模具設(shè)計制造綜合課程設(shè)計說明書

模具設(shè)計制造綜合課程設(shè)計2014-2015第1學期題目：墊圈沖孔模具設(shè)計學號：姓名：班級：指導(dǎo)教師:成績：機電與汽車工程學院2014年12月TOC\o"1-5"\h\z目 錄設(shè)計任務(wù)書 3\o"CurrentDocument"一、 原始數(shù)據(jù) 4\o"CurrentDocument"二、 產(chǎn)品沖壓工藝分析 5\o"CurrentDocument"三、 零件工藝方案 5\o"CurrentDocument"四、 確定沖模類型及結(jié)構(gòu)形式 5\o"CurrentDocument"五、 工藝尺寸計算 5\o"CurrentDocument"六、 沖壓力和選擇壓力機 7\o"CurrentDocument"七、 模具零部件結(jié)構(gòu)的確定 8八、 模具的其他裝置 11\o"CurrentDocument"九、 選擇模架及其它模具零件 12\o"CurrentDocument"十、校核沖壓設(shè)備基本參數(shù) 13\o"CurrentDocument"參考文獻 14\o"CurrentDocument"心得體會 15《模具設(shè)計制造綜合課程設(shè)計》

設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目：墊圈沖孔模具設(shè)計批量：大批量材料：45鋼材料厚度：1.5mm設(shè)計內(nèi)容：1、繪制產(chǎn)品零件圖2、 工藝分析及工藝方案3、 繪制模具總裝圖4、 繪制模具零件圖5、 模具三維裝配（CATIA或UG）、原始數(shù)據(jù)零件圖二、 產(chǎn)品沖壓工藝分析材料：45鋼屬于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，是鐵碳二元合金，碳含量為0.45%，綜合力學性能良好，具有較好的沖裁成型性能，適合制作受力復(fù)雜的工件。零件結(jié)構(gòu)：零件結(jié)構(gòu)比較簡單，只有兩個07mm的圓孔，對沖裁加工較為有利。尺寸精度：零件上的尺寸孔7+0.20mm，墊圈直徑為036omm，兩孔圓心相距0 —0.6418土0.06mm，經(jīng)查閱手冊，該尺寸為IT10尺寸精度。故沖孔可選定IT10確定尺寸的公差。由以上分析可知，該零件可以用普通沖裁的加工方法制得。三、 零件工藝方案該零件包括落料和沖孔兩個基本工序，但只要求做沖孔部分，所以只有一種方案：沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。四、 確定沖模類型及結(jié)構(gòu)形式由于該零件為雙孔小件，宜選用正裝單工序模，工件從凹模內(nèi)落下，操作方便，結(jié)構(gòu)簡單，如要求工件平整時，可采用彈頂器將落料件從凹模內(nèi)頂出。五、 工藝尺寸計算5.1排樣、計算條料寬度、確定步距。一般圓形件的排樣可采用直排和多排，但由于該零件尺寸較大，故采用單排直排的排樣方案比較適用，排樣方案如下：

查搭邊值表，確定搭邊值兩工件間的搭邊：a二2mm;i工件邊緣的搭邊：a=2mm;步距S=38mm;條料寬度：B=[D+2(a+A)+c]omm查表得A=0.5，送料最小間隙c=0.8mm,1-a 1所以Bo=[36+2(2+0.5)+O.8]o=41.8omm.-A -0.5 -0.5式中，B為條料寬度；D為工件直徑；a為沿邊搭邊值；A為條料公差值導(dǎo)尺間距：s=b+]=D+2(a+A+C])=42.6mm5.2材料利用率：一個步距內(nèi)的材料利用率n為：BS3.14xBS3.14x18241.8x38=64.1%六、沖壓力和選擇壓力機6.1沖壓力計算及初選設(shè)備可知沖裁力基本計算公式為:F二KLT；查得45鋼力學性能，取T=600Mp計算零件的周長：沖孔部分L二2xkxD]=43.96mmF=KLtx=1.3x43.96x1.5x600=51.4kN模具采用彈性卸料裝置和頂件結(jié)構(gòu)，所需卸料力F和推件力F以及頂件力FTOC\o"1-5"\h\zX T DF=0.05F=0.05x51.4=2.57kNXF=nKF=2x0.055x51.4=5.66kNT TF=0.06F=0.06x51.4=3.08kND則零件所需得沖壓力為：F=F+F+F=59?63kNZ XT查閱設(shè)備手冊，結(jié)合生產(chǎn)情況及設(shè)備情況，可初選公稱壓力為63kN的開式可傾壓壓力機J23-6.3開式壓力機J23-6.3要參數(shù)如下：公稱壓力：63kN滑塊行程：35mm最大閉合高度：150mm閉合高度調(diào)節(jié)量：30mm滑塊中心線到床身距離：110mm模柄孔尺寸：（p30mmX55mm墊板厚度：35mm6.2確定壓力中心零件外形為對稱件，中間的孔也對稱，所以該零件的壓力中心就是零件外形中心線的交點。6.3計算凸凹模的刃口尺寸由圖可知，該需件屬于無特殊要求的一般沖孔。內(nèi)形：2-?7+020mm，由沖孔同時獲得。0查表3-32得：Z =0.120mm,Z =0.090mm' ?max min由公差表查得：2-?7+0.20mm為IT11，取X=0.75；0設(shè)凸凹模分別按IT6，IT7級加工制造：沖孔：d=(d+0.75x0.1)0T min -0.009d=(7+0.75x0.1)0T -0.009d=7.0750T -0.009d=(d+Z)+.0.015A Tmin0d=(7.705+Z)+0.015TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"A min0d=7.795=0.015A 0校核：1^+5|Z-Z.1T A1 max min0.009+0.015<0.120-0.09滿足間隙公差條件故：d=7.0750T -0.009d=7.795=0.015A 0七、模具零部件結(jié)構(gòu)的確定7.1凸、凹模零件設(shè)計首先計算凹模周界的大小。凹模高度和壁尺寸常用下列經(jīng)驗公式確定：

凹模高度H=kxb,k=0.35?0.50,取0.4H=0.4x36=14.4mm取整得H=15mm則凹模壁厚c=（1.5?2）H=22.5?30mm.取c=25mm.所以，凹模的總長為L=b+2c=86mm凹模的寬度為B=沖裁件寬度+2c=86mm最后依據(jù)設(shè)計尺寸，按沖壓模具標準模架凹模周界尺寸系列，確定凹模外形尺寸為100mmX100mmX25mm。凸模外形結(jié)構(gòu)、尺寸確定。長度L為固定板厚度、安全距離、修磨余量、凸模進入凹模的深度的總和。其中固定板厚度取20mm,凸模修磨量取5mm,凸模進入凹模深度取1.5mm,,卸料板與固定板之間的安全距離取20,即L=(20+20+5+1.5)mm=46.5mm、凸模的強度與剛度的校核<1>、承壓能力的校核凸模承壓能力按下式校核：AminAmin式中:截面的壓應(yīng)力，單位Mpamin—最小面積，單位mm2F' 一Z—縱向所承受的壓力，它包括沖裁力和推件力(或頂件力)單位NL]壓一的許用抗壓強度，單位MPa模具材料的許用抗壓強度大小取決于凸模材料及熱處理，選用時，一般可參考下列數(shù)值，對于T8A；T10A；Crl2MoV;GCrl5等工具鋼，淬火硬度為58?62HRC時，苛麗L]=(1.0?1.6)x103MPa可取壓確定T10A為凸模材料：F=F+F+F=59.63kNZ XTA二900mm2minF6= —=6.6x102Mpamin結(jié)論：強度足夠。（2）.凸模失穩(wěn)定彎曲應(yīng)力的校核凸模不發(fā)生縱向彎曲的最大長度為：l<沅2EI—/np2F（公式見3-28）max min Z式中：F/——凸模所受的總壓力，單位NZE——凸模材料的彈性模量，對于模具鋼，E=2?2xl05MPa'min—凸模最小截面（即刃口直徑截面）的慣性矩，對于圓形凸模兀d41 =min64，單位mm4d一凸模工作刃口的直徑，單位mmImaxn 安全系數(shù)，淬火鋼n=2?3l 凸模最大允許長度，單位mmmaxp 支承系數(shù)，當凸模無導(dǎo)向時，取1=2,當凸模有導(dǎo)向時，卩=0.7上述的n，P，E，1miJ代入上式后’可得出圓形截面的凸模不發(fā)生失穩(wěn)彎曲的極限長度為：無導(dǎo)向凸模：L<35mmmax八、模具的其他裝置8.1墊板的厚度取10mm。8.2凸模固定板：凸模固定板的形狀一般與凹模形狀相同，凸模固定板的厚度：Hx=（0.6?0.8）H=（0.6?0.8）x25=15?20mm凸模固定板的厚度取20mm8.3料銷：它是用來控制送料步距的?查表得:選用固定擋銷，擋料銷的材料牌號為標準規(guī)格45鋼GB2866.11-81,采用淬火處理，硬度為45HRC.安裝在凹模的左右對稱線上，與凹模的配合為H7/n6的過渡配合.8.4卸料板的確定：材料45鋼，長和寬的尺寸取與凸模固定板相同的尺寸,厚度取16mm.8.5凸模、凸模固定板、墊板、上模座是用圓柱銷和內(nèi)六角圓柱頭螺釘來連接的?凹模與下模座也是用圓柱銷和內(nèi)六角圓柱頭螺釘來連接的.（1） 圓柱銷的數(shù)量為2根，其尺寸為:①5mm.材料采用45鋼與上下模座，墊板，凹模，凸模固定板的配合為H7/m6的過渡配合.（2） 內(nèi)六角圓柱頭螺釘?shù)臄?shù)量八個，其尺寸為:GB/T170-1985M12.材料采用45鋼.（3） 螺母是采用GB/T6170-200M10,材料采用Q235鋼.⑷凸模固定板的長200mm,寬125mm,鉆有通孔用來裝螺釘和圓柱銷的，中間開有一個孔和凸模配合的，材料采用Q235鋼.⑸螺栓L為80mm8.8卸板料橡膠的自由高度：根據(jù)工件材料的厚度為1.5mm，沖裁時凸模進入凹模深度取1mm，考慮模具維修時刃磨h留量2mm，再考慮開啟時卸料板高出凸模1mm,則總的工作行程工作=6mm。橡膠的自由高度h=h /G.25?0.30）=6/（0.25?0.30）=20?25mm自由工作取h=25mm自由模具在組裝時橡膠的預(yù)壓量為h=（10%?15%）xh預(yù) 自由取h=3.75mm取預(yù)由此可算出模具中安裝橡膠的空間高度尺寸為25mm。8.9導(dǎo)正銷的設(shè)計：d=d—aT式中：d——導(dǎo)正銷的基本尺寸，單位：dT——沖孔凸模直徑，單位：a 導(dǎo)正銷與沖孔凸模直徑的差值，查表課本3-18得出：a=0.10d=dT—a=6.975mm九、選擇模架及其它模具零件9.1選擇標準模架根據(jù)GB/2855—2008，由凹模周界100mmX100mm，及安裝要求，由凹模周界：LXB=90mmX90mm。上模座：100mmX100mmX30mm, GB/T2855.1下模座：100mmX100mmX35mm, GB/T2855.2導(dǎo)柱：22X110(mm), GB/T2861.1導(dǎo)套：22X70X28(mm)， GB/T2861.39.2模柄由壓力機的型號J23-6.3可查得模柄孔的直徑為30mm，深度為55mm，由裝配要求，模柄與模柄孔配合為H7/m6，模柄長度比模柄孔深度小5?10mm，根據(jù)GB/T2861.6-90選取模柄。9.3緊固件及定位零件選擇模具中選用M10的開槽圓柱頭螺釘，根據(jù)實際要求，查標準選用4個GB/T65M10X85和4個GB/T65M8X60(螺釘長度是根據(jù)聯(lián)接件厚度而定的)。查表，選取材料為45鋼。十、校核沖壓設(shè)備基本參數(shù)10.1沖裁所需總壓力校核由前面計算可知：F=F+F+F=59.63kN，沖壓機的公稱壓力63kN,Z XTP<1.2P，故滿足生產(chǎn)要求?？?公10.2模具最大安裝尺寸校核。模具最大安裝尺寸為100X100mm,沖床工作臺面沖床為200mmX310mm,能夠滿足模具的安裝。參考文獻鐘翔山?冷沖模設(shè)計案例剖析?北京?機械工業(yè)出版社.2009.7韓永杰.沖壓模具設(shè)計.哈爾濱.哈爾濱工業(yè)大學出版社.2008.2康俊遠主編.沖壓成形技術(shù).北京.北京理工大學出版社.2008.3孫京杰編著.沖壓模具設(shè)計與制造實訓教程.北京?化學工業(yè)出版社.2009.8[5]涂光琪主編.沖模技術(shù)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002.許發(fā)樾?模具標準應(yīng)用手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1994.許發(fā)樾?實用模具設(shè)計與制造手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2001.金滌塵?現(xiàn)代模具制造技術(shù)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2001.馮柄堯?模具設(shè)計與制造簡明手冊[M].上海：上?？茖W技術(shù)出版社，1995.張鼎承主編?沖模設(shè)計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000.心得體會本學期的沖壓模具課程設(shè)計和上學期的課程設(shè)計差不多，但是，每個人的題目不一樣，這就增加了難度，要求每個同學自主完成自己的課程設(shè)計。其中設(shè)計內(nèi)容包括:產(chǎn)品工藝分析及工藝方案，繪制模具總裝圖，繪制模具零件圖，編寫設(shè)計說明書，并用CATIA或UG對模具進行三維裝配。由于前段時間忙其他事情，一直沒來得及做課程設(shè)計，一直擔心做不完，剛開始做的時候還一點頭緒沒有，比較著急。但畢竟都是學過的，有教材