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班 級 姓 名 指導老師 目 錄 一 工藝分 析 1 二 確定工藝方 案 1 三 模具形式的確 定 1 四 工藝與設計計算期 1 5 五 模具結(jié)構(gòu)的設計 5 6 六 冷沖模主要零部件的設 計 6 七 模架及零 件 6 八 其它支承零 件 7 九 緊固件 7 十 繪制模具裝配圖 7 十一 繪制模具工作零件 圖 7 十二 模具工作零件的加 工 7 十四 參考文 獻 8 一 工藝分析 此沖件為退火 35 號鋼 料厚 4mm 沖件尺寸精度為 IT12 級 形狀并不復雜 尺寸大 小為中型沖件 產(chǎn)量為大批量 屬于普通沖壓 此沖件在沖裁時應注意以下事項 1 此工件厚度為 4 毫米 沖裁力很大 選擇壓力機時注意 2 制件中等大小 可采用經(jīng)營濟的取件方式 3 即有落料又有沖孔 直徑 14 的凸模要注意防止其斷裂 4 是大批量生產(chǎn)的工件 應重視模具材料和結(jié)構(gòu)的選擇 保證模具有高壽命 5 精度為 IT14 級 可采用線切割加工 以上幾點是此沖件沖壓時較為困難之處 要想得到合理的沖件 并適應大批量的生 產(chǎn)數(shù)量的需要 提高模具壽命是必須處理好的課題 二 確定工藝方案 從沖件的結(jié)構(gòu)和形狀可知 其基本工序有沖孔 落料兩種 但根據(jù)先后工序的不同排 列 可以設計出以下七種方案 落料外形 沖孔直徑 14 沖孔直徑 35 級進模沖裁 落料外形 沖孔直徑 35 沖孔直徑 14 級進模沖裁 沖孔直徑 14 沖孔直徑 35 落料外形 級進模沖裁 沖孔直徑 35 沖孔直徑 14 落料外形 級進模沖裁 4 沖孔直徑 35 直徑 14 落料外形 級進模沖裁 5 落料外形 沖孔直徑 35 直徑 14 級進模沖裁 6 落料外形 沖孔直徑 35 直徑 14 一次成形 復合模沖裁 7 方案 1 2 3 4 屬于沖三次才成型 側(cè)刃設置四個浪費材料 不合理 方案 5 先沖完孔 再落料 即省料又有足夠強度 不至于變形影響總裁質(zhì)量 方案 6 嚴重影響工件強度 倒致工件變形 不能采用 方案 7 復合模 綜上所述 5 7 都可以 但材料厚度為四毫米選取復合模較好 三 模具形式的確定 因制件材料較厚 制件是用來做彈簧吊耳的所以對制件平直度要示也不高 采用剛 性卸料裝置 制件較厚 步距較大 落料凸模也較大 所以采用倒裝式復合模 四 工藝與設計計算 計算毛壞尺寸 由原始資料可知 總寬 90 據(jù)文獻 1 表 4 5 可知 r t 6 4 1 5 x 0 36 r 0 5t 的彎曲件由于變薄不嚴重 按中性層展開的原理 壞料總長度應等于彎曲個直 線部分和圓弧部分之和 即 2L rxt 180 總 150 式中 表示壞料展開總度 總 表示彎曲中心角 畫排樣圖 2 因為設計的是復合模所以只需要一個工步 據(jù)文獻 1 表 3 4 可知 4 3 51a2 據(jù)文獻 1 表 3 21 可知 采用無側(cè)壓裝置的模具能使條料沿著導料板送進 據(jù)文獻 1 表 3 15 表 3 14 可知 1 0 0 5AminZ 條料寬度 導料板間距離 00maxB D2 AA 導料板間距離 A B Z 所以 B 155 A 158 排樣圖如下所示 計算材料利用率 3 據(jù)文獻 1 式 3 9 可知 A10 BS 4 式中 A 表示一個步距內(nèi)沖裁件的實際面積 B 表示條料寬度 S 表示步距 計算沖壓力 4 完成本制件所需的沖壓力由沖裁力 推料力組成 1 沖裁力由沖孔力和落料力組成 bFKlt 1944N F 表示沖裁力 L 表示沖裁周邊長度 T 表示材料 表示材料抗剪強度b K 表示系數(shù) 一般取 1 3 據(jù)文獻 2 可知 35 號鋼 490 645Mpab 由于是剛性御料 工件較厚所以卡在凹模中的沖裁件為 2 件 據(jù)文獻 1 表 3 19 可知 KT 0 045TF 沖 1944 2 0 045 1944 2188N 初選壓力機 5 據(jù)文獻 2 表 4 33 可知 J 33 計算壓力中心 6 本制件圖形規(guī)則 左右對稱 前后也對稱 故采用解析法求壓力中心較為方便 建立坐標如下圖 所示 X0 0 Y0 0 計算凸凹模刃口尺寸 7 本制件設計的是復合模 可按配作法計算刃口尺寸 據(jù)文獻 1 表 3 5 可知 雙面間隙 minZ0 64 maxZ0 8 據(jù)文獻 1 表 3 6 可知 T0 3m A0 4m 由文獻 3 表 2 2 表 3 6 可知 尺寸偏差 模具制造偏差 0 5 0 03510 45 0 5 0 030 76 0 5 0 0303 0 5 0 0350 879 0 75 0 0250 52 0 5 0 020 63 0 5 0 0200 41 因為設計的是復合模所以落料部分以凹模為基準來配作凸模 1 凹模磨損后變大尺寸 AAmax0 1 1850 18576 4763 20 217A895 2 凹模無變化尺寸 工件尺寸為 時C A 10 272A56 凸模刃口尺寸按凹模實際尺寸配 保證雙面間隙 0 64 0 88 沖孔部分 沖孔時應以凸模為基準來配作凹模 1 凸模磨損后變小尺寸 T0Tminb x A10 17425 2T 3 式中 相應的凹模刃口尺寸 ABC 工件的最大極限尺寸 maxA 工件的最小極限尺寸 inB 工件的基本尺寸 C 工件公差 A 工件偏差 凹模刃口尺寸按凸模實際尺寸配 保證雙面間隙 0 64 0 88 凹模制造偏差 通常取 A 0 5 A4 凸模制造偏差 通常取T 五 模具結(jié)構(gòu)設計 凸凹模的設計 1 因制件簡單 是復合模 采用整體式矩形凸凹模校為合理 大批量生產(chǎn) 據(jù)文獻 2 表 3 5 選用 Gr12MoV 為凸凹模材料 1 確定凸凹模最小厚度 H 值 已知 S 90 據(jù)文獻 1 表 3 25 可知 K 0 4 H KS 36 S 表示垂直送料方向的凸凹模刃壁間最大距離 2 確定凸凹模周圍尺寸 L B 據(jù)文獻 3 表 2 140 可知 C 52 L b 52 2 254 B a 52 2 194 C 表示刃口邊界到凸凹模邊的距離 據(jù)文獻 2 表 5 43 可知凸凹模尺寸 L B 250 200 2 選擇模架及確定其他沖模零件尺寸 由凸凹模周圍尺寸及厝架閉合高度在 220 265 之間查文獻 2 表 5 8 可知 上模座 下模座 導柱 導套 250 200 50 250 200 60 32 210 32 115 8 據(jù)文獻 2 表 5 4 可知 凸凹模長度 墊板 凸模固定板 落料凹模 63 250 200 8 250 200 20 250 200 55 卸料板 凸凹模固定板 螺釘 圓柱銷 250 200 18 250 200 22 M12 75 12 70 卸料螺釘 螺釘 圓柱銷 圓柱銷 12 55 12 95 12 90 12 60 六 沖模主要零部件的設計與選用 工作零件 凸模的結(jié)構(gòu)形式及其固定方法 凸模為非圓形凸模 結(jié)構(gòu)形式是工作部分為矩形 固定 部分為圓形 固定方法采用臺肩固定 其結(jié)構(gòu)如圖所示 凹模的外形結(jié)構(gòu)及其固定方法 凹模外形結(jié)構(gòu)如圖所示 固定方法采用臺肩固定 送進導向方式與零件 采用固定擋料 導料銷 擋料銷高度為 h 3mm 送料定距方式與零件 定距方式活動擋料銷 3 卸料裝置 4 該模具卸料采用彈壓卸料裝置 其基本零件是卸料板 彈性元件 彈簧 卸料螺釘 推件裝置 5 推件采用剛性推件 剛性推件其基本結(jié)構(gòu)為打桿 推板 連接推桿 七 模架及零件 模架根據(jù)國家標準 選用中間導柱圓形模架 其特點是導向裝置都是安裝在模具的對 稱線上 滑動平穩(wěn) 導向準確可靠 導向裝置 導柱的結(jié)構(gòu)形式 導套的結(jié)構(gòu)形式 上 下模座 上下模座的作用是直接或間接地安裝沖模 所有的零件分別與壓力機滑塊和工作臺接傳遞 壓力 因此 必須必須十分重視上下模座的強度和剛度 一般模座材料選 HT200 矩形模 板的長度應比凹模長度大 40 70mm 而寬度取與凹模寬度相同或稍大的尺寸 模板輪廓尺 寸應比沖床工作臺漏料孔至少大 40 50mm 模板厚度可參照凹模厚度估算 通常為凹模厚 度的 1 1 5 倍 八 其它支承零件 模柄選用旋入式模柄 并加螺絲防松 凸模固定板和墊板 根據(jù)凸模固定和緊固件合理布置的需要 凸模固定板厚度一般為凹模厚度的 60 80 凸模固定板與凸模為過渡配合 H7 h6 壓裝后將凸模端面與固定板一起磨平 墊板的作用是直接承受凸模的壓力 所以還需加一塊墊板 九 緊固件 螺釘 銷釘在沖模中起緊固定位作用 因此要確定它的規(guī)格和緊定位置 按如下方式選擇 螺釘選用內(nèi)六角 它緊固牢靠 螺釘頭不外露 模具外形美觀 螺釘 銷釘規(guī)格根據(jù)沖壓 工藝力的大小 凹模厚度確定 可查表 3 35 銷釘常用圓柱形的 同一個組合一般不少于 兩個 十 繪制模具裝配圖 十一 繪制模具工作零件圖 十二 模具工作零件的加工 參 考 文 獻 1 冷沖壓技術(shù) 翁其金 北京 機械工業(yè)出版社 2003 2 冷沖壓模具設計指導 王芳 北京 機械工業(yè)出版社 2003 3 模具制造工藝學 郭鐵良 北京 高等教育出版社