沖裁件為落料沖孔復(fù)合模的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　目錄1</b></p><p><b>　　沖模設(shè)計(jì)3</b></p><p><b>　　一、 設(shè)計(jì)任務(wù)3</b></p><p>　　二、沖壓工藝分析3</p>

2、<p>　　三、 沖裁工藝方案的確定3</p><p><b>　　1、方案種類3</b></p><p><b>　　2、方案的比較5</b></p><p><b>　　3、方案的確定5</b></p><p>　　四、 模具機(jī)構(gòu)形成的確定5<

3、/p><p>　　五、工藝尺寸的計(jì)算5</p><p><b>　　1、排樣設(shè)計(jì)5</b></p><p>　　（1）排樣方法的確定5</p><p>　　（2）確定搭邊值5</p><p>　?。?）確定條件步距5</p><p>　?。?）畫(huà)出排樣圖6</

4、p><p>　　2、沖裁力和壓力中心的計(jì)算6</p><p><b>　?。?）沖裁力F6</b></p><p>　　(2)壓力機(jī)公稱壓力的確定6</p><p>　　(3)壓力中心的確定7</p><p>　　3、刃口尺寸計(jì)算，7</p><p>　?。?)沖孔（

5、ø2.6）7</p><p><b>　?。?） 落料7</b></p><p><b>　　沖模設(shè)計(jì)</b></p><p>　　沖裁件為落料沖孔復(fù)合模的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　如圖所示是一

6、個(gè)沖孔落料件，材料為Q235，料厚t=2mm，大批量生產(chǎn)。要求設(shè)計(jì)該零件的沖壓模具，沖壓出來(lái)的零件滿足圖中的公差和技術(shù)要求</p><p><b>　　二、沖壓工藝分析</b></p><p>　　該零件既有沖孔又有落料，共兩個(gè)工序，材料為Q235,t=2mm的碳素鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁，工件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有1個(gè)直徑為2.6的圓孔，孔的尺寸精度IT13級(jí)，尺寸

7、精度一般，普通沖裁完全滿足要求。</p><p>　　三、 沖裁工藝方案的確定</p><p><b>　　1、方案種類</b></p><p>　　按工件包括落料和沖孔兩個(gè)基本工序，可有以下3種方案</p><p>　　方案一：先沖孔，后落料，采用單工序模生產(chǎn)。</p><p>　　方案二：沖孔

8、一落料級(jí)進(jìn)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)</p><p>　　方案三：采用落料一沖孔同時(shí)進(jìn)行復(fù)合模生產(chǎn)</p><p><b>　　2、方案的比較</b></p><p>　　各方案的特點(diǎn)及比較如下</p><p>　　方案一；模具機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方面但需要兩道工序，兩副模具，成本相對(duì)較高，生產(chǎn)效率低，且跟重要的是在第一道工序完成后

9、，進(jìn)入第二道工序必然會(huì)增大誤差，是工件精度質(zhì)量大打折扣，達(dá)不到所需要的要求，難以滿足生產(chǎn)的需要，故而不選此方案。</p><p>　　方案二：級(jí)進(jìn)模式是一種多工位，效率高的加工方法，但級(jí)進(jìn)模輪廓尺寸較大，制造復(fù)雜，成本較高，一般適用于大批量小型沖壓件，而本工件尺寸輪廓較大，采用此方案勢(shì)必會(huì)增大模具尺寸，是加工難度提高，因而也排除次方案。</p><p>　　方案三：只需要一套模具，工件的精

10、度及生產(chǎn)效率要求都能滿足，模具輪廓尺寸較小，模具制造成本不高，故本方案用先沖孔后落料的方案</p><p><b>　　3、方案的確定</b></p><p>　　綜上所述，本套模具采用沖孔一落料復(fù)合模</p><p>　　四、 模具機(jī)構(gòu)形成的確定</p><p>　　復(fù)合模具有兩種結(jié)構(gòu)形式，正裝成復(fù)合膜和倒裝成復(fù)合模，

11、分析該工件成型后脫模的方便性，正裝復(fù)合模成型后工件留在下模，需向上推出工件，取件不方便，倒裝成復(fù)合模成型后工件在上模，只需在上模裝一副推薦裝置，故采用倒裝成復(fù)合模。</p><p><b>　　五、工藝尺寸的計(jì)算</b></p><p><b>　　1、排樣設(shè)計(jì)</b></p><p>　?。?）排樣方法的確定，根據(jù)工件的

12、形狀，確定采用無(wú)廢料排樣的方法不可能做到，單能采用有廢料和少?gòu)U料的排樣方法，經(jīng)多次排樣計(jì)算決定采用直排法。</p><p>　　（2）確定搭邊值，查表，取最小搭邊值，工件間a1=2 a=1.8 </p><p>　?。?）確定條件步距，步距=10.8mm 寬度=16.51mm</p><p>　　(4)條料的利用率：η=S工/S總=3.14×

13、6.5×6.5+9×4/16.51×10.8×100%=94%</p><p>　?。?）畫(huà)出排樣圖，根據(jù)以上資料畫(huà)出排樣圖</p><p>　　2、沖裁力和壓力中心的計(jì)算</p><p><b>　　（1）沖裁力F</b></p><p>　　由Fp=查常用鋼力學(xué)性能=304–3

14、73 取平均值a=340，K的取值考慮而定平刃口K=1–1.3斜刃口=0.2-0.6，考慮刃口磨損、生產(chǎn)批量、材料厚度等因素，取K=1.3</p><p>　　F=2×46.41×420=38.99KN</p><p>　　已知L= 3.14×6.5+9×2+4×2=46.41</p><p>　　落料P落==1.3

15、×46.41×2×340=41.02KN</p><p>　　p沖==1.3×2.6×2×2×340=4.6KN</p><p>　　P卸=K落×P落0.045×41.02KN</p><p>　　P總=P落+p沖+P卸=86.64KN</p><p>

16、　　(2)壓力機(jī)公稱壓力的確定</p><p>　　本模具采用彈性卸料裝置和下出料的方式，所以Fp總=86.64KN根據(jù)計(jì)算的結(jié)果沖壓設(shè)備選擇JH23-16</p><p>　　(3)壓力中心的確定</p><p>　　工件圖形為對(duì)稱圖形如圖所示，落料的中心在a點(diǎn)上，沖孔時(shí)的壓力中心在b點(diǎn)上沖壓機(jī)的壓力中心在ab連線上，設(shè)壓力機(jī)的壓力中心與b點(diǎn)距離是x根據(jù)力的平衡原

17、理得P落（16.51-x）=P落x，x=14.2</p><p><b>　　3、刃口尺寸計(jì)算，</b></p><p>　　該零件是Q235，厚度是2mm、該零件無(wú)特殊要求，屬于一般沖裁件查表2.2.4，2Cmax=0.26mm，2Cmin=0.22mm，所以2Cmax-2Cmin=0.26-0.22=0.04mm，零件外形尺寸ø6.5,R1.5由落料獲得

18、，ø2.6由沖孔獲得，由公差表差得ø2.6，IT=13，x=0.75 </p><p>　?。?)沖孔（ø2.6）</p><p>　　=（+x） =（2.6+0.75×0.14）

19、 </p><p>　　dd=（ +2）=（02.7+0.22）=2.99 </p><p>　　校核+≤2Cmax

20、-2Cmin</p><p>　　0.008+0.012≤0.26-0.22</p><p>　　0.020≤0.04</p><p>　　所以滿足間隙公差要求</p><p><b>　　落料</b></p><p>　　以凹模尺寸為基準(zhǔn)，凸凹模分別以IT6、IT7級(jí)加工制造</p>

21、<p>　　凸模ø6.5 IT6=ø6.5 凹模ø6.5 IT7=ø6.5</p><p>　　經(jīng)查表可知ø6.5 x=0.75</p><p>　　=（-）=（-）=6.3125</p><p>　　=（-2）=（6.3125-0.22）=(6.0925)</p><p>&

22、lt;b>　　-</b></p><p>　　0.009+0.25=0.259>0.04</p><p>　　由此可知，只有減小 值，提高制造精度，才能保證間隙在合理范圍內(nèi)，此時(shí)可取</p><p>　　=0.4（2Cmax-2Cmin）=0.004x0.4=0.0016</p><p>　　=0.6（2Cmax-2C

23、min）=0.6x0.004=0.0024</p><p>　　= </p><p>　　<3>卸料裝置的設(shè)計(jì)，采用下圖的卸料裝置，已知卸料板厚t=1mm，沖裁卸料力Fx=7.01kN，根據(jù)模具安裝位置擬選4個(gè)彈簧，每個(gè)彈簧的頂壓力為F?！軫x÷4=1.75kN</p><p>　　查附錄圓柱螺旋壓縮彈簧

24、，初選彈簧規(guī)格為（使所選定彈簧的工作極限負(fù)荷Fj＞F頂）</p><p>　　d=6mm, D=30mm, h0=60mm,Fj=1700mm, hj=13.1mm ,n=7 f=188mm, t=7.8</p><p>　　其中，d為材料直徑，D為彈簧大徑，F(xiàn)j為工作極限負(fù)荷，h0為自由高度，hj為工作極限負(fù)荷下型變量，n為有圈數(shù)，t為節(jié)距。</p><p>&l

25、t;b>　　彈簧的總壓縮量為</b></p><p>　　H=Fx∕Fj×hj=33.4mm</p><p>　　6.模具具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。</p><p>　　（1）由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合模沖壓，所以本套模具類型為負(fù)荷模。</p><p>　?。?）定位方式的選擇</p><p>　　因

26、為該模具采用的是條料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷，控制條料的送進(jìn)步距，而第一件的沖壓位置因?yàn)闂l料有一定的余量，可以靠操作工人目測(cè)來(lái)確定。</p><p>　　(3)、卸料，出件方式的選擇</p><p>　　根據(jù)模具沖裁的特點(diǎn)，該模具采用彈性卸料方式更為合適，推件塊推出工件，彈性裝置取出工件。</p><p>　?。?）、導(dǎo)柱、導(dǎo)套裝置的確定。</p>

27、<p>　　為了提高模具的使用壽命和工件質(zhì)量，方使安裝，調(diào)整，維修模具，是復(fù)合膜采用間導(dǎo)柱模架。</p><p>　　7.主要零件部件的設(shè)計(jì)</p><p>　　、（1）、落料凹模，凹模采用整體凹模，輪廓全部用數(shù)控線切割和機(jī)床即可一次成型，安排凹模在構(gòu)架上的位置時(shí)，要根據(jù)壓力中心的數(shù)據(jù)，盡量保證壓力中心和模柄中心重合。</p><p>　　凹模厚度H=

28、kb=0.2×12.51=2.5mm</p><p>　　凹模壁厚C=（1.5～2）H=3.75～5mm</p><p>　　取凹模厚度H=3mm 凹模壁厚取4mm</p><p>　　凹模寬度B=b+2C=18mm(送料方向)</p><p>　　凹模長(zhǎng)度L=12.5+2×4=20.5mm</p>&l

29、t;p>　　根據(jù)工件圖樣，在分析受力情況及保證壁厚強(qiáng)度的前提下，取凹模長(zhǎng)度為25mm,寬度為25mm,所以凹模輪廓尺寸為25mm×25mm×8mm</p><p>　　(2)、沖孔凸模，根據(jù)圖樣，工件中有一個(gè)孔。</p><p>　　因此需要設(shè)計(jì)1支凸模，為了方便固定，不采用階梯式，長(zhǎng)度為L(zhǎng)=凹模+固定板+t=8+30+2=40.</p><p

30、>　　(3)、凸凹模。當(dāng)采用倒裝復(fù)合模時(shí)，凸凹模尺寸計(jì)算如下：</p><p>　　H凸凹=h1+h2+t+h=20+30+2+8=60mm.</p><p>　　式中h1—卸料板厚度，取20mm</p><p>　　H2—凸凹模的固定板厚度，取30mm</p><p><b>　　t—材料的厚度</b></

31、p><p>　　h—卸料板與固定板之間的安全高度，取8mm</p><p>　　因凸凹模為模具設(shè)計(jì)中的配作件，所以應(yīng)保證與沖孔凸模和落料凹模的雙邊合理間隙2min</p><p><b>　　2定位零件的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　結(jié)合本模具的具體結(jié)構(gòu)，考慮到工件的形狀，設(shè)置一個(gè)φ8mm的活動(dòng)導(dǎo)料銷的下面分別采用壓縮彈

32、簧，在開(kāi)模時(shí)，彈簧恢復(fù)彈力把擋料銷頂起，使已處于工作狀態(tài)，旁邊的導(dǎo)料銷也一起工作.</p><p>　?。?）卸料板設(shè)計(jì)，卸料板的周界尺寸與凹模周界尺寸相同；厚度為20mm，材料為45鋼，淬火硬度40一45HRC </p><p>　?。?）卸料螺釘?shù)倪x用，卸料板采用6個(gè)m8的螺釘固定長(zhǎng)度為L(zhǎng)=h1+h2+a=44+8+15=67mm</p><p>　　式中，h1

33、=彈簧的安裝高度</p><p>　　h2=卸料板工作行程</p><p>　　a=凸凹模固定板厚度 </p><p>　　3，模架及其它零部件的設(shè)計(jì)</p><p>　　該模具采用中間導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在模具中間位置，沖壓時(shí)可以防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜，以凹模周界尺寸為依據(jù)查附錄中的標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)，選擇模架規(guī)格如下：</

34、p><p>　　導(dǎo)柱：d(mm)×L(mm)分別為φ45×230， φ50×230 </p><p>　　導(dǎo)套：d(mm)×L(mm)×D(mm)分別為φ45×125×48</p><p>　　φ45×125×48</p><p>　　上模座厚度H上取50m

35、m，下模座厚度TF取60mm，上墊板厚度H取10mm，則該模具的閉合高度H閉為</p><p>　　H閑=H上+H下+H墊+L –h=50+60+10+12+30-25=157.5</p><p>　　式中L------凸模高度mm</p><p>　　H------凸凹模高度mm</p><p>　　h------凸模沖裁后進(jìn)入凸凹模的深度

36、mm</p><p>　　可見(jiàn)，該模具的閉合高度小于所選壓力機(jī)JA21-160的最大裝模高度450mm，因此該壓力機(jī)可以滿足選用需求</p><p><b>　　8，模具工程圖</b></p><p><b>　　9沖壓設(shè)備的選取</b></p><p>　　通過(guò)校核，選擇開(kāi)式雙柱固定臺(tái)式壓力機(jī)JA

37、21-160能滿足使用需求，其它主要技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　公稱壓力1400kN 滑塊行程160mm</p><p>　　滑塊行程次數(shù)40次/min 最大封閉高度450mm</p><p>　　封閉高度調(diào)節(jié)量130mm</p><p>　　滑塊中心線至床身距離380mm</p>&