模具課程設(shè)計沖孔落料連續(xù)模

1、It華大摩沖壓工藝學學習報告題目落料沖孔連續(xù)模報告學院：機械工程學院專業(yè)年級： 工業(yè)工程12級姓名：謝 兵班級學號： 工程12-01-08指導(dǎo)教師：倫鳳艷二O五年十月九日目錄-.2.-模具設(shè)計說明1. 沖壓件工藝性分析 -.3.-.2. 沖壓工藝方案的確定 -.3.-.3. 主要設(shè)計計算 -.3.-.-.6.-4. 模具總體設(shè)計5. 主要零部件設(shè)計 -.6.-6模具總裝圖 - 10 -7沖壓設(shè)備的選定 - 10 -8、模具的裝配 - 11 -主要參考文獻： - 13 -學習小結(jié) - 13 -模具設(shè)計說明題目：落料沖孔連續(xù)模報告任務(wù)描述：工件名稱：沖孔落料件工件簡圖：如下圖生產(chǎn)批量：中批量生產(chǎn)材

2、料：Q235A材料厚度：2mm零件公差：IT13展開板金件，設(shè)計一副沖孔、落料連續(xù)模。為彎曲模準備毛坯圖1工件圖1 沖壓件工藝性分析（1）沖裁件結(jié)構(gòu)形狀分析該沖裁件結(jié)構(gòu)簡單，從圖中不難看出，此工件只有沖孔和落料兩個工序。 其 外形為規(guī)則形，內(nèi)部有兩個小孔和一個方孔，結(jié)構(gòu)較為簡單適合沖裁。（2）尺寸制件圖給出的外形為規(guī)則形，其尺寸為50*70,兩個內(nèi)孔直徑為8mm和一個 10*15mm的方孔，其尺寸如圖1所示，制件厚度為2mm。屬于中等尺寸的沖裁 件。（3）尺寸精度從圖1可知，該制件的公差等級為IT13級，用沖裁加工可以達到該精度要 求。其余尺寸為自由公差，精度要求不高，所以均按IT14級確定制

3、件公差。（4）表面粗糙度該制件的厚度為2,查表可知表面表面粗糙度Ra為 6.3阿。沖裁件內(nèi)、夕卜 形可到達的經(jīng)濟精度為0.16mm和0.23mm,兩孔中心距公差為丨0.12mm,孔中 心與邊緣距離尺寸公差為亠0.6mm。2. 沖壓工藝方案的確定該工件包括落料、沖孔兩個基本工序，可有以下三種工藝方案：方案一：先落料，后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。方案二：落料和沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：沖孔一一落料級進沖壓。采用級進模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序兩套模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難 以滿足大批量生產(chǎn)要求。方案二只需一套模具，工作精度及生產(chǎn)效率都比較高，但制造難度大，并且 沖壓成品件

4、留在模具上，清理模具上的物料影響沖壓速度，操作不方便。方案三也只需要一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，設(shè)計簡單，由于工件精 度要求不高，完全能滿足工件技術(shù)要求。所以經(jīng)過比較和根據(jù)任務(wù)要求，采用方案三最為合適。3. 主要設(shè)計計算(1) 排樣方式的確定以及計算設(shè)計級進模，先要設(shè)計條料排樣圖。工件圖可視為一矩形中間沖孔，直排材 料利用率最高。如圖一所示的排樣方法，可減少廢料。第一次沖裁使用活動擋料 銷，然后第二次可用固定擋料銷。因為寬度L=70mm，取搭邊a=3.0mm，敗=2.0mm，條料寬度為 ；W76mm,步距為S=52mm, 個步距的材料利用率為 77.4%。圖2壓力中心的確定及相關(guān)計算圖b圖

5、a：因為制件對稱，壓力中心一定在對稱軸丫上，及x=0，由機械原理可以計算出，y=34.53mm 圖b的壓力中心為(39.31,34.57(3)沖壓力的計算:用平刃口模沖裁時，其沖裁力一般按下式計算：bQ235-A的抗拉強度為37曠500 MPa取 =440 MPa。p = I to =所以338153.6N=338.15KN推件力：'=16.9N選擇沖床總壓力 F=355.05N，查壓力機規(guī)格表，根據(jù)總壓力初選壓力機為J23-40卸載力、推件力和頂件力系數(shù)如下：表一料厚K （卸）K （推）K （頂）鋼<=10.060.090.10.140.10.50.040.700650.080

6、.52.50.0250.060.050.062.56.50.020.050.0450.05>6.50.0150.040.250.03鋁，鋁合金0.030.080.030.07純銅，黃銅0.020.060.030.09（4）工作零件刃口尺寸計算在確定工作零件刃口尺寸計算方法之前，首先要考慮工作零件的加工方法 及模具裝配方法。這個模具采用級進模，沖孔的圓孔和方孔是簡單規(guī)則形狀的制 件，因沖裁此類的制件的凸凹模制造相對簡單， 精度容易保證，所以采用分別加 工。對于落料模，由于沖制復(fù)雜形狀制件的沖壓模具， 所以采用凸模與凹模配置 的加工方法，使設(shè)計與制造變得方便。工件精度為IT13, 20.54

7、，磨損系數(shù)x=0.8'血=0.10，校核滿足+* （查表得沖裁雙面間隙卩血般=0.16,以凸模為基準件，根據(jù)凸模磨損后的尺寸變化情況，將零件圖中各尺寸為別為: 第一類（A）尺寸：10- u.22mm第二類（B）尺寸：50 - 0.39mm、27_也貂mm、- 0.33mm、'-0.22mm、mm811 -0.055|1514 強第三類（C）尺寸：30± 0.33mm 6 ±沖孔時，凹模按凸模配加工凸模尺寸計算，凸模刃口尺寸計算如下：（15+0.5x0,27）爲8P="J ' J '15nP=4.模具總體設(shè)計（1）模具類型的選擇由沖壓

8、工藝分析可知，采用級進沖壓，所以模具類型為級進模。（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(dǎo)料板，無側(cè)壓裝置 控制條料的送進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可 由活動擋料銷定距。（3）卸料，出件方式的選擇因為工件料厚2m,相對較薄，卸料力也比較小，故可采用固定卸料。又因 為是級進模生產(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)向方式選擇為了提高模具壽命和工件治療，方便安裝調(diào)整，該級進模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo) 向方式。5.主要零部件設(shè)計（1）主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計圓孔沖孔凸模因為所沖的孔為圓形，而且都不屬于需要特別保護的小凸模， 所以沖孔凸模 采用

9、帶凸緣凸模，加工簡單，便于裝備與更換。圓孔沖孔凸模結(jié)構(gòu)如下圖所示。：5 14-bifeBL1方孔沖孔凸模7J'.6圖Zfl圖7落料凸模結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設(shè)計成直通式，采用線切割機床加 工，2個M8螺釘固定在墊板上，與凸模固定板的配合按H6/m5。總長L可按公式計算：L= hx h1 t h2+h=14.4+14+1+20.6=50mm凹模凹模采用整體凹模，各沖裁的凹?？拙捎镁€切割機床加工，安排凹模具在 模架上的位置時。要依據(jù)計算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄范圍內(nèi)。其輪 廓尺寸可按公式計算：凹模厚度 H=kb=0.3| x 70=21mm,取 H=25mm凹模輪廓尺

10、寸為130 150 25mm對于多工位的級進模凹?？梢园聪卤肀?1-23選取凹模尺寸，計算后按近似 值選取標準凹模。所以取 C為42。表2凹模一般都是采用螺釘、銷釘定位和固定的。因此，螺釘孔和銷釘孔之間 的距離，螺釘孔和銷釘孔距凹模邊緣及刃口的距離不能太近， 否則會影響模具的 使用壽命?？拙嗟淖钚≈狄姳?3。表3豪 一"bJl和鈿訂吧N佝足兀至刃口坯 WE孝整毎t蜂二力t:JF1El.厘MeMIOMilMl*wo4 !IO120233B71 1|7193*ZB-cCS取 A=14mm， B=16mm。圖8固定板外形尺寸的確定：固定板外形尺寸與凹模外形尺寸一致，厚度等于25mm。(2)

11、 定位零件的設(shè)計落料凸模下部設(shè)置兩個導(dǎo)正銷，借用工件直徑8mm的的兩個孔作為導(dǎo)正孔。 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/r6配合。(3) 固定擋料銷和導(dǎo)料板的設(shè)計由材料的厚度t=2mm，查資料可取擋料銷的高度h=3mm，導(dǎo)料板內(nèi)側(cè)與條 料接觸，外側(cè)與凹模齊平，導(dǎo)料板與條料之間間隙取1mm，這樣就可確定了導(dǎo)料板的寬度77mm,導(dǎo)料板厚度取8mm，采用45鋼制作，熱處理硬度為40-45HRC, 用螺釘固定在凹模上。導(dǎo)料板上有活動擋料銷凹槽。(4) 卸料板部件設(shè)計a卸料板的設(shè)計卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同， 厚度為10mm。采用45鋼制造, 淬火硬度為4

12、0-45HRC。卸料板孔與凸模的單邊間隙Z/2=(0.10.5)t,且硬材料的單 邊間隙取大值，故取Z/2=1mm。b.卸料螺釘?shù)倪x用卸料板上設(shè)置4個螺釘，公稱直徑為8mm,螺紋部分為M6。（5）模架及其他零部件設(shè)計該模具采用中間導(dǎo)柱模架，根據(jù)凹模周界和閉合高度，選取上下模座的規(guī) 格尺寸，上模座200*160*40,下模座200*160*45導(dǎo)柱分別為28*170導(dǎo)套分別為28*100*38mm,上墊板厚度取10mm,固定板厚度取 18mm，下模座厚度取 45mm,那么該模具的閉合高度：H 閉=H 上模 H 墊 L H H 下模 h2 =40+10+50+25+45-2=168mm式中：h2為

13、凸模沖裁后進入凹模的深度，h2=2mmL凸模長度，L=50mm H凹模厚度，H=25mm可見該模具閉合高度小于所選壓力機 J23-40的最大裝模高度（250 mm）,可 以使用。6 模具總裝圖通過以上設(shè)計，可得如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（3個）、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。條料送進時采用活動擋料銷21作為粗定距，在落料凸模上安裝2個導(dǎo)正銷， 利用條料上0Emm的孔作為導(dǎo)正銷孔導(dǎo)正，以此作為條料送進的精確定距。7. 沖壓設(shè)備的選定通過校核，選擇開式雙

14、柱壓力機 J23-40能滿足要求。起主要參數(shù)如下：公稱壓力：400kN滑塊行程：80mm最大閉合高度：330mm最大裝模高度：250mm連桿調(diào)節(jié)長度:60mm工作臺尺寸（前后x左右）：460x700 mm墊板尺寸（厚度x直徑）：65x200 mm模柄孔尺寸：50x91 mm最大傾斜角度：30度8模具的裝配根據(jù)倒裝復(fù)合模裝配要點，選凹模作為裝配基準件，先裝上模，再裝下模, 并調(diào)整間隙，試沖，返修。具體的情況見表四所示。表4序號工序工藝說明1凹凸模預(yù)裝1） 裝配前仔細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）將各凸模分別與相應(yīng)的凹?？紫嗯?， 檢查其間隙是否加 工均勻。

15、不適合的應(yīng)重新修磨或更換。2凸模裝配以凹?？锥ㄎ?，將各凸模分別壓入凸模固定板的形孔中， 并牢固。3裝配上模1）在上模座上劃中心線，按中心線預(yù)裝凹模、墊板、凸模 固定板2）在上模座上，用已經(jīng)加工好的凹模分別確定其螺孔位置， 并分別鉆孔、攻絲3）將上模座、墊板、凸模固定板、凹模裝在一起，并用螺 釘緊固，打入銷釘4裝配下模1）在凹模中放入0.12mm的紙片，然后將凸凹模與固定板 組合裝入凹模，將上模翻轉(zhuǎn)2）預(yù)裝下模，劃出與凸凹模固定板相應(yīng)的螺孔、銷孔位置 并鉆鉸螺孔、銷孔3）用螺釘將固定板組合、墊板、下模座連接在一起，但不 要擰緊4） 將卸料板套裝在已裝入固定板的凸凹模上，裝上橡膠和 卸料螺釘，并調(diào)

16、節(jié)橡膠的預(yù)壓縮量，使卸料板高出凸凹模 下端約12mm5）復(fù)查凸凹模間隙并調(diào)整合適后，緊固螺釘6）切紙檢查，合適后打入銷釘5試沖與調(diào)整裝機試沖，并根據(jù)試沖結(jié)果作相應(yīng)調(diào)整I -圖9模具總裝圖1彈簧2.螺釘3.下模座4.導(dǎo)柱5凹模6始用擋料銷7.定位銷8.螺釘9導(dǎo)正銷10導(dǎo)套11.凸模固定板學習小結(jié)通過這樣學期對沖壓工藝學的學習， 本來是進行基本知識考試的，但是由于 不能按時參加考試，所有只能回學校后在做此報告來作為考察， 也謝謝倫師給了 我這次機會，讓我初步了解模具設(shè)計的基本步驟。這幾周的學習，從模具的基本沖裁，彎曲，拉深，到脹形與翻邊，板料的沖 壓成形性能與成形極限，最后學到了沖模的機構(gòu)與設(shè)計。

17、在課堂上，老師也提出 各種問題，讓同學們踴躍的回答，這樣既帶動了課堂氣氛，也讓我們馬上學馬上 用到。在本書中，主要學習了沖裁模具，這是一種實用簡單的模具，但是在以后 的工作中會很快的入手。所有，在課堂上我也認真的聽講，積極的回答問題。從 剛開始的什么都不懂，到慢慢的對模具有一點認識，后來在老師的講解下，基本 上掌握了簡單沖裁，拉深，彎曲，翻邊脹形的工作過程和原理。通過本次的沖壓模具設(shè)計，讓我對這門課有了重新的認識。讓我學到了不同 與課堂的新東西，增加了直接的動手能力。我相信，在以后的工作中能夠努力的 學習，在這次選修這門課的基礎(chǔ)上，基于我現(xiàn)在所懂的，一定會對模具設(shè)計，及 其它的機構(gòu)和以后的運用有進一步的提升。 雖然我計的模具不一定好，但是，我 覺得通過不斷努力，我可以設(shè)計一套實用的好模具！這次的報告也讓我鞏固了之前學習的