數(shù)控模具設(shè)計沖壓模具設(shè)計說明書

數(shù)控模具設(shè)計沖壓模具設(shè)計說明書第一章零件設(shè)計任務(wù)1第二章沖裁件的工藝分析22.1工件材料22.2工件結(jié)構(gòu)形狀22.3工件尺寸精度2第三章沖裁工藝方案3第四章模具結(jié)構(gòu)形式的選擇54.1模具的類型的選擇54.2卸料裝置54.2.1．條料的卸除54.2.2卸料方式54.3定位裝置54.3.1．送料形式54.3.2．定位零件：54.4.模架類型及精度64.4.1．模架64.4.2.精度6第五章沖壓工藝計算：75.1．排樣75.1.1．排樣方案分析75.1．2．計算條料寬度75.1.3．確定布距：85.1.4．計算材料利用率85．2．沖壓力計算95.2.1．沖裁力計算95.2.2．卸料力、頂件力的計算105.3．壓力中心的計算115.4．模具工作部分尺寸及公差125.4.1．落料尺寸大小為125.4.2．沖孔尺寸大小為13第六章主要零部件設(shè)計146.1．凹模的設(shè)計146.1.1.落料凹模146.1.2．沖孔凹模的設(shè)計166.2．凸模的設(shè)計176.2.1.沖孔圓形凸模：176.2.2．腰孔的設(shè)計186.2.3.落料凸模186.2.4．凸模的校核：196.3．卸料板的設(shè)計206.4．固定板的設(shè)計216.4.1.凹模固定板:216.4.2.凸模固定板:226.5．模架以及其他零部件的選用23第7章校核模具閉合高度及壓力機有關(guān)參數(shù)247.1校核模具閉合高度247.2沖壓設(shè)備的選定24第8章設(shè)計并繪制模具總裝圖及選取標準件25第9章結(jié)論26參考文獻27第一章零件設(shè)計任務(wù)零件簡圖：如圖1-1所示材料：10號鋼材料厚度：2mm未標注尺寸按照IT10級處理.第二章沖裁件的工藝分析2.1工件材料由圖1-1分析知：10#鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的塑性性、焊接性以謝謝閱讀謝謝閱讀2.2工件結(jié)構(gòu)形狀精品文檔放心下載為2mm謝謝閱讀2.3工件尺寸精度根據(jù)零件圖上所注尺寸，工件要求不高，尺寸精度要求較低，采用IT14級謝謝閱讀精度，普通沖裁完全可以滿足要求。根據(jù)以上分析：該零件沖裁工藝性較好，綜合評比適宜沖裁加工。感謝閱讀第三章沖裁工藝方案完成此工件需要沖孔、落料兩道工序。其加工工藝方案分為以下3種：精品文檔放心下載1.方案一：單工序模生產(chǎn)。先沖孔，后落料；2.方案二：級進模生產(chǎn)。沖孔—落料級進沖壓；3.方案三：復合模生產(chǎn)。沖孔—落料復合沖壓。各模具結(jié)構(gòu)特點及比較如下表3-1：表3-1各類模具結(jié)構(gòu)及特點比較單工序模模具種類比較項級進模復合模目向）零件公差等級低一般可達IT13～IT10級可達IT10～IT8級謝謝閱讀尺寸不中小型小零件厚度0.2～6mm形狀與尺寸受模具結(jié)構(gòu)受限制感謝閱讀零件特點尺寸厚與強度限制，尺寸可以謝謝閱讀厚度不度較厚度極小的異形件較大，厚度可達3mm受限制精品文檔放心下載沖件被頂?shù)侥＞吖ぷ鞅砩a(chǎn)效率低較低面上，必須手動或機械精品文檔放心下載率高排除，生產(chǎn)效率較低不安全，需采取安全措

安全性比較安全謝謝閱讀全措施施模具制造工作量比無導向沖裁較復雜零件時，比精品文檔放心下載低和成本的稍高復合模低級進模低料厚精度要求低形狀復雜，精度要求較大批量小型沖壓件的適用場合的小批量沖件的高，平直度要求高的中生產(chǎn)生產(chǎn)小型制件的大批量生產(chǎn)根據(jù)分析結(jié)合表分析：感謝閱讀生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)的要求。感謝閱讀造工作量和成本在沖裁簡單的零件時比復合模低。謝謝閱讀精品文檔放心下載較高，板料的定位精度比方案二低，模具輪廓尺寸較小。綜上對上述三種方案的分析比較，該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。謝謝閱讀第四章模具結(jié)構(gòu)形式的選擇4.1模具的類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用級進模方式?jīng)_壓，所以模具類型為級進模。感謝閱讀4.2卸料裝置4.2.1．條料的卸除因采用級進模生產(chǎn)，故采用向下落料出件。4.2.2卸料方式精品文檔放心下載產(chǎn)率。4.3定位裝置4.3.1．送料形式因選用的沖壓設(shè)備為開式壓力機且垂直于送料方向的凹模寬度B小于送料謝謝閱讀方向的凹模長度L精品文檔放心下載能滿足生產(chǎn)要求，又可以降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益。4.3.2．定位零件：謝謝閱讀導正銷導正，為了提高材料利用率采用始用擋料銷和固定擋料銷。感謝閱讀4.4.模架類型及精度4.4.1．模架1．若采用中間導柱模架，則導柱對稱分布，受力平衡，滑動平穩(wěn)，但只能精品文檔放心下載一方送料;2.若采用對角導柱模架，則受力平衡，滑動平穩(wěn)，可縱向或橫向送料;精品文檔放心下載3.若采用后側(cè)導柱導柱模架，可三方送料，操作者視線不被阻擋，結(jié)構(gòu)比感謝閱讀較緊湊的，但模具受力不平衡，滑動不平穩(wěn)。綜上，結(jié)合本沖孔、落料級進模的特點，決定采用后側(cè)導柱模架。謝謝閱讀4.4.2.精度由于零件材料較厚，尺寸較大，沖裁間隙較小，又是級進模因此采用導向精品文檔放心下載謝謝閱讀級模架精度。第五章沖壓工藝計算：5.1．排樣5.1.1．排樣方案分析沿沖件外形沖裁，在沖件周邊都留有搭邊。沖件尺寸謝謝閱讀完全由沖模來保證，因此沖件精度高，模具壽命高，但材料利用率低。謝謝閱讀因受剪切條料和定位誤差的影響，沖件質(zhì)量差，模具精品文檔放心下載壽命較方案一低，但材料利用率稍高，沖模結(jié)構(gòu)簡單。精品文檔放心下載謝謝閱讀謝謝閱讀排最佳。5.1．2．計算條料寬度根據(jù)零件形狀，查<<沖壓模具設(shè)計手冊>>工件之間搭邊值a=1.2mm,工件感謝閱讀與側(cè)邊之間搭邊值a1=1.5mm,精品文檔放心下載定其上偏差為零，下偏差為負值—△公式（5-1）式中：Dmax—條料寬度方向沖裁件的最大尺寸；a1---沖裁件之間的搭邊值；b1---側(cè)刃沖切得料邊定距寬度；（其值查表6）可得△=2.0mm。謝謝閱讀△—板料剪裁下的偏差；（其值查表5）可得△=0.6mm。謝謝閱讀B0△=75＋2×1.5＋2×2.0=82.00-0.60mm故條料寬度為82.0mm。5.1.3．確定布距：送料步距S精品文檔放心下載精品文檔放心下載與模具的結(jié)構(gòu)有關(guān)。級進模送料步距S公式（5-2）Dmax零件橫向最大尺寸，a1搭邊S＝75＋1.5＝76.5mm排樣圖如圖2所示。5.1.4．計算材料利用率一個步距內(nèi)的材料利用率η＝Ａ/BS×100%公式（5-3）式中A—一個步距內(nèi)沖裁件的實際面積；B—條料寬度；S—步距；一個步距內(nèi)沖裁件的實際面積A=π×37.52-π×13.52-3×π×3.752-3(π×302×34/360-π×26.252×34/360)謝謝閱讀=3807.73539mm2所以一個步距內(nèi)的材料利用率Η=Ａ／BS×100%=3807.73539／（76.5×82）×100%感謝閱讀=60.7%考慮料頭、尾料和邊角余料消耗，一張板材上的總利用率η總為感謝閱讀η總=nA1／LB×100%公式（5-4）式中n—一張板料上沖裁件的總數(shù)目；A1—一個沖裁件的實際面積；感謝閱讀L—板料長度；B—板料寬度。查板材標準，宜選用850mm×1700mm的鋼板，每張鋼板可剪裁為11張條料精品文檔放心下載（82mm×1700mm）,每張條料可以沖25個工件，所以每張鋼板的材料利用率精品文檔放心下載η總=nA1/LB×100%=25×3807.73539/82×1700×100%精品文檔放心下載=68.3%根據(jù)計算結(jié)果知道選用直排材料利用率可達68.3%，滿足要求。謝謝閱讀5．2．沖壓力計算5.2.1．沖裁力計算用平刃沖裁時，其沖裁力Ｆ一般按下式計算：公式（5-5）式中：F—沖裁力；L—沖裁周邊長度；t—材料厚度；τb—10鋼τb精品文檔放心下載錄表2為255-333Ｍpa,取τb=300Mpa精品文檔放心下載Ｋ—系數(shù)；一般?。?1.3。1、沖孔力計算沖孔周長：L=π×27+3π×3.75×2+3π（26.25+33.75）×34/360+2×76.5+2×12謝謝閱讀=764.98mm所以沖孔力F=KLtτb=1.3×764.98×2×300=596.69kN2．落料力的計算落料周長落料沖裁力F2=KLtτb=1.3×π×75×2×300=183.78kN。感謝閱讀5.2.2．卸料力、頂件力的計算一般按以下公式計算：卸料力公式（5-6）頂件力公式（5-7）（為卸料力系數(shù)，其值查表5-1可得）所以總沖壓力公式（5-8）表5-1卸料力、推件力和頂件力系數(shù)料厚t/mmKXKTKD≤0.10.06~0.0750.10.14＞0.1~0.50.045~0.0550.0630.08感謝閱讀鋼＞0.5~2.50.04~0.050.0500.06謝謝閱讀＞2.5~6.50.03~0.040.0450.05感謝閱讀＞6.50.02~0.030.0250.03鋁、鋁合金0.025~0.080.03~0.07精品文檔放心下載純銅，黃銅0.02~0.060.03~0.09由,即沖壓時工藝力的總和不能大于壓力機公稱壓力的50%-60%,則公稱謝謝閱讀壓力.初選壓力機的公稱壓力為1600Kn,即JA21-160型壓力機。精品文檔放心下載5.3．壓力中心的計算用解析計算法求出沖模壓力中心。X0=（L1x1＋L2x2＋…Lnxn）/(L1＋L2＋…Ln)公式（5-9）精品文檔放心下載Y0=（L1y1＋L2y2＋……Lnyn）/（L1＋L2＋…＋Ln）感謝閱讀5-3XOY精品文檔放心下載坐標系建立在建立在圖示對稱中心線上，將沖裁輪廓線按幾何圖形分解成L1~L5精品文檔放心下載共3組基本線段(注：由于圖中3個圓弧形孔均以一個點為圓心的等分列陣排精品文檔放心下載)精品文檔放心下載O精品文檔放心下載模具的加工和裝配，模具壓力中心依然選在坐標原點。圖5-35.4．模具工作部分尺寸及公差5.4.1．落料尺寸大小為為保證沖出合格沖件。沖裁件精度IT10以上，X取1.沖裁件精度感謝閱讀IT11~IT13,X取0.75.沖裁件精度IT14，X取0.5。由于本產(chǎn)品采用IT14級精謝謝閱讀度，所以X取0.5.查表知：Zmax=0.360，Zmin=0.246。精品文檔放心下載Φ750-0.62查《沖壓成型工藝與模具設(shè)計》P45表3-5知：精品文檔放心下載δp=0.04mm，δd=0.06mm公式（5-10）公式（5-11）5.4.2．沖孔尺寸大小為1、圓形孔凸、凹模基本尺寸的計算公式（5-12）公式（5-13）2、腰孔凸、凹模基本尺寸的計算：公式（5-14）公式（5-15）第六章主要零部件設(shè)計6.1．凹模的設(shè)計6.1.1.落料凹模落料凹模如圖6-11、凹模厚度H的計算：查表得K取1.25公式（6-1）=32.66mm,取H=33mm圖6-12、模長度和寬度W>=1.2×H公式（6-2）=1.2×33=39.6mmL=B=D+2W公式（6-3）=74.69+2×39.6=153.89取L=B=154mm3、凹材料的選用:根據(jù)表8-3,材料選用45鋼。精品文檔放心下載4、凹模的固定方法H7/m6零謝謝閱讀件圖6-2如下：圖6-26.1.2．沖孔凹模的設(shè)計設(shè)計同落料凹模零件圖6-3如下圖6-36.2．凸模的設(shè)計6.2.1.沖孔圓形凸模：1、沖孔圓形凸模：沖孔圓形凸模的結(jié)構(gòu)圖6-4如下：圖6-4長度：,可通過這設(shè)計成鉚接精品文檔放心下載方式與固定板固定.沖孔凸模由于相隔很近,不宜采用階梯結(jié)構(gòu),設(shè)計成鉚接方式.精品文檔放心下載凸模的尺寸根據(jù)凸模固定板尺寸h1、卸料板尺寸h2、材料厚度h3和h，h一般精品文檔放心下載取22mm。所以凸模的尺寸為L=30+16+2+22=70mm.公式（6-4）謝謝閱讀凸模材料：參照《沖壓模具設(shè)計與制造簡明手冊》選用Cr12謝謝閱讀2、沖孔凸模零件圖6-5如下圖6-56.2.2．腰孔的設(shè)計1、長度：有關(guān)計算同沖孔凸模2、材料：參照《沖壓模具設(shè)計與制造簡明手冊》選用Cr123、腰孔零件圖6-6如下圖：6.2.3.落料凸模1、長度：有關(guān)計算同沖孔凸模；2、材料：參照《沖壓模具設(shè)計與制造簡明手冊》選用Cr123、落料凸模零件圖6-7如圖6-6圖6-76.2.4．凸模的校核：考慮沖孔凸模的直徑很小，故需對最小凸模8.06進行強度和剛度校核：感謝閱讀1、剛度的校核：根據(jù)凸模校核公式：L≤90d/公式（6-5）可得：L≤90d/=L：為凸模的允許最大工作尺寸，而設(shè)計中，凸模的工作尺寸為感謝閱讀22＜28.28,所以鋼度得以校核.2、強度校核:凸模的最小直徑d應(yīng)滿足:公式（6-6）所以8.06＞2.6,凸模強度得以校核.參照ISO8020-1986B型圓形沖孔凸模。6.3．卸料板的設(shè)計卸料板采用Q235謝謝閱讀JB/T8066.2-1995315mm×250mm×14-1716mm。精品文檔放心下載查《模具設(shè)計簡明手冊》P298典型卸料橫向送料組合得相應(yīng)組合的零件尺寸:感謝閱讀兩圓柱銷銷孔之間的距離S1=175mm,兩內(nèi)六角螺釘之間的橫向距離S=279mm,兩內(nèi)六角螺釘之間的橫向距離S2=214mm.零件圖6-8如下6.4．固定板的設(shè)計6.4.1.凹模固定板:1、凹模固定板的厚度:其厚度與凹模的厚度尺寸一致，取33mm；謝謝閱讀2、凹模固定板的外形尺寸：與卸料板的外形尺寸一致，根據(jù)核準選取板的規(guī)格謝謝閱讀為。3、材料：選用Q235鋼4、配合及連接件：凹模與凹模固定板的配合為H7/n6,裝配可通過2個銷釘定位,6個螺釘與下精品文檔放心下載模座連接固定,各形孔的位置尺寸與凹模的保持一致,頂部與模鉚接,因此必須倒感謝閱讀角。由以上可得凹模固定板的零件圖如圖6-9所示:精品文檔放心下載圖6-96.4.2.凸模固定板:1、凸模固定板的厚度：其厚度與凸模的厚度尺寸一致，取30mm；精品文檔放心下載2、凸模固定板的外形尺寸：與卸料板的外形尺寸一致，根據(jù)核準選取板的規(guī)格精品文檔放心下載為。3、材料：選用Q235鋼；4H7/n6,裝配可通過2個銷釘定位,6感謝閱讀個螺釘與上模座連接固定,各形孔的位置尺寸與凸模的保持一致,頂部與凸模鉚精品文檔放心下載接,因此必須倒角,由以上可得凸模固定板的零件圖如圖6-10所示:謝謝閱讀6.5．模架以及其他零部件的選用該模具采用后側(cè)導柱模架。由于導柱安裝在模具壓力中心對稱的對角線上，感謝閱讀精品文檔放心下載據(jù)，選擇模架規(guī)格。上模座按GB/T2855.2-199045mm,墊板厚度取10mm,固定板厚度感謝閱讀取30mm,卸料板厚度取16mm,下模座按GB/T2855.2-199050mm謝謝閱讀板厚度取33mm。根據(jù)上下模座選取導柱為Φ32h5mm×170mm×45mm,導套為Φ40H6精品文檔放心下載mm×140mm×48mm。模具閉合高度H公式（6-7）上模座高度為45mm10mm70mm精品文檔放心下載33mm，下模座高度為50mm，h1指凸模進入凹模的深度，這里取1mm。感謝閱讀第7章校核模具閉合高度及壓力機有關(guān)參數(shù)7.1校核模具閉合高度公式（7-1）式中壓力機最大閉合高度；壓力機最小閉合高度；墊板厚度。根據(jù)前面初選壓力機JA21—160P49表1-81精品文檔放心下載得：將以上數(shù)據(jù)帶入公式7-1，得200<H<315.精品文檔放心下載經(jīng)計算該模具閉合高度H=210mm，在200mm～315mm內(nèi)，且開式壓力機感謝閱讀JA21-160最大裝模高度300mm,大于模具閉合高度210mm,可以使用。感謝閱讀7.2沖