T形墊片課設(shè)說明書

1、 摘 要本次課程設(shè)計的內(nèi)容為T形墊片級進模，通過多個工位完成零件的沖孔和落料倆道工序，設(shè)計前應(yīng)確定沖裁工藝，確定沖裁類型和采用的模具結(jié)構(gòu)，再進行工作部分的計算，總體設(shè)計和最后的零件圖裝配圖以及工程圖的繪制。模具為下出件多工位級進模結(jié)構(gòu)。由自動送料裝置送料，側(cè)刃，擋料板和定位銷進行定位及導(dǎo)料，由彈壓卸料板卸除條料，整套模具安裝在開式雙點壓力機上。三維建模及工程出圖過程使用CATIA進行。關(guān)鍵詞 多工位級進模 沖裁 下出件 雙點開式壓力機 CATIA 目錄摘要I目錄II第1章 工藝分析11.1 工藝分析21.2 工藝計算21.3 排樣21.3.1繪制排樣圖21.3.2排樣參數(shù)2第2章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計

2、及三維建模32.1模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計32.1.1送料定位機構(gòu)設(shè)計32.1.2卸料機構(gòu)設(shè)計42.1.3出件機構(gòu)的設(shè)計42.2 三維建模5設(shè)計構(gòu)思52.2.2 零件的基本建模過程52.2.3 裝配過程62.2.4干涉檢驗72.3 工程圖72.3.1工程圖紙參數(shù)72.3.2零件工程圖82.4輔助設(shè)計82.4.1渲染效果圖82.4.2爆炸效果圖9第3章 數(shù)控加工103.1創(chuàng)建毛坯103.2銑削表面113.2.1零件操作定義113.2.2銑削零件表面113.3銑削外輪廓123.3.1定義銑削參數(shù)123.4鉆孔133.3.1定義鉆削參數(shù)133.6刀路仿真13結(jié)論15參考文獻(xiàn)16第1章 工藝分析1.1 工藝分

3、析該零件是一個形狀簡單，對稱，由圓弧和直線組成的T形件，料厚1.5mm，材料為08鋼，為軟鋼，可用側(cè)刃定位，生產(chǎn)批量為100萬件，可采取下出件方式取件。制件要求表面不得有擦傷，劃痕，孔及輪廓邊緣不得有毛刺；零件上需要沖倆個圓孔，采用級進模進行制造，將分為沖孔和落料倆個步驟，第一步先沖出倆個圓孔，第二步進行外輪廓的落料，以成型零件。沖裁件內(nèi)外形達(dá)到精度IT12,兩孔中心距公差為0.12 mm。將以上精度與零件簡圖中所標(biāo)注尺寸公差相比較，可認(rèn)為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證。其他尺寸標(biāo)注，生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁的工藝要求，故決定采用沖孔落料級進模進行加工，分為3個工步完成，零件圖如

4、圖1.1所示。 圖1.1 T形墊片1.2 工藝計算 沖裁力的計算因為是級進模，沖孔力取最大沖裁力處，也就是T形件的落料處。 1.3Lt=1.3*（46+42）*2*1.5*300=102960N1.3 排樣 繪制排樣圖 圖1.2 排樣圖 .排樣參數(shù)如圖所示，材料為08鋼，為軟鋼，級進模多為自動送料，查表可取a=3mm，a1=2mm，步距=48mm，條料寬度=70mm（實際生產(chǎn)中可取較小的板料寬度以提高的材料利用率，可在5070mm之間取合適的值。）第2章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計及三維建模2.1 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計本模具屬于T形下出件多工位級進模，采用側(cè)刃進行確定步距及粗定位，再用定位銷進行精定位，以保障沖

5、裁精度。導(dǎo)料裝置采用擋料板，且在卸料板上開躲避槽。采用彈性卸料板將板料從凸模上推下，且在沖裁時發(fā)揮壓邊作用，提高制件質(zhì)量。因為制件批量大，采取下出件的方式取出零件提高工作效率，用四導(dǎo)柱導(dǎo)向，以滿足多工位級進模的導(dǎo)向精度要求。 送料定位機構(gòu)設(shè)計模具采用自動送料裝置送料，送料方向粗定位是使用的側(cè)刃定位機構(gòu)，采用側(cè)刃切取部分條料以改變料條寬度的方式進行定位。垂直于側(cè)刃方向的定位采用導(dǎo)料板定位。而在落料時通過凸模上的定位銷進行精確定位，以達(dá)到制件要求定位裝置如圖。定位銷位置側(cè)刃位置導(dǎo)料板 圖2.1 送料定位機構(gòu)定位銷 圖2.2 定位銷3D圖 卸料機構(gòu)設(shè)計模具采用彈性卸料板進行卸料，通過6個卸料螺釘將卸

6、料板與上模板連接，之間配上卸料彈簧，合模時卸料彈簧被壓縮，開模后卸料彈簧釋放，通過卸料板將板料推離凸模，以保證繼續(xù)送料繼續(xù)生產(chǎn)。 圖2.3 卸料螺釘與卸料板連接方式及合模時彈簧屬于壓縮狀態(tài) 出件機構(gòu)的設(shè)計模具屬于多工位級進模，批量較大，下出件方式能夠利用重力將零件與廢料落下，以節(jié)省人力，且適用于自動化生產(chǎn)。所以本模具采用下出件方式出件，以保證生產(chǎn)效率。落料出口設(shè)計成階梯型，方便零件及廢料落下。沖孔出口落料出口側(cè)刃廢料出口 圖2.4 出件機構(gòu)2.2 三維建模 設(shè)計構(gòu)思此處采用CATIA進行三維建模，主要使用零件設(shè)計和裝配設(shè)計模塊，本模具的零件全部在裝配設(shè)計模塊中進行建模，這樣能邊建模邊裝配大幅度

7、提高建模速度，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的缺陷。建模過程首先通過所給零件圖，進行排樣圖設(shè)計，利用排樣圖將凹模板做出來，之后依次將凸模，凸模固定板等等依次進行建模。根據(jù)各部件與工作部件之間的位置關(guān)系來確定每個零件的基準(zhǔn)平面，然后在基準(zhǔn)平面上按照尺寸進行建模。該套模具包含23個零件，都能夠利用簡單的繪制草圖和建立特征命令完成。 零件基本建模過程如圖是一個側(cè)刃凸模的三維模型，該零件類似于一個門字形零件，看似比較復(fù)雜，確可通過簡單的畫草圖，拉伸和挖槽功能實現(xiàn)建模。操作步驟為：（1）在草圖上繪制門字圖形。（2）用凸臺命令進行拉伸。(3)將孔進行定位利用挖槽命令進行挖孔。圖2.5 T形凸模零件圖 裝配過程因本套模

8、具在建模時利用裝配設(shè)計模塊進行快速設(shè)計，各個零件無固定的約束連接，所以也要進行裝配設(shè)計，將各個零件的位置加以確定，避免在操作過程中造成零件的位移。裝配過程中采用裝配設(shè)計里的相合，面接觸，和偏移命令，將已經(jīng)建模好的零件以約束的方式相互定位，以達(dá)成要求的形態(tài)。此模具采用上下模分開壯派裝配方法，將上下模的零件逐一裝配到一起，最后再將上下模對裝成完整的模具。 圖2.6 模具裝配圖 干涉檢驗?zāi)＞哐b配完成后，進行干涉檢驗是非常必要的，因為三維物體并非實物，就算在空間中有所干涉也不會再數(shù)模上體現(xiàn)出來，所以最好進行干涉檢查，以確保設(shè)計的零件能正常的工作。圖2.7 干涉檢查2.3 工程圖 工程圖圖紙參數(shù)圖紙參數(shù)

9、大圖采用A1圖紙，零件圖采用A3和A4的圖紙，因為CATIA中的工程圖模塊標(biāo)準(zhǔn)沒有GB，所以需進行相關(guān)設(shè)置，將圖紙標(biāo)準(zhǔn)改成GB形式。最簡單的方式可將國標(biāo)配置文件放入CATIA的標(biāo)準(zhǔn)文件夾里，在新建的時候選取即可。 零件圖工程圖 圖2.8 側(cè)刃剖視圖與俯視圖2.4 輔助設(shè)計 渲染效果圖 圖2.9 渲染效果圖 爆炸效果圖圖2.10 爆炸效果圖第3章 數(shù)控加工3.1創(chuàng)建毛坯如圖，先在在“Advanced Machining”模塊中中找到Creates rough stock功能，再選擇“Prismatic Machining”進入數(shù)控加工模塊。圖3.1 進入數(shù)控加工界面 圖3.2 毛坯效果圖3.2銑

10、削表面 零件操作定義在P.P.R特征樹中，雙擊Process節(jié)點中的“Part Operation.1”節(jié)點，系統(tǒng)彈出“Part Operation”對話框。在其中選擇3-axis Machine.1，設(shè)置加工坐標(biāo)，選擇目標(biāo)零件和毛坯，設(shè)置安全平面，將安全平面向上偏移毛坯10mm。 圖3.3 零件操作對話框 銑削零件表面在選中特征樹中的part operation 1 下的“Manufacturing Program.1”節(jié)點，在加工工具欄上找到“Facing”命令。系統(tǒng)彈出“Facing.1”對話框。在“Facing.1”對話框中依次選擇加工表面、定義刀具參數(shù)、定義進給率、定義刀具路徑參數(shù)、

11、定義進刀/退刀路徑。 圖3.4 銑平面對話框 圖3.5 銑削表面刀路仿真3.3銑削外輪廓 定義銑削參數(shù)在特征樹中選擇“Manufacturing Program.1”節(jié)點，選擇下拉菜單“插入”-“Machining Operation”-“Profile Contouring”命令。系統(tǒng)彈出 “Profile Contouring.2”對話框。在“Profile Contouring.2”對話框中依次選擇加工表面、定義刀具參數(shù)、定義進給率、定義刀具路徑參數(shù)、定義進刀/退刀路徑。 圖3.6 銑削輪廓仿真3.5鉆孔 定義鉆削參數(shù)在特征樹中選擇“Manufacturing Program.1”節(jié)點，

12、選擇下拉菜單“插入”-“Machining Operation”-“Drilling”命令。系統(tǒng)彈出“Drilling.1”對話框。在“Drilling.1”對話框中依次選擇加工表面、定義刀具參數(shù)、定義進給率、定義刀具路徑參數(shù)、定義進刀/退刀路徑。3.6刀路仿真在“Drilling.1”對話框中單擊“Tool Path Replay”按鈕，系統(tǒng)彈出 “Driling.1”對話框，并且在圖形區(qū)顯示刀路軌跡。在“Drilling.1”對話框中單擊“video from last saved result”按鈕，然后按“F7”鍵觀察刀具切割毛坯零件的運行狀況，仿真結(jié)果如3.5圖所示。圖3.7 刀路仿真圖結(jié)論本次的模具CAD/CAM課程設(shè)計，確定了生產(chǎn)該零件所需的級進模的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)圓墊片1的尺寸完成了對圓墊片1的工藝分析，實現(xiàn)了模具設(shè)計、模具數(shù)控加工、模具裝配與調(diào)試、模具材料的選用、二維及三維參數(shù)化設(shè)計等。同時，模具CAD技術(shù)展示了其從產(chǎn)品工藝和結(jié)構(gòu)分析到整副模具的設(shè)計及制造過程的一體性，以及各個部分?jǐn)?shù)據(jù)的相關(guān)性和經(jīng)驗在模具設(shè)計中的重要性。成功利用CATIA軟件完成對各零件的三維實體件建模，并對零件進行裝配得到裝配體，最終由裝配體生產(chǎn)裝配圖和相關(guān)的零件圖。參考文獻(xiàn)1. 殷