止動(dòng)件沖裁復(fù)合模說明書精編版

課程設(shè)計(jì)說明書 題 目：止動(dòng)件課程設(shè)計(jì) 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 班 級(jí)： 專 業(yè)： 指導(dǎo)教師： 學(xué) 院：機(jī)械工程學(xué)院 1 產(chǎn)品圖 零件名稱：止動(dòng)板 材料： B3 厚度 0.5mm 工件精度： IT14 生產(chǎn)批量：大批量 2 摘要 本設(shè)計(jì)為一止動(dòng)件的沖壓模具設(shè)計(jì)，根據(jù)零件的尺寸、材料、批量生產(chǎn)等要求， 首先分析零件的材料、 結(jié)構(gòu)工藝和尺寸精度， 確定沖裁工藝方案， 然后通過工藝設(shè)計(jì) 計(jì)算，確定排樣和板料規(guī)格，計(jì)算沖裁力和壓力中心，初選壓力機(jī)，計(jì)算凸、凹模刃 口尺寸和公差，最后設(shè)計(jì)選用零、部件，對(duì)壓力機(jī)進(jìn)行校核，繪制模具總裝草圖，以 及對(duì)模具主要零件的加工工藝規(guī)程進(jìn)行編制。 其中在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，主要對(duì)凸模、凹模、凸凹模、定位零件、卸料與出件裝置、模架、沖壓設(shè)備等進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對(duì)于部分零部件選用的是標(biāo)準(zhǔn)件最終才完成這篇課程設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞： 沖壓模具；凸模；凹模；凹凸模 3 目 錄 1.設(shè)計(jì)任務(wù) ············ ······· ······· ············6 2.沖壓件工藝分析 ··············· ···················7 2.1 材料 ········· ······· ···················7 2.2 工件結(jié)構(gòu) ··································7 2.3 尺寸精度 ··································7 2.4 工藝方案 ·································8 3.工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 ········· ······· ····················9 3.1 排樣設(shè)計(jì)及計(jì)算 ························· ·····9 3.2 沖裁力及壓力中心的計(jì)算 ····· ···················10 3.2.1 沖壓力的計(jì)算 ·10 3.2.2 壓力機(jī)的選擇 ·11 4 3.2.3 沖模壓力中心的確定 ·12 3.3 凸凹模刃口尺寸的計(jì)算 ·············· ···········13 4.模具零部件結(jié)構(gòu)的確定 ························· ······14 4.1 工作零件尺寸計(jì)算： · ·············· ···········14 4.2 其他模具零件結(jié)構(gòu)尺寸 : ·············· ···········16 4.3 模具中彈性元件的計(jì)算 : ·············· ···········17 4.4 模架的選用 ································18 4.5 其他零部件結(jié)構(gòu) ························ ·····18 5.沖裁設(shè)備的選擇 ··············· ···················18 6 模具裝配圖 ··········· ······· ····················20 7.模具零件圖 ··········· ······· ····················21 7.1 上模座 ················ ··················21 7.2 下模座 ················ ··················22 總結(jié) ········ ······· ···························22 參考文獻(xiàn) ······ ····················· ············23 5 1. 設(shè)計(jì)任務(wù) 完成止動(dòng)件落料沖孔復(fù)合模的設(shè)計(jì)與制造，材料為 B3，厚度為 0.5mm，大批 量生產(chǎn)，未注尺寸均為自由公差，按 IT14 級(jí)查找。 圖 1.1 止動(dòng)件零件圖 6 2.沖壓件工藝分析 在進(jìn)行工藝分析時(shí)，一般應(yīng)進(jìn)行以下幾方面的工作：材料分析；零件結(jié)構(gòu)分析； 尺寸精度分析；工藝方案分析。 2.1 材料 B3 是合金，厚度為 0.5mm,具有良好的沖裁成型性能。 2.2 工件結(jié)構(gòu) 該零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且左右對(duì)稱。 外形有多處尖角， 建議過度圓弧大小為 R0.5。零件有兩個(gè)相等的通孔，直徑為 Φ9mm，滿足沖裁件上孔尺寸最小要求?？着c邊的最小間距為 3.3mm，滿足凹、凸模允許的最小要求 。 2.3 尺寸精度 無特殊要求精度要求的尺寸，都屬于自由尺寸，按 IT14 級(jí)查，一般沖壓均能滿 足其尺寸精度要求。 零件外形： R 7 零件內(nèi)形： Φ 孔心距： 37±0.31 結(jié)論：可以沖裁 2.4 工藝方案 該零件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可以采用以下三種工藝方案： 方案一：先落料，再?zèng)_孔，采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料－沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：沖孔－落料連續(xù)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 但需要兩道工序、 兩套模具才能完成零件的加工， 生產(chǎn)效率較低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求。 方案二只需一副模具， 沖壓件的形位精度和尺寸精度容易保證， 而且生產(chǎn)率也高。 盡管模具較方案一復(fù)雜， 但由于零件的幾何形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱，模具制造并不困難。方案三也只需要一副模具，生產(chǎn)率也很高，但零 件的沖壓精度稍差。 欲保證沖壓件的形位精度， 需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正， 故模具制造、安裝較復(fù)合模復(fù)雜。 通過對(duì)上述三種方案的分析比較， 該件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。復(fù)合模又可分為正裝式和倒裝式兩種。 正裝式較適用于沖制材質(zhì)較軟的或板料較薄的平直度要求較高的沖裁件， 還可以沖制孔邊距較小的沖裁件。 而倒裝式不宜沖制孔邊距較小的沖裁件， 但倒裝式復(fù)合結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 又可直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件，卸件可靠，便于操作。采用倒裝復(fù)合模。 8 3.工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1 排樣設(shè)計(jì)及計(jì)算 根據(jù)材料的合理利用情況， 可將排樣方法分為三種： 有廢料排樣、 少?gòu)U料排樣和無廢料排樣。各有各的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)， 在本設(shè)計(jì)中，結(jié)合了此零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、 生產(chǎn)率、材料使用率及其他方面的考慮，采用了有廢料排樣中的直排，如圖所示： 查表，確定搭邊值： 兩工件間的搭邊： =1.8mm； 工件邊緣搭邊： a=2mm； 步距為 :：s=21.8 料寬： B=(D+2a+ )= 利用率： =70.5% 9 圖 1.1 止動(dòng)件零件圖 3.2 沖裁力及壓力中心的計(jì)算 沖壓力的計(jì)算 10 沖裁力是沖裁過程中凸模對(duì)板料施加的壓力， 是選用壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具的重要依 據(jù)之一。 為計(jì)算方便，其沖裁力 F 按下式計(jì)算估算： =Lt =172x0.5x760=65.36KN = x =n =kLT =1.3*2 *9*0.5*760=27.9KN =+++=118.1KN 壓力機(jī)的選擇 初選壓力機(jī)為 J23-16 標(biāo)稱壓力 /KN：160 滑塊行程 /mm ：50 行程次數(shù) /( 次/min) 120 連桿調(diào)節(jié)高度： 45 最大模高度： 220 11 工作臺(tái)尺寸前后×左右 / （ mm×mm）：300×450 模柄孔尺寸直徑×深度 /mm ： Φ40*160 電動(dòng)機(jī)功率： 1.5 沖模壓力中心的確定 模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn)。 為了要保證壓力機(jī)和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心線重合。 否則，沖壓時(shí)滑塊就會(huì)承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具導(dǎo)向部分不正常的磨損， 還會(huì)使合理間隙得不到保證， 從而影響制件質(zhì)量和降低模具壽命甚至損壞模具。 要確定該零件的壓力中心， 先將各個(gè)凸模的壓力中心確定后， 再計(jì)算模具的壓力中心。根據(jù)力學(xué)定理， 合力對(duì)某軸的力矩等于各分力對(duì)同軸力矩的代數(shù)和， 則可得壓 力中心坐標(biāo)（ ， ）計(jì)算公式： = = 建立如圖所示坐標(biāo)系 12 壓力中心 x 軸方向?qū)ΨQ 故 =32.5mm y 軸方向 = = =8.87 壓力中心為（ 32.5,8.9） 3.3 凸凹模刃口尺寸的計(jì)算 落料部分以落料凹模為基準(zhǔn)計(jì)算 , 落料凸模按間隙值配制；沖孔部分以沖孔凸模為基準(zhǔn)計(jì)算 , 沖孔凹模 按間隙值配制。既以落料凹模、沖孔凸模為基準(zhǔn)，凸凹模按間隙值配制。 基本尺寸分類 沖裁間隙 磨損系數(shù) 計(jì)算公式 結(jié)果 =0.04 制件精度為 IT14 級(jí)，故 X=0.5 落 料 0.06 凹 =（ ） 模 =0.02 13 沖 同上 =（ ） 孔 凸 模 孔 C 查表 心 距 同上 X=0.5 =C+0.5 37 0.078 =37 孔 查表 = 邊 距 X=1 4. 模具零部件結(jié)構(gòu)的確定 4.1 工作零件尺寸計(jì)算： 落料凹模板尺寸： 凹模厚度： H=kb(≥15mm) 14 H=0.25*65=16.25 實(shí)取 16mm 凹模壁厚： c≥（ 1.5~2 ）H 取 30 凹模板長(zhǎng)： B=b+2c=65+2x30=125mm 凹模板寬： A=a+2c=20+2x30=80mm 故確定凹模板外形為： 125x125x16(mm) 沖孔凸模尺寸： 凸模長(zhǎng)度： = + + =14+2.5+16=32.5 :凸模固定板厚 :空心墊板厚 ：凹模板厚 凸凹模尺寸： 凸凹模長(zhǎng)度： L= + + =15+10+24=49 :凸凹模固定板厚度 ：彈性卸料板厚度 =增加長(zhǎng)度 凸模強(qiáng)度校核：該凸模不屬于細(xì)長(zhǎng)桿，強(qiáng)度足夠。 15 4.2 其他模具零件結(jié)構(gòu)尺寸 : 名稱 長(zhǎng) ×寬 ×厚 (mm) 材料 數(shù)量 上墊板 125×125×6 T8A 1 凸凹模固定板 125×125×15 45 鋼 1 卸料板 125×125×10 45 鋼 1 落料凹模 125×125×16 45 鋼 1 凸模固定板 125×125×15 45 鋼 1 下墊板 125×125×6 T8A 1 彈簧 5×20×65 60Si2MnA 1 16 4.3 模具中彈性元件的計(jì)算 : 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初選六根彈簧，每根彈簧的預(yù)壓力為 ≥ =3270/6=545N 根據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)尺寸， 初選彈簧為 5× 20×65 GB/T2089-80， 其最大工 作負(fù)荷 F j =1200>545N。 彈簧參數(shù)：外徑 D=25 材料直徑 d=5 自由高度 =65 節(jié)距 t=6.6 工作極限下 的變形量 f=1.57 極限負(fù)荷 =1200 有效圈數(shù) n=9 彈簧預(yù)壓縮量 L= × = × 14.7=6.68 校核：卸料板工作行程 t+ =（6.6+0.5） mm=7mm 凸模刃磨量和調(diào)節(jié)量 =6.68mm 彈簧實(shí)際總壓縮量 L 總 = L ' +t+ + =13.78 14.7 所以選擇是合適的 裝配高度： = -L =65-6.68 =58.32 17 彈簧的窩座深度： h= - + +t+1- =32.4 彈簧的外露高度： = -h- =19.92 4.4 模架的選用 上模座 下模座 導(dǎo)柱 導(dǎo)套 125× 125 × 30 125× 125 × 35 22× 110 24× 80× 36 4.5 其他零部件結(jié)構(gòu) 凸模由凸模固定板固定， 凸凹模由凸凹模固定板與螺釘固定， 兩者皆采用過渡配 合關(guān)系。模柄采用壓入式模柄 5.沖裁設(shè)備的選擇 沖壓設(shè)備選用： J23-16 18 標(biāo)稱壓力 /KN：160 滑塊行程 /mm ：55 行程次數(shù) /( 次/min) 120 連桿調(diào)節(jié)高度： 45 最大模高度： 220 工作臺(tái)尺寸前后×左右 / （ mm×mm）：300×450 模柄孔尺寸直徑×深度 /mm ： 40×160 電動(dòng)機(jī)功率： 1.5 19 6 模具裝配圖 20 7. 模具零件圖 7.1 上模座 21 7.2 下模座 總結(jié) 22 經(jīng)過一段時(shí)間的課程設(shè)計(jì)， 至此已基本完成了任務(wù)書所規(guī)定的任務(wù)。 本課程設(shè)計(jì)涉及的課程很多，涉及到機(jī)械制圖、冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝學(xué)、金屬學(xué)與熱處理、 CAD繪圖等相關(guān)課程的知識(shí)。 通過這次的課程設(shè)計(jì)我收獲很多， 比如學(xué)會(huì)了查找相關(guān)資料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)， 分析數(shù)據(jù)，提高了自己的繪圖能力， 懂得了許多經(jīng)驗(yàn)公式的獲得是前人不懈努力的結(jié)果。 但是這次設(shè)計(jì)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(shí)的能力， 對(duì)材料的不了解， 等等。這次實(shí)訓(xùn)是對(duì)自己進(jìn)大學(xué)來所學(xué)的一次大檢閱， 使我明白自 己知識(shí)還很淺薄，自 己的求學(xué)之路還很 長(zhǎng)，以后更應(yīng)該在工 作中學(xué)習(xí)，努力使自己成為一個(gè)對(duì)社會(huì)有所貢獻(xiàn)的人。 參考文獻(xiàn) 1.周玲 .沖模設(shè)計(jì)實(shí)例詳解 . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2007 2.梅伶 .模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2007 3.劉靖巖 .冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) .北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社， 2006 4.江維建 . 冷沖壓模具設(shè)計(jì) .廣州：華南理工大學(xué)出版社， 2005 5.王樹勛 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