材料成型及控制工程畢業(yè)論文-蓋板鏈條片沖壓工藝與模具設(shè)計

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　　（20 屆）</b></p><p>　　蓋板鏈條片沖壓工藝與模具設(shè)計</p><p><b>　　誠信聲明</b></p><p>　　本人鄭重聲明：本論文及其研究工作是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下獨

2、立完成的，在完成論文時所利用的一切資料均已在參考文獻中列出。</p><p>　　本人簽名： 年 月 日</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　設(shè)計題目： 蓋板鏈條片沖壓工藝與模具設(shè)計

3、 </p><p><b>　　1．課題意義及目標(biāo)</b></p><p>　　通過本次畢業(yè)設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和基本技能，獨立分析和解決塑料產(chǎn)品開發(fā)及模具設(shè)計等工程領(lǐng)域?qū)嶋H問題的能力，為畢業(yè)后從事相關(guān)技術(shù)工作打好基礎(chǔ)。</p><p><b>　　2．主要

4、任務(wù)</b></p><p>　　（1）對給定工件進行工藝分析，確定工藝方案。 </p><p>　　（2）進行沖壓工藝設(shè)計：工藝參數(shù)計算，壓力機的選定。</p><p>　?。?）模具的總體設(shè)計：確定模具總體結(jié)構(gòu)，繪制裝配圖。</p><p>　?。?）模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計：模具工作部分尺寸的計算，材料的選用，繪制零件圖。<

5、;/p><p>　　（5）完成設(shè)計說明書一本。</p><p><b>　　3．主要參考資料</b></p><p>　　[1] 《沖模設(shè)計手冊》編寫組 沖模設(shè)計手冊 機械工業(yè)出版社 1988.7</p><p>　　[2] 陳炎嗣 郭景儀主編 沖壓模具設(shè)計與制造技術(shù) 北京出版社1991.4.1</p><

6、;p>　　[3] 鄭可锽主編 實用沖壓模具設(shè)計手冊 宇航出版社 1990.5</p><p>　　[4] 徐政坤主編 沖壓模具設(shè)計與制造 化學(xué)工業(yè)出版社 2003.8</p><p><b>　　4．進度安排</b></p><p>　　審核人： 2014 年 12 月 15 日</p><p&

7、gt;　　蓋板鏈條片沖壓工藝與模具設(shè)計</p><p>　　摘 要：模具是大批生產(chǎn)同形產(chǎn)品的工具，是工業(yè)生產(chǎn)過程中的主要工藝裝備。模具工業(yè)是我國國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)。</p><p>　　本次設(shè)計的題目是蓋板鏈條片的沖壓工藝與模具設(shè)計，在本次設(shè)計中對鏈條片進行了工藝性分析，采用級進模對其進行設(shè)計，為滿足零件的質(zhì)量要求設(shè)置了精整零件孔的工序。確定模具的結(jié)構(gòu)，對其沖裁力，工作零件尺寸進行計算，

8、選取出各個標(biāo)準(zhǔn)零件和合適的壓力機，介紹了拉孔修整凸模的設(shè)計，且在本次設(shè)計充分利用CAD等繪圖工具。</p><p>　　關(guān)鍵詞：鏈條片，工藝分析，模具設(shè)計，拉孔修整凸模</p><p>　　Stamping Process and Design of the Die for Cover Palate Chain Piece</p><p>　　Abstract：Mo

9、uld is the tool of mass production of the same product, and is the main equipment in the process of industrial production .Mold industry is the basic industry of the national economy.</p><p>　　The subject of

10、 design is stamping process and design of the die for cover plate chain piece. In this design, the process of the chain film is analyzed. Adopt progressive die to design it. In order to meet the quality of the parts, the

11、 process of finishing the hole of the spare parts is provided. Determine the structure of the mold, calculate the blanking force, working parts size, Pick out the standard parts and appropriate press. The design of the d

12、rawing die for drawing hole is introduced, and</p><p>　　Keywords: Chain piece, process analysis, mold design, drawing hole punch finishing </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>&

13、lt;b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 沖壓的含義、特征和應(yīng)用1</p><p>　　1.2 沖壓的基本工序和沖壓模具2</p><p>　　1.2.1 沖壓的基本工序2</p><p>　　1.2.2 沖壓模具的分類2</p><p>　　1.3國內(nèi)外研究發(fā)

14、展3</p><p>　　1.4模具工藝發(fā)展過程及方向3</p><p>　　2 分析制件的沖裁工藝性4</p><p>　　2.1 零件的工藝性分析5</p><p>　　2.2 工藝方案的確定5</p><p>　　3 模具總體機構(gòu)的設(shè)計6</p><p>　　3.1

15、模具總體機構(gòu)6</p><p>　　3.2 定位方式的選擇6</p><p>　　3.3 卸料方式的確定6</p><p>　　3.4 導(dǎo)向方式的確定6</p><p>　　4 模具設(shè)計工藝計算6</p><p>　　4.1 搭邊值的確定6</p><p>　　4.2 條

16、料寬度的確定7</p><p>　　4.3 送料步距的確定9</p><p>　　4.4 排樣圖的設(shè)計9</p><p>　　4.5 材料利用率的計算10</p><p>　　4.6 沖壓力的計算10</p><p>　　4.6.1 沖裁力Fp的計算11</p><p>　

17、　4.6.2 卸料力Fq1的計算11</p><p>　　4.6.3 推件力Fq2的計算12</p><p>　　4.6.4 壓力機所需總壓力的計算12</p><p>　　4.6.5 壓力機的選用13</p><p>　　4.6.6 壓力中心的確定13</p><p>　　5 凹、凸模刃口尺寸的

18、計算14</p><p>　　5.1 落料凸、凹模的計算14</p><p>　　5.2 沖孔凸、凹模的計算14</p><p>　　5.3 孔心距的計算15</p><p>　　6 模具主要零件的設(shè)計16</p><p>　　6.1 工作零件的設(shè)計計算17</p><p>

19、;　　6.1.1 凹模的設(shè)計計算17</p><p>　　6.1.2 凸模的設(shè)計計算18</p><p>　　6.1.3 工作零件的材料選擇20</p><p>　　6.2 卸料零件的設(shè)計20</p><p>　　6.3 定位零件的設(shè)計21</p><p>　　6.4 模架及其他結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計2

20、1</p><p>　　6.4.1 模架的選用21</p><p>　　6.4.2 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的選用21</p><p>　　6.4.3 上、下模座的選用21</p><p>　　6.4.4 模柄的選用21</p><p>　　6.4.5 螺釘和銷釘?shù)倪x用22</p><p>

21、;　　6.4.6 墊板的選用22</p><p>　　6.4.7 凸模固定板的選用22</p><p>　　6.5 模具零件間裝配配合要求22</p><p>　　6.6 零件表面粗糙度及行為公差的確定23</p><p>　　6.6.1 垂直度公差的選取23</p><p>　　6.6.2 平行

22、度公差的選取23</p><p>　　6.6.3 零件粗糙度的選取24</p><p>　　7 模具閉合高度的計算及壓力機有關(guān)參數(shù)的校核26</p><p>　　7.1 閉合高度的計算26</p><p>　　7.2 沖壓設(shè)備的選定26</p><p>　　8 非標(biāo)準(zhǔn)零件的加工工藝26</p

23、><p>　　8.1 落料凸模的加工工藝26</p><p>　　8.2 導(dǎo)正銷加工工藝26</p><p>　　9 結(jié) 論28</p><p><b>　　參考文獻29</b></p><p><b>　　致 謝30</b></p><p

24、><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 沖壓的含義、特征和應(yīng)用</p><p>　　沖壓加工是指利用安裝在沖床上的模具對材料施加壓力，目的是使材料發(fā)生塑性變形，進而獲得所需形狀、尺寸和性能的一種壓力加工方法。沖壓加工通常情況下是在常溫下進行的，并且加工的對象常常是板料，因此也被稱作為冷沖壓或板料沖壓。沖壓加工對于材料塑性加工和壓力加工有著

25、至關(guān)重要的作用。沖模是可以使材料發(fā)生分離或者變形的模型，是沖壓加工過程中十分重要的工藝裝備，如果缺少符合條件的沖模，批量沖壓加工就很難進行；缺少技術(shù)先進的沖壓模具，就難以完成先進的沖壓工藝。另外，在沖壓零件的生產(chǎn)過程中，沖壓成形的工藝和設(shè)備也是十分重要的，因此，合理的沖壓成形工藝、精細的模具、先進的設(shè)備是沖壓生產(chǎn)過程中不可或缺的三大要素。沖壓加工不管是在效率方面還是在技術(shù)方面都具備不少優(yōu)點，具體體現(xiàn)在以下四個方面：(l) 效率高。沖

26、壓加工主要是靠沖模和沖壓設(shè)備來實現(xiàn)壓力加工的，通常情況下壓力機的行程次數(shù)是每分鐘幾十次，高速壓力機的行程可以達到每分鐘幾百次甚至可以達到上千次，效率非常高，操作也十分簡便，并且很容易實現(xiàn)自動化或機械化，是一種效率非常高的加工手段。(2) 互換性好。沖壓件的尺寸精度主要是依靠模具的精度保障的，模具的壽</p><p>　　(3) 加工范圍廣。運用沖壓加工，能夠得到其他加工很難生產(chǎn)出來的薄壁、形狀復(fù)雜的零件，大

27、到汽車覆蓋件，小到鐘表秒針都能夠利用沖壓來生產(chǎn)。(4) 成本低。沖壓加工不需要切削大批金屬，耗費的材料不多，并且通常不需要加熱設(shè)備，所以是一種比較節(jié)能、低成本的加工方法。 然而沖壓模也有其一定的局限性，例如沖壓模是一種專用型設(shè)備，并且模具的形狀相對復(fù)雜、精度要求較高，因此通常只有在批量相對較大的時候，沖壓加工獨特的優(yōu)勢才得以充分顯現(xiàn)，才能取得良好的經(jīng)濟效益。 綜上所述，沖壓加工與其他方法比較，具有很多優(yōu)勢，因此在批量

28、相對較大的工業(yè)生產(chǎn)過程中，使用十分廣泛。在許多工業(yè)部門中采用冷沖壓加工的產(chǎn)品零部件占據(jù)的比重都比較大。此外，原來很多鍛造、鑄造等加工方法生產(chǎn)的零部件也越來越多地被剛度強、質(zhì)量好的沖壓件替代，很大程度上提高了生產(chǎn)率，同時也降低了成本。</p><p>　　1.2 沖壓的基本工序和沖壓模具</p><p>　　1.2.1 沖壓的基本工序</p><p><b&

29、gt;　?。?）分離工序</b></p><p>　　分離工序是指在沖壓過程中使制件與板料沿著已經(jīng)規(guī)定的輪廓相互分離工序。它的基本工序有沖孔、落料、切斷、切邊、切口、刨切、整修等等。</p><p><b>　?。?）變形工序</b></p><p>　　變形工序是指在材料不破裂的條件下產(chǎn)生一定的塑形變形，從而得到一定形狀、尺寸和精

30、度要求的制件。它的基本工序可以分為彎曲、拉深、成形、扭曲、孔的翻邊、外緣翻邊、縮口、擴口等等。</p><p>　　1.2.2 沖壓模具的分類</p><p>　　沖裁模的結(jié)構(gòu)類型有很多，為了便于研究它們，可以對沖壓模具按照不同的特征進行分類：</p><p>　　按照加工工序的性質(zhì)可以分為落料模、沖孔模、切斷模切口模、剖切模和切邊等等。</p>&

31、lt;p>　　按照工序的組合形式可分為各種單工序的簡單模具、多工序的連續(xù)模、復(fù)合模以及連續(xù)復(fù)合模。</p><p>　　按照模具的上、下模的導(dǎo)向方式可以分成沒有導(dǎo)向的開式模和有導(dǎo)向的導(dǎo)板模、導(dǎo)柱模、滾珠導(dǎo)柱模、導(dǎo)筒模等等。</p><p>　　按照控制送料的步距的不同方法可以分為固定擋料銷式、活動擋料銷式、自動擋料銷式、導(dǎo)正銷式和側(cè)刃式等。</p><p>　

32、　按照凸模和凹模的材料可以分為鋼質(zhì)沖模、硬質(zhì)合金沖模、鋅基合金沖模、橡皮沖模和聚氨酯橡膠沖模等等。</p><p>　　按凸模和凹模的結(jié)構(gòu)可以分為整體式模和拼塊式模。</p><p>　　按照凸模和凹模的布置方法可以分為正裝模和倒裝模。</p><p>　　按照模具的卸料方式可以分為剛性卸料模和彈性卸料模。</p><p>　　除此之外，還有

33、按照送料、出件及排除廢料的方法可以分成手動模、半自動模、和自動模。按照模具的大小又可以分為小型沖模、中型沖模和大型沖模。按照模具的專業(yè)的程度可以分為專用模、通用模、組合沖模以及簡易沖模等等。</p><p>　　上述的各種的方法的分類從不同的角度反映了模具結(jié)構(gòu)的不同特征。</p><p>　　1.3國內(nèi)外研究發(fā)展</p><p>　　從國外角度看，外國發(fā)達國家例如美

34、國擁有非常先進的生產(chǎn)技術(shù)及經(jīng)驗，值得國內(nèi)模具行業(yè)的學(xué)習(xí)和借鑒。歐美地區(qū)，模具企業(yè)將高新技術(shù)使用在模具的設(shè)計和制造上，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）體現(xiàn)信息技術(shù)帶動和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性；（2）高速切削、五軸高速加工技術(shù)等得到普及，很大程度上縮減制模周期，大大提高了企業(yè)的市場競爭力；（3）快速成形技術(shù)和快速制模技術(shù)得到了普遍的使用；（4）模具行業(yè)的從業(yè)人員技術(shù)精細，得到精益生產(chǎn)；（5）模具產(chǎn)品形成專業(yè)化特點，市場定位十分精確；（6）使用先

35、進的信息技術(shù)系統(tǒng)，形成集成化管理；（7）工藝管理比較先進、專業(yè)化程度較高。</p><p>　　從國內(nèi)角度看，我國即使在很早就開始制造模具和使用模具，但是始終未形成產(chǎn)業(yè)。一直以來模具制造作為保證企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的手段常常被視為生產(chǎn)后方，所以發(fā)展相對比較緩慢。但由于市場經(jīng)濟進程的步伐加快，模具及其標(biāo)準(zhǔn)件、配套件作為產(chǎn)品，制造生產(chǎn)的企業(yè)不斷出現(xiàn)。。在不斷競爭中，相關(guān)企業(yè)內(nèi)的模具生產(chǎn)技術(shù)不斷的得到提高。90年代后，我們國家

36、在汽車方面的模具設(shè)計與制造中也逐漸地開始采用CAD／CAM等先進的技術(shù)。國家科委在863計劃開發(fā)汽車車身與覆蓋件模具CAD／CAM軟件系統(tǒng)，在模具的設(shè)計制造及實際生產(chǎn)的過程中取得了比較實際的應(yīng)用，取得了顯著的效益。</p><p>　　1.4模具工藝發(fā)展過程及方向</p><p>　　(1)全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)</p><p>　　CAD/CAM/CA

37、E技術(shù)是模具設(shè)計與制造的發(fā)展方向。隨著電腦技術(shù)及軟件的發(fā)展繁榮，普及CAD/CAM/CAE技術(shù)勢在必行，各相關(guān)技術(shù)部門應(yīng)該加大CAD/CAM的技術(shù)普及運用力度；進一步的增大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。</p><p>　　不斷提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度 　　為了適應(yīng)模具生產(chǎn)的需要，縮短模具制造周期，降低生產(chǎn)制造成本，模具標(biāo)準(zhǔn)化工作十分重要。我國模具的標(biāo)準(zhǔn)件使用程度越來越高，目前中國在標(biāo)準(zhǔn)件使用率已達到30%左右。國外發(fā)達國家

38、一般為80%左右。</p><p>　　優(yōu)質(zhì)材料的選用及先進的表面處理技術(shù) 　　選用優(yōu)質(zhì)材料和先進表面處理技術(shù)可以大大的增大模具的壽命。目前模具熱處理朝著真空熱處理方向進行。而表面處理技術(shù)則為先進的氣相沉積(TiN、TiC等)以及等離子噴涂等技術(shù)。</p><p>　　模具制造技術(shù)的高效、快速、精密化</p><p>　　隨著模具設(shè)計制造技術(shù)的不斷發(fā)展，許多新型加

39、工技術(shù)、加工設(shè)備不斷涌現(xiàn)，模具制造手段越來越豐富，越來越先進。例如電火花銑削加工技術(shù)。</p><p><b>　　(5)逆向工程技術(shù)</b></p><p>　　使用逆向工程技術(shù)，可以十分高效的把復(fù)雜實物復(fù)制出來，也可以用實物制造模具進行復(fù)制?，F(xiàn)在我國已有不少模具廠擁有先進的高速掃描儀以及模具掃描系統(tǒng)。</p><p>　　(6)模具研磨拋光

40、將自動化、智能化 </p><p>　　因為模具表面質(zhì)量對模具的壽命、沖裁件的質(zhì)量等方面影響較大，所以有研究用自動化、智能化的研磨與拋光方法逐漸地替代目前的手工操作，來提高模具表面質(zhì)量的發(fā)展趨勢。</p><p>　　2 分析制件的沖裁工藝性</p><p>　　2.1 零件的工藝性分析</p><p><b>　　圖1-1 零

41、件圖</b></p><p><b>　　如圖1—1。</b></p><p><b>　　年產(chǎn)量:大批量。</b></p><p><b>　　材料：20鋼。</b></p><p>　　該零件的孔心距和厚度尺寸要求精度較高，選用的材料為20鋼屬于優(yōu)質(zhì)低碳碳素鋼該

42、鋼，強度低，韌性、塑性較好，彈性變量小，沖裁后的回彈值也小，零件精度相對高。該零件結(jié)構(gòu)簡單對稱，孔邊距等也均滿足沖壓要求。</p><p>　　2.2 工藝方案的確定</p><p>　　該工件包括落料、沖孔兩個工序，可以有三種工藝方案：</p><p>　　方案一：先落料，后沖孔。采用單工序模進行生產(chǎn)。</p><p>　　方案二：落料沖

43、壓一起進行，進行復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模進行生產(chǎn)。</p><p>　　方案三：落料沖孔連續(xù)沖壓。采用級進模進行生產(chǎn)。</p><p>　　方案一模具結(jié)構(gòu)相對簡單，生產(chǎn)周期非常短，制造也簡單，但是需要兩副模具，成本高，生產(chǎn)效率低，很難滿足較大批量的生產(chǎn)要求。</p><p>　　方案二只需要一副模具，制件精度較高，效率也高，但由于零件孔邊距小于凹凸模最小壁厚故不采用復(fù)合

44、模沖裁。</p><p>　　方案三也只需一副模具且生產(chǎn)率高，操作方便，可以便捷的實現(xiàn)自動化，可以大批量生產(chǎn)，故采用級進模方案，且為了保證零件質(zhì)量、孔的精度及零件壽命等在空位中增加修整孔的工序。</p><p>　　3 模具總體機構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　3.1 模具總體機構(gòu)</p><p>　　從工藝分析可知，選取沖孔、落料級進模進

45、行沖壓加工，所以該模具的類型選擇正裝級進模。</p><p>　　3.2 定位方式的選擇</p><p>　　條料采用導(dǎo)料板來控制送進方向，用始用擋料銷和國定擋料銷對材料進行粗定位，用導(dǎo)正銷進行精定位。</p><p>　　3.3 卸料方式的確定</p><p>　　工件的料厚為2.3mm，精度要求較高，不是很厚，故采用彈性卸料裝置。&l

46、t;/p><p>　　3.4 導(dǎo)向方式的確定</p><p>　　選用后側(cè)導(dǎo)柱模架，取放件方便，前后左右都可以送料。</p><p>　　4 模具設(shè)計工藝計算</p><p>　　4.1 搭邊值的確定</p><p>　　排樣中相鄰兩沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間的工藝余料稱為搭邊。搭邊具有補償條料剪裁誤差、送料

47、步距誤差、以及由于條料與導(dǎo)料板之間有間隙所造成送料歪斜的誤差的用處，防止工件缺角、缺邊或尺寸超差。</p><p>　　表4-1 搭邊a和a1</p><p>　　由表4—1選取搭邊值，沖裁件之間的搭邊值a=1.5mm，沖裁件與條料側(cè)邊的搭邊值a1=1.8mm。</p><p>　　4.2 條料寬度的確定</p><p>　　此次設(shè)計的模具

48、沒有側(cè)壓及側(cè)刃裝置所以條料寬度公式為：</p><p>　　B=（D+2a1+2△+b0） 0 -△ (4-1)</p><p>　　式中 D 沖裁件與送料方向垂直的最大尺寸（mm）；</p><p>　　a1 沖裁件與條料側(cè)邊之間的搭邊（mm）；<

49、/p><p>　　b0 條料與導(dǎo)料板之間的間隙（mm）；（表4-2）</p><p>　　△ 板料建材時的下偏差（mm）。（表4-3） </p><p>　　表 4-2 條料與導(dǎo)料板之間的間隙</p><p>　　表 4-3 剪板機剪料的下偏差△ </p><p>　　由式4-1：得B

50、=（62.7+2×1.8+2×1+0.5）0 -1=68.8 0 -1mm</p><p>　　4.3 送料步距的確定</p><p>　　條料在模具上每次送進的距離稱為送料步距，計算送料步距A的公式為：</p><p>　　A=D+a （4-2）</p><p>　　

51、式中： D 平行于送料方向的沖裁件寬度（mm）；</p><p>　　a1 沖裁件之間的搭邊值（mm）。</p><p>　　由式4-2：得A=23+1.5=24.5mm</p><p>　　4.4 排樣圖的設(shè)計</p><p>　　排樣方法分為有廢料、少廢料以及無廢料排樣共三種 ，沖裁件在條料的布置

52、形式又可以分為直排、斜排、對排、混合排等多重形式。</p><p>　　因此排樣方式共有以下三種方案：</p><p>　　方案一：有廢料排樣 沿沖件外形沖裁，在沖件周邊都留有搭邊。沖件尺寸全部由沖模來保證，因此沖件精度、模具壽命相對較高，但是材料利用率比較低。</p><p>　　方案二：少廢料排樣 受到剪切條料和定位誤差的影響，沖件質(zhì)量比較差，模具壽命比方案

53、一要低，但是材料利用率較高，沖模結(jié)構(gòu)相對簡單。</p><p>　　方案三：無廢料排樣 沖件的質(zhì)量和模具壽命更低一些，但材料利用率最高。</p><p>　　該零件選用有廢料直排排樣，其排樣圖如圖4-1</p><p><b>　　圖 4-1 排樣圖</b></p><p>　　4.5 材料利用率的計算</p&

54、gt;<p>　　材料利用率通通常用一個步距內(nèi)沖裁件的實際面積和所用毛坯面積的百分率η來表示：</p><p><b>　　（4-3）</b></p><p>　　式中： η 材料利用率（%）；</p><p>　　s 一個步距沖裁件的實際面積(mm2)；</p><p&

55、gt;　　B 條料寬度(mm)；</p><p>　　A 送料步距(mm)</p><p>　　由式4-3可得；材料利用率</p><p>　　4.6 沖壓力的計算</p><p>　　4.6.1 沖裁力Fp的計算</p><p>　　計算沖裁力是為了選擇合適的壓力機，其公式為：<

56、/p><p>　　Fp=KLτt （4-4）</p><p>　　式中 L 沖裁周邊總長（mm）；</p><p>　　K 系數(shù)，是考慮到刃口鈍化、間隙不均、材料力學(xué)性能與厚度波動等因素而增加的安全系數(shù)。取K=1.3</p><p>　　τ

57、 材料抗剪強度（MPa）；</p><p>　　t 材料厚度（mm）</p><p>　　根據(jù)圖1-1可以得出零件的總周長L=245.73mm，由表4-4可以取抗剪強度τ=350MPa，又材料厚度為2.3mm，所以Fp=1.3×245.73×350×2.3=257.16KN</p><p>　　表 4-4 沖

58、壓常用碳素鋼力學(xué)性能</p><p>　　4.6.2 卸料力Fq1的計算</p><p>　　卸料力的計算公式為：</p><p>　　= （4-4）</p><p>　　式中： 卸料力系數(shù)；</p><p><b>

59、;　　沖裁力。</b></p><p>　　表 4-5 卸料力、推件力及頂件力系數(shù)</p><p>　　由表4-5可取=0.05，又知沖裁力為257.16KN，所以卸料力=257.16×0.05=12.86KN</p><p>　　4.6.3 推件力Fq2的計算</p><p><b>　　推件力計算公式為：

60、</b></p><p>　　Fq2=nKtF （4-6）</p><p>　　式中： n 梗塞在凹模內(nèi)的沖件數(shù)（n=h/t）；</p><p>　　Kt 推件力系數(shù)；</p><p>　　F 沖裁力。</p>

61、<p>　　由表4-5取Kt=0.05所以推件力Fq2=4×0.05×257.16=25.72KN </p><p>　　4.6.4 壓力機所需總壓力的計算</p><p>　　因為模具采用彈壓卸料下出件所以總壓力為：</p><p>　　F=Fp+Fq1+Fq2=257.16+12.86+25.72=295.74KN<

62、;/p><p>　　4.6.5 壓力機的選用</p><p>　　壓力機的公稱壓力必須大于或等于沖裁時各個工藝力的總和。根據(jù)沖壓力參考≤冷沖壓模具設(shè)計與制造≥表7.10，可初選開式雙柱可傾壓力機JC23-35，其主要技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　公稱壓力：350KN</p><p><b>　　滑塊行程：80mm</b&g

63、t;</p><p>　　最大閉合高度：280</p><p>　　工作臺尺寸（前后×左右）：380×610</p><p>　　模柄孔尺寸：Φ50×70</p><p>　　4.6.6 壓力中心的確定</p><p>　　模具壓力中心是沖壓過程中合力的作用點位置，為了保證模具還有壓力機

64、的正常運作，應(yīng)該讓沖模的壓力中心與壓力機滑塊的中心相重合。不然就會使沖模和壓力機的滑塊產(chǎn)生偏心載荷，從而使滑塊和導(dǎo)軌間產(chǎn)生了很大的磨損，模具導(dǎo)向零件加速磨損，很大程度上降低了模具和壓力機的使用壽命。</p><p>　　模具的壓力中心，可以按照以下三個原則來確定：</p><p>　?。?）對稱零件的單個沖裁件，沖模的壓力中心為沖裁件的幾何中心。</p><p>　

65、　（2）工件形狀相同且分布對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。</p><p>　?。?）各分力對某坐標(biāo)軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對該軸的力矩。求出合力作用點的坐標(biāo)位置0，0（x=0,y=0），即為所求模具的壓力中心</p><p><b>　　圖 4-2</b></p><p>　　先畫出凹?？卓趫D沖裁輪廓線分為L1、L2、L3

66、組成，利用解析法可算出壓力中心縱坐標(biāo)Y0=0，X0=27.24，所以壓力中心的坐標(biāo)為（27.24,0）</p><p>　　5 凹、凸模刃口尺寸的計算</p><p>　　5.1 落料凸、凹模的計算</p><p>　　凹模： =(D－X△) (5-1)</p>

67、<p>　　凸模： =(－Zmin)＝(D－X△－Zmin) (5-2)</p><p>　　式中： 落料凹?；境叽?mm)；</p><p>　　落料凸模基本尺寸(mm)；</p><p>　　凸模刃口尺寸制造偏差，可按IT6選用(mm)；</p><p>　　

68、凹模刃口尺寸制造偏差，可按IT7選用(mm)；</p><p>　　D 落料件最大極限尺寸(mm)；</p><p>　　落料件外徑公差(mm)；</p><p>　　Zmin 凸、凹模最小初始間隙(mm)；</p><p>　　X 磨損系數(shù)，是為了使沖裁件的實際尺寸盡量接近沖</p&g

69、t;<p>　　件公差帶的中間尺寸，與工件制造精度有關(guān)。</p><p>　　R11.5 0 -0.15mm</p><p>　　查表5-1可取Zmin=0.310mm，查表5-2可取X=0.75，凸、凹模分別按IT6、IT7級制造，所以可求得=22.89 +0.021 0mm，=22.5 0 -0.013mm，同理，</p><p>　　17 0 -

70、0.1mm</p><p>　　=(17－1×0.1）+0.018 0=16.9 +0.018 0mm</p><p>　　=（16.9－0.310）0 -0.011=16.590 -0.011mm</p><p>　　23 0 -0.52</p><p>　　=（23－0.5×0.52）+0.021 0=22.74 +0

71、.021 0mm</p><p>　　=（22.74－0.310）0 -0.013=22.430 -0.013mm</p><p>　　5.2 沖孔凸、凹模的計算</p><p>　　凸模： dp=（d+x） （5-3）</p><p>　　凹模： d

72、d=（dp+Zmin）=（d+x+Zmin） （5-4）</p><p>　　式中： dp 沖孔凸模基本尺寸(mm)；</p><p>　　dd 沖孔凹模基本尺寸(mm)；</p><p>　　凸模刃口尺寸制造偏差，可按IT6選用(mm)；</p><p>　

73、　凹模刃口尺寸制造偏差，可按IT7選用(mm)；</p><p>　　d 沖孔件最小極限尺寸(mm)；</p><p>　　沖孔件外徑公差(mm)；</p><p>　　Zmin 凸、凹模最小初始間隙(mm)；</p><p>　　X 磨損系數(shù)，是為了使沖裁件的實際尺寸盡量接近沖</p&g

74、t;<p>　　件公差帶的中間尺寸，與工件制造精度有關(guān)。</p><p>　　Φ14.5 +0.035 0</p><p>　　查表5-1可取Zmin=0.310mm，查表5-2可取X=0.75，凸、凹模分別按IT6、IT7級制造，所以可求得dp=14.51 0 -0.011，dd=14.82 +0.018 0</p><p><b>　　經(jīng)

75、校核都滿足。</b></p><p>　　5.3 孔心距的計算</p><p>　　孔心距： Ld=L±/8</p><p>　　式中 L 工件孔心距</p><p><b>　　工件制造公差</b></p><p>　　36.5±

76、;0.04： Ld=L±/8=36.5±（2×0.04）/8=36.5±0.01mm</p><p>　　表 5-1 沖裁模初始用系數(shù)（mm）</p><p>　　表 5-2 磨損系數(shù)X</p><p>　　6 模具主要零件的設(shè)計</p><p>　　6.1 工作零件的設(shè)計計算</p>

77、<p>　　6.1.1 凹模的設(shè)計計算</p><p>　?。?）凹模刃口形狀的選擇</p><p>　　本模具選用直壁式刃口凹模，因為直壁式刃口凹模制造方便，刃口強度高，刃磨后工作尺寸基本不變。</p><p>　?。?）外形尺寸的計算</p><p>　　凹模選用整體式凹模，其外形輪廓尺寸計算如下：</p>

78、<p>　　凹模厚度：H=Kb(≥15mm) (6-1) </p><p>　　凹模壁厚：C=(1.5～2)H (≥30～40mm) (6-2)

79、 </p><p>　　凹模外形尺寸：B=b+2C (6-3) </p><p>　　式中： b 沖裁件的最大外形尺寸；（mm）； </p><p>　　K 系數(shù)，考慮板料厚度的影響（見表6

80、-1）；</p><p>　　H 凹模厚度；</p><p>　　C 凹模壁厚；</p><p>　　B 凹模外形最大尺寸。</p><p><b>　　表 6-1 系數(shù)K</b></p><p>　　根據(jù)零件尺寸查表6-1，取K=0.3，又知b=62.7

81、，由公式6-1和6-2可得：</p><p>　　凹模厚度：H=Kb=0.3×62.7=18.81mm</p><p>　　凹模壁厚：C=(1.5～2)H=28.22～37.62mm</p><p>　　凹模厚度取25mm，凹模壁厚取35mm</p><p>　　由公式6-2： 凹模寬度B=b+2C=62.7+2×35

82、=132.7mm</p><p>　　因為級進模有四個工位所以，凹模長度L=l+3A+2C=166.5mm（A為步距）。所以選取B=140mm，L=200mm。故凹模的輪廓尺寸為200mm×160mm×25mm。凹模結(jié)構(gòu)如圖6-1</p><p><b>　　圖 6-1 凹模</b></p><p>　　6.1.2 凸模的

83、設(shè)計計算</p><p>　?。?）凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　沖孔、落料凸模采用臺階式，拉孔修整凸模采用直通式由兩個螺釘固定，因為其屬于易磨損件要求更換方便。拉孔修整凸模設(shè)計主要是將拉刀變成拉孔修整凸模。其結(jié)構(gòu)如圖6-1。落料凸模結(jié)構(gòu)如圖6-2。</p><p>　　圖 6-2 拉孔修整凸模</p><p>　　圖 6-3 落料凸模

84、</p><p>　?。?）凸模外形尺寸的計算</p><p><b>　　凸模長度計算公式為</b></p><p>　　L=+++ （6-4）</p><p>　　式中： 凸模固定板厚度；得=（0.8～0.9）&

85、#215;H凹=（0.8～0.9） </p><p>　　×25=20～22mm(取為20mm)， </p><p>　　卸料板厚度；取20mm。 </p><p>　　導(dǎo)料板的厚度取為8mm；</p><p>　　包括凸模固定板與卸料板之間的距離，和凸模修磨量及凸模進入凹模的深度。取為20mm</p><p&g

86、t;　　所以可求得L=22+20+8+20=70mm</p><p>　　拉孔修整凸模應(yīng)比其長取80mm。</p><p>　　6.1.3 工作零件的材料選擇</p><p>　　沖模為冷沖模，所以材料應(yīng)該具有良好的耐磨性、良好的抗疲勞性、良好的抗粘結(jié)能力、可切削性、可磨削性、高強度、熱處理工藝性等。由以上要求在凸模的材料選用Cr12MoV鋼。</p>

87、<p>　　6.2 卸料零件的設(shè)計</p><p>　　該零件采用的是彈性卸料，彈性卸料的好處是，擁有卸料和壓料作用，沖件質(zhì)量較好。</p><p>　?。?）卸料板輪廓尺寸與凹模一致，厚度取20mm，材料為45鋼，熱處理淬火硬度為43~48HRC。</p><p>　　（2）卸料螺釘?shù)倪x用，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB2867.1-81可選直徑為d=12mm，長度

88、L=70mm的圓柱頭內(nèi)六角螺釘：</p><p>　　卸料螺釘 12×70 GB2867.1-81</p><p>　?。?）卸料彈性元件的選用。</p><p>　　選用橡皮作為卸料彈性元件，每個橡皮所承受的卸料力Po=Fq1/4=4215N，由裝配圖橡膠的預(yù)壓高度為：Hn=20mm，GB2867.9-81初選選橡膠60mm×16.5mm&#

89、215;32mm，經(jīng)檢驗適合該模具。</p><p>　　6.3 定位零件的設(shè)計</p><p>　　該模具采用初始擋料銷和固定擋料銷粗定位，導(dǎo)正銷進行精定位，</p><p>　　由標(biāo)準(zhǔn)JB/T7649.10-1994 選取d=8的A型擋料銷，材料45鋼，熱處理硬度43～48HRC。 </p><p>　　6.4 模架及其他結(jié)構(gòu)零件的設(shè)

90、計</p><p>　　6.4.1 模架的選用</p><p>　　該模具選用滑動后側(cè)導(dǎo)柱模架，根據(jù)凹模尺寸，選擇模架的規(guī)格為：</p><p>　　模架 200×160×160~200Ⅰ GB/T 2851.3—90</p><p>　　6.4.2 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的選用</p><p>　　

91、導(dǎo)柱與導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)、尺寸一般都是直接由標(biāo)準(zhǔn)中選取，根據(jù)模架閉合高度可選導(dǎo)柱、導(dǎo)套標(biāo)準(zhǔn)為：</p><p>　　導(dǎo)柱選直徑D=21mm，長度L=160mm的A型導(dǎo)柱</p><p>　　導(dǎo)套選直徑d=21mm，長度L=100mm，H=38mm，的A型導(dǎo)套</p><p>　　6.4.3 上、下模座的選用</p><p>　　根據(jù)模架選用對應(yīng)的模

92、座標(biāo)準(zhǔn)：</p><p>　　上模座 200mm×160mm×40mm（GB/T 2851.3—90）；</p><p>　　下模座 200mm×160mm×45mm（GB/T 2851.3—90）。</p><p>　　6.4.4 模柄的選用</p><p>　　根據(jù)上模座尺寸厚度及壓力機的模柄孔尺

93、寸，選擇壓入式模柄，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB2870-81選擇模柄：</p><p>　　模柄 A50×100 GB2862.1-81·Q235 </p><p>　　6.4.5 螺釘和銷釘?shù)倪x用</p><p>　　本模具可以采用Φ8、Φ10的定位銷，采用M10的內(nèi)六角螺釘。</p><p>　　6.4.6 墊板的選用</

94、p><p>　　采用上墊板加固，上墊板厚度取10mm。</p><p>　　6.4.7 凸模固定板的選用</p><p>　　其外形輪廓尺寸與凹模模板相同，取其厚度為24mm。</p><p>　　6.5 模具零件間裝配配合要求</p><p>　　該模具的配合間隙可由表6-2選用。</p><p&

95、gt;　　表 6-2 冷沖模常用極限與配合</p><p>　　6.6 零件表面粗糙度及行為公差的確定</p><p>　　6.6.1 垂直度公差的選取</p><p>　　凹模板的直角面，凸、凹模（或凸凹模）固定板安裝孔的軸線與其基準(zhǔn)面，壓入式模柄安裝孔的軸線與其基準(zhǔn)面，一般都應(yīng)該具有垂直度要求，可按下表6-3的垂直度公差選取。安裝滑動式導(dǎo)柱、導(dǎo)套時取為0.0

96、1：100；安裝滾動式導(dǎo)柱、導(dǎo)套時取為0.005：100。</p><p>　　表 6-3 垂直度公差選取</p><p>　　6.6.2 平行度公差的選取</p><p>　　凹模板、墊板、固定板、導(dǎo)板、卸料板等板類零件兩平面制件應(yīng)有平行度的要求，一般可按下表6-4選取。</p><p>　　表 6-4 平行度公差的選取</p>

97、;<p>　　6.6.3 零件粗糙度的選取</p><p>　　模具內(nèi)零件的性能如耐磨性、抗蝕性及強度等，在一定程度上受到它的表面質(zhì)量的影響。模具零件的表面質(zhì)量越高，它的壽命就越長?？墒菑牧硪粋€方面來看，如果對模具零件表面質(zhì)量要求非常高，就會增加模具制造的成本。所以，應(yīng)該合理的選取模具零件表面粗糙度。模具零件常用的表面粗糙度要求可查表6-5。</p><p>　　表 6-5

98、 粗糙度值得選取</p><p>　　7 模具閉合高度的計算及壓力機有關(guān)參數(shù)的校核</p><p>　　7.1 閉合高度的計算</p><p>　　閉合高度H：模具閉合高度為上模座、下模座、墊板、卸料板、凸模固定板、凸模固定板與卸料板距離、凹模板和導(dǎo)料板的厚度的總合。即：</p><p>　　H=40+45+10+20+24+20+25+

99、8=192mm</p><p>　　7.2 沖壓設(shè)備的選定</p><p>　　經(jīng)檢驗可以使用JC23-35,最大閉合高度為280mm，最小閉合高度為200mm，所以只需加在工作臺上加20mm~80mm的墊板即可。</p><p>　　8 非標(biāo)準(zhǔn)零件的加工工藝</p><p>　　8.1 落料凸模的加工工藝</p><

100、;p><b>　　導(dǎo)正銷加工工藝</b></p><p><b>　　9 結(jié) 論</b></p><p>　　本文中闡明了蓋板鏈條片的沖壓工藝和模具設(shè)計的全過程，在設(shè)計中充分運用到了學(xué)到的沖壓及模具設(shè)計的相關(guān)理論性知識并結(jié)合所學(xué)的知識進行零件的工藝分析并解決相關(guān)問題。通過對所給零件進行分析，確定方案，并依照方案對進行設(shè)計。此次設(shè)計之后我

101、初步具備了一個中等復(fù)雜模具設(shè)計的工藝規(guī)程并掌握了一定新知識。同時也鞏固了熟練的運用，查詢參考資料、圖表等技能，增強了自己的讀圖和繪圖能力且在設(shè)計中充分運用了CAD設(shè)計軟件，有效的提高了效率。通過本次畢業(yè)設(shè)計，學(xué)會了綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和基本技能，掌握了獨立分析和解決模具設(shè)計等工程領(lǐng)域?qū)嶋H問題的能力，為畢業(yè)后從事相關(guān)技術(shù)工作打好基礎(chǔ)。</p><p><b>　　參考文獻</b>&

102、lt;/p><p>　　[1]《沖模設(shè)計手冊》編寫組.沖模設(shè)計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社,1988(7).</p><p>　　[2]王秀鳳,萬良輝.冷沖壓模具設(shè)計與制造技術(shù)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出</p><p>　　版社，2005(4).</p><p>　　[3]鄭可锽.實用沖壓模具設(shè)計手冊[M].宇航出版社,1990(5).

103、</p><p>　　[4]徐政坤.沖壓模具設(shè)計與制造[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2003(8).</p><p>　　[5]鄭家賢.沖壓工藝與模具設(shè)計實用技術(shù)[M].北京：機械工業(yè)出版社,2005(1).</p><p>　　[6]牟林,胡建華.沖壓工藝與模具設(shè)計[M].北京：北京大學(xué)出版社,2006(8).</p><p>　　[7]李小平.

104、簡明沖模圖冊[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2009(7).</p><p>　　[8]王新華.復(fù)合模連續(xù)模典型結(jié)構(gòu)圖冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,2011(5).</p><p>　　[9]陳加明，郭偉剛.外鏈板加工工藝優(yōu)化與模具設(shè)計[J].模具工業(yè),2001,37(1).</p><p>　　[10]樊磊，王洪軍，盧繼光.無聲鏈板級進模設(shè)計[J].模具工業(yè),2012,

105、38(11).</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　首先，先感謝在設(shè)計過程中佘銀柱老師的精心指導(dǎo)，在佘老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下我的設(shè)計才得以完成。在四年的本科學(xué)習(xí)和生活期間，也始終感受著導(dǎo)師的精心指導(dǎo)和無私的關(guān)懷，我受益匪淺。導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)于律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實無

106、法、平易近人的人格魅力對本人影響深遠。不僅使我樹立了遠大的學(xué)習(xí)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多為人處事的道理。在進行設(shè)計的過程中，遇到了很多的問題，在老師的耐心指導(dǎo)下，問題都得以解決。本次設(shè)計從選題到完成，每一步都是在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的，傾注了導(dǎo)師大量的心血！我相信經(jīng)過了這次全面和系統(tǒng)的設(shè)計以及在這個過程中老師的不斷點撥，在今后的工作中我們一定會做到更好。在此再一次向幫助我的老師表示深深的感謝和崇高的敬意。</p&