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1、 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 2010 —2011 學(xué)年第 1 學(xué)期 機(jī)械工程學(xué)院 學(xué)院（系、部） 材料成型及控制工程 專業(yè) 材料072 班級 課程名稱： 沖壓模具與裝備 設(shè)計(jì)題目： “墊板”零件沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 完成期限：自2011年 1 月 3 日至 2011 年 1 月 18 日共 2 周 內(nèi) 容 及 任 務(wù) 一、設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù) 見產(chǎn)品圖 二、設(shè)計(jì)任務(wù) 完成該產(chǎn)品的沖壓工藝方案、設(shè)計(jì)說明書、模具裝配圖及工作零件圖。

2、 三、設(shè)計(jì)工作量 1、制訂沖壓工藝方案，沖壓工藝卡一張 2、模具總裝圖1張，凸模及凹模零件圖2張 3、設(shè)計(jì)說明書1份，20頁左右 四、設(shè)計(jì)要求： 1、圖紙用CAD繪制并交紙質(zhì)圖及電子檔 2、本任務(wù)書應(yīng)與說明書、圖紙一同裝訂成冊，并加封面，裝入資料袋中，否則不接受作業(yè)（封面及資料袋統(tǒng)一去教材庫領(lǐng)取） 3、設(shè)計(jì)必須認(rèn)真仔細(xì)，允許討論，但嚴(yán)禁抄襲、復(fù)制或復(fù)印 進(jìn) 度 安 排 起止日期 工作內(nèi)容 2011-1-3~2011-1-5 完成工藝方案 2011-1-5~2011-1-10 完成裝配圖、完成零件圖、 2011-1-10~2011-1-13 完成設(shè)計(jì)說明書

3、 2011-1-18 帶所有課程設(shè)計(jì)資料參加答辯 主 要 參 考 資 料 參考資料： 1、王孝培主編 沖壓設(shè)計(jì)資料 機(jī)械工業(yè)出版社 2、李天佑主編 冷沖模圖冊 機(jī)械工業(yè)出版社 3、王芳主編 冷沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo) 機(jī)械工業(yè)出版社 指導(dǎo)教師（簽字）： 年 月 日 系（教研室）主任（簽字）： 年 月 日 《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)說明書 墊板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 起止日期： 2011 年 1 月 3 日 至 2011

4、 年 1 月 13 日 學(xué)生姓名 班級 學(xué)號 成績 指導(dǎo)教師(簽字) 機(jī)械工程學(xué)院（部） 2011年 1月 13日 課程設(shè)計(jì)說明書 墊片沖壓課程設(shè)計(jì) 學(xué) 院（部）： 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)： 材料成型及控制工程 學(xué) 生 姓 名： 班 級： 學(xué)號 指導(dǎo)教師姓名： 職稱

5、副教授 職稱 最終評定成績 2011年 1 月 目錄 一.序言 1 二.沖壓件的工藝性分析 2 2.1材料 2 2.2結(jié)構(gòu)形狀 2 2.3沖裁件的精度、表面粗糙度 2 三、工藝方案的確定 2 四.模具設(shè)計(jì)計(jì)算 3 4.1排樣方式的確定及其計(jì)算 3 4.1.1排樣設(shè)計(jì) 3 4.2.2條料尺寸的確定 3 4.2沖裁間隙 3 4.3 凸凹模刃口尺寸計(jì)算

6、4 4.4沖壓力的計(jì)算 5 4.4.1沖裁力計(jì)算 5 4.4.2卸料力和推料力 5 4.5 確定模具壓力中心 5 五.凹模與凸模的設(shè)計(jì) 5 5.1.凹模設(shè)計(jì) 5 5.1.1凹模厚度H 5 5.1.2凹模長度L 6 5.1.3凹模寬度B 6 5.1.4選取標(biāo)準(zhǔn)尺寸 6 5.2 沖孔凹模刃口形狀的選擇 6 5.3 凸模的設(shè)計(jì) 6 5.3.1結(jié)構(gòu)選用直通式凸模 6 5.3.2計(jì)算凸模長度 6 六．確定模具的其他裝置 7 七.選擇模架 7 八選擇壓力機(jī) 7 九.模具裝配示意圖 8 十.參考文獻(xiàn) 9 致 謝 9 一.序言 零件沖壓工藝規(guī)程是模具設(shè)計(jì)的依據(jù)

7、,而良好的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)又是實(shí)現(xiàn)工藝過程的可靠保證,若沖壓工藝有所改動,往往會造成模具的返工,甚至報(bào)廢,沖裁同樣的零件,通?？梢圆捎脦追N不同方法,工藝過程設(shè)計(jì)的核心就是依據(jù)技術(shù)上先進(jìn),經(jīng)濟(jì)上合理,生產(chǎn)上高效,使用上安全可靠的原則,使零件的生產(chǎn)在保證符合零件的各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下達(dá)到最佳的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效益。 設(shè)計(jì)沖壓工藝過程要從分析產(chǎn)品的零件圖入手，分析零件圖包括技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個方面： （1）沖壓加工方法的經(jīng)濟(jì)性分析 沖壓加工方法是一種先進(jìn)的工藝方法，因其生產(chǎn)率高，材料利用率高，操作簡單等一系列優(yōu)點(diǎn)而廣泛使用，由于模具費(fèi)用高，生產(chǎn)批量的大小對沖壓加工的經(jīng)濟(jì)性起著決定性作用。批量越大，沖壓加

8、工的單件成本就越低，批量小時，沖壓加工的優(yōu)越性就不明顯，這時采用其他方法制作該零件可能會更有效果。 （2）沖壓件的工藝性分析 沖壓件的工藝性是指該零件在沖壓加工中的難易程度，在技術(shù)方面，主要分析該零件的形狀特點(diǎn)，尺寸大小，精度要求和材料性能等因素是否符合沖壓工藝的要求，良好的工藝性應(yīng)保證材料消耗少，工序數(shù)目少，模具結(jié)構(gòu)簡單，而且壽命長產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，操作簡單，方便等。 不論沖壓件的幾何形狀和尺寸大小如何，其生產(chǎn)過程一般都是從原材料剪切下料開始，經(jīng)過各種沖壓工序和其他必要的輔助工序加工出圖紙所要求的零件。對于某些組合沖壓件或精度要求較高的沖壓件，還需要經(jīng)過切削焊接或鉚接等加工才能完成。 本

9、設(shè)計(jì)是一個沖裁件，各要求和尺寸如下圖所示： 名稱：墊 板 生產(chǎn)批量：大批量 材料： 材料厚度：0.5 要求設(shè)計(jì)此工件的沖裁模。 二.沖壓件的工藝性分析 2.1材料 為了生產(chǎn)高質(zhì)量沖壓制件，必須正確選用合適的沖壓材料。但實(shí)際上，沖壓用材料往往是根據(jù)其使用性能及其生產(chǎn)綱領(lǐng)所選定的，這時，則要求沖壓工藝方案和模具結(jié)構(gòu)必須與選定材料相適應(yīng)。因此，必須深入了解所用沖壓材料的成形性能，才能正確制定沖壓工藝方案并合理設(shè)計(jì)制造相應(yīng)的沖壓模具。 即代表這種鋼的屈服強(qiáng)度為，是一種普通碳素鋼，能夠保證力學(xué)性能。 2.2結(jié)構(gòu)形狀 1.該沖裁件結(jié)構(gòu)對稱、簡單，由圓弧組成的，無懸臂。 2.圓形孔

10、直徑，符合要求。 3.孔間距與孔邊距，在模具強(qiáng)度和沖裁件質(zhì)量的限制范圍之內(nèi)。 2.3沖裁件的精度、表面粗糙度 沖裁件的精度一般可分為精密級與經(jīng)濟(jì)級兩類。精密級是指沖壓工藝在技術(shù)上所允許的最高精度；而經(jīng)濟(jì)級是指模具達(dá)到最大許可磨損時，其所完成的沖壓加工在技術(shù)上可以實(shí)現(xiàn)而在經(jīng)濟(jì)上有最合理的精度。為降低沖壓成本，獲得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，再不影響沖裁件使用要求的前提下，應(yīng)盡可能采用經(jīng)濟(jì)精度。 由于零件圖上所有尺寸均未標(biāo)注公差，屬于自由尺寸，可按IT14級確定工件尺寸的公差。查附錄第8頁得各尺寸公差為：、、 沖裁面的表面粗糙度 三、工藝方案的確定 在工藝分析的基礎(chǔ)上，擬定出可能的沖裁方案，

11、如下： 1：落料－沖孔單件復(fù)合沖壓； 2：落料－沖孔組合工序沖壓； 3：先落料，后沖孔,采用單工序模分兩次加工 方案一：采用復(fù)合模生產(chǎn)，在一副模具當(dāng)中，同時完成兩個或兩個以上的工序，精度相比單工序模更高，且效率也高，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，模具成本較高，安全性也較差。 方案二：采用級進(jìn)模生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，在一套模具中完成兩次工序，兩次定位在一套模具中，精度高。 方案三模具結(jié)構(gòu)簡單，但需兩道工序兩副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足顧客的要求，而且工件的累積誤差大，操作不方便。由于該工件大批量生產(chǎn)，所以方案一和方案二更具優(yōu)越性。 根據(jù)工件特點(diǎn)，其形狀簡單，尺寸較小，大批量生產(chǎn)等多方面的因素，

12、進(jìn)行全面的分析研究，比較其綜合的經(jīng)濟(jì)效果，適宜采用第二種方案。 四.模具設(shè)計(jì)計(jì)算 4.1排樣方式的確定及其計(jì)算 4.1.1排樣設(shè)計(jì) 根據(jù)已確定的沖裁工藝方案和模具類型，考慮到工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，排樣方案設(shè)計(jì)為少廢料單排，如下圖所示： 4.2.2條料尺寸的確定 根據(jù)排樣圖，計(jì)算條料寬度B 由于采用有側(cè)刃定距裝置，： 條料寬度 n側(cè)刃數(shù)取2，側(cè)刃沖切料邊寬度取1.5mm，z取3mm，a為1mm y沖壓后的條料寬度與導(dǎo)料板間距取0.2mm，Δ=0.15mm， 導(dǎo)料板間的距離 4.2沖裁間隙 沖裁間隙是指沖裁模的凸模和凹模刃口之間的尺寸之差。單邊間隙用C表示，雙邊間隙用

13、Z表示。 沖裁間隙值的大小對沖裁件質(zhì)量、模具壽命、沖裁力和卸料力的影響很大，是模具設(shè)計(jì)中的一個重要因素。因此設(shè)計(jì)模具時一定要選擇一個合理的間隙，考慮到模具制造中的偏差及使用中的磨損，生產(chǎn)中通常是選擇一個適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙，這個范圍的最小值稱為最小合理間隙，最大值稱為最大合理間隙 ，由于模具在使用過程中會逐步磨損，設(shè)計(jì)和制造新模具時應(yīng)采用最小合理間隙。 圖4-2 4.3 凸凹模刃口尺寸計(jì)算 由文獻(xiàn)2表2-21查得：＝0.040mm ＝0.060mm -＝(0.060-0.040)=0.020mm 由文獻(xiàn)1表3-5查得：落料的系數(shù)K取0.5，沖孔 由于沖裁件有落料，沖

14、孔，所以： 落料凹模的實(shí)際尺寸計(jì)算如下： 沖孔凸模的實(shí)際尺寸計(jì)算如下： 落料凸模的基本尺寸與凹模相同，是28.74mm，沖孔凹模的基本尺寸與凸模相同，分別是4.65mm,6.125mm,不必標(biāo)準(zhǔn)公差，但要注明以0.35~0.050mm的雙面間隙與落了凹模，沖孔凸模匹配。落料凸凹模，沖孔凸凹模尺寸如下圖所示： 4.4沖壓力的計(jì)算 4.4.1沖裁力計(jì)算 由公式3-24沖裁力，普通平刃沖裁模取K=1.3 查附錄 F＝1.3[(4.5+23)3.14+2(39.5423+8.8030)]0.5100N =10.113KN 4.4.2卸料力和推料力 由公式卸料力

15、： 由公式推料力： 由文獻(xiàn)1表3-11查得： 所以 4.5 確定模具壓力中心 顯然本制件壓力中心在最中間。 五.凹模與凸模的設(shè)計(jì) 5.1.凹模設(shè)計(jì) 5.1.1凹模厚度H 由公式3-46得 (不小于8mm) 查表3-15凹模厚度系數(shù)K＝0.3,則： 5.1.2凹模長度L 由公式3-48得： 由文獻(xiàn)1表3-14查凹?？妆诘竭吘壍木嚯x： 5.1.3凹模寬度B 由公式3-47得：，根據(jù)被沖材料較薄取系數(shù)為3。 5.1.4選取標(biāo)準(zhǔn)尺寸 根據(jù)凹模尺寸計(jì)算，取凹模標(biāo)準(zhǔn)尺寸為125mm80mm20mm。 5.2 沖孔凹模刃口形狀的選擇

16、 5.3 凸模的設(shè)計(jì) 5.3.1結(jié)構(gòu)選用直通式凸模 5.3.2計(jì)算凸模長度 式中：－凸模固定板厚度(mm) －卸料板厚度(mm) －導(dǎo)料板厚度(mm) 則：L=15+16+4+20=55mm 六．確定模具的其他裝置 1、墊板的厚度，厚度取8mm。 2、凸模固定板的厚度： 凸模固定板的厚度?。?5mm。 卸料板的長和寬的尺寸取與凹模相同的尺寸，厚度?。?6mm。 導(dǎo)料板厚度取4mm。 3、 取橡膠的高度 七.選擇模架 根據(jù)凹模尺寸的確定，選取對角導(dǎo)柱模架，查文獻(xiàn)2表10-28得模架的參數(shù)如下表(mm)： 模架 L=125 閉合

17、高度 B=80 上模座 1258025 導(dǎo)柱 下模座 1258030 導(dǎo)套 八選擇壓力機(jī) 查附錄初選壓力機(jī)為開式雙柱可傾壓力機(jī)，型號規(guī)格為：J23-10,壓力機(jī)技術(shù)參數(shù)如下： 公稱壓力 100KN 封閉高度調(diào)節(jié)量 50mm 滑塊行程 60mm 滑塊中心到床身距離 120mm 滑塊行程次數(shù) 135（次/min） 立柱間距離 180mm 最大封閉高度 180mm 傾斜角 30 工作臺尺寸 前后 240mm 工作臺孔尺寸 前后 90mm 左右 360mm 左右 180mm 模柄孔尺寸 直徑 30mm 直徑 1

18、30mm 深度 50mm 工作臺板厚度 50mm 九.模具裝配示意圖 十.參考文獻(xiàn) [1] 翁其金，徐新成．沖壓工藝及課程設(shè)計(jì) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社，2004，7 [2] 付建軍．模具制造工藝 北京 機(jī)械工業(yè)出版社，2004，8 [3] 付學(xué)林．互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) 長沙 湖南大學(xué)出版社，2009，7 [4] 何忠保. 典型零件模具圖冊 北京 機(jī)械工業(yè)出版社，2000.11 致 謝 沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)是我們很重要的一門專業(yè)課程，做

19、課程設(shè)計(jì)的時候，必須用很嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度仔細(xì)的做好每個細(xì)節(jié)。兩周的課程設(shè)計(jì)讓我學(xué)到了許多新的知識。 沖壓模具的設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐性和實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科，在做課程設(shè)計(jì)必須要理論聯(lián)系實(shí)際，綜合運(yùn)用相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)知識。這次設(shè)計(jì)強(qiáng)化了我們對以前知識的記憶和熟悉。 在課程設(shè)計(jì)階段，我們遇到了很多不懂的地方和難題。有很多的知識點(diǎn)印象模糊，很多東西不會做。在我們的努力下，終于完成了這次課程設(shè)計(jì)。這次設(shè)計(jì)讓我學(xué)到了很多東西，對以前的知識也有了一個系統(tǒng)的回顧。 感謝一直為我們解決課程設(shè)計(jì)中遇到難題的指導(dǎo)老師以及我的同學(xué)。有許多的知識點(diǎn)和圖形細(xì)節(jié)是在他們的提醒下才想起和發(fā)現(xiàn)的，沒有老師的指點(diǎn)和同學(xué)的提醒，這次課程設(shè)計(jì)將會出現(xiàn)許多錯誤。最后再次感謝老師！ 學(xué)生簽名： 日 期：2011-1-13