墊片沖壓設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 題目：墊片沖壓模具設(shè)計(jì) 姓名：胡昊璋 班級(jí)：14級(jí)材控一班 學(xué)號(hào)：1406031013 教師：郭淵 2017年6月9日 設(shè)計(jì)題目沖壓模具設(shè)計(jì)零件設(shè)計(jì)內(nèi)容根據(jù)零件圖，設(shè)計(jì)沖裁模具1副（復(fù)合模或級(jí)進(jìn)模），主要內(nèi)容如下：1、 產(chǎn)品零件圖1張（紙質(zhì)版二維圖）2、 模具裝配圖1#圖幅1張（紙質(zhì)版二維圖）3、 凸模零件圖1張（紙質(zhì)版二維圖）4、 凹模零件圖1張（紙質(zhì)版二維圖）5、 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份6、用PRO-E繪制模具三維裝配圖（電子版）進(jìn)度安排1、 根據(jù)設(shè)計(jì)條件，進(jìn)行零件工藝性分析、沖壓工藝分析，確定方案（1天）。2、 模具設(shè)計(jì)基本參數(shù)計(jì)算（2天）3、 沖壓模具零部件結(jié)

2、構(gòu)設(shè)計(jì)（2天）4、 畫(huà)模具的非標(biāo)準(zhǔn)零件圖及繪制模具的裝配圖（1.5天）。5、 編寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（3天）6、 課程設(shè)計(jì)答辯（0.5天）主要參考文獻(xiàn)1、 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 柯旭貴編 機(jī)械工業(yè)出版社2、 最新沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用手冊(cè) 楊占蕘編 化學(xué)工業(yè)出版社3、 沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)伍先明 國(guó)防工業(yè)出版社沖壓設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)墊片沖壓模具設(shè)計(jì)中文摘要本文介紹了一種利用側(cè)刃初定位、導(dǎo)正銷精定位的多工位級(jí)進(jìn)模。在分析彈簧卡零件沖壓工藝的基礎(chǔ)上,詳細(xì)對(duì)比了零件的幾種排樣方案和沖切刃口的設(shè)計(jì)以及模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和主要零部件的設(shè)計(jì)。列舉了零件的毛坯進(jìn)行展開(kāi)、沖壓工藝的計(jì)算以及凸模強(qiáng)度的校核等過(guò)程，最終確定了本模具設(shè)計(jì)方

3、案；本文所介紹的級(jí)進(jìn)模共有12個(gè)工位，其成形的工序主要包括落料、沖孔等；為了保證模具在工作時(shí)不發(fā)生干涉，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以綜合考慮；在文章的最后簡(jiǎn)單的介紹了級(jí)進(jìn)模材料的選用及熱處理并且詳細(xì)列出了壓力中心的計(jì)算過(guò)程。關(guān)鍵詞 彈簧卡 級(jí)進(jìn)模 排樣 模具設(shè)計(jì)墊片沖壓模具設(shè)計(jì)外文摘要Title Design of multi-station progressive die for spring clinch AbstractA progressive die that is guided by pitch punch roughly and by the pilot pin exactly was des

4、igned. Based on the analysis of stamping process of typical spring clinch, compared in detail some kinds of stock layout and the design of cutting edge and the overall structure of the die and the design of the main parts of the die.Listed part the blank expand, the calculation of stamping process a

5、nd check the strength of such punch process, Finalized the design of the mold. The progressive die had Twelve stations . The forming process contained blanking , Punching and so on; In order to ensure nonintervention of the die in working , the forming process must be considered synthetically. Final

6、ly, the selection and heat treatment of die material and the computational process of pressure center were discussed in detail.Keywords spring clinch progressive die stock layout die design目錄第一章 零件工藝分析.11.1 材料分析11.2 結(jié)構(gòu)分析11.3 精度分析11.4 工藝方案的確定2 第二章 沖壓力與壓力中心計(jì)算42.1計(jì)算沖壓力4 2.1.1落料力4 2.1.2沖孔力4 2.1.3卸料力4 2.

7、1.4推件力52.2壓力中心5 第三章 壓力機(jī)的選擇63.1 壓力機(jī)的選擇原則6 3.2 沖壓設(shè)備規(guī)格的選擇63.3壓力機(jī)的其它參數(shù)7 第四章 零件工藝計(jì)算84.1刃口尺寸計(jì)算84.2凹?？仔木喑叽? 第五章 工作零件結(jié)構(gòu)尺寸95.1 落料凹模板尺寸95.2 落料凹模板的固定方式95.3 凸模尺寸計(jì)算95.4沖孔凹模洞口的類型105.5凸模的固定方法和主要技術(shù)要求105.6沖孔凸模尺寸計(jì)算11 5.7凸模的固定方式115.8標(biāo)準(zhǔn)模架和導(dǎo)向零件11 第六章 有關(guān)模具設(shè)計(jì)計(jì)算及裝配圖136.1卸料彈簧選擇136.2裝配圖13 致 謝15 參考文獻(xiàn)16第一章 零件工藝分析1.1 材料分析08F鋼強(qiáng)度

8、、硬度很低，而塑性、韌性極高，主要用來(lái)制造冷沖壓件。1.2 結(jié)構(gòu)分析 圖1.1 零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單對(duì)稱，無(wú)尖角，對(duì)沖裁加工較為有利。零件有一對(duì)對(duì)稱的孔，孔的尺寸為20mm，滿足沖裁最小孔徑的要求。另外，經(jīng)計(jì)算，兩個(gè)孔的最小孔邊距為17.5mm，滿足沖裁件最小孔邊距的要求。所以該零件滿足沖裁要求。1.3 精度分析零件上沒(méi)有標(biāo)注公差，所以按IT14等級(jí)查補(bǔ)。零件外形尺寸： 零件內(nèi)形尺寸： 孔心距尺寸： 由以上分析可知，該零件可以用普通沖裁的加工方法制得。1.4 工藝方案的確定零件為落料沖孔件，可以提出的加工方案如下： 方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要兩道工序、兩幅模具，生產(chǎn)效率低，零件精度較差，在生產(chǎn)批量較大

9、的情況不適合用。 方案二只需一副模具，沖壓件的形狀位置精度和尺寸精度易保證，且生產(chǎn)效率高。但是模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜。 方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率也很高，但與方案二相比，生產(chǎn)的零件精度稍差。但是設(shè)計(jì)方便。 所以，比較三個(gè)方案欲采用方案三生產(chǎn)?，F(xiàn)對(duì)復(fù)合模中的凸凹模壁厚進(jìn)行校核，當(dāng)材料厚度為1.2mm時(shí)，可查得凹凸模最小壁厚為3.2mm，可以采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)，即采用方案三。排樣設(shè)計(jì)可采用以下兩種排樣方式： （1）少?gòu)U料排樣 （2）無(wú)廢料排樣 由于該工件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，無(wú)論采用1方案還是2方案都能滿足要求。相比而言少?gòu)U料排樣比無(wú)廢料排樣材料利用率低，但無(wú)廢料排樣會(huì)加快模具的磨損，使模具壽命減少，并直接

10、影響到工件的斷面質(zhì)量，所以采用少?gòu)U料排樣即1方案。查沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè)表2-16，確定搭邊值：兩工件間的搭邊： a=2.5mm; 工件邊緣搭邊： b=2mm; 步距為： S=62.5mm;條料寬度： B=（D+2b）=（120+2×2）=124mm確定后排樣圖如下圖3-1所示： 圖1.2沖壓件排樣圖一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的材料利用率為 =na/Rh×100%式中A沖裁件的面積（包括沖出的小孔在內(nèi)）（mm2） n一個(gè)進(jìn)距內(nèi)沖件的數(shù)目 B條料寬度（mm） h進(jìn)距(mm) 第二章 沖壓力與壓力中心計(jì)算2.1計(jì)算沖壓力計(jì)算沖壓力的目的是為了合理地選擇沖壓設(shè)備和設(shè)計(jì)模具： 沖壓力的大小主要與材料的

11、力學(xué)性能、厚度及沖裁件分離的輪廓長(zhǎng)度有關(guān)。 用平刃口沖裁時(shí)，沖裁力F（N）可按下式進(jìn)行計(jì)算F=KLt式中： L沖裁件周邊長(zhǎng)度（mm）t材料厚度（mm）材料抗剪強(qiáng)度（MPa）K系數(shù)?？紤]到模具刃口的磨損。模具間隙的波動(dòng)，材料力學(xué)性能的變化及材料厚度偏差等因素，一般取K=1.3。為計(jì)算簡(jiǎn)便，也可以按下式估算沖裁力： 式中 材料抗拉強(qiáng)度（MPa） 查機(jī)械工程材料表28得 2.1.1落料力 2.1.2沖孔力 2.1.3卸料力查沖壓設(shè)計(jì)即沖模設(shè)計(jì)表311得2.1.4推件力查沖壓設(shè)計(jì)即沖模設(shè)計(jì)表311得查沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè)表236得，則個(gè)，又因?yàn)橛袃蓚€(gè)孔，所以個(gè)。該套模具采用彈性卸料，下出件的卸料裝置。總沖

12、壓力2.2壓力中心 圖2.1零件圖如上圖2.1所示，該工件屬于中心對(duì)稱圖形，所以壓力中心在它的幾何中心上，無(wú)需計(jì)算。第三章 壓力機(jī)的選擇3.1 壓力機(jī)的選擇原則 沖壓設(shè)備的選擇直接關(guān)系到設(shè)備的安全及生產(chǎn)效率，產(chǎn)品質(zhì)量，模具壽命和生產(chǎn)成本等一系列重要問(wèn)題。重壓設(shè)備的選擇主要包括設(shè)備的類型規(guī)格參數(shù)兩方面的問(wèn)題。沖壓設(shè)備類型的選擇主要根據(jù)所要完成沖壓工序的性質(zhì)，生產(chǎn)批量的大小，沖壓件的幾何尺寸和精度要求等來(lái)選擇沖壓設(shè)備類型。1、對(duì)于中小型沖裁件，彎曲件或淺拉深件的常采用開(kāi)式曲柄壓力機(jī)。2、對(duì)于大中型對(duì)于大和精度要求高的沖壓件，多采用閉式曲柄壓力機(jī)。3、對(duì)于大型或較復(fù)雜的拉深件，常采用上傳動(dòng)的閉式雙動(dòng)

13、拉深壓力機(jī)。4、對(duì)于大批量生產(chǎn)或形狀復(fù)雜，批量很大的中小形沖壓件應(yīng)優(yōu)先選用自動(dòng)高速壓力機(jī)或者多工位自動(dòng)壓力機(jī)。5、對(duì)于批量小，材料厚的沖壓件，常采用液壓機(jī)。6、對(duì)于精沖零件最好選擇專用的精沖壓力機(jī)。3.2 沖壓設(shè)備規(guī)格的選擇 在選擇沖壓設(shè)備的類型后，應(yīng)進(jìn)一步根據(jù)沖壓加工中所需的沖壓力（包括卸料力，壓料力等）變形功以及模具的結(jié)構(gòu)形式或閉合高度，外形輪廓尺寸等選擇沖壓設(shè)備的規(guī)格。1、公稱壓力 壓力機(jī)的公稱壓力是指壓力機(jī)滑塊離下止點(diǎn)前木一特定距離，既壓力機(jī)的曲軸旋轉(zhuǎn)侄離下止點(diǎn)前某一角度時(shí)滑快上所容需的最大工作壓力。 一般情況下，壓力機(jī)的工稱壓力應(yīng)大于或等于沖壓工藝的1.3倍在開(kāi)式壓力機(jī)上進(jìn)行精密沖裁

14、件時(shí)壓力機(jī)的工稱壓力應(yīng)大于沖壓工藝的2倍。2、滑快行程 壓力機(jī)的滑快行程是指滑快從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的距離壓力機(jī)的行程的小應(yīng)能保證毛胚或半成品的放入及成型零件的取出。3、閉合高度 壓力機(jī)的閉合高度是指滑快在下止點(diǎn)時(shí)，滑快底平面到工作臺(tái)面之間的高度模具的閉合高度必須適合于壓力機(jī)閉合高度范圍的要求。他門(mén)之間的關(guān)系為。3.3壓力機(jī)的其它參數(shù)1、壓力機(jī)工作臺(tái)的尺寸壓力機(jī)工作臺(tái)上墊板的平面尺寸應(yīng)大于模具下模座的平面尺寸，并留有固定模具的充分余地，一般每邊留50-70。2、壓力機(jī)工作臺(tái)孔的尺寸，模具底設(shè)置的漏料孔或彈頂裝置尺寸必須小于壓力機(jī)工作臺(tái)孔的尺寸。3、壓力機(jī)模柄孔尺寸模柄直徑必須和壓力機(jī)滑快內(nèi)模

15、柄安裝用孔的直徑相一致，模柄的高度應(yīng)小于模柄安裝用孔的深度?？偵纤鲞x擇壓力機(jī)為JG23-25。JG23-25參數(shù)如下：公稱壓力：250KN滑快行程：80mm最大閉合高度：250mm 連桿調(diào)節(jié)量：70mm工作臺(tái)尺寸（前后mm×左右mm）：墊板尺寸（厚度mm×孔徑mm）：模柄尺寸（直徑mm×深度mm）：最大傾斜角度：第四章 零件工藝計(jì)算4.1刃口尺寸計(jì)算根據(jù)零件形狀的特點(diǎn)，刃口計(jì)算采用分開(kāi)制造法。 落料件尺寸的基本計(jì)算公式為 尺寸120mm，可查得凸、凹模最小間隙，最大間隙，凸模制造公差，凹模制造公差。將以上校驗(yàn)是否成立。經(jīng)校驗(yàn)，不等式不成立，調(diào)整如下：制件精度為I

16、T14,故x=0.5。將已知和查表得數(shù)據(jù)代入公式，即得 沖孔 查表和有關(guān)資料得 將以上校驗(yàn)是否成立。經(jīng)校驗(yàn)，不等式成立。4.2凹模孔心距尺寸 第五章 工作零件結(jié)構(gòu)尺寸5.1 落料凹模板尺寸凹模厚度：H=kb（其計(jì)算結(jié)果大于或等于15mm）其中b沖壓件最大外形尺寸；K系數(shù)，考慮板材厚度的應(yīng)響,其值可查表8-1； H=0.2×120=24mm凹模壁厚：c=（1.52）H （其計(jì)算結(jié)果大于或等于3040mm）c=（1.52）H =（1.52）24=（3648）實(shí)際取c=40mm 圖5.1凹模板凹模板邊長(zhǎng)：凹模板寬B（60+2×40）=140mm查標(biāo)準(zhǔn)凹模板的外形為：200mm&#

17、215;160mm×24mm。5.2 落料凹模板的固定方式 凹模一般采用螺釘和銷釘固定。螺釘和銷釘?shù)臄?shù)量、規(guī)格及它們的位置應(yīng)可根據(jù)凹模的大小，可在標(biāo)準(zhǔn)的典型組合中查得。位置可根據(jù)結(jié)構(gòu)需要作適當(dāng)調(diào)整。螺孔、銷孔之間以及它們到模板邊緣尺寸，應(yīng)滿足有關(guān)要求5.3 凸模尺寸計(jì)算 圖5.2凸模凸凹模長(zhǎng)度計(jì)算： 16202460mm其中：凸凹模固定板厚度 彈性卸料板厚度增加長(zhǎng)度（包括凸模進(jìn)入凹模深度，彈性元件安裝高度等）5.4沖孔凹模洞口的類型 沖孔凹模的孔口形式通常有如圖7-1所示的幾種。圖中a、e為 直壁形，刃口強(qiáng)度高，刃磨后空口尺寸不變，制造方便。但是在孔口 內(nèi) 易于積存工件或廢料，增大了

18、凹模的脹力、推件力和孔壁的磨損； 磨損后每次的修磨量大，模具的總壽命較低。此外，凹模磨損后孔口可能成倒錐，使沖成的工件或廢料反跳到凹模表面上，造成操作困難。直壁形孔口 凹模適用于沖裁精度較高、厚度較大的工件。對(duì)于上頂出工件（或廢料）的模具也采用此種孔口形式。a適用于圓形或矩形工件；e適用于形狀復(fù)雜的工件。b、c、d的孔口為錐形，孔口 內(nèi)不 易于積存工件或廢料，孔壁所受的脹力、摩擦力小，所以沖孔凹模的磨損及每次的餓刃磨量小。但刃口強(qiáng)度較低，且刃口的尺寸在修磨后略有增大。一般用于形狀簡(jiǎn)單，精度要求不高和較薄的沖裁件。c適用于較復(fù)雜的沖裁加件；d用于沖裁薄料和凹模厚度較薄的情況。f為凸臺(tái)式凹模，適用

19、于沖裁軟而薄的金屬與非金屬材料，這種材料一般不淬火或淬火強(qiáng)度不高（3538）HRC，可以用手錘敲打凸臺(tái)斜面以調(diào)整模具間隙，直到試沖出滿意的沖壓件為止。  圖5.3洞口而根據(jù)上述分析本模具采用 a 為合理。5.5凸模的固定方法和主要技術(shù)要求 凸凹模一般采用螺釘和銷釘固定。螺釘和銷釘?shù)臄?shù)量、規(guī)格及它們的位置應(yīng)可根據(jù)凹模的大小，可在標(biāo)準(zhǔn)的典型組合中查得。位置可根據(jù)結(jié)構(gòu)需要作適當(dāng)調(diào)整。螺孔、銷孔之間以及它們到模板邊緣尺寸，應(yīng)滿足有關(guān)要求 凹模洞孔軸線應(yīng)與凹模頂面保持垂直，上下平面應(yīng)保持平行。型孔的表面有粗糙度的要求 Ra0.80.4m。凹模材料選擇與凸模一樣，但熱處理后的硬度應(yīng)略高于凸模。因

20、此，根據(jù)這些條件可知固定方式為整體式或著組合式直接連接。5.6沖孔凸模尺寸計(jì)算凸模長(zhǎng)度計(jì)算：其中：凸模固定板厚空心墊板厚凹模板厚凸模強(qiáng)度校核：該凸模不屬于細(xì)長(zhǎng)桿，強(qiáng)度足夠。5.7凸模的固定方式 平面尺寸比較大的凸模，可以直接用銷釘和螺栓固定。中、小型凸模多采用臺(tái)肩、吊裝或鉚接固定。對(duì)于有的小凸模還可以采用粘接固定。對(duì)于大型沖模中沖小孔的易損凸模，可以采用快換凸模的固定方法，以便于修理與更換。而本設(shè)計(jì)在固定中采用了凸模與凸模固定板壓配，并借助與螺緊固定位在上模座上，適應(yīng)與中小尺寸圓形凸模上。（刃口尺寸形狀不對(duì)稱時(shí)，凸模和凸模固定板之間應(yīng)有防轉(zhuǎn)制動(dòng)）5.8標(biāo)準(zhǔn)模架和導(dǎo)向零件 GBT285117(9

21、0)GBT28521(90)列出了各種不同結(jié)構(gòu)和不同導(dǎo)向形式的標(biāo)準(zhǔn)模架，是由國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局批準(zhǔn)并發(fā)布實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)，常用的導(dǎo)柱導(dǎo)套式模架，是由上、下模座和導(dǎo)向零件組成。模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并承受沖壓過(guò)程的全部載荷。模具上模座和下模座分別與沖壓設(shè)備的滑塊和工作臺(tái)固定。上、下模間的精確位置，由導(dǎo)柱、導(dǎo)套的導(dǎo)向來(lái)實(shí)現(xiàn)。 按導(dǎo)柱在模架上的固定位置不同，導(dǎo)柱模架的基本型式有如圖 所示的四種。 (a) (b) (c) (d) 圖5.4模架 圖a)為后側(cè)導(dǎo)柱模架。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比較方便。因?qū)е惭b在后側(cè)，工作時(shí)，偏心距會(huì)造成導(dǎo)柱導(dǎo)套單邊磨損，并且不能使用浮動(dòng)模柄結(jié)構(gòu) 。 圖b)為中間導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱安裝在模具的對(duì)稱線上，導(dǎo)向平穩(wěn)、準(zhǔn)確。但只能一個(gè)方向送料。 圖c)為對(duì)角導(dǎo)柱模架。由于導(dǎo)柱安裝在模具中心對(duì)稱的對(duì)角線上，所以上模座在導(dǎo)柱上滑動(dòng)平穩(wěn)。常用于橫向送料級(jí)進(jìn)?；蚩v向送料的落料模、復(fù)合模 (X軸為橫向，Y軸為縱向) 圖 d)為四導(dǎo)柱模架，具有滑動(dòng)平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、剛性好等優(yōu)點(diǎn)。常用于沖壓尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件，以及大量生產(chǎn)用的自動(dòng)沖壓模架。根據(jù)以上特點(diǎn)選用a較為適合. 模架選用的規(guī)格，根據(jù)凹模周界尺寸從標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)