課程設計沖壓墊片設計

1、課程設計題目院系專業(yè)姓名年級指導教師目錄摘要1前言23沖壓時的工藝性分析3沖壓材料選用4沖裁工藝方案的確信52模具設計計算62.1 排樣方案的確信及計算6沖壓力的計算8模具壓力中心的確信122.4 沖模刃口尺寸及公差的計算13零件結構尺寸的確信162.6 模具總裝圖18194沖壓設備的選擇2223模具的裝配23卸料裝置的確信23結論25參考文獻2427摘要現(xiàn)今社會的進步和進展，使原有的商品已經不能知足人們對物質的需求，但是有些商品的制造必需依托模具才能夠生產加工出來。因此，模具的進展與人們的生活關系愈來愈緊密。咱們利用模具加工各類的工件，以便來知足人們的需要，模具的進展給咱們帶來了新的生活，新

2、的時期。在這次設計中依照所給題目的要求，我第一對沖壓件進行了分析，分析該零件的尺寸精度得出用一樣精度的模具即可知足零件精度的要求，再從零件的形狀、尺寸標注及生產批量等情形看，選擇了沖孔落料的方案。依照對零件的綜合分析，在本人這次設計中我設計的模具是正裝沖孔落料模，要緊介紹的是模具的沖孔落料，沖壓生產中應用最普遍的工序之一。由于材料和厚度的緣故，我采納的加工方式為：采納復合工序沖孔落料模進行加工。關鍵詞：沖孔落料搭邊前言模具是工業(yè)生產的重要裝備，是國民經濟的基礎設備，是衡量一個國家和地域工業(yè)水平的重要標志。模具在電子、汽車、電機、電器、儀器儀表、家電和通信產品制造中具有不可替代的作用，是工業(yè)進展

3、的基石，被人稱為“工業(yè)之母”和“磁力工業(yè)”。隨著經濟總量和工業(yè)產品技術的不斷進展，各行各業(yè)對模具的需求量愈來愈大，技術要求也愈來愈高。業(yè)內專家以為，盡管模具種類繁多，但在“十一五”期間其進展重點應該是既能知足大量需要，又有較高技術含量，專門是目前國內尚不能自給，需大量入口的模具和能代表進展方向的大型、周密、復雜、長壽命模具。又由于模具標準件的種類、數(shù)量、水平、生產集中度等對整個模具行業(yè)的進展有重大阻礙。因此，一些重要的模具標準件也必需重點進展，而且其進展速度應快于模具的進展速度，如此才能不斷提高我國的模具標準化水平，從而提高模具質量，縮短模具生產周期及降低本錢。由于我國的模具產品在國際市場上占

4、有較大的價錢優(yōu)勢，因此關于出口前景好的模具產品也應作為重點來進展。而且所選擇的這些需要重點進展的產品，必需是目前已有必然基礎，有條件、有可能進展起來的產品。我國模具工業(yè)盡管有了長足的進展，取得了龐大進步，可是咱們也要清醒地看到，我國模具工業(yè)整體水平比工業(yè)發(fā)達國家要掉隊1520年，這與我國制造業(yè)進展的要求相較差距還專門大；咱們的企業(yè)技術裝備還比較掉隊，勞動生產率也較低；模具生產專業(yè)化、商品化、標準化程度也不夠高；模具產品要緊仍是以中低檔為主，技術含量較低，高中檔模具多數(shù)要依托入口，產品結構調整的任務很重；人材緊缺，治理滯后的狀況仍然突出。可見，我國模具工業(yè)的進展任重而道遠。工件名稱：墊片生產批量

5、：大量量材料：10號鋼厚度：2mm圖零件圖沖壓時的工藝性分析沖壓件的工藝性是指沖壓件對沖壓工藝的適應性。在一樣情形下，對沖壓件工藝性阻礙最大的幾何形狀尺寸和精度要求。良好的沖壓工藝性應能知足材料較省、工序較少、模具加工較容易、壽命較高、操作方便及產品質量穩(wěn)固等要求。沖裁件的形狀應能符合材料合理排樣，減少廢料。沖裁各直線或曲線的連接處，宜有適當?shù)膱A角。沖裁件凸出或凹入部份寬度不宜過小，并應幸免太長的懸臂與窄槽。腰圓形沖裁件，如許諾圓弧半徑，那么R應大于料寬的一半，即能采納少廢料排樣；如限定圓弧半徑等于工件寬度之半，就不能采納少廢料排樣，不然會有臺肩產生。沖孔時，由于受到凸模強度的限制，孔的尺寸不

6、宜過小。沖裁件的孔與孔之間，孔與邊緣之間的距離，受到模具強度的限制，不能過小。在彎曲件或拉深件上沖孔時，其孔壁與工件之間的距離不能過小。對沖壓材料的要求沖壓所用的材料，不僅要知足產品設計的技術要求，?還應當知足沖壓工藝的要求和沖壓后繼的加工要求（如切削加工、焊接、電鍍等）。沖壓工藝對材料的大體要求主若是：1. 對沖壓成形性能的要求為了有利于沖壓變形和制件質量的提高，材料應具有良好的沖壓成形性能。?而沖壓成形性能與材料的機械性能緊密相關，通常要求材料應具有：良好的塑性，屈強比小，?彈性模量高，板厚方向性系大，板平面方向性系數(shù)小。2. 對材料厚度公差的要求材料的厚度公差應符合國家規(guī)定標準。因為必然

7、的模具間隙適用于必然厚度的材料，?材料厚度公差太大，不僅直接阻礙制件的質量，還可能致使模具和沖床的損壞。對表面質量的要求材料的表面應光潔平整，無分層和機械性質的損傷，無銹斑、氧化皮及其它附著物。?表面質量好的材料，沖壓時不易破裂，不易擦傷模具，工件表面質量好3. 經常使用沖壓材料沖壓用材料的形狀有各類規(guī)格的板料、帶料和塊料。板料的尺寸較大，?樣用于大型零件的沖壓，關于中小型零件，多數(shù)是將板料剪裁成條料后利用。帶料（又稱卷料）有各類規(guī)格的寬度，展開長度可達幾千米，適用于大量量生產的自動送料，?材料厚度很小時也是做成帶料供給。塊料只用于少數(shù)鋼號和價錢昂貴的有色金屬的沖壓?？偵纤?，沖壓材料選擇10

8、號鋼作為沖壓件的材料一樣關于如此的工件，通常采納沖孔，落料加工方式。由于該工件的生產批量較大，若是把這道工序放在一路，能夠大大提高工作效率，并減輕工作量，節(jié)約能源，降低本錢，而且能夠幸免原有的加工方式中須將手伸入模具的問題，對愛惜操作者平安也很有利。將這道工序復合在一路，能夠有以下的兩種不同工藝方案：先沖孔，后落料的工步；落料沖孔為同一工步完成。采納方案2加工工件，不易保證長度尺寸3100.15mm的精度，而且易使孔沖頭磨損，降低模具壽命。經分析，利用方案一較好。該沖壓工件的形狀為簡單且對稱，除孔400.25mm和11.500.15mm有精度要求外其余尺寸精度要求不高，材料為Q-235A鋼具沖

9、壓性能好，孔與外緣的壁厚較大，依照表1.1知復合摸的凸凹模壁厚部份具有足夠的強度。表1.1強度系數(shù)料厚t最小壁厚m最小直徑D151821料厚t3.0最小壁厚m最小直徑D212528323540452模具設計計算2.1 排樣方案的確信及計算在沖壓生產中，節(jié)約和減少廢料具有重要的意義，在模具設計中，排樣設計是一項極為重要的、技術性很強的設計工作，排樣的合理與否直接阻礙到材料的利用率、制件質量、生產率與本錢和模具壽命等，因此排樣工作的好壞是左右沖裁經濟效益的重要因素之一。沖裁所產生的廢料分為兩種，一是工件的各類內孔產生的廢料，它取決于工件的形狀，一樣不能改變，稱為設計廢料；二是由于工件之間的搭邊和工

10、件與條料側面的搭邊、板料的料頭、料尾而產生的廢料，它取決于沖壓方式和排樣方式，稱為工藝廢料。提高材料利用率最要緊的途徑是合理排樣使工藝廢料盡可能小，另外在知足工件利用要求的前提下，適當?shù)母淖児ぜ慕Y構形狀也能夠提高材料的利用率。排樣時，工件及工件與條料側邊之間的余料叫搭邊，搭邊的作用是補償定位誤差和維持條料有必然的剛度，以保證沖壓件質量和送料方便。搭邊太寬，浪費材料；搭邊太窄會引發(fā)搭邊斷裂或翹曲，可能“啃刀”現(xiàn)象或沖裁時會被拉斷，有時還會拉入模具間隙中、損壞模具刃口，從而阻礙模具壽命。搭邊值的大小與以下因素有關： 材料的力學性能。硬材料可小些，軟材料的搭邊可要大些。 工件的形狀與尺寸。尺寸大或

11、有尖突的復雜的形狀時，搭邊要取得大值。 材料厚度。薄材料的搭邊值應取的大一些。 送料方式及擋料方式。用手工送料、有側壓板導向的搭邊值能夠取小些。經常使用的排樣方式有三種：有廢料排樣：指沿工件全數(shù)外形沖裁，工件與工件、工件與條料邊緣都留有搭邊，此種排樣的缺點是材料利用率低，但有了搭邊就能夠保證沖裁件的質量，模具壽命也高。少廢料排樣：指模具只沿著工件部份外形輪廓沖裁，只有局部搭邊的存在。無廢料排樣：指工件與工件之間及工件與條料側邊之間均無搭邊的存在，模具刃口沿條料順序切下，直接取得工件。少廢料、無廢料排樣的缺點是工件質量差，模具壽命不高，但這兩種排樣能夠節(jié)省材料，還具有簡化模具結構、降低沖裁力和提

12、高生產率等優(yōu)勢。而且工件須具有必然的形狀才能采納少、無廢料排樣。上述三類排樣方式，按工件的外形特點要緊分為直排、斜排、直對排、斜對排、混合排、多行排等形式。總上所述排樣如圖2.1所示。表2-2搭邊值表料厚手送料自動送料圓形非圓形往復送料aaiaaiaaiaai1232>12223.532>23234>34335443由表2-2確信搭邊值表依照零件形狀兩式件間按矩形取搭邊值b2.0mm,側邊取搭邊值2.2mm。那么進距：h22.65225mm條料寬度：b(D2a)b(19.822.20.7)0.7、圖2.1排樣圖1) 落料力300mpaF落KLt=1.3*2*300*(2*(3

13、.14*3.6+2*12.8+3.14*9.5)=74540N2)沖孔力中心孔：F孔1KLt1.3112300269412個小孔:F?L2KLt1.34.122300200833）沖裁時的推件力表2.3卸料力、推件力及頂件力系數(shù)沖裁材料K卸K推K頂純銅、黃銅鋁、鋁合金鋼材料厚度mm0.10.0450055查表2.3K推0.055序號1的凹模刃口形式，h4mm,那么n也32個l2故.F推落nK推F落=2*0,055*74540=8199NF孔120.055269412964NF孔220.055200832209N為幸免各凸模沖裁力的最大值同時顯現(xiàn)，且考慮到凸模相距很近時幸免小直徑凸模由于經受材料

14、流動擠壓力作用而產生傾斜或折斷故把三沖孔凸模設計成階梯凸模如圖2.2oT：P那么最大沖壓力：F總F落F?L1F推落F推孔=74540+26941+8199+2964=112644N如圖2.3依照圖形分析，因為工件圖形對稱，故落料時F落的壓力中心在上O1;沖F孔1、F孔2的壓力中心在O2上。設沖模壓力中心離O1點的距離為x,依照力矩平穩(wěn)原理得:25-由此算2.4沖模刃口尺寸及公差的計算1）沖孔部份表2.4初始雙面間隙對沖孔，采納凸、凹模分開的加工方式材料厚度t/mm08、10、3509M2Q235Q34540、5065Mnmaxminmaxminmaxminmaxmin極小間隙max、min由表

15、2.4確信初始雙面間隙、.的俏maxmin日J旦max0.360mmmin0.246mmmaxmin0.3600.2460.114mm表2.5規(guī)那么形狀沖裁時凸模、凹模的制造公差基本尺寸凸模公差凹模公差基本尺寸凸模公差凹模公差三18>1830二18060>3080>260360>80120>360500>120180>500對沖11孔時:p0.020mni,d0.020mm對沖4.1孔時：p0.020mmi,d0.020mmpd0.04mmp故知足pdmaxmin條件沖11孔部份:dd0p0-0_0110.50.050.02011.0250.020mm

16、dddpmin0/0.020.002011.0250.246011.2710mm沖4.1孔部份:尺寸極限誤差轉化為4.2J.2dpd4.20.50.200.024.300.02dd dpdmin 04.30.24600.024.54600.022）落料部份對外輪廓的落料，由于形狀較復雜，故采納配合加工方式當以凹模為基準件時，凹模磨損后刃口部份尺寸都增大，因此均屬于A類尺零件圖中末注公差的尺寸具極限誤差：R400.2。、R9.900.363100.5、19.800.2尺寸極限誤差轉化為30.5005、19.6002J.表2.6因數(shù)X材料厚度t/mm非圓形x的值圓形x值1工件公差/mm1<&

17、gt;<>12<><>24<><>>4<><>0.5那么:300.231.50.50.50丁31.25o0.050.2Adi9.819.60.50.20-19.500.050.36Ad999.90.50.360.9.720.00.,0.30保證雙面間隙Ad440.50.30。丁3.8500.075該零件凸模刃口各部份尺寸按上述凹模的相應部份尺寸配制,值minmax0.2460.360mm0Himmax1）凹模外形尺寸的確信凹模厚度的確信：H3.0.1p30.18975621mmp取總壓力W1.2H26mm

18、Ldb2W3022682mm工件長b30mm凹模寬度Bd的確信：Bd步距工件寬2W2取步距25mm工件寬19.8mmW21.5H32mmBd2519.8232109mm2）凸模長度Lp的確信p凸模長度計算為Lphlh2h3Y其中初定：導尺厚h16mm卸料板厚h212mm凸模固定板厚h318mm凸模修磨量Y18mm那么：Lp612181854mmp4 3-1四A-AAoI'Al?0利用模具生產制品零件，其模具質量的好壞，壽命的長短，直接關系到產品制造精度、性能和本錢。是提高勞動生產率、降低消耗、制造效益，盡快使產品占據市場的重要性條件。而模具的質量、利用壽命、制造精度及合格率專門大程度上

19、取決于設計時對模具材料的選用、熱處置工藝要求、模具零件配合精度及公差品級的選擇和表面質量要求。冷沖模材料應具有的性能：冷沖模包括沖裁模、彎曲模、拉深模和冷擠壓模等。冷沖模在工作中經受沖擊、拉深、緊縮彎曲、疲勞磨擦等機械的作用。模具常常發(fā)生脆斷、堆塌、磨損、啃傷和軟化等形成的失效。因此，作為冷沖模要緊材料的鋼材，應具有的性能。1. 應具有較高的變形抗力：要緊抗力指標包括淬火、回火抗壓強度、彎強度等。其中硬度是模具注意重要的抗力指標，高的硬度是維持模具耐磨性的必要條件。工作零件熱處置后的硬度在60HRC雖度和抗彎強度才能保證模具具有較高的變形能力。2. 應具有較高的斷裂抗要緊抗力指標有材料的抗沖擊

20、性能抗壓強度、抗彎強度斷裂抗力和沖擊載荷下抗擊模具裂紋產生一個特性，也是作為避免斷裂的一個重要依據。其基體中碳含量越高沖擊韌性越高。故對韌性的要求應依據載荷較大的冷沖鐓及剪切模易受偏心彎曲載荷細長凸?；蛴袘械哪＞?，都需要有較高的韌性。3. 應具有較高的耐磨性和抗疲勞性能：關于在必然條件下工作的模具鋼，為了提高耐磨性，需要在硬度高的基體上均勻散布有大量細小硬的碳化物相同硬度下，提高鋼的性能是模具在交變應力條件下產生的疲勞破壞，如模具長期利用有刮痕凹槽等4. 應具有較好的冷、熱加工工藝性：鋼材的加工性能包括可鍛性、可加工性、淬透性、淬硬性較小的脫碳靈敏性和較小變形偏向等，以方便模具的加工，易

21、于成形及避免熱處置后變形等?？偵纤觯和埂寄２杉{工作部份局部淬火硬度5862HRC，材料也用淬火變形小的CrWMn模具鋼。4沖壓設備的選擇按公稱壓力F壓（1.61.8）F總選取壓力機查表參考文獻選取公稱壓力630KN的開式雙柱可傾壓力機，該壓力機與模具設計的有關系參數(shù)為：公稱壓力：630KN滑塊行程：130mm封鎖高度調劑量：80mm工作臺尺寸：480mm710mm模柄孔尺寸：50mm80mm280mm170mm220mm265mm90）0上模座：280mm170mm50mm材質為HT200下模座：280mm170mm60mm材質為HT200導柱：32h5210mm材質為20鋼導套：32H6

22、115mm48mm材質為20鋼導柱、導套滲碳深度0.81.2mm,硬度5862HRC沖孔凸模、落料凹模、凸凹模及彎曲凸、凹模的材料可用Cr12，熱處置硬度6064HRC。復合模是指在沖床一次行程中沖制產品兩道或兩道以上工序的沖模，這種模具結構復雜，裝配要求高，但由于模具生產率高，各內、外型面間的相對位置精度高，故普遍應用于周密零件的加工。本模具為落料拉深復合模其裝配一樣按下面的步驟進行：裝配壓入式模柄，垂直上模座端面，裝后同磨大端面齊平。將拉深凸模裝在下模座上，并相對下模座底面垂直。同磨端面平齊后，作止動螺釘孔，并安裝止動螺釘。以頂件塊定心，將凹模裝在下模座上，經調整與拉深凸模同軸后，用平行夾

23、板夾緊，做螺釘孔和銷釘，并擰緊螺釘，配入適當過盈的定位銷。將凸凹模裝在固定板上，并維持垂直，同磨大的；端面齊平。用平行夾板將上凸凹模的固定板與上模座加緊后合模，使導柱緩慢進入導套。在凸凹模的外圓對正凹模后，配作螺釘和螺釘過孔，并擰入螺釘?shù)灰o。用輕輕敲打固定板的方式進行細致的調整，待凸凹模和凹模的間隙均勻后，配作凸凹模固定板和上模座的銷孔，并配入相應過盈量的銷釘。加工頂件塊時，外圓按凹模的孔實配，內孔按拉深凸模的外圓實配，維持要求的間隙。裝配后，頂件塊的頂面須高于凹模0.1mm,而拉伸凸模的頂面不得高于凹模。安裝固定擋料銷和卸料板，按凹模板上的孔套在凸凹模外圓上應于凹模中心維持一致。在用平

24、行夾板夾緊的情形下，按凹模上的螺孔引作卸料板上的螺釘過孔，并以螺釘固緊，其他零件的裝配均符合要求后打標記。卸料與出件裝置的作用是當沖模完成一次沖壓以后，把沖件或廢料從模具工作零件上卸下來，以便沖壓工作繼續(xù)進行。通常，把沖件或廢料從凸模上卸下來稱為卸料。卸料裝置按卸料的方式分為固定卸料裝置、彈性卸料裝置和廢料切刀三種。固定卸料裝置僅由固定卸料板組成，一樣安裝在下模的凹模上；彈性卸料裝置由卸料板、卸料螺釘和彈性元件（彈簧或橡膠）組成；彈性卸料裝置可安裝于上?；蛳履?，依托彈簧或橡膠的彈力來卸料，卸料力不太大但沖壓時可兼起壓料作用，故多用于沖裁料薄及平面度要求較高的沖件；廢料切刀是在沖裁進程中沖裁廢料切斷成數(shù)塊，從而實現(xiàn)卸料的一種卸料零件。出件裝置的作用是從凹模內卸下沖件或廢料。咱們通常把準過載上模內的出件裝置稱為推件裝置；把裝在下模內的稱為頂件裝置。綜合考慮該模具的結構和利用方便，和工件料厚為2.0mm，相對較薄，卸料力也比較