1、沖壓模具課程設計例沖壓模具課程設計 例I目錄目錄1緒論緒論.1 1.1 概述.1 1.2沖壓的優勢.1 1.3沖壓加工的問題和缺點.2 2沖 壓件分析沖壓件分析 .2 2.1沖裁模.2 2.1.1沖壓件.3 2.1.2 沖裁件工藝分析.3 2.1.3確定工藝方案及模具結構形式 .3 2.2 模具設計計算.3 2.2.1排樣計算條料寬度及確定步距 3 2.2.2 計算沖裁工序力.4 2.2.3確定壓力中心：.5 2.2.4沖模刃口尺寸及公差的計算 5 2.2.5確定各主要零件 結構尺寸.6 2.2.6壓力機的選用.7 2.3設計并繪制總裝圖、選 取標準件.7 2.4繪制非標準零件圖.8 2.5模

2、具主要零件加工 工藝規程的編制.12 2.5.1凸凹模加工工藝規程的編制.12 3結論結論.13 4參考文獻參考文獻.13 1 1緒論緒論1.1概述概述沖壓加工是借助于常規或專用沖壓設備的動力， 使板料在模具里直接受到變形力并進行變形，從而獲得一定形狀，尺寸和性能的產品零件的生產技術。板料，模具和設備是沖壓加工的三要素。按沖壓加工溫度分為熱沖壓和冷沖壓。前者適合變形抗力高，塑性較差的板料加工；后者則在室 溫下進行，是薄板常用的沖壓方法。它是金屬塑性加工（或壓力加工）的主要方法之一 ，也 隸屬于材料成型工程技術。沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模沖模是將材料(金屬或非金屬)批量加工成所需沖件

3、的專用工具。沖模在沖壓中至關重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產就難以進行；沒有先進的沖模，先進的沖壓工 藝就 無法實現。沖壓工藝與模具、沖壓設備和沖壓材料構成沖壓加工的三要 素，只有它們相互結合才能得由沖壓件。1.2沖壓的優勢沖壓的優勢 與機械加工及塑性加工的其 它方法相比，沖壓加工無論在技術方面還是經濟方面都具有許多獨特的優點。主要表現如下。(1)沖壓加工的生產效率高，且操作方便，易于實現機械 化與自動化。這是因為沖壓是依靠沖模和沖壓設備來完成加工，普通 壓力機的行程次數為每分鐘可達幾十次，高速壓力要每分鐘可達數百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個沖件。(2)沖壓時由于模具保

4、證了沖壓件的尺寸與形狀精度， 且一般不破壞 沖壓件的表面質量 ，而模具的壽命一般較長 所以沖壓的質量穩定 ，互換性好，具有模一樣”的特征。(3)沖壓可加工由尺寸范圍較大、形狀較復雜的零件， 如小到鐘表的 秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時材料的冷變形硬化效應，沖壓的強度和剛度均較高。(4)沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少， 且不需其它加熱 設備，因而是一種省料，節能的加工方法， 沖壓件的成本較低。由于沖壓具有如此優越性，沖壓加工在國民經濟各個領 域應用范圍相當廣泛。例如，在宇航，航空，軍工，機械，農機，電子，信息， 鐵道，郵電，交通，化工，醫療器具，日用電器及輕工等 部門里都有沖

5、壓加工。不但整 個產業界都用到它，而且每個人都直接與沖壓產 品發生聯系。像飛機，火車 ，汽車，拖拉機上就有許多大，中，小型 沖壓件。小轎車的車身，車架及車圈等零部件都是沖壓加工由來的。據有關調查統計，自行車，縫紉機，手表 2里有80%是 沖壓件；電視機，收錄機，攝像機里有90%是沖壓件；還有食品 金屬罐殼，鋼精鍋爐，搪瓷盆碗及不銹鋼餐具，全都 是使用模具的沖壓加工 產品；就連電腦的硬件中也缺少不 了沖壓件。但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時一 個復雜零件需要數套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技術要求高，是技術密集形產品所以，只有在沖壓件生產批量較大的情況下，沖壓加工的 優點

6、才能充 分體現，從而獲得較好的經濟效益的。1.3沖壓加工的問題和缺點沖壓加工的問題和缺點當然，沖壓加工也存在著一些問題和缺點。主要表現在沖壓加工時產生的噪音和振動兩種公害，而且操作者的安全事故時有發生。不過，這些問題 并不完全是由于沖壓加工工藝及模具本身帶來的，而主要是由于傳統的沖壓設備及落后的手工操作造成的。隨著科學技術的進步，特別是計算機技術的發展，隨著機電一體化技術的進步，這些問題一定會盡快而完善的得到 解決。2沖壓件分析沖壓件分析2.1沖裁模沖裁模 2.1.1沖壓件沖壓件零件名稱：托扳（見圖2-1）生產批量：大批量材料：08F t=2mm要求設計此工件的沖裁模。圖圖2-1產品零件圖產品

7、零件圖3 2.1.2沖裁件工藝分析沖裁件工藝分析沖裁件為 08F鋼板，是優質碳素結構鋼，具有良好的可沖壓性能；沖裁件結構形狀簡單，但內、外形有尖銳清角。為了提高模具壽命，建議將所有90°清角改為 R1的圓角；零件圖上所有尺寸均未標注公差， 屬自由尺寸，可按IT14 級確定工件尺寸的公差。經查公差表，各尺寸公差為：200-0.52、90-0.36、60 此37、 300+0.52、 100+0.36 結論：可以沖裁 2.1.3確定工藝方案及模具結構形式確定工藝方 案及模具結構形式 綜上分析，沖裁件尺寸精度要求不高， 形狀不大，但產量較大，根據材料較厚（2mm）的特點，為保證孔位精度，沖

8、模有較高的生產率，實行工序集中 的 工藝方案，既采取利用導正釘進行定位、剛性卸料裝置、自 然漏料方式的連 續沖裁模結構形式。2.2模具設計計算模具設計計算2.2.1排樣計算條料寬度及確定步距排樣計算條料寬度及確定步距首先查有關表確定搭邊值。根據零件形狀，兩工件間按矩形取搭邊值a1=1.8mm,側邊按圓形取搭邊值 a=1.5mm。連續模送料步距為 1 40 1.84L842DammA條料寬度按相應的公式計算，并查有關表得：0 0 0 0 0.5 0.5 2 7821.50.50.883 BLab mm根據計算結果，最終確定工件搭邊值為2mm ,側邊搭邊值為2.5mm,畫由排樣圖，如圖 2-2。4

9、圖圖2-2排樣圖排樣圖 2.2.2計算計算沖裁工序力沖 裁工序力 由于沖模采用剛性卸裝置和自然漏料方式，只用 計算沖裁力和推件力即可。(1)沖裁力包括沖裁外形的落料力和沖裁3個孔的沖孔力。經測量得兩段切線長均為27.91mm,兩段小圓弧的圓心角均為，兩136.98段大圓弧的圓心角均為。43,02 查相關表，計算沖裁外形的落料力為11136.9843.02 1.32 182 404 27.912 300 1000 360360 144 c FKLtKN2213210302300 1000 122 c FKLt KN式中沖裁力，N; c FK 系數，常取K=1.3; 材料的抗剪強度，MPa；L沖裁

10、斷面的周長， mm; t 材料厚度，mm。(2)推件力包括沖孔和落料兩個工序。512 3 0,055144 12244 ttctcc FnK FnKFFKN式中沖裁力，N; c F推件力系數，取 0.055; t K n 同時卡在凹模內的沖落部分制件或廢料的數量。(3)計算沖裁工序力 12 144 12244310 cctFFFFKN2.2.3確定壓力中心：確定壓力中心：見圖2-2,根據圖形分析，因為工件圖形對稱， 故落料時P 落的壓力中心在 O1上；沖孔時 P沖的壓力中心在 O2上。總的壓力中心在y軸上，1122 12 1846705042 19 184.6 750 c L yL y ymm

11、 LL圖圖2-3壓力中心壓力中心 2.2.4沖模刃口尺寸及公差的計算沖模刃口尺寸及公差的計算刃口尺寸計算方法及演算過程不再贅述，僅將計算結果列于表2-1中。6在沖模刃尺寸計算時需要注意：在計算工件外形落料時，應以凹模為基準，凸模尺寸按相應的凹模實際尺寸配制，保證雙面間隙為0.220.26mm。在計算沖孔模刃口尺寸時，應以凸模為基準，凹模尺寸 按 凸模實際尺寸配制，保證雙面間隙為0.220.26mm。表表2-1沖模刃口尺寸沖模刃口尺寸尺寸精度查公差表均為尺寸精度查公差表均為IT14級，見下表工作尺寸；級，見下表工作尺寸；查設計手冊磨損系數查設計手冊磨損系數 x=0.5 1 Zmax=0.26 Z

12、min=0.22 沖裁性質沖裁性質工 件尺寸工件尺寸計算公式計算公式刃口尺寸刃口尺寸尺寸配置尺寸配置0 Q52 20 0J3 0 19.7落料落料0 0.36 9凹模計算凹模計算： maxOAAx0,0908.8 凸模尺寸按凹模刃凸模尺寸按凹模刃口實際尺寸配 置口實際尺寸配置，保證雙邊間隙保證雙邊間隙022-026mm 036 0 100 0.09 103 沖孔沖孔 0.52030凸模計算：凸模計算：0 min BBx0 0.13 30,4凹模尺寸按凸模刃凹模尺寸按凸模刃口實際尺寸配置，口實際尺寸配置， 保證雙邊間隙保證雙邊間隙0.220.26mm中心距尺寸： 中心距尺寸：0.37 60600

13、.0934 c注：在計算模具中心距尺寸時，制造偏差值取工件公差的注： 在計算模具中心距尺寸時,制造偏差值取工件公差的1/4。O2.2.5確定各主要零件結構尺寸確定各主要零件結構尺寸1）凹模外形尺寸的確定凹模厚度的確定 a H，查資料圓整取標準值=30mm o33 0.10,1 31000031.4aHFmm aH 凹模寬度B和長度L的確定：c=1.3 =39mm,取 40mm。aH 2782 4O158Bbcmm二步距+工件寬+2c 即 240422 40162Llscmm根 據GB/T8057-1995 ,確定凹模外形尺寸為：160 M60 M0 7 2）凸模長度L1的確定 凸模長度計算為:

14、L1=h1+h2+h3+Y 其中 導料板厚 h1=8;卸料板厚 h2=12;凸模固定板厚 h3=18;凸模修磨量 Y=18 則 L1=8+12+18+18=56mm 2.2.6壓力機的選用壓力機的選用 選用壓力機的公稱壓力應大于沖裁工序力，即；最大閉1.2372P FFKN合高度應大于沖模閉合高度 +5mm ;工作臺臺面尺寸應能滿足模具的正確安裝。按上述要求，結合工廠實際，可選用J23-40開式雙柱可 傾壓力機。并需在工作臺面上配備墊塊，墊塊實際尺寸可配制2.3設計并繪制總裝圖、選取標準件設計并繪制總裝圖、選取標 準件 按已確定的模具形式及參數，從冷沖模標準中選取標 準模架。繪制模具總裝圖。如

15、圖2-4,單排沖孔落料連續模。8圖圖2-4單排沖孔落料連續模單排沖孔落料連續模1-簧片2-螺釘3-下模座4-凹模5-螺釘6-承導料7-導料板 8-始用擋料銷 9、27-導柱10、26-導套11-擋料釘12-卸料 板13-上模座14-凸模固定板15-落 料凸模16、17-沖孔凸 模18-墊板19-圓柱銷20-導正銷21-模柄22-防轉銷23- 內六角螺釘24-圓柱銷25-螺釘2.4繪制非標準零件圖繪制 非標準零件圖本實例只繪制凸模、沖孔落料凹模、凸模固定板和卸料板四個零件圖樣，供初學者參考。見圖2-5至圖2-8。9圖圖2-5凸模凸模10圖圖2-6沖孔沖孔 落料凹模落料凹模 11圖圖2-7凸模固定

16、板凸模固定板12圖圖2-8卸料板卸料板 2.5部分模具主要零件加工工藝規程的編制部分模具主要零件加工工藝規程的編制 2.5.1落料凹模加工工藝規程的編制落料凹模加工工藝規程的編制 工序1下料：165M65M5 （按等體積法計算后再加上鍛造的上燒損量）；工序2鍛造：鍛成161X161X31工序3熱處理：退火（消除鍛后殘余內應力；降低硬度）；工序4刨（或銃）：刨（或銃）六面達尺寸160.5 M60.5刈0.5 （磨 削余量單面0.5 mm） 工序5平磨：磨上下大平面，留精磨余量0.2 mm；與卸料板、凸模固定板疊合磨一對垂直側基面，并對角尺； 工序6鉗工：畫銷孔、螺釘過孔及漏料孔中心位置線；鉆、較

17、銷釘孔134一8+0.016 ;鉆螺釘過孔 4一8.5 o工序7立銃：銃各漏料孔；工序8坐標鍵：與卸料板、凸模固定板疊合，以一對側基面定位，按圖示位置，在各型孔中心鉆穿絲孔2 mm；并鏈固 定擋料釘安裝孔 6+0.013 mm； 工序9熱處理：淬火、回火達硬度 6064HRC; 工序10平磨：磨上下平面達圖；磨一對垂直側基面對角尺；工序11退磁；工序12線切割：按程序切割各型孔，切割型面留研磨量 0.015 mm；工序13 鉗工：研磨型孔達設計要求，研磨銷孔3結論結論20多天的模具設計就快要結束了，在這段時間里，我覺得我的專業知識、 查找資料和獨立思考的能力有了一定的提高，也從中學會了 遇到困難時應當如何去解決，這對我走進社會從事工作有著重要的影響。現在就本次設計談談我 的體會：首次，我學會拿到任務時應當如何去解決。當拿到自己設計的題目時，心里一片茫然，不知如何入手。后來翻閱很多有關的專業書籍，如：沖壓模具設計手冊、模具設計與制造等等。也在這個的設計過程是學會了如何