沖壓課程設(shè)計(jì)說明書

1、材料工程系模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)沖壓模具CAD/CAM實(shí)訓(xùn)說明書姓名：班級(jí)：模具011111學(xué)號(hào)：12122211指導(dǎo)教師：日期：2011年12月沖壓模具CAD/CAM實(shí)訓(xùn)任務(wù)書題目：內(nèi)容：(1)(2)(3)(4)(5)(6)原始資料：2011年12月目錄一、設(shè)計(jì)題目二、零件的工藝分析三、工藝方案的確定四、必要的工藝計(jì)算五、模具總體設(shè)計(jì)六、模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)七、沖壓設(shè)備的選擇八、繪制模具總裝圖九、參考資料目錄十、結(jié)束語設(shè)計(jì)題目工件名稱：小墊片生產(chǎn)批量：大批量厚度：2mm材料:Q235未經(jīng)退火的+0.43QOICDOJ工件簡圖為:沖壓件的工藝分析該沖壓件形狀簡單、對(duì)稱。是由圓弧和直線組成。沖裁

2、件內(nèi)外形所能達(dá)到的精度為IT11-IT14?？字行呐c邊緣距離尺寸公差為土0.5mm將以上精度與零件的精度要求相比較，可以認(rèn)為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證，其他尺寸標(biāo)注、生產(chǎn)批量等情況也符合沖裁的工藝要求。故決定采用沖壓方式加工。三. 該工件未標(biāo)出沖裁件的拐角處圓角，可得到工件最小圓角半徑R>0.25t=0.25X2=0.5mm因?yàn)楣ぜ]有明確要求，為使模具整體設(shè)計(jì)簡單，本工件取R=3mm工藝方案的確定該零件所需要的沖壓工序?yàn)槁淞虾蜎_孔，可擬出以下三種工藝方案:方案一：用簡單的模具分兩次加工，即落料和沖孔方案二：沖孔、落料復(fù)合模方案三：沖孔、落料級(jí)進(jìn)模采用方案一生產(chǎn)率低，工件的

3、累積誤差大，操作不方便，由丁該工件為大量生產(chǎn)，方案二和方案三更具有優(yōu)越性。該零件的五個(gè)小孔與外緣之間的最小距離都比孔徑大，大丁此零件要求的最小壁厚，可以采用沖孔落料復(fù)合模和或沖孔落料級(jí)進(jìn)模。復(fù)合模模具的形位精度和尺寸精度容易得到保證，且生產(chǎn)率也較高，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由丁復(fù)合模精度較高，故制造不易。復(fù)合模裝配也較困難，強(qiáng)度也會(huì)受到影響，且工件的孔較小，凸模壽命不高，不易更換。而級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)率高，易損件更換方便，因此通過對(duì)上述三種方案的分析比較，該零件的沖壓生產(chǎn)采用方案三的級(jí)進(jìn)模較好。四. 必要的工藝計(jì)算(1)排樣設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模首先要設(shè)計(jì)排樣圖，該零件類似一個(gè)矩形的門型框，中間沖3個(gè)小孔經(jīng)分析，直排

4、的材料利用率較高。如圖所示的排樣方法，可提高材料的利用率，減少廢料。查表2.9取得搭邊為1.8mm和2.5mm計(jì)算條料寬度B=(20+2.5X2)=25mm步距S=(20+1.8)=21.8mm根據(jù)一般的市場供應(yīng)情況，原料選用2000mm<1000m林2mm勺冷軋鋼板，每塊可剪成1000mmc25mn®格條料85條，材料剪切率可達(dá)99.2%計(jì)算沖壓毛坯面積A=(20X20)=400mm2一個(gè)步距的材料利用率t=A=400=73.4%BS2521.8(2) 計(jì)算凸、凹模刃口尺寸查表2.4得間隙值Zmin=0.246Zmax=0.3601)沖孔8.5mm凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算方法由

5、丁制件結(jié)構(gòu)簡單，精度要求不高，所以采用凸模和凹模分開加工的方法制作凸、凹模，其凸、凹模尺寸計(jì)算如下查表2.5的凸、凹模制造公差得凸=0.020mm凹=0.025mm校核ZmaxZmin=0.114mm而凸+凹=0.045mm滿足ZmaxZmin三凸+凹的條件查表2.6得IT14級(jí)磨損系數(shù)x=0.5按式(25)d凸=(dminX)0凸=(8.50.50.24)00仞=8.6200°2mmd凹=(d凸Zmin)0凹(8.620.246)00.0258.86600.025mm2) 外形落料凸、凹模具刃口尺寸計(jì)算方法對(duì)外輪廓的落料，結(jié)合模具的特點(diǎn)，工作零件的形狀相對(duì)較簡單，適宜采用線切割機(jī)床

6、分別加工落料凹模、凸模、凸模固定板、卸料板。這種加工方法可以保證這些零件的各個(gè)孔的同軸度，使裝配簡單，因此工作零件刃口尺寸計(jì)算按分別制造法來計(jì)算，其凸、凹模刃口尺寸計(jì)算如下查表2.5得凸、凹模制造公差凸=0.020mm凹=0.025mm查表2.4得間隙值Zmin=0.246Zmax=0.360校核ZmaxZmin=0.114mm而凸+凹=0.045mm滿足ZmaxZmin=凸+凹的條件查表2.6得IT14級(jí)磨損系數(shù)x=0.5按式(23)D凹(Dmaxx)0凹20D凹(200.50.6)0°.6=170°.6mm20D凸(20D凹Zmin)00.02019.13°0

7、.02°mmR8.5凹(8.50.750.43)00.438.1700.43mmR4凹(40.750.43)0.430.4304.170R8.5凸00.020(R8.5凹Zmin)00.0208.3mm(3) R4凸(R4凹Zmin)°0.0203.800.020沖壓力的計(jì)算該模具采用復(fù)合模，選擇推板卸料，下出件方式落料力F落=3b=(80x2X450)=72KN沖孔力Fi沖Lib=(4兀X2X2X450)=22.6KNF2沖Lib=(8.5兀X2X450)=24KN沖孔時(shí)的推件力由丁工件的形狀簡單、精度要求不高，故選擇斜壁式凹模，因此推件力為零沖孔時(shí)的卸料力F卸K卸.F孔

8、查表2.7取K卸=0.03F卸0.03Fi孔F2孔)=1.4KN落料時(shí)的推件力F推n.K推F落落料凹模取直筒形的刃口形式，與由表2.25查得h=6mm貝Un=h/t=6mm/2=3個(gè)查表27取K推0.05F推nK推F落30.057210.8KN落料時(shí)的卸料力F卸K卸.F落查表2.7取K卸=0.03F卸0.03F落0.03722.16KN總沖壓力為F總F落FaF卸F推F卸=(72+22.6+24+10.8+2.16)KN=131.7KN(4) 為了保證沖壓力足夠，一般沖裁時(shí)壓力機(jī)噸位應(yīng)比計(jì)算的沖壓力大30知右即F總1.3F總=1.3X131.7KN=171.2KN壓力中心的計(jì)算由丁沖裁件是對(duì)稱的

9、工件，沖裁件的壓力中心，位丁沖裁件輪廓圖形的幾何中心線上。五. 模具的總體設(shè)計(jì)根據(jù)上述分析，本零件的沖壓包括沖孔和落料兩個(gè)工序可采用正裝復(fù)合模具.工件由卸料裝置卸下.每沖一次卸出一次，模內(nèi)不積聚工件，不易將凸凹模脹裂.孔廢料卸料空卸出模外.由丁該模具壓料是由落料凸模與卸料板一起配合實(shí)現(xiàn).應(yīng)選用推板板卸下條料廢料.因是大批量生產(chǎn)，采用手動(dòng)送料方式，從前往后送料.為確保零件質(zhì)量及穩(wěn)定性，選用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向.由丁該零件導(dǎo)向尺寸較小，且精度要求不高，用后置導(dǎo)柱模架.六. 模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1. 凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括以下幾個(gè)方面 落料凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)該落料凹模采用直壁式刃口，該凹模

10、結(jié)構(gòu)簡單，宜采用整體式查表得：k=0.35即凹模高度H=kb=0.35x20=7mm凹模壁厚C=1.5H=10.5mm凹模外形尺寸確定L=20+2X10.5=41mmB=41mm故該凹模整體尺寸可標(biāo)準(zhǔn)化為：23mm<23mm<12.5mm 沖孔44mnfi模設(shè)計(jì)因沖裁力不是很大，凸?？稍O(shè)計(jì)為圓柱形凸模.易加工，其工作部分可用車削、磨削或仿形加工.44mm勺孔的凸模設(shè)計(jì)時(shí)由丁孔徑與料厚相近.因采用凸模護(hù)套保證凸模不被沖斷.凸模固定板厚t=12.5mm.凸模長度可根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要來確定L44=h凸模固定板+h落料凹模=23mm+12.5mm=35.5mm對(duì)44孔的強(qiáng)度進(jìn)行校核4ty對(duì)壓

11、應(yīng)力進(jìn)行校核18004X2X3541.57dmin故該凸模壓應(yīng)力強(qiáng)度符合要求 凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本模具為復(fù)合沖裁模。除了沖孔凸模和落料凹模外，還有一個(gè)凸凹模。確定凸凹模安排在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算的壓力中心的數(shù)據(jù)，使壓力中心與模柄中心重合。凸凹模的強(qiáng)度校核：查表得正裝復(fù)合沖孔落料模的最小壁厚為4.9mm而實(shí)際最小壁厚為12.5mm正裝復(fù)合模要求最小壁厚小丁倒裝復(fù)合膜。凸凹模的刃口尺寸按落料凹模尺寸配制，并需保證雙面間隙為0.246mm0.36mm凸凹模上與邊緣距離尺寸的公差應(yīng)比零件所標(biāo)注精度高34級(jí)。b.橡皮的選用根據(jù)模具結(jié)構(gòu)，粗選四個(gè)橡皮,1.97KN492N每個(gè)橡皮的預(yù)壓力為:選用橡皮應(yīng)

12、主要確定自由高度和預(yù)壓縮量確定自由高度H工0.250.30h修磨16mmH0.5<<1.5高度校核：D故所選合適模架的設(shè)計(jì)模架各零件標(biāo)記如下：上模座：180mmx75mm<25mm導(dǎo)柱：20x90導(dǎo)套：20X65X30模柄：40mm<75mm墊板：80mmx60m林5mm下模座:卸料板:80mmx60m林8mm180mmx150m林25mm凸模固定板:80mmx60mrm<5mm1、沖模的閉合高度沖模的閉合高度是指滑塊在下死點(diǎn)及模具在最低工作位置是，上模座上平面與下模座下平面之間的距離Ft沖模的閉合高度必須與壓力機(jī)的裝模高度相適應(yīng)。壓力機(jī)的裝模高度是指滑塊在下死點(diǎn)

13、位置時(shí)，滑塊下端面之墊板上平面間的距離。當(dāng)連桿調(diào)至最短時(shí)為壓力機(jī)的最大裝模高度Hmax連桿調(diào)至最長時(shí)為最小裝模高度Hmin。沖模的閉合高度H應(yīng)介丁壓力機(jī)的最大裝模高度Hmax和最小裝模高度Hmin之間，其關(guān)系為；Hmap5mrmsH»Hmin+10mm2、模具壓力中心的確定零件外形為對(duì)稱件，中間的異形孔雖然左右對(duì)稱，所以該零件的壓力中心可近似認(rèn)為就是零件外形中心線的交點(diǎn)。沖壓設(shè)備的選用選擇型號(hào)為JH2-25型的開式雙柱可傾壓力機(jī)就可滿足使用要求，主要技術(shù)參數(shù)如下:公稱壓力:250KN工作臺(tái)尺寸：（前后x左右）：370X56滑塊行程:75mm墊板尺寸：50X4260最大閉合高度:260

14、mm模柄孔尺寸：（|）32x78mm最大裝模高度:210mm最大傾斜角度：300連桿調(diào)節(jié)長度:50mm七. 模具的裝配：根據(jù)復(fù)合模的特點(diǎn)，先裝上模，再裝下模比較合理.并調(diào)節(jié)間隙試沖返修.具體過程如下：1. 上摸裝配 仔細(xì)檢查每個(gè)將要裝配的零件是否符合圖紙要求，并作好劃線定位等準(zhǔn)備工作. 先將凸模與凸模固定板裝配，再與凹模板裝配，并調(diào)整間隙以免發(fā)生干涉.把已裝配好的凸模及凹模與上模座相連，并再次檢查間隙是否合理.打上銷釘，擰入螺絲.2. 下模裝配 仔細(xì)檢查每個(gè)將要裝配的零件是否符合圖紙要求，并作好劃線定位等準(zhǔn)備工作. 先將凸凹模放在下模座上，再裝入凸凹模固定板，并調(diào)整間隙以免發(fā)生干涉及零件損壞.

15、接著依次按順序裝入銷釘、活動(dòng)擋料銷、彈簧卸料板，檢查間隙合理后，擰入卸料螺釘，再擰入緊固螺釘，并再次檢查間隙. 將經(jīng)調(diào)整后的上下模按導(dǎo)柱、導(dǎo)套配合進(jìn)行組裝.檢查間隙及其他裝配合理后進(jìn)行試沖.并根據(jù)試沖結(jié)果，直到生產(chǎn)出合格零件.參考文獻(xiàn)(1) 熊志卿編，沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)。北京：高等教育出版社，2011.6(2) 黃德彬編著，有色金屆材料手冊(cè)，化學(xué)工業(yè)出版社，2005.1(3) 王芳主編.冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990.10(4) 中國機(jī)床總公司編著，全國機(jī)床產(chǎn)品供貨目錄，機(jī)械工業(yè)出版社，2002.6(5) 夏巨詛主著.中國模具設(shè)計(jì)大典.中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)，2003.5(6) 丁松聚主編.冷沖模設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社