【正文】 機(jī)械工程系畢業(yè)論文 2 設(shè)計(jì)題目 ： 墊圈 沖孔落料復(fù)合模 沖壓件如圖 01 材料 ： 45 鋼 生產(chǎn)批量 ： 中批量 料厚 ： 2 mm 圖可以繼續(xù)放大 圖 01 墊圈 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械工程系畢業(yè)論文 3 1沖壓工藝分析及工藝方案的確定 該零 件選用的沖裁材料為 45 鋼，精度要求為 IT9～ IT10 級(jí)，屬于中批量生產(chǎn)的零件，形狀簡(jiǎn)單，關(guān)于中心幾何對(duì)稱(chēng)，工件沖孔尺寸，孔與孔之間、孔與邊緣之間距離較大，滿(mǎn)足凸摸強(qiáng)度和模具結(jié)構(gòu)要求，具有比較優(yōu)良的沖裁性能。 由制件圖分析可知： （ 1）沖裁件的公差等級(jí)不高于 IT14，一般落料公差等級(jí)最好低于 IT10，沖孔公差等級(jí)最好低于 IT9，由圖可知沖孔公差為 、 ，因此可用于一般精度的沖裁，普通沖裁可以達(dá)到要求。 （ 2）制件尺寸精度 內(nèi)形尺寸： 05Φ + 0 Φ20 + 0 外形尺寸： Φ160? 完成該零件的沖壓加工所需要的沖壓基本性質(zhì)的工序只有沖孔、落料兩道工序。從工序上可能的集中與分散、工序間的組合可能來(lái)看，該零件的沖壓可以有以下幾種方案。 方案一 采用單工序模生產(chǎn)方式，先落料再?zèng)_孔。該方案模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，需要兩道工序、兩副模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率低、 所用費(fèi)用也高，而且零件的精度難以保證。 方案二 沖孔、落料連續(xù)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)適用于產(chǎn)品批量大、模具設(shè)計(jì)、制造與維修水平相對(duì)較高的外形較小零件的生產(chǎn)。此方案零件中心孔的定位不易保證，適合厚度大于 3mm 以上的零件。 方案三 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械工程系畢業(yè)論文 4 采用復(fù)合模生產(chǎn)，沖孔與落料復(fù)合。生產(chǎn)效率高、零件的精度易保證、平直度好、模具易于加工。 因制件材料較薄，為保證制件平整，采用彈簧卸料裝置。它還可對(duì)沖孔小凸模起導(dǎo)向作用和保護(hù)作用。為方便操作和取件，可選用雙柱開(kāi)式壓力機(jī)縱向送料，因制件薄而寬采用定 位銷(xiāo)定位，能夠保證生產(chǎn)量。 綜上所述，由《冷沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo)》選用彈簧卸料縱向送料形式，滑動(dòng)導(dǎo)向后側(cè)導(dǎo)柱模架。 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械工程系畢業(yè)論文 5 2沖壓工藝計(jì)算及設(shè)計(jì) 確定搭邊值 查設(shè)計(jì)手冊(cè)得，兩工件之間搭邊 1a =2mm， 工件邊緣搭邊 a=2mm，步距為S=162mm. 查教材得￡ = 條料寬度 B=﹙ D+2a﹚ 0 δ =（ 160+22﹚ 0 =164 0 零件排樣圖如下圖 論文中所有的圖片都按照我下面修改后的圖片形式來(lái)修改 ，尺寸值要能看清楚 ： 板料規(guī)格用 :2mm1000mm2200mm. 一個(gè)零件的面積； A=﹙ mm2﹚ 一張鋼板沖裁的工件數(shù) N= SBBL 1? = 16210001642200? =98 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械工程系畢業(yè)論文 6 材料的總利用率： η =BSA x100%=% 式中 A——一個(gè)步矩內(nèi)沖裁件的實(shí) 際面積 B——條料寬度 S——步矩 材料利用率大于 60%，因此排樣合適。 沖裁力是選擇壓力機(jī)的重要依據(jù)， （ 1）沖裁力 沖裁力 F（ N）的計(jì)算公式： F=KLt τ 式中 K——系數(shù) 常取 K= L——沖裁周邊長(zhǎng)度（ mm） ——材料的抗剪強(qiáng)度（ MPa） t——材料厚度（ mm） 由冷沖模設(shè)計(jì) 指導(dǎo) 表 312 得 τ=460MPa,t=2mm,取 k= 沖裁落料力：則 F 落 =1602460 =603﹙ KN﹚ （ 2）落料卸料力 由計(jì)算公式 F 卸 =K卸 F沖 式中 K卸 ——系數(shù)。 查《冷沖壓技術(shù)》表 317 得卸料力的系數(shù)得 K卸 = ，則 F 卸 = K卸 F=603=24﹙ KN﹚ （ 3）沖孔力 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械工程系畢業(yè)論文 7 由計(jì)算公式 : F 沖 = Ltδ b 一般情況下，材料的 δ b = 沖孔落料工序：查《冷沖壓技術(shù)》得： δ b=600Mpa F 沖 =（ 50﹢ 20） 2600/1000 =490﹙ KN﹚ （ 4）沖孔推件力： F 推 =nK 推 F 沖 下標(biāo)字看不清楚 式中 n－－沖孔卡在凹模內(nèi)的工件的數(shù)量。查表得 n=3 查《冷沖 壓技術(shù)》表得； K 推 = F 推 =nK 推 F 沖 =3490 =﹙ KN﹚ 總的沖壓力為： F= 603+490+24+=﹙ KN﹚ 模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn)，為了保證壓力機(jī)和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心線(xiàn)重合。由于沖裁件的幾何形狀中心對(duì)稱(chēng)，其壓力中心位于制件輪廓的幾何中心上，無(wú)需再計(jì)算壓力中心。 設(shè)備類(lèi)型的主要依據(jù)是所完成的沖壓工序性質(zhì)，生產(chǎn)批量，沖壓件的尺寸及精度要求，現(xiàn)有設(shè)備條件等 。由于總的沖壓力為 ，為了安全起見(jiàn)，常取 ～ 的安全系數(shù)，故壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力 F 為所計(jì)算的沖壓力的 ～ 倍， F=﹙ ～ ﹚ F=～ ﹙ KN﹚ 根據(jù)以上選用 JB21160 型開(kāi)式壓力機(jī)，其參數(shù)如下： 公稱(chēng)壓力 1600KN 模柄孔尺寸 80 Φ70 ? 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械工程系畢業(yè)論文 8 格式不統(tǒng)一，要么都用公式編輯器，要么都不用 滑塊行程 160 ㎜ 最大閉合高度 330 ㎜ 滑塊行程次數(shù) 42 次 /分鐘 工作臺(tái)尺寸 1120710 壓力機(jī)工作臺(tái)墊板厚度 130 ㎜ 、凹模刃口尺寸 采用分別加工法計(jì)算刃口尺寸。 查手冊(cè)： Zmax= ㎜ Zmin= ㎜ ZmaxZmin==㎜ 磨損系 數(shù) X= 凸摸制造精度采用 IT6，凹模制造精度采用 IT7 ﹙ 1﹚零件尺寸 d= 05Φ + 0 ㎜ 查公差表： ＆凹 = ㎜ ＆凸 = ㎜ ＆凹 +＆凸 = ㎜ 刃口尺寸 d 凸 =﹙ dmin+X△ ﹚ 0 amp。 =﹙ 50+﹚ 0 = d 凹 =﹙ d 凸 +Zmin﹚ +amp。 0 =﹙ +﹚ + 0 =+ 0 由于＆凹 +＆凸 = ㎜＞ ZmaxZmin= ㎜ ,不滿(mǎn)足間隙公差條件，要提高制造精度才能保證合理的間隙范圍。取 ＆凸 =﹙ ZmaxZmin﹚ = ＆凹 =﹙ ZmaxZmin﹚ = 故 d 凸 = ㎜ d 凹 =+ 0 ㎜ 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械工程系畢業(yè)論文 9 ﹙ 2﹚零件尺寸 d=Φ20 + 0 ㎜ 查公差表得： ＆凹 = ㎜ ＆凸 = ㎜ ＆凹 +＆凸 = ㎜ 刃口尺寸 d 凸 =﹙ dmin+X△ ﹚ 0 amp。 =﹙ 20+﹚ 0 = ㎜ d 凹 =﹙ d 凸 +Zmin﹚ +amp。 0 =﹙ +﹚ + 0 =+ 0 ㎜ 由于＆凹 +＆凸＜ ZmaxZmin 故計(jì)算滿(mǎn)足間隙公差要求。 零件尺寸 d=Φ160 0 查公差表得： ＆凹 = ㎜ ＆凸 = ㎜ ＆凹 +＆凸 = ㎜ 刃口尺寸 D 凹 =﹙ DmaxX△ ﹚ +amp。 0 =﹙ ﹚ + 0 =+ 0 D 凸 =﹙ D 凹 Zmin﹚ 0 amp。 =﹙ ﹚ 0 = 由于＆凹 +＆凸 = ㎜＞ ZmaxZmin= ㎜ ,不滿(mǎn)足間隙公差條件，要提高制造精度才能保證合理的間隙范圍。取 ＆凸 =﹙ ZmaxZmin﹚ = ＆凹 =﹙ ZmaxZmin﹚ = 故 D 凸 = ㎜ D 凹 =+ 0 ㎜ 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械工程系畢業(yè)論文 10 ﹙ 1﹚凹模刃口形式的選擇 凹模的刃口形式有直筒形和錐形兩種形式，錐形刃口的特點(diǎn)是工件或廢料更容易漏出，沖裁件不會(huì)留在凹模內(nèi)，凹模磨后修磨量小，修磨后孔口尺寸略有增大，刃口強(qiáng)度低，一般 用于形狀、精度要求不高的沖裁件。 而直筒形刃口，刃口強(qiáng)度高，修磨后刃口尺寸不變，磨后的修磨量大，直壁可能會(huì)存在沖裁件，增大沖裁力和刃壁的磨損，主要用于沖裁形狀復(fù)雜或精度要求較高的沖件。經(jīng)過(guò)分析采用直筒形的凹模刃口。 ﹙ 2﹚凹模各孔位置尺寸 由于該制件尺寸不多，包括一個(gè)大孔位置尺寸，四個(gè)小孔位置尺寸，兩切口?？孜恢眉扒袛嗫卓谖恢贸叽?。其基本尺寸可按排樣圖確定，其制造公差按參考文獻(xiàn)表 22 沖裁件，精度應(yīng)為 IT9 級(jí)，但該制件送進(jìn)工步數(shù)較多，累積誤差過(guò)大，會(huì)造成凸凹模間隙不均，影響沖裁質(zhì)量和模具壽命，故而應(yīng)將模具制 造精度提高?？紤]到加工經(jīng)濟(jì)性，在送料方向的尺寸按 IT7 級(jí)制造，其它位置尺寸按 IT8~IT9級(jí)制造，凸模固定板與凹模配制。如圖 02 凹?？卓诘桨寄Ｖ芙绯叽?。 圖的邊框太大！所有的圖片都一樣！下圖已改，但是看不清尺寸。 圖 02 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械工程系畢業(yè)論文 11 該副模具采用彈性卸料裝置，卸料板上的型孔應(yīng)與凸凹模保持 min間隙，這樣有利于保護(hù)凸、凹模刃口不被 “啃 ”傷。另外，卸料板上還有四個(gè) M6 的卸料螺釘孔 ，兩個(gè) M2 的導(dǎo)正銷(xiāo)孔和一個(gè) M4 的擋料銷(xiāo)孔，確定其具體尺寸如 03 圖所示。 凸 圖 03 凸模固定板各孔與凸模配合，通常按 H7/n6 或 H7/m6 選取，該制件選 H7/n6配合，查冷沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo)表 319 可得各型孔尺寸公差。如圖 04 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械工程系畢業(yè)論文 12 圖 04 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械工程系畢業(yè)論文 13 3沖模結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì) 因制件形狀簡(jiǎn)單，只有一個(gè)較大的落料凹模，可選用整體式矩形凹模較為合理，因生產(chǎn)批量不大，由冷沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo)表 316 選用 Cr12 為凹模材料。 凹模輪廓尺寸計(jì)算如下： （ 1）凹模厚度 H=kb（ ≥15） 式中 K系數(shù)，考慮材料厚度的影響，其值查表 44； b垂直送料方向的凹模刃壁間最大距離。 H=160=32 （查教材表 44，取 k=） （ 2）凹模孔邊緣壁厚： L≥（ ～ 2） H=（ ～ 2） 32=（ 48