冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)定位板沖壓模設(shè)計(jì)

1、冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)目錄任務(wù)書摘要1.零件加工方案2.零件制造歩驟2.1零件的工藝分析2.2沖壓工藝力的計(jì)算及壓力機(jī)的選擇2.3壓力中心的計(jì)算2.4凹模和凸模的設(shè)計(jì)2.5定位零件的設(shè)計(jì)2.6卸料零件的設(shè)計(jì)2.7固定、導(dǎo)向和連接零件2.8模具總裝圖3.模具裝配3.1上模裝配3.2下模裝配結(jié)束語(yǔ)致謝參考文獻(xiàn)冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書定位板沖壓模設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)課題某廠生產(chǎn)的定位板零件如圖所示，大批量生產(chǎn)，試確定其沖壓工藝方案，畫出模具結(jié)構(gòu)裝配圖，并繪出除模架和緊固件等以外的所有零件圖。如圖所示二、設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)內(nèi)容包括沖壓工藝性分析，工藝方案制定，排樣圖的設(shè)計(jì)，總的沖壓力計(jì)算及壓力中心計(jì)

2、算，刃口尺寸的計(jì)算，彈簧、橡皮的計(jì)算，凸模、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及其它沖模零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制模具裝配圖和工作零件圖，編寫設(shè)計(jì)說明書，填寫沖壓工藝卡等。三、設(shè)計(jì)工作量1、制訂沖壓工藝方案2、模具總裝圖1張，凸模及凹模零件圖2張3、設(shè)計(jì)說明書1份，20頁(yè)左右四、冷沖模課程設(shè)計(jì)的要求1.冷沖模裝配圖用以說明沖模結(jié)構(gòu)、工作原理、組成沖模的全部零件及其相互位置和裝配關(guān)系。一般情況下，冷沖模裝配圖用主視圖和俯視圖表示，若還不能表達(dá)淸楚時(shí),再增力其它視圖。圖上應(yīng)標(biāo)注必要的尺寸，如模具閉合尺寸、模架外形尺寸、模柄直徑等，不標(biāo)注配合尺寸、形位公差。按機(jī)械制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)填寫好標(biāo)題欄和零件明細(xì)表，包括件號(hào)、名稱、數(shù)量、材

3、料、熱處理、標(biāo)準(zhǔn)零件代號(hào)及規(guī)格、備注等內(nèi)容。模具圖中的所有零件都應(yīng)詳細(xì)填寫在明細(xì)表中。裝配圖中的技術(shù)要求內(nèi)容包括：凸、凹模間隙、模具閉合高度、模具的特殊要求、其它等。2沖模零件圖要求繪制除模架和緊固件以外的所有零件圖，零件圖的繪制和標(biāo)注應(yīng)符合機(jī)械制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，要注明全部尺寸、公差配合、形位公差、表面粗糙度、材料、熱處理要求及其它技術(shù)要求。3設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)者除了用工藝文件和圖樣表達(dá)自己的設(shè)計(jì)結(jié)果外，還必須編寫設(shè)計(jì)說明書，用以闡明自己的設(shè)計(jì)觀點(diǎn)、方案的優(yōu)劣、依裾和過程。其主要內(nèi)容有：目錄摘要1.零件加工方案2.零件制造歩驟2.1零件的工藝分析2.2沖壓工藝力的計(jì)算及壓力機(jī)的選擇2.3壓力中心

4、的計(jì)算2.4凹模和凸模的設(shè)計(jì)2.5定位零件的設(shè)計(jì)2.6卸料零件的設(shè)計(jì)2.7固定、導(dǎo)向和連接零件2.8模具總裝圖3.模具裝配3.1上模裝配3.2下模裝配結(jié)束語(yǔ)致謝參考文獻(xiàn)說明書中應(yīng)附必要的簡(jiǎn)圖，所選參數(shù)及所用公式應(yīng)注明出處，并說明式中各符號(hào)的意義和單位。說明書最后應(yīng)附有參考文獻(xiàn)目錄，包括書刊名稱、作者、出版社、出版年份。在說明書中引用所列參考資料時(shí)，只需在方括號(hào)里注明其序號(hào)及頁(yè)數(shù), 如：見文獻(xiàn)8p118。5.圖紙cad繪制，cad繪制者必須交紙質(zhì)圖及電子文稿。摘要沖裁工藝在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)是-項(xiàng)技術(shù)性和經(jīng)驗(yàn)性都很強(qiáng)的工作。本次課程設(shè)計(jì)根據(jù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書提供的零件圖紙要求

5、,用autocad進(jìn)行設(shè)計(jì)分析。根據(jù)分析結(jié)果選擇合理的沖壓工藝和合理的模具結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上優(yōu)化零件結(jié)構(gòu)和選擇合適的零件材料。經(jīng)過查閱資料，首先要對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，經(jīng)過工藝分析和對(duì)比，采用落料工序，通過沖裁力、頂件力、卸料力等計(jì)算，確定壓力機(jī)的型號(hào)。再分析對(duì)沖壓件加工所需的模具類型，選擇所需設(shè)計(jì)的模具類型。本文首先敘述了沖壓模具的發(fā)展?fàn)顩r，模具在現(xiàn)代工業(yè)中的作用，和在整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位。說明了沖壓模的重要性與本次設(shè)計(jì)的意義,接著是簡(jiǎn)單說明了模具設(shè)計(jì)的基本概念和模具設(shè)計(jì)的一般步驟、模具的分類、模具零件的分類、模具的結(jié)構(gòu)形式、沖壓的基本概念、沖壓工藝基礎(chǔ)理論、塑性力學(xué)基礎(chǔ)理論。然后對(duì)沖壓件進(jìn)行工

6、藝分析，完成了工藝方案的確定，對(duì)零件排樣圖的設(shè)計(jì)，完成了材料利用率的計(jì)算。再進(jìn)行沖裁工藝力的計(jì)算和沖裁模工作部分的設(shè)計(jì)計(jì)算， 為選擇沖壓設(shè)備提供依據(jù)。其次對(duì)主要零部件的設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)件的選擇，為本次模具零件圖的繪制和模具的成形提供依據(jù)，以及為裝配圖各尺寸提供依據(jù)。通過前面的設(shè)計(jì)方案畫出模具各零件圖和裝配圖。本次設(shè)計(jì)闡述了沖壓?jiǎn)喂ば蚰５慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作過程。本模具性能可靠，運(yùn)行平穩(wěn)，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本。關(guān)鍵字：沖裁；落料；單工序模：模具結(jié)構(gòu)零件如圖所示 圖1 1.零件加工方案該零件為簡(jiǎn)單零件，可直接釆用落料的方法來完成。2零件的制造歩驟2.1、零件的工藝分析零件如圖1所示

7、，其材料是q235，厚度為1mm，查表得抗拉強(qiáng)度b=375460mpa， 屈服極限s=235mpa，彈性模數(shù)伸長(zhǎng)率=2631%，抗剪強(qiáng)度=303372mpa。（1）材料q235 屬于普通碳素鋼，具有良好的沖壓性能，查表b=400 mpa（2）結(jié)構(gòu)形狀該工序件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，屬于對(duì)稱結(jié)構(gòu)，比較規(guī)則適合落料加工（3）確定工藝方案與模具形式工件屬于大批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)效率并保證加工精度，由于工序件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 用單工序?？芍苯蛹庸?。（4）尺寸精度由于標(biāo)注公差的尺寸精度都很低，所以未標(biāo)注公差的尺寸都按it12級(jí)由查表的各尺寸的公差為：128結(jié)論：工藝性較好，可以落料2.2、沖壓工藝力的計(jì)算及壓力機(jī)的選擇沖壓

8、工藝力是沖裁吋?jí)毫C(jī)應(yīng)具有的最小壓力，是完成分離所必須的力和其他的附加力（卸料力，推料力，頂出力等）的總和。它是選擇沖床噸位的依據(jù)，也是設(shè)計(jì)沖裁模所必不可少的依據(jù)。（1） 排樣方式的確定設(shè)計(jì)單工序模，首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖，零件的形狀近似于矩形，適合直排，可以減少?gòu)U料.如圖2所示的排樣方式。圖2零件排樣圖（2） 搭邊值得確定 經(jīng)查表，取工件間a1=1.5mm，側(cè)面a=1.8mm（3） 條料寬度和步距的確定條料寬度b=128+2×1.8=131.6mm步距s=96+1.5=97.5mm（4）材料利用率沖裁件面積a=128×96-4×32×30.5=12288

9、-3904=8384mm一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率= （5）沖裁的計(jì)算:使板料發(fā)生分離的力稱為沖裁力。直接影響沖裁力的主要困素有抗剪強(qiáng)度， 材料厚度和沖裁輪廓周長(zhǎng)。同時(shí)，沖裁間隙，刃口鋒利程度，沖裁速度，潤(rùn)滑情況等都對(duì)沖裁力有影響。()沖裁件的工藝性沖裁件的工藝性，就是沖裁件對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)性能，即沖裁件結(jié)構(gòu)形狀， 尺寸大小，工件精度等在沖裁吋的難易程度。好的沖裁工藝性能保證材料消耗少， 下.片二數(shù)爿少.產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定11.效率卨，模其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)|丫'.ii壽命長(zhǎng)等要求。完成該工序件所需的沖壓力由沖裁力、彎曲力及拉深力組成。沖裁力：1=10 6 式中：,沖裁周邊長(zhǎng)度（瞧：)；1：沖裁件的厚度（瞧

10、、0沖裁件材料的抗拉強(qiáng)度（！)沖裁力：？ 1=1-10 6128+96 乂2乂 ix 100=179200、卸料力：從凸模上將廢卸下料（或工件）來的力，式中？7 推件力（): 推件力系數(shù)，査表得1=0.0550卡在凹模洞口內(nèi)的工件數(shù)，取洞口直壁髙度6=510111， 11=11/1=5卸料力：？丁-！!?丁二4乂 179200x0.055=44800即1=44.81根據(jù)壓力機(jī)的總沖壓力選擇壓力機(jī)的型1 4，選23-6.3的壓力機(jī)。主要性能參數(shù)：公稱i力為63?。夯瑝K的行程為3511巌大封閉高度為15011：模柄孔尺寸為030x55。2.3壓力中心的計(jì)算本工序件只需-歩,即可加工出零件，形狀如圖

11、3：ii圖3沖裁力合力作用點(diǎn)稱為壓力中心。壓力中心應(yīng)與沖床滑塊中心線重合，以保證沖裁投其王確，平穩(wěn)地丁作，防止模歪斜，造成凸，校間隙不均勻，產(chǎn)生偏心載荷等現(xiàn)象，從而加劇模其的磨損，影響模焱的受命。所以在設(shè)計(jì)模其時(shí)， 要使模其的壓力中心通過模柄的軸線，從而保證模ii壓力中心和沖床滑塊中心重合。沖裁件的壓力中心與沖裁件的重心不卜1，壓力中心是沖裁合力的中心，與沖裁力大小和作用位置有關(guān)。而重心則取決于工件形狀和質(zhì)量分布，只有當(dāng)工件具有中心對(duì)稱形狀吋，壓力中心才和中心重合2.4 模和凸模的設(shè)計(jì)凸模i大i為本套模具屬于單工序模具，屬于非岡形凸模，所以其刃口形狀取決于工件.但其屬于非圓形類，所以其閬定部分

12、做成距形。凸模的材料用710八，刃口部分經(jīng)熱處理后材料的硬度為58-6291。 ；3部|叫火至40-509。|巧|定方式：釆用凸模i''，1定板定，凸模和凸模卜''1定板之間的配合采用976 的過度配合。凹模！1'!模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：'卩模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括，確定門模的外形尺寸和卩'i模板的度， 選擇卩4模形孔側(cè)壁的形狀，布貿(mào).卩'1模板.1：形？i、螺孔和銷孔的位 以及標(biāo)注尺寸。周界尺寸計(jì)算，閑制件形狀簡(jiǎn)中.，只有一個(gè)工位，選用整體式距形凹模。凹模的計(jì)算落料：128、26麵，64、2"瞧，35、，011110， 96()工件汁）問

13、模刃口變化輪圖-1落料模刃口磨損變化的惰況落料：圖4 ()為工件圖，圖4 ()為沖鈸該工件所用落料四模刃口的輪靡圖，圖中虛線表示凹模刃口磨損后尺寸的變化情況。落料時(shí)應(yīng)以網(wǎng)模為基準(zhǔn)件來配作凸模。從圖4 (上）可看出，四模磨損后刃口尺寸只變小，故凹模刃口尺寸計(jì)算如卜'：模磨損后變小的尺寸（八，.八，按一般沖孔凸模公式計(jì)算，因它在門摸i相1于沖孔凸模尺寸，即夂爿弋。"式中i相應(yīng)的凸模刃14尺寸； ,工件的最小極限尺寸厶一工件公差5，一一問模制造偏差，通常厶乂4 表2-24得叫.510. 5x0， ？)0.'胸.，-. 13、06腿：64十(！. 5x0， 20。420011

14、64， 、禪(+ 5x0， 20、7"化2卿：35 1000510111十。.5x0， 23 0德0，：96， 12、， 落料用的凸模刃口尺寸，桉円模的實(shí)際尺寸配制并保證雖小間隙乙，,。查表得乙，：0， 14001111 10 1000101凸模的基本尺寸瞧、3，？63，98讓、：34， 98瞧、396， 00隱問模厚度的訃算9=1 015讓）釆用凸模刃口大尺寸6=128議查表得：1=0,1則10， ix 128=51， 2醒"52咖問模的壁厚：(！) 9=78-10411101 取0=800110凹模的結(jié)構(gòu)及外形尺寸如下圖5所示(！為i1'：i模的厚度）取4001

15、111圖5凹模模的材料釆用丁 10八，熱處理硬度為？ 11:58-62。表面粗糙度為1.8 凸模固定板的厚度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值： 0.6-0.8 831.2-4 1.6111111 凸模的長(zhǎng)度111什11計(jì)113十11(上,是凸投定板的厚度，ii：是卸料板的厚度，0；導(dǎo)料板厚度，11是陽(yáng)加長(zhǎng)度包括：凸模伸入問模的深度0.5-1隱)，總修模量6-12111111.閉合狀態(tài)凸模同定板到卸料板之間的安全距離10-20111111。1|1|1121140402141015108111！11凸模的結(jié)構(gòu)形式和尺寸如圖645e+/+%$；118'-凸模材料釆用丁 10八鋼，凸模強(qiáng)度校核圖6凸模經(jīng)過淬火處理在

16、58-62由于凸模不是細(xì)長(zhǎng)型，沖裁厚度不人，所以可不進(jìn)行凸模的強(qiáng)度和剛度分析。2， 5定位岑件的設(shè)計(jì)定位零件主要有導(dǎo)料裝置和擴(kuò)i料、導(dǎo)裝賞，定位裝置組成，作用是保證材料的ii；確送進(jìn)及在沖壓中的正確位置。在本套模其中，定位零件分別采用：導(dǎo)料板、活動(dòng)捫料銷來保證進(jìn)料方向和定位。1454 9圖7導(dǎo)料板2.6卸料零件的設(shè)計(jì)在此賽模具當(dāng)中釆用定卸料方式。卸料板 卸料板的作用把條料從凸模上卸卜'，為凸模導(dǎo)向，壓料。有剛性和彈性卸料板兩種。在本套模具中采用剛性卸料板，其卸料安全可靠、卸料力大。其外形尺寸和凸模同定板-樣，其結(jié)構(gòu)形式和其它尺寸如圖8所示：圖8卸料板2.7同定、導(dǎo)向和連接零件沖模的同定

17、連接件有模柄、i：下模板、凸問模同定板、墊板、螺釘和銷釘?shù)?。?dǎo)向零件有導(dǎo)柱和導(dǎo)套。(一）模座(門卜模座卜'模座的結(jié)構(gòu)形式及尺寸如圖9所示100圖9卜'模座2上模座上模座的結(jié)構(gòu)形式及尺寸如圖10所3圖10：模座模座的材料均用45鋼(二）導(dǎo)向零件導(dǎo)向零件可保證沖壓時(shí)上、下模有精確的位置關(guān)系。因?yàn)榱慵墓畹燃?jí)沒有要求所以在本套模具中采用滑動(dòng)導(dǎo)柱導(dǎo)套式。在本套模具中采用兩個(gè)導(dǎo)柱導(dǎo)套，分別分布在下模座左右兩側(cè)受力較均勻，片卩.是導(dǎo)柱/十:卜模座i：。其材料為20鋼。其結(jié)構(gòu)形式和尺寸如卜所小(！)導(dǎo)柱導(dǎo)柱長(zhǎng)度1=60+40+20+15=135111111導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式及尺寸如圖ii所示：

18、。135圖11導(dǎo)柱0導(dǎo)套導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式及尺寸如圖12凸模固定板凸投通常用同&板固定在凸投上，凸投同定板的外形尺寸主要報(bào)據(jù)沖壓丁件的大小而定,其平面尺寸除保證能安裝凸模外，還要考慮螺釘和銷釘孔的位置，凸模固定板的外形尺寸與凹模外形尺寸相同，其厚度60 8)9，則9,-40畫。凸模罔定扳與凸模釆用過渡配合(/！)，壓裝后將凸模尾端與同定板一起平磨，并與形孔中心線平行，其材料為八3鋼。凸模両定板的外形尺寸及其結(jié)構(gòu)形式如圖13所示：圖13凸模固定板模柄110一中小型的沖模-，般通過模柄將上模同定在壓力機(jī)的滑塊上。模柄的形式有很多種，此套模具有剛性：推件裝置所以這取釆用凸緣模柄結(jié)構(gòu)。材料為45鋼

19、。模柄釆用凸緣模柄結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)形式及尺寸如圖14所示：圖"模柄(三）熱板墊板的作用是接承受和分散凸模傳來的壓力、以降低模板單位面積上的壓力，防止模板被凸模端面壓陷。墊板的形狀和凸模同定板一致。板的材料用45鋼。，淬火后硬度9148-52，淬火后墊板兩平面磨平。(四)螺釘和銷釘螺釘用于緊岡模具零件，主要承受拉應(yīng)力。螺釘采用岡柱頭內(nèi)六介螺釘（這種螺釘緊牢靠，且螺釘頭埋在四模內(nèi)，模具結(jié)構(gòu)緊外形美觀），對(duì)稱布置使其受力均勻。2.8稅"總裝圖圖15裝配圖通過以1：設(shè)計(jì)，可得到如圖所示模其的總裝圖。模其上模部分主要由上模座、墊板、落料凸模.固定板等組成。下模由卸料板、導(dǎo)料板.凹模，下模

20、座等組成。卸料是在開模時(shí)，凸模向上移動(dòng)，卸料板阻擋板料向上移動(dòng)，從而使板料卸下。在這中間沖出的工件由iv！?？?quot;接落卜'。條料送進(jìn)時(shí)利用同定擋料銷定步距，操作時(shí)完成第-，步后,把條料向i：拾起向前移動(dòng)，移到剛沖過的料口里，| 復(fù)以上動(dòng)作來完成所:i：件的沖裁。見圖153， i：模裝配根據(jù)落料模的特點(diǎn)，先裝i：模，冉裝下模較為合理，并調(diào)整間隙，試沖， 返修。具休過程如卜'。(！)仔細(xì)檢査毎個(gè)將要裝配件足否符合圖紙要求，并作好劃線、定位等準(zhǔn)備工作。()先將凸模與凸模定板裝配，再與凹模板裝配，并調(diào)整間隙， 把已裝配好的凸模及問模與上模座連接，并再次檢査間際是否含理后， 打入銷釘及擰入螺絲。3 2下