模具設(shè)計課程設(shè)計---墊片加工工藝規(guī)程及模具設(shè)計

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課程設(shè)計說明書 課 程 名 稱 : 模具設(shè)計 課程設(shè)計 課 程 代 碼 : 8202761 題 目 :墊片加工工藝規(guī)程及模具設(shè)計 學 生 姓 名 : 學 號 : 年級 /專業(yè) /班 : 學院 (直屬系 ) : 機械工程與自動化 指 導 教 師 : 《模具設(shè)計》課程設(shè)計指導書 - 1 - 目 錄 目錄…………………………………………………………………………………………… 1 摘要 … ………………………………………………………………………………… …… … 2 引言 ………………………………………………………………………………… …… … 3 任務(wù)與分析 ………………………………………………………………………… ……… 3 1 課程題目 ………………………………………………………………………………… 3 2 沖裁件工藝分析 ………………………………… ………………………………… …… 3 …………………… ………………………………… …… 3 …………………………………………………………… 4 …………………………………………………………………… 4 4沖壓工藝計算 ……………………………………………………………………………… 5 料 利用率計算 ……………………………………………………… 5 ……………………………………………………………… 6 ………………………………………… ………… …… … 6 ……………………………………………… …… … 7 選壓力機 ……………………………………………… 7 ………………………………………………………………………… 8 …………………………………………… …………………… 8 …………………………………………………………… 8 的確定 …………………………………… …… ……………… 8 ………………………………………………………… … … 10 ……………………………………………………… 10 ………………………………………………………… 11 結(jié)論 ………………………………………………………………………………………… 12 參考文獻 …………… ……………………………………………………………………… 13 《模具設(shè)計》課程設(shè)計指導書 - 2 - 摘 要 本設(shè)計為一墊板的冷沖壓模具設(shè)計，根據(jù)設(shè)計零件的尺寸、材料、批量生產(chǎn)等要求，首先分析零件的工藝性，確定沖裁工藝方案及模具結(jié)構(gòu)方案，然后通過工藝設(shè)計計算，確定排樣和裁板，計算沖壓力和壓力中心，初選壓力機，計算凸、凹模刃口尺寸和公差，最后設(shè)計選用零、部件，對壓力機進行校核，繪制模具總裝草圖，以及對模具主要零件的加工工藝規(guī)程進行編制。其中在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，主要對凸模、凹模、定位零件、卸料與出件裝置、模架、沖壓設(shè)備、緊固件等進行了設(shè)計，對于部 分零部件選用的是標準件，就沒深入設(shè)計，并且在結(jié)構(gòu)設(shè)計的同時，對部分零部件進行了加工工藝分析 ，最終才完成這篇課程設(shè)計。 關(guān)鍵詞： 模具；沖裁件；凸模；凹模； 《模具設(shè)計》課程設(shè)計指導書 - 3 - 引 言 本說明書是 我 根據(jù) 《 沖壓工藝與沖模 設(shè)計》、《 冷沖模設(shè)計指導教程與簡明手冊 》等有關(guān)教材。引用了 其中的公式，查找書中的表格 ，并得到了同學的幫助 完成的 。 本說明書主要介紹了 沖裁模的工藝分析、工藝方案的確定、模具總體結(jié)構(gòu)的選擇、工藝與設(shè)計計算、零件圖總裝圖尺寸計算及繪制。 為了能夠很好地 掌握本課程 的設(shè)計過程，根據(jù) 課內(nèi)及課外 來 所 學 的知識 ，編寫了 該 說明書 以 使 老師 可以 在評 閱 的過程中能夠更好地指導 . 任務(wù)與分析 本課題主要的目的是 進行零件的成形工藝性分析，完成相關(guān)的工藝計算，設(shè)計工序件，針對某工序件擬定模具結(jié)構(gòu)草圖，選取機床設(shè)備，并據(jù)此進行模具設(shè)計，最后編寫設(shè)計說明書。 1 課程題目 名稱：墊片 材料： 厚： 2㎜ 2. 沖裁件工藝分析 從沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性和沖裁件的精度和斷面粗糙度兩個方面進行分析。 《模具設(shè)計》課程設(shè)計指導書 - 4 - 表 2裁件結(jié)構(gòu)工藝性分析表 工藝性質(zhì) 沖裁 件工藝項目 工藝性允許值 工藝性評價 該零件結(jié)構(gòu)簡單，尺寸較小，厚度適中，一般批量，適合沖裁。 合工藝性 7? ≥ 合工藝性 邊距、孔間距 t 符合工藝性 t=2具有良好的沖壓性能 寸精度與斷面粗糙度 零件尺寸公差除 22± 24± 屬 于 粗糙級。零件圖上所有未標注公差的尺寸為自由公差，按 計算公差。利用普通沖裁方式可以達到零件圖樣要求。 表面粗糙度：制件零件圖上未標注粗糙度，可認為對其表面沒有特殊要求，50 m? ，適合用于沖裁。 結(jié)論：該零件的沖裁工藝性好，可以沖裁加工。 該零件包括沖孔和落料兩個基本工序，有以下三種方案可以采用： 方案 1:先沖孔，后落料，采用單工序模生產(chǎn)。 方案 2:沖孔 用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案 3:沖孔，落料連 續(xù)生產(chǎn)，采用級進模生產(chǎn)。 方案 1：模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩套模具生產(chǎn)，在大批量生產(chǎn)時難以滿足需求，且零件精度不高。 方案 2：零件精度高，平直度較好，生產(chǎn)率也高，但因孔邊距太小，模具的強度 不高。 《模具設(shè)計》課程設(shè)計指導書 - 5 - 方案 3： 采用側(cè)刃定距可以滿足零件精度要求，避免模具強度不夠的問題，模具操作安全，生產(chǎn)效率高。 相較于復(fù)合模成本較低。 所以最終方案確定采用級進模沖裁方式。 4 沖壓工藝計算 料利用率計算 該零件材料厚度適中，尺寸適中，近似長條形，因此可采用直排，如圖 2慮模具強度的問題，在沖孔和落料工位之間增設(shè)了一個空位。 查《冷沖模設(shè)計指導教程與簡明手冊》表 6 6 6 6a=2 =Z=y=因采用的 故料寬每邊需增加燕尾切入深度 a' =此，條料寬度為 =（ a+2a' + 0?? =（ 60+2× 2+2× × 2） 08.0? 《模具設(shè)計》課程設(shè)計指導書 - 6 - =6908.0?裁后廢料寬度為 a+2 a' =（ 60+2× 2+2× 65距為 s=224料板間距為 B' =B+Z=69' =y=65零件圖近似算得一個零件的面積為 862一個進距內(nèi)沖一件，故 A=862一個進距內(nèi)的坯料面積 B× s=57× 24=1368因此材料利用率為： n=A/( 100%= 862/1368× 100%=63% 凹模刃口尺寸計算 該制件不為圓形或規(guī)則的零件，因此，采用凸、凹模配合加工的方 法計算凸、凹模的刃口尺寸。又根據(jù)排樣圖可知，凹模的加工叫凸模加工困難，且模具所有的凹模型孔都在同一凹模板上，因此，選擇凹模為制造基準件，根據(jù)凹模制造出的實際尺寸按所需的間隙配作凸模，在凸模的零件圖上按凹模各對應(yīng)尺寸標注基本尺寸，并注明按凹模實際刃口尺寸 配作加工，保證雙面間隙值 刃孔配單面間隙 表 2料凹模刃口尺寸 沖裁件尺寸精度查表為 表取沖裁模初始雙面間隙 寸性質(zhì) 工件尺寸 磨損系數(shù) 計算公式 計算結(jié)果 凹模尺寸注為 0.6 x=（ ?0 2± 0.6 x=2 2 《模具設(shè)計》課程設(shè)計指導書 - 7 - 尺寸 0? 24± 0.6 x=()± 24± 4± 4± 4± 4± 3± 3± 3± 8± 8± 8± 7± 7± 7± A =（ x△） ?沖孔凹模刃口尺寸計算 沖孔凹模的形狀簡單，均為圓形，但尺寸較小，為保證凹、凸模的合理間隙采用分開加工方法，可 用公式 （ x△ + ?? 模刃口尺寸與凹模配作。 7 （ 7+?側(cè)刃孔尺寸可按公式 （ A+ d?0計算，取d?= （ A+ d?0=（ 24+選壓力機 沖裁力： 根據(jù)零件圖可算得一個零件內(nèi)外周邊之和 刃沖切長度L 2 =據(jù)排樣圖模沖一件和雙側(cè)刃布置，故總沖裁長度 L=b?=370t=2 k= F=2× 370 =料力：查表取 《模具設(shè)計》課程設(shè)計指導書 - 8 - 10759N 推件力 ：根據(jù)材料厚度，取 n=4，查表 =4× 59175N 總沖壓力： F?=F+T =0759N+59175N=339選取的壓力機標稱壓力： F?=（ 339因此可選壓力機型號為 因沖裁件尺寸較小，沖裁力適中， 且精度要求不高，所以選用了 對角 導柱模架。 計 .（ 1） 模具類型 由沖壓 工藝分析可知，模具類型為沖孔 （ 2） 定位方式 的選擇 為了便于操作，保證質(zhì)量，采用導料板導向、側(cè)刃定距的定位方式。為減小料頭和料尾消耗和提高定距的可靠性，采用雙側(cè)刃前后對角分布。 （ 3）卸料與出件方式 考慮零件厚度適中，采用剛性卸料方式。為了便于操作、提高生產(chǎn)率，制件的出件方式采用凸模直接從凹模孔推下的下出件方式。 （ 4）模架類型及精度 為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該級進模采用 中間 導柱 導向的方式。 的確定 凹模采用板狀結(jié)構(gòu)通過螺釘、銷釘與下模座固定。因沖件批量較大，考慮凹模的磨損和保證沖件的質(zhì)量，凹模刃口采用直刃壁結(jié)構(gòu)，刃壁高度取 8 沿送料方向的凹模型孔壁間最大距離為 《模具設(shè)計》課程設(shè)計指導書 - 9 - 24+24+24+24+24+24=144直于送料方向的凹模孔壁間最大距離為 s=60+送料方向的凹模長度為 L=2144+2× 36=216驗計算公式為： 凹模厚 H H=模壁厚 C C=（ 2） H=2× 模寬度 B B=s+（ H=× 15= 根據(jù)查表 ， 選取與計算值相接近的標準凹模板輪廓尺寸為 B× L× H=125× 200× 20 凹 模的材料選用 作部分熱處理淬硬 60～ 64凸模 外形尺寸 H 的確定 落料凸模刃口部分為非圓形，為便于凸模 和固定板的加工 ，可設(shè)計成階梯形結(jié)構(gòu) ，并按安裝部分設(shè)計成便于加工的 長圓形，通過鉚接方式與固定板固定。凸模的尺寸 根據(jù)刃口尺寸、卸料板裝置，凸模固定板的要求確定。 凸模的材料也選用 作部分熱處理淬硬 58～ 62料凸模長度計算： )20~15(321 ???? 為卸料板厚度，取取為凸模固定板的厚度，81561215 ????? ， 取 L=50落料凸模的強度一般不用校核。 沖孔凸模的設(shè)計與落料凸模基本相同，因刃口部分為原型，其結(jié)構(gòu)更簡單。因為沖孔凸模直徑 較小 ，故需要對 最小凸模進行強度和剛度校核。 1）凸模最小直徑的校核（強度校核） 因孔徑雖小，但大于材料厚度。估計強度和剛度是夠的。 凸模的最小直徑 4t ? ??? /b=4× 2× 370/1200 d=7凸 模強度足夠 2）凸模最大自由長度的校核 凸模最大自由長度 《模具設(shè)計》課程設(shè)計指導書 - 10 - 855× 72 / 4/7370 2?? ? 此可見，小沖孔凸模工作部分不能超過 此取沖孔凸模工作部分為 25 3） 標準模架的選取 :查表可知，可選取 閉合高度為 140～ 170級精度的中間導柱模架。上模座為 210× 130× 35，下模座為 290× 190× 40。導柱為 25× 130和 28× 5× 85× 33和 28× 85× 33。 承料板 160× 40× 3。 4） 凸模固定板的外形尺寸取和凹模外形一樣的尺寸，其厚度取凹模厚度的 （ 20=16） ,凸模固定板的外形尺寸為 :125× 200× 16 5） 卸料板外形尺寸的確定：材料 45號鋼，長和寬的尺寸取與凸模固定板相同的尺寸 ,厚度取 12以尺寸為 125× 200× 12 6） 墊板的確定：材料 和寬的尺寸選用典型模架組合尺寸：墊板的外形尺寸： 125× 200× 10 7） 螺栓銷釘?shù)倪x擇：上模座連接螺釘 選用 4? 25，上模座連接銷釘選用 2×Φ10? 55下模座固定螺釘選用 4? 35；下模座連接銷釘選用 6×Φ 10? 45。 卸料銷 釘選4? Φ 4? 25 選用 壓力機，采用固定臺式，工作臺尺寸 710× 480最大閉合高度為 260 （ 1） 模具閉合高度校核 模具閉合高度為 模座厚度 +下模座厚度 +凸模固定板厚度 +凹模板厚度 +導料板厚度 +墊板厚度 +卸料板厚度 +承料板 +安全距離 =30+35+16+20+6+10+12+3+16=148封閉高度為 360閉高度調(diào)節(jié)量為 90去極限位置的 5度在 355～ 275圍類的模具都可以正常安裝，但是 48以必須在壓力機上加一墊板，厚度為 150 （ 2）模具最大安裝尺寸為 130× 170力機工作臺臺面尺寸為 710× 480滿足模具的正確安裝。 因此所選壓力機滿足要求。 詳見圖紙。 《模具設(shè)計》課程設(shè)計指導書 - 11 - 詳見圖紙 。 《模具設(shè)計》課程設(shè)計指導書 - 12 - 結(jié)論 經(jīng)過 近 兩周的模具課程 設(shè)計，使我對模具有了更多的了解和認識 。 在設(shè)計過程中，運用了本學期及以前學的有關(guān)知識，逐步提高了我們的理論水平、構(gòu)思能力，提高了分析問題及解決問題的能力。 老師 將課程設(shè)計的要求講了之后，即明確了課程設(shè)計的要求和內(nèi)容。我就開始翻閱資料，進行課程設(shè)計的前期準備，在這個過程中，遇到了很多困難，甚至不知道如何下手。但是經(jīng)過再次回到課本，溫習相關(guān)知識，便使得問題很快得以解決，從中也讓自己的知識更趨于生產(chǎn)實際 中的情況。我相信這樣的課程設(shè)計會 使得我們在以后的工作中，更能夠獨立完成相關(guān)的任務(wù)。 《模具設(shè)計》課程設(shè)計指導書 - 13 - 【參考文獻】 [ 1 ] 周理 長沙： 中南大學出版社 ， 2010 [ 2 ] 成虹 北京 2009