沖孔落料模具設(shè)計說明書

1、 機電工程學(xué)院沖壓課程設(shè)計說明書設(shè)計題目: 沖孔落料模具設(shè)計 學(xué)生姓名： 潘文高 專業(yè)班級： 材控F0902 學(xué) 號： 0 指導(dǎo)教師： 2012年6月目 錄 一 沖壓件.4二 零件的工藝性分析.4 2.1 零件的工藝性分析.4 2.2 沖裁件的精度與粗糙.42.3 確定工藝方案.5三 沖壓模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 .53.1 模具類型.53.2 操作與定位方式.53.3 卸料與出件方式.5 3.4 模架類型及精度.5四 沖壓模具工藝與設(shè)計計算.64.1 排樣設(shè)計與計算.64.2 設(shè)計沖壓力與壓力中心,初選壓力機. .74.3 計算凸凹模刃口尺寸及公差.8五 模具的總張圖與零件圖.95.1 沖壓模具的零

2、件圖.9 (1)凹模的設(shè)計.9 (2)凸模的設(shè)計.10 (3)凸凹模的設(shè)計.115.2選擇堅固件及定位零件.11 (1) 螺釘規(guī)格的選用.11 (2) 活動擋料銷.125.3設(shè)計和選用卸料與出件零件.12 (1)卸料板.125.4選擇模架及其它模具零件.13 (1) 模架.13 (2) 模柄.14 (3) 墊板.15 (4) 凸模固定板.15 (5) 凸凹模固定板.165.5壓力機的校核.175.6級進模具的裝配圖.17六 總結(jié).19七 致謝.20八 參考文獻.20 一沖壓件沖壓件圖如下圖所示:沖壓技術(shù)要求:1. 材料:08鋼2. 材料厚度:3mm3. 生產(chǎn)批量:大批量二 .零件的工藝性分析.

3、2.1 零件的工藝性分析 該零件材料為08鋼結(jié)構(gòu)簡單,抗剪強度為300mpa形狀對稱,只有落料，沖孔兩個工序具有良好的沖壓性能，適合沖裁。工件結(jié)構(gòu)相對簡單，有一個20mm的孔兩個8mm的孔；孔與孔、孔與邊緣之間的的距離也滿足要求，最小壁厚為6mm（20mm孔與35mm的孔、8mm的孔與R10mm的外圓之間的壁厚。）2.2 沖裁件的精度與粗糙度沖裁件的經(jīng)濟公差等級不高于IT11級,一般落料公差等級最好低于IT10級,沖孔件公差等級最好低于IT9級,工件的尺寸全部為自由公差，可看作IT14級，尺寸精度較底，普通沖裁完全能滿足要求。根據(jù)表8-14得出零件圖如下：2.3確定工藝方案.該沖裁件包括落料和

4、沖孔兩個基本工序,可采用的沖裁方案有單工序沖裁,復(fù)合沖裁和級進沖裁三種：方案一、單序模：零件屬于中批量生產(chǎn),因此采用單工序須要模具數(shù)量較多,生產(chǎn)率低,所用費用也高,不合理;方案二、：復(fù)合模：若采用復(fù)合沖,可以得出沖件的精度和平直度較好,生產(chǎn)率較高,凸凹模最小壁厚為3.2mm。 方案三、級進模：大批量生產(chǎn)、沖裁精度較高，沖裁件孔與孔、孔與邊緣尺寸較小時使用，計算該件的最小壁厚為6mm。綜上所述可選方案二復(fù)合模。三.沖壓模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1模具類型根據(jù)零件的沖裁工藝方案,采用復(fù)合沖裁模.3.2 導(dǎo)向與定位方式導(dǎo)向形式：滑動導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向定位方式：板料定位靠導(dǎo)料銷和彈簧彈頂?shù)幕顒訐趿箱N完成，因為該模

5、具采用的是條料，控制條料的送進方向采用的是導(dǎo)料板，無側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進步距采用擋料銷定距。33 卸料與出件方式?jīng)_孔凸模與凸凹模沖孔，沖孔廢料直接落料。利用推件塊將制件頂出。34 模架類型及精度該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，以凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。四沖壓模具工藝與設(shè)計計算41 排樣設(shè)計與計算1.根據(jù)零件形狀和增大利用率而采用斜排。2.搭邊值設(shè)定：查表2.5.2得a1=2.5 a=2.83.條料寬度與導(dǎo)料板間距離計算 采用無側(cè)壓裝置條料寬度與導(dǎo)料板間距離 條料的寬度B=（Dmax+2a+C）查表2.5.3得條料寬度偏差=0.9mm導(dǎo)料板與條料之間的最小間隙C查表2.5.5得C=0.5B

6、=(35+2x2.8+0.5)=41.1mm,根據(jù)實際取料寬為42mm導(dǎo)料板間的距離:A=B+C= 42+0.5=42.5mm步距S=2X+a1如圖4-1,x=35.28,S=35.28X2+2.5=73.06,圖4-1（斜排）4、條料的利用率=(A/BS)X100%由零件圖用CAD計算得一個零件的面積為1600.77mm一個進距內(nèi)的坯料面積:BXS=42X73.06=3068.52mm,因此材料利用率為:=(A/BS)X100%=(1600.77/3068.52)X100%53%4.2 設(shè)計沖壓力與壓力中心,初選壓力機.(1). 落料力 根據(jù)零件圖,用CAD可計算出沖一次零件外周邊之和L=1

7、86.6mm,沖孔內(nèi)周邊之和L=113.1mm,又因為=300Mpa,t=3mm,取K=1.3,則根據(jù)式,F1=KLt=1.3X186.6X3X300=218.322KN沖孔力: F2=KLt=1.3X113.1X3X300=132.327KN所以沖裁力F=F1+F2=218.322+132.327=350.649KN推件力:由表2.9.4,根據(jù)材料厚度取凹模刃口直壁高度h=9mm,故n=h/t=9/3=3,查表2.6.1,取KT=0.45則FT=n KT F沖=3X0.45X132.327 =178.641KN卸料力FX 由表2.6.1,取KX=0.04,則FX=KXXF落=0.04X218

8、.322=8.732KN所以FZ=F+FX+FT=350.649+178.641+8.732=538.02KN公稱壓力F=1.3FZ=1.3X538.02=699.43KN根據(jù)公稱壓力選取壓力機因此可選壓力機型號為J23-80閉合高度為380H290 (2)壓力中心 因為該制件是簡單對稱件,所以壓力中心為該制件的幾何中心.4.3.計算凸凹模刃口尺寸及公差1.沖孔尺寸2-根據(jù)表2.3.3,由材料厚度可得Zmin=0.460mm, Zmax=0.640mm.查表2.4.1T=0.020 A=0.020磨損系數(shù)表可得磨損系數(shù)X1=0.5,校核: T+A=0.04Zmax-Zmin=0.18dT=(d

9、min+x)=(8+0.5X0.36)=8.18dA=(dT + Zmin)=(8.18+0.46)=8.642.沖孔尺寸20根據(jù)表2.3.3, 由材料厚度可得Zmin=0.460mm, Zmax=0.640mm. 查表2.4.1T=0.020 A=0.025磨損系數(shù)表可得磨損系數(shù)X1=0.5,校核: T+A=0.045Zmax-Zmin=0.18dT=(dmin+x)=(20+0.5X0.52)=20.26dA=(dT + Zmin)=( 20.26+0.46)=20.723.落料尺寸20根據(jù)表2.3.3, 由材料厚度可得Zmin=0.460mm, Zmax=0.640mm. 查表2.4.1

10、T=0.020 A=0.025磨損系數(shù)表可得磨損系數(shù)X1=0.5,校核: T+A=0.045Zmax-Zmin=0.18DA=(Dmax-x)=(20-0.5X0.52)=19.74DT=(DA-Zmax)=(19.74-0.64) =19.14.落料尺寸35根據(jù)表2.3.3, 由材料厚度可得Zmin=0.460mm, Zmax=0.640mm. 查表2.4.1T=0.020 A=0.030磨損系數(shù)表可得磨損系數(shù)X1=0.5,校核: T+A=0.05Zmax-Zmin=0.18DA=(Dmax-x)=(35-0.5X0.62)=34.69DT=(DA-Zmax)=(34.69-0.64) =3

11、4.055.孔心距 600.74L=L平18=6018X1.48=600.185五. 模具的總張圖與零件圖5.1 沖壓模具的零件圖(1).凹模設(shè)計 各沖裁的凹?？拙捎镁€切割機床加工,安排凹模在模架上的位置時,要依據(jù)計算壓力中心的數(shù)據(jù)將壓力中心與模柄中心重合,其輪廓尺寸按公式2.9.3 2.9.4計算 用CAD計算出凹模刃口的最大尺寸b=78mm 查表2.9.5得k=0.3凹模厚度H=kb=0.3X78=23.4mm 凹模厚度取24mm凹模壁厚C=(1.5-2)H=40mm 所以凹模壁厚度為40mm 凹模長度L=l+2C=78+2X40=158mm 凹模寬度 B=l+2C=35+2X40=11

12、5mm由以上算得凹模輪廓尺寸LXBXH=158X115X24,查有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn),并無厚度合適,因此我選LXB為標(biāo)準(zhǔn)尺寸,得LXB=160X125凹模材料的選用:材料選用Cr4WmoV。 (2).凸模設(shè)計凸模材料：參照沖壓模具設(shè)計與制造選用T10A因為所沖的孔均為圓形，而且都都不屬于特別保護的小凸模，所以沖孔凸模采用階梯式，一方面加工簡單，另一方面又便于裝配與更換，沖孔凸模結(jié)構(gòu)如圖：凸模長度L=H固+H凹=1.8 H凹=1.8X24=43.2 H1=0.8 H凹=0.8X24=19.2(3)凸凹模設(shè)計由表2.9.6得凸凹模最小壁厚=6.7 5.2. 選擇堅固件及定位零件(1) 螺釘規(guī)格的選用:,根

13、據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB699選取材料為45鋼.熱處理硬度值HRC3540 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12mm 卸料釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間,卸料螺釘擰緊后應(yīng)使卸料板超出凸凹模端面1mm,有誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整.(2)活動擋料銷: 在卸料板上固定了3個導(dǎo)料銷,用于條料送進的定位.在送進方向上用一個彈簧彈頂裝置的擋料銷, 擋料銷,的尺寸如下圖:5.3. 設(shè)計和選用卸料與出件零件(1) 卸料以卸料板卸料,出件是以凸凹模往上沖出即可,因此不用設(shè)計出件零件.固定卸料板的平面外形尺寸一般與凹模板相同,其厚度可取10，LXBXH=158X115X10材

14、料為45號鋼由以上根據(jù)凸凹?？稍O(shè)計出卸料板如圖5-13.5.4 .選擇模架及其它模具零件(1)選擇模架:根據(jù)GB/T 2861.5-90,由凹模周界158X115,及安裝要求,選取凹模周界:LXB=160X125,閉合高度:H=170205,上模座:160X125X40下模座:160X125X50導(dǎo)柱25X160, 導(dǎo)套:25X95X38,由以上可得模架如圖5-14所示. (2)模柄: 由壓力機的型號J23-80.可查得模柄孔的直徑為60,深度為80,由裝配要求,模柄與模柄孔配合為H7/m6并加銷釘防轉(zhuǎn),模柄長度比模柄孔深度小510mm,由于采用固定卸料，上模座回程時受力較大，因此選用壓入式模

15、柄較合理，所以根據(jù)GB2862.1-81得圖5-15所示: (3)墊板: 墊板的作用是承受并擴散凸模傳遞的壓力,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淬硬磨平的墊板.墊板的外形尺寸與凸模固定板相同,厚度可取310mm,這里設(shè)計時,由于壓力較大,根據(jù)GB2865.2-81選取規(guī)格為LXBXH=160X115X10(4)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,厚度為20mm,根據(jù)核準(zhǔn)選取板的規(guī)格為LXBXH=160X115X20; (5)凸凹模固定板: 凸凹模固定板的尺寸與墊板的尺寸一致,厚度為20mm,規(guī)格為LXBXH=160X115X20;5.5 壓力機的校核(1

16、).公稱壓力 根據(jù)公稱壓力的選取壓力機型號為J23-80,它的壓力為800699.43所以壓力得以校核;(2).閉合高度 由壓力機型號知Hmax=380 M=90 H1=100Hmin=HmaxM=380-90=290(M為閉合高度調(diào)節(jié)量/mm,H1為墊板厚度/mm)根據(jù)GB/T 2851.3-90 得模具閉和高度為170H205,根據(jù)公稱壓力選用壓力機閉和高度 290H380, H墊=100因為 Hmin+10-H墊HHmax-5-H墊 200H275所以H=205 選頂定壓力機J23-8符合要求.H=H(上)+H(墊)+H(凸凹)+L+H(下)=40+10+43.2+H(凸凹)+50=14

17、5+ H(凸凹)145+ H(凸凹)=205 H(凸凹)=605.6根據(jù)前面的設(shè)計與分析,我們可以得出如級進模具的總張圖如圖5-1所示:5-1 復(fù)合?？傃b圖1.模座，2.螺釘,3.凸凹模固定板,4.導(dǎo)柱,5.彈簧,6.活動擋料銷,7.導(dǎo)套8.螺釘,9.連接打桿,10.推板,11.打桿,12.模柄 13.螺釘14.上模座 15.16.沖孔凸模 17.凸模固定板 18.推件塊 19.落料凹模 20.卸料板 21.卸料螺釘 22.導(dǎo)料銷六 總結(jié)在大學(xué)的學(xué)習(xí)過程中，畢業(yè)設(shè)計是一個重要的環(huán)節(jié)。是我們步入社會參與實際工作的一次極好的演示，我十分有幸提早把畢業(yè)設(shè)計和實際工作有機的結(jié)合起來。此次的畢業(yè)設(shè)計是我

18、們從大學(xué)畢業(yè)走向未來工作的重要一步，從最初的選題、開題到計算、繪圖直到完成設(shè)計，期間查找資料、老師們的指導(dǎo)與同學(xué)的交流，每一個過程都是對自己能力的一次檢驗和充實。不但使我更進一步理解和懂得了以前學(xué)到的知識而且還把以前課本上學(xué)到的知識連接在了一起。使我能更好的融會貫通。此次畢業(yè)設(shè)計是對我專業(yè)知識和專業(yè)基礎(chǔ)知識一次實際檢驗和鞏固，畢業(yè)設(shè)計收獲很多，提高自己的繪圖能力。但是畢業(yè)設(shè)計也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處，比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識的能力，對材料的不了解。這次實踐是對自己大學(xué)所學(xué)的一次大的檢閱，使我明白了自己知識還很淺薄。雖然馬上要畢業(yè)了但是自己的求學(xué)之路還很長，以后更應(yīng)在工作中學(xué)習(xí)，努力使自己成為一個對社會有所貢獻的人。七 致謝首先感謝河南工業(yè)大學(xué)，給我提供這么好的學(xué)習(xí)生活環(huán)境，在校學(xué)習(xí)和生活的日子是我一生中一段