切邊沖孔復(fù)合模設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 沖壓模具課程設(shè)計(jì)湖北工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題 目：導(dǎo)板式落料模課程設(shè)計(jì)班 級(jí)： 09模具 二班 學(xué) 號(hào)： 0910100909 姓 名： 肖曦 指導(dǎo)老師： 鄭重 龔雪丹 時(shí) 間： 2012年11月11日 目 錄1. 任務(wù)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(jì)計(jì)算（1） 坯料設(shè)計(jì) 3（2） 沖壓力計(jì)算 4（3） 壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算 5（4） 工作零件刃口尺寸計(jì)算 6（5） 卸料橡膠計(jì)算 104. 模具總體設(shè)計(jì)（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(dǎo)向方式選擇 115. 主要

2、零部件計(jì)算（1） 主要零件的結(jié)構(gòu)計(jì)算 12（2） 定位零件的設(shè)計(jì) 14（3） 坯料定位的設(shè)計(jì) 14（4） 卸料部件的設(shè)計(jì) 14（5） 模架及其他零部件設(shè)計(jì) 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(xiàn)20設(shè)計(jì)小結(jié)20復(fù)合模設(shè)計(jì)說(shuō)明1.任務(wù)描述：工件名稱：沖孔落料件工件簡(jiǎn)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(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)； 2.繪制工程圖，圖紙符合國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)； 3.編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。（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(gè)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(jiǎn)單，有兩個(gè)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(jí)，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(gè)基本工序，設(shè)計(jì)工藝方案時(shí)，采用復(fù)合模生產(chǎn)，切邊和沖孔同時(shí)進(jìn)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(fù)雜。4.主要設(shè)計(jì)的計(jì)算（1）坯料設(shè)計(jì) 該模具使用一塊矩形坯料，沖壓成兩個(gè)零件。坯料設(shè)計(jì)如下圖。每完成一次沖壓之后，將坯料旋轉(zhuǎn)180，進(jìn)行第二次沖壓，沖裁出第二個(gè)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(dòng)完成。坯料長(zhǎng)度為a=152.00 -0.5 b=205.00 -0.5（2）沖壓力的計(jì)算 該模具采用復(fù)合模，選擇彈性卸料以及推料桿卸料。沖壓力計(jì)算如下表。項(xiàng)目分類項(xiàng)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(jì)算結(jié)果，擬選擇JB21-80壓力機(jī)。 （3）沖壓中心計(jì)

5、算 如圖建立直角坐標(biāo)系，并在坐標(biāo)系中計(jì)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(guò)P=1.3Lt簡(jiǎn)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(jì)算得X0=70.54Y0=55.08最終算得沖壓中心位于

6、點(diǎn)O（70.54,55.08）（4） 工作零件刃口尺寸計(jì)算 在確定工作零件刃口尺寸計(jì)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(diǎn)，工作零件的形狀相對(duì)簡(jiǎn)單，適宜采用線切割機(jī)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(gè)孔的同軸度，使裝配簡(jiǎn)化。因此工作零件刃口尺寸計(jì)算就按分開(kāi)加工的方法來(lái)計(jì)算，計(jì)算過(guò)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì) 卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算見(jiàn)下表。選用的普通橡膠，項(xiàng)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(jìn)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(yù)壓縮量H 預(yù)H 預(yù)=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(yù)34mm5.模具總體設(shè)計(jì)（1）模具類型的選擇 由沖壓工藝

13、分析，采用復(fù)合模沖壓，模具類型為復(fù)合模 （2）定位方式的選擇 沖裁使用的擋料板 （3）卸料，初見(jiàn)方式的選擇 工件厚度為2mm，且一個(gè)坯料需要旋轉(zhuǎn)完成兩次沖裁成兩件制品，所以需要手動(dòng)操縱。卸料方式采用彈性卸料和推料桿同時(shí)作用。 （4）導(dǎo)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(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。6.主要零部件設(shè)計(jì) （1）主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) A.上模 結(jié)合工件外形并考慮加工，將切邊和沖孔同時(shí)完成。上模同時(shí)用作切邊上剪刃與沖孔凹模,采用線切割機(jī)床加工，用三個(gè)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(gè)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(jì) 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(kāi)設(shè)計(jì)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(jì) 由于下模的三個(gè)部分分別進(jìn)行加工和安裝，所以在裝配時(shí)需要精確定位。內(nèi)直角邊切邊下剪刃用三個(gè)定位銷固定，C20直角邊下剪刃用兩個(gè)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(jìn)行切邊，且還要旋轉(zhuǎn)坯料進(jìn)行第二次沖壓，所以需要對(duì)坯料進(jìn)行

15、定位，在下模墊板上，沿著上模外形輪廓邊緣設(shè)計(jì)三個(gè)定位板，確定坯料位置。在加工和安裝時(shí)候，需要確定三個(gè)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(jì) 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(gè)，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(jì) 該模具采用中部?jī)蓚?cè)分布式導(dǎo)柱模架，導(dǎo)柱分別為24*180，導(dǎo)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(jiàn)該模具必和高度小于所選壓力機(jī)JB21-80的最大裝模高度380，可以使用。7.模具總裝圖 通過(guò)以上設(shè)計(jì)，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(dòng)清除取出。坯料定位需要三個(gè)定位板作用，放置坯料時(shí)，邊緊貼兩個(gè)邊定位板，角緊貼一個(gè)角定位板。8.沖壓設(shè)備的

17、選定 通過(guò)校核，選擇開(kāi)式壓力機(jī)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(tái)尺寸：800mm*540mm 工作臺(tái)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(gè)部分分開(kāi)加工，都為簡(jiǎn)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(hào)工序名稱工序內(nèi)容工序簡(jiǎn)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(dá)到設(shè)計(jì)要求11檢驗(yàn)10.模具的裝配 根據(jù)倒裝復(fù)合模裝配藥店，選上模作為裝配基準(zhǔn)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(hào)工序工藝說(shuō)明1凹凸模預(yù)裝1） 裝配前仔細(xì)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(zhǔn)確，間隙是否加工均勻。不適合的應(yīng)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