W形垫片零件冲压模设计Word格式文档下载.docx
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总结-16-
致谢-17-
参考文献-18-
第一章概述
1.1毕业设计的目的
1、在这次毕业设计中通过对毕业设计的课题制作，对我们在学校老师所教的专业知识和我们自己所自学的专业知识进行一个巩固。
2、在这次毕业设计中培养我们模具专业的学生在遇到问题时的分析能力和解决问题能力，还有能独立的完成对于模具设计的流程的熟练制作。
3、在这次毕业设计中对我们模具设计与制造专业的学生工作作风以及责任心还有安全意识得到较大跨度的一个提升。
1.2毕业设计的要求
1、毕业设计的图纸图幅量：
一共零号的图幅工作量（其中最少要有1张零号装配图，剩下的不做要求）。
2、图纸：
最后答辩前上交的图纸必须用AutoCAD绘制，画图时要更具绘图标准去画，最后要交1份AutoCAD图纸和1份1：
1打印出来的图纸。
3、毕业设计说明书的字数要求：
不少于6000字。
4、查看和毕业设计课题有关的各种资料，为顺利的完成毕业设计以及能顺利毕业做好充分的准备工作。
5、要求计算准确、结构设计合理、图面整洁，图样及标注符合国家标准。
6、要求编制的工艺规程符合生产实际。
7、设计计算说明书要求文字通顺，书写工整。
1.3毕业设计的的注意事项
1、相关安全的事宜：
在进行毕业设计的样品加工时一定要遵守各类加工机械的操作规范，确保人生安全，器械安全。
2、服从命令听指挥:
在进行任何加工都前都要听从老师的安排，认真负责，精心制作，保质保量完成模具加工任务。
3、毕业设计的所有内容必须自己独立完成，可以请教同学或老师，但严禁抄袭，做，在模具加工时同样要独立完成。
第二章W形垫片零件工艺设计
2.1分析W形垫片零件坯料的冲压工艺性
W形垫片零件坯料如图2-1W形垫片零件坯料
图2-1W形垫片零件坯料
2.1.1W形垫片零件坯料工艺分析
由图2-1可见,W形垫片零件坯料的形状比较简单，结构成对称分布，零件尺寸通过一般的冲压能满足W形垫片零件坯料的尺寸精度要求。
尺寸的公差为自由公差，孔Φ3mm的孔边距离外轮廓的距离远远大于凸、凹模所允许的最小壁厚，没有凸、凹模强度的困扰，所以可以采用冲压工序完成W形垫片零件的生产。
2.1.2确定W形垫片零件坯料冲压工艺方案
W形垫片零件坯料冲压模具采用单工序具进行产品的加工。
2.2工艺计算
2.2.1W形垫片零件坯料零件的排样设计如图2-2排样
图2-2排样
1、搭边值的确定[1]冷冲压工艺及模具设计》表2.10得出工件的搭边值a1=1.8mm对于本次的设计，我们a1选取1.8mm，工件侧面a=2mm
2、条料步距的确定步距值：
34mm+1.8mm=35.8mm宽度116mm+2mm+2mm=120mm。
3、材料的利用率计算η=S工/S总=724.176/120mm×
35.8×
100％=617.177％
2.2.2凸模和凹模的工作部分尺寸
零件图上所注公差经查标准公差表1.2为IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全可以满足要求。
表1.2部分标准公差值（GB/T1800.3—117178）
公差等级
IT6
IT7
IT8
IT17
IT10
IT11
IT12
IT13
IT14
IT15
基本尺寸
/μm/mm
＞3～6
8
12
18
30
48
75
0.12
0.18
0.30
0.48
＞6～10
17
15
22
36
58
170
0.15
0.22
0.36
0.58
＞10～18
11
27
43
70
110
0.27
0.43
0.70
＞18～30
13
21
33
82
84
130
0.21
0.33
0.82
14
＞30～50
16
25
317
62
100
160
0.25
0.317
0.62
1.00
＞50～80
117
46
74
120
1170
0.46
0.74
1.20
＞80～120
35
54
87
140
220
0.35
0.54
1.40
根据表1.2分析：
该零件冲裁工艺性较好，适宜冲裁加工。
查公差表得各尺寸公差：
零件：
mm、116
mm、R17
mm
1、确定凸、凹模的间隙以及制造公差。
[2]冷冲压模具毕业设计指导与范例》表2-7可得凸、凹模的间隙最小值Zmin=0.072mm，凹模间隙最大值Zmax=0.104mm
一、冲孔凸、凹模计算
设冲孔尺寸为
根据以上原则，冲孔时以凸模设计为基准，首先确定凸模刃口尺寸，使凸模基本尺寸接近或等于工件孔的最大极限尺寸，再增大凹模尺寸以保证最小合理间隙Zmin。
凸模制造偏差取负偏差，凹模取正偏差。
其计算公式为：
凸模dp=（d＋x△）0-δp
凹模dd=（
＋Zmin）0+δd＝（d＋X△＋Zmin）0+δd
在同一工步中冲出制件两个以上孔时，凹模型孔中心距Ld按下式确定：
Ld=（Lmin＋0.5△）±
0.125△
式中dd——冲孔凹模基本尺寸（mm）；
dp——冲孔凸模基本尺寸（mm）；
d——冲孔件孔的最小极限尺寸（mm）；
Ld——同一工步中凹模孔距基本尺寸（mm）；
Lmin——制件孔距最小极限尺寸（mm）；
△——冲孔件孔径公差（mm）；
Zmin——凸、凹模最小初始双面间隙（mm）；
X——磨损系数，是为了使冲裁件的实际尺寸尽量接近冲裁件公差带的中间尺寸，与工件制造精度有关，可查表17.1取值：
当工件精度IT10以上，取x=1；
当工件精度IT11～IT13，取x=0.75；
当工件精度IT14，则取x=0.5。
表17.1磨损系数X
料厚t（mm）
非圆形
圆形
1
0.75
0.5
工件公差△/mm
1～2
2～4
＞4
＜0.16
＜0.20
＜0.24
＜0.30
0.17～0.35
0.21～0.41
0.25～0.417
0.31～0.517
≥0.36
≥0.42
≥0.50
≥0.60
≥0.16
≥0.20
≥0.24
≥0.30
根据图1.1和表17.1查得磨损系数X取0.5，即X=0.5
二、落料凸、凹模计算
凹模：
Dd=（D－X△）
凸模：
Dp=（Dd－Zmin）
＝（D－X△－Zmin）
式中Dd——凹模基本尺寸（mm）；
Dp——落料凸模基本尺寸（mm）；
D——落料件最大极限尺寸（mm）；
——落料件外径公差（mm）；
X——磨损系数，是为了使冲裁件的实际尺寸尽量接近冲裁件公差带的中间尺寸，与工件制造精度有关。
表17.1取X=0.5。
由公差表（1.2）查得：
mm、设凸、凹模分别按IT6和IT7级加工。
所以凹模
mm:
Dd2=（D2-X
）
=（82-0.5×
0.22）0+0.11
=81.8170+0.11mm
116
:
=（116-0.5×
0.62）0+0.11
=115.7170+0.11mm
凸模
Dp2=（Dd2-Zmin）
=（81.817-0.072）
=81.82
=（115.717-0.072）
=115.688
式中，由已知条件零件为非圆形，材料的厚度是1mm，以及零件的公差大于0.42mm，查询《冷冲压模具设计》表2-17磨损系数X[5]得X=0.5，制件精度为IT14级时查询《冲压模具毕业设计指导与范例》[6]得Δ=17mm。
W形垫片零件坯料2孔中心距离的计算：
由图2-1可知当制件精度取IT14级时，中心距离：
82±
0.42mm
C凹=C±
σ凹=82±
0.105mm
式中，σ凹=1/4×
0.42mm=0.105mm
2、W形垫片零件坯料冲压模，冲压力计算
计算冲裁力是为了选择合适的压力机，设计模具和检验模具的强度，压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适宜冲裁的要求，普通平刃冲裁模，其冲裁力
一般可以按下式计算：
Fp=KpLtτ=Lt（6.1）
式中τ——材料抗剪强度（MPa）；
L——冲裁周边总长（mm）；
t——材料厚度（mm）；
系数Kp是考虑到冲裁模刃口的磨损，凸模与凹模间隙之波动，取Kp=1.3。
2.1冲裁力Fp的计算
据图5.3可得一个零件内外周边之和L=1617.12mm。
查碳素结构钢的力学性能表知：
钢板的抗剪强度τ=216Mpa～304Mpa，取260Mpa，制件厚度t=1mm，则
根据公式（6.1）：
Fp=KpLtτ
=1.3×
1×
1617.12×
260
=32210（N）
≈32.2（KN）
2.2卸料力Fq1的计算
Fq1=KxFp（6.2）
式中Kx——卸料力系数，查表6.1取Kx＝0.065。
根据公式（6.2）：
Fq1=KxFp
=0.065×
32.2（KN）
≈2.0173（KN）
表6.1卸料力、推件力和顶件力系数
料厚t/mm
Kx
kt
Kd
钢
≤0.1
＞0.1～0.5
＞0.5～2.5
＞2.5～6.5
＞6.5
0.065～0.075
0.045～0.055
0.04～0.05
0.03～0.04
0.02～0.03
0.1
0.063
0.055
0.045
0.025
0.14
0.08
0.06
0.05
0.03
2.3顶件力Fq2的计算
Fq2=KdFp（6.3）
式中Kd——顶件力系数。
查表6.1得Kd＝0.06.
根据公式（6.3）：
Fq2=KdFp
=0.14×
≈4.508（KN）
2.4总的冲压力F的计算
根据模具结构总的冲压力F=FP+Fq1+Fq2
=32.2+2.0173+4.508
=38.801（KN）
选用的压力机公称压力P≥（1.1～1.3）F，取系数为1.3，则：
P≥1.3F=1.3x38.801（KN）=50.4413（KN）。
从满足加工的工艺要求考虑，可拟选用J23-6.3查《冲压模具毕业设计指导与范例》表17-17开式双柱可倾压力机技术规格[2]
J23-6.3参数：
公称压力/KN：
63
滑块行程次数/次•min-1：
最大封闭高度/mm:
170
封闭高度调节量/mm:
40
立柱距离/mm:
150
工作台尺寸/mm：
315×
200
垫板尺寸/mm：
厚度：
模柄尺寸/mm：
直径：
30
深度：
50
第三章W形垫片零件坯料单工序工作部分零件设计
3.1W形垫片零件坯料单工序凸模的设计
W形垫片零件坯料单工序，凸模材料选择：
为保证模具的寿命以及零件的精度和材料供应问题我们选择Cr12MOV。
W形垫片零件坯料单工序，凸模形式确定：
采用国家规定形式中的（GB2863.2-81）。
材料选择：
为保证模具的寿命以及零件的精度和材料供应问题W形垫片零件坯料单工序，冲孔凸模的热处理：
58—62HRC。
W形垫片零件坯料单工序。
冲凸模的冷处理：
加超深冷冷处理（零下400C°
）因为光靠热处理没法完全的去除材料的内应力。
在材料刚刚经过热处理后接着进行材料的加超深冷冷处理。
这样可以最大限度的去除材料的内应力。
以增加模具的使用寿命。
保证产品的尺寸精度稳定性。
W形垫片零件坯料单工序，凸模的固定方式：
采用压入式固定。
W形垫片零件坯料单工序，凸模具体设计图纸如：
图3-1凸模所示。
图3-1凸模
3.2W形垫片零件坯料单工序凹模设计
W形垫片零件坯料单工序，凹模材料的选择：
同凸模的材料一样选择Cr12MoV。
W形垫片零件坯料单工序，凹模的热处理：
60—64HRC。
W形垫片零件坯料单工序，凹模的冷处理：
应为光靠热处理没法完全的去除材料的内应力，在材料刚刚经过热处理后接着进行材料的加超深冷冷处理，这样可以最大限度的去除材料的内应力，以增加模具的使用寿命，保证产品的尺寸精度稳定性）。
W形垫片零件坯料单工序，凹模的具体设计图纸如：
图2-4凹模所示。
图3-2凹模
3.7W形垫片零件坯料单工序，垫板设计
W形垫片零件坯料单工序，垫板材料选择：
45。
W形垫片零件坯料单工序，垫板具体设计如：
图2-17所示。
图3-7垫板
第四章W形垫片零件坯料单工序具结构设计
4.1W形垫片零件坯料单工序模架的选择
模架形式的选用后侧导动，结合设计的凹模等，先大概的确定一下模架的尺寸，最后再通过查询资料选取标准模架。
上模座尺寸250mm×
250mm×
50mm，材料选用，HT250
下模座尺寸250mm×
60mm，材料选用，HT250
4.2W形垫片零件坯料单工序压力中心计算
由W形垫片零件坯料图就可以看出压力中心，因为W形垫片零件坯料零件是对称的，没有必要进行压力中心的计算。
4.3W形垫片零件坯料单工序模具装配图和零件的绘制
见图纸
总结
将近1个多月的毕业设计已近进入尾声，请各位老师对我的毕业设计—W形垫片零件做最后的检查。
在我们目前的生活中绝大部分的用品都是利用模具做出来，无论是精密零件还是普通精度的零件，用模具都能高效率的生产出来，并且成本还很低，模具对我们影响的不单单是生活中的方方面面，也包括其它的各个行业。
我们国家的起步不是太早，所以目前一些比较大型的还有比较精密的大部分都是依靠国外进口，就连好的材料和刀具也是依赖于进口，不过根据目前我们国家的发展速度，在不久我们就能赶上与世界先进水平的差距，我们就能独立的做出先进的模具。
所以我们学院安排的这次毕业设计。
对我们学生来说意义非常的大。
可以将我们所学的知识进行一个完美的组合。
同时还提高了我对于问题的思考能力。
对于问题的解决能力。
也让我体会到了只要努力去做，付出了，“面包“总是会有的，只是时间问题。
致谢
这次我的毕业设计课题W形垫片零件能够成功个完成，首先要感谢我的毕业设计指导老师模具教研室的主任，老师不仅借给我几本关于本次W形垫片零件毕业设计非常好的资料，而且还帮我把控整个毕业设计的方向。
在我遇到瓶颈时也耐心的辅导我，帮助我顺利的完成我的W形垫片零件课题设计。
同时也感谢我们学院教过我的老师，在我AutuCAD工程绘图时遇到不会时她耐心的教我如何用AutuCAD绘图，这才使我的设计图能够顺利的用绘图软件画出来，并在设计说明书中插入部分图纸，还有教我们模具设计在我的设计出现于实际生产不相符的时候及时的指导我，让我设计的W形垫片零件弯曲模和W形垫片零件坯料单工序复合实际生产。
但是由于老师时间比较紧，不可能完全的将所有的问题都找出了，加之我对于模具设计的各方面知识学得还不到位，有很多的东西还没学好，无法避免的会出现一些不足之处，这点将在以后的工作中会进一步完善。
这次W形垫片零件课题的毕业设计的设计过程中参考了很多书籍还有一些网站，并且我们宿舍的舍友和班级里面的同学都给与我了我很大的帮助，在此表示衷心的感谢。
参考文献
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