止動件沖壓模設(shè)計說明書

課程設(shè)計 1 目錄 目錄 -1 1.1 沖裁件 -2 1.2，模具 CAD-2 1.2.1 沖裁件工藝性分析 -2 1.2.2 工藝方案及模具結(jié)構(gòu)類型 -2 1.2.3 排樣分析 -3 1.2.4 沖阿里與壓力中心計算 -3 1.2.5 彈性元件選擇 -5 1.2.6 工作零件刃口尺寸計算 -5 1.2.7 工作零件結(jié)構(gòu)尺寸 -6 1.2.8 其他模具零件結(jié)構(gòu)尺寸 -7 1.2.9 沖床選用 -7 1.2.10 模具總裝圖集零件圖 -8 2.小結(jié) -13 參考文獻 -14 課程設(shè)計 2 1.1 沖裁件 圖 1所示沖裁件，材料為 A3,厚度為 2mm，大批量生產(chǎn)。試制定工件沖壓工藝規(guī)程、設(shè)計其模具、編制模具零件的加工工藝規(guī)程。 1.2 模具 CAD 1.2.1 沖裁件工藝性分析 （ 1） 材料：該沖裁件的材料 A3鋼是普通碳素鋼，具有較好的可沖壓性能。 （ 2） 零件結(jié)構(gòu)：該沖裁結(jié)構(gòu)簡單，并在轉(zhuǎn)角有四處 R2圓角，比較適合沖裁。 （ 3） 尺寸精度：零件圖上所有未標(biāo)注 的尺寸，屬自由尺寸，可按 IT14 級確定工件的公差?？走吘?12mm 的公差為 -0.11，屬 11 級精度。查公差表可得各尺寸公差為： 零件外形： 650 -0.74mm 240 -0.52mm 300 -0.52mm R320 -0.62mm R20 -0.25mm 零件內(nèi)形 10+0.36 0 mm 孔心距： 37+0.31mm 結(jié)論：適合沖裁 1.2.2 工藝方案及模具結(jié)構(gòu)類型 零件包括落料、沖孔兩個基本工序，可以采用以下三種方案： （ 1） 先落料，再沖孔 ，采用單工序模生產(chǎn)。 （ 2） 落料 -沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。 （ 3） 沖孔 -落料連續(xù)沖壓，采用級進模生產(chǎn)。 方案（ 1）模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，生課程設(shè)計 3 產(chǎn)效率低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求。由于零件結(jié)構(gòu)簡單，為提高生產(chǎn)效率，主要應(yīng)采用復(fù)合沖裁或級進沖裁方式。由于孔邊距尺寸 120 -0.11mm 有公差要求，為了更好地保證尺寸精度，最后確定用復(fù)合沖裁方式進行生產(chǎn)。 工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，為便于操作，所以復(fù)合模結(jié)構(gòu)采用倒裝復(fù)合 及彈性卸料和定位釘定位方式。 1.2.3 排樣設(shè)計 查 沖壓模具設(shè)計與制造表 2.5.2，確定搭邊值： 兩工件間的搭邊： a=2.2mm 工件邊緣塔邊： a1=2.5mm 步距為： 32.2mm 條料寬度 B=(D+2a1)- =(65+2 2.5)- =70 確定后排樣圖如圖 2所示。 一個步距內(nèi)的材料利用率為： =A BS 100% =1632 (70 34.2) 100% 圖 2排 樣圖 =68.2% 查板材標(biāo)準(zhǔn)，宜選 900mm 1000mm 的鋼板，每張鋼板可剪裁為 14 張條料（ 70mm 900mm），每張板料可沖 364個工件，則 總 為： 總 =nA1 LB 100% =364 1632 900 1000 100% =66.0% 即每張板才的材料利用率為 65.1%。 1.2.4 沖壓力與壓力中心計算 （ 1）沖壓力 落料力 F落 =1.3Lt =1.3 181.9 2 350 =165.53(KN) 其中按非退火 A3 鋼板計算。 沖孔力 F沖 =1.3Lt =1.3 2 10 2 350 課程設(shè)計 4 =57.17（ KN） 其中： d為沖孔直徑， 2 d為兩孔圓周長之和。 卸料力 F卸 = K卸 F落 =0.05 165.53 =8.28 (KN) 推件力 F推 =nK推 F落 =6 0.055 165.53 =54.62(KN) 其中 n=6是因為有兩個孔。 總沖壓力： F總 = F落 +F沖 +F卸 +F推 =165.53+57.17+8.28+54.62 =285.60（ KN） (2)壓力中心 如圖 3所示： 由于工件 x方向?qū)ΨQ，故壓力中心 x0=32.5mm n LnYn y0= i=1 n Ln i=1 =24 12+60 0+24 12+11.3 24+46.3 29.3+11.3 24+31.4 12+31.4 12 24+60+24+11.3+46.3+11.3+31.4+31.4 =3228.59 239.7 =13.5mm 其中： L1=24mm y1=12mm L2=60mm y2=0mm L3=24mm y3=12mm L4=11.3mm y4=24mm L5=46.3mm y5=29.3mm L6=11.3mm y6=24mm L7=31.4mm y7=12mm L8=31.4mm y8=12mm 計算時，忽略邊緣 4-R2圓角。 由以上計算可知沖壓件壓力中心的坐標(biāo)為（ 32.5， 13.5）。 課程設(shè)計 5 1.2.5 彈性元件選擇 由于卸料力為 8.28 KN 采用四根彈簧作為彈性元件 則每根彈簧承受的力為 2.07 KN 采用美國聯(lián)合國標(biāo)準(zhǔn)可選用 重負荷 Heavy Load 彈簧 代號為 AH2 銅色 Brow 材料為 SUP-10 主要尺寸為 25.5mm（外徑） 13mm（內(nèi)徑） 25.4mm（高度） 剛度為 364.3N/mm 工作極限高度為 17.8mm 工作極限負荷為 2769N 極限壽命為 15萬次 1.2.6 工作零件刃口尺寸計算 落料部分以落料凹模為基準(zhǔn)計算 ,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。刃口尺寸計算見表 1。 表 1 刃口尺寸計算 基本尺寸及分類 沖裁間隙 磨損系數(shù) 計 算公式 制造公差 計算結(jié)果 落 料 凹 模 Dmax0 - =650 -0.74 Zmin=0.246 Zmax=0.36 Z min - Z max=0.36-0.246=0.11mm 制件精度為： IT14級，故x=0.5 Dd=(Dmax-x )+ /4 0 /4 Dd=64.63+0.185 0 相應(yīng)凸模尺寸按凹模尺寸配作，包證雙面間隙在 0.246 0.36 之間 Dmax0 - =240 -0.52 Dd=23.74+0.13 0 同上 Dmax0 - =320 -0.62 Dd=31.69+0.154 0 同上 Dmax0 - =R320 -0.62 Dd=31.69+0.154 0 相應(yīng)凸模尺寸按凹模尺寸配作，包證雙面間隙在 0.123 0.18 之間 R20 -0.25 Dd=1.88+0.063 0 同上 課程設(shè)計 6 沖 孔 凸 模 dmin+ 0 =10+0.36 0 同上 dp=(dmin+x )0 - /4 /4 dp=10.180 -0.09相應(yīng)凹模尺寸按凸模尺寸配作，包證雙面 間隙在 0.246 0.36 之間 孔 邊 鋸 L0 - =120 -0.11 同上 制件精度為： IT11級，故x=0.75 Bj=(Bmin+x )0 - /4 /4 Lp=11.970 -0.028 孔 心 距 L+ / 2=37+ 0.31 同上 x=0.5 Ld=(Lmin+0.5 ) /8=1/8 0.62=0.078 Ld=37+ 0.078 1.2.7 工作零件結(jié)構(gòu)尺寸 落料凹模板尺寸： 凹模板厚度： H=kb( 15mm) H=0.28 65=18.2mm 凹模板壁厚： c (1.5 2)H =(1.5 2) 18.2 =（ 27.3 36.4） mm 實取 c=30mm 凹模板邊長： L=b+2c =65+2 30 =125mm 查標(biāo)準(zhǔn) JB/T-6743.1-94:凹模板寬 B=125mm 故確定凹模板外形為： 125 125 18（ mm） ,將凹模板作成薄型形式并加空心墊板后實取為： 125 125 14（ mm） . 凸凹模尺寸： 凸凹模長度為： L=h1+h2+h =16+10+24 =50(mm) 其中： h1-凸凹模固定板厚度 h2-彈性卸料板厚度 h-增加長度（包括凸模進入凹模深 度，彈性元件安裝高度等） 凸凹模外刃口間薄壁效核：根據(jù)沖數(shù)件結(jié)構(gòu)凸凹模內(nèi)外刃口最小壁厚為 7mm，根據(jù) 強度要求查沖壓模具設(shè)計與制造表 2.9.6 知，該壁厚為 4.9mm 即可，故該課程設(shè)計 7 凸凹模強度足夠。 沖孔凸模尺寸： L凸 =h1+h2+h3 =14+12+14 =40mm 其中： h1-凸模固定板厚 h2 空心墊斑厚 h3-凹模板厚 凸模板強度效核：該凸模不屬于細長桿，強度足夠。 1.2.8 其他模具零件結(jié)構(gòu)尺寸 根據(jù)倒裝復(fù)合模形式特點：凹模板尺寸并查標(biāo)準(zhǔn) JB/T-6743.1-94,確定其他模具模板尺寸列于表 2： 表 2 序號 名稱 長寬厚（ mm） 材料 數(shù)量 1 上墊板 125 125 6 T8A 1 2 凸模固定板 125 125 14 45鋼 1 3 空心墊板 125 125 12 45鋼 1 4 卸料板 125 125 10 45鋼 1 5 凸凹模固定板 125 125 16 45鋼 1 6 下墊板 125 125 6 T8A 1 根據(jù)模具零件結(jié)構(gòu)尺寸，查表 GB/T2855.5-90 選取后側(cè)導(dǎo)柱 125 125 標(biāo)準(zhǔn)模架一副。 1.2.9 沖床選用 根據(jù)總沖壓力 F 總 =358.52KN，模具閉合高 度，沖床工作臺面尺寸等，并結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備，選用 J23-63 開式雙柱可傾沖床，并在工作臺面上備制墊塊。其主要工藝參數(shù)如下： 公稱壓里： 630KN 滑塊行程： 130mm 行程次數(shù)： 50次 /分 最大閉合高度： 360mm 連桿長度： 80mm 工作臺尺寸（前后左右）： 480mm 710mm 課程設(shè)計 8 1.2.11 模具總裝圖及零件圖 課程設(shè)計 9 課程設(shè)計 10 課程設(shè)計 11 其余標(biāo)記 更改單號描圖設(shè)計校對材 料 數(shù) 量 比 例 第 頁沖 孔 凸 模圖 6 沖 孔 凸 模蘇州市職業(yè)大學(xué)課程設(shè)計 12 技 術(shù) 要 求表面光滑無毛刺。2. 。其余蘇州市職業(yè)大學(xué)凸 模 板第 頁比 例數(shù) 量材 料校對設(shè)計描圖更改單號標(biāo)記沿周邊圖 7 落 料 凹 模 板周春鋒周春鋒課程設(shè)計 13 2. 小節(jié) 這次 課程 設(shè)計不是簡簡單單的完成了一個課題，而是使我初步的掌握了科學(xué)設(shè)計的步驟與方法，鞏固了我的專業(yè)知識，練習(xí)了我的實際操作能力，鍛煉了我分析解決問題的能力，為今后的設(shè)計工作打下了堅實的基礎(chǔ) 。通過 這次 課程設(shè)計我的收獲很多，最主要的是實踐方面的收獲，因為通過 課程 設(shè)計，讓我了解了沖壓模具的主要結(jié)構(gòu)組成。但學(xué)會這些還是不夠的，在以后的工作學(xué)習(xí)中我將更加努力，從而彌補自己的不足 。 課程設(shè)計 14 參考文獻 ： 書籍 1李 彬 主編 Pro/E NGINEER 運動仿真和有限元分析 北京 人民郵電出版社 2004 2韓玉龍 主編 Pro/E NGINEER Wildfire 組件設(shè)計與運動仿真 北京 清華大學(xué)出版社 2004 3孫江紅 主編 Pro/E NGINEER 2001虛擬設(shè)計與裝配 北京 中國鐵道出版社 2003 4詹友剛 主編 Pro/E NGINEER 中文野火版教程 專用模塊 北