卡簧-沖壓模具設(shè)計說明書

實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)一設(shè)計內(nèi)容設(shè)計一套如下圖所示的零件成型模具文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)二設(shè)計要求完成詳盡的設(shè)計說明書一份完成模具裝配圖一份完成零件及模具的三維設(shè)計三模具設(shè)計的意義沖壓成型工藝與模具設(shè)計是材料成型及控制工程專業(yè)的基礎(chǔ)課程，通過模具的課程使我們加強(qiáng)對課程知識的理解，在掌握材料特性的基礎(chǔ)上掌握金屬成型工藝，掌握一般模具的基本構(gòu)成和設(shè)計方法，為我們進(jìn)一步發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的理論實(shí)踐基礎(chǔ)。四零件工藝性分析一）零件的尺寸精度從零件圖上可以看出，零件尺寸全部按照 IT14級尺寸精度，查公差尺寸表確定零件各構(gòu)成尺寸在實(shí)際沖壓中的公差為：2 、9.5 、5.2 、、6、5二）零件結(jié)構(gòu)工藝零件外形簡單，結(jié)構(gòu)對稱，零件中有三處彎曲，一處為L型彎曲，一處為U型彎曲，一處為多彎成型，由圖可知，零件為薄型零件，，零件尺寸精度和位置精度只是一般要求，且零件的相對彎曲半徑都大于最小相對彎曲半徑，以上條件都適合彎曲。文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)（一）確定工藝方案由圖可知，零件沖壓生產(chǎn)所需的基本工序有彎曲、落料兩種工序，因此，可能的沖壓方案有 :1：全部單工序生產(chǎn)即：落料，彎曲2：采用級進(jìn)模生產(chǎn)由于零件尺寸較小，根據(jù)零件外形尺寸和坯料厚度，以及生產(chǎn)過程中的操作方便以及精度要求的角度出發(fā)，易采用單工序模具生產(chǎn)。（二）零件坯料展開如圖所示（三）零件排樣：根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：材料較薄，尺寸小，且要求.工件紋向?yàn)?5，因此采用Q11——3*1200型號剪床（《模具設(shè)計手冊》）下料，且排樣為有廢料排樣，沿沖件外形沖裁，在沖件周邊都有搭邊，沖件尺寸完全由沖模來確定， 因此模具壽命較長，但材料利用率較低。計算條料寬度：根據(jù)零件形狀，及排樣方法，查《沖壓模具設(shè)計手冊》，工件之間搭邊值為1.8，工件與側(cè)搭邊值為2，條料是有板料裁剪下料而得，為保證送料方便，規(guī)定文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)其上偏差為0，下偏差為—△，B0 (Dmax 2 a1)0式中Dmax—條料寬度方向沖裁件的最大尺寸；a1---沖裁件之間的搭邊△—板料剪裁下的偏差；（其值查表5）可得△=0.4mm0△22.822242B=22

00.422.0300.4故條料寬度為22.03mm。3：確定布局：送料距S：條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱為送料步距，每個步距可沖一個或多個零件。進(jìn)距與排樣方式有關(guān)，是決定側(cè)刃長度的依據(jù)。條料寬度的確定與模具的結(jié)構(gòu)有關(guān)。送料步距SDmaxa1Dmax零件橫向最大尺寸，a1搭邊S＝22.03＋0.4＝22.43mm排樣圖如圖所示文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)4：．計算材料利用率一個步距內(nèi)的材料利用率η＝Ａ/BS×100%式中 A—一個步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積；B—條料寬度；S—步距；η=Ａ／BS×100%=257.748／（22.03×22.43）×100%=52.16%根據(jù)計算結(jié)果知道排材料利用率可達(dá) 52.16%，滿足要求。（四）沖壓力計算1：沖裁力計算用平刃沖裁時，其沖裁力Ｆ一般按下式計算：FKLtb）式中：F—沖裁力；L—沖裁周邊長度；t—材料厚度；τb—材料抗剪強(qiáng)度；Qbe-2的τb的值查《沖壓成型工藝與模具設(shè)計》附錄表2為590——830文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)pa,則取τb=660MpaＫ—系數(shù)；一般?。?1.3。則落料力 ：F=KLt b18926.62N卸料力：F缷=K缷F=946.33N頂件力：F頂= K頂F=1514.13N則F總=F+F缷+F頂=21387.08N2彎曲力計算:22由FU=0.7KBtb，F(xiàn)L0.6KBt得r+t=r+tb2F上=0.7KBtbr+t2=0.71.340.3660+0.30.520.71.330.3660+0.3120.71.330.36600.32.25=467.33N文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)20.7KBtF下= br+t20.71.330.36600.30.5=202.712F小=0.6KBtbr+t0.32=0.61.32.076600.30.5=119.89N校正彎曲力：查《沖壓成型工藝及模具設(shè)計》得fQ=20MP，又由彎曲件被校正部分的投影面積為A，則FQ=fQA得FQ上1116.4NFQ下=147.85NFQ小=48N則F沖壓F沖F下壓F小壓=21905.53N由(50%60%)P0FZ,即沖壓時工藝力的總和不能大于壓力機(jī)公稱壓力的 50%-60% ，取P0 1.8 FZ,則公稱壓力P01.8FZ39429.95N.由上可知，查《模具設(shè)計手冊》，初選壓力機(jī)的公稱壓力為40KN,即J113型壓力機(jī)，具體如下：文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)型公滑塊形成次最閉工作臺尺墊模柄孔號稱行程數(shù)大合寸板尺寸壓閉高厚力合度度高調(diào)度節(jié)量J11500-40150min12030140前左直深-5KNmmmmm后右m徑度m180320m2540mmmmmmmm3:壓力中心的計算：用解析計算法求出沖模壓力中心由公式X0=（L1x1＋L2x2＋?Lnxn）/(L1＋L2＋?Ln)Y0=（L1y1＋L2y2＋??Lnyn）/（L1＋L2＋?＋Ln）用解析法計算壓力中心時，先畫出凹模形口圖，如圖所示。在圖中將XOY坐標(biāo)系建立在建立在圖示對稱中心線上，將沖裁輪廓線按幾何圖形分解成基本線段 。文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)則X0=（L1x1＋L2x2＋?Lnxn）/(L1＋L2＋?Ln)= ） /（9.54*2+3*2+3.87*2+2.07*2+3.6*2 ）=11.04Y0=（L1y1＋L2y2＋??Lnyn）/（L1＋L2＋?＋Ln）=（ ）/3.47*4+1.7*4+4*2 ）6.159文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)（五）模具工作部分尺寸計算：由于本產(chǎn)品采用 IT14級精度，查《工具與制造手冊》知：Zmax=0.20mm ，Zmin =0.20mm.則，對于下料凹模磨塤后刃口尺寸 : A1d,A2d,A3d,A5d變大，所以查表2-11得X10.75,X20.75,X30.75,X50.5，A1d(40.75*0.3)01*0.33.77500.7754A2d(2.070.75*0.25)01*0.25由公式2-11得：41.882500.06251A3d(30.75*0.25)0*0.252.812500.06254A5d1*0.52(22.080.5*0.52)0421.8200.13凹模磨塤后，尺寸B變大，由表2-11查得X=0.75，由公式2-12得Bd(3.60.75*0.3)01*0.33.82500.0754尺寸C1d,C2d,C3d不變C1d1.7110.251.70.0312524得C2d3.47110.31.70.037524C3d12.27110.431.70.0537524對于彎曲模刃口尺寸計算，以下部U型彎曲為例計算：查表得，間隙Z=0.3，△=0.25。，則由公式Ld (5Lp(5得

310.250.06250.2520.3)045.787540430.25)015.187500.062540.25文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)Ld(5Lp(5（六）模具主要零部件設(shè)計：

10.255.787500.0625430.2520.3)04430.25)015.187500.062540.25落料凹模：1）厚度H的計算：查表得K取1.25HK30.1F1.2530.121.387103=14.10mm, 取H=15mm2）模長度和寬度，根據(jù)凹模周界尺寸，查《沖壓模具設(shè)計與制造簡明手冊》得凹模周界尺寸 80*63mm根據(jù)凹模周界尺寸和送料方式凹模凸配用?？拙鄩|固缷導(dǎo)料凹周界模架閉合板定料板模長高度厚板板厚度度厚厚度度度LB4最最ss1s2s3411長厚12大小42度度4861311634286文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)0 3 0 0 2 6 5 1 33）凹材料的選用:根據(jù)《沖壓模具設(shè)計與制造簡明手冊》 表8-3,材料選用45鋼。）凹模的選用由于零件尺寸較小，所以在所有模具中，凹模均選用整體式凹模。落料凸模由表知凸模長度為42mm,為便于凸模和固定板的加工,可通過這設(shè)計成鉚接方式與固定板固定.沖孔凸模由于相隔很近,不宜采用階梯結(jié)構(gòu),設(shè)計成鉚接方式.凸模材料：參照《沖壓模具設(shè)計與制造簡明手冊》 選用Cr122）校核考慮沖孔凸模的直徑很小，故需對最小凸模5mm進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核：（1）強(qiáng)度校核：根據(jù)凸模校核公式：L≤90d2/ FL≤90d2/ F=51.49mm,L ：為凸模的允許最大工作尺寸，而設(shè)計中，凸模的工作尺寸為 42,所以鋼度得以校核.文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)剛度校核凸模的最小直徑 d應(yīng)滿足:d5.2t5.20.3510壓660......1.2mm所以5＞1.2,凸模強(qiáng)度得以校核.：卸料板的設(shè)計卸料板采用Q235制造，卸料板輪廓尺寸與凹模固定板輪廓尺寸相同，厚度根據(jù) JB/T8066.2-1995 規(guī)定，選用80mm×63mm×14-17組模具參考，取其厚度為12mm。查《模具設(shè)計簡明手冊》P298典型卸料縱向送料組合得相應(yīng)：組合的零件尺寸由上圖表可得兩圓柱銷銷孔之間的距離 S1=36mm,兩內(nèi)六角螺釘之間的橫向距離 S=62mm,兩內(nèi)六角螺釘之間的橫向距離 S2=45mm.：固定板的的設(shè)計1）凹模固定板的厚度 :其厚度與凹模的厚度尺寸相當(dāng)，取14mm；2）凹模固定板的外形尺寸：與卸料板的外形尺寸一致，根據(jù)核準(zhǔn)選取板的規(guī)格為 L B 80mm63mm。3）材料：選用 Q235鋼4）配合及連接件：文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)凹模與凹模固定板的配合為H7/n6,裝配可通過2個銷釘定位,4個螺釘與下模座連接固定,各形孔的位置尺寸與凹模的保持一致,頂部與模鉚接,因此必須倒角。5）凸模固定板的厚度：其厚度與凸模的厚度尺寸相當(dāng)，取 14mm；6）凸模固定板的外形尺寸：與卸料板的外形尺寸一致，根據(jù)核準(zhǔn)選取板的規(guī)格為L B 80mm63mm。7）材料：選用 Q235鋼；8）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個銷釘定位,4個螺釘與上模座連接固定,各形孔的位置尺寸與凸模的保持一致,頂部與凸模鉚接,因此必須倒角。（七）模架及其他零部件的設(shè)計該模具采用中間導(dǎo)柱模架。由于導(dǎo)柱安裝在模具壓力中心對稱的線上，所以上模座在導(dǎo)柱上滑動平穩(wěn)。常用于縱向送料級進(jìn)模送。以凹模輪廓尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。上模座按GB/T2855.2-1990規(guī)定，厚度取25mm,墊板厚度取4mm,固定板厚度取14mm,卸料板厚度取12mm,下模座按GB/T2855.2-1990規(guī)定，厚度取30mm，固定板厚度取4mm。根據(jù)上下模座選取導(dǎo)柱為Φ18mm×140mm,導(dǎo)套為Φ20mm×100mm×25mm。模具閉合高度H=120-140mm（八）模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù)文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)1）校核模具閉合高度公式式中

（Hmax H墊板）5 H (Hmin H墊板) 10Hmax 壓力機(jī)最大閉合高度；Hmin 壓力機(jī)最小閉合高度；H墊板 墊板厚度。根據(jù)前面初選壓力機(jī) J11-5，查《模具設(shè)計與制造簡明手冊》P49表1-81得：Hmax 140mm，Hmin 120mm，H墊板 4mm將以上數(shù)據(jù)帶入公式，得 126<H<139.經(jīng)計算該模具最大閉合高度H=130mm，在126mm～139mm內(nèi)，且開式壓力機(jī)J11-5最大裝模高度140mm,大于模具閉合高度130mm,可以使用）沖壓設(shè)備選定通過較核，選擇開式雙柱可傾式壓力機(jī) J11-5能滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下：型 公 滑塊 形成次 最 閉 工作臺尺 墊 模柄孔號 稱 行程 數(shù) 大 合 寸 板 尺寸壓 閉 高 厚文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)力合度度高調(diào)度節(jié)量J11500-4012030150min140前左直深-5KNmmmmm后右m徑度m180320m2540mmmmmmmm（十）設(shè)計并繪制模具總裝圖按已確定的模具形式及參數(shù)，從冷沖模標(biāo)準(zhǔn)中選取標(biāo)準(zhǔn)件。繪制模具裝配圖文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)參考文獻(xiàn)：1：《冷沖壓技術(shù)》 翁其金主編 北京機(jī)械工業(yè)出版社 2000年11月版2：《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》（第四版）廖念釗 許金釗主編中國計量出版社 2008年2月版3：《現(xiàn)代工程制圖》 李麗主編高等教