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車床夾具設(shè)計說明書——機制3123 安徽機電職業(yè)技術(shù)學院 機械設(shè)計與制造專業(yè) 模具設(shè)計說明書 設(shè)計題目 模具設(shè)計 班級： 機制3123 設(shè)計人： 指導老師: 李欽生 設(shè)計日期： 2014年5月24日至2014年6月20日 《工藝裝備設(shè)計》課程設(shè)計任務(wù)書 專業(yè):機械設(shè)計與制造 班級:機制3123 一、設(shè)計題目:陽極板零件模具設(shè)計 二、設(shè)計目的: 1,掌握模具的結(jié)構(gòu); 2,掌握模具的設(shè)計; 三、設(shè)計內(nèi)容:1,陽極板零件圖(1張) 2,陽極板零件模具autoCAD裝配圖(1套) 3,陽極板零件模具中非標準零件的零件圖（若干） 4,設(shè)計說明書(1份) 4、 原始資料：零件名稱：陽極板 生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn)。 材料：無氧銅TU1 厚度：2mm 零件圖：《沖壓工藝與模具設(shè)計》P103圖2-86 完成日期：2014年10月23日 指導教師：李欽生 2014年10月17日簽發(fā) 一、零件工藝性分析 （一）、零件的結(jié)構(gòu) 由零件圖可見，該沖裁件形狀簡單，有一個?16mm的孔，孔與邊緣的距離也滿足沖裁要求，只需沖孔和落料兩道工序。 （二）、零件的精度 由零件圖可見，零件尺寸全部為自由公差，可看做IT14級，尺寸精度較低。 （3） 、零件的材料 由零件圖可見，零件的材料是無氧銅TU1，其具有良好的塑形，適合沖裁加工。但材料價格較貴。 （4） 、生產(chǎn)綱領(lǐng) 該零件要求大批量生產(chǎn)。 二、工藝方案的確定 該零件包括落料和沖孔兩道工序，可以有以下三種工藝方案： 方案一：先落料，后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料、沖孔復合沖壓。采用復合模生產(chǎn)。 方案三：沖孔、落料級進沖壓。采用級進模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但兩道工序需要兩套模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)要求。 方案二只需一套模具，工作精度及生產(chǎn)效率都比較高，但制造難度大，并且沖壓成品件留在模具上，清理模具上的物料影響沖壓速度，操作不方便。 方案三也只需要一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，設(shè)計簡單，由于工件精度要求不高，完全能滿足工件技術(shù)要求。 所以經(jīng)過比較，采用方案三最為合適。 三、工藝參數(shù)計算 （一）、排樣方式的確定及計算 已知工件為矩形件，為了提高生產(chǎn)效率，我們采用“雙行直排”，查表2-8（資料1）知各搭邊尺寸，圖示如下： 此排樣方式的材料利用率： 已知a1=2，a=1.5，通過CAD測量面積參數(shù)，結(jié)論如下： η=工件面積/區(qū)域板料面積*100%=3874.956/4774.000*100%≈81.17% （2） 、沖裁力、卸料力、計算及初選壓力機 該模具采用級進模，采用平刃口沖裁，選擇彈性卸料，下出件。 知K=1.3;查表知τb=240MPa;通過CAD測得L≈266.3mm；看圖知t=2mm。 沖裁力F=KLtτb=1.3*266.3mm*2mm*235MPa=162709.3N=162.7093KN 查表2-13（資料1）知KX=0.060，KT=0.090，KD=0.090。 則卸料力FX=KXF=0.060*162.7093KN=9.762558KN 推件力FT=KTF=0.090*162.7093KN=14.643837KN 沖壓力FZ=F+FX+FT=162.7093KN+9.762558KN+14.643837KN=187.115696KN≈187KN 因壓力機的公稱壓力必須大于或等于FZ。查表1-14（資料1）初選壓力機JH23-25 （三）、壓力中心的計算 因為是”雙行直排”，所以幾何中心在兩并排工件的幾何中心。 （四）、模具工作零件尺寸的計算 因為是成批大量生產(chǎn)，所以應(yīng)該不止是一套模具，所以采用“凸模與凹模分開加工”的方法： 因零件尺寸公差皆是IT14，故x=0.5，查表2-4（資料1）知Zmin=0.120mm，Zmax=0.160mm。 沖孔： 根據(jù)計算原則，以凸模為設(shè)計標準。查表2-6（資料1）知δT=0.020mm， δA=0.020mm，查表1-2（資料2）知△=0.43mm 校核間隙：δT+δA=0.02mm+0.02mm=Zmax-Zmin=0.160mm-0.120mm=0.04mm，滿足δT+δA≤Zmax-Zmin dT=（dmin+x△）=（?16mm+0.5*0.43mm）=16.215mm da=（dT+Zmin）=（16.215mm+0.120mm）mm=16.335mm 落料： 根據(jù)計算原則，以凹模為設(shè)計標準。 （1） 尺寸36mm： 查表2-6（資料1）知δT=0.020mm，δA=0.030mm，查表1-2（資料2）知△=0.62mm 校核間隙：δT+δA=0.02mm+0.03mm=0.05mm，Zmax-Zmin=0.160mm-0.120mm=0.04mm，不滿足δT+δA≤Zmax-Zmin， 進行調(diào)整：δT=0.4*（Zmax-Zmin）=0.4*0.4mm=0.16mm； δA=0.6*0.4mm=0.24mm DA=(Dmax-x△)=（36mm-0.5*0.62）=35.69mm DT=(DA-Zmin)=(35.69mm-0.16mm)=35.53mm （2） 尺寸60mm： 查表2-6（資料1）知δT=0.020mm，δA=0.030mm，查表1-2（資料2）知△=0.74mm 校核間隙：δT+δA=0.02mm+0.03mm=0.05mm，Zmax-Zmin=0.160mm-0.120mm=0.04mm，不滿足δT+δA≤Zmax-Zmin， 進行調(diào)整：δT=0.4*（Zmax-Zmin）=0.4*0.4mm=0.16mm； δA=0.6*0.4mm=0.24mm DA=(Dmax-x△)=（60mm-0.5*0.74）=59.63mm DT=(DA-Zmin)=(59.63mm-0.16mm)=59.47mm （3） 尺寸R5mm： 查表2-6（資料1）知δT=0.020mm，δA=0.020mm，查表1-2（資料2）知△=0.30mm 校核間隙：δT+δA=0.02mm+0.02mm=0.04mm，Zmax-Zmin=0.160mm-0.120mm=0.04mm，滿足δT+δA≤Zmax-Zmin， DA=(Dmax-x△)=（5mm-0.5*0.30）=4.85mm DT=(DA-Zmin)=(4.85mm-0.16mm)=4.69mm （五）、橡膠參數(shù)設(shè)計 表三 卸料橡膠的設(shè)計計算 項目 公式 結(jié)果 備注 卸料板工作行程 4 mm 為凸模具凹進卸料板的高度1mm，為凸模沖裁后進入凹模的深度2mm，為凸模修磨量取5mm,取為的25%，選用4個圓筒形橡膠 橡膠工作行程 9 mm 橡膠自由高度 36 mm 橡膠的預壓縮量 5.4 mm 每個橡膠承受的載荷 192.5N 橡膠的外徑D 46 mm 校核橡膠自由高度 0.51.5 滿足要求 橡膠的安裝高度 30.6 mm 四、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 （一）、模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，采用級進沖壓，所以模具類型為級進模。 （二）、定位方式的選擇 因為該模具采用的是條料，控制條料的送進方向采用導料銷，無側(cè)壓裝置。控制條料的送進步距采用擋料銷初定距，導正銷精定距。 （三）、卸料，出件方式的選擇 因為工件為料厚2mm的無氧銅板，材料相對較軟，卸料力也比較小，故可采用彈性卸料。又因為是級進模生產(chǎn)，所以采用下出件比較便于操作與提高生產(chǎn)效率。 （4） 、導向方式的選擇 為了提高模具壽命和工件治療，方便安裝調(diào)整，該級進模采用中間導柱的導向方式。 （5） 、模具主要零件設(shè)計 （1） 設(shè)計重要參數(shù)的確定： 1） 模具閉合高度的計算 為使模具正常工作，模具的閉合高度應(yīng)介于壓力機最大裝模高度與最小裝模高度之間： Hmax-5mm≥H≥Hmin+10mm 查表7-1（資料3）知J31-25的Hmax=360mm,Hmin=180mm,H1=70mm 因360mm-5mm≥H≥180mm+10mm 則H∈[355mm,190mm] 2） 查表7-1（資料3）知J31-25的模柄孔尺寸（d*l）為?50*70 3） 查表7-1（資料3）知J31-25的工作臺尺寸（L*B）為560mm*360mm 4） 查表7-1（資料3）知J31-25的工作臺孔尺寸（L1*B1）為260mm*130mm （2） 各零件零件圖： 六、裝配總圖 七、裝配 根據(jù)倒裝復合模裝配要點，選凹模作為裝配基準件，先裝上模，再裝下模，并調(diào)整間隙，試沖，返修。具體的情況見表五所示。 序號 工序 工藝說明 1 凸模預裝 1）裝配前仔細檢查各凸模形狀及尺寸以及凹模形孔，是否符合圖紙要求尺寸精度，形狀。 2）將各凸模分別與相應(yīng)的凹模孔相配，檢查其間隙是否加工均勻。不適合的應(yīng)重新修磨或更換。 2 凸模裝配 以凹?？锥ㄎ唬瑢⒏魍鼓７謩e壓入凸模固定板的形孔中，并牢固。 3 裝配上模 1）在上模座上劃中心線，按中心線預裝凹模、墊板、凸模固定板 2）在上模座上，用已經(jīng)加工好的凹模分別確定其螺孔位置，并分別鉆孔、攻絲 3）將上模座、墊板、凸模固定板、凹模裝在一起，并用螺釘緊固，打入銷釘 4 裝配下模 1）在凹模中放入0.12mm的紙片，然后將凸模與固定板組合裝入凹模，將上模翻轉(zhuǎn) 2）預裝下模，劃出與凸模固定板相應(yīng)的螺孔、銷孔位置并鉆鉸螺孔、銷孔 3）用螺釘將固定板組合、墊板、下模座連接在一起，但不要擰緊 4）將卸料板套裝在已裝入固定板的凸模上，裝上橡膠和卸料螺釘，并調(diào)節(jié)橡膠的預壓縮量，使卸料板高出凸模下端約1~2mm 5）復查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后，緊固螺釘 6）切紙檢查，合適后打入銷釘 5 試沖與調(diào)整 裝機試沖，并根據(jù)試沖結(jié)果作相應(yīng)調(diào)整 表五八、參考文獻 [1] 張信群.沖壓工藝與模具設(shè)計【M】中國鐵道出版社 [2] 黃云清.公差配合與測量技術(shù)【M】機械工業(yè)版社 [3] 馬朝興.沖壓模具設(shè)計手冊【M】化學工業(yè)出版社 [4] 齊衛(wèi)東.冷沖壓模具圖集【M】北京理工大學出版社 15