1、沖壓工藝模具學(xué)課程設(shè)計說明書 學(xué)校： 院系： 班級： 姓名 學(xué)號 指導(dǎo)教師： 沖壓工藝模具學(xué)實訓(xùn)說明書 摘要本次的課程設(shè)計是一個簡單的防滑墊圈及其復(fù)合模設(shè)計，此副模具是采用落料沖孔兩道工序相結(jié)合的復(fù)合模，本人經(jīng)查閱相關(guān)書籍、資料以及對設(shè)計此副模具所要用到的相關(guān)公式、數(shù)據(jù)作出了一個準(zhǔn)確的依據(jù)。本次課程設(shè)計一共分為兩部分，和其他模具的設(shè)計一樣，第一部是對零件進行工藝分析，接著對工藝方案進行比較，最終確定選用復(fù)合模加工制件的工藝方案。然后畫工序圖、排樣圖以及對材料利用率的計算，計算沖壓力，選擇沖壓機。然后填寫沖壓工藝規(guī)程卡。第二部分是沖壓模具的設(shè)計，選擇沖模類型以及結(jié)構(gòu)形式，定位方式，卸料方式，模具

2、設(shè)計計算（主要計算各類主要零件的外形尺寸），最后確定凸凹模工作部分尺寸。關(guān)鍵詞：墊圈 落料 沖孔前言在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具是重要的工藝裝備之一，它在鑄造、鍛造、沖壓橡膠等生產(chǎn)行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。由于采用模具進行生產(chǎn)能夠提高生產(chǎn)效率，節(jié)約原材料，降低成本，并可保證一定的加工質(zhì)量要求。所以，汽車、飛機、拖拉機、電器、儀表、玩具等的零部件很多采用模具來加工。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品的更新?lián)Q代加快，對產(chǎn)品質(zhì)量外觀不斷提出新要求，對模具質(zhì)量要求也越來越高。模具的設(shè)計、制造工業(yè)部門肩負著為相關(guān)企業(yè)和部門提供產(chǎn)品的重任。如果模具設(shè)計及制造水平落后，產(chǎn)品質(zhì)量低劣，制造周期長，必將影響產(chǎn)品的更新?lián)Q代，使產(chǎn)品失

3、去競爭能力，阻礙生產(chǎn)和經(jīng)濟的發(fā)展。因此，模具設(shè)計及制造技術(shù)在國民經(jīng)濟中的地位是顯而易見的。金屬板料沖壓是模具在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的加工形式之一，隨著市場競爭日趨加劇，產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高，對生產(chǎn)的安全性，操作的方便性等要求也日益提高。模具作為沖壓生產(chǎn)的基本要素，其設(shè)計制造技術(shù)受到普遍重視。因此學(xué)習(xí)模具課程，進行模具設(shè)計也是適應(yīng)現(xiàn)代化工業(yè)要求的。這次課程設(shè)計的內(nèi)容是利用CAD等系列軟件設(shè)計材料為H62-M的黃銅墊圈沖壓模具，說明書有四部分內(nèi)容，敘述了整個設(shè)計的過程。分析了零件的工藝性，經(jīng)濟性，確定零件的沖壓工藝方案及其模具的結(jié)構(gòu)。然后進行模具零件的設(shè)計計算。計算出零件尺寸后，通過CAD軟件做出各個零

4、件的實體，最后完成模具裝配。由于時間比較倉促，有的地方考慮不足，希望老師予以指導(dǎo)。課程設(shè)計任務(wù)說明書實訓(xùn)題目三： 如圖1-1所示為墊圈零件沖裁圖，材料H62-M銅片，料厚t=1.5mm,大批量生產(chǎn)，試確定沖裁工藝性，設(shè)計沖裁模。圖1-1實訓(xùn)任務(wù)：1、 編制工件沖壓工藝規(guī)程；2、 繪制模具裝配總圖（A0）；3、 繪制1-2個非標(biāo)準(zhǔn)零件工作簡圖（圖紙幅面自行確定）；4、 制定選定非標(biāo)準(zhǔn)零件的加工工藝規(guī)程，編制相應(yīng)的數(shù)控電火花線切割加工程序（格式自選）；5、 編寫設(shè)計說明書；6、 模具裝配、調(diào)整；7、 試模。 沖壓工藝模具學(xué)實訓(xùn)說明書 目錄目錄 1摘要.2前言.2一、零件的工藝分析.3二、沖壓工藝方

5、案的確定.3三、排樣方案的確定.41、 排樣方法介紹42、 搭邊值的確定43、 材料利用率4四、計算工序壓力.4五、壓力機的初選.5六、沖壓模具設(shè)計.51、 模具結(jié)構(gòu)類型及結(jié)構(gòu)形式52、 定位方式53、 卸料方式5七、模具設(shè)計計算.51、 計算模具壓力中心52、 計算或估算各主要零件外形尺寸63、 確定凸凹模間隙，計算凸凹模工作部分尺寸.74、 校核壓力機8結(jié)論.9致謝.9參考文獻.9 沖壓工藝模具學(xué)實訓(xùn)說明書 第1章 零件的工藝性分析1、分析零件的沖壓工藝性：(1 )該制件材料為H62-M，它的抗剪切強度有三種形式：軟的，=260Mpa 半硬的 =300Mpa 硬的=420Mpa，取=420

6、Mpa作為制件的抗剪切強度值，它具有良好的沖壓性能。(2)工件結(jié)構(gòu)：該制件形狀簡單，對稱。孔邊距遠大于凸凹模允許的最小壁厚，故可以考慮用復(fù)合沖壓工序。(3)尺寸精度：該制件所有尺寸都未標(biāo)注公差，按IT14級確定工件的公差。一般的沖壓均能滿足其尺寸精度要求。經(jīng)查公差表，各尺寸公差分別為： 22.30- 0.53 ；6 0- 0.3 ；140- 0.43 ；6.50+0.36 結(jié)論：該制件可以沖裁。 第2章 沖壓工藝方案的確定該工件包括落料、沖孔兩個基本工序，可以有以下三種工藝方案：方案一：先落料，后沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。方案二：沖孔落料復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：沖孔落料連續(xù)沖壓，采用級

7、進模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序兩副模具，成本高且生產(chǎn)效率低，兩次定位累計誤差大，難以滿足大批量生產(chǎn)要求。方案二也只需要一副模具，且生產(chǎn)效率也很高，并且容易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，由于此制件所有尺寸都屬于自由公差，尺寸精度要求并不高，只要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正足夠可以保證沖壓件的形狀精度，所以此制件即可以用復(fù)合模也可以用級進模進行生產(chǎn)。結(jié)論：此制件采用導(dǎo)正銷級進模生產(chǎn)，即選擇方案三。第3章 主要設(shè)計計算1、排樣方式的確定及計算(1)確定搭邊值，由于材料厚度t=1.5mm,經(jīng)查冷沖模設(shè)計表可知，側(cè)面搭邊值a=1.2mm，工件間搭邊值a1=1mm（此搭邊值為最小搭邊值）(2)計算送料步距A：經(jīng)

8、計算求得A=14+a1=15mm(3)計算料條寬度B：經(jīng)計算求得 B0- =（Dmax+2a+z）0- =(22.3+21.2+0.5) 0- 0.15=25.20- 0.15 圓整后B=260- 0.15 ，側(cè)面搭邊值為a=1.85mm(4)導(dǎo)料板間的距離 B0 =B+Z=26+0.5=26.5mm 以上式中：B條料的寬度，單位mm Dmax 沖裁件垂直于送料方向的最大尺寸，單位mm a側(cè)搭邊值 z導(dǎo)料板于最寬條料之間的間隙 條料寬度的單向（負向）公差(5)排樣圖如下(6)計算材料的利用率：一個步距內(nèi)的材料利用率 = S AB 100% = 173 15 26 100% = 44.35% 一

9、張板料的利用率1 = nS LB 100% 總的材料利用率總 = nS LB1 100%n 一張板料上沖裁件的總數(shù)目S 一個沖裁件的實際面積，單位 mm 2L 板料長度，單位mmB 板料寬度，單位mm查表可知：可利用900 1000的板料沖裁制件。 方案一：可裁34個條料（261000），一個條料可制成n個制件。 n = 1000 15 = 66.67， 取n = 66，則1 = 66 173 26 1000 100% = 43.9% 總 = 66 34 173 900 1000 100% = 43.1% 方案二：可裁38個條料（26 900），一個條料可制成n 個制件。 n = 900 15

10、 =60，則1 = 60 173 26 900 100% = 44.3% 總 = 60 38 173 900 1000 100% =43.8%兩種方案相比較，取總 較大值，即總 = 43.8%確定方案二為此制件的裁剪方案。 沖壓工藝模具學(xué)實訓(xùn)說明書 2、沖壓力的計算(1)建立壓力中心坐標(biāo)圖如下圖(2)經(jīng)計算L周長 = 61.8 ；小圓周長為L1 = 6.5 = 20.4X0 = 6.5 15 L周長 + 6.5 = 20.4 15 61.8 + 20.4 = 306.15 82.2 = 3.7 y0 = 0(3)沖孔力由 F沖 = KLtb L-沖減周邊長度 t-材料厚度 b-抗剪強度 K-考

11、慮模具間隙的不均勻、刃口的磨損、材料力學(xué)性能與厚度的波動等因素引入的修正系數(shù)，一般取K=1.3故F沖 = 1.3 20.4 1.5 420 = 16708N(4)落料力 F落 = 1.3 61.8 1.5 420 = 50614N(5)沖裁力 F = F沖 + F落 = 16708 + 50614 = 67322N(6)卸料力的計算 F卸 = K卸 F = 0.05 67322 = 3366N，K卸 = 0.05（查表可得）(7)推件力的計算 F推 = n K推 F = 4 0.055 67322 = 14810N，K推 = 0.055（查表可得）其中n = h 1 t = 7 1 1.5 =

12、 4（h查沖模設(shè)計表可得則總的沖壓力F總 = F + F卸 + F推 = 85498N故P = （1.11.3）F總 = 1.1 85498 = 94047N= 94.047KN從滿足沖壓力的要求來看由國家標(biāo)準(zhǔn)初選J23-10壓力機 所選擇壓力機的相關(guān)參數(shù)型號公稱壓力/kN滑塊行程/mm最大封閉高度/mm工作臺尺寸/mm立柱距離/mm可傾斜角/·封閉高度調(diào)節(jié)量/mmJ23-1010045180300×45018035352.模具工作尺寸的計算估算凹模尺寸 凹模厚度為 H=0.1P ，P=51760 H=0.1*51760=17.3mm 凹模長度L的確定 W1=2.1H=36

13、.33mm 工件b=22.3mm L=b+W1=94.96 凹模寬度B的確定 步距S=15.8mm 工件=14mm W2=1.5H B=15.8+14+2*1.5*17.3=81.7mm 根據(jù)矩形凹模板查得凹模尺寸為 100X80X18 固定板 100X80X12 墊板 100X80X8 H凸=H凹+H固定板=18+12=30mm推件器：H=H凹-3t=18-4.5=13.5mm卸料板 100X80X10凸凹模：H=H缷+H固+15=10+12+15=37mm 上模座 100X801X30下模座 100X80X353、確定凸凹模間隙，計算凸凹模工作部分尺寸該零件為沖孔落料件，6.5的孔由沖孔獲

14、得，14、22.3、6由落料獲得查表得，2Cmin=0.15，2Cmax=0.19，則 2Cmax-2Cmin=0.19-0.15=0.04mm由公差表查得，6.5為IT14級，=0.36，取x=0.5；14為IT14級，=0.43，取x=0.522.3為IT14級，=0.52，取x=0.5，6為IT14級，=0.30，取x=0.5沖孔6.5：dp=(dmin+x) =(6.5+0.5*0.36) =6.68 dd=(dp+2Cmin) =(6.68+0.15) =6.83 校核： + 2Cmax-2Cmin 0.0145<0.04(滿足間隙公差條件)落料14： Dd=(Dmax-x)

15、=(14-0.5*0.43) =13.785 Dp=(Dd-2Cmin) =(13.785-0.15) =13.635 校核：0.011+0.006=0.017<0.04(滿足間隙公差條件)落料22.3： Dd=(Dmax-x) =(22.3-0.5*0.52) =22.04 Dp=(Dd-2Cmin) =(22.04-0.15) =21.89 校核：0.012+0.008=0.02<0.04(滿足間隙公差條件)落料6： Dd=(Dmax-x) =(6-0.5*0.30) =5.85 Dp=(Dd-2Cmin) =(5.85-0.15) =5.704、校核壓力機 校核閉合高度Hm

16、經(jīng)查得機床最大閉合高度Hmax=180mm 最小閉合高度Hmin=135mm H模=8+2+18+37+8+30+35=148mm Hmax-5HmHmin+10 180-5148135+10(滿足條件) 校核公稱壓力Fg F落=30.4KN，F(xiàn)缷=0.02Fp=0.608KN，F(xiàn)推=nk1Fp=1.824KN F總=30.4+0.608+1.824=32.832KN Fg=160KN Fg>F總（滿足條件） 工作臺校核 工作臺面尺寸應(yīng)大于模具尺寸50-70mm， 則Ln=306+50=356mm 沖壓工藝模具學(xué)實訓(xùn)說明書 Bm=170+50=220mm， 經(jīng)查得工作臺前后長300mm，

17、左右長450mm，滿足條件。 結(jié)論時光匆匆而逝，兩個周的墊圈工藝及其模具設(shè)計畫上了圓滿的句號。在設(shè)計過程中，查閱有關(guān)模具設(shè)計手冊與冷模具設(shè)計的資料并繪制出成形的總裝配圖及各種無標(biāo)準(zhǔn)零件圖。本設(shè)計說明書詳細介紹了墊圈冷沖壓模具設(shè)計過程，對各個工序的設(shè)計構(gòu)思及具體實施方案，主要有前言，設(shè)計說明書，講述模具設(shè)計工藝方案及工藝過程等。設(shè)計的要求是首先要保證產(chǎn)品質(zhì)量節(jié)約原材料，降低勞動強度，降低成本，提高勞動生產(chǎn)率原則，制圖符合國家標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)注尺寸合理，圖面整潔，布局合理，說明書力求系統(tǒng)性強，易懂，便于查看。通過這次冷沖模的設(shè)計讓我知道：冷沖模是建立在金屬塑性變形的基礎(chǔ)上，在常溫下利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形從而獲得一定形狀、尺寸和性能的零件的一種壓力加工方法。并且通過這次冷沖模設(shè)計，使我重新溫習(xí)了以前學(xué)過的有關(guān)機械方面的知識，并且通過查閱資料了解了一些新的知識，使我對模具設(shè)計有了更進一步的了解。致謝通過這次的模具設(shè)計，使我對模具有了更深的了解，尤其是沖模的定義、分類、結(jié)構(gòu)組成及工作原理。實際制作模具更是一項艱難地工作，很多工作都是靠經(jīng)驗的，書本上是學(xué)不到的。在此次設(shè)計過程中遇到了很多問題，但最后都一一解決了，在此要由衷的感謝王進老師，正是由于他的細心指導(dǎo)