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齿轮冲裁模具课程设计

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凹模机 械 加 工 工 序 卡 片.doc---(点击预览)
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齿轮 模具 课程设计
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目录



一、零件工艺性分析     …………………………………………………………………06


二、冲压工艺方案的确定 …………………………………………………………………06


三、主要设计计算       …………………………………………………………………06

1、排样方式的确定及其计算  ………………………………………………………………06

2、冲压力的计算        ……………………………………………………………………07

3、压力中心的确定      ……………………………………………………………………08

4、工作零件刃口尺寸计算  …………………………………………………………………09

5、卸料橡胶的设计      ……………………………………………………………………09


四、模具总体设计       …………………………………………………………………10…

1、模具类型的选择      ……………………………………………………………………10

2、定位方式的选择      ……………………………………………………………………10

3、卸料出件方式的选择  ……………………………………………………………………10

4、导向方式的选择      ……………………………………………………………………10


五、主要零部件设计     …………………………………………………………………12…

1、工作件的结构设计      …………………………………………………………………12                 

2、模架及其他零部件确定……………………………………………………………………12

3、固定结构的设计    ………………………………………………………………………14

4、导料板的设计        ……………………………………………………………………14

5、卸料部件的设计      ……………………………………………………………………15


六、模具总装图         …………………………………………………………………16


七、冲压设备的选择     …………………………………………………………………17


八、参考文献:                   ……………………………………………………18

  


图1-1所示为齿轮零件冲裁图,材料Q235,厚度t=2mm,大批量生产,试确定冲裁工艺性,设计冲裁模。


一、   零件的工艺性分析


1.结构工艺性分析 

⑴零件形状复杂、对称。

⑵圆弧与直线处无尖角。

⑶冲件上无悬臂和狭槽。

⑷该冲件端部带圆弧,用落料成形是允许的。

⒉ 分析公差和表面粗糙度 

⑴公差  该件上未标注特殊公差,全部按IT14级选用,低于冲孔可以达到的精度等级IT10。

 ⑵表面粗糙度   零件图上无特殊要求。

⒊ 被冲材料为Q235,具有一定的冲裁性能。


内容简介:
模具设计与制造 专业 机 械 加 工 工 序 卡 片 工序名称 车削 工序号 零件名称 冲孔凸模 零件号 零件重量 同时加工零件数 1 材 料 毛 坯 牌 号 硬 度 型 号 重 量 0 设 备 夹 具 名 称 辅 助 工 具 名 称 型 号 车床 三抓卡盘 游标卡尺 安 装 工 步 安装及工步说明 刀 具 量 具 走 刀 长 度 走 刀 次 数 切 削 深 度 进给 量 主 轴 转 速 切 削 速 度 基 本 工 时 一次 1 车端面 45车刀 游标卡尺,螺旋测微器 2 200 / 00r/ /一次 2 车外圆 45车刀 游标卡尺,螺旋测微器 0 / 0r/( 38 420锯床 直尺 2 车外圆 车床 三爪卡 盘 标准 车刀 游标卡尺,螺旋测微器 3 磨削 磨床 磁力夹具、虎钳 砂轮 游标卡尺 4 钳工 虎钳 划针 刚尺、游 标卡尺 5 热处理(淬火、回火) 电热炉 火钳 6 磨削 磨床 磁力 夹具、虎钳 砂轮 游标卡尺 7 线切割 线切割 机床 复式支撑夹具 铜丝 游标卡尺 8 钳工 研磨 游标卡尺 设 计 者 赵言 指 导 教 师 丁海 共 1 页 第 1 页 模具设计与制造业 机 械 加 工 工 序 卡 片 工序名称 粗铣 工序号 零件名称 凹模 零件号 零件重量 同时加工零件数 1 材 料 毛 坯 牌 号 硬 度 型 号 重 量 0 设 备 夹 具 名 称 辅 助 工 具 名 称 型 号 铣床 虎钳 游标卡尺 安 装 工 步 安装及工步说明 刀 具 量 具 走 刀 长 度 走 刀 次 数 切 削 深 度 进给 量 主 轴 转 速 切 削 速 度 基 本 工 时 一次 1 铣上平面 35 面铣刀 游标卡尺 00 / 00r/ 00r/ / 00r/ / 00r/(130 85 18锯床 直尺 2 粗铣六面 铣床 虎钳 标准 面铣刀 游标卡尺 3 磨削 磨床 磁力夹具、虎钳 砂轮 游标卡尺 4 钳工 钻床 虎钳 钻 刀、铰刀、攻丝刀 高度尺、游标卡尺 5 热处理(淬火、回火) 电热炉 火钳 6 磨削 磨床 磁力夹具、虎钳 砂轮 游标卡尺 7 线切割 线切割 机床 复式支撑夹具 铜丝 游标卡尺 8 钳工 研磨工 具 游标卡尺 设 计 者 赵言 指 导 教 师 丁海 共 1 页 第 1 页 冲压模具 训说明书 1 材料工程系模具设计与制造专业 冲压模具 训说明书 姓 名: 赵言 班 级: 模具 113 学 号: 111304341 指导教师: 丁海 日 期: 河南机电高等专科学校 冲压模具 训说明书 2 前 言 在现代工业生产中,模具是重要的工艺装备之一,它以其特定的形状通过一定的方式使原材料成型,模具车成型由于具有优质高产省料和低成本等 特点现已在国民经济各个部门得到了广泛的应用。 模具产业是高新技术产业的一个组成部分,目前我国模具企业就达到 3 万多家电子产品、航天航空领域都离不开精密,模具。许多高精度模具本身就是高新技术产业的一部分。 然而由于塑料零配件形状复杂、设计灵活,对模具材料、设计水 平及设备均有较高要求,并不是人人都可以轻易涉足的。专家认为,目前中国与国外水平相比还存在较大差距,眼前需尽快突破制约模具产业发展的三大瓶颈:一是加大塑料材料与注塑工艺 的研发力度;二是塑模企业应向园区发展,加快资源整合;三是模具试模结果检验等工装水平必须尽快跟上,否则塑料模具发展将受到制约。专家指出,面对国外先进技术与高质量制品的挑战,中国塑模企业不仅要加快产业集群化,发挥规模效应,还要注重模具产业链的前端研发、人才建设和产业链后端的检测以及信息服务,尽快缩短技术、管理、工装水平与国际水准的差距。这是塑料模具企业在发展中必须解决的重要问题。 冲压模具 训说明书 3 冲压模具 训 任务书 题 目: 齿轮冲裁模具课程设计 内 容: ( 1) 模具装配图 1套(二维和三维图)。 ( 2) 模具零件图 3张(二维和三维图)。 ( 3) 模具零件加工工艺规程卡两份(工作零部件)。 ( 4) 设计说明书一份。 原始资料: 1、冲压手册。王孝培主编。 2、冲压课本。 3、零件手册、公差手册等。 冲压模具 训说明书 4 目录 一、零件工艺性分析 06 二、冲压工艺方案的确定 06 三、主要设计计算 06 1、排样方式的确定及其计算 06 2、冲压力的计算 07 3、压力中心的确定 08 4、工作零件刃口尺寸计算 09 5、卸料橡胶的设计 09 四、模具总体设计 10 1、模具类型的选择 10 2、定位方式的选择 10 3、卸料出件方式的选择 10 4、导向方式的选择 10 五、主要零部件设计 12 1、工作件的结构设计 12 2、模架及其他零部件确定 12 3、固定结构的设计 14 4、导料板的设计 14 5、卸料部件的设计 15 六、模具总装图 16 七、冲压设备的选择 17 八、参考文献: 18 冲压模具 训说明书 5 图 1示为齿轮零件冲裁图,材料 度 t=2批量生产,试确定冲裁工艺性,设计冲裁模。 图 1冲压模具 训说明书 6 一、 零件的工艺性分析 零件形状复杂、对称。 圆弧与直线处无尖角。 冲件上无悬臂和狭槽。 该冲件端部带圆弧,用落料成形是允许的。 分析公差和表面粗糙度 公差 该件上未标注特殊公差,全部按 选用,低于冲孔可以达到的精度等级 表面粗糙度 零件图上无特殊要求。 被冲材料为 有一定的冲裁性能。 一、 冲压工艺方案的确定 该零件只有落料工序,故只需要只能拟定一种加工工艺方案,即单一的落料模。 二、 主要设计计算 1、排样方式的确定及计算 通过查表比较分析,且由经验得搭边值 a=b=距 s= 条料宽度 B=39样图如图 1示,材料利用率最高。 一个步距的材料利用率 =( S) A= S=39(m ) 所以 =查板材规格,取 900钢板,每张钢板可剪裁为 23(张)条料( 39 冲压模具 训说明书 7 图 1、 冲压力的计算 工作零件刃口尺寸的计算 在确定工作零件刃口尺寸之前,首先要考虑到工作零件的加工方法和模具的装配方 法,结合该模具的特点,工作零件的形状相对比较简单,适宜采用线切割机床分别加工落料凸凹模、凹模、凹模固定板以及卸料板等,这种加工方法可以保证这些零件各孔的同轴度,使装配工作简化,因此工作零件刃口尺寸计算就按分别加工的方法来计算。 该模具采用落料模,选择弹性卸料、上出件。 由 F= 冲压模具 训说明书 8 口的磨损、材料力 学性能与厚度的波动等因素引入的修正系数,一般取 K=一般情况下,材料的抗拉强度b=为计算方便可按下时计算冲裁力 F查表得b=450t=2以冲裁力落F=卸料力卸F=卸K 落K 落 顶K 卸料力系数、顶件力系数 查表得 卸以有卸F= 顶F=以有总F=F+卸F+顶F=、 压力中心的确定 由于工件的形状是对称的,所以其压力中心就在工件的圆心处如图 1示: 冲压模具 训说明书 9 图 1、工作零件刃口尺寸计算 在刃口尺寸计算时需注意:采用的是落料模,计算时一凹模刃口为基刃计 算。由于工件的形状较为复杂,因此只能采用配作法计算凸凹模刃口的尺寸,这种方法有利于获得最小的合理间隙,放宽对模具的加工设备的精度要求,其凸 ,凹模刃口部分尺寸计算如下: 以凹模为基准件时,当凹模磨损后,刃口尺寸增大的有: R 刃口尺寸减小的有: R 表 查表 模磨损后,尺寸变大的按公式凹A=( 凹) 0,凸A=(凹A- 凸) 进行计算。 则:凹36=( )= 凸36=( )= 冲压模具 训说明书 10 0 ) 9 )(凸00 6 2 )( 3 )(凸凹模磨损后尺寸变大额按公式 凹 0凹) , 凸凹凸 )( 0m 则: 00 6 2 )(凹0 6 2 )(凸四、 模具总体设计 1、 模具类型的选择 由冲压工艺分析可知,直接采用落料成型,所以模具类型为落料模。 2、 定位方式的选择 因为该模具采用的是条料,且工件的总外形是一个圆形,因此采用导料销和挡料销进行定位,这样可以使模具机构简单,加工方便。 3、 卸料、出件方式的 选择 因为工料厚度为 2对较薄,卸料力也比较小,故可采用弹性卸料。因为只是单工序落料模,故采用上出料方式。 4、 导向方式的选择 因是大批量生产,采用手动送料的方式,因此采用直对角模架,从前往后送料,便于操作。为确保零件的质量和稳定性,选用导柱导套导向,导向方式如图 1 冲压模具 训说明书 11 图 1、 送进导向零件 ( 1)导料销 条料采用两个导料销导料,送进方向上采用一个挡料销进行定位,导料定位都较可靠,方便,将其固定在凹模板上,在凹模板上设置避让孔,其深度稍大于销头部高度。 ( 2)承料板 承料板的作用是扩大冲压板料受撑的受承托部分的长度,以便于送进。一般手工送料的承料板长度要大于自动送料。 6、 送进定距零件 ( 1)挡料销 挡料销的作用是保证条料的准确地送料进距,根据实际需要,选用固定挡料销,其结构简单,制造容易,广泛应用与冲制中小冲裁件的挡料定距。根据设计需要选用圆头形式,将其固定在凹模上。 五、 主要零部件的设计 (一)确定凹模板的外形尺寸: 在落料凹模内部,由于要设置推荐块,所以凹模刃口采用直筒形刃口,刃口高度 h=8凹模的总体 结构简单,可以采用整体式。 查表 : k=:凹模高度 H=k*b=6=模壁厚 C=冲压模具 训说明书 12 凹模外形尺寸确定: 凹模外形长度 L=36+2*模外形宽度 B=36+2*模尺寸标准化,却为 12504模板的形状尺寸如图 1示: 图 1二)确定凸模的外形尺寸 ( 1)凸模额结构形式及固定方式 根据工件的形状,可知凸模为圆形标准凸模,则凸模做成台阶式,采用 圆柱销固定在凸模固定板上。 冲压模具 训说明书 13 ( 2)凸模长度计算 固定在上模座的上模部分,各凸模和凸模固定板都应淬硬,装配前将凸模淬硬,并完成全部加工,垫板装配前不淬硬。 凸模长度的确定主要由模具结构,修模,操做安全,装配的需要。采用 弹性卸料板时,凸模长度计算公式为 L= 1 则: L=36模形状如图 1示 冲压模具 训说明书 14 图 1三)、卸料弹簧的设计 (1)根据模具结构初选 4 根弹簧,每根弹簧的预压力为: 0F卸F/n=1470N (2)该模具卸料板的工作形成 h 工 和凸凹模的修模量 h 修模 之和为 h 工 +h 修模 =1+=3)选取 36 号压簧,工作极限负荷 1700N,外径 30丝直径 6由长度 604)最大允许压缩量 h 预 =60 5)预压缩量 h 预 =1296/6)总压缩量 h 总 = 7)总压力 F 总 =作极限负荷大于总压力,所以弹簧满足要求。 所以选用工作极限负荷 1700N,外径 30丝直径 6由长度 60压簧 (四) 、模架及其他零部件的确定 配合要求:导套的外径和上模座采用过盈配合( H7/导套的下部与下模座导柱孔采用过盈配合( H7/导柱、导套之间采用间隙配合,其配合间隙必须小于 冲裁间隙,冲裁间隙小的一般按照 H6/合,冲裁间隙大的一般按照H7/合。 导柱、导套选用 20 钢制造,为了增加表面硬度和耐磨性,进行表面渗碳处理,渗碳后的硬度为 5862 以凹模周界尺寸为依据,再结合压力机最大闭合高度,选择模架规格。 所以有导柱的型号为 套的型号分别为 取上模座厚度 H=30模垫板厚度 H=10定板厚度 H=16 下 模座厚度 H=30 冲压模具 训说明书 15 该模具的闭合高度为 H=30+10+16+14+10+30+10+2=122见该模具闭合高度小于所选压力机 最大装模高度( 220可以使用。 所以有上模座尺寸: 12500上模座三维图如下图所示 下模座尺寸: 12500 垫 板: 12500 凹 模 板: 12504 凸模固定板: 12506 (五)、固定结构的设计 上模采用 4 根直径为 8 的销钉, 4 根 螺钉紧固。 下模采用 4 根直径为 8 的销钉, 4 根 螺钉固定。 冲压模具 训说明书 16 (六)、卸料部件的设计 1 卸料板的设计 卸料板的周界尺寸与凹模板的周界尺寸相同,厚度为 10 即尺寸为:12500料板采用 45 钢制作,淬火硬度为 405 2 卸料螺钉的选用 卸料板上设置 4 个卸料螺钉,公称直径为 16,螺纹部分为 料螺钉拧紧后, 应使卸料板超出凸模端面 1误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。 六、 模具总装图 通过以上设计,可得到如图 1示的模具总装图。模具上部分主要由上模板、垫板、凸模( 1 个)、凸模固定板及卸料板组成。卸料方式采用弹性卸料,以弹簧为弹性元件。下模部分由下模座、凹模板、垫板组成。工件由顶件块顶出凹模,卡在凸模外的废料由弹性卸料板卸下。 冲压模具 训说明书 17 工作过程:导料销和挡料销控制条料的送进方向和步距。上模下行,进行冲刺,导柱、导套对上、下模的运动起到可靠的导向。冲裁过程中,弹性卸料版 对板料起到压平作用。冲裁出的工件精度高。冲裁完毕,上模回程,上模部分的弹性卸料装置将卡在凸模外的条料卸下,工件由下模部分的顶出装置顶出,每冲裁一次,顶出一次,模内不积聚工件,不易将凹模胀裂,弹性卸料版上需开设挡料销、导料销的让位孔。 图 1、 设备的选定 通过校核,选择开式双柱可倾压力机 满足要求。其主要技术参数如下: 工称压力为 250块行程为 65大闭合高度为 270大装模高度为 220作台尺寸为 370板尺寸为 50柄孔尺寸为直径 40大倾斜角度为 30o 冲压模具 训说明书 18 八、 参考文献: 机械工业出版社 原红玲主编 化学工业出版社 李学峰主编 机械工业出版社 王孝培主编 机械工业出版社 肖景容主编 化学工业出版社 翟德梅主编 机械工业出版社 李 华主编 冲压级进模设计案例精解 化学工业出版社 杨占尧主
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