五金模具設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)說(shuō)明書

1、五金模具設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)說(shuō)明書題 目： 限位板模具設(shè)計(jì) 系 別： 機(jī)械工程系 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)老師： 起止日期： 2010-5-24至2010-6-12 目錄1 設(shè)計(jì)任務(wù)書12 沖壓件工藝性分析23 沖壓工藝方案的確定44 主要設(shè)計(jì)計(jì)算64.1 排樣方式的確定及其計(jì)算64.2 沖壓力的計(jì)算84.3 壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算94.4 工作零件刃口尺寸計(jì)算105 模具總體設(shè)計(jì)115.1 模具類型的選擇 115.2 定位方式的選擇115.3 卸料、出件方式的選擇125.4 導(dǎo)向方式的選擇126 主要零部件設(shè)計(jì) 126.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 136.2 定位零件的設(shè)計(jì)156.3 導(dǎo)料板的設(shè)

2、計(jì)176.4 卸料部件的設(shè)計(jì)196.5 模架及其它零部件設(shè)計(jì) 217 模具裝配與總裝圖238 沖壓設(shè)備的選定 259 沖壓工藝卡 28參考文 獻(xiàn)33設(shè)計(jì)總結(jié)及體會(huì)341、設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)課題限位板模具設(shè)計(jì)日 期2010-5-24單 位 中山職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系指導(dǎo)教師學(xué)號(hào)姓名 材料為a3， 料厚t=1.5mm 生產(chǎn)批量：大批量任務(wù)要求：1、準(zhǔn)備相關(guān)設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)，了解當(dāng)前沖壓模具的發(fā)展的狀況2、分析沖壓件工藝性，確定合理的沖壓工藝方案3、進(jìn)行相關(guān)工藝設(shè)計(jì)計(jì)算4、進(jìn)行模具的總體設(shè)計(jì)5、進(jìn)行模具主要零部件設(shè)計(jì)6、繪制模具裝配圖及指定模具零件零件圖7、選擇沖壓設(shè)備8、填寫沖壓工藝卡 2、沖壓件工藝性

3、分析（一）零件工藝性分析 工件為圖1所示的落料沖孔件，材料為a3， 料厚t=1.5mm 生產(chǎn)批量為大批量。工藝性分析內(nèi)容如下： 1. 材料分析 a3鋼（即q235a）為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有較好的沖裁成形性能。2. 結(jié)構(gòu)分析 零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單對(duì)稱，無(wú)尖角，對(duì)沖裁加工較為有利。零件中有一孔，經(jīng)計(jì)算孔距零件外形之間的最小孔邊距為6.88mm，滿足沖裁件最小孔邊距l(xiāng)min1.5t=2.25mm的要求。所以，該零件的結(jié)構(gòu)滿足沖裁的要求。3. 精度分析： 零件上只有一個(gè)尺寸標(biāo)注了公差要求，由公差表2-53查得其公差要求屬it11，所以 復(fù)合沖裁可以達(dá)到零件的精度要求。對(duì)于未標(biāo)注公差尺寸按it14精度等級(jí)查補(bǔ)。

4、 由以上分析可知，該零件可以用復(fù)合沖裁的加工方法制得。 3.沖裁工藝方案的確定零件為一落料沖孔件，可提出的加工方案如下：方案一：先落料，后沖孔。采用兩套單工序模生產(chǎn)。方案二：落料沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：沖孔落料連續(xù)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需兩道工序、兩副模具，生產(chǎn)效率低，零件精度較差，在生產(chǎn)批量較大的情況下不適用。方案二只需一副模具，沖壓件的形位精度和尺寸精度易保證，且生產(chǎn)效率高。盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀較復(fù)雜，模具制造并不困難。方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率也很高，但與方案二比生產(chǎn)的零件精度稍差。欲保證沖壓件的形位精度，需在模具上設(shè)置導(dǎo)

5、正銷導(dǎo)正，模具制造、裝配較復(fù)合模略復(fù)雜。 所以，比較三個(gè)方案欲采用方案二生產(chǎn)?，F(xiàn)對(duì)復(fù)合模凸凹模壁厚進(jìn)行校核，查表2-31，當(dāng)材料厚度為1.5mm時(shí)，可得凸凹模最小壁厚為3.8mm，現(xiàn)零件上的最小孔邊距為6.88mm,所以可以采用復(fù)合模生產(chǎn)，即采用方案二。 4 主要設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 排樣方式的確定及其計(jì)算分析零件形狀，應(yīng)采用直對(duì)排的排樣方式，零件可能的排樣方式有圖2所示兩種。 a b 圖2零件的可能排樣方式 比較方案a和方案b一個(gè)步距地材料利用率如下圖3： 圖3 經(jīng)過(guò)計(jì)算，發(fā)現(xiàn)方案a的材料利用率為62%，而方案b的則為67%，所以應(yīng)采用方案b?，F(xiàn)采用1500mmx950mm的鋼板，則需計(jì)算采用不同

6、的剪裁方式時(shí)，每張板料能出的零件總個(gè)數(shù)。（1）裁成寬93.99mm、長(zhǎng)1500mm的條料，則一張板材能出的零件總個(gè)數(shù)為 (950/93.99)x(1500/45.5)=10x32=320(2) 裁成寬93.99mm、長(zhǎng)950mm的條料，則一張板材能出的零件總個(gè)數(shù)為 (1500/93.99)x(950/45.5)=15x20=300比較以上兩種剪裁方法，應(yīng)采用第1種剪裁方式，即裁成寬93.99mm、長(zhǎng)1500mm的條料。其具體排樣圖如圖4所示。4.2條料及沖壓力的相關(guān)計(jì)算項(xiàng)目分類項(xiàng)目公式結(jié)果備注排樣沖裁件面積aa=3568.09-15228612mm2條料寬度bs=2.3x2+53+9+27.3

7、993.99mm查表2-14，最小搭邊值a=2.3,a1=1.5,采用無(wú)側(cè)壓壓裝置條料與導(dǎo)料板間間隙為0.5mm。步距ss=22x2+1.545.5mm一個(gè)步距的材料利用率=na/bsx100%=2861.2/(93.99x45.5)x100%67%沖壓力沖裁力ff=klt =1.3x354.8x1.5x350242151nl=354.8mm, =350mpa卸料力fxfx=kxf=0.05x24215112107.6n查表2-23得kx=0.05推件力ftft=nktf=6x0.05x24215172645.3nn=h/t=9/1.5=6沖壓工藝總力fzfz=f+fx+ft=242151+1

8、2107.6+72645.3326903.9n4.3壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算計(jì)算壓力中心，應(yīng)先畫出凹模型口圖，如圖5所示。在圖中將xoy坐標(biāo)系建立在如圖所示的位置上，將沖裁輪廓線按幾何圖形分解成l1l10基本線，每條線都要計(jì)算出線總長(zhǎng)度、力的作用點(diǎn)到x軸的距離及到y(tǒng)軸的距離。l1、l3、l4、l、l、l9是圓弧，其力在x方向的作用點(diǎn)可從有關(guān)手冊(cè)中查出，位于距圓心2r/處；l3、l6、l、l10是直線，力的作用點(diǎn)位于直線中間；l2由1個(gè)30mm的圓組成，力的作用點(diǎn)位于30mm的圓心。有關(guān)數(shù) 如圖5據(jù)計(jì)算結(jié)果列于下表中。代入壓力中心計(jì)算公式求得該模具的壓力中心點(diǎn)的坐標(biāo)x0= ( l1x1+l2x2

9、+l10x10)/(l1+l2+l10)=0mmy0=(l1y1+l2y2+l10y10)/(l1+l2+l10)=26.04mm壓力中心數(shù)據(jù)表基本要素長(zhǎng)度l/mm各基本要素壓力中心的坐標(biāo)值xyl1=69.115053.34l2=94.2478044l3= 31.15482228.42l4= 6.90123.7110.17l5= 29.664531.820l6=2814-9l7=28-14-9l8=29.6645-32.820l9=6.901-23.7110.17l10=31.1548-2228.42合計(jì)354.8034026.044.4 工作零件刃口尺寸計(jì)算在確定工作零件刃口尺寸計(jì)算方法之前

10、，需要考慮工作零件的加工方法及模具裝配方法。結(jié)合該模具的特點(diǎn)，工作零件的形狀相對(duì)較簡(jiǎn)單，適宜采用線切割機(jī)床分別加工落料凸模、凹模凸模固定板以及卸料板，這種加工方法可以保證這些零件各個(gè)孔的同軸度，使裝配工作簡(jiǎn)化。因此，工作零件刃口尺寸計(jì)算就按分開加工的方法來(lái)計(jì)算，具體計(jì)算見表2表2 工作零件刃口尺寸的計(jì)算尺寸及分類尺寸轉(zhuǎn)換計(jì)算公式結(jié)果備注落料r22r22 0-0.01rd=(rmaxx)+0rp=(rd-zmin/2)0-查表得沖裁雙面間隙zmax=0.24mmzmin=0.132mm磨損系數(shù)x=0.5模具按it9級(jí)制造校核滿足d+p(zmax-zmin)r9r90-0.r4沖孔30dp=(dm

11、inx)+0dd=(dp-zmin/2)0-孔心距56la=l/8536 主要零部件設(shè)計(jì)（二號(hào)，宋體）6.1工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（三號(hào)，宋體加粗）6.1.1 落料凸模（四號(hào)，宋體）（正文：小四宋體，1.5倍行距）6.1.2 沖孔凸模（四號(hào)，宋體）沖壓工藝卡中山職業(yè)技術(shù)學(xué)院沖壓工藝卡接 線 片共 1 頁(yè)零（部）件號(hào)第 1 頁(yè)材料牌號(hào)及規(guī)格（mm）材料技術(shù)要求毛坯尺寸（mm）每毛坯可制件數(shù)毛坯質(zhì)量輔助材料h62黃銅1x1800x900條料1x72x900123工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容加工簡(jiǎn)圖設(shè)備工藝裝備備注1下料剪床上裁板72x900剪板機(jī)2沖孔落料沖孔與落料復(fù)合模簡(jiǎn)圖j23-35落料沖孔復(fù)合模簽字日期編制（日期）審核（日期）會(huì)簽（日期）參 考 文 獻(xiàn)1 吳裕農(nóng)主編 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)制造 科學(xué)出版社