沖壓工藝及模具課程設(shè)計(jì)--止動件零件沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、止動件零件沖壓工藝及模具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書··············3</p><p>　　二、止動件沖裁工藝性分析····

2、···························4</p><p>　　三、工藝方案及模具結(jié)構(gòu)類型確定···&

3、#183;·····················5</p><p>　　四、排樣設(shè)計(jì)··········

4、;·································6</p><p>

5、;　　五、計(jì)算材料的利用率··································

6、83;7</p><p>　　六、沖裁力與壓力中心的計(jì)算·····························8</

7、p><p>　　七、凸凹模刃口計(jì)算································&

8、#183;·····11</p><p>　　八、模具設(shè)計(jì)及其它零件設(shè)計(jì)························

9、83;·····13</p><p>　　九、模具裝配圖及零件圖·························&

10、#183;········17</p><p>　　止動件零件沖壓工藝及模具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p>　　設(shè)計(jì)題目：“止動件”零件沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)</p><p><b>　　內(nèi)容及任務(wù)：</b></p><p>　　一、設(shè)計(jì)的主要技

11、術(shù)參數(shù)：見產(chǎn)品圖；</p><p>　　二、設(shè)計(jì)任務(wù)：完成該產(chǎn)品的沖壓工藝方案、設(shè)計(jì)說明書、模具裝配圖及工作零件圖；</p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)工作量：</b></p><p><b>　　制定沖壓工藝方案</b></p><p>　　模具總圖一張，凸模及凹模零件圖2張</p>

12、<p>　　設(shè)計(jì)說明書一份，20頁左右</p><p><b>　　四、設(shè)計(jì)要求：</b></p><p>　　1.圖紙用CAD繪制并交紙質(zhì)圖及電子檔</p><p>　　2.本任務(wù)書應(yīng)與說明書、圖紙一同裝訂成冊，并加封面，裝入資料袋中，否則不接收</p><p>　　3.設(shè)計(jì)必須認(rèn)真仔細(xì)，允許討論，但嚴(yán)禁

13、抄襲、復(fù)制或復(fù)印</p><p>　　名稱：止動件 批量：大批量 材料：Q235 厚度：2mm</p><p>　　二、止動件沖裁工藝性分析</p><p>　?、俨牧希涸摏_裁件的材料為Q235普通碳鋼，具有較好的可沖壓性能。</p><p>　?、诹慵Y(jié)構(gòu)：該沖裁件結(jié)構(gòu)簡單，形象應(yīng)力也較為簡單，并在轉(zhuǎn)角有四處R2

14、圓角，沒有凸角，比較適合沖裁。同時，在零件中部有兩個對稱的規(guī)則圓孔Φ10，并且圓孔直徑滿足直徑落料沖裁最小孔徑：1.2t(查沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 表3-8)，=2.4mm的要求。另外圓孔和工件外形之間的距離為7mm。滿足沖裁最小間距1.5t=3mm的要求，所以該零件的結(jié)構(gòu)滿足沖裁要求。</p><p>　?、鄢叽缇确治觯毫慵纤形礃?biāo)注的尺寸，屬于自由尺寸，按照規(guī)定按照IT14級確定工件公差?？走吘?2mm的偏差

15、為-0.11mm，屬于11級精度。查公差表可得各尺寸為：</p><p>　　零件外形尺寸: 65mm、24mm 、30mm 、R30 mm 、R2mm</p><p>　　零件內(nèi)形尺寸: Φ10 mm </p><p><b>　　孔中心距：37mm</b></p><p>　　結(jié)論:此零件適合運(yùn)用普通沖裁的加

16、工。</p><p>　　三、工藝方案及模具結(jié)構(gòu)類型確定</p><p>　　該零件包括落料、沖孔兩個基本工序，可以采用以下三種方案:</p><p>　?、?先落料，再沖孔，采用單工序模生產(chǎn)；</p><p>　?、?落料——沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)；</p><p>　　③ 沖孔——落料連續(xù)沖壓，采用級進(jìn)模生產(chǎn)

17、。</p><p>　　方案①：模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率較低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求。由于零件結(jié)構(gòu)簡單，為提高生產(chǎn)效率，主要應(yīng)采用復(fù)合沖裁或級進(jìn)沖裁方式。</p><p>　　方案②：只需要一套模具，沖壓件的形位精度和尺寸易于保證，且生產(chǎn)效率也高。盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀簡單對稱，凸凹模壁厚大于最小壁厚，為便于操作，所以

18、復(fù)合模結(jié)構(gòu)采用倒裝復(fù)合模及彈性卸料方式。</p><p>　　方案③：也只需要一套模具，生產(chǎn)效率也很高，但零件的沖壓精度較復(fù)合模的低。</p><p>　　所以，欲保證沖壓件的形位精度，通過以上三種方案的分析和比較，采用方案②為佳。</p><p><b>　　四、排樣設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　

19、查表確定搭邊值得:</b></p><p>　　兩工件間的搭邊：=2.2m;</p><p>　　工件邊緣搭邊：a=2.5m;</p><p>　　步距為：32.2m；</p><p>　　條料寬度B=(+2a) </p><p>　　=65+2x2.5=70mm;</p><p>

20、　　偏差值 查P50表3-10得=0.50</p><p>　　確定后排樣圖如圖2所示</p><p>　　五、計(jì)算材料的利用率</p><p>　　一個步距內(nèi)的材料利用率η:</p><p>　　裁單件材料的利用率(按沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)3-15)計(jì)算,即</p><p>　　x100%=1550/(70x32.2)x

21、100%</p><p><b>　　=68.8%</b></p><p>　　式中 A—沖裁面積(mm)；</p><p>　　B—條料寬度（mm）；</p><p><b>　　S—步距(mm)。</b></p><p>　　查板材標(biāo)準(zhǔn)，宜選900mmx1000mm的鋼板

22、，每張鋼板可剪裁為14張條料(70mmx1000mm)，每張條料可沖378個工件，則為：</p><p><b>　　=×100%</b></p><p><b>　　=×100%</b></p><p><b>　　= 65.1%</b></p><p>

23、　　試中：n——一張板料（或帶料、條料）上的沖裁件總數(shù)目；</p><p>　　A——一個沖裁件的實(shí)際面積（mm）；</p><p>　　B——板料（或帶料、條料）寬度（mm）；</p><p>　　L——板料（或帶料、條料）長度（mm）。</p><p>　　六、沖裁力與壓力中心的計(jì)算</p><p><b&g

24、t;　　1、沖裁力</b></p><p>　　6.1.1落料力 = F1==1. 3×215.96×2×450</p><p>　　=252.67（KN） </p><p><b>　　式中：</b></p>

25、<p>　　F落——落料力（N）;</p><p>　　L——沖裁周邊的長度（mm）;</p><p><b>　　T——材料厚度；</b></p><p>　　——材料的搞剪強(qiáng)度（Mpa），查表退火Q235材料鋼為450Mpa,未退火時為350MPa；</p><p>　　K——系數(shù)，一般取K=1.3。&l

26、t;/p><p>　　6.1.2沖孔力 =KLt=Lt =1.3x27x3.14x10x2x450</p><p>　　=74.48(KN)</p><p>　　其中：d為沖孔直徑，27x3.14為兩個孔圓周長。</p><p><b>　　2、卸料力</b></p><p>　　式中：K卸—卸料力

27、因數(shù)，其值由[2]表2-15查得K卸=0.05。</p><p>　　則卸料力：F卸=6×0. 055 ×37.24</p><p>　　=12.30(KN)</p><p><b>　　3、推件力</b></p><p>　　推件力計(jì)算按公式：F推=nK推F沖

28、 式中：K推—推件力因數(shù)，其值查表得Ｋ推=0.05；</p><p>　　n—卡在凹內(nèi)的工件數(shù)，　n=4。</p><p><b>　　推件力則為：</b></p><p>　　F推=6×0.055×37.24<

29、/p><p>　　=12.30 (KN)</p><p>　　其中n=6是因有兩個孔.</p><p>　　4、模具總沖壓力為：</p><p>　　F總= F落+F卸+F壓</p><p>　　=252.67+74.48+12.30+12.30</p><p><b>　　=351.75

30、KN</b></p><p><b>　　5、壓力中心為：</b></p><p>　　模具壓力中心是指沖壓時諸沖壓力合力的作用點(diǎn)位置。為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑快的中心相重合。否則，會使沖模和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌間產(chǎn)生過大的磨損，模具導(dǎo)向零件加速磨損，減低模具和壓力機(jī)的使用壽命。沖模的壓力中心，的按下述原則

31、確定：</p><p>　　（1）對稱形狀的單個沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。</p><p>　　（2）工件形狀相同且分布位置對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。</p><p>　?。?）形狀復(fù)雜的零件，多孔沖模，級進(jìn)模的壓力中心可用解析法求出沖模壓力中心。</p><p>　　6.5.1如圖3所表示</p&

32、gt;<p>　　由于工件x方向?qū)ΨQ，故壓力中心X0=32.5mm；</p><p>　　由于工件x方向?qū)ΨQ，故=</p><p><b>　　其中： </b></p><p>　　其中r=32，a=,</p><p>　　a為弧度，轉(zhuǎn)換度數(shù)為</p><p>　　計(jì)算時，忽略

33、邊緣4-R圓角。</p><p>　　故：y=14.17mm</p><p>　　由以上計(jì)算可知沖壓件壓力中心坐標(biāo)為（32.5,14.17）。</p><p><b>　　七．凸凹模刃口計(jì)算</b></p><p>　　7.1 落料模具工作零件刃口尺寸計(jì)算：</p><p>　　落料部分以落料凹模

34、為基準(zhǔn)計(jì)算，凹模磨損后，刃口部分尺寸都增大，因此均屬于A類尺寸。零件圖中落料部分的尺寸偏差如下：</p><p>　　查（沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)，表3-4）可知：</p><p>　　凸模和凹模最小間隙為：</p><p>　　凸模和凹模最大間隙為：；</p><p>　　查（沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)，表3-5）可知因數(shù)X為：</p>&

35、lt;p>　　當(dāng)＜0.50時，x=0.75</p><p>　　查（沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)，表3-8）可知：</p><p>　　落料部分相應(yīng)的凸模尺寸按凹模尺寸配制，保證其雙面間隙為：0.22mm～0.26mm。</p><p>　　7.2 沖孔模具工作零件刃口尺寸計(jì)算：</p><p>　　沖Φ10的孔時，凸模外形為圓孔，故模具采用凸、

36、凹模分開的加工的方法制造，以沖孔凸模為基準(zhǔn)計(jì)算，其凸、凹模刃口部分尺寸計(jì)算如下：</p><p>　　查（沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)，表3-4）可知：</p><p>　　凸模和凹模最小間隙為：</p><p>　　凸模和凹模最大間隙為：</p><p>　　查（沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì) 表3-5）得因數(shù)x為： x=0.5</p><p

37、>　　查（互換性及其測量技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)公差表）得：凸模按IT6，凹模按IT7級查，可知： </p><p><b>　　校核：</b></p><p><b>　　滿足：條件</b></p><p>　　查（沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì) 表3-6）得：</p><p><b>　　凸模尺

38、寸計(jì)算：</b></p><p>　　=（10+0.5x0.36） mm</p><p><b>　　=10.18mm</b></p><p><b>　　凹模尺寸計(jì)算：</b></p><p>　　=（10.18+0.22）mm</p><p><b>

39、;　　=10.40mm</b></p><p><b>　　孔心距尺寸計(jì)算：</b></p><p>　　兩圓孔之間的位置公差為0.62mm</p><p>　　查（沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)，表3-5）可知因數(shù)X為：x=0.5</p><p>　　查（沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì) 表3-6）得：</p><

40、;p>　　=(37-0.31+0.5x0.52) 0.125x0.52mm</p><p>　　=370.078mm</p><p>　　八、模具設(shè)計(jì)及其它零件設(shè)計(jì)</p><p>　　8.1 工作零件結(jié)構(gòu)尺寸</p><p><b>　　落料凹模板尺寸：</b></p><p>　　落料

41、凹模厚度：H=ks（≥8mm）</p><p>　　式中：s——垂直于送料方向凹模型孔壁間最大距離</p><p>　　K——由b和材料厚度t決定的凹模厚度系數(shù)</p><p><b>　　則：s=65mm</b></p><p>　　查表3-15知，k=0.28 H=0.28x65=18.2mm</p>

42、<p>　　落料凹模壁厚：C≥（1.5～2）H</p><p>　　=（1.5～2）x18.2</p><p>　　=（27.3～36.4）mm </p><p><b>　　則?。篊=30mm</b></p><p>　　查標(biāo)準(zhǔn)JB/6743.1-94: 凹模板寬B=125mm</p>&

43、lt;p>　　送料方向的凹模長度：L=</p><p>　　式中：——送料方向的凹模刃壁間最大距離；</p><p>　　——送料方向的凹模刃壁之凹模邊緣的最小距離，其值查（沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì) 表3-14）。</p><p>　　得：=30mm A=65+2x12=89mm</p><p>　　查表（GB/T2863.2-81）&

44、lt;/p><p>　　確定凹模板外形為：125x125x20（mm）</p><p>　　凸凹模長度為：L==16+10+16=42（mm）</p><p>　　其中：——凸凹模固定板厚度，取16mm</p><p>　　——彈性卸料板厚度， 取10mm</p><p>　　H——增加長度（包括凸模進(jìn)入凹模深度，彈性元件

45、安裝高度等），取16mm凸凹模外刃口間薄壁校核：查表可知沖裁結(jié)構(gòu)的凸凹模內(nèi)外刃口最小壁厚7mm,根據(jù)強(qiáng)度要求查表可知，該壁厚為4.9mm<7mm,故該凸凹模強(qiáng)度足夠。</p><p>　　沖孔凸模高度尺寸： L==14+10+25=49mm</p><p>　　其中： ——凸模固定板厚度，14mm</p><p>　　——卸料板厚度， 10mm</p

46、><p>　　——附加長度（包括總修模量，凸模進(jìn)入凹模深度，模具閉合下的安全距離），25mm </p><p><b>　　凸模板強(qiáng)度校核：</b></p><p>　　該凸模長徑比為：<10</p><p>　　所以此凸模不屬于細(xì)長桿，強(qiáng)度足夠。</p><p>　　其他模具零件結(jié)構(gòu)尺寸和模架

47、的選定</p><p>　　根據(jù)倒裝復(fù)合模形式特點(diǎn)：凹模板尺寸并查標(biāo)準(zhǔn)JB／T-6743.1-94，確定其他模具模板尺寸列于表中：</p><p>　　根據(jù)模具零件結(jié)構(gòu)尺寸，查表GB/T2855.5-90選取后側(cè)導(dǎo)柱125X125標(biāo)準(zhǔn)模架一副。</p><p><b>　　彈性元件選擇</b></p><p>　　由于卸

48、料力為7.96KN</p><p>　　采用四根螺旋壓縮彈簧作為彈性元件</p><p>　　則每根彈簧承受的力為1.99KN</p><p>　　采用螺旋壓縮彈簧，查標(biāo)準(zhǔn)（GB/1089-80）可知：</p><p>　　我們可選用10X45X130的彈簧</p><p>　　材料為60Si2MnA,熱處理硬度為HR

49、C 43～48，彈簧兩端拼緊并磨平。</p><p>　　主要尺寸： 10——簧絲直徑，mm</p><p>　　45——彈簧中徑，mm</p><p>　　130——彈簧自由度，mm</p><p><b>　　其他參數(shù)為：</b></p><p>　　工作極限負(fù)載F：5170N</p&g

50、t;<p>　　工作極限負(fù)荷下變形量h：35.3mm</p><p><b>　　彈簧圈數(shù)n：7.5</b></p><p>　　設(shè)置工作行程：h：15mm</p><p>　　彈簧每圈最大壓縮量：</p><p>　　彈簧每圈預(yù)壓縮量：1990/5170X4.73=1.82mm</p>&l

51、t;p>　　彈簧每圈剩余壓縮量：4.73-1.82=2.91mm</p><p>　　彈簧的預(yù)壓縮量：1.82Xn=1.82X7.5=13.65mm</p><p>　　彈簧的剩余壓縮量：2.91Xn=2.91X7.5=21.83mm</p><p><b>　?。?15mm</b></p><p><b&g

52、t;　　彈簧總的壓縮量：</b></p><p>　　=13.65+15+6=34.65mm</p><p>　　校核： 在卸料力的作用下彈簧未壓死，</p><p>　　所以選的彈簧尺寸合適。</p><p><b>　　彈簧的安裝長度： </b></p><p>　　=130-13

53、.65=116.35mm </p><p><b>　　沖床的選定</b></p><p>　　根據(jù)總沖壓力F=358.52KN，模具閉合高度，沖床工作臺面尺寸等，并結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備，選用J23-63開式雙柱可傾沖床，并在工作臺面上備制墊塊。其主要工藝參數(shù)如下：</p><p>　　公稱壓力：630KN</p><p>

54、　　滑塊行程：130mm</p><p>　　行程次數(shù)：50次/分</p><p>　　最大閉合高度：360mm</p><p><b>　　連桿長度：80mm</b></p><p>　　工作臺尺寸（前后X左右）：480mmX710mm</p><p><b>　　九．零件總裝配圖&l