1/1蓋板一模兩件復(fù)合模設(shè)計(jì)與工藝分析畢業(yè)論文-幼兒教育

蓋板一模兩件復(fù)合模設(shè)計(jì)與工藝分析畢業(yè)論文

1緒論

1.1沖壓模具的概念與特點(diǎn)

沖壓是在室溫下，利用安裝在壓力機(jī)上的模具對(duì)材料施加壓力，使模具產(chǎn)生分別或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。沖壓模具是指在冷沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特別工藝裝備，稱為冷沖壓模具（俗稱冷沖模）。在沖壓零件的生產(chǎn)中，合理的沖壓成形工藝、先進(jìn)的模具、高效的沖壓設(shè)備是必不行少的三要素。

沖壓加工的特點(diǎn)：由于冷沖壓加工具有上述突出優(yōu)點(diǎn)，因此在批量生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中占有非常重要的地位，是國(guó)防工業(yè)及民用工業(yè)生產(chǎn)中必不行少的加工方法。

沖壓成形加工必需具備相應(yīng)的模具，而模具是技術(shù)密集型產(chǎn)品，其制造屬單件小批量生產(chǎn)，具有難加工、精度高、技術(shù)要求高、生產(chǎn)成本高的特點(diǎn)。所以只有在沖壓零件生產(chǎn)大批或大量的狀況下，沖壓成形加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得好的經(jīng)濟(jì)效益。1.2現(xiàn)代模具技術(shù)的進(jìn)展

現(xiàn)代模具行業(yè)是技術(shù)、資金密集型的行業(yè)。現(xiàn)代模具是高技術(shù)背景下的工藝密集型工業(yè)，是高技術(shù)人才密集型行業(yè)。它作為重要的生產(chǎn)裝備行業(yè)在為各行各業(yè)服務(wù)的同時(shí)，也直接為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)服務(wù)。由于模具生產(chǎn)要采納一系列高新技術(shù)，如CAD/CAPP等技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、激光技術(shù)、逆向工程和并列工程、快速成形技術(shù)及靈敏制造技術(shù)、高速加工及超精加工、微細(xì)加工、復(fù)合加工、表面處理技術(shù)等等，因此，模具工業(yè)已成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要組成部分。

隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)正呈現(xiàn)多品種、少批量，簡(jiǎn)單、大型、精密，更新?lián)Q代速度快等變化特點(diǎn)。為適應(yīng)市場(chǎng)變化，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的快速進(jìn)展，沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)正由手工設(shè)計(jì)、依靠人工閱歷和常規(guī)機(jī)械加工技術(shù)向以計(jì)算機(jī)幫助設(shè)計(jì)（CAD）數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計(jì)算機(jī)幫助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）技術(shù)轉(zhuǎn)變。

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2沖壓成形工藝分析

2.1零件的工藝分析

沖裁工藝設(shè)計(jì)包括沖裁件的工藝分析和沖裁工藝方案的確定。良好的工藝性和合

理的工藝方案，可以用最少的材料，最少的工序和工時(shí)，使得模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔且模具壽命長(zhǎng)，能穩(wěn)定地獲得合格沖件。

沖裁件的工藝性是指沖裁件對(duì)沖裁工藝的適應(yīng)性。及沖裁的結(jié)構(gòu)、外形、尺寸、及公差等技術(shù)要求是否符合沖裁加工要求，工藝性是否合理，對(duì)沖裁件的質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)率有較大影響。2.1.1零件尺寸確定

該零件主要用于車身零件固定，其外形與一般蓋板類似，詳細(xì)外形如下圖所示：

圖2-1蓋板零件圖

蓋板的主要尺寸是直徑?6mm，直徑?10mm的孔以及中心距30mm。零件厚度：2mm；材料：Q235；生產(chǎn)批量：大批。

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2.1.2零件材料的選擇

該零件主要用于車身固定件，所承受的力和彎曲強(qiáng)度不高。依據(jù)表2-1對(duì)比分析各種沖壓常用金屬材料，最終選擇零件材料Q235，一般碳素結(jié)構(gòu)鋼。Q235，代表這種材質(zhì)的服屈值為235Mpa，Q235塑性好，焊接性能好，具有良好的沖壓工藝性，也易彎曲，主要用于工程結(jié)構(gòu)和受力較小的機(jī)械零件。

表2-1沖壓常用金屬材料的力學(xué)性能

力學(xué)性能材料名稱牌號(hào)材料狀態(tài)及抗剪強(qiáng)度?/MPa303～372392～490260-～360260～340280～400440～560320～380460～520160240320～380460～520抗拉強(qiáng)度區(qū)服點(diǎn)伸長(zhǎng)率?b/MPa375～460490～610215～410295～430355～500530～685440～470560～640210300440～470560～640?s/MPa19527520021025036012020070—120200?/(%)28～3315～2027262415204029～4825～402040一般碳素鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235Q275081020451Cr131Cr18Ni9Ti未經(jīng)退火已退火不銹鋼已退火經(jīng)熱處理軟硬已退火冷作硬化純銅T1、T2、T31060、1050A、1200鋁2.2沖裁工藝方案的確定

該零件的外形是由直線，孔，圓弧組成的，該零件在沖裁時(shí)它包括落料、沖孔、彎曲、切斷四個(gè)基本工序?？刹杉{三種工藝方案。

方案一：先落料、再?zèng)_孔、再?gòu)澢?、最終切斷，采納單工序模生產(chǎn)。方案二：落料、沖孔、彎曲、切斷，采納連續(xù)模生產(chǎn)。

方案三：落料、沖孔、彎曲、切斷復(fù)合模沖壓，采納復(fù)合模生產(chǎn)。

三種方案之中，方案一在壓力機(jī)的一次行程中，只完成一道沖壓工序，方案二在壓力機(jī)的一次行程中，在不同工位上逐次完成四道工序，方案三只有一個(gè)工位，在壓力機(jī)的一次行程中，同時(shí)完成四道工序。通過(guò)對(duì)比分析，我選用方案三，由于該工件生產(chǎn)批量較大，假如把四道工序放在一起，可以大大提高工作效率，節(jié)省資源，降低成本。

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3沖壓模具工藝參數(shù)設(shè)計(jì)

3.1模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1.1模架及導(dǎo)向方式的確定

（1）模架的確定

模架已經(jīng)經(jīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化，依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)模架主要有兩類：一類是由上模座、下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成的導(dǎo)柱模模架。另一類是由彈壓導(dǎo)板、下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成的導(dǎo)板模模架。其中導(dǎo)柱模模架的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)形式有滑動(dòng)導(dǎo)向和滾動(dòng)導(dǎo)向兩種?？紤]到零件的精度不是很高，所以采納滑動(dòng)導(dǎo)向模架?；瑒?dòng)導(dǎo)向模架的結(jié)構(gòu)形式有六種，分別為對(duì)角導(dǎo)柱模架，后側(cè)導(dǎo)柱模架，后側(cè)導(dǎo)柱窄形模架，中間導(dǎo)柱模架，中間導(dǎo)柱圓形模架，四角導(dǎo)柱模架。在此選擇后側(cè)導(dǎo)柱模架，如圖所示，后側(cè)導(dǎo)柱模架的特點(diǎn)是導(dǎo)向裝置在后側(cè)，橫向和縱向送料都比較便利，在由沖壓分析可知，該零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，精度要求不高，只需一次沖裁即可成型。所以選擇后側(cè)導(dǎo)柱模架。

圖3-1后側(cè)導(dǎo)柱模架

（2）導(dǎo)向方式的確定

導(dǎo)向裝置有多種形式，常用的兩種有導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向和導(dǎo)板導(dǎo)向。前面已經(jīng)確定模架的形式為后側(cè)導(dǎo)柱模架，所以選擇導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向。

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3.1.2定位方式的選擇

（1）送進(jìn)導(dǎo)向方式的選擇

送進(jìn)導(dǎo)向方式有兩種，分導(dǎo)料銷導(dǎo)向和導(dǎo)料板導(dǎo)向。該模具采納的是條料，模具的類型采納的是復(fù)合模。在此選擇復(fù)合模中常用的導(dǎo)料銷導(dǎo)向，在模具中設(shè)兩個(gè)導(dǎo)料銷，并位于條料的同一側(cè)，該模具是從前向后送料，所以導(dǎo)料銷裝在右側(cè)。導(dǎo)料銷的形式為固定導(dǎo)料銷。

（2）送料定距方式的選擇

常見限定條料送進(jìn)的距離的方式有兩種：一種是用擋料銷攔住搭邊或沖件輪廓以限定條料送進(jìn)距離的擋料銷定距；另一種是用側(cè)刃在條料側(cè)邊沖切不同外形的缺口，限定條料送進(jìn)距離的側(cè)刃定距。在此模具中采納擋料銷定距，擋料銷依據(jù)工作特點(diǎn)及作用分為固定檔料銷，活動(dòng)擋料銷和始用擋料銷。在此模具中采納國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的固定擋料銷。固定擋料銷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，制造簡(jiǎn)單，廣泛應(yīng)用與沖制中、小型沖裁件的擋料定距。3.1.3卸料裝置的選擇

卸料裝置可以卸下廢料，也可以卸下沖件。其結(jié)構(gòu)形式有固定（剛性）的，彈壓的和廢料切刀等。在此模具中采納彈壓卸料裝置。彈壓卸料裝置是由卸料板、彈性元件（彈簧或橡膠）、卸料螺釘?shù)攘慵M成。彈壓卸料既起卸料作用，又起壓料作用，所得沖裁零件質(zhì)量較好，平直度較高。因此，質(zhì)量要求較高的沖裁件或薄板沖裁宜用彈壓卸料裝置。

3.2排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算材料利用率3.2.1彎曲件坯料尺寸的計(jì)算

（1）坯料長(zhǎng)度

r?0.5t的彎曲件由于變薄不嚴(yán)峻，對(duì)于該零件的結(jié)構(gòu)尺寸可知其圓角半徑r?0.5t。