內(nèi)容墊圈沖壓模具設計要點

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1、目錄 目錄 01 摘要 .02 前言 .02 課程設計任務說明書 03 一、零件的工藝分析 04 二、沖壓工藝方案的確定 .04 三、排樣方案的確定 .05 1、排樣方法介紹 05 2、搭邊值的確定 05 3、材料利用率 05 四、沖壓力的計算 .07 五、壓力機的初選 .08 六、模具設計計算 08 1、計算或估算各主要零件外形尺寸 08 2、確定凸凹模間隙，計算凸凹模工作部分尺寸 ....09 3、校核壓力機 10 結(jié)論 ..11 致謝 ..11 參考文獻 ..12 11 摘要 本次的課程設計是一個簡單的

2、防滑墊圈及其復合模設計，此副模具是采用落料 一沖孔兩道工序相結(jié)合的復合模，本人經(jīng)查閱相關書籍、資料以及對設計此副模具 所要用到的相關公式、數(shù)據(jù)作出了一個準確的依據(jù)。 本次課程設計一共分為兩部分，和其他模具的設計一樣，第一部是對零件進行工 藝分析，接著對工藝方案進行比較，最終確定選用復合模加工制件的工藝方案。然 后畫工序圖、排樣圖以及對材料利用率的計算，計算沖壓力，選擇沖壓機。然后填 寫沖壓工藝規(guī)程卡。第二部分是沖壓模具的設計，選擇沖模類型以及結(jié)構(gòu)形式，定 位方式，卸料方式，模具設計計算（主要計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。 、兒 、4 刖百 在現(xiàn)代工業(yè)生

3、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)中得到了廣泛應用。由于采用模具進行生產(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、拖拉機、電器、 儀表、玩具等的零部件很多采用模具來加工。隨著科學技術的發(fā)展，產(chǎn)品的更新?lián)Q 代加快，對產(chǎn)品質(zhì)量外觀不斷提出新要求，對模具質(zhì)量要求也越來越高。模具的設 計、制造工業(yè)部門肩負著為相關企業(yè)和部門提供產(chǎn)品的重任。如果模具設計及制造 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)濟的發(fā)展。因此，模具設計及制造技術在國民經(jīng)濟中的地位 是顯而易見的。 金

4、屬板料沖壓是模具在工業(yè)生產(chǎn)中應用廣泛的加工形式之一， 隨著市場競爭日趨 加劇，產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高，對生產(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，其設計制造技術受到普遍重視。因此學習模具課程， 進行模具設計也是適應現(xiàn)代化工業(yè)要求的。 這次課程設計的內(nèi)容是利用CAD等系列軟件設計材料為H62-M的黃銅墊圈沖壓 模具，說明書有四部分內(nèi)容，敘述了整個設計的過程。分析了零件的工藝性，經(jīng)濟 性，確定零件的沖壓工藝方案及其模具的結(jié)構(gòu)。然后進行模具零件的設計計算。計 算出零件尺寸后，通過CAD軟件做出各個零件的實體，最后完成模具裝配。 由于時間比較倉促，有的地方考慮不足，希望

5、老師予以指導。 課程設計任務說明書 課程設計題目：如圖1-1所示為墊圈零件沖裁圖, 大批量生產(chǎn)，試確定沖裁工藝性，設計沖裁模。 014 材料H62-M銅片，料厚t=1.5mm, 零件名稱墊圈 材料 H625 料厚 1.5nMi 廿批K大批量 圖1-1 課程誰及任務： 1、編制工件沖壓工藝規(guī)程； 2、繪制模具裝配總圖（A1）; 3、繪制1個非標準零件工序圖，排樣圖和零件圖; 4、編寫設計說明書； 5、模具裝配、調(diào)整； 6、試模。 第一章零件的工藝性分析 分析零件的沖壓工藝性： (1 )該制件材料為H62-M ,它的抗剪切強度有三種形式：軟的，P=260Mp

6、a半硬的T 二300Mpa硬的=420Mpa取=420Mpa作為制件的抗剪切強度值，它具有良好 的沖壓性能。 ⑵工件結(jié)構(gòu)：該制件形狀簡單，對稱?？走吘噙h大于凸凹模允許的最小壁厚，故可 以考慮用復合沖壓工序。 (3)尺寸精度：該制件所有尺寸都未標注公差，按 IT14級確定工件的公差。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- 0.53 ; 6 0- 0.3 ;① 140- 0.43；① 6.50+0.36 結(jié)論：該制件可以沖裁。 第二章沖壓工藝方案的確定 該工件包括落料、沖孔兩個基本工序，可以有以下三種工藝方案： 方案一：先落料，后沖孔，采

7、用單工序模生產(chǎn)。 方案二：沖孔一落料復合沖壓，采用復合模生產(chǎn)。 方案三：沖孔落料連續(xù)沖壓，采用級進模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序兩副模具，成本高且生產(chǎn)效率低，兩次 定位累計誤差大，難以滿足大批量生產(chǎn)要求。方案二也只需要一副模具，且生產(chǎn)效 率也很高，并且容易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，由于此制件所有尺寸都屬于自由公差，尺寸 精度要求并不高，只要在模具上設置導正銷導正足夠可以保證沖壓件的形狀精度， 所以此制件即可以用復合模也可以用級進模進行生產(chǎn)。 結(jié)論：此制件采用導正銷級進模生產(chǎn)，即選擇方案三。 第三章拍樣方案的確定 1、排樣方式的確定及計算 (1)確定搭邊值，由于材料厚度 t=1

8、.5mm,經(jīng)查冷沖模設計表可知，側(cè)面搭邊值 a=1.2mm工件間搭邊值ai=1mm(此搭邊值為最小搭邊值) (2)計算送料步距A:經(jīng)計算求得 A=14+a1=15mm (3)計算料條寬度B:經(jīng)計算求得 B0- ?= (Dmax+2a+z) 0- ?=(22.3+2?1.2+0.5) 0- 0.15=25.20- 0.15 圓整后B=260- 0.15 ,側(cè)面搭邊值為a=1.85mm (4)導料板間的距離 B0 =B+Z=26+0.5=26.5mm 以上式中：B—條料的寬度，單位mm Dmax 一沖裁件垂直于送料方向的最大尺寸，單位 mm a一側(cè)搭邊值 Z-導料板于最寬條料之

9、間的間隙 ?一條料寬度的單向(負向)公差 (5)排樣圖如下 15 in T I (6)計算材料的利用率：一個步距內(nèi)的材料利用率 『S AB ?100% = 173 /15 ?26 ?100% = 44.35% 一張板料的利用率 T1 = nS /LB ?100% 總的材料利用率 “總=nS /LBi ?100% n— —張板料上沖裁件的總數(shù)目 S — —個沖裁件的實際面積，單位 mm 2 L 一板料長度，單位mm B 一板料寬度，單位mm 查表可知：可利用900 ?1000的板料沖裁制件。 方案一：可裁34個條料（ 2671000）, 一個條料可制成

10、n個制件。 n = 1000 /15 = 66.67,取 n = 66,則邛=66 ?173 /26 71000 7100% = 43.9% “總=66 24 7173 B00 71000 7100% = 43.1% 方案二：可裁38個條料（26 7900）, 一個條料可制成n個制件。 n = 900 /15 =60,則 毛=60 7173 26 7900 7100% = 44.3% “總=60 738 7173 /900 71000 7100% =43.8% 兩種方案相比較，取”總較大值，即“總=43.8%確定方案二為此制件的裁剪方案。 方集二 第四章沖壓力的計算 ⑴建

11、立壓力中心坐標圖如下圖 (2)經(jīng)計算L周長=61.8 ;小圓周長為Li = 6.5兀=20.4 X0 = 6.5 兀?15 L 周長 + 6.5 兀=20.4 ?15 61.8 + 20.4 = 306.15 /82.2 = 3.7 yo (3)沖孔力 由 F沖二KLt七 L-沖減周邊長度 t-材料厚度 b-抗剪強度 K-考慮模具間隙的不均勻、刃口的磨損、材料力學性能與厚度的波動等因素 引入的修正系數(shù)，一般取K=1.3 故 F 沖=1.3 ?20.4 ?1.5 ?420 = 16708N (4)落料力 F 落=1.3 ?61.8 ?1.5 ?420 = 50614N (

12、5)沖裁力 F = F 沖 + F 落=16708 + 50614 = 67322N (6)卸料力的計算 F 卸=K 卸 F = 0.05 ?67322 = 3366N, K 卸=0.05 (查表可得) (7)推件力的計算 F 推=n K 推 F = 4 ?0.055?67322 = 14810NJ, K 推=0.055 （查表可得） 其中 n = h - 1 /t = 7 T 1.5 = 4 (h查沖模設計表可得 則總的沖壓力 F 總=F + F 卸 + F 推=85498N 故 P = (1.1~1.3) 5總=1.1 ?85498 = 94047N= 94.047KN

13、第五章 壓力機的初選 從滿足沖壓力的要求來看由國家標準初選 J23-10壓力機 所選擇壓力機的相關參數(shù) 型號 公稱壓力 /kN 滑塊行 程/mm 最大封 閉局度 /mm 工作臺 尺寸 /mm 立柱距 離/mm 可傾 斜角/ ? 封閉局度 調(diào)節(jié)量 /mm J23-10 100 45 180 300 >450 180 35 35 第六章 模具設計計算 1計算凹凸模尺寸 凹模厚度為 H=，0.1P , P=5176(N H=，0.1*51760=17.3mm 凹模長度L的確定 W1=2.1H=36.33mm 工件 b=22.3mm

14、 L=b+W1=94.96 凹模寬度B的確定 步距 S=15.8mm 工件=14mm W2=1.5H B=15.8+14+2*1.5*17.3=81.7mm 根據(jù)矩形凹模板查得凹模尺寸為 100X80X18 固定板100X80X12 墊板 100X80X8 H 凸=H 凹+H 固定板=18+12=30mm 推件器：H=H 凹-3t=18-4.5=13.5mm 卸料板100X80X10 凸凹模：h=H 缶R+H 固+15=10+12+15=37mm 上模座 100X801X30 下模座100X80X35 2確定凸凹模間隙，計算凸凹模工作部分尺寸 該零件為沖孔一落料件

15、，6 6.5的孔由沖孔獲得，1 14、22.3、6由落料獲得 查表得,2Cmin=0.15, 2Cmax=0.19, WJ 2Cmax-2Cmin=0.19-0.15=0.04mm 由公差表查得，6 6.5為IT14級，△=0.36,取x=0.5;a14為IT14級， △ =0.43,取 x=0.5 22.3 為 IT14 級，△=0.52,取 x=0.5, 6 為 IT14 級，△ =0.30,取 x=0.5 沖孔6.5: dp=(dmin+xA) =(6.5+0.5*0.36) =6.68 dd=(dp+2Cmin) =(6.68+0.15) =6.83 校核：I 1 +

16、1 I 三 2Cmax-2Cmin 0.0145<0.04( 滿足間隙公差條件) 落料爐14: Dd=(Dmax-xA) =(14-0.5*0.43) =13.785 Dp=(Dd-2Cmin) =(13.785-0.15) =13.635 校核：0.011+0.006=0.017<0.04倆足間隙公差條件) 落料22.3: Dd=(Dmax-xA) =(22.3-0.5*0.52) =22.04 Dp=(Dd-2Cmin) =(22.04-0.15) =21.89 校核：0.012+0.008=0.02<0.04輛足間隙公差條件) 落料6: Dd=(Dmax-xA) =

17、(6-0.5*0.30) =5.85 Dp=(Dd-2Cmin) =(5.85-0.15) =5.70 3校核壓力機 (1)校核閉合高度Hm 經(jīng)查得機床最大閉合高度 Hmax=180mm 最小閉合高度Hmin=135mm H 模=8+2+18+37+8+30+35=148mm Hmax-5= HnB Hmin+10 180-5 呈148呈135+10(滿足條件) ⑵校核公稱壓力Fg F 落=30.4KN, F 缶k0.02Fp=0.608KN, F推=nk1Fp=1.824KN F 總=30.4+0.608+1.824=32.832KN Fg=160KN Fg>F 總

18、（滿足條件） ⑶工作臺校核 工作臺面尺寸應大于模具尺寸50-70mm 則 Ln=306+50=356mm Bm=170+50=220mm , 經(jīng)查得工作臺前后長300mm左右長450mm滿足條件 結(jié)論 時光匆匆而逝，兩個周的墊圈工藝及其模具設計畫上了圓滿的句號。在設計過 程中，查閱有關模具設計手冊與冷模具設計的資料并繪制出成形的總裝配圖及各種 無標準零件圖。 本設計說明書詳細介紹了墊圈冷沖壓模具設計過程，對各個工序的設計構(gòu)思及 具體實施方案，主要有前言，設計說明書，講述模具設計工藝方案及工藝過程等。 設計的要求是首先要保證產(chǎn)品質(zhì)量節(jié)約原材料，降低勞動強度，降低成本，提 高勞動

19、生產(chǎn)率原則，制圖符合國家標準，標注尺寸合理，圖面整潔，布局合理，說 明書力求系統(tǒng)性強，易懂，便于查看。 通過這次冷沖模的設計讓我知道：冷沖模是建立在金屬塑性變形的基礎上，在 常溫下利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形從而 獲得一定形狀、尺寸和性能的零件的一種壓力加工方法。并且通過這次冷沖模設計, 使我重新溫習了以前學過的有關機械方面的知識，并且通過查閱資料了解了一些新 的知識，使我對模具設計有了更進一步的了解。 致謝 通過這次的模具設計，使我對模具有了更深的了解，尤其是沖模的定義、分類、 結(jié)構(gòu)組成及工作原理。實際制作模具更是一項艱難地工作，很多工作都是靠經(jīng)驗的,

20、 書本上是學不到的。在此次設計過程中遇到了很多問題，但最后都一一解決了，在 此要由衷的感謝王進老師，正是由于他的細心指導與不辭辛勞的監(jiān)督，才讓我得以 如此順利地完成此次課程設計。 通過此次課程設計雖然我得到了很多收獲，但是由于在設計過程中查閱了大部 分的資料，則對于真正的模具設計是有限的，是欠缺的。因此，在我的設計圖紙和 說明書中，存在著很多不足之處，希望老師在審閱的時候給予指正，幫助我們更好 的進步。 感謝王睿師對我的細心指導和幫助，同時也要感謝同學的幫助。 參考文獻 《沖壓工藝模具學》.盧險峰編著.機械工業(yè)出版社. 《沖壓工藝與模具設計》.賈崇田 李名望主編.人民郵電出版社. 《冷沖壓模具設計指導》.王芳主編.機械工業(yè)出版社.