沖壓模具課程設計.doc

1目錄1.沖壓件工藝性分析（1）2.沖壓工藝方案的確定（3）3.主要設計計算（1）排樣方式的確定以及計算（3）（2）壓力中心的確定及相關計算（3）（3）沖壓力的計算（4）（4）工作零件刃口尺寸計算（4）（5）卸料橡膠的設計（5）4.模具總體設計（1）模具類型的選擇（5）（2）定位方式的選擇（5）（3）卸料，出件方式的選擇（6）（4）導向方式選擇（6）5.主要零部件設計（1）主要零件的結構設計（6）（2）定位零件的設計（8）（3）導料板的設計（8）（4）卸料板部件設計（8）（5）模架及其他零部件設計（8）6模具總裝圖7沖壓設備的選定（8）8.工作零件的加工工藝（8）9.模具的裝配（10）主要參考文獻（12）設計小結（12）2級進模設計說明任務描述：工件名稱：沖孔落料件工件簡圖：如下圖生產批量：大批量材料：紫銅材料厚度：1mm要求：1.完成模具總裝圖（3D電子文檔）；2.完成總裝配圖，圖紙符合國家制圖標準；3繪制工程圖，圖紙符合國家制圖標準；4編寫設計說明書。（A4紙打印）工件圖1.沖壓件工藝性分析此工件只有沖孔和落料兩個工序。材料為紫銅，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。工件結果簡單，有2個直徑8mm的孔；孔與孔，孔與邊緣之間的距離滿足要求，工件的尺寸全部為自由公差，可看著IT14級，尺寸精度底，普通沖裁就能滿足要求。32。沖壓工藝方案的確定該工件包括落料沖孔兩個基本工序，可有以下三種工藝方案：方案一：先落料，后沖孔。采用單工序模生產。方案二：落料沖孔復合沖壓。采用復合模生產。方案三：沖孔落料級進沖壓。采用級進模生產。方案一模具結構簡單，但需要兩道工序兩套模具，成本高而生產效率低，難以滿足大批量生產要求。方案二只需一套模具，工作精度及生產效率都比較高，但制造難度大，并且沖壓成品件留在模具上，清理模具上的物料影響沖壓速度，操作不方便。方案三也只需要一副模具，生產效率高，操作方便，設計簡單，由于工件精度要求不高，完全能滿足工件技術要求。所以經過比較，采用方案三最為合適。3.主要設計計算（1）排樣方式的確定以及計算設計級進模，先要設計條料排樣圖。工件圖可視為一矩形中間兩個孔，直排材料利用率最高。如圖一所示的排樣方法，可減少廢料。第一次沖裁使用活動擋料銷，然后第二次可用固定擋料銷。搭邊值取1mm，壁厚取1.5mm，條料寬度為63.5mm，步距為21mm，一個步距的材料利用率為76%（2）壓力中心的確定及相關計算畫出凹模型口圖如下；通過軟件得出壓力中心點（-2.89，0）。4（3）沖壓力的計算該模具采用級進模，選擇彈性卸料，下出件。沖壓力的相關計算見表1根據(jù)計算結果，沖壓設備擬選擇J23-25。表一條料及沖壓力的相關計算項目分類項目公式結果備注排樣沖裁件面積AA=4020+102-2421013.5mm2條料寬度BB=60+21.5+0.564mma=1mm,1a=1.5mm步距SS=20+121mm一個步距的材料利用率BSnA100%=21645.1013100%76%沖壓力沖裁力FF=KLtb=1.392.56116019252NL=92.56mm卸料力xFxF=XKF=0.0419252770N查表得XK=0.04推件力TFTF=nTKF=80.06192529241Nn取8沖壓工藝總力ZFZF=F+xF+TF=19252+770+924129263N彈性卸料下出件（4）工作零件刃口尺寸計算在確定工作零件刃口尺寸計算方法之前，首先要考慮工作零件的加工方法及模具裝配方法。結合該模具的特點，工作零件的形狀相對較簡單,適宜采用線切割機床分別加工落料凸模，凹模，凸模固定板，卸料板，這種加工方法可以保證這些零件各個孔的同軸度，使裝配簡化。因此工作零件刃口尺寸計算就按分開加工的方法來計算，具體計算見表二所示。表二工作零件刃口尺寸的計算尺寸及分類尺寸轉換計算公式結果備注落料R10R10036.0AnaxAXRR0)(0min)2/(TATZRRRA=9.91008.00查表得沖裁雙面間隙maxZ=0.07mmminZ=0.05mm磨損系數(shù)X=0.5，模具按IT14級制造。校核滿足)(minmaxZZTART=9.8850012.0沖孔8836.000)(TnaxtXddATAZdd0min)2/(Td=8.180008.0Ad=8.205012.00孔心距40400.628/LLAAL=400.1555（5）卸料橡膠的設計卸料橡膠的設計計算見表三。選用的4快橡膠板的厚度無比一致，不然會造成受力不均勻，運動產生歪斜，影響模具的正常工作。表三卸料橡膠的設計計算項目公式結果備注卸料板工作行程工h21hthh工4mm1h為凸模具凹進卸料板的高度1mm，2h為凸模沖裁后進入凹模的深度2mm，修h為凸模修磨量取5mm,取工H為自由H的25%，選用4個圓筒形橡膠橡膠工作行程工H修工工hhH9mm橡膠自由高度自由H工自由HH436mm橡膠的預壓縮量預H自由預HH%155.4mm每個橡膠承受的載荷1F4/1卸FF192.5N橡膠的外徑D）（pFdD/27.11246mm校核橡膠自由高度自由H0.5DH/自由1.5滿足要求橡膠的安裝高度安H預自由安HHH30.6mm4.模具總體設計（1）模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用級進沖壓，所以模具類型為級進模。（2）定位方式的選擇因為該模具采用的是條料，控制條料的送進方向采用導料板，無側壓裝置?？刂茥l料的送進步距采用擋料銷初定距，導正銷精定距。而第一件的沖壓位置可由活動擋料銷定距。（3）卸料，出件方式的選擇因為工件料厚1mm，相對較薄，卸料力也比較小，故可采用彈性卸料。又因為是級進模生產，所以采用下出件比較便于操作與提高生產效率。（4）導向方式選擇為了提高模具壽命和工件治療，方便安裝調整，該級進模采用中間導柱的導向方式。65.主要零部件設計（1）主要零件的結構設計a.落料凸模結合工件外形并考慮加工，將落料凸模設計成直通式，采用線切割機床加工，2個M8螺釘固定在墊板上，與凸模固定板的配合按H6/m5?？傞LL可按公式計算：L=21hthh工+h=14.4+14+1+20.6=50mm落料凸模結構如下圖所示b.沖孔凸模因為所沖的孔均為圓形，而且都不屬于需要特別保護的小凸模，所以沖孔凸模采用臺階式，加工簡單，便于裝備與更換。沖孔凸模結構如下圖所示。7c.凹模凹模采用整體凹模，各沖裁的凹模孔均采用線切割機床加工，安排凹模具在模架上的位置時。要依據(jù)計算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄范圍內。其輪廓尺寸可按公式計算：凹模厚度H=kb=0.3x60=18，為了方便橡膠安裝，取H=25凹模壁厚c=（1.5-2）H=27-36m，取c=40凹模寬度B=b+2c=60+2x40=140取B=150凹模長度L取130mm（送料方向）凹模輪廓尺寸為13015025mm，凹模結構如圖所示凹模（2）定位零件的設計落料凸模下部設置兩個導正銷，借用工件直徑8mm的的兩個孔作為導正孔。導正銷采用H7/r6安裝在落料凸模端面，導正銷導正部分與導正孔采用H7/r6配合。（3）導料板的設計導料板內側與條料接觸，外側與凹模齊平，導料板與條料之間間隙取1mm，這樣就可確定了導料板的寬度，導料板厚度取4mm，采用45鋼制作，熱處理硬度為40-45HRC，用螺釘固定在凹模上。導料板上有活動擋料銷凹槽。（4）卸料板部件設計a.卸料板的設計卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為8mm。采用45鋼制造，淬火硬度為40-45HRC。b.卸料螺釘?shù)倪x用卸料板上設置4個螺釘，公稱直徑為8mm，螺紋部分為M64。8（5）模架及其他零部件設計該模具采用對角式導柱模架，導柱分別為28100,導套分別為2842x95。上模座厚度取40mm，上墊板厚度取10mm，固定板厚度取15mm，下模座厚度取45mm，那么該模具的閉合高度：閉H=2hHHLHH下模墊上模=40+10+50+25+45-2=168mm式中：h2為凸模沖裁后進入凹模的深度，h2=2mmL凸模長度，L=50mmH凹模厚度，H=25mm可見該模具閉合高度小于所選壓力機J23-25的最大裝模高度（220mm），可以使用。6模具總裝圖通過以上設計，可得如圖所示的模具總裝圖。模具上模部分主要由上模板、墊板、凸模（3個）、凸模固定板及卸料板等組成。卸料方式采用彈性卸料，以橡膠為彈性元件/下模部分由下模座、凹模板、導料板等組成。沖孔廢料和成品件均由漏料孔漏出。條料送進時采用活動擋料銷21作為粗定距，在落料凸模上安裝2個導正銷，利用條料上10的孔作為導正銷孔導正，以此作為條料送進的精確定距。7沖壓設備的選定通過校核，選擇開式雙柱可傾壓力機J23-25能滿足要求。起主要參數(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連桿調節(jié)長度:55mm工作臺尺寸（前后x左右）：370x560mm墊板尺寸（厚度x直徑）：50x200mm模柄孔尺寸：40x60mm最大傾斜角度：30度8、模具零件的加工工藝本副沖裁模，模具零件加工的關鍵在于工作零件、固定板以及卸料板。若采用線切割加工技術，這些零件的加工就變得相對簡單。表四所示為落料凸模的加工工藝過