止動(dòng)件沖壓模設(shè)計(jì),止動(dòng)件,沖壓,設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì) 目錄 目錄-------------------------------------------------------------------------------1 1.1沖裁件-----------------------------------------------------------------------2 1.2，模具CAD----------------------------------------------------------------2 1.2.1沖裁件工藝性分析-----------------------------------------------------2 1.2.2工藝方案及模具結(jié)構(gòu)類(lèi)型--------------------------------------------2 1.2.3排樣分析-----------------------------------------------------------------3 1.2.4沖阿里與壓力中心計(jì)算-----------------------------------------------3 1.2.5彈性元件選擇-----------------------------------------------------------5 1.2.6工作零件刃口尺寸計(jì)算-----------------------------------------------5 1.2.7工作零件結(jié)構(gòu)尺寸-----------------------------------------------------6 1.2.8其他模具零件結(jié)構(gòu)尺寸-----------------------------------------------7 1.2.9沖床選用-----------------------------------------------------------------7 1.2.10模具總裝圖集零件圖-------------------------------------------------8 2.小結(jié)---------------------------------------------------------------------------13 參考文獻(xiàn)-------------------------------------------------------------14 1.1沖裁件 圖1所示沖裁件，材料為A3,厚度為 2mm，大批量生產(chǎn)。試制定工件沖壓工藝規(guī)程、設(shè)計(jì)其模具、編制模具零件的加工工藝規(guī)程。 1.2 模具CAD 1.2.1沖裁件工藝性分析 （1） 材料：該沖裁件的材料A3鋼是普通碳素鋼，具有較好的可沖壓性能。 （2） 零件結(jié)構(gòu)：該沖裁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并在轉(zhuǎn)角有四處R2圓角，比較適合沖裁。 （3） 尺寸精度：零件圖上所有未標(biāo)注的尺寸，屬自由尺寸，可按IT14級(jí)確定工件的公差?？走吘?2mm的公差為-0.11，屬11級(jí)精度。查公差表可得各尺寸公差為： 零件外形： 650 -0.74mm 240 -0.52mm 300 -0.52mm R320 -0.62mm R20 -0.25mm 零件內(nèi)形 10+0.36 0mm 孔心距： 37+0.31mm 結(jié)論：適合沖裁 1.2.2 工藝方案及模具結(jié)構(gòu)類(lèi)型 零件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可以采用以下三種方案： （1） 先落料，再?zèng)_孔，采用單工序模生產(chǎn)。 （2） 落料-沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。 （3） 沖孔-落料連續(xù)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 方案（1）模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率低，難以滿(mǎn)足零件大批量生產(chǎn)的需求。由于零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為提高生產(chǎn)效率，主要應(yīng)采用復(fù)合沖裁或級(jí)進(jìn)沖裁方式。由于孔邊距尺寸120 -0.11mm有公差要求，為了更好地保證尺寸精度，最后確定用復(fù)合沖裁方式進(jìn)行生產(chǎn)。 工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，為便于操作，所以復(fù)合模結(jié)構(gòu)采用倒裝復(fù)合及彈性卸料和定位釘定位方式。 1.2.3排樣設(shè)計(jì) 查《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表2.5.2，確定搭邊值： 兩工件間的搭邊：a=2.2mm 工件邊緣塔邊：a1=2.5mm 步距為：32.2mm 條料寬度B=(D+2a1)-Δ =(65+2×2.5)- Δ =70 確定后排樣圖如圖2所示。 一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率η為： η= A BS×100% =1632÷(70×34.2)×100% 圖2排樣圖 =68.2% 查板材標(biāo)準(zhǔn)，宜選900mm×1000mm的鋼板，每張鋼板可剪裁為14張條料（70mm×900mm），每張板料可沖364個(gè)工件，則η 總為： η 總=nA1 LB×100% =364×1632 900×1000×100% =66.0% 即每張板才的材料利用率為65.1%。 1.2.4沖壓力與壓力中心計(jì)算 （1）沖壓力 落料力 F落=1.3Ltτ =1.3×181.9×2×350 =165.53(KN) 其中τ按非退火A3鋼板計(jì)算。 沖孔力F沖=1.3Ltτ =1.3×2π×10×2×350 =57.17（KN） 其中：d為沖孔直徑，2πd為兩孔圓周長(zhǎng)之和。 卸料力F卸= K卸 F落 =0.05×165.53 =8.28 (KN) 推件力F推=nK推 F落 =6×0.055×165.53 =54.62(KN) 其中n=6是因?yàn)橛袃蓚€(gè)孔。 總沖壓力：F總= F落+F沖+F卸+F推 =165.53+57.17+8.28+54.62 =285.60（KN） (2)壓力中心 如圖3所示： 由于工件x方向?qū)ΨQ(chēng)，故壓力中心x0=32.5mm n Σ LnYn y0= i=1 n Σ Ln i=1 =24×12+60×0+24×12+11.3×24+46.3×29.3+11.3×24+31.4×12+31.4×12 24+60+24+11.3+46.3+11.3+31.4+31.4 =3228.59 239.7 =13.5mm 其中： L1=24mm y1=12mm L2=60mm y2=0mm L3=24mm y3=12mm L4=11.3mm y4=24mm L5=46.3mm y5=29.3mm L6=11.3mm y6=24mm L7=31.4mm y7=12mm L8=31.4mm y8=12mm 計(jì)算時(shí)，忽略邊緣4-R2圓角。 由以上計(jì)算可知沖壓件壓力中心的坐標(biāo)為（32.5，13.5）。 1.2.5彈性元件選擇 由于卸料力為8.28 KN 采用四根彈簧作為彈性元件 則每根彈簧承受的力為2.07 KN 采用美國(guó)聯(lián)合國(guó)標(biāo)準(zhǔn)可選用 重負(fù)荷Heavy Load彈簧 代號(hào)為AH2 銅色Brow 材料為SUP-10 主要尺寸為25.5mm（外徑）×13mm（內(nèi)徑）×25.4mm（高度） 剛度為364.3N/mm 工作極限高度為17.8mm 工作極限負(fù)荷為2769N 極限壽命為15萬(wàn)次 1.2.6工作零件刃口尺寸計(jì)算 落料部分以落料凹模為基準(zhǔn)計(jì)算 ,落料凸模按間隙值配制；沖孔部分以沖孔凸模為基準(zhǔn)計(jì)算,沖孔凹模按間隙值配制。既以落料凹模、沖孔凸模為基準(zhǔn)，凸凹模按間隙值配制。刃口尺寸計(jì)算見(jiàn)表1。 表 1 刃口尺寸計(jì)算 基本尺寸及分類(lèi) 沖裁間隙 磨損系數(shù) 計(jì)算公式 制造公差 計(jì)算結(jié)果 落 料 凹 模 Dmax0 -Δ =650 -0.74 Zmin=0.246 Zmax=0.36 Zmin- Zmax=0.36-0.246=0.11mm 制件精度為：IT14級(jí)，故x=0.5 Dd=(Dmax-xΔ)+Δ/4 0 Δ/4 Dd=64.63+0.185 0相應(yīng)凸模尺寸按凹模尺寸配作，包證雙面間隙在0.246～0.36之間 Dmax0 -Δ =240 -0.52 Dd=23.74+0.13 0 同上 Dmax0 -Δ =320 -0.62 Dd=31.69+0.154 0 同上 Dmax0 -Δ =R320 -0.62 Dd=31.69+0.154 0相應(yīng)凸模尺寸按凹模尺寸配作，包證雙面間隙在0.123～0.18之間 R20 -0.25 Dd=1.88+0.063 0同上 沖 孔 凸 模 dmin+Δ 0=10+0.36 0 同上 dp=(dmin+xΔ)0 -Δ/4 Δ/4 dp=10.180 -0.09相應(yīng)凹模尺寸按凸模尺寸配作，包證雙面間隙在0.246～0.36之間 孔 邊 鋸 L0 -Δ=120 -0.11 同上 制件精度為：IT11級(jí)，故x=0.75 Bj=(Bmin+xΔ)0 -Δ/4 Δ/4 Lp=11.970 -0.028 孔 心 距 L+Δ / 2=37+ 0.31 同上 x=0.5 Ld=(Lmin+0.5Δ) Δ/8=1/8×0.62=0.078 Ld=37+ 0.078 1.2.7工作零件結(jié)構(gòu)尺寸 落料凹模板尺寸： 凹模板厚度：H=kb(≥15mm) H=0.28×65=18.2mm 凹模板壁厚：c≥(1.5～2)H =(1.5～2) ×18.2 =（27.3～36.4）mm 實(shí)取c=30mm 凹模板邊長(zhǎng)：L=b+2c =65+2×30 =125mm 查標(biāo)準(zhǔn)JB/T-6743.1-94:凹模板寬B=125mm 故確定凹模板外形為：125×125×18（mm）,將凹模板作成薄型形式并加空心墊板后實(shí)取為：125×125×14（mm）. 凸凹模尺寸： 凸凹模長(zhǎng)度為：L=h1+h2+h =16+10+24 =50(mm) 其中：h1-凸凹模固定板厚度 h2-彈性卸料板厚度 h-增加長(zhǎng)度（包括凸模進(jìn)入凹模深度，彈性元件安裝高度等） 凸凹模外刃口間薄壁效核：根據(jù)沖數(shù)件結(jié)構(gòu)凸凹模內(nèi)外刃口最小壁厚為7mm，根據(jù)強(qiáng)度要求查《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表2.9.6知，該壁厚為4.9mm即可，故該凸凹模強(qiáng)度足夠。 沖孔凸模尺寸：L凸=h1+h2+h3 =14+12+14 =40mm 其中：h1-凸模固定板厚 h2 –空心墊斑厚 h3-凹模板厚 凸模板強(qiáng)度效核：該凸模不屬于細(xì)長(zhǎng)桿，強(qiáng)度足夠。 1.2.8其他模具零件結(jié)構(gòu)尺寸 根據(jù)倒裝復(fù)合模形式特點(diǎn)：凹模板尺寸并查標(biāo)準(zhǔn)JB/T-6743.1-94,確定其他模具模板尺寸列于表2： 表2 序號(hào) 名稱(chēng) 長(zhǎng)×寬×厚（mm） 材料 數(shù)量 1 上墊板 125×125×6 T8A 1 2 凸模固定板 125×125×14 45鋼 1 3 空心墊板 125×125×12 45鋼 1 4 卸料板 125×125×10 45鋼 1 5 凸凹模固定板 125×125×16 45鋼 1 6 下墊板 125×125×6 T8A 1 根據(jù)模具零件結(jié)構(gòu)尺寸，查表GB/T2855.5-90選取后側(cè)導(dǎo)柱125×125標(biāo)準(zhǔn)模架一副。 1.2.9沖床選用 根據(jù)總沖壓力F總=358.52KN，模具閉合高度，沖床工作臺(tái)面尺寸等，并結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備，選用J23-63開(kāi)式雙柱可傾沖床，并在工作臺(tái)面上備制墊塊。其主要工藝參數(shù)如下： 公稱(chēng)壓里：630KN 滑塊行程：130mm 行程次數(shù)：50次/分 最大閉合高度：360mm 連桿長(zhǎng)度：80mm 工作臺(tái)尺寸（前后×左右）：480mm×710mm 1.2.11模具總裝圖及零件圖 2. 小節(jié) 這次課程設(shè)計(jì)不是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的完成了一個(gè)課題，而是使我初步的掌握了科學(xué)設(shè)計(jì)的步驟與方法，鞏固了我的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，練習(xí)了我的實(shí)際操作能力，鍛煉了我分析解決問(wèn)題的能力，為今后的設(shè)計(jì)工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)我的收獲很多，最主要的是實(shí)踐方面的收獲，因?yàn)橥ㄟ^(guò)課程設(shè)計(jì)，讓我了解了沖壓模具的主要結(jié)構(gòu)組成。但學(xué)會(huì)這些還是不夠的，在以后的工作學(xué)習(xí)中我將更加努力，從而彌補(bǔ)自己的不足。 參考文獻(xiàn) ： 書(shū)籍 1．李 彬 主編 《Pro/E NGINEER 運(yùn)動(dòng)仿真和有限元分析》 北京 人民郵電出版社 2004 2．韓玉龍 主編 《Pro/E NGINEER Wildfire組件設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真》 北京 清華大學(xué)出版社 2004 3．孫江紅 主編 《Pro/E NGINEER 2001虛擬設(shè)計(jì)與裝配》 北京 中國(guó)鐵道出版社 2003 4．詹友剛 主編 《Pro/E NGINEER 中文野火版教程——專(zhuān)用模塊》 北京清華大學(xué)出版社 2004 5. 蔣文森 主編 《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》 上海 上海科學(xué)技術(shù)出版社 1985 6. 丁松聚 主編 《冷沖模具設(shè)計(jì)》 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2006 網(wǎng)絡(luò) (1).中國(guó)模具網(wǎng) www.mould.net.cn (2).www.moldinfo.net/files/article/fzqs.htm (3).中國(guó)模具論壇 www.mouldbbs.com/ （4）. 上海忠寶模具彈簧有限公司 www.zb-3a-spring.com/index.htm 15