過橋板沖孔落料復合模具設計【沖壓模具設計稿】

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= XXXX大學課程設計說明書系 部： 指導老師：專 業(yè)：模具設計與制造 班 級：小 組 號： 組 長：同 組 人：日 期： 年 月 日目 錄摘 要31、引言41.1.模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場前景41.2.課題來源和研究意義51.3.題目研究方法52、沖裁件的工藝性分析72.1.沖裁件的結構工藝性72.1.1.沖裁件的形狀72.1.2.沖裁件的尺寸精度83、制件沖壓工藝方案的確定93.1.沖壓工序的組合93.2.沖壓順序的安排94、制件排樣圖的設計及材料利用率的計算104.1.制件排樣圖的設計104.1.1.搭邊與料寬104.2.材料利用率的計算115、確定總沖壓力和選用壓力機及計算壓力中心125.1.沖壓力125.1.1.沖裁力的計算125.1.2.卸料力、推件力及頂件力的計算125.2.壓力中心的計算135.3.壓力機的選用146、凸、凹模刃口尺寸計算156.1.凸、凹模刃口尺寸計算原則156.2.凸、凹模刃口尺寸計算方法166.2.1.凸模和凹模分開加工166.2.2.凸模和凹模配合加工167、模具整體結構形式設計198、模具零件的結構設計208.1.凸凹模的設計208.2.落料凹模的設計208.3.選擇標準模架228.4.卸料、壓邊彈性元件的確定229、模具總體結構設計249.1.模具類形的選擇249.2.定位方式的選擇249.3.卸料、出件方式的選擇249.4.導柱、導套位置的確定2410、模具的動作原理25設計小結26參考文獻27摘 要隨著模具制造的技能化逐步向科學化發(fā)展，逐漸由以前手動方式發(fā)展為利用軟件等高科技方式來輔助設計的完成。冷沖模是其中的一種。課程設計是在模具專業(yè)理論教學之后進行的實踐性教學環(huán)節(jié)。是對所學知識的一次總檢驗，是走向工作崗位前的一次實戰(zhàn)演習。其目的是，綜合運用所學課程的理論和實踐知識,設計一副完整的模具訓練、培養(yǎng)和提高自己的工作能力。鞏固和擴充模具專業(yè)課程所學內容，掌握模具設計與制造的方法、步驟和相關技術規(guī)范。熟練查閱相關技術資料。掌握模具設計與制造的基本技能，如制件工藝性分析、模具工藝方案論證、工藝計算、加工設備選定、制造工藝、收集和查閱設計資料，繪圖及編寫設計技術文件等。本次設計是在指導老師認真、耐心的指導下，對模具的經濟性、模具的壽命、生產周期、及生產成本等指標下進行全面、仔細的分析下而進行設計的。在此，我表示衷心的感謝他們對我的教誨。沖模是模具設計與制造專業(yè)的主要專業(yè)課程之一。它具有很強的實踐性和綜合性，通過學習這門課程，使我對沖壓模具有了新的認識，從中也學到了不少知識，激發(fā)了我對沖壓模具的愛好。關鍵詞：工藝性分析、模具工藝方案論證、工藝計算、加工設備選定、制造工藝、收集和查閱設計資料，繪圖及編寫設計技術文件等。1、引言1.1.模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場前景現(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。世界模具市場總體上供不應求，市場需求量維持在700億至850億美元，同時，我國的模具產業(yè)也迎來了新一輪的發(fā)展機遇。近幾年，我國模具產業(yè)總產值保持15%的年增長率（據(jù)不完全統(tǒng)計，2005年國內模具進口總值達到700多億，同時，有近250個億的出口），到2007年模具產值預計為700億元，模具及模具標準件出口將從現(xiàn)在的每年9000多萬美元增長到2006年的2億美元左右。單就汽車產業(yè)而言，一個型號的汽車所需模具達幾千副，價值上億元，而當汽車更換車型時約有80%的模具需要更換。2005年我國汽車產銷量均突破550萬輛，預計2007年產銷量各突破700萬輛，轎車產量將達到300萬輛。另外，電子和通訊產品對模具的需求也非常大，在發(fā)達國家往往占到模具市場總量的20%之多。目前，中國17000多個模具生產廠點，從業(yè)人數(shù)約50多萬。1999年中國模具工業(yè)總產值已達245億元人民幣。工業(yè)總產值中企業(yè)自產自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。在模具工業(yè)的總產值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其它各類模具約占11%。沖壓工藝是塑性加工的基本加工方法之一。它主要用于加工板料零件，所以有時也叫板料沖壓。沖壓不僅可以加工金屬板料，而且也可以加工非金屬板料。沖壓加工時，板料在模具的作用下，于其內部產生使之變形的內力。當內力的作用達到一定程度時，板料毛坯或毛坯的某個部位便會產生與內力的作用性質相對應的變形，從而獲得一定的形狀、尺寸和性能的零件。因此，沖壓工藝是一種產品質量好而且成本低的加工工藝。用它生產的產品一般還具有重量輕且剛性好的特點。沖壓加工在汽車、拖拉機、電機、電器、儀器、儀表、各種民用輕工產品以及航空、航天和兵工等的生產方面占據(jù)十分重要的地位?，F(xiàn)代各種先進工業(yè)化國家的沖壓生產都是十分發(fā)達的。在我國的現(xiàn)代化建設進程中，沖壓生產占有重要的地位。由于沖壓工藝具有生產效率高、質量穩(wěn)定、成本低以及可加工復雜形狀工件等一系列優(yōu)點，在機械、汽車、輕工、國防、電機電器、家用電器，以及日常生活用品等行業(yè)應用非常廣泛，占有十分重要的地位。隨著工業(yè)產品的不斷發(fā)展和生產技術水平的不斷提高，沖壓模具作為個部門的重要基礎工藝裝備將起到越來越大的作用。可以說，模具技術水平已成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要指標。 當今，隨著科學技術的發(fā)展，沖壓工藝技術也在不斷革新和發(fā)展，這些革新和發(fā)展主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）工藝分析計算方法的現(xiàn)代化（2）模具設計及制造技術的現(xiàn)代化（3）沖壓生產的機械化和自動化（4）新的成型工藝以及技術的出現(xiàn)（5）不斷改進板料的性能，以提高其成型能力和使用效果。1.2.課題來源和研究意義本設計題目由實習單位提供，經系指導老師審核通過的。本設計題目涉及的主要內容是對沖壓模的設計, 研究目的是在廠原有的基礎上，對模具進行改進設計，提高產品質量與效益。21世紀的制造業(yè)，正從以機器為特征的傳統(tǒng)技術時代，向著以信息為特征的技術時代邁進，即用信息技術改造和提升傳統(tǒng)產業(yè)。經濟全球化和世界市場一體化加速發(fā)展，不斷加劇了制造商之間的競爭，提出了快速反應市場的要求，與之相適應，制造業(yè)對柔性自動化技術及裝備的要求更加迫切而強烈。同時，微電子技術和信息通信技術的快速發(fā)展，為柔性自動化提供了重要的技術支撐，工業(yè)裝備的數(shù)控化、自動化、柔性化呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。1.3.題目研究方法本論文主要通過具體例子的方式對沖壓模具的生產流程進行介紹、分析、研究。通過對模具設計的說明，詳細地闡述了沖壓模具生產的一般流程。對零件加工工藝性分析、零件的加工方式、沖壓模具的結構組成等進行介紹并對沖壓模具生產中常常出現(xiàn)的缺陷進行分析研究。步驟如下：（1）零件成型方案確定；（2）零件零件形狀分析，根據(jù)模擬結果進一步提出工藝改良方案；（3）使用CAD等軟件對零件進行分析，設計模具裝配圖和零件圖；（4）完成沖壓零件設計的文字說明。2、沖裁件的工藝性分析沖壓主要是按工藝分類，可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序也稱沖裁，其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離，同時保證分離斷面的質量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發(fā)生塑性變形，制成所需形狀和尺寸的工件。在實際生產中，常常是多種工序綜合應用于一個工件。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。 沖裁件的工藝性是指沖裁件在沖裁加工中的難易程度。所謂沖裁工藝性好是指能用普通的沖裁方法，在模具壽命和生產率較高、成本較低的條件下得到質量合格的沖裁件。因此，沖裁件的結構形狀、尺寸大小、精度等級、材料及厚度等是否符合沖裁的工藝要求，對沖裁件質量、模具壽命和生產效率有很大的影響。2.1.沖裁件的結構工藝性2.1.1.沖裁件的形狀圖1.零件及尺寸此制件的形狀較簡單，但產品四周圓角過渡，這樣設計模具時，凹模熱處理后加工時不容易開裂，便于模具的加工和減少沖壓時在尖角處開裂的現(xiàn)象，同時也可以防止尖角部位刃口的過快磨損。產品材料為Q235，此材料屬于普通碳素鋼，其抗剪強度310-380Mpa,抗拉強度440-470Mpa,屈服極限240Mpa，具有良好的沖裁性。2.1.2.沖裁件的尺寸精度沖裁件的精度主要以其尺寸精度、沖裁斷面粗糙度、毛刺高度三個方面的指標來衡量，根據(jù)零件圖上的尺寸標注及公差，可以判斷屬于尺寸精度為IT12IT14的經濟級普通沖裁。3、制件沖壓工藝方案的確定3.1.沖壓工序的組合沖裁工序可以分為單工序沖裁、復合工序沖裁和連續(xù)沖裁。沖裁方式根據(jù)下列因素確定：（1） 根據(jù)生產批量來確定 對于年產量需求100萬件的該產品來說采用復合?；蜻B續(xù)模較合適。（2） 根據(jù)沖裁件尺寸和精度等級來確定 復合沖裁所得到的沖裁件尺寸精度等級高，而連續(xù)沖裁比復合沖裁的沖裁件尺寸精度等級低。根據(jù)對沖裁件尺寸形狀的適應性來確定 產品的尺寸較小，考慮到單工序送料不方便和生產效率低，因此常采用復合沖裁或連續(xù)沖裁。連續(xù)沖裁又可以加工形狀復雜、寬度很小的異形沖裁件。根據(jù)模具制造安裝調整的難易和成本的高低來確定, 對復雜形狀的沖裁件來說，采用復合沖裁比采用連續(xù)沖裁較為適宜，因為模具制造安裝調整較容易，且成本較低。根據(jù)操作是否方便與安全來確定 復合沖裁其出件或清除廢料較困難，工作安全性較差，連續(xù)沖裁較安全。綜上所述分析，在滿足沖裁件質量與生產率的要求下，選擇倒裝復合沖裁方式，其模具壽命較長，生產率高，操作較方便和工作安全性高。3.2.沖壓順序的安排倒裝式落料沖孔復合模，下模彈壓卸料裝置，上模打料裝置。4、制件排樣圖的設計及材料利用率的計算4.1.制件排樣圖的設計排樣時需考慮如下原則：提高材料利用率（不影響沖件使用性能前提下，還可適當改變沖件的形狀）合理排樣方法使操作方便，勞動強度低且安全。模具結構簡單、壽命長。保證沖件的質量和沖件對板料纖維方向的要求。4.1.1.搭邊與料寬 1搭邊 排樣中相鄰兩個零件之間的余料或零件與條料邊緣間的余料稱為搭邊。搭邊的作用是補償補償定位誤差，保持條料有一定的剛度，以保證零件質量和送料方便。搭邊值的大小還與材料的力學性能、厚度、零件的形狀與尺寸、排樣的形式、送料及擋料方式、卸料方式等因素有關。搭邊值一般由經驗確定，根據(jù)所給材料厚度=2.5mm，確定搭邊工作間a1為2.5mm, a為2.8mm。具體排樣圖如下：2 送料步距和條料寬度的確定（1） 送料步距 條料在模具上每次送進的距離成為送料步距。每次只沖一個零件的步距S的計算公式為 S=D+a1 S=11+2.5=13.5mm式中 D平行于送料方向的沖裁寬度；a1沖裁之間的搭邊值。（2） 條料寬度 條料寬度的確定原則：最小條料寬度要保證沖裁時零件周邊有足夠的搭邊值，最大條料寬度要能在沖裁時順利地在導料板之間送進，并與導料板之間有一定的間隙。當用孔定距時，可按下式計算條料寬度 B-=(Dmax+2a)- =(60+22.8) -0.5 =65.6-0.5 mm式中 B條料的寬度（mm）；Dmax沖裁件垂直于送料方向的最大尺寸（mm）；a側搭邊值；條料寬度的單向（負向）公差；剪切條料寬度偏差=0.5, 因此B=65.6-0.5 。4.2.材料利用率的計算一個步距內的材料利用率為=nF/Bs100% =1616.99/13.565.6100%=69.67%式中 F一個步距內沖裁件面積（包括沖出的小孔在內）；n一個步距內沖裁件數(shù)目；B條料寬度（mm）；s步距； 5、確定總沖壓力和選用壓力機及計算壓力中心5.1.沖壓力 沖壓力是指沖裁力、卸料力、推件力和頂件力的總稱。5.1.1.沖裁力的計算平刃口沖裁力可按下式計算 落料力計算F=KL F=1.3152.172.5380=187929.95N =187.93KN式中 F沖裁力（N）；L沖裁件周邊長度（mm）；152.17材料抗剪強度（MPa）；310-380MP材料厚度；(mm)；2.5K系數(shù)，通常K=1.3； 沖圓孔力計算F=nKL F=11.33.1442.5380=15511.6N =15.51KN5.1.2.卸料力、推件力及頂件力的計算生產中常用下列公式計算 F卸=K卸F落 =0.045187.93=8.46KN F退=K退F沖 =0.0515.51=0.78KN 式中 F沖裁力； F卸、F頂分別為卸料系數(shù)和頂件系數(shù)綜上所述，總的沖裁力為F總= F落+F沖+F卸+F頂=187.93+15.51+8.46+0.78=212.68KN5.2.壓力中心的計算采用解析法求壓力中心，求XG，YG建立坐標系如下圖：F1沖孔力 F1=Ltb , 得F1=15.51KNF2落料力 F2=Ltb , 得F2=187.93KNY1F1到X軸的力臂 Y1=-7.5X1F1到Y軸的力臂 X1=0Y2F2到X軸的力臂 Y2=0X2F2到Y軸的力臂 X2=0根據(jù)合力距定理：YG = （Y1F1+Y2F2）/（F1+F2）YGF沖壓力到X軸的力臂；YG=-0.5XG = （X1F1+X2F2）/（F1+F2）XGF沖壓力到Y軸的力臂；XG=05.3.壓力機的選用初步確定壓力機的型號：F公稱F總 因此選擇壓力機的型號為：J2363壓力機 型號為J2363壓力機的基本參數(shù)如：（表一）公稱壓力/KN630墊板尺寸/mm滑塊行程/mm270直徑80滑塊行程次數(shù)/（次/min）22模柄孔尺寸/mm直徑60深度80最小封閉高度/mm190滑塊底面積尺寸/mm封閉高度調節(jié)量80滑塊中心線至床身距離/mm床身最大可傾角20工作臺尺寸/mm前后450左右4006、凸、凹模刃口尺寸計算6.1.凸、凹模刃口尺寸計算原則設計落料模先確定凹模刃口尺寸，以凹模為基準，間隙取在凸模上；設計沖孔模先確定凸模刃口尺寸，以凸模為基準，間隙取在凹模上。間隙是影響模具壽命的各種因素中占最主要的一個。沖裁過程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料件之間的均有磨檫，而且間隙越小，磨檫越嚴重。在實際生產中受到制造誤差和裝配精度的限制，凸模不可能絕對垂直于凹模平面，而且間隙也不會絕對均勻分布，合理的間隙均可使凸模、凹模側面與材料間的磨檫減小，并緩減間隙不均勻的不利影響，從而提高模具的使用壽命。根據(jù)沖模在使用過程中的磨損規(guī)律，設計落料模時，凹?；境叽鐟〗咏虻扔诹慵淖钚O限尺寸；設計沖孔模時，凸?；境叽鐒t取接近或等于沖孔件的最大極限尺寸。按沖件精度和模具可能磨損程度，凸、凹模磨損留量在公差范圍內的0.5-1.0之間。磨損量用x表示，其中為沖件的公差值，x為磨損系數(shù)，其值在0.5-1.0之間，與沖件制造精度有關，可按下列關系選?。毫慵菼T10以上 X=1; 零件精度IT11- IT13 X=0.75; 零件精度IT14 X=0.5 。不管落料還是沖孔，沖裁間隙一律采用最小合理間隙值（Zmin）。選擇模具制造公差時，一般沖模精度較零件高3-4級。對于形狀簡單的圓形、方形刃口，其制造偏差值可按IT6- IT7級選取；對于形狀復雜的刃口尺寸制造偏差可按零件相應部位公差值的1/4來選??；對于刃口尺寸磨損后無變化的制造偏差值可取沖件相應部位公差值的1/8并冠以（）；若零件沒有標注公差，則可按IT14級取值。零件尺寸公差與沖模刃口尺寸的制造偏差應按“入體”原則標注單向公差，即：落料件上偏差為零，只標注下偏差；沖孔件下偏差為零，只標注上偏差。如果零件公差是依雙向偏差標注的，則應換算成單向標注。磨損后無變化的尺寸除外。6.2.凸、凹模刃口尺寸計算方法6.2.1.凸模和凹模分開加工 這種方法主要適用于圓形或簡單刃口。設計時，需在圖樣上分別標注凸模和凹模刃口尺寸及制造公差。并且保證沖模的制造公差與沖裁間隙之間滿足：d+pZmax-Zmin 6.2.2.凸模和凹模配合加工 配合加工方法，就是先按尺寸和公差制造出凹?；蛲鼓Ｆ渲幸粋€，然后依此為基準再按最小合理間隙配做另一件。采用這種方法不僅容易保證沖裁間隙，而且還可以放大基準件的公差，不必檢驗d+pZmax-Zmin 。同時還能大大簡化設計模具的繪圖工作。目前，工廠對單件生產的模具或沖制復雜形狀的模具，廣泛采用配合加工的方法來設計制造。沖孔凸模和落料凹模尺寸按下列公式計算：沖孔時 dp=(dmin+X)- p 落料時 Dp=(Dmax-X-Zmin)- p 孔心距 Lp=Lp 式中 Dp dp分別為落料和沖孔凸模的刃口尺寸（mm）；Dmax 為落料件的最大極限尺寸（mm）；dmin為沖孔件的最小極限尺寸（mm）；工件公差；p凸模制造公差，通常取p=/4；p刃口中心距對稱偏差，通常取p=/8；Lp凸模中心距尺寸（mm）；L沖件中心距基本尺寸（mm）；Zmin最小沖裁間隙（mm）；落料凹模尺寸：Aj1=(Amax-X)+ /4 =60-0.50.04=59.98+0.02;Aj2=(Amax-X)+ /4 =18-0.50.04=17.98+0.02;Aj3=(Amax-X)+ /4 =11-0.50.04=10.98+0.02;Aj4=(Amax-X)+ /4 =8-0.50.04=7.98+0.02;Aj5=(Amax-X)+ /4 =5-0.50.04=4.98+0.02;Aj6=(Amax-X)+ /4 =2-0.50.04=1.98+0.02;Aj7=(Amax-X)+ /4 =4-0.50.04=3.98+0.02;落料凸模尺寸：Ah1=(Aj1-2Z)+ /4 =60-20.10=59.80+0.02;Ah2=(Aj2-2Z)+ /4 =18-20.10=17.80+0.02;Ah3=(Aj3-2Z)+ /4 =11-20.10=10.80+0.02;Ah4=(Aj4+Z)+ /4 =8+0.10=8.10+0.02;Ah5=(Aj5-Z)+ /4 =5-0.10=4.90+0.02;Ah6=(Aj6-Z)+ /4 =2-0.10=1.90+0.02;Ah7=(Aj7-Z)+ /4 =4-0.10=3.90+0.02;沖孔凸模尺寸：Bj1=(Amin1+X)- /4 =4+0.50.04=4.02-0.02沖孔凹模尺寸：Bh1=(Bj1+2Z)- /4 =4+20.10=4.2-0.02兩孔中心距離7.5尺寸不變。7、模具整體結構形式設計落料沖孔模結構形式： 下模采用彈壓卸料裝置，上模采用借力打力的方法，用打料桿進行打料的方法來卸料，整個模具結構緊湊，簡單，容易加工和裝配，調試也方便。8、模具零件的結構設計8.1.凸凹模的設計材料：Cr12Mov硬度：5862HRC（如圖），與固定板過盈配合，與卸料板間隙配合，與下模板用螺釘固定。8.2.落料凹模的設計因制件形狀簡單，總體尺寸不大，選用整體式方形凹模較為合理。選用Cr12MoV為凹模材料。凹模周界 由冷沖壓工藝與模具設計得出凹模周界的計算公式 厚度H=Kb（15mm）式中：b沖裁件的最大外形尺寸，b=60K系數(shù)，查表得K=0.48則 H=0.4860=28.8mm凹模壁厚c=（1.01.5）H（3040mm）=28.843.2mm本設計中取c=40mm由模具設計指導表5-43圓形凹模標準可查到較為靠近的凹模周界尺寸為140120。硬度：5862HRC，（如圖）確定其他零件的尺寸參數(shù)由模具設計指導表5-4，可得復合模的典型組合尺寸140120（單位為mm）（JB/T8066.11995）。而由此典型組合標準，即可方便的確定其他沖模零件的數(shù)量、尺寸及主要參數(shù)。其零件參數(shù)如下表所示：凹模周界凸凹模長度配用模架閉合高度H孔距尺寸最小最大SS1S2S314012050189210零件名稱及標準編號墊板凸模固定板凹模卸料板凸凹模固定板墊板1401208140120151401203514012015140120151401208螺釘圓柱銷卸料螺釘樹脂螺釘圓柱銷圓柱銷M860850M860M106086010608.3.選擇標準模架由凹模周界尺寸及模架閉合高度在180215mm之間，查模具設計指導表5-7選用標準模架：16號后側導柱標準模架。8.4.卸料、壓邊彈性元件的確定沖壓工藝中常用的彈性元件有彈簧和橡膠，但是由于這副模具所需的卸料力較大，如果選用彈簧，即使使用8個彈簧，每個彈簧所承擔的負荷也將達到F預=F卸/n=8460/8N=1057.5N。同時由于這是一落料模，產品材料厚度較大，模具的行程較大，也給彈簧的選用帶來困難。即使試用了彈簧，也勢必造成為了安裝彈簧而選用較大的模架。因此我們選用橡膠作為卸料的彈性元件。1、確定卸料橡膠（1）確定橡膠的自由高度H自，由模具設計指導表3-9得：H自=L工/0.250.30+h修模L工沖模的的工作行程（mm）.對沖裁模而言，L工=t+1h修模預留的修模量式中，L工為模具的工作行程再加13mm。本模具的工作行程為產品的厚度加2.5mm。故L工=3.5mm，h修模的取值范圍為46mm，在這取中間值4mm。H自=（3.5/0.3+4）mm=15.667mm（2）確定L預和H裝。由表3-9可得如下計算公式：L預橡膠的預壓縮量H裝沖模裝配好以后橡膠的高度L預=（0.10.15）H自=0.115mm=1.5mm2mmH裝=H自-L預=（15-2）mm=13mm（3）確定橡膠橫截面積A（ mm2）A=F/qF所需的彈壓力q橡膠在與壓縮狀態(tài)下的單位壓力F由前可知為F=8460N，q=0.260.70Mpa。在這里由于根據(jù)模具的行程，取q=0.6Mpa則A=8460/0.7mm2=12085mm2（3） 核算橡膠的安裝空間：可以安裝橡膠的空間可按凹模外形表面積與凸凹模地步面積之差的90%估算。經計算A=140120-617=16183mm2，則可以安裝橡膠的面積為S=14564.7mm2，大于所需橡膠面積，因此足以安裝橡膠的需要。9、模具總體結構設計9.1.模具類形的選擇 由沖壓工藝分析和設計目的、要求以及從經濟方面考慮，本套模具倒裝落料沖孔復合模。工序簡單，模具結構也不復雜，到模具計算尺寸復雜。9.2.定位方式的選擇該模具活動部件采用導柱導套定位，固定部件采用銷釘定位。9.3.卸料、出件方式的選擇根據(jù)模具沖壓的運動特點以及推件力的大小,該模具采用彈壓卸料方式比較方便，因為工件料厚為2.5mm。利用剛性打料裝置頂出模具零件，從而把產品頂出，即安全又可靠。9.4.導柱、導套位置的確定為了提高模具的壽命和工件質量，方便安裝、調整、維修模具，該簡單模采用后側導柱模架。其導柱和導套則根據(jù)所選定的模架按標準選取。10、模具的動作原理本模具（裝配圖如圖所示）在一次行程過程中完成制件的落料，沖孔兩道工序的全部工作：在壓力機滑塊下行前，卸料板需要用高出凸模1-2毫米。當壓力滑塊下行時，毛坯料被壓在凹模與卸料板之間，繼續(xù)下行，毛坯料被凸模和凹模，沖頭和凸模之間的小間隙沖壓成出產品。完全將產品切開后，沖床滑塊到最低點，壓力滑塊上行，卸料板將廢料頂出，產品在凹模，上?；阶罡唿c時，沖床打料將產品打下。完成一次沖壓工序。本次設計的落料沖孔模，在壓力機的一次行程中，經一次送料定位，在模具的同一部位同時完成兩道工序,其沖裁件的相互位置精度高,對條料的定位精度也比較高，因為需要用導料板對條料寬度進行導向。沖壓件精度高, 可以很好的保證工件的形狀和尺寸精度,模具結構較一般,制造精度要求比較高,制造周期短,價格相對較低，節(jié)約了成本。工序較集中排除了半成品搬運時間，提高了生產效率。這種模具適用于生產批量大,精度要求高,內外形尺寸差較大的沖裁件。這樣操作方便，生產效率提高很多。所選的模架螺釘?shù)攘慵际菑臉藴始羞x取,這樣可有效的降低成本。設計小結通過本次課程設計，在理論知識的指導下，結合認識實習和生產實習中所獲得的實踐經驗，在老師和同學的幫助下，認真獨立地完成了本次課程設計。在本次設計的過程中，通過自己實際的操作計算，我對以前所學過的專業(yè)知識有了更進一步、更深刻的認識，能夠把自己所學的知識比較系統(tǒng)的聯(lián)系起來。同時也認識到了自己的不足之處。到此時才深刻體會到，以前所學的專業(yè)知識還是有用的，而且都是模具設計與制造最基礎、最根本的知識?？傊?，通過本次課程設計的鍛煉，使我對模具設計與模具制造的整個過程都有了比較深刻的認識和全面的掌握。使我接受了一個模具專業(yè)的課程生應該有的鍛煉和考查。我很感謝學校和各位老師給我這次鍛煉機會。我是認認真真的做完這次課程設計的，也應該認認真真的完成我大學三年里最后也是最重要的一次設計。但是由于水平有限，錯誤和不足之處再所難免，懇請各位指導老師批評指正，不勝感激。參考文獻1朱光力主編. 模具設計與制造實訓.第1版. 北京：高等教育出版社. 2002. 1341562吳詩 主編. 沖壓工藝及模具設計 . 第1版. 西安：西北工業(yè)大學出版社. 2001. 40453溫松明主編. 互換性與測量技術基礎. 第2版. 長沙：湖南大學出版社. 1998. 454馮炳堯 韓泰榮 殷振海 蔣文森編. 模具設計與制造簡明手冊. 第1版.上海：上海科學技術出版社. 1985. 1 805劉朝儒 彭福蔭 高政一主編. 機械制圖. 第3版. 北京：高等教育出版社.20016施平主編. 機械工程專業(yè)英語. 第5版.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學.2003 .3443457張代東主編. 機械工程材料應用基礎. 第1版.北京：機械工業(yè)出版社.2001.851038王衛(wèi)衛(wèi)主編. 材料成型設備. 第1版.北京：機械工業(yè)出版.2004. 47489傅建軍主編. 模具制造工藝. 第1版.北京：機械工業(yè)出版社.2005. 242510王新華主編. 沖模設計與制造實用計算手冊. 北京：機械工業(yè)出版社.2004年8月第1版. 2 1511王新華 袁聯(lián)富主編.沖模結構圖冊. 第1版. 北京：機械工業(yè)出版社. 2003. 12王衛(wèi)衛(wèi). 彎曲與塑料成型設備M. 北京:機械工業(yè)出版社,2004.13馮開平，左宗義主編.畫法幾何與機械制圖.廣州：華南理工大學出版社，2001.9.14 R. A. Harris, H. A. Newlyn, R. J. M. Hague and P. M. Dickens, The future direction of stamping dies , Volume 43, Issue 9, July 2003, Pages 879-88728 沖壓模具設計 課程設計指導書 8沖壓模具設計課程設計指導書一、課程設計的性質與目的 沖模課程設計是沖壓工藝及模具設計課程的一個重要環(huán)節(jié)，是運用所學知識的一次綜合練習。其主要目的是： 1使學生初步掌握沖壓工藝過程的擬定和模具結構設計與計算的步驟和方法： 2鞏固、深化所學的基礎及專業(yè)知識，培養(yǎng)獨立工作能力； 3提高學生使用國標、手冊和圖冊的能力。二、課程設計的任務 在兩周的時間內完成下列任務，統(tǒng)一交到指定的地點。1 擬定沖壓件的工藝過程，并填寫工藝過程卡1份；2 填寫凸、凹模（及凸凹模）的加工工藝卡片； 3設計指定沖壓件的其中一道工序的沖壓模（每人設計一副不同的模具），并繪制裝配圖和凸、凹模零件圖：1套； (注：指定沖壓件的生產批量可以根據(jù)需要進行更改；未注尺寸公差按GBT15055的m級) 4編寫設計說明書1份，約20頁左右。三、設計原則 1裝配圖的零件必須完整，保證沖出合格的工件； 2模具結構簡單，壽命長，成本低且與生產批量相適應； 3操作方便，安全。四、設計前的準備 1熟悉設計任務書，明確設計任務和要求； 2了解沖壓零件的形狀，尺寸精度和表面粗糙度，材料等技術要求和生產批量； 3配備資料： (1)沖壓設備資料：從此資料中選擇沖壓設備的類型，規(guī)格，查出漏料孔尺寸，模柄孔尺寸，閉合高度，工作臺面尺寸等，為模具設計作準備： (2)沖模標準化資料； (3)其他參考資料：冷沖模設計手冊，冷沖模結構圖冊。五、沖模課程設計的一般步驟及方法 1分析沖壓件的工藝性 沖裁件的工藝性主要從沖裁件的形狀，尺寸(最小孔邊距，孔徑，材料厚度，最大外形)精度，表面粗糙度，材料性能等逐項分析，確定沖壓工序圖，若有不符者，應與指導老師協(xié)商更改或采取相應的措施。 2確定合理工藝方案 (1)確定基本沖壓工序的性質：沖孔，落料，沖搭邊，切料邊等。 (2)根據(jù)基本工序的性質，數(shù)量，結合工件的形狀尺寸，公差要求，材料性能，生產批量，沖壓設備，模具加工條件等因素，考慮模具類型的同時確定工序組合和先后順序，在滿足沖件質量要求的前提下，選擇一個經濟合理的工藝方案，填寫工藝過程卡片。 3確定模具總體結構 (1)模具類型的確定 根據(jù)沖件形狀，尺寸，精度及生產批量來選擇和確定模具類型：單工序模、復合工序模還是級進模。 (2)導向方式 根據(jù)沖件形狀，尺寸，精度及生產批量來選擇和確定導向方式； A單工序模 a沖件形狀簡單且精度低時，可不用導向，采用敞開模； b沖件精度較高，批量較小且材料較厚而凸模強度大時，可采用固定導板導向，即采用固定導板模； c沖件形狀復雜，精度較高，且為中，大批生產時用導柱、導套導向。此種導向生產中常用(導柱導套有滑動導向和滾動導向兩種，一般都用滑動導向，只有沖件精度很高時才選用滾動導向)； d沖件孔小，凸模多且強度弱時用彈壓導板導向。 B復合工序模 復合模都有導向。 C級進模 選擇方法與單工序模的b，c，d三項相同。 (3)滑動式模架選擇 無導向和用固定導板導向的模具及用導柱、導套導向和彈壓導板導向的模具，一般都有標準模架。用導柱、導套導向的模架，隨導柱位置的不同又有如下幾種，可根據(jù)需要選擇： A對角導柱模架： 可以承受一定的偏裁，上下動作平穩(wěn)，且能縱橫兩方面送料，用于有偏載的大中型模具； B后側導柱模架： 可以三方面送料，操作特別方便，受力均為偏載，模架容易變形，一般用于受力不大或精度要求不高的中小型模具； C中間導柱模架： 結構簡單，加工方便，但只能一個方向送料，當受偏裁時，模架也有變形； D四角導柱模架： 滑動平穩(wěn)，導向準確，用于沖件精度較高的大型沖壓模具。 (4)壓、卸料方式的確定 沖件平整度要求較高或料較薄時，用彈壓卸料板，它既可壓料，又可卸料，因卸料板隨上模上下運動，送料直觀性強，操作方便，這是生產中常用的一種卸料方式。 當料較厚，用彈壓卸料難以卸件，或零件形狀簡單，要求不高時采用固定卸料，它可簡化模具結構，但因行腔封閉，送料只能靠手感，操作不便，安全性差。 (5)定距方式的確定 對單工序模具且單排排樣，一般用擋料釘定位即可，若用雙排且需調頭送料的有時要用擋料釘和伸縮擋料銷結合使用。 對復合工序模中的順裝復合模，一般用固定擋料銷定距。對倒裝復合模，若擋料銷在四模上的讓位孔離凹模型腔較遠時用固定擋料銷。若擋料銷讓位孔離凹模型腔太近時，則要用伸縮擋料銷，以免削弱凹模強度。 對級進模，其定距方式有始用擋料加固定擋料定距、側刃定距兩種方式，若跳步步數(shù)較少(1-2個)且料厚時，可用始用擋料加固定擋料，跳步步數(shù)較多的則用側刃定距。從側刃定距方便容易實現(xiàn)自動化送料的角度，側刃定距在現(xiàn)代生產的級進模中用得越來越多。若尺寸要求較高，可在以上兩種定距方式中增加導正銷，提高定距精度。 4根據(jù)模具類型畫排樣圖，并計算材料利用率 畫排樣圖是極為重要且技術性很強的設計工作，排樣圖的合理與否直接影響到材料的利用率，零件質量，生產率與成本，以及模具的結構與壽命等。 (1)排樣圖包括排樣方法，零件的沖裁過程(模具類型)，級進模的定距方式(用側刃定距的應將側刃位置畫上)，材料利用率，步距，搭邊，料寬及料寬公差，對有彎曲，卷邊等要求的零件還要考慮其紋向。 (2)畫排樣圖必須注意以下幾點： a能從排樣圖上的剖切線看出是單工序模還是級進?；驈秃夏?。 b對級進模的排樣圖要能看出沖壓順序。 c級進模的排樣圖要考慮凹模強度，凹模洞口之間的距離小于5 mm時，要空步。 d級進模的排樣圖要能看出定距方式，一般未反映的為首次擋料+固定擋料，對側刃定距的要畫出沖切條料的位置。 e排樣圖上的尺寸、公差要完整。 (3)排樣圖的設計方法和步驟 a一般是先從排樣的角度考慮并計算材料的利用率，對于復雜的零件通常用厚紙剪成3-5個樣件，排出各種可能的方案，選擇最優(yōu)方案；現(xiàn)在常用計算機排樣。 b再考慮模具尺寸的大小，結構的難易程度，模具壽命，材料利用率等幾個方面的問題綜合考慮，選擇一個合理的排樣方案。 c算出搭邊，計算步距和料寬，根據(jù)標準板(帶)料的規(guī)格確定料寬及料寬公差。 d將選定的排樣畫出排樣圖，按模具類型和沖裁順序打上適當?shù)钠是芯€，標上算得的尺寸和公差。 5從排樣圖上找出沖切條料的線段(即模具的受力部分)，計算壓力中心： 6從排樣圖上找出凹模工件洞口，在考慮壓力中心影響的同時，計算凹模輪廓尺寸，確定送料方向，選擇典型組合有關尺寸，類型，規(guī)格及代號。 7計算沖、推、卸料力，初選壓力機類型及規(guī)格，再按典型組合的有關尺寸校核所選定壓力機的規(guī)格，校核內容： (1)模具與壓力機閉合高度是否適應。 (2)壓力機漏料孔是否能漏下工件和廢料，對有彈頂裝置的模具，還應使漏料孔大于彈頂器外形尺寸。即工作臺漏料孔要大于凹模工作洞口最大壁間距和彈壓器的最大外形尺寸。 (3)模具下模座外形尺寸與壓力機工作臺面尺寸是否相符，即下模座外形尺寸+2 x(5070)壓力機工作臺面尺寸，若其中一項不符，則應重選壓力機，一般是類型不變，增大壓力機規(guī)格。 8畫模具裝配草圖，同時進行有關零部件的設計和計算， (1)根據(jù)所選典型模具的結構及規(guī)格，查出模架外形尺寸； (2)根據(jù)所選模具的閉合高度及模架外形尺寸，考慮排樣圖及名細表位置，按1:1確定圖紙規(guī)格； (3)畫裝配草圖 A. 先打開上模，畫下模的俯視圖、再畫模具工作位置的主視圖，模具工作位置的主視圖一般應按模具閉合狀態(tài)畫出，但為了使上下模重合部分表達清楚，可以將上下模拉開一段距離，拉開距離后，仍按閉合時的狀態(tài)畫圖。 畫模具裝配草圖時，模具零件的結構，尺寸都應相應確定，同時應考慮零件的加工工藝性。 選擇定位元件(定位擋銷，首次擋塊，導料板，側刃等)的類型及尺寸，并計算定位元件的位置。 B圓形小凸模用車磨法加工，用帶臺肩式固定。異形凸模用線切割和成型磨削加工，用鉚接式固定，無論哪種同定方法，若固定端為圓形，工作端為非圓形都必須在固定端的接縫處加防轉銷。 對大截面的凸模一般采用螺釘緊固，但凸模與固定板必須加銷釘定位。 C. 計算彈壓卸料板的臺階高度和寬度尺寸 D確定推板、打板的結構形狀，計算推板、打板的活動空間 E計算頂桿、打桿的長度 F確定模柄類型和尺寸，需考慮以下關系： (a)模柄臺階 + 固定部分=上模座厚； (b)模柄全長 上模座 + 壓力機滑塊的模柄； (c)模柄安裝部分的直徑 = 壓力機的模柄孔徑。 注：模具零部件設計要盡量參照標準。 (4)標注尺寸： A導料板的進料寬度尺寸和公差，閉合高度尺寸(指實際閉合高度，不是拉開后的畫圖高度) B模具外形尺寸； C. 其它配合尺寸。 (5)按順或逆時針標出件號并填寫明細表。 明細表中，序號，名稱都要填，標準件應寫明標準代號和規(guī)格，非標準件要注明零件圖的名稱和圖號，材料及熱處理硬度。9畫模具零件圖，并計算相關尺寸。模具裝配草圖畫好后整個設計計算就算大功告成了，零件圖的結構形狀和相關尺寸基本都有數(shù)了。 (1)計算模具工作部分尺寸 (2)畫工作零件圖，且要注意以下幾點： A結構要合理，工藝性要好。 B零件形狀要表達清楚，投影要正確，一般將零件在模具中的工作位置作為主視圖，上模的零件畫仰視圖，下模的零件畫俯視圖。以最少的視圖表達清楚為宜。 C. 尺寸，公差，表面粗糙度，材料，硬度及有關技術要求要合理且完整。 D相互聯(lián)接(或有相應關系)的零件，其形狀及尺寸要相對應，如： a用側刃定距時，導料板上的側刃讓位孔要與側刃的形狀位置相對應； b用始用擋料、固定擋料時，導料板上的讓位槽形狀，尺寸與始用擋塊相適應，位置應與擋料銷成步距關系； c卸料板的臺階寬度和高度尺寸應與導料扳的送料寬度及導料板的高度相適應； d卸料板的擋料釘讓位孔和始用擋塊讓位孔應與擋料釘和始用擋塊的位置相適應； e推板應與凹模的形狀，尺寸相適應，推板打板的活動空間為5-8ram; f頂桿長度應能打下料來，又能保證打桿的活動空間為5-8mm; g固定板的型腔應與凸模結構形狀相適應，臺階固定的，其型腔上部要有讓位槽，鉚接固定的，其型腔上部要有倒角： h固定板，卸料板，凹模的型孔位置應一致，對于不對稱的形狀，畫圖時要注意方向以防畫反： i相互聯(lián)系的螺銷孔的孔距尺寸應相同。 (3)畫零件圖時，若結構或工藝性的要求改變與總圖不符之處，應更改裝配草圖與之對應。 （4）模具零件的各項內容(如圖號、名稱、件數(shù)、材料等)必須與該零件在裝配圖上標注的內容完全相同。 10畫模具裝配正式圖： 模具裝配圖除土俯視圖外(一般不畫左視圖)，其右上角為本次模具加工的本工序圖和上道工序圖，如果是落料模，則將上道T序圖用排樣圖代替，右下角為明細表；總圖上應標注模具封閉高度和總長、總寬及其它配合尺寸。對有導料板的應標注導料板送料空間的間距并注上公差。明細表的上方或左邊還應寫技術要求。其技術要求標注舉例如下(注意不同模具其技術要求不盡相同)： (1)上、下模座之上、下平面的平行度應達到XX級精度； (2)導柱與下模座、導套與上模座、導柱與導套之間的配合分別為多少； (3)模具的上模部分沿導柱上下移動應平穩(wěn)，無阻滯現(xiàn)象； (4)凸、凹模之間的間隙為_mm，且四周的間隙應均勻一致。 設計圖紙的標題欄和明細欄分別按標準GB10609.1-89技術制圖 標題欄和GBl0609.2-89技術制圖 明細欄執(zhí)行，明細表中，序號，名稱都要填，標準件應寫明標準代號和規(guī)格，非標準件要注明零件圖的名稱和圖號，材料及熱處理硬度。標準零件的名稱和規(guī)格放在在明細表的名稱欄，標準零件的國標號放在在明細表上的代號欄，非標準件圖號按JBT50544-2000產品圖樣及設計文件編號原則中的隸屬編號規(guī)則。 標題欄中，“共 張、第 張”要求填寫同一圖樣代號中圖樣的總張數(shù)及該張所在的張次。 11編寫設計說明書： 設計說明書主要是將你進行工藝分析的內容，工藝方案確定的思路，計算項目等進行歸納說明。其正文包括下列內容： (1)簡述設計的任務與要求； (2)沖壓件工藝性分析的內容； (3)模具結構與工序組合、沖件質量及批量的關系； （4)排樣與模具結構、材料利用率的關系； (5)模具結構及排樣對生產率、操作安全、方便及成本的關系； (6)模具結構設計的分析過程； (7)沖、推、卸料力的計算過程及選擇沖壓設備類型和規(guī)格的依據(jù)； (8)壓力中心的計算過程： (9)凹模輪廓尺寸計算過程和典型組合的選擇； (10)沖模主要零部件的結構形狀、材料、公差的選擇及技術要求的說明； (11)小凸模的剛度校核過程： (12)凸、凹模工作刃口計算的過程； (13)其他計算過程及需要說明的內容；(14)該設計的優(yōu)缺點及改造措施；(15)設計所使用的參考文獻； （16）設計的感想 設計說明書正文用仿宋小四號字，固定值18磅；頁邊距上、下、左為2.5cm，右為2cm；如手寫，要求字跡工整，繪圖需整齊、清楚。 設計說明書的封面格式按課程設計封面及格式要求，設計題目根據(jù)設計內容擬定，如沖壓件名稱為托車軸端蓋，設計該沖壓件的拉深摸，則設計題目可定為：拖車軸端蓋的拉深模設計。六、設計完成后交給指導老師的技術資料1 課程設計任務書(根據(jù)老師提供的草圖或樣品用AutoCAD按比例繪制，見附錄)；2. 沖壓件沖壓工藝過程卡及凸、凹模（及凸凹模）加工工藝卡片；3沖模裝配圖和凸、凹模零件圖：按A4圖紙大小折疊； 4設計說明書； 上述14紙質資料裝入資料袋交給指導老師5. 電子文檔：如果是用電腦設計，除提交紙質資料外還需提交電子文檔。將上述14資料文檔放入文件夾交給班長或學習委員再統(tǒng)一轉交給指導老師，文件夾的名稱為：學號+姓名+沖壓件名稱+工序名稱。課程設計任務書的文件名為：沖壓件名稱+工序名稱+學生姓名。 附：設計任務書格式 沖壓模具設計課程設計任務書班級 學號 姓名技術要求：名稱：矩形盒 材料：08F-HF 生產批量：大批量設計任務：設計該零件的 拉深 模具