(shè)備，隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，模具越來越多的用于國民經(jīng)濟的各生產(chǎn)部門，許多新產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn)在很大程度上依賴模具制造技術(shù)。模具工業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，在國際上稱為“工業(yè)之母”，國民經(jīng)濟的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出越來越高的要求，也為其發(fā)展提供了巨大的動力。這些年來，中國模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(fā)展。

在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%。沖壓是利用沖模在壓床上對金屬(或非金屬)板料施加壓力使其分離或變形，從而得到一定形狀，并且滿足一定使用要求的零件的加工方法。目前沖壓技術(shù)在汽車、等行業(yè)中應(yīng)用非常廣泛，采用沖壓技術(shù)可以提高生產(chǎn)率、質(zhì)量穩(wěn)定、節(jié)約生產(chǎn)成本、增強企業(yè)的市場競爭力。

   沖壓加工具有很高的生產(chǎn)率。一般在一臺沖壓設(shè)備上每分鐘可以生產(chǎn)中小工件幾件到幾十件，高速沖床可達幾百件，這是其他任何加工方法都無法實現(xiàn)的。此外，沖壓加工所用坯料是板材或卷料，通常又是在常溫下加工，故易于實現(xiàn)機械化與自動化，可大幅度地提高生產(chǎn)率。

    沖壓加工成本低，在大量生產(chǎn)中采用沖壓工藝加工板料工件是最經(jīng)濟的工藝方法。以沖裁為例，一般沖壓模的壽命可達幾百萬次，硬質(zhì)合金沖壓模的壽命可達幾千萬次至億次；其次，沖壓生產(chǎn)的材料利用率較高，一般可達70%-85%，故可極大地降低沖壓件的生產(chǎn)成本。

1.2模具行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

在國民經(jīng)濟快速發(fā)展的拉動和國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，我國模具行業(yè)發(fā)展很快，2003年全國模具總產(chǎn)值已達450億元以上。近年來，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長壽命等中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；我國模具年生產(chǎn)總量雖然已位居世界第三位，但設(shè)計制造水平在總體上要比工業(yè)發(fā)達國家落后，其差距主要表現(xiàn)在以下幾方面。

（1）模具自配率較低，其中中低檔模具供過于求，中高檔模具自配率不足60%。

（2）企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進口結(jié)構(gòu)都不夠合理。

   （3）模具產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝水平低，模具制造周期長。

結(jié)論

沖壓技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空、汽車、電機、家電和通信行業(yè)零部件的成形。近幾年來，我國模具技術(shù)有了很大的發(fā)展，模具設(shè)計與制造水平有了較大的提高，大型、精密、復(fù)雜、高效和長壽命模具的需求幅度增加，模具質(zhì)量、模具壽命明顯提高，模具交貨期較前縮短，模具CAD/CAM技術(shù)也得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。由于沖壓工藝具有生產(chǎn)率高、生產(chǎn)成本低、材料利用率高、能成形復(fù)雜零件、適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點，在某些領(lǐng)域已取代機械加工，并且正逐步擴大其應(yīng)用范圍。據(jù)國際生產(chǎn)協(xié)會預(yù)測，到本世紀(jì)中，機械零件中60%的粗加工、80%的精加工要由模具來完成。因此，沖壓技術(shù)對發(fā)展生產(chǎn)、增加效益、更新產(chǎn)品等方面有重要作用；研究沖壓模具的結(jié)構(gòu)，提高沖壓模具的各項指標(biāo)，對沖壓模具設(shè)計和沖壓技術(shù)發(fā)展是十分必要的。

通過此次設(shè)計使我對模具行業(yè)有了進一步的重視，知道它在國民經(jīng)濟中的重要性。本課題首先對通過國內(nèi)外模具行業(yè)的分析，知道雖然我國模具年生產(chǎn)總量已位居世界第三位，但是設(shè)計制造水平在總體上要比工業(yè)發(fā)達國家落后。本設(shè)計課題給定的彈簧鉸鏈（杯座）零件對稱，形狀簡單，同時包括沖裁和彎曲兩道工序，其中彎曲相對比較簡單。而且彈簧鉸鏈（杯座）和鉸扣的形狀相同，只是長度不同，所以設(shè)計此套模具同時符合鉸扣的加工。從而降低生產(chǎn)成本、提高了生產(chǎn)率。在本此設(shè)計中關(guān)鍵的地方是合理的選擇模具間隙，在模具的設(shè)計中間隙直接影響著沖裁件的質(zhì)量，所以合適的間隙的選擇應(yīng)以工件斷面質(zhì)量、沖裁件精度、模具壽命和加工質(zhì)量四項為依據(jù)，并且進行適當(dāng)?shù)姆诸?。在模具設(shè)計部分重點在于凸、凹模的設(shè)計，它們都要先進行試模以后在熱處理，因為它影響著沖裁件是否合格。

由于本人水平有限，本論文中必然存在不少紕漏及錯誤之處，敬請評閱老師批評指正。

參考文獻

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[17].江維健等.冷沖壓模具設(shè)計.廣州:華南理工大學(xué)出版社.2005.7

致  謝

為期三個多月的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，在這三個月的學(xué)習(xí)和工作中，我首先要感謝的是尊敬的老師。在畢設(shè)期間，老師對我的學(xué)習(xí)和研究工作給了極大的關(guān)懷和幫助。課題的研究、畢業(yè)設(shè)計的完成以及畢業(yè)論文的定稿，都離不開老師的悉心指導(dǎo)。讓我們真正把理論與實踐聯(lián)系在一起，在這個過程中，老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范、求實創(chuàng)新的工作精神以及對學(xué)科前沿技術(shù)的把握能力，給我留下了深刻的印象。老師言傳身教使我受益匪淺，必將對我以后的學(xué)習(xí)和工作產(chǎn)生巨大的影響。工作與學(xué)習(xí)態(tài)度決定事情的成敗，在以后的人生道路上，我一定奮發(fā)向上、努力進取，不辜負老師對學(xué)生的教導(dǎo)。

此外，還要感謝那些給予幫助、鼓勵和支持的同學(xué)。最后，對在百忙之中抽出時間評審論文的各位教授、專家表示感謝！

題目：彈簧鉸鏈（杯座）沖壓模具畢業(yè)設(shè)計 零件圖：（三個視圖） 設(shè)計要求： 1 材料： 冷軋鋼板 ， 不銹鋼質(zhì) 2 生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn) 3 料厚： 精度要求 5 表面處理：鍍鎳 防銹能力好 目 錄 1 沖壓件的工藝性分析與方案確定 壓件工藝性分析 裁工藝方案的確定 2 主要設(shè)計計算 樣方案的確定及計算 壓力的計算 模凹模尺寸計算 力中心的確定及相關(guān)計算 3 沖壓設(shè)備的選擇 4 凸模、凹模、凸 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計 孔凸模結(jié)構(gòu)的設(shè)計 模結(jié)構(gòu)設(shè)計 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計 5 主要零部件的設(shè)計 料零件的計算 料彈簧的設(shè)計計算： 位零件的設(shè)計 料板的設(shè)計 6 模具總裝圖 7 模具材料的選用及其他零部件的設(shè)計 具材料的選用 具輔助零件的材料選用及熱處理 具的裝配與試沖 8 模具零件加工工藝 致 謝 1 沖壓零件的工藝性分析 沖裁件的工藝性是指沖裁件對沖壓工藝的適應(yīng)性即沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀尺寸 及公差技術(shù)要 求是否符合沖裁加工的工藝要求沖裁件的工藝性是否合理對沖裁件的質(zhì)量模具壽命和生產(chǎn)率有很大的影響 [1] 拉深件工藝的好壞直接影響到該零件能否用拉深成型方法生產(chǎn)出來影響到零件的質(zhì)量成本和生產(chǎn)周期等等一個工藝性好的拉深工序不僅能滿足產(chǎn)品的使用要求同時也能夠用最簡單最經(jīng)濟和最快的方法生產(chǎn)出產(chǎn)品來而工件要有一個好的工藝性必須滿足以下幾點 1 對于沖裁件的形狀要盡可能的簡單對稱排樣的廢料要少而對于拉深件來說要盡量避免非常復(fù)雜的和非對稱的拉深同時盡量減少其高度使其可能用一次或兩次拉深工序來完成 2 沖裁件的外 形或內(nèi)孔交角處拉深件的底與壁凸緣與壁盒形件的四壁間都應(yīng)采用圓角過渡避免產(chǎn)生清角 3 沖裁件要盡可能避免產(chǎn)生過長的懸臂與狹槽沖孔的孔徑不宜太小 4 設(shè)計拉深件時應(yīng)明確注明必須保證的是外形還是內(nèi)形不能同時標(biāo)注內(nèi)外形尺寸圖 1 所示為利用現(xiàn)代虛擬設(shè)計技術(shù)建立的鉸鏈杯座零件圖及產(chǎn)品圖按以上工藝性分析該鉸鏈座的沖壓生產(chǎn)要用到的沖壓加工基本工序有落料拉深可能多次沖兩錐形孔沖側(cè)邊的四個孔切邊和翻邊淺拉深等 2 工藝方案的確定 拉深次數(shù)的計算確定 盒形件的高度 H 與寬度 B 的比值稱為相對高度 H/為高矩形件 ， 低矩形件通常只需一次拉深而高矩形件通常需要進行多次拉深 由于該拉深件的最小寬度值 B=15 拉深的高度 H=12 據(jù)一次拉深因數(shù)的校核來判 斷拉深次數(shù) m = r / 式中 r 為工件圓角半徑 毛坯圓角的假想半徑 R 則 m=r/Ry=r/R=3/11= r/B=3/15=參考文獻 [2]得 為 m<以不能一次拉深出來故需多次拉深拉深因數(shù)也可用拉深高度 h 與圓角半徑 r 的比值 h/r 表示即 m=1/ 2h r 2 若取 用式 2 計算拉深高度 h 得 取第一次拉深高度 .6 工件的總高度為 12 第二次拉深高度為 12 .6 .4 據(jù)第二次拉深高度用式 2 校核第二次拉深因數(shù) m=1/ 2h r =1/ =據(jù) r/B=參考文獻 [2]得 故可以進行兩次拉深完成 藝方案確定 根據(jù)以上分析計算進一步明確該零件的沖壓加工需包括以下基本工序 落料 沖方形 孔 沖側(cè)邊四個小孔 淺拉深 落料與首次拉深復(fù)合其余按基本工序 3 沖壓模具結(jié)構(gòu)形式確定 根據(jù)確定的工藝方案和零件的形狀特點精度要求所選設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)模具制造條件以及安全生產(chǎn)等選定該工件的模具為 落料與首次拉深的復(fù)合模具其余各工序均采用單工序的簡單復(fù)合模按基本工序圖 6 為利用虛擬設(shè)計技術(shù)建立的鉸鏈杯座的沖壓模具總裝圖 2 通過計算確定了零件毛坯形狀及尺寸確定了沖壓加工中拉深的次數(shù)擬出了沖壓加工的工 藝方案并最終確定了模具的結(jié)構(gòu)形式 （以下是模具總裝圖 參考圖） 成型工藝方案設(shè)計 完成該零件需要進行 落料 二次拉深 沖兩錐形孔 切邊翻邊 其工藝路線主要有以上幾種方案： (1)方案一：采用復(fù)合模 +單工序 簡單模 復(fù)合模：落料 —— 首次拉伸 單工序 簡單 模 ：第二次拉伸 單工序 簡單 模： 沖一個方形孔； 單工序 簡單 模： 沖兩錐形孔； 單工序 簡單 模： 沖側(cè)邊四個小孔；單工序簡單模：完成其余工序 （ 2）方案二：采用三套復(fù)合模 第一 套復(fù)合模：落料 —— 首次拉伸 第二套復(fù)合模： 二次拉伸 — 沖兩錐形孔 第三套復(fù)合模： 沖側(cè)邊四個小孔 —— 翻邊 —— 淺拉伸 （ 3）方案三：采用級進模完成整個工序 （ 4）方案四：采用單工序模具逐步完成 單工序模來進行生產(chǎn)的特點是：模具結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，但是要用到兩道工序，需要兩副模具，在成本上是比較高的，而且生產(chǎn)率比較低，在生產(chǎn)中難以保證零件的尺寸精度，一般只適用于生產(chǎn)小批量和精度要求的零件。因而單工序難以滿足該零件生產(chǎn)要求。 復(fù)合模的特點 是生產(chǎn)率高，沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對位置精度高，沖模的輪廓尺寸較小。但是復(fù)合模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，成本高。復(fù)合模主要用語生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖裁件。對于該零件，由于小孔比較接近邊緣，復(fù)合模沖裁零件時受到壁厚的限制，模具結(jié)構(gòu)與強度方面相對難實現(xiàn)和保證。 級進模比單工序模生產(chǎn)率高，減少了模具和設(shè)備的數(shù)量，工件精度較高，便于操作和實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。對于特別復(fù)雜后孔邊距較小的沖壓件，用簡單模后復(fù)合模沖制有困難時，可用級進模逐步?jīng)_出。但是級進模輪廓尺寸較大，制造較復(fù)雜，成本較高，一般適用于大批量生產(chǎn)小型沖壓件 。而根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)，選擇級進模是最適合的 [7]。 綜合以上的四個方案，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)以及模具制造難度、成本以及生產(chǎn)特點等， 擬出最佳工藝方 案落料與首次拉深復(fù)合其余按基本工序