冷沖壓級進模模具課程設計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　級進模設計說明3</b></p><p><b>　　任務描述：3</b></p><p>　　1.沖壓件工藝性分析4</p><p>　　2．沖壓工藝方案的確定4</p><p

2、>　　3.主要設計計算5</p><p>　?。?）排樣方式的確定以及計算5</p><p>　?。?）壓力中心的確定及相關計算5</p><p>　　（3）沖壓力的計算6</p><p>　?。?）工作零件刃口尺寸計算6</p><p>　?。?）卸料橡膠的設計7</p><p&

3、gt;　　4. 模具總體設計8</p><p>　　（1）模具類型的選擇8</p><p>　　（2）定位方式的選擇8</p><p>　?。?）卸料，出件方式的選擇8</p><p>　?。?）導向方式選擇8</p><p>　　5. 主要零部件設計8</p><p>　?。?）主

4、要零件的結構設計8</p><p>　?。?）定位零件的設計10</p><p>　?。?）導料板的設計11</p><p>　　（4）卸料板部件設計11</p><p>　?。?）模架及其他零部件設計11</p><p>　　6．模具總裝圖12</p><p>　　7．沖壓設備的選

5、定12</p><p>　　8、模具零件的加工工藝13</p><p>　　9、模具的裝配14</p><p><b>　　模具總裝圖16</b></p><p>　　主要參考文獻：17</p><p><b>　　設計小結17</b></p>&l

6、t;p><b>　　級進模設計說明</b></p><p><b>　　任務描述：</b></p><p>　　工件名稱：沖孔落料件</p><p>　　工件簡圖：如下圖1 </p><p><b>　　生產批量：大批量</b&g

7、t;</p><p><b>　　材料：紫銅</b></p><p><b>　　材料厚度：3mm</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準；</p><p>　　3．繪制工程圖，圖紙符

8、合國家制圖標準；</p><p>　　4．編寫設計說明書。（A4紙打印）</p><p><b>　　工件圖1-1</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。工件結果簡單，有2個直徑6mm的孔；孔與孔，孔與邊緣之間的距離滿

9、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。</p><p>　　方案二：落料—沖孔復合沖壓。采用復合模生產。&l

10、t;/p><p>　　方案三：沖孔—落料級進沖壓。采用級進模生產。</p><p>　　方案一模具結構簡單，但需要兩道工序兩套模具，成本高而生產效率低，難以滿足大批量生產要求。</p><p>　　方案二只需一套模具，工作精度及生產效率都比較高，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>　

11、　方案三也只需要一副模具，生產效率高，操作方便，設計簡單，由于工件精度要求不高，完全能滿足工件技術要求。</p><p>　　所以經過比較，采用方案三最為合適。</p><p><b>　　3.主要設計計算</b></p><p>　?。?）排樣方式的確定以及計算</p><p>　　設計級進模，先要設計條料排樣圖2。工

12、件圖可視為一矩形中間兩個孔，直排材料利用率最高2</p><p>　　如圖2所示的排樣方法，可減少廢料。第一次沖裁使用活動擋料銷，然后第二次可用固定擋料銷。</p><p>　　搭邊值取1mm，壁厚取3mm，條料寬度為77mm，步距為22mm，一個步距的材料利用率為76%</p><p><b>　　排樣 圖2-1</b></p>

13、<p>　　（2）壓力中心的確定及相關計算</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>　　凹模型口圖2-2</b></p><p><b>　?。?）沖壓力的計算</b></p><p>　　該模具采用級進模，選擇彈性卸料

14、，下出件。沖壓力的相關計算見表1</p><p>　　根據(jù)計算結果，沖壓設備擬選擇 J23-25。</p><p>　　表一 條料及沖壓力的相關計算 </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。結合該模具的特點，工作零件的形

15、狀相對較簡單,適宜采用線切割機床分別加工落料凸模，凹模，凸模固定板，卸料板，這種加工方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）卸料橡膠的設計</p><p>　　卸料橡膠的設計計算見表三。選用的4快橡膠板的厚度無比

16、一致，不然會造成受力不均勻，運動產生歪斜，影響模具的正常工作。</p><p>　　表三 卸料橡膠的設計計算</p><p><b>　　4. 模具總體設計</b></p><p>　?。?）模具類型的選擇</p><p>　　由沖壓工藝分析可知，采用級進沖壓，所以模具類型為級進模。</p><p&g

17、t;　　（2）定位方式的選擇</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板，無側壓裝置?？刂茥l料的送進步距采用擋料銷初定距，導正銷精定距。而第一件的沖壓位置可由活動擋料銷定距。</p><p>　　（3）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。又因為是級進模生產，所以采用下

18、出件比較便于操作與提高生產效率。</p><p><b>　?。?）導向方式選擇</b></p><p>　　為了提高模具壽命和工件治療，方便安裝調整，該級進模采用中間導柱的導向方式。</p><p>　　5. 主要零部件設計</p><p>　　（1）主要零件的結構設計</p><p><

19、b>　　a.落料凸模</b></p><p>　　結合工件外形并考慮加工，將落料凸模設計成直通式，采用線切割機床加工，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>　　落料凸模結構如下圖所示

20、 </p><p><b>　　圖 4-1</b></p><p><b>　　b.沖孔凸模 </b></p><p>　　因為所沖的孔均為圓形，而且都不屬于需要特別保護的小凸模，所以沖孔凸模采用臺階式，加工簡單，便于裝備與更換。沖孔凸模結構如下圖所示。</p><p>　　沖孔凸模結構圖4

21、-2</p><p><b>　　c.凹模</b></p><p>　　凹模采用整體凹模，各沖裁的凹模孔均采用線切割機床加工，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。其輪廓尺寸可按公式計算：</p><p>　　凹模厚度H=kb=0.3x60=18，為了方便橡膠安裝，取H=25</p><

22、;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13015025mm，凹模結構如圖所示。</p><p><b>　　凹模4-3

23、</b></p><p>　　（2）定位零件的設計</p><p>　　落料凸模下部設置兩個導正銷，借用工件直徑8mm的的兩個孔作為導正孔。導正銷采用H7/r6安裝在落料凸模端面，導正銷導正部分與導正孔采用H7/r6配合。</p><p><b>　?。?）導料板的設計</b></p><p>　　導料板內側

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

25、t;<p>　　b. 卸料螺釘?shù)倪x用</p><p>　　卸料板上設置4個螺釘，公稱直徑為8mm，螺紋部分為M64。 </p><p>　　（5）模架及其他零部件設計</p><p>　　該模具采用對角式導柱模架，導柱分別為28100,導套分別為2842x95。</p><p>　　上模座厚度取40mm，上墊板厚度取10mm，固

26、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為凸模沖裁后進入凹模的深度，h2=2mm</p><p>　　L—凸模長度，L=50mm</p><p>　　H—凹模厚度，H=25mm</p><p>

27、　　可見該模具閉合高度小于所選壓力機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>　　通過以上設計，可得如圖所示的模具總裝圖。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、導料板等組成。沖孔廢料和成品

28、件均由漏料孔漏出。</p><p>　　條料送進時采用活動擋料銷21作為粗定距，在落料凸模上安裝2個導正銷，利用條料上的孔作為導正銷孔導正，以此作為條料送進的精確定距。</p><p><b>　　7．沖壓設備的選定</b></p><p>　　通過校核，選擇開式雙柱可傾壓力機J23-25能滿足要求。起主要參數(shù)如下：</p>&l

29、t;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>　　最大裝模高度：220mm</p><p>　　連桿調節(jié)長度:55mm</p><p>　　工作臺尺寸（前后x左右）：370x560 mm

30、</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>　　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，這些零件的加工

31、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><p>　　根據(jù)倒裝復合模裝配要點，選凹模作為裝配基準件，先裝上模，再裝下模，并調整間隙，試沖，返修。具體的情況見表五所示。</p><p>&l

32、t;b>　　表五</b></p><p>　　1.上模座 2.沖孔凸模 3. 模柄 4. 打桿 5. 沖孔凸模6螺釘7. 導套 8. 導柱 9. 墊板 10. 凸模固定板 11. 活動室12. 推件板13. 凹模14.卸料板 15.卸料螺釘 16.彈簧 17.凸凹模固定板 18.下模座 19.凸凹模 20.螺釘 21.銷釘</p><p><b>　　模具總裝圖

33、</b></p><p><b>　　主要參考文獻：</b></p><p>　　陳于萍，《公差配合與技術測量》，機械工業(yè)出版社，1993。</p><p>　　劉少年，《機械制圖》,機械工業(yè)出版社，1997。</p><p>　　胡大超，《機械制造基礎》，高等教育出版社，1994。</p>&

34、lt;p>　　趙先仲，《金屬材料與熱處理》，機械工業(yè)出版社,1998。</p><p>　　司乃鈞，《機械加工工藝基礎》，機械工業(yè)出版社,1996。</p><p>　　李華，《機械制造技術》，高等教育出版社1995。</p><p>　　孫鳳勤，《沖壓與成型設備》，高等教育出版社1997。</p><p>　　郭鐵良，《模具制造工藝學

35、》，機械工業(yè)出版社1995。</p><p>　　劉建超、張寶忠《沖壓模具設計與制造》，高等教育出版社，1992。</p><p>　　趙長明，《數(shù)控機床加工工藝與設備》機械工業(yè)出版社，1997。</p><p><b>　　設計小結</b></p><p>　　通過本次沖壓模具的設計，讓我又對這門課程有了重新的了解。讓