3247 啤酒起支撐板沖孔落料模設(shè)計(jì)

3247 啤酒起支撐板沖孔落料模設(shè)計(jì),啤酒,支撐,支持,沖孔,落料模,設(shè)計(jì) 江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院模具綜合技能訓(xùn)練（冷沖模部分）課題啤酒起支撐板沖孔落料模設(shè)計(jì)同課題學(xué)生姓名 專業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造學(xué)生姓名 班級(jí) 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 完成日期 - 1 -1目錄一、零件工藝性分析 ..............................................................................................11 零件沖裁工藝性分析........................................................................................................................................22 確定沖裁工藝方案.................................................................................................................................23 確定模具總體結(jié)構(gòu)方案 .......................................................................................3二、工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算........................................................................................................................................31 沖裁力計(jì)算.................................................................................................................................32 推件力計(jì)算.................................................................................................................................33 壓力中心的計(jì)算.................................................................................................................................44 計(jì)算凸、凹模刃口尺寸及公差.................................................................................................................................4三、模具零、部件設(shè)計(jì)選用........................................................................................................................................51、凹模設(shè)計(jì)........................................................................................................................................52、凸模設(shè)計(jì).................................................................................................................................6四、模架設(shè)計(jì).................................................................................................................................7五、參考文獻(xiàn)······························································································································ 10設(shè)計(jì)體會(huì)·········································································································································· 11- 2 -2一、零件工藝性分析 材 料：Q235 號(hào)鋼材料厚度：2 mm在工藝安排上應(yīng)該先落料，再?gòu)澢詈鬀_孔便可以達(dá)到圖紙要求。根據(jù)以上分析，該工件宜先落料，再?gòu)澢詈鬀_孔達(dá)到圖紙要求。零件 3D 模型零件展開(kāi)圖模型1.1 零件沖裁工藝性分析1）制造精度工件尺寸公差按 IT10/IT12 級(jí)制造。查標(biāo)準(zhǔn)公差表，各尺寸公差無(wú)其他特殊要求。查有關(guān)手冊(cè)可知，利用普通沖裁方式可以達(dá)到零件圖紙要求。 - 3 -32）結(jié)構(gòu)與尺寸工件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形對(duì)稱?？椎闹睆剑ㄏ鄬?duì)厚度）大，孔壁>1.5t，這些結(jié)構(gòu)因素均宜沖裁。3）材料碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q235，抗拉強(qiáng)度 σ b=380～470MPa，抗剪強(qiáng)度 τ=310~380 MPa，斷后伸長(zhǎng)率 δ 10=21~25%。此材料具有較高的彈性和良好的塑性，其沖裁加工性能比較好。根據(jù)以上分析，該零件的工藝性較好，可以進(jìn)行沖裁加工。1. 2 確定沖裁工藝方案方案 1 單工序方案，優(yōu)點(diǎn)：零件容易制造，缺點(diǎn)：產(chǎn)品精度低，生產(chǎn)效率低方案 2 復(fù)合模設(shè)計(jì)，優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)品精度高，生產(chǎn)效率高；缺點(diǎn)：零件不易制造。綜合我校情況及我們小組情況，選擇方案 2由此確定工序如下：下料——落料——彎曲——沖孔——檢驗(yàn)。1. 3 確定模具總體結(jié)構(gòu)方案1）模具類型根據(jù)零件的沖裁工藝方案，采用導(dǎo)柱式單工序沖裁模。2）操作與定位方式雖然零件的生產(chǎn)批量較大，但合理安排生產(chǎn)可用手工送料方式能夠達(dá)到批量要求，而且能降低模具成本，因此采用手工送料方式。考慮零件尺寸以及厚度，為了便于操作和保證零件的精度，宜采用導(dǎo)料板導(dǎo)向、固定擋料銷定距的定位方式。3）卸料與出件方式采用剛性卸料方式，手動(dòng)取出產(chǎn)品。4）模架類型與精度由于零件厚度較薄，沖裁間隙較小，因此采用受力平衡、導(dǎo)向平穩(wěn)的對(duì)角導(dǎo)柱模架?？紤]零件精度以及沖裁間隙，采用Ⅰ級(jí)模架精度。二、工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算1、沖裁力計(jì)算沖裁力是設(shè)計(jì)模具、選擇壓力機(jī)的重要參數(shù)。計(jì)算沖壓力的目的是為了合理地選擇沖壓設(shè)備和設(shè)計(jì)模具。選用沖壓設(shè)備的標(biāo)稱壓力必須大于所計(jì)算的沖裁力，所設(shè)計(jì)的模具必須能傳遞和承受所計(jì)算的沖裁力，以適應(yīng)沖裁的要求。沖裁力包括沖裁力、卸料力、推件力、頂件力的計(jì)算。- 4 -4沖裁力計(jì)算及壓力機(jī)的選擇沖裁力的大小主要與材料性質(zhì)、厚度、沖裁件周長(zhǎng)、模具間隙大小及刃口鋒利程度有關(guān)。一般對(duì)于普通平刃口的沖裁，其沖裁力 F 可按下式計(jì)算：Fc= K·L·t·Rm （2-3）式中： F —— 沖裁力, N；L —— 沖裁件的沖裁長(zhǎng)度, mm；t —— 板料厚度，mm；Rm—— 材料的抗拉強(qiáng)度 , Mpa；沖孔力：F 孔 1=1.3·3.14·6·2·390=19.1KNF 孔 2=1.3·3.14·10·2·390=31.8KNFc=19.1+31.8=50900N2、推件力計(jì)算從凸模上卸下緊箍著的材料所需的力叫卸料力；把落料件從凹模洞口順著沖裁方向推出去的力叫推件力； 卸料力和推件力通常采用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算，見(jiàn)式（2-4） 。卸料力：F 卸 =Kx*Fc推件力：F 推 =n·KT·FC （2-4）式中： KX、K t—— 分別為卸料力、推件力系數(shù),其值見(jiàn)表(2—4)；N=h/t；表 2. 4 推件力、頂件力、卸料力系數(shù)料厚/（mm） Kt K 頂 Kx 鋼≤0.1>0.1~0.5>0.5~2.5>2.5~6.50.065~0.0750.045~0.0550.04~0.050.03~0.040.10.0630.0550.045 0.140.080.060.05推件力：F 推 =n·Kt·Fc 圓 = 4×0.055×50.9 KN= 11.198 KN- 5 -5總沖壓力：F = Fc＋F 推 =11.198KN+50.9KN=62.098KN從滿足沖壓工藝力的要求看，可選用 63KN 開(kāi)式壓力機(jī)。3、壓力中心的計(jì)算X=0.14 Y=0.23 4、計(jì)算凸、凹模刃口尺寸及公差模具刃口尺寸及公差是影響沖裁件精度，因而，正確確定沖裁凸模和凹模刃口的尺寸及公差，是沖模設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。1）凸、凹模刃口尺寸公差計(jì)算的原則實(shí)踐證明，沖孔尺寸接近于其凸模刃口尺寸。沖孔時(shí)取凸模作為設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)件。計(jì)算凸模和凹模尺寸時(shí)應(yīng)遵循的原則如下：（1）沖孔時(shí)，先確定凸模刃口尺寸。凸模刃口的基本尺寸取接近或等于孔的最大極限尺寸，以保證凸模磨損在一定范圍內(nèi)也可使用。而凹模的基本尺寸則按凸模刃口的基本尺寸加上一個(gè)最小間隙值。（2）在確定模具刃口制造公差時(shí)，既要能保證工件的精度要求，又能保證合理的間隙數(shù)值。一般模具制造精度比工件精度高 3～4 級(jí)。對(duì)沖孔 6mm、 10mm，采用凸、凹模分開(kāi)加工的方法，其凸、凹模刃口部分尺寸計(jì)算如下：根據(jù)材料厚度，查手冊(cè)可得：Zmax=0.360mmZmin=0.246mmZmax-Zmin=0.114mm查手冊(cè)得，凸、凹模制造公差：沖孔尺寸 R3、R5：δ 凸 =δ 凹 =0.020mm. 對(duì)于沖孔 R3、R5 為 0.02mm。由于凸凹模均滿足|δ 凸 |+|δ 凹 |≤Zmax-Zmin 條件，故可采用凹凸模，凹凸模分開(kāi)加工。確定凸模、凹模工作部分尺寸因零件上的尺寸均為未注尺寸公差，故按 IT14 級(jí)計(jì)算凸模 r3 → d6：△=0.30mm- 6 -6r5 → d10：△=0.36mm查教材 P34 表 2、5 得摩擦系數(shù) x=0.5d 凸 =(d+x.△) 0-δ 凸 =(6+0.5×0.3)0-0.020=6.150-0.020mmd 凸凹 =(d+△x+Zmin) 0+δ 凹 =6.396+0.0200mmd 凸 10=（d+x.△） 0-δ 凸 =（10+0.5×0.43） 0-0.020=10.2150-0.020mmd 凸凹 10=(d+△x+Zmin) +δ 凹 0=10.5610+0.020mm三、模具零、部件設(shè)計(jì)選用1、凹模設(shè)計(jì)凹模結(jié)構(gòu)整體式：其優(yōu)點(diǎn)是模具簡(jiǎn)單，強(qiáng)度好，制造精度高。缺點(diǎn)是非工作部分也用模具剛制造，制造成本較高；若刃口損壞，需整體更換。主要適用于中小型及尺寸精度要求高的制件組合式: 其凹模工作部分采用模具鋼制造，非工件部分采用普通材料制造，制造成本低，維修方便。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜，制造精度比整體式有所降低。主要適用于大中型及精度要求不太高的制件。鑲拼式： 凹模型腔由兩個(gè)或兩個(gè)以上的零件組成。這種結(jié)構(gòu)使零件加工方便，降低了復(fù)雜模具的加工難道，易損部分易更換，維修費(fèi)用低。缺點(diǎn)是制件的精度低，裝配要求高。主要適用于形狀復(fù)雜的制件根據(jù)以上分析選用整體式結(jié)構(gòu)因沖件的批量較大，考慮凹模的磨損和保證沖件的質(zhì)量，凹模刃口采用直刃壁結(jié)構(gòu)，刃壁高度取 6mm，凹模輪廓尺寸計(jì)算如下：Ha=Kb=194.29*0.2=38.858mmC=（1.5——2.0）*H a=（58.287~77.716）式中 h——凹模厚度，[h]為 mm；C——凹模壁厚指最小壁厚2、凸模設(shè)計(jì)凸模結(jié)構(gòu)整體式： 凸模的工作部分和固定部分做出一體，按其按裝固定部分的情況又可分為直通式和臺(tái)階式直通式凸模工作部分和固定部分的形狀與尺寸一致，輪廓為曲面或比較復(fù)雜，機(jī)械加工教困難；臺(tái)階式凸模工作部分和固定部分的形狀與尺寸不一致，一般采用機(jī)械加工，當(dāng)形狀復(fù)雜時(shí)，成型部分常采用成型磨削加工。- 7 -7鑲拼式凸模： 是將凸模分成若干分體零件加工，然后用圓注銷連成一體，安裝在凸模固定板上，這樣可降低凸模的加工難度。組合式凸模：由基體部分和工作部分組合而成，工作部分使用模具剛制造，基體部分可采用普通鋼材來(lái)制造，從而節(jié)約了優(yōu)質(zhì)鋼材，降低模具成不。此種型式適合于大型制件的凸模凸模長(zhǎng)度計(jì)算：H=h1+h2+h3+H=50mm h1——凸模固定板厚度h2——固定卸料板厚度h3——導(dǎo)料板厚度 H——自由尺寸（1）凸模固定板 25mm（2） 凸模墊板 12mm 四、模架設(shè)計(jì)1、模架選擇選用后側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)柱導(dǎo)套標(biāo)準(zhǔn)模架，由工件最大外形尺寸 95mm，及一定的凹模壁厚30mm，在按其標(biāo)準(zhǔn)選擇具體結(jié)構(gòu)尺寸：上模座：315×200×45下模座：315×200×55壓入式模柄 ：50×952、模具總裝圖及主要零件圖的設(shè)計(jì)總裝圖- 8 -8凹模 - 9 -9沖孔凸模 - 10 -10凸模固定板卸料板- 11 -11五、參考文獻(xiàn)1、陳錫棟、靖穎怡主編《沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》——機(jī)械工業(yè)出版社2、張鼎承主編《沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ——機(jī)械工業(yè)出版社3、陳錫棟、周小玉主編《實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)》——機(jī)械工業(yè)出版社4、鐘毓斌主編《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》——機(jī)械工業(yè)出版社5、馮柄堯主編《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》——上海出版社- 12 -12設(shè)計(jì)體會(huì)本次設(shè)計(jì)為課程設(shè)計(jì)，各項(xiàng)要求均比較嚴(yán)格，為了能更加好的完成設(shè)計(jì)任務(wù)，我從圖書館和網(wǎng)上查閱了大量的冷沖模設(shè)計(jì)資料。這為我在后來(lái)設(shè)計(jì)階段省下了不注寶貴的時(shí)間表。除了對(duì)知識(shí)的查閱，我還翻出了大學(xué)三年來(lái)所學(xué)的重點(diǎn)專業(yè)知識(shí)，重新系統(tǒng)的去學(xué)習(xí)和撐握，為設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。模具設(shè)計(jì)中許多問(wèn)題的解決都是通過(guò)從實(shí)踐所得的數(shù)據(jù)來(lái)確定、并適當(dāng)?shù)淖龀鲞x擇，如：沖裁間隙的確定等。本次設(shè)計(jì)的工作量相對(duì)于課程設(shè)計(jì)大了很多，特別對(duì)圖線的要求。繪圖成了快速完成設(shè)計(jì)的最大障礙，繪圖軟件主要用 CAD。這是我們大二所學(xué)的知識(shí)，因?yàn)榄h(huán)境等因素的制約，想提高繪圖技巧是我必須要完成的任務(wù)。這次設(shè)計(jì)是我們參加工作前的最后一次設(shè)計(jì)。完成它就是對(duì)我們?nèi)陙?lái)所學(xué)知識(shí)的一次系統(tǒng)應(yīng)用，為我將來(lái)參加實(shí)踐工作做好鋪墊，是我們對(duì)自身所學(xué)的一次檢驗(yàn)，讓我們受益良多。零件圖號(hào)共 1頁(yè)江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院加工工藝過(guò)程卡零件名稱 沖孔凸模第 1頁(yè)工序號(hào)工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 工序簡(jiǎn)圖 檢驗(yàn)1 鋸床下圓棒料 鋸床2 退火3 刨床加工 初步刨出外緣 刨床4 磨平面 磨上下平面 磨床5 熱處理 保證 HRC56-606 磨平面 磨上下平面及相鄰兩側(cè)至尺寸 磨床7 鉗工精修 全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求標(biāo)記 處數(shù) 更改文件 簽字 日 編制 校對(duì) 審核 會(huì)簽下料熱處理號(hào) 期零件圖號(hào) 共 1 頁(yè)江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院 加工工藝過(guò)程卡零件名稱 凹模 第 1 頁(yè)工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 工序簡(jiǎn)圖 檢驗(yàn)1 按尺寸下料 350×200×402 熱處理 退火3 粗銑銑六面達(dá) 300.2×150.2×35.5，且互為直角銑床4 磨平面 磨上下平面 磨床5 鉗工劃線 畫出各孔位置線，型孔輪廓線6加螺釘孔、銷孔及工工藝孔1、鉆孔 φ6、φ102、加工工藝孔 φ103、鉆鉸 2-φ10鉆床7 銑長(zhǎng)槽 達(dá)到設(shè)計(jì)要求 銑床8 熱處理 保證 HRC58-619 磨平面 磨上下平面及相鄰兩側(cè)至尺寸 磨床10 線切割 線切割型孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求 線切割機(jī)11 鉗工精修 全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求標(biāo)記 處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期編制 校對(duì)審核會(huì)簽下料零件圖號(hào) 共 1 頁(yè)江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院 加工工藝過(guò)程卡零件名稱 凸模固定板 第 1 頁(yè)工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 工序簡(jiǎn)圖 檢驗(yàn)1 按尺寸下料 350×200×402 粗銑銑六面達(dá) 300.2×150.2×35.5，且互為直角銑床3 磨平面 磨上下平面 磨床4 鉗工劃線 畫出各孔位置線，型孔輪廓線5 銑槽 達(dá)到設(shè)計(jì)要求 銑床6加螺釘孔、銷孔及工工藝孔1、鉆孔 φ6、φ102、鉆孔 4-φ203、鉆鉸 2-φ10鉆床7 磨平面 磨上下平面及相鄰兩側(cè)至尺寸 磨床8 鉗工精修 全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求標(biāo)記 處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期編制 校對(duì) 審核 會(huì)簽下料零件圖號(hào) 共 1 頁(yè)江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院 加工工藝過(guò)程卡零件名稱 卸料板 第 1 頁(yè)工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 工序簡(jiǎn)圖 檢驗(yàn)1 按尺寸下料 350×200×402 退火3 粗銑銑六面達(dá) 300.2×150.2×35.5，且互為直角銑床4 磨平面 磨上下平面 磨床5 鉗工劃線 畫出各孔位置線，型孔輪廓線6加螺釘孔、銷孔及工工藝孔1、鉆孔 φ9 攻螺紋 φ202、鉆孔 3-φ103、工藝孔 φ10鉆床7 熱處理 保證 HRC43-488 磨平面 磨上下平面及相鄰兩側(cè)至尺寸 磨床9 線切割 線切割型孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求 線切割機(jī)10 鉗工精修 全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求標(biāo)記 處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期編制 校對(duì)審核會(huì)簽下料熱處理零件圖號(hào) JYPCCCY-CE-1-01共1 頁(yè)江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院 加工工藝過(guò)程卡零件名稱 沖孔凸模第1 頁(yè)工序號(hào)工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 工序簡(jiǎn)圖 檢驗(yàn)1 鋸床下圓棒料 鋸床2 退火3 粗車 初步車出外緣 車床4 磨平面 磨上下平面 磨床5 熱處理 保證 HRC56-606 磨平面 磨上下平面及相鄰兩側(cè)至尺寸 磨床7 鉗工精修 全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求標(biāo)記 處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期編制 校對(duì) 審核會(huì)簽下料熱處理零件圖號(hào) JYPCCCY- CE-1-03共 1頁(yè)江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院 加工工藝過(guò)程卡零件名稱 凹模第 1頁(yè)工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 工序簡(jiǎn)圖 檢驗(yàn)1 按尺寸下料 350×200×402 熱處理 退火3 粗銑銑六面達(dá) 300.2×150.2×35.5，且互為直角銑床4 磨平面 磨上下平面 磨床5 鉗工劃線 畫出各孔位置線，型孔輪廓線6加螺釘孔、銷孔及工工藝孔1、鉆孔 φ6、φ102、加工工藝孔 φ103、鉆鉸 2-φ10鉆床7 銑長(zhǎng)槽 達(dá)到設(shè)計(jì)要求 銑床8 熱處理 保證 HRC58-619 磨平面 磨上下平面及相鄰兩側(cè)至尺寸 磨床10 線切割 線切割型孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求 線切割機(jī)11 鉗工精修 全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求標(biāo)記 處數(shù) 更改文件 簽 日 編制 校對(duì) 審核 會(huì)簽下料號(hào) 字 期零件圖號(hào) JYPCCCY-ZJ-1-04 共 1 頁(yè)江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院 加工工藝過(guò)程卡零件名稱 凸模固定板 第 1 頁(yè)工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 工序簡(jiǎn)圖 檢驗(yàn)1 按尺寸下料 350×200×402 粗銑銑六面達(dá) 300.2×150.2×35.5，且互為直角銑床3 磨平面 磨上下平面 磨床4 鉗工劃線 畫出各孔位置線，型孔輪廓線5 銑槽 達(dá)到設(shè)計(jì)要求 銑床6加螺釘孔、銷孔及工工藝孔1、鉆孔 φ6、φ102、鉆孔 4-φ203、鉆鉸 2-φ10鉆床7 磨平面 磨上下平面及相鄰兩側(cè)至尺寸 磨床8 鉗工精修 全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求標(biāo)記 處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期編制 校對(duì) 審核 會(huì)簽下料零件圖號(hào) JYPCCCY- CE-1-05共 1頁(yè)江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院 加工工藝過(guò)程卡零件名稱 卸料板第 1頁(yè)工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 工序簡(jiǎn)圖 檢驗(yàn)1 按尺寸下料 350×200×402 退火3 粗銑銑六面達(dá) 300.2×150.2×35.5，且互為直角銑床4 磨平面 磨上下平面 磨床5 鉗工劃線 畫出各孔位置線，型孔輪廓線6加螺釘孔、銷孔及工工藝孔1、鉆孔 φ9 攻螺紋 φ202、鉆孔 3-φ103、工藝孔 φ10鉆床7 熱處理 保證 HRC43-488 磨平面 磨上下平面及相鄰兩側(cè)至尺寸 磨床9 線切割 線切割型孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求 線切割機(jī)10 鉗工精修 全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求下料熱處理標(biāo)記 處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期編制 校對(duì) 審核 會(huì)簽 江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院模具綜合技能訓(xùn)練（冷沖模部分）課題啤酒起支撐板沖孔落料模設(shè)計(jì)同課題學(xué)生姓名 專業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造學(xué)生姓名 班級(jí) 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 完成日期 - 1 -1目錄一、零件工藝性分析 ..............................................................................................11 零件沖裁工藝性分析........................................................................................................................................22 確定沖裁工藝方案.................................................................................................................................23 確定模具總體結(jié)構(gòu)方案 .......................................................................................3二、工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算........................................................................................................................................31 沖裁力計(jì)算.................................................................................................................................32 推件力計(jì)算.................................................................................................................................33 壓力中心的計(jì)算.................................................................................................................................44 計(jì)算凸、凹模刃口尺寸及公差.................................................................................................................................4三、模具零、部件設(shè)計(jì)選用........................................................................................................................................51、凹模設(shè)計(jì)........................................................................................................................................52、凸模設(shè)計(jì).................................................................................................................................6四、模架設(shè)計(jì).................................................................................................................................7五、參考文獻(xiàn)······························································································································ 10設(shè)計(jì)體會(huì)·········································································································································· 11- 2 -2一、零件工藝性分析 材 料：Q235 號(hào)鋼材料厚度：2 mm在工藝安排上應(yīng)該先落料，再?gòu)澢?，最后沖孔便可以達(dá)到圖紙要求。根據(jù)以上分析，該工件宜先落料，再?gòu)澢詈鬀_孔達(dá)到圖紙要求。零件 3D 模型零件展開(kāi)圖模型1.1 零件沖裁工藝性分析1）制造精度工件尺寸公差按 IT10/IT12 級(jí)制造。查標(biāo)準(zhǔn)公差表，各尺寸公差無(wú)其他特殊要求。查有關(guān)手冊(cè)可知，利用普通沖裁方式可以達(dá)到零件圖紙要求。 - 3 -32）結(jié)構(gòu)與尺寸工件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形對(duì)稱?？椎闹睆剑ㄏ鄬?duì)厚度）大，孔壁>1.5t，這些結(jié)構(gòu)因素均宜沖裁。3）材料碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q235，抗拉強(qiáng)度 σ b=380～470MPa，抗剪強(qiáng)度 τ=310~380 MPa，斷后伸長(zhǎng)率 δ 10=21~25%。此材料具有較高的彈性和良好的塑性，其沖裁加工性能比較好。根據(jù)以上分析，該零件的工藝性較好，可以進(jìn)行沖裁加工。1. 2 確定沖裁工藝方案方案 1 單工序方案，優(yōu)點(diǎn)：零件容易制造，缺點(diǎn)：產(chǎn)品精度低，生產(chǎn)效率低方案 2 復(fù)合模設(shè)計(jì)，優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)品精度高，生產(chǎn)效率高；缺點(diǎn)：零件不易制造。綜合我校情況及我們小組情況，選擇方案 2由此確定工序如下：下料——落料——彎曲——沖孔——檢驗(yàn)。1. 3 確定模具總體結(jié)構(gòu)方案1）模具類型根據(jù)零件的沖裁工藝方案，采用導(dǎo)柱式單工序沖裁模。2）操作與定位方式雖然零件的生產(chǎn)批量較大，但合理安排生產(chǎn)可用手工送料方式能夠達(dá)到批量要求，而且能降低模具成本，因此采用手工送料方式?？紤]零件尺寸以及厚度，為了便于操作和保證零件的精度，宜采用導(dǎo)料板導(dǎo)向、固定擋料銷定距的定位方式。3）卸料與出件方式采用剛性卸料方式，手動(dòng)取出產(chǎn)品。4）模架類型與精度由于零件厚度較薄，沖裁間隙較小，因此采用受力平衡、導(dǎo)向平穩(wěn)的對(duì)角導(dǎo)柱模架?？紤]零件精度以及沖裁間隙，采用Ⅰ級(jí)模架精度。二、工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算1、沖裁力計(jì)算沖裁力是設(shè)計(jì)模具、選擇壓力機(jī)的重要參數(shù)。計(jì)算沖壓力的目的是為了合理地選擇沖壓設(shè)備和設(shè)計(jì)模具。選用沖壓設(shè)備的標(biāo)稱壓力必須大于所計(jì)算的沖裁力，所設(shè)計(jì)的模具必須能傳遞和承受所計(jì)算的沖裁力，以適應(yīng)沖裁的要求。沖裁力包括沖裁力、卸料力、推件力、頂件力的計(jì)算。- 4 -4沖裁力計(jì)算及壓力機(jī)的選擇沖裁力的大小主要與材料性質(zhì)、厚度、沖裁件周長(zhǎng)、模具間隙大小及刃口鋒利程度有關(guān)。一般對(duì)于普通平刃口的沖裁，其沖裁力 F 可按下式計(jì)算：Fc= K·L·t·Rm （2-3）式中： F —— 沖裁力, N；L —— 沖裁件的沖裁長(zhǎng)度, mm；t —— 板料厚度，mm；Rm—— 材料的抗拉強(qiáng)度 , Mpa；沖孔力：F 孔 1=1.3·3.14·6·2·390=19.1KNF 孔 2=1.3·3.14·10·2·390=31.8KNFc=19.1+31.8=50900N2、推件力計(jì)算從凸模上卸下緊箍著的材料所需的力叫卸料力；把落料件從凹模洞口順著沖裁方向推出去的力叫推件力； 卸料力和推件力通常采用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算，見(jiàn)式（2-4） 。卸料力：F 卸 =Kx*Fc推件力：F 推 =n·KT·FC （2-4）式中： KX、K t—— 分別為卸料力、推件力系數(shù),其值見(jiàn)表(2—4)；N=h/t；表 2. 4 推件力、頂件力、卸料力系數(shù)料厚/（mm） Kt K 頂 Kx 鋼≤0.1>0.1~0.5>0.5~2.5>2.5~6.50.065~0.0750.045~0.0550.04~0.050.03~0.040.10.0630.0550.045 0.140.080.060.05推件力：F 推 =n·Kt·Fc 圓 = 4×0.055×50.9 KN= 11.198 KN- 5 -5總沖壓力：F = Fc＋F 推 =11.198KN+50.9KN=62.098KN從滿足沖壓工藝力的要求看，可選用 63KN 開(kāi)式壓力機(jī)。3、壓力中心的計(jì)算X=0.14 Y=0.23 4、計(jì)算凸、凹模刃口尺寸及公差模具刃口尺寸及公差是影響沖裁件精度，因而，正確確定沖裁凸模和凹模刃口的尺寸及公差，是沖模設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。1）凸、凹模刃口尺寸公差計(jì)算的原則實(shí)踐證明，沖孔尺寸接近于其凸模刃口尺寸。沖孔時(shí)取凸模作為設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)件。計(jì)算凸模和凹模尺寸時(shí)應(yīng)遵循的原則如下：（1）沖孔時(shí)，先確定凸模刃口尺寸。凸模刃口的基本尺寸取接近或等于孔的最大極限尺寸，以保證凸模磨損在一定范圍內(nèi)也可使用。而凹模的基本尺寸則按凸模刃口的基本尺寸加上一個(gè)最小間隙值。（2）在確定模具刃口制造公差時(shí)，既要能保證工件的精度要求，又能保證合理的間隙數(shù)值。一般模具制造精度比工件精度高 3～4 級(jí)。對(duì)沖孔 6mm、 10mm，采用凸、凹模分開(kāi)加工的方法，其凸、凹模刃口部分尺寸計(jì)算如下：根據(jù)材料厚度，查手冊(cè)可得：Zmax=0.360mmZmin=0.246mmZmax-Zmin=0.114mm查手冊(cè)得，凸、凹模制造公差：沖孔尺寸 R3、R5：δ 凸 =δ 凹 =0.020mm. 對(duì)于沖孔 R3、R5 為 0.02mm。由于凸凹模均滿足|δ 凸 |+|δ 凹 |≤Zmax-Zmin 條件，故可采用凹凸模，凹凸模分開(kāi)加工。確定凸模、凹模工作部分尺寸因零件上的尺寸均為未注尺寸公差，故按 IT14 級(jí)計(jì)算凸模 r3 → d6：△=0.30mm- 6 -6r5 → d10：△=0.36mm查教材 P34 表 2、5 得摩擦系數(shù) x=0.5d 凸 =(d+x.△) 0-δ 凸 =(6+0.5×0.3)0-0.020=6.150-0.020mmd 凸凹 =(d+△x+Zmin) 0+δ 凹 =6.396+0.0200mmd 凸 10=（d+x.△） 0-δ 凸 =（10+0.5×0.43） 0-0.020=10.2150-0.020mmd 凸凹 10=(d+△x+Zmin) +δ 凹 0=10.5610+0.020mm三、模具零、部件設(shè)計(jì)選用1、凹模設(shè)計(jì)凹模結(jié)構(gòu)整體式：其優(yōu)點(diǎn)是模具簡(jiǎn)單，強(qiáng)度好，制造精度高。缺點(diǎn)是非工作部分也用模具剛制造，制造成本較高；若刃口損壞，需整體更換。主要適用于中小型及尺寸精度要求高的制件組合式: 其凹模工作部分采用模具鋼制造，非工件部分采用普通材料制造，制造成本低，維修方便。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜，制造精度比整體式有所降低。主要適用于大中型及精度要求不太高的制件。鑲拼式： 凹模型腔由兩個(gè)或兩個(gè)以上的零件組成。這種結(jié)構(gòu)使零件加工方便，降低了復(fù)雜模具的加工難道，易損部分易更換，維修費(fèi)用低。缺點(diǎn)是制件的精度低，裝配要求高。主要適用于形狀復(fù)雜的制件根據(jù)以上分析選用整體式結(jié)構(gòu)因沖件的批量較大，考慮凹模的磨損和保證沖件的質(zhì)量，凹模刃口采用直刃壁結(jié)構(gòu)，刃壁高度取 6mm，凹模輪廓尺寸計(jì)算如下：Ha=Kb=194.29*0.2=38.858mmC=（1.5——2.0）*H a=（58.287~77.716）式中 h——凹模厚度，[h]為 mm；C——凹模壁厚指最小壁厚2、凸模設(shè)計(jì)凸模結(jié)構(gòu)整體式： 凸模的工作部分和固定部分做出一體，按其按裝固定部分的情況又可分為直通式和臺(tái)階式直通式凸模工作部分和固定部分的形狀與尺寸一致，輪廓為曲面或比較復(fù)雜，機(jī)械加工教困難；臺(tái)階式凸模工作部分和固定部分的形狀與尺寸不一致，一般采用機(jī)械加工，當(dāng)形狀復(fù)雜時(shí)，成型部分常采用成型磨削加工。- 7 -7鑲拼式凸模： 是將凸模分成若干分體零件加工，然后用圓注銷連成一體，安裝在凸模固定板上，這樣可降低凸模的加工難度。組合式凸模：由基體部分和工作部分組合而成，工作部分使用模具剛制造，基體部分可采用普通鋼材來(lái)制造，從而節(jié)約了優(yōu)質(zhì)鋼材，降低模具成不。此種型式適合于大型制件的凸模凸模長(zhǎng)度計(jì)算：H=h1+h2+h3+H=50mm h1——凸模固定板厚度h2——固定卸料板厚度h3——導(dǎo)料板厚度 H——自由尺寸（1）凸模固定板 25mm（2） 凸模墊板 12mm 四、模架設(shè)計(jì)1、模架選擇選用后側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)柱導(dǎo)套標(biāo)準(zhǔn)模架，由工件最大外形尺寸 95mm，及一定的凹模壁厚30mm，在按其標(biāo)準(zhǔn)選擇具體結(jié)構(gòu)尺寸：上模座：315×200×45下模座：315×200×55壓入式模柄 ：50×952、模具總裝圖及主要零件圖的設(shè)計(jì)總裝圖- 8 -8凹模 - 9 -9沖孔凸模 - 10 -10凸模固定板卸料板- 11 -11五、參考文獻(xiàn)1、陳錫棟、靖穎怡主編《沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》——機(jī)械工業(yè)出版社2、張鼎承主編《沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ——機(jī)械工業(yè)出版社3、陳錫棟、周小玉主編《實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)》——機(jī)械工業(yè)出版社4、鐘毓斌主編《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》——機(jī)械工業(yè)出版社5、馮柄堯主編《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》——上海出版社- 12 -12設(shè)計(jì)體會(huì)本次設(shè)計(jì)為課程設(shè)計(jì)，各項(xiàng)要求均比較嚴(yán)格，為了能更加好的完成設(shè)計(jì)任務(wù)，我從圖書館和網(wǎng)上查閱了大量的冷沖模設(shè)計(jì)資料。這為我在后來(lái)設(shè)計(jì)階段省下了不注寶貴的時(shí)間表。除了對(duì)知識(shí)的查閱，我還翻出了大學(xué)三年來(lái)所學(xué)的重點(diǎn)專業(yè)知識(shí)，重新系統(tǒng)的去學(xué)習(xí)和撐握，為設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。模具設(shè)計(jì)中許多問(wèn)題的解決都是通過(guò)從實(shí)踐所得的數(shù)據(jù)來(lái)確定、并適當(dāng)?shù)淖龀鲞x擇，如：沖裁間隙的確定等。本次設(shè)計(jì)的工作量相對(duì)于課程設(shè)計(jì)大了很多，特別對(duì)圖線的要求。繪圖成了快速完成設(shè)計(jì)的最大障礙，繪圖軟件主要用 CAD。這是我們大二所學(xué)的知識(shí)，因?yàn)榄h(huán)境等因素的制約，想提高繪圖技巧是我必須要完成的任務(wù)。這次設(shè)計(jì)是我們參加工作前的最后一次設(shè)計(jì)。完成它就是對(duì)我們?nèi)陙?lái)所學(xué)知識(shí)的一次系統(tǒng)應(yīng)用，為我將來(lái)參加實(shí)踐工作做好鋪墊，是我們對(duì)自身所學(xué)的一次檢驗(yàn)，讓我們受益良多。零件圖號(hào)共 1頁(yè)江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院加工工藝過(guò)程卡零件名稱 沖孔凸模第 1頁(yè)工序號(hào)工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 工序簡(jiǎn)圖 檢驗(yàn)1 鋸床下圓棒料 鋸床2 退火3 刨床加工 初步刨出外緣 刨床4 磨平面 磨上下平面 磨床5 熱處理 保證 HRC56-606 磨平面 磨上下平面及相鄰兩側(cè)至尺寸 磨床7 鉗工精修 全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求標(biāo)記 處數(shù) 更改文件 簽字 日 編制 校對(duì) 審核 會(huì)簽下料熱處理號(hào) 期零件圖號(hào) 共 1 頁(yè)江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院 加工工藝過(guò)程卡零件名稱 凹模 第 1 頁(yè)工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 工序簡(jiǎn)圖 檢驗(yàn)1 按尺寸下料 350×200×402 熱處理 退火3 粗銑銑六面達(dá) 300.2×150.2×35.5，且互為直角銑床4 磨平面 磨上下平面 磨床5 鉗工劃線 畫出各孔位置線，型孔輪廓線6加螺釘孔、銷孔及工工藝孔1、鉆孔 φ6、φ102、加工工藝孔 φ103、鉆鉸 2-φ10鉆床7 銑長(zhǎng)槽 達(dá)到設(shè)計(jì)要求 銑床8 熱處理 保證 HRC58-619 磨平面 磨上下平面及相鄰兩側(cè)至尺寸 磨床10 線切割 線切割型孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求 線切割機(jī)11 鉗工精修 全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求標(biāo)記 處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期編制 校對(duì)審核會(huì)簽下料零件圖號(hào) 共 1 頁(yè)江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院 加工工藝過(guò)程卡零件名稱 凸模固定板 第 1 頁(yè)工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 工序簡(jiǎn)圖 檢驗(yàn)1 按尺寸下料 350×200×402 粗銑銑六面達(dá) 300.2×150.2×35.5，且互為直角銑床3 磨平面 磨上下平面 磨床4 鉗工劃線 畫出各孔位置線，型孔輪廓線5 銑槽 達(dá)到設(shè)計(jì)要求 銑床6加螺釘孔、銷孔及工工藝孔1、鉆孔 φ6、φ102、鉆孔 4-φ203、鉆鉸 2-φ10鉆床7 磨平面 磨上下平面及相鄰兩側(cè)至尺寸 磨床8 鉗工精修 全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求標(biāo)記 處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期編制 校對(duì) 審核 會(huì)簽下料零件圖號(hào) 共 1 頁(yè)江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院 加工工藝過(guò)程卡零件名稱 卸料板 第 1 頁(yè)工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 工序簡(jiǎn)圖 檢驗(yàn)1 按尺寸下料 350×200×402 退火3 粗銑銑六面達(dá) 300.2×150.2×35.5，且互為直角銑床4 磨平面 磨上下平面 磨床5 鉗工劃線 畫出各孔位置線，型孔輪廓線6加螺釘孔、銷孔及工工藝孔1、鉆孔 φ9 攻螺紋 φ202、鉆孔 3-φ103、工藝孔 φ10鉆床7 熱處理 保證 HRC43-488 磨平面 磨上下平面及相鄰兩側(cè)至尺寸 磨床9 線切割 線切割型孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求 線切割機(jī)10 鉗工精修 全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求標(biāo)記 處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期編制 校對(duì)審核會(huì)簽下料熱處理