我的圓形六孔小墊片

冷沖壓課程設(shè)計(jì)題目：小墊片的沖壓模具設(shè)計(jì)班級(jí)：10級(jí)模具2班組員：林浩江永濤潘旭念劉樂指導(dǎo)教師：柳松柱完成日期：2011年11月26日目錄第一章零件的工藝性分析………………..….…4第二章確定加工方案…………............................6第三章排樣圖的設(shè)計(jì)及材料利用率計(jì)算…………9第四章沖裁壓力計(jì)算和壓力中心的確定……9第五章凸、凹模刃口尺寸的確定………………10第六章模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………...………12第七章工作零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算……16第八章其他工藝結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計(jì)與選用………17第九章校核設(shè)備………18第十章模具的裝配與試模……………18小結(jié)……………………..19零件的工藝性分析任務(wù)草圖對(duì)草圖的相關(guān)尺寸進(jìn)行分析該零件的整體外形要求由圖可知，本圖的5個(gè)直徑為1的小圓分布不對(duì)稱，應(yīng)給予相應(yīng)改動(dòng)，使它們以大圓圓心為中心，對(duì)稱分布。小圓的孔徑和邊距合理性分析查教材《冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》（以下簡(jiǎn)稱《冷沖》）模塊二對(duì)小孔的定義小孔：一般是指孔徑d小于被沖板材的厚度。（d﹤t或d﹤1mm或異形孔A﹤1m㎡）得出結(jié)論：1、該制件的孔為小孔；2、在制作小孔凸模時(shí)最好采用局部保護(hù)與導(dǎo)向或全長(zhǎng)保護(hù)與導(dǎo)向；3、該制件孔邊距合理。零件設(shè)計(jì)任務(wù)零件簡(jiǎn)圖：如圖所示生產(chǎn)批量：大批量材料：Q235材料厚度：mm未標(biāo)注尺寸按照IT10級(jí)處理對(duì)模具結(jié)構(gòu)的要求：該零件多為小孔，分布較密，且零件的總體尺寸不大，而對(duì)于小孔凸模，正常情況下都會(huì)加裝保護(hù)裝置，同時(shí)考慮到要降低模具加工費(fèi)用，保證后期操作起來安全高效，所以在設(shè)計(jì)排樣圖本零件切不可使用多排。2、為方便操作和取件，本題可采用雙柱可傾式壓力機(jī)，縱向送料，因制件薄而小孔多，可使用定位銷定位，雙側(cè)刃定距，這樣即保證了生產(chǎn)效率，材料消耗也不大。第二章確定加工方案待選加工方案：（1）方案一（級(jí)進(jìn)模）采用2+1+2+1沖孔+落料的方式完成沖裁.（2）方案二（倒裝復(fù)合模）將沖孔、落料兩道沖壓工序用一副模具直接完成沖孔、落料。采用沖孔、落料倒裝復(fù)合模（彈性卸料）。（3）方案三（正裝復(fù)合模）正裝復(fù)合模方案完成工序和倒裝復(fù)合模完成的工序一樣。凸凹模在上模。彈性卸料板卸料。(4)方案四(級(jí)進(jìn)模和復(fù)合模配合使用)采用2+1+2沖孔+復(fù)合模的方式完成零件制作.方案比較：方案一：采用級(jí)進(jìn)模，安全性好，級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工件精度加工精度不高,對(duì)稱度和位移誤差較大,以及加工難度較大，裝配位置精度要求高。方案二：倒裝復(fù)合模，沖孔廢料由下模漏出，工件落在下模表面，需要及時(shí)清理。安全性相對(duì)較低。但工件精度較高,同軸度,對(duì)稱度及位置度誤差較小,生產(chǎn)效率較高,對(duì)材料要求不嚴(yán),可用邊角料.結(jié)合本題,查表2-12凹模最小壁厚為2.7。同時(shí)考慮到裝配的空間，該零件不易使用倒裝復(fù)合模，一次完成沖裁。方案三：正裝復(fù)合模，沖孔廢料和工件都落在下模表面，安全性更差。綜合以上方案分析比較結(jié)果說明，本零件采用第一方案最為合適。排樣圖的設(shè)計(jì)和材料利用率的計(jì)算（1）排樣方式的確定查《冷沖》表2-8，兩工件之間取搭邊值a1=，側(cè)搭邊取a2=對(duì)零件本身進(jìn)行分析，因零件有6個(gè)直徑為1mm的小孔，都要使用保護(hù)裝置，而零件的外圍直徑只有7mm,同時(shí)，過多的小孔不利于后期的加工裝配，所以本題更適合使用單排。排樣方式（如圖）所示進(jìn)料步距為h=條料寬度為B=（D+2×a），查《冷沖》表2-9得，條料寬度偏差Δ=，沖裁件垂直于送料方向的尺寸為D=3×，B=（D+2×a2）=（22.6+2×1（2）材料利用率計(jì)算板料規(guī)格選用×1000×2000mm采用縱裁時(shí):每板的條數(shù)n1=1000/24.6=40條余零每條的工件數(shù)n2=2000/31.2=64件余零件數(shù)n=64×40×4=10240個(gè)利用率:η=（3.14*7*7-3.14*0.5*0.5*6）*10240/1000*2000=76.36%采用橫裁時(shí):每板的條數(shù)：n1=2000/24.6=81余零每條的工件數(shù)：n2=1000/31.2=32余零每板的工件數(shù)：n=81×32×4=10368件利用率:η=（3.14*7*7-3.14*0.5*0.5*6）*10368/1000*2000=77.31%經(jīng)計(jì)算橫裁更為合理。第四章沖裁壓力計(jì)算和壓力中心的確定沖裁壓力的計(jì)算沖裁力和壓力中心計(jì)算：、

、

是由壓力機(jī)和模具的卸料、推料、頂件裝置獲得的。影響這些力的因素主要有材料的力學(xué)性能、材料厚度、模具間隙、凸、凹模表面粗糙度、零件形狀和尺寸以及潤(rùn)滑情況等。要準(zhǔn)確計(jì)算這些力是困難的，實(shí)際生產(chǎn)中常用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算=

=

=

式中

----沖裁力（kN）—系數(shù)沖裁力F=ktl@式中l(wèi)-沖裁周邊長(zhǎng)度；t-材料厚度；k=1.3;查《冷沖》附錄一@取370卸料力FQ=KF(K取0.02-0.06薄板取大取,厚板取小值)推件力FQ1=nK1F（0.03-0.07薄板取大取,厚板取小值）頂件力FQ2=K2F(0.04-0.08薄板取大取,厚板取小值）)n-梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料數(shù)量（n=h/t,h為直刃口部分的高度）所以:沖孔力F1=1.3*1*6*3.14*370=9063落料力F2=1.3*1*7*3.14*370=10573F沖=F1+F2=19636卸料力FQ=0.06F沖=1178推件力FQ1=n*0.07F沖=3*1375=4125頂件力FQ2=0.08*F沖=1570所以沖裁壓力F=19636+1178+3*1375+1570=26509為保護(hù)沖壓設(shè)備,沖裁力的大小不能超過壓力機(jī)的80%,同時(shí)模具的閉合高度要達(dá)到要求.綜合考慮選擇的壓力機(jī)型號(hào)為:（2）壓力中心的確定根據(jù)零件圖由幾何知識(shí)可知壓力中心的位置是3．6/4。2/7。8第五章凸凹模刃口尺寸的確定第六章模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、模具結(jié)構(gòu)類型級(jí)進(jìn)模和復(fù)合模配合使用的級(jí)進(jìn)復(fù)合模。2、定位裝置為了使條料送料時(shí)有準(zhǔn)確的位置,保證沖出合格的制件,同時(shí)考慮到零件是大批生產(chǎn),且要求模具結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單,所以采用雙側(cè)刃定距，檔料銷定位。3、推件裝置在級(jí)進(jìn)模中,零件可以以下出件的方式進(jìn)行出件,推件裝置可以用沖孔或落料凸模代替。在倒裝復(fù)合模中，沖孔廢料從下模漏出，成品用彈性頂件裝置以上出件的方式頂出。4、卸料裝置壓料板可同時(shí)起到卸料的作用。5、導(dǎo)向裝置采用二導(dǎo)柱式模架。同時(shí)，小孔凸模的保護(hù)裝置也能起到導(dǎo)向的作用。第七章工作零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算凸模的相關(guān)設(shè)計(jì)（如圖4）凸模的結(jié)構(gòu)形式及固定方法：所有的沖孔小凸模全部做成臺(tái)肩過渡式外加保護(hù)套，最后，通一以壓入式固定。凸模的長(zhǎng)度計(jì)算：10+15+15=40凸模的材料選擇：由生產(chǎn)綱領(lǐng)可知，是大批量生產(chǎn)，同時(shí)又是小孔零件，所以要選擇硬度非常好，且耐磨，有一定抗沖擊的韌性的材料。綜合考慮選擇超細(xì)硬質(zhì)合金。凸模的強(qiáng)度剛度校驗(yàn)凹模的相關(guān)設(shè)計(jì)（如圖5）凹模刃口樣式的選擇：因?yàn)榘寄５娜锌诩匆圃旆奖?，?qiáng)度高，刃磨后工作部分的尺寸基本不變，還要有一定的修模余量。綜合考慮選擇直筒式刃口。凹模的外形結(jié)構(gòu)及固定方式：考慮到若廢料（零件）在刃口處聚集過多會(huì)增大推件力和凹模的脹裂力，同時(shí)也為了合理的利用資源，降低模具的制造費(fèi)用，綜合考慮采用直筒加圓錐過渡式的鑲?cè)胫萍?，壓入式固定。凹模的外形尺寸：凹模厚度H=Kb1(≧15mm);取15mm凹模寬度B=b1+(2.5~4) H;得B=28.87+3×15=73.87;取75送料方向上的凹模長(zhǎng)度L=L1+2C=7+2×22=51,取55查《冷沖》表2-11得C=22@m上模墊板的尺寸厚度上要能滿足沖壓要求，綜合考慮選擇5結(jié)合凹模的外形尺寸考慮，選擇的上模執(zhí)板尺寸為5*55*75四、凸模固定板的尺寸初步選擇是10*55*75+15*55*75五、合模高度的計(jì)算合模高度H=上模座厚度H1+上模墊板厚度H2+凸模固定板厚度H3+自由安全高度H4+凹模厚度H5+下模座厚度H6=15+5+10+15+15+15+15=90六、模架選擇及尺寸校核模架：滑動(dòng)導(dǎo)向?qū)菍?dǎo)柱模架（GB/T2851-2008）經(jīng)查對(duì)以上尺寸做如下改動(dòng)：上模座：80*63*25；下模座：