沖裁模具設計步驟.doc

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沖裁模具設計步驟 第一步工作：對所設計模具之產(chǎn)品進行可行性分析，以電腦機箱為例，首先將各組件產(chǎn)品圖紙利用設計軟件進行組合分析（套圖），確保各產(chǎn)品圖紙的正確性，另一方面可以熟悉各組件在整個機箱中的重要性，以確定重點尺寸，這樣在模具設計中很有好處。 第二步：對產(chǎn)品進行分析采用什么樣的模具結(jié)構(gòu)，并對產(chǎn)品進行排工序，確定各工序沖工內(nèi)容，并利用設計軟件進行產(chǎn)品展開，在產(chǎn)品展開時一般從后向前展開，例如一產(chǎn)品需要量五個工序，則從加工成品開始展開，一直向前四工序、三工序、二工序、一工序，并展開一個圖形后復制一份再進行前一工序的展開。注意，這一步很重要，同時要細心。 第三步：依產(chǎn)品展開圖進行備料，在圖紙中確定模板尺寸，包括各固定板、卸料板、凸凹模、鑲件等。注意：如果直接在產(chǎn)品展開圖中進行備料并加入定位銷釘、導柱、螺絲孔的位置?？梢源蟠蟮奶岣咴O計效益。如果進行手工計算效率太低。 第四步：模具圖的繪制，在備料圖紙中再制一份出來，進行各組件的繪制，并且加入線切割的穿絲孔，在成型模中，上下模的成型間隙，一定不能忘記。尺寸的標注也是一個非常重要的工作。 第五步：校對 設計實例1 沖裁、彎曲、拉深及成形是冷沖壓的基本工序，下面以常見的沖裁件、彎曲件及拉深件為例介紹沖裁、彎曲及拉深的沖壓工藝分析、工藝方案擬訂、工藝計算及模具設計。 零件簡圖：如圖3-1所示．　 名稱：墊圈　 生產(chǎn)批量：大批量 材料：Q235鋼 材料厚度：2mm 要求設計此工件的沖裁模。 圖3-1 一. 沖壓件工藝分析 該零件形狀簡單、對稱，是由圓弧和直線組成的。根據(jù)沖模手冊表2-10、2-11查得，沖裁件內(nèi)外所能達到的經(jīng)濟精度為IT14，孔中心與邊緣距離尺寸公差為0.1mm．將以上精度與零件簡圖中所標注的尺寸公差相比較，可認為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證．其它尺寸標注、生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁的工藝要求，故決定采用利用導正銷進行定位、剛性卸料裝置、自然漏料方式的沖孔落料模進行加工。 方案一：采用復合模加工。復合模的特點是生產(chǎn)率高，沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對位置精度高，沖模的輪廓尺寸較小。但復合模結(jié)構(gòu)復雜，制造精度要求高，成本高。復合模主要用于生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖裁件。 方案二：采用級進模加工。級進模比單工序模生產(chǎn)率高，減少了模具和設備的數(shù)量，工件精度較高，便于操作和實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。對于特別復雜或孔邊距較小的沖壓件，用簡單?；驈秃夏_制有困難時，可用級進模逐步?jīng)_出。但級進模輪廓尺寸較大，制造較復雜，成本較高，一般適用于大批量生產(chǎn)小型沖壓件。 比較方案一與方案二：對于所給零件，由于兩小孔比較接近邊緣，復合模沖裁零件時受到壁厚的限制，模具結(jié)構(gòu)與強度方面相對較難實現(xiàn)和保證，所以根據(jù)零件性質(zhì)故采用級進模加工。 二. 設計計算 1．排樣、計算條料寬度及確定步距 采用單排方案，如圖3-2。 由表2-18確定搭邊值，根據(jù)零件形狀兩式件間按矩形取搭邊值a=2.0mm，側(cè)邊取搭邊值a=2.2mm。 進距：22.65+2= 25 條料寬度： 查表2-19 圖3-2 2．計算沖壓力 該模具采用鋼性卸料和下出料方式 1） 落料力 查表8-7 2） 沖孔力 中心孔： 2個小孔： 3） 沖裁時的推件力 查表2-37 取表2-38，序號1的凹模刃口形式，，則故 為避免各凸模沖裁力的最大值同時出現(xiàn)，且考慮到凸模相距很近時避免小直徑凸模由于承受材料流動擠壓力作用而產(chǎn)生傾斜或折斷故把三沖孔凸模設計成階梯凸模如圖3-3 圖3-3 則最大沖壓力： 3．確定模具壓力中心 如圖3-4，根據(jù)圖形分析，因為工件圖形對稱，故落料時F落的壓力中心在上O1；沖孔時F孔1、F孔2的壓力中心在O2上。 圖3-4 設沖模壓力中心離O1點的距離為x，根據(jù)力矩平衡原理得： 由此算得 4．沖模刃口尺寸及公差的計算國際模具網(wǎng) 1）沖孔部分 對沖孔和 采用凸、凹模分開的加工方法 由表2-23查得 ， 由表2-28查得 對沖孔時： ， 對沖孔時： ， 故滿足條件 查表2-30得， 則沖 孔部分： 沖孔部分： 尺寸極限偏差轉(zhuǎn)化為 2）落料部分 對外輪廓的落料，由于形狀較復雜，故采用配合加工方法,當以凹模為基準件時，凹模磨損后刃口部分尺寸都增大，因此均屬于A類尺寸。零件圖中末注公差的尺寸由表10-11查出其極限偏差： 、 、尺寸極限偏差轉(zhuǎn)化為、 查表2-30得 則： 該零件凸模刃口各部分尺寸按上述凹模的相應部分尺寸配制，保證雙面間隙值。 5．確定各主要零件結(jié)構(gòu)尺寸 1）凹模外形尺寸的確定 凹模厚度 的確定： ——取總壓力 工件長 凹模寬度的確定： 取步距 工件寬 2）凸模長度的確定 凸模長度計算為 其中初定 導尺厚 卸料板厚 凸模固定板厚 凸模修磨量 則 先用沖床的公稱壓力應大于計算出的總壓力；最大閉合高度應大于沖模閉合高度；工作臺臺面尺寸應能滿足模具的正確安裝。按上述要求，結(jié)合工廠實際，可稱用J23-16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。 雙柱可傾壓力機J23-16參數(shù)： 公稱壓力： 滑塊行程： 最大閉合高度： 連桿調(diào)節(jié)量： 工作臺尺寸（前后左右）： 墊板尺寸（厚度孔徑）： 模柄尺寸（直徑深度）： 最大傾斜角度： 國際模具網(wǎng) 三. 設計并繪制總圖、選取標準件 按已確定的模具形式及參數(shù)，從冷沖模標準中選取標準模架。繪制總圖。如圖3-5所示，單排孔落料連續(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(nèi)，并將各零件標出統(tǒng)一代號。 圖3-5 單排沖孔落料連續(xù)模部分零件尺寸： 上模座： 下模座： 導柱： 導套： 墊板： 凸模固定板： 凹模： 卸料板： 四. 繪制非標準零件圖 本實例只繪制凸模、凹模、凸模固定板和卸料板四個零件圖樣，供初學者參考。見圖3-6至圖3-10。 圖3-6 落料凸模 圖3-7 沖孔凸模 3-8 凹模 圖3-9 凸模固定板 圖3-10 卸料板