沖孔落料級(jí)進(jìn)模具說(shuō)明書

沖孔落料級(jí)進(jìn)模具說(shuō)明書機(jī)械11201明文豪1202281075目錄第一部分：模具選擇及注意問(wèn)題 (2)第二部分：設(shè)計(jì)任務(wù) (3)第三部分：1、主要設(shè)計(jì)計(jì)算(4)2、模具總體設(shè)計(jì)(8)3、主要零件設(shè)計(jì)(8)4、模架及其他零件的設(shè)計(jì) (14)5、沖壓設(shè)備選定(14)6、模具總裝圖(14)第一部分1、沖壓的基本工序分類及模具類型的選擇沖壓工序基本分為以下兩大類:第一類是材料受外力后應(yīng)力超過(guò)其強(qiáng)度極限，使材料發(fā)生剪裂或局部剪裂。 諸如：板料的剪裂、剪截、沖孔、落料、切口、整修、裁切、沖口等多種作業(yè)形 式，但均屬于分離工序；第二類是材料受到外力應(yīng)力超過(guò)其屈服極限，使材料經(jīng)過(guò)塑性變形后成一定的形狀。諸如：彎曲、縮口、卷邊、扭轉(zhuǎn)、拉伸、起伏成形、 體積沖壓等變形方式，但均屬于變形工序。將上述兩個(gè)以上的單工序連續(xù)沖壓與 復(fù)合在一套模具上沖壓便構(gòu)成連續(xù)沖壓與復(fù)合沖壓工序。上述各種沖壓變形工序所用的模具，雖然結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化，但仍然可按其沖壓 過(guò)程的動(dòng)作特征、主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及完成的工藝作業(yè)類別， 將其劃分成以下幾大 類：1）單工序沖模（亦稱單沖模）這種沖模是在壓力機(jī)的一次行程中只完成一個(gè)沖壓工藝工序。一般均以其完 成的沖壓工藝工序的名稱來(lái)命名：如只進(jìn)行沖孔的稱之為沖孔模；只進(jìn)行一次彎 曲的稱為彎曲模。2）連續(xù)模（亦稱多工序連續(xù)模）這種模具是在壓力機(jī)一次行程中，在模具的不同工位上，能同時(shí)完成兩個(gè)或 兩個(gè)以上沖壓工序。根據(jù)連續(xù)完成的沖壓工序的工藝作業(yè)類別又將連續(xù)模分為： 多工位連續(xù)沖裁模、多工位連續(xù)式復(fù)合模兩種。連續(xù)模只有沖裁工位的，即只進(jìn) 行沖孔、切口、落料等屬于沖裁作業(yè)的工位，稱為多工位連續(xù)沖裁模。如果連續(xù) 模諸工位中，除了沖裁作業(yè)外，還有拉伸或彎曲、成形：包括翻邊、沖擠、壓印 等屬于沖裁式復(fù)合模。3）復(fù)合模該類模具僅一個(gè)工位，在壓力機(jī)的一次行程中能完成兩個(gè)或兩個(gè)以上沖壓工 步，根據(jù)這類模具完成的沖壓工步的類別，可將其分為：沖裁式復(fù)合模、綜合式 復(fù)合模兩種。只完成沖裁作業(yè)的復(fù)合模，最常見的是沖孔一落料復(fù)合模。如果連 續(xù)模諸工位中，除了沖裁作業(yè)外，還有拉伸或彎曲、成形任意一個(gè)或一個(gè)以上變 形工步的復(fù)合模，通稱其為綜合式復(fù)合模、多工位連續(xù)式復(fù)合模。綜合以上，此次選擇級(jí)進(jìn)模具合適。2. 設(shè)計(jì)注意問(wèn)題在繪制沖?？傃b配圖時(shí)需注意解決好以下一些問(wèn)題：（1）按沖件的沖壓工藝過(guò)程卡規(guī)定使用的沖壓設(shè)備及其主要技術(shù)規(guī)格， 諸如：壓力機(jī)臺(tái)面尺寸，壓力機(jī)臺(tái)面及其滑塊上裝模柄孔的尺寸、 最小閉合高度 等參數(shù)，作為選用標(biāo)準(zhǔn)模架和模柄以及確定模座底面積、模具落料孔以及模具平 面裝夾尺寸的依據(jù)。即便選用標(biāo)準(zhǔn)典型組合，也必須考慮上述參數(shù)給予銜接；（2）注意設(shè)計(jì)合適的凹模結(jié)構(gòu)形狀，并對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行必要的校核；(3) 凸模長(zhǎng)度要進(jìn)行細(xì)致的計(jì)算，對(duì)于小孔沖模，當(dāng)凸模直徑等于或小 于料厚或沖裁高強(qiáng)度材料小孔時(shí)，除在結(jié)構(gòu)上采取加固措施外，對(duì)凸模的抗壓強(qiáng) 度和抗縱彎穩(wěn)定性要分別進(jìn)行比要的驗(yàn)算；(4) 注意拔桿卸件系統(tǒng)、模具帶動(dòng)的送料裝置等直接裝在模具上或與模具聯(lián)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，與模具主沖壓動(dòng)作的協(xié)調(diào)、配合。必要時(shí)可先設(shè)計(jì)并繪出各機(jī)構(gòu) 動(dòng)作過(guò)程組合曲線圖，防止在一個(gè)部位動(dòng)作相碰撞。3. 沖模制造工藝的選擇沖模制造工藝是沖模非標(biāo)準(zhǔn)工作零件即非圓形凸、凹模的制造方法。沖模的 標(biāo)準(zhǔn)零部件，包括一些圓形凸模及圓凹模的加工工藝都已定型且這些零件大多可 在市場(chǎng)上隨時(shí)購(gòu)買。故通常所說(shuō)的沖模制造工藝是指那些需要另行單獨(dú)制造的非 圓凸、凹模以及其他復(fù)雜的非標(biāo)準(zhǔn)凸、凹模的制造方法。首先應(yīng)該將需要加工的凸、凹模零件表面按其用途、作用及加工工藝不同分 為：配合面與接觸面兩種。配合面是在沖模組裝或總裝時(shí)，該面與其他零部件配 合，要求有一定的尺寸與形位精度及表面粗糙度。第二部分：設(shè)計(jì)任務(wù)零件圖工件名稱：同心圓墊片 工件簡(jiǎn)圖：如上圖材 料：15鋼材料厚度：2mm強(qiáng)度極限：450MPa第三部分：設(shè)計(jì)過(guò)程一、主要設(shè)計(jì)計(jì)算(1)、排樣方式的確定及其計(jì)算：排樣是模具設(shè)計(jì)的核心部分，是級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。條料 排樣圖的設(shè)計(jì)可以確定以下內(nèi)容：第一，模具的工位數(shù)和各工位的工 序內(nèi)容；被沖制工件各工序的安排及先后順序；工件的排列方式；模 具的步距、條料的寬度和材料的利用率；導(dǎo)料的方式、彈頂器的設(shè)置 和導(dǎo)正銷的安排；基本確定模具結(jié)構(gòu)。排樣圖設(shè)計(jì)的好壞，對(duì)模具設(shè) 計(jì)影響很大，因此要設(shè)計(jì)出多種方案進(jìn)行比較，以選出最合理的方案。對(duì)于級(jí)進(jìn)模具的排樣的方法和特點(diǎn)：1) 排樣圖的繪制，可以先從平面展開圖開始，由右設(shè)計(jì)總裁工 位，向左設(shè)計(jì)成形工位，然后根據(jù)實(shí)際情況逐步修改。2) 考慮增加模具強(qiáng)度必需的工位。連續(xù)模拉深次數(shù)較多時(shí)，在 首次拉深后加上備用空工位，以便增加拉深次數(shù)。3) 決定工序件攜帶的方法。4) 注意材料輾紋方向，輾紋方向能影響排樣的經(jīng)濟(jì)效果，也影 響工件的性能。5) 彎曲件的毛刺，應(yīng)位于內(nèi)側(cè)。6) 考慮要不要側(cè)刃切邊。薄料采用導(dǎo)正銷，可以不切邊。對(duì)于厚料或重料的條料，為避免導(dǎo)正銷折斷，需要切邊。7) 合理安排導(dǎo)正銷。8) 考慮一出二或一出四是否合適。9) 沖壓過(guò)程中不允許有零星碎料殘余在模具表面。10) 考慮殘料上沖壓其它工件的可能性。設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模，首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖。同心圓墊片的形狀具有圓形的特點(diǎn)，直排時(shí)材料利用率較高，應(yīng)采用直排，如圖下圖所示的 排樣方法。條料寬度43mm步距離為41.5mm 個(gè)步距的材料利用 率為70%工件排樣根據(jù)落料工序設(shè)計(jì)，考慮操作方便及模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，故采用單排排樣設(shè)計(jì)，采用手工送料，采用導(dǎo)料板導(dǎo)料、擋料銷 擋料。由表2 5 (見沖模工藝與模具設(shè)計(jì)一書)查得 a=1.5，ai =1.8那么：條料的寬度：B=40+2a=43.6mm條料的步距：S=40+a=41.5mm導(dǎo)料板的導(dǎo)料尺寸：Bi =B+Ci =43+仁44.6mm采用無(wú)側(cè)壓裝置,條料與導(dǎo)料板間間隙Cmin=1沖裁單件材料的利用率計(jì)算：n 二NA/BL=50X 40-44.7 X 56X 100% = 79.9 %利用率較高。A-沖裁件面積板料寬度N-一張板上沖件總數(shù)目L-板料長(zhǎng)度排樣圖如下所示:（2）、沖壓力的計(jì)算:沖裁力F=KLtTF-沖裁力（N）L-零件剪切周長(zhǎng)（mmt材料厚度（mmt -材料抗剪強(qiáng)度（MpaK-系數(shù)。一般取K=1.3卸料力F1= 0.05F，頂件力F2=0.063F總壓力F總二F+F1+F2經(jīng)計(jì)算有F=1.3X 3.14 X 40X 2X 2X 450=294KNF1 = 14.7KNF2=18.5KNF總=327.2KN故擬選定J-23-65開式雙柱可傾壓力機(jī)（4）工作零件刃口尺寸計(jì)算沖孔:dp = (d xA)0Add = (d p Zmin )AP0p =0.4 X(Z max - Z min )Ad =0.6 X(Z max - Z min )查表有：磨損系數(shù) X=0.5 ； Zmax=0.42 ；Zmin =038Ap =0.4 X0.04 =0.016 .Ad =0.6 X0.04 =0.024 .dp =(20 0.5 X0.2)7p =2O.1；.0i6 .dd =(20.1 0.38)0 A=20.480024。落料：Dd =(D -xA)。ADp =0 -Zmin)Dd := (40 -0.5X0.2)0兇=39.900024.Dp =(39.9-0.38島39.52q016。式中dp、dd-沖孔凸、凹模刃口尺寸（mr）Dp、Dd-落料凸、凹模刃口尺寸（mm； d-零件孔徑公稱尺寸（mr）；落料件外徑公稱尺寸（mr）；零件公差（mr）二、模具總體設(shè)計(jì):1）模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用級(jí)進(jìn)沖壓，所以模具類型 為級(jí)進(jìn)模。2）定位方式的選擇因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料板，無(wú)側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用擋料銷初定距，導(dǎo)正銷 精定距。而第一件的沖壓位置因?yàn)闂l料長(zhǎng)度有一定余量， 可以 靠操作工目測(cè)來(lái)定。3）卸料、出件方式的選擇因?yàn)楣ぜ虾駷?mm相對(duì)較薄，卸料力也比較小，故可采 用彈性卸料。又因?yàn)槭羌?jí)進(jìn)模生產(chǎn)，所以采用下出件比較便于操 作與提高生產(chǎn)效率。4）導(dǎo)向方式的選擇為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該級(jí)進(jìn)模采用中 間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。三、主要零部件設(shè)計(jì)：（1）工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 落料凸模結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設(shè)計(jì)成鑲拼式采用鑲拼式，其長(zhǎng)度 L=h1+h2+h3+h=20+15+5+15=55mmL-凸模長(zhǎng)度（mr）hi-凸模固定板厚度（mr）h2-卸料版厚度（mr）h3-導(dǎo)料板厚度（mr）h 附加長(zhǎng)度（mr）h-增加長(zhǎng)度。它包括凸模的修磨量，凸模進(jìn)入凹模的深度 （0.5-1mm）,凸模固定板與卸料板之間的安全距離等，一般 取 10-20mm具體結(jié)構(gòu)如下： 沖孔凸模因?yàn)樗鶝_的孔為方形與圓形，而且都不屬于需要特別保護(hù)的小凸模，所以沖孔凸模采用臺(tái)階式，一方面加工簡(jiǎn)單，另 一方面又便于裝配與更換。沖 40mn孔的凸模結(jié)構(gòu)如下圖：L- 凹模凹模采用整體凹模，各沖裁的凹?？拙捎镁€切割機(jī)床加 工，安排凹模在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算壓力中心的數(shù) 據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。其輪廓尺寸可按公式計(jì)算:凹模厚度 H=kb=0.3 x 83mm=24.9mm查表得 k=0.3 ）凹模壁厚 c= （1.5 2） H=37.35mnr49.8mm取凹模厚度H=50mm凹模壁厚c=45mrp凹模寬度 B=b+2c= （83+2X 45） mm=173mm凹模長(zhǎng)度L取360 mm （送料方向）凹模輪廓尺寸為360mrX 173mrX 50mm結(jié)構(gòu)如下圖：XjfJ(2) 定位零件的設(shè)計(jì)落料凸模下部設(shè)置一個(gè)導(dǎo)正銷，沖槽凸模下設(shè)置一個(gè)導(dǎo)正銷。導(dǎo)正應(yīng)在卸料板壓緊板料之前完成導(dǎo)正，考慮料厚和裝配后卸料板下平面超出凸模端面lmm，所以導(dǎo)正銷直線 部分的長(zhǎng)度為1.8mm導(dǎo)正銷采用H7/r6安裝在落料凸模 端面，導(dǎo)正銷導(dǎo)正部分與導(dǎo)正孔采用 H7/h6配合。起粗定距的活動(dòng)擋料銷、彈簧和螺塞選用標(biāo)準(zhǔn)件，規(guī)格 為 8 X 16。(3) 導(dǎo)料板的設(shè)計(jì)導(dǎo)料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模齊平，導(dǎo)料板與條料之間的間隙取1mm這樣就可確定了導(dǎo)料板的寬度，導(dǎo)料板的厚度按表選擇。導(dǎo)料板采用45鋼制作，熱處理硬度 為4045HRC用螺釘和銷釘固定在凹模上。導(dǎo)料板的進(jìn) 料端安裝有承料板。(4) 卸料部件的設(shè)計(jì)卸料板的設(shè)計(jì)卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同， 厚度 為18mm 。卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為4045HRC卸料螺釘?shù)倪x用卸料板上設(shè)置4個(gè)卸料螺釘，公稱直徑為12mm 螺紋部分為M10X 10mm卸料釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸模端面lmm有誤 差時(shí)通過(guò)在螺釘與卸料板之間安裝墊片來(lái)調(diào)整。(5) 模架及其它零部件設(shè)計(jì)該模具采用后導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在模具后側(cè) 位置，沖壓時(shí)可防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。以凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。導(dǎo)柱d/mmK L/mm為 40 X 230;導(dǎo)套 d/mmx L/mnrK D/mn為 40X 140X 53。分別上模座厚度 H上模取55mm上模墊板厚度 H墊取15mm固定板厚度H取40mm下模座厚度H下模取65mm那么，該模具的閉合高度：H 閉二H上模+ H 墊+ L+ H + H 下模h2 = (55+15+89 + 50+ 70 2) mm=277mm式中L 凸模長(zhǎng)度，L=74mmH凹模厚度，H=50mmh2凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度，h2=2mm可見該模具閉合高度小于所選壓力機(jī) J23-63的最大裝模 高度(300mm,可以使用。根據(jù)主要工作部分尺寸、結(jié)構(gòu)以及彈性元件的尺寸，參照有關(guān)資料，可選取級(jí)精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架(GB/T2851.51990).即：上模座：400 X 173X 55HT200下模座：400 X 173X 70HT200下模座輪廓尺寸：L=400mmB=173mmS=390mm;R=55mm;A1=160mm;A2=290mm四、模架及其他零件的設(shè)計(jì)其中包括，彈簧、定位零件、卸料裝置、模柄墊板、剛性推件、凸凹模固定板等尺寸。都需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定。使其能滿足該模 具的一些相應(yīng)條件。五、模具總裝圖：見總裝配圖六：沖壓設(shè)備選定壓力機(jī)的選擇根據(jù)沖壓力的計(jì)算選擇壓力機(jī)型號(hào)為JB23-40其部分技術(shù)規(guī)格如下：公稱壓力：F=400KN ；最大圭寸閉高度：300mm;工作臺(tái)尺寸前后：420mm;左右：630mm工作臺(tái)孔尺寸前后：150mm左右：300mm;直徑：200mm共15頁(yè)第15頁(yè)共15頁(yè)第15頁(yè)