沖壓模具設(shè)計(jì)任務(wù)與模具工藝計(jì)算

1、內(nèi)容為網(wǎng)絡(luò)收集僅供參考目錄、沖壓模具設(shè)計(jì)任務(wù)（工件示意圖）51、拉伸件工藝性分析52、確定工藝方案及模具結(jié)構(gòu)形式661、毛胚落料模的工藝計(jì)算61、預(yù)定毛坯尺寸62、排樣與搭邊73 、沖裁力計(jì)算84 、確定壓力中心85 、凸、凹模刃口尺寸計(jì)算86 、模具輪廓尺寸計(jì)算97 、模具總裝圖98、沖壓設(shè)備的選擇102、拉伸模的工藝計(jì)算102、拉伸模工作部分尺寸計(jì)算103、沖壓設(shè)備的選擇123、整形模的工藝計(jì)算124、修邊及沖孔復(fù)合模的工藝計(jì)算131、總沖裁力計(jì)算132、壓力中心計(jì)算133、沖模刃口尺寸計(jì)算144、沖壓設(shè)備的選擇155、模具三維立體爆炸圖155、剖切模的工藝計(jì)算161、總沖裁力計(jì)算162、

2、壓力中心計(jì)算163、凸、凹模刃口尺寸計(jì)算174、剖切模主要零件輪廓尺寸及剖切過程175、沖壓設(shè)備的選擇19191、落料凹模加工工藝規(guī)程192、凸凹模加工工藝規(guī)程 20內(nèi)容為網(wǎng)絡(luò)收集僅供參考3、沖孔凸模加工工藝規(guī)程21附1、專業(yè)英文翻譯（ISO9000）參考文獻(xiàn)防塵罩拉伸模設(shè)計(jì)摘要：本文詳細(xì)介紹了汽車啟動(dòng)電機(jī)上的防塵罩的落料、拉伸、整型、修邊沖孔、剖切，5副模具的設(shè)計(jì)過程及其工藝分析。零件所用材料為08F,板厚1mm零件尺寸精度要求不高，但形狀較復(fù)雜，工序較多。本文附零件圖、各模具總裝圖、復(fù)合模具三維模型爆炸圖，另附專業(yè)中英文翻譯一篇。關(guān)鍵詞：防塵罩，拉伸模DesignofDrawingDies

3、forDustGuardsAbstract:Thistextintroducesthedesigningprocessandtheprocessingtechnologyof5setsofdiesduringproducingthedustguardsofstartingelectricmotorofautomobilesindetails,whichincludeblanking、drawing、forming、trimmingandpiercing、slittingthematerials.Thematerialforthepartsis08Fand1mmthick.Thereisnohi

4、ghrequestputonthesizeaccuracyofthepart,butforitscomplicatedshape,morestepsareneeded.Inthetext,therearepictureofparts、assembleddiesand3-DexplosionpicturesofthediemodeltogetherwithatranslationoftheprofessionalEnglish.Keywords：dustguards,drawingdies一、沖壓模具設(shè)計(jì)任務(wù)（工件示意圖）工件名稱：防塵罩拉伸模設(shè)計(jì)材料：08F,t=1mm零件如圖1:二、拉伸件工

5、藝性分析1、拉伸件工藝分析材料為08F,為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（已退火）,其抗剪強(qiáng)度p=220310MPa,抗拉強(qiáng)度6b=280390MPa,伸長(zhǎng)率610為32%,屈服強(qiáng)度6s=180MPa,具有較好的拉伸性能。拉伸件形狀較復(fù)雜，既不屬于圓筒形或矩形件的拉伸，也不屬于球形件的拉伸。從工藝分析考慮（考慮到其拉伸過程中金屬的流動(dòng)性與可靠定位）決定將兩個(gè)沖件合起來拉伸比較合理；拉伸件有R0.3的小圓角，不能一次拉伸時(shí)成型，需添加整形工序。2、確定工藝方案及模具結(jié)構(gòu)形式經(jīng)過分析，拉伸件成型的工藝方案有落料拉伸整形修邊和沖孔剖切，六個(gè)工序?？赡艿姆桨赣幸韵聨追N：方案1：六道工序均采用單工序模制作，其特點(diǎn)是模具

6、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)、制造周期短、投產(chǎn)快，但工序分散，需用模具、壓力機(jī)和操作人員較多，勞動(dòng)量較大。方案2：落料、拉伸、整形、剖切采用單工序模，修邊和沖孔采用復(fù)合模，操作比較安全，可以避免這兩道工序中沖孔可能產(chǎn)生的定位不準(zhǔn)的情況，且減少了一副模具，保留了方案1的優(yōu)點(diǎn)，又提高了生產(chǎn)效率。方案3：使用連續(xù)模將所有工序集中在一副模具上制造，其特點(diǎn)是連續(xù)模工序高度集中，生產(chǎn)效率高，適用于大量生產(chǎn)，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝、調(diào)試、維修比較困難，制造周期長(zhǎng)。綜上所述：考慮到工件要求不高、批量不大以及模具壽命、成本等多種因素，所以選擇方案1。雖然生產(chǎn)效率較低但是模具結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，模具制造工作量小，成本低，壽命長(zhǎng)。三、模

7、具工藝計(jì)算1、毛胚落料模的工藝計(jì)算1 .預(yù)定毛坯尺寸：采用長(zhǎng)圓形毛坯形狀計(jì)算公式，查表得：修邊余量6=6mm長(zhǎng)軸兩端處毛坯直徑D=2(凸緣寬度+6)+(B2+4BH0-1.72Brp-0.57rp2)1/2=96mm；毛坯長(zhǎng)度L=D+(A-B)=196mm；毛坯寬度K=2(凸緣寬度+6)+(2Ho+B-0.86rp)=122mm；上式中Ho=(1.051.10)H=39.941.8,取H0=41mm；連接的圓弧半徑Rc=(5D+3K)/8=106mm。毛坯如下圖：圖22 .排樣與搭邊:為使生產(chǎn)效率高，簡(jiǎn)化沖裁模結(jié)構(gòu)，便于定位，采用單排排樣方案。查表得:最小搭邊值a=1.2mm,b=2.0mm；

8、送料進(jìn)距h=122+1.2=123.2mm；條料寬度：B=196+2X2.0=200mm；如圖3:二w3 .總沖裁力計(jì)算:由于模具采用剛性卸料裝置和下出件方式，總沖裁力為F0=F+Fi,式中F為沖裁力，F(xiàn)i為推件力。F=Lt0-b式中L沖裁件的周長(zhǎng)（mm）;t板料厚度（mm）;0-b材料的抗拉強(qiáng)度（N/mm2）。Fi=nKiF式中Ki推件力系數(shù)。查表得：Ki=0.055,L=256.8069=257mm。得：F=Lt（rb=257X1X390=100230NFi=nKiF=1義0.055X100230=5512.65NFo=F+Fi=105742.65N4 .確定壓力中心：本零件外形為完全對(duì)稱

9、圖形，且板厚均勻，所以其壓力中心在零件表面的幾何中心上。5 .凸、凹模刃口尺寸計(jì)算:采用凸、凹模分開加工的方法：凹模：Dd=(D-xA)+d凸Dp=(D-Zmin)-bp=(DXA-Zmin)-bp查表得：磨損系數(shù)x=0.75,工件的制造公差按自由公差取IT14,A=0.3mm,最小合理間隙(雙邊)Zmin=0.14mm,最大合理間隙(雙邊)Zmax=0.20mm,6p=-0.020mm,6d=+0.020mm。經(jīng)計(jì)算得：Dd=195.775+0.020mm；Dp=195.635-0.020mm。?兩|6p|+|6d|WZmax-Zmin條件°6 .模具輪廓尺寸計(jì)算：根據(jù)落料尺寸查凹

10、模周界L=315mm，B=200mm。根據(jù)典型組合中固定卸料縱向送料典型組合尺寸選取：凸模長(zhǎng)度為75mm；配用模架閉合高度H最大255mm最小210mm孔距s=279mm，s1=175mm，s2=164mm，s3=90mm；墊板厚度為10mm,上模固定板厚度為25mm,2件導(dǎo)料板長(zhǎng)度厚度為260X10,凹模厚度為35mm,卸料板厚度為20mm,承料板315X60X4mm,螺釘4XM6X12,6XM12X70,圓柱銷2X12X70,4X10X50,螺釘6XM12X30,螺釘6XM12X65,圓柱銷2X12X70。查表得：采用Cr12MoV，HRC5860，凸、凹模采用CrWMn，落料HRC586

11、0，其他非標(biāo)準(zhǔn)零件用45鋼。7 .模具總裝圖：H四業(yè)質(zhì),中里4T!,GE XTL哪.，培珀1'.：IW 1H |I-11"吳*h決匚!八田弓為二.2回 XDW左口 也、1 4-1-.J山舊伙TW斗伙nn西»山中具同 4.4- Ml/1A圓T 土鎧，Am1-喙丁.w-h-n-J-Hr+.r.1_I'快:木4因TIWi=i.己d其-U為木:十才白、|.奴.冏，身8 .沖壓設(shè)備的選擇：根據(jù)最大閉合高度和沖壓力選取J23-25開式雙柱可傾壓力機(jī)，最大閉合高度為270mm,選中間導(dǎo)柱模架(GB/T2851.5-90)。2、拉伸模的工藝計(jì)算通過工藝方案的計(jì)算，一次拉伸成

12、形有一定的困難，但考慮到08F材料的拉伸性能較好，如果下料尺寸掌握準(zhǔn)確，是有可能一次拉伸成形的。為此進(jìn)行了一次拉伸成形的試驗(yàn)，圖2為落料毛坯尺寸，圖3為帶料的排樣圖。1 .拉伸力計(jì)算：P拉"klt(Tb=0.6X316X1X390=73944N式中k=0.50.8，取0.6。2 .拉伸模工作部分尺寸計(jì)算：拉伸凹模圓角半徑：D-d=57-(18.5X2)=20mm,t=1mm。查表得：拉伸凹模圓角半徑為4mm。拉伸模工作部分尺寸計(jì)算：凸、凹模基本尺寸：查表得凸模與凹模單面間隙Z/2為11.1t,即11.1mm,取1.05mm；查表得凸模與凹模制造公差6d=0.08,6P=0.05;凹模

13、基本尺寸：dd=(dmin+0.4A)0”d=136.160+0.08mm；凸?；境叽纾篸p=(dmin+0.4A+Z)0-8p=138.260-0.05mm；凸、凹模輪廓尺寸：根據(jù)拉伸件尺寸查凹模周界L=160mm，B=100mm。根據(jù)典型組合中彈壓卸料縱向送料典型組合尺寸選?。和鼓ｉL(zhǎng)度為56mm；配用模架閉合高度H最大170mm,最小140mm；孔距s=136mm，s1=70mm，s2=76mm，s3=40mm；墊板厚度為6mm,上模固定板厚度為16mm,2件導(dǎo)料板長(zhǎng)度X厚度為140X6,凹模厚度為18mm,卸料板厚度為16mm,承料板160X40X3mm,螺釘2XM6X10,6XM8X

14、45,圓柱銷2X8X45,4X6X20,螺釘4XM8X20,卸料螺釘6X8X48,螺釘6XM8X45,圓柱銷2X8X45。查表得：該模具采用SiMnMo，HRC6062，凹模采用Cr12MoV，HRC6264，凸模采用Cr12MoV,HRC5862,壓邊圈采用CrWMn,HRC5458,其他非標(biāo)準(zhǔn)零件用45鋼。壓邊力的計(jì)算：為防止凸緣部分材料起皺，采用壓邊方法。查表得：P壓=Fq=52626.75NF壓邊面積（mm2）,經(jīng)計(jì)算約為19137mm2;q單位壓邊力（N/mm2）,查表得2.53,取2.75N/mm2圖4圖4為拉伸模結(jié)構(gòu)，凹凸模單面間隙為11.10mm,拉伸凹模圓角半徑取為R4mm,

15、采用彈性卸料，所用橡皮為拉伸件高度的4倍。經(jīng)過試模，成功地拉出了制件，且表面光滑，無起皺、拉毛等現(xiàn)象。如果落料毛坯尺寸偏小，則會(huì)起皺,料大會(huì)拉裂。3 .沖壓設(shè)備的選擇：根據(jù)最大閉合高度和沖壓力選取J23-16開式雙柱可傾壓力機(jī)，最大閉合高度為270mm。3、整形模的工藝計(jì)算同拉伸模工藝計(jì)算，將凹模的圓角改小至R0.3mm。如下圖:該模具采用材料同拉伸模。4、修邊及沖孔復(fù)合模的工藝計(jì)算1 .總沖裁力計(jì)算：由于模具采用彈性卸料裝置和上出件方式，總沖裁力為Fo=F+F2+F3,式中F為沖裁力，F(xiàn)2為頂件力，F(xiàn)3為卸料力。F=Lt0-b式中L沖裁件的周長(zhǎng)（mm）;t板料厚度（mm）;o-b材料的抗拉強(qiáng)

16、度（N/mm2）。F2=K2F；F3=K3F式中K2、K3頂件力和卸料力系數(shù)。查表得：K2=0.06,K3=0.040.05,由于制件多孔、輪廓復(fù)雜，取K3=0.05,L=187.2414mm=187mm。得：F=Lt(Tb=187X1X390=72930NF2=K2F=0.06X72930=4375.8NF3=K3F=0.05X72930=3646.5NF0=F+F2+F3=80952.3N2 .壓力中心計(jì)算：本零件外形為完全對(duì)稱圖形，且板厚均勻，所以其壓力中心在零件表面的幾何中心o(0,0)上，如圖：3 .沖模刃口尺寸計(jì)算：沖孔凸模與凹模刃口尺寸計(jì)算：凸模：dp=(d+xA)*p凹模：dd

17、=(dp+Zmin)+'d=(d+xA+Zmin)+'d查表得：磨損系數(shù)x=0.75,工件的制造公差按自由公差取IT12,A=0.12mm,最小合理間隙(雙邊)Zmin=0.19mm,最大合理間隙(雙邊)Zmax=0.27mm,6p=-0.020mm,6d=+0.020mm。經(jīng)計(jì)算得：dp=6.09-o.02ommdd=6.14+0.020mm滿足|6p|+|S'dpCZmax-Zmin條件。落料凸模、凹模刃口尺寸計(jì)算:凹、凸摸采用配合加工，落料以凹模為基準(zhǔn)件，然后配制凸模。模具磨損后會(huì)變大的尺寸A類，Ad=(A-xA)o+sd,6d=A/4。A1=R2mm：Ad1=1

18、.9250+0.025mmA2=R65mm：Ad2=64.60+0.075mm+0.1A3=44mm：Ad3=44.10mmA4=57mm：Ad4=56.90+0.1mm模具磨損后會(huì)變小的尺寸B類，Bd=(B+xA)MdB1=R6mm：Bd1=6.090-0.03mmB2=37mm：Bd2=37.18750-0.06mm模具磨損后不變的尺寸C類，Cd二C±6d,6d=A/8。C1=34.5606mm：Cd1=34.5606±0.03125mm凸模尺寸按凹模尺寸配制，其雙面間隙為2Cmin2Cmax,即0.190.27mm。凹?？卓诮Y(jié)構(gòu)形式及輪廓尺寸：凹?？卓诮Y(jié)構(gòu)采用矩形，這

19、種結(jié)構(gòu)孔形刃邊強(qiáng)度較好，孔口尺寸不隨刃磨增大，適用于形狀復(fù)雜或精度較高的沖件，因此選用這種形式。根據(jù)工件尺寸查凹模周界L=160mm，B=100mm。根據(jù)典型組合中復(fù)合模矩形厚凹模典型組合尺寸選?。和拱寄ｉL(zhǎng)度為54mm；配用模架閉合高度H最大225mm,最小190mm；孔距s=136mm，s1=70mm，s2=76mm，s3=40mm；墊板厚度為6mm,上模固定板厚度為16mm,凹模厚度為28mm,卸料板厚度為14mm,下模固定板厚度為18mm,墊板厚度為6mm,螺釘6XM8乂60,圓柱銷2X8X60,卸料螺釘6X8X48,螺釘6XM8X75,圓柱銷2X8X45。查表得：毛坯落料模、沖孔修邊復(fù)

20、合模采用Cr12MoV,HRC5860,凸、凹模采用CrWMn,落料HRC5860,修邊HRC5660,其他非標(biāo)準(zhǔn)零件用45鋼4 .沖壓設(shè)備的選擇：根據(jù)最大閉合高度和沖壓力選取J23-25開式雙柱可傾壓力機(jī)，最大閉合高度為270mm,選中間導(dǎo)柱模架（GB/T2851.5-90）。5 .模具三維立體爆炸圖:5、剖切模的工藝計(jì)算1 .總沖裁力計(jì)算：F=Lt(T b由于模具采用剛性卸料裝置，總沖裁力為F0=F,式中F為沖裁力式中L沖裁件的周長(zhǎng)（mm）;t板料厚度（mm）;材料的抗拉強(qiáng)度（N/mm2）。得：F0=F=Lt(rb=239XlX390=93210N2 .壓力中心計(jì)算：本零件外形為完全對(duì)稱圖

21、形，且板厚均勻，所以其壓力中心在零件表面的幾何中心上，如圖：3 .凸、凹模刃口尺寸計(jì)算：1) 凸、凹模輪廓尺寸：按照經(jīng)驗(yàn)值取凸、凹模間隙為1/16t,即0.0625mm。為了保證模具使用壽命，放大間隙為1mm。2) 凸、凹模厚度尺寸：采用凸、凹模分開加工的方法：凹模：Dd=(D-xA)+sd凸模：Dp=(Dd-Zmin)-sp=(D-xA-Zmin)-sp查表得：磨損系數(shù)x=0.75,工件的制造公差按自由公差取IT12,A=0.12mm,最小合理間隙(雙邊)Zmin=0.19mm,最大合理間隙(雙邊)Zmax=0.27mm,6p=-0.020mm,6d=+0.020mm。Dd=5.91+0.0

22、20mm;Dp=5.72-o.02omm。滿足|6p|+|S'dpcZmax-Zmin條件。4 .剖切模主要零件輪廓尺寸及剖切過程:根據(jù)工件尺寸查凹模周界L=160mm,B=100mm。根據(jù)典型組合中固定卸料縱向送料典型組合尺寸選取：凸模長(zhǎng)度為70mm；配用模架閉合高度H最大245mm,最小200mm；孔距s=214mm,si=130mm,s2=124mm,s3=60mm；墊板厚度為8mm,上模固定板厚度為22mm,2件導(dǎo)料板長(zhǎng)度厚度為220X10,凹模厚度為32mm,卸料板厚度為18mm,承料板250X60X4mm,螺釘4XM6X12,6XM12X65,圓柱銷2X12X70,4X10

23、X50,螺釘6XM12X30,螺釘6XM12X65,圓柱銷2X12X70。圖5怡IrgrB15州-iT-ITST"TFa-12仲-1.Itf1rlhq.IT?.收w16畫1u .4哂:HiEtfeIMw圖5為剖切模，采用有廢料剖切。圖6為凸模，采用端面刃磨，維修方便。工作時(shí)，凸模接觸工件即開始沖切。凸模不帶斜度，對(duì)工件的斷面不產(chǎn)生拉力，兩個(gè)定位塊是可調(diào)的，以沖件外形定位，準(zhǔn)確可靠。查表得：剖切模材料采用6W6Mo5Cr4V,HRC5860,凸、凹模采用T10A,HRC4550,其他非標(biāo)準(zhǔn)零件用45鋼。圖6圖7為凹模，采用兩塊拼合結(jié)構(gòu)，嵌入鑲板的型腔中，側(cè)面用螺釘鎖緊，間隙為可調(diào)。剖切

24、開始時(shí)，凸模的R19.5mm首先對(duì)直壁進(jìn)行沖裁，凸模下行到工件底部時(shí)尺寸48mm和R19.5mm同時(shí)對(duì)沖件進(jìn)行沖裁，剖切為兩件，剖切斷面質(zhì)量良好。5 .沖壓設(shè)備的選擇：根據(jù)最大閉合高度和沖壓力選取J23-25開式雙柱可傾壓力機(jī)，最大閉合高度為270mm,選后側(cè)導(dǎo)柱模架(GB/T2851.3-90)。四、模具工作零件加工工藝規(guī)程:以下以修邊沖孔復(fù)合模為例簡(jiǎn)介模具工作零件加工工藝規(guī)程，其他幾副模具基本相同。1.落料凹模加工工藝規(guī)程：工序名稱工序內(nèi)容1下料450X135（按等體積法計(jì)算后再加上鍛造的燒損量）2鍛造將毛坯鍛造成為165mmx105mmx60mm的平行六面體3熱處理退火（消除鍛后殘余內(nèi)應(yīng)力；降低硬度）4銃（刨）平向仰J（或銃）八旬達(dá)160mmx100mmx54mm（磨削余重單面0.5mm）5平磨磨上下大半面，留精磨余重0.2mm；與卸