菱形墊片成型工藝及沖壓模具設(shè)計(jì)說明書

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1、1目錄摘要第一章 概述.41.1 沖壓的概念.41.2 沖壓工序的分類.41.3 沖壓工藝的特點(diǎn)以及應(yīng)用.41.3.1 沖壓工序的主要特點(diǎn).41.3.2 沖壓工藝的應(yīng)用.41.4 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀于發(fā)展方向.41.4.1 我國沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀.41.4.2 沖壓技術(shù)發(fā)展方向.51.5 本次設(shè)計(jì)的目的與意義.5第二章 零件的工藝性分析.62.1 設(shè)計(jì)任務(wù)書.62.2 零件的主要性能.62.3 零件的形狀特點(diǎn).62.4 零件的精度和粗糙度.72.4.1 精度的確定.72.4.2 粗糙度的確定.7第三章 沖壓生產(chǎn)方案的制定和模具結(jié)構(gòu)的確定.83.1 生產(chǎn)方案的確定.93.2 模具結(jié)構(gòu)的確定.9第四章 排

2、樣設(shè)計(jì).114.1 步距的確定.114.2 條料的寬度.124.3 導(dǎo)板的距離.124.4 條料的長度 L 和零件個數(shù)的確定.124.5 材料利用率的計(jì)算.13第五章 壓力中心計(jì)算.14第六章 沖裁工藝的計(jì)算.156.1 沖裁力的計(jì)算.166.2 卸料力的計(jì)算.166.3 推件力的計(jì)算.1726.4 壓力機(jī)公稱壓力的計(jì)算.17第七章 刃口尺寸計(jì)算.187.1 落料.187.2 沖孔.18第八章 選擇沖壓設(shè)備.19總結(jié)個人小結(jié)摘要本次課程設(shè)計(jì)題目為常用的簡單沖壓零件的工藝設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了板類沖壓設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求，內(nèi)容和方向，本次課程設(shè)計(jì)運(yùn)用沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識，主要介紹了簡單零件沖壓級進(jìn)模的設(shè)

3、計(jì)內(nèi)容，主要包括了沖壓材料，工藝性分析生產(chǎn)方案的制定，確定出模類型及結(jié)構(gòu)形式排樣設(shè)計(jì)，壓力中心計(jì)算，沖壓工藝力計(jì)算以及沖壓備的選擇，最后繪制模具零件圖。本次設(shè)計(jì)中沖裁件按照 IT 13 級計(jì)算，凹凸模分別按照 IT 16,IT 17 級計(jì)算，沖裁件剪切斷面的粗糙度，可以選擇 Ra=6m。由此零件要中批量生產(chǎn)，故采用復(fù)合自動送料方式生產(chǎn)，由于零件為小件，采用自右向左橫向送料，采用彈性卸料裝置方式，采用向下落料出件，橫向定位采用導(dǎo)料銷無側(cè)壓裝置，縱向定位采用活動擋料銷裝置導(dǎo)向方式，采用滑動式導(dǎo)柱套后側(cè)導(dǎo)柱模架導(dǎo)向裝置，排樣方式采用有廢料豎排。沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合工廠的設(shè)備人員等實(shí)際情況，從零件

4、的質(zhì)量生產(chǎn)效率，生產(chǎn)成本，勞動強(qiáng)度，環(huán)境保護(hù)以及生產(chǎn)的安全性各個方面綜合考慮，選擇技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理使用，安全可靠的工藝方案和模具，以使沖壓件的生產(chǎn)，在保證達(dá)到設(shè)計(jì)圖案上的各項(xiàng)基礎(chǔ)，要求同時(shí)盡可能的降低沖壓的工藝成本和保障安全生產(chǎn)，本設(shè)計(jì)中還存在著一些不足，在采用復(fù)合模沖裁時(shí)，模具制造相對復(fù)雜，成本較高。關(guān)鍵字：模具 沖壓 零件 復(fù)合模 3第一章第一章 概述概述1.1 沖壓的概念沖壓就是利用沖壓模具（凸模與凹模及結(jié)構(gòu)附件）安裝在壓力機(jī)，例如沖壓油壓機(jī)等設(shè)備或其他相設(shè)備上，對材料在常溫下施加施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得一定的形狀和尺寸，零件的一種加工方法。沖壓加工的三個要素是合理的

5、，沖壓工藝先進(jìn)的模具和高校的重要設(shè)備，沖壓加工的三要素是決定沖壓質(zhì)量，精度和生產(chǎn)效率的關(guān)鍵因素，是不可分割的，先進(jìn)的模具是由具備先進(jìn)的壓力機(jī)和優(yōu)質(zhì)的材料，充分發(fā)揮作用，做出一流產(chǎn)品，取得更高的經(jīng)濟(jì)效益。1.2 沖壓工序的分類沖壓工序沖壓工序按其變形性質(zhì)可以分為分離工序和成形工序兩大類，每種中又包括許多不同的工序，如沖裁方面的工序彎曲方的工序拉伸方面的工序成型方面的工序等統(tǒng)稱為基本工序。分離工序是指沖壓成型時(shí)變形材料內(nèi)部的應(yīng)力超過強(qiáng)度極限，使材料產(chǎn)生斷裂而產(chǎn)生的分離，從而成型零件分離工序主要有剪裁和沖裁等等。成型工序是指沖壓成型時(shí)變形材料內(nèi)部應(yīng)力超過屈服強(qiáng)度，但未達(dá)到強(qiáng)度極限，使材料產(chǎn)生塑性變形

6、，從而形成零件成型工具，主要有彎曲拉伸，翻邊等等。上述兩類基本工序當(dāng)大批量生產(chǎn)各種產(chǎn)品時(shí)，僅靠這些工序是滿足不了生產(chǎn)需要的，還要采用組合形式的工序，就是把兩個或兩個以上的單獨(dú)基本工具結(jié)合起來，靈活運(yùn)用進(jìn)行設(shè)計(jì)。1.3 沖壓工藝的特點(diǎn)以及應(yīng)用1.3.1 沖壓工序的主要特點(diǎn)（1）依靠沖壓和沖壓設(shè)備完成加工，便于實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)效率高操作方面；（2）沖壓所獲得的零件一般無需要進(jìn)行切割加工，故節(jié)約能源和原材料；（3）沖壓所用原材料的表面質(zhì)量好，且沖件尺寸公差由沖模保證，故沖壓產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定；（4）沖壓產(chǎn)品薄壁薄產(chǎn)質(zhì)量輕鋼度好，可以加工形狀復(fù)雜的零件。1.3.2 沖壓工藝的應(yīng)用沖壓和其他加工方式相比，具有獨(dú)

7、特的特點(diǎn)，所以在工業(yè)生產(chǎn)方面，在中批量4或者是大批量生產(chǎn)中用廣泛，如汽車，拖拉機(jī)，電器儀表，電子國防和任務(wù)型中隨處可見冷沖壓產(chǎn)品，如不陶瓷盆，高壓鍋汽車覆蓋件，冰箱門板，電子電器上的金屬零件等。1.4 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展方向1.4.1 我國沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀目前我國的沖壓技術(shù)，沖壓模具和先進(jìn)的工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，還是有一定差距的，主要表現(xiàn)在我國沖壓基礎(chǔ)理論以及成型工藝落后模具標(biāo)準(zhǔn)化程度低，模具設(shè)計(jì)方法和手段與模具制造工藝及設(shè)備落后模具專業(yè)化水平低，結(jié)果導(dǎo)致我國模具在壽命效率，加工精度，生產(chǎn)周期等方面與先進(jìn)工業(yè)發(fā)達(dá)國家模具相比差距較大。1.4.2 沖壓技術(shù)發(fā)展方向隨著我國計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)

8、展，春安模具設(shè)計(jì)與技術(shù)有手工設(shè)計(jì)，依靠人的經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)的機(jī)械加工技術(shù)轉(zhuǎn)向以娟姬輔助設(shè)計(jì) CAD 或三維軟件數(shù)控加工 CNC 和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造三維制造 CAM 技術(shù)轉(zhuǎn)變，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件與模具設(shè)計(jì)和制造技術(shù)相結(jié)合的模具設(shè)計(jì)迅速發(fā)展，目前我國已有相當(dāng)多的廠家普及了計(jì)算機(jī)繪圖。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去十年得到了迅速的發(fā)展，但未來的十年中國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括提高模具的制造水準(zhǔn)，使其朝著大型化，精密化，復(fù)雜化長壽面化發(fā)展。在模具設(shè)計(jì)制造中加工更加普遍和應(yīng)用國產(chǎn)的接地 CAD/CAE/CAM 技術(shù)。（1）發(fā)展快速，制造成型和快速制造模具的技術(shù)。（2）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和不具標(biāo)準(zhǔn)化

9、使用率。（3）研究和發(fā)展優(yōu)質(zhì)的模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)。（4）研究和開發(fā)模具的拋光技術(shù)和設(shè)備。（5）研究和普及模具的高速測量技術(shù)與逆向工程。（6）研究和開發(fā)新的成型工藝和模具。1.5 本設(shè)計(jì)的目的和意義本次設(shè)課程設(shè)計(jì)是沖壓工藝課程的一個重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，同時(shí)也是以第一次對自己進(jìn)行全面的工藝設(shè)計(jì)訓(xùn)練的節(jié)目地與意義識。綜合運(yùn)用和鞏固自己對沖壓工藝等課程，以及相關(guān)課程的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，培養(yǎng)自己從事沖壓工藝設(shè)計(jì)的初步能力，為后續(xù)畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)際工作打下良好的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)沖壓工藝設(shè)計(jì)的一般方法了解和掌握沖壓工藝的設(shè)計(jì)過程和計(jì)算方法，培養(yǎng)自己正確的設(shè)計(jì)思想，計(jì)算分析問題和解決問題的能力。通過本次設(shè)計(jì)，使自己

10、學(xué)會運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范手冊圖冊和查閱有關(guān)技術(shù)資料等，培養(yǎng)自己供應(yīng)設(shè)計(jì)的基本技能。在設(shè)計(jì)中培養(yǎng)自己認(rèn)真負(fù)責(zé)，踏實(shí)細(xì)致的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，強(qiáng)化質(zhì)量意識和時(shí)間觀念昂好量程的職業(yè)習(xí)慣。5第二章第二章 零件的工藝性分析零件的工藝性分析沖裁件的工藝性分析是指沖裁件的材料，形狀，尺寸精度方面是否適合沖裁加工的工藝要求。影響沖裁件的工藝性的因素有很多，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面考慮，主要有以下幾個方面。2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)書沖壓零件為任務(wù)零件九，材料為 Q235 鋼，材料厚度為 1mm，中批量生產(chǎn)。圖 2-1 零件設(shè)計(jì)圖2.2 零件材料表 2-1 沖壓常用黑色金屬材料的力學(xué)性能力學(xué)性能材料名稱牌號材料狀態(tài)抗剪強(qiáng)度/MPa

11、抗拉強(qiáng)度b/MPa屈服點(diǎn)s/MPa伸長率/%Q195255-314315-39019528-33Q235303-372375-46023526-31普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q275未退火392-490490-61027515-2008F230-310275-38018027-3008260-360215-41020027碳素結(jié)構(gòu)鋼20退火280-400355-50025024635400-520490-6353201945440-560530-68536015由 2-1 表分析可知，Q235 鋼為普通碳素鋼，具有良好的韌性和壓力加工性，主要用于制作沖擊件，緊固件。Q235 鋼抗剪強(qiáng)度為 303-372M

12、Pa，抗拉強(qiáng)度為 375-460MPa，屈服點(diǎn)為235MPa，伸長率為 26-31%，故適合做沖裁件。2.3 零件的結(jié)構(gòu)形狀由圖 2-1 可得知零件的結(jié)構(gòu)形狀類似簡單對稱棱形，對角線長寬分別為 33mm 和 25mm，該零件為小件，左右各有一個對稱的直徑為 5mm 的圓孔，孔心距為 17mm。該零件無尖銳的傾角，無細(xì)長的懸臂和狹窄的凹槽，孔和邊緣的距離滿足沖裁要求，材料厚度為 1mm，滿足許用厚度要求，可以沖裁加工。2.4 零件的精度和粗糙度2.4.1 精度的確定表 2-2 沖裁件內(nèi)外形所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度?；境叽?mm材料厚度3-66-1010-1818-500 IT12-IT13IT111

13、-2IT14 IT12-IT13 IT112-3 IT14 IT12-IT133-5 -IT14 IT12-IT13由于 t=1mm，查表 2-2 可得落料件的經(jīng)濟(jì)精度為 IT13，圓孔的精度為 IT13。2.4.2 粗糙度的確定表 2-3 一般沖裁件的剪斷面表面粗糙度材料厚度t/mm11-22-33-44-5剪斷面表面粗糙度 Ra/m3.56.312.52550零件圖正沖孔粗糙度無要求，由表 2-3 可知沖裁件的剪斷面的粗糙度可以選擇 Ra=6.3m7第三章第三章 沖壓生產(chǎn)方案的制定及模具沖壓生產(chǎn)方案的制定及模具結(jié)構(gòu)的確定結(jié)構(gòu)的確定3.1 生產(chǎn)方案的制定由零件圖可以分析出該零件包括沖孔，落料

14、兩個基本工序，可有以下三種工藝方案：方案一：先落料，后沖孔，采用單工序生產(chǎn)方案；方案二：先沖孔，后落料，采用復(fù)合工序生產(chǎn)方案；方案三：線沖孔，后落料，采用級進(jìn)工序生產(chǎn)方案；單工序模，復(fù)合模，級進(jìn)模結(jié)構(gòu)以及特點(diǎn)比較如下：表 3-1 各類模具結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)的比較單工序模模具種類比較項(xiàng)目無導(dǎo)向有導(dǎo)向級進(jìn)模復(fù)合模零件公差等級低一般可達(dá) IT13-IT10級可達(dá) IT10-IT8 級特點(diǎn)尺寸不受限制，厚度不受限制中小型，尺寸厚度較厚小零件厚度0.2-6mm，可加工復(fù)雜零件形狀和尺寸受模具與強(qiáng)度限制，尺寸可以極大，厚度可達(dá) 3mm零件平面度低一般中小型不平直，高質(zhì)量制作需較平由于壓料沖件的同時(shí)得到了較平，制作

15、平直度好，具有良好的剪切面生產(chǎn)效率低較低工序間自動送料，自動排除制件，生產(chǎn)效率高沖件被頂?shù)侥＞吖ぷ鞅砻嫔?，必須手動或機(jī)械排除，生產(chǎn)效率低安全性不安全，需要采取安全措施比較安全不安全，需要采取安全措施模具制造工作量和成本 低 比無導(dǎo)向稍高沖裁簡單的零件時(shí)，比復(fù)合模低沖裁較復(fù)雜時(shí)，比級進(jìn)模低8 適用場合料厚精度要求低的小批量沖裁件的生產(chǎn)大批量小型沖裁件的生產(chǎn)形狀復(fù)雜，精度要求較高，平直要求高的中小型制件的大批量生產(chǎn)多排沖樣法的應(yīng)用 不采用 很少采用沖件尺寸小時(shí)應(yīng)用較多 很少采用綜合表 3-1 綜合分析可得：方案一；單工序生產(chǎn)。在沖壓的一次形成過程中，只能完成一個沖壓工序，雖然模具結(jié)構(gòu)簡單，但所需生

16、產(chǎn)的零件需要兩道工序，兩套模具成本高且生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)要求。方案二，復(fù)合生產(chǎn)。在沖壓的依次形成過程中，在同一工位上，同時(shí)完成兩道或兩道以上的沖壓工序，但是由于該模具是在板料被壓緊的狀態(tài)下分離，其沖壓件平直度較高，不易于條料的移動。方案三，級進(jìn)生產(chǎn)。生產(chǎn)效率高，在一套模具中同時(shí)完成兩道或兩道以上的工序，再次定位在一套模具中，可大批量生產(chǎn)。綜上可知，由于該零件的尺寸精度要求不是很高，需要大批量生產(chǎn)過，而選擇方案二，采用復(fù)合模生產(chǎn)最佳選擇。3.2 模具結(jié)構(gòu)的確定3.2.1 送料方式的確定送料方式有手動送料，半自動送料和自動送料三種，由于生產(chǎn)方案選擇使用復(fù)合模沖裁零件為中批量生產(chǎn)，為了滿

17、足生產(chǎn)要求，提高效率，所以采用自動送料方式，因?yàn)樵摿慵樾〖梢圆捎脵M向送料，送料方式為從右向左。3.2.2 卸料方式的確定卸料方式有固定卸料板方式和彈性卸料方式，固定卸料板方式常用于較硬較厚，且精度要求不高的工件沖裁后卸料，該卸料方式的卸料力較大，材料厚度大于 1 毫米，且模具結(jié)構(gòu)為倒裝彈性卸料方式的卸料力小，主要用于料厚小于或等于 1 毫米的板料，其彈壓卸料板具有卸料和壓料的雙重作用才比較平整，減小了誤差，故綜上考慮選擇彈性卸料裝置比較合適。3.2.3 出料方式的確定因采用復(fù)合模生產(chǎn)，考慮到模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜及安全性原則，故采用向下落料出件3.2.4 定位方式定位方式可分為橫向定位和縱向定位兩

18、種，條料橫向定位有三種方式，一是采用導(dǎo)料板及在固定卸料方式中沖裁和級進(jìn)模中條料的橫向定位，采用導(dǎo)料板，二是用導(dǎo)料銷，即在復(fù)合沖裁模上，通常采用導(dǎo)料銷進(jìn)行導(dǎo)料使用的優(yōu)點(diǎn)是對條料的寬度沒有嚴(yán)格要求，且可以使用邊角料，三是采用測壓裝置，再一側(cè)導(dǎo)板上裝有兩個橫向彈頂原件，組成測壓裝置，再復(fù)合模上無須設(shè)置測壓裝置，故有上述三種方式對比可知橫向定位采用導(dǎo)料銷無側(cè)壓裝置。條料縱向定位也有三種形式，一是采用固定擋料板，固定擋料銷主要用于落料模與順裝復(fù)合模上在 2 到 3 個工位的簡單級進(jìn)膜上有時(shí)也選用，二是采用活動擋料銷，它是一種可以伸縮的擋料銷，其通常安裝在倒裝落料?；蛘邚?fù)合模的彈壓卸料板上，三是采用導(dǎo)正銷

19、，導(dǎo)正就是用于上模的導(dǎo)正銷插入調(diào)料上的導(dǎo)料孔，以矯正調(diào)料的位置，保證凸模凹模的工序件，三者之間具有正確的相應(yīng)位置，當(dāng)內(nèi)形與外形的位置精度要求較高時(shí)，可設(shè)置導(dǎo)料銷提高定位精準(zhǔn)，其可以用于級進(jìn)模上對條料工藝孔的導(dǎo)正，故由上述三種方式對比可知，縱向定位采用活動擋料銷最佳。93.2.5 導(dǎo)向方式導(dǎo)向裝置有三種，分別為導(dǎo)板式導(dǎo)向裝置，導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向裝置和滾珠式導(dǎo)向裝置，如采用導(dǎo)板導(dǎo)向，則在模具上安裝不方便，而且阻擋操作者的視線，所以不宜采用。若用滾珠式導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)柱導(dǎo)向，雖然導(dǎo)向精度壽命長，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所以也不采用，因?yàn)檫@次加工的產(chǎn)品需要中量生產(chǎn)，故而采用滑動式導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行導(dǎo)向，而且零件在壓力機(jī)上的安裝

20、比較簡單，操作方便，可以降低成本，導(dǎo)柱導(dǎo)套是導(dǎo)向裝置中有四種導(dǎo)柱模架方式，采用中間導(dǎo)柱模架，導(dǎo)柱分別在矩形凹模的對中心線上，兩個導(dǎo)柱的直徑不同，可避免上模下模裝錯而發(fā)生啃模現(xiàn)象，適用于單工序模和工位少的級進(jìn)模，采用后側(cè)導(dǎo)柱模架導(dǎo)柱分布在模座的后側(cè)，且直徑相同，其優(yōu)點(diǎn)是工作面敞開，適合用于大件邊緣重彩，其缺點(diǎn)是剛性與安全性最差，工件不夠穩(wěn)定，常用于小型沖模，采用對角導(dǎo)柱模架，導(dǎo)柱分布在矩形凹模和對角線上，即可以縱向送料，可以橫向送料，適用于各種沖裁件使用，適用于級進(jìn)沖裁模使用，為了避免上下模的方向裝錯了，兩導(dǎo)柱直徑制成一大一小，采用四導(dǎo)柱模架，四個導(dǎo)柱分布與矩形凹模的兩對角線上，模具鋼性好，導(dǎo)向

21、非常平穩(wěn)，但價(jià)格較高，一般用于大型仲裁和要求模具剛性和模具精度很高的精密沖裁模，以及同時(shí)要求模具壽命很長的多工位自動送料復(fù)合模。綜上所述模具精度，工件質(zhì)量，模具結(jié)構(gòu)形式和中批量生產(chǎn)規(guī)模綜合考慮，為了方便安裝調(diào)整，同時(shí)，為了方便采用滑動式導(dǎo)柱導(dǎo)套后側(cè)導(dǎo)柱模架導(dǎo)向裝置，最合適。10第四章 排樣設(shè)計(jì)第四章 排樣設(shè)計(jì)排樣方案對于材料的利用率，沖件質(zhì)量，生產(chǎn)率，模具結(jié)構(gòu)，壽命等都有很重要的影響。根據(jù)材料的合理利用情況，條料排樣方法可以分為有廢料排樣，少廢料排樣，無廢料排樣三種。（1）方案一 有廢料排樣，研中建外形沖菜，在沖件周邊游劉達(dá)邊充電，尺寸完全由沖模來保證，因此，重建質(zhì)量精度高，模具壽命高，但材料

22、利用率低。（2）方案二 少費(fèi)料排樣，應(yīng)受剪切調(diào)料和定位誤差的影響，重建質(zhì)量差，模具壽命叫方案以低，但材料六率較高，充財(cái)結(jié)構(gòu)簡難。（3）方案三 無廢料排樣，沖件的質(zhì)量和模具壽命更低一點(diǎn)，但材料利率高。根據(jù)要求，該零件需要中批量生產(chǎn)且模具壽命和重建質(zhì)量要求較高，故沖裁件的排樣方案選擇少廢料排樣，按沖裁件在條料上的布置，可以選擇斜排方案。圖 4-1 沖裁件斜排示意圖表 4-1 沖裁金屬材料的搭邊值中小工件的合理搭邊值 mm圓件及 R2t 的圓角矩形件邊長 L50矩形件邊長 L50卸料板形式條料厚度t/mm工作間 a沿邊 a1工作間 a沿邊 a1工作間 a沿邊 a10.251.21.01.51.21.

23、8-2.61.5-2.50.25-0.51.00.81.21.01.5-2.51.2-2.20.5-1.01.8-2.61.5-2.5111.0-1.51.31.01.51.22.2-3.21.8-2.81.5-2.01.51.21.81.52.4-3.42.0-3.02.0-2.51.91.52.21.82.7-3.72.2-3.22.5-3.02.51.82.42.03.0-4.02.5-3.53.0-3.52.22.02.72.23.3-4.32.8-3.83.5-4.02.72.23.02.53.5-4.53.0-4.04.0-5.03.02.53.53.00.4-5.03.5-4.5

24、5.0-120.6t0.5t0.7t0.6t(0.8-1)t(0.7-0.9)t由于料厚 t=1mm，選擇自動送料，由表 4-1 可知，取搭邊值 a=1.5mm，a1=1.2mm4.1 步距的確定步距時(shí)沖壓過程中條料每次向前送進(jìn)的距離，其值為排樣時(shí)沿著送進(jìn)方向相鄰兩毛坯之間的最小距離值，步距可以定義為：S=D+a1D沿毛料送進(jìn)方向，毛坯外形輪廓的最大寬度值a1沿送進(jìn)方向的搭邊值由上述式得：步距S=L+a1=20.7+1.2=21.9mm4.2 條料的寬度無測壓裝置的模具，條料能始終沿基準(zhǔn)導(dǎo)料送料，條料寬度 B 按照以下公式計(jì)算得：B=（Dmax+2a)0-4.3 導(dǎo)板件的距離A=B+Z=Dma

25、x+2a+z=22.76+21.5+0.5=26.26mma搭邊值，mmZ導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙，mm表 4-2 條料寬度偏差材料厚度條料寬度 B0-11-22-33-50-500.40.50.70.950-1000.50.60.81.0100-1500.60.70.91.1150-2200.70.81.01.2220-3000.80.91.11.3表 4-3 導(dǎo)料板與最寬條料件的最小縫隙 Z 無測壓裝置有測壓裝置條料寬度 B/mm條料寬度 B/mm材料厚度t/mm100 以下100-200200-300100 以下100 以上0-0.50.50.51580.5-1.00.50.51581

26、21-20.511582-30.511583-40.511584-50.51158查上表 4-2 數(shù)據(jù)可得條料寬度偏差=0.4 媽媽，則條料寬度為B=（Dmax+2a)0-=22.76+21.5=25.76mm由上表 4-3 數(shù)據(jù)可得導(dǎo)料板與最寬條料件的最小間隙 Z=0.5mm,故條料寬度為A=B+Z=Dmax+2a+z=22.76+21.5+0.5=26.26mm4.4 條料的長度 L 和零件個數(shù)的確定L=n D+(n+1）a1L條料長度，mmn一根條料上可沖裁的個數(shù)，件D沖裁件的最大尺寸，mm表 4-4 軋制薄鋼板的尺寸 鋼板寬度/mm500600710750800850900950100

27、01100鋼板厚度 冷軋鋼板長度 1200142015001500100018001800180018001800150015000.2，0.25，0.3，0.41500200020002000200020001800200012001420150015001500100018001800180018001800150015000.5，0.55，0.61500200020002000200020001800200012001420150015001500100018001800180018001800150015000.7，0.751500200020002000200020001800200

28、012001420150015001500150010001800180018001800180018001500200020000.8，0.915002000200020002000200020002000220025001000120014201500150015001.0，1.1，1.2，1.4，150018001800180018001800180020002000131.5，1.6，1.8，2.020200200020002000200020002000200022002500由于材料厚度 t=1mm，查表 4-4 得料板總長度 L0=1500mm，總寬度 B0=850mm設(shè)條料板上

29、可以獲得 n0根寬度為 B 得條料則n0=BB0=32.9 取 n=32 條，每根條料上課沖裁 n1零件由于L=n1D+（n1+1）a1n1=110aaDL=1.220.71.21500=68沖裁件的總零件個數(shù) n=n1n0=6832=2176 個4.5 材料利用率計(jì)算沖裁件得實(shí)際面積和所用板料面積得百分比為沖裁件的利用率，它時(shí)衡量合理利用材料的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)?？紤]到料頭，料尾和邊余料的消耗，用一張板料上總的材料利用率總表示總=01nBLA100%這里一個沖裁件的實(shí)際面積等于一個步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積A1=A0=2252334-3.14252=373.25mm2則可以計(jì)算出材料的利用率為總=01

30、nBLA100%=8501500373.252176100%=63.7%14第五章 壓力中心的計(jì)算第五章 壓力中心的計(jì)算圖 5-1 壓力中心計(jì)算示意圖x0=212211lllxlxy0=212211lllyly沖裁的壓力中心在點(diǎn) o（0，0）上15第六章第六章 沖壓工藝力的計(jì)算沖壓工藝力的計(jì)算沖裁時(shí)，材料對凸模的最大抗力就是沖裁力，它是選擇壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具的重要依據(jù)之一，為了正確選擇壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具，就必須計(jì)算沖裁力。6.1 沖裁力的計(jì)算由 bkLtFL沖裁件周邊長度（mm）t沖裁件厚度b材料抗剪強(qiáng)度（M Pa），b值可在設(shè)計(jì)資料及有關(guān)手冊中查到 372M Pa實(shí)際生活中，綜合各種因素，一般

31、K=1.3L=5.214.3247.20=98.5mm 37215.983.1F=47.63KM表 5-3 卸料力，推料力和頂件力系數(shù) 料厚 t/mmKXKTKD0.10.065-0.0750.10.140.1-0.50.045-0.0550.0630.080.5-2.50.04-0.3050.0550.062.5-6050.03-0.040.0450.05 銅 6.50.02-0.030.0250.0316鉛，鋁合金0.025-0.080.03-0.07純銅，黃銅合金0.02-0.060.03-0.09表 5-4 凹?？卓谛问郊爸饕獏?shù)材料厚度 t刃口高度 h 6.0 8查表 5-3 和表

32、5-4 可以得知KX=0.045KT=0.055n=th=15=56.2 卸料力的計(jì)算由FKFXX則 2.1447.63450.0FKFXX6.3 推件力的計(jì)算由FnKFTT則 KNFnkFTT13.147.63055.05由于采用復(fù)合模彈性卸料裝置，下出料方式，故不需要計(jì)算頂件力。6.4 壓力機(jī)公稱壓力的確定壓力機(jī)公稱壓力 F 必須大于或者等于總沖壓力 FF公稱F總由于采用剛性卸料裝置和下出料方式的總沖模，故總沖壓力F總=F+FX+FT=47.63+2.14+13.1=62.87KN17第七章第七章 刃口尺寸計(jì)算刃口尺寸計(jì)算7.1 落料Dd=（Dmax-x）d0Dp=（Dd-Zmin）0-p

33、=（Dmax-x -Zmin）0-p7.2 沖孔dp=（dmin+x）0-pdd=（dp+Zmin）d0=（dmin+x Zmin）d0Dd，Dp，dp，dd落料凹，凸模尺寸Dmax落料件的最大極限尺寸，mmdmin沖孔件的最小極限尺寸，mmLd凹模孔心距的尺寸，公差d取工件公差的 1/4，即d=4Lmin工件孔心距的最小極限尺寸，mmZmin最小初始雙面公差，mm沖裁件制造公差，mmp，d凹，凸模的制造公差，mmx 的取值與沖裁件的厚度有關(guān)，可以查表 5-2.為了保證間隙值，應(yīng)該滿足以下公式p+dZmax-Zmin表 6-1 規(guī)則性形狀沖裁凸模，凹模的極限偏差18基本尺寸/mm凸模極限下偏差

34、p凹模極限上偏差d180.02018-300.02530-800.0200.03080-1200.0250.035120-1800.040180-2600.0300.045260-3600.0350.050360-5000.0400.0605000.0500.070表 5-2 系數(shù) x非圓形圓形10.750.50.750.5材料的厚度/mm工件公差/mm10.160.17-0.350.360.160.161-20.200.21-0.410.420.200.202-40.240.25-0.440.5040.300.31-0.590.600.300.30料厚 t=1mm，結(jié)合上表得（1）落料（25

35、mm）0.360mmmaxZ 0.246mmminZ Zmax-Zmin=0.114mm19d=0.025mm p=0.020mm x=0.75p+d=0.045mmZmax-Zmind=4=0.025 =0.1Dd=（Dmax-x）d0=（25-0.750.1）0.0250=24.930.0250mmDp=（Dd-Zmin）0-p=（Dmax-x -Zmin）0-p=（24.93-0.246）00.020-=24.900.020-mm（2）落料（33mm）0.360mmmaxZ 0.246mmminZ Zmax-Zmin=0.114mmd=0.030mm p=0.020mm x=0.5=0.

36、12p+d=0.05mmZmax-ZminDd=（Dmax-x）d0=（33-0.50.12）0.030=32.940.030mmDp=（Dd-Zmin）0-p=（Dmax-x -Zmin）0-p=（32.94-0.246）00.020-=32.6900.020-mm（3）沖孔圓孔0.360mmmaxZ 0.246mmminZ Zmax-Zmin=0.114mmd=0.020mm p=0.020mm x=0.75=0.08p+d=0.04mmZmax-Zmindp=（dmin+x）0-p=（5+0.750.08）00.020-=5.0600.020-mmdd=（dp+Zmin）d0=（dmin

37、+x Zmin）d0=(5.06+0.246）020.00=5.31020.00mm（4）孔心距20Ld=（Lmin+2)+2dd=4故 Ld=（Lmin+2)8=（17+0.50.08）0.1250.08=17.040.01mm 刃口斷面圖 21第八章第八章 選擇沖壓設(shè)備選擇沖壓設(shè)備由于 F 總=F+Fx+Ft=47.63+2.14+13.1=62.82KNF 壓F 總，在公稱壓力不是很大，小于 100KN 的情況下，可以選擇的壓力機(jī)型號參數(shù)如下；型號；J23-10公稱壓力；100KN滑塊行程；45mm滑塊行程次數(shù) 145min-1最大閉合高度；210mm封閉高度調(diào)節(jié)量；55mm滑塊中心距離

38、機(jī)身距離；150mm工作臺尺寸；45mm立柱件距離；200mm工作臺至導(dǎo)軌間距離；220mm模柄孔尺寸；直徑 38mm，深度 55mm電動機(jī)；1.5KW22總結(jié)總結(jié)經(jīng)過兩周的努力，終于完成了本次課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，本次設(shè)計(jì)是對中批量生產(chǎn)零件九沖孔落料模，經(jīng)過本次設(shè)計(jì)，使我對模具設(shè)計(jì)有了更多的了解和認(rèn)識在設(shè)計(jì)過程中，用了本學(xué)期以及以前學(xué)過的相關(guān)知識，逐步提高了我們的理論水平，構(gòu)思能力提高了自己分析問題和解決問題的能力。此次設(shè)計(jì)我收獲頗多，現(xiàn)總結(jié)如下：（1）Q235 鋼剪斷拉強(qiáng)度為 303-372MPa，抗拉強(qiáng)度為 375-460MPa，屈服點(diǎn)為 235MPa，生產(chǎn)率為 26-31%，仲裁見得精度取

39、IT13 級,凹凸模分別為 IT7 和 IT6，粗糙度為 Ra=6.3m。（2）生產(chǎn)方式采用復(fù)合模。（3）送料方式采用自動送料，送料方向?yàn)樽杂蚁蜃髾M向送料卸料方式，采用彈壓卸料方式，出件方式采用向下落料，出件條料橫向定位采用無側(cè)壓裝置條料，縱向定位采用活動擋料取消定位導(dǎo)向方式，采用滑動式導(dǎo)柱導(dǎo)套后側(cè)導(dǎo)柱模架導(dǎo)向裝置。（4）排樣方式采用有廢料斜排，總利用率可達(dá) 63.7%。（5）壓力中心位于（0，0）。（6）總沖壓力為 62.87KN 沖壓設(shè)備選型號為開式雙柱可傾壓力機(jī)。23參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1 周理,等.冷沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程與簡明手冊M.長沙：中南工業(yè)出版社,20102 翁其金,徐新成.沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20082 劉建超,張寶中.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造M.北京:高等教育出版社,20103 林承全,胡紹平.沖壓模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)與范例M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,20084 王芳.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,19975 沖模設(shè)計(jì)手冊編寫組.沖模設(shè)計(jì)手冊M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1988