沖壓課程設(shè)計說明書

1、目錄1 沖壓件工藝分析22 確定沖裁工藝方案23 沖孔、落料復(fù)合模工藝和設(shè)計計算23.1 沖裁力、卸料力、推件力計算及初選壓力機33.2計算排樣43.3 沖裁模間隙及凹模、凸模刃口尺寸公差計算53.3.1 落料刃口尺寸計算53.3.2沖孔刃口尺寸計算54、模具設(shè)計計算64.1卸料彈簧的選擇64.2 選擇上下模板及模柄74.3凹模、凸模、凸凹模尺寸74.4 墊板、凸模固定板84.5 閉合高度94.6 導(dǎo)柱、導(dǎo)套94.7 卸料螺釘94.8 推桿9參考文獻101 / 101 沖壓件工藝分析圖1-1 彈簧吊耳零件示意圖1材料：45號鋼，具有較高的強度和較好的切削加工性，經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚硪院罂色@得一定的韌

2、性、塑性和耐磨性，材料來源方便，適合沖裁。2 工件結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡單，形狀對稱，有利于材料的合理利用。3 生產(chǎn)批量：大批量2 確定沖裁工藝方案該零件包括落料、沖孔、彎曲三道工序，根據(jù)零件結(jié)構(gòu)以及生產(chǎn)批量，采用沖孔、落料復(fù)合模和單工序彎曲模兩幅模具進行生產(chǎn)。本次課程設(shè)計只針對落料、沖孔復(fù)合模進行設(shè)計。3 沖孔、落料復(fù)合模工藝和設(shè)計計算落料、沖孔復(fù)合模的零件示意圖如圖3-1所示2 / 10圖3-1 落料、沖孔工件示意圖3.1 沖裁力、卸料力、推件力計算及初選壓力機采用復(fù)合模的結(jié)構(gòu)，如圖1-1所示，查表得45鋼的=440560 /Mpa，取=440Mpa（1）落料力的計算F落=1.3Lt式中 L工件外輪

3、廓周長（mm）t材料厚度（mm）材料的抗剪強度由UG分析得L402mmF落=1.3×402×2.5×440=574.86 KN（2）沖孔力計算F沖=1.3Lt式中 L工件內(nèi)輪廓周長（mm）由UG分析得L308mmF沖=1.3×308×2.5×440=440.44 KN（3）卸料力計算F卸=K卸F式中 K卸卸料力因數(shù)，查表得K卸=0.03F卸=K卸F落=0.03×574.8617.25 KN3 / 10F卸=K卸F沖=0.03×440.4413.22 KN（4）推件力計算F推=nK推F沖式中K推推件力因數(shù)，其值查表得

4、K推=0.05 n 卡在凹模洞口中的工件（或廢料）的數(shù)目，可得n=4F推=4×0.05×440.4488.1 KN總力 F總=F落+F沖+F卸+F卸+F推=574.86+440.44+17.25+13.22+88.1=1133.87 KN初選2000 KN壓力機，壓力機的技術(shù)參數(shù)見表3-1表3-1 開式可傾工作臺壓力機的主要參數(shù)公稱壓力/KN2000封閉高度調(diào)節(jié)量/mm130模柄孔尺寸（直徑×深度）/mm70×80公稱壓力時，滑塊離下死點距離/mm12滑塊中心到床身的距離/mm380工作臺板厚度/mm130滑塊行程/mm160工作臺尺寸左右/mm1120

5、最大封閉高度450前后/mm710行程次數(shù)/(次/min)40工作臺孔尺寸左右/mm530立柱間距離/mm530前后/mm300直徑/mm4003.2計算排樣查表取a=a1=2.5mm，排樣由作圖確定，每料10個，排樣圖如圖3-2所示圖3-2 排樣示意圖4 / 103.3 沖裁模間隙及凹模、凸模刃口尺寸公差計算查表得Zmin=0.49mm，Zmax=0.55mm3.3.1 落料刃口尺寸計算凹模磨損后其尺寸均增大工件尺寸凹模尺寸Ad=（A-x）0+dA1=155-0.630154.690+0.16A2=90-0.54089.730+0.14A3=50-0.39049.750+0.1A4=25-0

6、.33024.750+0.08改零件凸模刃口各部分尺寸按上述凹模的相應(yīng)部分尺寸配置，保證雙面間隙值ZminZmax=0.490.55mm。3.3.2沖孔刃口尺寸計算（1）對于350+0.39孔沖裁凸、凹模的制造公差查表得凹=0.03mm，凸=0.02mm，則d凸=（d+x）-凸0=（35+0.5×0.39）-0.020=35.20-0.020 mmd凹=（d+x+Zmin）0+凹=35.690+0.03校核：凸+凹=0.05Zmax-Zmin=0.06mm證明所取凹、凸合適（2）對于140+0.27孔沖裁凸、凹模的制造公差查表得凹=0.02、凸=0.02mm，則d凸=（d+x）-凸0

7、=（14+0.5×0.27）-0.020=14.14-0.020 mm5 / 10d凹=（d+x+Zmin）0+凹=14.630+0.02mm校核：凸+凹=0.04Zmax-Zmin=0.06mm 合格（3）對于孔心距C1=50±0.15 mmC凸1=C1±凸=50±0.154=50±0.04 mmC2=105±0.25 mmC凸2=C2±凸=105±0.254=105±0.06 mm4、模具設(shè)計計算4.1卸料彈簧的選擇根據(jù)卸料力17250N，采用10個彈簧，此時每個彈簧擔(dān)負(fù)的卸料力為1725N。沖裁時卸

8、料板的工作行程h2=（t+1）mm=3.5mm；考慮凸模的修模量h3=5mm；彈簧的預(yù)壓量為h1；故彈簧總壓縮量為H總=h1+h2+h3=h1+3.5+5=h1+8.5 mm考慮卸料的可靠性，取彈簧在預(yù)壓量為h1時就應(yīng)有1725N的壓力。初選彈簧鋼絲直徑d=12.5mm，彈簧中徑D2=37.5mm，工作極限負(fù)荷Fj=3312N，自由高度h0=80mm；工作極限負(fù)荷下的變形量hj=32mm。該彈簧在預(yù)壓量h1時，預(yù)壓力達到1725N，即h1=F1Fjhj=17253312×32=16.7mm故H總=16.7+8.5=25.2mm<32mm能滿足要求。彈簧裝配高度h裝=h0-h1=

9、80-16.7=63.3mm根據(jù)凸凹模及彈簧、卸料螺釘?shù)鹊牟贾?，取卸料板的平面尺寸?60mm×250mm；厚度為20mm。6 / 104.2 選擇上下模板及模柄采用GB28512008后側(cè)導(dǎo)柱形式模板。根據(jù)最大輪廓尺寸400mm×250mm選相近規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)模板，L×B為400mm×250mm，上模板厚55mm，下模板厚70mm。模架如圖4-1所示圖4-1 模架示意圖按GB28708選B76×136帶凸緣形式的模柄4.3凹模、凸模、凸凹模尺寸取凹模厚度為60 mm，凸模采用固定板固定，固定板厚度為40mm。采用落料與沖孔同時進行（便于修模刃口），

10、可得凸模全場l=70+30=100mm，如圖4-2,4-3所示。圖4-1 直徑35凸模示意圖7 / 10圖4-3 直徑14凸模示意圖凸凹模采用直接固定法，取其高度為80 mm，固定部分凸緣高度為30mm，凸緣直徑為260 mm，為減小模具尺寸，在凸緣外銑去缺口以放置卸料彈簧。如圖4-4所示。圖4-4 凸凹模示意圖4.4 墊板、凸模固定板采用墊板加固，墊板厚度為15 mm，固定板與墊板寬度均取250mm8 / 104.5 閉合高度模具閉合高度應(yīng)為上模板、下模板、凸凹模、凹模、固定板、墊板等厚度的總和，即H0=55+70+60+80+40+15=320 mm滿足壓力機的閉合高度4.6 導(dǎo)柱、導(dǎo)套與

11、模架一同選?。℅B/T2861.1），導(dǎo)柱40×230，導(dǎo)套40×140×53，如圖4-1所示4.7 卸料螺釘卸料螺釘窩深應(yīng)滿足h卸料板行程+螺釘頭高度+修模量（5mm）+安全間隙（26mm）=9+16+5+(26)=(3236)mm對螺釘進行驗算，如圖4-2所示h=（下模板厚+凸凹模厚+0.5）-卸料板厚-螺釘桿長=（70+80+0.5）2095=35.5mm故所選螺釘長度滿足要求，定卸料螺釘窩深h=35.5mm圖4-5 卸料螺釘長度4.8 推桿如圖4-3所示，當(dāng)推桿結(jié)束（即壓力機滑塊在上死點）時，推桿應(yīng)高出滑塊模柄孔一定距離c510 mm選擇推桿d=20mm，L=135mm9 / 10驗算：L滑塊模柄孔深+模柄法蘭厚+修模量+c=100+22+5+c=（127+c）mm當(dāng)c取8mm時，所選推桿長度合適。圖4-6 推桿尺寸設(shè)計參考文獻1）沖壓工藝與模具設(shè)計，姜奎華主編 機械工業(yè)出版社 2012.08