廣東工業(yè)大學(xué)沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書

課程設(shè)計(jì)課程名稱沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)題目名稱 電器盒沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)學(xué)生學(xué)院 資料與能源學(xué)院專業(yè)班級學(xué)號 學(xué)生姓名指導(dǎo)教師2012年6月20日目錄廣東工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 錯(cuò)誤！不決義書簽。一、 沖模設(shè)計(jì)流程 錯(cuò)誤！不決義書簽。二、 沖壓工藝剖析 錯(cuò)誤！不決義書簽。零件圖剖析 錯(cuò)誤！不決義書簽。沖壓方案確立 錯(cuò)誤！不決義書簽。三、 脹形模設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤！不決義書簽。模具種類和構(gòu)造形式確實(shí)定 錯(cuò)誤！不決義書簽。脹形變形程度的計(jì)算 錯(cuò)誤！不決義書簽。脹形力的計(jì)算 錯(cuò)誤！不決義書簽。脹形力的計(jì)算 錯(cuò)誤！不決義書簽。卸料力的計(jì)算 錯(cuò)誤！不決義書簽?？偝尚瘟Φ挠?jì)算 錯(cuò)誤！不決義書簽。凸模的設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤！不決義書簽。凸模圓角半徑口的計(jì)算 錯(cuò)誤！不決義書簽。凸模刃口尺寸的計(jì)算 錯(cuò)誤！不決義書簽。凸模長度的計(jì)算 錯(cuò)誤！不決義書簽。凹模的設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤！不決義書簽。凹模圓角半徑2的計(jì)算 錯(cuò)誤！不決義書簽。凹模刃口尺寸的計(jì)算 錯(cuò)誤！不決義書簽。凹模高度H的計(jì)算 錯(cuò)誤！不決義書簽。凹模厚度的計(jì)算 錯(cuò)誤！不決義書簽。固定板和墊板的設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤！不決義書簽。凸模固定板的設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤！不決義書簽。凹模固定板的設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤！不決義書簽。墊板的設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤！不決義書簽。卸料裝置的設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!不決義書簽。卸料板尺寸選擇 錯(cuò)誤!不決義書簽卸料彈簧的選擇 錯(cuò)誤!不決義書簽卸料螺釘?shù)倪x擇 錯(cuò)誤!不決義書簽?zāi)＜艿牟杉{ 錯(cuò)誤!不決義書簽上下模座螺釘和定位銷的采納 錯(cuò)誤!不決義書簽?zāi)１牟杉{ 錯(cuò)誤!不決義書簽壓力機(jī)的采納 錯(cuò)誤!不決義書簽四、設(shè)計(jì)總結(jié) 錯(cuò)誤!不決義書簽?zāi)＞咛厣?錯(cuò)誤!不決義書簽設(shè)計(jì)過程中存在的問題 錯(cuò)誤!不決義書簽心得領(lǐng)會 錯(cuò)誤!不決義書簽五、參照文件 錯(cuò)誤!不決義書簽。廣東工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目名稱電器盒沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)學(xué)生學(xué)院 資料與能源學(xué)院 專業(yè)班級 資料成型及控制工程專業(yè) 一、 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容依據(jù)給定的沖壓零件圖進(jìn)行產(chǎn)品的沖壓工藝剖析和比較，擬定合理的沖壓工藝方案，進(jìn)行有關(guān)工藝計(jì)算，確立沖壓模具的種類和構(gòu)造，選擇沖壓設(shè)施，繪制模具的裝置圖及零件圖，編制沖壓工藝卡，并撰寫設(shè)計(jì)說明書。二、 課程設(shè)計(jì)的要求與數(shù)據(jù)課程設(shè)計(jì)時(shí)間共2周，準(zhǔn)時(shí)獨(dú)立達(dá)成課程設(shè)計(jì)任務(wù)，切合學(xué)校正課程設(shè)計(jì)的規(guī)范化要求；繪制所設(shè)計(jì)模具的裝置圖和非標(biāo)件零件圖：圖紙整齊，布局合理，圖樣和標(biāo)明切合國家標(biāo)準(zhǔn)；編制沖壓工藝卡，撰寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書（約20頁）：要求公式使用正確，計(jì)算正確，語言流利，書寫工整，插圖清楚齊整；設(shè)計(jì)說明書與圖紙按學(xué)校規(guī)定裝訂成冊。三、 課程設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)成的工作沖壓工藝設(shè)計(jì)：包含剖析零件的沖壓工藝性，擬定沖壓件的工藝方案，確立合理的排樣形式、裁板方法，并計(jì)算資料的利用率；確立模具構(gòu)造及尺寸等；依據(jù)總沖壓力及考慮模具的構(gòu)造尺寸選擇成形設(shè)施的型號；模具構(gòu)造及其零零件設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)一道工序的沖模，繪制沖模總裝置圖及主要零件圖；沖壓工藝過程卡片；設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。

四、課程設(shè)計(jì)進(jìn)度安排序號設(shè)計(jì)各階段內(nèi)容地址起止日期1部署題目，工藝剖析與工藝計(jì)算教2-4312工藝方案比較與模具構(gòu)造草圖教2-4313繪制模具總裝置圖教2-4314繪制零件圖，編沖壓工藝卡教2-4315編寫設(shè)計(jì)說明書教2-4316辯論，提交所有資料教2-431五、應(yīng)采集的資料及主要參照文件自編?沖模設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[M].廣東工業(yè)大學(xué)，2011.自編.沖模圖冊[M].廣東工業(yè)大學(xué)，2011.王新華編著.沖壓設(shè)計(jì)與制造適用計(jì)算手冊（第二版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)第一版社,2011,7:167-169.齊衛(wèi)東主編.簡潔沖壓模具設(shè)計(jì)手冊[M].北京：北京理工大學(xué)第一版社，：349熊志卿主編.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育第一版社，蒙以嫦，梁艷娟主編.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造[M].北京：北京理工大學(xué)第一版社,發(fā)出任務(wù)書日期:2012年6月11發(fā)出任務(wù)書日期:2012年6月11日指導(dǎo)教師署名:計(jì)劃達(dá)成日期:2011年6月22日基層教課單位責(zé)任人簽章:主管院長簽章:設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)計(jì)算及過程計(jì)算結(jié)果、沖模一、沖模設(shè)計(jì)流程設(shè)計(jì)流程零件圖樣與技術(shù)條件一審察沖裁工藝性一確立沖壓工藝方案f排樣、確立條料寬度和導(dǎo)料板間距f選擇模具構(gòu)造種類f計(jì)算沖壓力f確立壓力中心f確立凸、凹模空隙f確立凸、凹模刃口尺寸f設(shè)計(jì)凹模f設(shè)計(jì)凸模f設(shè)計(jì)凸模固定板f選擇墊板f選擇導(dǎo)向f設(shè)計(jì)上、下模座f設(shè)計(jì)卸料（頂件）方式f設(shè)計(jì)導(dǎo)料板、導(dǎo)料銷f確立模具閉合高度、開啟高度f選擇壓力機(jī)f繪制模具總裝置圖、零件圖查閱有關(guān)資料，在明確沖模設(shè)計(jì)的整個(gè)流程以后，便開始沖模的設(shè)計(jì)。二、沖壓二、沖壓工藝剖析工藝分零件圖剖析析如圖1-1所示為電器盒的CAD和UG圖紙，該制件屬于帶凸緣的矩形高盒形件，經(jīng)多次拉伸成形后脹形，再沖制數(shù)孔。其資料為：Q235A，厚度。Q235A韌性和塑性較好，|咋二450MPa，有必定的伸長率，適合沖壓成形。零件外形尺寸無公差要求，即公差等級為IT14；5個(gè)孔的形位公差要求較高，需使用高精度（IT7級以上）沖孔模沖制。

設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)計(jì)算及過程計(jì)算結(jié)果圖1-1電器盒資料：Q235A；料厚：沖壓方案確立所需工序：落料、拉伸、沖孔、切邊可能的工藝方案有：方案1:落料一3次拉伸一沖孔一切邊（10副單工序模）方案2:落料一2次拉伸一脹形一沖孔一切邊（10副單工序模）方案3:落料+第一次拉伸一拉伸一最后一次拉伸+沖頂孔一沖側(cè)孔、底孔一切邊（6副單工序模+2副復(fù)合模）方案1、2模具構(gòu)造簡單，但需要10道工序、10副模具才能達(dá)成零件的加工，生產(chǎn)率較低；方案3采納復(fù)合沖裁，構(gòu)造復(fù)雜，但生產(chǎn)率較高。依據(jù)課程設(shè)計(jì)需要，聯(lián)合生產(chǎn)實(shí)質(zhì)，經(jīng)過小組議論分析，方案2為最正確方案。所以，小構(gòu)成員環(huán)繞方案2進(jìn)行分工，母個(gè)人負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)套單工序模。三、脹形模設(shè)計(jì)模具種類和構(gòu)造形式確實(shí)定依據(jù)以上剖析，初步確立采納單工序脹形模，使用彈性卸料裝置卸料（壓邊）、后側(cè)滑動導(dǎo)柱鑄鐵模架、帶臺肩式凸模、整體式凹模等。聯(lián)合生產(chǎn)實(shí)質(zhì)，在設(shè)計(jì)過程中不停地改正，直至設(shè)計(jì)出最正確、最合理的脹形模。

設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)計(jì)算及過程計(jì)算結(jié)果三、脹形模設(shè)計(jì)脹形變形程度的計(jì)算脹形變形的特色是資料受切向拉伸，其變形程度受資料的極限延長率限制，常以脹形系數(shù)K表示脹形變形程度：K二——de式中山《—脹形后取大直徑，mm；胡 脹形前毛坯的直徑，mm；K 脹形系數(shù)。聯(lián)合制件實(shí)質(zhì)，脹形部分為矩形，沒法用以上公式來計(jì)算，但其脹形深度僅1mm，變形里特別小，憑經(jīng)驗(yàn)可判斷其脹形系數(shù)小于極限脹形系數(shù)。以上剖析表示，資料性能知足工藝過程變形程度的要求，能夠一次成形。脹形力的計(jì)算脹形力的計(jì)算采納剛性凸模對平板毛坯進(jìn)行脹形時(shí)所需的脹形力 F按下式估量：F=KLt<rb(M)式中L 脹形區(qū)周邊長度，L=；t 板料厚度，t=;er* 板料抗拉強(qiáng)度，口b=450MPa；K 考慮變形程度大小的系數(shù)，取K=。

設(shè)計(jì)內(nèi)容 設(shè)計(jì)計(jì)算及過程 計(jì)算結(jié)果將數(shù)值代入，可求得脹形力為:F=0.8X178.85X0.8X450=5t5(kN)卸料力的計(jì)算生產(chǎn)實(shí)質(zhì)中常采納以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算卸料力：Fjp二K|pFj式中一一卸料力系數(shù)，依據(jù)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》P52表2-11選］藥「：；F 脹形力，F(xiàn) 「打。將數(shù)值代入，可求得卸料力為Fn=0-01x51.5=0.52kN總成形力的計(jì)算F&=F+Fjn=51.5*0.52=5202kNF-5V5kN依據(jù)總成形力的大小，可初步采納63kNF-5V5kN在接下來的計(jì)算中進(jìn)一步伐整和確認(rèn)。凸模的設(shè)計(jì)常用的凸模構(gòu)造形式有整體式、鑲拼式、階梯式、直通式和帶護(hù)套式的等。凸模的固定方法有臺肩固定、鉚接、螺釘和銷釘固定、粘結(jié)劑澆注法固定等。本課程設(shè)計(jì)采納整體式凸模，并使用臺肩固定。如圖 3-1所示。Fe)=a52kN圖3-1凸模

凸模圓角半徑I］的計(jì)算當(dāng)r/t較小時(shí)，凸模圓角半徑等于脹形件角部圓角半徑，即1佃凸模刃口尺寸的計(jì)算Ap二(A_0.75寸-2c)T“為=(B-0.75?-2c)+可式中A、B 制件基本尺寸，mm；丿 工件公差，mm；|,-；71-. 凸模制造公差，mm；c——凸、凹模單邊空隙值，一般取c=()=將數(shù)值代入，可求得凸模刃口尺寸為：Ap= (65.5-0.75X0.74-2X0.0)弓035丈1Bp二(26.5-075X0.62?2X0.8)+0-凸模長度的計(jì)算L-hi+hj+t+h()式中L 凸模長度，mm；［寸 凸模固定板厚度，k-］=35mm；t；.；］ 卸料版厚度，卜』=15mm；F總=52.02kN=63.3454°F總=52.02kN=63.3454°18SWoa=24.4351;――附帶長度，包含凸模的修磨量、凸模進(jìn)入凹模的深度、凸模固定板與卸料版之間的安全距離等,一般取10-20mm。將數(shù)值代入，可求得凸模長度為：L-35+15+0.8+20-70r&nm凹模的設(shè)計(jì)凹模圓角半徑5的計(jì)算實(shí)質(zhì)生產(chǎn)中，凹模圓角半徑常依據(jù)資料的厚度-1mm凹模刃口尺寸的計(jì)算AP=63.3451厲巫mmt選用0.24-435mmAd=(A+075?)-“Bd=(B+0.75?)-…式中A、B 制件基本尺寸，mm；? 工件公差，mm；|■|. 凹模制造公差，mm。將數(shù)值代入，可求得凹模刃口尺寸為:Arf=(65?5+0.75X0.74)-25xo.74二66.00570.Srrm^B圧-(的5+0.75X0.62)-A25xo.?2二26.965-0,15叭凹模高度H的計(jì)算凹模高度H的計(jì)算：

H-kb式中k――系數(shù)，其值按《簡潔沖壓模具設(shè)計(jì)手冊》P258表2-10選k=；b 最大孔口的寬度尺寸，b=。將數(shù)值代入，可求得凹模高度為：H=0.35X65.5=22.925m依據(jù)實(shí)質(zhì)零件的外形尺寸，將凹模高度H取為:H=40mm凹模厚度的計(jì)算Aq=66,005-195Aq=66,005-195mm比二26.965-o,is*圖3-2凹模固定板和墊板的設(shè)計(jì)凸模固定板的設(shè)計(jì)依據(jù)《簡潔沖壓模具設(shè)計(jì)手冊》P302經(jīng)驗(yàn)公式Hp=（ri.5）D將凸模固定板的尺寸設(shè)計(jì)為I上，I.，如圖3-3所示。圖3-3凸模固定板

凹模固定板的設(shè)計(jì)H-40m依據(jù)《簡潔沖壓模具設(shè)計(jì)手冊》P302經(jīng)驗(yàn)公式Hd= (0.6"08)Hfl將凹模固定板的尺寸設(shè)計(jì)為]_!.- 1.J .?_111，如圖3-4所示。圖3-4凹模固定板墊板的設(shè)計(jì)依據(jù)《簡潔沖壓模具設(shè)計(jì)手冊》P302表6-61將墊板尺寸設(shè)計(jì)為■__] 1 ■- ，如圖3-5所示。圖3-5墊板卸料裝置的設(shè)計(jì)該脹形件所需的卸料力較小，所以采納彈性卸料板卸凸模固定板凸模固定板150X100X30耐率高，沖壓前對毛坯有預(yù)壓作用。卸料板尺寸選擇卸料板的厚度可依據(jù)《簡潔沖壓模具設(shè)計(jì)手冊》P286表6-43選為10mm；卸料板與凸模之間的單邊空隙??；依據(jù)脹形件的外形尺寸，采納「口門■匕」…?心:■:的方形卸料板，用2根彈簧和2個(gè)卸料螺釘來實(shí)現(xiàn)卸

設(shè)計(jì)內(nèi)容 設(shè)計(jì)計(jì)算及過程 計(jì)算結(jié)果料，如圖3-6所示。圖3-6卸料板卸料彈簧的選擇生產(chǎn)實(shí)質(zhì)中常采納以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算卸料力：F0=心F凹模固定板凹模固定板130X100X20nmP52表2-11選冷「「；F脹形力，F(xiàn)_」J.'.。將數(shù)值代入，可求得卸料力為Fjp=0.02X51.5=k03kN每個(gè)彈簧所蒙受的負(fù)荷為F卸i03FK=—二——X100QN=258Nn4F預(yù)依據(jù)每個(gè)彈簧所蒙受的負(fù)荷，從課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書《沖模設(shè)計(jì)》P81表10-1，初選彈簧圓柱螺旋壓縮彈簧：彈3X1BX35簧d*302=18t=6.13F)=388其參數(shù)為、\二、身丫〕三、2 、X100X10mm彈簧最大壓縮量一定知足：h預(yù) h科=12.2ran式中卜-?彈簧預(yù)壓縮量， 卸料板工作行程，一般取料厚―+1mm

計(jì)算結(jié)果h燼籍 凸、凹模修磨量，一般取4?10mm。將數(shù)值代入，可求得彈簧最大壓縮量為：+h工件+hj§磨-12.2+1.3*4=18mmhj=18.2>託故所選的彈簧是適合的。卸料螺釘?shù)倪x擇從《簡潔沖壓模具設(shè)計(jì)手冊》P292表6-49選用圓柱頭卸料螺釘X100JB/T，其直徑d=M6、長度L=100mm。模架的采納卸料板120X100X卸料板120X100X10rrrn上、下模板與導(dǎo)向裝置的整體稱為模架，而無導(dǎo)向裝置的一套上、下模板稱為模座。模具設(shè)計(jì)時(shí)，往常是按標(biāo)準(zhǔn)采納模架或模座。進(jìn)行模板設(shè)計(jì)時(shí)，圓形模板的外徑應(yīng)比圓形凹模直徑大30~70mm。相同，矩形模板的長度應(yīng)比凹模長度大40?70mm?而寬度取凹模寬度相同或稍大。此外，下模板的輪廓尺寸還應(yīng)比壓力機(jī)工作臺漏料孔每邊起碼大40~50mm。模板厚度可參照凹模厚度估量，往常為凹模厚度的1?1?5倍。上、下模板的導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔往常采納組合加

工，以保征上、下模板孔距的一致。模板上、下平面之間噸有平行度要求。模板大多是鑄鐵或鑄鋼件，其構(gòu)造應(yīng)知足鍛造工藝要求。此外，大型模板上還直設(shè)置起重孔或起吊裝置，便于模具起吊運(yùn)輸。導(dǎo)柱導(dǎo)套的部署方式常有的有后側(cè)部署、中間雙側(cè)部署、對角部署和四角部署等幾種。后側(cè)部署時(shí)，導(dǎo)柱、導(dǎo)套受力不均衡，影響導(dǎo)向精度。但它三個(gè)方向敞開，送料操作方便簡單實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動化生產(chǎn)。對導(dǎo)向要求不太嚴(yán)格且沖壓偏移力不大時(shí)寬泛采納這類部署方式。中間雙側(cè)市置時(shí)，受力均衡，但只好一個(gè)方向送料，多用于曲折模和拉深模。對角部署方式受力也較均衡，使用時(shí)能夠兩個(gè)方向送料，操作較為方便。采納四個(gè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套四角部署的導(dǎo)向裝置。受力最平均，導(dǎo)向精度高，但構(gòu)造復(fù)雜，僅用于大型沖?；?qū)ぜ纫筇貏e高的場合。采納中間雙側(cè)部署和對角部署時(shí)，兩導(dǎo)柱（導(dǎo)套）的直徑一般不相等，以防止裝錯(cuò)方向時(shí)破壞凸、凹模刃口。依據(jù)《簡潔沖壓模具設(shè)計(jì)手冊》P312表6-73采納后側(cè)滑動導(dǎo)柱鑄鐵模架，由凸模固定板長度1, 1『?i、卸料彈簧：3X18X35寬度卩I-4「宀選用的模架尺寸以下：上模座：卸料彈簧：3X18X35下模座：「 1丄，1:gb/tA型導(dǎo)柱：丄J.GB/T—1990A型導(dǎo)套：丄匚二 —GB/T—1990

設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)計(jì)算及過程計(jì)算結(jié)果上下模座螺釘和定位銷的采納因?yàn)樵摏_模屬于小型模具，成形力較小，故米納 4個(gè)圓柱頭內(nèi)六角螺釘(GB/T70—1985)緊固，4個(gè)螺釘呈對稱散布。圓柱頭內(nèi)六角螺釘緊固牢靠，且螺釘頭埋在凹模內(nèi)，使模具構(gòu)造緊湊，外形雅觀。銷釘起定位作用，防備零件之間發(fā)生錯(cuò)移，銷釘自己蒙受切應(yīng)力。銷釘多用圓柱銷(GB/T119-1986)與零卸料螺釘件上的銷孔采納過渡配合，其直徑與螺釘上的螺紋直徑相同。上下模座螺釘和定位銷的采納以下：M6X100JB/T上模座螺釘：M10)<50上模座定位銷：6mmx40mm下模座螺釘：M8x45下模座定位銷：6mmx50mm模柄的采納中、小型沖模一般經(jīng)過模柄將上模固定在壓力機(jī)的滑塊上。模柄的構(gòu)造形式好多，主要有以下幾種：1)旋人式模柄。經(jīng)過螺紋與上模板連結(jié)，為防備松動，擰入防轉(zhuǎn)螺釘固緊。這類構(gòu)造的模柄，裝卸方便，多用于有導(dǎo)柱的小型沖模。2)壓入式模柄。它與模板安裝孔的配合采納H7/m6過渡配合，并用銷釘防備轉(zhuǎn)動，合用于模板較厚的中、小型模具。3)凸緣模柄。用3個(gè)或4個(gè)螺釘固定在上模板的窩孔

內(nèi)。多用于較大型模具。4）浮動模柄。它由模柄、球面墊塊和接優(yōu)等零件構(gòu)成。這類構(gòu)造能夠經(jīng)過球面墊塊除去壓力機(jī)滑塊導(dǎo)向精度不足所產(chǎn)生的導(dǎo)向偏差。合用于需精準(zhǔn)導(dǎo)向且導(dǎo)向裝置在工作中一直不脫開的精細(xì)沖模，如硬質(zhì)合金模、精沖模等。依據(jù)所選壓力機(jī)模柄孔尺寸30mm50mm采納壓入式模柄A30 7381A3,其直徑為d=30mm，高度h=73mm，資料為A3。壓力機(jī)的米納沖床的公稱壓力應(yīng)大于計(jì)算出的總壓力F=；最大閉合高度應(yīng)大于沖模閉合高度（沖模閉合高度H=190mm）5mm；工作臺臺面尺寸應(yīng)能知足模具的正確安裝。按上述要求，聯(lián)合實(shí)質(zhì)，可采納公稱壓力為160kN的開式壓力機(jī)。采納的壓力機(jī)的參數(shù)：公稱壓力：壓力機(jī)。采納的壓力機(jī)的參數(shù)：公稱壓力：160kN滑塊行程：70mm最大閉合高度：220mm模柄孔尺寸（直徑mm?深度mm）上模座：16&X(25X35下模座：:30mm50mm160X125