圓形墊片沖孔落料復(fù)合模具設(shè)計(jì)
圓形墊片沖孔落料復(fù)合模具設(shè)計(jì),圓形,墊片,沖孔,復(fù)合,模具設(shè)計(jì)
學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課 題:沖孔落料復(fù)合模具設(shè)計(jì)專(zhuān) 業(yè) 學(xué)生姓名 班 組 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 完成日期 摘要摘要 關(guān)于學(xué)校這次的課程設(shè)計(jì),我設(shè)計(jì)了零件的沖孔落料復(fù)合模一套經(jīng)過(guò)課程設(shè)計(jì)的整個(gè)課題精心制作,對(duì)我所學(xué)的模具設(shè)計(jì)與制造所有知識(shí)得到了一個(gè)全面的復(fù)習(xí),經(jīng)過(guò)查詢(xún)我們的教材還有我們學(xué)校圖書(shū)館里的和我這次課程設(shè)計(jì)課題有關(guān)的書(shū)本,根據(jù)模具設(shè)計(jì)的相關(guān)流程進(jìn)行一步一步的不折不扣制作,把我這次課程設(shè)計(jì)的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程給很清楚的寫(xiě)在這份說(shuō)明書(shū)上了。 在這次設(shè)計(jì)零件同樣先進(jìn)行了工藝的分析,工藝的計(jì)算,確定壓力機(jī)型號(hào),再將各主要零部件的設(shè)計(jì)表達(dá)出來(lái)。 這次課程設(shè)計(jì)零件設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的第一個(gè)部分是對(duì)我這次課程設(shè)計(jì)課題的第一套模具,零件坯料的沖孔落料復(fù)合模的工藝的分析,工藝的計(jì)算,主要零部件的設(shè)計(jì)。這次零件設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的工藝計(jì)算,主要零件的設(shè)計(jì)。這都為選擇沖壓設(shè)備提供重要依據(jù)。也為本次模具設(shè)計(jì)的AutoCAD裝配圖,以及AutoCAD主要零件圖繪制提供了依據(jù)。關(guān)鍵詞:沖壓模、 - 15 - 目錄摘要Abstract第一張 概述41.1 課程設(shè)計(jì)的目的41.2 課程設(shè)計(jì)的要求41.3 課程設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)4第二章 零件坯料工藝設(shè)計(jì)52.1分析零件坯料的工藝性52.1.1零件坯料工藝分析52.1.2確定零件坯料沖壓工藝方案5 2.2 零件坯料的工藝計(jì)算6第三章 零件坯料沖孔落料復(fù)合模模具零部件設(shè)計(jì)73.1零件坯料沖孔落料復(fù)合模,沖6mm孔凸模的設(shè)計(jì)73.2零件坯料沖孔落料復(fù)合模落料凹模設(shè)計(jì)83.3零件坯料沖孔落料復(fù)合模凸凹模設(shè)計(jì)83.4 零件坯料沖孔落料復(fù)合模,凸模固定板設(shè)計(jì)93.5零件坯料沖孔落料復(fù)合模,凸凹模固定板設(shè)計(jì)103.6 零件坯料沖孔落料復(fù)合模,推件塊設(shè)計(jì)113.7零件坯料沖孔落料復(fù)合模,墊板設(shè)計(jì)12第四章 零件坯料沖孔落料復(fù)合模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)144.1 零件坯料沖孔落料復(fù)合模模架的選擇144.2 零件坯料沖孔落料復(fù)合模壓力中心計(jì)算144.3零件坯料沖孔落料復(fù)合模模具裝配圖和零件的繪制14總結(jié)22致謝23參考文獻(xiàn)24第一章 概述1.1課程設(shè)計(jì)的目的1、在這次課程設(shè)計(jì)中通過(guò)對(duì)課程設(shè)計(jì)的課題制作,對(duì)我們?cè)趯W(xué)校老師所教的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和我們自己所自學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行一個(gè)鞏固。2、在這次課程設(shè)計(jì)中培養(yǎng)我們模具專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在遇到問(wèn)題時(shí)的分析能力和解決問(wèn)題能力,還有能獨(dú)立的完成對(duì)于模具設(shè)計(jì)的流程的熟練制作。3、在這次課程設(shè)計(jì)中對(duì)我們模具設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè)的學(xué)生工作作風(fēng)以及責(zé)任心還有安全意識(shí)得到較大跨度的一個(gè)提升。1.2 課程設(shè)計(jì)的要求1、課程設(shè)計(jì)的圖紙圖幅量:一共要最少3張零號(hào)的圖幅工作量(其中最少要有1張零號(hào)裝配圖,剩下的不做要求)。 2、圖紙:最后答辯前上交的圖紙必須用AutoCAD繪制,畫(huà)圖時(shí)要更具繪圖標(biāo)準(zhǔn)去畫(huà),最后要交1份AutoCAD圖紙和1份1:1打印出來(lái)的圖紙。 3、課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的字?jǐn)?shù)要求:不少于6000字。4、查看和課程設(shè)計(jì)課題有關(guān)的各種資料,為順利的完成課程設(shè)計(jì)以及能順利畢業(yè)做好充分的準(zhǔn)備工作。5、要求計(jì)算準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、圖面整潔,圖樣及標(biāo)注符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。6、要求編制的工藝規(guī)程符合生產(chǎn)實(shí)際。7、設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)要求文字通順,書(shū)寫(xiě)工整。1.3課程設(shè)計(jì)的的注意事項(xiàng)1、相關(guān)安全的事宜:在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的樣品加工時(shí)一定要遵守各類(lèi)加工機(jī)械的操作規(guī)范,確保人生安全,器械安全。2、服從命令聽(tīng)指揮:在進(jìn)行任何加工都前都要聽(tīng)從老師的安排,認(rèn)真負(fù)責(zé),精心制作,保質(zhì)保量完成模具加工任務(wù)。3、課程設(shè)計(jì)的所有內(nèi)容必須自己獨(dú)立完成,可以請(qǐng)教同學(xué)或老師,但嚴(yán)禁抄襲,做,在模具加工時(shí)同樣要獨(dú)立完成。 第二章 零件工藝設(shè)計(jì)2.1 分析零件坯料的沖壓工藝性零件坯料如圖2-1零件坯料圖2-1零件坯料2.1.1零件坯料工藝分析由圖2-1可見(jiàn),零件坯料的形狀比較簡(jiǎn)單,結(jié)構(gòu)成對(duì)稱(chēng)分布,零件尺寸通過(guò)一般的沖壓能滿(mǎn)足零件坯料的尺寸精度要求。尺寸的公差為自由公差,孔6mm的孔邊距離外輪廓的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于凸、凹模所允許的最小壁厚,沒(méi)有凸、凹模強(qiáng)度的困擾,所以可以采用沖壓工序完成零件的生產(chǎn)。2.1.2確定零件坯料沖壓工藝方案1、方案的種類(lèi) 零件坯料需要沖孔落料2個(gè)基本的工序,我們用以下3種加工的工藝方案來(lái)進(jìn)行加工:方案一:先把坯料沖下來(lái),然后再利用另外的一套沖孔的模具進(jìn)行孔的加工,用單個(gè)工序的模具來(lái)對(duì)零件坯料的制作。方案二:采用沖孔落料,級(jí)進(jìn)沖壓,采用級(jí)進(jìn)模具來(lái)完成零件坯料的生產(chǎn)加工任務(wù)。方案三:采用落料和沖孔同時(shí)進(jìn)行的復(fù)合模具完成零件坯料的生產(chǎn)任務(wù)。2、方案的比較 每種加工方案的特點(diǎn)以及方案比較如下。方案一:所需要的模具的結(jié)構(gòu)不怎么復(fù)雜,在加工模具時(shí)比較容易,但要2個(gè)工序才能將加工中心坯料加工出來(lái),用兩個(gè)模具整個(gè)生產(chǎn),這樣生產(chǎn)的成本有點(diǎn)高,并且加工時(shí)的效率很低,最為重要的是這個(gè)方案加工不能保證零件坯料的尺寸精度。這個(gè)方案我們不要。方案二:雖然用級(jí)進(jìn)模他的加工效率是比較高的。但是級(jí)進(jìn)模具外形很大,制造模具時(shí)麻煩,這樣他的成本代價(jià)太高,本身這種模具就不適合加工這種形狀很小,結(jié)構(gòu)還很簡(jiǎn)單的零件,因而這種案我們也不要。方案三:這個(gè)就要一個(gè)模具就行了,而且零件坯料的零件精度還有生產(chǎn)的速度要求都能夠達(dá)到要求,關(guān)鍵成本也不太高。3、方案的最終確定 綜上所訴,零件坯料沖壓模具采用沖孔落料復(fù)合模具進(jìn)行產(chǎn)品的加工。2.1.2確定零件坯料沖孔落料復(fù)合模結(jié)構(gòu)形式的確定有正裝復(fù)合模具還有倒裝復(fù)合模具2種復(fù)合模。考慮到成型后拿料問(wèn)題。最終確定我們用倒裝式復(fù)合模具進(jìn)行零件的沖壓加工。2.2 工藝計(jì)算2.2.1零件坯料零件的排樣設(shè)計(jì)如圖2-2排樣圖2-2排樣1、搭邊值的確定1冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)表2.10得出工件的搭邊對(duì)于本次的設(shè)計(jì),我們a1選取2mm,工件側(cè)面a=2.5mm2、條料步距的確定 步距值:33mm+2mm=35mm 寬度150mm+2.5mm+2.5mm=155mm。根據(jù)三維軟件進(jìn)行測(cè)量得出,面積為961.35平方毫米,周長(zhǎng)150.8mm3、材料的利用率計(jì)算 =S工/S總=961.35/40mm37.5100=64.092.2.2凸模和凹模的工作部分尺寸零件圖上所注公差經(jīng)查標(biāo)準(zhǔn)公差表1.2為IT14級(jí),尺寸精度較低,普通沖裁完全可以滿(mǎn)足要求。表1.2部分標(biāo)準(zhǔn)公差值(GB/T1800.31998)公差等級(jí)IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14IT15基本尺寸/m /mm36812183048750.120.180.300.48610915223658900.150.220.360.58101811182743701100.180.270.430.70183013213352841300.210.330.520.843050162539621001600.250.390.621.005080193046741201900.300.460.741.2080120223554871402200.350.540.871.40根據(jù)表1.2分析:該零件沖裁工藝性較好,適宜沖裁加工。查公差表得各尺寸公差:零件外形: 36mm零件內(nèi)形: 6mm1、 確定凸、凹模的間隙以及制造公差。2冷沖壓模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)與范例表2-7可得凸、凹模的間隙最小值Zmin=0.040mm,凹模間隙最大值Zmax=0.060mm沖孔凸、凹模計(jì)算設(shè)沖孔尺寸為根據(jù)以上原則,沖孔時(shí)以凸模設(shè)計(jì)為基準(zhǔn),首先確定凸模刃口尺寸,使凸?;境叽缃咏虻扔诠ぜ椎淖畲髽O限尺寸,再增大凹模尺寸以保證最小合理間隙Zmin。凸模制造偏差取負(fù)偏差,凹模取正偏差。其計(jì)算公式為:凸模 dp=(dx)0- p 凹模 dd=(Zmin)0+ d(dXZmin) 0+ d在同一工步中沖出制件兩個(gè)以上孔時(shí),凹模型孔中心距Ld按下式確定:Ld=(Lmin0.5)0.125式中dd沖孔凹模基本尺寸(mm); dp沖孔凸?;境叽?mm); d沖孔件孔的最小極限尺寸(mm); Ld同一工步中凹??拙嗷境叽?mm); Lmin制件孔距最小極限尺寸(mm); 沖孔件孔徑公差(mm); Zmin凸、凹模最小初始雙面間隙(mm);X磨損系數(shù),是為了使沖裁件的實(shí)際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸,與工件制造精度有關(guān),可查表9.1取值:當(dāng)工件精度IT10以上,取x=1;當(dāng)工件精度IT11IT13,取x=0.75;當(dāng)工件精度IT14,則取x=0.5。表9.1磨損系數(shù)X料厚t(mm)非圓形圓形10.750.50.750.5工件公差/mm1122440.160.200.240.300.170.350.210.410.250.490.310.590.360.420.500.600.160.200.240.300.160.200.240.30根據(jù)圖1.1和表9.1查得磨損系數(shù)X取0.5,即X=0.75設(shè)凸、凹模分別按IT6和IT7級(jí)加工制造,所以凸模: dp =(d+X) 0- p=(6+0.750.12)=6.09凹模: dd=( dp +Zmin)=(6.09+0.04)=6.13二、落料凸、凹模計(jì)算凹模: Dd=(DX)凸模: Dp=( DdZmin)(DXZmin)式中Dd落料凹?;境叽?mm);Dp落料凸?;境叽?mm);D落料件最大極限尺寸(mm);r落料件外徑公差(mm);Zmin凸、凹模最小初始雙面間隙(mm);X磨損系數(shù),是為了使沖裁件的實(shí)際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸,與工件制造精度有關(guān)。表9.1取X=0.5。由公差表(1.2)查得:設(shè)凸、凹模分別按IT6和IT7級(jí)加工。所以凹模 36:Dd2=(D2-X)=(36-0.50.62)0+0.025 =35.690+0.025mm凸模 36:Dp2=(Dd2- Zmin)=(35.69-0.04)=35.65 mm式中,由已知條件零件為非圓形,材料的厚度是0.5mm,以及零件的公差大于0.42mm,查詢(xún)冷沖壓模具設(shè)計(jì)表2-9磨損系數(shù)X5得X=0.5,制件精度為IT14級(jí)時(shí)查詢(xún)沖壓模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)與范例6得=0.87mm。零件坯料2孔中心距離的計(jì)算:由圖2-1可知當(dāng)制件精度取IT14級(jí)時(shí),中心距離:180.023m mmC凹=C凹=180.023mm式中,凹=1/40.09mm=0.023mm2、 零件坯料沖壓模,沖壓力計(jì)算計(jì)算沖裁力是為了選擇合適的壓力機(jī),設(shè)計(jì)模具和檢驗(yàn)?zāi)>叩膹?qiáng)度,壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力,以適宜沖裁的要求,普通平刃沖裁模,其沖裁力一般可以按下式計(jì)算:Fp=Kp Lt =Lt (6.1)式中材料抗剪強(qiáng)度(MPa);L沖裁周邊總長(zhǎng)(mm);t材料厚度(mm);系數(shù)Kp是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損,凸模與凹模間隙之波動(dòng),取Kp =1.3。2.1 沖裁力Fp的計(jì)算據(jù)圖5.3可得一個(gè)零件內(nèi)外周邊之和L=150.8mm。查碳素結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能表知:鋼板的抗剪強(qiáng)度=216Mpa304Mpa,取260Mpa,制件厚度t=2mm,則根據(jù)公式(6.1): Fp= Kp Lt=1.30.5150.8260=25485.2(N)25.5(KN)2.2卸料力Fq1的計(jì)算Fq1=KxFp (6.2)式中Kx卸料力系數(shù),查表6.1取Kx0.05。根據(jù)公式(6.2): Fq1= KxFp=0.06525.5(KN)1.656(KN)表6.1卸料力、推件力和頂件力系數(shù)料厚t/mmKxktKd鋼0.10.10.50.52.52.56.56.50.0650.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.030.10.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.032.3頂件力Fq2的計(jì)算Fq2= KdFp (6.3)式中Kd頂件力系數(shù)。查表6.1得Kd0.06.根據(jù)公式(6.3): Fq2= KdFp =0.1425.5(KN)3.57(KN)2.4總的沖壓力F的計(jì)算根據(jù)模具結(jié)構(gòu)總的沖壓力F=FP+Fq1+Fq2=25.5+1.656+3.57=30.726(KN)選用的壓力機(jī)公稱(chēng)壓力P(1.11.3)F,取系數(shù)為1.3,則: P1.3F=1.3x30.726 (KN)=39.9438(KN)。從滿(mǎn)足加工的工藝要求考慮,可擬選用J23-6.3查沖壓模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)與范例表9-9開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)技術(shù)規(guī)格2J23-6.3參數(shù):公稱(chēng)壓力/KN :63滑塊行程次數(shù)/次min-1:160最大封閉高度/mm:170封閉高度調(diào)節(jié)量/mm: 40立柱距離/mm: 150工作臺(tái)尺寸/mm:315200墊板尺寸/mm:厚度: 40模柄尺寸/mm:直徑: 50深度: 70 第三章 零件坯料沖孔落料復(fù)合模工作部分零件設(shè)計(jì) 3.1零件坯料沖孔落料復(fù)合模,沖6mm孔凸模的設(shè)計(jì)零件坯料沖孔落料復(fù)合模,沖6mm孔凸模材料選擇:為保證模具的壽命以及零件的精度和材料供應(yīng)問(wèn)題我們選擇Cr12MOV。零件坯料沖孔落料復(fù)合模,沖6mm孔凸模形式確定: 采用國(guó)家規(guī)定形式中的(GB2863.2-81)。 材料選擇:為保證模具的壽命以及零件的精度和材料供應(yīng)問(wèn)題零件坯料沖孔落料復(fù)合模,沖6mm孔凸模的熱處理: 5862HRC。零件坯料沖孔落料復(fù)合模。沖6mm凸模的冷處理: 加超深冷冷處理(零下400C)因?yàn)楣饪繜崽幚頉](méi)法完全的去除材料的內(nèi)應(yīng)力。在材料剛剛經(jīng)過(guò)熱處理后接著進(jìn)行材料的加超深冷冷處理。這樣可以最大限度的去除材料的內(nèi)應(yīng)力。以增加模具的使用壽命。保證產(chǎn)品的尺寸精度穩(wěn)定性。零件坯料沖孔落料復(fù)合模,沖6mm凸模的固定方式:采用壓入式固定。零件坯料沖孔落料復(fù)合模,沖6mm凸模具體設(shè)計(jì)圖紙如:圖3-1沖孔凸模所示。圖3-1沖孔凸模3.2零件坯料沖孔落料復(fù)合模落料凹模設(shè)計(jì)零件坯料沖孔落料復(fù)合模,落料凹模材料的選擇: 同凸模的材料一樣選擇Cr12MoV。零件坯料沖孔落料復(fù)合模,落料凹模的熱處理: 6064HRC。零件坯料沖孔落料復(fù)合模,落料凹模的冷處理: 加超深冷冷處理(零下400C應(yīng)為光靠熱處理沒(méi)法完全的去除材料的內(nèi)應(yīng)力,在材料剛剛經(jīng)過(guò)熱處理后接著進(jìn)行材料的加超深冷冷處理,這樣可以最大限度的去除材料的內(nèi)應(yīng)力,以增加模具的使用壽命,保證產(chǎn)品的尺寸精度穩(wěn)定性)。零件坯料沖孔落料復(fù)合模,落料凹模的具體設(shè)計(jì)圖紙如:圖2-4落料凹模所示。圖3-2落料凹模3.3零件坯料沖孔落料復(fù)合模凸凹模設(shè)計(jì)- 16 - 總 結(jié)零件坯料沖孔落料復(fù)合模,凸凹模材料的選擇: 和凸模的材料一樣我們用Cr12MoV。零件坯料沖孔落料復(fù)合模,凸凹模的熱處理: 5862HRC。零件坯料沖孔落料復(fù)合模,凸凹模的冷處理: 加超深冷冷處理(零下400C應(yīng)為光靠熱處理沒(méi)法完全的去除材料的內(nèi)應(yīng)力,在材料剛剛經(jīng)過(guò)熱處理后接著進(jìn)行材料的加超深冷冷處理,這樣可以最大限度的去除材料的內(nèi)應(yīng)力,以增加模具的使用壽命,保證產(chǎn)品的尺寸精度穩(wěn)定性)。零件坯料沖孔落料復(fù)合模,凸凹模設(shè)計(jì)圖紙如:圖2-5凸凹模所示。圖3-3凸凹模3.4 零件坯料沖孔落料復(fù)合模,凸模固定板設(shè)計(jì)零件坯料沖孔落料復(fù)合模,凸模固定板材料選擇:45。零件坯料沖孔落料復(fù)合模,凸模固定板熱處理要求:4550HRC。零件坯料沖孔落料復(fù)合模,凸模固定板設(shè)計(jì)如:圖2-6凸模固定板所示。圖3-4凸模固定板3.5零件坯料沖孔落料復(fù)合模,凸凹模固定板設(shè)計(jì)零件坯料沖孔落料復(fù)合模,凸、凹模固定板材料選擇:45。零件坯料沖孔落料復(fù)合模,凸、凹模固定板熱處理要求:4550HRC。零件坯料沖孔落料復(fù)合模,凸、凹模固定板設(shè)計(jì)圖紙如:圖2-7凸、凹模固定板所示。圖3-5凸凹模固定板3.6 零件坯料沖孔落料復(fù)合模,推件塊設(shè)計(jì)零件坯料沖孔落料復(fù)合模,推件塊材料選擇:45。零件坯料沖孔落料復(fù)合模,具體設(shè)計(jì)如:圖2-8推薦號(hào)。 圖3-6推件塊3.7零件坯料沖孔落料復(fù)合模,墊板設(shè)計(jì)零件坯料沖孔落料復(fù)合模,墊板材料選擇:45。零件坯料沖孔落料復(fù)合模,墊板具體設(shè)計(jì)如:圖2-9所示。圖3-7墊板第四章 零件坯料沖孔落料復(fù)合模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1零件坯料沖孔落料復(fù)合模模架的選擇模架形式的選用后側(cè)導(dǎo)動(dòng),結(jié)合設(shè)計(jì)的凹模等,先大概的確定一下模架的尺寸,最后再通過(guò)查詢(xún)資料選取標(biāo)準(zhǔn)模架。上模座尺寸80mm80mm75mm,材料選用,HT250下模座尺寸80mm80mm90mm,材料選用,HT2504.2 零件坯料沖孔落料復(fù)合模壓力中心計(jì)算由零件坯料圖就可以看出壓力中心,因?yàn)榱慵髁狭慵菍?duì)稱(chēng)的,沒(méi)有必要進(jìn)行壓力中心的計(jì)算。4.3零件坯料沖孔落料復(fù)合模模具裝配圖和零件的繪制見(jiàn)圖紙總 結(jié)將近1個(gè)多月的課程設(shè)計(jì)已近進(jìn)入尾聲,請(qǐng)各位老師對(duì)我的課程設(shè)計(jì)零件做最后的檢查。在我們目前的生活中絕大部分的用品都是利用模具做出來(lái),無(wú)論是精密零件還是普通精度的零件,用模具都能高效率的生產(chǎn)出來(lái),并且成本還很低,模具對(duì)我們影響的不單單是生活中的方方面面,也包括其它的各個(gè)行業(yè)。我們國(guó)家的起步不是太早,所以目前一些比較大型的還有比較精密的大部分都是依靠國(guó)外進(jìn)口,就連好的材料和刀具也是依賴(lài)于進(jìn)口,不過(guò)根據(jù)目前我們國(guó)家的發(fā)展速度,在不久我們就能趕上與世界先進(jìn)水平的差距,我們就能獨(dú)立的做出先進(jìn)的模具。所以我們學(xué)院安排的這次課程設(shè)計(jì)。對(duì)我們學(xué)生來(lái)說(shuō)意義非常的大??梢詫⑽覀兯鶎W(xué)的知識(shí)進(jìn)行一個(gè)完美的組合。同時(shí)還提高了我對(duì)于問(wèn)題的思考能力。對(duì)于問(wèn)題的解決能力。也讓我體會(huì)到了只要努力去做,付出了,“面包“總是會(huì)有的,只是時(shí)間問(wèn)題。- 23 -致謝致謝這次我的課程設(shè)計(jì)課題零件能夠成功個(gè)完成,首先要感謝我的課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師模具教研室的主任,老師不僅借給我?guī)妆娟P(guān)于本次零件課程設(shè)計(jì)非常好的資料,而且還幫我把控整個(gè)課程設(shè)計(jì)的方向。在我遇到瓶頸時(shí)也耐心的輔導(dǎo)我,幫助我順利的完成我的零件課題設(shè)計(jì)。同時(shí)也感謝我們學(xué)院教過(guò)我的老師,在我AutuCAD工程繪圖時(shí)遇到不會(huì)時(shí)她耐心的教我如何用AutuCAD繪圖,這才使我的設(shè)計(jì)圖能夠順利的用繪圖軟件畫(huà)出來(lái),并在設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中插入部分圖紙,還有教我們模具設(shè)計(jì)在我的設(shè)計(jì)出現(xiàn)于實(shí)際生產(chǎn)不相符的時(shí)候及時(shí)的指導(dǎo)我,讓我設(shè)計(jì)的零件彎曲模和零件坯料沖孔落料復(fù)合模復(fù)合實(shí)際生產(chǎn)。但是由于老師時(shí)間比較緊,不可能完全的將所有的問(wèn)題都找出了,加之我對(duì)于模具設(shè)計(jì)的各方面知識(shí)學(xué)得還不到位,有很多的東西還沒(méi)學(xué)好,無(wú)法避免的會(huì)出現(xiàn)一些不足之處,這點(diǎn)將在以后的工作中會(huì)進(jìn)一步完善。這次零件課題的課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過(guò)程中參考了很多書(shū)籍還有一些網(wǎng)站,并且我們宿舍的舍友和班級(jí)里面的同學(xué)都給與我了我很大的幫助,在此表示衷心的感謝。 - 24 -參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1馮小明,梁熠葆. 冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)M.重慶: 重慶大學(xué)出版社,2004.42胡邵平,林承全. 沖壓模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)與范例M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008.14丁松聚. 冷沖模設(shè)計(jì)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001.105 江維健,林玉瓊,許華昌. 冷沖壓模具設(shè)計(jì)M.廣州:華南理工大學(xué)出版社,2005.75周斌興. 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造M.北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2006.46中國(guó)機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì)組.冷沖模設(shè)計(jì)及制造M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.7劉建超,張寶忠.沖壓模設(shè)計(jì)與制造M.北京:高等教育出版社,2004.8林承全,余小燕.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)與實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)M.武漢:華中科技大學(xué)出版社,2007.9余小燕,鄭毅.機(jī)械制造基礎(chǔ)M.北京:科學(xué)出版社,200510王芳.冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,200511劉美玲,雷震德.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)M.北京:科學(xué)出版社,200512王孝培.沖壓手冊(cè)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,199813唐金松, 簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)M.上海:上海科技出版社,200014機(jī)械電子工業(yè)部, 模具制造工藝和裝備M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,199215徐進(jìn),陳再枝, 模具材料應(yīng)用手冊(cè)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,200116陳宏鈞, 機(jī)械加工工藝手冊(cè)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,200017黃毅宏,李明輝, 模具制造工藝M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,199918陸名彰, 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)M.湖南:湘潭工學(xué)院出版,200019蘇洪, 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)M.北京:中國(guó)電力出版社出版,1998- 25 -沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)課程的課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生專(zhuān)業(yè)初步設(shè)計(jì)能力的實(shí)踐性環(huán)節(jié),是培養(yǎng)塑性成形技術(shù)人員的基本訓(xùn)練之一。1.1 沖壓工藝及模具課程設(shè)計(jì)的目的和要求一. 目的 1. 為使學(xué)生掌握沖壓工藝的編制方法和設(shè)計(jì)沖模的實(shí)際技能,除了系統(tǒng)地講授必要的設(shè)計(jì)計(jì)算理論,做實(shí)驗(yàn),做作業(yè)外,還應(yīng)該對(duì)學(xué)生作較全面的設(shè)計(jì)技能訓(xùn)練,即作課程設(shè)計(jì),以達(dá)到如下目的。具體應(yīng)用和鞏固本課程及有關(guān)先修課的基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)了解沖壓工藝及模具的設(shè)計(jì)方法和步驟培養(yǎng)學(xué)生的初步設(shè)計(jì)能力,為畢業(yè)設(shè)計(jì)打基礎(chǔ)。 2. 獨(dú)立地解決在制定沖壓工藝規(guī)程和設(shè)計(jì)沖模中的問(wèn)題,會(huì)查閱技術(shù)文獻(xiàn)和資料,全面考慮設(shè)計(jì)內(nèi)容及過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。課程設(shè)計(jì)是教學(xué)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),必須認(rèn)真對(duì)待。二. 要求 在課程設(shè)計(jì)中要求學(xué)生注意培養(yǎng)認(rèn)真負(fù)責(zé),踏實(shí)細(xì)致的工作作風(fēng)和保質(zhì)保量,按時(shí)完成任務(wù)的習(xí)慣。在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須做到: 1. 及時(shí)了解有關(guān)資料,作好準(zhǔn)備工作,充分發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性; 2. 要求計(jì)算正確,結(jié)構(gòu)合理,圖面整潔,圖樣及標(biāo)注符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn); 3. 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)要求文字通順,書(shū)寫(xiě)工整,其中的圖表等不準(zhǔn)徒手畫(huà); 4. 按計(jì)劃循序進(jìn)行,整個(gè)課程設(shè)計(jì)時(shí)間為三周(15個(gè)工作日),其進(jìn)度可參考下表:時(shí)間內(nèi)容備注一天布置題目,準(zhǔn)備工作四天工藝計(jì)算,結(jié)構(gòu)草圖交指導(dǎo)教師檢查結(jié)構(gòu)草圖三天繪制裝配圖三天繪制零件圖一天檢查零件圖標(biāo)注二天書(shū)寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)用圖袋裝好交教師簽字一天答辯1.2 設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作和注意事項(xiàng)一. 設(shè)計(jì)的預(yù)備課程 冷沖壓課程設(shè)計(jì)是在學(xué)生具備了機(jī)械制圖,公差與技術(shù)測(cè)量,金屬學(xué)及熱處理,機(jī)械原理及機(jī)械零件,金屬塑性成形原理,成形設(shè)備,沖壓工藝及其機(jī)械化自動(dòng)化等必要的基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。完成本專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃中所規(guī)定的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí),也是學(xué)生能順利進(jìn)行冷沖壓課程設(shè)計(jì)的必須前提。 學(xué)生除了必須具備沖壓工藝知識(shí)外,同時(shí)也應(yīng)掌握模具加工工藝,知道自己設(shè)計(jì)的模具如何加工及制造,各種加工方法所能達(dá)到的精度等。熟悉冷沖模的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)等。二. 設(shè)計(jì)前的有關(guān)事宜和注意事項(xiàng) 1. 設(shè)計(jì)前必須預(yù)先準(zhǔn)備好設(shè)計(jì)資料,手冊(cè),圖冊(cè),繪圖儀器,計(jì)算器,圖板,圖紙,報(bào)告紙等; 2. 設(shè)計(jì)前應(yīng)對(duì)課程設(shè)計(jì)的原始資料進(jìn)行詳細(xì)了解和分析研究,明確設(shè)計(jì)要求和內(nèi)容后再進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。原始資料包括:零件圖,生產(chǎn)綱領(lǐng),原材料牌號(hào)與規(guī)格,現(xiàn)有沖壓設(shè)備的型號(hào)與規(guī)格等 3. 按時(shí)到規(guī)定的教室設(shè)計(jì),不得在寢室或其他地方設(shè)計(jì); 4. 畫(huà)出的模具結(jié)構(gòu)草圖經(jīng)指導(dǎo)教師認(rèn)可后方能繪制正式裝配圖及零件圖; 5. 設(shè)計(jì)圖紙和計(jì)算書(shū)呈交指導(dǎo)教師審閱后進(jìn)行課程設(shè)計(jì)答辯或總結(jié)。1.3 設(shè)計(jì)任務(wù) 學(xué)生進(jìn)行沖壓課程設(shè)計(jì)須完成下列任務(wù): 一. 對(duì)老師指定的沖壓件進(jìn)行沖壓工藝設(shè)計(jì):包括工藝分析及方案選擇,工藝計(jì)算,模具結(jié)構(gòu)尺寸的確定,選擇壓力機(jī);二. 設(shè)計(jì)一道工序的一套沖模的詳細(xì)結(jié)構(gòu):要求繪制沖模總裝配圖及全套零件圖;三. 制定沖壓工藝規(guī)范,編寫(xiě)沖壓工藝過(guò)程卡片; 四. 編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū),說(shuō)明書(shū)頁(yè)數(shù)約為2535頁(yè),用本校設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)專(zhuān)用紙書(shū)寫(xiě),并裝訂成冊(cè)。1.4 設(shè)計(jì)答辯和成績(jī)?cè)u(píng)定 學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中,指導(dǎo)教師可以向?qū)W生提出問(wèn)題制疑,以了解學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)的掌握和消化情況。 學(xué)生完成課程設(shè)計(jì)后,將圖紙,說(shuō)明書(shū)裝入圖袋交指導(dǎo)教師審查,然后進(jìn)行設(shè)計(jì)答辯和總結(jié),并評(píng)定設(shè)計(jì)成績(jī)。 課程設(shè)計(jì)成績(jī)按以下五個(gè)等級(jí)評(píng)定: 一. 優(yōu)秀 1.設(shè)計(jì)分案合理,內(nèi)容正確,有獨(dú)立見(jiàn)解或創(chuàng)造性; 2.設(shè)計(jì)中能正確運(yùn)用本專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí),設(shè)計(jì)計(jì)算方法正確,計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確; 3.全面完成規(guī)定的設(shè)計(jì)任務(wù),圖面質(zhì)量好,且所繪圖紙符合國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn); 4.說(shuō)明書(shū)內(nèi)容完整,書(shū)寫(xiě)工整清晰; 5.答辯中自述清楚,回答問(wèn)題全面正確, 6.設(shè)計(jì)中有個(gè)別缺點(diǎn),但不影響設(shè)計(jì)質(zhì)量。 二. 良好 1.設(shè)計(jì)分案及內(nèi)容,有一定見(jiàn)解; 2.設(shè)計(jì)中能正確運(yùn)用本專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí),設(shè)計(jì)計(jì)算方法正確; 3.能完成規(guī)定的全部設(shè)計(jì)任務(wù),圖面質(zhì)量較好,所繪圖紙符合國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn); 4.說(shuō)明書(shū)內(nèi)容較完整,正確,書(shū)寫(xiě)整潔; 5.答辯中自述清楚,能正確回答教師提出的大部分問(wèn)題; 6.設(shè)計(jì)中有個(gè)別缺點(diǎn)和小錯(cuò)誤,但不是原則性的,基本上不影響設(shè)計(jì)的正確性。 三. 及格 1.設(shè)計(jì)方案及內(nèi)容基本合理,分析問(wèn)題能力較差,但無(wú)原則性錯(cuò)誤; 2.設(shè)計(jì)中尚能運(yùn)用本專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì),考慮問(wèn)題不夠全面; 3.基本上能完成規(guī)定的設(shè)計(jì)任務(wù),圖面質(zhì)量尚可; 4.說(shuō)明書(shū)內(nèi)容基本正確完整,書(shū)寫(xiě)工整; 5.答辯中表達(dá)能力一般,能回答教師提出的部分問(wèn)題; 6.設(shè)計(jì)中有一些原則性小錯(cuò)誤。 四. 不及格 1.設(shè)計(jì)方案不合理,有嚴(yán)重的原則性錯(cuò)誤; 2.設(shè)計(jì)內(nèi)容沒(méi)有達(dá)到規(guī)定的基本要求; 3.沒(méi)有在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì); 4.設(shè)計(jì)中不加消化,照搬照抄;2.1 工藝過(guò)程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 沖壓工藝規(guī)程是模具設(shè)計(jì)的依據(jù),而良好的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),又是實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程的可靠保證,若沖壓工藝有改動(dòng),往往會(huì)造成模具的返工,甚至報(bào)廢。沖制同樣的零件,通常可以采用幾種不同方法。工藝過(guò)程設(shè)計(jì)的中心就是依據(jù)技術(shù)上先進(jìn),經(jīng)濟(jì)上合理,生產(chǎn)上高效,使用上安全可靠的原則,使零件的生產(chǎn)在保證符合零件的各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下,達(dá)到最佳的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效益。 沖壓件工藝過(guò)程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和步驟是:一. 分析零件圖(沖壓件圖) 產(chǎn)品零件圖是分析和制定沖壓工藝方案的重要依據(jù),設(shè)計(jì)沖壓工藝過(guò)程要從分析產(chǎn)品的零件圖人手。分析零件圖包括技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)方面: 1. 沖壓加工的經(jīng)濟(jì)性分析 沖壓加工方法是一種先進(jìn)的工藝方法,因其生產(chǎn)率高,材料利用率高,操作簡(jiǎn)單等一系列優(yōu)點(diǎn)而廣泛使用。由于模具費(fèi)用高,生產(chǎn)批量的大小對(duì)沖壓加工的經(jīng)濟(jì)性起著決定性作用,批量越大,沖壓加工的單件成本就越低,批量小時(shí),沖壓加工的優(yōu)越性就不明顯,這時(shí)采用其他方法制作該零件可能有更好的經(jīng)濟(jì)效果。例如在零件上加工孔,批量小時(shí)采用鉆孔比沖孔要經(jīng)濟(jì);有些旋轉(zhuǎn)體零件,采用旋壓比拉深會(huì)有更好的經(jīng)濟(jì)效果。所以,要根據(jù)沖壓件的生產(chǎn)綱領(lǐng),分析產(chǎn)品成本,闡明采用沖壓生產(chǎn)可以取得的經(jīng)濟(jì)效益。 2. 沖壓件的工藝性分析 沖壓件的工藝性是指該零件在沖壓加工中的難易程度。在技術(shù)方面,主要分析該零件的形狀特點(diǎn),尺寸大小,精度要求和材料性能等因素是否符合沖壓工藝的要求。良好的工藝性應(yīng)保證材料消耗少,工序數(shù)目少,模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,且壽命長(zhǎng),產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,操作簡(jiǎn)單,方便等。在一般情況下,對(duì)沖壓件工藝性影響最大的是沖壓件結(jié)構(gòu)尺寸和精度要求,如果發(fā)現(xiàn)零件工藝性不好,則應(yīng)在不影響產(chǎn)品使用要求的前提下,向設(shè)計(jì)部門(mén)提出修改意見(jiàn),對(duì)零件圖作出適合沖壓工藝性的修改。 另外,分析零件圖還要明確沖壓該零件的難點(diǎn)所在,對(duì)于零件圖上的極限尺寸,設(shè)計(jì)基準(zhǔn)以及變薄量,翹曲,回彈,毛刺大小和方向要求等要特別注意,因?yàn)檫@些因素對(duì)所需工序的性質(zhì),數(shù)量和順序的確定,對(duì)工件定位方法,模具制造精度和模具結(jié)構(gòu)形式的選擇,都有較大影響。二. 確定沖壓件的總體工藝過(guò)程 在綜合方析,研究零件成形性的基礎(chǔ)上,以材料的極限變形參數(shù),各種變形性質(zhì)的復(fù)合程度及趨向性,當(dāng)前的生產(chǎn)條件和零件的產(chǎn)量質(zhì)量要求為依據(jù),提出各種可能的零件成形總體工藝方案。根據(jù)技術(shù)上可靠,經(jīng)濟(jì)上合理的原則對(duì)各種方案進(jìn)行對(duì)比,分析,從而選出最佳工藝方案(包括成形工序和各輔助工序的性質(zhì),內(nèi)容,復(fù)合程度,工序順序等),并盡可能進(jìn)行優(yōu)化。1. 選擇沖壓基本工序剪裁,落料,沖孔,切邊,彎曲,拉深,翻邊等是常見(jiàn)的沖壓工序,各工序有其不同的性質(zhì),特點(diǎn)和用途。有些可以從產(chǎn)品零件圖上直觀地看出沖壓該零件所需工序的性質(zhì)。例如平板件上的各種型孔只需要沖孔,落料或剪切工序;開(kāi)口筒形件則需拉深工序。有些零件的工序性質(zhì),必須經(jīng)過(guò)分析和計(jì)算才能確定。如圖2-1 (a)和(b)分別為油封內(nèi)夾圈和外夾圈沖壓件,兩個(gè)沖壓件形狀基本相同,只是直邊高度和外徑不同經(jīng)分析計(jì)算,內(nèi)夾圈可選用落料沖孔和翻邊,共兩道工序;而外夾圈選用落料,拉深,沖孔和翻邊等四道工序來(lái)加工較為合理。圖2-1 油封內(nèi)夾圈和外夾圈的沖壓工藝過(guò)程a) 油封內(nèi)夾圈 b)油封外夾圈材料:08鋼,厚度:0.8mm2. 確定沖壓次數(shù)和沖壓順序 沖壓次數(shù)是指同一性質(zhì)的工序重復(fù)進(jìn)行的次數(shù)。對(duì)于拉深件,可根據(jù)它的形狀和尺寸,以及板料許可的變形程度,計(jì)算出拉深次數(shù)。其它如彎曲件,翻邊件等的沖壓次數(shù)也是根據(jù)具體形狀和尺寸以及極限變形程度來(lái)決定。 沖壓順序的安排應(yīng)有利于發(fā)揮材料的塑性以減少工序數(shù)量。主要根據(jù)工序的變形特點(diǎn)和質(zhì)量要求來(lái)安排,確定沖壓順序的一般原則如下: (1).對(duì)于有孔或有缺口的平板件,如選用簡(jiǎn)單模時(shí),一般先落料,再?zèng)_孔或切口,使用連續(xù)模時(shí),則應(yīng)先沖孔或切口,后落料。 (2).對(duì)于帶孔的彎曲件,孔邊與彎曲區(qū)的間距較大,可先沖孔,后彎曲。如孔邊在彎曲區(qū)附近或孔與基準(zhǔn)面有較高要求時(shí),必須先彎曲后沖孔。 (3).對(duì)于帶孔的拉深件,一般都是先拉深后沖孔,但是孔的位置在零件底部,且孔徑尺寸要求不高時(shí),也可先在毛坯上沖孔,后拉深。 (4).多角彎曲件,應(yīng)從材料變形和彎曲時(shí)材料移動(dòng)兩方面考慮安排先后順序,一般情況下先彎外角,后彎內(nèi)角。 (5).對(duì)于形狀復(fù)雜的拉深件,為便于材料變形和流動(dòng),應(yīng)先成形內(nèi)部形狀,再拉深外部形狀。 (6).整形或校平工序,應(yīng)在沖壓件基本成形以后進(jìn)行。3. 工序的組合方式 一個(gè)沖壓件往往需要經(jīng)過(guò)多道工序才能完成,因此,編制工藝方案時(shí),必須考慮是采用簡(jiǎn)單模一個(gè)個(gè)工序沖壓呢?還是將工序組合起來(lái),用復(fù)合?;蜻B續(xù)模生產(chǎn)。通常,模具的選用主要取決于沖壓件的生產(chǎn)批量,尺寸大小和精度要求等因素。生產(chǎn)批量大,沖壓工序應(yīng)盡可能地組合在一起,采用復(fù)合?;蜻B續(xù)模沖壓;小批量生產(chǎn),常選用單工序簡(jiǎn)單模。但對(duì)于尺寸過(guò)小的沖壓件,考慮到單工序模上料不方便和生產(chǎn)率低,也常選用復(fù)合?;蜻B續(xù)模生產(chǎn);若選用自動(dòng)送料,一般用連續(xù)模沖壓;為避免多次沖壓的定位誤差,常選用復(fù)合模生產(chǎn),當(dāng)用幾個(gè)簡(jiǎn)單模制造費(fèi)用比復(fù)合模高,而生產(chǎn)批量又不大時(shí),也可考慮用將工序組合起來(lái),選用復(fù)合模生產(chǎn)。工序的組合方式,可選用復(fù)合?;蜻B續(xù)模。一般來(lái)說(shuō),復(fù)合模的沖壓精度比連續(xù)模高,結(jié)構(gòu)緊湊,模具輪廓面積比連續(xù)模?。坏?,連續(xù)模的生產(chǎn)率較高,操作比較安全,容易實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)化生產(chǎn),若裝上自動(dòng)送料裝置,可適用小件的自動(dòng)沖壓。4. 輔助工序 對(duì)于某些組合沖壓件或有特殊要求的沖壓件,在分析了基本工序,沖壓次數(shù),順序及工序的組合方式后,尚須考慮非沖壓輔助工序,如鉆孔,鉸孔,車(chē)削等機(jī)械加工,焊接,鉚合,熱處理,表面處理,清理和去毛刺等工序。如多次拉深工序之間,為消除加工硬化,要進(jìn)行退火處理;為除銹要酸洗等。這些輔助工序可根據(jù)沖壓件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用要求選用,安排在各沖壓工序之間進(jìn)行,也可安排在沖壓工序前或后完成。三. 確定并設(shè)計(jì)各工序的工藝方案 依據(jù)所確定的零件成形的總體工藝方案,確定并設(shè)計(jì)各道沖壓工序的工藝方案。內(nèi)容包括:確定完成本工序成形的加工方法;確定本工序的主要工藝參數(shù);根據(jù)各沖壓工序的成形極限,進(jìn)行必要的工藝計(jì)算,如彎曲件的最小彎曲半徑,一次翻邊的高度等;確定毛坯的形狀,尺寸和下料方式,計(jì)算材料利用率,確定各工序的成形力,計(jì)算本工序的材料,能源,工時(shí)的消耗定額等,由所定的工藝方案計(jì)算并確定每個(gè)的工件形狀和尺寸,繪出各工序的工件圖。四. 確定模具的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)尺寸,進(jìn)行模具設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)模具的一般程序如下: 1. 模具類(lèi)型和結(jié)構(gòu)形式的確定 根據(jù)確定的工藝方案,沖壓件的形狀特點(diǎn),精度要求,生產(chǎn)批量,模具的制造和維修條件,操作的方便性與安全性要求,以及利用和實(shí)現(xiàn)機(jī)械化自動(dòng)化的可能性等確定選用復(fù)合模,連續(xù)?;蛘吆?jiǎn)單模。應(yīng)特別注意使模具類(lèi)型,模具的結(jié)構(gòu)形式與模具的強(qiáng)度,剛度,使用壽命要求等取得協(xié)調(diào)一致。復(fù)合模常常遇到強(qiáng)度問(wèn)題,如落料,沖孔及翻邊集中到一副復(fù)合模上,而翻邊高度又小,這時(shí),復(fù)合模的凸凹模壁厚薄,不能滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。 2. 工件定位方式的選擇工件在模具中的定位主要考慮定位基準(zhǔn),上料方式,操作安全可靠等因素。選擇定位基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)盡可能與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合,如果不重合,就需要根據(jù)尺寸鏈計(jì)算理論重新分配公差,把設(shè)計(jì)尺寸換算成工藝尺寸。不過(guò),這樣將會(huì)使零件的加工精度要求提高。當(dāng)零件是采用多工序分別在不同模具上沖壓時(shí),應(yīng)盡量使各工序采用同一基準(zhǔn)。為使定位可靠,應(yīng)選擇精度高,沖壓時(shí)不發(fā)生變形和移動(dòng)的表面作為定位表面。沖壓件上能夠用作定位的表面隨零件的形狀不同而不同,平板零件最好用相距較遠(yuǎn)的兩孔定位,或者一個(gè)孔和外形定位;彎曲件可用孔或形體定位;拉深件可用外形,底面或切邊后的凸緣定位。 3. 模具零件的選用、設(shè)計(jì)、計(jì)算模具的工作零件,定位,壓料和卸料零件,導(dǎo)向零件,連接和緊固零件要盡量按冷沖模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB28512875-81)選用,若無(wú)標(biāo)準(zhǔn)可選用,再進(jìn)行設(shè)計(jì)。此外還有彈簧,橡皮的選用和計(jì)算。對(duì)于小而長(zhǎng)的沖頭,壁厚較薄的凹模等還需要進(jìn)行強(qiáng)度校核。如設(shè)計(jì)計(jì)算確定了凹模的結(jié)構(gòu)尺寸后,可根據(jù)凹模周界選用模架;模具的閉合高度,輪廓大小,壓力中心應(yīng)與選用設(shè)備相適應(yīng),并畫(huà)出模具結(jié)構(gòu)草圖。 4. 繪制模具總裝配圖 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)草圖繪制正式裝配圖,裝配圖應(yīng)能清楚地表達(dá)各零件之間的相互關(guān)系,應(yīng)有足夠說(shuō)明模具結(jié)構(gòu)的投影圖及必要的剖面,剖視圖。還應(yīng)畫(huà)出工件圖,排樣,填寫(xiě)零件明細(xì)表和技術(shù)要求等。 5. 繪制模具零件圖 按照模具的總裝配圖,拆繪模具零件圖。零件圖應(yīng)標(biāo)注全部尺寸,公差,表面粗糙度,材料及熱處理,技術(shù)要求等。五. 合理選擇沖壓設(shè)備 根據(jù)零件的大小,所需的沖壓力(包括壓料力,卸料力等),沖壓工序的性質(zhì)和工序數(shù)目,模具的結(jié)構(gòu)型式,模具閉合高度和輪廓尺寸,結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備的情況,來(lái)決定所需設(shè)備的類(lèi)型,噸位,型號(hào)和數(shù)量。 選擇設(shè)備和設(shè)計(jì)模具的工作是相互聯(lián)系的,許多工作可交叉進(jìn)行或同時(shí)進(jìn)行。如先根據(jù)計(jì)算的沖壓力,粗選的設(shè)備不大,但模具的輪廓尺寸大時(shí),可重選大些的設(shè)備,使設(shè)備的閉合高度,漏料孔的尺寸與模具的結(jié)構(gòu)尺寸相適應(yīng)。通常,設(shè)計(jì)模具和選擇壓力機(jī)應(yīng)注意下列幾點(diǎn): 1. 為保證沖模正確和平衡地工作,沖模的壓力中心必須通過(guò)模柄軸線而和壓力機(jī)滑塊中心線相重合,以免滑塊受偏心載荷,從而減少?zèng)_模和壓力機(jī)導(dǎo)軌的不正常磨損。 2. 模具的閉合高度H應(yīng)介于壓力機(jī)的最大裝模高度Hmax和最小裝模高度Hmin之間,即滿(mǎn)足關(guān)系式 Hmin+10mmHHmax-5mm壓力機(jī)的裝模高度是指滑塊在下死點(diǎn)時(shí),滑塊下表面至工作臺(tái)墊板上表面之間的距離。 3. 對(duì)于深拉深的模具,要計(jì)算拉深功,校核壓力機(jī)的電機(jī)功率。 4. 拉深,彎曲工序一般需要較大行程,在拉深中,為了便于安放毛坯和取出工件,要校核模具出件時(shí)壓力機(jī)的行程,其行程不小于拉深件高度的2.5倍。六. 編寫(xiě)工藝文件和設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 為了科學(xué)地組織和實(shí)施生產(chǎn),在生產(chǎn)中準(zhǔn)確地反應(yīng)工藝過(guò)程設(shè)計(jì)中確定的各項(xiàng)技術(shù)要求,保證生產(chǎn)過(guò)程的順利進(jìn)行,必須根據(jù)不同的生產(chǎn)類(lèi)型,編寫(xiě)詳細(xì)程度不同的工藝文件。沖壓件的工藝文件,一般以工藝過(guò)程卡的形式表示,內(nèi)容包括:工序名稱(chēng),工序次數(shù),工序草圖(半成品形狀和尺寸),所用模具,所選設(shè)備,工序檢驗(yàn)要求,板料規(guī)格和性能,毛坯形狀和尺寸等。 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)是編寫(xiě)工藝文件指導(dǎo)生產(chǎn)的主要依據(jù),也是一項(xiàng)重要的技術(shù)文件。主要內(nèi)容包括零件成形過(guò)程設(shè)計(jì)中的各項(xiàng)計(jì)算,選用依據(jù)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等。2.2 設(shè)計(jì)及繪制裝配圖 沖模圖紙由總裝配圖,零件圖兩部分組成。 一個(gè)零件往往需多道工序,用幾副模具才能加工完成,由指導(dǎo)老師指定一副模具進(jìn)行設(shè)計(jì)。為防止總裝配圖設(shè)計(jì)反復(fù),應(yīng)先畫(huà)裝配結(jié)構(gòu)草圖,經(jīng)指導(dǎo)教師認(rèn)可后,再畫(huà)正式的總裝配圖。 總裝配圖應(yīng)有足夠說(shuō)明沖模構(gòu)造的投影圖及必要的剖視,剖面圖,一般主視圖和俯視圖對(duì)應(yīng)繪制。繪圖時(shí),先畫(huà)工作零件,再畫(huà)其它各部分零件,并注意與上一步計(jì)算工作聯(lián)合進(jìn)行。如發(fā)現(xiàn)模具不能保證工藝的實(shí)施,則須更改工藝設(shè)計(jì)。裝配圖的繪制除遵守機(jī)械制圖的一般規(guī)定外,它還有一些習(xí)慣或特殊規(guī)定的繪制方法。繪圖的步驟如下:一. 布置圖面及選定比例 1. 圖樣幅面應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB4457.1-84),基本幅面代號(hào)及尺寸如下表2-2:表2-2 圖紙基本幅面代號(hào)及尺寸 必要時(shí)允許將表中幅面的一邊加長(zhǎng)(1號(hào)及0號(hào)幅面允許加長(zhǎng)兩邊),其加長(zhǎng)量根據(jù)需要確定。一般常用1號(hào)圖紙繪制裝配圖即可,必要時(shí)亦可用0號(hào)圖紙。繪圖時(shí)先將圖紙及標(biāo)題欄的外框線按規(guī)定繪出,這樣在圖紙上所剩的空白圖面即為繪圖的有效面積。 2. 繪圖比例最好取1:1,這樣直觀性好。小尺寸模具的模具圖可放大,大尺寸可以縮小,但必須按照機(jī)械制圖要求縮放。二. 模具總裝配圖 模具總裝配圖的一般布置情況如圖2-2 1. 視圖 一般情況下,用主視圖和俯視圖表示模具結(jié)構(gòu)(圖2-3)。主視圖上盡可能將模具的所有零件剖出,可采用全剖視或階梯剖視,繪制出的視圖要處于閉合狀態(tài)或接近閉合狀態(tài),也可一半處于工作狀態(tài),另一處于非工作狀態(tài)(圖2-4)。俯視圖可只繪出下模或上,下模各半的視圖。有必要時(shí)再繪一側(cè)視圖以及其它剖視圖和部分視圖。圖2-2 在剖視圖中所剖切到的凸模和頂件塊等旋轉(zhuǎn)體時(shí),其剖面不畫(huà)剖面線;有時(shí)為了圖面結(jié)構(gòu)清晰,非旋轉(zhuǎn)形的凸模也可以不畫(huà)剖面線。條料或制件輪廓涂黑(涂紅),或用雙點(diǎn)畫(huà)線表示。 2. 工件圖和排樣圖 工件圖是經(jīng)模具沖壓后所得到的沖壓件圖形。有落料工序的模具,還應(yīng)畫(huà)出排樣圖。工件圖和排樣圖一般畫(huà)在總圖的右上角,并注明材料名稱(chēng),厚度及必要的尺寸。若圖面位置不夠,或工件較大時(shí),可另立一頁(yè)。工件圖的比例一般與模具圖一致,特殊情況可以縮小或放大。工件圖的方向應(yīng)與沖壓方向一致(即與工件在模具中的位置一樣),若特殊情況下不一致時(shí),必須用箭頭注明沖壓方向。 3. 技術(shù)條件 在模具總裝配圖中,只要簡(jiǎn)要注明對(duì)該模具的要求和注意事項(xiàng),在右下方適當(dāng)位置注明技術(shù)條件。技術(shù)條件包括沖壓力、所選設(shè)備型號(hào)、模具閉合高度、以及模具打的印記,沖裁模要注明模具間隙等。 4. 標(biāo)題欄和明細(xì)表標(biāo)題欄和明細(xì)表放在總圖右下角,若圖面不夠,可另立一頁(yè)。其格式應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB10609.1-89,GB10609.2-89)。(見(jiàn)附錄2) 5. 標(biāo)注 總裝配圖中需標(biāo)注模具的閉合高度,外圍尺寸,便于沖模使用管理。此外,還應(yīng)標(biāo)注靠裝配保證的有關(guān)配合尺寸及精度,其它尺寸一般不標(biāo)注。圖2-3 裝配樣圖12.3 設(shè)計(jì)及繪制零件圖 完成模具的總裝配圖設(shè)計(jì)后,還不能直接按它制造各個(gè)零件。因而必須拆繪及設(shè)計(jì)模具零件圖,以作為生產(chǎn)及檢驗(yàn)各個(gè)零件的技術(shù)文件。模具零件圖既要反應(yīng)出設(shè)計(jì)意圖,又要考慮到制造的可能性及合理性,零件圖設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響沖模的制造周期及造價(jià)。因此,設(shè)計(jì)得好的零件圖可以減少出廢品,方便制造,降低模具成本,提高模具使用壽命。 目前大部分模具零件已標(biāo)準(zhǔn)化,供設(shè)計(jì)時(shí)選用,這對(duì)簡(jiǎn)化模具設(shè)計(jì),縮短設(shè)計(jì)及制造周期,集中精力去設(shè)計(jì)那些非標(biāo)準(zhǔn)件,無(wú)疑會(huì)收到良好效果。 在課程設(shè)計(jì)中,主要是鍛煉同學(xué)們的設(shè)計(jì)能力,掌握零件圖的要求及繪制方法。 在生產(chǎn)中,標(biāo)準(zhǔn)件不需繪制,模具總裝配圖中的非標(biāo)準(zhǔn)零件均需繪制零件圖。有些標(biāo)準(zhǔn)零件(如上,下模座)需補(bǔ)加工的地方太多時(shí),也要求畫(huà)出。 模具零件圖是沖模零件加工的唯一依據(jù),包括制造和檢驗(yàn)零件的全部?jī)?nèi)容,因而必須滿(mǎn)足下列要求:1. 正確而充分的視圖 所選的視圖應(yīng)充分而準(zhǔn)確地表示出零件內(nèi)部和外部的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小。而且視圖及剖視圖等的數(shù)量應(yīng)為最少。2. 具備制造和檢驗(yàn)零件的數(shù)據(jù) 零件圖中的尺寸是制造和檢驗(yàn)零件的依據(jù),故應(yīng)慎重細(xì)致地標(biāo)注。尺寸既要完備,同時(shí)又不重復(fù)。在標(biāo)注尺寸前,應(yīng)研究零件的工藝過(guò)程,正確選定尺寸的基準(zhǔn)面,以利加工和檢驗(yàn)。零件圖的方位應(yīng)盡量按其在總裝配圖中的方位畫(huà)出,不要任意旋轉(zhuǎn)和顛倒,以防畫(huà)錯(cuò),影響裝配。3. 注有加工尺寸的公差及表面粗糙度 所有的配合尺寸或精度要求較高的尺寸都應(yīng)標(biāo)注公差(包括表面形狀及位置公差)。未注尺寸公差按IT14級(jí)制造。模具的工作零件(如凸模,凹模和凸凹模)的工作部分尺寸按計(jì)算出的標(biāo)注。 所有的加工表面都應(yīng)注明表面粗糙度等級(jí)。正確決定表面粗糙度等級(jí)是一項(xiàng)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)工作。一般地說(shuō),零件表面粗糙度等級(jí)可根據(jù)對(duì)各個(gè)表面的工作要求及精度等級(jí)來(lái)決定。具體決定表面粗糙度等級(jí)時(shí),可參考表2-3或圖冊(cè)中相應(yīng)的圖紙類(lèi)比確定。4. 技術(shù)條件 凡是圖樣或符號(hào)不便于表示,而在制造時(shí)又必須保證的條件和要求都應(yīng)注明在技術(shù)條件中。它的內(nèi)容隨著不同的零件,不同的要求及不同的加工方法而不同。其中主要應(yīng)注明: (1)對(duì)材質(zhì)的要求。如熱處理方法及熱處理表面所應(yīng)達(dá)到的硬度等。 (2)表面處理,表面涂層以及表面修飾(如銳邊倒鈍,清砂)等要求。 (3)未注倒圓半徑的說(shuō)明,個(gè)別部位的修飾加工要求。 (4)其它特殊要求。表2-3 沖模零件表面粗糙度表注:1.表中 輪廓的算術(shù)平均偏差, 不平度十點(diǎn)平均高度。 2. 和 分別以 和 表示為合理,表中數(shù)值為 和 兩者間的參考對(duì)應(yīng)值,圓括號(hào)中數(shù)值為對(duì)應(yīng)原表面光潔度等級(jí)的粗糙度系列范圍中的表達(dá)值。2.4 沖模圖的一些習(xí)慣畫(huà)法 模具圖的畫(huà)法主要按機(jī)械制圖的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定??紤]到模具圖的特點(diǎn),允許采用一些常用的習(xí)慣畫(huà)法。一. 內(nèi)六角螺釘和圓柱銷(xiāo)的畫(huà)法 同一規(guī)格,尺寸的內(nèi)六角螺釘和圓柱銷(xiāo),在模具總裝配圖中的剖視圖中可各畫(huà)一個(gè),各引一個(gè)件號(hào)。當(dāng)剖視圖中不易表達(dá)時(shí),也可從俯視圖中引出件號(hào)。內(nèi)六角螺釘和圓柱銷(xiāo)在俯視圖中分別用雙圓(螺釘頭外徑和窩孔)及單圓表示。當(dāng)剖視位置比較小時(shí),螺釘和圓柱銷(xiāo)可各畫(huà)一半,見(jiàn)圖2-4中的件1,2,3,4。 在總裝配圖中,螺釘過(guò)孔一般情況下要畫(huà)出,為了簡(jiǎn)化畫(huà)圖,可以不畫(huà)過(guò)孔,但在一副模具圖中應(yīng)一致。二. 彈簧窩座及圓柱螺旋壓縮彈簧的畫(huà)法 在沖模中,彈簧可用簡(jiǎn)化畫(huà)法,用雙點(diǎn)劃線表示。當(dāng)彈簧個(gè)數(shù)較多時(shí),在俯視圖中可只畫(huà)一個(gè)彈簧,其余只畫(huà)窩座,見(jiàn)圖2-5.圖2-4 圖2-5三. 彈頂器的畫(huà)法 裝在下模座下面的彈頂器起壓料和卸料作用。目前許多工廠均有通用彈頂器可供選用,但有些模具的彈頂器也需專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì),故畫(huà)圖時(shí)要全部畫(huà)出。四. 繪制零件圖時(shí)的習(xí)慣畫(huà)法1. 直徑尺寸大小不同的各組孔可用涂色,符號(hào),陰影線區(qū)別(圖2-7)。圖2-72. 圓柱銷(xiāo)孔尺寸標(biāo)注(圖2-8) 圖2-83. 推桿長(zhǎng)度按尺寸計(jì)算后,加10-15使成整數(shù)。2.5 編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū),是整個(gè)設(shè)計(jì)工作中的一個(gè)重要組成部分。它是設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)思想的體現(xiàn),是設(shè)計(jì)成果的文字表達(dá),也是學(xué)生撰寫(xiě)技術(shù)性總結(jié)和文件的能力的體現(xiàn)。 說(shuō)明書(shū)是設(shè)計(jì)者將自己的設(shè)計(jì)成果,意圖,理論根據(jù)等用文字,圖表系統(tǒng)地闡述而成的,它應(yīng)重點(diǎn)對(duì)設(shè)計(jì)方案加以論證和分析。除此之外,它還應(yīng)包括設(shè)計(jì)過(guò)程中獨(dú)立考慮問(wèn)題的出發(fā)點(diǎn)和最后抉擇的依據(jù),以及必要的計(jì)算過(guò)程或其他說(shuō)明。 說(shuō)明書(shū)要求內(nèi)容完整,分析透徹,文字簡(jiǎn)明通順,計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確,書(shū)寫(xiě)工整清晰,并按合理的順序及規(guī)定的格式繕寫(xiě),計(jì)算部分只須寫(xiě)出計(jì)算公式,代人有關(guān)數(shù)據(jù),即直接得出計(jì)算結(jié)果(包括“合格”,“安全”等結(jié)論),不必寫(xiě)出全部運(yùn)算及修改過(guò)程。 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容及順序建議為: (1)封面(用本校統(tǒng)一印刷的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)專(zhuān)用封面) (2)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)及產(chǎn)品圖(應(yīng)裝訂入原發(fā)的任務(wù)書(shū)) (3)目錄(標(biāo)題及頁(yè)次) (4)序言 (5)零件的工藝性分析 (6)沖壓零件工藝方案的擬定 (7)排樣形式和裁板方法,材料利用率計(jì)算 (8)工序壓力計(jì)算,壓力中心的確定,壓力機(jī)的選擇 (9)模具類(lèi)型及結(jié)構(gòu)形式的選擇 (10)模具零件的選用、設(shè)計(jì)以及必要的計(jì)算 (11)模具工作零件刃口尺寸及公差的計(jì)算 (12)對(duì)本設(shè)計(jì)在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的分析 (13)其它需要說(shuō)明的內(nèi)容 (14)參考資料 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中引用的重要數(shù)據(jù)均應(yīng)注明出處,只注參考資料的統(tǒng)一編排代號(hào)*及頁(yè)次,圖號(hào)或表號(hào)等。15
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圓形
墊片
沖孔
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圓形墊片沖孔落料復(fù)合模具設(shè)計(jì),圓形,墊片,沖孔,復(fù)合,模具設(shè)計(jì)
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