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1、.
課程設(shè)計說明書
題目:止動件課程設(shè)計
學(xué) 號:
姓 名:
班級:
專 業(yè):
指導(dǎo)教師:
學(xué) 院:機械工程學(xué)院
產(chǎn)品圖
零件名稱:止動板
材料:B3
厚度0.5mm
工件精度:IT14
生產(chǎn)批量:大批量
摘要
本設(shè)計為一止動件的沖壓模具設(shè)計,根據(jù)零件的尺寸、材料、批量生產(chǎn)等要求,首先分析零件的材料、結(jié)構(gòu)工藝和尺寸精度,確定沖裁工藝方案,然后通過工藝設(shè)計計算,確定排樣和板料規(guī)格,計算沖裁力和壓力中心,初選壓力機,計算凸、凹模刃口尺寸和公差,最后設(shè)計選用零、部件,對壓力機進行校核,繪制模具總裝草圖,以及對模具主要零件的加工工藝規(guī)程進行編制
2、。其中在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,主要對凸模、凹模、凸凹模、定位零件、卸料與出件裝置、模架、沖壓設(shè)備等進行了設(shè)計,對于部分零部件選用的是標準件最終才完成這篇課程設(shè)計。
關(guān)鍵詞:沖壓模具;凸模;凹模;凹凸模
目 錄
1.設(shè)計任務(wù)6
2.沖壓件工藝分析6
2.1材料7
2.2工件結(jié)構(gòu)7
2.3尺寸精度7
2.4 工藝方案7
3.工藝設(shè)計計算8
3.1排樣設(shè)計及計算8
3.2 沖裁力及壓力中心的計算9
3.2.1 沖壓力的計算9
3.2.2 壓力機的選擇9
3.2.3 沖模壓力中心的確定10
3.3 凸凹模刃口尺寸的計算11
4.模具零部件結(jié)構(gòu)的確定12
4.1 工作零
3、件尺寸計算:12
4.2其他模具零件結(jié)構(gòu)尺寸:12
4.3模具中彈性元件的計算:13
4.4模架的選用14
4.5 其他零部件結(jié)構(gòu)14
5.沖裁設(shè)備的選擇14
6模具裝配圖14
7.模具零件圖16
7.1 上模座16
7.2 下模座17
總結(jié)17
參考文獻18
1.設(shè)計任務(wù)
完成止動件落料沖孔復(fù)合模的設(shè)計與制造,材料為B3,厚度為0.5mm,大批量生產(chǎn),未注尺寸均為自由公差,按IT14級查找。
圖1.1止動件零件圖
2.沖壓件工藝分析
在進行工藝分析時,一般應(yīng)進行以下幾方面的工作:材料分析;零件結(jié)構(gòu)分析;尺寸精度分析;工藝方案分析。
2.1材料
B3是合
4、金,厚度為0.5mm,具有良好的沖裁成型性能。
2.2工件結(jié)構(gòu)
該零件結(jié)構(gòu)簡單且左右對稱。外形有多處尖角,建議過度圓弧大小為R0.5。零件有兩個相等的通孔,直徑為Φ9mm,滿足沖裁件上孔尺寸最小要求??着c邊的最小間距為3.3mm,滿足凹、凸模允許的最小要求。
2.3尺寸精度
無特殊要求精度要求的尺寸,都屬于自由尺寸,按IT14級查,一般沖壓均能滿足其尺寸精度要求。
零件外形: R
零件內(nèi)形:Φ
孔心距:37±0.31
結(jié)論:可以沖裁
2.4 工藝方案
該零件包括落料、沖孔兩個基本工序,可以采用以下三種工藝方案:
方案一:先落料,再沖孔,采用單工序模生產(chǎn)。
方案二:落
5、料-沖孔復(fù)合沖壓,采用復(fù)合模生產(chǎn)。
方案三:沖孔-落料連續(xù)沖壓,采用級進模生產(chǎn)。
方案一模具結(jié)構(gòu)簡單,但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工,生產(chǎn)效率較低,難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求。方案二只需一副模具,沖壓件的形位精度和尺寸精度容易保證,而且生產(chǎn)率也高。盡管模具較方案一復(fù)雜,但由于零件的幾何形狀簡單對稱,模具制造并不困難。方案三也只需要一副模具,生產(chǎn)率也很高,但零件的沖壓精度稍差。欲保證沖壓件的形位精度,需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正,故模具制造、安裝較復(fù)合模復(fù)雜。通過對上述三種方案的分析比較,該件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。復(fù)合模又可分為正裝式和倒裝式兩種。正裝式較適用于沖制材質(zhì)較軟的
6、或板料較薄的平直度要求較高的沖裁件,還可以沖制孔邊距較小的沖裁件。而倒裝式不宜沖制孔邊距較小的沖裁件,但倒裝式復(fù)合結(jié)構(gòu)簡單,又可直接利用壓力機的打桿裝置進行推件,卸件可靠,便于操作。采用倒裝復(fù)合模。
3.工藝設(shè)計計算
3.1排樣設(shè)計及計算
根據(jù)材料的合理利用情況,可將排樣方法分為三種:有廢料排樣、少廢料排樣和無廢料排樣。各有各的優(yōu)點和缺點,在本設(shè)計中,結(jié)合了此零件的結(jié)構(gòu)特點、生產(chǎn)率、材料使用率及其他方面的考慮,采用了有廢料排樣中的直排,如圖所示:
查表,確定搭邊值:
兩工件間的搭邊: =1.8mm;
工件邊緣搭邊:a=2mm;
步距為::s=21.8
料寬:B==
7、
利用率:=70.5%
圖1.1止動件零件圖
3.2 沖裁力及壓力中心的計算
3.2.1 沖壓力的計算
沖裁力是沖裁過程中凸模對板料施加的壓力,是選用壓力機和設(shè)計模具的重要依據(jù)之一。
為計算方便,其沖裁力F按下式計算估算:
=Lt=172x0.5x760=65.36KN
= x =0.05*65.36=3.27KN
=n =6*0.055*65.36=21.57KN
=kLT=1.3*2*9*0.5*760=27.9KN
= + + + =118.1KN
3.2.2 壓力機的選擇
初選壓力機為J23-16
標稱壓力/KN:160
滑塊行程/mm:50
行程次數(shù)/
8、<次/min> 120
連桿調(diào)節(jié)高度:45
最大模高度:220
工作臺尺寸前后×左右/〔mm×mm:300×450
模柄孔尺寸直徑×深度/mm:Φ40*160
電動機功率: 1.5
3.2.3 沖模壓力中心的確定
模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點。為了要保證壓力機和模具的正常工作,應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機滑塊的中心線重合。否則,沖壓時滑塊就會承受偏心載荷,導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具導(dǎo)向部分不正常的磨損,還會使合理間隙得不到保證,從而影響制件質(zhì)量和降低模具壽命甚至損壞模具。
要確定該零件的壓力中心,先將各個凸模的壓力中心確定后,再計算模具的壓力中心。根據(jù)力學(xué)定理,合力對某軸的力矩
9、等于各分力對同軸力矩的代數(shù)和,則可得壓力中心坐標〔計算公式:
==
建立如圖所示坐標系
壓力中心 x軸方向?qū)ΨQ 故=32.5mm
y軸方向
=
=
=8.87
壓力中心為〔32.5,8.9
3.3 凸凹模刃口尺寸的計算
落料部分以落料凹模為基準計算 ,落料凸模按間隙值配制;沖孔部分以沖孔凸模為基準計算,沖孔凹模按間隙值配制。既以落料凹模、沖孔凸模為基準,凸凹模按間隙值配制。
基本尺寸分類
沖裁間隙
磨損系數(shù)
計算公式
結(jié)果
落料凹模
=0.04
0.06
=0.
10、02
制件精度為IT14級,故X=0.5
=
沖孔凸模
同上
=
孔心距
C
=37
同上
查表
X=0.5
=C+0.5
370.078
孔邊距
查表
X=1
=
4.模具零部件結(jié)構(gòu)的確定
4.1 工作零件尺寸計算:
落料凹模板尺寸:
凹模厚度:H=kb<≥15mm>
H=0.25*65=16.25 實取16mm
凹模壁厚:c≥〔1.5~2H 取30
凹模板長:B=b+2c=65+2x30=125mm
凹模板寬:A=a+2c=20+2x30=80mm
故
11、確定凹模板外形為:125x125x16
沖孔凸模尺寸:
凸模長度:=++=14+2.5+16=32.5
:凸模固定板厚 :空心墊板厚 :凹模板厚
凸凹模尺寸:
凸凹模長度:L=++=15+10+24=49
:凸凹模固定板厚度 :彈性卸料板厚度 =增加長度
凸模強度校核:該凸模不屬于細長桿,強度足夠。
4.2其他模具零件結(jié)構(gòu)尺寸:
名稱
長×寬×厚
材料
數(shù)量
上墊板
125×125×6
T8A
1
凸凹模固定板
125×125×15
45鋼
1
卸料板
125×125×10
45鋼
1
落料凹模
125
12、×125×16
45鋼
1
凸模固定板
125×125×15
45鋼
1
下墊板
125×125×6
T8A
1
彈簧
5×20×65
60Si2MnA
1
4.3模具中彈性元件的計算:
根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初選六根彈簧,每根彈簧的預(yù)壓力為
=3270/6=545N
根據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)尺寸, 初選彈簧為 5×20×65 GB/T2089-80, 其最大工作負荷 F j =1200>545N。
彈簧參數(shù):外徑D=25 材料直徑d=5 自由高度=65 節(jié)距t=6.6 工作極限下的變形量 f=1.57 極限負荷=1200 有效圈數(shù)n=9
彈簧預(yù)壓縮量
13、L=×
=×14.7=6.68
校核:卸料板工作行程 t+=〔6.6+0.5mm=7mm
凸模刃磨量和調(diào)節(jié)量=6.68mm 彈簧實際總壓縮量 L 總 = L ' +t+ +=13.7814.7 所以選擇是合適的
裝配高度:=-L
=65-6.68
=58.32
彈簧的窩座深度: h=-++t+1-
=32.4
彈簧的外露高度:=-h-
=19.92
4.4模架的選用
上模座
下模座
導(dǎo)柱
導(dǎo)套
125×125×30
14、
125×125×35
22×110
24×80×36
4.5 其他零部件結(jié)構(gòu)
凸模由凸模固定板固定,凸凹模由凸凹模固定板與螺釘固定,兩者皆采用過渡配合關(guān)系。模柄采用壓入式模柄
5.沖裁設(shè)備的選擇
沖壓設(shè)備選用:J23-16
標稱壓力/KN:160
滑塊行程/mm:55
行程次數(shù)/<次/min> 120
連桿調(diào)節(jié)高度:45
最大模高度:220
工作臺尺寸前后×左右/〔mm×mm:300×450
模柄孔尺寸直徑×深度/mm:40×160
電動機功率: 1.5
6模具裝配圖
7.模具零件圖
7.1 上模座
7.2 下模座
總結(jié)
經(jīng)過一段時間的課程設(shè)計,至此
15、已基本完成了任務(wù)書所規(guī)定的任務(wù)。本課程設(shè)計涉及的課程很多,涉及到機械制圖、冷沖壓工藝及模具設(shè)計、模具制造工藝學(xué)、金屬學(xué)與熱處理、CAD繪圖等相關(guān)課程的知識。
通過這次的課程設(shè)計我收獲很多,比如學(xué)會了查找相關(guān)資料相關(guān)標準,分析數(shù)據(jù),提高了自己的繪圖能力,懂得了許多經(jīng)驗公式的獲得是前人不懈努力的結(jié)果。但是這次設(shè)計也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識的能力,對材料的不了解,等等。這次實訓(xùn)是對自己進大學(xué)來所學(xué)的一次大檢閱,使我明白自己知識還很淺薄,自己的求學(xué)之路還很長,以后更應(yīng)該在工作中學(xué)習(xí),努力使自己成為一個對社會有所貢獻的人。
參考文獻
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