沖壓工藝模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明

1、 .本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）論 文 題 目 沖壓工藝模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 姓名（學(xué)號） 李 系 別 機(jī)系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 導(dǎo) 師 姓 名 沖壓工藝模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作 者78290349指導(dǎo)教師摘要：本文是關(guān)于支板沖壓工藝的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括沖孔和落料兩個(gè)基本工序。根據(jù)零件形狀尺寸和材料要求選用倒裝式復(fù)合模具，采用工件間無搭邊值的直對排樣。用兩副模具，一次性落兩個(gè)料，無需翻轉(zhuǎn)條料即可完成所有沖裁。因直對排樣，所沖兩工件關(guān)于中心對稱，故模柄設(shè)計(jì)中心即為兩副模具的對稱中心。擋料裝置采用側(cè)刃，以保證步距精度。依據(jù)材料外緣尺寸設(shè)計(jì)凹模模具，再以凹模實(shí)際尺寸采用配作法確定凸凹模外緣尺寸；根據(jù)沖孔要求設(shè)計(jì)凸

2、模尺寸，再以沖孔凸模實(shí)際尺寸確定凸凹模的凹模尺寸，其它零件由實(shí)際情況選用標(biāo)準(zhǔn)件。確定了零件和模具的尺寸后計(jì)算出所需壓力機(jī)的公稱壓力，并據(jù)此選擇壓力機(jī)。本套模具可進(jìn)行大批量高效生產(chǎn)，裝配簡單，性能可靠，具有較高的使用壽命。關(guān)鍵詞：支板，沖壓工藝，復(fù)合模Ramming craft mold structural design Written by Li Chang longSupervised by Sun YongAbstract：This paper is on-board process of stamping die structure design, including punching

3、 and blanking two basic processes. According to parts sizes and shapes and materials requested selection of flip-die, who used part of an edge straight to the value of the layout. With two die, two one-time drop-expected, no flip expected to complete all of the punching. Direct result of the layout,

4、 the two parts on the center-symmetry, the module handles Design Center is the symmetry of the two die Centre. Block the adoption of side edge device, the step to ensure accuracy. Based on the outer edge of materials design size die, and then to die with a size of the actual practice of determining

5、the outer edge of die size, according to Punch designed punch size, and then punching punch to determine the actual size of die Size , And other parts from the actual situation of selection criteria. Identify the parts and die after the calculation of the size necessary to press the Nominal pressure

6、, and, accordingly choose Press. This set of mold can be efficiently produced in large quantities, the assembly of simple, reliable, high life.Key words：Supporting plate,Ramming craft,Superposable die目 錄1 序言12 工藝分析23 沖裁工藝方案的確定33.1 方案種類33.2 方案比較33.3 方案的確定34 模具結(jié)構(gòu)形式的確定34.1 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算44.1.1 排樣方法的確定44.1.2 確

7、定搭邊值44.1.3 確定條料步距44.1.4 條料利用率54.1.5 排樣圖54.2 沖裁壓力的計(jì)算64.2.1 沖裁力的計(jì)算64.2.2 卸料力64.2.3 推件力64.2.4 頂件力74.3 壓力機(jī)公稱壓力的確定及機(jī)型選擇74.4 單個(gè)沖裁件壓力中心的確定84.4.1 凹凸模刃口輪廓84.4.2 凸模刃口輪廓尺寸及沖裁力94.4.3 單個(gè)零件壓力中心坐標(biāo)104.4.4 總壓力中心坐標(biāo)104.5 刃口尺寸的計(jì)算104.5.1 加工方法的確定104.5.2 尺寸變換114.5.3 沖裁件外形與內(nèi)孔尺寸公差114.5.4 落料凹模外型124.5.5 凸凹模刃口尺寸的確定125 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

8、135.1 模具類型的選擇135.2 定位方式的選擇135.3 卸料、出件方式的選擇136 模具零件的設(shè)計(jì)136.1 落料凹模136.2 沖孔凸模146.3 凸凹模156.4 模架及其它零件的設(shè)計(jì)167 模具總裝圖178 模具零件加工工藝189 模具的裝配方法199.1 上模裝配199.2 下模裝配1910 結(jié)束語20參考文獻(xiàn)21致謝22 .頁腳. 1 序言 模具是在沖裁、成形沖壓、模鍛、冷鐓、擠壓、粉末冶金件壓制、壓力鑄造，以及工程塑料、橡膠、陶瓷等制品的壓塑或注塑的成形加工中，用以在外力作用下使坯料成為有特定形狀和尺寸的制件的工具。模具的應(yīng)用極為廣泛，大量生產(chǎn)的機(jī)電產(chǎn)品，如汽車、自行車、縫

9、紉機(jī)、照相機(jī)、電機(jī)、電器、儀表等，以及日用器具的制造都應(yīng)用大量模具。模具基本上是單件生產(chǎn)的，其形狀復(fù)雜，對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、表面硬度、表面粗糙度和加工精度都有很高的要求，所以模具生產(chǎn)需要有很高的技術(shù)水平。模具的及時(shí)供應(yīng)及其質(zhì)量，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品研制。因此，模具生產(chǎn)的水平是機(jī)械制造水平的重要標(biāo)志之一。模具一般分為兩個(gè)部分：動(dòng)模和定模，或凸模和凹模，它們可分可合。分開時(shí)裝入坯料或取出制件，合攏時(shí)使制件與坯料分離或成形。在沖裁、成形沖壓、模鍛、冷鐓、壓制和壓塑過程中，分離或成形所需的外力通過模具施加在坯料上；在擠壓、壓鑄和注塑過程中，外力則由氣壓、柱塞、沖頭等施加在坯料上，模具承受的是

10、坯料的脹力。模具除其本身外，還需要模座、模架、導(dǎo)向裝置和制件項(xiàng)出裝置等，這些部件一般都是制成通用型，以適用于一定范圍的不同模具。加工金屬的模具按所采用的加工工藝分類，常用的有：沖壓模，包括沖裁模、彎曲模、拉深模、翻孔模、縮孔模、起伏模、脹形模、整形模等；鍛模，包括模鍛用鍛模、鐓鍛模等；以及擠壓模和壓鑄模。用于加工非金屬和粉末冶金的模具，則按加工對象命名和分類，有塑料模、橡膠模和粉末冶金模等。沖壓模是用于板料沖壓成形和分離的模具。成形用的模具有型腔，分離用的模具有刃口。最常用的沖壓模只有一個(gè)工位，完成一道生產(chǎn)工序。這種模具應(yīng)用普遍，結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，但生產(chǎn)效率低。為提高生產(chǎn)率，可將多道沖壓工序

11、，如落料、拉深、沖孔、切邊等安排在一個(gè)模具上，使坯料在一個(gè)工位上完成多道沖壓工序，這種模具稱為復(fù)合模。另有將落料、彎曲、拉深、沖孔和切邊等多工序安排在一個(gè)模具的不同工位上，在沖壓過程中坯料依次通過多工位被連續(xù)沖壓成形，至最后工位成為制件，這種模具稱為級進(jìn)模，又稱連續(xù)模。 沖壓模的特點(diǎn)是：精度高，尺寸準(zhǔn)確，有些沖裁模的凸模與凹模的間隙近于0；沖壓速度快，每分鐘可沖壓數(shù)十次至上千次；模具壽命長，有些硅鋼片沖裁模壽命在幾百萬次以上。模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和參數(shù)選擇須考慮剛性、導(dǎo)向性、卸料機(jī)構(gòu)、定位方法、間隙大小等因素，模具上的易損件應(yīng)容易更換。對于塑料模和壓鑄模，還要考慮合理的澆注系統(tǒng)、熔融塑料或金屬流動(dòng)狀態(tài)

12、，以及進(jìn)入型腔的位置與方向。為了提高生產(chǎn)率、減少流道澆注損失，可采用多型腔模具，即在一模具內(nèi)能同時(shí)完成多個(gè)相同或不同的制品。模具是精密工具，價(jià)格昂貴，必須盡量提高使用壽命。模具的正常失效形式主要有磨損、塌陷斷裂、粘合等，不同用途的模具失效形式也各不相同。提高模具壽命的途徑主要是根據(jù)應(yīng)用條件，合理選用模具鋼和確定熱處理規(guī)范。由于模具生產(chǎn)要采用一系列高新技術(shù)，如CAD/CAE/CAM/CAPP等技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、激光技術(shù)、逆向工程和并行工程、快速成型技術(shù)及敏捷制造技術(shù)、高速加工及超精加工技術(shù)等等，因此，模具工業(yè)已成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要組成部分，有人說，現(xiàn)代模具是高技術(shù)背景下的工藝密集型工業(yè)

13、。模具技術(shù)水平的高低，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力，因此已成為衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。2 工藝分析本設(shè)計(jì)為支板的落料-沖孔模具，零件圖形狀及尺寸已知，已知零件圖的準(zhǔn)確度直接影響模具的設(shè)計(jì)精度及工件質(zhì)量。具體數(shù)據(jù)如下圖：圖1此工件有沖孔和落料兩個(gè)工序。材料為A3、t=1.2mm的鋼材。具有良好的沖壓性能，適合沖裁。工件結(jié)構(gòu)中等復(fù)雜，有一個(gè)直徑8mm的圓孔，并與輪廓圓弧同心。工件的下方有兩個(gè)突出的角，高為8，由圓角半徑為8mm的圓弧與頂部的半徑為8mm的圓弧相連接。但是此工件滿足復(fù)合模沖裁加工要求，即孔與工件邊緣之間的最小距離為4mm，大于要求值，可采用復(fù)合

14、模。工件的落料尺寸按IT12級，沖孔尺寸按IT11級計(jì)算。尺寸精度一般，普通沖裁完全能滿足要求。3 沖裁工藝方案的確定3.1 方案種類該方案包括沖孔和落料兩個(gè)基本工序，可有以下三種工藝方案： 方案一： 先沖孔，后落料。采用單工序模生產(chǎn)。 方案二： 采用落料、沖孔同時(shí)進(jìn)行的復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三： 沖孔、落料級進(jìn)沖壓。采用級進(jìn)模生產(chǎn)。3.2 方案比較方案一：模具結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，但需要兩道工序，兩套模具，成本相對較高，生產(chǎn)效率低，更重要的是在第一道工序完成后，進(jìn)入第二道工序必然會(huì)增大誤差，使工件精度、質(zhì)量大打折扣，達(dá)不到所需要的要求，難以滿足生產(chǎn)需求。故而不選此方案。方案二：只要一套模具，工件的

15、精度及生產(chǎn)效率要求都能滿足，模具輪廓尺寸適中，制造相對前面一種方案更簡單經(jīng)濟(jì)，可進(jìn)行大批量高效生產(chǎn)。方案三：級進(jìn)模是一種多工位，高效率的加工方法。但級進(jìn)模輪廓尺寸較大，制造復(fù)雜，成本較高。一般適用于大批量，小型沖壓件。而本工件尺寸輪廓一般，采用此方案，勢必會(huì)增大模具尺寸，使加工難度提高。相對來講，所以排除此方案。3.3 方案的確定縱上所述，方案二更方便、經(jīng)濟(jì)、高效，也符合零件的大批量生產(chǎn)要求，故本套模具采用復(fù)合模，且根據(jù)零件形狀尺寸和排樣方案可確定用兩副模具成中心對稱安裝，相關(guān)參數(shù)后面詳細(xì)介紹。 4 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 復(fù)合模有兩種結(jié)構(gòu)形式，正裝式復(fù)合符合模，正裝式采用裝在下模座底下的彈頂器推

16、動(dòng)頂桿和頂塊，彈模和倒裝式性元件的高度受模具有關(guān)空間的限制，頂件力大小容易調(diào)節(jié)，可獲得較大的頂件力?？ㄔ谕拱寄?nèi)的沖孔廢料由頂件裝置推出。每沖裁一次，沖孔廢料被推下一次，凸凹?？變?nèi)部積存廢料，漲力小，不易破裂。但沖孔廢料落在下模工作面上不易清除。有空能影響操作和安全。從而影響生產(chǎn)效率。倒裝式復(fù)合模的沖孔落料直接由沖孔凸模從凸凹模內(nèi)孔推下，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。但凸凹模內(nèi)的有積存廢料，脹力較大，因此倒裝式復(fù)合模因受凸凹模最小壁厚限制，不易沖制孔壁過小的工件。所以這種結(jié)構(gòu)適合于沖裁較硬的或厚度大于0.3的板料?？v上所述，考慮到工件成形后，如何脫模方便，正裝式復(fù)合模成形工件留在下模，需向上推出工件，取也不方便。倒裝式復(fù)合模成形后工件留在上模，只需在上模裝一個(gè)推出裝置