墊圈沖孔落料復(fù)合模設(shè)計說明書

1、課 題 沖孔落料復(fù)合模 系 別 機(jī)械與能源工程學(xué)院 專 業(yè) 材料成型及控制工程 班 級 材料1111 姓名/學(xué)號 魏初芳 指導(dǎo)教師 黃清民 樊曉紅 課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書姓名 魏初芳 學(xué)號 班級 材料1111 一、課題名稱：沖孔、落料復(fù)合模圖1-1二、零件： 材料：Q235 料厚：2 批量：50萬三、設(shè)計要求：1、繪制零件圖及編制沖壓工藝卡。2、設(shè)計模具總裝圖。3、設(shè)計模具工作零件圖。4、編寫設(shè)計說明書。5、將說明書和圖紙裝訂成冊（按A4尺寸裝訂）目 錄前言 1第一章 零件的工藝性分析 21.1 材料21.2 結(jié)構(gòu)與尺寸21.3 精度2第二章 確定工藝方案 32.1 工序性質(zhì)與數(shù)量 32.

2、2 工序順序 32.3工序組合確定 3第三章 確定模具總體結(jié)構(gòu)43.1 類型 43.2 結(jié)構(gòu) 43.2.1工作零件 43.2.2 定位零件 43.2.3 卸料、出件 4 3.2.4導(dǎo)向零件4 3.2.5支撐零件5第四章 工藝與設(shè)計計算64.1 排樣 64.2計算沖壓力和壓力中心84.3 彈性元件 9第五章 設(shè)計零件、繪制總裝配草圖10 5.1 工作零件 13 5.2 定位零件 14 5.3 卸料與出件 14 5.4 模架與其他零件 15 第六章 繪制總裝圖和各零件圖16工藝卡 17參考文獻(xiàn) 18設(shè)計小結(jié) 19 第一章 零件的工藝性分析 1.1 材料Q235的 s=235MPa b=400 MP

3、a s/b=0.59沖壓性能良好1.2 結(jié)構(gòu)與尺寸零件形狀規(guī)則，沖孔尺寸與落料外形有6mm，其它無極限特征，適合沖裁加工。1.3 精度零件精度為ST8，根據(jù)分析，該零件工藝性良好，適合沖裁加工。第二章 確定工藝方案2.1 工序性質(zhì)與數(shù)量沖孔、落料2.2 工序順序單工序模：沖孔落料復(fù)合模：沖孔、落料級進(jìn)模：沖孔-落料2.3工序組合確定圖凸凹模壁厚為6mm，查P116 表3-29得允許最小壁厚4.9mm，符合要求，所以沖孔與落料能組合。第三章 確定模具總體結(jié)構(gòu)3.1類型因零件較小，且中批量生產(chǎn)，不宜單工序沖裁；級進(jìn)模單幅成本較高，所以不采用級進(jìn)模；孔與落料邊緣距離為6mm，大于最小凸、凹模壁厚4.

4、9mm，所以用復(fù)合模最為合理3.2結(jié)構(gòu)3.2.1工作零件a.凸模落料凸模選用掛臺式的結(jié)構(gòu)，可以用銑削加工凸模長度 L=h1+h2+h3+h b.凹模采用整體式的螺釘固定，凹模刃口采用直通式的刃口高度h=8mm凹模厚度 H=KS（8) 查表取k=0.22-0.35凹模寬度厚 B=S+（2.5-4）H 查表取s=36c.凸凹模凸凹模采用整體式的螺釘固定，因為料厚t=1.5mm，查表得凸凹模最小壁厚a0=4.9mm 又凸凹模實際壁厚a=（22-10）/2=6mm3.8mm，符合要求。3.2.2定位零件X方向上擋料銷定位，Y方向上用導(dǎo)料銷3.2.3 卸料方式卸料方式采用彈性卸料，彈性卸料裝置由卸料板、

5、卸料螺釘、彈性元件構(gòu)成。3.2.4 導(dǎo)向零件選用光滑的圓柱導(dǎo)向裝置，2級精度。導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)為20100 GB/T2861.1-2008 22100 GB/T2861.1-2008 導(dǎo)套標(biāo)準(zhǔn)為206523 GB/T2861.3-2008 226523 GB/T2861.3-2008導(dǎo)柱導(dǎo)套材料都為20Cr，硬度為58-62HRC，配合采用H7/j6。裝配方式是將導(dǎo)柱裝在下模座、導(dǎo)套裝在上模座上，采用過盈配合H7/r6。3.2.5 支撐零件1）上下模座因為零件較為對稱，受力均衡，前后操作，故采用中間導(dǎo)柱式上下模座。模座的材料為鑄鐵HT200，模座材料的許用壓應(yīng)力值為p=120MPa。2）模柄采用壓入式

6、模柄A型，上模中開設(shè)推板孔 與推桿配合。壓入式模柄標(biāo)準(zhǔn)為A4065 JB/T 7646.1，材料為Q235。3）固定板采用凸模固定板，固定板厚度為10mm。4）墊板墊板厚度一般為612mm。根據(jù)模具結(jié)構(gòu)，為防止上模座壓潰則加墊板厚度為10mm，材料選用淬火45號鋼。第四章 工藝與設(shè)計計算4.1排樣因零件為方形，采用一個個排有利于提高材料利用率，為保證產(chǎn)品質(zhì)量和模具壽命，采用有廢料排樣條料寬度 查P79表3-16（最小搭邊值）得搭邊a=1.8 a1=2 B=50+1.8+2=54mm經(jīng)查表可用板料1.5541200條料長度 L=1200mm 步距：S=30+ a1=30+2=32 n=L/S =

7、1200/32=37.5(實際37個) 即n=37 A=3050-810-252 =1380.75mm2利用率 =100%=(371380.75)/(541200)=78.84%圖4-14.2計算沖壓力和壓力中心1）沖壓力F=LTb=(160+10)2400=153.120KNL:沖裁件周邊長度 T：材料厚度b：抗拉強(qiáng)度2）壓力中心模具中心X0= Y0=計算得X0=-1.2 Y0=-0.53）初定壓力機(jī)P（1.1-1.3）FF=F+ Fx + FTF=153.120KN查表(卸料力、推件力系數(shù))得KX=0.040.05 KT=0.055Fx=KXF=0.045153.120=6.890KNFT

8、=nKTF=40.055153.120=33.686KN (n=8/2=4)F=F+ Fx + FT =153.120+6.890+33.686=193.696KNP1.2 F=1.2193.696=232.435KN4）刃口尺寸計算根據(jù)零件的形狀特征，刃口尺寸計算采用分開制造法。落料以凹模（d）為基準(zhǔn)，沖孔以凸模（p）為基準(zhǔn)。 (1)落料件尺寸的基本計算公式為：Dd=(Dmax-X)0+dDp=（Dd-Zmin）0p=(Dmax-X-Zmin )0p：工件制造的公差 X：磨損系數(shù)Z：沖裁模初始雙面間隙d：凹模的制造公差 p：凸模的制造公差落料尺寸300-0.780 mm, 500-0.78m

9、m, 400-078mm, 220-0.56mm查表3-4，3-5得X=0.5,凸、凹模最小間隙為Zmin=0.246mm，最大間隙為Zmax=0.360mm.凸模制造公差p=0.4X(Zmax-Zmin)=0.4X(0.360-0.246)=0.4X0.114=0.0456mm凹模制造公差d=0.6X(Zmax-Zmin)=0.4X(0.360-0.246)=0.6X0.114=0.0684mmDd=（30-0.50.780）0+0.0684=29.610+0.0684mm Dp=（29.61-0.246）0-0.0456=29.3640-0.0456mmDd=（50-0.50.780）0+

10、0.0684=49.610+0.0684mm Dp=（49.61-0.246）0-0.0456=49.3640-0.0456mmDd=（40-0.50.780）0+0.0684=39.610+0.0684mm Dp=（39.61-0.246）0-0.0456=39.3640-0.0456mmDd=（22-0.50.560）0+0.0684=21.720+0.0684mm Dp=（21.72-0.246）0-0.0456=21.4740-0.0456mm(2）沖孔件尺寸的基本計算公式為：dp=(dmin+X) 0-p dd=（dp+Zmin）+d0=(dmin+X+Zmin )+d0 沖孔尺寸5

11、0+0.400 mm 查表3-4，3-5得X=0.5,凸、凹模最小間隙為Zmin=0.246mm，最大間隙為Z max=0.360mm.凸模制造公差p=0.4X(Zmax-Zmin)=0.4X(0.360-0.246)=0.4X0.114=0.0456mm凹模制造公差d=0.6X(Zmax-Zmin)=0.4X(0.360-0.246)=0.6X0.114=0.0684mmdp=(5+0.50.400)0-0.0456=5.20-0.0456 dd=(5.2+0.246)0+0.02=5.4460+0.0684(3） 凹?？仔木喑叽鏛d=（Lmin+）=（200.07）4.3卸料元件 1.彈性

12、元件采用彈簧1）根據(jù)卸料力和模具安裝彈簧的空間大小初定彈簧數(shù)量n=4,則每個彈簧的預(yù)壓力為 Fy=Fx/n=6890/4=1722.5N2）初選彈簧規(guī)格。估算彈簧的極限工作壓力為Fj=1.3Fy=1.31722.5=2239.25N查標(biāo)準(zhǔn)初選規(guī)格為dD2h0=3.52050 Fj=2450N,hj=25mm。3) 計算所選彈簧的預(yù)壓量為Hy=Fyhj/Fj=1722.525/2450=17.6mm4) 校核所選彈簧是否合適。卸料板工作行程hx=2+1=3mm,取凸模刃模量hm=4mm,則彈簧工作室的總壓縮量為h=hy+hx+hm=17.6+4+3=24.6mm因為h4.9mm，符合要求。凸凹模

13、長度：L=h1+h2+h3 h1：卸料板厚度8mmh2：彈性元件的高度h0=20mmH3:凸凹模固定板厚度 15凸凹模長度：L=8+20+15=43mm凸凹模寬度：B=50+10+=60mm材料選用T10A，熱處理后的淬火硬度為58-62HRC。圖5-15.2定位零件X方向上采用擋料銷裝置定位，擋料銷采用固定擋料銷， 標(biāo)準(zhǔn)為dL=68 JB/T7649.5-1994,材料為45，硬度為43-48HRC；Y方向上用導(dǎo)料銷dL=68 JB/T7649.5-1994,材料為45，硬度為28-32HRC，調(diào)制處理。5.3 卸料與出件卸料方式采用彈性卸料；出件采用推桿推銷，推桿直徑d=35mm與模柄孔配

14、合，推銷直徑d=5mm。5.4模架與其他零件1）模架凹模尺寸：12580H閉=上模板+下模板+卸料板+凸模固定板+彈性元件+凹模+料厚+墊板H閉=30+37+8+10+20+15+20+2+8=150mm取H閉 =150mm查沖壓模具設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（GB/T2855.1-2008）選取標(biāo)準(zhǔn)模架為上模座為 24014030下模座為 290140372）壓力機(jī)根據(jù)初定壓力機(jī)知P1.2 F=1.2193.696=232.435KN故選取250KN壓力機(jī)，標(biāo)準(zhǔn)為JH21-25壓力機(jī)主要參數(shù)為公稱壓力：250KN滑塊行程：80mm最大閉合高度：250mm閉合高度調(diào)節(jié)量：50mm滑塊中心線到床身距離：210mm

15、工作臺尺寸：700440工作臺孔尺寸：150模柄孔尺寸：4065墊板厚度：70mm3)其他零部件結(jié)構(gòu)凸模固定板用于固定凸模，兩者采用過渡配合H7/j6關(guān)系，材料常采用Q235。模柄采用壓入式的模柄A型，根據(jù)設(shè)備上模柄孔尺寸，采用H7/j6配合，選用規(guī)格A4065的模柄，材料選用Q235。墊板厚度一般為612mm，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)取為8mm，材料選用淬火45號鋼螺釘與銷釘?shù)倪x用,螺釘主要起連接固定作用，銷釘起定位作用，在沖模中螺釘一般多選用內(nèi)六角螺釘，銷釘常用圓柱銷。同一組合中，螺釘數(shù)量一般不少于3個，并盡量沿被連接件的外援均勻布置。銷釘?shù)臄?shù)量一般都用2個，且盡量遠(yuǎn)距離錯開布置，以保證定位可靠。螺釘

16、與銷釘?shù)倪x用應(yīng)根據(jù)沖壓工藝力大小和凹模厚度等條件確定，根據(jù)此結(jié)構(gòu)模具查表可得，選用M6、M8的螺釘，銷釘?shù)墓Q直徑可取與螺釘一樣或小一個規(guī)格，螺釘?shù)男腴L度一般可取其公稱直徑的1.52倍。內(nèi)六角螺釘查國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T70.1-2000，銷釘查國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T119.2-2000。 第六章 繪制總裝圖和各零件圖 圖6-1工藝卡序號工序名稱工序內(nèi)容加工簡圖工藝設(shè)備1下料剪板機(jī)上裁板541200剪床機(jī)2沖孔落料沖內(nèi)孔與落外形沖孔落料復(fù)合模3檢驗凸凹模按零件圖紙檢驗參 考 文 獻(xiàn)1汪愷主編.機(jī)械設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊 第2卷.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997.82洪慎章主編.實用沖壓工藝及模具設(shè)計.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.13鄭家賢.沖壓模具設(shè)計實用手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.14張如華,趙向陽，章躍榮主編.北京：清華大學(xué)出版社，2006.35楊占堯主編.最新沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用手冊.北京化工大學(xué)出版社，2010.106李名望.沖壓模具設(shè)計與制造技術(shù)指南.北京化工大學(xué)出版社，2008.67王秀鳳，張永春編著.冷沖壓模具設(shè)計與制造.北京航空航天大學(xué)出版社，2008.78成大先主編.機(jī)械設(shè)計手冊（第五版）：單行本，機(jī)械制圖，設(shè)計精度.北京化工大學(xué)出版社，2010.19虞傳寶主編.冷沖壓及塑