沖孔落料模具設計說明書

1、 機電工程學院沖壓課程設計說明書設計題目: 沖孔落料模具設計 學生姓名： 潘文高 專業(yè)班級： 材控F0902 學 號： 200948480320 指導教師： 2012年6月目 錄 一 沖壓件.4二 零件的工藝性分析.4 2.1 零件的工藝性分析.4 2.2 沖裁件的精度與粗糙.42.3 確定工藝方案.5三 沖壓模具總體結構設計 .53.1 模具類型.53.2 操作與定位方式.53.3 卸料與出件方式.5 3.4 模架類型及精度.5四 沖壓模具工藝與設計計算.64.1 排樣設計與計算.64.2 設計沖壓力與壓力中心,初選壓力機. .74.3 計算凸凹模刃口尺寸及公差.8五 模具的總張圖與零件圖.

2、95.1 沖壓模具的零件圖.9 (1)凹模的設計.9 (2)凸模的設計.10 (3)凸凹模的設計.115.2選擇堅固件及定位零件.11 (1) 螺釘規(guī)格的選用.11 (2) 活動擋料銷.125.3設計和選用卸料與出件零件.12 (1)卸料板.125.4選擇模架及其它模具零件.13 (1) 模架.13 (2) 模柄.14 (3) 墊板.15 (4) 凸模固定板.15 (5) 凸凹模固定板.165.5壓力機的校核.175.6級進模具的裝配圖.17六 總結.19七 致謝.20八 參考文獻.20 一沖壓件沖壓件圖如下圖所示:沖壓技術要求:1. 材料:08鋼2. 材料厚度:3mm3. 生產批量:大批量二

3、 .零件的工藝性分析.2.1 零件的工藝性分析 該零件材料為08鋼結構簡單,抗剪強度為300mpa形狀對稱,只有落料，沖孔兩個工序具有良好的沖壓性能，適合沖裁。工件結構相對簡單，有一個20mm的孔兩個8mm的孔；孔與孔、孔與邊緣之間的的距離也滿足要求，最小壁厚為6mm（20mm孔與35mm的孔、8mm的孔與R10mm的外圓之間的壁厚。）2.2 沖裁件的精度與粗糙度沖裁件的經濟公差等級不高于IT11級,一般落料公差等級最好低于IT10級,沖孔件公差等級最好低于IT9級,工件的尺寸全部為自由公差，可看作IT14級，尺寸精度較底，普通沖裁完全能滿足要求。根據表8-14得出零件圖如下：2.3確定工藝方

4、案.該沖裁件包括落料和沖孔兩個基本工序,可采用的沖裁方案有單工序沖裁,復合沖裁和級進沖裁三種：方案一、單序模：零件屬于中批量生產,因此采用單工序須要模具數量較多,生產率低,所用費用也高,不合理;方案二、：復合模：若采用復合沖,可以得出沖件的精度和平直度較好,生產率較高,凸凹模最小壁厚為3.2mm。 方案三、級進模：大批量生產、沖裁精度較高，沖裁件孔與孔、孔與邊緣尺寸較小時使用，計算該件的最小壁厚為6mm。綜上所述可選方案二復合模。三.沖壓模具總體結構設計3.1模具類型根據零件的沖裁工藝方案,采用復合沖裁模.3.2 導向與定位方式導向形式：滑動導柱導套導向定位方式：板料定位靠導料銷和彈簧彈頂的活

5、動擋料銷完成，因為該模具采用的是條料，控制條料的送進方向采用的是導料板，無側壓裝置。控制條料的送進步距采用擋料銷定距。33 卸料與出件方式沖孔凸模與凸凹模沖孔，沖孔廢料直接落料。利用推件塊將制件頂出。34 模架類型及精度該模具采用后側導柱模架，以凹模周界尺寸為依據，選擇模架規(guī)格。四沖壓模具工藝與設計計算41 排樣設計與計算1.根據零件形狀和增大利用率而采用斜排。2.搭邊值設定：查表得a1=2.5 a=2.83.條料寬度與導料板間距離計算 采用無側壓裝置條料寬度與導料板間距離 條料的寬度B=（Dmax+2a+C）查表得條料寬度偏差=0.9mm導料板與條料之間的最小間隙C查表得C=0.5B=(35

6、+2x2.8+0.5)=41.1mm,根據實際取料寬為42mm導料板間的距離:A=B+C= 42+0.5=42.5mm步距S=2X+a1如圖4-1,x=35.28,S=35.28X2+2.5=73.06,圖4-1（斜排）4、條料的利用率=(A/BS)X100%由零件圖用CAD計算得一個零件的面積為1600.77mm一個進距內的坯料面積:BXS=42X73.06=3068.52mm,因此材料利用率為:=(A/BS)X100%=(1600.77/3068.52)X100%53%4.2 設計沖壓力與壓力中心,初選壓力機.(1). 落料力 根據零件圖,用CAD可計算出沖一次零件外周邊之和L=186.6

7、mm,沖孔內周邊之和L=113.1mm,又因為=300Mpa,t=3mm,取K=1.3,則根據式,F1=KLt=1.3X186.6X3X300=218.322KN沖孔力: F2=KLt=1.3X113.1X3X300=132.327KN所以沖裁力F=F1+F2=218.322+132.327=350.649KN推件力:由表,根據材料厚度取凹模刃口直壁高度h=9mm,故n=h/t=9/3=3,查表,取KT=0.45則FT=n KT F沖=3X0.45X132.327 =178.641KN卸料力FX 由表,取KX=0.04,則FX=KXXF落=0.04X218.322=8.732KN所以FZ=F+

8、FX+FT=350.649+178.641+8.732=538.02KN公稱壓力F=1.3FZ=1.3X538.02=699.43KN根據公稱壓力選取壓力機因此可選壓力機型號為J23-80閉合高度為380H290 (2)壓力中心 因為該制件是簡單對稱件,所以壓力中心為該制件的幾何中心.4.3.計算凸凹模刃口尺寸及公差1.沖孔尺寸2-根據表,由材料厚度可得Zmin=0.460mm, Zmax=0.640mm.查表T=0.020 A=0.020磨損系數表可得磨損系數X1=0.5,校核: T+A=0.04Zmax-Zmin=0.18dT=(dmin+x)=(8+0.5X0.36)=8.18dA=(d

9、T + Zmin)=(8.18+0.46)=8.642.沖孔尺寸20根據表, 由材料厚度可得Zmin=0.460mm, Zmax=0.640mm. 查表T=0.020 A=0.025磨損系數表可得磨損系數X1=0.5,校核: T+A=0.045Zmax-Zmin=0.18dT=(dmin+x)=(20+0.5X0.52)=20.26dA=(dT + Zmin)=( 20.26+0.46)=20.723.落料尺寸20根據表, 由材料厚度可得Zmin=0.460mm, Zmax=0.640mm. 查表T=0.020 A=0.025磨損系數表可得磨損系數X1=0.5,校核: T+A=0.045Zma

10、x-Zmin=0.18DA=(Dmax-x)=(20-0.5X0.52)=19.74DT=(DA-Zmax)=(19.74-0.64) =19.14.落料尺寸35根據表, 由材料厚度可得Zmin=0.460mm, Zmax=0.640mm. 查表T=0.020 A=0.030磨損系數表可得磨損系數X1=0.5,校核: T+A=0.05Zmax-Zmin=0.18DA=(Dmax-x)=(35-0.5X0.62)=34.69DT=(DA-Zmax)=(34.69-0.64) =34.055.孔心距 60±0.74L=L平±18=60±18X1.48=60±

11、0.185五. 模具的總張圖與零件圖5.1 沖壓模具的零件圖(1).凹模設計 各沖裁的凹?？拙捎镁€切割機床加工,安排凹模在模架上的位置時,要依據計算壓力中心的數據將壓力中心與模柄中心重合,其輪廓尺寸按公式 計算 用CAD計算出凹模刃口的最大尺寸b=78mm 查表2.9.5得k=0.3凹模厚度H=kb=0.3X78=23.4mm 凹模厚度取24mm凹模壁厚C=(1.5-2)H=40mm 所以凹模壁厚度為40mm 凹模長度L=l+2C=78+2X40=158mm 凹模寬度 B=l+2C=35+2X40=115mm由以上算得凹模輪廓尺寸LXBXH=158X115X24,查有關國家標準,并無厚度合適

12、,因此我選LXB為標準尺寸,得LXB=160X125凹模材料的選用:材料選用Cr4WmoV。 (2).凸模設計凸模材料：參照沖壓模具設計與制造選用T10A因為所沖的孔均為圓形，而且都都不屬于特別保護的小凸模，所以沖孔凸模采用階梯式，一方面加工簡單，另一方面又便于裝配與更換，沖孔凸模結構如圖：凸模長度L=H固+H凹=1.8 H凹=1.8X24=43.2 H1=0.8 H凹=0.8X24=19.2(3)凸凹模設計由表得凸凹模最小壁厚=6.7 5.2. 選擇堅固件及定位零件(1) 螺釘規(guī)格的選用:,根據標準GB699選取材料為45鋼.熱處理硬度值HRC3540 卸料螺釘選用圓柱頭內六角卸料螺釘,卸料

13、板上設置4個卸料螺釘,公稱直徑為12mm 卸料釘尾部應留有足夠的行程空間,卸料螺釘擰緊后應使卸料板超出凸凹模端面1mm,有誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調整.(2)活動擋料銷: 在卸料板上固定了3個導料銷,用于條料送進的定位.在送進方向上用一個彈簧彈頂裝置的擋料銷, 擋料銷,的尺寸如下圖:5.3. 設計和選用卸料與出件零件(1) 卸料以卸料板卸料,出件是以凸凹模往上沖出即可,因此不用設計出件零件.固定卸料板的平面外形尺寸一般與凹模板相同,其厚度可取10，LXBXH=158X115X10材料為45號鋼由以上根據凸凹?？稍O計出卸料板如圖5-13.5.4 .選擇模架及其它模具零件(1)選擇模

14、架:根據GB/T 2861.5-90,由凹模周界158X115,及安裝要求,選取凹模周界:LXB=160X125,閉合高度:H=170205,上模座:160X125X40下模座:160X125X50導柱25X160, 導套:25X95X38,由以上可得模架如圖5-14所示. (2)模柄: 由壓力機的型號J23-80.可查得模柄孔的直徑為60,深度為80,由裝配要求,模柄與模柄孔配合為H7/m6并加銷釘防轉,模柄長度比模柄孔深度小510mm,由于采用固定卸料，上模座回程時受力較大，因此選用壓入式模柄較合理，所以根據GB2862.1-81得圖5-15所示: (3)墊板: 墊板的作用是承受并擴散凸模

15、傳遞的壓力,以防止模座被擠壓損傷,因此在與模座接觸面之間加上一塊淬硬磨平的墊板.墊板的外形尺寸與凸模固定板相同,厚度可取310mm,這里設計時,由于壓力較大,根據GB2865.2-81選取規(guī)格為LXBXH=160X115X10(4)凸模固定板: 凸模固定板的外形尺寸與凸模的外形尺寸一致,厚度為20mm,根據核準選取板的規(guī)格為LXBXH=160X115X20; (5)凸凹模固定板: 凸凹模固定板的尺寸與墊板的尺寸一致,厚度為20mm,規(guī)格為LXBXH=160X115X20;5.5 壓力機的校核(1).公稱壓力 根據公稱壓力的選取壓力機型號為J23-80,它的壓力為800>699.43所以壓

16、力得以校核;(2).閉合高度 由壓力機型號知Hmax=380 M=90 H1=100Hmin=HmaxM=380-90=290(M為閉合高度調節(jié)量/mm,H1為墊板厚度/mm)根據GB/T 2851.3-90 得模具閉和高度為170H205,根據公稱壓力選用壓力機閉和高度 290H380, H墊=100因為 Hmin+10-H墊HHmax-5-H墊 200H275所以H=205 選頂定壓力機J23-8符合要求.H=H(上)+H(墊)+H(凸凹)+L+H(下)=40+10+43.2+H(凸凹)+50=145+ H(凸凹)145+ H(凸凹)=205 H(凸凹)=605.6根據前面的設計與分析,我

17、們可以得出如級進模具的總張圖如圖5-1所示:5-1 復合?？傃b圖1.模座，2.螺釘,3.凸凹模固定板,4.導柱,5.彈簧,6.活動擋料銷,7.導套8.螺釘,9.連接打桿,10.推板,11.打桿,12.模柄 13.螺釘14.上模座 15.16.沖孔凸模 17.凸模固定板 18.推件塊 19.落料凹模 20.卸料板 21.卸料螺釘 22.導料銷六 總結在大學的學習過程中，畢業(yè)設計是一個重要的環(huán)節(jié)。是我們步入社會參與實際工作的一次極好的演示，我十分有幸提早把畢業(yè)設計和實際工作有機的結合起來。此次的畢業(yè)設計是我們從大學畢業(yè)走向未來工作的重要一步，從最初的選題、開題到計算、繪圖直到完成設計，期間查找資料

18、、老師們的指導與同學的交流，每一個過程都是對自己能力的一次檢驗和充實。不但使我更進一步理解和懂得了以前學到的知識而且還把以前課本上學到的知識連接在了一起。使我能更好的融會貫通。此次畢業(yè)設計是對我專業(yè)知識和專業(yè)基礎知識一次實際檢驗和鞏固，畢業(yè)設計收獲很多，提高自己的繪圖能力。但是畢業(yè)設計也暴露出自己專業(yè)基礎的很多不足之處，比如缺乏綜合應用專業(yè)知識的能力，對材料的不了解。這次實踐是對自己大學所學的一次大的檢閱，使我明白了自己知識還很淺薄。雖然馬上要畢業(yè)了但是自己的求學之路還很長，以后更應在工作中學習，努力使自己成為一個對社會有所貢獻的人。七 致謝首先感謝河南工業(yè)大學，給我提供這么好的學習生活環(huán)境，在校學習和生活的日子是我一生中一段難忘