機械畢業(yè)設計回油管夾片級進模模具設計沖壓模具全套圖紙

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1、摘要隨著模具工業(yè)的迅猛的發(fā)展，模具設計與制造以成為一個行業(yè)，工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用模具成型工藝方法，有效地保證了產(chǎn)品的生產(chǎn)率和質(zhì)量，使操作技術(shù)簡化，還能省料、節(jié)能，獲得顯著的經(jīng)濟效益。由于產(chǎn)品的材料和工藝特性不同，生產(chǎn)用的設備也各異，模具種類繁多，但用的最為廣泛的大約有以下幾種：冷沖壓模、塑料成型模、鍛造模、精密鑄造模、粉末冶金模、橡膠成型模、玻璃成型模、窯業(yè)制品模、食品糖果模、建材用模等。其中以冷沖壓模、塑料模的技術(shù)要求和復雜程度較高。我的畢業(yè)設計是級進模的設計，沖壓模具主要是將板料分離或成形而得到制件的加工方法。因為模具的生產(chǎn)主要是大批量的生產(chǎn)，而且模具可以保證沖壓產(chǎn)品的尺寸精度和產(chǎn)品質(zhì)量，模

2、具的設計與制造主要考慮到模具的設計能否滿足工件的工藝性設計，能否加工出合格的零件，以及后來的維修和存放是否合理等。在本次設計中，不僅要考慮要使做出的零件能滿足工作要求，還要保證它的使用壽命。關(guān)鍵詞：級進模；工藝性；使用壽命；全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706AbstractWith the rapid development of industrial molds, mold design and manufacturing to become a trade, industrial production methods commonly used by die molding pr

3、ocess, effectively ensure the productivity and quality of products, so that technology simplifies operations, but also material saving, energy saving, achieve significant economic benefits. Due to the characteristics of different materials and processes, production equipment is different, mold a lar

4、ge variety of the most widely used around the following: cold punching mold, plastic molding, forging mold, die casting, powder metallurgy mold, rubber molding, glass molding, ceramic products, mold, food and candy mold, mold and other building materials used. Among them, cold stamping dies, plastic

5、 and complexity of the technical requirements of the higher.My graduation project is the progressive die, stamping die mainly to isolated or forming the sheet metal processing methods are workpiece. Because molds are mainly high volume production, and stamping die products can ensure the dimensional

6、 accuracy and quality, mold design and manufacture of primary consideration to the mold design can meet the design process the workpiece, can process a qualified parts, and, later, maintenance and storage is reasonable. In this design, not only to consider making the parts to make to meet the job re

7、quirements, but also to ensure its service life. Keyword: progressive die; Technological efficiency; service life；目錄1 緒 論.11.1 沖壓加工的特點.11.2 沖壓加工的作用和地位.11.3 我國模具技術(shù)的發(fā)展趨勢.22 工件的工藝性分析.62.1 工藝分析.62.2 排樣的設計和計算.72.2.1 毛坯的尺寸計算.72.2.2 確定搭邊值.82.2.3 送料步距與條料寬度的計算.82.2.4 材料利用率的計算.93 沖壓設備的確定.103.1 計算沖壓力.103.1.1 沖

8、裁力的計算.103.1.2 卸料力的計算.103.1.3 彎曲力的計算.113.1.4 總沖裁力的計算.113.2 壓力機的選擇.114 模具工作零件的尺寸設計.134.1 沖裁間隙.134.1.1 沖裁間隙對沖裁工藝的影響.134.1.2 沖裁間隙的選擇.134.2 凸、凹模刃口尺寸計算.144.2.1 凸、凹模刃口尺寸計算原則.144.2.2 沖裁凸、凹模刃口尺寸計算.144.3 彎曲工作部分尺寸計算.154.4 凸、凹模的機構(gòu)設計與分析.164.5 側(cè)刃的設計.195 沖裁模主要零件的設計與標準的選用.215.1 導料零件.215.2 標準模架.225.3 模柄及固定零件.235.4 模

9、具總裝圖.255.5 模具模架的選擇及閉合高度的計算.25結(jié)論.27致謝.291 緒 論1.1 沖壓加工的特點近年來，沖壓成形工藝有很多新的進展，特別是精密沖裁、精密成形、精密剪切、復合材料成形、超塑性成形、軟模成形以及電磁成形等新工藝日新月異，沖壓件的精度日趨精確，生產(chǎn)率也有極大提高，正在把沖壓加工提高到高品質(zhì)的、新的發(fā)展水平。前幾年的精密沖壓主要市是指對平板零件進行精密沖裁，而現(xiàn)在，除了精密沖裁外還可兼有精密彎曲、拉深、壓印等，可以進行復雜零件的立體精密成形。過去的精密沖裁只能對厚度為58mm以下的中板或薄板進行加工，而現(xiàn)在可以對厚度達25mm 的厚板實現(xiàn)精密沖裁，并可對b 900MPa的

10、高強度合金材料進行精沖。由于引入了CAE，沖壓成形已從原來的對應力應變進行有限元等分析而逐步發(fā)展到采用計算機進行工藝過程的模擬與分析，以實現(xiàn)沖壓過程的優(yōu)化設計。在沖壓毛坯設計方面也開展了計算機輔助設計，可以對排樣或拉深毛坯進行優(yōu)化設計。此外，對沖壓成形性能和成形極限的研究，沖壓件成形難度的判定以及成形預報等技術(shù)的發(fā)展，均標志著沖壓成形以從原來的經(jīng)驗、實驗分析階段開始走上由沖壓理論指導的科學階段，使沖壓成形走向計算機輔助工程化和智能化的發(fā)展道路。1.1.2、為了滿足制件更新?lián)Q代快和生產(chǎn)批量小的發(fā)展趨勢發(fā)展了一些新的成形工藝(如高能成形和旋壓等)、簡易模具（如軟模和低熔點合金模等）、通用組合模具和

11、數(shù)控沖壓設備等。這樣，就使沖壓生產(chǎn)既適合大量生產(chǎn)，也同樣適用于小批生產(chǎn)。不斷改進板料性能，以提高其成形能力和使用效果，例如研制高強度鋼板，用來生產(chǎn)汽車覆蓋件，以減輕零件重量和提高其結(jié)構(gòu)強度。1.2 沖壓加工的作用和地位本課題設計的目的就是綜合利用所學的知識，有一個全面的了解來提高應用能力水平，給以后工作打下一個良好的基礎。本課題所涉及問題的研究和發(fā)展現(xiàn)狀，本課題是T型件沖壓工藝及模具設計,材料為10鋼,工件厚度為2.2mm。 首先，良好的沖裁工藝性能保證材料消耗少，工序數(shù)目少，模具結(jié)構(gòu)簡單而壽命長，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，操作簡單等。沖裁件的精度為IT12級，可采用一般沖裁，沖裁件的外形為方形，形狀簡單

12、、對稱，以便于模具加工，有利于排樣時材料的經(jīng)濟利用。單工序模結(jié)構(gòu)簡單，重量較輕，制造簡單，成本低廉，沖裁件精度差，需用模具、壓力機和操作人員較多，勞動量較大。連續(xù)模一臺沖床可完成從板料到成品的各種沖壓過程，設有許多工位，模具尺寸比較大，應有足夠的剛性及與模具相適應的精度，從而免去了周轉(zhuǎn)和每次沖壓的定位過程，提高了勞動生產(chǎn)率和設備利用率。采用復合模，沖壓工件尺寸精度較高，工件平整，同軸度、對稱度及位置度誤差小，在一次行程內(nèi)可完成兩個以上工序，大大提高了生產(chǎn)率，但對模具制造精度要求較高，由于復合模要在一副模具中完成幾道沖壓工序，結(jié)構(gòu)一般要比單工序模復雜，同時模具的強度、剛度、可靠性也將隨之下降。而

13、且各零部件在動作時要求相互不干涉，準確可靠。因此模具的制造成本也就提高了，制造周期相對延長，維修也不如單工序模簡便。從總體來看，由于大批量生產(chǎn)，零件的要求比較高，選擇復合模會比較好 。目前，國內(nèi)模具工業(yè)發(fā)展很快，其產(chǎn)值已超過機床工業(yè)的產(chǎn)值。我國模具工業(yè)作為一個獨立的新型的工業(yè)，正處于飛速發(fā)展階段，已成為國民經(jīng)濟的基礎工業(yè)之一，其發(fā)展前景十分廣闊。據(jù)預測，未來我國將成為世界的制造中心，這更加給模具工業(yè)帶來前所未有的發(fā)展機遇和空間。但由于我國模具工業(yè)起步較晚，底子薄“九五”期間雖有較快發(fā)展，但與發(fā)達國家相比，差距還相當大。許多模具還需要進口，模具制造高級 人才也供不應求。為進一步加快我國模具工業(yè)的

14、發(fā)展，基本任務之一就是加快人才的培養(yǎng)，普及先進的模具設計與制造技術(shù)，培養(yǎng)模具專業(yè)的高級人才。為滿足模具制造業(yè)對技術(shù)工人的需求，很多職業(yè)技能培訓學校都開設了模具制造相關(guān)專業(yè)，而目前我國模具制造工還沒有成為獨立的專業(yè)工種，還沒有統(tǒng)一的模具制造專業(yè)教學大綱和教材，也沒有統(tǒng)一的技能鑒定標準，各學校和企業(yè)都只能在摸索中自行組織安排，這種狀況顯然不利于該專業(yè)的發(fā)展和人才培養(yǎng)的規(guī)范性。1.3 我國模具技術(shù)的發(fā)展趨勢當前，我國工業(yè)生產(chǎn)的特點是產(chǎn)品品種多、更新快和市場競爭激烈。在這種情況下， 用戶對模具制造的要求是交貨期短、精度高、質(zhì)理好、價格低。因此，模具工業(yè)的發(fā)展的趨勢是非常明顯的。 1、模具產(chǎn)品將日趨高精

15、度化、大型化、復雜化模具產(chǎn)品成形零件的日漸大型化，以及由于高效率生產(chǎn)要求的一模多腔(塑封模已達到一模幾百腔)使模具日趨大型化。隨著零件微型化，以及模具結(jié)構(gòu)發(fā)展的要求(如多工位復合模工位數(shù)的增加，其步距精度的提高)精密模具精度已由原來的5m提高到23m，今后有些模具加工精度公差要求在1m以下，這就要求發(fā)展超精加工。2、多功能復合模具將進一步發(fā)展 新型多功能復合具是在多工位復合模基礎上開發(fā)出來的。一套多功能模具除了沖壓成形零件外，還可擔負轉(zhuǎn)位、疊壓、攻絲、鉚接、鎖緊等組裝任務。通過這種多勸能模具生產(chǎn)出來的不再是單個零件，而是成批的組件。如觸頭與支座的組件，各種小型電機、電器及儀表的鐵芯組件等。 3

16、、熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高 由于采用熱流道技術(shù)的模具可提高制作的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省制作的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應用這項技術(shù)是塑料模具的一大變革。國外熱流道模具已有一半用上了熱流道技術(shù)，有的廠甚至已達80%以上，效果十分明顯。國內(nèi)近幾年已開始推廣應用，但總體 還達不到10%，個別企業(yè)已達到20%-30%。制訂熱流道元器件的國家標準，積極生產(chǎn)價廉高 質(zhì)量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。 .4、模具標準件的應用將日漸廣泛 使用模具標準件不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本。 因此，模具標準件的應用必將日漸廣泛。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國家標準，并嚴

17、格按標準生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)，提高標準件質(zhì)量、降低成本；再次是要進一步增加標準件規(guī)格品種，發(fā)展和完善聯(lián)銷網(wǎng)，保證供貨迅速。 5、模具使用優(yōu)質(zhì)材料及應用先進的表面處理技術(shù)將進一步受重視 在整個模具價格構(gòu)成中，材料所占比重不大，一般在20%30%之間，因此選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應用的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。對于模具鋼來說，要采用電渣 重熔工藝，努力提高鋼的純凈度、等向性、致密度和均勻性及研制更高性能或有特殊性能的模具鋼。如采用粉末冶金工藝制作的粉末高速鋼等。粉末高速鋼解決了原來高速鋼冶煉過程 中產(chǎn)生的一次碳化物粗大和偏析，從而影響材質(zhì)的問題。其碳化物微細，組織均勻，沒有材料方向

18、性，因此它具有韌性高、磨削工藝性好、耐磨性高、長年使用尺寸穩(wěn)定等特點，是一種很有發(fā)展前途的鋼材。特別對形狀復雜的沖件及高速沖壓的模具，其優(yōu)越性更加突出。這種鋼材還適用于注射成型漆加玻璃纖維或金屬粉末的增強塑料的模具，如型腔、形芯、澆口等主要部件。另外，模具鋼品種規(guī)格多樣化、產(chǎn)品精料化、制品化，盡量縮短供貨時間亦是重要方向。 模具熱處理和表面處理是能否充分發(fā)揮模具鋼材性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展 方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善普及常用表面處理方法，即擴滲如：滲碳、滲 氮、滲硼、滲鉻、滲釩外，應發(fā)展設備昴貴、工藝先進的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。6、在模具設計制造

19、中將全面推廣 CAD/CAM/CAE 技術(shù)模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個重要里程碑。實踐證明，模具CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具設計制造的發(fā)展方向?，F(xiàn)在，全面普及 CAD/CAM/CAE 技術(shù)已基本成熟。由于模具CAD/CAM技術(shù)已發(fā)展成為一項比較成熟的共性技術(shù)，近年來模具CAD/CAM技術(shù)的硬件與軟件 價格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度，特別是微機的普及應用，更為廣大模具企業(yè)普 及模具CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好的條伯。隨著微機軟件的發(fā)展和進步，技術(shù)培訓工作也日趨 簡化。在普及推廣模具CAD/CAM 技術(shù)的過程中，應抓住機遇，重點扶持國產(chǎn)模具軟件的開發(fā)和應用。 加

20、大技術(shù)培訓和技術(shù)服務的力度。應時一步擴大CAE技術(shù)的應用范圍。對于已普及了模具 CAD/CAM 技術(shù)的一批以家電行業(yè)代表的企業(yè)來說，應積極做好模具 CAD/CAM技術(shù)的深化 應用工作，即開展企業(yè)信息化工程，可從CAPP,PDM、CIMS,VR，逐步深化和提高。1.2.7、快速原型制造(RPM)技術(shù)得到更好的發(fā)展 快速原型制造(RPM)技術(shù)是美國首先推出的。它是伴隨著計算機技術(shù)、激光成形技術(shù)和 新材料技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的，是一種全新的制造技術(shù)，是基于新穎的離散/堆積(即材料累加)成形思想，根據(jù)零件 CAD 模型、快速自動完成復雜的三維實體(原型)制造。RPM技術(shù)是集精密機械制造、計算機、NC 技術(shù)

21、、激光成形技術(shù)和材料科學最新發(fā)展的高科技技術(shù)，被公認為是繼 NC 技術(shù)之后的一次技術(shù)革命。RPM 技術(shù)可直接或間接用于模具制造。首先是通過立體光固化(SLA)疊層實體制造(LOM) 激光選區(qū)燒結(jié)(SLS)、三維打印(3D-P)熔融沉積成形(FDM)等不同方法得到制件原型。然后通過一些傳統(tǒng)的快速制模方法，獲得長壽命的金屬模具或非金屬的低壽命模具。主要有精密鑄造、粉末冶金、電鑄和熔射(熱噴涂)等方法。這種方法制模，具有技術(shù)先進、成本較低、設計制造周期短、精度適中等特點。從模具的概念設計到制造完成僅為傳統(tǒng)加工方法所需時間的 1/3 和成本的 1/4 左右。因此，快速制模技術(shù)與快速原型制造技術(shù)的結(jié)合，

22、將是傳統(tǒng)快速制模技術(shù)，進一步深入發(fā)展的方向。RPM 技術(shù)還可以解決石墨電極壓力振動(研磨)成形法中母模(電極研具)制造困難問題，使該法獲得新生。青島海爾模具還構(gòu)建了基于 RE(逆向工程技術(shù))/RPM 的模具并行開發(fā)系統(tǒng)，具有開發(fā)質(zhì)量高、開發(fā)成本低及開發(fā)周期短等優(yōu)點。2 工件的工藝性分析2.1 工藝分析在一般情況下，影響沖壓件工藝性的因素有幾何形狀、尺寸、精度、表面粗糙度及毛刺。沖壓件工藝性對沖壓件質(zhì)量、材料利用率、生產(chǎn)率、模具制造難易、模具壽命、操作方式及設備選用等都用很大的影響1。良好的沖壓件工藝性可顯著降低沖壓件的制造成本，節(jié)省材料，減少成形工序，提高產(chǎn)品壽命和產(chǎn)品質(zhì)量.工件如圖 2-1

23、所示，材料為 45，厚度 1mm圖 2-1 回油管夾片對課題應解決的主要問題，該零件形狀簡單、對稱，是由圓弧和直線組成的。零件為大批量生產(chǎn)，通過分析工件的結(jié)構(gòu)特點，該工件對尺寸精度要求不是很高，大批量生產(chǎn)，可以考慮用級進模生產(chǎn)。工位中包括沖孔工序和彎曲工序，由于孔的精度要求不高，而且孔離彎曲不會有一定的距離，所以可以采取先沖孔，后彎曲。通過綜合分析，最終的工藝方案為：側(cè)刃切邊、沖孔、切槽、彎曲、空工位、切斷級進模。2.2 排樣的設計和計算由于產(chǎn)量大，材料利用率是一項很重要的經(jīng)濟指標，要提高材料利用率就必須減小廢料面積，條料在沖裁過程中翻動要少，使工人操作方便、安全，減輕勞動強度，排樣應保證沖裁

24、件的質(zhì)量，無論是采用有廢料或少、無廢料的排樣，根據(jù)沖裁件在條料上的不同布置方法，排樣方法有直排、斜排、對排、多排等多種形式的排列方式，可以根據(jù)不同的沖裁件形狀加以選出用。經(jīng)過分析采用有廢料的直排法，比較方便、合理。由于工件有彎曲工序，所以要先進行毛坯的尺寸計算。2.2.1 毛坯的尺寸計算工件的彎曲部位利用彎曲件展開計算公式求出：中性層半徑計算： （2-1）KtR 式中 中性層半徑； R彎曲內(nèi)半徑； K中性層因數(shù)，查表取 0.282； t材料厚度。通過計算得出工件的兩處彎曲的中性層半徑分別為，11 0.28 11.28RKt 2120.28 112.28RKt 最終確定該毛坯的工件展開圖如圖 2

25、-2 所示。圖 2-2 毛坯的工件展開圖2.2.2 確定搭邊值搭邊起補償條料的剪裁誤差，送料步距誤差以及補償于條料與導料板之間有間隙所造成的送料歪斜誤差的作用。使凸，凹模刃口雙邊受力，受力平衡，合理間隙一易破壞，模具壽命與工件斷面質(zhì)量都能提高。對于利用搭邊自動送料模具，搭邊使條料有一定的剛度，以保證條料的連續(xù)送進。搭邊的合理數(shù)值主要決定于材料厚度、材料種類、沖裁件的大小以及沖裁件的輪廓形狀等。一般板料愈厚，材料愈軟以及沖裁件尺寸愈大，形狀愈復雜，則搭邊值也應愈大。由查表2得工件間搭邊值 a =3mm、側(cè)面 a=3mm。12.2.3 送料步距與條料寬度的計算 采用直排有廢料的排樣方式，如圖 2-

26、3 所示：圖 2-3 排樣圖計算沖壓件的毛坯面積，通過 AUTOCAD 的面積測量功能，得：A=1454.7mm2送料步距：送料步距的大小應為條料上兩個對應沖裁件的對應點之間的距離，每次只沖一個零件的步距按式：ADa ，A19322mm1條料寬度 B：B（78+23）mm=84mm2.2.4 材料利用率的計算通常是以一個步距內(nèi)零件的實際面積與所用毛坯面積的百分率來表示，按式：=100%=100% （2-2）01SSABS1式中 一個步距內(nèi)零件的實際面積1S一個步距內(nèi)所需毛坯面積0S A送料步距 B條料寬度帶入數(shù)據(jù)可得：=100%=100%=78.7%ABS21454.72284mmmmmm3

27、沖壓設備的確定3.1 計算沖壓力計算沖裁力的目的是為了選用合理的壓力機，設計模具以及檢驗模具的強度。壓力機的噸位必須大于所計算的沖裁力，以適應沖裁工藝的需求。一般可按下公式計算： （3-LtFP1） 式中 FP-沖裁力（N）； L-沖裁周邊長度（mm）； t-沖裁料厚(mm)； b- 抗剪強度（MPa）；3.1.1 沖裁力的計算沖裁力計算 按上式：LtF落式中： F沖裁力（N）； L工件外輪廓周長（mm）； T材料厚度（mm），t=1mm； 材料抗剪強度（MPa）。由查表，。560MPa根據(jù)零件圖可算輪廓長度包含側(cè)刃切邊線的長度、沖孔線的長度、切槽、以及最后切斷的兩直邊的長度，總長約 L=31

28、9mm則 3191560178.6FmmmmMPakN3.1.2 卸料力的計算卸料力： =KX =8.93KN （3-2）1F178.6式中 -卸料力（N）；1F -沖裁力（N）；FKX -卸料系數(shù)，查沖壓模具簡明設計手冊表，取 K=0.05。3.1.3 彎曲力的計算按近似壓彎力公式 = （3-F2b0.6KBtRt3）式中 自由彎曲力（KN）；2F B彎曲件的寬度，B =19mm；R彎曲件的內(nèi)彎半徑，R =1mm 和 12mm；材料的強度極限，取 700MP；bK安全系數(shù)，一般K取 1.3；兩處彎曲力分別為：20.6 1.3 19 1 7005.21 1FKN 230.6 1.3 19 17

29、000.81 12FKN3.1.4 總沖裁力的計算沖裁時，壓力機的公稱壓力必須大于或等于各沖裁工藝力的總和 =+總FF1F2F3F式中：沖裁力 =178.6KN，卸料力=8.93KN，彎曲力F1F=5.2KN、=0.8KN，則:2F3F=193.53kN總F3.2 壓力機的選擇壓力機的選擇依總的沖裁力的 1.3 倍為參考。通過查找設計手冊選取公稱壓力為400kn 的壓力機，壓力機型號為 J23-40。表 3-1 為壓力機 J23-40 技術(shù)參數(shù)4：表 3-1 壓力機型 號J23-40公稱壓力/kN400滑塊行程/mm65最大閉合高度/mm330閉合高度調(diào)節(jié)量/mm65墊板厚度65模柄孔尺寸（直

30、徑 mm深度 mm）5070前后460工作臺尺寸左右7004 模具工作零件的尺寸設計沖裁件的尺寸精度取決于凸，凹模刃口部分的尺寸。沖裁的合理間隙也要靠凸，凹模刃口部分的尺寸來實現(xiàn)的保證。正確地確定刃口部分尺寸是相當重要的。4.1 沖裁間隙4.1.1 沖裁間隙對沖裁工藝的影響一 間隙對沖壓力的影響6試驗表明，間隙對沖壓力有明顯的影響，特別是對卸料力的影響更為顯著。隨著間隙的增大，材料所受的拉應力增大，容易斷裂分離，因此沖裁力減??；但若繼續(xù)增大間隙，因裂紋不重合，沖裁力下降緩慢。由于間隙增大，使光亮帶變窄以及材料的彈性變形，使落料件尺寸小于凹?？卓诔叽?，沖孔尺寸大于凸模尺寸，因而使卸料力、推件力或

31、頂件力隨之減小。二 間隙對模具壽命的影響模具壽命分為刃磨壽命和模具總壽命。刃磨壽命是用兩次刃磨之間的合格沖件數(shù)表示。總壽命是用模具失效為止的總的合格沖件數(shù)表示。模具失效的形式一般有：磨損、變形、崩刃、折斷和漲裂7。沖裁過程中模具與材料的接觸壓力隨間隙的減小而增大，這不僅使得模具的磨損速度加快，而且還會引起刃口的壓縮疲勞破壞，使之崩刃。此外，小間隙還會產(chǎn)生凹模脹裂，小凸模折斷，凸、凹模相互啃刃等異常損壞。因此，為了提高模具壽命，一般需要選用較大間隙。若采用小間隙，就必須提高模具硬度、精度，減小模具粗糙度值，提供良好潤滑，以減小磨損。三 間隙值的確定掌握查表法。4.1.2 沖裁間隙的選擇通過查表得

32、：間隙值，min0.17Zmax0.20Z4.2 凸、凹模刃口尺寸計算4.2.1 凸、凹模刃口尺寸計算原則1) 落料件的尺寸取決于凹模尺寸，沖孔件的尺寸取決于凸模尺寸。因此，設計落料模時，以凹模為基準，間隙取在凸模上，設計沖孔模時，以凸模為基準，間隙取在凹模上8。2) 考慮到?jīng)_裁時凸，凹模的磨損，在設計凸，凹模刃口尺寸時，對基準件刃口尺寸在磨損后增大的，應取工件尺寸公差范圍內(nèi)較小的數(shù)值。對基準件刃口尺寸在磨損后減小，應取工件尺寸公差范圍內(nèi)較大的數(shù)值，在凸，凹模磨損到一定程度的情況下，仍能沖出合格的零件。3) 確定模具刃口制造公差時，要既能保證工件的精度要求，又能保證有合理的間隙數(shù)值，一般模具制

33、造精度比工件精度高 3-4 級4.2.2 沖裁凸、凹模刃口尺寸計算在所有的尺寸中，屬于 A 類尺寸的有：、；00.521900.623500.431200.33屬于 B 類尺寸的有：、；0.20080.3607屬于 C 類尺寸的有：190.3注：凸?；虬寄Ｄp后將會增大的尺寸第一類尺寸 A。凸?；虬寄Ｄp后將會減小的尺寸第二類尺寸 B。凸模或凹模磨損后會基本不變的尺寸第三類尺寸 C。其中，x 為磨損系數(shù)。查表得：工件精度 IT10 級以上 x=1工件精度 IT1-IT13 x=0.75工件精度 IT14 x=0.5本工件取 IT14 級精度，故，x=0.5。具體計算如表 5-3。表 5-3 工

34、作零件刃口尺寸計算4.3 彎曲工作部分尺寸計算彎曲時，U 形件的彎曲，必須選擇適當?shù)拈g隙，間隙的大小對于工件質(zhì)量和彎曲力的大小有很大的影響。間隙越小，彎曲力越大。間隙過小，會使工件壁變薄，并降低凸模壽命。間隙過大，則回彈較大，還會降低工件的精度9。彎曲時，間隙值利用公式計算。 （4-1）)1 (2ntZ式中 彎曲凸、凹模的單面間隙；2Z t材料的公稱厚度； n因數(shù)，與工件的彎曲高度和彎曲線長度有關(guān)，查表，取 0.05。代入公式可得：。(1)1 1.051.052Ztn 彎曲件標注的為外形公差，應計算模具的凹模尺寸，凸模根據(jù)單面間隙配作。尺寸類型公稱尺寸公式計算后尺寸190.381)2/1min

35、(CCj190.07500.52190.13018.7400.62350.16034.6900.43120.11011.78落料00.33)4/1(0)max(xAAj0.0802.850.200800.058.1沖孔0.36070)4/1()min(xBBj00.097.18取彎曲凸、凹模的制造公差為 IT17、IT18,查表得： 021. 0凸033. 0凹4.4 凸、凹模的機構(gòu)設計與分析凹模常用的固定方法如下圖所示。圖a用螺釘、銷釘固定在下模座上。圖b、c采用（H7/r6）直接壓入固定板中，其中圖c常用于硬質(zhì)合金模。圖d是小批或快換凹模。通過分析，選用圖 a 所示的方式直接將凹模固定于下

36、模座。沖裁凹模的刃口形式有直刃口和斜刃口兩種。選用刃口形式時，主要應根據(jù)沖裁件的形狀、厚度、尺寸精度以及模具的具體結(jié)構(gòu)來決定，其刃口形式見下表。表 4-1 刃口形式的種類10刃口型式序號簡圖特點及應用1刃口為直通式，強度高，修模后刃口尺寸不變。用于沖裁大型或精度要求較高的工件，模具應安裝反向頂出裝置，不適用于推件結(jié)構(gòu)。直刃口2刃口強度高，修模后刃口尺寸不變。凹模內(nèi)易積存材料，在間隙小時刃口直壁部分磨損較快。用于沖裁形狀復雜或精度要求較高的場合。 a) b) c) d)3特點與序號 2 的相同，其刃口下部擴大部分加工較 2 容易，但強度較 2 略差。用于沖裁形狀復雜、精度要求較高的中小型沖件。4

37、凹模硬度較低，一般為 40HRC 左右，可用手錘敲擊刃口外側(cè)斜面以調(diào)整沖裁間隙。用于沖裁薄而軟的金屬或非金屬。1刃口強度較差，修模后刃口尺寸略有增大。凹模內(nèi)不積存材料，刃口內(nèi)壁磨損速度慢。用于沖裁形狀簡單、精度要求不高的零件。斜刃口2特點同序號 5，加工較 5 容易，常用于沖裁形狀較復雜精度要求較低的沖裁件。首先沖孔凸模由兩部分組成：一是工作部分，用以成行沖件；二是安裝部分，用來使凸模正確的固定在模座上。綜合考慮并結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設計成階梯式的，采用線切割機床加工，與凸模固定板的配合按。56 mH其總長 L 可按公式計算： = （4-2）123Lhhhh3030252 mm8

38、7mm式中： 凸模的長度；Lmm凸模固定板的厚度；1hmm 卸料彈性元件的安裝高度；2hmm 凸模深入卸料板的長度。hmm通過分析計算，最終確定的凸、凹模的機構(gòu)如圖 4-1、4-2、4-3 所示： 圖 4-1 沖孔凸模圖 4-2 彎曲凸模圖 4-3 凹模4.5 側(cè)刃的設計作用原理：作用原理：在條料側(cè)邊沖切一定形狀缺口以確定步距。特點：用側(cè)刃限定進距準確可靠，保證有較高的送料精度和生產(chǎn)率，其缺點是增加了材料消耗和沖裁力。應用：應用：用于送料精度和生產(chǎn)率要求較高；不能采用上述擋料形式；工位數(shù)較多的級進模以及沖裁件側(cè)邊需沖出一定形狀，由側(cè)刃一同完成的場合。結(jié)構(gòu)分類：結(jié)構(gòu)分類：側(cè)刃按照工作端面形狀分為

39、平直形和臺階形，臺階形多用于沖裁 l mm以上較厚的材料。沖裁前凸出部分先進人凹模導向，可以避免側(cè)壓力對側(cè)刃的損壞。側(cè)刃按照工作斷面的形狀可分為長方形側(cè)刃和成形側(cè)刃。長方形側(cè)刃結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，但刃口尖角磨損后，在條料被沖去的一邊會產(chǎn)生毛刺，影響送料精度。成形側(cè)刃，產(chǎn)生的毛刺位于條料側(cè)邊凹進處，可克服上述缺點，但制造較難，沖裁廢料較多。對于尖角側(cè)刃，其優(yōu)點是節(jié)約材料，但每一進距需把條料往后拉，以后端定距，操作不如前者方便。設計要點：設計要點：側(cè)刃凸模及其凹模按沖孔模的設計原則，凹模按側(cè)刃凸模配制，取單面間隙。側(cè)刃長度s原則上等于送料步距，但對長方型側(cè)刃和側(cè)刃與導正銷兼用的模具，其長度s=步距

40、公稱尺寸(0.050. 10) mm，側(cè)刃斷面寬度B=6 10 mm。側(cè)刃制造公差，一般取0. 02mm。本設計為級進模，材料厚度較薄，應采用彈性卸料裝置，利用導料板進行導料，利用成形側(cè)刃進行定距。5 沖裁模主要零件的設計與標準的選用5.1 導料零件作用：用來保證條料的正確送進及在模具中的正確位置。分類：導料零件用于確定條料的送進方向；常見導料零件包括導料板、導料銷及保證條料緊靠導料板一側(cè)送 進的側(cè)壓裝置，其具體結(jié)構(gòu)形式、特點應用見下表。表 5-1 常見導料零件12零件名稱導料方式常見類型應用場合整體式與剛性卸料板配合使用，常用于簡單模和級進模導料板兩塊導料板分別置于條料的兩側(cè)分開式與剛性卸料

41、板、彈性卸料均可配合，應用較廣固定式導料銷兩個導料銷同時使用，且位于條料的一側(cè)，通常前后送料導料銷位于左側(cè)；左右送料位于后側(cè)活動式應用靈活廣泛，常用于簡單模和復合模中簧片式結(jié)構(gòu)簡單，側(cè)壓力小，用于薄料彈簧式側(cè)壓力較大，可用于厚料側(cè)壓裝置常位于一側(cè)的導料板中，以保證條料在送進過程中始終與另一側(cè)的導料板貼合壓板式側(cè)壓力大而且均勻，常用于單側(cè)刃的級進模中本次設計中選用比較常用的分開式導料板，選用45制造，導向面及上、下表面的表面粗糙度應達到Ra1.6 0.8um。5.2 標準模架通常所說的模架是由上模座、下模座、導柱、導套四個部分組成，一般標準模架不包括模柄。模架是整副模具的骨架，它是連接沖模主要零

42、件的載體。模具的全部零件都固定在它的上面，并承受沖壓過程的全部載荷。模架的上模座和下模座分別與沖壓設備的滑塊和工作臺固定。上、下模間的精確位置，由導柱，導套的導向來實現(xiàn)。根據(jù)模架的導向機構(gòu)摩擦性質(zhì)的不同，模架分為滑動和滾動導向模架兩大類。每類模架中，由于導柱的安裝位置和導柱數(shù)量不同，又分為多種模架形式。沖?；瑒訉蚰＜苡袑菍е＜堋⒑髠?cè)導柱模架、后側(cè)導柱窄型模架、中間導柱模架、中間導柱圓形模架、四導柱模架（如下圖所示）；沖模滾動導向模架有對角導柱模架、中間導柱模架、四導柱模架、后側(cè)導柱模架。滑動導向模架的導柱、導套結(jié)構(gòu)簡單，加工、裝配方便，應用最廣泛（各類模架的主要特點和應用場合見下表）；滾

43、動導向模架在導套內(nèi)鑲有成行的滾珠，導柱通過滾珠與導套實現(xiàn)有微量過盈的無間隙配合，（一般過盈量為0. 010. 02mm），因此，這種滾動模架導向精度高，使用壽命長，運動平穩(wěn)。通過分析，工件的排樣圖，利用后側(cè)導柱窄形模架。如下圖的c所示：圖5-2 常見的模架Fig. 5-2 common mold frame本設計中，根據(jù)分析選用后側(cè)導柱模架，能夠滿足生產(chǎn)的需要。5.3 模柄及固定零件模柄及固定零件模具的連接與固定零件有模柄、固定板、墊板、銷釘、螺釘?shù)?。這些零件大多有國家準，設計時可按國家標準選用。模柄13作用：將上模固定在壓力機的滑塊上。要求：模具的壓力中心與模柄中心線重合。應用：常用于 10

44、00KN以下的中小型模具上。類型及應用場合：旋入式：下圖 a）所示，通過螺紋與上模座連接，為防止松動，常用防轉(zhuǎn)螺釘緊固。這種模柄裝拆方便，但模柄軸線與上模座的垂直度較差，多用于有導柱的小型沖模。壓入式：下圖b）所示，它與模座孔采用過渡配合H7/m6，并加銷釘防轉(zhuǎn)。這種模柄可較好保證軸線與上模座的垂直度。適用于各種中、小型沖模，生產(chǎn)中最常用。凸緣式：下圖c）所示，用3 4個螺釘固定在上模座的窩孔內(nèi)，模柄的凸緣與上模座的窩孔采用H7/js6過渡配合。多用于較大型的模具。槽型模柄和通用模柄：下圖d）、e）所示，均用于直接固定凸模，也稱為帶模座的模柄，它更換凸模方便，主要用于簡單模。圖5-4 模柄結(jié)構(gòu)

45、Fig. 5-4 die structure handle模柄的選用：根據(jù)模具的大小及零件精度等方面的要求，決定采用壓入式的模柄，根據(jù)所選壓力機的模柄孔尺寸確定模柄的直徑為40mm，與模柄孔采用間隙配合H11/dll，模柄長度小于模柄孔深度5l0mm.5.4 模具總裝圖5.5 模具模架的選擇及閉合高度的計算模架是由上、下模座、模柄及導向裝置（最常用的是導柱、導套）組成，模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并且承受沖壓過程中的全部載荷14。模架的上模座通過模柄與壓力機滑塊相連，下模座用螺釘壓板固定在壓力機工作臺面。上、下模之間靠模架的導向裝置來保持其精確位置，以引導凸模的運動，

46、保證沖裁過程中間隙均勻。上模座：L/mm=200mmHmmB/160 45下模座：L/mm200 160 50mmHmmB/導柱：d/mm L/mm=28 200導套：d/mm L/mm D/mm=28 110 42墊板的厚度定為：10mm凸模固定板的厚度定為：30卸料板厚度?。?5mm橡膠高度：30模具的閉合高度：H231mm模結(jié)論到現(xiàn)在，經(jīng)過三個月的畢業(yè)設計終于可以畫上一個句號了。但是現(xiàn)在回想起來做畢業(yè)設計的整個過程，頗有心得，其中有苦也有甜，不過樂趣盡在其中，從中也學到了不少知識，尤其是注塑模具設計方面的。畢業(yè)設計不僅是對前面所學專業(yè)知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。下面我對

47、整個畢業(yè)設計的過程做一下簡單的總結(jié)。第一，接到任務以后進行選題。選題是畢業(yè)設計的開端，選擇恰當?shù)?、感興趣的題目，這對于整個畢業(yè)設計是否能夠順利進行關(guān)系極大。我自己結(jié)合自己今后的工作方向和興趣所在，選取了沖壓模具設計這一塊。第二，題目確定后就是找資料了。查資料是做畢業(yè)設計的前期準備工作，好的開端就相當于成功了一半。通過到圖書館、網(wǎng)上查找資料，既方便又快捷。特別是通過圖書館的超星圖書搜尋資料，十分方便。這使我在短暫的時間內(nèi)就找到了許多沖壓模具設計方面的資料。第三，通過上面的過程，已經(jīng)積累了不少資料，對所選的題目也大概有了一些了解，這一步就是在這樣一個基礎上，綜合已有的資料來更透徹的分析設計題目，對

48、所設計工件進行了詳細的工藝分析和工藝方案的確定。第四，完成工藝分析和方案確定后，便開始進行主要的工藝計算，模架的設計、導向和卸料機構(gòu)的設計等第五，當做完上面幾步后，就可以進行主要零部件的計算和設計了。在設計主要零部件的時候也遇到了不少問題，如一些尺寸不合理等。當主要零件基本確定完后，便開始在電腦上繪制總裝圖，在畫圖的過程中在來不斷發(fā)現(xiàn)問題和修正問題。就這樣不斷的修正和完善，直到所有零部件的最終確定。第六，完成總裝圖和主要零件圖的繪制。在這個過程中，我又重新溫習了制圖方面的知識和 CAD 的使用技巧等。同時，也得到了老師和同學的指點。最后，就是完成說明書的撰寫。本次設計就這樣一步一步的完成了。在

49、這次設計中，我也學到了許多沖壓模具設計方面的知識，以及查找資料的能力。自己獨立完成一份設計后的心情是十分自豪的，因為自己從中學到了知識，同時也提高了自己的動手能力和團結(jié)協(xié)作意識，這對我們今后走上工作崗位是非常重要的?？傊?，通過這次設計我得出一個結(jié)論：知識必須通過應用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認為只有到真正會用的時候才是真的學會了。在此要感謝我的指導老師對我悉心的指導，感謝老師給我這樣的機會鍛煉。在整個畢業(yè)設計過程中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手

50、的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中的探索的艱難和成功的喜悅。雖然本次還不是很完善，但是在設計過程中所學到的東西是這次畢業(yè)設計的最大收獲和財富，這將使我終身受益。致謝經(jīng)過一個月的時間我的畢業(yè)設計終于完成了。在這其中不僅是我的工作，更是對我三年來我所學習課程的的一次總結(jié)，從一開始接到設計任務書到完成，我無不感謝幫助我的老師和同學們，他們不僅幫我查找資料而且?guī)臀也檎椅以谠O計中出現(xiàn)的錯誤，及時的提醒我要時刻要注意的問題。如果沒有他們的幫助和支持我的這份畢業(yè)設計是不可能完成的，更不可能在怎么短的時間內(nèi)完成的，在此再次對他們表示衷心的感謝！三年來老師的教導在這次畢業(yè)設計中充分表現(xiàn)了出來，沒有老師們?nèi)杖找?/p>

51、夜的辛苦工作，我是不可能掌握那么多的知識和做人的道理的，老師對我的恩惠我是永遠不能忘記的，它將陪伴著我走過我的人生長途。因為這是在其他地方學不到的東西是用金錢無法比擬的。在生活中老師們教了許多課堂上學不到的知識，這不僅增加了我的知識面更激發(fā)了我要創(chuàng)造夢想，實現(xiàn)夢想的激情。此次畢業(yè)設計的順利完成,我要感謝我的指導教師張九強,從一開始耐心細致的講解,以及給我提供一些相關(guān)的材料,可以說,沒有張老師這位負責的指導老師,我的畢業(yè)設計也不可能這樣順利的完成, 張老師非常關(guān)注我的設計,而且在他很忙的情況下還對我進行指導,不時地給我提出修改的意見。同時還要感謝三年當中對我進行教育的各位老師,沒有他們的培養(yǎng)也不

52、可能有今天的我。通過三年課程的認真學習，使我在此基礎上利用所學東西順利進行并完成了設計。 在大學生活快要過完的時候，真是有太多的話要講了，三年的時間很快就要過去了有太多的故事讓人留戀，在此非常的感謝張老師在百忙中抽出時間對我的畢業(yè)設計進行指導和修改，也感謝三年來所有的任科老師。由于時間倉促，加上我個人能力有限，設計中難免有不足之處還請各位指導老師進行批評指正，最后祝愿各位老師：全家歡樂！工作順利！參考文獻1 張超英.沖壓模具與制造.北京：化學工業(yè)出版社 2003.6.2 羅學科.模具識圖與制圖.北京：化學工業(yè)出版社 2003.6.3 韓洪濤.機械制造技術(shù).北京：化學工業(yè)出版社 2003.7.4

53、 萬本善.實用沖模結(jié)構(gòu)圖解與沖壓新工藝詳圖及常用數(shù)據(jù)速查速用手冊北京：科大電子出版社 2004.8.5 李銘杰.沖模設計應用實例. 北京：機械工業(yè)出版社 2003.8.6 王立剛.沖模設計手冊 . 北京：機械工業(yè)出版社 2002.5.7 郭書彬.最新沖壓新工藝新技術(shù)與沖模設計圖集及典型疑難實例應用手冊. 北京：機械工業(yè)出版社 2003.9.8 王芳.冷沖壓模具設計指導. 北京：機械工業(yè)出版社 1998.10.9 李奇，江瑩模具構(gòu)造與制造. 北京：青華大學出版社.2004.8.10 王秀鳳.冷沖壓模具設計與制造.北京：航空航天大學出版社 2005.4.11 成虹.沖壓工藝與模具設計.北京：高等教育出版社 2006.7.12 楊玉英，崔令江.實用沖壓工藝及模具設計手冊.機械工業(yè)出版社 2005.1.13 彭建生.模具設計與加工速查手冊. 北京：機械工業(yè)出版社 2005.7.14 徐政坤.沖壓模具及設備. 北京：機械工業(yè)出版社 2005.1.15 Saim Dinc, et al., Fundamental Design Issues of Brush Seals for Industrial Applications, J. of Turbomachinery, Vol.124, 2002, 293-300