ug三維沖孔落料復(fù)合模具設(shè)計方案

1、課程設(shè)計說明書模具CAD/CAM課程設(shè)計123456沖孔落料復(fù)合模具設(shè)計XXX1234567654321007級模具課程名稱: 課程代碼: 題目:學(xué)生姓名: 學(xué)號:年級/專業(yè)/班:學(xué)院（直屬系）：機械工程與自動化學(xué)院指導(dǎo)教師:老師摘要-1-第一章 緒論-2-第一節(jié)目的-2-第二節(jié) 設(shè)計任務(wù)-2-1 .UG軟件使用-2 -2 .零件沖壓方案-2 -3 .模具結(jié)構(gòu)設(shè)計-2 -第三節(jié)設(shè)計要求-2 -第二章 沖壓工藝設(shè)計-3-第一節(jié) 沖壓件的工藝性分析及工藝方案-3 -1 .沖壓件的形狀和尺寸-3 -2 .沖壓件的尺寸精度-3 -3 .生產(chǎn)批量-4-4 .沖壓工藝方案的制定-4 -第二節(jié)確定工藝方案及

2、模具結(jié)構(gòu)型式-4-1 .模具結(jié)構(gòu)形式的選擇-4 -2 .工序與排樣-5-3 .制件定位、導(dǎo)正方式-5 -4 .卸料裝置-6-5 .模架選擇-6-第三節(jié)工藝計算-6 -1 .毛坯的展開尺寸計算-6 -2 .凸模、凹模刃口尺寸的計算-6 -3 .沖裁力計算-9-4 .壓力機公稱壓力的選取-9 -5 .壓力中心計算-10-第三節(jié)模具零件及結(jié)構(gòu)的詳細設(shè)計-10-1 .標(biāo)準(zhǔn)件的選取-10-2 .模具工作零部件詳細設(shè)計-11-（1）、凹模-11-第四節(jié)模具結(jié)構(gòu)的裝配-16-1 .模具裝配二維工程圖-16-2 .模具裝配過程-17-3 .模具裝配結(jié)構(gòu)-18-4 .模具爆炸圖-18-小結(jié)-19-參考文獻-20

3、-課程設(shè)計說明書摘要隨著模具的迅速發(fā)展，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具已經(jīng)成為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品不可缺 少的重要工藝設(shè)備，為了擴展在學(xué)生在沖壓落料復(fù)合模具方面的知識，為了適應(yīng)社會的 要求，學(xué)校教學(xué)環(huán)節(jié)中，模具CAD/CAM課程設(shè)計是不可缺少的一部分，這次課程設(shè)計是 在學(xué)習(xí)完沖模、模具制造以及CAD/CAM等課程的基礎(chǔ)上進行的，是對學(xué)生綜合能力的考 核，是對學(xué)生所學(xué)知識的綜合運用，也是對學(xué)生所學(xué)知識的回顧與檢查。通過實例，分 析了的沖壓工藝方案，并根據(jù)零件形狀和類型，制定合理的沖壓落料復(fù)合模具，闡述了 模具結(jié)構(gòu)特點及工作過程，最后提出了模具設(shè)計應(yīng)該注意的問題。關(guān)鍵詞：沖模沖壓工藝模具設(shè)計-11 -課程設(shè)i

4、l-說明書第一章緒論第一節(jié)目的課程設(shè)計是重要的實踐環(huán)節(jié)之一，它將理論聯(lián)系實際，用所學(xué)知識在實踐中進行融 會貫通，培養(yǎng)調(diào)查研究、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生獨立工作以及創(chuàng)新能力, 為今后的學(xué)習(xí)工作打下堅實的基礎(chǔ)。第二節(jié)設(shè)計任務(wù)1 . UG軟件使用熟悉UG軟件在二維設(shè)計、實體造型和裝配方面的應(yīng)用。2 .零件沖壓方案1）分析零件的沖壓工藝性。2）排樣圖設(shè)計。3 .模具結(jié)構(gòu)設(shè)計1）模具的二維工程圖設(shè)計。2）模具零件的三維設(shè)計及模具三維裝配。第三節(jié)設(shè)計要求1 .設(shè)計必須由學(xué)生本人獨立完成。2 .完成設(shè)計說明書一份。第二章沖壓工藝設(shè)計第一節(jié)沖壓件的工藝性分析及工藝方案1 .沖壓件的形狀和尺寸材 料：

5、C20 steel材料厚度：1. 5mm零件簡圖：如下圖所示此工件既乂沖孔，乂有落料兩個工序。材料為C20 steel,厚度廿1. 5mm,具有良好 的沖裁性能，適合沖裁。工件結(jié)構(gòu)相對簡單且對稱，有兩個直徑為中5的兩個圓孔，一 個邊長為10mm正方形孔?？着c邊緣的最小距離為2. 5mm,滿足沖裁的加工要求。2 .沖壓件的尺寸精度零件圖上的尺寸示標(biāo)注公差，沖裁件的精度按IT13確定，沖模制造精度按IT6IT7確定。3 .生產(chǎn)批量生產(chǎn)批量：大批量4 .沖壓工藝方案的制定1）方案種類根據(jù)制件工藝性分析，要加工此零件，分析出以下兩種方案。方案一：復(fù)合沖裁模方案一次性實現(xiàn)落料和沖孔，一次性完成零件的生產(chǎn)

6、。方案二：落料一一沖孔單工序完成落料，然后一次性沖兩個圓孔和一個方形孔。2）方案比較方案二屬于單工序沖壓。模具結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，但需要兩道工序，成本相對 較高，生產(chǎn)率低。第一道工序完成之后，進入第二道工序，必然會加大誤差，使工序質(zhì) 量和精度會較差，達不到所需要的要求，不易滿足生產(chǎn)的要求。再加之此制件生產(chǎn)批量 大，尺寸較小，這種方案生產(chǎn)率低，一般不宜采用。方案一為復(fù)合沖裁模，在同一部位同時完成了零件的生產(chǎn)，對于這種大批量生 產(chǎn)零件，大大的提高了生產(chǎn)效率。故選用方案二。第二節(jié)確定工藝方案及模具結(jié)構(gòu)型式1 .模具結(jié)構(gòu)形式的選擇在沖壓方案的制定中，已經(jīng)選定用復(fù)合沖裁模。復(fù)合沖裁模板料定位方式：因為該

7、模具采用的是，控制條料的卷進方向采用導(dǎo)料銷，控制條料 的送進步距采用擋料銷來定步距。卸料、出件方式的選擇：根據(jù)模具沖裁的運動特點，該模具采用彈性卸料方式比較 好。采用推件塊，利用模具的開模力來推工件，既安全有可靠。即采用剛性裝置取出工 件。-11 -課程設(shè)計說明書2 .工序與排樣根據(jù)工件的開關(guān)，確定采用無廢料的排樣方法不可能做到，但能采用有廢料和少廢料的 排樣方法。經(jīng)多次排樣計算決定采用，1）搭邊設(shè)計板料厚度t=l. 5mm,工件邊長L50mm,所以ai=L8mm, a=2mm。送料步距A=31.8mm,條料寬度B=94mllu2）排樣布局材料利用率計算：8=1539. 27mm2SS1539

8、 27二一X 100%=X 100%=- X 100% S。AB94x31.8=51.49%式中，一材料利用率；S一工件的實際面積；S。一所用材料面積，包括工件面積與廢料面積;A一步距（相鄰兩個制件對應(yīng)點的距離）B一條料寬度。3,制件定位、導(dǎo)正方式用導(dǎo)料銷和擋料銷來導(dǎo)正條料的進給。4 .卸料裝置采用彈性卸料裝置。5 .模架選擇后側(cè)導(dǎo)柱模架。第三節(jié)工藝計算1 .毛坯的展開尺寸計算利用CAD計算毛坯的周長和面積。周長 0231. 42mm面積 S=1539.27mm22 .凸模、凹模刃口尺寸的計算外形由落料獲得，2義小5及方形孔由沖孔獲得，所以落料以凹模為基準(zhǔn)尺寸，沖孔以 凸模為基準(zhǔn)尺寸，沖孔以凸

9、模為基準(zhǔn)尺寸計算如下：、沖孔(2X 4)5)查表得 2Cmin=0. 21mm 2Cmax=0. 25mm ,則2cm八一2C j =0. 25mm-0. 21mm=0. 04mm由表查得：小為IT13級，取x=0.75,凸模和凹模分別按IT6和IT7級加工制造，則d二(dmm +x)金=(5+0. 75X0. 18)，穌mm=5. 1350(K)8mmdrf = (d/,+2Cfnm)(5. 135+0.21) ；00,2mm=5. 345；0012mm校核：用J + WK2C2cmm0. 008+0. 0120. 25-0. 210. 020. 04故滿足間隙公差條件。沖孔(方形孔)查表得

10、 2Cmin=0. 21mm2Cmax=0.25mm ,則2cmii12C 而二0. 25mm-0. 21mm=0. 04mm由表查得：邊長公差10廿”為IT13級，取x=0.75,凸模和凹模分別按IT6和IT7級加 工制造，則dp =(dmm +x )-j =(10+0. 75X0. 22)，8出mm=10. 165o)9mmdd = (dp+2cmiI *二 10. 165+0.21) J0015mm=10. 375J0015mm校核：同+ %K2Cma12Cmin0. 009+0. 0150. 25-0. 21 0. 0240. 04故滿足間隙公差條件。(2)、落料(外形)沖裁件外形屬落

11、料件，選凹模為設(shè)計基準(zhǔn)件，按配制加工方法，只需計算落料 凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模的實際按間隙需要配制。a.沖裁件-11 -b.凹模輪廓磨損圖1、根據(jù)圖所示，凹模磨損后變大的尺寸有A,1(901兇)，Ad? NO=)，A.3 (10力)， Arf4(5)刃口尺寸計算公式：Ay = (Amax-xA)廿以、查表：對于以上要計算的尺寸，其磨損系數(shù)均為x=0.5Arfl = (90-0. 5X0. 54) 25x054 mm=89. 73 丁mmArf2 = (40-0. 5X0. 39)產(chǎn)血39mm=39. 81廿98mmA3 = (10-0. 5X0. 22)產(chǎn)34mm=9 89

12、產(chǎn)5mmd4= Ad3/2=4. 95；0msmm2、根據(jù)圖所示，凹模磨損后不變的尺寸有，羽(25工3), J? (10,22)，刃口尺寸 計算公式：C; = (Cmin+0.5A)0. 125ACdl= (25-0. 33+0. 5X0. 33) 0. 125X0. 33 mm=24. 840. 041 mmCrf2= (10-0. 22+0. 5X0. 22) 0. 125X0. 22 mm二9. 890. 028 mm凸模刃口尺寸確定，查表，沖裁合理間隙2Cmin=0.21mm, 2Cmax=0. 25mm,有凸模刃口 尺寸按凹模相應(yīng)部位的尺寸配制，保證雙面最小間隙為2cmm=0.21m

13、m。故相應(yīng)位置凸模尺寸為：Api=89. 52：0 0|mmA P2 :39. 6,098 mmA p3 =9 68 log mmA p4 _4. 74 _o)28Cpl=24. 63 0. 041 mmC p2 =9. 68 0. 028 mm3 .沖裁力計算計算沖裁力的目的是為了選用合適的壓力機，設(shè)計模具和檢驗?zāi)＞叩膹姸?。壓力機 的噸位必須大于所計算的沖裁力，以適應(yīng)沖裁工藝的需要。沖裁力Fp = J,t Lr=l. 3X1. 5X231. 42 X 300KN=135. 38KN卸料力 FC=K FO. 05X111. 3 KN=6.78KN頂件力 FyK, Fp =0.06X111.3

14、KN=8. 12KN沖壓力 Po= Fp+F0+Fq135. 38KN +6. 78 KN+8. 12 KN= 150. 38 KN式中：r一材料搞剪強度，MP。 查表得t =280400 MP.,取t=300MP.；L一沖裁遇總長，通過軟件直接算得L=231.42mm；!一是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損、凸模與凹模間隙的波動、潤滑情況、材料力學(xué)性能與厚度公差的變化等因素而設(shè)置的安全系數(shù)，一般取1. 3；K一卸料力系數(shù),其值為0.020.06,薄料取大值，厚料取小值，取0.05；%一頂件力系數(shù)，其值為0.040.08,薄料取大值，厚料取小值，取0.064 .壓力機公稱壓力的選取沖裁時，壓力機的公稱壓

15、力必須大于或等于沖裁時各工藝力的總和F逑oFp,” Fp+F0+Fq135. 38KX +6. 78 KN+8. 12 KN=150. 38 KN所以，F(xiàn)=150. 38 KN因此壓力機可以選取160 KN噸位的壓力機。型號：J23-165 .壓力中心計算模具壓力中心是指沖壓時諸沖壓力全力的作用點位置。為了確保壓力機和模具正常 工作，應(yīng)使沖模壓力中心與壓力機滑塊的中心生命。否則，會使沖模和壓力機滑塊產(chǎn)生 偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌間產(chǎn)生過大的磨損，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力 機的使用壽命。此工件為中心對稱工件，可取壓力中心為工件中心。第三節(jié)模具零件及結(jié)構(gòu)的詳細設(shè)計L標(biāo)準(zhǔn)件的選取(1)、模

16、座的選用：凹模厚度 H=Kb=0.42X90=37.8 mni凹模壁原c二(l52)H=56775 6 mmc=60mm取 H=40 mmA=D, +2c=90+60 X 2=210mmB=D . +2c=30+60 X 2=150mm取，A=250mmB=160mm故模架選?。壕W(wǎng)模周界L=250 B=160閉合高度H=220265mm的后側(cè)導(dǎo)柱模架。上模座 250X 160X50 下模座 250X160X60 GB/T2855. 5(2)、模柄采用凸緣式模柄D40X91 JB/T 7646. 3-1994(3)、凸模固定板 250X160X2045 鋼 JB/T 7646. 3(4)、卸料板

17、h=6. 5 H= 10. 5(5)、墊板 250X160X10 45 鋼 JB/T 7643. 3(6)、擋料銷6(7)、圓柱銷10(8)、卸料螺釘用M8,凸凹模固定用M12,凹模固定也用M12,模柄固定用M82 .模具工作零部件詳細設(shè)計(1)、凹模（2）、凸模（3）、凸凹模（4）、上模座(5)、下模座第四節(jié)模具結(jié)構(gòu)的裝配1.模具裝配二維工程圖.、課程設(shè)計說明書小結(jié)通過這次模具CAD/CAM課程設(shè)計，我深深體會到了學(xué)習(xí)知識的重要性。通過這 次實踐，我對沖壓模的理論知識有了更深的理解，在設(shè)計的過程中翻閱了大量的參考書 及手冊，讓我對一些參數(shù)有一個新的認(rèn)識。通過參考一些別人的設(shè)計作品和查閱資料, 吸取其中的精華，去除糟粕，自己也可以學(xué)會許多東西。這次課程設(shè)計，也讓我對以前學(xué)過的制圖軟件有了加深，比如CAD和UG以前根 本不懂模具的裝配過程和爆炸方法，現(xiàn)在通過CAD/CAM課程設(shè)計，重新學(xué)到了很多 知識，受益頗深。也讓我以后在工作中打下了良好的基礎(chǔ)。通過這次課程設(shè)計，讓我知 道，模具的設(shè)計和制造只有理論知識是不行的，任何模具的設(shè)計都要有