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1、墊片模具設(shè)計(jì)
摘要:
本文通過(guò)在青島飛洋職業(yè)技術(shù)學(xué)院的學(xué)習(xí),設(shè)計(jì)該零件的沖裁。首先對(duì)沖壓件進(jìn)行工藝性分析,對(duì)沖壓模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),畫(huà)裝配圖。
沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備(主要是壓力機(jī))上的模具對(duì)材料施加壓力,使其產(chǎn)生分離或塑性變形,從而獲得所需零件,的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對(duì)材料進(jìn)行冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工的主要方法之一,屬于材料成型工程技術(shù)。
關(guān)鍵字:沖壓 凸模 凹模 模架 凸凹模
目錄
一 沖壓件………………………………………………………………………4
二 零件的工藝性分
2、析…………………………………………………………5
2.1零件的工藝性分析…………………………………………………………5
2.2確定工藝方案………………………………………………………………5
三 沖壓模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………6
四 沖壓模具工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………6
4.1排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算……………………………………………………………6
4.2計(jì)算沖壓力和確定模具壓力中心…………………………………………7
4.3計(jì)算凸凹模刃口尺寸及公差………………………………………………9
五 裝配圖…………………………………………
3、…………………………11
六 填寫(xiě)工藝卡片………………………………………………………………12
七 凸模和凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及模架的選擇…………………………………13
八 壓力機(jī)的選擇與校核……………………………………………………15
八 致謝…………………………………………………………………………17
九 總結(jié)…………………………………………………………………………18
十一參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………19
附:畢業(yè)論文成績(jī)?cè)u(píng)定表
環(huán)形墊片的模具設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)
一 沖壓件
沖壓件如圖所示:
沖壓技術(shù)
4、要求:
環(huán)形墊片的模具設(shè)計(jì)(已知:材料Q235,料厚2mm)
二 零件的工藝性分析。
2.1 零件的工藝性分析
(1)該零件材料Q235為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼,具有較好的沖裁成形性能。
(2)結(jié)構(gòu)分析
零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單對(duì)稱(chēng);
外形均有圓弧連接過(guò)度;
最小孔徑為8.2mm,滿(mǎn)足要求;
零件結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足沖裁要求。
(3)精度分析
5個(gè)尺寸,查表屬于IT11到IT12,普通沖裁滿(mǎn)足零件的精度要求。
沖裁件的經(jīng)濟(jì)公差等級(jí)不高于IT12級(jí),一般落料公差等級(jí)最好低于
5、
IT10級(jí),沖孔件公差等級(jí)最好低于IT9級(jí),工件的尺寸全部為自由公
差,可看作IT14級(jí),尺寸精度較底,普通總裁完全能滿(mǎn)足要求。
2.2 確定工藝方案
該總裁件包括落料和沖孔兩個(gè)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(jí)進(jìn)沖裁三種:
方案一,單工序模:零件屬于中批量生產(chǎn),因此采用單工序須要模具數(shù)
量較多,生產(chǎn)率低,所用費(fèi)用也高,不合理:
方案二,復(fù)合模:若采用復(fù)合沖裁,可以得出沖裁件的精度和平直度較好,生產(chǎn)率高,凸凹模最小壁厚為3.2mm.
方案三,級(jí)進(jìn)模:大批量生產(chǎn),沖裁精度較高,沖裁件孔,但導(dǎo)正銷(xiāo),
制造裝配略復(fù)
6、雜。
綜上所述,選方案二較好。但須校核凸凹模壁厚,經(jīng)計(jì)算零件凸凹模最
小壁厚為4.9mm<最小極限尺寸3.9mm,所以最終工藝方案為方案三,級(jí)進(jìn)模。
三 沖壓模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1模具類(lèi)型
根據(jù)零件的沖裁工藝方案,采用復(fù)合沖裁模。
3.2導(dǎo)向與定位方式
導(dǎo)向形式:滑動(dòng)導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向
定位方式;板料定位靠導(dǎo)料銷(xiāo)和彈簧頂?shù)幕顒?dòng)擋料銷(xiāo)完成,因?yàn)樵撃>卟捎玫氖?
條料,控制條料的送進(jìn)方向采用的是導(dǎo)料板,無(wú)側(cè)壓裝置。控制條料的送進(jìn)步距
采用擋料銷(xiāo)定距。
3.3卸料與出件方式
沖孔凸模與凸凹模沖孔,沖孔廢料直接落料。利用推件塊制件頂出。
3.4框架類(lèi)型
7、及精度
該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架,以凹模周界尺寸為依據(jù),選擇框架規(guī)格。
四 沖壓模具工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算
4.1排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算
采用單排方案,如圖
由沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)確定搭邊值,根據(jù)零件形狀兩式件間按矩形取搭邊值b=2.57,側(cè)邊取搭邊值b=2.5。
則 進(jìn)距: h=45.03+2..57=48
條料寬度:
查沖壓模 得△=0.6
的計(jì)算 =X100%=X100%=X100%=58.56%
式中,—材料利用率;
S—工件的實(shí)際面積;
S0—所用材料面積,包括工件面積與廢料面積;
A—步距離;
8、
B—條料寬度。
4.2計(jì)算沖壓力
該模具采用鋼性卸料和下出料方式
1) 落料力
查表τ=350Mpa
沖孔力
中心孔:
2)個(gè)小孔:
3) 沖裁時(shí)的推件力
序號(hào)1的凹模刃口形式,h=8mm,則個(gè)
故
為避免各凸模沖裁力的最大值同時(shí)出現(xiàn),且考慮到凸模相距很近時(shí)避免小直徑凸模由于承受材料流動(dòng)擠壓力作用而產(chǎn)生傾斜或折斷故把三沖孔凸模設(shè)計(jì)成階梯凸模
則最大沖壓力:
確定模具壓力中心
模具壓力中心是指
9、沖壓時(shí)各沖壓力合力的作用點(diǎn)位置。為了確保壓力機(jī)和模具正常工作,應(yīng)使沖模的壓力與壓力機(jī)滑塊 的中心相重合。對(duì)稱(chēng)形狀的沖裁,沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。本沖裁件是圓形對(duì)稱(chēng)件,壓力中心就在沖裁件的幾何中心
即點(diǎn)因此不用計(jì)算壓力中心。
壓力中心具體如下圖所示:
4.3計(jì)算凸凹模刃口尺寸及公差
落料尺寸62.5mm
尺寸mm
尺寸Rmm;
沖孔尺寸Фmm:
10、
孔中心距
五 裝配圖
六 填寫(xiě)沖壓工藝卡片
青島飛洋職業(yè)技術(shù)學(xué)院
冷沖壓工藝卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零(部)件名稱(chēng)
產(chǎn)品名稱(chēng)
零(部)件型號(hào)
材料及規(guī)格
材料技術(shù)要求
毛坯尺寸
每個(gè)毛坯可制制件數(shù)
毛坯質(zhì)量
輔助材料
Q235
15407202
條料
720442
15
工序號(hào)
工序名稱(chēng)
工序內(nèi)容
加工簡(jiǎn)圖
設(shè)備
1
下料
剪床上裁板
720 44
剪床
2
沖壓
沖孔落料(一次一件)
沖孔落料連續(xù)模
3
檢驗(yàn)
11、
按產(chǎn)品圖紙檢驗(yàn)
七 凸模和凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及模架的選擇
1)凹模外形尺寸的確定
凹模厚度的確定:
考慮到凹模強(qiáng)度H取H=40mm
——取總壓力
如圖所示已知H=40所以:
=48+51.34+260=219.34取=220
取 步距
工件長(zhǎng) b=51.34mm
凹模寬度的確定:
取步距
工件寬
取=160
2)凸模長(zhǎng)度的確定
凸模長(zhǎng)度計(jì)算為
+1530
其中初定:導(dǎo)料板 6
卸料板厚 =0.75H=0.7540=30mm
凸模固定板厚 0.8H
12、=0.840=32mm
則: = 30+32+20=82mm
3)選擇模架及確定其他沖模零件尺寸 由模具的閉合高度在200240之間,凹模的邊界尺寸計(jì)算為22016040mm,由于220靠近250,所以查沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)選用后側(cè)導(dǎo)柱模架,標(biāo)記為250160200240I(GB/T2851.3-1990),并可根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)劃出模架圖。下面是一些其他零件的尺寸參數(shù);
導(dǎo)柱:d/mmL/mm=32190
導(dǎo)套:d/mmL/mmh/mm=3210543
墊板:L/mmB/mmh/mm=22016010
凸模固定板:L/mmB/mmh/mm=22016
13、030
凹模:L/mmB/mmh/mm=22016040
卸料板:L/mmB/mmh/mm=22016032
八 壓力的選擇及校核
1、選用沖床的公稱(chēng)壓力應(yīng)大于計(jì)算出的總壓力279869N;最大閉合高度應(yīng)大于沖模閉合高度+5mm;工作臺(tái)臺(tái)面尺寸應(yīng)能滿(mǎn)足模具的正確安裝。按上述要求,根據(jù)沖壓與塑料成型設(shè)備,可稱(chēng)用J23-40開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)。并需在工作臺(tái)面上配備墊塊,墊塊實(shí)際尺寸可配制。
開(kāi)式壓力機(jī)J23-40參數(shù):
公稱(chēng)壓力/KN:400KN
滑塊行程/mm:80mm
最大閉合高度/mm:330m
14、m
連桿調(diào)節(jié)量/mm:65mm
工作臺(tái)尺寸(前后mm左右mm):460 700
墊板尺寸(厚度mm孔徑mm):65 320
模柄尺寸(直徑mm深度mm):50 70
最大傾斜角度:30
2、校核
(1)公稱(chēng)壓力 根據(jù)公稱(chēng)壓力的選取壓力機(jī)型號(hào)為J23-40,它的公稱(chēng)壓力為400KN,沖裁所需各工藝壓力為279869N所以壓力得以校核
(2)滑塊行程 滑塊行程應(yīng)保證坯料能順利地放入模具和沖壓能順利地沖模具中取出。這里只是材料的厚度t=2?;瑝K最大行程為80滿(mǎn)足行程需求,所以得以校核。
(3)行程次數(shù) 行程次數(shù)為55/min,因?yàn)樯a(chǎn)批量為小批
15、量生產(chǎn),而且采用手動(dòng)送料方式送料,沖壓的速度不能太快,所以得以校核。
(4)工作臺(tái)的尺寸 根據(jù)模座LXB=340X235,而壓力機(jī)的工作臺(tái)尺寸L1XB2=700460,符合要求,所以得以校核。
(5)閉合高度 模具閉合高度H=上模座+下模座+凸模固定板+凹模+墊板+卸料板=45+50+30+40+8+32=205mm,壓力機(jī)最大閉合高度330mm,故在工作臺(tái)上加一80135mm墊板,既可以安裝。
九 致謝
十 總結(jié)
到今天為止,兩個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于可以畫(huà)上一個(gè)句號(hào)。在自己努力和指導(dǎo)老師
16、的指導(dǎo)下,我比較好地完成了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù),通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì),我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程有了一定了解,學(xué)到了很好有用的本領(lǐng)。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面揚(yáng)學(xué)知識(shí)檢驗(yàn),而且也是對(duì)自己能力提高。主要收獲和體會(huì)如下:
第一 .學(xué)到了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方法。產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程是創(chuàng)造性勞動(dòng)的過(guò)程,產(chǎn)品的設(shè)計(jì)應(yīng)按科學(xué)程序進(jìn)行,一般包括課題調(diào)研、擬定設(shè)計(jì)方案,總體設(shè)計(jì),零部件設(shè)計(jì)、技術(shù)資料整理、產(chǎn)品試制、改進(jìn)設(shè)計(jì)等過(guò)程,一個(gè)產(chǎn)品須經(jīng)過(guò)多次改進(jìn),才能完善和成熟。
第二.提高了綜合應(yīng)用各門(mén)知識(shí)的能力。以前課程設(shè)計(jì)接
觸課程知識(shí)比較窄。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)一臺(tái)完整的機(jī)器。要把機(jī)器和每個(gè)零件設(shè)計(jì)出來(lái),需要制造工藝和電氣方面的知識(shí)。
17、 第三.鞏固了計(jì)算機(jī)繪圖能力。以前用CAD繪圖,僅僅是知道主要指令的操作,通過(guò)這次繪圖大量的圖樣,更加熟悉了機(jī)械制圖中常用指令的操作方法,用簡(jiǎn)便快速方法畫(huà)出完整正確的零件圖樣。
第四.提高了收集資料和查閱手冊(cè)的能力。收集資料是做畢業(yè)設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作,資料是否全面、可靠,關(guān)系到整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)程。查閱手冊(cè)是設(shè)計(jì)過(guò)程中隨時(shí)要做的事情。只有廣泛收集有用的資料才能設(shè)計(jì)出比較好的產(chǎn)品。
第五.明確了設(shè)計(jì)必須與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合,產(chǎn)品才有生命力。因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中,一定下企業(yè)調(diào)查,要虛心聽(tīng)取老師和工程技術(shù)售貨員的意見(jiàn),不斷發(fā)行設(shè)計(jì),完善設(shè)計(jì)。
第六.培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)??茖W(xué)工作來(lái)不得半點(diǎn)虛假,在設(shè)計(jì)過(guò)程中每一個(gè)結(jié)構(gòu)、零件、材料、尺寸、公差都反映在圖紙上,每一個(gè)錯(cuò)誤都會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失,因此,在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須要有高度的責(zé)任心,要有嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度。
總之,對(duì)我們高職學(xué)生來(lái)說(shuō),經(jīng)歷了這次畢業(yè)設(shè)計(jì),為今后從事生產(chǎn)第一線(xiàn)的技術(shù)發(fā)行工作、技術(shù)管理工作將有非常大的幫
十一 參考文獻(xiàn)
《模具設(shè)計(jì)與制造基礎(chǔ)》
《沖壓與塑壓》