《模具課程設(shè)計-雙耳止動墊圈模設(shè)計要點》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《模具課程設(shè)計-雙耳止動墊圈模設(shè)計要點（16頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、沖壓模具課程設(shè)計 題目：雙耳止動墊圈模設(shè)計 專業(yè)：機電工程學(xué)院 班級：機電141 姓名：_ 號：201410824124 指導(dǎo)教師： 提交日期：如17年1月3日 目錄 前言 3 一、題目要求 3 二、制件的工藝分析 3 1、材料分析 3 2、結(jié)構(gòu)分析 4 3、精度分析 4 三、工藝方案的確定 4 四、排樣圖的確定 6 1、材料利用率的計算及排樣圖的繪制 6 五、壓力中心的計算 7 1、壓力中心坐標(biāo)計算公式： 7 2、各線段的重心坐標(biāo)： 8 3、壓力中心坐標(biāo)為： 8 六、計算沖壓初選壓力機 8

2、七、模具刃口尺寸計算 9 1、落料件尺寸的計算 9 2、沖孔尺寸計算： 10 八、模具工作零件及其他零件設(shè)計與計算 11 1、凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計 11 2、定位零件的確定 12 3、卸料裝置的確定與計算 12 4、標(biāo)準模架及連接固定件的設(shè)計 12 5、卸料橡膠的設(shè)計計算 13 九、裝配圖與零件圖（見 CAD 圖） 15 十、總結(jié) 15 刖百 模具課程設(shè)計是CAD/CA*業(yè)教學(xué)計劃安排的非常重要的教學(xué) 實踐環(huán)節(jié)，也是畢業(yè)設(shè)計的首選內(nèi)容。其目的在于鞏固《模具結(jié)構(gòu)及 設(shè)計》所學(xué)知識，熟悉有關(guān)資料，樹立正確的設(shè)計思想，掌握正

3、確的 設(shè)計方法，培養(yǎng)學(xué)生的實際工作能力。通過模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，學(xué)生在工 藝性分析、工藝方案論證、工藝計算、模具零件結(jié)構(gòu)設(shè)計、編寫說明 書和查閱參考文獻等方面受到一次綜合的訓(xùn)練，增強學(xué)生的動手能力 和創(chuàng)新設(shè)計能力 名稱：雙耳止動墊圈， 材料：20鋼 生產(chǎn)批量：大批量 材料厚度：t = 1.5 mm 尺寸結(jié)構(gòu)如右圖 :、制件的工藝分析 1、材料分析 20鋼為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有較好的沖裁成形性能。 2、結(jié)構(gòu)分析 雙耳止動墊圈是一般的沖裁件，其特點是：零件結(jié)構(gòu)簡單，工件 尺寸小，尺寸精度低，材料強度不高，外形有圓弧連接過度，對沖裁 加工較為有利，零件上一個孔其中最小孔徑為 10mm

4、大于沖裁最小 圖1 孔徑dmin> t=1.5的要求。另外，經(jīng)計算直徑為 0 10mm勺孔距零件 外形之間的孔邊距為6mm大于沖裁件最小孔邊距 Lmin > 1.5t=2.25mm 的要求。所以，該零件的結(jié)構(gòu)滿足沖裁的要求。 3、精度分析 零件上沒有尺寸標(biāo)注了公差要 求，則其公差要求都屬于IT14。所以， 普通沖裁可以滿足零件的精度要求。 三、工藝方案的確定 雙耳止動墊圈一般有以下三種沖裁工藝方案 方案一：先落料，后沖孔，采用兩套單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料一沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：沖孔一落料連續(xù)沖壓，采用級進模生產(chǎn)。 對三種方案進行分析如下： 1、方案

5、一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需兩道工序、兩副模具，生產(chǎn)效率低, 零件精度較差，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的要求。 2、方案二只需一副模具，沖壓件的形狀位置精度和尺寸精度易于保 證，且生產(chǎn)效率高。盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何 形狀簡單對稱，模具制造并不困難。 3、方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率也很高，但與方案二相比生產(chǎn) 的零件精度稍差。需在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正，保證沖壓件的形狀位 置精度。模具制造和裝配較復(fù)合模略復(fù)雜，沖孔落料復(fù)合?；窘Y(jié)構(gòu)。 所以，比較三個方案，采用方案二生產(chǎn)更為合理。 現(xiàn)對復(fù)合模中凸凹模壁厚進行校核（結(jié)構(gòu)見圖 3）。查資料可知， 當(dāng)材料厚度t為1.5mm時，凸凹模最小壁

6、厚6為4mm而該零件上* 10 的孔距零件外形之間的孔邊距 6mm能滿足復(fù)合模凸凹模最小壁厚的 要求。因此，該零件可以采用復(fù)合模生產(chǎn)。 沖孔落料復(fù)合?；窘Y(jié)構(gòu)/ 1推住圾2凸模3一凹模4凸凹模5卸料板「 四、排樣圖的確定 1、材料利用率的計算及排樣圖的繪制 模具導(dǎo)料零件采用無側(cè)壓的導(dǎo)料板裝置 材料寬度：B\：=(Dmax Za)］： 導(dǎo)料板間距離：A = B - C = Dmax 2a C 查《模具設(shè)計與制造》得：取 ai=2.2mm a=2.5mm 分析零件形狀，應(yīng)采用單直排或著雙直排的排樣方式， 分析材料利用 率，則確定零件的排樣方式有如圖 4所示。 - 4一定 .

7、 圖4 現(xiàn)查資料，選用900mmX 1800mm的鋼板，每張鋼板可剪成20張(44 x 1759)O搭邊取值 2.5mm和2.2mm,條料寬度為 44mm步距為 47.4mm 條料寬度 B : B= (Dmax+2a)―1(39+2X2.5) _0,2 =44_02mm 步距 S : S=30+1.2=31.2mm 一個步距的材料利用率「產(chǎn)導(dǎo)10%==急x100%=7.6% 總利用率“喂 X 100%==港 X 10。％=67.2% 其具體排樣圖如圖5所示 圖5 五、壓力中心的計算 零件是一個非對稱的零件，所 以零件的壓力中心如下計算（見圖 6）,則： 圓弧

8、線段的中心壓力： Rs 1、壓力中心坐標(biāo)計算公式: Xo 二 Li" L2X2 LnXn Li L2 Ln V。= Lyi L2y2 LnVn Li L2 Ln Li = i9.7mm L2=16mm L3=19.7mm L4= - -D mm L5=5.8mm 4 L6=12mm L7=6.8mm L8= D 二二31.4mm L9=d=35.9 mm 360 L10= D 霆=1.4 mm 360 2、各線段的重心坐標(biāo): X1=-18.2, Y1=8 X2=-28 , Y2=0 X3=-18.2, Y3=-8 X4=-8.9

9、, Y4=-7.2 X5=-6 , Y5=-13.1 X6=Q Y6=-16 X7=6 , Y7=-12.6 X8=0 , Y8=0 X9=4.8, Y9=3.6 X10=-7.6 , Y10=8.1 3、壓力中心坐標(biāo)為： x0 = 19.7 (-18.2) 16 (-28) 1.4 (-7.6) 八 =-6.75 y0 = 19.7 16 1.4 19.7 8 16 0 - -1.4 8.1 , 八 =-1.52 19.7 16 1.4 六、計算沖壓初選壓力機 沖裁力基本計算公式為F=KLt.b 此例中零件的周長為152.2 mm (落料周長為120.8m

10、m沖孔周長為 31.4mm),材料厚度1.5mm 20鋼的抗剪強度取350MPa則沖裁該零 件所需沖裁力為 F 落=1.3 父 120.8 父1.5 M 350N =82466N 》 82.5kN F 沖=1.3父31.4父1.5M350N =21430.5N 定 21kN F= F 落 + F 沖之104kN 根據(jù)資料，可求得： 卸料力為 Fx =KxF =0.05 104KN ： 5.2KN 推件力為 FT = nKT F 沖=6乂 0.055-104kN 兩34.32kN 零件所需得公稱壓力為 F總 Z =F +FT =(104+ 5.2+ 34.32) kN =143.5

11、2kN 一般沖裁時壓力機的噸位應(yīng)比計算的沖壓力大 30% 所以，公稱壓力 FZ =151 1.3 196kN 根據(jù)附表1,初選設(shè)備為開式壓力機JH23-25 七、模具刃口尺寸計算 1、落料件尺寸的計算 根據(jù)零件形狀特點，刃口尺寸計算采用分開制造法。 落料件尺寸的計算，落料基本計算公式為： Da =(Dmax -X4苫 Dt =(Da -Zmin)\ =(Dmax -XA-ZmJ0^ 查公差配合表，落料件尺寸都為IT14,所以X=0.5. (1)、尺寸280n.52mm,經(jīng)查圖7得該零件凸、凹模最小間隙Zmin = 0.21mm 最大間隙ZmaF0.25mm查資料可知凸模制

12、造公差6T = 0.020mm,凹模 制造公差6A = 0.025mm ,將以上各值代入6T十旌W Zmax -Zm.,校驗是 否成立，不成立，取 6T =0.4* (Zmax-Zmin) =0.016 6A =0.6* (Zmax-Zmin) =0.024 DA1 = ((28 - 0.5 0.52)) 00.024 mm = 27.7400.024 mm Dt1 = ((27.74-0.132)) "mm = 27.608,016 mm 校核：0.250mm+0.21mm=0.04mm=0.024mm+0.016mm=0.04mmF等 式成立 (2)、尺寸164mm,查得其Zmin

13、、Zmax、6T數(shù)值同上一尺寸， aA=0.020mmT = 0.020mm,貝U DA2 =(16-0.5^ 0.43) 00.020 mm = 15.78500.020 mm Dt2 = ((15.785-0.132)) >.020mm =15.653%.020 mm 校核：0.250mm+0.21mm=0.04mm=0.024mm+0.016mm=0.04mmF等 式成立。滿足間隙公差條件，故：Da2 =15.78500.20 , Dt2 =15.695^.020 (3)、尺寸12q.43mm,查得其Zmin、Zmax、0、6A數(shù)值同上一尺寸， DA3 = (12 —0.5 0

14、.43)00.020mm = 1 1.78500.020 mm Dt3 = ((11.785-0.132))工2 mm = 1 1.65300.020 mm 校核：0.250mm+0.21mm=0.04mm=0.024mm+0.016mm=0.04mmF等 式成立，滿足間隙公差條件，故：Da3 =11.785010.20, Dt3 =11.695,20 (4)、尺寸力22工2mm,查得凸模制造公差 0=0.02mm,凹模制造公 差 6A =0.025mm,校驗是否成立，不成立，取 6T =0.4* ( Zmax-Zmin) =0.016 6A =0.6* (Zmax-Zmin) =0.

15、024該尺寸為雙邊磨損尺寸，所以計算時取雙面間 DA4 = ((22 — 0.5 X 0.52))產(chǎn) mm = 21.74產(chǎn) mm Dt4 = ((21.74-0.132)) [oi6 mm = 21.608，。16 mm 校核：0.250mm+0.21mm=0.04mm=0.024mm+0.016mm=0.04mmF等 式成立 (5)、尺寸R2、5mm,查得凸模制造公差 = 0.02mm ,凹模制造公差 6A =0.020mm。且該尺寸為單邊磨損尺寸，則計算時取單面間隙。 DA5 = (2 -0.5 0.25)00.02mm = 1.87500.02mm Dt5 = ((1.

16、875-0.132)) kmm = 1.743，02 mm 校核：校核：0.250mm+0.21mm=0.04mm=0.024mm+0.016mm=0.04mm 核不等式成立 2、沖孔尺寸計算： 沖孔基本公式為：dT =(dmin +X dA =(dmin +XA + Zmin )苫 尺寸410，36mm,查得凸模制造公差6T = 0.02mm,凹模制造公差 8A = 0.02mm。驗證是否滿足 街十九& Zmax -Zmin ,所以 dT =(10 + 0.5M 0.36)，02 mm =10.1800.020 mm dA =(10 0.5 0.36 0.132)00.02 mm

17、 = 10.31200.02 mm 校核：6T十6A《Zmax -Zmin =0.04 (滿足間隙公差條件) 表210落料.沖孔橫刃口始用間耀 材 料 <: * 45 T7, TB （遇火） 65Mn （遇火） ,青卅 （） 做青銅 <） 10, 15、20 冷顯的帶 30的板 H62, H68 （） LY12 （展偌） 硬幗片 Q215、Q235 的板 08、 10. 15 綱板 H62、H6B （） 飩銅（硬）） （軟） 惱膏銅（） H62. H68 (ft) 豌IM (ft) 防助帕 LF2k LF2 軟錦 L2-L6 LY12 (退火) 桐暗戰(zhàn) 的母猿 險霰壞新

18、層壓 費瑞布板、國醒 層球電板、商喳 層壓帶板 力學(xué)性能 HBS； $190 KJMPi HBS= 140 790 . 二 400-600 MP加 HHS = 8T40 / = 300-400MPn 小好70 G4300M 露 厚度f 初始間隙之 小 ，S3S J 一 Z. J 0J 0.015 0.035 0.01 0.03 * — # —* 0.2 0.025 0.045 1 一 0.015 0,035 0,01 03 ■ -- . — 0.3 0.04 0.06 0.03 0.

19、05 0.02 0.04 0,01 0.03 0.5 0.08 o.to 0.06 0,08 0.04 0.06 0.025 O.4M5 0.01 0.02 0.8 043 0.16 0.10 0.13 0.07 oao 0.045 0.075 0.015 0.03 ； 0.17 0.20 r 0J3 0.16 0.10 0.13 0.065 0 + D9$ 0.025 。川 1.2 0.21 0.24 0.16 0J9 0.13 0.16 0.075 0305 0.035 E5 0

20、力 0*31 0.21 0.25 0.1$ 0.19 Q.W 0.14 0,04 0.06 1.8 0.34 0 .瑞 0,27 0J1 0.20 0.24 013 047 0.05 om 2.0 0.38 0,42 0*30 0.34 02 0.26 044 0.18 0,06 0.08 2.5 0.49 0.55 0.39 0.45 0.29 035 0.24 0.07 1 i = 0J0 | —— 3.0 0.62 0.68 0.49 0.55 0.36 0.42 口 .23 0

21、.29 0J0 ,033 圖7 八、模具工作零件及其他零件設(shè)計與計算 1、凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計 采用復(fù)合模生產(chǎn)，直接同時沖孔和落料，采用常見非圓凸模的結(jié)構(gòu)形 式，與凸模固定板采用過渡配合。凹模采用整體凹模，各沖裁的凹模 孔均采用線切割機床加工，安排凹模在模架上的位置時，要依據(jù)計算 壓力中心的數(shù)據(jù)，裝壓力中心與模柄中心線重合，具輪廓尺寸計算 凹模采用整體式，查資料可求得： 凹模高度： H =kb=0.4 39mm 16mm 凹模壁厚： C =(1.5~2)H =1.8 16mm ：. 28mm 其中，倒裝復(fù)合模最小壁厚6=4mm 所以，凹模的總長 L =39mm +2x2

22、8mm =95mm , 凹模的寬度 B=27mm + 2 m 28mm % 83mm。 則，初選凹模板規(guī)格為100mmM 100mmM 19mm 2、定位零件的確定 由以上分析已知，由于零件的料厚為 1.5mm所以可以采用彈性 卸料，模具的定位零件采用導(dǎo)料銷與固定擋料銷配合使用。 3、卸料裝置的確定與計算 零件的材料厚度較厚，可以采用彈性卸料，并在卸料板上面開設(shè)與 零件形狀一致的凸模避讓孔。卸料板的外形尺寸與凹模周界相同(100mm x 100mm ,厚 12mm 4、標(biāo)準模架及連接固定件的設(shè)計 由計算已知，該凹模的外形尺寸為100m第100mm為了操作方便模 具采用后置導(dǎo)柱模

23、架，根據(jù)以上計算結(jié)果，可查設(shè)計手冊中的滑動 導(dǎo)向后側(cè)導(dǎo)柱模架，得100mm 100mm模周界的閉合高度與初選壓力 機的最大閉合高度不符合。所以，凹模板規(guī)格改為200mm: 160mm 19mm 模架規(guī)格為： 上模座 200mm( 160mm( 40mm 下模座 200mm160mm45mm 導(dǎo)柱28m訴170mm 導(dǎo)套 28m訴 100mm( 38mm 該例中所需沖壓力計算為143.52KN,初選壓力機為J23—25。 模具中模柄采用凸緣模柄，選用規(guī)格450M 70的模柄。 模具中上模采用墊板以保護上模座，墊板的外形尺寸同凹模周界， 厚度取10mm 凸模的固定采用了凸模固定板，

24、其外形尺寸也為凹模的周界尺寸， 厚度取16mm 根據(jù)模具的尺寸，選用M6螺釘和010的圓柱銷。凸模采用非圓形直通式 凸模。 5、卸料橡膠的設(shè)計計算 5.1、 為保證橡膠正常工作，所選橡膠應(yīng)滿足預(yù)壓力要求： F0 一 Fx式中: F0橡膠在預(yù)壓縮》態(tài)下的壓力，N; Fx卸料力，No 5.2、 為保證橡膠不過早失效，其允許最大壓縮量不應(yīng)超過其自由高度 的 45% 一月S取用2 =(0.35~0.45)Ho 式中：AH2橡膠允許的總壓縮量，mm Ho橡膠的自由高度，mm 橡膠預(yù)壓縮量一月S取自由高度的10%~15 % 即 H0 =(0.10~0.15)H0 式中“H0為橡

25、膠預(yù)壓縮量(mrm。 故 Hi - AH2 _ H0 u(0.25~ 0.35)H。 而 H1 - AH H" 式中：&h卸料板的工作行程，mm ih =t+1 , t為板料厚度； △H”凸模刃口修磨量，mm 士?? *?? ■ di ■ ■ ■■ H1 = H H =1.5+1+5=7.5mm 橡膠的自由高度H0 = - = 21.5~30mm 取H0=25mm (0.25~0.35) 橡膠預(yù)壓縮量&H0=2.5mm 允許最大壓縮量AH2=10mm 5.3、 根據(jù)工藝性質(zhì)和模具結(jié)構(gòu)確定橡膠性能，性形狀和數(shù)量.沖裁卸 料用較硬橡膠；拉伸壓料用較軟橡膠. 5.4、 根據(jù)卸料

26、力求橡膠橫截面尺寸。 橡膠產(chǎn)生的壓力按下式計算：Fxy =AP 所以，橡膠橫截面積為A = Fxy/P 式中：Fxy橡膠所產(chǎn)生的壓力，設(shè)計時取大于或等于卸料力Fx(即Fo): p橡膠所產(chǎn)生的單位面積壓力，與壓縮量有關(guān)，設(shè)計時取預(yù)壓量下的 單位壓力：A橡膠橫截面積。附表1:橡膠壓縮量和單位壓力表 橡膠壓縮量(％) 單位壓力/Mpa 10 0.26 15 0.5 20 0.74 25 1.06 30 1.52 35 2.1 A = FXY / P =20000 (mrft) fxy=5200N p =0.26 Mpa 用矩形橡膠200X160X25 用公

27、式 b=FXY/aP校核；a=1600mm^的 b=125mmj、于 200mm)f選橡膠 橫截面積S32000mr大于模具安裝中所需橡膠面積A=20000mm)f以， 所選橡膠橫截面積在扣除挖孔等工藝后仍遠大于模具安裝中所需橡 膠橫截面積，故該橡膠長X寬為 200X 100的規(guī)格合理。 所以，選用橡膠規(guī)格為200X 160X25mm 5.5、 沖孔凸模的長度計算 1凸=卜+卜+%=16+10+16=42卬斷表，選沖孔凸模長度為45mm 式中：hi為凸模固定板厚度 h2為空心墊板厚度 h3為凹模板厚度 5.6、 凸凹模長度計算 L=hi+h2+h+t=16+10+1.5+20=

28、47.5mm hi為凸凹模固定板厚度 h2為空心墊板厚度 t為材料厚度 h為增加高度，取h為20mm 由以上結(jié)果可初選模具零件如下： 下墊板200x160x8 凸凹固定板 200x160x16 卸料板 200x160x10 上墊板 200x160x10 凸凹模固定板 200x160x16 空心墊板 200x160x10 凹模 200x160x19 凸模 10x45 模柄 B 50 JB/T7646.3-2008 沖壓設(shè)備主要參數(shù)為：公稱壓力 250KN滑塊行程100次/秒，最大 閉合高度250,閉合高度調(diào)節(jié)量70mm工作臺尺寸360X560 九、裝配圖與零件圖（

29、見 CAD 圖） 十、總結(jié) 本次設(shè)計，是我的一次較全面的設(shè)計能力訓(xùn)練，通過這次訓(xùn)練， 我對模具基礎(chǔ)知識及工程力學(xué)、互換性與測量技術(shù)、機械制圖、金屬 工藝學(xué)、 機械工程材料專業(yè)基礎(chǔ)課之間的聯(lián)系有了一個較為系統(tǒng)全面 的認識， 同時也加深了對所學(xué)知識的理解和運用， 將原來看來比較抽 象的內(nèi)容實現(xiàn)為具體化。 這次課程設(shè)計初步掊養(yǎng)了我理論聯(lián)系實際的 設(shè)計思想， 鍛練了我綜合運用模具設(shè)計和相關(guān)課程的理論， 結(jié)合和生 產(chǎn)實際分析和解決工程實際問題的能力， 鞏固、 加深和擴展了有關(guān)機 械設(shè)計方面的知識。 通過制訂設(shè)計方案， 合理選擇傳動機構(gòu)和零件類 型，正確計算零件的工作能力、確定尺寸和選

30、擇材料，以及較全面地 考慮制造工藝、使用和維護等要求，之后進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，達到了解和 掌握模具零件、 機械傳動裝置和簡單模具的設(shè)計過程和方法， 對如計 算、繪圖、熟練和運用設(shè)計資料（包括手冊、圖冊、標(biāo)準和規(guī)范等） 以及使用經(jīng)驗數(shù)據(jù)、 進行經(jīng)驗估算和處理數(shù)據(jù)等方面的能力進行了一 次全面的訓(xùn)練。 因為本課程的主要目標(biāo)是培養(yǎng)我們具有基本沖裁模設(shè) 計能力的技術(shù)基礎(chǔ)課， 因此通過設(shè)計的實踐， 使我了解到模具設(shè)計的 基本要求、基本內(nèi)容和一般程序，掌握了機械零件常用的設(shè)計準則。 針對課程設(shè)計中出現(xiàn)的問題查閱資料， 大大擴展了我們的知識面， 培 養(yǎng)了我們在模具工業(yè)方面的興趣及實際動手能力， 對將來我在模具方 面的發(fā)展起了一個重要的作用。 本次課程設(shè)計是我對所學(xué)知識運用的 一次嘗試，是我在機械知識學(xué)習(xí)方面的一次有意義的實踐。