墊圈落料、沖孔復(fù)合模設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書目的及意義：本設(shè)計(jì)是冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)，結(jié)合一個比較簡單的沖 壓零件，綜合運(yùn)用所學(xué)課程的理論知識，獨(dú)立設(shè)計(jì)出一套冷沖 模具，能使學(xué)生得到模具設(shè)計(jì)的初步訓(xùn)練。通過本次設(shè)計(jì)，進(jìn) 一步提高學(xué)生利用技術(shù)資料、運(yùn)算和繪圖設(shè)計(jì)能力。設(shè)計(jì)題目：墊圈落料、沖孔復(fù)合模設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)任務(wù)：沖壓零件圖及模具裝配簡圖如下圖示。材料1o厚度2.0nm制、復(fù)合模大批量生產(chǎn)：毛制高度0. 5mm設(shè)計(jì)要求:1、模具裝配圖：1張2、主要零件圖：凸模、凹模、卸料板、固定板、墊板、推件裝置及凸凹模零件圖3、設(shè)計(jì)說明書一份。1、收集和分析原始資料：1 ）、沖壓件的圖紙和技術(shù)條件；2 ）、沖壓件的生產(chǎn)綱領(lǐng)；3 ）、沖壓件的

2、工藝規(guī)程;4 ）、有關(guān)沖模標(biāo)準(zhǔn)件的資料；5 ）、現(xiàn)存模具結(jié)構(gòu)資料。6 ）、要求方案選擇合理，圖樣正確、清楚、整潔，符合國家 有關(guān)制圖標(biāo)準(zhǔn)。整理出設(shè)計(jì)計(jì)算說明書，列出計(jì)算過程和結(jié)果，并進(jìn)行討論 和分析；計(jì)算結(jié)果要求準(zhǔn)確全而，有關(guān)數(shù)據(jù)要標(biāo)明出處。計(jì)算說 明書要求字跡工整，語句通順流暢。要有參考資料。2、確定模具類型及結(jié)構(gòu)形式：根據(jù)已確定的最佳工藝方案確定沖模的類型是簡單模、連續(xù) 模、或復(fù)合模。3、進(jìn)行必要的計(jì)算主要指進(jìn)行沖模工作部分尺寸、壓力中心和選用彈簧的計(jì)算 及確定模具閉合高度。4、繪制模具總裝圖5、繪制模具零件圖第二部分：設(shè)計(jì)程序一、確定沖壓工藝方案和模具結(jié)構(gòu)形式：1、工藝分析：復(fù)合沖裁模是

3、在壓力機(jī)滑塊一次行程中、在模具同一工位同時 完成沖孔和落料。倒裝復(fù)合模的凸凹模型孔內(nèi)積存沖孔廢料，對孔壁形成較大的 張力。因此倒裝復(fù)合模最小壁厚b值不能太小，其值與板厚t有關(guān)。順裝復(fù)合模的凸i叫模型孔內(nèi)不積存沖孔廢料，每次沖孔廢料均 由打料裝置逆沖入方向打出。因此順裝復(fù)合模的凸凹模壁厚允許比倒 裝復(fù)合模的小些。由工件圖看，該工件需要先落料，然后再在底部沖一個圓孔。為 提高生產(chǎn)率可以采用落料、沖孔復(fù)合模結(jié)構(gòu)來完成加工。2、沖壓設(shè)備的選擇：估算公稱壓力來選取壓力機(jī)，參照附錄禺（見沖模具設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí) 例一書）選用公稱壓力為160kn的開式壓力機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)為： 公稱壓力：160kn滑塊行程：55最

4、大閉合高度：220mm工作臺尺寸：300x450nmi模柄孔尺寸：40 x 60mm二、工藝計(jì)算:1、 排樣方案確定：沖裁件在板料、條料或帶料上的布置方法，稱為排樣。該工件排樣根據(jù)落料工序設(shè)計(jì)，考慮操作方便及模具結(jié)構(gòu)簡單，故采用單排排樣設(shè)計(jì)，采用手工送料，采用導(dǎo)料銷導(dǎo)料、擋料銷擋料。由表面210 （見沖模工藝與模具設(shè)計(jì)一書）查得=1.5加77, a = 1.2mm :那么：條料的寬度：b=42+2af45mm條料的步距：h=42+a=43.加m沖裁單件材料的利用率計(jì)算： =x i。 = xd%sb x i。 =3.14x4224x43.2x45x 100% u 71.2%排樣圖如下所示:2、計(jì)

5、算工序壓力:、落料力的計(jì)算：f落=3ltrf落一落料力（n）；l 丁件外輪廓周長l-7id = 3.14x42 « 132m/?;t 一材料厚度t二2mm；r 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a查得r=260mpa;落料力則為：f落=1.3x132mm x 2mm x 260mpa = 89.23kn!）、卸料力的計(jì)算：f卸二k卸陽心一卸料力因數(shù)，由表2-15 （見沖模具設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例一書）查得k卸二0.06f卸=0.06 x 89.23 a 5.35knd、沖孔力的計(jì)算：f=3ltrl工件內(nèi)輪廓周長l=3. 14x13=40. 8mmf沖=1.3厶”二1

6、3x40. 8x2x260=27. 58kn、推件力的計(jì)算：k推一推件力因數(shù)由表215 （見沖模具設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例一書）查得k推二0. 05n卡在凹模內(nèi)的工件數(shù)，n二25=2x0. 05x27. 58=2. 758kn、總沖壓力的計(jì)算：故總的沖壓力為f總=f落+尸沖+ f卸+ f推=89. 23+27. 58+5.35+2.758=124. 918kn對工件未注公差可按it14計(jì)算，也可由書附錄卩查得各尺寸的未 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 zmm = 0.22 mm, zmax = 0.26 mm。模具的落料凹模，凸凹模，沖孔凸模的工作關(guān)系。3、主要工

7、作部分尺寸計(jì)算：1、落料刃口尺寸計(jì)算：042人2的凸凹模的制造公差由表2-12（見沖模具設(shè)計(jì) 應(yīng)用實(shí)例一書）查得/凹=0.030mm ,迓片=0.020/nm。由于如+ 5凸二0.05 > zmax - zmin , 故采用凸模與凹模 配合加工方法，因數(shù)由表2-13 （見沖模具設(shè)計(jì)應(yīng)用 實(shí)例一書）查得x=0.5,則:d 凹=（d-xa ）利=（42 -0.5x 0.62）；°" = 41.69 捫 mmd凸按凹模尺寸配制,其雙面間隙為0. 0200030mm ,其工作部分結(jié)構(gòu)尺寸如圖所示:按凹模耳寸配作0416才貂32、沖孔刃口尺寸計(jì)算：013：的凸凹模的制造公差由表

8、2-12 (見沖模具設(shè)計(jì)應(yīng) 用實(shí)例書)查得務(wù)| = 0.020mm ,久=0.020mm .由于凡+力凸=0.040 > zmax - zmin , 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二0.5,貝山d 凸=(d + xa)爲(wèi)=(13 + 0.5x0.43)%02 = 13.215002mmd凹按凸模尺寸配制，其雙血間隙為0. 020mm,其工作部分結(jié)構(gòu)尺寸如圖所013. a 15-8.02按凸模盡寸配作4、彈性元件的設(shè)計(jì)計(jì)算：為了得到較平整的工件，此模具采用彈壓式卸料結(jié)構(gòu)，使條 料在落料、拉深過程中始終處在一個穩(wěn)定的壓力之下，從而改善 了毛

9、坯的穩(wěn)定性，避免材料在切向應(yīng)力的作用下起皺的可能性。1、上卸料采用橡膠作為彈性元件，按公式計(jì)算橡膠的自由高 度：h自由=g5 4)s工作式中：h自由一橡膠的自由高度(mm)s作一工作行程與模具修磨或調(diào)整(omm) z和s作二(2+1+5) mm mm=8mm mm貝ll ： %山二(3. 54 ) x 8=28-32mm 取 =30mm mm 因此橡膠的裝配高度：h2 = (0.85 0.9)xhri|1| = (0.85 0.9) x 30 = 22.5 27mm取 = 26mm橡膠的斷而面積，在模具裝配時按模具空間大小確定。2、下頂件裝置采用一套頂桿頂板組合裝置，尺寸與落料凹模 配合。三、

10、模具的總體設(shè)計(jì)及裝配：該工件的模具結(jié)構(gòu)如圖。主要由上下模座、落料凹模、凸 凹模、沖孔凸模、下頂塊、上頂塊、卸料板等零件組成。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i級精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架(gb/t2851. 31990) 即：上模座：240 x 195 x 40mm ht200下模座：240 x 195 x 50mm ht200下模座輪廓尺寸：l=b= 140mm；s=188mm；r二30mm；al=130mm；a2=170mm導(dǎo)柱：a25h5x150； 導(dǎo)套：a25h6x90x38；導(dǎo)柱、導(dǎo)套的 滲碳深度為0.8-1. 2mm,硬度為hrc58-62。見(實(shí)用沖壓

11、技術(shù)手 冊)模架結(jié)構(gòu)如零件圖所示：四、非標(biāo)準(zhǔn)零件的設(shè)計(jì)：1、落料凹模：由于此套模具為復(fù)合模，并且是逆出件式，所以凹模內(nèi)壁采用全直壁式的，材料選擇為crl2,熱處理硬度為6ct64hrc,此凹模板采用矩形凹模板，由于壓力中心在兒何中心，查表2-17 （見沖壓工藝 與模具設(shè)計(jì)一書）可得：、凹模壁厚為人于35mm,所以可得凹模的最小外形尺寸:l二b二42+4+35二81mm取標(biāo)準(zhǔn)值：l二b=140mm凹模的厚度為：h二乩心何7（呦）f-沖裁力（n）；（-凹模材料修正系數(shù)，合金工具鋼取1,碳素工具鋼取1.3;心-凹模刃口周邊長度修正系數(shù)見表2-18 （見沖壓工藝與 模具設(shè)計(jì)一書）；h = 1 x 1.

12、25x vo.lx 106.81x1000 « 28.36加加按gb2858. 1-81取標(biāo)準(zhǔn)值30mm 、螺孔中心到凹模板外緣的尺寸：l=2d,選螺栓為m6的 內(nèi)六角螺栓，l=2x6=12mm,從總體角度出發(fā)，?。簂=15mm, 、銷孔中心到凹模板外緣的尺寸，查表2-19 （見沖壓工 藝與模具設(shè)計(jì)一書）取l=25mm、螺孔與凹模型孔及銷孔之間的尺寸：smin = 1 3d = 1.3 x 5 = 6.5mm , 取 20mni。其結(jié)構(gòu)如圖所示:2、凸凹模（落料的凸模、沖孔的凹模）:材料選擇為crl2,熱處理硬度為6064hrc。厚度：h= h橡膠 + h彈爪0.2二26+100.

13、2+20二55. 8mm刃口尺寸在前面已經(jīng)確定，綜合考慮其它的因素決定其 具體尺寸如下：0303in047刁<3423、沖孔凸模:材料選擇為crl2,熱處理硬度為6064hrc?？傮w高度為：h二30+12 2二40mm在裝配時其下端面位置比i叫模上端面高一個工件內(nèi)形高度，刃口尺寸在前面已經(jīng)確定過。綜合考慮各因素確定其具體結(jié)構(gòu)如圖所示：0234、上、下模板：矩形模座外形帶導(dǎo)柱（套）模座按凹模周界尺寸lxb對應(yīng)確定, 矩形模座的寬度b應(yīng)人于凹模寬度。座厚度尺寸由模式hmz2 （1.41.6） hd二（1.41. 6）x30即：hmz242 48mm式中：hmz-模座厚度hd -1叫模厚度其結(jié)

14、構(gòu)如圖所示:5、墊板與固定板：墊板外形尺寸與凹模周界尺寸一致，其厚度尺寸參照周界尺 寸按國標(biāo)確定，一般為310mm材料為45鋼，熱處理后硬度為 45hrco固定板外形與凹模輪廓尺寸基本是一致的，厚度可按照經(jīng)驗(yàn) 公式(0. 6-0. 8) hd= (0. 6-0. 8) x30。即：固定板厚度為 1. 8 2. 4 式中hd-凹模厚度材料為q235o6、卸料螺釘及其設(shè)置卸料螺釘?shù)奶攸c(diǎn)：模具國標(biāo)規(guī)定了兩種卸料螺釘，即圓柱頭卸料螺釘 (gb2867. 5-81)與圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘(gb2867. 5-81 )o 卸料板螺釘沉孔深度：當(dāng)h+h4+h5+(35)h吋 貝山h二hl+h2+0. 5-h

15、3-l式中：h-螺栓頭部高度hl-模座高度h2-凸模(或凸凹模)高度h3-卸料板高度h4-刃口修模量h5-入模量1廠卸料螺釘光桿長度綜合考慮卸料螺釘?shù)奶攸c(diǎn)及設(shè)置形式，?。簣A柱頭內(nèi)六角螺釘：gb70-85 m5x30 6 個gb70-85 m10x90 4 個gb70-85 m6x55 4 個圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘：gb2867. 6-81 m12x90 4 個定位銷釘：gb119-86 銷 8x701 個gb119-86 銷 5x701 個導(dǎo)料銷：gb119-86 銷 5x14擋料銷：gb119-86 銷 2x14五、壓力機(jī)的校核：1. 1s為壓機(jī)的行程s二55mmh為工件的高度h=2mm2模具

16、閉合高度校核：/min+10</im <wmahmin -壓力機(jī)最小裝模高度 丹喰一壓力機(jī)最大裝模高度、 抵-模具閉合高度因?yàn)椋?80+10mni196mm220-5mm 所以：符合要求。3. 工作臺尺寸校核：工作臺尺寸：300x450mm模座尺寸:所以:符合要求.2個1個-5195x240mm綜上所述壓力符合要求.第三部分：設(shè)計(jì)體會在曾老師的精心指導(dǎo)下，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)順利地完成了。通過本次 畢業(yè)設(shè)計(jì)我們再次把所學(xué)的專業(yè)知識用于實(shí)踐當(dāng)中，可以說本次設(shè)計(jì) 就是對我們所學(xué)知識的一次大檢閱，也是一個查漏補(bǔ)缺的過程；同時 讓我們進(jìn)一步地掌握了冷沖模設(shè)計(jì)的基本流程，懂得了如何把計(jì)算機(jī) 知識用于我們的專業(yè)，懂得了如何查閱和運(yùn)用技術(shù)資料。當(dāng)然，在這 個過程中，我們遇到的困難和挫折也是不少的，主要來源于我們的專 業(yè)知識還不夠，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還不足等等。但是我們可以把本次設(shè)計(jì)作為 我們新的起點(diǎn)，加強(qiáng)專業(yè)的學(xué)習(xí)，加強(qiáng)實(shí)踐，不斷地去豐富經(jīng)驗(yàn)。因此，盡管這次設(shè)計(jì)不能算作是成功之作，但是它給我們帶來的 收獲是具大的，影響是深遠(yuǎn)的。所以我們在今后的學(xué)習(xí)和工作中要敢 于實(shí)踐，不斷吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，要敢于向難點(diǎn)挑戰(zhàn)，發(fā)揚(yáng)一絲不