課程設(shè)計--拖拉機甩油盤落料沖孔復合模說明書

1、<p><b>　　課程設(shè)計</b></p><p>　　2013年10月24日 </p><p>　　課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書</p><p><b>　　一、課題名稱：</b></p><p>　　拖拉機甩油盤模具設(shè)計</p><p><b>　　二

2、、零件：</b></p><p>　　二維模型及三維模型 ：</p><p>　　材料：A3 料厚：1.2mm 批量：大批量</p><p>　　利用軟件球的表面積毛坯尺寸</p><p><b>　　零件成型分析 </b></p><p>　　根據(jù)該零件特點

3、，擬采用兩道工序成型。工序一，通過落料沖孔，成型工件外形和內(nèi)孔；工序二，通過拉伸成型工件內(nèi)腔形狀。該模具設(shè)計由兩人完成，本人負責落料沖孔工序模具設(shè)計，拉伸由小組另外一人完成。</p><p><b>　　落料沖孔成型零件圖</b></p><p><b>　　二維：</b></p><p><b>　　三維：&l

4、t;/b></p><p>　　尺寸：外圓:R63mm 內(nèi)圓：20mm</p><p>　　五、設(shè)計要求：1、沖壓工藝卡（A4）。</p><p>　　2、沖模裝配圖（A1/A2）。</p><p>　　3、工作零件圖（三個）（A3/A4）。</p><p>　　4、設(shè)計說明書（約15頁）。</p>

5、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　序言…………………………………………………………………… 1</p><p>　　第一章 零件的工藝性分析………………………………………… 1</p><p>　　1.1 材料……………………………………………………………1</p><p>　　1.

6、2 結(jié)構(gòu)與尺寸……………………………………………………1</p><p>　　1.3 精度……………………………………………………………1</p><p>　　第二章 確定工藝方案……………………………………………… 2</p><p>　　2.1 工序性質(zhì)與數(shù)量……………………………………………… 2</p><p>　　2.2 工序

7、順序……………………………………………………… 2</p><p>　　第三章 確定模具總體結(jié)構(gòu)……………………………………………3</p><p>　　3.1工作零件………………………………………………… 3</p><p>　　3.2 定位零件………………………………………………… 4</p><p>　　3.3 卸料、出件………………

8、……………………………… 4</p><p>　　3.4導向零件……………………………………………………4</p><p>　　3.5支撐零件……………………………………………………4</p><p>　　第四章 工藝與設(shè)計計算………………………………………………5</p><p>　　4.1 排樣…………………………………………………………

9、… 5</p><p>　　4.2計算沖壓力和壓力中心…………………………………………5</p><p>　　4.3 彈性元件……………………………………………………… 7</p><p>　　第五章 設(shè)計零件、繪制總裝配草圖…………………………………8 </p><p>　　5.1 工作零件……………………………………………………… 8&

10、lt;/p><p>　　5.2模架與其他零件……………………………………………… 9 </p><p>　　設(shè)計小結(jié)……………………………………………………………… 10</p><p>　　沖壓工藝卡………………………………………………………… 19</p><p>　　參考文獻……………

11、………………………………………………… 18</p><p>　　設(shè)計小結(jié)……………………………………………………………… 19</p><p><b>　　序 言</b></p><p>　　沖壓加工在現(xiàn)代加工技術(shù)中應(yīng)用十分普遍。其生產(chǎn)效率高，操作方便，易于實現(xiàn)機械化和自動化；能加工零件尺寸范圍廣，小到鐘擺內(nèi)部零件大到汽車覆蓋件；無切削，

12、節(jié)省材料，節(jié)約能源，生產(chǎn)成本小。而沖模設(shè)計在沖壓加工中至關(guān)重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以實現(xiàn)；沒有先進的沖模，先進的沖壓工藝也無法實現(xiàn)。沖壓工藝與模具，沖壓設(shè)備與沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三大要素，只有他們結(jié)合才能得出沖壓件。</p><p>　　本次課程設(shè)計，本人有幸負責一套沖壓模具設(shè)計。該說明書是通過查閱書籍資料，同學合作及老師輔導下完成的。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

13、選擇、工藝與設(shè)計計算、零件圖總裝圖尺寸計算及繪制。 </p><p>　　第一章 零件的工藝性分析 </p><p><b>　　1.1 材料</b></p><p>　　A3材料力學性能類似Q235，Q235為普通碳素鋼 σs=235MPa σb=450 MPa 查參考文獻[2]表D2-

14、22 P814 σs/σb=0.52沖壓性能良好</p><p><b>　　1.2 結(jié)構(gòu)與尺寸</b></p><p>　　零件形狀規(guī)則，沖孔尺寸與落料外形尺寸相差43mm，其它無極限特征，適合沖裁加工</p><p><b>　　1.3 精度</b></p><p>　　查參考文獻[5]2.2

15、.1沖裁件精的度，有關(guān)表格。零件外徑公差0.30mm,內(nèi)徑公差0.10mm。查參考文獻[3]未注公差的尺寸公差 表1-58,1-59，工作零件，126公差取0.63mm,40公差取0.039mm。</p><p><b>　　確定工藝方案</b></p><p>　　2.1 工序性質(zhì)與數(shù)量</p><p><b>　　沖孔、落料<

16、;/b></p><p>　　2.2 沖裁方案確定</p><p>　　2.2.1沖裁方案 ：</p><p>　　方案一：單工序模：沖孔→落料</p><p>　　方案二：級進模：沖孔-落料</p><p>　　方案三：復合模：沖孔、落料</p><p>　　2.2.2方案卻比較及確定：

17、</p><p><b>　　方案卻比較</b></p><p>　　方案一，模具結(jié)構(gòu)較簡單，制造相對比較方便，但是需要兩道工序，兩幅模具，成本相對較高，生產(chǎn)效率較為低下，且更重要的是在第一道工序完成之后，進入到第二道工序必然會增大工件誤差，使得工件精度、質(zhì)量大打折扣。故而不選用此方案。</p><p>　　方案二，級進模是一種多工位，高效率的

18、加工方法。但級進模輪廓尺寸較大，制造復雜，成本較高。本工序完成的零件外形簡單，綜合成本，并不適合采用級進模，因而也排除此方案。</p><p>　　方案三，只需要一套模具，即能保證很好的精度又能滿足生產(chǎn)效率的要求，模具輪廓尺寸較小，模具的制造成本不高。故此方案完全滿足圖紙要求，相比前兩方案有明顯優(yōu)勢。</p><p>　　方案確定 復合膜最小壁厚1.2-1.5t,零件形狀符合最小壁厚查參

19、考文獻[2]表8-1 P375，故本套模具采用沖孔-落料復合模。</p><p>　　2.2.3 模具結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　復合模有兩種結(jié)構(gòu)形式，正裝式復合模和倒裝式復合模.考慮設(shè)計方便，采用正裝式。故方案最終確定為，正裝式?jīng)_孔-落料復合模。</p><p>　　第三章 確定模具總體結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　3.1工

20、作零件</b></p><p><b>　　a.凸模</b></p><p>　　R5.53孔使用臺階固定，加工經(jīng)濟</p><p>　　落料凸模選用直通式的結(jié)構(gòu)，可以用線切割加工</p><p>　　凸模長度 L=h1+h2+h4-（1-3）</p><p><b>　　

21、強度校核</b></p><p><b>　　b.凹模</b></p><p>　　采用整體式的螺釘固定，凹模刃口采用直通式的刃口高度h=6mm</p><p>　　凹模厚度 H=K1K2(＞15)</p><p>　　凹模壁厚 C=（1.5-2）H(≥30-40mm)</p><p&

22、gt;<b>　　3.2定位零件</b></p><p>　　導料板定邊距,擋料銷定位</p><p><b>　　3.3 卸料、出件</b></p><p>　　采用彈性卸料，凸模出件</p><p><b>　　3.4 導向零件</b></p><p&g

23、t;　　選用滑動不帶壓板的導柱導套</p><p><b>　　3.5 支撐零件</b></p><p><b>　　1）上下模板</b></p><p>　　因為零件對稱，受力均衡，左右操作，采用后側(cè)上下模板</p><p><b>　　2）模柄</b></p>

24、<p><b>　　采用壓入式的模柄</b></p><p><b>　　3）固定板</b></p><p>　　采用臺階和帶錐度的凸模固定板</p><p><b>　　4）墊板</b></p><p>　　為防止上模板壓潰，加墊板（10-15mm）</p&

25、gt;<p>　　第四章 工藝與設(shè)計計算</p><p><b>　　4.1排樣</b></p><p>　　排樣方法的確定 根據(jù)工件的形狀，確定采用無廢料排樣的方法是不可能做到的，但能采用有廢料和少廢料的排樣方法。經(jīng)多次排樣計算決定采用直排法，初畫排樣圖如下圖所示。</p><p>　　確定搭邊值 查參考文獻[2]表3-20

26、，取最小搭邊值：</p><p>　　工件間a1=1.0mm，沿邊a=1.2mm。</p><p>　　確定條料步距 步距：126+1=127mm，寬度：127+1.2+1.2=128.4mm</p><p><b>　　條料的利用率</b></p><p>　　利用率=S工/S總=3.14R2/（127128.4）=

27、(3.146363)/（127128.4）=76. 42%</p><p>　　4.2計算沖壓力和壓力中心</p><p>　　1）沖裁力（查參考文獻[2]表3-15）</p><p>　　F=LTσb=(40π+126×π) ×1.2×450≈281.4KN</p><p>　　(L:沖裁件周邊長度 T：材

28、料厚度 σb：抗拉強度)</p><p>　　壓力中心——模具中心</p><p><b>　　X0==</b></p><p><b>　　Y0=</b></p><p>　　∵沖裁以X軸、Y軸對稱</p><p><b>　　∴X0=0 </b&g

29、t;</p><p><b>　　Y0=0</b></p><p><b>　　3）初定壓機</b></p><p>　　卸料力Fx=KxF，已知Kx=0.040（查參考文獻[2]公式3-3 P67）</p><p>　　則 Fx=0.040281.4=11.256KN</p>&

30、lt;p><b>　　推件力FT</b></p><p>　　由FT=nKTF, KT=0.055（查參考文獻[2]公式 3-4 P67） (n===5)</p><p>　　則 FT=50.055281.4=77.385KN</p><p>　　P≥（1.1-1.3）F∑</p><p>　　F∑=F+ Fx

31、 + FT=281.4+11.256+77.385=370.041KN</p><p>　　P≥1.2 F∑=1.2×370.041=444.05KN</p><p><b>　　4）刃口計算</b></p><p>　　因零件為異性，采用配合加工比較合理，沖孔以凸模為基準，落料以凹模為基準。因為沖孔、落料為一體，從加工考慮所有的尺寸

32、都標注在凹模上</p><p>　　變大 A凸=(Amax-x△)0△/4</p><p>　　變小 B凸=（Bmin+x△）0-△/4</p><p>　　不變 C凸=(Cmin+0.5△)±△/8</p><p>　?。汗?即上偏差-下偏差</p><p>　　Zmin=0.126參

33、考文獻[1]表1表3-4（沖裁模初始雙面間隙）P35</p><p>　　X=0.5參考文獻[1]表3-5（磨損系數(shù)）P37</p><p><b>　　4.3彈性元件 </b></p><p><b>　　橡膠 </b></p><p><b>　　選擇聚氨酯21個</b>&

34、lt;/p><p>　　Fy=Fx/n=11.256/21=0.536KN=536N</p><p><b>　　hy=10%h0</b></p><p>　　P=1.1 MPa 參考文獻[1]圖3-65P82（10%內(nèi)橡膠壓縮量與單位壓力）</p><p><b>　　Fy=A×P</b>

35、;</p><p>　　A= Fy/P=536/1.1=487.2mm2</p><p>　　選圓筒形橡膠，設(shè)卸料螺釘直徑8，橡膠孔10</p><p>　　∵A=（D2-82）</p><p>　　∴D==26.5mm</p><p><b>　　取D=27mm</b></p>&

36、lt;p>　　hx+hm=1+5+t=1+5+0.8=6.8 (hm:取4-10mm)</p><p>　　h0===27.2mm</p><p>　　0.5＜h0/D＜1.5</p><p>　　∵0.5＜27.2/26.5=1.03＜1.5</p><p><b>　　∴符合要求</b></p>

37、;<p>　　（參考文獻[1]P81-P82有關(guān)公式）</p><p>　　第五章 設(shè)計零件、繪制總裝配草圖</p><p><b>　　5.1工作零件</b></p><p>　　凸凹模長度：L=h1+h2+h4-(1-3)</p><p>　　h1:凸模固定板厚度（0.6-0.8）H凹 </p&

38、gt;<p>　　h2：卸料板厚度（15-30mm）</p><p>　　h4：彈性元件的高度+凸模進去凹模的厚度（取6mm）</p><p>　　H凹= K1K2=1×1.37×=41.5mm 取40mm</p><p>　　彈性元件高度h=h0×0.9=27.2×0.9=24.48mm 取25mm<

39、/p><p>　　凸凹模：L=0.625×40+25+25+6-1=80mm</p><p>　　沖孔凸模 L=凹模+凸模固定板=30+30=60mm</p><p>　　(查參考文獻[1]第三章第九節(jié) 二、工作零件部分有關(guān)公式)</p><p>　　5.2模架與其他零件</p><p>　　1）模架（查參考文獻

40、[5]表15.2 P418）</p><p>　　凹模尺寸：250×200×30</p><p>　　H閉=上模板+下模板+卸料板+凸模固定板+凸凹模固定板+彈性元件+凹模+料厚</p><p>　　H閉=40+50+25+ 25 +30+ 25+30+1.2=226.2mm</p><p><b>　　取H閉

41、230mm</b></p><p><b>　　選著模架 </b></p><p>　　LXB 250×160×（200-245）</p><p><b>　　2）壓機</b></p><p>　　∵P≥444.05KN</p><p>　　

42、∴F=1.3P=1.3×444.05=577.265KN</p><p>　　∴初選630KN壓力機 參考文獻[5]表4-32 表 4-33 P106</p><p>　　封閉高度滿足 Hmax-H1-5＞H閉＞Hmin-H1+10 經(jīng)計算符合要求。</p><p>　　確定設(shè)備J23-63</p><p><b>　

43、　模柄 壓入式模柄</b></p><p>　　∵模柄孔 50×70 上模板厚度為40mm</p><p>　　∴模柄A50×100 JB/T7646.1-1994</p><p><b>　　工作臺孔230</b></p><p><b>　　4）墊板</b>&

44、lt;/p><p><b>　　設(shè) 計 小 結(jié)</b></p><p>　　兩周的課程設(shè)計時間很快就結(jié)束了，此次課程設(shè)計的首先感謝老師全程的輔導，然后實習鍛煉了自己上網(wǎng)查閱資料和結(jié)合自己的課題實際應(yīng)用的能力。課程設(shè)計的同時還要考慮準備考研，相對來說時間還是比較緊的。</p><p>　　這次實習可以算上對《沖壓工藝與模具設(shè)計》該課程實際而充分的應(yīng)用

45、，書本內(nèi)容貫穿了整個實習內(nèi)容；同時，在設(shè)計的過程中需要大量查閱沖模工具書、CAD制圖、運用公差與技術(shù)測量知識、等課程的知識；這次課程設(shè)計是對先修課程的綜合運用，是提高學生綜合能力的全面訓練。</p><p>　　通過此次沖壓模具課程設(shè)計，實際應(yīng)用了課程所學知識。同時，在第一次設(shè)計沖壓模具過程中，暴庫了很多的問題，但通過尋求老師指導和同學們之間的交流互助，設(shè)計中存在的問題都得到了很好的解決。</p>

46、<p><b>　　沖壓工藝卡 </b></p><p><b>　　參 考 文 獻</b></p><p>　　[1] 翁其金、徐新成主編. 沖壓工藝與模具設(shè)計（第二版）. 機械工業(yè)出版社，2012</p><p>　　[2] 《沖模設(shè)計手冊》編寫組. 沖模設(shè)計手冊. 機械工業(yè)出版社，1999</p