《畢業(yè)設計墊片沖孔落料復合模具設計.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《畢業(yè)設計墊片沖孔落料復合模具設計.doc（18頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、墊片沖孔落料復合模具設計摘要改革開放以后，我們國家在飛速發(fā)展，尤其在工業(yè)方面呈現(xiàn)飛躍式的發(fā)展，一躍成為工業(yè)大國。然而，工業(yè)的發(fā)展跟模具行業(yè)是離不開的，國家的發(fā)展同時也給模具行業(yè)的發(fā)展打下基石。因此，各類模具變應運而生，推動著中華文明走向一個新的紀元。 此次我選擇的是冷沖壓，所選的零件為墊片。墊片是一種常見而且結構非常簡單的零件，我們生活中隨處可見的一種零件。因為墊片使用比較廣泛，所以制作過程中就要控制好墊片的成本，這樣才能使企業(yè)在市場中占據絕對的優(yōu)勢。論文中設計的墊片沖設計，選材，模具制造，壓力機選擇都是在市場競爭中占據優(yōu)勢的。關鍵詞：沖孔落料零件 復合模具 模具凸模 模具凹模 計算機協(xié)助設計

2、目錄引言1一、沖孔落料件的工藝分析2（一）零件圖2（二）零件圖的工藝分析2二、沖裁力、卸料力、頂出力的計算3（一）沖裁力的計算3（二）卸料力的計算3（三）頂件力的計算3（四）計算總沖裁力4三、初選壓力機4四、凸模的結構設計5（一）凸模選取原則5（二）凸模的結構5（三）計算凸模的長度6（四）凸模強度的校核6五、凹模的結構設計7（一）凹模結構7（二）計算凹模的厚度7六、刃口的尺寸計算8七、壓力中心的計算9八、卸料裝置的設計9（一）卸料板的選用9（二）彈性元件的選取及計算9（三）卸料螺釘?shù)倪x?。?1九、頂料裝置的設計12十、沖模的導向選用12十一、整個模具的動作分析13總結14參考資料15致謝16

3、引言改革開放以后，我國工業(yè)迅猛發(fā)展，其它行業(yè)也是與時俱進，華夏兒女更是朝著實現(xiàn)中華民族的偉大復興路而拼搏奮斗，激勵著一代代中華兒女。國家領導非常重視工業(yè)的發(fā)展，他們一直認識工業(yè)是強國之路，只要工業(yè)發(fā)展領先世界中華民族的復興之路也就不在遙遠。伴隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展，模具行業(yè)也在時代的召喚下蓬勃發(fā)展，各類模具也應運而生。冷沖壓和注塑模具在模具行業(yè)中起著主導作用，不管是生活還是軍事以及國防。航空等到處都有他們的身影。時代在發(fā)展，模具行業(yè)也在不斷的更新?lián)Q代，那些不適合市場需求或者市場競爭比較小的也被逐步淘汰，在工業(yè)時代的浪潮中消失殆盡。 零件的工藝分析（沖孔落料件） （一）零件圖 圖1 沖孔落料件零件圖

4、 （二）零件圖的工藝分析材料對于沖壓來說過非常重要，沖壓的工藝性是沖壓的難以程度。結合實際圖紙我們得出如下分析：（1） 材料：20鋼是結構碳素鋼，具有很好的沖壓性能。（2） 工件的結構：該墊片的結構簡單沖壓方便。孔變距比凸、凹模所允許的最小壁厚大的很多，所以要采用復合沖壓。（3） 尺寸精度： 零件圖上的孔心距120.25mm和31.50.25mm屬于IT14級的公差等級，還有一些尺寸是自由尺寸，由此可以判定 IT14級就可以作為該墊片公差等級，一般的壓力機的沖壓都能滿足該墊片的公差等級要求。（4） 結論： 可以沖裁。（5） 該墊片采用的是沖壓，落料復合沖壓，所以采用復合模生產。 二、沖裁力、卸

5、料力、頂出力的計算 （一）沖裁力的計算 式中： L 沖裁輪廓的總長度（mm）t板料的厚度（mm）板料的抗拉強度（MPa）該墊片所選用的沖裁件為Q235的碳素結構鋼，易于沖壓抗拉強度=353-500（MPa）取=400（MPa） 結論： （二）卸料力的計算一般情況下，板料被凸模沖壓后會發(fā)生形變或收縮，這樣就會導致板料緊緊的纏繞在凸模上不易取下來。然而將板料從凸模上取下來所需要的力稱為卸料力。卸料力受到很多因素的影響，主要的因素有模具間隙、材料力學性能、零件的形狀尺寸、材料的厚度、以及潤滑情況等都是影響卸料力的主要因素。這些力是沒有固定的值用來計算的，一般用下列經驗公式計算：沖壓模具設計與制造會給

6、我提供很多經驗值，采用經驗公式：式中： 卸料系數(shù)，其他查表得=0.04那么： (此卸料力為單孔卸料力) （三）頂件力的計算 由書本沖壓模具設計與制造可以查閱很多，采用經驗公式： 式中： 為頂件力 為頂件力系數(shù)，由表可知=0.6 為沖裁力那么： =0.0653340 =3200.4(N) （四）計算沖裁該墊片所需要總沖裁力由課本沖壓工藝與模具設計一書可知，可采用總得沖壓力的計算公式： 式中： 總沖裁力 總卸料力 總頂件力 那么： 三、初選壓力機一般情況下，壓力機的選擇是根據總的沖壓力來決定的，所選取的壓力機必須大于需要的總的沖裁力。模具裝在壓力機上后必須讓壓力機和模具之間合理配合，這樣可使延長模

7、具的使用壽命，提高產品的生產效率和質量。我們查手冊（沖模設計手冊）P23-80選用開式壓力機開式沖壓機的重壓參數(shù)如下：噸位： 800KN 行程： 280mm模柄孔： mm 四、凸模的結構設計 （一）凸模選取原則（1） 精確定位 凸模安裝到壓力機上以后，他的軸線在工作過程中絕對不允許發(fā)生偏移。如果偏移的話將會給模具帶來損害，影響沖裁質量，嚴重的還會導致啃模。（2） 防止拔出 回程時，由于材料的收縮性加在板料上的卸料力將會對凸模產生拉伸作用。所以在設計凸模時要防止凸模從凸模固定板上被來出來，影響模具的使用壽命。（3） 防止轉動例如半圓形、長圓形、矩形、時一些截面比較簡單的凸模，簡化圓形。 （二）有

8、關凸模的結構設計 （三）凸模長度沖壓工藝與模具設計： 式中： 凸模固定板的厚度（mm） 彈壓卸料板的厚度（mm） 預壓狀態(tài)下橡膠的高度（mm） 凸模前端縮進板料的值取0.2那么： L=30+25+20-0.2 =74.8（mm） （四）凸模強度的校核（1） 凸?？箟耗芰Φ男：耍?為了凸模能夠正常的工作，它最小截面承受的壓應力必須小于凸模材料允許的壓應力 即 式中： 凸模的最小截面壓應力 沖裁力 A凸模最小截面積 凸模材料許用應力則： =3000MPa（2） 進行凸模的抗彎能力的校核（縱向）（凸模）不發(fā)生失穩(wěn)彎曲的最小長度為：式中： E：彈性模量 可取E=2.2。 J：最小截面慣性矩 最小截面慣

9、性矩 N ：彎曲的安全系數(shù)淬火鋼 N=23 F：沖裁力 N則： 74.8 結論：合格 五、凹模的結構設計 （一）凹模結構根據零件圖形，圖形如下 圖3 （二）凹模厚度 式中： F:沖裁力 :凹模材料的修正系數(shù)=1.3 :凹模刃口周邊長度的修正系數(shù) =1.0 H= 1.31 六、刃口的尺寸計算由書本沖壓工藝與模具設計一書可知，需要使用B類尺寸用于圓形沖孔作為凸模刃口尺寸計算公式： 沖孔： 效核： 落料： （由校核得出結論不能滿足公差間隙條件） 所以，只有縮小才能提高制造精度、才能滿足間隙在誤差之內。故?。?七、壓力中心的計算墊片進行沖裁是為了保證模具和壓力機能夠平穩(wěn)安全的使用，必須要保證沖模的壓力

10、中心要和壓力機滑塊的壓力中心線重合。如果出現(xiàn)誤差會導致壓力機導軌磨損，影響沖壓精度，更有可能導致模具損壞導致沖壓事故。在實際生產中。有一些沖壓件比較特殊，會導致沖壓中心和壓力機滑塊中心線不重合，這種情況下可以使壓力中心偏移但一定要在一定的允許范圍之內。本次墊片沖裁設計的模具一次沖裁，受力均勻，所以壓力中心可以取在對稱線上，不需要在計算壓力中心偏移值。 八、卸料裝置的設計 卸料板的選用 彈性卸料板有卸料力小、卸料均勻、工件平整。 （二）彈性元件（1） 彈性元件選取 彈性元件可以選取圓柱橡膠塊，因為它安裝方便,卸料力小。（1） 橡膠參數(shù) 用每塊承受力維53340N的聚氨酯橡膠進行卸料。則： 聚氨酯

11、橡膠塊的工作壓縮量是很大的，可以取預算壓縮量單位壓力按公式： 式中： A-橡膠塊的截面積（mm） 橡膠塊所受的壓力（N） 聚氨酯橡膠塊受到壓時的單位壓力（MPa）,查表得那么： A=53340 卸料螺釘?shù)闹睆娇梢赃x用D=16MM的卸料螺釘，選取D=20MM的彈體穿卸料螺釘則彈性體的外徑D可以按一下公式計算： 為了使工件更加平整，我們需要更大的卸料力，加大壓料力D=45mm計算預壓力： 求橡膠塊的高度：式中： 為工作行程 這里的取 表示橡膠塊的壓縮率（%），聚氨酯橡膠塊那么： H= 取H=45mm 橡膠塊的校核： 0.5 經校核合格。求極限壓縮量： 則：預壓縮量： 則： 橡膠塊極限工作狀態(tài)下的壓

12、縮量：橡膠塊預壓下的高度： 工作行程的校核： 經校核合格。 （三）卸料螺釘?shù)倪x?。篋=16mm的卸料螺釘由表螺釘M12L的頭高度h=16mm。模座沉孔深度的計算： 式中： 螺釘頭部的高度（mm）表示卸料板的工作行程 單位：mm，一般情況下取=t+1，t表示板料的厚度；表示凸模的預計總刃磨量=410mm板料的厚度較大時取值。則： =10+2.5+6=18.5mm剩余高度為 =50-18.5=31.5mmL=+（mm）式中： 固定板厚度（mm）墊板厚度（mm）螺釘在上模板內的高度。預壓后彈性元件的高度（mm）則 ：L=30+10+25.5+31.5=97mm 九、頂料裝置的設計由于預壓力=3200

13、.4，可以估算極限工作狀態(tài)時的壓力：=（1.52）則： =3200.41.8=5760.72因而選取圓柱彈簧作為頂料裝置 十、沖模的導向選用為了使工件方便取出，所以選用普通型的后側導柱導向機構。上模座的公差配合為：D()導套與導柱的公差配合為：d（）導柱與下模座的公差配合為：d（） 十一、整個模具的動作分析此模具的總裝配圖如下： 圖4 沖模裝配圖模具開始沖壓時，先把調料放在卸料板上，然后由定位銷進行導向定位。然后壓力機繼續(xù)施加壓力開始沖裁，凹模先接觸條料，在凸凹模的共同作用下最后沖出墊片的外形。沖裁完成后，滑塊回升時在打桿力的作用下將推件快打下，并且把工件推出模具。最后在聚氨酯橡膠彈力的作用下

14、將條料從凸凹模上卸下。這就是整個零件的沖裁過程。 此次論文設計時我還查閱了很多資料和文獻，扎實了我的專業(yè)知識，同時還學到了很多以前不了解的知識。由于論文設計的是沖裁的全過程，使我能夠把以前學的知識綜合，把理論跟實踐結合。 剛開始的時候我很糾結，不知道怎么下手去寫我的論文，而且在工廠實習任務也比較中，沒天還要學習2D和3D軟件。后來，王老師給我發(fā)消息講解了論文的大致方向和注意事項，我才開始慢慢的思索我的論文的方向，是選注塑模還是選擇冷沖壓比較好了。后來，在老師的幫助下我的論文確定了題目，并且開始我的論文寫作。 在此次論文的設計過程中，首先要感謝我的指導老師王素秋老師的悉心指導，使整個論文的額設計

15、減少了很多不必要的環(huán)節(jié)，提高了學習的額效率。此次論文設計我更加堅信我要扎根模具行業(yè)的信念，以后的學習中我一定會更加努力，更加刻苦，勤奮好學，勵志成為一名模具設計師！ 參考文獻1 劉越 劉興國 公差配合與技術測量 化學工藝出版社 2004 2 劉建超 沖壓模具設計與制造 高等教育出版社 20023 趙忠 丁仁亮 金屬材料及熱處理 機械工業(yè)出版社 20004 黃志輝 魏正平 模具設計與制造基礎 電子工業(yè)出版社.5 鄭家賢 沖壓模具設計實用手冊 機械工業(yè)出版社 19966 梅伶.模具課程設計指導 機械工業(yè)出版社，2006.49-547 屈華昌 塑料成型工藝與模具設計 機械工業(yè)出版社，2001.45-1988 肖祥芷 王孝培 中國模具設計大典 江西科學工業(yè)出版社，2003.456-48617