沖壓設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、一、產(chǎn)品工藝性分析本設(shè)計(jì)采用單一沖裁工序，操作簡(jiǎn)單。落料件材料采用Q235冷軋板，Q235冷軋板是中碳結(jié)構(gòu)用鋼板, 屈服強(qiáng)度為235MPa，抗拉強(qiáng)度大于400MPa，強(qiáng)度較高,具有良好的綜合性能，適合冷沖壓，在表面和強(qiáng)度均有較高要求時(shí)使用。由于這次設(shè)計(jì)的沖壓工件為L(zhǎng)型，工件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，名義尺寸分別為L(zhǎng)WH46341.5mm，屬中小型工件，工件的尺寸公差為46，34，20和20，精度要求較高。綜上所述，該工件屬于輪廓成型，工藝簡(jiǎn)單，可大批量生產(chǎn)，適合采用沖壓加工工藝。二、工藝方案及模具結(jié)構(gòu)方案構(gòu)思工藝：本設(shè)計(jì)采用單一沖裁工序（落料），模具卸料板采用彈性卸料板。1、整體說(shuō)明：（1）上、下模板之間采用

2、導(dǎo)向零件的目的。導(dǎo)向零件是為了保證上、下模板運(yùn)動(dòng)時(shí)能夠精確對(duì)準(zhǔn)而設(shè)置的導(dǎo)向部件，起導(dǎo)向定位作用；而且精確、可靠的導(dǎo)向系統(tǒng)有利于減少模具工作零件的磨損，降低凸、凹模啃傷，提高模具的壽命，同時(shí)也提高了零件的尺寸精度。 （2）采用彈性卸料板的理由。由于本次設(shè)計(jì)所采用的沖裁料厚度為1.5mm，而彈壓卸料板主要用于沖裁料厚度在 1.5mm以下的板料，而且彈性卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，彈壓卸料板提的供壓料力可以防止條料不平或翹曲，從而沖壓時(shí)零件變形小，平整度高，而且本模具所需的卸料力不大，適合采用彈性卸料板。2、凸模采用全長(zhǎng)統(tǒng)一尺寸（等斷面）的理由。等截面直通式凸模便于成型磨削和線切割加工，適于沖壓

3、非圓形的中小沖壓件。淬火時(shí)下2/3為硬狀態(tài)，上1/3保持為軟狀態(tài)用于緊配合。3、凹模外形設(shè)計(jì)為矩形的理由（內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖）。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)件，凹模的形狀應(yīng)根據(jù)沖壓件形狀選用，本設(shè)計(jì)沖壓件外形為矩形，故凹模也要設(shè)計(jì)為矩形。工件段高度為8mm，出口段、內(nèi)孔表面為直柱面（不用斜面）的理由。直柱面便于成型磨削和線切割加工，有利于提高沖壓質(zhì)量，適于沖壓非圓形的中小沖壓件，。4、凸模每次沖裁完后伸入凹?？?mm。5、沖裁出的工件經(jīng)過(guò)沖床工作臺(tái)的落料孔落入料筐內(nèi)，過(guò)程是：沖裁時(shí)，后面某次的落料件進(jìn)入凹?？趦?nèi)，把停留在凹?？冢üぷ鞫危┳钕旅娴囊粋€(gè)工件推出，經(jīng)過(guò)工作臺(tái)的落料孔排出。6、使用本模具的生產(chǎn)操作步驟。首先將

4、條料沿托料板和導(dǎo)尺從右向左送料,首次沖裁時(shí)使用臨時(shí)擋料銷定位,首次沖裁以后再往前送料,搭邊越過(guò)活動(dòng)擋料銷后，再反向拉拽條料，使擋料銷后端面抵住條料搭邊進(jìn)行定位,凸模下行實(shí)現(xiàn)沖裁。三、工藝計(jì)算 1、毛坯尺寸的確定（1）排樣按有廢料排樣和直排方式，根據(jù)公差表可得本設(shè)計(jì)采用的公差值為=-0.8，采用Q235鋼板，規(guī)格為長(zhǎng)1000mm，寬500mm，厚1.5mm。工件的外形和尺寸如下圖： 周長(zhǎng)L=(46+34)*2=160mm面積S=46*34-20*20=1164mm2（2）分析各種排樣方案A方案：橫裁橫排 B方案：橫裁縱排 C方案：縱裁縱排 D方案：縱裁橫排 按以上各方案選搭邊值工件間a1和沿邊a

5、討論條料寬度查1 P23表211,選搭邊值。四種方案都一樣。如圖，a11.5、a1.8 方案A：條料寬B462a462x1.849.6 方案B：條料寬B342a342x1.837.6方案C：條料寬B342a342x1.837.6方案D：條料寬B462a462x1.849.6查【2】P3，得條料裁剪時(shí)有公差0.8,實(shí)際取條料寬: BA=49.6+0.8-0.8=50.4-0.8 BB=37.6+0.8-0.8=38.4-0.8 BC=37.6+0.8-0.8=38.4-0.8 BD=49.6+0.8-0.8=50.4-0.8 （3）計(jì)算各方案的材料利用率A方案 橫裁橫排 一塊板裁成的條數(shù) n條=

6、.419.84 取整為19 一條能沖的件數(shù) n件=500-a34+a1=500-1.834+1.514.03 取整為14 一塊板沖出的總件數(shù) N=n條n件=1914=266一塊板的材料利用率 =266500=61.92% B方案 橫裁縱排一塊板裁成的條數(shù) n條=.426.04 取整為26 一條能沖的件數(shù) n件=500-a46+a1=500-1.846+1.510.49 取整為10 一塊板沖出的總件數(shù) N=n條n件=2610=260一塊板的材料利用率 =260500=60.53% C方案 縱裁縱排 一塊板裁成的條數(shù) n條=50038.413.02 取整為13 一條能沖的件數(shù) n件=1000-a4

7、6+a1=1000-1.846+1.521.01 取整為21 一塊板沖出的總件數(shù) N=n條n件=1321=273一塊板的材料利用率 =273500=63.55% D方案 縱裁橫排一塊板裁成的條數(shù) n條=50050.49.92 取整為9 一條能沖的件數(shù) n件=1000-a34+a1=1000-1.834+1.528.1 取整為28 一塊板沖出的總件數(shù) N=n條n件=289=252一塊板的材料利用率 =252500=58.67% 比較各種方案的利用率，選用利用率最大的排樣方案C，即條料尺寸為：50.410002、力參數(shù)的計(jì)算（1）沖裁力 P沖=1.3F=1.3Lt=1.31601.5310380=

8、96720 取最大P沖 N查【3】得310380MPa（2）卸料力 P卸=KP沖=0.045=5335.2N查【1】P23表210取K0.045（3）推件力 P推=nKP沖=81.50.055=34777.6Nn=8mm/t 查【1】 P23表210取K0.055（4）總沖裁力P=P沖+P卸+P推=+5335.2+34777.6=.4N=19739.84kgf（5）壓力中心的計(jì)算 設(shè)壓力中心為 x0=l1x1+l2x2+l3x3+l4x4+l5x5+l6x6L=4623+1446+2033+2023+2613+340160 19.75y0=l1y1+l2y2+l3y3+l4y4+l5y5+l6

9、y6L=460+147+2014+2024+2634+3417160 14.50 所以（19.75,14.50）3、模具工作部分（刃口）尺寸計(jì)算用配合加工,根據(jù)零件形狀，凹模磨損后其尺寸變化有兩種情況。第一種尺寸、。由【1】P18表27查得：x =0.75由公式得： A1=34-0.750.220+0.055=33.8350+0.055 A2=46-0.750.220+0.055=45.8350+0.055第二種尺寸、 。由公式得： 由【1】P14表23查得該零件凸模刃口各部分尺寸按上述凹模的相應(yīng)部分尺寸配制，保證雙面間隙值ZminZmax=0.1200.150四、加工設(shè)備的選用由于總沖裁力P

10、總=19739.84kgf，即為19.74噸，查【2】P1表1，可選用額定壓力為25噸的沖床，其滑塊行程為65mm，行程次數(shù)為55次/分，模柄孔尺寸為直徑深度=5070mm，沖床最大閉合高度為270mm，連桿調(diào)節(jié)量為55mm，工作臺(tái)尺寸為前后左右=mm。五、模具主要零件尺寸的確定1、沖壓模模架選用后側(cè)導(dǎo)柱式模架。2、凹模 （1）刃口的位置如下圖所示（2）計(jì)算凹模尺寸長(zhǎng)L凹 、寬W凹 、厚H凹：H凹=3P=.8427 取27mm邊距C（1.52）=40.554mm（須3040mm）由此算出 和 選最大值 46240.554127154.2 mm 取200mm 34240.554115142 mm

11、 取200mm材料：20鋼 滲碳淬火HRC58-623、凸模固定板尺寸：200 mm 200 mm=(0.60.8)= (0.60.8)27=16.221.6 mm 取最大21mm材料：Q2354、凸模墊板（1）檢查是否需要用墊板設(shè)上模板材料許用的壓應(yīng)力為,查閱有關(guān)資料得知：模座材料為ZG45時(shí)，1115 p=PA=19739.=16.96kg/mm2所以需要用墊板（2） 墊板尺寸：長(zhǎng)、寬與凹模外形相同，厚度可選：6、8、10、12mm。200mm =200mm 厚度選10mmp=PA=19739.84/40000=0.49kg/mm2 符合要求材料：45鋼 HRC43-485、卸料板尺寸：外

12、形長(zhǎng)、寬與凹模外形相同200mm 200mm厚度（0.81）21.627mm 取27對(duì)于帶導(dǎo)向凸模的彈性卸料板，它和凸模的單邊間隙應(yīng)小于凸模與凹模之間的單邊間隙Z/2。材料：Q2356、上、下模板根據(jù)凹模周界尺寸選擇后側(cè)導(dǎo)柱上模板200x200x45 GB/T2855.5后側(cè)導(dǎo)柱下模板200x200x50 GB/T2855.6材料：HT20 調(diào)質(zhì)處理HRC28-327、彈性卸料板的彈簧計(jì)算(1)按4個(gè)彈簧設(shè)計(jì)彈性的預(yù)壓縮力 5335.241333.8N136kgf 初選彈簧一組，使彈簧最大工作負(fù)荷由【2】附錄二，可預(yù)選選7377號(hào)的彈簧，因?yàn)橐?，?872號(hào)的彈簧雖然可以滿足，但是很危險(xiǎn)。所

13、以選7377號(hào)的。完成下表的計(jì)算H為彈簧在自由狀態(tài)時(shí)的高度、H1為彈簧受最大工作負(fù)荷時(shí)的高度、F為彈簧壓縮量、為最大壓縮量、為彈簧總壓縮量、P為允許極限負(fù)荷（kgf）、為最大工作負(fù)荷（kgf）序號(hào)P1HH1732108059.320.713.4221.92222.37412087.232.821.2629.76190.575160115.244.829.0337.53176.0762001435736.9445.44167.477240170.569.545.0453.54161.8要求彈簧的最大工作負(fù)荷,。滿足條件的有74、75、76、77號(hào)，考慮到壓力機(jī)閉合高度和彈簧及模具成本等因素。最后

14、選用74號(hào)彈簧，其極限負(fù)荷為210kgf,自由長(zhǎng)度H120mm，極限壓縮長(zhǎng)度87.2mm另查【2】P10 附錄二知：彈簧外直徑D50mm,鋼絲直徑d8.0mm，圈距t12.5mm序號(hào)彈簧外徑（mm）鋼絲直徑（mm）圈距（mm）彈簧在自由狀態(tài)的高度（mm）彈簧受最大工作負(fù)荷的高度（mm）最大工作負(fù)荷 （公斤力）每100件重量 （公斤）74508.012.512087.221052.8材料：65Mn HRC40-488、導(dǎo)柱、導(dǎo)套尺寸：直徑按上、下模板中規(guī)定的值。高向尺寸確定原則：導(dǎo)柱長(zhǎng)：模具閉合狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)柱上端面不超出上模板的上平面（留1015mm余量）導(dǎo)套長(zhǎng)：模具開啟狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)柱上端面不離開導(dǎo)

15、套（留1015mm余量）查【3】P381，可以選導(dǎo)柱外徑d16、L=164mm的B型導(dǎo)柱。導(dǎo)套選D=48mm、L=148mm。材料：20鋼 滲碳淬火HRC58-629、螺釘、銷釘 螺釘尺寸：工作時(shí)受力的按力的大小計(jì)算，滿足強(qiáng)度要求來(lái)確定直徑；只起連接作用的可選 M8、M10、M12。長(zhǎng)度按總圖得出。 因?yàn)楸咎啄＞叩穆葆敹际瞧疬B接作用的，所以可以選M8的螺釘，銷釘也選M8的銷釘。 材料：45鋼 HRC43-4810、銷釘尺寸按h2d 由【1】P223表84查得擋料銷h1.512.5mm查【3】P346圓柱銷 得圓柱銷直徑d6,長(zhǎng)度取60mm位置：（1）對(duì)螺釘要求均勻分布，對(duì)銷釘有時(shí)為了判斷方向性

16、，有時(shí)采用不對(duì)稱或不均勻分布。對(duì)于孔邊距、孔間距，既要滿足強(qiáng)度要求，又要保證安裝操作方便。材料：T8 HRC58-6211、凸模彈簧預(yù)壓縮后的高度 H預(yù)=H-F預(yù)=120-21.26=98.74mm凸模工作段長(zhǎng)度 LX=H預(yù)+H卸-1=98.74+27-1=124.74mm 凸模連接段長(zhǎng)度 L連=H固+23mm=21+23=2324mm取最大值 24mm 凸?？傞L(zhǎng)度 L凸=LX+L連=124.74+24=148.74mm由于實(shí)際操作過(guò)程中，模具閉合高度的需要，會(huì)加長(zhǎng)凸模的長(zhǎng)度。材料：T10A 回火 HRC56-60 12、模柄：查【3】P389旋入式模柄。 在d=50mm、H95mm、h35m

17、m 的旋入式模柄 材料：Q235 13、模具閉合高度計(jì)算（按舊凸模時(shí)上模的工作行程算）從幾何關(guān)系得：H閉=H上板+H墊+H固+H-F+H卸+t+H凹+H下板=40+10+21+120-29.76+27+1.5+27+45=261.74mmH為彈簧在自由狀態(tài)時(shí)的高度 為彈簧總壓縮量六、模具安裝檢測(cè) 設(shè)Hmax為沖床最大裝模高度，Hmin為沖床最小裝模高度，H閉為沖模閉合高度，M為沖床連桿調(diào)節(jié)量，則 Hmin=HmaxM=27055=215mm H閉為262mm，符合Hmax5H閉Hmin+10下模板的尺寸為L(zhǎng)W=200x200mm，而工作臺(tái)的前后距離為560mm，左右距離為370mm在長(zhǎng)度方向上

18、，下模板邊緣與工作臺(tái)邊緣的距離為85mm50-70mm在寬度方向上距離為180mm50-70mm在長(zhǎng)度方向上，下模板邊緣與下料孔外圍距離為105.5mm40-50mm，寬度方向上距離為105.5mm40-50mm符合要求。七、主要參考文獻(xiàn)1肖景容，姜奎華，沖壓工藝學(xué)，機(jī)械工業(yè)出版社，19992黃鈞聲，課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書-沖壓模具設(shè)計(jì)，廣東工業(yè)大學(xué)印制，20133萬(wàn)戰(zhàn)勝，沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)，北京：鐵道工業(yè)出版社，19954 高軍，李熹平，修大鵬，沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計(jì)指南，化學(xué)工業(yè)出版社，2007八、小結(jié)經(jīng)過(guò)兩個(gè)星期的沖壓工藝及模具課程設(shè)計(jì)，我深刻的認(rèn)識(shí)到作為一名設(shè)計(jì)者必須要具備許多素質(zhì)，例如要有較厚的知識(shí)基礎(chǔ)，要有熟練的計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)，要細(xì)心、耐心等等，以致能夠高質(zhì)量、高速度的完成設(shè)計(jì)任務(wù)。在老師的指導(dǎo)下，利用沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)、畫法幾何與機(jī)械制圖等工具書，運(yùn)用自己的知識(shí)和不熟練的計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)，獨(dú)立的完成了本設(shè)計(jì)。在這次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我遇到了很多問(wèn)題，例如對(duì)于參數(shù)的選用和繪圖過(guò)程中的修改等。由于對(duì)于這方面知識(shí)不夠了解，導(dǎo)致很多參數(shù)取得都不是很準(zhǔn)確；也由于思維不夠緊密，導(dǎo)致在設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)遺漏，直