鎖扣沖壓模具設計課程設計

1、<p><b>　　課程設計說明書</b></p><p>　　名稱 “ 鎖扣 ”沖壓模具設計</p><p>　　2013年6月17日至2013年6月28日共2周</p><p>　　學 院 </p><p>　　系 部 </p><p

2、>　　班 級 </p><p>　　姓 名 </p><p>　　學 號 </p><p>　　院 長 </p><p>　　系 主 任 </p><p><b>　　指導教師 </b>

3、</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　模具是制造業(yè)的重要基礎工藝裝備。用模具進行生產所達到的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產率和低能耗、低耗材，是其他裝備難以勝任的，模具工業(yè)在制造業(yè)中的地位越來越重要。國外將模具比喻為“金鑰匙”“金屬加工帝王”；國內也將模具工業(yè)稱為“永不衰亡的工業(yè)”“點石成金的行業(yè)”等。現(xiàn)在，模具技術已成為衡量一個國家產

4、品制造水平的重要標志之一，沒有高水平的模具就沒有高水平的產品，這種觀點以成為共識。</p><p>　　本說明說主要關于本人的一次模具沖壓設計的說明說，里面簡單的對零件進行設計的到裝配機壓力機的選擇都有簡單的介紹，具體還應查閱資料及相關手冊。</p><p>　　沖壓模具是應用最廣泛的模具品種之一，本說明書是對沖壓復合模的簡單設計，內容包括：刃口尺寸計算，工藝分析及壓力機選擇等。</

5、p><p>　　由于技術資料收集困難，同事由于編者水平有限時間倉促，疏漏錯誤之處難免，懇切希望同行們不吝賜教，提出改進意見，以例我們今后不斷改進和完善。我們的聯(lián)系方式是：</p><p><b>　　2013年6月</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　課程設計任務書……

6、……………………………1</p><p>　　零件工藝性分析…………………………………4</p><p>　　1.沖裁件材料分析………………………………</p><p>　　2.沖裁件結構工藝性……………………………</p><p>　　3.沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度……………</p><p>　　沖裁工藝方案的確定

7、……………………………5</p><p>　　模具總體設計……………………………………5</p><p>　　1.模具類型的選擇……………………………</p><p>　　2.定位方式的選擇 …………………………… </p><p>　　3.卸料、出

8、件方式的選擇………………………</p><p>　　4.導向方式的選擇 ……………………………</p><p>　　零件工藝計算……………………………………6</p><p>　　1.刃口尺寸計算…………………………………</p><p>　　2.排樣計算………………………………………</p><p>　　3.沖壓力計

9、算……………………………………</p><p>　　4.壓力中心計算…………………………………</p><p>　　模具零部件結構的確定…………………………10</p><p>　　1.標準模架的選用………………………………</p><p>　　2.卸料裝置中彈性元件的計算…………………</p><p>　　3.工作零

10、件的結構設計 …………………………</p><p>　　沖壓設備的選用…………………………………13</p><p>　　心得體會………………………………………15</p><p>　　參考文獻………………………………………16</p><p>　　蘇 州 市 職 業(yè) 大 學</p><p><b>　　課程

11、設計任務書</b></p><p>　　課程名稱： 沖壓模具設計 </p><p>　　起訖時間： 2013.6.17-2013.6.28 </p><p>　　學 院: 機電工程 </p><p>　　系 部：

12、 精密制造 </p><p>　　班　　級： </p><p>　　姓 名: </p><p>　　學 號： </p><p>　　指導教師： &

13、lt;/p><p><b>　　二、零件工藝性分析</b></p><p>　　工件為圖1所示的落料沖孔件，材料為Q235鋼，材料厚度2mm，生產批量為大批量。工藝性分析內容如下：</p><p>　　1.沖裁件材料分析。</p><p>　　Q235為普通碳素結構鋼，具有較好的沖裁成形性能。</p><

14、p>　　2.沖裁件結構工藝性。</p><p>　?、贈_裁件的形狀 沖裁件的形狀結構簡單、對稱，因為所用的場合不會接觸到人，所以根據(jù)實物就沒必要采用圓角過渡優(yōu)化。</p><p>　　②沖裁件的最小孔邊距與孔間距 為避免工件變形和保證模具強度，孔邊距與孔間距不能過小。根據(jù)計算，所選的沖裁件滿足要求。</p><p>　?、蹧_裁件的孔徑 沖裁件的孔徑

15、太小時，凸模容易折斷或壓彎。</p><p>　　無導向凸模最小尺寸，。經計算，</p><p><b>　　所以滿足要求。</b></p><p>　　3.沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度。</p><p>　?、贈_裁件的尺寸精度 因為本次課程設計是找的生活中的零件沒有產品圖紙，故按極限差數(shù)值通常按IT13級處理，x=

16、0.75。所以普通沖裁可以達到零件的精度要求。對于凸凹模分別按IT6級和IT7級加工制造。</p><p>　?、跊_裁件的表面粗糙度 零件的厚度t=2mm，其斷面粗糙度Ra一般可達12.5~3.2μm?？紤]到零件的用途，能滿足使用要求。</p><p>　　由以上分析可知，該零件可以用普通沖裁的加工方法制得。</p><p>　　三、沖裁工藝方案的確定</

17、p><p>　　零件為一落料沖孔件，可提出的加工方案如下：</p><p>　　方案一：先落料，后沖孔。采用兩套單工序模生產。</p><p>　　方案二：落料—沖孔復合沖壓，采用復合模生產。</p><p>　　方案三：沖孔—落料連續(xù)沖壓，采用級進模生產。</p><p>　　方案一模具結構簡單，但需兩道工序、兩副模具，

18、生產效率低，零件精度較差，在生產批量較大的情況下不適用。方案二只需一副模具，沖壓件的形位精度和尺寸精度易保證，且生產效率高。盡管模具結構較方案一復雜，但由于零件的幾何形狀較簡單，模具制造并不困難。方案三也只需一副模具，生產效率也很高，但與方案二比生產的零件精度稍差。欲保證沖壓件的形位精度，需在模具上設置導正銷導正，模具制造、裝配較復合模略復雜。</p><p>　　所以，比較三個方案欲采用方案二生產?，F(xiàn)對復合模中

19、凸凹模壁厚進行校核，當材料厚度為2mm時，可查得凸凹模最小壁厚為4.7mm，所以可以采用復合模生產，即采用方案二。</p><p><b>　　四、模具結構設計 </b></p><p>　　（1）模具類型的選擇</p><p>　　由沖壓工藝分析可知，采用復合沖壓，因為凸凹模結構簡單，但不易沖出孔邊距較小的零件，現(xiàn)零件上的最小孔邊距為5mm，

20、所以模具類型為倒裝式復合模。</p><p><b>　　定位方式的選擇</b></p><p>　　因為該模具采用的是條料，控制條料的送進方向采用導料銷，無側壓裝置?？刂茥l料的送進步距采用固定擋料銷定距。</p><p>　　卸料、出件方式的選擇 </p><p>　　因為工件料厚為2.0mm，相對較薄，卸料力也比較小

21、，故可采用彈性卸料。 </p><p><b>　　導向方式的選擇 </b></p><p>　　為了提高模具壽命和工件質量，方便安裝調整，該復合模采用后側導柱的導向方式。 </p><p><b>　　五、零件工藝計算</b></p><p><b>　　1.刃口尺寸計算</b&g

22、t;</p><p>　　該零件屬于無特殊要求的一般落料沖孔件，刃口尺寸計算采用分別制造。外形60，28由落料獲得。內孔尺寸2xφ5，18,</p><p>　　30以及45由沖孔同時獲得。</p><p>　　確定初始間隙，查表得，。</p><p>　　確定磨損系數(shù)，因為采用IT13等級，故取0.75。</p><p&

23、gt;　?、贈_孔凹、大小凸模刃口尺寸計算。</p><p><b>　　2φ5 </b></p><p>　　查表，=-0.012，=+0.017。</p><p><b>　　凸模刃口尺寸：</b></p><p><b>　　凹模刃口尺寸：</b></p>

24、<p>　　校核，。滿足 的要求。</p><p><b>　　18</b></p><p>　　查表，=-0.014，=+0.020。</p><p><b>　　凸模刃口尺寸：</b></p><p><b>　　凹模刃口尺寸：</b><

25、;/p><p>　　校核，。滿足 的要求。</p><p><b>　　30</b></p><p>　　查表，=-0.014，=+0.020。</p><p><b>　　凸模刃口尺寸：</b></p><p><b>　　凹模刃口尺寸：<

26、/b></p><p>　　校核，。滿足 的要求。</p><p>　　②落料凹、大小凸模刃口尺寸計算。</p><p><b>　　60</b></p><p><b>　　查表，。</b></p><p><b>　　凹模刃口尺寸：&

27、lt;/b></p><p>　　凸模刃口尺寸： </p><p>　　校核，。滿足 的要求。</p><p><b>　　28</b></p><p><b>　　查表，。</b></p><p><b>　　凹模刃口尺寸：<

28、/b></p><p>　　凸模刃口尺寸： </p><p>　　校核，。滿足 的要求。</p><p><b>　?、壑行木喑叽缬嬎?。</b></p><p><b>　　45</b></p><p><b>　　2.排樣計算<

29、;/b></p><p>　　設計復合模，首先要設計條料排樣圖。</p><p><b>　　采用直排。 </b></p><p><b>　　方案一：</b></p><p>　　料板間隙為a1=2mm ，步距A=62mm,搭邊值取a=2.2mm，條料寬度為B=32.4mm,S1=1100.

30、75mm2 。</p><p>　　采用無側壓導料裝置,一個步距材料利用率</p><p><b>　　方案二：</b></p><p>　　料板間隙為a1=2.2mm，步距A=30.2mm,搭邊值取a=2.5mm，條料寬度為B=65mm,S1=1100.75mm2 。</p><p>　　采用無側壓導料裝置,一個步距材

31、料利用率</p><p>　　結論：綜上所述，方案一與方案二相比較，方案一的材料利用率比方案二高，所以方案一較佳，選擇方案一排樣。</p><p><b>　　3.沖壓力計算</b></p><p>　　可知沖裁力基本計算公式為</p><p>　　所選的零件周邊長度為176mm，孔的周長為127.4mm，材料厚度2mm

32、，Q235鋼的抗剪強度取300MPa，則沖裁該零件所需沖裁力為</p><p>　　模具采用彈性卸料裝置和推件結構，所以所需卸料力和推件力為：</p><p>　　(n=h/t=10/2=5)</p><p>　　則零件所需得沖壓力為</p><p>　　初選設備為開式壓力機JH2—25。</p><p><b&

33、gt;　　壓力中心計算</b></p><p>　　因為零件時對稱的，所以就算是多凸模也可以簡化計算，將坐標原點選在對稱中心上，即可算出零件的對稱中心就是壓力中心。</p><p>　　六、模具零部件結構的確定</p><p><b>　　1.標準模架的選用</b></p><p>　　標準模架的選用依據(jù)為凹

34、模的外形尺寸，所以應首先計算凹模周界的大小。由凹模高度和壁厚的計算公式得：</p><p><b>　　凹模厚度 </b></p><p><b>　　---凹模厚度，；</b></p><p>　　---修正系數(shù)，查表取0.42；</p><p>　　---最大孔口尺寸，。</p>

35、<p><b>　　凹模壁厚 ~</b></p><p><b>　　取35。</b></p><p>　　取凹模厚度 =25mm,凹模壁厚 =35mm,</p><p><b>　　凹模寬度 </b></p><p>　　凹模長度 L取125mm(送料方向)&

36、lt;/p><p>　　所以，凹模輪廓尺寸為 </p><p>　　卸料裝置中彈性元件的計算</p><p>　　彈性元件采用橡膠，相關計算如下：</p><p>　　橡膠截面積選擇為矩形，壓縮量選擇為15根據(jù):</p><p>　　故得橡膠的自由高度為15mm，由于模具處于閉合狀態(tài)，</p><p&g

37、t;　　所以橡膠高度為12mm。</p><p><b>　　根據(jù)橡膠所需面積</b></p><p>　　式中：-----橡膠所產生的壓力，設計時取大于或等于卸料力；</p><p>　　q-----橡膠所產生的單位面積壓力，與壓縮量有關；</p><p>　　A-----橡膠橫截面積。</p><

38、p>　　由于壓縮量取15，故對應的單位壓力為0.5，所需面積</p><p>　　由于橡膠實際面積與卸料板面積相等為12500，故滿足需要。</p><p>　　工作零件的結構設計 </p><p>　　（1）凸凹模結構設計</p><p>　　沖孔凸模設計成臺肩式。其總長L可按下公式計算：</p><p>　　

39、式中：L---凸模長度（）；</p><p>　　h1---凸模固定板厚度（）；</p><p>　　h2---卸料板厚度（）；</p><p>　　t---材料厚度（）；</p><p>　　h---增加厚度，一般取10~20。</p><p>　　L=20+12+2+14=48。</p><p&

40、gt;<b>　　凸凹?？傞L：</b></p><p>　　L=卸料板厚度+橡膠厚度+凸凹模固定板厚度+零件厚度（倒裝模）</p><p><b>　　所以： </b></p><p>　　（2）定位零件的設計</p><p>　　起粗定距的活動擋料銷、彈簧和螺塞選用標準件。</p>

41、<p><b>　　（3）卸料板的設計</b></p><p>　　卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為12mm。卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為43～48HRC。 </p><p>　　（4）模架及其它零部件設計</p><p>　　模架由上、下模座和導向零件組成，是整副模具的骨架，模具的</p><

42、p>　　全部件都固定在它的上面，并承受沖壓過程的全部載荷。模具上模座</p><p>　　和下模座分別與沖壓設備的滑塊和工作臺固定。上、下模間的精確位 </p><p>　　置由導柱、導套的導向來實現(xiàn)。 </p><p>　　模架選用適用中等精度，中、小尺寸壓件的后側導柱模架，上模座在導柱上滑動平穩(wěn)，常用于橫向送料（從右向左送料）的復合模，操作

43、方便。</p><p>　　上模座：L/mm×B/mm×H/mm=200×160×35</p><p>　　下模座：L/mm×B/mm×H/mm=200×160×40</p><p>　　導柱導套的配合精度，可以根據(jù)沖裁模精度、模具壽命、間隙大小來選擇。</p><p

44、>　　導柱：d/mm×L/mm=25×180</p><p>　　導套：d/mm×L/mm×D/mm=25×85×28</p><p>　　上墊板：L/mm×B/mm×H/mm=125×100×12</p><p>　　下墊板：L/mm×B/mm

45、15;H/mm=125×100×6</p><p>　　凸模固定板：L/mm×B/mm×H/mm=125×100×12</p><p><b>　　凹模的厚度為：35</b></p><p>　　凸凹模的長度為：38</p><p>　　凸凹模固定板：L/mm&

46、#215;B/mm×H/mm=125×100×16</p><p>　　卸料板：L/mm×B/mm×H/mm=125×100×14</p><p><b>　　模具的閉合高度：</b></p><p>　　H=（35+40+6+12+12+35+38+16+14）=203

47、 </p><p>　　可見該模具閉合高度小于所選壓力機JH23-25的最大裝模高度（260），可以使用。</p><p><b>　　七、沖壓設備的選用</b></p><p>　　根據(jù)沖壓力的大小，選取開式壓力機JH2—25，其主要技術參數(shù)如下：</p><p><b>　　公稱壓力：250</b&

48、gt;</p><p><b>　　滑塊行程：75</b></p><p>　　滑塊行程次數(shù)：120 次/min</p><p>　　最大閉合高度：205</p><p>　　閉合高度調節(jié)量：45 </p><p>　　滑塊中心線到床身距離：270</p><p>　　工作

49、臺尺寸：370×560</p><p>　　工作臺孔尺寸：260×50</p><p>　　模柄孔尺寸：φ32×70</p><p><b>　　墊板厚度：50</b></p><p>　　經對比符合要求，可以使用此壓力機。</p><p><b>　　八、

50、實訓心得</b></p><p>　　在短短的幾天內，我自己完成了自己一開始沒有信心的課程設計，因為任務量大，而我又要爭取做到最好，所以剛開始時感覺很困難。老師將鑰匙交給我之后，我每天都很早來，做課程設計。期間有很多模糊的知識點，通過這次實訓得到了深刻了解，老師也很賣力，時不時的來教室，看看有沒有畫錯的，哪個地方需要改正。經過老師懇切的幾番教導后，我不斷地改正錯誤，但肯定還是存在問題的，仍需以后再不斷

51、改進。</p><p>　　雖然這次是自己做自己的，但是有好多人都在一起畫圖，設計。因為一個人的能力有限，知識不全面，通過相互提問，相互解答，解決了大多數(shù)問題，還有一些對我們有點難度的老師都幫我們解決了，所以這次完成課程設計是我們所有人呢共同努力的結果。像這樣的實訓機會在短暫的大學生涯中，將越來越少了，所以我很珍惜每次的實訓，不僅能學到知識，而且加深友誼，培養(yǎng)能力。</p><p>　　當

52、老師檢查時看到我畫的圖時，還表揚了幾句，心里很高興，盡管圖上面有很多錯誤，但老師都很耐心的給我指出了，雖然改圖很麻煩，但老師既然指出來了，我就會改過來，畢竟，做設計對自己更要嚴格。</p><p>　　總之，收獲很大，感觸很深。</p><p><b>　　九、參考文獻</b></p><p>　　[1] 楊占堯.沖壓工藝編制與模具設計制造.北

53、京：人民郵電出版社，2010.4 </p><p>　　[2]楊占堯，楊安民.沖壓模典型結構100例.上海：科技技術出版社，2008.10</p><p>　　[3]呂天玉.公差配合與測量技術.大連:理工大學出版社，2004.8</p><p>　　[4] 成虹．沖壓工藝與模具設計．北京：高等教育出版社，2006.7</p><p>　　[5

54、] 模具實用技術叢書編委會編．沖模設計應用實例．北京：機械工業(yè)出版社，1999.6</p><p>　　[6] 吳宗澤，羅圣國．機械設計課程設計手冊．北京：高等教育出版社，1999</p><p>　　[7] 薛啟翔．沖壓模具與制造．北京：化學工業(yè)出版社，2004.7</p><p>　　[8] 許發(fā)樾．模具標準應用手冊．北京：機械工業(yè)出版社，1994.10<

55、/p><p>　　[9] 王孝培，沖壓手冊．北京：機械工業(yè)出版社，2000.10</p><p>　　[10] 馮炳繞，韓泰榮．模具設計與制造簡明手冊．上海：上海科學技術出版社，1998.7</p><p>　　[11] 彭建聲．冷沖壓技術問答（上、下冊）．北京：機械工業(yè)出版社，1995.6</p><p>　　[12] 許發(fā)樾．實用模具設計與制

56、造手冊．北京：機械工業(yè)出版社，2000.10</p><p>　　[13] 彭建聲，秦曉剛．模具技術問答．北京：機械工業(yè)出版社，2003.4</p><p>　　[14] 寇世瑤.機械制圖.北京:高等教育出版社,2004.7</p><p>　　[15] 朱光力.模具設計與制造實訓.北京:高等教育出版社,2004.8</p><p>　　[1