墊圈沖壓模具設(shè)計(jì).doc
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. 實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)(設(shè)計(jì))報(bào)告 項(xiàng)目名稱: 墊圈沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 專 業(yè):模具設(shè)計(jì)與制造 班 級(jí): 模具141 企業(yè)指導(dǎo)老師: 校內(nèi)指導(dǎo)老師: 鄧?yán)蠋? 學(xué) 號(hào): 201401091 姓 名: 江峰 地 點(diǎn):綿陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 時(shí) 間: 2016.7 成績 評(píng)定 二〇 一六 年 七 月 十三 日 綿陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)(設(shè)計(jì)) 進(jìn)度檢查及成績?cè)u(píng)定表 日期 內(nèi)容 執(zhí)行情況 指導(dǎo)教師簽名 2016.7.4 下達(dá)任務(wù)書,查閱相關(guān)資料 2016.7.5-7.7 編制工藝方案,填寫工藝卡 2016.7.8-7.13 設(shè)計(jì)沖壓模具,繪制裝配圖和零件圖 學(xué)生姓名 江峰 專業(yè)班級(jí) 模具141 學(xué)號(hào) 201401091 成績匯總 評(píng)分項(xiàng)目 評(píng)分 比例(%) 分?jǐn)?shù) 總分 指導(dǎo)教師評(píng)分 40 評(píng)閱教師評(píng)分 30 答辯小組評(píng)分 30 指導(dǎo)教師 過程評(píng)語 評(píng)分 簽字: 年 月 日 評(píng)閱教師 報(bào)告評(píng)語 評(píng)分 簽字: 年 月 日 答辯小組 答辯評(píng)語 評(píng)分 簽字: 年 月 日 摘要 本次的課程設(shè)計(jì)是一個(gè)簡單的防滑墊圈及其復(fù)合模設(shè)計(jì),此副模具是采用落料—沖孔兩道工序相結(jié)合的復(fù)合模,本人經(jīng)查閱相關(guān)書籍、資料以及對(duì)設(shè)計(jì)此副模具所要用到的相關(guān)公式、數(shù)據(jù)作出了一個(gè)準(zhǔn)確的依據(jù)。 本次課程設(shè)計(jì)一共分為兩部分,和其他模具的設(shè)計(jì)一樣,第一部是對(duì)零件進(jìn)行工藝分析,接著對(duì)工藝方案進(jìn)行比較,最終確定選用復(fù)合模加工制件的工藝方案。然后畫工序圖、排樣圖以及對(duì)材料利用率的計(jì)算,計(jì)算沖壓力,選擇沖壓機(jī)。然后填寫沖壓工藝規(guī)程卡。第二部分是沖壓模具的設(shè)計(jì),選擇沖模類型以及結(jié)構(gòu)形式,定位方式,卸料方式,模具設(shè)計(jì)計(jì)算(主要計(jì)算各類主要零件的外形尺寸),最后確定凸凹模工作部分尺寸。 前言 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,模具是重要的工藝裝備之一,它在鑄造、鍛造、沖壓橡膠等生產(chǎn)行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。由于采用模具進(jìn)行生產(chǎn)能夠提高生產(chǎn)效率,節(jié)約原材料,降低成本,并可保證一定的加工質(zhì)量要求。所以,汽車、飛機(jī)、拖拉機(jī)、電器、儀表、玩具等的零部件很多采用模具來加工。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,產(chǎn)品的更新?lián)Q代加快,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量外觀不斷提出新要求,對(duì)模具質(zhì)量要求也越來越高。模具的設(shè)計(jì)、制造工業(yè)部門肩負(fù)著為相關(guān)企業(yè)和部門提供產(chǎn)品的重任。如果模具設(shè)計(jì)及制造水平落后,產(chǎn)品質(zhì)量低劣,制造周期長,必將影響產(chǎn)品的更新?lián)Q代,使產(chǎn)品失去競爭能力,阻礙生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此,模具設(shè)計(jì)及制造技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位是顯而易見的。 金屬板料沖壓是模具在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的加工形式之一,隨著市場(chǎng)競爭日趨加劇,產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高,對(duì)生產(chǎn)的安全性,操作的方便性等要求也日益提高。模具作為沖壓生產(chǎn)的基本要素,其設(shè)計(jì)制造技術(shù)受到普遍重視。因此學(xué)習(xí)模具課程,進(jìn)行模具設(shè)計(jì)也是適應(yīng)現(xiàn)代化工業(yè)要求的。 這次課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容是利用CAD等系列軟件設(shè)計(jì)材料為H62-M的黃銅墊圈沖壓模具,說明書有四部分內(nèi)容,敘述了整個(gè)設(shè)計(jì)的過程。分析了零件的工藝性,經(jīng)濟(jì)性,確定零件的沖壓工藝方案及其模具的結(jié)構(gòu)。然后進(jìn)行模具零件的設(shè)計(jì)計(jì)算。計(jì)算出零件尺寸后,通過CAD軟件做出各個(gè)零件的實(shí)體,最后完成模具裝配。 由于時(shí)間比較倉促,有的地方考慮不足,希望老師予以指導(dǎo)。 目錄 1、沖裁件工藝分析?????????????????????????????????????????1 1.1沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性?????????????????????????????????????1 1.2尺寸精度和斷面粗糙?????????????????????????????????????1 2、沖壓工藝方案的確定?????????????????????????????????????2 3、沖壓工藝計(jì)算???????????????????????????????????????????4 3.1排樣圖設(shè)計(jì),材料利用率計(jì)算?????????????????????????????4 3.2計(jì)算凹凸模尺寸?????????????????????????????????????????5 4、沖裁力計(jì)算及壓力中心計(jì)算,初選壓力機(jī)???????????????????6 4.1沖裁力計(jì)算及初選壓力機(jī)?????????????????????????????????6 4.2壓力中心的計(jì)算?????????????????????????????????????????7 5、模具結(jié)構(gòu)型式的確定?????????????????????????????????????8 5.1模具結(jié)構(gòu)型式???????????????????????????????????????????8 5.2定位裝置???????????????????????????????????????????????8 5.3推件裝置???????????????????????????????????????????????8 5.4卸料裝置???????????????????????????????????????????????9 5.5 導(dǎo)向裝置??????????????????????????????????????????????9 6、模具零部件設(shè)計(jì)????????????????????????????????????????10 6.1落料凹模??????????????????????????????????????????????10 6.2沖孔凸模??????????????????????????????????????????????10 6.3凸凹模????????????????????????????????????????????????11 6.4其他主要零件結(jié)構(gòu)??????????????????????????????????????11 7、零件及壓力機(jī)校核???????????????????????????????????????12 7.1墊板的校核????????????????????????????????????????????12 7.2壓力機(jī)的校核??????????????????????????????????????????12 總結(jié)??????????????????????????????????????????????????????13 參考文獻(xiàn)??????????????????????????????????????????????????14 精選word范本! 設(shè)計(jì)任務(wù)書 如圖墊圈零件沖裁圖,材料H62銅片,料厚t=1.5mm,大批量生產(chǎn),試確定沖裁工藝性, 設(shè)計(jì)沖裁模。 圖1-1 零件圖 1、沖裁件工藝分析 1.1沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性 表1-1沖裁件結(jié)構(gòu)工藝性分析表 工藝性質(zhì) 沖裁件工藝項(xiàng)目 工藝性允許值 工藝性評(píng)價(jià) 1.零件結(jié)構(gòu) 該零件結(jié)構(gòu)簡單,尺寸較小,厚度適中,適合沖裁 2.落料圓角半徑 R0.5 0.18t 符合工藝性 3.沖裁件孔的最小尺寸 φ7 0.9t/0.35t 符合工藝性 4.最小孔邊距 3.75 1t 符合工藝性 5.材料 H62 t=1.5mm σs=196MPa σb=412MPa δ=10% 具有良好的沖壓性能 1.2尺寸精度與斷面粗糙度 尺寸精度:該制件所有尺寸都未標(biāo)注公差,按IT14級(jí)確定工件的公差。一般的沖壓均能滿足其尺寸精度要求。經(jīng)查公差表,各尺寸公差分別為: 22.3-0.520;6-0.30;?14-0.430;?6.50+0.36 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。 2、沖壓工藝方案確定 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 方案一:先沖孔,后落料,采用單工序模生產(chǎn)。 方案二:沖孔—落料復(fù)合沖壓,采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三:沖孔落料連續(xù)沖壓,采用 級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 圖2-1 方案一 圖2-2方案二 圖2-3方案三 表2-1沖壓工藝方案比較表 項(xiàng)目 方案一 方案二 方案三 模具結(jié)構(gòu) 簡單 復(fù)雜 復(fù)雜 模具數(shù)量 二套 一套 一套 模具壽命 低 較高 不高 制件質(zhì)量 精度低 精度高 精度不高 生產(chǎn)率 低 高 較高 根據(jù)表1-2,確定方案二 倒裝復(fù)合模,沖孔廢料由下模漏出,工件落在下模表面,需要及時(shí)清理。安全性相對(duì)較低。但工件精度較高,同軸度,對(duì)稱度及位置度誤差較小,生產(chǎn)效率較高,對(duì)材料要求不嚴(yán),可用邊角料. 正裝復(fù)合模,沖孔廢料和工件都落在下模表面,安全性更差。 綜合以上分析比較結(jié)果說明,本零件采用倒裝復(fù)合模最為合適。 3、沖壓工藝計(jì)算 3.1 排樣圖設(shè)計(jì),材料利用率計(jì)算 (1)為了提高材料利用率選用直排查表6-1-9工件間搭邊值a1=1.8,邊緣搭邊值a=2.2,條料寬度偏差查表6-1-11,取Δ=0.5,導(dǎo)料板與條料之間的最小間隙,查表6-1-13,取Z=0.5 (2)計(jì)算送料步距A:經(jīng)計(jì)算求得A=14+a1=15.8mm (3)計(jì)算料條寬度B:經(jīng)計(jì)算求得 B-?0=(Dmax+2a+Z)-?0=(22.3+4.4+0.5)-0.50=27.2-0.50 導(dǎo)料板間的距離 B0 =B+Z=27.2+0.5=27.8mm 以上式中:B―條料的寬度,單位mm Dmax―沖裁件垂直于送料方向的最大尺寸,單位mm a―側(cè)搭邊值 Z―導(dǎo)料板于最寬條料之間的間隙 ?―條料寬度的單向(負(fù)向)公差 查表7-3-1選擇板料規(guī)則為200010001.5 縱裁: 下條料數(shù):n=[AB]=100027.2=36(條) 單個(gè)條料制件數(shù):m=[L-a1l+a1]=[2000-1.814+1.8]=126(個(gè)) 材料利用率:η縱=nmA0LA100%=36126173.2022000500100%=39.3% 橫裁: 下條料數(shù):n=[AB]=200027.2=73(條) 單個(gè)條料制件數(shù):m=[L-a1l+a1]=[1000-1.814+1.8]=63(個(gè)) 材料利用率:η縱=nmA0LA100%=7363173.20220001000100%=39.8% 由于縱裁與橫裁利用率相差不大,優(yōu)先選用縱裁 圖3-1 縱裁 圖3-2 排樣圖 3.2 計(jì)算凹凸模尺寸 (1)凹模磨損后變大的尺寸:A1、A2、A3 查表3-5得:X1=X2=X3=0.5 A1=(6-0.50.3)0+140.3mm=5.850+0.325mm A2=(22.3-0.50.52)0+140.52mm=22.040+0.13mm A3=(14-0.50.43)0+140.43mm=13.7850+0.108mm (2) 凹模磨損后變小的尺寸:B1 查表3-5得:X1=0.5 B1=(6.5+0.50.36)-140.360mm=6.68-0.090mm 查表6-1-1得 Zmin=0.090 Zmin=0.120 凸模刃口尺寸按凹模實(shí)際刃口尺寸配制,保證最小合理間隙值Zmin=0.090 4、沖裁力計(jì)算及壓力中心計(jì)算,初選壓力機(jī) 4.1 沖裁力計(jì)算及初選壓力機(jī) 該制件厚度t=1.5mm,初步考慮采用彈性性卸料裝置,因此完成本制件所需的沖壓力有沖裁力、頂件力、卸料力。 由表 得σb=412MPa 沖孔力:F沖=Ltσb=20.41.5412=12.61KN 落料力:F落=Ltσb=61.51.5412=18.45KN 沖裁力:F=F沖+F落 F=12.61+18.45=31.06KN 卸料力:查表3-15得K卸=0.06 F卸=K卸F=0.0631.06=1.86KN 頂件力:查表3-15得K頂=0.09 F頂=K頂F=0.0931.06=2.80KN F總=F+F卸+F頂=31.06+1.86+2.80=35.72KN F總=F總1.3=46.45KN 從滿足沖壓力的要求來看由國家標(biāo)準(zhǔn)初選J23-6.3壓力機(jī) 表4-1 所選擇壓力機(jī)的相關(guān)參數(shù) 型號(hào) 公稱壓力/kN 滑塊行程/mm 最大封閉高度/mm 工作臺(tái)尺寸/mm 立柱距離/mm 封閉高度調(diào)節(jié)量/mm J23-6.3 63 35 150 200310 150 35 4.2 壓力中心的確定 圖4-1 因?yàn)樵摴ぜ且粋€(gè)關(guān)于x軸和y軸對(duì)稱的圖形,所以該工件的中心點(diǎn)O點(diǎn)為壓力中心。 5、模具結(jié)構(gòu)型式的選擇 確定沖壓工藝方案后,應(yīng)通過分析比較,選擇合理的模具結(jié)構(gòu)型式,使其盡量滿足以下要求: (1)能沖出符合技術(shù)要求的工件; (2)能提高生產(chǎn)率; (3)模具制造和維修方便; (4)模具有足夠的壽命; (5)模具易于安裝調(diào)整,且操作方便、安全。 5.1 模具結(jié)構(gòu)型式 在確定采用復(fù)合模后,便要考慮采用正裝式還是倒裝式復(fù)合模。大多數(shù)情況優(yōu)先采用倒裝式復(fù)合模,這是因?yàn)榈寡b式復(fù)合模的蟲孔廢料可以通過凸凹模從壓力機(jī)工作臺(tái)孔中漏出。工件由上面的凹模帶上后,由推薦裝置推出,再由壓力機(jī)附上的接件裝置接走。條料由下模的卸料裝置脫出。這樣操作方便而且安全,能保證較高的生產(chǎn)率。而正裝式復(fù)合模,沖孔廢料由上模帶上,再由推料裝置推出,工件則由下模的推件裝置向上推出,條料由上模卸料裝置脫出,三者混雜在一起,如果萬一來不及排出廢料或工件而進(jìn)行下一次沖壓,就容易崩裂模具刃口。 故本零件采用倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)。 5.2 定位裝置 為了使條料送料時(shí)有準(zhǔn)確的位置,保證沖出合格的制件,同時(shí)考慮到零件生產(chǎn)批量不多,且要求模具結(jié)構(gòu)盡量簡單,所以采用定位銷定位。 因?yàn)榘辶虾穸萾=1.5mm,屬于較小厚度的板材,且制件尺寸不大,固采用側(cè)面兩個(gè)固定擋料銷定位導(dǎo)向,在送料方向由于受凸模和凹模的影響,為了不至于削弱模具的強(qiáng)度,在送給方向采用一個(gè)彈簧擋料裝置的活動(dòng)擋料銷. 5.3 推件裝置 在倒裝式復(fù)合模中,沖裁后工件嵌在上模部分的落料凹模內(nèi),需由剛性或彈性推件裝置推出。剛性推件裝置推件可靠,可以將工件穩(wěn)當(dāng)?shù)赝瞥霭寄!5跊_裁時(shí),剛性推件裝置對(duì)工件不起壓平作用,故工件平整度和尺寸精度比用彈性推件裝置時(shí)要低些。 由于剛性推件裝置已能保證工件所有尺寸精度,又考慮到剛性推件裝置結(jié)構(gòu)緊湊,維護(hù)方便,故這套模具采用剛性結(jié)構(gòu)。為兼顧工件的平整度和尺寸精度,可在剛性推件裝置和凸模固定板之間鑲嵌橡膠。 5.4 卸料裝置 復(fù)合模沖裁時(shí),條料將卡在凸凹模外緣,因此需要在下模設(shè)置卸料裝置。 在下模的彈性卸料裝置一般有兩種形式:一種是將彈性零件(如橡膠),裝設(shè)在卸料板與凸凹模固定板之間;另一種是將彈性零件裝設(shè)在下模板下。由于該零件的條料卸料力不大,故采用前一種結(jié)構(gòu),并且使用橡膠作為彈性零件。 5.5 導(dǎo)向裝置 采用后側(cè)導(dǎo)柱式模架。 6、沖裁模零部件結(jié)構(gòu) 6.1 落料凹模外形尺寸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)。 圖6-1 凹模厚度 H=kb=22.30.5=11.15<15取為20 凹模壁厚 C=(1.5~2)H=1.520=30mm 凹模寬度 B=s+2c=14+60=74mm 凹模長度 A=b+2c=22.3+60=82.3mm 式中 b—凹模刃口的最大尺寸 K—系數(shù),查表3-19 S—垂直送料方向的凹模刃壁間最大距離 查表7-10-2,確定凹模的外形尺寸為1008020mm 6.2 沖孔凸模長度的確定 沖孔凸模在復(fù)合模中長度主要由凸模固定板厚度與落料凹模厚度確定,并保證合理間隙Zmin=0.090mm Zmin=0.120mm 圖6-2 L=H+h1=20+14=34mm 6.3 凸凹模外形尺寸的確定 凸凹模長度尺寸應(yīng)根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu),并考慮修模量、固定板與卸料板之間的安全距離、裝配等的需要來確定,并保證合理間隙Zmin=0.090mm Zmin=0.120mm 圖6-3 采用彈壓卸料板時(shí)其長度為 L=h1+h2+t+h=14+10+1.5+7.5=32 式中 L—凸凹模長度,mm h1—固定板厚度,mm h2—卸料板厚度,mm t—材料厚度,mm h—增加長度 6.4 其他主要零件結(jié)構(gòu) 上模座1008025 下模座1008030 導(dǎo)套 6523 導(dǎo)柱 20120 模具所需其余結(jié)構(gòu)根據(jù)需要從表7-9-1中選取 7、零件及壓力機(jī)校核 7.1墊板的校核 由ρ=FZA得 凸模 ρ=1261033.2=379.82MPa>140MPa 因此凸模需要加裝墊板以降低模座所受的單位壓力 凸凹模 ρ=18450173.2=106.52MPa 因 90<106.52<140滿足模座要求,因此下模座不需加裝墊板 查表7-9-1選用墊板尺寸1008014 7.2壓力機(jī)的校核 選用J23-6.3型壓力機(jī),采用固定臺(tái)式,工作臺(tái)尺寸為200X310mm,其最大閉合高度為150mm 調(diào)節(jié)高度為35mm。 模具閉合高度為:H模=上模座厚度+下模座厚度+凸模固定板厚度+凹模板厚度+卸料板厚度+墊板厚度+安全距離=25+30+14+20+10+4+20=123滿足: Hmax-5≥H?!軭min要求 總結(jié) 歷經(jīng)近兩周的沖壓模具課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束,在這次課程設(shè)計(jì)中通過參考、查閱各種有關(guān)模具設(shè)計(jì)方面的資料,請(qǐng)教各位老師有關(guān)方面的問題,使我對(duì)沖壓模具設(shè)計(jì)的各種成型方法,成型零件的設(shè)計(jì),成型零件的加工工藝,主要工藝參數(shù)的計(jì)算,產(chǎn)品缺陷及其解決辦法,模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及零部件的設(shè)計(jì)等都有了進(jìn)一步的理解和掌握。在這次課程設(shè)計(jì)過程中我學(xué)會(huì)了許多書本之外的東西,那就是遇事多動(dòng)腦,密切與其他同學(xué)的合作。并且注意學(xué)習(xí)其他人的長處,吸收老師和教導(dǎo)者的經(jīng)驗(yàn)。在實(shí)際過程中,遇到許多攔路虎,各種各樣的困難擺在眼前,從中煅煉自己遇到問題時(shí)處理問題的能力,使自己在下一次遇到新事物時(shí)能更快、更好地熟悉它。 這次設(shè)計(jì)得到鄧?yán)蠋熛ば牡膸椭洼o導(dǎo)。在這里,我向所有指導(dǎo)過我的鄧?yán)蠋熀蛶椭^我的同學(xué)們表示衷心的感謝和敬意。有了克服設(shè)計(jì)期間的種種困難和艱辛的經(jīng)歷,我想,在今后的學(xué)習(xí)和工作中一定會(huì)兢兢業(yè)業(yè),奮發(fā)向上的拼搏! 參考文獻(xiàn) 1.《冷沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程與簡明手冊(cè)》,機(jī)械工業(yè)出版社 ,主編:周理 2.《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》, 中南大學(xué)出版社,主編:魏春雷、徐慧民 3.《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》,北京理工大學(xué)出版社 , 主編:王芳 精選word范本!- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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