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1、廣西大學 《沖壓工藝及模具設計》課程設計 說明書 設計題目止動片落料沖孔復合模具設計 系 別 機械工程系 專業(yè)班級機制082班 學生姓名 王 猛 學 號 2008333221 指導教師鐘得分 日 期20XX12月20日 目 錄 第一章 設計任務 3 第二章 工藝分析和方案選擇 4 第三章 計算沖裁壓力、壓力中心和選用壓力機 6 第四章 模

2、具工作部分尺寸及公差 9 第五章 零件圖 11 第六章 裝配圖 21 感想 23 參考文獻 24 7 / 7 第一章 設計任務 1.零件設計任務 零件簡圖：如圖1 所示 生產(chǎn)批量：大批

3、量 材料：H62 材料厚度：0.7mm 工件精度：IT9級 圖1 設計該零件的落料沖孔復合模 第二章 工藝分析和方案選擇 1.沖壓件工藝分析 ?材料：該沖裁件的材料是普通黃銅.有良好的力學性能.切削性好.可沖壓。 ?零件結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡單.2×Φ9孔和圓弧R20.適合沖裁。 ?尺寸精度：該沖裁件精度為IT9級。 結(jié)論：適合沖裁. 2.分析比較和確定工藝方案 2.1加工方案的分析. 由零件圖可知.該零件包含沖孔和落料兩個工序。形狀較為規(guī)則.尺寸較小.精度要求IT9。材料低硬度. 根據(jù)止動片〔如圖1包括沖孔、落料兩道沖壓工序。模具形狀較為規(guī)則即可以在一個工位完成所

4、有工序?？刹捎靡韵聝煞N方案可采用以下幾個方案： ?方案一〔級進模 止動片包括沖孔、落料兩道沖壓工序在內(nèi)。形狀較為規(guī)則.尺寸較小.精度要求IT9?？刹捎眉夁M模。 ?方案二〔倒裝復合模 將沖孔、落料兩道沖壓工序用一副模具直接完成沖孔、落料兩道工序。采用沖孔、落料倒裝復合?！矎椥孕读稀? ?方案三〔正裝復合模 正裝復合模方案完成工序和倒裝復合模完成的工序一樣。凸凹模在上模。彈性卸料板卸料。 方案比較： 方案一：采用級進模.安全性好..但是考慮到級進模結(jié)構(gòu)復雜.工件精度加工精度不高,對稱度和位移誤差較大,以及加工難度較大.裝配位置精度要求高.按照實際生產(chǎn).級進模成本也高。 方案二：倒裝

5、復合模.沖孔廢料由下模漏出.工件落在下模表面.需要及時清理。安全性相對較低。但工件精度較高,同軸度,對稱度及位置度誤差較小,生產(chǎn)效率較高,對材料要求不嚴,可用邊角料. 方案三：正裝復合模.沖孔廢料和工件都落在下模表面.安全性更差。 結(jié)論：綜合以上兩個方案分析比較結(jié)果說明.本零件采用第二方案最為合適。 2.2模具結(jié)構(gòu)型式的選擇 確定沖壓工藝方案后.應通過分析比較.選擇合理的模具結(jié)構(gòu)型式.使其盡量滿足以下要求： 〔1能沖出符合技術(shù)要求的工件； 〔2能提高生產(chǎn)率； 〔3模具制造和維修方便； 〔4模具有足夠的壽命； 〔5模具易于安裝調(diào)整.且操作方便、安全。 1、模具結(jié)構(gòu)型式

6、 在確定采用復合模后.便要考慮采用正裝式還是倒裝式復合模。大多數(shù)情況優(yōu)先采用倒裝式復合模.這是因為倒裝式復合模的蟲孔廢料可以通過凸凹模從壓力機工作臺孔中漏出。工件由上面的凹模帶上后.由推薦裝置推出.再由壓力機附上的接件裝置接走。條料由下模的卸料裝置脫出。這樣操作方便而且安全.能保證較高的生產(chǎn)率。而正裝式復合模.沖孔廢料由上模帶上.再由推料裝置推出.工件則由下模的推件裝置向上推出.條料由上模卸料裝置脫出.三者混雜在一起.如果萬一來不及排出廢料或工件而進行下一次沖壓.就容易崩裂模具刃口。 故本零件采用倒裝式復合模結(jié)構(gòu)。 2、定位裝置 為了使條料送料時有準確的位置,保證沖出合格的制件,所

7、以采用定位銷定位?！　∫驗榘辶虾穸萾=0.7mm,屬于較小厚度的板材,且制件尺寸不大,固采用側(cè)面兩個固定擋料銷定位導向,在送料方向由于受凸模和凹模的影響,為了不至于削弱模具的強度,在送給方向采用一個彈簧擋料裝置的活動擋料銷. 3、推件裝置 在倒裝式復合模中.沖裁后工件嵌在上模部分的落料凹模內(nèi).需由剛性或彈性推件裝置推出。剛性推件裝置推件可靠.可以將工件穩(wěn)當?shù)赝瞥霭寄?。但在沖裁時.剛性推件裝置對工件不起壓平作用.故工件平整度和尺寸精度比用彈性推件裝置時要低些。 由于剛性推件裝置已能保證工件所有尺寸精度.又考慮到剛性推件裝置結(jié)構(gòu)緊湊.維護方便.故這套模具采用剛性結(jié)構(gòu)。 4、卸料裝置 復合

8、模沖裁時.條料將卡在凸凹模外緣.因此需要在下模設置卸料裝置。 在下模的彈性卸料裝置一般有兩種形式：一種是將彈性零件〔如橡膠.裝設在卸料板與凸凹模固定板之間；另一種是將彈性零件裝設在下模板下。由于該零件的條料卸料力不大.故采用前一種結(jié)構(gòu).并且使用橡膠作為彈性零件。 5、導向裝置 采用二導柱式模架。 第三章 計算沖裁壓力、壓力中心和選用壓力機 1、 排樣方式的確定及材料利用率計算 1.1排樣方式的確定 查《沖壓工藝與沖模設計》表2.5.2. 兩工件之間按矩形取搭邊值a=2.5mm.側(cè)邊取a1=2.5mm。 進料步距為A=20+2.5=22.5mm； 條料寬度為B=〔D+2a

9、1+δ0-δ. 查《沖壓工藝與沖模設計》表2.5.3得. 條料下料剪切公差δ=0.5mm.沖裁件垂直于送料方向的尺寸為D=65mm.則 B=〔D+2a1+δ0-δ=〔65+2×2.5+0.50-0.5=70.50-0.5mm 1.2材料利用率計算 板料規(guī)格選用 0.7×1000×1800mm； 采用縱裁時:每板的條數(shù) n1=1000/70.5=14條余0.18 每條的工件數(shù) n2=1800/22.5=80件余0 每板的工件數(shù) n=n1×n2=14×80=1120個一個步距內(nèi)的材料利用率為： η=F/F0×100%=F/AB×100%=1025.06/〔22.5×70.

10、5×100%=64.62%板料利用率 ηB=nF/1000×1800×100%=1120×1025.06/1000×1800×100%=63.78% 采用橫裁時:每板的條數(shù)： n1=1800/70.5=25條余0.53 每條的工件數(shù)： n2=1000/22.5=44件余0.44 每板的工件數(shù)： n=n1×n2=25×44=1100個板料利用率 ηB=nF/1000×1800×100%=1100×1025.06/1000×2500×100%=62.64% 經(jīng)計算橫裁.縱裁時板料利用率高于橫裁.故選擇縱裁排樣。 排樣方式〔如圖2所示： 圖2 2.2計算沖裁力、卸料力 材料H6

11、2的抗拉強度為δb=500MPa; 沖裁周邊總長：L1=174.13；沖圓形孔尺寸：L2=56.55 〔1落料力 F落=KPL1tδb＝1×174.13×0.7×500=60945.5N <2>沖孔力 F沖=KPL2tδb=1×56.55×0.7×500=19792.5 N <3>沖孔推件力F推=nK推F沖<查表計算n=10 k=0.06 F沖=19792.5N>F推 =10×0.06×19792.5=11875.5 N <4>落料時的卸料力 F卸＝K×F落＝0.04×60945.5＝2437.82 N 總沖壓力 F總＝F沖+F推+F落+F卸= 60945.5+197

12、92.5+11875.5+2437.82=95051.32N 2.3壓力機的選擇 需選擇的壓力機壓力：F機=1.2F總=95.05KN×1.2=114.06KN 選擇壓力機型號為 J21-16 規(guī)格型號 公稱力 公程力行程 滑塊行程 行程次數(shù)<次/分> 裝模高度 裝模高度調(diào)節(jié)量 滑塊中心至機身距離 工作臺尺寸 模柄孔尺寸 工作臺厚度 工作臺板孔尺寸 電機功率 機身兩立柱間距離 外形尺寸長×寬×高 整機重量約 J21-16 160 2 60

13、 140 170 40 500 前后320左右490 φ35 40 φ120 1.5 210 1120×560×1700 1400 2.4 確定模具壓力中心 用UG軟件計算壓力中心為〔32.5 11.03 第四章 模具工作部分尺寸及公差 1.工作零件刃口尺寸計算 落料部分以落料凹模為基準計算 ,落料凸模按間隙值配制；沖孔部分以沖孔凸模為基準計算,沖孔凹模按間隙值配制。既以落料凹模、沖孔凸模為基準.凸凹模按間隙值配制?！　∪锌诔叽缬嬎阋姳?。 基本尺寸 及分類 沖裁間隙 磨損系數(shù) 計算公式 制造公差 計算結(jié)果 落

14、料凹模 A65 =650-0.074 Zmax=0.36 Zmin=0.246 Zmax-Zmin =0.11mm 制件精度為：IT9級.故x=0.75 Aj=〔Amax-xΔ0+0.25Δ Δ/4 Aj=64.940+0.019 相應凸模按凹模尺寸配作.保證雙面間隙在0.246～0.36之間 A20 =200-0.052 Aj=19.960+0.013 A13 =130-0.045 Aj=12.970+0.011 AR20 =200-0.052 Aj=19.960+0.013 相應凸模按凹模尺寸配作.保證單間隙在 0.123～0.1

15、8之間 沖孔凸模 B9 =90+0.036 Bj=〔Bmin+xΔ0-0.25Δ Bj=9.0270-0.009 相應凹模按凸模尺寸配作.保證雙面間隙在0.246～0.36之間 孔邊距 A10 =100-0.039 Aj=〔Amax-xΔ0+0.25Δ Aj=9.970+0.010 孔心距 C37 =37±0.031 Cj =〔Cmin+0.5Δ±0.125Δ Cj=10±0.002 表1 2. 工作零件結(jié)構(gòu)尺寸 2.1凹模外形尺寸確定 凹模厚度 H1=Kb=0.22×65=14.3mm 14.3<15 H=20mm 凹模壁厚 c=〔1.5～2

16、H=30～40mm A=40×2+65=145mm B=40×2+20=100mm 所以.凸模板外形尺寸為：160×100×15 2.2 凸模的長度 凸模的長度為40mm.其中工作部分為20mm。 2.3凸凹模的長度 凸凹模的長度為42.6mm。 2.4其他主要零件結(jié)構(gòu) 上模墊板160×160×6mm；凸模固定板160×160×15mm；下模卸料板160×160×10mm； 凸凹模固定板160×160×20mm。 第五章 零件圖 凸模 凹模 凸凹模 上模座板 下模座板 上墊板 凸模固定板 卸料板 凸凹模固定板 推件塊 第六章 裝配圖 感想 通過這次課程設計.我學到了很多東西.把課堂上學到的知識和實踐結(jié)合到一起.形成了對知識的升華.但其中有很多的不足之處.望老師給予指出.感想鐘得分老師的教育和指導。 王猛 參考文獻 沖壓工藝與模具設計 簡明沖壓模具設計手冊