機械畢業(yè)設計（論文）-焊片沖壓模具設計

1、目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc280874933 摘要1緒 HYPERLINK l _Toc280874934 論2 HYPERLINK l _Toc280874935 第1章工藝分析3 HYPERLINK l _Toc280874936 第2章工藝方案確實定4 HYPERLINK l _Toc280874937 2.1 模具類型確實定4 HYPERLINK l _Toc280874938 2.2 模具結(jié)構(gòu)的選擇4 HYPERLINK l _Toc280874939 第章 沖裁工藝計算5 HYPERLINK l _Toc280874940 3.1 排樣

2、的設計與計算5 HYPERLINK l _Toc280874941 3.1.1 搭邊值及步距確實定5 HYPERLINK l _Toc280874942 3.1.2 排樣的設計5 HYPERLINK l _Toc280874943 3.1.3 條料寬度及壁厚的計算6 HYPERLINK l _Toc280874944 3.1.4 材料的利用率6 HYPERLINK l _Toc280874945 3.2 沖裁方式的選擇6 HYPERLINK l _Toc280874946 3.3 計算沖壓力、初選壓力機的噸位7 HYPERLINK l _Toc280874947 3.3.1 沖裁力的計算7 H

3、YPERLINK l _Toc280874948 3.3.2 沖壓壓力中心確實定8 HYPERLINK l _Toc280874949 3.4 凸模和凹模刃口尺寸確實定及其制造公差確實定11 HYPERLINK l _Toc280874950 3.5 凸、凹模刃口尺寸的計算11 HYPERLINK l _Toc280874951 第章 沖裁模主要零部件的結(jié)構(gòu)設計14 HYPERLINK l _Toc280874952 4.1 凹模與凹模板的結(jié)構(gòu)設計及計算14 HYPERLINK l _Toc280874953 4.2 凸模與凸模固定板的設計16 HYPERLINK l _Toc28087495

4、4 4.3 模架的選擇16 HYPERLINK l _Toc280874955 4.4 定位零件與導向零件的設計16 HYPERLINK l _Toc280874956 4.5 卸料裝置的選擇17 HYPERLINK l _Toc280874957 4.6 模柄的選用17 HYPERLINK l _Toc280874958 4.7 其它沖模零件設計17 HYPERLINK l _Toc280874959 第章 壓力機的校核及模具的閉合校核18 HYPERLINK l _Toc280874960 5.1 壓力機的校核18 HYPERLINK l _Toc280874961 5.2 壓力機高度的校

5、核18 HYPERLINK l _Toc280874962 結(jié)束語19 HYPERLINK l _Toc280874963 致 謝20 HYPERLINK l _Toc280874964 參考文獻21摘 要本說明書主要是針對焊片的設計，本次設計采用了沖孔落料級進模，也針對了非標準零件的設計。其中，在第一、二章主要講述了沖壓件的工藝分析、沖壓工藝方案確實定；第三章主要講述了對沖壓件進行沖壓力及壓力中心的計算、初選沖壓設備以及工作局部尺寸的計算；第四章主要對沖裁模零部件的選擇及設計。關健詞 工藝分析；沖壓力；零部件全套圖紙，加153893706緒 論現(xiàn)代制造業(yè)的開展，尤其是電子、電器、儀表、汽車等

6、產(chǎn)品的開展，幾乎都離不開沖模。能否向社會提供更多的優(yōu)質(zhì)模具，會直接影響工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)本錢和更新?lián)Q代的速度。合理的沖模結(jié)構(gòu)可有效實現(xiàn)冷沖模的功能，到達本錢低、制作周期短和操作平安性，并能保證產(chǎn)品零件的各項技術要求。正確選擇適用的模具結(jié)構(gòu)是模具設計者高技術素質(zhì)的表達。許多科研機構(gòu)和大專院校也開展了模具技術的研究與開發(fā)。中國冷沖模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個多世紀，有了很大開展，模具水平有長足的進步，局部模具已到達國際先進水平，但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國內(nèi)市場的需要，每年仍需進口10多億美元的各類大型，精密，復雜模具。與興旺國家的模具工業(yè)相比，在模具技術上仍有不小的差距。我國模具行業(yè)在進

7、行不斷的技術創(chuàng)新，以縮小與國際先進水平的距離。本說明書主要是針對焊片的設計，本次設計采用了沖孔落料級進模，也針對了非標準零件的設計。其中，在第一、二章主要講述了沖壓件的工藝分析、沖壓工藝方案確實定；第三章主要講述了對沖壓件進行沖壓力及壓力中心的計算、初選沖壓設備以及工作局部尺寸的計算；第四章主要對沖裁模零部件的選擇及設計。在設計過程中，同時也更好的掌握了許多重點和難點，使自己在冷沖模這一專業(yè)上進行了職業(yè)意義的熏陶和鍛煉，使自己受益匪淺。限于本人的能力與水平，書中難免存有欠妥之處，懇請各位讀者給予批評指正。工藝分析沖裁件的工藝性主要是指工件在沖裁加工中的難易程度。良好的沖裁工藝性應保證材料消耗少

8、、工序數(shù)目少、模具結(jié)構(gòu)簡單而壽命長、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、操作簡單等。而影響沖裁件的因素很多，如沖裁件的形狀特點、尺寸大小、精度要求和材料性能等。本次設計制件如下：名稱：焊片材料：H62 厚度：mm大批量生產(chǎn)制品圖如圖1-1：圖 1-1 制品圖1該工件結(jié)構(gòu)形狀簡單、對稱，屬于普通大間隙沖壓件。2材料為H62，為優(yōu)質(zhì)黃銅，抗剪強度，考文獻2表4-8。工藝方案確實定2.1 模具類型確實定根據(jù)制件工藝性分析：因為該模具能在壓力機一次行程內(nèi)，完成沖孔落料兩道工序，在完成這些工序的過程中無需進給移動。方案可分為以下三種：方案一：采用單工序模逐步加工1沖孔落料單工序模2落料沖孔單工序模由于采用單工序模，模具制造簡

9、單，制造周期短，價格低，維修方便，生產(chǎn)率低，工件精度低，不適合大批量生產(chǎn)，但生產(chǎn)通用性好，適合于中小批量生產(chǎn)。方案二：采用級進模加工 級進模具有操作平安的顯著特點，一般適用于大批量生產(chǎn)小型零件。 方案三：采用復合模加工成形 生產(chǎn)效率高，沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對位置精度高，主要用于生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖裁件。 根據(jù)零件的設計要求，以及上述三種方案的特點看來，決定采用第二種方案加工焊片零件比擬合理。 2.2 模具結(jié)構(gòu)的選擇 由于該工件有沖孔、落料兩個工位，材料的厚度為m,可采用側(cè)刃定距的進級沖裁模，并采用彈性卸料方式。 綜上所述：該模具應選擇側(cè)刃彈壓卸料進級沖裁模。第章 沖裁工藝計算3.1 排

10、樣的設計與計算排樣是指沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法。合理的排樣和選擇適當?shù)拇钸呏?，是降低本錢和保證工件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。其中,排樣的設計那么包括搭邊值條料寬度、壁厚的計算。 搭邊值及步距確實定 可得： 制件與制件之間的余料amm 橫搭邊:制件與條料邊緣之間的余料a11.0mm 步距：SD+a12+mmD工件橫向最大尺寸(mm) 查參考文獻【1】表2-10 排樣的設計排樣圖如圖3-1：圖 3-1排樣圖排樣方法選用直對排方式，相對于直排方式，直對排方式的材料利用率較高。本次設計選用側(cè)刃定距方式，條料兩邊產(chǎn)生側(cè)刃沖切的料邊定距寬度b1，b1=1.5mm,參考文獻【5】表2-16。 條

11、料寬度及壁厚的計算 條料寬度的計算：為了保證條料有足夠的搭邊,能使條料始終接觸基準導料板送料,條料寬度,采用有側(cè)刃裝置，按公式計算如下：B=L+2b+2a =(36+21.5+20.75) =mma為側(cè)刃定距方式的側(cè)搭邊，b為側(cè)刃沖切的料邊定距寬度，a= , (參考文獻【2】表2-13和表2-14)。 材料的利用率一般應盡量選擇材料利用率較高的排樣。一個步距的材料利用率計算公式如下：公式 =A/SB100% =/100%=%式中A個制件的實際面積；S步距；B條料寬度。3.2 沖裁方式的選擇為了順利進行沖裁，必須適合解決出件、卸料及廢料排出等問題。下面有三種根本的沖裁方式：1固定卸料順出件固定卸

12、料式的模具結(jié)構(gòu)比擬簡單，板料厚度適宜時，用于落料加工較為適宜。但一般不用于沖孔。2彈壓卸料順出件彈壓卸料方式很適于沖薄件，一般當板料厚度小于5mm時，必須采用彈壓卸料方式。沖較厚的板料也可以采用彈壓卸料方式，以獲得較平整的沖裁件，薄料收效較為明顯。 3彈壓卸料逆出件方式用于順裝式?jīng)_裁模的結(jié)構(gòu)形式。用于倒裝式模具時，反頂板又稱推件板。在順裝模具中，頂件力需由彈性元件提供，多用于倒裝復合模。所以：根據(jù)上述各種沖裁方式的特點，該制件應選擇彈性卸料順出件。 計算沖壓力、初選壓力機的噸位。 沖裁力的計算根據(jù)沖裁力的公式1-3參考文獻【3】F=KLtN式中料板的抗拉強度MPa；查表得：H62材料在常溫下的

13、抗剪強度b=295 Mp；兩個制件的周長L32+121-2+(24-6-2.25)2+2 mm41273308.11 N推件力的計算推件力一般采用經(jīng)驗公式進行計算:FnKF621992.43 NK 推件力系數(shù)參考文獻【3】查表17n堵塞在凹模內(nèi)料的個數(shù)nh/t,h5mm為凹模刃壁垂直局部高度mm,t為料厚mm。彈性卸料力采用經(jīng)驗公式計算:FKF 3665.41 N那么沖壓力：F FF+F98966 N 98.966 KN為了平安期間選取壓力時按總力的1.61.8倍取，初選開始式可傾壓力機為J23-16型，公稱壓力為160KN (參考文獻【2】表)。 沖壓壓力中心確實定壓力中心應與壓力機的壓力中

14、心重合。落料凸模的壓力中心：圖3-2落料凸模壓力中心示意圖 如圖3-2：虛線局部所占周長L2+(24-6-2.25)/2 實線局部周長L12(1-) 根據(jù)壓力中心的公式2-32參考文獻【2】X式中S兩沖壓力的中心距；沖壓力F到壓力中心的距離。沖模壓力中心確實定，見圖3-3：圖3-3 沖模壓力中心示意圖設xmm;10mm,那么x。yy-x;yy+由理論力學可知，合力對某軸之力矩等于各分力對同軸力矩之和。據(jù)公式：x y. 凸模和凹模刃口尺寸確實定及其制造公差確實定凸模和凹模的刃口尺寸計算包括決定刃口的根本尺寸和制造公差。1凸、凹模刃口尺寸計算的原那么計算刃口尺寸時，應按落料和沖孔兩種情況分別進行，

15、其原那么如下：(1)落料時，因落料件光面尺寸與凹模尺寸相等或根本一致，應先確定凹模尺寸，即以凹模尺寸為基準。落料凸模根本尺寸那么按凹模根本尺寸減最小初始間隙。(2)沖孔時，因工件光面的孔徑與凸模尺寸相等或根本一致，應先確定凸模尺寸，即以凸模尺寸為基準。2、沖裁尺寸公差確實定根據(jù)IT14公差查參考文獻【5】表3-2得標準公差數(shù)值: mm8mm；3.5 凸、凹模刃口尺寸的計算該制件有沖孔落料兩道工序。凸、凹模刃口尺寸公差值、按公差等級為IT7的標準公差數(shù)值選?。?以配作法制模刃口尺寸計算)；1.沖孔刃口尺寸的計算以凸模為基準，應運用公式如下：類尺寸：磨損后減小的尺寸B (bx) () 0-0。01

16、0-0。01mmB(bx2) 0-0。012 (0.36) 0-0。0120-0。012 mmC類尺寸：磨損后不變的尺寸C C 3b與類尺寸對應的工件最小極限尺寸mmC與類尺寸對應的工件根本尺寸mm以凹模為基準，當凹模磨損后，尺寸變大。因此，應運用公式如下：A類尺寸：磨損后變大的尺寸A1 =(a1x11)=(120.50.43)=+180 mmA2=(a2x22)=(240.52)=+10 mmA3=(a3x33)=(0.25)=+0 mmA4=(a4x44)=(0.3)=+0 mma與A類尺寸對應的工件最大極限尺寸mm那么凸模的刃口尺寸按凸模實際尺寸配制，并保證雙面最小間隙Zmin=3.工件

17、孔中心距離 工件孔中心距尺寸L由凹模相應型孔中心距尺寸Ld保證。Ld的根本尺寸應取在工件公差帶的中線，其公差按上示經(jīng)驗值取得。所以凹模型孔中心距Ld的通用公計算式為 ： Ld (Lmin+/2)18(/2)1814.51518式中：Lmin工件孔中心距最小尺寸(mm)第章 沖裁模主要零部件的結(jié)構(gòu)設計復合沖裁模是在壓力機滑塊的行程、在模具不同工位分別進行工件的內(nèi)形和外形沖裁，而在最后工位才制成工件。 4.1 凹模與凹模板的結(jié)構(gòu)設計及計算 凹模結(jié)構(gòu)設計包括：確定凹模的外形尺寸和凹模板的厚度，選擇凹模形孔側(cè)壁的形狀，布置凹模板上型孔、螺釘和銷孔的位置以及標注尺寸等為了到達改善材料組織的目的，按鍛造工

18、藝的特點。因此，凹模板應取矩形是比擬合理的。1矩形凹模板從凹模刃口到凹模外邊緣的最短距離稱為凹模的壁厚。凹模壁厚將直接影響凹模板的外形尺寸，即長度與寬度(LB)。但不應簡單地從凹模形孔向四周擴大一個凹模壁厚的允許值來決定凹模的外形尺寸。2凹模型孔側(cè)壁的選擇凹模型孔側(cè)壁的形狀有兩種根本類型：一是側(cè)壁與凹模面垂直的直壁型孔；另一種是側(cè)壁與凹模面稍傾斜的斜壁型孔。常用的直壁形有三種結(jié)構(gòu)形式：圖4-1 a、b、c。較實用的直壁型孔如圖4-1 c所示，用于順出件式模具。圖4-1 凹模型孔側(cè)壁形狀 因為采用順出件式模具，可選用階梯型孔如圖4-1所示的c圖。3凹模的壁厚C值由于該工件材料較厚,條料板寬度為58.77，所以查參考文獻【3】表2-17可選凹模壁厚的較大值C=35mm。凹模的外形尺寸B 80mm；凹模的外形尺寸L100mm。根據(jù)此設計的實際情況凹模板的周界尺寸應選為：160125mm4凹模板的厚度凹模