沖壓課程設(shè)計(jì)說明書

1、沖壓模具CAD/CAM實(shí)訓(xùn)說明書 沖壓課程設(shè)計(jì)說明書 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： 模具 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 第17頁共17頁 目錄 、 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

2、量 厚度： 2mm 材料： Q235未經(jīng)退火的 工件簡圖為： 二. 沖壓件的工藝分析 該沖壓件形狀簡單、對稱。是由圓弧和直線組成。沖裁件內(nèi)外形所能達(dá)到 的精度為ITiriT14o孔中心與邊緣距離尺寸公差為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。 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RM 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 三. 工藝方案的確定 該零件所需要的沖壓工序?yàn)槁?/p>

3、料和沖孔，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、落料級進(jìn)模 采用方案一生產(chǎn)率低，工件的累積誤差大，操作不方便，由于該工件為大量 生產(chǎn)，方案二和方案三更具有優(yōu)越性。 該零件的五個小孔與外緣之間的最小距離都比孔徑大，大于此零件要求的 最小壁厚，可以釆用沖孔落料復(fù)合模和或沖孔落料級進(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，由于復(fù)合 模精度較高，故制造不易。復(fù)合模裝配也較困難，強(qiáng)度也會受到影響，且工件 的孔較小，凸模壽命不高，不易更換。 而級進(jìn)模生產(chǎn)率高，易損件更換方便，因此通過對上述三

4、種方案的分析比較， 該零件的沖壓生產(chǎn)采用方案三的級進(jìn)模較好。 四. 必要的工藝計(jì)算 (1) 排樣設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)級進(jìn)模首先要設(shè)計(jì)排樣圖，該零件類似一個矩形的門型 框，中間沖3個小孔 經(jīng)分析，直排的材料利用率較高。如圖所示的排樣方法，可提高材料的利用率, 減少廢料。 査表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2000mmX 1000mmX 2mm的冷軋鋼板，每塊 可剪成1000mm X 25mm規(guī)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= (

5、20X20) =400 mnr 一個步距的材料利用率n = = tt=73. 4% BS 25x21.8 (2) 計(jì)算凸、凹模刃口尺寸 査表2.4得間隙值 乙皿訊=0.246 Zmax=0. 360 1) 沖孔& 5mm凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算方法 由于制件結(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 査表2. 5的凸、凹模制造公差得 3 t =0. 020mmn=0. 025mm 校核Znmx Zmin =0. 114mm,而 + 心I =0. 045mm 滿足zmax-zmin+,的條件 査表2. 6得IT14級磨損系數(shù) x=0. 5 按式(

6、25) d(ll) = (dnun + xA= (8.5+0.5xO.24).o2 =8.62mm 如產(chǎn)(d 凸 + ZmQ 評=(8.62+0.246)瀘25 =8.866025mm 2) 外形落料凸、凹模具刃口尺寸計(jì)算方法 3) 對外輪廓的落料，結(jié)合模具的特點(diǎn)，工作零件的形狀相對較簡單，適宜采用 線切割機(jī)床分別加工落料凹模、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 査表2. 5得凸、凹模制造公差 6 =0. 020mm務(wù)產(chǎn)0. 025mm 査表 2.4 得間隙值Zmin =

7、0. 246 Zmax=0. 360 校核 Zmax Zmin=0.114mm,而務(wù) + 產(chǎn)0 045mm 滿足Z昨 Zmin = 5凸+務(wù)的條件 査表2. 6得IT14級磨損系數(shù) x=0. 5 按式(2-3)D凹=(qx護(hù) 20 久=(20 - 0.5 x 0.6) 6=17J0 6 mm 20D凸=(20D凹-in-0.02()= 19 13).o2()nnn /?85“ = (8.5 一 0.75 x 0.43)甞彳=8.17 甞mm R&5凸=(尺8.5凹-乙皿加)打“(J = &3 mm o -0.020 R4 門=(4_075x043)：=417：3 恥凸=(恥凹-Zmin)1o.

8、o2O = -0.020 (3) 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；i. =L t b產(chǎn)(80 X2X450) =72KN 沖孔力 斥沖=Lt b = (4 兀 X 2X2X450)=22. 6KN 耳沖=Lt 込二(85九 X2X450)=24KN 沖孔時(shí)的推件力 由于工件的形狀簡單、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)的卸料力尸卸=KF孔 查表2.7取K卸=0. 03 血卩=003x(斤孔+佗孔)=1.4KN 落料時(shí)的推件力F推=n.心F落 落料凹模取直筒形的刃口形式，與由表2. 25査得 h=6mm 則 n=h/ t=6mm/2=3

9、個 査表27取K惟=0.05 F書=nK產(chǎn)F；w = 3x0.05 x72 = 10. 8KN 落料時(shí)的卸料力他=K紳心 査表2. 7取心=0. 03 耳=0.03 x R, = 0.03 x72=2. 16KN 總沖壓力為 F更=F,. + F孔 + Fw + 片隹 + F. = (72+22. 6+24+10. 8+2.16) KN=131. 7KN 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%左右。 即 F,.=1.3xF,., =l. 3X131. 7KN=171. 2KN (4) 壓力中心的計(jì)算 由于沖裁件是對稱的工件，沖裁件的壓力中心，位于沖裁件輪廓圖形 的幾何

10、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.由于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.由于該零件導(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，該凹模結(jié)構(gòu)簡單，宜采用整體式.

11、 査表得：k=0. 35 即凹模高度H=kb=0. 35 X 20=7mm 凹模壁厚C=l. 5H=10. 5mm 凹模外形尺寸確定L=20+2 X10. 5=41mm B=41mm 故 該凹模整體尺寸可標(biāo)準(zhǔn)化為：23mmX 23mmX 12. 5mm 沖孔4 4mm凸模設(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的孔的凸模設(shè)計(jì)時(shí)由于孔徑與料厚相近.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 L 4 4=h凸模固定板+h落料凹模=23mm+12. 5mm=35. 5mm 對44孔

12、的強(qiáng)度進(jìn)行校核 對壓應(yīng)力進(jìn)行校核 葫餾#15師2 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：査表得正裝復(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于倒裝復(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。 b.橡皮的選用 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)，粗選四個橡皮， 每個橡皮的預(yù)壓力為

13、: 選用橡皮應(yīng)主要確定自由高度和預(yù)壓縮量 0.5 260 模柄孔尺寸：432X78mm 最大傾斜角度：30。 連桿調(diào)節(jié)長度：50mm 八. 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)檢査每個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，并再次檢査間隙是否合理打上 銷釘，擰入螺絲. 2.下模裝配 仔細(xì)檢査每個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

14、模固定板，并調(diào)整間隙以免發(fā)生 干涉及零件損壞接著依次按順序裝入銷釘、活動擋料銷、彈簧卸料板，檢査間 隙合理后，擰入卸料螺釘，再擰入緊固螺釘，并再次檢査間隙. 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.檢査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. 九 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，有色金屬材料手冊，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) 夏巨譴主著.中國模具設(shè)計(jì)大典.中國機(jī)械工程學(xué)會，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，2001.10 (7) 魏春雷主編沖壓工藝與模具設(shè)計(jì).北京：