沖壓模具設(shè)計.docx

塑性成型與模具設(shè)計課程設(shè)計設(shè)計題目：“墊板”零件沖壓工藝及模具設(shè)計 學(xué)院：機械與汽車工程 班級：材控 姓名： 學(xué)號：塑性成型與模具設(shè)計課程設(shè)計設(shè)計題目：“墊板”零件沖壓工藝及模具設(shè)計沖壓工藝分析設(shè)計沖壓工藝過程要從分析產(chǎn)品的零件圖入手，分析零件圖包括技術(shù)和經(jīng)濟兩個方面:名稱：墊板生產(chǎn)批量：大批量材料：A3 厚度：0.5mm零件圖如下：沖裁模：設(shè)計沖壓工藝過程要從分析產(chǎn)品的零件圖入手，分析零件圖包括技術(shù)和經(jīng)濟兩個方面:(1) 沖壓加工方法的經(jīng)濟性分析沖壓加工方法是一種先進(jìn)的工藝方法，因其生產(chǎn)率高，材料利用率高，操作簡單等一系列優(yōu)點而廣泛使用，由于模具費用高，生產(chǎn)批量的大小對沖壓加工的經(jīng)濟性起著決定性作用。批量越大，沖壓加工的單件成本就越低，批量小時，沖壓加工的優(yōu)越性就不明顯，這時采用其他方法制作該零件可能會更有效果。(2) 沖壓件的工藝性分析沖壓件的工藝性是指該零件在沖壓加工中的難易程度，在技術(shù)方面，主要分析該零件的形狀特點，尺寸大小，精度要求和材料性能等因素是否符合沖壓工藝的要求，良好的工藝性應(yīng)保證材料消耗少，工序目少，模具結(jié)構(gòu)簡單，而且壽命長產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，操作簡單，方便等。零件的工藝分析A3即Q235.4 代表這種鋼的屈服強度為235MPa,是一種普通碳素鋼，能夠保證力學(xué)性能。1.該沖裁件結(jié)構(gòu)對稱、簡單，由圓弧組成的，無懸臂。2.圓形孔直徑d0.35t,符合要求。3.孔間距與孔邊距c2t，在模具強度和沖裁件質(zhì)量的限制范圍之內(nèi)。沖裁：沖裁件的精度一般可分為精密級與經(jīng)濟級兩類。精密級是指沖壓工藝在技術(shù)上所允許的最高精度; 而經(jīng)濟級是指模具達(dá)到最大許可磨損時，其所完成的沖壓加工在技術(shù)上可以實現(xiàn)而在經(jīng)濟上有最合理的精度。為降低沖壓成本，獲得最佳的技術(shù)經(jīng)濟效果，再不影響沖裁件使用要求的前提下，應(yīng)盡可能采用經(jīng)濟精度。由于零件圖上所有尺寸均未標(biāo)注公差，屬于自由尺寸，可按IT14 級確定工T件尺寸的公差。查附錄得各尺寸公差為: 290-0.52、 4.5+0.300、2-R3+0.250、沖裁面的表面粗糙度Ra=3.2m沖裁工藝方案分析：在工藝分析的基礎(chǔ)上，擬定出可能的沖裁方案，如下:1： 先落料,后沖孔,采用單工序模分兩次加工2： 落料一沖孔單件復(fù)合沖壓:3： 落料一沖孔組合工序沖壓;方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需兩道工序兩副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足顧客的要求，而且工件的累積誤差大，操作不方便。方案二采用復(fù)合模生產(chǎn)，在一副模具當(dāng)中，同時完成兩個或兩個以上的工序，精度相比單工序模更高，且效率也高，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，模具成本較高，安全性也較差。方案三采用級進(jìn)模生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，在一套模具中完成兩次工序，兩次定位在一套模具中，精度高。由于該工件大批量生產(chǎn)，所以確定為方案二和方案三。根據(jù)工件特點，其形狀簡單，尺寸較小，大批量生產(chǎn)等多方面的因素，進(jìn)行全面的分析研究，比較其綜合的經(jīng)濟效果，適宜采用第三種方案。工藝設(shè)計計算：條料尺寸：根據(jù)排樣圖計算條料寬度B存在側(cè)刃定距裝置，條料寬度B0-A=(Lmax+2a+nb1)0-A=(Lmax+1.5a+nb1)0-An側(cè)刃數(shù)取值2，b1側(cè)刃沖切料邊寬度取值1.5mm，z取值3mm，a取值1mm。y沖壓后的條料寬度與導(dǎo)料板間距取值0.2mm，=0.15mmB0-A=(Lmax+2a+nb1)0-A=（29+1.51+21.5）0-0.15=33.50-0.15導(dǎo)料板的間距B=B+Z=33.5+3=36.5mmB=1.5a+Lmax+y=29+1.51+0.2=30.7mm沖裁間隙尺寸：沖裁間隙是指沖裁模的凸模和凹模刃口之間的尺寸之差。單邊間隙用C 表示，雙邊間隙用Z 表示。沖裁間隙值的大小對沖裁件質(zhì)量、模具壽命、沖裁力和卸料力的影響很大，是模具設(shè)計中的一個重要因素。因此設(shè)計模具時一定要選擇一個合理的間隙，考慮到模具制造中的偏差及使用中的磨損，生產(chǎn)中通常是選擇一個適當(dāng)?shù)姆秶鸀楹侠黹g隙，這個范圍的最小值稱為最小合理間隙Zmin，,最大值稱為最大合理間隙Zmax，由于模具在使用過程中會逐步磨損，設(shè)計和制造新模具時應(yīng)采用最小合理問隙。凸凹模刃口尺寸：查表可得Zmax=0.06mm，Zmin=0.04mm，Zmax-Zmin=0.060mm-0.040mm=0.020mm查表可得落料29的系數(shù)K取值0.5，沖孔4.5.由于沖裁件有落料、沖孔，所以：落料凹模實際尺寸：a凹=（29-0.50.52）0.52/8=28.740.065沖孔凸模實際尺寸：b凸=（4.5+0.50.3）0.3/8=4.650.0375c凸=（6+0.50.25）0.25/8=6.1250.031落料凸模的基本尺寸與凹模相同，為28.74mm，沖孔凹模的基本尺寸與涂抹相同，分別是4.65mm，6.125mm，不必標(biāo)準(zhǔn)公差，但需注明以0.350.05的雙面間隙與落料凹模，沖孔凸模匹配。落料凸凹模，沖孔凸凹模尺寸圖如下沖壓力的計算計算沖裁力：由公式 沖裁力F=KLt，普通平面刃沖裁模取K=1.3，查附錄可得=120MPaF=1.3（4.5+23）3.14+2（39.5423+8.8030）0.5100%=10.113KN計算卸料力和推料力：由公式得卸料力：F卸=K卸 F由公式的推料力：F推=nK推 F查表可得K卸=0.05 ， K推=0.063F卸=0.0510.113=0.506KNF推=5/0.50.06310113=6.371KN可得F總=F+F卸+F推=（10.113+0.506+6.371）=16.99KN此模具的壓力中心在幾何中心處凹模與凸模的設(shè)計凹模的設(shè)計：設(shè)計凹模厚度H：由公式可得：H=Ks查表可得凹模厚度系數(shù)K=0.3,所以可得：H=Kb1=0.329mm=8.7mm8mm設(shè)計凹模長度L：由公式可得：L=S1+2S2查表可得凹?？妆诘竭吘壍木嚯x：S2=20mml=S1+2S2=29+202=69mm設(shè)計凹模厚度B：由公式得：B=s+（1.5.0）H，由于被沖材料較薄系數(shù)取值為3b=s+3H=29+38.7mm=55.1mm選取標(biāo)準(zhǔn)尺寸：根據(jù)凹模尺寸計算，取凹模標(biāo)準(zhǔn)尺寸為125mm80mm20mm沖孔凹模刃口形狀的選擇：凸模的設(shè)計：結(jié)構(gòu)選用直通式凸模：計算凸模長度L：L=h1+h2+h3+（1020）此式中：h1-凸模固定板厚度（mm） ，h2-卸料板厚度 ，h3-（導(dǎo)料板厚度）則：L=15+16+4+20=55mm確定其他模具裝置：墊板的厚度：厚度取8mm凸模固定板的厚度：H固=（0.60.8），H=(0.60.8)20mm=1216mm凸模固定板的厚度：厚度取值15mm卸料板的長和寬的尺寸取與凹模相同的尺寸：厚度取16mm導(dǎo)料板厚度：4mm取橡膠的高度H=16mm選擇框架：根據(jù)凹模尺寸得確定，選取對角導(dǎo)柱模架，查表得到模架參數(shù)：模架：L=125mm ， B=80mm上模座：1258025mm下模座：1258030mm閉合高度:130150mm導(dǎo)柱：22/20120mm導(dǎo)套：20/226523mm選擇壓力機：選擇壓力機為開式雙柱可傾壓力機，型號規(guī)格：J23-10，壓力機參數(shù)：公稱壓力：100KN封閉高度調(diào)節(jié)量:50mm滑塊行程:60mm滑塊中心到床身的距離：120mm滑塊行程次數(shù):135（次/min）立柱間距離:180mm最大封閉高度：180mm傾斜角：30工作臺尺寸：前后：240mm 左右：360mm工作臺孔尺寸：前后：90mm 左右：180mm 直徑：130mm模柄孔尺寸：直徑：30mm