切邊沖孔復合模設(shè)計說明書

1、 湖北工業(yè)大學機械學院 沖壓模具課程設(shè)計湖北工業(yè)大學課程設(shè)計說明書題 目：導板式落料模課程設(shè)計班 級： 09模具 二班 學 號： 0910100909 姓 名： 肖曦 指導老師： 鄭重 龔雪丹 時 間： 2012年11月11日 目 錄1. 任務描述12. 沖壓件工藝性能分析23. 沖壓工藝方案的確定24. 主要設(shè)計計算（1） 坯料設(shè)計 3（2） 沖壓力計算 4（3） 壓力中心的確定及相關(guān)計算 5（4） 工作零件刃口尺寸計算 6（5） 卸料橡膠計算 104. 模具總體設(shè)計（1） 模具類型的選擇 11（2） 定位方式的選擇 11（3） 卸料。出件方式的選擇 11（4） 導向方式選擇 115. 主要

2、零部件計算（1） 主要零件的結(jié)構(gòu)計算 12（2） 定位零件的設(shè)計 14（3） 坯料定位的設(shè)計 14（4） 卸料部件的設(shè)計 14（5） 模架及其他零部件設(shè)計 146. 模具總裝圖167. 沖壓設(shè)備的選定168. 工作零件的加工工藝179. 模具的裝配18主要參考文獻20設(shè)計小結(jié)20復合模設(shè)計說明1.任務描述：工件名稱：沖孔落料件工件簡圖：如下圖生產(chǎn)批量：大批量材料：Q235鋼材料厚度：2mm要求：1.完成總裝配圖 ，圖紙符合國家制圖標準； 2.繪制工程圖，圖紙符合國家制圖標準； 3.編寫設(shè)計說明書。（A4紙打?。┕ぜD2.沖壓件工藝性分析此工件只有沖孔和切邊兩個工序，材料為Q235鋼，具有良好的

3、沖壓性能，適合沖裁。工件結(jié)構(gòu)簡單，有兩個直徑13.8的孔；孔與孔，孔與邊緣之間的距離滿足要求，工件的尺寸全部為自由公差，按照IT14級，尺寸精度低，普通沖裁就能滿足要求。3.沖裁工藝方案確定該工件包括切邊和沖孔兩個基本工序，設(shè)計工藝方案時，采用復合模生產(chǎn)，切邊和沖孔同時進行。這種方案只需要一套模具，工作精度以及生產(chǎn)效率較高，但制造難度大。 而且廢料清除以及旋轉(zhuǎn)剩余坯料需要手工完成，人工操作復雜。4.主要設(shè)計的計算（1）坯料設(shè)計 該模具使用一塊矩形坯料，沖壓成兩個零件。坯料設(shè)計如下圖。每完成一次沖壓之后，將坯料旋轉(zhuǎn)180，進行第二次沖壓，沖裁出第二個工件。已沖裁好的工件用彈性卸料和推料桿推出。清

4、除廢料和坯料旋轉(zhuǎn)需要手動完成。坯料長度為a=152.00 -0.5 b=205.00 -0.5（2）沖壓力的計算 該模具采用復合模，選擇彈性卸料以及推料桿卸料。沖壓力計算如下表。項目分類項目公式結(jié)果備注沖壓力沖裁力FF=KLtb=1.3*409.15*2*380358288L=362.64卸料力FxFx=Kx*F=0.05*35828817914Kx=0.05推件力FtFt=n*Kt*F=8*0.055*358288157646N取8沖壓工藝總力FzFz=F+Ft+Fr=404244+202212+22233533848彈性卸料下出件根據(jù)計算結(jié)果，擬選擇JB21-80壓力機。 （3）沖壓中心計

5、算 如圖建立直角坐標系，并在坐標系中計算各沖壓邊中心以及沖壓力。X0=(p1*x1+p2*x2+p3*x3+p4*x4+p5*x5+.)/(p1+p2+p3+p4+p5+.)Y0=(p1*y1+p2*y2+p3*y3+p4*y4+p5*y5+.)/(p1+p2+p3+p4+p5+.)通過P=1.3Lt簡化公式得到X0=(l1*x1+l2*x2+l3*x3+l4*x4+l5*x5+.)/(l1+l2+l3+l4+l5+.)Y0=(l1*y1+l2*y2+l3*y3+l4*y4+l5*y5+.)/(l1+l2+l3+l4+l5+.)帶入數(shù)據(jù)計算得X0=70.54Y0=55.08最終算得沖壓中心位于

6、點O（70.54,55.08）（4） 工作零件刃口尺寸計算 在確定工作零件刃口尺寸計算方法之前，首先要考慮工作零件的加工方法與裝配方法。結(jié)合該模具的特點，工作零件的形狀相對簡單，適宜采用線切割機床分別加工落料凸模、凹模、凸模固定板、卸料版，這種加工方法可以確保這些零件的各個孔的同軸度，使裝配簡化。因此工作零件刃口尺寸計算就按分開加工的方法來計算，計算過程與結(jié)果如下。 沖裁尺寸： A。落料邊 a=53.070 -0.74 r=5.35+0.3 0 d=152.90 -1 e=152.90 -1 f=53.070 -0.74 C1=20.260 -0.52 C2=10.180 -0.36 B.沖孔

7、 g=22.660 -0.52 h=19.960 -0.52 j=13.585+0.43 0 凸凹模刃口尺寸： （a）計算尺寸a 查表得Zmin=0.246 Zmax=0.360 =0.74 x=0.5 p=0.020 d=0.030 a d=（a max-x）+d 0=（53.07-0.5*0.74）+0.030 0 =52.7+0.030 0 a p=（a d-Zmin） 0 -p =（52.7-0.246） 0 -0.020=52.454 0 -0.020 （b）計算尺寸r 查表得Zmin=0.246 Zmax=0.360 =0.3 x=0.5 p=0.020 d=0.020 r d=（

8、r min+x） 0 -d=（5.35+0.5*0.3） 0 -0.020=5.5 0 -0.020 r p=(r d+Zmin)+p 0 =（5.5+0.246）+0.020 0 =5.754+0.020 0 （c）計算尺寸d 查表得Zmin=0.246 Zmax=0.360 =1 x=0.5 p=0.030 d=0.040 d d=（d max-x）+d 0=152.4+0.040 0 d p=（d d-Zmin） 0 -p =152.154 0 -0.030 （d）計算尺寸e 查表得Zmin=0.246 Zmax=0.360 =1 x=0.5 p=0.030 d=0.040 e d=（e

9、 max-x）+d 0=152.4+0.040 0 e p=（e d-Zmin） 0 -p =152.154 0 -0.030 (e）計算尺寸f 查表得Zmin=0.246 Zmax=0.360 =0.74 x=0.5 p=0.020 d=0.030 f d=（a max-x）+d 0=（53.07-0.5*0.74）+0.030 0 =52.7+0.030 0 f p=（a d-Zmin） 0 -p =（52.7-0.246） 0 -0.020=52.454 0 -0.020 (f)計算尺寸C1 查表得Zmin=0.246 Zmax=0.360 =0.52 x=0.5 p=0.020 d=0

10、.025 C1 d=（C1 max-x）+d 0=20+0.025 0 C1 p=（C1 d-Zmin） 0 -p =19.754 0 -0.020 （g）計算尺寸C2 查表得Zmin=0.246 Zmax=0.360 =0.36 x=0.5 p=0.020 d=0.020 C1 d=（C1 max-x）+d 0=10+0.020 0 C1 p=（C1 d-Zmin） 0 -p =9.754 0 -0.020 （h）計算尺寸g 查表得Zmin=0.246 Zmax=0.360 =0.52 x=0.5 p=0.020 d=0.025 gd=（d max-x）+d 0=22.4+0.025 0 g

11、p=（d d-Zmin） 0 -p =22.154 0 -0.020 （i）計算尺寸h 查表得Zmin=0.246 Zmax=0.360 =0.52 x=0.5 p=0.020 d=0.025 h d=（h max-x）+d 0=19.96+0.025 0 h p=（h d-Zmin） 0 -p =19.714 0 -0.020 （j）計算尺寸j 查表得Zmin=0.246 Zmax=0.360 =0.43 x=0.5 p=0.020 d=0.020 jp=（j min+x） 0 -p=13.8 0 -0.020 jd=(jp+Zmin)+d 0 =14.046+0.020 0 (5)卸料橡膠

12、設(shè)計 卸料橡膠的設(shè)計計算見下表。選用的普通橡膠，項目公式結(jié)果備注卸料版工作行程h 工h 工=h1+t+h25mmh1為凸模模具凹近卸料版的高度為1 mm,h2為凸模沖裁后進入凹模的深度2mm，h 修 為凸模修磨量取5mm，取H 工為H 自由的25%橡膠工作行程H 工H 工=h 工+h 修 10mm橡膠自由高度H 自由H 自由=4H 工40橡膠的預壓縮量H 預H 預=15%H 自由6mm橡膠承受的載荷F1F1=F 卸17914N橡膠的尺寸a，b a=52.7 b=152.4-校核自由高度-滿足要求橡膠的安裝高度H 安H 安=H 自由-H 預34mm5.模具總體設(shè)計（1）模具類型的選擇 由沖壓工藝

13、分析，采用復合模沖壓，模具類型為復合模 （2）定位方式的選擇 沖裁使用的擋料板 （3）卸料，初見方式的選擇 工件厚度為2mm，且一個坯料需要旋轉(zhuǎn)完成兩次沖裁成兩件制品，所以需要手動操縱。卸料方式采用彈性卸料和推料桿同時作用。 （4）導向方式選擇 為了跳模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝和調(diào)整，采用中間導柱的導向方式。6.主要零部件設(shè)計 （1）主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 A.上模 結(jié)合工件外形并考慮加工，將切邊和沖孔同時完成。上模同時用作切邊上剪刃與沖孔凹模,采用線切割機床加工，用三個螺釘固定在上模座上。具體結(jié)構(gòu)如下圖所示： L=h 工=h1+h2+t+h=54.92mm 由于上模內(nèi)嵌入安裝在上模座，所以取L

14、=60m 上模兩個階梯孔用于沖孔凹模，以及安裝推料桿以便清除沖孔廢料。 B.下模設(shè)計 下模作為切邊工序的下剪刃以及沖孔工序的凸模，為方便加工，將下剪刃與凸模分開設(shè)計加工，然后組裝而成。下剪刃又由兩部分組成，分別為零件內(nèi)直角邊剪刃與倒角C20. 內(nèi)直角邊下剪刃 厚度尺寸H=kb=45 C20倒角下剪刃 H=kb=45 沖孔凸模（2） 定位零件的設(shè)計 由于下模的三個部分分別進行加工和安裝，所以在裝配時需要精確定位。內(nèi)直角邊切邊下剪刃用三個定位銷固定，C20直角邊下剪刃用兩個固定銷固定。凸模的定位由下模墊板上的孔位確定。（3） 坯料定位 坯料進行切邊，且還要旋轉(zhuǎn)坯料進行第二次沖壓，所以需要對坯料進行

15、定位，在下模墊板上，沿著上模外形輪廓邊緣設(shè)計三個定位板，確定坯料位置。在加工和安裝時候，需要確定三個定位板各自的位置精度，以及相互之間幾條定位邊的平行度。（4） 卸料裝置的設(shè)計 模具采用卸料橡膠和卸料板以及推料桿工作卸料。卸料板和卸料橡膠用于卸除已經(jīng)沖壓好的工件，推料桿用于卸除完成沖孔后的圓形余料。 卸料板的周界尺寸與上剪刃的周界尺寸基本相同，厚度為12mm。采用45鋼制造，淬火硬度為40-45HRC。卸料板用卸料螺釘固定，放置在卸料橡膠上，卸料螺釘設(shè)置3個，公稱直徑為16mm，螺紋部分為M12*3。（5） 模架及其他零部件設(shè)計 該模具采用中部兩側(cè)分布式導柱模架，導柱分別為24*180，導套分

16、別為24*36*95.上模座厚度取35mm，墊圈厚度取24mm，下模座取50mm，下墊板取30mm。該模具閉合高度H閉=H上模+H墊+H下模+H-h2=262mm可見該模具必和高度小于所選壓力機JB21-80的最大裝模高度380，可以使用。7.模具總裝圖 通過以上設(shè)計，可得到模具的總裝圖。模具上部分主要由上模板、墊圈、上模、壓料橡膠、壓料板、橡皮等組成。卸料方式采用彈性卸料和推料桿卸料，以橡膠為彈性元件。下模部分由下模座、墊板、下剪刃、凸模、卸料板、卸料橡膠等組成。沖孔坯料和成品件均需要手動清除取出。坯料定位需要三個定位板作用，放置坯料時，邊緊貼兩個邊定位板，角緊貼一個角定位板。8.沖壓設(shè)備的

17、選定 通過校核，選擇開式壓力機JB21-80能滿足要求。其主要參數(shù)如下： 工程壓力：800kN 滑塊行程：130 最大閉合高度：380 閉合高度調(diào)節(jié)量：240 滑塊中心線到床身距離：2900 工作臺尺寸：800mm*540mm 工作臺孔尺寸：380mm*210mm 9.模具零件的加工工藝本模具的下模部分分為三個部分分開加工，都為簡單加工。主要加工的關(guān)鍵部分在于上模。上模外形加工采用線切割加工技術(shù)，內(nèi)孔使用電火花加工。具體加工工藝如下表所示：工序號工序名稱工序內(nèi)容工序簡圖1落料鍛毛坯2熱處理退火3粗刨刨六面，互成直角，留單邊余量0.5mm4熱處理調(diào)質(zhì)5磨平磨六面，互成直角6線切割線切割出模具外形

18、7鉗工劃線劃出各銷孔、螺紋孔、型孔位置8加工螺紋孔、銷孔按位置加工螺紋孔、銷孔9磨平面精磨上下平面10鉗工精修全面達到設(shè)計要求11檢驗10.模具的裝配 根據(jù)倒裝復合模裝配藥店，選上模作為裝配基準件，先裝上模，再裝下模，并調(diào)整間隙，試沖再返修。具體情況如下表：序號工序工藝說明1凹凸模預裝1） 裝配前仔細檢查各下剪刃形狀及尺寸，是否符合氐要求尺寸精度，形狀。2） 將各下剪刃分別于下模墊板相配，檢查器位置精度是否準確，間隙是否加工均勻。不適合的應重新修磨或更換。2凸模裝配以凸模孔定位，將凸模壓入凸模固定板的型孔中并固定牢固。3裝配上模1） 在上模座上依次安裝上剪刃，推料桿，壓料橡膠，壓料板。2） 在上模座上，用已經(jīng)加工好的上剪刃和壓料橡膠、壓料板分別確定其螺孔位置，并分別鉆孔，攻絲3） 將墊圈，上模座，上模，壓料橡膠，壓料板裝在一起，并用螺釘緊固，打入銷釘4裝