鎖扣沖壓模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)說明書</b></p><p>　　名稱 “ 鎖扣 ”沖壓模具設(shè)計(jì)</p><p>　　2013年6月17日至2013年6月28日共2周</p><p>　　學(xué) 院 </p><p>　　系 部 </p><p

2、>　　班 級 </p><p>　　姓 名 </p><p>　　學(xué) 號 </p><p>　　院 長 </p><p>　　系 主 任 </p><p><b>　　指導(dǎo)教師 </b>

3、</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　模具是制造業(yè)的重要基礎(chǔ)工藝裝備。用模具進(jìn)行生產(chǎn)所達(dá)到的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低能耗、低耗材，是其他裝備難以勝任的，模具工業(yè)在制造業(yè)中的地位越來越重要。國外將模具比喻為“金鑰匙”“金屬加工帝王”；國內(nèi)也將模具工業(yè)稱為“永不衰亡的工業(yè)”“點(diǎn)石成金的行業(yè)”等。現(xiàn)在，模具技術(shù)已成為衡量一個國家產(chǎn)

4、品制造水平的重要標(biāo)志之一，沒有高水平的模具就沒有高水平的產(chǎn)品，這種觀點(diǎn)以成為共識。</p><p>　　本說明說主要關(guān)于本人的一次模具沖壓設(shè)計(jì)的說明說，里面簡單的對零件進(jìn)行設(shè)計(jì)的到裝配機(jī)壓力機(jī)的選擇都有簡單的介紹，具體還應(yīng)查閱資料及相關(guān)手冊。</p><p>　　沖壓模具是應(yīng)用最廣泛的模具品種之一，本說明書是對沖壓復(fù)合模的簡單設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括：刃口尺寸計(jì)算，工藝分析及壓力機(jī)選擇等。</

5、p><p>　　由于技術(shù)資料收集困難，同事由于編者水平有限時間倉促，疏漏錯誤之處難免，懇切希望同行們不吝賜教，提出改進(jìn)意見，以例我們今后不斷改進(jìn)和完善。我們的聯(lián)系方式是：</p><p><b>　　2013年6月</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書……

6、……………………………1</p><p>　　零件工藝性分析…………………………………4</p><p>　　1.沖裁件材料分析………………………………</p><p>　　2.沖裁件結(jié)構(gòu)工藝性……………………………</p><p>　　3.沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度……………</p><p>　　沖裁工藝方案的確定

7、……………………………5</p><p>　　模具總體設(shè)計(jì)……………………………………5</p><p>　　1.模具類型的選擇……………………………</p><p>　　2.定位方式的選擇 …………………………… </p><p>　　3.卸料、出

8、件方式的選擇………………………</p><p>　　4.導(dǎo)向方式的選擇 ……………………………</p><p>　　零件工藝計(jì)算……………………………………6</p><p>　　1.刃口尺寸計(jì)算…………………………………</p><p>　　2.排樣計(jì)算………………………………………</p><p>　　3.沖壓力計(jì)

9、算……………………………………</p><p>　　4.壓力中心計(jì)算…………………………………</p><p>　　模具零部件結(jié)構(gòu)的確定…………………………10</p><p>　　1.標(biāo)準(zhǔn)模架的選用………………………………</p><p>　　2.卸料裝置中彈性元件的計(jì)算…………………</p><p>　　3.工作零

10、件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) …………………………</p><p>　　沖壓設(shè)備的選用…………………………………13</p><p>　　心得體會………………………………………15</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………16</p><p>　　蘇 州 市 職 業(yè) 大 學(xué)</p><p><b>　　課程

11、設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　課程名稱： 沖壓模具設(shè)計(jì) </p><p>　　起訖時間： 2013.6.17-2013.6.28 </p><p>　　學(xué) 院: 機(jī)電工程 </p><p>　　系 部：

12、 精密制造 </p><p>　　班　　級： </p><p>　　姓 名: </p><p>　　學(xué) 號： </p><p>　　指導(dǎo)教師： &

13、lt;/p><p><b>　　二、零件工藝性分析</b></p><p>　　工件為圖1所示的落料沖孔件，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>　　1.沖裁件材料分析。</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><

14、p>　　2.沖裁件結(jié)構(gòu)工藝性。</p><p>　　①沖裁件的形狀 沖裁件的形狀結(jié)構(gòu)簡單、對稱，因?yàn)樗玫膱龊喜粫佑|到人，所以根據(jù)實(shí)物就沒必要采用圓角過渡優(yōu)化。</p><p>　?、跊_裁件的最小孔邊距與孔間距 為避免工件變形和保證模具強(qiáng)度，孔邊距與孔間距不能過小。根據(jù)計(jì)算，所選的沖裁件滿足要求。</p><p>　　③沖裁件的孔徑 沖裁件的孔徑

15、太小時，凸模容易折斷或壓彎。</p><p>　　無導(dǎo)向凸模最小尺寸，。經(jīng)計(jì)算，</p><p><b>　　所以滿足要求。</b></p><p>　　3.沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度。</p><p>　?、贈_裁件的尺寸精度 因?yàn)楸敬握n程設(shè)計(jì)是找的生活中的零件沒有產(chǎn)品圖紙，故按極限差數(shù)值通常按IT13級處理，x=

16、0.75。所以普通沖裁可以達(dá)到零件的精度要求。對于凸凹模分別按IT6級和IT7級加工制造。</p><p>　　②沖裁件的表面粗糙度 零件的厚度t=2mm，其斷面粗糙度Ra一般可達(dá)12.5~3.2μm?？紤]到零件的用途，能滿足使用要求。</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>　　三、沖裁工藝方案的確定</

17、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><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，

18、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)。現(xiàn)對復(fù)合模中

19、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4.7mm，所以可以采用復(fù)合模生產(chǎn)，即采用方案二。</p><p><b>　　四、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) </b></p><p>　?。?）模具類型的選擇</p><p>　　由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合沖壓，因?yàn)橥拱寄＝Y(jié)構(gòu)簡單，但不易沖出孔邊距較小的零件，現(xiàn)零件上的最小孔邊距為5mm，

20、所以模具類型為倒裝式復(fù)合模。</p><p><b>　　定位方式的選擇</b></p><p>　　因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷，無側(cè)壓裝置。控制條料的送進(jìn)步距采用固定擋料銷定距。</p><p>　　卸料、出件方式的選擇 </p><p>　　因?yàn)楣ぜ虾駷?.0mm，相對較薄，卸料力也比較小

21、，故可采用彈性卸料。 </p><p><b>　　導(dǎo)向方式的選擇 </b></p><p>　　為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該復(fù)合模采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。 </p><p><b>　　五、零件工藝計(jì)算</b></p><p><b>　　1.刃口尺寸計(jì)算</b&g

22、t;</p><p>　　該零件屬于無特殊要求的一般落料沖孔件，刃口尺寸計(jì)算采用分別制造。外形60，28由落料獲得。內(nèi)孔尺寸2xφ5，18,</p><p>　　30以及45由沖孔同時獲得。</p><p>　　確定初始間隙，查表得，。</p><p>　　確定磨損系數(shù)，因?yàn)椴捎肐T13等級，故取0.75。</p><p&

23、gt;　?、贈_孔凹、大小凸模刃口尺寸計(jì)算。</p><p><b>　　2φ5 </b></p><p>　　查表，=-0.012，=+0.017。</p><p><b>　　凸模刃口尺寸：</b></p><p><b>　　凹模刃口尺寸：</b></p>

24、<p>　　校核，。滿足 的要求。</p><p><b>　　18</b></p><p>　　查表，=-0.014，=+0.020。</p><p><b>　　凸模刃口尺寸：</b></p><p><b>　　凹模刃口尺寸：</b><

25、;/p><p>　　校核，。滿足 的要求。</p><p><b>　　30</b></p><p>　　查表，=-0.014，=+0.020。</p><p><b>　　凸模刃口尺寸：</b></p><p><b>　　凹模刃口尺寸：<

26、/b></p><p>　　校核，。滿足 的要求。</p><p>　?、诼淞习?、大小凸模刃口尺寸計(jì)算。</p><p><b>　　60</b></p><p><b>　　查表，。</b></p><p><b>　　凹模刃口尺寸：&

27、lt;/b></p><p>　　凸模刃口尺寸： </p><p>　　校核，。滿足 的要求。</p><p><b>　　28</b></p><p><b>　　查表，。</b></p><p><b>　　凹模刃口尺寸：<

28、/b></p><p>　　凸模刃口尺寸： </p><p>　　校核，。滿足 的要求。</p><p><b>　?、壑行木喑叽缬?jì)算。</b></p><p><b>　　45</b></p><p><b>　　2.排樣計(jì)算<

29、;/b></p><p>　　設(shè)計(jì)復(fù)合模，首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖。</p><p><b>　　采用直排。 </b></p><p><b>　　方案一：</b></p><p>　　料板間隙為a1=2mm ，步距A=62mm,搭邊值取a=2.2mm，條料寬度為B=32.4mm,S1=1100.

30、75mm2 。</p><p>　　采用無側(cè)壓導(dǎo)料裝置,一個步距材料利用率</p><p><b>　　方案二：</b></p><p>　　料板間隙為a1=2.2mm，步距A=30.2mm,搭邊值取a=2.5mm，條料寬度為B=65mm,S1=1100.75mm2 。</p><p>　　采用無側(cè)壓導(dǎo)料裝置,一個步距材

31、料利用率</p><p>　　結(jié)論：綜上所述，方案一與方案二相比較，方案一的材料利用率比方案二高，所以方案一較佳，選擇方案一排樣。</p><p><b>　　3.沖壓力計(jì)算</b></p><p>　　可知沖裁力基本計(jì)算公式為</p><p>　　所選的零件周邊長度為176mm，孔的周長為127.4mm，材料厚度2mm

32、，Q235鋼的抗剪強(qiáng)度取300MPa，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>　　(n=h/t=10/2=5)</p><p>　　則零件所需得沖壓力為</p><p>　　初選設(shè)備為開式壓力機(jī)JH2—25。</p><p><b&

33、gt;　　壓力中心計(jì)算</b></p><p>　　因?yàn)榱慵r對稱的，所以就算是多凸模也可以簡化計(jì)算，將坐標(biāo)原點(diǎn)選在對稱中心上，即可算出零件的對稱中心就是壓力中心。</p><p>　　六、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

34、模的外形尺寸，所以應(yīng)首先計(jì)算凹模周界的大小。由凹模高度和壁厚的計(jì)算公式得：</p><p><b>　　凹模厚度 </b></p><p><b>　　---凹模厚度，；</b></p><p>　　---修正系數(shù)，查表取0.42；</p><p>　　---最大孔口尺寸，。</p>

35、<p><b>　　凹模壁厚 ~</b></p><p><b>　　取35。</b></p><p>　　取凹模厚度 =25mm,凹模壁厚 =35mm,</p><p><b>　　凹模寬度 </b></p><p>　　凹模長度 L取125mm(送料方向)&

36、lt;/p><p>　　所以，凹模輪廓尺寸為 </p><p>　　卸料裝置中彈性元件的計(jì)算</p><p>　　彈性元件采用橡膠，相關(guān)計(jì)算如下：</p><p>　　橡膠截面積選擇為矩形，壓縮量選擇為15根據(jù):</p><p>　　故得橡膠的自由高度為15mm，由于模具處于閉合狀態(tài)，</p><p&g

37、t;　　所以橡膠高度為12mm。</p><p><b>　　根據(jù)橡膠所需面積</b></p><p>　　式中：-----橡膠所產(chǎn)生的壓力，設(shè)計(jì)時取大于或等于卸料力；</p><p>　　q-----橡膠所產(chǎn)生的單位面積壓力，與壓縮量有關(guān)；</p><p>　　A-----橡膠橫截面積。</p><

38、p>　　由于壓縮量取15，故對應(yīng)的單位壓力為0.5，所需面積</p><p>　　由于橡膠實(shí)際面積與卸料板面積相等為12500，故滿足需要。</p><p>　　工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) </p><p>　　（1）凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　沖孔凸模設(shè)計(jì)成臺肩式。其總長L可按下公式計(jì)算：</p><p>　　

39、式中：L---凸模長度（）；</p><p>　　h1---凸模固定板厚度（）；</p><p>　　h2---卸料板厚度（）；</p><p>　　t---材料厚度（）；</p><p>　　h---增加厚度，一般取10~20。</p><p>　　L=20+12+2+14=48。</p><p&

40、gt;<b>　　凸凹?？傞L：</b></p><p>　　L=卸料板厚度+橡膠厚度+凸凹模固定板厚度+零件厚度（倒裝模）</p><p><b>　　所以： </b></p><p>　?。?）定位零件的設(shè)計(jì)</p><p>　　起粗定距的活動擋料銷、彈簧和螺塞選用標(biāo)準(zhǔn)件。</p>

41、<p><b>　　（3）卸料板的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為12mm。卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為43～48HRC。 </p><p>　?。?）模架及其它零部件設(shè)計(jì)</p><p>　　模架由上、下模座和導(dǎo)向零件組成，是整副模具的骨架，模具的</p><

42、p>　　全部件都固定在它的上面，并承受沖壓過程的全部載荷。模具上模座</p><p>　　和下模座分別與沖壓設(shè)備的滑塊和工作臺固定。上、下模間的精確位 </p><p>　　置由導(dǎo)柱、導(dǎo)套的導(dǎo)向來實(shí)現(xiàn)。 </p><p>　　模架選用適用中等精度，中、小尺寸壓件的后側(cè)導(dǎo)柱模架，上模座在導(dǎo)柱上滑動平穩(wěn)，常用于橫向送料（從右向左送料）的復(fù)合模，操作

43、方便。</p><p>　　上模座：L/mm×B/mm×H/mm=200×160×35</p><p>　　下模座：L/mm×B/mm×H/mm=200×160×40</p><p>　　導(dǎo)柱導(dǎo)套的配合精度，可以根據(jù)沖裁模精度、模具壽命、間隙大小來選擇。</p><p

44、>　　導(dǎo)柱：d/mm×L/mm=25×180</p><p>　　導(dǎo)套：d/mm×L/mm×D/mm=25×85×28</p><p>　　上墊板：L/mm×B/mm×H/mm=125×100×12</p><p>　　下墊板：L/mm×B/mm

45、15;H/mm=125×100×6</p><p>　　凸模固定板：L/mm×B/mm×H/mm=125×100×12</p><p><b>　　凹模的厚度為：35</b></p><p>　　凸凹模的長度為：38</p><p>　　凸凹模固定板：L/mm&

46、#215;B/mm×H/mm=125×100×16</p><p>　　卸料板：L/mm×B/mm×H/mm=125×100×14</p><p><b>　　模具的閉合高度：</b></p><p>　　H=（35+40+6+12+12+35+38+16+14）=203

47、 </p><p>　　可見該模具閉合高度小于所選壓力機(jī)JH23-25的最大裝模高度（260），可以使用。</p><p><b>　　七、沖壓設(shè)備的選用</b></p><p>　　根據(jù)沖壓力的大小，選取開式壓力機(jī)JH2—25，其主要技術(shù)參數(shù)如下：</p><p><b>　　公稱壓力：250</b&

48、gt;</p><p><b>　　滑塊行程：75</b></p><p>　　滑塊行程次數(shù)：120 次/min</p><p>　　最大閉合高度：205</p><p>　　閉合高度調(diào)節(jié)量：45 </p><p>　　滑塊中心線到床身距離：270</p><p>　　工作

49、臺尺寸：370×560</p><p>　　工作臺孔尺寸：260×50</p><p>　　模柄孔尺寸：φ32×70</p><p><b>　　墊板厚度：50</b></p><p>　　經(jīng)對比符合要求，可以使用此壓力機(jī)。</p><p><b>　　八、

50、實(shí)訓(xùn)心得</b></p><p>　　在短短的幾天內(nèi)，我自己完成了自己一開始沒有信心的課程設(shè)計(jì)，因?yàn)槿蝿?wù)量大，而我又要爭取做到最好，所以剛開始時感覺很困難。老師將鑰匙交給我之后，我每天都很早來，做課程設(shè)計(jì)。期間有很多模糊的知識點(diǎn)，通過這次實(shí)訓(xùn)得到了深刻了解，老師也很賣力，時不時的來教室，看看有沒有畫錯的，哪個地方需要改正。經(jīng)過老師懇切的幾番教導(dǎo)后，我不斷地改正錯誤，但肯定還是存在問題的，仍需以后再不斷

51、改進(jìn)。</p><p>　　雖然這次是自己做自己的，但是有好多人都在一起畫圖，設(shè)計(jì)。因?yàn)橐粋€人的能力有限，知識不全面，通過相互提問，相互解答，解決了大多數(shù)問題，還有一些對我們有點(diǎn)難度的老師都幫我們解決了，所以這次完成課程設(shè)計(jì)是我們所有人呢共同努力的結(jié)果。像這樣的實(shí)訓(xùn)機(jī)會在短暫的大學(xué)生涯中，將越來越少了，所以我很珍惜每次的實(shí)訓(xùn)，不僅能學(xué)到知識，而且加深友誼，培養(yǎng)能力。</p><p>　　當(dāng)

52、老師檢查時看到我畫的圖時，還表揚(yáng)了幾句，心里很高興，盡管圖上面有很多錯誤，但老師都很耐心的給我指出了，雖然改圖很麻煩，但老師既然指出來了，我就會改過來，畢竟，做設(shè)計(jì)對自己更要嚴(yán)格。</p><p>　　總之，收獲很大，感觸很深。</p><p><b>　　九、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 楊占堯.沖壓工藝編制與模具設(shè)計(jì)制造.北

53、京：人民郵電出版社，2010.4 </p><p>　　[2]楊占堯，楊安民.沖壓模典型結(jié)構(gòu)100例.上海：科技技術(shù)出版社，2008.10</p><p>　　[3]呂天玉.公差配合與測量技術(shù).大連:理工大學(xué)出版社，2004.8</p><p>　　[4] 成虹．沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)．北京：高等教育出版社，2006.7</p><p>　　[5

54、] 模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會編．沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.6</p><p>　　[6] 吳宗澤，羅圣國．機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊．北京：高等教育出版社，1999</p><p>　　[7] 薛啟翔．沖壓模具與制造．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.7</p><p>　　[8] 許發(fā)樾．模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994.10<

55、/p><p>　　[9] 王孝培，沖壓手冊．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.10</p><p>　　[10] 馮炳繞，韓泰榮．模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊．上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1998.7</p><p>　　[11] 彭建聲．冷沖壓技術(shù)問答（上、下冊）．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995.6</p><p>　　[12] 許發(fā)樾．實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制

56、造手冊．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.10</p><p>　　[13] 彭建聲，秦曉剛．模具技術(shù)問答．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.4</p><p>　　[14] 寇世瑤.機(jī)械制圖.北京:高等教育出版社,2004.7</p><p>　　[15] 朱光力.模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn).北京:高等教育出版社,2004.8</p><p>　　[1