沖壓課程設(shè)計(jì)說明書模板

1、沖壓成型工藝及模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目: 姓 名: 班 級(jí): 學(xué) 號(hào): 設(shè)計(jì)時(shí)間： 指導(dǎo)教師: 機(jī)械工程系目錄一沖壓件工藝性分析4二沖裁件工藝方案的確定41.方案種類42.方案的比較43.方案的確定4三.主要設(shè)計(jì)計(jì)算51.排樣方式的確定計(jì)算52.沖裁力的計(jì)算53.壓力機(jī)公稱壓力的確定64.沖裁壓力中心的確定65.刃口尺寸的計(jì)算7四模具總體設(shè)計(jì)81.模具類型的選擇82.定位方式選擇83.卸料、出件方式的選擇84.導(dǎo)柱、導(dǎo)套位置的確定9五主要零部件設(shè)計(jì)91.工作零件的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)92.定位零件的設(shè)計(jì)10五模具總裝圖11六沖壓設(shè)備的選取11七模具零件加工工藝12八模具的裝配131上模裝配132下模

2、裝配14一沖壓件工藝性分析此工件既有沖孔，又有落料兩個(gè)工序。材料為20鋼、t=1.8mm，具有良好的沖裁性能，適合沖裁。工件結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，有一個(gè)直徑7mm的圓孔。此工件滿足沖裁的加工要求，孔與邊緣之間的最小壁厚大于3mm。工件的尺寸落料按IT12級(jí)，沖孔按IT11級(jí)計(jì)算。尺寸精度一般，普通沖裁完全能滿足。二沖裁件工藝方案的確定1.方案種類 該工件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可以有以下三種方案。方案一：先沖孔，后落料。采用單工序模生產(chǎn)。方案二：沖孔落料級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。方案三：采用落料沖孔同時(shí)進(jìn)行的復(fù)合模生產(chǎn)。2.方案的比較 各方案的特點(diǎn)及比較如下。方案一：模具結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，但需要

3、兩道工序，兩副模具，成本相對(duì)較高，生產(chǎn)效率低，且重要的是在第一道工序完成后，進(jìn)入第二道工序必然會(huì)增大誤差，使工件精度、質(zhì)量大打折扣，達(dá)不到所需的要求，難以滿足生產(chǎn)需要。故而不選此案。方案二：級(jí)進(jìn)模是一種多工位、效率高的加工方法。但級(jí)進(jìn)模輪廓尺寸較大，制造復(fù)雜，成本較高。 方案三：只需要一套模具，工件的精度及生產(chǎn)效率要求都能滿足，模具輪廓尺寸小、模具的制造成本不高。故本方案用先沖孔后落料的方法。3.方案的確定 綜上所述，本套模具采用沖孔落料復(fù)合模。三.主要設(shè)計(jì)計(jì)算1.排樣方式的確定計(jì)算1.1排樣方式的確定 根據(jù)工件的形狀，確定采用無廢料排樣的方法不可能做到，但能采用有廢料和少廢料的排樣方法。經(jīng)多

4、次排樣計(jì)算決定采用直對(duì)排法，初畫排樣圖如圖1所示。1.2.確定搭邊值 板料厚度t=1.8,所以=2，=2.5。1.3 .確定條料步距 送料步距, 條料寬度1.4.條料的利用率1.5.畫出排樣圖 根據(jù)以上資料畫出排樣圖，如下圖所示。 排樣圖2.沖裁力的計(jì)算2.1沖裁力F 材料20鋼的抗拉強(qiáng)度由 L沖裁件周邊長度（mm）t沖裁件厚度材料抗拉強(qiáng)度（Mpa），值可在設(shè)計(jì)資料及有關(guān)手冊(cè)中查到所以 2.2.卸料力由，已知?jiǎng)t 2.3.推件力由，已知 則 2.4.頂件力由，已知?jiǎng)t 3.壓力機(jī)公稱壓力的確定 本模具采用剛性卸料和下出料方式，所以。根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，沖壓設(shè)備擬選J23-16。4.沖裁壓力中心的確定

5、由于零件為支板，比較小且非重要零部件，故取其對(duì)稱中心為壓力中心。5.刃口尺寸的計(jì)算5.1加工方法的確定結(jié)合模具及工件的形狀特點(diǎn)，此模具制造宜采用配作法，落料時(shí)，選凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)件，只需要計(jì)算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模實(shí)際尺寸按要求配作；沖孔時(shí)，則只需計(jì)算凹模的刃口尺寸及制造公差，凹模刃口尺寸由凸模實(shí)際尺寸按要求配作；只需要在配作時(shí)保證最小雙面合理間隙值mm，凹凸模配作尺寸和凹模配作尺寸結(jié)合完成。5.2采用配作法先判斷模具磨損后的變化情況分三種情況，分別統(tǒng)計(jì)如下。第一種尺寸（增大）：32、35、7.0、6第二種尺寸（減?。?.05.3計(jì)算零件刃口尺寸 零件刃口尺寸的計(jì)算如下

6、表：尺寸分類尺寸轉(zhuǎn)換計(jì)算公式結(jié)果備注一32系數(shù)X的取值查表2-1135350.27.06.066二7.05.4畫出落料凹模、凸凹模尺寸 落料凹模： 凸凹模：5.5卸料裝置的設(shè)計(jì)采用4-1圖所示的卸料裝置。 四模具總體設(shè)計(jì)1.模具類型的選擇由沖裁工藝分析可知，采用復(fù)合模沖壓。所以本套模具類型為復(fù)合模。2.定位方式選擇因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷。控制條料的送進(jìn)步距采用彈簧彈頂?shù)幕顒?dòng)擋料銷來定步距。而第一件的沖壓位置是因?yàn)闂l料有一定的余量可以靠操作工人目測(cè)來確定。3.卸料、出件方式的選擇根據(jù)模具沖裁的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，該模具采用剛性卸料方式比較方便。采用推件塊，利用模具的開模力來推

7、工件，既安全有可靠。即采用剛性裝置取出工件。結(jié)構(gòu)如圖4-1所示： 圖4-1 卸料裝置1-打桿；2-推板；3-連接推桿；4-推件塊4.導(dǎo)柱、導(dǎo)套位置的確定為了提高模具的壽命和工件的質(zhì)量，方便安裝、調(diào)整、維修模具，該復(fù)合模采用中間導(dǎo)柱模架。五主要零部件設(shè)計(jì)1.工作零件的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)1.1落料凹模模具采用整體式凹模。輪廓全部采用數(shù)控線切割機(jī)床即可一次成型。安排凹模在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)壓力中心的數(shù)據(jù)，盡管保證壓力中心與模架中心重合，其輪廓尺寸計(jì)算如下：凹模厚度凹模壁厚2)H=22.530mm取凹模厚度H=30mm,壁厚C取30mm凹模寬度B=b+2c=39+2=102mm(送料方向)凹模長度L=32+

8、2=92mm根據(jù)工件圖樣，在分析受力情況及保證壁厚的前提下，取凹模長度為120mm,寬度為120mm。所以凹模輪廓尺寸為120mm120mm30mm。1.2沖孔凸模根據(jù)圖樣，L=凹模+凸模固定板+t=30+15+1.8=46.8mm1.3凸凹模當(dāng)采用倒裝復(fù)合模時(shí)，凸凹模尺寸計(jì)算如下：2.定位零件的設(shè)計(jì)結(jié)合本套模具的具體結(jié)構(gòu)，考慮到工件的形狀，設(shè)置一個(gè)的活動(dòng)擋料銷，和兩個(gè)的活動(dòng)導(dǎo)料銷。擋料銷和導(dǎo)料銷的下面分別采用壓縮彈簧，在開模時(shí)，彈簧恢復(fù)彈力把擋料銷頂起。使它處于工作狀態(tài)，旁邊的導(dǎo)料銷也一起工作，具體結(jié)構(gòu)如圖5-1所示。 圖5-12.1卸料板設(shè)計(jì)卸料板周界尺寸與在凹模周界尺寸相同，厚度為10m

9、m，材料為45鋼，淬火硬度為4045HRC。2.2卸料板螺釘選用卸料板采用6個(gè)M8螺釘固定。2.3模架及其他零部件設(shè)計(jì)該模具采用中間導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在模具中間位置，沖壓是可以防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。以凹模周界尺寸為依據(jù)，查得模架規(guī)格如下：導(dǎo)柱：d(mm)×L(mm)分別為，。（GB/T2861.1）導(dǎo)套：d(mm)×L(mm)分別為，。（GB/T2861.6）上模座厚度取30mm，下模座厚度取35mm。上墊板厚度取10mm。則該模具的閉合高度為：=+L+H-h=30+35+10+46.8+37.3-2.3=156.8可見該模具的閉合高度小于所選壓力機(jī)J23

10、-16的最大裝模高度220mm，因此該壓力機(jī)可以滿足使用要求。五模具總裝圖通過以上設(shè)計(jì)，可得到如附錄一圖1所示的模具總裝圖。模具上模部分主要由上模座、墊板、沖孔凸模、沖孔凸模固定板、凹模板等組成。下模由下模座板、固定板、卸料板、等組成。出件是由打桿、推板、連接推桿、推件塊組成的剛性推件裝置，利用開模力取出工件。卸料是在開模時(shí)，彈簧恢復(fù)彈力，推動(dòng)卸料板向上運(yùn)動(dòng)，從而推出條料。在這中間沖出的廢料由漏料口直接漏出。條料送進(jìn)時(shí)利用活動(dòng)擋料銷定步距，側(cè)邊的兩個(gè)導(dǎo)料銷來定條料的寬度位置。操作時(shí)完成第一步后，把條料向上抬起向前移動(dòng)，移動(dòng)到剛沖過的料口里，再利用側(cè)邊的導(dǎo)料銷繼續(xù)下一個(gè)工件的沖裁。重復(fù)以上動(dòng)作來

11、完成所需工件的沖裁。六沖壓設(shè)備的選取通過校核，選擇壓力機(jī)J23-16能滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力：160kN 滑塊行程：55mm滑塊行程次數(shù)：120次/min 最大封閉高度：220mm封閉高度調(diào)節(jié)量： 45mm 滑塊中心線至床身距離：160mm立柱距離：220mm 工作臺(tái)尺寸（前后左右）：300mm×450mm墊板尺寸（厚度）：40mm 模柄尺寸（直徑深度）：40mm×60mm七模具零件加工工藝模具零件加工的關(guān)鍵在工作零件、固定板以及卸料板，若采用線切割加工技術(shù)，這些零件的加工就變得相對(duì)簡單。表7-1所列為7圓孔凸模的加工工藝，表7-2為凹模加工工藝過程。表

12、7-1圓孔凸模的加工工藝工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容1備料備15×50圓柱料2熱處理退火3粗車粗車圓柱面，留單邊余量0.5mm4熱處理調(diào)質(zhì)，淬火硬度達(dá)5862HRC5精磨按圖紙加工并達(dá)到圖紙要求6鉗工精修全面達(dá)到圖紙要求7檢驗(yàn)表7-2 凹模加工工藝過程工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容1備料125×125×40 2熱處理退火3刨刨6面互為直角，留單邊余量0.5mm4熱處理調(diào)質(zhì)5磨平面磨六面互為直角6鉗工劃線畫出各孔位線7線切割加工各孔8熱處理按熱處理工藝，淬火硬度達(dá)到5862HRC9磨平面精磨上下面10線切割按圖紙線切割工件輪廓至尺寸達(dá)到要求11鉗工劃線全面達(dá)到圖紙要求12檢驗(yàn)八模具的裝配根據(jù)復(fù)合模的特點(diǎn)，先裝上模，再裝下模較為合理，并調(diào)整間隙，試沖，返修。具體過程如下。1上模裝配a.仔細(xì)檢查每個(gè)將要裝配零件是否符合圖紙要求，并作好劃線、定位等準(zhǔn)備工作。b.先將凸模與凸模固定板裝配，在與凹模板裝配，并調(diào)整間隙。c.把已裝配好的凸模及凹模與上模座連接，并再次檢查間隙是否合理后，打入銷釘及精入螺絲。2下模裝配a.仔細(xì)