墊板的沖裁模具設(shè)計(jì)論文

1 墊板的沖裁模具設(shè)計(jì) （一）沖裁件工藝分析 如圖 1 所示零件：墊板 生產(chǎn)批量：中批量 材料： 08F t=2計(jì)該零件的沖裁模具 1. 材料： 08F 鋼板是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的可沖壓性能。 2. 工件結(jié)構(gòu)形狀：沖裁件內(nèi)、外形應(yīng)盡量避免有尖銳清角，為提高模具壽命，建議將所有 90清角改為 圓角。 ：查冷沖壓技術(shù)表 3導(dǎo)向凸模沖孔的 最小尺寸； d= =于 4. 尺寸精度：零件圖上所有尺寸均未標(biāo)注公差，屬自由尺 寸，可按 級(jí)確定工件尺寸的公差。經(jīng)查公差表，各尺寸公差為： 0 、 0 、 0 、 0 結(jié)論：可以沖裁。 圖 1 零件圖 2 （ 二） 確定工藝方案及模具結(jié)構(gòu)形式 該工件包括落料一個(gè)個(gè)基本工序， 經(jīng)分析，工件尺寸精度要求不高，形狀不大，但工件產(chǎn)量較大，根據(jù)材料較厚（ 2特點(diǎn)，為保證孔位精度，沖模有較高的生產(chǎn)率，通過(guò)比較，決定實(shí)行工序集中的工藝方案，采取利用導(dǎo)正釘進(jìn)行定位、剛性卸料裝置、自然漏料方式的連續(xù)沖裁模結(jié)構(gòu)形式。 （三）模具總體設(shè)計(jì) 1. 模具類型的選擇 模具類型分為三種分別是：?jiǎn)喂ば蚰?、?fù)合模和級(jí)進(jìn)模。 單工序模又稱簡(jiǎn)單沖裁模，是指在壓力機(jī)一次行程內(nèi)只完成一種沖裁工序的模具，如落料模、沖孔模、切斷模切口模等。 復(fù)合模是指在一次壓力機(jī)的行程中在模具的同一工位上同時(shí)完成兩道或兩到以上不同沖裁工序的模具。復(fù)合模是一種多工序沖裁模，它在結(jié)構(gòu)上的主要特征是有一個(gè)或幾個(gè)具有雙重作用的工作零件 凸凹模，如落料沖孔復(fù)合模中有一個(gè)既能作落料凸模又能作沖孔凹模的凸凹模。 由沖壓工藝分析可知，該模具采用復(fù)合沖壓，所以模具類型為復(fù)合模。 2. 定位方式的選擇 定位方式的選擇通俗的說(shuō)既是選擇定位零件。定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上有正確的位置，定位零件的結(jié)構(gòu)形式很多，用于對(duì)條料進(jìn)行定位的定位零件有擋料銷、導(dǎo)料銷、導(dǎo)料板、側(cè)壓裝 置、導(dǎo)正銷、側(cè)刃等，用于對(duì)工序進(jìn)行定位的定位零件有定位銷、定位板等。 定位零件基本上都已標(biāo)準(zhǔn)化，可根據(jù)坯料和工序件形狀、尺寸、精度及模具的結(jié)構(gòu)形式與生產(chǎn)效率要求等選用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。 因?yàn)樵撃＞卟捎檬菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料板，無(wú)側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用擋料銷初定距，導(dǎo)正銷精定距。而第一件的沖壓位置因?yàn)闂l料長(zhǎng)度有一定余量，可以靠操作工目測(cè)定。 3 卸料出件方式的選擇 卸料與出件裝置的作用是當(dāng)沖模完成一次沖壓之后，把沖件或廢料從模具工 3 作零件上卸下來(lái)，以便沖壓工作繼續(xù)進(jìn)行。通常，把沖件或廢料從凸模 上卸下來(lái)稱為卸料。 卸料裝置按卸料的方式分為固定卸料裝置彈性卸料裝置和廢料切刀三種。固定卸料裝置僅由固定卸料板構(gòu)成，一般安裝在下模的凹模上；彈性卸料裝置由卸料板、卸料螺釘和彈性元件（彈簧或橡膠）組成；彈性卸料裝置可安裝于上?；蛳履?，依靠彈簧或橡膠的彈力來(lái)卸料，卸料力不太大但沖壓時(shí)可兼起壓料作用，故多用于沖裁料薄及平面度要求較高的沖件；廢料切刀是在沖裁過(guò)程中沖裁廢料切斷成數(shù)塊，從而實(shí)現(xiàn)卸料的一種卸料零件。 出件裝置的作用是從凹模內(nèi)卸下沖件或廢料。我們通常把準(zhǔn)過(guò)載上模內(nèi)的出件裝置稱為推件裝置；把裝在下模內(nèi)的稱 為頂件裝置。 綜合考慮該模具的結(jié)構(gòu)和使用方便，以及工件料厚為 對(duì)較薄，卸料力也比較小，故可采用彈性卸料，又因?yàn)槭菑?fù)合模生產(chǎn)，所以采用下出件比較便于操作與提高生產(chǎn)效率。 4 導(dǎo)向方式的選擇 在沖壓過(guò)程中，導(dǎo)向結(jié)構(gòu)一般情況下直接與模架聯(lián)系在一起，該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式，提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，故該復(fù)合模采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。 （ 四 ） 模具設(shè)計(jì)計(jì)算 1排樣 計(jì)算條料寬度及確定步距 首先查冷沖壓技術(shù)表確定搭邊值 。根據(jù)零件形狀，兩工件間按矩形取搭邊值 b=2, 側(cè)邊按圓形取搭邊值 a=2。 連續(xù)模進(jìn)料步距為 42 條料寬度按相應(yīng)的公式計(jì)算： B=(D+2a )- 4 查條料寬度公差表 = B=（ 70+2 2). 利用率計(jì)算 一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的材料利用率為 =A/ 100% 式 中 A 一個(gè)進(jìn)距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積（ 2； B 條料寬度（ ； s 進(jìn)距（沖裁時(shí)條料在模具上每次送進(jìn)的距離，其值為兩個(gè)對(duì)應(yīng)沖裁件間對(duì)應(yīng)點(diǎn)的距離， ； 畫(huà)出排樣圖 圖 2 排樣圖 5 故 = (70)*40+2*100%= 值越大，材料利用率就越高。 3計(jì)算總沖壓力 取 k= t=2=70*2+40*2+6=裁力： F= 查冷沖壓技術(shù)表 2300 =2 300=料力： = 查沖壓模具及設(shè)備表 4K =件力： 查沖壓模具及設(shè)備表 4K =6 =壓卸料逆出件時(shí)的總沖壓力總、 總、F=F+ 204力機(jī)噸位選擇： 沖裁時(shí)，壓力機(jī)噸位必須大于或等于沖裁各工藝力的總和。 當(dāng)采用彈壓卸料裝置和下出件的模具時(shí)， 總、F=F+ 當(dāng)采用彈壓卸料裝置和上出件的模具時(shí)， 總、F=F+ 當(dāng)采用剛性卸料裝置和下出件的模具時(shí)， 總、F=F+ 4確定壓力中心 因?yàn)楸敬嗡O(shè)計(jì)加工的零件為對(duì)稱矩形件 ,其加工方式為沖孔落料 一步完成 ,且精度為 ,為了模具設(shè)計(jì)和模具制造方便 ,壓力中心就設(shè)計(jì)與制件中心即 :凹模板中心 根據(jù)圖 3 分析，因?yàn)楣ぜD形是簡(jiǎn)單對(duì)稱的沖件，落料時(shí) F 的壓力中心在 ，故其壓力中心即位位于沖件輪廓圖形的幾何中心。 圖 3 7 模刃口尺寸及公差的計(jì)算 落料凹、凸模尺寸，按配合加工，只計(jì)算凹模尺寸。外形尺寸都屬于尺寸變大的情況： 凸模尺寸按相應(yīng)的凹模實(shí)際尺寸配作，保證雙邊間隙： 為了保證 尺寸為 16 的輪廓線相切， 的凹模尺寸，取 16 的凹模尺寸的一半，公差也 取一半。 在計(jì)算沖孔模刃口尺寸時(shí)，應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)，凹模尺寸按凸模實(shí)際尺寸配制， 保證雙面間隙為 表 2初始雙面間隙 料厚度t/8、 10、 35 09345 40、 50 658600 80 600 120 500 20 180 刃口尺寸計(jì)算過(guò)程： 查表 2 得 表 3 磨損系數(shù) 材料厚度t/圓形沖件 圓形沖件 1 件 公差 / 2 4 表 3 得 x= 9 設(shè)落料件外形尺寸為0D，根據(jù)刃口尺寸計(jì)算原則，可得 落料時(shí)： d00m i n)( =（ 0 式中dD、落料凹、凸模刃口尺寸（ 落料件的最大極限尺寸（ 沖件的制造公差（ 沖件為自由尺寸，可按 最小合理間隙（ x 磨損系數(shù)， 與沖件精度有關(guān)，可查表 4 沖件精度為 x=1； 沖件精度為 x=沖件精度為 x= 當(dāng) 時(shí) , 5.0x 當(dāng) 時(shí) , 75.0x 40m a x )( j 代入數(shù)據(jù)計(jì)算得： )0 )5 4 54 )0 )6 ) 10 表 4 沖模刃口尺寸 6. 確定各主要零件結(jié)構(gòu)尺寸 （ 1）凹模外形尺寸的確定 凹模厚度 H 的確定： 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式得： H=3 *總壓力 =204000N H= 3 204000*27模長(zhǎng)度 L 的確定； c=2； 工件長(zhǎng) b=70 L=b+20+2*32=134模寬度 B 的確定； B= 步距 +工件寬 +2：步距 =42；工件 =40； 0 2+40+2*40 =162據(jù)上述數(shù)據(jù)查模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)表 1用標(biāo)準(zhǔn)凹模板200*160*28 （ 2）凸模長(zhǎng)度 凸模長(zhǎng)度計(jì)算為： L1=h1+h2+ 其中 導(dǎo)料板厚 ；卸料板厚 2；凸模固定板厚 8; 凸模修磨量 Y=18沖裁性質(zhì) 工作尺寸 計(jì)算公式 凹模尺寸注法 凸模尺寸注法 落料 8 磨損后變大的 公式； x） + 從冷沖壓技術(shù)中公式得 模尺寸按實(shí)際尺寸配置，保證 雙 邊 間 隙 11 則 +12+18+18=56m 選用沖床的公稱壓力，應(yīng)大于計(jì)算出的總壓力總、F=204大閉合高度應(yīng)大于沖模閉合高度 +5作臺(tái)臺(tái)面尺寸應(yīng)能滿足模具的正確安裝。按 上述要求，查模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)表 1，可選用 式雙柱可傾壓力機(jī)。并需在工作臺(tái)面上配備墊塊，墊塊實(shí)際尺寸可配制。其基本參數(shù)如下： 公稱壓力 / 250塊行程 / 80 滑塊行程次數(shù) /（次 / 100 次 /大封閉高度 / 250 封閉高度調(diào)節(jié)量 / 70 滑塊中心線至床身距離 / 190 立柱距離 / 260 工作尺寸 / 前后 300 左右 560 工作臺(tái)孔尺寸 / 前后 130 左右 260 直徑 180 工作臺(tái)板厚度 / 厚度 70 模柄孔尺寸 / 直徑 50 深度 70 可傾角（可傾式工作臺(tái)壓力機(jī)） /( ) 30 (3) 設(shè)計(jì)并繪制總圖、選取標(biāo)準(zhǔn)件 模板 卸料板 導(dǎo)料板 墊板 導(dǎo)柱 導(dǎo)套 模架 模柄都是從模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)有的是把標(biāo)準(zhǔn)件買(mǎi)回來(lái)加工，螺釘 銷 在機(jī)械制圖中選用標(biāo)準(zhǔn)件 ， 模架選用標(biāo)準(zhǔn)中間導(dǎo)柱模架 標(biāo)準(zhǔn)是 根據(jù) 模具技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用 12 參數(shù)如下： 周界是 200*160 最大閉合高度 190 最小閉合高度 160 上模座厚度 35 下模座厚度 40 模具的閉合高度校核： 40+35+28+56+10=170 該模 具符合要求 ,按已確定的模具形式及參數(shù)繪制模具總裝圖。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 圖 4 總裝配圖 技術(shù)要求 1 采用標(biāo)準(zhǔn)模架后側(cè)導(dǎo)柱模架，標(biāo)準(zhǔn)是 沖模零件不 允許有裂痕，工作表面不允許有劃痕，機(jī)械損傷，銹蝕等表 面缺陷， 3 沖模凹模工作孔不允許有 倒錐度 4 沖裁的凸凹模刃口及側(cè)刃等必須鋒利不允許有崩刃和機(jī)械損傷， 5 零件圖上未標(biāo)明的倒角尺寸，除刃口外所有的銳邊都倒角 1或道圓角。 表 5 零件明細(xì)表 13 （五） 繪制非標(biāo)準(zhǔn)零件圖 14 圖 5 落料凹模零件圖 圖 6 固定板 15 圖 7 卸料板 (六 ) 模具主要零件加工工藝規(guī)程的編制 總裝工藝 1 備料 2 將模柄裝入 9 上模座后磨平，然后用手槍鉆直徑 6齊縫銷孔配鉸大 入 12 銷 3 將 13 導(dǎo)正銷裝入 14 落料凸模中，把再把落料凸模組和 7 沖孔凸模裝入到6 凸模固定板中然后鉚緊磨平 4 用等高塊把 9 上模座支起，將 8 墊板， 6 固定板，調(diào)整后 用 4 螺釘固定，配鉸直徑 8孔，大入 10 銷 5 把 9 上模座放下到一定高度，保證模架的 移動(dòng)平穩(wěn)，靈活，無(wú)瀉止現(xiàn)象，讓凸模刃口在凹模刃口下，調(diào)整間隙，保證圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，用螺釘緊固， 15 卸料板， 16 導(dǎo)料板， 19 始沖檔料銷及 17 凹模。再用 3 螺釘緊固 17 凹模和 1 下模座然后配餃銷孔大入銷， 16 6 試模 7 調(diào)整到合格 8 入庫(kù) 墊板的加工工藝 1 備料（外購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)模塊 160 2 按圖紙要求畫(huà)線， 3 在鉆洗床上加工 4 檢驗(yàn) 5 入庫(kù) 凸模固定板的加工工藝 1 備料（外購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)模塊 160 2 按圖紙要求畫(huà)線， 3 在鉆洗床上加工四個(gè)凸?？缀蛢蓚€(gè)銷孔四個(gè)螺釘通孔 4 攻 4*紋孔 5 在電火花滿走絲上加工落料凸模孔 6 檢驗(yàn) 7 入庫(kù) 落料凸模的加工工藝 1 備料 2 鍛造成 62*35*60 的模塊 3 在刨床上先刨一平面 4 以該面為基準(zhǔn)按圖紙要求畫(huà)線 5 在數(shù)控銑床上銑出圖紙上的外形 6 在鉆銑床上鉆出導(dǎo)正銷的孔 7 按圖紙要求做熱處理 8 檢驗(yàn) 9 入庫(kù) 導(dǎo)正銷的加工工藝 1 備料 17 2 鍛造成直徑 8*60 的胚料 3 在數(shù)控車床上加工零件按圖紙要求 4 按圖紙要求熱處理 5 檢驗(yàn) 6 入庫(kù) 沖孔凸模的加工工藝 1 備料 2 鍛造成直徑為 14*60 的胚料 3 在數(shù)控車床上加工零件按圖紙要求 4 按圖紙要求熱處理 5 檢驗(yàn) 6 入庫(kù) 卸料板加工工藝 1 備料（外購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)模塊 100 2 按圖紙要求畫(huà)線， 3 在鉆洗床上加工四螺釘通孔和兩個(gè)銷孔及四個(gè)通過(guò)凸模的孔 4 在銑床上加工剩余的部分 5 檢驗(yàn) 6 入庫(kù) 凹模加工工藝 1 備料（外購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)模塊 160 2 按圖紙要求畫(huà)線， 3 在鉆洗床上加工兩銷孔和四螺紋孔 4 攻絲 5 用點(diǎn)火花加工工作刃口 6 按圖紙要求做熱處理 7 檢驗(yàn) 8 入庫(kù) 導(dǎo)料板加工工藝 18 1 備料（外購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)模塊 120 標(biāo)準(zhǔn)模塊上切割成兩塊 120*35*8 2 按圖紙要求畫(huà)線， 3 在刨床上把不平整的邊刨床平及始沖擋料銷的槽，在插床上加工始沖擋料銷的剩余部分 4 在鉆銑床上加工兩銷孔和四個(gè)螺紋通孔 5 攻螺紋絲 4* 檢驗(yàn) 7 入庫(kù) 始沖擋料銷的加工工