襯套沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)

1、沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書題 目: 襯 套 學(xué) 院: 工學(xué)院 專業(yè) 班級(jí): 材 控 班 姓 名: 學(xué) 號(hào): 指 導(dǎo) 教 師: 完 成 時(shí) 間: 2011年1月1日 目 錄1摘要 32零件的工藝性分析 33零件沖壓工藝方案的確定 33.1確定工藝方案 33.2 按凸緣筒形件的拉深 33.3 沖裁排樣方式的設(shè)計(jì)及計(jì)算 44 落料、拉深復(fù)合模的設(shè)計(jì)與計(jì)算 4 4.1各工序壓力的計(jì)算 4 4.2壓力機(jī)的初步選定 6 4.3模具類型及結(jié)構(gòu)形式的選擇與計(jì)算 64.4模具工作部分刃口尺寸和公差的計(jì)算 74.4.1 落料凸、凹模的刃口尺寸 74.4.2 拉深凸、凹模的刃口尺寸84.5 落料、拉深凸、凹模

2、高度的確定94.6落料凹模外形尺寸的設(shè)計(jì)與粗略計(jì)算 9 4.7模具其他零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 94.7.1 模架的選用 94.7.2 定位零件 104.7.3 卸料與推（頂）件裝置 104.7.4 固定與連接零件105模具材料的選擇及校核:105.1模具材料的選擇 105.2模具的校核 10 6心得與體會(huì) 11 7參考文獻(xiàn) 11八.填寫模具零件加工工藝卡 12摘 要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是完成摩托車油箱注油口沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)。采用落料、拉深工藝。設(shè)計(jì)中分析了工件的沖壓工藝性，計(jì)算了毛坯排樣、沖壓力、刃口尺寸計(jì)算等。進(jìn)行了模具總體結(jié)構(gòu)、主要零部件的設(shè)計(jì)，繪制了落料、拉深、沖孔復(fù)合模具裝配圖和零部件圖。 關(guān)鍵詞

3、: 沖壓工藝 沖壓模具設(shè)計(jì) 裝配圖2 工件的沖壓工藝分析2.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形狀的分析 本產(chǎn)品由薄板落料拉伸而成，帶凸緣的圓筒件，形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱，尺寸精度沒有具體要求2.2產(chǎn)品尺寸精度、粗糙度、斷面質(zhì)量分析 1）尺寸精度：沒有具體標(biāo)明，查沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)得知沒標(biāo)注尺寸公差時(shí)，按一般精度it13，模具按it7-it6，本次去it7。 2）沖裁斷面質(zhì)量：因?yàn)闉橐话銢_裁方式?jīng)_2mm以下的金屬板是，其斷面粗糙度ra可達(dá)12.5-3.2um，毛刺高度0.01-0.05mm;本產(chǎn)品在粗糙度和毛刺高度上沒有太嚴(yán)格的要求，所以只要模具精度達(dá)到要求，沖裁剪的粗糙度及斷面質(zhì)量就可以達(dá)到要求；3 零件沖壓工藝方案的確定

4、3.1落料、拉深復(fù)合3.2計(jì)算毛坯尺寸:按凸緣筒形件的拉深確定修邊余量值：=1.64 查表得=3.6mm所以拉計(jì)算毛坯直徑： df= dt+2=110+23.6=117.2mm 當(dāng)rr深件實(shí)際凸緣直徑：d0= =125.67126mm取d0=130mm確定能否一次拉深成形：由相對(duì)凸緣直徑和相對(duì)毛坯厚度查表 =1.749=100=0.634%查表5-14得【h1/d1】max=0.370.44而實(shí)際零件h/d=17.5/67=0.260.47故此件能一次拉深3.3沖裁排樣方式的設(shè)計(jì)及計(jì)算工件毛坯直徑130mm尺寸較大，考慮到操作方便，采用單排。查有關(guān)表得搭邊值： =1.53mm,取a=2.0mm

5、進(jìn)距：s=d+2a =130+22.0=134mm導(dǎo)軌間寬度：查表知 =3.0mm， 故導(dǎo)軌間寬度=b+=134+3.0=137mm 導(dǎo)軌厚度 h=2mm 拉料銷高度h=2mm凸模夾料板厚度 t=15mm4 模具（落料、拉深復(fù)合模）的設(shè)計(jì)與計(jì)算4.1各工序壓力的計(jì)算=100=0.634%|+|=0.016mm由公式 =0.6（-） =0.4（-）計(jì)算得=0.096mm ，=0.064mm=mm=mm其中 查沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)表3-1知： x=0.75 落料凹模最小模壁c ，由沖壓手冊(cè)表，實(shí)際取為92.54.4.2 拉深凸 、凹模的刃口尺寸拉深件按未注公差尺寸的極限偏差考慮，并標(biāo)注內(nèi)形尺寸，故拉

6、深件的尺寸為66.2z單面間隙:z= +kt=0.8+0.80.2 =0.96mm查表知=0.05mm， =-0.03mm由沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)207的公式計(jì)算=mm=mm拉深凹模最小模壁c ，由沖壓手冊(cè)實(shí)際取31.5拉伸凸凹模圓角半徑 = =5.7mm =3.995.7mm 4.5 落料、拉深凸凹模高度的確定l=h1+h2+h3+h其中：h1為凸模固定板厚度，一般為凸模高度的40%左右，計(jì)算取為38。h2為卸料板的厚度，查課本p23頁(yè)一般為612 ，取為10。 h3為導(dǎo)料板厚度2 。 h為附加長(zhǎng)度，包括修模余量和安全長(zhǎng)度，取77。綜上，則：l=38+10+2+77 故：l=126即凸凹模的長(zhǎng)度

7、為126，具體長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整后再確定。4.6 落料凹模外形尺寸的設(shè)計(jì)與粗略計(jì)算 (具體情況根據(jù)裝配圖確定)凹模厚度h=kb（大于15），凹模壁厚c=（1.52h）（大于3040）其中：b沖裁件最大外形尺寸 k系數(shù)，形狀簡(jiǎn)單取較小值，形狀復(fù)雜取較大值。故根據(jù)課本p64頁(yè)表33取k=0.20，則：查沖壓設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)p34頁(yè)：h=kb=0.20x87=17.4（）（但是本次模具不是落料單工序模，因此，落料凹模的對(duì)應(yīng)尺寸應(yīng)該比拉深凸模原則上高1個(gè)料厚t才可滿足強(qiáng)度要求.但是在此模具設(shè)計(jì)，凹模里面還有卸料結(jié)構(gòu)，根據(jù)作圖得初h取42）凹模壁厚 ：c=（1.52.5）h，取102.5。4.7 模具其他

8、零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算4.7.1 模架的選用 根據(jù)落料凹模的周界尺寸，查沖壓手冊(cè)p591頁(yè)相關(guān)資料，同時(shí)為了安裝方便，故采用后側(cè)導(dǎo)柱式模架.由于本次落料凹模的周界尺寸長(zhǎng)度在400左右，按資料中的lxb選用則上模座為57643870，下模座為57620043855的規(guī)格，其他結(jié)構(gòu)的尺寸值不變。此時(shí)，再反過來校核所初步選用的壓力為630kn的公稱壓力。工作臺(tái)尺寸：左右為710，前后480。工作臺(tái)的閉合高度為360，顯然可以放下該模座，且最大閉合高度也滿足要求，因此所選壓力機(jī)符合要求。則模柄的規(guī)格為直徑50mm，高70，其它結(jié)構(gòu)的尺寸參見沖壓簡(jiǎn)明手冊(cè)p436頁(yè)，與此同時(shí)，在模座確定以后，導(dǎo)柱，導(dǎo)套的規(guī)格和

9、結(jié)構(gòu)尺寸也隨之確定下來由沖壓簡(jiǎn)明手冊(cè)相關(guān)章節(jié)查得。4.7.2 定位零件本副模具采用導(dǎo)料板送料，為使條料順利通過導(dǎo)料板的間隙，在計(jì)算排樣尺寸圖時(shí)一并算出，此處不在敘述。4.7.3 卸料與推（頂）件裝置由于板料厚度為0.8mm，采用固定卸料板結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，卸料力大，用于板料厚度較薄的情況。卸料力前面已算出 f卸=12343.967n采用帶導(dǎo)尺的固定卸料板，卸料板只起卸料的作用，卸料板的型孔與凸模的單面間隙為0.5，厚度為10。打桿長(zhǎng)度：h（模柄總長(zhǎng)+凸凹模高度-推件高度）但是由于使用了三爪推板推出機(jī)構(gòu)，因此打桿長(zhǎng)度應(yīng)在（模柄總長(zhǎng)-推板厚度）具體情況根據(jù)裝配圖確定。頂桿長(zhǎng)度：ll（墊板）+l（凹

10、模固定板）+l（下墊板）+l（下模座） =32+32+10+70 =144mm綜上，取l=144 。4.7.4 固定與連接零件 采用固定板將凸凹模固定在上模座上，固定板與凸凹模之間采用階梯固定的形式。固定板與上模座之間采用內(nèi)六角螺釘與圓柱銷來連接和定位，螺釘尺寸與圓柱銷尺寸根據(jù)被連接的兩部分零件厚度來確定。此外，由于本副模具的尺寸所需沖裁力較大，因此采用墊板的結(jié)構(gòu)。5模具材料的選擇及校核: 5.1模具材料的選擇:沖裁模具的刃口要求有較高的耐磨性，并能承受沖裁時(shí)的沖裁力，所以需要有較高的硬度和一定的韌性，形狀復(fù)雜且模具有較高壽命要求的材料取cr6wv，熱處理硬度56-60hrc，尾部回火40-4

11、5hrc， 5.2模具的校核: 1）凸模承載能力的校核;因?yàn)閐t,所以時(shí)符合強(qiáng)度要求其中t-板料厚度； d-凸模直徑； -材料的抗剪強(qiáng)度； -凸模材料的許用壓應(yīng)力，常用合金工具鋼可取18002200mpa代入數(shù)據(jù)得=882.7所以合格2）凸模失穩(wěn)彎曲極限強(qiáng)度的校核：其中e-凸模材料彈性模量，取e=210000mpa代入數(shù)據(jù)得 =14209.9mm由于l,所以凸模不會(huì)失穩(wěn)彎曲6心得與體會(huì)這次模具設(shè)計(jì)忙碌而充實(shí)，收獲不少。通過對(duì)無凸緣筒件的相關(guān)模具的設(shè)計(jì)、計(jì)算，使我對(duì)沖裁模的設(shè)計(jì)流程有了更深的了解，包括零件的工藝分析、工藝方案的確定、模具結(jié)構(gòu)的形式的選擇、必要的工藝計(jì)算、主要的零件設(shè)計(jì)、壓力機(jī)的選

12、擇、總裝配圖及零件圖的繪制，提高了繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨(dú)立思考的能力也有了提高。在這次設(shè)計(jì)過程中，體現(xiàn)出自己?jiǎn)为?dú)設(shè)計(jì)模具的能力以及綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，體會(huì)了學(xué)以致用、突出自己勞動(dòng)成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時(shí)學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補(bǔ)。在此感謝老師的指導(dǎo)同學(xué)的幫助7參考文獻(xiàn)：1）沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)翁其金 徐新成主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2）模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)第三版馮炳堯 韓泰榮 蔣文森編 上海科學(xué)技術(shù)出版社3）冷沖壓工藝手冊(cè)梁炳文主編 北京航空航天大學(xué)出版社4）使用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊(cè) 楊玉英主編 機(jī)械工業(yè)出版社5）冷沖壓模具設(shè)計(jì)圖冊(cè)陳劍

13、鶴、宋志國(guó)、于云程主編 清華大學(xué)出版社6)典型零件模具圖冊(cè)何忠保、陳曉華、王秀英編 機(jī)械工業(yè)出版社八.填寫模具零件加工工藝卡翻邊凸模的加工工藝過程卡零件名稱翻邊凸模零件編號(hào)1零件簡(jiǎn)圖模具名稱主機(jī)連接座翻邊模模具編號(hào)材料牌號(hào)cr12件數(shù)1毛坯種類棒料毛坯尺寸38mm130mm工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容及要求設(shè)備工時(shí)備注1備料（棒料）選棒料按尺寸40mm130mm切斷鋸床2車、粗車右端面，打中心孔，粗糙度為ra=3.2um.臥式車床3、夾左端外圓，以右端中心孔定位，粗車、半精車外圓，粗糙度為ra=3.2um4、夾右端外圓，車左端外圓至尺寸，4處增加工藝塔子長(zhǎng)度22mm，打中心孔5熱處理淬火58 62h

14、rc熱處理設(shè)備6研中心孔研磨兩端中心孔車床7磨外圓以兩端中心孔定位，磨削外圓至圖紙要求外圓磨床8線切割割去左端130mm處工藝長(zhǎng)度，得總長(zhǎng)度為74mm.線切割機(jī)床9鉗工、用螺釘將固定板固定在兩塊等高塊上、將凸模壓入固定板組成組件10平模、平模組件上平面、卸去等高塊，磨凸模刃口面平面磨床編制張萬忠1月1日審核張萬忠1月2日會(huì)簽（二）翻邊凹模加工工藝過程卡零件名稱翻邊凹模板零件編號(hào)2零件簡(jiǎn)圖模具名稱主機(jī)連接座翻邊模模具編號(hào)材料牌號(hào)cr12件數(shù)1毛坯種類鍛件毛坯尺寸130mm78mm工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容及要求設(shè)備工時(shí)備注1下料按尺寸130mm78mm切斷鋸床2鍛造鍛成130mm78mm空氣錘3退火熱處理爐4銑削銑成119mm7mm 保證其相互垂直度為0.