【文章內(nèi)容簡介】 質(zhì)量，模具的設(shè)計(jì)與制造主要考慮到模具設(shè)計(jì)能否滿足工件的工藝性設(shè)計(jì)，能否加工出合格的零件，以及后來的維修與 存放是否合理等。本次課程設(shè)計(jì)的墊片，不僅要考慮是做出的零件能滿足工作要求，還要保證它一定的使用壽命。 關(guān)鍵詞：沖孔 落料 工藝性 (1)課題來源及要求 本次模具設(shè)計(jì)的課題屬于零件設(shè)計(jì)類，來源于生產(chǎn)實(shí)際問題，是一個(gè)圓環(huán)墊片，該零件需通過沖孔落料二道工序完成。 (2)設(shè)計(jì)內(nèi)容 a 分析零件的成形工藝性，進(jìn)行制品的基本參數(shù)的計(jì)算、沖壓模的設(shè)計(jì)計(jì)算，選用壓力機(jī)，確定模具類型及結(jié)構(gòu)； b 模具和成型機(jī)械關(guān)系的校核； c 模具零件的必要計(jì)算； d 繪制模具裝配圖一張， 繪制主要工作零件凸模、 凹模、 凸凹模圖 各一張； e 編寫設(shè)計(jì)說明書； (3)介紹的內(nèi)容與意義 此次 課程 設(shè)計(jì)說明書涉及的知識面廣、銜接緊密、結(jié)構(gòu)整合或綜合性強(qiáng)、實(shí)用性強(qiáng)。本說明書介紹了沖裁件的工藝性分析、沖壓工藝方案的確定、模具結(jié)構(gòu)形式的確定、設(shè)計(jì)工藝 計(jì)算、模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、主要零部件設(shè)計(jì)、沖壓設(shè)備的選取等。 本說明書對沖壓模具設(shè)計(jì)的基本流程介紹 3 課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 相對比較全面， 理論聯(lián)系實(shí)際 ， 同時(shí)也培養(yǎng)了 個(gè)人的較強(qiáng)實(shí)踐動(dòng)手能力和對模具設(shè)計(jì)專業(yè)知識的系統(tǒng)化、完整化， 以及對于工程技術(shù)的嚴(yán) 謹(jǐn)性。 (4)設(shè)計(jì)過程 為縮短本次設(shè)計(jì)的時(shí)間， 讓模具設(shè)計(jì)充分理解其 設(shè)計(jì)意圖， 在模具各部分設(shè)計(jì)中采用了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ AutoCAD）系統(tǒng)，讓模具各部分的結(jié)構(gòu)明確的展現(xiàn)在我們面前 ， 提高效率。 一、零件原始數(shù)據(jù) 零件原始數(shù)據(jù)： 如圖所示的墊片，外形直徑 D=18mm，內(nèi)孔直徑 d=8mm，厚度 t = ，材料為 Q195，生產(chǎn)批量：大批量。 φ 1 8φ 8工 件 名 稱 ： 墊 片材 質(zhì) ： Q 1 9 5厚 度 ： 1 . 5 m m生 產(chǎn) 批 量 ： 大 批 量 4 課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 二、沖壓件工藝分析 沖壓工序 只有沖孔、落料 兩 道工序。 材料性能 Q195 是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的沖裁成形性能 ，其抗拉強(qiáng)度為 315~390Mpa，抗剪強(qiáng)度為 260~320MPa。 零件結(jié)構(gòu) 該零件結(jié)構(gòu)簡單且中心對稱，無尖角，對沖裁成形加工較為有利。零件中間有一圓孔，孔的最小尺寸為 d=8mm，滿足沖裁最小直徑 d min ≥ = 的要求。同時(shí) ,經(jīng)過計(jì)算 ,孔的邊緣距離零件外形的最小尺寸 b1 =1/2( 188) = 10mm ,滿足沖裁最小孔邊距 bmin ≥ = 的要求。所以，該零件的結(jié)構(gòu)滿足沖裁件的結(jié)構(gòu)要求。 尺寸精度 查表得，該工件內(nèi)外形所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度為 IT12~IT14 級 ，所以未注公差由 IT14 級查取。由此，通過普通沖裁可以達(dá)到零件的精度要求。 5 課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 綜合以上材料性能、零件結(jié)構(gòu)、尺寸精度的分析，該零件可以采用普通沖裁的方法獲得。 三、沖裁方案及模具類型的選擇 沖壓工序安排方案 該零件包括沖孔和落料兩個(gè)基本工序，可提出的加工方案如下： 方案一： 采用 先落料，后沖孔。采用兩套單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料 — 沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：沖孔 — 落料連續(xù)沖壓。采用級進(jìn)模生產(chǎn)。 三種類型模具優(yōu)缺點(diǎn)比較如下： 方案一 的優(yōu)點(diǎn)是模具設(shè)計(jì)、制造簡單、周期短、模具結(jié)構(gòu)簡單，甚至可以采用標(biāo)準(zhǔn)化的模具成形零件，因此，模具和制件的制造成本均低。但因采用兩副模具分別進(jìn)行落料和沖孔，其沖壓生產(chǎn)率低，不能滿足墊圈零件大批量生產(chǎn)的需求。 方案二 的優(yōu)點(diǎn)是沖壓的生產(chǎn)效率高，且制件的平整度較高。但模具結(jié)構(gòu)較第一種方案復(fù)雜，因此設(shè)計(jì)制造周期較長，模具成本較高。 方案三 優(yōu)點(diǎn)是沖壓生產(chǎn)過程易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，生產(chǎn)效率較高。但模具結(jié)構(gòu)較第一種方案復(fù)雜，因此設(shè)計(jì)制造周期較長，模具成本較高； 與 第二種方案 比生產(chǎn)的零件精度稍差 欲保證沖壓件的形位精度，需 6 課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 在 模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正，模具制造、裝配較復(fù)合模略復(fù)雜 綜合以上分析，以滿足制件質(zhì)量和生產(chǎn)綱領(lǐng)為主要因素，方案一顯然不能滿足要求；方案二和方案三，宜采用方案二生產(chǎn)。 現(xiàn)對復(fù)合模中凸凹模壁厚進(jìn)行 校 核，當(dāng)材料厚度為 t = 時(shí)，可查得凸凹模最小壁厚為 δ= 4mm ，現(xiàn)零件上的最小孔邊距為 bmin = 18mm ，有 bmin δ ，滿足該凸凹模結(jié)構(gòu)要求，所以可以采用復(fù)合模生產(chǎn)，即采用方案二 選用模具確定 按照落料凹模安裝位置，復(fù)合模又分為正裝和 倒 裝 兩 種形式。正裝復(fù)合模沖裁時(shí)的 沖孔廢料由上向下 推出，如多孔件，而孔的廢料落在下模表面，需要及時(shí)清除，而倒裝式復(fù)合模工作時(shí)產(chǎn)生的孔廢料直接由下模部分漏出，比較可知倒裝模操作方便，且安全。 所以選用倒裝式復(fù)合模進(jìn)行加工。 綜上得，該零件采用沖孔落料倒裝式復(fù)合模生產(chǎn)。 四、零件的工藝計(jì)算 1．排樣、計(jì)算條料寬度及確定步距 一般而言，排樣原則有： η 。對沖壓件來說，由于產(chǎn)量大，沖壓生產(chǎn)效率高，原材料費(fèi)用常會占到?jīng)_件總成本的 60%以上，所以材料利用率是 η 是一項(xiàng)很重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)； 、安全，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證有較高的 生產(chǎn) 7 課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 效率。應(yīng)盡量選條 料寬、進(jìn)距小的排樣方法； ，模具壽命較高； 。 根據(jù)零件形狀，比較可知應(yīng)采用單排的有廢料排樣方法最合適， （ 1）搭邊值的確定 由零件外形尺寸 D = ?18mm，查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表 212 得 兩 工件間 的搭邊 a1 =，實(shí)際取 a1=；工件邊緣搭邊 a=2mm，實(shí)際取 a=。 （ 2）條料寬度的確定（導(dǎo)料銷導(dǎo)向） 條料寬度計(jì)算公式： B=（ D+2a+?） 0? 查表 213 得， ? = 代入公式，得 B = （ 18++） = a) 確定步距 S=D+a1=18+1=19mm 8 課 程 設(shè)