模具cad/cam课程设计。
指导书。一总体要求。
课程设计时间:1-3周共3周。
按学号顺序每2人一组进行课程设计,每组完成一个制件连续冲模和复合冲模共计2套模具设计。
完成设计说明书一份。
二课程设计内容:
1. 零件设计(测绘)及冲压工艺计算。
a) 用草图功能绘制所提供的零件(要求完全约束)。
b) 建立零件的三维模型。
c) 工艺计算。
2. 模具结构设计。
a) 模具结构设计、评估;
b) 模具标准件选取;
c) 模具装配图设计;
d) 凸模、凹模、上、下模座的共四个零件的零件图设计。
3. 模具各零件的三维设计。
a) 模具各零件的三维参数化设计;
b) 模具三维装配。
三设计图要求。
1 零件设计(测绘)
a 按所提供零件设计(测绘)零件,合理标注零件尺寸;
b 若所提供的零件为去掉参数ug part 零件,则在ug软件中用相关测量功能获得相关尺寸;
c 用所标注尺寸建立三维sheet模型(建模时不考虑厚度,尺寸按外形或内形确定)并评估尺寸标注的合理性和简洁性。
d 在ug drafting中将选取合理的视图方向,并标注尺寸,图上同时标注零件厚度及材料牌号。
2 模具结构设计。
a 工艺计算。
冲裁类模具。
冲裁力、冲压中心、搭边值选取、排样图,材料利用率;凸、凹模工作部分尺寸计算。
弯曲模。弯曲展开、弯曲力计算、弯曲回弹计算、弯曲回弹补偿。凸、凹模工作部分尺寸计算。
拉深、成形模。
板料展开、拉深系数计算,多次拉深的系数分配及计算。凸、凹模工作部分尺寸计算。
b 模具结构图。
要求:草图包括装配草图及零件草图,所设计模具能完成相应功能、结构简洁合理;标准件及零件尺寸完整。交指导教师过目后进行后续工作。
c 零件图、装配图。
装配图。1. 试图选择。
2. 图面形式(见附页1)
3. 工序件材料尺寸。
4. 标题栏、模具零件明细表(见附页2)
5. 备注内容(闭合高度、冲裁力大小)
零件图。绘制凸模、凹模、上模板、凸模固定板共四个零件的零件图。要求。
6. 试图选择合理、表示清楚。
7. 图面形式(见附页3)
8. 尺寸、公差及表面粗糙度标注正确。
9. 零件标题栏(见附页4)
10. 备注内容(尖角倒棱等)
d 三维设计及装配。
零件三维建模(见附页5)
结构装配(见附页6)
**图(见附页7)
3 设计说明书。
设计书封面按学校要求,页数要求在22-30页,要求整洁,全部打印。内容包括:
a 摘要;b 工艺方案设计、计算。
c 模具结构、零件设计。
d 模具零件三维参数化设计及装配。
e 小结。除装配图外,工艺方案设计图、零件图、模具零件三维参数化图、三维装配图及cam中的图均以a4图幅附在设计说明书中。
四时间安排:
第一周:1. 借资料;
2. 绘制制件图,建制件三维模型;
3. 工艺计算、模具零件、装配设计。
第二周:1. 模具各零件的三维设计及装配。
2. 模具装配图、凸模、凹模、凸凹模的二维工程图设计。
第三周:1. 模具装配图、凸模、凹模、凸凹模的二维工程图设计。
1. 课程设计说明书(打印,说明书内容不能相同)。
五所需基本设计参考资料:
教材;模具设计手册;
冲压模具标准件手册;
附录:课程设计说明书的基本格式。
摘要(左右、单独一页)
第一章绪论。
第一节目的。
课程设计是重要的实践环节之一,它将理论联系实际,用所学知识在实践中进行融汇贯通,培养调查研究、分析问题和解决问题的能力,培养学生独立工作以及创新能力,为今后的学习工作打下坚实的基础。
第二节设计任务。
1. ug软件使用
熟悉ug软件在二维设计、实体造型和装配方面的应用。
2. 零件冲压方案。
1) 分析零件的冲压工艺性。
2) 排样图设计。
3. 模具结构设计。
1) 模具的二维工程图设计。
2) 模具零件的三维设计及模具三维装配。
第三节设计要求。
1. 设计必须由学生本人独立完成。
2. 完成设计说明书一份。
第二章冲压工艺设计。
第一节冲压件的工艺性分析及工艺方案。
1. 冲压件的形状和尺寸(附图)
材料:q235
材料厚度:1.0 mm
零件简图:如下图所示。
此工件既有冲孔,又有落料两个工序。材料为 q235,厚度t=1.0mm,具有良好的冲裁性能,适合冲裁。
工件结构相对简单且对称,有一个直径为ф5的圆孔,一个直径为20mm半圆。孔与边缘的最小距离为7.5mm,满足冲裁的加工要求。
2. 冲压件的尺寸精度。
冲裁件的精度按it13确定,冲模制造精度按it6~it7确定。
3. 生产批量:大批量。
4. 冲压工艺方案的制定。
1)方案种类。
根据制件工艺性分析,要加工此零件,分析出以下两种方案。
方案一:复合冲裁模方案一次性实现落料和冲孔,一次性完成零件的生产。
方案二:落料 ——冲孔单工序完成落料,然后一次性冲孔。
2)方案比较。
方案二属于单工序冲压。模具结构简单,制造方便,但需要两道工序,成本相对较高,生产率低。第一道工序完成之后,进入第二道工序,必然会加大误差,使工序质量和精度会较差,达不到所需要的要求,不易满足生产的要求。
再加之此制件生产批量大,尺寸较小,这种方案生产率低,一般不宜采用。
方案一为复合冲裁模,在同一部位同时完成了零件的生产,对于这种大批量生产零件,大大的提高了生产效率。故选用方案二。
第二节确定工艺方案及模具结构型式。
1. 模具结构形式的选择(从生产效率、精度、所使用的机床、卸料方式、废料出料、板料的定位方式、制造成本等方面分析)
倒装复合模:在冲压方案的制定中,已经选定用复合冲裁模。因为大批量生产,所以选用倒装复合模,这样的方式能提高生产效率,保证安全生产,孔的废料通过凸凹模的孔向下排出。
板料定位方式:因为该模具采用的是,控制条料的卷进方向采用导料销,控制条料的送进步距采用挡料销来定步距。
卸料、出件方式的选择:根据模具冲裁的运动特点,该模具采用弹性卸料方式比较好。采用推件块,利用模具的开模力来推工件,既安全有可靠。即采用刚性装置取出工件。
2. 工序与排样。
1) 搭边设计
查《冷冲模设计指导与简明手册》表6-1-9搭边的参考值,得:工作间a1=1.2,侧边a=1.5
2) 排样布局(附图)
3. 制件定位、导正方式。
4. 凸、凹模结构:复合模,采用凸凹模和冲孔凸模配合。
5. 卸料装置。
6. 模架选择。
第三节工艺计算。
一、 毛坯的展开尺寸计算。
二、 凸模、凹模刃口尺寸的计算。
采用凸凹模分别加工计算模具刃口尺寸。
1、 冲孔。冲孔根据冲孔凸模为设计基准,首先确定凸模刃口尺寸,使凸模基本尺寸接近或等于工件孔的最大尺寸,再增大凹模尺寸以保证最小合理间隙2cmin。工件制作精度为it13,凸模和凹模均采用it6和it7级加工制造。
制件的尺寸是,ф=5mm,δ=0.3查表《手册》6-1-2得:凸凹模最小双面间隙 2c=0.
10 mm,凸凹模最大双面间隙 2c=0.14 mm,查表得x=0.5,查表6-1-3得凸凹模制造偏差δp= -0.
02mm,δp= +0.02mm,由表查得:ф5为it13级,取x=0.
5,凸模和凹模分别按it6和it7级加工制造,则。
d=(d+xδ) 5+0.5×0.3)mm=5.150mm
d= (d+2c)=(5.150+0.10)mm=5.250mm
校核:+2c-2c
0.020+0.0200.14-0.10 故满足间隙公差条件。
所以综上所诉,该冲孔模具根据要求所设计的凸凹模的刃口尺寸分别为:
冲孔凸模 d= 5.150mm
冲孔凹模 d= 5.250mm
2、落料凹模和凸凹模刃口的设计计算。
因为零件的外形相对复杂,因此我们使用配制的方法设计计算凹模和凸凹模的刃口尺寸。因为是落料,所以先做好凹模并作为基准件,然后按照此基准件的实际尺寸来配制凸凹模,使他们之间保持一定的间隙值,这样加工更容易。
1)、根据图所示,凹模磨损后变大的尺寸有a (20),a (20),a (5)
根据刃口尺寸计算公式:a=(a-x)
查表:对于以上要计算的尺寸,其磨损系数均为x=0.5
a=(20-0.5×0.33) mm=19.94mm
a=(20-0.5×0.33) mm=19.94mm
a=(5-0.5×0.18) mm=4.910mm
2)、根据图所示,凹模磨损后不变的尺寸有c (15), c(2),刃口尺寸计算公式:c=(c+0.5)0.125
查表:对于以上要计算的尺寸,其磨损系数均为x=0.5
c=(15+0.5×0.27)0.125×0.27㎜=15.1350.034㎜
c=(2+0.5×0.14)0.125×0.14㎜=2.070.018㎜
3)、凸模刃口尺寸确定:查表,冲裁合理间隙 2c=0.10mm ,2c=0.14mm,有凸模刃口尺寸按凹模相应部位的尺寸配制,保证双面最小间隙为2c=0.10mm。
故相应位置凸模尺寸为:
a=19.84mm
a=19.84mm
a =4.810mm
c=15.0350.034㎜
c=1.970.018㎜
三、 冲裁力计算。
计算冲裁力的目的是为了选用合适的压力机,设计模具和检验模具的强度。压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力,以适应冲裁工艺的需要。
冲裁力 f=kt l=1.3×1.0×137.1×300kn=53.47kn
卸料力 f=k f=0.05×53.47 kn=2.674kn
顶件力 f=k f=0.06×53.47 kn=3.21kn
冲压力 p= f+f+f=53.47kn +2.67 kn+3.21 kn=59.35 kn
式中:—材料搞剪强度mp 查表得=280~400 mp,取=300mp;
l—冲裁周总长,通过软件直接算得l=137.1mm;
k—是考虑到冲裁模刃口的磨损、凸模与凹模间隙的波动、润滑情况、材料力学性能与厚度公差的变化等因素而设置的安全系数,一般取1.3;
k—卸料力系数,其值为0.02~0.06,薄料取大值,厚料取小值,取0.05;
k—顶件力系数,其值为0.04~0.08,薄料取大值,厚料取小值,取0.06
四、 压力机公称压力的选取。
冲裁时,压力机的公称压力必须大于或等于冲裁时各工艺力的总和f。
f= f+f+f=53.47kn +2.67 kn+3.21 kn=59.35 kn
所以,f=59.35 kn
因此查表7-7-1选压力机型号为选取160 kn吨位的开式压力机。
型号:j23-16
其主要参数为:
公称压力: 100 kn
滑块固定行程:60 调节行程: 60
最大闭合高度:180 闭合高度调节量:50
工作台尺寸: 360 x 360
模柄孔尺寸: 32×50
五、 压力中心的计算。
模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。为了确保压力机和模具正常工作,应使冲模压力中心与压力机滑块的中心重合。否则,会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷,使滑块和导轨间产生过大的磨损,模具导向零件加速磨损,降低模具和压力机的使用寿命。
CAD课程设计指导书
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模具CAD CAM课程设计说明书
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模具CAD CAM课程设计说明书
景德镇陶瓷学院。院系 机械电子工程学院。专业 材料成型及控制工程。姓名 王昌辉。学号 200910340109 指导教师 刘文广。1 课程设计目的及设计任务3 2 原始数据及资料4 3 完成零件造型8 4 设计计算10 5 设计步骤16 6 设计小结21 参考文献22 1 课程设计目的及设计任务。随...