沖壓模說明書

1、成型工裝課程設(shè)計說明書水箱固定板模具設(shè)計說明書 水箱固定板模具設(shè)計 專業(yè)：材料科學(xué)與工程學(xué)院 學(xué)生姓名：王騰騰 學(xué) 號： 121402060618 完成時間：2022年1月6日 目 錄目錄2第一章：引言31.1模具行業(yè)的狀41.2沖壓工藝介紹41.3沖壓工藝的種類41.4沖壓行業(yè)阻力和障礙與突破5第二章水箱安裝板的設(shè)計72.1設(shè)計題目72.2沖壓件工藝分析82.3方案及模具結(jié)構(gòu)類型92.4排樣設(shè)計102.5壓力計算112.6模具壓力中心計算122.7作零件刃口尺寸計算132.8沖孔刃口尺寸計算152.9其它模具零件結(jié)構(gòu)尺寸162.10模具的零件設(shè)計與計算 162.11沖床選用 212.12模具

2、裝配及零件參考圖 22設(shè)計總結(jié)30第一章 引 言1.1 模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場前景 現(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。世界模具市場總體上供不應(yīng)求，市場需求量維持在600億至650億美元，同時，我國的模具產(chǎn)業(yè)也迎來了新一輪的發(fā)展機遇。近幾年，我國模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持13%的年增長率（據(jù)不完全統(tǒng)計，2004年國內(nèi)模具進口總值達到600多億，同時，有近200個億的出口），到2005年模具產(chǎn)值預(yù)計為600億元，模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的每年9000多萬美元增長到2005年的2億美元左右。單就汽車產(chǎn)業(yè)而言，一個型號的汽車所需模具達幾千副，價值上億元，而當(dāng)汽車更換車型時約有80%的模具需要更換。200

3、3年我國汽車產(chǎn)銷量均突破400萬輛，預(yù)計2004年產(chǎn)銷量各突破500萬輛，轎車產(chǎn)量將達到260萬輛。另外，電子和通訊產(chǎn)品對模具的需求也非常大，在發(fā)達國家往往占到模具市場總量的20%之多。目前，中國17000多個模具生產(chǎn)廠點，從業(yè)人數(shù)約50多萬。1999年中國模具工業(yè)總產(chǎn)值已達245億元人民幣。工業(yè)總產(chǎn)值中企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其它各類模具約占11%。1.2 沖壓工藝介紹 沖壓是靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件(沖

4、壓件)的成形加工方法。沖壓和鍛造同屬塑性加工(或稱壓力加工)，合稱鍛壓。沖壓的坯料主要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。 全世界的鋼材中，有6070%是板材，其中大部分是經(jīng)過沖壓制成成品。汽車的車身、底盤、油箱、散熱器片，鍋爐的汽包、容器的殼體、電機、電器的鐵芯硅鋼片等都是沖壓加工的。儀器儀表、家用電器、自行車、辦公機械、生活器皿等產(chǎn)品中，也有大量沖壓件。 沖壓件與鑄件、鍛件相比，具有薄、勻、輕、強的特點。沖壓可制出其他方法難于制造的帶有加強筋、肋、起伏或翻邊的工件，以提高其剛性。由于采用精密模具，工件精度可達微米級，且重復(fù)精度高、規(guī)格一致，可以沖壓出孔、凸臺等。 冷沖壓件一般不再經(jīng)切削加工，或僅需要

5、少量的切削加工。熱沖壓件精度和表面狀態(tài)低于冷沖壓件，但仍優(yōu)于鑄件、鍛件，切削加工量少。 沖壓是高效的生產(chǎn)方法，采用復(fù)合模，尤其是多工位級進模，可在一臺壓力機上完成多道沖壓工序，實現(xiàn)由帶料開卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動生產(chǎn)。生產(chǎn)效率高，勞動條件好，生產(chǎn)成本低，一般每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件。 在實際生產(chǎn)中，常用與沖壓過程近似的工藝性試驗，如拉深性能試驗、脹形性能試驗等檢驗材料的沖壓性能，以保證成品質(zhì)量和高的合格率。 第二章 水箱安裝板的設(shè)計2.1設(shè)計題目設(shè)計一止動件，零件圖如下 如圖1所示沖裁件，名稱為水箱安裝板，材料為材料為Q235,厚度為3mm，大批量生產(chǎn)。試制定工件沖壓工藝規(guī)程、設(shè)計其模具、

6、編制模具零件的加工工藝規(guī) 程. 生產(chǎn)批量:大批 材料: Q235 t=3mm圖12.2沖壓件工藝分析：沖裁件的工藝性是指沖裁件對沖壓工藝的適應(yīng)性，即沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、精度等級等是否符合沖裁加工的工藝要求。良好的結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)保證材料消耗少、工序數(shù)目少、模具結(jié)構(gòu)簡單而壽命高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、操作簡單等。1、材料性能：制件成型材料是Q235，具有良好的塑性；2、沖裁件的尺寸精度：該止動件圖上所有公差尺寸，屬自由尺寸， IT9級精度等級確定工件的公差。3、尺寸標(biāo)注分析零件的尺寸標(biāo)注情況，符合要求。綜上所述：該制件適合落料沖孔，可以利用復(fù)合落料沖孔得到。2.3方案及模具結(jié)構(gòu)類型1、工藝方案分析該

7、沖裁件包括落料、沖孔工序，該方案也只要一副模具，生產(chǎn)效率高，但送料精度影響制件精度，需采用導(dǎo)正銷定位或側(cè)刃定距，2、模具結(jié)構(gòu)類型的選定，采用落料沖孔復(fù)合模2.4排樣設(shè)計合理的排樣是提高材料利用率、降低成本、保證沖裁件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。1、利用率 排樣時，在保證制件質(zhì)量的前提下要考慮如何提高材料的利用率（沖裁件的實際面積A= 9880mm²）一個歩距的材料利用率為：=A/Bs×100%=9880/12090×100%=81.3% 圖2查板材標(biāo)準(zhǔn)冷軋鋼板的尺寸，選用1300×3000mm的鋼板，采用橫排.橫向 2、排樣方式該沖壓件屬于大等量生產(chǎn)類型,

8、因此不考慮多排或一模多件的方案。排樣方式采用直排。這種排樣屬于有廢料排樣，模具沿工件全部外形進行沖裁，工件周邊都留有搭邊。這種排樣能保證沖裁件的質(zhì)量，沖裁模壽命也長，但材料利用率低。3、搭邊經(jīng)查表模具設(shè)計師（冷沖模）2-2,確定沖裁金屬材料的搭邊值：兩工件間搭邊距：a=3mm，實際?。篴=4mm；側(cè)面搭邊距：a1=3mm，實際?。篴1=3.5mm；條料寬度：B=130mm;歩距：S=89mm。2.5 壓力計算2.5.1、沖裁力的計算F沖孔=d b =3.14*11*3*450= 4.7kNF落料力=L t b =398*3*5= 53kN長度L=398mmF沖裁= F沖孔*2+F落料力= 63

9、kN2.5.2、退件力的計算F退=k*F沖裁=0.03x63=1.9kN ，采用彈性卸料2.6 模具壓力中心的計算由于零件左右對稱，上下對稱，所以壓力中心不需要計算，在其幾何中心上。2.7 作零件刃口尺寸計算落料部分以落料凹模為基準(zhǔn)計算，落料凸模按間隙值配制;沖孔部分以沖孔凸模為基準(zhǔn)計算，沖孔凹模按間隙值配制;2.7.1刃口尺寸計算： 尺寸見零件圖2.7.2 落料凹模板尺寸:凹模厚度查表得，實取15mm.凹棋邊壁厚:W1=1.2Hd=1.2×30=42mm , 凹棋板邊長: L=b+2W=210mm，取250mm取凹模板寬B=230mm,取230mm故確定凹棋板外形為:230

10、5;250×20mm。2.9 其它模具零件結(jié)構(gòu)尺寸如圖3所示，據(jù)分析得，該零件采用落料沖孔復(fù)合模，落料沖孔一次完成。采用彈性卸料裝置，將落料件推出，沖孔廢料直接落入模具底部，用蓋板接收，最終抽出。選用后側(cè)式導(dǎo)柱模架，結(jié)構(gòu)比較簡單，工作操作簡便。圖3凹模板尺寸并查標(biāo)準(zhǔn)確定其它模具模板尺寸列于表1：序號名稱長×寬×厚（mm）材料數(shù)量1墊板230×250×104512凸模固定板230×250×204513上模墊板230×250×104514卸料板230×250×204515凹模板230

11、15;250×20T10A16下模墊板230×250×104517上模座板250×250×45HT20018下模座板250×250×55HT20019導(dǎo)柱D35×18020210導(dǎo)套D35×115×432022.10模具的零件設(shè)計與計算2.10.1凸模的外形尺寸1. 沖孔凸模尺寸，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)凸模選取，d=11.2,D=19,h=652. 落料凸模尺寸，根據(jù)計算得到.2.10.3卸料設(shè)計與計算卸料板結(jié)構(gòu)形式采用：無導(dǎo)向彈壓卸料板,廣泛應(yīng)用于薄材料和零件要求平整的落料模，卸料效果好，操作簡單。2.10

12、.4 卸料螺釘卸料螺釘結(jié)構(gòu)形式采用標(biāo)準(zhǔn)卸料螺釘結(jié)構(gòu)，凸模刃磨后須在卸料螺釘頭下加墊圈調(diào)節(jié)。2.10.5 卸料螺釘尺寸關(guān)系為保持裝配后卸料板的平行度，同一副模具中各卸料螺釘?shù)拈L度L及孔深見如圖3，各尺寸關(guān)系如下H=(卸料板行程)+(模具刃磨量)+h1+(510mm) 模具刃磨量5mm，h1=6則H21+5+6+840mmd1d+(0.30.5)mm 160.416.4mm e0.51.0mm取e1.0mm2.11沖床選用2.11.1沖壓設(shè)備的選擇依據(jù)：1、所選壓力機的公稱壓力必須大于總沖壓力，即F壓F總2、壓力機的行程大小應(yīng)適當(dāng)。由于壓力機的行程影響到模具的張開高度，因此對于沖裁，彎曲等模具，其

13、行程不于過大，以免發(fā)生凸模與導(dǎo)板分離或滾珠導(dǎo)向裝置脫開的不良后果。對于拉深模，壓力機的行程至少應(yīng)大于成品零件高度的兩倍以上，以保證毛坯的放進和成行零件的取出。3、所選壓力機最大高度應(yīng)與沖模的閉合高度相適應(yīng)。即滿足：沖模的閉合高度介于壓力機的最大閉合高度和最小閉合高度之間的要求。4、壓力機工作臺面的尺寸必須大于模具下模座的外形尺寸，并還要留有安裝固定的余地。但在過大的工作臺面上安裝過小尺寸的沖模時，對工作臺的受里條件也是不利的。2.11.2壓力機的選擇：根據(jù)總沖壓力 F總=780KN,模具閉合高度,沖床工作臺面尺寸等,并結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備,用J23-80開式雙柱可傾沖床,并在工作臺面上備制墊塊。其主要

14、工藝參數(shù)如下：公稱壓力： 800KN 滑塊行程： 130mm 行程次數(shù)： 50 次分根據(jù)總沖壓力 F總=780KN,模具閉合高度,沖床工作臺面尺寸等,并結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備,選用J23-80開式壓力機。 最大閉合高度： 380mm 連桿調(diào)節(jié)長度： 80mm 工作臺尺寸（前后×左右）： 800mm × 540mm 模柄尺寸D60×75 總結(jié)在自己及組員們努力下和指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，我們完成了這次課業(yè)設(shè)計的任務(wù)，通過這次課業(yè)設(shè)計，我對冷沖模設(shè)計過程有了更進一步的了解。設(shè)計不僅是對前面揚學(xué)知識檢驗，而且也是對自己能力提高。主要收獲和體會如下：第一 .學(xué)到了產(chǎn)品設(shè)計的方法。產(chǎn)品設(shè)計過程是創(chuàng)造性勞動的過程，產(chǎn)品的設(shè)計應(yīng)按科學(xué)程序進行，一個產(chǎn)品須經(jīng)過多次改進，才能完善和成熟。第二提高了綜合專業(yè)的能力。以前課程設(shè)計所接觸的課程知識比較窄。這次設(shè)計是把模具每個零件設(shè)計出來,需要比較全面的知識。 第三鞏固了計算機CAD繪圖能力。通過這次繪圖大量的圖樣，更加熟悉了機械制圖中常用指令的操作方法，用簡便快速方法畫出完整正確的零件圖樣。 第四提高了收集資料和查閱手冊能力。收集資料是做課業(yè)設(shè)計的前期準(zhǔn)備工作，只有廣泛收集有用的資料才能設(shè)計出較好的產(chǎn)