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1、廣西大學(xué) 《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì) 說明書 設(shè)計(jì)題目止動(dòng)片落料沖孔復(fù)合模具設(shè)計(jì) 系 別 機(jī)械工程系 專業(yè)班級(jí)機(jī)制082班 學(xué)生姓名 王 猛 學(xué) 號(hào) 2008333221 指導(dǎo)教師鐘得分 日 期20XX12月20日 目 錄 第一章 設(shè)計(jì)任務(wù) 3 第二章 工藝分析和方案選擇 4 第三章 計(jì)算沖裁壓力、壓力中心和選用壓力機(jī) 6 第四章 模

2、具工作部分尺寸及公差 9 第五章 零件圖 11 第六章 裝配圖 21 感想 23 參考文獻(xiàn) 24 7 / 7 第一章 設(shè)計(jì)任務(wù) 1.零件設(shè)計(jì)任務(wù) 零件簡(jiǎn)圖：如圖1 所示 生產(chǎn)批量：大批

3、量 材料：H62 材料厚度：0.7mm 工件精度：IT9級(jí) 圖1 設(shè)計(jì)該零件的落料沖孔復(fù)合模 第二章 工藝分析和方案選擇 1.沖壓件工藝分析 ?材料：該沖裁件的材料是普通黃銅.有良好的力學(xué)性能.切削性好.可沖壓。 ?零件結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單.2×Φ9孔和圓弧R20.適合沖裁。 ?尺寸精度：該沖裁件精度為IT9級(jí)。 結(jié)論：適合沖裁. 2.分析比較和確定工藝方案 2.1加工方案的分析. 由零件圖可知.該零件包含沖孔和落料兩個(gè)工序。形狀較為規(guī)則.尺寸較小.精度要求IT9。材料低硬度. 根據(jù)止動(dòng)片〔如圖1包括沖孔、落料兩道沖壓工序。模具形狀較為規(guī)則即可以在一個(gè)工位完成所

4、有工序?？刹捎靡韵聝煞N方案可采用以下幾個(gè)方案： ?方案一〔級(jí)進(jìn)模 止動(dòng)片包括沖孔、落料兩道沖壓工序在內(nèi)。形狀較為規(guī)則.尺寸較小.精度要求IT9?？刹捎眉?jí)進(jìn)模。 ?方案二〔倒裝復(fù)合模 將沖孔、落料兩道沖壓工序用一副模具直接完成沖孔、落料兩道工序。采用沖孔、落料倒裝復(fù)合模〔彈性卸料。 ?方案三〔正裝復(fù)合模 正裝復(fù)合模方案完成工序和倒裝復(fù)合模完成的工序一樣。凸凹模在上模。彈性卸料板卸料。 方案比較： 方案一：采用級(jí)進(jìn)模.安全性好..但是考慮到級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜.工件精度加工精度不高,對(duì)稱度和位移誤差較大,以及加工難度較大.裝配位置精度要求高.按照實(shí)際生產(chǎn).級(jí)進(jìn)模成本也高。 方案二：倒裝

5、復(fù)合模.沖孔廢料由下模漏出.工件落在下模表面.需要及時(shí)清理。安全性相對(duì)較低。但工件精度較高,同軸度,對(duì)稱度及位置度誤差較小,生產(chǎn)效率較高,對(duì)材料要求不嚴(yán),可用邊角料. 方案三：正裝復(fù)合模.沖孔廢料和工件都落在下模表面.安全性更差。 結(jié)論：綜合以上兩個(gè)方案分析比較結(jié)果說明.本零件采用第二方案最為合適。 2.2模具結(jié)構(gòu)型式的選擇 確定沖壓工藝方案后.應(yīng)通過分析比較.選擇合理的模具結(jié)構(gòu)型式.使其盡量滿足以下要求： 〔1能沖出符合技術(shù)要求的工件； 〔2能提高生產(chǎn)率； 〔3模具制造和維修方便； 〔4模具有足夠的壽命； 〔5模具易于安裝調(diào)整.且操作方便、安全。 1、模具結(jié)構(gòu)型式

6、 在確定采用復(fù)合模后.便要考慮采用正裝式還是倒裝式復(fù)合模。大多數(shù)情況優(yōu)先采用倒裝式復(fù)合模.這是因?yàn)榈寡b式復(fù)合模的蟲孔廢料可以通過凸凹模從壓力機(jī)工作臺(tái)孔中漏出。工件由上面的凹模帶上后.由推薦裝置推出.再由壓力機(jī)附上的接件裝置接走。條料由下模的卸料裝置脫出。這樣操作方便而且安全.能保證較高的生產(chǎn)率。而正裝式復(fù)合模.沖孔廢料由上模帶上.再由推料裝置推出.工件則由下模的推件裝置向上推出.條料由上模卸料裝置脫出.三者混雜在一起.如果萬一來不及排出廢料或工件而進(jìn)行下一次沖壓.就容易崩裂模具刃口。 故本零件采用倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)。 2、定位裝置 為了使條料送料時(shí)有準(zhǔn)確的位置,保證沖出合格的制件,所

7、以采用定位銷定位?！　∫?yàn)榘辶虾穸萾=0.7mm,屬于較小厚度的板材,且制件尺寸不大,固采用側(cè)面兩個(gè)固定擋料銷定位導(dǎo)向,在送料方向由于受凸模和凹模的影響,為了不至于削弱模具的強(qiáng)度,在送給方向采用一個(gè)彈簧擋料裝置的活動(dòng)擋料銷. 3、推件裝置 在倒裝式復(fù)合模中.沖裁后工件嵌在上模部分的落料凹模內(nèi).需由剛性或彈性推件裝置推出。剛性推件裝置推件可靠.可以將工件穩(wěn)當(dāng)?shù)赝瞥霭寄！５跊_裁時(shí).剛性推件裝置對(duì)工件不起壓平作用.故工件平整度和尺寸精度比用彈性推件裝置時(shí)要低些。 由于剛性推件裝置已能保證工件所有尺寸精度.又考慮到剛性推件裝置結(jié)構(gòu)緊湊.維護(hù)方便.故這套模具采用剛性結(jié)構(gòu)。 4、卸料裝置 復(fù)合

8、模沖裁時(shí).條料將卡在凸凹模外緣.因此需要在下模設(shè)置卸料裝置。 在下模的彈性卸料裝置一般有兩種形式：一種是將彈性零件〔如橡膠.裝設(shè)在卸料板與凸凹模固定板之間；另一種是將彈性零件裝設(shè)在下模板下。由于該零件的條料卸料力不大.故采用前一種結(jié)構(gòu).并且使用橡膠作為彈性零件。 5、導(dǎo)向裝置 采用二導(dǎo)柱式模架。 第三章 計(jì)算沖裁壓力、壓力中心和選用壓力機(jī) 1、 排樣方式的確定及材料利用率計(jì)算 1.1排樣方式的確定 查《沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)》表2.5.2. 兩工件之間按矩形取搭邊值a=2.5mm.側(cè)邊取a1=2.5mm。 進(jìn)料步距為A=20+2.5=22.5mm； 條料寬度為B=〔D+2a

9、1+δ0-δ. 查《沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)》表2.5.3得. 條料下料剪切公差δ=0.5mm.沖裁件垂直于送料方向的尺寸為D=65mm.則 B=〔D+2a1+δ0-δ=〔65+2×2.5+0.50-0.5=70.50-0.5mm 1.2材料利用率計(jì)算 板料規(guī)格選用 0.7×1000×1800mm； 采用縱裁時(shí):每板的條數(shù) n1=1000/70.5=14條余0.18 每條的工件數(shù) n2=1800/22.5=80件余0 每板的工件數(shù) n=n1×n2=14×80=1120個(gè)一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為： η=F/F0×100%=F/AB×100%=1025.06/〔22.5×70.

10、5×100%=64.62%板料利用率 ηB=nF/1000×1800×100%=1120×1025.06/1000×1800×100%=63.78% 采用橫裁時(shí):每板的條數(shù)： n1=1800/70.5=25條余0.53 每條的工件數(shù)： n2=1000/22.5=44件余0.44 每板的工件數(shù)： n=n1×n2=25×44=1100個(gè)板料利用率 ηB=nF/1000×1800×100%=1100×1025.06/1000×2500×100%=62.64% 經(jīng)計(jì)算橫裁.縱裁時(shí)板料利用率高于橫裁.故選擇縱裁排樣。 排樣方式〔如圖2所示： 圖2 2.2計(jì)算沖裁力、卸料力 材料H6

11、2的抗拉強(qiáng)度為δb=500MPa; 沖裁周邊總長(zhǎng)：L1=174.13；沖圓形孔尺寸：L2=56.55 〔1落料力 F落=KPL1tδb＝1×174.13×0.7×500=60945.5N <2>沖孔力 F沖=KPL2tδb=1×56.55×0.7×500=19792.5 N <3>沖孔推件力F推=nK推F沖<查表計(jì)算n=10 k=0.06 F沖=19792.5N>F推 =10×0.06×19792.5=11875.5 N <4>落料時(shí)的卸料力 F卸＝K×F落＝0.04×60945.5＝2437.82 N 總沖壓力 F總＝F沖+F推+F落+F卸= 60945.5+197

12、92.5+11875.5+2437.82=95051.32N 2.3壓力機(jī)的選擇 需選擇的壓力機(jī)壓力：F機(jī)=1.2F總=95.05KN×1.2=114.06KN 選擇壓力機(jī)型號(hào)為 J21-16 規(guī)格型號(hào) 公稱力 公程力行程 滑塊行程 行程次數(shù)<次/分> 裝模高度 裝模高度調(diào)節(jié)量 滑塊中心至機(jī)身距離 工作臺(tái)尺寸 模柄孔尺寸 工作臺(tái)厚度 工作臺(tái)板孔尺寸 電機(jī)功率 機(jī)身兩立柱間距離 外形尺寸長(zhǎng)×寬×高 整機(jī)重量約 J21-16 160 2 60

13、 140 170 40 500 前后320左右490 φ35 40 φ120 1.5 210 1120×560×1700 1400 2.4 確定模具壓力中心 用UG軟件計(jì)算壓力中心為〔32.5 11.03 第四章 模具工作部分尺寸及公差 1.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?！　∪锌诔叽缬?jì)算見表1。 基本尺寸 及分類 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

14、料凹模 A65 =650-0.074 Zmax=0.36 Zmin=0.246 Zmax-Zmin =0.11mm 制件精度為：IT9級(jí).故x=0.75 Aj=〔Amax-xΔ0+0.25Δ Δ/4 Aj=64.940+0.019 相應(yīng)凸模按凹模尺寸配作.保證雙面間隙在0.246～0.36之間 A20 =200-0.052 Aj=19.960+0.013 A13 =130-0.045 Aj=12.970+0.011 AR20 =200-0.052 Aj=19.960+0.013 相應(yīng)凸模按凹模尺寸配作.保證單間隙在 0.123～0.1

15、8之間 沖孔凸模 B9 =90+0.036 Bj=〔Bmin+xΔ0-0.25Δ Bj=9.0270-0.009 相應(yīng)凹模按凸模尺寸配作.保證雙面間隙在0.246～0.36之間 孔邊距 A10 =100-0.039 Aj=〔Amax-xΔ0+0.25Δ Aj=9.970+0.010 孔心距 C37 =37±0.031 Cj =〔Cmin+0.5Δ±0.125Δ Cj=10±0.002 表1 2. 工作零件結(jié)構(gòu)尺寸 2.1凹模外形尺寸確定 凹模厚度 H1=Kb=0.22×65=14.3mm 14.3<15 H=20mm 凹模壁厚 c=〔1.5～2

16、H=30～40mm A=40×2+65=145mm B=40×2+20=100mm 所以.凸模板外形尺寸為：160×100×15 2.2 凸模的長(zhǎng)度 凸模的長(zhǎng)度為40mm.其中工作部分為20mm。 2.3凸凹模的長(zhǎng)度 凸凹模的長(zhǎng)度為42.6mm。 2.4其他主要零件結(jié)構(gòu) 上模墊板160×160×6mm；凸模固定板160×160×15mm；下模卸料板160×160×10mm； 凸凹模固定板160×160×20mm。 第五章 零件圖 凸模 凹模 凸凹模 上模座板 下模座板 上墊板 凸模固定板 卸料板 凸凹模固定板 推件塊 第六章 裝配圖 感想 通過這次課程設(shè)計(jì).我學(xué)到了很多東西.把課堂上學(xué)到的知識(shí)和實(shí)踐結(jié)合到一起.形成了對(duì)知識(shí)的升華.但其中有很多的不足之處.望老師給予指出.感想鐘得分老師的教育和指導(dǎo)。 王猛 參考文獻(xiàn) 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 簡(jiǎn)明沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè)