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1、. 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題目：止動(dòng)件課程設(shè)計(jì) 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 班級(jí)： 專 業(yè)： 指導(dǎo)教師： 學(xué) 院：機(jī)械工程學(xué)院 產(chǎn)品圖 零件名稱：止動(dòng)板 材料：B3 厚度0.5mm 工件精度：IT14 生產(chǎn)批量：大批量 摘要 本設(shè)計(jì)為一止動(dòng)件的沖壓模具設(shè)計(jì),根據(jù)零件的尺寸、材料、批量生產(chǎn)等要求,首先分析零件的材料、結(jié)構(gòu)工藝和尺寸精度,確定沖裁工藝方案,然后通過(guò)工藝設(shè)計(jì)計(jì)算,確定排樣和板料規(guī)格,計(jì)算沖裁力和壓力中心,初選壓力機(jī),計(jì)算凸、凹模刃口尺寸和公差,最后設(shè)計(jì)選用零、部件,對(duì)壓力機(jī)進(jìn)行校核,繪制模具總裝草圖,以及對(duì)模具主要零件的加工工藝規(guī)程進(jìn)行編制

2、。其中在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,主要對(duì)凸模、凹模、凸凹模、定位零件、卸料與出件裝置、模架、沖壓設(shè)備等進(jìn)行了設(shè)計(jì),對(duì)于部分零部件選用的是標(biāo)準(zhǔn)件最終才完成這篇課程設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：沖壓模具；凸模；凹模；凹凸模 目 錄 1.設(shè)計(jì)任務(wù)6 2.沖壓件工藝分析6 2.1材料7 2.2工件結(jié)構(gòu)7 2.3尺寸精度7 2.4 工藝方案7 3.工藝設(shè)計(jì)計(jì)算8 3.1排樣設(shè)計(jì)及計(jì)算8 3.2 沖裁力及壓力中心的計(jì)算9 3.2.1 沖壓力的計(jì)算9 3.2.2 壓力機(jī)的選擇9 3.2.3 沖模壓力中心的確定10 3.3 凸凹模刃口尺寸的計(jì)算11 4.模具零部件結(jié)構(gòu)的確定12 4.1 工作零

3、件尺寸計(jì)算：12 4.2其他模具零件結(jié)構(gòu)尺寸:12 4.3模具中彈性元件的計(jì)算:13 4.4模架的選用14 4.5 其他零部件結(jié)構(gòu)14 5.沖裁設(shè)備的選擇14 6模具裝配圖14 7.模具零件圖16 7.1 上模座16 7.2 下模座17 總結(jié)17 參考文獻(xiàn)18 1.設(shè)計(jì)任務(wù) 完成止動(dòng)件落料沖孔復(fù)合模的設(shè)計(jì)與制造,材料為B3,厚度為0.5mm,大批量生產(chǎn),未注尺寸均為自由公差,按IT14級(jí)查找。 圖1.1止動(dòng)件零件圖 2.沖壓件工藝分析 在進(jìn)行工藝分析時(shí),一般應(yīng)進(jìn)行以下幾方面的工作：材料分析；零件結(jié)構(gòu)分析；尺寸精度分析；工藝方案分析。 2.1材料 B3是合

4、金,厚度為0.5mm,具有良好的沖裁成型性能。 2.2工件結(jié)構(gòu) 該零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且左右對(duì)稱。外形有多處尖角,建議過(guò)度圓弧大小為R0.5。零件有兩個(gè)相等的通孔,直徑為Φ9mm,滿足沖裁件上孔尺寸最小要求?？着c邊的最小間距為3.3mm,滿足凹、凸模允許的最小要求。 2.3尺寸精度 無(wú)特殊要求精度要求的尺寸,都屬于自由尺寸,按IT14級(jí)查,一般沖壓均能滿足其尺寸精度要求。 零件外形： R 零件內(nèi)形：Φ 孔心距：37±0.31 結(jié)論：可以沖裁 2.4 工藝方案 該零件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序,可以采用以下三種工藝方案： 方案一：先落料,再?zèng)_孔,采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：落

5、料－沖孔復(fù)合沖壓,采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：沖孔－落料連續(xù)沖壓,采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但需要兩道工序、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。方案二只需一副模具,沖壓件的形位精度和尺寸精度容易保證,而且生產(chǎn)率也高。盡管模具較方案一復(fù)雜,但由于零件的幾何形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱,模具制造并不困難。方案三也只需要一副模具,生產(chǎn)率也很高,但零件的沖壓精度稍差。欲保證沖壓件的形位精度,需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷(xiāo)導(dǎo)正,故模具制造、安裝較復(fù)合模復(fù)雜。通過(guò)對(duì)上述三種方案的分析比較,該件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。復(fù)合模又可分為正裝式和倒裝式兩種。正裝式較適用于沖制材質(zhì)較軟的

6、或板料較薄的平直度要求較高的沖裁件,還可以沖制孔邊距較小的沖裁件。而倒裝式不宜沖制孔邊距較小的沖裁件,但倒裝式復(fù)合結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,又可直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件,卸件可靠,便于操作。采用倒裝復(fù)合模。 3.工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1排樣設(shè)計(jì)及計(jì)算 根據(jù)材料的合理利用情況,可將排樣方法分為三種：有廢料排樣、少?gòu)U料排樣和無(wú)廢料排樣。各有各的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),在本設(shè)計(jì)中,結(jié)合了此零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、生產(chǎn)率、材料使用率及其他方面的考慮,采用了有廢料排樣中的直排,如圖所示： 查表,確定搭邊值： 兩工件間的搭邊： =1.8mm； 工件邊緣搭邊：a=2mm； 步距為:：s=21.8 料寬：B==

7、 利用率：=70.5% 圖1.1止動(dòng)件零件圖 3.2 沖裁力及壓力中心的計(jì)算 3.2.1 沖壓力的計(jì)算 沖裁力是沖裁過(guò)程中凸模對(duì)板料施加的壓力,是選用壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具的重要依據(jù)之一。 為計(jì)算方便,其沖裁力F按下式計(jì)算估算： =Lt=172x0.5x760=65.36KN = x =0.05*65.36=3.27KN =n =6*0.055*65.36=21.57KN =kLT=1.3*2*9*0.5*760=27.9KN = + + + =118.1KN 3.2.2 壓力機(jī)的選擇 初選壓力機(jī)為J23-16 標(biāo)稱壓力/KN：160 滑塊行程/mm：50 行程次數(shù)/

8、<次/min> 120 連桿調(diào)節(jié)高度：45 最大模高度：220 工作臺(tái)尺寸前后×左右/〔mm×mm：300×450 模柄孔尺寸直徑×深度/mm：Φ40*160 電動(dòng)機(jī)功率： 1.5 3.2.3 沖模壓力中心的確定 模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn)。為了要保證壓力機(jī)和模具的正常工作,應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心線重合。否則,沖壓時(shí)滑塊就會(huì)承受偏心載荷,導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具導(dǎo)向部分不正常的磨損,還會(huì)使合理間隙得不到保證,從而影響制件質(zhì)量和降低模具壽命甚至損壞模具。 要確定該零件的壓力中心,先將各個(gè)凸模的壓力中心確定后,再計(jì)算模具的壓力中心。根據(jù)力學(xué)定理,合力對(duì)某軸的力矩

9、等于各分力對(duì)同軸力矩的代數(shù)和,則可得壓力中心坐標(biāo)〔計(jì)算公式： == 建立如圖所示坐標(biāo)系 壓力中心 x軸方向?qū)ΨQ 故=32.5mm y軸方向 = = =8.87 壓力中心為〔32.5,8.9 3.3 凸凹模刃口尺寸的計(jì)算 落料部分以落料凹模為基準(zhǔn)計(jì)算 ,落料凸模按間隙值配制；沖孔部分以沖孔凸模為基準(zhǔn)計(jì)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),凸凹模按間隙值配制。 基本尺寸分類 沖裁間隙 磨損系數(shù) 計(jì)算公式 結(jié)果 落料凹模 =0.04 0.06 =0.

10、02 制件精度為IT14級(jí),故X=0.5 = 沖孔凸模 同上 = 孔心距 C =37 同上 查表 X=0.5 =C+0.5 370.078 孔邊距 查表 X=1 = 4.模具零部件結(jié)構(gòu)的確定 4.1 工作零件尺寸計(jì)算： 落料凹模板尺寸： 凹模厚度：H=kb<≥15mm> H=0.25*65=16.25 實(shí)取16mm 凹模壁厚：c≥〔1.5~2H 取30 凹模板長(zhǎng)：B=b+2c=65+2x30=125mm 凹模板寬：A=a+2c=20+2x30=80mm 故

11、確定凹模板外形為：125x125x16 沖孔凸模尺寸： 凸模長(zhǎng)度：=++=14+2.5+16=32.5 :凸模固定板厚 :空心墊板厚 ：凹模板厚 凸凹模尺寸： 凸凹模長(zhǎng)度：L=++=15+10+24=49 :凸凹模固定板厚度 ：彈性卸料板厚度 =增加長(zhǎng)度 凸模強(qiáng)度校核：該凸模不屬于細(xì)長(zhǎng)桿,強(qiáng)度足夠。 4.2其他模具零件結(jié)構(gòu)尺寸: 名稱 長(zhǎng)×寬×厚 材料 數(shù)量 上墊板 125×125×6 T8A 1 凸凹模固定板 125×125×15 45鋼 1 卸料板 125×125×10 45鋼 1 落料凹模 125

12、×125×16 45鋼 1 凸模固定板 125×125×15 45鋼 1 下墊板 125×125×6 T8A 1 彈簧 5×20×65 60Si2MnA 1 4.3模具中彈性元件的計(jì)算: 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初選六根彈簧,每根彈簧的預(yù)壓力為 =3270/6=545N 根據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)尺寸, 初選彈簧為 5×20×65 GB/T2089-80, 其最大工作負(fù)荷 F j =1200>545N。 彈簧參數(shù)：外徑D=25 材料直徑d=5 自由高度=65 節(jié)距t=6.6 工作極限下的變形量 f=1.57 極限負(fù)荷=1200 有效圈數(shù)n=9 彈簧預(yù)壓縮量

13、L=× =×14.7=6.68 校核：卸料板工作行程 t+=〔6.6+0.5mm=7mm 凸模刃磨量和調(diào)節(jié)量=6.68mm 彈簧實(shí)際總壓縮量 L 總 = L ' +t+ +=13.7814.7 所以選擇是合適的 裝配高度：=-L =65-6.68 =58.32 彈簧的窩座深度： h=-++t+1- =32.4 彈簧的外露高度：=-h- =19.92 4.4模架的選用 上模座 下模座 導(dǎo)柱 導(dǎo)套 125×125×30

14、 125×125×35 22×110 24×80×36 4.5 其他零部件結(jié)構(gòu) 凸模由凸模固定板固定,凸凹模由凸凹模固定板與螺釘固定,兩者皆采用過(guò)渡配合關(guān)系。模柄采用壓入式模柄 5.沖裁設(shè)備的選擇 沖壓設(shè)備選用：J23-16 標(biāo)稱壓力/KN：160 滑塊行程/mm：55 行程次數(shù)/<次/min> 120 連桿調(diào)節(jié)高度：45 最大模高度：220 工作臺(tái)尺寸前后×左右/〔mm×mm：300×450 模柄孔尺寸直徑×深度/mm：40×160 電動(dòng)機(jī)功率： 1.5 6模具裝配圖 7.模具零件圖 7.1 上模座 7.2 下模座 總結(jié) 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的課程設(shè)計(jì),至此

15、已基本完成了任務(wù)書(shū)所規(guī)定的任務(wù)。本課程設(shè)計(jì)涉及的課程很多,涉及到機(jī)械制圖、冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝學(xué)、金屬學(xué)與熱處理、CAD繪圖等相關(guān)課程的知識(shí)。 通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)我收獲很多,比如學(xué)會(huì)了查找相關(guān)資料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),分析數(shù)據(jù),提高了自己的繪圖能力,懂得了許多經(jīng)驗(yàn)公式的獲得是前人不懈努力的結(jié)果。但是這次設(shè)計(jì)也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的能力,對(duì)材料的不了解,等等。這次實(shí)訓(xùn)是對(duì)自己進(jìn)大學(xué)來(lái)所學(xué)的一次大檢閱,使我明白自己知識(shí)還很淺薄,自己的求學(xué)之路還很長(zhǎng),以后更應(yīng)該在工作中學(xué)習(xí),努力使自己成為一個(gè)對(duì)社會(huì)有所貢獻(xiàn)的人。 參考文獻(xiàn) 1.周玲.沖模設(shè)計(jì)實(shí)例詳解.

16、北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2007 2.梅伶.模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2007 3.劉靖巖.冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì).北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社,2006 4.江維建. 冷沖壓模具設(shè)計(jì).XX：華南理工大學(xué)出版社,2005 5.王樹(shù)勛.典型模具結(jié)構(gòu)圖冊(cè). XX：華南理工大學(xué)出版社,2005 6.翁其金.沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2004 7.陳劍鶴.模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2003 8.王樹(shù)勛.模具實(shí)用技術(shù)設(shè)計(jì)綜合手冊(cè).XX：華南理工大學(xué)出版社,2003 9.王孝培.沖壓手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2001 10.杜東福.冷沖壓模具設(shè)計(jì).XX：XX科技出版社,1997 11.沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組.沖模設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1988 12.馮炳堯.模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè).上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社,1985 13.劉建超、張寶忠編.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造.北京：高等教育出版社.2004 14.楊關(guān)全、匡余華.冷沖模設(shè)計(jì)資料與設(shè)計(jì)指導(dǎo)〔第二版.XX：XX理工大學(xué)出版社,2009 15.楊老記、馬英合編.機(jī)械制圖.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2006 .