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文檔簡(jiǎn)介
1、<p> 壓沖模具課程設(shè)計(jì)說明書</p><p> 學(xué) 院: 機(jī)電工程學(xué)院 </p><p> 專 業(yè): 材料成型及控制工程</p><p><b> 目錄</b></p><p> 設(shè)計(jì)任務(wù)書…………………………………………3</p><p> 沖壓工
2、藝性及工藝方案的確定………………4</p><p> 主要設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………6</p><p> 沖壓設(shè)備的選用…………………………………12</p><p> 模具結(jié)構(gòu)的選擇…………………………………13</p><p> 主要零部件設(shè)計(jì)…………………………………13</p><p> 設(shè)
3、計(jì)小結(jié)……………………………………………18</p><p> 參考文獻(xiàn)……………………………………………19</p><p><b> 一、設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p><b> 課程設(shè)計(jì)題目</b></p><p> 圓形尺寸精度等級(jí)IT11,非圓形尺寸精度等級(jí)IT13,尺寸單位為
4、mm。</p><p> 未注圓角半徑取: r =2t ≥1mm。</p><p> 生產(chǎn)批量:均為大批量生產(chǎn)。</p><p><b> 序號(hào)為:班級(jí)-序號(hào)</b></p><p><b> T7</b></p><p><b> 附注:</b&g
5、t;</p><p> 一般裝配圖的技術(shù)要求:</p><p> 1. 各模板裝配前倒去除工作零件的工作部分外所有棱邊; </p><p> 2. 模具裝配后卸料板高出凸模 mm; </p><p> 3. 模具裝配后頂件板高出凹模 mm,模具閉合后凸模進(jìn)入凹模 mm; </p><p> 4
6、. 模具裝配后保證凸模與凹模之間的沖裁間隙為 mm且均勻; </p><p> 5. 模具安裝在 沖床上,該沖床的主要參數(shù)為:公稱壓力 KN,</p><p> 最大封閉高度: mm,封閉高度調(diào)節(jié)量 mm,工作臺(tái)尺寸(左右×前后) mm× mm,模柄孔尺寸:φ × ; </p>&l
7、t;p> 6. 模具涂 色防銹漆。</p><p> 二、沖壓工藝性及工藝方案的確定</p><p><b> 一、工藝性分析</b></p><p> 1、材料 零件的材料為Q235普通碳素鋼,具有良好的塑性性、焊接性以及壓力加工性,主要用于制作沖擊件、緊固件,如:軸承蓋,墊片、墊圈等。適合沖裁加工。</p&
8、gt;<p> 2、結(jié)構(gòu) 該零件屬于較典型沖裁件,形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱??走吘噙h(yuǎn)大于凸、凹模允許的最小壁厚,故可以考慮復(fù)合沖壓工序。</p><p> 3、精度 據(jù)零件圖上所注尺寸,工件要求不高,尺寸精度要求較低,采用IT11到IT13級(jí)精度,零件精度較低,模具按九、十一級(jí)制造可達(dá)到尺寸精度要求。</p><p> 4、結(jié)論 可以沖裁。</p>
9、<p> 二、沖壓工藝方案的確定</p><p> 方案一:先沖孔,后落料。單工序模生產(chǎn)。方案二:沖孔—落料級(jí)進(jìn)沖壓。級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。方案三:沖孔—落料復(fù)合沖壓。復(fù)合模生產(chǎn)。</p><p> 表2-1 各類模具結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)比較</p><p><b> 根據(jù)題目和上表分析</b></p><p> 方
10、案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工,生產(chǎn)效率較低,難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求。方案二沖壓件的形位精度和尺寸易于保證,且生產(chǎn)效率也高,但需要兩套模具。方案三只需要一套模具,壓件的形位精度和尺寸易于保證,且生產(chǎn)效率也高。通過以上三種方案的分析比較,對(duì)該沖壓件生產(chǎn)以采用放案三為佳。</p><p><b> 三、主要設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p&
11、gt; ?。?)確定排樣方案及材料利用率計(jì)算</p><p><b> 1.排樣方式的確定</b></p><p> 根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)和材料利用情況有三種排樣方式,即有廢料排樣、無(wú)廢料排樣、少?gòu)U料排樣。由于毛坯直徑比較大,采用有廢料排樣;考慮操作方便,排樣采用單排。</p><p><b> 2.搭邊值的確定</b>&
12、lt;/p><p> 查參考文獻(xiàn)①表2-14得:取兩工件間的最小搭邊:a1=1.5mm 條料沿邊搭邊:a=2.0mm;條料的進(jìn)距h= a1 + D2=261.5mm;條料寬度b= 740.5+2a=744.5mm。</p><p><b> 3.材料利用率</b></p><p> 選取板料規(guī)格為1.2mm×800mm×
13、2000mm </p><p><b> CAD測(cè)得工件面積</b></p><p> S=105575 mm2</p><p><b> 一個(gè)進(jìn)距材料利用率</b></p><p> η=A/bh=54.2%</p><p> 選取板料規(guī)格為1.2mm*800mm
14、*2000mm</p><p><b> 采用橫裁</b></p><p> 一條板料可以剪裁n1=A/b=2000/744.5=2條料余511mm</p><p> 每條零件個(gè)數(shù)n2=(B- a1)/h=(800-1.5)/261.5=3余15.5mm</p><p><b> 零件總個(gè)數(shù)n總=6&l
15、t;/b></p><p> 材料利用率η=6S/AB=39.59%</p><p><b> 采用縱裁</b></p><p> 一條板料可以剪裁n1=B/b=800/744.5=1條料余55.5mm</p><p> 每條零件個(gè)數(shù)n2=(A- a1)/h=(2000-1.5)/261.5=7余169.5
16、mm</p><p><b> 零件總個(gè)數(shù)n總=7</b></p><p> 材料利用率η=7S/AB=46.19%</p><p> 所以采用縱裁。材料利用率約為46.19%。排樣如下圖所示。</p><p> ?。?)沖壓力的計(jì)算該模具采用倒裝式復(fù)合模,擬選彈性卸料,剛性出件,沖壓力的相關(guān)計(jì)算如下。</p
17、><p><b> 1.落料力</b></p><p> =KLtτb=1.3×1714×2×160=713.0KN</p><p> 其中τb查表為141-188Mpa,取160Mpa,落料周長(zhǎng)用CAD計(jì)算得近似周長(zhǎng)為1713.6mm,取L=1714mm。</p><p><b&g
18、t; 2.沖孔力</b></p><p> =KLtτb=1.3×(×160)×2×160=109.1KN</p><p><b> 3.卸料力</b></p><p> ==0.05×713.0=35.65KN</p><p><b>
19、取0.05</b></p><p><b> 4. 推廢料力</b></p><p> =n=5×0.055×109.1=30.00KN</p><p> 取0.055,n=h/t=6/1.2=5(高度h取6mm)</p><p><b> 5. 總沖壓力</b&g
20、t;</p><p> =+++=713.0+109.1+35.65+30.00</p><p><b> =887.75KN</b></p><p> ?。?)壓力中心的確定</p><p> 該工件尺寸,形狀對(duì)稱,因此該工件的壓力中心在工件輪廓的幾何中心O上。</p><p> ?。?)
21、工作零件刃口尺寸的計(jì)算</p><p> 查參考文獻(xiàn)②表3-4取,Zmin=0.126、Zmax=0.180,Zmax -Zmin =0.054</p><p> 經(jīng)分析,落料部分落料凹模為基準(zhǔn),落料凸模按間隙計(jì)算,沖孔部分沖孔凸模為基準(zhǔn),沖孔凹模按間隙計(jì)算</p><p><b> 1.落料</b></p><p&g
22、t;<b> 尺寸L1 </b></p><p> 查參考文獻(xiàn)①表2-30參考文獻(xiàn)②表3-5得δp=0.014,δd=0.022,x=0.5</p><p> 校核間隙:∣δd∣+∣δp∣=0.036<0.054符合要求</p><p> Ld1=(Lmax1-x△)</p><p><b>
23、=170</b></p><p> Lp1 =(Ld1- Zmin)</p><p><b> =169.874</b></p><p><b> 尺寸B1</b></p><p> 查參考文獻(xiàn)①表2-30參考文獻(xiàn)②表3-5得δp=0.010,δd=0.015,x=0.5<
24、/p><p> 校核間隙:∣δd∣+∣δp∣=0.025<0.054符合要求</p><p> Bd=(Bmax-x△)</p><p><b> =60</b></p><p> Bp =(Bd- Zmin)</p><p><b> =59.874</b>&l
25、t;/p><p><b> 尺寸B2</b></p><p> 查參考文獻(xiàn)①表2-30參考文獻(xiàn)②表3-5得δp=0.014,δd=0.022,x=0.5</p><p> 校核間隙:∣δd∣+∣δp∣=0.036<0.054符合要求</p><p> Bd2=(Bmax2-x△)</p><
26、p><b> =200</b></p><p> Bp2 =(Bd2- Zmin)</p><p><b> =199.874</b></p><p><b> 尺寸D2</b></p><p> 查參考文獻(xiàn)①表2-30參考文獻(xiàn)②表3-5得δp=0.014,δd
27、=0.022,x=0.5</p><p> 校核間隙:∣δd∣+∣δp∣=0.036<0.054符合要求</p><p> Dd2=(Dmax2-x△)</p><p><b> =260</b></p><p> Dp2 =(Dd2- Zmin)</p><p><b>
28、 =159.874</b></p><p><b> 2.沖孔</b></p><p><b> 尺寸D1</b></p><p> 查參考文獻(xiàn)①表2-30參考文獻(xiàn)②表3-5得δp=0.014,δd=0.022,x=0.75</p><p> 校核間隙:∣δd∣+∣δp∣=0.
29、025<0.054符合要求</p><p> dp1=(dmin1+x△)</p><p><b> =160.06</b></p><p> dd1 =(dp1+Zmin)</p><p><b> =160.19</b></p><p><b>
30、 3.中心距尺寸</b></p><p><b> 尺寸L2</b></p><p> 查參考文獻(xiàn)①表2-30得δp=0.014,δd=0.022</p><p> Ld2=(Lmin2+△/2)±△/8</p><p><b> =380±0.11</b>&
31、lt;/p><p><b> 四、沖壓設(shè)備的選定</b></p><p> 根據(jù)總沖壓力=887.75KN,選擇型號(hào)為JD21-100開式雙柱固定臺(tái)壓力機(jī)能滿足使用其主要設(shè)計(jì)參數(shù)如下:</p><p> 公稱壓力;1000KN</p><p> 滑塊行程:可調(diào)(10-120)mm</p><p&g
32、t; 滑塊行程次數(shù):75(次/min)</p><p> 最大封閉高度:400mm</p><p> 封閉高度調(diào)節(jié)量:85mm</p><p> 滑塊中心線之床身距離:325mm</p><p> 立柱距離:480mm</p><p> 滑塊底面尺寸(前后左右)380mm×500mm</p&
33、gt;<p> 工作臺(tái)尺寸(前后左右):600mm×1000mm</p><p> 工作臺(tái)孔尺寸(前后左右):300mm×420mm</p><p> 墊板尺寸(厚度直徑):100mm×200mm</p><p> 模柄孔尺寸(厚度直徑):60mm×80mm</p><p><
34、;b> 五、模具結(jié)構(gòu)選擇</b></p><p> ?。?)模具類型的選擇</p><p> 由沖壓工藝性分析可知,采用復(fù)合沖壓,所以模具類型</p><p><b> 為復(fù)合模。</b></p><p> (2)定位方式的選擇</p><p> 該模具采用的是條料,控
35、制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷無(wú)測(cè)壓裝置??刂茥l料的送進(jìn)步距采用固定擋料銷來定距。</p><p> (3)卸料、出件方式的選擇</p><p> 倒裝式復(fù)合模,采用彈性卸料,剛性出件。</p><p> (4)導(dǎo)向方式的選擇</p><p> 為方便安裝調(diào)整,同時(shí)為送料的方便,故采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。</p><p>
36、;<b> 六、主要零部件設(shè)計(jì)</b></p><p><b> 工作零件的設(shè)計(jì)</b></p><p><b> 落料凹模</b></p><p> 凹模采用直刃口結(jié)構(gòu)查參考文獻(xiàn)①表2-39得其直刃口高度h≥6mm取h=10mm</p><p> 凹模的厚度:H=k
37、b=0.12×744.5=89.34mm取H=90mm</p><p> (參考文獻(xiàn)①表2-41取k=0.12)</p><p> 凹模的壁厚:C=(1.5~2)H=135~180mm取C=135mm</p><p> 凹模的總長(zhǎng): L=b+2c=744.5+2×135=1014.5mm</p><p> 凹模的總
38、寬:B=h+2c=261.5+2×135=531.5mm</p><p> 凹模整體尺寸標(biāo)準(zhǔn)化,取1050mm×550mm×90mm</p><p> 根據(jù)模板大小選用12×20mm緊固螺釘和2×Φ16銷釘</p><p><b> 沖孔凸模</b></p><p>
39、; 從沖壓零件圖可以看出,有Φ160一種圓孔凸模,擬采用圓凸模,固定在凸模固定板上,圓凸模與凸模固定板按H7/m6配合。</p><p> 其總長(zhǎng)度:L=h1+h2 +h=60+90+0.5=150.5mm</p><p> 式中各參數(shù)如上圖中:h1凸模固定板厚度為60mm、h2為凹模板厚度90mm、h增加長(zhǎng)度0.5mm作為首次刃磨量。</p><p><
40、;b> ?。?)凸凹模</b></p><p> 凹凸模內(nèi)形刃口起沖孔凹模作用,按凹模設(shè)計(jì),其外形刃口起落料凸模作用,按凸模設(shè)計(jì),刃口尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算見三(4)。該模具是倒裝復(fù)合模,凸凹模的尺寸比較大凸凹模上有螺釘和銷釘?shù)木o固裝置,所以直接固定在下模座上,可以省掉凸凹模固定板。</p><p> 二、工作零件力學(xué)性能校核</p><p><
41、b> ?。?)承壓能力校核</b></p><p><b> 凸模的承受壓力</b></p><p> σ =(F+ FT)/A=(125446+13799)/20096=6.9(Mpa)</p><p> 式中F= KLtτ=1.3×160.06×3.14×1.2×160=125
42、446N</p><p> FT =n KT F=2×0.055×125446=13799N</p><p> A=3.14×80×80=20096m㎡</p><p> 上式中σ在許用范圍內(nèi),合格。</p><p><b> ?。?)穩(wěn)定能力校核</b></p>
43、<p> 按無(wú)導(dǎo)向裝置的圓形凸模的自由長(zhǎng)度:</p><p> Lmax ≤95d²/√P=5319mm>150.5mm,剛度滿足要求。</p><p><b> 三、卸料零件的設(shè)計(jì)</b></p><p> ?。?)卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p> ?、傩读舷鹉z應(yīng)具有的卸料力。<
44、/p><p> ==0.05×713.0=35.65KN</p><p> ?、谛读舷鹉z塊的行程和預(yù)壓縮量</p><p> H行程=6mm H預(yù)=4mm</p><p> ③每個(gè)橡膠塊所承受壓力(選用10個(gè)橡膠塊)</p><p> F1 = F卸/10=3.565KN</p><
45、p> 查參考文獻(xiàn)①表2-61根據(jù)H行程和F1</p><p> 初選 JB/T 7650.9-1995橡膠</p><p> ?、苄:诵读舷鹉z塊的自由高度。</p><p> 0.3H自由=12mm≧H預(yù)+ H行程=10mm</p><p><b> ?、菹鹉z塊的安裝高度</b></p>&l
46、t;p> H安= H自由- H預(yù)=36mm</p><p><b> 卸料板的設(shè)計(jì)</b></p><p> 查表選用卸料板厚度為30mm</p><p> 卸料螺釘:模具采用橡膠彈性卸料橡膠由上可知橡膠孔直徑12.5mm,查標(biāo)準(zhǔn)取M8X60 JB/T 7650.5-2008卸料釘尾部有足夠的形成空間,卸料螺釘擰緊后,應(yīng)使卸料板
47、超出凹凸模端面1mm,有誤差時(shí)通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)節(jié)。</p><p><b> 定位零件</b></p><p><b> 擋料銷:</b></p><p> 因模具采用橡膠彈性卸料,且卸料橡膠安裝高度36mm較高。為方便擋料,采用橡膠彈頂擋料銷裝置。查參考文獻(xiàn)①表2-56得擋料銷高出卸料板3mm,卸
48、料板厚30mm,故取擋料銷H=33mm。</p><p><b> 導(dǎo)料銷:</b></p><p> 使用兩個(gè)導(dǎo)料銷,采用橡膠彈頂導(dǎo)料裝置。查參考文獻(xiàn)①表2-57得導(dǎo)料銷高出卸料板6~8mm,卸料板厚30mm,故取導(dǎo)料銷H=36mm。</p><p><b> 出件裝置的設(shè)計(jì):</b></p><
49、;p> 采用剛性出件,由推桿直接推動(dòng)推件塊,將凹模內(nèi)的工件推出。根據(jù)推桿連接的各板高度,和模柄孔徑查參考文獻(xiàn)②表4.14.4取帶肩推桿:A 12X140 JB/T 7650.1-2008。推件塊的周界尺寸和零件的周界尺寸相同,考慮凹模厚度、空心墊板厚度、及推桿安裝、凹模修模量等因素,取高度16mm。</p><p> 模架及其它零部件的設(shè)計(jì)和選用</p><p> 模架選用滑動(dòng)
50、導(dǎo)向,對(duì)角導(dǎo)柱模架(GB/T 2851-2008),各零件標(biāo)注如下:</p><p> 模柄:60mmX80mm </p><p> 上模座尺寸:1050mmX550mmX60mm</p><p> 墊板尺寸:1050mmX550mmX50mm</p><p> 凸模固定板尺寸:1050mmX550mmX60mm</p>
51、<p> 凹模尺寸:1050mmX550mmX90mm</p><p> 凸凹模高度:50mm</p><p> 下模座尺寸:1050mmX550mmX80mm </p><p> 導(dǎo)柱:60mmX320mm</p><p> 導(dǎo)套:60mmX170mmX48mm</p><p> 卸料板尺寸
52、:1050mmX550mmX30mm</p><p> 模具閉合高度:H閉合=60mm+50mm+60mm+90mm+50mm+80mm</p><p><b> =390m</b></p><p><b> 模具閉合高度校核</b></p><p> 模具最小閉合高度H最小=400mm-8
53、5mm=315mm,而H閉合=390mm>315mm,故滿足使用要求。</p><p><b> 設(shè)計(jì)小結(jié) </b></p><p> 本次課程設(shè)計(jì)讓我系統(tǒng)地鞏固了大學(xué)四年的學(xué)習(xí)課程,通過課程設(shè)計(jì)使我更加了解到模具加工在實(shí)際生產(chǎn)中的重要地位。</p><p> 在這次課程設(shè)計(jì)中通過參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料,特別是模具在實(shí)
54、際中可能遇到的具體問題,使我在這短暫的時(shí)間里,對(duì)模具的認(rèn)識(shí)有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。使我對(duì)沖壓模具設(shè)計(jì)的整個(gè)過程,主要零件的設(shè)計(jì),主要工藝參數(shù)的計(jì)算,模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及零部件的設(shè)計(jì)等都有了進(jìn)一步的理解和掌握。模具在當(dāng)今社會(huì)生活中運(yùn)用得非常廣泛,掌握模具的設(shè)計(jì)方法對(duì)我們以后的工作和發(fā)展有著十分重要的意義。</p><p> 總之通過這次模具設(shè)計(jì)及編制其說明書,增加了不少專業(yè)方面的知識(shí),提高了動(dòng)腦、動(dòng)手的能力。只實(shí)踐也理
55、論相結(jié)合才能達(dá)到規(guī)定的各項(xiàng)性能。</p><p><b> 參考文獻(xiàn)</b></p><p> ?、僦貞c大學(xué)王孝培主編.沖壓設(shè)計(jì)資料.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1983</p><p> ?、谖橄让?、劉厚才、蔣海波編著.沖模模具設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2011</p><p> ?、畚唐浣?、徐新成主編.沖壓工藝及沖
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