【正文】 短模具的加工周期，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益和水平。除了簡單的模具外，制模本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 費(fèi)是很高的。當(dāng)批量不大時，模具費(fèi)用在成本中所占的比例將會很大，這時應(yīng)盡可能地采用結(jié)構(gòu)合理而簡單的模具，以降低成本。應(yīng)制定模具制造工藝規(guī)程，來指導(dǎo)模具加工的全過程，并用于模具生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)組織。連續(xù)沖壓模是在沖床滑塊的一次行程中，按一次程序完成兩個或兩個以上工序 。，導(dǎo)柱模，導(dǎo)板模。上，下模的相對位置由壓力機(jī)來保證。一般有二導(dǎo)柱和四導(dǎo)柱的步排方式。導(dǎo)板模：用導(dǎo)板直接為凸模導(dǎo)向，對小孔沖模，可以同時保護(hù)小凸模，也可將導(dǎo)板導(dǎo)向與導(dǎo)柱導(dǎo)向連用。本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 。凸模，凹模又稱為上，下模，在著彎曲，拉深和成形模具中較多采用。定位零件主要包括擋料銷，定距側(cè)刃，導(dǎo)正銷，導(dǎo)料板，定位銷，定位板等。定距側(cè)刃：用于連續(xù)沖壓中條料送進(jìn)是的定位。3．卸料，推件零件卸料零件用于從凸模周邊卸除坯料或廢料。推件動作的完成是由數(shù)個零件聯(lián)合動作完成的，故稱為推件裝置。推件裝置分為剛性和彈性兩種形式。主要用于保證凸模和凹模之間互相位置的準(zhǔn)確性。2． 支持零件。主要包括上模座，下模座，固定板，墊板，模柄等。主要用于緊固，連接各種沖模零件，如 各種螺釘，圓銷等4． 供力零件。供力零件有彈簧，橡膠，空氣墊等。沖壓的過程簡單，生產(chǎn)效率高。沖壓出一定形狀的零件。第２章 沖壓件的材料以及材料性能　沖壓件材料的分類沖壓生產(chǎn)中常用的材料有金屬板料和非金屬板料 。其分類如下表所示：類別 牌號黑色金屬材料普通低碳鋼板 如 Q235優(yōu)質(zhì)碳素鋼板 如 08F，10低合金結(jié)構(gòu)鋼板 如 Q345 （16M）Q259 （09Mn2）電工硅鋼板 如 D12 D41不銹鋼板 如 1Cr18Ni9Ti 1Cr13其他有色金屬材料純銅板 如 TI T2黃銅板 如 H62 H68紫銅板鋁板 如 1050A (L3) 1035(L4) 3A21(LF21)鈦合金板 其他非金屬材料絕緣膠木板紙板纖維板塑料板橡膠板有機(jī)玻璃層壓板毛氈表 21 沖壓生產(chǎn)中常用的板料本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 　材料的性能普通碳素鋼主要用與平板制件或變形量小的簡單制件。黃銅板具有良好的蘇醒，較高的強(qiáng)度，教強(qiáng)的抗腐蝕性和很好的焊接性能。鋁板具有比重小，導(dǎo)電導(dǎo)熱性好，塑性好，以及在水或其他介質(zhì)中有很好的耐腐蝕性等優(yōu)點(diǎn)。熱軋板是在加熱的狀態(tài)下軋制至規(guī)定的尺寸。冷軋板受軋制條件的限制，一般都是厚度小于 4mm 的薄板，他表面光潔，平正，厚度公差比較嚴(yán)格，在相同的拉延級別時，沖壓性能好于熱軋板。本次加工的零件是采用普通碳素鋼 Q235，厚度為 ，屬于冷軋鋼板。 屈服點(diǎn)（σS）是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時強(qiáng)度取值的依據(jù)，表示鋼材在正常工作狀態(tài)允許達(dá)到的應(yīng)力值。本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 Pro/Engineer 包括三維實(shí)體造型、裝配模擬、加工仿真 NC 自動編程，板金設(shè)計(jì)、電路布線、裝配管路設(shè)計(jì)等專有模塊，ID 訪求工程，CE 并行工程等先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和模式。它的性能優(yōu)良、功能強(qiáng)大，是一套可以應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、功能仿真、制造和管理等眾多領(lǐng)域的工程自動化軟件包。Pro/Engineer 在今日儼然已成為 3D CAD/CAM 系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)軟件，廣泛應(yīng)用于電子、機(jī)械、模具、工業(yè)設(shè)計(jì)、汽車、自行車、航天、家電、玩具等各行業(yè)。Pro/Enginee 是一套由設(shè)計(jì)至生產(chǎn)的機(jī)械自動化軟件，是新一代的產(chǎn)品造型系統(tǒng)，是一個參數(shù)化、基于特征的實(shí)體造型系統(tǒng)，并且具有單一數(shù)據(jù)庫功能。是目前世界上應(yīng)用最廣的 CAD 軟件！第４章 零件的 pro/e 與 autocad 圖首先用 pro/e 作出零件的實(shí)體三維建模，過程如下：1．由零件的整體外型決定該零件建模的命令。首先建立實(shí)體，根據(jù)零件的尺寸做好旋轉(zhuǎn)面，可以得到旋轉(zhuǎn)體具體命令為：insert→protrusion→revolve,然后草繪出零件的剖面圖2．將旋轉(zhuǎn)體抽殼，得到一個厚度為 0。具體命令為：insert→，輸入抽殼的厚度為 3．使用切削命令生成腰形孔具體命令為：insert→，然后輸入切削的深度為 經(jīng)過上述過程，得到零件的三維圖如圖 31 所示：本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 圖 31 張力盤實(shí)體圖　　然后再用 autocad 作出零件的二維圖，由于 autocad 的使用方法簡單，作圖過程在這里不在多說，該零件的 cad 圖如圖 32 所示：圖 32 張力盤 cad 圖第５章　模具設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　零件的簡介張力盤是用在棉、毛、麻、絹、化纖的各種環(huán)錠細(xì)紗機(jī)捻線機(jī)上錠子與滾盤之間，作錠帶張緊之用的。具有優(yōu)良的動平衡性能，降低了因錠帶張力盤運(yùn)轉(zhuǎn)不平衡造成的紗線捻度本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 不勻及掉帶等現(xiàn)象；更具有密封性能好、使用壽命長等特點(diǎn)　零件的工藝分析該張力盤一年的產(chǎn)量為 10 萬件，屬于大批量生產(chǎn)，材料為碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235，厚度為 。由該工件圖可以看到，工件需要內(nèi)外緣同時翻邊，同時需要沖裁出腰形孔，且從變形的程度來看是屬于局部的淺拉深變形的成形件。由于該工件的年產(chǎn)量是 10 萬件，產(chǎn)品批量算比較大，所以采用一次成形不合理，而且采用級進(jìn)模結(jié)構(gòu)的話，模具設(shè)計(jì)會很復(fù)雜，設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的問題也會很多。分析工件圖的結(jié)構(gòu)后得出三套模具的設(shè)計(jì)如下：1，由于該工件需要內(nèi)孔翻邊，翻邊前孔口斷面質(zhì)量越好，就越有利于翻邊成形 。所以第一套模具為落料，沖孔 ，局部淺拉深復(fù)合模。所以第二套模具是腰形孔沖裁模?！?fù)合模工藝與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　復(fù)合模沖壓的工件圖由零件圖可知，第一套模具的工件圖如下圖所示： 圖 51本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 工藝參數(shù)的計(jì)算（ ）[1]以 下 資 料 參 考　毛坯尺寸的計(jì)算毛坯尺寸的確定方法很多，有等重量法，等體積法，等面積法等。所以此工件采用等面積法進(jìn)行毛坯尺寸的計(jì)算。又因?yàn)槊魇菆A形的，即可得到毛坯的直徑由工件圖推知，將零件分成圓 ，圓環(huán) ，圓錐臺 三個簡單的幾何體。則毛坯的直徑hAD=+2*=。合理的排樣和選擇適當(dāng)?shù)拇钸呏?，是降低成本和保證工件質(zhì)量及模具壽命的有效措施?？紤]操作方便 以及模具結(jié)構(gòu)簡單，所以采用單排排樣設(shè)計(jì)。 　　η= 100%nAbh式中　　　　A沖裁件面積（包括內(nèi)形結(jié)構(gòu)廢料） ；本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 　　　　 n一個進(jìn)距內(nèi)沖裁件數(shù)目所以本工件的材料利用率為：η= 100%= 100%=72%nAbh246D? 工序壓力的計(jì)算由公式（27）： = τF落 Lt式中 落料力（N）落 　 工件外輪廓周長， = =157mm LD? 　 材料的厚度， = 　τ材料的抗剪強(qiáng)度（ ） 。根據(jù)翻邊原理，翻邊后的直徑壁和圓弧部分就相當(dāng)于彎曲，因而翻邊后的高度可采用彎曲毛坯尺寸的公式近似的計(jì)算，可得出孔徑公式為： 2()dDhrt??式中 　　　 翻邊孔線的直徑， = 　　　　　　 翻邊高度， =本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 　　　　　　 翻邊圓角直徑 =1mmt t所以預(yù)沖孔的直徑為：= mm=()dDhrt??(.243*)??再計(jì)算沖壓力，按式（211）： 　　　　　　　　 = τF沖 Lt式中 　　　 工件內(nèi)輪廓的周長（mm） 。按式（435）： 　　　　　 bFKdt???拉式中 　　　 拉深力（N）拉 　　　　　 拉深件的直徑， =27mm；d 　　　　　 材料的厚度， = 　　 　　　 材料的強(qiáng)度極限（ ） ， =380b?aMPba 　　　　　 修正系數(shù)。工件的公差按 IT14 來計(jì)算。下面再計(jì)算各刃口的工作尺寸。所以 mm 的凸，凹模50???的制造公差由表 212 得 =， =。由于落料件尺寸等于凹模刃口尺寸 ，故應(yīng)先確定凹模刃口尺寸，間隙取在凸模上所以凸模刃口尺寸的計(jì)算公式由式（23）得： 　　　　　　　　　　　　 ()Dx????A凹凹 0式中 　　　　 落料凹模刃口的基本尺寸，凹 　　　　　　 工件的制造公差A(yù) 　　　　　 因數(shù)，查表 213 得 =所以 　 = mm= mm ()D????凹凹 050.*62+（ ） ?的尺寸按凹模尺寸配制 ，保證其雙面間隙為 ~。所以的 凸，???制造公差由表 212 得 =， =。因數(shù)由表 2?凹 凸 maxZin13 查得， =?！　　　∷酝鼓Ｈ锌诔叽绲挠?jì)算公式由式（23）得： d??A凸0凸 （ +x）式中 沖孔凸模刃口的基本尺寸凸則：　　 =?凸0凸 （ ） （ *36）的尺寸按凹模尺寸配制 ，保證其雙面間隙為 ~。2Z本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 對于拉深模，如果工件的公差為 IT13 級以上，凸，凹模的制造公差為IT6~IT8 級 ；若工件的公差為 IT14 級以下，則凸，凹模的制造公差為 IT10 級。?pd查書附錄 D1 可查得 ， ?27?所以 ， 的工作尺寸為：= =max0(.75*)ddD????(.5*)???= =ppZ???的工作尺寸為：27?= =max0(.75*)ddD????(.75*)?? = =ppZ????其工作部分結(jié)構(gòu)尺寸如下圖， 圖 545,　模具主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 凹模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)1．凹模刃口的形式 常用的凹模刃口形式有以下 （a） (b) (c)圖 55圖 a 為錐形刃口，沖裁件或廢料容易通過，凹模磨損后的修磨量較小。適用于要求不高，材料厚度較薄工件的沖裁。15圖 b，c 為柱形刃口筒形或錐形凹模。但孔容易積存工件或廢料，推件力大且磨損大。當(dāng) t＜，時，h=~6mm；當(dāng) t=~5mm 時，h=5~10mm ；當(dāng) t=5~10mm 時，h=10~15 時， a= ~ 。而對于落料凹模 mm 的刃口，由于工件50落料后就進(jìn)淺拉深，而且本設(shè)計(jì)采用上卸料的形式，所以不用考慮板料卡在凹?？诘那闆r，所以可采用垂直的邊作為凹模的刃口形式。其結(jié)構(gòu)下面另行設(shè)計(jì)。這里選用 T10A 卸料零件的設(shè)計(jì)1．卸料板的選用卸料板分為剛性卸料板和彈性卸料板。其卸料可靠，安全；但操作不方便，生產(chǎn)效率不高。彈性卸料板有敞開的工作空間，操作方便，生產(chǎn)效率高，沖壓前可對毛坯有預(yù)壓作用，沖壓后也可使平穩(wěn)卸料 。并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠與安全性不如剛性卸料板。由于彈性卸料模具操作時固定卸料模具方便，而且卸料時對條料施加的是柔性力，不會損傷工件的表面，所以實(shí)際設(shè)計(jì)時應(yīng)該盡量采用彈性卸料板，只有在彈性卸料板卸料不足時，才用固定卸料板。本模具所加工的材料的厚度為 ，因此可采用彈性卸料板。卸料螺釘?shù)拈L度和直徑的選用根據(jù)實(shí)際模具的結(jié)構(gòu)的尺寸而定3．卸料元件的選用由于橡膠允許承受的負(fù)荷較大，而且安裝調(diào)整比較靈活方便，亦是沖模中彈性卸料、頂件及壓邊裝置常用的彈性元件。橡膠的材料是聚胺脂彈性體。第一個地方是彈性卸料裝置，第二個地方是下頂塊彈性壓邊裝置。 =（+1+5）工 作S工 作Smm=則 = mm，=~38mmH自 由 ~4（ ） *9取 =35mmH自 由由式（15）計(jì)算橡膠的裝配高度為： ~.9?裝 配 自 由（ ）所以 = mm=~..H裝 配 自 由（ ） ~.9*3（ ）取 =30mmH裝 配橡膠的斷面面積，在模具裝配時按模具空間大小確定。橡膠通過雙頭鏍柱裝配起來。所以本套模具的凸，凹模固定板厚度為：= mm=~~8H?凹（ ） *~8*（ ）本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 取其厚度為 14mm 墊板的設(shè)計(jì)沖裁凸模是否加墊板，應(yīng)根據(jù)模座承壓的大小進(jìn)行判斷。墊板的采用和厚度: 其承壓應(yīng)力為: 2 MPad??????????由書末附錄得 HT200 模板的 為 90～140Mpa][p ?][p因此須采用墊板，墊板厚度取 10mm。由模具總體設(shè)計(jì)關(guān)系得知，其厚度可以與墊板厚度差不多。 凸模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)1．凸模的結(jié)構(gòu)形式常見的凸模結(jié)構(gòu)形式有很多種類:圓形斷面凸模，非圓形斷面凸模和復(fù)雜形狀凸模等。圓形凸模的常用形式如下圖本科機(jī)械畢業(yè)