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xxxx學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計
系 部： 指導(dǎo)老師：
專 業(yè)：模具設(shè)計與制造 班 級：
小 組 號： 組 長：
同 組 人：
日 期： 年 月 日
目 錄
前言 3
緒論 4
第1章 工藝方案的確定 7
1.1 零件分析 7
1.2 工藝方案的確定及模具結(jié)構(gòu)形式的選擇 7
1.3 工序圖尺寸分析 8
1.4 排樣和材料利用率的計算 8
第2章 有關(guān)工藝計算 10
2.1 毛坯尺寸的計算 10
2.2 落料沖孔模的計算 10
2.2.1落料力計算 10
2.2.2 沖孔力計算 10
2.2.3 卸料力、推件力及頂件力的計算 10
2.3 彎曲力的計算 11
2.4 落料沖孔凸、凹模刃口尺寸 12
2.4.1計算原則 12
2.4.2計算過程 14
2.4.3 彎曲凸凹模的間隙 15
2.5 凸、凹模寬度尺寸計算 16
2.5.1 落料沖孔模凸、凹模外形尺寸計算 16
2.5.2 彎曲工序模凸、凹模外形尺寸計算 17
2.5.3 凸模圓角半徑 17
2.5.4 凹模圓角半徑 18
2.5.5 彎曲凹模外形和尺寸的確定 18
2.6 選擇上、下模座及模柄 18
2.7 墊板、凸模固定板 18
2.8 閉合高度 18
2.9 導(dǎo)柱、導(dǎo)套 19
2.10 螺釘、銷釘?shù)倪x擇 19
2.11 繪制模具總圖及零件圖 19
2.12、模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 20
2.13、模具零件的加工工藝 23
2.14 模具零件的選用 26
2.15 模具制造裝配要點 27
第三章 結(jié)束語 28
致 謝 30
參考文獻(xiàn) 31
前言
模具設(shè)計畢業(yè)論文成形加工是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、適應(yīng)性很強(qiáng)的生產(chǎn)技術(shù)，或稱成型工具、成型工裝產(chǎn)品，是技術(shù)含量高、附加值高、使用廣泛的新技術(shù)產(chǎn)品，是價值很高的社會財富。模具設(shè)計畢業(yè)論文由于模具生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)代化，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具已廣泛應(yīng)用于電動機(jī)和電器產(chǎn)品、電子計算機(jī)產(chǎn)品、儀表、家用電器產(chǎn)品與辦公設(shè)備、汽車、軍械、通用機(jī)械等產(chǎn)品的生產(chǎn)中。模具技術(shù)水平的高低，模具設(shè)計畢業(yè)論文已成為衡量一個國家制造水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。
?? 目前，隨著汽車及輕工業(yè)的迅速發(fā)展，模具設(shè)計制造日益受到人們的廣泛關(guān)注，已成為一個行業(yè)。將高新技術(shù)應(yīng)用于模具設(shè)計與制造，已成為快速制造優(yōu)質(zhì)模具的有力保證：1）、CAD/DAE/CAM的廣泛應(yīng)用，顯示了用信息技術(shù)帶動和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性。在歐美，CAD/DAE/CAM已成為模具企業(yè)普遍應(yīng)用的技術(shù)。在CAD的應(yīng)用方面，已經(jīng)超越了甩掉圖板、二維繪圖的初級階段，目前3D設(shè)計已達(dá)到了70℅--89℅，PRO/E、UG、CIMATRON等軟件的應(yīng)用很普遍。2）、為了縮短制造周期，提高市場競爭力，普遍采用高速切削加工技術(shù)。3）、快速成型技術(shù)與快速制模技術(shù)獲得普遍應(yīng)用。有SLA、SLS、FDM、LOM等各種類型的快速成型設(shè)備。
緒論
自20世紀(jì)80年代以來，我國的經(jīng)濟(jì)逐漸起飛，也為模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的動力。20世紀(jì)90年代以后，大陸的工業(yè)發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)的總產(chǎn)值在1990年僅60億元人民幣，1994年增長到130億元人民幣，1999年已達(dá)到245億元人民幣，2000年增至260~270億元人民幣。今后預(yù)計每年仍會以10℅~15℅的速度快速增長。
目前，我國17000多個模具生產(chǎn)廠點，從業(yè)人數(shù)五十多萬。除了國有的專業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)，合資企業(yè)，獨(dú)資企業(yè)和私營企業(yè)等，都得到了快速發(fā)展。其中，集體和私營的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。例如，浙江寧波和黃巖地區(qū)，從事模具制造的集體企業(yè)和私營企業(yè)多達(dá)數(shù)千家，成為我國國內(nèi)知名的“模具之鄉(xiāng)”和最具發(fā)展活力的地區(qū)之一。在廣東，一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，為了提高其產(chǎn)品的市場競爭能力，紛紛加入了對模具制造的投入。例如，科龍，美的，康佳和威力等知名集團(tuán)都建立了自己的模具制造中心。中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)則多集中于沿海工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，現(xiàn)已有幾千家。
在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。其中，沖壓模具約占50℅（中國臺灣：40℅），塑料模具約占33℅（中國臺灣：48℅），壓鑄模具約占6℅（中國臺灣：5℅），其他各類模具約占11（中國臺灣：7℅）。
中國臺灣模具產(chǎn)業(yè)的成長，分為萌芽期（1961——1981），成長期（1981——1991），成熟期（1991——2001）三個階段。
萌芽期，工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)的不斷改進(jìn)。由于紡織，電子，電氣，電機(jī)和機(jī)械業(yè)等產(chǎn)品外銷表現(xiàn)暢旺，連帶使得模具制造，維修業(yè)者和周邊廠商（如熱處理產(chǎn)業(yè)等）逐年增加。在此階段的模具包括：一般民生用品模具，鑄造用模具，鍛造用模具，木模，玻璃，陶瓷用模具，以及橡膠模具等。
1981年——1991年是臺灣模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為迅速且高度成長的時期。有鑒于模具產(chǎn)業(yè)對工業(yè)發(fā)展的重要性日益彰顯，自1982年起，臺灣地區(qū)就將模具產(chǎn)業(yè)納入“策略性工業(yè)適用范圍”，大力推動模具工業(yè)的發(fā)展，以配合相關(guān)工業(yè)產(chǎn)品的外銷策略，全力發(fā)展整體經(jīng)濟(jì)。隨著民生工業(yè)，機(jī)械五金業(yè)，汽機(jī)車及家電業(yè)發(fā)展，沖壓模具與塑料模具，逐漸形成臺灣模具工業(yè)兩大主流。從1985年起，模具產(chǎn)業(yè)已在推行計算機(jī)輔助模具設(shè)計和制造等CAD/CAM技術(shù)，所以臺灣模具業(yè)接觸CAD/CAM/CAE/CAT技術(shù)的時間相當(dāng)早。
我國考古發(fā)現(xiàn)，早在2000多年前，我國已有沖壓模具被用于制造銅器，證明了中國古代沖壓成型和沖壓模具方面的成就就在世界領(lǐng)先。1953年，長春第一汽車制造廠在中國首次建立了沖模車間，該廠于1958年開始制造汽車覆蓋件模具。我國于20世紀(jì)60年代開始生產(chǎn)精沖模具。在走過了漫長的發(fā)展道路之后，目前我國已形成了300多億元（未包括港、澳、臺的統(tǒng)計數(shù)字，下同。）各類沖壓模具生產(chǎn)能力。
改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營也得到了快速發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”；廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家?！ ?
近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件，個別廠家還引進(jìn)了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計中。
例如，吉林大學(xué)汽車覆蓋件成型技術(shù)所獨(dú)立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件，華中理工大學(xué)模具技術(shù)國家重點實驗室開發(fā)的注塑模、汽車覆蓋件模具和級進(jìn)模CAD/CAE/CAM軟件，上海交通大學(xué)模具CAD國家工程研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖模CAD軟件等在國內(nèi)模具行業(yè)擁有不少的用戶。
雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具依賴進(jìn)口。
近年來，我國沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)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(dá)到1~2μm，壽命2億次左右的多工位級進(jìn)模國內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到Ra≦1.5μm的精沖模，大尺寸（φ≧300mm）精沖模及中厚板精沖模國內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。
成熟期，在國際化，自由化和國際分工的潮流下，1994年，1998年，由臺灣地區(qū)政府委托金屬中心執(zhí)行“工業(yè)用模具技術(shù)研究與發(fā)展五年計劃”與“工業(yè)用模具技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展計劃”，以協(xié)助業(yè)界突破發(fā)展瓶頸，并支持產(chǎn)業(yè)升級，朝向開發(fā)高附加值與進(jìn)口依賴高的模具。1997年11月間臺灣憑借模具產(chǎn)業(yè)的實力，獲得世界模具協(xié)會（ISTMA）認(rèn)同獲準(zhǔn)入會，正式成為世界模具協(xié)會會員，。整體而言，臺灣模具產(chǎn)業(yè)在這一階段的發(fā)展，隨著機(jī)械性能，加工技術(shù)，檢測能力的提升，以及計算機(jī)輔助設(shè)計，臺灣模具廠商供應(yīng)對象已由傳統(tǒng)的民用家電，五金業(yè)和汽機(jī)車運(yùn)輸工具業(yè)，提升到計算機(jī)與電子，通信與光電等精密模具，并發(fā)展出汽機(jī)車用大型鈑金沖壓，大型塑料射出及精密鍛造等模具。
第1章 工藝方案的確定
1.1 零件分析
由工件簡圖可知，該工件的加工涉及到落料、沖孔、彎曲三種工序內(nèi)容。
1.2 工藝方案的確定及模具結(jié)構(gòu)形式的選擇
方案一：分別由三套單工序模具來進(jìn)行生產(chǎn)；落料，沖孔，彎曲。
方案二：由一套級進(jìn)模來完成這三個工序；由于級進(jìn)模適合使用在產(chǎn)品小，材料薄的零件，本產(chǎn)品尺寸超過1米，無法使用級進(jìn)模來設(shè)計。
方案三：由一套復(fù)合模直接完成落料沖孔工序，再彎曲成型，兩副模具。
由于是中批量生產(chǎn)，且單工序模具成本低，工序多，生產(chǎn)難度大，周轉(zhuǎn)也困難，結(jié)合以上三個方案，選用方案三最為合理。
工序簡圖：如圖2-01所示。
圖2-01
1.3 工序圖尺寸分析
計算毛坯展開長度L總：如圖2-03所示。
L總=2[L1+L2+L3+2×∏/2（r+ X0t）]
由于r/t=3/3=1; 查表3-1得X0=0.47；再結(jié)合中性層計算結(jié)果得L總=154.6mm
展開圖如下：
1.4 排樣和材料利用率的計算
采用直排有廢料排樣方式，如圖2-02所示。
圖2-02
計算沖裁件面積A：毛坯圖，如圖2-04所示。
A=LB=1140×154.6mm2
=176244mm2
搭邊a和a1；查表2-13，工作間a=3，側(cè)面a1=3
料寬B： B=[D+2（a1+Δ）+b0] －Δ
查表2-14得：Δ取0.5；查表2-15得：b0取0.5
故B=[1140+3×2）+0.5] －0.5=1146.5
進(jìn)距h： h=154.6mm+3mm=157.6mm
一個進(jìn)距的材料利用率η：
η=×100%=×100%=97.54%
另一方法是采用剪板工藝，直接剪到尺寸，材料利用率為100%。然后彎曲。
第2章 有關(guān)工藝計算
2.1 毛坯尺寸的計算
產(chǎn)品毛坯尺寸見上面圖，由于產(chǎn)品材料為3毫米鋼板，而且產(chǎn)品很大，1米多，所以產(chǎn)品圖四個角是尖角，為方面加工模具，減少熱處理應(yīng)力集中現(xiàn)象，展開的產(chǎn)品四個角應(yīng)有R角過度，這樣才比較方便，設(shè)計也合理，模具也壽命增強(qiáng)。本設(shè)計中增加R3。
2.2 落料沖孔模的計算
2.2.1落料力計算
F=KLδτ
F1=1.3×2584×3.0×360=3627936N
=3627.94KN
式中 F——沖裁力（N）；
L——沖裁件周邊長度（mm）；切邊四周長度，電腦CAD計算
τ——材料抗剪強(qiáng)度（MPa）；08F的是260-360Mpa，
δ——材料厚度；(mm)
K——系數(shù)，通常K=1.3；
2.2.2 沖孔力計算
F=nKLδτ (4-1)
F2=1.3×（6×13×3.14+22×6×3.14+4×56）×3.0×360=1240293N
=1240.3KN
2.2.3 卸料力、推件力及頂件力的計算
生產(chǎn)中常用下列公式計算
F卸=K卸F (4-4)
=0.045×（3627.94+1240.3）
=0.045×4868.24=219.1KN
式中 F——沖裁力；
F卸——卸料系數(shù)
綜上所述，總的沖裁力為,
F總=F+F卸+F沖=3627.94+1240.3+219.1=4868.24KN
2.3 彎曲力的計算
此工件U形彎曲時力的計算，選計算公式為
F自=4×(kbttδb)/(r+t)
=4×(1.3×1140×3×3×380)/(3+1.5)
=4505280N
=4505.286KN
F自—材料在沖壓行程結(jié)束時的自由彎曲力
b—彎曲件的寬度
t—彎曲件厚度
r—彎曲件內(nèi)彎角半徑
k—安全系數(shù)
δb—材料的強(qiáng)度極限
δb查表=294～432,取380
由于兩邊緣在成形后會回彈，所以該部分在成形后須校正。
校正彎曲力： F校=A*P
查手冊 表3-17 P=10MP
校正面積: A=1140×40=45600mm2
校正力: F=45600*10MP=456KN
綜上所述，總的彎曲力F總=9065.286KN
初選1600KN開式壓力機(jī)，壓力機(jī)的技術(shù)參數(shù)見表9-3
2.4 落料沖孔凸、凹模刃口尺寸
2.4.1計算原則
設(shè)計切邊模先確定凹模刃口尺寸，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上；設(shè)計沖孔模先確定凸模刃口尺寸，以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。
間隙是影響模具壽命的各種因素中占最主要的一個。沖裁過程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料件之間的均有磨檫，而且間隙越小，磨檫越嚴(yán)重。在實際生產(chǎn)中受到制造誤差和裝配精度的限制，凸模不可能絕對垂直于凹模平面，而且間隙也不會絕對均勻分布，合理的間隙均可使凸模、凹模側(cè)面與材料間的磨檫減小，并緩減間隙不均勻的不利影響，從而提高模具的使用壽命。
沖裁間隙對沖裁力的影響：
雖然沖裁力隨沖裁間隙的增大有一定程度的降低，但是當(dāng)單邊間隙介于材料厚度 5%~20%范圍時，沖裁力的降低并不明顯（僅降低5%~10%左右）。因此，在正常情況下，間隙對沖裁力的影響不大。
沖裁間隙對斜料力、推件力、頂件力的影響：
間隙對斜料力、推件力、頂件力的影響較為顯著。間隙增大后，從凸模上斜、從凸模孔口中推出或頂出零件都將省力。一般當(dāng)單邊間隙增大到材料厚度的15%~25%左右時斜料力幾乎減到零。
沖裁間隙對尺寸精度的影響：
間隙對沖裁件尺寸精度的影響的規(guī)律，對于沖孔和切邊是不同的，并且與材料軋制的纖維方向有關(guān)。
通過以上分析可以看出，沖裁間隙對斷面質(zhì)量、模具壽命、沖裁力、斜料力、推件力、頂件力以及沖裁件尺寸精度的 影響規(guī)律均不相同。因此，并不存在一個絕對合理的間隙數(shù)值，能同時滿足斷面質(zhì)量最佳，尺寸精度最佳，沖裁模具壽命最長，沖裁力、斜料力、推件力、頂件力最小等各個方面的要求。在沖壓的實際生產(chǎn)過程中，間隙的選用主要考慮沖裁件斷面質(zhì)量和模具壽命這兩個方面的主要因素。但許多研究結(jié)果表明，能夠保證良好的沖裁件斷面質(zhì)量的間隙數(shù)值和可以獲得較高的沖模壽命的間隙數(shù)值也是不一致的。一般說來，當(dāng)對沖裁件斷面質(zhì)量要求較高時，應(yīng)選取較小的間隙值，而當(dāng)對沖裁件的質(zhì)量要求不是很高時，則應(yīng)適當(dāng)?shù)丶哟箝g隙值以利于提高沖模的使用壽命。
根據(jù)沖模在使用過程中的磨損規(guī)律，設(shè)計落料模時，凹?；境叽鐟?yīng)取接近或等于零件的最小極限尺寸；設(shè)計沖孔模時，凸?；境叽鐒t取接近或等于沖孔件的最大極限尺寸。按沖件精度和模具可能磨損程度，凸、凹模磨損留量在公差范圍內(nèi)的0.5-1.0之間。磨損量用xΔ表示，其中Δ為沖件的公差值，x為磨損系數(shù)，其值在0.5-1.0之間，與沖件制造精度有關(guān)，可按下列關(guān)系選取：零件精度IT10以上 X=1; 零件精度IT11- IT13 X=0.75; 零件精度IT14 X=0.5 。
不管落料還是沖孔，沖裁間隙一律采用最小合理間隙值（Zmin）。選擇模具制造公差時，一般沖模精度較零件高3-4級。對于形狀簡單的圓形、方形刃口，其制造偏差值可按IT6- IT7級選取；對于形狀復(fù)雜的刃口尺寸制造偏差可按零件相應(yīng)部位公差值的1/4來選取；對于刃口尺寸磨損后無變化的制造偏差值可取沖件相應(yīng)部位公差值的1/8并冠以（±）；若零件沒有標(biāo)注公差，則可按IT14級取值。
零件尺寸公差與沖模刃口尺寸的制造偏差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注單向公差，即：落料件上偏差為零，只標(biāo)注下偏差；沖孔件下偏差為零，只標(biāo)注上偏差。如果零件公差是依雙向偏差標(biāo)注的，則應(yīng)換算成單向標(biāo)注。磨損后無變化的尺寸除外。
凸模和凹模配合加工
配合加工方法，就是先按尺寸和公差制造出凹?；蛲鼓Ｆ渲幸粋€，然后依此為基準(zhǔn)再按最小合理間隙配做另一件。采用這種方法不僅容易保證沖裁間隙，而且還可以放大基準(zhǔn)件的公差，不必檢驗δd+δp≤Zmax-Zmin 。同時還能大大簡化設(shè)計模具的繪圖工作。目前，工廠對單件生產(chǎn)的模具或沖制復(fù)雜形狀的模具，廣泛采用配合加工的方法來設(shè)計制造。
2.4.2計算過程
沖孔凸模和落料凹模尺寸按下列公式計算：
沖孔時 dp=(dmin+XΔ)- δp (5-2)
落料時 Dp=(Dmax-XΔ -Zmin)- δp (5-3)
孔心距，臺階尺寸 Lp=L±δp’ (5-4)
式中 Dp dp——分別為落料和沖孔凸模的刃口尺寸（mm）；
Dmax ——為落料件的最大極限尺寸（mm）；
dmin——為沖孔件的最小極限尺寸（mm）；
Δ——工件公差；
Δp——凸模制造公差，通常取δp=Δ/4；
δp’——刃口中心距對稱偏差，通常取δp’=Δ/8；
Lp——凸模中心距尺寸（mm）；
L——沖件中心距基本尺寸（mm）；
Zmin——最小沖裁間隙（mm）；
落料凹模尺寸：Aj1=(Amax-XΔ)+ Δ
=1140-0.5×0.04=1139.98+0.02;
Aj2=(Amax-XΔ)+ Δ
=154.6-0.5×0.04=154.58+0.02;
Aj3=(Amax-XΔ)+ Δ
=3-0.5×0.04=2.98+0.02;
落料凸模尺寸：Ah1=( Amax-2Z)+ Δ
=1140-2×0.12=1139.76+0.02;
Ah2=( Amax-2Z)+ Δ
=154.6-2×0.12=154.36+0.02;
Ah3=( Amax-Z)+ Δ
=3-0.12=2.88+0.02;
沖孔凸模尺寸：Bj1=(Amin+XΔ)- Δ/4
=6+0.5×0.04=6.02-0.02
Bj2(Amin+XΔ)- Δ/4
=13+0.5×0.04=13.02-0.02
Bj3=(Amin+XΔ)- Δ/4
=20+0.5×0.04=20.02-0.02
Bj4=(Amin+XΔ)- Δ/4
=14+0.5×0.04=14.02-0.02
沖孔凹模尺寸：Bh1=(Amin+2Z)- Δ/4
=6+2×0.12=6.24-0.02
Bh2=(Amin+2Z)- Δ/4
=13+2×0.12=13.24-0.02
Bh3=(Amin+2Z)- Δ/4
=20+2×0.12=20.24-0.02
Bh2=(Amin+2Z)- Δ/4
=14+2×0.12=14.24-0.02
孔心距 Lp=L±δp’
Lp1=510±0.01
Lp2=710±0.01
Lp3=1110±0.01
Lp4=350±0.01
Lp5=1050±0.01
Lp6=51±0.01
Lp7=1071±0.01
Lp8=2.5±0.01
Lp9=57.3±0.01
Lp10=67.3±0.01
2.4.3 彎曲凸凹模的間隙
由教材查得，對鋼材 C=（1.05~1.15）t ，C=1.1t=1.1 mm
2.5 凸、凹模寬度尺寸計算
2.5.1 落料沖孔模凸、凹模外形尺寸計算
1、凸模，沖頭，凹模材料，因制件形狀簡單，總體尺寸不大，選用整體式圓形凹模較為合理，選用Cr12MoV為凸模，凹模材料。在設(shè)計模具時，考慮到模具結(jié)構(gòu)，凹模內(nèi)腔空間比較大，還要安裝32個沖頭，空間比較大，可以安裝樹脂，所以上模采用彈性卸料裝置。
2、凹模周界 由《冷沖壓工藝與模具設(shè)計》得出凹模周界的計算公式（3.46）、（3.47）、（3.48）
厚度H=Kd（≥15mm）
式中：d——沖裁件的最大外形尺寸，d1=1140,
K——系數(shù)，查表得K=0.04
則 H1=0.04×1140=45.6mm
凹模壁厚c=（1.0~1.5）H（≥30~40mm）=45.6-68.8
最小D1=1231.2mm，由《模具設(shè)計指導(dǎo)》表，這么大模具，無法使用標(biāo)準(zhǔn)模架，本設(shè)計中使用鋼模板的非標(biāo)準(zhǔn)模架，本設(shè)計中去1250×270《模具設(shè)計指導(dǎo)》表5-4，而由此典型組合標(biāo)準(zhǔn)，即可方便的確定其他沖模零件的數(shù)量、尺寸及主要參數(shù)。
其零件參數(shù)如下表所示：
凹模周界
配用模架閉合高度H
孔距尺寸
最小
最大
S
S1
1250×270×40
200
240
零件名稱及標(biāo)準(zhǔn)編號
上墊板
凹模
固定板
卸料板
1250×270×8
1250×270×4
1250×270×2
1250×270×4
圓柱銷
卸料螺釘
螺釘
螺釘
圓柱銷
φ10×80
M8×60
M10×80
M10×50
φ8×40
2.5.2 彎曲工序模凸、凹模外形尺寸計算
對于U形彎曲件，必須選擇適當(dāng)?shù)拈g隙值，因為凸凹模間隙小了，摩擦力和彎曲力就大,當(dāng)間隙過小時，還會使制件直邊料厚減薄和出現(xiàn)話痕，同時還降低凹模壽命。若間隙過大，制件回彈量增大，誤差增加，從而降低制件精度，所以彎曲模具間隙的大小對制件質(zhì)量、彎曲力和模具壽命有較大的影響。
生產(chǎn)中是根據(jù)彎曲件材料的力學(xué)性能，材料厚度，制件精度和彎邊長度來確定其凸凹模間隙。凸模及凹模尺寸計算是依據(jù)彎曲件的使用要求來確定的。起原則是彎曲件標(biāo)注外形尺寸時，則以凹模為基準(zhǔn)件，間隙放在凸模上。當(dāng)彎曲件標(biāo)注的是內(nèi)尺寸時，是以凸模為基準(zhǔn)件，間隙取在凹模上。同時應(yīng)該注意彎曲件精度，回彈趨勢和模具的磨損規(guī)律。
由于彎曲件是外形尺寸標(biāo)注，應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)進(jìn)行計算。凸模尺寸按凹模配制，保證單邊間隙C,即b d = bp -2C
bp= （b-0.25△）- 0δp
彎曲件尺寸公差未標(biāo)注，按IT14計算。
查《互換性與技術(shù)測量》表1-8 Δ=0.15 mm
δp 按IT8計算 δp=0.046 mm
b P=（40-0.25*0.15) 0-0.046
=39.97 0-0.046 mm
b d = bp -2C 所以配做凸模b d =40-2×1.5*1.05=36.86mm
凹?？梢宰龀烧w形式，模芯與凹模配合為間隙配合，間隙為0.03-0.05
為保證產(chǎn)品的臺階高度，25 mm，在不計算材料厚度在內(nèi)的情況下，臺階高度應(yīng)該是26，在設(shè)計模具時也要保證凸模的臺階高度26，設(shè)計凹模和模芯的臺階高度時，也要保證該尺寸，這樣，沖出的產(chǎn)品，26的尺寸才能保證。
2.5.3 凸模圓角半徑
凸模的圓角半徑應(yīng)等于彎曲件內(nèi)側(cè)的圓角半徑r,但不能小于材料允許的最小彎曲半徑rmin 由教材表3-20查得 rmin/t=0.5， rmin=0.5 m r= 1> rmin 所以取 rP=1 mm
2.5.4 凹模圓角半徑
凹模的圓角半徑rd 可根據(jù)板材的厚度來選取:
t≤2mm , rd =(0.5～1)t
所以取 rd=3 mm
2.5.5 彎曲凹模外形和尺寸的確定
凹模高度 H=k*b=0.03*1140=34.2，取H=34mm （選模具后可根據(jù)閉合高度調(diào)整）
凹模壁厚 C=（1.5~2）H H=34～51 mm 取C=50 mm
所以凹?？傞L為 1160 mm ,總寬為160 mm
2.6 選擇上、下模座及模柄
由于產(chǎn)品很大，模具也很大，所以采用鋼板非標(biāo)準(zhǔn)模架，上模板，L*B為1160mm*160 mm ,上模板厚度為50mm，下模板厚度為50mm，模具太大，無法用壓入氏，所以本設(shè)計中的兩副模具均不使用模柄。
2.7 墊板、凸模固定板
由于產(chǎn)品尺寸比較大，卸料力也很大，模具設(shè)計時可以采用樹脂卸料，凸模和凹模均有拉裂現(xiàn)象。
2.8 閉合高度
模具閉合高度應(yīng)為上模板、下模板、凹模、凸模等厚度的總和，即
落料沖孔模 H0=（50+50+18+40+40-2）mm=146 mm
落料沖孔模 H0=（50+50+18+40+40-2）mm=146 mm
模架滿足要求。
壓力機(jī)閉合高度Hmax=275 mm，Hmin=260 mm
滿足Hmax-5 mm≥H0≥Hmin+10 mm
2.9 導(dǎo)柱、導(dǎo)套
按GB 2861.1選d=40mm，其中導(dǎo)柱長度有（90mm~120mm），模具閉合高度H0=149mm，選導(dǎo)柱長度為150mm。導(dǎo)套規(guī)格為32×90
2.10 螺釘、銷釘?shù)倪x擇
凸模與上模座的固定所用螺釘均為GB 70-75內(nèi)六角螺釘。由于是中大型模具則采用M8mm,M10mm的.銷釘采用GB 119-76 的圓柱銷，規(guī)格為d=6、8、10等。
2.11 繪制模具總圖及零件圖
落料沖孔模裝配圖
彎曲模具裝配圖：
2.12、模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計
1、 落料凹模的設(shè)計
材料：Cr12Mov
硬度：58～62HRC
（如圖）型腔部分線割。
2、 落料凸凹模的設(shè)計
材料：Cr12Mov
硬度：58～62HRC
（如圖）與下模板螺釘和銷釘固定，所有的孔反面要割錐度，
3、 沖頭的設(shè)計，
材料：Cr12Mov
硬度：58～62HRC
（如圖）沖頭與固定板過盈配合。過盈量0.02-0.03
4、 彎曲凸模的設(shè)計
材料：Cr12Mov
硬度：58～62HRC
（如圖）
2、彎曲凹模的設(shè)計
材料：Cr12Mov
硬度：55～58HRC
形狀結(jié)構(gòu)：（如圖）
3、凹模芯的設(shè)計
材料：Cr12Mov
硬度：55～58HRC
形狀結(jié)構(gòu)：（如圖），這個材料尺寸已經(jīng)很小了，
2.13、模具零件的加工工藝
（一）、落料凸凹模的加工工藝
表（一）
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
將毛坯鍛成1150mmX165mmX45mm
2
熱處理
退火
3
銑加工
銑六面到尺寸，留0.3-0.4的磨量
銑床
4
鉗工
劃線，鉆螺紋孔M10，銷釘孔φ9.8, 及穿絲孔
鉆床
5
熱處理
淬火,回火,保證HRC60~64
6
磨加工
磨加工，保證外形尺寸
磨床
7
退磁
鉗工退磁
8
線切割
線切割加工孔及錐度，外形
線切割
9
鉗工
磨各配合面達(dá)要求
10
檢驗
（二）、落料凹模的加工工藝
表（二）
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
將毛坯鍛成1270mmX285mmX45mm
2
熱處理
退火
3
銑加工
銑六面到尺寸，留0.3-0.4的磨量
銑床
4
鉗工
劃線，鉆螺紋孔M10，銷釘孔φ9.8, 及穿絲孔
鉆床
5
熱處理
淬火,回火,保證HRC60~64
6
磨加工
磨加工，保證外形尺寸
磨床
7
退磁
鉗工退磁
8
線切割
線切割加工孔
線切割
9
鉗工
磨各配合面達(dá)要求
10
檢驗
（三）、彎曲凹模的加工工藝
表（三）
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
將毛坯鍛成1170mmX60mmX50mm
2
熱處理
退火
3
銑加工
銑六面到尺寸，留0.3-0.4的磨量
銑床
4
鉗工
劃線，鉆螺紋孔M10，銷釘孔φ9.8, 及穿絲孔
鉆床
5
熱處理
淬火,回火,保證HRC60~64
6
磨加工
磨加工，保證外形尺寸
磨床
7
退磁
鉗工退磁
8
線切割
線切割加工孔
線切割
9
鉗工
磨各配合面達(dá)要求
10
檢驗
（四）、彎曲凸模的加工工藝
表（四）
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
將毛坯鍛成1180mmX150mmX55mm
2
熱處理
退火
3
銑加工
銑六面到尺寸，留0.3-0.4的磨量
銑床
4
鉗工
劃線，鉆螺紋孔M10，銷釘孔φ9.8
鉆床
5
磨加工
磨加工，保證外形尺寸
磨床
6
銑加工
銑表面凸出部分，及臺階高度，保證尺寸及粗糙度
銑床
7
熱處理
淬火,回火,保證HRC60~64
8
鉗工
磨各配合面達(dá)要求
9
檢驗
（五）、凹模芯的加工工藝
表（五）
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
將毛坯鍛成1180mmX50mmX30mm
2
熱處理
退火
3
銑加工
銑六面到尺寸，留0.3-0.4的磨量
銑床
4
鉗工
劃線，鉆螺紋孔M6，
鉆床
5
熱處理
淬火,回火,保證HRC60~64
6
磨加工
磨加工，保證外形尺寸，保證厚度
磨床
7
鉗工
磨各配合面達(dá)要求
8
檢驗
2.14 模具零件的選用
上、下模座中間聯(lián)以導(dǎo)向裝置的總體稱為模架。通常都是根據(jù)凹模最大外形尺寸D。選用標(biāo)準(zhǔn)模架。模具的閉合高度h = 160～210mm ，
上下模座選用材料為Q235。
④定位零件
采用三個定位銷，如圖，這種零件結(jié)構(gòu)簡單，制造、使用方便，直接裝在卸料板上即可
(導(dǎo)料銷)
卸料板上定位銷孔與凹模之間的壁厚為2mm，大于允許的最小壁厚4mm，不能滿足強(qiáng)度要求。
上、下模座螺釘選取
由凹模周界1250×270選用M10的內(nèi)六角圓柱頭螺釘
參照模具各零件的具體情況，
上模座選用16顆M10X90的內(nèi)六角圓柱頭螺釘固定。
下模座選用四顆M10X70的內(nèi)六角圓柱頭螺釘固定。
( 螺釘)
d5=9.5 L=55
上、下模座銷釘?shù)倪x取
由凹模周界1250×270選用Φ10的圓柱銷釘
根據(jù)模具的實際情況
上模座選用兩顆Φ10×80的圓柱銷釘定位
下模座選用兩顆Φ10×50的圓柱銷釘定位
(圓柱銷釘)
參照模具各零件的具體情況，合理布置螺釘、圓柱銷的位置，從GB70—76和GB119—76中選適當(dāng)?shù)囊?guī)格與尺寸。
⑤導(dǎo)向裝置
本模具采用圓形導(dǎo)柱、導(dǎo)套式的導(dǎo)向裝置。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用間隙配合，配合精度為H7/R6 。導(dǎo)柱與導(dǎo)套相對滑動，要求配合表面有足夠的強(qiáng)度，又要有足夠的韌性。所以材料選用20鋼，表面經(jīng)滲碳淬火處理，表面硬度為45～50HRC。
導(dǎo)柱選用GB2861.2—81中的B型導(dǎo)柱，直徑d1= 40mm、d1= 45mm極限偏差為R7 、長度L = 150mm 。
導(dǎo)套選用GB2861.6—81中的A型導(dǎo)套，直徑d =40 mm 、D=55、極限偏差為H7 、長度L =100mm，。
2.15 模具制造裝配要點
凹模、凸模均是需淬硬的零件,凹模加工后,在線切割和淬硬以前,在模架的下模板上進(jìn)行裝配。在凹模上劃出各個形孔和圓孔的線, 并根據(jù)計算數(shù)據(jù)劃出壓力中心, 使壓力中心線與下模座的中心線對正。鉆、攻螺孔, 將下模板、下模墊板、凹模 裝配, 校正導(dǎo)尺間距后, 鉆鉸銷釘孔和攻螺孔, 將上述四板固定。 鉆孔并安裝承料板。然后將下模全部拆開, 將凹模板熱處理淬硬后進(jìn)行線切割加工, 用平面磨床磨平后重新裝配。固定在上模板的上模部分,凸模都應(yīng)淬硬,裝配前將凸模淬硬并完成全部加工。
裝配時,將凸模裝配上模，凸模與凹模間隙為1.0mm~1.055mm,在凹模型孔中墊約1.0mm的硬紙片, 以確定間隙。將已組裝為一體的凸模，凹模，凹模墊板一同,并使凸模芯插入凹?？字?將上模板通過導(dǎo)柱、導(dǎo)套與下模板裝在一起。透過上模板鉆、攻螺孔,使上模板、小導(dǎo)柱、墊 板、墊板上的小導(dǎo)套、凸模固定檢查無誤后, 鉆、鉸銷釘孔, 打入銷釘,再鉆、攻螺孔、安裝卸料螺釘和彈簧。上模全部拆開, 將墊板淬硬磨平,再次裝配上模,裝入打料桿，完成模具裝配。
第三章 結(jié)束語
畢業(yè)設(shè)計作為三年大學(xué)學(xué)習(xí)中極為重要的一部分，是衡量一個學(xué)生專業(yè)課水平的重要標(biāo)志。畢業(yè)設(shè)計是我們所學(xué)課程的一次系統(tǒng)而深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，是一次理論聯(lián)系實踐的訓(xùn)練?也是我們步入工作前的一次檢驗。
就我個人而言,通過這次畢業(yè)設(shè)計?使我學(xué)習(xí)到了許多知識，對模具的設(shè)計與制造有了極為深刻的認(rèn)識。是一次由理論向?qū)嵺`的飛躍?回顧一個多月的設(shè)計生活?讓我感慨頗深，主要體會有以下幾點：
(1) 扎實的基礎(chǔ)課，專業(yè)課是模具設(shè)計的基礎(chǔ)
由于以前所學(xué)的課程難免有些理解不深，遺忘等。而本次設(shè)計又或多或少的用到了這些知識，從而迫使我認(rèn)真扎實的學(xué)習(xí)了以前的課程，并加深了對這些課程的理解、真正有一種溫故而知新的感覺，如機(jī)械制圖中的各種線型的特點應(yīng)用，材料力學(xué)中的應(yīng)力校核，熱處理中各種材料與熱處理性能，公差配合與測量技術(shù)中公差的正確選用，模具的加工與制造技術(shù)。沖壓模具的設(shè)計與制造步驟模具
材料的正確選用等。
(2) 理論與實踐相結(jié)合的重要性
以前的學(xué)習(xí)中，基本上是純理論的學(xué)習(xí)，雖然有金工實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)等實踐的體味，但卻停留在表面上，沒有進(jìn)行過真正的設(shè)計，從而使理論與實踐嚴(yán)重脫節(jié)，而現(xiàn)在我們是在經(jīng)歷了金工實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)后的一次真正的練兵。我認(rèn)真回顧了以前所見所學(xué)的沖壓模知識，在腦海里反復(fù)了思考了沖壓模的步驟，然后開始到圖書館查資料作設(shè)計。在作設(shè)計的過程中?我才真正感覺到眼高手低的含義，同時也“窺一斑而知全豹”，自己的學(xué)習(xí)中的不足和薄弱環(huán)節(jié)暴露無遺。但是在老師們的幫助下以及自己的努力下，我終于克服了重重困難，使設(shè)計得以順利的進(jìn)行。通過向老師們請教，我了解到設(shè)計要面向企業(yè)?面向市場的原則，畢業(yè)設(shè)計正是對實踐能力的一次強(qiáng)有力的訓(xùn)練，是我們獨(dú)立工作的前湊，將對我們以后的工作產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
(3) 對模具設(shè)計中的安全性，經(jīng)濟(jì)性加深了認(rèn)識
在設(shè)計工作中，要不斷對安全性進(jìn)行分析，從操作者的角度進(jìn)行設(shè)計，在設(shè)計中需要考慮到模具的成本問題，經(jīng)濟(jì)效益是工業(yè)生產(chǎn)的前提，成本的高直接決定了產(chǎn)品的競爭力，故在設(shè)計中盡可能的選用標(biāo)準(zhǔn)件。
(4) 設(shè)計態(tài)度直接決定著設(shè)計質(zhì)量
畢業(yè)設(shè)計一般時間都足夠，但足夠的時間不一定都能設(shè)計出優(yōu)秀的模具。這就除了能力水平的問題外，極為重要的一點便是態(tài)度問題，作為學(xué)生必須要態(tài)度謙虛、工作認(rèn)真、勤學(xué)好問、實事求是，才能正確對待設(shè)計，才有可能取得設(shè)計的圓滿成功。
總之，通過畢業(yè)設(shè)計使我對模具的設(shè)計與制造有了更深的認(rèn)，得到了許多有益的啟示，這對畢業(yè)后的過渡轉(zhuǎn)變有極重要的影響。在以后的工作中，我將繼續(xù)保持謙虛謹(jǐn)慎的工作作風(fēng)，揚(yáng)長避短，多與人交流?提高自己的個人素質(zhì)和技能積累經(jīng)驗?誠實守信，爭取在事業(yè)上更上一層樓，芝麻開花 —節(jié)節(jié)高。
致 謝
在過去近三年的學(xué)習(xí)中，我學(xué)完了模具專業(yè)中所學(xué)的理論知識，在畢業(yè)前夕又通過畢業(yè)設(shè)計的這一實踐性環(huán)節(jié)，進(jìn)行已學(xué)知識的全面總結(jié)和應(yīng)用，鞏固了過去所學(xué)的基礎(chǔ)課和專業(yè)課知識。通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我深深認(rèn)識到理論與實踐相結(jié)合的重要性，平時在學(xué)習(xí)中所注意不到的細(xì)節(jié)性問題，往往成為設(shè)計工作中難以克服的難點。在這幾個月的設(shè)計中，不僅促使我重新溫習(xí)了三年來的專業(yè)基礎(chǔ)課，而且也使我掌握了很多在課本上學(xué)不到的東西，同時提高了我的綜合能力的培訓(xùn)及擴(kuò)大了對模具領(lǐng)域的新知識學(xué)習(xí)。這些都為我以后的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。強(qiáng)化了所學(xué)知識，增強(qiáng)了動手能力，更深切地體會了“溫故而知新”的長遠(yuǎn)意義，還有獨(dú)立解決問題的能力的提高，這些是本次畢業(yè)設(shè)計留給我的最寶貴的財富。
本設(shè)計的 完成得益于各位老師的指導(dǎo)和幫助，特別是XXXX老師的親切指導(dǎo)與幫助，在此對各位老師表示我最崇高的敬意和由衷的感謝，真心的說一聲“你們辛苦了，謝謝?！蓖瑫r在設(shè)計過程中也得到了許多同學(xué)的熱心幫助和支持，才使的論文能夠得以順利的完成，在此再一次向所有給予我?guī)椭椭С值睦蠋熀屯瑢W(xué)表示最衷心的感謝。
由于我水平有限和實踐經(jīng)驗的欠缺，在此次設(shè)計中難免會出現(xiàn)錯誤和不妥之處，懇請各位老師批評指正。
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