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文檔簡介
1、<p><b> 課程設(shè)計說明書 </b></p><p> 課 程 名 稱: 模具設(shè)計課程設(shè)計 </p><p> 課 程 代 碼: </p><p> 題 目:墊片加工工藝規(guī)程及模具設(shè)計
2、 </p><p> 學(xué) 生 姓 名: </p><p> 學(xué) 號: </p><p> 年級/專業(yè)/班: </p><p> 學(xué)院(直屬系) : 機械工程與自
3、動化 </p><p> 指 導(dǎo) 教 師: </p><p><b> 目 錄</b></p><p> 目錄……………………………………………………………………………………………1</p><p> 摘要…………
4、…………………………………………………………………………………2</p><p> 引言 …………………………………………………………………………………………3</p><p> 任務(wù)與分析 …………………………………………………………………………………3</p><p> 1 課程題目 …………………………………………………………………………………3&
5、lt;/p><p> 2 沖裁件工藝分析 …………………………………………………………………………3</p><p> 2.1沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性…………………………………………………………………3</p><p> 2.2尺寸精度與斷面粗糙度 ……………………………………………………………4</p><p> 3.沖裁工藝方案的確定…
6、……………………………………………………………………4</p><p> 4沖壓工藝計算………………………………………………………………………………5</p><p> 4.1排樣圖設(shè)計,材料利用率計算………………………………………………………5</p><p> 4.2凸凹模刃口尺寸計算…………………………………………………………………6</p>
7、<p> 4.2.1落料凹模刃口尺寸…………………………………………………………………6</p><p> 4.2.2沖孔凹模刃口尺寸計算……………………………………………………………7</p><p> 4.3計算沖壓力與壓力中心,初選壓力機………………………………………………7</p><p> 5.模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計…………………………………
8、…………………………………………8</p><p> 6.模具主要零部件的設(shè)計……………………………………………………………………8</p><p> 6.1主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計…………………………………………………………………8</p><p> 6.1.1凹模外形尺寸H的確定…………………………………………………………8</p><p&g
9、t; 6.1.2壓力機的校核……………………………………………………………………10</p><p> 7.模具總裝配圖的繪制及其說明…………………………………………………………10</p><p> 8.模具零件圖的繪制及其說明……………………………………………………………11</p><p> 結(jié)論…………………………………………………………………………
10、………………12</p><p> 參考文獻……………………………………………………………………………………13</p><p><b> 摘 要</b></p><p> 本設(shè)計為一墊板的冷沖壓模具設(shè)計,根據(jù)設(shè)計零件的尺寸、材料、批量生產(chǎn)等要求,首先分析零件的工藝性,確定沖裁工藝方案及模具結(jié)構(gòu)方案,然后通過工藝設(shè)計計算,確定排樣和裁
11、板,計算沖壓力和壓力中心,初選壓力機,計算凸、凹模刃口尺寸和公差,最后設(shè)計選用零、部件,對壓力機進行校核,繪制模具總裝草圖,以及對模具主要零件的加工工藝規(guī)程進行編制。其中在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,主要對凸模、凹模、定位零件、卸料與出件裝置、模架、沖壓設(shè)備、緊固件等進行了設(shè)計,對于部分零部件選用的是標準件,就沒深入設(shè)計,并且在結(jié)構(gòu)設(shè)計的同時,對部分零部件進行了加工工藝分析,最終才完成這篇課程設(shè)計。 </p><p> 關(guān)鍵詞
12、:模具;沖裁件;凸模;凹模;</p><p><b> 引 言</b></p><p> 本說明書是我根據(jù)《沖壓工藝與沖模設(shè)計》、《冷沖模設(shè)計指導(dǎo)教程與簡明手冊》等有關(guān)教材。引用了其中的公式,查找書中的表格,并得到了同學(xué)的幫助完成的。</p><p> 本說明書主要介紹了沖裁模的工藝分析、工藝方案的確定、模具總體結(jié)構(gòu)的選擇、工藝與設(shè)計計
13、算、零件圖總裝圖尺寸計算及繪制。</p><p> 為了能夠很好地掌握本課程的設(shè)計過程,根據(jù)課內(nèi)及課外來所學(xué)的知識,編寫了該說明書以使老師可以在評閱的過程中能夠更好地指導(dǎo).</p><p><b> 任務(wù)與分析</b></p><p> 本課題主要的目的是進行零件的成形工藝性分析,完成相關(guān)的工藝計算,設(shè)計工序件,針對某工序件擬定模具結(jié)構(gòu)草
14、圖,選取機床設(shè)備,并據(jù)此進行模具設(shè)計,最后編寫設(shè)計說明書。</p><p><b> 1 課程題目</b></p><p><b> 名稱:墊片</b></p><p><b> 材料:Q235</b></p><p><b> 料厚:2㎜</b>
15、</p><p> 2. 沖裁件工藝分析</p><p> 從沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性和沖裁件的精度和斷面粗糙度兩個方面進行分析。</p><p> 2.1.沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性</p><p> 表2-1 沖裁件結(jié)構(gòu)工藝性分析表</p><p> 2.2尺寸精度與斷面粗糙度</p><p>
16、 零件尺寸公差除22±0.6和24±0.6是屬于粗糙級。零件圖上所有未標注公差的尺寸為自由公差,按IT13級計算公差。利用普通沖裁方式可以達到零件圖樣要求。</p><p> 表面粗糙度:制件零件圖上未標注粗糙度,可認為對其表面沒有特殊要求,一般為Ra12.5~50,適合用于沖裁。</p><p> 結(jié)論:該零件的沖裁工藝性好,可以沖裁加工。</p>
17、<p> 3.沖裁工藝方案的確定</p><p> 該零件包括沖孔和落料兩個基本工序,有以下三種方案可以采用:</p><p> 方案1:先沖孔,后落料,采用單工序模生產(chǎn)。</p><p> 方案2:沖孔-落料符合沖裁,采用復(fù)合模生產(chǎn)。</p><p> 方案3:沖孔,落料連續(xù)生產(chǎn),采用級進模生產(chǎn)。</p>
18、<p> 方案1:模具結(jié)構(gòu)簡單,但需要兩套模具生產(chǎn),在大批量生產(chǎn)時難以滿足需求,且零件精度不高。</p><p> 方案2:零件精度高,平直度較好,生產(chǎn)率也高,但因孔邊距太小,模具的強度不高。</p><p> 方案3:采用側(cè)刃定距可以滿足零件精度要求,避免模具強度不夠的問題,模具操作安全,生產(chǎn)效率高。相較于復(fù)合模成本較低。</p><p> 所
19、以最終方案確定采用級進模沖裁方式。</p><p><b> 4沖壓工藝計算</b></p><p> 4.1排樣圖設(shè)計,材料利用率計算</p><p> 該零件材料厚度適中,尺寸適中,近似長條形,因此可采用直排,如圖2-1所示??紤]模具強度的問題,在沖孔和落料工位之間增設(shè)了一個空位。</p><p> 查《冷沖
20、模設(shè)計指導(dǎo)教程與簡明手冊》表6-1-9、表6-1-11、表6-1-13、表6-1-12取a=2.2mm,a=2mm,△=0.8mm,Z=0.5mm,b=2.0mm,y=0.15mm。另因采用的IC型側(cè)刃,</p><p> 故料寬每邊需增加燕尾切入深度a=0.5mm。因此,條料寬度為</p><p> B=(D+2a+2a+nb)</p><p> =(60+
21、2×2+2×0.5+2×2)mm</p><p><b> =69mm</b></p><p> 沖裁后廢料寬度為B= D+2a+2 a</p><p> =(60+2×2+2×0.5)mm</p><p><b> =65mm</b><
22、;/p><p><b> 進距為</b></p><p> s=22mm+2mm=24mm</p><p><b> 導(dǎo)料板間距為</b></p><p> B=B+Z=69mm+0.5mm=69.5mm</p><p> B=B+y=65mm+0.15mm=65.15
23、mm</p><p> 由零件圖近似算得一個零件的面積為862mm,一個進距內(nèi)沖一件,故A=862mm。一個進距內(nèi)的坯料面積B×s=57×24=1368mm。因此材料利用率為:</p><p> n=A/(Bs)×100%=862/1368×100%=63%</p><p> 4.2凸,凹模刃口尺寸計算</p>
24、;<p> 4.2.1落料凹模刃口尺寸</p><p> 該制件不為圓形或規(guī)則的零件,因此,采用凸、凹模配合加工的方法計算凸、凹模的刃口尺寸。又根據(jù)排樣圖可知,凹模的加工叫凸模加工困難,且模具所有的凹模型孔都在同一凹模板上,因此,選擇凹模為制造基準件,根據(jù)凹模制造出的實際尺寸按所需的間隙配作凸模,在凸模的零件圖上按凹模各對應(yīng)尺寸標注基本尺寸,并注明按凹模實際刃口尺寸配作加工,保證雙面間隙值0.1
25、20~0.160mm,側(cè)刃孔配單面間隙0.015mm。</p><p> 表2-2 落料凹模刃口尺寸</p><p> 4.2.2沖孔凹模刃口尺寸計算</p><p> 沖孔凹模的形狀簡單,均為圓形,但尺寸較小,為保證凹、凸模的合理間隙采用分開加工方法,可用公式d=(d+x△+Z)計算其凹模刃口尺寸,凸模刃口尺寸與凹模配作。</p><p&
26、gt; 7 d=(7+0.75×0.22+0.120)mm=7.285</p><p> 4.2.3側(cè)刃孔尺寸可按公式A=(A+0.5Z)計算,取=0.02,則</p><p> A=(A+0.5Z)=(24+0.5×0.120)=24.06mm</p><p> 4.3計算沖壓力與壓力中心,初選壓力機</p><
27、;p> 沖裁力:根據(jù)零件圖可算得一個零件內(nèi)外周邊之和L=230.8mm,側(cè)刃沖切長度L=24.4mm,根據(jù)排樣圖模沖一件和雙側(cè)刃布置,故總沖裁長度L=230.8+24.4×2mm=279.6mm。又=370Mpa,t=2mm,取k=1.3,則</p><p><b> F=KLt</b></p><p> =1.3×279.6×
28、;2×370</p><p> =268975.2N</p><p> 卸料力:查表取K=0.04則</p><p><b> F=KF</b></p><p> =0.04×268975.2</p><p><b> =10759N</b>&l
29、t;/p><p> 推件力:根據(jù)材料厚度,取n=4,查表K=0.055,則</p><p> F=nKF=4×0.055×268975.2=59174.544≈59175N</p><p><b> 總沖壓力:</b></p><p> F=F+F+F=268975.2N+10759N+59175
30、N=338909.2N≈339KN</p><p> 應(yīng)選取的壓力機標稱壓力:p≥(1.1~1.3)F=(1.1~1.3)×339KN=372.9~440.7KN,因此可選壓力機型號為 JB23-63。</p><p> 因沖裁件尺寸較小,沖裁力適中,且精度要求不高,所以選用了對角導(dǎo)柱模架。 </p><p><b> 5.模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計&
31、lt;/b></p><p><b> .(1)模具類型</b></p><p> 由沖壓工藝分析可知,模具類型為沖孔-落料級進模。</p><p> ?。?)定位方式的選擇</p><p> 為了便于操作,保證質(zhì)量,采用導(dǎo)料板導(dǎo)向、側(cè)刃定距的定位方式。為減小料頭和料尾消耗和提高定距的可靠性,采用雙側(cè)刃前后對
32、角分布。</p><p> ?。?)卸料與出件方式</p><p> 考慮零件厚度適中,采用剛性卸料方式。為了便于操作、提高生產(chǎn)率,制件的出件方式采用凸模直接從凹??淄葡碌南鲁黾绞健?lt;/p><p> ?。?)模架類型及精度</p><p> 為了提高模具壽命和工件質(zhì)量,方便安裝調(diào)整,該級進模采用中間導(dǎo)柱導(dǎo)向的方式。</p>
33、<p> 6.模具主要零部件的設(shè)計</p><p> 6.1主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p> 6.1.1凹模外形尺寸H的確定</p><p> 凹模采用板狀結(jié)構(gòu)通過螺釘、銷釘與下模座固定。因沖件批量較大,考慮凹模的磨損和保證沖件的質(zhì)量,凹模刃口采用直刃壁結(jié)構(gòu),刃壁高度取8mm。</p><p> 沿送料方向的凹模型
34、孔壁間最大距離為</p><p> s=24+24+24+24+24+24=144mm</p><p> 垂直于送料方向的凹??妆陂g最大距離為</p><p> s=60+4.5=64.5mm</p><p> 沿送料方向的凹模長度為</p><p> L=s+2s=144+2×36=216mm&l
35、t;/p><p><b> 經(jīng)驗計算公式為:</b></p><p> 凹模厚H H=Ks=0.25×64.5=16.125</p><p> 凹模壁厚C C=(1.5~2)H=2×16.125=32.25mm</p><p> 凹模寬度B
36、 B=s+(2.5~4.0)H=64.5+4×15=124.5mm </p><p> 根據(jù)查表,選取與計算值相接近的標準凹模板輪廓尺寸為B×L×H=125×200×20</p><p> 凹模的材料選用CrWMn,工作部分熱處理淬硬60~64HRC</p><p> 6.1.1凸模外形尺寸H的確
37、定</p><p> 落料凸模刃口部分為非圓形,為便于凸模和固定板的加工,可設(shè)計成階梯形結(jié)構(gòu),并按安裝部分設(shè)計成便于加工的長圓形,通過鉚接方式與固定板固定。凸模的尺寸根據(jù)刃口尺寸、卸料板裝置,凸模固定板的要求確定。凸模的材料也選用CrWMn,工作部分熱處理淬硬58~62HRC</p><p><b> 落料凸模長度計算:</b></p><p&
38、gt; , 取L=50</p><p> 落料凸模的強度一般不用校核。</p><p> 沖孔凸模的設(shè)計與落料凸?;鞠嗤?,因刃口部分為原型,其結(jié)構(gòu)更簡單。因為沖孔凸模直徑較小,故需要對最小凸模進行強度和剛度校核。</p><p> 1)凸模最小直徑的校核(強度校核)</p><p> 因孔徑雖小,但大于材料厚度。
39、估計強度和剛度是夠的。</p><p> 凸模的最小直徑d應(yīng)該滿足:</p><p> d≥4t=4×2×370/1200mm=2.467mm而d=7mm,故凸模強度足夠</p><p> 2)凸模最大自由長度的校核</p><p> 凸模最大自由長度L應(yīng)該滿足</p><p> L≤8
40、5d/=85×7/mm=34.9mm</p><p> 由此可見,小沖孔凸模工作部分不能超過34.9mm。因此取沖孔凸模工作部分為25mm,</p><p> 3)標準模架的選取:查表可知,可選取閉合高度為140~170mm,一級精度的中間導(dǎo)柱模架。上模座為210×130×35,下模座為290×190×40。導(dǎo)柱為25×130
41、和28×130.導(dǎo)套為25×85×33和28×85×33。承料板160×40×3。</p><p> 4)凸模固定板的外形尺寸取和凹模外形一樣的尺寸,其厚度取凹模厚度的0.6~0.8倍,?。?.8×20=16),凸模固定板的外形尺寸為:125×200×16</p><p> 5)卸料板外
42、形尺寸的確定:材料45號鋼,長和寬的尺寸取與凸模固定板相同的尺寸,厚度取12mm,所以尺寸為125×200×12</p><p> 6)墊板的確定:材料T8A鋼,長和寬的尺寸選用典型模架組合尺寸:墊板的外形尺寸:125×200×10</p><p> 7)螺栓銷釘?shù)倪x擇:上模座連接螺釘選用4M10×25,上模座連接銷釘選用2×
43、Φ1055下模座固定螺釘選用4M10×35;下模座連接銷釘選用6×Φ1045。卸料銷釘選4Φ425</p><p> 6.1.2壓力機的校核</p><p> 選用JB23-63型壓力機,采用固定臺式,工作臺尺寸710×480mm,其最大閉合高度為260mm。</p><p><b> 模具閉合高度校核</b>
44、;</p><p> 模具閉合高度為H=上模座厚度+下模座厚度+凸模固定板厚度+凹模板厚度+導(dǎo)料板厚度+墊板厚度+卸料板厚度+承料板+安全距離=30+35+16+20+6+10+12+3+16=148mm。而JB23-63的最大封閉高度為360mm,封閉高度調(diào)節(jié)量為90mm,除去極限位置的5mm,高度在355~275mm范圍類的模具都可以正常安裝,但是H=148mm,所以必須在壓力機上加一墊板,厚度為150mm
45、。</p><p> (2)模具最大安裝尺寸為130×170mm,壓力機工作臺臺面尺寸為710×480mm,能滿足模具的正確安裝。</p><p> 因此所選壓力機滿足要求。</p><p> 7.模具總裝配圖的繪制及其說明</p><p><b> 詳見圖紙。</b></p>
46、<p> 8.模具零件圖的繪制及其說明</p><p><b> 詳見圖紙。</b></p><p><b> 結(jié)論</b></p><p> 經(jīng)過近兩周的模具課程設(shè)計,使我對模具有了更多的了解和認識。 在設(shè)計過程中,運用了本學(xué)期及以前學(xué)的有關(guān)知識,逐步提高了我們的理論水平、構(gòu)思能力,提高了分析問題及解決
47、問題的能力。</p><p> 老師將課程設(shè)計的要求講了之后,即明確了課程設(shè)計的要求和內(nèi)容。我就開始翻閱資料,進行課程設(shè)計的前期準備,在這個過程中,遇到了很多困難,甚至不知道如何下手。但是經(jīng)過再次回到課本,溫習(xí)相關(guān)知識,便使得問題很快得以解決,從中也讓自己的知識更趨于生產(chǎn)實際中的情況。我相信這樣的課程設(shè)計會使得我們在以后的工作中,更能夠獨立完成相關(guān)的任務(wù)。</p><p><b&g
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