墊圈沖壓模設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、湖南涉外經(jīng)濟(jì)學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱：Q235圓形墊圈級(jí)進(jìn)沖壓模設(shè)計(jì)報(bào)告題目: 學(xué)生姓名: 所在學(xué)院: 專業(yè)班級(jí): 學(xué)生學(xué)號(hào): 指導(dǎo)教師:2012年0 6月25日目錄（一） 沖裁件工藝分析 2（二） 確定工藝方案及模具結(jié)構(gòu)形式 .2（三） 模具設(shè)計(jì)計(jì)算 .31、 排樣、計(jì)算條料寬度及確定步距 32、 材料的利用率 .43、沖壓力與壓力中心計(jì)算44、沖床選用5（四） 沖模刃口尺寸及公差的計(jì)算 .6（五）沖裁模主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 71、凹模的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)72、凸模固定板的確定93、凸模的結(jié)構(gòu)尺寸確定94、導(dǎo)料板的確定105、卸料裝置的確定 .1.16、模柄的選用.117、沖模閉合高度計(jì)算.128

2、墊板的結(jié)構(gòu)13（六）模架選用 .13.13（七）模架基本加工如圖1所示零件：屏蔽板生產(chǎn)批量：大批量設(shè)計(jì)該零件的沖壓工藝與模具圖1零件圖5一沖裁件工藝分析1、材料：Q235鋼板，具有良好的可沖壓性能。2、工件結(jié)構(gòu)形狀：有一個(gè) © 38mm勺圓孔，墊圈大徑© 42mmIT133、尺寸精度：零件圖上所有未標(biāo)注公差的尺寸，屬自由尺寸，可按級(jí)確定工件尺寸的公差。經(jīng)查公差表，各尺寸公差為：零件內(nèi)形：38mm0H°.1、42mm.220。4、沖孔時(shí)，為了保證內(nèi)外同心度，采用有導(dǎo)向凸模沖孔；二確定工藝方案及模具結(jié)構(gòu)形式方案一：先落料，后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。方案二：落料-沖孔復(fù)

3、合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：沖孔-落料級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn) 方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但成本高而生產(chǎn)效率低；方案二工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，但模具強(qiáng)度較差，制造難度大，且在此墊圈中42 _38=2mm凸凹模強(qiáng)度不夠，操作也不方便；2方案三生產(chǎn)效率高，操作方便，工件精度也能滿足要求。故采用級(jí)進(jìn)模比較合適，并采用側(cè)刃定距。三模具設(shè)計(jì)計(jì)算1、排樣、計(jì)算條料寬度及確定步距零件外形為圓形，可以采用單排、交叉雙排或多排；考慮到零件為中 等批量生產(chǎn)，如果采用交叉雙排或多排，則模具尺寸和結(jié)構(gòu)就會(huì)相應(yīng)增 大，從而增加模具生產(chǎn)成本，所以本設(shè)計(jì)決定采用單排結(jié)構(gòu)。如圖2所示 首先查【1】表2-15有關(guān)表確定搭邊值

4、。根據(jù)t=1mm兩工件間按圓形取搭邊值 a=0.8mm為了方便計(jì)算，我們?nèi)?a=1mm側(cè)邊取搭邊值a1=1mm并每邊加1mm用來(lái)側(cè)刃定距。算的連續(xù)模 進(jìn)料步距為43mm條料寬度按相應(yīng)的公式計(jì)算：B=(D+2a1)=2、材料的利用率- 100% _.D2查【2】式 2-9 Bh得 D 100%=70.04%4x46x433、沖壓力與壓力中心計(jì)算：1) 沖孔力：沖孔 查【1】式3-4 , F沖二KLt t，查【1】表4-1 Q235 抗拉強(qiáng)度 6 =375-460MPa，取匚 b =420MPa，一般 K=1.3F 沖=1.3Lt t= 1.3 X n X 38X 1 X 420=65.18 (K

5、N)2) 落料力：F落=1.3Lt t= 1.3X n X 42 X 1X 420=72.04(KN3）卸料力F卸二KsF 查【1】表3-13 , Ks取0.05=0.05X (72.04+65.18)=6.879(KN4）推件力 F推二nKeF n取4個(gè)，Ke取0.055=nX 0.055 X (72.04+65.18)=4X 0.055 X 72.04=30.268 (KN5）總沖壓力F總=F落+ F沖+F卸+F推= 174.367 (KN)6）壓力中心計(jì)算7y。x0 二F 落 f F 沖 *X222 108F沖 F落=6518 22 72.04 108 =70.88mm4、沖床選用根據(jù)總

6、沖壓力F總= 156.13KN,查2表9-9可知選用開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)J23-25。其工藝參數(shù)如下:標(biāo)稱壓力：250 KN滑塊行程次數(shù)：55/次.mi n-1滑塊行程：65mm 最大閉合高度：270mm 密圭寸高度調(diào)節(jié)量：55mm立柱距離：270mm 滑塊中心線至床身距離：200mm模柄尺寸：直徑40mm深度60mm四 沖模刃口尺寸及公差的計(jì)算采用凸凹模分別加工：查【1】表3-2,t=1mm,Q235的沖裁間隙Zmin=0.1、Zmax=0.14 , zmax -Zmin =0.140.1=0.041、 對(duì)于落料42mmq220 :抵p=0.026d =0.03、 =0.5 查【1】表 3-1

7、5、3-16, p + d =0.02+0.03=0.05> Zma -Zmin =0.04根據(jù)【1】式3-18、3-19得：、6p =0.4(Zmax -Zmin) =0.016=0.6(Zmax 一Zmin ) =0.024Dd =(Dmax-八)更=(42-0.5 匯。田嚴(yán)4 =41.890°.024 mmDp =(Dd Zmi n)* =(41.89 0.1).。餡=41.79；.016口口2、對(duì)于沖孔：，38mm00.1:、p=0.02、d =0.03、=0.75 查【1】表 3-15、3-16, p + d =0.02+0.03=0.05Zma - Zmin =0.

8、04根據(jù)【1】式3-18、3-19得：氣=°.4(Zmax 一Zmin) =0.°16=°.6(Zmax 一Zmin) =°.°24dp =(dmax+八)* =( 38+0.75 漢 0.1)爲(wèi)花=38.O75；.016mmdd =(dd +Zmi n)語(yǔ)=(38.075+0.1) 0i0 =38.17500.024mm3、 對(duì)于側(cè)刃定距采用配合加工法計(jì)算(計(jì)算出凸模尺寸及制造公差，凹模 由凸模的實(shí)際尺寸按間隙要求配制)：對(duì)于43.05T =0.75，對(duì)于6。0.2 =0.5 查【1】表 3-15,D43.05 =(43.05 +0.75x0

9、.1)：4 =43.125丄025De =(6+0.5 xO.2)Z "Oil凹模基本尺寸與凸模相同，分別為 43.125,6.01.不必注公差，以 0.1-0.4mm間隙與側(cè)刃凸模配制。五沖裁模主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、凹模的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)凹模的外形尺寸一般有矩形和圓形兩種。凹模的外形尺寸應(yīng)保證凹模 有足夠的強(qiáng)度和剛度。凹模的厚度還應(yīng)考慮修磨量。凹模的外形尺寸一 般是根據(jù)被沖材料的厚度和沖材件的最大外形尺寸來(lái)確定的。該凹模的外形為矩形。凹模厚度H=Kb ( > 15mm)凹模壁厚 c=(1.5 2)H( > 3040mm)式中：b 沖裁件的最大外形尺寸；K系數(shù)，考慮板料厚度

10、的影響。查表：表4 3系數(shù)K值b/mm料 厚t/mm0.5123<500.30.350.420.5K 取 0.4mmH=KB (> 15mm =0.35 x 42=14.7 H 取 30mmc=(1.52)H( >3040mm)= 1.5 2) x 14.7=30 44mm9根據(jù)本次需要c取30凹模一般采用螺釘和銷釘固定。螺釘和銷釘?shù)臄?shù)量、規(guī)格及它們的位置 根據(jù)凹模的大小，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) 調(diào)整。螺孔、銷孔之間以及它們到模板邊緣尺寸，滿足機(jī)械設(shè)計(jì)的要求。 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 面有表面粗糙度的要求 R

11、a= 0.80.4 z 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。選用Cr12為凹模材料。凹模洞口的類型凹模洞口類型如圖所示為直筒式刃口凹模。因?yàn)槠渲圃旆胶蠊ぷ鞑糠殖?寸不變。本模具即使用此類型。凹模制造方便，刃口強(qiáng)度高，便于刃磨。 如圖5圖52、凸模固定板的確定凸模固定板的外形尺寸一般與凹模大小一樣，一般選擇0.60.8倍的凹模厚度確定，也可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)查得，基本與凹模外形尺寸相當(dāng)。這里 本此選45鋼。墊板的作用是承受凸模或凹模的軸向壓力，防止過(guò)大的沖 壓力在上、下模板上壓出凹坑，影響模具正常工作。3、凸模的結(jié)構(gòu)尺寸確定凸模的外形尺寸有凹模配做。凸模的長(zhǎng)度 L=H1 + H2+

12、H3+ h式中：H1 為凸模固定板的厚度H2為導(dǎo)板的厚度H3為導(dǎo)料板的厚度h為附加的長(zhǎng)度，包括凸模刃口尺寸的修磨量，凸模進(jìn)入凹模的深度（0.51mm，凸模固定板與導(dǎo)板的安全距離等。一般取1020.L=25+10+6+15+仁 57mm選用Cr12為凸模材料。大小凸模均采用 GB 2863.2-81.如下圖6GB 2863281圖64、導(dǎo)料板的確定為保證條料的正確送進(jìn)和毛坯在模具中的正確位置，沖裁出外形完整的 合格零件，模具設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮條料或毛坯的定位。正確位置是依靠定位零 件來(lái)保證的。由于毛坯形式和模具結(jié)構(gòu)的不同，所以定位零件的總類很多。 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)毛坯形式、模具結(jié)構(gòu)、零件公差大小、生產(chǎn)效

13、率等進(jìn)行選擇。 定位包含控制送料步距的擋料和垂直方向的導(dǎo)料等。本模具依靠導(dǎo)料板保證條料的正確送進(jìn)。其材料為45鋼，熱處理硬度在3640HRC導(dǎo)料板的間距應(yīng)等于條料的最大寬度加上一定間隙（一般不大雨0.5mm）導(dǎo)料板的高度H視材料的厚t與擋料銷的高度h而定，可查【2】表表2-25取得。材料厚度t/mm擋料銷高度 h/mm導(dǎo)料板高度h/mm1365、卸料裝置的確定設(shè)計(jì)的目的，是將沖裁后卡箍在凸模上或凸凹模上的制件或廢料卸掉，保證下次沖壓正常進(jìn)行。常用的卸料方式有：剛性卸料和彈壓卸料板。此次設(shè)計(jì)選用導(dǎo)板卸料，材料選擇為 45鋼，熱處理硬度為3242HRC凸 模與導(dǎo)板在沖壓過(guò)程中始終不脫離配合，導(dǎo)板充

14、當(dāng)卸料板作用，形狀與凹 模相似，厚度h=6mm6、模柄的選用模柄選擇壓入式模柄，大小根據(jù)壓力機(jī)模柄孔來(lái)選擇。材料為 Q235可參照GB2862.1-81查【2】表9-41。選用A40 105。如圖7圖77、沖模閉合高度計(jì)算H二h1+ h2+h3+ h4式中：hl為凸模墊板厚度h2為凸模高度h3為凹模厚度h4為導(dǎo)料板厚度H=6+ 51 + 30+6=89mm8、墊板的結(jié)構(gòu)墊板裝在固定板與上模座或下模座之間，它的作用是防止沖裁時(shí)凸模壓壞上模座。墊板的尺寸可在標(biāo)準(zhǔn)中查得。墊板的材料一般可選45鋼，本模具也選擇此材料。六模架的選用1、模架是由上、下模座，模柄及導(dǎo)向裝置（最常用的是導(dǎo)柱、導(dǎo)套）組成模架是

15、整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并且承受沖 壓過(guò)程中的全部載荷。模架的上模座通過(guò)模柄與壓力機(jī)滑塊相連，下模座 用螺釘壓板固定在壓力機(jī)工作臺(tái)面上。上、下模座之間靠模架的導(dǎo)向裝置 來(lái)保持其精確位置，以引導(dǎo)凸模的運(yùn)動(dòng)，保證沖裁過(guò)程中間隙均勻。一般 模架均已列入標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)加以正確選用。根據(jù)本次設(shè)計(jì)的需要選用【2】表9-46后側(cè)導(dǎo)柱窄型模架。315-100-200 2451 GB/T 2851.4，上模座 315X 100X 45 GB/T2855.5 ;下 模座 315X 100X 55GB/T2855.6，導(dǎo)柱 35 X 160 GB/T 2681.1; 35X 405X43 導(dǎo)套 GB/T 2861.6模座材料一般選用HT200 HT250也可選用Q235 Q255結(jié)構(gòu)鋼，對(duì)于大 型精密模具的模座選用鑄鋼 ZG35 ZG45此次選用HT20Q模架如圖8所 示：圖8七模架基本加工4.1凸模的加工模具刃口要求有較高的耐磨性，并能承受沖裁時(shí)的沖擊力。因此應(yīng)有 高硬度與適當(dāng)?shù)捻g性。熱處理硬度要達(dá)到 3842HRC采用磨銷加工。4.2凹模的加工凹模的加工，采用線切割比較合理，因?yàn)楣ぷ鞑糠趾凸潭ú糠值男螤钆c 尺寸