圓形墊片沖壓課程設(shè)計說明書

1、課程設(shè)計目錄一、設(shè)計任務(wù)2（一） 零件工藝性分析21. 結(jié)構(gòu)與尺寸分析22. 材料分析23. 精度分析2（二）沖裁工藝方案的確定3（三）確定模具總體結(jié)構(gòu)方案31模具類型32操作與定位方式33. 卸料與出件方式3二、零件工藝計算4（一）排樣設(shè)計與計算4（二）模具刃口尺寸計算4（三）設(shè)計沖壓力和壓力中心，初選壓力機(jī)5三、模具零部件結(jié)構(gòu)的確定6（一）凹模設(shè)計6（二）固定板71. 凸模固定板72. 凸凹模固定板8（三）墊板的設(shè)計8（四）卸料板的設(shè)計10（五）凸模設(shè)計10（六）卸料裝置中彈性元件的計算11（七）凸凹模設(shè)計12（八）選擇緊固件和定位零件13（九）選擇模架及其它安裝零件13（十）模柄的設(shè)計1

2、4四、裝配圖14（一）注釋15（二）工作原理15參考文獻(xiàn)1515一、設(shè)計任務(wù)：工件為墊圈，材料為Q235鋼，精度要求為IT11IT12，尺寸如下圖所示，設(shè)計一套沖壓模具，大批量生產(chǎn)。圖1（工件）（一） 零件工藝性分析：1. 結(jié)構(gòu)與尺寸分析：零件結(jié)構(gòu)簡單，形狀對稱，零件中部圓孔直徑為15.02mm，滿足沖裁最小孔徑的要求；孔與零件邊緣間的最小孔邊距為7.5mm，滿足沖裁件最小孔邊距的要求，因此，零件的結(jié)構(gòu)滿足沖裁的要求。2. 材料分析：Q235為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有較好的沖裁成形性能。3. 精度分析：零件的精度要求為IT11IT12，取精度為IT11，模具按精度IT7IT8計算，普通沖裁即可滿足

3、圖樣要求。由以上分析可知，該零件工藝性較好，可以進(jìn)行沖裁加工。（二）沖裁工藝方案的確定該零件包括落料、沖孔兩個基本工序，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，但需兩道工序兩副模具，成本高而生產(chǎn)率低，難以滿足大批量生產(chǎn)的要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，盡管模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不困難。方案三也只有一副模具，生產(chǎn)效率高，操作簡便，但零件的沖壓精度稍差，欲保證沖壓件的形位精度，需要在模具上安裝導(dǎo)正銷導(dǎo)正，故模具的制造

4、安裝比較復(fù)雜，相對比較三種方案，選擇方案二復(fù)合模具比較合適。沖孔廢料用剛性卸料裝置卸除，落料件用彈性卸料裝置頂出。（三）確定模具總體結(jié)構(gòu)方案1模具類型根據(jù)之前確定的零件沖裁工藝方案，采用倒裝式復(fù)合沖裁模。2操作與定位方式導(dǎo)向形式：縱向由滑動導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向，橫向由導(dǎo)料銷導(dǎo)向。定位方式：該模具采用的是條料，板料定位靠導(dǎo)料板和彈簧彈頂?shù)幕顒訐趿箱N完成，導(dǎo)料板控制條料的送進(jìn)方向，擋料銷控制條料的送進(jìn)步距。3. 卸料與出件方式凸模與凹凸模沖孔，沖孔廢料由凸凹模的孔中落下；凹凸模和落料凹模落料，利用推件塊將制件頂出。二、零件工藝計算（一）排樣設(shè)計與計算1分析零件形狀，并考慮到定位方便，采用單行直排；2搭邊值

5、確定：查表2-9得，a=1.5mm b=2mm圖2（排樣圖）3. 定位采用擋料銷定位，無側(cè)壓裝置，板料采用斜刃剪床裁剪。條料寬度 。其中 ，a=1mm,查表3-14得，導(dǎo)料版與條料間的最小間隙，查表3-12可得，條料寬度偏差 ，根據(jù)實際情況取料寬為35mm.（二）模具刃口尺寸計算由于零件為形狀簡單的圓形工件，采用凸、凹模分開加工。由于零件對斷面質(zhì)量、尺寸精度要求一般（IT11IT12），且為大批量生產(chǎn)，對模具壽命要求較高，宜采用中等間隙（類）查附表2（金屬材料沖裁間隙比值）得：故取（1）落料件尺寸的基本計算公式為：查表3-16得：系數(shù)x=0.5，=0.25故（2）沖孔件尺寸的基本計算公式為：查

6、表2-5得：系數(shù)x=0.5，=0.25故 （三）設(shè)計沖壓力和壓力中心，初選壓力機(jī)零件周長：材料厚度：查表2-3，取條料抗剪強(qiáng)度：則有： 由于采用彈性卸料裝置和下出料方式，查表3-18有：=0.040,=0.055, =0.060. 故：查表2-40，根據(jù)材料厚度取凹模入口直壁h=6mm,從而總的沖壓力：根據(jù)總的沖壓力，選擇壓力機(jī)型號為J23-40(開式雙柱可傾式壓力機(jī))，主要技術(shù)參數(shù)如下：標(biāo)稱壓力 400KN滑塊行程 100mm行程次數(shù) 80次/min最大閉合高度 300mm閉合高度調(diào)節(jié)量 80mm滑塊中心到機(jī)身距離 300mm工作臺尺寸 前后520mm 左右 870mm 工作臺孔尺寸 150

7、mm模柄孔尺寸 直徑50mm 深度70mm電動機(jī)功率 4KW壓力中心計算由于零件為簡單對稱件，所以零件的壓力中心就是零件的幾何中心。三、模具零部件結(jié)構(gòu)的確定（一）凹模設(shè)計查簡明沖壓設(shè)計手冊式2.16和2.17可得：凹模高度 凹模壁厚其中凹模刃口最大寬度b=30.02mm,由表3-21查得 K=0.35 所以： C=(1.52)H=15.7621.014，取C=20mm由于工件形狀為圓形，故選用圓凹模凹模直徑 凹模直壁高度 由以上算的凹模輪廓尺寸,查有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)JB/T7643.4-2008，取標(biāo)準(zhǔn)尺寸 ,凹模材料選用Cr12MoV，熱處理淬硬（58-62）HRC。凹模尺寸見下圖圖3（凹模）（二

8、）固定板1. 凸模固定板：凸模固定板的外形尺寸與凸模的外形尺寸一致，厚度根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件要求，選擇20mm，選取板的規(guī)格為 (JB/T7643.5-2008)圖4（凸模固定板）2. 凸凹模固定板：凸凹模固定板的外形尺寸與墊板的外形尺寸一致，厚度根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件要求，選擇25mm， 選取板的規(guī)格為圖5（凸凹模固定板）（三）墊板的設(shè)計墊板的作用是承受并擴(kuò)散凸模傳遞的壓力，以防止模座被擠壓損傷，因此在與模座接觸面之間加上一塊翠英磨平的墊板。1.凸模墊板的外形尺寸與凸模固定板相同，厚度取8mm，選取規(guī)格，詳細(xì)尺寸見下圖：圖6（凸模墊板）2.凸凹模墊板的外形尺寸與凸凹模固定板相同，厚度取10mm，選取規(guī)格，詳細(xì)尺寸

9、見下圖：圖7（凸凹模墊板）（四）卸料板的設(shè)計用卸料板卸料，卸料板的平面外形與凸凹模板相同，取其厚度為9mm,即(表9-15) 卸料板材料為45號鋼。圖8（卸料板）（五）凸模設(shè)計1.沖孔凸模采用B型圓凸模，凸模長度 沖模材料選用普通碳素工具鋼，熱處理淬硬（58-62）HRC，t=1000-1600MP。凸模刃口基本尺寸見下圖。圖9（凸模）2.凸模強(qiáng)度校核：（1）承壓應(yīng)力校驗沖裁時凸模承受的壓應(yīng)力不超過t凸模材料強(qiáng)度允許的壓應(yīng)力t，對于圓形凸模 則 故d = 15.145mm滿足要求（2）彎曲應(yīng)力校核：凸模不發(fā)生失穩(wěn)彎曲的最大長度為，對于圓形凸模故L=36mm滿足要求（六）卸料裝置中彈性元件的計算

10、模具采用彈性卸料裝置，彈性元件選用橡膠，其尺寸計算如下：1.確定橡膠的橫截面積A查得矩形橡膠在預(yù)壓縮量為10%-15%時的單位壓力是0.5Mp, 所以2.確定橡膠的平面尺寸根據(jù)零件的形狀特點，選擇圓形橡膠。由于要布置固定螺釘和銷釘，所以采用6塊圓形橡膠分別安裝在螺釘與銷釘中間則：設(shè)橡膠直徑為D： 計算得，D=17.44mm,取D=20mm3.確定橡膠的自由高度L是考慮修模最后的卸料或壓邊的工作行程L=t+1+2=4.22mm故16.88mm 又，H=1030mm，取H=20mm4.計算橡膠裝模高度橡膠墊的預(yù)壓縮量為15%，則橡膠的裝模高度約,所以選用的橡膠規(guī)格合理, 裝模高度H0取34mm，工

11、作高度H=43-t-1=30.78mm.（七）凸凹模設(shè)計凸凹模的壁厚20mm，查表2-51最小壁厚=(2.02.5）t =2.443.05,所以滿足最小壁厚要求。凸凹模高度H= , 具體各部分尺寸見下圖。圖10（凸凹模）（八）選擇緊固件和定位零件螺釘規(guī)格的選用：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB699選取材料為45號鋼，熱處理硬度值為HRC35-40，卸料螺釘選用圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘，卸料板上設(shè)置4個卸料螺釘，公稱直徑為10mm，卸料螺釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間?；顒訐趿箱N：在卸料板上固定了2個導(dǎo)料銷，用于條料送進(jìn)的定位。（九）選擇模架及其它安裝零件根據(jù)GB/T 2851-2008, 由凹模周界及安裝要求，選取凹模

12、周界：上模座： GB/T 2855.1 出自最新模具設(shè)計手冊下模座： GB/T 2855.2 出自最新模具設(shè)計手冊導(dǎo)柱: GB/T 2861.1 出自最新模具設(shè)計手冊導(dǎo)套: GB/T 2861.3 出自最新模具設(shè)計手冊（十）模柄的設(shè)計：由壓力機(jī)型號 JG23-40，可查的模柄孔的直徑為50mm，深度為70mm。即選模柄B20×70JB/T7646.1-2008。四、裝配圖圖11（裝配圖）（一）注釋：1. 下模座；2.導(dǎo)柱；3.圖凹模固定板；4.橡膠墊；5.卸料板；6.凹模；7.導(dǎo)套；8.推件塊；9.凸模固定板；10.推桿；11.墊板；12上模座；13推板；14.模柄；15.打桿；16

13、.凸模；17.凸凹模；18.擋料銷；19.銷釘；20.條料。（二）工作原理：該模具采用倒裝結(jié)構(gòu)的復(fù)合沖裁模，沖孔廢料可以從壓力機(jī)的工作臺孔中漏下進(jìn)入廢料箱。當(dāng)壓力機(jī)滑塊到達(dá)上死點時，沖出的工件靠剛性裝置15、13、10、8推出，和彈性卸料板連著的廢料靠橡膠塊的彈性卸料板推上去達(dá)到推出廢料的目的，當(dāng)壓力機(jī)向下運(yùn)動時，重復(fù)以上步驟完成零件的沖壓，沖孔凸模16的凸起部分采用間隙配合裝入9凸模固定板中。參考文獻(xiàn)1楊占堯主編 . 最新模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊M . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011. 2楊占堯主編 . 沖壓模具圖冊M . 北京:高等教育出版社，2008.3楊占堯主編 . 模具設(shè)計與制造M . 北京：人民郵電出版社，2009.4李集仁，翟建軍主編 .模具設(shè)計與制造M . 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2010.5劉建超主編 . 沖壓模具