花孔墊圈課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課 程 設(shè) 計(jì)</b></p><p>　　題目: 花孔墊圈模具設(shè)計(jì)</p><p>　　課程： 冷沖模設(shè)計(jì)</p><p>　　專業(yè)：09材料成型及控制工程</p><p>　　姓名： </p><p><b>　　學(xué)號(hào)： <

2、;/b></p><p><b>　　指導(dǎo)老師： </b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　一．零件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　二．沖裁件的工藝分析</p><p>　　三．確定沖裁工藝方案&l

3、t;/p><p>　　四．模具結(jié)構(gòu)形式的選擇</p><p>　　4.1模具的類型的選擇</p><p>　　4.2送料方向與步距的控制</p><p>　　4.3卸料與推件裝置</p><p>　　4.4模架類型及精度</p><p><b>　　五．沖壓工藝計(jì)算</b>&l

4、t;/p><p>　　5.1排樣設(shè)計(jì)及計(jì)算</p><p>　　5.2沖壓力計(jì)算及初選壓力機(jī)</p><p>　　5.3壓力中心的計(jì)算</p><p>　　5.4計(jì)算凸凹模刃口尺寸</p><p><b>　　六．主要零件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　6.

5、1凹模的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　6.2卸料和推件裝置的設(shè)計(jì)</p><p>　　6.3凸模固定板的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　6.4凸模的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　6.5墊板設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　6.6

6、彈性元件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　6.7凸凹模的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　七．模架及其他零部件的選用</p><p>　　八．校核模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù)</p><p>　　九．繪制裝配圖及主要零件圖</p><p><b>　　十．結(jié)束語(yǔ)<

7、;/b></p><p><b>　　一.零件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　沖壓件名稱：花孔墊圈</p><p>　　材 料：08鋼</p><p>　　板 厚：0.8mm</p><p>　　工件精度： IT9</p><p>　　二．沖壓

8、件的工藝分析</p><p><b>　　2.1、結(jié)構(gòu)分析</b></p><p>　　該零件形狀簡(jiǎn)單、對(duì)稱.</p><p><b>　　2.2、材料分析</b></p><p>　　材料為08鋼，抗剪強(qiáng)度為255～353，延伸率為32%，塑性良好，適合沖壓.</p><p&g

9、t;<b>　　2.3、精度分析</b></p><p>　　精度為IT9，由指導(dǎo)書(shū)表5-14得： Φ60的尺寸偏差為0.074，R2.5的尺寸公差為0.025.</p><p>　　三．確定沖裁工藝方案</p><p>　　該沖裁件包括落料和沖孔兩個(gè)基本工序，可采用的沖裁方案有單工序沖裁，復(fù)合沖裁和級(jí)進(jìn)沖裁三種，零件屬于大批量生產(chǎn)，因此采用單

10、工序需要模具數(shù)量多，生產(chǎn)效率低，費(fèi)用高，不合理。如果采用級(jí)進(jìn)模，需要較多的工位數(shù)，必須解決板料的準(zhǔn)確定位問(wèn)題。采用倒裝復(fù)合?？梢砸淮螞_壓成形，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，卸件可靠，操作方便。根據(jù)以上分析，該零件比較適合采用倒裝復(fù)合沖裁工藝方案。</p><p>　　四．模具結(jié)構(gòu)形式的選擇</p><p>　　4.1 模具類型的選擇</p><p>　　根據(jù)零件的沖裁工藝方案，采用

11、倒裝復(fù)合模。</p><p>　　4.2送料方向與步距的控制</p><p>　　采用兩個(gè)活動(dòng)導(dǎo)料銷控制送料方向，活動(dòng)擋料銷控制送料步距。</p><p>　　4.3卸料與推件裝置</p><p>　　根據(jù)要求采用彈性卸料裝置，廢料能直接從壓力機(jī)臺(tái)面落下.用剛性推件裝置，直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件，沖裁件從上模推下.</p>

12、<p>　　4.4 模架類型及精度</p><p>　　由于該沖裁件的尺寸較小，沖裁間隙較小，采用導(dǎo)向平穩(wěn)的中間導(dǎo)柱模架，采用Ⅰ級(jí)模架精度.</p><p><b>　　五．沖壓工藝計(jì)算</b></p><p>　　5.1、排樣設(shè)計(jì)及計(jì)算</p><p>　　根據(jù)材料性能、厚度和形狀可確定搭邊值，有課本表3

13、-10查得a=1mm,a1=1.2mm.步距A=D+a=60mm+1mm=61mm,條料寬度B=(D+2a1+Δ)0 -Δ 由課本表3-11得Δ=0.5mm,得B=62.90 -0.5 mm 由CAD得S=462.5mm², L=96.2mm. 一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率：η=(S1-S)/AB=(Л×30²-462.5)/(61×62.9)=61.6%</p><p>

14、;　　該零件尺寸較小，結(jié)構(gòu)對(duì)稱，采用直排的排樣方案，如圖:</p><p>　　5.2沖壓力計(jì)算及初選壓力機(jī)</p><p>　　該模具采用彈性卸料和下出料方式</p><p>　　5.2.1、兩個(gè)工序，沖孔壓力等于沖孔時(shí)的沖壓力和落料時(shí)的沖壓力之和，查課本表2-3，得08鋼的抗剪能力τ=255～353MPa,取平均值τ=304MPa. K的取值依據(jù)沖裁刃口而定，平

15、刃口K=1~1.3，斜刃口K=0.2~0.6，考慮刃口的磨損，生產(chǎn)批量和材料厚度等因素，取K=1.3</p><p>　　5.2.2、落料力 </p><p>　　F落=KL1 t τ=1.3×2ЛR×0.8mm×304Mpa=59.56KN</p><p><b>　　5.2.3、沖孔力</b></p>

16、;<p>　　F沖=KL2tτ=1.3×96.2mm×0.8mm×304Mpa=30.41KN</p><p>　　5.2.4、落料時(shí)的卸料力</p><p>　　由課本表3-8得K卸=0.03</p><p>　　F卸=K卸F落=0.03×59.56KN=1.79KN</p><p>　

17、　5.2.5、沖孔時(shí)的推件力</p><p>　　由課本表3-8得K推=0.05， 取同時(shí)梗塞在凹模內(nèi)的沖件數(shù)為3</p><p>　　F推=nK推F沖=3×0.05×30.41KN=4.56KN</p><p>　　5.2.6、沖床的總壓力</p><p>　　F總=F落+F沖+F卸+F推 =(59.56+30.41+1

18、.79+4.56)KN=96.32KN</p><p>　　5.2.7、初選壓力機(jī)</p><p>　　據(jù)總沖壓力為96.32KN，考慮壓力機(jī)的使用安全，總沖壓力一般不應(yīng)超過(guò)壓力機(jī)額定噸位的80%. </p><p>　　由指導(dǎo)書(shū)表5-10，初選J23-16開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī).</p><p>　　公稱壓力：160KN</p>

19、<p><b>　　滑塊行程：55mm</b></p><p>　　最大封閉高度：220mm</p><p>　　封閉高度調(diào)節(jié)量：45mm</p><p>　　工作臺(tái)尺寸：300mm×450mm</p><p>　　模柄孔尺寸：Φ40mm×60mm</p><p>　

20、　5.3、壓力中心的計(jì)算</p><p>　　由于零件結(jié)構(gòu)對(duì)稱，所以壓力中心在孔的中心，即模柄軸線通過(guò)壓力中心.</p><p>　　5.4、計(jì)算凸凹模刃口尺寸</p><p>　　根據(jù)t=0.8mm, 由課本表3-3得: </p><p>　　Zmin=0.072mm Zmax=0.104mm</p><p&

21、gt;　　5.4.1、沖孔：29+0.045 0 mm</p><p>　　由課本表3-5得磨損系數(shù)x=1</p><p>　　由課本表3-6得δ凸=-0.02 δ凹=+0.025</p><p>　　d凸=（dmin+xΔ）0 δ凸=（29+0.045×1）0 -0.02=29.0450 -0.02 mm</p><p>　　d

22、凹=（d凸+Zmin）δ 0=(29.045+0.072)+0.025 0=29.117+0.025 0 mm</p><p>　　5.4.2、沖孔:R5.53+0.3 0 mm</p><p>　　由課本表3-5得磨損系數(shù)x=0.5</p><p>　　由課本表3-6得δ凸=-0.02 δ凹=+0.02</p><p>　　d凸=（dmi

23、n+xΔ）0 δ凸=（5.53+0.3×0.5）0 -0.02 =5.680 -0.02 mm</p><p>　　d凹=（d凸+Zmin）δ 0=(5.68+0.072)+0.02 0 =5.752+0.02 0 mm</p><p>　　5.4.3、沖孔：R2.5 0 -0.025 mm</p><p>　　由課本表3-5得磨損系數(shù)x=0.75 &

24、lt;/p><p>　　由課本表3-6得δ凸=-0.02 δ凹=+0.02</p><p>　　d凸=（dmin+xΔ）0 δ凸=（2.5+0.025×0.75）0 -0.02 =2.520 -0.02 mm</p><p>　　d凹=（d凸+Zmin）δ 0=(2.52+0.072)+0.02 0 =2.592+0.02 0 mm</p>&

25、lt;p>　　5.4.4、落料：Φ60 0 -0.074 mm</p><p>　　由課本表3-5得磨損系數(shù)x=0.75 </p><p>　　由課本表3-6得δ凸=-0.02 δ凹=+0.03</p><p>　　D凹=（Dmax-xΔ）δ 0=(60-0.074×0.75)+0.03 0 =59.945+0.03 0 mm</p>

26、<p>　　D凸=（D凹-Zmin）0 δ凸=(59.945-0.074) 0 -0.02 =59.8710 -0.02 mm</p><p><b>　　六．主要零件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　6.1、凹模的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　b=60mm， t=08mm 由課本表4-3得系數(shù)K

27、=0.21</p><p>　　凹模厚度：H=Kb=0.21×60mm=12.6mm 取H=20mm </p><p>　　凹模壁厚：C=（1.5～2）H =30～40mm 取C=35mm</p><p>　　凹模寬度：L=b+2C=(60+2×35)mm=130mm</p><p>　　凹模長(zhǎng)度：L=b+2C=（60+

28、2×35）mm=130mm</p><p>　　按沖壓模標(biāo)準(zhǔn)模架，由指導(dǎo)書(shū)表5-31取凹模周界尺寸</p><p>　　L×B×H=160mm×160mm×40mm </p><p>　　凹模洞口形狀采用直壁式 材料：T10A 熱處理硬度：60～64HRC</p><p><b>

29、　　凹模簡(jiǎn)圖：</b></p><p>　　6.2、卸料和推件裝置的設(shè)計(jì) </p><p>　　根據(jù)要求采用彈性卸料版，取厚度為14mm </p><p>　　卸料版尺寸為160mm×160mm×14mm </p><p><b>　　材料：Q235</b></p>

30、<p>　　采用剛性推件裝置，直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件</p><p>　　材料：45鋼 熱處理：淬火 硬度：40～45HRC </p><p>　　6.3、凸模固定板的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　采用階梯式</b></p><p>　　厚度h=(0.6～0.8)H凹=(0.6～0.8)&

31、#215;40mm=24～32 mm</p><p>　　取h=25mm 外形尺寸與凹模外形尺寸一致.</p><p>　　外形尺寸：160mm×160mm×25mm </p><p>　　凸模與凸模固定板配合為H7/n6</p><p><b>　　材料：Q235、</b></p>

32、<p><b>　　6.4、凸模的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　采用階梯式凸模</b></p><p>　　凸模固定板厚度h1=25mm </p><p>　　卸料版厚度h2=14mm</p><p>　　條料厚度t=0.8mm, </p&g

33、t;<p><b>　　刃口修磨量取6mm</b></p><p>　　凸模進(jìn)入凹模深度取0.8mm </p><p><b>　　安全距離取18mm</b></p><p>　　凸模長(zhǎng)度：L= h1 +h2+t+h=(25+14+6+0.8+0.8+18)mm=64.6mm</p><

34、;p>　　凸模材料： T10A 熱處理硬度：58～ 62HRC</p><p><b>　　凸模簡(jiǎn)圖：</b></p><p><b>　　6.5墊板設(shè)計(jì)</b></p><p>　　厚度一般取5～12mm, 取12mm</p><p>　　外形尺寸為160mm×160mm

35、15;12mm</p><p>　　材料：45鋼 熱處理：淬火 硬度：43～48HRC</p><p><b>　　6.6彈性元件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　彈性元件采用橡膠</b></p><p>　　橡膠工作行程=卸料版工作行程+模具修磨量</p><p>

36、;　　H橡膠=H卸料版+H修磨=t+1+6=（0.8+1+6）mm=7.8mm</p><p>　　橡膠的自由高度H0=（3.5～4）H橡膠=（27.3～31.2）mm</p><p><b>　　取H0=30mm</b></p><p>　　矩形橡膠在預(yù)壓量為15%時(shí)單位壓力為0.5Mpa</p><p>　　橡膠面積

37、：A=F卸/P=1790N/0.5Mpa=3580mm²</p><p>　　橡膠裝配高度：H裝配=85%H0=0.85×30=25.5mm</p><p>　　橡膠采用矩形，中間開(kāi)圓形孔以避讓凸凹模</p><p>　　取避讓孔為Φ60mm</p><p>　　橡膠一邊取120mm</p><p>

38、;　　另一邊為（3580+ЛR²）/120=53.4mm</p><p>　　取橡膠外形尺寸120mm×55mm</p><p>　　為滿足橡膠的高徑比為0.5～1.5，將橡膠平分為四塊，最大尺寸為60mm，所以H0/D=30/60=0.5</p><p><b>　　選用的橡膠規(guī)格合理</b></p><

39、;p><b>　　6.7凸凹模的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　由于倒裝復(fù)合模，孔內(nèi)會(huì)積存廢料，所以最小壁厚要大一些，很據(jù)課本表4-4，取最小壁厚為2.3mm, 凸凹模采用螺釘、銷釘與下模座固定，凸凹模固定板厚度取30mm。</p><p>　　H凸凹模=H卸料版+H橡膠+H固定板+1=（14+25.5+30+1）mm=70.5mm</p>&l

40、t;p>　　材料：T10A 熱處理：60～64HRC</p><p><b>　　凸凹模簡(jiǎn)圖：</b></p><p>　　七．模架及其他零部件的選用</p><p><b>　　7.1、模架選擇</b></p><p>　　前面已選擇中間導(dǎo)柱模架</p><p>

41、　　由指導(dǎo)書(shū)表5-31得：</p><p>　　上模座：L×B×H=170mm×170mm×40mm</p><p>　　下模座：L×B×H=170mm×170mm×45mm</p><p>　　導(dǎo)柱1：d×L=28mm×220mm</p><p

42、>　　導(dǎo)柱2：d×L=32mm×220mm</p><p>　　導(dǎo)套1：d×L×D=28mm×80mm×60mm</p><p>　　導(dǎo)套2：d×L×D=32mm×80mm×65mm</p><p>　　7.2、螺釘及銷釘?shù)倪x用</p><p

43、>　　GB/T70.1-2000內(nèi)六角圓柱螺釘</p><p>　　凹模鎖緊螺釘：M12×80</p><p>　　凸凹模鎖緊螺釘：M10×80</p><p>　　GB/T119-1986圓柱銷</p><p>　　凹模定位銷：A12×110</p><p>　　凸凹模定位銷：A1

44、0×85</p><p>　　八．校核模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù)</p><p>　　8.1、校核模具閉合高度</p><p>　　H閉=H上+H下+H凸+H凸凹+H墊-2=（40+45+64.6+70.5+24-2）=242.1mm</p><p>　　初選的J23-16開(kāi)式壓力機(jī)最大封閉高度為220mm，未滿足使用要求。<

45、;/p><p>　　由指導(dǎo)書(shū)表5-10 選用J23-25開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)，最大封閉高度為270mm，封閉高度調(diào)節(jié)量為55mm，模具安裝時(shí)可用墊塊調(diào)整配制。</p><p>　　8.2、沖裁所需總壓力校核</p><p>　　由前面計(jì)算可知F總=96032KN，壓力機(jī)的公稱壓力為250KN。F總＜F公，滿足生產(chǎn)要求。</p><p>　　8.3、

46、模具最大安裝尺寸校核</p><p>　　模具最大安裝尺寸為170mm×170mm，沖床工作臺(tái)尺寸為370mm×560mm，能夠滿足模具的安裝。</p><p>　　九．繪制裝配圖及主要零件圖</p><p><b>　　十．結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　三周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，在這次的課程設(shè)計(jì)中

47、不僅檢驗(yàn)了我所學(xué)習(xí)的知識(shí)，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過(guò)程．</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)題目是花孔墊圈模具設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)模具各個(gè)參數(shù)的設(shè)計(jì)，使我對(duì)模具設(shè)計(jì)的程序有了進(jìn)一步的了解，對(duì)常用零件、機(jī)械制圖、公差與配合、金屬材料及熱處理等有了更深刻的認(rèn)識(shí)。</p><p&

48、gt;　　主要通過(guò)CAD進(jìn)行設(shè)計(jì)，從中我熟悉了模具設(shè)計(jì)與分析過(guò)程，同時(shí)也更好的運(yùn)用軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，掌握了查閱相關(guān)手冊(cè)資料的技巧，對(duì)模具設(shè)計(jì)有了更深刻的認(rèn)識(shí)。達(dá)到了進(jìn)一步鞏固知識(shí)的目的和理論與事件的完美結(jié)合。</p><p>　　衷心感謝各位老師和同學(xué)的幫助。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　丁松聚主編《冷沖模設(shè)計(jì)

49、》 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　梅 伶主編《模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　朱家誠(chéng)主編《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》合肥工業(yè)大學(xué)出版社</p><p>　　姜 勇、劉為亞主編《AutoCAD2007機(jī)械制圖基礎(chǔ)培訓(xùn)教程》人民郵電出版社 </p><p>　　王衛(wèi)衛(wèi)主編《材料成形設(shè)備》 機(jī)械工業(yè)出版社</p>