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XX學(xué)院
課程設(shè)計(jì)說明書
課 題：開瓶器沖壓模具設(shè)計(jì)【小腳形狀】
專 業(yè)
學(xué)生姓名
班 組
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)教師
完成日期
摘要
摘要
關(guān)于學(xué)校這次的課程設(shè)計(jì)，我設(shè)計(jì)了開瓶器的沖孔落料復(fù)合模一套經(jīng)過課程設(shè)計(jì)的整個(gè)課題精心制作，對(duì)我所學(xué)的模具設(shè)計(jì)與制造所有知識(shí)得到了一個(gè)全面的復(fù)習(xí)，經(jīng)過查詢我們的教材還有我們學(xué)校圖書館里的和我這次課程設(shè)計(jì)課題有關(guān)的書本，根據(jù)模具設(shè)計(jì)的相關(guān)流程進(jìn)行一步一步的不折不扣制作，把我這次課程設(shè)計(jì)的整個(gè)設(shè)計(jì)過程給很清楚的寫在這份說明書上了。
在這次設(shè)計(jì)開瓶器同樣先進(jìn)行了工藝的分析，工藝的計(jì)算，確定壓力機(jī)型號(hào)，再將各主要零部件的設(shè)計(jì)表達(dá)出來。
這次課程設(shè)計(jì)開瓶器設(shè)計(jì)說明書的第一個(gè)部分是對(duì)我這次課程設(shè)計(jì)課題的第一套模具，開瓶器坯料的沖孔落料復(fù)合模的工藝的分析，工藝的計(jì)算，主要零部件的設(shè)計(jì)。這次開瓶器設(shè)計(jì)說明書的工藝計(jì)算，主要開瓶器的設(shè)計(jì)。這都為選擇沖壓設(shè)備提供重要依據(jù)。也為本次模具設(shè)計(jì)的AutoCAD裝配圖，以及AutoCAD主要開瓶器圖繪制提供了依據(jù)。
關(guān)鍵詞：沖壓模、開瓶器
Ⅰ
Abstract
Abstract
The graduation design of this school, I designed the bottle punching blanking compound die one after graduation design the topic elaborate, the mold design and manufacturing I learned all the knowledge to get a comprehensive review, after the inquiry teaching us and we in the school library and I graduated from the design the book, step by step according to the process of production of hundred-percent die design, the whole design process of my design to very clearly written in the specification.
In this design the first bottle opener also process analysis, process calculation, determine press model, and then to express the design of main parts.
The first part of this graduation design is to design a bottle opener I graduated from the design of the first set of mold, the bottle blank punched hole analysis process of composite mold, process calculation, the design of main parts. Process calculation of the design specifications of the design of the main bottle opener, bottle opener. It provides an important basis for the selection of stamping equipment. For the AutoCAD assembly, the mold design, and provides the basis for the main draw AutoCAD bottle opener.
Keywords: stamping mould, bottle opener
- 7 -
目錄
第1章 概述 - 1 -
1.1課程設(shè)計(jì)的目的 - 1 -
1.2 課程設(shè)計(jì)的要求 - 1 -
1.3課程設(shè)計(jì)的的注意事項(xiàng) - 1 -
第2章 開瓶器工藝設(shè)計(jì) - 2 -
2.1 分析開瓶器坯料的沖壓工藝性 - 2 -
2.1.1開瓶器坯料工藝分析 - 2 -
2.1.2確定開瓶器坯料沖壓工藝方案 - 2 -
2.1.3確定開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模結(jié)構(gòu)形式的確定 - 3 -
2.2工藝計(jì)算 - 3 -
2.2.1開瓶器坯料開瓶器的排樣設(shè)計(jì) - 3 -
2.2.2凸模和凹模的工作部分尺寸 - 4 -
第3章 開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模工作部分開瓶器設(shè)計(jì) - 6 -
3.1開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模，沖孔凸模的設(shè)計(jì) - 6 -
3.2開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模落料凹模設(shè)計(jì) - 7 -
3.3開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模凸凹模設(shè)計(jì) - 8 -
3.4開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模，凸凹模固定板設(shè)計(jì) - 8 -
3.5 開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模，推件塊設(shè)計(jì) - 9 -
3.6開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模，墊板設(shè)計(jì) - 10 -
第4章 開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 12 -
4.1開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模模架的選擇 - 12 -
4.2 開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模壓力中心計(jì)算 - 12 -
4.3開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模模具裝配圖和開瓶器的繪制 - 12 -
總 結(jié) - 14 -
致 謝 - 15 -
參考文獻(xiàn) - 16 -
第1章 概述
1.1課程設(shè)計(jì)的目的
1、在這次課程設(shè)計(jì)中通過對(duì)課程設(shè)計(jì)的課題制作，對(duì)我們?cè)趯W(xué)校老師所教的專業(yè)知識(shí)和我們自己所自學(xué)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行一個(gè)鞏固。
2、在這次課程設(shè)計(jì)中培養(yǎng)我們模具專業(yè)的學(xué)生在遇到問題時(shí)的分析能力和解決問題能力，還有能獨(dú)立的完成對(duì)于模具設(shè)計(jì)的流程的熟練制作。
3、在這次課程設(shè)計(jì)中對(duì)我們模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的學(xué)生工作作風(fēng)以及責(zé)任心還有安全意識(shí)得到較大跨度的一個(gè)提升。
1.2 課程設(shè)計(jì)的要求
1、課程設(shè)計(jì)的圖紙圖幅量：一共要最少3張零號(hào)的圖幅工作量（其中最少要有1張零號(hào)裝配圖，剩下的不做要求）。
2、圖紙：最后答辯前上交的圖紙必須用AutoCAD繪制，畫圖時(shí)要更具繪圖標(biāo)準(zhǔn)去畫，最后要交1份AutoCAD圖紙和1份1：1打印出來的圖紙。
3、課程設(shè)計(jì)說明書的字?jǐn)?shù)要求：不少于20000字。
4、查看和課程設(shè)計(jì)課題有關(guān)的各種資料，為順利的完成課程設(shè)計(jì)以及能順利課程做好充分的準(zhǔn)備工作。
5、要求計(jì)算準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、圖面整潔，圖樣及標(biāo)注符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
20、要求編制的工藝規(guī)程符合生產(chǎn)實(shí)際。
7、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書要求文字通順，書寫工整。
1.3課程設(shè)計(jì)的的注意事項(xiàng)
1、相關(guān)安全的事宜：在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的樣品加工時(shí)一定要遵守各類加工機(jī)械的操作規(guī)范，確保人生安全，器械安全。
2、服從命令聽指揮:在進(jìn)行任何加工都前都要聽從老師的安排，認(rèn)真負(fù)責(zé)，精心制作，保質(zhì)保量完成模具加工任務(wù)。
3、課程設(shè)計(jì)的所有內(nèi)容必須自己獨(dú)立完成，可以請(qǐng)教同學(xué)或老師，但嚴(yán)禁抄襲，做，在模具加工時(shí)同樣要獨(dú)立完成。
第2章 開瓶器工藝設(shè)計(jì)
2.1 分析開瓶器坯料的沖壓工藝性
開瓶器坯料如圖2-1開瓶器坯料
圖2-1開瓶器坯料
2.1.1開瓶器坯料工藝分析
由圖2-1可見,開瓶器坯料的形狀比較簡單，結(jié)構(gòu)成對(duì)稱分布，開瓶器尺寸通過一般的沖壓能滿足開瓶器坯料的尺寸精度要求。尺寸的公差為自由公差，孔的孔邊距離外輪廓的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于凸、凹模所允許的最小壁厚，沒有凸、凹模強(qiáng)度的困擾，所以可以采用沖壓工序完成開瓶器的生產(chǎn)。
2.1.2確定開瓶器坯料沖壓工藝方案
1、方案的種類 開瓶器坯料需要沖孔落料2個(gè)基本的工序，我們用以下3種加工的工藝方案來進(jìn)行加工：
方案一：先把坯料沖下來，然后再利用另外的一套沖孔的模具進(jìn)行孔的加工，用單個(gè)工序的模具來對(duì)開瓶器坯料的制作。
方案二：采用沖孔落料，級(jí)進(jìn)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模具來完成開瓶器坯料的生產(chǎn)加工任務(wù)。
方案三：采用落料和沖孔同時(shí)進(jìn)行的復(fù)合模具完成開瓶器坯料的生產(chǎn)任務(wù)。
2、方案的比較 每種加工方案的特點(diǎn)以及方案比較如下。
方案一：所需要的模具的結(jié)構(gòu)不怎么復(fù)雜，在加工模具時(shí)比較容易，但要2個(gè)工序才能將加工中心坯料加工出來，用兩個(gè)模具整個(gè)生產(chǎn)，這樣生產(chǎn)的成本有點(diǎn)高，并且加工時(shí)的效率很低，最為重要的是這個(gè)方案加工不能保證開瓶器坯料的尺寸精度。這個(gè)方案我們不要。
方案二：雖然用級(jí)進(jìn)模他的加工效率是比較高的。但是級(jí)進(jìn)模具外形很大，制造模具時(shí)麻煩，這樣他的成本代價(jià)太高，本身這種模具就不適合加工這種形狀很小，結(jié)構(gòu)還很簡單的開瓶器，因而這種案我們也不要。
方案三：這個(gè)就要一個(gè)模具就行了，而且開瓶器坯料的開瓶器精度還有生產(chǎn)的速度要求都能夠達(dá)到要求，關(guān)鍵成本也不太高。
3、方案的最終確定 綜上所訴，開瓶器坯料沖壓模具采用沖孔落料復(fù)合模具進(jìn)行產(chǎn)品的加工。
2.1.3確定開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模結(jié)構(gòu)形式的確定
有正裝復(fù)合模具還有倒裝復(fù)合模具2種復(fù)合模。考慮到成型后拿料問題。最終確定我們用倒裝式復(fù)合模具進(jìn)行開瓶器的沖壓加工。
2.2工藝計(jì)算
2.2.1開瓶器坯料開瓶器的排樣設(shè)計(jì)
如圖2-2排樣
圖2-2排樣
1、搭邊值的確定[1]冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表2.10得出工件的搭邊對(duì)于本次的設(shè)計(jì)，我們兩工件間取搭邊值a=1mm，a=1.3mm。
2、條料步距的確定 條料寬度按相應(yīng)的公式計(jì)算：
B=(ｌ+2a) 查表 =0.87
B=(100+2×2.6)-0.87
=105.2-0.87
3、材料的利用率計(jì)算 η=S工/S總=70.4％
2.2.2凸模和凹模的工作部分尺寸
開瓶器圖上所注公差經(jīng)查標(biāo)準(zhǔn)公差表1.2為IT14級(jí)，尺寸精度較低，普通沖裁完全可以滿足要求。
表1.2部分標(biāo)準(zhǔn)公差值（GB/T1800.3—1998）
公差等級(jí)
IT20
IT7
IT8
IT9
IT10
IT11
IT12
IT13
IT14
IT15
基本尺寸
/μm /mm
＞3～20
8
12
18
30
48
75
0.12
0.18
0.30
0.48
＞20～10
9
15
22
320
58
90
0.15
0.22
0.320
0.58
＞10～18
11
18
27
43
70
110
0.18
0.27
0.43
0.70
＞18～30
13
21
33
52
84
130
0.21
0.33
0.52
0.84
＞30～50
120
25
39
202
100
1200
0.25
0.39
0.202
1.00
＞50～80
19
30
420
74
120
190
0.30
0.420
0.74
1.20
＞80～120
22
35
54
87
140
220
0.35
0.54
0.87
1.40
根據(jù)表1.2分析：該開瓶器沖裁工藝性較好，適宜沖裁加工。查公差表得各尺寸公差：
4．凸、凹模刃口尺寸及公差的計(jì)算
由于工件外形尺寸比較復(fù)雜，凸、凹模的刃口尺寸很難計(jì)算，而且工件尺寸精度要求不高，所以將工件的外形尺寸直接作為凹模的刃口尺寸，用線切割機(jī)床加工出凹模，然后以一定的放電間隙加工出凸模。
1、
開瓶器坯料沖壓模，沖壓力計(jì)算
計(jì)算沖裁力是為了選擇合適的壓力機(jī)，設(shè)計(jì)模具和檢驗(yàn)?zāi)＞叩膹?qiáng)度，壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力，以適宜沖裁的要求，普通平刃沖裁模，其沖裁力一般可以按下式計(jì)算：
Fp=Kp Ltτ =Lt （20.1）
式中τ——材料抗剪強(qiáng)度（MPa）；
L——沖裁周邊總長（mm）；
t——材料厚度（mm）；
系數(shù)Kp是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損，凸模與凹模間隙之波動(dòng)，取Kp =1.3。
2.1 沖裁力Fp的計(jì)算
據(jù)圖5.3可得一個(gè)開瓶器內(nèi)外周邊之和L=361.165mm。
由于沖模采用剛性卸裝置和自然漏料方式，故總的沖壓力為：
F= F+F 式中 F為沖裁力， F為卸料力；
按沖裁力計(jì)算公式計(jì)算沖裁力：
F=KLtτ=1.3 ×361.1652×340/1000 ( kN)≈319.3 (kN)；
F=KFn=0.05319.32(KN)=31.93(KN)；
F = F+F=319.3+31.93=351.23(KN)
從滿足加工的工藝要求考慮，可擬選用JH23-40查《沖壓模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)與范例》表9-9開式雙柱可傾壓力機(jī)技術(shù)規(guī)格[2]
J23-16參數(shù)：公稱壓力/KN ：400
滑塊行程次數(shù)/次?min-1 ：115
最大封閉高度/mm:220
封閉高度調(diào)節(jié)量/mm: 60
立柱距離/mm: 220
工作臺(tái)尺寸/mm：450×300
墊板尺寸/mm：厚度： 60
模柄尺寸/mm：直徑： 30
深度： 50
第3章 開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模工作部分開瓶器設(shè)計(jì)
3.1開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模，沖孔凸模的設(shè)計(jì)
開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模，沖孔凸模材料選擇：為保證模具的壽命以及開瓶器的精度和材料供應(yīng)問題我們選擇Cr12MOV。
開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模，沖孔凸模形式確定： 采用國家規(guī)定形式中的(GB28203.2-81)。 材料選擇：為保證模具的壽命以及開瓶器的精度和材料供應(yīng)問題開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模，沖孔凸模的熱處理： 58—202HRC。
開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模。沖凸模的冷處理： 加超深冷冷處理（零下400C°）因?yàn)楣饪繜崽幚頉]法完全的去除材料的內(nèi)應(yīng)力。在材料剛剛經(jīng)過熱處理后接著進(jìn)行材料的加超深冷冷處理。這樣可以最大限度的去除材料的內(nèi)應(yīng)力。以增加模具的使用壽命。保證產(chǎn)品的尺寸精度穩(wěn)定性。
開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模，沖凸模的固定方式：采用壓入式固定。
開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模，沖凸模具體設(shè)計(jì)圖紙如：圖3-1沖孔凸模所示。
圖3-1沖孔凸模
3.2開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模落料凹模設(shè)計(jì)
開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模，落料凹模材料的選擇： 同凸模的材料一樣選擇Cr12MoV。
開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模，落料凹模的熱處理： 200—204HRC。
開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模，落料凹模的冷處理： 加超深冷冷處理（零下400C°應(yīng)為光靠熱處理沒法完全的去除材料的內(nèi)應(yīng)力，在材料剛剛經(jīng)過熱處理后接著進(jìn)行材料的加超深冷冷處理，這樣可以最大限度的去除材料的內(nèi)應(yīng)力，以增加模具的使用壽命，保證產(chǎn)品的尺寸精度穩(wěn)定性）。
開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模，落料凹模的具體設(shè)計(jì)圖紙如：圖2-4落料凹模所示。
圖3-2落料凹模
- 8 -
3.3開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模凸凹模設(shè)計(jì)
開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模，凸凹模材料的選擇： 和凸模的材料一樣我們用Cr12MoV。
開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模，凸凹模的熱處理： 58—202HRC。
開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模，凸凹模的冷處理： 加超深冷冷處理（零下400C°應(yīng)為光靠熱處理沒法完全的去除材料的內(nèi)應(yīng)力，在材料剛剛經(jīng)過熱處理后接著進(jìn)行材料的加超深冷冷處理，這樣可以最大限度的去除材料的內(nèi)應(yīng)力，以增加模具的使用壽命，保證產(chǎn)品的尺寸精度穩(wěn)定性）。
開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模，凸凹模設(shè)計(jì)圖紙如：圖2-5凸凹模所示。
圖3-3凸凹模
3.4開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模，凸凹模固定板設(shè)計(jì)
開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模，凸、凹模固定板材料選擇：45。
開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模，凸、凹模固定板熱處理要求：45—50HRC。
開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模，凸、凹模固定板設(shè)計(jì)圖紙如：圖2-7凸、凹模固定板所示。
圖3-5凸凹模固定板
3.5 開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模，推件塊設(shè)計(jì)
開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模，推件塊材料選擇：45。
圖3-20推件塊
開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模，具體設(shè)計(jì)如：圖2-8推薦號(hào)。
3.6開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模，墊板設(shè)計(jì)
開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模，墊板材料選擇：45。
開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模，墊板具體設(shè)計(jì)如：圖2-9所示。
圖3-7墊板
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第4章 開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模模架的選擇
模架形式的選用后側(cè)導(dǎo)動(dòng)，結(jié)合設(shè)計(jì)的凹模等，先大概的確定一下模架的尺寸，最后再通過查詢資料選取標(biāo)準(zhǔn)模架。
上模座尺寸170mm×170mm×55mm，材料選用，HT250
下模座尺寸170mm×170mm×60mm，材料選用，HT250
4.2 開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模壓力中心計(jì)算
由開瓶器坯料圖就可以看出壓力中心，根據(jù)三維圖進(jìn)行測量可得
4.3開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模模具裝配圖和開瓶器的繪制
見圖紙
總結(jié)
總 結(jié)
將近3個(gè)多月的課程設(shè)計(jì)已近進(jìn)入尾聲，請(qǐng)各位老師對(duì)我的課程設(shè)計(jì)—開瓶器做最后的檢查。
在我們目前的生活中絕大部分的用品都是利用模具做出來，無論是精密開瓶器還是普通精度的開瓶器，用模具都能高效率的生產(chǎn)出來，并且成本還很低，模具對(duì)我們影響的不單單是生活中的方方面面，也包括其它的各個(gè)行業(yè)。
我們國家的起步不是太早，所以目前一些比較大型的還有比較精密的大部分都是依靠國外進(jìn)口，就連好的材料和刀具也是依賴于進(jìn)口，不過根據(jù)目前我們國家的發(fā)展速度，在不久我們就能趕上與世界先進(jìn)水平的差距，我們就能獨(dú)立的做出先進(jìn)的模具。
所以我們學(xué)院安排的這次課程設(shè)計(jì)。對(duì)我們學(xué)生來說意義非常的大?？梢詫⑽覀兯鶎W(xué)的知識(shí)進(jìn)行一個(gè)完美的組合。同時(shí)還提高了我對(duì)于問題的思考能力。對(duì)于問題的解決能力。也讓我體會(huì)到了只要努力去做，付出了，“面包“總是會(huì)有的，只是時(shí)間問題。
致謝
致 謝
這次我的課程設(shè)計(jì)課題開瓶器能夠成功個(gè)完成，首先要感謝我的課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師模具教研室的主任，老師不僅借給我?guī)妆娟P(guān)于本次開瓶器課程設(shè)計(jì)非常好的資料，而且還幫我把控整個(gè)課程設(shè)計(jì)的方向。
在我遇到瓶頸時(shí)也耐心的輔導(dǎo)我，幫助我順利的完成我的開瓶器課題設(shè)計(jì)。同時(shí)也感謝我們學(xué)院教過我的老師，在我AutuCAD工程繪圖時(shí)遇到不會(huì)時(shí)她耐心的教我如何用AutuCAD繪圖，這才使我的設(shè)計(jì)圖能夠順利的用繪圖軟件畫出來，并在設(shè)計(jì)說明書中插入部分圖紙，還有教我們模具設(shè)計(jì)在我的設(shè)計(jì)出現(xiàn)于實(shí)際生產(chǎn)不相符的時(shí)候及時(shí)的指導(dǎo)我，讓我設(shè)計(jì)的開瓶器彎曲模和開瓶器坯料沖孔落料復(fù)合模復(fù)合實(shí)際生產(chǎn)。
但是由于老師時(shí)間比較緊，不可能完全的將所有的問題都找出了，加之我對(duì)于模具設(shè)計(jì)的各方面知識(shí)學(xué)得還不到位，有很多的東西還沒學(xué)好，無法避免的會(huì)出現(xiàn)一些不足之處，這點(diǎn)將在以后的工作中會(huì)進(jìn)一步完善。
這次開瓶器課題的課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過程中參考了很多書籍還有一些網(wǎng)站，并且我們宿舍的舍友和班級(jí)里面的同學(xué)都給與我了我很大的幫助，在此表示衷心的感謝。
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