1、畢 業 設 計設計題目：墊圈落料、沖孔復合模設計系 部：機電工程系專業名稱：模具設計與制造班 級：學 號：姓 名：指導教師：完成時間： 2012 年 4 月 20 日摘要：我本次設計的是簡單沖裁模具。制件與生產密切相關，經過查閱資料，首先對零件進行工藝分析，經過工藝分析和對比，采用落料沖孔工序，通過沖裁力、頂件力、卸料力等計算，確定壓力機型號。再分析對沖壓加工的模具適用類型選擇所需設計的模具。得出將設計的模具類型后將模具的各工作零件設計過程表達出來，畫出主要的零件圖及總裝圖。關鍵字：沖壓，沖孔，落料，壓力機Summary：I designed a simple blanking die. Pa

2、rts and production are closely related to access to information, the first part process analysis through process analysis and comparison, blanking punching process by blanking force, the top force, discharge power calculation to determine the presses models . Analysis and then select the desired des

3、ign of stamping the mold for type mold. Various parts of the draw will design the type of mold after mold design process about them, draw the main part drawings and assembly diagrams.Keywords:stamping, punching, blanking, press目錄摘要2目錄3第一章 引言4第二章 制件的工藝分析5第三章 沖壓工藝方案的確定7第四章 沖壓模間隙值的確定8第五章 沖壓工藝的主要計算95.1

4、樣方案的確定.95.2 序壓力的計算.105.3 力中心的確定.115.4 口尺寸的計算.12第六章 壓力設備的選擇12第七章 沖裁模的總體設計13第八章 模具零件設計148.1作零件的設計.148.2板類零件的設計.17第九章總裝圖18第十章 設計體會19第十一章 參考文獻20第一章 引言整體來看，中國沖壓模具無論是在數量上，還是在質量、技術和能力等方面都有了很大進步，但與國民經濟發展的需求、世界先進水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、復雜、長壽命的中高檔塑料模具每年仍需大量進口。在總量供不應求的同時，一些低檔塑料模具卻供過于求，市場競爭激烈，還有一些技術含量不太高的中檔塑料模具也有供過于

5、求的趨勢。  加入WTO，給塑料模具產業帶來了巨大的挑戰，同時帶來更多的機會。由于中國塑料模具以中低檔產品為主，產品價格優勢明顯，有些甚至只有國外產品價格的1/51/3，加入WTO后，國外同類產品對國內沖擊不大，而中國中低檔模具的出口量則加大；在高精模具方面，加入WTO前本來就主要依靠進口，加入WTO后，不僅為高精尖產品的進口帶來了更多的便利，同時還促使更多外資來中國建廠，帶來國外先進的模具技術和管理經驗，對培養中國的專業模具人才起到了推動作用。模具的制造正在從過去主要依靠鉗工的技藝轉變為主要依靠技術。這不僅是生產手段的轉變，也是生產方式的轉變和觀念的上升。這一趨勢使得模具的標準化程

6、度不斷提高，模具精度越來越高，生產周期越來越短，鉗工比例越來越低，最終促進了模具工業整體水平不斷提高。中國模具行業目前已有10多個國家級高新技術企業，約200個省市級高新技術企業。與此趨勢相適應，生產模具的主要骨干力量從技藝型人才逐漸轉變為技術型人才是必然要求。當然，目前及相當長一段時間內，技藝型人才仍十分重要，因為模具畢竟難以完全擺脫對技藝的依靠。發達工業國家的模具正加速向中國轉移，其表現方式為：一是遷廠，二是投資，三是采購。中國的模具企業應抓住機遇，借用并學習國外先進技術，加快自己的發展步伐。第二章 制件的工藝分析零件名稱：2040墊圈材料：Q235厚度：1.5mm生產批量：大批量制件的工

7、藝分析：制件2040墊圈結構簡單，是由兩個同心圓組成。完成制件需要落料沖孔兩個工序，孔與孔、孔與邊緣之間的距離滿足要求：最小壁厚為5mm(兩同心圓之間的壁厚)。材料為Q235，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。工件的尺寸全部為自由公差，可看作IT14級，尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求。制件厚度為1.5mm,粗糙度Ra=12.5µm。第三章 沖壓工藝方案的確定要完成該制件，需要落料、沖孔兩個基本工序，可有以下三種工藝方案：方案一：先落料，后沖孔，采用單工序模生產；方案二：落料沖孔，采用復合模生產；方案三：沖孔落料級進沖壓，采用級進模沖壓。沖裁模設計的總原則：在滿足制件尺寸精度和形狀精

8、度的前提下力求使模具結構簡單、操作方便、材料消耗少、制件成本低。方案一的模具結構簡單，但需要兩道工序和兩套模具，生產成本高，生產效率可以滿足中小批量生產要求，對于此制件來說不適合。方案二采用復合模加工。復合模的特點是生產率高，沖裁件的內孔與外緣的相對位置精度高，沖模的輪廓尺寸較小。但復合模結構復雜，制造精度要求高，成本高。復合模主要用于生產批量大、精度要求高的沖裁件。就此制件來說很合適。方案三采用復合模加工。復合模的特點是生產率高，沖裁件的內孔與外緣的相對位置精度高，沖模的輪廓尺寸較小。但復合模結構復雜，制造精度要求高，成本高。復合模主要用于生產批量大、精度要求高的沖裁件。就此制件來說不是很合

9、適。綜上所述，該制件采用方案二復合模為最佳。第四章 沖裁模間隙值的確定凸模與凹模間每側的間隙稱為單面間隙，兩側間隙之和稱為雙面間隙。如無特殊說明，沖裁間隙就是指雙面間隙。在沖壓實際生產中，主要根據沖裁件斷面質量、尺寸精度和模具壽命這幾個因素給間隙規定一個范圍值。只要間隙在這個范圍內，就能得到合格的沖裁件和較長的模具壽命。這個間隙范圍就稱為合理間隙，合理間隙的最小值稱為最小合理間隙，最大值稱為最大合理間隙。設計和制造時應考慮到凸、凹模在使用中會因磨損而使間隙增大，故應按最小合理間隙值確定模具間隙。由于理論計算法在生產中使用不方便，常用查表法來確定間隙值。有關間隙值的數值，可在一般沖壓手冊中查到。

10、對尺寸精度、斷面垂直度要求高的工件應選用較小間隙值沖裁模具初始雙面間隙mmmm。第五章 沖壓工藝的主要計算5.1 排樣方案確定沖裁件在板料、條料或帶料上的布置方法，稱為排樣。根據材料經濟利用程度，排樣方法可分為有廢料少廢料無廢料排樣三種，該工件排樣根據落料工序設計，考慮操作方便及模具結構簡單，故采用單排排樣設計，采用手工送料，采用導料銷導料、擋料銷擋料。由表面210（見沖模工藝與模具設計一書）查得：=1.0，a=1.3那么：條料的寬度最小值：B=D+2a=42.6mm條料的步距最小值：s=D+=41.0mm沖裁單件材料的利用率計算：排樣圖如下所示：5.2 工序壓力的計算、落料力的計算：落料力（

11、N）； L 工件外輪廓周長 L=； t 材料厚度 t=1.5mm；材料抗剪強度（MPa） 由書（見沖模具設計應用實例一書）附錄查得=260Mpa;落料力則為：、卸料力的計算：卸料力因數，由表2-15（見沖模具設計應用實例一書）查得=0.06 、沖孔力的計算： L工件內輪廓周長 L=3.14×20=62.8mm=1.3×62.8×1.5×260=31.8KN、推件力的計算：推件力因數 由表215（見沖模具設計應用實例一書） 查得=0.05 n卡在凹模內的工件數，n=2=2×0.05×53.1=5.31KN、總沖壓力的計算： 故總的沖壓力

12、為=104.84 KN5.3刃口尺寸的計算落料件以凹模為基準模，間隙取在凸模上；沖孔件以凸模為基準模，間隙取在凹模上對工件未注公差可按IT12，也可由書附錄查得各尺寸的未注公差為40-0.220mm; 20+0.100mm查表25可知：X=0.5,查表26可知：沖孔凸模偏差為0.02mm,查表24可知：Zmin=0.132 Zmax=0.24,T=0.4(Zmax- Zmin)=0.043mmA=0.6(Zmax- Zmin)=0.064mmZmax- Zmin=0.108落料的基本尺寸=0.22mmDA=(Dmax-X)+A0DT=(DA-Zmin)0-TDA=39.835 DT=39.70

13、3沖孔的基本尺寸=0.10 dT=(dmin+ X)0-T=20.075dA=(dT+ Zmin) +A=20.207校核A+T Zmax- Zmin滿足條件5.4壓力中心的確定模具壓力中心是指沖壓時各沖壓力合力的作用點位置。為了確保壓力機和模具正常工作，應使沖模的壓力與壓力機滑塊 的中心相重合。對稱形狀的沖裁，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。本沖裁件是圓形對稱件，壓力中心就在沖裁件的幾何中心。第六章 壓力設備的選擇估算公稱壓力來選取壓力機，參照附錄（見沖模具設計應用實例一書）選用公稱壓力為160KN的開式壓力機，其主要技術參數為：公稱壓力：160KN 滑塊行程：55最大閉合高度：220m

14、m工作臺尺寸：300×450mm模柄孔尺寸：40×60mm第七章沖裁模的總體設計一.模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用倒裝復合模。二.定位方式的選擇因為該模具采用的是條料，控制條料的進送方向采用導料銷，無側壓裝置。控制條料的進給步距采用擋料銷。三 卸料、出件方式的選擇工件料厚為1.5mm,材料為Q235，材料相對較硬，卸料力較小，采用倒裝復合模，必須采用上出件。四 導向方式的選擇為了提高模具壽命和工件質量，方便安裝調整，該復合模采用中間島主的導向方式。第八章模具零件設計8.1工作零件的設計1.落料凹模凹模厚度H為：H=Kb查表可知K=0.38;則凹模厚度H=15.96m

15、m所以得C= (1.52)H=23.9431.92mm取C=30mm B=L=40+2x30=100mm查JB/T7643.1-2008得100X100X202.沖孔凸模D1=29mm,D=25mm,h=3mm,d=20.07mmL=h1+h2 +h+tt為板件厚度h1為凸模固定板厚度h2落料凹模h附加長度L=12+20+1.5+16=49.5所以查表可選標準件L=50mm沖孔凸模為圓形，參照JB/T5826進行設計。沖孔凸模為圓形，參照JB/T5826進行設計3.凹凸模查表可取L=40mm8.2模架及其他部件的設計其他版類零件的設計，當落料凹模的外形尺寸確定后，即可根據凹模外形尺寸查閱有關標

16、準得到模座、固定板、墊板、卸料版的外形尺寸了。查標準同上可得沖孔凸固定板:100X100X12卸料版 :100X100X10落料凸模固定板：100X100X16 查JB/T8070-1995可得上模座周界尺寸為：200X200X35下模周界尺寸為：200X200X45導柱為：150X22導套為：80X22X33第九章模具總裝圖第十章 設計體會通過本次畢業設計，使我對產品分析、模具設計、模具制造工藝、模具裝配與調試、模具材料的選用、二維及三維參數化設計等知識有了系統的認識和把握。同時，使我深刻體會到了模具從產品工藝和結構分析到整副模具的設計及制造過程的一體性，以及各個部分數據的相關性和經驗在模具

17、設計中的重要性。在這個忙碌充實的探索過程中我受益匪淺，同時也暴露出了自己某些方面的不足，簡單的總結如下：（1）一開始設計時思路不夠清晰，對模具的設計流程不是很清楚，該做的工作沒做，甚至還有順序顛倒的情況。（2）對模具各部分數據相關性認識不夠，不懂得利用后面的數據，以至在一個環節上反復徘徊，浪費了太多時間。（3）基礎知識不太扎實，設計過程中出現過制圖上的錯誤，在繪制零件圖的過程中不懂得形位公差的標注等。（4）過于主觀，缺乏交流。（5）解決問題角度過于單一，缺乏多方案分析的意識。畢業設計是完成學業走向工作崗位從事實際工作之前的最后一次實戰性演練，通過這次的畢業設計，不但完成設計任務，還使我處理問題

18、的方法，得到了從單一到系統化的全面提高，領悟了設計規范和設計標準的運用的重要性，也使我在文檔的撰寫等方面得到全面的訓練和提高，相信這為我以后從事本專業實際工作和研究工作奠定了重要的思想基礎。第十一章 參考文獻1 翁其金、徐新成  主編沖壓工藝及沖模設計  北京：機械工業出版社  2004-7  P37-1002 陳錫棟  周小玉  主編實用模具技術手冊  北京：機械工業出版社  2001-7 3 重慶大學、王孝培  主編沖壓手冊第二版  北京：機械工業出版社  2000-104 彭建聲、秦曉剛  主編