冷沖壓模具設(shè)計(jì) 墊片的落料沖孔復(fù)合模具畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

1、表1-7江門職業(yè)技術(shù)學(xué)院 學(xué)生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）摘要： 本文通過在江門職業(yè)技術(shù)學(xué)院的學(xué)習(xí),設(shè)計(jì)該零件的沖裁模.首先對(duì)沖壓件進(jìn)行工藝性分析,對(duì)沖壓模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),畫裝配圖.沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備（主要是壓力機(jī)）上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對(duì)材料進(jìn)行冷變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程技術(shù)關(guān)鍵字: 沖壓 凸模 凹模 模架 凸凹模 前 言模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料(固態(tài)或液態(tài))流動(dòng)

2、，使之形成所需要的形體，用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料廠消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國(guó)際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。振興和發(fā)展我國(guó)的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。早在1989年3月中國(guó)政府頒布的關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定中，將模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改選序列的第一位。模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機(jī)械，電子，輕工，汽車，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承

3、擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中60%90%的產(chǎn)品的零件，組件和部件的生產(chǎn)加工。模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場(chǎng)的需求上，僅以汽車，摩托車行業(yè)的模具市場(chǎng)為例。汽車，摩托車行業(yè)是模具最大的市場(chǎng)，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，這一市場(chǎng)占整個(gè)模具市場(chǎng)一半左右。汽車工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車工業(yè)重點(diǎn)是發(fā)展零部件，經(jīng)濟(jì)型轎車和重型汽車，汽車模具作為發(fā)展重點(diǎn)，已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。汽車基本車型不斷增加，一個(gè)型號(hào)的汽車所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上億元。為了適應(yīng)市場(chǎng)的需求，汽車將不斷換型，汽車換型時(shí)約有80%的模具需要更換。中國(guó)摩托車產(chǎn)量位居世界第一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)摩托車共有14種排量80多個(gè)車型，1000多個(gè)型號(hào)。

4、單輛摩托車約有零件2000種，共計(jì)5000多個(gè)，其中一半以上需要模具生產(chǎn)。一個(gè)型號(hào)的摩托車生產(chǎn)需1000副模具，總價(jià)值為1000多萬(wàn)元。其他行業(yè)，如電子及通訊，家電建筑等，也存在巨大的模具市場(chǎng)。目 錄 摘要.4一 沖壓件.7二 零件的工藝性分析.7 2.1 零件的工藝性分析.7 2.2 沖裁件的精度與粗糙.72.3 確定工藝方案.8三 沖壓模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .93.1 模具類型.93.2 操作與定位方式.93.3 卸料與出件方式.9 3.4 模架類型及精度.9四 沖壓模具工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算.94.1 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算.94.2 設(shè)計(jì)沖壓力與壓力中心,初選壓力機(jī). .114.3 計(jì)算凸凹模刃口尺寸及公

5、差.11五 模具的總張圖與零件圖.125.1 沖壓模具的零件圖.13 (1)凹模的設(shè)計(jì).13 (2)凸模的設(shè)計(jì).14 (3)凸凹模的設(shè)計(jì).155.2選擇堅(jiān)固件及定位零件.15 (1) 螺釘規(guī)格的選用.15 (2) 活動(dòng)擋料銷.165.3設(shè)計(jì)和選用卸料與出件零件.16 (1)卸料板.165.4選擇模架及其它模具零件.17 (1) 模架.17 (2) 模柄.18 (3) 墊板.19 (4) 凸模固定板.20 (5) 凸凹模固定板.215.5壓力機(jī)的校核.215.6級(jí)進(jìn)模具的裝配圖.22六 總結(jié).23七 致謝.24八 參考文獻(xiàn).25墊片的沖孔落料復(fù)合模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 一沖壓件沖壓件圖如下圖所示:沖壓技術(shù)

6、要求:1. 材料:08鋼2. 材料厚度:3mm3. 生產(chǎn)批量:大批量二 .零件的工藝性分析.2.1 零件的工藝性分析 該零件材料為08鋼結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,抗剪強(qiáng)度為300mpa形狀對(duì)稱,只有落料，沖孔兩個(gè)工序具有良好的沖壓性能，適合沖裁。工件結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，有一個(gè)20mm的孔兩個(gè)8mm的孔；孔與孔、孔與邊緣之間的的距離也滿足要求，最小壁厚為6mm（20mm孔與35mm的孔、8mm的孔與R10mm的外圓之間的壁厚。）2.2 沖裁件的精度與粗糙度沖裁件的經(jīng)濟(jì)公差等級(jí)不高于IT11級(jí),一般落料公差等級(jí)最好低于IT10級(jí),沖孔件公差等級(jí)最好低于IT9級(jí),工件的尺寸全部為自由公差，可看作IT14級(jí)，尺寸精度較底，

7、普通沖裁完全能滿足要求。根據(jù)表8-14得出零件圖如下：2.3確定工藝方案.該沖裁件包括落料和沖孔兩個(gè)基本工序,可采用的沖裁方案有單工序沖裁,復(fù)合沖裁和級(jí)進(jìn)沖裁三種：方案一、單序模：零件屬于中批量生產(chǎn),因此采用單工序須要模具數(shù)量較多,生產(chǎn)率低,所用費(fèi)用也高,不合理;方案二、：復(fù)合模：若采用復(fù)合沖,可以得出沖件的精度和平直度較好,生產(chǎn)率較高,凸凹模最小壁厚為3.2mm。 方案三、級(jí)進(jìn)模：大批量生產(chǎn)、沖裁精度較高，沖裁件孔與孔、孔與邊緣尺寸較小時(shí)使用，計(jì)算該件的最小壁厚為6mm。綜上所述可選方案二復(fù)合模。三.沖壓模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1模具類型根據(jù)零件的沖裁工藝方案,采用復(fù)合沖裁模.3.2 導(dǎo)向與定位

8、方式導(dǎo)向形式：滑動(dòng)導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向定位方式：板料定位靠導(dǎo)料銷和彈簧彈頂?shù)幕顒?dòng)擋料銷完成，因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用的是導(dǎo)料板，無(wú)側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用擋料銷定距。33 卸料與出件方式?jīng)_孔凸模與凸凹模沖孔，沖孔廢料直接落料。利用推件塊將制件頂出。34 模架類型及精度該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，以凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。四 沖壓模具工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算41 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算1.根據(jù)零件形狀和增大利用率而采用斜排。2.搭邊值設(shè)定：查表2.5.2得a1=2.5 a=2.83.條料寬度與導(dǎo)料板間距離計(jì)算 采用無(wú)側(cè)壓裝置條料寬度與導(dǎo)料板間距離 條料的寬度B=（Dmax+2a+C）查

9、表2.5.3得條料寬度偏差=0.9mm導(dǎo)料板與條料之間的最小間隙C查表2.5.5得C=0.5B=(35+2x2.8+0.5)=41.1mm,根據(jù)實(shí)際取料寬為42mm導(dǎo)料板間的距離:A=B+C= 42+0.5=42.5mm步距S=2X+a1如圖4-1,x=35.28,S=35.28X2+2.5=73.06,圖4-1（斜排）4、條料的利用率=(A/BS)X100%由零件圖用CAD計(jì)算得一個(gè)零件的面積為1600.77mm一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的坯料面積:BXS=42X73.06=3068.52mm,因此材料利用率為:=(A/BS)X100%=(1600.77/3068.52)X100%53%4.2 設(shè)計(jì)沖壓力與

10、壓力中心,初選壓力機(jī).(1). 落料力 根據(jù)零件圖,用CAD可計(jì)算出沖一次零件外周邊之和L=186.6mm,沖孔內(nèi)周邊之和L=113.1mm,又因?yàn)?300Mpa,t=3mm,取K=1.3,則根據(jù)式,F1=KLt=1.3X186.6X3X300=218.322KN沖孔力: F2=KLt=1.3X113.1X3X300=132.327KN所以沖裁力F=F1+F2=218.322+132.327=350.649KN推件力:由表2.9.4,根據(jù)材料厚度取凹模刃口直壁高度h=9mm,故n=h/t=9/3=3,查表2.6.1,取KT=0.45則FT=n KT F沖=3X0.45X132.327 =178

11、.641KN卸料力FX 由表2.6.1,取KX=0.04,則FX=KXXF落=0.04X218.322=8.732KN所以FZ=F+FX+FT=350.649+178.641+8.732=538.02KN公稱壓力F=1.3FZ=1.3X538.02=699.43KN根據(jù)公稱壓力選取壓力機(jī)因此可選壓力機(jī)型號(hào)為J23-80閉合高度為380H290 (2)壓力中心 因?yàn)樵撝萍呛?jiǎn)單對(duì)稱件,所以壓力中心為該制件的幾何中心.4.3.計(jì)算凸凹模刃口尺寸及公差1.沖孔尺寸2-根據(jù)表2.3.3,由材料厚度可得Zmin=0.460mm, Zmax=0.640mm.查表2.4.1T=0.020 A=0.020磨損

12、系數(shù)表可得磨損系數(shù)X1=0.5,校核: T+A=0.04Zmax-Zmin=0.18dT=(dmin+x)=(8+0.5X0.36)=8.18dA=(dT + Zmin)=(8.18+0.46)=8.642.沖孔尺寸20根據(jù)表2.3.3, 由材料厚度可得Zmin=0.460mm, Zmax=0.640mm. 查表2.4.1T=0.020 A=0.025磨損系數(shù)表可得磨損系數(shù)X1=0.5,校核: T+A=0.045Zmax-Zmin=0.18dT=(dmin+x)=(20+0.5X0.52)=20.26dA=(dT + Zmin)=( 20.26+0.46)=20.723.落料尺寸20根據(jù)表2.

13、3.3, 由材料厚度可得Zmin=0.460mm, Zmax=0.640mm. 查表2.4.1T=0.020 A=0.025磨損系數(shù)表可得磨損系數(shù)X1=0.5,校核: T+A=0.045Zmax-Zmin=0.18DA=(Dmax-x)=(20-0.5X0.52)=19.74DT=(DA-Zmax)=(19.74-0.64) =19.14.落料尺寸35根據(jù)表2.3.3, 由材料厚度可得Zmin=0.460mm, Zmax=0.640mm. 查表2.4.1T=0.020 A=0.030磨損系數(shù)表可得磨損系數(shù)X1=0.5,校核: T+A=0.05Zmax-Zmin=0.18DA=(Dmax-x)=

14、(35-0.5X0.62)=34.69DT=(DA-Zmax)=(34.69-0.64) =34.055.孔心距 600.74L=L平18=6018X1.48=600.185五. 模具的總張圖與零件圖5.1 沖壓模具的零件圖(1).凹模設(shè)計(jì) 各沖裁的凹?？拙捎镁€切割機(jī)床加工,安排凹模在模架上的位置時(shí),要依據(jù)計(jì)算壓力中心的數(shù)據(jù)將壓力中心與模柄中心重合,其輪廓尺寸按公式2.9.3 2.9.4計(jì)算 用CAD計(jì)算出凹模刃口的最大尺寸b=78mm 查表2.9.5得k=0.3凹模厚度H=kb=0.3X78=23.4mm 凹模厚度取24mm凹模壁厚C=(1.5-2)H=40mm 所以凹模壁厚度為40mm

15、凹模長(zhǎng)度L=l+2C=78+2X40=158mm 凹模寬度 B=l+2C=35+2X40=115mm由以上算得凹模輪廓尺寸LXBXH=158X115X24,查有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),并無(wú)厚度合適,因此我選LXB為標(biāo)準(zhǔn)尺寸,得LXB=160X125凹模材料的選用:材料選用Cr4WmoV。 (2).凸模設(shè)計(jì)凸模材料：參照沖壓模具設(shè)計(jì)與制造選用T10A因?yàn)樗鶝_的孔均為圓形，而且都都不屬于特別保護(hù)的小凸模，所以沖孔凸模采用階梯式，一方面加工簡(jiǎn)單，另一方面又便于裝配與更換，沖孔凸模結(jié)構(gòu)如圖：凸模長(zhǎng)度L=H固+H凹=1.8 H凹=1.8X24=43.2 H1=0.8 H凹=0.8X24=19.2(3)凸凹模設(shè)計(jì)由表

16、2.9.6得凸凹模最小壁厚=6.7 5.2. 選擇堅(jiān)固件及定位零件螺釘規(guī)格的選用:,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB699選取材料為45鋼.熱處理硬度值HRC3540 卸料螺釘選用圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘,卸料板上設(shè)置4個(gè)卸料螺釘,公稱直徑為12mm 卸料釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間,卸料螺釘擰緊后應(yīng)使卸料板超出凸凹模端面1mm,有誤差時(shí)通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整.活動(dòng)擋料銷: 在卸料板上固定了3個(gè)導(dǎo)料銷,用于條料送進(jìn)的定位.在送進(jìn)方向上用一個(gè)彈簧彈頂裝置的擋料銷, 擋料銷,的尺寸如下圖:5.3. 設(shè)計(jì)和選用卸料與出件零件卸料以卸料板卸料,出件是以凸凹模往上沖出即可,因此不用設(shè)計(jì)出件零件.固定卸料板的平面外形

17、尺寸一般與凹模板相同,其厚度可取10，LXBXH=158X115X10材料為45號(hào)鋼由以上根據(jù)凸凹?？稍O(shè)計(jì)出卸料板如圖5-13.5.4 .選擇模架及其它模具零件選擇模架:根據(jù)GB/T 2861.5-90,由凹模周界158X115,及安裝要求,選取凹模周界:LXB=160X125,閉合高度:H=170205,上模座:160X125X40下模座:160X125X50導(dǎo)柱25X160, 導(dǎo)套:25X95X38,模柄: 由壓力機(jī)的型號(hào)J23-80.可查得模柄孔的直徑為60,深度為80,由裝配要求,模柄與模柄孔配合為H7/m6并加銷釘防轉(zhuǎn),模柄長(zhǎng)度比模柄孔深度小510mm,由于采用固定卸料，上模座回程時(shí)

18、受力較大，因此選用壓入式模柄較合理，所以根據(jù)GB2862.1-81得圖5-15所示: 墊板: 墊板的作用是承受并擴(kuò)散凸模傳遞的壓力,以防止模座被擠壓損傷,因此在與模座接觸面之間加上一塊淬硬磨平的墊板.墊板的外形尺寸與凸模固定板相同,厚度可取310mm,這里設(shè)計(jì)時(shí),由于壓力較大,根據(jù)GB2865.2-81選取規(guī)格為L(zhǎng)XBXH=160X115X10凸模固定板: 凸模固定板的外形尺寸與凸模的外形尺寸一致,厚度為20mm,根據(jù)核準(zhǔn)選取板的規(guī)格為L(zhǎng)XBXH=160X115X20; 凸凹模固定板: 凸凹模固定板的尺寸與墊板的尺寸一致,厚度為20mm,規(guī)格為L(zhǎng)XBXH=160X115X20;5.5 壓力機(jī)的

19、校核(1).公稱壓力 根據(jù)公稱壓力的選取壓力機(jī)型號(hào)為J23-80,它的壓力為800699.43所以壓力得以校核;(2).閉合高度 由壓力機(jī)型號(hào)知Hmax=380 M=90 H1=100Hmin=HmaxM=380-90=290(M為閉合高度調(diào)節(jié)量/mm,H1為墊板厚度/mm)根據(jù)GB/T 2851.3-90 得模具閉和高度為170H205,根據(jù)公稱壓力選用壓力機(jī)閉和高度 290H380, H墊=100因?yàn)?Hmin+10-H墊HHmax-5-H墊 200H275所以H=205 選頂定壓力機(jī)J23-8符合要求.H=H(上)+H(墊)+H(凸凹)+L+H(下)=40+10+43.2+H(凸凹)+50=145+ H(凸凹)145+ H(凸凹)=205 H(凸凹)=605.6根據(jù)前面的設(shè)計(jì)與分析,可以得出如級(jí)進(jìn)模具的總張圖如圖5-1所示:5-1 復(fù)合?？傃b圖1. 模柄，2.上模座,3.凸模,4.導(dǎo)套,5.凸凹模固定板,6.卸料螺釘,7下模板 8.螺釘,9.卸料推桿,10.螺釘,11.打