三圓孔圓形墊片沖壓具設(shè)計

1、目錄目錄11. 工件的沖壓工藝設(shè)計31.1工藝分析31.2確定工藝方案31.3工藝計算51.3.1排樣及確定條料尺寸51.3.2沖壓力計算及設(shè)備選擇61.4凸模 凹模 凸凹模刃口及結(jié)構(gòu)尺寸計算91.4.1凸模、凹模及凸凹模刃口尺寸91.4.2 落料凹模結(jié)構(gòu)尺寸111.4.3沖孔凸模結(jié)構(gòu)尺寸111.4.4凸凹模結(jié)構(gòu)尺寸121.5其他模具零部件的選擇121.5.1模架121.5.2凸模固定板131.5.3模座131.5.4凸凹模固定板131.5.5卸料板141.5.6壓力機的確定142. 結(jié)構(gòu)總圖153參考文獻(xiàn)154.設(shè)計小結(jié)16 1. 工件的沖壓工藝設(shè)計1.1工藝分析沖壓件的工藝性是指從沖壓工藝

2、方面來衡量零件設(shè)計是否合理。一般來講，滿足使用要求的條件下，能以最簡單、最經(jīng)濟(jì)的方法將工件加工出來，就說明該件的沖壓工藝性好，否則，該件的沖壓工藝性就差。工藝性的好壞是相對的，他直接受到工廠的沖壓技術(shù)水平和設(shè)備條件的影響。該零件尺寸中，未注公差按照IT13確定工件尺寸的公差。查公差表，各尺寸公差為、。零件簡圖：如圖所示零件名稱: 典型圓墊片上產(chǎn)批量: 大量生產(chǎn)（30萬件）材料： 45鋼 厚度： 2mm1.2確定工藝方案確定工藝方案就是確定沖壓件的工藝路線，主要包括沖壓工序數(shù)、工序的組合和順序等。確定合理的沖裁工藝方案應(yīng)對不同的工藝方案進(jìn)行全面的分析與研究。在選擇工藝時，一般要考慮模具的結(jié)構(gòu)形式

3、，比較其綜合的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果，選擇一個合理的沖壓工藝方案。在確定沖壓件的工藝路線時，應(yīng)主要考慮以下幾個方面：沖壓零件的幾何形狀、尺寸大小、精度等級、生產(chǎn)批量、加工零件時操作的難易程度、模具的加工成本及時間等。經(jīng)分析該零件屬于大批量生產(chǎn)，形狀簡單，工藝性較好、沖壓件尺寸精度較高。沖壓該零件需要的基本工序有落料和沖孔。方案一：先落料，再沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。方案二：落料和沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：沖孔落料連續(xù)沖壓，采用級進(jìn)模（連續(xù)模）生產(chǎn)。方案一單工序模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率較低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求。由于零件結(jié)構(gòu)簡單，為提高生產(chǎn)效率，

4、主要應(yīng)采用復(fù)合沖裁或級進(jìn)沖裁方式。方案二復(fù)合模能在壓力機一次行程內(nèi)，完成落料、沖孔等多道工序，所沖壓的工件精度較高，不受送料誤差影響，內(nèi)外形相對位置重復(fù)性好，由于壓料沖裁的同時得到了校平，沖件平直且有較好的剪切斷面。方案三級進(jìn)?？梢约庸ば螤顝?fù)雜、寬度很小的異形沖裁件，且可沖裁比較厚的零件，但級進(jìn)模沖裁受壓力機工作臺面尺寸與工序數(shù)的限制，沖裁件尺寸不宜太大。另外級進(jìn)模沖裁中、小型零件時零件平面度不高，高質(zhì)量工件需校平。根據(jù)沖壓模工藝原理，結(jié)合該零件結(jié)構(gòu)的特點，通過對比以上三種方案，采用復(fù)合模結(jié)構(gòu)簡單實用，沖壓工藝過程穩(wěn)定可靠，比較適合該零件了生產(chǎn)制造。1.3工藝計算1.3.1排樣及確定條料尺寸(

5、1) 調(diào)料寬度條料寬度B用式（1-1）進(jìn)行計算 B=（D+2+C） （1-1）式中，D是制件直徑（mm）；是是工件與邊緣的搭邊值（mm）；C是條料與導(dǎo)料板之間的間隙（mm）。查表得，材料厚度t=2mm自動送料時，工件與工件之間的搭邊值=3mm，工件與邊緣之間的搭邊值=2mm。查表得條料寬度B<100mm時，送料間隙取C=0.5mm。零件外形為圓形 ，可以采用單排、交叉雙排或多排；考慮到零件為中等批量生產(chǎn)，如果采用交叉雙排或多排，則模具尺寸和結(jié)構(gòu)就會相應(yīng)增大，從而增加模具生產(chǎn)成本，所以本設(shè)計決定采用單排結(jié)構(gòu)即直排（如圖所示）。由于每張鋼板的尺寸都是長度為2000mm，寬度為1000mm。每

6、張鋼板剪裁1000/4422條;每條能沖裁（2000-22）/4346.所以每張鋼板能生產(chǎn)2246=1012個零件。 考慮定位公差及裁剪公差后，條料寬度按式（1-2）計算 （1-2）式中，是條料寬度偏差（mm），查表得=0.5故得 即 （2） 步距 （3） 材料利用率 式中，n是一個步距內(nèi)沖裁件數(shù)目 A是沖裁面積（包括餒形結(jié)構(gòu)廢料） S是步距長度（mm） B是調(diào)料寬度（mm）取n=1， S=43mm，B=44.5mm 1.3.2沖壓力計算及設(shè)備選擇（1） 沖裁力的計算落料及沖孔時的沖裁力按式（1-3）計算 （1-3）式中，P是沖裁力（N）；L是沖裁周邊長度（mm）；t是材料厚度（mm）；是材料

7、的抗剪強度（MPa）；K是修正系數(shù)，一般取K=1.3。由于，所以式（1-3）也常常表達(dá)為 （1-4）其中，是沖壓材料的抗拉強度（MPa）；查表得，45鋼的抗拉強度=600MPa落料所需沖裁力沖孔所需沖裁力（2） 卸料力、頂件力、推料力的計算 從凸模上卸下箍著的材料所需的力稱為卸料力；逆沖裁方向?qū)辶蠌陌寄?nèi)頂出所需的力稱為頂件力；從凹模內(nèi)向下推出制件或廢料所需的力，稱為推料力。一般按以下公式計算式中，F(xiàn)是沖裁力（N）,是卸料力系數(shù)，查表取=0.04；是頂件力系數(shù)，查表取=0.06，n是塞在凹模內(nèi)的制件或廢料數(shù)量，n=h/t.h為凹模直刃高度，取h=8，t為板厚，t=2，則n=8/2=4，為推料

8、力系數(shù)，查表取=0.055。經(jīng)計算得（3） 總沖壓力的計算（4）壓力中心的確定 式中，、是壓力中心在X、Y軸上的坐標(biāo)，、是各簡單圖形的壓力中心在X軸、Y軸上的坐標(biāo)與其沖裁周邊長度乘積之和（），是各簡單圖形的沖裁周邊長度之和（mm）?？梢钥闯隽慵赬軸方向上是對稱的，因此壓力中心必在零件的中心線上。所以經(jīng)計算.即壓力中心的位置（0，-0.93） （5）設(shè)備選擇經(jīng)計算，總沖壓力為318KN，取安全系數(shù)S=1.2則計算總分沖壓力則選取J23-40型開式可傾壓力機 公稱壓力（KN）： 400 最大閉合高度（mm）： 330 立柱距離（mm）： 340 工作臺尺寸（mm）: 460×700 1

9、.4凸模 凹模 凸凹模刃口及結(jié)構(gòu)尺寸計算1.4.1凸模、凹模及凸凹模刃口尺寸模具采用復(fù)合模結(jié)構(gòu)，計算刃口尺寸時宜采用尺寸轉(zhuǎn)換法計算。零件上包含三類尺寸： 落料尺寸 沖孔尺寸 位置尺寸 查得沖裁模刃口雙間隙mm， mm。（1）落料刃口尺寸計算則取 其中x是為與沖裁件精度有關(guān)的系數(shù)，查表，取x=0.5（2） 沖孔刃口尺寸計算 則取 （3） 位置尺寸 1.4.2 落料凹模結(jié)構(gòu)尺寸（1） 凹模壁厚C凹模厚度H=Kb15mm凹模壁厚C=(1.52)H3040mm式中，b是沖裁件的最大外形尺寸（mm），K是凹模厚度系數(shù)。查表得K=0.50則H=Kb=0.5×40=20mm，取H=30mm；C=(

10、1.52)H=(1.52)×20=2432mm，取C=30mm（2）凹模板直徑 1.4.3沖孔凸模結(jié)構(gòu)尺寸沖孔凸模長度為 式中，是落料凹模厚，為30mm；是凸模固定板厚卸料板厚，取為25mm。 1.4.4凸凹模結(jié)構(gòu)尺寸落料凸模和孔的凹?？紤]到該副模具的結(jié)構(gòu)和精度,及加工、裝配方面等因素,可選用整體式凸凹模。 凸凹模長度確定 mm式中 卸料板厚度，取； 凸凹模固定板厚度，（0.60.8）=（0.60.8）1824mm，取mm 1.5其他模具零部件的選擇1.5.1模架本例中采用滑動導(dǎo)向中間導(dǎo)柱圓形模架。因為該制件壓力中心在對稱線上，其無偏心載荷，之間精度要求也不是很高且制件較小，所以由模

11、具成本等因素考慮該副模具模架選用滑動導(dǎo)向中間導(dǎo)柱圓形模架。凸模固定板凸模固定板將凸模固定在模座上，其平面輪廓尺寸與凹模板外形尺寸相同，但還應(yīng)考慮緊固螺釘及銷釘?shù)奈恢谩９潭ò宓耐鼓０惭b孔與凸模采用過渡配合H7/m6、H7/n6，壓裝后將凸模端面與固定板一起磨平。凸模固定板為圓形，厚度一般取凹模厚度的0.60.8倍，材料為Q235 14mm1.5.3模座根據(jù)凹模板的尺寸，模座采用標(biāo)準(zhǔn)的中間導(dǎo)柱圓形模座，材料采用HT200。標(biāo)記為：上模座 GB2855.1181；下模座 GB2855.1281。1.5.4凸凹模固定板凸凹模固定板形狀與凹模板一致，厚度為24mm。 1.5.5卸料板卸料板同樣為圓形板，

12、直徑和凹模板一致，厚度為11mm。卸料板材料選A3或（45）鋼，不用熱處理淬硬。卸料板上設(shè)置4個卸料螺釘，公稱直徑為10mm，螺紋部分為M10×10mm。卸料釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸模端面lmm，有誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。 壓力機的確定模具的閉合高度為：H閉=H上模H墊LH +H下模h2 =（40+8+14+20+45+45-2）mm=190mm 式中 L凸模長度，L=55mm； H凹模厚度，H=30mm； J h2凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度，h2=2mm。選取23-40型開式可傾壓力機 公稱壓力（KN）： 400 最大閉合高度（

13、mm）： 330 立柱距離（mm）： 340 工作臺尺寸（mm）: 460×700壓力機工作臺尺寸460×700，一般工作臺面尺寸每邊應(yīng)大于模具下模座尺寸5070mm，所以壓力機合格，可用。2. 結(jié)構(gòu)總圖總的高度H=180mm長度 L=205mm寬度 S=110mm3參考文獻(xiàn)（1）.王孝培.沖壓手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2000（2）.史鐵梁.模具設(shè)計與指導(dǎo).北京：機械工業(yè)出版社，2006（3）.姜奎華.沖壓工藝與模具設(shè)計.北京：機械工業(yè)出版社，200（4）.丁松聚.冷沖模設(shè)計.北京：機械工業(yè)出版社，2000（5）.瞿平.飛機鈑金成形原理與工藝.西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社。4.設(shè)計小結(jié)這次的設(shè)計也讓我鞏固了軟件知識，制圖知識，收獲頗豐！ 這次課程設(shè)計，由于理論知識的不足，再加上平時沒有什么設(shè)計經(jīng)驗，一開始的時候有些手忙腳亂，不知從何入手。在老師的諄諄教導(dǎo)，和同學(xué)們的熱情幫助下，使我找到了信心。抱著這個心理我一步步走了過來，最終完成了我的任務(wù)。