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)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 </b></p><p>　　課 程 名 稱: 模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) </p><p>　　課 程 代 碼: </p><p>　　題 目:墊片加工工藝規(guī)程及模具設(shè)計(jì)

2、 </p><p>　　學(xué) 生 姓 名: </p><p>　　學(xué) 號(hào): </p><p>　　年級(jí)/專業(yè)/班: </p><p>　　學(xué)院(直屬系) : 機(jī)械工程與自

3、動(dòng)化 </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師: </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　目錄……………………………………………………………………………………………1</p><p>　　摘要…………

4、…………………………………………………………………………………2</p><p>　　引言 …………………………………………………………………………………………3</p><p>　　任務(wù)與分析 …………………………………………………………………………………3</p><p>　　1 課程題目 …………………………………………………………………………………3&

5、lt;/p><p>　　2 沖裁件工藝分析 …………………………………………………………………………3</p><p>　　2.1沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性…………………………………………………………………3</p><p>　　2.2尺寸精度與斷面粗糙度 ……………………………………………………………4</p><p>　　3.沖裁工藝方案的確定…

6、……………………………………………………………………4</p><p>　　4沖壓工藝計(jì)算………………………………………………………………………………5</p><p>　　4.1排樣圖設(shè)計(jì)，材料利用率計(jì)算………………………………………………………5</p><p>　　4.2凸凹模刃口尺寸計(jì)算…………………………………………………………………6</p>

7、<p>　　4.2.1落料凹模刃口尺寸…………………………………………………………………6</p><p>　　4.2.2沖孔凹模刃口尺寸計(jì)算……………………………………………………………7</p><p>　　4.3計(jì)算沖壓力與壓力中心，初選壓力機(jī)………………………………………………7</p><p>　　5.模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)…………………………………

8、…………………………………………8</p><p>　　6.模具主要零部件的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………8</p><p>　　6.1主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………………………8</p><p>　　6.1.1凹模外形尺寸H的確定…………………………………………………………8</p><p&g

9、t;　　6.1.2壓力機(jī)的校核……………………………………………………………………10</p><p>　　7.模具總裝配圖的繪制及其說(shuō)明…………………………………………………………10</p><p>　　8.模具零件圖的繪制及其說(shuō)明……………………………………………………………11</p><p>　　結(jié)論…………………………………………………………………………

10、………………12</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………13</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　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(guò)工藝設(shè)計(jì)計(jì)算，確定排樣和裁

11、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(duì)壓力機(jī)進(jìn)行校核，繪制模具總裝草圖，以及對(duì)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(duì)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(duì)于部分零部件選用的是標(biāo)準(zhǔn)件，就沒(méi)深入設(shè)計(jì)，并且在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的同時(shí)，對(duì)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)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞

12、：模具；沖裁件；凸模；凹模；</p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　本說(shuō)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(jiǎn)明手冊(cè)》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。</p><p>　　本說(shuō)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)

13、算、零件圖總裝圖尺寸計(jì)算及繪制。</p><p>　　為了能夠很好地掌握本課程的設(shè)計(jì)過(guò)程，根據(jù)課內(nèi)及課外來(lái)所學(xué)的知識(shí)，編寫了該說(shuō)明書以使老師可以在評(píng)閱的過(guò)程中能夠更好地指導(dǎo).</p><p><b>　　任務(wù)與分析</b></p><p>　　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(duì)某工序件擬定模具結(jié)構(gòu)草

14、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(shuō)明書。</p><p><b>　　1 課程題目</b></p><p><b>　　名稱：墊片</b></p><p><b>　　材料：Q235</b></p><p><b>　　料厚：2㎜</b>

15、</p><p>　　2. 沖裁件工藝分析</p><p>　　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。</p><p>　　2.1.沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性</p><p>　　表2-1 沖裁件結(jié)構(gòu)工藝性分析表</p><p>　　2.2尺寸精度與斷面粗糙度</p><p>

16、　　零件尺寸公差除22±0.6和24±0.6是屬于粗糙級(jí)。零件圖上所有未標(biāo)注公差的尺寸為自由公差，按IT13級(jí)計(jì)算公差。利用普通沖裁方式可以達(dá)到零件圖樣要求。</p><p>　　表面粗糙度：制件零件圖上未標(biāo)注粗糙度，可認(rèn)為對(duì)其表面沒(méi)有特殊要求，一般為Ra12.5～50，適合用于沖裁。</p><p>　　結(jié)論：該零件的沖裁工藝性好，可以沖裁加工。</p>

17、<p>　　3.沖裁工藝方案的確定</p><p>　　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：</p><p>　　方案1:先沖孔，后落料，采用單工序模生產(chǎn)。</p><p>　　方案2:沖孔-落料符合沖裁，采用復(fù)合模生產(chǎn)。</p><p>　　方案3:沖孔，落料連續(xù)生產(chǎn)，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。</p>

18、<p>　　方案1：模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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。</p><p>　　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。</p><p>　　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(wèn)題，模具操作安全，生產(chǎn)效率高。相較于復(fù)合模成本較低。</p><p>　　所

19、以最終方案確定采用級(jí)進(jìn)模沖裁方式。</p><p><b>　　4沖壓工藝計(jì)算</b></p><p>　　4.1排樣圖設(shè)計(jì)，材料利用率計(jì)算</p><p>　　該零件材料厚度適中，尺寸適中，近似長(zhǎng)條形，因此可采用直排，如圖2-1所示?？紤]模具強(qiáng)度的問(wèn)題，在沖孔和落料工位之間增設(shè)了一個(gè)空位。</p><p>　　查《冷沖

20、模設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程與簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6-1-9、表6-1-11、表6-1-13、表6-1-12取a=2.2mm，a=2mm，△=0.8mm，Z=0.5mm，b=2.0mm，y=0.15mm。另因采用的IC型側(cè)刃，</p><p>　　故料寬每邊需增加燕尾切入深度a=0.5mm。因此，條料寬度為</p><p>　　B=（D+2a+2a+nb）</p><p>　　=（60+

21、2×2+2×0.5+2×2）mm</p><p><b>　　=69mm</b></p><p>　　沖裁后廢料寬度為B= D+2a+2 a</p><p>　　=（60+2×2+2×0.5）mm</p><p><b>　　=65mm</b><

22、;/p><p><b>　　進(jìn)距為</b></p><p>　　s=22mm+2mm=24mm</p><p><b>　　導(dǎo)料板間距為</b></p><p>　　B=B+Z=69mm+0.5mm=69.5mm</p><p>　　B=B+y=65mm+0.15mm=65.15

23、mm</p><p>　　由零件圖近似算得一個(gè)零件的面積為862mm，一個(gè)進(jìn)距內(nèi)沖一件，故A=862mm。一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的坯料面積B×s=57×24=1368mm。因此材料利用率為：</p><p>　　n=A/(Bs)×100%=862/1368×100%=63%</p><p>　　4.2凸，凹模刃口尺寸計(jì)算</p>

24、;<p>　　4.2.1落料凹模刃口尺寸</p><p>　　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(duì)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0.1

25、20～0.160mm，側(cè)刃孔配單面間隙0.015mm。</p><p>　　表2-2 落料凹模刃口尺寸</p><p>　　4.2.2沖孔凹模刃口尺寸計(jì)算</p><p>　　沖孔凹模的形狀簡(jiǎn)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(kāi)加工方法，可用公式d=（d+x△+Z）計(jì)算其凹模刃口尺寸，凸模刃口尺寸與凹模配作。</p><p&

26、gt;　　7 d=（7+0.75×0.22+0.120）mm=7.285</p><p>　　4.2.3側(cè)刃孔尺寸可按公式A=（A+0.5Z）計(jì)算，取=0.02，則</p><p>　　A=（A+0.5Z）=（24+0.5×0.120）=24.06mm</p><p>　　4.3計(jì)算沖壓力與壓力中心，初選壓力機(jī)</p><

27、;p>　　沖裁力：根據(jù)零件圖可算得一個(gè)零件內(nèi)外周邊之和L=230.8mm，側(cè)刃沖切長(zhǎng)度L=24.4mm，根據(jù)排樣圖模沖一件和雙側(cè)刃布置，故總沖裁長(zhǎng)度L=230.8+24.4×2mm=279.6mm。又=370Mpa，t=2mm，取k=1.3，則</p><p><b>　　F=KLt</b></p><p>　　=1.3×279.6×

28、;2×370</p><p>　　=268975.2N</p><p>　　卸料力：查表取K=0.04則</p><p><b>　　F=KF</b></p><p>　　=0.04×268975.2</p><p><b>　　=10759N</b>&l

29、t;/p><p>　　推件力：根據(jù)材料厚度，取n=4，查表K=0.055，則</p><p>　　F=nKF=4×0.055×268975.2=59174.544≈59175N</p><p><b>　　總沖壓力：</b></p><p>　　F=F+F+F=268975.2N+10759N+59175

30、N=338909.2N≈339KN</p><p>　　應(yīng)選取的壓力機(jī)標(biāo)稱壓力：p≥（1.1～1.3）F=（1.1～1.3）×339KN=372.9～440.7KN，因此可選壓力機(jī)型號(hào)為 JB23-63。</p><p>　　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(duì)角導(dǎo)柱模架。 </p><p><b>　　5.模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)&

31、lt;/b></p><p><b>　　.（1）模具類型</b></p><p>　　由沖壓工藝分析可知，模具類型為沖孔-落料級(jí)進(jìn)模。</p><p>　?。?）定位方式的選擇</p><p>　　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(duì)

32、角分布。</p><p>　　（3）卸料與出件方式</p><p>　　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模孔推下的下出件方式。</p><p>　?。?）模架類型及精度</p><p>　　為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該級(jí)進(jìn)模采用中間導(dǎo)柱導(dǎo)向的方式。</p>

33、<p>　　6.模具主要零部件的設(shè)計(jì)</p><p>　　6.1主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　6.1.1凹模外形尺寸H的確定</p><p>　　凹模采用板狀結(jié)構(gòu)通過(guò)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8mm。</p><p>　　沿送料方向的凹模型

34、孔壁間最大距離為</p><p>　　s=24+24+24+24+24+24=144mm</p><p>　　垂直于送料方向的凹?？妆陂g最大距離為</p><p>　　s=60+4.5=64.5mm</p><p>　　沿送料方向的凹模長(zhǎng)度為</p><p>　　L=s+2s=144+2×36=216mm&l

35、t;/p><p><b>　　經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式為：</b></p><p>　　凹模厚H H=Ks=0.25×64.5=16.125</p><p>　　凹模壁厚C C=（1.5～2）H=2×16.125=32.25mm</p><p>　　凹模寬度B

36、 B=s+（2.5～4.0）H=64.5+4×15=124.5mm </p><p>　　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</p><p>　　凹模的材料選用CrWMn，工作部分熱處理淬硬60～64HRC</p><p>　　6.1.1凸模外形尺寸H的確

37、定</p><p>　　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(zhǎng)圓形，通過(guò)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CrWMn，工作部分熱處理淬硬58～62HRC</p><p><b>　　落料凸模長(zhǎng)度計(jì)算：</b></p><p&

38、gt;　　， 取L=50</p><p>　　落料凸模的強(qiáng)度一般不用校核。</p><p>　　沖孔凸模的設(shè)計(jì)與落料凸?；鞠嗤蛉锌诓糠譃樵?，其結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。因?yàn)闆_孔凸模直徑較小，故需要對(duì)最小凸模進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。</p><p>　　1）凸模最小直徑的校核（強(qiáng)度校核）</p><p>　　因孔徑雖小，但大于材料厚度。

39、估計(jì)強(qiáng)度和剛度是夠的。</p><p>　　凸模的最小直徑d應(yīng)該滿足：</p><p>　　d≥4t=4×2×370/1200mm=2.467mm而d=7mm，故凸模強(qiáng)度足夠</p><p>　　2）凸模最大自由長(zhǎng)度的校核</p><p>　　凸模最大自由長(zhǎng)度L應(yīng)該滿足</p><p>　　L≤8

40、5d/=85×7/mm=34.9mm</p><p>　　由此可見(jiàn)，小沖孔凸模工作部分不能超過(guò)34.9mm。因此取沖孔凸模工作部分為25mm，</p><p>　　3）標(biāo)準(zhǔn)模架的選取:查表可知，可選取閉合高度為140～170mm，一級(jí)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

41、和28×130.導(dǎo)套為25×85×33和28×85×33。承料板160×40×3。</p><p>　　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0.6～0.8倍，?。?.8×20=16）,凸模固定板的外形尺寸為:125×200×16</p><p>　　5）卸料板外

42、形尺寸的確定：材料45號(hào)鋼，長(zhǎng)和寬的尺寸取與凸模固定板相同的尺寸,厚度取12mm，所以尺寸為125×200×12</p><p>　　6）墊板的確定：材料T8A鋼，長(zhǎng)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</p><p>　　7）螺栓銷釘?shù)倪x擇：上模座連接螺釘選用4M10×25，上模座連接銷釘選用2×

43、Φ1055下模座固定螺釘選用4M10×35；下模座連接銷釘選用6×Φ1045。卸料銷釘選4Φ425</p><p>　　6.1.2壓力機(jī)的校核</p><p>　　選用JB23-63型壓力機(jī)，采用固定臺(tái)式，工作臺(tái)尺寸710×480mm，其最大閉合高度為260mm。</p><p><b>　　模具閉合高度校核</b>

44、;</p><p>　　模具閉合高度為H=上模座厚度+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=148mm。而JB23-63的最大封閉高度為360mm，封閉高度調(diào)節(jié)量為90mm，除去極限位置的5mm，高度在355～275mm范圍類的模具都可以正常安裝，但是H=148mm，所以必須在壓力機(jī)上加一墊板，厚度為150mm

45、。</p><p>　?。?）模具最大安裝尺寸為130×170mm，壓力機(jī)工作臺(tái)臺(tái)面尺寸為710×480mm，能滿足模具的正確安裝。</p><p>　　因此所選壓力機(jī)滿足要求。</p><p>　　7.模具總裝配圖的繪制及其說(shuō)明</p><p><b>　　詳見(jiàn)圖紙。</b></p>

46、<p>　　8.模具零件圖的繪制及其說(shuō)明</p><p><b>　　詳見(jiàn)圖紙。</b></p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)近兩周的模具課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)模具有了更多的了解和認(rèn)識(shí)。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，運(yùn)用了本學(xué)期及以前學(xué)的有關(guān)知識(shí)，逐步提高了我們的理論水平、構(gòu)思能力，提高了分析問(wèn)題及解決

47、問(wèn)題的能力。</p><p>　　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(kāi)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(guò)程中，遇到了很多困難，甚至不知道如何下手。但是經(jīng)過(guò)再次回到課本，溫習(xí)相關(guān)知識(shí)，便使得問(wèn)題很快得以解決，從中也讓自己的知識(shí)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(huì)使得我們?cè)谝院蟮墓ぷ髦校軌颡?dú)立完成相關(guān)的任務(wù)。</p><p><b&g