(模具設(shè)計)墊片落料沖孔模設(shè)計說明

./課程設(shè)計學(xué)號：班級：：專業(yè)：課程：金屬塑性加工模具設(shè)計與制造哈哈小學(xué)目錄設(shè)計任務(wù)書………………1工藝分析…………2沖壓方案…………2工藝設(shè)計計算……………………31.刃口尺寸計算……………………32.排樣計算…………43.沖壓力的計算……………………54.零部件尺寸計算…………………6模具結(jié)構(gòu)圖………………………71.總裝配圖…………72.模具零件圖………………………8參考資料………………9設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計題目：墊片落料沖孔模設(shè)計

生產(chǎn)批量：

大批量

材

料：

08號鋼1、根據(jù)所給的零件參數(shù)進行工藝分析,確定沖壓方案。設(shè)計適合的一套模具,并進行工藝設(shè)計計算、模具總體設(shè)計和主要零部件設(shè)計。

2、設(shè)計成形模具一套,包括總裝配圖〔0號圖紙和工作部分零件圖〔4號圖紙。

材料厚度：

1mm二、設(shè)計任務(wù)3、完成設(shè)計計算說明書一份,填寫工藝卡片一份。一、工藝分析1.沖裁過程：沖裁由凸模和凹模完成,凸模和凹模組成一組刃口,把材料壓在中間,凸模逐步靠近凹模,使材料分離。當(dāng)凸模下壓到一定行程,模具刃口壓入材料,使其產(chǎn)生塑性變形,隨著切的深入,變形區(qū)向板料的深度方向發(fā)展、擴大,直到在板料的整個厚度方向上產(chǎn)生塑性變形,板料的一部分相對于另一部分移動。隨著凸模向模具刃口靠近而急劇增大,凹模刃口附近的變形大于凸模刃口附近的變形。當(dāng)切刃附近材料各層達到極限應(yīng)變與應(yīng)力值時,產(chǎn)生微裂紋并沿最大剪切應(yīng)變速度方向發(fā)展,直至上、下裂紋會合,板料就完全分離。2.前切斷面分析：由于沖裁變形的特點,使沖出的工件斷面分成三個特征區(qū),即圓角帶、光亮帶和斷裂帶。圓角帶是刃口剛壓入材料時,刃口附近材料產(chǎn)生彎曲和伸長變形的結(jié)果；光亮帶是材料塑剪變形時,在毛坯一部分相對另一部分移動過程中,模具側(cè)壓力將毛坯壓平而形成的光亮垂直的斷面；斷裂帶是由刃口處的微裂紋在拉應(yīng)力作用下不斷擴展而形成的撕裂面,斷面粗糙且有斜度?？赏ㄟ^增加光亮帶的高度來提高沖裁件斷面的光潔度和尺寸精度,其關(guān)鍵是延長塑性變形階段以推遲裂紋的產(chǎn)生,可以通過增加金屬塑性和減少刃口附近的變形及應(yīng)力集中來實現(xiàn)。3.材料：08號鋼屬于優(yōu)質(zhì)低碳鋼,含碳量在0.05~0.12%之間,其強度、硬度低,韌性和塑性好,具有良好的沖裁成形性能,其抗剪強度為=325Mpa,屈服強度為=195MPa。4.尺寸精度：查表得,該工件外形所能達到的經(jīng)濟精度為IT12~IT14級。而零件圖上標注了零件的尺寸公差,由公差表查得其公差要求為IT14級,未注公差由IT14級查取。由此,通過普通沖裁可以達到零件的精度要求。5.零件結(jié)構(gòu)：零件尺寸公差為：mm；mm該零件形狀簡單,由圓弧組成,轉(zhuǎn)角處采用R2的圓角,有利于工件零件的加工及使用壽命。由零件形狀及參數(shù)可知,為了節(jié)省材料,應(yīng)減少工藝廢料,合理設(shè)計材料的搭邊。其排樣方法及搭邊長度在排樣計算中如圖所示。二、沖壓方案〔1方案種類：該零件包括落料、沖孔兩個基本工序,可以有三種工藝方案：方案一：先沖孔,后落料。采用單工序模生產(chǎn)方案二：沖孔落料級進沖壓。采用級進模生產(chǎn)方案三：采用落料-沖孔同時進行的復(fù)合模生產(chǎn)〔2方案比較：方案一：結(jié)構(gòu)簡單,但需要兩道工具兩副模具,成本高而生產(chǎn)效率低,模具壽命低,沖壓精度差,操作也不安全,難以滿足中批量生產(chǎn)要求。方案二：級進模是一種多工位,效率高的加工方法。只需一套模具,但級進模輪廓尺寸較大,采用此方案會加大模具尺寸,使加工難度提高,因而也排除此方案。方案三：只需要一套模具,工件的精度及生產(chǎn)效率要求都能滿足,模具輪廓尺寸較小,模具的制造成本不高。由工件圖看,零件結(jié)構(gòu)簡單,模具制造并不困難,尺寸并不大,厚度僅有1mm,材質(zhì)為一般優(yōu)質(zhì)低碳鋼,所需沖材力很小,該工件需要采用先落料后沖孔的復(fù)合模生產(chǎn)方法。倒裝式復(fù)合模不宜沖制孔邊距較小的沖裁件,但倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)簡單,又可以直接利用壓力機的打桿裝置進行推件、卸件,便于操作,為了方便卸料和排出沖孔廢料,進而提高工作效率,宜采用倒裝式復(fù)合模生產(chǎn)。故該零件采用落料沖孔倒裝式復(fù)合模生產(chǎn)。三、工藝設(shè)計計算1.刃口尺寸計算由材料08鋼及料厚t=1mm,查表5-2〔見課本《金屬塑性加工模具設(shè)計與制造》得沖裁雙邊間隙：,沖孔模：查詢凸凹模的制造公差,查得,由于,查表5-6得：X=0.75,則落料模：查詢凸凹模的制造公差,查得,由于不成立,查表5-6得：X=0.5,則,2.排樣計算查表5-1〔《金屬塑性加工模具設(shè)計與制造》得a=1mm；a1=0.8mm；那么：條料的寬度：b=35+2a=37mm條料的步距：h=35+a=35.8mm沖裁單件材料的利用率計算：根據(jù)零件形狀,采用單排的有廢料排樣方法,如圖3.沖壓力的計算〔1落料力其中,系數(shù),材料厚度t=1mmL—工件外輪廓周長L=—材料的抗剪強度,=195Mpa則落料力為：〔2沖孔力：L—工件輪廓周長,L=3.14×12=37.68mm=1.3×37.68×1×325=15.92KN〔3卸料力：—卸料力因數(shù),=0.04〔4推件力：—推件力因數(shù),=0.045=1×0.045×15.92=0.72KN〔5總沖壓力：==46.4+15.92+1.86+0.72=64.9KN〔6壓力中心的計算零件外形為中心對稱圖形,所以該零件的壓力中心即為零件的幾何中心。4.零部件尺寸計算〔1凹模：凹模厚H：計算按公式：式中：K為厚度系數(shù),取0.38；S為凹模刃口最大尺寸,為35mmH=0.3835=13.3mm凹模壁厚C=2H=26.6mm凹模的長度L=35+2C=35+26.6=71.6mm凹模的高度B=35+2C=71.6mm〔2沖孔凸模：材料選擇為Cr12,熱處理硬度為60~64HRC。總體高度為：H=30+12－2=40mm在裝配時其下端面位置比凹模上端面高一個工件形高度,刃口尺