沖壓模具設計和制造實例

1、止動片沖壓模具設計與制造畢業(yè)設計任務書例：圖1所示沖裁件，材料為A3，厚度為2mm，大批量生產(chǎn)。試制定工件沖壓工藝規(guī)程、設計其模具、編制模具零件的加工工藝規(guī)程。零件名稱：止動件生產(chǎn)批量：大批材料：A3材料厚度：t=2mm 前言（知網(wǎng)查詢：模具設計的意義、模具設計最新應用技術的研究現(xiàn)狀）一、沖壓件模具設計1.1沖壓件工藝分析材料：該沖裁件的材料A3鋼是普通碳素鋼，具有較好的可沖壓性能。零件結(jié)構(gòu)：該沖裁件結(jié)構(gòu)簡單，并在轉(zhuǎn)角有四處R2圓角，比較適合沖裁。0-0.520-0.520-0.520-0.520-0.74尺寸精度：零件圖上所有未注公差的尺寸，屬自由尺寸，可按IT14級確定工件尺寸的公差?？走?/p>

2、距12mm的公差為-0.11，屬11級精度。查公差表可得各尺寸公差為：+0.360零件外形：65 mm 24 mm 30 mm R30 mm R2 mm零件內(nèi)形：10 mm孔心距：37±0.31mm結(jié)論：適合沖裁。1.2.工藝方案及模具結(jié)構(gòu)類型 該零件包括落料、沖孔兩個工序，可以采用以下三種工藝方案：先落料，再沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。落料-沖孔復合沖壓，采用復合模生產(chǎn)。沖孔-落料連續(xù)沖壓，采用級進模生產(chǎn)。0-0.11方案模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率較低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求。由于零件結(jié)構(gòu)簡單，為提高生產(chǎn)效率，主要應采用復合沖裁或級進沖裁方

3、式。由于孔邊距尺寸12 mm有公差要求，為了更好地保證此尺寸精度，最后確定 用復合沖裁方式進行生產(chǎn)。工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，為便于操作，所以復合模結(jié)構(gòu)采用倒裝復合模及彈性卸料和定位釘定位方式。1.3.排樣設計查沖壓模具設計與制造表2.5.2，確定搭邊值：兩工件間的搭邊：a=2.2mm 工件邊緣搭邊：a1=2.5mm步距為：32.2mm條料寬度B=D+2a1=65+2*2.5 =70確定后排樣圖如2所示一個步距內(nèi)的材料利用率為：=A/BS×100%=1550÷（70×32.2）×100%=68.8%查板材標準，宜選900mm×100

4、0mm的鋼板，每張鋼板可剪裁為14張條料（70mm×1000mm），每張條料可沖378個工件，則為：=nA1/LB×100% =378×1550/900×1000×100% =65.1%即每張板材的材料利用率為65.1%1.4.沖壓力與壓力中心計算沖壓力落料力 F總=1.3Lt=1.3×215.96×2×450=252.67（KN）其中按非退火A3鋼板計算。沖孔力 F沖=1.3Lt =1.3×2×10×2×450=74.48（KN）其中：d 為沖孔直徑，2d為兩個圓周長之和。

5、卸料力 F卸=K卸F卸 =0.05×252.67 =12.63（KN）推件力 F推=nK推F推 =6×0.055×37.24 =12.30（KN）其中 n=6 是因有兩個孔。總沖壓力：F總= F落+ F沖+ F卸+ F推 =252.67+74.48+12.63+12.30 =352.07（KN）壓力中心如圖3所示：由于工件X方向?qū)ΨQ，故壓力中心x0=32.5mm=13.0mm其中：L1=24mm y1=12mmL2=60mm y2=0mmL3=24mm y1=12mmL4=60mm y4=24mmL5=60mm y5=27.96mmL6=60mm y6=24mmL

6、7=60mm y7=12mmL8=60mm y8=12mm計算時，忽略邊緣4-R2圓角。由以上計算可知沖壓件壓力中心的坐標為（32.5，13）1.5.工作零件刃口尺寸計算落料部分以落料凹模為基準計算，落料凸模按間隙值配制；沖孔部分以沖孔凸模為基準計算，沖孔凹模按間隙值配制。即以落料凹模、沖孔凸模為基準，凸凹模按間隙值配制。刃口尺寸計算見表1 1.6.工作零件結(jié)構(gòu)尺寸落料凹模板尺寸：凹模厚度：H=kb（15mm） H=0.28×65=18.2.mm凹模邊壁厚：c（1.52）H =（1.52）×18.2 =（27.336.4）mm 實取c=30mm凹模板邊長：L=b2c =65

7、2×30 =125mm查標準JB/T -6743.1-94：凹模板寬B=125mm故確定凹模板外形為：125×125×18（mm）。將凹模板作成薄型形式并加空心墊板后實取為：125×125×14（mm）。凸凹模尺寸：凸凹模長度：L=h1+h2+h =16+10+24 =50（mm）其中：h1-凸凹模固定板厚度 h2-彈性卸料板厚度 h-增加長度（包括凸模進入凹模深度，彈性元件安裝高度等）凸凹模內(nèi)外刃口間壁厚校核：根據(jù)沖裁件結(jié)構(gòu)凸凹模內(nèi)外刃口最小壁厚為7mm，根據(jù)強度要求查沖壓模具設計與制造表2.9.6知，該壁厚為4.9mm即可，故該凸凹模側(cè)壁強

8、度足夠。沖孔凸模尺寸：凸模長度：L凸= h1+h2+h3 =14+12+14 40mm其中：h1-凸模固定板厚 h2-空心墊板厚 h3-凹模板厚凸模強度校核：該凸模不屬于細長桿，強度足夠。1.7.其它模具零件結(jié)構(gòu)尺寸1.7.1上墊板根據(jù)倒裝復合模形式特點：凹模板尺寸并查標準JB/T-6743.1-94，確定其它模具模板尺寸列于表2：序號名稱長×寬×厚（mm）材料數(shù)量1上墊板125×125×6T8A12凸模固定板125×125×1445鋼13空心墊板125×125×1245鋼14卸料板125×125×1045鋼15凸凹模固定板125×125×1645鋼16下墊板125×125×6T8A1根據(jù)模具零件結(jié)構(gòu)尺寸，查標準GB/T2855.5-90選取后側(cè)導柱125×25標準模架一副。1.8.沖床選用根據(jù)總沖壓力 F總=352KN，模具閉合高度，沖床工作臺面尺寸等，并結(jié)合現(xiàn)有設備，選用J23-63開式雙柱可傾沖床，并在工作臺面上備制墊塊。其主要工藝參數(shù)如下：公稱壓力：63KN滑塊行程：130mm行程次數(shù)：50次/分最大