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文檔簡介
1、<p><b> 目錄</b></p><p><b> 前言2</b></p><p> ?。ㄒ唬?零件的工藝性分析3</p><p> ?。ǘ?沖裁工藝方案的確定3</p><p> ?。ㄈ?零件工藝計算4</p><p> 1. 刃口尺寸計算
2、4</p><p><b> 2. 排樣計算5</b></p><p> 3. 沖壓力計算6</p><p> 4. 壓力中心計算7</p><p> (四)沖壓設(shè)備的選用7</p><p> ?。ㄎ澹┠>吡悴考Y(jié)構(gòu)的確定8</p><p> 1.凹模
3、的結(jié)構(gòu)設(shè)計8</p><p> 2. 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計9</p><p> 3.模架的確定10</p><p> 4.卸料裝置中彈性元件的計算10</p><p> 5.其他零部件結(jié)構(gòu)11</p><p> ?。_壓設(shè)備的校核12</p><p><b> 心得
4、體會13</b></p><p><b> 參考文獻(xiàn)14</b></p><p><b> 前言</b></p><p> 模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場前景</p><p> 現(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。世界模具市場總體上供不應(yīng)求,市場需求量維持在700億至850億美元,同
5、時,我國的模具產(chǎn)業(yè)也迎來了新一輪的發(fā)展機(jī)遇。近幾年,我國模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保存15%的年增長率(據(jù)不完全統(tǒng)計,2005年國內(nèi)模具進(jìn)口總值達(dá)70多億,同時,有近250個億的出口),到2007年模具產(chǎn)值預(yù)計為700億元,模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的每年9000多萬美元增長到2006年的2億美元左右。單就汽車產(chǎn)業(yè)而言,一個型號的汽車所需模具達(dá)幾千副,價值上億元,而當(dāng)汽車更換車型時,約有80%的模具需要更換。2005年我國汽車產(chǎn)量銷量均突破550
6、萬輛,預(yù)計2007年產(chǎn)銷量各突破700萬輛,轎車產(chǎn)量將達(dá)300萬輛。另外,電子和通訊產(chǎn)品對模具的需求也非常大,在發(fā)達(dá)國家往往占到模具市場總量的20%之多。目前,中國17000多個模具生產(chǎn)廠點(diǎn),從業(yè)人數(shù)約50多萬。1999年中國模具工業(yè)總產(chǎn)值已達(dá)245億人民幣。工業(yè)總產(chǎn)值中,沖壓模具約占50%,塑料模具約占33%,壓鑄模具約占6%,其他各類模具約占11%。</p><p> 隨著沖壓技術(shù)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展,各個工業(yè)
7、部門幾乎都離不開沖模,尤其是汽車,電器,電機(jī),儀表和日用品工業(yè),其產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本及產(chǎn)品更新?lián)Q代的快慢等,都在很大程度上取決于模具。因此,模具工業(yè)是帶動各項工業(yè)產(chǎn)品發(fā)展的先行工業(yè)。如何提供更好、更快、更多的模具,是模具工作者共同的重要課題。</p><p> 沖模結(jié)構(gòu)式?jīng)_模的靈魂。它不僅決定了模具得功能,同時也決定了模具得成本和制造周期。一副好的沖模結(jié)構(gòu),往往凝聚著許多人的智慧和汗水。因此可以說,沖
8、模結(jié)構(gòu)式?jīng)_模設(shè)計師智慧的結(jié)晶。</p><p> 模具是成型不同形狀制品的一種裝置。按照制品所采用的原料不同,成形的方法也不同:一般將其分為金屬沖壓模具,金屬壓鑄模具,塑料模具,橡膠模具,玻璃模具等。</p><p> 模具在汽車行業(yè),飛機(jī)行業(yè),家用電器行業(yè),工程機(jī)械、冶金、機(jī)床等制造行業(yè)中有著極其重要的作用;采用模具生產(chǎn)的毛坯或產(chǎn)品零件,是材料成型的重要形式,模具生產(chǎn)和切削相比具有材
9、料利用率高,能能耗低,產(chǎn)品性能好,生產(chǎn)效率高和成本低等顯著特點(diǎn)。</p><p><b> 零件的工藝性分析</b></p><p> 工件為圖1所示的落料件,材料為Q235鋼,材料厚度1mm,生產(chǎn)批量為大批量。工藝性分析內(nèi)容如下:</p><p><b> 材料分析</b></p><p>
10、 Q235為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼,具有較好的沖裁成形性能。</p><p><b> 結(jié)構(gòu)分析</b></p><p> 零件結(jié)構(gòu)簡單對稱,無尖角,對沖裁加工較為有利。該零件的結(jié)構(gòu)滿足沖裁的要求。</p><p><b> 精度分析</b></p><p> 公差要求為IT14,普通沖裁可以達(dá)到
11、零件的精度要求。</p><p><b> 沖裁工藝方案的確定</b></p><p> 該零件結(jié)構(gòu)簡單可直接落料獲得。</p><p><b> 零件工藝計算</b></p><p><b> 刃口尺寸計算</b></p><p> 根據(jù)零件
12、形狀特點(diǎn),刃口尺寸計算采用分開制造法。</p><p> 查表2.2.3,2cmax=0.13mm,2cmin=0.10mm,則</p><p> 由公差表查得:為IT14級,取x=0.5</p><p> 設(shè)凸、凹模分別按IT6和IT7級加工制造,則</p><p> 落料件尺寸的基本計算公式為</p><p&g
13、t;<b> 校核:</b></p><p> 0.049>0.03</p><p> 由此可知,只縮小δp、δd,提高制造精度,才能保證間隙在合理范圍內(nèi),此時可?。?lt;/p><p><b> 故</b></p><p> 式中——落料凹?;境叽纾╩m)</p><p
14、> ——落料凸?;境叽纾╩m)</p><p> ——制造公差(mm)</p><p> ——凸、凹模最小初始雙面間隙(mm)</p><p> 、——凸、凹模制造偏差(mm),可按IT6、IT7選用;也可按表2.3.1、表2.32選取。</p><p> ——系數(shù),是為了使沖裁件的實(shí)際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸,與
15、工件制造精度有關(guān),可按下列關(guān)系取值,也可查表2.3.3:</p><p> 當(dāng)制件公差為IT10以上,取=1;</p><p> 當(dāng)之間公差為IT11~IT13,取;</p><p> 當(dāng)制件公差為IT14以下時,取。</p><p><b> 排樣計算</b></p><p><b
16、> (1)確定排樣方法</b></p><p> 根據(jù)工件的形狀,確定采用無廢料排樣和少廢料的方法是不可能做到的,只能采用有廢料的排樣方法。并根據(jù)工件形狀采用直排。</p><p> 材料搭邊和側(cè)搭邊的數(shù)值選用</p><p> 由于沖壓件材料為Q235,厚度t=1mm,取=1.5mm、=2mm</p><p>&l
17、t;b> 確定條料步距和寬度</b></p><p><b> 步距:</b></p><p><b> 條料寬度</b></p><p> 式中 B——條料寬度</p><p> D——沖裁件與送料方向垂直的最大尺寸</p><p><b&
18、gt; ——前后搭邊</b></p><p><b> ——側(cè)搭邊</b></p><p> ?。?)分析零件形狀,應(yīng)采用單直排的排樣方式,零件的排樣方式為圖2 </p><p><b> 圖2</b></p><p> 現(xiàn)選用4000mm×1000mm的鋼板,計算一張
19、板材能出的零件總個數(shù)為</p><p><b> 個</b></p><p> 所以將板材裁剪為寬84mm、長1000mm的條料。具體排樣圖如上圖所示。</p><p><b> 沖壓力計算</b></p><p> 可知沖裁力基本計算公式為</p><p> 該零
20、件的周長為251.2mm,材料厚度為1mm,Q235鋼的抗剪強(qiáng)度取350Mpa,則沖裁該零件所需沖裁力為</p><p> =1.3×251.2×1×350N=114296N=114KN</p><p> 模具采用彈性卸料裝置和頂件結(jié)構(gòu),所以所需卸料力和頂件力為</p><p> 則零件所需得沖壓力為</p><
21、;p> 初選設(shè)備為開式雙柱可傾壓力機(jī)J23-25.</p><p> 式中 ——材料抗剪強(qiáng)度()</p><p> L——沖裁周邊總長(mm)</p><p> ——材料厚度(mm)</p><p> ——安全系數(shù),一般取1.3</p><p><b> ——頂件力系數(shù)</b>&
22、lt;/p><p><b> K——卸料力系數(shù)</b></p><p><b> 壓力中心計算</b></p><p> 零件外形為對稱件,可近似認(rèn)為就是零件外形中心線的交點(diǎn)。</p><p> ?。ㄋ模_壓設(shè)備的選用</p><p> 根據(jù)沖壓力的大小,選取開式雙柱可傾
23、壓力機(jī)J23-25,其主要技術(shù)參數(shù)如下:</p><p> 公稱壓力:250KN</p><p><b> 滑塊行程:65mm</b></p><p> 最大閉合高度:270mm</p><p> 最大裝模高度:220mm</p><p> 連桿調(diào)節(jié)長度:55mm</p>
24、<p> 滑塊中心至床身距離:200mm</p><p> 工作臺尺寸:370mm×560mm</p><p> 墊板尺寸:50mm×200mm</p><p> 模柄孔尺寸:40mm×60mm</p><p> ?。ㄎ澹┠>吡悴考Y(jié)構(gòu)的確定</p><p><b&
25、gt; 1.凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p> 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用依據(jù)為凹模的外形尺寸,所以應(yīng)首先計算凹模周界的大小。</p><p> 由凹模高度和壁厚的計算公式得,</p><p> 凹模高度,取20mm</p><p><b> 凹模壁厚</b></p><p>&l
26、t;b> 所以,凹模的直徑為</b></p><p> 式中 b——沖裁件的最大外形尺寸;</p><p> K——考慮板料厚度的影響系數(shù),查表2.8.3。</p><p><b> 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p><b> 凸模采用整體式結(jié)構(gòu)</b></p
27、><p><b> 式中 ——凸模長度</b></p><p><b> ——凸模固定板厚度</b></p><p><b> ——彈性卸料板厚度</b></p><p> ——彈性元件安裝厚度</p><p> ——凸模刃口的修模量,凸模進(jìn)入凹模
28、深度(1~2mm)</p><p><b> 3.模架的確定</b></p><p> 模具采用滑動后置導(dǎo)柱模架,根據(jù)以上計算結(jié)果,可查得模架規(guī)格為</p><p> 上模座160mm×160mm×45mm</p><p> 下模座160mm×160mm×55mm</
29、p><p> 導(dǎo)柱 28mm×180mm</p><p> 導(dǎo)套 28mm×110mm×43mm</p><p> 4.卸料裝置中彈性元件的計算</p><p> 模具采用彈性卸料裝置,彈性元件選用橡膠,其尺寸呢計算如下:</p><p><b> 確定橡膠的自由高
30、度</b></p><p> 由以上兩個公式,取=12mm,</p><p> ?。?)確定橡膠的橫截面積A</p><p> 查得圓形橡膠在預(yù)壓量為10%~15%時的單位壓力為0.6MPa,所以</p><p><b> 確定橡膠的平面尺寸</b></p><p> 根據(jù)零件
31、的形狀特點(diǎn),橡膠墊的外形應(yīng)為環(huán)形,中間開有圓形孔以避讓凸模。結(jié)合零件的具體尺寸,橡膠墊中間的避讓孔尺寸為,外形暫定d為</p><p> ?。?)校核橡膠的自由高度</p><p> 為滿足橡膠墊的高徑比要求,將橡膠墊分割成4塊裝入模具中,其最大外形尺寸為83mm,所以</p><p> 橡膠墊的高徑比在0.5~1.5之間,所以選用的橡膠墊規(guī)格合理。橡膠的裝模高
32、度約為0.85×48mm=40.8mm,取41mm。</p><p><b> 5.其他零部件結(jié)構(gòu)</b></p><p> 1)凸模固定板用于固定凸模及凹模,兩者采用過渡配合關(guān)系,材料采用45號鋼。</p><p> 2)模柄采用壓入式模柄,根據(jù)設(shè)備上模柄孔尺寸,采用配合,選用規(guī)格A40×100的模柄,材料采用Q23
33、5A。</p><p> 3)螺釘與銷釘?shù)倪x用</p><p> 螺釘主要起連接固定作用,銷釘起定位作用,在沖模中螺釘一般多選用內(nèi)六角螺釘,銷釘常用圓柱銷。螺釘與銷釘?shù)倪x用應(yīng)根據(jù)沖壓工藝力大小和凹模厚度等條件確定,根據(jù)此結(jié)構(gòu)模具查表可得,選用M10的螺釘,銷釘?shù)墓Q直徑可取與螺釘一樣或小一個規(guī)格,螺釘?shù)倪x入長度一般可取其公稱直徑的倍。內(nèi)六角螺釘查國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T70.1-2000,銷釘
34、查國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T119.2-2000。</p><p> (六)沖壓設(shè)備的校核</p><p> 該模具得閉合高度H閉為:</p><p> 式中 、——上下模座的厚度</p><p><b> ——彈性卸料板厚度</b></p><p><b> ——凸模固定板厚度<
35、/b></p><p> ——彈性元件安裝高度41mm</p><p> ——凹模高度20mm</p><p> ——凸模沖裁后進(jìn)入凸凹模的深度2mm</p><p> 由上可知該模具得閉合高度小于所選壓力機(jī)J23-16的最大裝模高度。即:</p><p> 綜上所述,所選壓力機(jī)符合要求。</p&
36、gt;<p><b> 心得體會</b></p><p> 通過這次課程讓我認(rèn)識到,沖壓是一門用途很廣的課程,在許多工作領(lǐng)域的有用到,尤其是汽車行業(yè)應(yīng)用廣泛,通過這次課程設(shè)計,對沖壓這門課程有了更深入的了解,由理論變得具體了,并且在這次設(shè)計中用到了CAD,UG等繪圖軟件,也使得對設(shè)計的軟件使用更加熟練,并且對制圖更多了一些理解,這次課程設(shè)計又好像是為畢業(yè)設(shè)計做的鋪墊,讓我感
37、覺模具在這里有了很大的發(fā)展。雖然畫圖和寫說明書都很辛苦,但不得不說這也是一次很好的鍛煉,每一次課程設(shè)計都讓我學(xué)到了好多,收獲了好多,雖然我的課程設(shè)計比較簡單但是通過自己的努力,也許收獲的不一定就比別人少</p><p> 這次課程設(shè)計還要感謝同學(xué)們和老師的幫助指導(dǎo),讓我在遇見難題的時候都能求助與你們,我的簡單設(shè)計都這么難,更讓我明白了那些設(shè)計精密模具得設(shè)計師的不容易,一定是好多人的智慧結(jié)晶,使我對自己的專業(yè)又多
38、了一份敬佩。希望在來年的畢業(yè)設(shè)計也會是做沖壓方面的課題。</p><p><b> 參考文獻(xiàn)</b></p><p> [1] 成 虹 編 《沖壓工藝與模具設(shè)計》 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p> [2] 洪慎章 編 《實(shí)用沖模設(shè)計與制造》 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p> [3]中國模具設(shè)計大典編委會 《中國模
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