沖壓課程設(shè)計---沖壓模具cadcam實(shí)訓(xùn)說明書

1、<p>　　材料工程系模具設(shè)計與制造專業(yè)</p><p>　　沖壓模具CAD/CAM實(shí)訓(xùn)說明書</p><p>　　姓名： </p><p>　　班 級： 模具011111 </p><p>　　學(xué)號： </p><p>　　指導(dǎo)教師

2、： </p><p>　　日 期： 2011年12月 </p><p>　　沖壓模具CAD/CAM實(shí)訓(xùn)任務(wù)書</p><p>　　題 目： </p><p><b>　　內(nèi) 容：（1）</b></p><p><

3、b>　　（2）</b></p><p><b>　　（3）</b></p><p><b>　?。?）</b></p><p><b>　　（5）</b></p><p><b>　?。?）</b></p><p&g

4、t;<b>　　原始資料：</b></p><p>　　2011年 12月</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　設(shè)計題目</b></p><p><b>　　零件的工藝分析</b></p><p>

5、;<b>　　工藝方案的確定</b></p><p><b>　　必要的工藝計算</b></p><p><b>　　模具總體設(shè)計</b></p><p>　　模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p><b>　　沖壓設(shè)備的選擇</b></p>

6、<p><b>　　繪制模具總裝圖</b></p><p><b>　　參考資料目錄</b></p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p><b>　　設(shè)計題目</b></p><p>　　工件名稱：小墊片

7、 </p><p>　　生產(chǎn)批量：大批量 </p><p>　　厚度： 2mm </p><p>　　材料： Q235 未經(jīng)退

8、火的 </p><p><b>　　工件簡圖為：</b></p><p>　　二. 沖壓件的工藝分析</p><p>　　該沖壓件形狀簡單、對稱。是由圓弧和直線組成。沖裁件內(nèi)外形所能達(dá)到的精度為IT11~IT14。孔中心與邊緣距離尺寸公差為±0.5mm。將以上精

9、度與零件的精度要求相比較，可以認(rèn)為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證，其他尺寸標(biāo)注、生產(chǎn)批量等情況也符合沖裁的工藝要求。故決定采用沖壓方式加工。</p><p>　　該工件未標(biāo)出沖裁件的拐角處圓角，可得到工件最小圓角半徑R≥0.25t=0.25×2=0.5mm，因?yàn)楣ぜ]有明確要求，為使模具整體設(shè)計簡單，本工件取R=3mm </p><p><b>　　工藝方案

10、的確定</b></p><p>　　該零件所需要的沖壓工序?yàn)槁淞虾蜎_孔，可擬出以下三種工藝方案：</p><p>　　方案一：用簡單的模具分兩次加工，即落料和沖孔</p><p>　　方案二：沖孔、落料復(fù)合模</p><p>　　方案三：沖孔、落料級進(jìn)模</p><p>　　采用方案一生產(chǎn)率低，工件的累積誤

11、差大，操作不方便，由于該工件為大量生產(chǎn)，方案二和方案三更具有優(yōu)越性。</p><p>　　該零件的五個小孔與外緣之間的最小距離都比孔徑大，大于此零件要求的最小壁厚，可以采用沖孔落料復(fù)合模和或沖孔落料級進(jìn)模。復(fù)合模模具的形位精度和尺寸精度容易得到保證，且生產(chǎn)率也較高，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由于復(fù)合模精度較高，故制造不易。復(fù)合模裝配也較困難，強(qiáng)度也會受到影響，且工件的孔較小，凸模壽命不高，不易更換。</p>

12、<p>　　而級進(jìn)模生產(chǎn)率高，易損件更換方便，因此通過對上述三種方案的分析比較，該零件的沖壓生產(chǎn)采用方案三的級進(jìn)模較好。</p><p><b>　　四.必要的工藝計算</b></p><p>　　(1）排樣設(shè)計 設(shè)計級進(jìn)模首先要設(shè)計排樣圖，該零件類似一個矩形的門型框，中間沖3個小孔</p><p>　　經(jīng)分析，直排的材料利用率較

13、高。如圖所示的排樣方法，可提高材料的利用率，減少廢料。</p><p>　　查表2.9取得搭邊為1.8mm和2.5mm</p><p>　　計算條料寬度B=(20+2.5×2）=25mm</p><p>　　步距 S=（20+1.8）=21.8mm</p><p>　　根據(jù)一般的市場供應(yīng)情況，原料選用2000mm×100

14、0mm×2mm的冷軋鋼板，每塊可剪成1000mm×25mm規(guī)格條料85條，材料剪切率可達(dá)99.2%</p><p>　　計算沖壓毛坯面積 A=（20×20）=400</p><p>　　一個步距的材料利用率 η===73.4%</p><p>　　計算凸、凹模刃口尺寸 查表2.4得間隙值</p><p&g

15、t;　　=0.246 =0.360</p><p>　　1） 沖孔8.5mm凸、凹模刃口尺寸的計算方法</p><p>　　由于制件結(jié)構(gòu)簡單，精度要求不高，所以采用凸模和凹模分開加工的方法制作凸、凹模，其凸、凹模尺寸計算如下</p><p>　　查表2.5的凸、凹模制造公差得</p><p>　　=0.020mm =0.025mm<

16、;/p><p>　　校核－=0.114mm，而+=0.045mm</p><p><b>　　滿足－≧+的條件</b></p><p>　　查表2.6得IT14級⑩磨損系數(shù) x=0.5</p><p>　　按式（2—5）===mm</p><p><b>　　=mm</b>&

17、lt;/p><p>　　外形落料凸、凹模具刃口尺寸計算方法</p><p>　　對外輪廓的落料，結(jié)合模具的特點(diǎn)，工作零件的形狀相對較簡單，適宜采用線切割機(jī)床分別加工落料凹模、凸模、凸模固定板、卸料板。這種加工方法可以保證這些零件的各個孔的同軸度，使裝配簡單，因此工作零件刃口尺寸計算按分別制造法來計算，其凸、凹模刃口尺寸計算如下</p><p>　　查表2.5得凸、凹模制

18、造公差</p><p>　　=0.020mm =0.025mm</p><p>　　查表2.4得間隙值=0.246 =0.360</p><p>　　校核－=0.114mm，而+=0.045mm</p><p><b>　　滿足－≧+的條件</b></p><p>　　查表2.6得IT14級⑩

19、磨損系數(shù) x=0.5</p><p>　　按式(2—3) </p><p><b>　　=mm</b></p><p><b>　　mm</b></p><p><b>　　mm</b></p><p><b>　　mm</b&g

20、t;</p><p><b>　　沖壓力的計算</b></p><p>　　該模具采用復(fù)合模，選擇推板卸料，下出件方式</p><p>　　落料力 =Lτ=（80×2×450）=72KN</p><p>　　沖孔力 Lτ=(4π×2×2×450)=22.6KN<

21、/p><p>　　Lτ=(8.5π×2×450)=24KN</p><p><b>　　沖孔時的推件力</b></p><p>　　由于工件的形狀簡單、精度要求不高，故選擇斜壁式凹模，因此推件力為零</p><p>　　沖孔時的卸料力 </p><p>　　查表2.7取=0.0

22、3</p><p><b>　　=1.4KN</b></p><p>　　落料時的推件力 </p><p>　　落料凹模取直筒形的刃口形式，與由表2.25查得</p><p>　　h=6mm 則n=h/t=6mm/2=3個</p><p><b>　　查表2—7取</b>

23、;</p><p><b>　　10.8KN</b></p><p>　　落料時的卸料力 </p><p>　　查表2.7取=0.03</p><p><b>　　2.16KN</b></p><p><b>　　總沖壓力為</b></p>

24、;<p>　　=（72+22.6+24+10.8+2.16）KN=131.7KN</p><p>　　為了保證沖壓力足夠，一般沖裁時壓力機(jī)噸位應(yīng)比計算的沖壓力大30%左右。即=1.3×131.7KN=171.2KN</p><p>　　(4)壓力中心的計算 </p><p>　　由于沖裁件是對稱的工件，沖裁件的壓力中心，位于沖裁件輪廓圖形

25、的幾何中心線上。</p><p>　　五. 模具的總體設(shè)計</p><p>　　根據(jù)上述分析，本零件的沖壓包括沖孔和落料兩個工序 可采用正裝復(fù)合模具.工件由卸料裝置卸下.每沖一次卸出一次，模內(nèi)不積聚工件，不易將凸凹模脹裂.孔廢料卸料空卸出模外.由于該模具壓料是由落料凸模與卸料板一起配合實(shí)現(xiàn).應(yīng)選用推板板卸下條料廢料.</p><p>　　因是大批量生產(chǎn)，采用手動送料

26、方式，從前往后送料.</p><p>　　為確保零件質(zhì)量及穩(wěn)定性，選用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向.由于該零件導(dǎo)向尺寸較小，且精度要求不高，用后置導(dǎo)柱模架.</p><p>　　模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　1. 凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計，包括以下幾個方面</p><p>　　①落料凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p&

27、gt;　　該落料凹模采用直壁式刃口，該凹模結(jié)構(gòu)簡單，宜采用整體式. </p><p>　　查表得： k=0.35</p><p>　　即凹模高度 H=kb=0.35×20=7mm </p><p>　　凹模壁厚 C=1.5H=10.5mm</p><p>　　凹模外形尺寸確定 L=20+2

28、5;10.5=41mm</p><p><b>　　B=41mm</b></p><p>　　故 該凹模整體尺寸可標(biāo)準(zhǔn)化為：23mm×23mm×12.5mm</p><p>　?、跊_孔φ4mm凸模設(shè)計</p><p>　　因沖裁力不是很大，凸模可設(shè)計為圓柱形凸模.易加工，其工作部分可用車削、磨削或仿形

29、加工.φ4mm的孔的凸模設(shè)計時由于孔徑與料厚相近.因采用凸模護(hù)套保證凸模不被沖斷.凸模固定板厚t=12.5mm.</p><p>　　凸模長度可根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要來確定</p><p>　　Lφ4=h凸模固定板+h落料凹模=23mm+12.5mm=35.5mm</p><p>　　對φ4孔的強(qiáng)度進(jìn)行校核</p><p><b>　　對

30、壓應(yīng)力進(jìn)行校核</b></p><p>　　故 該凸模壓應(yīng)力強(qiáng)度符合要求。</p><p><b>　?、弁拱寄５慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　本模具為復(fù)合沖裁模。除了沖孔凸模和落料凹模外，還有一個凸凹模。確定凸凹模安排在模架上的位置時，要依據(jù)計算的壓力中心的數(shù)據(jù)，使壓力中心與模柄中心重合。</p><p

31、>　　凸凹模的強(qiáng)度校核：查表得正裝復(fù)合沖孔落料模的最小壁厚為4.9mm，而實(shí)際最小壁厚為12.5mm。正裝復(fù)合模要求最小壁厚小于倒裝復(fù)合膜。凸凹模的刃口尺寸按落料凹模尺寸配制，并需保證雙面間隙為0.246mm～0.36mm。凸凹模上與邊緣距離尺寸的公差應(yīng)比零件所標(biāo)注精度高3～4級。</p><p><b>　　b.橡皮的選用 </b></p><p>　　根據(jù)模

32、具結(jié)構(gòu)，粗選四個橡皮，</p><p>　　每個橡皮的預(yù)壓力為： </p><p>　　選用橡皮應(yīng)主要確定自由高度和預(yù)壓縮量</p><p><b>　?、糯_定自由高度 </b></p><p>　　⑶高度校核： </p><p><b>　　故 所選合適</b&

33、gt;</p><p><b>　?、苣＜艿脑O(shè)計</b></p><p>　　模架各零件標(biāo)記如下：</p><p>　　上模座： 180mm×75mm×25mm</p><p>　　下模座： 180mm×150mm×25mm</p><p&

34、gt;　　導(dǎo)柱： 20×90</p><p>　　導(dǎo)套： 20×65×30</p><p>　　模柄： φ40mm×75mm</p><p>　　墊板： 80mm×60mm×5mm</p><p>　　卸料板：

35、 80mm×60mm×8mm</p><p>　　凸模固定板： 80mm×60mm×5mm</p><p><b>　　沖模的閉合高度</b></p><p>　　沖模的閉合高度是指滑塊在下死點(diǎn)及模具在最低工作位置是，上模座上平面與下模座下平面之間的距離H。沖模的閉合高度必須與壓力機(jī)的裝模高度相

36、適應(yīng)。壓力機(jī)的裝模高度是指滑塊在下死點(diǎn)位置時，滑塊下端面之墊板上平面間的距離。當(dāng)連桿調(diào)至最短時為壓力機(jī)的最大裝模高度Hmax，連桿調(diào)至最長時為最小裝模高度Hmin。</p><p>　　沖模的閉合高度H應(yīng)介于壓力機(jī)的最大裝模高度Hmax和最小裝模高度Hmin之間，其關(guān)系為;</p><p>　　Hmax－5mm≥H≥Hmin＋10mm</p><p><b&g

37、t;　　模具壓力中心的確定</b></p><p>　　零件外形為對稱件，中間的異形孔雖然左右對稱，所以該零件的壓力中心 可近似認(rèn)為就是零件外形中心線的交點(diǎn)。</p><p><b>　　沖壓設(shè)備的選用</b></p><p>　　選擇型號為JH2-25型的開式雙柱可傾壓力機(jī)就可滿足使用要求，主要技術(shù)參數(shù)如下：</p>

38、<p>　　公稱壓力： 250KN 工作臺尺寸：（前后×左右）：370×56</p><p>　　滑塊行程： 75mm 墊板尺寸：50×φ260</p><p>　　最大閉合高度：260mm 模柄孔尺寸：φ32×78mm</p><p>　　最大裝模高度：210mm 最大傾斜角度：30

39、°</p><p>　　連桿調(diào)節(jié)長度：50mm</p><p><b>　　八. 模具的裝配：</b></p><p>　　根據(jù)復(fù)合模的特點(diǎn)，先裝上模，再裝下模比較合理.并調(diào)節(jié)間隙試沖返修.具體過程如下：</p><p><b>　　⒈上摸裝配</b></p><p&g

40、t;　?、僮屑?xì)檢查每個將要裝配的零件是否符合圖紙要求，并作好劃線定位等準(zhǔn)備工作.</p><p>　?、谙葘⑼鼓Ｅc凸模固定板裝配，再與凹模板裝配，并調(diào)整間隙以免發(fā)生干涉.</p><p>　?、郯岩蜒b配好的凸模及凹模與上模座相連，并再次檢查間隙是否合理.打上銷釘，擰入螺絲.</p><p><b>　　⒉下模裝配</b></p>

41、<p>　?、僮屑?xì)檢查每個將要裝配的零件是否符合圖紙要求，并作好劃線定位等準(zhǔn)備工作.</p><p>　?、谙葘⑼拱寄７旁谙履Ｗ?，再裝入凸凹模固定板，并調(diào)整間隙以免發(fā)生干涉及零件損壞.接著依次按順序裝入銷釘、活動擋料銷、彈簧卸料板，檢查間隙合理后，擰入卸料螺釘，再擰入緊固螺釘，并再次檢查間隙.</p><p>　?、蹖⒔?jīng)調(diào)整后的上下模按導(dǎo)柱、導(dǎo)套配合進(jìn)行組裝.檢查間隙及其他裝配

42、合理后進(jìn)行試沖.并根據(jù)試沖結(jié)果，直到生產(chǎn)出合格零件.</p><p><b>　　九</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　?。?）熊志卿編，沖壓工藝與模具設(shè)計。北京：高等教育出版社，2011.6</p><p>　　（2）黃德彬編著，有色金屬材料手冊，化學(xué)工業(yè)出版

43、社，2005.1</p><p>　?。?）王芳主編.冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990.10</p><p>　　（4）中國機(jī)床總公司編著，全國機(jī)床產(chǎn)品供貨目錄，機(jī)械工業(yè)出版社，2002.6</p><p>　?。?）夏巨諶主著.中國模具設(shè)計大典.中國機(jī)械工程學(xué)會，2003.5</p><p>　?。?）丁松聚主編.冷沖模設(shè)

44、計.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.10</p><p>　?。?）魏春雷主編.沖壓工藝與模具設(shè)計.北京：北京理工大學(xué)出版社，2007.8</p><p>　?。?）馮丙堯，韓泰榮，蔣文森主編，模具設(shè)計與制造簡明手冊</p><p>　?。?）薛啟翔主編.冷沖模具設(shè)計結(jié)構(gòu)圖冊.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.4</p><p>　　（10）王

45、孝培主編，沖壓手冊，機(jī)械工業(yè)出版社，1988年2月</p><p>　?。?1）薛啟翔編。沖壓模具設(shè)計結(jié)構(gòu)圖冊。北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.4</p><p>　?。?2）楊玉英主編，實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計手冊，機(jī)械工業(yè)出版社，2005.1</p><p><b>　　十．結(jié)束語</b></p><p><b&