沖壓課程設(shè)計(jì)

PAGEPAGE72011年1月目錄TOC\o"1-2"\h\z\t"標(biāo)題3,3,1,1,2,2,4,2"一.序言 1二.沖壓件的工藝性分析 22.1材料 22.2結(jié)構(gòu)形狀 22.3沖裁件的精度、表面粗糙度 2三、工藝方案的確定 2四.模具設(shè)計(jì)計(jì)算 34.1排樣方式的確定及其計(jì)算 34.1.1排樣設(shè)計(jì) 34.2.2條料尺寸的確定 34.2沖裁間隙 34.3凸凹模刃口尺寸計(jì)算 44.4沖壓力的計(jì)算 54.4.1沖裁力計(jì)算 54.4.2卸料力和推料力 54.5確定模具壓力中心 5五.凹模與凸模的設(shè)計(jì) 55.1.凹模設(shè)計(jì) 55.1.1凹模厚度H 55.1.2凹模長度L 65.1.3凹模寬度B 65.1.4選取標(biāo)準(zhǔn)尺寸 65.2沖孔凹模刃口形狀的選擇 65.3凸模的設(shè)計(jì) 65.3.1結(jié)構(gòu)選用直通式凸模 65.3.2計(jì)算凸模長度 6六．確定模具的其他裝置 7七.選擇模架 7八選擇壓力機(jī) 7九.模具裝配示意圖 8十.參考文獻(xiàn) 9致謝 9一.序言零件沖壓工藝規(guī)程是模具設(shè)計(jì)的依據(jù),而良好的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)又是實(shí)現(xiàn)工藝過程的可靠保證,若沖壓工藝有所改動,往往會造成模具的返工,甚至報(bào)廢,沖裁同樣的零件,通?？梢圆捎脦追N不同方法,工藝過程設(shè)計(jì)的核心就是依據(jù)技術(shù)上先進(jìn),經(jīng)濟(jì)上合理,生產(chǎn)上高效,使用上安全可靠的原則,使零件的生產(chǎn)在保證符合零件的各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下達(dá)到最佳的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效益。設(shè)計(jì)沖壓工藝過程要從分析產(chǎn)品的零件圖入手，分析零件圖包括技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)方面：（1）沖壓加工方法的經(jīng)濟(jì)性分析沖壓加工方法是一種先進(jìn)的工藝方法，因其生產(chǎn)率高，材料利用率高，操作簡單等一系列優(yōu)點(diǎn)而廣泛使用，由于模具費(fèi)用高，生產(chǎn)批量的大小對沖壓加工的經(jīng)濟(jì)性起著決定性作用。批量越大，沖壓加工的單件成本就越低，批量小時(shí)，沖壓加工的優(yōu)越性就不明顯，這時(shí)采用其他方法制作該零件可能會更有效果。（2）沖壓件的工藝性分析沖壓件的工藝性是指該零件在沖壓加工中的難易程度，在技術(shù)方面，主要分析該零件的形狀特點(diǎn)，尺寸大小，精度要求和材料性能等因素是否符合沖壓工藝的要求，良好的工藝性應(yīng)保證材料消耗少，工序數(shù)目少，模具結(jié)構(gòu)簡單，而且壽命長產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，操作簡單，方便等。不論沖壓件的幾何形狀和尺寸大小如何，其生產(chǎn)過程一般都是從原材料剪切下料開始，經(jīng)過各種沖壓工序和其他必要的輔助工序加工出圖紙所要求的零件。對于某些組合沖壓件或精度要求較高的沖壓件，還需要經(jīng)過切削焊接或鉚接等加工才能完成。本設(shè)計(jì)是一個(gè)沖裁件，各要求和尺寸如下圖所示：名稱：墊板生產(chǎn)批量：大批量材料：材料厚度：0.5要求設(shè)計(jì)此工件的沖裁模。二.沖壓件的工藝性分析2.1材料為了生產(chǎn)高質(zhì)量沖壓制件，必須正確選用合適的沖壓材料。但實(shí)際上，沖壓用材料往往是根據(jù)其使用性能及其生產(chǎn)綱領(lǐng)所選定的，這時(shí)，則要求沖壓工藝方案和模具結(jié)構(gòu)必須與選定材料相適應(yīng)。因此，必須深入了解所用沖壓材料的成形性能，才能正確制定沖壓工藝方案并合理設(shè)計(jì)制造相應(yīng)的沖壓模具。即代表這種鋼的屈服強(qiáng)度為，是一種普通碳素鋼，能夠保證力學(xué)性能。2.2結(jié)構(gòu)形狀1.該沖裁件結(jié)構(gòu)對稱、簡單，由圓弧組成的，無懸臂。2.圓形孔直徑，符合要求。3.孔間距與孔邊距，在模具強(qiáng)度和沖裁件質(zhì)量的限制范圍之內(nèi)。2.3沖裁件的精度、表面粗糙度沖裁件的精度一般可分為精密級與經(jīng)濟(jì)級兩類。精密級是指沖壓工藝在技術(shù)上所允許的最高精度；而經(jīng)濟(jì)級是指模具達(dá)到最大許可磨損時(shí)，其所完成的沖壓加工在技術(shù)上可以實(shí)現(xiàn)而在經(jīng)濟(jì)上有最合理的精度。為降低沖壓成本，獲得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，再不影響沖裁件使用要求的前提下，應(yīng)盡可能采用經(jīng)濟(jì)精度。由于零件圖上所有尺寸均未標(biāo)注公差，屬于自由尺寸，可按IT14級確定工件尺寸的公差。查附錄第8頁得各尺寸公差為：、、沖裁面的表面粗糙度三、工藝方案的確定在工藝分析的基礎(chǔ)上，擬定出可能的沖裁方案，如下：1：落料－沖孔單件復(fù)合沖壓；2：落料－沖孔組合工序沖壓；3：先落料，后沖孔,采用單工序模分兩次加工方案一：采用復(fù)合模生產(chǎn)，在一副模具當(dāng)中，同時(shí)完成兩個(gè)或兩個(gè)以上的工序，精度相比單工序模更高，且效率也高，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，模具成本較高，安全性也較差。方案二：采用級進(jìn)模生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，在一套模具中完成兩次工序，兩次定位在一套模具中，精度高。方案三模具結(jié)構(gòu)簡單，但需兩道工序兩副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足顧客的要求，而且工件的累積誤差大，操作不方便。由于該工件大批量生產(chǎn)，所以方案一和方案二更具優(yōu)越性。根據(jù)工件特點(diǎn)，其形狀簡單，尺寸較小，大批量生產(chǎn)等多方面的因素，進(jìn)行全面的分析研究，比較其綜合的經(jīng)濟(jì)效果，適宜采用第二種方案。四.模具設(shè)計(jì)計(jì)算4.1排樣方式的確定及其計(jì)算4.1.1排樣設(shè)計(jì)根據(jù)已確定的沖裁工藝方案和模具類型，考慮到工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，排樣方案設(shè)計(jì)為少廢料單排，如下圖所示：4.2.2條料尺寸的確定根據(jù)排樣圖，計(jì)算條料寬度B

由于采用有側(cè)刃定距裝置，：條料寬度n側(cè)刃數(shù)取2，側(cè)刃沖切料邊寬度取1.5mm，z取3mm，a為1mmy沖壓后的條料寬度與導(dǎo)料板間距取0.2mm，Δ=0.15mm，導(dǎo)料板間的距離4.2沖裁間隙沖裁間隙是指沖裁模的凸模和凹模刃口之間的尺寸之差。單邊間隙用C表示，雙邊間隙用Z表示。沖裁間隙值的大小對沖裁件質(zhì)量、模具壽命、沖裁力和卸料力的影響很大，是模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要因素。因此設(shè)計(jì)模具時(shí)一定要選擇一個(gè)合理的間隙，考慮到模具制造中的偏差及使用中的磨損，生產(chǎn)中通常是選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙，這個(gè)范圍的最小值稱為最小合理間隙，最大值稱為最大合理間隙，由于模具在使用過程中會逐步磨損，設(shè)計(jì)和制造新模具時(shí)應(yīng)采用最小合理間隙。圖4-24.3凸凹模刃口尺寸計(jì)算由文獻(xiàn)2表2-21查得：＝0.040mm＝0.060mm-＝(0.060-0.040)=0.020mm由文獻(xiàn)1表3-5查得：落料的系數(shù)K取0.5，沖孔由于沖裁件有落料，沖孔，所以：落料凹模的實(shí)際尺寸計(jì)算如下：沖孔凸模的實(shí)際尺寸計(jì)算如下： 落料凸模的基本尺寸與凹模相同，是28.74mm，沖孔凹模的基本尺寸與凸模相同，分別是4.65mm,6.125mm,不必標(biāo)準(zhǔn)公差，但要注明以0.35~0.050mm的雙面間隙與落了凹模，沖孔凸模匹配。落料凸凹模，沖孔凸凹模尺寸如下圖所示：4.4沖壓力的計(jì)算4.4.1沖裁力計(jì)算由公式3-24沖裁力，普通平刃沖裁模取K=1.3查附錄F＝1.3×[(4.5+2×3)×3.14+2×(39.5423+8.8030)]×0.5×100N=10.113KN4.4.2卸料力和推料力由公式卸料力：由公式推料力：由文獻(xiàn)1表3-11查得：

所以4.5確定模具壓力中心顯然本制件壓力中心在最中間。五.凹模與凸模的設(shè)計(jì)5.1.凹模設(shè)計(jì)5.1.1凹模厚度H由公式3-46得(不小于8mm)查表3-15凹模厚度系數(shù)K＝0.3,則：5.1.2凹模長度L由公式3-48得：

由文獻(xiàn)1表3-14查凹?？妆诘竭吘壍木嚯x：5.1.3凹模寬度B由公式3-47得：，根據(jù)被沖材料較薄取系數(shù)為3。5.1.4選取標(biāo)準(zhǔn)尺寸根據(jù)凹模尺寸計(jì)算，取凹模標(biāo)準(zhǔn)尺寸為125mm×80mm×20mm。5.2沖孔凹模刃口形狀的選擇5.3凸模的設(shè)計(jì)5.3.1結(jié)構(gòu)選用直通式凸模5.3.2計(jì)算凸模長度式中：－凸模固定板厚度(mm)－卸料板厚度(mm)－導(dǎo)料板厚度(mm)則：L=15+16+4+20=55mm六．確定模具的其他裝置1、墊板的厚度，厚度取8mm。2、凸模固定板的厚度：凸模固定板的厚度?。?5mm。卸料板的長和寬的尺寸取與凹模相同的尺寸，厚度?。?6mm。導(dǎo)料板厚度取4mm。3、取橡膠的高度七.選擇模架根據(jù)凹模尺寸的確定，選取對角導(dǎo)柱模架，查文獻(xiàn)2表10-28得模架的參數(shù)如下表(mm)：模架L=125閉合高度B=80上模座125×80×25導(dǎo)柱下模座125×80×30導(dǎo)套八選擇壓力機(jī)查附錄初選壓力機(jī)為開式雙柱可傾壓力機(jī)，型號規(guī)格為：J23-10,壓力機(jī)技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力100KN封閉高度調(diào)節(jié)量50mm滑塊行程60mm滑塊中心到床身距離120mm滑塊行程次數(shù)135（次/min）立柱間距離180mm最大封閉高度180mm傾斜角30工作臺尺寸前后240mm工作臺孔尺寸前后90mm左右360mm左右180mm模柄孔尺寸直徑30mm直徑130mm深度50mm工作臺板厚度50mm九.模具裝配示意圖十.參考文獻(xiàn)[1]翁其金，徐新成．沖壓工藝及課程設(shè)計(jì)北京機(jī)械工業(yè)出版社，2004，7[2]付建軍．模具制造工藝北京機(jī)械工業(yè)出版社，2004，8[3]付學(xué)林．互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)長沙湖南大學(xué)出版社，2009，7[4]何忠保.典型零件模具圖冊北京機(jī)械工業(yè)出版社，2000.11致謝沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)是我們很重要的一門專業(yè)課程，做課程設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須用很嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度仔細(xì)的做好每個(gè)細(xì)節(jié)。兩周的課程設(shè)計(jì)讓我學(xué)到了許多新的知識。沖壓模具的設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐性和實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科，在做課程設(shè)計(jì)必須要理論聯(lián)系實(shí)際，綜合運(yùn)用相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)知識。這次設(shè)計(jì)強(qiáng)化了我們對以前知識的記憶和熟悉。在課程設(shè)計(jì)階段