墊圈沖壓課程設(shè)計

1、<p><b>　　課程設(shè)計</b></p><p><b>　　沖壓工藝與模具設(shè)計</b></p><p>　　第一章 制件工藝性分析及計算</p><p><b>　　1.1課程設(shè)計題目</b></p><p>　　墊圈沖壓成型工藝及模具設(shè)計，零件圖如圖1：<

2、;/p><p><b>　　零件名稱：墊圈</b></p><p>　　技術(shù)要求:1材料：08F</p><p><b>　　2厚度：1mm</b></p><p><b>　　3生產(chǎn)批量：大批</b></p><p><b>　　圖1 零件圖&

3、lt;/b></p><p>　　1.2沖壓件工藝分析</p><p>　?、俨牧?該沖裁件的材料08F是超低碳素鋼，具有較好的可沖壓性能。</p><p>　?、诹慵Y(jié)構(gòu):該沖裁件結(jié)構(gòu)簡單，比較適合沖裁。</p><p>　?、鄢叽缇?零件圖上所有未注公差的尺寸，屬自由尺寸，可按IT14級確定工件尺寸的公差.查公差表可得各尺寸公差為

4、:</p><p>　　零件外形: 10mm 43mm </p><p>　　零件內(nèi)形: 10 mm 25mm </p><p><b>　　孔中心距：60mm</b></p><p><b>　　結(jié)論:適合沖裁</b></p><p>　　1.3方案及模具結(jié)構(gòu)類

5、型</p><p>　　該零件包括落料、沖孔兩個基本工序，可以采用以下三種工藝方案:</p><p>　　方案①先落料，再沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。</p><p>　　方案②落料一沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。</p><p>　　方案③中孔一落料連續(xù)沖壓，采用級進(jìn)模生產(chǎn)。</p><p>　　方案①模具結(jié)構(gòu)簡單，但需

6、要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率較低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求。由于零件結(jié)構(gòu)簡單，為提高生產(chǎn)效率，主要應(yīng)采用復(fù)合沖裁或級進(jìn)沖裁方式。</p><p>　　方案②只需要一套模具，沖壓件的形位精度和尺寸易于保證，且生產(chǎn)效率也高。盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不困難。</p><p>　　方案③也只需要一套模具，生產(chǎn)效率也很高，但零件的沖壓

7、精度較復(fù)合模的低。</p><p>　　欲保證沖壓件的形位精度，通過以上三種方案的分析比較，對該件沖壓生產(chǎn)以采用方案②為佳。</p><p><b>　　1.4排樣設(shè)計</b></p><p>　　查《冷沖壓工藝與模具設(shè)計》【1】表2-10,確定搭邊值</p><p>　　兩工件間的搭邊:a=1.5mm </

8、p><p>　　工件邊緣搭邊:a1=1.8mm </p><p><b>　　步距為:63m</b></p><p>　　條料寬度B=(L+2a)=46.6mm 取48mm</p><p>　　確定后排樣圖如圖2所示：</p><p><

9、b>　　圖2 排樣圖 </b></p><p>　　一個步距內(nèi)的材料利用率η為沖裁單件材料的利用率按式計算,即</p><p>　　=2600÷（63×46.6）×100%=88.56% </p><p>　　式中 S—在送料方向，排樣圖中相鄰兩個制件對應(yīng)點的距離（mm）</p

10、><p><b>　　B— 條料寬度</b></p><p>　　A—一個進(jìn)距之間的實用面積</p><p><b>　　1.5壓力中心</b></p><p>　　模具壓力中心是指沖壓時各個沖壓力合力的作用點位置。為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑快的中心相重合。否則，會使沖模

11、和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌間產(chǎn)生過大的磨損，模具導(dǎo)向零件加速磨損，減低模具和壓力機(jī)的使用壽命。沖模的壓力中心按下述原則確定：</p><p>　　（1）對稱形狀的單個沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。</p><p>　?。?）工件形狀相同且分布位置對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。</p><p>　?。?）形狀復(fù)雜的零件，多孔沖

12、模，級進(jìn)模的壓力中心可用解析法求出沖模壓力中心。</p><p><b>　　如圖3所示：</b></p><p><b>　　圖3 壓力中心</b></p><p>　　因為制件上下關(guān)于x軸和左右關(guān)于y軸對稱，所以它的壓力中心就在坐標(biāo)原點上。</p><p><b>　　1.6壓力計算

13、</b></p><p><b>　　沖裁力</b></p><p>　　F=KLt </p><p>　　=1.3×（4×27.56+2×10×3.14×135/360+2×

14、43×3.14×45/360）×1×300=65.34(KN)</p><p><b>　　式中：</b></p><p><b>　　F—沖裁力（N）</b></p><p><b>　　L—沖裁件周邊長度</b></p><p>　　

15、K-系數(shù)，取k=1.3</p><p><b>　　t—材料厚度</b></p><p>　　—材料的搞剪強(qiáng)度（Mpa），查得＝400Mpa</p><p>　　沖孔力 F =1.3Lt</p><p>　　=1.3×（2×3.14×10+3.14×25）×1×

16、;300</p><p><b>　　=55.1(KN)</b></p><p><b>　　卸料力 </b></p><p>　　F卸＝K卸F

17、 </p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　K卸—卸料力因數(shù)，其值由《沖壓工藝與模具設(shè)計》【2】中表2-15</p><p>　　查得K卸＝0.05。</p

18、><p>　　F卸 =0.05×65.34</p><p><b>　　=3.26(KN)</b></p><p><b>　　推件力</b></p><p>　　推件力計算按[2]式2-11：</p><p>　　F推=nK推F沖

19、 </p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　K推—推件力因數(shù)，其值由《沖壓工藝與模具設(shè)計》【2】中表2-15</p><p>　　查得Ｋ推＝0.05；</p><p>　　n—卡在凹內(nèi)的工件數(shù)，　n=6<

20、/p><p><b>　　推件力則為：</b></p><p>　　F推＝6×0.05×55.1</p><p>　　=16.53 (KN)</p><p><b>　　模具總沖壓力為：</b></p><p>　　F總 ＝ F落＋F卸＋F壓 ＋F推<

21、/p><p>　?。?5.34+55.1+3.26+16.53</p><p>　　＝140.23(KN)</p><p><b>　　1.7零件刃口計算</b></p><p>　　落料部分以落料凹模為基準(zhǔn)計算，落料凸模按間隙值配制;沖孔部分明中孔凸模為基準(zhǔn)計算，沖孔凹模按間隙值配制。既以落料凹模、沖孔凸模為基準(zhǔn)，凸凹模按

22、間隙值配制。</p><p>　　工件公差為IT14 磨損系數(shù)X＝0.5 刃口間隙Zmin=0.05 Zmax=0.08</p><p>　　基本尺寸 凸模制造公差 凹模制造公差</p><p>　　10 0.020 0.020</p><p>　　25 0.020

23、 0.025</p><p>　　43 0.020 0.030 </p><p>　　（1）落料凹模刃口計算</p><p>　?、?100-0.36 mm</p><p>　　② 430-0.62mm</p><p>　?、?800-0.74mm<

24、;/p><p>　?。?）落料凸模刃口計算</p><p><b>　　① </b></p><p><b>　?、?</b></p><p><b>　?、?</b></p><p>　?。?）沖孔凸模刃口計算</p><p>&l

25、t;b>　　25mm </b></p><p><b>　　10mm </b></p><p><b>　　沖孔凹模刃口計算</b></p><p><b>　　①</b></p><p><b>　?、?lt;/b></p>

26、;<p><b>　　孔距</b></p><p>　　兩小孔中心距C=60</p><p>　　1.8主要零件尺寸設(shè)計</p><p><b>　?。?）落料凹模尺寸</b></p><p>　　凹模厚度: H=Kb(≥15mm)　　</p><p>　　H=

27、O.22×74=16.28mm</p><p>　　凹模邊壁厚c≥(1.5-2)H</p><p>　　= (1.5-2)×16.28</p><p>　　=(24.42-32.56)mm 實取c=30mm</p><p>　　凹模板邊長: L=b+2c</p><p><b>　　

28、=74+2×30</b></p><p><b>　　=134mm</b></p><p>　　凹模板寬B=160mm</p><p>　　故確定凹模板外形為:160×125×18(mm)</p><p><b>　　（2）凸凹模尺寸</b></p&g

29、t;<p>　　凸凹模長度:L=hl+h2+h3</p><p><b>　　=25+14+11</b></p><p><b>　　=50 (mm)</b></p><p>　　其中:h1：凸凹模固定板厚度 </p><p>　　h2:彈性卸料板厚度</p><p

30、>　　h3:增加高度(包括凸模進(jìn)入凹棋深度，彈性元件安裝高度等)</p><p><b>　?。?）沖孔凸模尺寸</b></p><p>　　凸模長度:L凸=h1+h2+h3</p><p><b>　　=40+18+6</b></p><p><b>　　=64mm</b&g

31、t;</p><p>　　其中:h:凸模固定板厚 </p><p><b>　　h2:剛性卸料板厚</b></p><p><b>　　h3:空心墊板厚</b></p><p>　　凸模強(qiáng)度校核:該凸模不屬于細(xì)長桿，強(qiáng)度足夠。</p><p><b>　　1.9沖床

32、的選擇</b></p><p>　　沖壓設(shè)備的選擇依據(jù)：</p><p>　　1．所選壓力機(jī)的公稱壓力必須大于總沖壓力，即F壓＞F總</p><p>　　2．壓力機(jī)的行程大小應(yīng)適當(dāng)。由于壓力機(jī)的行程影響到模具的張開高度，因此對于沖裁，彎曲等模具，其行程不于過大，以免發(fā)生凸模與導(dǎo)板分離或滾珠導(dǎo)向裝置脫開的不良后果。對于拉深模，壓力機(jī)的行程至少應(yīng)大于成品零件

33、高度的兩倍以上，以保證毛坯的放進(jìn)和成行零件的取出。</p><p>　　3．所選壓力機(jī)的最大高度應(yīng)與沖模的閉合高度相適應(yīng)。即滿足：沖模的閉合高度介于壓力機(jī)的最大閉合高度和最小閉合高度之間的要求。</p><p>　　4．壓力機(jī)工作臺面的尺寸必須大于模具下模座的外形尺寸，并還要留有安裝固定的余地。但在過大的工作臺面上安裝過小尺寸的沖模時，對工作臺的受里條件也是不利的。</p>

34、<p>　　根據(jù)總沖壓力 F總=140.23KN,模具閉合高度,沖床工作臺面尺寸等,并結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備,</p><p>　　用J23-16開式雙柱可傾沖床,并在工作臺面上備制墊塊。其主要工藝參數(shù)如下：</p><p>　　公稱壓力： 160KN </p><p>　　滑塊行程： 55mm </p><p>　　行程次數(shù)： 120 次∕

35、分</p><p>　　封閉高度調(diào)節(jié)量：45mm</p><p>　　最大閉合高度： 220mm </p><p>　　最大裝模高度：180mm</p><p>　　模柄尺寸：直徑40mm，深度60mm</p><p>　　工作臺尺寸（前后×左右）： 300mm × 450mm</p>

36、<p>　　1.10部分零件尺寸</p><p>　　根據(jù)所選壓力機(jī)J23-16，模具閉合高度 135-180mm</p><p>　　上模座GB2855.5-81 LxBxt=160×125×40</p><p>　　下模座GB2855.6-81 LxBxt=160×125×40</p&

37、gt;<p>　　導(dǎo)柱GB2861.1-81 dxL=25×150 </p><p>　　導(dǎo)套GB2861.6-81 dxLxD=25×85×33</p><p>　　墊板 LxBxh=160x125x20</p><p>　　凸模固定板

38、 LxBxh=160x125x30</p><p>　　凹模 LxBxh=160x125x35</p><p>　　卸料板 LxBxh=160x125x18</p><p>　　第二章 零部件設(shè)計圖</p><p>　　2.1 沖大孔凸模外形尺寸<

39、;/p><p>　　2.2 沖小孔凸模才行尺寸</p><p>　　2.3 凸凹模結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　2.4 凹模結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　2.5凸凹模固定板尺寸</p><p><b>　　2.6凸模固定板</b></p><p>　　第三章 模具總體設(shè)計<

40、;/p><p><b>　　設(shè)計小結(jié)</b></p><p>　　到今天為止,兩個星期的沖壓模具課程設(shè)計終于可以畫上一個句號。在自己努力和指導(dǎo)老師的細(xì)心地指導(dǎo)下，我比較順利地完成了這次課程設(shè)計的任務(wù)，通過這次課程設(shè)計，我對機(jī)沖壓模具的設(shè)計過程有了一定了解，學(xué)到了很多有用的知識，自己的能力得到了很大的提高。主要收獲和體會如下：</p><p>　　第

41、一．提高了綜合應(yīng)用各門知識的能力。以前課堂的學(xué)習(xí)知識面比較窄。這次課程設(shè)計是通過自己獨立的進(jìn)行設(shè)計，自身綜合的能力得到了發(fā)揮。</p><p>　　第二．鞏固了計算機(jī)繪圖能力。以前用CAD繪圖，僅僅是知道主要指令的操作，通過這次繪圖大量的圖樣，更加熟悉了機(jī)械制圖中常用指令的操作方法，用簡便快速方法畫出完整正確的零件圖樣。</p><p>　　第三．提高了收集資料和查閱手冊的能力。收集資料是

42、做課程設(shè)計的前期準(zhǔn)備工作，資料是否全面、可靠，關(guān)系到整個課程設(shè)計的進(jìn)程。查閱手冊是設(shè)計過程中隨時要做的事情。只有廣泛收集有用的資料才能設(shè)計出比較好的產(chǎn)品。</p><p>　　第四．明確了設(shè)計必須與生產(chǎn)實際相結(jié)合，產(chǎn)品才有生命力。。</p><p>　　第五．培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)?？茖W(xué)工作來不得半點虛假，在設(shè)計過程中每一個結(jié)構(gòu)、零件、材料、尺寸、公差都反映在圖紙上，每一個錯誤都會造成經(jīng)濟(jì)損

43、失，因此，在設(shè)計過程中必須要有高度的責(zé)任心，要有嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度。</p><p>　　總之，對我來說，經(jīng)歷了這次課程設(shè)計，為今后從事相關(guān)工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]陳劍鶴，于云程.冷沖壓工藝及模具設(shè)計 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2011</p><p>