連接板沖孔落料級(jí)進(jìn)模課程設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 課程設(shè)計(jì)題目：連接板沖孔落料級(jí)進(jìn)模學(xué)院：專業(yè)：學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)老師：目錄摘要2一課程設(shè)計(jì)題目.4二沖裁件的工藝性計(jì)題目4三模具的結(jié)構(gòu)與工序安排，沖件5四 根據(jù)模具類型畫排樣圖，計(jì)算材料利用率5五沖，推，卸料力的計(jì)六選擇沖壓設(shè)備8七壓力中心的計(jì)算9八凸凹模工作刃口計(jì)算10九沖裁模主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)12結(jié)15參考文獻(xiàn)16摘要目前，模具的設(shè)計(jì)特別是沖壓模具的設(shè)計(jì)在現(xiàn)代化制造行業(yè)起 著越來(lái)越重要的作用。本次設(shè)計(jì)是從零件的工藝性分析開始， 根據(jù)工藝要求確定設(shè)計(jì)的基本思路。在分析沖壓變形過程及沖 壓件質(zhì)量影響因素的基礎(chǔ)上，經(jīng)過方案比較，選擇級(jí)進(jìn)模作為 該模具工藝生產(chǎn)方案。然后設(shè)計(jì)模具

2、的工作部分，即凸、凹模 的設(shè)計(jì)。包括沖壓工藝計(jì)算、工藝方案制訂和沖模設(shè)計(jì)以及典 型零件的工藝分析。設(shè)計(jì)中涉及沖壓變形過程分析、沖壓件質(zhì)量及影響因素、間隙 確定、刃口尺寸計(jì)算原則和方法、排樣設(shè)計(jì)、沖壓力與壓力中 心計(jì)算、沖壓工藝性分析與工藝方案確定、沖壓典型結(jié)構(gòu)、零 部件設(shè)計(jì)及模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用、沖壓模具設(shè)計(jì)方法與步驟等。緊接 著根據(jù)模具的裝配原則，完成模具的裝配，裝配好后，進(jìn)行試 沖，試沖可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)和制造的不足，并找出原因給予糾 正，并對(duì)模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理。用到正銷定距沖孔落料級(jí)進(jìn)模模具設(shè)計(jì)與制造，通過對(duì)沖壓件 的分析以及消化，本套模具結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。通過對(duì)雙孔沖壓模 具設(shè)計(jì)，對(duì)該零件進(jìn)行

3、沖壓工藝分析和有關(guān)工藝計(jì)算，確定合 理的沖壓方案，設(shè)計(jì)沖壓工序的三套模具，正確的選用標(biāo)準(zhǔn)模 架，使用pro|e三維繪圖軟件模具三維圖，對(duì)沖壓結(jié)構(gòu)進(jìn)行 工藝分析。明確了設(shè)計(jì)思路，確定了沖壓成型工藝過程并對(duì)各 個(gè)具體部分進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算和校核。如次設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)可確 保模具工作運(yùn)行可靠，保證了其他配件的配合。根據(jù)三維圖繪 制模具二維裝配圖和零件圖。通過對(duì)用到正銷定距沖孔落料級(jí)進(jìn)模模具設(shè)計(jì)，鞏固和深化 了所學(xué)知識(shí)，取得了比較滿意的效果，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)意 圖。課程設(shè)計(jì)題目材料：Q235,料厚：2mm二沖裁件的工藝性1材料：該沖裁件為 Q235是普通碳素鋼，具有良好的可沖壓 性。2零件結(jié)構(gòu)：外形由直線和

4、半圓組成，并在對(duì)稱中心線上有兩 個(gè)直徑為 20mm的圓孔，孔與孔，孔與邊緣之間的距離滿足 要求，最小壁厚為 5.75mm(直徑為20mm的孔與邊緣之間的尺 寸。由此可以看出該零件具有良好的沖壓性能。3尺寸精度：零件上所有未標(biāo)注公差的尺寸，屬于自由尺寸， 可按IT14級(jí)確定工件的公差。零件外形尺寸：14-0.43mm, R20-0.52mm,零件內(nèi)形尺寸： 8.5+0.36mm孔心距尺寸：40 ±).15mm結(jié)論：適合沖裁三 模具的結(jié)構(gòu)與工序安排，沖件質(zhì)量，批量的關(guān)系因?yàn)椴捎眉?jí)進(jìn)模生產(chǎn)，且是大批量生產(chǎn)所以沖壓工序應(yīng)為沖 孔一落料連續(xù)沖壓 四 根據(jù)模具類型畫排樣圖，計(jì)算材料利用率 零件采

5、用交叉雙排列，排樣圖如圖。3.5mm,零件與條料側(cè)邊之間的搭邊值為3mm條料寬度公差為-1.2，條料的寬度應(yīng)為B=(D+2a 0- =(40+2 X 3.50 -1.2=47 0-1.2條料長(zhǎng)度 取工件數(shù)量 n=15+15=30件已知工件長(zhǎng)度L仁60mm下排第一個(gè)工件的最左端與條料左邊的距離 L2=14.36mm則條料長(zhǎng)度為L(zhǎng)=15L1+15a1+L2=15X 60+15X 3+14.36=959.36mm條料規(guī)格Lx BX t=959.36mmx 47mM 2mm材料利用率n沖裁件面積S1=2X( n x 102-(2 x arcsin88.85 。X n X 102/360+1/2 X 1

6、0X 10X sin88.85 o +14X 25.72=933.31mm2條料面積S2=47 X 959.36=45089.92mm 2材料利用率 耳=nSl/S2X 100%=30X 933.31/45089.92 X 100%=62.1%五沖，推，卸料力的計(jì)算過程及選擇沖壓設(shè)備類型和規(guī)格沖壓力的大小主要與材料的力學(xué)性能、厚度及沖裁件分離的輪廓長(zhǎng)度有關(guān)。平刃口沖裁時(shí)，沖裁力 F （N）可按 下式進(jìn)行計(jì)算F=KLZt式中：L沖裁件周邊長(zhǎng)度（mm）t材料厚度（mm）Z料抗剪強(qiáng)度（MPa ）K系數(shù)，考慮到模具刃口的磨損。模具間隙的，波動(dòng)，材料力學(xué)性能的變化及材料厚度偏差等因素，一般取K=1.3。

7、一般情況下，材料的8b=1.3 Z為了方便計(jì)算，也可以用下式計(jì)算沖裁力F （ N ）。F=1.3L Zt式中，Z 料的抗剪強(qiáng)度。（MPa ） 根據(jù)題目得：材料 Q235, a b=375-500Mpa取 a b=450Mpa,查表得 K 卸=0.04-0.05 ,K 推=0.055，K 頂=0.06。1. 沖孔沖裁力F沖孔力F 沖孔力=Lt a b=2X 3.14 X 8.5 X 2X 450=48042N2. 落料沖裁力F落料力F落料力=Lt a b=2X (3.14 X 20 - (88.85 X 3.14 X 20/180+25.72 X 2X 450=103538N3. 卸料力F卸料力

8、F 卸料力=K卸 F 落料力=0.05 X 103538.2=5177N4. 推料力F推件力凹模刃口直壁高度 h=6mmn=h/t=6/2=3F 推件力=nK推 F 沖孔力=3X 0.055 X 48042=7927N5. 總沖壓力F總F總=F沖裁力+F卸料力+F推件力=(48042+103538) +5177+7927=164684N六選擇沖壓設(shè)備因?yàn)镕總=164.684KN,所以選擇標(biāo)稱壓力為 250KN型號(hào)為J23-25的開式雙柱可傾斜式壓力機(jī)。此壓力機(jī)的滑塊行程次數(shù)為55次/min,滑塊行程為65mm最大閉合高度為270mm閉合高度 調(diào)節(jié)量為55mm,則最小閉合高度為270-55=21

9、5mm,設(shè)計(jì)時(shí)模具的模柄尺寸要與 模柄孔尺寸 40mrW60mml匹配型號(hào)J232525065標(biāo)稱壓力/KN滑塊行程/mm滑塊行程次數(shù)/次.min-155喉深/mm200立柱間距/mm270工作臺(tái)尺寸/mm前后370左右560工作臺(tái)孔尺寸/mm前后200左右290直徑260墊板尺寸/mm厚度50直徑60深度滑塊底面尺寸/mm前后左右七壓力中心的計(jì)算廠如上圖所示，用 PROE畫出制件的三維圖形，通過軟件里分 析一模型一質(zhì)量屬性功能可以確定出制件的重心，圖中白色坐 標(biāo)即重心。八凸凹模工作刃口計(jì)算該零件為一般沖孔，落料件。由已知材料Q235和料厚2mm可查表得Zmin=0.246 ， Zmax=0.

10、360則 Zmax-Zmin=0.36-0.246=0.114mm零件未注公差按IT14級(jí)處理，由公差表查得：20-0.2514-0.43, 8.5+0.36 。取磨損系數(shù) x=0.5IT8按照模具制造精度高于沖裁精度3-4級(jí)的原則，設(shè)模具按級(jí)制造沖 8.5mm孔，8 凸=3 凹=0.022mm落料尺寸 20mm,8凸=8凹=0.027mm落料尺寸14mm,8凸=8凹=0.027mm沖孔d 凸=(dmin+x 0- 8 凹=8.68-0.022mmd 凹=(dmin+x + 8 凸 0=8.926+0.022mm校核:8 凸 + 8 凹=0.022+0.022=0.044mmmax -Z mi

11、n =0.114mm證明所取和是合適的，考慮零件要求和模具制造精度情況，可適當(dāng)放大制造公差：8 凸=0.4 X 0.114=0.046mm8 凹=0.6 X 0.114=0.068mm故 D 凹=8.926+0.068mm D 凸=8.68-0.046mm 孔心距 Ld=L±A /8=(40+0.038mm落料D 凹=(Dmax-x + 8 凹=(20- 0.5 X 0.52+0.033=19.74+0.033mmD 凸=(D 凹-ZminO- 8 凸=(19.74-0.246-0.033=19.49-0.033mm校核 8 凸 + 8 凹=0.033+0.033=0.066max

12、-Z min =0.114mm證明所取和是合適的，考慮零件要求和模具制造情況，可適當(dāng) 放大制造公差為：8 凸=0.4 X 0.114=0.046mm8 凹=0.6 X 0.114=0.068mm故 D 凹=19.74+0.068mm D 凸=19.49-0.046mm同樣，對(duì)于落料尺寸14mm經(jīng)計(jì)算可得：L 凸=13.79+0.068mm L 凸=13.544-0.046mm九沖裁模主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模具的總體設(shè)計(jì)根據(jù)已確定的工藝方案，分析可知模具結(jié)構(gòu)可采用前后送 料，導(dǎo)正銷定位，導(dǎo)料板定向，剛性卸料方式卸料，下漏料 方式出件，排廢料，模具結(jié)構(gòu)可采用對(duì)角導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)模架。工作零件設(shè)計(jì) 凹模凹模刃

13、口結(jié)構(gòu)采用直刃壁凹模，刃口高度為6.5.凹模的外形凹模厚度H凹=（0.1F總）1/3 =26mm凹模寬度由條料寬度47mm查表得W =32mmB=47+2X 32=111mm ,取寬度為 115mm凸模長(zhǎng)度凸模長(zhǎng)度 L=H 1 +H2+H3+A=38+21+10+1=70mm其中：H1凸模固定板厚度H2卸料板厚度與料厚H3凸模固定板與卸料板之間距離A進(jìn)入凹模的深度凸模強(qiáng)度校核：該凸模不屬于細(xì)長(zhǎng)桿，強(qiáng)度足夠。落料凹模板的固定方式凹模一般采用螺釘和銷釘固定。螺釘和銷釘?shù)臄?shù)量、規(guī)格及他們的位置應(yīng)可根據(jù)凹模的大小，可在標(biāo)準(zhǔn)的典型組合中 查得。位置可根據(jù)結(jié)構(gòu)需要做適當(dāng)調(diào)整。螺孔、銷孔之間以 及它們到模板

14、邊緣尺寸，應(yīng)該滿足有關(guān)要求定位零件卸料板厚度 H= （0.80.1）H 凹=0.8 X 26=20.8mm取厚度為21mm由板料厚度2mm查表得導(dǎo)料板厚度為 10mm凸模固定板厚度取 38mm導(dǎo)正銷基本尺寸d=d 凸-a=8.68-0.07=8.61mm查表得 h1=0.6t=0.6 X 2=1.2mm上墊板，墊板的外形尺寸與凸模固定板相同，厚度可取310m m在此取10mm凸、凹模的固定方法和主要技術(shù)要求凸、凹模一般采用壓入的方法固定，有時(shí)候采用螺釘和銷釘 固定，螺釘和銷釘?shù)臄?shù)量、規(guī)格及他們的位置應(yīng)可根據(jù)凹模 的大小，可在標(biāo)準(zhǔn)的典型組合中查得。位置可根據(jù)結(jié)構(gòu)需要 作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。螺孔、銷孔之間

15、以及它們到模板邊緣尺寸， 應(yīng)滿足有關(guān)要求。凹模洞孔軸線應(yīng)與凹模頂面保持垂直，上下平面應(yīng)保持平行。型孔的表面有粗糙度的要求，Ra=0.80.4卩m。凹模材料選擇與凸模一樣，但熱處理后的硬度應(yīng)略高于凸模。因 此，根據(jù)這些條件可知固定方式為整體式或者組合式直接連 接。模架由前所確定的為對(duì)角導(dǎo)柱模架，根據(jù)凹模周界尺寸L=260mm,B=105mn初選模架 420mrW 325mrW （215270mm根據(jù)模具結(jié)構(gòu)草圖的模具閉和高度為225m m所選模架合適。模柄平面尺寸比較大的凸模，可以直接用銷釘和螺栓固定，中、 小型凸模多采用臺(tái)肩、吊裝或鉚接固定.對(duì)于有的小凸模還可以采用粘結(jié)固定，對(duì)于大型沖模中沖小

16、孔的易損凸模，可以 采用快換凸模的固定方法，以便于修理和更換，凸模與凸模 固定板壓配，并借助與螺栓緊固定位在上模座上，適應(yīng)與中 小尺寸圓形凸模上。（刃口尺寸形狀不對(duì)稱時(shí)，凸模和凸模 固定板之間應(yīng)有防轉(zhuǎn)銷）。由壓力機(jī)的型號(hào)J2325,可查的模柄孔的直徑為 40mm深度 為60mm由裝配要求，模柄與模柄孔配合為H7/m6,模柄長(zhǎng)度比模柄孔深度小510mm由于選用剛性卸料，所以上模座回 程時(shí)受力較大，因此采用旋入式模柄，并用防轉(zhuǎn)銷固定，根據(jù) 所選壓力機(jī)可得模柄基本尺寸，模柄具體參數(shù)見附圖對(duì)用導(dǎo)正銷定距沖孔落料級(jí)進(jìn)模模具的設(shè)計(jì)過程，總體設(shè)計(jì)與 裝配調(diào)試過程等做了簡(jiǎn)略的概述，論述了級(jí)進(jìn)模模具零件的成 形原理，基本模具結(jié)構(gòu)與