沖壓模具課程設(shè)計

1、<p><b>　　課 程 設(shè) 計</b></p><p>　　題 目： 沖壓模具課程設(shè)計計 </p><p>　　院 別： 機(jī)電學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 </p><p>　　姓 名：

2、 </p><p>　　學(xué) 號： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　日 期： 2011年6月 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　任務(wù)書…………………………………

3、……………P3</p><p>　　零件工藝性分析……………………………………P4</p><p>　　1、材料分析…………………………………………P4</p><p>　　2、結(jié)構(gòu)分析…………………………………………P4</p><p>　　3、精度分析…………………………………………P4</p><p><b

4、>　　工藝方案的確定</b></p><p>　　1、刃口尺寸計算……………………………………P5</p><p>　　2、排樣計算…………………………………………P6</p><p>　　3、沖裁力計算………………………………………P7</p><p>　　4、沖裁壓力中心計算………………………………P7</p>

5、;<p>　　5、沖壓設(shè)備的選用…………………………………P7</p><p>　　模具零部件結(jié)構(gòu)的確定……………………………P7</p><p>　　1、標(biāo)準(zhǔn)模架的選用…………………………………P7</p><p>　　2、其他零部件結(jié)構(gòu)…………………………………P8</p><p>　　四、模具裝配圖………………………………

6、……………P10</p><p>　　五、模具零件圖……………………………………………P11</p><p>　　六、凹模零件加工工藝路線………………………………P9</p><p><b>　　落料沖孔復(fù)合模設(shè)計</b></p><p>　　（一）零件工藝性分析</p><p>　　工件為圖1所

7、示的落料沖孔件，材料為Q235鋼，材料厚度2mm，生產(chǎn)批量為大批量。工藝性分析內(nèi)容如下：</p><p><b>　　1.材料分析</b></p><p>　　Q235為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有較好的沖裁成形性能。</p><p><b>　　2. 結(jié)構(gòu)分析</b></p><p>　　零件結(jié)構(gòu)簡單對稱

8、，無尖角，對沖裁加工較為有利。零件中部有一異形孔，孔的最小尺寸為6mm，滿足沖裁最小孔徑≥的要求。另外，經(jīng)計算異形孔距零件外形之間的最小孔邊距為5.5mm，滿足沖裁件最小孔邊距≥的要求。所以，該零件的結(jié)構(gòu)滿足沖裁的要求。</p><p><b>　　3. 精度分析：</b></p><p>　　零件上有4個尺寸標(biāo)注了公差要求，由公差表查得其公差要求都屬IT13，所以普

9、通沖裁可以達(dá)到零件的精度要求。對于未注公差尺寸按IT14精度等級查補(bǔ)。</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>　?。ǘ_裁工藝方案的確定</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(chǎn)。</p>

10、<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—落料連續(xù)沖壓，采用級進(jìn)模生產(chǎn)。</p><p>　　方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需兩道工序、兩副模具，生產(chǎn)效率低，零件精度較差，在生產(chǎn)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(chǎn)效率高。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較簡單，模具制造并不困

11、難。方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率也很高，但與方案二比生產(chǎn)的零件精度稍差。欲保證沖壓件的形位精度，需在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正，模具制造、裝配較復(fù)合模略復(fù)雜。</p><p>　　所以，比較三個方案欲采用方案二生產(chǎn)?，F(xiàn)對復(fù)合模中凸凹模壁厚進(jìn)行校核，當(dāng)材料厚度為2mm時，可查得凸凹模最小壁厚為4.9mm，現(xiàn)零件上的最小孔邊距為5.5mm，所以可以采用復(fù)合模生產(chǎn)，即采用方案二。</p><p>&

12、lt;b>　　1.刃口尺寸計算</b></p><p>　　根據(jù)零件形狀特點，刃口尺寸計算采用分開制造法。</p><p>　　（1）落料件尺寸的基本計算公式為</p><p>　　尺寸，可查得凸、凹模最小間隙Zmin=0.246mm，最大間隙Zmax=0.360mm，凸模制造公差，凹模制造公差。將以上各值代入≤校驗是否成立，經(jīng)校驗，不等式成立，所

13、以可按上式計算工作零件刃口尺寸。</p><p>　　即 </p><p>　?。?）沖孔基本公式為</p><p>　　尺寸，查得其凸模制造公差，凹模制造公差。經(jīng)驗算，滿足不等式≤，因該尺寸為單邊磨損尺寸，所以計算時沖裁間隙減半，得</p><p>　　尺寸，查得其凸模制造公差，凹模制造公差。經(jīng)驗算，滿足不等式≤

14、，因該尺寸為單邊磨損尺寸，所以計算時沖裁間隙減半，得 </p><p><b>　　（3）中心距：</b></p><p><b>　　尺寸</b></p><p><b>　　尺寸</b></p><p><b>　　尺寸</b>

15、</p><p><b>　　2.排樣計算</b></p><p>　　分析零件形狀，應(yīng)采用單直排的排樣方式，零件可能的排樣方式有圖2所示兩種。</p><p>　　比較方案a和方案b，方案b所裁條料寬度過窄，剪板時容易造成條料的變形和卷曲，所以應(yīng)采用方案a?，F(xiàn)選用4000mm×1000 mm的鋼板，則需計算采用不同的裁剪方式時，每張

16、板料能出的零件總個數(shù)。</p><p>　?。?）裁成寬81.4mm、長1000mm的條料，則一張板材能出的零件總個數(shù)為</p><p>　?。?）裁成寬81.4mm、長4000mm的條料，則一張板材能出的零件總個數(shù)為</p><p>　　比較以上兩種裁剪方法，應(yīng)采用第1種裁剪方式，即裁為寬81.4mm、長1000mm的條料。其具體排樣圖如圖3所示。</p&g

17、t;<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>　　此例中零件的周長為216mm，材料厚度2mm，Q235鋼的抗剪強(qiáng)度取350MPa，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(jié)構(gòu)，所以所需卸料力和推件力為</p><p

18、>　　則零件所需得沖壓力為</p><p>　　初選設(shè)備為開式壓力機(jī)J23—35。</p><p><b>　　4.壓力中心計算</b></p><p>　　零件外形為對稱件，中間的異形孔雖然左右不對稱，但孔的尺寸很小，左右兩邊圓弧各自的壓力中心距零件中心線的距離差距很小，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。</

19、p><p><b>　　5、沖壓設(shè)備的選用</b></p><p>　　根據(jù)沖壓力的大小，選取開式雙柱可傾壓力機(jī)JH23—35，其主要技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　公稱壓力：350kN</p><p><b>　　滑塊行程：80mm</b></p><p>　　最大閉合高度

20、：280 mm</p><p>　　閉合高度調(diào)節(jié)量：60 mm</p><p>　　滑塊中心線到床身距離：205mm</p><p>　　工作臺尺寸：380 mm×610 mm</p><p>　　工作臺孔尺寸：200 mm×290 mm</p><p>　　模柄孔尺寸：φ50 mm×70

21、 mm</p><p>　　墊板厚度：60 mm</p><p>　　三、模具零部件結(jié)構(gòu)的確定</p><p><b>　　1.標(biāo)準(zhǔn)模架的選用</b></p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)模架的選用依據(jù)為凹模的外形尺寸，所以應(yīng)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，凹模高度，凹模壁厚。</p><p

22、>　　所以，凹模的總長為（取160mm），凹模的寬度為 。</p><p>　　模具采用后置導(dǎo)柱模架，根據(jù)以上計算結(jié)果，可查得模架規(guī)格為上模座160mm×125mm×35mm，下模座160mm×125mm×40mm，導(dǎo)柱25mm×150mm，導(dǎo)套25mm×85mm×33mm。</p><p&g

23、t;　　2.卸料裝置中彈性元件的計算</p><p>　　模具采用彈性卸料裝置，彈性元件選用橡膠，其尺寸計算如下：</p><p>　?。?）確定橡膠的自由高度</p><p>　　由以上兩個公式，取。</p><p>　　（2）確定橡膠的橫截面積</p><p>　　查得矩形橡膠在預(yù)壓量為10%~15%時的單位壓力為

24、0.6MPa，所以</p><p>　　（3）確定橡膠的平面尺寸</p><p>　　根據(jù)零件的形狀特點，橡膠墊的外形應(yīng)為矩形，中間開有矩形孔以避讓凸模。結(jié)合零件的具體尺寸，橡膠墊中間的避讓孔尺寸為82 mm×25mm，外形暫定一邊長為160mm，則另一邊長b為</p><p>　?。?）校核橡膠的自由高度</p><p>　　為滿

25、足橡膠墊的高徑比要求，將橡膠墊分割成四塊裝入模具中，其最大外形尺寸為80mm，所以</p><p>　　橡膠墊的高徑比在0.5~1.5之間，所以選用的橡膠墊規(guī)格合理。橡膠的裝模高度約為0.85×40 mm =34mm。</p><p><b>　　3.其他零部件結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　凸模由凸模固定板固定，兩者采用過渡配合關(guān)

26、系。模柄采用凸緣式模柄，根據(jù)設(shè)備上模柄孔尺寸，選用規(guī)格A50×100的模柄。</p><p><b>　　四、模具裝配圖</b></p><p>　　模具裝配圖如圖4所示。</p><p><b>　　五、模具零件圖</b></p><p>　　模具中上模座、下模座、墊板、凸模固定板、卸料