內(nèi)容墊圈沖壓模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)

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1、目錄 目錄 01 摘要 .02 前言 .02 課程設(shè)計(jì)任務(wù)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(jì)算 .07 五、壓力機(jī)的初選 .08 六、模具設(shè)計(jì)計(jì)算 08 1、計(jì)算或估算各主要零件外形尺寸 08 2、確定凸凹模間隙，計(jì)算凸凹模工作部分尺寸 ....09 3、校核壓力機(jī) 10 結(jié)論 ..11 致謝 ..11 參考文獻(xiàn) ..12 11 摘要 本次的課程設(shè)計(jì)是一個(gè)簡單的

2、防滑墊圈及其復(fù)合模設(shè)計(jì)，此副模具是采用落料 一沖孔兩道工序相結(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，第一部是對零件進(jìn)行工 藝分析，接著對工藝方案進(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。 、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(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(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

4、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(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

5、老師予以指導(dǎo)。 課程設(shè)計(jì)任務(wù)說明書 課程設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(wù)： 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(gè)非標(biāo)準(zhǔn)零件工序圖，排樣圖和零件圖; 4、編寫設(shè)計(jì)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(qiáng)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(qiáng)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(yuǎn)大于凸凹模允許的最小壁厚，故可 以考慮用復(fù)合沖壓工序。 (3)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- 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(gè)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(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)。 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(jì)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)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(fù)合模也可以用級(jí)進(jìn)模進(jìn)行生產(chǎn)。 結(jié)論：此制件采用導(dǎo)正銷級(jí)進(jìn)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(jì)算 (1)確定搭邊值，由于材料厚度 t=1

8、.5mm,經(jīng)查冷沖模設(shè)計(jì)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(jì)算送料步距A:經(jīng)計(jì)算求得 A=14+a1=15mm (3)計(jì)算料條寬度B:經(jīng)計(jì)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(dǎo)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(dǎo)料板于最寬條料之

9、間的間隙 ?一條料寬度的單向(負(fù)向)公差 (5)排樣圖如下 15 in T I (6)計(jì)算材料的利用率：一個(gè)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(gè)沖裁件的實(shí)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(gè)條料（ 2671000）, 一個(gè)條料可制成

10、n個(gè)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(gè)條料（26 7900）, 一個(gè)條料可制成n個(gè)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(jì)算 ⑴建

11、立壓力中心坐標(biāo)圖如下圖 (2)經(jīng)計(jì)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(qiáng)度 K-考慮模具間隙的不均勻、刃口的磨損、材料力學(xué)性能與厚度的波動(dòng)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(jì)算 F 卸=K 卸 F = 0.05 ?67322 = 3366N, K 卸=0.05 (查表可得) (7)推件力的計(jì)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(shè)計(jì)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(jī)的初選 從滿足沖壓力的要求來看由國家標(biāo)準(zhǔn)初選 J23-10壓力機(jī) 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 閉局度 /mm 工作臺(tái) 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(shè)計(jì)計(jì)算 1計(jì)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(jì)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(jí)，△=0.36,取x=0.5;a14為IT14級(jí)， △ =0.43,取 x=0.5 22.3 為 IT14 級(jí)，△=0.52,取 x=0.5, 6 為 IT14 級(jí)，△ =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(jī) (1)校核閉合高度Hm 經(jīng)查得機(jī)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(tái)校核 工作臺(tái)面尺寸應(yīng)大于模具尺寸50-70mm 則 Ln=306+50=356mm Bm=170+50=220mm , 經(jīng)查得工作臺(tái)前后長300mm左右長450mm滿足條件 結(jié)論 時(shí)光匆匆而逝，兩個(gè)周的墊圈工藝及其模具設(shè)計(jì)畫上了圓滿的句號(hào)。在設(shè)計(jì)過 程中，查閱有關(guān)模具設(shè)計(jì)手冊與冷模具設(shè)計(jì)的資料并繪制出成形的總裝配圖及各種 無標(biāo)準(zhǔn)零件圖。 本設(shè)計(jì)說明書詳細(xì)介紹了墊圈冷沖壓模具設(shè)計(jì)過程，對各個(gè)工序的設(shè)計(jì)構(gòu)思及 具體實(shí)施方案，主要有前言，設(shè)計(jì)說明書，講述模具設(shè)計(jì)工藝方案及工藝過程等。 設(shè)計(jì)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(dòng)強(qiáng)度，降低成本，提 高勞動(dòng)

19、生產(chǎn)率原則，制圖符合國家標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)注尺寸合理，圖面整潔，布局合理，說 明書力求系統(tǒng)性強(qiáng)，易懂，便于查看。 通過這次冷沖模的設(shè)計(jì)讓我知道：冷沖模是建立在金屬塑性變形的基礎(chǔ)上，在 常溫下利用安裝在壓力機(jī)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(shè)計(jì), 使我重新溫習(xí)了以前學(xué)過的有關(guān)機(jī)械方面的知識(shí)，并且通過查閱資料了解了一些新 的知識(shí)，使我對模具設(shè)計(jì)有了更進(jìn)一步的了解。 致謝 通過這次的模具設(shè)計(jì)，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(shí)際制作模具更是一項(xiàng)艱難地工作，很多工作都是靠經(jīng)驗(yàn)的,

20、 書本上是學(xué)不到的。在此次設(shè)計(jì)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(jìn)老師，正是由于他的細(xì)心指導(dǎo)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(shè)計(jì)。 通過此次課程設(shè)計(jì)雖然我得到了很多收獲，但是由于在設(shè)計(jì)過程中查閱了大部 分的資料，則對于真正的模具設(shè)計(jì)是有限的，是欠缺的。因此，在我的設(shè)計(jì)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(shí)候給予指正，幫助我們更好 的進(jìn)步。 感謝王睿師對我的細(xì)心指導(dǎo)和幫助，同時(shí)也要感謝同學(xué)的幫助。 參考文獻(xiàn) 《沖壓工藝模具學(xué)》.盧險(xiǎn)峰編著.機(jī)械工業(yè)出版社. 《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》.賈崇田 李名望主編.人民郵電出版社. 《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》.王芳主編.機(jī)械工業(yè)出版社.