模具設(shè)計概論

宣布日期：2011-11-18

掃瞄次數(shù)：378核心提示：摘要本論文應(yīng)用所學(xué)專業(yè)理論課程和臨盆實際常識進行了冷沖壓模具設(shè)計工作的實際練習(xí)，從而培養(yǎng)和進步學(xué)生自力工作才能，鞏固與擴摘要本論文應(yīng)用所學(xué)專業(yè)理論課程和臨盆實際常識進行了冷沖壓模具設(shè)計工作的實際練習(xí)，從而培養(yǎng)和進步學(xué)生自力工作才能，鞏固與擴充了冷沖壓模具設(shè)計等課程所學(xué)的內(nèi)容。經(jīng)由過程本次設(shè)計，操縱冷沖壓模具設(shè)計的方法和步調(diào)，操縱冷沖壓模具設(shè)計的全然技能，明白得了如何分析零件的工藝性，如何確信工藝籌劃，明白得了模具的全然構(gòu)造，進步了運算才能，畫圖才能，熟悉了響應(yīng)工程設(shè)計規(guī)范和標準，同時對相干的課程進行了周全的復(fù)習(xí)，使自力思慮才能有了進步。本設(shè)計采取落料沖孔復(fù)合模，模具設(shè)計制造簡便易行。落料沖裁后果好，能極大年夜地進步臨盆效力。本設(shè)計重要工序包含：沖孔和落料。本設(shè)計分別闡述了產(chǎn)品工藝分析，沖壓籌劃切實事實上定，工藝運算，模板及重要零件設(shè)計，模具裝配等問題。本設(shè)計的內(nèi)容是確信復(fù)合模內(nèi)型和構(gòu)造情勢以及工藝性，繪制模具總圖和非標準件零件圖。關(guān)鍵詞：冷沖壓；沖裁；落料目次媒介

11設(shè)計課題及設(shè)計義務(wù)書21.1設(shè)計課題

21.2設(shè)計義務(wù)書32工藝籌劃分析及確信

32.1零件的工藝分析

32.2工藝籌劃切實事實上定

32.3排樣切實事實上定43工藝設(shè)計與運算63.1沖壓力與壓力中間的運算63.2工作零件刃口尺寸運算

73.3工作零件構(gòu)造設(shè)計與其他模具構(gòu)造零件83.4沖壓設(shè)備的選用

10申謝

11參考文獻12媒介跟著科學(xué)技巧的成長須要，模具已成為現(xiàn)代化弗成缺乏的工藝設(shè)備，模具設(shè)計是模具專業(yè)一個最重要的教授教化環(huán)節(jié),是一門實踐性專門強的學(xué)科，是我們對所學(xué)常識的綜合應(yīng)用，經(jīng)由過程對專業(yè)常識的綜合應(yīng)用，使學(xué)生對模具從設(shè)計到制造的過程有了一個全然的明白得和熟悉，為今后的工作及進一步進修深造打下了堅實的差不多。卒業(yè)設(shè)計的重要目標有兩個：一是讓學(xué)生操縱查閱查材料手冊的才能，能夠或許闇練的應(yīng)用工程軟件進行模具設(shè)計。二是操縱模具設(shè)計方法和步調(diào),明白得模具的加工工藝過程。本文是連接板落料、沖孔復(fù)合模設(shè)計說明書，結(jié)合模具的設(shè)計，廣泛聽取各位人士的看法，經(jīng)由多次修改和驗證編制而成。為了達到設(shè)計的規(guī)范化，標準化和合理性，本人經(jīng)由過程查閱多方面的材料文獻，力爭內(nèi)容簡單扼要，文字順通，層次分明，闡述充分。文中附有須要的插圖和數(shù)據(jù)說明。1設(shè)計課題及設(shè)計義務(wù)書1．1設(shè)計課題連接板落料、沖孔復(fù)合模1.1.1課題來源與系部相干人員及指導(dǎo)教師商量，設(shè)計一套連接板復(fù)合模。1.1.2課題研究的目標與全然要求(1)目標①用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和臨盆實際常識，進行一項冷沖模設(shè)計的實際練習(xí)，從而培養(yǎng)和進步學(xué)生自力工作的才能。②擴充“冷沖模設(shè)計”課程所學(xué)內(nèi)容，操縱冷沖壓模具設(shè)計的方法和步調(diào)。③操縱冷沖壓模具設(shè)計的全然常識。如運算、畫圖、查閱設(shè)計材料和手冊，熟悉標準和規(guī)范等。(2)全然要求①達到課題研究的目標所提的要求。②以臨盆者的身份來設(shè)計模具，為求所設(shè)計模具合適在地點設(shè)備前提下臨盆，即要綜合臨盆實際，又要知足臨盆要求，更要進步臨盆效力和經(jīng)濟效益。1.2設(shè)計義務(wù)書本設(shè)計為連接板落料、沖孔復(fù)合模具，設(shè)計工件如圖1.1所示：圖1.1技巧要求：1.零件名稱：連接板2.臨盆批量：大年夜批3.材料：A34材料厚度：t=1.6mm2工藝籌劃分析及確信2.1零件的工藝分析沖裁件的工藝性是指從沖壓工藝方面來衡量設(shè)計是否合理。一樣來講，在知足工件應(yīng)用要求的前提下，能以最簡單最經(jīng)濟的方法將工件沖制出來，就說明該件的沖壓工藝性好，不然，該件的工藝性就差。因此工藝性的短長是相對的，它直截了當(dāng)收到工廠的沖壓技巧水平和設(shè)備前提等身分的阻礙。以上要求是確信沖壓件的構(gòu)造，外形，尺寸等是確信沖裁件工藝實應(yīng)性的重要身分。依照這一要求對該零件進行工藝分析如下：1材料:該沖裁材料為A3鋼是通俗碳素鋼,具有優(yōu)勝的可沖壓性。2零件構(gòu)造：該沖裁件構(gòu)造簡單，比較合適沖裁。3尺寸精度：只有孔心距精度要求較高故采取IT11級，其余均采取14級。2.2工藝籌劃切實事實上定確信籌劃確實是確信沖壓件的工藝路線，重要包含沖壓工序數(shù)，工序的組合溫柔序等。確信合理的沖裁工藝籌劃，應(yīng)進行周全的工藝分析分析與研究，比較其綜合的經(jīng)濟技巧后果，選擇一個最佳的合理沖壓工藝籌劃。該零件包含落料、沖孔兩個全然工序,能夠采取以下3種工藝籌劃：(1)先落料，后沖孔，采取單工序模臨盆。(2)落料-沖孔復(fù)合沖壓，采取復(fù)合模臨盆。(3)沖孔-落料連續(xù)沖壓，采取級進模臨盆。籌劃（1）模具構(gòu)造簡單，但須要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，臨盆效力低，難以知足大年夜批量的臨盆要求。籌劃（2）和籌劃（3）關(guān)于該零件都能夠采取，但因為孔心距尺寸精度要求高，為更好地包管尺寸精度，最后確信用復(fù)合沖裁的方法進行臨盆。工件尺寸可知，凸凹模壁厚大年夜于最小壁厚，為便于操作，因此采取倒裝復(fù)合模構(gòu)造及彈性卸料方法。2.3排樣切實事實上定在沖壓臨盆中，節(jié)約金屬和削減廢料具有專門重要的意義，專門是在大年夜批量臨盆中，較好地確信沖件尺寸和合理排樣是降低成本的有效方法之一。2.3.1沖裁件的排樣排樣是指沖件在條料、帶料或板料上安排的方法。沖件的合理安排（即材料的經(jīng)濟應(yīng)用），與沖件的外形有專門大年夜關(guān)系。依照不合幾何外形的沖件，可得出與其相適應(yīng)的排樣類型，而依照排樣的類型，又可分為少或無工藝余料的排樣與有工藝余料的排樣兩種。推敲到該制件的臨盆綱領(lǐng)與加工前提，采取條料加工有余料的排樣。排樣圖見右圖2.1：圖2.12.3.2材料應(yīng)用率衡量材料經(jīng)濟應(yīng)用的指標是材料應(yīng)用率。一個進距內(nèi)的材料應(yīng)用率為η=

（2.1）式中：A——沖裁件面積（包含沖出小孔在內(nèi)）（mm2）；B——條料寬度（mm）；H——進距（mm）.η==3342/4410=75.8%一張板料上總的材料應(yīng)用率η∑為：η∑=式中：

N——張條料上的沖件總數(shù)量；L——板料長度（mm）；B——板料寬度（mm）；A——沖裁件面積（mm2）；查板材標準.選600mmx2000mm的鋼材,每張鋼板可剪裁為5張條料(5mmx2000mm),每張條料可沖47個工件:η∑==65.4%2.3.3搭邊排樣時，沖件之間以及沖件與條料側(cè)邊之間留下的余料叫搭邊。它的感化是補償定位誤差，包管沖出合格的沖件，以及包管條料有必定剛度，便于送料。搭邊數(shù)值取決于以下身分：（1）工件的尺寸和外形。（2）材料的硬度和厚度。（3）排樣的情勢（直排、斜排、對排等）。（4）條料的送料方法（是否有側(cè)壓板）。（5）擋料裝配的情勢（包含擋料銷、導(dǎo)料銷和定距側(cè)刃等的情勢）。搭邊值一樣是由體會再經(jīng)由簡單運算確信的。查表2—得搭邊值：a=2.5mm，a1=2mm，故取搭邊值為：a=2.5mm，a1=2mm。3工藝設(shè)計與運算3.1沖壓力與壓力中間的運算3.1.1沖裁方法與沖壓力的運算：當(dāng)一次沖裁完成今后，為了能夠或許順利地進行下一次沖裁，必須合時的解決出件、卸料及清除廢料等問題。拔取的沖裁方法不應(yīng)時，出件、卸料及清除廢料的情勢也就不合。是以沖裁方法將直截了當(dāng)決定沖裁模的構(gòu)造情勢，并阻礙沖裁件的質(zhì)量。3.1.2沖裁力的運算運算沖裁力的目標是為了確信壓力機的額定壓力，是以要運算最大年夜沖裁力。則沖裁力可按下式運算：F=Aτ

(3.1)式中：A為剪割斷面面積，τ為板料的抗剪強度。推敲到刃口的磨損、間隙的波動、材料力學(xué)機能的變更、板料厚度的誤差等身分的阻礙，可取安穩(wěn)系數(shù)為1.3，因此在臨盆中沖裁力便可按下式運算：F=1.3LTτ

（3.2）式中：L——沖裁輪廓的總長度(mm);T——板料厚度(mm);τ——板料的抗剪強度(MPa)。經(jīng)查材料取τ=450，τ按非退火A3鋼板運算將響應(yīng)數(shù)據(jù)代入，得沖裁力為：落料F=1.3×(2×3.14×20+60×2)×1.6×450=330KN沖孔F1=1.3×2×3.14×10×2×1.6×450=117.6KN3.1.3卸料力、推件力的運算因為阻礙卸料力、推件力的身分專門多，無法精確運算。在臨盆中均采取下列體會公式運算：FQ1=K1F

(N)

（3.3）FQ2=K2nF

(N)

（3.4）式中：FQ1、FQ2——分別為卸料力、推件力；K1、K2——分別為卸料力系數(shù)、推件力系數(shù)，其值見表3.1n——同時卡在凹?？變?nèi)的工件或廢料數(shù)，F(xiàn)——沖裁力（N），按式（3.1）運算。表3.1卸料力、推件力系數(shù)表材料種類板料厚度/mmK1K2鋼~0.10.06~0.090.1>0.1~0.50.045~0.070.065>0.5~2.50.025~0.060.050>2.5~6.50.02~0.050.045>6.50.15~0.040.025查表3.1得K1=0.05

K2=0.05。代入公式得：卸料力FQ1=K1F=330×0.05=16.5KN推件力FQ2=K2nF=2×0.05×117.6=11.76KN3.1.4總沖裁力的運算依照工件的要求已及對模具的要求，故選總沖壓力為：F總=330+117.6+16.5+11.76=475.86KN3.1.5壓力中間的運算該零件是對稱的，因此壓力中間在該零件的幾何中間。3.2工作零件刃口尺寸運算落料部分以落料凹模為基準運算，落料凸模按間隙值設(shè)備。沖孔部分以沖孔凸模為基準運算，沖孔凹模按間隙值配制。既已落料凹模、沖孔凸模為基準，凸凹模按間隙值配制。具體刃口尺寸運算見下表：全然尺寸及分類沖裁間隙磨損系數(shù)運算公式制造公差運算成果落料凹模工件公差為IT14級,故X=0.5沖孔凸模同上同上同上孔心距同上X=0.753.3工作零件構(gòu)造設(shè)計與其他模具構(gòu)造零件3.3.1凹模尺寸凹模厚度

H=Kb(≥15mm)=0.26×100=26mm個中K查表3.2，應(yīng)用插值法得K=0.26。凹模邊沿壁厚

C≥(1.5-2)HC=(1.5-2)×26=(39-52),實取C=50mm凹模邊長

L=b+2C=100+2×50=200mm查標準JB/T6743.1-94；凹模寬160mm。是以確信凹模外形尺寸為200×160×26mm，將凹模板做成薄型情勢并加空心墊板后實際凹模尺寸為200×160×20mm。表3.2凹模厚度系數(shù)Ktb12≤500.350.42＞50-1000.220.283.3.2凸凹模尺寸凸凹模長度：L=h1+h2+h=20+20+16.6=56.6mm個中h1：凸凹模固定板厚度；h2：卸料板厚度h：增長高度（包含凸凹模進入凹模的深度，彈性元件安裝高度）。3.3.3沖孔凸模尺寸沖孔凸模尺寸：L凸=h1+h2+h3=20+10+20=50mm式中：h1——凸模固定板厚度，h2——空心墊板厚度，h3——凹模板厚度。3.3.4其他模具構(gòu)造零件依照凹模零件尺寸，結(jié)合倒裝式復(fù)合模構(gòu)造特點，查JB/T2885.1-94，確信其他模具構(gòu)造零件，如下表所示：序號名稱長×寬×厚材料數(shù)量1上墊板200×160×8T8A12凸模固定板200×160×204513空心墊板200×160×104514卸料板200×160×204515凸凹模固定板200×160×204516下墊板200×160×8T8A1依照模具零件構(gòu)造尺寸,結(jié)合倒裝式復(fù)合模構(gòu)造特點，查JB/T2855.5-94拔取后側(cè)導(dǎo)柱200×160標準模架一副。3.3.5典范零件加工工藝籌劃如下以凹模板的加工為例，典范零件的加工工藝為：備料——熱處理——磨平面——鉗工——磨平面——熱處理——線切割。工藝過程如表3.3。表3.3凹模板加工工藝序號工序名稱工序的重要內(nèi)容1備料依照圖紙下合適的毛胚料2熱處理退火3磨平面銑(刨)六平面4鉗工劃線、打螺紋孔、銷釘孔和穿絲孔5磨平面光高低平面至圖紙要求6熱處理淬火、回火達到硬度要求7線切割線割內(nèi)型,包管間隙達到要求3.4沖壓設(shè)備的選用壓力機對模具壽命的阻礙也不容被忽視。壓力機在不加載狀況下的精度稱為靜精度，加載狀況下的精度稱為動精度。當(dāng)壓力機的動精度不行時，就等于用精度不行的壓力機進行沖壓加工。因為測量動精度專門困難，今朝還沒有壓力靈活精度的標準，臨盆廠家也只包管壓力機的靜精度。是以壓力機的動精度一樣只能依照其靜精度的短長、框架構(gòu)造情勢和尺寸以及對壓力機臨盆廠家的信任程度來揣摸。依照總的沖裁力、模具閉合高度、沖床工作臺面尺寸等,故選壓力機型號為J23----63開式雙柱可傾沖床,并在工作臺面上備制墊塊。其技巧規(guī)格如下:公稱壓力：

630KN滑塊行程:

150mm滑塊行程次數(shù):

50次/分最大年夜的封閉高度為:

360mm連桿調(diào)劑長度:

80mm工作臺尺寸前后:

前后480mm閣下710mm申謝本文是在論文指導(dǎo)師長教師精心指導(dǎo)和大年夜力支撐下完成的。師長教師以其嚴謹求實的治學(xué)立場、高度的敬業(yè)精力、謹小慎微、孜孜以求的工作風(fēng)格和大年夜膽立異的朝長進步精力對我產(chǎn)生重要阻礙。在此次卒業(yè)設(shè)計過程中我也學(xué)到了專門多有關(guān)設(shè)計方面的常識，對其近況和今后成長趨勢有了專門大年夜的明白得。經(jīng)由過程此次模具設(shè)計，本人在多方面才能都獲得了進步。經(jīng)由過程此次卒業(yè)設(shè)計，綜合應(yīng)用了本專業(yè)所學(xué)課程的理論常識和結(jié)合臨盆實際常識進行一次冷沖壓模具設(shè)計，經(jīng)由過程實際設(shè)計從而培養(yǎng)和進步了本身的自力工作才能，鞏固與擴充了冷沖壓模具設(shè)計等課程所學(xué)的內(nèi)容，操縱冷沖壓