買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 本文介紹的模具實例結(jié)構(gòu)簡單實用，使用方便可靠，首先根據(jù)工件圖算工件的展開尺寸，在根據(jù)展開尺寸算該零件的壓力中心，材料利用率，畫排樣圖。 根 據(jù)零件的幾何形狀要求和尺寸的分析，采用復(fù)合模沖壓，這樣有利于提高生產(chǎn)效率，模具設(shè)計和制造也相對于簡單。當(dāng)所有的參數(shù)計算完后，對 模 具的裝 配方案，對主要零件的設(shè)計和裝配要求技術(shù)要求都進(jìn)行了分析。在設(shè)計過程中除 了設(shè)計說明書外，還包括模具的裝配圖，非標(biāo)準(zhǔn)零件的零件圖 。 本套模具包括落料沖孔復(fù)合模和彎曲模兩套模具，在模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算完成后，開始利用 上、下模座，上、下墊板，凸、凹模等，在零件的設(shè)計過程中需要利用 轉(zhuǎn)、掃掠、孔等各種功能，有利于我們熟悉 后在 后再利用 X 將零件的三維圖轉(zhuǎn)換為二維圖。 關(guān)鍵詞 ： 模具 復(fù)合模 彎曲模 沖壓 X 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 is in is to to at to to of of to so be to an an in to of to on to to of in to of of of of in of is G to of to G NX us G G NX be of X 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 錄 摘 要 . I . 錄 . 前 言 . 1 課題研究的意義 . 1 究本課題國內(nèi)外的現(xiàn)狀 . 1 課題研究的主要內(nèi)容 . 2 2 沖裁零件工藝分析及工藝方案確定 . 3 曲件的工藝分析 . 3 構(gòu)與尺寸 . 3 寸精度 . 4 藝方案的確定 . 4 3 沖裁工藝與設(shè)計計算 . 5 算毛坯的尺寸 . 5 算中性層彎曲半徑 . 5 樣、計算條料寬度及步距的確定 . 6 邊值的確定 . 6 裁力的計算 . 8 算沖裁力的公式 . 8 沖裁力、卸料力、推料力、頂件力、彎曲力和總沖壓力 . 9 的沖壓力的計算 . 11 具壓力中心與計算 . 11 凹模的尺寸計算 . 12 1 沖裁模間隙的確定 . 12 口尺寸的計算 . 13 4 沖裁模具的主要零件、結(jié)構(gòu)設(shè)計及材料選擇 . 16 凹模設(shè)計 . 16 模的設(shè)計 . 17 口高度的計算 . 17 凹模的設(shè)計 . 18 位元件的設(shè)計 . 19 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 料和出件裝置 . 19 料裝置 . 19 件裝置 . 20 架及其他零件的設(shè)計 . 20 下模座 . 20 柱、導(dǎo)套的設(shè)計 . 20 柄 . 20 具總裝圖 . 21 5 彎曲模具的零件及結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 22 曲件的結(jié)構(gòu)工藝分析 . 23 曲件工藝方案的確定 . 24 曲力的計算 . 24 1 彎曲力計算 . 24 頂件力和壓料力的計算 . 24 簧的選擇 . 24 彈值的計算 . 25 彎曲凸凹模之間的間隙 . 26 彎曲凸、凹模橫向尺寸及公差 . 26 曲模具的裝配圖 . 27 G 模具設(shè)計 . 28 G 模具設(shè)計的意義 . 29 于 模具零件三維設(shè)計 . 30 模座的三維建模實例 . 30 壓模具總裝配圖 . 33 件裝配實例 . 33 合模的裝配圖 . 35 曲模的總裝配圖 . 36 具三維視圖轉(zhuǎn)化為二維視圖實例 . 36 墊板的三維圖轉(zhuǎn)化為二維圖 . 36 7、總結(jié) . 38 8、謝辭 . 錯誤 !未定義書簽。 9 參考文獻(xiàn) . 39 附錄 . 40 沖壓模具零件圖 . 40 彎曲模零件圖 . 43 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 V 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 1 前 言 該課題主要針對電 子零件壓線卡 ，在對 零件 沖孔、落料和壓彎等成形工藝分析的基礎(chǔ)上，提出了該零件采用 復(fù)合沖壓 模 和彎曲模 的方案；根據(jù)零件的形狀、尺寸精度要求，設(shè)計過程中綜合考慮采用 “單列橫排法 排樣 ” ，保證工件的尺寸和形狀位置精度要求的同時，提高了材料的利用率和勞動生產(chǎn)率。 本課題涉及的知識面廣，綜合性較強(qiáng)，在鞏固大學(xué)所學(xué)知識的同時，對于提高設(shè)計者的創(chuàng)新能力、協(xié)調(diào)能力，開闊設(shè)計思路等方面為作者提供了一個良好的平臺。 究本課題國內(nèi)外的現(xiàn)狀 我國沖壓模具無論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展，但與國發(fā)經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大，一些大型、精度、復(fù)雜、長壽命的高檔模具每年仍大量進(jìn)口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進(jìn)口。一些低檔次的簡單沖模，已趨供過于求，市場竟?fàn)幖ち摇?現(xiàn)將我國 和國外 沖壓模具市場情況簡介如下： 據(jù)中國模具工業(yè)協(xié)會發(fā)布的統(tǒng)計材料， 2004 年我國沖壓模具總產(chǎn)出約為 220億元，其中出口 美元 ， 約合 元 。 根據(jù)我國海關(guān)統(tǒng)計資 ， 2004 年我國共進(jìn)口沖壓模具 美元 ， 約合 元 。 從上述數(shù)字可以得出 2004 年我國沖壓模具市場總規(guī)模約為 元 。 其中國內(nèi)市場需求為 元 。 總供應(yīng)約為 元 ， 市場滿足率為 82%。 在上述供求總體情況中 ， 有幾個具體情況必須說明 ： 一是進(jìn)口模具大部分是技術(shù)含量高的大型精密模具 ， 而出口模具大部分是技術(shù)含 量較低中的中低檔模具 ， 因此技術(shù)含量高的中高檔模具市場滿足率低于沖壓模具總體滿足率 ， 這些模具的發(fā)展已滯后于沖壓件生產(chǎn) ， 而技術(shù)含量低的中低檔模具市場滿足率要高于沖壓模具市場總體滿足率 ； 二是由于我國的模具價格要比國際市場低格低許多 ， 具有一定的竟?fàn)幜?， 因此其在國際市場前景看好 ， 2005 年沖壓模具出口達(dá)到 美元 ， 比 2004 年增長 就可說明這一點 ； 三是近年來港資、臺資、外資企業(yè)在我國發(fā)展迅速，這些企業(yè)中大量的自產(chǎn)自用的沖壓模具無確切的統(tǒng)計資料，因此未能計入上述數(shù)字之中。 課題研究的意義 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 國外 模具 術(shù)狀況 國外近年來發(fā)展的高速加工和高精度加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點。高速加工目前主要是發(fā)展高速銑削、高速研拋和高速電加工及快速制模技術(shù)。高精度加工目前主要是發(fā)展模具零件精度 1a速加工和高精度加工技術(shù)的發(fā)展，對汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。 在信息化帶動工業(yè)化發(fā)展的今天，在經(jīng)濟(jì)全球化趨向日漸加速的 情況下，我國沖壓模具必須盡快提高水平。通過改革與發(fā)展，采取各種有效措施， 引進(jìn)和吸收國外先進(jìn)沖壓模具設(shè)計制造技術(shù)，不斷創(chuàng)新， 我國沖壓模具 水平 也一定會不斷提高水平，逐漸縮小與世界先進(jìn)水平的差距。 在更改機(jī)械類基礎(chǔ)課和專業(yè)課的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)和初步掌握拉伸模的設(shè)計方法和原理，利用 X 三維 件，設(shè)計一個給定零件的拉伸模沖壓共工藝與模具，并對模具的材料與結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析計算，確定拉伸工藝與模具材料及結(jié)構(gòu)尺寸。分階段完成調(diào)研、方案論證、結(jié)構(gòu)設(shè)計計算與分析， X 三維 模、 二維工程圖紙生成、畢業(yè)設(shè)計論文書寫與整理等工作。通過本課題的設(shè)計與研究，了解拉伸模的一般設(shè)計方法，與制作工藝，學(xué)習(xí) X 三維 操作使用與設(shè)計思想，掌握綜合運用所學(xué)機(jī)械制圖、機(jī)械原理、機(jī)構(gòu)設(shè)計、計算機(jī)輔助設(shè)計與制造等知識的能力和解決實際問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生勇于實踐、開拓創(chuàng)新的精神。 課題研究的主要內(nèi)容 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 2 沖裁零件工藝分析及工藝方案確定 曲件的工藝分析 零件圖：如圖 1示 生產(chǎn)批量：大批量 材料： 料厚度： 1 2件圖 構(gòu)與尺寸 該零件結(jié)構(gòu)較簡單，尺 寸較小。在零件中還有一孔，需要考慮沖孔的最小的尺寸。沖孔的最小的尺寸和孔的形狀、板材的力學(xué)性能和厚度相關(guān)，因受凸模強(qiáng)度的限制，沖孔的尺寸不宜過小。查表得 d=3t=1 滿足要求?？纂x邊緣之間的距離受模具的強(qiáng)度和沖裁件的質(zhì)量的限制，其值不能過小，一般取 a2t,a=6t=1滿足要求。根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)形狀，需要進(jìn)行落料、沖孔和彎曲三道基本工序。工件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)重視模具材料的和結(jié)構(gòu)的選擇，保證模具的復(fù)雜程度和模具的使用壽命。原料采用條料。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 寸精度 零件圖上的尺寸無特殊要求，屬自由尺寸，可按 選取，利用普通沖裁方式可以達(dá)到圖樣要求。 藝方案的確定 在沖裁工藝性分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)沖裁件的特點確定沖裁工藝的方案。該產(chǎn)品的材料為 度 t=1剪切強(qiáng)度為 =310拉強(qiáng)度b=380 縮率 =21屈服強(qiáng)度 s=2240 有較高的強(qiáng)度、剛度和塑性，滿足沖裁工藝對材料的要求，適合于沖壓加工，能夠保證沖壓過程的完成，根據(jù)工件的工藝分析，其基本工序有落料、沖孔、彎曲三道基本工藝，按其先后 順序組合，可得如下幾種方案 ; (1) 落料 彎曲 沖孔；單工序模沖壓 (2) 落料 沖孔 彎曲；單工序模沖壓。 (3) 沖孔 落料 彎曲；連續(xù)模沖壓。 (4) 沖孔 落料 彎曲；復(fù)合模沖壓。 方案（ 1）（ 2）屬于單工序模沖裁工序沖裁模指在壓力機(jī)一次行程內(nèi) 完成一個沖壓工序的沖裁模。由于此制件生產(chǎn)批量大，尺寸又較這兩種方案生產(chǎn)效率較低，操作也不安全，勞動強(qiáng)度大，故不宜采用。 方案（ 3）屬于連續(xù)模，是指壓力機(jī)在一次行程中，依次在模具幾個不同的位置上同時完成多道沖壓工序的模具。于制件的結(jié)構(gòu)尺寸小，厚度小，連續(xù)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，又因落料在前彎曲在后 ，必然使彎曲時產(chǎn)生很大的加工難度，因此，不宜采用該方案。 方案（ 4）屬于復(fù)合沖裁模，復(fù)合沖裁模是指在一次工作行程中，在模具同一部位同時完成數(shù)道沖壓工序的模具。采用復(fù)合模沖裁，其模具結(jié)構(gòu)沒有連續(xù)模復(fù)雜，生產(chǎn)效率也很高，又降低的工人的勞動強(qiáng)度，所以此方案最為合適。 根據(jù)分析采用方案（ 4）復(fù)合沖裁 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 3 沖裁工藝與設(shè)計計算 算毛坯的尺寸 相對彎曲半徑為： R/t=10/1=10中： R 彎曲半徑（ t 材料厚度（ 由于相對彎曲半 徑大于 見制件屬于圓角半徑較大的彎曲件，應(yīng)該先 求變形區(qū)中性層曲率半徑 （ =r0+ (3 1) 式中： 內(nèi)彎曲半徑 k 中性層系數(shù) 表 3板料彎曲中性層系數(shù) r/t r/t 4 5 6 7 8 K 據(jù) r/t，由表 3 1 查出中性層位移系數(shù) k 值為： 算出圖 3的 長度分別為： 圖 3件圖 2 再根據(jù)公式 (3得 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 1=10+1= 2= +1=據(jù) 1、 2與角度計算 長的展開長度： /180 =180 /180 =2= /180 =90 /180 =算毛坯總長： L=2+4=+12=54據(jù)計算得：工件的展開尺寸為 54 10（ ,如圖 3 2所示。 圖 3 2 零件展開外形尺寸 樣、計算條料寬度及步距的確定 排樣時零件之間以及零件與條料側(cè)邊之間留下的工藝余料，稱為搭邊。搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差，保持條料有一定的剛度，以保 證零件質(zhì)量和送料方便。搭邊過大，浪費材料。搭邊過小，沖裁時容易翹曲或被拉斷，不僅會增大沖件毛刺，有時還有拉入凸、凹模間隙中損壞模具刃口，降低模具壽命。或影響送料工作。 搭邊值通常由經(jīng)驗確定，表所列搭邊值為普通沖裁時經(jīng)驗數(shù)據(jù)之一。 搭邊值是廢料，所以應(yīng)盡量取小，但過小的搭邊值容易擠進(jìn)凹模，增加刃口磨損表 2 2給出了鋼（ 的搭邊值。 該制件是矩形工件，根據(jù)尺寸從表 3 2 中查出：兩制件之間的搭邊值,側(cè)搭邊值 a=1.5( 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 表 3 2 搭邊 a 和 材料厚度 圓件及 r 2t 的工件 矩形工件邊長 L 50形工件邊長 L 50 r 2t 的工件 工件間邊 a 工件間邊 a 工件間邊 a 2 計如下兩種方案： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 圖 3 圖 3案 方案 步距 h=10+料寬度 b=54+3=57 沖壓件的面積 A=5410=540個步距的材料利用率 =nA/ 540/57 13=方案步距 h=54+料寬度 b=10+3=13，沖壓件的面積 A=5410=540個步距的材料利用率 =nA/ 540/13=方案的利用率高，選擇方案 裁力的計算 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 計算沖裁力是為了選擇合適的壓力機(jī)，設(shè)計模具和檢驗?zāi)＞叩膹?qiáng)度，壓力機(jī)的 噸位必須大于所計算的沖裁力，以適宜沖裁的要求，普通平刃沖裁模，其沖裁力 F p （ 3 2） 式中 材料抗剪強(qiáng)度，見附表（ L 沖裁周邊總長（ t 材料厚度（ ; 系數(shù) 模與凹模間隙之波動（數(shù)值的變化或分布不均），潤滑情況，材料力學(xué)性能與厚度公差的變化等因數(shù)而設(shè)置的安全系數(shù) 般取 13。當(dāng)查不到抗剪強(qiáng)度 可以用抗拉強(qiáng)度 b 代替 ，而取 的近似計算法計算。 根據(jù)常用金屬沖壓材料的力學(xué)性能查出 抗剪強(qiáng)度為 =310 =3 45(沖裁力、卸料力、推料力、頂件力、彎曲力和總沖壓力 由于沖裁模具采用彈壓卸料裝置和自然落料方式?？偟臎_裁力包括 ： F 總沖壓力 總沖裁力 卸料力 推料力。 頂件力 總沖裁力： 1+ （ 33） 落料時的沖裁力。 沖孔時的沖裁力 . 落料時的周邊長度為： （ 54+10） =128（ 根據(jù)公式 （ 3 4） =11. 3 1283 45 =N) 沖孔時的周邊長度為： d=3= =11. 3 45 =N) 總沖裁力： 1+,2=N) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 表 3 3 卸料力、推件力和頂件力系數(shù) 料厚 t/x d 鋼 、鋁合金 純銅，黃銅 于表中的數(shù)據(jù)， 厚 的材料取小直，薄材料取 大 值。 卸料力 x (3 5) 式中： K 卸料力系數(shù)。 查表 3 3得 據(jù)公式 3 5 N) 推料力 t (3 6) 推料力系數(shù)。 查表 3 3得 根據(jù)公式 3 6 n p =55 N) (般取 3 n=5) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 的沖壓力的計算 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)總的沖壓力： F=Q+根據(jù)總的沖壓力，初選壓力機(jī)為：開式雙柱可傾壓力機(jī) 10 標(biāo)稱壓力 100 滑塊行程 60 最大裝模高度 180 行程次數(shù) 145 次 / 連接桿調(diào)節(jié)長度 35 工作臺尺寸前后左右 240 360 機(jī)器墊板厚度 35 模柄孔尺寸直徑深度 30 50 具壓力中心與計算 模具壓力中心是指諸沖壓合力的作用點位置，為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合。否則，會使沖模和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌間產(chǎn)生過大磨損，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低了模具和壓力機(jī)的使用壽命。 模具的壓力中心，可安以下原則來確定： 1、對稱零件的單個沖裁件，沖模的壓力中心為沖裁件的幾何中心。 2、工件形狀 相同且分布對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。 3、各分力對某坐標(biāo)軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對該軸的力矩。求出合力作用點的坐標(biāo)位置 0， 0（ x=0,y=0），即為所求模具的壓力中心。 12 1+12 1+圖 3 5 壓力中心 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 由于零件時左右對稱的 ,所以只要計算 Y,將零件分為 2,4 求出各段長度及各段的重心的位置 0, 4, 7 0, 4 Y=2341+3+0 0+54 27+10 54+=知壓力中心向孔偏移。 凹模的尺寸計算 1 沖裁模間隙的確定 設(shè)計模具時一定要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求，所需沖裁力小、模具壽命高，但分別從質(zhì)量，沖裁力、模具壽命等方面的要求確定的合理間隙并不是同一個數(shù)值，只是彼此接近?？紤]到制造中的偏差及使用中的磨損、生產(chǎn)中通常只選擇一個適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙，只要間隙在這個范圍內(nèi)，就可以沖出良好的制件，這個范圍的最小值稱為最小合理間隙 C 大值稱為最大合理間隙 C 慮到模具在使用過程中的磨損 使間隙增大，故設(shè)計與制造新模具時要采用最小合理間隙值 C 沖裁間隙的大小對沖裁件的斷面質(zhì)量有極其重要的影響，此外，沖裁間隙還影響模具壽命、卸料力、推件力、沖裁力和沖裁件的尺寸精度。沖裁過程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料件之間均有摩擦，間隙越小，模具作用的壓應(yīng)力越大，摩擦也越嚴(yán)重，而降低了模具的壽命。較大的間隙可使凸模側(cè)面及材料間的摩擦減小，并延緩間隙由于受到制造和裝配精度的限制，雖然提高了模具壽命而，但出現(xiàn)間隙不均勻。因此，沖裁間隙是沖裁工藝與模具設(shè)計中的一個非常重要的工藝參數(shù)。 根據(jù)實用間隙 表 3 4 查得材料的最小雙面間隙 2大雙面間隙 2文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 表 3 4沖裁模初始用間隙 2c(買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 刃口尺寸計算的基本原則 沖裁件的尺寸精度主要取決與模具刃口的尺寸的精度，模具的合理間隙也要靠模具刃口尺寸及制造精度來保證。正確確定模具刃口尺寸及制造公差，是設(shè)計沖裁模主要任務(wù)之一。從生產(chǎn)實踐中可以發(fā)現(xiàn)： 1、由于凸、凹模之間存在間隙，使落下的料和沖出的孔都帶有錐度，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，沖孔件的小端尺寸等于凸模的尺寸。 2、在尺量與使用中，落料件是以大端尺寸為基準(zhǔn)，沖孔孔徑是以小端尺寸為基準(zhǔn)。 3、沖裁時，凸、凹模要與沖裁件或廢料發(fā)生摩擦，凸模越磨愈小，凹模越磨愈大，結(jié)果使間隙越來越大。 由此在決定模具刃口尺寸及其制造公差時需要考慮以下原則： 1、落料件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔時的尺寸由凸模尺寸決定。故設(shè)計落料模時，以凹模為基準(zhǔn)，間隙去在凹模上：設(shè)計沖孔模時，以凸模尺寸為基準(zhǔn)，間隙去在凹模上 。 2、考慮到?jīng)_裁中凸、凹模的磨損，設(shè)計落料凹模時，凹?；境叽鐟?yīng)取尺寸公差范圍的較小尺寸；設(shè)計沖孔模時，凹?；境叽鐟?yīng)取工件孔尺寸公差范圍的較大尺寸。這樣在凸凹麼磨損到一定程度的情況下，人能沖出合格的制件。凸凹模間隙則取最小合理間隙值。 3、確定沖模刃