下頂出落料模

1、目錄目錄 . 1緒論.3 設(shè)計(jì)任務(wù)書及產(chǎn)品圖 .5第一章 沖裁工藝設(shè)計(jì) . 7 1-1對尺寸、精度的分析 . 7 1-2 零件的數(shù)目與沖壓模具結(jié)構(gòu)分析. 7 1-3零件的材料分析 . 71-4排樣設(shè)計(jì) . 7第二章 模具基本結(jié)構(gòu)的擬定. 9 2-1確定基本結(jié)構(gòu) . 9 2-2 確定導(dǎo)向和定位方式. 10 2-2-1確定定位方式 .10 2-2-2 確定導(dǎo)向方式 . 10 第三章 壓力機(jī)的選擇 .11 3-1計(jì)算工藝總力 .113-2計(jì)算壓力中心 .11 3-3壓力機(jī)的選擇 .13 第四章 模具零件的設(shè)計(jì) .144-1成形零件的設(shè)計(jì) . .144-1-1凸 凹模刃口尺寸的計(jì)算 .14 4-2工作

2、零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).16 4-2-1凹模外形尺寸設(shè)計(jì)與形狀選擇.16 4-2-2凸模外形尺寸設(shè)計(jì)與形狀選擇 .17 4-3固定零件設(shè)計(jì) .174-3-1模柄 .17 4-3-2上下模板 .17 4-3-3 凸模固定板.184-3-4墊板.18 4-4 定位零 .18 4-4-1導(dǎo)料板 .18 4-4-2定距側(cè)刃.19 4-5 導(dǎo)向零件 .19 4-6螺釘和圓柱銷 .20 小結(jié) .21 參考文獻(xiàn) .22緒論首先，沖壓工藝與磨具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是模具專業(yè)，在學(xué)習(xí)過程中是一個(gè)重要的實(shí)踐性學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，其目的是： 1.綜合運(yùn)用冷沖模課程和其他有關(guān)先修課程的理論及生產(chǎn)實(shí)踐的知識(shí)分析和解決模具設(shè)計(jì)問題，并使所學(xué)專業(yè)知識(shí)

3、得到進(jìn)一步鞏固和深化。 2.學(xué)習(xí)模具設(shè)計(jì)的一般方法，了解和掌握常用模具整體設(shè)計(jì)、零部件設(shè)計(jì)過程和計(jì)算方法，培養(yǎng)正確的設(shè)計(jì)思想和分析問題、解決問題的能力，特別是總體設(shè)計(jì)和計(jì)算能力。 3.通過計(jì)算和繪圖，學(xué)會(huì)運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊等和查閱有關(guān)技術(shù)資料，培養(yǎng)模具設(shè)計(jì)的技能能力。 （一）簡單沖裁模即敞開模 1、定義：它是指在一次沖裁中只完成沖孔或落料的一個(gè)工序。 2、簡單沖裁模按其導(dǎo)向方式可分為： （1）無導(dǎo)向單工序模它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單,重量輕、尺寸較小、模具制造容易、成本低廉。但沖模使用安裝時(shí)麻煩,模具壽命低,沖栽件精度差,操作也不安全。 無導(dǎo)向簡單沖模適用于精度要求不高、形狀簡單、批景小或試制

4、的沖裁件。 （2）導(dǎo)板式簡單沖裁模 模精度高、壽命長、使用安裝幀、操作安全,.但制造比較復(fù)雜。一般適用于形狀較簡單、尺寸不大的工件。 （3）導(dǎo)柱式簡單沖裁模由于這模具準(zhǔn)確可靠,能保證沖裁間隙的均勻,沖裁的工件精度較高、模具使用壽命長而且在沖床上安裝使用方便，因此導(dǎo)柱式?jīng)_裁模是應(yīng)用最廣泛的一種沖模,適合大批量生產(chǎn)。 （二）連續(xù)沖裁模 1、連續(xù)沖裁模的定義：按一定的先后程序，在沖床的滑塊的一次到和中，在模具的不同位置上，完成沖孔，落料導(dǎo)兩個(gè)的上的沖后工序的沖裁模，又稱及進(jìn)模或跳步模。 2、連續(xù)沖裁模的定位原理可分為：導(dǎo)正銷定位原理、側(cè)刃定距原理 （三）復(fù)合沖裁模 1、復(fù)合沖裁模的定義：在部床滑塊的

5、一次行程中，在沖模的同一工位上同時(shí)完成內(nèi)孔和外形兩種的上工序的沖裁模。 2、復(fù)合沖裁模按結(jié)構(gòu)可分為：正裝式復(fù)合模、倒裝式復(fù)合模 最后，希望通過本次冷沖模課程設(shè)計(jì)，能進(jìn)一步鞏固課程，擴(kuò)大所學(xué)到的知識(shí)，加深對知識(shí)的理解。 設(shè)計(jì)任務(wù)書及產(chǎn)品圖. 基本要求及設(shè)計(jì)步驟建議： 沖裁工藝設(shè)計(jì)：對制件的結(jié)構(gòu)、尺寸、精度、數(shù)量、材質(zhì)等要素進(jìn)行分析，初步確定制件的沖裁工藝，計(jì)算搭邊尺寸、毛坯尺寸，確定排樣圖； 模具結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)；根據(jù)沖裁工藝方案，初步確定模具結(jié)構(gòu)方案和坯料導(dǎo)向、定位方式； 計(jì)算沖裁力，初步選擇沖壓設(shè)備；了解其行程、噸位、容模尺寸等有關(guān)技術(shù)參數(shù)； 計(jì)算并確定沖裁間隙繼而確定凸模、凹模等主要工作零件的

6、尺寸、結(jié)構(gòu)形式；選擇凸模、凹模 協(xié)調(diào)模具各零件的結(jié)構(gòu)、尺寸，完善導(dǎo)料、定位等輔助功能件結(jié)構(gòu)； 繪制模具總裝配圖： 1、按裝配圖要求標(biāo)注尺寸及配合性質(zhì)、技術(shù)要求等； 2、零件標(biāo)號(hào)無遺漏；明細(xì)表內(nèi)容詳實(shí)、規(guī)范； 3、制圖遵照國家標(biāo)準(zhǔn)；排樣圖按習(xí)慣繪在總裝圖的右上角或適當(dāng)位置。 繪制凸模、凹模零件圖，尺寸、粗糙度標(biāo)注齊全； 編寫設(shè)計(jì)說明書一份，要求內(nèi)容詳實(shí)，措詞準(zhǔn)確，具有較好的可讀性； 第一章 沖裁工藝設(shè)計(jì)1-1對尺寸、精度的分析由于零件沒有做尺寸的上下偏差要求，同時(shí)也是非圓形件，公差等級取it7級。所以落料模精度取it5級。 1-2 零件的數(shù)目與沖壓模具結(jié)構(gòu)分析 沖裁件的數(shù)目確定屬于大批量的生產(chǎn)，

7、且結(jié)構(gòu)簡單，所以，采用單工序落料模即可。 1-3零件的材料分析零件的材料是10鋼，屬于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，b =440mpa, =340mpa可以看到，材料的剪切強(qiáng)度比較大，而且，綜合零件的厚度比較小，所以在后面設(shè)計(jì)卸料的時(shí)候，在用彈性卸料的方式可以滿足要求的前提下，可考慮采用彈性卸料裝置卸料。 1-4排樣設(shè)計(jì)排樣原則：（1）提高材料的利用率（在不影響使用性能的前提下，還可適當(dāng)改變零件形狀）（2）拍樣方法應(yīng)使沖壓操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)度小且安全（3）模具結(jié)構(gòu)簡單、壽命高（4）保證質(zhì)量和制件對板料纖維方向的要求具體排樣如下圖所示第二章 模具基本結(jié)構(gòu)的擬定2-1確定基本結(jié)構(gòu)上部分由模柄、上模座、凸模、卸料板

8、、凸模固定板、墊板以及各自緊固件組成。下部分主要由頂件器、落料凹模、下模座、以及其相應(yīng)的緊固件組成。出件方式為下出件。其結(jié)構(gòu)簡圖如下頁圖2-2 確定導(dǎo)向和定位方式2-2-1確定定位方式 由于是單工序落料模，可以采用單側(cè)刃控制送料進(jìn)距，從而進(jìn)行定位，導(dǎo)料板在垂直板材進(jìn)給方向起作用。 2-2-2 確定導(dǎo)向方式下面是常應(yīng)用的幾中導(dǎo)向方式和其各自的特點(diǎn)： 1.無導(dǎo)向簡單沖裁模 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，尺寸較小，重量較輕，模具制造簡單，成本低，但沖裁件精度差，模具壽命低。 2.導(dǎo)板式簡單沖裁模 導(dǎo)板模比無導(dǎo)向簡單沖裁模的精度高一些，模具壽命也較長，使用安裝比較方便，操作較容易、安全；缺點(diǎn)是：模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，故一

9、般適用于形狀簡單，尺寸不大的沖裁件。 3.導(dǎo)柱式簡單沖裁模 特點(diǎn)：導(dǎo)向精度高，沖裁件尺寸穩(wěn)定，互換性更好，使用安裝方便，操作安全，模具壽命高，但制造工藝復(fù)雜，模具成本高。 考慮到零件的數(shù)量要達(dá)到大批量生產(chǎn),再考慮工藝復(fù)雜性、模具成本入手，選擇導(dǎo)板式簡單沖裁模。第三章 壓力機(jī)的選擇3-1計(jì)算工藝總力 沖裁力計(jì)算： 根據(jù)課本公式（2-1） （3-1） f沖裁力 l沖裁件周邊長度（mm） t材料厚度（mm） 材料的抗剪強(qiáng)度 （mpa） k系數(shù)?？紤]到模具刃口的磨損，模具間隙的波動(dòng)，材料力學(xué)性能的變化及材料厚度偏差等因素，一般取k=1.3。 查表得10號(hào)鋼的抗剪強(qiáng)度為=340mpa，在沖裁的時(shí)候，k的

10、值通常是取1.3由上式知道各力的大小為：沖裁力：f沖=1.31160.8340=41.018（kn） (3-2） 3-2計(jì)算壓力中心 根據(jù)壓力中心的計(jì)算公式是建立如下圖所示3-1所示的坐標(biāo)，并且求出單個(gè)工件的壓力中心相應(yīng)的壓力中心的值如表3-1所示。又因?yàn)楣ぜ鄬τ趚軸對稱，所以壓力中心y坐標(biāo)為0 所以， x=(7-3.52+1894+5182+50+15-7)/(72+184+53+15)=5.75所以，單個(gè)工件的壓力中心為（5.75,0）則單次沖裁的壓力中心坐標(biāo)為x=0 y=0 即總壓力中心坐標(biāo)為（0,0）3-3壓力機(jī)的選擇 根據(jù)沖壓力的大小，選取開式雙柱可傾壓力機(jī)jh2316，其主要技術(shù)

11、參數(shù)如下：公稱壓力：160kn滑塊行程：55mm最大閉合高度：220 mm閉合高度調(diào)節(jié)量：45 mm滑塊中心線到床身距離：160mm工作臺(tái)尺寸：300 mm450 mm工作臺(tái)孔尺寸：160 mm240 mm模柄孔尺寸：40 mm60 mm墊板厚度：40 mm第四章 模具零件的設(shè)計(jì)4-1成形零件的設(shè)計(jì) 4-1-1凸 凹模刃口尺寸的計(jì)算利用配合加工的方法來加工凸模和凹模，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上，即沖裁間隙通過減小凸模刃口尺寸來取得。具體如下： 查教材表2-6得 zmin=0.040mm zmax=0.056mm =zmax-zmin=0.016mm（1）凹模磨損后，a1,a2,a3尺寸增大，

12、根據(jù)公差為it7a1=0.025mm a2=0.018mm a3=0.021mm 查教材表2-11得 x1=x2=x3= 1.0 有公式（2-11）得 a1d=mm (4-2) ad2=mm (4-3) a3d=mm (4-4) （2）凹模磨損后，b尺寸變小，根據(jù)公差為it7b=0.015mm查教材表2-11得 x= 1.0有公式（2-12）得 bd=mm（3）凹模磨損后，c尺寸不變，根據(jù)公差為it7 cd=10（/2）=100.008mm該零件凸模刃口各部分尺寸按上述凹模的相應(yīng)部分尺寸配置，保證雙面間隙zminzmax=0.0400.056mm。凹模尺寸標(biāo)注見下圖4-2工作零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4-2

13、-1凹模外形尺寸設(shè)計(jì)與形狀選擇采用直筒形刃口，刃口高度h=5mm 凹模厚度： h=kb（15mm） (4-7) h=0.352515mm 取h=25mm 查表8-1得其中 k=0.35凹模壁厚 ： c=（1.52）h=225=50mm (4-8) 凹模外形尺寸 l=b+2=25+100=125mm 注： l為垂直與送料方向的零件最大外形尺寸 c為凹模壁厚 h為凹模高度 由于直臂式刃口強(qiáng)度較高，修刃后尺寸不變，選用直臂式刃口凹模。 本制件采用單工序模，依據(jù)模架類型按國標(biāo)圓整得： l=125mm h=25mm 尺寸比較大，可以優(yōu)先采用整體式凹模。4-2-2凸外形尺寸設(shè)計(jì)與形狀選擇 本模具為非圓形凸

14、模，采用直通式結(jié)構(gòu)。用n7/m6鉚接固定。 凸模固定板厚度:h1=(0.6-0.8)h=0.8h=20mm (4-9) 凸模長度 l： l=h+h1+h2+h3+=25+20+20+8=73mm (4-10) h1-固定板的厚度（mm） h2-固定卸料板的厚度（mm） h3-導(dǎo)尺（導(dǎo)板）或坯料的厚度（mm） h4-附加長度（mm）多取1520mm 4-3固定零件設(shè)計(jì)4-3-1模柄 選用旋入式模柄，通過螺紋與模座連接，用小螺釘防松，用于中小型模具，裝卸方便。選用a40 60 。 4-3-2上下模板 沖模的全部零部件，均安裝在上、下模板上，從而構(gòu)成模具的整體并傳遞壓力機(jī)的壓力，來完成沖制工作。模板

15、應(yīng)該具備足夠的強(qiáng)度和剛度。如果模板剛度不足，則沖模工作時(shí)模板會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的彈性變形，導(dǎo)致模具零件迅速磨損或損壞.下模座厚度h下=40mm，上模座厚度取h上=30mm 則模具閉合后的高度h=30+10+73-3.5+25+40=174.5mm 可見該模具的閉合高度小于所選壓力機(jī)的封閉高度，因此該壓力機(jī)滿足使用要求。 4-3-3凸模固定板 固定板主要用于將中小型模具固定在模座上，其平面輪廓尺寸除應(yīng)保證凸模安裝孔外，還應(yīng)考慮螺釘和銷釘孔的位置，厚度為凹模厚度的60%80%。此處取20mm。固定板孔與凸模采用過渡配合（h7/m6），壓入后端面磨平，以保證沖模垂直度。材料取45鋼。 4-3-4墊板 墊板厚

16、度：412，視要求可適當(dāng)加厚。此處取10mm。外形尺寸按照固定板形狀決定。材料選用45鋼。 4-4定位零件 4-4-1導(dǎo)料板 選擇導(dǎo)料板與導(dǎo)尺制成整體式的形式。為了使條料順利通過，導(dǎo)料板間的距離應(yīng)該等于條料的最大寬度加上一間隙值（一般不大于0.5mm），此處取導(dǎo)料板寬度b為28.5mm，厚度h取68mm，此處取8mm,導(dǎo)料板間距離取28.5mm。為了保證條料靠近導(dǎo)料板一側(cè)順利送料，此處采用擋塊控制 4-4-2定距側(cè)刃選用的側(cè)刃形狀為矩形，側(cè)刃凸模的斷面長度s為： s=a+(0.051.0)=17mm 式中 a=送料步距的基本尺寸。 側(cè)刃的制造公差一般為h6。 側(cè)刃凸模的斷面寬度b為610mm，

17、取8mm。 側(cè)刃制造公差取負(fù)值，一般為0.02mm側(cè)刃凹模按照側(cè)刃凸模配做，留單邊間隙cmincmax=0.0200.028mm 側(cè)刃的固定方式選用用側(cè)刃的凸緣固定。 4-5導(dǎo)向零件 此處的導(dǎo)向零件與卸料零件為同一部件，即導(dǎo)板。 導(dǎo)板的厚度h2=(0.81.0) h1( h1為凹模厚度)=120=20mm 外形尺寸按凹模尺寸確定。 導(dǎo)板與凸模按h5/h6配合 4-6螺釘 根據(jù)凹模厚度選取凹模緊固螺釘尺寸為m6，材料選用q235，需用承載能力為2300n，即m850，兩個(gè)。卸料螺釘計(jì)算l=凸模長度-卸料板厚度+墊板厚度l=62-20+10=52根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件取整l=55mm，1055 兩個(gè)。 小結(jié)本

18、人在老師的指導(dǎo)下，經(jīng)歷了兩周的時(shí)間完成了此課程設(shè)計(jì)，在此過程中，本人受益頗深，對沖裁模有了更進(jìn)一步的了解。特別是單工序落料模，對其結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)要點(diǎn)有了更進(jìn)一步的掌握。通過這次課程設(shè)計(jì)，把先修課程（機(jī)械制圖，機(jī)械制造，機(jī)械設(shè)計(jì)，冷沖壓與塑料成型機(jī)械，模具工藝學(xué)，模具材料與熱處理，冷沖壓模具設(shè)計(jì)資料與指導(dǎo)，冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)）中所學(xué)到的理論知識(shí)在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中綜合地加以運(yùn)用。使這些知識(shí)得到鞏固發(fā)展，初步培養(yǎng)了我冷沖壓模具設(shè)計(jì)的獨(dú)立工作打下良好基礎(chǔ)，樹立正確的設(shè)計(jì)思路。在這短短的兩周里，從白紙到完成模具總裝圖，設(shè)計(jì)說明書。學(xué)到很多原本學(xué)到的但不是很懂的知識(shí)，了解了一些設(shè)計(jì)的原理和過程。雖然在這次設(shè)計(jì)過程中遇到很多問題與麻煩，但通過輔導(dǎo)老師的耐心教導(dǎo)和幫助，克服了這些困