汽車墊片（BS13-F16）鈑金成形工藝及沖壓模具設計-長40

任務書屆次20XX姓名XX班級XX學號XX設計題目：汽車墊片（BS13-F16）沖孔落料復合模設計與制造產品零件圖及要求：名稱汽車墊片材料Q235料厚1.5mm生產批量大批量三、設計內容：1．產品零件的鈑金成形工藝規程：1份2．鈑金模具設計圖樣（含二維總裝圖、二維非標準零件圖）：1套3．設計說明書：1份發題日期：20XX年12月16日完成日期：20XX年5月10日指導教師：XX專業主任：XX

目錄摘要………………4關鍵詞……………………41前言………………52零件圖的分析………………72.1零件的功用性與經濟性分析………………72.2零件的沖壓工藝性分析………72.2.1結構形狀與尺寸………72.2.2精度與表面粗糙度……………………82.2.3材料……………………83沖壓工藝設計………83.1沖壓工藝方案的確定………83.1.1沖壓工序性質與數量的確定…………83.1.2沖壓工藝方案的分析與確定…………83.2沖壓工藝參數的確定………………93.2.1沖壓尺寸的計算……………………93.2.2排樣方式與下料方式的確定……113.2.3各工序沖壓力的計算與沖壓設備的選擇……123.3沖壓工藝規程的編制……………124沖壓模具的設計………………124.1模具類型和結構形式的確定……………124.1.1模具結構類型的確定…………………124.1.2操作和定位方式的選擇………………124.1.3卸料和出件方式的選擇………………134.1.4模架類型與模具組合形式的確定……134.2模具零件的設計與選用…………………134.2.1工作零件的設計………13（1）凸、凹模間隙的確定………………13（2）凸、凹模刃口尺寸的計算…………14（3）模具壓力中心的確定………………15（4）凸模結構型式及尺寸的確定………16（5）凹模結構型式及尺寸的確定………174.2.2定位零件的設計與選用………………174.2.3卸料裝置的設計………174.2.4支承固定零件的設計與選用…………17（1）凸（凹）模固定板………………17（2）墊板…………………17（3）模柄…………………174.2.5模架及其零件的選用………………184.3模具圖樣的繪制及壓力機校核…………184.3.1模具裝配圖的繪制…………………184.3.2模具零件圖的繪制…………………184.3.3壓力機技術參數的校核………………185模具工作原理與使用維護………………216設計總結………………………227參考文獻………………………238致謝……………23

墊片沖孔落料復合模的設計摘要：通過對汽車墊片鈑金工藝性的正確分析，設計了一副沖孔落料復合模。說明書詳細的敘述了該模具的整個設計過程，包括：零件工藝性分析，鈑金成形工藝方案的確定，模具結構形式的確定，模具總體結構的設計，主要參數設計計算，以及鈑金成形工藝規程等，并繪制出模具裝配圖和非標準件零件圖。最后注意模具的使用和維護。關鍵詞：墊片；備料、排樣、下料；沖孔、落料；繪圖1前言航空鈑金裝備技術是一項重要的國防關鍵技術，是航空制造技術升級的重要基礎，對于促進航空產品的升級換代，提高產品性能，縮短研制周期具有重要支撐作用。國內航空鈑金裝備技術經過幾十年的發展，其設計與制造水平有了長足的進步，形成了一套完整的體系，為航空工業關鍵零部件的生產提供了重要支撐，但我國航空鈑金裝備在設計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發展的需求。

航空鈑金零件的顯著特點是大型化、集成化和輕量化，主要包括板類零件和回轉類零件，板類零件主要是蒙皮、壁板以及一些多層結構，用來達到保證飛機的氣動性能和降低重量的目的；回轉類零件主要是發動機機匣、導管等。航空鈑金結構零件對于提高飛機和發動機性能發揮了重要的作用，其制造技術強烈依賴于航空鈑金裝備的研發水平，航空鈑金裝備為鈑金成形技術的實現提供了平臺，同時，航空鈑金新工藝、新技術也促進了裝備的發展。

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的改變來實現物品外形的加工。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,客廳的電視機外殼和垃圾桶等。汽車外殼、飛機蒙皮等，都是通過模具來完成。模具在社會的發展中起了非常重要的作用。模具課程設計是一個很專業的訓練環節，雖然我們不是學模具制造專業的，但為了讓學生能夠更適應社會發展的需要，所以我們也要學會設計模具。學生通過對金屬制件的沖孔和落料，成型工藝和模具的綜合分析設計，訓練，要求達到如下目的：通過課程設計，幫助學生具體運用和鞏固模具設計課程及相關課程的理論知識，了解冷沖模的一般設計的方法和程序。訓練學生查詢相關資料，如：《沖壓模具簡明設計手冊》，《沖壓模具設計和加工計算速查手冊》，使學生能熟練地運用有關資料，熟悉有關國家標準，規范，使用經驗數據，進行估算等方面的全面的訓練。掌握模具的基本設計方法和程序，綜合運用相關專業的理論知識，并按照有關的設計技術規范，進行沖壓模具設計的基本技能訓練，為今后在實際的模具設計中打好必要的基礎。由于本人理論水平有限，再加上實踐經驗不足，本說明書在編寫過程中難免有不當和錯誤的地方，敬請各位批評指正。2零件圖的分析2.1零件的功用與經濟性分析汽車墊片屬于電器元件，以片狀材料制成，該零件外形簡單，尺寸精度不高，材料為Q235，其塑性、韌性很好，易冷熱加工成形，正火或冷加工后切削加工性能好，焊接性優良，無回火脆性，淬透性和淬硬性均差。零件所要求精度低，采用沖壓加工經濟性良好。2.2零件的沖壓工藝性分析2.2.1結構形狀與尺寸如零件圖所示，該零件外形簡單，有一個φ7孔，符合最小孔徑要求，孔邊距和孔間距符合成形要求。零件上未注尺寸偏差，屬未注公差尺寸，按IT14級確定工件尺寸公差。零件厚度只有1.5mm。所以此工件適合沖裁加工。2.2.2精度與表面粗糙度由于零件上所有尺寸沒有標注公差，所有尺寸屬自由尺寸，按IT14級確定工件的公差。料厚為1.5mm。該零件未標注表面粗糙度，考慮為Ra12.5，適合沖裁。2.2.3材料該零件為Q235,碳素結構鋼，其塑性、韌性很好，易冷熱加工成形，正火或冷加工后切削加工性能好，焊接性優良，無回火脆性，淬透性和淬硬性均差。結論：該零件符合鈑金成形要求，可以沖裁加工。3沖壓工藝設計3.1沖壓工藝方案的確定3.1.1沖壓工序性質與數量確定根據制品結構可知，該零件成形工序有：沖孔、落料。φ7孔可以同時沖出。故沖孔、落料各一次。3.1.2沖壓工藝方案的分析與確定根據工序類型和數量，可以擬定以下成形方案：方案一：落料、沖孔單工序成形方案二：沖孔落料復合方案三：沖孔、落料級進成形項目方案一方案二方案三模具結構簡單中等復雜模具數量2套1套1套生產效率較低較高較高零件質量精度較差較高較高分析比較上述三種工藝方案，可以看出：方案一模具結構簡單，但需兩道工序兩副模具，生產效率低，難以滿足工件大批量生產的要求。方案三，沖壓效率高，制品質量較好，數量只有一套，適合大批量生產，但模具結構復雜。方案二模具結構復雜程度中等，數量只有一套，沖壓效率高，質量較好。故通過上述分析可知，該零件屬于大批量，質量要求不高，選擇方案二較合適。3.2沖壓工藝參數的確定3.2.1工序尺寸的計算3.2.2排樣設計與下料方式的確定1.計算料寬繪制排樣圖板料規格擬選用1.5mm×650mm×1500mm（10鋼板）。考慮坯料形狀，為了提高材料利用率，采用直排。調料定位方式采用導料銷導向，擋料銷定距，取搭邊(查表3-13)則步距調料寬度排樣圖如下2.裁板方案板料縱裁利用率條料數量每條零件數每張板料可沖零件數個材料利用率⑵板料橫裁利用率條料數量每條零件數每張板料可沖零件數個材料利用率由此可見，縱裁有較高的利用率，故決定采用縱裁法。3.2.3各工序沖壓力的計算與沖壓設備的選擇落料力式中K=1.3，沖孔力卸料力式中推件力式中沖壓總力顯然,要選大于198的壓力機，但考慮沖壓的可靠性，選用J23-40壓力機。4沖壓模具設計4.1模具類型和結構形式的確定4.1.1模具結構類型的確定由于沖壓工藝分析可知，采用倒裝式沖孔落料復合模成形，所以模具類型為倒裝式沖孔落料復合模。4.1.2工件的定位方式的確定零件的生產批量屬于大批量。合理安排生產可采用手工送料方式能夠達到要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式。考慮零件尺寸、料厚適中，為了便于操作，保證質量，采用導料銷導向、擋料銷定距的定位方式。4.1.3卸料與出件方式的確定為了保證工件質量，采用上出件方式，由模具下模卸料機構可以將箍在凸凹模上條料卸下，并起壓料作用，故采用彈性卸料裝置。制品最后留在落料凹模內，采用彈性推件裝置推出。兩個沖孔廢料由下模廢料出口落出。4.1.4模架類型及模具組合形式的確定該零件質量要求不高，批量為大批量，為了方便安裝調整及操作，采用后側導柱模架。考慮零件精度要求不是很高，因此采用=2\*ROMANII級模架精度。4.2模具零件的設計與選用4.2.1工作零件的設計（1）凸、凹模間隙的確定（見沖壓工藝及模具設計書表3-3）a：沖孔凸模與沖孔凹模之間的雙面間隙Z=0.100Z=0.140b：落料凸模與落料凹模之間的雙面間隙Z=0.100Z=0.140（2）凸、凹模工作尺寸的計算①落料時凹模磨損后尺寸變大的有40、32、24、20，按IT14級確定公差為40，32，24，20變小的尺寸有R7，按IT14級確定公差為R7查表得X1=X20.5，X3=0.75，取=/4,將已知數據代入公式：40A1A=（40-0.5×0.62）=39.69mm32A2A=(32-0.5×0.62)=31.69mm24A3A=(24-0.5×0.52)=23.69mm20A4A=(20-0.5×0.52)=19.69mmR7B1A=(7+0.75×0.36)=7.27mm②沖孔時凸模磨損后尺寸變小的有7，按IT14級確定公差為7查表得X=0.75，取=/4,將已知數據代入公式：7B2A=（7+0.75×0.36）=7.27mm查表3-3的Zmin=0.100,Zmax=0.140,凸模刃口尺寸按凹模實際尺寸配做，保證雙邊間隙值。⑶模具壓力中心的確定該零件為對稱零件故模具壓力中心為零件中心⑷凸模結構類型及尺寸的確定凸模的長度L凸=h1+h2+h3+h=20+12+22=54mm（其中h1為凸模固定板厚度，h2為固定卸料板厚度，h3為導料板厚度,h為附加長度。）凸模設計圖如下：⑸凹模結構類型及尺寸確定凹模厚度h的確定，按經驗公式H=Kb(H≥15mm)其中b為最大型孔的寬度尺寸，這里取50mm，K為系數，取k=0.25，H=0.25×60=15mm。凹模長度L的確定，查指導書,c=30mm、t=1.5mm、b=50mm故L=b+2c=50+2×30=110mm。凹模寬度的確定，B=工件寬+2c=32+2×30=92mm。依據設計尺寸，按沖模的標準確定凹模的外形尺寸為：L=125mm、B=100mm、H=22mm。凹模設計圖如下：⑹凸凹模結構形式及尺寸確定凸凹模采用整體式設計，安裝凹模在模架上的位置時，將壓力中心與模柄中心重合。凸凹模內外均為刃口，其壁厚取決于工件想對應尺寸，但其值必須考慮凸凹模的強度。該設計模具采用倒裝式復合模，凸凹模的最小壁厚由經驗確定。查表3-28（冷沖壓工藝及模具設計）=2.7，設計如下圖：4.2.2定位零件的設計與選用定位零件的作用是使卸料與出件裝置的作用是該模具采用彈性卸料，沖件和廢料從凹模孔落下的出件方式。卸料板：125mm×100mm×12mm卸料螺釘：M10×754.2.4支承固定零件的設計與選用⑴凸（凹）模固定板凸（凹）模固定板主要作用是將凸（凹）模固定在上（下）模座的正確位置上。凸模固定板：125mm×100mm×20mm凸凹模固定板：125mm×100mm×20mm⑵墊板：墊板要淬硬磨平，其作用是承受擴散凸模傳遞的壓力，以防止模座被擠壓損傷。材料：45。125mm×100mm×6mm⑶模柄：模柄的作用是把上模固定在壓力機的滑塊上，同時是模具的中心通過滑塊的壓力中心，中小型模具一般都是通過模柄與壓力機的滑塊相連接。選擇模柄時應根據模具的大小、上模的結構、模架類型及精度等確定模柄的結構類型，再根據壓力機滑塊上的模柄孔的尺寸確定模柄的尺寸規格。此次選用凸緣模柄B型B30×70JB/T7646.1—1994Q2354.2.5模架及其零件的選用該模具采用滑動導向后側導柱模架，以凹模輪廓尺寸為依據，選擇模架規格。導柱d/mm×L/mm分別為Φ22mm×150mm；導套d/mm×L/mm×D/mm分別為Φ22mm×70mm×28mm。它們的材料均采用20鋼，導柱表面進行滲碳處理。4.3模具圖樣的繪制及壓力機校核4.3.1模具裝配圖的繪制 按已確定的模具形式及參數，選標準件。繪制模具裝配圖，見圖紙。4.3.2模具零件圖的繪制根據已確定的零件結構及參數，按照制圖標準繪制非標準件零件圖，見圖紙。共11張零件圖，分別是：沖孔凸模、落料凹模、凸凹模、凸模固定板、凸凹模固定板、卸料板、推薦塊、上模座板、下模座板、上墊板及下墊板。4.3.3壓力機技術參數的校核經計算該模具閉合高度在180mm～225mm內，且開式壓力機J23—40最大裝模高度300mm,大于模具閉合高度190mm～225mmmm,沖床工作臺面為420x630mm。能滿足模具的正常安裝，可以使用。通過較核，選擇開式雙柱可傾式壓力機J23—40能滿足使用要求。其主要技術參數如下：公稱壓力：400KN滑塊行程：100mm最大閉合高度：400mm最大裝模高度：300mm工作臺尺寸（前后×左右）：420mm×630mm模柄孔尺寸：50mm×70mm最大傾斜角度：35o5.模具的工作原理與維護模具在使用過程中產生正常磨損，或者由于意外事故所造成的損壞，均需進行維修，正常生產中也需要定期或不定期的保養，以保證模具使用精度和使用壽命，沒有任何一副模具可以不經過任何維修保養而一直使用到底的。因此，維修保養的實施是模具使用到預期壽命的必要保證。模具的一般維護：日常維護：定期維護：要注意加工的環境；注意定時的潤滑；適時的清洗和維修；操作人員要隨時注意送進失誤、定位的可靠性、連沖、廢料卡入等問題；5、正確的在壓力機上安裝，正確的使用壓力機，減少不規范操作。因為該模具生產批量適中，可按生產模次進行保養，并且定期檢查，上油，對模具上的滑動部件、導柱、導套等隨時觀察，定期檢查，還要及時清除殘余料及污物，保持內外整潔。沖壓模具的工作原理是在室溫下，利用安裝在壓力機上的模具對材料施加一定的壓力，使其產生分離，從而獲得所需形狀和尺寸零件的一種壓力加工方法。此沖壓模具的工作過程：將條料放入固定導料板開的槽內，沿槽的兩邊平放在凹模面上，沖制時，壓力機滑塊帶著凸模下行，由側刃和沖孔凸模第一次沖裁，凸模沖出小圓孔和那個異型孔，側刃第一次定位定距，條料繼續向前推送，此時落料凸模進行外形的落料，此時加工出第一個制件。一個制件需要沖孔落料兩道工序才能完成。