單工序落料模設(shè)計(jì)說明書

1、沖壓模具課程設(shè)計(jì)系別:模具設(shè)計(jì)與制造姓名:學(xué)號(hào): 沖壓模具設(shè)計(jì)說明書目 錄前 言（3）設(shè)計(jì)任務(wù)書 （4）一、 沖壓件工藝分析（5）二、 確定沖裁工藝方案（5）三、 確定模具總體結(jié)構(gòu)（5）四、 工藝尺寸計(jì)算（6）五、 沖壓設(shè)備的選擇（7）六、 主要零部件的設(shè)計(jì)（8）七、 模具裝配圖（18）心得體會(huì)（19）結(jié)束語 (20)前 言模具課程設(shè)計(jì)是CAD/CAM專業(yè)教學(xué)計(jì)劃安排的非常重要的教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，也是畢業(yè)設(shè)計(jì)的首選內(nèi)容。其目的在于鞏固模具結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)所學(xué)知識(shí)，熟悉有關(guān)資料，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握正確的設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際工作能力。通過模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，學(xué)生在工藝性分析、工藝方案論證、工藝計(jì)算、模具

2、零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、編寫說明書和查閱參考文獻(xiàn)等方面受到一次綜合的訓(xùn)練，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。本次設(shè)計(jì)中，本人的設(shè)計(jì)任務(wù)是根據(jù)一個(gè)座板的工件設(shè)計(jì)一副模具。本人主要做了如下工作：1、根據(jù)座板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算各部分尺寸；2、確定工藝方案；3、由以上數(shù)據(jù)畫出裝配圖。設(shè)計(jì)任務(wù): 零件名稱 墊片圖號(hào)1材料Q235板厚1.0mm生產(chǎn)批量大批量一、沖壓件工藝分析1、材料：Q235普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有好的塑性，具有良好的沖壓性能。2、沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度：零件的尺寸精度、已給公差，沖壓生產(chǎn)出的零件精度能夠符合零件精度要求。3、工件結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡單，形狀對(duì)稱。結(jié)論：適合沖裁二、沖壓件的工藝方案確定通過以

3、上對(duì)該零件的結(jié)構(gòu)、形狀及精度的分析，并結(jié)合零件的生產(chǎn)批量。該零件采用落料單工序就可完成沖壓加工。三、確定模具總體結(jié)構(gòu)1、模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用單工序模沖壓，所以本套模具類型為單工序落料模。2、定位方式的選擇 因?yàn)樵撃＞卟捎脳l料，控制條料得送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷；控制條料的送進(jìn)步距采用擋料銷。3、導(dǎo)柱、導(dǎo)套位置的選擇由于落料件的結(jié)構(gòu)簡單，大批量生產(chǎn)都使用導(dǎo)向裝置。導(dǎo)向方式主要有滑動(dòng)式和滾動(dòng)式導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)。該零件承受側(cè)壓力不大，為了加工裝配方便，易于標(biāo)準(zhǔn)化，決定使用滑動(dòng)式導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)。4、滑動(dòng)式模架選擇由于受力不大，精度要求也不高，同時(shí)為了節(jié)約生產(chǎn)成本，簡化模具結(jié)構(gòu)，降低模具制造難度，

4、方便安裝調(diào)整，故采用后側(cè)導(dǎo)柱導(dǎo)套式模架。該模架可以三方面送料，操作特別方便。5、卸料、出件方式的選擇在選用卸料裝置的形式時(shí)，需考慮出料方式是上出料，還是下出料。卸料裝置根據(jù)沖件平整度要求或料的厚薄來確定，對(duì)于沖件平整度要求高，且料薄的宜用彈壓卸料板。這樣既可壓料又可卸料，且卸料板隨上模上下運(yùn)動(dòng)，直觀性強(qiáng)，操作方便，是生產(chǎn)中常用的一種卸料方式。當(dāng)板料較厚時(shí)，用彈壓卸料板難以卸料時(shí)，選用固定卸料裝置卸料，一般在零件形狀簡單、要求不高時(shí)，采用固定卸料方式，它可簡化模具結(jié)構(gòu)，但是因?yàn)楣ぷ鞑课环忾]，送料只能靠手感，操作不便，安全性差。 由于零件厚度只有1mm，屬于薄料，一般采用彈性卸料方式順便壓料，以簡

5、化模具結(jié)構(gòu)，降低成本，同時(shí)該模具為單工序落料模，為方便制件取出，采取下出料方式。四、工藝尺寸計(jì)算該沖裁件厚度t=1mm，外形由直線組成，且對(duì)稱分布，在選取搭邊量時(shí)可看成方形類零件。查表p94 218（教材） ，工件間最小搭邊值a1=1.5mm，沿邊最小搭邊值a=2mm，以下面排樣方式中的數(shù)個(gè)零件為單位計(jì)算零件利用率。單個(gè)零件面積A0=12288mm2。1. 排樣方案的確定方案一：方案二： 方案一：材料利用率=A0/A=5×12288/650×100=94.52%方案二：材料利用率=A0/A=5×12288/490×132=94.99%比較以上兩種方案，知

6、方案二排樣材料利用率最高，故采用此排樣。2、凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 由于此工件在模具磨損后對(duì)其影響不一，所以采用配合加工的方法。查 書本p96表2414、2415.=0.13，=0.10,x=0.75凹模尺寸：A、 B、C、D段在磨損后均變大=127.810+0.065 Ap=127.690+0.065 =63.80+0.050 Bp=63.680+0.050 =34.80+0.050 Cp=34.680+0.050 =95.830+0.058 Dp=94.880+0.058 式中、最大、小初始雙面間隙Ad、Bd、Cd、Dd、落料凹、凸模尺寸沖裁件制造公差x系數(shù)3、沖、推、卸料力的計(jì)算（1）沖

7、裁力F 落為： F 落=KLt其中，L=(A+D)×2以上公式中：F沖裁力； K安全系數(shù)，一般取K=1.3； L沖裁周邊長度； t材料厚度；材料抗拉強(qiáng)度MPa； 則有：L=(A+D)×2=（96+128）×2=448(mm)材料厚度t=1mm;材料: Q235，參考相關(guān)資料，其抗拉強(qiáng)度=365Mpa,則： F 落=1.3×448×1×310180.554（kN）181（kN）（2）卸料力F x為：根據(jù)以上模具結(jié)構(gòu)類型，采用彈性卸料和下出料， FxKxF, 取Kx0.04,查下表如下圖所示則：FX0.04×1817.24（kN

8、）（3）推件力Ft為：FtKtFn, 凹模刃壁垂直部分高度h5mm,t1mm,n5/1=5;取Kt0.055，則： Ft5×0.055×18149.775（kN）總沖壓力F 總F 落+ Fx+ Ft181+7.24+49.775238.015（kN）4、壓力機(jī)公稱壓力的計(jì)算選用的壓力機(jī)公稱壓力P(1.31.5) F 總?cè)∠禂?shù)為1.5，則P1.5F總1.5×238.015357.0225（kN）5、沖裁壓力中心的確定由于該落料零件是為對(duì)稱零件，故沖裁壓力中心即為該落料件的對(duì)稱中心。 五、沖壓設(shè)備的選擇 開式曲柄壓力機(jī)雖然剛度差，但它成本低，且有三個(gè)方向可以操作的優(yōu)點(diǎn)

9、，故廣泛應(yīng)用于中小型沖裁件、彎曲件、拉深件的生產(chǎn)中。 閉式曲柄壓力機(jī)剛度好、精度高，只能靠兩個(gè)方向操作，適用于大中型件的生產(chǎn)。 雙動(dòng)曲柄壓力機(jī)有兩個(gè)滑塊，壓邊可靠易調(diào)，適用于較復(fù)雜的大中型拉深件的生產(chǎn)。選用的壓力機(jī)公稱壓力P(1.31.5) F 總?cè)∠禂?shù)為1.5，則P1.5F總1.5×238.015357.0225（kN）初選壓力機(jī)公稱噸位為400kN,型號(hào)為J23-40，因?yàn)殚_式壓力機(jī)廣泛應(yīng)用于沖壓工藝，且允許前后或左右進(jìn)料操作，操作空間大，操作方便。其主要工藝參數(shù)如下： 公稱壓力400KN封閉高度調(diào)節(jié)量65滑塊行程90滑塊中心線至床耳距離250滑塊行程次數(shù)45（次/min）立柱距

10、離340最大封閉高度320床身最大可傾角30工作臺(tái)尺寸前后460模柄孔尺寸直徑50左右700深度70工作臺(tái)板厚度65滑塊底面尺寸前后300直徑左右220工作臺(tái)孔尺寸前后460地腳螺拴前后1060左右700左右750直徑六、主要零部件的設(shè)計(jì)1、卸料裝置的設(shè)計(jì)采用的是彈壓卸料裝置，選用合成橡膠作為彈性元件，已知Fx7.32kN，根據(jù)模具安裝空間，取圓筒合成橡膠4個(gè)，每個(gè)橡膠承受的預(yù)壓力F y為： FyFx /n7320/41830N取hy32%h,查表得p2MPa,則橡膠的橫截面積為： AFy /p1830/2915設(shè)橡膠孔直徑為Dmm，橡膠上螺釘孔直徑d為10mm，則有： A/4（D2-d2）=

11、/4（D2-102）=915經(jīng)計(jì)算和保證足夠的卸料力,取D36mm橡膠的自由高度：mm取=28mm其中，mm因?yàn)?.5h 0 /D28/36 =0.781.5，所選橡膠符合要求。橡膠的安裝高度：h a（0.850.9）h 023.825.2mm取h a25mm2.凹模尺寸的設(shè)計(jì)落料凹模 凹模采用整體凹模，輪廓全部采用數(shù)控線切割機(jī)床即可一次成形，安排凹模在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)壓力中心的數(shù)據(jù)，盡量保證壓力中心與模柄中心重合。其輪廓尺寸的計(jì)算如下：凹模厚度H 凹Kb,查<<沖壓模具設(shè)計(jì)>>P92表2-4-88取K0.18，則：H 凹0.18×12823.04mm,

12、凹模壁厚C: C（1.52）×23.0434.5646.08，取凹模厚度 H=30mm，壁厚C取40mm凹模長L：Ll2c962×40176mm凹模寬B：Bb(2.54.0) H 凹128+(2.54.0) ×30 =203248mm取凹模寬B=250mm所以凹模的外形尺寸為176mm×248mm。故取凹模外形尺寸為250mm×250mm×30mm凹模形狀尺寸如圖所示：3、凸模尺寸的設(shè)計(jì)因?yàn)榱慵楹唵涡螤钪萍捎谜w直通式凸模。凸模長度主要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)，并考慮修磨、操作安全、裝配等的需要來確定。當(dāng)按沖模典型組合標(biāo)準(zhǔn)選用時(shí)，則可取標(biāo)準(zhǔn)

13、長度，否則應(yīng)該進(jìn)行計(jì)算。采用彈壓式卸料裝置，凸模長度應(yīng)按下式計(jì)算：凸模長度計(jì)算：Lh 1h 2h式中 凸模固定板厚度（mm）; 卸料板厚度（mm）; 附加長度（mm）;凸模固定板的厚度h 1=（0.60.8）H 凹=（0.60.8）×30=1824mm,取凸模固定板的厚度h 1=18mm卸料板的厚度一般為1020mm,取卸料板的厚度為18mm附加長度為h橡膠安裝高度h a板料厚度t凸模進(jìn)入凹模的深度f，其中，h a=25mm, t=1mm,凸模進(jìn)入凹模的深度取1mm,所以 h= h atf=25+1+1=27mm則：Lh 1h 2h =18182763mm凸模尺寸如圖所示：4、模架根

14、據(jù)凹模外形尺寸250×250×30，選凹模材料為HT200鋼上模座選外形尺寸為315×250×50，下模座選外形尺寸為315×250×60。如下圖所示模具的閉合高度與壓力機(jī)的裝模高度關(guān)系：H max5HH min10式中 H模具閉合高度（mm）； H max壓力機(jī)的最大裝模高度（mm）； H min壓力機(jī)的最小裝模高度（mm）；1）H min= H maxTS 式中，T工作臺(tái)板厚度，S為滑塊行程從已選壓力機(jī)設(shè)備參數(shù)已知：H max330mm, T=65mm,S=90mm, 則有：H min= H maxTS=3306590=175mm

15、故模具閉合高度應(yīng)為：325mmH 185mm實(shí)際模具閉合高度：H 模H 上H 下H 墊LH 凹f式中 H 上上模架厚度(mm);H 下下模架厚度(mm);H 墊墊板厚度(mm);L凸模長度(mm);H 凹凹模厚度(mm);f凸模進(jìn)入凹模的深度(mm) 則H 模H 上H 下H 墊LH 凹f50601063301=212mm下模座： (4)卸料板的設(shè)計(jì)材料選用Q235A鋼，長和寬的尺寸取與凸模固定板相同的尺寸，厚度為8mm18mm,取18mm，單面間隙取0.10。 卸料板(5)墊板的設(shè)計(jì)材料選用T10A鋼，長和寬的尺寸和凹模尺寸相同。墊板的厚度一般為5mm10mm，取厚度H2=10mm,則外形尺寸

16、為：250×250×10(6)導(dǎo)料銷導(dǎo)料銷直徑為10、長度為6mm,位于條料的左側(cè)，材料采用45號(hào)鋼，淬火處理，硬度為4045HRC，與凹模的配合為H7/m6。(7)擋料銷擋料銷的定位面抵住條料的前搭邊或制件內(nèi)廓的前(后)面，使條料送進(jìn)步距準(zhǔn)確。其結(jié)構(gòu)形式主要有固定擋料銷、活動(dòng)擋料銷、自動(dòng)擋料銷、始用擋料銷和定距側(cè)刃等。最終選定：固定擋料銷擋料銷是用來控制送料步距的。選用圓柱銷，直徑為8、長度為3mm,材料采用45號(hào)鋼，淬火處理，硬度為4045HRC與凹模的配合為H7/m6。 (8)模柄的選擇選用壓入式模柄，材料Q235， vv根據(jù)壓力機(jī)J23-40的相關(guān)參數(shù)可知，模柄的外

17、形安裝尺寸為：L=120 a=50 h=10。(9)螺栓、銷釘?shù)倪x擇上模座連接螺栓選用4-M10*70，上模座固定螺栓選用4-M10*75；下模座連接螺栓選用10×60。七、模具裝配圖 心得體會(huì)本學(xué)期沖壓模具課程設(shè)計(jì)以老師命題為主，為期兩周，內(nèi)容包括數(shù)據(jù)計(jì)算，課程設(shè)計(jì)說明書制作，圖紙繪制以及課程設(shè)計(jì)小結(jié)。以小組為單位進(jìn)行。 我們認(rèn)為，在這學(xué)期的實(shí)驗(yàn)中，在收獲知識(shí)的同時(shí)，還收獲了閱歷，收獲了成熟，在此過程中，我們通過查找大量資料，請(qǐng)教老師，以及不懈的努力，不僅培養(yǎng)了獨(dú)立思考、動(dòng)手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，在實(shí)驗(yàn)課上，我們學(xué)會(huì)了很多學(xué)習(xí)的方法。而這是日后最實(shí)用的，真的是受益匪淺。要面對(duì)社會(huì)的挑戰(zhàn)，只有不斷的學(xué)習(xí)、實(shí)踐，再學(xué)習(xí)、再實(shí)踐。 而且，這對(duì)于我們的將來也有很大的幫助。以后，不管有多苦，我想我們都能變苦為樂，找尋有趣的事情，發(fā)現(xiàn)其中珍貴的事情。就像中國提倡的艱苦奮斗一樣，我們都可以在實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后變的更加成熟，會(huì)面對(duì)需要面對(duì)的事情。 總的來說課程設(shè)計(jì)鍛煉了我們的動(dòng)手能力與總體規(guī)劃能力，也讓我們對(duì)沖壓模具有了更深刻的認(rèn)識(shí)，讓我們?cè)谀＞叻矫嬗辛烁蟮某砷L，。致謝在學(xué)習(xí)中,老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、豐富淵博的知識(shí)、敏銳的學(xué)術(shù)思維、精益求精的工作態(tài)度以及侮人不倦的師者風(fēng)范是我終生學(xué)習(xí)的楷模，老師們的高深