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江西制造職業(yè)技術(shù)學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)
止動(dòng)片落料沖孔模具設(shè)計(jì)
班 級(jí)：08模具（2）班
姓 名：
指導(dǎo)老師：
日 期：2011/2/1
目 錄
第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)-----------------------------------------------------------------------------------------------------2
1.1零件設(shè)計(jì)任務(wù)-----------------------------------------------------------------------------------------------------2
第二章 分析比較和確定工藝方案--------------------------------------------------------------------------------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(jì)算沖裁壓力、壓力中心和選用壓力機(jī)--------------------------------------------------------------4
3.1沖裁力計(jì)算--------------------------------------------------------------------------------------------------------4
3.2壓力中心的計(jì)算--------------------------------------------------------------------------------------------------5
3.3各主要零件尺寸的計(jì)算-----------------------------------------------------------------------------------------5
3.3.1凹模厚度計(jì)算---------------------------------------------------------------------------------------------------5
3.3.2凸模固定板的厚度計(jì)算---------------------------------------------------------------------------------------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
3.4側(cè)壓力計(jì)算--------------------------------------------------------------------------------------------------------6
3.5模具主要零件的設(shè)計(jì)--------------------------------------------------------------------------------------------6
3.6選定設(shè)備-----------------------------------------------------------------------------------------------------------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--------------------------------------------------------------------------------------------7
4.2非標(biāo)零件圖--------------------------------------------------------------------------------------------------------8
參考文獻(xiàn)--------------------------------------------------------------------------------------------------------------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(jí)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(jiǎn)單對(duì)稱，無尖角，對(duì)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(jì)，經(jīng)計(jì)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≥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(shí)全部按公差等級(jí)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(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。
方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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，但由于零件的幾何形狀較簡(jiǎn)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(gè)方案欲采用方案二生產(chǎn)?，F(xiàn)對(duì)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(shí)，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(jì)算及設(shè)備選擇
1.刃口尺寸計(jì)算
根據(jù)零件形狀特點(diǎn)，刃口尺寸計(jì)算采用分開制造法。
（1） 沖裁力的計(jì)算根據(jù)公式（2-4）為
沖孔力
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 =
（21190.4784+25917.657+1884.325+1695.238272+1036.706）=51724.405N
（2） 壓力中心的計(jì)算
根據(jù)1圖可知，工件是一個(gè)均勻?qū)ΨQ的圖形，根據(jù)式（2-8）和（2-9）得
65/2=32.5 15
（3） 計(jì)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(duì)凹模的壁厚適當(dāng)增加。故，H=4mm。
按式（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(zhǎng)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(shí)凸模進(jìn)入凹模深度取1mm，考慮模具維修時(shí)刃磨留量2mm，在考慮開啟時(shí)卸料板高出凸模1mm，則總的工作行程，根據(jù)式（8-5），橡皮的自由高度14~18mm。取=18mm
模具在組裝時(shí)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(jì)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(shí)0.020mm
由表2-13查得，=0.36。
由表2-16查得，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(jì) 本模具是采用自動(dòng)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(shí)起定位作用。另外，橫向的定位可在凹模上增設(shè)一個(gè)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(hào)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： 150mm
工作臺(tái)尺寸： 200mm*310mm
工作臺(tái)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(jì)算凹模周界的大小。由凹模高度和壁厚的計(jì)算公式得，凹模高度，凹模壁厚。
所以，凹模的總長(zhǎng)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(jì)算結(jié)果，可查得模架規(guī)格為上模座100mm×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
參考文獻(xiàn)
1． 王芳主編，《冷沖壓模具設(shè)計(jì)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(jì)》，哈爾濱工程大學(xué)出版社，2010