沖壓課程設(shè)計(jì)參考

word文檔可自由復(fù)制編輯課程設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)題目:金屬杯主體結(jié)構(gòu)模具設(shè)計(jì)姓名:專業(yè):模具設(shè)計(jì)與制造系部:汽車與機(jī)電工程學(xué)院學(xué)號(hào):指導(dǎo)教師:年月日word文檔可自由復(fù)制編輯目 錄目 錄 31.前言 61.1.設(shè)計(jì)項(xiàng)目發(fā)展情況簡(jiǎn)介 61.2.選題意義 61.3.設(shè)計(jì)任務(wù) 72.沖壓件工藝性分析 82.1.沖壓件模型建立 82.1.1.模型3D圖 82.1.2.沖壓件2D圖技術(shù)條件 82.2.沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性 92.2.1.沖壓件的尺寸精度分析 92.2.2.沖壓件表面質(zhì)量分析 92.3.沖壓件方案設(shè)計(jì) 92.3.1.計(jì)算拉伸次數(shù) 92.3.2.沖壓工藝方案的確定 102.4.板料選擇 103.模架選擇 113.1.模架選擇 113.1.1.模架類型選擇 113.2.拉深凸、凹模尺寸計(jì)算 113.2.1.確定各次拉深的凹凸模直徑 113.2.2.確定各次拉深的凹凸模圓角半徑和 113.2.3.確定各次拉深的高度 113.3.沖裁凸、凹模尺寸計(jì)算 123.3.1.確定第一次沖裁的凹凸模直徑， 124.沖壓設(shè)備選擇（開(kāi)式固定臺(tái)式） 134.1.1.選擇壓力機(jī)型號(hào) 134.2.壓力機(jī)重要參數(shù)校核 134.2.1.各工序變形力的計(jì)算 134.2.2.高度計(jì)算 135.冷沖壓工藝卡 156.模具設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題與經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 167.總結(jié) 177.1.裝配圖 187.2.重要零部件 217.2.1.導(dǎo)向系統(tǒng) 217.2.2.壓邊系統(tǒng) 228.參考文獻(xiàn) 259.致謝 26金屬杯主體結(jié)構(gòu)模具設(shè)計(jì)浙江工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車與機(jī)電工程學(xué)院，班級(jí)：摘要：通過(guò)對(duì)金屬杯主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析，設(shè)計(jì)出該產(chǎn)品的模具。在整個(gè)模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，涉及到了該產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、壓力機(jī)和模架的選擇及壓力機(jī)的一些重要工藝參數(shù)的校核，并詳細(xì)敘述了模具設(shè)計(jì)中的板料設(shè)計(jì)、凹凸模設(shè)計(jì)、多次拉深模設(shè)計(jì)，最后還對(duì)成型零件制訂加工工藝方案。在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，采用了著名的設(shè)計(jì)分析軟件，采用這些軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，優(yōu)化了設(shè)計(jì)的參數(shù)和縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，提高了設(shè)計(jì)效率。通過(guò)整個(gè)模具設(shè)計(jì)，本人能夠熟練地使用當(dāng)前常用的設(shè)計(jì)分析軟件，學(xué)會(huì)了根據(jù)計(jì)算或者依據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇一些參數(shù),增加了對(duì)冷沖壓模具的了解。關(guān)鍵詞：模具設(shè)計(jì)；參數(shù)；工藝前言設(shè)計(jì)項(xiàng)目發(fā)展情況簡(jiǎn)介模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的。近年來(lái)，隨著生活水平的不斷提高，人們對(duì)消費(fèi)品的要求越來(lái)越高。以致于對(duì)水杯的美觀和使用的要求越來(lái)越高，同時(shí)對(duì)于密封性能也進(jìn)一步提高，對(duì)模具提出了更高的要求。金屬杯作為早期杯子的代表產(chǎn)品，在加工成型方面有著天然的優(yōu)勢(shì)，在成本上有較大的弱勢(shì)。在近些年的市場(chǎng)發(fā)展中呈現(xiàn)疲軟的態(tài)勢(shì)，產(chǎn)業(yè)改革，技術(shù)創(chuàng)新成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。選題意義模具是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備，模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具已廣泛應(yīng)用于電機(jī)電器產(chǎn)品、電子和計(jì)算機(jī)產(chǎn)品、儀表、家用電器、汽車、軍械、通用機(jī)械等產(chǎn)品的生產(chǎn)中。60%～80%的零部件都依靠模具成形，模具質(zhì)量的高低決定著產(chǎn)品質(zhì)量的高低，模具也因此被稱之為“百業(yè)之母”。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來(lái)的高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。模具生產(chǎn)技術(shù)的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品的制造水平的重要標(biāo)志。塑料模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的。近年來(lái)，隨著生活水平的不斷提高，人們對(duì)消費(fèi)品的要求越來(lái)越高。以致對(duì)金屬杯的美觀和手感的要求越來(lái)越高，這就為塑料制品提供了更為廣闊的市場(chǎng)?，F(xiàn)在市場(chǎng)上對(duì)金屬杯的需求量越來(lái)越大，人們的追求越來(lái)越高。自從市場(chǎng)上出現(xiàn)了各式各樣的金屬杯，不僅外觀好看，實(shí)用，物價(jià)廉美，而且給人們帶來(lái)了很大的方便。未來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，材料，加工設(shè)備等越來(lái)越先進(jìn)，金屬杯會(huì)更加個(gè)性化，更好地滿足人們的需求。為了從事模具設(shè)計(jì)人員與現(xiàn)代模具工業(yè)發(fā)展相適應(yīng)的知識(shí)體系，這次我的課題以“金屬杯主題結(jié)構(gòu)模具設(shè)計(jì)”為例，進(jìn)行一次理論分析與實(shí)踐探索。作為一名模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的高職學(xué)生，學(xué)好模具專業(yè)知識(shí)及各種軟件具有重要的意義。通過(guò)全日制學(xué)習(xí)，實(shí)踐，不僅推進(jìn)學(xué)生的素質(zhì)教育、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，還培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。使畢業(yè)設(shè)計(jì)真正成為了學(xué)生實(shí)際工作前的一次全過(guò)程模擬。隨著模具行業(yè)的發(fā)展，模具人才是急需的一個(gè)新工種，這次的實(shí)踐設(shè)計(jì)，能為以后打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，對(duì)于人生是個(gè)重要的開(kāi)始。

通過(guò)這次設(shè)計(jì)，可以培養(yǎng)我們高職學(xué)生的綜合技能，對(duì)所學(xué)的模具設(shè)計(jì)技術(shù)有一個(gè)匯總，提高我們塑料制品成型模具的設(shè)計(jì)能力，并在實(shí)踐中提高各項(xiàng)能力。設(shè)計(jì)任務(wù)金屬杯主體結(jié)構(gòu)模具設(shè)計(jì)：采用軟件UG6.0設(shè)計(jì)出該產(chǎn)品的3D圖，并運(yùn)用軟件CAXA畫出2D圖；同時(shí)還要選擇該沖壓件的材料；產(chǎn)品工藝性分析：分析金屬杯主體結(jié)構(gòu)，利用等面積法計(jì)算毛坯尺寸，確定拉深次數(shù)，確定沖壓件的工藝方案，計(jì)算工藝參數(shù)；模架的選擇：根據(jù)沖壓件的主體結(jié)構(gòu)，確定是否使用級(jí)進(jìn)模，分析凸、凹模的結(jié)構(gòu)；確定凸、凹模尺寸：根據(jù)沖壓件的幾何形狀，尺寸精度要求，計(jì)算凸、凹模尺寸級(jí)制造公差；沖壓設(shè)備選擇：根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)備，從中選擇合適的沖壓設(shè)備；編寫沖壓工藝過(guò)程卡：為上面設(shè)計(jì)的沖壓工藝編寫工藝卡片；繪制模具圖紙，包括模具的裝配圖紙和成型件圖紙。沖壓件工藝性分析沖壓件模型建立模型3D圖模型繪制采用UG6.0,最終繪制出來(lái)的3D結(jié)構(gòu)圖2-1所示:圖2-1沖壓件模型3D圖沖壓件2D圖技術(shù)條件本模型2D圖在軟件CAXA上進(jìn)行繪制出來(lái)的2D圖，如圖2-2所示圖2-2 沖壓件2D圖沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性沖壓件的尺寸精度分析該沖壓件需要標(biāo)注公差的尺寸有Φ60±0.20。公差為MT8級(jí)精度，其他尺寸無(wú)特殊要求，均為自由尺寸，可按MT13級(jí)精度查取公差。沖壓件表面質(zhì)量分析對(duì)該沖壓件表面沒(méi)有特殊要求。一般情況下，內(nèi)表面要求光潔，表面粗糙度Ra可以取1.6um；沒(méi)有特殊要求的外表面粗糙度Ra也應(yīng)取3.2um。沖壓件方案設(shè)計(jì)計(jì)算拉伸次數(shù)拉深前毛坯直徑Dd=60r=3mm=95mmD=3+2+165拉伸次數(shù)T=2mm[m]=*100=2/165*100=1.2查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表4.2，拉深時(shí)需要使用壓邊圈。查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表4.5，得=0.53=165*0.53=87.4560=0.76=87.45*0.76=66.46260=0.79=66.462*0.7952.5060所以拉深次數(shù)為3次因?yàn)?52.5060，說(shuō)明允許的變形程度未用足，應(yīng)對(duì)各次拉深系數(shù)做適當(dāng)調(diào)整，使均大于極限拉深系數(shù)。經(jīng)調(diào)整后，各次拉深直徑定為：=0.56=165*0.56=92.460=0.79=87.45*0.79=72.99660=0.82=66.462*0.8260根據(jù)上面的分析，外殼需要以下基本工序：首次拉深、二次拉深、三次拉深、落料。沖壓工藝方案的確定根據(jù)以上基本工序，可以擬定出3種沖壓工藝方案。各方案及其順序如下：方案一：首次拉深和落料復(fù)合，其余按基本工序。方案二：首次拉深，二次拉深和落料復(fù)合，其余按基本工序。方案三：首次拉深，二次拉深，其余按基本工序。分析比較上述五種工藝方案可以看出，方案三結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、模具數(shù)量較多，生產(chǎn)率低，故不宜采用。在上述工序中，拉深和落料可以復(fù)合沖壓，根據(jù)加工的可操作性，采用方案一，不采用方案二。最終方案：首次拉深和落料復(fù)合，二次拉深，三次拉深，切邊，卷邊，拋光。板料選擇該沖壓件要求能抗壓，耐熱，有較強(qiáng)的強(qiáng)度，硬度。根據(jù)以上要求，選不銹鋼1Cr18Ni9Ti為沖壓件材料。板料規(guī)格選用。為了操作方便，采用條料單排。模架選擇模架選擇模架類型選擇根據(jù)拉深次數(shù)為3次，需要經(jīng)過(guò)沖裁工序。模架為多個(gè)模架，第一個(gè)模架為拉深沖裁復(fù)合模，第二個(gè)模架為拉深模，第三個(gè)模架為拉深模。拉深凸、凹模尺寸計(jì)算確定各次拉深的凹凸模直徑跟據(jù)計(jì)算拉伸次數(shù)，得=92.472.99660確定各次拉深的凹凸模圓角半徑和查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表4.8，得=（4-7）t=10根據(jù)=（0.6-0.8）和=（0.6-1）的關(guān)系，得=8，=6，=10，=8，=6確定各次拉深的高度=0.25（-）+0.43（+0.32）=54=0.25（-）+0.43（+0.32）=78.5=95沖裁凸、凹模尺寸計(jì)算確定沖裁的凹凸模直徑，沖裁：落料查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表2.4，得，=+0.035=-0.025x=0.5查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表2.1，得，=0.140=（-）=(163-0.5*0.63)=162.685=（-）=（162.685-0.140）=162.545圖3-1沖壓件模型3D圖沖壓設(shè)備選擇（開(kāi)式固定臺(tái)式）選擇壓力機(jī)型號(hào)根據(jù)沖壓件外形及生產(chǎn)批量要求，考慮其尺寸，初步選用壓力機(jī)為JA21-35。表4-1壓力機(jī)參數(shù)型號(hào)JA21-35公稱壓力/kN350滑塊行程/mm130滑塊行程次數(shù)/（次·）50最大閉合高度/mm280閉合高度調(diào)節(jié)量/mm60滑塊中心線至床身距離/mm205工作尺寸/mm610*380壓力機(jī)重要參數(shù)校核各工序變形力的計(jì)算首次拉深拉深力=439.35N沖裁沖裁力=1330.732N第二次拉深拉深力=317.02N第三次拉深和壓邊復(fù)合工序拉深力=286.38N所以總壓力為F=1330.732+439.35=1770.082N350000N高度計(jì)算落料拉伸復(fù)合模高度H=120+130=250mm280+60=340mm第二次拉深模高度H=108.5+132=240.5mm280+60=340mm第三次拉深模高度H=125+147=272mm280+60=340mm模具設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)本次模具設(shè)計(jì)中，存在了不少的問(wèn)題，而這些問(wèn)題由于時(shí)間或者是能力的不足，并不能在短時(shí)間內(nèi)解決，但是卻不能夠忽略，主要問(wèn)題體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：排版不緊湊問(wèn)題：由于是第一次做沖壓模說(shuō)明書(shū)，沒(méi)有范本，只能參考塑料模的排版，有些地方就顯得不夠緊湊，不夠合理。時(shí)間安排不合理問(wèn)題：由于一邊工作，一邊做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間較匆忙，而且每天基本只有1、2個(gè)鐘頭可以繪圖，思緒難以集中，效率大大降低。制件尺寸太多，計(jì)算非常繁瑣由于需設(shè)計(jì)模具較多，且尺寸較復(fù)雜，計(jì)算的時(shí)候非常麻煩，而且一個(gè)不小心一個(gè)尺寸弄錯(cuò)了，邊要連同周圍的尺寸也一起改動(dòng)，雖然簡(jiǎn)單卻很麻煩，很浪費(fèi)時(shí)間。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)由本人在一個(gè)多月的時(shí)間里認(rèn)認(rèn)真真完成，在此設(shè)計(jì)過(guò)程中得出一些體會(huì)，主要體現(xiàn)在如下幾方面：在選擇方案的時(shí)候，會(huì)經(jīng)過(guò)各種因素的限制，不是光憑想象，就能制定最終的方案。在選擇方案的時(shí)候，最終也是制約模架的選擇，最終方案的選定，就是模架主體結(jié)構(gòu)的形成過(guò)程。壓力機(jī)的校核，其實(shí)要在模架設(shè)計(jì)完成之后。壓力機(jī)的選擇，很大程度上受到模架模板大小的制約。模具的制造需要考慮加工的可行性，盡量不要使板料在加工過(guò)程中發(fā)生變形，減少加工的工序，最好能讓產(chǎn)品依次成型。計(jì)算機(jī)輔助和課本理論相結(jié)合。繪圖和分析基本上在計(jì)算機(jī)上完成，而一些計(jì)算仍然需要參考課本上的知識(shí)進(jìn)行人工的核算，如凹、凸模的設(shè)計(jì)和板料的大小計(jì)算等等，這樣使得以前學(xué)習(xí)到的知識(shí)能夠得到了很好的應(yīng)用。

總結(jié)在繪制模具裝配圖的過(guò)程中，模具各結(jié)構(gòu)之間的尺寸確定、各動(dòng)作的協(xié)調(diào)、部件間是否干涉等問(wèn)題都會(huì)解決。為了進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)效率、減少設(shè)計(jì)失誤，在有條件的情況下可以應(yīng)用三維造型軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)與校核，不僅可以繪制出模具二維圖，還可以繪制出模具三維圖。裝配圖圖7-1落料拉伸復(fù)合模裝配圖圖7-2第二次拉伸模裝配圖圖7-3第三次拉伸模裝配圖重要零部件導(dǎo)向系統(tǒng)圖7-4