1、2012冷沖模設計案例111USER彭福官CHINA九江職業技術學院2012-6-30目錄設計任務書2序言錯誤！ 未定義書簽。一、零件的沖裁工業分析 4二、擬定制件的沖裁工藝方案 4三、模具的結構形式 5四、模具的設計以及計算 51排樣52裁板53計算工序壓力、總壓力，選擇壓力機 64壓力中心的確定65凸凹模刃口尺寸及公差的計算 66各主要零件尺寸的確定 7五、 編寫沖壓工藝卡 錯誤！ 未定義書簽。六、繪制模具總裝圖 9七、 繪制非標準零件圖 錯誤！未定義書簽。八、模具主要零件的加工的加工工藝規程的編制 131凸凹模的加工工藝 132墊板的加工工藝 143凸模固定板的加工工藝 144落料凸模的

2、加工工藝 145導正銷的加工工藝 156沖孔凸模的加工工藝 157卸料板加工工藝 158凹模加工工藝159導料板加工工藝1610.始始擋料銷的加工工藝 16設計任務書一、課程設計的目的（1 ）綜合運用冷沖模課程和其它有關先修課程的理論及生產實踐的 知識去分析和解決模具設計問題，并使所學專業知識得到進一步鞏固 和深化。（2）學習模具設計的一般方法，了解和掌握常用模具整體設計、零部件的設計過程和計算方法，培養正確的設計思想和分析問題、 解決 問題的能力，特別是總體設計和計算的能力。（3）通過計算和繪圖，學會運用標準、規范、手冊、圖冊和查閱有 關技術資料等，培養模具設計的基本技能。二、課程設計的內容

3、（1）模具整體方案設計，包括零件的工藝分析、模具類型的確定、壓力中心計算、刃口尺寸計算、壓力機選擇等；（2）模具整裝配圖和模具重要（3）編寫設計計算說明書。三、設計課題如圖所示零件：托扳生產批量：大批量材料：08F t=2mm設計該零件的沖壓工藝和模具序言自從我國進入 WTO以來，機械制造行業迎來了空前發展的機遇， 也正逐步向成為“世界制造中心”而努力著。為了提高競爭力，我國的 制造行業開始廣泛的使用數控技術和模具技術。而我國的模具工業在 近20年來更是迅猛發展，模具及模具加工設備市場需求潛力巨大，前景也很廣闊模具生產便于實現自動化，生產效率高，操作簡單，特別是在冷沖壓技術方面使用廣泛。 而冷

4、沖壓在技術上和經濟上有著它自身的特別之處。因而在現在工業生產中占有重要的地位。 現在有這么一句話： 一個國家模具工業發展水平能反映出這個國家的工業現在化程度。而我國的模具制造業相對于發達國家來說還比較落后，技術也有 待提高。為了了解這方面的知識，借著這次設計的機會，我選擇了沖 壓模具設計以提高認識。沖裁模具設計托板一、零件的沖裁工藝分析1. 材料該沖裁件作用的說08F沖裁，而08F是碳素結構鋼，它具有良好的沖壓成型 性能。2. 結構工件的內形、外形應該要盡量避免有尖銳清角 , 以免產生毛刺和塌角，避免 過緊公差為了提高模具壽命，建議將所有 90度的清角改為R=1的圓角。3. 尺寸精度零件圖山的

5、所有尺寸均未注公差，屬于自由尺寸。按IT14級確定工件尺寸的偏差， 以外形尺寸按基軸制、 內形尺寸按基孔制以及定位尺寸取中間偏差， 各尺寸偏差為：58-0.74/38-0.62、30-0.52、16-0.44、 3.5+0.3、14± 0.22、17 ± 0.22總結以上特點：該制件符合沖裁工藝性，所有適合沖裁。二、擬定制件的沖裁工藝方案托板所需的基本沖壓工序為落料、沖孔，所以擬定出下列幾種方案： 方案一：先落料后沖孔方案二：先沖孔后再落料方案三：沖孔、落料一次復合沖裁 方案四：沖孔、落料連續沖裁 若采用方案一、方案二，工序分散，則生產率低，工件尺寸的累積誤差大，而 且還會

6、影響到孔的定位精度。若采用方案三， 沖裁時結構緊湊， 生產率較高， 沖出制件精度高、 平整。但是， 模具結構復雜，制造難度大，成本較高，而且操作不安全，需要采取安全措施。若采用方案四，采用工序集中原則，生產率比較復合模要高，可保證零件的尺 寸精度和孔德定位精度。可以減少模具和設備的數量，容易實現自動化，換件比 較安全。三、模具的結構形式由于工件尺寸精度要求不高，形狀不大，料厚( 2mm而且還是大批量生產這 個特點。為了保證孔德定位精度及沖模的生產率。將以上四種方案經行比較后， 采用方案四，根據方案四來決定采用導正銷進行定位，剛性卸料裝置，下出料方 式的連續沖裁模具的結構形式。四、模具的設計以及

7、計算1. 排樣因為排樣方法的不同，材料的領域率也不同。合理的排樣對沖裁件質量和模具 壽命等有著影響。零件外輪廓尺寸為58x30,考慮到操作方便和保證制件精度，決定采用單排有廢 料排樣。(1) 條料寬度的計算和步距地確定由于搭邊值對沖裁工藝有著很大的影響，它能夠補償條料送進時的下料誤差和定 位誤差，可以保持調料的剛性，還可以避免沖裁時毛刺掉入模具間隙，從而提高 了模具的使用壽命。查課本表可以確定它的搭邊值。根據厚度兩工件間按矩形取其搭邊值 a=2,而 側邊則按圓形取其搭邊值b=1.5。(2) 步距連續模的步距S=D+a=32mm(3) 該沖裁件采用的是有測壓裝置,可得到條料的寬度B的計算公式：=

8、61查表(冷沖壓工藝及模具設計B- A =(DMA+2b) - A58+2X 1.5) -a-A中表3-14)查表(冷沖壓工藝模具設計中表3-15)可得到 A =0.6所有：條料寬度B=61-o.6(mm)由此，可以畫出排樣圖，如右圖2. 裁板步距 S=30+a=30+2=32 (mm)根據所確定的搭邊值和步距選用板料規格為 2mm X 900mm X 1800mm，采用縱裁，剪切條料尺寸為 61mm X 900mm一塊板可裁的條數：n1=1800/6仁29條，余50mm每條可沖零件的個數：n2=900/32=28個，余12.5mm每板可沖零件的個數：n= n1 X n2=29X 28=812

9、 個托板面積A=3.14 X 8 X 8+64+38 X 30-4 X3.14X 1.75X 1.75=1302材料利用率：n =n Ao/A x 100%=812 X 1320/900X 1800 x 100% =66.2%3. 計算工序壓力、總壓力，選擇壓力機由于該制件采用剛性卸料裝置和下出料方式沖裁查表得到S =3800MPa查表得到推件力系數Kt=0.055,落料力 F仁KLtS =2.22*(58-16)+2*(30-16)+16*3.14*2*380=271265.28沖孔力 F2=KLtS =2.2*4*3.14*3.5*2*380=73501.12沖孔力Fr=nKtF=3*0.

10、055*(271265.28+73501.12)=56886.46總壓力 P=F1+F2+Fr=401652.86沖壓的公稱壓力，應大于或等于計算出的總壓力的1.11.3倍，最大閉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J23-63開式雙柱可傾壓力機。并需在工作臺面上配備墊 板，墊板實際尺寸可配置。4. 壓力中心的確定為了避免壓力機的滑塊受到偏向載荷而 損壞導軌及模具，就必須使模具的壓力中心 和滑塊軸線重合。該沖裁件是個對稱幾何圖形，則落料時的 壓力中心是01,沖孔時壓力中心是 02設沖裁壓力中心距離 O1為x，根據力矩 平衡原理，

11、F1x= (32-x ) F2算得 x=6.8F25. 凸凹模刃口尺寸及公差的計算該制件既有落料件又有沖孔件，按照凸模 和凹模刃口尺寸確定原則。保證雙面間隙為0.250.36mm(1)落料時以凹模為基準件來配作凸模， 在使用過程中凹模刃口尺寸有變大、變小和 不變這三種。a 變大的有：58、38、30、16、R8均未注公差，按IT14查公差表確定其余 公差，用基軸制標注各尺寸為 58-0.74、38-(其計算公式：Aa= (Amax-x ) + SS = /4查冷沖壓工藝及模具設計得到： X=0.5將已知數據代人公式得：Ai=( 58-0.5*0.74) +0.74/4=57.63+0.19A2

12、=( 38-0.5*0.62)+0.62/4=37.69+0.16A3=( 30-0.5*0.52)+0.52/4=29.74+0.13A4=( 16-0.5*0.44)+0.44/4=15.78+0.11A5=( 8-0.5*.-0.24)+0.24/4=7.88+0.06b. 凹模磨損后所有的尺寸都沒有變小c. 尺寸不變的由：14和17未注公差，按IT14查公差表確定其公差，各尺寸為：14± 0.22、17± 0.22 將已知數據代人得：Ca1=( 13.78+0.5*0.44)± 0.5*0.44/4=14 ± 0.055Ca2=( 16.78+0

13、.5*0.44)± 0.5*0.44/4=17 ± 0.005(2)沖孔時以凸模尺寸為基準。其中3.5沒有標注公差，按IT14查公差表確定 公差，用基孔制表示 3.5+0.3計算公式為：dT= (dmin+X ) - S TdA=(d葉Zmin)+ S A =(dmin+xS +Zmin)+ S A查表(冷沖壓工藝及模具設計)中得到：S T=0.02mm S a=0.03， Zmax=0.36, x=0.5校核條件：| S r|+ | S a|=0.02+0.03=0.05 (Zmax-Zmin)=0.36-0.25=0.11滿足條件I S r|+ | S A| <

14、(Z max-Zmin) 將已知數據代入公式，得到d T= (3.5+0.5*0.3 ) dA= (3.65+0.25 ) +0.03=3.9+0.256. 各主要零件尺寸的確定(1) 凹模外形尺寸的確定 凹模的厚度H的確定H= 3 0.1p p 取總壓力 401652.86將數據代入得到： H=34mm凹模長度L的確定W 1=2.1H=31 工件 b=58L=b+2W 1=58+2*31=120mm凹模寬度B的確定B=步距+工件寬+2W取：步距=32;工件=30; W2=1.5HB2=32+30+2*39=140mm依據設計尺寸，按沖模標準確定凹模外形尺寸為：120mr 140mrK 25m

15、m(2) 凸模長度L1的確定凸模長度計算為：L仁h1+h2+h3+Y其中 導料板厚h仁8;卸料板厚h2=12;凸模固定板h3=18;凸模修磨量丫=18貝U: L1=8+12+18+18=56mm五、編寫沖壓工藝卡托板沖壓工藝卡（廠名）冷沖壓工藝卡 片產品型號零（部） 件名稱托板共 頁產品名稱零（部） 件型號第頁材料牌號及規格材料技術要求毛坯尺寸每毛坯可制件 數毛壞重量輔助材料08F2X900X1800條料 2X 61 X 90028工序號工序 名工序內容工序簡圖設備工藝設 備工時0下料剪板61 X 9001沖孔沖4個直徑為3.5的孔bYAAJ23-63連續模2落料按零件形狀落 料|d1S3J2

16、3-63連續模sJD13檢驗按零件圖樣繪制日 期審核日期會簽日 期標 記處 數更改文件號簽 名日 期標 記處 數更改文件號簽 字日 期六、繪制模具總裝圖圖四總裝圖導料板8.始用擋料銷9.導柱10.導套11.擋料銷12卸料板13.上模座14.凸模固定板15.落料凹模16.沖孔凸模17.墊板18.圓柱銷19.導正銷20.模柄21.防轉銷22.內六角螺釘1.彈簧片2.螺釘3.下模座4.凹模5.螺釘6.承料板23.圓柱銷24.螺釘25.導套26.導柱七、繪制非標準零件圖此次設計的托板只繪制凹凸模、凹模、凸模固定板和卸料板四個零件圖樣落料凹模凸模固定板八、模具主要零件的加工的加工工藝規程的編制1. 凸凹

17、模的加工工藝1. 備料2. 將模柄裝入9上模座后磨平，然后用手槍鉆直徑 6mm勺齊縫銷孔配鉸大 入12銷3. 將13導正銷裝入14落料凸模中，把再把落料凸模組和 7沖孔凸模裝入 到6凸模固定板中然后鉚緊磨平4. 用等高塊把9上模座支起，將8墊板，6固定板，調整后用4螺釘固定， 配鉸直徑8mm的孔，大入10銷5. 把9上模座放下到一定高度，保證模架的 移動平穩，靈活，無瀉止現象，讓凸模刃口在凹模刃口下，調整間隙，保證圖紙設計要求，用螺釘緊固，15卸料板，16導料板，19始沖檔料銷及17凹模。再用3螺釘緊固17凹模和1下模座然后配餃銷孔大入銷，6. 試模7. 調整到合格8. 入庫2. 墊板的加工工

18、藝1. 備料（外購標準模塊160X 140X 10）2. 按圖紙要求畫線，3. 在鉆洗床上加工4. 檢驗5. 入庫3. 凸模固定板的加工工藝1. 備料（外購標準模塊160X 140X 18）2. 按圖紙要求畫線，3. 在鉆洗床上加工四個凸模孔和兩個銷孔四個螺釘通孔4. 攻4X M8螺紋孔5. 在電火花滿走絲上加工落料凸模孔6. 檢驗7. 入庫4. 落料凸模的加工工藝1. 備料2. 鍛造成 68X 32X 60 的模塊3. 在刨床上先刨一平面4. 以該面為基準按圖紙要求畫線5. 在數控銑床上銑出圖紙上的外形6. 在鉆銑床上鉆出導正銷的孔7. 按圖紙要求做熱處理8. 檢驗9. 入庫5. 導正銷的加

19、工工藝1. 備料2. 鍛造成直徑8X60的胚料3. 在數控車床上加工零件按圖紙要求4. 按圖紙要求熱處理5. 檢驗6. 入庫6. 沖孔凸模的加工工藝1. 備料2. 鍛造成直徑為 14X 60 的胚料3. 在數控車床上加工零件按圖紙要求4. 按圖紙要求熱處理5. 檢驗6. 入庫7. 卸料板加工工藝1. 備料（外購標準模塊 160X 140X 12）2. 按圖紙要求畫線，3. 在鉆洗床上加工四螺釘通孔和兩個銷孔及四個通過凸模的孔4. 在銑床上加工剩余的部分5. 檢驗6. 入庫8. 凹模加工工藝1. 備料（外購標準模塊 160X 140X 28）2. 按圖紙要求畫線，3. 在鉆洗床上加工兩銷孔和四螺