2022年机械工程附自动化课程设计拖拉机用垫片成型工艺与模具设计 .docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 山东建筑高校课程设计说明书题目：拖拉机用垫片的成型工艺与 模具设计 课程：冲压工艺及模具设计 院（部）：机电工程学院 专业：机械工程及自动化 班级：机本 04 成型 同学姓名：刘世超 学号： 2004071243 指导老师：王芳 完成日期： 2007 年 1 月 18 日名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 目 录摘 要 1 零件的工艺性分析 2 确定工艺方案 3 工艺运算3.1 运算工艺力 3.2 确定排样形式和裁板 3.3 材料利用率 4 压力中心确定,压力机挑选4

2、.1 压力中心确定 4.2 压力机挑选 5 模具设计5.1 确定模具结构 5.2 模具零件尺寸运算与确定 6 模具其他零件的选用 6.1 卸料弹簧的挑选 6.2 挑选上下模板及模柄 6.3 垫板凸模固定板 6.4 闭合高度 6.5 导柱、导套 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 6.6 卸料螺钉 7 参考资料 摘要冲压是在室温下,利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其产生分别或 塑性变形,从而获得所需零件的一种压力加工方法；冲压模具在冷冲压加工中,将材 料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特别工艺装备

3、,称为冷冲压模具（俗称冷冲模）；冲压模具是冲压生产必不行少的工艺装备,是技术密集型产品；冲 压件的质量、生产效率以及生产成本等,与模具设计和制造有直接关系；模具设计与 制造技术水平的高低,是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一,在很大程 度上打算着产品的质量、效益和新产品的开发才能；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1 零件的工艺性分析该零件是拖拉机用的垫片,要对零件进行大批量的生产；该件属于隐藏件,被完全遮 蔽,外观上要求不高,只需平整,中心圆孔是该零件需要保证的重点；2 确定工艺方案第一依据零件的外形确定

4、冲压工序类型和挑选工序次序；冲压该零件需要的基本工序 有落料、冲孔；方案一：先落料,再冲孔,采纳单工序模生产；方案二：落料和冲孔复合冲压,采纳复合模生产；方案三：冲孔落料连续冲压,采纳级进模生产；方案一模具结构简洁,但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工,生产效率较 低,难以满意零件大批量生产的需求；由于零件结构简洁,为提高生产效率,主要应采纳复合冲裁或級进冲裁方式；复合模能在压力机一次行程内,完成落料、冲孔等多道工序,所冲压的工件精度较 高,不受送料误差影响,内外形相对位置重复性好,表面较为平直；为了便于操作,所以复合模结构采纳倒装复合模具；通过对比,故采纳方案二,比较适合该零件；3 工

5、艺运算31 运算工艺力平刃口模具冲裁力,FKLt式中一般材料的b1.3,所以FLtb,式中b材料的抗拉强度（Mpa ；由表 2-18,查得 10 钢的b294432 Mpa ,取b400 Mpa ；所以上式名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - F2225222.5222sin122.52251.540036025n97.2KN；h t , 由 表 查 得h6,垫圈冲孔力F 1dtb8 1.5 40015.1 KN由表 3-12 查得K卸0.040.05,K 推0.055,K顶0.06F 卸K F0.05 97.24.8

6、6KN,nh 为 凹 模 孔 口 直 壁 的 高 度 , t 为 材 料 厚 度 , 就 工 件 数61.54；F 推nK F 140.055 15.13.32 KN；总力F 总FFF 卸F 推120.48 KN32 确定排样形式和裁板方法采纳有废料排样,沿制件全部外形冲裁；示；排边的大小,因主体轮廓为圆形,材料厚度 t=1.5, 由表 3-18 查得如下图所图 1.1 运算板料宽度 由于采纳了有废料排样,沿制件部格外形冲裁,所以条料宽度为 42mm. 确定板料规格选用了热轧一般薄板,查资料采纳板料的长度为1000,宽度为500,采纳横裁的方法；名师归纳总结 - - - - - - -第 5

7、页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 1.1 33 材料利用率运算；材料利用率n 1单个零件的材料利用率1n A Bh2100%,2 2096 mmA22sin1 22.525360252122 252 22.51924,B49,h50.15,1492096100%82.3%A冲裁件面积式中B条料宽度h送料进距 mm50.15n1一个进距内冲件数4 压力中心确定,压力机的挑选41 压力机的确定 压力中心的确定用作图法确定图 1.1 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 42 压力机的挑选

8、 由于该垫片需要大批量生产,故采纳高速压力机,采纳机器的型号为 J75G-30 表 3 高速压力机主要技术参数型号J75G-30送料长度 /mm 680公称压力 /kN 厚度 /mm 3000.12滑快行程次数 /宽度 /mm 150750580（次min-1 ）滑快行程 /mm 1040主电动机功率7.5/kW 最大封闭高度 /mm 260生产厂家上海其次锻压机床厂封闭高度调剂量/mm 505 模具设计5.1 确定模具结构 由于垫圈是大批量生产,故可以采纳复合模,复合模的结构形式可采纳典型的倒装结构,此时垫圈孔的废料可从台面孔漏下,制件可采纳刚性推件装置推出,卸料采纳弹 簧卸料板,采纳带导柱

9、后侧式模架；5.2 模具零件尺寸运算及确定 5.2.1 冲裁模间隙及凹模、凸模刃口尺寸公差运算由表 2-5 所示由于t1.2,Zmin0.132,Zmax0.240落料部分由于50 ,所以凸模偏差p0.020,凹模偏差d0.030冲孔部分由于8,所以凸模偏差p0.020,凹模偏差d0.0200.054由表 2-11 查得x0.750.05 mm,ZmaxZ min0.1800.126pd0.0200.030满意ZmaxZminpd故凸、凹模采纳分别制造的方法名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 落料凸凹模DdDx0凹5

10、0.10.750.100.03050.025 00.030DpDx0凸50.0250.12600.02049.89900.020-冲孔凸凹模dpdx0凸凹80.750.100.0208.07500.020dddZmin08.0750.12600.0208.2010.020 05.2.2 凹模、凸模、凸凹模尺寸：凹模高度H=K b15mm =0.3550=17.5mm,式中b k冲裁件最大外形尺寸,mm系数,一般取0.35凹模边壁厚c1.52.0H2 17.5353040mm ,凹模板边长Lb2c50235120mm查标准 JB/T-6743.1-94:凹模板宽 B=125mm 故确定凹模板外形

11、为：125 125 18 mm .将凹模板做成薄型形式并加空心垫板后实取为： 125 125 14 mm 凸模采纳固定板固定,固定部分厚度取 磨刃口）,故凸模全长 凸凹模尺寸25mm,采纳落料和冲孔同时进行（便于修凸凹模长度：L h 1 h 2 h 3 16 10 24 50 mm h 1- 凸凹模固定板厚度式中 h 2 弹性卸料板厚度h 增加长度（包括凸模进入凹模深度,弹性元件安装高度等）凸凹模内外刃口间壁厚校核：依据冲裁件结构凸凹模内外刃口最小壁厚为 7mm,根据强度要求查冲压模具设计与制造表 侧壁强度足够；冲孔凸模尺寸：2.9.6 知,该壁厚为 4.9mm 即可,故该凸凹模名师归纳总结

12、凸模长度：L 凸=h 1h 2h 31412 1440 mm第 8 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - h 1 凸模固定板厚式中h 2空心垫板厚h 3凹模板厚凸模强度校核：该凸模不属于瘦长杆,强度足够；6 模具其他零件的选用6. 1 卸料弹簧的挑选h 3冲 裁 时 卸 料 板 平 面 外 形 尺 寸ht1 mm1.512.5, 考 虑 凸 模 修 磨 量5 mm；6.2 挑选上下模板及模柄采纳 GB2855.6-81 后侧带导柱形式的模板 , 依据最大轮廓尺寸 156 mm 142 mm选项进规格标准模板,L B 为 160 mm 160

13、 mm,上模板厚 45mm,下模板厚 55mm按 GB2855.6-81 选 B50100带凸缘形式的模柄；其他安装尺寸的校核要待模架选定,结构尺寸确定以后才可进行；6.3 垫板、凸模固定板 垫板、凸模固定板：考虑举荐装置在上模内挖窝,采纳垫板加固,垫板厚度取10mm,固定板厚度取 25mm,固定板与垫板直径均取 6.4 闭合高度110mm与凹模直径相同 ；闭合高度：模具闭合高度应为上下模板、下模板、凸凹模、凹模、固定板、垫板等厚度的总和；即所 选 压 力 机 闭 合 高 度Hmax260,Hmin26050 mm210 mm ； 满 足Hm a x5m mH0Hm i n 1 0m m6.5

14、 导柱、导套导柱、导套：按 GB2861.2-81 选 d=25mm,其中导柱长度有 110 180mm,模具闭合高度 H 0 201.5,选最长导柱 l 180 mm按 GB2861.6-81 选 d 25 mm导套,其中长度有 80、85、90、95mm,可选较大的90mm. 6.6 卸料螺钉卸料螺钉：按 GB2867.6-81 选d10mm的带肩卸料螺钉,螺柱长l60mm ；卸料螺钉窝深应满意名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - h卸料板行程+螺钉头高度+修磨量（5 mm 安全间隙（26mm 3.510526mm

15、20.524.5mm-螺钉杆长对螺钉进行验算,h =下模板厚+凸凹模厚+0.5mm卸料板厚55+41+0.5 -12-60mm24.5 mm故所选螺钉长度满意要求,定卸料螺钉窝深h24.5mm；8 参考资料郭成 储家佑主编 . 现代冲压技术手册 . 北京：中国标准出版社, 2005 张毅主编 . 现代冲压技术 . 北京：国防工业出版社, 1994 李硕本主编 . 冲压工艺学 . 北京：机械工业出版社, 2001 名师归纳总结 卢险封主编 . 冲压工艺模具学 . 北京：机械工业出版社, 1998 第 10 页,共 10 页陈金德主编 . 材料成型工程 . 西安：西安交通高校出版社,2000 范宏才主编 . 现代锻压机械 . 北京：机械工业出版社,1994 - - - - - - -