1、【精品文檔】如有侵權，請聯系網站刪除，僅供學習與交流沖壓復合模設計.精品文檔.【摘要】畢業設計是專業課程的理論學習和實踐之后的最后一個教學環節。其主要目的：1、綜合運用所學專業課程的理論和生產實踐知識，進行冷沖模設計的實際訓練，從而培養和提高學生獨立工作的能力。2、鞏固與擴充“沖壓模工藝與設計”課程內容，掌握其設計的方法和步驟。3、掌握沖壓模具設計的基本技能，如計算、繪圖、查閱設計資料和手冊。熟悉模具標準及其它有關的標準和規范，并在模具設計中加以貫徹。沖裁是利用模具使板料產生相互分離的沖壓工序，它包括的有切斷、落料、沖孔、切邊、切口等。一般來說沖裁主要是指落料和沖孔。沖裁工序是利用凸模與凹模組

2、成上、下刃口，將材料置于凹模上，凸模下降使材料變形，直至全部分離，因凸模與凹模之間存在間隙，故凸模與凹模作用于材料的力量不均勻分布，主要集中在凸、凹模刃口。通過了解沖裁機理以及工作原理，確定合理的沖壓方案，設計出結構合理、經濟實用的沖裁模。【關鍵字】結構設計 計算 落料 引 言模具是現代加工行業中的基本工藝裝備。日常生產和生活中所使用到的各種工具和產品，大到機床的底座、機身外殼，小到一個胚頭螺絲、紐扣以及各種家用電器的外殼，無不與模具有著密切的關系。模具的形狀決定著這些產品的外形，模具的加工質量與精度也就決定著這些產品的質量。隨著現代工業和科學技術的發展，模具的應用越來越廣泛，其適應性也越來越

3、強。以成為工業國家制造工藝水平的標志和獨立的基礎工業體系。 世界上一些工業發達國家，模具工業的發展是很迅速的。根據有關資料介紹，某些國家的模具總產值已超過了機床工業的總產值，其發展速度超過了機床、汽車、電子等工業。模具工業在這些國家已擺脫了從屬地位而發展為獨立的行業，是國民經濟的基礎工業之一。模具技術，特別是制造精密、復雜、長壽命模具的技術，已成為衡量一個國家機械制造水平的重要標志之一。為了適應工業生產對模具的要求，在模具生產中采用了許多新工藝和先進加工設備，不僅改善了模具加工質量，也提高了模具制造的機械化、自動化程度。電子計算機應用給模具設計和制造開辟了新的前景。預計工業發達國家的模具工業還

4、將有新的發展。金屬板料沖壓是模具在工業生產中應用廣泛的加工形式之一，隨著市場競爭日趨加劇，產品質量不斷提高，對生產的安全性，操作方便性等要求也日益提高。模具作為沖壓生產的基本要素，其設計制造技術受到普遍重視。因此學習模具課程，進行模具設計也是適應現代化工業要求的。 現代工業需要先進的模具設備和高技術人才。目前國內模具技術人員短缺，要解決這樣的問題，關鍵在于職業培訓。我們做為踏入社會的當代學生，就應該掌握扎實的專業知識，學好理論基礎。本設計能體現出在學校所學，所涉及到的知識包括沖壓成型基本原理、沖壓工藝方案的確定、沖壓工藝規程編制、模具結構設計、模具材料的選擇、壓力機的選擇、模具制造方法。希望通

5、過這次設計，能掌握模具設計的基本方法和基本理論。 由于這次設計時間短，設計者知識水平有限，加上技術資料不全，在設計過程中難免有一些不足之處，請老師和讀者加以批評和指正。導板式簡單沖裁模一、 設計課題零件名稱：接觸片材料：H62料厚：2 mm產品零件圖： 毛刺不大于0.12 mm 接觸片二、 沖壓件的工藝分析1.零件結構的工藝性分析：該零件形狀簡單，結構符合沖裁工藝性要求，只需要一次落料即可。 2.沖壓件的材料分析：材料H62的抗剪強度=360MPa ，抗拉強度 =330MPa ，伸長率=49% ，此種材料有足夠的強度，適合于沖壓生產。三、 確定沖壓工藝方案從產品零件圖要求得知，該零件屬IT10

6、級精度，對沖件毛刺的要求較高。由于其形狀比較簡單，可以采用導板式簡單沖裁模，模具的制造精度為IT7級。導板模比無導向的簡單模精度高、壽命長，使用安裝容易、操作安全。一般適用于板料厚度t0.5mm的單工序沖裁、單工序沖孔或多工序跳步沖孔、沖裁，跳步拉深等工序。導板式簡單沖裁模的結構形式與無導向簡單沖裁模基本相似。上部分主要由模柄、上模板、凸模、凸模固定板、凸模墊板等組成。下模部分由下模板、凹模、固定擋料銷、導料板和導板所組成。導板兼起卸料的作用。導板與凸模之間的配合為H7/h6。由于導板導向的精度直接影響著導板模的精度和壽命，所以導板模在工作時，凸模應始終都不脫離導板。否則當凸模離開導板再進入導

7、板時，凸模的銳利刃邊易被碰損，同時也會啃壞導板上的導向孔，以致影響到凸模的壽命或使得凸模與導板之間的導向變的不良。一般在凸模刃磨時，也不應使其脫離導板。當沖壓時，條料經導料板向前推進，至與擋料銷相接觸，使之準確定位，然后進行沖壓。沖切分離的制件經凹模和下模板的漏料孔向下掉落在放置于臺面下的集料箱內。而箍在凸模上的沖切廢料則在凸模回程時由兼有卸料作用的導板直接卸下。四、 工藝計算1. 沖裁搭邊與排樣該模具采用剛性卸料。兩沖件之間的搭邊值a =1.6 mm;沖件與側邊之間的搭邊a=2.2 mm 條料寬度計算：模具為無側壓裝置。此時的條料寬度為B =( D + 2a+ 2)式中 條料剪切機下料時的下

8、偏差，其值為=0.5 mm;B =（ 20 + 2 2.2 + 2 0.5）mm = 25.4mm2. 沖裁力的計算 L =2（2022）+ 2（1622）+ 2 2= 32 + 24 + 12.56=68.56（mm） =360 MPa ,t=2 mm ,K=1.3沖裁力F=KLt=1.3 68.56 2 360 64200 N推件力F=KFn= 0.06 64200 5 19300 N沖壓力總和 = F + F= 64200 + 19300 = 83500 N3. 壓力中心計算按比例畫出制件的形狀，并且選定坐標系XOY，如圖所示。X=lX+0.5rX+lX+0.5rX+lX+0.5rX+l

9、X +0.5rX/l+0.5r+l+0.5r+l+0.5r+l+0.5r =120+1610+19+1220+19+1610+/12+16 +12+16+ =10 mmY=lY+0.5rY+lY+0.5rY+lY+0.5rY+lY +0.5rY/l+0.5r+l+0.5r+l+0.5r+l+0.5r =128+15+1616+15+128+160+/12+16 +12+16+ =8 mm4. 沖裁間隙的確定按照沖裁間隙選取的原則，該零件的尺寸精度和切口表面質量都有一定的要求，毛刺的大小也有一定的限制，為此，選取中等間隙（C類間隙）。同時，此時所采用的材料為H62，為第類材料。這樣，其沖裁間隙為

10、C，屬第5種沖裁間隙，查表得：厚度為2mm時，其單面最小間隙值C=0.085mm。5. 模具工作部分的尺寸計算該零件為沖裁件。應以凹模作為設計基準，沖裁間隙取在凸模上。將凹模的工作部分尺寸接近于沖件的最小極限尺寸作為計算工作部分尺寸的基礎，即 D=（D- 0.75）按題意： L=20mm; B=16mm; R=2mm = 0.084mm; = 0.07mm經查表，初步選定凸模與凹模的制造公差分別為-0.01mm和 +0.02mm ，即 = -0.01mm和 = 0.02mm這時，凹模的工作部分尺寸為 D=（D- 0.75）=（20 0.750.084）mm =19.94mm D=（D- 0.7

11、5）=（16- 0.750.07）mm =15.95mm 而凸模工作部分的尺寸則為 D=（D-2C）=（19.94-20.085）mm =19.77mm D=(D-2C)=(15.95-20.85)mm =15.78mm 由此計算結果所制得的模具最大間隙C為 C=1/2（D- D）=1/2（19.96-19.76）mm= 0.10mm 五、 主要零件設計1. 凹模的結構尺寸（1） 凹模的孔口形式凹模的孔口采用柱形孔口，這種形式的刃口比較堅固，刃口經多次刃磨后，孔口的尺寸不會改變。但在孔口內要積存有沖裁件，致使推薦力增加，造成孔壁磨損。并且，模具孔壁的磨損會形成孔口倒錐形狀，使沖成的零件從孔口反

12、跳到凹模表面上，造成操作上的困難。柱形孔口直壁部分的高度一般按材料的厚度t來選取，當t=0.55mm時，其孔口直壁部分的高度取h=510mm,為使刃口能多次修磨，此處選取 h = 10 mm 下端漏料處同樣做成柱形，其尺寸比上口部每邊大0.5mm。（2） 凹模厚度和外形尺寸的計算凹模設計時應考慮到凹模的強度，制造方法及其加工精度等。凹模的厚度和外形尺寸，對于其承受的沖裁力，必須具有不引起破損和變形的足夠強度。通常一般都是根據重裁件的輪廓尺寸和板料厚度、沖裁力的大小等來進行概略的估算及經驗修正 H= kk =1.12121mm 考慮到模具的刃磨，最后選定，凹模的厚度為 H= 25mm 2. 導板

13、由于導板的導向精度直接影響著導板模的精度和壽命，所以導板模在沖壓工作時始終都不能脫離導板。尤其是多凸模或小凸模離開導板再進入導板時，凸模的銳利刃邊易被碰損，同時也會啃壞導板上的導向孔，以致影響到凸模的壽命或使得凸模與導板之間的導向板之間的導向變得不良。一般在凸模刃磨時，也不應使其脫離導板。此時，對于凸模的長度和導板的厚度應適當加大，而對于沖床的選擇，則以滑塊行程較小的曲拐式沖床為宜。沖床的行程則必須不大于導板的厚度。在采用導板模結構形式時，對于形狀復雜的沖件來說，導板的加工及熱處理都比較困難。導板導向孔的尺寸與凸模工作部分尺寸之間的配合必須有嚴格的要求。通常都采用H7/h6(或H7/h7)間隙

14、配合。導板導向孔的表面粗糙度值R為0.8m。由于受沖床閉合高度的限制，導板的厚度一般不可能做的太大。否則，凸模在導板內導向的穩定性就顯得較差。這對于沖壓件的精度來說，往往就會受到影響。但為了得到可靠的導向作用，導板又必須有足夠的厚度。通常，其厚度為 H=（0.81.0）H式中 H導板厚度（mm） H凹模厚度（mm）導板的厚度選定為 H= H=25mm導板的平面尺寸取與凹模的平面尺寸相同，其他尺寸則按標準選定。3. 導料板與擋料銷為了便于材料的送進與導向，在導板與凹模之間有兩個導料板。兩導料板之間的距離即等于條料的寬度加上0.21mm的間隙。導料板的外形尺寸和凹模的外形相當。當板料厚度t=2mm

15、時，在采用固定擋料銷時，選定其厚度為H=68mm。導料板采用的是分離式的。為使所送進的條料能平穩地被托住，在導料板的送入端處，設置一支承板。擋料銷的結構形式采用鉤形擋料銷。這時，銷孔的位置可離凹模洞口較遠些，這樣，凹模的強度比臺肩式的有所改善。 導料板 支承板 擋料銷4. 下模板5. 凸模通常，凸模的長度一般不宜過長。在采用固定卸料板這種結構形式時，其長度按結構形式的要求進行計算即得，但作為導板模這種結構形式而言，在沖壓工作中，凸模應始終不能離開導板，也就是說，當沖模處于沖床上止點位置時，凸模還必須在導板之內。為此，就需要考慮到壓力機的滑塊行程。6. 凸模固定板和凸模墊板凸模固定板和沖裁凸模相

16、連接的連接部分形狀應盡量簡單。其厚度以確保沖壓受力時能夠穩定為原則。按實踐經驗，此處的厚度取H=1216 mm。凸模固定板的外形尺寸與凹模的外形尺寸相同，材料為Q235。凸模墊板的作用是直接承受和擴散凸模傳遞的壓力，以降低對模座的單位壓力，防止模座被壓出陷痕而損壞。當凸模固定端面對模座的單位壓力超過許用值，即 = P/A =【】時，就必須在凸模與模座之間加一淬硬、磨平的墊板。式中 P沖裁力（N） A凸模固定端面的面積（mm） 【】模座材料的許用應力（MPa）凸模墊板的厚度一般取612mm，視淬火變形情況來具體選定；其外形尺寸則與凸模固定板相同。材料選用45鋼或T7等。 凸模固定板 凸模墊板7.

17、 上模板與模柄的結構尺寸模柄的作用是把上模部分與壓力機的滑塊相連接，并將作用力由壓力機傳給模具。在進行一般沖壓時，常采用帶凸緣式、壓入式或旋入式的圓柱形模柄。此時，與上模座相固定連接時，往往采用銷釘或止轉螺釘來防止轉動。與滑塊相連接的部分采用d11配合。由于壓力機滑塊和導軌之間有間隙存在，同時也使得壓力機的導軌受到磨損，模具的壽命也有所降低。當采用壓入式模柄時，上模板與模柄之間的配合為H7/m6。 模柄 上模板六、 沖床選用所選壓力機的標稱壓力應大于沖壓力的總和。由于擬采用導板式沖模，為此應選擇小行程的壓力機，初步選擇沖床為J23-10快速型開式機械壓力機（10t開式沖床）。公稱壓力F，其裝模

18、高度為180mm，而模具的閉合高度為157mm，當沖床滑塊至上止點位置時，其滑塊行程為30mm,此時的凸模仍未脫離導板，因此符合使用要求。公稱壓力：100 KN；滑塊行程：30 mm；閉合高度：157 mm；裝模高度：180 mm；沖床工作臺面尺寸：360 mm 240 mm；沖床工作臺孔尺寸：180 mm 90 mm，臺孔直徑130 mm；模柄孔尺寸30 mm 50 mm 七、 模具總裝圖1.模柄 2.圓柱銷 3.圓柱頭內六角螺釘 4.圓柱銷 5.凹模 6.鉤形擋料銷 7.導板 8.下模板 9.六角頭螺栓 10.支承板 11.導料板 12.圓柱銷 13.圓柱頭內六角螺釘 14.凸模 15.凸模固定板 16.凸模墊板 17.上模板 18.圓柱頭內六角螺釘序號代號名稱數量材料熱處理1RM02-01模柄1Q2352GB/T119.1-2000圓柱銷84023GB/T70.1-2000圓柱頭內六角螺釘M86044GB/T119.1-2000圓柱銷84045RM02-02凹模1Cr12MoV6062HRC6 RM02-03鉤形擋料銷145鋼4345HRC7RM02-04導板1Cr12MoV5860HRC8RM02-05下模板1Q2359GB/T5782-2000六角頭螺栓M812210RM02-06支承板1Q23511RM02-07導料板245鋼323