2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  摘 要</b></p><p>  自行車中軸碗在生產(chǎn)中需要用到多種沖壓工藝,包括落料、拉深、沖孔、修邊,在沖壓生產(chǎn)中比較具有代表性。在生產(chǎn)中,為保證生產(chǎn)效率,其沖壓模具結(jié)構(gòu)應(yīng)采用復(fù)合?;蚣夁M(jìn)模。</p><p>  通過零件圖,分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性,從而選擇壓力機(jī),設(shè)計模具結(jié)構(gòu),并通過選用標(biāo)準(zhǔn)模架等標(biāo)準(zhǔn)件,提高生產(chǎn)模具的效率。此套是提

2、供給大家學(xué)習(xí)參考用,如需更多的設(shè)計可以聯(lián)系我,Q815717278</p><p>  關(guān)鍵詞:復(fù)合模;落料;拉深;沖孔;凸凹模;模架。</p><p><b>  目 錄</b></p><p><b>  引言5</b></p><p>  1. 零件沖壓工藝分析6</p>

3、;<p>  1.1 制件介紹6</p><p>  1.2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形狀分析6</p><p>  1.3 產(chǎn)品尺寸精度、粗糙度、斷面質(zhì)量分析6</p><p>  2. 零件沖壓工藝方案的確定7</p><p>  2.1 沖壓方案7</p><p>  2.2 各工藝方案特點分析7&l

4、t;/p><p>  2.3 工藝方案的確定7</p><p>  3. 沖模結(jié)構(gòu)的確定7</p><p>  3.1 模具的結(jié)構(gòu)形式7</p><p>  3.2 模具結(jié)構(gòu)的選擇8</p><p>  4. 零件沖壓工藝計算8</p><p>  4.1零件毛坯尺寸計算8</

5、p><p><b>  4.2 排樣8</b></p><p>  4.3 拉深工序的拉深次數(shù)和拉深系數(shù)的確定9</p><p>  4.4 沖裁力、拉深力的計算9</p><p>  4.5 拉深間隙的計算11</p><p>  4.6 拉深凸、凹模圓角半徑的計算11</p>

6、<p>  4.7 計算模具刃口尺寸11</p><p>  4.8 計算模具其它尺寸12</p><p>  4.9 校核凸模強(qiáng)度、剛度15</p><p>  5. 選用標(biāo)準(zhǔn)模架15</p><p>  5.1 模架的類型15</p><p>  5.2 模架的尺寸15</p>

7、;<p>  6. 選用輔助結(jié)構(gòu)零件16</p><p>  6.1 導(dǎo)向零件的選用16</p><p>  6.2 模柄的選用17</p><p>  6.3 卸料裝置17</p><p>  6.4 推件、頂件裝置17</p><p>  6.5 定位裝置17</p>&l

8、t;p>  7. 編制沖壓工作零件工藝卡18</p><p>  7.1 落料凹模的選材、加工及熱處理工藝過程18</p><p>  7.2 上凸凹模的選材、熱處理及加工工藝過程18</p><p>  7.3 下凸凹模的選材、熱處理及加工工藝過程19</p><p>  7.4凸模的選材、熱處理及加工工藝過程19<

9、/p><p>  8. 編制制件沖壓工藝卡20</p><p><b>  9. 總結(jié)21</b></p><p><b>  參考文獻(xiàn)23</b></p><p><b>  引言</b></p><p>  在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,模具是生產(chǎn)各種產(chǎn)品

10、的重要工藝裝備。80年代以來,在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下,我國模具工業(yè)發(fā)展迅速。采用模具生產(chǎn)零部件,具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、成本低、節(jié)約能源和原材料等一系列有點,在鑄造、鍛造、沖壓、塑料、橡膠、玻璃、粉末冶金、陶瓷制品等生產(chǎn)行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用,成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向。模具工業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展,起著越來越重要的作用。模具制造水平的高低,也成為了衡量一個國家機(jī)械制造水平的作用標(biāo)志之一

11、。</p><p>  在模具工業(yè)中,沖壓模具占有重要的比重。從模具角度看,模具是現(xiàn)代制造業(yè)中不可或缺的裝備,發(fā)達(dá)國家的模具總產(chǎn)值,早已超過了工作母機(jī)(機(jī)床)的總產(chǎn)值,其中為沖壓工藝服務(wù)的沖模約占模具總量的40%。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)介紹,沖壓方法的增值率達(dá)到原材料的3~12倍,具有明顯的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。</p><p>  以沖壓方法為主制造的零件,比較有代表性且與人們?nèi)粘I蠲芮邢嚓P(guān)的有汽車覆

12、蓋件、搪瓷和不銹鋼器皿、各種家用電器的外殼等,它們帶來了產(chǎn)品層出不窮的外觀變化。沖壓方法也能制造不少產(chǎn)品內(nèi)部的某些零件,甚至是關(guān)鍵零件,如鏈輪、汽車大梁、支架等。在制件尺寸大小、制件復(fù)雜程度、等方面,沖壓方法都有非常大的適用范圍。沖模在很大范圍內(nèi)涵蓋了其它模具(冷鍛模、塑料模、壓鑄模、粉末冶金模等)的共同內(nèi)容,所以掌握沖模技術(shù),對了解其它類模具業(yè)很有幫助。</p><p>  1. 零件沖壓工藝分析</p

13、><p><b>  1.1 制件介紹</b></p><p>  零件名稱:自行車中軸碗</p><p>  材料:15鋼(滲碳淬火78HRA,層深0.3 mm)</p><p><b>  料厚:2.5mm</b></p><p><b>  批量:大批量</

14、b></p><p><b>  零件圖:如圖1所示</b></p><p>  1.2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形狀分析</p><p>  由圖1可知,產(chǎn)品為圓片落料、有凸緣筒形件拉深、圓片沖孔,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單對稱,孔壁與制件直壁之間的距離滿足L≥R+0.5t (查參考書[1]第75頁)的要求(L=(35-19)÷2=8,R+0.5t=3+0

15、.5×2.5=4.25)。</p><p>  1.3 產(chǎn)品尺寸精度、粗糙度、斷面質(zhì)量分析</p><p><b> ?。?)尺寸精度</b></p><p>  ,為IT12;,查[7]第17頁表1-8,尺寸精度為IT13。零件圖上的未注尺寸公差要求為IT13。</p><p> ?。?)沖裁件斷面質(zhì)量<

16、;/p><p>  板料厚度為2.5,查[1]第49頁表2.2,生產(chǎn)時毛刺允許高度為≤0.15mm,本產(chǎn)品在斷面質(zhì)量和毛刺高度上沒有嚴(yán)格的要求,所以只要模具精度達(dá)到一定要求,沖裁件的斷面質(zhì)量可以保證。</p><p><b>  (3)產(chǎn)品材料分析</b></p><p>  對于沖裁件材料一般要求的力學(xué)性能是強(qiáng)度低,塑性高,表面質(zhì)量和厚度公差符合

17、國家標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)計產(chǎn)品所用的材料是15鋼,為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼,其力學(xué)性能是強(qiáng)度、硬度和塑性指標(biāo)適中,經(jīng)熱處理后,用沖裁的加工方法是完全可以成形的。另外產(chǎn)品對于厚度和表面質(zhì)量沒有嚴(yán)格要求,所以采用國家標(biāo)準(zhǔn)的板材,其沖裁出的產(chǎn)品的表面質(zhì)量和厚度公差就可以保證。</p><p><b> ?。?)生產(chǎn)批量</b></p><p>  產(chǎn)品生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn),適于采用沖壓加工的

18、方法,最好是采用復(fù)合?;蚣夁M(jìn)模,這樣將很大地提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本。</p><p>  2. 零件沖壓工藝方案的確定</p><p><b>  2.1 沖壓方案</b></p><p>  完成此工件需要落料、拉深、沖孔、切邊四道工序。其加工方案分為以下8種:</p><p> ?。?)方案一:落料-拉深-沖孔

19、-切邊。</p><p> ?。?)方案二:落料、拉深復(fù)合-沖孔-切邊。</p><p>  (3)方案三:落料、拉深復(fù)合-沖孔切邊復(fù)合。</p><p> ?。?)方案四:落料、拉深、沖孔復(fù)合-切邊。</p><p>  (5)方案五:落料、拉深、沖孔、切邊復(fù)合。</p><p> ?。?)方案六:落料、拉深級進(jìn)-沖

20、孔-切邊。</p><p> ?。?)方案七:落料、拉深、沖孔級進(jìn)-切邊。</p><p>  (8)方案八:落料、拉深、沖孔、切邊級進(jìn)。</p><p>  2.2 各工藝方案特點分析</p><p>  方案一的單工序模,模具制造簡單,維修方便,但生產(chǎn)成本較低,工件精度低,不適合大批量生產(chǎn);方案五的四工序復(fù)合模,生產(chǎn)效率高,工件精度高,但

21、模具制造復(fù)雜,調(diào)整和維修難度大;方案八的四工序級進(jìn)模,生產(chǎn)效率高,但模具制造復(fù)雜,調(diào)整維修麻煩,工件精度較低;其余方案的特點介于上面已分析的三個方案之間。</p><p>  2.3 工藝方案的確定 </p><p>  結(jié)合本零件的設(shè)計要求,決定采用方案四,其生產(chǎn)效率高,制件精度高,模具制造和調(diào)整維修比較麻煩。在本設(shè)計中,將設(shè)計落料、拉深、沖孔復(fù)合模。</p><

22、;p>  3. 沖模結(jié)構(gòu)的確定</p><p>  3.1 模具的結(jié)構(gòu)形式</p><p>  復(fù)合??煞譃檎b式和倒裝式兩種形式。</p><p> ?。?)正裝式的特點:工件和沖孔廢料都將落在凹模表面,必須清除后才能進(jìn)行下一次沖裁,造成操作不方便、不安全,但沖出的工件表面比較平直。</p><p> ?。?)倒裝式的特點:沖孔廢料

23、由沖孔凸模落入凹模洞口中,積聚到一定的數(shù)量,由下模漏料孔排出,不必清除廢料,但工件表面平直度較差,凸凹模承受的張力較大。</p><p>  3.2 模具結(jié)構(gòu)的選擇</p><p>  經(jīng)分析,若工件表面平直度較差,影響零件的使用,而工件和沖孔廢料在有氣源車間可以方便地清除。綜合比較兩種方式,決定采用正裝式復(fù)合模。</p><p>  4. 零件沖壓工藝計算<

24、;/p><p>  4.1零件毛坯尺寸計算</p><p><b> ?。?)確定修邊余量</b></p><p>  制件要有拉深工序,且屬于有凸緣的筒形件拉深,凸緣直徑為60mm,料厚2.5mm,查[1]第143頁表4.14,選取修邊余量為3.0mm,故修邊前凸緣直徑為dt=60+3.0×2=66mm。</p><

25、p>  確定坯料直徑(參考[1]第143頁)</p><p>  D==75.46mm,取D=75mm。</p><p><b>  4.2 排樣</b></p><p> ?。?)單排(如圖2)</p><p><b>  a. 搭邊</b></p><p>  查[

26、6]第67頁表3-20,選取a1=1.5 mm,a=1.8 mm。</p><p>  b. 送料步距和條料寬度</p><p>  送料步距A=75+1.5=76.5 mm,條料寬度B=75+2×1.8+2×0.6+0.8=80.6 mm。</p><p><b>  c. 板料利用率</b></p><

27、;p>  查[1]第29頁表1.13,選用2.5mm×600mm×500mm的板料。采用橫裁可裁條料數(shù)為n1=600÷80.6=7(條),余35.8mm,每條板料可沖制件數(shù)n2=(500-1.5)÷76.5=6(件),則每張板料可沖制件為n=6×7=42(件)。經(jīng)計算采用豎裁每張板料可沖制件數(shù)也是42件。板料利用率為</p><p>  [42×3

28、.14×35.52/(600×500)]×100%=55.43%</p><p><b>  交叉雙排(如圖3)</b></p><p>  經(jīng)計算可得條料寬度為B=145,采用橫裁可裁成條料4條,每張條料可沖制件12件,每張板料可沖制件數(shù)為48;采用豎裁可裁成條料3條,每張條料可沖制件15件,每張板料可沖制件數(shù)為45。</p>

29、;<p>  經(jīng)上述分析,應(yīng)采用交叉雙排,板料橫裁的方式。材料的利用率為</p><p>  [48×3.14×35.52/(600×500)]×100%=63.31%</p><p>  4.3 拉深工序的拉深次數(shù)和拉深系數(shù)的確定</p><p> ?。?)判斷能否一次拉出</p><p&g

30、t;  參考[1]第142、143頁,按h/d=11.5/37.5=0.31,dt/d=66/37.5=1.76,t/D=2.5/75=3.33%,查表可得h[1]/d[1]=0.57,h[1]/d[1]>h/d,故制件能一次拉出。</p><p>  (2)拉深系數(shù)的確定</p><p>  由坯料直徑D=75和筒形件的中線尺寸d=37.5,可得拉深系數(shù)為m=d/D=0.5。<

31、;/p><p>  4.4 沖裁力、拉深力的計算</p><p><b> ?。?)落料工序</b></p><p>  P==235.5×2.5×400=235.5 kN;</p><p> ?。?35.5×0.025=5.89 kN;</p><p> ?。?35.5

32、×0.06=14.13 kN;</p><p>  =235.5+5.89+4.13=255.5 kN。</p><p>  式中: P-沖裁力,N;</p><p>  L-沖裁件受剪切周邊長度,;</p><p><b>  t-沖裁件的料厚;</b></p><p> ?。牧峡?/p>

33、拉強(qiáng)度,查[1]第27頁表1.10,取值為400 MPa;</p><p><b> ?。读狭?,N;</b></p><p><b>  -頂件力,N;</b></p><p>  -卸料力系數(shù),查[1]第52頁表2.3,取值為0.025;</p><p> ?。敿ο禂?shù),查[1]第52頁表2.

34、3,取值為0.06;</p><p> ?。瓫_裁工序所需力之和。</p><p><b> ?。?)拉深工序</b></p><p> ?。絒π(752-352)/4]×2.5=7.9 kN;</p><p><b>  kN;</b></p><p><b&

35、gt;  kN。</b></p><p>  式中: -壓邊力,N;</p><p> ?。趬哼吶ο屡髁系耐队懊娣e,mm2;</p><p> ?。瓎挝粔哼吜?,查表取值為2.5 MPa;</p><p>  -拉深工序所需力之和。</p><p><b> ?。?)沖孔工序</b>

36、</p><p>  ==59.66×2.5×400=59.66 kN;</p><p> ?。?9.66×0.05=2.98 kN;</p><p> ?。?9.66×0.06=3.58 kN;</p><p>  =59.66+2.98+3.58=66.22 kN。</p><p

37、>  式中: -推件力,N;</p><p> ?。萍ο禂?shù),查表取值為0.05;</p><p> ?。瓫_孔工序所需力之和。</p><p> ?。?)計算完成零件沖壓所需的力,并選擇壓力機(jī)</p><p> ?。?55.5+126.4+66.22=448.36 kN</p><p>  查[2]第389頁

38、表13.10,初選公稱壓力為600 kN的JH21系列開式固定臺壓力機(jī)(型號為JH21-60)。其最大裝模高度為300mm,裝模高度調(diào)節(jié)量為70mm,工作臺孔尺寸為150mm,主電機(jī)功率為5.5 kW。</p><p>  4.5 拉深間隙的計算</p><p>  拉深間隙指單邊間隙,即。拉深工序采用壓邊裝置,并且可一次成形,查[1]第137頁表4.11,可得拉深間隙為Z=1.05t=1

39、.05×2.5=2.625 mm,取Z=2.63 mm。</p><p>  4.6 拉深凸、凹模圓角半徑的計算</p><p> ?。?)凹模圓角半徑的計算</p><p>  一般來說,大的可以降低極限拉深系數(shù),而且可以提高拉深件的質(zhì)量,所以盡可能大些但太大會削弱壓邊圈的作用,所以由下式確定: </p><

40、;p><b> ?。剑?.48</b></p><p><b>  ?。?.5。</b></p><p>  式中: D-坯料直徑,mm;</p><p> ?。寄V睆剑捎诶罴鈴綖?0 mm,此處取值為40 mm。</p><p> ?。?)凸模圓角半徑的計算</p>

41、<p>  對拉深件的變形影響,不像那樣顯著,但過大或過小同樣對防止起皺和拉裂及降低極限拉深系數(shù)不利。的取值應(yīng)比略小,可按下式進(jìn)行計算:</p><p> ?。?.8×7.5=6(mm)</p><p>  對于制件可一次拉深成形的拉深模,、應(yīng)取與零件圖上標(biāo)注的制件圓角半徑相等的數(shù)值,但如果零件圖上所標(biāo)注的圓角半徑小于、的合理值,則、仍需取合理值,待拉深后再用整形的方法

42、使圓角半徑達(dá)到圖樣要求。</p><p>  4.7 計算模具刃口尺寸</p><p> ?。?)落料模刃口尺寸</p><p>  查表可得 =0.36 mm,=0.50 mm</p><p>  -=0.50-0.36=0.14 mm</p><p>  =+0.03 mm,=-0.02 mm</p

43、><p>  由此可得 </p><p>  故能滿足分別加工的要求。</p><p>  查表可得磨損系數(shù)X=0.5,落料件基本尺寸為75 mm,取精度為IT13,則其公差,上偏差和下偏差分別為=0.23mm和-0.23mm。由此可得</p><p><b>  (mm)</b></p><p

44、><b>  (mm)</b></p><p> ?。?)拉深模工作部分尺寸計算</p><p>  對于制件一次拉深成形的拉深模,其凸模和凹模的尺寸公差應(yīng)按制件的要求確定。此工件要求的是外形尺寸,設(shè)計凸、凹模時,應(yīng)以凹模尺寸為基準(zhǔn)進(jìn)行計算。由此可得</p><p><b>  (mm)</b></p>

45、<p><b>  (mm)</b></p><p>  式中: D-拉深件的基本尺寸,mm;</p><p> ?。罴某叽绻睿瑥牧慵D可知其值為0.05mm。</p><p> ?。?)沖孔模刃口尺寸計算</p><p>  查表可得 =0.36 mm,=0.50 mm</p&g

46、t;<p>  -=0.50-0.36=0.14 mm</p><p> ?。?0.025 mm,=-0.02 mm</p><p>  由此可得 。故能滿足分別加工的要求。</p><p>  查[1]第60頁表2.6,可得磨損系數(shù)X=0.5,孔的基本尺寸為19 mm,取精度為IT13,則公差為,上偏差和下偏差分別取值為+0.17 mm和

47、-0.17 mm。由此可得</p><p><b> ?。╩m),</b></p><p><b> ?。╩m)。</b></p><p>  4.8 計算模具其它尺寸</p><p><b> ?。?)凹模</b></p><p><b> 

48、 a. 凹模壁厚</b></p><p>  查[6]第630頁表14-5,由落料件的直徑為75,料厚為t=2.5,可取凹模壁厚為40。</p><p><b>  b. 凹模厚度</b></p><p>  查[6]第631頁圖14-15,凹模厚度h可根據(jù)沖裁力選取。由沖裁力為255.5kN,可得凹模厚度為h=28mm。</

49、p><p><b>  c. 刃壁高度</b></p><p>  查[6]第630頁刃壁高度的計算方法,垂直于凹模平面的刃壁,其高度可按下列規(guī)則計算:</p><p>  沖件料厚t≤3 mm,=3 mm;</p><p>  沖件料厚t>3 mm,=t。</p><p>  由零件料厚為t=

50、2.5 mm,可得刃壁高度=3 mm。</p><p><b> ?。?)上凸凹模</b></p><p>  上凸凹模的結(jié)構(gòu)是落料凸模和拉深凹模,其長度應(yīng)根據(jù)落料凸模的要求計算,壁厚根據(jù)落料凸模和刃口尺寸和拉深凹模直徑計算。</p><p>  此處落料凸模采用有固定卸料板的凸模,長度可按下公式計算:</p><p>

51、  式中: L-上凸凹模的長度,mm;</p><p>  H1-上凸模固定版的厚度,mm;</p><p>  H2-卸料板的厚度,mm。</p><p>  Y-附加長度,包括凸模刃口的修磨量、凸模進(jìn)入凹模的深度、凸模固定版與卸料板的安全距離。</p><p>  在此固定版厚度取值為H1=25 mm。對于卸料板,查《沖模設(shè)計手冊》,

52、根據(jù)其料厚t=2.5,卸料板寬度與凹模外徑相當(dāng),取其寬度為B=155,則卸料板厚度取值為H2=14 mm。附加長度取值為Y=26。則上凸凹模的總長度為</p><p><b>  。</b></p><p>  上凸凹模做拉深凹模的部分壁厚為</p><p><b>  。</b></p><p>

53、  這部分的高度取值為20 mm,保證拉深件所需的深度14mm,再附加一定的長度。其余部分的壁厚取13.34mm。上凸凹模的結(jié)構(gòu)如圖4所示。</p><p><b> ?。?)下凸凹模</b></p><p>  下凸凹模的結(jié)構(gòu)是拉深凸模和沖孔凹模,其長度根據(jù)拉深凸模的要求進(jìn)行計算。根據(jù)模具結(jié)構(gòu),下凸凹模的長度可由下凸凹模固定板厚度、下推板厚度和附加長度相加取得。下凸

54、凹模固定板的厚度取與上凸凹模固定板厚度相等的值,即25 mm。下推板此處的作用相當(dāng)于壓邊圈,其厚度取為21 mm。附加長度主要考慮滿足制件的拉深深度要求,取14 mm。由此可得下凸凹模的長度為</p><p><b>  。</b></p><p>  下凸凹模做沖孔凹模的部分壁厚為</p><p><b>  。 </b

55、></p><p>  做沖孔凹模部分的刃壁高度可參照前面凹模的計算方法,取值為3 mm。所以刃壁部分的厚度取值為7.835 mm,其余部分壁厚可取的稍小,取為6 mm。下凸凹模的結(jié)構(gòu)如圖5所示。</p><p><b> ?。?)凸模</b></p><p>  凸模即為沖孔凸模,其長度應(yīng)根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)確定。從模具結(jié)構(gòu)可以看出,其長度可

56、由凸模固定板厚度、上凸凹模長度確定??捎邢率竭M(jìn)行計算</p><p>  式中: -凸模固定板厚度,取為25mm;</p><p> ?。贤拱寄iL度,mm;</p><p>  Y-附加長度,由拉深件深度、料厚和凸模進(jìn)入下凸凹模的深度確定。凸模進(jìn)入下凸凹模的深度取為1mm,則Y=14-2.5-1=10.5 mm。</p><p>  

57、由此可得凸模的長度為</p><p><b>  。</b></p><p>  為增加凸模的強(qiáng)度,可設(shè)計成階梯式?jīng)_頭段的直徑為,此段的長度為15 mm;第二段直徑為20 mm,長度為29.5 mm;第三段與凸模固定板配合,直徑取為22 mm,長度為35 mm。</p><p>  4.9 校核凸模強(qiáng)度、剛度</p><p&

58、gt; ?。?)凸模的強(qiáng)度校核公式為P/Fmin≤</p><p>  式中: P-沖孔沖裁力,N;</p><p>  Fmin-凸模最小斷面面積,;</p><p> ?。鼓2牧系脑S用壓應(yīng)力,MPa。此處材料選用Cr12,查表可得=(1000~1600),MPa,取=1200 MPa。</p><p>  由前可知凸模的沖裁力P=

59、59.66 kN=59660 N,F(xiàn)min==273.8 mm2。由此可得P/Fmin=59660÷273.8=217.9 MPa<,所以符合要求。</p><p>  凸模剛度的校核公式為≤/</p><p>  式中: -凸模最大自由長度,mm;</p><p>  E-凸模材料彈性系數(shù),MPa,取E=2.1×105MPa;<

60、;/p><p>  Jmin-凸模最小斷面慣性矩,mm4,圓形斷面Jmin=;</p><p> ?。С邢禂?shù),取值為2;</p><p>  n-安全系數(shù),鋼取n=2~3。</p><p>  代入公式可得=131.4 mm。實際凸模長度L3=79.5,即L3<,所以凸模剛度符合要求。</p><p>  5.

61、選用標(biāo)準(zhǔn)模架</p><p><b>  5.1 模架的類型</b></p><p>  模架包括上模座、下模座、導(dǎo)柱和導(dǎo)套。沖壓模具的全部零件都安裝在模架上,為縮短模架制造周期,降低成本,我國已制定出模架標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)模架導(dǎo)向用的導(dǎo)柱和導(dǎo)套間的配合性質(zhì),模架分為滑動導(dǎo)向模架和滾動導(dǎo)向模架兩大類。每類模架中,由于導(dǎo)柱安裝位置和數(shù)量的不同,由有多種模架類型,如:后側(cè)導(dǎo)柱式、

62、中間導(dǎo)柱式、對角導(dǎo)柱式和四角導(dǎo)柱式。</p><p>  選擇模架結(jié)構(gòu)時,要根據(jù)工件的受力變形特點、坯料定位和出件方式、板料送進(jìn)方向、導(dǎo)柱受力狀態(tài)和操作是否方便等方面進(jìn)行綜合考慮。</p><p>  在此選用滑動導(dǎo)向型的后側(cè)導(dǎo)柱式模架。</p><p><b>  5.2 模架的尺寸</b></p><p>  選擇模

63、架尺寸時要根據(jù)凹模的輪廓尺寸考慮,一般在長度及寬度上都應(yīng)比凹模大30~40mm,模版厚度一般等于凹模厚度的1~1.5倍。選擇模架時,還要考慮模架與壓力機(jī)的安裝關(guān)系,例如模架與壓力機(jī)工作臺孔的關(guān)系,模座的寬度應(yīng)比壓力機(jī)工作臺的孔徑每邊約大40~50mm。</p><p>  在本設(shè)計中,凹模采用圓形的結(jié)構(gòu),其工作部分基本尺寸為mm,壁厚為40mm,所以其外徑基本尺寸為155 mm,厚度為h=28 mm。模具的閉合高

64、度H應(yīng)介于壓力機(jī)的最大裝模高度與最小裝模高度之間,其關(guān)系為:</p><p><b> ?。?0≤H≤-5</b></p><p>  由上面壓力機(jī)的選擇可知道=300 mm,= -70=230 mm。所以H應(yīng)介于225mm~310mm之間。</p><p>  查[2]第416~419頁表15.2,選用的模架為、上模座、下模座分別為:<

65、;/p><p>  模架: 250×250×(240~285) GB/T2851.3</p><p>  上模座:250×250×50 GB/T2855.5</p><p>  下模座:250×250×65 GB/T2855.6</p><p&

66、gt;  由此可知其最大裝模高度為285mm,最小裝模高度為240mm,符合H的要求。下模座周界尺寸為250×250,而凹模的外徑為155mm,所以周界尺寸符合要求。下模座厚度為65mm,而凹模的厚度為28mm,也符合要求。工作臺孔尺寸為150mm,模座的寬度也比工作臺孔尺寸大,也符合要求。</p><p>  根據(jù)模具的結(jié)構(gòu),可知其閉合高對為</p><p>  式中: -模

67、具的閉合高度,mm;</p><p> ?。夏W穸?,mm,由前可知=50 mm;</p><p>  -上墊板厚度,mm,此處選=5 mm;</p><p>  -凸模固定板厚度,mm,由前可知=25 mm;</p><p> ?。贤拱寄iL度,mm,由前可知=65 mm;</p><p> ?。萍穸?,mm,此

68、處=2.5 mm;</p><p>  -下推板厚度,mm,由前可知=21 mm;</p><p>  -下凸凹模固定板厚度,mm,由前可知=25 mm;</p><p> ?。聣|板厚度,mm,選?。? mm;</p><p> ?。履W穸?,mm,由前可知=65 mm。</p><p>  綜上可得 =50+5+

69、25+65+2.5+21+25+5+60=263.5 mm,所以介于225mm和310mm之間,符合設(shè)計要求。</p><p>  6. 選用輔助結(jié)構(gòu)零件</p><p>  6.1 導(dǎo)向零件的選用</p><p>  導(dǎo)向裝置可提高模具精度、壽命以及工件的質(zhì)量,而且還能節(jié)省調(diào)試模具的時間,導(dǎo)向裝置設(shè)計的主意事項:</p><p> ?。?

70、)導(dǎo)柱與導(dǎo)套應(yīng)在凸模工作前或壓料板接觸到工件前充分閉合,且此時應(yīng)保證導(dǎo)柱上端距上模座上平面有10~15 mm的間隙;</p><p>  (2)導(dǎo)柱、導(dǎo)套與上、下模板裝配后,應(yīng)保持導(dǎo)柱與下模座的下平面、導(dǎo)套上端與上模座的上平面均留2~3 mm的間隙;</p><p> ?。?)對于形狀對稱的工件,為避免合模安裝時引起的方向錯誤,兩側(cè)導(dǎo)柱直徑或位置應(yīng)有所不同;</p><

71、p> ?。?)當(dāng)沖模有較大的側(cè)向壓力時,模座上應(yīng)裝設(shè)止推墊,避免導(dǎo)套、導(dǎo)柱承受側(cè)向壓力;</p><p> ?。?)導(dǎo)套應(yīng)開排氣孔以排除空氣。</p><p>  根據(jù)所選擇的模架,選用導(dǎo)柱的規(guī)格為:35×230(GB/T 2861.1),選用導(dǎo)套的規(guī)格為35×125×48(GB/T 2861.6)。</p><p><b&

72、gt;  6.2 模柄的選用</b></p><p>  根據(jù)壓力機(jī)模柄孔的尺寸:直徑: 50 mm,深度: 60 mm,選擇凸緣式模柄,查[2]第437頁表15.20,可知其參數(shù)如下:</p><p>  d=50㎜,極限偏差±0.05 mm,d1=132 mm,總高度L=91 mm,凸緣高L1=23 mm,模柄倒角高度L2=5 mm,打桿孔d2=15 mm,凸緣螺

73、釘環(huán)繞直徑d3=91 mm,凸緣固定螺釘沉孔的直徑d4=11 mm,沉孔臺階直徑d5=18 mm,臺階高度h=11 mm,材料為Q235。</p><p><b>  6.3 卸料裝置</b></p><p>  固定卸料板的主要作用是把材料從凸模上卸下,有時也可作壓料板用以防止材料變形,并能幫助送料導(dǎo)向和保護(hù)凸模。設(shè)計時應(yīng)保證卸料板有足夠的剛度,其厚度H=(0.5~

74、0.8)落料凹模的厚度。前面已對固定卸料板進(jìn)行選擇,其厚度為14 mm,寬度為155 mm。</p><p>  6.4 推件、頂件裝置</p><p>  推件裝置裝在上模內(nèi),通過沖床滑塊內(nèi)的打料機(jī)構(gòu)完成推件的動作。利用彈性元件定出。剛性推件裝置的典型結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮推力均衡分布和盡可能減少對模柄和模座強(qiáng)度的削弱的原則來設(shè)計。頂件裝置的作用是將工件從凹模中定出,利用彈簧和氣墊驅(qū)動頂桿訂出工件。

75、</p><p>  上模座的3個頂桿查[2]第463頁表15.44,選取的規(guī)格為:直徑d=12 mm,長度L=80 mm,材料45鋼,頂桿12×80 JB/T7650.3。</p><p><b>  6.5 定位裝置</b></p><p>  為限定被沖材料的進(jìn)給步距和正確地將工件安放在沖模上完成下一步的沖壓工序,必須采用

76、各種形式的定位裝置。用于沖模的定位零件有導(dǎo)料銷、導(dǎo)料板、擋料銷、定位板、導(dǎo)向銷。定位裝置應(yīng)可靠并具有一定的強(qiáng)度,以保證工作精度、質(zhì)量的穩(wěn)定;定位裝置應(yīng)可以調(diào)整并設(shè)置在操作者容易觀察和便于操作的地方;定位精度要求高時,要考慮粗定位和精定位兩套裝置。</p><p><b>  固定擋料銷的選用:</b></p><p>  落料凹模上部設(shè)置固定擋料銷,采用固定擋料銷進(jìn)行

77、定距。擋料裝置在復(fù)合模中,主要作用是保持沖件輪廓的完整和適量的搭邊。在此選鉤形擋料銷,因其固定孔離刃口較遠(yuǎn),因凹模強(qiáng)度要求,結(jié)構(gòu)上帶有防轉(zhuǎn)定向銷。</p><p>  查[2]第468頁表15.49,選取的固定擋料銷的具體參數(shù)為:</p><p>  大頭端直徑:d=8 mm,極限偏差為;</p><p>  銷部直徑:d1=4 mm,極限偏差為;</p>

78、;<p>  頭部高度:h=3 mm;</p><p>  總長度:L=13 mm。</p><p>  標(biāo)記為:固定擋料銷 A8 JB/T 7649.10。</p><p>  7. 編制沖壓工作零件工藝卡</p><p>  7.1 落料凹模的選材、加工及熱處理工藝過程</p><p>  沖裁模

79、的凹模承受較大的拉應(yīng)力,凸模承受較大的壓應(yīng)力。凸、凹模正常失效一般是由于刃口部位的磨損。因為這類磨具,特別是工件批量、加工板料強(qiáng)度高的模具,要求模具材料必須具有較高的強(qiáng)度和耐磨性。根據(jù)沖壓的板料和批量情況表,選取落料凹模的材料為GrWMn。其加工工藝過程卡如表1所示:</p><p><b>  表 1</b></p><p>  7.2 上凸凹模的選材、熱處理及加工

80、工藝過程</p><p>  上凸凹模的結(jié)構(gòu)是落料凸模和拉深凹模??紤]到上凸凹模有階梯結(jié)構(gòu),所以不能采用線切割方法加工,外表面屬凸模加工,采用成形磨削,內(nèi)表面屬凹模加工,采用電火花成形加工。選取凸凹模的材料為Gr5Mo1V,其加工工藝過程為: (1) 外表面加工工藝過程:準(zhǔn)備毛坯-車削外形-熱處理(硬度要求達(dá)到58~62HRC)-成形磨削-精修。</p><p>  

81、(2)內(nèi)表面加工工藝過程:準(zhǔn)備毛坯-粗車內(nèi)形面-熱處理(硬度要求達(dá)到58~62HRC)退磁處理-電火花加工型孔。</p><p>  7.3 下凸凹模的選材、熱處理及加工工藝過程</p><p>  下凸凹模的結(jié)構(gòu)是拉深凸模和沖孔凹模,結(jié)構(gòu)和上凸凹模類似,所以可采用與之相似的工藝過程進(jìn)進(jìn)行加工。材料也選用Gr5Mo1V。</p><p>  7.4凸模的選材、熱處理

82、及加工工藝過程</p><p>  沖裁沖孔凸模必須具有良好的韌性,以防止由于承受較強(qiáng)的彎曲和沖擊載荷造成折斷、崩刃而早起失效。更加應(yīng)該重視模具材料的淬透性,形狀復(fù)雜的模具應(yīng)重視其熱處理變形性、可加工性和磨削性。查表選凸模的材料為Cr12,加工工藝過程如表2所示:</p><p><b>  表 2</b></p><p>  8. 編制制件

83、沖壓工藝卡</p><p>  該制件的沖壓工藝過程卡及相應(yīng)沖壓工藝說明如表3所示:</p><p><b>  表 3</b></p><p><b>  9. 總結(jié)</b></p><p>  經(jīng)過兩個星期的努力,我完成了沖壓模具設(shè)計的課程設(shè)計。通過這次課程設(shè)計,我獲得了不小的收獲。</

84、p><p>  這個學(xué)期開設(shè)了《沖壓工藝與模具設(shè)計》的課程,了解了一定的沖壓模具設(shè)計基礎(chǔ)知識。但是由于沒有深入地應(yīng)用,對所學(xué)的知識都沒能很好地掌握,比如對于一些計算公式的適用,就沒有很好地了解。在這次課程設(shè)計中,進(jìn)行了大量的計算,比如沖裁力的計算、模具刃口尺寸的計算和模具長度的計算等。通過這些計算,我對課程基礎(chǔ)知識有了比較深入的理解,達(dá)到了鞏固理論知識的目的。</p><p>  在課程設(shè)計中

85、,參考了不少的文獻(xiàn),對知識的擴(kuò)充有了很大的幫助。在實際中我基本沒有接觸過沖壓模具,所以對沖壓模具的了解很少。在參考文獻(xiàn)中,通過閱讀大量的模具裝配圖,對模具的結(jié)構(gòu)有了一定的了解,對以后走向工作有很大的幫助。</p><p>  課程設(shè)計要求用Auto CAD出圖,通過繪制模具裝配圖和部分零件圖,我的Auto CAD操作水平也有所提高。這次課程設(shè)計要求很嚴(yán)格,很多是按照畢業(yè)設(shè)計的要求來操作的,為以后的畢業(yè)設(shè)計打下了很

86、好的基礎(chǔ)。</p><p><b>  謝 辭</b></p><p>  在這次課程設(shè)計中,通過兩個星期的努力,我得到了很大的收獲,多方面的知識得到了鞏固和提高。但我的收獲離不開老師的知道和同學(xué)們的幫助,在此我對他們致以衷心的感謝。</p><p>  首先感謝我的指導(dǎo)老師--xx老師,他們給我指明了課程設(shè)計的大致結(jié)構(gòu)和方向,在設(shè)計過程中,

87、遇到困難時也得到了他們的悉心指導(dǎo)。</p><p>  在此也對宿舍里的同學(xué)表示衷心的感謝,遇到困難時除了老師的指導(dǎo),也有和同學(xué)們討論解決的,并且在整個課程設(shè)計的過程中,宿舍里一直保持著很好的學(xué)習(xí)氛圍,為完成課程設(shè)計創(chuàng)造了良好的環(huán)境。</p><p>  再次對關(guān)心和指導(dǎo)過我各位老師和幫助過我的同學(xué)表示衷心的感謝!</p><p><b>  參考文獻(xiàn)&l

88、t;/b></p><p>  [1] 張如華,趙向陽,章躍榮.沖壓工藝與模具設(shè)計[M].北京:清華大學(xué)出版社,2006.3.</p><p>  [2] 郝濱海.沖壓模具簡明設(shè)計手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005.1.</p><p>  [3] 付建軍.模具制造工藝學(xué)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.11.</p><

89、;p>  [4] 周玲.沖模設(shè)計實例詳解[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007.3.</p><p>  [5] 周本凱.沖壓模具設(shè)計實踐100例[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008.3.</p><p>  [6] 《沖模設(shè)計手冊》編寫組.沖模設(shè)計手冊-模具手冊之四[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,</p><p><b>  1988.7.&

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