1、 汽車工程學院 模具設計與制造畢業設計 設計題目： 滑 軌 班 級： 模具班 姓 名： 指導老師： 完成時間： 前 言板料沖壓是金屬性加工的一種基本方法。它用一生產各種板料零件，具有生產效率高、尺寸精度好、重量輕、成本低、并易于實現機械化和自動化等特點。現代電器電機、電子、儀表、日用生活用品、航空航天以及國防工業等各個工業部門中均占有越來越重要的地位，沖壓加工已在國民經濟各部門得到廣泛的應用，并且已經走進了我們的生活隨著科學技術的不斷發展，加工技術不斷深化，加工件的精度日趨提高。近年來，模具的制造也得到長足的進步，至今，如何從沖壓工序基本應力與變形狀態的分析著手，改善沖件的質量精度，并提高模具

2、的使用壽命也就顯得愈為重要。由于作者才疏學淺、缺乏經驗，對沖壓模具還有很多不了解的地方，在設計過程中有不少錯誤與不當之處。懇請廣大的老師、同學不吝賜教，誠摯希望能得到諸位的批評指正。 目錄 前言畢業設計評分表3畢業設計階段性檢查表4畢業設計（論文）答辯問題原始記錄5 任務書7正文8899105.沖壓力和壓力中心的計算116.壓力機的選擇137.凸凹模刃口尺寸計算138.結構零件的設計計算1319 2011.主要模具零件加工工藝21 12. 致 謝26 13.參考文獻27陜西國防工業職業技術學院畢業設計評分表工 程 系班 級專 業學生姓名學生學號指導教師畢業設計題目項 目參考標準分實 得 分（一

3、）課題評定成績（0.6）1.設計過程考評成 績 設計過程中的獨立性10分工作態度及出勤情況5分按時完成任務情況5分2.設計質量考評成 績題目的難易程度，設計方案的合理性15分設計過程中分析、解決問題能力的表現15分掌握基礎理論的情況10分資料收集、文獻閱讀情況10分設計圖紙、說明書的質量、規范程度20分設計的創新意識及應用價值10分（二）答 辯 成 績（0.4） 40分40分20分總評成績課題評定成績×0.6答辯成績×0.4 分成績等級指導教師評語答辯小組意見答辯組組長簽章： 二 年 月 日學院畢業考核委員會意見學院畢業考核委員會主任簽章： 二 年 月 日畢業設計階段性檢查

4、表專 業模具設計與制造班 級姓 名學 號設計課題滑軌起止日期檢 查 內 容完成情況指導建議設計態度備 注1模具類型及結構的確定2模具結構草圖的繪制3繪制模具非標準零件工作圖4編制典型零件的制造工藝5編制塑件的模塑成型工藝指導教師 年 月 日畢業設計（論文）答辯問題原始記錄設計圖存在問題問題1題目記錄回答記錄問題2問題3問題4問題5問題6問題7問題8問題9問題10其他 畢業設計任務書名稱：滑軌材料：20鋼 t=1.5生產批量：100萬件陜西國防工業職業技術學院機械工程系畢業設計說明書/論文正文1.沖壓件工藝分析1.1 產品結構形狀分析該產品為滑軌，需沖孔，落料，2道工序完成，產品形狀簡單，無狹槽

5、，尖角。孔與孔，孔與零件邊緣之間最小距離c，滿足最小沖裁邊距要求，可以一次沖裁成型。因無公差要求，按IT14級公差進行計算。現對沖孔、落料進行分析。工序尺寸精度，粗糙度，斷面質量分析尺寸精度 尺寸為自由尺寸，精度要求不時很高，一般沖壓工藝可以滿足要求。沖裁件斷面質量 一般用普通沖裁方式2以下的金屬板料時，其斷面粗糙度Ra可達12.53.2um，毛刺允許高度為0.010.05.本制件在斷面粗糙度和毛刺高度上沒有太嚴格要求。所以只要模具精度達到一定要求，沖裁件的斷面質量可以保證。 制件材料分析對于沖壓件一般要求的力學性能是強度低，塑性高，表面質量和厚度公差符合國家標注。該制件的材料為20鋼，其力學

6、性能是強度，硬度，塑性適中。經退火后，用沖裁的加工方法是完全可以成型的。另外制件對于厚度和表面質量沒有嚴格的要求所以盡量采用國家標準的板材，其沖裁出的制件的表面質量和厚度公差就可以保證。經上述分析，制件的材料性能符合沖壓加工要求。2.沖壓工藝方案的確定完成此制件需要沖孔、落料兩道工序，又因按IT14級進行加工，其加工的工藝方案分為以下3種：第一種方案：采用單工序模逐步加工特點：由于采用單工序模，模具制造簡單，維修方便，但生產效率低，工件精度低，不適合大批量生產。第二種方案：采用復合模特點：生產效率高，制件精度高，但結構復雜維修困難。 第三種方案;采用連續模加工特點：能夠滿足工件工藝要求，且生產

7、效率高，便于實現機械化，自動化生產，但模具結構較復雜，制造精度不是很高。此工件精度要求不高，且屬于大批量生產，經上述所得，采用第二種加工方法。又因是板材料，所以采用后側導柱、彈性卸料的倒裝復合模。3.沖模結構的確定模具的形式采用復合模，先將2個 6、17和扇形圓孔進行沖裁，然后進行落料。廢料從漏孔排除，不用清除廢料，彈壓卸料板壓著板料，工件的表面平直度較好。定位裝置采用固定擋料銷定位。結構簡單，制造方便，定位可靠。擋料銷安裝的凹模板上，沖孔，落料都是靠擋料銷定位。卸料裝置采用彈壓卸料板，即有卸料作用，又有壓料的作用。導向零件送料時以導料板導向，結構簡單，導向性好；模具的導向若靠滾珠式導柱，導套

8、進行導向，雖然導向精度高，壽命長，但結構比較復雜，此工件的精度要求不是很高，所以不采用滾珠式導柱，導套導向，采用滑動式導柱導套進行導向即可。模架采用后置導柱模架。受力平衡，滑動平穩，可縱向或橫向送料。4.排樣和材料的利用率 根據工件的特性，和形狀，采用如下排樣圖，查表得，工件邊緣搭邊值a=2.5，工件間搭邊值為a=2所以，工件的排樣如圖：4.2板料的選擇及利用率 查板材標準得宜選用100×1000的鋼板，每張鋼板可剪裁為15張90×1000，每張可沖裁165個工件,所以每張材料的利用率為×100%=78.83%式中：材料利用率 n板料所裁條料數L板料長度 L=10

9、00B板料寬度 B=1005.沖壓力與壓力中心的計算落料力 F=KLt 式中：F沖裁力 K L沖裁件的周邊長度 L= t材料厚度 t=1.5 材料的抗剪強度 查模具工手冊表5-3 =400450MPa,在這取450MPa F= ×××450=KN5.2沖孔力 F=KLt×2××6×2×F= KLt×2××6×KL沖裁件的周邊長度t材料厚度材料的抗剪強度 查模具工手冊得=400450MPa5.3卸料力 = 式中：卸料力 沖裁力 ×= KN5.4推件力 =n 式中：推件

10、力 n卡在漏料孔中的工件 設n=12 系數 查表得 沖裁力 =12××=2KN5.5總壓力 F= = =KN壓力中心的計算以工件左下角為坐標原點建立坐標系=代入數值得: = =6.壓力機的選擇壓力機類型的選擇該制件是結構簡單的中小型沖裁件，大批量生產，沖壓件的尺寸精度要求不是很高，故選用開式雙柱可傾壓力機壓力機規格的選擇公稱壓力的選擇 ,選擇公稱壓力為=400KN,型號為JB23-40開式雙柱可傾壓力機,最大閉合高度為210，裝模高度調節量50，滑塊行程為100，連桿調節長度65，在工作臺上備置墊塊。壓力機的校核經查表得最大閉合高度H=210，最小閉合高度H=160H-5&

11、gt;H> H-10,所以，壓力機符合要求。7凸凹模刃口尺寸計算7.1落料 以凹模為基準配作凸模，落料凸模按間隙值配置落料凹模 D=86 D=50 D=14 D D制作精度為TI14級，故x=0.5,z=0.132,z=0.24, zzD=D-x=× D D=24 D7.2沖孔 以凸模為基準配做凹模d=6 d=17 8.結構零件的設計計算凹模的設計計算凹模厚度H：H=KS垂直與送料方向的凹模寬度B：B=S（2.54）H送料方向的凹模長度L：L=S2 S式中： S垂直送料方向的凹模刃壁間最大距離 S送料方向的凹模刃壁間最大距離 S送料方向的凹模刃壁至凹模邊緣的最小距離K代入數值得

12、： H= B= L=b2c=166c251.6取40，查表標準化，凹模板寬度B=170故確定模板外形尺寸為170×100×25查標準模板標準化 凹模尺寸為：H=30 B= L=170凹模孔口形式 一般直刃壁刃口強度高，修磨后刃口尺寸不變，制造方便。所以采用直刃孔口凹模。凹模孔口高度h 其孔口高度不宜太高，一般可按材料厚度選取：t0.5 h=35 t=0.55 h=510t=510 h=1015 該制件的材料厚度為1.5， 所以凹模孔口高度h=5導料板導料板的高度 查表 取8卸料裝置 卸料裝置分剛性卸料和彈性卸料兩種，彈性卸料裝置即起卸料作用又起壓料作用，所得沖裁零件質量較好

13、，平直度較好。因此，采用彈壓卸料裝置。彈性元件為橡膠。橡膠允許承受的負載較大，安裝調整靈活方便。卸料板凸臺部分高度： h=H（0.10.3）t 式中： h卸料板凸臺部分高度 H導料板高度 H=8 t制件材料厚度 t=1.5 h=H0.2t=卸料板高度為凹模厚度的（7080）， 所以其高度為20卸料板與凸模間隙 查表 Z=0.1 凸模固定板凸模固定板的厚度一般取凹模厚度的（6080）其厚度為20固定板與凸模為過渡配合（H7/n6或H7/m6）。橡膠的計算HH=（0.10.15）HH=t（0.11）510H=（0.350.45）H式中：H橡膠的自由高度 H欲壓高度 H工作壓縮高度 H最大變形程度

14、t制件材料厚度代入數值得：H34 H取40 H=10 H=16 H=4校核：HH H 16410 所以該橡膠可用。橡膠裝模高度：HH=404=36凸模的設計該制件形狀不是很復雜，凸模作成整體式。由于沖孔凸模直徑比較小，為6、17，為了保證凸模的強度和剛度，所以作成臺階式。而且臺階式凸模裝配修磨方便。與凸模固定板配合部分按過渡配合（H7/m6）制造。最大直徑的作用是形成臺階，以便固定，保證工作時凸模不被拉出。凸模長度計算 L=HHHHH 式中：L凸模長度 H凸模固定板的厚度 H卸料板的厚度 H制件材料厚度 H橡膠在合模狀態時的高度 H凸模伸入凹模的深度 一般為0.51 代入數值得：H=20201

15、.526=68模柄設計模柄的作用是將上模與壓力機的滑塊相連接，在安裝模柄時應注意模柄直徑與壓力機模柄孔直徑要一致。模柄的形式采用壓入式模柄。模柄與上模座的連接，采用過渡配合（H7/m6）結構如圖所示：選標準模架根據模板尺寸200×200，所以選模架為200×200后側導柱模架。模具閉合高度的計算H= HHHHHHHH式中：H上模座厚度 H=45H墊板的厚度 H=8H凸模固定板 H=20 H橡膠壓縮后的高度 H=36 H卸料板的厚度 H=20H材料厚度 H=1.5H凹模厚度 H=26H下模座厚度 H=50所以：H= 取207壓力機的選擇前面由沖壓力初選壓力機為400KN壓力機

16、。通過模具零件設計計算結果和繪制草圖得知：模具的閉合高度為207，初選壓力機的最大閉合高度為210，最小閉合高度為160，滿足設計要求所以確定選用JB23-40開式雙柱可傾壓力機9.裝配圖10. 滑軌 機械加工工藝規程車間工作程序材料 毛料種類零件名稱第 頁20鋼板料滑軌共 頁工序號工序名稱工作地設備名稱設備型別附注1切料剪床2沖孔 落料開式雙柱可傾沖床JB23-403修邊4去毛刺5檢驗游標卡尺編號更改單位簽字日期工藝員工藝組長工藝室主任11.主要零件加工工藝編制凹模加工工藝過程 材料：Cr12 硬度：HRC58-62序號工序名稱工序內容1下料鋸床下料90X852鍛造鍛六方200×2

17、00X373退火消除內應力，并改善加工性能4銑銑六方互為對角尺 160×160×5磨6鉗劃線 鉆，攻螺紋M12，銷10，穿絲孔7銑銑個型孔留磨量，并銑漏料孔8熱處理淬火HRC58629磨磨上下平面，各型孔到尺寸10線切割線切割型孔，留研磨量0.010.0211鉗研磨型孔到尺寸12檢沖孔凸模加工工藝過程 材料：Cr12 硬度：HRC58-62序號工序名稱工序內容1下料鋸床下料10X882車按圖樣車削成型，留欲磨量3熱處理淬火HRC58624磨外圓磨到尺寸精度要求，兩端面互為90度5鉗將工作面修光，并刃磨刃口整修成形6檢凸模固定板加工工藝過程 材料：45 序號工序名稱工序內容1

18、下料鋸床下料90X602鍛造鍛六方200×200×293退火消除內應力，并改善加工性能4銑銑六方互為對角尺 160×160×5磨磨上下平面到尺寸6鉗劃線 鉆，攻螺紋M12，銷10，穿絲孔7銑銑各沉孔到尺寸8線線切割型孔到尺寸9檢卸料板加工工藝過程 材料：45 序號工序名稱工序內容1下料鋸床下料90X602鍛造鍛六方200×200X293退火消除內應力，并改善加工性能4銑銑六方互為對角尺 160×160×5磨磨上下平面到尺寸6鉗劃線 鉆，攻螺紋M8，鉆，擴各型孔，留磨量，穿絲孔7線線切割型孔到尺寸8磨磨各型孔到尺寸9銑10磨磨臺階面到尺寸11鉗鉗工修磨各型孔12檢墊板加工工藝過程 材料：45 硬度：HRC44-48序號工序名稱工序內容1下料鋸床下料90X302鍛造鍛六方200×200×133退火消除內應力，并改善加工性能