129 傳動(dòng)蓋沖壓工藝制定及沖孔模具設(shè)計(jì)

129 傳動(dòng)蓋沖壓工藝制定及沖孔模具設(shè)計(jì),傳動(dòng),沖壓,工藝,制定,制訂,沖孔,模具設(shè)計(jì) - 1 -摘 要本設(shè)計(jì)中介紹了傳動(dòng)蓋沖孔的沖壓工藝分析，工藝方案的分析和制定，排樣圖的設(shè)計(jì)，總的沖壓力計(jì)算及壓力中心的計(jì)算，刃口尺寸的計(jì)算，彈簧的計(jì)算和選用，凸模、凹?；蛲拱寄＝Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及其他沖模零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制模具裝配圖和工作零件圖，編寫設(shè)計(jì)說明書，填寫沖壓工藝卡和工作零件機(jī)械加工工藝過程卡，注意凸、凹模的配合加工。有關(guān)工藝參數(shù)的計(jì)算，如：沖裁力、卸料力的計(jì)算。沖孔模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有關(guān)于非標(biāo)準(zhǔn)件的計(jì)算與設(shè)計(jì)等等。關(guān)鍵詞：凸模； 凹模；工藝;裝配圖 AbstractIn this design introduced the transmission covers the punch holes the ramming craft analysis, the craft plan formulation, arranges the specimen map design, the always ramming strength computation and the center of pressure computation, the cutting edge size computation, the spring, the rubber computation and selects, the raised mold, the concave mold or the convex-concave mold structural design and all that die the components structural design, draws up the mold assembly drawing and the work detail drawing, the compilation design instruction booklet, fills in the ramming craft card and the work components machine-finishing technological process card, raised pays attention to, the concave mold coordinate processing. The calculation concerning craft parameter, such as: Hurtle to cut the dint and unload the calculation of anticipate the dint. The blunt bore molding tool structure designs the medium calculation and the design etc. concerning not standard piece.Key words: Raised mold; Concave mold; Plan; Installation; 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙第 1 頁目錄1、緒論 ...................................................................................................................................................... 12、 工藝編制 ............................................................................................................................................ 42.1 工藝分析 .................................................................................................................................. 42.2 工藝方案的分析和確定 ..................................................................................................... 42.3 確定各工序模具種類及型式 ............................................................................................ 52.4 主要工藝參數(shù)計(jì)算 .............................................................................................................. 52.5 計(jì)算各工序壓力、壓力中心、初選壓力機(jī) .................................................................62.6 確定沖壓設(shè)備 ....................................................................................................................... 62.7 填寫沖壓工序卡 .................................................................................................................... 63、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ...................................................................................................................................... 73.1 選擇模架及確定其它沖模零件尺寸 ...............................................................................73.2 計(jì)算凸凹模刃口尺寸 .......................................................................................................... 73.3 凹模設(shè)計(jì) ................................................................................................................................. 73.4 凸模設(shè)計(jì) .................................................................................................................................. 83.5 設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)零件 .................................................................................................................... 83.6 壓力機(jī)的選擇 ......................................................................................................................... 84、附表 ...................................................................................................................................................... 95、結(jié)論 ...................................................................................................................................................... 96、參考文獻(xiàn)： ........................................................................................................................................ 10 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙- 1 -1、緒論模具是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備，模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，產(chǎn)品零件廣泛采用沖壓、鍛壓成壓鑄成形、擠壓成形、塑料注射或其他成形加工方法，與成形模具相配套，使坯料成形加工成符合產(chǎn)品要求的零件。模具已廣泛應(yīng)用于電機(jī)電器產(chǎn)品、電子和計(jì)算機(jī)產(chǎn)品、儀表、家用電器、汽車、軍械、通用機(jī)械等產(chǎn)品的生產(chǎn)中。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜程度、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。中國(guó)模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀目前，中國(guó) 17000 多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)約 50 多萬。1999 年中國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值已達(dá) 245 億元人民幣。工業(yè)總產(chǎn)值中企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占 50%，塑料模具約占 33%，壓鑄模具約占 6%，其它各類模具約占 11%。鑒于模具作為包括機(jī)床工具、汽車制造、食品包裝等在內(nèi)的機(jī)械行業(yè)中機(jī)械基礎(chǔ)件產(chǎn)業(yè)，以及電工電器、電子及信息行業(yè)的支持產(chǎn)業(yè)，在發(fā)展先進(jìn)生產(chǎn)力當(dāng)中，處于非常關(guān)鍵并服務(wù)全行業(yè)的地位，其發(fā)展對(duì)產(chǎn)業(yè)配套能力的提升和促進(jìn)產(chǎn)業(yè)聚集優(yōu)勢(shì)的形成將起到重要作用。改革開放以來，中國(guó)模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化。除了國(guó)有專業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)、合資企業(yè)、獨(dú)資企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)，都得到了快速發(fā)展，集體和私營(yíng)的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。目前，國(guó)內(nèi)已能生產(chǎn)精度達(dá) 2 微米的精密多工位級(jí)進(jìn)模，工位數(shù)最多已達(dá) 160 個(gè)，壽命 1～2 億次。在大型塑料模具方面，現(xiàn)在已能生產(chǎn) 48 英寸電視的塑殼模具、6.5Kｇ大容量洗衣機(jī)的塑料模具，以及汽車保險(xiǎn)杠、整體儀表板等模具。在精密塑料模具方面，國(guó)內(nèi)已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具等。在大型精密復(fù)雜壓鑄模方面，國(guó)內(nèi)已能生產(chǎn)自動(dòng)扶梯整體踏板壓鑄模及汽車后橋齒輪箱壓鑄模。在汽車模具方面，現(xiàn)已能制造新轎車的部分覆蓋件模具。其他類型的模具，例如子午線輪胎活絡(luò)模具、鋁合金和塑料門窗異型材擠出模等，也都達(dá)到了較高的水平，并可替代進(jìn)口模具。在中國(guó)，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識(shí)到模具在制造中的重要基礎(chǔ)地位，認(rèn)識(shí)到模具技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。 許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展，加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。目前，從事模具技術(shù)研究的機(jī)構(gòu)和院校已 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙- 2 -達(dá) 30 余家，從事模 1具技術(shù)教育的培訓(xùn)的院校已超過 50 余家。其中，獲得國(guó)家重點(diǎn)資助建設(shè)的有華中理工大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海交通大學(xué) CAD 國(guó)家工程研究中心、北京機(jī)電研究所精沖技術(shù)國(guó)家工程研究中心和鄭州工業(yè)大學(xué)橡塑模具國(guó)家工程研究中心等。經(jīng)過多年的努力，在模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)、模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)、快速成型與快速制模技術(shù)、新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)。雖然中國(guó)模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重還比較低，CAD/CAE/CAM 技術(shù)的普及率不高，許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用還不夠廣泛等等。特別在大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命模具技術(shù)上存在明顯差距，這些類型模具的生產(chǎn)能力也不能滿足國(guó)內(nèi)需求，因而需要大量從國(guó)外進(jìn)口。中國(guó)模具行業(yè)發(fā)展前景巨大的市場(chǎng)需求將推動(dòng)中國(guó)模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。1999 年中國(guó)大陸制造工業(yè)對(duì)模具的總市場(chǎng)需求量約為 330 億元，今后幾年仍將以每年 10%以上的速度增長(zhǎng)。對(duì)于大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具需求的增長(zhǎng)將遠(yuǎn)超過每年 10%的增幅。汽車、摩托車行業(yè)的模具需求將占國(guó)內(nèi)模具市場(chǎng)的一半左右。1999 年，國(guó)內(nèi)汽車年產(chǎn)量為 183 萬輛， 。保有量為 1500 萬輛，預(yù)計(jì)到 2005 年汽車年產(chǎn)量將達(dá) 300 萬輛。汽車、摩托車行業(yè)的發(fā)展將會(huì)大大推動(dòng)模具工業(yè)的高速增長(zhǎng)，特別是汽車覆蓋件模具、塑料模具和壓鑄模具的發(fā)展。例如，到 2005 年汽車行業(yè)將需要各種塑料件36 萬噸，而目前的生產(chǎn)能力僅為 20 多萬噸，因此發(fā)展空間十分廣闊。 家用電器，如彩電、冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)等，在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)很大。目前，我國(guó)的彩電的年產(chǎn)量已超過 3200 萬臺(tái)，電冰箱、洗衣機(jī)和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過了 1000 萬臺(tái)。家用電器行業(yè)的發(fā)展對(duì)模具的需求量也將會(huì)很大。其他發(fā)展較快的行業(yè)，如電子、通訊和建筑材料等行業(yè)對(duì)模具的需求，都將對(duì)中國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的推動(dòng)作用。模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的基礎(chǔ)工藝裝備。模具在機(jī)械，電子，輕工，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，已成為使用最廣泛的工業(yè)化生產(chǎn)的主要工藝裝備，它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中 60%--80%產(chǎn)品零件，組件和部件的加工生產(chǎn)。“模具就是產(chǎn)品質(zhì)量”，“模具就是經(jīng)濟(jì)效益”的觀念已被越來越多的人所認(rèn)識(shí)和接受。模具生產(chǎn)技術(shù)的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品的制造水平的重要標(biāo)志?，F(xiàn)代模具的產(chǎn)生和發(fā)展與現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展基本上是同步的，是現(xiàn)代制造業(yè)的重要組成部分。它的發(fā)展大體經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段：最先是手工技術(shù)為主，輔之以機(jī) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙- 3 -械化、半機(jī)械化的加工工具生產(chǎn)。此時(shí)，人們依靠人工的鋸、銼、鑿和車床、刨床等設(shè)備生產(chǎn)模具；當(dāng)用銑床、磨床等精加工設(shè)備制造模具時(shí)，模具進(jìn)入了工業(yè)化生產(chǎn)階段。綜上所述，模具技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的重要代表，模具工業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要組成部分，模具工業(yè)又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙- 4 -2、 工藝編制2.1 工藝分析根據(jù)制件的材料、厚度、形狀及尺寸，在進(jìn)行沖壓工藝設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn)：2.1.1 該制件為圓形拉深件，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，毛坯尺寸的計(jì)算是一個(gè)特點(diǎn)。2.1.2 制件不大，且深度尺寸也較小，可能只需一次經(jīng)過一 次拉深。如果需要經(jīng)過多次拉深，則拉深工序的確定以及拉深工序件尺寸的計(jì)算是正確進(jìn)行工藝和模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。2.1.3 沖裁間隙、拉深凸凹模間隙以及每道拉深的高度的確定，應(yīng)符合制件的要求。2.1.4 各工序凸、凹模動(dòng)作行程的確定應(yīng)保證各工序動(dòng)作的穩(wěn)妥、連貫。 2.2 工藝方案的分析和確定2.2.1 工藝方案分析 根據(jù)制件的工藝性分析，其基本工序有落料、拉深、沖孔、切邊四種。其先后順序組合，可得到以下幾種方案：2.1.1.1 落料—拉深—整形—沖孔—切邊 單工序沖壓2.1.1.2 落料—拉深—整形—切邊—沖孔 單工序沖壓2.1.1.3 落料、拉深復(fù)合—整形—沖孔—切邊 復(fù)合沖壓2.1.1.4 落料、拉深復(fù)合—整形—沖孔、切邊復(fù)合 復(fù)合沖壓2.1.1.5 落料—拉深—整形—沖孔—切邊采用級(jí)進(jìn)模 方案 1.1.1 和 1.1.2 都屬于單工序沖壓，其模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)、制造周期短、投產(chǎn)快，而且對(duì)于剛剛設(shè)計(jì)模具的新手都是比較合適的。方案 1.1.1 與方案1.1.2 相比而言，先沖孔后切邊，可以保證制件的精確度；方案 1.1.3、1.1.4 都為復(fù)合沖壓，雖然減少了工序數(shù)量，提高了效率，但由于制件結(jié)構(gòu)尺寸不大，壁厚小，復(fù)合模裝配較困難、強(qiáng)度也會(huì)受到影響，方案 1.1.5 其生產(chǎn)力高，可實(shí)行自動(dòng)化生產(chǎn)，勞動(dòng)強(qiáng)度低。但此類模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)困難，在安裝、調(diào)試、維修時(shí)較困難制造周期較長(zhǎng)，適合于大型企業(yè)生產(chǎn)?？紤]到制件的精度要求不高，生產(chǎn)批量不是 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙- 5 -很大，而且適合剛剛起步設(shè)計(jì)模具的新手，因此方案 1.1.1 與其它方案相比最為合適。在本制件中有一個(gè)兩孔的同軸度要求，在本設(shè)計(jì)沖孔中不予考慮，在切邊時(shí)保證它的同軸度要求。2.3 確定各工序模具種類及型式?jīng)_壓工藝方案確定后，各工序的模具種類也就自然確定。如傳動(dòng)蓋選用的沖模有：落料模、拉深模、沖孔模、切邊模、整形模。2.4 主要工藝參數(shù)計(jì)算2.4.1 計(jì)算毛坯直徑 D［1］D= 2244.3rdHd??= 5.580??=95.25mm≈95mm2.4.2 確定拉深次數(shù) ［1］判斷能否一次拉出零件所要求的拉深系數(shù)（即總拉深系數(shù)） 總m：d 52總m= D= 952=0.551=0.48可見 總 > 1∴只需一次拉深2.4.3 確定排樣圖、裁板方案 ［1］這里的毛坯為簡(jiǎn)單的圓形，而且尺寸也不算小，考慮到操作方便，宜采用單排。a=1.2mm, a1=1.5mm條料寬度 B=（D+2a1+△）0??△查文獻(xiàn)［1］表 3-11 為 1B=(95+2×1.5+1)0B=99 10?mm送料步距 A=D+a=95+1.2=96.2mmη= ×100％ABS1 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙- 6 -3.14×47.52= .965471.3?×100%=74.4%2.5 計(jì)算各工序壓力、壓力中心、初選壓力機(jī) 2.5.1 沖裁力計(jì)算 ［1］F=Ltσь σь=275～383 MPa σь 取 350 MPaF=3.14×D×tσь=3.14×30×2×350=65940 N=65.94 KN2.5.2 卸料力計(jì)算 ［1］F 卸=K 卸×FK 卸=0.025～0.06 K 卸取 0.04F 卸=0.04×65.94=2.64 KN2.5.3 總壓力計(jì)算F 總=F+F 卸=65.94+2.64 =68.58 KN2.5.4 初選壓力機(jī) 由于該制件是小型制件，且精度要求不高，因此選用開式可傾壓力機(jī)。它具有工作臺(tái)三面敞開，操作方便，成本低廉的特點(diǎn)。在這里根據(jù)總壓力為78.47KN，選取 100KN 型號(hào)為 J23-10A。2.5.5 確定壓力中心由于該制件的毛坯及各工序件均為軸對(duì)稱圖形，而且只有一個(gè)工位，因此壓力中心必定與制件的幾何中心重合。2.6 確定沖壓設(shè)備根據(jù)有關(guān)計(jì)算沖壓力的公式和計(jì)算方法，分別確定各工序所需總壓力，然后根據(jù)工廠沖壓設(shè)備的實(shí)際情況，確定各工序用的沖壓設(shè)備類型和規(guī)格。2.7 填寫沖壓工序卡（見工序卡） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙- 7 -3、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 選擇模架及確定其它沖模零件尺寸［2］ 選用滑動(dòng)導(dǎo)向中間導(dǎo)柱圓形模架規(guī)格。由凹模周界尺寸及模架閉合高度在 140～165 之間。模架 100×140～165 I GB/T2851.6-19903.2 計(jì)算凸凹模刃口尺寸［1］ minZ=0.12 mmax=0.16 mmax- in=0.04 mm凸模和凹模的制造偏差：沖孔部分： 凹?=+0.025 mm 凸?=-0.02 mm凸凹 ?=0.045 > maxZ- in∴不能采用分別加工法。采用凸模和凹模單配加工的尺寸計(jì)算：Φ21.03?x=0.5021.5.×?×?）（凸d=30.105052.?= 47.13?x=0.5.26??084.25.98. ×?×?）（凸d=26021.?沖孔凸模的基本尺寸和凹模相同，不必注公差，注明以 0.10～0.14mm 間隙與沖孔凹模配制。根據(jù)確定的沖壓工藝方案和制件的形狀特點(diǎn)、要求等因素確定沖模的類型及結(jié)構(gòu)形式。3.3 凹模設(shè)計(jì) ［3］因制件形狀簡(jiǎn)單，總體尺寸不大，選用整體式凹模，洞口形式為直壁式。沖壓模一般零件的材料及熱處理要求，選用 T10A 為凹模材料。凹模厚度 ［1］ H=Kb K=0.28H=0.28×80=22.4 mm凹模壁厚 C=（1.5～2）H 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙- 8 -=1.6×22.4=35.84 mm 取整 C=35 mm凹模周界尺寸 D ［2］ D=100 3.4 凸模設(shè)計(jì)L= 1H+ 2+ 3+Y 1為凸模固定板厚度2為卸料板厚度3為導(dǎo)料板厚度Y 取 20～25L=12+20+24=56 mm3.5 設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)零件根據(jù)模架的整體結(jié)構(gòu)和凸凹模的尺寸計(jì)算設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)零件，詳見圖紙。3.6 壓力機(jī)的選擇模具閉合高度為 172mm,初選壓力機(jī)為 J23-10A，最大閉合高度為 180mm,因此符合要求。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙- 9 -4、附表（圖紙）5、結(jié)論通過這次傳動(dòng)蓋沖孔模的設(shè)計(jì)，使我對(duì)冷沖模的設(shè)計(jì)有了進(jìn)一步的了解和掌握。尤其是在沖壓工藝方面，通過在圖書館的查詢和網(wǎng)上的查找，我知道了沖壓在模具設(shè)計(jì)中的重要性。作為一名學(xué)習(xí)模具設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生來說，光有課堂上的理論知識(shí)還是不夠的，我們經(jīng)過在模具廠的實(shí)習(xí)，對(duì)模具有了親身的經(jīng)歷后再來設(shè)計(jì)模具會(huì)比較的直觀和有頭緒。在這次的設(shè)計(jì)中，我結(jié)合了理論與實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，有什么不懂的地方就查詢工具書或請(qǐng)教指導(dǎo)老師，循序漸進(jìn)，找到合適的沖壓方案，對(duì)尺寸的計(jì)算也是比較嚴(yán)謹(jǐn)。在本設(shè)計(jì)中要注意凸模和凹模的配合加工，同軸度要求在切邊時(shí)保證。在這次的設(shè)計(jì)中要感謝我的指導(dǎo)老師匡余華，給了我許多關(guān)于設(shè)計(jì)方面的指導(dǎo)，在這里我再次表示由衷的感謝！ 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙- 10 -6、參考文獻(xiàn)：［1］丁松聚編 《冷沖模設(shè)計(jì)》 機(jī)械工業(yè)出版社 2005［2］史鐵梁編 《模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 機(jī)械工業(yè)出版社 2003［3］許發(fā)樾編 《冷沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》 機(jī)械工業(yè)出版社 2004 ［4］付宏生編 《冷沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)制造》 化學(xué)工業(yè)出版社 2005［5］馮小明編 《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》 重慶大學(xué)出版社［6］李碩本編 《沖壓工藝學(xué)》 機(jī)械工業(yè)出版社 1982［7］王孝培編 《沖壓手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社 1990［8］陳炎嗣 郭景儀編 《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)》 北京出版社 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