偏心輪課程設(shè)計已修改

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1、摘 要第一章緒論-1-1.1 沖壓概述-1 -1.2 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢-1-1.3 本課程設(shè)計的目的與意義-3-第二章沖壓工藝分析及工藝方案的制定-4-2.1 設(shè)計任務(wù)-4-2.2 沖壓工藝性分析-4-2.2.1 沖壓件結(jié)構(gòu)分析-4-2.2.2 尺寸精度與粗糙度-4-1.1 2. 3沖壓材料分析-5-2.3 生產(chǎn)工藝方案的選擇制定與確定-5 -2.4 模具結(jié)構(gòu)的確定-5-2.4.1 模具類型的確定-5-2.4.2 送料方式-5-2.4.3 卸料方式-5-2.4.4 定位方式-6-2.4.5 導(dǎo)向方式-7-第三章 沖壓工藝設(shè)計與計算-8-3排樣設(shè)計-8-3.1.1排樣方式的確定-8-3.

2、L2搭邊的確定-8-3. 1.3步距的計算-9-3.1.4條料寬度和導(dǎo)板間距的計算-10 -3. 1.5材料利用率-10-3.2 沖壓力的計算-11-3.2.1 沖裁力的計算-11-3.2.2 卸料力的計算-11-3.2.3 出件力的計算-12-3.2.4 總沖壓力的計算-12-3.2.5 壓力機的選擇-12-3.3 壓力中心的計算與確定-13 -3.4 刃口尺寸的計算-14-3.5 間隙的選擇-14-3.6 .2刃口尺寸計算原則-15 -3.7 .3落料模刃口尺寸計算-15 -3.8 .4沖孔模刃口尺寸計算-16-總 結(jié)-17-致 謝-18-參考文獻-19 -附表I標準公差數(shù)值（摘自GB/T

3、 1800.3-1998）部分20調(diào)節(jié)偏心輪沖壓工藝設(shè)計摘 要本設(shè)計為調(diào)節(jié)偏心輪沖壓工藝設(shè)計，根據(jù)設(shè)計題目零件的尺寸、材料、大批 量生產(chǎn)等要求，首先分析沖壓零件成形的結(jié)構(gòu)工藝性，分析沖壓件的形狀、特點、 尺寸大小、精度要求及所用材料是否符合沖壓工藝要求，確定沖裁工藝方案及模 具結(jié)構(gòu)方案，然后通過設(shè)計計算毛坯尺寸，材料利用率等工藝計算，確定排樣， 計算沖壓力和確定壓力中心，確定模具間隙，計算模具刃口尺寸和公差，并繪出 模具刃口尺寸圖，計算沖壓工藝力，選擇沖壓設(shè)備，確定壓力機的各種類型、型 號、規(guī)格。其中在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，主要對凸模、凹模、凸凹模、定位零件、卸料與 出件裝置、模架、沖壓設(shè)備等進行了分析

4、和選擇。通過設(shè)計，學(xué)會運用標準、手 冊、圖冊和查閱有關(guān)技術(shù)資料，培養(yǎng)了工藝設(shè)計的基本技能，綜合運用和鞏固了 沖壓工藝等課程及有關(guān)課程的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，最終才完成這篇課程設(shè)計。在本次設(shè)計中工件按按IT14級選取公差值。該工件的斷面粗糙度近似為 12.5pmo該設(shè)計的沖裁料為Q235鋼。Q235鋼的性能參數(shù)：抗剪切強度t =303- 372Mpa,屈服強度q=235MPa,抗拉強度%=375460MPa,伸長率為26%31與。 調(diào)節(jié)偏心輪大批量生產(chǎn)產(chǎn)用級進模。采用自動化送料彈性卸料的方式。條料橫向 定位采用導(dǎo)料板，縱向定位采用導(dǎo)正銷與擋料銷，使用導(dǎo)柱導(dǎo)向式裝置，選擇對 角導(dǎo)柱模架。采用有廢料直

5、排方式。工件之間搭邊值。L1.2mm,工件與側(cè)邊之間 搭邊值取。=1.5mm；步距為53.2mm一個步距內(nèi)的材料利用率為60.52%。工件間 最小搭邊值為q=L0mm，側(cè)邊Q=1.2mm。沖裁力尸=136.87KN,卸料力尸丫 =L6KN,1A出件力F =6.66KN選擇設(shè)備為開式機械固定臺壓力機型號為JH21250o在國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，經(jīng)過多年努力，現(xiàn)在我國沖壓模具的設(shè)計與 制造能力已達到較高水平，已形成了 300多億元各類沖壓模具的生產(chǎn)能力。大型 沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達50多噸的模具；為中檔轎車配套的覆蓋件模具內(nèi) 也能生產(chǎn)了；精度達到卜2叩】，壽命2億次左右的多工位級進模國內(nèi)已

6、有多家企 業(yè)能夠生產(chǎn)；表面粗糙度達到RaW1.5|im的精沖模，大尺寸（cp2300mm）精沖 模及中厚板精沖模國內(nèi)也已達到相當高的水平。沖壓加工具有生產(chǎn)率高、操作簡 單的特點。高速沖床每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件、上千件。一般無需進行切削加工，節(jié) 約原料、節(jié)省能源。沖壓件的尺寸公差由沖模來保證，產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定、互換性好。 “一模一樣”沖壓產(chǎn)品壁薄、量輕、剛度好，可以加工形狀復(fù)雜的小到鐘表、大 到汽車縱梁、覆蓋件等。沖壓加工的局限性：由于沖模制造是單件小批量生產(chǎn)， 精度高，是技術(shù)密集型產(chǎn)品，制造成本高。因此，沖壓生產(chǎn)只適應(yīng)大批量生產(chǎn)。 本次設(shè)計的指導(dǎo)思想是面向經(jīng)濟建設(shè)，面向生產(chǎn)實際，設(shè)計工藝分析嚴謹，方案

7、 選擇恰當，所選模具制造簡單，節(jié)省開支。對模具生產(chǎn)成本降低，提高企業(yè)效益 具有參考價值。關(guān)鍵詞：凸模，凹模，排樣，級進模，壓力中心，落料，沖孔，沖壓設(shè)備。銅陵學(xué)院課程設(shè)計第一章緒論1.1 沖壓概述沖壓：在室溫下，利用安裝在壓力機上的模具對被沖材料施加一定的壓力， 使之產(chǎn)生分離和塑性變形，從而獲得所需要形狀和尺寸的零件（也稱制件）的一 種加工方法。因為通常使用的材料為板料，故也常稱為板料沖壓。冷沖壓的應(yīng)用：由于冷沖壓在技術(shù)上和經(jīng)濟上的特別之處，因而在現(xiàn)代工業(yè) 生產(chǎn)中占有重要的地位。在汽車、拖拉機、電器、電子、儀表、國防、航空航天 以及日用品中隨處可見到冷沖壓產(chǎn)品。如不銹鋼飯盒，搪瓷盆，高壓鍋，汽

8、車覆 蓋件，冰箱門板，電子電器上的金屬零件，槍炮彈殼等等。據(jù)不完全統(tǒng)計，沖壓 件在汽車、拖拉機行業(yè)中約占60%,在電子工業(yè)中約占85%,而在日用五金產(chǎn) 品中占到約90%。如一輛新型轎車投產(chǎn)需配套2000副以上各類專用模具；一臺 冰箱投產(chǎn)需配套350副以上各類專用模具；一臺洗衣機投產(chǎn)需配套200副以各類 專用模具。1.2 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢可以這么說，一個國家模具工業(yè)發(fā)展的水平能反映出這個國家現(xiàn)代化工業(yè)化 發(fā)展的程度。對于一個地區(qū)來說也是如此。目前世界各主要工業(yè)國，其鍛壓機床 的產(chǎn)量和擁有量都已超過機床總數(shù)的50%以上，美國、日本等國的模具產(chǎn)值也已 超過機床工業(yè)的產(chǎn)值，在我國，近年來鍛壓機

9、床的增長速度已超過了金屬切削機 床的增長速度，板帶材的需求也逐年增長，據(jù)專家預(yù)測，今后各種機器零件中粗 加工的75%,精加工有50%以上要采用壓力加工，其中冷沖壓占有相當?shù)谋壤?。沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀：據(jù)考古發(fā)現(xiàn)，早在2000多年前，我國已有沖壓模具被用 于制造銅器，證明我國古代沖壓成型和沖壓模具方面的成就已處于世界領(lǐng)先。但是，由于眾所周知的原因，近代工業(yè)水平一直處于落后狀態(tài)。1949年新 中國成立后，在前蘇聯(lián)的幫助下，我國的近代工業(yè)才開始起步。1953年，長春 第一汽車制造廠首次建立了沖模車間，于1958年開始制造汽車覆蓋件模具，60 年代開始生產(chǎn)精沖模具。在國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下（退稅），經(jīng)過多

10、年努力，現(xiàn)在我國沖壓模具的 設(shè)計與制造能力已達到較高水平，已形成了 300多億元各類沖壓模具的生產(chǎn)能 力。大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達50多噸的模具；為中檔轎車配套的覆蓋 件模具內(nèi)也能生產(chǎn)了；精度達到卜2年1,壽命2億次左右的多工位級進模國內(nèi)已 有多家企業(yè)能夠生產(chǎn);表面粗糙度達到RaW1.5jim的精沖模,大尺寸（q）2300min） 精沖模及中厚板精沖模國內(nèi)也已達到相當高的水平。但是，與發(fā)達國家相比，我 國模具設(shè)計、制造能力仍有較大差距。差距主要表現(xiàn)在：在高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模的模具結(jié)構(gòu)與生產(chǎn)周期 方面存在一定差距。在標志沖模技術(shù)先進水平的多工位級進模的制造精度、使用壽

11、命、模具結(jié)構(gòu) 和功能上存在一定差距。沖壓技術(shù)的發(fā)展趨勢：（1）沖壓工藝方面為了提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本和擴大沖壓工藝的應(yīng)用范圍，研究和 推廣各種沖壓新工藝是沖壓技術(shù)發(fā)展的重要趨勢。目前，國內(nèi)外涌現(xiàn)并迅速用于生產(chǎn)的沖壓先進工藝有：精密沖壓、柔性模（軟 模）成形、超塑性成形、無模多點成形、爆炸和電磁等高能成形、高效精密沖壓 技術(shù)以及冷擠壓技術(shù)等。（2）沖模設(shè)計與制造方面在沖模設(shè)計與制造上，有兩種趨向應(yīng)給予足夠的重視。模具結(jié)構(gòu)與精度正朝著兩個方向發(fā)展一方面為了適用高速、自動、精密、安全等大批量自動化生產(chǎn)的需要，沖模 正向高效、精密、長壽命、多工位、多功能方向發(fā)展。另一方面，為適用市場上產(chǎn)品更新

12、換代迅速的要求、各種快速成形方法和簡易經(jīng) 濟沖模的設(shè)計與制造也得到迅速發(fā)展。模具設(shè)計與制造的現(xiàn)代化計算機技術(shù)、信息技術(shù)等先進技術(shù)在模具技術(shù)中得到廣泛的應(yīng)用，使得模具 設(shè)計與制造水平發(fā)生了深刻的革命性的變化。目前，最為突出的是模具 CAD/CAE/CAMo在這個方面，國際上已有許多應(yīng)用成熟的計算機軟件。我國不 但能消化、應(yīng)用國外的軟件，不少單位還自行開發(fā)了模具CAD/CAE/CAM軟件, 如CAXA。模具的加工方法迅速現(xiàn)代化。各種加工中心、高速銃削、精密磨削、 電火花銃削加工、慢走絲線切割、現(xiàn)代檢測技術(shù)等已全面走向數(shù)控（NC）或計 算機數(shù)控化（CNC）。在模具材料及熱處理、模具表面處理等方面，國

13、內(nèi)外都進 行了不少研制工作，并取得了很好的實際效果。沖模材料的發(fā)展方向是研制高強 韌性冷作模具鋼，如65Nb、LD1、LM1、LM2等就是我國研制的性能優(yōu)良的沖 模材料。模具的標準化和專業(yè)化生產(chǎn)，已得到模具行業(yè)的廣泛重視。模具標準化是組織模具專業(yè)化生產(chǎn)的前提，模具專業(yè)化生產(chǎn)是提高模具質(zhì)量、縮 短模具制造周期、降低成本的關(guān)鍵（先進國家模具標準化已達到7080%）。（3）沖壓設(shè)備及沖壓自動化方面性能良好的沖壓設(shè)備是提高沖壓生產(chǎn)技術(shù)水平的基本條件。高效率、高精度、 長壽命的沖模需要高精度、高自動化的沖壓設(shè)備與之相匹配；為了滿足新產(chǎn)品小 批量生產(chǎn)的需要，沖壓設(shè)備朝多功能、數(shù)控方向發(fā)展；為了提高生產(chǎn)效率

14、和安全 生產(chǎn)，應(yīng)用各種自動化裝置、機械手乃至機器人的沖壓自動生產(chǎn)線和高速壓力機 紛紛投入使用。（4）沖壓基本原理的研究沖壓工藝、沖模設(shè)計與制造方面的發(fā)展，均與沖壓變形基本原理的研究進展 密不可分。例如，板料沖壓工藝性能的研究，沖壓成形過程應(yīng)力應(yīng)變分析和計算 機模擬，板料變形規(guī)律的研究，從坯料變形規(guī)律出發(fā)進行坯料與沖模之間相互作 用的研究，在沖壓變形條件下的摩擦、潤滑機理方面的研究等，這都為逐步建立 起緊密結(jié)合生產(chǎn)實際的先進沖壓工藝及模具設(shè)計方法打下了基礎(chǔ)。沖壓加工的特點：（1）生產(chǎn)率高、操作簡單。高速沖床每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件、 上千件。（2） 一般無需進行切削加工，節(jié)約原料、節(jié)省能源。（3）沖壓

15、件的尺寸 公差由沖模來保證，產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定、互換性好?！耙荒Ｒ粯樱?）沖壓產(chǎn)品壁薄、 量輕、剛度好，可以加工形狀復(fù)雜的小到鐘表、大到汽車縱梁、覆蓋件等。局限 性：由于沖模制造是單件小批量生產(chǎn)，精度高，是技術(shù)密集型產(chǎn)品，制造成本高。 因此，沖壓生產(chǎn)只適應(yīng)大批量生產(chǎn)。1.3 本課程設(shè)計的目的與意義本沖壓課程設(shè)計的目的是設(shè)計可大量生產(chǎn)可要求的落料沖孔件的方案，根據(jù) 所給材料的實際情況確定沖壓方案，選擇模具形式結(jié)構(gòu)和送料方式，選擇合理的 導(dǎo)向方式，選擇材料利用率高的進行排樣，確定壓力中心，使沖模的壓力中心與 壓力機滑塊的中心相重合。根據(jù)沖裁各工藝力的總和來確定沖壓設(shè)備的選型。本次課程設(shè)計具有重要的意義。

16、首先好的沖壓工藝能夠保證產(chǎn)品的質(zhì)量，提高 生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，并增加產(chǎn)品的使用壽命，所以本次課程十分重要；其 次，通過本次課程設(shè)計使自己掌握了常用模具整體設(shè)計，零部件的設(shè)計和計算方 法，加深了自己對專業(yè)知識的理解和掌握，培養(yǎng)了自己查閱資料，運用軟件制圖 以及團隊協(xié)作等各方面的能力；最后，此次課程設(shè)計讓我發(fā)現(xiàn)了自己的不足，是 自己在以后學(xué)習(xí)生活中，有機會完善自己，為以后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅實的基 礎(chǔ)。-9-第二章沖壓工藝分析及工藝方案的制定2.1 設(shè)計任務(wù)零件名稱：調(diào)節(jié)偏心輪材料：Q235鋼 料厚：1.5mm 批量：大批量圖2-1調(diào)節(jié)偏心輪示意圖2.2 沖壓工藝性分析沖壓件的工藝性是指沖壓件

17、對沖壓工藝的適應(yīng)性，即設(shè)計的沖壓件在材料、 結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸大小及公差和尺寸基準等各方面是否符合沖壓加工的工藝要求。 沖壓件的工藝性好壞，直接影響到加工的難易程度。工藝性差的沖壓件，材料損 耗和廢品率會大量增加，甚至于無法正常生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。產(chǎn)品零件圖是編制 和分析沖壓工藝方案的重要依據(jù)。首先可以根據(jù)產(chǎn)品的零件圖紙，分析研究沖壓 件的形狀特點、尺寸大小、精度要求，以及所用材料的機械性能、沖壓成形性能 和使用性能等對沖壓加工難易程度的影響，分析產(chǎn)生回彈、畸變、翹曲、歪扭、 偏移等質(zhì)量問題的可能性。特別要注意零件的極限尺寸.（如最小孔間距和孔邊距、 窄槽的最小寬度、沖孔的最小尺寸、最小彎曲半徑、

18、最小拉深圓角半徑等），以 及尺寸公差、設(shè)計基準等是否適合沖壓工藝的要求。若發(fā)現(xiàn)沖壓件的工藝性很差, 則應(yīng)會同產(chǎn)品的設(shè)計人員協(xié)商，提出建議。在不影響產(chǎn)品使用要求的前提下，可 對產(chǎn)品圖紙做出適合沖壓工藝性的修改。工件調(diào)節(jié)偏心輪是落料沖孔件，材料為Q235鋼，料厚L5mm,大批量生產(chǎn)。2.2.1 沖壓件結(jié)構(gòu)分析調(diào)節(jié)偏心輪外部是直徑為52mm的圓，孔是由不完整的直徑為22mm的圓組成。 結(jié)構(gòu)較小，形狀對稱，尺寸較小。222尺寸精度與粗糙度零件圖中未標注尺寸精度和位置精度，粗糙度也無要求，設(shè)計時一般按IT14 級選取公差值。普通沖裁的沖孔精度一般在IT13級以下，所以精度滿足要求。表2-1 一般沖裁件斷

19、面的近似粗糙度材料厚度 (nun)2t 的工件矩形件邊長/50矩形邊長L250mm 或圓角iW2t工件間可側(cè)邊a工件間為側(cè)邊 a工件間可側(cè)邊a0.252.02.02.22.52.83.00.250.51.21.51.82.02.22.50.5 0.81.01.21.51.81.82.00.8 L20.81.01.21.51.51.81.21.61.01.21.51.81.82.0L6 2.01.21.51.82.02.02.22.0 2.51.51.82.02.22.22.52.5 3.01.82.22.22.52.52.83.0 3.52.22.52.52.82.83.23.5 4.02.5

20、2.82.83.23.23.54.0 5.03.03.53.54.04.04.55.0120.6t0.7t0.7t0.8t0.8t0.9t由表3-1可得該工件料厚為1.5mm,所以工件間q=LOmm,側(cè)邊3. 1.3步距的計算送料步距S：條料在模具上每次送進的距離稱為送料步距，每個步距可沖一個 或多個零件。進距與排樣方式有關(guān)，是決定側(cè)刃長度的依據(jù)。條料寬度的確定與 模具的結(jié)構(gòu)有關(guān)。進距確定的原則是，最小條料寬度要保證沖裁時工件周邊有足夠的搭邊值；最 大條料寬度能在沖裁時順利的在導(dǎo)料板之間送進條料，并有一定的間隙。級進模送料步距：S =+ /(3-1)式中。小八一條料寬度方向沖裁件的最大尺寸，i

21、mn；4 一工件之間搭邊值,mm；則：S= (52+1.0) nuii=53.0niiii萬祖騰 調(diào)節(jié)偏心輪沖壓工藝設(shè)計3.1.4條料寬度和導(dǎo)板間距的計算該設(shè)計采用無側(cè)壓裝置的導(dǎo)向方式，可使條料始終沿著導(dǎo)料板送進，故可按下式計算：B =(Dmax + 2a + Z)A(3-2)式中，Omax一條料寬度方向沖裁件的最大尺寸，mm；。一工件與側(cè)邊之間搭邊值取，mm；Z-導(dǎo)尺與最寬條料之間的單面小間隙，由表3-3可知Z=0.5mm；一條料寬度的單面偏差，mm,由表3-2知=-0.6mm。則：B= (52+ 2x1.2+ 0.5)、= 54.9，。導(dǎo)板間距：A=B+Z=54.9十0.5=55.4mm表

22、3-2條料寬度偏差值4(mm)條料寬度B材料厚度0-11-223350500.40.50.70.9501000.50.60.81.0100-1500.60.70.91.11502200.70.81.01.22203000.80.91.113表3-3導(dǎo)料板與最寬條料間的的最小間隙Z(nun)材料厚度t無側(cè)壓裝置條料寬度B100以下100-2002003000-0.50.50.510.5-10.50.51120.511230.511340.511450.5113. 1.5材料利用率沖裁件的實際面積與所用板料面積的百分比叫材料的利用率，它是衡量合理 利用材料的技術(shù)經(jīng)濟指標。一個步距內(nèi)的材料利用率=誄

23、x 100%(3-3)式中，A一一個步距內(nèi)沖裁件的實際面積，mm4 B一條料寬度，mm ； S一步距,mm；由此可知，值越大，材料的利用率就越高，廢料越少。廢料分為工藝廢料 和結(jié)構(gòu)廢料，結(jié)構(gòu)廢料是由本身形狀決定的，一般是固定不變的，工藝廢料的多 少決定于搭邊和余量的大小，也決定于排樣的形式和沖壓方式。因此，要提高材 料利用率，就要合理排樣，減少工藝廢料。排樣合理與否不但影響材料的經(jīng)濟和利用，還影響到制件的質(zhì)量、模具的的銅陵學(xué)院課程設(shè)計結(jié)構(gòu)和壽命、制件的生產(chǎn)率和模具的成本等指標。因此，排樣時應(yīng)考慮如下原則:(1)提高材料利用率(不影響制件使用性能的前提下，還可以適當改變制件 的形狀)。(2)排樣

24、方法使應(yīng)操作方便，勞動強度小且安全。(3)模具結(jié)構(gòu)簡單、壽命高。對該工件，A=1761 nmr B=54.9nmi S =53mm所以材料利用率二送x 100% = 1761/(54.9x53)x100% = 60.52%該材料利用率 為 60.52%。圖32排樣圖3.2沖壓力的計算沖壓力主要包括沖裁力、出件力、卸料力。沖裁力是指沖裁時凸模所承受的 最大壓力，包括施加給板料的正壓力和摩擦阻力；將梗塞在凹模內(nèi)的料順沖裁方 向推出所需要的力稱出件力；從凸模上卸下箍著的料所需要的力稱為卸料力。 3.2.1沖裁力的計算通常說的沖裁力是指沖裁力的最大值，它是選用壓力機和設(shè)計模具的重要依 據(jù)之一。F =

25、KUrh(3-4)式中，尸沖裁力，KN； 一沖裁周邊長度，mm； 一材料厚度，nim； 乙一材料抗剪強度，MPa； K一系數(shù)，一般取1.3。系數(shù)K是考慮到實際生產(chǎn)中，模具間隙值的波動和不均勻，刃口的磨損，板 料力學(xué)性能和厚度波動等因素的影響而給出的修正系數(shù)。在C A D中可得落料周長為163.3628mm,沖孔周長68.2879 mm?？辜魪姸?-二303 MPa/ =L3 x 163.3628 x 1.5 x 303=96.522KN晨=1.3 x 68.2879 x 1.5 x 303=40.348KN所以沖裁力時尸F(xiàn),十F* =96.522KN十40.348KN=136.87KN 322

26、卸料力的計算板料經(jīng)沖裁后，由于彈性變形恢復(fù)的作用，將使沖落部分的材料梗塞在凹模 -11 -萬祖騰 調(diào)節(jié)偏心輪沖壓工藝設(shè)計內(nèi)，而沖裁剩下的材料將緊箍在凸模上。為使沖裁工作繼續(xù)進行，必須將箍在 凸模上的料卸下，將卡在凹模內(nèi)的料推出。從凸模上卸下箍著的材料所需的力， 稱為卸料力。表3-4卸料力、推件力和頂件力系數(shù)料厚/ (mm)KxK(Kd0.1 0.50.045-0.0550.0630.08鋼0.52.50.04-0.050.0550.062.56.50.03-0.040.0450.056.50.02-0.030.0250.03鋁、鋁合金0.025-0.080.03-0.07純銅，黃銅0.02-0

27、.060.03-0.09查表3-4,因為工件厚度為1.5mm,取K,=0.04 所以卸料力工=扎=0.04x40.348KN=L6KN3.2.3出件力的計算(3-5)(3-6)將梗塞在凹模內(nèi)料順沖裁方向推出所需要的力稱為出件力。Ft =%/ n=h/t式中尸一沖裁力，KN；一同時梗塞在凹模內(nèi)的工件（或廢料）數(shù)；萬一凹模洞口的直壁高度，mm；f材料厚度，mm；K一推件力系數(shù)。由表3-4取0. 055表3-5刃口 h的值 （mm）材料厚度t刃口高度h40.5-151-2.562.5-6 610由表3-5可知因為料厚為1.5111111,所以h=6o則n=6/1.5=4所以用=欣崗=3 x 0.05

28、5 x 40.348KN=6.66KN324總沖壓力的計算因為采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模，所以FZ=F.（|+Fv+Fr= （136.87十 1.6+6.66） KN=145.13KN325壓力機的選擇根據(jù)總沖壓力Fz選擇壓力機的標稱壓力，因為145.13KN初選設(shè)備為開式機械固定臺壓力機型號為JH21-250,其主要技術(shù)參數(shù)如 下:公稱壓力：250KN銅陵學(xué)院課程設(shè)計標稱行程：3.2 min行程次數(shù)：lOOp/min滑塊行程：80nun最大閉合高度：180 mm閉合高度調(diào)節(jié)量：70nmi滑塊中心線到機身距離：190mm工作臺尺寸：560 nunx360 nun工作臺孔尺寸直徑：18

29、0 nun模柄孔尺寸：50 nmix70 mm墊板厚度：50nlm電動機功率：25KW3.3 壓力中心的計算與確定沖壓時沖壓力合力的作用點稱為模具的壓力中心。為使模具能平衡工作，在設(shè) 計和加工模具時，應(yīng)該根據(jù)沖件的技術(shù)要求及沖件的形狀尺寸分析沖壓過程中的 受力狀態(tài)及其對模具的作用于影響，選取相適應(yīng)的模具壓力中心。并使之與沖床 的滑塊中心(亦即模具的模柄中心)和模具導(dǎo)向部分的對稱中心相重合。否則在 沖壓過程中產(chǎn)生偏心力矩，從而致使沖壓時合理的間隙得不到保證。從而影響制 件的質(zhì)量和降低模具的壽命。在實際生產(chǎn)過程中，可能出現(xiàn)沖模壓力中心在沖壓 過程中發(fā)生變化的情況，或者由于沖件的形狀特殊，從模具結(jié)構(gòu)

30、考慮，不宜使壓 力中心與模柄中心線相重合的情況，這時應(yīng)注意使壓力中心的偏離不致超出所選 用壓力機允許的范圍。如圖，以0為坐標原點，建立平面直角坐標系，落料的壓力中心為(0,0)L = 24x26=163.36mm L、= (310 / 360) x2i=59.5mm A.=12.6111111 K=(Rxsinaxl80 ) /(3)=-2.3 x=-9,根據(jù)以上計算和對坐標系圖像的分析可知,(4片)=。0) (X2?K)=(50-2.3)(丸瀉)=(50,-9)根據(jù)公式X。二空*里匹L、+ + + L(3-7)(3-8)A +，+. + L?Xo = (163.36x0+59.5x50 +

31、12.6x50)/(163.36+59.5 +12.6) = 15.3匕= (163.36xO + 59.5x(2.3) + 12.6x(9)/(163.36 + 59.5 + 12.6) =,O6所以壓力中心坐標(X0,%)= (15.3, -1.06)3.4 刃口尺寸的計算3.4.1 間隙的選擇沖裁間隙是指凸、凹模刃口間縫隙的距離。沖裁間隙有雙面間隙和單面間隙 之分，未注明單面間隙的即為雙面間隙。確定間隙值的方法有理論法和查表法兩 種。由于理論法在實際生產(chǎn)中使用不方便，常用查表法來確定間隙值。對于尺寸 精度、斷面垂直度要求高的工件應(yīng)選用較小間隙值。對于斷面垂直度與尺寸精度 要求不高的工件，

32、以提高模具壽命為主，可采用大間隙值。間隙值對沖壓有很大影響。間隙適中，由凸模刃口和凹模刃口邊緣產(chǎn)生的兩 條裂縫基本重合于一線。沖件的毛刺并不大，并且模具的壽命比較長，可以滿足 一般沖壓的要求。間隙過小時，由凸模刃口和凹模刃口邊緣伸展出來的裂縫要向 外錯開一段距離，這樣上下兩裂縫之間的材料隨著沖裁過程的進行將被第二次剪 切，使得沖件的切斷面出現(xiàn)雙重(或多重)截面，即在斷面上形成第二個光亮帶, 并且形成伸長的毛刺。因而使沖件切口斷面的質(zhì)量反而下降。此外還會降低模具 的使用壽命。間隙過大時，由凸模刃口和凹模刃口邊緣伸展出來的裂縫要向里錯 開一段距離。這是切口斷面的下部要出現(xiàn)較大的塌角，而且其塑剪帶較

33、小，切口 的錐度則較大。從上述的沖裁分析中可以看出，找不到一個固定的間隙值能同時滿足沖裁 件斷面質(zhì)量最佳，尺寸精度最高，翹曲變形最小，沖模壽命最長，沖裁力，卸料 力，出料力最小等各方面的要求。因此，在沖壓實際生產(chǎn)過程中，主要根據(jù)沖裁 件斷面質(zhì)量，尺寸精度和模具壽命這幾個因素給間隙規(guī)定一個范圍值。只要間隙 在這個范圍內(nèi)，就能得到合格的沖裁件和較長的模具壽命。這個間隙范圍稱為最 大合理間隙。設(shè)計和制造時應(yīng)考慮到凸凹模在使用中會因磨損而使間隙增大， 故應(yīng)按最小合理間隙值確定模具間隙。表3-6為沖裁模初始雙面間隙表，由表可知Z皿=0.132加, 工曄=0.240 o表3-6沖裁模初始雙面間隙Z（nmi

34、）材 料厚 度黃銅、純銅Q23540、50ZminZ maxZmi nZmaxZminZmax1.01.21.52.02.12.50.0500.1260.1320.1200.2600.2600.0700.1800.2400.1600.3800.5000.1000.1260.1320.2460.2600.3600.1400.1800.2400.3600.3800.5000.1000.1320.1700.2600.2800.3800.1400.1800.2400.3800.4000.540342刃口尺寸計算原則在決定模具刃口尺寸及其制造公差時，要考慮下述原則：（1）落料制件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔

35、時孔的尺寸由凸模尺寸決定。故 設(shè)計落料模時，以凹模為基準，間隙取在凸模上；設(shè)計沖孔模時，一凸模為基準, 間隙取在凹模上。（2）考慮到?jīng)_裁中凸、凹模的磨損，設(shè)計落料模時，凹?；境叽鐟?yīng)取工 件范圍內(nèi)的較小尺寸，設(shè)計沖孔模時，凸模基本尺寸應(yīng)取工件的尺寸公差范圍內(nèi) 的較大尺寸。這樣，凸、凹模雖磨損到一定程度，仍能沖出合格零件。（3）由于凸、凹模均要與沖裁件或廢料發(fā)生摩擦，從而導(dǎo)致模具磨損，凸 模越磨越小，凹模越磨越大，結(jié)果使模具間隙愈用愈大，因此在設(shè)計新模具是， 凸、凹模間隙應(yīng)取最小合理間隙值。（4）確定凸、凹模制造公差時，應(yīng)考慮到制件的精度要求。如果對凸、凹 模刃口精度要求過高會使模具制造困難，增

36、加成本，延長生產(chǎn)周期；如果精度要 求過低，則生產(chǎn)出來的零件可能不合格，或使模具壽命下降。因為零件沒有標注 公差，則公差數(shù)值按IT14精度處理，沖模按IT6IT7精度來制造模具。沖壓件 的尺寸公差應(yīng)按“入體”原則標注，落料件上偏差為零，下偏差為負；沖孔件下 偏差為零，上偏差為正。3.43落料模刃口尺寸計算設(shè)工件的尺寸為。、，根據(jù)計算原則，落料時以凹模為設(shè)計標準。首先確 定凹模尺寸，使凹模的基本尺寸接近或等于工件輪廓的最小極限尺寸；凹模尺寸 減去最小合理間隙值即得到凸模尺寸。/=(3-9)Dp=(Dd-Zmin)(3-10)式中，、，一落料凹、凸模尺寸，mm；5、弓一凸凹模的制造公差，Zmin一最

37、小初始雙面間隙，mm；Zmax最大初始雙面間隙，mm；max一落料件的上極限尺寸，mm；一沖裁件制造公差；X磨損系數(shù)。因為Z111ax = 0.240111111,z1nm = 0.132mm 所以Z1a - /_=0.108nuii表3-7規(guī)則形狀(圓形、方形)沖裁時凸、凹模的制造偏差(mm)基本尺寸凸模偏差 加凹模偏差 3d基本尺寸凸模偏差 4凹模偏差 3d180-2600.0300.45018 300.0200.0252603600.0350.05030 800.0200.0203605000.0400.06080-1200.0250.0355000.0500.070120-1800.0

38、300.040一-表3-8磨損系數(shù)無料厚/ (mm)非圓形圓形10.750.50.750.5工件公差A(yù) (nun)10.360.161-20.420.20230.500.24由表 3-7,表 3-8 選取=0.020 mm, = 0.020 nun x=0.5, A = 0.74校核間隙：W| + *|=(0.020+0.020) mm=0.040mmV0.108mm 符合條件。0/ = (52 0.5 x 0.74)；020/n/7? = 51.63C2QmmDp =(51.63-0.132Q2O mm = 51.49 阻 0207M344沖孔模刃口尺寸計算d0=(* + M4(3-H)4產(chǎn)

39、(。+ 2皿)及(3-12)式中，dp、4一沖孔凸、凹模尺寸，mm； 、為一凸凹模的制造公差，mni； Zmg最小初始雙面間隙，mm； 4ns一沖孔件的最小極限尺寸，mm； 一沖裁件制造公差；X-磨損系數(shù)。由表 3-7,表 3-8 選取=0.020 nun,當=0.020 nmi, x=0.5, A = 0.74d=(cJm + 必),= 0 十 05 x 0.74)短。加=22.37，?！皥F加乙=q+Zm/” =(22.37 + 0.132)產(chǎn)。 =22.502產(chǎn)。-15-銅陵學(xué)院課程設(shè)計總 結(jié)本次設(shè)計是對大批量生產(chǎn)調(diào)節(jié)偏心輪的沖壓生產(chǎn)工藝，經(jīng)過本次設(shè)計，使我 對沖壓工藝模具設(shè)計有了更多的了

40、解和認識。在設(shè)計過程中，體現(xiàn)出自己單獨設(shè) 計模具的能力以及綜合運用知識的能力，體會了學(xué)以致用、突出自己勞動成果的 喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補。通過本次的課程設(shè)計我學(xué)到了很多比如：（DQ235鋼，屬于碳素結(jié)構(gòu)鋼，根據(jù)所查資料,Q235鋼的性能參數(shù)：抗剪切強 度t=303372MPa,屈服強度。s=235MPa,抗拉強度。b=375460MPa,伸長率 為26%31%。具有良好的塑性，焊接性以及壓力加工性，適合沖裁加工。主要 用于制作沖壓件，緊固件。（2）調(diào)節(jié)偏心輪大批量生產(chǎn)產(chǎn)用級進模。采用自動化送料彈性卸料的方式。條 料橫向定位采用導(dǎo)料板，縱向定位采用導(dǎo)正銷與擋

41、料銷，使用導(dǎo)柱導(dǎo)向式裝置， 選擇對角導(dǎo)柱模架。（3）采用有廢料直排方式。工件之間搭邊值 = L2mm,工件與側(cè)邊之間搭邊值 取4步距為53.2mm一個步距內(nèi)的材料利用率為60.52%（4）還有沖裁力，卸料力，出件力的計算。落料沖孔刃口尺寸的計算。沖裁力 F=136.87KN,卸料力/x=L6KN,出件力工=6.66KN處理數(shù)據(jù)要有耐心，從課本， 圖書的表格中仔細核對選取數(shù)據(jù)。1（5）為了完成材料有效利用率的計算，確定沖裁件幾何中心。掌握了在CAD中 圖形長度，面積的計算。壓力中心坐標（X,Y）為（0, -0.82）通過本次對調(diào)節(jié)偏心輪的沖壓工藝設(shè)計，對教材和資料中理論知識進行實踐 應(yīng)用，深化了

42、對沖壓工藝的理解，也發(fā)現(xiàn)了平時一些學(xué)習(xí)上的不足之處。在本次 課程設(shè)計中，通過請教老師與同學(xué)交流，查閱資料，努力解決一個個問題，讓自 己獲益良多。萬祖騰 調(diào)節(jié)偏心輪沖壓工藝設(shè)計致 謝首先感謝老師與同學(xué)在此次課程設(shè)計中給予的指導(dǎo)和幫助。這次沖壓課程設(shè) 計是我在老師的大力指導(dǎo)下和同組同學(xué)相互討論完成的，通過這次模具設(shè)計，個 人在多方面收獲良多。通過這次沖壓課程設(shè)計，綜合運用了本專業(yè)所學(xué)課程的理 論知識和結(jié)合生產(chǎn)實際知識進行一次沖壓工藝設(shè)計，通過實際設(shè)計從而培養(yǎng)和提 高了自己的個人能力，鞏固與擴充了沖壓沖壓設(shè)計等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握冷沖 壓模具設(shè)計的方法和步驟，掌握冷沖壓模具設(shè)計的基本的模具技能，懂得

43、了從分 析零件的工藝性入手，確定工藝方案，了解了模具的基本結(jié)構(gòu)，提高了計算能力, 繪圖能力，熟悉了相應(yīng)規(guī)范和標準，同時對相關(guān)的課程都進行了復(fù)習(xí)，培養(yǎng)了獨 立思考的能力。并提高了查閱設(shè)計資料和手冊的能力，熟悉了設(shè)計的標準和規(guī)范 等。在這次設(shè)計過程中，培養(yǎng)了自己單獨設(shè)計模具的能力以及綜合運用知識的能 力，體會了學(xué)以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時學(xué)習(xí)的 不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補。感謝老師與同學(xué)們的幫助！由于本人的設(shè)計能力有限，在設(shè)計過程中難免出現(xiàn) 錯誤，懇請老師多多指教,我非常樂意接受老師和同學(xué)的批評與指正。-#-銅陵學(xué)院課程設(shè)計參考文獻1翁期金，徐新成.沖壓工藝及沖模設(shè)計M

44、.北京：機械工業(yè)出版社，2004.7付建軍.模具制造工藝M.北京：機械工業(yè)出版社，2004.83薛啟翔.沖壓工藝及模具設(shè)計實例分析M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.44鄭家賢.沖壓模具設(shè)計實用手冊M.北京：國防工業(yè)出版社,20035陳永勝，侯義馨.沖壓工藝及沖模設(shè)計M.北京：兵器工業(yè)出版社，19946陳永濱，陳炳明.沖壓模具設(shè)計基礎(chǔ)M.北京：電子工業(yè)出版社，2007.37周玲.沖模設(shè)計實例詳解M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.18馬朝興.沖壓工藝與模具設(shè)計M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.9附表I標準公差數(shù)值（摘自GB/T 1800.3-1998）部分基本尺寸 /nun標準公差等級IT5

45、IT6IT7IT8IT9moIT11IT12IT13ITUIT15大于至pjnmm34610142540600.10.140.250.4365812183048750.120.180.30.486106915223658900.150.220.360.581018811182743701100.180.270.430.71830913213352841300.210.330.520.84305011162539621001600.250.390.621508013193046741201900.30.460.741.28012015223554871402200.350.540.871.412

46、0180182540631001602500.40.6311.6180250202946721151852900.460.721.151.85250315233252811302103200.520.811.32.1315400253657891402303600.570.891.423400500274063971552504000.630.971.552.55006303244701101752804400.71.11.752.86308003650801252003205000.81.2523.280010004056901402303605600.91.42.33.61000125047661051652604206601.051.652.64.41250160055781251953105007801.251.95351600200065921502303706009201.5233.76200025007811017528044070011001.752.84.47250031509613521033054086013502.13.35.48.6-19-