墊圈落料沖孔復(fù)合模設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)目的及意義:本設(shè)計(jì)是冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)，結(jié)合一個(gè)比較簡(jiǎn)單的沖壓零件，綜合運(yùn)用所學(xué)課程的理論知識(shí)，獨(dú)立設(shè)計(jì)出一套冷沖模具，能使學(xué)生得到模具設(shè)計(jì)的初步訓(xùn)練。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高學(xué)生利用技術(shù)資料、運(yùn)算和繪圖設(shè)計(jì)能力。設(shè)計(jì)題目：墊圈落料、沖孔復(fù)合模設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)：沖壓零件圖及模具裝配簡(jiǎn)圖如下圖示。 大批量生產(chǎn)：毛制高度0.5mm設(shè)計(jì)要求：1、 模具裝配圖：1張2、 主要零件圖：凸模、凹模、卸料板、固定板、墊板、推件 裝置及凸凹模零件圖 3、 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。設(shè)計(jì)步驟：1、 收集和分析原始資料：1 ）、沖壓件的圖紙和技術(shù)條件；2 ）、沖壓件的生產(chǎn)綱領(lǐng)；3 ）、沖壓件的工藝規(guī)程；4 ）、

2、有關(guān)沖模標(biāo)準(zhǔn)件的資料；5 ）、現(xiàn)存模具結(jié)構(gòu)資料。6 ）、要求方案選擇合理，圖樣正確、清楚、整潔，符合國(guó)家有關(guān)制圖標(biāo)準(zhǔn)。整理出設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)，列出計(jì)算過(guò)程和結(jié)果，并進(jìn)行討論和分析；計(jì)算結(jié)果要求準(zhǔn)確全面，有關(guān)數(shù)據(jù)要標(biāo)明出處。計(jì)算說(shuō)明書(shū)要求字跡工整，語(yǔ)句通順流暢。要有參考資料。2、 確定模具類型及結(jié)構(gòu)形式：根據(jù)已確定的最佳工藝方案確定沖模的類型是簡(jiǎn)單模、連續(xù)模、或復(fù)合模。3、 進(jìn)行必要的計(jì)算主要指進(jìn)行沖模工作部分尺寸、壓力中心和選用彈簧的計(jì)算及確定模具閉合高度。4、 繪制模具總裝圖5、 繪制模具零件圖第二部分：設(shè)計(jì)程序一、確定沖壓工藝方案和模具結(jié)構(gòu)形式：1、 工藝分析：復(fù)合沖裁模是在壓力機(jī)滑塊一次行

3、程中、在模具同一工位同時(shí)完成沖孔和落料。倒裝復(fù)合模的凸凹模型孔內(nèi)積存沖孔廢料，對(duì)孔壁形成較大的張力。因此倒裝復(fù)合模最小壁厚b值不能太小，其值與板厚t有關(guān)。 順裝復(fù)合模的凸凹模型孔內(nèi)不積存沖孔廢料，每次沖孔廢料均由打料裝置逆沖入方向打出。因此順裝復(fù)合模的凸凹模壁厚允許比倒裝復(fù)合模的小些。由工件圖看，該工件需要先落料，然后再在底部沖一個(gè)圓孔。為提高生產(chǎn)率可以采用落料、沖孔復(fù)合模結(jié)構(gòu)來(lái)完成加工。2、沖壓設(shè)備的選擇： 估算公稱壓力來(lái)選取壓力機(jī)，參照附錄（見(jiàn)沖模具設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例一書(shū)）選用公稱壓力為160KN的開(kāi)式壓力機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)為：公稱壓力：160KN 滑塊行程：55最大閉合高度：220mm工作臺(tái)尺

4、寸：300450mm模柄孔尺寸：4060mm二、工藝計(jì)算：1、 排樣方案確定：沖裁件在板料、條料或帶料上的布置方法，稱為排樣。該工件排樣根據(jù)落料工序設(shè)計(jì)，考慮操作方便及模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故采用單排排樣設(shè)計(jì)，采用手工送料，采用導(dǎo)料銷導(dǎo)料、擋料銷擋料。由表面210（見(jiàn)沖模工藝與模具設(shè)計(jì)一書(shū)）查得 ， ：那么：條料的寬度：b=42+2a1=45mm 條料的步距：h=42+a=43.2mm沖裁單件材料的利用率計(jì)算： 排樣圖如下所示： 2、計(jì)算工序壓力： 、落料力的計(jì)算： 落料力（N）； L 工件外輪廓周長(zhǎng) L=； t 材料厚度 t=2mm； 材料抗剪強(qiáng)度（MPa） 由書(shū)（見(jiàn)沖模具設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例一書(shū)）附錄查得

5、=260Mpa; 落料力則為： 、卸料力的計(jì)算： 卸料力因數(shù)，由表2-15（見(jiàn)沖模具設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例一書(shū)）查得=0.06 、沖孔力的計(jì)算： L工件內(nèi)輪廓周長(zhǎng) L=3.1413=40.8mm =1.340.82260=27.58KN 、推件力的計(jì)算： 推件力因數(shù) 由表215（見(jiàn)沖模具設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例一書(shū)） 查得=0.05 n卡在凹模內(nèi)的工件數(shù)，n=2=20.0527.58=2.758KN 、總沖壓力的計(jì)算： 故總的沖壓力為 =89.23+27.58+5.35+2.758 =124.918KN對(duì)工件未注公差可按IT14計(jì)算，也可由書(shū)附錄查得各尺寸的未注公差。 根據(jù)表210（見(jiàn)沖模具設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例一書(shū)）查得沖

6、裁模刃口雙間隙mm， mm。模具的落料凹模，凸凹模，沖孔凸模的工作關(guān)系。3、主要工作部分尺寸計(jì)算：1、落料刃口尺寸計(jì)算：的凸凹模的制造公差由表212（見(jiàn)沖模具設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例一書(shū)）查得 ， 。 由于 ， 故采用凸模與凹模配合加工方法，因數(shù)由表 213（見(jiàn)沖模具設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例一書(shū)）查得X=0.5 ，則： 按凹模尺寸配制，其雙面間隙為0.0200.030mm , 其工作部分結(jié)構(gòu)尺寸如圖所示：2、沖孔刃口尺寸計(jì)算：的凸凹模的制造公差由表212（見(jiàn)沖模具設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例一書(shū)）查得 ， .由于 ， 故采用凸模與凹模配合加工方法，因數(shù)由表 213（見(jiàn)沖模具設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例一書(shū)）查得X=0.5 ，則： 按凸模尺寸配制，其

7、雙面間隙為0.020mm , 其工作部分結(jié)構(gòu)尺寸如圖所示： 4、彈性元件的設(shè)計(jì)計(jì)算： 為了得到較平整的工件，此模具采用彈壓式卸料結(jié)構(gòu)，使條料在落料、拉深過(guò)程中始終處在一個(gè)穩(wěn)定的壓力之下，從而改善了毛坯的穩(wěn)定性，避免材料在切向應(yīng)力的作用下起皺的可能性。1、上卸料采用橡膠作為彈性元件，按公式計(jì)算橡膠的自由高度： 式中：橡膠的自由高度（mm） 工作行程與模具修磨或調(diào)整（46mm）之和 =（2+1+5）mm=8mm 則：=（3.5-4）8=28-32mm 取=30mm 因此橡膠的裝配高度： 取橡膠的斷面面積，在模具裝配時(shí)按模具空間大小確定。2、下頂件裝置采用一套頂桿頂板組合裝置，尺寸與落料凹模配合。

8、三、模具的總體設(shè)計(jì)及裝配：該工件的模具結(jié)構(gòu)如圖。主要由上下模座、落料凹模、凸凹模、沖孔凸模、下頂塊、上頂塊、卸料板等零件組成。根據(jù)主要工作部分尺寸、結(jié)構(gòu)以及彈性元件的尺寸，參照有關(guān)資料，可選取級(jí)精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架（GB/T2851.31990）.即：上模座：24019540mm HT200下模座：24019550mm HT200下模座輪廓尺寸：L=B=140mm； S=188mm； R=30mm； A1=130mm；A2=170mm 導(dǎo)柱：A25h5150； 導(dǎo)套：A25H69038；導(dǎo)柱、導(dǎo)套的滲碳深度為0.8-1.2mm ,硬度為HRC58-62。見(jiàn)（實(shí)用沖壓技術(shù)手冊(cè)）模架結(jié)構(gòu)如零件圖所示

9、：四、非標(biāo)準(zhǔn)零件的設(shè)計(jì)：1、落料凹模：由于此套模具為復(fù)合模，并且是逆出件式，所以凹模內(nèi)壁采用全直壁式的，材料選擇為Cr12，熱處理硬度為6064HRC，此凹模板采用矩形凹模板，由于壓力中心在幾何中心，查表2-17（見(jiàn)沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)一書(shū)）可得：、凹模壁厚為大于35mm，所以可得凹模的最小外形尺寸：L=B=42+4+35=81mm取標(biāo)準(zhǔn)值：L=B=140mm 、凹模的厚度為：H= F-沖裁力（N）； -凹模材料修正系數(shù)，合金工具鋼取1，碳素工具鋼取1.3;-凹模刃口周邊長(zhǎng)度修正系數(shù)見(jiàn)表2-18（見(jiàn)沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)一書(shū)）； 按GB2858.1-81取標(biāo)準(zhǔn)值30mm 、螺孔中心到凹模板外緣的尺寸

10、：L=2d，選螺栓為M6的內(nèi)六角螺栓，L=2X6=12mm，從總體角度出發(fā)，?。篖=15mm， 、銷孔中心到凹模板外緣的尺寸，查表2-19（見(jiàn)沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)一書(shū)）取L=25mm. 、螺孔與凹模型孔及銷孔之間的尺寸：，取20mm。 其結(jié)構(gòu)如圖所示： 2、凸凹模（落料的凸模、沖孔的凹模）： 材料選擇為Cr12，熱處理硬度為6064HRC。厚度：H=26+10-0.2+20=55.8mm刃口尺寸在前面已經(jīng)確定，綜合考慮其它的因素決定其具體尺寸如下： 3、沖孔凸模：材料選擇為Cr12，熱處理硬度為6064HRC?？傮w高度為：H=30+122=40mm在裝配時(shí)其下端面位置比凹模上端面高一個(gè)工件內(nèi)形高

11、度，刃口尺寸在前面已經(jīng)確定過(guò)。綜合考慮各因素確定其具體結(jié)構(gòu)如圖所示：4、上、下模板： 矩形模座外形帶導(dǎo)柱（套）模座按凹模周界尺寸LB對(duì)應(yīng)確定，矩形模座的寬度B應(yīng)大于凹模寬度。座厚度尺寸由模式Hmz（1.41.6）Hd=(1.41.6)30.即： Hmz4248mm式中： Hmz-模座厚度 Hd -凹模厚度 其結(jié)構(gòu)如圖所示：5、墊板與固定板： 墊板外形尺寸與凹模周界尺寸一致，其厚度尺寸參照周界尺寸按國(guó)標(biāo)確定，一般為310mm材料為45鋼，熱處理后硬度為45HRC。 固定板外形與凹模輪廓尺寸基本是一致的，厚度可按照經(jīng)驗(yàn)公式（0.60.8）Hd=（0.60.8）30。即：固定板厚度為1.82.4 式

12、中Hd-凹模厚度材料為Q235。6、卸料螺釘及其設(shè)置卸料螺釘?shù)奶攸c(diǎn)：模具國(guó)標(biāo)規(guī)定了兩種卸料螺釘，即圓柱頭卸料螺釘（GB2867.5-81）與圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘（GB2867.5-81）。卸料板螺釘沉孔深度：當(dāng)h+h4+h5+(35)H時(shí) 則： H=h1+h2+0.5-h3-L式中： h-螺栓頭部高度 h1- 模座高度 h2-凸模（或凸凹模）高度h3-卸料板高度h4-刃口修模量h5-入模量L-卸料螺釘光桿長(zhǎng)度 綜合考慮卸料螺釘?shù)奶攸c(diǎn)及設(shè)置形式，?。簣A柱頭內(nèi)六角螺釘： GB70-85 M5X30 6個(gè) GB70-85 M10X90 4個(gè)GB70-85 M6X55 4個(gè) 圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘：GB

13、2867.6-81 M12X90 4個(gè)定位銷釘： GB119-86 銷8X70 1個(gè) GB119-86 銷5X70 1個(gè)導(dǎo)料銷：GB119-86 銷5X14 2個(gè)擋料銷：GB119-86 銷2X14 1個(gè)五、壓力機(jī)的校核：1. 1S為壓機(jī)的行程 S=55mmH為工件的高度 h=2mm2. 模具閉合高度校核： -壓力機(jī)最小裝模高度-壓力機(jī)最大裝模高度、 -模具閉合高度因?yàn)椋?80+10mm196mm模座尺寸：195X240mm所以:符合要求. 綜上所述壓力符合要求.第三部分：設(shè)計(jì)體會(huì)在曾老師的精心指導(dǎo)下，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)順利地完成了。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我們?cè)俅伟阉鶎W(xué)的專業(yè)知識(shí)用于實(shí)踐當(dāng)中，可以說(shuō)本次設(shè)

14、計(jì)就是對(duì)我們所學(xué)知識(shí)的一次大檢閱，也是一個(gè)查漏補(bǔ)缺的過(guò)程；同時(shí)讓我們進(jìn)一步地掌握了冷沖模設(shè)計(jì)的基本流程，懂得了如何把計(jì)算機(jī)知識(shí)用于我們的專業(yè)，懂得了如何查閱和運(yùn)用技術(shù)資料。當(dāng)然，在這個(gè)過(guò)程中，我們遇到的困難和挫折也是不少的，主要來(lái)源于我們的專業(yè)知識(shí)還不夠，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還不足等等。但是我們可以把本次設(shè)計(jì)作為我們新的起點(diǎn)，加強(qiáng)專業(yè)的學(xué)習(xí)，加強(qiáng)實(shí)踐，不斷地去豐富經(jīng)驗(yàn)。因此，盡管這次設(shè)計(jì)不能算作是成功之作，但是它給我們帶來(lái)的收獲是具大的，影響是深遠(yuǎn)的。所以我們?cè)诮窈蟮膶W(xué)習(xí)和工作中要敢于實(shí)踐，不斷吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，要敢于向難點(diǎn)挑戰(zhàn)，發(fā)揚(yáng)一絲不茍的工作作風(fēng)，為我們模具事業(yè)的發(fā)展作出不懈努力！ 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中

15、，得到了老師和同學(xué)們的熱心幫助，在次對(duì)他們表示由衷的感謝！ 第四部分：參考資料1、 許發(fā)樾 主編 沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例 機(jī)械工業(yè)出版社 1999年6月出版2、 鐘毓斌 主編 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)機(jī)械工業(yè)出版社 2000年5月出版3、 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組 編著 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)機(jī)械工業(yè)版社 1999.64、 馮炳堯 韓泰榮 殷振海 蔣文森 編 模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)上海科學(xué)技術(shù)出版社 1984年12月出版5、 賀光誼 唐之清 主編畫(huà)法幾何及機(jī)械制圖 重慶大學(xué)出版社 1993.10模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQc

16、WA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3

17、PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60