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

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

課程設(shè)計(jì)說明書 課 程 名 稱 : 模具設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì) 課 程 代 碼 : 8202761 題 目 :墊片加工工藝規(guī)程及模具設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名 : 學(xué) 號 : 年級 /專業(yè) /班 : 學(xué)院 (直屬系 ) : 機(jī)械工程與自動化 指 導(dǎo) 教 師 : 模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)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(jì)算 5 料 利用率計(jì)算 5 6 6 7 選壓力機(jī) 7 8 8 8 的確定 8 10 10 11 結(jié)論 12 參考文獻(xiàn) 13 模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 - 2 - 摘 要 本設(shè)計(jì)為一墊板的冷沖壓模具設(shè)計(jì),根據(jù)設(shè)計(jì)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(jì)計(jì)算,確定排樣和裁板,計(jì)算沖壓力和壓力中心,初選壓力機(jī),計(jì)算凸、凹模刃口尺寸和公差,最后設(shè)計(jì)選用零、部件,對壓力機(jī)進(jìn)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(jìn)行編制。其中在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jìn)行了設(shè)計(jì),對于部 分零部件選用的是標(biāo)準(zhǔn)件,就沒深入設(shè)計(jì),并且在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的同時(shí),對部分零部件進(jìn)行了加工工藝分析 ,最終才完成這篇課程設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞: 模具;沖裁件;凸模;凹模; 模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 - 3 - 引 言 本說明書是 我 根據(jù) 沖壓工藝與沖模 設(shè)計(jì)、 冷沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo)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(xué)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(jì)計(jì)算、零件圖總裝圖尺寸計(jì)算及繪制。 為了能夠很好地 掌握本課程 的設(shè)計(jì)過程,根據(jù) 課內(nèi)及課外 來 所 學(xué) 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(dǎo) . 任務(wù)與分析 本課題主要的目的是 進(jìn)行零件的成形工藝性分析,完成相關(guān)的工藝計(jì)算,設(shè)計(jì)工序件,針對某工序件擬定模具結(jié)構(gòu)草圖,選取機(jī)床設(shè)備,并據(jù)此進(jìn)行模具設(shè)計(jì),最后編寫設(shè)計(jì)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(gè)方面進(jìn)行分析。 模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)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(xiàng)目 工藝性允許值 工藝性評價(jià) 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(biāo)注公差的尺寸為自由公差,按 計(jì)算公差。利用普通沖裁方式可以達(dá)到零件圖樣要求。 表面粗糙度:制件零件圖上未標(biāo)注粗糙度,可認(rèn)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(gè)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(jìn)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(shí)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(qiáng)度 不高。 模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)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(qiáng)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(jìn)模沖裁方式。 4 沖壓工藝計(jì)算 料利用率計(jì)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(qiáng)度的問題,在沖孔和落料工位之間增設(shè)了一個(gè)空位。 查冷沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo)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(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)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(gè)零件的面積為 862一個(gè)進(jìn)距內(nèi)沖一件,故 A=862一個(gè)進(jìn)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(jì)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(jì)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(zhǔn)件,根據(jù)凹模制造出的實(shí)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(biāo)注基本尺寸,并注明按凹模實(shí)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(jì)算公式 計(jì)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(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)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(jì)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+ d0計(jì)算,取d= ( A+ d0=( 24+選壓力機(jī) 沖裁力: 根據(jù)零件圖可算得一個(gè)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(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)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(jī)標(biāo)稱壓力: F=( 339因此可選壓力機(jī)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(dǎo)柱模架。 計(jì) .( 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(dǎo)料板導(dǎo)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??淄葡碌南鲁黾绞?。 ( 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(jìn)模采用 中間 導(dǎo)柱 導(dǎo)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(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)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(yàn)計(jì)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(jì)算值相接近的標(biāo)準(zhǔn)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(jì)成階梯形結(jié)構(gòu) ,并按安裝部分設(shè)計(jì)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(jì)算: )2015(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(qiáng)度一般不用校核。 沖孔凸模的設(shè)計(jì)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?yàn)闆_孔凸模直徑 較小 ,故需要對 最小凸模進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。 1)凸模最小直徑的校核(強(qiáng)度校核) 因孔徑雖小,但大于材料厚度。估計(jì)強(qiáng)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(qiáng)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(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)柱模架。上模座為 210× 130× 35,下模座為 290× 190× 40。導(dǎo)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 2×10 55下模座固定螺釘選用 4 35;下模座連接銷釘選用 6× 10 45。 卸料銷 釘選4 4 25 選用 壓力機(jī),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(dǎo)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(jī)上加一墊板,厚度為 150 ( 2)模具最大安裝尺寸為 130× 170力機(jī)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(jī)滿足要求。 詳見圖紙。 模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 - 11 - 詳見圖紙 。 模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 - 12 - 結(jié)論 經(jīng)過 近 兩周的模具課程 設(shè)計(jì),使我對模具有了更多的了解和認(rèn)識 。 在設(shè)計(jì)過程中,運(yùn)用了本學(xué)期及以前學(xué)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(jì)的要求講了之后,即明確了課程設(shè)計(jì)的要求和內(nèi)容。我就開始翻閱資料,進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備,在這個(gè)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(xí)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(shí)際 中的情況。我相信這樣的課程設(shè)計(jì)會 使得我們在以后的工作中,更能夠獨(dú)立完成相關(guān)的任務(wù)。 模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 - 13 - 【參考文獻(xiàn)】 1 周理 長沙: 中南大學(xué)出版社 , 2010 2 成虹 北京 2009

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