墊圈沖壓模具設(shè)計.doc

.實驗實訓(xùn)（設(shè)計）報告項目名稱： 墊圈沖壓工藝及模具設(shè)計 專 業(yè)：模具設(shè)計與制造 班 級： 模具141 企業(yè)指導(dǎo)老師： 校內(nèi)指導(dǎo)老師： 鄧?yán)蠋?學(xué) 號： 201401091 姓 名： 江峰 地 點：綿陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 時 間： 2016.7 成績評定二 一六 年 七 月 十三 日綿陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院實驗實訓(xùn)（設(shè)計）進度檢查及成績評定表日期內(nèi)容執(zhí)行情況指導(dǎo)教師簽名2016.7.4下達(dá)任務(wù)書，查閱相關(guān)資料2016.7.5-7.7編制工藝方案，填寫工藝卡2016.7.8-7.13設(shè)計沖壓模具，繪制裝配圖和零件圖學(xué)生姓名江峰專業(yè)班級模具141學(xué)號201401091成績匯總評分項目評分比例（）分?jǐn)?shù)總分指導(dǎo)教師評分40評閱教師評分30答辯小組評分30指導(dǎo)教師過程評語評分簽字： 年 月 日評閱教師報告評語評分簽字： 年 月 日答辯小組答辯評語評分簽字： 年 月 日摘要本次的課程設(shè)計是一個簡單的防滑墊圈及其復(fù)合模設(shè)計，此副模具是采用落料沖孔兩道工序相結(jié)合的復(fù)合模，本人經(jīng)查閱相關(guān)書籍、資料以及對設(shè)計此副模具所要用到的相關(guān)公式、數(shù)據(jù)作出了一個準(zhǔn)確的依據(jù)。本次課程設(shè)計一共分為兩部分，和其他模具的設(shè)計一樣，第一部是對零件進行工藝分析，接著對工藝方案進行比較，最終確定選用復(fù)合模加工制件的工藝方案。然后畫工序圖、排樣圖以及對材料利用率的計算，計算沖壓力，選擇沖壓機。然后填寫沖壓工藝規(guī)程卡。第二部分是沖壓模具的設(shè)計，選擇沖模類型以及結(jié)構(gòu)形式，定位方式，卸料方式，模具設(shè)計計算（主要計算各類主要零件的外形尺寸），最后確定凸凹模工作部分尺寸。前言在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具是重要的工藝裝備之一，它在鑄造、鍛造、沖壓橡膠等生產(chǎn)行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。由于采用模具進行生產(chǎn)能夠提高生產(chǎn)效率，節(jié)約原材料，降低成本，并可保證一定的加工質(zhì)量要求。所以，汽車、飛機、拖拉機、電器、儀表、玩具等的零部件很多采用模具來加工。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品的更新?lián)Q代加快，對產(chǎn)品質(zhì)量外觀不斷提出新要求，對模具質(zhì)量要求也越來越高。模具的設(shè)計、制造工業(yè)部門肩負(fù)著為相關(guān)企業(yè)和部門提供產(chǎn)品的重任。如果模具設(shè)計及制造水平落后，產(chǎn)品質(zhì)量低劣，制造周期長，必將影響產(chǎn)品的更新?lián)Q代，使產(chǎn)品失去競爭能力，阻礙生產(chǎn)和經(jīng)濟的發(fā)展。因此，模具設(shè)計及制造技術(shù)在國民經(jīng)濟中的地位是顯而易見的。金屬板料沖壓是模具在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的加工形式之一，隨著市場競爭日趨加劇，產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高，對生產(chǎn)的安全性，操作的方便性等要求也日益提高。模具作為沖壓生產(chǎn)的基本要素，其設(shè)計制造技術(shù)受到普遍重視。因此學(xué)習(xí)模具課程，進行模具設(shè)計也是適應(yīng)現(xiàn)代化工業(yè)要求的。這次課程設(shè)計的內(nèi)容是利用CAD等系列軟件設(shè)計材料為H62-M的黃銅墊圈沖壓模具，說明書有四部分內(nèi)容，敘述了整個設(shè)計的過程。分析了零件的工藝性，經(jīng)濟性，確定零件的沖壓工藝方案及其模具的結(jié)構(gòu)。然后進行模具零件的設(shè)計計算。計算出零件尺寸后，通過CAD軟件做出各個零件的實體，最后完成模具裝配。由于時間比較倉促，有的地方考慮不足，希望老師予以指導(dǎo)。目錄1、沖裁件工藝分析11.1沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性11.2尺寸精度和斷面粗糙12、沖壓工藝方案的確定23、沖壓工藝計算43.1排樣圖設(shè)計，材料利用率計算43.2計算凹凸模尺寸54、沖裁力計算及壓力中心計算，初選壓力機64.1沖裁力計算及初選壓力機64.2壓力中心的計算75、模具結(jié)構(gòu)型式的確定85.1模具結(jié)構(gòu)型式85.2定位裝置85.3推件裝置85.4卸料裝置95.5 導(dǎo)向裝置96、模具零部件設(shè)計106.1落料凹模106.2沖孔凸模106.3凸凹模116.4其他主要零件結(jié)構(gòu)117、零件及壓力機校核127.1墊板的校核127.2壓力機的校核12總結(jié)13參考文獻(xiàn)14精選word范本！設(shè)計任務(wù)書 如圖墊圈零件沖裁圖，材料H62銅片，料厚t=1.5mm,大批量生產(chǎn)，試確定沖裁工藝性，設(shè)計沖裁模。圖1-1 零件圖1、沖裁件工藝分析1.1沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性表1-1沖裁件結(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1.零件結(jié)構(gòu)該零件結(jié)構(gòu)簡單，尺寸較小，厚度適中，適合沖裁2.落料圓角半徑R0.50.18t符合工藝性3.沖裁件孔的最小尺寸70.9t/0.35t 符合工藝性4.最小孔邊距3.751t符合工藝性5.材料H62 t=1.5mms=196MPab=412MPa=10%具有良好的沖壓性能1.2尺寸精度與斷面粗糙度尺寸精度：該制件所有尺寸都未標(biāo)注公差，按IT14級確定工件的公差。一般的沖壓均能滿足其尺寸精度要求。經(jīng)查公差表，各尺寸公差分別為：22.3-0.520；6-0.30；14-0.430；6.50+0.36表面粗糙度：零件圖上所有未標(biāo)注表面粗糙度，考慮為12.5m。適合沖裁。結(jié)論：該制件符合沖裁工藝性，適合冷沖裁加工，其加工工藝性好。2、沖壓工藝方案確定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一：先沖孔，后落料，采用單工序模生產(chǎn)。方案二：沖孔落料復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：沖孔落料連續(xù)沖壓，采用 級進模生產(chǎn)。 圖2-1 方案一圖2-2方案二圖2-3方案三表2-1沖壓工藝方案比較表項目方案一方案二方案三模具結(jié)構(gòu)簡單復(fù)雜復(fù)雜模具數(shù)量二套一套一套模具壽命低較高不高制件質(zhì)量精度低 精度高精度不高生產(chǎn)率低高較高根據(jù)表1-2，確定方案二倒裝復(fù)合模，沖孔廢料由下模漏出，工件落在下模表面，需要及時清理。安全性相對較低。但工件精度較高,同軸度,對稱度及位置度誤差較小,生產(chǎn)效率較高,對材料要求不嚴(yán),可用邊角料.正裝復(fù)合模，沖孔廢料和工件都落在下模表面，安全性更差。綜合以上分析比較結(jié)果說明，本零件采用倒裝復(fù)合模最為合適。3、沖壓工藝計算3.1 排樣圖設(shè)計，材料利用率計算（1）為了提高材料利用率選用直排查表6-1-9工件間搭邊值a1=1.8，邊緣搭邊值a=2.2，條料寬度偏差查表6-1-11，取=0.5，導(dǎo)料板與條料之間的最小間隙，查表6-1-13，取Z=0.5（2）計算送料步距A：經(jīng)計算求得A=14+a1=15.8mm（3）計算料條寬度B：經(jīng)計算求得B-0=（Dmax+2a+Z）-0=（22.3+4.4+0.5）-0.50=27.2-0.50導(dǎo)料板間的距離 B0 =B+Z=27.2+0.5=27.8mm 以上式中：B條料的寬度，單位mm Dmax沖裁件垂直于送料方向的最大尺寸，單位mm a側(cè)搭邊值 Z導(dǎo)料板于最寬條料之間的間隙 條料寬度的單向（負(fù)向）公差查表7-3-1選擇板料規(guī)則為200010001.5縱裁：下條料數(shù)：n=AB=100027.2=36(條)單個條料制件數(shù)：m=L-a1l+a1=2000-1.814+1.8=126（個）材料利用率：縱=nmA0LA100%=36126173.2022000500100%=39.3%橫裁：下條料數(shù)：n=AB=200027.2=73(條)單個條料制件數(shù)：m=L-a1l+a1=1000-1.814+1.8=63（個）材料利用率：縱=nmA0LA100%=7363173.20220001000100%=39.8%由于縱裁與橫裁利用率相差不大，優(yōu)先選用縱裁 圖3-1 縱裁 圖3-2 排樣圖3.2 計算凹凸模尺寸(1)凹模磨損后變大的尺寸：A1、A2、A3查表3-5得：X1=X2=X3=0.5A1=（6-0.50.3）0+140.3mm=5.850+0.325mmA2=（22.3-0.50.52）0+140.52mm=22.040+0.13mmA3=（14-0.50.43）0+140.43mm=13.7850+0.108mm(2) 凹模磨損后變小的尺寸：B1查表3-5得：X1=0.5B1=（6.5+0.50.36）-140.360mm=6.68-0.090mm查表6-1-1得 Zmin=0.090 Zmin=0.120凸模刃口尺寸按凹模實際刃口尺寸配制，保證最小合理間隙值Zmin=0.0904、沖裁力計算及壓力中心計算，初選壓力機4.1 沖裁力計算及初選壓力機 該制件厚度t=1.5mm，初步考慮采用彈性性卸料裝置，因此完成本制件所需的沖壓力有沖裁力、頂件力、卸料力。由表 得b=412MPa沖孔力：F沖=Ltb=20.41.5412=12.61KN落料力：F落=Ltb=61.51.5412=18.45KN沖裁力：F=F沖+F落F=12.61+18.45=31.06KN卸料力：查表3-15得K卸=0.06F卸=K卸F=0.0631.06=1.86KN頂件力：查表3-15得K頂=0.09F頂=K頂F=0.0931.06=2.80KNF總=F+F卸+F頂=31.06+1.86+2.80=35.72KNF總=F總1.3=46.45KN從滿足沖壓力的要求來看由國家標(biāo)準(zhǔn)初選J23-6.3壓力機表4-1 所選擇壓力機的相關(guān)參數(shù)型號公稱壓力/kN滑塊行程/mm最大封閉高度/mm工作臺尺寸/mm立柱距離/mm封閉高度調(diào)節(jié)量/mmJ23-6.36335150200310150354.2 壓力中心的確定圖4-1因為該工件是一個關(guān)于x軸和y軸對稱的圖形，所以該工件的中心點O點為壓力中心。5、模具結(jié)構(gòu)型式的選擇確定沖壓工藝方案后，應(yīng)通過分析比較，選擇合理的模具結(jié)構(gòu)型式，使其盡量滿足以下要求：（1）能沖出符合技術(shù)要求的工件；（2）能提高生產(chǎn)率；（3）模具制造和維修方便；（4）模具有足夠的壽命；（5）模具易于安裝調(diào)整，且操作方便、安全。5.1 模具結(jié)構(gòu)型式在確定采用復(fù)合模后，便要考慮采用正裝式還是倒裝式復(fù)合模。大多數(shù)情況優(yōu)先采用倒裝式復(fù)合模，這是因為倒裝式復(fù)合模的蟲孔廢料可以通過凸凹模從壓力機工作臺孔中漏出。工件由上面的凹模帶上后，由推薦裝置推出，再由壓力機附上的接件裝置接走。條料由下模的卸料裝置脫出。這樣操作方便而且安全，能保證較高的生產(chǎn)率。而正裝式復(fù)合模，沖孔廢料由上模帶上，再由推料裝置推出，工件則由下模的推件裝置向上推出，條料由上模卸料裝置脫出，三者混雜在一起，如果萬一來不及排出廢料或工件而進行下一次沖壓，就容易崩裂模具刃口。故本零件采用倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)。5.2 定位裝置 為了使條料送料時有準(zhǔn)確的位置,保證沖出合格的制件,同時考慮到零件生產(chǎn)批量不多,且要求模具結(jié)構(gòu)盡量簡單,所以采用定位銷定位。因為板料厚度t=1.5mm,屬于較小厚度的板材,且制件尺寸不大,固采用側(cè)面兩個固定擋料銷定位導(dǎo)向,在送料方向由于受凸模和凹模的影響,為了不至于削弱模具的強度,在送給方向采用一個彈簧擋料裝置的活動擋料銷.5.3 推件裝置在倒裝式復(fù)合模中，沖裁后工件嵌在上模部分的落料凹模內(nèi)，需由剛性或彈性推件裝置推出。剛性推件裝置推件可靠，可以將工件穩(wěn)當(dāng)?shù)赝瞥霭寄！５跊_裁時，剛性推件裝置對工件不起壓平作用，故工件平整度和尺寸精度比用彈性推件裝置時要低些。由于剛性推件裝置已能保證工件所有尺寸精度，又考慮到剛性推件裝置結(jié)構(gòu)緊湊，維護方便，故這套模具采用剛性結(jié)構(gòu)。為兼顧工件的平整度和尺寸精度，可在剛性推件裝置和凸模固定板之間鑲嵌橡膠。5.4 卸料裝置復(fù)合模沖裁時，條料將卡在凸凹模外緣，因此需要在下模設(shè)置卸料裝置。在下模的彈性卸料裝置一般有兩種形式：一種是將彈性零件（如橡膠），裝設(shè)在卸料板與凸凹模固定板之間；另一種是將彈性零件裝設(shè)在下模板下。由于該零件的條料卸料力不大，故采用前一種結(jié)構(gòu)，并且使用橡膠作為彈性零件。5.5 導(dǎo)向裝置采用后側(cè)導(dǎo)柱式模架。6、沖裁模零部件結(jié)構(gòu)6.1 落料凹模外形尺寸H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)。圖6-1凹模厚度H=kb=22.30.5=11.15<15取為20凹模壁厚C=(1.52)H=1.520=30mm凹模寬度B=s+2c=14+60=74mm凹模長度A=b+2c=22.3+60=82.3mm式中 b凹模刃口的最大尺寸 K系數(shù)，查表3-19 S垂直送料方向的凹模刃壁間最大距離查表7-10-2，確定凹模的外形尺寸為1008020mm6.2 沖孔凸模長度的確定 沖孔凸模在復(fù)合模中長度主要由凸模固定板厚度與落料凹模厚度確定，并保證合理間隙Zmin=0.090mm Zmin=0.120mm圖6-2L=H+h1=20+14=34mm6.3 凸凹模外形尺寸的確定 凸凹模長度尺寸應(yīng)根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)，并考慮修模量、固定板與卸料板之間的安全距離、裝配等的需要來確定，并保證合理間隙Zmin=0.090mm Zmin=0.120mm圖6-3采用彈壓卸料板時其長度為L=h1+h2+t+h=14+10+1.5+7.5=32式中 L凸凹模長度，mm h1固定板厚度，mm h2卸料板厚度，mm t材料厚度，mm h增加長度6.4 其他主要零件結(jié)構(gòu) 上模座1008025 下模座1008030 導(dǎo)套 6523 導(dǎo)柱 20120 模具所需其余結(jié)構(gòu)根據(jù)需要從表7-9-1中選取7、零件及壓力機校核7.1墊板的校核由=FZA得凸模=1261033.2=379.82MPa>140MPa因此凸模需要加裝墊板以降低模座所受的單位壓力凸凹模=18450173.2=106.52MPa因 90<106.52<140滿足模座要求，因此下模座不需加裝墊板查表7-9-1選用墊板尺寸10080147.2壓力機的校核選用J23-6.3型壓力機，采用固定臺式，工作臺尺寸為200X310mm，其最大閉合高度為150mm調(diào)節(jié)高度為35mm。模具閉合高度為：H模=上模座厚度+下模座厚度+凸模固定板厚度+凹模板厚度+卸料板厚度+墊板厚度+安全距離=25+30+14+20+10+4+20=123滿足:Hmax-5H模Hmin要求總結(jié)歷經(jīng)近兩周的沖壓模具課程設(shè)計即將結(jié)束，在這次課程設(shè)計中通過參考、查閱各種有關(guān)模具設(shè)計方面的資料，請教各位老師有關(guān)方面的問題，使我對沖壓模具設(shè)計的各種成型方法，成型零件的設(shè)計，成型零件的加工工藝，主要工藝參數(shù)的計算，產(chǎn)品缺陷及其解決辦法，模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計及零部件的設(shè)計等都有了進一步的理解和掌握。在這次課程設(shè)計過程中我學(xué)會了許多書本之外的東西，那就是遇事多動腦，密切與其他同學(xué)的合作。并且注意學(xué)習(xí)其他人的長處，吸收老師和教導(dǎo)者的經(jīng)驗。在實際過程中，遇到許多攔路虎，各種各樣的困難擺在眼前，從中煅煉自己遇到問題時處理問題的能力，使自己在下一次遇到新事物時能更快、更好地熟悉它。這次設(shè)計得到鄧?yán)蠋熛ば牡膸椭洼o導(dǎo)。在這里，我向所有指導(dǎo)過我的鄧?yán)蠋熀蛶椭^我的同學(xué)們表示衷心的感謝和敬意。有了克服設(shè)計期間的種種困難和艱辛的經(jīng)歷，我想，在今后的學(xué)習(xí)和工作中一定會兢兢業(yè)業(yè)，奮發(fā)向上的拼搏！參考文獻(xiàn)1.冷沖模設(shè)計指導(dǎo)教程與簡明手冊,機械工業(yè)出版社 ,主編：周理2.沖壓工藝與模具設(shè)計, 中南大學(xué)出版社,主編：魏春雷、徐慧民3.冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo),北京理工大學(xué)出版社 , 主編：王芳精選word范本！