1、 江 蘇 科 技 大 學 材料學院塑性成型工藝與模具設計課程設計課題名稱：冷沖壓級進模具設計 姓 名： 沈 健 學 號： 0840601219專業班級：08材料成型（2）班系 院）：材料科學與工程學院 指導老師： 石 鳳 健 設計時間：2011年12月30日 目錄設計任務書（零件圖）1沖壓級進模一沖裁工藝分析 2二工藝方案確定 3三具類型選擇 4四沖裁排樣 5五.模具結構形式選擇5六模架結構形式 6七壓力機的選擇 7八模架及其他零部件8九固定結構的設計 9十凸模機構固定方法9十一模具安裝調整11十二參考文獻13十三附錄 14一沖裁工藝分析該沖裁件屬結構簡單的板狀制品，沖裁件在形狀上為對稱結構，

2、材料為D310。屬于電工用硅鋼，具有良好的沖壓性能。零件圖上所有的尺寸均未標注公差，可按IT14確定沖裁件尺寸公差。查表可得各尺寸公差為48-0.62,36-0.62,6-0.3,12-0.43,3-0.25,30-0.52,24-0.52,30.025沖裁件的孔的尺寸為3mm大于沖孔的最小尺寸，該沖裁件表面質量無要求，斷面粗糙度取6.3m。二、工藝方案制定。1.該沖裁件分兩步完成，工序為沖兩圓孔-落料。根據1可以初步確定兩個方案，第一步沖孔，第二步落料第一步落料，第二步沖孔。有三種常用的模具可供選擇 根據該沖裁件的年產量為80萬件，宜才采用高效多工序模具進行成型，由于（b）方案不適宜多工序模

3、具成型，所以采用（a）種方案進行沖裁成型。三、模具類型的選擇模具類型有三種常用的模具可供選擇 采用兩套模具，分別是沖孔模與落料模具。這種單工工序模制造方便，成本低，但無法達到本制件的精度要求。級進模，把兩道工序合并在一副模具中完成，可以減少模具和設備數量，提高生產效率并容易實現自動化。復合模，能夠在一套模具中同時完成兩道工序，但是復合模結構復雜，制造成本高。根據上述條件可以采用級進模具或者復合模具進行成型。單工序模具無法達到產品的精度要求。本制件屬于小型制件，一采用成本較低，安全，自動化較高的級進模進行生產。四、沖裁排樣1、排樣圖排樣是指在條料、板料上的布置的方法，拍樣是否合理直接影響到材料利

4、用率沖模結構，沖裁件的質量和成產率。搭邊是指制件與制件之間，制件與毛刺坯側邊間的余料。起作用時補償定位誤差使條料在送進時有一定的剛度，以保證送料的順利進行，從而提高制件的質量。搭邊值查表3-13可知工件與工件之間的搭邊值為a=1.8，工件與板料邊的搭邊值為a=2.0mm.2、條料寬度與材料利用率調料寬度與導料板間距，根據本制件采用的是級進模，為了保證其精度，應該選擇有側壓裝置的模具，還必須有側刃裝置。調料寬度：B0-=(D+1.5a1+nb1)0-=(48+1.52+21.5)=540-0.5 mm導尺間距：S=48+1.5221.5+20.5=55 mm S1=481.5220.1=51.2

5、 mm進距：h=L+a=361.8=37.8 mm材料利用率：=100=49.4五、模具結構形式的選擇 1、定位方式級定位零件（1）導料板的選用選用分離式的導料板，外形尺寸縱向長度有凹模長度決定。（2）側刃的選擇 由于制件兩道工序之間的距離相對較大，步距與兩個制件的距離一致，即為37.8mm.采用雙側刃，提高制件的精度。側刃的的結構如圖所示，這種側刃所產生的毛刺處在側刃齒形沖出的寬缺口中，對定距精度沒有影響，定距精度較高。 側刃的制造公差按h6確定，帶側刃的模具，一般都在側刃孔旁的導料板上裝有擋塊，以減輕導料板擋料臺階的磨損。（3）卸料裝置的選用對于本沖裁，落料級進模，已選用最簡單的卸料裝置，

6、即彈壓卸料裝置，彈壓卸料板既起卸料作用也起壓料作用，所以沖件直平度較高，結構簡便易于制造。節約成本。在沖裁前將板料壓平，防止沖裁件翹曲。六、模架的結構形式和相關尺寸 1、模架的結構形式模架是模具的主體結構，他是連接冷沖模具工作零件的部件，所以選用模架相當重要，根據落料模的要求，搜作用的沖裁力較大，故選用導柱在兩側的中間導柱的模座結構，次結構比較平穩。 沖模的主要零件都是通過螺釘、銷釘連接到模架上，構成一幅完整的沖模結構方可使用。2、模具的尺寸根據凹凸模具的整體尺寸，查表可得到。七、壓力機的選擇1、各工序的壓力計算查附表知：b=230mpa，=190mpa，kx=0.050，kt=0.063沖裁

7、力：F=Ltb=（36248230421.52）0.3230=21.17kN沖孔：F1=kLt=1.321.520.3190=1.40kN落料沖裁力：F2=F-F1=21.17-1.40=19.77kN卸料力：Fx=kxF=0.0521.17=1.06kN推件力：Ft=nktF=140.06321.17=18.67kN 其中n=14總沖壓力：F總=F+Ft+Fx=21.17+18.67+1.06=40.9kN根據計算的總壓力，查表可選用型號為J23-6.3的壓力機。模具壓力中心的確定x0=16.67 mmy0=7.84 mm八、模架及其他零部件的確定與選擇1.凸凹模間隙確定根據經驗法，查表得：

8、Zmin=0.06mm2.凸凹模刃口尺寸計算查表確定所有尺寸的磨損系數為X=0.5，采用配合加工。沖孔：以凸模誒基準，配做凹模。 凸模 A3p=（30.50.25）0-0.250.25=3.1250-0.063 mm Cp=240.250.52=240.13 mm 凹模：A3d=A3p+Zmin=3.180-0.063 mm落料：以凹模為基準，配做凸模。 凹模 A36d=（360.50.62）0+0.250.62=35.690+0.155 mm A6d=（60.50.3）0+0.250.3=5.850+0.075 mm A12d=（120.50.43）0+0.250.43=11.7850+0.

9、108 mm A48d=（480.50.62）0+0.250.62=47.690+0.155 mm A3d=（30.50.25）0+0.250.25=2.8750+0.063 mm B12=（12+0.50.43）0-0.108=12.2150-0.108 mm C30=300.13 mm3.凸凹模外形尺寸計算導料板厚度：h1=6mm卸料板厚度：h2=8mm凸模固定板厚度：h3=20mm凸模長度：L=h1+h2+h3+h=20+8+6+33=67mm 凹模板尺寸：16012510mm導柱導套模架壓力機閉合高度最大為：170mm取上模座：16012535mm 下模座：16012540mm導柱1：

10、25130mm 導套1：258533mm導柱2：28130mm 導套2：288533mm校核：模具閉合高度H=35+40+20+50+15=155mm170mm九、固定結構的設計上下模座上各采用4個直徑為10mm的緊固螺釘，2個直徑為8mm的銷釘止轉卸料板上采用4個卸料螺釘（標準型）公稱直徑為10，尾部留有足夠的行程空間導料板通過4個直徑為8的緊固螺釘固定模柄上采用直徑為8的圓柱銷1個 防止模柄轉動十、凸模的結構形式及固定方法1、沖孔的凸模，按照如圖所示的國家標準院凸模結構及固定形式，凸模與固定板的配合h7/m6的配合2、凹模的外形結構及固定方式。 凹模的外形結構，根據工件的大小，形狀的特點來

11、選擇凹模的形狀，由于中小型模具通常采用整體式的凹模，只有大型凹模才采用鑲拼式，本沖孔落料模系中小型，所以選取整體式凹模。凹模的刃口形式，采用如下圖所示的刃口形式。這種刃口的凹模，刃口無斜度，刃口強度較好，刃口尺寸不隨修磨刃口而增大。它滿足使制件順沖壓方向退下的要求，因此能夠選用該刃口形式的凹模。3、固定板與墊板固定板按外形分為圓形和矩形兩種，主要用于固定小型凸凹模等零件，其外型做成和凹模一樣大小，厚度取凹模后的0.60.8。本課題中屬于小型的制件模具，固定板與墊板無需校核。十一、模具的安裝、調整和安全措施1、在壓力機上安裝、調整是一件很重要的工作，沖模安裝和調整不好，輕則造成沖件報廢，重則威脅

12、人身級設備安全。沖模安裝的一般注意事項；調整工作臺，準備工具，材料圖紙，模具關閉壓力機電源開關。給壓力注油，和上讓壓力機空轉，觀察設備的運行狀況。檢查壓力機上的打料裝置，應將打料螺釘調整到最高，以免調整壓力機閉合高度是在折彎。檢查壓力機和沖模的閉合高度。沖模前，應將上下模座和滑塊地賣弄的油污揩拭干凈，并檢查無異物。2、沖壓工作的安全措施沖壓工作必須特別重視安全技術，尤其是人身安全。操作時嚴禁把手伸進危險區總結經過最近一段時間的努力我的課程設計設計終于完成了。在沒有做課程設計以前覺得課程設計只是對這一年來所學知識的單純總結，但是通過這次做課程設計發現自己的看法有點太片面。課程設計不僅是對前面所學

13、知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。剛拿到課題的時候，自己完全不知道從哪里入手，在老師的耐心指導下,總算了解了設計的流程,怎么樣去完成任務書和在設計中要注意的問題與解決方案,比如,成型零件的結構設計中,凹模采用組合式可以簡化復雜的機加工藝,有利于模具成型零件的熱處理和模具的修復；圖紙的明細表中應有零件的材料、規格、數量、備注等一些內容；開模次序的確定,并采用相應機構來確保這種開模次序的實現。在進行畢業設計的過程中，我還得出一個結論：知識必須通過應用才能實現其價值！有些東西以為學會了，但真正到用的時候才發現是兩回事，所以我認為只有到真正會用的時候才是真的學會了。 在此要感謝老師對我悉心

14、的指導，感謝老師給我提出了許多不足。在設計過程中，我通過查閱大量有關資料，與同學交流經驗和自學，并通過網絡和學習設計輔助軟件等方式，使自己學到了不少知識，也經歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大在整個設計中我懂得了許多東西，也培養了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設計做的也不太好，但是在設計過程中所學到的東西是這次畢業設計的最大收獲和財富，使我終身受益。十二、參考文獻塑性成型工藝與模具設計 機械工業出版社 高錦張主編沖壓模具簡明設計手冊 北京化學工業出版社

15、赫海濱編著互換性與測量技術基礎 中國標準出版社 景旭文編著沖模設計手冊軟件版現代工程圖學 上海交通大學出版社 吳巨龍主編 附錄附錄資料：不需要的可以自行刪除液壓缸焊接工藝規范 目的和適用范圍本規范規定了液壓缸焊接件的技術要求及檢驗規則。本規范適用于我公司所有液壓缸焊接件的CO2/MAG氣體保護焊及焊條手工電弧焊接。對有特殊要求的，可參照此規范或按相關技術協議執行。本規范引用如下標準 GB/T 985 氣焊、手工電弧焊焊及氣體保護焊焊縫坡口的基本形式與尺寸GB/T 3323-2005 鋼溶化焊對接接頭射線照相和質量分級GB/T 6417.1-2005 金屬溶化焊焊縫缺陷分類及說明GB/T 811

16、0 氣體保護電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲GB/T 12469-1990 焊接質量保證鋼熔化焊接頭的要求和缺陷分級GB/T 15830-1995 鋼制管道對接環焊用技術條件JB/T 6046 碳鋼、低合金鋼焊接構件縫超聲波探傷方法和檢驗結果的分級JB/T 5943-1991 工程機械 焊接件通焊后熱處理方法XYG8-10 抽樣檢查方法技術要求3.1. 液壓缸焊接件的制造應符合經規定程序批準的產品圖樣及技術文件和本標準的規定3.2.CO2鋼瓶的使用要求 常溫（20 C50C）下瓶裝液態CO2壓力應在5MPa以上，瓶中壓力小于1MPa時不得再繼續使用，不用時鋼瓶應放完余氣以備再次充裝。3.3. 焊接件

17、材料和焊接材料3.3.1 用于焊接件的材料鋼號、規格尺寸等應符合圖樣要求，檢驗合格后方可使用。常用鋼號為Q235、20、35、45、27SiMn。3.3.2 用于焊接的材料和焊接材料進廠時應按材料標準規定，檢驗合格后方可使用。3.3.3 焊接材料選用應按工藝技術文件的規定，凡技術文件中未明確規定焊條、焊絲型號時，焊條型號為E5016；焊絲型號為ER50-6，如需高強度焊絲時應選用HO8Mn2SiMoA.焊絲應符合GB/T 8110標準。3.3.4 焊條在施焊前必須烘干，烘干后的焊條在一天內使用，超過一天，必須重新烘干，烘干次數不得超過三次。3.4 焊前要求3.4.1 全部零件須檢驗合格后，方可

18、組裝。3.4.2 組裝焊接零件的焊縫坡口形式與尺寸及焊縫間隙應符合經規定程序批準的產品圖樣及技術文件。設計編制工藝要求符合GB/T 985的規定。3.4.3 CO2或混合保護氣體焊前必須放水提純。3.4.4 焊接前需將距焊縫邊緣（不小于10mm）范圍內焊接結構表面上的鐵銹、油、油漬、塵土等雜物除凈，并去除潮濕。焊絲、焊條無缺損及油污。3.4.5 液壓缸用油管、芯管、缸體等過油腔體施焊前，必須對管內外表面進行酸洗、磷化或噴砂處理除銹。3.4.6 焊前預熱處理凡公稱尺寸200mm的45#鋼材料必須進行焊道預熱處理，預熱溫度為200C250C。特殊要求除外。3.5 焊接要求3.5.1 定位焊采用的焊

19、接規范應與正式焊接時相同3.5.2 首次采用焊接的新牌號鋼材、新焊條、新焊絲的焊接工藝、新的焊接方法等，必須在正式施焊前做出工藝評定，評定合格后方能施焊。3.5.3 禁止在非焊縫區引弧，焊接工藝參數應符合工藝要求。3.5.4 在焊接過程中對粗糙度要求Ra3.2以上的表面應加以保護。3.5.5 對圖樣及工藝規程中焊接表示不明確的零件不得焊接，經技術部門相關人員解釋后方可施焊。3.6 焊后要求3.6.1 焊后應去除焊瘤、焊漬、保證焊縫表面的平整，對于未清理焊縫的工件視為不合格品。3.6.2 沒有特殊要求的焊縫不得打掉余高。3.6.3 除特殊部位需要焊后低溫熱處理的零件按工藝要求參數焊后熱處理，其余

20、需要焊后熱處理的焊接件應符合JB/T 6046標準。3.6.4 對有油口、接頭座、油管、螺紋等的焊接件，應特別注意避免磕碰，按相應的防護工藝規范加以保護。3.6.5 焊接接頭缺陷根據GB/T 6417.1-2005標準，將焊接缺陷分為六大類來判斷：裂紋、孔穴、固體夾雜、未熔合和未焊透、形狀缺陷、其他缺陷。根據GB/T 3323-2005標準中，按缺陷的性質、缺陷的尺寸及數量將焊縫質量分為、共四級（質量依次降低），按規定我廠液壓缸焊接件的焊縫質量等級為不低于級。3.6.6 液壓缸常見焊接形式的焊縫收弧位置見表1的要求。3.6.7 外部形狀缺陷應符合表2的要求。3.6.8 焊縫的內部缺陷應符合表3

21、的要求。3.6.9 有密封性要求的液壓缸零件焊縫，不得有滲漏。3.6.10 焊后按要求打上焊工的印記。檢驗規則4.1 焊接件的質量應按圖樣、工藝文件及本標準進行檢驗。4.2 焊縫的外部幾何形狀用量具或樣板逐件檢驗，焊縫收弧位置應符合表1的規定，外部形狀缺陷應按表2逐件進行檢驗。4.3 焊縫的內部缺陷按XYG8-10抽樣檢查方法進行抽樣檢驗，應符合表3的規定。4.4 密封檢驗、探傷及機械性能檢驗按圖樣、相關技術文件或定貨技術要求中的規定進行。4.5 規定公稱尺寸200mm的缸筒、法蘭及活塞桿上環形焊縫按工藝要求檢查表面產生的氣孔、裂紋，可用表面著色法檢驗。4.6 規定公稱尺寸200mm的缸筒、法蘭及活塞桿上環形焊縫按工藝要檢查內部的氣孔、裂紋、固體夾渣、未熔合和未焊透缺陷，可用超聲波探傷檢查，探傷長度不小于焊縫全長的30%，當發現缺陷時應加大透視長度，以及全部焊縫進行透視。4.7 凡評定為不合格的焊縫，須經技術質量部門的同意后方可返修，同一焊縫最多返修次數不多于兩次。表1 液壓缸常見焊接形式的焊縫收弧位置序號項目簡圖說明1缸底軸測圖：類似起重機支腿缸、伸臂缸焊