沖模課程設(shè)計實例

1、第三章設(shè)計實例沖裁、彎曲、拉深及成形是冷沖壓的基本工序，下面以常見的沖裁件、彎曲件及拉深件為例介 紹沖裁、彎曲及拉深的沖壓工藝分析、工藝方案擬訂、工藝計算及模具設(shè)計。3.1沖裁模零件簡圖：如圖3-1所示.名稱：墊圈生產(chǎn)批量：大批量材料：Q235鋼材料厚度：2mm要求設(shè)計此工件的沖裁模。沖壓件工藝分析該零件形狀簡單、對稱，是由圓弧和直線組成的由表2-10、2-11查得，沖裁件內(nèi)外所能達到的經(jīng)濟精度為IT14，孔中心與邊緣距離尺寸公差為土0.2mm將以上精度與零件簡圖中所標注的尺寸公差相比較，可認為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證其它尺寸標注、生產(chǎn)批量 等情況，也均符合沖裁的工藝要求，故決

2、定采用利用導(dǎo)正銷進行定位、剛性卸料裝置、自然漏料方 式的沖孔落料模進行加工。方案一采用復(fù)合模加工。復(fù)合模的特點是生產(chǎn)率高，沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對位置精度高，沖模的輪廓尺寸較小。但復(fù)合模結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 制造精度要求高，成本高。復(fù)合模主要用于生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖裁件。方案二采用級進模加工。級進模比單工序模生產(chǎn)率高，減少了模具和設(shè)備的數(shù)量，工件精度較 高，便于操作和實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。對于特別復(fù)雜或孔邊距較小的沖壓件，用簡單?；驈?fù)合模沖制有 困難時，可用級進模逐步?jīng)_出。但級進模輪廓尺寸較大，制造較復(fù)雜，成本較高，一般適用于大批 量生產(chǎn)小型沖壓件。比較方案一與方案二，對于所給零件，由于兩小孔比較接近邊

3、緣，復(fù)合模沖裁零件時受到壁厚 的限制，模具結(jié)構(gòu)與強度方面相對較難實現(xiàn)和保證，所以根據(jù)零件性質(zhì)故采用級進模加工。模具設(shè)計計算1排樣、計算條料寬度及確定步距采用單排方案，如圖 3-2。由表2-18確定搭邊值，根據(jù)零件形狀兩式件間按矩形取搭邊值b = 2.0mm，側(cè)邊取搭邊值a = 2.2mm。則 進距： h =22.65 2 = 25mm條料寬度：b j = D 2a :查表 2-19， A =0.7b= (19.8+2 漢 2.2+0.7)q7=2.5.7 mm圖3-2排樣圖2 計算沖壓力該模具采用鋼性卸料和下出料方式1) 落料力查表 8-7. =300MPaF落二 KLt2 300= 5392

4、0N2) 沖孔力= 1.3 11 二 2 300= 26941N2個小孔：F孔2二KLt .= 1.34.1 二 22 300 =20083N3) 沖裁時的推件力查表 2-37 K 推=0.055h 4取表2-38，序號1的凹模刃口形式，h =4mm，則n二= 2個t 2故F推落=nK推F落=2 0.055 53920 = 5931NF 推孔 1 =2 0.055 26941 =2964NF 推孔 2= 2 0.055 20083 = 2209 N為避免各凸模沖裁力的最大值同時出現(xiàn)，且考慮到凸模相距很近時避免小直徑凸模由于承受材料流動擠壓力作用而產(chǎn)生傾斜或折斷故把三沖孔凸模設(shè)計成階梯凸模如圖3

5、-3圖3-3則最大沖壓力：卩總=13落 F孔1 F推落 F推孔1=53920 26941 5931 2964=89756N3.確定模具壓力中心如圖3-4，根據(jù)圖形分析，因為工件圖形對稱，故落料時F落的壓力中心在 01上；沖孔時F?L1、F孔2的壓力中心在02上。設(shè)沖模壓力中心離 Oi點的距離為X，根據(jù)力矩平衡原理得:F落 x = 25 -x F孔i F孔2由此算得x=11.65mm4 沖模刃口尺寸及公差的計算1 ）沖孔部分對沖孔11和4.1采用凸、凹模分開的加工方法由表2-23查得Zmin = 0.246mm , Zmax = 0.360mmZmax -Zmin 0.360 - 0.246 =

6、 0.114mm由表2-28查得對沖11孔時：p = 0.020mm , d = 0.020mm、p 、d 二 0.0200.020 二 0.040mm對沖4.1孔時：、p =0.020mm ,、d = 0.020mm、p 、d = 0.040mm故滿足,舟Zmax訂皿山條件查表2-30得X =0.5，則沖11孔部分:dp Wd x Q_p=11 0.5 0.05 爲20 =11.025爲20 mmd dp Zm. 0；d二 11.025 0.246 00.020 = 11.2710020 mm沖4.1孔部分：尺寸極限偏差轉(zhuǎn)化為帖三橙2dp = (d + xA 張= (4.2 十0.5 漢 0

7、.2jL2 =4.3 _0.02dd = d p Zmin 0二 4.3 0.246 00.02 二 4.54600.022)落料部分對外輪廓的落料，由于形狀較復(fù)雜，故采用配合加工方法A類尺寸。當以凹模為基準件時，凹模磨損后刃口部分尺寸都增大，因此均屬于零件圖中末注公差的尺寸由表10-11查出其極限偏差:則:R4 .0.20、0R9.9 _0.3631。.5、19.8J2尺寸極限偏差轉(zhuǎn)化為30.5j.5、19.6e.2查表2-30得X = 0.5Ad300 = 31.5 - 0.5 0.5 0 4 = 31.250.125珞9.8 二 19.6 -0.5 0.2 0 4 = 19.500.09

8、0.36Aw.9 =（9.9 0.5 漢 0.36）=9.72：09代4 = 4 0.5 0.30 0 =3.850075該零件凸模刃口各部分尺寸按上述凹模的相應(yīng)部分尺寸配制，保證雙面間隙值Zmin Zmax = 0.246 0.360mm。5 確定各主要零件結(jié)構(gòu)尺寸1）凹模外形尺寸的確定凹模厚度H的確定：H =30.1p仝 0.1* 89756 =21mmp取總壓力W =1.2H =26mmLd =b 2W =302 26 = 82mm工件長b = 30mm凹模寬度Bd的確定：Bd =步距-工件寬-2W2取步距二25mm工件寬=19.8mmW2 = 1.5H = 32mmBd =25 19.

9、8 2 32 =109mm2 ）凸模長度Lp的確定凸模長度計算為Lp =h1 h2 h3 Y其中初定：導(dǎo)尺厚 g =6mm卸料板厚h2 = 12mm凸模固定板厚h3 =18mm凸模修磨量Y =18mm則：Lp = 6 12 1818 = 54 mm先用沖床的公稱壓力應(yīng)大于計算出的總壓力F總=89756N ;最大閉合高度應(yīng)大于沖模閉合高度 5mm；工作臺臺面尺寸應(yīng)能滿足模具的正確安裝。按上述要求，結(jié)合工廠實際，可稱用J23-16開式雙柱可傾壓力機。并需在工作臺面上配備墊塊，墊塊實際尺寸可配制。雙柱可傾壓力機 J23-16參數(shù)：公稱壓力：160kN滑塊行程：70mm最大閉合高度：220mm連桿調(diào)節(jié)

10、量：60mm工作臺尺寸（前后 mm x左右mm ）：300 450墊板尺寸（厚度 mm x孔徑mm ）： 40 110模柄尺寸（直徑 mm x深度mm ）：3050最大傾斜角度：30三.設(shè)計并繪制總裝圖、選取標準件按已確定的模具形式及參數(shù)，從冷沖模標準中選取標準模架。繪制總裝圖如圖3-5所示，為單排沖孔落料連續(xù)模。按模具標準，選取所需的標準件，查得標準件代號及標記，寫在總圖明細表內(nèi)，并將各零件標出統(tǒng)一代號。部分零件尺寸：上模座：D0 /mm t / mm =160 40下模座：D0 /mm t / mm =160 45導(dǎo)柱：d / mm L/mm=28 150 左d / mm L/mm=32 150 右導(dǎo)套：d/mm L/mm h/mm=28 100 38圖3-5單排沖孔落料連續(xù)