沖壓件托板設(shè)計(jì)—畢業(yè)論文設(shè)計(jì)

1、目錄目錄 2前言 3一、零件圖 4二、沖裁件的工藝性 5三、確定沖壓工藝方案 6四、主要工藝參數(shù)的計(jì)算 8五、排樣圖 11六、沖裁間隙 13七、凸凹模刃口尺寸的確定 14八、模具的閉合高度 16九、主要零部件的設(shè)計(jì)及選用 17十、模具的使用及維護(hù)說明書 18參考文獻(xiàn) 19結(jié)束語 20前言首先感謝所有老師對(duì)我們辛勤授課，在用理論結(jié)合實(shí)踐這一科學(xué)的教學(xué)方法下使我對(duì)模具有了初步的認(rèn)識(shí)和理解，載校期間帶我們到長安模具公司由企業(yè)的技術(shù)人員或工人技師為我們辦主題技術(shù)講座然后到生產(chǎn)現(xiàn)場更深刻的了解模具。在模具行業(yè)上初步了解了沖壓模具的一些知識(shí)，之間我遇到一些問題不知從何無從下，感覺腦袋里沒得那個(gè)概念一樣，可

2、能是剛接觸須下功夫。在課堂上老師講的知識(shí)很容易懂，但下來就是另一回事。后來慢慢接觸時(shí)間長了多花點(diǎn)功在不懂的地方上結(jié)果就不一樣了，所以學(xué)習(xí)偷不得懶，你對(duì)它怎樣，得到的就是怎樣。就像洪老師說的，不要把模具看成只是幾塊冰冷的鐵塊，它是有生命的。 不過也接觸到不少的新東西，模具工藝的編制，模具的結(jié)構(gòu)的了解，和模具尺寸計(jì)算?？偟膩碚f我是失敗的，沒有把這課程學(xué)得很貫通，感覺就是有點(diǎn)懂又不懂的感覺！ 一、零件圖：壓件:托板生產(chǎn)批量：大批量材料：08Ft2mm比例：1:1二、 零件的工藝性分析1、 零件的功用和經(jīng)濟(jì)性該零件為某機(jī)械產(chǎn)品上的一個(gè)支承板，零件工作時(shí)受力不大，所以對(duì)零件的剛度和強(qiáng)度要求不高。按圖紙要

3、求，此產(chǎn)品為大批量生產(chǎn)，采用冷沖壓加工經(jīng)濟(jì)性良好，且容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。2、 零件的材料 此零件所用材料為08F，由書沖壓模具及設(shè)備28頁表2-3得知08F經(jīng)退火后，抗剪強(qiáng)度為:216-304MPa抗拉強(qiáng)度為:275-383MPa伸長率為32%，所以其強(qiáng)度均達(dá)到工作要求，且此材料為常用沖壓材料，故此材料適用于冷沖壓。3、 零件的結(jié)構(gòu)、 形狀：此材料由矩形、圓弧、孔組成，形狀對(duì)稱，結(jié)構(gòu)較簡單。、 懸壁與凹槽：由零件圖可知，此零件無懸壁與凹槽，所以不影響冷沖壓。、 尖角：由零件圖可知此零件有四個(gè)尖角，尖角的出現(xiàn)會(huì)使模具的加工難度增加并且在熱處理時(shí)很容易在尖角處開裂，為了減少?zèng)_裁時(shí)尖角處的崩刃和過快磨損

4、，應(yīng)以圓弧過度，沖裁件的最小圓角半徑可由沖壓模具及設(shè)備88頁表4-2選取。、 沖孔的最小尺寸：由零件圖可知孔直徑D=10mm，查書沖壓模具及設(shè)備88頁4-3無導(dǎo)向凸模沖孔的最小尺寸，圓形孔（直徑）D=1.3t（t為材料厚度）由已知圖知t=2mmD=101.3t=2.6 該零件符合冷沖壓孔的要求。、 孔與孔之間和孔與邊緣之間的距離：由零件圖可知該零件只有一個(gè)孔，經(jīng)計(jì)算知中心孔10與各邊緣中最小孔邊距L=10mm一般要求C（1-1.5）t LR+0.5t 孔10均滿足要求，所以適宜沖壓。4、 表面粗糙度和精度：a、表面粗糙度:由圖知Ra=6.3m b、精度：查書19頁表2-3標(biāo)準(zhǔn)公差值：580-0

5、.74、300-0.52、R80-0.22、10+0.030公差等級(jí)分別為IT11 IT12 IT12 IT9再查書沖壓模具及設(shè)備89頁表4-5該零件的外形尺寸公差值為0.220.30 內(nèi)孔尺寸公差值：0.10一般沖裁能達(dá)到IT8IT7級(jí)滿足冷沖壓要求5、 綜上所分析:將圖紙中的尖角改為圓角后，并與客戶會(huì)簽圖紙后該零件的工藝性較好，可以用冷沖壓加工。三、 確定沖壓工藝方案1、 確定工藝類型：、 由沖壓模具及設(shè)備2頁表1-1工藝類型有沖裁、彎曲、拉深、成形。、 此零件可通過落料成形、沖孔獲得。、 由于該零件的結(jié)構(gòu)較簡單，形狀對(duì)稱，尺寸精度及表面粗糙度要求不高，所以沖壓工藝中沖裁均能滿足要求、不需

6、增加附加沖壓工序。該零件的工藝類型為沖裁2、 確定沖壓次數(shù)和順序、 次數(shù)：該零件只有一種工藝-沖裁。若落料和沖孔同時(shí)進(jìn)行，則一次；若先落料（沖孔）后沖孔（落料）則只有一次即可。、 順序：該零件對(duì)孔10+0.030的精度要求高應(yīng)先落料后沖孔，如果需要修整和校平應(yīng)在沖裁工序完成后再進(jìn)行。3、 組合方式 1、單工序：先落料（沖孔）后沖孔（落料） 2、復(fù)合：落料與沖孔 3、級(jí)進(jìn)：落料、沖孔 對(duì)以上三種進(jìn)行分析：1、單工序： 采用單工序?qū)⒂袃纱螞_裁，先落料（沖孔）后沖孔（落料），其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備要求不高，設(shè)計(jì)容易模具使用方便壽命長。缺點(diǎn)是生產(chǎn)效率低，操作安全性不高，該零件為大批量生產(chǎn)，生產(chǎn)效率要求高。所以不

7、宜采用。2、復(fù)合： 復(fù)合式?jīng)_壓只需要一次沖裁工序，生產(chǎn)效率高，模具使用方便且模具的壽命長、安全性高，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，但模具的設(shè)計(jì)制造難度大，對(duì)設(shè)備的要求高，維護(hù)成本也高。3、級(jí)進(jìn)： 級(jí)進(jìn)式有兩道工序，由于孔10+0.030的精度要求比其他尺寸精度要求高，所以應(yīng)先落料后沖孔，此方式生產(chǎn)效率高，設(shè)備要求不太高。綜上分析：采用級(jí)進(jìn)沖壓。四、 主要工藝參數(shù)的計(jì)算a) 排樣排樣方法： 考慮到為了提高材料的利用率，材料的成本，操作方便，模具的生產(chǎn)成本，設(shè)計(jì)的難易，經(jīng)濟(jì)效益，設(shè)備的強(qiáng)度及模具的壽命，應(yīng)選擇合理的排樣方法。故選擇少廢料排樣材料的利用率：1、 橫排列方式： 計(jì)算單個(gè)零件的面積A=1327mm

8、查書沖壓模具及設(shè)備107頁表4-18 a=2 a=2.2、 單個(gè)工件所需的寬度B=30+2a=34.4 Bn.B且當(dāng)n=29時(shí)較合適 查書沖壓模具及設(shè)備30頁表2-5拌料寬度B取100較合適。2、 板料的長度L：由B=1000查書沖壓模具及設(shè)備30頁表2-5經(jīng)比較L=2000較合適 L=n.lL為橫排列個(gè)數(shù) l=（58+a/2+a/2） n=33、 n為一張板料的沖裁零件數(shù):n=n.n=2933=957、 一張板料的利用率0=nA /BL100%=9571327/10002000=63.49%3、 豎直排列方式： 、單個(gè)零件的面積A=1327mm查沖壓模具及設(shè)備10頁表4-18 a=2.2 a

9、=2板料的寬度B、單料的寬度B=58+2.2a=62.4 Bn.60.2+a查書沖壓模具及設(shè)備30頁表2-5經(jīng)計(jì)算B取1000n=16 、板料的長度L進(jìn)距S=30+2=32mm查書沖壓模具及設(shè)備30頁表2-5經(jīng)計(jì)算L取1800最為合適n=L/S=56件、一張板料的沖裁零件數(shù)n n=n.n=1656=896 、一張板料的利用率0=n.A/BL100%=66%4、 以上兩種均為板料的橫裁時(shí)所得結(jié)論。5、 綜上所述：采用板料的橫裁零件豎直排列時(shí)28501800的板料時(shí)材料的利用率最大 五、排樣圖 定位和導(dǎo)向方式的確定： 由于零件的精度的要求，可選用擋料銷、導(dǎo)料板側(cè)壓裝置來實(shí)現(xiàn)條料的定位和導(dǎo)向。 導(dǎo)料

10、板間距B0=B+Z=Dmax+2a+Z Z為導(dǎo)料板與條料之間的最小間隙 查書沖壓模具及設(shè)備108頁4-2 Z=5mm B0=67.4mm（二）沖壓力及壓力中心的計(jì)算： 零件的周長L=193mm 沖裁力：F=KLtb L=193mm t=2mm b=304MPa 查書沖壓模具及設(shè)備28頁表2-3得 修正系數(shù)一般取值:K=1.3 F=1.319323.4=.2N 選擇卸料方式： 為了提高材料的利用率降低模具的設(shè)計(jì)難度及成本以及對(duì)該沖裁件的分析得：選擇彈性卸料裝置和下出料方式 沖壓力 F=F+Fx+FT 卸料力：Fx =KxF Kx為卸料力系數(shù) 查書沖壓模具及設(shè)備110頁表4-22知Kx=0.065

11、 Fx =673.92Kgf 推件力： FT =nKTF n一般取值為15 KT為推件力系數(shù) 查書沖壓模具及設(shè)備110頁表4-22知 KT=0.065 n=4 FT =33522.13N F=F+Fx+FT=.2+7618.67+33522.13=.09N 壓力機(jī)標(biāo)稱壓力： P(1.11.3) F =1.3.09 =.317N 查書沖壓模具及設(shè)備41頁表3-5 壓力機(jī)為開式雙柱可傾式壓力機(jī) Jc23-35 壓力機(jī)型號(hào)為：Jc23-35 壓力中心： 該零件形狀規(guī)則對(duì)稱、質(zhì)量均勻 壓力中心即在其幾何中心上孔10的圓心上六、 沖裁間隙的確定： 因間隙對(duì)沖裁件質(zhì)量起著決定性作用，對(duì)沖裁件質(zhì)量、沖壓力、

12、模具的壽命都有很大的影響，但對(duì)其各個(gè)的影響的規(guī)律各不相同，因此找不到一個(gè)絕對(duì)合理的間隙值同時(shí)滿足沖裁件的斷面質(zhì)量最佳、尺寸精度最高、模具的壽命最長、沖壓力最小等各方面的要求。考慮到模具在使用過程中會(huì)逐漸磨損，間隙會(huì)不斷增大，所以采用最小的合理間隙的重要性是不言而喻的。 該零件的材料厚度t=2mm 查書沖壓模具及設(shè)備92頁表4-9知 Zmin=0.120 Zmax=0.160 確定合理的間隙的方法有理論確定法和經(jīng)驗(yàn)確定法兩種。我采用的是理論確定法，分析：由Z=2t(1-h0/t)tan 推知：、 當(dāng)材料的厚度t越大Z就越大、 當(dāng)產(chǎn)生裂紋時(shí)凹模擠入材料的深度h0越深時(shí)Z越小單面間隙Z的取值應(yīng)在0.

13、1200.140范圍內(nèi)此產(chǎn)品零件生產(chǎn)為大批量生產(chǎn) 查書沖壓模具及設(shè)備94頁4-11 沖裁間隙類型應(yīng)為，此時(shí)模具的壽命較高，再查書沖壓模具及設(shè)備95頁表4-12知：Z落=（7.010.0）%tZ孔=（3.07.0）%t 沖孔模間隙應(yīng)比落料模的間隙小（由斷面的質(zhì)量要求可知），而且為試模調(diào)試方便所以應(yīng)取偏小值。 單面間隙值Z孔=0.13mm Z落=0.14mm 七、 凸凹模刃口尺寸的確定我采用的是配作加工。 （一）、落料模： 落料時(shí)沖壓件尺寸由凹模決定，所以應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)，配作凸模。 刃口的尺寸計(jì)算： （注：由于凹模磨損后刃口尺寸的變化都是增大。） 尺寸38：（由互換性與技術(shù)測量查得其上偏差為0下偏

14、差為-0.62） Ad=(Amax-x) =(38-0.5 0.62) =37.69 尺寸R8 Ad=(Amax-x) =(8-0.5 0.22) =7.89尺寸30 Ad=(Amax-x) =（30-0.50.52） =29.74 尺寸58 Ad=(Amax-x) =(58-0.50.74） =57.63圖p落料凸模刃口尺寸按凹模實(shí)際刃口尺寸配作，保證雙間隙為0.28mm。凸凹模刃口尺寸的標(biāo)注如圖p A 、B所示。（二）、沖孔模： 沖孔時(shí)沖壓件的尺寸由凸模決定，所以應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)配作凹模。 凸模刃口尺寸的計(jì)算：、 （注：由于凸模磨損后刃口尺寸的變化都是減小。）沖孔10 bp=（bmin+x）

15、 =(10+0.50.03) =10.015圖L沖孔凹模刃口尺寸按凸模實(shí)際刃口尺寸配作，保證雙間隙為0.26mm。凸凹模刃口尺寸的標(biāo)注如圖L 1、2所示。八、模具的閉合高度 在前面選擇壓力機(jī)時(shí)已確定型號(hào)J2325開式雙柱可傾式壓力機(jī) 查表P4135 滑塊的行程為65 最大閉合高度為270模具閉合高度滿足公式： Hmin+10HmHmax-5 205+10Hm270-5 滿足 215Hm265模具的結(jié)構(gòu)圖如下彈簧的選取：切邊作用線長度：L=192mm剪切強(qiáng)度：=270MPa 產(chǎn)品厚度：t=2mm 剪切力：F=Lt =192272 =10368Kgf 脫模力：F1=F0.065 =103680.0

16、65 =673.92Kgf根據(jù)模具結(jié)構(gòu)我選直徑為30mm的彈簧，為了滿足有足夠的卸料力所以我選擇自由長度為45mm的，這樣根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)保證彈簧的預(yù)壓長度為8mm終壓長度為13mm。根據(jù)所以我選擇彈簧型號(hào)為SSWM30-45九、主要零部件的設(shè)計(jì)及選用 （一）、凹模 因我設(shè)計(jì)的模具為級(jí)進(jìn)模，先沖孔后落料且沖孔和落料均采用的是下出料。所以凹模上主要有圓孔和工件形狀的孔組成。凹模輪廓尺寸的確定：根據(jù)查書沖壓模具及設(shè)備140頁表4-29知： L=l+2c B=b+2c 考慮到螺釘、銷釘、導(dǎo)料銷、擋料銷的安裝位置和他們之間的距離，他們與凹模邊緣的距離，其厚度的確定設(shè)計(jì)是根據(jù)螺釘?shù)男肷疃群桶寄５膭偠惹也?/p>

17、小于8mm，所以我選凹模板的尺寸為： LBxH=164135X35凹模的結(jié)構(gòu)圖如下圖所示： （二）、凸模 我設(shè)計(jì)的凸模包括沖孔凸模和落料凸模，其中沖孔凸模可以采用標(biāo)準(zhǔn)件，落料凸模因?yàn)榕c工件的外形尺寸像似，所以是非標(biāo)準(zhǔn)件。凸模的厚度是根據(jù)上模板、墊板、凸模固定板、壓料器的厚度同時(shí)也考慮到模具的閉合高度確定。 沖孔凸模我采用的是標(biāo)準(zhǔn)件，查書汽車沖壓標(biāo)準(zhǔn)件40頁帶肩凸模，因此零件所需沖的孔直徑為10mm，同樣要考慮到我所設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)的閉合高度和凸模要吃入凹模的深度經(jīng)計(jì)算我要選用的沖孔凸模型號(hào)為：GPHAR-D10-SBR10-L90 材料為：GCr15 落料凸?？梢愿鶕?jù)前面的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)加工出來，其圖

18、所示：（三）、壓料器 壓料器的外形尺寸和凹模的外形尺寸一樣，壓料器的厚度是根據(jù)沖壓模具及設(shè)備160頁可知壓料器的厚度H可取30mm，所以： LBxH=164135x28 有模具的結(jié)構(gòu)圖可知要在壓料器上加工相應(yīng)的過孔和螺紋孔、擋料銷的讓位裝置，壓料器的結(jié)構(gòu)圖如下圖： (四)、凸模固定板 凸模固定板的外形尺寸和凹模的外形尺寸一樣，凸模固定板的厚度是根據(jù)沖壓模具及設(shè)備160頁可知凸模固定板的厚度H可取25mm，所以： LBxH=164135x25 又由于要在凸模固定板上加工相應(yīng)的過孔和螺紋孔，所以凸模固定板的結(jié)構(gòu)圖請(qǐng)見下圖：（五）、墊板同樣，墊板的外形尺寸和凸模固定板的外形尺寸一樣LB=164135

19、 ，墊板的厚度由沖壓模具及設(shè)備160頁可知，墊板的厚度可取310mm?？紤]到所加工的零件厚度比較厚，所需的沖壓力比較大，所以為了保證墊板有足夠的強(qiáng)度，我取墊板的厚度為H=15mm。根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)圖要在墊板上加工相應(yīng)的過孔，所以墊板的結(jié)構(gòu)圖如下圖：(六)、上模板 由沖壓模具及設(shè)備159頁可知矩形模板的長度要比凹模的長度長4070mm(七)、下模座 下模座的長和寬與上模座的長和寬尺寸一樣，厚度比上模座的厚度厚35mm，但是如果其強(qiáng)度達(dá)到工作強(qiáng)度要求也可以等于上木做的厚度，所以厚度我取45mm，根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)圖可知要在下模板上做一些螺紋孔和一些過孔，下模座的結(jié)構(gòu)圖如下圖所示：（八）、導(dǎo)柱和導(dǎo)套 導(dǎo)套

20、：我采用的是標(biāo)準(zhǔn)間，查書汽車沖壓標(biāo)準(zhǔn)件614頁，根據(jù)我所設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)高度，我選用的導(dǎo)套為：PQM-GGBA-D32-L80材料是GCr15 導(dǎo)柱：導(dǎo)柱我同樣是用的標(biāo)準(zhǔn)件，查書汽車沖壓標(biāo)準(zhǔn)件607頁根據(jù)我的模具結(jié)構(gòu)閉合高度，我選用的導(dǎo)柱為：PQM-GGPA-d32-L200 材料是GCr15（九）、限位行程塊 限位行程塊我采用的也是標(biāo)準(zhǔn)件，查書汽車沖壓標(biāo)準(zhǔn)件253頁考慮到我的模具結(jié)構(gòu)閉合高度，我采用的是：SSBS-D50 材料是：SS400 內(nèi)六角螺釘材料是：SCM435（十）、限位螺釘、彈性擋料銷、擋料銷、定位銷、 限位螺釘：查書汽車沖壓標(biāo)準(zhǔn)件198頁套筒式限位螺釘考慮到壓料器的行程，我選用：CCSR-D13-L85 材料為：SCM435 彈性擋料銷: 查書汽車沖壓標(biāo)準(zhǔn)件636頁彈性擋料銷考慮到彈性擋料銷與凹模之間的距離，為了保證凹模的強(qiáng)度，我選用的是：PQM-SGPA-d4-L20 材料為：S45C 擋料銷：查書汽車沖壓標(biāo)準(zhǔn)件639頁固定擋料銷，考慮到擋料銷與周邊的尺寸關(guān)系保證凹模的強(qiáng)度，我選用：PQM-KKGP-d8-L13 材料為；S45C 定位銷：查書汽車沖壓標(biāo)準(zhǔn)件640頁定位銷，考慮到定位銷與凹?？字g的距離為了保證凹模的強(qiáng)度要求，我選用：PQM-DDPI-d12-d18-L18 材料是：SUJ2(十一)、模柄 查書汽車沖壓標(biāo)準(zhǔn)件選QM-1402-D50 材料