墊片模具設(shè)計(jì)

大連海洋大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：墊片復(fù)合膜專業(yè)：模具設(shè)計(jì)與制造設(shè)計(jì)者 : 趙銳班級(jí)：模具 09摘要 ：通過(guò)在學(xué)校的學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)該零件的沖裁模，首先對(duì)沖壓間進(jìn)行工藝性分析，對(duì)沖壓模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，畫裝配圖沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備 （主要是壓力機(jī)） 上的模具對(duì)材料施加壓力， 使其分離或塑性變形， 從而獲得所需零件（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法 沖壓通常在常溫下對(duì)材料進(jìn)行冷變形加工， 且主要采用板料來(lái)加工成所需零件， 所以也叫冷沖壓或板料沖壓沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程技術(shù)前言模具是制造業(yè)得一種基本工藝裝備， 它的作用是控制和限制材料 （固態(tài)或液態(tài)） 流動(dòng)，使之形成所需的形體， 用模具制造零件以其效率高產(chǎn)品質(zhì)量好， 材料廠消耗低， 生產(chǎn)成本低而廣泛用于制造業(yè)中模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國(guó)際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志， 它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量， 效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力振興和發(fā)展我國(guó)的模具工業(yè)， 正日益受到人們的關(guān)注 早在 1989 年 3 月中國(guó)政府頒布的 《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中，將模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。

模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化得重要領(lǐng)域模具在機(jī)械，電子，輕工，汽車，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域的 60%~90% 的產(chǎn)品零件，組件和部件的生產(chǎn)加工模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場(chǎng)的需求上， 僅以汽車， 摩托車行業(yè)的模具市場(chǎng)為例汽車， 摩托車行業(yè)是模具的最大市場(chǎng)， 在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家， 這一市場(chǎng)占整個(gè)模具市場(chǎng)一半左右 汽車工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一， 汽車工業(yè)重點(diǎn)是發(fā)展零部件， 經(jīng)濟(jì)型轎車和重型汽車， 汽車模具作為發(fā)展重點(diǎn)， 已在汽車工業(yè)生產(chǎn)政策中得到了明確 汽車基本車型不斷增加， 一個(gè)型號(hào)的汽車所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上億元 為了適應(yīng)市場(chǎng)的不斷需求，汽車將不斷換型，汽車換型時(shí)約有 80% 的模具須要更換中國(guó)摩托車居世界第一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)共有 14 種排量 80 多個(gè)車型， 1000 多個(gè)型號(hào) 單輛摩托車約有零件 2000 種， 共計(jì) 5000多個(gè)，其中一半以上需要模具生產(chǎn)一個(gè)型號(hào)的摩托車生產(chǎn)需 1000 副模具，總價(jià)值為 1000多元其他行業(yè)，如電子及通訊，家電建筑等，也存在巨大的模具市場(chǎng)1目錄（一）零件的工藝性分析 31.材料分析 32. 結(jié)構(gòu)分析 33. 精度分析 3（二）沖裁工藝方案的確定 3（三）零件工藝計(jì)算 31. 刃口尺寸計(jì)算 42. 排樣計(jì)算 53. 沖壓力計(jì)算 64. 壓力中心計(jì)算 6（四）沖壓設(shè)備的選用 6（五）模具零部件結(jié)構(gòu)的確定 61. 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用 62. 卸料裝置中彈性元件的計(jì)算 73. 其他零部件結(jié)構(gòu)圖 8（六）模具裝配圖 11（七）參考文獻(xiàn) 13#（一）零件工藝分析工件為圖一所示的落料沖孔件 ，材料為Q235鋼，材料厚度 3mm,生產(chǎn)批量 為大批量。

工藝性分析內(nèi)容如下：<()35-0.621、材料分析Q235為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的沖裁成形性能2結(jié)構(gòu)分析零件簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)對(duì)稱，無(wú)尖角對(duì)沖裁加工較為有力零件內(nèi)部有兩個(gè) 8的孔和一個(gè)孔，滿足沖裁最小孔徑 dmin >1.0t=3mm,另外，經(jīng)計(jì)算 e20的孔距零件外形之間的最小邊距為 7.5mm ,滿足沖裁件最小邊距l(xiāng) min >1.5t=4.5mm所以，該零件的結(jié)構(gòu)滿足沖裁的要求3、精度分析零件上有5個(gè)尺寸標(biāo)注了公差尺寸要求， 沖裁件的經(jīng)濟(jì)公差等級(jí)不高于 IT11級(jí), 一般落料公差等級(jí)最好低于 IT10級(jí)，沖孔件公差等級(jí)最好低于 IT9級(jí)，工件的 尺寸全為自由公差， 可看作IT14級(jí)，尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求二）沖裁工藝方案的確定零件為落料沖孔件，可提出的方案如下：方案一、單工序模：零件屬于中批量生產(chǎn)，因此采用單工序模須要模具數(shù)量多， 生產(chǎn)率低，所以費(fèi)用也高，不合理方案二、復(fù)合模：若采用復(fù)合沖裁，可以得出沖件的精度和平直度較好，生產(chǎn)率較高，凸凹模最小壁厚為 3.2mm.方案三、級(jí)進(jìn)模：大批量生產(chǎn)，沖裁精度較高，沖裁件孔與孔、孔與邊緣尺寸較小時(shí)使用，計(jì)算該件的最小壁厚為 6.6ms綜上所述，可選方案二的復(fù)合膜。

三）零件的工藝計(jì)算1刃口得尺寸計(jì)算根據(jù)零件的形狀特點(diǎn)，刃口尺寸計(jì)算采用分開制造法1)落料件的基本尺寸計(jì)算公式為Da = (Dmax-X 3 0ADt =(Da —Zmin)\①尺寸420 00.52 mm由表2.2.3可得凸凹模最小間隙Zmin = 0.460 mm ,Zmax =0.640 mm查表得 5T =0.020, 16A =0.0250，磨損系數(shù)為 x=0.5校核：回 | + 歸A =0.045< Zmax - Zmin =0.18a 0.025 0.025Da =(Dmax -X ) 0A =(20 -0.5X 0.52) 0 =19.740 0 0Dt = (Da -Zmin ) _T =(19.74 一0.64) ,0.020 =19.1 9.020②尺寸 @3500.62mm,由材料厚度可得 Zmin =0.460mm , Zmax = 0.640 mm查表彳導(dǎo)6T =0.020, 6A =0.030,磨損系數(shù)為 x=0.5校龍亥；16Tl + 16A =0.005< Zmax - Zmin =0.18A_ 0.030 0.030Da =(Dmax —X4)號(hào)=(35 —0.5X 0.62 ) 0 =34.69 00 0 0Dt = (Da _Zmin ) = (34.69-0.64) _0.020 =34.05 _0.020(2)沖孔的基本尺寸計(jì)算公式為dT =&所? 乂，),dA - (dT Zmin )0①?zèng)_孔尺寸 2X 18 f^mm，可查得 Zmin =0.460mm , Zmax =0.640mm 。

許=0.020 , 6a =0.020 ,磨損系數(shù) x=0.5校核：16T + — 1 =0.04W Zmax ^min =0.18dT =(dmin +xA)\= (8+0.5X0.36) 00.02 =8.18 01).02A .0.02 0.02dA=(dT + Zmin)乎=(8.18+0.46) 0 =8.64 00.52②沖孔尺寸 200 mm ,可查得 Zmin =0.460mm, Zmax=0.640mm ,6T =0.020, 6A =0.025 ,磨損系數(shù) x=0.5 3)孔心距計(jì)算：尺寸 60 0.74L d= (L min +0.5 △ ) 0.125 2=((60—0.74) +0.5X 1.48 ) mmt 0.125x 1.48mm=60 _ 0.185mm2、排樣計(jì)算(1)根據(jù)零件形狀和增大利用率而采用斜排2 2) 搭邊值設(shè)定 a1=2.5 , a=2.8 3 3)條料寬度與導(dǎo)料板寬度間距離計(jì)算采用無(wú)側(cè)壓裝置條料寬度與導(dǎo)料板間距離一 一、 0 _ 0條料寬度B」=(Dmax+2a+c) 3查得條料寬度偏差 A=0.9mm,導(dǎo)料板與條料之間的最小間隙 c , c=0.5 。

B=(35+2X 2.8+0.5) 00.9 =41.1 00.9,實(shí)際板料寬度為 42mm導(dǎo)料板間的距離： A=B+C=42+0.5=42.5mm 步距 S=2x+a1如圖,x=35.28S=35.28X 2+2.5=73.0673.0635.28 2.5(4) 條料利用率n =(VBS)X100%2一個(gè)零件面積為 1600.77 mm一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的坯料面積：_ _ _ _ 2BX S=42X 73.06=3068.52mm因此，材料利用率：n =(A/ BS) x 100%二(1600.77/3068.52) 100%=53%3、沖壓力計(jì)算可知沖裁力基本計(jì)算公式：F二KLt .此例中零件的周長(zhǎng) L1=186.6mm,沖孔內(nèi)周邊之和 L2=113.1mm,又因?yàn)? =300MPa , t=3mm, K=1.3.F1 = K L1t T =1.3X 186.6X 3X 300=218.322KN沖孔力： F2=K L2tT =1.3X 113.1 X 3X300=132.327KN總沖裁力： F 二 F1 F2=218.322+132.327=350.649KN推件力：根據(jù)材料厚度取凹模刃口直壁高度 h=9mm ,故n=h/t=9/3=3,KT =0.45,貝U: FT=n KT F沖=3X 0.45X 132.327=178.641KN卸料力：Kx =0.04,則：Fx = Kx x F落=0.04 x 218.322 = 8.372KN所以，F(xiàn)z= F Fx F[ 二 350.649 178.641 8.732-538.02KN公稱壓力：f = 1.3 F2 =1.3x 538.02 = 699.43KN4、壓力中心計(jì)算該零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單對(duì)稱，取該件幾何中心。

四）、沖壓設(shè)備的選用根據(jù)沖壓力的大小，選取開式雙柱可傾壓力機(jī) J23-80,其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力：800KN滑塊行程：130 mm最大封閉高度：380 mm閉合高度調(diào)節(jié)：90 mm滑塊中心線到床身距離： 290 mm工作臺(tái)尺寸：540 mm x 800 mm工作臺(tái)孔尺寸： 230 mm x 360 mm模柄孔尺寸：^60 mm x 80 mm墊板厚度；100 mm（五卜模具零部件結(jié)構(gòu)的確定1、標(biāo)準(zhǔn)模架的選用標(biāo)準(zhǔn)模架的選用依據(jù)為凹模的外形尺寸，所以應(yīng)首先計(jì)算凹模周界得大小，由凹模高度和壁厚的計(jì)算公式，得凹模高度 H=Kb=0. 3X 78=23.4 mm,取整數(shù) 24 mm5凹模壁厚 c=(1.5~2)H=40 mm凹模長(zhǎng)度 L=b+2c=35+ 2X40=115 mm由以上計(jì)算凹模輪廓尺寸 LXBXH=158X 115X 24,查有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并無(wú)厚度合適，選用標(biāo)準(zhǔn)尺寸是 LXB=160X 125 ,凹模材料選用：Cr4WmoV模具采用后置導(dǎo)柱模架，根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，可查得模架規(guī)格為上模座：160 mm x 125mm x 40,下模座：160mm x 125mm x 50mm ,導(dǎo)柱：25 mm x 160 mm ,導(dǎo)套：25 mm x 95 mm x 38 mm o2、卸料裝置中彈性元件的計(jì)算模具采用彈性卸料裝置，彈性元件選用橡膠，其尺寸計(jì)算如下：(1) 確定橡膠的自由高度 H0H0= (3.5~4) H 工HH = h工作 + h 修磨=t+1+(5~10)=(2+1+7) mm=10mm由以上兩個(gè)公式，取 H0=40 mm。

2)確定橡膠的橫截面積 AA =Fx/P查得矩形橡膠在預(yù)壓量為 10%~15%時(shí)的單位壓力為 0.6MPa,所以八 9850N 2A= 16417 mm0.6MPa(3)確定橡膠的平面尺寸根據(jù)零件的形狀特點(diǎn)，橡膠墊的外形應(yīng)為矩形，中間開有矩形孔以避讓凸 模結(jié)合零件的具體尺寸，橡膠墊中間的避讓孔尺寸為 78 mm x 46 mm ,外形暫定一邊長(zhǎng)為160 mm ,則另一邊長(zhǎng)b為bx 160-78 X46= A16417 78X46b= - mm 115mm(4)校核橡膠的自由高度 HoHoD為滿足橡膠墊的高徑比要求，將橡膠墊分割成四塊裝入模具中，其最大外 形尺寸為80 mm ,所以40 一0.580橡膠墊的高徑比在0.5~1.5之間，所以選用橡膠墊規(guī)格合理橡膠的裝模高度約為 0.85X40mm=34 mm73.其他零部件結(jié)構(gòu)圖1 .沖孑L凸模2.凸凹模#3凹模95.凸模固定板4.卸料螺釘6.模柄#（六）裝配圖口11（七）參考文獻(xiàn)《沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》《沖壓模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖冊(cè)》#。