花孔墊圈沖壓模課程設(shè)計

1、 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院 課程設(shè)計 課程名稱：沖壓工藝及模具設(shè)計 題目名稱：花孔墊圈沖壓模具 班 級：材料成型及控制工程104班 學(xué) 號：33310416 學(xué)生姓名：楊勇 指導(dǎo)老師：聶信天、夏榮霞、史立新、徐秀英完成時間：2013年10月10日周五 目 錄一零件設(shè)計二沖裁件的工藝分析三確定沖裁工藝方案四模具結(jié)構(gòu)形式的選擇4.1模具的類型的選擇4.2送料方向與步距的控制4.3卸料與推件裝置4.4模架類型及精度五沖壓工藝計算5.1排樣設(shè)計及計算5.2沖壓力計算及初選壓力機(jī)5.3壓力中心的計算5.4計算凸凹模刃口尺寸六主要零件設(shè)計6.1凹模的設(shè)計6.2卸料和推件裝置的設(shè)計6.3凸模固定板的設(shè)計6.4凸模

2、的設(shè)計6.5墊板設(shè)計6.6彈性元件設(shè)計6.7凸凹模的設(shè)計七模架及其他零部件的選用八校核模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù)九繪制裝配圖及主要零件圖十結(jié)束語一.零件設(shè)計沖壓件名稱：花孔墊圈材 料：08鋼板 厚：0.8mm工件精度： it9二沖壓件的工藝分析2.1、結(jié)構(gòu)分析該零件形狀簡單、對稱.2.2、材料分析材料為08鋼，抗剪強(qiáng)度為255353，延伸率為32%，塑性良好，適合沖壓.2.3、精度分析精度為it9，由指導(dǎo)書表5-14得： 60的尺寸偏差為0.074，r2.5的尺寸公差為0.025. 三確定沖裁工藝方案該沖裁件包括落料和沖孔兩個基本工序，可采用的沖裁方案有單工序沖裁，復(fù)合沖裁和級進(jìn)沖裁三種，零

3、件屬于大批量生產(chǎn)，因此采用單工序需要模具數(shù)量多，生產(chǎn)效率低，費用高，不合理。如果采用級進(jìn)模，需要較多的工位數(shù)，必須解決板料的準(zhǔn)確定位問題。采用倒裝復(fù)合模可以一次沖壓成形，結(jié)構(gòu)較為簡單，卸件可靠，操作方便。根據(jù)以上分析，該零件比較適合采用倒裝復(fù)合沖裁工藝方案。四模具結(jié)構(gòu)形式的選擇4.1 模具類型的選擇 根據(jù)零件的沖裁工藝方案，采用倒裝復(fù)合模。4.2送料方向與步距的控制 采用兩個活動導(dǎo)料銷控制送料方向，活動擋料銷控制送料步距。4.3卸料與推件裝置 根據(jù)要求采用彈性卸料裝置，廢料能直接從壓力機(jī)臺面落下.用剛性推件裝置，直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件，沖裁件從上模推下.4.4 模架類型及精度 由于該

4、沖裁件的尺寸較小，沖裁間隙較小，采用導(dǎo)向平穩(wěn)的中間導(dǎo)柱模架，采用級模架精度.五沖壓工藝計算5.1、排樣設(shè)計及計算 根據(jù)材料性能、厚度和形狀可確定搭邊值，有課本表3-10查得a=1mm,a1=1.2mm.步距a=d+a=60mm+1mm=61mm,條料寬度b=(d+2a1+)0 - 由課本表3-11得=0.5mm,得b=62.90 -0.5 mm 由cad得s=462.5mm², l=96.2mm. 一個步距內(nèi)的材料利用率：=(s1-s)/ab=(×30²-462.5)/(61×62.9)=61.6%該零件尺寸較小，結(jié)構(gòu)對稱，采用直排的排樣方案，如圖:5.

5、2沖壓力計算及初選壓力機(jī) 該模具采用彈性卸料和下出料方式5.2.1、兩個工序，沖孔壓力等于沖孔時的沖壓力和落料時的沖壓力之和，查課本表2-3，得08鋼的抗剪能力=255353mpa,取平均值=304mpa. k的取值依據(jù)沖裁刃口而定，平刃口k=11.3，斜刃口k=0.20.6，考慮刃口的磨損，生產(chǎn)批量和材料厚度等因素，取k=1.35.2.2、落料力 f落=kl1 t =1.3×2r×0.8mm×304mpa=59.56kn5.2.3、沖孔力 f沖=kl2t=1.3×96.2mm×0.8mm×304mpa=30.41kn5.2.4、落料

6、時的卸料力 由課本表3-8得k卸=0.03 f卸=k卸f落=0.03×59.56kn=1.79kn5.2.5、沖孔時的推件力 由課本表3-8得k推=0.05， 取同時梗塞在凹模內(nèi)的沖件數(shù)為3 f推=nk推f沖=3×0.05×30.41kn=4.56kn5.2.6、沖床的總壓力 f總=f落+f沖+f卸+f推 =(59.56+30.41+1.79+4.56)kn=96.32kn5.2.7、初選壓力機(jī) 據(jù)總沖壓力為96.32kn，考慮壓力機(jī)的使用安全，總沖壓力一般不應(yīng)超過壓力機(jī)額定噸位的80%. 由指導(dǎo)書表5-10，初選j23-16開式雙柱可傾壓力機(jī).公稱壓力：160k

7、n滑塊行程：55mm最大封閉高度：220mm封閉高度調(diào)節(jié)量：45mm工作臺尺寸：300mm×450mm模柄孔尺寸：40mm×60mm5.3、壓力中心的計算 由于零件結(jié)構(gòu)對稱，所以壓力中心在孔的中心，即模柄軸線通過壓力中心.5.4、計算凸凹模刃口尺寸 根據(jù)t=0.8mm, 由課本表3-3得: zmin=0.072mm zmax=0.104mm5.4.1、沖孔：29+0.045 0 mm 由課本表3-5得磨損系數(shù)x=1 由課本表3-6得凸=-0.02 凹=+0.025 d凸=（dmin+x）0 凸=（29+0.045×1）0 -0.02=29.0450 -0.02 m

8、md凹=（d凸+zmin） 0=(29.045+0.072)+0.025 0=29.117+0.025 0 mm5.4.2、沖孔:r5.53+0.3 0 mm 由課本表3-5得磨損系數(shù)x=0.5 由課本表3-6得凸=-0.02 凹=+0.02 d凸=（dmin+x）0 凸=（5.53+0.3×0.5）0 -0.02 =5.680 -0.02 mm d凹=（d凸+zmin） 0=(5.68+0.072)+0.02 0 =5.752+0.02 0 mm5.4.3、沖孔：r2.5 0 -0.025 mm 由課本表3-5得磨損系數(shù)x=0.75 由課本表3-6得凸=-0.02 凹=+0.02

9、d凸=（dmin+x）0 凸=（2.5+0.025×0.75）0 -0.02 =2.520 -0.02 mm d凹=（d凸+zmin） 0=(2.52+0.072)+0.02 0 =2.592+0.02 0 mm5.4.4、落料：60 0 -0.074 mm 由課本表3-5得磨損系數(shù)x=0.75 由課本表3-6得凸=-0.02 凹=+0.03 d凹=（dmax-x） 0=(60-0.074×0.75)+0.03 0 =59.945+0.03 0 mm d凸=（d凹-zmin）0 凸=(59.945-0.074) 0 -0.02 =59.8710 -0.02 mm六主要零件設(shè)

10、計6.1、凹模的設(shè)計 b=60mm， t=08mm 由課本表4-3得系數(shù)k=0.21凹模厚度：h=kb=0.21×60mm=12.6mm 取h=20mm 凹模壁厚：c=（1.52）h =3040mm 取c=35mm凹模寬度：l=b+2c=(60+2×35)mm=130mm凹模長度：l=b+2c=（60+2×35）mm=130mm按沖壓模標(biāo)準(zhǔn)模架，由指導(dǎo)書表5-31取凹模周界尺寸l×b×h=160mm×160mm×40mm 凹模洞口形狀采用直壁式 材料：t10a 熱處理硬度：6064hrc凹模簡圖：6.2、卸料和推件裝置的設(shè)計

11、 根據(jù)要求采用彈性卸料版，取厚度為14mm 卸料版尺寸為160mm×160mm×14mm 材料：q235采用剛性推件裝置，直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件材料：45鋼 熱處理：淬火 硬度：4045hrc 6.3、凸模固定板的設(shè)計 采用階梯式 厚度h=(0.60.8)h凹=(0.60.8)×40mm=2432 mm 取h=25mm 外形尺寸與凹模外形尺寸一致.外形尺寸：160mm×160mm×25mm 凸模與凸模固定板配合為h7/n6 材料：q235、6.4、凸模的設(shè)計 采用階梯式凸模凸模固定板厚度h1=25mm 卸料版厚度h2=14mm 條料厚

12、度t=0.8mm, 刃口修磨量取6mm 凸模進(jìn)入凹模深度取0.8mm 安全距離取18mm凸模長度：l= h1 +h2+t+h=(25+14+6+0.8+0.8+18)mm=64.6mm凸模材料： t10a 熱處理硬度：58 62hrc凸模簡圖：6.5墊板設(shè)計 厚度一般取512mm, 取12mm 外形尺寸為160mm×160mm×12mm 材料：45鋼 熱處理：淬火 硬度：4348hrc6.6彈性元件設(shè)計 彈性元件采用橡膠 橡膠工作行程=卸料版工作行程+模具修磨量 h橡膠=h卸料版+h修磨=t+1+6=（0.8+1+6）mm=7.8mm 橡膠的自由高度h0=（3.54）h橡膠

13、=（27.331.2）mm 取h0=30mm 矩形橡膠在預(yù)壓量為15%時單位壓力為0.5mpa 橡膠面積：a=f卸/p=1790n/0.5mpa=3580mm² 橡膠裝配高度：h裝配=85%h0=0.85×30=25.5mm 橡膠采用矩形，中間開圓形孔以避讓凸凹模 取避讓孔為60mm橡膠一邊取120mm 另一邊為（3580+r²）/120=53.4mm 取橡膠外形尺寸120mm×55mm 為滿足橡膠的高徑比為0.51.5，將橡膠平分為四塊，最大尺寸為60mm，所以h0/d=30/60=0.5 選用的橡膠規(guī)格合理 6.7凸凹模的設(shè)計 由于倒裝復(fù)合模，孔內(nèi)會

14、積存廢料，所以最小壁厚要大一些，很據(jù)課本表4-4，取最小壁厚為2.3mm, 凸凹模采用螺釘、銷釘與下模座固定，凸凹模固定板厚度取30mm。 h凸凹模=h卸料版+h橡膠+h固定板+1=（14+25.5+30+1）mm=70.5mm 材料：t10a 熱處理：6064hrc 凸凹模簡圖：七模架及其他零部件的選用7.1、模架選擇 前面已選擇中間導(dǎo)柱模架 由指導(dǎo)書表5-31得： 上模座：l×b×h=250mm×340mm×40mm 下模座：l×b×h=250mm×340mm×30mm 導(dǎo)柱1：d×l=28mm

15、15;220mm 導(dǎo)柱2：d×l=28mm×220mm導(dǎo)套1：d×l×d=28mm×80mm×60mm導(dǎo)套2：d×l×d=28mm×80mm×60mm7.2、螺釘及銷釘?shù)倪x用 gb/t70.1-2000內(nèi)六角圓柱螺釘 凹模鎖緊螺釘：m12×80 凸凹模鎖緊螺釘：m10×80 gb/t119-1986圓柱銷 凹模定位銷：a12×110 凸凹模定位銷：a10×85 八校核模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù)8.1、校核模具閉合高度 h閉=h上+h下+h凸+h凸凹+h墊

16、-2=（40+45+64.6+70.5+24-2）=242.1mm 初選的j23-16開式壓力機(jī)最大封閉高度為220mm，未滿足使用要求。由指導(dǎo)書表5-10 選用j23-25開式雙柱可傾壓力機(jī)，最大封閉高度為270mm，封閉高度調(diào)節(jié)量為55mm，模具安裝時可用墊塊調(diào)整配制。8.2、沖裁所需總壓力校核由前面計算可知f總=96032kn，壓力機(jī)的公稱壓力為250kn。f總f公，滿足生產(chǎn)要求。8.3、模具最大安裝尺寸校核 模具最大安裝尺寸為170mm×170mm，沖床工作臺尺寸為370mm×560mm，能夠滿足模具的安裝。九繪制裝配圖及主要零件圖 十心得體會 兩周的課程設(shè)計結(jié)束了

17、，在這次的課程設(shè)計中不僅檢驗了我所學(xué)習(xí)的知識，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓(xùn)練，是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程本次課程設(shè)計題目是花孔墊圈模具設(shè)計，通過對模具各個參數(shù)的設(shè)計，使我對模具設(shè)計的程序有了進(jìn)一步的了解，對常用零件、機(jī)械制圖、公差與配合、金屬材料及熱處理等有了更深刻的認(rèn)識。 主要通過cad進(jìn)行設(shè)計，從中我熟悉了模具設(shè)計與分析過程，同時也更好的運(yùn)用軟件進(jìn)行設(shè)計，掌握了查閱相關(guān)手冊資料的技巧，對模具設(shè)計有了更深刻的認(rèn)識。達(dá)到了進(jìn)一步鞏固知識的目的和理論與事件的完美結(jié)合。 衷心感謝各位老師和同學(xué)的幫助。 通過對大學(xué)三年的理論知識的系統(tǒng)學(xué)習(xí)及在校期間的各種實習(xí)活動，使我們對本專業(yè)涉及的知識有了初步的認(rèn)識，為了更進(jìn)一步把理論知識用于實踐，特進(jìn)行了本次畢業(yè)設(shè)計。在設(shè)計過程中，通過對模具設(shè)計的各參數(shù)的設(shè)計，使我們對機(jī)器的設(shè)計程序有了進(jìn)一步的了解，對機(jī)械中的常用零件、機(jī)械制圖、公差與配合、金屬材料及熱處理、機(jī)制工藝、夾具等都有了更深刻的認(rèn)識，達(dá)到了進(jìn)一步鞏固知識的目的和理論與實踐的完美結(jié)合。課程設(shè)計是對我們過去所有課程和畢業(yè)實習(xí)的一個綜合考核，在編寫過程中、得到了老師和同學(xué)的幫助支持。并多次得到了指導(dǎo)老師的批改和指導(dǎo)。 通過這次課程設(shè)計的編寫，得到了老師和同學(xué)的幫助支持，使我掌握查閱查