連接片落料沖孔復合模模具設計說明書

1、課程設計任務書題目：連接片模具設計院別：機電學院專業(yè)：機械設計制造及其自動化姓名：學號：指導教師：日期：2020/6期0一、工藝方案設計錯誤!未定義書簽。1、工藝分析錯誤!未定義書簽。2、確信沖裁工藝方案錯誤!未定義書簽。二、排樣設計錯誤!未定義書簽。三、工藝計算錯誤!未定義書簽。L沖裁力的計算錯誤!未定義書簽。2壓力中心計算錯誤!未定義書簽。3.計算凸、凹模的刃口尺寸錯誤!未定義書簽。四、模具結構設計錯誤!未定義書簽。五、凸、凹模與凸凹模的設計及相關零件的設計錯誤!未定義書簽。1、凹模的設計錯誤!未定義書簽。2 .凸模固定板的厚度錯誤!未定義書簽。3 .墊板的采納與厚度錯誤!未定義書簽。4

2、.卸料板的厚度錯誤!未定義書簽。5 .卸料橡皮的選用錯誤!未定義書簽。6 .凸模的設計錯誤!未定義書簽。7 .凸凹模的設計錯誤!未定義書簽。8 .模架的選用錯誤!未定義書簽。六、壓力機的選擇錯誤!未定義書簽。七、要緊零件的結構設計錯誤!未定義書簽。1 .模柄的設計錯誤!未定義書簽。2 .導料銷的選擇錯誤!未定義書簽。3 .推件、頂件的選擇錯誤!未定義書簽。4 .擋料銷的選擇錯誤!未定義書簽。5 .螺孔、圓銷孔離端面的距離確信和螺釘、銷釘尺寸設計.錯誤!未定義書簽。八、小結錯誤!未定義書簽。九、參考文獻錯誤!未定義書簽。己知條件：3-R10零件簡圖：如右圖生產(chǎn)批量:中批量材料:20鋼材料原度：一

3、、工藝方案設計一、工藝分析由零件簡圖可見，該零件的外形簡單，是由圓弧和直線組成，且該零件僅有沖孔、落料兩種工序內(nèi)容，適合沖裁加工。材料為20鋼，厚度為的中碳鋼，由文獻1中的表可知20鋼的抗剪強度t=275392MPa,抗拉強度,二353500MPa,屈服點q=245MPa,伸長率4o=25%,彈性模量EYOGXIO'MPa,其沖壓性能好。由文獻1圖可知，沖裁件的孔與孔之間、孔與邊緣之間的距離a工（t為材料厚度）,t二，而零件上各孔的孔邊距關于所沖小孔。10mm，按文獻口表查得，一樣沖孔模對該種材料能夠沖壓的最小孔徑為dMt（t為材料厚度），t二，因此。10mm孔符合工藝要求。關于孔心距

4、50±,20土，按文獻1表查得，該零件的中心距大體尺寸下一樣精度模具可達到的兩孔中心距公差為土，因此零件符合尺寸精度工藝要求。山文獻2中的表2-3可知，沖裁件內(nèi)外形所能達到的經(jīng)濟精度為"11。以上各項分析，均符合沖裁工藝要求，因此利用一般沖裁方式可達到圖樣要求。2、確信沖裁工藝方案沖裁工件包括落料和沖孔兩道工序，能夠有以下三種工藝方案。方案一：先落料，后沖孔。采納單工序模生產(chǎn)。方案二：落料和沖孔同時進行。采納復合模生產(chǎn)。方案三：先沖孔，后落料。采納級進模生產(chǎn)。各方案的特點比較如下:方案1:藝方案結構特點單工序模生產(chǎn)模具結構簡單，制造方便，但需要兩道工序，兩副模具，成本相對較

5、高，生產(chǎn)效率低，在第一道工序完成后，進入第二道工序必然會增大誤差，使工件精度、質量降低，達不到所需的要求。復合模生產(chǎn)在同一模具上同時完成沖孔和落料兩道工序，大大減少了模具規(guī)模；降低了模具成本。操作簡單、安全，易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，且效率高，適合中批量生產(chǎn)；能可靠的保證孔心距尺寸精度。級進模生產(chǎn)級進模適合多工位，效率較高，批量生產(chǎn)要求比較大，但零件的沖壓精度稍差，欲保證沖壓的形狀精度，需要在模具上設置導正銷導正，故模具制造、安裝時比復合模復雜。通過對上述三種方案的分析比較，我選用第二方案的倒裝式復合模生產(chǎn)。二、排樣設計為知足各尺寸的精度要求,采納直對排有廢排樣。零件的材料為20鋼，屬于低碳鋼,零件厚

6、度為L2mm,由文獻1表可知，工件間搭邊值a=l.8mm,側面搭邊值ai=2.0mm?？紤]沖裁件的尺寸形狀、材料的硬度和原度、排樣的形式、搭邊的強度和剛度等因數(shù),最終取搭邊值a=ai=3mm,考慮最終沖裁，上下對排零件的距離為5mm。排樣圖如下：376每次只沖裁一個零件的步距h=L+2ai=(50+10+10)+2X3=76(mm)條料寬度B=73(mm)沖裁件面積：A=LX50X20+50X10+20X10+X10+X10X102=500+500+200+=(mm)由文獻1中公式故一個步距內(nèi)的材料利用率為二色X1002y2G6X100%=%Bh73x76式中n為一個步距內(nèi)的沖裁件數(shù)量，那個地

7、址n=2三、工藝計算1.沖裁力的計算由前述的查表數(shù)據(jù)可知，抗拉強度b=353500MPa,那個地址取q=450MPa由文獻1可知沖裁力F的一樣公式：F二KLt%式中：F為沖裁力L為沖裁周邊長度勿為材料抗剪強度K為系數(shù)，一樣取為方便計算，可按下式估算沖裁力F二Lt4式中：/為材料的抗拉強度故，落料力F落二Ltcr?,=(50+20+2X乃X10)XX400=沖孔力F孔二Lt1二3萬X10萬義X400二依照文獻1第26頁表可知：卸料力系數(shù)Kx二，推件力系數(shù)Kt為便于制造與操作和其他因數(shù)，本模具采納彈性卸料裝置，故由文獻1卸料力公式，得卸料力F卸二KxF落二X二本模具的上模采納頂件器頂出制件，故由文

8、獻1推件力公式，得推件力F推二iiKdF孔二5XX二其中n二匕二工二5,n為同時卡在凹模內(nèi)的沖裁件(或廢料)的個數(shù)，h為凹模刃壁/1.2垂直部份高度，t為板料的厚度；由文獻1的表，本模具選用表中的序號3樣式，因止匕h取6mmo綜上所述，總沖裁力F總二F落+F孔+F卸+F推二2壓力中心計算如上圖所示LI50mmL2二X2X乃X10=lo.7Imm4L3=20mmL4=19.51mmL553.85mmL6=27.61mniL/LSLO7tX1031.42nunXl=25+10=35mmX2=66. 6mmX3=10+50+10=70mmX4=64. 91mmX5=31. 29mmX6=3. 02m

9、mX7=10mmX8=60mmX9=60mm 故壓力中心：Xc=Yl=0mmY2二Y3=10+10=20mmY4=37.25mmY5=37.25mmY6=9.28mmY7=10mmY8=10mmY9=30mmZJX1+L2X2+L9X9IA+L2+L91750+1042.5+1400+1266.4+1685+83.4+314.2+1885.2+1885.250+15.71+20+19.51+53.85+27.61+3x31.42=40.3mm40mmvLY+L2Y2+L9Y9Yc=：L+ZL2+L9_0+57.18+400+726.7+2005.9+2569+3142+9422280.94=1

10、7.9mm«18mm3.計算凸、凹模的刃口尺寸查文獻2表2-10得凸、凹模的刃口間隙值為ZgJ，考慮到模具在利用進程中的磨損使間隙增大，故設計與制造新模具時應采納最小合理間隙值，因此那個地址取間隙值Zi落料部份以凹模為基準計算，落料凸模按間隙值配置:沖孔部份以凸模為基準計算,沖孔凹模按間隙值配置。即以落料凹模、沖孔凸模為基準，凸凹模以間隙值配置。沖孔凸模查文獻2表2-12得規(guī)那么形狀（圓形、方形間）沖裁時凸、凹模的制造公差為況二,JA=o由沖孔尺寸”0/mm,公差A=，查文獻2表2-13得其因數(shù)x二因所沖孔為圓形這種簡單形狀的工件，故對沖孔。10竹mm采納凸、凹模分開加工的方式，其凸

11、、凹模刃口部份尺寸計算如下：工件尺寸01072mm磨損變化變小X凸?；境叽鏏"mmdmm+xA=10.1mm凹?；境叽鏏；/mmA+Z=10.26nun檢驗|t|+|a|-Zmin+Zmax明顯不符合,所以用：T=(工門.Zmm)=0.012mm3A二(Zmax-Zmin)=0.018mm凸模尺寸/mm凹模尺寸/mm10.26/38落料凹模關于輪廓的落料，由于形狀較復雜，故采納配合加工方式，以凹模為基準件。零件圖中未標注公差的尺寸，由文獻2附錄D中查出其極限誤差：±RlOmm7074mm40?062mm-0.74依照文獻2表2-13可知：尺寸70和40的系數(shù)X為，尺寸為

12、50和20的系數(shù)X取，尺寸為和的系數(shù)X取，尺寸R10的系數(shù)取四、模具結構設計故其凸、凹模刃口部份尺寸計算如下:工作尺寸/mm磨損變化AX凹?；境叽鏏/mm凸?；境叽鏏y/mm偏差%凹模尺寸/mm50±0.2不變50二5OJ00520±0.2不變2020-5±0.4不變53.85卅R10-0.36變大DmX二二7"R9.73r097。變大69.63/8540°-U-0.62變大39.69產(chǎn)$0-0.74變大73.48”*如前所述，該模具采納復合模結構。制件結構有3個孔，假設采納正裝式復合模,那么沖孔廢料、制件、落料廢料均落在凹模表面，將致使清

13、除困難而降低生產(chǎn)效率、增大勞動強度；同時，由制件功能可知，其平直度要求不是很高，無需采納上、下壓料結構，由此采納倒裝式復合模結構。為了保證制件較高的位置公差要求，上、下模之間采納后側導柱、導套的精準導向定位(標準模架)，各工作零件的安裝位置要求較高，要緊靠加工精度保證。條料采納手動送料，進入模具內(nèi)依托導料銷保證送進導向，定位銷保證定距精度。沖裁完成后，沖孔廢料111漏料孔從下模漏出；制件那么由上模剛性頂件裝置頂出落在下模表面；落料廢料(即條料)再由安裝于下模的彈性卸料裝置從凸凹模上剝落。五、凸、凹模與凸凹模的設計及相關零件的設計1、凹模的設計由文獻1公式可知凹模厚度：H=kb(Nl5mm),其

14、中b為凹模刃口的最大尺寸；k為系數(shù)，查表得ki因為b二，故H二kb二X二，故取H二21mm乂由文獻1公式可知凹模邊壁厚O(2)H(23040mm)=(2)X21mm二42mm,故實取O35mm凹模板邊長L=b+2O70mm+2X35mnrl40mm凹模寬BM0+2C=40+70=110mm查文獻1表確信凹模周界L=160mmB=125mm。2 .凸模固定板的厚度固定板的凸模安裝孔與凸模采納過渡配H7/m6,壓裝后將凸模斷面和固定板一路磨平,厚度一樣取凹模厚度的倍，故凸模固定板的厚度為H尸()H凹二()義21皿產(chǎn)1317mm取整數(shù)Hi=15mm3 .墊板的采納與厚度是不是采納墊板，以承壓面較小的

15、凸模進行計算，按承壓應力校驗，其承壓應力F_xl0xl.2x400_CT；lyZMiaA乃x5,查相關表得鑄鐵模板的匕為90-140MPa即。匕,因此必需采納墊板，墊板厚度取8mm.4 .卸料板的厚度本模具采納彈性卸料裝置,彈性卸料板既起卸料作用乂起壓料作用。那個地址考慮沖壓性能等因數(shù)，取卸料板厚度比二8m5 .卸料橡皮的選用依照工件材料的原度為1.2mm,沖裁時凸模進入凹模的深度取1mm,考慮模具維修時刃磨留余量2mm,再考慮開啟時卸料板高出凸模1mm,那么總的工作行程/?什二,橡皮的自*Il由高度.=-；二20.8mm取力門小二20mm11(0.25-0.30)""模具

16、在組裝時橡皮的預壓量為h的二(10%15%)義匹巾二4.8mm取h.A=4mm由此可算出模具中安裝橡皮的空間高度尺寸為16mm.由文獻1表可知：H=16mm,D=25mm,d2=，Di=33mm為了保證橡膠正常工作，應使橡膠的預緊縮量狀態(tài)下的預壓力知足：=4000=1000Nkn4為了保證橡膠在過載失效，其許諾最大緊縮量不該該超過其自由高度45%,一樣取AH2=()”o=X12mm二預緊縮量AH。=（）Ho=X12mm=AHi=AH2-AH°=3.36mm卸料板的工作行程一樣取A/W+1=+1二，凸模刃磨量和調整量可取510mm,取A”"二5mm橡膠的總緊縮量=A/7|+A

17、/7+A/T=+5=橡膠的高度與直徑之比即：W?&”二巴工符合要求D16橡膠的裝配高度”2二（）用1718mm,®/72=18mm6 .凸模的設計所沖的孔均為圓形，而且都不屬于專門愛惜的小凸模，因此沖孔凸模采納階梯式,即便于裝配改換，乂加工簡單。凸模的長度：L凸=hi+h2+t=15+21+=37.2mm（hi凸模固定板厚，h2一凹模板厚t材料厚度）7 .凸凹模的設計由文獻2公式2-27得凸凹模最小壁厚而實際最小壁厚為5mm,符合強度要求。其中外刃口尺寸按凹模尺寸配制,保證雙面間隙為。凸凹模的尺寸：L=hi+h2+h=20+12+二其中,hi一凸凹模固定板厚度，h2一彈性卸料

18、板厚度，h一增加長度（包括凸模進入凹模深度，彈性元件安裝高度等）8 .模架的選用依照上述算得凹模周界L=160mmB=125mm,且選用后側導柱模架，查文獻3表1-232和表1-234得以下數(shù)據(jù):凹模周界：L/mmXB/mm=160X125閉合高度（參考）：Hmax=225mmHmin=190mm上模座：L/mmXB/mmXH/mm=160X125X40下模座：L/mmXB/mmXH/mm=160X125X50導柱：d/mmXL/mm=25X180導套：d/mmXL/mmXD/mm=25X95X38S=170mmR=38mmAi=85mmA2=150mm模具的閉合高度：”閉含二上模座+上墊板+

19、凸模固定板+凹模+材料厚度+彈性卸料板+橡膠原度+凸凹模固定板+下墊板+下模座F0+8+15+21+12+18+20+8+50=由上面計算結果可知，模具的閉合高度在模架閉合高度190225mm范圍內(nèi)，整體設計合理。由上面查得的模座尺寸和導柱導套尺寸，依照文獻4表4-10,導柱導套配合形式采納滑動配合模架精度品級為I級，導柱導套的配合后的間隙值W。六、壓力機的選擇由前面計算得總沖裁力F總二，乩舲二,故依照總壓力、模具的閉合高度、沖床工作臺面尺寸和現(xiàn)有的設備等因數(shù)，選用JA23-25開式雙柱可傾壓力機，查文獻1表，得其要緊的技術規(guī)格如下：公稱壓力250KN滑塊行程65mm滑塊行程次數(shù)55次/分最大

20、封鎖高度270mm封鎖高度調劑量55mm滑塊中心線至床身距離200mm立柱距離270mm工作臺尺寸：前后370mm；左右560mm工作臺孔尺寸：前后200mm；左右290mm:直徑260mm墊板厚度50mm模柄孔尺寸：直徑40mm,深度60mm依照前面計算結果可得，模具的閉合高度為，而初選壓力機的最小閉合高度為215mm,不能知足所設計的模具要求，因此模具在壓力機安裝時須加墊板，墊板原度按下式選?。?5>H>+10>H>取墊板原度為35mm通過度析最后確信仍是選用J23-63型開式雙柱可傾式壓力機七、要緊零件的結構設計1 .模柄的設計模柄是連接凸模和壓力機的零件，與上模

21、座的配合采納也，裝配時，先在壓力機m6上將模柄壓入，再加上定位銷釘孔或螺紋孔。然后，把模柄端面突出的部份鏗平或磨平。依照模柄孔尺寸：直徑40mm,深度60mmo依照文獻1表可知,選擇壓入式模柄，其技術規(guī)格如下表示：d(dll)=40D(m6)=42普器)mm,Di=50mm,H=100mm,h=40mm,hi=6mm,b=3mm,a=1mm,d(H7)=6；""2mm,d2=13mm2 .導料銷的選擇導料銷材料一樣用T7、T8,熱處置硬度4652HRC,粗糙度必以下，裝配時采納H7/s6配合。3 .推件、頂件的選擇凹模裝在上模座（倒裝）時，要利用彈性推件裝置推出工件。推件裝置在上模內(nèi)，通過沖床滑塊內(nèi)的打料機構完成推件工作。依照文獻3表1-117選用推桿直接推動推塊。因為模柄孔尺寸：直徑40mm，深度60mm,其與凹模內(nèi)壁的間隙不宜過大，一樣取,但不小于，由文獻3表1-206得,故推桿的選擇如下:材料為45鋼，A型帶肩推桿，d=10mm,D=13mm,L=140mm,/35mm,4 .擋料銷的選擇因為固定擋料銷具有機構簡單，經(jīng)常使用的為圓頭形式。查文獻5表得固定擋料銷尺寸：（1=8*6111111，4=4林然mm,h=3mm,L=10mm5 .螺孔、圓銷孔離端面的距離確信和螺釘、銷釘尺寸設計螺孔。未經(jīng)淬火的零件L>d經(jīng)淬