沖裁模具設(shè)計(jì)步驟.doc

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沖裁模具設(shè)計(jì)步驟 第一步工作：對(duì)所設(shè)計(jì)模具之產(chǎn)品進(jìn)行可行性分析，以電腦機(jī)箱為例，首先將各組件產(chǎn)品圖紙利用設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行組合分析（套圖），確保各產(chǎn)品圖紙的正確性，另一方面可以熟悉各組件在整個(gè)機(jī)箱中的重要性，以確定重點(diǎn)尺寸，這樣在模具設(shè)計(jì)中很有好處。 第二步：對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分析采用什么樣的模具結(jié)構(gòu)，并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行排工序，確定各工序沖工內(nèi)容，并利用設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行產(chǎn)品展開(kāi)，在產(chǎn)品展開(kāi)時(shí)一般從后向前展開(kāi)，例如一產(chǎn)品需要量五個(gè)工序，則從加工成品開(kāi)始展開(kāi)，一直向前四工序、三工序、二工序、一工序，并展開(kāi)一個(gè)圖形后復(fù)制一份再進(jìn)行前一工序的展開(kāi)。注意，這一步很重要，同時(shí)要細(xì)心。 第三步：依產(chǎn)品展開(kāi)圖進(jìn)行備料，在圖紙中確定模板尺寸，包括各固定板、卸料板、凸凹模、鑲件等。注意：如果直接在產(chǎn)品展開(kāi)圖中進(jìn)行備料并加入定位銷(xiāo)釘、導(dǎo)柱、螺絲孔的位置。可以大大的提高設(shè)計(jì)效益。如果進(jìn)行手工計(jì)算效率太低。 第四步：模具圖的繪制，在備料圖紙中再制一份出來(lái)，進(jìn)行各組件的繪制，并且加入線切割的穿絲孔，在成型模中，上下模的成型間隙，一定不能忘記。尺寸的標(biāo)注也是一個(gè)非常重要的工作。 第五步：校對(duì) 設(shè)計(jì)實(shí)例1 沖裁、彎曲、拉深及成形是冷沖壓的基本工序，下面以常見(jiàn)的沖裁件、彎曲件及拉深件為例介紹沖裁、彎曲及拉深的沖壓工藝分析、工藝方案擬訂、工藝計(jì)算及模具設(shè)計(jì)。 零件簡(jiǎn)圖：如圖3-1所示．　 名稱(chēng)：墊圈　 生產(chǎn)批量：大批量 材料：Q235鋼 材料厚度：2mm 要求設(shè)計(jì)此工件的沖裁模。 圖3-1 一. 沖壓件工藝分析 該零件形狀簡(jiǎn)單、對(duì)稱(chēng)，是由圓弧和直線組成的。根據(jù)沖模手冊(cè)表2-10、2-11查得，沖裁件內(nèi)外所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度為IT14，孔中心與邊緣距離尺寸公差為0.1mm．將以上精度與零件簡(jiǎn)圖中所標(biāo)注的尺寸公差相比較，可認(rèn)為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證．其它尺寸標(biāo)注、生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁的工藝要求，故決定采用利用導(dǎo)正銷(xiāo)進(jìn)行定位、剛性卸料裝置、自然漏料方式的沖孔落料模進(jìn)行加工。 方案一：采用復(fù)合模加工。復(fù)合模的特點(diǎn)是生產(chǎn)率高，沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對(duì)位置精度高，沖模的輪廓尺寸較小。但復(fù)合模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，成本高。復(fù)合模主要用于生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖裁件。 方案二：采用級(jí)進(jìn)模加工。級(jí)進(jìn)模比單工序模生產(chǎn)率高，減少了模具和設(shè)備的數(shù)量，工件精度較高，便于操作和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。對(duì)于特別復(fù)雜或孔邊距較小的沖壓件，用簡(jiǎn)單模或復(fù)合模沖制有困難時(shí)，可用級(jí)進(jìn)模逐步?jīng)_出。但級(jí)進(jìn)模輪廓尺寸較大，制造較復(fù)雜，成本較高，一般適用于大批量生產(chǎn)小型沖壓件。 比較方案一與方案二：對(duì)于所給零件，由于兩小孔比較接近邊緣，復(fù)合模沖裁零件時(shí)受到壁厚的限制，模具結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度方面相對(duì)較難實(shí)現(xiàn)和保證，所以根據(jù)零件性質(zhì)故采用級(jí)進(jìn)模加工。 二. 設(shè)計(jì)計(jì)算 1．排樣、計(jì)算條料寬度及確定步距 采用單排方案，如圖3-2。 由表2-18確定搭邊值，根據(jù)零件形狀兩式件間按矩形取搭邊值a=2.0mm，側(cè)邊取搭邊值a=2.2mm。 進(jìn)距：22.65+2= 25 條料寬度： 查表2-19 圖3-2 2．計(jì)算沖壓力 該模具采用鋼性卸料和下出料方式 1） 落料力 查表8-7 2） 沖孔力 中心孔： 2個(gè)小孔： 3） 沖裁時(shí)的推件力 查表2-37 取表2-38，序號(hào)1的凹模刃口形式，，則故 為避免各凸模沖裁力的最大值同時(shí)出現(xiàn)，且考慮到凸模相距很近時(shí)避免小直徑凸模由于承受材料流動(dòng)擠壓力作用而產(chǎn)生傾斜或折斷故把三沖孔凸模設(shè)計(jì)成階梯凸模如圖3-3 圖3-3 則最大沖壓力： 3．確定模具壓力中心 如圖3-4，根據(jù)圖形分析，因?yàn)楣ぜD形對(duì)稱(chēng)，故落料時(shí)F落的壓力中心在上O1；沖孔時(shí)F孔1、F孔2的壓力中心在O2上。 圖3-4 設(shè)沖模壓力中心離O1點(diǎn)的距離為x，根據(jù)力矩平衡原理得： 由此算得 4．沖模刃口尺寸及公差的計(jì)算國(guó)際模具網(wǎng) 1）沖孔部分 對(duì)沖孔和 采用凸、凹模分開(kāi)的加工方法 由表2-23查得 ， 由表2-28查得 對(duì)沖孔時(shí)： ， 對(duì)沖孔時(shí)： ， 故滿足條件 查表2-30得， 則沖 孔部分： 沖孔部分： 尺寸極限偏差轉(zhuǎn)化為 2）落料部分 對(duì)外輪廓的落料，由于形狀較復(fù)雜，故采用配合加工方法,當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)件時(shí)，凹模磨損后刃口部分尺寸都增大，因此均屬于A類(lèi)尺寸。零件圖中末注公差的尺寸由表10-11查出其極限偏差： 、 、尺寸極限偏差轉(zhuǎn)化為、 查表2-30得 則： 該零件凸模刃口各部分尺寸按上述凹模的相應(yīng)部分尺寸配制，保證雙面間隙值。 5．確定各主要零件結(jié)構(gòu)尺寸 1）凹模外形尺寸的確定 凹模厚度 的確定： ——取總壓力 工件長(zhǎng) 凹模寬度的確定： 取步距 工件寬 2）凸模長(zhǎng)度的確定 凸模長(zhǎng)度計(jì)算為 其中初定 導(dǎo)尺厚 卸料板厚 凸模固定板厚 凸模修磨量 則 先用沖床的公稱(chēng)壓力應(yīng)大于計(jì)算出的總壓力；最大閉合高度應(yīng)大于沖模閉合高度；工作臺(tái)臺(tái)面尺寸應(yīng)能滿足模具的正確安裝。按上述要求，結(jié)合工廠實(shí)際，可稱(chēng)用J23-16開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)。并需在工作臺(tái)面上配備墊塊，墊塊實(shí)際尺寸可配制。 雙柱可傾壓力機(jī)J23-16參數(shù)： 公稱(chēng)壓力： 滑塊行程： 最大閉合高度： 連桿調(diào)節(jié)量： 工作臺(tái)尺寸（前后左右）： 墊板尺寸（厚度孔徑）： 模柄尺寸（直徑深度）： 最大傾斜角度： 國(guó)際模具網(wǎng) 三. 設(shè)計(jì)并繪制總圖、選取標(biāo)準(zhǔn)件 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。如圖3-5所示，單排孔落料連續(xù)模。按模具標(biāo)準(zhǔn)，選取所需的標(biāo)準(zhǔn)件，查清標(biāo)準(zhǔn)件代號(hào)及標(biāo)記，寫(xiě)在總圖明細(xì)表內(nèi)，并將各零件標(biāo)出統(tǒng)一代號(hào)。 圖3-5 單排沖孔落料連續(xù)模部分零件尺寸： 上模座： 下模座： 導(dǎo)柱： 導(dǎo)套： 墊板： 凸模固定板： 凹模： 卸料板： 四. 繪制非標(biāo)準(zhǔn)零件圖 本實(shí)例只繪制凸模、凹模、凸模固定板和卸料板四個(gè)零件圖樣，供初學(xué)者參考。見(jiàn)圖3-6至圖3-10。 圖3-6 落料凸模 圖3-7 沖孔凸模 3-8 凹模 圖3-9 凸模固定板 圖3-10 卸料板