模具設(shè)計(jì)與制造課程設(shè)計(jì)

1、1.模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書學(xué) 號:XXXXXXOXXXXXXXXX設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)者:墊圈的沖裁模具設(shè)計(jì)XXXX專業(yè)班級機(jī)械XXX班指導(dǎo)教師完成日期XXXXXXX2015年6月14日2.零件圖及要求 沖裁件工藝性分析沖壓工藝方案設(shè)計(jì)2.四、排樣設(shè)計(jì)2.1.計(jì)算條料寬度和送進(jìn)距離2.計(jì)算材料利用率五、計(jì)算壓力中心3.六、計(jì)算工序力，初選壓力機(jī)1.計(jì)算沖裁力3.2.計(jì)算推件力4.3.計(jì)算沖裁工序力4.4.初選壓力機(jī)4.七、沖模零部件的選用、設(shè)計(jì)和計(jì)算1.計(jì)算凸、凹模刃口尺寸2.初定各主要零件外形尺寸八、設(shè)計(jì)總結(jié)九、參考資料1、零件圖及要求圖1零件圖零件名稱：墊圈（圖1 1）。生產(chǎn)批量：大批量

2、。材料：Q235Q235 厚度：t=1.5mmt=1.5mm設(shè)計(jì)該零件的沖裁模，并繪制模具裝配圖。圖紙要求：A1A1圖紙，CADCAD打印。2二、沖裁件工藝性分析沖裁件材料為Q235鋼板，普通碳素鋼，屬于低碳鋼，具有良好的沖壓性能;沖裁件形狀簡單、對稱，由圓弧和直線組成，符合沖裁件的工藝要求。零件圖中標(biāo)注的外形尺寸公差等級在IT12-IT14，在沖裁件的經(jīng)濟(jì)精度范圍 內(nèi)。綜上所述，該零件的所有形狀都可以通過沖裁加工得到保證。三、沖壓工藝方案設(shè)計(jì)由以上分析可知，沖裁件具有尺寸精度不高，形狀輪廓較小，生產(chǎn)批量大,板料厚度較低等特點(diǎn)，所以采用工序集中的工藝方案。查表2-18可得凸凹模最小壁厚c=1.

3、2t=1.8mm考慮到經(jīng)濟(jì)因素，可以采用簡 單模結(jié)構(gòu)。綜上所述，模具結(jié)構(gòu)形式采用導(dǎo)正銷定位，剛性卸料，自然漏料方式的簡單 沖裁模。設(shè)計(jì)一個(gè)工位，直接完成外輪廓的落料工序。四、排樣設(shè)計(jì)1.1.計(jì)算條料寬度和送進(jìn)距離采用單排排樣，如圖2所示。首先確定搭邊值。查表 2-10，按矩形形狀和 板料厚度值，取工件搭邊值ai=1.5mm，側(cè)邊搭邊值按圓形取a=1.8mm。因此送料步距為:1 5A = D + ai = D + -S 24.25mmcos31采用手動(dòng)保持條料緊貼單側(cè)導(dǎo)料板送料，則條料寬度按式（2-4）計(jì)算，查31000 1.5+=6441 =262424.25則每張板所出零件數(shù)為：1500 1

4、.5+ -=42x61 =2562表 2-11，取 =O.5mm,bo =0.2mm。B =(L+2a)0A=(19.8 + 2x1.8)00.5 = 23.400.5mm最終確定的工件間搭邊值、側(cè)邊搭邊值、條料寬度如圖3所示。2.2.計(jì)算材料利用率選用2.5mm X 1000mmX 1500mm的鋼板。裁成寬23.4mm,長1000mm的條料，則每張板所出零件數(shù)為：15001000 -61500n =+=BA 23.4裁成寬23.4mm,長1500mm的條料，1000 1500 -印 1000 n = -+ =BA23.424.25由計(jì)算可知，板料采用第二種裁切方法比較經(jīng)濟(jì)。板料利用率為：n

5、S2624X413 05n = -X100% = -X100% 丸 72.26%1000 x15001000 x1500式中，S沖裁制件面積（mm2）。五、計(jì)算壓力中心如圖3所示，建立XO1Y坐標(biāo)系。壓力中心為圖形幾何中心。圖3壓力中心4六、計(jì)算工序力，初選壓力機(jī)1.計(jì)算沖裁力5查表 2-15, 得 Kt= 0.055。取 n=3,由式（2-19）可得0.15mm。1800.1-2009 ),得到 AR400.30 mm、A2 =R9.900.36mm ;進(jìn)行偏差轉(zhuǎn)換由式（2-16）計(jì)算沖裁外形的落料力為:Fc =KLtm =1.3x77.34d.5x360/1000 = 54.29kN采用簡

6、單模沖裁法，則沖裁力就為 F尸54.29KN2 2.計(jì)算推件力Ft =n KtFc =3x0.055x54.29 =8.96kN3.3.計(jì)算沖裁工序力由式（2-21 ）得F =Fc + Ft =54.29 + 8.96 = 63.25kN4.4.初選壓力機(jī)壓力機(jī)的公稱壓力應(yīng)大于沖裁工序力，即Fp二1.2F =75.9kN,查表1-5，初 選開式雙柱可傾式壓力機(jī)，型號為 J23-16。七、沖模零部件的選用、設(shè)計(jì)和計(jì)算1 1.計(jì)算凸、凹模刃口尺寸1)查表 2-12,確定沖裁模間隙為 Zmin = 0.15mm, Zmax=0.19mm。2）計(jì)算落料刃口尺寸。采用配制加工刃口尺寸以凹模為基準(zhǔn)，凸模尺

7、寸按 相應(yīng)的凹模實(shí)際尺寸進(jìn)行配制，保證最小間隙為未注尺寸公差等級取經(jīng)濟(jì)精度IT14 ,查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表（GB/TA3 =31o0.50 =31.50.5omm ； A, =19.800.20mm。查表2-14，由于工件四角均為圓弧，因此按圓形工件，A、A2、A3、AA取尺寸磨損系數(shù)為x=0.5。落料刃口尺寸均為A類尺寸，取6=/4，按式（2-13 ）計(jì)算得:Am1 =(A -X2)F/4 =(4-。/。旳30 =3.8500.075 mmAm2=(A-xA2)/4=(9.9-0.5c0.36)00.36/4 = 9.7200.09mm6珞3 =（人-X也3）許/4 二壬“占“七。）.50 =3

8、1.25/.125mm碼4 =(A4 -XA4)0/4 =(19.8-0.5咒。之。).20/4 =19.700.05mm2 2.初定各主要零件外形尺寸1）凹模外形尺寸的確定。查表2-17,依據(jù)L L 77.33mm ,取K=1.25。根據(jù)式（2-15）計(jì)算得:Ha hKO.IFc =1.25%幼0.1x54290 止 22mm根據(jù)式（2-32），凹模橫向壁厚：q =1.2Ha止27mm；縱向壁厚:Q =1.5Ha 農(nóng)33mm;凹模寬度B的確定:B=工件寬+ 2C2 =19.8+233 = 85.8mm凹模長度L的確定:L =工件長 +送料步距+ 2G =27.7+24.25+2x27 = 1

9、05.95mm查沖模矩形凹模板標(biāo)準(zhǔn)（JB/T 7643.1-2008）,確定凹模外形尺寸為 125mmx 100mmx28mm。2）凸模固定板、剛性卸料板、導(dǎo)料板、墊板等厚度尺寸的確定。根據(jù)式（2-37）初算固定板的厚度：hg =0.8Ha =0.8x22 = 17.6mm。取外形尺寸與凹模尺寸相同，查矩形固定板標(biāo)準(zhǔn)（JB/T 7643.2-2008）,取固定板厚度hg =18mm。查表2-19得，卸料板厚度hx=12mm。導(dǎo)料板的厚度要大于擋料銷頂端高度與條料厚度之和，并有2-8mm的空隙。導(dǎo)料板大致的外形尺寸近似為125mmx38mm，查沖模導(dǎo)料板標(biāo)準(zhǔn)(JB/T 7643.5-2008)，

10、取 hd8mm。根據(jù)凹模外形尺寸，查矩形墊板標(biāo)準(zhǔn)（JB/T 7643.3-2008）,取墊板厚度為：hdb =6mm。73）凸模長度尺寸的確定。模具閉合狀態(tài)時(shí)，凸模固定板和剛性卸料板之間的距離、 凸模的修磨量、凸模進(jìn)入凹模的距離，一般在15mm-20mm之間取值，此處取A=20mm。根據(jù)式（2-29），得凸模長度:Lp = hg +hx +厲| + A = 18+12 + 8 + 20 = 58mm4）上、下模座的計(jì)算。根據(jù)式（2-35）計(jì)算得下模座厚度:Hx =1.2Ha =1.2x225mm根據(jù)式（2-36）計(jì)算得上模座厚度:Hs =Hx-5 = 22mm5）標(biāo)準(zhǔn)模架的選取。依據(jù)已經(jīng)算出來的各板的厚度，估算模具閉合高度值為:H 閉合=Hx +Ha+hdi +hx + A + hg+hdb+Hs= 27+22 +8+12+20 +18+6+22 = 135mm由于模具要求導(dǎo)向平穩(wěn)，故選用對角導(dǎo)柱模架。根據(jù)凹模周界尺寸125mmx 100mm及初算閉合高度H閉合，查沖模導(dǎo)板導(dǎo)向模架標(biāo)準(zhǔn)（ GB/T2851-2008）,選取模架規(guī)格為:導(dǎo)板導(dǎo)向模架對角導(dǎo)柱125x100 x140-165 I GB/T2851 2008 并由此確定上、下模座及導(dǎo)板規(guī)格為:上模座 125X100X30GB/T2855.1 2008下模座 125X100X35GB/T2855.22008 經(jīng)查表1-5,