課程設(shè)計說明書課程名稱模具設(shè)計設(shè)計題目零件復(fù)合模設(shè)計姓名學(xué)號班級院系機電學(xué)院指導(dǎo)老師華東交大機電學(xué)院目錄1、“模具設(shè)計”課程設(shè)計任務(wù)書32、模具設(shè)計及其零部件計算421、沖裁件的工藝性分析422、工藝方案的確定423、排樣設(shè)計與計算4231排樣方法與原則4232確定搭邊值5233送料步距與條料寬度的計算5234材料利用率的計算624、沖裁力的計算6241落料力、沖孔力、卸料力、推件力的計算6242初選壓力機625、模具壓力中心計算626、凸凹模設(shè)計7261尺寸計算原則8262落料凸、凹模刃口尺寸計算8263沖孔凸凹模刃口尺寸計算10264凸、凹模結(jié)構(gòu)的確定10265凸模承壓能力校驗1227、模具材料的選擇1228、模架的選用1229、整體模具的裝配123、課程設(shè)計總結(jié)134、參考文獻(xiàn)14“模具設(shè)計”課程設(shè)計任務(wù)書姓名專業(yè)班級材料成型及控制工程教研室主任題目指導(dǎo)教師設(shè)計時間設(shè)計地點基本要求及設(shè)計步驟建議1、沖裁工藝設(shè)計對制件的結(jié)構(gòu)、尺寸、精度、數(shù)量、材質(zhì)等要素進行分析，初步確定制件的沖裁工藝，計算搭邊尺寸、毛坯尺寸，確定排樣圖（繪在總裝圖上）；2、模具結(jié)構(gòu)方案設(shè)計；根據(jù)沖裁工藝方案，初步確定模具結(jié)構(gòu)方案和坯料導(dǎo)向、定位方式；3、計算沖裁力，初步選擇沖壓設(shè)備；了解其行程、噸位、容模尺寸等有關(guān)技術(shù)參數(shù)；4、計算卸料力，確定卸料方案及卸料元件的規(guī)格、尺寸；5、計算并確定沖裁間隙繼而確定凸模、凹模等主要工作零件的尺寸、結(jié)構(gòu)形式；選擇凸模、凹?；蛲拱寄＿M行強度、剛度的計算并校核；6、協(xié)調(diào)模具各零件的結(jié)構(gòu)、尺寸，完善導(dǎo)料、定位等輔助功能件結(jié)構(gòu)及尺寸設(shè)計；7、繪制模具總裝配圖1、考慮采用“半剖法”表示上模使用中的兩個極限位置；2、按裝配圖要求標(biāo)注尺寸及配合性質(zhì)、技術(shù)要求等；3、零件標(biāo)號無遺漏；明細(xì)表內(nèi)容詳實、規(guī)范；4、制圖遵照國家標(biāo)準(zhǔn)；排樣圖按習(xí)慣繪在總裝圖的右上角或適當(dāng)位置。8、繪制凸模、凹模零件圖，尺寸、粗糙度標(biāo)注齊全；9、編寫設(shè)計說明書一份，要求內(nèi)容詳實，措詞準(zhǔn)確，具有較好的可讀性；10、其它詳見“模具設(shè)計”課程設(shè)計指導(dǎo)書。機電工程學(xué)院材料成型及控制工程教研室2007、11制品零件材料45MN料厚1MM數(shù)量大批量課程設(shè)計提交的檔案材料1設(shè)計計算說明書（A4幅面）1份2模具裝配圖（1圖紙）1張3模具工作零件圖（2或3圖紙）3張4上述材料電子文檔2、模具設(shè)計及其零部件計算21、沖裁件的工藝性分析加工涉及落料、沖孔兩道工序。零件形狀復(fù)雜、不對稱，尺寸不大。材料45MN，厚度為1MM，沖裁精度為IT11級，沖孔件精度IT10級。22、工藝方案的確定采用后落料沖孔倒裝復(fù)合模對工件沖孔落料加工。23、排樣設(shè)計與計算231排樣方法與原則1沖裁小工件或某種工件需要窄帶料時，應(yīng)在符合材料規(guī)格及工藝要求的情況下沿板料順長方向進行排樣。2沖裁彎曲件毛坯時，應(yīng)考慮板料的軋制方向。3沖件在條（帶）料上的排樣，應(yīng)考慮沖壓生產(chǎn)率、沖模耐用度、沖模結(jié)構(gòu)是否簡單和操作的方便與安全等。4條料寬度選擇與在板料上的排樣應(yīng)考慮選用條料寬度較大而步距較小的方案，可經(jīng)濟地將板料切為條料，并能減少沖制時間。故采用直排有廢料排樣。232確定搭邊值（1）沖裁模搭邊排樣中相鄰兩工件之間的余料或工件與條料邊緣間的余料稱為搭邊。2搭邊的作用1補償定位誤差，防止由于條料的寬度誤差、送料步距誤差、送料歪斜誤差等原因而沖裁出殘缺的廢品。2還應(yīng)保持條料有一定的強度和剛度，保證送料的順利進行，從而提高制件質(zhì)量，沿整個封閉輪廓線沖裁，使受力平衡，提高模具壽命和工件斷面質(zhì)量。（3）搭邊是廢料，從節(jié)省材料出發(fā)，搭邊值應(yīng)愈小愈好。但過小的搭邊容易擠進凹模，增加刃口磨損，降低模具壽命，并且也影響沖裁件的剪切表面質(zhì)量。一般來說，搭邊值是由經(jīng)驗確定的。板厚1M（0812MM），查表27知A112MM，A15MM。233送料步距與條料寬度的計算（1送料步距ABA111318131MM。（2）條料寬度。其計算公式為BD2A公式中B條料寬度的基本尺寸MM；D工件在寬度方向的尺寸MM；A側(cè)搭邊的最小值MM；條料寬度的單向公差MM。即可得出B40721501438MM排樣圖234材料利用率的計算通常是以一個步距內(nèi)零件的實際面積與所用毛坯面積的百分率來表示,其公式為NS/BA100公式中N一個步距中的零件數(shù)；S零件的實際面積；B條料寬度；A送料步距。即計算可得NS/BA10030557/573781005325。24、沖裁力的計算241落料力、沖孔力、卸料力、推件力的計算1）沖裁力是選擇壓力機的主要依據(jù)，也是設(shè)計模具所必須的數(shù)據(jù)，對于普通平刃中的沖裁，其沖裁力F公式為FKLT公式中F沖裁力（N）；L沖裁件的周長（MM）；T板料厚度（MM）；材料抗剪強度（N/MM）；K系數(shù)，一般常取13。落料力F1KLT1315831640131710N。沖孔力F2KLT1362816405210N。卸料力查表可取K0045F3KF100451317105910N。推件力查表可取K0055F4NKF1100551317107210N。所以總沖裁力FF1F2F3F415010N。242初選壓力機初步選擇壓力機的噸位為200KN。25、模具壓力中心計算取工件導(dǎo)向中心線為X軸，故Y0。作圖程序如下L11771MMX1565MML23505MMX22035MML3143MMX3407MML4522MMX4383MML5曲線356MMX5347MML625MMX63145MML74049MMX722MML825MMX83145MML9曲線356MMX9347MML10522MMX10383MML11143MMX11407MML123505MMX122035MM所以X0（L1X1L2X2L3X3L4X4L5X5L6X6L7X7L8X9L10X10L11X11L12X12）/L1L2L3L4L5L6L7L8L9L10L11L123327187/1528122。所以壓力中心坐標(biāo)為（22,0）。26、凸凹模設(shè)計沖裁件的尺寸精度取決于凸、凹模刃口部分的尺寸。沖裁的合理間隙也要靠凸、凹模刃口部分的尺寸來實現(xiàn)的。正確的確定刃口尺寸是非常重要的。261尺寸計算原則（1）先確定基準(zhǔn)件落料以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上；沖孔以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。2）考慮沖模的磨損規(guī)律落料模凹?；境叽鐟?yīng)取最小極限尺寸；沖孔模凸?；境叽鐟?yīng)取最大極限尺寸。3凸、凹模刃口制造公差應(yīng)合理形狀簡單的刃口制造偏差按IT6IT7級或查表39；形狀復(fù)雜的刃口制造偏差取沖裁件相應(yīng)部位公差的1/4；對刃口尺寸磨損后無變化的制造偏差取沖裁件相應(yīng)部位公差的1/8并冠以（）；4沖裁間隙采用最小合理間隙值（ZMIN單邊）凸凹模磨損到一定程度情況下，仍能沖出合格制件。5尺寸偏差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注落料件上偏差為零，下偏差為負(fù)；沖孔件上偏差為正，下偏差為零。262落料凸、凹模刃口尺寸計算采用凸、凹模分開加工法時，為了保證凸、凹模間一定的間隙值，必須嚴(yán)格限制沖模制造公差，因此，造成沖模制造困難。對于沖制薄材料（因ZMAX與ZMIN的差值很?。┑臎_模，或沖制復(fù)雜形狀工件的沖模，或單件生產(chǎn)的沖模，常常采用凸模與凹模配作的加工方法。配作法就是先按設(shè)計尺寸制出一個基準(zhǔn)件（凸?；虬寄＃?，然后根據(jù)基準(zhǔn)件的實際尺寸再按最小合理間隙配制另一件。這種加工方法的特點是模具的間隙由配制保證，工藝比較簡單，不必校核的條件，并且還可放大基準(zhǔn)件的制造公差，使制造容易。設(shè)計時，基準(zhǔn)件的刃口尺寸及制造公差應(yīng)詳細(xì)標(biāo)注，而配作件上只標(biāo)注公稱尺寸，不注公差，但在圖紙上注明“凸（凹）模刃口按凹（凸）模實際刃口尺寸配制，保證最小雙面合理間隙值ZMIN”。采用配作法，計算凸?；虬寄Ｈ锌诔叽?，首先是根據(jù)凸?；虬寄Ｄp后輪廓變化情況，正確判斷出模具刃口各個尺寸在磨損過程中是變大，變小還是不變這三種情況，然后分別按不同的公式計算。1）凸模或凹模磨損后會增大的尺寸第一類尺寸A落料凹?；驔_孔凸模磨損后將會增大的尺寸，相當(dāng)于簡單形狀的落料凹模尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的確定方法與公式（241）相同第一類尺寸2）凸?；虬寄Ｄp后會減小的尺寸第二類尺寸B沖孔凸?；蚵淞习寄Ｄp后將會減小的尺寸，相當(dāng)于簡單形狀的沖孔凸模尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的確定方法與公式（243）相同。第二類尺寸3）凸模或凹模磨損后會基本不變的尺寸第三類尺寸C凸?；虬寄Ｔ谀p后基本不變的尺寸，不必考慮磨損的影響，相當(dāng)于簡單形狀的孔心距尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的確定方法與公式（245）計算。第三類尺寸落料件尺寸變化示意一般經(jīng)驗可知P/40；D（A）/40063MMD（B）/4005MM磨損系數(shù)X075。由上公式計算可得凹模尺寸A1（565075025）D54006A2（35075025）D3475006A3（067075025）D042006A4（556075025）D531006A5（173075025）D148006B1（5075025）525B2（25075025）275B3（14075025）1425；由凹模尺寸可得配置凸模尺寸，保證最小間隙ZMIN011MM。雙邊間隙值011015MM263沖孔凸模刃口尺寸計算沖孔時以以凸模為基準(zhǔn)件來配制凹模，凸模人口尺寸的確定與落料計算原理相似，可知凸模的直徑D（2075025）006321870063。同樣配制出凹模刃口尺寸。同樣，要在圖紙技術(shù)要求上注明“凹模尺寸按凸模實際尺寸配制，保證雙邊間隙值ZMINZMAX”。264凸、凹模結(jié)構(gòu)的確定（1）凹模外形尺寸凹模厚度按公式HKB（15MM）凹模壁厚按公式C（1520）H（3040MM）公式中B沖裁件最大外形尺寸；K系數(shù)，經(jīng)查表得K035。則HKB03540714245MM考慮到模具壽命，所以凹模厚度適當(dāng)增加，故取15MM。C（1520）H22530MM所以凹模寬度BB2C563713MM，為配合適模架，取60MM；凹模長度LA2C8571007MM，為配合適模架，取90MM。故凹模板的外形尺寸為90MM60MM15MM。（2）凸模固定板的厚度一般取凹模厚度的0608倍，即H12MM。（3）凸模長度其長L固定板厚度、安全距離、修磨量、凸模進入凹模深度的總和。其中固定板厚度12MM，落料凹模厚度，凸模修磨量取1MM，凸模進入凹模深度取1MM，即L12151129MM。（4）凹凸模長度其長L0為固定板厚度、中間板厚、卸料板厚、凸模進入凹模深度的總和。即L0162510144MM。（5）卸料裝置中彈性元件的計算。本模具彈性元件采用橡膠。其尺寸計算如下橡膠的自由高度H0（354）H工H工H工H修T1（510）10MM橡膠的安裝高度H085H025MM。落料凹模結(jié)構(gòu)圖凸凹模結(jié)構(gòu)圖凸模結(jié)構(gòu)圖265凸模承壓能力校驗凸模墊板的采用和厚度是否采用墊板，以凸模的承壓面進行計算，按一下公式計算F/A公式中F為沖裁力；A為凸模最小承壓面積。則5200/3141656MPA。查表可知鑄鐵模板的【】為90140MPA，所以必須采用墊板，墊板厚度取8MM。27、模具材料的選擇根據(jù)材料特性，模柄、打桿、一塊、上下模板、墊板、凸模固定板、卸料板的材料使用45鋼；推桿、沖孔凸模、落料凹模、凹凸模的模具材料使用CR12MOV；導(dǎo)柱和導(dǎo)套使用T8A。28、模架的選用標(biāo)準(zhǔn)模架的選用依據(jù)為凹模外形尺寸。模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，根據(jù)以上計算結(jié)果，查表的模架規(guī)格為上模座280MM200MM25MM，下模座280MM200MM28MM。29、整體模具的裝配模具總裝配圖3、課程設(shè)計總結(jié)通過這次課程設(shè)計，把先修課程（機械制圖，機械制造，機械設(shè)計，冷沖壓與塑料成型機械，模具工藝學(xué)，模具材料與熱處理，冷沖壓模具設(shè)計資料與指導(dǎo)，冷沖壓工藝與模具設(shè)計）中所學(xué)到的理論知識在實際的設(shè)計工作中綜合地加以運用。使這些知識得到鞏固發(fā)展，初步培養(yǎng)了我冷沖壓模具設(shè)計的獨立工作打下良好基礎(chǔ)，樹立正確的設(shè)計思路。在這短短的幾天里，從白紙到完成模具總裝圖，零件圖，設(shè)計說明書。學(xué)到很多原本學(xué)到的但不是很懂的知識，了解了一些設(shè)計的原理和過程。例如，沖裁模具設(shè)計一般步驟（1）沖裁件工藝性分析；（2）確定沖裁工藝方案；（3）選擇模具的結(jié)構(gòu)形式；（4）進行必要的工藝計算；（5）選擇與確定模具的主要零部件的結(jié)構(gòu)與尺寸；6選擇壓力機的型號或驗算已選的壓力機；（7）繪制模具總裝圖及零件圖；還有更多的知識，在這里不做過多的敘述。雖然在這次設(shè)計過程中遇到很多問題與