課程設(shè)計(jì)(論文) 舌形片沖裁模具設(shè)計(jì)說明書.doc

University of South China 課程設(shè)計(jì)(論文)題 目 舌形片沖裁模具設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號 學(xué)院名稱 機(jī)械工程學(xué)院 班 級 材料成型及控制工程061班 指導(dǎo)教師 職 稱 2009年12月28日目 錄序言 摘要及關(guān)鍵詞 一、設(shè)計(jì)課題 二、零件工藝性分析及方案的確定 三、確定沖壓工藝方案 尺寸精度分析 結(jié)構(gòu)工藝分析 材料分析 四、模具結(jié)構(gòu)形式的確定 五、沖壓工藝設(shè)計(jì)及計(jì)算 六、模具總體設(shè)計(jì) 七、主要零部件的設(shè)計(jì) 八、選擇壓力機(jī) 凹模部分的設(shè)計(jì) 凸模部分的設(shè)計(jì) 凹模與推件桿部分的設(shè)計(jì) 九、繪制模具總裝圖 十、繪制模具零件圖 十一、編制模具零件的主要加工工藝規(guī)程 十二、參考文獻(xiàn) 沖壓模具課程設(shè)計(jì)說明書序 言 模具是現(xiàn)代加工行業(yè)中的基本工藝裝備。模具技術(shù)水平已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平的重要指標(biāo)。現(xiàn)代工業(yè)需要先進(jìn)的模具設(shè)備和高技術(shù)人才。目前國內(nèi)模具技術(shù)人員短缺，要解決這樣的問題，關(guān)鍵在于職業(yè)培訓(xùn)。我們做為踏入社會的當(dāng)代學(xué)生，就應(yīng)該掌握扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)，現(xiàn)在學(xué)好理論基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)是以適應(yīng)企業(yè)技術(shù)的發(fā)展，能體現(xiàn)出在學(xué)校所學(xué)，能體現(xiàn)先進(jìn)性和前瞻性，所涉及到的知識包括沖壓成型基本原理、沖壓工藝方案的確定、沖壓工藝規(guī)程編制、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具材料的選擇、壓力機(jī)的選擇、模具制造方法。希望通過這些知識的介紹，能使自己掌握模具加工的核心技術(shù)，了解周邊技術(shù)和跟蹤前沿技術(shù)。希望能通過這次設(shè)計(jì)，能掌握模具設(shè)計(jì)的基本方法和基本理論。 10鋼舌形片沖裁模具設(shè)計(jì)摘 要 畢業(yè)設(shè)計(jì)是專業(yè)課程的理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐之后的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。其主要目的：1、綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)踐知識，進(jìn)行冷沖模設(shè)計(jì)的實(shí)際訓(xùn)練，從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立工作的能力。2、鞏固與擴(kuò)充“沖壓模工藝與設(shè)計(jì)”課程內(nèi)容，掌握其設(shè)計(jì)的方法和步驟。3、掌握沖壓模具設(shè)計(jì)的基本技能，如計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊；熟悉模具標(biāo)準(zhǔn)及其它有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，并在模具設(shè)計(jì)中加以貫徹。關(guān)鍵詞 工藝；工藝性；倒裝復(fù)合模具；落料；尺寸沖壓模具設(shè)計(jì)課題圖1-1 零件簡圖1、生產(chǎn)批量: 大批量2、材 料: 10 鋼3、材料厚度: 2.2mm一、沖壓件的工藝分析該零件形狀簡單、對稱 , 是由圓弧和直線組成的。查表得出沖裁件內(nèi)外形所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度為IT12IT13, 孔中心與邊緣距離尺寸公差為0.6mm 。將以上精度與零件簡圖中所標(biāo)注的尺寸公差相比較 , 可認(rèn)為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證。其它尺寸標(biāo)注、生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁的工藝要求，故決定采用沖孔落料復(fù)合沖裁模進(jìn)行加工，且一次沖壓成形。二、排樣1、排樣方案的確定根據(jù)工件形狀，采用少廢料的排樣方法，經(jīng)計(jì)算決定采用直對排法的排樣方案，如圖1-2所示。圖1-2 排樣圖 由上表查得最小搭邊值：工件間=3mm，沿邊1=2.5mm；為方便計(jì)算=3mm，1=3mm 。計(jì)算沖壓件毛坯面積 :A=（4445 + 6620 + 1/2102 )mm2=3457mm2條料寬度:b=120mm+3mm3+44mm=173mm步距:h =45mm+3mm=48mm 一個(gè)進(jìn)距的材料利用率 :三、計(jì)算沖壓力 該模具采用彈性卸料和下出料方式。查表9-1 常用沖壓金屬材料的力學(xué)性能表，得知去材料10鋼（碳素結(jié)構(gòu)鋼）的抗拉強(qiáng)度b300Mp。1.落料力 由，L1=R1+1102+45+45-20=321.4mm；2.沖孔力 由，L2=D=81.68mm3. 落料時(shí)的卸料力 查表2-17 取 Kx=0.044. 沖孔時(shí)的推件力凹模刃口形式采用階梯形直臂式,h =5mm, 則 n=h/t=5mm/2.2mm2個(gè)；查表2-17 取 KT=0.05 選擇沖床時(shí)的總沖壓力為 :四、確定模具壓力中心 按比例畫出零件形狀,選定圓的中心為坐標(biāo)系原點(diǎn)，因零件左右對稱，即 Xc=0。故只需計(jì)算Yc，將工件周邊分成l1，l2，l6基本線段，求出各段長度及各段重心位置。圖1-3 壓力中心計(jì)算各段基本要素長度各段重心位置al1=45mmy1=0mmbL2=88mmy2=22mmcL3=25mmy3=44mmdL4=132mmy4=77mmeL5=31.4mmfL6=81.68mmy6=22mm五、計(jì)算凸、凹模刃口尺寸查表2-8 沖裁模初始雙邊間隙Z，得間隙值：Zmin = 0.26mm Zmax = 0.38mm；沖孔時(shí)： 對沖孔26mm 采用凸、凹模分開的加工方法 , 其凸、凹模刃口部分尺寸計(jì)算如下 : 查表2-10 沖裁時(shí)凸、凹模制造公差:凸 =0.02mm 凹 =0.025mm校核：Zmax - Zmin= 0.12 凸 + 凹 =0.045 滿足：Zmax-Zmin凸 +凹 的條件查表2-11 對，+0.24得磨損系數(shù)：X=0.5 ；按下表：凸、凹模分別加工時(shí)，其工作部分尺寸的計(jì)算公式工作性質(zhì)沖件尺寸凸模尺寸凹模尺寸沖孔落料落料時(shí)： 對外輪廓的落料，由于形狀較復(fù)雜為保證沖裁凸、凹模間有一定的間隙值，故采用配合加工方法，其凸、凹模刃口部分尺寸計(jì)算如下:當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)件時(shí),凹模磨損后,刃口部分尺寸都增大,因此均屬于A類尺寸。零件圖中未注公差的尺寸,則按未注公差I(lǐng)T-14級(GB/T1800.3-1998)來處理。查表9-13 其極限偏差分別為: ， 。查表2-11 得磨損系數(shù)X為 : 當(dāng) 0.50 時(shí) ,X =0.5 當(dāng) 0.50 時(shí) ,X =0.75按A類尺寸公式就算：mmmmmmmm六、凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 沖26mm 孔的圓形凸模 , 由于模具需要在凸模外面裝推件塊 , 因此設(shè)計(jì)成直柱的形狀。尺寸標(biāo)注如圖3所示。圖1-4 凸模凹模的刃口形式，考慮到本例生產(chǎn)批量較大，所以采用刃口強(qiáng)度較高的凹模，如圖4所示的刃口形式。凹模的外形尺寸 , 凹模厚度按式:H=Kb =0.24 120=29mm, 凹模壁厚按式:C =1.5H =43mm 。圖1-5 凹模本模具為復(fù)合沖裁模 , 因此除沖孔凸模和落料凹模外，必然還有一個(gè)凸凹模。凸凹模的結(jié)構(gòu)簡圖如圖5所示。校核凸凹模的強(qiáng)度（孔26.51的壁厚）按式m =1.5t得凸凹模的最小壁厚 m =1.5t1.5x2.2 =3.3mm, 而實(shí)際最小壁厚為 2226.51/29mm, 故符合強(qiáng)度要求。凸凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配制，并保證雙面間隙 0.340.390。凸凹模上孔中心與邊緣距離尺寸22mm 的公差 , 應(yīng)比零件圖所標(biāo)精度高 34 級 , 即定為 220.15mmo圖1-6 凸凹模七、模具總體設(shè)計(jì)及主要零部件設(shè)計(jì) 如圖1-7所示為本例的模具總圖。該復(fù)合沖裁模將凹模及小凸模裝在上模上，是典型的倒裝結(jié)構(gòu)。 兩個(gè)導(dǎo)料銷 24 控制條料送進(jìn)的導(dǎo)向 , 固定擋料銷 2 控制送料的進(jìn)距。卸料采用彈性卸料裝置，彈性卸料裝置由卸料板16、卸料螺釘23和彈簧20組成。沖制的工件由推桿5、推扳7、推銷8和推件塊13組成的剛性推件裝置推出。沖孔的廢料可通過凸凹模的內(nèi)孔從沖床臺面孔漏下。卸料彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算 :1）根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初定6根彈簧，每根彈簧分擔(dān)的卸料力為: Fx/n=6360N/6=1060N2）根據(jù)預(yù)壓力F預(yù)(大于1060N，即根據(jù)每根彈簧所受的力選擇彈簧)和模具結(jié)構(gòu)尺寸 , 選擇彈簧其最大工作負(fù)荷1060N（序號為6872）。3）校驗(yàn)是否滿足 S1S總。查閱資料及負(fù)荷行程曲線 , 并經(jīng)過計(jì)算可得以下數(shù)據(jù) :序號Ho/mmH1/mmS1=Ho-H1S預(yù)(F預(yù)=1060N)S總=S預(yù)+S工作+S修磨686044.515.510.518.7698058.221.81523.27012085.734.32331.271160113.246.83038.272200140.559.54048.2注 :S工作 =t +1=3.2mm,S修磨 =5mm由表中數(shù)據(jù)可見，序號7072 的 彈簧均滿足S1S總, 但選序號70的彈簧最合適,因?yàn)槠渌鼜椈商L,會使模具高度增加。70號彈簧的規(guī)格外徑 D=45mm鋼絲直徑d =7.Omm自由高度 Ho =120mm裝配高度H2=Ho-S預(yù) =120mm-23mm=97mm模架選用適用中等精度，中、小尺寸沖壓件的后側(cè)導(dǎo)柱模架，從右向左送料，操作方便。模架尺寸規(guī)格上模座L/mm B/mm H/mm =250 250 50下模座L/mm B/mm H/mm =250 250 65導(dǎo) 柱d/mm L/mm =35 200導(dǎo) 套d/mm L/mm D/mm =35 125 48墊板厚度取值12mm凸模固定板厚度取20mm凹模的厚度已定為 29mm 卸料板厚度取14mm 彈簧的外露高度54(=97-6- 37)mm模具的閉合高度 H模=(50+12+20+29+2.2+14+54+65)mm = 246.2mm八、沖壓設(shè)備的選擇沖壓設(shè)備的選擇及規(guī)格壓力機(jī)的選用開式雙柱可傾壓力機(jī) J23-40 公稱壓力400 kN滑塊行程100 mm最大閉合高度330 mm連桿調(diào)節(jié)量65 mm工作臺尺寸 ( 前后 mm 左右 mm)460 700 墊板尺寸 ( 厚度 mm 孔徑 mm)65 220 模柄孔尺寸 ( 直徑 mm 深度 mm)50 70最大傾斜角度30九、繪制模具總裝圖圖 1-7 倒裝復(fù)合沖裁模1-導(dǎo)套；2-擋料銷；3-上模座；4-螺釘；5-推桿；6-模柄；7-推板；8-推銷；9-墊板；10-螺栓；11、21-銷釘；12-凸模固定板；13-推件塊；14-凹模；15-凸模；16-卸料板；17-導(dǎo)柱；18-下模座；19-凸凹模；20-彈簧；22-螺釘；23-卸料螺釘；24-導(dǎo)料銷十、繪制模具零件圖參考文獻(xiàn)1.林承全、胡紹平. 沖壓模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)與范例. 北京：化學(xué)工