止動片落料沖孔復(fù)合模具設(shè)計(jì)

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1、word 某某大學(xué) 《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì) 說明書 設(shè)計(jì)題目止動片落料沖孔復(fù)合模具設(shè)計(jì) 系 別 機(jī)械工程系 專業(yè)班級機(jī)制082班 學(xué)生某某 王 猛 學(xué) 號 2008333221 指導(dǎo)教師鐘得分 日 期2011年12月20日 目 錄 第一章 設(shè)計(jì)任務(wù) 3 第二章 工藝分析和方案選擇

2、 4 第三章 計(jì)算沖裁壓力、壓力中心和選用壓力機(jī) 6 第四章 模具工作局部尺寸與公差 9 第五章 零件圖 11 第六章 裝配圖 21 感想 23 參考文獻(xiàn)

3、 24 24 / 24 第一章 設(shè)計(jì)任務(wù) 1.零件設(shè)計(jì)任務(wù) 零件簡圖：如圖1 所示 生產(chǎn)批量：大批量 材料：H62 材料厚度：0.7mm 工件精度：IT9級 圖1 設(shè)計(jì)該零件的落料沖孔復(fù)合模 第二章 工藝分析和方案選擇 1.沖壓件工藝分析 ?材料：該沖裁件的材料是普通黃銅，有良好的力學(xué)性能，切削性好，可沖壓。 ?零件結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡單，2×Φ9孔和圓弧R20，適合沖裁。 ?尺寸精度：該沖裁件精度為IT9級

4、。 結(jié)論：適合沖裁. 2.分析比擬和確定工藝方案 2.1加工方案的分析. 由零件圖可知，該零件包含沖孔和落料兩個(gè)工序。形狀較為規(guī)如此，尺寸較小，精度要求IT9。材料低硬度. 根據(jù)止動片〔如圖1〕包括沖孔、落料兩道沖壓工序。模具形狀較為規(guī)如此即可以在一個(gè)工位完成所有工序。可采用以下兩種方案可采用以下幾個(gè)方案： ?方案一〔級進(jìn)?！? 止動片包括沖孔、落料兩道沖壓工序在內(nèi)。形狀較為規(guī)如此，尺寸較小，精度要求IT9?？刹捎眉夁M(jìn)模。 ?方案二〔倒裝復(fù)合?！? 將沖孔、落料兩道沖壓工序用一副模具直接完成沖孔、落料兩道工序。采用沖孔、落料倒裝復(fù)合?！矎椥孕读稀场? ?方案

5、三〔正裝復(fù)合?！? 正裝復(fù)合模方案完成工序和倒裝復(fù)合模完成的工序一樣。凸凹模在上模。彈性卸料板卸料。 方案比擬： 方案一：采用級進(jìn)模，安全性好，，但是考慮到級進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工件精度加工精度不高,對稱度和位移誤差較大,以與加工難度較大，裝配位置精度要求高，按照實(shí)際生產(chǎn)，級進(jìn)模本錢也高。 方案二：倒裝復(fù)合模，沖孔廢料由下模漏出，工件落在下模外表，需要與時(shí)清理。安全性相對較低。但工件精度較高,同軸度,對稱度與位置度誤差較小,生產(chǎn)效率較高,對材料要求不嚴(yán),可用邊角料. 方案三：正裝復(fù)合模，沖孔廢料和工件都落在下模外表，安全性更差。 結(jié)論：綜合以上兩個(gè)方案分析比擬結(jié)果說明，本零件采用第二方案最

6、為適宜。 2.2模具結(jié)構(gòu)型式的選擇 確定沖壓工藝方案后，應(yīng)通過分析比擬，選擇合理的模具結(jié)構(gòu)型式，使其盡量滿足以下要求： 〔1〕能沖出符合技術(shù)要求的工件； 〔2〕能提高生產(chǎn)率； 〔3〕模具制造和維修方便； 〔4〕模具有足夠的壽命； 〔5〕模具易于安裝調(diào)整，且操作方便、安全。 1、模具結(jié)構(gòu)型式 在確定采用復(fù)合模后，便要考慮采用正裝式還是倒裝式復(fù)合模。大多數(shù)情況優(yōu)先采用倒裝式復(fù)合模，這是因?yàn)榈寡b式復(fù)合模的蟲孔廢料可以通過凸凹模從壓力機(jī)工作臺孔中漏出。工件由上面的凹模帶上后，由推薦裝置推出，再由壓力機(jī)附上的接件裝置接走。條料由下模的卸料裝置脫出。這樣操作方便而且安全，

7、能保證較高的生產(chǎn)率。而正裝式復(fù)合模，沖孔廢料由上模帶上，再由推料裝置推出，工件如此由下模的推件裝置向上推出，條料由上模卸料裝置脫出，三者混雜在一起，如果萬一來不與排出廢料或工件而進(jìn)展下一次沖壓，就容易崩裂模具刃口。 故本零件采用倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)。 2、定位裝置 為了使條料送料時(shí)有準(zhǔn)確的位置,保證沖出合格的制件,所以采用定位銷定位。 　　因?yàn)榘辶虾穸萾=0.7mm,屬于較小厚度的板材,且制件尺寸不大,固采用側(cè)面兩個(gè)固定擋料銷定位導(dǎo)向,在送料方向由于受凸模和凹模的影響,為了不至于削弱模具的強(qiáng)度,在送給方向采用一個(gè)彈簧擋料裝置的活動擋料銷. 3、推件裝置 在倒裝式復(fù)合模中，沖裁后工件

8、嵌在上模局部的落料凹模內(nèi)，需由剛性或彈性推件裝置推出。剛性推件裝置推件可靠，可以將工件穩(wěn)當(dāng)?shù)赝瞥霭寄?。但在沖裁時(shí)，剛性推件裝置對工件不起壓平作用，故工件平整度和尺寸精度比用彈性推件裝置時(shí)要低些。 由于剛性推件裝置已能保證工件所有尺寸精度，又考慮到剛性推件裝置結(jié)構(gòu)緊湊，維護(hù)方便，故這套模具采用剛性結(jié)構(gòu)。 4、卸料裝置 復(fù)合模沖裁時(shí)，條料將卡在凸凹模外緣，因此需要在下模設(shè)置卸料裝置。 在下模的彈性卸料裝置一般有兩種形式：一種是將彈性零件〔如橡膠〕，裝設(shè)在卸料板與凸凹模固定板之間；另一種是將彈性零件裝設(shè)在下模板下。由于該零件的條料卸料力不大，故采用前一種結(jié)構(gòu)，并且使用橡膠作為彈性零件。 5

9、、導(dǎo)向裝置 采用二導(dǎo)柱式模架。 第三章 計(jì)算沖裁壓力、壓力中心和選用壓力機(jī) 1、 排樣方式確實(shí)定與材料利用率計(jì)算 排樣方式確實(shí)定 查《沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)》表2， 兩工件之間按矩形取搭邊值a，側(cè)邊取a1。 進(jìn)料步距為A=20+2.5=22.5mm； 條料寬度為B=〔D+2a1+δ〕0-δ， 查《沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)》表2得， 條料下料剪切公差δ=0.5mm，沖裁件垂直于送料方向的尺寸為D=65mm，如此 B=〔D+2a1+δ〕0-δ=〔65+2×〕0-0.5=0-0.5mm 材料利用率計(jì)算 板料規(guī)格選用 0.7×1000×1800mm；

10、 采用縱裁時(shí): 每板的條數(shù) n1=1000/=14條余 每條的工件數(shù) n2=1800/=80件余0 每板的工件數(shù) n=n1×n2=14×80=1120個(gè) 一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為： η=F/F0×100%=F/AB×100%×70.5〕×100%=64.62%板料利用率 ηB=nF/1000×1800×100%=1120××1800×100%=63.78% 采用橫裁時(shí): 每板的條數(shù)： n1=1800/=25條余 每條的工件數(shù)： n2=1000/=44件余 每板的工件數(shù)： n=n1×n2=25×44=1100個(gè) 板料利用率 ηB=nF/1000×1800×100%=110

11、0××2500×100%=62.64% 高于橫裁.應(yīng)當(dāng)選擇縱裁排樣。 排樣方式〔如圖2〕所示： 圖2 2.2計(jì)算沖裁力、卸料力 材料H62的抗拉強(qiáng)度為δb=500MPa; 沖裁周邊總長：L1=；沖圓形孔尺寸：L2= 〔1〕落料力 F落=KPL1tδb＝1××0.7×500=N (2)沖孔力 F沖=KPL2tδb=1××0.7×500= N (3)沖孔推件力F推=nK推F沖(查表計(jì)算n=106 F沖=N)F推 =10×6×=11875.5 N (4)落料時(shí)的卸料力 F卸＝K×F落4×＝ N 總沖壓力 F總

12、＝F沖+F推+F落+F卸= 60945.5+19792.5+11875.5N 需選擇的壓力機(jī)壓力：F機(jī)總× 選擇壓力機(jī)型號為 J21-16 規(guī)格型號 公稱力(KN) 公程力行程(mm) 滑塊行程(mm) 行程次數(shù)(次/分) 裝模高度(mm) 裝模高度調(diào)節(jié)量(mm) 滑塊中心至機(jī)身距離(mm) 工作臺尺寸(mm) 模柄孔尺寸(mm) 工作臺厚度(mm) 工作臺板孔尺寸(mm) 電機(jī)功率(KW) 機(jī)身兩立柱間距離(mm) 外形尺寸長×寬×高(mm) 整機(jī)重量約(Kg) J21-16 160 2 60 140 170 40 500

13、 前后320左右490 φ35 40 φ120 1.5 210 1120×560×1700 1400 2.4 確定模具壓力中心 用UG軟件計(jì)算壓力中心為〔32.5 11.03〕 第四章 模具工作局部尺寸與公差 1.工作零件刃口尺寸計(jì)算 落料局部以落料凹模為基準(zhǔn)計(jì)算 ,落料凸模按間隙值配制；沖孔局部以沖孔凸模為基準(zhǔn)計(jì)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(jì)算見表1。 根本尺寸 與分類 沖裁間隙 磨損系數(shù) 計(jì)算公式 制造公差 計(jì)算結(jié)果

14、落料凹模 A65 =650 Zmax Zmin Zmax-Zmin 制件精度為： Aj=〔Amax-xΔ〕0Δ Δ/4 Aj0 A20 =200 Aj0 A13 =130 Aj0 AR20 =200 Aj0 相應(yīng)凸模按凹模尺寸配作，保證單間隙在 沖孔凸模 B9 =90 Bj=〔Bmin+xΔ〕0Δ Bj0 孔邊距 A10 =100 Aj=〔Amax-xΔ〕0Δ Aj0 孔心距 C37 =37± Cj =〔CminΔ〕±Δ Cj=10± 表1 2. 工作零件結(jié)構(gòu)尺寸 2.1凹模外形尺寸確定

15、 凹模厚度 H1×65=14.3mm 14.3<15 H=20mm 凹模壁厚 c=〔1.5～2〕H=30～40mm A=40×2+65=145mm B=40×2+20=100mm 所以，凸模板外形尺寸為：160×100×15 2.2 凸模的長度 凸模的長度為40mm，其中工作局部為20mm。 凸凹模的長度為42.6mm。 2.4其他主要零件結(jié)構(gòu) 上模墊板160×160×6mm； 凸模固定板160×160×15mm； 下模卸料板160×160×10mm； 凸凹模固定板160×160×20mm。

16、 第五章 零件圖 凸模 凹模 凸凹模 上模座板 下模座板 上墊板 凸模固定板 卸料板 凸凹模固定板 推件塊 第六章 裝配圖 感想 通過這次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多東西，把課堂上學(xué)到的知識和實(shí)踐結(jié)合到一起，形成了對知識的升華，但其中有很多的不足之處，望教師給予指出，感想鐘得分教師的教育和指導(dǎo)。 王猛 參考文獻(xiàn) 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 簡明沖壓模具設(shè)計(jì)手冊