圓墊片沖壓課程設(shè)計(jì)說明書

目錄TOC\o"1-5"\h\z前言2\o"CurrentDocument"（一）零件的工藝性分析3\o"CurrentDocument"（二）沖裁工藝方案的確定3（三）零件工藝計(jì)算4刃口尺寸計(jì)算4\o"CurrentDocument"排樣計(jì)算5\o"CurrentDocument"沖壓力計(jì)算6\o"CurrentDocument"壓力中心計(jì)算7\o"CurrentDocument"（四）沖壓設(shè)備的選用7（五）模具零部件結(jié)構(gòu)的確定8凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8\o"CurrentDocument"凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9\o"CurrentDocument"模架的確定10\o"CurrentDocument"卸料裝置中彈性元件的計(jì)算10\o"CurrentDocument"其他零部件結(jié)構(gòu)11（六）沖壓設(shè)備的校核12\o"CurrentDocument"心得體會(huì)13\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn)14刖言模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場前景現(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。世界模具市場總體上供不應(yīng)求，市場需求量維持在700億至850億美元，同時(shí)，我國的模具產(chǎn)業(yè)也迎來了新一輪的發(fā)展機(jī)遇。近幾年，我國模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保存15%的年增長率（據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2005年國內(nèi)模具進(jìn)口總值達(dá)70多億，同時(shí)，有近250個(gè)億的出口），到2007年模具產(chǎn)值預(yù)計(jì)為700億元，模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的每年9000多萬美元增長到2006年的2億美元左右。單就汽車產(chǎn)業(yè)而言，一個(gè)型號(hào)的汽車所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上億元，而當(dāng)汽車更換車型時(shí)，約有80%的模具需要更換。2005年我國汽車產(chǎn)量銷量均突破550萬輛，預(yù)計(jì)2007年產(chǎn)銷量各突破700萬輛，轎車產(chǎn)量將達(dá)300萬輛。另外，電子和通訊產(chǎn)品對(duì)模具的需求也非常大，在發(fā)達(dá)國家往往占到模具市場總量的20%之多。目前，中國17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)約50多萬。1999年中國模具工業(yè)總產(chǎn)值已達(dá)245億人民幣。工業(yè)總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其他各類模具約占11%。隨著沖壓技術(shù)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，各個(gè)工業(yè)部門幾乎都離不開沖模，尤其是汽車，電器，電機(jī)，儀表和日用品工業(yè)，其產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本及產(chǎn)品更新?lián)Q代的快慢等，都在很大程度上取決于模具。因此，模具工業(yè)是帶動(dòng)各項(xiàng)工業(yè)產(chǎn)品發(fā)展的先行工業(yè)。如何提供更好、更快、更多的模具，是模具工作者共同的重要課題。沖模結(jié)構(gòu)式?jīng)_模的靈魂。它不僅決定了模具得功能，同時(shí)也決定了模具得成本和制造周期。一副好的沖模結(jié)構(gòu)，往往凝聚著許多人的智慧和汗水。因此可以說，沖模結(jié)構(gòu)式?jīng)_模設(shè)計(jì)師智慧的結(jié)品。模具是成型不同形狀制品的一種裝置。按照制品所采用的原料不同，成形的方法也不同：一般將其分為金屬?zèng)_壓模具，金屬壓鑄模具，塑料模具，橡膠模具，玻璃模具等。模具在汽車行業(yè)，飛機(jī)行業(yè)，家用電器行業(yè)，工程機(jī)械、冶金、機(jī)床等制造行業(yè)中有著極其重要的作用；采用模具生產(chǎn)的毛坯或產(chǎn)品零件，是材料成型的重要形式，模具生產(chǎn)和切削相比具有材料利用率高，能能耗低，產(chǎn)品性能好，生產(chǎn)效率高和成本低等顯著特點(diǎn)。（一）零件的工藝性分析工件為圖1所示的落料件，材料為Q235鋼，材料厚度1mm,生產(chǎn)批量為大批量。工藝性分析內(nèi)容如下：-+0.74?SOoT--+0.74?SOoT-材料分析Q235為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有較好的沖裁成形性能。結(jié)構(gòu)分析零件結(jié)構(gòu)簡單對(duì)稱，無尖角，對(duì)沖裁加工較為有利。該零件的結(jié)構(gòu)滿足沖裁的要求。精度分析公差要求為IT14,普通沖裁可以達(dá)到零件的精度要求。（二）沖裁工藝方案的確定該零件結(jié)構(gòu)簡單可直接落料獲得。（三）零件工藝計(jì)算刃口尺寸計(jì)算根據(jù)零件形狀特點(diǎn)，刃口尺寸計(jì)算采用分開制造法。查表2.2.3,2匕=0.13mm,2、n=0.10mm，則2cmax-2cain=（0.13-0.10）=0.03由公差表查得：①80+0.74為IT14級(jí)，取x=0.5設(shè)凸、凹模分別按IT6和IT7級(jí)加工制造，則落料件尺寸的基本計(jì)算公式為Dd=(Dmax-XA忡(80-0.74x0.5)+0.03=79.63+0.0300DP=(Dd-z(79.63-0.10)00019=79.5300019校核：穌+尾|<2cmax-2c皿0.049>0.03由此可知，只縮小Op、6d，提高制造精度，才能保證間隙在合理范圍內(nèi)，此時(shí)可取:Sp=0.4(2cmax-2cmin)=0.4x0.03=0.012mmSd=0.6(2cmax-2cmin)=0.6x0.03=0.018mm故Dd=79.63+0.018mmDp=79.530mm式中Dd—落料凹?；境叽珥暎〥p——落料凸模基本尺寸（mm）A制造公差（mm）2cmin—凸、凹模最小初始雙面間隙（mm）5p、5d——凸、凹模制造偏差（mm），可按IT6、IT7選用；也可按表2.3.1、表2.32選取。X——系數(shù)，是為了使沖裁件的實(shí)際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸，與工件制造精度有關(guān)，可按下列關(guān)系取值，也可查表2.3.3：當(dāng)制件公差為IT10以上，取x=1；當(dāng)之間公差為IT11~IT13，取x=0.75；當(dāng)制件公差為IT14以下時(shí)，取x=0.5。排樣計(jì)算（1）確定排樣方法根據(jù)工件的形狀，確定采用無廢料排樣和少廢料的方法是不可能做到的，只能采用有廢料的排樣方法。并根據(jù)工件形狀采用直排。（2）材料搭邊和側(cè)搭邊的數(shù)值選用由于沖壓件材料為Q235，厚度t=1mm，取a=1.5mm、a1=2mm（3）確定條料步距和寬度步距：S=dmax+a=80+1.5=81，5mm條料寬度B=Dmax+2ai=80+2x4=84mm式中B——條料寬度D——沖裁件與送料方向垂直的最大尺寸a——前后搭邊a1——側(cè)搭邊（4）分析零件形狀，應(yīng)采用單直排的排樣方式，零件的排樣方式為圖2

圖2現(xiàn)選用4000mmX1000mm的鋼板，計(jì)算一張板材能出的零件總個(gè)數(shù)為4000841000不x#=47X12=5641所以將板材裁剪為寬84mm、長1000mm400084沖壓力計(jì)算可知沖裁力基本計(jì)算公式為Fp=KpL^該零件的周長為251.2mm，材料厚度為1mm,Q235鋼的抗剪強(qiáng)度取350Mpa，則沖裁該零件所需沖裁力為Fp=1.3X251.2X1X350N=114296N=114KN模具采用彈性卸料裝置和頂件結(jié)構(gòu)，所以所需卸料力Fq和頂件力fq2為Fq=KFp=0.05x114KN=5.7KNFq2=k2Fp=0.06x114KN=6-84KN則零件所需得沖壓力為F總=F+七+七產(chǎn)114+5.7+6.84=126.54KN初選設(shè)備為開式雙柱可傾壓力機(jī)J23-25.式中t——材料抗剪強(qiáng)度（MPa）L沖裁周邊總長（mm）t材料厚度（mm）Kp——安全系數(shù)，一般取1.3k2——頂件力系數(shù)K——卸料力系數(shù)壓力中心計(jì)算零件外形為對(duì)稱件，可近似認(rèn)為就是零件外形中心線的交點(diǎn)。（四）沖壓設(shè)備的選用根據(jù)沖壓力的大小，選取開式雙柱可傾壓力機(jī)J23-25，其主要技術(shù)參數(shù)如下:公稱壓力：250KN滑塊行程：65mm最大閉合高度：270mm最大裝模高度：220mm連桿調(diào)節(jié)長度：55mm滑塊中心全床身距離：200mm工作臺(tái)尺寸：370mmX560mm墊板尺寸：50mmX200mm模柄孔尺寸：①40mmX60mm模具零部件結(jié)構(gòu)的確定凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)模架的選用依據(jù)為凹模的外形尺寸，所以應(yīng)首先計(jì)算凹模周界的大小。由凹模高度和壁厚的計(jì)算公式得，凹模高度H=Kb=0.22x80=17.6mmr18mm，取20mm凹模壁厚c=(1.5~2)H=1.5x20=30mm(>30~40mm)所以，凹模的直徑為中(80+2x30)=140mm式中b——沖裁件的最大外形尺寸；K——考慮板料厚度的影響系數(shù)，查表2.8.3。凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸模采用整體式結(jié)構(gòu)=20+10+41+1+2=74mm式中L——凸模長度h1凸模固定板厚度h2——彈性卸料板厚度ha——彈性元件安裝厚度Y——凸模刃口的修模量，凸模進(jìn)入凹模深度（廣2mm）模架的確定模具采用滑動(dòng)后置導(dǎo)柱模架，根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，可查得模架規(guī)格為上模座160mmX160mmX45mm下模座160mmX160mmX55mm導(dǎo)柱28mmX180mm導(dǎo)套28mmX110mmX43mm卸料裝置中彈性元件的計(jì)算模具采用彈性卸料裝置，彈性元件選用橡膠，其尺寸呢計(jì)算如下：確定橡膠的自由高度H0H0=(3.5~4)AH1AH1=AH'+AH"=t+1+(5~10)=7~12mm由以上兩個(gè)公式，取AH1=12mm，H0=48mm確定橡膠的橫截面積AA=FX/p查得圓形橡膠在預(yù)壓量為10%~15%時(shí)的單位壓力為0.6MPa，所以5700NcA=w16417mm2確定橡膠的平面尺寸根據(jù)零件的形狀特點(diǎn)，橡膠墊的外形應(yīng)為環(huán)形，中間開有圓形孔以避讓凸模。結(jié)合零件的具體尺寸，橡膠墊中間的避讓孔尺寸為①85mm，外形暫定d為dw168mm

（4）校核橡膠的自由高度h0為滿足橡膠墊的高徑比要求，將橡膠墊分割成4塊裝入模具中，其最大外形尺寸為83mm，所以罰0.5883橡膠墊的高徑比在0.5~1.5之間，所以選用的橡膠墊規(guī)格合理。橡膠的裝模高度約為0.85X48mm=40.8mm，取41mm。橡膠墊的高徑比在0.5~1.5之間，所以選用的橡膠墊規(guī)格合理。橡膠的裝模高其他零部件結(jié)構(gòu)1）凸模固定板用于固定凸模及凹模，兩者采用過渡配合H7/m6關(guān)系，材料采用45號(hào)鋼。2）模柄采用壓入式模柄，根據(jù)設(shè)備上模柄孔尺寸，采用H7/m6配合，選用規(guī)格A40X100的模柄，材料采用Q235A。3）螺釘與銷釘?shù)倪x用螺釘主要起連接固定作用，銷釘起定位作用，在沖模中螺釘一般多選用內(nèi)六角螺釘，銷釘常用圓柱銷。螺釘與銷釘?shù)倪x用應(yīng)根據(jù)沖壓工藝力大小和凹模厚度等條件確定，根據(jù)此結(jié)構(gòu)模具查表可得，選用M10的螺釘，銷釘?shù)墓Q直徑可取與螺釘一樣或小一個(gè)規(guī)格，螺釘?shù)倪x入長度一般可取其公稱直徑的1.5?2倍。內(nèi)六角螺釘查國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T70.1-2000，銷釘查國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T119.2-2000。（六）沖壓設(shè)備的校核該模具得閉合高度H閉為：H閉=H上+H下+奴+h*+ha+H-Y=45+55+10+20+41+20+1=192mm式中H上、H下——上下模座的厚度h2——彈性卸料板厚度h*凸模固定板厚度ha彈性元件安裝高度41mmH凹模高度20mmY——凸模沖裁后進(jìn)入凸凹模的深度2mm由上可知該模具得閉合高度小于所選壓力機(jī)J23-16的最大裝模高度。即:(Hmax-H1)-5>H日H皿-H1)+10220一5=215mm>192mm>175+10=185mm綜上所述，所選壓力機(jī)符合要求。心得體會(huì)通過這次課程讓我認(rèn)識(shí)到，沖壓是一門用途很廣的課程,在許多工作領(lǐng)域的有用到，尤其是汽車行業(yè)應(yīng)用廣泛，通過這次課程設(shè)計(jì)，對(duì)沖壓這門課程有了更深入的了解，由理論變得具體了，并且在這次設(shè)計(jì)中用到了CAD，UG等繪圖軟件，也使得對(duì)設(shè)計(jì)的軟件使用更加熟練，并且對(duì)制圖更多了一些理解，這次課程設(shè)計(jì)又好像是為畢業(yè)設(shè)計(jì)做的鋪墊，讓我感覺模具在這里有了很大的發(fā)展。雖然畫圖和寫說明書都很辛苦，但不得不說這也是一次很好的鍛煉，每一次課程設(shè)計(jì)都讓我學(xué)到了好多，收獲了好多，雖然我的課程設(shè)計(jì)比較簡單但是通過自己的努力，也許收獲的不一定就比別人少這次課程設(shè)計(jì)還要感謝同學(xué)們