課程設(shè)計(jì)--拖拉機(jī)甩油盤(pán)落料沖孔復(fù)合模說(shuō)明書(shū)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2013年10月24日 </p><p>　　課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)</p><p><b>　　一、課題名稱(chēng)：</b></p><p>　　拖拉機(jī)甩油盤(pán)模具設(shè)計(jì)</p><p><b>　　二

2、、零件：</b></p><p>　　二維模型及三維模型 ：</p><p>　　材料：A3 料厚：1.2mm 批量：大批量</p><p>　　利用軟件球的表面積毛坯尺寸</p><p><b>　　零件成型分析 </b></p><p>　　根據(jù)該零件特點(diǎn)

3、，擬采用兩道工序成型。工序一，通過(guò)落料沖孔，成型工件外形和內(nèi)孔；工序二，通過(guò)拉伸成型工件內(nèi)腔形狀。該模具設(shè)計(jì)由兩人完成，本人負(fù)責(zé)落料沖孔工序模具設(shè)計(jì)，拉伸由小組另外一人完成。</p><p><b>　　落料沖孔成型零件圖</b></p><p><b>　　二維：</b></p><p><b>　　三維：&l

4、t;/b></p><p>　　尺寸：外圓:R63mm 內(nèi)圓：20mm</p><p>　　五、設(shè)計(jì)要求：1、沖壓工藝卡（A4）。</p><p>　　2、沖模裝配圖（A1/A2）。</p><p>　　3、工作零件圖（三個(gè)）（A3/A4）。</p><p>　　4、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（約15頁(yè)）。</p>

5、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　序言…………………………………………………………………… 1</p><p>　　第一章 零件的工藝性分析………………………………………… 1</p><p>　　1.1 材料……………………………………………………………1</p><p>　　1.

6、2 結(jié)構(gòu)與尺寸……………………………………………………1</p><p>　　1.3 精度……………………………………………………………1</p><p>　　第二章 確定工藝方案……………………………………………… 2</p><p>　　2.1 工序性質(zhì)與數(shù)量……………………………………………… 2</p><p>　　2.2 工序

7、順序……………………………………………………… 2</p><p>　　第三章 確定模具總體結(jié)構(gòu)……………………………………………3</p><p>　　3.1工作零件………………………………………………… 3</p><p>　　3.2 定位零件………………………………………………… 4</p><p>　　3.3 卸料、出件………………

8、……………………………… 4</p><p>　　3.4導(dǎo)向零件……………………………………………………4</p><p>　　3.5支撐零件……………………………………………………4</p><p>　　第四章 工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………5</p><p>　　4.1 排樣…………………………………………………………

9、… 5</p><p>　　4.2計(jì)算沖壓力和壓力中心…………………………………………5</p><p>　　4.3 彈性元件……………………………………………………… 7</p><p>　　第五章 設(shè)計(jì)零件、繪制總裝配草圖…………………………………8 </p><p>　　5.1 工作零件……………………………………………………… 8&

10、lt;/p><p>　　5.2模架與其他零件……………………………………………… 9 </p><p>　　設(shè)計(jì)小結(jié)……………………………………………………………… 10</p><p>　　沖壓工藝卡………………………………………………………… 19</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………

11、………………………………………………… 18</p><p>　　設(shè)計(jì)小結(jié)……………………………………………………………… 19</p><p><b>　　序 言</b></p><p>　　沖壓加工在現(xiàn)代加工技術(shù)中應(yīng)用十分普遍。其生產(chǎn)效率高，操作方便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化；能加工零件尺寸范圍廣，小到鐘擺內(nèi)部零件大到汽車(chē)覆蓋件；無(wú)切削，

12、節(jié)省材料，節(jié)約能源，生產(chǎn)成本小。而沖模設(shè)計(jì)在沖壓加工中至關(guān)重要，沒(méi)有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以實(shí)現(xiàn)；沒(méi)有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝也無(wú)法實(shí)現(xiàn)。沖壓工藝與模具，沖壓設(shè)備與沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三大要素，只有他們結(jié)合才能得出沖壓件。</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)，本人有幸負(fù)責(zé)一套沖壓模具設(shè)計(jì)。該說(shuō)明書(shū)是通過(guò)查閱書(shū)籍資料，同學(xué)合作及老師輔導(dǎo)下完成的。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

13、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。 </p><p>　　第一章 零件的工藝性分析 </p><p><b>　　1.1 材料</b></p><p>　　A3材料力學(xué)性能類(lèi)似Q235，Q235為普通碳素鋼 σs=235MPa σb=450 MPa 查參考文獻(xiàn)[2]表D2-

14、22 P814 σs/σb=0.52沖壓性能良好</p><p><b>　　1.2 結(jié)構(gòu)與尺寸</b></p><p>　　零件形狀規(guī)則，沖孔尺寸與落料外形尺寸相差43mm，其它無(wú)極限特征，適合沖裁加工</p><p><b>　　1.3 精度</b></p><p>　　查參考文獻(xiàn)[5]2.2

15、.1沖裁件精的度，有關(guān)表格。零件外徑公差0.30mm,內(nèi)徑公差0.10mm。查參考文獻(xiàn)[3]未注公差的尺寸公差 表1-58,1-59，工作零件，126公差取0.63mm,40公差取0.039mm。</p><p><b>　　確定工藝方案</b></p><p>　　2.1 工序性質(zhì)與數(shù)量</p><p><b>　　沖孔、落料<

16、;/b></p><p>　　2.2 沖裁方案確定</p><p>　　2.2.1沖裁方案 ：</p><p>　　方案一：?jiǎn)喂ば蚰＃簺_孔→落料</p><p>　　方案二：級(jí)進(jìn)模：沖孔-落料</p><p>　　方案三：復(fù)合模：沖孔、落料</p><p>　　2.2.2方案卻比較及確定：

17、</p><p><b>　　方案卻比較</b></p><p>　　方案一，模具結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，制造相對(duì)比較方便，但是需要兩道工序，兩幅模具，成本相對(duì)較高，生產(chǎn)效率較為低下，且更重要的是在第一道工序完成之后，進(jìn)入到第二道工序必然會(huì)增大工件誤差，使得工件精度、質(zhì)量大打折扣。故而不選用此方案。</p><p>　　方案二，級(jí)進(jìn)模是一種多工位，高效率的

18、加工方法。但級(jí)進(jìn)模輪廓尺寸較大，制造復(fù)雜，成本較高。本工序完成的零件外形簡(jiǎn)單，綜合成本，并不適合采用級(jí)進(jìn)模，因而也排除此方案。</p><p>　　方案三，只需要一套模具，即能保證很好的精度又能滿(mǎn)足生產(chǎn)效率的要求，模具輪廓尺寸較小，模具的制造成本不高。故此方案完全滿(mǎn)足圖紙要求，相比前兩方案有明顯優(yōu)勢(shì)。</p><p>　　方案確定 復(fù)合膜最小壁厚1.2-1.5t,零件形狀符合最小壁厚查參

19、考文獻(xiàn)[2]表8-1 P375，故本套模具采用沖孔-落料復(fù)合模。</p><p>　　2.2.3 模具結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　復(fù)合模有兩種結(jié)構(gòu)形式，正裝式復(fù)合模和倒裝式復(fù)合模.考慮設(shè)計(jì)方便，采用正裝式。故方案最終確定為，正裝式?jīng)_孔-落料復(fù)合模。</p><p>　　第三章 確定模具總體結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　3.1工

20、作零件</b></p><p><b>　　a.凸模</b></p><p>　　R5.53孔使用臺(tái)階固定，加工經(jīng)濟(jì)</p><p>　　落料凸模選用直通式的結(jié)構(gòu)，可以用線(xiàn)切割加工</p><p>　　凸模長(zhǎng)度 L=h1+h2+h4-（1-3）</p><p><b>　　

21、強(qiáng)度校核</b></p><p><b>　　b.凹模</b></p><p>　　采用整體式的螺釘固定，凹模刃口采用直通式的刃口高度h=6mm</p><p>　　凹模厚度 H=K1K2(＞15)</p><p>　　凹模壁厚 C=（1.5-2）H(≥30-40mm)</p><p&

22、gt;<b>　　3.2定位零件</b></p><p>　　導(dǎo)料板定邊距,擋料銷(xiāo)定位</p><p><b>　　3.3 卸料、出件</b></p><p>　　采用彈性卸料，凸模出件</p><p><b>　　3.4 導(dǎo)向零件</b></p><p&g

23、t;　　選用滑動(dòng)不帶壓板的導(dǎo)柱導(dǎo)套</p><p><b>　　3.5 支撐零件</b></p><p><b>　　1）上下模板</b></p><p>　　因?yàn)榱慵?duì)稱(chēng)，受力均衡，左右操作，采用后側(cè)上下模板</p><p><b>　　2）模柄</b></p>

24、<p><b>　　采用壓入式的模柄</b></p><p><b>　　3）固定板</b></p><p>　　采用臺(tái)階和帶錐度的凸模固定板</p><p><b>　　4）墊板</b></p><p>　　為防止上模板壓潰，加墊板（10-15mm）</p&

25、gt;<p>　　第四章 工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　　4.1排樣</b></p><p>　　排樣方法的確定 根據(jù)工件的形狀，確定采用無(wú)廢料排樣的方法是不可能做到的，但能采用有廢料和少?gòu)U料的排樣方法。經(jīng)多次排樣計(jì)算決定采用直排法，初畫(huà)排樣圖如下圖所示。</p><p>　　確定搭邊值 查參考文獻(xiàn)[2]表3-20

26、，取最小搭邊值：</p><p>　　工件間a1=1.0mm，沿邊a=1.2mm。</p><p>　　確定條料步距 步距：126+1=127mm，寬度：127+1.2+1.2=128.4mm</p><p><b>　　條料的利用率</b></p><p>　　利用率=S工/S總=3.14R2/（127128.4）=

27、(3.146363)/（127128.4）=76. 42%</p><p>　　4.2計(jì)算沖壓力和壓力中心</p><p>　　1）沖裁力（查參考文獻(xiàn)[2]表3-15）</p><p>　　F=LTσb=(40π+126×π) ×1.2×450≈281.4KN</p><p>　　(L:沖裁件周邊長(zhǎng)度 T：材

28、料厚度 σb：抗拉強(qiáng)度)</p><p>　　壓力中心——模具中心</p><p><b>　　X0==</b></p><p><b>　　Y0=</b></p><p>　　∵沖裁以X軸、Y軸對(duì)稱(chēng)</p><p><b>　　∴X0=0 </b&g

29、t;</p><p><b>　　Y0=0</b></p><p><b>　　3）初定壓機(jī)</b></p><p>　　卸料力Fx=KxF，已知Kx=0.040（查參考文獻(xiàn)[2]公式3-3 P67）</p><p>　　則 Fx=0.040281.4=11.256KN</p>&

30、lt;p><b>　　推件力FT</b></p><p>　　由FT=nKTF, KT=0.055（查參考文獻(xiàn)[2]公式 3-4 P67） (n===5)</p><p>　　則 FT=50.055281.4=77.385KN</p><p>　　P≥（1.1-1.3）F∑</p><p>　　F∑=F+ Fx

31、 + FT=281.4+11.256+77.385=370.041KN</p><p>　　P≥1.2 F∑=1.2×370.041=444.05KN</p><p><b>　　4）刃口計(jì)算</b></p><p>　　因零件為異性，采用配合加工比較合理，沖孔以凸模為基準(zhǔn)，落料以凹模為基準(zhǔn)。因?yàn)闆_孔、落料為一體，從加工考慮所有的尺寸

32、都標(biāo)注在凹模上</p><p>　　變大 A凸=(Amax-x△)0△/4</p><p>　　變小 B凸=（Bmin+x△）0-△/4</p><p>　　不變 C凸=(Cmin+0.5△)±△/8</p><p>　　：公差 即上偏差-下偏差</p><p>　　Zmin=0.126參

33、考文獻(xiàn)[1]表1表3-4（沖裁模初始雙面間隙）P35</p><p>　　X=0.5參考文獻(xiàn)[1]表3-5（磨損系數(shù)）P37</p><p><b>　　4.3彈性元件 </b></p><p><b>　　橡膠 </b></p><p><b>　　選擇聚氨酯21個(gè)</b>&

34、lt;/p><p>　　Fy=Fx/n=11.256/21=0.536KN=536N</p><p><b>　　hy=10%h0</b></p><p>　　P=1.1 MPa 參考文獻(xiàn)[1]圖3-65P82（10%內(nèi)橡膠壓縮量與單位壓力）</p><p><b>　　Fy=A×P</b>

35、;</p><p>　　A= Fy/P=536/1.1=487.2mm2</p><p>　　選圓筒形橡膠，設(shè)卸料螺釘直徑8，橡膠孔10</p><p>　　∵A=（D2-82）</p><p>　　∴D==26.5mm</p><p><b>　　取D=27mm</b></p>&

36、lt;p>　　hx+hm=1+5+t=1+5+0.8=6.8 (hm:取4-10mm)</p><p>　　h0===27.2mm</p><p>　　0.5＜h0/D＜1.5</p><p>　　∵0.5＜27.2/26.5=1.03＜1.5</p><p><b>　　∴符合要求</b></p>

37、;<p>　?。▍⒖嘉墨I(xiàn)[1]P81-P82有關(guān)公式）</p><p>　　第五章 設(shè)計(jì)零件、繪制總裝配草圖</p><p><b>　　5.1工作零件</b></p><p>　　凸凹模長(zhǎng)度：L=h1+h2+h4-(1-3)</p><p>　　h1:凸模固定板厚度（0.6-0.8）H凹 </p&

38、gt;<p>　　h2：卸料板厚度（15-30mm）</p><p>　　h4：彈性元件的高度+凸模進(jìn)去凹模的厚度（取6mm）</p><p>　　H凹= K1K2=1×1.37×=41.5mm 取40mm</p><p>　　彈性元件高度h=h0×0.9=27.2×0.9=24.48mm 取25mm<

39、/p><p>　　凸凹模：L=0.625×40+25+25+6-1=80mm</p><p>　　沖孔凸模 L=凹模+凸模固定板=30+30=60mm</p><p>　　(查參考文獻(xiàn)[1]第三章第九節(jié) 二、工作零件部分有關(guān)公式)</p><p>　　5.2模架與其他零件</p><p>　　1）模架（查參考文獻(xiàn)

40、[5]表15.2 P418）</p><p>　　凹模尺寸：250×200×30</p><p>　　H閉=上模板+下模板+卸料板+凸模固定板+凸凹模固定板+彈性元件+凹模+料厚</p><p>　　H閉=40+50+25+ 25 +30+ 25+30+1.2=226.2mm</p><p><b>　　取H閉

41、230mm</b></p><p><b>　　選著模架 </b></p><p>　　LXB 250×160×（200-245）</p><p><b>　　2）壓機(jī)</b></p><p>　　∵P≥444.05KN</p><p>　　

42、∴F=1.3P=1.3×444.05=577.265KN</p><p>　　∴初選630KN壓力機(jī) 參考文獻(xiàn)[5]表4-32 表 4-33 P106</p><p>　　封閉高度滿(mǎn)足 Hmax-H1-5＞H閉＞Hmin-H1+10 經(jīng)計(jì)算符合要求。</p><p>　　確定設(shè)備J23-63</p><p><b>　

43、　模柄 壓入式模柄</b></p><p>　　∵模柄孔 50×70 上模板厚度為40mm</p><p>　　∴模柄A50×100 JB/T7646.1-1994</p><p><b>　　工作臺(tái)孔230</b></p><p><b>　　4）墊板</b>&

44、lt;/p><p><b>　　設(shè) 計(jì) 小 結(jié)</b></p><p>　　兩周的課程設(shè)計(jì)時(shí)間很快就結(jié)束了，此次課程設(shè)計(jì)的首先感謝老師全程的輔導(dǎo)，然后實(shí)習(xí)鍛煉了自己上網(wǎng)查閱資料和結(jié)合自己的課題實(shí)際應(yīng)用的能力。課程設(shè)計(jì)的同時(shí)還要考慮準(zhǔn)備考研，相對(duì)來(lái)說(shuō)時(shí)間還是比較緊的。</p><p>　　這次實(shí)習(xí)可以算上對(duì)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》該課程實(shí)際而充分的應(yīng)用

45、，書(shū)本內(nèi)容貫穿了整個(gè)實(shí)習(xí)內(nèi)容；同時(shí)，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要大量查閱沖模工具書(shū)、CAD制圖、運(yùn)用公差與技術(shù)測(cè)量知識(shí)、等課程的知識(shí)；這次課程設(shè)計(jì)是對(duì)先修課程的綜合運(yùn)用，是提高學(xué)生綜合能力的全面訓(xùn)練。</p><p>　　通過(guò)此次沖壓模具課程設(shè)計(jì)，實(shí)際應(yīng)用了課程所學(xué)知識(shí)。同時(shí)，在第一次設(shè)計(jì)沖壓模具過(guò)程中，暴庫(kù)了很多的問(wèn)題，但通過(guò)尋求老師指導(dǎo)和同學(xué)們之間的交流互助，設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題都得到了很好的解決。</p>

46、<p><b>　　沖壓工藝卡 </b></p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 翁其金、徐新成主編. 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)（第二版）. 機(jī)械工業(yè)出版社，2012</p><p>　　[2] 《沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫(xiě)組. 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè). 機(jī)械工業(yè)出版社，1999</p