電扇電機(jī)后蓋單工序沖孔模設(shè)計(jì)說明書

1、廣西科技大學(xué)（籌）沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說 明 書設(shè)計(jì)題目 電扇電機(jī)后蓋沖孔模具設(shè)計(jì) 系 別 機(jī)械工程系 專業(yè)班級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) xxxxxxxxxxx 指導(dǎo)老師 日 期 2012年6月24 目 錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書及要求3二、零件工藝分析 5三、確定模具總體 5四、沖壓力、推件力、卸料力的計(jì)算過程及選用壓力機(jī)類型和規(guī)格的依據(jù) 6五、凸模、凹模、工作刃口尺寸計(jì)算及設(shè)計(jì)過程8六、沖模主要零件的結(jié)構(gòu)形狀、材料、公差的選擇及技術(shù)要求的說明11七、小凸模強(qiáng)度、剛度校核過程 14八、該設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)級(jí)改造措施 14九、最后得出的裝配圖15十、感想17十一、致謝18十二、設(shè)計(jì)所使用的參考文獻(xiàn) 19一、

2、設(shè)計(jì)任務(wù)書及要求如圖所示是風(fēng)扇電機(jī)后蓋的零件圖，材料為冷板B-1/08F-Z，材料厚度1mm，大批量生產(chǎn)。其工藝過程大致為：落料、拉深、脹形（底部），切邊，沖底孔、沖凸緣孔、切舌，整形8道。要求設(shè)計(jì)該零件的沖孔工序的模具。 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書如下：沖壓成型工藝及模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書姓名 班級(jí) 學(xué)號(hào) xxxxxxxx技術(shù)要求：1.未注尺寸公差按GB/T15055的m級(jí)，未注圓角R0.52.毛刺小于0.15 3.制件要求平整，不允許有拉裂、起皺等現(xiàn)象4.表面DZn15DC名稱： 電扇電機(jī)后蓋 材料：冷板B-1/08F-Z 生產(chǎn)批量：大批量 設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)該零件的 沖孔單工序 模具二、零件工藝性分析1

3、. 材料分析風(fēng)扇電機(jī)后蓋的材料為冷板B-1/08F-Z，該材料屬于較高級(jí)精度的精整表面、最深拉深級(jí)的08碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的拉深成形性能。2. 結(jié)構(gòu)分析零件的拉深工藝是拉深出具有凸緣的圓筒形件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，底部圓角半徑為R5，滿足圓筒形拉深件底部圓角半徑大于一倍料厚的要求，因此，零件具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。3. 精度分析零件上的尺寸要求較高，零件的加工的尺寸公差為=0.159mm，高度方向公差為 H=0.2mm，因此需要較高精度的拉深工藝，并且拉深后需進(jìn)行整形才能滿足要求。4. 工藝方案的確定由于零件的某些工序較復(fù)雜，用復(fù)合工序會(huì)使得模具較復(fù)雜，為節(jié)約模具制造成本，拉深工序選擇用單工序模，可減少

4、模具設(shè)計(jì)與制造的周期和成本。三、確定模具總體結(jié)構(gòu)1、導(dǎo)向方式為了提高模具精度，壽命以及工件的質(zhì)量，大批量生產(chǎn)都使用導(dǎo)向裝置。導(dǎo)向方式主要有滑動(dòng)式和滾動(dòng)式導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)。該零件承受側(cè)向壓力不大，為了加工裝配方便，易于標(biāo)準(zhǔn)化，決定使用滑動(dòng)式導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)。而且采用導(dǎo)柱設(shè)計(jì)在底座上的方式。2、滑動(dòng)式模架選擇 由于=受力不大，精度要求也不高，屬于小型模具，所以選擇后側(cè)導(dǎo)柱模架。此模架可以三方面送料，操作方便。3、 壓料方式的確定在選用壓料、卸料裝置的形式時(shí)，應(yīng)考慮操作方式，即板料送進(jìn)和定位是手動(dòng)操作還是自動(dòng)化操作（要求學(xué)生設(shè)計(jì)手動(dòng)操作）；還需考慮出料方式是上出料，還是下出料。壓料、卸料裝置根據(jù)沖件平整度要

5、求或料的厚薄來確定，對(duì)于沖件平整度要求高，且料薄的宜用彈壓卸料板。這樣既可壓料又可卸料，且卸料板隨上模上下運(yùn)動(dòng)，直觀性強(qiáng)，操作方便，是生產(chǎn)中常用的一種卸料方式。當(dāng)板料較厚時(shí)，用彈壓卸料板難以卸料時(shí)，選用固定卸料裝置卸料，一般在零件形狀簡(jiǎn)單、要求不高時(shí)，采用固定卸料方式，它可簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，但是因?yàn)楣ぷ鞑课环忾]，送料只能靠手感，操作不便，安全性差。 由于零件很小，厚度只有1mm，一般采用彈性卸料方式順便壓料，以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，降低成本。四、沖壓力、推件力、卸料力的計(jì)算過程及選用壓力機(jī)類型和規(guī)格的依據(jù)1、沖裁力 查表，取材料08鋼的抗拉強(qiáng)度= 365 MPaL= 6d = 63.145.5=103.6

6、7 mm=103.671365 =37839.4(N) 37.8(KN)2、推件力 查沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)表3-11得 =0.055 取n = 3=30.05537.8 = 6.2 （KN）3、卸料力 查沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)表3-11得=0.05= 0.0537.8 = 1.89（KN）4、由于采用彈性卸料裝置和下出料的沖裁模，所以有沖壓工藝總力 = 37.8+1.89+6.2 = 45.89 （KN）以上公式中：F沖裁力； L沖裁周邊長(zhǎng)度； t材料厚度；材料抗拉強(qiáng)度； K系數(shù)。 5、選壓力機(jī)在冷沖壓生產(chǎn)中，沖壓設(shè)備的選擇是一項(xiàng)非常重要的工作，它直接關(guān)系到設(shè)備的安全和合理使用，同時(shí)也關(guān)系到?jīng)_壓工藝

7、是否能順利進(jìn)行和模具的壽命、產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及成本的高低等一系列問題。 開式曲柄壓力機(jī)雖然剛度差，但它成本低，且有三個(gè)方向可以操作的優(yōu)點(diǎn)，故廣泛應(yīng)用于中小型沖裁件、彎曲件、拉深件的生產(chǎn)中。 閉式曲柄壓力機(jī)剛度好、精度高，只能靠?jī)蓚€(gè)方向操作，適用于大中型件的生產(chǎn)。 雙動(dòng)曲柄壓力機(jī)有兩個(gè)滑塊，壓邊可靠易調(diào)，適用于較復(fù)雜的大中型拉深件的生產(chǎn)。根據(jù)沖壓力的計(jì)算，綜合考慮，初步選用型號(hào)為JA23-16F開式雙柱可傾壓力機(jī)。該型號(hào)壓力機(jī)適合產(chǎn)品的落料沖孔工序。通過后面的校核，選擇開式雙柱可傾壓力機(jī)J23-16F能滿足要求。其主要參數(shù)如下：公稱壓力：160kN滑塊行程：70mm最大閉合高度：220mm

8、最大裝模高度：205mm工作臺(tái)尺寸（前后x左右）：300x450 mm模柄孔尺寸：40x60 mm最大傾斜角度：35度五、凸模、凹模、工作刃口尺寸計(jì)算及設(shè)計(jì)過程一 選擇計(jì)算方法：首先查沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)表3-3得沖裁雙面間隙Zmax=0.100mm,Zmin=0.140mm；假如用分別加工法，則很難保證加工精度，增加加工成本。而且分別加工法目前還主要用于圓形或者方形、矩形的工件。所以決定采用配合加工法。2、計(jì)算過程列表如下：查表，m級(jí)公差尺寸為：5.50.30。 沖孔模刃口尺寸以凸模為基準(zhǔn)配作凹模。65.5 尺寸為凸模磨損后變小的尺寸，查表3-5取系數(shù)x=0.5 有公式： = 凹模尺寸按凸模實(shí)

9、際尺寸配制，保證雙面間隙值ZminZmax = 0.1000.1403、落料凹模及其輪廓尺寸計(jì)算采用整體凹模，輪廓全部采用數(shù)控線切割機(jī)一次成形，安排凹模在模架上的位置時(shí)，將計(jì)算得的壓力中心與模柄中心重合即可。其輪廓尺寸計(jì)算如下：凹模厚度，差模具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)取k = 0.35 H=KB=0.355.5= 1.9 mm（應(yīng)該取H15mm）H = 0.35 15 = 5.25mm根據(jù)H不小于10，取H=20mm凹模壁厚 C=（1.52）H=15-20mm考慮到零件比較小，適宜取較大值，所以實(shí)際取凹模厚度 H=20mm 凹模壁厚 C= 30 mm凹模寬度 B = b + 2C = 88 + 230 =

10、148 mm 4、沖孔凸模沖孔凸模所沖的六個(gè)孔均為圓形，沖孔凸模采用臺(tái)階式，便于裝配與更換。 根據(jù)沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)公式（3-37）：h1=(0.608)H凹=1216mm 取h1=15mmh2=1020mm 取h1=18mmh3=25mmh=7 （安全距離與修模量）L=h1+h2+ h3+h=15+18+25+7mm=75mm 查標(biāo)準(zhǔn)取L=60mm 如下圖為沖孔凸模：六、沖模主要零件的結(jié)構(gòu)形狀、材料、公差的選擇及技術(shù)要求的說明1、卸料板的設(shè)計(jì)卸料板的周邊尺寸與凹模的周邊尺寸相同，厚度為18mm。卸料板148mm148mm18mm采用Q235制造。卸料板上設(shè)置4個(gè)卸料螺釘M845 JB/T76

11、50.6,卸料螺釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間，以保證卸料的正常運(yùn)動(dòng)。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料螺板超出凹模端面1mm,有誤差時(shí)通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。2、卸料橡膠的選用計(jì)算項(xiàng)目公式結(jié)果備注卸料板工作行程=+t2mmmmANGJIA650.9-1995 為凹凸模凹進(jìn)卸料板的高度1mm橡膠工作行程=+t+7mm為凹凸模修磨量，取5mm每個(gè)橡膠承受的載荷=945N選用2個(gè)圓筒形橡膠橡膠的直徑D34.7mm校核橡膠自由高度=（3.5-4）28mm橡膠的安裝高度=（0.85-0.9）25mm比較1.241.5符合3、墊板尺寸的設(shè)計(jì)墊板尺寸與凹模尺寸基本相同，厚度可取小些。墊板148mm148m

12、m10mm。4、凸模固定板尺寸的設(shè)計(jì) 凸模固定板外形尺寸與凹模外形尺寸可以一致或基本一致，厚度基本等于凹模的厚度，一般不小于15mm，可自行決定，本模具固定板厚度取15固定板148mm148mm15mm。 5、模架及其他零部件設(shè)計(jì) 該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，導(dǎo)柱分別為28170,導(dǎo)套分別為。上模座厚度取30mm，下模座厚度取35mm，模架尺寸 LB=200160 H 180-220上模座 20016040下模座 20016045導(dǎo)柱 28130導(dǎo)套 2810038那么該模具的閉合高度： =40+10+60+20+45-1=174mm式中： H1上模座高度，40mmH2墊板厚度，10mmH3凹模長(zhǎng)

13、度，H=20mmH4下模座高度，45mmh為凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度，h=1mmL沖孔凸模長(zhǎng)度，L=60mm 該模具閉合高度大于于所選壓力機(jī)J23-10的最大裝模高度（180 mm），所以另選壓力機(jī)J23-16F其主要參數(shù)如下：公稱壓力：160kN滑塊行程：70mm最大閉合高度：220mm最大裝模高度：205mm工作臺(tái)尺寸（前后x左右）：300x450 mm模柄孔尺寸：A40x60 mm最大傾斜角度：35度6、下模墊板的設(shè)計(jì)材料選用T10A鋼，周界尺寸和凹模尺寸相同，墊板厚度取10mm，則外形尺寸為：14814810mm7、模柄、防轉(zhuǎn)銷 采用旋入式模柄，材料Q235，加防轉(zhuǎn)銷，根據(jù)壓力機(jī)J23

14、-16F相關(guān)參數(shù)，采用A型模柄，有其尺寸為A40x60 mm。為防止模柄轉(zhuǎn)動(dòng)，采用防轉(zhuǎn)銷，其尺寸為61.5mm8、模具材料的選用模具材料的選用，不僅關(guān)系到模具的使用壽命，而且也直接影響到模具的制造成本，因此是模具設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作。所以根據(jù)模具種類及其工作條件，選用材料要滿足使用要求，應(yīng)具有較高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、耐沖擊、耐疲勞性等；根據(jù)沖壓材料和沖壓件生產(chǎn)批量選用材料；滿足經(jīng)濟(jì)性要求。 由于本設(shè)計(jì)為大批量的復(fù)合模生產(chǎn)，所以選材列表如下：名稱選用材料牌號(hào)熱處理導(dǎo)柱20滲碳 HRC56-60導(dǎo)套20滲碳 HRC58-62卸料螺釘45HRC40-45凸模固定板45沖孔凸模Cr12滲碳 HRC5

15、6-60上模座HT200凹模Cr12HRC58-62下模座HT200墊板T10A七、小凸模強(qiáng)度、剛度校核過程。為所沖的孔均為圓形，而且都不屬于需要特別保護(hù)的小凸模，所以沖孔凸模采用帶臺(tái)肩式固定，采用車模法加工。一方面加工簡(jiǎn)單，另一方面又便于裝配與更換。其中沖6個(gè)5.5mm的圓形凸模，校核如下：圓形小凸模的剛度校核 對(duì)于圓形凸模，凸模最小直徑應(yīng)滿足： 式中 ：凸模最小直徑 :材料厚度 ：材料抗剪強(qiáng)度 ：凸模材料的許用壓力然而凸模直徑，所以圓形小凸模的強(qiáng)度適合。八、該設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)級(jí)改造措施 優(yōu)點(diǎn)：1、盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件，提高制造精度，降低成本。 2、采用下出料的方式，提高了生產(chǎn)率 缺點(diǎn)：生產(chǎn)零件比較小

16、，不利于后續(xù)工序的自動(dòng)化加工。單工序模具，造成加工不方便。 九、最后得出的裝配圖：十、感想本次課程設(shè)計(jì)讓我系統(tǒng)地鞏固了大學(xué)三年的學(xué)習(xí)課程，通過本次課程設(shè)計(jì)使我更加了解到模具加工在實(shí)際生產(chǎn)中的重要地位。我們歷時(shí)兩個(gè)星期，鞏固了如：沖壓模具與沖壓工藝、機(jī)械制圖、機(jī)械制造基礎(chǔ)、模具加工工藝、互換性與技術(shù)測(cè)量等許多課程。從分析零件圖到模具的設(shè)計(jì)與裝配圖的繪制，在指導(dǎo)老師的帶領(lǐng)下，每一個(gè)環(huán)節(jié)都是我自己設(shè)計(jì)制作的。在這次課程設(shè)計(jì)中通過參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，特別是模具在實(shí)際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時(shí)間里，對(duì)模具的認(rèn)識(shí)有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。使我對(duì)沖壓模具設(shè)計(jì)的整個(gè)過程，主要零件的設(shè)計(jì)，主要

17、工藝參數(shù)的計(jì)算，模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及零部件的設(shè)計(jì)等都有了進(jìn)一步的理解和掌握。模具在當(dāng)今社會(huì)生活中運(yùn)用得非常廣泛，掌握模具的設(shè)計(jì)方法對(duì)我們以后的工作和發(fā)展有著十分重要的意義。總之，本次課程設(shè)計(jì)，是我認(rèn)真的結(jié)果，也是我熟悉模具的關(guān)鍵一步，驗(yàn)了我大學(xué)三年學(xué)習(xí)的成果，文中上述所有內(nèi)容主要是在講述模具設(shè)計(jì)的整個(gè)過程，利用對(duì)零件圖形的工藝性分析，設(shè)計(jì)出適合加工零件的模具，以達(dá)到生產(chǎn)要求，提高生產(chǎn)效率，零件的沖裁工藝性分析、模具結(jié)構(gòu)的確定是模具設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，只要合理就可以保證其加工精度及其各項(xiàng)指標(biāo)要求。通過這次模具設(shè)計(jì)及編制其說明書，增加了不少專業(yè)方面的知識(shí)，提高了動(dòng)腦、動(dòng)手的能力。只實(shí)踐也理論相結(jié)合才能

18、達(dá)到規(guī)定的各項(xiàng)性能指標(biāo)。十一、致謝本畢業(yè)設(shè)計(jì)是在趙克政老師、石光林老師的精心指導(dǎo)下完成的。在此，向他們表示衷心的感謝。從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個(gè)人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過程，我對(duì)模具的認(rèn)識(shí)過程亦是如此。經(jīng)過兩個(gè)星期的努力，這次課程設(shè)計(jì)劃上了一個(gè)圓滿的句號(hào)，為以后的工作打下了基礎(chǔ)。通過此次課程設(shè)計(jì)，我發(fā)現(xiàn)了平時(shí)在學(xué)習(xí)當(dāng)中的不足，在理論上還有一定的欠缺。此次課程設(shè)計(jì)不但融合了大學(xué)三年來所學(xué)的知識(shí)，還在設(shè)計(jì)過程中查閱了很多相關(guān)資料，同時(shí)也學(xué)到了很多我們還沒有涉及到的內(nèi)容。該課程設(shè)計(jì)是一個(gè)學(xué)習(xí)的大檢查，它把以下專業(yè)課程都融合在了一起：機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、機(jī)械制圖、模具構(gòu)造與制造、互換性加工工藝等。還在設(shè)計(jì)過程中得到了從書本上無法學(xué)到的東西。同時(shí)，由于時(shí)間倉促，有不對(duì)的地方，希望廣大讀者批評(píng)和提出寶貴的意見和建議。 還要感謝