壓圈沖壓模具設(shè)計(jì)【內(nèi)單凹】【版本2】【沖壓模具設(shè)計(jì)稿】

喜歡就充值下載吧。資源目錄里展示的全都有，下載后全都有，CAD圖紙均為可自行編輯，有疑問咨詢QQ:1304139763=喜歡就充值下載吧。資源目錄里展示的全都有，下載后全都有，CAD圖紙均為可自行編輯，有疑問咨詢QQ:1304139763= 摘要沖壓模具在實(shí)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(qiáng)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(shí)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(jìn)步意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本次課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容為用模具生產(chǎn)無凸緣筒件，其中包括落料、沖孔工序。其中把首次沖孔和落料用連續(xù)模完成，而其他不出圖但進(jìn)行了相關(guān)的尺寸計(jì)算，重點(diǎn)在連續(xù)模上，解決落料的計(jì)算問題同時對相關(guān)的模具的零件給以詳細(xì)的設(shè)計(jì)。生成裝配工程圖和相關(guān)的零件工程圖。 關(guān)鍵詞： 沖壓 模具 沖孔 工程圖 目錄一、零件的工藝性分析41、1 結(jié)構(gòu)與尺寸：41、2 精度：41、3 材料：4二、確定沖裁工藝5三、確定模具的總體結(jié)構(gòu)63、1模具類型63、2操作與定位方式63、3卸料與出件的方式63、4模架類型6四、沖裁模刃口尺寸的計(jì)算74、1凸、凹模刃口尺寸計(jì)算的依據(jù)和計(jì)算原則74、2 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算方法74.2.1落料：84.2.2沖孔84.3設(shè)計(jì)選用模具零件94.3.1凹模設(shè)計(jì)94.3.2凸模設(shè)計(jì)9五、設(shè)計(jì)計(jì)算105.1 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算105.2塔邊值與條料寬度的確定：105.3材料的利用率11六、沖裁工藝力的計(jì)算126.1沖裁力126.2卸料力：126.3推件力：136.4總沖裁力136.5選擇壓力機(jī)13七零件定位配合147.1沖裁間隙147.2定位裝置157.3卸料裝置15八、模架及零件168.1模架類型168.2導(dǎo)向裝置168.3上、下模座168.4模柄178.5凸模固定板178.6墊板178.7緊固件17九、模具的裝配和沖裁模的調(diào)試199.1沖裁模的裝配方法199.2沖裁模調(diào)試的內(nèi)容19十、繪制模具圖和設(shè)計(jì)總結(jié)2010.1模具總裝圖的技術(shù)要求內(nèi)容：2010.2根據(jù)需要，本設(shè)計(jì)只需繪制凸模與凹模的零件圖20一、零件的工藝性分析零件設(shè)計(jì)要求=2mm 材料：Q235 生產(chǎn)量：35萬件/年圖1-1 零件圖1、1 結(jié)構(gòu)與尺寸：該零件結(jié)構(gòu)較簡單，形狀對稱，尺寸較小。外形直徑為D=42mm,內(nèi)孔直徑d=20mm,均適宜沖裁加工。1、2 精度：零件圖上的尺寸都未標(biāo)注公差,工件比較薄，利用普通沖裁可以達(dá)到零件圖樣要求。1、3 材料：加工材料為Q235，08F是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，碳的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)是0.08，抗拉強(qiáng)度Rm2955MPa；屈服強(qiáng)度Rel175Mpa ，延伸率35，斷面收縮率60，此材料具有良好的塑性，其加工性能較好。根據(jù)以上分析，該零件的工藝性較好，可以沖裁加工，加工速度快，可以大批量生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)性較好。二、確定沖裁工藝該零件包括沖孔和落料兩個基本工序，可采用的沖裁工藝方案有單工序沖裁，復(fù)合沖裁和級進(jìn)沖裁三種。由于零件屬于大批量生產(chǎn)，尺寸又較小，因此采用單工序沖裁效率太低，且不便于操作。采用級進(jìn)模，生產(chǎn)效率高，操作方便，精度也能滿足要求，模具制造工作量和成本在沖裁簡單的零件時比復(fù)合模低。根據(jù)以上分析，該零件采用級進(jìn)模沖裁工藝方案。三、確定模具的總體結(jié)構(gòu)3、1模具類型 根據(jù)零件的沖裁工藝方案，采用級進(jìn)沖裁模。3、2操作與定位方式級進(jìn)模是指在條料的送料方向上，具有兩個以上的工位，并在壓力機(jī)的一次行程中，在不同的工位上同時完成兩道或兩道以上的沖壓工序的沖模。級進(jìn)模的定距方式采用擋料銷定距。因選用的沖壓設(shè)備為開式壓力機(jī)且垂直于送料方向的凹模寬度B小于送料方向的凹模長度L故采用橫向送料方式，即由右向左（或由左向右）送料。3、3卸料與出件的方式 彈壓卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，主要用于料厚小于或等于2mm的板料由于有壓料作用，沖件比較平整。卸料板與凸模之間的單邊間隙選擇（0.10.2）t,若彈壓卸料板還要起對凸模導(dǎo)向作用時，二者的配合間隙應(yīng)小于沖裁間隙。工件平直度較高，料厚為2mm相對較薄，卸料力不大，由于彈壓卸料模具比剛性卸料模具方便，操作者可以看見條料在模具中的送進(jìn)動態(tài)，且彈性卸料板對工件施加的是柔性力，不會損傷工件表面，故可采用彈性卸料。3、4模架類型 由于零件材料厚度較薄，采用級進(jìn)沖裁模，二導(dǎo)柱模架。具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、剛性好等優(yōu)點(diǎn)。常用于沖壓件尺寸較小的零件。四、沖裁模刃口尺寸的計(jì)算4、1凸、凹模刃口尺寸計(jì)算的依據(jù)和計(jì)算原則凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影響沖裁件的尺寸精度。落料件光面尺寸與凹模尺寸相等（或基本一致），故應(yīng)以凹模尺寸為基準(zhǔn)。而落料凸?；境叽纾瑒t按凹?；境叽鐪p最小初始間隙。工件光面的孔徑與凸模尺寸相等（或基本一致），故應(yīng)以凸模尺寸為基準(zhǔn)。而沖孔凹?；境叽?，則按凸?；境叽缂幼钚〕跏奸g隙。4、2 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算方法采用凸模與凹模分別加工法圖4-1 零件俯視圖級進(jìn)沖裁模，一般沖裁件精度可達(dá)到IT15級墊圈的尺寸精度是按IT15級計(jì)算：內(nèi)孔d=20mm公差0.52,外形D=42mm公差0.62；4.2.1落料：查表3-4、3-5和有關(guān)資料得 ,=0.360mm =0.246mm =0.040mm =0.060mm x=0.5校核間隙：| |+|=（0.040+0.060）mm=0.100mm （4-1） =(0.360-0.246)mm=0.114mm故符合條件將已知和查表的數(shù)據(jù)代入公式，即得落料凹模尺寸Dd=(Dmax-x) =41.69mm （4-2）落料凸模尺寸=41.444mm （4-3）4.2.2沖孔 查表3-4、3-5和有關(guān)資料得：=0.360mm =0.246mm 校核：|+|=（0.020+0.025）mm=0.045mm （4-4）=(0.360-0.246)mm=0.114mm故符合條件將已知和查表的數(shù)據(jù)代入公式，即得沖孔凸模尺寸 =20.26mm （4-5）沖孔凹模尺寸=20.506mm （4-6）4.3設(shè)計(jì)選用模具零件4.3.1凹模設(shè)計(jì)落料凹模的厚度H: HKb ()查表得K0.36 b=42mmH0.364215.12mm15mm （4-7）凹模寬度B: B=b+(2.54)H=42+(2.54)15=79.5102mm （4-8） 取B=90mm凹模長度A: 查表c=25mm A=L+2c=42+225=92mm （4-9）凹模的材料選用Cr12MoV，工作部分熱處理6264HRC。4.3.2凸模設(shè)計(jì)凸模長度的確定：采用彈壓卸料時，其凸模長度按以下式計(jì)算 （4-10）式中：L-凸模長度 -凸模固定板厚度 -卸料板厚度 t-材料厚度h-增加長度，一般取10mm20mm,故h=20mm凸模固定板厚度：=（0.60.8）H=0.815=12mm卸料板厚度,彈壓卸料板厚度一般取520mm,其與凸模的單邊間隙一般取0.20.5mm，據(jù)卸料力大小而定。故=16mmL=12+16+2+20=50mm （4-11）取L=50mm凸模材料選用Cr12MoV，工作部分熱處理5862HRC。凸模的強(qiáng)度與剛度一般不需要校核五、設(shè)計(jì)計(jì)算 5.1 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 該零件材料厚度較薄，尺寸小，采用直排，如圖所示圖5-1 排樣圖5.2塔邊值與條料寬度的確定：搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差，保持條料有一定的剛度，以保證零件質(zhì)量和送料方便。搭邊過大，浪費(fèi)材料。搭邊過小，沖裁時容易翹曲或被拉斷，不僅會增大沖件毛刺，有時還有拉入凸、凹模間隙中損壞模具刃口，降低模具壽命。第一次沖裁使用活動擋料銷，然后第二次可用固定擋料銷。搭邊值通常由表所列搭邊值和側(cè)搭邊值確定。搭邊值一般是板厚的11.5倍。搭邊值取2.5mm，壁厚取2mm，條料寬度為47mm，步距為44.5mm。5.3材料的利用率沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比叫材料的利用率，它是衡量合理利用材料的重要指標(biāo)。一個步距內(nèi)的材料利用率/BS100% （5-3）式中 A一個步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積；B條料寬度；S步距；由此可之，值越大，材料的利用率就越高，廢料越少。廢料分為工藝廢料和結(jié)構(gòu)廢料，結(jié)構(gòu)廢料是由本身形狀決定的，一般是固定不變的，工藝廢料的多少決定于搭邊和余量的大小，也決定于排樣的形式和沖壓方式。因此，要提高材料利用率，就要合理排樣，減少工藝廢料。51% （5-4）六、沖裁工藝力的計(jì)算6.1沖裁力沖裁力：用普通平刃口模具沖裁時，沖裁力按下式計(jì)算：F沖裁力； L沖裁周邊長度； t材料厚度；材料抗剪強(qiáng)度(MPa) ； K系數(shù)。一般取K1.3 通常材料的b=1.3 沖裁力也可按下式：材料的抗拉強(qiáng)度(MPa)。Q235鋼抗拉強(qiáng)度取375MPa （6-1）F=3.14(42+20)2375=146010N146kN6.2卸料力：查表3-11,取為0.04=0.04146kN=5.84kN6kN （6-2）6.3推件力：查表3-11,取為0.055，n=1，所以：=10.055146kN=8.03kN8kN （6-3）采用彈性卸料裝置：6.4總沖裁力F+146+6+8kN160kN （6-4）壓力機(jī)公稱壓力(1.1-1.3)F=1.3160=208kN6.5選擇壓力機(jī)初選J23-25開式雙柱可傾壓力機(jī)，參數(shù)如下：公稱壓力：250kN滑塊行程：65mm最大閉合高度：270mm最大裝模高度：220mm連桿調(diào)節(jié)長度:55mm工作臺尺寸（前后x左右）：370x560 mm墊板尺寸（厚度x直徑）：50x200 mm模柄孔尺寸：40x60 mm最大傾斜角度：30度壓力中心的計(jì)算：沖件結(jié)構(gòu)簡單，沖裁力不大，采用了四導(dǎo)柱，受力平穩(wěn)，沖裁形狀對稱的沖件時，其壓力中心位于圖形的幾何中心，所以壓力中心就在墊圈的幾何中心，即圓心點(diǎn)就是壓力中心七零件定位配合7.1沖裁間隙沖裁間隙是指凸，凹模刃口間隙的距離，用符號C表示，其值可為正也可為負(fù)，在普通沖裁模中均為正值。它對沖裁件的斷面質(zhì)量有極其重要的影響，此外，沖裁間隙還影響模具壽命、卸料力、推件力、沖裁力和沖裁件的尺寸精度。因此，沖裁間隙是沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)中的一個非常重要的工藝參數(shù)。沖裁件的尺寸精度是指沖裁件的實(shí)際尺寸與基本尺寸的差值，差值越小，則精度越高，這個差值包括兩方面的偏差，一是沖裁件相對于凸?；虬寄５钠?，二是模具本身的制造偏差。在確定間隙值時要按要求分類選用。對于尺寸精度，斷面垂直度要求高的制件應(yīng)選用較小的間隙值，對于垂直度與尺寸精度要求不高的制件，應(yīng)以降沖裁力、提高模具壽命為主，可采用較大的間隙值。其間隙暫取厚度的12%，所以由公式：Zmin=厚度12% 取中間間隙可得： Zmin=212%=0.28mm （7-1）由于工件形狀較簡單，所以可分別加工凹、凸模。7.2定位裝置1.定位裝置用來保證原材料的正確送進(jìn)并準(zhǔn)確定位，在送料方向與垂直與送料方向上，均采用固定擋料銷，控制送料進(jìn)距，擋料銷尺寸所示（單位：mm）。d6，h3，L8，d13圖7-1 擋料銷 2.導(dǎo)正銷是伸入工件的孔中導(dǎo)正其在凹模內(nèi)位置的銷形金屬零件。用于引導(dǎo)工件的位置，以保證精準(zhǔn)沖裁工件。導(dǎo)正銷是一種常見的模具配件，精密度非常高。導(dǎo)正銷導(dǎo)正部分的高度h與材料厚度t及導(dǎo)正孔有關(guān)，一般取h=(0.81.2)t=2mm （7-2）3.定位銷高度h值與材料厚度t有關(guān)h=t+1=2+1=3mm （7-3）7.3卸料裝置采用彈壓卸料裝置，既起卸料作用又起壓料作用，基本零件包括卸料板、橡膠、卸料螺釘。彈壓卸料板厚度 h216mm；卸料螺釘選用M8，八、模架及零件8.1模架類型 由于零件材料厚度較薄，采用級進(jìn)沖裁模，二導(dǎo)柱模架。具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、剛性好等優(yōu)點(diǎn)。常用于沖壓件尺寸較小的零件。8.2導(dǎo)向裝置采用導(dǎo)柱導(dǎo)套式導(dǎo)向裝置。講導(dǎo)柱與導(dǎo)套制成小間隙配合，H7/h6.為了保證使用中的安全性與可靠性，還應(yīng)注意：當(dāng)模具出于閉合位置時，導(dǎo)柱上端面與上模座的上平面應(yīng)留1015mm的距離；導(dǎo)柱下端面與下模座下平面應(yīng)留25mm的距離。導(dǎo)套與上模座上平面應(yīng)留不小于3mm的距離。8.3上、下模座選用矩形模座，模座的長度比凹模板長度長4070mm，取140mm；寬度等于凹模的寬度，即90mm；厚度為凹模板厚度的1.5倍，取23mm.8.4模柄中、小型模具一般是通過模柄將上模固定在壓力機(jī)滑塊上。選用壓入式模柄，如圖所示，固定段與上模座孔采用H7/m6過渡配合，并加騎縫銷防止轉(zhuǎn)動。裝配后模柄軸線與上模座垂直度好。圖8-1 模柄8.5凸模固定板選用舉行凸模固定板，根據(jù)凸模固定和緊固件合理布置的需要，確定其長寬為90mm，厚度為凹模厚度的6080，取16mm.材料選用45鋼。8.6墊板在凸模固定板與上模座之間加一塊淬硬的墊板，以避免硬度較低的模座因局部受凸模較大的沖擊力而出現(xiàn)凹陷，致使凸模松動。墊板的平面形狀尺寸與固定板相同，墊板厚度一般取512mm,現(xiàn)取10mm,材料為Q235.8.7緊固件螺釘、銷釘在沖模中起緊固定位作用。選用內(nèi)六角螺釘，規(guī)格為M8，數(shù)量為6個；銷釘8，數(shù)量為2個。模具的閉合高度考慮到壓力機(jī)J23-25的參數(shù)最大閉合高度：270mm閉合高度調(diào)節(jié)量：70mm所以模具的閉合高度H要在這個范圍內(nèi)即165270mm之間凹模高度為15mm 上,下模座高度取為23mm凸模固定板是12mm墊板厚度取10mm卸料板厚度取為16mm橡膠取為20mm模具的閉合高度H23+10+12+20+16+15+20+23=139mm165139+70270所以在壓力機(jī)的閉合高度調(diào)節(jié)范圍內(nèi)。所以選用的J23-25開式雙柱可傾壓力機(jī)滿足使用要求表8-1材料清單零件名稱材料牌號硬度/HRC尺寸（LbH）/mm下模座A316012545上模座A316012540凹模Cr12MoV5662909015凸模Cr12MoV5662標(biāo)準(zhǔn)件30凸模Cr12MoV5662標(biāo)準(zhǔn)件40墊板45#16010010卸料板45#16010016凸模固定板A316010012凹模固定板A316010015 九、模具的裝配和沖裁模的調(diào)試9.1沖裁模的裝配方法沖裁模的裝配方法即確定裝配基準(zhǔn)件和裝配順序按基準(zhǔn)件裝配有關(guān)零件控制并調(diào)節(jié)模具的間隙以及壓料和頂件裝置試沖與調(diào)整。沖壓模具上模部分通過模柄安裝在壓力機(jī)的滑塊上，是模具的活動部分。下模部分被固定在壓力機(jī)的工作臺上，是模具的固定部分。9.2沖裁模調(diào)試的內(nèi)容：1. 將裝配后的模具順利的裝在指定的壓力機(jī)上。2. 用指定的坯料穩(wěn)定的在模具上制出合格的制品零件。3. 檢查制品零件的質(zhì)量。若發(fā)現(xiàn)零件有缺陷，分析原因，對模具進(jìn)行修整和調(diào)制，直到能生產(chǎn)一批完全符合圖樣要求的零件為止。4. 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，進(jìn)一步確定出某些模具須經(jīng)試驗(yàn)后所決定的尺寸并修整這些尺寸，直到符合要求為止。5. 在試模時，應(yīng)排除影響生產(chǎn)，安全，質(zhì)量和操作等各種不利因素，使模具達(dá)到穩(wěn)定，批量生產(chǎn)的目的。6. 經(jīng)調(diào)試后，為工藝部門提供編制模具成批生產(chǎn)制品的工藝規(guī)程依據(jù)。沖裁模調(diào)試過程中遇見的問題及調(diào)整的方法沖裁件不能剪好：刃口的間隙不均勻，用一些紙來，試剪直到調(diào)整好為止。沖裁件底面不平：增大壓料力及校正力。十、繪制模具圖和設(shè)計(jì)總結(jié)10.1模具總裝圖的技術(shù)要求內(nèi)容：1）對于模具某些系統(tǒng)的性能要求。例如卸料壓料結(jié)構(gòu)的裝配要求。 2）對模具裝配工藝的要求。3）模具使用，裝拆方法。 4）防氧化處理、模具編號、刻字、標(biāo)記、油封、保管等要求。 5）有關(guān)試模及檢驗(yàn)方面的要求。 繪制部分零件圖 由模具總裝圖拆畫零件圖的順序應(yīng)為：先內(nèi)后外，先復(fù)雜后簡單，先成型零件，后結(jié)構(gòu)零件。10.2根據(jù)需要，本設(shè)計(jì)只需繪制凸模與凹模的零件圖1）圖形要求：按照1：1比例畫，視圖選擇合理，投影正確，布置得當(dāng)。為了加工易看懂、便于裝配，圖形與總裝圖一致，圖形要清晰。 2）標(biāo)注尺寸要求統(tǒng)一、集中、有序、完整。標(biāo)注尺寸的順序?yàn)椋合葮?biāo)主要零件尺寸和出模斜度，再標(biāo)注配合尺寸，然后標(biāo)注全部尺寸。在非主要零件圖上先標(biāo)注配合尺寸，后標(biāo)注全部尺寸。 3）表面粗糙度。把應(yīng)用最多的一種粗糙度標(biāo)于圖紙右上角，如標(biāo)注“其余6.3?！逼渌植诙确栐诹慵鞅砻娣謩e標(biāo)出。 4）其它內(nèi)容，例如零件名稱、模具圖號、材料牌號、熱處理和硬度要求，表面處理、圖形比例、自由尺寸的加工精度、技術(shù)說明等都要正確填寫。本次設(shè)計(jì)是對大批量生產(chǎn)的墊圈沖壓工件，進(jìn)行沖裁成型模具設(shè)計(jì)。經(jīng)過兩周的沖模設(shè)計(jì)，我們將這前面學(xué)習(xí)的過的課程應(yīng)用到設(shè)計(jì)中去，提高了我們學(xué)以致用的能力。同時也在復(fù)習(xí)我們學(xué)習(xí)過的專業(yè)知識，通過課程設(shè)計(jì)我們將我所學(xué)的知識很好的應(yīng)用。這個設(shè)計(jì)主要應(yīng)用到了，沖壓成型與模具設(shè)計(jì)，模具材料，機(jī)械制圖，公差與配合，CAD軟件，還有工程力學(xué)等幾門專業(yè)知識。主要參考資料1、 公差配合與技術(shù)測量，陳于萍，機(jī)械工業(yè)出版社2、 機(jī)械制圖,劉少年主編，機(jī)械工業(yè)出版社3、 機(jī)械制造基礎(chǔ)，胡大超，高等教育出版社4、 金屬材料與熱處理，趙先仲，機(jī)械工業(yè)出版社5、 機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)，司乃鈞，機(jī)械工業(yè)出版社6、 機(jī)械制造技術(shù)，李華，高等教育出版社7、 沖壓與成型設(shè)備，孫鳳勤主編，高等教育出版社8、 模具制造工藝學(xué)，郭鐵良，機(jī)械工業(yè)出版社9、 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造，劉建超、張寶忠主編，高等教育出版社10、 數(shù)控機(jī)床加工工藝與設(shè)備，趙長明，機(jī)械工業(yè)出版社 11、郝濱海主編. 沖壓模具簡明設(shè)計(jì)手冊. 北京. 化學(xué)工業(yè)出版社 12、馬朝興主編. 沖壓模具設(shè)計(jì)手冊 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 13、楊占堯編著. 沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用手冊. 北京. 化學(xué)工業(yè)出版社 14、翟平主編. 飛機(jī)鈑金成形原理與工藝 .西北工業(yè)大學(xué)出版社 15、肖祥芷. 王孝培編著.模具設(shè)計(jì)大典：第3卷，沖壓模具設(shè)計(jì).南昌.江西科學(xué)技術(shù)出版社 16、歐陽波儀編著. 現(xiàn)代冷沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例. 北京. 化學(xué)工業(yè)出版社 17、鄭可锽主編. 實(shí)用沖壓模具設(shè)計(jì)手冊. 宇航出版社