止動(dòng)件沖裁復(fù)合模說(shuō)明書(shū)精編版

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1、 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題 目：止動(dòng)件課程設(shè)計(jì) 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 班 級(jí)： 專(zhuān) 業(yè)： 指導(dǎo)教師： 學(xué) 院：機(jī)械工程學(xué)院 1 產(chǎn)品圖

2、 零件名稱(chēng)：止動(dòng)板 材料： B3 厚度 0.5mm 工件精度： IT14 生產(chǎn)批量：大批量 2 摘要 本設(shè)計(jì)為一止動(dòng)件的沖壓模具設(shè)計(jì)，根據(jù)零件的尺寸、材料、批

3、量生產(chǎn)等要求， 首先分析零件的材料、 結(jié)構(gòu)工藝和尺寸精度， 確定沖裁工藝方案， 然后通過(guò)工藝設(shè)計(jì) 計(jì)算，確定排樣和板料規(guī)格，計(jì)算沖裁力和壓力中心，初選壓力機(jī)，計(jì)算凸、凹模刃 口尺寸和公差，最后設(shè)計(jì)選用零、部件，對(duì)壓力機(jī)進(jìn)行校核，繪制模具總裝草圖，以 及對(duì)模具主要零件的加工工藝規(guī)程進(jìn)行編制。 其中在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，主要對(duì)凸模、凹模、凸凹模、定位零件、卸料與出件裝置、模架、沖壓設(shè)備等進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對(duì)于部分零部件選用的是標(biāo)準(zhǔn)件最終才完成這篇課程設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞： 沖壓模具；凸模；凹模；凹凸模

4、 3 目 錄 1.設(shè)計(jì)任務(wù) ············ ······· ·&

5、#183;····· ············6 2.沖壓件工藝分析 ··············· ·············&#

6、183;·····7 2.1 材料 ········· ······· ···················7 2.2 工件結(jié)構(gòu) ··

7、83;·······························7 2.3 尺寸精度 ···············&

8、#183;··················7 2.4 工藝方案 ····························

9、;·····8 3.工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 ········· ······· ····················9 3.1 排樣設(shè)計(jì)及計(jì)算 ·&

10、#183;······················· ·····9 3.2 沖裁力及壓力中心的計(jì)算 ····· ···········&

11、#183;·······10 3.2.1 沖壓力的計(jì)算 ·10 3.2.2 壓力機(jī)的選擇 ·11 4 3.2.3 沖模壓力中心的確定 ·12 3.3 凸凹模刃口尺寸的計(jì)算 ·············· ·····

12、83;·····13 4.模具零部件結(jié)構(gòu)的確定 ························· ······14 4.1 工作零件尺寸計(jì)算： · ···

13、3;·········· ···········14 4.2 其他模具零件結(jié)構(gòu)尺寸 : ·············· ·········&#

14、183;·16 4.3 模具中彈性元件的計(jì)算 : ·············· ···········17 4.4 模架的選用 ··············

15、83;·················18 4.5 其他零部件結(jié)構(gòu) ························ ····&#

16、183;18 5.沖裁設(shè)備的選擇 ··············· ···················18 6 模具裝配圖 ········&

17、#183;·· ······· ····················20 7.模具零件圖 ··········· ·····&#

18、183;· ····················21 7.1 上模座 ················ ········

19、3;·········21 7.2 下模座 ················ ··················22 總結(jié) 

20、3;······· ······· ···························22 參考文獻(xiàn) ·····

21、83; ····················· ············23 5

22、 1. 設(shè)計(jì)任務(wù) 完成止動(dòng)件落料沖孔復(fù)合模的設(shè)計(jì)與制造，材料為 B3，厚度為 0.5mm，大批 量生產(chǎn)，未注尺寸均為自由公差，按 IT14 級(jí)查找。 圖 1.1 止動(dòng)件零件圖 6 2.沖壓件工

23、藝分析 在進(jìn)行工藝分析時(shí)，一般應(yīng)進(jìn)行以下幾方面的工作：材料分析；零件結(jié)構(gòu)分析； 尺寸精度分析；工藝方案分析。 2.1 材料 B3 是合金，厚度為 0.5mm,具有良好的沖裁成型性能。 2.2 工件結(jié)構(gòu) 該零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且左右對(duì)稱(chēng)。 外形有多處尖角， 建議過(guò)度圓弧大小為 R0.5。零件有兩個(gè)相等的通孔，直徑為 Φ9mm，滿(mǎn)足沖裁件上孔尺寸最小要求?？着c邊的最小間距為 3.3mm，滿(mǎn)足凹、凸模允許的最小要求 。

24、 2.3 尺寸精度 無(wú)特殊要求精度要求的尺寸，都屬于自由尺寸，按 IT14 級(jí)查，一般沖壓均能滿(mǎn) 足其尺寸精度要求。 零件外形： R 7 零件內(nèi)形： Φ 孔心距： 37±0.31 結(jié)論：可以沖裁 2.4 工藝方案 該零件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可以采用以下三種工藝方案： 方案一：先落料，再?zèng)_孔，采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：落

25、料－沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：沖孔－落料連續(xù)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 方案一模具結(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)效率較低，難以滿(mǎn)足零件大批量生產(chǎn)的需求。 方案二只需一副模具， 沖壓件的形位精度和尺寸精度容易保證， 而且生產(chǎn)率也高。 盡管模具較方案一復(fù)雜， 但由于零件的幾何形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱(chēng)，模具制造并不困難。方案三也只需要一副模具，生產(chǎn)率也很高，但零 件的沖壓精度稍差。 欲保證沖壓件的形位精度， 需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷(xiāo)導(dǎo)正， 故模具制造、安裝較復(fù)合模復(fù)雜。 通過(guò)對(duì)上述三種方案的分析比較， 該

26、件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。復(fù)合模又可分為正裝式和倒裝式兩種。 正裝式較適用于沖制材質(zhì)較軟的或板料較薄的平直度要求較高的沖裁件， 還可以沖制孔邊距較小的沖裁件。 而倒裝式不宜沖制孔邊距較小的沖裁件， 但倒裝式復(fù)合結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 又可直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件，卸件可靠，便于操作。采用倒裝復(fù)合模。 8 3.工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1 排樣設(shè)計(jì)及計(jì)算 根據(jù)材料的合理利用情況， 可將排樣方法分為三種： 有廢料排樣、 少?gòu)U料排樣和無(wú)廢料排樣。各有各的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)， 在本設(shè)計(jì)

27、中，結(jié)合了此零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、 生產(chǎn)率、材料使用率及其他方面的考慮，采用了有廢料排樣中的直排，如圖所示： 查表，確定搭邊值： 兩工件間的搭邊： =1.8mm； 工件邊緣搭邊： a=2mm； 步距為 :：s=21.8 料寬： B=(D+2a+ )= 利用率： =70.5% 9

28、 圖 1.1 止動(dòng)件零件圖 3.2 沖裁力及壓力中心的計(jì)算 沖壓力的計(jì)算 10 沖裁力是沖裁過(guò)程中凸模對(duì)板料施加的壓力， 是選用壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具的重要依

29、 據(jù)之一。 為計(jì)算方便，其沖裁力 F 按下式計(jì)算估算： =Lt =172x0.5x760=65.36KN = x =n =kLT =1.3*2 *9*0.5*760=27.9KN =+++=118.1KN 壓力機(jī)的選擇 初選壓力機(jī)為 J23-16 標(biāo)稱(chēng)壓力 /KN：160 滑塊行程 /mm ：50 行程次數(shù) /( 次/min) 120

30、 連桿調(diào)節(jié)高度： 45 最大模高度： 220 11 工作臺(tái)尺寸前后×左右 / （ mm×mm）：300×450 模柄孔尺寸直徑×深度 /mm ： Φ40*160 電動(dòng)機(jī)功率： 1.5 沖模壓力中心的確定 模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn)。 為了要保證壓力機(jī)和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心線(xiàn)重合。 否則，沖壓時(shí)滑塊就會(huì)承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具導(dǎo)向部

31、分不正常的磨損， 還會(huì)使合理間隙得不到保證， 從而影響制件質(zhì)量和降低模具壽命甚至損壞模具。 要確定該零件的壓力中心， 先將各個(gè)凸模的壓力中心確定后， 再計(jì)算模具的壓力中心。根據(jù)力學(xué)定理， 合力對(duì)某軸的力矩等于各分力對(duì)同軸力矩的代數(shù)和， 則可得壓 力中心坐標(biāo)（ ， ）計(jì)算公式： = = 建立如圖所示坐標(biāo)系 12 壓力中心 x

32、 軸方向?qū)ΨQ(chēng) 故 =32.5mm y 軸方向 = = =8.87 壓力中心為（ 32.5,8.9） 3.3 凸凹模刃口尺寸的計(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。 基本尺寸分類(lèi) 沖裁間隙 磨損系數(shù) 計(jì)算公式 結(jié)果

33、 =0.04 制件精度為 IT14 級(jí)，故 X=0.5 落 料 0.06 凹 =（ ） 模 =0.02 13 沖 同上 =（ ） 孔 凸 模 孔 C 查表 心 距 同上 X=0.5 =C+0.5 37 0.078 =37 孔 查表

34、 = 邊 距 X=1 4. 模具零部件結(jié)構(gòu)的確定 4.1 工作零件尺寸計(jì)算： 落料凹模板尺寸： 凹模厚度： H=kb(≥15mm) 14 H=0.25*65=16.25 實(shí)取 16mm 凹模壁厚： c≥（ 1.5~2 ）H 取 30 凹模板長(zhǎng)： B=b+2c=65+2x30=125mm

35、 凹模板寬： A=a+2c=20+2x30=80mm 故確定凹模板外形為： 125x125x16(mm) 沖孔凸模尺寸： 凸模長(zhǎng)度： = + + =14+2.5+16=32.5 :凸模固定板厚 :空心墊板厚 ：凹模板厚 凸凹模尺寸： 凸凹模長(zhǎng)度： L= + + =15+10+24=49 :凸凹模固定板厚度 ：彈性卸料板厚度 =增加長(zhǎng)度 凸模強(qiáng)度校核：該凸模不屬于細(xì)

36、長(zhǎng)桿，強(qiáng)度足夠。 15 4.2 其他模具零件結(jié)構(gòu)尺寸 : 名稱(chēng) 長(zhǎng) ×寬 ×厚 (mm) 材料 數(shù)量 上墊板 125×125×6 T8A 1 凸凹模固定板 125×125×15 45 鋼 1 卸料板 125×125×10 45 鋼

37、 1 落料凹模 125×125×16 45 鋼 1 凸模固定板 125×125×15 45 鋼 1 下墊板 125×125×6 T8A 1 彈簧 5×20×65 60Si2MnA 1 16 4.3 模具中彈性元件的計(jì)算 : 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初選六根

38、彈簧，每根彈簧的預(yù)壓力為 ≥ =3270/6=545N 根據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)尺寸， 初選彈簧為 5× 20×65 GB/T2089-80， 其最大工 作負(fù)荷 F j =1200>545N。 彈簧參數(shù)：外徑 D=25 材料直徑 d=5 自由高度 =65 節(jié)距 t=6.6 工作極限下 的變形量 f=1.57 極限負(fù)荷 =1200 有效圈數(shù) n=9 彈簧預(yù)壓縮量 L= × = × 14.7=6.6

39、8 校核：卸料板工作行程 t+ =（6.6+0.5） mm=7mm 凸模刃磨量和調(diào)節(jié)量 =6.68mm 彈簧實(shí)際總壓縮量 L 總 = L ' +t+ + =13.78 14.7 所以選擇是合適的 裝配高度： = -L =65-6.68 =58.32 17 彈簧的窩座深度： h= - + +t+1- =32.4 彈簧的外露高度： = -h- =19.92 4.

40、4 模架的選用 上模座 下模座 導(dǎo)柱 導(dǎo)套 125× 125 × 30 125× 125 × 35 22× 110 24× 80× 36 4.5 其他零部件結(jié)構(gòu) 凸模由凸模固定板固定， 凸凹模由凸凹模固定板與螺釘固定， 兩者皆采用過(guò)渡配 合關(guān)系。模柄采用壓入式模柄 5.沖裁設(shè)備的選擇 沖壓

41、設(shè)備選用： J23-16 18 標(biāo)稱(chēng)壓力 /KN：160 滑塊行程 /mm ：55 行程次數(shù) /( 次/min) 120 連桿調(diào)節(jié)高度： 45 最大模高度： 220 工作臺(tái)尺寸前后×左右 / （ mm×mm）：300×450 模柄孔尺寸直徑×深度 /mm ： 40×160 電動(dòng)機(jī)功率： 1.5

42、 19 6 模具裝配圖

43、 20 7. 模具零件圖 7.1 上模座 21

44、 7.2 下模座 總結(jié) 22 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的課程設(shè)計(jì)， 至此已基本完成了任務(wù)書(shū)所規(guī)定的任務(wù)。 本課程設(shè)計(jì)涉及的課程

45、很多，涉及到機(jī)械制圖、冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝學(xué)、金屬學(xué)與熱處理、 CAD繪圖等相關(guān)課程的知識(shí)。 通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)我收獲很多， 比如學(xué)會(huì)了查找相關(guān)資料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)， 分析數(shù)據(jù)，提高了自己的繪圖能力， 懂得了許多經(jīng)驗(yàn)公式的獲得是前人不懈努力的結(jié)果。 但是這次設(shè)計(jì)也暴露出自己專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。比如缺乏綜合應(yīng)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)的能力， 對(duì)材料的不了解， 等等。這次實(shí)訓(xùn)是對(duì)自己進(jìn)大學(xué)來(lái)所學(xué)的一次大檢閱， 使我明白自 己知識(shí)還很淺薄，自 己的求學(xué)之路還很 長(zhǎng)，以后更應(yīng)該在工 作中學(xué)習(xí)，努力使自己成為一個(gè)對(duì)社會(huì)有所貢獻(xiàn)的人。

46、 參考文獻(xiàn) 1.周玲 .沖模設(shè)計(jì)實(shí)例詳解 . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2007 2.梅伶 .模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2007 3.劉靖巖 .冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) .北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社， 2006 4.江維建 . 冷沖壓模具設(shè)計(jì) .廣州：華南理工大學(xué)出版社， 2005 5.王樹(shù)勛 .典型模具結(jié)構(gòu)圖冊(cè) . 廣州：華南理工大學(xué)出版社， 2005 6.翁其金 .沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2

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