汽車墊片沖壓模具設(shè)計(jì)（全套含CAD圖紙）

汽車墊片沖壓模具設(shè)計(jì)（全套含CAD圖紙）,汽車,墊片,沖壓,模具設(shè)計(jì),全套,cad,圖紙 包含有CAD圖紙和說明書,咨詢Q 197216396 摘要 這次說明書對墊片的設(shè)計(jì)流程進(jìn)行了一個(gè)比較詳細(xì)的介紹。零件包括了成型加工工藝的分析、模具設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和計(jì)算、模具圖紙繪制、模具加工工藝編制、小結(jié)、附錄等一些內(nèi)容。 運(yùn)用模具制造產(chǎn)品和零件，能夠高效率的進(jìn)行生產(chǎn)，并且能夠大量的生產(chǎn)。操作還簡單；需要加工出的零件和制品可以快速一次成型，不需要再次加工；運(yùn)用簡單的操作，可以做出復(fù)雜的零件；容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動化的特點(diǎn)。 本次沖壓重點(diǎn)在于凸模、凹模尺寸設(shè)計(jì)，通過合理的設(shè)計(jì)，才會生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。 關(guān)鍵詞：凸凹模刃口計(jì)算、模具裝配圖。 I 目 錄 前 言 1 1 成型工藝分析 2 1.1 材料分析 2 1.2 結(jié)構(gòu)分析 2 2 工藝方案的確定 4 3 排樣 5 3.1 排樣圖 5 3.2 材料的搭邊 5 3.3 步距長度的確定 6 3.4 條料寬度的確定 6 3.5 材料利用率 7 3.6 條料排樣圖 7 4 沖裁力計(jì)算、壓力中心的確定、壓力機(jī)的選擇 8 4.1 設(shè)計(jì)沖裁力 8 4.1.1 沖裁力的計(jì)算 8 4.1.2 推件力的計(jì)算 8 4.2 壓力機(jī)的選擇 8 5 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 5.1 凸、凹模結(jié)構(gòu)形式 9 5.2 導(dǎo)料方式的選擇 10 5.3 卸料方式 10 6 模具尺寸計(jì)算 11 6.1 凸、凹模刃口尺寸的確定 11 6.2 基本尺寸計(jì)算 11 6.3 沖壓模閉合高度 12 7 模具圖紙繪制 13 7.1 裝配圖繪制 13 總結(jié) 14 參考文獻(xiàn) 15 前 言 在當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)中，模具運(yùn)用十分的廣泛，在汽車、電器、通信、電子行業(yè)中80%零件都要靠模具成型。沖壓在沖模中是很重要的，沖模如果不符合規(guī)格，用沖壓進(jìn)行大量生產(chǎn)就很困難；沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合就可以產(chǎn)出沖壓件。 在工業(yè)生產(chǎn)這個(gè)行業(yè)中運(yùn)用是非常的寬廣的，而沖壓在模具中是不可缺少的加工工藝設(shè)備。沖模的設(shè)計(jì)程度會直接影響到零件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本與操作者的安全。對于一般沖壓模具而言，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，模具的制造難度及精度要求比較高，制作周期長，因而對模具設(shè)計(jì)及工藝編排專業(yè)技術(shù)人員的要求更高。 1 成型工藝分析 1.1 材料分析 材料及板厚：材料為QSn4-3錫鋅青銅，厚度1.6mm。錫鋅青銅具有較高的強(qiáng)度，穩(wěn)定性好，適合沖裁。零件加工相對比較簡單一些，加工孔和邊緣的長度剛好，厚度為1.6mm, 級進(jìn)模完全能滿足要求。 1.2 結(jié)構(gòu)分析 材料為QSn4-3錫 鋅青銅，厚度1.6mm。錫鋅青銅具有較高的強(qiáng)度，穩(wěn)定性好，適合沖裁。零件結(jié)構(gòu)比較的簡單，孔和邊的長度也符合，壁厚為1.6mm,級進(jìn)模完全能滿足要求，如圖1-1所示。 圖1-1 零件圖 1.3 尺寸精度分析 所有的零件圖紙上面都沒有標(biāo)出公差，都是是自由的尺寸。按IT12級確定工件尺寸的偏差計(jì)算，如圖1-2所示。 圖1-2 尺寸圖 沖壓技術(shù)要求: 1.材料:錫鋅青銅 2.材料厚度:1.6mm 3.生產(chǎn)批量:大批量 4.未注公差:按IT12級確定. 此零件結(jié)構(gòu)簡單，技術(shù)要求低，所以適合沖裁。 2 工藝方案的確定 這沖裁件包括了沖孔與落料兩個(gè)基本的工序?？梢赃x用的沖裁方案有單工序沖裁與復(fù)合沖裁和級進(jìn)沖裁三種。 方案一：先沖一個(gè)孔，然后連續(xù)落料，用了單一工序模生產(chǎn)。即采用一副模具進(jìn)行落料，后一副模具沖直徑為1mm和4.2mm的孔，該方案簡單，但需要兩幅模具才能完成，效率低，不符合生產(chǎn)要求。 方案二：先沖一個(gè)孔-然后連續(xù)落料復(fù)合沖壓，用了復(fù)合模生產(chǎn)。復(fù)核模是一種多工序模，生產(chǎn)效率高，沖裁件內(nèi)孔位置精度高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，不符合生產(chǎn)要求。 方案三：先沖一個(gè)定位孔，然后連續(xù)沖壓，沖出零件再落料。采用級進(jìn)模生產(chǎn)。在級進(jìn)模中，只需要一副模具生產(chǎn)效率高。 終上所述，選擇方案三，級進(jìn)模生產(chǎn)零件。因?yàn)楸诤?.6mm小于倒裝式壁厚，所以采用正裝式級進(jìn)模生產(chǎn)。 3 排樣 3.1 排樣圖 沖壓零件的排樣圖，如圖3-1所示。 圖3-1 沖壓排樣圖 此零件結(jié)構(gòu)簡單，只有沖孔和落料工序： 工序一：沖一個(gè)位孔定位，沖R4的孔； 工序二：去除上下四塊廢料； 3.2 材料的搭邊 排樣的時(shí)候要加工的零件部分和條料側(cè)邊的剩料叫做搭邊。 搭邊它很浪費(fèi)材料，不過在沖壓里面是不能缺少的一部分的，發(fā)揮的作用是很關(guān)鍵的，保證了可以沖出一個(gè)合格的零件，但是也浪費(fèi)了一些材料。 因?yàn)樵摿慵L25mm，寬24mm，圓角R≤2t,并且該零件厚度為1.6mm,所以根據(jù)下表可知，工件間搭邊值為a=2mm，側(cè)搭邊值為a=2.2mm。如表3-2所示 表3-2 最小搭邊值 材料厚度t （mm） 圓件及r＞2t圓角 矩形邊長L≤50 矩形邊長L≥50或圓角r≤2 工件間a1 側(cè)邊a 工件間a1 側(cè)邊a 工件間a1 側(cè)邊a ＜0.25 1.8 2.0 2.2 2.5 2.8 3.0 ≥0.2～0.5 1.2 1.5 1.8 2.0 2.2 2.5 ≥0.5～0.8 1.0 1.2 1.5 1.8 1.8 2.0 ≥0.8～1.2 0.8 1.0 1.2 1.5 1.5 1.8 ≥1.2～1.6 1.0 1.2 1.5 1.8 1.8 2.0 ≥1.6～2.0 1.2 1.5 1.8 2.5 2.0 2.2 ≥2.0～2.5 1.5 1.8 2.0 2.2 2.2 2.5 ≥2.5～3.0 1.8 2.2 2.2 2.5 2.5 2.8 3.3 步距長度的確定 由于該零件圓角為R=1mm,根據(jù)表3-1可知搭邊值a1=2mm,所以計(jì)算出該零件的步S=26mm 3.4 條料寬度的確定 要計(jì)算出零件條料的寬度，首先要算出零件的排樣方式與搭邊值。 條料一直沿著導(dǎo)料板送進(jìn)，公式計(jì)算為: 條料寬度 B=（D+2a）=(25+4.4)=29.4 式中 Dmax—條料寬度方向沖件的最大尺寸； a—側(cè)搭邊值； △—條料寬度的單向偏差； 3.5 材料利用率 材料利用率的高低很關(guān)鍵，運(yùn)用比較好的材料。我們的排樣圖利用了零件的特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)，采用了少廢料排樣，從而提高材料利用率。 選用板料規(guī)格為1.6mm×29.4mm×1280mm。 根據(jù)計(jì)算，得出單個(gè)零件面A=600mm2 材料面積A=29.4×26=764.4mm2 一個(gè)工件的材料利用率=A/A×100%=78% 3.6 條料排樣圖 排樣方式和搭邊值確定后，即可計(jì)算出條料寬度，進(jìn)而確定模具導(dǎo)料板之間的距離。 公式計(jì)算為: 條料寬度 B=（D+2a）=(25+4.4)=29.4 a—側(cè)搭邊值；如圖3-3所示 圖3-3 條料圖 4 沖裁力計(jì)算、壓力中心的確定、壓力機(jī)的選擇 4.1 設(shè)計(jì)沖裁力 4.1.1 沖裁力的計(jì)算 根據(jù)零件圖,用CAD可計(jì)算出沖一次零件內(nèi)外周邊之和L=82.112mm,我們的材料選用的是錫鋅青銅，而錫鋅青銅的抗拉強(qiáng)度=539MPa，t=1.6mm,取K=1.3,則根據(jù)公式F沖=KLtτb即F沖= 1.3x539x82.112x1.6≈92057N。 4.1.2 推件力的計(jì)算 將工件或廢料順著沖裁方向從凹模內(nèi)推出的力F推=KtF，根據(jù)材料厚度取凹模刃口直壁高度h≦2mm,為了修模時(shí)能保證模具仍具有足夠的強(qiáng)度,所以直壁高度取3mm,故n=h/t=3/0.3=10,查表3-22,取KT=0.07則F推=0.07x10x9402=6581.4N。 4.2 壓力機(jī)的選擇 模具的總沖壓力=F1+F3=92057+6581.4=98638.4N 壓力機(jī)的公稱壓力必須大于沖裁時(shí)總壓力的1.1到1.3倍，故可以計(jì)算壓力機(jī)公稱壓力應(yīng)大于（1.1~1.3)x16=（17.6~20.8）kn, 閉合高度：H=100mm 外廓尺寸：152x147mm 根據(jù)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書查表可知選擇壓力機(jī)型號為J23-6.5壓力機(jī)最合適 5 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5.1 凸、凹模結(jié)構(gòu)形式 如圖5-1 圖5-2 所示 圖5-1 凹模 圖5-2 凸模 常見的凹模安裝有鑲嵌式、整體式、壓肩式，這套模具采用的是整體式，便于加工常見的凸模安裝有鑲嵌式、整體式、壓肩式，我選用的是鑲嵌和壓肩混合使用，便于加工和安裝。 5.2 導(dǎo)料方式的選擇 常用的導(dǎo)料方式有導(dǎo)料銷，導(dǎo)料板，等導(dǎo)料方式，此次我們選用的導(dǎo)料方式導(dǎo)料銷導(dǎo)料。因?yàn)槲覀兊漠a(chǎn)品尺寸精度不高，結(jié)構(gòu)簡單，采用導(dǎo)料板導(dǎo)料節(jié)約材料，所以用導(dǎo)料板導(dǎo)料。 5.3 卸料方式 卸料方式有兩大種：剛性卸料和彈性卸料。 此次我們采用的方式是剛性卸料，因?yàn)楸敬萎a(chǎn)品精度要求不高，厚度一般，粗糙度要求不是很高，所以我們選用剛性卸料。 6 模具尺寸計(jì)算 6.1 凸、凹模刃口尺寸的確定 查表2-4得 初始沖裁間隙：Zmin=0.02,ZMAX =0.04,則ZMAX -ZMIN=0.02mm。零件的各尺寸精度為IT12，刃口磨損系數(shù)統(tǒng)一取為x=0.75. 確定刃口尺寸公差 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)尺寸，凸、凹模刃口均可用線切割加工。查表2-8，線切割加工的尺寸精度可保證0.01mm，滿足條件。取凹凸模刃口的孔徑，軸類尺寸公差為：0.02mm;取刃口間隙均勻度允許公差為0.35Zmin 入體原則標(biāo)注形式為110-0.6 凹模刃口尺寸A1d=(11-0.75x0.6)0.020=10.320.020 凸模刃口尺寸A1p=(10.7-0.02)0-0.02=10.680-0.02 入體原則標(biāo)注形式為250-0.7 凹模刃口尺寸A2d=（25-0.75x0.7）0.020=24.470.020 凸模刃口尺寸A2p=(24.65-0.02)0-0.02=24.630-0.02 入體原則標(biāo)注形式為4.40-0.2 凹模刃口尺寸A3d=（4.4-0.75x0.2）0.020=4.250.020 凸模刃口尺寸A3p=(4.4-0.02)0-0.02=4.380-0.02 入體原則標(biāo)注形式為R4.1 凹模：A4d=R(4.1-0.75x0.2)0.010=R3.950.010 凸模：A4p=R(3.9-0.01)0.010=R3.90-0.01 6.2 基本尺寸計(jì)算 卸料板尺寸：221x125x25; 凹模尺寸：221x125x20 凸模固定板：221x125x25 6.3 沖壓模閉合高度 如圖6-1所示。 圖6-1 閉合高度 經(jīng)過設(shè)計(jì)我們可知各板的高度，各板符合沖壓的強(qiáng)度，經(jīng)計(jì)算：H=22.5+12.5+4+10+12.5+22.5+25+3.5=100，在壓力機(jī)上可以使用。符合要求。 7 模具圖紙繪制 7.1 裝配圖繪制 模具上模部分由上模板，凸模，凸模固定板，凹模，卸料板，導(dǎo)柱，導(dǎo)套等組成。卸料方式采用鋼性卸料，以彈簧為彈性元件。下模部分由下模板，卸料板，凹模組成沖孔廢料由漏料孔漏出，該模具采用導(dǎo)料板導(dǎo)正。如圖7-1所示 圖7-1 裝配圖 總結(jié) 時(shí)光飛逝 ，轉(zhuǎn)眼大學(xué)三年的生活就快結(jié)束了，作為一位學(xué)習(xí)模具專業(yè)的學(xué)生，我們要完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，完成即將離校邁入社會的最后一課作業(yè)，畢業(yè)設(shè)計(jì)做 了那么久終于做好了，非常的開心，在完成作業(yè)的過程中遇到了困難，有許多的問題是自己不能解決的，在老師和同學(xué)的幫助下都得到了解決。謝謝老師的幫忙細(xì)心指導(dǎo)還有同學(xué)朋友。使我加深了對專業(yè)知識的理解,減少了阻礙. 但是,在設(shè)計(jì)的過程中還是有較多困難,例如選取凹模長寬高的選取,在選取這些尺寸的時(shí)候，不能只靠公式去計(jì)算，時(shí)間和理論有區(qū)別。 刃口尺寸的設(shè)計(jì)可能也有些不是很合理;還有就是材料選擇不足等,這對我們來說可能要將來工作后,在工作中累積經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)收獲到了很多，首先，以前在課堂上沒有好好學(xué)的，現(xiàn)在都重新學(xué)習(xí)了一遍，其次，對于模具設(shè)計(jì)有了進(jìn)一步的認(rèn)識和加深了，最后，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)真的學(xué)會了很多很綜合的運(yùn)用到了大學(xué)三年所學(xué)的東西，即將走上工作崗位，希望有一個(gè)好的開始。 參考文獻(xiàn) [1] 劉傳紹　等主編. 機(jī)械制造工藝學(xué). 北京：電子工業(yè)出版社，2011. 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