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文檔簡介
1、<p><b> 課程設(shè)計(jì)</b></p><p> 課程名稱:沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)</p><p> 題目名稱:花孔墊圈沖壓模具 </p><p> 班 級(jí):材料成型及控制工程104班</p><p> 學(xué) 號(hào): </p><p> 學(xué)生姓名:
2、 </p><p> 指導(dǎo)老師: </p><p> 完成時(shí)間:2013年10月10日周五</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
3、><p> 三.確定沖裁工藝方案</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>&l
4、t;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> 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></
5、p><p><b> 6.1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
6、><p><b> 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>
7、<p><b> 十.結(jié)束語</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: I
8、T9</p><p> 二.沖壓件的工藝分析</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%,
9、塑性良好,適合沖壓.</p><p><b> 2.3、精度分析</b></p><p> 精度為IT9,由指導(dǎo)書表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
10、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)確定位問題。采用倒裝復(fù)合模可以一次沖壓成形,結(jié)構(gòu)較為簡單,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&g
11、t;<p> 根據(jù)零件的沖裁工藝方案,采用倒裝復(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)
12、的打桿裝置進(jìn)行推件,沖裁件從上模推下.</p><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&
13、gt; 根據(jù)材料性能、厚度和形狀可確定搭邊值,有課本表3-10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
14、.9)=61.6%</p><p> 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
15、,取平均值τ=304MPa. K的取值依據(jù)沖裁刃口而定,平刃口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>
16、 5.2.3、沖孔力</b></p><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
17、=1.79KN</p><p> 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
18、總=F落+F沖+F卸+F推 =(59.56+30.41+1.79+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)超過壓力機(jī)額定噸位的80%. </p><p> 由指導(dǎo)書表5-10,初選J23-16開式雙柱可傾壓力機(jī).</p><
19、p> 公稱壓力:160KN</p><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
20、15;60mm</p><p> 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 Z
21、max=0.104mm</p><p> 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.
22、02 mm</p><p> d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&
23、lt;/p><p> d凸=(dmin+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>&l
24、t;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=+0.02</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
25、=2.592+0.02 0 mm</p><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
26、 =59.945+0.03 0 mm</p><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>
27、 b=60mm, t=08mm 由課本表4-3得系數(shù)K=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>
28、<p> 凹模長度:L=b+2C=(60+2×35)mm=130mm</p><p> 按沖壓模標(biāo)準(zhǔn)模架,由指導(dǎo)書表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&
29、lt;/p><p><b> 凹模簡圖:</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>
30、 材料:Q235</b></p><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>
31、; 厚度h=(0.6~0.8)H凹=(0.6~0.8)×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
32、料:Q235、</b></p><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
33、度t=0.8mm, </p><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> 凸模長度:L= h1 +h2+t+h=(25+14+6+0.8+0.
34、8+18)mm=64.6mm</p><p> 凸模材料: T10A 熱處理硬度:58~ 62HRC</p><p><b> 凸模簡圖:</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&
35、gt; 外形尺寸為160mm×160mm×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
36、作行程+模具修磨量</p><p> 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0.5M
37、pa</p><p> 橡膠面積: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,中間開圓形孔以避讓凸凹模</p><p> 取避讓孔為Φ60mm</p><p> 橡
38、膠一邊取120mm</p><p> 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
39、規(guī)格合理</b></p><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
40、+30+1)mm=70.5mm</p><p> 材料:T10A 熱處理:60~64HRC</p><p><b> 凸凹模簡圖:</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
41、選擇中間導(dǎo)柱模架</p><p> 由指導(dǎo)書表5-31得:</p><p> 上模座:L×B×H=250mm×340mm×40mm</p><p> 下模座:L×B×H=250mm×340mm×30mm</p><p> 導(dǎo)柱1:d×L=28mm
42、×220mm</p><p> 導(dǎo)柱2:d×L=28mm×220mm</p><p> 導(dǎo)套1:d×L×D=28mm×80mm×60mm</p><p> 導(dǎo)套2:d×L×D=28mm×80mm×60mm</p><p>
43、7.2、螺釘及銷釘?shù)倪x用</p><p> 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<
44、;/p><p> 凸凹模定位銷:A10×85</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
45、開式壓力機(jī)最大封閉高度為220mm,未滿足使用要求。</p><p> 由指導(dǎo)書表5-10 選用J23-25開式雙柱可傾壓力機(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
46、求。</p><p> 8.3、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.心得體會(huì)</b></p>&
47、lt;p> 兩周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了,在這次的課程設(shè)計(jì)中不僅檢驗(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
48、處理等有了更深刻的認(rèn)識(shí)。</p><p> 主要通過CAD進(jìn)行設(shè)計(jì),從中我熟悉了模具設(shè)計(jì)與分析過程,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> 通過對(duì)大學(xué)三年的理論知識(shí)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)及在校期間的各種實(shí)習(xí)
49、活動(dòng),使我們對(duì)本專業(yè)涉及的知識(shí)有了初步的認(rèn)識(shí),為了更進(jìn)一步把理論知識(shí)用于實(shí)踐,特進(jìn)行了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。</p><p> 在設(shè)計(jì)過程中,通過對(duì)模具設(shè)計(jì)的各參數(shù)的設(shè)計(jì),使我們對(duì)機(jī)器的設(shè)計(jì)程序有了進(jìn)一步的了解,對(duì)機(jī)械中的常用零件、機(jī)械制圖、公差與配合、金屬材料及熱處理、機(jī)制工藝、夾具等都有了更深刻的認(rèn)識(shí),達(dá)到了進(jìn)一步鞏固知識(shí)的目的和理論與實(shí)踐的完美結(jié)合。</p><p> 課程設(shè)計(jì)是對(duì)我們過
50、去所有課程和畢業(yè)實(shí)習(xí)的一個(gè)綜合考核,在編寫過程中、得到了老師和同學(xué)的幫助支持。并多次得到了指導(dǎo)老師的批改和指導(dǎo)。</p><p> 通過這次課程設(shè)計(jì)的編寫,得到了老師和同學(xué)的幫助支持,使我掌握查閱查資料手冊(cè)的能力,使我對(duì)以前所學(xué)過的各種基礎(chǔ)課,專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課有了更加深刻的認(rèn)識(shí)。培養(yǎng)了我們的實(shí)際動(dòng)手能力,將我們所學(xué)的課程有機(jī)地結(jié)合起來,鞏固所學(xué)的專業(yè)知識(shí).</p><p> 由于本人
51、能力有限,在編寫過程中難免會(huì)出錯(cuò)。敬請(qǐng)各位同學(xué)和老師有幫助。最后,忠心感謝各位老師和同學(xué)的幫助和支持。</p><p><b> 十一、參考文獻(xiàn)</b></p><p> 丁松聚主編《冷沖模設(shè)計(jì)》 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》機(jī)械工業(yè)出版社</p><p> 朱家誠主編《機(jī)械
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