成人高等教育畢業設計（論文）題目墊片精密沖裁模設計學生指導教師評閱人_函授站安徽工程大學專業車輛工程完成日期2015年5月27日摘要本課題的名字叫精密沖裁模設計，本設計在學習了普通沖壓知識的基礎上，設計了在精沖壓力機上進行工作的落料沖孔復合精沖模具。分析了墊片的工藝性，對幾種不同工藝方案進行分析，從而確定最佳方案，設計了墊片復合模的的排樣方案。在把普通沖裁和精密沖裁做簡單比較，介紹了精密沖裁模的設計要點由于精沖件尺寸精度高、斷面垂直度良好，為使制件質量得到保證，重點設計了凸凹模、凹模、沖孔凸模、反壓板，其提供的壓邊力和反壓力與沖裁力為材料的塑性變形狀態；此外，小間隙也是精密沖裁模設計的一個要點。本課題通過對工件的沖壓模具設計，鞏固和深化了所學知識，取得了比較滿意的效果，達到了預期的設計意圖。關鍵詞墊片；復合模；精密沖裁ABSTRACTTHISTOPICISTHENAMEOFTHEMOULDDESIGNOFPRECISEBLANKING。THEPRESENTDESIGNREPORTSTHECOMPOUNDFINEBLANKINGTHATCONTAINBLANKINGANDPUNCHING,THEBASISOFWHICHISTHEKNOWLEDGEABOUTGENERALBLANKINGTHEDESIGNINFINESTAMPINGPRESSUREMACHINEOFDROPPINGMATERIALCOMPOUNDFINESTAMPINGMOULDPUNCHINGANALYSISOFTHETECHNOLOGYOFTHEGASKET,SEVERALDIFFERENTTECHNOLOGYANALYSISTODETERMINETHEOPTIMALSCHEME,DESIGNTHEGASKETCOMPOSITEMODULUSOFTHELAYOUTSCHEMEFIRSTLY,ICOMPARETHEORDINARYWITHTHEFINEBLANKINGSIMPLY,THEN,THEKEYPOINTSINDESIGNINGTHEFINEBLANKINGDIEWEREINTRODUCEDASTHEPARTSOBTAINEDFROMTHEFINEBLANKINGHAVEMOREPRECISESIZE,GOODDEGREEOFVERTICALCROSSSECTION,INORDERTOGETPARTWITHHIGHQUALITY,THEKEYDESIGNDIEANDPUNCH,CONCAVEDIE,PUNCHINGTHEPUNCH,THELINKINGPIECE,WHICHPROVIDETHEFORCESMAKETHEMATERIALSUNDERTHETHREENONUNIFORMCOMPRESSIVESTRESS,ASARESULT,THEMATERIALISALWAYSINAPURESHEARPLASTICDEFORMATIONSTATEDURINGTHEPROCESSINGOFFINEBLANKINGINADDITION,THESMALLERGAPISALSOAKEYPOINTSUSPENSIONOFTHEPROJECTTHROUGHTHESTAMPINGDIEDESIGN,CONSOLIDATEANDDEEPENTHEKNOWLEDGE,ANDACHIEVEDSATISFACTORYRESULTS,TOACHIEVETHEDESIREDDESIGNINTENTKEYWORDSGEARGASKETPIECECOMPOUNDDIEFINEBLANKING目錄成人高等教育畢業設計（論文）任務書2成人高等教育畢業設計（論文）審查意見表3成人高等教育畢業設計（論文）評閱意見書4成人高等教育畢業設計（論文）答辯結果表5摘要6ABSTRACT7緒論1011課題研究的主要內容及意義1012精密沖裁模具的發展狀況1013精密沖裁的發展趨勢11第1章成形工藝分析和工藝方案的確定1311沖壓的基本工序分類及模具類型的選擇1312零件的工藝性分析1313確定工藝方案1514排樣16141排樣的意義16142材料利用率16143排樣的形式16144搭邊和搭邊值的確定17145零件排樣18第2章工藝力及壓力中心的計算1921沖裁力1922壓邊力1923反壓力1924精沖總壓力2025卸料力和頂件力2026壓力中心計算21261簡單幾何圖形的壓力中心的位置21262計算壓力中心的步驟21263墊片零件壓力中心的計算22第3章模具刃口尺寸的計算2331凸、凹模間隙2332凸、凹模刃口尺寸23第4章壓力機的選擇及校核2841精沖壓力機的選擇2842壓力機的校核28第5章精沖模具的設計3051沖孔凸模及強度校核3052凸凹模及強度校核3253上模座與下模座3354沖孔凸模固定板3455凹模3556導柱與導套3657齒圈齒形37第6章模具的裝配38結論40致謝41參考文獻42緒論11課題研究的主要內容及意義本課題要求對給定零件進行精密沖裁模設計包括對給定零件進行工藝分析并確定工藝方案；模具的結構設計及相關工藝計算；模具零部件的設計；繪制模具裝配圖和非標準件的零件圖和編寫設計說明書等。通過該課題的訓練，可讓我們鞏固平時所學的理論知識，同時加深對模具設計方面知識的理解，熟悉模具設計的一般步驟，能讓我們掌握中等復雜程度零件沖壓模具設計的一般方法、精密沖裁與普通沖裁的區別，并學會對已有設計資料的使用，把我們所學的知識和現實實際有機合理的聯系起來，可對其以后從事類似的工作有一定的指導意義。12精密沖裁模具的發展狀況近年來，我國的模具工業一直以15左右的增長速度快速發展，模具工業企業的所有制成分也發生了巨大變化，除了國有專業模具廠外，集體、合資、獨資和私營也得到了快速發展。浙江寧波和黃巖地區的“模具之鄉”；廣東一些大集團公司和迅速崛起的鄉鎮企業，科龍、美的、康佳等集團紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨資的模具企業現已有幾千家。精密沖裁技術是自20世紀20年代在歐洲發明以來，已經歷了80多年的歷程，是為厚板制造領域最重要的精密塑性成形方式之一。精密沖裁屬于無屑加工技術，是在普通沖壓技術基礎上發展起來的一種精密沖裁方法，簡稱精沖。它能在一次沖壓行程中獲得比普通沖裁零件尺寸精度高、沖裁面光潔翹曲小且互換性好的優質精沖零件，并以較低的成本達到產品質量的改善。我國的精沖模具技術在”十一五”期間取得了長足的進步,并在精沖工藝、材料、精沖壓力機、模架、模具和潤滑等方面取得了一系列的科研成果。除了國有專業模具廠外，截至到目前為止，我國有二十多個省市都擁有專業精沖生產設備，并且已有若干個省市形成了自主精沖模具開發示范基地廣東的中外合資和外商獨資模具企業現有很多，鄉鎮企業也快速崛起；江蘇昆山建成了模具工業群；浙江黃巖被譽為“模具之鄉”等等。中國模具的“珠江三角洲、長江三角洲和以成都和重慶為代表的西部模具”三足鼎立局面也已然形成。并且金屬材料從有色金屬沖裁擴展到黑色金屬沖裁。另外，自主開發的級進復合精沖模、傳遞模和模塊化模具在國內精沖模具中的比例顯著提高，特別是面向汽車傳動系統的復雜零件的級進復合精沖模，基本實現國產化。針對精沖成形過程的有限元數值技術、精沖模具結構優化技術、精沖模具智能設計與知識庫技術等研究、開發和應用，提升和充實了我國精沖模具的內涵。但是，我國的精沖模具與國際先進水平相比，仍然有很大的差據目前精沖企業普遍規模小、資源分散、生產率較低、人才短缺且配套不全。雖然在精沖模具開發方面具備了一定的開發能力，但在復雜精沖模具，特別是精沖復合成形模具的開發方面仍然缺乏經驗，進口模具依然占有較大比重。13精密沖裁的發展趨勢隨著我國經濟的快速發展，在未來的模具發展中，模具技術的發展應該為適應模具產品“交貨期短”、“精度高”、“質量好”、“價格低”的要求服務。達到這一要求急需發展如下幾項1、全面推廣CAD/CAM/CAE技術模具CAD/CAM/CAE技術是模具設計制造的發展方向。隨著微機軟件的發展和進步，普及CAD/CAM/CAE技術的條件已基本成熟，各企業將加大CAD/CAM技術培訓和技術服務的力度；進一步擴大CAE技術的應用范圍。計算機和網絡的發展正使CAD/CAM/CAE技術跨地區、跨企業、跨院所地在整個行業中推廣成為可能，實現技術資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。2、高速銑削加工國外近年來發展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優點。高速銑削加工技術的發展，對汽車、家電行業中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發展。3、模具掃描及數字化系統高速掃描機和模具掃描系統提供了從模型或實物掃描到加工出期望的模型所需的諸多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統，可快速安裝在已有的數控銑床及加工中心上，實現快速數據采集、自動生成各種不同數控系統的加工程序、不同格式的CAD數據，用于模具制造業的“逆向工程”。模具掃描系統已在汽車、摩托車、家電等行業得到成功應用，相信在“十五”期間將發揮更大的作用。4、電火花銑削加工電火花銑削加工技術也稱為電火花創成加工技術，這是一種替代傳統的用成型電極加工型腔的新技術，它是有高速旋轉的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工像數控銑一樣，因此不再需要制造復雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領域的重大發展。國外已有使用這種技術的機床在模具加工中應用。預計這一技術將得到發展。5、提高模具標準化程度我國模具標準化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標準件使用覆蓋率已達到30左右。國外發達國家一般為80左右。6、優質材料及先進表面處理技術選用優質鋼材和應用相應的表面處理技術來提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發揮模具鋼材料性能的關鍵環節。模具熱處理的發展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應發展工藝先進的氣相沉積TIN、TIC等、等離子噴涂等技術。7、模具研磨拋光將自動化、智能化模具表面的質量對模具使用壽命、制件外觀質量等方面均有較大的影響，研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現有手工操作，以提高模具表面質量是重要的發展趨勢。8、模具自動加工系統的發展這是我國長遠發展的目標。模具自動加工系統應有多臺機床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機具、刀具數控庫；有完整的數控柔性同步系統；有質量監測控制系統。第1章成形工藝分析和工藝方案的確定11沖壓的基本工序分類及模具類型的選擇沖壓工序基本分為以下兩大類第一類是材料受外力后應力超過其強度極限，使材料發生剪裂或局部剪裂。諸如板料的剪裂、剪截、沖孔、落料、切口、整修、裁切、沖口等多種作業形式，但均屬于分離工序；第二類是材料受到外力應力超過其屈服極限，使材料經塑性變形后成一定的形狀。諸如彎曲、縮口、卷邊、扭轉、拉伸、起伏成形、體積沖壓等變形方式，但均屬于變形工序。將上述兩個以上的單工序連續沖壓與復合在一套模具上沖壓便構成連續沖壓與復合沖壓工序。上述各種沖壓變形工序所用的模具，雖然結構千變萬化，但仍然可按沖壓過程的動作特征，主要結構特點以及完成的工藝作業類別，將其劃分為以下幾大類1、單工序沖模這種沖模是在壓力機的一次行程中只完成一次沖壓工藝工序。一般均以其完成的沖壓工藝工序的名稱來命名如只進行沖孔的稱之為沖孔模；只進行一次彎曲的稱為彎曲模。2、連續模（亦稱多工序連續模）這種模具是在壓力機一次行程中，在模具的不同工位上，能同時完成兩個或兩個以上沖壓工序。根據連續完成的沖壓工序的工藝作業類別又將連續模分為多工位連續沖裁模、多工位連續復合模兩種。連續模只有沖裁工位的，即只進行切口、落料等屬于沖裁作業的工位，稱為多工位連續沖裁模。如果連續模諸工位中，除了沖裁作業外，還有拉深或彎曲、成形；包括翻邊、沖擠、壓印等屬于沖裁式復合模。3、復合模該類模具僅一個工位，在壓力機的一次行程中能完成兩個或兩個以上沖壓工步，根據這類模具完成的沖壓工步的類別，可將其分為沖裁式復合模、綜合式復合模兩種。只完成沖裁作業的復合模，最常見的是沖孔落料復合模。如果連續諸工位中，除了沖裁作業外，還有拉深或彎曲、成形任意或一個以上變形工步的復合模，通常稱其為綜合式復合模、多工位連續式復合模。12零件的工藝性分析沖裁件的工藝性是指沖裁件對沖裁工藝的適應性。而所謂沖裁工藝性好是指能用普通沖裁的方法，在模具壽命和生產率較高、成本較低的條件下得到質量合格的沖裁件。1、零件材料的分析工件材料為20鋼，屬于優質碳素結構鋼。20鋼的主要化學成分為為C017024；SI017037；MN035065；P0035；S0035；NI030；GR025；CU025。材料的屈服強度和抗拉強度查表11得為抗拉強度為360510MPA；屈服強度不小于250MPA；抗剪強度為280400MPA；延伸率為25。2、零件的結構分析墊片零件圖如圖21所示。材料20鋼，零件厚度2MM，模具精度未注公差尺寸按IT14級精度制造，圖中未注圓角半徑均為R1。表11材料力學性能1材料名稱牌號材料狀態抗剪強度MPA/抗拉強度AB/伸長率/10屈服強度MPAS/優質碳素結構鋼20已退火28040036051025250圖11墊片從零件圖結構分析，沖裁件內形及外形的轉角處要盡量避免尖角，應以圓弧過渡，以便于模具的加工，減少熱處理開裂，減少沖裁時尖角處的崩刃和過快磨損。而圓角半徑R最小值由表12知落料時20鋼的最小圓角半徑為025T，即05MM，而由圖可知R10MM，故符合條件。表12沖裁最小圓角半徑表MM2零件種類黃銅、鋁合金鋼軟鋼備注交角90018T035T025T025落料交角05交角020T045T03T03沖孔交角06同時，沖裁件要盡量避免過長的凸出懸臂和凹槽，懸臂和凹槽的寬度也不宜過小，應使它們的最小寬度；故對于該零件來說，即，而圖中凹槽寬TB51MB3251度為18MM，故此零件是不適宜用普通沖裁進行沖壓。而在精密沖裁中，凹槽的最小寬度為，孔徑，凹槽長度，即；TB60MINTD60MINALMX2160IN；，由圖形可知，D21IL3215AXB81D，均滿足要求，符合精沖條件，而由于該零件技術要求為未注公差均按IT14L9級精度制造，精度要求不是很高，精密沖裁完全可以滿足精度要求，故此零件可以用精沖完成。13確定工藝方案1、根據工件的形狀，尺寸精度及表面粗糙度要求，可知精沖模各工序的精度均能滿足，可以使用冷沖進行零件加工，且冷沖壓工序包括沖孔，落料。2、工序順序，由于該工件的特點，可以作出下列順序落料、沖孔。根據以上工序，可以作出以下工藝方案方案一落料、沖孔。分別采用單工序模生產。方案二落料沖孔采用復合模生產。方案三落料沖孔采用級進模生產。對以上三種方案進行比較，可以看出方案一，分別在二副精沖模具中完成落料和沖孔，有利于降低沖裁力和提高模具壽命，同時模具結構比較簡單，制造的周期短，價格低，較易實現自動化，但沖壓的精度一般較低，生產率較低，只適合于小批量生產。方案二，落料、沖孔只需一副精沖模具，沖壓件的形位精度和尺寸精度容易保證，同時沖壓精度較高，但是模具結構較方案一復雜，模具制造也相對較困難，但生產率高，適合零件的大批量生產。方案三，落料、沖孔也只需一副精沖模具，生產率也很高，但零件的沖壓精度稍差。欲保證沖壓件的形位精度，需要在模具上設置精確的定位裝置，故模具制造、安裝較復合模復雜。通過以上的方案分析及零件圖上的技術要求，可以看出，在大批量生產條件下，選用方案二是比較合理的。采用這種沖壓方案，從模具的結構和壽命考慮，有利于降低沖裁力，提高模具的使用壽命，而且效率高，此種方案最合適。方案一只適合于小批量生產故不符合技術要求條件；方案三雖然也適合大批量生產，但在復合模與級進模均符合生產條件的情況下，一般選用復合模，因為與復合模相比，級進模增加了工序，同時也增加了模具的整體長度，還要設計精確的定位裝置，故方案二較合理，選用方案二。14排樣141排樣的意義沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法叫做排樣。同一零件可以采用不同的排樣排樣形式，排樣方式不同，材料利用率不同。大批量生產時，在沖裁件的成本中，材料費用一般占60以上，因此，材料的經濟利用是一個重要問題，特別對貴重的有色金屬。同時排樣要考慮方便生產操作、沖模結構簡單、壽命長以用車間生產條件和原材料狀況等。總之，排樣是沖裁模設計中的一項極其重要的工作。排樣方案對材料利用率、沖裁件質量、生產率、生產成本和模具結構形式都有重要影響。142材料利用率沖裁件的實際面積與所用板料面積的百分比叫材料利用率。它是衡量合理利用材料的經濟指標，一個步距內的材料利用率可用下式表示1110SBA式中一個步距內沖裁件的實際面積MM；1A條料寬度MM；B步距MM。S143排樣的形式根據條料的合理利用情況，排樣的形式可分為3種，即有廢料排樣、少廢料排樣和無廢料排樣。1、有廢料排樣。沿沖裁件全部外形沖裁，沖件與沖件之間、沖件與條料之間都存在有搭料廢邊。沖件尺寸完全由沖模來保證，因此精度高，模具壽命也高，但材料利用率低。2、少廢料排樣。沿沖件部分外形切斷或沖裁，只在沖件之間或沖件與條料側邊之間留有搭邊。因此，受剪裁條料質量和定位誤差的影響，其沖件質量稍差，同時邊緣毛刺被凸模帶入間隙也影響模具壽命，但材料利用率稍高，沖裁結構簡單。3、無廢料排樣。沖件與沖件之間或沖件與條料側邊之間均無搭邊，沿直線或曲線切斷條料而獲得沖件。沖件的質量和模具壽命更差一些，但材料利用率最高中。另外，當送進步距為兩倍零件寬度時，一次切斷便能獲得兩個沖件，有利于提高勞動生產率。144搭邊和搭邊值的確定排樣時沖裁件之間以及沖裁件與條料側邊之間留下的工藝廢料叫搭邊。搭邊的主要作用有1、補償定位誤差和剪板誤差，確保沖出合格零件；2、增加條料的剛度，方便條料送進，提高勞動生產率；3、避免沖裁時條料邊緣的毛刺被拉入模具間隙，從而提高模具壽命。而影響搭邊值的主要因素有1、材料的力學性能硬材料的搭邊值可小一些，軟、脆材料的搭邊值要大一些；2、材料厚度材料趆厚，搭邊值也越大；3、沖裁件的形狀與尺寸零件外形越復雜，圓角半徑越小，搭邊值取大些；4、卸料方式彈性卸料比剛性缷料的搭邊值小一些；5、送料及擋料方式用手工送料，有側壓裝置的搭邊值可以小一些，用側刃定距比用擋料銷定位的搭邊小一些。搭邊值的確定由文獻3知兩工件間的最小搭邊值；工件側面最小搭邊值。MA54MA31145零件排樣墊片的零件圖如圖11所示該零件的面積。21584MA排樣類型圖12排樣方案一由圖12開可知；。將此數據代入公式11得MB539S536。401圖13排樣方案二由圖13可知；。將此數據代入公式11得。MB38S3841由以上二種排樣方案分析比較得排樣方案二較合理。材料利用率相對來說較高，結構簡單，精度較高，同時也可提高模具壽命。故此零件的排樣方案選用方案二。第2章工藝力及壓力中心的計算精沖是在三向受壓狀態下進行沖裁的，所以必須對各個壓力分別進行計算，在求出精沖所需要的總壓力，從而選擇合適的精沖機。21沖裁力沖裁力是沖裁過程中凸模對板料施加的壓力，它是隨著凸模進入材料的深度。沖裁力的大小取決于零件內外周邊的總長度、材料的厚度和材料的強度極限。可按經1F驗公式計算21BLTFF1式中系數，取決于材料的屈強比，其值為0609，常取09；1F剪切周邊的總長MM；L材料的厚度MM；T材料的強度極限MPA。B由圖21和技術要求知；。901FML495172T2MPAB40將以上數據代入公式41得NF19622壓邊力齒圈壓板壓力的大小對于保證工件剪切面質量，降低沖壓力和提高模具壽命都有密切關系。同時作用在齒圈壓板上的壓邊力主要有三個作用1、防止剪切區以外的材料在剪切過程中隨著凸模流動；2、夾持材料，在精沖過程中使材料始終和沖裁方向垂直而不翹起；3、在變形區建立三向受壓的應力狀態。壓邊力的大小可按經驗公式計算22BLHFF2式中系數，常取4；2F齒圈齒高MM。H當材料厚度為2MM，時，由文獻2得H05MM，ABMP042F，。ML495172AB4將以上數據代入公式22得NF1287623反壓力頂也器的反壓力過小會影響工件的尺寸精度、平面度、剪切面的質量，加大工件的塌角，反壓力過大會增加凸模的負載，降低凸模的使用壽命。一般反壓力可按經3F驗公式計算231320F由公式41知NF12496將以上數據代入公式23得N2483924精沖總壓力選用壓力機噸位時，若為專用精沖壓力機，應以精沖沖裁力為依據。若為普通1F壓力機，則以總壓力為依據。總壓力的計算公式為FF24321由公式21、22、23知；。N24961N87624839將以上數據代入公式24得F125卸料力和頂件力精沖完畢，在滑塊回程過程中要完成卸料和頂件。壓邊圈將廢料從凸模上卸下，反壓板將工件從凹模內頂出。卸料力和頂件力分別按以下經驗公式計算251405F26由公式21知。NF12496將上面數據代入公式25和26得NF124604526壓力中心計算壓力中心即工件內外形廓上沖裁力的合力中心。應盡可能使沖裁力的壓力中心和壓力機滑塊的壓力中心一致，否則，兩個不重合力將產生一個附加的力矩，影響導向精度和增加模具和壓力機的磨損，雖然新型的精沖壓力機的導軌都有承受一定偏心載荷的能力，但是，作為設計精沖模具的一項原則，仍應考慮壓力中心的重合。工件內外形廓沖裁力的合力，是由工件形廓各線段重心位置所決定的，而各線段的重心是已知的，利用解析法和圖解法即可求得合力中心。5261簡單幾何圖形的壓力中心的位置1、對稱沖件的壓力中心，位于沖件輪廓圖形的幾何中心上。2、沖裁直線段時，其壓力中心位于直線段的中心。3、沖裁圓弧線段時，其壓力中心位置，按下公式計算27BRSY/IN180式中B弧長；圓心角一半；R圓弧半徑。262計算壓力中心的步驟計算壓力中心的步驟如下1、按比例畫出每一個凸模刃口輪廓的位置。2、選擇坐標系X，Y。坐標軸位置選擇適當可使計算簡化，應盡量把坐標原點取在某一刃口的壓力中心，或使坐標軸線盡量多的通過凸模刃口輪廓的壓力中心，坐標原點最好是幾個凸模刃口輪廓壓力中心的對稱中心。3、分別計算凸模刃口輪廓的壓力中心及坐標位置和。NX,21NY,214、分別計算凸模刃口輪廓的沖裁力或每個凸模刃口輪廓的周長。NF，21NL,215、對于平行力系，沖裁力的合力等于各力的代數和，即。NF216、根據力學定理，合力對某軸之力矩等于各分力對同軸力矩之代數和，則可得壓力中心坐標計算公式。0,YX28NIIINNLXLXFXF12121029NIIINNLYLYFYYF121210263墊片零件壓力中心的計算墊片零件圖形如圖21所示圖21壓力中心的位置圖由圖21和公式27算得各線段和圓弧的質心分別如下16,57512914,5414133451L51L2L2L475,85552,13933440,17542,13955669,851416,425857L7L8L8L16,142812,2889910107576,3731412,468112216,805699,115143L3L14L14L2,1375450,1641515662,1375459,11514771818將上述數據代入公式28和29得此零件的壓力中心坐標為001,088；由于壓力中心坐標011,088與原點坐標相差很小，故可視此壓力中心與坐標原點重合。第3章模具刃口尺寸的計算31凸、凹模間隙精沖間隙主要取決于材料厚度，同時也和工件外形、材料有關，軟材料應該選取略大值，硬材料選略小的值，由表31知當材料厚度為2MM時，內形孔徑，MD10即時外形間隙為材料厚度的1；內形間隙為材料厚度的1。TD5表31凸模和凹模的雙面相對間隙10/TZ4內形間隙材料厚度MM外形間隙D5T0525211252122510532105417075056117050532凸、凹模刃口尺寸精沖模刃口尺寸的計算與普通沖裁刃口尺寸計算基本相同。落料件以凹模為基準，沖孔件以凸模為基準，采用修配法加工，不同的是精沖后工件外形和內孔一般約有的收縮量。因此，落料凹模和沖孔凸模應比工件要求的尺寸大M015。設計模具刃口尺寸時，應考慮模具磨損對零件尺寸的影響。模具磨損對零件尺寸的影響分為三類，如圖31所示圖31模具磨損對零件尺寸的影響1、隨著模具刃口的磨損零件尺寸逐漸增大，如圖31中尺寸A。2、隨著模具刃口的磨損零件尺寸逐漸減少，如圖31中尺寸B。3、模具刃口磨損對零件尺寸基本無影響，如圖31中尺寸C。為了提高模具壽命，確定模具刃口尺寸時，應考慮在保證精沖件尺寸公差的前提下，使模具刃口具有較多的磨損儲備量。為此，對于上述第一類情況，應使新模具的刃口尺寸接近零件的下限尺寸，即取刃口的名義尺寸為314MINLA式中零件的下限尺寸MM；MINL零件的公差MM。對于上述第二類情況，應使新模具的刃口尺寸接近零件的上限尺寸，即取刃口的名義尺寸為324MAXLB式中零件的上限尺寸MM；MAXL零件的公差MM。對于上述第三類情況，應使新模具的刃口尺寸等于零件的平均尺寸，即取刃口的名義尺寸為332MINAXLC式中零件的上限尺寸MM；MAXL零件的下限尺寸MM。IN1、落料精沖件的外形尺寸取決于凹模，此時間隙應該取在凸模上。隨著凹模的磨損零件尺寸逐漸增大，應按上述第一類情況確定，精沖凹模刃口的尺寸A為3440MINLA式中零件的下限尺寸MM；MINL零件的公差MM。如果零件外形上有內凹的部分，則該處零件尺寸將隨著凹模的磨損而逐漸減少，屬于第二類情況，此處精沖凹模刃口的尺寸B為3504MAXLB式中零件的上限尺寸MM；MAXL零件的公差MM。2、沖孔精沖件的內形尺寸取決于凸模，此時間隙應取在凹模上。隨著凸模的磨損零件尺寸逐漸減小，屬于上述第二類情況，因此精沖凸模的尺寸B應確定為3604MAXLB式中零件的上限尺寸MM；MAXL零件的公差MM。如果零件內形上有凸出的部分，則該處零件尺寸將隨著凸模的磨損而增大，屬于第一類情況，此時精沖凸模刃口尺寸A為3740MINL式中零件的下限尺寸MM；MINL零件的公差MM。墊片零件圖如圖11所示IT14級公差數值可由下表32查得表32IT14級公差數值4ML公差值32503630061036010204303040620由圖11可知落料時，圖中所標尺寸除了18MM的尺寸為隨著模具刃口的磨損零件尺寸逐漸減小外，其于尺寸均為隨著模具刃口的磨損零件尺寸逐漸增大。故各落料刃口尺寸可按公式34和公式35計算當L335時，3288，。MINL620將上述數值代入公式34得MM150534L由于精沖后工件外形和內孔一般約有0005MM001MM的收縮量，故落料凹模和沖孔凸模應比工件要求尺寸大0005001MM。故MM15053L當L115時，。071MINL4將上述數值代入公式34得M10851即L09當L32時，。38MINL62將上述數值代入公式34得M15034即L02當L4時，。73MINL將上述數值代入公式34得M075483即L09當L9時，。68MINL將上述數值代入公式34得M099738即L04當L85時，。148MINL6將上述數值代入公式34得M095823即L04當L46時，。34MINL將上述數值代入公式34得M0756438即L09當L18時，。052MAXL2將上述數值代入公式35得ML063819即02其中，凸模按凹模實際尺寸配制，保證雙面間隙值Z，由表31知Z002MM。由表32知沖孔時，隨著凸模的磨損零件尺寸是逐漸減小的，故沖孔時，刃口尺寸可按公式36計算當L10時，。0431MAXL將上述數值代入公式36得ML0161032即0凹模按凸模實際尺寸配制，保證雙面間隙值Z，由表31知Z002MM。第4章壓力機的選擇及校核41精沖壓力機的選擇精沖壓力機是實現精沖工藝技術的專用設備。它的基本特點是三向力作用；獨立可調；滑塊導向和換向精度高，機床結構剛性好，有自動化條件，安全可靠。選精沖機的型號為Y26100，其主要參數如表41所示表41Y26100型精沖壓力機主要技術參數3型號數據單位Y26100總力KN1000壓邊力KN0350反壓力KN0150行程次數次/MIN最大30工作行程MM最大50沖裁速度MM/S614閉合高度MM170235材料最大厚度MM8材料最大寬度MM150動力KW22重量T1042壓力機的校核沖模結構的外形尺寸必須與所選的壓力機相適應。沖模的閉合高度是指模具在最低工作位置時，上模座的上頂面與下模座的下底面間的距離H。壓力的裝模高度是指滑塊在下死點位置時，滑塊下端面至墊板上端面間的距離。而裝模高度是可調的，當連桿調至最短時為壓力機的最大裝模高度；連桿調至最長時為最小裝模高度。MAXHMINH沖模的閉合高度應介于最大裝模高度及最小裝模高度之間，一般取41105IN1MAX式中壓力機最大的閉合高度MM；MAXH壓力機最小的閉合高度MM；IN壓力機墊板厚度MM；1HH模具的閉合高度MM。當模具的閉合高度大于壓力機的最大閉合高度時，模具無法在壓力機上安裝，沖模不能在該機床上使用，必須選取其他壓力機。當模具的閉合高度小于壓力機的最小閉合高度時，可以在壓力機上再加墊板來使用。本次設計中各零件的厚度如下1、下模座的厚度為95MM；2、上模座的厚度為95MM；3、凸模座的厚度為40MM；4、凸凹模固守板的厚度為30MM；5、齒圈壓板的厚度為30MM；6、凹模的厚度為45MM；7、凸凹模的厚度為645MM；8、頂件器的厚度為25MM；9、頂板的厚度為15MM；10、沖孔凸模固定板的厚度為20MM；11、沖孔凸模座的厚度為40MM；12、壓力機墊板厚度為20MM。沖孔落料復合模的閉合高度為210MM，由表41知，壓力機的閉合高度為；，滿足公式41，故模具的閉合高度符合條件。170MINH235MAX由公式32、33、34知；。而又由NF2619NF12876F24839表41知；。故總力、壓邊力、反壓NF00503力均符合要求。因此，此壓力機符合要求。第5章精沖模具的設計精沖模具是一種特殊結構的沖模，與普通型式的復合模結構類似，但與普通型式的復合模具相比較，精沖模具有以下特點1、有V形環壓邊圈，材料在壓邊圈和凹模，反壓板和凸模的來持下實現沖裁，工藝要求壓邊力和反壓力大于卸料力和頂件力，以足以在變形區建立三向不均壓應力狀態的要求，因此精沖模具受力比普通沖模大，剛性要求更高。2、凸模和凹模之間的間隙小，大約是料厚的1，而普通沖模的間隙約為料厚的510。3、沖裁完畢模具開啟時，反壓板將工件從凹模內頂出，壓邊圈將廢料從凸模上卸下，中另外需要頂件和卸料裝置。由于上出料，凸凹模孔的深度不需要通過凸凹模整個的高度，可使凸凹模和模座更堅固。51沖孔凸模及強度校核沖孔凸模材料為CR12MOV，屬于高鉻工具鋼，這類鋼的最大特點是淬火變形小、淬透性好、耐磨性高。精沖模具的凸模、凹模、壓邊圈、反壓板等關鍵零件均采用CR12MOV，其化學成分為C134170；SI；MN；GR11001250；MO040060；V0154040030。7沖孔凸模形狀及尺寸如圖51所示圖51沖孔凸模沖孔凸模校核精沖時，作用在沖孔凸模上的力有反壓力和頂件力。沖孔凸模單位面積上所3F5受的載荷是由平均壓力來計算的，即MP51A53式中單位壓力MP2/NA凸模的斷面積M凸模斷面積222578143RA由公式23和26知NF109；將以上數據代入公式51得2/384MPM沖孔凸模的安全系數52MDN20式中凸模的鐓粗屈服極限20D2/MN單位壓力MP2/由公式51知；384220/1D將上述數據代入公式52知N473因N1，故沖孔凸模安全無損。52凸凹模及強度校核凸凹模形狀及尺寸如圖52所示圖52凸凹模凸凹模強度校核精沖時，作用在凸模上的力有沖裁力和反壓力。凸凹模單位面積上所受載荷，以1F3平均壓力來計算。即1MP5313APM其中凸凹模斷面積，由公式21和23知；5841A2NF12496。NF24839將以上數據代入公式53知21/9725MNPM凸凹模校核凸凹模安全系數54120MDPN將以上數據代入公式54知N823因N1，故凸凹模強度符合要求。53上模座與下模座上、下模座的材料為45鋼，硬度為調質26HRC30HRC。上模座形狀及尺寸如圖53所示圖53上模座下模座的形狀及尺寸如圖54所示圖54下模座54沖孔凸模固定板沖孔凸模固定板材料為,是一種不含鉻元素的冷作模具鋼，它常代替含VMN29鉻鋼種而用于制造頂桿、定位銷、傳力桿及墊板等零件，鋼含碳量（質量VMN29分數）為085095，淬火后硬度高，有一定數量的過剩碳化物，以增加鋼的耐磨性，鋼中錳能提高淬透性，釩能形成十分穩定的硬度又非常高的釩碳化物，阻礙晶料長大，降低過熱敏感性。6沖孔凸模固定板的形狀及尺寸如圖55所示圖55沖孔凸模固定板55凹模凹模的壁厚和厚度均比普通沖裁大，以增加剛性。凹模的厚度一般取值為4555MM,凹模壁厚一般取值為3540MM。當料厚T5MM時，壁厚取增值。凹模形狀及尺寸如圖56所示圖56凹模56導柱與導套導柱材料為GCR15,材料的化學成分為C095105；SI015035；MN025045；CR1401,65。導柱形狀及尺寸如圖57所示圖57導柱導套形狀及尺寸如圖58所示圖58導套57齒圈齒形齒圈是精沖的重要組成部分，常用形式為V形齒圈。由文獻2知當T2MM，時，A15MM，H05MM。MPAB450齒圈齒形形狀及尺寸如圖59所示圖59齒圈齒形第6章模具的裝配模具的裝配，就是按規定的技術要求，將零件或部件進行配合和連接，使之成為半成品或成品的工藝過程。模具裝配過程稱為模具裝配工藝過程。模具裝配圖及驗收技術條件是模具裝配的依據，構成模具的所有零件，包括標準件、通用件及成型零件等，符合技術要求是模具裝配的基礎。模具裝配過程是模具制造工藝全過程中的關鍵工藝過程，包括裝配、調整、檢驗和試模。在裝配時，零件或相鄰裝配單元的配合和連接，均要按裝配工藝確定的裝配基準進行定位與固定，以保證它們之間的配合精度和位置精度，從而保證模具凸模與凹模間精密均勻的配合，模具開合運動及其它輔助機構運動的精確性，進而保證制件的精度的質量，保證模具的使用性能和壽命。模具裝配圖如圖91所示圖61裝配圖模具的裝配工序如如下所示、準備清洗，整理零件，檢查數量；、檢查配合檢查各部分零件的加工是否符合配合標準；、組裝在凸模和退料板的滑動部分涂潤滑油后，分別裝入模座，凸模和凸模支承裝入壓料板后，檸緊。、檢查間隙檢查凸模和凹模的間隙大小和均勻性檢查順序如下1將凸模懸空的插入凹模；2透光檢查；3用復寫紙沖裁。、裝名牌等裝上導料銷。裝上標明產品名稱，代號等名牌。、裝配結束檢查裝配有無錯誤。結論本次畢業設計對我來說是培養和提高獨立解決工程實際問題能力的一次鍛煉，是幾年來所學知識的總結與提高；是應用型人才培養的具體實踐環節；是理論聯系實際的具體體現。本次設計我所做的是精密沖裁墊片的模具設計。這次的設計使我對所學的專業課程有了一個系統的全面了解，加深了對各專業課程知識的融會貫通，使我完成了從書本知識到實際應用的初次全面的嘗試。在模具設計實際的設計中不能照搬書本知識，一切工程應用都以國家規范為標準。通過畢業設計使我對從零件的工藝性分析到模具設計的整個設計過程有了全面的了解。同時，通過AUTOCAD等繪圖軟件的應用，更深入了解了計算機繪圖的主要過程。本畢業設計是對零件墊片進行了工藝性分析，確定了工藝方案，并進行了落料、沖孔復合模的設計，模具設計為本次設計的重點，考慮到零件墊片結構的特殊性，本次設計中需注意的問題有復合模結構基本按照典型復合模結構設計，主要零部件設計大多采用國家標準，難點在于凸模、凹模和凸凹模的設計、壓力中心的確定、刃口尺寸的計算、排樣方案的確定以及一些非標準件的設計。另外，通過這次畢業設計，對CAD制圖軟件有了一定層次的認識和了解，對于查閱和汲取相關材料也有了更為豐富的經驗，這些對今后學習和工作必將有很大的積極作用，因此，這次設計具有一定的實際意義。由于本人自身水平和時間的限制，設計中還存在著不盡人意的地方，如一些非標準件的設計、對非標準件材料的選擇以及一些數據的查閱，對墊片零件凸凹模處理過程等還沒有做到很深入的分析和研究。致謝光陰似箭，兩年半的成教學習生活隨著畢業設計的開始，已經接近了尾聲。做畢業設計的這些日子里，真的讓我學到了許多曾經忽略掉的知識。因為所選的畢業課題是關于精密沖裁件，而這在我們所學的課本中所占的比例是非常少的，因這課題我查看了一些專門介紹精沖技術的書籍，這段過程對我來說都是受益匪淺的，對我以后的學習、生活、工作也是十分有幫助的。但我十分的幸運，因為我遇到了一名非常好的畢業導師，張偉老師，他的敬業讓我們不得不肅然起敬。張老師為我們有計劃的分配了各個時間段的畢業設計的相關工作，讓我們有充足的時間來更好的完成大學里的最后一項重要的作業。在此期間，張老師還根據我的畢業設計的不足做了悉心的指導，使設計逐漸的成熟。在此，我要衷心的感謝張老師對我的悉心指導以及同學們給我的幫助。并祝愿所有授課老師工作順利、所有的同學們前程似錦，都有一個美好的未來。最后我要感謝答辯老師在百忙之中抽出時間來對我的論文進行指導，并提出寶貴意見，謝謝參考文獻1沈蓮機械工程材料M北京機械工業出版社，200782賈俐俐，柯旭貴沖壓工藝與模具設計M北京人民郵電出版社，200893涂光祺精沖技術M北京機械工業出版社，200614王樹勛模具實用技術設計綜合手冊M廣州華南理工大學出版社，199565周開華簡明精沖手冊M北京國防工業出版社，200616張正修沖模實用典型結構圖集M北京機械工業出版社，200977朱輝，曹桄，唐保寧，陳大復畫法幾何及工程制圖M上海上海科學技術出版社，200788杜東福冷沖壓工藝及模具設計M2版長沙湖南科學技術出版社，19999高錦張塑性成形工藝與模具設計M北京機械工業出版社，2007710郝濱海沖壓模具簡明設計手冊M北京化學工業出版社，2005111洪麗華，陳永祿中國模具工業現狀和模具技術發展趨勢J機電技術,2005,02969912姜立忠，張建營,周耀東,畢大森汽車結構件多工位精密級進模排樣及模具設計J鍛壓技術,2009,03414313黃珍媛，郭雷,阮鋒聽筒T鐵精密冷鍛級進模開發J模具工業,2009,04303314鄧春萍，揚慎嘩,何東野汽車支架精沖工藝與模具設計J模具技術,2006,04242615朱偉成，徐成林，宋寶陽沖壓技術發展趨勢J汽車工藝與材料，2007，（01）162016PKOC,BSTOK,COMPUTERAIDEDIDENTIFICATIONOFTHEYIELDCURVEOFASHEETMETALAFTERONSETOFNECKINGCOMPUTATIONALMATERIALSCIENCE,31155168,200417QUNFENGCHANG，DAYONGLI，YINGHONGPENG，XIAOQINZENG,EXPERIMENTALANDNUMERICALSTUDYOFWARMDEEPDRAWINGOFAZ31MAGNESIUMALLOYSHEET2007436443成人高等教育畢業設計（論文）任務書論文題目墊片精密沖裁模設計學生姓名函授站安徽工程大學專業班級車輛工程（2013級專升本）內容與要求主要內容緒論一、成形工藝分析和工藝方案的確定二、工藝力及壓力中心的計算三、模具刃口尺寸的計算四、壓力機的選擇及校核五、精沖模具的設計六、模具的裝配要求對給定零件進行精密沖裁模設計，通過對該零件設計，能更好的掌握沖壓模具設計的一般方法、熟知精密沖裁與普通沖裁的區別，并學會對已有設計資料的使用，可對其以后從事類似的工作有一定的指導意義。設計（論文）起止時間2015年5月18日至2013年5月30日指導教師簽名學生簽名成人高等教育畢業設計（論文）審查意見表學生姓名張旦旦教學站安徽工程大學專業班級車輛工程（2013級專升本）論文題目墊片精密沖裁模設計序號評審項目指標滿分評分1工作態度嚴肅認真，刻苦勤奮，善于與他人合作。102工作能力基礎扎實，具備獨立從事本專業工作的能力。103業務能力與水平有收集、綜合和正確利用各種信息并獲取新知識的能力。能應用所學的基礎理論與專業知識，獨立分析和解決實際問題，達到畢業設計（論文）的教學基本要求。所得結論具有應用或參考價值。304質量條理清晰，結構嚴謹；文筆流暢，語言通順；方法正確，分析、論證充分；設計、計算正確，工藝可行，設計圖紙質量高，標準使用規范；專業名詞術語準確。305規范化技術材料齊全，論文撰寫符合安徽工程大學繼續教育學院畢業設計（論文）撰寫規范的要求。106創新工作中有創新意識；對前人工作有改進、突破，或有獨特見解。翻譯準確，語句通順，譯文工作量符合任務要求。10是否同意參加答辯總分評語指導教師年月日成人高等教育畢業設計（論文）評閱意見書學生姓名教學站安徽工程大學專業班級車輛工程（2013級專升本）論文題目墊片精密沖裁模設計序號評審項目指標滿分評分1選題體現專業內容；具有實際或理論意義；難易程度合適。102工作量完成任務書規定的內容，工作量飽滿。103業務能力與水平有收集、綜合和正確利用各種信息并獲取新知識的能力。能應用所學的基礎理論與專業知識，分析和解決實際問題，達到畢業設計（論文）的教學基本要求。所得結論具有應用或參考價值。304質量條理清晰，結構嚴謹；文筆流暢，語言通順；方法正確，分析、論證充分；設計、計算正確，工藝可行，設計圖紙質量高，標準使用規范；專業名詞術語準確。305規范化技術材料齊全，論文撰寫符合安徽工程大學繼續教育學院畢業設計（論文）撰寫規范的要求。106創新對前人工作有改進、突破，或有獨特見解。翻譯準確，語句通順，譯文工作量符合任務要求。10總分評語評閱人年月日成人高等教育畢業設計（論文）答辯結果表學生姓名教學站安徽工程大學論文題目車輛工程（2013級專升本）專業班級墊片精密沖裁模設計序號評審項目指標滿分評分1報告內容思路清新；語言表達準確,重點突出；概念清楚，方法正確，論據充分，分析歸納合理；結論有應用或參考價值。402報告過程準備工作充分,時間符合要求。153創新對前人工作有改進、突破，或有獨特見解。54答辯回答問題有理論依據，基本概念清楚。主要問題回答準確、深入。40總分評語答辯委員會（小組）負責人成員年月日您好，為你提供優秀的畢業論文參考資料，請您刪除以下內容，O_O謝謝ANATIONALSURVEYWASRECENTLYLAUNCHEDTOEVALUATETHEEY