【正文】 是為了通過畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)大學(xué)四年所學(xué)的各門知識(shí)進(jìn)行一個(gè)總結(jié)，它就是一個(gè)融會(huì)貫通的過程。 Structure design 湖南農(nóng)業(yè)大 2 學(xué)東方科技學(xué)院 全日制普通本科生畢業(yè)論文 圓蓋沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) DESIGN OF PUNCHING PROCESS AND MOLD FOR ROUNDED LID 學(xué)生姓名 ： 陳鍵津 學(xué) 號(hào)： 202041914401 年級(jí)專業(yè)及班級(jí)： 2020 級(jí)機(jī)制（ 4）班 指導(dǎo)老師及職稱： 吳明亮教授 學(xué) 院： 東方科技學(xué)院學(xué)院 湖南 1 圓蓋沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 學(xué) 生 ： 陳鍵津 指導(dǎo)老師： 吳明亮 (湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 東方科技學(xué)院，長沙 410128) 摘 要： 沖壓模具在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。 Punching mould process calculation。畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我們一個(gè)本科生而言要想有什么創(chuàng)新，是非常困難，也不太現(xiàn)實(shí)的。由于在沖壓過程中材料的表面不受破壞，使得制件的表面質(zhì)量較好，外觀光滑美觀。 ③節(jié)省能源。當(dāng)生產(chǎn)發(fā)展需要時(shí)，用短期培訓(xùn)的方法即可解決操作人員不足的矛盾。不少過去用鍛造、鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件多代替。 無導(dǎo)向沖模又稱為敞開模，多用于單工序沖壓、生產(chǎn)批量較小或沖壓件精度要求低的情況。也可將導(dǎo)板導(dǎo)向與導(dǎo)柱導(dǎo)向連用。一般生產(chǎn)中使用的沖模多為專用沖模，即一副模具只沖壓某一種或幾種零件。多工位級(jí)進(jìn)模 10 用語大批量生產(chǎn)中，多采用帶（卷）料沖壓，必要時(shí)與自動(dòng)送料裝置聯(lián)用。 ③ 拉伸模 拉深分首次拉深和以后各次拉深，首次拉深的毛坯為平板毛坯，而以后各次拉深是在上一次拉深成的半成品件的基礎(chǔ) 上進(jìn)行的，一般是用上一次拉深件的形狀定位的。即是模具設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)花。 而我國的模具技術(shù)由于歷史的原因，與國外先進(jìn)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)還有很大的距離。 ③適應(yīng)性廣，沖壓可以加工出尺寸范圍大，形狀復(fù)雜的零件。 沖壓工序的選擇及工藝方案的確定 冷沖壓工藝大致可以區(qū)分為分離工序和成形工序兩大類。這樣可以提高生產(chǎn)率，減少所需沖床和操作人員數(shù)量。因?yàn)樵诶畹臅r(shí)候，由于沒有要求要把沖孔翻孔部分也同時(shí)加工出來，所以，它可以不要或少要壓邊力，這使得工件與模具間的摩擦力和接觸面積都大為降低，從而減少了模具與工件之間的摩擦而增強(qiáng)了工件的表面質(zhì)量，使劃傷的缺陷減少，模具的工作條件大為改善。 比較上述幾種方案： 方案 1 的優(yōu)點(diǎn)是工序比較集中，只需要三副模具，尺寸和形狀精確，占用人員和 14 設(shè)備相對(duì)較少，但模具的壽命較短，工件表面的刮傷厲害，厚度有變薄，但該零件要求的表面質(zhì)量不高，盡管復(fù)合模的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，但對(duì)于幾何形狀簡單對(duì)稱的零件，模具的制造并不困難。合理的排樣可以有效的降低成本和保證制件質(zhì)量及模具壽命。 ②少廢料排樣：是指沿制件的部分外輪廓切斷或沖裁，即制件與條料的側(cè)邊，或制件與制件之間有部分搭邊的排樣。沖裁時(shí)，搭邊可以補(bǔ)償定位誤差，保證沖裁精度；搭邊還可以使沖裁后的條料 具有一定的剛度，便于條料的送入。材料面積包括制件的實(shí)際面積和廢料面積。 對(duì)于該圓蓋沖壓工件，主要有六個(gè)單工序來完成，即： 落料 —— 拉深 —— 沖孔 ——翻邊 —— 切邊 —— 拉深 。沖裁時(shí) ，如果不考慮材料回彈對(duì)工件尺寸的影響，則沖孔時(shí)孔徑大小與凸模接近，落料時(shí)工件外形尺寸與凹模型孔接近。 ⑵拉深模工作部分尺寸 ① 確定 凸凹模間隙及制造公差 拉深凸凹模間隙，可根據(jù)《沖壓模具簡明設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 查得： )( ???? ttZ mm 查表 得： 凸模制造公差 ?p? mm， 凹模制造公差 ?d? mm ② 對(duì)于拉深模部分，由于m i nm a x ZZpd ??? ??，故可以采用凸凹模分開加工的方法。 ⑵ 沖孔模 ①?zèng)_孔力 1F ： ?????? ?? dtF ? (kN) ③卸料力 2F ： ???? FkF (kN) ④推料力 3F ： ????? FnkF (kN) 式中，推料系數(shù) ?k ，卸料力系數(shù) ?k ， n 為卡在凹模內(nèi)的沖孔廢料的數(shù) 22 目。二是在與送料垂直的方向上的定位，其零件有導(dǎo)料銷、導(dǎo)料板等。側(cè)刃定距準(zhǔn)確可靠，但增大總的沖 裁力和增加材料消耗。 出件裝置的形式及特點(diǎn) 出件裝置主要有剛性出件裝置和彈性出件裝置兩種形式：剛性出件裝置一般裝于上模，通過壓 力機(jī)上的滑塊撞擊頂桿和頂板把工件頂出來，因此推力極大，工作可靠；彈性出件裝置既可裝于上模，也可裝于下模，其彈力來源于彈簧或橡膠。 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 24 模柄及上下模板中間聯(lián)以 導(dǎo)向裝置的總體稱為模架，它是裝配凸凹模，保證模具準(zhǔn)確閉合的基礎(chǔ)。 ① 對(duì)于落料－拉深模，由毛坯的最大外形尺寸 ，及一定的凹模壁厚(35mm)初選，再按模架標(biāo)準(zhǔn)件選取模架的具體結(jié)構(gòu)尺寸： 上模座尺寸： 30100100 ?? (mm)，材料： HT200； 下模座尺寸： 40100100 ?? (mm)，材料： HT200； 導(dǎo)柱尺寸： 13020? (mm)，材料： 20 鋼，熱處理方式：滲碳淬火 +低溫回火(58~62HRC)； 導(dǎo)套尺寸： 287020 ?? (mm)，材料： 20 鋼，熱處理方式：滲碳淬火 +低溫回火(58~62HRC)； 模柄采用壓入式模柄 C30； 模具閉合高度：最大 155mm，最小 125mm。 27 [ ]—— 模具鋼的許用壓應(yīng)力， MPa. 如果模具的結(jié)構(gòu)是拉伸，則 可得凸模能夠正常工作的斷面面積為 S 若取 則應(yīng)有 S 則 d 式中： —— 凸模端面面積的臨界值， m —— 凸模的最小許用直徑， m d—— 凸模的設(shè)計(jì)直徑， mm； n—— 積聚在凹模型孔內(nèi)的零件數(shù) 。 [ ]—— 模具鋼的許用壓應(yīng)力， MPa. 29 如果模具的結(jié)構(gòu)是沖孔，則 可得凸模能夠正常工作的斷面面積為 S 若取 則應(yīng)有 S 則 d 式中： —— 凸模端面面積的臨界值， m —— 凸模的最小許用直徑， m d—— 凸模的設(shè)計(jì)直徑， mm； n—— 積聚在凹模型孔內(nèi)的零件數(shù) 。 [ ]—— 模具鋼的許用壓應(yīng)力， MPa. 如果模具的結(jié)構(gòu)是拉伸、翻孔、切邊，則 31 可得凹模能夠正常工作的斷面面積為 S 若取 則應(yīng)有 S 則 d 式中： —— 凹模端面面積的臨界值， m —— 凹模的最小許用直徑， m d—— 凹模的設(shè)計(jì)直徑， mm； n—— 積聚在凹模型孔內(nèi)的零件數(shù) ?？傊?， 經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我 深深的體會(huì)到作為一個(gè)機(jī)械 專業(yè)人員必須具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)才能在以后的工作和學(xué)習(xí)中取得成就。 33 目 錄 摘 要： ....................................................................................................................................1 關(guān)鍵詞： ....................................................................................................................................1 1 前言 ......................................................................................................................................6 2 冷沖壓的概念 ........................................................................................................................7 34 冷沖壓模具 ....................................................................................................................8 沖模設(shè)計(jì)與制造的現(xiàn)狀和發(fā)展 ..................................................................................... 10 3 零件加工工藝分析 .............................................................................................................. 11 冷沖壓的定義及特點(diǎn) ................................................................................................... 11 零件結(jié)構(gòu)工藝分析 ....................................................................................................... 11 沖壓工序的選擇及工藝方案的確定 ............................................................................. 12 沖壓工藝方案的比較及模具結(jié)構(gòu)形式的選擇 ............................................................... 13 毛坯尺寸計(jì)算及排樣設(shè)計(jì) ............................................................................................ 14 、毛坯尺寸計(jì)算 ..................................................................................................... 14 排樣設(shè)計(jì) ............................................................................................................ 15 冷沖壓工藝規(guī)程的制訂及工藝過程卡片的編制 ........................................................... 17 4 沖模設(shè)計(jì) ............................................................................................................................. 18 工藝計(jì)算 ...................................................................................................................... 18 凸凹模工作部分尺寸計(jì)算 ................................................................................... 18 沖壓工藝力及機(jī)床噸位的選擇 ........................................................................... 20 定位方式的選擇 ........................................................................................................... 22 定位裝置及定位零件的作用 ........................