沖壓模具課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)樣式

1、廣州航海高等專(zhuān)科學(xué)校模具課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)班級(jí):學(xué)號(hào):姓名:指導(dǎo)老師:目錄前言(設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)(一、制件工藝性分析(二、確定沖裁工藝方案(三、工藝和設(shè)計(jì)計(jì)算(四、計(jì)算凸凹模的刃口尺寸(五、凹模與凸模的設(shè)計(jì)與校核(六、模具的其他裝置(七、模架的選擇(八、壓力機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核(九、裝配圖和零件圖(附:參考文獻(xiàn)(結(jié)束語(yǔ)(前言模具課程設(shè)計(jì)是CAD/CAM專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃安排的非常重要的教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié),也是畢業(yè)設(shè)計(jì)的首選內(nèi)容。其目的在于鞏固模具結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)所學(xué)知識(shí),熟悉有關(guān)資料,樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想,掌握正確的設(shè)計(jì)方法,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際工作能力。通過(guò)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),學(xué)生在工藝性分析、工藝方案論證、工藝計(jì)算、模具零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、

2、編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)和查閱參考文獻(xiàn)等方面受到一次綜合的訓(xùn)練,增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。本次設(shè)計(jì)中,本人的設(shè)計(jì)任務(wù)是根據(jù)一個(gè)座板的工件設(shè)計(jì)一副模具。本人主要做了如下工作:(結(jié)合自己的設(shè)計(jì)內(nèi)容寫(xiě)1、2、3、4、設(shè)計(jì)人:(簽名年月日設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū): 零件名稱(chēng)材料H62-M料厚 1.5mm圖號(hào)A003生產(chǎn)批量大批量座板一、沖壓件工藝分析 零件名稱(chēng)材料H62-M料厚1.5mm 圖號(hào)A003生產(chǎn)批量大批量座板1、材料:H 62半硬黃銅,具有良好的沖壓性能。2、沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度:為了降低沖壓成本,獲得最佳的技術(shù)效果,在不影響沖裁件使用的要求的前提下,應(yīng)可能采用經(jīng)濟(jì)精度,在未注明的情況下,沖裁件的經(jīng)濟(jì)公

3、差等級(jí)一般取1213級(jí),通常取IT12級(jí),查尺寸工差表得尺寸公差分別為:13.0022+、0.210結(jié)論:適合沖裁二、確定沖裁工藝方案1、先落料,再?zèng)_孔,采用單工序生產(chǎn)。2、落料沖孔復(fù)合沖壓,采用復(fù)合模生產(chǎn)。3、沖孔落料連續(xù)沖壓,采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。方案一:采用單工序模,需要2道工序,且多次中心距定位產(chǎn)生累積誤差大,導(dǎo)致孔的位置精度不高,需要兩副模具生產(chǎn),且效率低,不適宜采用。方案二:采用復(fù)合模生產(chǎn),在一副模具當(dāng)中,同時(shí)完成兩個(gè)或兩個(gè)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,出件較困難,安全性較差方案三:采用級(jí)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,

4、精度高。綜合以上三個(gè)方案分析:結(jié)合本組,我選擇方案三級(jí)進(jìn)模導(dǎo)正銷(xiāo)導(dǎo)正。三、工藝和設(shè)計(jì)計(jì)算1、排樣圖設(shè)計(jì)與計(jì)算:因該沖裁件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,形狀對(duì)稱(chēng),只有兩道工序,沖孔與落料,因?yàn)槭谴笈可a(chǎn),所以采用單排導(dǎo)正銷(xiāo)級(jí)進(jìn)模,因t=1.5mm,查表,最小搭邊值得:a1步距:A=D+a1=45.24+1=46.24mm條料寬度:B0-=(D max2a Z+0-=00.2042.9-故B 原整為:00.2043-排樣圖如下: a1=1.0、a=1.5、A=46.24mm經(jīng)計(jì)算:S 總=1668.72mm ,2S 1+S 2=221R +22R =105.5668+379.94=485.50682mmS=S 總-

5、(2S 1+S 2=1668.7-485.5068=1183.19322mm (1、計(jì)算一個(gè)步距內(nèi)的利用率: 100%SA B= 1183.193246.2443=59.51%=(2、計(jì)算整個(gè)條料的利用率:經(jīng)查表:整個(gè)板料的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)寬為:9001000L n A =取n=19100%n SL B= 191183.193290043=59.49%= (3、計(jì)算整個(gè)板料的利用率: 經(jīng)計(jì)算條料數(shù)為:1000100023.2643B =,所以能取N=23條 經(jīng)計(jì)算整個(gè)板料的制件數(shù)為:23n=1923=437制件4371183.1932100%100%57.45%n S =總 2、沖壓力與壓力中心的計(jì)算:

6、300/N mm =,查表刃口高度6h 。取h=71641.5h n t -=個(gè)沖件力:1dt KN =沖卸卸落沖推件力:(推廢料,推制件n 為卡在凹模內(nèi)的沖孔廢料數(shù)目,制件數(shù)取n=4=+=+=推總沖落卸推 由80%P P ÷公總:得283.6375PKN =公 從滿(mǎn)足沖壓工藝力的要求看,查手冊(cè)8-13表:可選用JC23-35,350KN 開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)。 查表得如下:工作臺(tái)尺寸 前后 380 模柄孔尺寸 直徑 50 左右 610深度70 墊板尺寸 厚度 60 滑塊底面尺寸 前后 190 直徑 150左右210公稱(chēng)壓力350KN封閉高度調(diào)節(jié)量60 滑塊行程80滑塊中心線(xiàn)至床耳距離

7、205 滑塊行程次數(shù)50(次/min 立柱距離 300最大封閉高度280 床身最大可傾角20。工作臺(tái)孔尺寸 前后 200 左右 290 直徑 260壓力中心的確定,其中凸模的壓力中心為它的幾何中心: 如上圖所示: 計(jì)算如下:沖裁輪廓周長(zhǎng)L/mm各凸模壓力中心坐標(biāo) XY L 1=d =155.10 0 L 2=82、=25.748 26.3 -12 L 3=22=69.08 45.9 0 L 48.2=25.748 65.512合計(jì):L=275.6760X =20.080Y =0L X L X L X L X X L L L L +=+=+20.08=1122334401234LY L Y L

8、Y L Y Y L L L L +=+-=+0=得:壓力機(jī)的中心為(20.08,0四、計(jì)算凸凹模的刃口尺寸工作需件刃口尺寸的計(jì)算:采用分開(kāi)加工法由圖可知,該需件屬于無(wú)特殊要求的一般沖孔,落料。外形:00.240-,080.150R -,0查表3-32得:max min 0.120,0.090Z mm Z mm =由公差表查得:0.1028.2mm +-為IT11級(jí),取X=0.75; 0.13022mm +為IT11級(jí),取X=0.75設(shè)凸凹模分別按IT6,IT7級(jí)加工制造:沖孔1:(0min T T d d x -=+ (0AA T d d Z +=+(0+=+0.015+<-<滿(mǎn)足

9、間隙公差條件故:00.0090.015沖孔2:(0min A T d d X -=+(00.013Tmm-=+= (min 0AA T d d Z +=+(0.0210.0210mm+=+=校核:max min A T Z Z +-因此;只有縮小,A T 提高制造精度,才能保證間隙在合理范圍內(nèi),由此可取:T A d d -+=落料:外形00.240,-未注明公差的取IT11IT12級(jí),所以取IT12級(jí),由落料獲得。1.5,t mm =查表,3-32。得:max 0.120,Z mm =min 0.090Z mm =,由公差表查得:00.240-為IT11級(jí),取X=0.75。落料1:(max 0

10、aA D D X +=-(0.02500.025+=-=(0min T T A D D Z -=-(00.01600.016-=-=校核:max minA T Z Z +-+=-=>(不滿(mǎn)足間隙公差條件因此;只有縮小,T A 提高制造精度,才能保證間隙在合理范圍內(nèi),由此可取:T A d d -=-=0.018039.85A D +=故:未注明公差的一般取IT12IT13級(jí),取IT12級(jí),所以:X=0.75,故此外形尺寸為:080.150R -=(max 0AA D D X +=- (0min A T A D D Z -=-(0.01500.0150+=-=(00.00900.009-=-

11、=校核:max minT A Z Z +-+=-=< (滿(mǎn)足間隙公差條件故:0.0150.009A T D D +-=(落料2段與落料4段相同落料5:因?yàn)榇酥萍螤顚?duì)稱(chēng),經(jīng)計(jì)算邊長(zhǎng)為:L=9.81mm ,未注明公差的一般取IT12IT13級(jí),取IT12級(jí),X=0.75又因?yàn)榇诉呴L(zhǎng)是由落料獲得為外形尺寸,取下偏差:設(shè)凸凹模分別按IT6、IT7級(jí)加工制造(max 0AA D D X +=- (0min AT A D D Z -=-(00.021A+=-=(00.013T-=-=校核:max minA T Z Z +-+=-=>(不滿(mǎn)足間隙公差條件因此;只有縮小,A T 提高制作精度,才

12、能保證間隙在合理范圍內(nèi),由此可取:T A Z Z Z Z -=-=故:0.01800.012落料6:外形01.5t mm =,查表3-32,得:max min 0.120,0.090Z mm Z mm =由公差表查得:0(max 0AA D D X +=- (0m i n A T A D D Z -=-+=-= (00.因此;只有縮小,T A 提高制造精度,才能保證間隙在合理范圍內(nèi),由此可取:T A -=-=孔距尺寸:11Ld L =+=±=±五、凹模與凸模的設(shè)計(jì)1、凹模的設(shè)計(jì):根據(jù)查表得: 因數(shù):k=0.15mm凹模厚度: H=kb(15mm=0.15×98=

13、14.7mm所以凹模厚度為25mm凹壁壁厚: C=(1.52H(30=1.5×25=35.7mm40mm圓整取C=36mm凹模的外形尺寸: L=2C+98=2×36+98=170mmB=2C+40=2×36+40=112mm式中 b-凹模刃口的最大尺寸:k-系數(shù),考慮板料厚度的影響.取標(biāo)準(zhǔn)凹模尺寸:20012525允許誤差5102.沖孔凹模刃口形狀的選擇:凹模刃口有兩種基本形式:一種是直壁式,一種是斜壁式.直壁式強(qiáng)度好,刃磨后尺寸不增大,沖件精度高,但沖裁時(shí)磨損大,工件易在型空內(nèi)聚集,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使凹模脹裂,不如斜壁式刃口鋒利,每次刃磨的磨量大.為僻免工件易在型空內(nèi)聚

14、集,凹模刃口形狀選擇直壁式.如圖: 2.凸模的設(shè)計(jì):1.凸模材料選用T10A 鋼制造,熱處理進(jìn)行淬硬,HRC58-62,其許用抗壓強(qiáng)度=1300MPa其結(jié)構(gòu)選用直通凸模(1、凸模長(zhǎng)度的計(jì)算:1h -凸模固定板厚度,單位:mm2h -卸料板厚度,單位:mm3h -橡膠厚度,單位:mmt -材料厚度,單位:mm(2、凸模的強(qiáng)度與剛度的校核<1>、承壓能力的校核凸模承壓能力按下式校核:壓=min/A F Z 式中:截面的壓應(yīng)力,單位Mpamin A 最小面積,單位2m m'Z F 縱向所承受的壓力,它包括沖裁力和推件力(或頂件力單位N壓的許用抗壓強(qiáng)度,單位MPa模具材料的許用抗壓

15、強(qiáng)度大小取決于凸模材料及熱處理,選用時(shí),一般可參考下列數(shù)值,對(duì)于T8A ;T10A ;Cr12MoV;GCr15等工具鋼,淬火硬度為5862HRC 時(shí),可取MPa 3106.10.1=(壓確定T10A 為凸模材料:/2F A MPa =結(jié)論:強(qiáng)度足夠。(2.凸模失穩(wěn)定彎曲應(yīng)力的校核凸模不發(fā)生縱向彎曲的最大長(zhǎng)度為:(公式見(jiàn)283/2min 2max -Z F n EI l 式中:N F Z 單位凸模所受的總壓力,/E 凸模材料的彈性模量,對(duì)于模具鋼,E=MPa 5102.2 min I 凸模最小截面(即刃口直徑截面的慣性矩,對(duì)于圓形凸模4min 64d I =,單位4mmd 凸模工作刃口的直徑,

16、單位mmmax I n 安全系數(shù),淬火鋼n=237.02max =,當(dāng)凸模有導(dǎo)向時(shí),導(dǎo)向時(shí),取支承系數(shù),當(dāng)凸模無(wú)單位凸模最大允許長(zhǎng)度,mm六、模具的其他裝置1、墊板的厚度取10mm 。2、凸模固定板:凸模固定板的形狀一般與凹模形狀相同,凸模固定板的厚度:Hx=(0.60.8H=(0.60.825=1520mm凸模固定板的厚度取20mm3、擋料銷(xiāo):它是用來(lái)控制送料步距的.查表得:選用固定擋銷(xiāo),擋料銷(xiāo)的材料牌號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格45鋼GB2866.11-81,采用淬火處理,硬度為45 HRC.安裝在凹模的左右對(duì)稱(chēng)線(xiàn)上,與凹模的配合為H7/n6的過(guò)渡配合.4、防轉(zhuǎn)銷(xiāo):為了防止模柄的轉(zhuǎn)動(dòng),采用了一個(gè)防轉(zhuǎn)銷(xiāo),其

17、尺寸d=d 1=3mm,L=5mm.5、卸料板的確定:材料45鋼,長(zhǎng)和寬的尺寸取與凸模固定板相同的尺寸,厚度取16mm.6、凸模、凸模固定板、墊板、上模座是用圓柱銷(xiāo)和內(nèi)六角圓柱頭螺釘來(lái)連接的.凹模與下模座也是用圓柱銷(xiāo)和內(nèi)六角圓柱頭螺釘來(lái)連接的.(1圓柱銷(xiāo)的數(shù)量為2根,其尺寸為:5mm.材料采用45鋼與上下模座,墊板,凹模,凸模固定板的配合為H7/m6的過(guò)渡配合.(2內(nèi)六角圓柱頭螺釘?shù)臄?shù)量八個(gè),其尺寸為:GB/T170-1985 M12.材料采用45鋼.(3 螺母是采用GB/T6170-200 M10,材料采用Q235鋼.(4凸模固定板的長(zhǎng)200mm,寬125mm,鉆有通孔用來(lái)裝螺釘和圓柱銷(xiāo)的,

18、中間開(kāi)有一個(gè)孔和凸模配合的,材料采用Q235鋼.(5螺栓L 為80mm7、 卸板料橡膠的自由高度:根據(jù)工件材料的厚度為1.5mm ,沖裁時(shí)凸模進(jìn)入凹模深度取1mm ,考慮模具維修時(shí)刃磨留量2mm ,再考慮開(kāi)啟時(shí)卸料板高出凸模1mm ,則總的工作行程工作h =6mm 。2025mm =取25h mm =自由模具在組裝時(shí)橡膠的預(yù)壓量為(自由預(yù)h h =%15%10(10%15%252.5mm =3.75取 3.75h mm =預(yù)由此可算出模具中安裝橡膠的空間高度尺寸為25mm 。 8、導(dǎo)正銷(xiāo)的設(shè)計(jì): T d d a =-式中:d-導(dǎo)正銷(xiāo)的基本尺寸,單位: T d -沖孔凸模直徑,單位:a-導(dǎo)正銷(xiāo)與

19、沖孔凸模直徑的差值,查表課本3-18得出:a=0.10T d d a =-0.012-七、模架的選擇根據(jù)凹模尺寸的確定查設(shè)計(jì)手冊(cè)得模架參數(shù)如下:八、壓力機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核模具的閉合高度計(jì)算:510max min -+H H HH H +-即200所選壓力機(jī)的最大封閉高度為:280,封閉高度調(diào)節(jié)量為:60,所以壓力機(jī)的閉模高度是220mm ,加個(gè)20mm 墊板。其中:min H 壓力機(jī)的最小閉合高度max H 壓力機(jī)的最大閉合高度九、裝配圖:(見(jiàn)下圖模架L=200B=125開(kāi)模最大高度225(mm 上模座 200×125×40 下模座 200×125×50

20、導(dǎo)柱 25×180 導(dǎo)套25×95×38零件名稱(chēng) 材料H62-M料厚 1.5mm圖號(hào) A003生產(chǎn)批量 大批量 技術(shù)要求1.沖孔凸模與凸模固定板采用H7/m6配合;2.落料凸模與凸模固定板采用N7/h6配合座板制圖審核 比例 數(shù)量 材料 圖號(hào)101 廣州航海高等專(zhuān)科學(xué)校1:1序號(hào)名稱(chēng)料 數(shù)量材 備 注 內(nèi)六角螺釘 導(dǎo)柱 定位銷(xiāo) 緊固螺釘卸料板 導(dǎo)正銷(xiāo) 落料凸模 凸模固定板 上模座 緊固螺釘 模柄 防轉(zhuǎn)銷(xiāo)釘 定位銷(xiāo) 緊固螺釘 墊板 沖孔凸模 沖孔凸模 橡膠 導(dǎo)套 導(dǎo)料板 下模座HT200 Q235 CrWMn HT200 45 Q235 CrWMn 45 20 Q2

21、35 20 CrWMn 45 145 45 45 45 45 手動(dòng)擋料銷(xiāo)固定擋料銷(xiāo) 4545 3.導(dǎo)正銷(xiāo)與落料凸模采用H7/r6 配合 4.固定擋料銷(xiāo)與凹模的采用 H7/n6 配合5.壓力機(jī)的模柄直徑為50mm,深度為70mm; AAAA落料凸模制圖比例1:1數(shù)量1材料圖號(hào)審核T10A其余技術(shù)要求刃口部分熱處理硬度HRC達(dá)到5862。1.2.刃口部分熱處理1012mm。3.尾部回火至4050HRC。鉚接2mm4.5.導(dǎo)正銷(xiāo)與落料凸模采用H7/r6配合01沖孔凸模制圖比例1:1數(shù)量材料圖號(hào)01審核其余技術(shù)要求刃口部分熱處理硬度HRC達(dá)到5862。1.2.刃口部分熱處理1012mm。3.尾部回火至

22、4050HRC。鉚接2mm4.T10A2模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 其余 技術(shù)要求 1.刃口部分熱處理硬度HRC達(dá)到5862。 2.刃口部分熱處理1012mm。 3.尾部回火至4050HRC。 4.鉚接2mm 沖孔凸模 制圖 審核 比例 數(shù)量 1：1 1 材料 T10A 圖號(hào) 01 26 模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 其余 A-A A A 配作 配作 技術(shù)要求 1.刃口部分熱處理硬度HRC達(dá)到5862。 2.刃口部分熱處理1012mm。 3.尾部回火至4050HRC。 凹模 制圖 審核 比例 數(shù)量 1：1 1 材料 T10A 圖號(hào) 01 27 模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn)： 參考文獻(xiàn)： 1 2 3 4 5 陳劍鶴. 模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2006 史鐵梁. 模具設(shè)計(jì)指導(dǎo). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2007 屈華昌. 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2004 王芳. 冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2002 周斌興. 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn)教程. 北京：國(guó)