接線夾（BS13-F119）沖孔落料級(jí)進(jìn)模具的設(shè)計(jì)與制造-鈑金成工藝含9張CAD圖.zip,接線,BS13,F119,沖孔,落料級(jí)進(jìn),模具,設(shè)計(jì),制造,鈑金成,工藝,CAD
任務(wù)書
屆次 20XX屆 姓名 XX 班級(jí) XX 學(xué)號(hào) XX
一、設(shè)計(jì)題目：
接線夾（BS13-F119） 鈑金成工藝及模具設(shè)計(jì)
2、 產(chǎn)品零件圖及要求：
接線夾
材料
08鋼/t=1
生產(chǎn)批量
中批
生產(chǎn)條件
不限
三、設(shè)計(jì)內(nèi)容：
1．產(chǎn)品零件的鈑金成形工藝規(guī)程：1份
2．模具設(shè)計(jì)圖樣（含二維總裝圖、二維非標(biāo)準(zhǔn)零件圖）：1套
3．設(shè)計(jì)說明書：1份
發(fā)題日期：20XX年 12 月 16 日 完成日期：20XX 年 5 月 20 日
指導(dǎo)教師： XX 專業(yè)主任： XX
26
目 錄
摘要………………………………………………………………………………6
關(guān)鍵詞……………………………………………………………………6
1前言………………………………………………………………………………6
2 沖裁件的工藝分析 7
2.1工件材料 7
2.2工件結(jié)構(gòu)形狀 8
2.3工件尺寸精度 8
3 沖裁工藝方案 9
4 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇 10
4.1模具的類型的選擇 10
4.2卸料裝置 10
4.3定位裝置 10
4.3.1．送料形式 10
4.3.2．定位零件： 10
4.4.模架類型及精度 11
4.4.1．模架 11
4.4.2.精度 11
5 沖壓工藝計(jì)算： 11
5.1．排樣 11
5.1.1．排樣方案分析 11
5.1．2．計(jì)算條料寬度 12
5.1.3．確定布距： 12
5.1.4．計(jì)算材料利用率 13
5．2．沖壓力計(jì)算 13
5.2.1．沖裁力計(jì)算 13
5.2.2．卸料力、頂件力的計(jì)算 13
5.3．壓力中心的計(jì)算 13
5.4．模具工作部分尺寸及公差 14
6 主要零部件設(shè)計(jì) 16
6.1．凹模的設(shè)計(jì) 16
6.1.1.落料凹模 15
6.1.2．沖孔凹模的設(shè)計(jì) 16
6.2．凸模的設(shè)計(jì) 16
6.2.1.沖孔圓形凸模： 16
6.2.2.落料凸模 17
6.3．卸料板的設(shè)計(jì) 18
6.4．固定板的設(shè)計(jì) 20
6.4.1. 凸模固定板: 20
6.4.2.導(dǎo)料板: 21
6.5．模架以及其他零部件的選用 22
7 校核模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù) 22
7.1 校核模具閉合高度 22
7.2 沖壓設(shè)備的選定 22
8 設(shè)計(jì)并繪制模具總裝圖及選取標(biāo)準(zhǔn)件 22
9 模具工作原理與使用維護(hù)............................25
10 結(jié)論 26
參考文獻(xiàn) 25
致謝..............................................28
接線夾沖孔落料級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)與制造
摘 要：通過對(duì)汽車墊片鈑金工藝性的正確分析，設(shè)計(jì)了一副沖孔落料復(fù)合模。說明書詳細(xì)的敘述了該模具的整個(gè)設(shè)計(jì)過程，包括：零件工藝性分析，鈑金成形工藝方案的確定，模具結(jié)構(gòu)形式的確定，模具總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，主要參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算，以及鈑金成形工藝規(guī)程等，并繪制出模具裝配圖和非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖。最后注意模具的使用和維護(hù)。
關(guān)鍵詞：接線夾；備料、排樣、下料；沖孔、落料；繪圖
1 前言
航空鈑金裝備技術(shù)是一項(xiàng)重要的國防關(guān)鍵技術(shù)，是航空制造技術(shù)升級(jí)的重要基礎(chǔ)，對(duì)于促進(jìn)航空產(chǎn)品的升級(jí)換代，提高產(chǎn)品性能，縮短研制周期具有重要支撐作用。國內(nèi)航空鈑金裝備技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，其設(shè)計(jì)與制造水平有了長足的進(jìn)步，形成了一套完整的體系，為航空工業(yè)關(guān)鍵零部件的生產(chǎn)提供了重要支撐，但我國航空鈑金裝備在設(shè)計(jì)與制造方面仍與國外有較大差距，還不能完全滿足航空工業(yè)發(fā)展的需求。
航空鈑金零件的顯著特點(diǎn)是大型化、集成化和輕量化，主要包括板類零件和回轉(zhuǎn)類零件，板類零件主要是蒙皮、壁板以及一些多層結(jié)構(gòu)，用來達(dá)到保證飛機(jī)的氣動(dòng)性能和降低重量的目的；回轉(zhuǎn)類零件主要是發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣、導(dǎo)管等。航空鈑金結(jié)構(gòu)零件對(duì)于提高飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)性能發(fā)揮了重要的作用，其制造技術(shù)強(qiáng)烈依賴于航空鈑金裝備的研發(fā)水平，航空鈑金裝備為鈑金成形技術(shù)的實(shí)現(xiàn)提供了平臺(tái)，同時(shí)，航空鈑金新工藝、新技術(shù)也促進(jìn)了裝備的發(fā)展。
模具是用來成型物品的工具，這種工具由各種零件組成。它主要是通過所成型材料物理狀態(tài)的改變來實(shí)現(xiàn)物品外形的加工。
在我們的日常生活中，幾乎大部分的日用品都是活都可以用模具加工而成。如廚房的盆子和盤子, 客廳的電視機(jī)外殼和垃圾桶等。汽車外殼、飛機(jī)蒙皮等，都是通過模具來完成。模具在社會(huì)的發(fā)展中起了非常重要的作用。
模具課程設(shè)計(jì)是一個(gè)很專業(yè)的訓(xùn)練環(huán)節(jié)，雖然我們不是學(xué)模具制造專業(yè)的，但為了讓學(xué)生能夠更適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，所以我們也要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)模具。學(xué)生通過對(duì)金屬制件的沖孔和落料，成型工藝和模具的綜合分析設(shè)計(jì)，訓(xùn)練，要求達(dá)到如下目的：
一、 通過課程設(shè)計(jì)，幫助學(xué)生具體運(yùn)用和鞏固模具設(shè)計(jì)課程及相關(guān)課程 的理論知識(shí)，了解冷沖模的一般設(shè)計(jì)的方法和程序。
二、 訓(xùn)練學(xué)生查詢相關(guān)資料，如：《沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》，《沖壓模具設(shè)計(jì)和加工計(jì)算速查手冊(cè)》，使學(xué)生能熟練地運(yùn)用有關(guān)資料，熟悉有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范，使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行估算等方面的全面的訓(xùn)練。
掌握模具的基本設(shè)計(jì)方法和程序，綜合運(yùn)用相關(guān)專業(yè)的理論知識(shí)，并按照有關(guān)的設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范，進(jìn)行沖壓模具設(shè)計(jì)的基本技能訓(xùn)練，為今后在實(shí)際的模具設(shè)計(jì)中打好必要的基礎(chǔ)。
由于本人理論水平有限，再加上實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，本說明書在編寫過程中難免有不當(dāng)和錯(cuò)誤的地方，敬請(qǐng)各位批評(píng)指正。
1 零件設(shè)計(jì)任務(wù)
零件簡(jiǎn)圖：如圖1-1所示
材料：08鋼
材料厚度：1.0mm
未標(biāo)注尺寸按照IT14級(jí)處理.
圖1-1
2 沖裁件的工藝分析
2.1工件材料
由圖分析知：08鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的塑性性、焊接性以及壓力加工性，主要用于制作沖擊件、緊固件，如墊片、墊圈等。適合沖裁加工。
2.2工件結(jié)構(gòu)形狀
此工件既有沖孔又有落料兩個(gè)工序。材料為08鋼、t=1.0mm具有良好的沖裁性能適合沖裁。工件結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單且對(duì)稱有1個(gè)直徑為8.5mm的圓孔。滿足許用壁厚要求（孔與孔之間、孔與邊緣之間的壁厚），可以沖裁加工。
2.3工件尺寸精度
根據(jù)零件圖上所注尺寸，工件要求不高，尺寸精度要求較低，采用IT14級(jí)精度，普通沖裁完全可以滿足要求。
根據(jù)以上分析：該零件沖裁工藝性較好，綜合評(píng)比適宜沖裁加工。
3 沖裁工藝方案
完成此工件需要沖孔、落料兩道工序。其加工工藝方案分為以下3種：
1.方案一：?jiǎn)喂ば蚰Ｉa(chǎn)。先沖孔，后落料；
2.方案二：復(fù)合模生產(chǎn)。沖孔—落料復(fù)合沖壓；
3.方案三：級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。沖孔—落料級(jí)進(jìn)連續(xù)沖壓。
各模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及比較如下表3-1：
表 3-1 各類模具結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)比較
模具種類比較項(xiàng)目
單工序模
（無導(dǎo)向）（有導(dǎo)向）
級(jí)進(jìn)模
復(fù)合模
零件公差等級(jí)
低
一般
可達(dá)IT13～I(xiàn)T10級(jí)
可達(dá)IT10～I(xiàn)T8級(jí)
零件特點(diǎn)
尺寸不受限制厚度不受限制
中小型尺寸厚度較厚
小零件厚度0.2～6mm可加工復(fù)雜零件，如寬度極小的異形件
形狀與尺寸受模具結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度限制，尺寸可以較大，厚度可達(dá)3mm
生產(chǎn)效率
低
較低
工序間自動(dòng)送料，可以自動(dòng)排除制件，生產(chǎn)效率高
沖件被頂?shù)侥＞吖ぷ鞅砻嫔希仨毷謩?dòng)或機(jī)械排除，生產(chǎn)效率較低
安全性
不安全，需采取安全措施
比較安全
不安全，需采取安全措施
模具制造工作量和成本
低
比無導(dǎo)向的稍高
沖裁簡(jiǎn)單的零件時(shí)，比復(fù)合模低
沖裁較復(fù)雜零件時(shí)，比級(jí)進(jìn)模低
適用場(chǎng)合
料厚精度要求低的小批量沖件的生產(chǎn)
大批量小型沖壓件的生產(chǎn)
形狀復(fù)雜，精度要求較高，平直度要求高的中小型制件的大批量生產(chǎn)
根據(jù)分析結(jié)合表分析：
方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但需兩道工序兩副模具生產(chǎn)效率低兩次定位累積誤差大
方案二只需一副模具沖壓件的形狀精度和尺寸精度容易保證且生產(chǎn)效率高但模 具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜。方案三也只需一副模具且生產(chǎn)效率也很高并且容易實(shí)產(chǎn)采用方案二現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)由于此制件所有尺寸都屬于自由公差尺寸精度要求并不高只要在模具上設(shè)置定位銷定位足夠可以保證沖壓件的形狀精度所
以此制件即可以用級(jí)進(jìn)模進(jìn)行沖壓生產(chǎn)。
結(jié)論 通過對(duì)以上方案的分析方案三為最佳方案。因此制 件采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。綜上所述本套模具采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)為佳
4 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇。
4.1模具的類型的選擇
由沖壓工藝分析可知，采用級(jí)進(jìn)模方式?jīng)_壓，所以模具類型為級(jí)進(jìn)模。
4.2卸料裝置
因采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)，故采用向下落料出件;由于料比較薄,所以采用彈性卸料方式。
4.3定位裝置
4.3.1．送料形式
因選用的沖壓設(shè)備為開式壓力機(jī)且垂直于送料方向的凹模寬度B小于送料方向的凹模長度L,故采用橫向手動(dòng)送料方式，即由右向左（或由左向右）送料既能滿足生產(chǎn)要求，又可以降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。
4.3.2．定位零件：
為了保證孔的精度及較好的定位，可采用導(dǎo)料板起導(dǎo)料的作用，并用導(dǎo)正銷導(dǎo)正，為了提高材料利用率，采用始用擋料銷和固定擋料銷。
4.4.模架類型及精度
4.4.1．模架
1．若采用中間導(dǎo)柱模架，則導(dǎo)柱對(duì)稱分布，受力平衡，滑動(dòng)平穩(wěn)，但只能一方送料;
2. 若采用對(duì)角導(dǎo)柱模架，則受力平衡，滑動(dòng)平穩(wěn)，可縱向或橫向送料;
3. 若采用后側(cè)導(dǎo)柱導(dǎo)柱模架，可三方送料，操作者視線不被阻擋，結(jié)構(gòu)比較緊湊的，但模具受力不平衡，滑動(dòng)不平穩(wěn)。
綜上，結(jié)合本沖孔、落料級(jí)進(jìn)模的特點(diǎn)，決定采用對(duì)角導(dǎo)柱模架。
4.4.2.精度
由于零件材料較薄，尺寸較小，沖裁間隙較小，考慮零件精度要求不是很高，沖裁間隙較小，因此采用Ⅰ級(jí)模架精度。
5 沖壓工藝計(jì)算
5.1．排樣
5.1.1．排樣方案分析
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。沖件尺寸完全由沖模來保證，因此沖件精度高，模具壽命高，但材料利用率低。
方案二：少廢料排樣 因受剪切條料和定位誤差的影響，沖件質(zhì)量差，模具壽命較方案一低，但材料利用率稍高，沖模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
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。
通過上述三種方案的分析比較，綜合考慮模具壽命和沖件質(zhì)量，該沖件的排樣方式選擇方案三為佳?？紤]模具結(jié)構(gòu)和制造成本，無廢料排樣的具體形式選擇直排最佳。排樣圖如圖5-1所示：
圖5-1
確定搭邊值，由于材料厚度t=1.0mm,經(jīng)查冷沖模設(shè)計(jì)表可知，側(cè)面搭邊值a=1.5mm,
5.1．2．計(jì)算條料寬度
B=35+24.5=3=62.5 （式5-1）
式中：62.5—條料寬度方向沖裁件的最大尺寸；
5.1.3．確定布距：
送料步距S：條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱為送料步距，每個(gè)步距可沖一個(gè)或多個(gè)零件。進(jìn)距與排樣方式有關(guān)，是決定側(cè)刃長度的依據(jù)。條料寬度的確定與模具的結(jié)構(gòu)有關(guān)。
級(jí)進(jìn)模送料步距S：
S=34 式（5-2）
5.1.4．計(jì)算材料利用率
一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率
η＝Ａ/BS×100% 式（5-3）
式中 A—一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積；
B—條料寬度；
S—步距；
一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積
A=59.5*34=2023 BS=34*62.5=2125
所以一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率
5．2．總沖壓力計(jì)算
由于沖模采用剛性卸料裝置和自然卸料方式 ，故總沖壓力為
5.2.1．沖裁力計(jì)算
用平刃沖裁時(shí)，其沖裁力Ｆ一般按下式計(jì)算：
公式（5-4）
式中：p落—沖裁力；
L—沖裁周邊長度；
t—材料厚度；
τb—材料抗剪強(qiáng)度；08鋼τb的值表為255-333Ｍpa,取τb=300Mpa
Ｋ—系數(shù)；一般取Ｋ=1.3。由AutoCAD計(jì)算得L=147.96
所以沖裁力為：
P=KLtτb=1.3×147.96×1.0×300 =57.706KN 式（5-5）
5.2.2．推件力計(jì)算
式（5-6）
KT----推件力系數(shù)；取值為0.55.
所以，沖壓工藝力總和為
式（5-7）
則公稱壓力. , 初選壓力機(jī)的公稱壓力為250KN,壓力機(jī)型號(hào)為J23-20型開式可傾壓力機(jī)。
5.3．壓力中心的計(jì)算
圖5-2
用AutoCAD求得壓力中心為40.017.0
5.4．模具工作部分尺寸及公差
由于本產(chǎn)品采用IT14級(jí)精度，所以X取0.5.凸、凹模分別按IT6、IT7級(jí)制造，查表知：Zmax =0.180mm，Zmin =0.126mm；查表得各尺寸偏差
零件刃口尺寸的計(jì)算如下表：
a.落料：
工件尺寸
尺寸轉(zhuǎn)換
計(jì)算公式
計(jì)算結(jié)果
備注
落料凹模
落料凸模
系數(shù)X的取值查表2-11
R10
b.沖孔：
工件尺寸
計(jì)算公式
計(jì)算結(jié)果
沖孔凸模
沖孔凹模
?8.5
c.中心距：
工件尺寸
計(jì)算公式
計(jì)算結(jié)果
34
34
6 主要零部件設(shè)計(jì)
6.1．凹模的設(shè)計(jì)
6.1.1.落料凹模，如圖6-1所示：
圖6-1
1、 凹模厚度H的計(jì)算： 式（6-1）
取厚度H=22mm。
2、凹模材料的選用:,材料選用Cr12MoV。
3、凹模的固定方法：
凸模采用帶肩圓形凹模，直接裝入凹模固定板中，采用過渡配合（H7/m6）。零件圖如上圖示
6.1.2．沖孔凹模的設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)同落料凹模，零件圖如圖6-1所示
6.2．凸模的設(shè)計(jì)
6.2.1.沖孔圓形凸模：
1、沖孔圓形凸模：
沖孔圓形凸模的結(jié)構(gòu)圖6-2如下：
圖6-2長度：
沖孔凸模在凹模里面開孔，為便于凸模和固定板的加工,可通過這設(shè)計(jì)成鉚接方式與固定板固定.沖孔凸模由于相隔很近,不宜采用階梯結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)成鉚接方式.凸模的尺寸根據(jù)凸模固定板尺寸h1=20、卸料板尺寸h2=20、h取17mm。導(dǎo)料板厚h3=8所以凸模的尺寸為
L凸=h1+h2+h3++h=20+20++8+17=65mm.
凸模材料：參照《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》選用Cr12MoV
6.2.3.落料凸模
1、長度：有關(guān)計(jì)算同沖孔凸模；
2、材料：參照《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》選用Cr12MoV；
3、落料凸模零件圖如圖6-3所示：
圖6-3
6.3．卸料板的設(shè)計(jì)
卸料板采用Q235制造，卸料板輪廓尺寸與凹模固定板輪廓尺寸相同，取其厚度為20mm。查《模具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》P298典型卸料橫向送料組合得相應(yīng)組合的零件尺寸:
兩圓柱銷銷孔之間的距離S1=110mm,
兩內(nèi)六角螺釘之間的橫向距離S=140mm,
兩內(nèi)六角螺釘之間的縱向距離S2=90mm.
零件圖如圖6-4所示：
圖6-4
6.4．固定板的設(shè)計(jì)
6.4.1.凸模固定板:
1、凸模固定板的厚度：取其厚度為20mm；
2、凸模固定板的外形尺寸：與卸料板的外形尺寸一致，根據(jù)核準(zhǔn)選取板的規(guī)格為。
3、材料：選用 Q235鋼；
4、配合及連接件：凸模與凸模固定板的配合為H7/n6,裝配可通過4個(gè)銷釘定位,6個(gè)螺釘與上模座連接固定,各形孔的位置尺寸與凸模的保持一致,頂部與凸模鉚接,因此必須倒角,由以上可得凸模固定板的零件圖如圖6-5所示:
圖6-5
6.4.2. 導(dǎo)料板設(shè)計(jì):
1、導(dǎo)料板的厚度:，取8mm；
2、凹模固定板的外形尺寸：與卸料板的外形尺寸一致，根據(jù)核準(zhǔn)選取板的規(guī)格為。
3、材料：選用Q235鋼
4、配合及連接件：
圖6-6
裝配可通過4個(gè)銷釘定位,6個(gè)螺釘與下模座連接固定,各形孔的位置尺寸與卸料板的保持一致.。
6.5．模架以及其他零部件的選用
該模具采用對(duì)角導(dǎo)柱模架。由于導(dǎo)柱安裝在模具壓力中心對(duì)稱的對(duì)角線上，所以上模座在導(dǎo)柱上滑動(dòng)平穩(wěn)。常用于橫向送料級(jí)進(jìn)模送。以凹模輪廓尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。
上模座按GB/T 2851.1-90規(guī)定，厚度取30mm,墊板厚度取10mm,固定板厚度取20mm,卸料板厚度取20mm,下模座按GB/T 2855.2-1990規(guī)定，厚度取40mm，固定板厚度取22mm。根據(jù)上下模座選取導(dǎo)柱為Φ25mm×150mm,Φ28mm×150導(dǎo)套為Φ33mm×85mm×Φ35mm。模具閉合高度H
式（6-2）
h1指凸模進(jìn)入凹模的深度，這里取1mm。
7 校核模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù)
7.1 校核模具閉合高度
式（7-1）
式中 ： 壓力機(jī)最大閉合高度；
壓力機(jī)最小閉合高度；
墊板厚度。
根據(jù)前面初選壓力機(jī)J23-25，查《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》P49表1-81得：
沖床的最大閉合高度為270mm，沖床最大裝模高度為220mm，沖床最小裝模高度為165mm。安模具時(shí)需在工作臺(tái)面配備墊塊。其值可配制
，，
將以上數(shù)據(jù)帶入上式，得125mm
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