墊片的沖壓模具設(shè)計(全套含CAD圖紙)
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摘要沖壓是我們生活中一種常見的成型方式。本文結(jié)合所學模具知識闡述了墊片的設(shè)計過程。通過對該零件模具的設(shè)計,進一步加強了我對模具設(shè)計的基礎(chǔ)知識,為以后設(shè)計更復(fù)雜的沖壓模具做好了鋪墊并吸收了更深刻的經(jīng)驗。根據(jù)零件的尺寸結(jié)構(gòu)要求,對其進行了工藝性分析,設(shè)計排樣圖,確定其沖裁工藝,設(shè)計排樣圖,計算材料的利用率和刃口尺寸。對沖裁壓力進行計算,確定壓力機。運用所學的軟件,畫出裝配圖和各個零件圖。這次課題是對我大學三年來所學內(nèi)容的一次檢測,提高鞏固了我這三年來所學的知識。對自己以后的工作也奠定了一定的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞:排樣;利用率;刃口尺寸;沖裁力 目 錄前 言11 零件工藝性分析21.1 零件圖紙21.2 材料分析21.3 工件結(jié)構(gòu)分析21.4 確定工藝方案32 排樣設(shè)計42.1 排樣的概念42.2 排樣形式分類42.3 搭邊值的確定52.4 計算設(shè)計排樣圖62.4.1 沖裁件的排樣設(shè)計一62.4.2 沖裁的排樣設(shè)計二72.5 材料利用率73 沖壓工藝性計算83.1 刃口尺寸計算83.1.1 落料凹模的刃口尺寸計算83.1.2 沖孔凸模的刃口尺寸計算93.2 計算總沖壓力103.2.1 落料部分沖壓力的計算103.2.2 沖孔部分沖壓力的計算103.2.3 總沖壓力103.3 壓力機的選擇114 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計124.1 定位方式124.2 卸料方式124.3 導(dǎo)向方式125 模具總體裝配圖136 結(jié)論14致 謝15參考文獻16前 言聽到模具設(shè)計這個詞我們可能都不太熟悉,但是模具在我們的生活中卻無處不在。我們?nèi)粘I钪杏玫暮芏鄸|西都是用模具做出來的。我從沒想到我會接觸到模具,但是一次正確的選擇讓我開始了解模具。模具在工業(yè)制造行業(yè)有著很重要的地位,不管是高科技的事物,還是一個生活中很常見的物品,大部分都是用模具生產(chǎn)出來的。我所學的專業(yè)就是模具設(shè)計與制造,學了兩年多我也只是了解到模具這方面知識的一點皮毛而已。要想學好這門課,不僅需要上課認真聽老師講課,還要自己課外花時間學習,更要理論實際相結(jié)合。本文是關(guān)于墊片的沖壓模具的設(shè)計。主要是為了讓我們能提高所學的理論知識,結(jié)合實際,讓我們自己動手,動腦去思考設(shè)計,可以把我們學的零碎的知識結(jié)合起來,來鞏固所學的內(nèi)容。通過本次設(shè)計可以使我更深一步的了解模具這個行業(yè)。1 零件工藝性分析1.1 零件圖紙圖1-1 零件3D圖圖1-2 零件尺寸圖1.2 材料分析錫青銅是以錫為主要元素的青銅。含錫量一般在于3%14%之間。主要用于制作彈性元件和耐磨零件。錫青銅耐蝕、耐磨,有較好的力學性能和工藝性能。其可塑性強,具有良好的沖壓性能。1.3 工件結(jié)構(gòu)分析此零件的形狀對稱,結(jié)構(gòu)簡單,外形尺寸較小,無直角、懸臂凹槽等復(fù)雜異性結(jié)構(gòu)??走吘嗪涂组g距符合沖裁要求,孔的大小合適。結(jié)論:可以大批量沖裁。尺寸精度:零件上的所有尺寸均為自由公差,一般按IT14級的精度要求來確定尺寸的公差,普通沖裁均能滿足其尺寸精度要求。1.4 確定工藝方案該零件有三個孔,所以我們可以采用沖孔落料的兩個基本工序??刹捎玫臎_裁方案有單工序沖裁、復(fù)合沖裁和級進沖裁。1)、此零件屬于大批量生產(chǎn),因此采用單工序沖裁所需要的模具比較多,生產(chǎn)效率低,成本高,不合理。2)、若采用復(fù)合模,生產(chǎn)率較高,由于生產(chǎn)步驟較多,所以需要費用較高,也不太合理。3)、該零件有沖孔和落料兩個工序,結(jié)構(gòu)對稱,為提高生產(chǎn)效率,降低成本,所以模具采用先沖孔后落料的級進模。2 排樣設(shè)計2.1 排樣的概念排樣是指沖裁件在條料或帶料上的布置方式。其內(nèi)容主要包括:1)、沖裁件在條料或帶料上的布置方法2)、搭邊值的確定3)、計算條料寬度和送料步距4)、核算材料利用率5)、畫出排樣圖排樣是否合理將直接影響材料的利用率、模具的結(jié)構(gòu)與壽命、沖裁的生產(chǎn)效率、精度;操作方便與安全等。2.2 排樣形式分類表2-1 排樣圖分類1表2-2 排樣圖分類22.3 搭邊值的確定查表法、經(jīng)驗法表2-3 搭邊值2.4 計算設(shè)計排樣圖2.4.1 沖裁件的排樣設(shè)計一圖2-1 排樣圖1搭邊值可查圖2-3,a取1.5mm a1取2mm料寬可用公式B-=(Dmax+2a+Z)-,式中Dmax表示條料寬度方向沖裁件的最大尺寸;a表示為側(cè)搭邊值;表示為條料的單向(負向)偏差。查閱冷沖模設(shè)計與制造74頁表2-20;Z表示為導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙。查閱冷沖模設(shè)計與制造74頁表2-21;可算出料寬B=63 0 -0.06mm;步距S=24mm。材料利用率=沖裁件的實際面積/所用板料的面積=72%2.4.2 沖裁的排樣設(shè)計二圖2-2 排樣圖2同理可得;a取2mm a1取2mm;料寬B=26.5 0 -0.15mm;步距S=24mm。材料利用率=沖裁件的實際面積/所用板料的面積=67%2.5 材料利用率沖裁件的實際面積占所用板料面積的百分比;它是衡量合理利用材料的經(jīng)濟指標。在沖裁件的生產(chǎn)成本中,材料費用占60%以上,因此必須提高材料的利用率,才能有效地降低沖壓件的生產(chǎn)成本。兩種的排樣的材料利用率比較,第一種的排樣方法更加合適。3 沖壓工藝性計算3.1 刃口尺寸計算沖孔是以凸模的尺寸為準,而落料是以凹模的尺寸為準,所以在計算刃口的尺寸時候,兩個沖孔是計算凸模的刃口尺寸,而落料是計算凹模的刃口尺寸。3.1.1 落料凹模的刃口尺寸計算圖3-1 落料凹模尺寸表3-1 落料凹模刃口尺寸制件尺寸制件公差刃口磨損凸模尺寸變化刃口磨損系數(shù)刃口尺寸公差/4凹模刃口尺寸計算R8+0.36 00.36變大0.50.09A=(8.36-0.50.36) 0 -/4 =8.18 0 -0.09 凹模與凸模相互配合,最小間隙為0.05R18+0.43 00.43變小0.11B=(18.43+0.50.43)+/4 0=18.645+0.11 0 凹模與凸模相互配合,最小間隙為0.0517.5+0.43 00.43變大0.11A=(17.93-0.50.43) 0 -/4 =17.715 0 -0.11 凹模與凸模相互配合,最小間隙為0.0543.6+0.62 00.62不變0.16C=43.6 -/8=43.60.08 凹模與凸模相互配合,最小間隙為0.053.1.2 沖孔凸模的刃口尺寸計算圖3-2 沖孔凸模1尺寸表3-2 沖孔凸模1刃口尺寸制件尺寸制件公差刃口磨損凸模尺寸變化刃口磨損系數(shù)刃口尺寸公差/4凸模刃口尺寸計算R4+0.30 00.30變小0.750.08B=(4+0.750.3) 0 -/4=4.23 0 -0.08凹模與凸模相互配合,最小間隙為0.05圖3-3 沖孔凸模2尺寸表3-3 沖孔凸模2刃口尺寸制件尺寸制件公差刃口磨損凸模尺寸變化刃口磨損系數(shù)刃口尺寸公差/4凸模刃口尺寸計算R5+0.30 00.30變小0.750.08B=(5+0.750.30) 0 -/4=5.23 0 -0.08凹模與凸模相互配合,最小間隙為0.053.2 計算總沖壓力3.2.1 落料部分沖壓力的計算1、沖裁力:公式:F沖=KLtbF表示沖裁力(N);L表示沖裁件周邊長度為169.116mmt表示材料厚度為1mm;b表示材料抗剪強度為550MPa;K表示考慮模具間隙的不均勻,刃口的磨損、材料力學性能與厚度的波動等因素引入的修正系數(shù),一般取K=1.3所以F=1.3*169.116*1*550120917.94N2、卸料力:F卸=K卸F=0.04*120917.944836.72N3、頂件力:F頂=K頂F=0.05*120917.946045.90N4.落料總沖壓力F落= F沖+ F卸+ F頂120917.94+4836.72+6045.90=131900.56N3.2.2 沖孔部分沖壓力的計算1、沖孔力:公式:F沖=KLtb;F=1.3*81.64*1*55058372.6N2、卸料力:F卸=K卸F=0.04*58372.62334.9N3.沖孔總沖壓力F孔= F沖+ F卸58372.6+2334.9=60707.5N3.2.3 總沖壓力總沖壓力F總= F落+ F孔=131900.56+60707.5=192608.06N3.3 壓力機的選擇根據(jù)總沖壓力為192KN,壓力機初選為J23-254 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1 定位方式此零件雖然是大批量生產(chǎn),但是其形狀較小,沖裁方案簡單,所以可以采用人工送料的方式。采用導(dǎo)料板的方式固定條料的送料方向。圖4-1 導(dǎo)料板定位4.2 卸料方式此模具采用的是彈性卸料裝置。彈壓卸料板不僅具有卸料和壓料的雙重作用,主要用于料厚小于或等于2mm的板料。4.3 導(dǎo)向方式模具的導(dǎo)向裝置是引導(dǎo)上模與下模以正確位置對合。采用最常見的導(dǎo)向裝置:導(dǎo)柱導(dǎo)套。5 模具總體裝配圖圖5-1 裝配圖6 結(jié)論在這次的畢業(yè)設(shè)計中,我綜合了在學校所學的所有專業(yè)知識以及常識,使我受益匪淺。不僅使自己的專業(yè)技能有所發(fā)揮并且掌握的更為熟練,也加強了在大學階段所學專業(yè)理論知識的鞏固。 在做畢業(yè)設(shè)計的過程中,在設(shè)計和繪圖方面遇到了一些問題,經(jīng)過老師和朋友的指導(dǎo)幫助,再加上自身不懈的努力,問題得到了及時解決。這次的畢業(yè)設(shè)計使我對冷沖壓模具設(shè)計有了一定的認識,在模具設(shè)計過程中,不僅把大學三年所學到知識加深了,還學會了查有關(guān)書籍和資料,能夠把各科靈活的運用到設(shè)計中去。這次的畢業(yè)設(shè)計不僅是對自己大學三年的考核,也讓我對自己的工作的沖壓件的制作過程更加熟悉。這為今后的工作做好了鋪墊和奠定了一定的基礎(chǔ)。致 謝 這次畢業(yè)設(shè)計說明書及其模具裝配圖的完成,首先要感謝我的指導(dǎo)老師在畢業(yè)設(shè)計裝配圖、零件圖及其說明書編制過程中,給予了精心的指導(dǎo),并講解了各項專業(yè)要領(lǐng),提出了寶貴的專業(yè)意見;模具設(shè)計過程中,也要感謝在此次設(shè)計過程中提供幫助的朋友,是他們的精心指導(dǎo)和指教才使我的畢業(yè)設(shè)計能夠按期完成,感謝學校給予的支持和機會。同時要感謝百忙之中參加畢業(yè)答辯的評審老師。謝謝你們!參考文獻1 龍建. 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