凹模沖壓模具設(shè)計

1、目錄前言 1設(shè)計內(nèi)容 21、工藝性分析 22、工藝方案的確定 23、模具結(jié)構(gòu)形式的確定 24、工藝設(shè)計 3(1) 計算毛坯尺寸 3(2 )畫排樣圖 3(3 )計算材料利用率 4(4) 計算沖壓力 5(5) 初選壓力機 5(6) 計算壓力中心 5(7) 計算凸凹模刃口尺寸 6(8) 卸料板各孔口尺寸 6(9 )凸模固定板個孔口尺寸 65、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 6(1 )模具類型的選擇 6(2 )定位方式的選擇 6(3 )凹模設(shè)計 6(4 )凹模刃口與邊緣的距離 6(5) 確定凹模周界尺寸 7(6) 選擇模架及確定其他沖模零件尺寸 76、繪制典型零件圖和裝配圖 87、結(jié)束語 9致謝 9參考文獻 10隨著經(jīng)

2、濟的發(fā)展， 工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的也在不斷發(fā)展， 各行各業(yè)對模具的需求量 越來越大，技術(shù)要求也越來越高 . 雖然模具種類繁多，但在“十一五”期間其發(fā) 展重點應(yīng)該是既能滿足大量需要， 又具有較高的技術(shù)含量， 特別是目前國內(nèi)尚不 能自給、需大量進口的模具和能代表發(fā)展方向的大型、 精密、復(fù)雜、長壽命模具 . 又由于模具標準件的種類、數(shù)量、 水平、生產(chǎn)集中度等對整個模具行業(yè)的發(fā)展有 重大影響 .因此，一些重要的模具標準件也必須重點發(fā)展，而且其發(fā)展速度應(yīng)快 于模具的發(fā)展速度， 這樣才能不斷提高我國的模具標準化水平， 從而提高模具質(zhì) 量，縮短模具生產(chǎn)周期及降低成本 . 由于我國的模具產(chǎn)品在國際市場上占有較大 的價

3、格優(yōu)勢，因此對于出口前景好的模具產(chǎn)品也應(yīng)作為重點來發(fā)展 . 而且應(yīng)該是 目前已有一定基礎(chǔ)，有條件、有可能發(fā)展起來的產(chǎn)品 . 如：1）大型精密塑料模具 塑料模具占我國模具總量的比例正逐年上升，發(fā)展 潛力巨大 .目前雖然已有相當技術(shù)基礎(chǔ)并正在快速發(fā)展，但技術(shù)水平與國外仍有 較大差距，總量也供不應(yīng)求，每年進口幾億美元 .2）主要模具標準件 目前國內(nèi)已有較大產(chǎn)量的模具標準件主要是模架、 導(dǎo) 向件、推桿推管、彈性元件等 . 這些產(chǎn)品不但國內(nèi)配套大量需要，出口前景也很 好，應(yīng)繼續(xù)大力發(fā)展 .雖然如此，我國的沖壓模具設(shè)計制造能力與市場需要和國際先進水平相比仍 有較大差距 . 這些主要表現(xiàn)在飛行器鈑金件、高檔

4、轎車和大中型汽車覆蓋件模具 及高精度沖模方面，無論在設(shè)計還是加工工藝和能力方面，都有較大差距 . 覆蓋 件模具， 具有設(shè)計和制造難度大， 質(zhì)量和精度要求高的特點， 可代表覆蓋件模具 的水平. 雖然在設(shè)計制造方法和手段方面已基本達到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)功能 方面也接近國際水平， 在模具國產(chǎn)化進程中前進了一大步， 但在制造質(zhì)量、 精度、 制造周期等方面，與國外相比還存在一定的差距 . 標志沖模技術(shù)先進水平的多工 位級進模和多功能模具，是我國重點發(fā)展的精密模具品種 . 有代表性的是集機電 一體化的鐵芯精密自動閥片多功能模具，已基本達到國際水平 . 因此我們在學(xué)習(xí)完飛行器板金成形和模具相關(guān)基礎(chǔ)課程后，

5、 老師讓我們進行簡單 沖壓件的模具設(shè)計，我們可經(jīng)通過簡單件的設(shè)計初步了解一下模具設(shè)計的過程 .設(shè)計內(nèi)容1、工藝性分析此工件只有落料一個工序制件材料為Q235具有良好的沖壓性能，適合沖 裁工件結(jié)構(gòu)相對簡單，厚度為2mm工件的尺寸全部為自由公差，可看作 IT14 級，尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求(圖1),但應(yīng)加以注意：ClUin圖1(1) 孔與零件邊緣最近處為3mn在設(shè)計模具是應(yīng)加以注意.(2) 有一定批量，應(yīng)重視模具材料和結(jié)構(gòu)的選擇，保證一定的模具壽命(3) 沖裁間隙，凸凹模間隙的確定應(yīng)符合制件的要求 .(4) 各工序凸凹模動作行程的確定應(yīng)保證各工序動作穩(wěn)妥、連貫.2、工藝方案確定根據(jù)制

6、件工藝性分析，其基本工序只有落料，可得以下簡單方案: 落料，單工序沖裁.3、模具結(jié)構(gòu)形式的確定因制件材料較薄，為保證制件平整，采用固定卸料裝置 .為方便操作和取件 可初選雙立柱可傾壓力機，橫向送料.采用圓柱頭式擋料銷.生產(chǎn)效率高，材料消 耗也小.綜上所述：由模具設(shè)計指導(dǎo) 書表52, 57選用固定卸料橫向送料典型組合結(jié)構(gòu)形式，后側(cè)導(dǎo)柱滑動導(dǎo)向模架4、工藝設(shè)計4.1計算毛坯尺寸制件長為L=72mm寬為B=50mm4.2排樣方式的確定及其計算因材料厚度2mm由參考書模具設(shè)計指導(dǎo)表4-4得材料厚度允許偏差 為土 0.13mm屬于A級精度.故材料為A級精度的Q235.由參考書飛行器鈑金成 形原理與工藝3

7、表3-17選a=ai=3mm式 3 25和表3-17，3-18，無側(cè)壓裝置， 則有：0BA = D+2（a） b0其中：B條料板公稱寬度（mmD垂直于送料方向的工件尺寸（mrha1側(cè)搭邊值（mrhb0條料與導(dǎo)板之間的間隙（mm條料寬度公差（mr）查表 3-18，有 = 0.6,b 0=0.20則；b = D+2（a<） b0=50+2（3+0.6） +0.2=57.4_o.6°mm條料步距 L=72+a=72+3=75mm按圖排樣板料可剪成1600mm< 57.4mmx2mm3Q4.3計算材料利用率nn =A x 100%1 A其中：A°=2680,得到制件的總

8、面積.A=4275，個步距的條料的面積.故 n =62.6%4.4計算沖壓力完成本制件所需沖壓力由沖裁力、卸料力組成.由參考資料模具設(shè)計指導(dǎo)表 4 11 得二 b =432- 461Mpa F 沖裁=1.3Lt T k =1.3Lt( 0.7 0.9 ) b =Lt x b =450x 272 x2=244.8KN F推件=nk推F沖F卸料=«卸F沖其中：n為同時卡塞在凹模內(nèi)的零件數(shù)一般為35,本設(shè)計取3.由參考書飛行器鈑金成形原理與工藝表3 15得K推=0.08 , K卸=0.045 0.055故得：F 推件=3X 0.05 X 244.8=36.72KNF 卸料=0.05 X 2

9、44.8=12.24KNF沖壓=F沖裁+F推件 +F 卸料=244.8+36.72+12.24=293.76KN4.5初選壓力機由參考文獻模具設(shè)計指導(dǎo) 表4 38選取GK F40型精沖壓力機.4.6計算凸凹模刃口尺寸.可按配合加工計算刃口尺寸.由飛行器鈑金成形原理與工藝3表3-14 , 可?。好總€尺寸，x= 1凹模磨損后增大尺 Ad=(Amax-X厶)0所以有+0.0425+0.0425Aid=(40-1 X 0.17) 0=39.83。Ad=(72-1X 0.2) 00.05=71.8+0.050A3d=(50-1X 0.2)+0.050=49.8+0.050£=(26-1 X 0

10、.12) 00.03 =25.88 00.03Bid=(30+1 X 0.12) -0.03 =30.12 -0.03+0.05C1d =50-0.05凸模的尺寸的配制:按凹模的實際尺寸配制，保證雙面合理間隙為Z=0.180mm所以凸模尺寸為:+0.0425Ad=39.69 0+0.05Ad=71.66 0+0.05A3d=49.66 0£=25.74；0.03B1d=29.94 -0.03_+0.05C1d=49.86-0.054.7計算壓力中心.由于該制件圖形規(guī)則，壓力中心在其幾何中心上.先畫出確定壓力中心示意圖,如圖3建立坐標系.A3A1 I A2 I!圖3確定壓力中心示意圖則

11、有:A1=800,X 仁20,Y 仁40A2=780,X2=50,Y2=26A3=1100,X3=72,Y3=50所以對于中心點坐標有:=39.64=20.91Al *X1 +A2 *X2 + A3 *X3- A1 + A2 +姑Al * Y1 +A2 * Y2 + A3 * Y3 'A1 + A2 + 鮎4.8卸料板各孔口尺寸.由文獻沖壓手冊2表2-55得C=0.05mm對于帶固定卸料裝置的沖模, 卸料板不僅起卸料作用而且還起壓料作用.卸料板各型孔應(yīng)與凸模配合保持0.5 Z min .這樣有利于保護凸，凹模刃口不被啃傷，4.9凸模固定板個孔口尺寸.凸模固定板各孔與凸模采用 H7/m6

12、配合.5、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計:5.1模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，壓力機一次沖裁即可完成一個工序， 所以模具 類型單工序沖裁模5.2定位方式的選擇因為該模具采用的是條料，控制條料的送進方向采用導(dǎo)料板，無側(cè)壓裝置 . 控制條料的送進步距采用擋料銷初定距，導(dǎo)正銷精定距.而第一件的沖壓位置因 為條料長度有一定余量，可以靠操作工目測來定.5.3凹模設(shè)計.因制件材料簡單，總體尺寸不大，選用整體式矩形凹模較為合理 .因生產(chǎn) 批量較大，由文獻模具設(shè)計指導(dǎo)表3-5選用T10A為凹模材料.凹?？仔陀?該文獻中表238選出第三種孔型，且B =3°，h=5m訕該文獻表2-39得凹模 高度h=22mr和凹模壁

13、厚c=30mm.5.4凹模刃口與邊緣的距離.由文獻沖壓手冊表 2 41得a=30mm5.5確定凹模周界尺寸LX B.B =50 2c =50 2X30=110L =72 2c =72 2X30 =132所以：LX B=160X 125據(jù)文獻模具設(shè)計指導(dǎo)表 543得160mX 125mX 22mm其中 L=160mm B=125mm5.6選擇模架及確定其他沖模零件尺寸.由凹模周界尺寸及配用模架閉合高度在 H=120- 145mn查模具設(shè)計指導(dǎo)5-7選用對角導(dǎo)柱模架，標記為 100X80X120- 145I (GB/T2851.1 1990),并根 據(jù)此標準畫出模架圖類似也可查出其他零件尺寸參數(shù)，

14、此時即可畫裝配圖.6、繪制典型零件圖和裝配圖.A-Ab凹模結(jié)束語鈑金沖壓成形課程設(shè)計是我在大學(xué)期間的一門重要的課程，是把理論應(yīng)用到實踐中的過程通過這次設(shè)計使我學(xué)會如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不斷地 戰(zhàn)勝自己，超越自己創(chuàng)新，是要我們學(xué)會將理論很好地聯(lián)系實際，并不斷地去 開動自己的大腦；并使我鞏固了自己的知識，加深了對沖壓成形的理解，同時認 識到自己的不足.把以前不懂或模糊的知識上升到了深刻理解，相信對我們將來 從事工作將有很大幫助本設(shè)計是一個小型的鈑金零件成形工藝的設(shè)計 . 主要包括了沖孔和沖壓模具 的設(shè)計計算以及主要零件和模具的 CAD制圖,使我學(xué)到了不少東西， 通過本次課程設(shè)計，我學(xué)到了很

15、多新的東西，也發(fā)現(xiàn)了大量的問題，有些 在設(shè)計過程中已經(jīng)解決， 有些還有待今后慢慢學(xué)習(xí) . 只要學(xué)習(xí)就會有更多的問題， 更多的難點，但也會有更多的收獲 .由于個人水平有限， 在設(shè)計過程中不可避免地出現(xiàn)各種各樣的問題， 還請老 師批評指正 .致謝 在本設(shè)計完成之際，衷心感謝指導(dǎo)老師和同學(xué)們對我的指導(dǎo)和幫助 . 在我設(shè) 計過程中，張春元老師給予了極大的幫助和指導(dǎo)，并為我們提供了舒適的工作、 學(xué)習(xí)環(huán)境，老師認真負責的工作態(tài)度、嚴謹?shù)闹螌W(xué)風(fēng)格，使我深受啟發(fā)，在此我 要感謝幾位老師對我的幫助和他們耐心的輔導(dǎo)； 以及同學(xué)們的支持， 和同學(xué)們之 間的相互探討也使我獲益匪淺， 也要同學(xué)們對我的關(guān)心， 使我在學(xué)習(xí)中感受到了 快樂. 我再次感謝老師和我的同學(xué)們，并感謝學(xué)校給予我們一個實踐的平臺，使 我們的能力得到了極大的提升 .參考文獻1】 史鐵梁.模具設(shè)計指導(dǎo) . 北京: 機械工業(yè)出版社， 2006.2】 王孝培.沖壓手冊 .北京：機械工業(yè)出版社， 2000.3】 瞿 平. 飛機鈑金成形原理與工藝 . 西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社， 1995.4】 楊玉英實用沖壓工藝及模具設(shè)計手冊北京：機械工業(yè)出版社， 2000.5】 伍先明.塑料模具設(shè)計指導(dǎo) . 北京：國防工業(yè)出版社， 2006.6】 申開智.塑料成型模具 . 北京：中國輕工業(yè)出版社， 2002