沖壓模具課程設(shè)計(jì)止動(dòng)片沖壓工藝分析及模具設(shè)計(jì)【全套圖紙】

1、華北科技學(xué)院材料成型與控制工程模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 目錄1. 設(shè)計(jì)任務(wù)書.32. 止動(dòng)片沖壓工藝分析及模具確定.42.1. 沖壓件工藝分析.42.2. 沖壓工藝方案的確定.42.3. 排樣設(shè)計(jì).52.4. 模具結(jié)構(gòu)形式的確定.72.4.1. 模具類型的選擇.72.4.2. 操作方式的選擇.72.4.3. 定位方式的選擇.72.4.4. 卸料方式的選擇.72.4.5. 出件方式的選擇.72.4.6. 模架類型的確定.72.5. 沖壓力的計(jì)算.82.6. 壓力中心的計(jì)算.92.7. 初選壓力機(jī).92.8. 工作零件刃口尺寸計(jì)算.102.8.1. 落料模具工作零件刃口尺寸計(jì)算.102.8.2. 沖孔模具

2、工作零件刃口尺寸計(jì)算.112.8.3. 孔心距的計(jì)算.112.8.4. 孔邊距的計(jì)算.112.9. 卸料裝置中彈性元件的設(shè)計(jì).123. 模具主要零部件工藝設(shè)計(jì).133.1. 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).133.1.1. 落料凹模的設(shè)計(jì).133.1.2. 沖孔凸模的設(shè)計(jì).133.1.3. 凸凹模的設(shè)計(jì).143.2. 其它模具零件的節(jié)結(jié)構(gòu)尺寸.153.2.1. 卸料板的設(shè)計(jì).153.2.2. 固定板的設(shè)計(jì).153.2.3. 墊板的設(shè)計(jì).163.2.4. 推件塊的設(shè)計(jì).163.3. 模架及其它標(biāo)準(zhǔn)零件的選用的選用.163.4. 壓力機(jī)的校核.174. 總結(jié).175. 參考文獻(xiàn)1. 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 1) 對(duì)沖

3、壓件進(jìn)行工藝分析，對(duì)不合理之處提出改進(jìn)意見，畫出正確合理的制件圖，并編排沖壓工藝。2)全套圖紙，加1538937063) 繪制模具裝配圖一張（要求模具結(jié)構(gòu)合理，設(shè)備匹配，制圖符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，圖面整潔）。4) 畫出除標(biāo)準(zhǔn)件外的全部零件圖 （要求畫法符合制圖標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)注完全、正確，工藝性合理，零件尺寸協(xié)調(diào)）。5) 課程設(shè)計(jì)說明書一份 6) 答辯 名稱：止動(dòng)片 材料：a3 料厚：t = 2 mm 批量：大批量 圖1 零件圖2. 止動(dòng)片沖壓工藝分析及模具確定2.1. 沖壓件工藝性分析1) 材料：該沖裁件的材料a3是普通碳素鋼，具有較好的可沖壓行。2) 零件結(jié)構(gòu)：沖裁件零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單對(duì)稱，轉(zhuǎn)角處都為r2的圓角

4、，中間兩個(gè)圓孔，孔的最小尺寸10mm，滿足要求，孔間距b=371.5t=3,孔邊距b1=7t=2，滿足壁厚要求，因此，該制件具有良好的沖壓工藝性，比較適合沖裁。3) 尺寸精度：零件圖上所有未注公差的尺寸，屬于自由尺寸，精度要求比較低，可按it14級(jí)確定工件尺寸公差，標(biāo)注公差的尺寸12，查表可知屬it11。查公差表可得哥尺寸公差為： 零件外形： 零件內(nèi)孔： 孔心距： 由以上分析可知，該零件可以用普通沖裁的加工方法制得。2.2. 沖壓工藝方案的確定該零件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可以采用以下工藝方案：先落料，在沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。落料沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。沖孔落料連續(xù)沖壓，采用連續(xù)模

5、生產(chǎn)。方案模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要兩道工序和兩套模具才能完成零件加工，生產(chǎn)效率低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的要求，由于零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為提高生產(chǎn)效率，應(yīng)采用方案或方案。由于要保證尺寸12的精度要求，連續(xù)模較復(fù)合模沖壓精度低，故選用方案，用復(fù)合模生產(chǎn)。由工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，為了便于操作，所以復(fù)合模結(jié)構(gòu)采用倒裝復(fù)合模。2.3. 排樣設(shè)計(jì)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(dāng)?shù)拇钸呏凳墙档统杀?、保證工件質(zhì)量及延長(zhǎng)模具壽命的有效措施。查模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與模具cad表3-3，確定搭邊值：兩工件之間的搭邊值 a=3mm工件邊緣的搭邊值 a1=2步距：s=33條料寬度：本零

6、件的排樣方法如圖2 圖2 排樣一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率 式中 a沖裁實(shí)際面積 n一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的數(shù)目 b條料寬度 s步距利用cad可計(jì)算得a=1550mm2 查板材標(biāo)準(zhǔn)選用9001000的鋼板，每張板材可剪13張69mm1000mm的條料。 式中 a1一個(gè)沖裁件的實(shí)際面積； n1一張板料上沖裁件的總數(shù)目； l板料長(zhǎng)度； b板料寬度。每張板料的材料利用率為67.68%。2.4. 模具結(jié)構(gòu)形式的確定2.4.1. 模具類型的選擇由沖壓工藝方案的確定，可知選用倒裝式復(fù)合模沖裁。2.4.2. 操作方式的選擇大批量生產(chǎn)，采用自動(dòng)送料，可提高生產(chǎn)效率2.4.3. 定位方式的選擇因?yàn)閷?dǎo)料銷和固定擋料銷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

7、且制造方便。且該模具采用的是條料，根據(jù)模具具體結(jié)構(gòu)兼顧經(jīng)濟(jì)效益，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用擋料銷初定距。 2.4.4. 卸料方式的選擇卸料方式主要有剛性卸料和彈性卸料，其中彈性卸料裝置在工作過程中還兼壓料作用，該零件厚2mm，考慮到零件厚度較薄，采用彈性卸料方式更有利于保證沖裁件平面度。2.4.5. 出件方式的選擇沖壓件采用剛性推件裝置推出，直接利用壓力機(jī)的打杠裝置進(jìn)行推件，工作可靠，沖孔廢料直接從凸凹模向下推出。2.4.6. 模架類型的確定 模架是上、下模之間的定位連接體，是用于固定模具零件、保證凸、凹模的良好導(dǎo)向和傳遞沖壓力的組合裝置，由上、下模座和導(dǎo)柱、導(dǎo)套組裝

8、構(gòu)成。標(biāo)準(zhǔn)模架的種類很多，也有很多規(guī)格。本模具采用標(biāo)準(zhǔn)模架，簡(jiǎn)化了模具設(shè)計(jì)，縮短了模具設(shè)計(jì)和制造周期，提高了模具質(zhì)量，降低了模具成本。由于該零件厚度薄，是倒裝復(fù)合沖裁模，因此采用滑動(dòng)導(dǎo)向模架中的后側(cè)導(dǎo)柱模架。2.5. 沖壓力的計(jì)算1) 落料力計(jì)算查表可知 l沖裁輪廓總長(zhǎng)t材料厚度b材料的抗拉強(qiáng)度2) 沖孔力計(jì)算3) 卸料力、推件力、頂件力的計(jì)算1 卸料力： 2 推件力： 其中n=6是兩個(gè)孔的總壓力?？倹_壓力：f總= f落 +f沖+ f1 + f2 =194.35+56.55+9.68+9.33=269.91kn。2.6. 壓力中心的計(jì)算如圖所示，由于工件x方向?qū)ΨQ，所以壓力中心x0=32.5m

9、m所以沖壓件壓力中心坐標(biāo)為（32.5,13）。2.7. 初選壓力機(jī)對(duì)于沖裁工序，壓力機(jī)的公稱壓力應(yīng)大于或等于沖裁時(shí)總沖壓力的1.3倍，即 f1.3f總=350.88查表壓力機(jī)技術(shù)參數(shù) ，初步選擇壓力機(jī)jc2340，壓力機(jī)參數(shù)如下表：公稱壓力/kn400滑塊行程/mm90行程次數(shù)/（次/min）65最大閉合高度/mm210連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度/mm50模柄孔尺寸（直徑深度）/mm5070工作臺(tái)（前后左右）/mm3806302.8. 工作零件刃口尺寸計(jì)算 2.8.1. 落料模具工作零件刃口尺寸計(jì)算落料時(shí)，因零件外形輪廓相對(duì)較復(fù)雜故模具按配作制造法計(jì)算其凸、凹模刃口部尺寸。1） 查表得模具間隙：zmin=0

10、.246mm，zmax=0.360mm。2） 模具制造精度：凹模按選擇 ，凸模按凹模配作，保證其雙面間隙為0.246mm。3） 磨損系數(shù)：各尺寸精度都為it14，故x=0.54） 尺寸計(jì)算; 2.8.2. 沖孔模具工作零件刃口尺寸計(jì)算沖孔時(shí)，凸模外形為圓孔，形狀簡(jiǎn)單，故模具采用凸、凹模分開加工的方法制造，以沖孔凸模為基準(zhǔn)計(jì)算其凸、凹模刃口部分尺寸。1） 查表得模具間隙：zmin=0.246mm，zmax=0.360mm。2） 模具制造精度：凸、凹模分別按it7級(jí)和it8級(jí)精度制造，。，滿足間隙條件。3） 磨損系數(shù)：尺寸為it14，故x=0.5 2.8.3. 孔心距計(jì)算 2.8.4. 孔邊距計(jì)算

11、1） 磨損系數(shù)：尺寸精度it11，故x=0.75。 2.9. 卸料裝置中彈性元件的計(jì)算橡膠允許的彈力較大，且價(jià)格低廉，安裝方便，故選用橡膠作為彈性元件。1） 橡膠厚度的計(jì)算： 式中 t材料厚度 h修修模余量 取h自=28mm.2） 校核： f=apf卸，故af卸/p，查表p=1.5mpa，前面計(jì)算得f卸=9.681kn,算得a=14075mm2，顯然af卸/p=9681/1.5=6454，足夠使用。模具在組裝時(shí)橡膠的預(yù)壓縮量h預(yù)：取h預(yù)=4mm。橡膠的安裝高度： 3. 模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1. 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1.1. 落料凹模的設(shè)計(jì)1)外形結(jié)構(gòu)及其固定方式：采用整體式、板形結(jié)構(gòu)

12、，采用螺釘、銷釘與上模座連接。2)凹模厚度：采用直筒式刃口，刃口高度h=12mm 取h=18。3)凹模壁厚： 取c=30mm4)凹模板外形尺寸： 查表jb/t 7643.11994確定b=125,所以確定凹模板尺寸為125mm125mm18mm。將凹模板加空心墊板12512514mm取為薄型板后為125mm125mm12mm。5)凹模材料：沖裁件板料厚2mm，大批量生產(chǎn)，故選擇cr12，工作部分淬硬為6062hrc。3.1.2. 沖孔凸模的設(shè)計(jì)1)結(jié)構(gòu)：臺(tái)階式2)固定方式：臺(tái)肩固定3)凸模長(zhǎng)度 凸模的長(zhǎng)度根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)確定長(zhǎng)度，根據(jù)磨損量及固定板、凹模板，空心墊板等厚度來決定的，參考后面計(jì)

13、算結(jié)果凸模固定板厚度為16mm，空心墊板厚度為14mm。所以凸模長(zhǎng)度： l=h1+h2+h3=16+14+12=42mm式中 h1凸模固定板厚度； h2空心墊板厚度； h3凹模板厚度。4)凸模直徑： 5）凸模強(qiáng)度，剛度校核：該凸模不屬于細(xì)長(zhǎng)桿，不需要進(jìn)行校核。6）凸模材料：同凹模，選用cr12，工作部分淬硬為5860hrc。3.1.3. 凸凹模的設(shè)計(jì)1)凸凹模刃間壁厚的校核：查表當(dāng)t1時(shí)，工件凸凹模刃間壁厚 為7mm（2.02.5）t=（4.05.5）mm，符合要求。2）沖孔凹模高度 h=kb=0.4210=4.2mm而刃口高度取8mm，滿足要求。3） 凸凹模長(zhǎng)度 凸模的長(zhǎng)度根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)

14、確定長(zhǎng)度，根據(jù)磨損量及固定板、卸料板厚度、凸模進(jìn)入凹模的深度及等來決定的，參考后面計(jì)算結(jié)果凸凹模固定板厚度為16mm，卸料板厚度為16mm。 l=h1+h2+h=16+16+25=57mm式中 h1凸凹模固定板厚度； h2彈性卸料板厚度； h附加長(zhǎng)度（包括凸模進(jìn)入凹模的深度，彈性卸料元件安裝高度）。4）凸凹模材料：選用cr13，工作部分分別按凸模、凹模淬火。3.2. 其它結(jié)構(gòu)零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.2.1. 卸料板的設(shè)計(jì)卸料板的平面外形尺寸等于或稍大于凹模板的尺寸，厚度取凹模厚度的0.6 0.8倍，即h=0.626=15.6，查表選用輪廓尺寸為1251251645鋼卸料板與凸模的雙邊間隙根據(jù)沖件料厚

15、確定取0.15。3.2.2. 固定板的設(shè)計(jì)1）凸模固定板外形尺寸取凹模外形一樣的尺寸，其厚度取凹模厚度的0.60.8倍，即 查表選用 固定板1251251645鋼/jbt7643.2，凸模安裝孔與凸模采用過渡配合h7/m6，其端部孔的深度取負(fù)差，為，保證凸模壓裝后頭部高出凸模固定板的斷面，裝配后凸模和凸模固定板一起磨平，確保凸模工作時(shí)無竄動(dòng)。2）凸凹模固定板參考凸模固定板設(shè)計(jì)，查表選用 固定板1251251645鋼/jbt7643.23.2.3. 墊板的設(shè)計(jì)墊板的作用是承受并擴(kuò)散凸?；虬寄鬟f的壓力，以防止模座被壓擠損傷，墊板的形狀與凸模固定板和凹模板相同,一般為圓形或矩形墊板厚度一般為 31

16、0mm。墊板材料常用45號(hào)鋼(熱處理硬度為4348hrc)或t8a(熱處理硬度為5256hrc)。參考凹模板外形查表上墊板選用 墊板125125845鋼/jbt7643.3；下墊板選用 墊板125125845鋼/jbt7643.3；空心墊板的外形尺寸同凹模125125，厚度為14，材料選擇45鋼。3.2.4. 推件塊的設(shè)計(jì) 推件塊外形同凸凹模，在一端做一個(gè)臺(tái)階，厚度20mm。3.3. 模架及其它標(biāo)準(zhǔn)零件的選用1）模架的選用結(jié)合模具大小，參考國(guó)標(biāo)gb/t28512008，選用后側(cè)導(dǎo)柱模架125125150190，上模座12512535，下模座12512545，導(dǎo)柱22150，導(dǎo)套228533。2

17、）其它標(biāo)準(zhǔn)件的選用卸料螺釘查表選用 ：1065/gb2867.581；擋料銷查表選用：620 gb 2866.781；導(dǎo)料銷查表選用：620 gb 2866.781；推桿查表選用： a16140/gb 2867.181；模柄的選用：選用壓入式模柄，材料45鋼，并加防轉(zhuǎn)銷，根據(jù)壓力機(jī)jc2340的相關(guān)參數(shù)可知，模柄的外形安裝尺寸為5070，查表選b5095 gb 2862.1-81。 螺栓、銷釘?shù)倪x擇：上模座連接銷釘選用b1055 gb/t 119.1-200，b1075 gb/t 119.1-200，下模座連接銷釘選用b1065 gb/t 119.1-200。上模座連接螺釘選用m1070 gb

18、/t 70.1-1985, 下模座連接螺釘選用m1050 gb/t 70.1-1985，凸凹模連接螺釘選用m835 gb/t 70.1-1985。4. 壓力機(jī)的校核模具的閉合高度hm應(yīng)滿足以下要求： 由壓力機(jī)jc23-40可知，hmax=210mm，hmin=160mm，算得hm=193，顯然滿足要求。5. 總結(jié)在自己努力和指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，我比較順利地完成了這次課程設(shè)計(jì)的任務(wù)，通過這次課程設(shè)計(jì)我對(duì)模具設(shè)計(jì)過程有了一定了解，學(xué)到了很好有用的本領(lǐng)并證明了自己的綜合能力，能將所學(xué)專業(yè)知識(shí)應(yīng)用在對(duì)實(shí)際問題的具體分析和解決上。課程設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面揚(yáng)學(xué)知識(shí)檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力提高。 在課程論文設(shè)計(jì)的過程中，經(jīng)常會(huì)遇到因考慮問題不周而導(dǎo)致前后矛盾，甚至使下一步工作無法進(jìn)行，經(jīng)查閱許多相關(guān)資料和在老師的精心指導(dǎo)下，問題都一一得到了解決，使整個(gè)大學(xué)三年所學(xué)的專業(yè)知識(shí)也得到了系統(tǒng)的鞏固和提高。設(shè)計(jì)過程中用autocad200