1、課程設計說明書 20102011學年 第二學期課程 ：沖壓模具設計課題：根據零件設計模具班級：模具0901指導老師：吳主任、劉老師學生姓名：王傳品完成時間：2011 . 3. 11目錄課題.4對課題的認識和設計思路.4產品測繪.41. 零件圖.52. 材料.53. 精度.5工藝分析5沖裁方案的確定51. 基本工序性質與數量52. 選取最佳工藝方案.6模具的總體結構方案61. 模具類型62. 操作與定位方式.63. 卸料與出件方式64. 模架的類型與精度75. 結構草圖7相關工藝與設計計算7排樣圖的設計7沖裁壓力中心的確定10刃口尺寸計算11模具零件的設計與標準件的選用14凹模.14凸模.14模

2、架.15模柄.15凸模固定板15卸料板16墊板16其它零件的設計16后記17致謝18參考文獻18沖壓模具設計說明書 （具體步驟如下）【】課題：根據零件設計一套模具。（零件圖如下）【二】對課題的認識和設計思維。 根據該頂的零件，對她進行認真地分析和測繪，然后來確定設計的模具類型、結構等，還要對零件工藝分析和選擇材料，接著對零件排樣，算出加工中心和壓力機型號。計算出各零件的尺寸和型號，最后進行整套模具的繪制、標注?！救空囊划a品測繪。1.對零件進行測繪和標注（如圖）： 2.零件材料的選擇： 零件材料按要求選擇Q235. t=2mm 3.零件加工精度： 零件的外形按IT12級，內形按IT11級加工

3、，粗糙 度為3.2.二工藝分析此工件既有沖孔，又有落料兩個工序。材料為Q235，t=2mm的碳素鋼，具有良好的沖壓性能，軟態(tài)，帶料，抗剪強度為338Mpa（表23），斷面伸長率為23%，此材料具有較高的彈性和良好的塑性，其沖裁性能較好，工件結構中等復雜，工作的尺寸落料按IT12級，沖孔按IT11級計算，尺寸精度一般，普通沖裁完全能滿足要求。三沖裁工藝方案的確定1.基本工序性質和數量該工件包括沖孔，落料兩個基本工序，可以有以下三個工藝方案方案一：先沖孔，后落料。采用單工序模生產；方案二：沖孔落料級進沖壓。采用級進模生產;方案三：采用沖孔落料同時進行的復合模生產。2.選擇最佳工藝方案 方案一：模具

4、結構簡單，制造方便，但需要兩道工序，成本相對較高，生產效率低，且更重要的是在第一道工序完成后，進入第二道工序必然會增大誤差，使工件精度，質量大打折扣，達不到所需的要求，難以滿足生產要求，故而不選此方案。方案二：級進?？梢栽谝淮涡谐讨型瓿啥鄠€工序的模具，它具有操作安全的顯著特點，模具強度較高。且壽命較長，使用級進模便于沖壓生產的自動化，故本工藝方案采用沖孔落料級進模。方案三：復合模沖孔復雜，各種機構都圍繞模具的工作部位設置，對凸凹模強度要求較高，其閉合高度往往偏高，且復合模的制造成本高，生產周期長，因而也排除此方案。綜上所述：本套模具采用沖孔落料級進模。四模具的總體結構方案1.模具類型：沖孔落料

5、級進模。2.操作與定位方式： 因為該模具采用的是條料，控制條料的送進方向是始用擋料銷，控制條料的送進步距是固定擋料銷，導正銷用來精確定位，而第一件的沖孔位置因為有一定的余量，可以靠操作工人目測來確定。3.卸料與出件方式： 根據模具沖裁的運動特點，該模具采用彈性卸料方式比較方便，因為工件料厚為2mm，推件力較小，用彈性裝置取件方便易行，且對彈力要求不高，故采用彈性卸料。4.模架的類型與精度 導柱，導套位置的確定，為提高工件質量，方便安裝、調整、維修，該級進模應采用后側導柱模架。5.結構草圖五相關工藝與設計計算：（一）排樣圖的設計1.排樣方式的確定： 根據工件的形狀，結合模具的設計結構，采用無廢料

6、排樣的方法不可能做到，但能采用有廢料和少廢料的排樣方法，經多次排樣計算決定采用直排樣法，初圖如圖所示：2.確定搭邊值 查表215取最小搭邊值，工件間a1=2.0，側面a=2.8，考慮到工件的尺寸較大，則應取a=3，為了方便計算取a1=23.計算條料的寬度： 由公式B=(D+2a)得 B=(106+2*3)=624.計算步距： 由公式A=d+a1可得 A=106+2=108mm5.計算條料的利用率; 由公式=n*s/B*L得=1*4642/62*108=69.3%(二)沖壓力和沖壓中心的計算1.沖壓力的計算：（1）模具的卸料出件方式有:a.采用彈性卸料裝置和下出料方式 F=F+Fx+FTb. 采

7、用彈性卸料裝置和上出料方式 F=F+Fx+FDc. 采用剛性卸料裝置和下出料方式 F=F+FT 根據此副模具的特點，該模具采用a方式的沖模。（2）又因為F=Ltb（b=400MPa） 已知L=272+7+16+2*（35+23）=388+23 =460 所以F= Ltb=400*460*2=368KN（3）卸料力的計算： 由沖壓模具設計說明書表2-17得 Fx =Kx.F Kx=0.05 所以卸料力為 Fx= Kx.F=0.05*368=18.4KN（4）推件力的計算： 由沖壓模具設計說明書表2-17得 FT=NKT.F， n=3 ,KT=0.055 所以推件力為 FT=NKT.F=3*0.0

8、55*368=60.72KN（5）壓力機公稱壓力的確定： F=F+Fx+FT=368+18.40+60.72=447.12KN 由沖壓模具及設備書公式4-23得 Fg（1.11.30 ）F=1.3*447.12=582.6KN 根據以上結果，沖壓設備擬選JD21-100（表9-12）（三）.沖裁壓力中心的確定1按比例畫出每一個凸模刃口輪廓的位置，并確定坐標系和標注各段壓力中心坐標點。2.畫出坐標軸x，y3.分別計算出各段壓力中點及各段壓力中心的坐標軸，并表示：4.分別計算出凸模刃口輪廓的周長 沖裁壓力中心計算數據如表所示 各段基本要素長度L/mm個基本要素壓力中心的坐標值沖裁力F/N備注 xy

9、A30290F1=24000沖裁力計算公式F=Ltb，式中b為材料的抗拉強度，b=400MPa，t為材料的厚度，t=2mm. B22.8516F2=18240C76311F3=5600D388215F4=30400E429736F5=33600F724856F6=57600G21254F7=1600H51249F8=4000I8449F9=6400J10-446F10=8000K25.12040F11=20096L25.12015F12=20096M7-727.5F13=5600N555F14=4000O1093F15=8000P233113F16=18400Q233148F17=18400R

10、352030.5F18=28000S354330.5F19=28000T21.983814F20=175845.根據力學原理，分力對某州的力矩等于各分力對同軸力矩的代數和，則可求得壓力中心坐標（Xo，Yo）由 計算公式x=F1x1+F2x2+F20x20/F1+F2+.F20 Y=F1y1+F2y2+F20y20/ F1+F2+.F20 可得： X=36.68 y=26.26 綜上所述，沖裁件的壓力中心坐標為936.68 ,26.26).（四）.刃口尺寸的計算1.加工方法的確定，結合模具及工作的形狀特點，此模具制造宜采用配作法，落料時，選凹模為設計基準件，只需要計算落料凹模刃口尺寸及制造公差，

11、凸模刃口尺寸由凹模實際要求配作，只是需要在配作時保證最小雙面合理間隙值Zmin=0.246（查表2-8），凸模刃口尺寸由配作尺寸和凹模配作尺寸結合完成。2.采用配作法：先判斷模具各個尺寸在模具磨損后的變化情況，分三種情況，分別統(tǒng)計如下：第一類尺寸（增大）：7、14、97、37、42、56、9、5、30、10 第二類尺寸（減?。?3、35、8 第三類尺寸（不變）：25、2 3. 按入體原則，則表2-3確定沖裁件內形與外形尺寸公差。工件零件尺寸計算如下： 4.畫出落料凹模，如下圖：五.模具零件的設計與標準件的選用.（一）.凹模1.形狀：矩形2. 安裝固定方式：以H7/m6或H7/r6的配合關系壓

12、入凹模固定板，在通過螺釘、銷釘將凹模固定板固定在模座上。3.外形尺寸凹模板的平面尺寸：A=216.64 B=155.481).以壓力中心為凹模中心2）.以中心到最遠邊凹?？妆诔叽?倍為單形孔尺寸3）.按單形孔尺寸+2c作為外形尺寸凹模板厚度H=hb=97*0.28=27.16凹模壁厚C=4254 取C=484）.材料：Cr12Mov（二）.凸模1.形狀：直通式凹模2.安裝固定方式：因直通式凹模便于用線切割或成形銑、成形磨削加工，用鉚接法或粘結劑澆注法固定在固定板上。3.長度計算L=h1+h2+ha=27.16+21.73+28=76.89Ha=25304.材料：Cr12MoV(三).模架按凹模

13、周界選用模架L*B=A*B=216.6*155.48查表取標準模架 L=250 B=200閉合高度200240上模座250*200*45 下模座250*200*50導柱32*190 35*190導套32*105*43 35*105*43（四）.模柄按設備模柄的選用：選用旋入式A30*78基本尺寸d=30 s=24 d0=M20*1.5 d1=18.5 H=78 h=30（五）.凸模固定板外形尺寸同凹模A*B=216.64*155.48厚度H=(0.60.8)H凹=0.7*27.16=19.01mm形孔位置同凹模形孔尺寸按H7/m6與凹模配合材料Q235(六).卸料板H彈=(0.60.8)H凹=

14、0.7*27.16=19.01mm卸料板與凸模的雙邊間隙取0.10.3（七）.墊板外形尺寸同凹模A*B=216.64*155.48厚度510mm材料：45#熱處理要求HRC(4050)（八）. 其他零件的設計：1.卸料螺釘的設計：卸料螺釘采用4個M10的來固定和卸料。 卸料螺釘長度L=h1+h2+a=45+21.73+8=74.73mm h1-彈簧的安裝高度 h2-卸料板工作行程 a-凸凹模固定板厚度. 2.銷釘的設計：銷釘選擇4個10來定位和固定 3.螺釘的設計：螺釘選擇M8規(guī)格的來固定， Dk=13 L=12-80 取L=70 d=8mm(查表9-26) 【四】后記.本次設計了一套沖孔落料

15、的級進模，經過查閱資料，首先要對零件進行工藝分析，通過沖裁力、頂件力、卸料力等計算，確定壓力機的型號，再分析沖壓件加工的模具適用類型選擇所需設計的模具，完成工藝方案的確定，第二部分對零件排樣圖的設計，完成材料利用率的計算。再進行沖裁工藝力的計算和沖裁模工作部分的設計計算，最后對主要零部件的設計和標準件的選擇，為本次設計模具的繪制和模具的成形提供依據。本模具性能可靠，運行平穩(wěn)，保證了產品質量和生產效率，降低勞動強度和生產成本。通過這次課程設計實習，我有如下幾個方面的感觸：1. 對沖壓模具的理論知識有了更深的理解，在設計過程中翻閱了大量的參考書和手冊，讓我對參數有了一個認識，通過參閱一些別人的設計作品和查閱資料，吸取其中精華，去除糟粕，自己可以學會許多東西。2. 通過這次課程設計，讓我對以前學過的制圖軟件有了加深，比如CAD、Proe，讓我以后在工作中奠定基礎。3. 通過這次課程設計讓我知道模具的設計和制造只有一些理論知識是不行的，任何模具的設計都要有一定的實踐經驗的，只有這樣才可以設計出更合理的模具?！疚濉?致謝！在這里，我首先得感謝的學校，感謝它給我們提供的這次實訓。其次，我要感謝在這次實