圓形墊片沖壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)任務(wù)2</b></p><p>　?。ㄒ唬?零件工藝性分析2</p><p>　　1. 結(jié)構(gòu)與尺寸分析2</p><p><b>　　2. 材料分析2</b></p><

2、p><b>　　3. 精度分析2</b></p><p>　?。ǘ_裁工藝方案的確定3</p><p>　?。ㄈ┐_定模具總體結(jié)構(gòu)方案3</p><p><b>　　1．模具類型3</b></p><p>　　2．操作與定位方式3</p><p>　　3.

3、卸料與出件方式3</p><p>　　二、零件工藝計(jì)算4</p><p>　　（一）排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算4</p><p>　?。ǘ┠＞呷锌诔叽缬?jì)算4</p><p>　　（三）設(shè)計(jì)沖壓力和壓力中心，初選壓力機(jī)5</p><p>　　三、模具零部件結(jié)構(gòu)的確定6</p><p><b

4、>　?。ㄒ唬┌寄ＴO(shè)計(jì)6</b></p><p><b>　　（二）固定板7</b></p><p>　　1. 凸模固定板7</p><p>　　2. 凸凹模固定板8</p><p>　?。ㄈ|板的設(shè)計(jì)8</p><p>　?。ㄋ模┬读习宓脑O(shè)計(jì)10</p>

5、<p>　?。ㄎ澹┩鼓ＴO(shè)計(jì)10</p><p>　　（六）卸料裝置中彈性元件的計(jì)算11</p><p>　?。ㄆ撸┩拱寄ＴO(shè)計(jì)12</p><p>　　（八）選擇緊固件和定位零件13</p><p>　?。ň牛┻x擇模架及其它安裝零件13</p><p>　?。ㄊ┠１脑O(shè)計(jì)14</p>

6、;<p><b>　　四、裝配圖14</b></p><p><b>　?。ㄒ唬┳⑨?5</b></p><p>　?。ǘ┕ぷ髟?5</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)15</b></p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)任務(wù)：</b&g

7、t;</p><p>　　工件為墊圈，材料為Q235鋼，精度要求為IT11~IT12，尺寸如下圖所示，設(shè)計(jì)一套沖壓模具，大批量生產(chǎn)。</p><p><b>　　圖1（工件）</b></p><p>　?。ㄒ唬?零件工藝性分析：</p><p>　　1. 結(jié)構(gòu)與尺寸分析：</p><p>　　零件

8、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形狀對(duì)稱，零件中部圓孔直徑為15.02mm，滿足沖裁最小孔徑的要求；孔與零件邊緣間的最小孔邊距為7.5mm，滿足沖裁件最小孔邊距的要求，因此，零件的結(jié)構(gòu)滿足沖裁的要求。</p><p><b>　　2. 材料分析：</b></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><p><b>　　3

9、. 精度分析：</b></p><p>　　零件的精度要求為IT11~IT12，取精度為IT11，模具按精度IT7~IT8計(jì)算，普通沖裁即可滿足圖樣要求。</p><p>　　由以上分析可知，該零件工藝性較好，可以進(jìn)行沖裁加工。</p><p>　　（二）沖裁工藝方案的確定</p><p>　　該零件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，有

10、以下三種工藝方案：</p><p>　　方案一：先落料，后沖孔，采用單工序模生產(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—落料級(jí)進(jìn)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。</p><p>　　方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需兩道工序兩副模具，成本高而生產(chǎn)率低，難以滿足大批量生產(chǎn)的要求。方案二只需一副模具，工

11、件的精度及生產(chǎn)效率都較高，盡管模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱，模具制造并不困難。方案三也只有一副模具，生產(chǎn)效率高，操作簡(jiǎn)便，但零件的沖壓精度稍差，欲保證沖壓件的形位精度，需要在模具上安裝導(dǎo)正銷導(dǎo)正，故模具的制造安裝比較復(fù)雜，相對(duì)比較三種方案，選擇方案二復(fù)合模具比較合適。沖孔廢料用剛性卸料裝置卸除，落料件用彈性卸料裝置頂出。</p><p>　?。ㄈ┐_定模具總體結(jié)構(gòu)方案</p>&l

12、t;p><b>　　1．模具類型</b></p><p>　　根據(jù)之前確定的零件沖裁工藝方案，采用倒裝式復(fù)合沖裁模。</p><p><b>　　2．操作與定位方式</b></p><p>　　導(dǎo)向形式：縱向由滑動(dòng)導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向，橫向由導(dǎo)料銷導(dǎo)向。</p><p>　　定位方式：該模具采用的是條

13、料，板料定位靠導(dǎo)料板和彈簧彈頂?shù)幕顒?dòng)擋料銷完成，導(dǎo)料板控制條料的送進(jìn)方向，擋料銷控制條料的送進(jìn)步距。</p><p>　　3. 卸料與出件方式</p><p>　　凸模與凹凸模沖孔，沖孔廢料由凸凹模的孔中落下；凹凸模和落料凹模落料，利用推件塊將制件頂出。</p><p><b>　　二、零件工藝計(jì)算</b></p><p&g

14、t;　?。ㄒ唬┡艠釉O(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p>　　1．分析零件形狀，并考慮到定位方便，采用單行直排；</p><p>　　2．搭邊值確定：查表2-9得，a=1.5mm b=2mm</p><p><b>　　圖2（排樣圖）</b></p><p>　　3. 定位采用擋料銷定位，無(wú)側(cè)壓裝置，板料采用斜刃剪床裁剪。條料寬度

15、 。其中 ，a=1mm,查表3-14得，導(dǎo)料版與條料間的最小間隙，查表3-12可得，條料寬度偏差 ，根據(jù)實(shí)際情況取料寬為35mm.</p><p>　?。ǘ┠＞呷锌诔叽缬?jì)算</p><p>　　由于零件為形狀簡(jiǎn)單的圓形工件，采用凸、凹模分開(kāi)加工。</p><p>　　由于零件對(duì)斷面質(zhì)量、尺寸精度要求一般（IT11~IT12），且為大批量生產(chǎn)，對(duì)模具壽命要求較高，宜

16、采用中等間隙（Ⅱ類）</p><p>　　查附表2（金屬材料沖裁間隙比值）得：</p><p><b>　　故取　</b></p><p><b>　　∴　</b></p><p>　?。?）落料件尺寸的基本計(jì)算公式為：</p><p>　　查表3-16得：系數(shù)x=0.5，=

17、0.25</p><p><b>　　故</b></p><p>　?。?）沖孔件尺寸的基本計(jì)算公式為：</p><p>　　查表2-5得：系數(shù)x=0.5，=0.25</p><p><b>　　故</b></p><p>　?。ㄈ┰O(shè)計(jì)沖壓力和壓力中心，初選壓力機(jī)</

18、p><p><b>　　零件周長(zhǎng)：</b></p><p><b>　　材料厚度：</b></p><p>　　查表2-3，取條料抗剪強(qiáng)度：</p><p><b>　　則有：</b></p><p>　　由于采用彈性卸料裝置和下出料方式，查表3-18有：=

19、0.040,=0.055, =0.060. 故：</p><p>　　查表2-40，根據(jù)材料厚度取凹模入口直壁h=6mm,</p><p><b>　　從而總的沖壓力：</b></p><p>　　根據(jù)總的沖壓力，選擇壓力機(jī)型號(hào)為J23-40(開(kāi)式雙柱可傾式壓力機(jī))，主要技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　標(biāo)稱壓力

20、 400KN</p><p>　　滑塊行程 100mm</p><p>　　行程次數(shù) 80次/min</p><p>　　最大閉合高度 300mm</p><p>　　閉合高度調(diào)節(jié)量 80mm&

21、lt;/p><p>　　滑塊中心到機(jī)身距離 300mm</p><p>　　工作臺(tái)尺寸 前后520mm 左右 870mm </p><p>　　工作臺(tái)孔尺寸 150mm</p><p>　　模柄孔尺寸 直徑50mm 深度70mm</p

22、><p>　　電動(dòng)機(jī)功率 4KW</p><p><b>　　壓力中心計(jì)算</b></p><p>　　由于零件為簡(jiǎn)單對(duì)稱件，所以零件的壓力中心就是零件的幾何中心。</p><p>　　三、模具零部件結(jié)構(gòu)的確定</p><p><b>　?。ㄒ唬┌寄ＴO(shè)計(jì)<

23、/b></p><p>　　查《簡(jiǎn)明沖壓設(shè)計(jì)手冊(cè)》式2.16和2.17可得：</p><p>　　凹模高度 凹模壁厚</p><p>　　其中凹模刃口最大寬度b=30.02mm,由表3-21查得 K=0.35 所以：</p><p>　　C=(1.5~2)H=15.76~21.014，取C=20mm</p><

24、;p>　　由于工件形狀為圓形，故選用圓凹模</p><p><b>　　凹模直徑 </b></p><p><b>　　凹模直壁高度 </b></p><p>　　由以上算的凹模輪廓尺寸,查有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)JB/T7643.4-2008，取標(biāo)準(zhǔn)尺寸 ,凹模材料選用Cr12MoV，熱處理淬硬（58-62）HRC。<

25、/p><p><b>　　凹模尺寸見(jiàn)下圖</b></p><p><b>　　圖3（凹模）</b></p><p><b>　　（二）固定板</b></p><p><b>　　1. 凸模固定板：</b></p><p>　　凸模固定板

26、的外形尺寸與凸模的外形尺寸一致，厚度根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件要求，選擇20mm，選取板的規(guī)格為 (JB/T7643.5-2008)</p><p><b>　　圖4（凸模固定板）</b></p><p>　　2. 凸凹模固定板：</p><p>　　凸凹模固定板的外形尺寸與墊板的外形尺寸一致，厚度根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件要求，選擇25mm， 選取板的規(guī)格為</p&g

27、t;<p>　　圖5（凸凹模固定板）</p><p><b>　?。ㄈ|板的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　墊板的作用是承受并擴(kuò)散凸模傳遞的壓力，以防止模座被擠壓損傷，因此在與模座接觸面之間加上一塊翠英磨平的墊板。</p><p>　　1.凸模墊板的外形尺寸與凸模固定板相同，厚度取8mm，選取規(guī)格，詳細(xì)尺寸見(jiàn)下圖：</p

28、><p><b>　　圖6（凸模墊板）</b></p><p>　　2.凸凹模墊板的外形尺寸與凸凹模固定板相同，厚度取10mm，選取規(guī)格，詳細(xì)尺寸見(jiàn)下圖：</p><p><b>　　圖7（凸凹模墊板）</b></p><p><b>　　（四）卸料板的設(shè)計(jì)</b></p&g

29、t;<p>　　用卸料板卸料，卸料板的平面外形與凸凹模板相同，取其厚度為9mm,即(表9-15) 卸料板材料為45號(hào)鋼。</p><p><b>　　圖8（卸料板）</b></p><p><b>　?。ㄎ澹┩鼓ＴO(shè)計(jì)</b></p><p>　　1.沖孔凸模采用B型圓凸模，凸模長(zhǎng)度 </p>

30、<p>　　沖模材料選用普通碳素工具鋼，熱處理淬硬（58-62）HRC，[σt]=1000-1600MP。</p><p>　　凸模刃口基本尺寸見(jiàn)下圖。</p><p><b>　　圖9（凸模）</b></p><p><b>　　2.凸模強(qiáng)度校核：</b></p><p><b&g

31、t;　　（1）承壓應(yīng)力校驗(yàn)</b></p><p>　　沖裁時(shí)凸模承受的壓應(yīng)力不超過(guò)σt凸模材料強(qiáng)度允許的壓應(yīng)力[σt]，對(duì)于圓形凸模 則 </p><p>　　故d = 15.145mm滿足要求</p><p>　　（2）彎曲應(yīng)力校核：</p><p>　　凸模不發(fā)生失穩(wěn)彎曲的最大長(zhǎng)度為，對(duì)于圓形凸模</p&g

32、t;<p>　　故L=36mm滿足要求</p><p>　?。┬读涎b置中彈性元件的計(jì)算</p><p>　　模具采用彈性卸料裝置，彈性元件選用橡膠，其尺寸計(jì)算如下：</p><p>　　1.確定橡膠的橫截面積A</p><p>　　查得矩形橡膠在預(yù)壓縮量為10%-15%時(shí)的單位壓力是0.5Mp, 所以</p>

33、<p>　　2.確定橡膠的平面尺寸</p><p>　　根據(jù)零件的形狀特點(diǎn)，選擇圓形橡膠。由于要布置固定螺釘和銷釘，所以采用6塊圓形橡膠分別安裝在螺釘與銷釘中間則：</p><p><b>　　設(shè)橡膠直徑為D： </b></p><p>　　計(jì)算得，D=17.44mm,取D=20mm</p><p>　　3.確

34、定橡膠的自由高度</p><p>　　L是考慮修模最后的卸料或壓邊的工作行程L=t+1+2=4.22mm</p><p>　　故≥16.88mm 又∵，H=10~30mm，取H=20mm</p><p>　　4.計(jì)算橡膠裝模高度</p><p>　　橡膠墊的預(yù)壓縮量為15%，則橡膠的裝模高度約,所以選用的橡膠規(guī)格合理, 裝模高度H0取34

35、mm，工作高度H=43-t-1=30.78mm.</p><p><b>　?。ㄆ撸┩拱寄ＴO(shè)計(jì)</b></p><p>　　凸凹模的壁厚20mm，查表2-51最小壁厚=(2.0~2.5）t =2.44~3.05,所以滿足最小壁厚要求。</p><p>　　凸凹模高度H= , 具體各部分尺寸見(jiàn)下圖。</p><p>&l

36、t;b>　　圖10（凸凹模）</b></p><p>　　（八）選擇緊固件和定位零件</p><p>　　螺釘規(guī)格的選用：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB699選取材料為45號(hào)鋼，熱處理硬度值為HRC35-40，卸料螺釘選用圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘，卸料板上設(shè)置4個(gè)卸料螺釘，公稱直徑為10mm，卸料螺釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。</p><p>　　活動(dòng)擋料銷：在卸料板上

37、固定了2個(gè)導(dǎo)料銷，用于條料送進(jìn)的定位。</p><p>　?。ň牛┻x擇模架及其它安裝零件</p><p>　　根據(jù)GB/T 2851-2008, 由凹模周界及安裝要求，選取凹模周界：</p><p>　　上模座： GB/T 2855.1 出自《最新模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》</p><p>　　下模座：

38、 GB/T 2855.2 出自《最新模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》</p><p>　　導(dǎo)柱: GB/T 2861.1 出自《最新模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》</p><p>　　導(dǎo)套: GB/T 2861.3 出自《最新模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》</p><p><b>　?。ㄊ┠１脑O(shè)計(jì)：</b>&l

39、t;/p><p>　　由壓力機(jī)型號(hào) JG23-40，可查的模柄孔的直徑為50mm，深度為70mm。即選模柄B20×70JB/T7646.1-2008。</p><p><b>　　四、裝配圖</b></p><p><b>　　圖11（裝配圖）</b></p><p><b>　?。?/p>

40、一）注釋：</b></p><p>　　下模座；2.導(dǎo)柱；3.圖凹模固定板；4.橡膠墊；5.卸料板；6.凹模；7.導(dǎo)套；8.推件塊；9.凸模固定板；10.推桿；11.墊板；12上模座；13推板；14.模柄；15.打桿；16.凸模；17.凸凹模；18.擋料銷；19.銷釘；20.條料。</p><p><b>　　（二）工作原理：</b></p>

41、<p>　　該模具采用倒裝結(jié)構(gòu)的復(fù)合沖裁模，沖孔廢料可以從壓力機(jī)的工作臺(tái)孔中漏下進(jìn)入廢料箱。當(dāng)壓力機(jī)滑塊到達(dá)上死點(diǎn)時(shí)，沖出的工件靠剛性裝置15、13、10、8推出，和彈性卸料板連著的廢料靠橡膠塊的彈性卸料板推上去達(dá)到推出廢料的目的，當(dāng)壓力機(jī)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，重復(fù)以上步驟完成零件的沖壓，沖孔凸模16的凸起部分采用間隙配合裝入9凸模固定板中。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b>&

42、lt;/p><p>　　[1]楊占堯主編 . 最新模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)[M] . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011. </p><p>　　[2]楊占堯主編 . 沖壓模具圖冊(cè)[M] . 北京:高等教育出版社，2008.</p><p>　　[3]楊占堯主編 . 模具設(shè)計(jì)與制造[M] . 北京：人民郵電出版社，2009.</p><p>

43、　　[4]李集仁，翟建軍主編 .模具設(shè)計(jì)與制造[M] . 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2010.</p><p>　　[5]劉建超主編 . 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造[M] . 北京：高等教育出版社，2004. </p><p>　　[6]王孝培主編 . 沖壓手冊(cè)[M] . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.</p><p>　　[7]李碩本主編 . 沖壓工藝學(xué)[M] .

44、北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.</p><p>　　[8]張榮清主編 . 模具設(shè)計(jì)與制造（第二版）[M] . 北京:高等教育出版社，2008.</p><p>　　[9]張信群主編 . 模具制造技術(shù)[M] . 北京：人民郵電出版社，2007.</p><p>　　[10]鄭 展主編 . 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)[M] . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008. &l