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文檔簡介
1、<p><b> 課程設(shè)計</b></p><p> 2013年10月24日 </p><p> 課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書</p><p><b> 一、課題名稱:</b></p><p> 拖拉機甩油盤模具設(shè)計</p><p><b> 二
2、、零件:</b></p><p> 二維模型及三維模型 :</p><p> 材料:A3 料厚:1.2mm 批量:大批量</p><p> 利用軟件球的表面積毛坯尺寸</p><p><b> 零件成型分析 </b></p><p> 根據(jù)該零件特點
3、,擬采用兩道工序成型。工序一,通過落料沖孔,成型工件外形和內(nèi)孔;工序二,通過拉伸成型工件內(nèi)腔形狀。該模具設(shè)計由兩人完成,本人負(fù)責(zé)落料沖孔工序模具設(shè)計,拉伸由小組另外一人完成。</p><p><b> 落料沖孔成型零件圖</b></p><p><b> 二維:</b></p><p><b> 三維:&l
4、t;/b></p><p> 尺寸:外圓:R63mm 內(nèi)圓:20mm</p><p> 五、設(shè)計要求:1、沖壓工藝卡(A4)。</p><p> 2、沖模裝配圖(A1/A2)。</p><p> 3、工作零件圖(三個)(A3/A4)。</p><p> 4、設(shè)計說明書(約15頁)。</p>
5、<p><b> 目 錄</b></p><p> 序言…………………………………………………………………… 1</p><p> 第一章 零件的工藝性分析………………………………………… 1</p><p> 1.1 材料……………………………………………………………1</p><p> 1.
6、2 結(jié)構(gòu)與尺寸……………………………………………………1</p><p> 1.3 精度……………………………………………………………1</p><p> 第二章 確定工藝方案……………………………………………… 2</p><p> 2.1 工序性質(zhì)與數(shù)量……………………………………………… 2</p><p> 2.2 工序
7、順序……………………………………………………… 2</p><p> 第三章 確定模具總體結(jié)構(gòu)……………………………………………3</p><p> 3.1工作零件………………………………………………… 3</p><p> 3.2 定位零件………………………………………………… 4</p><p> 3.3 卸料、出件………………
8、……………………………… 4</p><p> 3.4導(dǎo)向零件……………………………………………………4</p><p> 3.5支撐零件……………………………………………………4</p><p> 第四章 工藝與設(shè)計計算………………………………………………5</p><p> 4.1 排樣…………………………………………………………
9、… 5</p><p> 4.2計算沖壓力和壓力中心…………………………………………5</p><p> 4.3 彈性元件……………………………………………………… 7</p><p> 第五章 設(shè)計零件、繪制總裝配草圖…………………………………8 </p><p> 5.1 工作零件……………………………………………………… 8&
10、lt;/p><p> 5.2模架與其他零件……………………………………………… 9 </p><p> 設(shè)計小結(jié)……………………………………………………………… 10</p><p> 沖壓工藝卡………………………………………………………… 19</p><p> 參考文獻(xiàn)……………
11、………………………………………………… 18</p><p> 設(shè)計小結(jié)……………………………………………………………… 19</p><p><b> 序 言</b></p><p> 沖壓加工在現(xiàn)代加工技術(shù)中應(yīng)用十分普遍。其生產(chǎn)效率高,操作方便,易于實現(xiàn)機械化和自動化;能加工零件尺寸范圍廣,小到鐘擺內(nèi)部零件大到汽車覆蓋件;無切削,
12、節(jié)省材料,節(jié)約能源,生產(chǎn)成本小。而沖模設(shè)計在沖壓加工中至關(guān)重要,沒有符合要求的沖模,批量沖壓生產(chǎn)就難以實現(xiàn);沒有先進(jìn)的沖模,先進(jìn)的沖壓工藝也無法實現(xiàn)。沖壓工藝與模具,沖壓設(shè)備與沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三大要素,只有他們結(jié)合才能得出沖壓件。</p><p> 本次課程設(shè)計,本人有幸負(fù)責(zé)一套沖壓模具設(shè)計。該說明書是通過查閱書籍資料,同學(xué)合作及老師輔導(dǎo)下完成的。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
13、選擇、工藝與設(shè)計計算、零件圖總裝圖尺寸計算及繪制。 </p><p> 第一章 零件的工藝性分析 </p><p><b> 1.1 材料</b></p><p> A3材料力學(xué)性能類似Q235,Q235為普通碳素鋼 σs=235MPa σb=450 MPa 查參考文獻(xiàn)[2]表D2-
14、22 P814 σs/σb=0.52沖壓性能良好</p><p><b> 1.2 結(jié)構(gòu)與尺寸</b></p><p> 零件形狀規(guī)則,沖孔尺寸與落料外形尺寸相差43mm,其它無極限特征,適合沖裁加工</p><p><b> 1.3 精度</b></p><p> 查參考文獻(xiàn)[5]2.2
15、.1沖裁件精的度,有關(guān)表格。零件外徑公差0.30mm,內(nèi)徑公差0.10mm。查參考文獻(xiàn)[3]未注公差的尺寸公差 表1-58,1-59,工作零件,126公差取0.63mm,40公差取0.039mm。</p><p><b> 確定工藝方案</b></p><p> 2.1 工序性質(zhì)與數(shù)量</p><p><b> 沖孔、落料<
16、;/b></p><p> 2.2 沖裁方案確定</p><p> 2.2.1沖裁方案 :</p><p> 方案一:單工序模:沖孔→落料</p><p> 方案二:級進(jìn)模:沖孔-落料</p><p> 方案三:復(fù)合模:沖孔、落料</p><p> 2.2.2方案卻比較及確定:
17、</p><p><b> 方案卻比較</b></p><p> 方案一,模具結(jié)構(gòu)較簡單,制造相對比較方便,但是需要兩道工序,兩幅模具,成本相對較高,生產(chǎn)效率較為低下,且更重要的是在第一道工序完成之后,進(jìn)入到第二道工序必然會增大工件誤差,使得工件精度、質(zhì)量大打折扣。故而不選用此方案。</p><p> 方案二,級進(jìn)模是一種多工位,高效率的
18、加工方法。但級進(jìn)模輪廓尺寸較大,制造復(fù)雜,成本較高。本工序完成的零件外形簡單,綜合成本,并不適合采用級進(jìn)模,因而也排除此方案。</p><p> 方案三,只需要一套模具,即能保證很好的精度又能滿足生產(chǎn)效率的要求,模具輪廓尺寸較小,模具的制造成本不高。故此方案完全滿足圖紙要求,相比前兩方案有明顯優(yōu)勢。</p><p> 方案確定 復(fù)合膜最小壁厚1.2-1.5t,零件形狀符合最小壁厚查參
19、考文獻(xiàn)[2]表8-1 P375,故本套模具采用沖孔-落料復(fù)合模。</p><p> 2.2.3 模具結(jié)構(gòu)形式</p><p> 復(fù)合模有兩種結(jié)構(gòu)形式,正裝式復(fù)合模和倒裝式復(fù)合模.考慮設(shè)計方便,采用正裝式。故方案最終確定為,正裝式?jīng)_孔-落料復(fù)合模。</p><p> 第三章 確定模具總體結(jié)構(gòu)</p><p><b> 3.1工
20、作零件</b></p><p><b> a.凸模</b></p><p> R5.53孔使用臺階固定,加工經(jīng)濟</p><p> 落料凸模選用直通式的結(jié)構(gòu),可以用線切割加工</p><p> 凸模長度 L=h1+h2+h4-(1-3)</p><p><b>
21、強度校核</b></p><p><b> b.凹模</b></p><p> 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</p><p> 凹模厚度 H=K1K2(>15)</p><p> 凹模壁厚 C=(1.5-2)H(≥30-40mm)</p><p&
22、gt;<b> 3.2定位零件</b></p><p> 導(dǎo)料板定邊距,擋料銷定位</p><p><b> 3.3 卸料、出件</b></p><p> 采用彈性卸料,凸模出件</p><p><b> 3.4 導(dǎo)向零件</b></p><p&g
23、t; 選用滑動不帶壓板的導(dǎo)柱導(dǎo)套</p><p><b> 3.5 支撐零件</b></p><p><b> 1)上下模板</b></p><p> 因為零件對稱,受力均衡,左右操作,采用后側(cè)上下模板</p><p><b> 2)模柄</b></p>
24、<p><b> 采用壓入式的模柄</b></p><p><b> 3)固定板</b></p><p> 采用臺階和帶錐度的凸模固定板</p><p><b> 4)墊板</b></p><p> 為防止上模板壓潰,加墊板(10-15mm)</p&
25、gt;<p> 第四章 工藝與設(shè)計計算</p><p><b> 4.1排樣</b></p><p> 排樣方法的確定 根據(jù)工件的形狀,確定采用無廢料排樣的方法是不可能做到的,但能采用有廢料和少廢料的排樣方法。經(jīng)多次排樣計算決定采用直排法,初畫排樣圖如下圖所示。</p><p> 確定搭邊值 查參考文獻(xiàn)[2]表3-20
26、,取最小搭邊值:</p><p> 工件間a1=1.0mm,沿邊a=1.2mm。</p><p> 確定條料步距 步距:126+1=127mm,寬度:127+1.2+1.2=128.4mm</p><p><b> 條料的利用率</b></p><p> 利用率=S工/S總=3.14R2/(127128.4)=
27、(3.146363)/(127128.4)=76. 42%</p><p> 4.2計算沖壓力和壓力中心</p><p> 1)沖裁力(查參考文獻(xiàn)[2]表3-15)</p><p> F=LTσb=(40π+126×π) ×1.2×450≈281.4KN</p><p> (L:沖裁件周邊長度 T:材
28、料厚度 σb:抗拉強度)</p><p> 壓力中心——模具中心</p><p><b> X0==</b></p><p><b> Y0=</b></p><p> ∵沖裁以X軸、Y軸對稱</p><p><b> ∴X0=0 </b&g
29、t;</p><p><b> Y0=0</b></p><p><b> 3)初定壓機</b></p><p> 卸料力Fx=KxF,已知Kx=0.040(查參考文獻(xiàn)[2]公式3-3 P67)</p><p> 則 Fx=0.040281.4=11.256KN</p>&
30、lt;p><b> 推件力FT</b></p><p> 由FT=nKTF, KT=0.055(查參考文獻(xiàn)[2]公式 3-4 P67) (n===5)</p><p> 則 FT=50.055281.4=77.385KN</p><p> P≥(1.1-1.3)F∑</p><p> F∑=F+ Fx
31、 + FT=281.4+11.256+77.385=370.041KN</p><p> P≥1.2 F∑=1.2×370.041=444.05KN</p><p><b> 4)刃口計算</b></p><p> 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
32、都標(biāo)注在凹模上</p><p> 變大 A凸=(Amax-x△)0△/4</p><p> 變小 B凸=(Bmin+x△)0-△/4</p><p> 不變 C凸=(Cmin+0.5△)±△/8</p><p> ?。汗?即上偏差-下偏差</p><p> Zmin=0.126參
33、考文獻(xiàn)[1]表1表3-4(沖裁模初始雙面間隙)P35</p><p> X=0.5參考文獻(xiàn)[1]表3-5(磨損系數(shù))P37</p><p><b> 4.3彈性元件 </b></p><p><b> 橡膠 </b></p><p><b> 選擇聚氨酯21個</b>&
34、lt;/p><p> Fy=Fx/n=11.256/21=0.536KN=536N</p><p><b> hy=10%h0</b></p><p> P=1.1 MPa 參考文獻(xiàn)[1]圖3-65P82(10%內(nèi)橡膠壓縮量與單位壓力)</p><p><b> Fy=A×P</b>
35、;</p><p> A= Fy/P=536/1.1=487.2mm2</p><p> 選圓筒形橡膠,設(shè)卸料螺釘直徑8,橡膠孔10</p><p> ∵A=(D2-82)</p><p> ∴D==26.5mm</p><p><b> 取D=27mm</b></p>&
36、lt;p> hx+hm=1+5+t=1+5+0.8=6.8 (hm:取4-10mm)</p><p> h0===27.2mm</p><p> 0.5<h0/D<1.5</p><p> ∵0.5<27.2/26.5=1.03<1.5</p><p><b> ∴符合要求</b></p>
37、;<p> ?。▍⒖嘉墨I(xiàn)[1]P81-P82有關(guān)公式)</p><p> 第五章 設(shè)計零件、繪制總裝配草圖</p><p><b> 5.1工作零件</b></p><p> 凸凹模長度:L=h1+h2+h4-(1-3)</p><p> h1:凸模固定板厚度(0.6-0.8)H凹 </p&
38、gt;<p> h2:卸料板厚度(15-30mm)</p><p> h4:彈性元件的高度+凸模進(jìn)去凹模的厚度(取6mm)</p><p> H凹= K1K2=1×1.37×=41.5mm 取40mm</p><p> 彈性元件高度h=h0×0.9=27.2×0.9=24.48mm 取25mm<
39、/p><p> 凸凹模:L=0.625×40+25+25+6-1=80mm</p><p> 沖孔凸模 L=凹模+凸模固定板=30+30=60mm</p><p> (查參考文獻(xiàn)[1]第三章第九節(jié) 二、工作零件部分有關(guān)公式)</p><p> 5.2模架與其他零件</p><p> 1)模架(查參考文獻(xiàn)
40、[5]表15.2 P418)</p><p> 凹模尺寸:250×200×30</p><p> H閉=上模板+下模板+卸料板+凸模固定板+凸凹模固定板+彈性元件+凹模+料厚</p><p> H閉=40+50+25+ 25 +30+ 25+30+1.2=226.2mm</p><p><b> 取H閉
41、230mm</b></p><p><b> 選著模架 </b></p><p> LXB 250×160×(200-245)</p><p><b> 2)壓機</b></p><p> ∵P≥444.05KN</p><p>
42、∴F=1.3P=1.3×444.05=577.265KN</p><p> ∴初選630KN壓力機 參考文獻(xiàn)[5]表4-32 表 4-33 P106</p><p> 封閉高度滿足 Hmax-H1-5>H閉>Hmin-H1+10 經(jīng)計算符合要求。</p><p> 確定設(shè)備J23-63</p><p><b>
43、 模柄 壓入式模柄</b></p><p> ∵模柄孔 50×70 上模板厚度為40mm</p><p> ∴模柄A50×100 JB/T7646.1-1994</p><p><b> 工作臺孔230</b></p><p><b> 4)墊板</b>&
44、lt;/p><p><b> 設(shè) 計 小 結(jié)</b></p><p> 兩周的課程設(shè)計時間很快就結(jié)束了,此次課程設(shè)計的首先感謝老師全程的輔導(dǎo),然后實習(xí)鍛煉了自己上網(wǎng)查閱資料和結(jié)合自己的課題實際應(yīng)用的能力。課程設(shè)計的同時還要考慮準(zhǔn)備考研,相對來說時間還是比較緊的。</p><p> 這次實習(xí)可以算上對《沖壓工藝與模具設(shè)計》該課程實際而充分的應(yīng)用
45、,書本內(nèi)容貫穿了整個實習(xí)內(nèi)容;同時,在設(shè)計的過程中需要大量查閱沖模工具書、CAD制圖、運用公差與技術(shù)測量知識、等課程的知識;這次課程設(shè)計是對先修課程的綜合運用,是提高學(xué)生綜合能力的全面訓(xùn)練。</p><p> 通過此次沖壓模具課程設(shè)計,實際應(yīng)用了課程所學(xué)知識。同時,在第一次設(shè)計沖壓模具過程中,暴庫了很多的問題,但通過尋求老師指導(dǎo)和同學(xué)們之間的交流互助,設(shè)計中存在的問題都得到了很好的解決。</p>
46、<p><b> 沖壓工藝卡 </b></p><p><b> 參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p> [1] 翁其金、徐新成主編. 沖壓工藝與模具設(shè)計(第二版). 機械工業(yè)出版社,2012</p><p> [2] 《沖模設(shè)計手冊》編寫組. 沖模設(shè)計手冊. 機械工業(yè)出版社,1999</p
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