落料沖壓模具課程設(shè)計

1、<p>　　《板料成型工藝及模具設(shè)計》</p><p><b>　　課程設(shè)計指導書</b></p><p><b>　　一、設(shè)計課題</b></p><p>　　零件簡圖:如右圖所示</p><p><b>　　材料：Q235</b></p><p

2、><b>　　板厚： 1mm</b></p><p><b>　　精度等級：IT11</b></p><p><b>　　生產(chǎn)批量：大批量</b></p><p><b>　　圖1.1</b></p><p><b>　　二、設(shè)計內(nèi)容<

3、;/b></p><p>　　2.1 沖壓件工藝分析</p><p>　　該工件只有落料一個工序,材料為Q235；</p><p>　　工件的外形左右對稱；</p><p>　　該工件上無過長的突出懸臂和凹槽；</p><p>　　該工件的精度等級為IT11，屬于一般的精度等級；</p><p

4、>　　綜上所述，該工件的結(jié)構(gòu)工藝性較好，沖裁較為容易。</p><p>　　2.2 確定沖壓工藝方案</p><p>　　該工件只有落料一個工序，可以有以下幾種工藝方案：</p><p>　　方案一：采用一副簡單的落料模，其排樣圖有兩種形式，第一種是采用單排形式，其排樣圖如下圖所示</p><p><b>　　圖2.2.1&l

5、t;/b></p><p>　　第二種是雙排形式，沖裁時先沖一側(cè)條料上的工件，沖完之后將工件翻轉(zhuǎn)，沖裁安排在條料另一側(cè)上的工件，其排樣圖如下圖所示</p><p><b>　　圖2.2.2</b></p><p>　　方案二：在一副落料模中不同的位置設(shè)置兩副落料用的凸模和凹模，即在一次沖裁行程中同時沖下兩個工件，根據(jù)凸模位置不同，其排樣圖

6、有兩種，如下圖所示</p><p><b>　　圖2.2.3</b></p><p><b>　　圖2.2.4</b></p><p><b>　　分析比較：</b></p><p>　　方案一：.采用單工序模生產(chǎn)，模具結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低。</p><p&

7、gt;　　方案二：一副模具上裝兩副凸凹模，結(jié)構(gòu)設(shè)計較為復雜，制造成本較高。</p><p><b>　　方案確定：</b></p><p>　　雖然方案二生產(chǎn)效率較高，但是模具的制造成本較高，結(jié)構(gòu)設(shè)計較為復雜。相比之下，方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，節(jié)約生產(chǎn)資本。</p><p>　　2.3 主要設(shè)計計算</p><p&g

8、t;　　2.3.1 工件尺寸公差轉(zhuǎn)換及毛坯尺寸計算</p><p><b>　　圖2.3.1</b></p><p>　　按“入體原則”標注工件尺寸公差，由文獻（2）p257表3-2公差等級為11級時工件上的尺寸如圖：</p><p><b>　　毛坯的面積為</b></p><p><b&g

9、t;　　毛坯周長為</b></p><p>　　2.3.2 排樣及相關(guān)計算</p><p>　　采用導料板進行側(cè)向?qū)Я希以黾訙y壓裝置保證精度要求。</p><p><b>　　采用單排，</b></p><p><b>　　圖2.3.2.1</b></p><p&g

10、t;　　由文獻（1）p43表2-8查的最小搭邊值分別為：</p><p><b>　　側(cè)面；工件間。</b></p><p>　　由文獻（1）p44表2-9查得工件最大寬度為96mm時，條料寬度的單向偏差為</p><p>　　由文獻（1）p44表2-9查的導料板與最寬條料之間的間隙值為b=5mm</p><p>　　則

11、由文獻（1）p44式（2.26）有條料的寬度為</p><p>　　由文獻（1）p44式（2.27）有導料板間距離為 </p><p>　　相鄰兩工件之間的中心距為</p><p><b>　　材料的利用率為</b></p><p><b>　　采用雙排：</b></p><

12、p><b>　　圖2.3.2.2</b></p><p>　　由文獻（1）p43表2-8查的最小搭邊值分別為：</p><p><b>　　側(cè)面；工件間。</b></p><p>　　上下兩個工件的垂直距離計算 </p><p><b>　　S1=67.5mm</b>&l

13、t;/p><p>　　由文獻（1）p44表2-9查得工件最大寬度為163.5mm時，條料寬度的單向偏差為</p><p>　　由文獻（1）p44表2-9查的導料板與最寬條料之間的間隙值為b=5mm</p><p>　　則由文獻（1）p44式（2.26）有條料的寬度為</p><p>　　由文獻（1）p44式（2.27）有導料板間距離為</p

14、><p>　　A=B+b=172.5mm</p><p>　　相鄰兩工件之間的中心距為l=66mm</p><p><b>　　材料的利用率為</b></p><p>　　由于采用雙排排樣時材料的利用率較單排的利用率高，所以排樣方式選用雙排排樣。</p><p>　　2.3.3 沖壓力計算</p

15、><p>　　由文獻（4）p29表1-50有Q235抗拉強度大約為170Mpa，在此次計算中取。</p><p>　　由文獻（1）p37式（2.18）有沖裁力：</p><p>　　由文獻（1）p40表2.6有K推=0.050，并取n=7</p><p>　　由文獻（1）p40式2.22有推件力為：</p><p>　　由

16、文獻（1）p40表2.6有</p><p>　　由文獻（1）p40式（2.21）有卸料力為：</p><p><b>　　沖壓工藝力為： </b></p><p>　　為使壓力機安全工作，取壓力機的公稱壓力為沖壓工藝力的1.2倍，則有：</p><p><b>　　壓力機公稱壓力：</b></

17、p><p>　　2.3.4 壓力機初選</p><p>　　根據(jù)沖壓工藝總力計算結(jié)果，并結(jié)合工件高度，初選開式雙柱可傾壓力機J23-10.</p><p>　　2.3.5 凸凹模刃口尺寸計算</p><p>　　由文獻（1）P30式（2.2）由經(jīng)驗值法確定最小間隙值，并查表2.3則有</p><p>　　該工件屬于落料件，

18、選凹模為設(shè)計基準，只需要計算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模實際尺寸按間隙要求配作。</p><p>　　由文獻（2）p257表3-2公差等級為11級時工件上的尺寸及相應的磨損系數(shù)如下表所示</p><p>　　落料凹凸模的尺寸如下圖所示：</p><p>　　凸模刃口尺寸（圖2.3.5.2）</p><p>　　凹模刃口尺寸（

19、圖2.3.5.3）</p><p>　　3.3.6 壓力中心的計算</p><p>　　由圖可知壓力中心一定在凹模幾何中心。</p><p>　　2.4 模具的總體設(shè)計</p><p>　　2.4.1 模具類型的選擇</p><p>　　由沖壓工藝分析可知，采用單工序沖壓，所以模具類型為單工序落料模，又由于精度要求不高

20、，所以選用后側(cè)導柱型模座。</p><p><b>　　圖2.4.1</b></p><p>　　2.4.2 定位方式的選擇</p><p>　　導料采用導料板，并采用擋料銷、初始擋料銷定位。</p><p>　　2.4.3卸料方式的選擇</p><p>　　由于材料較硬，在沖壓過程中板料不會發(fā)生

21、翹曲變形，采用彈性卸料和下出料方式。</p><p>　　2.4.4 導向方式的選擇</p><p>　　由于工件的結(jié)構(gòu)較為簡單，同時為了節(jié)約生產(chǎn)成本，簡化模具結(jié)構(gòu)降低模具制造難度，方便安裝調(diào)整，該單工序落料模采用后側(cè)導柱導套式落料模。</p><p>　　2.5 模具零部件設(shè)計</p><p>　　2.5.1 整體式凹模</p>

22、<p>　　沖裁時凹模承受沖裁力和側(cè)向壓力的作用，受力情況比較復雜，通常根據(jù)沖裁的板料的厚度和沖裁件的輪廓尺寸按經(jīng)驗公式來確定，由文獻（1）p76式（3.11）、（3.12），查表3.3中的凹模厚度系數(shù)k=0.18，得凹模的尺寸為：</p><p><b>　　圖2.5.1.2</b></p><p><b>　　2.5.2 凸模</b&

23、gt;</p><p><b>　　圖2.5.2.1</b></p><p>　　由工件形狀可知凸模形式為十字形凸模，且通過分析比較：落料凸模截面較大，為固定方便采用圓凸臺固定較為可靠。</p><p><b>　　凸模長度計算：</b></p><p>　　L=h+（1520）mm；</p&

24、gt;<p>　　上式中，=30mm--凸模固定板厚度；</p><p>　　=14mm--卸料板厚度；</p><p><b>　　=8mm—導尺厚度</b></p><p>　　L=70mm—凸模長度。</p><p>　　1520mm——包含凸模進入凹模的深度、凸模修磨量、沖模在閉合狀態(tài)下卸料板到凸模

25、固定板間的距離。</p><p>　　凸模長度由上表可查得, L=70 mm</p><p>　　由于此工件的形狀較為復雜，加工時比較適合采用線切割加工，考慮到加工工藝性要求，凸模采用直通式，固定方式采用鉚接式，凸模的長度取為50mm,</p><p>　　當凹模的尺寸確定之后，由文獻(3)p128表5-3得彈壓卸料縱向和橫向送料典型組合尺寸（GB/T8066.2-

26、95）</p><p>　　2.5.3模架的選用</p><p>　　由于工件精度要求不太高，且考慮模具結(jié)構(gòu)簡單。故選擇后側(cè)導柱模架。</p><p>　　由 [3] 105頁表4-6可查得</p><p>　　表2 模座尺寸（單位：mm）</p><p>　　2.5.4 導柱導套的選用</p><

27、;p>　　由模架尺寸選用導柱導套，選用滑動導柱B型及滑動導套B型，由 [4] 78頁表3-38及表3-39 可查得導柱導套尺寸如下表：</p><p>　　表4 導柱尺寸（單位：mm）</p><p>　　表5 導套尺寸（單位：mm）</p><p>　　2.5.5 壓力機的選用</p><p>　　由前面沖裁力計算結(jié)果可知F= 12

28、7.03KN。由模具的設(shè)計及實際情況考慮選擇開式雙柱可傾壓力機J23-25。具體參數(shù)見下表：</p><p>　　表 6開式雙柱可傾壓力機參數(shù)</p><p><b>　　三、模具裝配</b></p><p>　　根據(jù)落料模的特點，先裝上模，再裝下模較為合理，并調(diào)整間隙，試沖，返修。具體過程如下。</p><p><

29、;b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 吳詩惇主編.沖壓工藝及模具設(shè)計·西北工業(yè)大學出版社，2002年；</p><p>　　[2] 甘永立主編幾何公差與檢測[M]·8版,上海：上?？茖W出版社，2008.1；</p><p>　　[3].王立人，張輝主編.沖壓模具設(shè)計指導[M]·北京：北京理工大學出版社