落料沖孔復(fù)合模設(shè)計實例[][].doc

1、目 錄第一章 設(shè)計任務(wù)-31.1零件設(shè)計任務(wù)-31。2分析比較和確定工藝方案-3第二章 計算沖裁壓力、壓力中心和選用壓力機52。1排樣方式的確定及材料利用率計算-52。2計算沖裁力、卸料力-52.3確定模具壓力中心-6第三章 模具工作部分尺寸及公差-73。1沖孔部分-73.2落料部分-7第四章 確定各主要零件結(jié)構(gòu)尺寸-94.1凹模外形尺寸確定-94.2其他尺寸的確定94。3合模高度計算-9第五章  模具零件的加工-9第六章  模具的裝配-10第七章  壓力機的安全技術(shù)措施-12參考文獻-14落料沖孔復(fù)合模設(shè)計實例(一)零件工藝性分析工件為圖1所示的落料沖孔件，材料

2、為Q235鋼，材料厚度2mm，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)簡單對稱，無尖角，對沖裁加工較為有利。零件中部有一異形孔，孔的最小尺寸為6mm，滿足沖裁最小孔徑的要求.另外，經(jīng)計算異形孔距零件外形之間的最小孔邊距為5.5mm，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個尺寸標(biāo)注了公差要求，由公差表查得其公差要求都屬IT13，所以普通沖裁可以達到零件的精度要求。對于未注公差尺寸按IT14精度等級查補.由以上分析可知，該零件可以用普通沖裁的加工方法制得。

3、(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，采用級進模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡單,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)正銷導(dǎo)正,模具制造、裝配較復(fù)合模略復(fù)雜。所以,比較三個

4、方案欲采用方案二生產(chǎn)?，F(xiàn)對復(fù)合模中凸凹模壁厚進行校核，當(dāng)材料厚度為2mm時，可查得凸凹模最小壁厚為4.9mm，現(xiàn)零件上的最小孔邊距為5.5mm,所以可以采用復(fù)合模生產(chǎn)，即采用方案二.（三）零件工藝計算1。刃口尺寸計算根據(jù)零件形狀特點，刃口尺寸計算采用分開制造法。（1）落料件尺寸的基本計算公式為尺寸，可查得凸、凹模最小間隙Zmin=0.246mm，最大間隙Zmax=0。360mm，凸模制造公差，凹模制造公差。將以上各值代入校驗是否成立,經(jīng)校驗，不等式成立,所以可按上式計算工作零件刃口尺寸。 即 （2)沖孔基本公式為尺寸,查得其凸模制造公差，凹模制造公差。經(jīng)驗算，滿足不等式，因該尺寸為單邊磨損尺寸

5、，所以計算時沖裁間隙減半,得 尺寸，查得其凸模制造公差，凹模制造公差.經(jīng)驗算,滿足不等式,因該尺寸為單邊磨損尺寸，所以計算時沖裁間隙減半，得 （3）中心距：尺寸尺寸尺寸2.排樣計算分析零件形狀，應(yīng)采用單直排的排樣方式，零件可能的排樣方式有圖2所示兩種。比較方案a和方案b，方案b所裁條料寬度過窄，剪板時容易造成條料的變形和卷曲，所以應(yīng)采用方案a。現(xiàn)選用4000mm×1000 mm的鋼板，則需計算采用不同的裁剪方式時,每張板料能出的零件總個數(shù).(1）裁成寬81。4mm、長1000mm的條料，則一張板材能出的零件總個數(shù)為(2)裁成寬81.4mm、長4000mm的條料,則一張板材能出的零件總

6、個數(shù)為比較以上兩種裁剪方法，應(yīng)采用第1種裁剪方式，即裁為寬81.4mm、長1000mm的條料。其具體排樣圖如圖3所示.3.沖壓力計算可知沖裁力基本計算公式為此例中零件的周長為216mm,材料厚度2mm,Q235鋼的抗剪強度取350MPa，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則零件所需得沖壓力為初選設(shè)備為開式壓力機J23-35。4。壓力中心計算零件外形為對稱件，中間的異形孔雖然左右不對稱，但孔的尺寸很小,左右兩邊圓弧各自的壓力中心距零件中心線的距離差距很小，所以該零件的壓力中心可近似認為就是零件外形中心線的交點.四、沖壓設(shè)備的選用根據(jù)沖壓力的大小，選取

7、開式雙柱可傾壓力機JH2335，其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力:350kN滑塊行程：80mm最大閉合高度：280 mm閉合高度調(diào)節(jié)量:60 mm滑塊中心線到床身距離：205mm工作臺尺寸：380 mm×610 mm工作臺孔尺寸:200 mm×290 mm模柄孔尺寸:50 mm×70 mm墊板厚度:60 mm五、模具零部件結(jié)構(gòu)的確定1。標(biāo)準模架的選用標(biāo)準模架的選用依據(jù)為凹模的外形尺寸，所以應(yīng)首先計算凹模周界的大小。由凹模高度和壁厚的計算公式得,凹模高度，凹模壁厚。所以，凹模的總長為（取160mm）,凹模的寬度為 。模具采用后置導(dǎo)柱模架，根據(jù)以上計算結(jié)果,可查得模架規(guī)格

8、為上模座160mm×125mm×35mm，下模座160mm×125mm×40mm,導(dǎo)柱25mm×150mm，導(dǎo)套25mm×85mm×33mm.2。卸料裝置中彈性元件的計算模具采用彈性卸料裝置，彈性元件選用橡膠，其尺寸計算如下：（1）確定橡膠的自由高度 由以上兩個公式，取。（2）確定橡膠的橫截面積查得矩形橡膠在預(yù)壓量為10%15時的單位壓力為0.6MPa，所以（3）確定橡膠的平面尺寸根據(jù)零件的形狀特點,橡膠墊的外形應(yīng)為矩形,中間開有矩形孔以避讓凸模.結(jié)合零件的具體尺寸，橡膠墊中間的避讓孔尺寸為82 mm×25mm,外

9、形暫定一邊長為160mm,則另一邊長b為（4）校核橡膠的自由高度為滿足橡膠墊的高徑比要求，將橡膠墊分割成四塊裝入模具中，其最大外形尺寸為80mm，所以橡膠墊的高徑比在0。51。5之間，所以選用的橡膠墊規(guī)格合理。橡膠的裝模高度約為0。85×40 mm =34mm。3。其他零部件結(jié)構(gòu)凸模由凸模固定板固定，兩者采用過渡配合關(guān)系.模柄采用凸緣式模柄，根據(jù)設(shè)備上模柄孔尺寸,選用規(guī)格A50×100的模柄.六、模具裝配圖 模具裝配圖如圖4所示。七、模具零件圖模具中上模座、下模座、墊板、凸模固定板、卸料板、凸凹模固定板、沖孔凸模、凸凹模、凹模、推件塊零件圖如圖514所示。圖4 裝配圖1-下模座 2、12、13、19-螺釘 3、11、18銷釘 4-凸凹模固定板 5凸凹模 6-橡膠 7卸料版 8導(dǎo)料銷 9-凹模 10上模座 14打桿 15橫銷 16推板 17模柄 20導(dǎo)柱