3247 啤酒起支撐板沖孔落料模設(shè)計

3247 啤酒起支撐板沖孔落料模設(shè)計,啤酒,支撐,支持,沖孔,落料模,設(shè)計 江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院模具綜合技能訓(xùn)練（冷沖模部分）課題啤酒起支撐板沖孔落料模設(shè)計同課題學(xué)生姓名 專業(yè) 模具設(shè)計與制造學(xué)生姓名 班級 學(xué)號 指導(dǎo)教師 完成日期 - 1 -1目錄一、零件工藝性分析 ..............................................................................................11 零件沖裁工藝性分析........................................................................................................................................22 確定沖裁工藝方案.................................................................................................................................23 確定模具總體結(jié)構(gòu)方案 .......................................................................................3二、工藝與設(shè)計計算........................................................................................................................................31 沖裁力計算.................................................................................................................................32 推件力計算.................................................................................................................................33 壓力中心的計算.................................................................................................................................44 計算凸、凹模刃口尺寸及公差.................................................................................................................................4三、模具零、部件設(shè)計選用........................................................................................................................................51、凹模設(shè)計........................................................................................................................................52、凸模設(shè)計.................................................................................................................................6四、模架設(shè)計.................................................................................................................................7五、參考文獻(xiàn)······························································································································ 10設(shè)計體會·········································································································································· 11- 2 -2一、零件工藝性分析 材 料：Q235 號鋼材料厚度：2 mm在工藝安排上應(yīng)該先落料，再彎曲，最后沖孔便可以達(dá)到圖紙要求。根據(jù)以上分析，該工件宜先落料，再彎曲最后沖孔達(dá)到圖紙要求。零件 3D 模型零件展開圖模型1.1 零件沖裁工藝性分析1）制造精度工件尺寸公差按 IT10/IT12 級制造。查標(biāo)準(zhǔn)公差表，各尺寸公差無其他特殊要求。查有關(guān)手冊可知，利用普通沖裁方式可以達(dá)到零件圖紙要求。 - 3 -32）結(jié)構(gòu)與尺寸工件結(jié)構(gòu)簡單，外形對稱?？椎闹睆剑ㄏ鄬穸龋┐螅妆?1.5t，這些結(jié)構(gòu)因素均宜沖裁。3）材料碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q235，抗拉強度 σ b=380～470MPa，抗剪強度 τ=310~380 MPa，斷后伸長率 δ 10=21~25%。此材料具有較高的彈性和良好的塑性，其沖裁加工性能比較好。根據(jù)以上分析，該零件的工藝性較好，可以進(jìn)行沖裁加工。1. 2 確定沖裁工藝方案方案 1 單工序方案，優(yōu)點：零件容易制造，缺點：產(chǎn)品精度低，生產(chǎn)效率低方案 2 復(fù)合模設(shè)計，優(yōu)點：產(chǎn)品精度高，生產(chǎn)效率高；缺點：零件不易制造。綜合我校情況及我們小組情況，選擇方案 2由此確定工序如下：下料——落料——彎曲——沖孔——檢驗。1. 3 確定模具總體結(jié)構(gòu)方案1）模具類型根據(jù)零件的沖裁工藝方案，采用導(dǎo)柱式單工序沖裁模。2）操作與定位方式雖然零件的生產(chǎn)批量較大，但合理安排生產(chǎn)可用手工送料方式能夠達(dá)到批量要求，而且能降低模具成本，因此采用手工送料方式?？紤]零件尺寸以及厚度，為了便于操作和保證零件的精度，宜采用導(dǎo)料板導(dǎo)向、固定擋料銷定距的定位方式。3）卸料與出件方式采用剛性卸料方式，手動取出產(chǎn)品。4）模架類型與精度由于零件厚度較薄，沖裁間隙較小，因此采用受力平衡、導(dǎo)向平穩(wěn)的對角導(dǎo)柱模架?？紤]零件精度以及沖裁間隙，采用Ⅰ級模架精度。二、工藝與設(shè)計計算1、沖裁力計算沖裁力是設(shè)計模具、選擇壓力機(jī)的重要參數(shù)。計算沖壓力的目的是為了合理地選擇沖壓設(shè)備和設(shè)計模具。選用沖壓設(shè)備的標(biāo)稱壓力必須大于所計算的沖裁力，所設(shè)計的模具必須能傳遞和承受所計算的沖裁力，以適應(yīng)沖裁的要求。沖裁力包括沖裁力、卸料力、推件力、頂件力的計算。- 4 -4沖裁力計算及壓力機(jī)的選擇沖裁力的大小主要與材料性質(zhì)、厚度、沖裁件周長、模具間隙大小及刃口鋒利程度有關(guān)。一般對于普通平刃口的沖裁，其沖裁力 F 可按下式計算：Fc= K·L·t·Rm （2-3）式中： F —— 沖裁力, N；L —— 沖裁件的沖裁長度, mm；t —— 板料厚度，mm；Rm—— 材料的抗拉強度 , Mpa；沖孔力：F 孔 1=1.3·3.14·6·2·390=19.1KNF 孔 2=1.3·3.14·10·2·390=31.8KNFc=19.1+31.8=50900N2、推件力計算從凸模上卸下緊箍著的材料所需的力叫卸料力；把落料件從凹模洞口順著沖裁方向推出去的力叫推件力； 卸料力和推件力通常采用經(jīng)驗公式進(jìn)行計算，見式（2-4） 。卸料力：F 卸 =Kx*Fc推件力：F 推 =n·KT·FC （2-4）式中： KX、K t—— 分別為卸料力、推件力系數(shù),其值見表(2—4)；N=h/t；表 2. 4 推件力、頂件力、卸料力系數(shù)料厚/（mm） Kt K 頂 Kx 鋼≤0.1>0.1~0.5>0.5~2.5>2.5~6.50.065~0.0750.045~0.0550.04~0.050.03~0.040.10.0630.0550.045 0.140.080.060.05推件力：F 推 =n·Kt·Fc 圓 = 4×0.055×50.9 KN= 11.198 KN- 5 -5總沖壓力：F = Fc＋F 推 =11.198KN+50.9KN=62.098KN從滿足沖壓工藝力的要求看，可選用 63KN 開式壓力機(jī)。3、壓力中心的計算X=0.14 Y=0.23 4、計算凸、凹模刃口尺寸及公差模具刃口尺寸及公差是影響沖裁件精度，因而，正確確定沖裁凸模和凹模刃口的尺寸及公差，是沖模設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。1）凸、凹模刃口尺寸公差計算的原則實踐證明，沖孔尺寸接近于其凸模刃口尺寸。沖孔時取凸模作為設(shè)計的基準(zhǔn)件。計算凸模和凹模尺寸時應(yīng)遵循的原則如下：（1）沖孔時，先確定凸模刃口尺寸。凸模刃口的基本尺寸取接近或等于孔的最大極限尺寸，以保證凸模磨損在一定范圍內(nèi)也可使用。而凹模的基本尺寸則按凸模刃口的基本尺寸加上一個最小間隙值。（2）在確定模具刃口制造公差時，既要能保證工件的精度要求，又能保證合理的間隙數(shù)值。一般模具制造精度比工件精度高 3～4 級。對沖孔 6mm、 10mm，采用凸、凹模分開加工的方法，其凸、凹模刃口部分尺寸計算如下：根據(jù)材料厚度，查手冊可得：Zmax=0.360mmZmin=0.246mmZmax-Zmin=0.114mm查手冊得，凸、凹模制造公差：沖孔尺寸 R3、R5：δ 凸 =δ 凹 =0.020mm. 對于沖孔 R3、R5 為 0.02mm。由于凸凹模均滿足|δ 凸 |+|δ 凹 |≤Zmax-Zmin 條件，故可采用凹凸模，凹凸模分開加工。確定凸模、凹模工作部分尺寸因零件上的尺寸均為未注尺寸公差，故按 IT14 級計算凸模 r3 → d6：△=0.30mm- 6 -6r5 → d10：△=0.36mm查教材 P34 表 2、5 得摩擦系數(shù) x=0.5d 凸 =(d+x.△) 0-δ 凸 =(6+0.5×0.3)0-0.020=6.150-0.020mmd 凸凹 =(d+△x+Zmin) 0+δ 凹 =6.396+0.0200mmd 凸 10=（d+x.△） 0-δ 凸 =（10+0.5×0.43） 0-0.020=10.2150-0.020mmd 凸凹 10=(d+△x+Zmin) +δ 凹 0=10.5610+0.020mm三、模具零、部件設(shè)計選用1、凹模設(shè)計凹模結(jié)構(gòu)整體式：其優(yōu)點是模具簡單，強度好，制造精度高。缺點是非工作部分也用模具剛制造，制造成本較高；若刃口損壞，需整體更換。主要適用于中小型及尺寸精度要求高的制件組合式: 其凹模工作部分采用模具鋼制造，非工件部分采用普通材料制造，制造成本低，維修方便。缺點是結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜，制造精度比整體式有所降低。主要適用于大中型及精度要求不太高的制件。鑲拼式： 凹模型腔由兩個或兩個以上的零件組成。這種結(jié)構(gòu)使零件加工方便，降低了復(fù)雜模具的加工難道，易損部分易更換，維修費用低。缺點是制件的精度低，裝配要求高。主要適用于形狀復(fù)雜的制件根據(jù)以上分析選用整體式結(jié)構(gòu)因沖件的批量較大，考慮凹模的磨損和保證沖件的質(zhì)量，凹模刃口采用直刃壁結(jié)構(gòu)，刃壁高度取 6mm，凹模輪廓尺寸計算如下：Ha=Kb=194.29*0.2=38.858mmC=（1.5——2.0）*H a=（58.287~77.716）式中 h——凹模厚度，[h]為 mm；C——凹模壁厚指最小壁厚2、凸模設(shè)計凸模結(jié)構(gòu)整體式： 凸模的工作部分和固定部分做出一體，按其按裝固定部分的情況又可分為直通式和臺階式直通式凸模工作部分和固定部分的形狀與尺寸一致，輪廓為曲面或比較復(fù)雜，機(jī)械加工教困難；臺階式凸模工作部分和固定部分的形狀與尺寸不一致，一般采用機(jī)械加工，當(dāng)形狀復(fù)雜時，成型部分常采用成型磨削加工。- 7 -7鑲拼式凸模： 是將凸模分成若干分體零件加工，然后用圓注銷連成一體，安裝在凸模固定板上，這樣可降低凸模的加工難度。組合式凸模：由基體部分和工作部分組合而成，工作部分使用模具剛制造，基體部分可采用普通鋼材來制造，從而節(jié)約了優(yōu)質(zhì)鋼材，降低模具成不。此種型式適合于大型制件的凸模凸模長度計算：H=h1+h2+h3+H=50mm h1——凸模固定板厚度h2——固定卸料板厚度h3——導(dǎo)料板厚度 H——自由尺寸（1）凸模固定板 25mm（2） 凸模墊板 12mm 四、模架設(shè)計1、模架選擇選用后側(cè)滑動導(dǎo)柱導(dǎo)套標(biāo)準(zhǔn)模架，由工件最大外形尺寸 95mm，及一定的凹模壁厚30mm，在按其標(biāo)準(zhǔn)選擇具體結(jié)構(gòu)尺寸：上模座：315×200×45下模座：315×200×55壓入式模柄 ：50×952、模具總裝圖及主要零件圖的設(shè)計總裝圖- 8 -8凹模 - 9 -9沖孔凸模 - 10 -10凸模固定板卸料板- 11 -11五、參考文獻(xiàn)1、陳錫棟、靖穎怡主編《沖模設(shè)計應(yīng)用實例》——機(jī)械工業(yè)出版社2、張鼎承主編《沖模設(shè)計手冊》 ——機(jī)械工業(yè)出版社3、陳錫棟、周小玉主編《實用模具技術(shù)手冊》——機(jī)械工業(yè)出版社4、鐘毓斌主編《沖壓工藝與模具設(shè)計》——機(jī)械工業(yè)出版社5、馮柄堯主編《模具設(shè)計與制造簡明手冊》——上海出版社- 12 -12設(shè)計體會本次設(shè)計為課程設(shè)計，各項要求均比較嚴(yán)格，為了能更加好的完成設(shè)計任務(wù)，我從圖書館和網(wǎng)上查閱了大量的冷沖模設(shè)計資料。這為我在后來設(shè)計階段省下了不注寶貴的時間表。除了對知識的查閱，我還翻出了大學(xué)三年來所學(xué)的重點專業(yè)知識，重新系統(tǒng)的去學(xué)習(xí)和撐握，為設(shè)計做準(zhǔn)備。模具設(shè)計中許多問題的解決都是通過從實踐所得的數(shù)據(jù)來確定、并適當(dāng)?shù)淖龀鲞x擇，如：沖裁間隙的確定等。本次設(shè)計的工作量相對于課程設(shè)計大了很多，特別對圖線的要求。繪圖成了快速完成設(shè)計的最大障礙，繪圖軟件主要用 CAD。這是我們大二所學(xué)的知識，因為環(huán)境等因素的制約，想提高繪圖技巧是我必須要完成的任務(wù)。這次設(shè)計是我們參加工作前的最后一次設(shè)計。完成它就是對我們?nèi)陙硭鶎W(xué)知識的一次系統(tǒng)應(yīng)用，為我將來參加實踐工作做好鋪墊，是我們對自身所學(xué)的一次檢驗，讓我們受益良多。