凹模沖壓模具設(shè)計(jì)

1、目 錄前言1設(shè)計(jì)內(nèi)容21、工藝性分析22、工藝方案的確定23、模具結(jié)構(gòu)形式的確定24、工藝設(shè)計(jì)3（1）計(jì)算毛坯尺寸3（2）畫排樣圖3（3）計(jì)算材料利用率4（4）計(jì)算沖壓力5（5）初選壓力機(jī)5（6）計(jì)算壓力中心5（7）計(jì)算凸凹模刃口尺寸6（8）卸料板各孔口尺寸6（9）凸模固定板個(gè)孔口尺寸65、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6（1）模具類型的選擇6（2）定位方式的選擇6（3）凹模設(shè)計(jì)6（4）凹模刃口與邊緣的距離6 （5）確定凹模周界尺寸7（6）選擇模架及確定其他沖模零件尺寸76、繪制典型零件圖和裝配圖87、結(jié)束語9致謝9參考文獻(xiàn)10前 言隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的也在不斷發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)模具的需求量越來越大，技

2、術(shù)要求也越來越高.雖然模具種類繁多，但在“十一五”期間其發(fā)展重點(diǎn)應(yīng)該是既能滿足大量需要，又具有較高的技術(shù)含量，特別是目前國內(nèi)尚不能自給、需大量進(jìn)口的模具和能代表發(fā)展方向的大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具.又由于模具標(biāo)準(zhǔn)件的種類、數(shù)量、水平、生產(chǎn)集中度等對(duì)整個(gè)模具行業(yè)的發(fā)展有重大影響.因此，一些重要的模具標(biāo)準(zhǔn)件也必須重點(diǎn)發(fā)展，而且其發(fā)展速度應(yīng)快于模具的發(fā)展速度，這樣才能不斷提高我國的模具標(biāo)準(zhǔn)化水平，從而提高模具質(zhì)量，縮短模具生產(chǎn)周期及降低成本.由于我國的模具產(chǎn)品在國際市場(chǎng)上占有較大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，因此對(duì)于出口前景好的模具產(chǎn)品也應(yīng)作為重點(diǎn)來發(fā)展.而且應(yīng)該是目前已有一定基礎(chǔ)，有條件、有可能發(fā)展起來的產(chǎn)品.如

3、：1）大型精密塑料模具 塑料模具占我國模具總量的比例正逐年上升，發(fā)展?jié)摿薮?目前雖然已有相當(dāng)技術(shù)基礎(chǔ)并正在快速發(fā)展，但技術(shù)水平與國外仍有較大差距，總量也供不應(yīng)求，每年進(jìn)口幾億美元.2）主要模具標(biāo)準(zhǔn)件 目前國內(nèi)已有較大產(chǎn)量的模具標(biāo)準(zhǔn)件主要是模架、導(dǎo)向件、推桿推管、彈性元件等.這些產(chǎn)品不但國內(nèi)配套大量需要，出口前景也很好，應(yīng)繼續(xù)大力發(fā)展.雖然如此，我國的沖壓模具設(shè)計(jì)制造能力與市場(chǎng)需要和國際先進(jìn)水平相比仍有較大差距.這些主要表現(xiàn)在飛行器鈑金件、高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面，無論在設(shè)計(jì)還是加工工藝和能力方面，都有較大差距.覆蓋件模具，具有設(shè)計(jì)和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點(diǎn)，可

4、代表覆蓋件模具的水平.雖然在設(shè)計(jì)制造方法和手段方面已基本達(dá)到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國際水平，在模具國產(chǎn)化進(jìn)程中前進(jìn)了一大步，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期等方面，與國外相比還存在一定的差距.標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具，是我國重點(diǎn)發(fā)展的精密模具品種.有代表性的是集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動(dòng)閥片多功能模具，已基本達(dá)到國際水平.因此我們?cè)趯W(xué)習(xí)完飛行器板金成形和模具相關(guān)基礎(chǔ)課程后，老師讓我們進(jìn)行簡(jiǎn)單沖壓件的模具設(shè)計(jì)，我們可經(jīng)通過簡(jiǎn)單件的設(shè)計(jì)初步了解一下模具設(shè)計(jì)的過程.設(shè)計(jì)內(nèi)容1、工藝性分析此工件只有落料一個(gè)工序.制件材料為Q235，具有良好的沖壓性能，適合沖裁.工件結(jié)構(gòu)相對(duì)

5、簡(jiǎn)單，厚度為2mm，工件的尺寸全部為自由公差，可看作IT14級(jí)，尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求（圖），但應(yīng)加以注意：圖1（1）孔與零件邊緣最近處為3mm在設(shè)計(jì)模具是應(yīng)加以注意.（2）有一定批量，應(yīng)重視模具材料和結(jié)構(gòu)的選擇，保證一定的模具壽命.（3）沖裁間隙，凸凹模間隙的確定應(yīng)符合制件的要求.（4）各工序凸凹模動(dòng)作行程的確定應(yīng)保證各工序動(dòng)作穩(wěn)妥、連貫.2、工藝方案確定根據(jù)制件工藝性分析，其基本工序只有落料，可得以下簡(jiǎn)單方案：落料，單工序沖裁.3、模具結(jié)構(gòu)形式的確定因制件材料較薄，為保證制件平整，采用固定卸料裝置.為方便操作和取件可初選雙立柱可傾壓力機(jī)，橫向送料.采用圓柱頭式擋料銷.生產(chǎn)效率

6、高，材料消耗也小.綜上所述：由模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)1書表52，57選用固定卸料橫向送料典型組合結(jié)構(gòu)形式，后側(cè)導(dǎo)柱滑動(dòng)導(dǎo)向模架.4、工藝設(shè)計(jì)4.1計(jì)算毛坯尺寸制件長(zhǎng)為L(zhǎng)=72mm，寬為B=50mm4.2排樣方式的確定及其計(jì)算因材料厚度2mm由參考書模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)表4-4得材料厚度允許偏差為±0.13mm,屬于A級(jí)精度.故材料為A級(jí)精度的Q235.由參考書飛行器鈑金成形原理與工藝3表3-17選a=a1=3mm.式325和表3-17，3-18，無側(cè)壓裝置，則有：B=其中：B條料板公稱寬度（mm） D垂直于送料方向的工件尺寸（mm） a1側(cè)搭邊值（mm） b0條料與導(dǎo)板之間的間隙（mm） 條料寬度公差

7、（mm）查表3-18，有0.6,b0=0.2則；B=50+2(3+0.6) +0.2=57.4-0.60mm條料步距L=72+a=72+3=75mm按圖排樣板料可剪成1600mm×57.4mm×2mm 圖24.3計(jì)算材料利用率=×100% 其中： A0=2680，得到制件的總面積. A=4275，一個(gè)步距的條料的面積. 故=62.6%4.4計(jì)算沖壓力完成本制件所需沖壓力由沖裁力、卸料力組成.由參考資料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)1表411得=432461MpaF沖裁=1.3Lt=1.3Lt（0.70.9）=Lt×=450×272×2=244.8KNF

8、推件=nk推F沖F卸料=K卸F沖其中：n為同時(shí)卡塞在凹模內(nèi)的零件數(shù)一般為35，本設(shè)計(jì)取3.由參考書飛行器鈑金成形原理與工藝3表315得K推=0.08，K卸=0.0450.055故得：F推件=3×0.05×244.8=36.72KN F卸料=0.05×244.8=12.24KNF沖壓= F沖裁+F推件+F卸料=244.8+36.72+12.24=293.76KN4.5初選壓力機(jī)由參考文獻(xiàn)模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)1表438選取GKPF40型精沖壓力機(jī).4.6計(jì)算凸凹模刃口尺寸.可按配合加工計(jì)算刃口尺寸.由飛行器鈑金成形原理與工藝3表3-14，可?。好總€(gè)尺寸，x1凹模磨損后增大尺

9、所以有A1d=(40-1×0.17)+0.0425 0=39.83+0.0425 0A2d=(72-1×0.2)+0.05 0 =71.8+0.05 0A3d=(50-1×0.2)+0.05 0=49.8+0.05 0A4d=(26-1×0.12)+0.03 0=25.88+0.03 0B1d=(30+1×0.12)0 -0.03=30.120 -0.03C1d=50+0.05 -0.05凸模的尺寸的配制：按凹模的實(shí)際尺寸配制，保證雙面合理間隙為Z=0.180mm所以 凸模尺寸為：A1d=39.69+0.0425 0A2d=71.66+0.05

10、 0A3d=49.66+0.05 0A4d=25.74+0.03 0B1d=29.940 -0.03C1d=49.86+0.05 -0.054.7計(jì)算壓力中心.由于該制件圖形規(guī)則，壓力中心在其幾何中心上.先畫出確定壓力中心示意圖,如圖建立坐標(biāo)系.圖確定壓力中心示意圖則有：A1=800,X1=20,Y1=40 A2=780,X2=50,Y2=26A3=1100,X3=72,Y3=50所以對(duì)于中心點(diǎn)坐標(biāo)有：X=A1*X1+A2*X2+A3*X3A1+A2+A3=39.64 Y=A1*Y1+A2*Y2+A3*Y3A1+A2+A3=20.914.8卸料板各孔口尺寸.由文獻(xiàn)沖壓手冊(cè)2表2-55得C=0.

11、05mm，對(duì)于帶固定卸料裝置的沖模，卸料板不僅起卸料作用而且還起壓料作用.卸料板各型孔應(yīng)與凸模配合保持0.5.這樣有利于保護(hù)凸，凹模刃口不被啃傷，4.9凸模固定板個(gè)孔口尺寸.凸模固定板各孔與凸模采用H7/m6配合.5、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：5.1模具類型的選擇     由沖壓工藝分析可知，壓力機(jī)一次沖裁即可完成一個(gè)工序，所以模具類型單工序沖裁模.5.2定位方式的選擇因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料板，無側(cè)壓裝置.控制條料的送進(jìn)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因?yàn)闂l料長(zhǎng)度有一定余量，可以靠操作工目測(cè)來定.5.3凹模設(shè)計(jì).因制

12、件材料簡(jiǎn)單，總體尺寸不大，選用整體式矩形凹模較為合理.因生產(chǎn)批量較大，由文獻(xiàn)模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)1表3-5選用T10A為凹模材料.凹?？仔陀稍撐墨I(xiàn)中表238選出第三種孔型，且=3°，h=5mm由該文獻(xiàn)表2-39得凹模高度h=22mm和凹模壁厚c=30mm.5.4凹模刃口與邊緣的距離.由文獻(xiàn)沖壓手冊(cè)表241得a=30mm5.5確定凹模周界尺寸L×B. 所以：L×B=160×125據(jù)文獻(xiàn)模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)表543得160mm×125mm×22mm其中L=160mm，B=125mm，5.6選擇模架及確定其他沖模零件尺寸.由凹模周界尺寸及配用模架閉合高度在

13、H=120145mm查模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)15-7選用對(duì)角導(dǎo)柱模架，標(biāo)記為100X80X120145I (GB/T2851.11990),并根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)畫出模架圖類似也可查出其他零件尺寸參數(shù)，此時(shí)即可畫裝配圖6、繪制典型零件圖和裝配圖.a凸模 b凹模結(jié) 束 語鈑金沖壓成形課程設(shè)計(jì)是我在大學(xué)期間的一門重要的課程，是把理論應(yīng)用到實(shí)踐中的過程.通過這次設(shè)計(jì)使我學(xué)會(huì)如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己.創(chuàng)新，是要我們學(xué)會(huì)將理論很好地聯(lián)系實(shí)際，并不斷地去開動(dòng)自己的大腦；并使我鞏固了自己的知識(shí)，加深了對(duì)沖壓成形的理解，同時(shí)認(rèn)識(shí)到自己的不足.把以前不懂或模糊的知識(shí)上升到了深刻理解，相信對(duì)我們將來從事

14、工作將有很大幫助.本設(shè)計(jì)是一個(gè)小型的鈑金零件成形工藝的設(shè)計(jì).主要包括了沖孔和沖壓模具的設(shè)計(jì)計(jì)算以及主要零件和模具的CAD制圖,使我學(xué)到了不少東西， 通過本次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多新的東西，也發(fā)現(xiàn)了大量的問題，有些在設(shè)計(jì)過程中已經(jīng)解決，有些還有待今后慢慢學(xué)習(xí).只要學(xué)習(xí)就會(huì)有更多的問題，更多的難點(diǎn)，但也會(huì)有更多的收獲.由于個(gè)人水平有限，在設(shè)計(jì)過程中不可避免地出現(xiàn)各種各樣的問題，還請(qǐng)老師批評(píng)指正.致謝在本設(shè)計(jì)完成之際，衷心感謝指導(dǎo)老師和同學(xué)們對(duì)我的指導(dǎo)和幫助.在我設(shè)計(jì)過程中，張春元老師給予了極大的幫助和指導(dǎo)，并為我們提供了舒適的工作、學(xué)習(xí)環(huán)境，老師認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)格，使我深受啟發(fā)，在

15、此我要感謝幾位老師對(duì)我的幫助和他們耐心的輔導(dǎo)；以及同學(xué)們的支持，和同學(xué)們之間的相互探討也使我獲益匪淺，也要同學(xué)們對(duì)我的關(guān)心，使我在學(xué)習(xí)中感受到了快樂.我再次感謝老師和我的同學(xué)們，并感謝學(xué)校給予我們一個(gè)實(shí)踐的平臺(tái)，使我們的能力得到了極大的提升.參考文獻(xiàn)【1】 史鐵梁.模具設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，2006.【2】 王孝培.沖壓手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.【3】 瞿 平.飛機(jī)鈑金成形原理與工藝.西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，1995.【4】 楊玉英實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊(cè)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.【5】 伍先明.塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京：國防工業(yè)出版社，2006.【6】 申開智.塑料成型模具.北京：中國輕工業(yè)出版社，20