1、課程設(shè)計(jì)說明書題 目：三角形墊片落料沖孔級進(jìn)模專業(yè)年級： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書學(xué)生姓名 學(xué) 院 專業(yè)任務(wù)起止時間： 課程設(shè)計(jì)題目：三角形墊片落料沖孔級進(jìn)模課程設(shè)計(jì)工作內(nèi)容和計(jì)劃： 1. 工作內(nèi)容 (1)繪制模具裝配圖一張（A0或A1圖紙）； (2)繪制凸模、凹模零件圖（A3圖紙，手繪，由指導(dǎo)教師指定）；(3)編制設(shè)計(jì)計(jì)算說明書，1015頁。 2. 工作計(jì)劃2012.9.4 查閱資料，工藝分析與計(jì)算，確定模具總體方案；2012.9.5-2012.9.6 模具整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制草圖；2012.9.7、9.10-2012.9.11 模具零部件設(shè)計(jì)，完成裝配圖；

2、2012.9.12 手繪完成非標(biāo)件零件圖設(shè)計(jì)；2012.9.13 編寫設(shè)計(jì)說明書；2012.9.14 答辯參考資料：1. 馮炳堯模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊（第三版）2. 李春峰金屬塑形成型工藝及模具設(shè)計(jì)3. 劉建超，張寶忠.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造.高等教育出版社，2010指導(dǎo)教師意見： 簽名：年 月 日教研室主任意見： 簽名：年 月 日目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc335648575 第1章 三角形墊片工藝性分析 PAGEREF _Toc335648575 h 1 HYPERLINK l _Toc335648576 1.1 設(shè)計(jì)任務(wù) PAGEREF _Toc33

3、5648576 h 1 HYPERLINK l _Toc335648577 1.2三角形墊片的工藝性分析 PAGEREF _Toc335648577 h 1 HYPERLINK l _Toc335648578 1.2.1 三角形墊片的原材料分析 PAGEREF _Toc335648578 h 1 HYPERLINK l _Toc335648579 1.2.2 三角形墊片的尺寸精度分析 PAGEREF _Toc335648579 h 1 HYPERLINK l _Toc335648580 1.2.3 三角形墊片結(jié)構(gòu)工藝性分析 PAGEREF _Toc335648580 h 1 HYPERLINK

4、 l _Toc335648581 1.3 三角形墊片落料沖孔的工藝方案的確定 PAGEREF _Toc335648581 h 1 HYPERLINK l _Toc335648582 第2章三角形墊片沖壓模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc335648582 h 2 HYPERLINK l _Toc335648583 2.1 模具總體方案的確定 PAGEREF _Toc335648583 h 2 HYPERLINK l _Toc335648584 2.2 定位、送料方式 PAGEREF _Toc335648584 h 2 HYPERLINK l _Toc335648585 2.3 卸料出件

5、方式 PAGEREF _Toc335648585 h 2 HYPERLINK l _Toc335648586 2.4 模具的模架類型及導(dǎo)向方式 PAGEREF _Toc335648586 h 2 HYPERLINK l _Toc335648587 2.5 排樣設(shè)計(jì)及計(jì)算 PAGEREF _Toc335648587 h 2 HYPERLINK l _Toc335648588 2.6 沖壓設(shè)備選擇 PAGEREF _Toc335648588 h 3 HYPERLINK l _Toc335648589 2.7 凸、凹模工作部分尺寸并確定其制造公差的計(jì)算 PAGEREF _Toc335648589 h

6、 3 HYPERLINK l _Toc335648590 2.8 卸料橡膠的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc335648590 h 3 HYPERLINK l _Toc335648591 第3章三角形墊片沖壓模具的零部件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc335648591 h 5 HYPERLINK l _Toc335648592 3.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc335648592 h 5 HYPERLINK l _Toc335648593 3.1.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc335648593 h 5 HYPERLINK l _Toc335648594 3.1.

7、2 落料凸模和沖孔凸模 PAGEREF _Toc335648594 h 6 HYPERLINK l _Toc335648595 3.1.3 定位零件的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc335648595 h 7 HYPERLINK l _Toc335648596 3.1.4 卸料零件的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc335648596 h 8 HYPERLINK l _Toc335648597 第4章 模具的總裝圖和校核 PAGEREF _Toc335648597 h 9 HYPERLINK l _Toc335648598 4.1 模具的總裝圖和工作過程 PAGEREF _Toc335648598

8、h 9 HYPERLINK l _Toc335648599 4.2 模具的閉合高度和壓力機(jī)相關(guān)參數(shù)校核 PAGEREF _Toc335648599 h 9 HYPERLINK l _Toc335648600 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc335648600 h 11三角形墊片工藝性分析 設(shè)計(jì)任務(wù) 零件圖如圖1-1所示。 已知技術(shù)參數(shù)： 材料：Q235； 料厚：2 mm； 生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn)。三角形墊片的工藝性分析三角形墊片的原材料分析材料Q235普通碳素鋼，抗剪強(qiáng)度304373 MPa、抗拉強(qiáng)度b432461 MPa、屈服極限s253 MPa、伸長率1021%25%。具有良好的沖壓性能，

9、適合沖裁加工。三角形墊片的尺寸精度分析工件的尺寸全部為自由公差，可看作IT14級，尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求。三角形墊片結(jié)構(gòu)工藝性分析工件結(jié)構(gòu)相對簡單，有一個10 mm的孔；孔與邊緣最小壁厚為10 mm，大于倒裝復(fù)合模的凸凹模最小壁厚3.8 mm（見文獻(xiàn)1P89）。均適宜于沖裁加工。三角形墊片落料沖孔的工藝方案的確定該工件包括落料和沖孔兩個基本工序，可采用以下三種工藝方案：方案一：先落料，后沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。方案二：落料沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：沖孔落料級進(jìn)沖壓，采用級進(jìn)模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需兩道工序兩副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)要求。方

10、案二只需一副模具，工件的精度高，但工件最小壁厚10 mm較接近凸凹模許用最小壁厚3.8 mm，模具強(qiáng)度較差，制造難度大，并且沖壓后成品件留在模具上，操作不方便。方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，工件精度也能滿足要求。通過對上述三種方案的分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)宜采用方案三。三角形墊片沖壓模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模具總體方案的確定由沖壓工藝分析可知，采用級進(jìn)沖壓，所以模具類型為級進(jìn)模。定位、送料方式該沖件采用的坯料是條料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料板，側(cè)壓裝置。控制條料的送進(jìn)步距采用定位銷，導(dǎo)正銷精定距。采用手工操作。卸料出件方式因?yàn)樵摴ぜ虾? mm，尺寸較小，所以卸料力也較小，擬選擇彈性卸

11、料、下出件方式。模具的模架類型及導(dǎo)向方式該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在模具后側(cè)位置，橫向和縱向送料都比較方便，該模架一般適用于較小的沖模。排樣設(shè)計(jì)及計(jì)算該沖件外形大致為矩形，采用直排時材料利用率最高，如圖2-1為排樣方法。搭邊值取a12.2 mm和a2 mm，條料寬度為65.4 mm，步距離為A=41 mm，一個步距的材料利用率約為53，計(jì)算詳見表2-1。圖2-1零件排樣圖 表2-1 排樣相關(guān)計(jì)算項(xiàng)目分類計(jì)算方法及結(jié)果排樣沖裁件面積用Auto CAD輔助完計(jì)算該沖裁剪的面積，操作如下：工具-查詢-面積-選中沖裁件外輪廓-回車-讀數(shù)。沖裁件面積F1430 mm2條料寬度B61+2.2+

12、2.265.4 mm步距A39+241 mm材料利用率一個步距的材料利用率：沖壓設(shè)備選擇該模具采用級進(jìn)模，擬選擇彈性卸料、下出件結(jié)構(gòu)。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，沖壓設(shè)備擬選J23-25，沖壓力的相關(guān)計(jì)算詳見表2-2。表2-2 沖壓力相關(guān)計(jì)算彎曲力F校Ap沖壓力沖裁力沖裁件周長可用上面類似方法，得到面積的同時也可求得周長。對于直線也可用尺寸標(biāo)注的方法直接得到。如果所求對象輪廓復(fù)雜且不封閉，可用直線將對象兩個端點(diǎn)相連，再將輪廓轉(zhuǎn)化成多段線求得周長后減去輔助連接直線長度（可用對齊標(biāo)注得到輔助連接直線長度）。F沖KLtb1.3158.862350144562.6 N其中：b350 MPa（查文獻(xiàn)1P75-77）卸

13、料力F卸K1F0.04144562.614456.26 其中：K10.04（查文獻(xiàn)1P78）推件力F推nK2F40.05144562.628912.52其中：K20.05（查文獻(xiàn)1P78）nht824沖壓工藝總力FF沖+ F卸+ F推144562+14456+28912187930N凸、凹模工作部分尺寸并確定其制造公差的計(jì)算由于凸、凹模的形狀相對較簡單且材料較厚，沖裁間隙較大，故凸、凹?？刹捎梅珠_加工法確定凸、凹模刃口尺寸及公差。適宜采用線切割機(jī)床加工凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，這種加工方法可以保證這些零件各個孔的同軸度，使裝配工作簡化。因此工作零件刃口尺寸計(jì)算就按分開加工的方法來計(jì)算，

14、具體計(jì)算見表2-4所示。卸料橡膠的設(shè)計(jì)卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算見表2-5。選用的四塊橡膠板的厚度務(wù)必一致，不然會造成受力不均勻，運(yùn)動產(chǎn)生歪斜，影響模具的正常工作。表2-4 工作零件刃口尺寸計(jì)算工序分類尺寸尺寸轉(zhuǎn)換計(jì)算公式及結(jié)果備注落料61查文獻(xiàn)1P62-64得沖裁雙面間隙：Zmax0.360 mmZmin0.246 mm沖裁件精度IT14級以下：磨損系數(shù)x0.5查文獻(xiàn)1P67得到d和p校核滿足4R15R2沖孔3824表2-5 卸料橡膠的設(shè)計(jì)與計(jì)算項(xiàng)目公式及結(jié)果備注橡膠允許總壓縮量hjh1+h2+h3+t0.5+1+2+25.5mmh1凸模凹進(jìn)卸料板的高度取0.5 mm；h2凸模進(jìn)入凹模的深度取1 m

15、m；h3凸模修磨量，取2mm。t材料厚度，2mm橡膠自由高度h0hj0.355.50.3515.716 mm取18mmhj（0.350.45）h0橡膠的預(yù)壓量hy10h00.10231.8mm一般hy（1015）h0每個橡膠承受的載荷FyFx6578241445.5N選用六塊圓筒形聚氨酯橡膠橡膠的外徑取35d為圓筒形橡膠的內(nèi)徑，取d11 mm；查文獻(xiàn)2P258得p1.1MPa校核橡膠自由高度0.5h0D18281.5滿足要求橡膠的安裝高度h0hy16.2mm三角形墊片沖壓模具的零部件設(shè)計(jì)工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模采用整體凹模，各沖裁的凹模孔均采用線切割機(jī)床加工，安排凹模在模架上的位置

16、時，要依據(jù)計(jì)算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心線重合。其輪廓尺寸計(jì)算：凹模厚度 Hkb0.36118mm（查文獻(xiàn)2P247，K0.3）凹模壁厚 c（1.52）H27mm36 mm取凹模厚度 H22mm，凹模壁厚c30mm凹模長度 Bb+2c（61+230）mm121 凹模寬度 L（65.4+230）mm125.4mm（垂直送料方向）凹模輪廓尺寸為121 mm125.4 mm30 mm，取標(biāo)準(zhǔn)化值125mm125 mm22mm，結(jié)構(gòu)尺寸如圖3-1所示。 圖3-1 凹模因模具典型組合和主要零部件設(shè)計(jì)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，所以可以通過參考文獻(xiàn)1可得到模具整體結(jié)構(gòu)尺寸。查文獻(xiàn)1P378可得以下尺寸：凸模長度

17、：48 mm配用模架閉合高度：120mm150 mm孔距（見文獻(xiàn)1P370）：s95 mm；s155 mm；s295 mm；s355 mm墊板厚度：6 mm固定板厚度：16 mm卸料板厚度：16 mm導(dǎo)料板長度：125 mm凹模厚度：22 mm螺釘、銷釘、卸料螺釘公稱直徑及長度、使用數(shù)量等。說明：以上數(shù)據(jù)并非一成不變，此標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)及尺寸是象征著該套模具結(jié)構(gòu)的合理性和使用的安全性，根據(jù)模具具體結(jié)構(gòu)和使用情況的不同這些尺寸可以做適當(dāng)調(diào)整?？紤]到具體計(jì)算結(jié)果和備料方便，本示例部分零件取如下尺寸：墊板：125 mm125 mm6 mm固定板：125 mm125 mm16 mm卸料板：125 mm125

18、 mm16 mm導(dǎo)料板長度：125 mm凹模厚度：125 mm125 mm22 mm落料凸模和沖孔凸模結(jié)合工件外形并考慮加工，將凸模設(shè)計(jì)成直通式，采用線切割機(jī)床加工，用2個4的圓柱銷吊裝在固定板上，與凸模固定板的配合按H7/m6。其總長L可參考文獻(xiàn)2“凸模長度計(jì)算”并考慮橡膠安裝高度進(jìn)行計(jì)算：L16+16+8+180.557.5 mma）落料凸模 b）沖孔凸模和側(cè)刃 圖3-2 凸模 定位零件的設(shè)計(jì)1. 導(dǎo)正銷 落料凸模下部設(shè)置一個導(dǎo)正銷，借用工件上10 mm孔作導(dǎo)正孔。導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)如圖3-3所示。導(dǎo)正應(yīng)在卸料板壓緊板料之前完成導(dǎo)正，考慮料厚t2 mm和裝配后卸料板下平面超出凸模端面0.5 mm

19、，所以導(dǎo)正銷高出凸模端面直線部分的長度為2 mm。導(dǎo)正銷采用H7/r6安裝在落料凸模端面，導(dǎo)正銷導(dǎo)正部分與導(dǎo)正孔采用H7/h6配合。圖3-3 導(dǎo)正銷2. 導(dǎo)料板的設(shè)計(jì) 導(dǎo)料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模平齊，導(dǎo)料板與條料之間的間隙取0.6 mm（見文獻(xiàn)2 “搭邊和條料寬度的確定”部分內(nèi)容計(jì)算），這樣就可確定了導(dǎo)料板的寬度，導(dǎo)料板的厚度按文獻(xiàn)2 “定位零件”部分設(shè)計(jì)查表選擇。導(dǎo)料板采用45鋼制作，熱處理硬度為4045 HRC，用螺釘和銷釘固定在凹模上。導(dǎo)料板結(jié)構(gòu)尺寸如圖3-4所示。圖3-4 導(dǎo)料板卸料零件的設(shè)計(jì)1. 卸料板的設(shè)計(jì) 卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為16 mm。卸料板采用

20、45鋼制造，淬火硬度為4045 HRC。采用線切割機(jī)床加工，保持與凸模單邊間隙0.15 mm。2.卸料螺釘?shù)倪x用 卸料板上設(shè)置6個卸料螺釘，公稱直徑為12 mm，螺紋部分為M1015 mm。卸料釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸模端面0.5 mm，有誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。模具的總裝圖和校核模具的總裝圖和工作過程通過以上設(shè)計(jì)，可得到如圖4-1所示的模具總裝圖。模具上模部分主要由上模板7、墊板17、凸模（2個）、凸模固定板7及卸料板5等組成。卸料方式采用彈性卸料，以橡膠6為彈性元件。下模部分由下模座1、凹模板3、導(dǎo)料板4等組成。沖孔廢料和成品件均由漏料孔漏出。條料送進(jìn)時定位銷20作為粗定距，在落料凸模11上安