沖壓模具設計及

1、 沖壓模具課程設計 題目：沖孔、落料復合模姓名：許東星指導老師：于智宏材料工程系 09模具設計與制造 2011.12.31目錄一、 設計任務書2二、 沖壓工藝性及工藝方案的確定3三、 主要設計計算4四、 模具總體設計8五、 主要零部件設計8六、 沖壓設備的選定12七、 設計小結13八、 參考文獻13一、課程設計任務1、 題目：沖孔、落料復合模2、 零件： 材料：Q235 厚度：2.0mm批量：大批量3、 任務內(nèi)容：(一）工藝設計 1、工藝審查與工藝分析 2、工藝計算： 毛胚計算 工序件計算或排樣圖 3、工藝方案的確定 工序的確定 基準和定位方式的選擇（2） 模具設計 1、總圖 2、零件圖 二、

2、沖壓工藝性及工藝方案的確定一、工藝性分析1、材料 零件的材料為Q235普通碳素鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。2、結構 該零件屬于較典型沖裁件，形狀簡單對稱。孔邊距遠大于凸、凹模允許的最小壁厚（見參考文獻表），故可以考慮復合沖壓工序。3、精度 零件外形：80±0.07屬于10級精度，60±0.05屬于9級精度。零件內(nèi)形: 屬9級精度?？组g距：42±0.08屬11級精度（均由參考文獻精度附錄一查得）。因零件邊有90o的尖角，應以圓弧過渡，查參考文獻表取r=0.5mm。零件精度較高，模具按六、七級制造可達到尺寸精度要求。4、結論 可以沖裁。二、沖壓工藝方案的確定該零

3、件包括落料、沖孔兩個基本工序，可以采用以下三種工藝方案:方案:先落料、再沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。方案:落料沖孔復合沖壓。采用復合模生產(chǎn)。方案:沖孔落料級進沖壓。采用級進模生產(chǎn)。方案模具結構簡單，但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率較低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求。方案只需要一套模具，沖壓件的形位精度和尺寸易于保證，且生產(chǎn)效率也高。盡管模具結構較方案一復雜，但由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不困難。方案也只需要一套模具，生產(chǎn)效率高，但零件的沖壓精度不易保證。通過以上三種方案的分析比較，對該沖壓件生產(chǎn)以采用放案為佳。三、主要設計計算（1）排樣方式的確定及計算查參考文獻表，查

4、得：取兩工件間的最小搭邊：a1=2.0mm 側面搭邊值：a=2.2mm 由下表計算可知條料寬度mm，步距62.2mm。查參考文獻第8頁選取t=2.0mm，950mm2000mm的鋼板。一個步距材料利用率90.3%（計算見下表）。每條鋼板可剪裁為11張條料（85.5mm2000mm）每張條料可沖32個工件，故每張材料利用率為88.9%（計算見下表） 確定后的排樣如下圖： （2）沖壓力的計算該模具采用倒裝式復合模，擬選彈性卸料，剛性出件，沖壓力的相關計算見下表。排樣沖壓力計算表計算分類項目公式結果備注排樣沖裁件面積AA=80604800mm2條料寬度BB=（D+2a+C）0-85.50-0.6mm

5、查參考文獻表取 C=0.5mm，表取=0.6步距SS=60+ a1=62.262.2mm一個步距材料利用率90.3%一張鋼板材料利用率88.9%n=1132=352件沖壓力落料力=KLtb=1.32802300218.4KN查參考文獻表取b =300MpaL=112.8mm沖孔力=KLtb=1.3（216）230078.37KNL=2推件力=n=60.05578.3725.86KNn查參考文獻表取=0.055卸料力=0.05288.410.92KN查參考文獻表取=0.05 總沖壓力=+=218.4+78.37+10.92+25.86333.55KN（3）壓力中心的確定該工件尺寸，形狀對稱，因此

6、該工件的壓力中心在工件輪廓的幾何中心O上。（4）工作零件刃口尺寸的計算查參考文獻表取，磨損系數(shù)x=1尺寸及分類計算公式結果備注落料60±0.05 模具凹模按七級制造，凸模按六級制造。均由參考文獻附錄一差得，且均滿足：-80±0.07沖孔中心距42±0.08（5）卸料橡膠的設計計算采用 JB/T 7650.9-1995聚氨酯彈性體項目公式結果備注卸料板工作行程=+t+4mmmmANGJIA650.9-1995為凹凸模凹進卸料板的高度1mm為凹凸模沖裁后進入凹模深度1mm橡膠工作行程=+9mm為凹凸模修磨量，取5mm每個橡膠承受的載荷=2.73KN選用4個圓筒形橡膠擬

7、選橡膠查參考文獻表和表4.10.2根據(jù)和初選 JB/T 7650.9-1995橡膠橡膠預壓縮量=10%4mm一般取=（10%15%）校核橡膠自由高度0.35=14mm+=13mm合適橡膠壓縮量0.35橡膠的安裝高度=-36mm四 模具總體設計（1）模具類型的選擇 由沖壓工藝性分析可知，采用復合沖壓，所以模具類型為復合模。（2）定位方式的選擇 該模具采用的是條料，控制條料的送進方向采用導料銷無測壓裝置?？刂茥l料的送進步距采用活動擋料銷來定距。（3）卸料、出件方式的選擇 倒裝式復合模，采用彈性卸料，剛性出件。（4）導向方式的選擇 為方便安裝調(diào)整，同時為送料的方便，故采用后側導柱模架。四、 主要零部

8、件設計一、 工作零件的設計（1）落料凹模凹模的厚度：H=kb（15mm） =0.3080=24mm(參考文獻表)凹模的壁厚：C=（1.52）H（3040mm）凹模寬度：B=b+2c=80+240=160mm凹模長度：L=160mm（查參考文獻表4.11標準JB/T7643.1-2008取得） 凹模厚度：由上計算厚度24mm，將凹模版做成薄板形式并加空心墊板后厚度取14mm。 得凹模輪廓：16016014mm（2）凹凸模 高度：L=+h+=20+35+10=65mm如下圖式中：為凹凸模固定板厚度（查參考文獻表4.11初選16016020mm），彈性卸料板厚度（初選16016010mm），h為增加

9、高度（沖壓時橡膠高32mm+凹凸模高過卸料板3mm=35mm）。（3）沖孔凸模 結合工件外形考慮加工，將凸模設計成直通式凸模，與凸模固定板按H7/m6配合。其總長度：L=+=14+12+24=50mm式中各參數(shù)如上圖中： 凹模厚度、空心墊板厚度（查參考文獻表4.11初選16016012mm）、凸模固定板厚（查參考文獻表4.11初選16016024mm）。經(jīng)查圓柱頭直桿圓凸模標準，采用： 50 JB/T 5825-2008 的凸模。二、 定位零件的設計（1） 擋料銷：因模具采用橡膠彈性卸料，且卸料橡膠安裝高度36mm較高。為方便擋料，采用橡膠彈頂擋料銷裝置。查參考文獻表得擋料銷高出卸料板3mm，

10、卸料板厚10mm，故取擋料銷H=14mm。擋料銷與卸料板采用H9/d9間隙配合。（2） 導料銷： 使用兩個導料銷，采用橡膠彈頂導料裝置。查參考文獻表得導料銷高出卸料板68mm，卸料板厚10mm，故取導料銷H=18mm。擋料銷與卸料板采用H9/d9間隙配合。三、 出件裝置的設計：采用剛性出件，由推桿直接推動推件塊，將凹模內(nèi)的工件推出。根據(jù)推桿連接的各板高度，和模柄孔徑查參考文獻表取帶肩推桿：A 12X140 JB/T 7650.1-2008。推件塊的周界尺寸和零件的周界尺寸相同，考慮凹模厚度、空心墊板厚度、及推桿安裝、凹模修模量等因素，取高度16mm。四、 卸料部分的設計： 卸料板：由活動擋料銷

11、和導料銷安裝高度：選用卸料板輪廓16016010mm 卸料螺釘：模具采用橡膠彈性卸料橡膠由上可知橡膠孔直徑12.5mm，查標準取M8X60 JB/T 7650.5-2008卸料釘尾部有足夠的形成空間，卸料螺釘擰緊后，應使卸料板超出凹凸模端面1mm，有誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)節(jié)。五、 模架及其它零部件的設計和選用模架：160X160X180220 GB/T 2851-2008上模座：160X160X40 GB/T 2855.1-2008下模座：160X160X45 GB/T 2855.2-2008導柱：28X170 GB/T 2861.1-2008導套：28X100X38 GB/

12、T 2861.3-2008凸凹模固定板：160X160X20 JB/T 7643.2-2008凸模固定板：160X160X24 JB/T 7643.2-2008上墊板：160X160X8 JB/T 7643.3-2008空心墊板：160X160X12模柄： B 50X110 JB/T 7646.1-2008該模具的閉和高度：H閉=H上模座+H墊+L+H+H下模座-h2 =40+8+50+65+45-1=207mm式中：L為凸模長度50mm， H凹凸模厚度65mm， h2凸模進入凹凸模的深度1mm。六、 沖壓設備的選定根據(jù)總沖壓力=333.55KN，模具閉合高度207mm，沖床工作臺面的尺寸，選用J23-40其主要設計參數(shù)如下： 公稱壓力；400KN滑塊行程：120mm最大裝模高度：220mm工作臺尺寸（前后左右）:480mm 710mm模柄孔尺寸; 50mm70mm最大傾斜角度：30o機床工作臺孔尺寸(直徑前后左右)：250150300因下模座外形尺寸（前后左右）：254250小于機床工作臺孔的尺寸故需加墊板：材料45見如右圖的零件圖。 專業(yè)機 械 加 工 工 序 卡 片工序名稱凹模表面加工工序號1模具設計與制造091零件名稱凹模零