沖壓模具設(shè)計(jì)說明書

1、第一章 零件設(shè)計(jì)任務(wù) 1第二章 沖裁件的工藝分析 22.1 工件材料 22.2 工件結(jié)構(gòu)形狀 22.3 工件尺寸精度 2第三章 沖裁工藝方案 3第四章 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇 54.1 模具的類型的選擇 54.2 卸料裝置 5條料的卸除 54.2.2 卸料方式 54.3 定位裝置 5送料形式 5定位零件： 54.4.模架類型及精度 6模架 6精度 6第五章 沖壓工藝計(jì)算： 75.1排樣 7排樣方案分析 75.1 2計(jì)算條料寬度 7確定布距： 8計(jì)算材料利用率 85 2沖壓力計(jì)算 9沖裁力計(jì)算 9卸料力、頂件力的計(jì)算 105.3壓力中心的計(jì)算 115.4模具工作部分尺寸及公差 12落料尺寸大小為 1

2、2沖孔尺寸大小為 13第六章 主要零部件設(shè)計(jì) 146.1凹模的設(shè)計(jì) 146.1.1. 落料凹模 14沖孔凹模的設(shè)計(jì) 166.2凸模的設(shè)計(jì) 176.2.1. 沖孔圓形凸模： 17腰孔的設(shè)計(jì) 18落料凸模 18凸模的校核： 196.3卸料板的設(shè)計(jì) 206.4固定板的設(shè)計(jì) 216.4.1. 凹模固定板 : 216.4.2. 凸模固定板 : 226.5模架以及其他零部件的選用 23第 7 章 校核模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù) 247.1 校核模具閉合高度 247.2 沖壓設(shè)備的選定 24第 8 章 設(shè)計(jì)并繪制模具總裝圖及選取標(biāo)準(zhǔn)件 25第 9 章 結(jié)論 26參考文獻(xiàn) 27OJ0第一章零件設(shè)計(jì)任務(wù)零件簡(jiǎn)

3、圖：如圖1-1所示材料：10號(hào)鋼材料厚度：2mm未標(biāo)注尺寸按照IT10級(jí)處理.am材料:10鋼*1 葉：2iiun第二章 沖裁件的工藝分析2.1 工件材料由圖 1-1 分析知： 10#鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的塑性性、焊接性以及壓力加工性， 主要用于制作沖擊件、 緊固件，如墊片、墊圈等。適合沖裁加工。2.2 工件結(jié)構(gòu)形狀工件結(jié)構(gòu)形狀相對(duì)簡(jiǎn)單， 有四個(gè)圓孔， 孔與邊緣之間的距離滿足要求， 料厚 為2mm滿足許用壁厚要求（孔與孔之間、孔與邊緣之間的壁厚），可以沖裁加工。2.3 工件尺寸精度根據(jù)零件圖上所注尺寸，工件要求不高，尺寸精度要求較低，采用 IT14 級(jí) 精度，普通沖裁完全可以滿足要求。

4、根據(jù)以上分析：該零件沖裁工藝性較好，綜合評(píng)比適宜沖裁加工。第三章沖裁工藝方案完成此工件需要沖孔、落料兩道工序。其加工工藝方案分為以下3種:1. 方案一：?jiǎn)喂ば蚰Ｉa(chǎn)。先沖孔，后落料；2. 方案二：級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。沖孔一落料級(jí)進(jìn)沖壓；3. 方案三：復(fù)合模生產(chǎn)。沖孔一落料復(fù)合沖壓。各模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及比較如下表3-1 :表3-1各類模具結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)比較模具種類比較項(xiàng)目單工序模（無導(dǎo)向）（有導(dǎo)向）級(jí)進(jìn)模復(fù)合模零件公差等級(jí)低一般可達(dá)IT13IT10級(jí)可達(dá)IT10IT8級(jí)零件特點(diǎn)尺寸不 受限制 厚度不 受限制中小型尺寸厚度較厚小零件厚度0.26mm可加工復(fù)雜零件，如寬度極小的異形件形狀與尺寸受模具結(jié)構(gòu) 與強(qiáng)度限制

5、，尺寸可以 較大，厚度可達(dá)3mm生產(chǎn)效率低較低工序間自動(dòng)送料，可以 自動(dòng)排除制件，生產(chǎn)效 率咼沖件被頂?shù)侥＞吖ぷ鞅?面上，必須手動(dòng)或機(jī)械 排除，生產(chǎn)效率較低安全性不安全，需米取安 全措施比較安全不安全，需米取安全措 施模具制造工作量和成本低比無導(dǎo)向的稍高沖裁簡(jiǎn)單的零件時(shí)，比復(fù)合模低沖裁較復(fù)雜零件時(shí)，比級(jí)進(jìn)模低適用場(chǎng)合料厚精度要求低 的小批量沖件的 生產(chǎn)大批量小型沖壓件的生產(chǎn)形狀復(fù)雜，精度要求較高，平直度要求高的中小型制件的大批量生產(chǎn)根據(jù)分析結(jié)合表分析：方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造周期短，制造簡(jiǎn)單，但需要兩副模具，成本高而 生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)的要求。方案二只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方

6、便，精度也能滿足要求，模具制 造工作量和成本在沖裁簡(jiǎn)單的零件時(shí)比復(fù)合模低。方案三只需一副模具， 制件精度和生產(chǎn)效率都較高， 且工件最小壁厚大于凸 凹模許用最小壁厚模具強(qiáng)度也能滿足要求。 沖裁件的內(nèi)孔與邊緣的相對(duì)位置精度 較高，板料的定位精度比方案二低，模具輪廓尺寸較小。綜上對(duì)上述三種方案的分析比較，該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。第四章 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇4.1 模具的類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用級(jí)進(jìn)模方式?jīng)_壓，所以模具類型為級(jí)進(jìn)模。4.2 卸料裝置4.2.1 條料的卸除 因采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)，故采用向下落料出件。4.2.2 卸料方式 考慮零件尺寸較大，厚度較高，采用固定卸料方式，為了便于操

7、作，提高生產(chǎn)率。4.3 定位裝置4.3.1 送料形式 因選用的沖壓設(shè)備為開式壓力機(jī)且垂直于送料方向的凹模寬度B 小于送料方向的凹模長(zhǎng)度L故采用橫向手動(dòng)送料方式，即由右向左（或由左向右）送料既 能滿足生產(chǎn)要求，又可以降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。4.3.2 定位零件： 零件尺寸較大， 厚度較高，保證孔的精度及較好的定位， 宜采用導(dǎo)料板導(dǎo)向，導(dǎo)正銷導(dǎo)正，為了提高材料利用率采用始用擋料銷和固定擋料銷。4.4.模架類型及精度4.4.1 模架1若采用中間導(dǎo)柱模架，則導(dǎo)柱對(duì)稱分布，受力平衡，滑動(dòng)平穩(wěn)，但只能 一方送料 ;2. 若采用對(duì)角導(dǎo)柱模架，則受力平衡，滑動(dòng)平穩(wěn)，可縱向或橫向送料3. 若采用后側(cè)導(dǎo)柱導(dǎo)柱

8、模架，可三方送料，操作者視線不被阻擋，結(jié)構(gòu)比 較緊湊的，但模具受力不平衡，滑動(dòng)不平穩(wěn)。綜上，結(jié)合本沖孔、落料級(jí)進(jìn)模的特點(diǎn)，決定采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。精度由于零件材料較厚，尺寸較大，沖裁間隙較小，又是級(jí)進(jìn)模因此采用導(dǎo)向平穩(wěn)的中間導(dǎo)柱模架，考慮零件精度要求不是很高，沖裁間隙較小，因此采用I 級(jí)模架精度。第五章 沖壓工藝計(jì)算：5.1排樣5.1.1 排樣方案分析方案一：有廢料排樣 沿沖件外形沖裁， 在沖件周邊都留有搭邊。 沖件尺寸 完全由沖模來保證，因此沖件精度高，模具壽命高，但材料利用率低。方案二：少廢料排樣 因受剪切條料和定位誤差的影響， 沖件質(zhì)量差， 模具 壽命較方案一低，但材料利用率稍高，沖模結(jié)構(gòu)

9、簡(jiǎn)單。方案三：無廢料排樣 沖件的質(zhì)量和模具壽命更低一些， 但材料利用率最高。通過上述三種方案的分析比較， 綜合考慮模具壽命和沖件質(zhì)量， 該沖件的排 樣方式選擇方案一為佳。 考慮模具結(jié)構(gòu)和制造成本有廢料排樣的具體形式選擇直 排最佳。5.12計(jì)算條料寬度根據(jù)零件形狀， 查沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè) 工件之間搭邊值 a=1.2mm, 工件與 側(cè)邊之間搭邊值 a1=1.5mm, 條料是有板料裁剪下料而得， 為保證送料順利， 規(guī)定 其上偏差為零，下偏差為負(fù)值一B0 （Dmax 2 a1 2 b1）0公式（ 5-1）式中：Dma條料寬度方向沖裁件的最大尺寸；a1- 沖裁件之間的搭邊值；bi-側(cè)刃沖切得料邊定距寬度；

10、（其值查表6）可得 =2.0mm板料剪裁下的偏差；（其值查表5）可得 =0.6mmB=75+ 2X 1.5 + 2X 2.0=82 . 0 0-0.60 mm故條料寬度為 82.0mm。5.1.3 .確定布距:送料步距S:條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱為送料步距，每個(gè)步距可沖一個(gè)或多個(gè)零件。進(jìn)距與排樣方式有關(guān)，是決定側(cè)刃長(zhǎng)度的依據(jù)。條料寬度的確定 與模具的結(jié)構(gòu)有關(guān)。級(jí)進(jìn)模送料步距SS Dmax ai公式（5-2）Dwx零件橫向最大尺寸，ai搭邊S= 75+ 1.5 = 76.5mm排樣圖如圖2所示。竝55.1.4 .計(jì)算材料利用率一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率公式（5-3）n=A /BS x 100%式

11、中 A 一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積;B條料寬度；S步距；一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積2 2 2 2 2A=nX 37.52- nX 13.5 2-3 XnX 3.75 2-3( nX 302X 34/360- nX 26.25冬34/360)2= 3807.73539mm2所以一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率H =A/BSX 100%= 3807.73539(76.5X 82)X 100%=60.7%考慮料頭、尾料和邊角余料消耗，一張板材上的總利用率n總為n 總=nAi / LBX 100%公式(5-4)式中n張板料上沖裁件的總數(shù)目； A個(gè)沖裁件的實(shí)際面積；L板料長(zhǎng)度；B板料寬度。查板材標(biāo)準(zhǔn)，宜選用850

12、mrX 1700mn!勺鋼板，每張鋼板可剪裁為11張條料(82mrX 1700mm ,每張條料可以沖25個(gè)工件，所以每張鋼板的材料利用率n 總 = nA1/LB X 100%=25X 3807.73539/82 X1700X100%=68.3%根據(jù)計(jì)算結(jié)果知道選用直排材料利用率可達(dá) 68.3%，滿足要求。52沖壓力計(jì)算5.2.1 沖裁力計(jì)算用平刃沖裁時(shí)，其沖裁力F般按下式計(jì)算：F KLt b公式( 5-5 )式中：F沖裁力;L沖裁周邊長(zhǎng)度；t 材料厚度；T b材料抗剪強(qiáng)度；10鋼T b的值查沖壓成型工藝與模具設(shè)計(jì)附 錄表 2 為 255-333M pa,取 t b=300MpaK系數(shù)；一般取K =1.3。1、沖孔力計(jì)算沖孔周長(zhǎng)：L=nX 27+3nX 3.75 X 2+3n(26.25+33.75 ) X 34/360+2 X 76.5+2 X 12 =764.98mm所以沖孔力F=KLtT b=1.3X 764.98X 2X 300=596.69kN2落料力的計(jì)算落料周長(zhǎng) L d