沖壓模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)定稿

1、目錄1.零件工藝性分析22.確定工藝方案33.工藝計(jì)算33.1.毛坯尺寸計(jì)算33.2.確定拉深次數(shù)53.3.沖壓力計(jì)算54.工藝卡片75.毛坯排樣75.1.單列直排式排樣85.2.雙列錯(cuò)排式排樣86.模具設(shè)計(jì)96.1.確定模具結(jié)構(gòu)形式96.2.模具工作尺寸計(jì)算96.3.模具支承零件的確定127.沖壓設(shè)備選定12工件名稱(chēng)：內(nèi)罩生產(chǎn)批量：大批量材 料：L3工件簡(jiǎn)圖：見(jiàn)下圖1. 零件工藝性分析該零件形狀簡(jiǎn)單，且需要大批量生產(chǎn)，屬于典型的板材沖壓成型零件。零件尺寸公差已給出，分析之采用普通精度沖壓模具即可滿(mǎn)足制造公差要求。零件圖所主圓角太小，需沖壓完成后校形處理。2. 確定工藝方案根據(jù)零件外形特點(diǎn)分析

2、，可確定生產(chǎn)該零件所需的基本沖壓工序應(yīng)為：落料、拉深，一次確定工藝方案的重點(diǎn)是確定拉深次數(shù)。由計(jì)算結(jié)果可知一次拉深即可完成零件所需變形量。因?yàn)樵摿慵牧慵叽巛^小，且為回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，適合采用連續(xù)模與復(fù)合模加工；因?yàn)樵摿慵璧墓ば蜉^多，采用復(fù)合模沖，能使模具更緊湊，使模具更具經(jīng)濟(jì)性，故應(yīng)采用復(fù)合模加工。因?yàn)樵摿慵牧慵叽巛^小，且為回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，適合采用連續(xù)模與復(fù)合模加工；因?yàn)樵摿慵璧墓ば蜉^多，采用復(fù)合模沖，能是模具更緊湊，使模具更具經(jīng)濟(jì)性，故應(yīng)采用復(fù)合模加工。為保證零件尺寸精度，同時(shí)提高生產(chǎn)率，經(jīng)小組成員討論決定采用落料、拉深復(fù)合模，落料采用正裝式，拉深采用倒裝式

3、，壓邊由模座下的緩沖器對(duì)壓邊圈作用，卸件采用剛性推桿。這種結(jié)構(gòu)適用于拉深深度不大，料厚度較薄，產(chǎn)量較大的情況，符合本零件的特點(diǎn)。模架采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。3. 工藝計(jì)算3.1. 毛坯尺寸計(jì)算按零件特點(diǎn)將零件分為五部分分別計(jì)算面積如下：A=(d-d)=6987.1A=R(d-4R)=1363.3A=dh=4029.4A=R(d+4R)=1254.5A= d=5150.4故A=A+ A+ A+ A+ A=6987.1+1363.3+4029.4+1254.5+5150.4=18785.01mm D=154.7mm3.2. 確定拉深次數(shù)毛坯直徑已確定為154.7mm故毛坯相對(duì)厚度為凸緣相對(duì)直徑為第一次拉

4、深最大相對(duì)高度為0.4，因?yàn)楣手恍枰淮卫罴纯沙尚汀?.3. 沖壓力計(jì)算3.3.1. 沖裁力的計(jì)算P=KF=KLt (取=60Mpa)式中 P-沖裁力，N F-沖切斷面積， L-沖裁周邊長(zhǎng)度mm t-材料厚度，mm-材料抗剪強(qiáng)度，MpaK-安全因素，一般取K=1.33.3.2. 頂件力計(jì)算3.3.3. 拉深力計(jì)算3.3.4. 壓邊力計(jì)算3.3.5. 卸料力計(jì)算3.3.6. 推件力計(jì)算又由得P=154.6KN 4. 工藝卡片工藝卡片單位名稱(chēng)產(chǎn)品名稱(chēng)零件圖號(hào)材料毛坯尺寸共一頁(yè)內(nèi)罩L3157.4第一頁(yè)序號(hào)工序名稱(chēng)工序內(nèi)容加工簡(jiǎn)圖設(shè)備模具形式備注1下料把板料剪成寬度為158.7mm的板料。32500K

5、N 剪板機(jī) 2落料 拉深 落料：從板料上落下坯料，直徑為116.7。拉深：無(wú)壓邊拉深，d=87，h=20。J23-40開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī) 落料拉深復(fù)合模3檢驗(yàn)檢驗(yàn)零件質(zhì)量、尺寸是否符合要求。5. 毛坯排樣由于工件坯料為圓形，故不可能實(shí)現(xiàn)無(wú)廢料沖壓成型，現(xiàn)預(yù)選取單列直排和雙列錯(cuò)排方式進(jìn)行排樣，并分別計(jì)算材料利用率，比較分析后確定最終實(shí)際生產(chǎn)得排樣方式。5.1. 單列直排式排樣5.2. 雙列錯(cuò)排式排樣比較可知，雙列錯(cuò)排式排樣得材料利用率更高，但考慮到該方式會(huì)導(dǎo)致模具寬度大大增加，增加了模具制造成本，且不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化送料。而單列直排式排樣得材料利用率已經(jīng)較為理想，經(jīng)小組成員討論，決定采用單列直排式排

6、樣方式。6. 模具設(shè)計(jì)6.1. 確定模具結(jié)構(gòu)形式如前所述，本零件采用落料、拉深復(fù)合模，落料采用正裝式，拉深采用倒裝式，壓邊由模座下的緩沖器對(duì)壓邊圈作用，卸件采用剛性推桿。這種結(jié)構(gòu)得優(yōu)點(diǎn)是操作方便，拉伸件很容易被排除（特別有壓縮空氣吹件，能 達(dá)到自動(dòng)退件又連續(xù)操作，生產(chǎn)率高）。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜和龐大，特別是對(duì)拉深深度大、卸料力大的情況，需要較多長(zhǎng)度較長(zhǎng)的彈簧，是模具結(jié)構(gòu)過(guò)分的龐大。故這種結(jié)構(gòu)適宜拉深深度不大，料厚度較薄和產(chǎn)量較大的情況。如果將上述結(jié)構(gòu)中的彈性卸料改成固定卸料，模具結(jié)構(gòu)就可簡(jiǎn)化，這種結(jié)構(gòu)一般用于拉伸厚度和深度都較大的情況。但拉伸件留在固定卸料板內(nèi)，不易退件，操作不便。對(duì)于本零件，考

7、慮到生產(chǎn)批量大、拉深深度不算太大，采用彈性卸料是合理的，模架采用后側(cè)導(dǎo)柱支架。6.2. 模具工作尺寸計(jì)算6.2.1. 刃口尺寸計(jì)算因采用復(fù)合沖壓方法進(jìn)行沖壓，對(duì)于凸凹模，其刃口一般采用配做法，由于是落料拉深復(fù)合，因此須計(jì)算落料凹模和拉深凸模的刃口尺寸。由于零件公差已知，故查表得由公差確定工件精度等級(jí)為IT1113級(jí)，取系數(shù)X=0.75并取得故應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)。所以又所以1.65mm綜上，凸、凹模的外刃口與落料凹模的實(shí)際尺寸配做，保證間隙在0.090mm0.120mm ；凸凹模得內(nèi)刃口尺寸與拉深凸模刃口得實(shí)際尺寸配做，保證間隙為1.65mm。6.2.2. 模壁厚度計(jì)算由上可知落料凹模直徑D=154

8、.63,取系數(shù)k=0.2,則凹模厚度H=kl=30.94mm,適當(dāng)增加，選定為35mm30.94mm，選定為50mm。6.2.3. 凸凹模長(zhǎng)度及厚度式中 L-沖裁凸模的長(zhǎng)度（mm）； H-凸模固定板得厚度，取決于沖壓件的厚度t，一般在沖制t<1.5mm的板料時(shí)，H為1520mm；當(dāng)t=1.52.5mm時(shí)，H為2025mm； H-卸料板的厚度（mm）； H-導(dǎo)尺得厚度； H-附加長(zhǎng)度，主要考慮凸模進(jìn)入凹模得深度（0.51mm）、總修磨量（1015mm）以及模具閉合狀態(tài)下卸料板到凸模固定板間的安全距離（1520mm）。6.2.4. 凸凹模圓角半徑選定該零件采用一次拉深即可成型，故凸、凹模圓角

9、高度原則上應(yīng)與零件尺寸要求相同，但考慮零件尺寸所要求圓角過(guò)小，不利于拉深成型，經(jīng)分析討論后決定采用較大拉深圓角成型，再由后期校形達(dá)到尺寸要求。根據(jù)料厚查表最終確定為：R=6mmR=5mm6.2.5. 模具閉合高度計(jì)算h=下模座厚+上模座厚+凸凹模高-（凹模與凸模的刃面高度差+拉深件高-料厚）=60+50+50+86-（1+22-1.5）=225.5mm由料厚查表知凸凹模最小厚度應(yīng)為3.8mm，最小直徑應(yīng)為21mm，對(duì)比所設(shè)計(jì)模具相關(guān)尺寸，符合要求。6.2.6. 卸料彈簧得選定由上可知卸料力F=3086N,選用8個(gè)彈簧，每個(gè)彈簧擔(dān)負(fù)的卸料力為385.8N。彈簧的工作壓縮量式中 a-落料凹模高出拉

10、深凸模距離，取a=1mm b-卸料板超出凸凹模的距離，以保證卸料，取b=0.4mm由以上計(jì)算數(shù)據(jù)結(jié)合模具具體工作過(guò)程分析確定選取彈簧6*40*110 GB/T2089-1993，若調(diào)整中發(fā)現(xiàn)卸料力不足時(shí)，可修磨落料凸模增大間隙以減少所需卸料力。6.2.7. 上模座彈簧沉孔深度確定所選取彈簧為6*40*110 GB/T2089-1993，總長(zhǎng)為110mm,取預(yù)壓量為16.4mm，卸料板厚度16mm，卸料板上彈簧沉孔擬取5mm，故上模座的彈簧沉孔深為6.2.8. 上模座卸料螺釘沉孔深度確定6.2.9. 卸料螺釘長(zhǎng)度確定6.3. 模具支承零件的確定由5.2中計(jì)算所得凹模周界及閉合高度，查閱相關(guān)手冊(cè)，

11、按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，確定模座、模柄、導(dǎo)柱導(dǎo)套、壓板、推桿、頂桿等標(biāo)準(zhǔn)件的類(lèi)型及相關(guān)尺寸。7. 沖壓設(shè)備選定沖壓所需要的總沖壓力: 為避免壓力機(jī)超載，設(shè)備選擇按來(lái)估算公稱(chēng)壓力來(lái)選擇壓力機(jī)。則 所以選擇J23-40開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)主要技術(shù)要求為： 公稱(chēng)壓力：400 KN 最大裝模高度：265mm 滑塊行程：100 mm 滑塊行程次數(shù)：45次/min 連桿調(diào)節(jié)裝置：65mm 最大閉合高度：330 mm 床身兩立柱間距：340mm 工作臺(tái)尺寸： 前后：460mm 左右：700mm 墊板尺寸： 厚度：65mm 孔徑：220mm 模柄孔尺寸： 直徑：50mm 深度：70mm 最大傾角： 30 經(jīng)檢驗(yàn)，該設(shè)備各技術(shù)規(guī)格均符合零件的加工要求。參考文獻(xiàn)：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)總局.中華人民共和國(guó)冷沖壓國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),1981.吳詩(shī)惇. 沖壓工藝及模具設(shè)計(jì). 西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，2002.張正修. 沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法、要點(diǎn)及實(shí)例. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.鄭家賢. 沖壓工藝與模具審計(jì)使用技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.薛啟翔等. 冷沖壓使用技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.薛啟翔. 沖壓模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖冊(cè). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.薛啟翔等. 沖壓模具設(shè)計(jì)制造難點(diǎn)與竅門(mén). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.朱江峰. 沖壓模具設(shè)計(jì)