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沖孔落料級(jí)進(jìn)模,設(shè)計(jì)者 ：徐淼華 學(xué) 號(hào) ：20050457 指導(dǎo)老師：胡淑芬,目錄,一：引言 二：沖壓工藝分析 三：沖壓工藝方案的確定 四：沖壓工藝的計(jì)算 五：復(fù)合模主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 六：沖模結(jié)構(gòu)的確定 七：支撐板結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 八：模座的設(shè)計(jì) 九：其他零件的選擇 十：裝配圖 十一：致謝,一：引言,隨著社會(huì)的發(fā)展，模具行業(yè)的興起。在社會(huì)上，沖壓工藝用途十分的廣泛，與制造成為一個(gè)行業(yè)越來(lái)越來(lái)受到人們的重視。 模具是一種技術(shù)密集、資金密集型產(chǎn)品，在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)巾的地位也非常重要。模具工業(yè)已被我國(guó)正式確定為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，并在“十五”中列為重點(diǎn)扶持產(chǎn)業(yè)。由于新技術(shù)、新材料、新工藝的不斷發(fā)展，促使模具技術(shù)不斷進(jìn)步，對(duì)人才的知識(shí)、能力、素質(zhì)的要求也在不斷提高。我國(guó)模具行業(yè)將向大型、精密、復(fù)雜、高效、長(zhǎng)壽命和多功能方向發(fā)展。目前，電子、汽車(chē)、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電、通訊和軍工等產(chǎn)品中，6080的零部件，都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表現(xiàn)出來(lái)的高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所無(wú)法比擬。模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和開(kāi)發(fā)能力。我國(guó)模具行業(yè)日趨大型化，而且精度將越來(lái)越高。,模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛，模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用能極大地影響模具制造周期。使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本。同時(shí)，快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊。由于人們要求模具的生產(chǎn)周期越短越好，因此開(kāi)發(fā)快速經(jīng)濟(jì)模具越來(lái)越引起人們的重視。 模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是機(jī)械及其它制造行業(yè)快速增長(zhǎng)的同時(shí)不斷發(fā)展完善的。通過(guò)在機(jī)械行業(yè)的工作實(shí)踐，深深體會(huì)到了模具在機(jī)械制造業(yè)中的巨大作用。模具的大量使用使的零件加工的周期縮短，成本降低。一個(gè)高質(zhì)量的模具可以直接投入產(chǎn)品的裝配，這一點(diǎn)在鑄件中更能顯現(xiàn)，好的毛坯件需要的額外加工量小，材料損耗小，很好的降低了生產(chǎn)成本。 模具的發(fā)展前景將越來(lái)越好。模具性能越來(lái)越高，生產(chǎn)的零件可以達(dá)到的數(shù)控加工的精度，甚至更高，產(chǎn)量又十分巨大。投身模具事業(yè)將會(huì)給自己的人生帶來(lái)輝煌。,二：沖壓工藝分析,2.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形狀分析 計(jì)題目設(shè)計(jì)一止動(dòng)件 材 料：Q215 板料厚度：t=0.5mm 生產(chǎn)批量：大批量 任 務(wù)：編制沖壓工藝方案、設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu),圖2-1 零件圖（材料Q215 t=0.5）,三：沖壓工藝方案的確定,將以上精度與零件簡(jiǎn)圖中所標(biāo)注的尺寸公差相比較，可認(rèn)為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證其它尺寸標(biāo)注、生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁的工藝要求，固定擋料銷(xiāo)粗定位、導(dǎo)正銷(xiāo)精定位、自然漏料方式的沖孔落料符合級(jí)進(jìn)模進(jìn)行加工。 方案一采用復(fù)合模加工。復(fù)合模的特點(diǎn)是生產(chǎn)率高，沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對(duì)位置精度高，沖模的輪廓尺寸較小。但復(fù)合模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，成本高。復(fù)合模主要用于生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖裁件。 方案二采用級(jí)進(jìn)模加工。級(jí)進(jìn)模比單工序模生產(chǎn)率高，減少了模具和設(shè)備的數(shù)量，工件精度較高，便于操作和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。對(duì)于特別復(fù)雜或孔邊距較小的沖壓件，用簡(jiǎn)單?；驈?fù)合模沖制有困難時(shí)，可用級(jí)進(jìn)模逐步?jīng)_出。但級(jí)進(jìn)模輪廓尺寸較大，制造較復(fù)雜，成本較高，一般適用于大批量生產(chǎn)小型沖壓件。 方案三采用單工序沖裁模。無(wú)導(dǎo)向單工序沖裁模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造周期短、成本低、但模具壽命低、沖裁精度差、操作也不安全。一般用于精度要求不高、形狀簡(jiǎn)單、批量小或試制件；導(dǎo)柱式?jīng)_裁模比無(wú)導(dǎo)向式?jīng)_模裁的精度高、壽命長(zhǎng)、使用安全方便，但輪廓尺寸較大、模具較重、制造工藝復(fù)雜、成本較高、它廣泛用于生產(chǎn)批量大、精度要求較高的沖裁件。 綜合比較以上三個(gè)方案其中方案二級(jí)進(jìn)模加工比其他兩種方案較好,四：沖壓工藝的計(jì)算,4.1排樣 1.合理排樣并繪制排樣圖，計(jì)算出材料利用率， ，側(cè)邊取搭邊值。查表得 則步距 mm; 條料寬度 其一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率h可由下式計(jì)算得出： （2-1） 式中： A ---------- 一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積（mm2）； B --------- 條料寬度（mm2）； S --------- 步距（mm2）。 ==65%,,,,,,,,,4.2計(jì)算沖壓力 平刃口沖裁模的沖裁力F一般按下式計(jì)算： 、K、L、t、 分別是沖裁力、沖裁周邊長(zhǎng)度、材料厚度，材料抗剪強(qiáng)度，系數(shù)。該模具采用彈性卸料和下出料方式。 影響這些力的因素較多，主要有材料的力學(xué)性能、材料的厚度、模具間 隙、凹模洞口的結(jié)構(gòu)、搭邊大小、潤(rùn)滑情況等，一般常用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 卸料力： 推件力： 、是卸料力、推件力系數(shù). n是卡在凹模內(nèi)的沖裁件（或廢料）數(shù)。n= 式中的h和t分別表示凹模洞口的直刃壁高度與板料厚度。 其中：查表取普通碳素鋼B3的抗剪強(qiáng)度：（GB 7001988） 卸料力系數(shù)：Kx = 0.055 推件力系數(shù)：KT = 0.063 同時(shí)梗塞在凹模內(nèi)的工件數(shù)：n = h/t 1.沖孔力： =12123.45N 卸料力： =666.49N 推件力： =1557.57N =12123.54+666.49+1527.57=14317N 2.落料力 卸料力 =20458.54N 推件力 =N =415856.27N 本設(shè)計(jì)中模具使用沖孔和落料結(jié)構(gòu)形式，因此沖壓力：可由下式計(jì)算得出： 總沖壓力：=14317+415856.27=430173.27N,,,,,,,,,,,,4.3計(jì)算壓力中心 模具的壓力中心應(yīng)該通過(guò)壓力機(jī)滑塊的中心線。對(duì)于有模柄沖模來(lái)說(shuō)，須使壓力中心通過(guò)模柄的中心線。否則，沖壓時(shí)滑塊就會(huì)承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具導(dǎo)向部分不正常的磨損，還會(huì)使合理間隙得不到保證，從而影響制件質(zhì)量和降低模具壽命甚至損壞模具。在實(shí)際生產(chǎn)中，可能出現(xiàn)沖模壓力中心在沖壓過(guò)程中發(fā)生變化的情況，或者由于沖件的形狀特殊，從模具結(jié)構(gòu)考慮，不宜于使壓力中心與模柄中心相重合的情況，這時(shí)應(yīng)注意使壓力中心的偏離不致超出所選用壓力機(jī)允許的范圍。,4.4沖裁模間隙值的計(jì)算 確定凸、凹模合理間隙的方法有理論法和查表法兩種。由于理論計(jì)算法在生產(chǎn)中使用不方便，常用查表法來(lái)確定間隙值。對(duì)于尺寸精度、斷面垂直度要求不高的板料的普通沖裁，以提高模具壽命為主，可采用大間隙值。查我國(guó)沖裁間隙指導(dǎo)性技術(shù)文件推薦的間隙值表可得：Zmin =0.040mm ，Zmax = 0.060mm ，根據(jù)凸凹模的加工方法的不同，刃口的計(jì)算方法也不同，基本上可分為兩類(lèi)：凸模與凹模分別加工法，凸模與凹模配合加工法。 凸凹模配合加工法就是先按設(shè)計(jì)尺寸制出一個(gè)基準(zhǔn)件（凸模或凹模），然后根據(jù)基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸按間隙配制另一件。因?yàn)檫@種加工方法的特點(diǎn)是模具的間隙由配置保證，工藝比較簡(jiǎn)單，并且還可以適當(dāng)放大基準(zhǔn)件的制造公差，使得制造也容易。且精度要求不高，故采用此方法。目前，一般工廠也常常采用此方法。 因。,五：復(fù)合模主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算,5.1凸模 由于沖件的形狀和尺寸不同，沖模結(jié)構(gòu)與加工以及裝配工藝等實(shí)際條件也不同，所以實(shí)際生產(chǎn)中使用的凸模的結(jié)構(gòu)形式很多。其截面形狀有圓形和非圓形；刃口形狀有平刃和斜刃等。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)采用截面形狀為圓形凸模。 凸模長(zhǎng)度計(jì)算：凸模長(zhǎng)度需根據(jù)沖模的結(jié)構(gòu)要求和凸模刃磨量等因素確定?？砂聪率接?jì)算：L = h1+h2+ h3 式中 h1 凸模固定板厚度 h2 卸料板厚度 h3 增加長(zhǎng)度。（本設(shè)計(jì)取44/mm） 則： L = 20+16+25=61mm,5.2凹模 凹模類(lèi)型很多，凹模的外形有圓形和矩形；結(jié)構(gòu)有整體式和鑲拼式；刃口有平刃和斜刃。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于沖裁件的形狀和尺寸千變?nèi)f化，因而大量使用外形為圓形或矩形的凹模板，在其上面開(kāi)設(shè)所需要的凹模洞口，用螺釘和銷(xiāo)釘直接固定在模板上。本設(shè)計(jì)也采用此種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。 值得注意的是，凹模采用螺釘和銷(xiāo)釘定位固定時(shí)，要保證螺孔（或沉孔）間、螺孔與銷(xiāo)孔間及螺孔、銷(xiāo)孔與凹模刃壁間的距離不能太近，否則會(huì)影響模具壽命。孔距的最小值可參考相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)。對(duì)于孔口的結(jié)構(gòu)形式，本設(shè)計(jì)采用常用的適用于非圓型孔的階梯形直刃壁型孔。要確定凹模厚度，凹模寬度，凹模邊長(zhǎng)。,,六：沖模結(jié)構(gòu)的確定,6.1 定位裝置 1.本設(shè)計(jì)中，在送料方向的垂直方向上需用上一個(gè)始用擋料銷(xiāo)對(duì)首次沖裁時(shí)定位用，其結(jié)構(gòu)如下查表得采用初始擋料銷(xiāo)：446 JB/t7649.1，彈簧：0.8820，彈簧心柱：616.,2.在第二次送料始用擋料銷(xiāo)將不用，將采用固定擋料銷(xiāo)對(duì)料進(jìn)行粗定位其結(jié)構(gòu)如下 A型固定擋料銷(xiāo) 直徑d（h11）=80 -0.075 /mm的A型固定擋料銷(xiāo)： 固定擋料銷(xiāo)A6 JB/T 7649.10 d1(m6) =8 +0.008 +0.002 /mm h = 2mm L = 8/mm 材料：45，熱處理硬度4348HRC 技術(shù)條件：按JB/T 7653-1994的規(guī)定 3.使用導(dǎo)正銷(xiāo)的目的是消除送進(jìn)導(dǎo)向和送料固定板等粗定位的誤差，保證孔與外形相對(duì)位置公差的要求，其結(jié)構(gòu)如下圖。,3.使用導(dǎo)正銷(xiāo)的目的是消除送進(jìn)導(dǎo)向和送料固定板等粗定位的誤差，保證孔與外形相對(duì)位置公差的要求，其結(jié)構(gòu)如下圖。 A型導(dǎo)正銷(xiāo) 導(dǎo)正銷(xiāo)的基本尺寸可按下次計(jì)算： d d導(dǎo)正銷(xiāo)的基本尺寸； 沖孔凸模的直徑； 導(dǎo)正銷(xiāo)與沖孔凸模直徑的差值；查表得：=0.06 即 d=9.18-0.06=9.12 查表得d=10 導(dǎo)正銷(xiāo)高度查表得 h=1 , L=36 , =13, C=3, 標(biāo)記：A型導(dǎo)正銷(xiāo) 材料為T(mén)8A,熱處理硬度為50-54HRC 技術(shù)條件按卸料裝置其作用是當(dāng)沖模完成一次沖壓之后，把沖件或廢料從模具工件零件上卸下來(lái)，以便沖壓工作繼續(xù)進(jìn)行。,6.2 卸料裝置 1.卸料螺釘其結(jié)構(gòu)如下圖。卸料裝置其作用是當(dāng)沖模完成一次沖壓之后，把沖件或廢料從模具工件零件上卸下來(lái)，以便沖壓工作繼續(xù)進(jìn)行2.橡膠彈簧具有重量輕，彈性大，變形不受限制，較高的內(nèi)阻，可吸收沖擊和高頻振動(dòng)能量，工作平穩(wěn)，噪聲小，安裝和調(diào)試方便，便于維護(hù)和保養(yǎng)等優(yōu)點(diǎn)。另外，橡膠彈簧可同時(shí)承受多向載荷，可使系統(tǒng)簡(jiǎn)單。所以本設(shè)計(jì)采用橡膠彈簧。,6.3導(dǎo)向零件 導(dǎo)柱導(dǎo)套裝配圖,6.4 模架 本設(shè)計(jì)采用適用于所有中小型模具的壓入式模柄，它與模座孔采用H7/m6過(guò)渡配合。具體標(biāo)準(zhǔn)如下： A型壓入式模柄 直徑d(js10) = mm、高度L =75mm的A型壓入式模柄： 模柄A2575JB/T 7646.1 d1(m6) = mm d2 = 33mm d4(H7) = mm L1 =30mm L2 =4mm L3 =2.5mm 材料：Q235-A F 技術(shù)條件：按JB/T 7653-1994的規(guī)定,七：支撐板結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì),固定板、設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)分析，本設(shè)計(jì)只在凸模采用矩形的固定板固定，其平面輪廓尺寸除應(yīng)保證凸模安裝孔外，應(yīng)還考慮螺釘和銷(xiāo)孔的位置，厚度一般取為凹模的60%80%。固定板孔與凸模采用過(guò)渡配合(H7/m6)，壓裝后端面磨平，以保證沖模的垂直度。 墊板主要用于直接承受和擴(kuò)散凸（凹）模傳來(lái)的壓力，防止模座承受過(guò)大壓力而出現(xiàn)凹坑，影響模具正常工作。墊板厚度一般取612mm，外形尺寸按固定板形狀決定。常用材料為45鋼、T8。 固定板、墊板的基本結(jié)構(gòu)、尺寸可按GB2858.1-81 GB2858.6，GB2859.GB2859.6選取。尺寸選擇如本設(shè)計(jì)采用彈壓卸料板作為壓料和卸料的裝置，其寬度和長(zhǎng)度均與固定板的長(zhǎng)度、寬度一致，,八：模座的設(shè)計(jì),8.1上模座,8.2下模座,九：其他零件的選擇,螺釘使用內(nèi)六角螺釘 圓柱銷(xiāo)釘：本設(shè)計(jì)除特殊說(shuō)明外，一律選用1060的銷(xiāo)釘定位。配合間隙為m6/h8 防動(dòng)銷(xiāo)選用 612配合間隙為H8/h7材料,十：裝配圖,十：致謝,在經(jīng)過(guò)將近兩個(gè)月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 在這里首先要感謝我的導(dǎo)師胡淑芬老師。胡淑芬平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計(jì)雖不復(fù)雜煩瑣，但是胡老師仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯(cuò)誤。除了敬佩胡老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 還要感謝大學(xué)四年來(lái)所有的老師，為我打下機(jī)械專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)；同時(shí)還要感謝所有的同學(xué)們，正是因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?lì)，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會(huì)順利完成。最后感謝工學(xué)院和我的母校江西農(nóng)業(yè)大學(xué)四年來(lái)對(duì)我的大力栽培,