沖壓模具課程設(shè)計---級進(jìn)模設(shè)計說明

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1. 沖壓件工藝性分析———————————————————（1）</p><p>　　2. 沖壓工藝方案的確定——————————————————（3）</p><p><b>　　3. 主要設(shè)計計算</b></p><p>　

2、?。?）排樣方式的確定以及計算—————————————————————（3）</p><p>　?。?）壓力中心的確定及相關(guān)計算————————————————————（3）</p><p>　　（3）沖壓力的計算—————————————————————————（4）</p><p>　?。?）工作零件刃口尺寸計算——————————————————————（4

3、）</p><p>　?。?）卸料橡膠的設(shè)計—————————————————————————（5）</p><p>　　4. 模具總體設(shè)計 </p><p>　　（1）模具類型的選擇————————————————————————（5）</p><p>　?。?）定位方式的選擇———————————————————————（5

4、）</p><p>　?。?）卸料，出件方式的選擇—————————————————————（6）</p><p>　?。?）導(dǎo)向方式選擇—————————————————————————（6）</p><p>　　5. 主要零部件設(shè)計 </p><p>　?。?）主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計———————————————————————（

5、6）</p><p>　?。?）定位零件的設(shè)計—————————————————————————（8）</p><p>　?。?）導(dǎo)料板的設(shè)計——————————————————————————（8）</p><p>　?。?）卸料板部件設(shè)計—————————————————————————（8）</p><p>　?。?）模架及其他零部件設(shè)

6、計——————————————————————（8）</p><p>　　6．模具總裝圖 </p><p>　　7．沖壓設(shè)備的選定——————————————————————（8）</p><p>　　8.工作零件的加工工藝—————————————————————（8）</p><p>　　9. 模具的裝配—————————

7、————————————————（10）</p><p>　　主要參考文獻(xiàn)————————————————————————（12）</p><p>　　設(shè)計小結(jié)——————————————————————————（12）</p><p><b>　　級進(jìn)模設(shè)計說明</b></p><p><b>　　任務(wù)描述：

8、</b></p><p>　　工件名稱：沖孔落料件</p><p>　　工件簡圖：如下圖 </p><p><b>　　生產(chǎn)批量：大批量</b></p><p><b>　　材料：紫銅</b></p><p><

9、;b>　　材料厚度：1mm</b></p><p>　　要求：1.完成模具總裝圖（3D電子文檔）；</p><p>　　2.完成總裝配圖，圖紙符合國家制圖標(biāo)準(zhǔn)；</p><p>　　3．繪制工程圖，圖紙符合國家制圖標(biāo)準(zhǔn)；</p><p>　　4．編寫設(shè)計說明書。（A4紙打印）</p><p><

10、b>　　工件圖</b></p><p>　　1.沖壓件工藝性分析</p><p>　　此工件只有沖孔和落料兩個工序。材料為紫銅，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。工件結(jié)果簡單，有2個直徑8mm的孔；孔與孔，孔與邊緣之間的距離滿足要求，工件的尺寸全部為自由公差，可看著IT14級，尺寸精度底，普通沖裁就能滿足要求。</p><p>　　2。沖壓工藝方案的確

11、定</p><p>　　該工件包括落料 沖孔 兩個基本工序，可有以下三種工藝方案：</p><p>　　方案一：先落料，后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。</p><p>　　方案二：落料—沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。</p><p>　　方案三：沖孔—落料級進(jìn)沖壓。采用級進(jìn)模生產(chǎn)。</p><p>　　方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，

12、但需要兩道工序兩套模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)要求。</p><p>　　方案二只需一套模具，工作精度及生產(chǎn)效率都比較高，但制造難度大，并且沖壓成品件留在模具上，清理模具上的物料影響沖壓速度，操作不方便。</p><p>　　方案三也只需要一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，設(shè)計簡單，由于工件精度要求不高，完全能滿足工件技術(shù)要求。</p><p>　　所

13、以經(jīng)過比較，采用方案三最為合適。</p><p><b>　　3.主要設(shè)計計算</b></p><p>　　（1）排樣方式的確定以及計算</p><p>　　設(shè)計級進(jìn)模，先要設(shè)計條料排樣圖。工件圖可視為一矩形中間兩個孔，直排材料利用率最高。</p><p>　　如圖一所示的排樣方法，可減少廢料。第一次沖裁使用活動擋料銷，

14、然后第二次可用固定擋料銷。</p><p>　　搭邊值取1mm，壁厚取1.5mm，條料寬度為63.5mm，步距為21mm，一個步距的材料利用率為76% <

15、/p><p>　?。?）壓力中心的確定及相關(guān)計算</p><p>　　畫出凹模型口圖如下；通過軟件得出壓力中心點（-2.89，0）。</p><p><b>　?。?）沖壓力的計算</b></p><p>　　該模具采用級進(jìn)模，選擇彈性卸料，下出件。沖壓力的相關(guān)計算見表1</p><p>　　根據(jù)計算

16、結(jié)果，沖壓設(shè)備擬選擇 J23-25。</p><p>　　表一 條料及沖壓力的相關(guān)計算 </p><p>　?。?）工作零件刃口尺寸計算</p><p>　　在確定工作零件刃口尺寸計算方法之前，首先要考慮工作零件的加工方法及模具裝配方法。結(jié)合該模具的特點，工作零件的形狀相對較簡單,適宜采用線切割機(jī)床分別加工落料凸模，凹模，凸模固定板，卸料板，這種加工方

17、法可以保證這些零件各個孔的同軸度，使裝配簡化。因此工作零件刃口尺寸計算就按分開加工的方法來計算，具體計算見表二所示。</p><p>　　表二 工作零件刃口尺寸的計算</p><p>　　（5）卸料橡膠的設(shè)計</p><p>　　卸料橡膠的設(shè)計計算見表三。選用的4快橡膠板的厚度無比一致，不然會造成受力不均勻，運動產(chǎn)生歪斜，影響模具的正常工作。</p>

18、<p>　　表三 卸料橡膠的設(shè)計計算</p><p><b>　　4. 模具總體設(shè)計</b></p><p>　?。?）模具類型的選擇</p><p>　　由沖壓工藝分析可知，采用級進(jìn)沖壓，所以模具類型為級進(jìn)模。</p><p>　　（2）定位方式的選擇</p><p>　　因為該模具采

19、用的是條料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料板，無側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用擋料銷初定距，導(dǎo)正銷精定距。而第一件的沖壓位置可由活動擋料銷定距。</p><p>　?。?）卸料，出件方式的選擇</p><p>　　因為工件料厚1mm，相對較薄，卸料力也比較小，故可采用彈性卸料。又因為是級進(jìn)模生產(chǎn)，所以采用下出件比較便于操作與提高生產(chǎn)效率。</p><p><b&

20、gt;　?。?）導(dǎo)向方式選擇</b></p><p>　　為了提高模具壽命和工件治療，方便安裝調(diào)整，該級進(jìn)模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。</p><p>　　5. 主要零部件設(shè)計</p><p>　?。?）主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p><b>　　a.落料凸模</b></p><p>

21、;　　結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設(shè)計成直通式，采用線切割機(jī)床加工，2個M8螺釘固定在墊板上，與凸模固定板的配合按H6/m5?？傞LL可按公式計算： L=+h=14.4+14+1+20.6=50mm</p><p>　　落料凸模結(jié)構(gòu)如下圖所示 </p><p><b>　　b.沖孔凸模 </b></p><p>　　因為所沖的孔均為圓形，

22、而且都不屬于需要特別保護(hù)的小凸模，所以沖孔凸模采用臺階式，加工簡單，便于裝備與更換。沖孔凸模結(jié)構(gòu)如下圖所示。</p><p><b>　　c.凹模</b></p><p>　　凹模采用整體凹模，各沖裁的凹?？拙捎镁€切割機(jī)床加工，安排凹模具在模架上的位置時。要依據(jù)計算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄范圍內(nèi)。其輪廓尺寸可按公式計算：</p><p&g

23、t;　　凹模厚度H=kb=0.3x60=18，為了方便橡膠安裝，取H=25</p><p>　　凹模壁厚c=（1.5-2）H=27-36m，取c=40</p><p>　　凹模寬度 B=b+2c=60+2x40=140 取B=150</p><p>　　凹模長度 L取130mm（送料方向）</p><p>　　凹模輪廓尺寸為130150

24、25mm，凹模結(jié)構(gòu)如圖所示</p><p><b>　　凹模</b></p><p>　?。?）定位零件的設(shè)計</p><p>　　落料凸模下部設(shè)置兩個導(dǎo)正銷，借用工件直徑8mm的的兩個孔作為導(dǎo)正孔。導(dǎo)正銷采用H7/r6安裝在落料凸模端面，導(dǎo)正銷導(dǎo)正部分與導(dǎo)正孔采用H7/r6配合。</p><p><b>　　

25、（3）導(dǎo)料板的設(shè)計</b></p><p>　　導(dǎo)料板內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模齊平，導(dǎo)料板與條料之間間隙取1mm，這樣就可確定了導(dǎo)料板的寬度，導(dǎo)料板厚度取4mm，采用45鋼制作，熱處理硬度為40-45HRC，用螺釘固定在凹模上。導(dǎo)料板上有活動擋料銷凹槽。</p><p>　?。?）卸料板部件設(shè)計</p><p><b>　　a.卸料板的設(shè)計&

26、lt;/b></p><p>　　卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為8mm。采用45鋼制造，淬火硬度為40-45HRC。</p><p>　　b. 卸料螺釘?shù)倪x用</p><p>　　卸料板上設(shè)置4個螺釘，公稱直徑為8mm，螺紋部分為M64。 </p><p>　?。?）模架及其他零部件設(shè)計</p><p&

27、gt;　　該模具采用對角式導(dǎo)柱模架，導(dǎo)柱分別為28100,導(dǎo)套分別為2842x95。</p><p>　　上模座厚度取40mm，上墊板厚度取10mm，固定板厚度取15mm，下模座厚度取45mm，那么該模具的閉合高度：</p><p>　　==40+10+50+25+45-2=168mm</p><p>　　式中：h2為凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度，h2=2mm</

28、p><p>　　L—凸模長度，L=50mm</p><p>　　H—凹模厚度，H=25mm</p><p>　　可見該模具閉合高度小于所選壓力機(jī)J23-25的最大裝模高度（220 mm），可以使用。</p><p><b>　　6．模具總裝圖</b></p><p>　　通過以上設(shè)計，可得如圖所示的模

29、具總裝圖。模具上模部分主要由上模板、墊板、凸模（3個）、凸模固定板及卸料板等組成。卸料方式采用彈性卸料，以橡膠為彈性元件/下模部分由下模座、凹模板、導(dǎo)料板等組成。沖孔廢料和成品件均由漏料孔漏出。</p><p>　　條料送進(jìn)時采用活動擋料銷21作為粗定距，在落料凸模上安裝2個導(dǎo)正銷，利用條料上的孔作為導(dǎo)正銷孔導(dǎo)正，以此作為條料送進(jìn)的精確定距。</p><p><b>　　7．沖壓

30、設(shè)備的選定</b></p><p>　　通過校核，選擇開式雙柱可傾壓力機(jī)J23-25能滿足要求。起主要參數(shù)如下：</p><p>　　公稱壓力：250kN</p><p><b>　　滑塊行程：65mm</b></p><p>　　最大閉合高度：270mm</p><p>　　最大裝模

31、高度：220mm</p><p>　　連桿調(diào)節(jié)長度:55mm</p><p>　　工作臺尺寸（前后x左右）：370x560 mm</p><p>　　墊板尺寸（厚度x直徑）：50x200 mm</p><p>　　模柄孔尺寸：40x60 mm</p><p>　　最大傾斜角度：30度</p><p&

32、gt;　　8、模具零件的加工工藝</p><p>　　本副沖裁模，模具零件加工的關(guān)鍵在于工作零件、固定板以及卸料板。若采用線切割加工技術(shù)，這些零件的加工就變得相對簡單。表四所示為落料凸模的加工工藝過程。</p><p><b>　　表四</b></p><p><b>　　9、模具的裝配</b></p>&l

33、t;p>　　根據(jù)倒裝復(fù)合模裝配要點，選凹模作為裝配基準(zhǔn)件，先裝上模，再裝下模，并調(diào)整間隙，試沖，返修。具體的情況見表五所示。</p><p><b>　　表五</b></p><p>　　1.上模座 2.導(dǎo)套 3.導(dǎo)柱 4.緊固螺釘 5.沉頭螺釘 6模柄 7.凸模固定板 8.卸料螺釘 9.墊板 10.圓柱銷 11. 卸料板 12.下模座 13.圓柱銷 14.凹模

34、 15.沖孔凸模 </p><p>　　16.落料凸模 17.導(dǎo)正銷 18.卸料橡膠 19.擋料銷 20.導(dǎo)料扳子</p><p><b>　　模具總裝圖</b></p><p><b>　　主要參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　《公差配合與技術(shù)測量》，陳于萍，機(jī)械工業(yè)出

35、版社</p><p>　　《機(jī)械制圖》,劉少年主編，機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　《機(jī)械制造基礎(chǔ)》，胡大超，高等教育出版社</p><p>　　《金屬材料與熱處理》，趙先仲，機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　《機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)》，司乃鈞，機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　《機(jī)械制造技術(shù)》，李華，高等教育出版社

36、</p><p>　　《沖壓與成型設(shè)備》，孫鳳勤主編，高等教育出版社</p><p>　　《模具制造工藝學(xué)》，郭鐵良，機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　《沖壓模具設(shè)計與制造》，劉建超、張寶忠主編，高等教育出版社</p><p>　　《數(shù)控機(jī)床加工工藝與設(shè)備》，趙長明，機(jī)械工業(yè)出版社</p><p><b>