課程設(shè)計---沖壓零件模具的設(shè)計

1、<p><b>　　課程設(shè)計說明書</b></p><p>　　課程名稱： 冷沖壓模具設(shè)計與制造 </p><p>　　題目名稱： 沖壓工件模具設(shè)計 </p><p><b>　　目 錄 </b></p><p>　　摘要……………………………………………………………………………

2、2</p><p>　　關(guān)鍵詞…………………………………………………………………………2 前言…………………………………………………………………………2</p><p>　　1.沖壓件的工藝分析……………………………………………………………… 5 </p><p>　　2.工藝與設(shè)計計算…………………………………………………………5</p>

3、<p>　　3.凸模、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計………………………………………………………7</p><p>　　4.模具總體設(shè)計………………………………………………………7</p><p>　　5.沖壓設(shè)備的選擇………………………………………………………7</p><p>　　6壓模具制造技術(shù)要求……………………………………………………………10</p>

4、<p>　　7.加工要求……………………………………………………………………11</p><p>　　8.結(jié)論……………………………………………………………………11 參考文獻 …………………………………………………………………12</p><p><b>　　沖壓零件模具的設(shè)計</b></p><p>　　摘 要：

5、 沖壓模具在實際工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中，工人生產(chǎn)的勞動強度大、勞動量大，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率的提高。隨著當(dāng)今科技的發(fā)展， 工業(yè)生產(chǎn)中模具的使用已經(jīng)越來越引起人們的重視，而被大量應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中來。沖壓模具的自動送料技術(shù)也投入到實際的生產(chǎn)中，沖壓模具可以大大的提高勞動生產(chǎn)效率，減輕工人負(fù)擔(dān)，具有重要的技術(shù)進步意義和經(jīng)濟價值。 本設(shè)計為一簡單的冷沖壓模具設(shè)計，根據(jù)設(shè)計零件的尺寸、材料、批量生產(chǎn)等要求，首先分析零件的工藝性

6、，確定沖裁工藝方案及模具結(jié)構(gòu)方案，然后通過工藝設(shè)計計算，確定排樣和裁板，計算沖壓力和壓力中心，初選壓力機，計算凸、凹模刃口尺寸和公差，最后設(shè)計選用零、部件，對壓力機進行校核，繪制模具總裝草圖，以及對模具主要零件的加工工藝規(guī)程進行編制。其中在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，主要對凸模、凹模、凸凹模、定位零件、卸料與出件裝置、模架、沖壓設(shè)備、緊固件等進行了設(shè)計，對于部分零部件選用的是標(biāo)準(zhǔn)件，就沒深入設(shè)計，并且在結(jié)構(gòu)設(shè)計的同時，對部分零部件進行了加工工藝分析。

7、</p><p>　　關(guān)鍵詞：模具，沖裁件，凸模，凹模</p><p>　　前言：沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備（主要是壓力機）上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對材料進行變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程。<

8、;/p><p>　　沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工</p><p>　　成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進行；沒有先進的沖模，先進的沖壓工藝就無法實現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。與機械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無論在技術(shù)方面還

9、是經(jīng)濟方面都具有許多獨特的優(yōu)點。主要表現(xiàn)如下：沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實現(xiàn)機械化與自動化;沖壓時由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量,而模具的壽命一般較長,所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征;沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強度和剛度均較高;沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且

10、不需其它加熱設(shè)備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。</p><p>　　由于沖壓加工的零件種類繁多，各類零件的形狀、尺寸和精度要求又各不相同，因而生產(chǎn)中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。概括起來，可分為分離工序和成形工序兩大類；分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質(zhì)量的沖壓（俗稱沖裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的

11、工序。</p><p>　　上述兩類工序，按基本變形方式不同又可分為沖裁、彎曲、拉深和成形四種基本工序，每種基本工序還包含有多種單一工序。</p><p>　　在實際生產(chǎn)中，當(dāng)沖壓件的生產(chǎn)批量較大、尺寸較少而公差要求較小時，若用分散的單一工序來沖壓是不經(jīng)濟甚至難于達到要求。這時在工藝上多采用集中的方案，即把兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內(nèi)完成，稱為組合的方法不同，又可將其分為復(fù)合-

12、級進和復(fù)合-級進三種組合方式。復(fù)合沖壓——在壓力機的一次工作行程中，在模具的同一工位上同時完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方法式。級進沖壓——在壓力機上的一次工作行程中，按照一定的順序在同一模具的不同工位上完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式。復(fù)合-級進——在一副沖模上包含復(fù)合和級進兩種方式的組合工序。</p><p>　　沖模的結(jié)構(gòu)類型也很多。通常按工序性質(zhì)可分為沖裁模、彎曲模、拉深模和成形模等

13、；按工序的組合方式可分為單工序模、復(fù)合模和級進模等。但不論何種類型的沖模，都可看成是由上模和下模兩部分組成，上模被固定在壓力機工作臺或墊板上，是沖模的固定部分。工作時，坯料在下模面上通過定位零件定位，壓力機滑塊帶動上模下壓，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需形狀與尺寸的沖件。上?；厣龝r，模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來，以便進行下一次沖壓循環(huán)。</p>

14、<p>　　此設(shè)計針對所給的零件進行了一套冷沖壓模具的設(shè)計，其中設(shè)計內(nèi)容為分析零件的沖裁工藝性（材料、工件結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度），擬定零件的沖壓工藝方案及模具結(jié)構(gòu)，排樣，裁板，計算沖壓工序壓力，選用壓力機及確定壓力中心，計算凸凹模刃口尺寸，主要零、部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和 模具的總體設(shè)計。</p><p><b>　　材料：30號鋼</b></p><p><b

15、>　　料厚：0.5mm</b></p><p>　　1.沖壓件的工藝分析</p><p>　　1.1結(jié)構(gòu)與尺寸分析</p><p>　　分析該工件的尺寸精度，厚度為0.5mm，材料為30號鋼，直徑為80mm，沖壓件的公差尺寸的極限偏差數(shù)值均為IT14級，從零件的形狀，尺寸標(biāo)注等情況看，均符合沖裁的工藝要求，并且只需一次落料即可，故采用單工序落料模進

16、行加工。</p><p><b>　　1.2精度的確定</b></p><p>　　由于該工件形狀簡單，且均未標(biāo)注公差，屬自由尺寸，可按IT14級確定工件尺寸的公差，經(jīng)表查得該尺寸的尺寸公差為</p><p><b>　　2.工藝與設(shè)計計算</b></p><p>　　2.1排樣的設(shè)計與計算<

17、/p><p>　　排樣是指沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法。合理的排樣和選擇適當(dāng)?shù)拇钸呏?，是降低成本、保證工件質(zhì)量及延長模具壽命的有效措施。</p><p><b>　　計算沖裁件的面積：</b></p><p>　　按表查得最小搭邊值：,沿邊搭邊值 </p><p><b>　　條料寬度：</b>

18、</p><p><b>　　初始進距：</b></p><p><b>　　步距：</b></p><p>　　一個步距的材料利用率：</p><p>　　再經(jīng)過對其材料利用率等的分析，最終排樣如圖：</p><p><b>　　2.2沖裁力的計算</b&g

19、t;</p><p>　　根據(jù)式2.9,落料力 其中 L---沖裁件周長 t---材料厚度 ---材料抗剪強度</p><p><b>　　則 </b></p><p><b>　　卸料力：</b></p><p><b>　　取，所以，有：</b></p>

20、<p>　　選擇沖床時的總沖壓力:</p><p>　　3、確定模具壓力中心 </p><p>　　因為沖裁件是圓形，屬于對稱形狀的沖裁件，其壓力中心位于圓心O點</p><p>　　4、計算凸、凹模的刃口尺寸</p><p>　　工件形狀為圓形，且為厚料，對精度要求不高，所以采用凸模和凹模分開加工的方法。</p>

21、<p>　　根據(jù)教材P21表2.12查得間隙值</p><p>　　根據(jù)教材P25表2.14查得凸凹模的制造公差 </p><p><b>　　校核：</b></p><p><b>　　因為 ，則取 </b></p><p>　　采用分開加工，圖中未標(biāo)注公差，查教材P260表7.14得，

22、其極限偏差為，查教材P27表2.17得磨損系數(shù)X=0.5</p><p>　　按教材P26表2.16公式 ，</p><p><b>　　5、模具設(shè)計</b></p><p>　　5.1.凸模、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　凸模采用鋼性壓料，凸模長度按公式L=h1+h2+h計算，</p><p&g

23、t;　　式中 L---凸模長度，mm； h1---凸模固定板厚度，mm; </p><p>　　h2----鋼性元件的厚度 ; </p><p><b>　　L=79.5</b></p><p><b>　　如圖下：</b></p><p><b>　　凹模如圖下：</b>&

24、lt;/p><p><b>　　圖4 沖側(cè)孔凹模</b></p><p>　?。?）.模具總體設(shè)計及主要零部件的設(shè)計</p><p>　　如附圖所示的沖側(cè)孔模的模具總圖，凹模采用鑲塊結(jié)構(gòu)，便于更換，零件2凹模支架起定位和卸料作用，為提高沖孔質(zhì)量，在上模增加了一塊壓料橡皮。</p><p><b>　　（3）模架總設(shè)

25、計</b></p><p>　　模架選用后側(cè)導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)模架，標(biāo)準(zhǔn)見第七章及附圖</p><p><b>　　上模座：</b></p><p><b>　　下模座：</b></p><p><b>　　導(dǎo)柱</b></p><p><b&g

26、t;　　左導(dǎo)柱：</b></p><p><b>　　右導(dǎo)柱：</b></p><p><b>　　導(dǎo)套</b></p><p><b>　　左導(dǎo)套：</b></p><p><b>　　右導(dǎo)套：</b></p><p>

27、;　　模架閉合高度：170mm--220mm</p><p><b>　　墊板厚度：5mm</b></p><p>　　凸模固定板厚度：30mm</p><p><b>　　固定卸料板：20</b></p><p><b>　　模具閉合高度：</b></p>&l

28、t;p>　?。?）沖壓設(shè)備的選擇</p><p>　　選擇開式雙柱可傾壓力機</p><p>　　公稱壓力：160KN</p><p><b>　　滑塊行程：55mm</b></p><p>　　最大閉合高度：220mm</p><p>　　閉合高度調(diào)整量：45mm</p>&

29、lt;p>　　滑塊中心線至床身距離：160mm</p><p>　　工作臺尺寸：300mmx450mm</p><p><b>　　墊板厚度：40mm</b></p><p>　　模柄孔尺寸：Φ40mmx60mm</p><p>　　6.沖壓模具制造技術(shù)要求</p><p>　　模具精度是影

30、響沖壓件精度的重要因素之一，為了保證模具精度，制造時應(yīng)達到以下技術(shù)要求：</p><p>　　a、組成沖壓模具的所有零件，在材料加工精度和熱處理質(zhì)量等方面均應(yīng)符合相應(yīng)圖樣的要求。</p><p>　　b、組成模架的零件應(yīng)達到規(guī)定的加工要求，裝配成套的模架應(yīng)活動自如，并達到規(guī)定的平行度和垂直度要求</p><p>　　c、模具的功能必須達到設(shè)計要求.</p>

31、;<p>　　d、為了鑒別沖壓件的質(zhì)量，裝配好的模具必須在生產(chǎn)條件下試模，并根據(jù)試模存在問題進行修整，直至試出合格的沖壓件為止。</p><p><b>　　7. 加工要求</b></p><p>　　1）模具配合加工零件在允許間隙內(nèi)加工,落料凸凹模,沖孔凸模與固定板配合后,底部磨平。</p><p>　　2）圖樣中未注明公差的一

32、般尺寸其極限偏差按14級精度加工,未注粗糙度的按Ra6.3um處理。</p><p>　　3）模具中各墊板的兩承壓面的平行度公差按GB1184 為5級。</p><p>　　4）模具中安裝鏍釘（鏍栓）之螺紋孔及其通孔的位置公差不大于 2mm，或相應(yīng)各孔配作。</p><p>　　5）模具、模架及其零件的工件表面，不應(yīng)有碰傷、凹痕、裂紋、毛刺、銹蝕等缺陷。</p

33、><p>　　6）經(jīng)熱處理后的零件，硬度應(yīng)均勻，不允許有脫碳、軟點、氧化斑點及裂紋等缺陷。熱處理后應(yīng)清除氧化皮，臟物油污。</p><p>　　7）配通用模架模具，裝配后兩側(cè)面應(yīng)進行同時磨削加工，以保證模具能順利裝入模架。</p><p><b>　　8.總結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過一段時間的論文設(shè)計，至此已基本完

34、成了任務(wù)書所規(guī)定的任務(wù)。本設(shè)計</p><p>　　涉及的課程很多，涉及到機械制圖、冷沖壓工藝及模具設(shè)計、模具制造工藝學(xué)、金屬學(xué)與熱處理、成型設(shè)備、CAD繪圖等相關(guān)課程的知識。在校期間的我還進行了金工實習(xí)、和兩次課程設(shè)計。這些課程的學(xué)習(xí)，以及課程設(shè)計的演練都為這次畢業(yè)設(shè)計做了很好的準(zhǔn)備?；A(chǔ)課和專業(yè)課，它們?yōu)槲业脑O(shè)計做了前提，它們是我設(shè)計的理論基礎(chǔ)和知識基點；金工實習(xí)讓我深入而清楚的看到了在實際生產(chǎn)中機械產(chǎn)品的結(jié)

35、構(gòu)和工作運轉(zhuǎn)情況；而兩次課程設(shè)計則是和這次畢業(yè)設(shè)計設(shè)計最接近，最有相似之處的，它們?yōu)槲疫@次的設(shè)計的順利進行起到了很好的鋪墊作用。</p><p>　　此次畢業(yè)設(shè)計也是我們從大學(xué)畢業(yè)生走向未來工程師重要的一步。從最初的選題，開題到計算、繪圖直到完成設(shè)計。其間，查找資料，老師指導(dǎo)，與同學(xué)交流，反復(fù)修改圖紙，每一個過程都是對自己能力的一次檢驗和充實。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計收獲很多，比如學(xué)

36、會了查找相關(guān)資料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的繪圖能力，懂得了許多經(jīng)驗公式的獲得是前人不懈努力的結(jié)果。 但是畢業(yè)設(shè)計也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識的能力，對材料的不了解，等等。這次實踐是對自己大學(xué)三年所學(xué)的一次大檢閱，使我明白自己知識還很淺薄，雖然馬上要畢業(yè)了，但是自己的求學(xué)之路還很長，以后更應(yīng)該在工作中學(xué)習(xí)，努力使自己 成為一個對社會有所貢獻的人。</p><p>　　

37、也許，我的學(xué)生生涯從此就會結(jié)束，但是學(xué)習(xí)的道路卻還將持續(xù)下去，畢竟“學(xué)無止境”。通過這次設(shè)計，我懂得了“凡事必親躬”,唯有自己親自去做的事，才懂得其過程的艱辛。未來的人生路途中難免會遇到各種各樣的困難和挫折，也正是這次設(shè)計讓我有了迎接新挑戰(zhàn)，戰(zhàn)勝困難的勇氣。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]王秀鳳 《冷沖壓模具設(shè)計與制造》第二

38、版 北京航空航天大學(xué)出版社，2010 </p><p>　　[2]姜奎華 肖景容 主編.沖壓工藝學(xué).北京：機械工業(yè)出版社，1999</p><p>　　[3]王孝培主編.沖壓手冊（修訂本）.北京：機械工業(yè)出版社，1988 </p><p>　　[4]徐學(xué)林