1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上成績 東南大學成賢學院課 程 設 計 報 告題 目 沖壓模具課程設計 課 程 名 稱 沖壓模具課程設計 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 11模具1班 學 生 姓 名 曹維帥 學 號 設 計 地 點 東南大學成賢學院 指 導 教 師 葛永成 專心-專注-專業(yè)目 錄第三章 工藝計算4第四章 模具設計與設備選用.8參考文獻16第一章 緒論1.1 產(chǎn)品介紹 圖1.1 產(chǎn)品三維圖 此產(chǎn)品為固定板沖孔，其三維造型如圖1.1所示，生產(chǎn)此零件采用的材料為Q235鋼，生產(chǎn)批量為少量。1.2課題介紹本次課題主要是分析固定板沖壓產(chǎn)品的工藝性，繪制產(chǎn)品的三維圖，在多中工藝方案中選擇其

2、最優(yōu)沖壓工藝方案，然后進行工藝計算、確定其模具結構并設計其模具。第二章 工藝設計2.1 產(chǎn)品沖壓工藝性分析沖壓工藝設計主要包括沖壓件的工藝性分析和沖壓工藝方案的確定兩個方面的內(nèi)容。良好的工藝性和合理的工藝方案，可以用最小的材料消耗，最少的工序數(shù)量和工時，穩(wěn)定地獲得符合要求的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，并使模具結構簡單，模具壽命高，因而可以減少勞動量和沖裁成本。沖裁件的工藝性是指沖裁件對沖裁工藝的適應性，一般情況下，對沖裁件工藝性影響較大的是制件的結構形狀、精度要求、形位公差及技術要求等。沖壓件的工藝性合理與否，影響到?jīng)_壓件的質(zhì)量、模具壽命、材料消耗、生產(chǎn)效率等，設計中應盡可能提高其工藝性。從材料方面：此零件使用

3、的材料是Q235，Q235具有好的塑性，具有好的沖壓性能。從零件精度方面：此零件未標注公差按IT13來處理，沖壓生產(chǎn)出的零件精度能夠符合零件精度要求。從工藝方面：此零件的工藝大致可以分為：沖孔，沖孔，拉深，翻邊。固定板沖壓的主體部分形狀為板型，此沖壓件上的孔徑都大于沖壓所能沖制的最小半徑。從固定板的結構上分析來看，此零件比較適合沖壓成形。2.2工藝方案確定 此零件的沖壓基本工序為：沖孔。 本次設計按照分析方案方案分析最終確定方案的思路進行。(1)方案對比該工件包括沖孔，一個基本工序，可以有以下一種工藝方案：采用直接沖孔沖孔。采用單工序模生產(chǎn)； (2)方案分析 結構簡單，成本高，生產(chǎn)效率低，難以

4、滿足大批量生產(chǎn)的要求； (3)方案確定 綜合以上分析，得出結論是：該零件工藝要求簡單，適于單工序模進行沖壓。確定了工藝方案以后，就可以進行該方案的模具結構形式的確定，這道工序的沖壓力計算和沖壓設備的選用。第三章 工藝計算工藝計算是模具設計的基礎，只有正確的計算出各道工序的凸模、凹模尺寸、沖壓力等，才能設計出正確的模具。本設計中的工藝計算比較多，具體計算如下：3.1 工藝力的計算3.1.1沖孔凸、凹模的有關計算凸、凹模刃口尺寸的計算(1)凸凹模間隙查表可以確定其凸、凹模的間隙為：=0.46mm，=0.64mm。（材料厚度為3mm，材料為Q235）(2沖孔凸、凹模刃口尺寸計算其沖孔凹模的尺寸如圖3

5、.1，其凹模尺寸計算采用凸模與凹模分別加工的方法。長為52.5，寬為55。先確定凸、凹模的刃口尺寸，再減去便是凸模刃口尺寸。 DA= (DMax-x ) DT=（DA-） 式中 DA、 DT-凸、凹模刃口尺寸（mm）； D-零件孔徑公稱尺寸（mm）； -零件公差（mm）； -最小合理間隙（mm）； X-磨損量，磨損系數(shù)x是為了使零件的實際尺寸盡量接近零件公差帶的中間尺寸。X值在0.51之間，與零件的制造精度有關。零件精度為IT11IT13時，x=0.75；零件精度為IT10以上時，x=1；零件精度為IT14時，x=0.5。根據(jù)上述的公式可以計算出凸凹模的刃口尺寸：DA1 =(43.94mm-0

6、.75×0.025mm)= 43.92mm(上偏差為+0.00625mm)DT1 =(44.4mm-0.75×0.12mm)= 44.49mm(下偏差為-0.03mm)（3）沖孔的沖裁力的計算 查表可知材料Q235的抗拉強度=375MpaF=kLtb=1.3××43.85/1000×3/1000m×375×100MPa=201.5KN因為本設計中采用剛性卸料裝置和下出料方式，則=F+=F=0.04×201.5KN=8.06KN =F=0.05×201.5KN=10.075KN=nF=1×0.04

7、5×201.5KN=9.0675KN則=201.5KN+9.0675KN+8.06KN=218.6275KN、為卸料力、頂件力和推件力系數(shù)，可以通過查表獲得，=0.030.04，=0.05, =0.045。初選壓力機為J11-50 （4）沖裁壓力中心的計算壓力中心坐標值(0,0)即工件中圓心。3.2.1沖孔凸模的有關計算 圖3.3沖孔凸模凸、凹模刃口尺寸的計算凸、凹模間隙查表可以確定其凸凹模的間隙為：Zmin=0.46mm，Zmax=0.64mm。（材料厚度為3.0mm，材料為Q235）沖直徑為43.85mm孔的凸、凹模刃口尺寸計算計算此凸、凹模的刃口尺寸采用凸模與凹模分別加工的方法

8、。首先確定凸模刃口尺寸dT，再加上Zmin便是凹模刃口尺寸。 dT=(d +x ) dA=(d +x )+式中 dT、dA-沖孔凸、凹模刃口尺寸（mm）； X-磨損量，磨損系數(shù)x是為了使零件的實際尺寸盡量接近零件公差帶的中間尺寸。X值在0.51之間，與零件的制造精度有關。零件精度為IT11IT13時，x=0.75；零件精度為IT10以上時，x=1；零件精度為IT10時，x=1。 沖直徑為43.85mm孔的凸、凹模刃口尺寸計算=(d +x )=43.85mm+0.75×0.12mm=43.94mm(其下偏差為-0.025mm)=(43.85mm+0.75×0.12+0.46m

9、m)=44.4mm(上偏差為+0.03mm)第四章 模具設計與設備選用4.1 沖孔模零件相關設計4.1.1沖孔模的凸模，凹模設計根據(jù)上述計算出的凸模，凹模的刃口尺寸，設計出的凸模，凹模和凸模固定板，凹模固定板如圖4.1和如圖4.2。 圖4.1 凹模圖4.2凸模固定板 4.1.2 沖孔模的模架的設計沖模模架的技術要求（摘自GB/T2850-90）（1） 裝入模架的每對導柱和導套的配合間隙值應符合要求。（2） 裝配后的模架，其上模座沿導柱上、下移動應平穩(wěn)和無滯住現(xiàn)象。（3） 裝配后的導柱，其固定端面與下模座下平面應保留12mm距離，選用B型導套時，裝配后其固定端面應底于上模座上平面12mm。（4）

10、 模架的個零件工作表面不允許有裂紋和影響使用的沙眼、縮孔、機械損傷等缺陷。（5） 在保證本標準規(guī)定質(zhì)量的情況下，允許用其他工藝方法固定導柱、導套，其零件結構尺寸允許作相應改動。本設計中選用滑動導向型模架，根據(jù)排樣圖和零件的具體尺寸，選擇的模座，上下模座的厚度分別為60、65mm，其長、寬分別為705mm、510mm，其導柱、導套為中心導柱圓形模架形式。導柱導套的尺寸可以查標準獲得。沖模模架零件技術要求（摘自GB/T12446-90）（1）零件的尺寸、精度、表面粗糙度和熱處理等符合有關零件標準的技術要求和本技術條件的規(guī)定。（2）零件的材料除按有關零件標準的規(guī)定使用材料外，允許代料，但代料的力學性

11、能不得底于原定材料。（3）零件圖上未標注公差尺寸的極限偏差按GB/1804規(guī)定的IT13級精度。（4）零件圖上未注明倒角尺寸，所以銳邊銳角均應倒角或倒圓，示零件大小，倒角尺寸為0.5×45°2×45°，倒圓角尺寸為R 0.51mm。4.1.3沖孔模卸料裝置的設計卸料板的主要作用是把材料從凸模上卸下，有時也可以做壓板用以防止材料變形，并能幫助送料導向和保護凸模等。設計時應該注意以下幾個方面。（1） 卸料力一般取5%20%沖裁力。（2） 卸料板應有足夠的剛度、厚度H可按下式計算，即H=（0.81.0）式中 H-卸料板厚度，mm； 凹模厚度，mm。（3）卸料板

12、要求耐磨，材料一般選擇45鋼，淬火，粗糙度為0.40.8mm。（4）卸料板的安裝尺寸，計算要考慮凸模有46mm的刃磨量。（5）卸料板可根據(jù)工件形狀制作成圓形或矩形，型孔與凸模的配合量為H7/h6或者H8/f7。本設計中的卸料板根據(jù)工件的形狀做成矩形，具體的尺寸見圖4.5。在本設計中使用的是剛性卸料方式，卸料板與固定板之間通過卸料螺釘來連接。根據(jù)板的厚度和標準選擇不同的標準的卸料螺釘。 圖5.3沖孔模卸料板4.2 設備的選擇4.2.1壓力機選擇的要求壓力機型號的確定主要取決于沖壓工藝的要求和沖模結構情況，選用壓力機時，必須滿足以下要求：（1）壓力機的公稱壓力必須大于沖壓計算的總壓力。（2）壓力機

13、的裝模高度必須符合模具閉合高度的要求，即-5mm +10mm式中、分別為壓力機的最大、最小裝模高度（mm）-模具閉合高度（3）壓力機的滑塊行程必須滿足沖壓件的成型要求。 （4）為了便于安裝模具，壓力機的工作臺面尺寸應大于模具尺寸，工作臺面上的孔應保證沖壓件或廢料能落下。（5）模柄孔和模柄尺寸應匹配。4.2.2 選擇壓力機與技術參數(shù)的校核根據(jù)F總 （70%80%）F ，總的沖裁和拉深力在第三章已經(jīng)計算出。考慮上述的選擇壓力機的要求，選擇的壓力機為JC23-35。此壓力機的有關主要技術參數(shù)如下：公稱壓力（F）1000KN 固定滑塊行程（S）320mm 最大閉合高度 320mm 工作臺尺寸 600&

14、#215;800mm。 4.3 模具總裝圖繪制與模具零件材料的選用4.3.1總裝圖的繪制 圖4.8沖孔?？傃b圖1上模座 2導柱 3導套 4緊固螺釘 5凸模固定板 6橡膠墊7卸料板 8凹模固定板 9銷釘 10下模座 11模柄 12限位螺釘 13卸料螺釘 14墊板 15凹模 16緊固螺釘 17銷釘 18緊固螺釘 4.3.2 模具零件材料的選擇凸模選用材料牌號：W18CrV、 Cr12、 Cr12MoV、GCr15、W6Mo5Cr4V2、60Si2 熱處理硬度為：6264HRC凹模（銅零件、鋼零件）選用材料牌號；Cr12、Cr12MoV、CrWMn、YG20、YG15 熱處理硬度為：6264HRC上

15、、下模座選用材料牌號：HT400、HT250、ZG270-500、ZG310-570、厚鋼板刨制的Q235、Q275。模柄選用材料牌號：Q275。 導柱、導套選用的材料牌號：20、T10A 熱處理硬度為：6062HRC凸、凹模固定板材料牌號：45。卸料板選用材料牌號：45 墊板：T8A（熱處理硬度為4348HRC）、T8A（5458HRC） 螺釘：45（熱處理硬度為4348HRC） 銷釘：45（4348HRC）、T7（5254HRC） 推桿、頂桿：45（4348HRC） 定位板：45（4348HRC）、T8（5256HRC） 本設計中零件選擇的具體的材料見總圖的明細欄。參考文獻1 王新華，袁聯(lián)富. 沖壓結構圖冊M. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2001: 23-772 葉偉昌. 機械工程及自動化簡明設計手冊M. 北京：機械工業(yè)出版社，2001：25-553 中國機械工程.中國模具設計大典J. 江西科學技術出版版，2003, 23 (3): 33-434 王孝培. 實用沖壓技術手冊M. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2001: 66-1125