隔板沖壓模設(shè)計(jì)說明書

1、目 錄第一部分：設(shè)計(jì)任務(wù)書(2)第二部分：設(shè)計(jì)過程(4) 沖壓工藝分析(4) 沖壓工藝方案確認(rèn)(4) 主要設(shè)計(jì)計(jì)算(5)模具總體設(shè)計(jì)(12)主要零件設(shè)計(jì)(13)模具總裝圖(18)沖壓設(shè)備選定(19)模具零件加工工藝(19)模具裝配(22)第三部分：設(shè)計(jì)總結(jié)(24)第四部分：參考資料(25)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容及要求：一、設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、 繪制產(chǎn)品零件圖。2、 繪制模具裝配圖。3、 繪制整套模具零件圖。4、 編寫設(shè)計(jì)說明書。二、生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批量生產(chǎn)三、設(shè)計(jì)要求：1、 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，工藝性好。設(shè)計(jì)計(jì)算正確，參數(shù)選用合理。2、 模具繪圖布局合理，視圖完整、清晰，各項(xiàng)內(nèi)容符合規(guī)范。3、 模具裝配圖采

2、用cad繪制并打印。4、 繪制全套模具零件圖，無后續(xù)加工的標(biāo)準(zhǔn)件除外。5、 設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容完整，分析透徹，語言流暢，參考資料應(yīng)注明出處。字?jǐn)?shù)在1000015000之間。指導(dǎo)老師： 年 月 日 零件圖工件名稱：隔板工件簡(jiǎn)圖：如上圖 生產(chǎn)批量：中批量材 料：q235 材料厚度：2mm第二部分：設(shè)計(jì)過程一、沖壓件工藝性分析：此工件沖槽、沖孔、落料三個(gè)工序。 材料為q235鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。工件結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，有一個(gè)長(zhǎng)60mm，寬6 mm的槽和1個(gè)40mm的孔；孔與孔、孔與邊緣之間的距離也滿足要求，最小壁厚為10mm(槽與80mm外圓之間的壁厚)。工件的尺寸全部為自由公差，可看作it14

3、級(jí)，尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求。二、沖壓工藝方案的確定：該工件包括沖槽沖孔落料、三個(gè)基本工序，可有以下三種工藝方案：方案一：先落料，后沖孔-沖槽。采用單工序模生產(chǎn)。方案二：落料-沖孔-沖槽復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：沖槽-沖孔-落料級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需三道工序三副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足中批量生產(chǎn)要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，但模具制造難度大，并且沖壓后成品件留在模具上，在清理模具上的物料時(shí)會(huì)影響沖壓速度，操作不方便。方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，工件精度也能滿足要求。通過對(duì)上述三種方案的分析比較，該

4、件的沖壓生產(chǎn)采用方案三為佳。     三、主要設(shè)計(jì)計(jì)算（1）、排樣方式的確定及其計(jì)算：設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模，首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖。隔板的形狀具有圓形的特點(diǎn)，直排時(shí)材料利用率較高，應(yīng)采用直排，如圖下圖所示的排樣方法。條料寬度83mm，步距離為81.2mm，一個(gè)步距的材料利用率為78%。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)料板導(dǎo)料、擋料銷擋料。由表210（見沖模工藝與模具設(shè)計(jì)一書）查得 ， 那么：條料的寬度：b=80+2a1=83mm 條料的步距：s=80+a=81.2mm 導(dǎo)料板的導(dǎo)料尺寸:=b+=83+1=

5、84mm(采用無側(cè)壓裝置,條料與導(dǎo)料板間間隙=1 沖裁單件材料的利用率計(jì)算： 排樣圖如下所示：（2）、沖壓力的計(jì)算： 、落料力的計(jì)算： (k=1.3) ；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（見沖模具設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例一書）附錄查得=305mpa; 落料力則為： 、沖槽、沖孔力的計(jì)算：l1工件內(nèi)輪廓周長(zhǎng) l1=120+12=132mm =1.3×132×2×305=104.68kn 、 l2工件內(nèi)輪廓周長(zhǎng) l2=；=1.3×113.6×2×305=90.08kn即沖裁力為: =+

6、=199.04+104.68+90.08=393.8 kn、卸料力的計(jì)算： 卸料力因數(shù)，由表2-15（見沖模具設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例一書）查得=0.06 、推件力的計(jì)算： 推件力因數(shù) 由表215（見沖模具設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例一書） 查得=0.05 n=h/t，n=8/2=4=4×0.05×393.8=78.76kn 、總沖壓力的計(jì)算： 故總的沖壓力為 =199.04+104.68+90.08+23.63+78.76=510.79kn(彈性卸料,下出件) 故擬選定j-23-65開式雙柱可傾壓力機(jī)(3)壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算： 計(jì)算壓力中心時(shí)，先畫出凹模型口圖，如下圖所示。在圖中將xoy坐標(biāo)系

7、建立在圖示的對(duì)稱中心線上，將沖裁輪廓線按幾何圖形分解成l1l3共3組基本線段，用解析法求得該模具的壓力中心c點(diǎn)的坐標(biāo)（122.8，0）。 由己上計(jì)算結(jié)果可以看出,該件的沖裁力比較大,壓力中心偏移坐標(biāo)原點(diǎn)的距離也比較大,為了便于模具有加工和裝配模具中心仍選在坐標(biāo)原點(diǎn)o. 選用適當(dāng)?shù)臎_床, c點(diǎn)仍在壓力機(jī)模柄孔投影面積范圍內(nèi)，滿足要求。壓力中心數(shù)據(jù)表基本要素長(zhǎng)度l/mm各基本要素壓力中心的坐標(biāo)值xyl1=251.200l2=13281.20l3=125.681.20合計(jì)257.6122.80（4）工作零件刃口尺寸計(jì)算: 在確定工作零件刃口尺寸計(jì)算方法之前，首先要考慮工作零件的加工方法及模具裝配方法

8、。結(jié)合該模具的特點(diǎn)，工作零件的形狀相對(duì)較簡(jiǎn)單，適宜采用線切割機(jī)床分別加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，這種加工方法可以保證這些零件各個(gè)孔的同軸度，使裝配工作簡(jiǎn)化。因此工作零件刃口尺寸計(jì)算就按分開加工的方法來計(jì)算，具體計(jì)算如下對(duì)工件未注公差可按it14計(jì)算，也可由書附錄查得各尺寸的未注公差。根據(jù)表210（見沖模具設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例一書）查得沖裁模刃口雙間隙mm， mm。1）、落料刃口尺寸計(jì)算：的凸凹模的制造公差由表212（見沖模具設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例一書）查得 ， 。 由于 ， 故采用凸模與凹模 分開加工方法，因數(shù)由表 213（見沖模具設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例一書）查得x=0.5，則： 其工作部分結(jié)構(gòu)尺寸如圖所示

9、： 2）、沖槽刃口尺寸計(jì)算: a=,b=的槽凸凹模的制造公差由表212（見沖模具設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例一書）查得和，,由于和,故采用凸模與凹模配合加工方法，因數(shù)由表 213（見沖模具設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例一書）查得x=0.5和x=0.75，則： ,按凸模尺寸配制，其雙面間隙為0.12mm。 3）、沖孔刃口尺寸計(jì)算：的凸凹模的制造公差由表212（見沖模具設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例一書）查得，.由于 ,故采用凸模與凹模分別加工方法，因數(shù)由表 213（見沖模具設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例一書）查得x=0.5 ，則： ,其工作部分結(jié)構(gòu)尺寸如圖所示： 5）、卸料橡膠的設(shè)計(jì)：卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算見如下。選用的四塊橡膠板的厚度務(wù)必一致，不然會(huì)造成受力不均勻，

10、運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生歪斜，影響模具的正常工作。 卸料板工作行程,為凸模凹進(jìn)卸料板的高度1mm, 為凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度2mm。橡膠的工作行程，為凸模修磨量取5mm。橡膠的自由高度，h取 的25%。 橡膠的預(yù)壓縮量,一般。每個(gè)橡膠承受的載荷,選用四個(gè)圓筒形橡膠。 橡膠的外徑,d為圓筒形橡膠的內(nèi)徑，取d=12mm，p為0.5mp。 校核橡膠的自由高度，滿足要求。 橡膠的安裝高度。 四、模具總體設(shè)計(jì):1）模具類型的選擇     由沖壓工藝分析可知，采用級(jí)進(jìn)沖壓，所以模具類型為級(jí)進(jìn) 模。 2）定位方式的選擇 因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料板，無側(cè)壓裝

11、置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用擋料銷初定距，導(dǎo)正銷精定距。而第一件的沖壓位置因?yàn)闂l料長(zhǎng)度有一定余量，可以靠操作工目測(cè)來定。 3）卸料、出件方式的選擇 因?yàn)楣ぜ虾駷?mm，相對(duì)較薄，卸料力也比較小，故可采 用彈性卸料。又因?yàn)槭羌?jí)進(jìn)模生產(chǎn)，所以采用下出件比較便于操 作與提高生產(chǎn)效率。4）導(dǎo)向方式的選擇為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該級(jí)進(jìn)模采用中 間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。五、主要零部件設(shè)計(jì)： （1）工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 落料凸模結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設(shè)計(jì)成直通式，采用線切割機(jī)床加工，2個(gè)m12螺釘固定在墊板上，與凸模固定板的配合按h6/m5。其總長(zhǎng)l可按公式計(jì)算：l=40+18+2+2

12、9=89mml-凸模長(zhǎng)度 -凸模固定板厚度-卸料板厚度t-材料厚度h-增加長(zhǎng)度。它包括凸模的修磨量，凸模進(jìn)入凹模的深度（0.5-1mm）,凸模固定板與卸料板之間的安全距離等,一般 取10-20mm。具體結(jié)構(gòu)如下： 沖孔凸模因?yàn)樗鶝_的孔為方形與圓形，而且都不屬于需要特別保 護(hù)的小凸模，所以沖孔凸模采用臺(tái)階式，一方面加工簡(jiǎn)單，另一方面又便于裝配與更換。沖40mm孔的凸模結(jié)構(gòu)如下圖：凹模凹模采用整體凹模，各沖裁的凹?？拙捎镁€切割機(jī)床加 工，安排凹模在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。其輪廓尺寸可按公式計(jì)算：凹模厚度 h=kb=0.3×83mm=24.9m

13、m（查表得k=0.3）凹模壁厚 c=（1.52）h=37.35mm49.8mm取凹模厚度h=50mm，凹模壁厚c=45mm，凹模寬度b=b+2c=（83+2×45）mm=173mm凹模長(zhǎng)度l取360 mm（送料方向）凹模輪廓尺寸為360mm×173mm×50mm，結(jié)構(gòu)如下圖: （2）定位零件的設(shè)計(jì)落料凸模下部設(shè)置一個(gè)導(dǎo)正銷，沖槽凸模下設(shè)置一個(gè)導(dǎo)正銷。導(dǎo)正應(yīng)在卸料板壓緊板料之前完成導(dǎo)正，考慮料厚和裝配后卸料板下平面超出凸模端面lmm ，所以導(dǎo)正銷直線部分的長(zhǎng)度為1.8mm。導(dǎo)正銷采用h7/r6安裝在落料凸模端面，導(dǎo)正銷導(dǎo)正部分與導(dǎo)正孔采用h7/h6配合。 

14、起粗定距的活動(dòng)擋料銷、彈簧和螺塞選用標(biāo)準(zhǔn)件，規(guī)格為 8×16。（3）導(dǎo)料板的設(shè)計(jì)導(dǎo)料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模齊平，導(dǎo)料板與條料之間的間隙取1mm，這樣就可確定了導(dǎo)料板的寬度，導(dǎo)料板的厚度按表選擇。導(dǎo)料板采用45鋼制作，熱處理硬度為4045hrc，用螺釘和銷釘固定在凹模上。導(dǎo)料板的進(jìn)料端安裝有承料板。（4）卸料部件的設(shè)計(jì)  卸料板的設(shè)計(jì)     卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為      18mm。 卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為4045hrc。卸料螺釘?shù)倪x用 

15、60;   卸料板上設(shè)置4個(gè)卸料螺釘，公稱直徑為12mm，螺紋 部分為m10×10mm。卸料釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸模端面lmm，有誤差時(shí)通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。（5）模架及其它零部件設(shè)計(jì) 該模具采用后導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在模具后側(cè) 位置，沖壓時(shí)可防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。 以凹模周界尺寸為依據(jù),選擇模架規(guī)格。導(dǎo)柱d/mm×l/mm 為40×230；導(dǎo)套d/mm×l/mm×d/mm為40×140×53。分別上模座厚度h上模取55mm，上模墊板厚

16、度h墊取15mm，固定板厚度h取40mm，下模座厚度h下模取65mm，那么，該模具的閉合高度：h閉=h上模 h墊l h h下模h2 =（55158950702）mm=277mm  式中 l凸模長(zhǎng)度，l=74mm； h凹模厚度，h=50mm；h2凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度，h2=2mm。 可見該模具閉合高度小于所選壓力機(jī)j23-63的最大裝模 高度（300mm），可以使用。 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/t2851.51990）.即：上模座： 400×173×55 ht200下模座： 400×1

17、73×70 ht200下模座輪廓尺寸：l=400mm； b=173mm； s=390mm； r=55mm； a1=160mm；a2=290mm；六、模具總裝圖： 通過以上設(shè)計(jì)，可得到如下圖所示的模具總裝圖。模具上模部分主要由上模板、墊板、凸模（2個(gè)）、凸模固定板及卸料板等組成。卸料方式采用彈性卸料，以橡膠為彈性元件。下模部分由下模座、凹模板、導(dǎo)料板等組成。沖孔廢料和成品件均由漏料孔漏出。條料送進(jìn)時(shí)采用活動(dòng)擋料銷作為粗定距，在落料凸模上安裝一個(gè)導(dǎo)正銷,另一個(gè)導(dǎo)正銷利用條料上a=60,b=6孔作導(dǎo)正銷孔進(jìn)行導(dǎo)正，以此作為條料送進(jìn)的精確定距。操作時(shí)完成第二步?jīng)_壓后，把條料抬起向前移動(dòng)，用落

18、料孔套在活動(dòng)擋料銷上，并向前推緊，沖壓時(shí)凸模上的導(dǎo)正銷再作精確定距?；顒?dòng)擋料銷位置的設(shè)定比理想的幾何位置向前偏移0.2mm，沖壓過程中粗定位完成以后，當(dāng)用導(dǎo)正銷作精確定位時(shí)，由導(dǎo)正銷上圓錐形斜面再將條料向后拉回約0.2mm而完成精確定距。用這種方法定距，精度可達(dá)0.02mm。七、沖壓設(shè)備的選定：   通過校核，選擇開式雙柱可傾壓力機(jī)j23-63能滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力：630kn滑塊行程：100mm  最大閉合高度：360mm     最大裝模高度：300mm 工作臺(tái)尺寸（前后×左右）

19、：570mm×860mm     墊板尺寸（厚度×孔徑）：50mm×155mm     模柄孔尺寸：50mm×70mm     最大傾斜角度：25°八、 模具零件加工工藝: 本副沖裁模，模具零件加工的關(guān)鍵在工作零件、固定板以及卸料板，若采用線切割加工技術(shù)，這些零件的加工就變得相對(duì)簡(jiǎn)單。圖（a）所示落料凸模的加工工藝過程如下表所示。凹模、固定板以及卸料板都屬于板類零件，其加工工藝比較規(guī)范。圖（b）所示凹模的加工過程與(沖模工藝與

20、模具設(shè)計(jì)一書)所示落料凹模的加工過程完全類似，見表即可，在此不再重復(fù)。落料凸模加工工藝過程序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容工序簡(jiǎn)圖(示意圖)1備料將毛坯鍛成長(zhǎng)方體90×90×702熱處理退火3刨刨六面,互為直角,留單邊余量0.05mm4熱處理調(diào)質(zhì)5磨平面磨六面互直角6鉗工劃線劃出各孔位置線7加工螺釘孔、安裝孔及穿絲孔按位置加工螺釘孔、銷釘孔及穿絲孔8熱處理按熱處理工藝,淬火回火達(dá)到58-62hrc9磨平面精磨上下兩平面10線切割按圖線切割,輪廓達(dá)到尺寸要求11鉗工精修全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求12檢驗(yàn)九、模具的裝配:根據(jù)級(jí)進(jìn)模裝配要點(diǎn)，選凹模作為裝配基準(zhǔn)件，先裝下模，再裝上模，并調(diào)整間隙、試沖、

21、返修。具體裝配見下表所示。隔板連續(xù)模的裝配序號(hào) 工序 工藝說明1凸模凹模預(yù)配1. 裝配前仔細(xì)檢查各凸模形狀及尺寸以及凹模形孔,是否符合圖紙要求尺寸精度、形狀。2. 將凸模分別與相應(yīng)的凹模相配，檢查其間隙是否加工均。不合適者應(yīng)重新修磨或者更換。2凸模裝配以凹?？锥ㄎ?，將凸模分別壓入凸模固定板的形孔中，并擠緊牢固。3裝配下模1.在下模座上劃中心線，按中心預(yù)裝凹模、導(dǎo)料板。2.在下模座、導(dǎo)料板上用已加工好的凹模分別確定其螺孔子的位置，并分別鉆孔、攻絲。3.將下模座、導(dǎo)料板、凹模、活動(dòng)擋料銷、彈簧、裝在一起，并用螺釘緊固，打入銷釘。4裝配上模1.在已裝好的下模上放等高墊鐵，再在凹模中放入0.12mm的紙片，然后將凸模與固定板組合裝入凹模；2.預(yù)裝上模座