沖壓課程設(shè)計說明書

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　前言-------------------------------------------------------------------------------3</p><p>　　零件加工工藝性分析-------------------------------------------------

2、----4</p><p>　　工件圖及分析----------------------------------------------------------4</p><p>　　毛坯尺寸計算----------------------------------------------------------5</p><p>　　判斷拉深次數(shù)----------

3、------------------------------------------------5</p><p>　　確定是否使用壓邊圈-------------------------------------------------5</p><p>　　確定工序內(nèi)容及工序內(nèi)容------------------------------------------5</p>

4、<p>　　確定排樣圖和裁板方案-------------------------------------------------5</p><p>　　板料選擇-----------------------------------------------------------------5</p><p>　　排樣設(shè)計-----------------------------

5、------------------------------------5</p><p>　　主要工藝參數(shù)計算--------------------------------------------------------6</p><p>　　工藝力計算--------------------------------------------------------------6<

6、/p><p>　　壓力機(jī)選擇--------------------------------------------------------------7</p><p>　　模具設(shè)計-----------------------------------------------------------------------7</p><p>　　模具形狀結(jié)構(gòu)設(shè)計---

7、-------------------------------------------------7</p><p>　　模具工作尺寸及公差計算------------------------------------------7</p><p>　　工作零件結(jié)構(gòu)尺寸和公差的確定----------------------------------8</p><p>

8、　　落料凹模-----------------------------------------------------------------8</p><p>　　拉深凸模-----------------------------------------------------------------9</p><p>　　凸凹模-----------------------------

9、---------------------------------------9</p><p>　　其他零件結(jié)構(gòu)尺寸-------------------------------------------------------10</p><p>　　模架的選擇------------------------------------------------------------10&l

10、t;/p><p>　　模柄的選擇------------------------------------------------------------10</p><p>　　卸料裝置---------------------------------------------------------------10</p><p>　　推件裝置的選擇----------

11、-------------------------------------------11</p><p>　　銷釘?shù)倪x擇------------------------------------------------------------11</p><p>　　模具閉合高度的校核-----------------------------------------------12<

12、/p><p>　　零件說明----------------------------------------------------------------------12</p><p>　　各零件尺寸規(guī)格說明-----------------------------------------------12</p><p>　　模具總裝圖----------------

13、--------------------------------------------13</p><p>　　總結(jié)-----------------------------------------------------------------------------14</p><p>　　致謝---------------------------------------------

14、--------------------------------15</p><p>　　參考文獻(xiàn)---------------------------------------------------------------15</p><p><b>　　一、前言</b></p><p>　　沖壓成形是一個涉及領(lǐng)域及其廣泛的行業(yè)，深入到制造業(yè)

15、的方方面面，在國外，沖壓被稱為板料成形。沖壓成形加工是通過沖壓模具來實現(xiàn)的。沖壓模具是大批量生產(chǎn)同形產(chǎn)品的工具，是沖壓成形的主要工藝裝備。</p><p>　　采用冷沖壓模具生產(chǎn)零件，具有效率高，質(zhì)量好，成本低，節(jié)約能源和原材料等一系列優(yōu)點，其生產(chǎn)的制件所具備的高精度，高復(fù)雜程度，高一致性，高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的，它已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向。而整個模具工業(yè)已經(jīng)很大程度上

16、決定著現(xiàn)代工業(yè)品的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，因此模具工業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展起著舉足輕重的作用。近年來模具技術(shù)取得了很多重大成果：</p><p>　　沖壓模具的設(shè)計制造技術(shù)、塑料模具的設(shè)計制造技術(shù)、鑄壓模具的設(shè)計制造技術(shù)、鍛造模具的設(shè)計制造技術(shù)、模具表面處理技術(shù)、模具材料、模具計算機(jī)輔助設(shè)計與制造(CAD/CAM)技術(shù)、模具標(biāo)準(zhǔn)件、模具加工關(guān)鍵設(shè)備、模具壽命研究等方面。冷沖壓技術(shù)隨著新技術(shù)的不斷產(chǎn)生和革新將會愈來愈

17、向前發(fā)展，深受用戶的青睞！</p><p>　　二、零件加工工藝性分析</p><p><b>　　1．工件圖及分析</b></p><p><b>　　圖 1.1.1</b></p><p>　　工件圖如1.1.1： 材料：10鋼 料厚：t=1mm 精度：IT14</p&g

18、t;<p>　?。?）初步確定工藝方案：</p><p><b>　　1）、落料、拉深</b></p><p><b>　　2）、起伏、整形</b></p><p>　　由于材料厚度較薄，拉深的圓角較小，直接拉深容易拉裂，因此需要整形。所以加工該工件需要兩副模具，本次課程設(shè)計主要設(shè)計落料、拉深復(fù)合模具。<

19、;/p><p><b>　?。?）工件結(jié)構(gòu)：</b></p><p>　　該工件可看作圓筒形淺拉深件，需要對毛坯進(jìn)行計算，且間隙、落料拉伸凸凹模及拉深高度的確定應(yīng)符合制件要求。</p><p>　?。?）模具設(shè)計方面：</p><p>　　凸凹模的設(shè)計應(yīng)保證各工序間動作穩(wěn)定。</p><p><

20、b>　?。?）尺寸精度：</b></p><p>　　零件圖上所有未注公差的尺寸，屬于自由尺寸，可按IT14級確定工件尺寸的公差。</p><p><b>　　2．毛坯尺寸計算</b></p><p>　?。?）確定修邊余量△h,由教材表6-2查得：</p><p>　　h/d=13.5/119=0.1

21、13， 取△h=1mm</p><p>　?。?）計算毛坯直徑D</p><p><b>　　D=</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=143mm</b></p><p><b>　　3. 判斷拉深次

22、數(shù)</b></p><p>　　m總=d/D=119/143=0.832</p><p>　　由表6-8，取m1=0.55，mn=0.75，可見m總=0.832﹥m1=0.55，判斷一次拉出。</p><p>　　4. 確定是否使用壓邊圈</p><p>　　毛坯相對厚度t/D=1/120=0.83%,查課本上表2-44可知，此處

23、需采用壓邊圈。</p><p>　　5. 確定工序內(nèi)容及工序順序</p><p>　　沖壓件的工序性質(zhì)是指沖壓件成形所需的各種工序種類如沖孔、落料等，由沖壓件的幾何形狀可直觀確定，當(dāng)工序較多時，不易確定。分析該零件的形狀可知其基本沖壓工序為落料、拉深、沖孔、切邊。材料工件厚度為1mm，比較薄，所以綜合分析零件的工藝性和生產(chǎn)規(guī)模等具體情況，加工該零件采用落料、拉伸復(fù)合模，起伏、整形為第二工序

24、復(fù)合模。</p><p>　　三、確定排樣圖和裁板方案</p><p><b>　　1. 板料的選擇</b></p><p>　　制件的毛坯為簡單的圓形件，而且尺寸比較小，考慮到操作方便，宜采用單排。根據(jù)零件厚度t=1mm，板料厚度t=1mm。</p><p><b>　　2． 排樣設(shè)計</b>&

25、lt;/p><p><b>　　圖 3.2.1</b></p><p>　　板料的初步排樣如圖3.2.1</p><p>　　查教材表3-10，工件間搭邊值a=0.8mm，側(cè)面搭邊值a1=1mm，則條料寬度</p><p><b>　　=145mm</b></p><p>&l

26、t;b>　　步距S：</b></p><p>　　S=D+a=143+0.8=143.8mm</p><p>　　四、主要工藝參數(shù)計算</p><p><b>　　1. 工藝力計算</b></p><p>　　根據(jù)教材表2-3，并查得=390mpa</p><p><b&g

27、t;　　落料：</b></p><p>　　沖裁力F：F=Lt，其中L=πD，故F=390x1x3.14 x 143=175118N=175 kN</p><p>　　由課本表2-6查得卸料力系數(shù)K卸=0.07</p><p>　　卸料力F卸：F卸=K卸F=0.07x175=12kN</p><p>　　F總=F+ F卸=175+

28、12=187kN</p><p><b>　　拉深：</b></p><p><b>　　壓邊力F壓：</b></p><p>　　由資料的拉深力系數(shù)k=1</p><p><b>　　拉深力：</b></p><p>　　F總=F拉+F壓=11+147

29、=158kN</p><p>　　2. 壓力機(jī)的選擇</p><p>　　選擇壓力機(jī)公稱壓力時，應(yīng)該使落料力和拉深力分別在壓力機(jī)的許用公稱壓力范圍內(nèi)，而不是簡單的將落料力與拉深力相加后去選擇壓力機(jī)。落料時，欲使壓力機(jī)的精度高保持良好的工作狀態(tài)，最好在公稱壓力的80%以下使用。</p><p>　　F公稱>=F總/80%=187/80%=234kN</p

30、><p>　　根據(jù)《冷沖模設(shè)計》表1-3，可預(yù)選選擇公稱壓力為250kN的開式可傾</p><p>　　壓力機(jī)，其參數(shù)如下：</p><p><b>　　滑塊行程：65mm</b></p><p>　　行程次數(shù)：105次/mm</p><p>　　連桿調(diào)節(jié)長度：55mm</p><

31、p>　　最大裝模高度：270mm</p><p>　　工作臺尺寸：左右：560mm 前后：370mm</p><p>　　電動機(jī)功率：2.2kW</p><p><b>　　五、模具設(shè)計</b></p><p>　　1. 模具結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計</p><p>　　該零件由落料、拉深兩工序加工

32、而成，考慮到薄板成形，為使沖壓精度較高，減少模具數(shù)量，設(shè)計成落料拉深復(fù)合模。復(fù)合?？捎姓b和倒裝結(jié)構(gòu)，綜合考慮以下情況：</p><p>　　1）沒有沖孔工序，廢料不會出現(xiàn)在模具工作區(qū)域，采用正裝操作也方便</p><p><b>　　2）提高凹凸模強(qiáng)度</b></p><p>　　3）對于薄沖件能達(dá)到平整要求</p><p

33、>　　采用正裝結(jié)構(gòu)。采用彈性性卸料裝置。拉深完成后，工件卡在凸凹模內(nèi)，應(yīng)使用推件裝置將其推出。</p><p>　　2. 模具工作尺寸與公差計算</p><p><b>　?。?）落料部分</b></p><p>　　落料件公差未注，按IT14選取極限偏差，查表知落料件公差尺寸為φ143-10，</p><p>

34、　　查表得，Zmin=0.1mm， Zmax=0.14mm，磨損系數(shù)x=0.5，</p><p>　　凹、凸模采用配合加工</p><p>　　D凹=（沖裁件上該尺寸的最大極限尺寸-x△）0+（1/4）△=(143-0.5*1)0+0.25=142.5mm</p><p>　　D凸=142.5mm，以0.10-0.14間隙與落料凹模配制。</p>&l

35、t;p><b>　　（2）拉深部分</b></p><p>　　查表得，δ凹=0.08mmδ凸=0.05mm</p><p>　　D凹=(D-0.75△)0+δ凹=（120-0.75*1）0+0.08=119.250+0.08mm</p><p>　　D凸=(D-0.75△-2Z)-δ凸0=（120-0.75*1-2*1）-0.050=1

36、17.25-0.050mm</p><p><b>　　模具圓角半徑：</b></p><p>　　R凹=C1C2t，C1=1，查表得C2=7，R凹=7mm</p><p>　　R凸=0.7 R凹=5mm</p><p><b>　　凸、凹模間隙：</b></p><p>　

37、　Z=1.1t=1.1mm</p><p>　　六、工作零件結(jié)構(gòu)尺寸和公差的確定</p><p><b>　　1．落料凹模</b></p><p>　?。?）厚度H的確定：</p><p>　　可由經(jīng)驗公式凹模厚度H=Kb計算得，查表2-16得K=0.18圓形凹模的b為直徑D，</p><p>　

38、　故H=Kb=0.18143=26mm但毛坯拉深高度h1+h2=32mm還需要空間安裝壓邊圈H=58mm</p><p>　　（2）凹模直徑的計算</p><p>　　凹模壁厚c=（1.5-2）H=226=52mm</p><p>　　根據(jù)實際設(shè)計，取凹模的實際高度為58mm</p><p>　　凹模長度：L=D+2C</p>

39、<p>　　故： L=D+2C </p><p><b>　　=143+252</b></p><p><b>　　=246mm</b></p><p>　　故確定凹模外形尺寸為：Φ24658（mm），材料10</p><p>　　落料凹模的尺寸設(shè)計如圖6.1.1：</p&

40、gt;<p><b>　　圖 6.1.1</b></p><p><b>　　2. 拉深凸模</b></p><p>　　凸模設(shè)計成簡單筒形，刃口無斜度，采用車床加工，由于其直徑較大，故設(shè)計為直接壓入緊固在下模座上，拉深凸模與凹模的尺寸相匹配，拉深凸模的長度L由拉深凸模進(jìn)入凹模的高度，和壓邊圈，頂桿的工作高度以及安裝高度決定：&l

41、t;/p><p>　　H=23+25+10+6=64mm</p><p>　　拉深凸模的尺寸設(shè)計如圖6.2.1：</p><p><b>　　圖 6.2.1</b></p><p><b>　　3. 凸凹模</b></p><p>　　結(jié)合工件外形并考慮加工，將凸凹模設(shè)計成帶

42、肩圓凸凹模，一方面加工簡單，另一方面又便于裝配與更換，采用車床加工，具體結(jié)構(gòu)可如圖6.3.1所示。</p><p>　　長度L為固定板厚度、安全距離、卸料板厚度、凸模進(jìn)入凹模的深度的總和。其中固定板</p><p>　　取40mm，凸模修磨量取5mm，凸模進(jìn)入凹模深度取23mm,卸料板與固定板之間的安全距離21mm，</p><p><b>　　即：<

43、;/b></p><p>　　凸凹模高度H= H固+ H卸+H安全距離+H深度=40+16+1+21+23=101mm</p><p>　　凸凹模的尺寸設(shè)計如圖6.3.1：</p><p>　　七、其他零件結(jié)構(gòu)尺寸</p><p><b>　　1． 模架的選擇</b></p><p>　　為

44、使凹模能放在下模座內(nèi)，模架凹模周界尺寸L應(yīng)大于凹模直徑246mm據(jù)國標(biāo)GB/T2851.3-1990 L取250mm，B取250mm，并查得相應(yīng)的模座和導(dǎo)柱導(dǎo)套的標(biāo)準(zhǔn)如下：</p><p>　　上模座GB/T2855.5 尺寸為25025050</p><p>　　下模座GB/T2855.6 尺寸25025065</p><p>　　導(dǎo)柱GB/T2861.1尺寸Φ3

45、5230</p><p>　　導(dǎo)套GB/T2861.6尺寸Φ3512548</p><p>　　最大閉合高度：285</p><p><b>　　2. 模柄選擇</b></p><p>　　由F公稱>=F總/80%=187/80%=234kN，所以根據(jù)《冷沖模設(shè)計》表1-3，可預(yù)選選擇公稱壓力為250kN的開式可

46、傾壓力機(jī)JB23-25，那么模柄孔尺寸直徑X深度為Φ5070，查資料《沖壓手冊》選模柄GB2862.3-81 A30X75的凸緣模柄</p><p><b>　　3． 卸料裝置</b></p><p>　　由于落料拉深過程中，若選用選用彈性卸料，則拉深行程中，彈簧和頂桿加推件板作用，一起將工件從凸凹模中推出，本模具使用四根彈簧，四個卸料螺釘，卸料板和推件塊，打桿和托桿

47、作為卸料裝置。</p><p><b>　　彈簧的選擇：</b></p><p>　　（1）每個彈簧所承受的負(fù)荷</p><p>　　此處用最大的參數(shù)來計算，以便彈簧有足夠的強(qiáng)度</p><p>　　卸料力F卸：F卸=K卸F=0.07x175=12kN</p><p>　　彈簧Fs： Fs= F

48、卸/4=3kN</p><p>　　查資料《沖壓手冊》表10-1，并考慮模具結(jié)構(gòu)的尺寸，初選彈簧參數(shù)為：d=10、D2=45、t=15.3、Fj=5170、h0=80、hj=21.2(規(guī)格標(biāo)記為104580)</p><p>　　h預(yù)=(hj/ F就 ) Fs =(21.2/5170) 3000=12mm </p><p>　　h預(yù) + h工作+ h修磨=12+2+

49、5=19mm</p><p>　　hj=21.2>19</p><p>　　h預(yù) ——彈簧預(yù)壓縮量</p><p>　　h工作 ——卸料板工作行程，一般取料厚+1毫米</p><p>　　h修磨 ——凸、凹模修磨余量，一般取4——10毫米</p><p><b>　　故所選彈簧是合適的</

50、b></p><p>　　4. 推件裝置的選擇</p><p>　　該工件的厚度為1毫米，且為落料拉深復(fù)合模，因此上、下模都采用彈壓卸料裝置及頂件，下模的壓邊圈同時起壓邊和卸料的作用，上模中壓力從彈簧經(jīng)卸料螺釘傳到卸料板</p><p>　　卸料螺釘經(jīng)查《沖壓手冊》645頁，結(jié)合模具選用卸料螺釘為直徑d=14mm</p><p>　　

51、L=100mm 的卸料螺釘GB2867.5-81</p><p>　　上模座的頂桿尺寸根據(jù)模柄的選擇為Φ16</p><p><b>　　5. 銷釘?shù)倪x擇</b></p><p><b>　　（1）擋料銷的選擇</b></p><p>　　擋料銷保證條料有準(zhǔn)確的送料進(jìn)距，此處結(jié)合模具的結(jié)構(gòu)和尺寸選

52、用M6的擋料銷</p><p>　?。?）螺釘、銷釘?shù)倪x擇</p><p>　　為使凸凹模固定板安裝在上模架和凹模安裝在下模架上時不影響模具在壓力機(jī)上的安裝，應(yīng)采用內(nèi)六角圓柱頭螺釘，其直徑和長度應(yīng)根據(jù)強(qiáng)度和所需連接高度選擇</p><p>　　模柄的固定方式：四個內(nèi)六角螺釘 M8</p><p>　　上模座的固定方式：四個內(nèi)六角螺釘 M1

53、0 兩個直徑為10mm的定位銷釘</p><p>　　下模座固定連接方式：四個內(nèi)六角螺釘 M12 兩個直徑為10mm的定位銷釘</p><p>　　拉深凸模連接方式：三個內(nèi)六角螺釘 M10</p><p>　　6. 模具閉合高度的校核</p><p>　　上模座高度50，凸凹模固定板厚度40，模具閉合時，固定板與卸料板之間的間隙

54、21，卸料板高度16，板料厚度1m，凹模板高度58，下模座高度65，模具閉合高度H=50+40+21+16+1+58+65=251mm，在285mm以內(nèi)。</p><p><b>　　八、零件說明</b></p><p>　　1. 各零件尺寸規(guī)格說明</p><p><b>　?。?） 落料凹模</b></p>

55、;<p>　　內(nèi)六角螺釘M12以及銷釘定位和連接</p><p><b>　?。?） 凸凹模</b></p><p>　　凸凹模固定在上模固定板上</p><p><b>　　（3） 拉深凸模</b></p><p>　　拉深凸模直接用螺釘連接在下模座上。</p><

56、;p><b>　?。?）模柄</b></p><p>　　選用GB2862.3-81·A3 Φ3075</p><p><b>　?。?）上模座</b></p><p>　　選用GB/T2855.5——81 25025050</p><p><b>　?。?）下模座<

57、;/b></p><p>　　選用GB/T2855.6——81 25025065</p><p><b>　?。?）導(dǎo)套</b></p><p>　　選用GB/T2861.6——81 Φ3512548</p><p><b>　　（8）導(dǎo)柱</b></p><p>

58、;　　選用GB/T2861.1——81 Φ35230</p><p><b>　　2. 模具總裝圖</b></p><p>　　1、下模座 2、內(nèi)六角螺釘 3、托桿 4、內(nèi)六角螺釘 </p><p>　　5、導(dǎo)柱 6、凹模 7、壓邊圈

59、 8、卸料板</p><p>　　9、凸模 10、擋料銷 11、凸凹模 12、銷釘</p><p>　　13、固定板 14、上模座 15、內(nèi)六角螺釘 16、推件塊</p><p>　　17、內(nèi)六角螺釘 18、模柄 19、圓柱銷 20、打桿<

60、;/p><p>　　21、彈簧 22、卸料螺釘 23、導(dǎo)套 24、銷釘</p><p><b>　　九、總結(jié)</b></p><p>　　課程設(shè)計設(shè)計是對我們大學(xué)四年所學(xué)知識的系統(tǒng)應(yīng)用和總結(jié)，也是為將來走向畢業(yè)崗位所作的基本準(zhǔn)備工作。經(jīng)過十二周的設(shè)計和學(xué)習(xí)，我們從開始分析工藝，決定工藝路線，不斷摸索前進(jìn)

61、，設(shè)計模具結(jié)構(gòu)，到完成整套工藝路線，在這一系列的過程中，我認(rèn)識到，模具設(shè)計是一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科，不能有半點的疏忽大意，任何步驟和細(xì)節(jié)都要認(rèn)真考慮，如不然的話，不但給企業(yè)和社會帶來麻煩和損失，也給自己帶來很大的經(jīng)濟(jì)損失，這是因為模具的設(shè)計和原材料是比較昂貴的。在設(shè)計的這幾周中，讓我也認(rèn)識到了自己的知識的缺陷思路的不清晰?，F(xiàn)在在書本上所學(xué)的知識是遠(yuǎn)不能滿足社會的需求的，將來面臨的工作和任務(wù)要比設(shè)計困難百倍，麻煩千倍。做為馬上要畢業(yè)的學(xué)生，即將為

62、國家的社會主義現(xiàn)代化建設(shè)貢獻(xiàn)自己的一份力量，因而我還得再繼續(xù)的努力學(xué)習(xí)，虛心聽取各個同學(xué)的意見，接受老師的指導(dǎo)，以彌補(bǔ)自己在各方面的不足。</p><p>　　在這段時間里離不開老師的悉心指導(dǎo)，同學(xué)的幫助和指教，為我完成我的課程設(shè)計打下了堅實的基礎(chǔ)。在設(shè)計過程中存在著問題是必然的，遇到許多不懂的地方也是正常的，關(guān)鍵是能夠迎難而上，一一解決并逐步落實。通過自己完成設(shè)計讓我四年來所學(xué)到的知識得到了升華，積累了作為一個

63、設(shè)計者的基本經(jīng)驗。</p><p>　　通過自己充分的了解和細(xì)心的完成，我得到的不僅是完成了這次課程設(shè)計，而且更重要的是我掌握了設(shè)計的基本思路，形成了設(shè)計的思維習(xí)慣，為將來的學(xué)習(xí)和工作打下了扎實的基礎(chǔ)，所謂萬丈高樓平地起，我認(rèn)為課程設(shè)計的每一個步驟都是非常值得</p><p><b>　　十、致謝</b></p><p>　　本次歷經(jīng)三周的課程

64、設(shè)計完成了，我要感謝學(xué)院為我們安排這次課程設(shè)計，讓我們有機(jī)會實踐在課本上學(xué)到的知識，也要感謝指導(dǎo)老師cc老師對我們的耐心指導(dǎo)，同時也要感謝身邊同學(xué)對我的幫助，我才能順利完成本次課程設(shè)計。在這里對幫助我的所有人表示再次衷心的感謝！</p><p><b>　　十一、參考文獻(xiàn)</b></p><p><b>　　1. 冷沖模設(shè)計</b></p&