圓墊片沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　前言2</b></p><p>　?。ㄒ唬?零件的工藝性分析3</p><p>　　（二） 沖裁工藝方案的確定3</p><p>　?。ㄈ?零件工藝計(jì)算4</p><p>　　1. 刃口尺寸計(jì)算

2、4</p><p><b>　　2. 排樣計(jì)算5</b></p><p>　　3. 沖壓力計(jì)算6</p><p>　　4. 壓力中心計(jì)算7</p><p>　?。ㄋ模_壓設(shè)備的選用7</p><p>　　（五）模具零部件結(jié)構(gòu)的確定8</p><p>　　1.凹模

3、的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8</p><p>　　2. 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.模架的確定10</p><p>　　4.卸料裝置中彈性元件的計(jì)算10</p><p>　　5.其他零部件結(jié)構(gòu)11</p><p>　?。_壓設(shè)備的校核12</p><p><b>　　心得

4、體會(huì)13</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)14</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場(chǎng)前景</p><p>　　現(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。世界模具市場(chǎng)總體上供不應(yīng)求，市場(chǎng)需求量維持在700億至850億美元，同

5、時(shí)，我國(guó)的模具產(chǎn)業(yè)也迎來(lái)了新一輪的發(fā)展機(jī)遇。近幾年，我國(guó)模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保存15%的年增長(zhǎng)率（據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2005年國(guó)內(nèi)模具進(jìn)口總值達(dá)70多億，同時(shí)，有近250個(gè)億的出口），到2007年模具產(chǎn)值預(yù)計(jì)為700億元，模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的每年9000多萬(wàn)美元增長(zhǎng)到2006年的2億美元左右。單就汽車產(chǎn)業(yè)而言，一個(gè)型號(hào)的汽車所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上億元，而當(dāng)汽車更換車型時(shí)，約有80%的模具需要更換。2005年我國(guó)汽車產(chǎn)量銷量均突破550

6、萬(wàn)輛，預(yù)計(jì)2007年產(chǎn)銷量各突破700萬(wàn)輛，轎車產(chǎn)量將達(dá)300萬(wàn)輛。另外，電子和通訊產(chǎn)品對(duì)模具的需求也非常大，在發(fā)達(dá)國(guó)家往往占到模具市場(chǎng)總量的20%之多。目前，中國(guó)17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)約50多萬(wàn)。1999年中國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值已達(dá)245億人民幣。工業(yè)總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其他各類模具約占11%。</p><p>　　隨著沖壓技術(shù)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，各個(gè)工業(yè)

7、部門幾乎都離不開(kāi)沖模，尤其是汽車，電器，電機(jī)，儀表和日用品工業(yè)，其產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本及產(chǎn)品更新?lián)Q代的快慢等，都在很大程度上取決于模具。因此，模具工業(yè)是帶動(dòng)各項(xiàng)工業(yè)產(chǎn)品發(fā)展的先行工業(yè)。如何提供更好、更快、更多的模具，是模具工作者共同的重要課題。</p><p>　　沖模結(jié)構(gòu)式?jīng)_模的靈魂。它不僅決定了模具得功能，同時(shí)也決定了模具得成本和制造周期。一副好的沖模結(jié)構(gòu)，往往凝聚著許多人的智慧和汗水。因此可以說(shuō)，沖

8、模結(jié)構(gòu)式?jīng)_模設(shè)計(jì)師智慧的結(jié)晶。</p><p>　　模具是成型不同形狀制品的一種裝置。按照制品所采用的原料不同，成形的方法也不同：一般將其分為金屬?zèng)_壓模具，金屬壓鑄模具，塑料模具，橡膠模具，玻璃模具等。</p><p>　　模具在汽車行業(yè)，飛機(jī)行業(yè)，家用電器行業(yè)，工程機(jī)械、冶金、機(jī)床等制造行業(yè)中有著極其重要的作用；采用模具生產(chǎn)的毛坯或產(chǎn)品零件，是材料成型的重要形式，模具生產(chǎn)和切削相比具有材

9、料利用率高，能能耗低，產(chǎn)品性能好，生產(chǎn)效率高和成本低等顯著特點(diǎn)。</p><p><b>　　零件的工藝性分析</b></p><p>　　工件為圖1所示的落料件，材料為Q235鋼，材料厚度1mm，生產(chǎn)批量為大批量。工藝性分析內(nèi)容如下：</p><p><b>　　材料分析</b></p><p>

10、　　Q235為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有較好的沖裁成形性能。</p><p><b>　　結(jié)構(gòu)分析</b></p><p>　　零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單對(duì)稱，無(wú)尖角，對(duì)沖裁加工較為有利。該零件的結(jié)構(gòu)滿足沖裁的要求。</p><p><b>　　精度分析</b></p><p>　　公差要求為IT14，普通沖裁可以達(dá)到

11、零件的精度要求。</p><p><b>　　沖裁工藝方案的確定</b></p><p>　　該零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可直接落料獲得。</p><p><b>　　零件工藝計(jì)算</b></p><p><b>　　刃口尺寸計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)零件

12、形狀特點(diǎn)，刃口尺寸計(jì)算采用分開(kāi)制造法。</p><p>　　查表2.2.3,2cmax=0.13mm,2cmin=0.10mm，則</p><p>　　由公差表查得：為IT14級(jí)，取x=0.5</p><p>　　設(shè)凸、凹模分別按IT6和IT7級(jí)加工制造，則</p><p>　　落料件尺寸的基本計(jì)算公式為</p><p&g

13、t;<b>　　校核：</b></p><p>　　0.049＞0.03</p><p>　　由此可知，只縮小δp、δd，提高制造精度，才能保證間隙在合理范圍內(nèi)，此時(shí)可取：</p><p><b>　　故</b></p><p>　　式中——落料凹?；境叽纾╩m）</p><p

14、>　　——落料凸?；境叽纾╩m）</p><p>　　——制造公差（mm）</p><p>　　——凸、凹模最小初始雙面間隙（mm）</p><p>　　、——凸、凹模制造偏差（mm），可按IT6、IT7選用；也可按表2.3.1、表2.32選取。</p><p>　　——系數(shù)，是為了使沖裁件的實(shí)際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸，與

15、工件制造精度有關(guān)，可按下列關(guān)系取值，也可查表2.3.3：</p><p>　　當(dāng)制件公差為IT10以上，取=1；</p><p>　　當(dāng)之間公差為IT11~IT13，??；</p><p>　　當(dāng)制件公差為IT14以下時(shí)，取。</p><p><b>　　排樣計(jì)算</b></p><p><b

16、>　?。?）確定排樣方法</b></p><p>　　根據(jù)工件的形狀，確定采用無(wú)廢料排樣和少?gòu)U料的方法是不可能做到的，只能采用有廢料的排樣方法。并根據(jù)工件形狀采用直排。</p><p>　　材料搭邊和側(cè)搭邊的數(shù)值選用</p><p>　　由于沖壓件材料為Q235，厚度t=1mm，取=1.5mm、=2mm</p><p>&l

17、t;b>　　確定條料步距和寬度</b></p><p><b>　　步距：</b></p><p><b>　　條料寬度</b></p><p>　　式中 B——條料寬度</p><p>　　D——沖裁件與送料方向垂直的最大尺寸</p><p><b&

18、gt;　　——前后搭邊</b></p><p><b>　　——側(cè)搭邊</b></p><p>　?。?）分析零件形狀，應(yīng)采用單直排的排樣方式，零件的排樣方式為圖2 </p><p><b>　　圖2</b></p><p>　　現(xiàn)選用4000mm×1000mm的鋼板，計(jì)算一張

19、板材能出的零件總個(gè)數(shù)為</p><p><b>　　個(gè)</b></p><p>　　所以將板材裁剪為寬84mm、長(zhǎng)1000mm的條料。具體排樣圖如上圖所示。</p><p><b>　　沖壓力計(jì)算</b></p><p>　　可知沖裁力基本計(jì)算公式為</p><p>　　該零

20、件的周長(zhǎng)為251.2mm，材料厚度為1mm，Q235鋼的抗剪強(qiáng)度取350Mpa，則沖裁該零件所需沖裁力為</p><p>　　=1.3×251.2×1×350N=114296N=114KN</p><p>　　模具采用彈性卸料裝置和頂件結(jié)構(gòu)，所以所需卸料力和頂件力為</p><p>　　則零件所需得沖壓力為</p><

21、;p>　　初選設(shè)備為開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)J23-25.</p><p>　　式中 ——材料抗剪強(qiáng)度（）</p><p>　　L——沖裁周邊總長(zhǎng)（mm）</p><p>　　——材料厚度（mm）</p><p>　　——安全系數(shù)，一般取1.3</p><p><b>　　——頂件力系數(shù)</b>&

22、lt;/p><p><b>　　K——卸料力系數(shù)</b></p><p><b>　　壓力中心計(jì)算</b></p><p>　　零件外形為對(duì)稱件，可近似認(rèn)為就是零件外形中心線的交點(diǎn)。</p><p>　?。ㄋ模_壓設(shè)備的選用</p><p>　　根據(jù)沖壓力的大小，選取開(kāi)式雙柱可傾

23、壓力機(jī)J23-25，其主要技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　公稱壓力：250KN</p><p><b>　　滑塊行程：65mm</b></p><p>　　最大閉合高度：270mm</p><p>　　最大裝模高度：220mm</p><p>　　連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度：55mm</p>

24、<p>　　滑塊中心至床身距離：200mm</p><p>　　工作臺(tái)尺寸：370mm×560mm</p><p>　　墊板尺寸：50mm×200mm</p><p>　　模柄孔尺寸：40mm×60mm</p><p>　?。ㄎ澹┠＞吡悴考Y(jié)構(gòu)的確定</p><p><b&

25、gt;　　1.凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)模架的選用依據(jù)為凹模的外形尺寸，所以應(yīng)首先計(jì)算凹模周界的大小。</p><p>　　由凹模高度和壁厚的計(jì)算公式得，</p><p>　　凹模高度，取20mm</p><p><b>　　凹模壁厚</b></p><p>&l

26、t;b>　　所以，凹模的直徑為</b></p><p>　　式中 b——沖裁件的最大外形尺寸；</p><p>　　K——考慮板料厚度的影響系數(shù)，查表2.8.3。</p><p><b>　　凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　凸模采用整體式結(jié)構(gòu)</b></p

27、><p><b>　　式中 ——凸模長(zhǎng)度</b></p><p><b>　　——凸模固定板厚度</b></p><p><b>　　——彈性卸料板厚度</b></p><p>　　——彈性元件安裝厚度</p><p>　　——凸模刃口的修模量，凸模進(jìn)入凹模

28、深度（1~2mm）</p><p><b>　　3.模架的確定</b></p><p>　　模具采用滑動(dòng)后置導(dǎo)柱模架，根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，可查得模架規(guī)格為</p><p>　　上模座160mm×160mm×45mm</p><p>　　下模座160mm×160mm×55mm</

29、p><p>　　導(dǎo)柱 28mm×180mm</p><p>　　導(dǎo)套 28mm×110mm×43mm</p><p>　　4.卸料裝置中彈性元件的計(jì)算</p><p>　　模具采用彈性卸料裝置，彈性元件選用橡膠，其尺寸呢計(jì)算如下：</p><p><b>　　確定橡膠的自由高

30、度</b></p><p>　　由以上兩個(gè)公式，取=12mm，</p><p>　?。?）確定橡膠的橫截面積A</p><p>　　查得圓形橡膠在預(yù)壓量為10%~15%時(shí)的單位壓力為0.6MPa，所以</p><p><b>　　確定橡膠的平面尺寸</b></p><p>　　根據(jù)零件

31、的形狀特點(diǎn)，橡膠墊的外形應(yīng)為環(huán)形，中間開(kāi)有圓形孔以避讓凸模。結(jié)合零件的具體尺寸，橡膠墊中間的避讓孔尺寸為，外形暫定d為</p><p>　?。?）校核橡膠的自由高度</p><p>　　為滿足橡膠墊的高徑比要求，將橡膠墊分割成4塊裝入模具中，其最大外形尺寸為83mm，所以</p><p>　　橡膠墊的高徑比在0.5~1.5之間，所以選用的橡膠墊規(guī)格合理。橡膠的裝模高

32、度約為0.85×48mm=40.8mm，取41mm。</p><p><b>　　5.其他零部件結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　1）凸模固定板用于固定凸模及凹模，兩者采用過(guò)渡配合關(guān)系，材料采用45號(hào)鋼。</p><p>　　2）模柄采用壓入式模柄，根據(jù)設(shè)備上模柄孔尺寸，采用配合，選用規(guī)格A40×100的模柄，材料采用Q23

33、5A。</p><p>　　3）螺釘與銷釘?shù)倪x用</p><p>　　螺釘主要起連接固定作用，銷釘起定位作用，在沖模中螺釘一般多選用內(nèi)六角螺釘，銷釘常用圓柱銷。螺釘與銷釘?shù)倪x用應(yīng)根據(jù)沖壓工藝力大小和凹模厚度等條件確定，根據(jù)此結(jié)構(gòu)模具查表可得，選用M10的螺釘，銷釘?shù)墓Q直徑可取與螺釘一樣或小一個(gè)規(guī)格，螺釘?shù)倪x入長(zhǎng)度一般可取其公稱直徑的倍。內(nèi)六角螺釘查國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T70.1-2000，銷釘

34、查國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T119.2-2000。</p><p>　?。_壓設(shè)備的校核</p><p>　　該模具得閉合高度H閉為：</p><p>　　式中 、——上下模座的厚度</p><p><b>　　——彈性卸料板厚度</b></p><p><b>　　——凸模固定板厚度<

35、/b></p><p>　　——彈性元件安裝高度41mm</p><p>　　——凹模高度20mm</p><p>　　——凸模沖裁后進(jìn)入凸凹模的深度2mm</p><p>　　由上可知該模具得閉合高度小于所選壓力機(jī)J23-16的最大裝模高度。即：</p><p>　　綜上所述，所選壓力機(jī)符合要求。</p&

36、gt;<p><b>　　心得體會(huì)</b></p><p>　　通過(guò)這次課程讓我認(rèn)識(shí)到，沖壓是一門用途很廣的課程，在許多工作領(lǐng)域的有用到，尤其是汽車行業(yè)應(yīng)用廣泛，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，對(duì)沖壓這門課程有了更深入的了解，由理論變得具體了，并且在這次設(shè)計(jì)中用到了CAD，UG等繪圖軟件，也使得對(duì)設(shè)計(jì)的軟件使用更加熟練，并且對(duì)制圖更多了一些理解，這次課程設(shè)計(jì)又好像是為畢業(yè)設(shè)計(jì)做的鋪墊，讓我感

37、覺(jué)模具在這里有了很大的發(fā)展。雖然畫圖和寫說(shuō)明書都很辛苦，但不得不說(shuō)這也是一次很好的鍛煉，每一次課程設(shè)計(jì)都讓我學(xué)到了好多，收獲了好多，雖然我的課程設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單但是通過(guò)自己的努力，也許收獲的不一定就比別人少</p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)還要感謝同學(xué)們和老師的幫助指導(dǎo)，讓我在遇見(jiàn)難題的時(shí)候都能求助與你們，我的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)都這么難，更讓我明白了那些設(shè)計(jì)精密模具得設(shè)計(jì)師的不容易，一定是好多人的智慧結(jié)晶，使我對(duì)自己的專業(yè)又多

38、了一份敬佩。希望在來(lái)年的畢業(yè)設(shè)計(jì)也會(huì)是做沖壓方面的課題。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 成 虹 編 《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[2] 洪慎章 編 《實(shí)用沖模設(shè)計(jì)與制造》 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[3]中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典編委會(huì) 《中國(guó)模