機械專業(yè)綜合課程設(shè)計說明書倒裝復(fù)合沖模（浮動式）學(xué)院（系）：機電工程學(xué)院專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化目錄1沖壓件的工藝性分析與方案確定 11.1沖壓件工藝性分析 11.2確定工藝方案 11.3排樣設(shè)計及材料利用率的計算 22工藝力計算及壓力中心確定 32.1計算沖裁力 32.2推件力、卸料力計算 42.3總沖壓力的計算 42.4壓力中心確定 52.5壓力機的選擇 53刃口尺寸計算 63.1沖模刃口尺寸及公差的計算 64主要零部件設(shè)計 74.1凸模設(shè)計 74.2凹模設(shè)計 84.3凸凹模設(shè)計 105標(biāo)準(zhǔn)件的選用 116設(shè)計并繪制總圖 137主要組件的裝配 148

模具的工作過程 14參考文獻(xiàn) 16PAGE2–PAGE1–1沖壓件的工藝性分析與方案確定1.1沖壓件工藝性分析零件簡圖：如圖1所示。

生產(chǎn)批量：大批量。

材料：08F。

材料厚度：3mm。未注公差：IT14

圖1工件圖1.2確定工藝方案經(jīng)分析，采用倒裝復(fù)合沖模（浮動式）為加工方案，此方案只需一副模具，制件精度和生產(chǎn)效率都較高，且工件最小壁厚大于凸凹模許用最小壁厚模具強度也能滿足要求。沖裁件的內(nèi)孔與邊緣的相對位置精度較高，模具輪廓尺寸較小。1.3排樣設(shè)計及材料利用率的計算圖2排樣圖考慮該制件的整體工藝性，查表可選排樣形式為直排。條料寬度確定：由表確定搭邊值，根據(jù)零件形狀兩式件間按矩形取搭邊值a=2.5mm，側(cè)邊取搭邊值=2.8mm。則條料寬度：B=(D+2a)-⊿查表⊿=0.9B=(40+2×2.8)-0.9=45.8-0.9連續(xù)模進料步距為42.8mm。2工藝力計算及壓力中心確定2.1計算沖裁力式中：-系數(shù)查表取K=1.3；-沖孔周長，-材料厚度,t=3mm；-材料抗剪強度08F退火=432～549，取=500MPa。沖裁力計算：=1.3×160×3×300=187200N=1.3×72×3×300=84240N總沖裁力的計算：由于沖裁模具采用彈性卸料裝置和自然落料方式。(5-4)式中：-總沖裁力；-落料時的沖裁力；-沖孔時的沖裁力；=187200+84240=271440N2.2推件力、卸料力計算公式如下：式中:-推件力；-卸料力；-沖裁力；-卸料力系數(shù);-推件力系數(shù);-卡在凹模里的工件個數(shù)，。-推件力系數(shù)通過查表確定，推件力系數(shù)?。?.045；根據(jù)公式得：推件力6/1.5×0.045×27144024429.6N-卸料力系數(shù)通過查表確定，卸料力系數(shù)?。?.04；根據(jù)公式得：卸料力=0.04×271440=10857.6N2.3總沖壓力的計算=271440+10857.6+24429.6=306727.2N2.4壓力中心確定沖裁力合力的作用點稱為沖模壓力中心。為了保證壓力機和沖模正常平穩(wěn)的工作，必須使沖模的壓力中心與壓力機滑塊中心重合。由于該制件為軸對稱件，因此壓力中心就是沖裁件的幾何中心。2.5壓力機的選擇通過校核，根據(jù)查表選型號為JC23-50的可傾式壓力機其基本參數(shù)：表一：標(biāo)稱壓力：500KN電動機功率:5.5kW滑塊行程：180mm最大裝模高度:330mm行程次數(shù)：50/min連桿調(diào)節(jié)長度：65mm閉合高度調(diào)節(jié)量：80mm外形尺寸:1350×18×10×2740mm主電機：5.5電機總?cè)萘浚?.5工作臺尺寸長×寬:710×4×80mm傾斜角度：30度模柄孔尺寸直徑:φ50mm模柄孔尺寸深度:70mm模具的閉合高度H模具應(yīng)介于壓力機的最大裝模高度Hmax與最小裝模高度Hmin之間，否則就不能保證下常的安裝與工作。其關(guān)系為：Hmin+10mm≤H模具≤Hmax-5mm3刃口尺寸計算沖裁件的尺寸精度主要決定于模具的刃口尺寸精度，模具的合理間隙值也要靠模具刃口尺寸及制造精度來保證。正確確定模具刃口尺寸及其制造公差，是設(shè)計沖裁模主要任務(wù)之一。3.1沖模刃口尺寸及公差的計算查表可得：=0.210mm=0.270mm=(0.270－0.210)mm=0.060mm沖孔：=（18+0.5×0.43）0_0.02=18.720_0.020mm=（18.72+0.210）0+0.03=18.540+0.030mm校核：0.02+0.02=0.04≤0.270-0.210=0.060mm（滿足間隙公差條件）落料：=（40-0.5×0.62）+0.030=39.69+0.030mm=（39.69-0.210）-0.020=39.48-0.020mm校核：0.02+0.03=0.05≤0.060mm（滿足間隙公差條件）4主要零部件設(shè)計4.1凸模設(shè)計為了保證凸模能夠正常工作，設(shè)計任何結(jié)構(gòu)形式的凸模都必須滿足如下三個原則：1）精確定位:凸模安裝到固定板上以后，在工作過程中其軸線或母線不允許發(fā)生任何方向的移位，否則將造成沖裁間隙不均勻，降低模具壽命，嚴(yán)重時造成啃模。2）防止拔出:回程時，卸料力對凸模產(chǎn)生一定的作用。凸模的結(jié)構(gòu)應(yīng)能防止凸模從固定板中拔出。3）防止轉(zhuǎn)動。對于非圓形凸模，則制成無臺階斷面的形式，材料常用Cr6Wv,Cr12,CrWmn等。沖孔凸模用固定板壓配固定，采用H7/m6配合，刃口部分熱處理硬度為58-62HRC，尾部回火至40-50HRC。凸模的長度應(yīng)根據(jù)沖模的具體結(jié)構(gòu)確定，且應(yīng)留修磨量，用螺釘和銷釘固定，熱處理硬度為58-62HRC，尾部回火至40-50HRC。沖裁時凸模進入凹模一定深度。同時，凸模的長度應(yīng)根據(jù)沖模的具體結(jié)構(gòu)確定，用螺釘固定好。如圖所示：圖3凸模4.2凹模設(shè)計根據(jù)該制件總體工藝采用矩形凹模。材料常用Cr6Wv,Cr12,CrWmn等。洞口形式為斜壁式洞口，適用于各種沖件等，應(yīng)用廣泛。圖4凹模洞口主要參數(shù)為:H大于8外形為矩形，厚度H=kb(≧15)凹模壁厚：按公式C=（2.5～4）H(≥30mm)式中b為沖裁件的最大外形尺寸；b=40mm。K為系數(shù)，考慮板料厚度的影響，查表得K=0.5。所以H=kb=0.5×40=20mm。凹模壁厚c=(2.5～4)H=4×20=80mm。但考慮到要增加凹模強度來提高模具壽命，所以凹模的厚度要適當(dāng)增加。凹模外形尺寸為A×B=(b+H)×(b+2c)=100×96mm總上所述，凹模外形尺寸選用100×100mm系列。凹模固定：一般采用螺釘和銷釘直接固定在下模座上。表面粗糙度為0.8～0.4，底面與銷孔表面粗糙度為1.6～0.8，凹模熱處理硬度應(yīng)微高于凸模，達(dá)到60～64HRC。4.3凸凹模設(shè)計材料常用Cr6Wv,Cr12,CrWmn等。熱處理硬度達(dá)到60～64HRC圖5凸凹模5標(biāo)準(zhǔn)件的選用1、凸模固定板,材料為45鋼，選自(GB2873.181)尺寸100×100×12mm。凸凹模固定板,材料為45鋼,選自(GB2873.181)尺寸100×100×18mm。卸料板：材料為45鋼，選自(GB2873.181)尺寸100×100×10mm。墊板：材料為45鋼，選自(GB2873.181)尺寸100×100×6mm。模柄：節(jié)選自書籍（冷沖模設(shè)計指導(dǎo)/史鐵梁主編）P141,表4—50壓入式A型模柄，尺寸為:mmmmmmmmmmmmmm注:1)材料為Q235,GB700—88。2)技術(shù)條件：按GB2870—81的規(guī)定。2、擋料銷的選用：mmmmmmmmmm注:1)材料為45鋼，GB699—88。2)熱處理：硬度43—48HRC。3)技術(shù)條件：按GB2870—81的規(guī)定。3、導(dǎo)柱與導(dǎo)套的選用：導(dǎo)柱節(jié)選自書籍（冷沖模設(shè)計指導(dǎo)/史鐵梁主編）P117表4—22尺寸為mmmmmmmm導(dǎo)套選自書籍（冷沖模設(shè)計指導(dǎo)/史鐵梁主編）P117表4—23.A型滑動導(dǎo)套。尺寸為mmmmmmmm注:1)材料為20鋼，GB699—88。2)熱處理：硬度58—62HRC。3)技術(shù)條件：按GB244690的規(guī)定。4、卸料螺釘?shù)倪x取：選自書籍（冷沖模設(shè)計指導(dǎo)/史鐵梁主編GB70-85）表3-35。卸料螺釘孔尺寸:mmmmmmmmmm注:材料為45鋼，淬火43—48HRC。5、推桿及頂桿的選用：選自書籍（冷沖模設(shè)計指導(dǎo)/史鐵梁主編）P133表4-41。頂桿尺寸:mmmm推桿尺寸：mmmmmm注:1)材料為45鋼，GB699—88。2)熱處理：硬度43—48HRC。3)技術(shù)條件：按GB2870—81的規(guī)定。圓柱銷尺寸：mmmm彈簧的選用：節(jié)選（冷沖壓模具設(shè)計/江維健、林玉瓊、許華昌編）P80表2-31.尺寸為：mmmmmmn=5～8mm6設(shè)計并繪制總圖按已確定的模具形式及參數(shù)，從冷沖模標(biāo)準(zhǔn)中選取標(biāo)準(zhǔn)模架。

繪制總圖。如下圖所示，單排沖孔落料復(fù)合模。圖6裝配圖1、下模座2、卸料螺釘3、墊板4、凹凸模固定板5、導(dǎo)柱6、凹凸模7、卸料板8、擋料銷9、推件塊10、圓柱銷11、導(dǎo)套12、落料凹模13、凸模固定板14、墊板15、頂桿16、推板17、推桿18、模柄19、上模座20、彈簧7主要組件的裝配1、模柄的裝配，因為所示模具的模柄是從以上模座的下而向上壓入的，所以在安裝凸模固定板和墊板之前，應(yīng)先把模柄裝好。模柄與上模座的配合要求是H7/m6.裝配時，先在壓力機上將模柄壓入，再加工定儉銷孔或螺紋孔。然后把模柄端面突出部分銼平或磨平，安裝好模柄后，用角尺檢查模柄與上模座上平面的垂有度。2、凸模和裝配，凸模與固定板的配合要求為H7/m6.。裝配時，先在壓力機上將凸模固定板內(nèi)，檢查凸模的垂直度，然后將固定板的上平面與凸模尾部一起磨平，為了保持凸模刀口鋒利還應(yīng)將凸模的端面磨平。3、彈壓卸料板的裝配，彈壓卸料板起壓料和卸料的作用。裝配的保證它與凸模之間具有適當(dāng)?shù)拈g隙，其裝配方法是，將彈壓卸料板裝入固定板的凸模內(nèi)，在固定板與卸料板之間墊上平行墊塊，并用平等夾板將它們夾緊，然后按卸料板上的螺孔在固定板上抽窩，拆開后鉆固定板上的螺釘穿過孔。4、模架的技術(shù)要求及裝配組成模架的各零件均應(yīng)符合相應(yīng)的技術(shù)條件，其中特別重要的是每對導(dǎo)柱，導(dǎo)套的配合間隙應(yīng)符合要求。裝配成套的模架，多項技術(shù)指標(biāo)（上模座上平面對下模座下平面的平行度）導(dǎo)柱軸心線對下模座下平面的垂直度和導(dǎo)套孔軸心線對上模座下面垂直度）應(yīng)符合相應(yīng)精度等級要求。裝配后的模架，上模座沿導(dǎo)柱上、下移動平穩(wěn)無阻滯現(xiàn)象，壓入上、下模座的導(dǎo)柱導(dǎo)柱離其它裝表面應(yīng)有1—2mm距離，壓入后就牢固。裝配成套的模架，各零件的工作表不應(yīng)有碰傷，裂紋以及其它機械損傷模架的裝配主要指導(dǎo)柱導(dǎo)套的裝配，目前大多數(shù)導(dǎo)柱，導(dǎo)套與模座之間采用過盈配合，但也有少數(shù)采用粘接工藝的，即將上下模座孔擴大，降低其加工要求，同時將導(dǎo)柱、導(dǎo)套之間冷入粘結(jié)劑，即可使用導(dǎo)柱，導(dǎo)套固定，滑動導(dǎo)向模架常用的裝配工藝和檢驗方法有壓入導(dǎo)套、壓入導(dǎo)套安、裝導(dǎo)套。8

模具的工作過程本模具是一套沖孔落料的復(fù)合模。采用倒裝結(jié)構(gòu)，沖孔的廢料可以從壓力機的工作臺孔中漏下，故操作方便。沖裁時，彈性卸料板先壓住條料起校正作用。繼續(xù)下行時，落料凹模將彈性卸料板壓下，套入落料凸模中，沖孔凸模也進入沖孔凹模中，于是完成沖孔與落料。當(dāng)上模回程時，彈性卸料板在橡皮作用下將條料從凸凹模上卸下，而推桿受到壓力機橫桿的推動，通過推板，推桿與推件板將沖件從落料凹模中自上而下推出，沖孔廢料則直接由凸凹?？字新┑綁毫C臺面下。沖裁時，條料在模具上定位是采用布置在左側(cè)的兩個活動導(dǎo)料銷控制送料方向，