沖壓墊片沖孔落料復(fù)合模設(shè)計(jì)說明書

1、設(shè)計(jì)說明書院系機(jī)械工程班級(jí)11級(jí)專業(yè)材控一班姓名李碩學(xué)號(hào)，2指導(dǎo)教師周偉目錄1 序言12 設(shè)計(jì)任務(wù)書及零件圖23 墊片沖壓工藝分析44 墊片沖壓工藝方案的確信55 墊片沖模結(jié)構(gòu)的確信66 壓力計(jì)算與壓力機(jī)的選擇77 模具刃口尺寸和公差的計(jì)算98 凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11九校核模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù)13十模具整體設(shè)計(jì)及要緊零部件設(shè)計(jì)14參考資料16序言現(xiàn)代工業(yè)的迅猛進(jìn)展使沖壓技術(shù)取得愈來愈普遍的應(yīng)用,隨之而來的即是對(duì)沖壓模具設(shè)計(jì)與制造的要求愈來愈高。沖壓模具是沖壓生產(chǎn)的要緊工藝設(shè)備,其設(shè)計(jì)是不是合理對(duì)沖壓件的表面質(zhì)量、尺寸精度、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益等阻礙龐大。因此，研究沖壓模具的各項(xiàng)技

2、術(shù)指標(biāo)，對(duì)沖壓模具設(shè)計(jì)和沖壓技術(shù)進(jìn)展是十分必要的。咱們這次課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)一套墊片落料、沖孔復(fù)合模，即由教師給出零件及生產(chǎn)要求與精度要求，在教師的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)出一套符合要求的復(fù)合模。由于是第一次設(shè)計(jì),體會(huì)不足，因此在設(shè)計(jì)進(jìn)程中不免走了很多彎路，犯了很多錯(cuò)誤,可是這些都將成為咱們以后進(jìn)行設(shè)計(jì)的寶貴體會(huì)。雖已通過量次計(jì)算、修改，但仍可能還存有疏漏和不妥的地方，敬請(qǐng)批評(píng)、指出。在這次設(shè)計(jì)進(jìn)程中，取得了XXX教師的和廣大同窗的熱心幫忙，獲益非淺，在此表示衷心的感激。二設(shè)計(jì)任務(wù)書及產(chǎn)品圖已知:(1)產(chǎn)品零件圖:(2)材料：CU3Ni4Mn9(3)料厚：2mm求作：(1)進(jìn)行沖壓工藝性分析(從材料、零件

3、結(jié)構(gòu)、尺寸精度幾個(gè)方面進(jìn)行)(2)確信工藝方案及模具結(jié)構(gòu)類型(3)進(jìn)行相關(guān)工藝計(jì)算，包括：排樣設(shè)計(jì)；沖壓力計(jì)算及壓力中心的確信;凸凹模刃口尺寸計(jì)算；模具零件結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算；設(shè)備選擇等。（ 4）繪制模具總裝配圖（ 5）繪制工作零件及要緊零件的零件圖（ 6）編寫課程設(shè)計(jì)說明書要求：依照所設(shè)計(jì)工件的尺寸、形狀、批量等原始數(shù)據(jù)和要求，每人獨(dú)立設(shè)計(jì)、繪制完成一套沖壓模具。包括：（ 1）模具裝配圖1張（依照1：1比例，或適當(dāng)比例）；（ 2）模具工作零件圖2-3張（依照1：1比例，或適當(dāng)比例）；（ 3）設(shè)計(jì)說明書1份；三墊片沖壓工藝分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形狀分析由圖可只，產(chǎn)品為圓片落料、圓片沖孔。產(chǎn)品形狀簡(jiǎn)單，無狹槽、

4、尖角；孔與孔之間、孔與零件邊緣之間最小距離c知足c大于。產(chǎn)品尺寸精度、粗糙度、斷面質(zhì)量分析要求一般沖裁尺寸精度低于IT13級(jí)，此刻產(chǎn)品的設(shè)計(jì)精度低于IT13級(jí)，因此尺寸精度知足要求。因?yàn)橐粯佑靡话銢_裁方式?jīng)_2mmz下的金屬板料時(shí)，其斷面粗糙度Ra可達(dá)仙m,毛刺許諾高度為；本產(chǎn)品在斷面粗糙度和毛刺高度上沒有太嚴(yán)格的要求，因此只要模具精度達(dá)到必然要求，沖裁件的斷面質(zhì)量能夠保證。產(chǎn)品材料分析關(guān)于沖壓材料一樣要求的力學(xué)性能是強(qiáng)度低，塑性高，表面質(zhì)量和厚度公差符合國家標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)計(jì)的產(chǎn)品材料是45鋼，屬優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，其力學(xué)性能是強(qiáng)度、硬度和塑性指標(biāo)適中，經(jīng)退火后，用沖裁的加工方式是完全能夠成形的。另外產(chǎn)

5、品關(guān)于厚度和表面質(zhì)量沒有嚴(yán)格要求，因此盡可能采納國家標(biāo)準(zhǔn)的板材，其沖裁出的產(chǎn)品的表面質(zhì)量和厚度公差就能夠夠保證。經(jīng)上述分析，產(chǎn)品的材料性能符合冷沖壓加工要求。四、墊片沖壓工藝方案的確信完成此工件需要沖孔、落料兩道工序。其加工的工藝方案分為以下3種。方案一：采納單工序慢慢加工特點(diǎn)：由于采納單工序模，模具制造簡(jiǎn)單，維修方便。但生產(chǎn)率低，工件精度低，不適合大量量生產(chǎn)。方案二：采納復(fù)合模加工成形特點(diǎn)：生產(chǎn)效率高，平整度好，工件精度高，板料比較薄，但模具制造較復(fù)雜，調(diào)整維修較麻煩，利用壽命低。方案三：采納持續(xù)模加工成形特點(diǎn)：生產(chǎn)率高，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，但模具制造復(fù)雜，調(diào)整維修麻煩，工件精度較低。依

6、照本零件的設(shè)計(jì)要求，和各方案的特點(diǎn)，決定采納第2種方案比較合理。五、墊片沖模結(jié)構(gòu)的確信模具的形式復(fù)合模又分為正裝式和倒裝式。（ 1） 正裝式特點(diǎn)。工件和沖孔廢料都將落在凹模表面上，必需加以清除后才能進(jìn)行下一次沖裁，因此操作不方便，也不平安，對(duì)多孔工件不宜采納，但沖出的工件表面比較平直。（ 2） 倒裝式特點(diǎn)。沖孔廢料由沖孔凸模沖入凹模洞口中，積聚到必然數(shù)量，有下模漏料孔排出，沒必要清除廢料，操作方便，應(yīng)用很廣，但工件表面平直度較差，凹凸模經(jīng)受的張力較大。因此凹凸模的壁厚應(yīng)嚴(yán)格操縱，以避免強(qiáng)度不足。經(jīng)分析，假設(shè)采納正裝式復(fù)合模，操作很不方便；另外，此工件無較高的平直度要求，工件精度要求也較低，因此

7、從操作方便、模具制造簡(jiǎn)單等方面考慮，決定采納倒裝式復(fù)合模。定位裝置采納伸縮式擋料銷縱向定位，安裝在下模座和活動(dòng)卸料板之間。工作時(shí)，可隨凹模下行而壓入孔內(nèi)，工作很方便。采納導(dǎo)料螺栓橫向定位。因?yàn)樗Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，利用方便，對(duì)模具強(qiáng)度減弱小。模架假設(shè)采納中間導(dǎo)柱模架，那么導(dǎo)柱對(duì)稱散布，受力平穩(wěn)，滑動(dòng)平穩(wěn)，拔模方便，但只能一個(gè)方向送料。假設(shè)采納對(duì)角導(dǎo)柱模架，那么受力平穩(wěn)，滑動(dòng)平穩(wěn)，可縱向或橫向送料。假設(shè)采納后側(cè)導(dǎo)柱模架，那么可三方送料。操作者視線不被阻擋，結(jié)構(gòu)比較緊湊，但模具受力不平穩(wěn)，滑動(dòng)不平穩(wěn)。本設(shè)計(jì)決定采納中間導(dǎo)柱模架。六沖壓力計(jì)算、壓力中心的確信及壓力機(jī)的選擇計(jì)算沖壓力(1)沖孔沖裁力。F=KL孔

8、tp式中K系數(shù)，查表取K=;L孔-沖孔周長，L=ttxil+兀X5=mm;t材料厚度，t=2mm;t-材料抗剪強(qiáng)度；CU3Ni4Mn9Pb的值查表可知：該材料的抗剪強(qiáng)度為392-470Mpa,那么取pb=400MpaFKLtb=xx2X4002) 落料沖裁力F2=KL落trL落=兀xd=TtX40=因此F2=XX2X400=(NJ)2=131(KN)（3）卸料力FxiKx?Fi0.05 52.28 2.614kN（KNF x2 = KxF2=公式（）（KxKd為卸料力系數(shù)，其值查表5-1可得）沖孔推件力落料推件力因此總沖壓力FT1 = nKtF = 3 0.55 52.28 86.262kNF

9、T2=nKtF=3 0.55 130.69 215.64kNFiF2Fx1 Fx2 Ft1Ft2公式（5-8）494kN表5-1卸料力、推件力和頂件力系數(shù)料厚t/mmKxKTKD鋼>鋁、鋁合金純銅，黃銅由（50%60%）POFZ,即沖壓時(shí)工藝力的總和不能大于壓力機(jī)公稱壓力的50%-60%取P01.8FZ,那么公稱壓力P01.8FZ889.2kN.初選壓力機(jī)的公稱壓力為1000KN計(jì)算模具壓力中心由于該零件完全對(duì)稱于彼此垂直的兩條對(duì)稱線，因此模具的壓力中心在幾何圖形的中心點(diǎn)上七計(jì)算模具刃口尺寸落料凹模落料的輪廓尺寸為4000.062。為保證沖出合格沖件。沖裁件精度IT11到IT13,X取0

10、.75.查表知：Zmax=,Zmin=。查表可知：6p=,6d=綜上所述可得：落料凹模大體尺寸為dDd(Dmaxx)0(400.750.062)00.030公式(5-10)0.03039.950驗(yàn)證6P+6d=<Zmax-Zmin=,足間隙公差條件。沖孔凸模尺寸大小為一、沖孔凸模大體尺寸的計(jì)算dp(dminx)p公式( 5-12 )0(290.750.045)00.02029.0300.020驗(yàn)證6p+6d=<Zmax-Zmin=f口足間隙公差條件。八凸、凹模及凸凹模的長度確信和強(qiáng)度校核落料凹模（1）厚度Ha公式（6-1 ）b=29*=,查表得K取又因?yàn)镠min15mm故為平安著想

11、,取H=35mm（2）長度和寬度L、B。=4XH=4x35=140mmL凹模沖孔凸模長度及強(qiáng)度校核(1)沖孔凸模長度L。長度：凸模的尺寸依照凸模固定板尺寸hl、卸料板-、材料厚度h3和hh一樣在10-20mm了平安著想取15mm因此凸模的長度L為：L=24+2+15=凸模材料：參照沖壓模具設(shè)計(jì)選用Cr12MoV,HRC:58-62(2)凸模強(qiáng)度考慮沖孔凸模的直徑小，故需對(duì)最小凸模進(jìn)行壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力校核：、壓應(yīng)力的校核:依照凸模校核公式：Fmin>=P/o壓P-沖裁力Fmin-凸模最小斷面面積壓卜凸模材料的許用壓力帶入數(shù)據(jù)可得：F=2>528mm,符合要求。、彎曲應(yīng)力校核：Lmax

12、<=380/JO1P公式（6-6）Lmax-許諾的凸模最大自由長度，mmP-沖裁力，NJ-凸模最小斷面的慣性矩，mrm公式（6-5）凸凹模長度Ha確信。長度同凸模長度壁 厚 校 核L=18<90,符合要求。Hta=固定板的設(shè)計(jì)凸模固定板:一、凸模固定板的厚度：具厚度取22mm,HRC28-32二、凸模固定板的外形尺寸依照核準(zhǔn)選取板的規(guī)格為：LB315mm250mm3、材料：選用45#鋼。4、配合及連接件：凸模與凸模固定板的配合為H7/n6,裝配可通過2個(gè)銷釘定位,6個(gè)螺釘與上模座連接固定,各形孔的位置尺寸與凸模的維持一致,頂部與凸模鉚接,因此必需倒角。壓料板壓料板的外形尺寸與凸模固

13、定板一致，各空位置也維持一致。查表可得厚度H=10模架和其他零部件的選用該模具為級(jí)進(jìn)模，采納四導(dǎo)柱模架，能使上模座在導(dǎo)柱上滑動(dòng)平穩(wěn)。經(jīng)常使用于橫向送料級(jí)進(jìn)模送。以凹模輪廓尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。上模座查表可知：厚度取50mm外形尺寸為，250X160墊板厚度取5mm下模座厚度取60mm外形尺寸與上模座一致為，250X160。依照上下模座選取導(dǎo)柱為32mme190mm導(dǎo)套為32mme115X48九校核模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù)校核模具閉合高度（HmaxH墊板）5H（HminH墊板）10公式（7-1）式中Hmax壓力機(jī)最大閉合高度為400mmHmin壓力機(jī)最小閉合高度為300mmH墊板墊板厚度

14、為110mm將以上數(shù)據(jù)帶入公式7-1，得200<H<285.經(jīng)計(jì)算該模具閉合高度H=k模座厚+上墊板厚+凸模長度+凹模厚+下模座厚，得H=±200mnrr285mm內(nèi)，且開式壓力機(jī)最大裝模高度300mm大于模具閉合高度,能夠利用。沖壓設(shè)備的選定通過較核，選擇開式雙柱可傾式壓力機(jī)J能知足利用要求。其要緊技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力：1000KN滑塊行程：100mm最大閉合高度：400mm最大裝模高度：300mm:600mm( 900mm工作臺(tái)尺寸（前后X左右）模柄孔尺寸：60mrK80mm十模具整體設(shè)計(jì)及要緊零部件設(shè)計(jì)模具的整體設(shè)計(jì)螺釘與銷釘?shù)倪x擇(1)螺釘?shù)倪x擇查中國模具設(shè)計(jì)大典表，選取標(biāo)準(zhǔn)件為：M1(0X100mmM10X40mm材料為45鋼在上模座與下模座上成對(duì)稱散布，均為6個(gè)(1)銷釘?shù)倪x擇查中國模具設(shè)計(jì)大典表，選取標(biāo)準(zhǔn)件為：銷GB/6M10x100mmM10x80mm在上模座與下模座上成對(duì)稱散布，均為2個(gè)參考資料1梁炳文主編冷沖壓工藝手冊(cè)北京航空航天大學(xué)出版社2吳伯杰主編沖壓工藝與模具電子工業(yè)出版社3高錦張主編塑性成型工藝與模具設(shè)計(jì)機(jī)械工業(yè)出