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一、題目： 焊 片 沖壓模具設計
工件圖：
二、設計內容和要求
1. 對教師指定的沖壓件進行工藝設計，包括工藝分析及方案選擇、工藝計算、模具結構形式的確定、壓力機的選定；
2. 完成一套沖模的設計，包括確定模具結構尺寸、繪制該沖模的總裝配圖和主要零件圖；
3. 編寫設計計算說明書。
沖裁模設計
如圖1所示零件：焊片
生產批量：大批量
材料：H62 t=0.7
設計該零件的沖壓工藝與模具 。
圖1 焊片零
2、件圖
（一）沖裁件工藝分析
1. 材料：H62鋼板是優(yōu)質碳素結構鋼，具有良好的可沖壓性能。
2. 工件結構形狀：沖裁件內、外形應盡量避免有尖銳清角，為提高模具壽命，建議將所有90°清角改為R0.6的圓角。
3. 尺寸精度：零件圖上所有尺寸均未標注公差，屬自由尺寸，可按IT14級確定工件尺寸的公差。經查公差表，各尺寸公差為：
2-0.54 3-0.25 4.5-0.3 24-0.52 ?12-0.43
結論：可以沖裁
（二） 確定工藝方案及模具結構形式
經分析，工件尺寸精度要求不高，形狀不大，但工件產量較大，根據材料較厚（2mm）的特點，為保證
3、孔位精度，沖模有較高的生產率，通過比較，決定實行工序集中的工藝方案，采取利用導正釘進行定位、剛性卸料裝置、自然漏料方式的連續(xù)沖裁模結構形式。
（三） 模具設計計算
1．排樣 計算條料寬度及確定步距
首先查有關表確定搭邊值。根據零件形狀，兩工件間按矩形取搭邊值b=1.8邊按圓形取搭邊值a=1.5
連續(xù)模進料步距為13.8
條料寬度按相應的公式計算：
B=(D+2a)-⊿ 查表 ⊿=0.4
B=(35.4+2X1.8)
=39-0.4
畫出排樣圖
圖2零件排樣圖
2．計算總沖壓力
由于沖模采用剛性卸裝置和自然漏料方式，故總的沖壓力為：
P0=P+P
4、t+PX
P=P1+P2
而式中 P1--------落料時的沖裁力
P2--------沖孔時的沖裁力
按推料力公式計算沖裁力：
P1=KLtτ 查τ=300MPa
P1=2.2[0.5*π*6+0.5π*4.5+24-11.25-2.25]*0.7*300/10000
=1.2t
P2=2.2*4π*3.5*2*300/10000
=1.3(t)
按推料力公式計算推料力Pt：
Pt=nKtP 取n=3，查表2-10，Kt=0.09
Pt=3*0.095*2.5=0.675t
PX=KxP
計算總沖壓力PZ：
PZ=P1+P2+Pt
5、
=1.2+1.3+0.675+0.15
=3.325(t)
3．確定壓力中心：
X0=L1*X/{L1+L2}
=（2*π+2）15.25/（6.3π+2π+2）=4.50mm
圖3壓力中心
4．沖模刃口尺寸及公差的計算
刃口尺寸計算方法及演算過程不再贅述，僅將計算結果列于表1 中。
在沖模刃尺寸計算時需要注意：在計算工件外形落料時，應以凹模為基準，凸模尺寸按相應的凹模實際尺寸配制，保證雙面間隙為0.035-0.049mm了保證R2.25與4.5輪廓線相切，R82.25，取4.5凹模尺寸的一半，公差也取一半。
在計算沖孔模刃口尺寸時，應以凸模為基準，凹
6、模尺寸按凸模實際尺寸配制，保證雙面間隙為0.035-0.049。
表1 沖模刃口尺寸
沖裁性質
工作尺寸
計算公式
凹模尺寸注法
凸模尺寸注法
落料
?12-0.43
R2.25
4.5-0.3
Dd=(Dmax-x△)￡+d
?11.785+0.084
R2.25+0.056
4.315+0.042
凸模尺寸按實際尺寸配置，保證雙邊間隙 0.035-0.049mm
沖孔
?6.3+0.3
2+0.25
3+0.25
dp=(dmax-x△)-￡p
7、凹模尺寸按凹模實際尺寸配置，保證雙邊間隙0.035-0.049mm
?6.45-0.056
2.125-0.056
3.125-0.056
5. 確定各主要零件結構尺寸
（1）凹模外形尺寸的確定
凸模厚度H的確定：
H= P取總壓力=N
H==15mm
凹模長度L的確定
W1=2.1H=31.5件b=39
L=b+2W1=39+2*31.5=102 mm
凹模寬度B的確定
B= 步距+工件寬+2W2
?。翰骄?13.8件=12；W2=1.5H
B2=13.8+12+22.5
=48.
8、3 mm
（2）凸模長度L1的確定
凸模長度計算為：
L1=h1+h2+h3+Y
其中 導料板厚h1=8；卸料板厚h2=12；凸模固定板厚h3=18; 凸模修磨量Y=18
L1=8+12+18+18=56mm
選用沖床的公稱壓力，應大于計算出的總壓力P0=3.325t;最大閉合高度應大模閉合高度+5mm;工作臺臺面尺寸應能滿足模具的正確安裝。按上述要求，結合工廠實際，可選用J23-25開式雙柱可傾壓力機。并需在工作臺面上配備墊塊，墊塊實際尺寸可配制。
（3）設計并繪制總圖、選取標準件
按已確定的模具形式及參數，從冷沖模標準中選取標準模架。
繪制模具總裝圖。
9、如圖4，單排沖孔落料連續(xù)模。
按模具標準，選取所需的標準件，查清標準件代號及標記，寫在總圖明細表內見表2。并將各零件標出統(tǒng)一代號。
圖4 單排沖孔落料連續(xù)模
1、10-導柱 2-彈壓導板 3-導套 4-導料板鑲塊 5-卸料螺釘 6-凸模固定板7-沖孔凸模 8-上模座 9-限制柱 11-導套 12-導料板 13-凹模 14-下模座 15-側刃擋塊
表2 零件明細表
序 號
名 稱
數 量
材 料
熱處理
標準件代號
備注
頁次
1
導柱
2
20
滲碳HRC56~60
2
10、
彈壓導板
1
45
HRC40~45
3
導套
2
20
滲碳HRC5862
4
導料板鑲塊
1
Q235(A3)
5
卸料螺釘
1
45
HRC40~45
6
凸模固定板
1
45
7
沖孔凸模
1
T8A
HRC56~60
8
上模座
1
HT200
9
限制柱
1
45
HRC40~45
10
導柱
2
20
滲碳HRC56~60
11
導套
2
20
滲碳HRC5862
11、
12
導料板
2
45
HRC40~45
13
凹模
1
T10A
HRC58~62
14
下模座
1
1
HT200
15
側刃擋塊
1
45
（五）繪制非標準零件圖
本實例只繪制凸凹模、凹模、凸模固定板和卸料板四個零件圖樣。
1固定板
2 落料凹模
3 卸料板
(六) 模具主要零件加工工藝規(guī)程的編制
1．沖孔凸凹模加工工藝規(guī)程的編制（表3）
2．落料凹模加工工藝規(guī)程的編制（表4）
表3沖孔凸模加工工藝規(guī)程
工序
12、號
工序名稱
工序內容
設備
工序簡圖
1
備料
將毛坯鍛成圓棒?18mmX55mm
2
熱處理
退火
3
車削
車床
4
熱處理
按熱處理工藝，淬火回火達到58-62HRC
5
磨削
磨外圓、兩端面達設計要求
磨床
6
鉗工精修
全面達到設計要求
7
檢驗
表4落料凹模加工工藝規(guī)程
工序號
工序名稱
工序內容
設備
工序簡圖
1
備料
將毛坯鍛成長方體
13、
2
熱處理
退火
3
粗刨
刨六面達到24X12X1，互為直角
4
熱處理
調質
5
磨平面
光六面，互為直角
磨床
6
鉗工劃線
劃出各孔位置線，型孔輪廓線
7
銑漏料孔
達到設計要求
銑床
8
加工螺釘孔、銷釘孔及穿絲空
按位置加工螺釘孔、銷釘孔及穿絲空
鉆床
9
熱處理
按熱處理工藝，淬火回火達到60-64HRC
10
磨平面
磨上、下平面光
磨床
11
線切割
按圖切割型孔達到尺寸要求
12
鉗工精修
全面達到設計要求
13
檢修
專心---專注---專業(yè)
焊片課程設計
