課程設(shè)計--鐵心壓板復(fù)合模設(shè)計

1、<p><b>　　鐵心壓板復(fù)合模設(shè)計</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)，在我國模具制造屬于專用設(shè)備制造業(yè)。此次設(shè)計的事連接板的沖孔落料復(fù)合模，模具的結(jié)構(gòu)性能直接影響了制件的使用性能。選用材料時應(yīng)考慮模具的工作特性，受力情況，沖壓材料性能，沖壓件精度，生產(chǎn)批量以及模具材料的

2、加工工藝性能和工廠現(xiàn)有條件等因素。沖床的選用主要是確定沖床的類型和噸位。板料冷沖壓加工是機(jī)械加工的一個重要組成部分，應(yīng)用十分廣泛。</p><p>　　冷沖壓技術(shù)從最初的作坊式生產(chǎn)到現(xiàn)在的專業(yè)化模具工業(yè)生產(chǎn)，從無到有發(fā)展迅速。而我國模具工業(yè)在近20年來發(fā)展更是迅速，模具及模具加工設(shè)備市場需求潛力巨大，發(fā)展前景廣闊。隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品的品種數(shù)量越來越多，對產(chǎn)品質(zhì)量和外觀的要求，更是日趨精美華麗。所以改革放20

3、多年來，我國已成為使用各類模具的大國。其中，汽車摩托車與家電產(chǎn)品生產(chǎn)用的各類模具的年需求量已占全國模具總量的60%以上。但我國模具生產(chǎn)能力和水平，與國外相比則相差較大。</p><p>　　導(dǎo)柱式?jīng)_裁模的導(dǎo)向比導(dǎo)板模準(zhǔn)確可靠，并能保證沖裁間隙均勻，沖裁件的精度較高，模具使用壽命長，而且再沖床上安裝使用方便，因此導(dǎo)柱式?jīng)_裁模是應(yīng)用最廣泛的一種沖模，適合大量生產(chǎn)。本次設(shè)計的是鐵心壓板沖孔落料復(fù)合模，設(shè)計全過程為：&l

4、t;/p><p>　　工藝分析和計算，確定該設(shè)計工藝流程和沖模結(jié)構(gòu)形式。</p><p>　　對設(shè)計的模具進(jìn)行分析說明</p><p><b>　　合理選擇壓力機(jī)。</b></p><p>　　采用CAXA軟件繪制模具裝配圖和零件圖。</p><p>　　本此設(shè)計查閱《冷沖壓工藝及模具設(shè)計》，《冷沖壓

5、模具設(shè)計指導(dǎo)》，《沖模設(shè)計手冊》，設(shè)計了一套簡單的復(fù)合模，該工藝流程中利用了沖孔和落料等工藝方法。</p><p><b>　　第2章 設(shè)計任務(wù)書</b></p><p><b>　　2.1設(shè)計題目</b></p><p><b>　　零件名稱：鐵心壓板</b></p><p>

6、;<b>　　生產(chǎn)批量：大批量</b></p><p>　　選材：20鋼；厚度：1.5mm</p><p><b>　　零件圖：</b></p><p><b>　　第3章 工藝分析</b></p><p><b>　　3.1孔距 孔邊距</b></

7、p><p>　　①沖裁件的上下孔之間的距離 ：C1=30mm；</p><p>　　②左右孔距:C2=68mm；</p><p>　　③最小孔距：1.5t=2.25mm；</p><p>　　④孔邊距：3=(83-68)／2=7.5mm；</p><p>　?、葑钚】走吘?.5mm；</p><p>

8、;<b>　　適合沖裁。</b></p><p><b>　　3.2沖孔最小尺寸</b></p><p>　　為防止沖裁時凸模折斷，沖孔尺寸不能太小，最小尺寸取決于材料性能，由表3-8最小孔徑=t=1.5mm＜5mm；</p><p><b>　　可以進(jìn)行沖孔。</b></p><

9、p>　　3.3沖裁件精度和斷面粗糙度</p><p>　　因為該制件沒有尺寸公差和形位公差要求，可按IT10～I(xiàn)T14級精度補(bǔ)充尺寸公差，查《沖壓手冊》選IT14級精度，模具公差選IT11級。為方便模具刃口計算，按“入體”原則把尺寸公差逐個改為單向公差。</p><p>　?、?落料件外形部分，上偏差為零，下偏差為負(fù)（基軸制）；</p><p>　　落料件內(nèi)形

10、部分，上偏差為正，下偏差為零（基孔制）；</p><p>　　② 沖孔件外形部分，上偏差為零，下偏差為負(fù)（基軸制）；</p><p>　　沖孔件內(nèi)形部分，上偏差為正，下偏差為負(fù)（基孔制）；</p><p>　?、?孔心距按上下偏差標(biāo)注。</p><p><b>　　3.4選材</b></p><p&g

11、t;　　20鋼屬于碳素鋼，一般用于彎曲、壓延、彎邊等加工。</p><p>　　抗拉強(qiáng)度=420，屈服強(qiáng)度=250，伸長率，斷面收縮率，該材料具有良好的沖壓性能，所以適合沖裁。</p><p>　　第4章 確定沖壓工藝方案</p><p><b>　　4.1方案種類</b></p><p>　　①先落料再沖孔

12、 采用單工序模生產(chǎn)</p><p>　　②落料—沖孔復(fù)合沖壓 采用復(fù)合模生產(chǎn)</p><p>　?、蹧_孔—落料連續(xù)沖壓 采用級進(jìn)模生產(chǎn)</p><p>　　4.2方案的選擇和確定</p><p><b>　　4.2.1方案分析</b></p>

13、<p>　　方案① 工件尺寸精度低，生產(chǎn)率低，生產(chǎn)安全性差，但模具制造簡單，制造周期短，價格低，通用性好適用于中小批量生產(chǎn)，和大型件的大量生產(chǎn)</p><p>　　方案② 復(fù)合模的特點(diǎn)是生產(chǎn)率高，沖裁件的內(nèi)孔與外緣相對位置精度高沖模輪廓尺寸較小，可以直接落料。但是模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制 造精度要求高，成本高。復(fù)合模主要用于生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖裁件。</p><p>　　方案

14、③ 級進(jìn)模比單工序模生產(chǎn)效率高，減少了模具和設(shè)備的數(shù)量，工件精度要求高，便于操作和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化，適用于復(fù)雜件。但級進(jìn)模輪廓尺寸較大，制造復(fù)雜，成本較高，一般適用于大批量生產(chǎn)的小型沖壓件。</p><p>　　4.2.2方案的確定</p><p>　　由零件尺寸可知凸凹模壁厚大于允許的最小壁厚，所以采用復(fù)合模。復(fù)合模有正裝復(fù)合模和反裝復(fù)合模，考慮到工件成形時的脫模方便，倒裝復(fù)合模成型后工

15、件留在上模，只要在上模裝上推出機(jī)構(gòu)，借助模具合復(fù)力就可以將工件卸下來。因此采用倒裝復(fù)合模。為保證制件平整，采用彈性卸料裝置，并且對沖孔凸模起導(dǎo)向作用和保護(hù)作用。</p><p>　　第5章 沖裁工藝計算</p><p><b>　　5.1排樣</b></p><p>　　大批量生產(chǎn)中較好地確定沖件尺寸合理排樣可以提高板材利用率降低成本。排樣可分

16、為少或無工藝余料的排樣與有工藝余料排樣兩種。零件外形近似矩形，輪廓尺寸為83根據(jù)工件的形狀，采用無廢料排樣的方法是不可能做到的，所以采用有廢料和少廢料的排樣方法。為了操作方便并且保證零件精度，采用直排有廢料排樣。</p><p>　　排樣時，沖壓件之間以及與條料之間留下搭邊余料，補(bǔ)償定位誤差，保證條料有一定剛度，便于送料和沖出合格制件。搭邊取值取決于以下因素：</p><p>　?、僦萍?/p>

17、尺寸和形狀。</p><p>　?、诓牧系挠捕群秃穸取?lt;/p><p>　?、叟艠拥男问胶蜅l料的送料方法。</p><p><b>　?、軗趿涎b置的形式。</b></p><p>　　由表2—5查出搭邊值，工作間a=1.8mm，側(cè)面=2.0mm，導(dǎo)尺間距S=L+=45+1.8=46.8mm，條料寬度B=L+2a=83+2

18、2=87mm。</p><p><b>　　5.2材料利用率</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　A——工件實(shí)際面積；——條料面積；</p><p><b>　　=8345-4=</b></p><p><b>

19、;　　=2861.5；</b></p><p><b>　　A；</b></p><p>　　η=2861.5／4071.670.3％；</p><p><b>　　5.3壓力計算</b></p><p>　　5.3.1沖裁力和壓力中心</p><p>　　計算沖

20、壓力的目的是為了選用合理壓力機(jī)和設(shè)計模具。該制件選用復(fù)合模平刃沖裁</p><p><b>　　周長 =2</b></p><p><b>　　沖裁力==</b></p><p>　　t——材料厚度（mm）; ——抗拉強(qiáng)度（）;</p><p><b>　　沖孔力=;</b>&

21、lt;/p><p>　　由表2—11，=0.045</p><p><b>　　=；</b></p><p><b>　　。</b></p><p>　　壓力中心：該制件為對稱件，所以壓力中心為對稱中心。</p><p>　　5.4計算沖模刃口尺寸及公差</p>&

22、lt;p><b>　　5.4.1沖孔部分</b></p><p><b>　　查表2—1， </b></p><p>　　查表2—4，x=0.5;</p><p><b>　?、偻鼓＃?</b></p><p><b>　?、诎寄＃?lt;/b></

23、p><p>　　5.4.2落料部分以凹模為基準(zhǔn)</p><p>　?、侔寄３叽鐣龃蟮牟糠郑ˋ類尺寸）</p><p><b>　　該類尺寸有；</b></p><p>　?、诎寄３叽鐣p小的部分（B類尺寸）</p><p><b>　　該類尺寸有</b></p>

24、<p>　?、郯寄３叽绮蛔兊牟糠郑–類尺寸）</p><p><b>　　該類尺寸有</b></p><p><b>　　5．5凹模周界尺寸</b></p><p><b>　　凹模高：</b></p><p><b>　??；</b></p

25、><p><b>　　凹模壁厚</b></p><p><b>　　凹模長：；</b></p><p><b>　　凹模寬：</b></p><p><b>　　凹模的周界尺寸為.</b></p><p>　　第6章 工作零件設(shè)計<

26、;/p><p><b>　　6.1模架的選擇</b></p><p>　　模具設(shè)計時不僅要能沖出合格零件，而且要求操作方便，生產(chǎn)安全，壽命長，成本低，因此，對沖模模架的選擇一般按國家標(biāo)準(zhǔn)來選。</p><p>　　根據(jù)凹模周界尺寸查GB2851.3-81，選用</p><p><b>　　6.2模柄的選擇</

27、b></p><p>　　根據(jù)沖裁力查（表1-5開式壓力機(jī)技術(shù)參數(shù)）選定模柄尺寸為,在查表10-49（GB2862.3-81）選定凸緣模柄為</p><p><b>　　A。</b></p><p>　　6.3導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇</p><p>　　由模架尺寸查表10-39選擇導(dǎo)柱A；查表10-42選擇導(dǎo)套為A。<

28、;/p><p><b>　　6.4墊板的選擇</b></p><p>　　與凹模相同，厚度為8mm，墊板為。</p><p><b>　　6.5固定板的選擇</b></p><p>　　固定板外形尺寸與凹模基本一致，凸模固定板為；凸凹模固定板為</p><p>　　6.6沖孔凸模

29、的尺寸</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　=48.43mm</b></p><p>　　6.7凸凹模外形尺寸</p><p><b>　　H=</b></p><p><b>　　=59.5mm</b&g

30、t;</p><p><b>　　6.8擋料銷的選擇</b></p><p>　　查表10-60,GB2866.11-81，A4型固定擋料銷。</p><p>　　6.9內(nèi)六角螺釘及圓柱銷的選擇</p><p>　　內(nèi)六角螺釘：查GB70-76選M8×70，M8×60，M8×40；</

31、p><p>　　圓柱銷：查GB119-76選M8×60，M8×40。</p><p>　　第7章 主要零件的選擇及熱處理</p><p>　　按模具標(biāo)準(zhǔn)，選擇所需標(biāo)準(zhǔn)件，查清代號及標(biāo)記。</p><p>　　7.1上模座和下模座</p><p>　　查GB2855.5-81，和GB2855.6-81選

32、用HT200，不需進(jìn)行熱處理，因為上模座在模具中只承受沖擊力，需要材料有較好的韌性和一定的強(qiáng)度。</p><p><b>　　7.2模具固定板</b></p><p>　　主要起固定模具的作用，幾乎不承受載荷，對材料沒有較大的要求，查表2-22，選用45鋼，熱處理硬度為43～48HRC。</p><p><b>　　7.3卸料板<

33、;/b></p><p>　　在工作中起卸料和壓料的作用，合模工作時，通過卸料板把條料壓緊在凹模板上，接著沖頭開始工作，易保證制件精度。分模時，卸料板通過橡膠的作用將條料卸下，查表2-22，選用45鋼。</p><p>　　7.4凸模 凹模 凸凹模</p><p>　　承受主要的沖擊載荷，需要足夠的硬度和耐磨性，查表2-22選用T10A，熱處理硬度為58～62

34、HRC。</p><p><b>　　7.5導(dǎo)柱 導(dǎo)套</b></p><p>　　導(dǎo)柱：查GB2861.1-81，選用20鋼進(jìn)行深滲碳處理，熱處理硬度為60～64HRC。</p><p>　　導(dǎo)套導(dǎo)柱：查GB2861.6-81，選用20鋼進(jìn)行滲碳處理，熱處理硬度為60～64HRC。</p><p>　　第8章 其他機(jī)構(gòu)

35、的設(shè)置</p><p>　　8.1沖孔凸模 凸凹模的固定方式</p><p>　　采用臺階固定，易于加工和裝配。由于臺階只起固定作用，不用受大的載荷，因此對尺寸沒有太多特別要求，與固定板之間采用H7／m6。</p><p>　　8.2落料凹模的固定方式</p><p>　　模具采用T10A，各型腔采用線切割加工，精度為IT7～I(xiàn)T9，螺釘配合

36、</p><p><b>　　為H7∕m6。</b></p><p><b>　　8.3緊固零件</b></p><p>　　螺釘和銷釘在模具中起緊固和定位的作用。螺釘選用內(nèi)六角螺釘，</p><p>　　緊固可靠，釘頭不外露，模具外形美觀。均采用四個螺釘緊固和兩個</p><p

37、>　　圓柱銷定位。銷孔與銷釘之間的配合采用H7／h6。</p><p><b>　　第9章 設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑變，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。</p><p>　　在此次的設(shè)計中包括了模具的尺寸計算，工件的精度選擇和材料的選，模架的選擇，緊固件的設(shè)

38、計，模具的裝配方式，裝配精度，還有壓力機(jī)的選用等等。</p><p>　　設(shè)計是源頭，設(shè)計決定了生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。在設(shè)計時就應(yīng)該詳盡地考慮模具的結(jié)構(gòu)，考慮如何維修方便。通過此次學(xué)習(xí)知道制造工作不能完全依賴與設(shè)計，再好的設(shè)計也不能詳盡地告訴我們所有的注意點(diǎn)，所以在實(shí)際生產(chǎn)中要具體問題具體分析，根據(jù)實(shí)際情況對模具進(jìn)行調(diào)整。模具生產(chǎn)過程中的維修保養(yǎng)也非常重要。裝配時應(yīng)該多注意細(xì)節(jié)，遇到問題找出根本原因有針對地進(jìn)行維修。

39、拆裝時，要仔細(xì)認(rèn)真，防止損傷模具，沖裁模注意刃口的保護(hù)。</p><p>　　通過此次設(shè)計的學(xué)習(xí)，專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力得到很大進(jìn)步，在沖壓工藝與模具設(shè)計技術(shù)方面得到全面提升，進(jìn)而培養(yǎng)了裝配能力。掌握了沖壓模具裝配的方法和步驟，以及掌握了模具設(shè)計的基本技能。具有查閱和運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)資料手冊等有關(guān)技術(shù)資料的能力，為今后的學(xué)習(xí)工作打下了基礎(chǔ)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b&g

40、t;</p><p>　　1.《塑性成形工藝與模具設(shè)計》，陳文琳主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2007</p><p>　　2.《沖模圖冊》，太原重型機(jī)械學(xué)院李天佑主編，機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　3.《沖壓手冊》，王天培，機(jī)械工業(yè)出版社，2000</p><p>　　4.《沖模設(shè)計應(yīng)用實(shí)例》模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會，機(jī)械工業(yè)出版社，1999&