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1、畢業(yè)設(shè)計 2011-2-1 目 錄 第一章 設(shè)計任務(wù)-----------------------------------------------------------------------------------------------------2 1.1零件設(shè)計任務(wù)-----------------------------------------------------------------------------------------------------2 第二章 分析比較和確定工藝方案--------------------------------

2、------------------------------------------------3 2.1零件工藝分析-----------------------------------------------------------------------------------------------------3 2.2沖裁工藝方案確定-----------------------------------------------------------------------------------------------3 第三章 計算沖裁壓力、壓力中心和選用壓力機(jī)------

3、--------------------------------------------------------4 3.1沖裁力計算--------------------------------------------------------------------------------------------------------4 3.2壓力中心的計算--------------------------------------------------------------------------------------------------5 3.3各主要零件尺寸的計算--

4、---------------------------------------------------------------------------------------5 3.3.1凹模厚度計算---------------------------------------------------------------------------------------------------5 3.3.2凸模固定板的厚度計算----------------------------------------------------------------------------------

5、-----5 3.3.3墊板的采用與厚度---------------------------------------------------------------------------------------------5 3.3.4卸料橡皮自由高度---------------------------------------------------------------------------------------------5 3.3.5凸凹模部分工作尺寸------------------------------------------------------------

6、------------------------------6 3.4側(cè)壓力計算--------------------------------------------------------------------------------------------------------6 3.5模具主要零件的設(shè)計--------------------------------------------------------------------------------------------6 3.6選定設(shè)備--------------------------------------

7、---------------------------------------------------------------------6 3.7標(biāo)準(zhǔn)模架選定-----------------------------------------------------------------------------------------------------7 第四章 繪制模具總裝圖及非標(biāo)零件圖--------------------------------------------------------------------------7 4.1總裝圖及零件明細(xì)表---------

8、-----------------------------------------------------------------------------------7 4.2非標(biāo)零件圖--------------------------------------------------------------------------------------------------------8 參考文獻(xiàn)-----------------------------------------------------------------------------------------------

9、---------------11 （一）零件工藝性分析 工件為圖1所示的落料沖孔件，材料H62黃銅，材料板厚0.7mm，工件精度等級為IT9，該工件為大批量生產(chǎn)。工藝性分析內(nèi)容如下： 圖1 工件圖 1.材料分析： H62黃銅是普通，有良好的力學(xué)性能，熱態(tài)下塑性好，冷態(tài)下塑性也可以，切削性好，易釬焊和焊接，耐蝕，但易產(chǎn)生腐蝕破裂。 2.結(jié)構(gòu)分析： 零件結(jié)構(gòu)簡單對稱，無尖角，對沖裁加工較為有利。零件中部有一異形孔，孔的最小尺寸為0.49mm，滿足沖裁最小孔徑≥1.0t=0.7mm的要求。另計，經(jīng)計算異形孔距零件外形之間的最小孔邊距為2mm，滿足沖裁件最小孔邊距≥

10、1.5t=1.05mm的要求。所以，該零件的結(jié)構(gòu)滿足沖裁的要求。 3.精度分析： 加工時全部按公差等級為IT9進(jìn)行加工生產(chǎn)。 由以上分析可知，該零件可以用普通沖裁的加工方法制得。 （二）沖裁工藝方案的確定 零件為一落料沖孔件，可提出的加工方案如下： 方案一：先落料，后沖孔。采用兩套單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料—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，采用級進(jìn)模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需兩道工序、兩副模具，生產(chǎn)效率低，零件精度較差，在生產(chǎn)批量較大的情況下不適用。方案二只需一副模具，沖壓件的形位精度和尺寸精度易保證，且生產(chǎn)效率高。盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜

11、，但由于零件的幾何形狀較簡單，模具制造并不困難。方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率也很高，但與方案二比生產(chǎn)的零件精度稍差。欲保證沖壓件的形位精度，需在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正，模具制造、裝配較復(fù)合模略復(fù)雜。 所以，比較三個方案欲采用方案二生產(chǎn)?，F(xiàn)對復(fù)合模中凸凹模壁厚進(jìn)行校核，當(dāng)材料厚度為0.7mm時，可查得凸凹模最小壁厚為2mm，現(xiàn)零件上的最小孔邊距為2mm，所以可以采用復(fù)合模生產(chǎn)，即采用方案二。 排樣圖如下 圖2排樣圖 （三）零件工藝計算及設(shè)備選擇 1.刃口尺寸計算 根據(jù)零件形狀特點，刃口尺寸計算采用分開制造法。 （1） 沖裁力的計算根據(jù)公式（2-4）為 沖孔力

12、 由表查得412MPa 21190.4784N 切斷力 =69.1285*0.7*1.3*412=25917.657N 根據(jù)式（2-5），沖孔部分及切斷部分的卸料力 查表2-20，0.04，故 =（21190.4784N+25917.657N）*0.04=1884.325N 根據(jù)式（2-7），沖孔部分的推料力 查表2-20，0.04，故 21190.4784*0.04*2=1695.238272N 切斷部分的推件力 =25917.657*0.04*2=1036.706N 所以

13、 = （21190.4784+25917.657+1884.325+1695.238272+1036.706）=51724.405N （2） 壓力中心的計算 根據(jù)1圖可知，工件是一個均勻?qū)ΨQ的圖形，根據(jù)式（2-8）和（2-9）得 65/2=32.5 15 （3） 計算各主要零件的尺寸 1） 凹模厚度：按式（2-19），其中b=9mm，K按表2-14查得，K=0.33，故 0.33*9=2.97mm 但該件上還需沖一較小的孔和切斷，都在同一凹模上進(jìn)行，所以要對凹模的壁厚適當(dāng)增加。故，H=4mm。 按式（

14、2-20），C=（1.5~2）H=8mm 根據(jù)工件的尺寸即可估算凹模的外形尺寸； 長度X寬度=65mm*40mm 2） 凸模固定板的厚度 0.7*4mm=2.8mm，取整數(shù)為3mm。 3） 墊板的采用與厚度 按式（2-10），其承壓應(yīng)力 查表2-39的鑄鐵模板的為90~140MPa。 故 因此須采用墊板，墊板厚度取8mm。 4） 卸料橡皮的自由高度：根據(jù)工件材料厚度為0.7mm，沖裁時凸模進(jìn)入凹模深度取1mm，考慮模具維修時刃磨留量2mm，在考慮開啟時卸料板高出凸模1mm，則總的工作行程，根據(jù)式（8-

15、5），橡皮的自由高度14~18mm。取=18mm 模具在組裝時橡皮的預(yù)壓量為 =10％~15％*=1.4~2.5mm 取=2mm 由此可算出模具中安裝橡皮的空間高度尺寸為16mm。 5） 計算凸凹模工作部分尺寸：由表2-9查得0.035mm，0.049mm 沖孔凸模 工件孔尺寸：直徑為9mm，由表2-12查得0.020mm 查表2-13，=0.16 根據(jù)表2-14，。根據(jù)表2-16，查到=1mm， 則 切斷凸模寬度 工件寬度 20mm 由表2-12查得：尺寸為20mm時0.020mm 由表2-13查得，=0.36。 由表2-16查得，

16、0.084凹模并非整體，因此還應(yīng)換算到以凸模為基準(zhǔn)進(jìn)行配研。 切料處相當(dāng)于落料，應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)。所以 按表2-14公式 凹模工作部分尺寸均按凸模研配，保證兩側(cè)共有0.035~0.049mm的均勻間隙，切斷部分保證具有0.0117~0.0163mm的均勻間隙。 （4） 側(cè)壓力 26000N=3900N 根據(jù)凹模的外形尺寸，確定下模板的外形尺寸為100mm*80mm。 （5） 模具主要零部件的設(shè)計 本模具是采用自動送料的復(fù)合模，切斷凸模面積較大可直接用螺釘與圓柱銷固定，沖孔凸模則須用固定板固定，凹?？芍苯佑寐葆斉c圓柱銷固定。切斷凸模的外側(cè)須有擋塊以克服側(cè)壓力，當(dāng)塊同時起定位

17、作用。另外，橫向的定位可在凹模上增設(shè)一個定位銷。卸料裝置采用彈性的，導(dǎo)向裝置采用導(dǎo)柱套。 （6） 選定設(shè)備 該模具的總沖壓力： 51724.405N 閉合高度： 外輪廓尺寸：140mm*100mm 所以選用型號為：J23-6.3開式雙柱壓力機(jī) 該壓力機(jī)的技術(shù)參數(shù)： 最大沖壓力： 63KN 滑塊行程： 35mm 連桿調(diào)節(jié)量： 35mm 最大裝模高度：

18、 150mm 工作臺尺寸： 200mm*310mm 工作臺孔尺寸： 110mm*160mm*140mm 所以根據(jù)參數(shù)選此壓力機(jī)最合適。 （7）.標(biāo)準(zhǔn)模架的選用 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用依據(jù)為凹模的外形尺寸，所以應(yīng)首先計算凹模周界的大小。由凹模高度和壁厚的計算公式得，凹模高度，凹模壁厚。 所以，凹模的總長為（取100mm），凹模的寬度為 。（取63mm） 模具采用后置導(dǎo)柱模架，根據(jù)以上計算結(jié)果，可查得模架規(guī)格為上模座100mm

19、×63mm×25mm，下模座100mm×63mm×30mm，導(dǎo)柱18mm×100mm，導(dǎo)套18mm×65mm×23mm。 （四）繪制模具總裝圖及非標(biāo)零件圖 （1）模具總裝圖 總圖見圖3所示，圖中零件說明見表1 圖3 模具總圖 表1 零件明細(xì)表 (2)模具非標(biāo)準(zhǔn)零件圖 見圖4，圖5所示： 圖4 凹模零件圖 圖5 凸模零件圖 參考文獻(xiàn) 1． 王芳主編，《冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)》，機(jī)械工業(yè)出版社，1999； 2． 趙向陽等主編，《沖壓工藝與模具設(shè)計》，哈爾濱工程大學(xué)出版社，2010 10 / 11