齒輪螺栓墊片模具設計及計算說明書

1、齒輪螺栓墊片模具設計及計算說明書 摘要：本文通過對齒輪螺栓的的工藝分析，可以知道本工序為落料、沖孔就可以得到工件。分析完工藝及其加工過程之后，接著對模具類型及其尺寸進行計算，根據(jù)工件尺寸來確定模具的尺寸。根據(jù)工件尺寸來確定排樣方式和搭邊值， 由落料力和推件力來選擇沖壓設備。完成凸、凹模的材料選擇和強度校核之后，對模具的一些結(jié)構(gòu)件如導柱、導套、卸料板 、打桿的設計 就完成了模具方面的基本設計。關鍵詞：沖孔落料模具gear bolt filling piece mold design and computation instruction bookletabstract ：this article

2、 through counter gear bolt the process study, may know this working procedure to fall the material, the punch holes, may obtain the work piece. after analyzing the craft and the processing process, then carries on the computation to the mold type and the size, determines molds size according to the

3、work piece size. according to the work piece size determined that side the row of quadrat type and builds the value, by falls the material strength and the ejecting force chooses the ramming equipment. after completing raised, the lower die choice of material and the intensity examination, to molds

4、some structural element like guide pillar, the guide sleeve, unloaded the yard lumber, to hit poles design to complete the mold aspect basic design.key word: punch holes. falls the material. mold需要聯(lián)系qq78290349引言1.1模具的發(fā)展激烈的市場競爭中，產(chǎn)品投入市場的遲早往往是成敗的關鍵，模具是高質(zhì)量、高效率的產(chǎn)品生產(chǎn)工具，模具開發(fā)周期占整個產(chǎn)品開發(fā)周期的主要部分，因此客戶對模具開發(fā)周期要求越來

5、越短，不少客戶把模具的交貨期放在第一位置，然后才是質(zhì)量和價格。因此，如果在保證質(zhì)量、控制成本的前提下加工模具是值得認真考慮的問題。模具加工工藝是一項先進的制造工藝，已經(jīng)成為重要的發(fā)展方向，在航空航天、汽車制造、機械加工等各個行業(yè)得到越來越廣泛的應用。模具加工技術，可以提高制造業(yè)的綜合競爭力。研究和建立模具工藝數(shù)據(jù)庫，為生產(chǎn)企業(yè)提供迫切的需要的高速切削加工數(shù)據(jù)，對推廣高速切削加工技術具有非常重要的意義。本文主要目標就是構(gòu)建立一個沖壓、拉深模具工藝過程，將模具制造企業(yè)在實際生產(chǎn)中結(jié)合刀具、工件、機床與企業(yè)自身的實際情況積累得到高速切削加工實例、工藝參數(shù)和經(jīng)驗等數(shù)據(jù)有選擇地存儲到高速切削數(shù)據(jù)庫中，不

6、但可以節(jié)省大量的人力、物力、財力，而且可以以指導高速加工生產(chǎn)實踐，達到提高加工效率，降低刀具費用，獲得更高的經(jīng)濟效益。1.2本次畢業(yè)設計的主要內(nèi)容和目的圖1本次畢業(yè)設計為齒輪螺栓墊片設計落料-沖孔模具。零件圖如圖1。工件材料為a3、t=1mm的碳素鋼，尺寸精度落料按it11級，沖孔按it10級計算。本次設計的內(nèi)容主要包括有：1.2.1 對沖壓件進行沖壓工藝設計：包括分析零件圖(沖壓件圖)，確定沖壓件的總體工藝過程，工藝計算，確定并設計各工序的工藝方案，選擇壓力機；1.2.2 設計沖模的詳細結(jié)構(gòu)：其中包括模具類型和結(jié)構(gòu)形式的確定，工件定位方式的選擇，模具零件的選用、設計、計算，最后還要按照要求繪

7、制沖?？傃b配圖及全套零件圖（其中的標準件除外）。本文通過完成從沖裁工藝分析到確定具體的沖裁工藝方案，從完成模具總體結(jié)構(gòu)設計到完成工藝參數(shù)的計算和模具各個零件尺寸的確定；最終豎立起沖壓模具設計的大體過程和基本思想，同時也為其他成型工藝的模具設計奠定了基礎并提供了有益的嘗試。2 工藝分析此工件即有沖孔，又有落料兩個供需。材料為a3.t=1mm的鋼材。具有良好的沖壓性能。適合沖裁，工件結(jié)構(gòu)中等復雜。有兩個11mm的圓孔，工件的四周有四個突出的尖角。長為5，圓角半徑為1.5和1的圓弧相連接。但是此工件滿足沖裁加工要求，即孔與孔.孔與工件邊緣之間的最小壁厚大于8mm.工件的尺寸落料按it一般等級，沖孔按

8、it10級計算。尺寸精度一般。普通沖裁完全能滿足要求。 3 沖裁工藝方案的確定 3.1方案種類 該方案包括落料和沖孔兩個基本工序，可有以下三種工藝方案： 方案一： 先沖孔，后落料。采用單工序模生產(chǎn)。 方案二： 采用落料-沖孔同時進行的復合模生產(chǎn)。 方案三： 沖孔-落料級進沖壓。采用級進模生產(chǎn)。 3.2 方案比較方案一，模具結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，但需要兩道工序，兩幅模具，成本相對較高，生產(chǎn)效率低，且更重要的是在第一道工序完成后，進入第二道工序必然會增大誤差，使工件精度.質(zhì)量大打折扣，達不到所需要的要求，難以滿足生產(chǎn)需求。故而不選此方案。方案二，只要一套模具，工件的精度及生產(chǎn)效率要求都能滿足，模具輪

9、廓尺寸.制造相對前面一種方案比較好。方案三,級進模是一種多工位，效率高的一種加工方法。但級進模輪廓尺寸較大，制造復雜，成本較高。一般適用于大批量，小型沖壓件。而本工件尺寸輪廓一般，采用此方案，勢必會增大模具尺寸，使加工難度提高。所以相對方案二，還是方案二好些。所以排除此方案 3.3 方案的確定 縱上所述，本套模具采用復合模。 4 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 復合模有兩種結(jié)構(gòu)形式，正裝式復合模，正裝式采用裝在下模座底下的彈頂器推動頂桿和頂塊，彈模和倒裝式性元件的高度受模具有關空間的限制，頂件力大小容易調(diào)節(jié)，可獲得較大的頂件力?？ㄔ谕拱寄?nèi)的沖孔廢料由頂件裝置推出。每沖裁一次，沖孔廢料被推下一次，凸凹模孔

10、內(nèi)部積存廢料，漲力小，不易破裂。但沖孔廢料落在下模工作面上不易清除。有可能影響操作和安全。從而影響生產(chǎn)效率。倒裝式復合模的沖孔落料直接由沖孔凸模從凸凹模內(nèi)孔推下，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。但凸凹模內(nèi)的有積存廢料，脹力較大，因此倒裝式復合模因受凸凹模最小壁厚限制，不易沖制孔壁過小的工件。所以這種結(jié)構(gòu)適合于沖裁較硬的或厚度大于0.3的板料?？v上所述，考慮到工件成形后，如何脫模方便，正裝式復合模成形工件留在下模，需向上推出工件，取也不方便。倒裝式復合模成形后工件留在上模，只需在上模裝一個推出裝置，借助模具的復合力就可以輕松的將工件卸下來?？紤]到工件成形后，如何脫模方便，故采用倒裝式復合模。5工作原理首先由

11、壓力機帶動模柄，模柄再帶動上模座下行，上模座帶著凹模和凸模下行，落料凹模、凸模與凸凹模完成落料沖孔的動作，一次完成。如圖2圖26 必要尺寸的計算6.1 排樣的設計與計算6.1.1 排樣方法的確定 口輪廓的位置，并確定坐標系，標出各段壓力中心的坐標點。 如圖5圖5 6.4.2 畫出坐標軸 x. y 如圖6圖66.4.3 分別計算出各段的壓力中心,及各段壓力中心的坐標值；并標注，如圖6； 說明：a 沖裁直線段時，其壓力中心位于各段直線段的中心 b 沖裁圓弧線段時其壓力中心位置，如圖7所示，按下式計算 或 圖7式中 l 弧長 r 半徑 b 長圖86.4.4 分別計算出凸模刃口輪廓的周長. 沖裁力；見

12、表一： 表一 壓力中心數(shù)據(jù)表各線段代號各基本要素長度各基本要素壓力中心的坐標值沖裁力備注l/mmxyf/n沖裁力計算公式（ l沖裁周邊長度（mm)t 材料厚度（mm) 材料抗剪強度（mpa) kx 系數(shù)ab504550bc4.542.541314cd2.93.032369de11.597.910546。9ef401036400fg11.597.910546。9gh2.93.032369hi4.52.541314ij504550jk4.54-2.541314kl2.9-3.032369lm11.59-7.1610546。9mn6.57-13.559787no5-174550op6.57-13.5

13、59787pq32-1029120qr6.57-13.559787rs5-174550st6.57-13.559787tu11.59-7.1610546。7uv2.9-3.032369va4.54-2.541314wxw34.54031431。4yzy34.54031431。4表16.4.5 根據(jù)理論力學原理，分力對某軸的力矩等于各分力對同軸力矩的代數(shù)和，則可得壓力中心坐標（x0,y0) 因為工件時關于x軸的對稱圖形，所以x0=0 即： 綜上所述，沖裁件的中心坐標為（0，-2.199）6.5 刃口尺寸的計算 6.5.1 加工方法的確定： 結(jié)合模具及工件的形狀特點，此模具制造宜采用配作法，落料時

14、，選凹模為設計基準件，只需要計算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模實際尺寸按要求配作；沖孔時，則只要計算凸模的人口尺寸和制造公差，凹模刃口尺寸由凸模實際尺寸按要求配作；只需要在配作時保證最小雙面間隙值zmin=0.090mm，凸模刃口尺寸由凸模配作尺寸和凹模尺寸結(jié)合完成。6.5.2 采用配作法，先判斷模具各尺寸在模具磨損后的變化情況，分三種情況，分別統(tǒng)計如下： 第一種尺寸增大：5 ，72 ，17 ，20 ，2.5 ，1.5 ，10 ， 第二種尺寸減?。?1 第三種尺寸不變：406.5.3 確定沖裁件外形與內(nèi)孔尺寸公差，且刃口尺寸計算如表二：采用配作法落料凹模刃口尺寸的計算尺寸分類尺

15、寸轉(zhuǎn)換計算公式結(jié)果備注第一類尺寸7271.84系數(shù)x的取值查3-15非圓形工件 0.16 取x=1;0.17 0.36 取x=0.5圓形工件 0.1取x=0.55172.510201.51第二類尺寸11 第三類尺寸40 表26.5.4畫出落料凹模. 如圖9圖96.5.5 凸凹模為模具設計中的配作件，所以應保證其與沖孔凸模和落料凹模的雙邊間隙 即可。查表得雙面最小間隙zmin=0.090mm 參考資料1馮垛生. 鄧則名.主編 . 電力拖動自動控制系統(tǒng). 廣東高等教育出版社 .1998. 4-92陳柏時 .電力拖動自動控制系統(tǒng). 機械工業(yè)出版社.1992. 53-543王兆安黃俊主編.電力電子技術. 機械工業(yè)出版社 .2000. 43-464大連理工大學工程教研室.編機械制圖.第四版.1997.21-255紀名剛. 機械設計. 西北工業(yè)大學機械原理及機械零件教研室.200.234-366章宏甲黃益 王積偉 .液壓與氣壓傳動. 機械工業(yè)出版社.2001.25-287鄭水林. 超細粉碎原理. 工藝設備及應用. 中國建材工業(yè)出版社.1993.51-548聯(lián)合編寫組 .機械設計手冊. 化學工業(yè)出版社.1989.59-639葉原力 .機械傳動裝置手冊.河南科技技術出版社.1985.78-7910礦山機械. 機械工業(yè)出版社. 1995.92-9311江耕