模具課程設(shè)計沖孔落料連續(xù)模

1、沖壓工藝學(xué)學(xué)習(xí)報告題目：落料沖孔連續(xù)模報告學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)年級：工業(yè)工程 12 級姓名：謝兵班級學(xué)號：工程 12-01-08指導(dǎo)教師：倫 鳳 艷二一五年十月九日.目錄模具設(shè)計說明 .- 2 -1.沖壓件工藝性分析 .- 2 -2.沖壓工藝方案的確定 .- 3 -3.主要設(shè)計計算 .- 3 -4.模具總體設(shè)計 .- 5 -5.主要零部件設(shè)計 .- 5 -6模具總裝圖 .- 9-7沖壓設(shè)備的選定 .- 9-8、模具的裝配 .- 9-主要參考文獻(xiàn)： .- 12-學(xué)習(xí)小結(jié) .- 12-.模具設(shè)計說明題目：落料沖孔連續(xù)模報告任務(wù)描述 ：工件名稱：沖孔落料件工件簡圖：如下圖生產(chǎn)批量：中批量生產(chǎn)材料：

2、 Q235A材料厚度： 2mm零件公差： IT13展開板金件，設(shè)計一副沖孔、落料連續(xù)模。為彎曲模準(zhǔn)備毛坯。圖1工件圖1. 沖壓件工藝性分析（ 1）沖裁件結(jié)構(gòu)形狀分析該沖裁件結(jié)構(gòu)簡單， 從圖中不難看出， 此工件只有沖孔和落料兩個工序。其外形為規(guī)則形，內(nèi)部有兩個小孔和一個方孔，結(jié)構(gòu)較為簡單適合沖裁。（ 2）尺寸制件圖給出的外形為規(guī)則形，其尺寸為50*70，兩個內(nèi)孔直徑為8mm 和一個 10*15mm 的方孔，其尺寸如圖1 所示，制件厚度為 2mm。屬于中等尺寸的沖裁件。（ 3）尺寸精度從圖 1 可知，該制件的公差等級為IT13 級，用沖裁加工可以達(dá)到該精度要求。其余尺寸為自由公差，精度要求不高，所

3、以均按IT14 級確定制件公差。（ 4）表面粗糙度該制件的厚度為 2，查表可知表面表面粗糙度為 6.3m。沖裁件內(nèi)、 外形可到達(dá)的經(jīng)濟(jì)精度為 0.16mm 和 0.23mm，兩孔中心距公差為 0.12mm，孔中.心與邊緣距離尺寸公差為0.6mm。2. 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(chǎn)。方案二：落料和沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：沖孔落料級進(jìn)沖壓。采用級進(jìn)模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡單， 但需要兩道工序兩套模具， 成本高而生產(chǎn)效率低， 難以滿足大批量生產(chǎn)要求。方案二只需一套模具， 工作精度及生產(chǎn)效率都比較高，

4、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(chǎn)效率高，操作方便，設(shè)計簡單，由于工件精度要求不高，完全能滿足工件技術(shù)要求。所以經(jīng)過比較和根據(jù)任務(wù)要求，采用方案三最為合適。3. 主要設(shè)計計算（ 1）排樣方式的確定以及計算設(shè)計級進(jìn)模， 先要設(shè)計條料排樣圖。 工件圖可視為一矩形中間沖孔， 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。因為寬度 L=70mm ，取搭邊 a=3.0 mm ， a2 =2.0mm，條料寬度為 B = L + 2a=76mm，步距為 S=52mm

5、，一個步距的材料利用率為 77.4% 。圖 2（ 2）壓力中心的確定及相關(guān)計算圖 a圖 3圖 b.圖 a：因為制件對稱，壓力中心一定在對稱軸Y 上，及 x=0 ，由機(jī)械原理可以計算出， y=34.53mm。圖 b 的壓力中心為（ 39.31,34.57）。（ 3）沖壓力的計算：用平刃口模沖裁時，其沖裁力一般按下式計算：F = Lt bQ235-A 的抗拉強(qiáng)度 b為 370 500 MPa ，取 =440 MPa。b所以 F = Lt = 338153.6N=338.15KNb推件力： FT = nKT F=16.9N選擇沖床總壓力 F = F + FT =355.05N，查壓力機(jī)規(guī)格表，根據(jù)總

6、壓力初選壓力機(jī)為 J23-40。卸載力、推件力和頂件力系數(shù)如下：表一料厚K （卸）K（推）K （頂）6.50.0150.040.250.03鋁，鋁合金0.030.080.030.07純銅，黃銅0.020.060.030.09（ 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。 這個模具采用級進(jìn)模， 沖孔的圓孔和方孔是簡單規(guī)則形狀的制件，因沖裁此類的制件的凸凹模制造相對簡單，精度容易保證， 所以采用分別加工。對于落料模， 由于沖制復(fù)雜形狀制件的沖壓模具，所以采用凸模與凹模配置的加工方法，使設(shè)計與制造變得方便。圖 4.工件精度為 IT13 ，

7、=0.54，磨損系數(shù) x=0.8查表得沖裁雙面間隙 Z，校核滿足 ZZminmax =0.16 Zmin =0.10p + dmax以凸模為基準(zhǔn)件，根據(jù)凸模磨損后的尺寸變化情況，將零件圖中各尺寸為別為：第一類（A ）尺寸：50-0.39 mm、27-0.33 mm、23-0.33 mm、8-0.22 mm、15 -0.27 mm 、 10 -0.22 mm第二類（ B）尺寸： 20+0.33 mm第三類（ C）尺寸： 300.33mm、 6 0.18mm沖孔時，凹模按凸模配加工凸模尺寸計算，凸模刃口尺寸計算如下：8p=(8 + 0.5 0.22) 0 0.22=8.110-4-0.05515p

8、 =(15 + 0.5 0.27)-00.27 =15.14 -00.0680410p =(10 + 0.5 0.22)0.22 =10.11 -00.055-4落料時，凹模按凸模配加工凸模尺寸配制，50p =(50 + 0.5 0.39)00.39 =50.20 -00.098-27p =(27 + 0.5 0.33)040.33 =27.17 -00.083-423p=(23 + 0.5 0.33)0 0.33 =23.17 0-0.33-0.08320p =(20 - 0.5 0.33)+ 4=19.84 0+0.068044. 模具總體設(shè)計（ 1）模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用

9、級進(jìn)沖壓，所以模具類型為級進(jìn)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(jìn)方向采用導(dǎo)料板， 無側(cè)壓裝置。控制條料的送進(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 2m，相對較薄，卸料力也比較小，故可采用固定卸料。又因為是級進(jìn)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)向方式選擇為了提高模具壽命和工件治療，方便安裝調(diào)整， 該級進(jìn)模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。5. 主要零部件設(shè)計（1）主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計圓孔沖孔凸模因為所沖的孔為圓形， 而且都不屬于需要特別保護(hù)的小凸模， 所以沖孔凸模采用帶凸

10、緣凸模，加工簡單，便于裝備與更換。圓孔沖孔凸模結(jié)構(gòu)如下圖所示。.圖 5圓孔沖孔凸模圖 6方孔沖孔凸模圖 7落料凸模.結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設(shè)計成直通式，采用線切割機(jī)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。總長 L 可按公式計算：L = h工h1th2 +h =14.4+14+1+20.6=50mm凹模凹模采用整體凹模， 各沖裁的凹模孔均采用線切割機(jī)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(nèi)。 其輪廓尺寸可按公式計算：凹模厚度 H=kb=0.3 70=21mm，取 H=25mm凹模輪廓尺寸為 130 15

11、0 25mm對于多工位的級進(jìn)模凹?？梢园聪卤肀?-23 選取凹模尺寸，計算后按近似值選取標(biāo)準(zhǔn)凹模。所以取C為42。表 2凹模一般都是采用螺釘、銷釘定位和固定的。因此，螺釘孔和銷釘孔之間的距離，螺釘孔和銷釘孔距凹模邊緣及刃口的距離不能太近，否則會影響模具的使用壽命?？拙嗟淖钚≈狄姳?。表 3取 A=14mm，B=16mm。.圖 8固定板外形尺寸的確定： 固定板外形尺寸與凹模外形尺寸一致，厚度等于 25mm。（ 2）定位零件的設(shè)計落料凸模下部設(shè)置兩個導(dǎo)正銷， 借用工件直徑 8mm 的的兩個孔作為導(dǎo)正孔。導(dǎo)正銷采用 H7/r6 安裝在落料凸模端面，導(dǎo)正銷導(dǎo)正部分與導(dǎo)正孔采用H7/r6 配合。（ 3）

12、固定擋料銷和導(dǎo)料板的設(shè)計由材料的厚度 t=2mm，查資料可取擋料銷的高度h=3mm，導(dǎo)料板內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模齊平，導(dǎo)料板與條料之間間隙取1mm，這樣就可確定了導(dǎo)料板的寬度 77mm，導(dǎo)料板厚度取 8mm，采用 45 鋼制作，熱處理硬度為 40-45HRC，用螺釘固定在凹模上。導(dǎo)料板上有活動擋料銷凹槽。（ 4）卸料板部件設(shè)計a.卸料板的設(shè)計卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同， 厚度為 10mm。采用 45 鋼制造，淬火硬度為 40-45HRC。卸料板孔與凸模的單邊間隙 Z/2=(0.10.5)t,且硬材料的單邊間隙取大值，故取Z/2=1mm。.30 度50x91 mm.b. 卸料螺釘?shù)?/p>

13、選用卸料板上設(shè)置 4 個螺釘，公稱直徑為8mm，螺紋部分為 M6 。（ 5）模架及其他零部件設(shè)計該模具采用中間導(dǎo)柱模架，根據(jù)凹模周界和閉合高度，選取上下模座的規(guī)格尺寸，上模座 200*160*40 ，下模座 200*160*45 ，導(dǎo)柱分別為 28*170, 導(dǎo)套分別為 28*100*38mm ，上墊板厚度取 10mm，固定板厚度取 18mm，下模座厚度取45mm，那么該模具的閉合高度：H 閉 = H 上模H 墊LHH 下模h2 =40+10+50+25+45-2=168mm式中： h2 為凸模沖裁后進(jìn)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

14、高度小于所選壓力機(jī) J23-40 的最大裝模高度（ 250 mm），可以使用。6模具總裝圖通過以上設(shè)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(dǎo)料板等組成。沖孔廢料和成品件均由漏料孔漏出。條料送進(jìn)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(dǎo)正銷，利用條料上 ?8mm 的孔作為導(dǎo)正銷孔導(dǎo)正，以此作為條料送進(jìn)的精確定距。7沖壓設(shè)備的選定通過校核，選擇開式雙柱壓力機(jī)J23-40 能滿足要求。起主要參數(shù)如下：公稱壓力： 400kN滑塊行程： 80mm最大

15、閉合高度： 330mm最大裝模高度： 250mm連桿調(diào)節(jié)長度 :60mm工作臺尺寸（前后x 左右）：460x700 mm墊板尺寸（厚度x 直徑）： 65x200 mm模柄孔尺寸：最大傾斜角度：8 、模具的裝配根據(jù)倒裝復(fù)合模裝配要點，選凹模作為裝配基準(zhǔn)件，先裝上模，再裝下模，.并調(diào)整間隙，試沖，返修。具體的情況見表四所示。表 4序號工序1 凹凸模預(yù)裝2 凸模裝配3 裝配上模4 裝配下模5 試沖與調(diào)整工藝說明1）裝配前仔細(xì)檢查各凸模形狀及尺寸以及凹模形孔，是否符合圖紙要求尺寸精度，形狀。2）將各凸模分別與相應(yīng)的凹?？紫嗯?，檢查其間隙是否加工均勻。不適合的應(yīng)重新修磨或更換。以凹模孔定位，將各凸模分別

16、壓入凸模固定板的形孔中，并牢固。1）在上模座上劃中心線，按中心線預(yù)裝凹模、墊板、凸模固定板2）在上模座上，用已經(jīng)加工好的凹模分別確定其螺孔位置，并分別鉆孔、攻絲3）將上模座、墊板、凸模固定板、凹模裝在一起，并用螺釘緊固，打入銷釘1）在凹模中放入 0.12mm 的紙片，然后將凸凹模與固定板組合裝入凹模，將上模翻轉(zhuǎn)2）預(yù)裝下模，劃出與凸凹模固定板相應(yīng)的螺孔、銷孔位置并鉆鉸螺孔、銷孔3）用螺釘將固定板組合、墊板、下模座連接在一起，但不要擰緊4）將卸料板套裝在已裝入固定板的凸凹模上，裝上橡膠和卸料螺釘，并調(diào)節(jié)橡膠的預(yù)壓縮量，使卸料板高出凸凹模下端約 12mm5）復(fù)查凸凹模間隙并調(diào)整合適后，緊固螺釘6）

17、切紙檢查，合適后打入銷釘裝機(jī)試沖，并根據(jù)試沖結(jié)果作相應(yīng)調(diào)整.圖 9 模具總裝圖1.彈簧 2.螺釘 3.下模座4.導(dǎo)柱5.凹模6 始用擋料銷7.定位銷8.螺釘9.導(dǎo)正銷 10.導(dǎo)套 11.凸模固定板12.凸模墊板 13.上模座14.螺釘 15.模柄 16.螺釘 17.螺釘 18.凸模 19.螺釘 20.固定卸料板21.托料板.辦公室軟件的應(yīng)用， 收獲頗.學(xué)習(xí)小結(jié)通過這樣學(xué)期對沖壓工藝學(xué)的學(xué)習(xí)， 本來是進(jìn)行基本知識考試的， 但是由于不能按時參加考試， 所有只能回學(xué)校后在做此報告來作為考察， 也謝謝倫師給了我這次機(jī)會，讓我初步了解模具設(shè)計的基本步驟。這幾周的學(xué)習(xí)，從模具的基本沖裁，彎曲，拉深，到脹形

18、與翻邊，板料的沖壓成形性能與成形極限， 最后學(xué)到了沖模的機(jī)構(gòu)與設(shè)計。在課堂上，老師也提出各種問題，讓同學(xué)們踴躍的回答， 這樣既帶動了課堂氣氛， 也讓我們馬上學(xué)馬上用到。在本書中，主要學(xué)習(xí)了沖裁模具，這是一種實用簡單的模具，但是在以后的工作中會很快的入手。所有，在課堂上我也認(rèn)真的聽講，積極的回答問題。從剛開始的什么都不懂， 到慢慢的對模具有一點認(rèn)識， 后來在老師的講解下， 基本上掌握了簡單沖裁，拉深，彎曲，翻邊脹形的工作過程和原理。通過本次的沖壓模具設(shè)計， 讓我對這門課有了重新的認(rèn)識。 讓我學(xué)到了不同與課堂的新東西， 增加了直接的動手能力。 我相信，在以后的工作中能夠努力的學(xué)習(xí)，在這次選修這門課的基礎(chǔ)上，基于我現(xiàn)在所懂的，一定會對模具設(shè)計，及其它的機(jī)構(gòu)和以后的運用有進(jìn)一步的提升。 雖然我計的模具不一定好， 但是，我覺得通過不斷努