冷沖模課程設(shè)計說明書- 電線束固定片的沖壓模具設(shè)計.doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除題 目： 電線束固定片的沖壓模具設(shè)計 班 級： 小 組： 第三小組 組 員： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 目 錄第一章 零件的工藝性分析. 4第二章 計算沖壓力與壓力中心. 6第三章 初選設(shè)備.9第四章 凸、凹模刃口尺寸的確定. 10第五章 模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計. 12第六章 工作零件的設(shè)計與計算16第七章 其他工藝結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計與選用. 17第八章 校核設(shè)備18第九章 模具的裝配與試模. 18小結(jié). 19廣州高級技工學(xué)校課程設(shè)計任務(wù)書論文（設(shè)計）題目： 電線束固定片的沖壓模具設(shè)計 一、主要內(nèi)容及基本要求 對工件進行工藝分析。根據(jù)制件材料，形狀，尺寸等要求確定合適的成型工藝選定相應(yīng)的成型設(shè)備和成型工藝參數(shù)，完成成型模具的設(shè)計，基本要求如下： 1.繪制成型模具裝配圖 1張 2.繪制成型模具全套零件圖 1套 3.編寫設(shè)計說明書 1份 二、重點研究的問題根據(jù)制件材料，形狀，尺寸等要求如何確定合適的成型工藝選定相應(yīng)的成型設(shè)備和成型工藝參數(shù)。了解各種不同材料的沖壓工藝及成型過程，了解模具凸、凹的計算過程，了解沖壓設(shè)備的各種工藝及成型過程。 明白如何對應(yīng)實際情況選擇參數(shù)，切實完成可行的方案與設(shè)計。 三應(yīng)收集的資料及主要參考文獻1. -孫蘭鳳主編. 機械制圖.北京 中央廣播電視大學(xué)出版社. 2006 2. -陳劍鶴主編. 沖壓工藝與模具設(shè)計. 北京機械工業(yè)出版社.2007 3. -馮炳堯 韓泰榮 蔣文森主編. 模具設(shè)計與制造簡明手冊.上海上?？萍技夹g(shù)出版社.20084. 陳炎嗣主編. 沖壓模具實用結(jié)構(gòu)圖冊.北京：機械工業(yè)出版社.2009 5. -史鐵梁主編.沖壓模設(shè)計指導(dǎo). 北京機械工業(yè)出版社.1999 6. -喬元信主編. 公差配合與技術(shù)測量. 北京中國勞動社會保障出版社, 2006 四、進度安排序號各階段完成的內(nèi)容 完成時間1 收集資料、查找相關(guān)的參考文獻1 周2確定成型工藝、選擇成型設(shè)備和成型工藝參數(shù)1 周3設(shè)計模具的主體結(jié)構(gòu)、模具零件的設(shè)計與計算3周4繪制成型模具裝配圖1 周5 繪制全套模具零件圖2周6編寫設(shè)計說明書1 周7 畢業(yè)答辯1 周8 此文檔僅供學(xué)習(xí)與交流已知條件 （1）如下圖(1-1)零件名稱：電線束固定片零件材料：Q235A生產(chǎn)要求：小批量生產(chǎn)圖（1-1）第一章 零件的工藝分析制件簡要分析 制件顏色為淡黃色，材料應(yīng)為Q235并且鍍鋅，制件平展后，孔與邊緣的距離符合沖裁要求。 制件結(jié)構(gòu)簡單尺寸較小，厚度為1mm，基本工序有沖孔和落料，要求小批量生產(chǎn)，優(yōu)選復(fù)合模沖裁方式，根據(jù)制件紋路觀察，毛刺向下，應(yīng)該選用倒裝方式。綜上所述，該制件可通過沖孔落料倒裝復(fù)合模完成生產(chǎn)。模具結(jié)構(gòu)形式分析 因制件材料較薄，為保證制件平展，采用彈頂卸料裝置。它還可對沖孔小凸模起導(dǎo)向作用和保護作用。為方便操作和取件，選用雙柱可傾壓力機，縱向送料。因制件薄而窄，故菜用初始擋料銷定位，生產(chǎn)率高，材料消耗也不大。（1）沖孔如圖（1-1）所示零件尺寸，寬帶b=14.2mm,厚度t=1mm,滿足設(shè)計要求d2t,且沖裁件外形由直線和圓弧組成，沒有尖角，且圓角半徑r0.5t( d為3.8孔的直徑t為材料厚度)有利用模具壽命。零件沖孔d=3。8mm,查表1-1，已知材料Q235A屈服點大小235Mpa，選dt為最小孔，滿足要求。表 1-1自由凸模沖孔的最小尺寸(mm)材料圓孔方形孔矩形孔長圓孔鋼700Mpa鋼=400-700Mpa鋼t滿足設(shè)計要求。（2）沖裁精度2.6.7 沖裁斷面的表面粗糙度表2.6.8 沖裁件允許毛刺的高度 通過查上表2.6.7的沖裁斷面的表面粗糙度表Ra=3.2 ；查表2.6.8 沖裁件允許毛刺的高度：新建試模時0.03mm，生產(chǎn)時0.10mm （3）展開長度計算 R1=e1=1+0.421=1.42mm R2=e2=2+0.461=2.46mm L1=/180ae1=2.23mm L2=/180ae2=3.86mm 8.42+1.5210.42.2323.862=42.38mm （4）搭邊與排樣1.確定合理的排樣形式根據(jù)材料的經(jīng)濟應(yīng)用原則，材料利用率S/Bh ，利用率越過越經(jīng)濟，同時還要考慮沖裁件的精度要求，精度要求高的要留搭邊。 表 1-4搭邊a和a1數(shù)值(低碳鋼) 故有： a=1.2 (mm) a1=1.5(mm)2.條料尺寸規(guī)格板料規(guī)格可選用1200600，為了檔料銷的合理布置，條料寬度用46mm，則可裁出13塊120046的條料所以a1實際為1.81mm3.計算利用率選擇的排樣方式如圖1-3所示：材料利用率：(42.3814.2-21.91.93.14-4.558.9-3.144.45)/4515.4=75.7%第二章 計算沖壓力與壓力中心（1）沖裁力的計算普通平刃沖裁模 ，其沖裁力 P一般可按下式計算：FPKLt選用345mpa 沖孔邊緣: L1=3.83.142=23.864(mm)落料邊緣:L2=7.423.148.441.5410.424.4627.722=108.159(mm) 考慮到模具刃口的磨損和凸凹模間隙的波動，材料的機械性能的變化，材料厚度偏差的，實際所需的沖裁力還要增加30，即：沖孔力： F1=L1t=1.323.8641345=10703 N落料力 ： F2= L2t=1.3108.1591345=48505 N沖裁力 ： F0=F1+F2= 59208 N 當(dāng)上模完成 一次沖裁后，沖入凹模內(nèi)的制件因彈性擴張而梗塞在凹模內(nèi)，模面上的材料因彈性收縮而緊箍在凸模上 。為了使沖裁工作繼續(xù)進行，必須將箍在凸模上的材料料刮下 ,將梗塞在凹模內(nèi)的制件向下推出。從凸模上刮下材料所需的力，稱為卸料力 ；從凹模內(nèi)向下推出制件所需的力，稱為推料力；從凹模內(nèi)向上頂出制件需的力，稱為 頂件力 (圖1-5)。影響卸料力、推料力和 頂件力 的因素很多，要精確地計算是困難的。在實際生產(chǎn)中常采用經(jīng)驗 公式計算：卸料力F F； 推料力F1n 1 F； 頂件力 F F 圖 1-4 工藝力示意圖由下表1-5查的K=0.009 K1=0.1 K2=0.14材料厚度/（mm）KK1K2鋼10.1 0.50.5 2.50.06-0.09 0.04-0.070.025-0.060.10.0650.050.140.080.06解得：卸料力FQ=0.0959208=5328.72 N 推料力FQ1=80.159208=47366.4 N 頂件力FQ2=0.1459208=8289.12NFP總 F0+FFF2=59208+5328.72+47366.4+8289.12（2）沖裁中心沖模的壓力中心，可按下述原則來確定：（a）對稱形狀的單個沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。（b）工件形狀相同且分布位置對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。（c）形狀復(fù)雜的零件、多凸模的壓力中心可用解析計算法求出沖模壓力中心。解析法的計算依據(jù)是：各分力對某坐標(biāo)軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對該坐標(biāo)軸力矩。求出合力作用點的座標(biāo)位置 O0(x0, y)，即為所求模具的壓力中心如圖1-5圖1-5由于圖形對稱，只需計算Y坐標(biāo)位置Y0=（2.28+4.55+7.1+7.1）/4=5.26注P沖裁力(N)； K卸料力系數(shù)，其值為0.020.06(薄料取大值， 厚料取小值)； K推料力系數(shù)，其值為0.030.07(薄料取大值， 厚料取小值)； K2 頂件力系數(shù)，其值為0.040.08(薄料取大值， 厚料取小值)； n梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料數(shù)量(nh/t); h直刃口部分的高(mm)；t材料厚度(mm)。第三章 初選設(shè)備（1）計算壓力機的表承壓力沖裁時，壓力機的公稱壓力必須大于或等于沖裁各工藝力的總和。 采用彈壓卸料裝置和上出件的模具時： FP總 F0+FFF2=59208+5328.72+47366.4+8289.12=120192.24N121KN 根據(jù)標(biāo)稱壓力等參數(shù)查表1-7，可初選壓力機為：JA23-16壓力機型號J23-3.15J23-6.3J23-10J23-16FJA23-16JH23-25JH23-40標(biāo)稱壓力/KN31.563100160160250400滑塊行程/mm25354570527580滑塊行程2001701451201008055最大封閉高度120150180205200260330封閉高度調(diào)節(jié)量25353545305565立柱間距/mm120150180220113270340喉深/mm90110130160200250工作臺前后尺寸/mm160200240300225370460工作臺左右尺寸/mm250310370450350560700墊板厚度/mm303035405065墊板孔徑/mm100140170210100260320模柄孔直徑/mm25303040504050模柄孔深度/mm40555560326070最大傾斜角45453535453030電動機功率/kw0.550.751.11.51.52.25.5表1-7第四章 凸、凹模刃口尺寸的確定已知沖裁件材料為Q235鋼厚度t=1mm,沖裁件精度IT11，查公差表1-8公差表1-8查的各尺寸如下圖1-6所示：沖裁模刃口尺寸計算的基本原則：落料件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔時孔的尺寸由凸模尺寸決定。故設(shè)計落料模時，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上；設(shè)計沖孔模時，以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。沖裁件內(nèi)圓孔由沖孔制成，外形為非圓形落料而成。（a）沖孔凸模制造偏差取負(fù)偏差，凹模取正偏差。其計算公式如下： dp （ dminx)pdd=（dp+Zmin）+p由于制件是小批量生產(chǎn)，成本不能太高，選用經(jīng)濟型，即：得到：Zmax=0.20mm Zmin=0.14mm Zmax-Zmin=0.06 mm沖孔部分沖裁凸模，凹模的制作公差，可查表1-10表110基本尺寸、mm凸模偏差p/mm凹模偏差d/mm基本尺寸、mm凸模偏差p/mm凹模偏差d/mm180.020.02180 2600.030.04518 300.020.25260 3600.0350.0530 800.020.03360 5000.040.0680 1200.0250.0355000.050.07120 1800.30.04 x系數(shù)，是為了使沖裁件的實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)，可查表1-11：表 1-11 系數(shù)x材料厚度t()非 圓 形 圓 形 10.750.50.70.5工件公差 4 0.160.200.240.30 0.170.350.210.410.250.440.310.590.360.420.500.60 0.160.200.240.300.160.200.240.30 則工作部分的刃口尺寸計算；3.8圓孔 根據(jù)IT11得到 3.80.075 即3.79+0.15 X選用0.7 凸模 dp （ dminx)-p=（3.79+0.70.15）-0.02=3.87-0.02凹模dd=（dp+Zmin）+p=（3.865+0.14）+0.025=4.01+0.025（b）落料落料時以落料凹模設(shè)計為基準(zhǔn)的刃口尺寸L1=42.380.16=42.54-0.32 X選用0.75凹模Ld=(42.54-0.750.32)+0.030 =42.3+0.030 凸模Lp=(42.3-0.14)-0.020 =42.16-0.020L2=14.20.11=14.31-022 X選用0.75凹模Ld=(14.31-0.750.22)+0.020 =14.15+0.030 凸模Lp=(14.145-0.14)-0.020 =14.01-0.020（C）凸、凹模中心距尺寸 在實際生產(chǎn)中，凸、凹模的中心尺寸位置精度往往靠機床精度保證。此次工作零件選用機床精度達到0.02mm的機床進行精加工。所以尺寸精度統(tǒng)一為0.02mm注：dd沖孔凹?；境叽?mm)； dp沖孔凸?；境叽?mm)； dmin沖孔件孔的最小極限尺寸(mm)；制件公差 (mm)；x系數(shù)p凸模下偏差，d凹模上偏差第五章 模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計（1） 模具的類型選擇根據(jù)沖裁件的結(jié)構(gòu)特點，需沖孔和落料兩道工序方能完成零件成型，而且要進小批量的生產(chǎn)，綜合上述，課選擇倒裝式復(fù)合模進行生產(chǎn)，其結(jié)構(gòu)圖如模架為滑動導(dǎo)向中間導(dǎo)柱圓形模架本模具采用了剛性推件裝置和彈性卸料裝置剛性推件裝置是打桿裝置，在外輪廓沖裁中制件會鑲在上模座得凹模上，通過打桿裝置，可以在壓力機回程時將制件推出。而且推板對條料起一定的穩(wěn)壓作用，保證條料在沖裁時得平展和位置精度。彈性卸料裝置作用于條料，當(dāng)沖裁完成后，條料在回縮的作用下卡在凹凸模上，需要回復(fù)到工作平面，為下次沖裁做準(zhǔn)備。工作過程簡述：條料通過檔料銷定位，壓力機向下沖壓，推板與凹凸模壓住條料；當(dāng)進入工作行程時，沖孔凸模對條料進行沖孔，廢料在凹凸模的卸料孔排出；同時凹凸模又起凸模作用，通過上模座的凹模，對條料進行制件的外輪廓沖裁。完成沖裁后，制件鑲在凹模，條料卡在凹凸模：壓力機回程時，打桿被頂出，打桿料銷開始作用制件，使其脫落，卸料板下的橡膠失去壓力，開始回彈將條料返回工作平面b）導(dǎo)柱和導(dǎo)套導(dǎo)柱和導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)與尺寸都可以直接從標(biāo)準(zhǔn)中選取，選滑動導(dǎo)向的導(dǎo)柱導(dǎo)套，安裝尺寸導(dǎo)柱22mm，孔心距為170mm;導(dǎo)套35mm，配合關(guān)系如圖c）模柄的選擇所作設(shè)計為小型，模具都通過模柄固定在壓力機滑塊上的第六章 工作零件的設(shè)計與計算（1）凸模（a）凸凹模和凸模的結(jié)構(gòu)形式由于沖裁件的落料件為非圓形的，可選擇直通式凸凹模，直通式凸模的工作部分和固定部分的形狀與尺寸做成一樣，這類凸模一般采用線切割方法進行加工。 而沖孔凸模則選擇用臺階式凸模，如下圖圖1-11 標(biāo)準(zhǔn)圓形凸模b）長度計算凸模長度應(yīng)根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的需要來確定。采用固定卸料板和導(dǎo)料板結(jié)構(gòu)時，圖1-12所示，凸模的長度應(yīng)該為：Lh1h2h3（1520）mm h1、h2、h3、t分別為凸模固定板、卸料板、導(dǎo)料板、材料的厚度。1520mm為附加長度，包括凸模的修磨量，凸模進入凹模的深度及凸模固定板與卸料板間的安全距離。（2）凹模凹模厚度 HKb（15mm) 凹模壁厚 c(1.5)H (30mm)式中b為沖裁件的最大外形尺寸；K是考慮板料厚度的影響系數(shù)。查表1-15根據(jù)凹模壁厚即可算出其相應(yīng)凹模外形尺寸的長和寬，然后可在冷沖模國家標(biāo)準(zhǔn)手冊中選取標(biāo)準(zhǔn)值。 表 1-15 系數(shù)K值 b材料厚度t 5050 100100 200 2000.512330.30.20.150.10.350.220.180.120.420.280.20.150.50.350.240.180.60.420.30.22t=3mm , b=73mm為沖裁件的最大外形尺寸；K是考慮板料厚度的影響系數(shù)查的： K = 0.5凹模厚度： HKb= 0.573=36.5mm （ 15mm) 凹模壁厚 ：c(1.52)H =（54.75 73）mm (3040mm)第七章 其他工藝結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計與選用1.定位零件模具上的定位零件的作用是將毛坯和半成品在模具上能夠正確的定位，根據(jù)毛坯的形狀，尺寸，模具的結(jié)構(gòu)形式可選以下定位零件：檔料銷：用于條形料的送料，條料靠在一側(cè)的導(dǎo)料板，沿著設(shè)計的方向送料，尺寸為48，數(shù)量為3個，垂直布置。定位銷：保證各個零件和所沖裁出的制件位置精度，尺寸8（78和49），上下模座各兩個。內(nèi)六角螺釘：緊固連接個部件，上下模座各至少三個。2.卸料和壓料零件（1）卸料板卸料板，適用于設(shè)計沖裁件卸料，作用為當(dāng)凸凹模完成一次回程時，保證條料工作位置，卸料班為45鋼，熱處理為淬火硬度HRC4050。（2） 打桿裝置大推桿，取直徑12mm；打料銷6mm，其與模柄和推板的間隙采取避空，一般取0.3mm，但不小于0.05mm，頂件板的材料為45鋼。第八章 校核設(shè)備（1）壓力機和閉模高度的校核沖裁時，壓力機的公稱壓力必須大于或等于沖裁各工藝力的總和。 本模具所需總沖裁力：FP總 F0+FFF2=59208+5328.72+47366.4+8289.12=120192.24N121KN 本模具的閉合高度： H模=35+45+50+45+1=176mm根據(jù)標(biāo)稱壓力等參數(shù)查表1-7，初選壓力機JA23-16，根據(jù)關(guān)系式：Hmax-5H+hHmin+10得到200-5176+h100+10h墊板可取19-66mm第九章 模具的裝配與試模（1） 模具安裝順序1. 清洗壓力機滑塊底面，工作臺和墊片平面及上下模座的頂面和底面。2. 降沖模置于壓力機工作臺或墊片上，移至近似工作位置。3. 觀察工件或廢料能否落下。4. 用手搬動飛輪或壓力機的寸裝置，是壓力機滑塊逐漸降至下極點。在滑塊下降過程中移動沖模，以便模柄進入滑塊中的模柄孔內(nèi)。5. 調(diào)節(jié)壓力機至近似的閉合高度。6. 安裝固定下模的壓板，墊塊和螺栓，但不擰緊。7. 緊固上模，確保上模頂部與滑塊底面貼近無縫隙。8. 緊固下模，逐次交替擰緊。9. 調(diào)整閉模高度，使凸模進入凹模。10. 回升滑塊，在個滑動部分加潤滑劑，確保導(dǎo)套上部出氣槽暢通。11. 以紙試沖，觀察毛刺以判斷間隙是否均勻。滑塊寸動或手搬使飛輪移動。12. 刃口加油，用規(guī)定材料試沖若干件，檢查沖件質(zhì)量。13. 安裝，調(diào)試送料和出料裝置。14. 再次試沖。15. 安裝安全裝置。（2）常見的試沖缺陷和調(diào)整方法試沖的缺陷生產(chǎn)原因調(diào)整方法送料不暢或料被卡死1.兩導(dǎo)料板件的尺寸過小或有斜度2.凸模與卸料板之間間隙過大，是搭邊翻扭3.用側(cè)刃定距的的沖裁模導(dǎo)料板的工作面和側(cè)刃不平行形成毛刺1.根據(jù)情況修整或重裝卸料板2.減小凸模和卸料板的間隙3.重裝導(dǎo)料板卸料不正常，退不下料1.裝配不正確，卸料機構(gòu)不能移動2.凹模和下模座的漏料孔沒對正3.頂出桿過短或卸料板行程不夠1.修整卸料板2.修整漏料孔，修整凹模3.頂出器的頂出部分加長或加深卸料螺釘沉孔的深度凸，凹模刃口相碰1.上模架，下模架，固定板，凹模，墊片等零件不平行2.凸，凹模錯位3.導(dǎo)桿和導(dǎo)套配合間隙過大使導(dǎo)向不準(zhǔn)1.修整有關(guān)零件，重裝上模或下模2.重新安裝凸，凹模是對正3.更換導(dǎo)柱或?qū)淄鼓Ｕ蹟?.沖裁時產(chǎn)生側(cè)向力未抵消