沖壓模具課程設計題目：墊片復合模設計黎明大學機電工程系11模具設計與制造姓名：學號：指導老師： 2013.06.18題目：零件名稱墊 片 1圖 號材 料Q235料 厚0.5mm生產(chǎn)批量大批量完成圖示沖裁件的沖裁工藝性分析并確定其沖裁工藝方案已知材料為Q235鋼，材料厚度0.5mm，生產(chǎn)批量為大批量一.沖件沖裁工藝性分析1，材料分析Q235為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有較好的沖裁成形性能2，結(jié)構(gòu)分析零件結(jié)構(gòu)簡單對稱，外形均有圓弧連接過度，對沖裁加工較為有利孔與孔之間、孔與零件之間的最小距離滿足c>1.5t要求 （ 1.5t=0.75）3，精度分析零件圖上所有未注公差的尺寸，屬于自由尺寸，可按IT14級確定工件尺寸的公差二.沖裁工藝方案的確定零件為一落料沖孔件，可提出的加工方案如下：方案一：先落料，后沖孔采用兩套單工序模生產(chǎn)方案二：落料—沖孔復合沖壓，采用復合模生產(chǎn)方案三：沖孔—落料連續(xù)沖壓，采用級進模生產(chǎn)由于所設計的零件結(jié)構(gòu)簡單，為提高生產(chǎn)效率，主要應采用復合沖裁或級進沖裁方式但為了模具制造方便，最后決定采用復合沖裁進行生產(chǎn)由工件尺寸可知，為便于操作，所以復合模結(jié)構(gòu)采用倒裝復合模。

三.模具設計計算1，材料利用率的計算及排樣圖的繪制查《沖壓模具設計與制造》表2.5.2，確定搭邊值：兩工件間的搭邊：a=0.8mm; 工件邊緣搭邊：a1=1mm； 歩距為：29.18mm;條料寬度 B=【Dmax+2a1】°-δ=［29+2×1］°-0.4 =31°-0.4mm圖2排樣圖確定后排樣圖如圖2所示一步距內(nèi)的材料利用率η為： η=（A/ BS）×100% =[620/(31×29.18)]×100% =69%2，沖壓力的計算及初選壓力機沖裁力基本計算公式為零件的周長為110 mm（落料周長為96mm，沖孔周長為14mm），材料厚度0.5mm，Q235鋼的抗剪強度取350MPa，則沖裁該零件所需沖裁力為卸料力Fx=K Fx =0.055×25050 =1377.75N推料力Ft= nktFp =10×0.63×25050 =N總沖裁力F2=Fp+Ft+F=.75N≈184KN則零件所需得沖壓力為184KN根據(jù)總沖壓力F總=184KN，模具閉合高度，沖床工作臺面尺寸等，并結(jié)合現(xiàn)有設備，選用開式雙柱可傾沖床，并在工作臺面上備制墊塊。

其主要工藝參數(shù)如下：公稱壓力：250KN滑塊行程：80mm行程次數(shù)：100次/分最大閉合高度：250mm連桿調(diào)節(jié)長度：70mm工作臺尺寸（前后×左右）：360mm×560mm3，確定壓力中心：零件為一對稱件，所以零件的壓力中心就是零件的對稱中心4，凸、凹模刃口尺寸及公差的計算根據(jù)零件形狀特點，刃口尺寸計算采用分開制造法由上圖可得，該產(chǎn)品為落料沖孔件、零件公差標準為:IT14由查表3-8可得:Zmin=0.04 Zmax=0.06 X=0.5 故Zmax-Zmin=0.02落料件尺寸計算落料基本計算公式為尺寸?29mm，經(jīng)查得該零件凸、凹模最小間隙Zmin=0.04，最大間隙Zmax=0.06,凸模制造公差，凹模制造公差將以上各值代入≤校驗是否成立經(jīng)校驗，不等式成立，所以，可代入上式計算工作零件刃口尺寸尺寸，查得其、數(shù)值同上一尺寸，凸模制造公差，凹模制造公差,所以同樣滿足≤的要求，則沖孔尺寸計算沖孔基本公式為尺寸φ，查得該零件凸、凹模最小間隙Zmin=0.04，最大間隙Zmax=0.06,凸模制造公差，凹模制造公差經(jīng)驗算滿足≤，所以 5，模具的整體結(jié)構(gòu)設計沖孔廢料由沖孔凸模沖入凹模洞口中，積累到一定數(shù)量，由下模漏料孔排出，不必清除廢料，操作方便，應用很廣，但工件表面平直度較差，凸凹模承受的張力較大，因此凸凹模的壁厚應嚴格控制，以免強度不足。

經(jīng)分析，此工件若采用正裝式復合模，操作很不方便；另外，此工件無較高的平直度要求，工件精度要求也較低，所以從操作方便、模具制造簡單等方面考慮，決定采用倒裝式復合模A 送料定位機構(gòu)設計采用伸縮式擋料銷縱向定位，安裝在橡膠墊和活動卸料板之間工作時可隨凹模下行而壓入孔內(nèi)，工作很方便.B 卸料機構(gòu)設計條料的卸除 采用彈性卸料板因為是倒裝式復合模，所以卸料板安裝在下模工件的卸除 采用打料裝置將工件從落料凹模中推下，羅在模具工作表面上沖孔廢料的卸除下模座上采用漏料孔排出沖孔廢料在下模的凸凹模內(nèi)積聚到一定數(shù)量，便從下模座的漏料孔中排出 C 出件機構(gòu)設計 因為是復合模結(jié)構(gòu)，所以采用上出件機構(gòu)6，模具零部件設計A 凸模，凹模，凸凹模結(jié)構(gòu)落料凹模結(jié)構(gòu)尺寸計算落料凹模板尺寸：凹模厚度：H=kb（≥15mm）H=0.3×29=8.7 故取20mm凹模邊壁厚：c≥(1.5～2)H(≥30～40mm) =(1.5～2)×20 =（30～40）mm 實取c=35.5mm凹模板：D=d+2c =29+2×35.5 =100mm最后依據(jù)設計尺寸，按沖壓模具標準模架凹模周界尺寸系列，確定凹模外形尺寸為160mm×160mm×25mm 。

沖孔凸模結(jié)構(gòu)尺寸計算凸模尺寸：沖孔凸模長度：L=h1+h2=20+20 =40mm其中：h1—凸模固定板厚度 h2—凹模板厚度凸模強度校核，凸模剛度校核:經(jīng)校核，凸模強度符合要求，凸模強度也符合要求凸凹模工作尺寸計算凹凸模內(nèi)外刃口間壁厚校核：根據(jù)《沖模設計手冊》表8-1得最小壁厚為1.4～1.8mm，該壁厚為11.5mm，故該凹凸模強度足夠B 堅固件及定位零件的確定(1)螺釘規(guī)格的選用模具中選用M10的開槽圓柱頭螺釘，根據(jù)實際要求，查標準選用2個GB/T 65 M10×85和2個GB/T 65 M8×30（螺釘長度是根據(jù)聯(lián)接件厚度而定的）查表，選取材料為45鋼2)銷釘規(guī)格的選用銷釘?shù)墓Q直徑可取和螺釘大徑相同或小一個規(guī)格，因此根據(jù)標準和實際要求選用6個GB/T 119.2 A4×45（銷釘?shù)拈L度是根據(jù)聯(lián)接件厚度而定的）根據(jù)查表，選取材料為45鋼3)導正銷使用導正銷的目的是消除送料時導料銷和導料板等定位零件作粗定位時的誤差，保證沖件在不同工位上沖出的內(nèi)形與外形之間的相對位置公差要求導正銷通常設置在落料凸模上，與擋料銷配合使用，此處用一般的銷替代導料，選取2個GB/T119.2 A4×45。

C 卸料裝置的確定與計算卸料以彈性卸料板卸料，出件是以凸模往下沖即可，因此不用設計出件零件彈性卸料板的平面外形尺寸一般與凹模板相同，其厚度可取凹模厚度的0.6-0.8倍，所以卸料板的L×B×H=160×160×16(mm)，卸料板在此僅起卸料作用，凸模與卸料板間的雙邊間隙根據(jù)沖件的料厚確定，一般取0.1～0.3mm，查表，選取材料為Q235D 標準模架及連接固定件的設計(1) 選擇標準模架根據(jù)《冷沖壓設計資料與指導》表格，由凹模周界160×160(mm)，及安裝要求，選取凹模周界：Ｌ×Ｂ＝160×160(mm)上模座：160×160×40(mm)下模座：160×160×45(mm)導柱：28×170(mm)導套：28×100×38(mm)(2)模柄由壓力機查得模柄孔的直徑為20mm，深度為79mm，由裝配要求，模柄與模柄孔配合為H7/m6，模柄長度比模柄孔深度小5～10mm3)墊板 墊板的作用是承受并擴散凸模傳遞的壓力，以防止模座被擠壓損傷，因此在與模座接觸面之間加上一塊淬硬磨平的墊板，墊板的外形尺寸與凸模固定板相同，厚度可取3～10mm，這里設計時，由于壓力不是很大，選取L×B×H=160×160×8(mm)。

4)凸模固定板 凸模固定板的外形與凹模的外形尺寸一致，厚度為凹模的0.6～0.8h，h為凹模的厚度，這里取厚度為20mm，選取L×B×H=160×160×20(mm)；凸模與凸模固定板的配合為H7/n6,裝配可通過4個銷釘定位，4個螺釘與上模座連接固定四.校核沖壓設備基本參數(shù)（1）沖裁所需總壓力校核由前面計算可知F總=184KN，沖壓機的公稱壓力250，，滿足生產(chǎn)要求2）模具最大安裝尺寸校核模具最大安裝尺寸為160ｍｍ×160ｍｍ，沖床工作臺面沖床為360ｍｍ×560ｍｍ，能夠滿足模具的安裝。