課程設計--圓墊圈沖孔、落料復合模

1、<p><b>　　一、課題名稱：</b></p><p>　　圓墊圈沖孔、落料復合模 </p><p><b>　　二、產(chǎn)品零件圖</b></p><p>　　材料：10 號鋼 料厚：1.5mm 批量：200萬</p><p><b>　　模具設計（復合模

2、）</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　前言………………………………………………………………………………………… 1</p><p>　　第一章 零件的工藝性分析……………………………………………………………… 2</p><p>　　1.1 材料……………………………

3、……………………………………………………2</p><p>　　1.2 結(jié)構與尺寸…………………………………………………………………………2</p><p>　　1.3 精度…………………………………………………………………………………2</p><p>　　第二章 確定工藝方案…………………………………………………………………… 3</p>&

4、lt;p>　　2.1 工序性質(zhì)與數(shù)量…………………………………………………………………… 3</p><p>　　2.2 工序順序…………………………………………………………………………… 3</p><p>　　2.3工序組合確定…………………………………………………………………………3</p><p>　　第三章 確定模具總體結(jié)構…………………………………

5、………………………………4</p><p>　　3.1 類型………………………………………………………………………………… 4</p><p>　　3.2 結(jié)構………………………………………………………………………………… 4</p><p>　　3.2.1工作零件……………………………………………………………………… 4</p><p>

6、　　3.2.2 定位零件……………………………………………………………………… 4</p><p>　　3.2.3 卸料、出件…………………………………………………………………… 4</p><p>　　3.2.4導向零件…………………………………………………………………………4</p><p>　　3.2.5支撐零件………………………………………………………………

7、…………5</p><p>　　第四章 工藝與設計計算……………………………………………………………………6</p><p>　　4.1 排樣………………………………………………………………………………… 6</p><p>　　4.2計算沖壓力和壓力中心………………………………………………………………8</p><p>　　4.3 彈性元件

8、…………………………………………………………………………… 9</p><p>　　第五章 設計零件、繪制總裝配草圖………………………………………………………10 </p><p>　　5.1 工作零件…………………………………………………………………………… 13</p><p>　　5.2 定位零件…………………………………………………………………………… 1

9、4</p><p>　　5.3 卸料與出件………………………………………………………………………… 14</p><p>　　5.4 模架與其他零件…………………………………………………………………… 15 </p><p>　　第六章 繪制總裝圖和各零件圖……………………………………………………………16&l

10、t;/p><p>　　工藝卡……………………………………………………………………………………… 17</p><p>　　參考文獻…………………………………………………………………………………… 18</p><p>　　設計小結(jié)…………………………………………………………………………………… 19</p><p><b>　　前

11、言</b></p><p>　　本說明書是我根據(jù)《》等有關教材，引用了其中的公式，查找書中的表格，同時查閱相關技術資料，并得到了老師教導和同學的幫助完成的。</p><p>　　本說明書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)構的選擇、工藝與設計計算、零件圖總裝圖尺寸計算及繪制。</p><p>　　為了能夠很好地掌握本課程的設計過程，根據(jù)

12、課內(nèi)及課外來所學的知識，編寫了該說明書以使老師可以在評閱的過程中能夠更好地指導.</p><p>　　第一章 零件的工藝性分析 </p><p><b>　　1.1 材料</b></p><p>　　10號鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構鋼 σs=210MPa σb= 350MPa σs/σb=0.60</p><p><

13、;b>　　沖壓性能良好</b></p><p><b>　　1.2 結(jié)構與尺寸</b></p><p>　　零件形狀規(guī)則，沖孔尺寸與落料外形有10mm，其它無極限特征，適合沖裁加工。</p><p><b>　　1.3 精度</b></p><p>　　零件精度為IT14，根據(jù)分析

14、，該零件工藝性良好，適合沖裁加工。</p><p>　　第二章 確定工藝方案</p><p>　　2.1 工序性質(zhì)與數(shù)量</p><p><b>　　沖孔、落料</b></p><p><b>　　2.2 工序順序</b></p><p><b>　　復合模：沖孔、

15、落料</b></p><p><b>　　2.3工序組合確定</b></p><p>　　圖凸凹模壁厚為10mm，查P116 表3-29得允許最小壁厚3.8mm，符合要求，所以沖孔與落料能組合。</p><p>　　第三章 確定模具總體結(jié)構</p><p><b>　　3.1類型</b>

16、</p><p>　　因零件較小，且中批量生產(chǎn)，不宜單工序沖裁；級進模單幅成本較高，所以不采用級進模；孔與落料邊緣距離為6mm，大于最小凸、凹模壁厚3.8mm，所以用復合模最為合理</p><p><b>　　3.2結(jié)構</b></p><p><b>　　3.2.1工作零件</b></p><p>

17、;<b>　　a.凸模</b></p><p>　　落料凸模選用直通式的結(jié)構，可以用線切割加工</p><p>　　凸模長度 L=h1+h2+h4-（1-3）mm</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=8mm<

18、/p><p>　　凹模厚度 H=K1K2(＞15)</p><p>　　凹模壁厚 C=（1.5-2）H(≥30-40mm)</p><p><b>　　c.凸凹模</b></p><p>　　凸凹模采用整體式的螺釘固定，因為料厚t=1.5mm，查表得凸凹模最小壁厚a0=3.8mm 又凸凹模實際壁厚a=（40-20）/2=

19、10mm>3.8mm，符合要求。</p><p><b>　　3.2.2定位零件</b></p><p>　　X方向上擋料銷定位，Y方向上用導料銷</p><p>　　3.2.3 卸料方式</p><p>　　卸料方式采用彈性卸料，彈性卸料裝置由卸料板、卸料螺釘、彈性元件構成。</p><p&g

20、t;　　3.2.4 導向零件</p><p>　　選用光滑的圓柱導向裝置，2級精度。</p><p>　　導柱標準為20×100 GB/T2861.1-2008</p><p>　　導套標準為20×65×23 GB/T2861.3-2008</p><p>　　導柱導套材料都為20Cr，硬度為58-62HRC，配

21、合采用H7/h6。</p><p>　　裝配方式是將導柱裝在下模座、導套裝在上模座上，分別采用過盈配合H7/r6。</p><p>　　3.2.5 支撐零件</p><p><b>　　1）上下模座</b></p><p>　　因為零件對稱，受力均衡，左右操作，故采用后側(cè)式上下模座。</p><p&g

22、t;　　模座的材料為鑄鐵HT200，模座材料的許用壓應力值為[σp]=120MPa。</p><p><b>　　2）模柄</b></p><p>　　采用帶凸緣的模柄B型，用4個螺釘與上模座固定連接，上模中開設推板孔 與推桿配合。凸緣模柄標準為A30×64 JB/T 7646.3-2008，材料為Q235。</p><p><

23、;b>　　3）固定板</b></p><p>　　采用凸模固定板，固定板厚度為10mm。</p><p><b>　　4）墊板</b></p><p>　　墊板厚度一般為6～12mm。根據(jù)模具結(jié)構，為防止上模座壓潰則加墊板厚度為10mm，材料選用淬火45號鋼。</p><p>　　第四章 工藝與設計計算

24、</p><p><b>　　4.1排樣</b></p><p>　　因零件為圓形，采用一個個排有利于提高材料利用率，為保證產(chǎn)品質(zhì)量和模具壽命，采用有廢料排樣</p><p>　　條料寬度 查P79表3-16（最小搭邊值）得搭邊a=1.2 a1=1</p><p>　　B=22+1.2+1.2=24.4mm</

25、p><p>　　經(jīng)查表可用板料1.5×600×1200</p><p>　　條料長度 L=1200mm</p><p>　　步距：S=22+ a1=22+1=23</p><p>　　n=L/S =1200/23=52.17(實際52個)</p><p><b>　　即n=52</b&

26、gt;</p><p>　　A=(222-102)</p><p><b>　　=301.6mm2</b></p><p>　　利用率 η=×100%=(52×301.6)/(24.4×1200)=53.56%</p><p>　　4.2計算沖壓力和壓力中心</p>&l

27、t;p><b>　　1）沖壓力</b></p><p>　　F=LTσb=32π×1.5×350=52.75KN</p><p>　　L:沖裁件周邊長度 </p><p><b>　　T：材料厚度</b></p><p><b>　　σb：抗拉強度</b&g

28、t;</p><p>　　2）壓力中心——模具中心</p><p>　　X0== Y0=</p><p>　　∵沖裁件的幾何外形特征以X軸、Y軸對稱</p><p><b>　　∴X0=0</b></p><p><b>　　Y0=0</b></p>&l

29、t;p><b>　　3）初定壓力機</b></p><p>　　P≥（1.1-1.3）F∑</p><p>　　F∑=F+ Fx + FT</p><p><b>　　F=52.75KN</b></p><p>　　查表(卸料力、推件力系數(shù))得</p><p>　　KX

30、=0.04～0.05 KT=0.055</p><p>　　Fx=KXF=0.05×52.75=2.64KN</p><p>　　FT=nKTF=5.3×0.055×52.75=15.38KN (n==8/1.5=5.3)</p><p>　　F∑=F+ Fx + FT =52.75+2.64+15.38=70.77KN</p

31、><p>　　P≥1.2 F∑=1.2×70.77=84.92KN</p><p><b>　　4）刃口尺寸計算</b></p><p>　　根據(jù)零件對稱的形狀特征，刃口尺寸計算采用分開制造法。</p><p>　　落料以凹模（d）為基準，沖孔以凸模（p）為基準。</p><p>　　(1)

32、落料件尺寸的基本計算公式為：</p><p>　　Dd=(Dmax-XΔ)0+δd</p><p>　　Dp=（Dd-Zmin）0–δp=(Dmax-XΔ-Zmin )0–δp</p><p>　　Δ：工件制造的公差 X：磨損系數(shù)</p><p>　　Z：沖裁模初始雙面間隙</p><p>　　δd：凹模的制造公差

33、 δp：凸模的制造公差</p><p>　　落料尺寸φ220-0.52 mm, 可查的凸、凹模最小間隙為Zmin=0.132mm，最大間隙為Zmax=0.240mm，凸模制造公差δp=0.02mm，凹模制造公差δd=0.025mm。將以上各值代入|δp|+|δd|≤Zmax-Zmin校驗是否成立，經(jīng)校驗，不等式成立，所以可按上式計算工作零件刃口尺寸。即</p><p>　　Dd=（22

34、-0.5×0.52）0+0.025=21.740+0.025mm</p><p>　　Dp=（21.74-0.132）0-0.02=21.610-0.02mm</p><p>　　(2）沖孔件尺寸的基本計算公式為：</p><p>　　dp=(dmin+XΔ) 0-δp</p><p>　　dd=（dp+Zmin）+δd0=(dmi

35、n+XΔ+Zmin )+δd0</p><p>　　沖孔尺寸φ100+0.36 mm,可查的其凸模制造公差δ1=0.02mm,凹模制造公差δA=0.02mm。經(jīng)驗算滿足不等式|δp|+|δd|≤Zmax-Zmin 。故</p><p>　　dp=(10+0.5×0.36)0-0.02=10.180-0.02</p><p>　　dd=(10.18+0.13

36、2)0+0.02=10.310+0.02</p><p><b>　　4.3卸料元件 </b></p><p>　　1.彈性元件采用彈簧</p><p>　　1）根據(jù)卸料力和模具安裝彈簧的空間大小初定彈簧數(shù)量n=8,則每個彈簧的預壓力為 Fy=Fx/n=2640/8=330N</p><p&

37、gt;　　2）初選彈簧規(guī)格。估算彈簧的極限工作壓力為</p><p>　　Fj=1.5Fy=1.5×330=495N</p><p>　　查標準初選規(guī)格為d×D2×h0=3.5×20×40 Fj=557N,hj=19.565mm。</p><p>　　3) 計算所選彈簧的預壓量為</p><p&g

38、t;　　Hy=Fy×hj/Fj=330×19.565/557=11.6mm</p><p>　　4) 校核所選彈簧是否合適。卸料板工作行程hx=1.5+1=2.5mm,取凸模刃模量hm=5mm,則彈簧工作室的總壓縮量為</p><p>　　h=hy+hx+hm=11.6+2.5+5=19.1mm</p><p>　　因為h<hj=19.56

39、5,故所選彈簧合適。</p><p>　　5) 所選彈簧的主要參數(shù)：</p><p>　　d=3.5mm,D2=20mm,t=6.51mm,n=6.5圈，h0=40mm,Fj=557N,hj=19.565mm.</p><p>　　彈簧的標記為3.5×20×40 GB/T2089-1994彈簧,彈簧材料為65Mn。彈簧的安裝高度為ha=h0-hy

40、=40-11.6=28.4mm。</p><p>　　2.卸料螺釘采用內(nèi)六角圓柱頭軸間螺釘，彈簧內(nèi)徑D1=D2-2d彈=20-2×3.5=13mm</p><p>　　卸料螺釘與彈簧安裝在一起，螺釘大徑d=D1-(2～4)mm=13-3=10mm,查標準GB5281-85取螺釘為M10×50</p><p>　　3.根據(jù)工件的最大尺寸、料厚以及凹

41、模大小，經(jīng)查表取彈性卸料板厚度為h×=10mm</p><p>　　第五章 設計零件、繪制總裝配草圖</p><p><b>　　5.1工作零件</b></p><p>　　確定凸凹模零件結(jié)構尺寸</p><p><b>　　a.凹模</b></p><p>　　依

42、據(jù)落料件的尺寸Dd=21.74，按沖壓模具標準采用圓形凹模B型</p><p>　　確定標準凹模外形尺寸為：</p><p>　　D×H=φ35×30（JB/T8057.4-1995）</p><p>　　標準凹模刃口高度取h=8mm，凹模材料T10A，熱處理后的淬火硬度為58-62HRC</p><p><b>

43、;　　b.凸模</b></p><p>　　依據(jù)沖孔件的尺寸dp=10.18mm，按沖壓模具標準采用圓形凸模B型</p><p>　　確定標準凸模外形尺寸為：</p><p>　　D×L=φ14×50（JB/T8057.2-1995）</p><p>　　標準凸模材料T10A，熱處理后的硬度為56-60HRC，

44、尾部回火40-50HRC。</p><p><b>　　c.凸凹模</b></p><p>　　凸凹模采用整體式的螺釘固定，因為料厚t=1.5mm，查表得凸凹模最小壁厚a0=3.8mm 又凸凹模實際壁厚a=（22-10）/2=6mm>3.8mm，符合要求。</p><p>　　凸凹模長度：L=h1+h2-(1-3)</p>

45、<p>　　h1：卸料板厚度10mm</p><p>　　h2：彈性元件的高度h0=40mm </p><p>　　凸凹模長度：L=0.7×10+40-13-2=32mm</p><p>　　凸凹模寬度：B=22+16+8=46mm</p><p>　　材料選用T10A，熱處理后的淬火硬度為58-62HRC。</p

46、><p><b>　　5.2定位零件</b></p><p>　　X方向上采用彈簧類彈頂擋料裝置定位，擋料銷采用活動擋料銷， 標準為d×L=8×26 JB/T7649.5-1994,材料為45，硬度為43-48HRC；配用的彈簧標準為1.0×10×30 GB/T2089-1994</p><p>　　Y方向上

47、用導料銷d=6mm,材料為45，硬度為28-32HRC，調(diào)制處理。</p><p><b>　　5.3 卸料與出件</b></p><p>　　卸料方式采用彈性卸料；出件采用推桿推銷，推桿直徑d=30mm與模柄孔配合，推銷直徑d=6mm。</p><p>　　5.4模架與其他零件</p><p><b>　　1

48、）模架</b></p><p>　　凹模尺寸：φ35×30</p><p>　　H閉=上模板+下模板+卸料板+凸模固定板+彈性元件+凹模+料厚</p><p>　　H閉=25+30+10+20+27+30+1.5=143.5mm</p><p>　　取H閉 =144mm</p><p>　　查沖壓

49、模具設計標準（GB/T2855.1-2008）選取標準模架為</p><p>　　上模座為 100×80×25</p><p>　　下模座為 100×80×30</p><p><b>　　2）壓力機</b></p><p>　　根據(jù)初定壓力機知P≥1.2 F∑=1.2×

50、70.77=84.92KN</p><p>　　故選取100KN壓力機，標準為J23-10</p><p><b>　　壓力機主要參數(shù)為</b></p><p>　　公稱壓力：100KN</p><p><b>　　滑塊行程：45mm</b></p><p>　　最大閉合高度

51、：180mm</p><p>　　閉合高度調(diào)節(jié)量：35mm</p><p>　　滑塊中心線到床身距離：130mm</p><p>　　工作臺尺寸：240×370</p><p>　　工作臺孔尺寸：130×200</p><p>　　模柄孔尺寸：φ30×55</p><p

52、>　　墊板厚度：35mm</p><p><b>　　3)其他零部件結(jié)構</b></p><p>　?、偻鼓９潭ò逵糜诠潭ㄍ鼓＃瑑烧卟捎眠^渡配合H7/m6關系，材料常采用Q235。②模柄采用凸緣的模柄B型，根據(jù)設備上模柄孔尺寸，采用H7/m6配合，選用規(guī)格A30×64的模柄，材料選用Q235。</p><p>　?、蹓|板厚度一

53、般為6～12mm，根據(jù)模具結(jié)構取為10mm，材料選用淬火45號鋼</p><p>　　④螺釘與銷釘?shù)倪x用,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。同一組合中，螺釘數(shù)量一般不少于3個，并盡量沿被連接件的外援均勻布置。銷釘?shù)臄?shù)量一般都用2個，且盡量遠距離錯開布置，以保證定位可靠。螺釘與銷釘?shù)倪x用應根據(jù)沖壓工藝力大小和凹模厚度等條件確定，根據(jù)此結(jié)構模具查表可得，選用M6

54、、M8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)男腴L度一般可取其公稱直徑的1.5～2倍。內(nèi)六角螺釘查國家標準GB/T70.1-2000，銷釘查國家標準GB/T119.2-2000。 </p><p>　　第六章 繪制總裝圖和各零件圖</p><p><b>　　工藝卡</b></p><p><b>　　參 考 文 獻

55、</b></p><p>　　[1]汪愷主編.機械設計標準應用手冊 第2卷.北京：機械工業(yè)出版社，1997.8</p><p>　　[2]洪慎章主編.實用沖壓工藝及模具設計.北京：機械工業(yè)出版社，2008.1</p><p>　　[3]鄭家賢.沖壓模具設計實用手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2007.1</p><p>　　[4]張如

56、華,趙向陽，章躍榮主編.北京：清華大學出版社，2006.3</p><p>　　[5]楊占堯主編.最新沖壓模具標準及應用手冊.北京化工大學出版社，2010.10</p><p>　　[6]李名望.沖壓模具設計與制造技術指南.北京化工大學出版社，2008.6</p><p>　　[7]王秀鳳，張永春編著.冷沖壓模具設計與制造.北京航空航天大學出版社，2008.7<

57、;/p><p>　　[8]成大先主編.機械設計手冊（第五版）：單行本，機械制圖，設計精度.北京化工大學出版社，2010.1</p><p>　　[9]虞傳寶主編.冷沖壓及塑料成型工藝及模具設計資料.北京機械工業(yè)出版社，1992.12</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在此次設計中，得到了**老師的

58、悉心指導，不清楚或者理解錯誤的地方都得到了糾正，在此由衷的感謝*老師！</p><p>　　此外，在設計過程中，同組的**同學都付出了自己的努力，相互探討，相互糾正，在計算和繪制裝配圖時給予了很大的幫助與支持；另外，同樣還得到了本班同學**等同學在課設期間的熱情幫助，在此表示由衷的感謝。</p><p><b>　　設 計 小 結(jié)</b></p><

59、;p>　　經(jīng)過一段時間的努力，終于完成了本次設計任務。我設計的是墊圈沖孔落料模，經(jīng)過本次設計，使我對模具有了更多的了解和認識。 在設計過程中，運用了本學期及以前學的有關知識，逐步提高了我們的理論水平、構思能力，提高了分析問題及解決問題的能力。</p><p>　　本設計重點是在分析沖裁變形過程及沖裁件質(zhì)量影響因素的基礎上，主要介紹沖裁件的工藝性分析、確定沖裁工藝方案、選擇模具的結(jié)構形式、工藝計算、選擇與確定