沖壓模具課程設計---落料模

1、<p>　　學校代碼：__________</p><p>　　學 號：0603200208</p><p>　　本科課程設計（論文）</p><p>　　BACHELOR DISSERTATION</p><p>　　設計題目： 落料模 </p><p>

2、;　　學科專業(yè): 材料成型及控制工程 </p><p>　　作者姓名： </p><p>　　導師姓名： </p><p>　　完成時間： 2011.06.29 </p><p><b>　　目

3、 錄</b></p><p><b>　　一、設計課題2</b></p><p><b>　　二、設計內容3</b></p><p>　　2.1 沖壓件工藝分析3</p><p>　　2.2 確定沖壓工藝方案3</p><p>　　2.3 主要設計計算5

4、</p><p>　　2.3.1 工件尺寸公差轉換及毛坯尺寸計算5</p><p>　　2.3.2 排樣及相關計算5</p><p>　　2.3.3 沖壓力計算7</p><p>　　2.3.4 壓力機初選8</p><p>　　2.3.5 凸凹模刃口尺寸計算8</p><p>　　3

5、.3.6 壓力中心的計算11</p><p>　　2.4 模具的總體設計12</p><p>　　2.4.1 模具類型的選擇12</p><p>　　2.4.2 定位方式的選擇12</p><p>　　2.4.3卸料方式的選擇12</p><p>　　2.4.4 導向方式的選擇12</p>&

6、lt;p>　　2.5 模具零部件設計12</p><p>　　2.5.1 整體式凹模12</p><p>　　2.5.2 凸模13</p><p>　　2.5.3模架的選用15</p><p>　　2.5.4 導柱導套的選用16</p><p>　　2.5.5 壓力機的選用17</p>

7、<p><b>　　三、模具裝配18</b></p><p><b>　　四．結論19</b></p><p><b>　　參考文獻20</b></p><p><b>　　一、設計課題</b></p><p>　　零件簡圖:如右圖所示&

8、lt;/p><p><b>　　材料：黃銅H62</b></p><p><b>　　材料厚度： 3mm</b></p><p><b>　　精度等級：IT10</b></p><p><b>　　生產(chǎn)批量：小批量</b></p><p&g

9、t;<b>　　圖1.1</b></p><p><b>　　二、設計內容</b></p><p>　　2.1 沖壓件工藝分析</p><p>　　該工件只有落料一個工序,材料為黃銅H62，為軟材料；</p><p>　　工件的外形左右對稱；</p><p>　　有文獻（1）

10、P65的表3-15有當交角<時，過度圓角;當交角>時有過度圓角，在此工件中圓角均遠大于這些最小值；</p><p>　　該工件上無過長的突出懸臂和凹槽；</p><p>　　該工件的精度等級為IT10，屬于一般的精度等級；</p><p>　　由文獻（1）p67表3-20有沖裁斷面的表面粗糙度為</p><p>　　綜上所述，該工

11、件的結構工藝性較好，沖裁較為容易。</p><p>　　2.2 確定沖壓工藝方案</p><p>　　該工件只有落料一個工序，可以有以下幾種工藝方案：</p><p>　　方案一：采用一副簡單的落料模，其排樣圖有兩種形式，第一種是采用單排形式，其排樣圖如下圖所示</p><p><b>　　圖2.2.1</b></

12、p><p>　　第二種是雙排形式，沖裁時先沖一側條料上的工件，沖完之后將工件翻轉，沖裁安排在條料另一側上的工件，其排樣圖如下圖所示</p><p><b>　　圖2.2.2</b></p><p>　　方案二：在一副落料模中不同的位置設置兩副落料用的凸模和凹模，即在一次沖裁行程中同時沖下兩個工件，根據(jù)凸模位置不同，其排樣圖有兩種，如下圖所示<

13、/p><p><b>　　圖2.2.3</b></p><p><b>　　圖2.2.4</b></p><p><b>　　分析比較：</b></p><p>　　方案一：.采用單工序模生產(chǎn)，模具結構簡單，制造成本低。</p><p>　　方案二：一副模具

14、上裝兩副凸凹模，結構設計較為復雜，制造成本較高，但是生產(chǎn)效率高。</p><p><b>　　方案確定：</b></p><p>　　雖然方案二生產(chǎn)效率較高，但是模具的制造成本較高，結構設計較為復雜，對于小批量生產(chǎn)來說，沒有必要在模具上投入過高資本。相比之下，方案一模具結構簡單，制造成本低，更適合進行小批量生產(chǎn)，節(jié)約生產(chǎn)資本。</p><p>

15、　　2.3 主要設計計算</p><p>　　2.3.1 工件尺寸公差轉換及毛坯尺寸計算</p><p><b>　　圖2.3.1</b></p><p>　　按“入體原則”標注工件尺寸公差，由文獻（2）p257表3-2公差等級為10級時工件上的尺寸如下：</p><p><b>　　毛坯的面積為</b&

16、gt;</p><p><b>　　毛坯周長為</b></p><p>　　2.3.2 排樣及相關計算</p><p>　　采用導料板進行側向導料，且增加測壓裝置保證精度要求。</p><p><b>　　采用單排，</b></p><p><b>　　圖2.3.2

17、.1</b></p><p>　　由文獻（1）p56表3-9查的最小搭邊值分別為：</p><p><b>　　側面；工件間。</b></p><p>　　為方便計算，此次設計統(tǒng)一取值為2.5mm。</p><p>　　由文獻（1）p57表3-10查得工件最大寬度為11mm時，條料寬度的單向偏差為</p

18、><p>　　由文獻（1）p58表3-12查的導料板與最寬條料之間的間隙值為</p><p>　　則由文獻（1）p56式（3-14）有條料的寬度為</p><p>　　由文獻（1）p56式（3-15）有導料板間距離為 </p><p>　　相鄰兩工件之間的中心距為</p><p><b>　　材料的利用率為&

19、lt;/b></p><p><b>　　采用雙排：</b></p><p><b>　　圖2.3.2.2</b></p><p>　　由文獻（1）p56表3-9查的最小搭邊值分別為：</p><p><b>　　側面；工件間。</b></p><p&

20、gt;　　上下兩個工件的垂直距離計算 </p><p><b>　　圖2.3.2.3</b></p><p><b>　　，取為13.5mm</b></p><p>　　由文獻（1）p57表3-10查得工件最大寬度為21.5mm時，條料寬度的單向偏差為</p><p>　　由文獻（1）p58表3-1

21、2查的導料板與最寬條料之間的間隙值為</p><p>　　則由文獻（1）p56式（3-14）有條料的寬度為</p><p>　　由文獻（1）p56式（3-15）有導料板間距離為</p><p>　　相鄰兩工件之間的中心距為</p><p><b>　　材料的利用率為</b></p><p>　　由

22、于采用雙排排樣時材料的利用率較單排的利用率高，所以排樣方式選用雙排排樣。</p><p>　　2.3.3 沖壓力計算</p><p>　　由文獻（4）p29表1-50有黃銅H62抗拉強度——，在此次計算中取，采用彈性卸料和下出料方式進行沖裁。</p><p>　　由文獻（1）p60式（3-20）有落料力：</p><p>　　由文獻（1）p6

23、1表3-14有，并取n=7</p><p>　　由文獻（1）p61式（3-22）有推件力為：</p><p>　　由文獻（1）p61表3-14有</p><p>　　由文獻（1）p61式（3-21）有卸料力為：</p><p>　　由文獻（1）p61式（3-24）有沖壓工藝力為： </p><p>　　為使壓力機安全工

24、作，取壓力機的公稱壓力為沖壓工藝力的1.2倍，則有：</p><p><b>　　壓力機公稱壓力：</b></p><p>　　2.3.4 壓力機初選</p><p>　　根據(jù)沖壓工藝總力計算結果，并結合工件高度，初選開式雙柱可傾壓力機J23-10.</p><p>　　2.3.5 凸凹模刃口尺寸計算</p>

25、<p>　　由于工件的形狀較為復雜，所以凸凹模采用配作法加工。由文獻（1）P43式（3-2）由經(jīng)驗值法確定最小間隙值，則有</p><p><b>　　圖2.3.5.1</b></p><p>　　該工件屬于落料件，選凹模為設計基準，只需要計算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模實際尺寸按間隙要求配作。</p><p>

26、　　由文獻（2）p257表3-2公差等級為10級時工件上的尺寸，及文獻（1）p48表3-7相應的磨損系數(shù)如下表所示</p><p>　　落料凹凸模的尺寸如下圖所示：</p><p>　　凸模刃口尺寸（圖2.3.5.2）</p><p>　　凹模刃口尺寸（圖2.3.5.3）</p><p>　　3.3.6 壓力中心的計算</p>

27、<p><b>　　圖2.3.6</b></p><p>　　由圖可知壓力中心一定在Y軸上，只需計算出圖中標注的幾部分的Y值即可，圓弧的壓力中心位置可由文獻（1）P63式（3-27）求得。</p><p>　　理論壓力中心與模具中心的偏移量較小，所以直接取凹模幾何中心為壓力中心。</p><p>　　2.4 模具的總體設計</p

28、><p>　　2.4.1 模具類型的選擇</p><p>　　由沖壓工藝分析可知，采用單工序沖壓，所以模具類型為單工序落料模，又由于精度要求不高，所以選用后側導柱型模座。</p><p><b>　　圖2.4.1</b></p><p>　　2.4.2 定位方式的選擇</p><p>　　導料采用導料

29、板，并采用擋料銷、初始擋料銷定位。</p><p><b>　　2.4.2.1</b></p><p>　　2.4.3卸料方式的選擇</p><p>　　由于材料較軟，在沖壓過程中板料可能發(fā)生翹曲變形，必須添加壓料裝置，所以采用彈性卸料和下出料方式。</p><p><b>　　2.4.3.1</b>

30、;</p><p>　　2.4.4 導向方式的選擇</p><p>　　由于工件的結構較為簡單，同時為了節(jié)約生產(chǎn)成本，簡化模具結構降低模具制造難度，方便安裝調整，該單工序落料模采用后側導柱導套式落料模。</p><p>　　2.5 模具零部件設計</p><p>　　2.5.1 整體式凹模</p><p>　　沖裁時凹

31、模承受沖裁力和側向壓力的作用，受力情況比較復雜，通常根據(jù)沖裁的板料的厚度和沖裁件的輪廓尺寸按經(jīng)驗公式來確定，由文獻（1）p86式（3-41）、（3-42），查表3-24中的凹模厚度系數(shù)k=0.5，得凹模的尺寸為：</p><p><b>　　圖2.5.1.2</b></p><p><b>　　2.5.2 凸模</b></p>&l

32、t;p><b>　　圖2.5.2.1</b></p><p>　　由工件形狀可知凸模形式為非圓形凸模，且通過分析比較：落料凸模截面較大，為固定方便采用圓凸臺固定較為可靠。</p><p><b>　　凸模長度計算：</b></p><p>　　L=h+（1520）mm；</p><p>　　上

33、式中，--凸模固定板厚度；</p><p><b>　　--卸料板厚度；</b></p><p><b>　　--導尺厚度</b></p><p><b>　　L—凸模長度。</b></p><p>　　1520mm——包含凸模進入凹模的深度、凸模修磨量、沖模在閉合狀態(tài)下卸料板

34、到凸模固定板間的距離。</p><p>　　凸模長度由上表可查得, L=50 mm</p><p>　　由于此工件的形狀較為復雜，加工時比較適合采用線切割加工，考慮到加工工藝性要求，凸模采用直通式，固定方式采用鉚接式，凸模的長度取為50mm,</p><p>　　當凹模的尺寸確定之后，由文獻(3)p128表5-3得彈壓卸料縱向和橫向送料典型組合尺寸（GB/T8066

35、.2-95）</p><p>　　2.5.3模架的選用</p><p><b>　　2.5.3.1</b></p><p><b>　　表1 模架尺寸</b></p><p>　　由于工件精度要求不太高，且考慮模具結構簡單。故選擇后側導柱模架。</p><p>　　由 [3]

36、 105頁表4-6可查得</p><p>　　表2 模座尺寸（單位：mm）</p><p>　　2.5.4 導柱導套的選用</p><p>　　由模架尺寸選用導柱導套，選用滑動導柱B型及滑動導套B型，由 [4] 78頁表3-38及表3-39 可查得導柱導套尺寸如下表：</p><p>　　表4 導柱尺寸（單位：mm）</p>

37、<p>　　表5 導套尺寸（單位：mm）</p><p>　　2.5.5 壓力機的選用</p><p>　　由前面沖裁力計算結果可知F= 88.71KN。由模具的設計及實際情況考慮選擇開式雙柱可傾壓力機J23-25。具體參數(shù)見下表：</p><p>　　表 6開式雙柱可傾壓力機參數(shù)</p><p><b>　　三、模具裝

38、配</b></p><p>　　根據(jù)落料模的特點，先裝上模，再裝下模較為合理，并調整間隙，試沖，返修。具體過程如下。</p><p><b>　　圖3.1</b></p><p><b>　　四．結論</b></p><p>　　通過對連接板零件沖孔落料級進模的設計，更深一層地了解沖裁模

39、的設計流程，包括沖裁件的工藝分析、工藝方案的確定、模具結構形式的選擇、必要的工藝計算、主要零部件的設計、壓力機型號的選擇、總裝圖及零件圖的繪制。在設計過程中，有些數(shù)據(jù)、尺寸是一點也馬虎不得，只要一個數(shù)據(jù)有誤，就得全部改動，使設計難度大大增加。條料送進時利用固定擋料銷定步距。操作時完成第一步后，把條料向上抬起向前移動，移到剛沖過的料口里，再利用導料銷繼續(xù)下一個工件的沖裁。重復以上動作來完成所需工件的沖裁，沖完一側的工件之后翻遍沖另一側的工

40、件，首次定位用初始擋料銷。通過本次沖壓模具課程設計，是我對模具有了更深的認識，同時深刻認識到要成為一名優(yōu)秀的模具設計人員還有很長的路要走，而非一朝一夕之事。再有，通過本次設計為今后的畢業(yè)設計，未來的工作奠定了一定的基礎。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 李奇涵主編.沖壓成形工藝與模具設計[M]·北京：科學出版社，20

41、07年；</p><p>　　[2] 甘永立主編幾何公差與檢測[M]·8版,上海：上海科學出版社，2008.1；</p><p>　　[3].王立人，張輝主編.沖壓模具設計指導[M]·北京：北京理工大學出版社，2009.8；</p><p>　　[4] 馮炳堯，韓泰榮，蔣文森主編.模具設計與制造簡明手冊[S]·第二版.</p>