沖壓模具CADCAM實(shí)訓(xùn)說(shuō)明書(shū)1焊片級(jí)進(jìn)模具課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)目錄一、零件工藝性分析二、沖壓工藝方案的確定三、主要設(shè)計(jì)計(jì)算1、排樣方式的確定及其計(jì)算2、沖壓力的計(jì)算3、壓力中心的確定4、工作零件刃口尺寸計(jì)算5、卸料橡膠的設(shè)計(jì)四、模具總體設(shè)計(jì)1、模具類型的選擇2、定位方式的選擇3、卸料出件方式的選擇4、導(dǎo)向方式的選擇五、主要零部件設(shè)計(jì)1、工作件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2、模架及其他零部件確定3、固定結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)4、導(dǎo)料板的設(shè)計(jì)5、卸料部件的設(shè)計(jì)六、模具總裝圖七、沖壓設(shè)備的選擇八、參考文獻(xiàn)：九、裝配圖、凸模板、凹模板、下模座三維圖設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)圖1-1所示為焊片零件沖裁圖，材料H62銅片，厚度t=0.7mm,大批量生產(chǎn)，試確定沖裁工藝性，設(shè)計(jì)沖裁模。沖壓模具CADCAM實(shí)訓(xùn)說(shuō)明書(shū)2圖1-1一、零件的工藝性分析1.結(jié)構(gòu)工藝性分析零件形狀簡(jiǎn)單、對(duì)稱。圓弧與直線處無(wú)尖角。沖件上無(wú)懸臂和狹槽。最小孔邊距為2.251.2=1.052.0(由表查得凸凹模最小壁厚)。該沖件端部帶圓弧，用落料成形是允許的。分析公差和表面粗糙度公差該件上未標(biāo)注特殊公差，全部按IT14級(jí)選用，低于沖孔可以達(dá)到的精度等級(jí)IT10。表面粗糙度零件圖上無(wú)特殊要求。被沖材料為H62，含鋅多，具有一定的沖裁性能。二、沖壓工藝方案的確定該工件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可以有以下三種工藝方案：方案一：先落料，后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。方案二：沖孔落料級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要兩道工序兩副模具，成本高且生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)要求。方案二也只需要一副模具，在模具上可以設(shè)置導(dǎo)正銷，保證沖壓件形位精度，生產(chǎn)效率高，操作方便，工作精度也能滿足要求。通過(guò)對(duì)上述兩種方案的比較分析，該零件的沖壓方案采用方案二為佳。三、主要設(shè)計(jì)計(jì)算1、排樣方式的確定及計(jì)算通過(guò)查表比較分析，且由經(jīng)驗(yàn)得搭邊值a=3mm，b=2mm,步距s=14mm，條料寬度B=45mm。排樣圖如圖1-2所示，材料利用率最高。一個(gè)步距的材料利用率=（nA/BS）x100%A=165.623131.17255.9639=128.4867mS0=BS=45x14=630(m)n=2所以=128.4867x2/630x100%=40.8%沖壓模具CADCAM實(shí)訓(xùn)說(shuō)明書(shū)3查板材規(guī)格，取900x1800的銅板，每張銅板可剪裁為45x360=10（張）條料（45x3600）圖1-22、沖壓力的計(jì)算該模具采用級(jí)進(jìn)模，選擇彈性卸料、下出件。由F=KLtbF-沖裁力L-沖減周邊長(zhǎng)度t-材料厚度b-抗剪強(qiáng)度K-考慮模具間隙的不均勻、刃口的磨損、材料力學(xué)性能與厚度的波動(dòng)等因素引入的修正系數(shù)，一般取K=1.3F總=F+F卸+F推F壓=1.3F總t=0.7mm查表得b=300MPa所以沖裁力F=F沖+F落=1.3x60.3925x0.7x300/1000+1.36.3x+2.4+1.2x0.7x300/1000=24.265KN由卸料力F卸=K卸F落F推=nK推F沖K卸、K推卸料力系數(shù)、推件力系數(shù)查表得K卸取0.04，K推取0.06n-同時(shí)卡在凹模孔口的沖件數(shù)取n=10，所以有F卸=0.04x16.476=0.659kNF推=10x0.06x7.789=4.6734kN所以有F總=F+F卸+F推=24.265+0.659+4.6734=29.5974KNF壓=1.3xF總=1.3x29.5974=38.476KN初選壓力機(jī)，如下表所示：沖壓模具CADCAM實(shí)訓(xùn)說(shuō)明書(shū)4表一所選擇壓力機(jī)的相關(guān)參數(shù)型號(hào)公稱壓力/kN滑塊行程/mm最大封閉高度/mm工作臺(tái)尺寸/mm立柱距離/mm可傾斜角/封閉高度調(diào)節(jié)量/mmJ23-10100451803004501803535J23-161605522030045022035453、壓力中心的確定根據(jù)排樣圖選擇落料型孔的中心為坐標(biāo)軸原點(diǎn)，型孔對(duì)稱軸為坐標(biāo)軸。如圖1-3所示因圖形對(duì)稱于x軸，y軸方向的壓力中心必然在x軸上，即Yo=0。壓力中心距y軸的距離xo可用下式求出：Xo=XiLi/Li而式中，Li=206.07各沖裁處的坐標(biāo)值和沖切長(zhǎng)度分別為：沖孔1：圓長(zhǎng)度19.792壓力中心點(diǎn)（7,12）沖孔2：圓弧長(zhǎng)度3.7699壓力中心點(diǎn)（7，-2.96）直線長(zhǎng)度0.6壓力中心點(diǎn)（5.8，-3.45）圓弧長(zhǎng)度3.7699壓力中心點(diǎn)（7，-3.94）直線長(zhǎng)度0.6壓力中心點(diǎn)（8.2，-3.45）沖孔3：圓長(zhǎng)度19.792壓力中心點(diǎn)（28，-12）沖孔2：圓弧長(zhǎng)度3.7699壓力中心點(diǎn)（28，2.96）直線長(zhǎng)度0.6壓力中心點(diǎn)（26.8，3.45）圓弧長(zhǎng)度3.7699壓力中心點(diǎn)（28，3.94）直線長(zhǎng)度0.6壓力中心點(diǎn)（29.2，3.45）側(cè)刃1：直線長(zhǎng)度1.5壓力中心點(diǎn)（35，-21.75）直線長(zhǎng)度14壓力中心點(diǎn)（28，-21）落料1：圓弧長(zhǎng)度32.341壓力中心點(diǎn)（-7,12.83）直線長(zhǎng)度9.7971壓力中心點(diǎn)（-9.25,1.15）圓弧長(zhǎng)度7.0686壓力中心點(diǎn)（-7，-5.18）直線長(zhǎng)度9.7971壓力中心點(diǎn)（-4.75,1.15）落料2：圓弧長(zhǎng)度32.341壓力中心點(diǎn)（14，-12.83）直線長(zhǎng)度9.7971壓力中心點(diǎn)（11.75,-1.15）圓弧長(zhǎng)度7.0686壓力中心點(diǎn)（14,5.18）直線長(zhǎng)度9.7971壓力中心點(diǎn)（16.25,-1.15）側(cè)刃1：直線長(zhǎng)度1.5壓力中心點(diǎn)（-7，21.75）直線長(zhǎng)度14壓力中心點(diǎn)（-14，21）總長(zhǎng)度=206.0712壓力中心點(diǎn)Xo=7.264Yo=0沖壓模具CADCAM實(shí)訓(xùn)說(shuō)明書(shū)5圖1-34、工作零件刃口尺寸計(jì)算在刃口尺寸計(jì)算時(shí)需注意：設(shè)計(jì)落料模時(shí)應(yīng)先確定凹模刃口尺寸，間隙取在凸模上，沖裁間隙通過(guò)減小凸模尺寸獲得。設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)應(yīng)先確定凸模刃口尺寸，間隙取在凹模上，沖裁間隙通過(guò)減小凹模尺寸獲得。查表確定初始間隙Zmax=0.049mmZmin=0.035mmZ=Zmax-Zmin=0.049-0.035=0.014mm凸=0.02mm凹=0.02mm1計(jì)算沖孔模刃口尺寸：沖孔模形狀簡(jiǎn)單，可以用分別制造法計(jì)算：d1凸=（6.3X）0-凸查表得：x=0.5d1凸=（6.30.5x0.36）0-0.02=6.480-0.02d1凹=（6.3X+Zmin）0+凹=6.5150+0.02d2凸=（1.2X）0-凸查表得：x=0.75d2凸=（1.20.75x0.25）0-0.02=1.390-0.02d2凹=（1.2X+Zmin）0+凹=1.4250+0.02d3凸=（3X）0-凸查表得：x=0.75d3凸=（30.75x0.25）0-0.02=3.1870-0.02d3凹=（1.2X+Zmin）0+凹=3.2220+0.022.計(jì)算落料模刃口尺寸：落料模形狀復(fù)雜，故用配作法制造模具刃口。凹模磨損后，凹模尺寸均變大：A1凹=（12X）0+凹查表得：x=0.5A1凹=（120.5x0.43）0+0.43/4=11.7850+0.1075沖壓模具CADCAM實(shí)訓(xùn)說(shuō)明書(shū)6A1凸=（12XZmin）0-凸=11.7550-0.1075A2凹=（2.25X）0+凹查表得：x=0.75A2凹=（2.250.75x0.25）0+0.0625=2.060+0.0625A2凸=（2.25XZmin）0-凸=2.030-0.0625A3凹=（4.5X）0+凹查表得：x=0.75A3凹=（4.50.75x0.3）0+0.75=4.2750+0.75A3凸=（4.5XZmin）0-凸=4.240-0.75A4凹=（24X）0+凹查表得：x=0.5A4凹=（240.52x0.5）0+0.12=23.740+0.12A4凸=（24XZmin）0-凸=23.7050-0.12四、模具總體設(shè)計(jì)1、模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用級(jí)進(jìn)沖壓，所以模具類型為級(jí)進(jìn)模。該套模具的工作原理分析：該模具設(shè)有五個(gè)工位：第一個(gè)工位完成6.3圓孔和長(zhǎng)圓孔和切掉一個(gè)側(cè)刃；第二個(gè)工位落工件外形的料，第一個(gè)零件加工完成從漏料孔中落下；由于間距太小，為了保證模具一定的剛度，需設(shè)一個(gè)空工位，這就是第三個(gè)工位；第四個(gè)工位完成6.3圓孔和長(zhǎng)圓孔；第五個(gè)工位落工件外形的料并切掉一個(gè)側(cè)刃；連續(xù)送料，連續(xù)沖裁，此后壓力機(jī)每沖裁一次，完成兩個(gè)工件的沖裁加工。沖壓模具CADCAM實(shí)訓(xùn)說(shuō)明書(shū)72、定位方式的選擇因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料板，無(wú)側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用側(cè)刃定距。3、卸料、出件方式的選擇因?yàn)楣ち虾穸葹?.7mm，相對(duì)較薄，卸料力也比較小，故可采用彈性卸料。又因?yàn)槭羌?jí)進(jìn)模生產(chǎn)，所以采用下出件比較便于操作與提高生產(chǎn)效率。4、導(dǎo)向方式的選擇為了提高模具壽命和工作質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該級(jí)進(jìn)模采用對(duì)角導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。導(dǎo)向方式如圖1-4.圖1-4五、主要零部件的設(shè)計(jì)（一）確定凸模及側(cè)刃外形尺寸：凸模包括三種兩個(gè)個(gè)落料凸模和四個(gè)個(gè)沖孔凸模。對(duì)于落料凸模采用鉚接法固定，對(duì)于沖孔凸模應(yīng)做成臺(tái)階式。該模具采用彈性卸料板卸料，因此，凸模長(zhǎng)度L：L=h1+h2+t+hh1凸模固定板厚度h2卸料板厚度t導(dǎo)料板厚度h附加長(zhǎng)度所以1.沖壓凸模1：L=h1+h2+t+h=16+16+4+29=65mm2沖壓凸模2：L=16+16+4+29=65mm3落料凹模：沖壓模具CADCAM實(shí)訓(xùn)說(shuō)明書(shū)8L=16+16+4+29=65mm4側(cè)刃：L=16+16+4+29=65mm（二）確定凹模板的外形尺寸凹模采用正式凹模，安排凹模在模具上的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。1由排樣圖確定各凹模型孔位置凹模型孔位置如下圖1-3所示（排樣圖上有兩側(cè)刃孔）。2確定凹模外形尺寸凹模厚度：H=ks（不小于15mm）查表得k=0.3s=48H=0.3x48=16（圓整）垂直于送料方向的凹模寬度B：B=s+（2.54）H=48+(2.54)x16=100（圓整）送料方向上的凹模長(zhǎng)度L：L=s1+ks2=56+2x25=125（圓整）凹模整體標(biāo)準(zhǔn)化，取為125mmX100mmX16mm圖1-4（三）、卸料彈簧的設(shè)計(jì)(1)根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初選4根彈簧，每根彈簧的預(yù)壓力為：FoF卸/n=0.659x103/4)=164.7N沖壓模具CADCAM實(shí)訓(xùn)說(shuō)明書(shū)9(2)該模具卸料板的工作形成h工和凸凹模的修模量h修模之和為h工+h修模=1+0.7+4=5.7mm(3)選取13號(hào)壓簧，工作極限負(fù)荷780N，外徑20mm，鋼絲直徑4mm，自由長(zhǎng)度45mm(4)最大允許壓縮量hj=h0h預(yù)=459.4=35.6mm（5）預(yù)壓縮量h預(yù)=242.5/780x35.6=11.07mm(6)總壓縮量h總=11.07+5.7=16.77mm（7）總壓力F總=164.7x16.77/11.07=249.5N工作極限負(fù)荷大于總壓力，所以彈簧滿足要求。所以選用工作極限負(fù)荷780N，外徑20mm，鋼絲直徑4mm，自由長(zhǎng)度45mm的壓簧（四）、模架及其他零部件的確定以凹模周界尺寸為依據(jù)，再結(jié)合壓力機(jī)最大閉合高度，選擇模架規(guī)格。所以有導(dǎo)柱dxL為別為22x160、25x160；導(dǎo)套dxL分別為22x88x36、25x83x36.取上模座厚度H=35mm，上模墊板厚度H=8mm，固定板厚度H=16mm，下模座厚度H=35mm，所以有，該模具的閉合高度為H=40+8+8+57+28+45-2=184mm可見(jiàn)該模具閉合高度小于所選壓力機(jī)J23-25的最大裝模高度（220mm），可以使用。所以有上模座尺寸：125x100x35下模座尺寸：125x100x35墊板：125x100x8凹模板：125x100x16凸模固定板：125x100x16（五）、固定結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上模采用4x直徑為6的銷釘，下模采用4XM8的螺釘緊固，和4x直徑為8的銷釘定位（六）、導(dǎo)料板的設(shè)計(jì)導(dǎo)料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模平齊，導(dǎo)料板與條料質(zhì)檢的間隙取