沖壓工藝及模具課程設(shè)計VIP

--PAGEPAGE2目錄一、止動件零件沖壓工藝及模具課程設(shè)計任務(wù)書 3二、止動件沖裁工藝性分析 4三、工藝方案及模具結(jié)構(gòu)類型確定 5四、排樣設(shè)計 6五、計算材料的利用率 7六、沖裁力與壓力中心的計算 8七、凸凹模刃口計算 11八、模具設(shè)計及其它零件設(shè)計 13九、模具裝配圖及零件圖 17一、止動件零件沖壓工藝及模具課程設(shè)計任務(wù)書內(nèi)容及任務(wù)：一、設(shè)計的主要技術(shù)參數(shù)：見產(chǎn)品圖；二、設(shè)計任務(wù)：完成該產(chǎn)品的沖壓工藝方案、設(shè)計說明書、模具裝配圖及工作零件圖；三、設(shè)計工作量：制定沖壓工藝方案2張設(shè)計說明書一份，20四、設(shè)計要求：CAD繪制并交紙質(zhì)圖及電子檔否則不接收設(shè)計必須認真仔細，允許討論，但嚴禁抄襲、復(fù)制或復(fù)印名稱：止動件 批量：大批量 材料：Q235 厚度：2mm二、止動件沖裁工藝性分析①材料：該沖裁件的材料為Q235普通碳鋼，具有較好的可沖壓性能。②零件結(jié)構(gòu)：該沖裁件結(jié)構(gòu)簡單，形象應(yīng)力也較為簡單，并在轉(zhuǎn)角有四處R2圓角，沒有凸角，比較適合沖裁。同時，在零件中部有兩個對稱的規(guī)則圓孔Φ10，并且圓孔直徑滿足直徑落料沖裁最小孔

min

1.2t3-8)，

min

=2.4mm的要求。另外圓孔和工件外形之間的距離為 7mm。滿足沖裁最小間距l(xiāng)min

1.5t=3mm的要求，所以該零件的結(jié)構(gòu)滿足沖裁要求。定按照IT1412mm的偏差為11級精度。查公差表可得各尺寸為：

0.74

mm2400.52

mm3000.52

mmR3000.52

mmR20 mm0.25Φ100.36mm0孔中心距：370.31mm0.31結(jié)論:此零件適合運用普通沖裁的加工。--PAGEPAGE6三、工藝方案及模具結(jié)構(gòu)類型確定該零件包括落料、沖孔兩個基本工序，可以采用以下三種方案:①先落料，再沖孔，采用單工序模生產(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，采用級進模生產(chǎn)。用復(fù)合沖裁或級進沖裁方式。方案③：也只需要一套模具，生產(chǎn)效率也很高，但零件的沖壓精度較復(fù)合模的低。所以，欲保證沖壓件的形位精度，通過以上三種方案的分析和比較，采用方案②為佳。四、排樣設(shè)計查表確定搭邊值得:a=2.2m;1工件邊緣搭邊：a=2.5m;步距為：32.2m；條料寬度B0

=(

max

+2a)0=65+2x2.5=70mm;偏差值查P503-102五、計算材料的利用率一個步距內(nèi)的材料利用率η:裁單件材料的利用率(按沖壓工藝及沖模設(shè)計3-15)計算,即Ax100%=1550/(70x32.2)x100%BS=68.8%式中A(mm2)；B—條料寬度m；S(mm)。查板材標準，宜選900mmx1000mm的鋼板，每張鋼板可剪裁為14張條(70mmx1000mm每張條料可沖378個工件則 為：總==1總

×100%=37851550×100%9001000=65.1%試中：n——一張板料（或帶料、條料）上的沖裁件總數(shù)目；A——一個沖裁件的實際面積mm2；1——板料（或帶料、條料）寬度——板料（或帶料、條料）長度mm--PAGEPAGE10六、沖裁力與壓力中心的計算1、沖裁力6.1.1落料力F =F=KLt=1.3×215.96×2×450總 1 b=252.67（KN）式中：F ——落料力（N）;落L——沖裁周邊的長度（mm）;T——材料厚度；——材料的搞剪強度Mp，查表退火Q235材料鋼為b450Mpa,未退火時為350MPa；K——系數(shù)，一般取K=1.3。6.1.2沖孔力

=KLt沖

=Ltb

=1.3x27x3.14x10x2x450=74.48(KN)其中：d為沖孔直徑，27x3.14為兩個孔圓周長。2、卸料力F F F" 卸 落式中：K

[2]2-15卸

=0.05。卸

=6×0.055×37.24卸=12.30(KN)3、推件力推件力計算按公式：F

=nK F推 推 沖式中：K

—推件力因數(shù)，其值查表得Ｋ

=0.05；推 推n—卡在凹內(nèi)的工件數(shù)， n=4推件力則為：F=6×0.055×37.24推=12.30(KN)其中n=6是因有兩個孔.4、模具總沖壓力為：F =F +F F +F總 落 沖 卸 壓=252.67+74.48+12.30+12.30=351.75KN5、壓力中心為：中心。對稱中心相重合。求出沖模壓力中心。6.5.1如圖3所表示由于工件x方向?qū)ΨQ，故壓力中心X0=32.5mm；由于工件x方向?qū)ΨQ，故

=LYLYLYLYLYLYLYLYy 11 22 33 44 55 66 77 880 LL1 2

LL3

LLLL5 6 7 8其中：L24mm y12mm1 1L60mm y2

0mmL24mm y3 L11.3mm y

12mm24mm4L60mm 5

4rsin21.97mm5其中r=32，a=l5

r46.25321.445,a為弧度，轉(zhuǎn)換度數(shù)為3600(1.4456.28)82.80L11.3mm 6

24mm6L31.4mm 7

12mm7L31.4mm 8

12mm8計算時，忽略邊緣4-R2故：y=14.17mm

圓角。由以上計算可知沖壓件壓力中心坐標為32.5,14.1。七．凸凹模刃口計算7.1落料模具工作零件刃口尺寸計算：落料部分以落料凹模為基準計算，凹模磨損后，刃口部分尺寸都增大，因此均屬于A類尺寸。零件圖中落料部分的尺寸偏差如下：6500.74

mm 2400.52

mm 3000.52

mm R3000.52

mm R20 mm0.25查（沖壓工藝及沖模設(shè)計，表3-4）可知：

0.22mmmin0.26mm；max查（沖壓工藝及沖模設(shè)計，表3-5）可知因數(shù)X為：當0.50時，x0.5當＜0.50時，x=0.75查（沖壓工藝及沖模設(shè)計，表3-8）可知：AAd max

406565 57474466185d max 0 0242555/42713d 0 030355/42713d 0R 20.750.250.25/2d 0

01.810.0630落料部分相應(yīng)的凸模尺寸按凹模尺寸配制，保證其雙面間隙為：0.22mm～0.26mm。7.2沖孔模具工作零件刃口尺寸計算：沖Φ10的孔時，凸模外形為圓孔，故模具采用凸、凹模分開的加工的方法制造，以沖孔凸模為基準計算，其凸、凹模刃口部分尺寸計算如下：查（沖壓工藝及沖模設(shè)計，表3-4）可知：

0.22mmmin0.26mmmax查（沖壓工藝及沖模設(shè)計表3-5）得因數(shù)x為：x=0.5查（互換性及其測量技術(shù)標準公差表）得：凸模按IT6，凹模按IT7

p

0.018mmd校核：Z

Zmax

0.2600.2200.040mmminp

0.0110.0180.039mmd滿足：Zmax

min

條件p d查（沖壓工藝及沖模設(shè)計表3-6）得：

p

min

x0p=（10+0.5x0.36）

0mm0.011=10.18

0mm0.011

(dZ )dd p min 0=（10.18+0.22）0.018mm0孔心距尺寸計算：

=10.400.018mm0兩圓孔之間的位置公差為0.62mm查（沖壓工藝及沖模設(shè)計，表3-5）可知因數(shù)X為：x=0.5查（沖壓工藝及沖模設(shè)計表3-6）得：L(Ld

min

/2) 2

=(37-0.31+0.5x0.52)0.125x0.52mm=370.078mm八、模具設(shè)計及其它零件設(shè)計 落料凹模板尺寸：落料凹模厚度：H=ks（≥8mm）式中：s——垂直于送料方向凹模型孔壁間最大距離K——由b和材料厚度t決定的凹模厚度系數(shù)則：s=65mm查表3-15知，k=0.28 H=0.28x65=18.2mm落料凹模壁厚：C≥（1.5～2）H=（1.5～2）x18.2=（27.3～36.4）mm則?。篊=30mm查標準JB/6743.1-94:凹模板寬B=125mms2s1 2s1s2

——送料方向的凹模刃壁間最大距離；——送料方向的凹模刃壁之凹模邊緣的最小距（沖壓工藝及沖模設(shè)計表3-1。得：s2

=30mm A=65+2x12=89mm查表（GB/T2863.2-81）確定凹模板外形為：125x125x20（mm）hh1 2

h=16+10+16=42（mm）h1

——凸凹模固定板厚度，取16mmh——彈性卸料板厚度，取10mm2--PAGEPAGE13H——增加長度（彈性元件安裝高度等，取16mm凸凹模外刃口間薄壁校核：查表可知沖裁結(jié)構(gòu)的凸凹模內(nèi)外刃口最小壁7mm,根據(jù)強度要求查表可知，該4.9mm<7mm,故該凸凹模強度足夠。沖孔凸模高度尺寸： L=hhh=14+10+25=49mm1 2 3其中： h——凸模固定板厚度，14mm1h——卸料板厚度，10mm2h——附加長度（包括總修模量，3 凸模進入凹模深度，模具閉合下的安全距離凸模板強度校核：該凸模長徑比為：d104.9<10所以此凸模不屬于細長桿，強度足夠。其他模具零件結(jié)構(gòu)尺寸和模架的選定根據(jù)倒裝復(fù)合模形式特點：凹模板尺寸并查標準 JB／T-6743.1-94，確定其他模具模板尺寸列于表中：序號名稱 長x寬x(mm) 材料數(shù)量1上墊板 125X125X15 T8A12凸模固定板 125X125X14 45鋼13卸料板 125X125X10 45鋼14凸凹模固定板 125X125X16 45鋼15下墊板 125X125X10 T8A1根據(jù)模具零件結(jié)構(gòu)尺寸，查表 GB/T2855.5-90選取后側(cè)導(dǎo)柱125X125標準模架一副。彈性元件選擇由于卸料力為7.96KN采用四根螺旋壓縮彈簧作為彈性元件則每根彈簧承受的力為1.99KN采用螺旋壓縮彈簧，查標準（GB/1089-80）可知：我們可選用10X45X130的彈簧材料為60Si2MnA,熱處理硬度為HRC43～48，彈簧兩端拼緊并磨平。主要尺寸：10——簧絲直徑，mm130——彈簧自由度，mm其他參數(shù)為：工作極限負載Ff

：5170N工作極限負荷下變形量hf彈簧圈數(shù)n：7.5

：35.3mm設(shè)置工作行程：h工作

：15mmhf

n35.5/7.54.73mm彈簧每圈預(yù)壓縮量：1990/5170X4.73=1.82mm彈簧每圈剩余壓縮量：4.73-1.82=2.91mm彈簧的預(yù)壓縮量：1.82Xn=1.82X7.5=13.65mm2.91Xn=2.91X7.5=21.83mm彈簧總的壓縮量：h h總 預(yù)

h 工作

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