冷沖模課程設(shè)計(jì)01

1、 冷沖壓模具課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)-墊圈復(fù)合模設(shè)計(jì) 學(xué)校:洛陽(yáng)理工學(xué)院系別:機(jī)電工程系專業(yè):模具設(shè)計(jì)與制造學(xué)號(hào):Z09105844姓名:劉勇完成日期:2012年03月01日1、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課題名稱:墊圈復(fù)合模設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù):1.繪制指定制件模具結(jié)構(gòu)總圖(后附制件圖;2.繪制部分模具零件圖;3.編寫上述設(shè)計(jì)項(xiàng)目的說(shuō)明書(shū)。設(shè)計(jì)者:劉勇指導(dǎo)教師:賈瓶模具設(shè)計(jì)與制造2、冷沖模課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)冷沖模課程設(shè)計(jì)是模具專業(yè)冷沖工藝與模具設(shè)計(jì)課程的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié),其目的在于使學(xué)生能夠綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論和冷沖模設(shè)計(jì)知識(shí),對(duì)具體沖件進(jìn)行全面的工藝分析,并在經(jīng)濟(jì)合理的原則下,制定出有效的工藝規(guī)程;聯(lián)系生

2、產(chǎn)實(shí)際、掌握冷沖模設(shè)計(jì)的基本技能,鞏固和擴(kuò)展所學(xué)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程必須按照設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求進(jìn)行。在設(shè)計(jì)中要求學(xué)生本著社會(huì)主義的高度責(zé)任感和一切從實(shí)際出發(fā)的科學(xué)態(tài)度與工作作風(fēng),在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下,克服困難、獨(dú)立思考、保質(zhì)保量,按期完成規(guī)定的設(shè)計(jì)任務(wù)。1. 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容1.1 編制設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)所指定沖壓件的沖壓工藝規(guī)程。1.2 設(shè)計(jì)某沖壓工序模具結(jié)構(gòu)總圖,繪制模具零件圖。1.3 編寫上述設(shè)計(jì)項(xiàng)目的說(shuō)明書(shū)。2. 設(shè)計(jì)步驟2.1 分析采用沖壓加工的經(jīng)濟(jì)性根據(jù)生產(chǎn)批量及零件的質(zhì)量要求,確定是否采用沖壓加工。2.2 分析制件的沖壓工藝性按制件圖紙,分析零件的形狀、尺寸、

3、精度、表面質(zhì)量和材料等是否符合沖壓工藝的要求,并繪制沖壓制件圖。2.3 確定沖壓工藝方案先擬定出各種不同的沖壓方案,然后加以分析比較,確定其中最佳的一種工藝方案,最后編寫沖壓工藝規(guī)程(即定出工序性質(zhì)、工序數(shù)目、工序順序、工序定位方法以及其它輔助工序的安排2.4 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算1. 選擇排樣方案,搭邊值,條料寬度,送進(jìn)步距,確定裁板法,計(jì)算材料利用率。按比例畫(huà)出排拉圖,并標(biāo)注尺寸。2. 計(jì)算沖裁力,初選壓力機(jī)。3. 確定凸、凹模間隙值。4. 確定凸、凹模刃口尺寸及公差。5. 模具壓力中心確定6. 初選壓力機(jī)的規(guī)格。2.4.2 彎曲模的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算1. 計(jì)算毛坯展開(kāi)尺寸和各道彎曲工序尺寸,按比例繪制

4、各道工序圖,并標(biāo)注尺寸。2. 計(jì)算彎曲力,初選壓力機(jī)。3. 計(jì)算凸、凹模工作部分尺寸。4. 根據(jù)回彈值計(jì)算模具工作部分的園角半徑及角度,確定凸、凹模間隙值,計(jì)算凸、凹模寬度尺寸及凸、凹模深度尺寸。5. 初選壓力機(jī)規(guī)格。2.4.3 無(wú)凸緣筒形件拉深模的工藝計(jì)算。1. 確定修邊余量,計(jì)算毛坯展開(kāi)尺寸。2. 確定是否采用壓邊圈。3. 計(jì)算拉深次數(shù)及各拉深直徑(含中間退火的安排4. 確定各次拉深的凸、凹模園角半徑及拉深高度,按比例繪制各拉深工序圖并標(biāo)注尺寸。5. 計(jì)算各次拉深的壓邊力、拉深力,初選壓力機(jī)。6. 初選壓力機(jī)規(guī)格。2.5 確定凸、凹模結(jié)構(gòu)尺寸,選擇模具結(jié)構(gòu)形式2.5.1 選擇模架形式畫(huà)出模

5、架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。2.5.2 確定卸料方式畫(huà)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。2.5.3 確定壓料方式畫(huà)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。2.5.4 確定出件方式畫(huà)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。2.5.5 確定定位方式畫(huà)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。對(duì)上述模具結(jié)構(gòu)形式,分別說(shuō)明其結(jié)構(gòu)的合理性、經(jīng)濟(jì)性、操作方便、使用安全可靠等理由。模具總圖應(yīng)符合沖模習(xí)慣畫(huà)法及機(jī)械制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),總圖上應(yīng)標(biāo)注必要的尺寸,如模具閉合高度、壓力中心、模柄直徑、下模外形尺寸、主要零件配合尺寸、頂桿距離,并標(biāo)注必要的技術(shù)條件。3. 成績(jī)?cè)u(píng)定成績(jī)?cè)u(píng)定主要根據(jù)設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)過(guò)程中學(xué)生所表現(xiàn)的獨(dú)立工作能力等進(jìn)行綜合評(píng)定。4. 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)編寫順序及內(nèi)容4.2 封面4.3 目錄4.4 設(shè)計(jì)任務(wù)4.5 制件圖4.6

6、 前言4.7 設(shè)計(jì)任務(wù)概況4.8 工藝分析4.9 工藝方案的確定理由4.10 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算4.11 模具結(jié)構(gòu)確定5. 后記注明:1、說(shuō)明書(shū)內(nèi)容可根據(jù)設(shè)計(jì)課題需要來(lái)取舍或調(diào)整。2、要求工藝設(shè)計(jì)步驟清楚,論述正確,簡(jiǎn)明扼要;設(shè)計(jì)公式和參數(shù)選用正確,依據(jù)充分,結(jié)論正確;字跡清楚、整潔,文理通順;說(shuō)明書(shū)裝訂成冊(cè)與模具設(shè)計(jì)圖紙一起放入袋中。3、電子文稿用WORD2000,字體為宋體,小四號(hào)字,行間距1.5倍行,段前空四個(gè)字符。說(shuō)明書(shū)中公式用3.0公式編輯,公式的出據(jù)用括號(hào)框引,字號(hào)為小四號(hào)。4、繪圖軟件用CAXA2005,畫(huà)圖符合制圖要求。說(shuō)明書(shū)中的圖采用復(fù)制方式,并需要編輯,圖形大小要適中、諧調(diào),圖形

7、下面應(yīng)標(biāo)注圖號(hào)。 圖1 制件3、工藝計(jì)算部分3.1 沖裁件工藝分析 3.1.1 沖裁件的結(jié)構(gòu)尺寸該零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,外形結(jié)構(gòu)對(duì)稱。在沖裁時(shí)零件的孔與孔之間,孔與邊之間均受模具強(qiáng)度和沖裁質(zhì)量的制約,為了避免沖孔時(shí)凸模受水平推力而不被折斷,所以孔與邊緣最小距離應(yīng)大于最小允許尺寸(11.5t ,即最小值mm t c 25.25.15.11(9.31.48=-=,滿足沖裁要求。3.1.2 沖裁件的精度分析從圖上看公差等級(jí)均不高于IT11級(jí)經(jīng)濟(jì)精度。通過(guò)互換性與技術(shù)測(cè)量32知道零件的最高經(jīng)濟(jì)精度為IT12級(jí),小于IT11J 級(jí)。所以經(jīng)濟(jì)精度可以用沖裁得到,該零件的斷面粗糙度沒(méi)有特別要求,零件的厚度小于2mm

8、 ,可采用普通沖裁(斷面粗糙度可達(dá)到m 5.122.3就可以達(dá)到圖紙要求。 3.1.3 材料分析該沖裁件厚度為1.5,材料為Q235,屬于低碳鋼,符合沖裁工藝要求。 通過(guò)上述分析,該沖裁件無(wú)論在結(jié)構(gòu)、精度、材料等方面都可采用普通沖裁工藝沖裁即可達(dá)到圖紙要求。3.2 確定沖裁的工藝方案從零件的結(jié)構(gòu)形狀可知,所需基本工序?yàn)闆_孔、落料兩種。所以可能的沖壓工藝方案有以下四種。方案一:級(jí)進(jìn)模沖孔落料方案二:單工序模 1、沖孔 2、落料方案三:單工序模 1、落料 2、沖孔方案四:復(fù)合模沖孔落料復(fù)合模分析比較上述四種工藝方案,可以看出:方案一的沖裁生產(chǎn)效率高,但零件精度尺寸難保證。方案二的沖裁效率低,不方便

9、操作,且模具成本高。方案三同方案二。方案四的沖裁能保證零件有較高的精度,平直度也能保證,且生產(chǎn)效率高。綜上所述,考慮到零件批量較大,且質(zhì)量要求較高,故選擇方案四較為合適。3.3.1 根據(jù)分析可采用直排法送料:查表4-18【教材沖壓模具及設(shè)備表4-18(徐政坤】得2.1=a 0.11=a 則條料寬度為:mm a D B 06.006.00max 09.682.125.66(2(-=+=+= 步進(jìn)距:mm a S 41140401=+=+= 最終排樣圖2:零件的裁板法 可采用縱裁裁板法。3.3.2 計(jì)算材料利用率:%45419.68/924.1279%100=BS A 3.3.3 計(jì)算沖裁力、初選

10、壓力機(jī)沖裁力N KLt F b 1929153505.166.2823.1=【教材沖壓模具及設(shè)備表2-3(徐政坤】由于采用下出料方式,推件力F nK F T T =,取凹模的直壁高度為8mm ,所以153535.1/8(=n ,即推件力為:N F p 4576913872773520703.11.1(3.11.1(0= 初選壓力機(jī)型號(hào)為JB2363,標(biāo)稱壓力為630KN 3.3.4 定凸凹模間隙查表得【教材沖壓模具及設(shè)備表4-10(徐政坤】mm Z 240.0max =,mm Z 132.0min =。3.3.5 確定凸、模刃口尺寸及公差從圖上可以看出該零件內(nèi)孔由沖孔所得,如題目要求凸、凹模采

11、用分別加工方法獲得,計(jì)算如下;【教材沖壓模具及設(shè)備表4-13(徐政坤】13.0022+孔的凸模mm x d d p p 002.0002.00min 0975.2213.075.022(-=+=+=(因零件的精度在IT11IT13之間75.0=x 凹模mm Z d d d p d 025.00025.000min 2295.22132.00975.22(=+=+=+ 2.01.02.8+孔的凸模02.0002.00min 375.81.075.03.8(-=+=+=px d d p 凹模mm Z d d d p d 02.0002.000min 507.8132.0375.8(+=+=+=落料

12、凹模、凸模刃口尺寸確定40處凹模【互換性測(cè)量與技術(shù)表3-2取】mm x D D d d 03.0003.000max 85.392.075.040(+=-=-=凸模mm Z D D p d P 002.0002.00min 722.39132.085.39(-=-=-=R8處的凹模刃口尺寸公差 凹模mm x D D d d 09.0009.000max 82.736.05.08(+=-=-=凸模mm Z D D P d p 009.0009.00min 688.7132.082.7(-=-=-=3.3.6 模具壓力中心的確定凹模輪廓尺寸包括凹模板的平面尺寸B L (長(zhǎng)寬及厚度尺寸H 。從凹模刃

13、口至凹模外邊緣的距離稱為凹模的壁厚c 。對(duì)于壓力中心即為刃口尺寸對(duì)稱中心,所以凹模板的長(zhǎng)度mm c l L 5.1263025.662=+=+=,【教材沖壓模具及設(shè)備表4-29(徐政坤】 寬度mm c b B 100302402=+=+=。凹模板的厚度主要是從螺釘旋入深度和凹模剛度的需要考慮的,隨著凹模板平面尺寸的增大,厚度也相應(yīng)增大:mm F K K H 401929151.012.13.11.03321=?！窘滩臎_壓模具及設(shè)備表4-30(徐政坤】3.4 墊圈復(fù)合模沖裁工藝過(guò)程卡片 3.5 墊圈復(fù)合模具工作零件設(shè)計(jì)3.5.1 沖13.0022+孔的凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于該孔精度要求不是很高,考慮到

14、加工和安裝的方便,所以沖制該孔的凸?？刹捎门_(tái)階配合,結(jié)構(gòu)圖如圖3所示: 3.5.2 沖2.01.02.8+孔的凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于該孔精度要求不是很高,考慮到加工和安裝的方便,所以沖制該孔的凸?？扇匀徊捎门_(tái)階配合,結(jié)構(gòu)圖如圖4所示: 圖3 大凸模技術(shù)要求圖4 小凸模3.5.3 落料凸模和孔13.0022+、2.01.02.8+的凹模考慮到該副模具的結(jié)構(gòu)和精度,及加工、裝配方面等因素,可選用整體式凸凹模。其結(jié)構(gòu)圖如圖5所示: 3.5.4 落料凹模的設(shè)計(jì) 其余圖5 凸凹模圖6 落料凹模技術(shù)要求4.1 模架選擇沖模模架已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)沖模模架主要有兩大類:一類是由上下模座和導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成的導(dǎo)柱模架;另一

15、類是由彈壓導(dǎo)板、下模座和導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成的導(dǎo)板模架?？紤]到該副模具的結(jié)構(gòu)和制件的尺寸精度,應(yīng)選用導(dǎo)柱模模架。其導(dǎo)柱模架又分為對(duì)角導(dǎo)柱模架、中間導(dǎo)柱模架、四角導(dǎo)柱模架和后側(cè)導(dǎo)柱模架。4.1.1 角導(dǎo)柱模架、中間導(dǎo)柱模架、四角導(dǎo)柱模架角導(dǎo)柱模架、中間導(dǎo)柱模架、四角導(dǎo)柱模架的共同特點(diǎn)是導(dǎo)向零件都是安裝在模具的對(duì)稱線上,滑動(dòng)平穩(wěn),導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠。不同的是,對(duì)角導(dǎo)柱模架工作面的橫向(左右方向尺寸一般大于縱向(前后方向尺寸,故常用于橫向送料的級(jí)進(jìn)模、縱向送料的復(fù)合?；騿喂ば蚰?中間導(dǎo)柱模架只能縱向送料,一般用于復(fù)合模和單工序模;四導(dǎo)柱模架常用于精度要求較高或尺寸較大沖件的沖壓及大批量生產(chǎn)用的自動(dòng)模。4.1.2

16、 后側(cè)導(dǎo)柱模架后側(cè)導(dǎo)柱模架的特點(diǎn)是導(dǎo)向裝置在后側(cè),橫向和縱向送料都比較方便,但如有偏心載荷,壓力機(jī)導(dǎo)向又不精確,就會(huì)造成上模偏斜,導(dǎo)向零件和凸、凹模都容易磨損,從而影響模具壽命,一般用于較小的沖模。因?yàn)樵撝萍毫χ行脑趯?duì)稱線上,其無(wú)偏心載荷,之間精度要求也不是很高且制件較小,所以由模具成本等因素考慮該副模具模架選用后側(cè)導(dǎo)柱模架。大致 結(jié)構(gòu)如圖7所示。4.2 定位方式定位零件基本上都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,可根據(jù)呸料或工序件形狀、尺寸、精度及模具的結(jié)構(gòu)形式與生產(chǎn)率要求等選用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。4.2.1 擋料銷擋料銷分為固定擋料銷、活動(dòng)擋料銷、始用擋料銷。該制件采用復(fù)合模加工,且固定在卸料板上面,所以從整體結(jié)構(gòu)上考

17、慮該制件應(yīng)選用固定擋料銷。結(jié)構(gòu)圖如圖8所示。 4.2.2 始用擋料銷始用擋料銷分為導(dǎo)料銷、導(dǎo)料板、倒正銷、側(cè)壓裝置、切刃、定位板和定位銷。該副模具為沖裁復(fù)合模具,從結(jié)構(gòu)和成本上考慮,只用到兩個(gè)導(dǎo)料銷。其機(jī)構(gòu)圖如圖9 圖8 擋料銷圖9 導(dǎo)料銷4.3 出件裝置 出件裝置的作用是從凹模內(nèi)卸下沖件或廢料。為了便于學(xué)習(xí)，把裝在上模內(nèi) 的出件裝置稱為推件裝置，裝在下模內(nèi)的稱為頂件裝置。 4.3.1 推件裝置有剛性卸料和彈性卸料兩種。 剛性卸料是在沖壓結(jié)束后上模回程時(shí)， 利用壓力機(jī)滑塊上的打料桿撞擊模柄 內(nèi)的打桿， 在將推力傳至推件塊而將凹模內(nèi)的沖件或廢料推出的。其基本零件有 推件塊、 推桿、 推板、 連接

18、推桿和打桿。 它推件力大， 工作可靠， 所以應(yīng)用十分 。 打桿、推件板、連接推桿等都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)沖件結(jié)構(gòu)形狀、尺寸及 推件裝置的結(jié)構(gòu)要求從標(biāo)準(zhǔn)中選取。 彈性推件裝置與剛性推件裝置不同的是， 它是以安裝在上模內(nèi)的彈性元件的 彈力來(lái)代替打桿給予推件塊的推件力。采用彈性推薦裝置時(shí)，可使板料處于壓緊 狀態(tài)下分離， 因而沖件的平直度較高。 但開(kāi)模時(shí)沖件易嵌入邊料中， 取件較麻煩， 且受模具結(jié)構(gòu)空間限制， 彈性元件生產(chǎn)的彈力有限，所以主要使用于板料較薄且 平直度要求較高的沖件。 4.3.2 頂件裝置 頂件裝置一般是彈性的，其基本零件是頂件塊、頂桿和彈頂器。由于是頂件 塊下方安放彈簧，可用于頂件

19、力不大的場(chǎng)合。 考慮到該副模具的結(jié)構(gòu)形式，和制件的精度等，采用出件方式為剛性推出。 如圖 10 所示： 12 11 10 9 8 7 6 22 4 3 2 2 02 5 圖 10 頂件裝置 23 24 25 16 4.4 卸料方式 卸料裝置按卸料方式分為固定卸料裝置、彈性卸料裝置和廢料切刀三種。 4.4.1 固定卸料裝置 固定卸料裝置僅由固定卸料板構(gòu)成，一般安裝在下模的凹模上。固定卸料裝 置卸料力大， 卸料可靠， 但沖壓時(shí)坯料得不到壓緊， 因此常用于沖裁坯料較厚 （大 于 0.5mm） 、卸料力大、平直度要求不太高的沖件。 4.4.2 彈性卸料裝置 彈性卸料裝置由卸料板、卸料螺釘和彈性元件（彈簧或橡膠）組成。彈性卸 料裝置可裝于上?；蛳履＃揽繌椈苫蛳鹌さ膹椓?lái)卸料，卸料力不太大，但沖 壓時(shí)可兼起壓料作用，故多用于沖裁料薄及平面度要求較高的沖件。 4.4.3 廢料切刀 廢料切刀是在沖裁過(guò)程中將沖裁廢料切斷成數(shù)塊， 從而實(shí)現(xiàn)卸料的一種卸