墊圈沖孔落料復(fù)合模設(shè)計
墊圈沖孔落料復(fù)合模設(shè)計,墊圈,沖孔,復(fù)合,設(shè)計
課 題 墊圈沖孔落料復(fù)合模設(shè)計
系 別
專 業(yè)
班 級
姓名/學(xué)號
指導(dǎo)教師
課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書
姓名 學(xué)號 班級
一、課題名稱:
墊圈沖孔、落料復(fù)合模
二、零件:
材料:Q235 料厚:0.8 批量:20萬
三、設(shè)計要求:1、繪制零件圖及編制沖壓工藝卡(A4)。
2、設(shè)計模具總裝圖(A0/A1)。
3、設(shè)計模具工作零件圖(A3/A4)。
4、編寫設(shè)計說明書(15頁以上)。
5、將說明書和圖紙裝訂成冊(按A4尺寸裝訂)
目 錄
前言…………………………………………………………………… 1
第一章 零件的工藝性分析………………………………………… 2
1.1 材料……………………………………………………………2
1.2 結(jié)構(gòu)與尺寸……………………………………………………2
1.3 精度……………………………………………………………2
第二章 確定工藝方案……………………………………………… 3
2.1 工序性質(zhì)與數(shù)量……………………………………………… 3
2.2 工序順序……………………………………………………… 3
2.3工序組合確定……………………………………………………3
第三章 確定模具總體結(jié)構(gòu)……………………………………………4
3.1 類型…………………………………………………………… 4
3.2 結(jié)構(gòu)…………………………………………………………… 4
3.2.1工作零件………………………………………………… 4
3.2.2 定位零件………………………………………………… 4
3.2.3 卸料、出件……………………………………………… 4
3.2.4導(dǎo)向零件……………………………………………………4
3.2.5支撐零件……………………………………………………5
第四章 工藝與設(shè)計計算………………………………………………6
4.1 排樣…………………………………………………………… 6
4.2計算沖壓力和壓力中心…………………………………………8
4.3 彈性元件……………………………………………………… 9
第五章 設(shè)計零件、繪制總裝配草圖…………………………………10
5.1 工作零件……………………………………………………… 13
5.2 定位零件……………………………………………………… 14
5.3 卸料與出件…………………………………………………… 14
5.4 模架與其他零件……………………………………………… 15
5.5 校核…………………………………………………………… 15
第六章 繪制總裝圖和各零件圖………………………………………16
工藝卡………………………………………………………………… 17
參考文獻(xiàn)……………………………………………………………… 18
設(shè)計小結(jié)……………………………………………………………… 19
26
前 言
本說明書是我根據(jù)《冷沖模工藝與模具設(shè)計》、《模具設(shè)計指導(dǎo)》等有關(guān)教材。引用了其中的公式,查找書中的表格,并得到了同學(xué)的幫助完成的。
本說明書主要介紹了沖裁模的工藝分析、工藝方案的確定、模具總體結(jié)構(gòu)的選擇、工藝與設(shè)計計算、零件圖總裝圖尺寸計算及繪制。
為了能夠很好地掌握本課程的設(shè)計過程,根據(jù)課內(nèi)及課外來所學(xué)的知識,編寫了該說明書以使老師可以在評閱的過程中能夠更好地指導(dǎo).
墊圈沖孔、落料復(fù)合模具設(shè)計
第一章 零件的工藝性分析
1.1 材料
Q235為普通碳素鋼 σs=235MPa σb=450 MPa σs/σb=0.52
沖壓性能良好
1.2 結(jié)構(gòu)與尺寸
零件形狀規(guī)則,沖孔尺寸與落料外形有15.5mm,其它無極限特征,適合沖裁加工
1.3 精度
零件除R5.53+00.3精度為IT14,29+00.045精度為T13-IT14之間,其余未注公差按IT14考慮。根據(jù)以上分析,該零件工藝性良好,適合沖裁加工
第二章 確定工藝方案
2.1 工序性質(zhì)與數(shù)量
沖孔、落料
2.2 工序順序
單工序模:沖孔→落料
復(fù)合模:沖孔、落料
級進(jìn)模:沖孔-落料
2.3工序組合確定
圖凸凹模壁厚為15.5mm,查P116 表3-29得允許最小壁厚2.3mm,符合要求,所以沖孔與落料能組合
第三章 確定模具總體結(jié)構(gòu)
3.1類型
因零件較小,且中批量生產(chǎn),不宜單工序沖裁;級進(jìn)模單幅成本較高,所以不采用級進(jìn)模;孔與落料邊緣距離為15.5mm,大于最小凸、凹模壁厚2.3mm,所以用復(fù)合模最為合理
3.2結(jié)構(gòu)
3.2.1工作零件
a.凸模
R5.53孔使用臺階固定,加工經(jīng)濟(jì)
落料凸模選用直通式的結(jié)構(gòu),可以用線切割加工
凸模長度 L=h1+h2+h4-(1-3)
強(qiáng)度校核
b.凹模
采用整體式的螺釘固定,凹模刃口采用直通式的刃口高度h=6mm
凹模厚度 H=K1K2(>15)
凹模壁厚 C=(1.5-2)H(≥30-40mm)
3.2.2定位零件
導(dǎo)料板定邊距,擋料銷定位
3.2.3 卸料、出件
采用彈性卸料,凸模出件
3.2.4 導(dǎo)向零件
選用滑動不帶壓板的導(dǎo)柱導(dǎo)套
3.2.5 支撐零件
1)上下模板
因為零件對稱,受力均衡,左右操作,采用后側(cè)上下模板
2)模柄
采用壓入式的模柄
3)固定板
采用臺階和帶錐度的凸模固定板
4)墊板
為防止上模板壓潰,加墊板(10-15mm)
第四章 工藝與設(shè)計計算
4.1排樣
因零件為圓形,采用一個個排有利于提高材料利用率,為保證產(chǎn)品質(zhì)量和模具壽命,采用有廢料排樣
條料寬度 查P79表3-16(最小搭邊值)得搭邊a=1.2 a1=1
B=60+1.2+1.2=62.4mm
條料長度 設(shè)L=1000mm
步距S=60+ a1=60+1=61
n’= ==16.4(實際16個)
即n=16
A=(602-17.492-2×11.062)
=2393.8mm2
利用率 η=×100%==61.4%
4.2計算沖壓力和壓力中心
1)沖壓力
F=LTσb=(60π+2×5π+11.06π×2) ×0.8×450=104KN
L:沖裁件周邊長度
T:材料厚度
σb:抗拉強(qiáng)度
2)壓力中心——模具中心
X0==
Y0=
∵沖裁以X軸、Y軸對稱
∴X0=0
Y0=0
3)初定壓機(jī)
P≥(1.1-1.3)F∑
F∑=F+ Fx + FT
F=104KN
查P85表3-20(卸料力、推件力和頂料力系數(shù))得
KX=0.04-0.05 KT=0.055
Fx=KXF=0.05×104=5.2KN
FT=nKTF=7.5×0.055×104=42.9KN (n===7.5)
F∑=F+ Fx + FT =104+5.2+42.9=152.1KN
P≥1.2 F∑=1.2×152.1=182.52KN
4)刃口計算
因零件為異性,采用配合加工比較合理,沖孔以凸模為基準(zhǔn),落料以凹模為基準(zhǔn)。因為沖孔、落料為一體,從加工考慮所有的尺寸都標(biāo)注在凹模上
變大 A凸=(Amax-x△)0△/4
變小 B凸=(Bmin+x△)0-△/4
不變 C凸=(Cmin+0.5△)±△/8
尺寸
基準(zhǔn)
磨損
情況
計算公式
刃口計算
R5.53+00.3
凸模
變小
d凹=(dmin+x△+zmin) 0△/4
d凹=(5.53+0.75×0.3+0.072) 0△/4=5.82700.075
6000.74
凹模
變大
A凹=(Amax-x△)0△/4
A凹 =(60-0.5×0.74) 0△/4=59.6300.185
2900.045
凸模
變小
d凹=(dmin+x△+zmin) 0△/4
d凹=(29+1×0.045+0.072)0△/4
=29.11700.01125
R2.5
凸模
變小
d凹=(dmin+x△+zmin) 0△/4
d凹=(2.5+0.25×0.075+0.072)
0△/4=2.759500.0625
△ :公差 即上偏差-下偏差
zmin:查P61表3-4(沖裁模初始雙面間隙)
X:查P85表3-8(磨損系數(shù))
4.3彈性元件
橡膠
選擇聚氨酯10個
Fy=Fx/n=5.2/10=0.52KN=520N
hy=10%h0
P=1.1 MPa 查P133表3-33(橡膠壓縮量與單位壓力)
Fy=A×P
A= Fy/P=520/1.1=472.7mm2
選圓筒形橡膠,設(shè)卸料螺釘直徑8,橡膠孔10
∵A=(D2-82)
∴D==26.5mm
取D=27mm
hx+hm=1+5+t=1+5+0.8=6.8 (hm:取4-10mm)
h0===27.2mm
0.5<h0/D<1.5
∵0.5<27.2/26.5=1.03<1.5
∴符合要求
第五章 設(shè)計零件、繪制總裝配草圖
5.1工作零件
凸凹模長度:L=h1+h2+h4-(1-3)
h1:凸模固定板厚度(0.6-0.8)H凹
h2:卸料板厚度(15-30mm)
h4:彈性元件的高度,凸模進(jìn)去凹模的厚度(取5mm)
H凹= K1K2=1×1.37×=29.9mm 取30mm
彈性元件高度h=h0×0.9=27.2×0.9=24.48mm 取25mm
凸凹模:L=0.7×30+30+25+5-1=80mm
沖孔凸模
L=凹模+凹模固定板=30+30=60mm
5.2定位零件
5.3卸料與出件
5.4模架與其他零件
1)模架
凹模尺寸:170×120×30
H閉=上模板+下模板+卸料板+凸模固定板+凹模固定板+彈性元件+凹模+料厚
H閉=40+50+25+30+25+25+30+0.8=215.8mm
取H閉 216mm
選著模架(指導(dǎo)書P131)
200×125×(190-225)
2)壓機(jī)(指導(dǎo)書P107)
∵P≥182.52KN
∴F=1.3P=1.3×182.52=237KN
∴初選250KN壓力機(jī)
封閉高度滿足 Hmax-H1-5>H閉>Hmin-H1+10
250-70-5=175≯H閉 不合適
重選壓機(jī) 300KN
300-80-5=215≯H閉 不合適
重選壓機(jī)360KN
360-90-5=265>H閉 =216>360-90-90+10=190 合適
確定設(shè)備J23-63
3)模柄(指導(dǎo)書P183)
壓入式模柄
∵模柄孔 50×70 上模板厚度為40mm
∴模柄A50×100 JB/T7646.1-1994
工作臺孔230
4)墊板
5.5校核
1)漏料
rman=30mm
R漏=115mm
∵R漏 > rman
∴確保漏料
2)下模座與工作臺
A1+R=85+38=123mm
S+2R=170+2×38=246mm
考慮到三邊基本符合安裝要求且下模板50mm比較厚
零件沖裁力不大可以滿足沖裁要求
第六章 繪制總裝圖和各零件圖
工藝卡
工序號
工序名稱
工序
內(nèi)容
加工簡圖
工藝
設(shè)備
1
下料
剪板機(jī)上裁板
62.4×1000
2
沖孔、落料
沖內(nèi)孔與落外形
沖孔落料復(fù)合模
3
檢驗
按零件圖紙檢驗
參 考 文 獻(xiàn)
[1]張海星.冷沖壓工藝與模具設(shè)計.浙江.浙江大學(xué)出版社,2006
[2]史鐵梁.模具設(shè)計指導(dǎo).機(jī)械工業(yè)出版社,2003
[3]隋明陽.機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ).機(jī)械工業(yè)出版社,2008
設(shè) 計 小 結(jié)
忙碌了一個星期,總于完成了本次設(shè)計任務(wù)。我設(shè)計的是墊圈沖孔落料模,經(jīng)過本次設(shè)計,使我對模具有了更多的了解和認(rèn)識。 在設(shè)計過程中,運用了本學(xué)期及以前學(xué)的有關(guān)知識,逐步提高了我們的理論水平、構(gòu)思能力,提高了分析問題及解決問題的能力。
本設(shè)計重點是在分析沖裁變形過程及沖裁件質(zhì)量影響因素的基礎(chǔ)上,主要介紹沖裁件的工藝性分析、確定沖裁工藝方案、選擇模具的結(jié)構(gòu)形式、工藝計算、選擇與確定模具的主要零部件的結(jié)構(gòu)與尺寸、校核模具閉合高度及壓力機(jī)、繪制模具總裝圖及零件圖。
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