扇形件沖孔模課程設(shè)計(jì)

1、扇形件沖孔模課程設(shè)計(jì)目錄第一章：沖壓零件的工藝分析 2 1.分析沖裁件工藝2 2、沖壓工藝方案設(shè)計(jì)及最佳工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3 3、沖壓零件毛坯排樣圖設(shè)計(jì)4 4、壓力中心的計(jì)算75、沖壓力的計(jì)算7 6、壓力機(jī)的選擇8第二章：沖孔模設(shè)計(jì)計(jì)算91、 零件沖孔模類型的確定92、零件沖孔模結(jié)構(gòu)形式的確定93、零件沖孔工藝計(jì)算91、 凹模的設(shè)計(jì)計(jì)算2、 凸模的設(shè)計(jì)計(jì)算3、 墊板4、 凸模固定板5、 卸料裝置6、 定位零件7、 模柄8、 上下模座9、 導(dǎo)柱、導(dǎo)套第三章 模具閉合高度的確定和驗(yàn)算10、 第四章 設(shè)計(jì)小結(jié)11、 參考文獻(xiàn) 第一章：沖壓零件的工藝分析1.分析沖裁件工藝毛坯零件 該零件是由半成品毛坯經(jīng)沖孔

2、得到的零件。（1）結(jié)構(gòu)形狀、尺寸：零件外形無(wú)尖角，且圓角r=10.5t(0.50.6=0.3),沖孔尺寸為10，大于沖孔?？梢詻_壓的最小孔徑?？着c孔之間的距離，孔與邊緣之間的距離也大于1.5t，即大于0.9。（2）尺寸精度及粗糙度要求：該零件所有尺寸均為標(biāo)注公差，對(duì)于非圓形件按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“非配合尺寸的公差數(shù)值”it14精度來(lái)處理，模具則可以按照it11級(jí)精度制造，對(duì)于圓形件，一般按it67級(jí)精度。該零件模具按it7級(jí)精度制造。由于精度要求不是很高，且無(wú)粗糙度要求。因此采用一般沖壓模具即可。不需采用精密沖裁。（3）沖裁件材料的性能：沖裁件的材料為q235，利用設(shè)計(jì)手冊(cè)查出其抗減強(qiáng)度mpa,抗拉強(qiáng)度

3、為mpa，具有良好的沖壓性能，滿足沖壓工藝要求。（4）沖壓加工的經(jīng)濟(jì)性分析：該零件外形對(duì)稱，全部由直線和圓弧組成，形狀簡(jiǎn)單。無(wú)過(guò)長(zhǎng)的懸臂和狹槽。該零件是大批量生產(chǎn)，故采用沖壓模具進(jìn)行生產(chǎn)可以取得良好的經(jīng)濟(jì)效益，可以降低零件的生產(chǎn)成本。2、沖壓工藝方案設(shè)計(jì)及最佳工藝規(guī)程設(shè)計(jì)根據(jù)零件尺寸，由圖分析可知，初步確定該零件需要沖孔和落料兩種基本工序。現(xiàn)有以下幾種工序組合方式可以進(jìn)行選擇；方案1：1.直接落成圖示零件 2.沖3個(gè)孔方案2：1.沖一整圓 2.沖六個(gè)孔（均勻分布）3.沖成兩件方案3：1.沖一整圓2.沖六個(gè)孔（均勻分布）3.沖中間孔4.沖成兩個(gè)零件方案1：從生產(chǎn)效率，模具結(jié)構(gòu)和模具壽命方面考慮，

4、模具相對(duì)簡(jiǎn)單，沖裁力相對(duì)較低，因此壽命較高，操作簡(jiǎn)單，但生產(chǎn)率不是很高方案2：生產(chǎn)效率高，因一次可以沖成兩個(gè)零件，但多出一個(gè)模具，成本增加，且最后一道工序模具強(qiáng)度不易保證。方案3：生產(chǎn)效率高，因?yàn)橐淮慰梢詻_出兩個(gè)零件，各工序的模具強(qiáng)度也易保證，但是多出兩個(gè)模具，成本增加。綜合上述分析，選擇方案1。3、沖壓零件毛坯排樣圖設(shè)計(jì) 計(jì)算調(diào)料寬度：采用有側(cè)壓裝置如下圖所示：上式中 b：條料寬度的基本尺寸；d：沖裁件垂直于送料方向的尺寸；a：側(cè)搭邊的最小值；：條料的允許偏差（負(fù)向）z：導(dǎo)尺與條料最大可能寬度之間的保證間隙確定排樣的方式和利用率的計(jì)算考慮到排樣方式有三種方案;方案一：排樣方式如下圖由于零件是

5、扇形，屬于圓弧狀，且查表得：，零件表面積（包括三個(gè)10在內(nèi)的小孔）：條料寬度： ，代入數(shù)據(jù)： 查表去材料長(zhǎng)度為=1420mm步距：,代入數(shù)據(jù)： 一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為：每條料件數(shù)：所以：板料的利用率方案2：排樣方式如下圖由于零件是扇形，屬于圓弧狀，且查表得：，零件表面積（包括三個(gè)10在內(nèi)的小孔）：條料寬度： ，代入數(shù)據(jù)： 查表去材料長(zhǎng)度為=1420mm步距：,代入數(shù)據(jù)： 一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為：每條料件數(shù)：所以：板料的利用率方案3：排樣方式如下圖 由于零件是扇形，屬于圓弧狀，且查表得：，零件表面積（包括三個(gè)10在內(nèi)的小孔）：條料寬度： ，代入數(shù)據(jù)： 查表去材料長(zhǎng)度為=1420mm步距： 一

6、個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為：每條料件數(shù)：所以所以：板料的利用率將以上計(jì)算列表整理如下：排樣方式一個(gè)步距內(nèi)的利用率板料利用率方案一64.5%62.6%方案二63.2%58.4%方案三61.8%60.0%所以采用方案一的排樣方式可以獲得最高的材料利用率。4、壓力中心的計(jì)算沖裁時(shí)合力的作用點(diǎn)或多工序模各工序沖壓力的合力作用點(diǎn)，稱為模具壓力中心。如果模具壓力中心與壓力機(jī)滑塊中心不一致，沖壓時(shí)會(huì)產(chǎn)生偏裁，導(dǎo)致模具及滑塊與導(dǎo)軌的急劇磨損，降低模具與壓力機(jī)的使用壽命。求各沖裁邊長(zhǎng)度及其重心：=所以 壓力中心的坐標(biāo)為：5、沖壓力的計(jì)算（1） 計(jì)算沖孔力 由于零件材料是q235，故查表得：計(jì)算周長(zhǎng)l：所以 （2）

7、計(jì)算推件力 查表得：設(shè)凹模刃口高度為h=2mm所以 （3） 計(jì)算卸料力 查表得：所以 因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)采用的是彈性下出料方式：所以6、壓力機(jī)的選擇 因?yàn)?，故可以選擇型號(hào)的j23-6.3開(kāi)始雙柱可傾壓力機(jī)公稱壓力：63kn滑塊行程：35mm最大閉合高度：170mm最大裝模高度：120mm連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度：30mm滑塊中心線至床身的距離：110mm模柄尺寸：直徑：30mm 深度：50mm工作臺(tái)尺寸：前后：200mm 左右：310mm第二章：沖孔模設(shè)計(jì)計(jì)算1、 零件沖孔模類型的確定 （1） 零件沖孔模可以采用以下三種方案：方案一：采用無(wú)導(dǎo)向簡(jiǎn)單沖裁模方案二：采用導(dǎo)板導(dǎo)向簡(jiǎn)單沖裁模方案三：采用導(dǎo)柱導(dǎo)向簡(jiǎn)單沖裁模

8、（2）分析論證方案一：無(wú)導(dǎo)向簡(jiǎn)單沖裁模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、質(zhì)量輕、模具制造容易、成本低，但沖模在使用安裝時(shí)麻煩，需要調(diào)試間隙的均勻性，沖裁精度低且模具壽命低。它使用于精度要求低、形狀簡(jiǎn)單、批量小或試制的沖裁件。方案二：導(dǎo)板導(dǎo)向簡(jiǎn)單沖裁模比無(wú)導(dǎo)向簡(jiǎn)單沖裁模高、使用壽命較長(zhǎng)、單模具制造較復(fù)雜、沖裁時(shí)視線不好。不適合單個(gè)毛坯的送料、沖裁。方案三：導(dǎo)柱導(dǎo)向簡(jiǎn)單沖裁模導(dǎo)向準(zhǔn)確、可靠，能保證沖裁間隙均勻、穩(wěn)定，因此沖裁精度比導(dǎo)板模高，使用壽命長(zhǎng)。但比前兩種模具成本高。由于零件是大批量生產(chǎn)，精度要求比較高，故采用導(dǎo)柱導(dǎo)向簡(jiǎn)單沖裁模能滿足工藝要求，并縮短模具的制造周期，降低生產(chǎn)成本。所以本設(shè)計(jì)采用導(dǎo)柱導(dǎo)向簡(jiǎn)單沖

9、裁模。2、零件沖孔模結(jié)構(gòu)形式的確定（1） 操作方式的選擇：選擇手工送料（單個(gè)毛坯）操作方式。（2） 定位方式的選擇：工件在模具上的定位主要考慮定位基準(zhǔn)、上料方式、操作安全可靠等因素。由于所要設(shè)計(jì)的零件外姓比較復(fù)雜，故設(shè)計(jì)時(shí)采用了線切割，即在一塊1mm厚的板料上切割出零件輪廓，在用螺釘和凹模固定板緊固。（3） 卸料方式的選擇：由于采用單個(gè)毛坯，手動(dòng)操作和定位，并且材料不是太硬，所以選擇彈性卸料方式比較方便、合理。3、零件沖空工藝計(jì)算凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算本設(shè)計(jì)是一沖孔模，故以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。又由于沖孔（一圓孔），比較簡(jiǎn)單，故采用分別加工法?；境叽纾?0mm由于該零件為標(biāo)注公差，因此

10、選擇it14級(jí)精度來(lái)處理該零件的精度。所以按入體原則：因?yàn)槭菆A形件，所以凸模制造精度：it6；凹模制造精度：it7故查表：查表：沖孔部分： 內(nèi)孔尺寸計(jì)算計(jì)算方法：分別加工法 基準(zhǔn)件：凸模零件基準(zhǔn)尺寸及公差刃口計(jì)算公式計(jì)算結(jié)果0.54、沖孔模主要零部件設(shè)計(jì)計(jì)算1. 凹模的設(shè)計(jì)計(jì)算（1） 凹模孔口的設(shè)計(jì) 凹?？卓诔Ｓ弥比斜诳卓诎寄?，如下圖 凹模孔口高度（h）：其孔口高度不宜過(guò)大，一般可按材料的厚度（t）選取。（2） 凹模外形設(shè)計(jì) 凹模厚度按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 式中 k：系數(shù) b:沖件組外形尺寸 因?yàn)闆_孔直徑d=10mm,故b=10mm 查表：k=0.3 所以 但是不應(yīng)小于1520mm,故取=20mm 凹

11、模壁厚（凹模刃口與外邊緣的距離）根據(jù)公式： 2、凸模的設(shè)計(jì)計(jì)算 凸模型式凸模的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)沖裁件尺寸而定，因?yàn)闆_孔的直徑為10mm，又標(biāo)準(zhǔn)凸模適用于沖裁直徑,故選取標(biāo)準(zhǔn)凸模，其結(jié)構(gòu)形式如下圖： 凸模長(zhǎng)度凸模長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)沖模的具體結(jié)構(gòu)確定，其長(zhǎng)度計(jì)算公式為： ：凸模固定板的厚度 ：卸料板的厚度 ：導(dǎo)尺厚度 ： 自由尺寸，包括凸模的修模量46mm，凸模進(jìn)入凹模具的深度0.51mm，凸模固定板與卸料板之間的安全距離，可取1520mm。1. 凸模固定板厚度：=（0.60.8），所以=16mm2. 卸料板的厚度：經(jīng)查表得=8mm3. 自由尺寸：=24mm4. 導(dǎo)尺厚度：經(jīng)查表所以即凸模長(zhǎng)度為55mm3、

12、墊板墊板的作用是直接承受和分散凸模傳遞的壓力，以降低模座說(shuō)承受的單位壓力，保護(hù)模座不被凸模斷面壓陷。而是否采用墊板，視模座所受的壓應(yīng)力是否超過(guò)模座材料的許用應(yīng)力而定，當(dāng)壓應(yīng)力超過(guò)，則用墊板，反之，可以不用墊板。，故需要采用墊板。查表的墊板厚度 h=6mm.4、凸模固定板凸模固定板有圓形和矩形兩種，其厚度可以按下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：=（0.60.8）所以=16mm5、卸料裝置 本設(shè)計(jì)采用的是彈性卸料裝置，其形式如下圖： 彈性卸料裝置中的彈性原件，通常是彈簧和橡皮，本設(shè)計(jì)中采用的彈簧。彈簧的選用和計(jì)算：根據(jù)模具結(jié)構(gòu)可以安放6根 彈簧，則每個(gè)彈簧承擔(dān)的卸料力，即彈簧裝于模具后的與預(yù)壓力 取凸凹模刃模量為

13、5mm，這彈簧工作時(shí)和凸凹模刃模胡的壓縮量為： 根據(jù)彈簧預(yù)壓力和所需壓縮量，查表預(yù)選序號(hào)為24的螺旋彈簧。校核：取彈簧只有長(zhǎng)度l=56mm,則每根彈簧的圈數(shù)： 彈簧的許可總壓縮量：mm 根據(jù)螺旋彈簧壓縮時(shí)的線性關(guān)系可知： 因此螺旋彈簧所需的最大壓縮量： 小于所選彈簧許可的壓縮量16.8mm,所以，所選的序號(hào)為24的螺旋彈簧可以滿足要求，能保證模具正常工作6、定位零件由于所要設(shè)計(jì)的零件外姓比較復(fù)雜，故設(shè)計(jì)時(shí)采用了線切割，即在一塊薄板料上切割出零件輪廓，在用螺釘和凹模緊固。用這種方法來(lái)定位。取板厚為h=7mm7、模柄沖模通過(guò)模柄將上模固定在沖床滑塊上，在安裝時(shí)應(yīng)注意模柄直徑和壓力機(jī)模柄孔直徑要一致

14、。本設(shè)計(jì)采用壓入式模柄結(jié)構(gòu)，可以保證較高精度的同軸度和垂直度，其結(jié)構(gòu)形勢(shì)如下圖：此模柄與上模座的連接，采用過(guò)度配合。 8、上、下模座落料的全部零件,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(lái)完成落料工作。模板應(yīng)該具備足夠的強(qiáng)度和剛度。如果模板的剛度不夠，則落料工作時(shí)模板會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的彈性變形，導(dǎo)致模具零件迅速的磨損或損壞。所以選擇材料為a3，調(diào)制處理，保證hrc28-32。模座分帶導(dǎo)柱和不帶導(dǎo)柱兩種，按其形狀有圓形、正方形和長(zhǎng)方形等，按標(biāo)準(zhǔn)選擇模座時(shí)，根據(jù)生產(chǎn)性質(zhì)和產(chǎn)品要求確定是否采用導(dǎo)柱的模座，然后根據(jù)凹模（或凸模）、卸料和定位裝置等的平面布置選擇模座的形狀與尺寸。本設(shè)計(jì)在模

15、具類型分析時(shí)，已經(jīng)確定為帶導(dǎo)柱的沖孔模。因?yàn)?20mm，并且根據(jù)零件尺寸估算凹模外形尺寸：下模座按gb/t2855.6-1990標(biāo)準(zhǔn)選取，查表，結(jié)構(gòu)形式如下： 上模座按gb/t2855.5-1990標(biāo)準(zhǔn)選取，由表選取凹模周界尺寸為lb=200125，厚度h為40mm的標(biāo)準(zhǔn)上模座。9、導(dǎo)柱、導(dǎo)套常見(jiàn)的導(dǎo)柱導(dǎo)套布置形式有三種：（a） 后側(cè)式導(dǎo)柱：可三面送料，操作方便，廣泛用于導(dǎo)向要求不太高的情況；（b） 中間導(dǎo)柱和對(duì)角導(dǎo)柱：導(dǎo)向準(zhǔn)確，適用于共建精度要求較高或無(wú)間隙、小間隙沖模，但操作不如上一種方便（c） 四個(gè)或六個(gè)導(dǎo)柱導(dǎo)向：導(dǎo)向情況最好，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，只有在沖大型工件、零件要求本設(shè)計(jì)來(lái)自：我要畢業(yè)設(shè)計(jì)網(wǎng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)網(wǎng)注冊(cè)后聯(lián)系客服均可獲贈(zèng)您要求的畢業(yè)設(shè)計(jì)資料客服qq