墊圈沖壓課程設(shè)計

1、<p><b>　　課程設(shè)計</b></p><p><b>　　沖壓工藝與模具設(shè)計</b></p><p>　　第一章 制件工藝性分析及計算</p><p><b>　　1.1課程設(shè)計題目</b></p><p>　　墊圈沖壓成型工藝及模具設(shè)計，零件圖如圖1：<

2、;/p><p><b>　　零件名稱：墊圈</b></p><p>　　技術(shù)要求:1材料：08F</p><p><b>　　2厚度：1mm</b></p><p><b>　　3生產(chǎn)批量：大批</b></p><p><b>　　圖1 零件圖&

3、lt;/b></p><p>　　1.2沖壓件工藝分析</p><p>　?、俨牧?該沖裁件的材料08F是超低碳素鋼，具有較好的可沖壓性能。</p><p>　?、诹慵Y(jié)構(gòu):該沖裁件結(jié)構(gòu)簡單，比較適合沖裁。</p><p>　　③尺寸精度:零件圖上所有未注公差的尺寸，屬自由尺寸，可按IT14級確定工件尺寸的公差.查公差表可得各尺寸公差為

4、:</p><p>　　零件外形: 10mm 43mm </p><p>　　零件內(nèi)形: 10 mm 25mm </p><p><b>　　孔中心距：60mm</b></p><p><b>　　結(jié)論:適合沖裁</b></p><p>　　1.3方案及模具結(jié)構(gòu)類

5、型</p><p>　　該零件包括落料、沖孔兩個基本工序，可以采用以下三種工藝方案:</p><p>　　方案①先落料，再沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。</p><p>　　方案②落料一沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。</p><p>　　方案③中孔一落料連續(xù)沖壓，采用級進模生產(chǎn)。</p><p>　　方案①模具結(jié)構(gòu)簡單，但需

6、要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率較低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求。由于零件結(jié)構(gòu)簡單，為提高生產(chǎn)效率，主要應(yīng)采用復(fù)合沖裁或級進沖裁方式。</p><p>　　方案②只需要一套模具，沖壓件的形位精度和尺寸易于保證，且生產(chǎn)效率也高。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。</p><p>　　方案③也只需要一套模具，生產(chǎn)效率也很高，但零件的沖壓

7、精度較復(fù)合模的低。</p><p>　　欲保證沖壓件的形位精度，通過以上三種方案的分析比較，對該件沖壓生產(chǎn)以采用方案②為佳。</p><p><b>　　1.4排樣設(shè)計</b></p><p>　　查《冷沖壓工藝與模具設(shè)計》【1】表2-10,確定搭邊值</p><p>　　兩工件間的搭邊:a=1.5mm </

8、p><p>　　工件邊緣搭邊:a1=1.8mm </p><p><b>　　步距為:63m</b></p><p>　　條料寬度B=(L+2a)=46.6mm 取48mm</p><p>　　確定后排樣圖如圖2所示：</p><p><

9、b>　　圖2 排樣圖 </b></p><p>　　一個步距內(nèi)的材料利用率η為沖裁單件材料的利用率按式計算,即</p><p>　　=2600÷（63×46.6）×100%=88.56% </p><p>　　式中 S—在送料方向，排樣圖中相鄰兩個制件對應(yīng)點的距離（mm）</p

10、><p><b>　　B— 條料寬度</b></p><p>　　A—一個進距之間的實用面積</p><p><b>　　1.5壓力中心</b></p><p>　　模具壓力中心是指沖壓時各個沖壓力合力的作用點位置。為了確保壓力機和模具正常工作，應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機滑快的中心相重合。否則，會使沖模

11、和壓力機滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌間產(chǎn)生過大的磨損，模具導(dǎo)向零件加速磨損，減低模具和壓力機的使用壽命。沖模的壓力中心按下述原則確定：</p><p>　　（1）對稱形狀的單個沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。</p><p>　?。?）工件形狀相同且分布位置對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。</p><p>　?。?）形狀復(fù)雜的零件，多孔沖

12、模，級進模的壓力中心可用解析法求出沖模壓力中心。</p><p><b>　　如圖3所示：</b></p><p><b>　　圖3 壓力中心</b></p><p>　　因為制件上下關(guān)于x軸和左右關(guān)于y軸對稱，所以它的壓力中心就在坐標(biāo)原點上。</p><p><b>　　1.6壓力計算

13、</b></p><p><b>　　沖裁力</b></p><p>　　F=KLt </p><p>　　=1.3×（4×27.56+2×10×3.14×135/360+2×

14、43×3.14×45/360）×1×300=65.34(KN)</p><p><b>　　式中：</b></p><p><b>　　F—沖裁力（N）</b></p><p><b>　　L—沖裁件周邊長度</b></p><p>　　

15、K-系數(shù)，取k=1.3</p><p><b>　　t—材料厚度</b></p><p>　　—材料的搞剪強度（Mpa），查得＝400Mpa</p><p>　　沖孔力 F =1.3Lt</p><p>　　=1.3×（2×3.14×10+3.14×25）×1×

16、;300</p><p><b>　　=55.1(KN)</b></p><p><b>　　卸料力 </b></p><p>　　F卸＝K卸F

17、 </p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　K卸—卸料力因數(shù)，其值由《沖壓工藝與模具設(shè)計》【2】中表2-15</p><p>　　查得K卸＝0.05。</p

18、><p>　　F卸 =0.05×65.34</p><p><b>　　=3.26(KN)</b></p><p><b>　　推件力</b></p><p>　　推件力計算按[2]式2-11：</p><p>　　F推=nK推F沖

19、 </p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　K推—推件力因數(shù)，其值由《沖壓工藝與模具設(shè)計》【2】中表2-15</p><p>　　查得Ｋ推＝0.05；</p><p>　　n—卡在凹內(nèi)的工件數(shù)，　n=6<

20、/p><p><b>　　推件力則為：</b></p><p>　　F推＝6×0.05×55.1</p><p>　　=16.53 (KN)</p><p><b>　　模具總沖壓力為：</b></p><p>　　F總 ＝ F落＋F卸＋F壓 ＋F推<

21、/p><p>　　＝65.34+55.1+3.26+16.53</p><p>　?。?40.23(KN)</p><p><b>　　1.7零件刃口計算</b></p><p>　　落料部分以落料凹模為基準(zhǔn)計算，落料凸模按間隙值配制;沖孔部分明中孔凸模為基準(zhǔn)計算，沖孔凹模按間隙值配制。既以落料凹模、沖孔凸模為基準(zhǔn)，凸凹模按

22、間隙值配制。</p><p>　　工件公差為IT14 磨損系數(shù)X＝0.5 刃口間隙Zmin=0.05 Zmax=0.08</p><p>　　基本尺寸 凸模制造公差 凹模制造公差</p><p>　　10 0.020 0.020</p><p>　　25 0.020

23、 0.025</p><p>　　43 0.020 0.030 </p><p>　　（1）落料凹模刃口計算</p><p>　?、?100-0.36 mm</p><p>　?、?430-0.62mm</p><p>　　③ 800-0.74mm<

24、;/p><p>　?。?）落料凸模刃口計算</p><p><b>　?、?</b></p><p><b>　　② </b></p><p><b>　?、?</b></p><p>　　（3）沖孔凸模刃口計算</p><p>&l

25、t;b>　　25mm </b></p><p><b>　　10mm </b></p><p><b>　　沖孔凹模刃口計算</b></p><p><b>　　①</b></p><p><b>　?、?lt;/b></p>

26、;<p><b>　　孔距</b></p><p>　　兩小孔中心距C=60</p><p>　　1.8主要零件尺寸設(shè)計</p><p><b>　?。?）落料凹模尺寸</b></p><p>　　凹模厚度: H=Kb(≥15mm)　　</p><p>　　H=

27、O.22×74=16.28mm</p><p>　　凹模邊壁厚c≥(1.5-2)H</p><p>　　= (1.5-2)×16.28</p><p>　　=(24.42-32.56)mm 實取c=30mm</p><p>　　凹模板邊長: L=b+2c</p><p><b>　　

28、=74+2×30</b></p><p><b>　　=134mm</b></p><p>　　凹模板寬B=160mm</p><p>　　故確定凹模板外形為:160×125×18(mm)</p><p><b>　?。?）凸凹模尺寸</b></p&g

29、t;<p>　　凸凹模長度:L=hl+h2+h3</p><p><b>　　=25+14+11</b></p><p><b>　　=50 (mm)</b></p><p>　　其中:h1：凸凹模固定板厚度 </p><p>　　h2:彈性卸料板厚度</p><p

30、>　　h3:增加高度(包括凸模進入凹棋深度，彈性元件安裝高度等)</p><p><b>　?。?）沖孔凸模尺寸</b></p><p>　　凸模長度:L凸=h1+h2+h3</p><p><b>　　=40+18+6</b></p><p><b>　　=64mm</b&g

31、t;</p><p>　　其中:h:凸模固定板厚 </p><p><b>　　h2:剛性卸料板厚</b></p><p><b>　　h3:空心墊板厚</b></p><p>　　凸模強度校核:該凸模不屬于細(xì)長桿，強度足夠。</p><p><b>　　1.9沖床

32、的選擇</b></p><p>　　沖壓設(shè)備的選擇依據(jù)：</p><p>　　1．所選壓力機的公稱壓力必須大于總沖壓力，即F壓＞F總</p><p>　　2．壓力機的行程大小應(yīng)適當(dāng)。由于壓力機的行程影響到模具的張開高度，因此對于沖裁，彎曲等模具，其行程不于過大，以免發(fā)生凸模與導(dǎo)板分離或滾珠導(dǎo)向裝置脫開的不良后果。對于拉深模，壓力機的行程至少應(yīng)大于成品零件

33、高度的兩倍以上，以保證毛坯的放進和成行零件的取出。</p><p>　　3．所選壓力機的最大高度應(yīng)與沖模的閉合高度相適應(yīng)。即滿足：沖模的閉合高度介于壓力機的最大閉合高度和最小閉合高度之間的要求。</p><p>　　4．壓力機工作臺面的尺寸必須大于模具下模座的外形尺寸，并還要留有安裝固定的余地。但在過大的工作臺面上安裝過小尺寸的沖模時，對工作臺的受里條件也是不利的。</p>

34、<p>　　根據(jù)總沖壓力 F總=140.23KN,模具閉合高度,沖床工作臺面尺寸等,并結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備,</p><p>　　用J23-16開式雙柱可傾沖床,并在工作臺面上備制墊塊。其主要工藝參數(shù)如下：</p><p>　　公稱壓力： 160KN </p><p>　　滑塊行程： 55mm </p><p>　　行程次數(shù)： 120 次∕

35、分</p><p>　　封閉高度調(diào)節(jié)量：45mm</p><p>　　最大閉合高度： 220mm </p><p>　　最大裝模高度：180mm</p><p>　　模柄尺寸：直徑40mm，深度60mm</p><p>　　工作臺尺寸（前后×左右）： 300mm × 450mm</p>

36、<p>　　1.10部分零件尺寸</p><p>　　根據(jù)所選壓力機J23-16，模具閉合高度 135-180mm</p><p>　　上模座GB2855.5-81 LxBxt=160×125×40</p><p>　　下模座GB2855.6-81 LxBxt=160×125×40</p&

37、gt;<p>　　導(dǎo)柱GB2861.1-81 dxL=25×150 </p><p>　　導(dǎo)套GB2861.6-81 dxLxD=25×85×33</p><p>　　墊板 LxBxh=160x125x20</p><p>　　凸模固定板

38、 LxBxh=160x125x30</p><p>　　凹模 LxBxh=160x125x35</p><p>　　卸料板 LxBxh=160x125x18</p><p>　　第二章 零部件設(shè)計圖</p><p>　　2.1 沖大孔凸模外形尺寸<

39、;/p><p>　　2.2 沖小孔凸模才行尺寸</p><p>　　2.3 凸凹模結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　2.4 凹模結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　2.5凸凹模固定板尺寸</p><p><b>　　2.6凸模固定板</b></p><p>　　第三章 模具總體設(shè)計<

40、;/p><p><b>　　設(shè)計小結(jié)</b></p><p>　　到今天為止,兩個星期的沖壓模具課程設(shè)計終于可以畫上一個句號。在自己努力和指導(dǎo)老師的細(xì)心地指導(dǎo)下，我比較順利地完成了這次課程設(shè)計的任務(wù)，通過這次課程設(shè)計，我對機沖壓模具的設(shè)計過程有了一定了解，學(xué)到了很多有用的知識，自己的能力得到了很大的提高。主要收獲和體會如下：</p><p>　　第

41、一．提高了綜合應(yīng)用各門知識的能力。以前課堂的學(xué)習(xí)知識面比較窄。這次課程設(shè)計是通過自己獨立的進行設(shè)計，自身綜合的能力得到了發(fā)揮。</p><p>　　第二．鞏固了計算機繪圖能力。以前用CAD繪圖，僅僅是知道主要指令的操作，通過這次繪圖大量的圖樣，更加熟悉了機械制圖中常用指令的操作方法，用簡便快速方法畫出完整正確的零件圖樣。</p><p>　　第三．提高了收集資料和查閱手冊的能力。收集資料是

42、做課程設(shè)計的前期準(zhǔn)備工作，資料是否全面、可靠，關(guān)系到整個課程設(shè)計的進程。查閱手冊是設(shè)計過程中隨時要做的事情。只有廣泛收集有用的資料才能設(shè)計出比較好的產(chǎn)品。</p><p>　　第四．明確了設(shè)計必須與生產(chǎn)實際相結(jié)合，產(chǎn)品才有生命力。。</p><p>　　第五．培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。科學(xué)工作來不得半點虛假，在設(shè)計過程中每一個結(jié)構(gòu)、零件、材料、尺寸、公差都反映在圖紙上，每一個錯誤都會造成經(jīng)濟損

43、失，因此，在設(shè)計過程中必須要有高度的責(zé)任心，要有嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度。</p><p>　　總之，對我來說，經(jīng)歷了這次課程設(shè)計，為今后從事相關(guān)工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]陳劍鶴，于云程.冷沖壓工藝及模具設(shè)計 北京:機械工業(yè)出版社,2011</p><p>