沖壓課程設(shè)計

1、<p><b>　　沖</b></p><p><b>　　壓</b></p><p><b>　　模</b></p><p><b>　　具</b></p><p><b>　　課</b></p><p

2、><b>　　程</b></p><p><b>　　設(shè)</b></p><p><b>　　計</b></p><p><b>　　課程設(shè)計任務(wù)書</b></p><p><b>　　一、零件工藝性分析</b></p&g

3、t;<p>　　二、沖壓工藝方案的確定</p><p><b>　　三、沖壓模具設(shè)計</b></p><p>　　1. 模具結(jié)構(gòu)類型及結(jié)構(gòu)形式</p><p><b>　　2. 定位方式選擇</b></p><p><b>　　3. 卸料方式確定</b></

4、p><p><b>　　四、排樣方案的確定</b></p><p>　　1. 排樣方法的選擇，</p><p>　　2. 搭邊值的確定，</p><p>　　3. 材料利用率的計算</p><p><b>　　五、 計算工序壓力</b></p><p>&

5、lt;b>　　六、 壓力機的初選</b></p><p><b>　　七、 模具設(shè)計計算</b></p><p>　　1. 計算模具壓力中心</p><p>　　2. 計算或估算零件主要外形尺寸</p><p>　　3. 確定凸凹模間隙，計算凸凹模工作部分尺寸</p><p>&

6、lt;b>　　4. 校核壓力機</b></p><p>　　八、沖模主要零件設(shè)計</p><p><b>　　零件工藝性分析</b></p><p><b>　　1.可行性分析</b></p><p>　　1.1、形狀、尺寸：</p><p>　　制件形狀規(guī)

7、則、簡單、對稱。形狀為帶圓角半徑為6mm的方形墊圈，內(nèi)孔半徑為6mm。</p><p><b>　　1.2、精度：</b></p><p>　　該制件尺寸精度為IT12，用一般精度模具即可滿足。</p><p><b>　　1.3、材料：</b></p><p>　　20鋼是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，

8、0;強度比15號鋼稍高，很少淬火，無回火脆性。冷變形塑性高、一般供彎曲、壓延、彎邊和錘拱等加工，電弧焊和接觸焊的焊接性能好，氣焊時厚度小，外形要求嚴(yán)格或形狀復(fù)雜的制件上易發(fā)生裂紋。切削加工性冷拔或正火狀態(tài)較退火狀態(tài)好、一般用于制造受力不大而韌性要求高的。</p><p>　　抗拉強度 σb (MPa)：≥410(42) 　　</p><p>　　屈服強度

9、60;σs (MPa)：≥245(25) 　　</p><p>　　伸長率 δ5 (%)：≥25 　　</p><p>　　斷面收縮率 ψ (%)：≥55 　　</p><p>　　硬度 ：未熱處理,≤156HB 　　</p><p>　　1.

10、4、表面粗糙度：表面粗糙度為6.3</p><p><b>　　2、經(jīng)濟性分析</b></p><p>　　由于生產(chǎn)批量大，所以采用自動化生產(chǎn)、工序集中的工藝方案，能降低制造成本，又能提高生產(chǎn)效率，并能實現(xiàn)安全生產(chǎn)。</p><p>　　二、沖壓工藝方案的確定</p><p>　　2.1、沖壓工序性質(zhì)的確定：</p

11、><p>　　先進行沖孔，再進行落料。</p><p>　　2.2、沖壓方案的確定：</p><p>　　方案一：采用單工序模生產(chǎn)。</p><p>　　方案二：采用連續(xù)模生產(chǎn)。</p><p>　　因為方案二的工件精度和生產(chǎn)效率較高，屬于大批量生產(chǎn)，所以選用方案二最為合適。</p><p><

12、;b>　　三、沖壓模具設(shè)計</b></p><p>　　1、模具結(jié)構(gòu)類型及結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　根據(jù)零件沖裁工藝方案，選用級進沖裁模具。</p><p><b>　　2、定位方式選擇</b></p><p>　　由于考慮該模具采用的是條料，零件的尺寸較小，材料厚度較薄，為了便于操作和保證零件的精

13、度要求，應(yīng)采用導(dǎo)料板導(dǎo)向，無側(cè)壓裝置控制調(diào)料的送進步距采用擋料銷初定距，導(dǎo)正銷精定位。而第一件的沖壓裝置，因為條料長度有一定的余量，可以靠操作工目測來定。</p><p><b>　　3、卸料方式確定</b></p><p>　　因為工件厚度為2mm，相對較薄，卸料力也較小，故可以采用彈性卸料，又因為采用的是級進模沖裁，為了便于操作與提高生產(chǎn)率課采用下出件方式。<

14、;/p><p><b>　　4、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，該級進模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。</p><p><b>　　四、排樣方案的確定</b></p><p><b>　　1、排樣方法的選擇</b></p>

15、<p>　　查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計》P53，表2-7，確定排樣方式為單行直排。</p><p><b>　　2、搭邊值的確定</b></p><p>　　查《塑性成形工藝與模具設(shè)計》P37，表2-5，確定a=2mm，a1=2.2mm，P39頁表2-7查得條料寬度偏差△=0.5，查表2-8得條料與導(dǎo)尺之間的間隙C1=0.5 。故可計算出條料寬度B=D+2

16、（a+△）+C1=45.5mm，導(dǎo)尺間距S=B+C1=46mm, 送料進距為32。</p><p><b>　　3、材料利用率</b></p><p><b>　　A—沖裁件面積</b></p><p><b>　　B—調(diào)料寬度</b></p><p><b>　　h

17、—送料進距</b></p><p>　　n—一個進距內(nèi)沖件數(shù)</p><p><b>　　其中n=1</b></p><p><b>　　B=45.5</b></p><p><b>　　h=32</b></p><p>　　沖裁面積為；A=

18、30×40-3.14×36=1087</p><p>　　所以材料利用率為：=1087/(45.5×32)×100%=74.7%</p><p><b>　　五、計算工序壓力</b></p><p>　　計算壓力公式為：F=Ltσb</p><p><b>　　L—-制件

19、周長</b></p><p><b>　　t—-材料厚度</b></p><p><b>　　σb—-抗拉強度</b></p><p>　　查20鋼的力學(xué)性能表得 </p><p>　　≥410Mpa 取=410Mpa</p><p>　　落料： F落=（40

20、+30）22410=114800N</p><p>　　沖孔: F孔=3.14122410=30897.6N</p><p>　　F沖=114800+30897.6=145697.6N</p><p>　　查表得 K=0.05 K=0.055</p><p>　　F=KF落=0.05×114800=5740N</p&g

21、t;<p>　　F=KF孔=0.055×30897.6=1699.368N</p><p>　　總的沖裁力為：F=145697.6N+5740N+1699.386N=153.137KN</p><p><b>　　六、壓力機的初選</b></p><p>　　因為總的沖裁力不得超過壓力機的80%，所以所需壓力機的總的沖壓

22、力為：</p><p>　　F=153.137/0.8=191.42KN </p><p>　　選擇開式雙柱可傾壓力機，型號J23-25，公稱壓力250kN，滑塊行程：70mm，最大封閉高度：270mm，最大裝模高度：220mm，連桿調(diào)節(jié)長度:55mm，工作臺尺寸（前后x左右）：370x560 mm，墊板尺寸（厚度x直徑）：50x200 mm，模柄孔尺寸：40x60 mm，最大傾斜角度：3

23、0度。</p><p><b>　　七、模具設(shè)計計算</b></p><p><b>　　1、模壓中心 </b></p><p>　　因為制件形狀對稱，所以沖模的壓力中心位于其制件的幾何中心。</p><p><b>　　2、主要外形尺寸</b></p>&l

24、t;p>　　2.1、沖裁模刃口尺寸的計算</p><p>　　由于此沖裁件是簡單規(guī)則形狀的零件，所以采用凸模與凹模分別加工。</p><p><b>　　計算公式：</b></p><p>　　落料：外徑尺寸A-△0 A凹=（D-X△）+δd0 A凸=（D-xΔ-Zmin）-δp0 </p><p&g

25、t;　　沖孔：孔的尺寸d+△0 d凸=（d+x△）-δp0 d凹=（d+x△+Zmin）+δd0</p><p>　　2.1.1、工件極限偏差：</p><p>　　查《互換性與技術(shù)測量》表1-8得，得工件標(biāo)準(zhǔn)公差：</p><p>　　當(dāng)基本尺寸為40時：△=0.25 δP =0.02 δd =0.030</p><p>

26、;　　當(dāng)基本尺寸為30時：△=0.21 δp =0.02 δd=0.025</p><p>　　當(dāng)基本尺寸為12時：△=0.18 δp =0.02 δd=0.020</p><p>　　2.1.2、沖裁間隙</p><p>　　模具在使用過程中的磨損使間隙增大，故設(shè)計與制造新模具時采用雙面間隙，查表可知：</p><p>

27、<b>　　Zmin=0.30</b></p><p>　　2.1.3、磨損系數(shù)根據(jù)沖壓工藝及模具設(shè)可知；</p><p>　　由于制件的外形為落料所以以凹模為基準(zhǔn)配合加工凸模</p><p>　　查表得得x=0.75</p><p>　　落料時：以凹模為基準(zhǔn)，然后配做凸模</p><p>　　外

28、徑尺寸為40-0.250：A凹=（40-0.75*0.25）0+0.03=39.80+0.03</p><p>　　外徑尺寸為30-0.210：A凹=（30-0.75*0.21）0+0.025=29.80+0.025</p><p><b>　　凸模尺寸為</b></p><p>　　A凸=39.8-0.3=39.5-0.020</p&g

29、t;<p>　　A凸=29.8-0.3=29.5-0.020</p><p>　　沖孔時：以凸模為計算標(biāo)準(zhǔn)配合加工凹模，孔的尺寸為12+0.180</p><p>　　凸模：d凸=（d+x△）0-δp=（12+0.75*0.18）0-0.02=12.1350-0.02</p><p>　　凹模：d凹=12.135+0.3=12.435+0.020<

30、;/p><p><b>　　3、壓力機的校核</b></p><p><b>　　(1)公稱壓力</b></p><p>　　在實際生產(chǎn)中，為了簡便起見，壓力機的公稱壓力可按如下經(jīng)驗公式確定。對于施力行程較小的沖壓工序（如沖裁、淺彎曲、淺拉深等）</p><p>　　已知P=250≥（1.1~1.3）F

31、=（1.1~1.3）153.137=（168.45~199.08）KN</p><p><b>　　(2)滑塊行程</b></p><p>　　滑塊行程70mm滿足制件的成形要求；</p><p><b>　?。?）工作臺面尺寸</b></p><p>　　壓力機工作臺面（或墊板平面）的長寬等尺寸一

32、般應(yīng)大于模具下模具尺寸，且每邊留出50~70mm，以便于安裝固定模具。當(dāng)沖壓件或廢料從下模漏料時，工作臺尺寸必須大于漏料件的尺寸。</p><p><b>　?。?）閉合高度</b></p><p>　　模具的閉合高度應(yīng)滿足Hmax-5mm≥H≥Hmin+10mm</p><p>　　式中——Hmax壓力機最大裝模高度</p>&

33、lt;p>　　——Hmin壓力機最小裝模高度；</p><p>　　Hmax=220mm Hmin=165mm </p><p>　　H=h1＋h2＋h3＋h4+h5=40+12+50+16+55=173mm</p><p>　　h1為上模座厚度 h2 為凸模固定板厚度 h3 為凸模厚度 h4 為凹模厚度 h5 為下模座厚度</p>&l

34、t;p>　　滿足Hmax-5mm≥H≥Hmin+10mm</p><p><b>　　所以壓力機型號合適</b></p><p>　　八、沖模主要零件的設(shè)計</p><p><b>　　1、工作零件</b></p><p><b>　　1.1、凹模設(shè)計：</b></

35、p><p>　　凹模因為制件簡單，所以選擇錐筒式。</p><p>　　凹模外形尺寸的確定：</p><p>　　查書本P56頁表2-19得K=0.42</p><p>　　凹模高：H凹=K*b=0.42*40=16.8mm（≥15mm）</p><p>　　凹模壁厚:C=(1.5~2) H凹=25.2~33.6mm（≥3

36、0~40mm）</p><p><b>　　1.2、凸模設(shè)計：</b></p><p>　　采用如圖所示的凸模固定形式</p><p>　　當(dāng)采用彈性卸料板時凸模長度按下式計算：</p><p>　　L=h1+h2+t+h 其中：</p><p>　　h1—為凸模固定板的厚度； <

37、/p><p>　　h2—為卸料板的厚度；</p><p><b>　　t—-為材料厚度</b></p><p>　　固定板厚h1=（0.6~0.8）H凹=10.08~13.44 取12mm</p><p>　　卸料板厚h2=（0.8~1.0）H凹=13.44~16.8 取16mm</p><p&

38、gt;　　附加厚度h一般取15~20，取 20</p><p>　　故凸模長度L=12+16+2+20=50mm</p><p><b>　　2、導(dǎo)柱導(dǎo)套的設(shè)計</b></p><p>　　采用最常用的滑動導(dǎo)柱、導(dǎo)套結(jié)構(gòu)形式。導(dǎo)套孔徑d上有油槽，用以存潤滑油，外經(jīng)D與上模板孔采用過盈配合，配合時導(dǎo)套孔徑會收縮，所以導(dǎo)套過盈配合部分的孔徑應(yīng)比導(dǎo)套

39、和導(dǎo)柱的間隙配合部分孔徑d增大1mm，為（d+1）mm。</p><p>　　其中：D=32 L=70 H=30 b=3 a=2</p><p><b>　　導(dǎo)柱的選擇；</b></p><p>　　其中基本尺寸d=20 L=130</p><p><b>　　3、模架的選擇</b></p&

40、gt;<p>　　因為制件的對稱性好，所以采用中間導(dǎo)柱模架，對角布置。這種布置方式受力比較平衡，使用時可以兩個方向送料，操作較為方便。</p><p><b>　　4、模柄的選擇：</b></p><p><b>　　d=25mm</b></p><p><b>　　5、導(dǎo)料板的確定</b&g

41、t;</p><p>　　導(dǎo)料板導(dǎo)料適用于簡單模和級進模。衛(wèi)士條料順利通過，導(dǎo)料板互相之間的距離應(yīng)該等于條料的最大寬度加上雙邊間隙值。無側(cè)壓裝置時，條料的寬度和導(dǎo)料板間的距離按無側(cè)壓裝置的公式計算。導(dǎo)料板的高度H與條料厚度t、擋料銷高度及擋料方式有關(guān)，查表可知：h=4mm，H=10~12mm。 </p><p>　　6、卸料裝置的確定 </p><p>　　常用的卸

42、料方式有：剛性卸料和彈壓卸料板。此次設(shè)計選用彈壓卸料板， 材料選擇為10 鋼，沖裁時，條料容易粘在凸模上，固需要卸料裝置，來使條料脫離凸模。 由卸料板、彈性元件、卸料螺釘組成。卸料板形狀與凹模相似，厚度 H=（0.8~1.0）H凹=13.44~16.8，取16mm。</p><p><b>　　7、模具的裝配</b></p><p>　?。?）先將凸模裝入固定板中，保

43、證凸模掛臺不高出固定板。</p><p>　　（2）將凹模與下墊板用螺釘與下模架連接，擰緊螺釘。</p><p>　?。?）通過凹模上的銷釘孔配做下模架上的銷釘孔，把銷釘裝入其中。</p><p>　?。?）把凸模固定板和上墊板用螺釘連接，螺釘不擰緊。</p><p>　?。?）把裝好的上模和下模合模。</p><p>