ZL50裝載機(jī)總體及工作裝置設(shè)計(jì)
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目 錄
1． 目錄…………………………………1
2． 任務(wù)書………………………………2
3． 工藝分析……………………………3
4． 工藝方案的分析與確定……………4
排樣圖………………….4
材料利用率…………….5
計(jì)算沖壓力…………….6
沖裁力………………….6
卸料力………………….6
初定壓力機(jī)…………….7
壓力中心……………….7
模刃口尺寸…………….7
6．模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………….8
7．線切割編程………………………….9
8．參考文獻(xiàn)……………………………11
9．心得體會(huì)……………………………12
設(shè)計(jì)任務(wù)書
1） 目錄
2） 簡述設(shè)計(jì)任務(wù)及說明要求
3） 沖件的工藝分析
4） 工藝方案的制定及分析比較
5） 排樣設(shè)計(jì)及材料利用率計(jì)算，進(jìn)行排樣與模具結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)率，操作安全和經(jīng)濟(jì)性分析，然后確定排樣方案畫出排樣圖
6） 寫工藝規(guī)程卡
7） 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的分析過程
8） 沖壓力，推件力，卸料力的計(jì)算過程 和典型結(jié)構(gòu)選擇壓力中心的計(jì)算過程
9） 凹模輪廓尺寸計(jì)算過程和典型組合的選擇
10） 沖模的主要零件的結(jié)構(gòu)形狀材料公 差的要求及技術(shù)要求說明
11） 凸凹模工作刃口尺寸計(jì)算過程
12） 其他計(jì)算過程及需要說明內(nèi)容
13） 該設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)及改進(jìn)措施
14） 設(shè)計(jì)所用的參考資料
一：工藝分析
沖壓材料為Q235鋼，料厚t=3mm，沖件尺寸精度為IT12級(jí)，形狀并不復(fù)雜，尺寸大小為小型沖件，年產(chǎn)50萬件，屬于普通沖件，
此沖件在沖裁時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)
1. φ20mm和φ8mm的孔較小，孔壁給模具設(shè)計(jì)和沖裁工藝帶來不便，特別注意材料的金屬流動(dòng)情況，防止φ20mm和φ8mm凸模彎曲變形
2. φ20mm和φ8mm的周邊和孔壁均勻，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)妥善處理
3. 沖件較小，故必須考慮到工人的操作安全性
以上3點(diǎn)是此沖件沖壓時(shí)較為困難之處，要想得到合格沖件并適應(yīng)50萬件生產(chǎn)數(shù)量的需要，提高模具壽命是必須處理好的問題
二：工藝方案的分析與確定
從工件的結(jié)構(gòu)形狀可知，其基本工序有沖孔和落料兩種，但根據(jù)先后順序的不同排列，可設(shè)定以下方案
1. 沖孔→沖孔→落料。（級(jí)進(jìn)沖壓）
2.沖孔→落料。 （單工序沖壓）
方案2屬于單工序沖壓，由于此沖壓件生產(chǎn)批量很大，沖件較小，為了提、高生產(chǎn)效率和材料的利用率故不宜采用。
方案1也屬于單工序沖壓，此方案較好，即解決了難點(diǎn)，也給模具裝備帶來了方便，沖件方便，排樣合理，沖件也平整，故方案合適。
三：模具結(jié)構(gòu)形式的確定
因制件材料較薄，為保證制作平整，采用彈壓卸料裝置，他還可以對(duì)沖孔小凸模起導(dǎo)向作用和保護(hù)作用，為方便操作和取件，選用雙柱可傾壓力機(jī)橫向送料，因制件薄而窄，故采用側(cè)刃定位，生產(chǎn)效率高材料消耗也不大
工件圖
綜上所述，由模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)表5-3 5-7選用彈壓卸料橫向送料典型組合形式，對(duì)角導(dǎo)柱滑動(dòng)導(dǎo)向模架。
畫排樣圖
因由冷沖壓技術(shù)表3－14查的最小搭邊值，側(cè)邊a=2.0工件之間b=1.8,步距s=21.8由冷沖壓技術(shù)公式3－25和3－26和公式3－27的條料寬度，因由文獻(xiàn)側(cè)刃條料寬度尺寸B(mm)確定公式得條料寬度B
B=1.5a+C+2F
=2x1.5+8+2x2
=87mm
導(dǎo)料板間的距離
X=c+1.5 a +nF+z
=8+1.5 x2+2 x2+0.5
=87.5
C－條料寬度的最大沖裁力
a－側(cè)搭邊值
F－側(cè)刃沖切的料邊寬度
n－側(cè)刃數(shù)
z－沖裁前的條料寬度與板料間的間隙
如圖所示排樣圖,查模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)書4-8選板料的規(guī)格1500 x 900 x 2 mm每塊可剪 47x 900mm的規(guī)格,條料剪切率77.2%
排樣圖
3）計(jì)算材料利用率η，由文獻(xiàn)[2]材料通用計(jì)算公式η=A。/Ax100%
A。－得到制件的總面積
A－ 一個(gè)公步的條料面積
η=1256÷1755。6×％100
=71.5%
4）計(jì)算沖壓力。完成本制作所需的沖壓力，由沖裁力，卸料力，推件力組成
1． 沖裁力F沖=KLTτ或F沖=LTσ
式中K：系數(shù) K=1.3
L：沖裁周邊長度（mm）
τ：材料抗剪強(qiáng)度（Mpa）
σ: 材料抗拉強(qiáng)度（Mpa）
由書中表4-12得
σ=362。5（為計(jì)算方便取σ=80 Mpa）
F沖＝80×2（2×8×3.14＋8×3.14+2×43.8）
=210KN
2.卸料力和推件力F推—由文獻(xiàn)[2]卸料力和頂料力推件力的計(jì)算公式
F卸=K卸* F沖
F推=K推* F沖*n
式中K推，K卸—系數(shù)，查文獻(xiàn)[2]表2-16卸料力，推件力和頂件力的系數(shù)得K卸= F推=0.05
n：卡在凹模直壁洞口內(nèi)的制件件數(shù)一般卡3-5件本題取n=4
F卸=K卸×F沖
= 0.05×210
= 10.5KN
F推=nK推×F沖
=4×0.55×210
= 46KN
F = F卸+ F推+ F沖
= 210 +10.5+46
=266.5KN
5） 初選壓力機(jī)，查文獻(xiàn)[2]表1-8開式雙柱可推壓力機(jī)部分參數(shù)，初選壓力機(jī)型號(hào)規(guī)格J23-25
6） 計(jì)算壓力中心，本例由于圖形排列規(guī)則，故可采用解析法求壓力中心較方便建立工件坐標(biāo)系如圖所示
7）由于這圖形是對(duì)稱的，所以它的壓力中心在原點(diǎn)，為（0，0）
8）計(jì)算凸凹模刃口尺寸，本制件形狀簡單可按分別加工法計(jì)算刃口尺寸
1．沖孔
工件尺寸孔直徑8mm
由表3－5，3－6，3－7查得Z=0.246mm，Z=0.360mm
=0.02mm，=0.02mm，
查表3-7得：x=0.75；；
校核間隙：因?yàn)閆－Z=0.360－0.246=0.114mm
0.114mm＞||+||=0.04mm
說明凸模公差能滿足||+||≤Z－Z的條件
將已知和查表的數(shù)據(jù)代入公式中去得：
dT=8.075mm
dA=8.321mm
2、落料：
工件尺寸直徑8mm
查表3-7得x=1,；，
校核間隙：Z－Z=0.36－0.246=0.114mm；||+||=0.05mm
0.114＞0.05mm
凸凹模公差能滿足||+||≤Z－Z的條件
將已知和查表得到的數(shù)據(jù)代入公式得
dA=39.99mm
dT=39.744mm
四：模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
( 1 ) 凹模設(shè)計(jì)，因制件形狀簡單，隨有三個(gè)公步，但總體積并不大，選用整體式矩形凹模較為合理，因生產(chǎn)批量為中批，由查模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)3－5表選用10鋼為凹模材料。
1） 確定凹模的厚度值：由冷沖壓技術(shù)：凹模厚的確定3－5公式，確定厚度H值：K=0. 5（查資料）s=8mm
H = K s= 0.5 X 8 =20 mm
2）確定凹模的周邊尺寸L X B，由模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)3－43矩形凹模標(biāo)準(zhǔn)可以查到靠近凹模周界尺寸125mm ×100mm×20mm.
選擇模架及確定其他沖模零件尺寸，由凹模周界尺寸及模架閉和高度在一定的范圍之間，查書5-7選用對(duì)角導(dǎo)柱模架，標(biāo)記為125×100×130(GB/T2851.1-1990),并可以根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)畫出模架圖，類似也可以查出其它零件參數(shù)，此時(shí)即可畫裝備圖
（ 2 ）校核壓力機(jī)安裝尺寸
模座外形尺寸為250×230閉合，高度為130，由為文選表1－2j23－25型壓力機(jī)工作尺寸370×560最大閉合為270，連桿調(diào)節(jié)長度為55mm，故在工作臺(tái)上加20－18mm墊板，模柄孔尺寸也本副模具所述模柄尺寸相符。
( 3 )線切割編程：
B B B2000 GY L2
B B 2000 B2000 GX SR1
B B B2000 GY L4
A
B B B800 GY L2
B B800 B1600 GX SR1
B B B800 GY L4
A
B B B800 GY L2
B B800 B16000 GX SR1
B B B800 GY L4
D
五：參 考 文 獻(xiàn)
1.冷沖壓技術(shù) 、翁其金、北京、機(jī)械工業(yè)出版社、2003
2.冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)、王芳、北京、機(jī)械工業(yè)出版社、2003
3.模具制造工藝學(xué)、郭鐵良、北京、高等教育出版
心 得 體 會(huì)
為期一個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，也就意味著我的大學(xué)生活即將結(jié)束，在這期間里學(xué)到了很多知識(shí)和技能。
通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我掌握了做科學(xué)研究的基本方法和思路，為今后的工作打下了基礎(chǔ)，現(xiàn)將感受總結(jié)如下：
首先，我學(xué)會(huì)了對(duì)相關(guān)科技文獻(xiàn)的檢索，一切科學(xué)研究都是建立在前人研究的基礎(chǔ)之上的。因此，對(duì)于相關(guān)文獻(xiàn)資料的檢索顯得尤為重要。在現(xiàn)代社會(huì)中，隨著計(jì)算機(jī)的普及以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，，對(duì)于文獻(xiàn)的檢索已經(jīng)從圖書館的紙質(zhì)資料轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)下的電子文檔。
其次，對(duì)于各種工具軟件的熟練使用也是科學(xué)研究中所必不可少的。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我主要使用的是AUTO-CAD這一工具軟件，該軟件可用于圖形設(shè)計(jì),
再次，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)還使我了解了科技論文的寫作規(guī)范，熟悉了offic系列軟件在文字處理與排版等方面的使用。
總之，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不是簡簡單單的完成了一個(gè)課題，而是使我初步的掌握了科學(xué)研究的步驟與方法，鞏固了我的專業(yè)知識(shí)，練習(xí)了我的實(shí)際操作能力，鍛煉了我分析解決問題的能力，為今后的科研工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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