落料沖孔件模具設(shè)計(jì)說明書

1、（一）零件工藝性分析工件為圖1所示的落料沖孔件，材料為q235鋼，材料厚度1mm，生產(chǎn)批量為大批量。工藝性分析內(nèi)容如下：圖1 工件圖1.材料分析q235為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有較好的沖裁成形性能。2. 結(jié)構(gòu)分析零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單對(duì)稱，無尖角，對(duì)沖裁加工較為有利。零件一端有一圓孔，孔的尺寸為9mm，滿足沖裁最小孔徑的要求。另外，經(jīng)計(jì)算孔距零件外形之間的最小孔邊距為4.5mm，滿足沖裁件最小孔邊距的要求。所以，該零件的結(jié)構(gòu)滿足沖裁的要求。3. 精度分析：零件上有4個(gè)尺寸標(biāo)注了公差要求，由公差表查得其公差要求都屬it13，取，所以普通沖裁可以達(dá)到零件的精度要求。對(duì)于凸凹模分別按it6級(jí)和it7級(jí)加工制造。由

2、以上分析可知，該零件可以用普通沖裁的加工方法制得。（二）沖裁工藝方案的確定零件為一落料沖孔件，可提出的加工方案如下：方案一：先落料，后沖孔。采用兩套單工序模生產(chǎn)。方案二：落料沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：沖孔落料連續(xù)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需兩道工序、兩副模具，生產(chǎn)效率低，零件精度較差，在生產(chǎn)批量較大的情況下不適用。方案二只需一副模具，沖壓件的形位精度和尺寸精度易保證，且生產(chǎn)效率高。盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀較簡(jiǎn)單，模具制造并不困難。方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率也很高，但與方案二比生產(chǎn)的零件精度稍差。欲保證沖壓件的形位精度，需在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷

3、導(dǎo)正，模具制造、裝配較復(fù)合模略復(fù)雜。所以，比較三個(gè)方案欲采用方案二生產(chǎn)?，F(xiàn)對(duì)復(fù)合模中凸凹模壁厚進(jìn)行校核，當(dāng)材料厚度為1mm時(shí)，可查得凸凹模最小壁厚為4.27mm，現(xiàn)零件上的最小孔邊距為4.5mm，所以可以采用復(fù)合模生產(chǎn)，即采用方案二。（三）零件工藝計(jì)算1.刃口尺寸計(jì)算根據(jù)零件形狀特點(diǎn)，刃口尺寸計(jì)算采用分開制造法。（1）落料件尺寸的基本計(jì)算公式為尺寸，可查得凸、凹模最小間隙zmin=0.10mm，最大間隙zmax=0.14mm，凸模制造公差分別是，凹模制造公差分別是，。將以上各值代入校驗(yàn)是否成立，經(jīng)校驗(yàn)，不等式成立，所以可按上式計(jì)算工作零件刃口尺寸。 即 （2）沖孔基本公式為尺寸，查得其凸模制造

4、公差，凹模制造公差。經(jīng)驗(yàn)算，滿足不等式。 （3）圓心距尺寸：尺寸 2.排樣計(jì)算設(shè)計(jì)復(fù)合模，首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖。采用直對(duì)排，設(shè)計(jì)成隔位沖壓。 隔位沖壓就是將第一遍沖壓以后的條料水平方向旋轉(zhuǎn)180，再?zèng)_第二遍，在第一次沖裁的間隔中沖裁出第二部分工件。 料板間隙為1.5mm ，步距為13.5mm,搭邊值取1.5mm（p28表2.7），條料寬度為39.5mm（采用無側(cè)壓導(dǎo)料裝置,一個(gè)步距的材料利用率為55.52% 。排樣圖及材料利用率的計(jì)算方案一采用無側(cè)壓裝置時(shí)條料的寬度：工件間搭邊值a查表得為1.5mm則 步距： 端距： 一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率：方案二采用無側(cè)壓裝置時(shí)條料的寬度：工件間搭邊值a查表

5、得為1.5mm則 步距： 端距： 一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率： 結(jié)論：綜上所述，方案一與方案二相比較，方案一的材料利用率比方案二高，所以方案一較佳，選擇方案一排樣。3.沖壓力計(jì)算可知沖裁力基本計(jì)算公式為此例中零件的周長(zhǎng)為90.98mm，圓的周長(zhǎng)為28.27mm，材料厚度1mm，q235鋼的抗剪強(qiáng)度取300mpa，則沖裁該零件所需沖裁力為 模具采用彈性卸料裝置和推件結(jié)構(gòu)，所以所需卸料力和推件力為 (n=h/t=6/1=6)則零件所需得沖壓力為初選設(shè)備為開式壓力機(jī)j2316。4. 壓力中心計(jì)算計(jì)算壓力中心時(shí)，先畫出凹模型口圖，如圖所示。在圖中將xoy坐標(biāo)系建立在圖示的對(duì)稱中心線上，將沖裁輪廓線按幾何圖

6、形分解成l1l4共4組基本線段，用解析法求得該模具的壓力中心c點(diǎn)的坐標(biāo)（7.09，0）各基本要素壓力中心的的坐標(biāo)值基本要素長(zhǎng)度l/mm x y-9.570-8.507.75017.410合計(jì)：119.127.090 壓力中心就是圓心（-9.57,0）壓力中心就是圓心（-8.5,0）對(duì)稱的直線壓力中心就是對(duì)稱中心，即（7.75,0) 壓力中心為（17.41,0）所以該模具的壓力中心為 由以上計(jì)算結(jié)果可以看出，該工件沖裁力不大，壓力中心偏移坐標(biāo)原點(diǎn)o較小，為了便于模具的加工和裝配，模具中心仍選在坐標(biāo)原點(diǎn)o。若選用j23-16沖床，c點(diǎn)仍在壓力機(jī)模柄孔投影面積范圍內(nèi)，滿足要求。（4） 模具總體設(shè)計(jì)

7、（1）模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合沖壓，所以模具類型為倒裝式復(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)料銷，無側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用初始擋料銷初定距，固定擋料銷定距。（3） 卸料、出件方式的選擇 因?yàn)楣ぜ虾駷?.0mm，相對(duì)較薄，卸料力也比較小，故可采用彈性卸料。 （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，該復(fù)合模采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。 五、模具零部件結(jié)構(gòu)的確定1.標(biāo)準(zhǔn)模架的選用標(biāo)準(zhǔn)模架的選用依據(jù)為凹模的外形尺寸，所以應(yīng)首先計(jì)算凹模周界的大小。由凹模高度和壁厚的計(jì)算公式得：凹模厚度 凹模壁厚 取凹模厚度

8、h=25mm,凹模壁厚 c=32mm,凹模寬度 凹模長(zhǎng)度 l取125mm(送料方向)所以，凹模輪廓尺寸為 2. 卸料裝置中彈性元件的計(jì)算彈性元件采用橡膠，相關(guān)計(jì)算如下：橡膠截面積選擇為矩形，壓縮量選擇為15根據(jù): 式中：-橡膠的總壓縮量，mm -橡膠的自由高度，mm。故得橡膠的自由高度為37.5mm，由于模具處于閉合狀態(tài)，所以橡膠高度為22.5mm。根據(jù)橡膠所需面積式中：-橡膠所產(chǎn)生的壓力，設(shè)計(jì)時(shí)取大于或等于卸料力； p-橡膠所產(chǎn)生的單位面積壓力，與壓縮量有關(guān)； a-橡膠橫截面積。由于壓縮量取15，故對(duì)應(yīng)的單位壓力為1，所需面積 由于橡膠實(shí)際面積與卸料板面積相等為12500，故滿足需要3. （

9、1）工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 沖孔凸模設(shè)計(jì)成臺(tái)肩式。其總長(zhǎng)l可按公式2.9.2計(jì)算： 2 凸凹?？傞L(zhǎng)： （2） 定位零件的設(shè)計(jì)起粗定距的活動(dòng)擋料銷、彈簧和螺塞選用標(biāo)準(zhǔn)件，規(guī)格為816。（3） 卸料部件的設(shè)計(jì) 卸料板的設(shè)計(jì):卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為14mm。卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為4045hrc。 （4） 模架及其它零部件設(shè)計(jì) 模架由上、下模座和導(dǎo)向零件組成，是整副模具的骨架，模具的全部件都固定在它的上面，并承受沖壓過程的全部載荷。模具上模座和下模座分別與沖壓設(shè)備的滑塊和工作臺(tái)固定。上、下模間的精確位 置由導(dǎo)柱、導(dǎo)套的導(dǎo)向來實(shí)現(xiàn)。 模架選用適用中等精度，中、小尺寸壓件的

10、后側(cè)導(dǎo)柱模架，上模座在導(dǎo)柱上滑動(dòng)平穩(wěn)，常用于橫向送料（從右向左送料）的級(jí)進(jìn)模，操作方便。 上模座：l/mmb/mmh/mm=200m125mm35mm 下模座：l/mmb/mmh/mm=200mm125mm40mm導(dǎo)柱導(dǎo)套的配合精度，可以根據(jù)沖裁模精度、模具壽命、間隙大小來選擇。導(dǎo)柱：d/mml/mm=25mm150mm導(dǎo)套：d/mml/mmd/mm=25mm85mm33mm墊板：凸模固定板：凹模的厚度已為：25mm凸凹模的長(zhǎng)度為：59mm凸凹模固定板：卸料板：模具的閉合高度： h=（35+40+6+14+25+59）mm=179mm 可見該模具閉合高度小于所選壓力機(jī)jh23-16的最大裝模高度（220mm），可以使用。六、沖壓設(shè)備的選用根據(jù)沖壓力的大小，選取開式壓力機(jī)jh2316，其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力：160kn滑塊行程：70mm 滑塊行程次數(shù)：115 次/min最大閉合高度：220 mm閉合高度調(diào)節(jié)量：60 mm滑塊中