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課程設(shè)計(jì)說明書 題 目:摩擦片沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 年級(jí)、 專業(yè): 姓 名: 學(xué) 號(hào): 指 導(dǎo) 教 師: 完 成 時(shí) 間: 目 錄 摘 要 3 第一章、課程題目 4 第二章、沖裁件工藝分析 5 2.1.沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性 5 2.2.沖裁件的精度和斷面粗糙度 5 第三章、沖壓工藝方案的確定 6 第四章、沖壓工藝計(jì)算 7 4.1.排樣圖設(shè)計(jì)，材料利用率計(jì)算 7 4.2.凸、凹模工作尺寸計(jì)算 8 4.3.沖裁力及壓力中心計(jì)算，初選壓力機(jī) 8 第五章、模具零部件設(shè)計(jì) 10 5.1.工作零件設(shè)計(jì) 10 5.2.定位零件設(shè)計(jì) 10 5.3.卸料零件設(shè)計(jì) 10 5.4.模架及模柄選擇 10 5.5.固定板及墊板 10 5.6.連接、緊固件的設(shè)計(jì)與選用 11 第六章、壓力機(jī)的校核 12 心得體會(huì) 13 參考文獻(xiàn) 14 摘 要 沖壓模具在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中，工人生產(chǎn)的勞動(dòng)強(qiáng)度大、勞動(dòng)量大，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率的提高。隨著當(dāng)今科技的發(fā)展， 工業(yè)生產(chǎn)中模具的使用已經(jīng)越來越引起人們的重視，而被大量應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中來。沖壓模具的自動(dòng)送料技術(shù)也投入到實(shí)際的生產(chǎn)中，沖壓模具可以大大的提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，減輕工人負(fù)擔(dān)，具有重要的技術(shù)進(jìn)步意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 本設(shè)計(jì)為一簡(jiǎn)單的冷沖壓模具設(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(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、凸凹模、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。 關(guān)鍵詞：模具，沖裁件，凸模，凹模 第一章、課程題目 名稱：摩擦片 材料： 15# 料厚：0.6mm 第二章、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。 2.1.沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性 表1 工藝性質(zhì) 沖裁件工藝項(xiàng)目 公益性允許值 工藝性評(píng)價(jià) 1．零件結(jié)構(gòu) 該零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸較小，厚度適中，大批量，適合沖裁。 2．落料圓角半徑 R5 ≥0.25t 符合工藝性 3．沖裁件上的凹槽 55 ≥（0.9-1.0）t 符合工藝性 4．沖裁件孔的最小尺寸 5．材料 15# t=0.6mm 具有良好的沖壓性能 2.2.沖裁件的精度和斷面粗糙度 尺寸精度：零件圖上所有未標(biāo)注公差的尺寸為自由公差，按IT14級(jí)計(jì)算公差。精度適合用于沖裁。 表面粗糙度：零件圖上所有未標(biāo)注表面粗糙度，考慮為12.5μm。適合沖裁。 結(jié)論：該制件符合沖裁工藝性，適合冷沖裁加工，其加工工藝性好。 第三章、沖壓工藝方案的確定 該制件的加工只有一道工序，即落料，所以設(shè)計(jì)一單工序落料模。 第四章、沖壓工藝計(jì)算 4.1.排樣圖設(shè)計(jì)，材料利用率計(jì)算 查表得：工件間搭邊值a1=1.8，邊緣搭邊值a=2.0，條料寬度偏差Δ=0.5， 導(dǎo)料板與條料制件的最小間隙，Z=0.5。 B=(D+2a+Z)=（118+2×2+0.5）=122.5mm 查表，選擇板料規(guī)格為2000×1100×2，每塊可剪1100×122.5規(guī)格條料16條。 材料利用率計(jì)算：一根條料的材料利用率： η1=n1×A0/A1×100% n1=（1100-1.8）/26.8=40+（124.4mm余量） A0=2143.3mm 2 A1=129250mm 2 所以得：η1=40*2143.3/129250*100%=66.3% 排樣圖如下： 從以上計(jì)算結(jié)果可知，采用直排方案的材料利用率最高，考慮到模具制造，在本設(shè)計(jì)時(shí)只設(shè)計(jì)一對(duì)凸模、凹模，送料時(shí)，先從一個(gè)方向送進(jìn)，進(jìn)行沖裁，然后調(diào)轉(zhuǎn)條料，再進(jìn)行沖裁。 4.2.凸、凹模工作尺寸計(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。該制件為落料件，故以凹模為基準(zhǔn)件來配作凸模，根據(jù)凹模制造出的實(shí)際尺寸按所需的間隙配作凸模，在凸模的零件圖上只注明按凹模配作加工，并給出間隙值即可。 表2-2 凹模刃口尺寸 沖裁件尺寸精度查表為IT14級(jí)，查表6-1-2模具初始雙面間隙Zmax=0.072，Zmin=0.048 尺寸性質(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 1.凹模磨損后變大的尺寸 X=0.5 =(Amax – xΔ X=0.5 X=0.5 X=0.75 X=0.75 2.凹模磨損后變小的尺寸 X=0.5 =(Bmin + XΔ X=0.5 3.凹模磨損后不變的尺寸 108±0.435 =C±0.5 108±0.10875 108±0.1 4.3.沖裁力及壓力中心計(jì)算，初選壓力機(jī) 該制件厚度t=0.6mm，初步考慮采用剛性卸料裝置，因此完成本制件所需的沖壓力有沖裁力、推件力。 （1） 沖裁力F 用一般平刃沖裁時(shí)，其沖裁力F可以按下式計(jì)算： F=KLtτ 式中：F———— 沖裁力（N）； K———— 安全系數(shù)，K=1.3； L———— 沖裁周邊長度，計(jì)算得284.26 mm t———— 材料的厚度（mm） τ———— 材料的抗剪強(qiáng)度，查表為270–380 MPa，取370 MPa； 得：F=KLtτ=1.3×284.26×0.6×370=82037.436 (N) ( 2 ) 推件力 FT 其計(jì)算按公式： FT=nKTF 式中：KT———— 分別為推件力系數(shù)，查表得KT=0.055； n———— 同時(shí)卡在凹模內(nèi)的沖裁件個(gè)數(shù)，本設(shè)計(jì)取n=4。 FT=nKTF=4×0.055×82037.436=18048.236 (N) Fz=F+FT=82037.436+18048.236=100085.7（N） （3）初選壓力機(jī) 壓力機(jī)的標(biāo)稱壓力F壓必須大于或等于總沖壓力Fz的（1.1—1.3）倍，即： F壓 ≥ （1.1—1.3）Fz ≥ 13噸 查表開式雙柱可傾壓力機(jī)參數(shù)，初選壓力機(jī)型號(hào)規(guī)格為J23–16。 第五章、模具零部件設(shè)計(jì) 5.1.工作零件設(shè)計(jì) （1）凹模外形尺寸H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8mm。 經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式為： 凹模厚H H=ks=0.2×118=23.6 凹模寬度B B=s+（2.5—4.0）H=118+3×23.6=188.8 凹模長度L L=s1+2s2=25+2×38=101 根據(jù)查表，確定凹模的外形尺寸為 200×160×40。 (2) 落料凸模尺寸的確定：按凹模尺寸配作，保證合理間隙Zmax=0.072，Zmin=0.048凸模長度按下式確定： L=h1+h2+h3+h L=20+12+9+36=77mm 5.2.定位零件設(shè)計(jì) 采用導(dǎo)料板得導(dǎo)料裝置，送料方向采用固定擋料銷定位，導(dǎo)料板間距：A=B + Z=122.5+0.5=123mm 5.3.卸料零件設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用剛性卸料裝置，卸料板各型孔與凸模保持0.5 Zmin間隙，這樣有利于保護(hù)凸模、凹模刃口不被啃傷，據(jù)此原則確定具體尺寸。 5.4.模架及模柄選擇 模架類型采用后側(cè)導(dǎo)柱導(dǎo)向模架。模架精度等級(jí)為II級(jí)。由指導(dǎo)書查得 凹模周界尺寸為 160 X 200 mm。模架的閉合高度在190—235之間。 5.5.固定板及墊板 查表7-9-1可得典型組合，由此典型組合標(biāo)準(zhǔn)，可方便地確定其他沖模零件的數(shù)量、尺寸及主要參數(shù)。 零件外形結(jié)構(gòu)尺寸如表： 表2-3 零件外形結(jié)構(gòu)尺寸 序 號(hào) 名 稱 長X寬X厚（mm） 材 料 數(shù) 量 1 墊 板 200 X 160 X 8 45 1 2 凸模固定板 200 X 160 X 20 45 1 3 卸料板 200 X 160 X 16 45 1 4 導(dǎo)料板 220 X 61.5 X 10 45 2 5.6.連接、緊固件的設(shè)計(jì)與選用 上模板固定螺釘：選用內(nèi)六角圓柱頭螺釘，螺釘GB/T70.1—2000—M12 X 40 導(dǎo)料板固定螺釘：選用內(nèi)六角圓柱頭螺釘，螺釘GB/T70.1—2000—M12 X 25 凹模板固定螺釘：選用內(nèi)六角圓柱頭螺釘，螺釘GB/T70.1—2000—M12 X 75 上模定位銷：采用圓柱銷：GB/T119—200 A12 X 55 下模定位銷：采用圓柱銷：GB/T119—200 A10 X 60 模柄止轉(zhuǎn)銷：采用圓柱銷：GB/T119—200 M10 X 25 導(dǎo)料板定位銷：采用圓柱銷：GB/T119—200 A8 X 25 第六章、壓力機(jī)的校核 選用J23—16 型壓力機(jī)，采用固定臺(tái)式，工作尺寸為300 X 450mm，其最大閉合高度為220mm，調(diào)節(jié)連桿長度為50mm。 （1） 模具閉合高度校核： 模具閉合高度為：H模=上模板厚度+下模板厚度+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+安全距離=35+45+20+40+10+8+16+20=194mm。滿足Hmax—5≥H?！軭min + 10要求。 （2） 模具最大安裝尺寸為294×237mm，壓力機(jī)工作臺(tái)臺(tái)面尺寸為300×450mm，能滿足模具的正確安裝。 因此所選壓力機(jī)滿足要求。 心得體會(huì) 在剛剛過去的兩周多的時(shí)間里，我進(jìn)行了模具設(shè)計(jì)這門課程的課程設(shè)計(jì)?；仡櫰鸫舜螞_壓模具的課程設(shè)計(jì)，我感慨頗多。的確，從選題到完成設(shè)計(jì)，從理論到實(shí)踐，在兩個(gè)多星期的時(shí)間里，可以說是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，不僅鞏固的以前所學(xué)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上沒有遇到過的知識(shí)。 老師是在這次課程設(shè)計(jì)開始前幾周就布置了題目，一領(lǐng)到老師的題目后，我就去圖書館借閱了大量的資料，由于資料比較分散，所以整理有用的資料就顯得很重要，有些東西實(shí)在是不懂就去和其他同學(xué)討論，通過大家的幫助，我獲益良多。 這次課程設(shè)計(jì)剛開始時(shí)，由于理論知識(shí)的不足，在加上平時(shí)沒有什么設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，有些手忙腳亂，不知從何入手。在老師的諄諄教導(dǎo)，和同學(xué)的熱情幫助下，我找到了信心?，F(xiàn)在想想其實(shí)課程設(shè)計(jì)的每一天都是很累的，其實(shí)正向老師說的一樣，模具設(shè)計(jì)并不簡(jiǎn)單，你想簡(jiǎn)單的復(fù)制或自己胡亂蒙上幾個(gè)數(shù)據(jù)騙騙老師都是行不通的，因?yàn)槟愕拿恳粋€(gè)數(shù)據(jù)都是有出處的，絕對(duì)不是空想能想出來的。每當(dāng)有一個(gè)問題得到解決的時(shí)候，就覺得很高興，可是問題還是會(huì)不斷的涌現(xiàn)出來，在整個(gè)設(shè)計(jì)的過程中，可以說是困難重重。雖然現(xiàn)在，種種困難我都已經(jīng)克服，但是還是難免有些疏忽和遺漏的地方，完美總是可望而不可求的。不再同一個(gè)地方跌倒兩次才是最重要的。抱著這樣的心理，我一步步走了過來，最終完成了我的任務(wù)。 這次的課程讓我對(duì)沖壓工藝及模具的設(shè)計(jì)有了更加深入的了解，尤其是在查閱資料的經(jīng)驗(yàn)方面，受益尤多。因?yàn)槲覀円院蟮搅斯ぷ髦械臅r(shí)候，就沒有老師在指導(dǎo)你應(yīng)該干什么了，必須靠自己的力量，主動(dòng)的解決在工作中遇到的問題。這就對(duì)我們自己搜集資料，通過各種渠道獲取自己想要信息的能力提出了很高的要求。而課程設(shè)計(jì)剛好鍛煉了我們的這種能力。因?yàn)樵谡麄€(gè)課程設(shè)計(jì)中，查閱到自己所需的資料可以說是一個(gè)很重要的組成部分。他對(duì)我們搜集資料的能力的提升無疑是巨大的。 這次的課程設(shè)計(jì)我學(xué)到了很多的東西，這些東西對(duì)我以后的工作都有很大的幫助，我即將帶著這筆巨大的財(cái)富開始自己的職業(yè)生涯，以積極的態(tài)度面對(duì)以后的學(xué)習(xí)和工作。 參考文獻(xiàn) [ 1 ] 冷沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程與簡(jiǎn)明手冊(cè) 主編：周理 中南大學(xué)出版社 [ 2 ] 沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì) 主編：成虹 機(jī)械工業(yè)出版社 14