沖壓工藝與模具制造設(shè)計(jì)說明書

1 沖壓工藝與模具制造設(shè)計(jì)說明書 例：圖 1 所示沖裁件，材料為 厚度為 2批量生產(chǎn)。試制定工件 沖壓工藝規(guī)程、設(shè)計(jì)其模具、編制模具零 件的加工工藝規(guī)程。 零件名稱：止動(dòng)件 生產(chǎn)批量：大批 材料： 料厚度： t=2、 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 材料：該沖裁件的材料 是普通碳素鋼，具有較好的可沖壓性能。 零件結(jié)構(gòu)：該沖裁件結(jié)構(gòu)簡單，并在轉(zhuǎn)角有四處 角，比較適合沖裁。 尺寸精度：零件圖上所有未注公差的尺寸，屬自由尺寸，0 2 可按 確定工件尺寸的公差?？走?距 12 11 級(jí)精度。查公差表可得各尺寸公差為： 零件外形： 65 24 30 件內(nèi)形： 10 心距： 37 論：適合沖裁。 該零件包括落料、沖孔兩個(gè)工序，可以采用以下三種工藝方案： 先落料，再?zèng)_孔，采用單工序模生產(chǎn)。 落料 用復(fù)合模生產(chǎn)。 沖孔 用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 方案模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工 序、兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率較低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求。由于零件結(jié)構(gòu)簡單，為提高生產(chǎn)效率，主要應(yīng)采用復(fù)合沖裁或級(jí)進(jìn)沖裁方式。由于孔邊距尺寸 12 公差要求，為了更好地保證此尺寸精度，最后確定 用復(fù)合沖裁方式進(jìn)行生產(chǎn)。 + 0 3 工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，為便于操作，所以復(fù)合模結(jié)構(gòu)采用倒裝復(fù)合模及彈性卸料和定位釘定位方式。 查沖壓模具設(shè)計(jì)與制造定搭邊值： 兩工件間的搭邊： a=工件邊緣搭邊： 距為： 料寬度 B=D+265+2*=70 確定后排樣圖如 2 所示 一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為： =A/100% =1550（ 70 100% =查板材標(biāo)準(zhǔn)，宜選 9001000鋼板，每張鋼板可剪裁為 14 張條料（ 701000每張條料可沖 378 個(gè)工件，則為： =B 100% 4 =378 1550/900 1000 100% =即每張板材的材料利用率為 沖壓力 落料力 F 總 =2 450 = 其中按非退火 板計(jì)算。 沖孔力 F 沖 = =2 10 2 450 = 其中： d 為沖孔直徑， 2 d 為兩個(gè)圓周長之和。 卸料力 F 卸 =K 卸 F 卸 = 推件力 F 推 = F 推 =6 其中 n=6 是因有兩個(gè)孔。 總沖 壓力： F 總 = F 落 + F 沖 + F 卸 + F 推 5 = 壓力中心 如圖 3 所示： 由于工件 X 方向?qū)ΨQ，故壓力中心 中： 422=603=2426 045=606=6047=6028=602算時(shí)，忽略邊緣 4角。 由以上計(jì)算可知沖壓件壓力中心的坐標(biāo)為（ 13） 落料部分以落料凹模為基準(zhǔn)計(jì)算，落料凸模按間隙值配制；沖孔部分以沖孔凸模為基準(zhǔn)計(jì)算，沖孔凹模按間隙值配制。即以落料凹模、沖孔凸模為基準(zhǔn)，凸凹模按間隙值配制。 刃口尺寸計(jì)算見表 1 7 8 落料凹模板尺寸： 凹模厚度： H= 15 H=65=模邊壁厚： c（ ） H =（ ） （ 實(shí)取 c=30模板邊長： L=b 2c =65 2 30 =125標(biāo)準(zhǔn) 模板寬 B=125確定凹模板外形為： 125 125 18（ 將凹模板作成薄型形式并加空心墊板后實(shí)取為： 125 125 14（ 9 凸凹模尺寸： 凸凹模長度： L=h1+h2+h =16+10+24 =50（ 其中： 括凸模進(jìn)入凹模深度，彈性元件安裝高度等） 凸凹模內(nèi)外刃口間壁厚校核：根據(jù)沖裁件結(jié)構(gòu)凸凹模內(nèi)外刃口最小壁厚為 7據(jù)強(qiáng)度要求查沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表 ，該壁厚為 可，故該凸凹模側(cè)壁強(qiáng)度足夠。 沖孔凸模尺寸： 凸模長度： L 凸 = h1+h2+14+12+14 40中： 凸模強(qiáng)度校核：該凸模不屬于細(xì)長桿，強(qiáng)度足夠。 根 據(jù) 倒 裝 復(fù) 合 模 形 式 特 點(diǎn) ： 凹 模 板 尺 寸 并 查 標(biāo) 準(zhǔn)定其它模具模板尺寸列于表 2： 序號(hào) 名稱 長寬厚 材料 數(shù)量 10 （ 1 上墊板 125 125 6 2 凸模固定板 125 125 14 45 鋼 1 3 空心墊板 125 125 12 45 鋼 1 4 卸料板 125 125 10 45 鋼 1 5 凸凹模固定板 125 125 16 45 鋼 1 6 下墊板 125 125 6 根據(jù)模具零件結(jié)構(gòu)尺寸，查標(biāo)準(zhǔn) 取后側(cè)導(dǎo)柱 125 25 標(biāo)準(zhǔn)模架一副。 根據(jù)總沖壓力 F 總 =352具閉合高度，沖床工作臺(tái)面尺寸等，并結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備，選用 式雙柱可傾沖床，并在工作臺(tái)面上備制墊塊。其主要工藝參數(shù)如下： 公稱壓力： 63塊行程： 130程次數(shù)： 50 次 /分 最大閉合高度： 360桿調(diào)節(jié)長度： 80作臺(tái)尺寸（前后左右）： 48071011 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 二、 模具制造 1、主要模具零件加工工藝過程 26 27 28 29 30 制件：柴油機(jī)飛輪鎖片 材料： 厚： 制件為大批量生產(chǎn)，制品圖如下： （一）沖裁件的工藝分析 1、沖裁件為 鋼，是普通碳素鋼，有較好的沖壓性能，由設(shè)計(jì)書查得 =350 2、該工作外形簡單，規(guī)則，適合沖壓加工。 3、所有未標(biāo)注公差尺寸，都按 制造。 4、結(jié)論：工藝性較好，可以沖裁。 方案選擇： 方案一：采用單工序模。 方案二：采用級(jí)進(jìn)模。 方案三：采用復(fù)合模。 單工序 模的分析 單工序模又稱簡單模，是壓力機(jī)在一次行程內(nèi)只完成一個(gè)工序的沖裁模。工件屬大批量生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)效率，不宜采用單工序模，而且單工序模定位精度不是很高，所以采用級(jí)進(jìn)?；驈?fù)合模。 級(jí)進(jìn)模的分析 級(jí)進(jìn)模是在壓力機(jī)一次行程中，在一副模具上依次在幾個(gè)不 31 同的位置同時(shí)完成多道工序的沖模。因?yàn)闆_裁是依次在幾個(gè)不同的位置逐步?jīng)_出的，因此要控制沖裁件的孔與外形的相對(duì)位置精度就必須嚴(yán)格控制送料步距，為此，級(jí)進(jìn)模有兩種基本結(jié)構(gòu)類型：用導(dǎo)正銷定距的級(jí)進(jìn)模和用側(cè)刃定距的級(jí)進(jìn)模。另外級(jí)進(jìn)模有多個(gè)工序所以比復(fù)合模效率低。 復(fù)合模的分 析 復(fù)合模是在壓力機(jī)一次工作行程中，在模具同一位置同時(shí)完成多道工序的沖模。它不存在沖壓時(shí)的定位誤差。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，生產(chǎn)率高，精度高，孔與外形的位置精度容易保證，用于生產(chǎn)批量大。復(fù)合模還分為倒裝和正裝兩種，各有優(yōu)缺點(diǎn)。倒裝復(fù)合模但采用直刃壁凹模洞口凸凹模內(nèi)有積存廢料賬力較大，正裝復(fù)合模的優(yōu)點(diǎn)是：就軟就薄的沖裁件，沖出的工件比較平整，平直度高，凸凹模內(nèi)不積存廢料減小孔內(nèi)廢料的脹力，有利于凸凹模減小最小壁厚。 經(jīng)比較分析，該制件的模具制造選用導(dǎo)料銷加固定擋料銷定位的彈性卸料及上出件的正裝復(fù)合模。 （二）排樣圖 設(shè)計(jì)及沖壓力和壓力中心的計(jì)算 由 33可查得： a= =書 39 1. 料 寬 計(jì) 算 ： B= （ D+2a ） 32 =62+2*4A=D=2+ =A/100%= 2*4=12-(4 100%=（其中 a 是搭邊值， 工作間隙， D 是平行于送料方向沖材件的寬度， S 是一個(gè)步距內(nèi)制件的實(shí)際面積， A 是步距， ， 大圓半徑， 小圓半徑， 12 方孔的面積，為一個(gè)步距內(nèi)的材料的利用率） L=2*1+2*2+2*邊總長） 計(jì)算沖裁力： F=查設(shè)計(jì)指導(dǎo)書得 =350=50 180料力： F 落 = 2*1） *50=料力： F 卸 = =孔力： F 沖 = +（ 12+2*50=件力： F 頂 = =裁總壓力： F =F 落 +F 卸 +F 沖 +F 頂 = 壓 =（ F =24633 說明： K 為安全系數(shù)，一般取 k 為卸料力系數(shù)，上式中取值為 頂件力