軸承蓋沖壓模具設(shè)計(jì) 說明書

1、 電 子 科 技 大 學(xué)機(jī) 械 綜 合 設(shè) 計(jì)設(shè)計(jì)報(bào)告題 目： 軸承蓋沖壓模具設(shè)計(jì) 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)老師： 桂 林 電 子 科 技 大 學(xué) 機(jī) 電 工 程 學(xué) 院二 八 年 一 月 九 日目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK file:/E:模具課設(shè)說明書說明書.doc l _Toc187840839#_Toc187840839 一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求：1 HYPERLINK file:/E:模具課設(shè)說明書說明書.doc l _Toc187840840#_Toc187840840 設(shè)計(jì)任務(wù)：1 HYPERLINK file:/E:模具課設(shè)說明書說明書.doc l _T

2、oc187840841#_Toc187840841 2.設(shè)計(jì)要求：1 HYPERLINK file:/E:模具課設(shè)說明書說明書.doc l _Toc187840842#_Toc187840842 二、沖壓件的工藝分析：1 HYPERLINK file:/E:模具課設(shè)說明書說明書.doc l _Toc187840843#_Toc187840843 結(jié)構(gòu)與尺寸：1 HYPERLINK file:/E:模具課設(shè)說明書說明書.doc l _Toc187840844#_Toc187840844 精度：1 HYPERLINK file:/E:模具課設(shè)說明書說明書.doc l _Toc187840845#_

3、Toc187840845 材料：2 HYPERLINK file:/E:模具課設(shè)說明書說明書.doc l _Toc187840846#_Toc187840846 三、工藝方案的制定及分析比擬：2 HYPERLINK file:/E:模具課設(shè)說明書說明書.doc l _Toc187840847#_Toc187840847 四、模具設(shè)計(jì)計(jì)算：2 HYPERLINK file:/E:模具課設(shè)說明書說明書.doc l _Toc187840848#_Toc187840848 排樣、計(jì)算條料寬度及確定步距：2 HYPERLINK file:/E:模具課設(shè)說明書說明書.doc l _Toc187840849

4、#_Toc187840849 2計(jì)算沖壓力3 HYPERLINK file:/E:模具課設(shè)說明書說明書.doc l _Toc187840850#_Toc187840850 3確定模具壓力中心4 HYPERLINK file:/E:模具課設(shè)說明書說明書.doc l _Toc187840851#_Toc187840851 4沖模刃口尺寸及公差的計(jì)算5 HYPERLINK file:/E:模具課設(shè)說明書說明書.doc l _Toc187840852#_Toc187840852 5確定各主要零件結(jié)構(gòu)尺寸6 HYPERLINK file:/E:模具課設(shè)說明書說明書.doc l _Toc187840853

5、#_Toc187840853 五. 設(shè)計(jì)并繪制總圖、選取標(biāo)準(zhǔn)件7 HYPERLINK file:/E:模具課設(shè)說明書說明書.doc l _Toc187840854#_Toc187840854 六. 繪制非標(biāo)準(zhǔn)零件圖10 HYPERLINK file:/E:模具課設(shè)說明書說明書.doc l _Toc187840855#_Toc187840855 七、模具制造裝配要點(diǎn)：12 HYPERLINK file:/E:模具課設(shè)說明書說明書.doc l _Toc187840856#_Toc187840856 八、模具零件加工工藝過程：13 HYPERLINK file:/E:模具課設(shè)說明書說明書.doc l

6、 _Toc187840857#_Toc187840857 九、致謝14 HYPERLINK file:/E:模具課設(shè)說明書說明書.doc l _Toc187840858#_Toc187840858 十、參考文獻(xiàn)15前 言課程設(shè)計(jì)是重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)之一，它將理論聯(lián)系實(shí)際，用所學(xué)知識(shí)在實(shí)踐中進(jìn)行融會(huì)貫穿，培養(yǎng)調(diào)查研究、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作以及創(chuàng)新能力，為今后的學(xué)習(xí)工作打下堅(jiān)實(shí)的根底。充分利用現(xiàn)代制造技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)改良、優(yōu)化設(shè)計(jì)、優(yōu)化工藝方法，是機(jī)械行業(yè)搞好內(nèi)部挖潛、提高效率、增加效益的重要途徑。本次設(shè)計(jì)中大多數(shù)模具零部件的形狀及尺寸采用了國家標(biāo)準(zhǔn)或盡量向國家標(biāo)準(zhǔn)靠攏

7、，一方面使用標(biāo)準(zhǔn)零件不但可以合格證模具的正常工作，還可以縮短模具的制造周期，另一方面，降低了制造本錢，減少了勞動(dòng)強(qiáng)度，延長了模具的使用壽命。此次設(shè)計(jì)，模具的上、下模采用了滑動(dòng)導(dǎo)柱、導(dǎo)套來合格證其精確導(dǎo)向，加工方便，容易裝配，應(yīng)用較廣。模柄采用帶臺(tái)階的壓入式模柄，適用于各種中、小模具。模具卸料采用的是彈性卸料方式，使用彈壓卸料板，其彈性元件為橡皮，安裝調(diào)整方便，價(jià)格廉價(jià)，承載負(fù)荷比彈簧在，廣泛使用。模具的定位裝置采用的是側(cè)刃定位，在級(jí)進(jìn)模中應(yīng)用較為廣泛，側(cè)刃的類型采用長方形側(cè)刃，制造簡單，生產(chǎn)率高，定位準(zhǔn)確，能克服導(dǎo)正銷定位的一些缺點(diǎn)。一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求：設(shè)計(jì)任務(wù)：根據(jù)指導(dǎo)老師分配的具體零件圖，

8、進(jìn)行相應(yīng)的模具設(shè)計(jì)，完成相應(yīng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容和任務(wù)，爭取設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理、合格證質(zhì)量的模具，到達(dá)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的使自己得到充分鍛煉。2.設(shè)計(jì)要求： = 1 * GB3 根據(jù)所選設(shè)計(jì)零件模具，繪制正規(guī)模具裝配圖一張，其中包括主視圖、俯視圖、排樣圖、零件圖、技術(shù)要求及明細(xì)欄等； = 2 * GB3 繪制非標(biāo)準(zhǔn)模具零件圖兩張，標(biāo)注公差與配合； = 3 * GB3 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份，不得少于10頁，說明書應(yīng)該包括規(guī)定的所有內(nèi)容和計(jì)算，圖文并茂，規(guī)格統(tǒng)一； = 4 * GB3 課程設(shè)計(jì)期間應(yīng)全力以赴，認(rèn)真對(duì)待，按時(shí)完成所規(guī)定的各項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)。零件簡圖：如圖1所示名稱：軸承蓋生產(chǎn)批量：大批量材料：Q

9、235鋼材料厚度：3mm圖1 軸承蓋零件圖二、沖壓件的工藝分析：結(jié)構(gòu)與尺寸：本課程設(shè)計(jì)零件較簡單，形狀對(duì)稱，尺寸適中，根據(jù)沖裁件的一般工藝性逐一分析，該零件最小孔徑為4.508t=2.4，孔與孔的距離也均分別大于t和1.5t，綜上所述，該零件符合沖裁各根本結(jié)構(gòu)工藝的要求，適宜于沖裁加工。精度：零件圖上所有尺寸均未標(biāo)注公差，屬自由尺寸，可按IT14級(jí)確定工件尺寸的公差。經(jīng)查公差表，各尺寸公差為： 、 、 材料：Q235鋼，查相關(guān)資料，對(duì)于未退火的帶料，抗剪強(qiáng)度：=350MPa，斷后伸長率1025，此材料沖裁加工性良好，有較高的彈性和良好的塑性。綜合以上分析，該零件工藝性良好，可用于沖裁加工。 三

10、、工藝方案的制定及分析比擬：本軸承蓋零件沖裁生產(chǎn)包括落料與沖孔兩個(gè)根本工序，可以采用的沖裁工藝方案有單工序模沖裁、復(fù)合沖裁模沖裁和級(jí)進(jìn)模沖裁三種，沖裁件內(nèi)外所能到達(dá)的經(jīng)濟(jì)精度為IT14，孔中心與邊緣距離尺寸公差為0.2mm。將以上精度與零件簡圖中所標(biāo)注的尺寸公差相比擬，可認(rèn)為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證。其它尺寸標(biāo)注、生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁的工藝要求，故決定采用利用導(dǎo)正銷進(jìn)行定位、剛性卸料裝置、自然漏料方式的沖孔落料模進(jìn)行加工。方案一：采用單工序模沖裁加工。單工序模的特點(diǎn)是沖裁效率很低，工序組合程度也較低，不便于于操作及控制生產(chǎn)產(chǎn)量。方案二：采用復(fù)合模加工。復(fù)合模的特點(diǎn)是生產(chǎn)

11、率高，沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對(duì)位置精度高，沖模的輪廓尺寸較小。但復(fù)合模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，本錢高。復(fù)合模主要用于生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖裁件。方案三：采用級(jí)進(jìn)模加工。級(jí)進(jìn)模比單工序模生產(chǎn)率高，減少了模具和設(shè)備的數(shù)量，工件精度較高，便于操作和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。對(duì)于特別復(fù)雜或孔邊距較 小的沖壓件，用簡單模或復(fù)合模沖制有困難時(shí)，可用級(jí)進(jìn)模逐步?jīng)_出。但級(jí)進(jìn)模輪廓尺寸較大，制造較復(fù)雜，本錢較高，一般適用于大批量生產(chǎn)小型沖壓件。比擬方案一、方案二及方案三，對(duì)于所給零件，由于三個(gè)小孔比擬接近邊緣，復(fù)合模沖裁零件時(shí)受到壁厚的限制，模具結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度方面相對(duì)較難實(shí)現(xiàn)和保證；軸承蓋的生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)，如果用

12、單工序模沖裁零件，那么生產(chǎn)難以保證；所以根據(jù)零件性質(zhì)決定采用級(jí)進(jìn)模加工。四、模具設(shè)計(jì)計(jì)算：排樣、計(jì)算條料寬度及確定步距：采用單排方案，如圖2所示。圖2 排樣圖由相關(guān)表格確定搭邊值。根據(jù)零件形狀兩制件間取搭邊值b=3.5mm，側(cè)邊取搭邊值a=4mm。那么 步距： ADb583.561.5 mm 條料寬度： 查表得：=0.6由零件圖算得一個(gè)零件的面積為，一個(gè)步距內(nèi)沖一件，一個(gè)步距內(nèi)所需坯料面積：S061.566.64096mm2，因此，材料利用率為： 2計(jì)算沖壓力該模具采用鋼性卸料和下出料方式1 落料力查表得 350MPa P落KLt 1.3583350 248594 N 2 沖孔力中心孔：P孔1

13、 KLt 1.3223350 94295 N 3個(gè)小孔： P孔2KLt 1.34.533350 57863 N 3 沖裁時(shí)的推件力查表得 K推0.045取表得，序號(hào)1的凹模刃口形式，h=6mm，那么個(gè)故 P推落 nK推P落 20.045248594 22374 NP推孔1 nK推P孔1 20.04594295 8487 NP推孔2 nK推P孔2 20.04557863 5208 N為防止各凸模沖裁力的最大值同時(shí)出現(xiàn)，且考慮到凸模相距很近時(shí)防止小直徑凸模由于承受材料流動(dòng)擠壓力作用而產(chǎn)生傾斜或折斷故把四個(gè)沖孔凸模設(shè)計(jì)成階梯凸模如圖3所示。 圖3 沖孔凸模那么最大沖壓力：P總 P落P孔1P推落P推孔

14、1 24859494295223748487 373750 N3確定模具壓力中心如圖4所示，根據(jù)圖形分析，因?yàn)楣ぜD形對(duì)稱，故落料時(shí)F落的壓力中心在上O1；沖孔時(shí)F孔1、F孔2的壓力中心在O2上。圖4 壓力中心的計(jì)算設(shè)沖模壓力中心離O1點(diǎn)的距離為X，根據(jù)力矩平衡原理得： P落X 61.5XP孔1P孔2即： 248594 X 61.5X9429557863由此算得 X 23.35mm4沖模刃口尺寸及公差的計(jì)算1沖孔局部對(duì)沖孔22和4.5 ，采用凸、凹模分開的加工方法。由相關(guān)數(shù)據(jù)表查得 Zmin0.460mm ，Zmax0.640mmZmaxZmin0.6400.4600.180mm由表查得對(duì)沖2

15、2孔時(shí)： p0.020mm ，d0.025mm pd0.045mm對(duì)沖4.5孔時(shí)： ， 故滿足 條件查表得 ，那么沖22孔局部： 沖4.5孔局部：尺寸極限偏差轉(zhuǎn)化為 2落料局部對(duì)外輪廓的落料，采用配合加工方法當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)件時(shí)，凹模磨損后刃口局部尺寸都增大，因此均屬于A類尺寸。經(jīng)查公差表，落料零件的尺寸公差為： 查表得 那么： 該零件凸模刃口各局部尺寸按上述凹模的相應(yīng)局部尺寸配制，保證雙面間隙值。5確定各主要零件結(jié)構(gòu)尺寸1凹模外形尺寸確實(shí)定凹模厚度H確實(shí)定： 取總壓力 工件長 b58 mm凹模寬度Bd確實(shí)定： 取 步距 工件寬 2凸模長度Lp確實(shí)定凸模長度計(jì)算為其中初定： 導(dǎo)尺厚 卸料板厚 凸

16、模固定板厚 凸模修磨量 那么： 先用沖床的公稱壓力應(yīng)大于計(jì)算出的總壓力P總373750 N；最大閉合高度應(yīng)大于沖模閉合高度5 mm；工作臺(tái)臺(tái)面尺寸應(yīng)能滿足模具的正確安裝。按上述要求，結(jié)合工廠實(shí)際，可稱用J23-63開式雙柱可傾壓力機(jī)。并需在工作臺(tái)面上配備墊塊，墊塊實(shí)際尺寸可配制。雙柱可傾壓力機(jī)J23-63參數(shù)如下： 公稱壓力：630 KN 滑塊行程：120 mm 最大閉合高度：360 mm 連桿調(diào)節(jié)量：80 mm 墊板厚度：90 mm工作臺(tái)尺寸前后左右：710480 模柄尺寸直徑深度：5050 最大傾斜角度：30五. 設(shè)計(jì)并繪制總圖、選取標(biāo)準(zhǔn)件 按已確定的模具形式及參數(shù)，從冷沖模標(biāo)準(zhǔn)中選取標(biāo)準(zhǔn)

17、模架。繪制總圖。如圖5所示，單排孔落料連續(xù)模。按模具標(biāo)準(zhǔn)，選取所需的標(biāo)準(zhǔn)件，查清標(biāo)準(zhǔn)件代號(hào)及標(biāo)記，寫在總圖明細(xì)表內(nèi)，并將各零件標(biāo)出統(tǒng)一代號(hào)。圖5 單排沖孔落料連續(xù)模1-下模座 2-初始擋料銷 3-擋料銷 4-螺釘 5-導(dǎo)柱 6-導(dǎo)套 7-模柄 8、19-圓柱銷 9、18-內(nèi)六角螺釘 10-上模座 11-墊板 12-凸模固定板 13-卸料板與導(dǎo)料板一體 14-凹模 15-條料 16-托料板 17-螺釘 20、21-沖孔凸模 22-導(dǎo)正銷 23-落料凸模表1 零件明細(xì)表序 號(hào)名 稱數(shù) 量材 料熱處理標(biāo)準(zhǔn)件代號(hào)1下模座1HT200HRC2832GB/T2855.62初始擋料銷145HRC40453擋

18、料銷145HRC40454螺釘145HRC40455導(dǎo)柱120HRC5660GB/T2861.16導(dǎo)套1T8AHRC5055GB/T2861.67模柄1Q235AHRC43488圓柱銷12n6100245HRC4045GB/T119.1-20009內(nèi)六角螺釘M1270845HRC404510上模座1HT200HRC2832GB/T2855.511墊板1T8AHRC525512凸模固定板1Q235AHRC434813卸料板與導(dǎo)料板一體1Q235AHRC434814凹模1Cr12HRC606215條料16托料板12017螺釘245HRC404518內(nèi)六角螺釘M1270845HRC404519圓柱銷

19、12n6100245HRC404520沖孔凸模1Cr12HRC606221沖孔凸模1Cr12HRC606222導(dǎo)正銷1T10AHRC606223落料凸模1Cr12HRC6062局部零件尺寸： 上模座： 下模座：導(dǎo)柱： 導(dǎo)套： 墊板：凸模固定板：凹模：卸料板：六. 繪制非標(biāo)準(zhǔn)零件圖本次設(shè)計(jì)所涉及的凸模、凹模、凸模固定板和卸料板零件圖樣見圖6至圖10。 圖6 落料凸模圖7 沖孔凸模 圖8 凹模圖9 凸模固定板圖10 卸料板七、模具制造裝配要點(diǎn)：凹模板、導(dǎo)料板是需要淬火零件，凹模板加工后，在線切割和淬硬以前，在模架的下模板上進(jìn)行裝配。在凹模上劃出各個(gè)形孔和圓孔的線，并根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)劃出壓力中心線，使壓

20、力中心線與下模座的中心線對(duì)正。鉆、攻螺孔將下模板、凹模板、導(dǎo)料板進(jìn)行裝配，校正導(dǎo)料板間距后，鉆鉸銷釘孔，將上述三板固定。鉆孔安裝承料板及其余零部件。然后將下模全部拆開，將凹模板和導(dǎo)料板熱處理淬硬凹模鉆穿絲孔后進(jìn)行線切割加工，用平面磨床磨平后重裝裝配。固定在上模板的上模局部，各凸模和凸模墊板都應(yīng)淬硬，裝配前將凸模淬硬并完成全部加工，墊板裝配前不淬硬。裝配時(shí)，將凸模和凸模固定板通過鉚接方式固定，在墊板上鉆孔，將外形固定在墊板上，再與卸料板穿在一起。凸、凹模間隙為0.115mm，在凹模型孔中墊上適當(dāng)厚度的硬紙片，以確定間隙。將已組裝在一體的凸模固定板、凸模、卸料板、墊板一同，并使凸模插入凹?？字?，將

21、上模板通過導(dǎo)柱、導(dǎo)套與下模板裝在一起。透過上模板鉆、攻螺孔，使上模板、墊板、凸模固定板固定。檢查無誤后，鉆、鉸銷釘孔，打入銷釘，再鉆、攻螺孔，安裝卸料螺釘，上模全部拆開，將墊板淬硬磨平，安裝橡膠板，再次裝配上模，完成模具裝配。另外，在裝配過程上，還應(yīng)盡量保證模具裝配的精度要求，滿足相關(guān)的技術(shù)要求，提高裝配質(zhì)量，縮短模具生產(chǎn)的制造周期，降低模具的生產(chǎn)本錢。八、模具零件加工工藝過程：在模具生產(chǎn)過程中，除了正確進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)外，還必須要有較為先進(jìn)、省時(shí)、經(jīng)濟(jì)的模具制造技術(shù)和加工工藝作為保證，為此，制定模具零件的加工工藝過程就顯得更為重要，下面，重點(diǎn)就模具一些主要零件的加工工藝過程進(jìn)行分析和闡述：表

22、2 凹模加工工藝過程工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容使用設(shè)備1備料將毛壞鍛成260mm15035mm方形2熱處理退火3銑銑六面，留單邊磨量厚度0.30.5mm銑床4平磨磨厚度到上限尺寸，磨側(cè)基面保證相互垂直平面磨床5鉗工劃各型孔、螺釘孔、銷釘孔位置線、劃漏料孔輪廓線6銑銑漏料孔在到要求銑床7鉗工鉆、攻4-M8，鉆、鉸，在各型孔處鉆穿絲孔鉆床8熱處理淬火、回火，保證6062HRC9平磨磨平面、側(cè)基面平面磨床10線切割按圖樣線切割各型孔，留少許單邊研量線切割機(jī)床11鉗工研光各個(gè)型孔到達(dá)要求表3 凸模固定板加工工藝過程工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料熱處理將毛坯鍛成260mm150030mm，退火2銑銑六面，

23、厚度留單邊磨量0.30.5mm銑床3平磨磨厚度到尺寸，磨兩側(cè)基面保證相互垂直平面磨床4鉗工劃出各型孔、螺孔、銷孔位置線5鉗工鉆、攻螺孔，鉆、鉸銷釘孔，在安裝型孔處鉆穿絲孔6線切割按圖樣切割各安裝孔到達(dá)要求線切割機(jī)床7鉗工在安裝孔處倒角145表4 落料凸模加工工藝過程工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容使用設(shè)備1備料將毛壞鍛成60mm100mm40mm2熱處理退火3銑銑六面，留單邊磨量厚度0.30.5mm銑床4平磨磨六面，保證各面相互垂直，上下面到上限尺寸，側(cè)面留單邊余量0.20.3mm平面磨床5鉗工劃R18線及刃口輪廓線6銑按所劃線銑R18及刃口輪廓，留單邊余量0.20.3mm銑床7鉗工用已加工好的凹模壓印痕8仿刨