【正文】 摘 要 模具生產(chǎn)的工藝水平及科技含量的高低，已成為衡量一個國家科技與產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益、新產(chǎn)品的開發(fā)能力，決定著一個國家制造業(yè)的國際競爭力 。 當(dāng)今社會的進(jìn)步和發(fā)展，使原有的商品已經(jīng)不能滿足人們對物質(zhì)的需求，然而有些商品的制造必須依靠模具才能夠生產(chǎn)加工出來。因此，模具的發(fā)展與人們的生活關(guān)系越來越緊密 。 我們利用模具加工各種的工件，以便來滿足人們的需要，模具的發(fā)展給我們帶來了新的生活，新的時代。因此這次我們的畢業(yè)設(shè)計要求設(shè)計一個模具以便檢驗自己所學(xué)模具有關(guān)方面的知識 是否牢固。由于產(chǎn)品的材料和工藝特性不同，生產(chǎn)用的設(shè)備也各異，模具種類繁多，但用的最為廣泛的大約有以下幾種：冷沖壓模、塑料成型模、鍛造模、精密鑄造模、粉末冶金模、橡膠成型模、玻璃成型模、窯業(yè)制品模、食品糖果模、建材用模等。其中以冷沖壓模、塑料模的技術(shù)要求和復(fù)雜程度較高。 在這次設(shè)計中根據(jù)所給題目的要求，我首先對沖壓件進(jìn)行了分析，分析該零件的尺寸精度得出用一般精度的模具即可滿足零件精度的要求，再從零件的形狀、尺寸標(biāo)注及生產(chǎn)批量等情況看，選擇了沖孔落料的方案。 根據(jù)對零件的綜合分析，在本人這次設(shè)計中我設(shè)計的模具是 倒裝沖孔落料復(fù)合模，主要介紹的是模具的沖孔落料，沖壓生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的工序之一。由于材料和厚度的原因，我采用的加工方法為：采用復(fù)合工序沖孔落料模進(jìn)行加工。 關(guān)鍵詞： 墊片 沖壓件 沖孔 落料 復(fù)合模 目 錄 一、工件的工藝性分析 ……………………………………………… 1 （一）沖壓件的工藝性分析 …………………………………… 1 （二）沖裁工藝方案的確定 …………………………………… 1 二、主要數(shù)據(jù)的計算 ………………………………………………… 2 （一）排 樣方案的確定及計算 ………………………………… 2 （二）沖壓力的計算 …………………………………………… 4 （三）模具壓力中心的確定 …………………………………… 6 （四）模具刃口及公差的計算 ………………………………… 7 三、模具結(jié)構(gòu)及模具零件的設(shè)計 …………………………………… 9 （一）模具類型的選擇 ………………………………………… 9 （二）定位方式的選擇 ………………………………………… 10 （三）卸料裝置與推件裝置的選取 …………………………… 10 （四）導(dǎo)向方式的選擇 ………………………………………… 11 （五） 工作零件的設(shè)計 ………………………………………… 12 四、閉合高度的計算 ………………………………………………… 17 五、模具總裝圖 ……………………………………………………… 18 六、模具材料的選擇 ………………………………………………… 18 七、結(jié)論 ……………………………………………………………… 19 八、參考文獻(xiàn) ………………………………………………………… 19 1 墊片倒裝復(fù)合模設(shè)計 一、工件的工藝性分析 零件簡圖 ：如圖 所示 工件名稱 ：墊片 生產(chǎn)批量 ：大批量 材 料 ： 45 鋼板 厚 度 ： 5mm （一）沖壓件的工藝性分析 沖壓件的工藝性是指沖壓件對沖壓工藝的適應(yīng)性。在一般情況下，對沖壓件工藝性影響最大的幾何形狀尺寸和精度要求。良好的沖壓工藝性應(yīng)能滿足材料較省、工序較少、模具加工較容易、壽命較高、操作方便及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等要求。 此工件只有沖孔和落料兩個基本工序，材料為 45鋼，有較好的塑性，容易進(jìn)行冷熱加工，適合沖裁。工件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，尺寸全部為自由尺寸，作為普通沖裁，其經(jīng)濟(jì)精度一般在 IT12～ IT14 級，取落 料精度為 IT14 級，沖孔精度為 IT13 級。 （二）沖裁工藝方案的確定 該工件包括沖孔、落料兩個基本工序，可以有以下三種方案： 方案一：先落料，后沖孔，需要兩套模具，采用單工序模生產(chǎn)； 方案二：落料 — 沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)，需要一套模具； 方案三：沖孔 — 落料級進(jìn)模，需要一套模具。 三種方案比較見表 模具種類 比較項目 單工序模 復(fù)合模 連續(xù)模 沖件精度 較低 高 一般 生產(chǎn)效率 較低 較高 高 生產(chǎn)批量 適合大、中、小批 適合大批量 適合大批量 2 量 模具復(fù)雜程度 較易 較復(fù) 雜 復(fù)雜 模具成本 較低 較高 高 模具制作精度 較低 較高 高 模具制造周期 較快 較長 長 模具外形尺寸 較小 中等 較大 沖壓設(shè)備能力 較小 中等 較大 工作條件 一般 較好 好 由于這樣一個工件按單工序模具來加工，則需兩個工序，模具制造費用大，生產(chǎn)效率低，且不容易保證尺寸精度，操作不便。所以方案一不合理。若采用模具級進(jìn)則模具制造難度加大，工件的尺寸也不容易保證。生產(chǎn)效率也不高，所以方案三也不合理。而采用復(fù)合模制沖件時，由于這個工件的結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜而且軸對稱，復(fù)合模的成本不是太高，制造的難 度也不大，容易保證尺寸的精度，操作也方便，安全性好，生產(chǎn)效率高。所以綜合考慮，采用方案二的復(fù)合模。 二、 主要數(shù)據(jù)的計算 （一）排樣方案的確定及計算 在沖壓生產(chǎn)中，節(jié)約和減少廢料具有重要的意義，在模具設(shè)計中，排樣設(shè)計是一項極為重要的設(shè)計工作，排樣的合理與否直接影響到材料的利用率、制件質(zhì)量等，所以排樣工作的好壞是左右沖裁經(jīng)濟(jì)效益的重要因素之一。 提高材料利用率最主要的途徑是合理排樣使工藝廢料盡量小，另外在滿足工件使用要求的前提下，適當(dāng)?shù)母淖児ぜ慕Y(jié)構(gòu)形狀也可以提高材料的利用率。 排樣時，工件及工件與條料側(cè)邊之 間的余料叫搭邊，搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差和保持條料有一定的剛度，以保證沖壓件質(zhì)量和送料方便。搭邊值的大小與下列因素有關(guān)： 。硬材料可小些，軟材料的搭邊可要大些。 。尺寸大或有尖突的復(fù)雜的形狀時，搭邊要取得大值。 。薄材料的搭邊值應(yīng)取的大一些。 。用手工送料、有側(cè)壓板導(dǎo)向的搭邊值可以取小些。 常用的排樣方法有三種： 廢料排樣的缺點是工件質(zhì)量差，模具壽命不高，綜上所述排樣如圖 所示。 表 搭邊值 表 3 由表 確定搭邊值 根據(jù)零件形狀兩式件間按 圓 形取搭邊值 1a =3mm ，側(cè)邊取搭邊值 a = 。 條料的送料步距按下式： A=B+a 式中： B為平行于送料方向工件的寬度 A為沖件之間的搭邊值 則送料步距： A=32+3≈ 35mm 條料寬度安下式： ? ?002 ???? ??? baDb 其中 D 為沖裁件寬度方向的最大尺寸； 一般導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙?。?~） t，所以可以去 B0 值為 1mm 所以條料寬度為 39mm 導(dǎo)料板之間的距離為 39+1=40mm 排料圖如下： 料厚 t 圓形或圓角 r＞ 2t 的工件 矩形件邊長 l≤ 50mm 矩形件邊長 l＞ 50mm 或圓角 r≤ 2t 間距 a1 側(cè)邊 a 間距 a1 側(cè)邊 a 間距 a1 側(cè)邊 a ~ ~ ~ ~ ~12mm 4 (二 )沖壓力的計算 材料的抗剪強(qiáng)度 ? 可取 480Mpa ﹙ 23﹚ = 480 5 = 其中 F —— 沖裁力 L —— 沖裁周邊長度 t —— 材料厚度 ? —— 材料抗剪強(qiáng)度 K —— 系數(shù) 中心孔： = 480 5 =166608N 表 卸料力、推件力及頂件力系數(shù) 沖裁材料 K卸 K推 K頂 純銅、黃銅 ～ ～ 鋁、鋁合金 ～ ～ 5 鋼 材料厚度mm ～ ～ ～ ～ 0055 ～ ～ ～ ～ ～ 查表 K 推 =； K卸 = 序號 1 的凹模刃口形式， h=15mm ,則 n=h/t=3 個 故 落推推落 FKnF ?? == （ 24） F 推 == 則最大沖壓力： F 總 =+166608++≈ 720936N 查表選取國產(chǎn) 100KN 壓力機(jī) 其最大裝模高度為 400mm 最小裝模高度為 215mm 模柄孔尺寸為直徑 60mm ，深度為 80mm 工作臺尺寸左右為 800mm 、前后 600mm ，厚度 100mm 滑塊尺寸：左右 400mm 、前后 270mm 、 （三）模具壓力中心的確定 對于 級進(jìn)模以及輪廓形狀復(fù)雜或多凸模的沖裁模，必須求出沖壓力合力的作用點即壓力中心。模具的壓力中心應(yīng)與模柄的軸線重合，否則會影響模具及壓力機(jī)的精度和壽命。 一切對稱沖裁件的壓力中心，均位于其輪廓圖形的幾何中心點上。對于該工件，由工件形狀可知壓力中心位于圓心上。 如上圖 根據(jù)圖形分析，因為工件圖形對稱， 所以該工件的壓力中心為該工件的中心。 （四）沖模刃口尺寸及公差的計算 因沖模加工方法不同，刃口尺寸的計算方法也不同，基本上可分為兩類： （ 1）按凸模與凹模圖樣分別加工法：它主要用于圓形或簡單規(guī)則形狀的工作 ,因沖裁此類工件的凸、凹模制造相對簡單，精度容易保證，所以采用分別加工。 （ 2）按凸模與凹模配作法加工：常用于沖制復(fù)雜形狀的沖模。這種加工方法的特點是模具的間隙有配置保證，工藝比較簡單，不必校核 m inm a x ZZTA ??? ?? 的條件，并且還可以 放大基準(zhǔn)件的制造公差，使制造容易。 表 初始雙面間隙 maxZ 、 minZ 材料厚度0 35 09M Q235 Q345 50 65Mn 6 t /mm maxZ minZ maxZ minZ maxZ minZ maxZ minZ 小于 極小間隙 由表 確定初始雙面間隙 maxZ 、 minZ 的值，由于表中只規(guī)定了料厚 及 的初始雙面間隙值，因此對于料厚 5mm 材料可取兩種料厚的中間值： Zmin=， Zmax= ZmaxZmin== 設(shè)凸、凹模的制造偏差值分別按公式： ? ?m inm a ZZT ??? （ 26） ? ?m inm a ZZA ??? （ 27） 其中 ? T、