課程設(shè)計(jì)--沖裁件級(jí)進(jìn)模模具設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課 程 設(shè) 計(jì)</b></p><p><b>　　沖裁件級(jí)進(jìn)模</b></p><p><b>　　學(xué)院： </b></p><p><b>　　專業(yè)</b></p><p><b>　　姓名</b>&

2、lt;/p><p><b>　　學(xué)號(hào)：</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　沖壓件工藝性分析..................................................................................................

3、...1</p><p>　　2．沖裁工藝方案的確定.................................................................................................1</p><p>　　3．選擇模具總體結(jié)構(gòu)形式.................................................

4、............................................1</p><p>　　4．必要的工藝計(jì)算.........................................................................................................1</p><p>　　選擇與確定模具的主要零部件的

5、結(jié)構(gòu)與尺寸..........................................................5</p><p>　　6．選擇壓力機(jī)型號(hào).........................................................................................................7</p><p&

6、gt;　　7．繪制模具總裝圖及非標(biāo)準(zhǔn)零件零件圖......................................................................9</p><p>　　如圖1-1所示的沖件為大批量生產(chǎn)，材料Q235，材料厚度為1.5mm，設(shè)計(jì)沖裁模。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)過(guò)程如下：</b></p>&

7、lt;p>　　1．沖壓件工藝性分析</p><p>　?。?）材料 Q235普通碳素鋼，抗剪強(qiáng)度τ＝304～373MPa、抗拉強(qiáng)度σb＝432～461MPa、屈服極限σs＝253MPa、伸長(zhǎng)率δ10＝21%～25%。具有良好的沖壓性能，適合沖裁加工。</p><p>　　（2）結(jié)構(gòu)與尺寸 工件結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，有一個(gè)10mm的孔；孔與邊緣最小壁厚為5.5mm，大于倒裝復(fù)合模的凸凹模最

8、小壁厚3.4mm（見(jiàn)資料[A]P98）；凹槽寬度滿足b≥2t 即6>2×1.5＝3mm，凹槽深度滿足l≤5b 即5<5×6＝30mm見(jiàn)資料[A]P4。均適宜于沖裁加工。</p><p>　?。?）精度 工件的尺寸全部為自由公差，可看作IT14級(jí)，尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求。</p><p>　　2．沖裁工藝方案的確定</p><

9、;p>　　沖孔－落料級(jí)進(jìn)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。</p><p>　　3．選擇模具總體結(jié)構(gòu)形式。</p><p>　　由沖壓工藝分析可知，采用級(jí)進(jìn)沖壓，所以模具類型為級(jí)進(jìn)模。</p><p>　　（1）確定模架類型及導(dǎo)向方式</p><p>　　該模具采用對(duì)角導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在模具對(duì)角位置，沖壓時(shí)可防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜

10、。導(dǎo)柱導(dǎo)向可以提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整。</p><p>　?。?）定位方式的選擇</p><p>　　該沖件采用的坯料是條料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料板，無(wú)側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用側(cè)刃粗定距，導(dǎo)正銷精定距。采用手工操作。</p><p>　?。?）卸料、出件方式的選擇</p><p>　　因?yàn)樵摴ぜ虾?.5mm，尺寸

11、較小，所以卸料力也較小，擬選擇彈性卸料、下出件方式。</p><p><b>　　4．必要的工藝計(jì)算</b></p><p>　　（1）排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p>　　該沖件外形大致為矩形，采用直排時(shí)材料利用率最高，如圖1-2為排樣方法。搭邊值取a1＝1.5mm和a'＝0.75a＝0.75×1.8≈1.4mm，條料寬度為4

12、0.7mm，步距離為A＝29.5mm，一個(gè)步距的材料利用率約為69％。（計(jì)算詳見(jiàn)表1-1）</p><p>　　圖1-1 零件圖 圖1-2 零件排樣圖</p><p><b>　?。?）計(jì)算沖壓力</b></p><p>　　該模具采用級(jí)進(jìn)模，擬選擇彈性卸料、下出件結(jié)構(gòu)。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，沖壓設(shè)備

13、擬選J23-25。（沖壓力的相關(guān)計(jì)算詳見(jiàn)表1-2）</p><p>　　表1-1 排樣相關(guān)計(jì)算</p><p>　　表1-2 沖壓力相關(guān)計(jì)算</p><p>　?。?）計(jì)算模具壓力中心</p><p>　　計(jì)算壓力中心時(shí)，先畫(huà)出凸模刃口圖，如圖紙所示。在圖中將xoy坐標(biāo)系建立在圖示的對(duì)稱中心線上，將沖裁輪廓線按幾何圖形分解成1～6共6組基本圖

14、形，用解析法求得該模具的壓力中心O點(diǎn)的坐標(biāo)（26.5，2.8）。（相關(guān)計(jì)算詳見(jiàn)表1-3）</p><p>　　表1-3 壓力中心數(shù)據(jù)表</p><p>　　代入公式（1）、（2）得：</p><p>　?。?）計(jì)算凸、凹模工作部分尺寸并確定其制造公差</p><p>　　由于凸、凹模的形狀相對(duì)較簡(jiǎn)單且材料較厚，沖裁間隙較大，故凸、凹?？刹捎梅?/p>

15、開(kāi)加工法確定凸、凹模刃口尺寸及公差。采用線切割機(jī)床加工凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，這種加工方法可以保證這些零件各個(gè)孔的同軸度，使裝配工作簡(jiǎn)化。因此工作零件刃口尺寸計(jì)算就按分開(kāi)加工的方法來(lái)計(jì)算，具體計(jì)算見(jiàn)表1-4所示。</p><p>　　表1-4 工作零件刃口尺寸計(jì)算</p><p>　?。?）卸料橡膠的設(shè)計(jì)</p><p>　　卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算見(jiàn)表1-5。

16、選用的四塊橡膠板的厚度務(wù)必一致，不然會(huì)造成受力不均勻，運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生歪斜，影響模具的正常工作。</p><p>　　表1-5 卸料橡膠的設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p>　　5．選擇與確定模具的主要零部件的結(jié)構(gòu)與尺寸。</p><p>　　（1）工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　凹模 凹模采用整體凹模，各沖裁的凹?？拙捎镁€切割機(jī)床加工，安排凹模

17、在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心線重合。其輪廓尺寸計(jì)算：</p><p>　　凹模厚度 H＝kb＝0.3×86.7＝26mm（查教材，K＝0.3）</p><p>　　凹模壁厚 c＝（1.5～2）H＝39 mm～52mm</p><p>　　取凹模厚度 H＝30mm，凹模壁厚c＝45mm</p><

18、p>　　凹模長(zhǎng)度 B＝b+2c＝（86.7+2×45）mm＝176.7mm（送料方向）</p><p>　　凹模寬度 L＝（40.7+2×45）mm＝130.7 mm（垂直送料方向）</p><p>　　凹模輪廓尺寸為176.7mm×130.7mm×30mm，取標(biāo)準(zhǔn)化值200mm×140mm×30mm，結(jié)構(gòu)尺寸如圖紙所示

19、。</p><p><b>　　凸模長(zhǎng)度：56mm</b></p><p>　　配用模架閉合高度：160mm～200mm</p><p>　　孔距（見(jiàn)資料[A]P163圖1-68）：s＝170mm；s1＝90mm；s2＝110mm；s3＝60mm</p><p><b>　　墊板厚度：8mm</b>

20、</p><p>　　固定板厚度：20mm</p><p>　　卸料板厚度：18mm</p><p>　　導(dǎo)料板長(zhǎng)度：260mm</p><p><b>　　凹模厚度：20mm</b></p><p>　　螺釘、銷釘、卸料螺釘公稱直徑及長(zhǎng)度、使用數(shù)量等。</p><p>　

21、　部分零件取如下尺寸：</p><p>　　墊板：200mm×140mm×8mm</p><p>　　固定板：200mm×140mm×20mm</p><p>　　卸料板：200mm×140mm×20mm</p><p>　　導(dǎo)料板長(zhǎng)度：200mm</p><p&

22、gt;　　凹模厚度：200mm×140mm×30mm</p><p>　　落料凸模和沖孔凸模 結(jié)合工件外形并考慮加工，將凸模設(shè)計(jì)成直通式，采用線切割機(jī)床加工，用2個(gè)的圓柱銷吊裝在固定板上，與凸模固定板的配合按H7／m6。其總長(zhǎng)L可參考教材“凸模長(zhǎng)度計(jì)算”并考慮橡膠安裝高度進(jìn)行計(jì)算：</p><p>　　L＝20+20+28.8－0.5＝68.3mm取68.5mm<

23、;/p><p>　　具體結(jié)構(gòu)尺寸可參見(jiàn)圖紙所示。</p><p>　　（2）定位零件的設(shè)計(jì)</p><p>　　導(dǎo)料銷 落料凸模下部設(shè)置一個(gè)導(dǎo)正銷，借用工件上mm孔作導(dǎo)正孔。導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)如圖1-6所示。導(dǎo)正應(yīng)在卸料板壓緊板料之前完成導(dǎo)正，考慮料厚t＝1.5mm和裝配后卸料板下平面超出凸模端面0.5mm，所以導(dǎo)正銷高出凸模端面直線部分的長(zhǎng)度為2mm。導(dǎo)正銷采用H7／r6

24、安裝在落料凸模端面，導(dǎo)正銷導(dǎo)正部分與導(dǎo)正孔采用H7／h6配合。</p><p>　　導(dǎo)料板的設(shè)計(jì) 導(dǎo)料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模平齊，導(dǎo)料板與條料之間的間隙取0.6mm，這樣就可確定了導(dǎo)料板的寬度，導(dǎo)料板的厚度按教材“定位零件”部分設(shè)計(jì)查表選擇。導(dǎo)料板采用45鋼制作，熱處理硬度為40～45HRC，用螺釘和銷釘固定在凹模上。卸料板結(jié)構(gòu)尺寸如圖紙所示。</p><p>　?。?）卸料零件

25、的設(shè)計(jì)</p><p>　　卸料板的設(shè)計(jì) 卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為20mm。卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為40～45HRC。采用線切割機(jī)床加工，保持與凸模單邊間隙0.15mm。</p><p>　　卸料螺釘?shù)倪x用 卸料板上設(shè)置6個(gè)卸料螺釘，公稱直徑為12mm，螺紋部分為M10×15mm。卸料釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸模端

26、面0.5mm，有誤差時(shí)通過(guò)在螺釘與卸料板之間安裝墊片來(lái)調(diào)整。</p><p>　?。?）模架及其它零部件設(shè)計(jì)</p><p>　　該模具采用對(duì)角導(dǎo)柱模架。以凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。（查資料[A]P231得到上模座厚度40mm，下模座厚度45mm，閉合高度范圍160mm～200mm。</p><p><b>　　該模具的閉合高度：</b>

27、;</p><p>　　H閉＝H上模＋H墊＋L＋H＋H下模－h(huán)2＝40＋8＋68.3＋30＋45－1＝190mm</p><p>　　式中 L——凸模長(zhǎng)度；mm</p><p>　　H——凹模厚度；mm</p><p>　　h2——凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度，h2＝1mm。</p><p>　　6．選擇壓力機(jī)型號(hào)。&l

28、t;/p><p>　　通過(guò)校核，選擇開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)J23-25能滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下：</p><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</

29、p><p>　　工作臺(tái)尺寸（前后×左右）：370mm×560mm</p><p>　　墊板尺寸（厚度×孔徑）：50mm×200mm</p><p>　　模柄孔尺寸：40mm×60mm</p><p>　　7．繪制模具總裝圖及非標(biāo)準(zhǔn)零件零件圖。</p><p>　　通過(guò)以上設(shè)

30、計(jì)，可得到如圖紙所示的模具總裝圖。模具上模部分主要由上模板、墊板、凸模（6個(gè)）、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(dǎo)料板等組成。沖孔廢料和成品件均由漏料孔漏出。條料送進(jìn)時(shí)采用側(cè)刃作為粗定距，在落料凸模上安裝一個(gè)導(dǎo)正銷，利用條料上mm的孔作為導(dǎo)正銷孔進(jìn)行導(dǎo)正，以此作為條料送進(jìn)的精確定距。操作時(shí)完成第一步?jīng)_壓后，把條料抬起向前移動(dòng)，頂在側(cè)刃擋塊上，沖壓時(shí)凸模上的導(dǎo)正銷再作精確定距。側(cè)