軸承蓋沖壓模具設計 說明書

1、 電 子 科 技 大 學機 械 綜 合 設 計設計報告題 目： 軸承蓋沖壓模具設計 姓 名： 學 號： 指導老師： 桂 林 電 子 科 技 大 學 機 電 工 程 學 院二 八 年 一 月 九 日目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK file:/E:模具課設說明書說明書.doc l _Toc187840839#_Toc187840839 一、設計任務與要求：1 HYPERLINK file:/E:模具課設說明書說明書.doc l _Toc187840840#_Toc187840840 設計任務：1 HYPERLINK file:/E:模具課設說明書說明書.doc l _T

2、oc187840841#_Toc187840841 2.設計要求：1 HYPERLINK file:/E:模具課設說明書說明書.doc l _Toc187840842#_Toc187840842 二、沖壓件的工藝分析：1 HYPERLINK file:/E:模具課設說明書說明書.doc l _Toc187840843#_Toc187840843 結(jié)構(gòu)與尺寸：1 HYPERLINK file:/E:模具課設說明書說明書.doc l _Toc187840844#_Toc187840844 精度：1 HYPERLINK file:/E:模具課設說明書說明書.doc l _Toc187840845#_

3、Toc187840845 材料：2 HYPERLINK file:/E:模具課設說明書說明書.doc l _Toc187840846#_Toc187840846 三、工藝方案的制定及分析比擬：2 HYPERLINK file:/E:模具課設說明書說明書.doc l _Toc187840847#_Toc187840847 四、模具設計計算：2 HYPERLINK file:/E:模具課設說明書說明書.doc l _Toc187840848#_Toc187840848 排樣、計算條料寬度及確定步距：2 HYPERLINK file:/E:模具課設說明書說明書.doc l _Toc187840849

4、#_Toc187840849 2計算沖壓力3 HYPERLINK file:/E:模具課設說明書說明書.doc l _Toc187840850#_Toc187840850 3確定模具壓力中心4 HYPERLINK file:/E:模具課設說明書說明書.doc l _Toc187840851#_Toc187840851 4沖模刃口尺寸及公差的計算5 HYPERLINK file:/E:模具課設說明書說明書.doc l _Toc187840852#_Toc187840852 5確定各主要零件結(jié)構(gòu)尺寸6 HYPERLINK file:/E:模具課設說明書說明書.doc l _Toc187840853

5、#_Toc187840853 五. 設計并繪制總圖、選取標準件7 HYPERLINK file:/E:模具課設說明書說明書.doc l _Toc187840854#_Toc187840854 六. 繪制非標準零件圖10 HYPERLINK file:/E:模具課設說明書說明書.doc l _Toc187840855#_Toc187840855 七、模具制造裝配要點：12 HYPERLINK file:/E:模具課設說明書說明書.doc l _Toc187840856#_Toc187840856 八、模具零件加工工藝過程：13 HYPERLINK file:/E:模具課設說明書說明書.doc l

6、 _Toc187840857#_Toc187840857 九、致謝14 HYPERLINK file:/E:模具課設說明書說明書.doc l _Toc187840858#_Toc187840858 十、參考文獻15前 言課程設計是重要的實踐環(huán)節(jié)之一，它將理論聯(lián)系實際，用所學知識在實踐中進行融會貫穿，培養(yǎng)調(diào)查研究、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學生獨立工作以及創(chuàng)新能力，為今后的學習工作打下堅實的根底。充分利用現(xiàn)代制造技術(shù)對傳統(tǒng)機械零件進行結(jié)構(gòu)改良、優(yōu)化設計、優(yōu)化工藝方法，是機械行業(yè)搞好內(nèi)部挖潛、提高效率、增加效益的重要途徑。本次設計中大多數(shù)模具零部件的形狀及尺寸采用了國家標準或盡量向國家標準靠攏

7、，一方面使用標準零件不但可以合格證模具的正常工作，還可以縮短模具的制造周期，另一方面，降低了制造本錢，減少了勞動強度，延長了模具的使用壽命。此次設計，模具的上、下模采用了滑動導柱、導套來合格證其精確導向，加工方便，容易裝配，應用較廣。模柄采用帶臺階的壓入式模柄，適用于各種中、小模具。模具卸料采用的是彈性卸料方式，使用彈壓卸料板，其彈性元件為橡皮，安裝調(diào)整方便，價格廉價，承載負荷比彈簧在，廣泛使用。模具的定位裝置采用的是側(cè)刃定位，在級進模中應用較為廣泛，側(cè)刃的類型采用長方形側(cè)刃，制造簡單，生產(chǎn)率高，定位準確，能克服導正銷定位的一些缺點。一、設計任務與要求：設計任務：根據(jù)指導老師分配的具體零件圖，

8、進行相應的模具設計，完成相應的設計內(nèi)容和任務，爭取設計出高效、省力、經(jīng)濟合理、合格證質(zhì)量的模具，到達優(yōu)化設計的目的使自己得到充分鍛煉。2.設計要求： = 1 * GB3 根據(jù)所選設計零件模具，繪制正規(guī)模具裝配圖一張，其中包括主視圖、俯視圖、排樣圖、零件圖、技術(shù)要求及明細欄等； = 2 * GB3 繪制非標準模具零件圖兩張，標注公差與配合； = 3 * GB3 編寫設計計算說明書一份，不得少于10頁，說明書應該包括規(guī)定的所有內(nèi)容和計算，圖文并茂，規(guī)格統(tǒng)一； = 4 * GB3 課程設計期間應全力以赴，認真對待，按時完成所規(guī)定的各項設計任務。零件簡圖：如圖1所示名稱：軸承蓋生產(chǎn)批量：大批量材料：Q

9、235鋼材料厚度：3mm圖1 軸承蓋零件圖二、沖壓件的工藝分析：結(jié)構(gòu)與尺寸：本課程設計零件較簡單，形狀對稱，尺寸適中，根據(jù)沖裁件的一般工藝性逐一分析，該零件最小孔徑為4.508t=2.4，孔與孔的距離也均分別大于t和1.5t，綜上所述，該零件符合沖裁各根本結(jié)構(gòu)工藝的要求，適宜于沖裁加工。精度：零件圖上所有尺寸均未標注公差，屬自由尺寸，可按IT14級確定工件尺寸的公差。經(jīng)查公差表，各尺寸公差為： 、 、 材料：Q235鋼，查相關(guān)資料，對于未退火的帶料，抗剪強度：=350MPa，斷后伸長率1025，此材料沖裁加工性良好，有較高的彈性和良好的塑性。綜合以上分析，該零件工藝性良好，可用于沖裁加工。 三

10、、工藝方案的制定及分析比擬：本軸承蓋零件沖裁生產(chǎn)包括落料與沖孔兩個根本工序，可以采用的沖裁工藝方案有單工序模沖裁、復合沖裁模沖裁和級進模沖裁三種，沖裁件內(nèi)外所能到達的經(jīng)濟精度為IT14，孔中心與邊緣距離尺寸公差為0.2mm。將以上精度與零件簡圖中所標注的尺寸公差相比擬，可認為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證。其它尺寸標注、生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁的工藝要求，故決定采用利用導正銷進行定位、剛性卸料裝置、自然漏料方式的沖孔落料模進行加工。方案一：采用單工序模沖裁加工。單工序模的特點是沖裁效率很低，工序組合程度也較低，不便于于操作及控制生產(chǎn)產(chǎn)量。方案二：采用復合模加工。復合模的特點是生產(chǎn)

11、率高，沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對位置精度高，沖模的輪廓尺寸較小。但復合模結(jié)構(gòu)復雜，制造精度要求高，本錢高。復合模主要用于生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖裁件。方案三：采用級進模加工。級進模比單工序模生產(chǎn)率高，減少了模具和設備的數(shù)量，工件精度較高，便于操作和實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。對于特別復雜或孔邊距較 小的沖壓件，用簡單?；驈秃夏_制有困難時，可用級進模逐步?jīng)_出。但級進模輪廓尺寸較大，制造較復雜，本錢較高，一般適用于大批量生產(chǎn)小型沖壓件。比擬方案一、方案二及方案三，對于所給零件，由于三個小孔比擬接近邊緣，復合模沖裁零件時受到壁厚的限制，模具結(jié)構(gòu)與強度方面相對較難實現(xiàn)和保證；軸承蓋的生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)，如果用

12、單工序模沖裁零件，那么生產(chǎn)難以保證；所以根據(jù)零件性質(zhì)決定采用級進模加工。四、模具設計計算：排樣、計算條料寬度及確定步距：采用單排方案，如圖2所示。圖2 排樣圖由相關(guān)表格確定搭邊值。根據(jù)零件形狀兩制件間取搭邊值b=3.5mm，側(cè)邊取搭邊值a=4mm。那么 步距： ADb583.561.5 mm 條料寬度： 查表得：=0.6由零件圖算得一個零件的面積為，一個步距內(nèi)沖一件，一個步距內(nèi)所需坯料面積：S061.566.64096mm2，因此，材料利用率為： 2計算沖壓力該模具采用鋼性卸料和下出料方式1 落料力查表得 350MPa P落KLt 1.3583350 248594 N 2 沖孔力中心孔：P孔1

13、 KLt 1.3223350 94295 N 3個小孔： P孔2KLt 1.34.533350 57863 N 3 沖裁時的推件力查表得 K推0.045取表得，序號1的凹模刃口形式，h=6mm，那么個故 P推落 nK推P落 20.045248594 22374 NP推孔1 nK推P孔1 20.04594295 8487 NP推孔2 nK推P孔2 20.04557863 5208 N為防止各凸模沖裁力的最大值同時出現(xiàn)，且考慮到凸模相距很近時防止小直徑凸模由于承受材料流動擠壓力作用而產(chǎn)生傾斜或折斷故把四個沖孔凸模設計成階梯凸模如圖3所示。 圖3 沖孔凸模那么最大沖壓力：P總 P落P孔1P推落P推孔

14、1 24859494295223748487 373750 N3確定模具壓力中心如圖4所示，根據(jù)圖形分析，因為工件圖形對稱，故落料時F落的壓力中心在上O1；沖孔時F孔1、F孔2的壓力中心在O2上。圖4 壓力中心的計算設沖模壓力中心離O1點的距離為X，根據(jù)力矩平衡原理得： P落X 61.5XP孔1P孔2即： 248594 X 61.5X9429557863由此算得 X 23.35mm4沖模刃口尺寸及公差的計算1沖孔局部對沖孔22和4.5 ，采用凸、凹模分開的加工方法。由相關(guān)數(shù)據(jù)表查得 Zmin0.460mm ，Zmax0.640mmZmaxZmin0.6400.4600.180mm由表查得對沖2

15、2孔時： p0.020mm ，d0.025mm pd0.045mm對沖4.5孔時： ， 故滿足 條件查表得 ，那么沖22孔局部： 沖4.5孔局部：尺寸極限偏差轉(zhuǎn)化為 2落料局部對外輪廓的落料，采用配合加工方法當以凹模為基準件時，凹模磨損后刃口局部尺寸都增大，因此均屬于A類尺寸。經(jīng)查公差表，落料零件的尺寸公差為： 查表得 那么： 該零件凸模刃口各局部尺寸按上述凹模的相應局部尺寸配制，保證雙面間隙值。5確定各主要零件結(jié)構(gòu)尺寸1凹模外形尺寸確實定凹模厚度H確實定： 取總壓力 工件長 b58 mm凹模寬度Bd確實定： 取 步距 工件寬 2凸模長度Lp確實定凸模長度計算為其中初定： 導尺厚 卸料板厚 凸

16、模固定板厚 凸模修磨量 那么： 先用沖床的公稱壓力應大于計算出的總壓力P總373750 N；最大閉合高度應大于沖模閉合高度5 mm；工作臺臺面尺寸應能滿足模具的正確安裝。按上述要求，結(jié)合工廠實際，可稱用J23-63開式雙柱可傾壓力機。并需在工作臺面上配備墊塊，墊塊實際尺寸可配制。雙柱可傾壓力機J23-63參數(shù)如下： 公稱壓力：630 KN 滑塊行程：120 mm 最大閉合高度：360 mm 連桿調(diào)節(jié)量：80 mm 墊板厚度：90 mm工作臺尺寸前后左右：710480 模柄尺寸直徑深度：5050 最大傾斜角度：30五. 設計并繪制總圖、選取標準件 按已確定的模具形式及參數(shù)，從冷沖模標準中選取標準

17、模架。繪制總圖。如圖5所示，單排孔落料連續(xù)模。按模具標準，選取所需的標準件，查清標準件代號及標記，寫在總圖明細表內(nèi)，并將各零件標出統(tǒng)一代號。圖5 單排沖孔落料連續(xù)模1-下模座 2-初始擋料銷 3-擋料銷 4-螺釘 5-導柱 6-導套 7-模柄 8、19-圓柱銷 9、18-內(nèi)六角螺釘 10-上模座 11-墊板 12-凸模固定板 13-卸料板與導料板一體 14-凹模 15-條料 16-托料板 17-螺釘 20、21-沖孔凸模 22-導正銷 23-落料凸模表1 零件明細表序 號名 稱數(shù) 量材 料熱處理標準件代號1下模座1HT200HRC2832GB/T2855.62初始擋料銷145HRC40453擋

18、料銷145HRC40454螺釘145HRC40455導柱120HRC5660GB/T2861.16導套1T8AHRC5055GB/T2861.67模柄1Q235AHRC43488圓柱銷12n6100245HRC4045GB/T119.1-20009內(nèi)六角螺釘M1270845HRC404510上模座1HT200HRC2832GB/T2855.511墊板1T8AHRC525512凸模固定板1Q235AHRC434813卸料板與導料板一體1Q235AHRC434814凹模1Cr12HRC606215條料16托料板12017螺釘245HRC404518內(nèi)六角螺釘M1270845HRC404519圓柱銷

19、12n6100245HRC404520沖孔凸模1Cr12HRC606221沖孔凸模1Cr12HRC606222導正銷1T10AHRC606223落料凸模1Cr12HRC6062局部零件尺寸： 上模座： 下模座：導柱： 導套： 墊板：凸模固定板：凹模：卸料板：六. 繪制非標準零件圖本次設計所涉及的凸模、凹模、凸模固定板和卸料板零件圖樣見圖6至圖10。 圖6 落料凸模圖7 沖孔凸模 圖8 凹模圖9 凸模固定板圖10 卸料板七、模具制造裝配要點：凹模板、導料板是需要淬火零件，凹模板加工后，在線切割和淬硬以前，在模架的下模板上進行裝配。在凹模上劃出各個形孔和圓孔的線，并根據(jù)計算數(shù)據(jù)劃出壓力中心線，使壓

20、力中心線與下模座的中心線對正。鉆、攻螺孔將下模板、凹模板、導料板進行裝配，校正導料板間距后，鉆鉸銷釘孔，將上述三板固定。鉆孔安裝承料板及其余零部件。然后將下模全部拆開，將凹模板和導料板熱處理淬硬凹模鉆穿絲孔后進行線切割加工，用平面磨床磨平后重裝裝配。固定在上模板的上模局部，各凸模和凸模墊板都應淬硬，裝配前將凸模淬硬并完成全部加工，墊板裝配前不淬硬。裝配時，將凸模和凸模固定板通過鉚接方式固定，在墊板上鉆孔，將外形固定在墊板上，再與卸料板穿在一起。凸、凹模間隙為0.115mm，在凹模型孔中墊上適當厚度的硬紙片，以確定間隙。將已組裝在一體的凸模固定板、凸模、卸料板、墊板一同，并使凸模插入凹模孔中，將

21、上模板通過導柱、導套與下模板裝在一起。透過上模板鉆、攻螺孔，使上模板、墊板、凸模固定板固定。檢查無誤后，鉆、鉸銷釘孔，打入銷釘，再鉆、攻螺孔，安裝卸料螺釘，上模全部拆開，將墊板淬硬磨平，安裝橡膠板，再次裝配上模，完成模具裝配。另外，在裝配過程上，還應盡量保證模具裝配的精度要求，滿足相關(guān)的技術(shù)要求，提高裝配質(zhì)量，縮短模具生產(chǎn)的制造周期，降低模具的生產(chǎn)本錢。八、模具零件加工工藝過程：在模具生產(chǎn)過程中，除了正確進行模具結(jié)構(gòu)設計外，還必須要有較為先進、省時、經(jīng)濟的模具制造技術(shù)和加工工藝作為保證，為此，制定模具零件的加工工藝過程就顯得更為重要，下面，重點就模具一些主要零件的加工工藝過程進行分析和闡述：表

22、2 凹模加工工藝過程工序號工序名稱工序內(nèi)容使用設備1備料將毛壞鍛成260mm15035mm方形2熱處理退火3銑銑六面，留單邊磨量厚度0.30.5mm銑床4平磨磨厚度到上限尺寸，磨側(cè)基面保證相互垂直平面磨床5鉗工劃各型孔、螺釘孔、銷釘孔位置線、劃漏料孔輪廓線6銑銑漏料孔在到要求銑床7鉗工鉆、攻4-M8，鉆、鉸，在各型孔處鉆穿絲孔鉆床8熱處理淬火、回火，保證6062HRC9平磨磨平面、側(cè)基面平面磨床10線切割按圖樣線切割各型孔，留少許單邊研量線切割機床11鉗工研光各個型孔到達要求表3 凸模固定板加工工藝過程工序號工序名稱工序內(nèi)容設備1備料熱處理將毛坯鍛成260mm150030mm，退火2銑銑六面，

23、厚度留單邊磨量0.30.5mm銑床3平磨磨厚度到尺寸，磨兩側(cè)基面保證相互垂直平面磨床4鉗工劃出各型孔、螺孔、銷孔位置線5鉗工鉆、攻螺孔，鉆、鉸銷釘孔，在安裝型孔處鉆穿絲孔6線切割按圖樣切割各安裝孔到達要求線切割機床7鉗工在安裝孔處倒角145表4 落料凸模加工工藝過程工序號工序名稱工序內(nèi)容使用設備1備料將毛壞鍛成60mm100mm40mm2熱處理退火3銑銑六面，留單邊磨量厚度0.30.5mm銑床4平磨磨六面，保證各面相互垂直，上下面到上限尺寸，側(cè)面留單邊余量0.20.3mm平面磨床5鉗工劃R18線及刃口輪廓線6銑按所劃線銑R18及刃口輪廓，留單邊余量0.20.3mm銑床7鉗工用已加工好的凹模壓印痕8仿刨