模具設計課程設計---墊片加工工藝規(guī)程及模具設計

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課程設計說明書 課 程 名 稱 : 模具設計 課程設計 課 程 代 碼 : 8202761 題 目 :墊片加工工藝規(guī)程及模具設計 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 : 模具設計課程設計指導書 - 1 - 目 錄 目錄 1 摘要 2 引言 3 任務與分析 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 結論 12 參考文獻 13 模具設計課程設計指導書 - 2 - 摘 要 本設計為一墊板的冷沖壓模具設計，根據(jù)設計零件的尺寸、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構方案，然后通過工藝設計計算，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。其中在結構設計中，主要對凸模、凹模、定位零件、卸料與出件裝置、模架、沖壓設備、緊固件等進行了設計，對于部 分零部件選用的是標準件，就沒深入設計，并且在結構設計的同時，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計。 關鍵詞： 模具；沖裁件；凸模；凹模； 模具設計課程設計指導書 - 3 - 引 言 本說明書是 我 根據(jù) 沖壓工藝與沖模 設計、 冷沖模設計指導教程與簡明手冊 等有關教材。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、模具總體結構的選擇、工藝與設計計算、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，完成相關的工藝計算，設計工序件，針對某工序件擬定模具結構草圖，選取機床設備，并據(jù)此進行模具設計，最后編寫設計說明書。 1 課程題目 名稱：墊片 材料： 厚： 2 2. 沖裁件工藝分析 從沖裁件的結構工藝性和沖裁件的精度和斷面粗糙度兩個方面進行分析。 模具設計課程設計指導書 - 4 - 表 2裁件結構工藝性分析表 工藝性質(zhì) 沖裁 件工藝項目 工藝性允許值 工藝性評價 該零件結構簡單，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：模具結構簡單，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。 模具設計課程設計指導書 - 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了一個空位。 查冷沖模設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 模具設計課程設計指導書 - 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 計算結果 凹模尺寸注為 0.6 x=（ 0 2 0.6 x=2 2 模具設計課程設計指導書 - 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+ d0計算，取d= （ A+ d0=（ 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 模具設計課程設計指導書 - 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?？淄葡碌南鲁黾绞健?（ 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 凹模采用板狀結構通過螺釘、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構，刃壁高度取 8 沿送料方向的凹模型孔壁間最大距離為 模具設計課程設計指導書 - 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 ，可設計成階梯形結構 ，并按安裝部分設計成便于加工的 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： )2015(321 為卸料板厚度，取取為凸模固定板的厚度，81561215 ， 取 L=50落料凸模的強度一般不用校核。 沖孔凸模的設計與落料凸?；鞠嗤蛉锌诓糠譃樵?，其結構更簡單。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 模具設計課程設計指導書 - 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 210 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，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。 模具設計課程設計指導書 - 11 - 詳見圖紙 。 模具設計課程設計指導書 - 12 - 結論 經(jīng)過 近 兩周的模具課程 設計，使我對模具有了更多的了解和認識 。 在設計過程中，運用了本學期及以前學的有關知識，逐步提高了我們的理論水平、構思能力，提高了分析問題及解決問題的能力。 老師 將課程設計的要求講了之后，即明確了課程設計的要求和內(nèi)容。我就開始翻閱資料，進行課程設計的前期準備，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計會 使得我們在以后的工作中，更能夠獨立完成相關的任務。 模具設計課程設計指導書 - 13 - 【參考文獻】 1 周理 長沙： 中南大學出版社 ， 2010 2 成虹 北京 2009