墊圈落料沖孔復(fù)合模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、項(xiàng)目一：墊圈落料沖孔復(fù)合模具設(shè)計(jì)模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)專(zhuān)業(yè) : 模具設(shè)計(jì)與制造姓名 : 張波班級(jí): 模具1111學(xué)號(hào): 2011554143指導(dǎo)老師 : 王鑫鋁完成日期 : 2013年 5 月 1 日22目錄一 準(zhǔn)備工作1.1 任務(wù)書(shū)二 成型工藝分析2.1 制件的沖壓工藝性2.2 分析比較和確定工藝方案2.3 確定沖模類(lèi)型及機(jī)構(gòu)形式三 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算1.1 排樣方式的確定1.2 間隙計(jì)算1.3 塔邊的確定1.4 條料寬度的確定1.5 材料利用率的計(jì)算1.6 繪制排樣圖4 計(jì)算沖壓力確定壓力中心4.1 計(jì)算沖壓力4.2 確定壓力中心4.3 選擇沖壓設(shè)備5 凹模、凸模、凸凹模的設(shè)計(jì)5.1 刃口的計(jì)算5.2

2、 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)6 主要的零件設(shè)計(jì)6.1 定位零件的設(shè)計(jì)6.2 卸料部件的設(shè)計(jì)6.3 模架及其他零部件設(shè)計(jì)七 校核模具閉合高度及壓力機(jī)的相關(guān)參數(shù)八 模具的總體設(shè)計(jì)8.1 模具總體結(jié)構(gòu)方案8.2 裝配圖的繪制九 小結(jié)及參考文獻(xiàn)準(zhǔn)備工作.任務(wù)書(shū)(1)沖壓件零件圖(2)沖壓件技術(shù)要求材料：08鋼料厚：t=i 士 0.15mm生產(chǎn)批量：中批量生產(chǎn)成型工藝的分析1 .制件的沖壓工藝性(1)制件的沖壓工藝性該零件的加工涉及到落料、沖孔兩道工序，零件的材料為08鋼板，是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，查表3-1的其抗剪強(qiáng)度為260-360MPa具有良好的可沖壓性能。則滿(mǎn)足工藝要求表WT部分碳素鋼抗射性能材料全林牌號(hào)材料狀念抗建

3、抗拉強(qiáng)度仲K率屈般強(qiáng)度普通碳篇鋼Q195260720320 -44)0覆33023s未退火:MOySfl380 -47021 2524。Q27S未退火400 5(H)3U0、任1015-19280優(yōu)質(zhì)琪素 結(jié)構(gòu)誘08F已退火220 31。2SU、390321WJ解口退火260 7fto330-403220U10已退火12前7卻300-44()2921420已退火12KO-4OO:懈07102525C45己退火M0-560550-70016刑M aw助壓技術(shù)手朧彷冢體主輸(2)制件的精度與粗糙度零件圖上的尺寸均未標(biāo)注尺寸偏差，為自由尺寸，選定 IT14 確定尺寸的公差。制件的公差等級(jí)不高于IT1

4、1級(jí)，一般落料公差 等級(jí)最好低于IT10級(jí)。厚度在12mm勺制件剪斷面表面粗糙度 為6.3Ra/ pm該工件的尺寸精度為IT14,則滿(mǎn)足工藝要求。2 .分析比較和確定工藝方案根據(jù)制件的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)，零件的沖裁成型工藝包括沖孔和落料兩個(gè)基本工序，采用單工序形式，也可以采用復(fù)合工序的形式，以及連續(xù)模具的工序形式。具體方案如下：方案一：先落料，后沖孔，單工序模具機(jī)構(gòu)形式。方案二：落料、沖孔，復(fù)合工序模具機(jī)構(gòu)形式。方案三：沖孔、落料的連續(xù)模具機(jī)構(gòu)形式。3、確定沖模類(lèi)型及機(jī)構(gòu)形式三種方案中，單工序模具機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要使用兩副模具，增加了模具總費(fèi)用的成本，同時(shí)生產(chǎn)率有所下降。連續(xù)模具的機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，針對(duì)墊圈的

5、精度及生產(chǎn)批量等要求，采用連續(xù)模具可提高生產(chǎn)率，但增加了成本，模具機(jī)構(gòu)與沖裁件產(chǎn)品的要求相比有些浪費(fèi)。復(fù)合模具可把落料、沖孔兩個(gè)工序組合在一副模具上，一次性完成沖裁。根據(jù)墊圈零件的生產(chǎn)批量、尺寸精度要求等，選擇復(fù)合模具比較合理，其模具機(jī)構(gòu)復(fù)雜程度介于單工序模具和連續(xù)模具之間，成本低于連續(xù)模具和兩套單工序模具。綜合考慮選用復(fù)合模具。三、排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算1 、排樣方式的確定根據(jù)材料經(jīng)濟(jì)利用程度,排樣方法可以分為有愎料、少?gòu)U料和無(wú)廢料排樣三種， 根據(jù)制件在條料上的布置形式.排樣乂可以分為宜排、斜排、對(duì)排，混合排、多排等 多重形式.因此排樣方式有下列三種方案：方案一：有廢料排樣 沿沖件外形沖裁，在沖件周

6、邊都留有搭邊。沖件尺寸完全 由沖模來(lái)保證，因此沖件精度高，模具壽命高，但材料利用率低0方案二：少?gòu)U料排樣 因受的切條料和定位誤差的影響，沖件質(zhì)量總，模具壽命 較方案一低，但材料利用率稍高，沖模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。方案三：無(wú)廢料排樣 沖件的質(zhì)量和模具壽命更低T,但材料利用率最制.通過(guò)上面三種方案的比較，該沖件的排樣方式選擇方案一為佳。2、間隙計(jì)算確定合理的間隙方法有經(jīng)驗(yàn)法、 理論確定法和查表法。由于理論 法在生產(chǎn)中使用不方便，所以常采用查表法來(lái)確定間隙值。根據(jù)表 1-9沖壓模具設(shè)計(jì)項(xiàng)目教程P13制件尺寸精度和表面要求不高、 當(dāng)料厚w 1.0mm時(shí)，各類(lèi)間隙取下限值等3方面的綜合考慮得：初始 間隙 Z= 0

7、.2mm3、搭邊值得確定搭邊值通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值確定，表1-11沖壓模具設(shè)計(jì)項(xiàng)目教程 P22：工件間搭邊值a1 = 1mm側(cè)搭邊值a=1.2mm4、條料寬度的確定其確定的原則是：最小條料寬度要保證沖裁時(shí)工件周邊有足夠的搭 邊值；最大條料寬度能在沖裁時(shí)勝利地將條料送進(jìn)導(dǎo)料板之間，并有一定的間隙。有側(cè)壓裝置時(shí)條料的寬度：B=D+2aB=25+1.2 x 2=27.4mm通常把條料寬度圓整為28mm5、材料利用率的計(jì)算N=(A/BS)X100%N=(4.9-0.785)/7.28乂 100%=56.5%6、繪制排樣圖四、計(jì)算沖壓力，確定壓力中心1、 計(jì)算沖壓力沖裁力F=KLtTF=1.3X (78.5+

8、31.4) X 1X 300=43.9KNK一系數(shù)，取k=1.3 L一沖裁件周邊長(zhǎng)度，及刃口周長(zhǎng) mmt一材料的厚度 mm一材料的抗剪強(qiáng)度 MPa =0.8RmRm-被沖材料白抗拉強(qiáng)度 MPa(表5-1模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)P112)(2)卸料力Fx=KxFFx=0.03 X4.3=1.3KN（ 3） 推件力Ft=nKtFFt=2 X0.05 X4.3=4.3KN（ 4） 頂件力Fd=KdFFd=0.06X4.3=2.6KNFx, Ft, Fd一卸料力、推件力和頂件力 NFx, Ft, Fd一卸料力、推件力和頂件力的系數(shù)，其值見(jiàn)表1-14沖壓模具設(shè)計(jì)項(xiàng)目教程 P27n-同時(shí)卡在凹?？趦?nèi)的沖裁件的數(shù)量

9、（ 5） 總壓力Fz=F+Fx+Ft（下出料）Fz=43.9+1.3+4.3=49.5KN2、 確定壓力中心根據(jù)本次制件形狀發(fā)現(xiàn)： 該制件為對(duì)稱(chēng)形狀零件， 其壓力中心在圖形的幾何中心上，也就是制件的圓心處。3、 選擇沖壓設(shè)備冷沖壓成型常用設(shè)備見(jiàn)表 5-10模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)P118,通過(guò)上面求得的總壓力選擇設(shè)備為 J23-6.3五、凸模，凹模和凸凹模的設(shè)計(jì)(1)刃口的計(jì)算在沖裁過(guò)程中，凸、凹模的刃口尺寸及制造公差直接影響沖裁件 的尺寸精度。合理的沖裁間隙也要依靠凹、凸模刃口尺寸的準(zhǔn)確性來(lái) 保證。因此，正確的確定沖裁模刃口尺寸及制造公差，是沖裁模設(shè)計(jì) 的一項(xiàng)關(guān)鍵性工作。根據(jù)落料尺寸 A=25mm沖

10、孔尺寸B=10mm厚度C=1mmE模具工 作手冊(cè)得最小雙面間隙Zmin=0.1mm最大雙面間隙Zmax=0.14mm對(duì)于沖孔有：dt= (dmin+xA) 01= (9.82+0.5*0.36 )009 =1000.009 mma+0.015+0.015da= (dt+Zmin) 0 = (10+0.1) 0=10.10 mm 校核：ItI+IaI Zmin+Zmax 0.009+0.015 0.04 滿(mǎn)足要求。對(duì)于落料有：Da=（Dmax-X） a = （25.26-0.5*0.52 ） +0.021 =25+0.021 mmDt= （ Da-Zmin） t0 =（25-0.1 ） -0.0

11、13 =24.9 -0.013 mm 校核：ItI+IaI Zmin+Zmax 0.013+0.021 0.04 滿(mǎn)足要求。查表 5-14 （模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)P121）Da-落料凹模公稱(chēng)尺寸Dmax落料件上極限尺寸dmin=沖孔件的下極限尺寸La- 同一工步中凹?？拙喙Q(chēng)尺寸Lmin- 制件上孔中心距的最小尺寸Zmin-凸、凹模最小雙面間隙Zmax-fl、凹模最大雙面間隙a- 凹模上極限偏差，按IT6IT7 選取t- 凸模下極限偏差，按IT6IT7 選取x- 磨損系數(shù)，按刃口尺寸計(jì)算原則2）中所述選取（或查表1-12 ）Dt- 落料凸模公稱(chēng)尺寸dt- 沖孔凸模公稱(chēng)尺寸da-沖孔凹模公稱(chēng)尺寸-制

12、件公差（ 2） 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 凹模設(shè)計(jì)材料選擇T10A,熱處理硬度為50-60HRC查沖壓模具設(shè)計(jì)項(xiàng)目教程P34可得：凹模的高度H=Klb,凹模的寬度B=b+(2.54)H,凹模長(zhǎng)度 L=Li+2C.其中凹模寬度方向刃口孔壁間最大距離 b1=25mm制件材料厚度t=1查表1-18沖壓模具設(shè)計(jì)項(xiàng)目教程P35得K=0.35,所以：H=0.35*25=8.75mm根據(jù)設(shè)計(jì)要求我們?nèi)=15mmL=25+2*22=69mm(查表 1-19 的 C=22)我彳門(mén)取 L=70 便于加工，B=25+(2.54)*15=64mmi材料選擇T10A,熱處理硬度為50-60HRC。總體高度H=15+15+8=38m

13、rig合考慮各因素確定其具體結(jié)構(gòu)如圖所示：015CO010凸凹模設(shè)計(jì)材料選擇T10A,熱處理的硬度為50-60HRCo高度為H=15+20+8=43mm綜合考慮各因素確定其具體結(jié)構(gòu)如圖所示：六、主要的零件設(shè)計(jì)1定位零件的設(shè)計(jì)七、校核模具閉合高度及壓力機(jī)的相關(guān)參數(shù)2 卸料部件的設(shè)計(jì)3 模架及其他零部件設(shè)計(jì)八、模具的總體設(shè)計(jì)1 模具總體結(jié)構(gòu)方案（ 1）模具類(lèi)型的選擇根據(jù)上面分析，本零件的沖壓包括沖孔和落料兩個(gè)工序，且孔間距大，可采用倒裝復(fù)合模具。（ 2）定位方式的選擇應(yīng)該制件采用倒裝復(fù)合模，采用的是條料所以直接用擋料銷(xiāo)定距，倒料銷(xiāo)倒料。（ 3）送料、卸料、出件方式的選擇可直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)

14、行推件， 卸料可靠， 便于操作。工件留在落料凹模孔洞中， 應(yīng)在凹?？變?nèi)設(shè)置推件塊。 卡于凸凹模的廢料可由卸料板推出。 而沖孔廢料則可以在下模座中開(kāi)設(shè)通槽， 使廢料從空洞中落下。 由于在模具中壓料是由落料凸模與卸料板一起配合來(lái)實(shí)現(xiàn)的， 所以卸料板應(yīng)該還具有壓料作用，應(yīng)采用彈性卸料板來(lái)卸下廢料。因是中批量生產(chǎn)，采用手動(dòng)送料裝置，從前向后送料。（ 4）導(dǎo)向方式的選擇為確定零件的質(zhì)量及穩(wěn)定性，采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。由于零件的導(dǎo)向尺寸較大，且精度要求較高，所以采用中間導(dǎo)柱模架2 裝配圖的繪制九、小結(jié)及參考文獻(xiàn)個(gè)人小結(jié)本次墊圈落料沖孔復(fù)合模具總算圓滿(mǎn)完成， 也是我第一次設(shè)計(jì)出一套沖壓模具。 要說(shuō)這是結(jié)束還不

15、如說(shuō)這是新的開(kāi)始， 因?yàn)檫@次設(shè)計(jì)是我們第一項(xiàng)任務(wù)，以后還有更多的設(shè)計(jì)任務(wù)。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)還比較欠缺， 設(shè)計(jì)中暴露出自己專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。 比如缺乏綜合應(yīng)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)的能力， 對(duì)模具的不了解， 對(duì)具體設(shè)計(jì)涉及到的規(guī)范要求的不熟悉等等，需要在做的過(guò)程中需要去不斷的翻閱相關(guān)的資料和書(shū)籍， 這降低了自己的速度和設(shè)計(jì)的進(jìn)程， 但這個(gè)過(guò)程對(duì)我來(lái)說(shuō)是對(duì)自己知識(shí)的不足處的一個(gè)很好的補(bǔ)充和對(duì)已學(xué)過(guò)知識(shí)的一個(gè)鞏固。 這個(gè)過(guò)程雖然是有一定的難度但還是通過(guò)自己的慢慢的摸索和老師的指導(dǎo)下從熟悉到上手， 經(jīng)過(guò)這次努力對(duì)自己的信心很好的提高。 通過(guò)這樣的一個(gè)自己從開(kāi)始到結(jié)束全程自己參與的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)對(duì)知識(shí)的了解和掌握是純理論的學(xué)習(xí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到的效果。 通過(guò)這次設(shè)計(jì)， 我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)?？傊?， 不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的的確覺(jué)得困難比較多， 真是萬(wàn)事開(kāi)頭難，不知道如何入手。 最后終于做完了