PAGE3任務(wù)書(shū)屆次XX姓名XX班級(jí)XX學(xué)號(hào)XX一、設(shè)計(jì)題目：山形片(BS13-F12)鈑金成形工藝及模具設(shè)計(jì)二、產(chǎn)品零件圖及要求：名稱山形片材料硅鋼/t=0.5生產(chǎn)批量中批生產(chǎn)條件不限三、設(shè)計(jì)內(nèi)容：1．產(chǎn)品零件的鈑金沖壓工藝規(guī)程：1份2．鈑金成形模具設(shè)計(jì)圖樣（含二維總裝圖、非標(biāo)準(zhǔn)零件圖）：1套3．設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)：1份發(fā)題日期：20XX年12月23日完成日期：201XX年5月15日指導(dǎo)教師：XX專業(yè)主任：XX目錄摘要…………………………4關(guān)鍵詞………………41前言……………………42零件圖的分析………………………52.1零件的功用與經(jīng)濟(jì)性分析……………………52.2零件的沖壓工藝性分析………52.2.1結(jié)構(gòu)形狀與尺寸…………………52.2.2精度與表面粗糙………………52.2.3材料………………53沖壓工藝分析……………………63.1沖壓工藝方案的確定…………63．1.1沖壓工序性質(zhì)與數(shù)量的確定…………………63.1.2沖壓工藝方案的分析與確……………………63.2沖壓工藝參數(shù)的計(jì)算…………63.2.1排樣設(shè)計(jì)與下料方式的確……………………63.2.2各工序沖壓力的計(jì)算與沖壓設(shè)備的選擇…………………73.3沖壓工藝的規(guī)程的編制………94沖壓模具設(shè)計(jì)…………………94.1模具類型和結(jié)構(gòu)形式的確定…………………94.1.1模具結(jié)構(gòu)類型的確定…………94.1.2工件的定位方式的確定………94.1.3卸料與出件方式的確定………94.1.4模架類型及模具組合形式的確定…………94.2模具零件的設(shè)計(jì)與選用……………………94.2.1工作零件的設(shè)計(jì)………………9（1）凸、凹膜間隙的確定………9（2）凸、凹模工作尺寸的計(jì)算…………………9（3）模具壓力中心的確定………11（4）凸模結(jié)構(gòu)形式及尺寸的確定………………11（5）凹模結(jié)構(gòu)形式及尺寸的確定……………114.2.2定位零件的設(shè)計(jì)與選用……………………124.2.3卸料與出件裝置的設(shè)計(jì)……………………12（1）卸料裝置設(shè)計(jì)………………12（2）推件裝置設(shè)計(jì)………………124.2.4支承固定零件的設(shè)計(jì)與選用………………12（1）凸（凹）模固定板…………12（2）墊板…………12（3）模柄…………124.2.5模架及其零件的選用…………124.2.6緊固件的選用…………………134.3模具圖樣的繪制及壓力機(jī)校核…………134.3.1模具裝配圖的繪制……………134.3.2模具零件圖的繪制……………134.3.3壓力機(jī)技術(shù)參數(shù)的校核………135模具的工作原理與使用維護(hù)………………136設(shè)計(jì)總結(jié)…………15參考資料………………16致謝…………………16山形片鈑金成形工藝及模具設(shè)計(jì)摘要：此說(shuō)明書(shū)以設(shè)計(jì)山形片零件模具為主線，主要闡述了山形片零件的模具設(shè)計(jì)。制件為山形片，主要設(shè)計(jì)該件的落料、沖孔復(fù)合模。材料為硅鋼，其材料的力學(xué)性能良好，經(jīng)計(jì)算，此制件適合用沖孔、落料工藝生產(chǎn)。設(shè)計(jì)這套模具首先分析材料是不是適合沖裁，選用沖裁工藝是否經(jīng)濟(jì)，是不是需要后續(xù)工序，如校平、整形等，然后計(jì)算沖壓力選定壓力機(jī)，最后確定模具的結(jié)構(gòu)和工作零件的結(jié)構(gòu)，并計(jì)算其工作零件的尺寸，其他的一些零件則在設(shè)計(jì)的時(shí)候盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件，節(jié)約模具的制造成本，這些前提條件做好后,用繪圖軟件繪制模具總裝圖和零件圖，編寫(xiě)零件的加工工藝規(guī)程。關(guān)鍵詞：墊片；鈑金；成形工藝；模具；設(shè)計(jì)全套圖紙加V信153893706或扣33463894111前言當(dāng)前鈑金成形技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r：此畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)內(nèi)容共6章，主要為零件圖的分析、鈑金成形工藝設(shè)計(jì)、鈑金模具設(shè)計(jì)、模具的工作原理與使用維護(hù)、設(shè)計(jì)總結(jié)等內(nèi)容，在完成這些任務(wù)的過(guò)程中，我們會(huì)翻閱很多有關(guān)此類書(shū)籍，如：沖壓模具及其設(shè)備、機(jī)械制圖手冊(cè)，從中我們進(jìn)一步系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和溫習(xí)了大學(xué)三年所學(xué)的專業(yè)知識(shí)和理論與實(shí)踐相結(jié)合的內(nèi)容。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的如下：綜合運(yùn)用和鞏固本課程及有關(guān)課程的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生從事鈑金成形工藝及模具設(shè)計(jì)的初步能力，為以后實(shí)際工作打下良好的基礎(chǔ)。培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，經(jīng)過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，學(xué)生能全面理解和掌握鈑金成形工藝、模具設(shè)計(jì)等內(nèi)容；能夠掌握鈑金成形工藝與模具設(shè)計(jì)的基本方法和步驟；能夠獨(dú)立解決在制定鈑金成形工藝規(guī)程，設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的問(wèn)題；而且會(huì)查閱技術(shù)文獻(xiàn)和資料，以完成從事鈑金成形技術(shù)工作的人員在模具設(shè)計(jì)方面所必須具備的基本技能訓(xùn)練。培養(yǎng)我們認(rèn)真負(fù)責(zé)，踏實(shí)細(xì)致的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí)和時(shí)間觀念，養(yǎng)成良好的職業(yè)習(xí)慣。2零件圖的分析2.1零件的功用與經(jīng)濟(jì)性分析零件（山形片）的作用該零件主要用于變壓器，起導(dǎo)電變壓的作用。零件（山形片）的經(jīng)濟(jì)性分析：該零件材料為硅鋼，厚度0.5mm。該零件的年產(chǎn)量屬于中批量，零件外形簡(jiǎn)單對(duì)稱，采用沖壓加工經(jīng)濟(jì)性良好。2.2零件鈑金成形工藝性分析圖2-12.2.1結(jié)構(gòu)形狀與尺寸分析：由零件圖2-1可知，該制件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單對(duì)稱，無(wú)懸臂和窄槽，但外形有90°尖角，將尖角改為R1圓角。通過(guò)零件圖樣尺寸分析知，零件未注公差尺寸，可按IT14級(jí)確定工作尺寸的公差。2.2.2精度與表面粗糙度：此零件沒(méi)有嚴(yán)格的表面粗糙度要求，尺寸均為自由公差，所以加工此零件時(shí)，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便。2.2.3材料：零件所用材料硅鋼的沖裁性能較好。綜上所述，該零件的形狀、尺寸、精度、材料均符合拉深工藝性要求，故可以采用沖壓方法加工。3鈑金成形工藝設(shè)計(jì)3.1成形工藝方案的確定3.1.1成形工序性質(zhì)與數(shù)量的確定：成形工序性質(zhì)的確定：該零件的主要成形方法是沖裁。（2）成形數(shù)量的確定該零件需要落料和沖孔兩道工序。3.1.2沖壓工藝方案的分析與確定:根據(jù)以上基本工序，可擬定出以下三種沖壓工藝方案：方案一：落料、沖孔單工序模方案二：落料與沖孔復(fù)合方案三：采用多工位級(jí)進(jìn)模分析比較上述三種工藝方案，可以看出：方案一模具簡(jiǎn)單，數(shù)量多，沖壓效率低。方案二相對(duì)于方案一模具較復(fù)雜，數(shù)量少，沖壓效率提高。方案三相對(duì)于前兩種方案模具最復(fù)雜，制造周期長(zhǎng)，數(shù)量少，沖壓效率最高，適合大批量生產(chǎn)。沖壓工藝方案比較表項(xiàng)目方案一方案二方案三模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單一般結(jié)構(gòu)較復(fù)雜模具數(shù)量2套1套1套生產(chǎn)效率較低較高高通過(guò)上述方案性能的比較，考慮到產(chǎn)品是中批量生產(chǎn)，采用方案二是最合理的。3.2沖壓工藝參數(shù)的計(jì)算3.2.1排樣設(shè)計(jì)與下料方式的確定：1.排樣板料規(guī)格擬選用0.5mm×900mm×l800mm(45鋼板)。因坯料長(zhǎng)度為106mm，考慮到零件的形狀采用條料直排。條料定位方式采用導(dǎo)料銷導(dǎo)向和擋料銷定距，取搭邊值a1=2.2mm，a=2.5mm(查表4-6)則進(jìn)距Ｓ＝Dmax+a1=72amm+2.2mm=74.2mm條料寬度B0-△=（D+2a）0-△=（106mm+2×2.5mm）0-0.15=1110-0.6式中為條料寬度單向（負(fù)向）偏差，由表4-5查得。如圖所示為零件的排樣圖：2.裁板方案1)板料縱裁利用率條料數(shù)量條條8111/900/1bBn每條零件數(shù)EQ=(L－a)/S=(1800-2.2)/74.2=24個(gè)每張板料可沖零件數(shù)個(gè)192個(gè)19224821nnn材料利用率= =66（式中A=5590mm2是由CAXA軟件計(jì)算出制件的有效面積）2)板料橫裁利用率條料數(shù)量條條16111/1800/1bLn每條零件數(shù)每張板料可沖零件數(shù)材料利用率由此可見(jiàn)，橫裁比縱裁的材料利用率稍高，又考慮剪板方便，故決定采用橫裁法。3.2.3各工序沖壓力的計(jì)算與沖壓設(shè)備的選擇：1．落料沖孔工序落料力＝5680.5441＝125244其中（由CAXA計(jì)算出落料的有效周長(zhǎng)為568mm)沖孔力式中（由CAXA計(jì)算出沖孔的有效周長(zhǎng)為18.850mm)卸料力式中推件力式中查表可知，為留在凹模里的廢料片數(shù)（設(shè)凹模刃口高度，則）沖壓總力顯然，只要選400kN壓力機(jī)即可,依據(jù)下表可確定型號(hào)為JB23-25開(kāi)式可傾壓力機(jī)。，3.3沖壓工藝規(guī)程的編制見(jiàn)沖壓工藝規(guī)程編制表4.沖壓模具設(shè)計(jì)4.1模具類型和結(jié)構(gòu)形式的確定：4.1.1模具結(jié)構(gòu)類型的確定：1．沖孔落料復(fù)合模由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合沖壓，所以模具類型為沖孔-落料復(fù)合模。4.1.2工件的定位方式的確定：沖孔落料復(fù)合模：零件的生產(chǎn)批量屬于中批。合理安排生產(chǎn)可采用手工送料方式能夠達(dá)到要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式?？紤]零件尺寸、料厚適中，為了便于操作，保證質(zhì)量，采用擋料銷定距的定位，導(dǎo)料銷導(dǎo)料的方式。4.1.3卸料與出件方式的確定：沖孔落料模：考慮到工序件的結(jié)構(gòu)，為了保證工件質(zhì)量，采用彈性卸料方式，并起壓料作用。沖孔廢料采用由凸模直接從凹模洞口推下的下出料方式。4.1.4模架類型及模具組合形式的確定：（1）模架類型的確定：沖孔落料復(fù)合模：考慮到零件精度不高，從裝模方便的角度考慮，采用后側(cè)導(dǎo)柱導(dǎo)向模架。模架精度等級(jí)為II級(jí)。4.2模具零件的設(shè)計(jì)與選用4.2.1工作零件的設(shè)計(jì)：（1）凸凹模間隙的確定：該制品精度不高，所以凸凹模間隙根據(jù)經(jīng)驗(yàn)法查表得：Zmin=0.06mm，Zmax=0.08mm。（2）凸凹模工作部分刃口尺寸的計(jì)算：使用配作法加工計(jì)算其落料凹模刃口尺寸如下：1）磨損后變大尺寸為72，106，19,30,9.5。按未注公差計(jì)算（IT14級(jí)），mm,mm，mm，，9.5。A=(A-x)=(19-0.50.52)=18.74mmA=(A-x)=(30-0.5)=29.74A=(A-x)=(9.5-0.5)=9.24式中分別由表4-8查得。磨損后減小的尺寸無(wú)磨損后不變的尺寸：87C=(C+)=(86.56+=87其中，凸模刃口尺寸按凹模實(shí)際尺寸配作，（查表書(shū)中3—4）保證雙面間隙值為0.1~0.15mm。沖孔凸摸刃口尺寸如下：為磨損后變小的尺寸B=（B+x）=(6+0.5)=6.15mm其中，凹模刃口尺寸按凸模實(shí)際尺寸配作，（查表書(shū)中3—4）保證雙面間隙值為0.1~0.15mm。模具壓力中心的確定：模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn)，為了制件能被模具平穩(wěn)的沖裁，減少導(dǎo)向件的磨損，提高模具及壓力機(jī)壽命，應(yīng)盡可能和模柄軸線以及壓力機(jī)滑塊中心線重合。根據(jù)制件的外形結(jié)構(gòu)及尺寸可知，前后對(duì)稱，根據(jù)XACA計(jì)算出壓力中心為（X=-0.22Y=494.343）壓力機(jī)中心與模柄中心線不重合，壓力中心的偏離不能超出所選壓力機(jī)模柄半徑的允許范圍。（4）凸模結(jié)構(gòu)形式及尺寸的確定：凸模形狀件制品可知，可設(shè)計(jì)成階梯形結(jié)構(gòu)，通過(guò)臺(tái)肩固定。沖孔凸模尺寸根據(jù)沖孔工作要求及其工作尺寸要求確定。沖孔凸模的材料采用，工作部分熱處理淬硬56～60HRC。（5）落料凹模結(jié)構(gòu)形式及尺寸的確定：落料凹模采用距形板狀結(jié)構(gòu)通過(guò)螺釘、銷釘與凸模固定板固定。因沖件批量較大，考慮凹模的磨損和保證沖件的質(zhì)量，凹模刃口采用直刃壁結(jié)構(gòu)，凹模輪廓尺寸計(jì)算如下：查表3-24取k=0.15則：凹模厚度H=ks=0.15×106=15.9mm凹模寬度B=s+2c=72+(3~4.0)×15.9=120.6~136.8mm(C=(1.5~2)h)凹模長(zhǎng)度L=s+2c=106+(3~4.0)×15.9=153.7~169.6mm查標(biāo)準(zhǔn)JB/T6743.1-94，確定凹模外形為160×125×16(mm).（6）凸凹模尺寸的確定：落料凸模和沖孔凹模刃口形狀簡(jiǎn)單，可設(shè)計(jì)成階梯形結(jié)構(gòu)，通過(guò)臺(tái)肩與固定板固定。凸凹模的尺寸根據(jù)落料凸模和拉深凹模工作尺寸、卸料裝置和安裝固定要求確定。凸凹模的材料也選用，工作部分熱處理淬硬58～62HRC。4.2.2定位零件的設(shè)計(jì)與選用：定位零件選用定位銷，采用直徑為，高度為的擋料銷，標(biāo)記為－1994。4.2.3卸料與出件裝置的設(shè)計(jì)：（1）卸料裝置設(shè)計(jì)：根據(jù)工藝計(jì)算可知，卸料力不大，為保證卸料可靠，卸料裝置采用彈性卸料。卸料板與落料凸模配合為間隙配合，雙邊間隙取0.5mm。卸料板材料為45鋼，外形尺寸初定為200×125×8（2）推件裝置設(shè)計(jì)：推件裝置主要由推件塊、推板，推桿組成。推件塊外形為方形，推件快與推桿相連。推件塊材料也為45鋼，熱處理淬硬48～54HRC。4.2.4支承固定零件的設(shè)計(jì)與選用：（1）凸（凹、凸凹模）模固定板：160mm×125mm×16mm（2）墊板：160mm×125mm×6mm模柄：由于上模的固定在中小型壓力機(jī)上是通過(guò)模柄與滑塊相連的。而且模柄的直徑與長(zhǎng)度與壓力機(jī)滑塊一致。根據(jù)沖裁時(shí)所用壓力機(jī)型號(hào)JB23-25A，查表得壓力機(jī)上模孔尺寸D=40mm，模柄孔深度T=60mm。選擇沖裁模中模柄的規(guī)格其形式為：壓入式模柄，規(guī)格為：A40×60JB/T7646.1。4.2.5模架及其零件的選用：為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，采用后側(cè)導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)模架。其凹模周界160×125mm,閉合高度H=140mm～170mm，其規(guī)格為：80×63～80，GB/T2851.3-1990。上模座規(guī)格：160mm×125mm×40mm。下模座規(guī)格為：160mm×125mm×50mm，導(dǎo)柱規(guī)格：A25h5×130mmGB/T2861.1，導(dǎo)套規(guī)格為：A25H6×85×33mmGB/T2861.1。4.2.6緊固件的選用：根據(jù)沖裁模結(jié)構(gòu)形式及模架的組合形式可知，沖模零件的連接和緊固采用螺釘，模具零件的定位采用定位銷，其螺釘規(guī)格為：GB70-85-M6×30、GB70-85-M6×50、GB70-85-M6.5×30圓柱銷規(guī)格為：GB/T119.1-20006×50、GB/T119.1-200012×40.4.3模具圖樣的繪制及壓力機(jī)校核4.3.1模具裝配圖的繪制；見(jiàn)模具裝配圖紙4.3.2模具零件圖的繪制；見(jiàn)模具零件圖的圖紙4.3.3壓力機(jī)技術(shù)參數(shù)的校核：（1）模具閉合高度的校核：模具閉合高度為：。（2）沖壓過(guò)程中沖孔力（）最大，壓力機(jī)的公稱壓力，，且工作時(shí)壓力曲線位于壓力機(jī)滑塊的許用負(fù)荷曲線之下，因此滿足生產(chǎn)要求。（3）模具最大安裝尺寸為，壓力機(jī)工作臺(tái)臺(tái)面尺寸為500mm×320mm，能滿足模具的正確安裝。5模具的工作原理與使用維護(hù)1.模具的工作原理：此模具采用倒裝復(fù)合形式，是倒裝復(fù)合模中最典型的結(jié)構(gòu)。模具中，凸凹模4裝在下模，它的外輪廓起落料凸模的作用，而內(nèi)孔起沖孔凹模的作用，故稱凸凹模。它通過(guò)凸凹模固定板19安裝在下模座上，落料凹模22和沖孔凸模13則通過(guò)固定板裝在上模座部分。工作時(shí)，條料由導(dǎo)料銷5定位，故凹模上不必加工出讓位孔，沖裁完畢后，即壓力機(jī)滑塊到達(dá)上死點(diǎn)，由于彈性回復(fù)，工件會(huì)卡在凹模22內(nèi)，為了使沖壓生產(chǎn)順利進(jìn)行，使用由打桿14，頂板12、推件塊11組成的鋼性推件裝置將工件推出。2.模具的使用維護(hù)：模具是比較精密而且比較復(fù)雜的工藝裝配，制造成本高，使用周期長(zhǎng)。為了保證正常生產(chǎn)，保證制造質(zhì)量，提高模具耐用度，延長(zhǎng)模具使用壽命，必須合理使用與正確維護(hù)，修理模具。模具的使用：沖模的檢查:模具的檢查安排在安排時(shí)、開(kāi)工前、使用中三個(gè)階段。（1）安裝使用前的檢查：使用前領(lǐng)取的新模具，必須是經(jīng)過(guò)拭模并帶有合格試件的模具；對(duì)于使用過(guò)得模具，對(duì)應(yīng)檢查模具的履歷卡片。對(duì)照工藝文件檢查所用模具及設(shè)備是否正常。模具外觀應(yīng)清潔、無(wú)污物、凸凹模應(yīng)無(wú)裂紋、壓傷的缺陷。（2）開(kāi)工前檢查：1）壓力機(jī)的卸料裝置是否暫時(shí)調(diào)整到最高位置。2）檢查壓力機(jī)和沖模的閉合高度是否相適應(yīng)。3）沖模上的卸料裝置是否和壓力機(jī)能配套使用。4）沖模的上下模板和壓力機(jī)的滑塊底面，工作臺(tái)面是否擦拭干凈。5）安裝好的模具應(yīng)再檢查一下模具內(nèi)外是否有異物、安裝是否牢固。（3）使用過(guò)程中的檢查：1）隨時(shí)注意毛坯有無(wú)異常現(xiàn)象，如毛坯不能有硬折，厚度不能變化太大，嚴(yán)重氧化皮和翹曲等現(xiàn)象。一擔(dān)發(fā)生異常立即停止。2）模具在使用一段時(shí)間后，應(yīng)隨時(shí)停車，檢查，清理臺(tái)面，并定時(shí)潤(rùn)滑工作表面，潤(rùn)滑應(yīng)在停車的過(guò)程中進(jìn)行，嚴(yán)禁在沖壓過(guò)程中進(jìn)行。3）隨時(shí)檢查毛坯是否有重疊現(xiàn)象，是否擦拭干凈，是否涂以少量潤(rùn)滑油。4）使用一段時(shí)間后，應(yīng)停車檢查凸凹模刃口形狀狀況，若發(fā)現(xiàn)刃口不鋒利?？稍跈C(jī)上刃磨，如毛病較大時(shí)，應(yīng)停機(jī)修正。沖模使用過(guò)程中的潤(rùn)滑合理選擇潤(rùn)滑劑對(duì)機(jī)進(jìn)行潤(rùn)滑：沖模使用注意事項(xiàng)：1）選用的壓力機(jī)必須有足夠的剛性，強(qiáng)度和精度。沖模安裝前，需將壓力機(jī)預(yù)先調(diào)整好，即應(yīng)仔細(xì)檢查制動(dòng)器，離合器及操作機(jī)構(gòu)的工作是否正常。檢查方法是先踩腳踏板或按手柄，如滑塊有不正常連沖現(xiàn)象，應(yīng)該排除故障后再安裝沖模。2)沖模安裝固定時(shí)，應(yīng)該采用專用的壓板，螺釘，螺母和壓塊，不可代用。并且將模具底面與工作臺(tái)面擦干凈。3）安裝后的沖模，所有凸模的中心線都應(yīng)于凹模平面垂直，否則使刃口啃壞。4）沖模使用一段時(shí)間后，應(yīng)定期檢查、刃磨刃口，每次刃磨刃口量都不應(yīng)太大，一般為：0.05mm～0.1mm。刃磨后用油石