凹模沖壓模具設計

1、目 錄前言1設計內容21、工藝性分析22、工藝方案的確定23、模具結構形式的確定24、工藝設計3（1）計算毛坯尺寸3（2）畫排樣圖3（3）計算材料利用率4（4）計算沖壓力5（5）初選壓力機5（6）計算壓力中心5（7）計算凸凹模刃口尺寸6（8）卸料板各孔口尺寸6（9）凸模固定板個孔口尺寸65、模具結構設計6（1）模具類型的選擇6（2）定位方式的選擇6（3）凹模設計6（4）凹模刃口與邊緣的距離6 （5）確定凹模周界尺寸7（6）選擇模架及確定其他沖模零件尺寸76、繪制典型零件圖和裝配圖87、結束語9致謝9參考文獻10前 言隨著經(jīng)濟的發(fā)展，工業(yè)產品技術的也在不斷發(fā)展，各行各業(yè)對模具的需求量越來越大，技

2、術要求也越來越高。雖然模具種類繁多，但在“十一五”期間其發(fā)展重點應該是既能滿足大量需要，又具有較高的技術含量，特別是目前國內尚不能自給、需大量進口的模具和能代表發(fā)展方向的大型、精密、復雜、長壽命模具。又由于模具標準件的種類、數(shù)量、水平、生產集中度等對整個模具行業(yè)的發(fā)展有重大影響。因此，一些重要的模具標準件也必須重點發(fā)展，而且其發(fā)展速度應快于模具的發(fā)展速度，這樣才能不斷提高我國的模具標準化水平，從而提高模具質量，縮短模具生產周期及降低成本。由于我國的模具產品在國際市場上占有較大的價格優(yōu)勢，因此對于出口前景好的模具產品也應作為重點來發(fā)展。而且應該是目前已有一定基礎，有條件、有可能發(fā)展起來的產品。如

3、：1）大型精密塑料模具 塑料模具占我國模具總量的比例正逐年上升，發(fā)展?jié)摿薮蟆Ｄ壳半m然已有相當技術基礎并正在快速發(fā)展，但技術水平與國外仍有較大差距，總量也供不應求，每年進口幾億美元。2）主要模具標準件 目前國內已有較大產量的模具標準件主要是模架、導向件、推桿推管、彈性元件等。這些產品不但國內配套大量需要，出口前景也很好，應繼續(xù)大力發(fā)展。雖然如此，我國的沖壓模具設計制造能力與市場需要和國際先進水平相比仍有較大差距。這些主要表現(xiàn)在飛行器鈑金件、高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面，無論在設計還是加工工藝和能力方面，都有較大差距。覆蓋件模具，具有設計和制造難度大，質量和精度要求高的特點，可

4、代表覆蓋件模具的水平。雖然在設計制造方法和手段方面已基本達到了國際水平，模具結構功能方面也接近國際水平，在模具國產化進程中前進了一大步，但在制造質量、精度、制造周期等方面，與國外相比還存在一定的差距。標志沖模技術先進水平的多工位級進模和多功能模具，是我國重點發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機電一體化的鐵芯精密自動閥片多功能模具，已基本達到國際水平。因此我們在學習完飛行器板金成形和模具相關基礎課程后，老師讓我們進行簡單沖壓件的模具設計，我們可經(jīng)通過簡單件的設計初步了解一下模具設計的過程。設計內容1、工藝性分析此工件只有落料一個工序。制件材料為Q235，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。工件結構相對

5、簡單，厚度為2mm，工件的尺寸全部為自由公差，可看作IT14級，尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求（圖），但應加以注意：圖1（1）孔與零件邊緣最近處為3mm在設計模具是應加以注意。（2）有一定批量，應重視模具材料和結構的選擇，保證一定的模具壽命。（3）沖裁間隙，凸凹模間隙的確定應符合制件的要求。（4）各工序凸凹模動作行程的確定應保證各工序動作穩(wěn)妥、連貫。2、工藝方案確定根據(jù)制件工藝性分析，其基本工序只有落料，可得以下簡單方案：落料，單工序沖裁。3、模具結構形式的確定因制件材料較薄，為保證制件平整，采用固定卸料裝置。為方便操作和取件可初選雙立柱可傾壓力機，橫向送料。采用圓柱頭式擋料銷。生產效率

6、高，材料消耗也小。綜上所述：由模具設計指導1書表52，57選用固定卸料橫向送料典型組合結構形式，后側導柱滑動導向模架。4、工藝設計4.1計算毛坯尺寸制件長為L=72mm，寬為B=50mm4.2排樣方式的確定及其計算因材料厚度2mm由參考書模具設計指導表4-4得材料厚度允許偏差為±0.13mm,屬于A級精度。故材料為A級精度的Q235。由參考書飛行器鈑金成形原理與工藝3表3-17選a=a1=3mm.式325和表3-17，3-18，無側壓裝置，則有：B=其中：B條料板公稱寬度（mm） D垂直于送料方向的工件尺寸（mm） a1側搭邊值（mm） b0條料與導板之間的間隙（mm） 條料寬度公差

7、（mm）查表3-18，有0.6,b0=0.2則；B=50+2(3+0.6) +0.2=57.4-0.60mm條料步距L=72+a=72+3=75mm按圖排樣板料可剪成1600mm×57.4mm×2mm 圖24.3計算材料利用率=×100% 其中： A0=2680，得到制件的總面積。 A=4275，一個步距的條料的面積。 故=62.6%4.4計算沖壓力完成本制件所需沖壓力由沖裁力、卸料力組成。由參考資料模具設計指導1表411得=432461MpaF沖裁=1.3Lt=1.3Lt（0.70.9）=Lt×=450×272×2=244.8KNF

8、推件=nk推F沖F卸料=K卸F沖其中：n為同時卡塞在凹模內的零件數(shù)一般為35，本設計取3.由參考書飛行器鈑金成形原理與工藝3表315得K推=0.08，K卸=0.0450.055故得：F推件=3×0.05×244.8=36.72KN F卸料=0.05×244.8=12.24KNF沖壓= F沖裁+F推件+F卸料=244.8+36.72+12.24=293.76KN4.5初選壓力機由參考文獻模具設計指導1表438選取GKPF40型精沖壓力機。4.6計算凸凹模刃口尺寸。可按配合加工計算刃口尺寸。由飛行器鈑金成形原理與工藝3表3-14，可取：每個尺寸，x1凹模磨損后增大尺

9、所以有A1d=(40-1×0.17)+0.0425 0=39.83+0.0425 0A2d=(72-1×0.2)+0.05 0 =71.8+0.05 0A3d=(50-1×0.2)+0.05 0=49.8+0.05 0A4d=(26-1×0.12)+0.03 0=25.88+0.03 0B1d=(30+1×0.12)0 -0.03=30.120 -0.03C1d=50+0.05 -0.05凸模的尺寸的配制：按凹模的實際尺寸配制，保證雙面合理間隙為Z=0.180mm所以 凸模尺寸為：A1d=39.69+0.0425 0A2d=71.66+0.05

10、 0A3d=49.66+0.05 0A4d=25.74+0.03 0B1d=29.940 -0.03C1d=49.86+0.05 -0.054.7計算壓力中心。由于該制件圖形規(guī)則，壓力中心在其幾何中心上。先畫出確定壓力中心示意圖,如圖建立坐標系。圖確定壓力中心示意圖則有：A1=800,X1=20,Y1=40 A2=780,X2=50,Y2=26A3=1100,X3=72,Y3=50所以對于中心點坐標有：X=A1*X1+A2*X2+A3*X3A1+A2+A3=39.64 Y=A1*Y1+A2*Y2+A3*Y3A1+A2+A3=20.914.8卸料板各孔口尺寸。由文獻沖壓手冊2表2-55得C=0.

11、05mm，對于帶固定卸料裝置的沖模，卸料板不僅起卸料作用而且還起壓料作用。卸料板各型孔應與凸模配合保持0.5。這樣有利于保護凸，凹模刃口不被啃傷，4.9凸模固定板個孔口尺寸。凸模固定板各孔與凸模采用H7/m6配合。5、模具結構設計：5.1模具類型的選擇     由沖壓工藝分析可知，壓力機一次沖裁即可完成一個工序，所以模具類型單工序沖裁模。5.2定位方式的選擇因為該模具采用的是條料，控制條料的送進方向采用導料板，無側壓裝置?？刂茥l料的送進步距采用擋料銷初定距，導正銷精定距。而第一件的沖壓位置因為條料長度有一定余量，可以靠操作工目測來定。5.3凹模設計。因制

12、件材料簡單，總體尺寸不大，選用整體式矩形凹模較為合理。因生產批量較大，由文獻模具設計指導1表3-5選用T10A為凹模材料。凹?？仔陀稍撐墨I中表238選出第三種孔型，且=3°，h=5mm由該文獻表2-39得凹模高度h=22mm和凹模壁厚c=30mm。5.4凹模刃口與邊緣的距離。由文獻沖壓手冊表241得a=30mm5.5確定凹模周界尺寸L×B。 所以：L×B=160×125據(jù)文獻模具設計指導表543得160mm×125mm×22mm其中L=160mm，B=125mm，5.6選擇模架及確定其他沖模零件尺寸。由凹模周界尺寸及配用模架閉合高度在

13、H=120145mm查模具設計指導15-7選用對角導柱模架，標記為100X80X120145I (GB/T2851.11990),并根據(jù)此標準畫出模架圖類似也可查出其他零件尺寸參數(shù)，此時即可畫裝配圖6、繪制典型零件圖和裝配圖。a凸模 b凹模結 束 語鈑金沖壓成形課程設計是我在大學期間的一門重要的課程，是把理論應用到實踐中的過程。通過這次設計使我學會如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己。創(chuàng)新，是要我們學會將理論很好地聯(lián)系實際，并不斷地去開動自己的大腦；并使我鞏固了自己的知識，加深了對沖壓成形的理解，同時認識到自己的不足。把以前不懂或模糊的知識上升到了深刻理解，相信對我們將來從事

14、工作將有很大幫助。本設計是一個小型的鈑金零件成形工藝的設計。主要包括了沖孔和沖壓模具的設計計算以及主要零件和模具的CAD制圖,使我學到了不少東西， 通過本次課程設計，我學到了很多新的東西，也發(fā)現(xiàn)了大量的問題，有些在設計過程中已經(jīng)解決，有些還有待今后慢慢學習。只要學習就會有更多的問題，更多的難點，但也會有更多的收獲。由于個人水平有限，在設計過程中不可避免地出現(xiàn)各種各樣的問題，還請老師批評指正。致謝在本設計完成之際，衷心感謝指導老師和同學們對我的指導和幫助。在我設計過程中，張春元老師給予了極大的幫助和指導，并為我們提供了舒適的工作、學習環(huán)境，老師認真負責的工作態(tài)度、嚴謹?shù)闹螌W風格，使我深受啟發(fā)，在

15、此我要感謝幾位老師對我的幫助和他們耐心的輔導；以及同學們的支持，和同學們之間的相互探討也使我獲益匪淺，也要同學們對我的關心，使我在學習中感受到了快樂。我再次感謝老師和我的同學們，并感謝學校給予我們一個實踐的平臺，使我們的能力得到了極大的提升。參考文獻【1】 史鐵梁.模具設計指導.北京: 機械工業(yè)出版社，2006.【2】 王孝培.沖壓手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2000.【3】 瞿 平.飛機鈑金成形原理與工藝.西安：西北工業(yè)大學出版社，1995.【4】 楊玉英實用沖壓工藝及模具設計手冊北京：機械工業(yè)出版社，2000.【5】 伍先明.塑料模具設計指導.北京：國防工業(yè)出版社，2006.【6】 申開智.塑料成型模具.北京：中國輕工業(yè)出版社，2002.【7】 齊曉杰.塑料成型工藝與模