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1、墊片模具設(shè)計摘要: 本文通過在青島飛洋職業(yè)技術(shù)學(xué)院的學(xué)習(xí),設(shè)計該零件的沖裁。首先對沖壓件進(jìn)行工藝性分析,對沖壓模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計,畫裝配圖。 沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備(主要是壓力機(jī))上的模具對材料施加壓力,使其產(chǎn)生分離或塑性變形,從而獲得所需零件,的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對材料進(jìn)行冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工的主要方法之一,屬于材料成型工程技術(shù)。 關(guān)鍵字:沖壓 凸模 凹模 模架 凸凹模目錄一 沖壓件4二 零件的工藝性分析52.1零件的工藝性分析52.2確定工藝方案5三 沖壓模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計6四 沖壓模具工藝與設(shè)計計算64.1排樣設(shè)計與計算64.2計算沖壓力和確定模具壓力中心
2、74.3計算凸凹模刃口尺寸及公差9五 裝配圖11六 填寫工藝卡片12七 凸模和凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計及模架的選擇13八 壓力機(jī)的選擇與校核15八 致謝17九 總結(jié)18十一參考文獻(xiàn)19附:畢業(yè)論文成績評定表環(huán)形墊片的模具設(shè)計畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書一 沖壓件沖壓件如圖所示:沖壓技術(shù)要求:環(huán)形墊片的模具設(shè)計(已知:材料Q235,料厚2mm)二 零件的工藝性分析。2.1 零件的工藝性分析 (1)該零件材料Q235為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼,具有較好的沖裁成形性能。 (2)結(jié)構(gòu)分析 零件結(jié)構(gòu)簡單對稱; 外形均有圓弧連接過度; 最小孔徑為8.2mm,滿足要求; 零件結(jié)構(gòu)滿足沖裁要求。(3)精度分析5個尺寸,查表屬于IT11到IT1
3、2,普通沖裁滿足零件的精度要求。沖裁件的經(jīng)濟(jì)公差等級不高于IT12級,一般落料公差等級最好低于IT10級,沖孔件公差等級最好低于IT9級,工件的尺寸全部為自由公差,可看作IT14級,尺寸精度較底,普通總裁完全能滿足要求。2.2 確定工藝方案該總裁件包括落料和沖孔兩個基本工序,可采用的沖裁方案有單工序沖裁,復(fù)合沖裁和級進(jìn)沖裁三種: 方案一,單工序模:零件屬于中批量生產(chǎn),因此采用單工序須要模具數(shù)量較多,生產(chǎn)率低,所用費(fèi)用也高,不合理: 方案二,復(fù)合模:若采用復(fù)合沖裁,可以得出沖裁件的精度和平直度較好,生產(chǎn)率高,凸凹模最小壁厚為3.2mm. 方案三,級進(jìn)模:大批量生產(chǎn),沖裁精度較高,沖裁件孔,但導(dǎo)正
4、銷,制造裝配略復(fù)雜。 綜上所述,選方案二較好。但須校核凸凹模壁厚,經(jīng)計算零件凸凹模最小壁厚為4.9mm最小極限尺寸3.9mm,所以最終工藝方案為方案三,級進(jìn)模。三 沖壓模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1模具類型根據(jù)零件的沖裁工藝方案,采用復(fù)合沖裁模。3.2導(dǎo)向與定位方式導(dǎo)向形式:滑動導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向定位方式;板料定位靠導(dǎo)料銷和彈簧頂?shù)幕顒訐趿箱N完成,因為該模具采用的是條料,控制條料的送進(jìn)方向采用的是導(dǎo)料板,無側(cè)壓裝置??刂茥l料的送進(jìn)步距采用擋料銷定距。3.3卸料與出件方式?jīng)_孔凸模與凸凹模沖孔,沖孔廢料直接落料。利用推件塊制件頂出。3.4框架類型及精度該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架,以凹模周界尺寸為依據(jù),選擇框架規(guī)格。
5、四 沖壓模具工藝與設(shè)計計算4.1排樣設(shè)計與計算 采用單排方案,如圖由沖壓工藝與模具設(shè)計確定搭邊值,根據(jù)零件形狀兩式件間按矩形取搭邊值b=2.57,側(cè)邊取搭邊值b=2.5。則 進(jìn)距: h=45.03+2.57=48條料寬度: 查沖壓模 得=0.6的計算 =X100%=X100%=X100%=58.56%式中,材料利用率; S工件的實際面積; S0所用材料面積,包括工件面積與廢料面積; A步距離; B條料寬度。4.2計算沖壓力該模具采用鋼性卸料和下出料方式1) 落料力查表=350Mpa 沖孔力 中心孔: 2)個小孔: 3) 沖裁時的推件力序號1的凹模刃口形式,h=8mm,則個故 為避免各凸模沖裁力
6、的最大值同時出現(xiàn),且考慮到凸模相距很近時避免小直徑凸模由于承受材料流動擠壓力作用而產(chǎn)生傾斜或折斷故把三沖孔凸模設(shè)計成階梯凸模則最大沖壓力: 確定模具壓力中心 模具壓力中心是指沖壓時各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)使沖模的壓力與壓力機(jī)滑塊 的中心相重合。對稱形狀的沖裁,沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。本沖裁件是圓形對稱件,壓力中心就在沖裁件的幾何中心 即點因此不用計算壓力中心。 壓力中心具體如下圖所示: 4.3計算凸凹模刃口尺寸及公差 落料尺寸62.5mm 尺寸mm 尺寸Rmm; 沖孔尺寸mm:孔中心距 五 裝配圖六 填寫沖壓工藝卡片青島飛洋職業(yè)技術(shù)學(xué)院冷沖壓工藝卡
7、片產(chǎn)品型號零(部)件名稱產(chǎn)品名稱零(部)件型號材料及規(guī)格材料技術(shù)要求毛坯尺寸每個毛坯可制制件數(shù)毛坯質(zhì)量輔助材料Q23515407202條料72044215工序號工序名稱工序內(nèi)容加工簡圖設(shè)備1下料剪床上裁板720 44剪床2沖壓沖孔落料(一次一件)沖孔落料連續(xù)模3檢驗按產(chǎn)品圖紙檢驗七 凸模和凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計及模架的選擇 1)凹模外形尺寸的確定凹模厚度的確定: 考慮到凹模強(qiáng)度H取H=40mm 取總壓力 如圖所示已知H=40所以:=48+51.34+260=219.34取=220取 步距 工件長 b=51.34mm凹模寬度的確定: 取步距 工件寬 取=1602)凸模長度的確定凸模長度計算為+1530其
8、中初定:導(dǎo)料板 6卸料板厚 =0.75H=0.7540=30mm 凸模固定板厚 0.8H=0.840=32mm 則: = 30+32+20=82mm 3)選擇模架及確定其他沖模零件尺寸 由模具的閉合高度在200240之間,凹模的邊界尺寸計算為22016040mm,由于220靠近250,所以查沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)書選用后側(cè)導(dǎo)柱模架,標(biāo)記為250160200240I(GB/T2851.3-1990),并可根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)劃出模架圖。下面是一些其他零件的尺寸參數(shù);導(dǎo)柱:d/mmL/mm=32190 導(dǎo)套:d/mmL/mmh/mm=3210543墊板:L/mmB/mmh/mm=22016010 凸模固定板:L/
9、mmB/mmh/mm=22016030 凹模:L/mmB/mmh/mm=22016040 卸料板:L/mmB/mmh/mm=22016032八 壓力的選擇及校核 1、選用沖床的公稱壓力應(yīng)大于計算出的總壓力279869N;最大閉合高度應(yīng)大于沖模閉合高度+5mm;工作臺臺面尺寸應(yīng)能滿足模具的正確安裝。按上述要求,根據(jù)沖壓與塑料成型設(shè)備,可稱用J23-40開式雙柱可傾壓力機(jī)。并需在工作臺面上配備墊塊,墊塊實際尺寸可配制。開式壓力機(jī)J23-40參數(shù): 公稱壓力/KN:400KN 滑塊行程/mm:80mm 最大閉合高度/mm:330mm 連桿調(diào)節(jié)量/mm:65mm 工作臺尺寸(前后mm左右mm):460
10、 700 墊板尺寸(厚度mm孔徑mm):65 320 模柄尺寸(直徑mm深度mm):50 70 最大傾斜角度:30 2、校核 (1)公稱壓力 根據(jù)公稱壓力的選取壓力機(jī)型號為J23-40,它的公稱壓力為400KN,沖裁所需各工藝壓力為279869N所以壓力得以校核(2)滑塊行程 滑塊行程應(yīng)保證坯料能順利地放入模具和沖壓能順利地沖模具中取出。這里只是材料的厚度t=2?;瑝K最大行程為80滿足行程需求,所以得以校核。(3)行程次數(shù) 行程次數(shù)為55/min,因為生產(chǎn)批量為小批量生產(chǎn),而且采用手動送料方式送料,沖壓的速度不能太快,所以得以校核。(4)工作臺的尺寸 根據(jù)模座LXB=340X235,而壓力機(jī)的
11、工作臺尺寸L1XB2=700460,符合要求,所以得以校核。 (5)閉合高度 模具閉合高度H=上模座+下模座+凸模固定板+凹模+墊板+卸料板=45+50+30+40+8+32=205mm,壓力機(jī)最大閉合高度330mm,故在工作臺上加一80135mm墊板,既可以安裝。九 致謝十 總結(jié) 到今天為止,兩個多月的畢業(yè)設(shè)計終于可以畫上一個句號。在自己努力和指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下,我比較好地完成了這次畢業(yè)設(shè)計的任務(wù),通過這次畢業(yè)設(shè)計,我對機(jī)械設(shè)計過程有了一定了解,學(xué)到了很好有用的本領(lǐng)。畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面揚(yáng)學(xué)知識檢驗,而且也是對自己能力提高。主要收獲和體會如下:第一 .學(xué)到了產(chǎn)品設(shè)計的方法。產(chǎn)品設(shè)計過程是創(chuàng)造性
12、勞動的過程,產(chǎn)品的設(shè)計應(yīng)按科學(xué)程序進(jìn)行,一般包括課題調(diào)研、擬定設(shè)計方案,總體設(shè)計,零部件設(shè)計、技術(shù)資料整理、產(chǎn)品試制、改進(jìn)設(shè)計等過程,一個產(chǎn)品須經(jīng)過多次改進(jìn),才能完善和成熟。第二提高了綜合應(yīng)用各門知識的能力。以前課程設(shè)計接觸課程知識比較窄。這次畢業(yè)設(shè)計是設(shè)計一臺完整的機(jī)器。要把機(jī)器和每個零件設(shè)計出來,需要制造工藝和電氣方面的知識。 第三鞏固了計算機(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。 第四提高了收集資料和查閱手冊的能力。收集資料是做畢業(yè)設(shè)計的前期準(zhǔn)備工作,資料是否全面、可靠,
13、關(guān)系到整個畢業(yè)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。 第五明確了設(shè)計必須與生產(chǎn)實際相結(jié)合,產(chǎn)品才有生命力。因此在設(shè)計過程中,一定下企業(yè)調(diào)查,要虛心聽取老師和工程技術(shù)售貨員的意見,不斷發(fā)行設(shè)計,完善設(shè)計。 第六培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。科學(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??傊?,對我們高職學(xué)生來說,經(jīng)歷了這次畢業(yè)設(shè)計,為今后從事生產(chǎn)第一線的技術(shù)發(fā)行工作、技術(shù)管理工作將有非常大的幫十一 參考文獻(xiàn)模具設(shè)計與制造基礎(chǔ)沖壓與塑壓