沖裁模復(fù)合模模具設(shè)計(jì).doc

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1、任務(wù)：沖裁模的設(shè)計(jì)名稱(chēng)：墊片材料：45鋼（冷軋，退火）料厚：1mm批量：100萬(wàn)件/年零件見(jiàn)圖1-11—1一、墊片沖壓工藝分析1、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形狀分析由圖1-1可知，產(chǎn)品為圓片沖孔。產(chǎn)品形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱(chēng)，無(wú)狹槽、尖角；孔與孔之間、孔原零件邊緣之間最小距離c滿(mǎn)足c>1.5t要求。2、產(chǎn)品尺寸精度、粗糙度、斷面質(zhì)量分析①要求普通沖裁件的尺寸精度低于IT13級(jí)，現(xiàn)在產(chǎn)品的射擊精度低于IT13級(jí)，所以尺寸精度滿(mǎn)足要求。②沖裁件斷面質(zhì)量。因?yàn)橐话阌闷胀_裁方式?jīng)_2mm以下的金屬板料時(shí)，其斷面粗糙度Ra可達(dá)12.5—3.2um,毛刺允許高度為0.01—0.05mm；本產(chǎn)品在斷面粗糙度和

2、毛刺高度上沒(méi)有太嚴(yán)格的要求，所以只要模具精度達(dá)到一定要求，沖裁件的斷面質(zhì)量可以保證。3、產(chǎn)品材料分析對(duì)于沖壓件材料的一般要求力學(xué)性能是強(qiáng)度低、塑性高，表面質(zhì)量和厚度公差符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)計(jì)的產(chǎn)品材料是45鋼，屬于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，其力學(xué)性能是強(qiáng)度、硬度和塑性指標(biāo)適中9，經(jīng)退火后，用沖裁的加工方法是完全可以成形的。另外產(chǎn)品對(duì)于厚度和表面質(zhì)量沒(méi)有嚴(yán)格的要求，所以盡量采用公家標(biāo)準(zhǔn)的板材，期沖裁出的產(chǎn)品的表面質(zhì)量和厚度公差就可以保證。經(jīng)上述分析，產(chǎn)品的材料性能符合冷沖壓加工要求。4、產(chǎn)量100萬(wàn)件/年。由于產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)100萬(wàn)件/年可知，產(chǎn)品批量為大批量，很適合采用沖壓加工

3、方法，最好采用復(fù)合?；蜻B續(xù)模，若是能加上自動(dòng)送料裝置，會(huì)大大提高生產(chǎn)效率，降低成本。零件如上所有尺寸均未標(biāo)注公差，可按IT14確定工件尺寸公差。查標(biāo)注公差數(shù)值表（GB/T1800.3—1998）各尺寸公差為二、墊片沖壓工藝方案的確定和模具結(jié)構(gòu)類(lèi)型該零件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可以采用以下三種工藝方案：①先落料，再?zèng)_孔，采用單工序模生產(chǎn)。②落料—沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。③沖孔—落料連續(xù)沖壓，采用基金膜生產(chǎn)。方案①模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率較低，難以滿(mǎn)足零件大批量生產(chǎn)的需求。由于零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為提高生產(chǎn)效率，主要應(yīng)采用復(fù)

4、合沖裁和級(jí)進(jìn)沖裁方式。9為更好地保證尺寸精度，最后確定用復(fù)合沖裁的方式進(jìn)行生產(chǎn)。工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，為便于操作，所以復(fù)合模采用倒裝復(fù)合模及彈性卸料板和定位定方式定位。三、排樣設(shè)計(jì)查表確定搭邊值：兩工件的搭邊：a=1.5mm；工件邊緣搭邊：a1=1.8mm；步距：33mm；調(diào)料寬度B=（L+2a1+△）0-△=（23+2*1.8+0.5）0-0.5=27.10-0.5進(jìn)行圓整，取B=30mm確定后排樣圖如圖1-2所示。圖1-2一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率n?為：n=A/(BS)*100%=529.14/707.9*100%=74.75%四、沖壓力與壓力中心

5、計(jì)算1、沖壓力①?zèng)_裁力：Fc=KLtTb9因?yàn)槭褂玫牟牧鲜?5#鋼，所以可以通過(guò)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可以查得45#鋼的抗剪強(qiáng)度為T(mén)b=370MPa。由零件圖可以計(jì)算得知：L落料=87.41mmL沖裁=81.68mm則L=L落料+L沖裁=（87.41+81.68）mm=169.09mm又因?yàn)镵=1.3；因此可以的以下等式：Fc落料=KL落料tTb=（1.3*87.41*1*370）N=42.05kNFc沖孔=KL沖孔tTb=（1.3*81.68*1*370）N=39.29kNFc=KLtTb=（1.3*169.09*1*370）N=81.33kN②估算卸料力表1-1材料厚t/

6、mmKxKtKd鋼0.5-2.50.04-0.050.0550.06Fx=Kx*Fc查表1-1可知卸料力系數(shù)Kx=0.05所以Fx=0.05*81.33kN=4.07kN③估算推件力Ft=n*Kt*Fc沖孔查表可知推件力系數(shù)Kt=0.055。假設(shè)n=4，則可得：Ft=4*0.055*39.29kN=8.64kN④估算頂件力Fd=Kd*Fc落料查表可知Kd=0.06所以可得Fd=0.06*42.05kN=2.53kN⑤沖裁工序力計(jì)算9因?yàn)榱慵某尚头绞绞鞘褂脧?fù)合模，所以沖裁工序力為：F=Fc+Fx+Ft+Fd=(81.33+4.07+8.64+2.53)kN=96.5

7、7kN2、壓力中心的計(jì)算由于該零件的幾何形狀比較簡(jiǎn)單，可以很明顯的看出，該零件的壓力中心就在幾何中心。五、計(jì)算沖模刃口尺寸1、查課本表2—13，確定沖裁間隙為Zmin=0.27mm,Zmax=0.31mm2、計(jì)算落料刃口尺寸。（尺寸的分類(lèi)見(jiàn)下圖）采用配制加工，刃口尺寸以凹模為基準(zhǔn)，凸模尺寸按相應(yīng)的凹模尺寸進(jìn)行配制，保證雙面間隙為0.27—0.33mm。查課本表2-15，確定所有尺寸的磨損系數(shù)均為x=0.5。落料刃口尺寸均為A類(lèi)尺寸，δd=△/4，按式（2-12）得到：A2=(A2max-x△2)0+△2/4=(23.52-0.5*0.52)0+0.52/4=23