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JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 題目 倒裝式復合模 學 院 工學院 姓 名 周志勇 學 號 20100991 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機械化及其自動化 班 級 農(nóng)機 1001 班 指導教師 樊十全職 稱 副教授 二 0 一 四 年 五 月 目錄 摘要 3 Abstract 4 緒論 5 1 零件分析 6 1 1 零件工藝 性分析 6 1 2 結(jié)構(gòu)分析 7 1 3 精度分析 7 2 沖裁工藝方案的確定 7 3 零件工藝計算 8 3 1 搭邊值的計算 8 3 2 刃口尺寸計算 8 3 3 排樣計算 9 3 4 沖壓力計算 10 3 5 壓力中心計算 10 3 6 沖壓設(shè)備的選用 10 5 模具零部件結(jié)構(gòu)的確定 11 5 1 標準模架的選用 11 5 2 卸料裝置 中彈性元件的計算 11 5 3 其他零部件結(jié)構(gòu) 12 6 模具裝配圖 12 7 模具零件圖 12 8 小 結(jié) 24 9 參考文獻 25 10 謝辭 26 摘要 十五期間 中國的模具行業(yè)的年增長率為 20 在 2005 的銷售額達到 61000000000 元 同比增長 25 在全球排名第三 模具出口大較快增長 表 示模具水平和競爭力劇增 模具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更高檔的 復雜的 精度提高 模具 的份額為 30 壽命長 目前 國內(nèi)模具制造商超過 30000 員工 800000 人左 右 53400000000 元模具產(chǎn)值 我國模具行業(yè)的發(fā)展在地域散步上有不平衡性 東南沿海地域成長快于中 西部地區(qū) 南方的發(fā)展快于北方 2004 廣東省模具工業(yè) 首先在模具行業(yè) 產(chǎn)值達 18500000000 元 模具制造業(yè)的產(chǎn)值和大約 40 的國家銷售會計 我國模具市場空間巨大 一個汽車模具需要幾千副模型 幾百套鑄造模 具 在我國 模具是一個新型的產(chǎn)業(yè) 帶動了國內(nèi)機械行業(yè)的發(fā)展 從大型工 廠到小作坊 模具的影響力不言而喻 當前征服部門極力發(fā)展汽車行業(yè) 首當 其沖的就是模具 模具生產(chǎn)效率高 產(chǎn)品質(zhì)量也非常好 Abstract During the fifth China s mold industry growth rate of 20 Sales in 2005 reached 61 billion yuan an increase of 25 percent ranking third in the world mold large and rapid growth in exports which means that the mold level and competitiveness surge Mold product structure is more upscale sophisticated precision can be improved 30 share of the mold long life Currently the domestic mold manufacturers more than 30 000 employees around 800 000 people 53 4 billion yuan mold production Development of China s mold industry in the geographical imbalance walk there the southeast coastal areas to grow faster than the Midwest Rapid development in the South in the north 2004 Guangdong mold industry first in the mold industry output value reached 18 5 billion yuan mold manufacturing output and about 40 percent of the national sales accounting China s mold huge market space A car needs a few thousand die deputy models Hundreds of sets of casting molds In China the mold is a new industry led to the development of the domestic machinery industry from small workshops to large factories the impact force of the mold goes without saying that the current authorities tried to conquer the development of the automotive industry the first is the mold the mold production efficiency high Product quality is also very good 緒論 模具行業(yè)已經(jīng)經(jīng)過漫長的成長 當前處于提升升階段 目前 模具行業(yè)屬 于過渡 所有企業(yè)將面臨更多的機遇與挑戰(zhàn) 模具產(chǎn)業(yè)想要有所提升 必須不 斷注入科研資金 提高科技分量 創(chuàng)造出具有代表競爭力的產(chǎn)品 加強產(chǎn)品科 研強度 才可以真正改善當前的競爭模式 當前中國的模具銷售模式單一 產(chǎn)業(yè)不集中 售后服務(wù)沒有跟上 很大程 度上限制了模具的發(fā)展 中國模具工業(yè)的崛起需要不斷進行技術(shù)革新 管理改革 為了獲得激勵 許多企業(yè)走彎路 為了能消除弊端 國家已經(jīng)出臺政策 模具的低效性逐漸在 中國鑄造業(yè)的管理缺陷的消除 產(chǎn)業(yè)的興起是中國模具行業(yè)的特點 模具工業(yè)的崛起 還有很大的發(fā)展空 間 1 零件分析 1 1 零件工藝性分析 工件為圖 1 所示的落料沖孔件 材料為 Q235 鋼 材料厚度為 1mm 生產(chǎn)批 量為大批量 工藝性分析如下 圖 1 為零件圖 Q235 是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 沖壓成形性能良好 1 2 結(jié)構(gòu)分析 零件結(jié)構(gòu)容易對稱 方便沖裁加工 零件沖壓五個圓孔 最小的孔尺寸為 4 2mm 符合沖裁最小孔徑 的要求 此外 通過沖裁的最小距mind10 t 離香港邊距形孔的形狀的一部分計算滿足 4 9 毫米 最小孔邊距 minl 要求 所以 該零件結(jié)構(gòu)滿足于沖裁要求 m5 1 t 1 3 精度分析 工件上有 4 個尺寸標注公差要求 從公差表查得其公差要求均屬于 IT13 普通沖裁可以達到零件的精度要求 無公差按 IT14 尺寸精度 從以上分析 該零件的加工方法可采用普通沖壓系統(tǒng) 2 沖裁工藝方案的確定 落料沖孔零件 加工方案可以使用如下 方案一 先落料 后沖孔 采用兩套單工序模生產(chǎn) 方案二 落料 沖孔復合沖壓 采用復合模生產(chǎn) 方案三 沖孔 落料連續(xù)沖壓 采用級進模生產(chǎn) 方案一模具結(jié)構(gòu)固然簡單 但是需兩道工序 兩副模具 生產(chǎn)效率比較低 零件的精度差 不適用于生產(chǎn)批量較大的情況下 方案二需 1 副模具 沖壓件 的形位精度和尺寸精度容易保證 而且生產(chǎn)效率很高 雖然模具結(jié)構(gòu)比方案一 復雜 但由于零件的幾何形狀較簡單 模具制造并不困難 方案三也只需一副 模具 生產(chǎn)效率也很高 與方案二比生產(chǎn)的零件精度稍差 保證沖壓件的形位 精度 必須在模具 導向銷的導向設(shè)計 模具制造 裝配是稍微復雜的復合模 具 檢查在凸模和凹模的復合模壁的厚度 當 T 的材料厚度為 1mm 凸 凹模最 小壁厚為 4 9 毫米 最小的孔的邊緣部分 因此方案二 3 零件工藝計算 3 1 搭邊值的計算 一個與以下因素有關(guān)邊界值 1 材料的力學性能 2 的材料的厚度 3 零件的尺寸和形狀 4 布置形式 5 沖壓工藝 由于零件的材料和厚度 這里取搭邊值為 2mm 3 2 刃口尺寸計算 對形狀特征的分析 使用不同的制造方法的刃口尺寸計算 1 落料尺寸基本計算公式 A0maxA X D0min0inT TT ZZ 尺寸 檢查沖頭模具間隙 最小零點 0 100mm 最大間隙 Zmax 0 140mm 根據(jù) IT7 級是凸模制造公差 模具的制造公差 上面的值是否符合檢 查 不平等的 因此可以根據(jù)對刃口尺寸的工作部分的公式計算 即 835 4m2 07501 18 A1 D m735 4018 018 T1 D 2 沖孔基本公式為 0minTT X dA0iniA Z 尺寸 查得其凸模制造公差 凹模制造公差m1 280 R2 T 經(jīng)驗算 滿足不等式 因該尺寸為單邊磨m02 A AT minaxZ 損尺寸 所以計算時沖裁間隙減半 得 235 18 075 2 0 2 T1 d8 463 0 A 尺寸 查得其凸模制造公差 凹模制造公差m318 0 Rm T 經(jīng)驗算 滿足不等式 因該尺寸為單邊磨2 A AinaxZ 損尺寸 所以計算時沖裁間隙減半 得 14 6 18 0756 02 2 T1 dm 4 0 A 3 中心距 尺寸 m2 06 5 36 2 036 L 尺寸 1 m0 1 4 1 尺寸 m2 09 3 9 2 09 L 3 3 排樣計算 分析零件形狀 應(yīng)該采用單直排的排樣方式 零件可能的排樣方式有圖 2 所示兩種 a 橫排 b 縱排 圖 2 可能的排樣方式 對 A B 兩方案的比較 方案一條料寬度太窄 容易造成剪切板帶材變形和 翹曲 所以應(yīng)該用 b 計劃 4000mm 1000 毫米板的選擇 是由不同的切割方式 計算 零件的總數(shù)每片可使 1 切成條 54 4mm 寬度 長度 1000mm 零件總數(shù) 2534728104 5 2 切成條 54 4mm 寬度 長度 4000mm 零件總數(shù) 256142804 51 材料利用率計算 一張板料上的材料利用率 n NF BL 100 2556 50 26 4000 1000 83 對以上兩種切割方法比較 應(yīng)采用第二種切割模式 即切成條 54 4mm 寬度 長 度 1000mm 3 4 沖壓力計算 可知沖裁力基本計算公式為 KLTF 零件周長 L 50 2 36 2 172mm 此工件件的 L 為 172 毫米 Q 235 鋼的抗剪強度為 350MPa t 為 1 毫米 則沖裁該零件所需沖裁力為 kN80726350172 模具的彈性卸料裝置和推桿結(jié)構(gòu) 所以卸力和推力 4k8 XFKk2 13053TN 則零件所需得沖壓力為 N 97 X 總 選用設(shè)備開式壓力機 J23 35 3 5 壓力中心計算 部分的形狀是對稱的 孔的尺寸很小 所以這部分的近似的交叉部分的外 觀的中心線的壓力中心 3 6 沖壓設(shè)備的選用 根據(jù)壓力的大小 對開式可傾壓力機 jh23 35 其主要技術(shù)參數(shù)如下 公稱壓力 350kN 滑塊行程 80mm 最大閉合高度 280 mm 閉合高度調(diào)節(jié)量 60 mm 床身與滑塊中心的距離 205mm 工作臺尺寸 380 mm 610 mm 工作臺孔尺寸 200 mm 290 mm 手柄的孔的尺寸 50 mm 70 mm 墊板厚度 40 mm 5 模具零部件結(jié)構(gòu)的確定 5 1 標準模架的選用 對模具的尺寸的選擇的標準模型的基礎(chǔ)上 它應(yīng)該是模具的尺寸計算的第 一 凹模高度和壁厚的計算公式 模具 模具厚度 凹模高度 凹模壁厚 m1502 KbH m2018 2 5 1 HC 凹模的總長為 凹模的 b 為 取 0m9 20 L 6 6 B 基于上述結(jié)果 可對模具的規(guī)格上模座 112mm 100mm 40mm 下模座 112mm 100mm 40mm 柱 150mm 36mm 5 2 卸料裝置中彈性元件的計算 該模具彈的性卸料裝置 橡膠選用為彈性元件 1 確定橡膠的自由高度 0H工 4 5 3 m9 71 0 1 th修 磨工 作工 由以上兩個公式 取 m360 H 2 確定橡膠的橫截面積 ApF X 查得矩形橡膠在預壓量為 10 15 時的單位壓力為 0 6MPa 所以2m950MPa6 N7 A 3 確定橡膠的平面尺寸 根據(jù)零件的形狀特點 橡膠墊的形狀應(yīng)為長方形 長方形孔避免沖中間 根據(jù)工件的詳細尺寸 象膠中間避讓孔尺寸為 82 毫米 25 毫米 外輪廓一邊 長為 100mm 則另一邊長 b 為 m12106593 A 4 校核橡膠的自由高度 H 依照橡膠墊的高徑比條件 把橡膠墊分別分成四塊置入模具中 最大行狀 尺寸為 80 毫米 因此 65 030 D 橡膠墊高徑比 0 5 1 5 之間 與橡膠墊尺寸合適 以選用的橡膠墊規(guī)格 合適 橡膠模具高度約為 0 85 36mm 31mm 5 3 其他零部件結(jié)構(gòu) 沖壓薄板沖壓 選兩個過渡配合 法蘭式模柄手柄裝置 根據(jù)手柄孔的尺 寸 模柄尺寸 A50 100 6 模具裝配圖 模具裝配圖如圖 3 所示 7 模具零件圖 圖 4 為裝配圖 1 下模座 2 定位銷 3 凹模 4 橡膠 5 卸料板 6 螺釘 7 小導套 8 凸凹模 9 銷釘 10 打桿 11 推板 12 螺釘 13 上模座 14 圓柱銷 15 墊板 16 凸模 17 小凸模 18 凹凸模固定板 19 模柄 20 凸模固定板 21 擋料銷 22 墊板 圖 5 上模座零件圖 圖 6 下模座零件圖 圖 7 推件塊零件圖 圖 8 凸凹模固定板 圖 9 卸料板零件圖 圖 10 凸模固定板 圖 11 墊板零件圖 圖 12 凸凹模零件圖 圖 13 凹模零件圖 圖 14 凸模零件圖 8 小 結(jié) 經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計 學會了很多東西 深深的感受到知識的連串性是那么 的重要 在這過程中 遇到了許多困難 但是我并沒有放棄 反之讓我更加堅 定的要完成它 這次設(shè)計對我的學習態(tài)度是一次檢驗 讓我深刻地體會到 要 想成為一名合格的設(shè)計人員 必須具備良好的素質(zhì) 嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L 這樣才 能保證設(shè)計的完成 無論做什么事情 只要只要自己足夠堅強 有足夠的毅力 與決心 有足夠挑戰(zhàn)困難的勇氣 就沒有什么辦不到的 同時也要感謝老師的 大力支持和不斷鼓勵 9 參考文獻 1 劉建超 張寶忠 主編 沖壓模具設(shè)計與制造 北京 高等教育出版社 2002 年 2 王伯平 主編 互換性與測量技術(shù) 第 3 版 機械工業(yè)出版社 2008 年 3 周松兵 主編 沖壓工藝及模具結(jié)構(gòu) 北京 機械工業(yè)出版社 2008 年 4 曾霞文 徐政坤主編 冷沖壓工藝及模具設(shè)計 修訂版 中南大學出版社 2006 年 12 月第 2 版 5 王巍 周耀紅主編 模具設(shè)計 機械工業(yè)出版社 2009 年 4 月第 1 版 6 何銘新 錢可強主編 機械制圖 高等教育出版社 2010 年 7 月第 6 版 7 姚云英主編 公差配合與測量技術(shù) 機械工業(yè)出版社 2009 年 6 月第 2 版 10 謝辭 經(jīng)過一段時間的努力 我終于完成了本科畢業(yè)論文 首先我想感謝的人 是指導我畢業(yè)設(shè)計的樊十全老師 這學期我在鄭老師的指導下做畢業(yè)設(shè)計 學 到了很多東西 對模具設(shè)計和 CAD 等方面也有了進一步的掌握 我要感謝在我 本科四年的學習生涯中教過我的老師們 感謝他們在科研任務(wù)如此繁重時還能 夠耐心細致的給我們講解基礎(chǔ)課程 我從他們身上學到的不僅是知識 還有一 個科研工作者必備的素質(zhì)和品格 謝謝