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1、大連海洋大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目：墊片復(fù)合膜 專(zhuān)業(yè)：模具設(shè)計(jì)與制造 設(shè)計(jì)者:趙銳 班級(jí)：模具09 摘要： 通過(guò)在學(xué)校的學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)該零件的沖裁模，首先對(duì)沖壓間進(jìn)行工藝性分析，對(duì)沖 壓模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，畫(huà)裝配圖。 沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備（主要是壓力機(jī)）上的模具對(duì)材料施加壓力，使其分離或 塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱(chēng)沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常在常溫 下對(duì)材料進(jìn)行冷變形加工，且主要采用板料來(lái)加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。 沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程技術(shù)。 前言 模具是制造業(yè)得一種基本工藝裝備，

2、它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）流動(dòng)， 使之形成所需的形體，用模具制造零件以其效率高產(chǎn)品質(zhì)量好，材料廠(chǎng)消耗低，生產(chǎn)成本低 而廣泛用于制造業(yè)中。 模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國(guó)際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高 低是衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益 和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。 振興和發(fā)展我國(guó)的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。早在1989年3月中國(guó)政府頒布的《關(guān) 于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中，將模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。 模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化得重要領(lǐng)域。模具 在機(jī)械，電子，輕工

3、，汽車(chē)，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的主要 工藝裝備，它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域的60%~90%的產(chǎn)品零件，組件和部件的生產(chǎn)加工。 模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場(chǎng)的需求上，僅以汽車(chē)，摩托車(chē)行業(yè)的模具市場(chǎng)為例。 汽車(chē)，摩托車(chē)行業(yè)是模具的最大市場(chǎng)，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，這一市場(chǎng)占整個(gè)模具市場(chǎng)一半左 右。汽車(chē)工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車(chē)工業(yè)重點(diǎn)是發(fā)展零部件，經(jīng)濟(jì)型轎車(chē) 和重型汽車(chē)，汽車(chē)模具作為發(fā)展重點(diǎn)，已在汽車(chē)工業(yè)生產(chǎn)政策中得到了明確。汽車(chē)基本車(chē)型 不斷增加，一個(gè)型號(hào)的汽車(chē)所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上億元。為了適應(yīng)市場(chǎng)的不斷需求，汽 車(chē)將不斷換型，汽車(chē)換型時(shí)約有80%

4、的模具須要更換。中國(guó)摩托車(chē)居世界第一，據(jù)統(tǒng)計(jì)， 中國(guó)共有14種排量80多個(gè)車(chē)型，1000多個(gè)型號(hào)。單輛摩托車(chē)約有零件2000種，共計(jì)5000 多個(gè)，其中一半以上需要模具生產(chǎn)。一個(gè)型號(hào)的摩托車(chē)生產(chǎn)需1000副模具，總價(jià)值為1000 多元。其他行業(yè)，如電子及通訊，家電建筑等，也存在巨大的模具市場(chǎng)。 1 目錄 （一）零件的工藝性分析3 1.材料分析3 2. 結(jié)構(gòu)分析3 3. 精度分析3 4. ）沖裁工藝方案的確定3 （三）零件工藝計(jì)算3 1. 刃口尺寸計(jì)算4 2. 排樣計(jì)算5 3. 沖壓力計(jì)算6 4. 壓力中心計(jì)算6 （四）沖壓設(shè)備的選用6 （五）模具零部件結(jié)構(gòu)的確

5、定6 1. 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用6 2. 卸料裝置中彈性元件的計(jì)算7 3. 其他零部件結(jié)構(gòu)圖8 （六）模具裝配圖11 （七）參考文獻(xiàn)13 2 （一）零件工藝分析 工件為圖一所示的落料沖孔件,材料為Q235鋼，材料厚度3mm，生產(chǎn)批量 為大批量。工藝性分析內(nèi)容如下： 1 、材料分析 Q235為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的沖裁成形性能。 2 結(jié)構(gòu)分析 零件簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，無(wú)尖角對(duì)沖裁加工較為有力。零件內(nèi)部有兩個(gè)8的孔和 一個(gè)孔，滿(mǎn)足沖裁最小孔徑dmin>1.0t=3mm,另外，經(jīng)計(jì)算20的孔距零件外 形之間的最小邊距為7.5mm,滿(mǎn)足沖裁件最小邊距l(xiāng)min>1.5t=4.5m

6、mo所以，該 零件的結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足沖裁的要求。 3 、精度分析 零件上有5個(gè)尺寸標(biāo)注了公差尺寸要求，沖裁件的經(jīng)濟(jì)公差等級(jí)不高于IT11級(jí)， 一般落料公差等級(jí)最好低于IT10級(jí)，沖孔件公差等級(jí)最好低于IT9級(jí)，工件的 尺寸全為自由公差，可看作IT14級(jí)，尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿(mǎn)足要求。 (二)沖裁工藝方案的確定 零件為落料沖孔件，可提出的方案如下： 方案一、單工序模：零件屬于中批量生產(chǎn)，因此采用單工序模須要模具數(shù)量多，生產(chǎn)率低，所以費(fèi)用也高，不合理。 方案二、復(fù)合模：若采用復(fù)合沖裁，可以得出沖件的精度和平直度較好，生產(chǎn)率 較高，凸凹模最小壁厚為3.2mm. 方案三、級(jí)進(jìn)模：

7、大批量生產(chǎn)，沖裁精度較高，沖裁件孔與孔、孔與邊緣尺寸較 小時(shí)使用，計(jì)算該件的最小壁厚為6.6ms 綜上所述，可選方案二的復(fù)合膜。 (三)零件的工藝計(jì)算 3 1刃口得尺寸計(jì)算 根據(jù)零件的形狀特點(diǎn)，刃口尺寸計(jì)算采用分開(kāi)制造法。 (1)落料件的基本尺寸計(jì)算公式為 ①尺寸2000.52mmo由表Zmin0.460,Zmax0.640mm。 查表得T=0.020,A=0.0250，磨損系數(shù)為x=0.5 校核：|T|A=0.045

8、aZmin)T=(0.020=19.10.020 ②尺寸3500.62mm,由材料厚度可得Zm^=0.460mm,Zmax0.640mm。 查表彳導(dǎo)t=0.020,A=0.030,磨損系數(shù)為x=0.5。 校方K;|t|IA=0.005

9、 校核：TA0.04WZmaxZmin=0.18 000 dT(dminx)T=(8+0.5X0.36)0.02=8.180.02 4 A0.020.02 dA(dTZmin)0A=(8.18+0.46)0=8.640 0.52 ②沖孔尺寸20omm，可查得Zmin=0.460mm，Zmax=0.640mm， T=0.020，A=0.025，磨損系數(shù)x=0.5。 (3)孔心距計(jì)算：尺寸600.74 Ld=(Lmin+0.5)0.125 =((600.74)+0.5X1.48)mm0.125X1.48mm =600.185mm 2、排樣計(jì)算 (1)根據(jù)零件形狀和增大

10、利用率而采用斜排。 (2)搭邊值設(shè)定a1=2.5，a=2.8。 (3)條料寬度與導(dǎo)料板寬度間距離計(jì)算 采用無(wú)側(cè)壓裝置條料寬度與導(dǎo)料板間距離 條料寬度B0a=(Dmax+2a+c)0a 查得條料寬度偏差=0.9mm，導(dǎo)料板與條料之間的最小間隙c，c=0.5。 B=(35+2X2.8+0.5)0o.9=41.1°o.9,實(shí)際板料寬度為42mm。 導(dǎo)料板間的距離：A=B+C=42+0.5=42.5mm。 步距S=2x+a1。如圖，x=35.28 S=35.28X2+2.5=73.06 (4)條料利用率(AJBS)X100% 2 一個(gè)零件面積為1600.77mm2 一個(gè)進(jìn)距內(nèi)

11、的坯料面積：2BXS=42X73.06=3068.52mm 因此，材料利用率： (A/BS)x100% 5 =(1600.77/3068.52)100% =53% 3、沖壓力計(jì)算 可知沖裁力基本計(jì)算公式： F=KLt 此例中零件的周長(zhǎng)L1=186.6mm，沖孔內(nèi)周邊之和L2=113.1mm，又因?yàn)? =300MPa，t=3mm，K=1.3. Fi=KL1t=1.3X186.6X3X300=218.322KN 沖孔力：F2=KL2t=1.3X113.1X3X300=132.327KN 總沖裁力：F=F1F2=218.322+132.327=350.649KN 推件力：根

12、據(jù)材料厚度取凹模刃口直壁高度h=9mm，故n=h/t=9/3=3, Kt=0.45,貝U:FT=nKtF沖=3X0.45X132.327=178.641KN 卸料力：心=0.04,則：Fx=KxXF落0.04x218.3228.372KN 所以，F(xiàn)Z=FFXF1=350.649178.6418.732538.02KN 公稱(chēng)壓力：F1.3F21.3x538.02699.43KN 4、壓力中心計(jì)算 該零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單對(duì)稱(chēng)，取該件幾何中心。 四)、沖壓設(shè)備的選用 根據(jù)沖壓力的大小，選取開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)J2380，其主要技術(shù)參數(shù) 如下： 公稱(chēng)壓力：800KN 滑塊行程：130mm

13、 最大封閉高度：380mm 閉合高度調(diào)節(jié)：90mm 滑塊中心線(xiàn)到床身距離：290mm 工作臺(tái)尺寸：540mmx800mm 工作臺(tái)孔尺寸：230mmx360mm 模柄孔尺寸：60mmx80mm 墊板厚度;100mm (五)、模具零部件結(jié)構(gòu)的確定 1、標(biāo)準(zhǔn)模架的選用 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用依據(jù)為凹模的外形尺寸，所以應(yīng)首先計(jì)算凹模周界得大 小，由凹模高度和壁厚的計(jì)算公式，得 凹模高度H=Kb=0.3x78=23.4mm,取整數(shù)24mm 6 凹模壁厚c=(1.5~2)H=40mm 凹模長(zhǎng)度L=b+2c=35+2X40=115mm 由以上計(jì)算凹模輪廓尺寸LXBXH=158X115X

14、24,查有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并無(wú)厚度合 適，選用標(biāo)準(zhǔn)尺寸是LXB=160X125,凹模材料選用：Cr4WmoV 模具采用后置導(dǎo)柱模架，根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，可查得模架規(guī)格為上模座： 160mmx125mmx40,下模座：160mmx125mmx50mm,導(dǎo)柱：25mmx160mm,導(dǎo)套：25mmx95mmx38mm。 2、卸料裝置中彈性元件的計(jì)算 模具采用彈性卸料裝置，彈性元件選用橡膠，其尺寸計(jì)算如下： 1)確定橡膠的自由高度H0 Ho=(3.5~4)H工 HH=h工作+h修磨=t+1+(5~10)=(2+1+7)mm=iomm 由以上兩個(gè)公式，取H0=40mm。 (2)確定橡膠的橫截面

15、積A A=FX/P 查得矩形橡膠在預(yù)壓量為10%~15%時(shí)的單位壓力為0.6MPa,所以 八9850N2 A=16417mm 0.6MPa (3)確定橡膠的平面尺寸 根據(jù)零件的形狀特點(diǎn)，橡膠墊的外形應(yīng)為矩形，中間開(kāi)有矩形孔以避讓凸 模。結(jié)合零件的具體尺寸，橡膠墊中間的避讓孔尺寸為78mmx46mm, 外形暫定一邊長(zhǎng)為160mm，則另一邊長(zhǎng)b為 bx160-78X46=A 1641778X46 b=mm115mm (4)校核橡膠的自由高度H0 為滿(mǎn)足橡膠墊的高徑比要求，將橡膠墊分割成四塊裝入模具中，其最大外 形尺寸為80mm,所以 橡膠墊的高徑比在0.5~1.5之間，所以選用橡膠墊規(guī)格合理。橡膠的裝模高度約為0.85X40mm=34mm。 7 3 .其他零部件結(jié)構(gòu)圖 1 .沖孔凸模 2 .凸凹模8 3凹模 4 .卸料螺釘 9 5 .凸模固定板 6 .模柄10 (六)裝配圖 11 (七)參考文獻(xiàn) 《沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 《沖壓模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖冊(cè)》 12