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文檔簡介
1、<p> 冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)</p><p><b> 課程設(shè)計(jì)說明書</b></p><p> 設(shè)計(jì)課題: 墊塊沖裁模設(shè)計(jì) </p><p> 設(shè) 計(jì) 者 </p><p> 專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造</p><p>
2、 班 級 11級模具一班</p><p><b> 設(shè)計(jì)時(shí)間 </b></p><p><b> 指導(dǎo)老師</b></p><p> 教 研 室 </p><p> “沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)”課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p> 課題設(shè)計(jì)名稱:
3、 墊塊 的 單工序沖裁 模具設(shè)計(jì)</p><p> 沖壓零件圖:材料:20</p><p><b> 板厚:0.8mm</b></p><p><b> 工件精度:IT13</b></p><p><b> 生產(chǎn)批量:中批量</b></p>
4、<p><b> 目 錄</b></p><p> 一、工藝分析………………………………………………………………………4</p><p> 二、確定加工方案…………………………………………………………………5</p><p> 三、排樣圖的設(shè)計(jì)及材料利用率計(jì)算……………………………………………6</p>
5、<p> 四、沖裁壓力和壓力中心計(jì)算……………………………………………………7</p><p> 五、凸、凹模設(shè)計(jì)…………………………………………………………………8</p><p> 六、凸、凹模刃口尺寸的確定……………………………………………………9</p><p> 七、其它零件的設(shè)計(jì)………………………………………………………………10&l
6、t;/p><p> 八、壓力機(jī)的選擇…………………………………………………………………12</p><p> 九、結(jié)束語…………………………………………………………………………13</p><p><b> 零件工藝性分析</b></p><p> 該零件結(jié)構(gòu)簡單、尺寸較小、厚度適中、大批量,適合沖裁。圓角半徑為5≥
7、0.18t,符合工藝性。20鋼含碳量低,塑性好,容易成行,具有良好的可沖壓性能。且公差等級為IT13。采用普通沖壓方式可以達(dá)到零件圖樣要求。制件零件圖上未標(biāo)注表面粗糙度。可認(rèn)為對其表面沒有特殊要求,一般為Ra12-55μm,適用于沖壓。</p><p><b> 確定沖壓加工方案</b></p><p> 該零件結(jié)構(gòu)簡單,尺寸精度適中,對零件沒有較高要求,只需要一
8、道落料工序即可完成。采用單工序模。</p><p> 由于零件排樣不同,所采用的沖壓方案也不同</p><p> 方案一:如下圖,每次的沖壓只沖一塊墊片,每塊條料按一個(gè)方向沖完,然后180翻轉(zhuǎn)再沖一遍。
9、
10、 </p><p> 方案二:如下圖,一次沖壓四塊墊片。</p><p> 方案一成形零件簡單,模具加工
11、難度系數(shù)較低,成本低,生產(chǎn)效率也低</p><p> 方案二工人勞動強(qiáng)度低,但成本高生產(chǎn)效率高,凸、凹模加工難度太大。綜上分析,選擇方案一</p><p> 排樣圖的設(shè)計(jì)與材料利用率計(jì)算</p><p> 根據(jù)材料的合理情況,條料拍樣方法可分為以下三種:</p><p> 1.有廢料排樣:沿沖件全部外形沖裁,沖件與沖件之間,沖件與條料
12、之間都存在搭邊廢料,沖件尺寸完全由沖裁模保證,因此精度高,模具壽命也高,但材料利用率不高。</p><p> 2.少廢料排樣:沿沖件部分外行切斷或沖壓,只在沖件與沖件之間或沖件與條料側(cè)邊之間有搭邊,因受剪裁條料質(zhì)量和定位誤差的影響,沖件質(zhì)量稍差,邊緣毛刺影響模具壽命,但材料利用率稍高,沖模結(jié)構(gòu)簡單。</p><p> 3.無廢料排樣:沖件與沖件之間或沖件與側(cè)邊之間均無搭邊,沿直線或曲線
13、切斷條料而獲得沖件,沖件的質(zhì)量和模具壽命最差,但材料的利用率最高。另外,當(dāng)送進(jìn)步距為兩倍零件寬度時(shí),一次切斷便能獲得兩個(gè)沖件,有利于提高生產(chǎn)率。</p><p> 采用少、無排樣可以簡化沖裁模結(jié)構(gòu),減少沖裁力,提高材料利用率,但因條料本身的公差以及條料所產(chǎn)生的誤差影響采用有廢料排樣。</p><p><b> 排樣圖</b></p><p>
14、;<b> 材料利用率的計(jì)算</b></p><p> 查表2-10確定最小搭邊值,根據(jù)零件的形狀和材料厚度,兩工件間間距按照矩形取a1=1.2mm,邊緣搭邊值a=1.5mm</p><p> 沖裁件毛坯面積:A=(2×5×10+14×5+25×3.14+0.5×14×√51)×2=595㎜2
15、</p><p> 條料寬度:B=25+1.5+1.5=28</p><p> 進(jìn)距:24+6=30</p><p> 一個(gè)進(jìn)距的材料利用率為η=A/BS×100%=71%</p><p> 沖裁壓力和壓力中心計(jì)算</p><p><b> 計(jì)算總沖壓力</b></p&g
16、t;<p> 查表得知20鋼的抗剪強(qiáng)度280~400 MPa,取340 MPa</p><p> 沖裁周邊長度L=14+10+10+31.4=65.4</p><p> 沖裁力F = KLtτ=1.3×65.4×0.8×340=23125.44N</p><p> 落料時(shí)的卸料力計(jì)算,查表2-14,Kx=0.05,
17、則</p><p> Fx=KxF=0.05×23125.44=1156.272N</p><p> 推件力的計(jì)算查表得KT = 0.055,取凹模刃口直壁高度</p><p> h=2.4mm,n=h/t=3</p><p> FT = n KTF=0.055×3×23125.44=3815.6976N
18、</p><p> 故總的沖壓力為Fz=F+Fx+FT=23125.44+1156.272+3815.6976≈2.8×105</p><p><b> 壓力中心的確定</b></p><p> 因?yàn)楣ぜD形左右對稱,故壓力中心就是圓角圓心構(gòu)成的三角形重心。</p><p><b> 凸、凹模
19、設(shè)計(jì)</b></p><p> 查表2-28,得K=0.35</p><p> 凹模厚度 H=Kb=0.35×24=8.4凹模壁厚 C=1.5H=1.5×8.4=12.6</p><p> 凹模長 L=12.6×2+24=49.2</p><p> 凹
20、模寬 B=12.6×2+17.14=42.34</p><p> 取凸模固定板厚度h等于凹模厚度的0.7倍</p><p> h=0.7×8.4=5.88</p><p> 凸模長度 L凸=h1+h2+h3+h4=5.88+5+1+15=26.88</p><p><b> 凹模結(jié)構(gòu)與尺寸
21、</b></p><p> 六、凸、凹模刃口尺寸的確定</p><p> 由于是落料,故應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)配做凸模凹模磨損后,刃口尺寸部分增大,部分減小.模具初始間隙由表2-4可得Zmax=0.104,Zmin=0.072。</p><p> 沖裁件公差等級為IT13級,查表磨損系數(shù)x=0.75.查公差表得:</p><p>
22、 變大類尺寸50-0.18 \* MERGEFORMAT =(Amax – xΔ \* MERGEFORMAT </p><p> 不變類尺寸C10±0.22/2 14±0.27/2 =(Cmin±0.5Δ)±Δ/8</p><p><b> 落料凹模</b></p><p&
23、gt; A5=(5-0.75×0.18)0+0.18/4=4.8650+0.045</p><p> C10=(9.89-0.5×0.22) ±0.22/8=9.78±0.0275</p><p> C14=(13.85-0.5×0.27) ±0.27/8=13.73±0.03375</p><
24、p><b> 其它零件的設(shè)計(jì)</b></p><p><b> 1. 定位零件設(shè)計(jì)</b></p><p> 采用導(dǎo)料板得導(dǎo)料裝置,送料方向采用固定擋料銷定位,導(dǎo)料板間距為28mm。</p><p><b> 2.卸料零件設(shè)計(jì)</b></p><p> 本設(shè)計(jì)采
25、用剛性卸料裝置,卸料板各型孔與凸模保持0.5 mm間隙,這樣有利于保護(hù)凸模、凹模刃口不被啃傷,據(jù)此原則確定具體尺寸。</p><p><b> 3.模架及模柄選擇</b></p><p> 模架類型采用后側(cè)導(dǎo)柱導(dǎo)向模架。模架精度等級為II級。由指導(dǎo)書查得</p><p> 凹模周界尺寸為 63×50 mm。模架的閉合高度在100
26、~125之間.</p><p><b> 4.固定板及墊板</b></p><p> 查表可得典型組合,由此典型組合標(biāo)準(zhǔn),可方便地確定其他沖模零</p><p> 件的數(shù)量、尺寸及主要參數(shù)</p><p> 零件外形結(jié)構(gòu)尺寸如表</p><p> 5.連接、緊固件的設(shè)計(jì)與選用</p
27、><p> 上模板固定螺釘:選用內(nèi)六角圓柱頭螺釘,螺釘GB/T70.1—2000—M12 X 40</p><p> 導(dǎo)料板固定螺釘:選用內(nèi)六角圓柱頭螺釘,螺釘GB/T70.1—2000—M12 X 25</p><p> 凹模板固定螺釘:選用內(nèi)六角圓柱頭螺釘,螺釘GB/T70.1—2000—M12 X 75</p><p> 上模定位銷
28、:采用圓柱銷:GB/T119—200 A12 X 55</p><p> 下模定位銷:采用圓柱銷:GB/T119—200 A10 X 60</p><p> 模柄止轉(zhuǎn)銷:采用圓柱銷:GB/T119—200 M10 X 25</p><p> 導(dǎo)料板定位銷:采用圓柱銷:GB/T119—200 A8 X 25</p><p><b&g
29、t; 八、壓力機(jī)的選擇</b></p><p> 壓力機(jī)的標(biāo)稱壓力F壓必須大于或等于總沖壓力Fz的(1.1—1.3)倍</p><p> 選用J23—3.15 型壓力機(jī),采用固定臺式,工作尺寸為60×250mm,其最大閉合高度為125mm。</p><p> 模具閉合高度為:H模= 上模板厚度 + 下模板厚度 + 凸模固定板厚度 + &
30、lt;/p><p> 凹模板厚度 + 導(dǎo)料板厚度 + 墊板厚度 + 卸料板厚度 + 安全距離 = 20+25+15+20+10+6+5+10=121 mm。滿足閉合高度要求。</p><p> 因此所選壓力機(jī)滿足要求。</p><p><b> 結(jié)束語</b></p><p> 在一周不到的時(shí)間里,我們進(jìn)行了沖壓工藝
31、及模具設(shè)計(jì)這門課程的課程設(shè)計(jì)。回顧起此次沖壓模具的課程設(shè)計(jì),我感慨頗多。的確,從選題到完成設(shè)計(jì),從理論到實(shí)踐,在短暫的時(shí)間里,可以說是苦多于甜,但是可以學(xué)到很多很多的東西,不僅鞏固的以前所學(xué)的知識,而且學(xué)到了很多在書本上沒有遇到過的知識。</p><p> 這次課程設(shè)計(jì)剛開始時(shí),由于理論知識的不足,在加上平時(shí)沒有什么設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),有些手忙腳亂,不知從何入手。在老師的諄諄教導(dǎo),和同學(xué)的熱情幫助下,我找到了信心?,F(xiàn)在想
32、想其實(shí)課程設(shè)計(jì)的每一天都是很累的,其實(shí)正向老師說的一樣,模具設(shè)計(jì)并不簡單,你想簡單的復(fù)制或自己胡亂蒙上幾個(gè)數(shù)據(jù)騙騙老師都是行不通的,因?yàn)槟愕拿恳粋€(gè)數(shù)據(jù)都是有出處的,絕對不是空想能想出來的。每當(dāng)有一個(gè)問題得到解決的時(shí)候,就覺得很高興,可是問題還是會不斷的涌現(xiàn)出來,在整個(gè)設(shè)計(jì)的過程中,可以說是困難重重。雖然現(xiàn)在,種種困難我都已經(jīng)克服,但是還是難免有些疏忽和遺漏的地方,完美總是可望而不可求的。不再同一個(gè)地方跌倒兩次才是最重要的。抱著這樣的心理
33、,我一步步走了過來,最終完成了我的任務(wù)。</p><p> 這次的課程讓我對沖壓工藝及模具的設(shè)計(jì)有了更加深入的了解,尤其是在查閱資料的經(jīng)驗(yàn)方面,受益尤多。因?yàn)槲覀円院蟮搅斯ぷ髦械臅r(shí)候,就沒有老師在指導(dǎo)你應(yīng)該干什么了,必須靠自己的力量,主動的解決在工作中遇到的問題。這就對我們自己搜集資料,通過各種渠道獲取自己想要信息的能力提出了很高的要求。而課程設(shè)計(jì)剛好鍛煉了我們的這種能力。因?yàn)樵谡麄€(gè)課程設(shè)計(jì)中,查閱到自己所需的
34、資料可以說是一個(gè)很重要的組成部分。他對我們搜集資料的能力的提升無疑是巨大的。</p><p> 這次的課程設(shè)計(jì)我學(xué)到了很多的東西,這些東西對我以后的工作都有很大的幫助,我即將帶著這筆巨大的財(cái)富開始自己的職業(yè)生涯,以積極的態(tài)度面對以后的學(xué)習(xí)和工作。</p><p> 在這次課程設(shè)計(jì)的過程中,我得到了任課老師的悉心教導(dǎo)。在沖壓模具的設(shè)計(jì)和一些標(biāo)準(zhǔn)件的選擇上,老師都給我提供了很多幫助,并解答
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