沖壓件工藝性分析.doc

一、止動(dòng)件沖壓件工藝性分析 1、零件材料：為Q235-A鋼，具有沖裁； 2、零件結(jié)構(gòu)良好的沖壓性能，適合：相對(duì)簡單，有2個(gè)20mm的孔；孔與孔、孔與邊緣之間的距離也滿足要求，最小壁厚為14mm（20mm的孔與邊框之間的壁厚） 3、零件精度：全部為自由公差，可看作IT14級(jí)，尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求。 查表得各零件尺寸公差為： 外形尺寸：、 內(nèi)型尺寸： 孔中心距：600.37二、沖壓工藝方案的確定 完成該零件的沖壓加工所需要的沖壓基本性質(zhì)的工序只有落料、沖孔兩道工序。從工序可能的集中與分散、工序間的組合可能來看，該零件的沖壓可以有以下幾種方案。 方案一：落料-沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案二：沖孔-落料級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 方案一只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，工件最小壁厚14mm大于凸凹模許用最小壁厚3.6mm-4.0mm，模具強(qiáng)度好，制造難度中等，并且沖壓后成品件可通過卸料板卸下，清理方便，操作簡單。 方案二也只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，工件精度也能滿足要求，但是模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造加工，模具成本較高。 結(jié)論：采用方案一為佳三、模具總體設(shè)計(jì) （1）模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合模沖壓，所以模具類型為復(fù)合模。 （2）定位方式的選擇 因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料板，無側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用擋料銷定距。而第一件的沖壓位置因?yàn)闂l料長度有一定余量，可以靠操作工目測(cè)來定。 （3）卸料、出件方式的選擇 因?yàn)楣ぜ虾駷?.5mm，相對(duì)較薄，卸料力也比較小，故可采用彈性卸料。又因?yàn)槭堑寡b式復(fù)合模生產(chǎn)，所以采用上出件比較便于操作與提高生產(chǎn)效率。 （4）導(dǎo)向方式的選擇 為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該倒裝式模采用導(dǎo)柱導(dǎo)向方式。 四、排樣方案確定及材料利用率（1）排樣方式的確定及其計(jì)算 設(shè)計(jì)倒裝式復(fù)合模，首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖，采用直排。方案一： 搭邊值取2mm和3mm（P33表2-9），條料寬度為135mm（采用無側(cè)壓導(dǎo)料裝置，條料與導(dǎo)料板間隙為1mm） ，步距為63 mm，一個(gè)步距的材料利用率為73% 。沖件面積A：A6186.5535mm2條料寬度B：B130+22+1135mm步距S：S60+363mm一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率：=100%=100%=73%每張鋼板的材料利用率：=100%=100%=70.3%查板材標(biāo)準(zhǔn)，宜選950mm1500mm的鋼板，每張鋼板可剪裁為7張條料（135mm1500mm），每張條料可沖23個(gè)工件，故每張鋼板的材料利用率為70.3%。 方案二：搭邊值取2mm和3mm（P33表2-9），條料寬度為135mm（采用無側(cè)壓導(dǎo)料裝置，條料與導(dǎo)料板間隙為1mm） ，步距為138 mm，一個(gè)步距的材料利用率為71.56% 。沖件面積A：A6186.5535mm2條料寬度B：B60+22+165mm步距S：S130+3133mm一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率：=100%=100%=71.56%每張鋼板的材料利用率：=100%=100%=69.8% 查板材標(biāo)準(zhǔn)，宜選950mm1500mm的鋼板，每張鋼板可剪裁為14張條料（65mm1500mm），每張條料可沖11個(gè)工件，故每張鋼板的材料利用率為69.8%。 結(jié)論：采用方案一為佳五、主要設(shè)計(jì)計(jì)算1、沖壓力的計(jì)算 1、落料力F落：F落KLtb1.33551.5300207675N式中：F落落料力（N）；L沖裁周邊的長度（mm）；T材料厚度；材料的抗剪強(qiáng)度（Mpa），查表得退火Q235材料鋼為300Mpa；K系數(shù)，一般取K=1.3。2、卸料力F卸：F卸=K卸F落0.0520767510383.75N （KX查P27表2.7）式中：K卸卸料力因數(shù)，其值由表查得K卸=0.053、沖孔力：F沖= KLt=1.32102300=48984N4、推件力推件力計(jì)算公式：F推=n K推F沖式中：K推推件力因數(shù)，其值查表得K推=0.05；n卡在凹槽內(nèi)的工件個(gè)數(shù)：n=h/t=6推件力為：F推=60.0548984=14695.2N5、模具總沖壓力為：采用彈性卸料，下出件，沖壓工藝總力FZ：FZF+FX+FT+ F沖207675 +10383.75+48984+14695.2281737.95N根據(jù)計(jì)算結(jié)果，沖壓設(shè)備擬選J23-35。 2、壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算 模具壓力中心是指沖壓時(shí)各沖壓力的作用點(diǎn)位置。為了保證壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機(jī)的滑塊中心相重合。否則，會(huì)使沖模和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生很大的磨損，以及模具導(dǎo)向零件的磨損。沖模的壓力中心按如下原則確定：（1）對(duì)稱形狀的單個(gè)沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。（2）工件形狀相同且分布位置對(duì)稱時(shí)，沖模的壓力中心與零件的對(duì)稱中心相重合。（3）形狀復(fù)雜的零件，多空沖模，級(jí)進(jìn)模的壓力中心可用解析法求出沖模的壓力中心。如下圖所示：由于沖件 X 方向?qū)ΨQ，故壓力中心 x0=0mmy0=26.18mm 其中： L1=48mm, y1=24mm L2=130mm, y2=0mm L3=48mm, y3= 24mm L4=29mm y4=48mm L5= 77.5mm y5=60mm L6=29mm y6=48mm L7=62.8mm y7=24mm L8=62.8mm y8=24mm 計(jì)算時(shí)，忽略邊緣 R4的圓角。 由以上計(jì)算可知，沖壓件中心的坐標(biāo)為（0，26.18） 六、凸凹模刃口計(jì)算 落料部分以落料凹模為基準(zhǔn)計(jì)算，落料凸模按間隙值配制;沖孔部分明中孔凸模為基準(zhǔn)計(jì)算， 沖孔凹模按間隙值配制。 既以落料凹模、 沖孔凸模為基準(zhǔn)，凸凹模按間隙值配制。 1、落料模具工作零件刃口尺寸計(jì)算落料部分以落料凹模為基準(zhǔn)計(jì)算，凹模磨損后，刃口部分尺寸都增大，因此均屬于A類尺寸，零件圖中落料部分的尺寸偏差如下：mm 查（沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)，p20表2-4）可知： 凸模和凹模的最小間隙為：Zmin=0.132mm 凸模和凹模的最大間隙為：Zmax=0.24mm：查（沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)，表2-6）可知因數(shù)x為： 當(dāng)0.20時(shí)，x=0.5 當(dāng)0.20時(shí)，x=0.75模具按IT14級(jí)制造查（沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)）可知：Dd=Dp=a、對(duì)于mm的制造公差表（表2-5）查得= -0.014mm, =-0.020mm 滿足|+|ZmaxZmin。=b、對(duì)于的制造公差表（表2-5）查得= -0.010mm, =-0.015mm 滿足|+|ZmaxZmin。=c、對(duì)于的制造公差表（表2-5）查得= -0.012mm, =-0.020mm 滿足|+|ZmaxZmin。=d、對(duì)于的制造公差表（表2-5）查得= -0.008mm, =-0.012mm 滿足|+|ZmaxZmin。=落料部分相應(yīng)的凸模尺寸配制，保證其雙面間隙為：0.132mm0.24mm。2、沖孔模具工作零件刃口尺寸計(jì)算沖的孔時(shí)，凸模外形為圓孔，故模具采用凸、凹模分開的加工方法制造，以沖孔凸模為基準(zhǔn)計(jì)算，其凸、凹模刃口部分尺寸計(jì)算如下：查（沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)，表24）可知：凸模和凹模的最小間隙為：Zmin=0.132mm凸模和凹模的最大間隙為：Zmax=0.24mm：查（沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)，表35）得因數(shù)x為：x=0.5查（互換性及其測(cè)量技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)公差表）得： 凸模按、凹模按IT14級(jí)查，可知：p=-0.010mm，d=0.015mm校核：Zmax-Zmin=0.24-0.132=0.108mm|p|+|d|=0.010mm+0.015mm=0.025mm滿足條件：Zmax-Zminp+d條件查（沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)，2-3）可知：dp=dp=dd=dp=3、孔心距尺寸計(jì)算：兩圓孔之間的位置公差為0.62mm查（沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)）可知因數(shù)x為：x=0.5查（沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)）可知：Ld=L=64=640.0925七、工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1、凹模板厚度：H=kb式中：b凹模刃口的最大尺寸 K系數(shù)，考慮板料厚度的影響，見表2-23b=130mm查表2-23知，k=0.2 H=0.2130=26mm落料凹模壁厚：C（1.52）H=（3952）mm則?。篊=40mm凹棋板邊長: L=b+2C=130+240=210mm查GB/T2855.2-2008，凹模板寬為160mm。故確定凹棋板外形為:25025026mm，將凹模板做成薄板形式并加空心墊板后實(shí)際凹棋板外形為:25016020mm。2、凸凹模尺寸: 凸凹模長度:L=hl+h2+h =14+18+24 =56 (mm) 其中: h1:凸凹模固定板厚度 h2:一彈性卸料板厚度 h 附加長度(包括凸模進(jìn)入凹棋深度，彈性元件安裝高度等) 凸凹模內(nèi)外刃口間壁厚校核:根據(jù)沖裁件結(jié)構(gòu)凸凹模內(nèi)外刃口最小壁厚為 24-10=14mm,據(jù)強(qiáng)度要求查表得，該壁厚為 4.0 mm 即可，故該凸凹模側(cè)壁強(qiáng)度足夠. 3、沖孔凸模高度尺寸：L=h1+h2+h3=22+12+20=54mm其中：h1凸模固定板厚度，h2空心墊板板厚度h3凹模板厚度 凸模板強(qiáng)度校核： 該凸模板長徑比為：L/d=54/20=2.710所以此凸模不屬于細(xì)長桿，強(qiáng)度足夠4、其他模具零件結(jié)構(gòu)尺寸和模架的選定根據(jù)倒裝模形式特點(diǎn)：凹模板尺寸并查標(biāo)準(zhǔn)JB/T-6743.1-2008，確定其他模具模板尺寸列于下表中：序號(hào)名稱長寬高（mm）材料數(shù)量1上墊板25025010T8A12凸模固定板2502502245鋼13空心墊板2502502045鋼14卸料板2502501845鋼15凸凹模固定板2502502545鋼16下墊板25025010T8A1根據(jù)模具零件結(jié)構(gòu)尺寸，差表GB/T2855.1-2008選取后側(cè)導(dǎo)柱250250標(biāo)準(zhǔn)架一副。八、沖壓設(shè)備的選定根據(jù)總沖壓力F總=281.74KN，模具閉合高度，沖床工作臺(tái)尺寸等，并結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備，選用J23-35開式雙柱可傾沖床，并在工作臺(tái)面上備置墊塊。其主要工藝參數(shù)如下：公稱壓力：350KN滑塊行程：100mm行程次數(shù)：50次/分最大閉合高度：2900mm連桿長度：60mm模柄孔尺寸（直徑深度）：40mm60mm九、小 結(jié)在自己的努力和指導(dǎo)老師的幫助之下，我們完成了課程設(shè)計(jì)的任務(wù)，通過設(shè)計(jì)，我對(duì)冷沖模設(shè)計(jì)過程有了更進(jìn)一步的了解。設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力提高。主要收獲和體會(huì)如下： 第一 .學(xué)到了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方法。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程是創(chuàng)造性勞動(dòng)的過程，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)應(yīng)按科學(xué)程序進(jìn)行，一般包括課題調(diào)研、擬定設(shè)計(jì)方案，總體設(shè)計(jì)，零部件設(shè)計(jì)、技術(shù)資料整理、產(chǎn)品試制、改進(jìn)設(shè)計(jì)等過程，一個(gè)產(chǎn)品須經(jīng)過多次改進(jìn)，才能完善和成熟。 第二 提高了綜合專業(yè)的能力。 以前課程設(shè)計(jì)所接觸的課程知識(shí)比較窄。 這次設(shè)計(jì)是把模具每個(gè)零件設(shè)計(jì)出來,需要比較全面的知識(shí)。 第三提高了收集資料和查閱手冊(cè)能力。收集資料是做課業(yè)設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作，只有廣泛收集有用的資料才能設(shè)計(jì)出較好的產(chǎn) 。 第四、培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。 在設(shè)計(jì)過程中每一個(gè)結(jié)構(gòu)、 零件、 材料、尺寸