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沖孔落料級進模,設計者 ：徐淼華 學 號 ：20050457 指導老師：胡淑芬,目錄,一：引言 二：沖壓工藝分析 三：沖壓工藝方案的確定 四：沖壓工藝的計算 五：復合模主要零件的設計計算 六：沖模結構的確定 七：支撐板結構與設計 八：模座的設計 九：其他零件的選擇 十：裝配圖 十一：致謝,一：引言,隨著社會的發(fā)展，模具行業(yè)的興起。在社會上，沖壓工藝用途十分的廣泛，與制造成為一個行業(yè)越來越來受到人們的重視。 模具是一種技術密集、資金密集型產品，在我國國民經濟巾的地位也非常重要。模具工業(yè)已被我國正式確定為基礎產業(yè)，并在“十五”中列為重點扶持產業(yè)。由于新技術、新材料、新工藝的不斷發(fā)展，促使模具技術不斷進步，對人才的知識、能力、素質的要求也在不斷提高。我國模具行業(yè)將向大型、精密、復雜、高效、長壽命和多功能方向發(fā)展。目前，電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電、通訊和軍工等產品中，6080的零部件，都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復雜性、高一致性、高生產率和低消耗，是其他加工制造方法所無法比擬。模具在很大程度上決定著產品的質量、效益和開發(fā)能力。我國模具行業(yè)日趨大型化，而且精度將越來越高。,模具標準件的應用將日漸廣泛，模具標準化及模具標準件的應用能極大地影響模具制造周期。使用模具標準件不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質量和降低模具制造成本。同時，快速經濟模具的前景十分廣闊。由于人們要求模具的生產周期越短越好，因此開發(fā)快速經濟模具越來越引起人們的重視。 模具產業(yè)的發(fā)展是機械及其它制造行業(yè)快速增長的同時不斷發(fā)展完善的。通過在機械行業(yè)的工作實踐，深深體會到了模具在機械制造業(yè)中的巨大作用。模具的大量使用使的零件加工的周期縮短，成本降低。一個高質量的模具可以直接投入產品的裝配，這一點在鑄件中更能顯現(xiàn)，好的毛坯件需要的額外加工量小，材料損耗小，很好的降低了生產成本。 模具的發(fā)展前景將越來越好。模具性能越來越高，生產的零件可以達到的數(shù)控加工的精度，甚至更高，產量又十分巨大。投身模具事業(yè)將會給自己的人生帶來輝煌。,二：沖壓工藝分析,2.1 產品結構形狀分析 計題目設計一止動件 材 料：Q215 板料厚度：t=0.5mm 生產批量：大批量 任 務：編制沖壓工藝方案、設計模具結構,圖2-1 零件圖（材料Q215 t=0.5）,三：沖壓工藝方案的確定,將以上精度與零件簡圖中所標注的尺寸公差相比較，可認為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證其它尺寸標注、生產批量等情況，也均符合沖裁的工藝要求，固定擋料銷粗定位、導正銷精定位、自然漏料方式的沖孔落料符合級進模進行加工。 方案一采用復合模加工。復合模的特點是生產率高，沖裁件的內孔與外緣的相對位置精度高，沖模的輪廓尺寸較小。但復合模結構復雜，制造精度要求高，成本高。復合模主要用于生產批量大、精度要求高的沖裁件。 方案二采用級進模加工。級進模比單工序模生產率高，減少了模具和設備的數(shù)量，工件精度較高，便于操作和實現(xiàn)生產自動化。對于特別復雜或孔邊距較小的沖壓件，用簡單?；驈秃夏_制有困難時，可用級進模逐步沖出。但級進模輪廓尺寸較大，制造較復雜，成本較高，一般適用于大批量生產小型沖壓件。 方案三采用單工序沖裁模。無導向單工序沖裁模結構簡單、制造周期短、成本低、但模具壽命低、沖裁精度差、操作也不安全。一般用于精度要求不高、形狀簡單、批量小或試制件；導柱式沖裁模比無導向式沖模裁的精度高、壽命長、使用安全方便，但輪廓尺寸較大、模具較重、制造工藝復雜、成本較高、它廣泛用于生產批量大、精度要求較高的沖裁件。 綜合比較以上三個方案其中方案二級進模加工比其他兩種方案較好,四：沖壓工藝的計算,4.1排樣 1.合理排樣并繪制排樣圖，計算出材料利用率， ，側邊取搭邊值。查表得 則步距 mm; 條料寬度 其一個步距內的材料利用率h可由下式計算得出： （2-1） 式中： A ---------- 一個步距內沖裁件的實際面積（mm2）； B --------- 條料寬度（mm2）； S --------- 步距（mm2）。 ==65%,,,,,,,,,4.2計算沖壓力 平刃口沖裁模的沖裁力F一般按下式計算： 、K、L、t、 分別是沖裁力、沖裁周邊長度、材料厚度，材料抗剪強度，系數(shù)。該模具采用彈性卸料和下出料方式。 影響這些力的因素較多，主要有材料的力學性能、材料的厚度、模具間 隙、凹模洞口的結構、搭邊大小、潤滑情況等，一般常用下列經驗公式計算： 卸料力： 推件力： 、是卸料力、推件力系數(shù). n是卡在凹模內的沖裁件（或廢料）數(shù)。n= 式中的h和t分別表示凹模洞口的直刃壁高度與板料厚度。 其中：查表取普通碳素鋼B3的抗剪強度：（GB 7001988） 卸料力系數(shù)：Kx = 0.055 推件力系數(shù)：KT = 0.063 同時梗塞在凹模內的工件數(shù)：n = h/t 1.沖孔力： =12123.45N 卸料力： =666.49N 推件力： =1557.57N =12123.54+666.49+1527.57=14317N 2.落料力 卸料力 =20458.54N 推件力 =N =415856.27N 本設計中模具使用沖孔和落料結構形式，因此沖壓力：可由下式計算得出： 總沖壓力：=14317+415856.27=430173.27N,,,,,,,,,,,,4.3計算壓力中心 模具的壓力中心應該通過壓力機滑塊的中心線。對于有模柄沖模來說，須使壓力中心通過模柄的中心線。否則，沖壓時滑塊就會承受偏心載荷，導致滑塊導軌和模具導向部分不正常的磨損，還會使合理間隙得不到保證，從而影響制件質量和降低模具壽命甚至損壞模具。在實際生產中，可能出現(xiàn)沖模壓力中心在沖壓過程中發(fā)生變化的情況，或者由于沖件的形狀特殊，從模具結構考慮，不宜于使壓力中心與模柄中心相重合的情況，這時應注意使壓力中心的偏離不致超出所選用壓力機允許的范圍。,4.4沖裁模間隙值的計算 確定凸、凹模合理間隙的方法有理論法和查表法兩種。由于理論計算法在生產中使用不方便，常用查表法來確定間隙值。對于尺寸精度、斷面垂直度要求不高的板料的普通沖裁，以提高模具壽命為主，可采用大間隙值。查我國沖裁間隙指導性技術文件推薦的間隙值表可得：Zmin =0.040mm ，Zmax = 0.060mm ，根據(jù)凸凹模的加工方法的不同，刃口的計算方法也不同，基本上可分為兩類：凸模與凹模分別加工法，凸模與凹模配合加工法。 凸凹模配合加工法就是先按設計尺寸制出一個基準件（凸模或凹模），然后根據(jù)基準件的實際尺寸按間隙配制另一件。因為這種加工方法的特點是模具的間隙由配置保證，工藝比較簡單，并且還可以適當放大基準件的制造公差，使得制造也容易。且精度要求不高，故采用此方法。目前，一般工廠也常常采用此方法。 因。,五：復合模主要零件的設計計算,5.1凸模 由于沖件的形狀和尺寸不同，沖模結構與加工以及裝配工藝等實際條件也不同，所以實際生產中使用的凸模的結構形式很多。其截面形狀有圓形和非圓形；刃口形狀有平刃和斜刃等。根據(jù)設計要求，本設計采用截面形狀為圓形凸模。 凸模長度計算：凸模長度需根據(jù)沖模的結構要求和凸模刃磨量等因素確定?？砂聪率接嬎悖篖 = h1+h2+ h3 式中 h1 凸模固定板厚度 h2 卸料板厚度 h3 增加長度。（本設計取44/mm） 則： L = 20+16+25=61mm,5.2凹模 凹模類型很多，凹模的外形有圓形和矩形；結構有整體式和鑲拼式；刃口有平刃和斜刃。在實際生產中，由于沖裁件的形狀和尺寸千變萬化，因而大量使用外形為圓形或矩形的凹模板，在其上面開設所需要的凹模洞口，用螺釘和銷釘直接固定在模板上。本設計也采用此種設計結構。 值得注意的是，凹模采用螺釘和銷釘定位固定時，要保證螺孔（或沉孔）間、螺孔與銷孔間及螺孔、銷孔與凹模刃壁間的距離不能太近，否則會影響模具壽命?？拙嗟淖钚≈悼蓞⒖枷嚓P設計手冊。對于孔口的結構形式，本設計采用常用的適用于非圓型孔的階梯形直刃壁型孔。要確定凹模厚度，凹模寬度，凹模邊長。,,六：沖模結構的確定,6.1 定位裝置 1.本設計中，在送料方向的垂直方向上需用上一個始用擋料銷對首次沖裁時定位用，其結構如下查表得采用初始擋料銷：446 JB/t7649.1，彈簧：0.8820，彈簧心柱：616.,2.在第二次送料始用擋料銷將不用，將采用固定擋料銷對料進行粗定位其結構如下 A型固定擋料銷 直徑d（h11）=80 -0.075 /mm的A型固定擋料銷： 固定擋料銷A6 JB/T 7649.10 d1(m6) =8 +0.008 +0.002 /mm h = 2mm L = 8/mm 材料：45，熱處理硬度4348HRC 技術條件：按JB/T 7653-1994的規(guī)定 3.使用導正銷的目的是消除送進導向和送料固定板等粗定位的誤差，保證孔與外形相對位置公差的要求，其結構如下圖。,3.使用導正銷的目的是消除送進導向和送料固定板等粗定位的誤差，保證孔與外形相對位置公差的要求，其結構如下圖。 A型導正銷 導正銷的基本尺寸可按下次計算： d d導正銷的基本尺寸； 沖孔凸模的直徑； 導正銷與沖孔凸模直徑的差值；查表得：=0.06 即 d=9.18-0.06=9.12 查表得d=10 導正銷高度查表得 h=1 , L=36 , =13, C=3, 標記：A型導正銷 材料為T8A,熱處理硬度為50-54HRC 技術條件按卸料裝置其作用是當沖模完成一次沖壓之后，把沖件或廢料從模具工件零件上卸下來，以便沖壓工作繼續(xù)進行。,6.2 卸料裝置 1.卸料螺釘其結構如下圖。卸料裝置其作用是當沖模完成一次沖壓之后，把沖件或廢料從模具工件零件上卸下來，以便沖壓工作繼續(xù)進行2.橡膠彈簧具有重量輕，彈性大，變形不受限制，較高的內阻，可吸收沖擊和高頻振動能量，工作平穩(wěn)，噪聲小，安裝和調試方便，便于維護和保養(yǎng)等優(yōu)點。另外，橡膠彈簧可同時承受多向載荷，可使系統(tǒng)簡單。所以本設計采用橡膠彈簧。,6.3導向零件 導柱導套裝配圖,6.4 模架 本設計采用適用于所有中小型模具的壓入式模柄，它與模座孔采用H7/m6過渡配合。具體標準如下： A型壓入式模柄 直徑d(js10) = mm、高度L =75mm的A型壓入式模柄： 模柄A2575JB/T 7646.1 d1(m6) = mm d2 = 33mm d4(H7) = mm L1 =30mm L2 =4mm L3 =2.5mm 材料：Q235-A F 技術條件：按JB/T 7653-1994的規(guī)定,七：支撐板結構與設計,固定板、設計與標準 根據(jù)模具結構分析，本設計只在凸模采用矩形的固定板固定，其平面輪廓尺寸除應保證凸模安裝孔外，應還考慮螺釘和銷孔的位置，厚度一般取為凹模的60%80%。固定板孔與凸模采用過渡配合(H7/m6)，壓裝后端面磨平，以保證沖模的垂直度。 墊板主要用于直接承受和擴散凸（凹）模傳來的壓力，防止模座承受過大壓力而出現(xiàn)凹坑，影響模具正常工作。墊板厚度一般取612mm，外形尺寸按固定板形狀決定。常用材料為45鋼、T8。 固定板、墊板的基本結構、尺寸可按GB2858.1-81 GB2858.6，GB2859.GB2859.6選取。尺寸選擇如本設計采用彈壓卸料板作為壓料和卸料的裝置，其寬度和長度均與固定板的長度、寬度一致，,八：模座的設計,8.1上模座,8.2下模座,九：其他零件的選擇,螺釘使用內六角螺釘 圓柱銷釘：本設計除特殊說明外，一律選用1060的銷釘定位。配合間隙為m6/h8 防動銷選用 612配合間隙為H8/h7材料,十：裝配圖,十：致謝,在經過將近兩個月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設計已經接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè)設計，由于經驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導師的督促指導，以及一起工作的同學們的支持，想要完成這個設計是難以想象的。 在這里首先要感謝我的導師胡淑芬老師。胡淑芬平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設計的每個階段，從設計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細設計，裝配草圖等整個過程中都給予了我悉心的指導。我的設計雖不復雜煩瑣，但是胡老師仍然細心地糾正圖紙中的錯誤。除了敬佩胡老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。 還要感謝大學四年來所有的老師，為我打下機械專業(yè)知識的基礎；同時還要感謝所有的同學們，正是因為有了你們的支持和鼓勵，此次畢業(yè)設計才會順利完成。最后感謝工學院和我的母校江西農業(yè)大學四年來對我的大力栽培,