廣西工學院
《沖壓工藝與模具設計》課程設計
說明書設計題目門鉸鏈右片落料沖孔倒裝復合模
系別機械工程系
專業班級材料071
學生姓名王文獻
學號 200700102006
指導教師趙克政
日期 2011.1
目錄緒論
1．設計的任務和要求
2．沖壓件的工藝分析
3．沖壓工藝方案的確定
4．模具結構形式的確定
5．模具總體設計
6．模具設計計算
7．主要零部件設計
8．校核模具閉合高度及壓力機有關引數
總結參考文獻
緒論模具，作為高效率的生產工具的一種，是工業生產中使用極為廣泛的與重要的工藝裝備。採用模具生產製品和零件，具有生產效率高，可實現高速大批量的生產；節約原材料，實現無切削加工；產品質量穩定，具有良好的互換性；操作簡單，對操作人員沒有很高的技術要求；利用模具批量生產的零件加工費用低；所加工出的零件與製件可以一次成形，不需進行再加工；能製造出其他加工工藝方法難以加工、形狀比較複雜的零件製品；容易實現生產的自動化的特點。
設計出正確合理的模具不僅能夠提高產品質量、生產率、模具使用壽命，還可以提高產品的經濟效益。在進行模具設計時，必須清楚零件的加工工藝。充分了解模具各部件的作用是設計者的前提，新的設計思路必然帶來新的模具結構。
1．設計的任務與要求
1.擬定沖壓件的工藝過程，並填寫工藝過程卡1份；
2.設計指定沖壓件的其中一道工序的沖壓模，並繪製裝配圖和凸凹模零件圖各一張；
3.裝配圖的零件必須完整，保證衝出合格的工件；
4.模具結構簡單，壽命長，成本低且與生產批量相適應；
5.操作簡便，安全；
6.編寫設計說明書1份，約20頁；
2．沖壓件的工藝分析
1.材料
零件採用lf21鋁合金板，合金原素為錳，具有極佳的成形加工特性、高耐腐蝕性、良好的焊接性和導電性，強度比lg1更高。廣泛用於廚具、食物及化工產品處理與貯存裝置、運輸液體產品的槽、罐、以薄板加工的各種壓力容器與管道、熱交換器、鉚釘、焊絲、洗衣機缸體等，綜合分析比較適合沖壓加工。
2.工件結構形狀
該工件主要用於門與門框的連線，工件結構形狀相對簡單，成軸對稱，有三個孔，孔與在衝裁時零件的孔與孔之間，孔與邊之間均受模具強度和衝裁質量的制約，為了避免沖孔時凸模受水平推力而不被折斷，所以孔與邊緣最小距離應大於最小允許尺寸（1～1.5）t，即最小滿足衝裁要求。
3.尺寸精度
零件圖上的未標註公差為it14，尺寸精度不高，所以可以用衝裁得到，該零件對表面粗糙度沒有特殊要求，零件的厚度小於2mm,可以採用普通衝裁就能達到圖紙要求。
4.生產批量
零件採用大批量生產，適合採用沖壓加工方法，最好採用復合模或者連續模。
三．沖壓工藝方案的確定
從零件的結構分析，零件分為落料、沖孔，可以有如下三種方案：
1.先沖孔，後落料。單工序模生產。
2.沖孔-落料復合沖壓。復合模生產
3.沖孔-落料級進沖壓。級進模生產。
方案1的模具結構簡單，製造周期短，製造簡單，但需要兩副模具，成本高而生產效率低，難以滿足大批量生產。
方案3只需一副模具，生產效率高，操作方便，精度也能滿足要求，但模具輪廓尺寸較大，製造複雜，成本較高。
方案2也只需一副模具，製件精度和生產效率都很高，且工件的最小壁厚大於凸凹模許用最小壁厚，模具強度也能滿足要求。,模具輪廓尺寸較小。
通過對上述方案的比較分析，該工件的沖壓生產採用方案2最佳。
四．模具結構形式的確定
正裝式復合模和倒裝式結構比較：
正裝式復合模適用於沖製材質較軟或板料較薄的平直度要求較高的衝裁件，還可以沖製孔邊距較小的衝裁件。
倒裝式復合模不宜沖製孔邊距較小的衝裁件，但倒裝式復合模結構簡單，又可以直接利用壓力機的打杆裝置進行推件卸件可靠，便於操作，並為機械化出件提供了有利條件，所以應用十分廣泛。
根據零件分析，製件的精度要求較低，孔邊距較大，為提高經濟效益和簡化模具結構，適宜採用倒裝復合模生產。
根據以上分析確定該製件的生產採用倒裝式復合模生產。
四．模具的總體設計
1.模具型別的選擇
經分析，工件的尺寸精度要求不高，形狀簡單，但工件產量較大，根據材料厚度，為保證衝模有較高的生產率，通過比較，決定實行工序集中的工藝方案，彈性卸料裝置自然漏料的倒裝復合結構方式。
2.操作與定位方式
零件的生產批量大，為合理安排生產可用手工送料方式提高經濟效益；因為導料銷和擋料銷結構簡單製造方便。且該模具採用的是條料，根據模具具體結構兼顧經濟效益，控制條料的送進方向採用導料銷，控制送料的步距採用固定擋料銷。
3.卸料方式
彈性卸料板與剛性卸料板的比較：
彈壓卸料板具有卸料與壓料的作用，主要用於料厚小於或等於2mm的板料，由於由於有壓料作用，沖件比較平整。卸料板與與凸凹模之間的單邊間隙選擇（0.1-0.
2）t，若彈壓卸料板還要對凸凹模起導向作用，二者的配合間隙應小於衝裁間隙。常用作落料模，沖孔模。
剛性卸料板是採用固定卸料板結構。常用於較硬、較厚且精度要求不高的衝裁件的卸料。主要用於卸料力較大、材料厚度大於2mm的模具。
綜合以上所述，採用彈壓卸料板比剛性卸料板方便，操作者可看見條料在模具中的送進狀態，且彈性卸料板對工件施加的柔性力，不會損傷工件表面，故可採用彈性卸料。
4.確定導向方式
方案一：採用對角導柱模架。由於導柱安裝在模具壓力中心對稱的對角線上，所以上模座在導柱上滑動平穩。常用於橫向送料級進模或縱向進料的落料模、復合模。
方案二：採用後側導柱模架。由於前面和左、右不受限制，送料和操作比較方便。因為導柱安裝在後側，工作時，偏心距會造成導套導柱單邊磨損，嚴重影響模具壽命，且不能使用浮動模柄。
方案三：四導柱模架，具有導向平穩、導向準確可靠、剛性好等優點。常用於沖壓件尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件。
方案四：中間導柱模架，導柱安裝在模具的對稱線上，導向平穩、準確，但只能乙個方向送料。
根據以上方案的對比並結合模具的結構形式，為提高模具壽命和工件質量，採用中間導柱模架，即方案四最佳。
6．模具的設計計算
1.排樣方式的選擇
方案一：有廢料排樣沿沖壓件外形衝裁，在沖件周邊都留有搭邊。沖件尺寸完全由衝模保證，因此沖件精度高，模具壽命高，但材料利用率低。
方案二：少廢料排樣因受剪下條料和定位誤差的影響，沖件質量差，模具壽命較方案一低，但材料利用率稍高，衝模結構簡單。
方案三：無廢料排樣沖件的質量和模具壽命更低一些，但材料利用率最高。
通過上述三種方案的分析比較，綜合考慮模具壽命和沖件質量，該沖件的排樣方式採用方案一最佳。考慮模具結構和製造成本有廢料排樣的具體形式選擇直排最佳。
排樣圖如下：
2. 計算條料寬度
搭邊的作用是補償定位誤差，保持條料有一定的剛度，以保證零件的質量和送料方便。搭邊過大，浪費材料。搭邊過小，衝裁時容易翹曲或被拉斷，不僅會增大沖件毛刺，有時會被拉入凸、凹模間隙中損壞模具刃口，降低模具壽命，影響送料工作。
根據零件形狀，查《沖壓模具簡明手冊》得，工件之間搭邊值a=2.5mm,工件與側邊之間的搭邊值取b=2mm，條料有板料裁剪切料而得，為保證送料順利，規定其上偏差為零，下偏差為負值-
式中—條料寬度方向衝裁件的最大尺寸；
a—為衝裁件之間的搭邊值；
板料剪裁下的偏差，取=0.5mm
mm) 所以條料寬度在34.5—35mm之間。
3.確定步距
送料步距s:條料在模具上每次送進的距離稱為送料步距，每個步距可衝乙個或多個零件。近距和排樣方式有關，是決定擋料銷位置的依據。條料寬度的確定與模具的結構有關。
進距地確定原則是，最小條料寬度要保證衝裁時工件有足夠的搭邊值；最大條料寬度能在衝裁時順利的在導料板之間送進條料，並有一定的間隙。
送料步距s=31.5+31.5+2.5=66mm
4.計算材料的利用率
衝裁件的實際面積與所用板料面積的百分比叫做材料的利用率，它是衡量合理利用材料的重要指標。
式中 s為工件的實際面積
為所用材料的面積
計算的η=68%
5.衝裁力的計算
（1）用平刃衝裁時，其衝裁力f一般按下式計算：
式中 f-衝裁力
l-衝裁周邊長度，經計算l=284.9mm
t-材料厚度,取t=1.5mm
材料的抗剪強度，查表知lf21的=100-120mp取=120mp
k-為係數，係數k是考慮到實際生產中，模具間隙值的波動和不均，刃口磨損、板料力學效能和厚度波動等原因的影響而給出的修正係數，一般取k=1.3
所以1.3x284.9x1.5x120=67kn
6.卸料力、推件力的計算
卸料力所以=0.06x67=4.02kn
推件力 式中 n為梗塞在凹模內的製件或廢料數量，取n=1
為推件力係數，取=0.05
所以=1x0.05x67=3.35kn
所以總的衝壓力
67+4.02+3.35
74.37kn
插片沖壓課程設計說明書
第一章概述3 1.1沖壓的概念3 1.2沖壓工序的分類3 1.3沖壓工藝的特點及發展方向3 1.4沖壓模具發展方向3 第二章零件工藝性分析4 2.1 設計任務書4 2.2 沖壓材料4 2.3 工序性質4 2.4 結構形狀4 2.5 尺寸精度和粗糙度4 第三章生產工藝方案制定5 3.1 工藝方案5 3...
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課程設計名稱 設計說明書 起止日期 2011 年 12 月日至 2012 年 1 月日 機械工程學院 部 2011年 12 月 30日 目錄引言4 第1章沖壓件工藝分析5 1.1 沖壓加工方法的經濟性分析5 1.2 零件工藝分析5 1.3 沖壓件質量分析6 第2章工藝方案的確定6 2.1 沖壓工藝方...