#沖壓模具課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、沖壓模具課程設(shè)計(jì)學(xué)校：系別：姓名： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師 ：1)二、三、四、五、六、七、八、九、十、沖壓模具課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟確定沖裁工藝方案制件工藝和設(shè)計(jì)計(jì)算沖裁力和壓力中心的計(jì)算計(jì)算凸凹模的刃口尺寸.凹模、凸模、凸凹模的設(shè)計(jì).模具其他裝置的設(shè)計(jì).模架的選擇壓力機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核.結(jié)束語(yǔ)2)2)2)3)4)7)7)7)7)模具課程設(shè)計(jì)是一個(gè)很重要的專業(yè)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)， 學(xué)生通過(guò)對(duì)金屬制件進(jìn)行沖裁或拉深， 成形工藝與冷沖模的綜合性分析設(shè)計(jì)、訓(xùn)練，要求達(dá)到如下目的：1、通過(guò)課程設(shè)計(jì)，幫助學(xué)生運(yùn)用和鞏固模具結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)課程及相關(guān)課程的理論知 識(shí)，了解冷沖模的設(shè)計(jì)的一般方法和程序。2、 訓(xùn)練學(xué)生查閱相關(guān)技術(shù)資料

2、(如模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手則、冷沖模結(jié)構(gòu)圖冊(cè) 塑料膜結(jié)構(gòu)圖冊(cè)等) ，使學(xué)生能夠熟練地運(yùn)用有關(guān)資料，熟悉有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，使 用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行估算等方面接受全面的訓(xùn)練。3、掌握模具設(shè)計(jì)的基本程序和方法，綜合運(yùn)用模具結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)及相關(guān)專業(yè)課程的 知識(shí)，并按照相關(guān)的技術(shù)規(guī)范， 進(jìn)行沖壓模具設(shè)計(jì)的基本技能訓(xùn)練，為今后在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中打好必要的基礎(chǔ)。一、沖壓模具課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟1、內(nèi)容設(shè)計(jì)一副簡(jiǎn)單的、具有典型結(jié)構(gòu)的中小型模具為主，要求學(xué)生獨(dú)立完成模具裝配圖一張，模具裝配圖相關(guān)的工作零件圖、設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份。2、步驟沖壓生產(chǎn)的過(guò)程一般是從原材料剪切開始，經(jīng)過(guò)各種沖壓工序和其他必要的輔助工序加工出圖紙所要求

3、的零件，對(duì)于某些組合沖壓或精度要求較高的沖壓件，還需要經(jīng)過(guò)切削、焊接或鉚接等工序，才能完成。進(jìn)行沖壓模具課程設(shè)計(jì)就是根據(jù)已有的生產(chǎn)條件，綜合考慮各方面因素，合理安排零件的生產(chǎn)工序， 優(yōu)化確定各工藝參數(shù)的大小和變化范圍，合理設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)，正確選擇模具加工方法，選用沖壓設(shè)備等，使零件的整個(gè)生產(chǎn)達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、帝豪和 安全的目的。二、確定沖裁工藝方案根據(jù)制件工藝分析，其基本工序有沖孔、拉深、落料三道，可得到三種方案：1、先沖孔，再落料，后拉深。采用單工序模生產(chǎn)。2、落料一一拉深，后沖孔級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。3、采用落料一一拉深一一沖孔同時(shí)進(jìn)行的復(fù)合模生產(chǎn)。由于制件批量較大，而方案一的生產(chǎn)效率較低

4、， 故可排除方案一；由于級(jí)進(jìn)模是一種多工位、 效率高的加工方法，但是級(jí)進(jìn)模的輪廓尺寸較大，制造復(fù)雜，成本較高，加工難度提高，因 而也排除方案二；而方案三采用一套模具生產(chǎn)，在一套模具中同時(shí)完成三道工序，三次定位在一套模具中，精度高，模具的制造成本不高。 故采用方案三復(fù)合模生產(chǎn)這批制件為最佳方 案。三、制件工藝和設(shè)計(jì)計(jì)算1、原始數(shù)據(jù)：如圖1-1材料為15鋼，材料厚度為2.5mm，大批量生產(chǎn)。圖1-12、排樣圖設(shè)計(jì)與計(jì)算：因該沖裁件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，最大輪廓尺寸為60mm，而且是大批量生產(chǎn)，所以采用直排有廢料排樣。因t=2.5mm ,查表得最小搭邊值：a=2.5mm, b=2mm 。步距：A=D+a=60+

5、2.5=62.5mm條料寬度：B= （ D+2b+ ） =60+2 x 2+0.8= 64.8°o.8 mm（其中條料寬度公差 ，查表得： =0.8 ）排樣圖如下圖1-2所示：材料利用率：n = AfO/Af x 100% =71%3、確定拉深次數(shù) 毛胚直徑計(jì)算根據(jù)凸緣相對(duì)直徑 Dt/d=60/ （35+2.5 ） =1.6.查表6-6-得，拉深件切邊余量 R=3.0mm因此。凸緣直徑按dt = Q 63mm由于r=R, 所以毛胚直徑 D=Q 74mm 判斷能否一次拉深成形根據(jù)凸緣相對(duì)直徑 dt/d=63/ （35+2.5） =1.68和毛胚相對(duì)厚度t/D=2.5/74=3.4%，查

6、得首次拉深極限高度（hd1）max=0.45,而工件的實(shí)際相對(duì)高 度為（hd1）實(shí)=14/37.5=0.37< （心）max，故能一次拉深成形。四、沖裁力與壓力中心的計(jì)算1、沖裁力的計(jì)算a）沖裁力F查表，取材料15鋼的抗拉強(qiáng)度d b =400MPa為計(jì)算方便，可按下式計(jì)算沖裁力：F Lt d b = n x 79 x 2.5 x 400=248.06 248 KNb）卸料力Fx由 Fx =KxF，查表得，Kx=0.05貝VFx =0.05 x 248=12.4 KNc）推件力Ft由 Ft =nKtF，已知 n=3,查表得，Kt =0.055則Ft = 3 X 0.055 X 248=40

7、.92 KNd) 頂件力Fd由 Fd =KdF，查表得，Kd=0.06Fd =0.06 X 248 = 14.38 KN本模具采用彈性卸料裝置和下出料方式，所以壓力機(jī)公稱壓力 Fz=F+Fx +Ft=248+12.4+40.92=301.32 KN根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，壓力機(jī)擬選350KN的開式雙柱可傾壓力機(jī)，型號(hào)為 JC23-35。查表可得如下：滑塊行程次數(shù)50 （次 /min）工作臺(tái)尺寸前后380mm左右610mm取大土寸閉冋度280mm工作臺(tái)孔尺寸前后200mm左右290mm直徑260mm封閉高度調(diào)節(jié)量60mm墊板尺寸厚度60mm直徑150mm滑塊中心線至床身205mm模柄尺寸直徑50mm距

8、離深度70mm立柱距離300mm滑塊底面尺寸:前后190mm左右210mm床身最大傾角20°2、沖裁壓力中心的確定此工件為圓形工件，其沖裁時(shí)的壓力中心與幾何中心重合。五、尺寸的計(jì)算1、計(jì)算凸、凹模的刃口尺寸 確定落料凸、凹模工作部分尺寸及制造偏差查表 3-3，取 ZmaX=0.5mm， Zmin=0.36mm。查表 3-5，取 3 p=-0.02mm, S d=+0.025mmt 查表 3-6，取 x=0.75。 0.02 +| + 0.025 £0.5 0.36。即 0.045<0.14，滿足條件。將上訴數(shù)據(jù)代入公式，即得49.02500Da =h mmDt = (

9、60 Zmin)mm = 59.64 mm0.0.02.0.02 確定沖孔凸、凹模工作部分尺寸及制造偏差查表 3-3，取 ZmaX=0.5mn, Zmin=0.36mm。查表 3-5，取 S p=-0.02mm, S d=+0.025mm。查表 3-6，取 x=0.75。-0.02| -卜0.025| ；： 0.5 0.36。即 0.045<0.14，滿足條件。代入公式，即得0d0.025dt=i9°2 mm d a=i9.36。mm。2、拉深模工作零件設(shè)計(jì)拉深凸、凹模的圓角半徑a. 凹模圓角半徑rArA = 0.8 （ D -d） t =7.376mm取 rA =8mmb.

10、凸模圓角半徑rTrT =（0.61） rA =4.8 8mm取 h =6mm拉深模工作部分尺寸計(jì)算凹模尺寸 Da = （ Dmax-0.75 ）=六、凹模、凸模、凸凹模的設(shè)計(jì)1、凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于采用彈壓卸料板，則其凸模長(zhǎng)度按下式計(jì)算L= h1 + h 2 + t + h =50mm2、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依公式，得凹模高度 H = kb （其中查表得 k=0.3 ） =0.3 x 60=18mm凹模壁厚C = （1.52） H = 30mm凹模的外形尺寸：L = 2C+60 = 120mmB = b+（2.5 4） H =105mm取標(biāo)準(zhǔn)凹模尺寸：120X 105 X 18允許誤差515。七、模具

11、的其他裝置的設(shè)計(jì)1、墊板的厚度取6mm2、 凸模固定板：凸模固定板的形狀一般與凹模形狀相同，凸模固定板的厚度取12mm3、 卸料板的確定：材料為45鋼，長(zhǎng)和寬的尺寸取與凸模固定板相同的尺寸，厚度取12mm4、凸模、凸模固定板、墊板、上模座是用圓柱銷和內(nèi)六角螺釘來(lái)連接的。5、 圓柱銷的數(shù)量為 4根，其尺寸為：6mm材料采用35鋼，與上下模座，墊板，凹模， 凸模固定板的配合為 H7/m6的過(guò)度配合。6、 內(nèi)六角圓柱頭螺釘?shù)臄?shù)量是12個(gè)，材料采用45鋼。7、聚氨酯橡膠的自由高度：根據(jù)工件材料的厚度為 2.5mm,沖裁時(shí)凸凹模進(jìn)入凹模深度取 1mm考慮模具維修時(shí)刃 磨留量2mm再考慮開啟時(shí)卸料板高出凸

12、凹模 1mm則總的工作行程 H=7mm由公式可以 算出模具中安裝橡膠的空間高度尺寸為 15mm八、模架的選擇模架選用適合中等精度，上下滑平穩(wěn)，可橫向送料，適于大批量生產(chǎn)的后側(cè)導(dǎo)柱模架。根據(jù)凹模尺寸的確定查表得模架參數(shù)：模架L=200B=100開模最大高度170mm上模座200 X 100 X 35下模座200 X 100 X 40導(dǎo)柱25X 130導(dǎo)套25 X 85 X 38九、壓力機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核模具的閉合高度計(jì)算：H min +10W HW H max 5140+10W H< 170- 5即 150 W H< 165其中：Hmin 壓力機(jī)的最小閉合高度Hmax 壓力機(jī)的最大閉合高度十、結(jié)束語(yǔ)緊張的冷沖壓模具設(shè)計(jì)，在老師和我們的共同努力下，終于結(jié)束了。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)，使我在原來(lái)的理論基礎(chǔ)上增加了實(shí)戰(zhàn)性的知識(shí)，同時(shí)我也感受到要成為一個(gè)模具設(shè)計(jì)師需要付出很多努力。本次設(shè)計(jì)中，我們利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAXA ）來(lái)進(jìn)行冷沖壓模的設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，是在設(shè)計(jì)時(shí)，把原始數(shù)據(jù)圖形數(shù)據(jù)化的參數(shù)輸入計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行分析和處理并通過(guò)顯 示器給出分析結(jié)果和圖形，同時(shí)還可在顯示器上對(duì)分析結(jié)果和圖形進(jìn)行補(bǔ)充修改和完整，使設(shè)計(jì)達(dá)到最佳