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外文資料與中文翻譯
外文資料：
Analysis on The Factors of Impacting on The Life of Stamping Die
REN Hai-dong．YU Ling
Abstract：Stamping is a wide range of material processing methods，stamping die is equipment to achieve the important parts of theprocessing，whose life directly afects quality an d cost ofthe product．This article analyzes to its influencing factors，finding a method tosolveproblems，andimprovethelifeof stamping die．
Keywords：Samping die；life；Infl uencing facto
Is the use of stamping presses installed in the die pressure on the material to produce plastic deformation or separation in order to obtain the parts needed for a pressure processing method. In industrial production, especially in household appliances, automotive, aerospace and engineering fields such as instrumentation is widely available. The die is the realization of this important technology components and equipment for processing. Die as a result of a long cycle of production and processing, the use of the high cost of materials, manufacturing costs in product cost of production occupies a significant proportion, therefore, to improve the life of stamping dies is very important. Through the use of molds, for various reasons can not be a reproduction of the red pieces of qualified, could no longer be repaired, which is commonly referred to as die failure. Die life by various forms of limitations expired, common are: wear failure, failure deformation, fracture failure and failure, such as bite wounds. Stamping processes, as well as due to different working conditions of the different effects of stamping die failure are many factors, but the same factors may also bring some form of failure. In this paper, an analysis of its influencing factors, possible solutions to the problem in order to achieve the purpose of die life.
1 Mold Design
Mold design, including structural design and parts design. The structure of mold not only affects the quality of parts produced to determine the productivity of enterprises and processing methods, but also to improve the life of mold also has a key role. Therefore, before designers to make full preparations to meet the production tooling to optimize the structure at the same time.
1.1 Parts of Product Design
Reasonable product design will help improve the life of mold. If the product has a cusp, or fillet radius is too small, the design of the edge will die due to stress concentration and cracking. Without prejudice to the structure and function of products, we can change the design of some of its unreasonable.
1.2 Die Structure Design
Reasonable structure can improve the die life. For example, in Die, the direction to improve the convex and concave stamping die in the course of the relative stability, thus ensuring the mold space at a reasonable framework of blanking blanking. And the reasonableness of blanking clearance and stability to improve die life is an important measure. Accurate reduced-oriented relationship between the relative movement of the wear and tear of parts and components to avoid the convex, concave die as a result of unreasonable gap a "bite injuries" and other forms of failure. Particularly in the Fine Blanking Die, the high-precision mold-oriented institutions is to ensure that the structural design of an important guarantee for success. Therefore in order to improve the life of mold, the form must be the right choice and guide precision-oriented. The choice of orientation should be higher than the accuracy of convex and concave mold with precision. For more blanking punch, punch in a number of large difference in diameter, there is a difference and close the case that if a small and a long punch, then easily lead to instability or break. We can punch arranged in Figure 1 (a) ladder-style in order to increase its stiffness. Punching holes for the need to increase the punch guide in order to enhance the strength of punch, which is to ensure the normal work of stamping dies to the premise. Which can increase many-oriented approach, to be used in Figure 1 (b) shown in the front and the entire process-oriented and other-oriented.
Figure 1 (a) ladder layout punch 1 (b) punch-oriented
Accurate calculation of the process can also increase mold life. Such as discharge power and the calculation of stroke. If we are not allowed to easily spring fatigue fracture or failure. Die on a high degree of calculation, as well as the choice of press and reasonable manner and location-oriented institutions can effectively improve the die life. Modulus of continuity for the design and layout of the ride side of the calculation of size is also crucial.
1.3 Die gap
Stamping dies when space is the convex, concave die size difference between the horizontal edge. Gap on the impact of a large die life is a stamping process and die design of an extremely important issue. Convex, concave die gap size of a direct impact on product quality and mold the life space is too large or too small will cause the edge passivation or wear and tear (as shown in Figure 2). Die materials drop to die later, punch to punch prevail, and these two dimensions has been the impact of space. The experimental results show that the thickness of the gap below 2 percent, prone punch damage, space for more than 6%, there had been errors in parts size. Gap in the thickness of 4% ~ 5%, the effect of blanking good stability. Die gap, therefore the correct choice is to ensure that an important way to die life. At present, the choice of space data in addition to investigations, the most by the actual experience.
(a) gap is too small (b) a reasonable gap (c) gap is too large
Figure 2 gap on the impact of stampings
2 Die Manufacturing
Mold manufacturing process design is reasonable, to ensure that mold is an important way of life. Most of mold manufacturing parts of the process can be carried out in accordance with the normal, but there are special requirements for spare parts or spare parts for local processing, will need to have some special methods.
2.1 Mechanical Rough
Material machining accuracy of the assembly of the mold affects accuracy, it will directly affect the mold of parallelism, perpendicularity and coaxiality. In addition, the marks left rough, worn, are prone to stress concentration sites, but also occurred in the early fatigue cracks and the local.
2.2 Heat Treatment
Heat Treatment in the manufacture of stamping die plays a very important role, in spite of different types and different structure of mold, the use of different steel products, or using different machining and processing of shape, but they need to use heat treatment process to obtain a higher hardness and wear resistance, as well as other mechanical properties required. In general, the die service life and quality of products produced to a large extent depends on the quality of heat treatment processing. Thus, in die manufacturing, and continuously improve the skill level of heat treatment, a reasonable template to improve the performance of internal organization and working methods, it is particularly important. Heat treatment time and temperature is an important factor, because of the time in different temperatures, heat treatment may constitute a different form, the main annealing, normalizing, quenching and tempering, and carburizing, nitriding, carbonitriding, etc.. For example, in the blanking die, because people punch wedge material is the work of more serious wear and tear parts, so the hardness should be greater in general for the HRC 60 ~ 63, die for the HRC 57 ~ 60, this kind of hardness than the two , or die punch hardness is higher than the longer die life.
3 Die Assembly and Debugging
Assembly is the key to mold production process. A direct impact on the quality of the die assembly of the quality of parts, dies and the life of the state of the technology. Die assembly includes two aspects:
(1) good parts of each machining process in accordance with requirements of drawings assembled into a general assembly and assembly;
(2) in the assembly process as part of the processing work. Die in the assembly as an example, the technical requirements is to ensure consistency blanking gap and ensure the accuracy of direction-oriented institutions, as well as the movement to ensure that all relevant pieces of die design in accordance with strict technical parameters. This is a debugging tool to ensure a successful and smooth conduct of the production protection, but also to ensure that an important factor in mold life. In recent years, with the development of the production, users are vulnerable to damage parts of the swap request, so that users die at the scene of the rapid replacement of damaged parts. Die before the test mode, it should also be designed in strict accordance with the technical parameters of the model to select press. It is closely related to the length of die life. Press the stiffness, precision, crucial parameters such as tonnage. Press one of the stiffness of stiffness by the bed, transmission stiffness and rigidity of three parts-oriented, if less stiffness, load and unloading end, the die gap, great changes will happen, it will affect the accuracy of stamping parts and mold life. Die after assembly, must be red and adjust the test can be used for production. In order to protect the mold, the first time in debugging, it is necessary to pay attention to the use of paper or aluminum, as well as cold-rolled plate red test. To ensure that edge punch die edge into the depth of the scope of a reasonable (usually for a material thickness). Stamping die so red when the level of stress and wear and tear will be minimal, and fully protect the convex and concave mold, increased die life. The purpose of debugging and the task is: to die out not only qualified stampings, security and stability but also put into production use. Should be based on examination of stamping defects, analysis of its causes and try to solve them. Some bending, deep drawing and flanging, etc. so that the deformation of sheet metal dies, stamping parts, when the shape of complex or high accuracy, it is difficult to accurately calculate the deformation of the former size and shape of the rough. For this type of stamping parts, although the relevant references are rough calculation methods and formulas, but the impact of plastic deformation as a result of many factors, calculated from the size and needs of different size. In the actual production in order to obtain more accurate size, often determined through experiments. Red in the test set to adjust the size of blank.
4 Conclusion
Stamping die life impact of a number of factors, from the above analysis we can see from the mold design to the use of the entire process can improve the die life. Practice has proved that the rational design of die structure and the shape of the die using the appropriate manufacturing processes, heat treatment process, so that die in the normal conditions, can increase the mold life.
References:
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Agency. 2006.
[3]Xiaopei.wang. Stamping Manual [M]. Beijing: Mechanical Industry Press, 2006.
中文翻譯：
影響沖壓模具壽命的因素分析
任海東，于玲
摘要：沖壓成形是一種應(yīng)用廣泛的材料加工方法，沖壓模具是實(shí)現(xiàn)零件加工的重要工藝裝備，它的使用壽命直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和成本。對(duì)模具壽命的影響因素加以分析，找出解決問(wèn)題的方法，從而達(dá)到提高模具壽命的目的。
關(guān)鍵詞：沖壓模具：壽命；影響因素
沖壓是利用安裝在壓力機(jī)上的沖模對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需要的零件的一種壓力加工方法。它在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是在家用電器、汽車、航空以及儀器儀表等工程領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。而沖模就是實(shí)現(xiàn)這一零件加工的重要工藝裝備。由于模具的生產(chǎn)加工周期長(zhǎng)，使用的材料費(fèi)用高，制造成本在產(chǎn)品生產(chǎn)成本中占有相當(dāng)大的比例，因此，提高沖壓模具的壽命是非常重要的。模具經(jīng)過(guò)使用，由于種種原因不能再生產(chǎn)出合格的沖件，也不能再修復(fù)，這種情況一般稱為模具失效。模具壽命受各種失效形式的限制，常見(jiàn)的有：磨損失效、變形失效、斷裂失效及啃傷失效等。由于沖壓工序不同以及工作條件的不同，影響沖壓模具失效的因素很多，而同一種因素也可能帶來(lái)幾種失效形式。本文對(duì)其影響因素進(jìn)行分析，找出解決問(wèn)題的方法，從而達(dá)到提高模具壽命的目的。
1 模具設(shè)計(jì)
模具設(shè)計(jì)包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和零部件設(shè)計(jì)。模具的結(jié)構(gòu)不僅能影響到所生產(chǎn)零件的質(zhì)量，決定企業(yè)的生產(chǎn)效率和加工方式，而且對(duì)提高模具的使用壽命也具有關(guān)鍵的作用。因此設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)之前，要做好充分的準(zhǔn)備工作，在滿足生產(chǎn)的同時(shí)盡可能優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)。
1．1 零件產(chǎn)品設(shè)計(jì)
合理的產(chǎn)品設(shè)計(jì)有利于提高模具的壽命。如果產(chǎn)品具有尖角，或圓角半徑太小，所設(shè)計(jì)的凹模刃口就會(huì)因應(yīng)力集中而開(kāi)裂。在不影響產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和功能的前提下，我們可以改變其一些不合理的設(shè)計(jì)。
1．2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
合理的結(jié)構(gòu)可以提高模具的壽命。例如在沖裁模中，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)提高了凸、凹模在沖壓過(guò)程中的相對(duì)穩(wěn)定性，從而保證模具在合理的沖裁間隙范圍內(nèi)進(jìn)行沖裁。而沖裁間隙的合理性及穩(wěn)定性正是提高模具壽命的重要措施。精確的導(dǎo)向減少了有相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的零部件的磨損，避免了凸、凹模由于間隙不合理出現(xiàn)“啃傷”等失效形式。尤其在精密沖裁模中，高精度的
導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是確保模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成功的重要保障。因而為了提高模具的壽命，必須正確選擇導(dǎo)向形式和導(dǎo)向精度。導(dǎo)向精度的選擇應(yīng)高于凸、凹模的配合精度。對(duì)于多凸模沖裁，在幾個(gè)凸模直徑相差較大，相距又很近的情況下，如果小凸模細(xì)小而又較長(zhǎng)，則容易造成失穩(wěn)或折斷。我們可以把凸模布置成如圖1(a)階梯式的，以增加其剛度。對(duì)于小孔沖裁，必須增加對(duì)凸模的導(dǎo)向，以提高凸模的強(qiáng)度，這是保證沖壓模具能正常工作的前提。其中能增加導(dǎo)向的方法很多，可采用如圖1(b)所示的前端導(dǎo)向和全程導(dǎo)向等。
準(zhǔn)確的工藝計(jì)算也可以提高模具的壽命。如卸料力及行程的計(jì)算。若計(jì)算不準(zhǔn)，容易造成彈簧的疲勞斷裂或失效。對(duì)合模高度的計(jì)算以及壓力機(jī)的選擇，合理的定位方式及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等，都可以有效地提高模具的使用壽命。對(duì)于連續(xù)模排樣的設(shè)計(jì)和搭邊尺寸的計(jì)算也至關(guān)重要。
1．3 模具間隙
模具間隙是指沖壓時(shí)凸、凹模刃口橫向尺寸之差。間隙對(duì)模具壽命的影響很大，是沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)極其重要的問(wèn)題。凸、凹模間隙的大小直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和模具的使用壽命，間隙過(guò)大或過(guò)小都會(huì)使刃口鈍化或磨損(如圖2所示)。沖裁模中落料一般以凹模為準(zhǔn)，沖孔以凸模為準(zhǔn)，而這兩個(gè)尺寸又受到間隙的影響。實(shí)驗(yàn)表明，間隙在板厚的2％以下時(shí)，凸模容易發(fā)生損壞，間隙在6％以上時(shí)，制件尺寸出現(xiàn)誤差。間隙在板厚4％ ～5％時(shí)，沖裁穩(wěn)定效果好。因此正確選擇模具間隙，是保證模具壽命的重要途徑。目前，間隙的選擇除了查資料以外，大部分靠實(shí)際經(jīng)驗(yàn)獲得。
2 模具制造
模具制造工藝設(shè)計(jì)的合理性，也是保證模具壽命的重要途徑。大部分模具零件的制造可以按正常的工藝進(jìn)行，但對(duì)有特別要求的零件或零件局部加工，就需要有一定特殊的方法。
2．1 機(jī)械粗加工
材料的加工精度對(duì)模具的裝配精度有很大的影響，將直接影響模具的平行度、垂直度和同軸度。另外，粗加工留下的刀痕、磨痕，都是容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位，也是早期產(chǎn)生裂紋和發(fā)生疲勞的地方。
2．2 熱處理
熱處理在沖壓模具的制造中起著很重要的作用，盡管不同類型及不同的結(jié)構(gòu)模具，使用不同的鋼材，或采用不同的機(jī)械加工及加工成形，但都需要用熱處理的加工方法，使其獲得較高的硬度和耐磨性，以及其他所要求的力學(xué)性能。一般來(lái)說(shuō)，沖模的使用壽命及生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量，在很大程度上取決于熱處理加工質(zhì)量．因此，在沖模制造中，不斷提高熱處理的技術(shù)水平，合理的改進(jìn)模板內(nèi)部組織和性能的工作方法，就顯得格外的重要。時(shí)間和溫度是熱處理的重要因素，由于時(shí)間溫度的不同，可構(gòu)成不同的熱處理形式，其主要有退火、正火、淬火、回火和滲碳、滲氮、碳氮共滲等。比如在沖裁模中，由于凸模楔人材料，是磨損比較嚴(yán)重的工作零件，所以其硬度應(yīng)大些，一般為HRC 60～63，凹模為HRC 57～60，這樣比兩者硬度樣，或凹模硬度高于凸模的模具壽命更長(zhǎng)一些。
3 模具裝配及調(diào)試
裝配是模具生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序。沖模裝配質(zhì)量直接影響制件的質(zhì)量、沖模的技術(shù)狀態(tài)和使用壽命。沖模的裝配工作包括兩方面的內(nèi)容：
(1)將每個(gè)加工好的零件按圖紙工藝要求裝配成組合件及總體裝配；
(2)在裝配過(guò)程中進(jìn)行的一部分加工工作。以沖裁模的裝配為例，其技術(shù)要求是保證沖裁間隙一致性，保證導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向精度，以及保證各相關(guān)運(yùn)動(dòng)件能夠按照模具設(shè)計(jì)的技術(shù)參數(shù)嚴(yán)格進(jìn)行。這是保證模具調(diào)試成功及生產(chǎn)能夠順利進(jìn)行的保障，也是確保模具壽命的重要因素。近年來(lái)，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，用戶對(duì)易損壞零件提出了互換要求，以便用戶在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)模具損壞零件的迅速更換。模具在試模前，還應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的技術(shù)參數(shù)來(lái)選擇壓力機(jī)的型號(hào)。它關(guān)系到模具使用壽命的長(zhǎng)短。壓力機(jī)的剛度、精度、噸位等參數(shù)至關(guān)重要。其中壓力機(jī)的剛度是由床身剛度、傳動(dòng)剛度和導(dǎo)向剛度三部分組成，如果剛度較差，負(fù)載終了和卸載時(shí)，模具間隙會(huì)發(fā)生很大變化，將會(huì)影響到?jīng)_壓件的精度和模具壽命。模具裝配完后，必須經(jīng)過(guò)試沖和調(diào)整，才能進(jìn)行生產(chǎn)使用。為了保護(hù)模具，在第一次調(diào)試時(shí)，要注意利用紙片或鋁片以及冷軋板進(jìn)行試沖。保證凸模刃口進(jìn)入到凹模刃口的深度在合理的范圍內(nèi)(一般為一個(gè)料厚)。這樣模具沖壓時(shí)的沖壓力及磨損程度會(huì)最小，充分保護(hù)了凸、凹模，提高了模具壽命。調(diào)試的目的和任務(wù)是：使沖模不僅能沖出合格的沖壓件，而且能安全穩(wěn)定的投入生產(chǎn)使用。應(yīng)根據(jù)試沖件中出現(xiàn)的缺陷，分析其產(chǎn)生的原因，設(shè)法加以解決。有些彎曲、拉深及翻邊等使板料變形的沖模，當(dāng)沖壓件的形狀復(fù)雜或精度較高時(shí)，很難精確計(jì)算出變形前的毛坯尺寸和形狀。對(duì)于這一類沖壓件，雖然相關(guān)參考資料都有計(jì)算毛坯的方法和公式，但由于影響塑性變形的因素非常多，計(jì)算出來(lái)的尺寸和實(shí)際的需要尺寸是有差別的。在實(shí)際的生產(chǎn)中為了得到較準(zhǔn)確的尺寸，往往通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定．即在試沖調(diào)整中確定毛坯的尺寸。
4 結(jié)論
影響沖壓模具壽命的因素很多，從以上分析可以看出從模具設(shè)計(jì)到使用的全過(guò)程中，均能提高模具壽命。實(shí)踐證明，合理設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)及形狀，采用恰當(dāng)?shù)臎_模制造工藝、熱處理工藝，使模具在正常的條件下工作，均能提高模具的壽命。
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學(xué)校代碼： 序 號(hào)： 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題目： 落料、沖孔復(fù)合模 學(xué) 院： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 專 業(yè)： 年 級(jí)： 指導(dǎo)教師： 二 OO 九年 五 月 沖孔、落料復(fù)合模 1 設(shè)計(jì)要求 墊片 ： 落料 、沖孔復(fù)合模 零件名稱：墊片 材料：45 鋼 料厚：1.5mm 批量：200 萬(wàn)件/年 零件見(jiàn)圖 沖孔、落料復(fù)合模 2 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是完成墊片沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)。采用落料、沖孔工藝。設(shè)計(jì)中分析了工件的 沖壓工藝性，計(jì)算了毛坯排樣、沖壓力、刃口尺寸計(jì)算等。進(jìn)行了模具總體結(jié)構(gòu)、主要零部 件的設(shè)計(jì)，繪制了落料、沖孔復(fù)合模的模具裝配圖和零部件圖。 關(guān)鍵詞: 沖壓工藝 沖壓模具設(shè)計(jì) 裝配圖 沖孔、落料復(fù)合模 3 Abstract The graduation project is completed gasket stamping process and die design. By blanking, punching process. Parts of the design of the stamping process, calculate the rough layout, Chong pressure edge size calculation. Overall structure of a mold, the main components of the design, drawing a blanking, punching the compound die mold assembly and parts plans. Key words: Press process Press tool design assembly diagram 沖孔、落料復(fù)合模 4 目錄 一 緒論 ................................................................................................................................................................................5 二 沖壓工藝分析 ..............................................................................................................................................................5 2.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形狀分析 ..................................................................................................................................................5 2.2 產(chǎn)品尺寸、精度、粗糙度、斷面質(zhì)量分析 ..........................................................................................................6 三 沖壓工藝方案的確定 ....................................................................................................................................................6 四 墊片沖模結(jié)構(gòu)的確定 ....................................................................................................................................................7 4.1 模具的形式 ..............................................................................................................................................................7 4.2 定位裝置 ..................................................................................................................................................................8 4.3 卸料裝置 ..................................................................................................................................................................8 4.4 導(dǎo)向零件 ..................................................................................................................................................................8 4.5 模架 ..........................................................................................................................................................................8 五 沖壓工藝的計(jì)算 ............................................................................................................................................................9 5.1 排樣 ..........................................................................................................................................................................9 5.2 計(jì)算沖壓力 ............................................................................................................................................................10 5.3 計(jì)算模具的壓力中心 ............................................................................................................................................11 5.4 計(jì)算模具刃口尺寸 ................................................................................................................................................11 六 墊片復(fù)合模主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 ..............................................................................................................................12 6.1 落料凹模 ................................................................................................................................................................12 6.2：沖孔凸模長(zhǎng)度及強(qiáng)度校核 ..................................................................................................................................13 6.3 卸料裝置 ................................................................................................................................................................14 6.4 凸凹模長(zhǎng)度確定，壁厚的校核 ............................................................................................................................15 七 墊板結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) ..........................................................................................................................................................15 八 模座的設(shè)計(jì) ..................................................................................................................................................................16 8.1 模座的材料 ............................................................................................................................................................16 8.2 上模座 ....................................................................................................................................................................16 8.3 下模座 ....................................................................................................................................................................17 九 沖模閉合高度的確定 ..................................................................................................................................................18 十 其他零件的選用 ..........................................................................................................................................................19 十一 沖壓模具的安全技術(shù) ..............................................................................................................................................21 十二 沖模的安裝 ..............................................................................................................................................................21 十三 模具的動(dòng)態(tài)分析 ......................................................................................................................................................22 十四 心得與體會(huì) ..............................................................................................................................................................23 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................................................................24 沖孔、落料復(fù)合模 5 一 緒論 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展.,模具對(duì)于現(xiàn)代工業(yè)來(lái)說(shuō)是十分重要的，尤其是沖壓技術(shù)的應(yīng)用. 在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門中,幾乎都有沖壓加工生產(chǎn),它不僅與整個(gè)機(jī)械行業(yè)密切有關(guān),而且與人民 的生活相關(guān). 沖壓工藝與沖壓設(shè)備正在不斷地發(fā)展，特別是精密沖壓。高速?zèng)_壓、多工位自動(dòng)沖壓以 及液壓成形、超塑性沖壓等各種沖壓工藝的迅速發(fā)展，把沖壓的技術(shù)水平提高到了一個(gè)新高 度。新型模具材料的采用和鋼結(jié)合金、硬質(zhì)合金模具的推廣，模具各種表面處理技術(shù)的發(fā)展， 沖壓設(shè)備和模具結(jié)構(gòu)的改善及精度的提高，顯著地延長(zhǎng)了模具的壽命和擴(kuò)大了沖壓加工的工 藝范圍。 模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)。由于在國(guó)外，特別是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，起步早，底子厚， 其研發(fā)水平高，生產(chǎn)能力強(qiáng)，處于成熟穩(wěn)定的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。在我國(guó)，雖然很早就開(kāi)始制造模具 和使用模具，但長(zhǎng)期未形成產(chǎn)業(yè)。直到 20 世紀(jì) 80 年代后期，中國(guó)模具工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快 車道。近年，我國(guó)除了在技術(shù)與設(shè)備的國(guó)外引進(jìn)外，自主研發(fā)與制造能力也在突飛猛進(jìn)地發(fā) 展，不僅國(guó)有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，三資企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)（個(gè)體）模具企業(yè)的發(fā)展也相當(dāng)迅速。 隨著近代工業(yè)的發(fā)展,對(duì)沖壓提出了越來(lái)越高的要求,因而也促進(jìn)了沖壓技術(shù)的發(fā)展.沖 模是實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件.在沖模的設(shè)計(jì)和制造上,目前正朝著以下兩方面發(fā)展.一方面, 為了適應(yīng)高速、自動(dòng)、精密、安全等大批量現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要,沖模正向高效率、高精度、 高壽命、自動(dòng)化方向發(fā)展.另一方面,為了產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制或小批量生產(chǎn)的需要,鋅基合 金模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡(jiǎn)易沖模及其制造工藝也得到迅速發(fā)展. 由于沖壓工藝具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、成本低以及可加工復(fù)雜形狀工件等一系列優(yōu) 點(diǎn)，在機(jī)械、汽車、輕工、國(guó)防、電機(jī)電器、家用電器，以及日常生活用品等行業(yè)應(yīng)用非常 廣泛，占有十分重要的地位。隨著工業(yè)產(chǎn)品的不斷發(fā)展和生產(chǎn)技術(shù)水平的不斷提高，沖壓模 具作為個(gè)部門的重要基礎(chǔ)工藝裝備將起到越來(lái)越大的作用。 二 沖壓工藝分析 2.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形狀分析 由零件圖可知，產(chǎn)品為圓片落料，圓片沖孔。產(chǎn)品形狀簡(jiǎn)單，對(duì)稱，無(wú)狹槽，尖角?？?沖孔、落料復(fù)合模 6 于孔之間，孔于零件邊緣之間最小距離 C 滿足 C>1.5t 要求（ ，1809425C??? ）1.5.25t?? 2.2 產(chǎn)品尺寸、精度、粗糙度、斷面質(zhì)量分析 1：尺寸精度 查《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》得 ——》IT13 （或 GB7 級(jí)）0.394?? ——》IT13 （或 GB9 級(jí)）要求.68? 普通沖裁尺寸精度低于 IT13 級(jí)，現(xiàn)有產(chǎn)品的設(shè)計(jì)精度低于 IT13 級(jí)，所以尺寸精度滿足 設(shè)計(jì)要求。 2：產(chǎn)品材料分析 對(duì)于沖壓材料一般要求的力學(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)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。 經(jīng)退火后，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)格要 求，所以盡量采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的板材，其沖裁出的產(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)品的材料性能符合沖壓加工要求。 3：產(chǎn)量 200 萬(wàn)件/年 由產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng) 200 萬(wàn)/年?？芍a(chǎn)量批量為大批量。很適合采用沖壓加工的方法。 最好采用復(fù)合?；蜻B續(xù)模。若能加上自動(dòng)送料裝置，會(huì)大大的提高生產(chǎn)率，降低成本。 三 沖壓工藝方案的確定 完成此工件需要沖孔、落料兩道工序。其加工的工藝方案分為以下 3 種。 （一）：第一種方案：采用單工序逐步加工 1：沖孔、落料單工序模。工序簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖 1-1 2：落料、沖孔單工序模。工序簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖 1-2 特點(diǎn)：由于采用單工序模，模具制造簡(jiǎn)單，維修方便，但生產(chǎn)率低，工件精度低，很不 適合大批量生產(chǎn)。 （二）第二種方案：采用復(fù)合模加工成形，工序圖見(jiàn)圖 1-3 沖孔、落料復(fù)合模 7 特點(diǎn)：生產(chǎn)率高，工件精度高，但模具制造較復(fù)雜，調(diào)整維修較麻煩，使用壽命 低。 （三）第三種方案：采用連續(xù)模加工成形。工序圖見(jiàn)圖 1-4 特點(diǎn)：生產(chǎn)率高，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，自動(dòng)化，但模具制造復(fù)雜，調(diào)整維修麻煩，工件精 度低。 根據(jù)本零件的設(shè)計(jì)要求，以及各種方案的特點(diǎn)，決定采用第二種方案比較合理。 四 墊片沖模結(jié)構(gòu)的確定 4.1 模具的形式 復(fù)合模又可以分為正裝式復(fù)合模和倒裝式復(fù)合模。 （1）正裝式復(fù)合模的特點(diǎn)：工件和沖孔廢料都將落在凹模表面上。必須加以清除后才 能進(jìn)行下一次沖裁。因此，操作不方便，也不安全，對(duì)多孔工件不宜采用。但，沖出的表面 比較平直。 （2）倒裝式復(fù)合模的特點(diǎn)：沖孔廢料由沖孔凸模沖入凹模洞口中積聚到一定數(shù)量,由下 模漏料孔排出，不必清除廢料。操作方便，應(yīng)用很廣，但工件表面平直度較差。凸凹模，承 沖孔、落料復(fù)合模 8 受的張力較大。因此，凸凹模的壁厚應(yīng)嚴(yán)格控制，以免強(qiáng)度不足。 經(jīng)分析，此工件有兩個(gè)孔。若采用正裝式復(fù)合模，操作很不方便。另外，此工件不要求 有較高的平直度，工件精度要求低。所以，從操作方便，模具結(jié)構(gòu)制造簡(jiǎn)單等方面考慮，決 定采用倒裝式復(fù)合模。 4.2 定位裝置 采用伸縮式擋料銷縱向定位，安裝在下模座和活動(dòng)卸料板之間。工作時(shí)，可隨凹模下行 而壓入孔內(nèi)。工作很方便。 采用導(dǎo)料螺栓橫向定位。因此它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，對(duì)模具的強(qiáng)度削弱小。 4.3 卸料裝置 1：條料的卸除。采用彈性卸料板，因?yàn)槭堑寡b式復(fù)合模，所以卸料板安裝在下模。 2：工件的卸除。采用打料裝置將工件從上模落料凹模中推下落在模具工作面上。 3：沖孔廢料的卸除。采用下模內(nèi)積聚到一定的數(shù)量，便從下模座的漏孔中派出。 4.4 導(dǎo)向零件 導(dǎo)向零件有許多。如用導(dǎo)板導(dǎo)向，則模具安裝不便，而且阻擋操作者的視線，所以不用。 若采用滾珠式導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行導(dǎo)向，則雖然導(dǎo)向精度高，壽命長(zhǎng)，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所以也不 采用。針對(duì)這次加工的產(chǎn)品精度要求不高，采用滑動(dòng)式導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行導(dǎo)向即可。而且模具在 壓力機(jī)上的安裝比較簡(jiǎn)單，操作又方便，還可以降低成本。 4.5 模架 若采用中間導(dǎo)柱模架，則導(dǎo)柱對(duì)稱分布，受力平衡，滑動(dòng)平穩(wěn)，拔模方便，但只能一個(gè) 方向送料。若采用對(duì)角導(dǎo)柱模架，則受力平衡，滑動(dòng)平穩(wěn)，可縱向或橫向送料。若采用后側(cè) 導(dǎo)柱模架，則可三方向送料，操作者視線不被阻擋，結(jié)構(gòu)緊湊，但模具受力不平衡，滑動(dòng)不 平衡。 綜合上述特點(diǎn)和本零件的特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)決定采用中間導(dǎo)柱模架。 沖孔、落料復(fù)合模 9 五 沖壓工藝的計(jì)算 5.1 排樣 采用單排排樣：見(jiàn)圖 4-1 1 搭邊。 查《冷沖壓模具設(shè)計(jì)》確定搭邊值 a、b。 當(dāng) t=1.5mm 時(shí) 。2a?1.5b 2 條料的寬度。采用無(wú)側(cè)壓裝置，所以 。0(2)BDZ?????? 式中 Z―導(dǎo)尺與最寬條料之間的最小間隙。見(jiàn)圖４－２，ｍｍ 查表的Ｚ＝１ —條料寬度的單向偏差,mm。查表的 。?0.8??? mm00.8(1821)5B???????? 3 材料的利用率 ?10%nFL? 式中 n—板料（或條料、帶料）上實(shí)際沖裁的零件數(shù)量。 —零件的實(shí)際面積 ； 。1 2m L—板料（條料、帶料）長(zhǎng)度；mm。 B—板料（條料、帶料）寬度； mm。 若取工件數(shù)量 n=20 件，則料長(zhǎng)為20192018.521.36.5()Db m??????? 沖孔、落料復(fù)合模 10 取 L=3632mm 所以條料的規(guī)格為 3632 185 1.5? 材料的利用率為 211802()0%%76365nFLB?????? 5.2 計(jì)算沖壓力 沖裁力公式為 F??孔 落 式中 F——沖裁力 ——沖孔沖裁力孔 ——落料沖裁力落 1：沖孔沖裁力 孔 KLtF??孔 孔 式中 K——系數(shù) 查表取 K=1.3 ——沖孔周長(zhǎng) L孔 240251.dm???孔 ——材料厚度 t=1.5mmt ——材料抗剪強(qiáng)度，Mpa 查《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》45 鋼，? =440~560 Mpa 。取 =500Mpa。 所以， 取 。t1.325.0249()FN???孔 孔 245()FKN?孔 2：落料沖裁力 落 FKLt?落 落 式中 ——落料周長(zhǎng) L落 1856.()Dm??落 所以 取 。.6.7)Kt?落 落 ()落 3：卸料力 xx?落 式中 ——卸料系數(shù)，查表取 取 =0.050.4.3x?:xK 所以 。F0.527.KNx??落 （ ） 4：推料力 t Ftnt孔 式中 ——推料系數(shù) 查表取 =0.055tKt n——同時(shí)卡在凹模洞孔內(nèi)的件數(shù) n=3 所以 F0.52430.()t???t孔 5：頂件力 d(Fd?孔 落 ） 式中 ——頂件系數(shù) 查表取 =0.06dK 所以 。d(.65)47.8()KN?孔 落 ） 6：模具總壓力 。總 沖裁時(shí)，壓力機(jī)的壓力值必須大于或等于沖裁各工藝的總和，即大于總的沖壓力。根 據(jù)模具結(jié)構(gòu)不同，計(jì)算公式不同。 （當(dāng)采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模為） 。F40.27.645286()xt K?????總 孔 落 7：初選壓力機(jī)。 根據(jù) ，選公稱壓力為 1000KN 的壓力機(jī)。865()KN總 沖孔、落料復(fù)合模 11 5.3 計(jì)算模具的壓力中心 由于該零件完全對(duì)稱于相互垂直的兩條對(duì)稱線，所以模具的壓力中心在幾何圖形的中 心點(diǎn)上。 5.4 計(jì)算模具刃口尺寸 尺寸計(jì)算原則： 在確定沖模凹模和凸模刃口尺寸時(shí)，必須遵循以下原則。 1）根據(jù)落料和沖孔的特點(diǎn)，落料件的尺寸取決于凹模尺寸，因此落料模應(yīng)先決定凹模 尺寸。故沖孔模應(yīng)先決定凸模尺寸，用增大凹模尺寸來(lái)保證合理的間隙 2）根據(jù)凹凸模刃口的磨損規(guī)律。凹模刃口磨損后使落料件尺寸變大，其刃口的基本尺 寸應(yīng)取接近或等于工件的最小極限尺寸；凸模刃口磨損后使沖孔孔徑減小，故應(yīng)使尺寸接近 或等于工件的最大極限尺寸。 3)考慮工件精度與模具精度間的關(guān)系，在確定模具制造公差時(shí)，既要保證工件的精度要 求，又要保證有合理的間隙數(shù)值，一般沖模精度較工件精度高 2-3 級(jí) 1：沖孔凸凹模 0min1()ttdx????iinaaZ 凹模型孔中心距 。i22(.5)0.1aL?? 以上各式中 ——沖孔凸模刃口尺寸t ——沖孔凹模刃口尺寸d ——沖孔件孔的最小極限尺寸，mm，min min40d? ——系數(shù) ，查表x0.5x? ——工件孔徑公差，mm，1?1.39? ——凸模刃口尺寸制造偏差，mm， t? .2t?? ——凹模刃口尺寸制造偏差，mm，a 0a?? ——凸凹模最小初始雙面間隙，mm，查表minZ min.17Z ——工件孔最小極限尺寸，mm，Lin9.8L ——工件兩孔中心距公差，mm，2?2? 所以 mm00.2.2(40.539)4td?????? mm.30.3177a ??? mm8.7.595L??? 校核： 因?yàn)?，||0.5at??? （ 是凸凹模最大許用雙面間隙，查表 =0.23）mxin231.Z?maxZmaxZ 滿足 。maxin||tZ?? 所以沖孔凹凸模刃口尺寸 0.24td??0.347ad?? 設(shè)計(jì)合理。90.5aL?? 沖孔、落料復(fù)合模 12 2：落料凸凹模 max0in()atatDZ???? 式中 ——落料凹模刃口尺寸，mm；a ——落料凸模刃口尺寸，mm；t ——落料件最大極限尺寸，mm；max max180D? ——落料件外徑公差，mm；?.63? ——凸模刃口尺寸制造偏差，mm；查表t? .3t?? ——凹模刃口尺寸制造偏差，mm；查表a 4a? ——凸凹模最小初始雙面間隙，mm；minZ min0.17Z? 所以 0.40.4(180.563)17968aD??????. .3(79.6)t ? 校核： 因?yàn)?， （ 是凹凸模最大許用雙面間隙，||.7at??maxin.2.5ZmaxZ 查表 ）mx023Z? 滿足 amin|||t Z?? 所以落料凹模和凸模刃口尺寸 設(shè)計(jì)合理0.417968D??0.31795tD?? 六 墊片復(fù)合模主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 6.1 落料凹模 1：厚度 H 沖孔、落料復(fù)合模 13 ——修正系數(shù)，查表Hkb? 0.2k?0.21836()m?? 2：長(zhǎng)度和寬度 L，B DW? 式中 W——垂直于送料方向的凹模型孔壁間最大距離。 （見(jiàn)圖 5-1）根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 。取(1.5~0)?1.5.7210()H??? 所以 296839.684()L m?? L=B=400mm。 凸模刃口高度 h，查《簡(jiǎn)明冷沖壓手冊(cè)》 取 h=10mmh? 6.2：沖孔凸模長(zhǎng)度及強(qiáng)度校核 1:沖孔的凸模長(zhǎng)度 L1234Lhh?? 式中 L——凸模長(zhǎng)度，mm； ——凸模固定板厚度，mm； =28mm1h ——推件塊厚度，mm； =36mm2 ——凹模墊板厚度，mm； =25mm3h3 ——凸模進(jìn)入凹模的深度（0.5~1）mm；4 H——附加長(zhǎng)度，包括凸模的修磨量及模具閉合狀態(tài)下卸料板到凸模固 定 板之間的安全距離，一般取 h=15~20mm。 L=28+36+25+1=90mm 圓形凸模與固定板連接為壓入式 D1 采用 配合。76Hm D1=（3~5）+d D2=（ 3~5）+D1 取 D1=40.2+4.8=45mm 沖孔、落料復(fù)合模 14 D2=45.2+4.8=50mm。 6.3 卸料裝置 橡膠彈簧具有重量輕，彈性大，變形不受限制，較高的內(nèi)阻，可吸收沖擊和高頻振動(dòng)能 量，工作平穩(wěn)，噪聲小，安裝和調(diào)試方便，便于維護(hù)和保養(yǎng)等優(yōu)點(diǎn)。另外，橡膠彈簧可同時(shí) 承受多向載荷，可使系統(tǒng)簡(jiǎn)單。所以本設(shè)計(jì)采用橡膠彈簧。 橡膠的選用和計(jì)算原則： 1：保證橡膠正常工作應(yīng)使橡膠在預(yù)壓縮狀態(tài)下的預(yù)壓力滿足 0 xF? 式中 ——橡膠在預(yù)壓縮狀態(tài)下的壓力 ——卸料力x ，取027.6KN03FKN? 2：為保證橡膠不過(guò)早失效，其允許最大壓縮量不超過(guò)其自由高的 45%，一般取0(.35~.4)HH?? 式中 ——橡膠允許的總壓縮量2 ——橡膠的自由高度0 所選橡膠彈簧必須滿足 H??工預(yù)許 由于 035%~4?許 （ ） 010%~5H?預(yù) （ ） ，故H2工 （ ） 3.4.2.?工 工（ ） 式中 h?工 工 作 修 磨 t1m.5?工 作 一般取 5~10mm 取 =10mm修 磨 h修 磨 則 。取 則 =52mm。取 =60mm， =6mm12.53?工 0H4?工 00H0.1H?預(yù)0FAP 式中 A——橡膠橫截面積， ； 。22Aa P——橡膠產(chǎn)生的單位面積壓力 ，Mpa； 取彈簧壓縮量為 35% ，查表得 P=2.1Mpa 所以 03152.am?? 校核： 符合 設(shè)計(jì)合理。61HD0.1.5HD? 橡膠彈簧的安裝高度 。064m???預(yù)裝 沖孔、落料復(fù)合模 15 6.4 凸凹模長(zhǎng)度確定，壁厚的校核 1：凸凹模長(zhǎng)度 H 的確定 012Fh??? 式中 ——橡膠墊的自由高度，mm；0 ——壓縮值，mm； ——彈性卸料板的厚度，mm；h ——固定板的厚度，mm；1 H=98mm. 2：凸凹模壁厚校核 查表，倒裝復(fù)合模凸凹模最小壁厚 。本設(shè)計(jì)中min3.8(1.5)tm?(179.504).52.83n????? 。滿足最小壁厚 in?的要求。設(shè)計(jì)合理。 七 墊板結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 條件：沖裁時(shí)，如果凸模的端部對(duì)模座的壓力超過(guò)模座材料的許用壓應(yīng)力，這時(shí)需要在 凸模端部與模座之間加上一塊強(qiáng)度較高的墊板。即下列情況需要加墊板。 yy?????? 式中 ——凸模端面的壓應(yīng)力，Mpa；其值為 P/A ——模座材料許用壓應(yīng)力y P——沖裁力 A——凸模上端面面積，mm；圓形凸模 ； 24DA?? 墊板的形狀與凸模固定板一致，取方形，墊板的厚度 t=10~25mm；墊板的材料用 T7 工 沖孔、落料復(fù)合模 16 具鋼，熱處理硬度為 48~52HRC；墊板的淬硬后兩面應(yīng)磨平，表面粗糙度 Ra=0.32~0.63。 校核上下模具板與凸模和凸凹模之間是否需要加墊板。 1：沖孔凸模與上模座之間 本設(shè)計(jì)采用打桿裝置，所以沖孔凸模與上模座之間應(yīng)加墊板。 2:凸凹模與下模座之間 已知 D=180mm。所以 222(180)5434ADm???? 。2579KN=79F??孔 落 （ ）79031.y MpaA? 本設(shè)計(jì)中，下模板采用鑄鐵材料 10ypa??????， y??????。所以不需要加墊板。 八 模座的設(shè)計(jì) 8.1 模座的材料 一般選用鑄鐵 HT200 HT250，也可以選用 A3，A5 結(jié)構(gòu)鋼（對(duì)于大型重要模座，可選用 鑄鋼 ZG45）本設(shè)計(jì)中從降低模具成本考慮，選用鑄鐵 HT250 材料。查《沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件選 用與設(shè)計(jì)指南》 ，選用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。 8.2 上模座 上模座選用 “ ”結(jié)構(gòu)如圖（見(jiàn)下圖）406/285.9GBT? 沖孔、落料復(fù)合模 17 各數(shù)據(jù)查表。取 H=60mm ,h=40mm, L1=410mm, B1=410mm, L2=560mm, B2=490mm, S=475mm, R=65mm, l2=100mm, mm, mm, d2=M20-6H mm,0.3(7)6DH??0.31(7)65DH?? T=40mm, S2=360mm。 8.3 下模座 下模座選用“ ”（結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖）406/285.10GBT? 各數(shù)據(jù)查表。取 H=75mm, h=45mm, L1=410mm, B1=410mm, L2=560mm, B2=490mm, S=475mm, R=65mm, l2=100mm, mm, mm, 0.5(7)4dR??0.251(7)dR?? d2=M20-6H mm, t=40mm, S2=360mm。 沖孔、落料復(fù)合模 18 九 沖模閉合高度的確定 要求：模具的閉合高度與壓力機(jī)的閉合高度相協(xié)調(diào)。 即 maxmin510H??? 式中 ——壓力機(jī)最大裝模高度（連桿調(diào)節(jié)到最短）時(shí)，mm， ——壓力機(jī)最小裝模高度（連桿調(diào)節(jié)到最長(zhǎng)）時(shí)，mm，in 選用 J11100 壓力機(jī)，參數(shù)取值（單位 mm）見(jiàn)下： 滑塊行程：20~100 最大閉合高度：320 模柄孔尺寸 直徑：60 深度：80 連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度 ：85 最大裝模高度：220 ，取 H=200mm。21545H? 沖孔、落料復(fù)合模 19 十 其他零件的選用 選用中間導(dǎo)柱模架（GB/T2851.5） 技術(shù)要求 JB/T8050-1999 的規(guī)定。 選導(dǎo)柱導(dǎo)套： 選用 A 型導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖。材料 20 鋼，熱處理要求：滲碳深度 0.8~1.2mm，硬度 58~62HRC。 （本設(shè)計(jì)取直徑 d=25mm，公差帶 h5 ，長(zhǎng)度 L=180mm， ）選“導(dǎo)柱 5062Ah? GB/T2861.1”。 選用 A 型導(dǎo)套結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖。材料，熱處理 要求， 硬度要求與技術(shù)要求與 A 型導(dǎo)柱相同。選 “導(dǎo) 套 A“ ”。50618/261.HGBT? 沖孔、落料復(fù)合模 20 定位元件的選擇 為了保證模具正常工作和拉深出合格沖裁件，必須保證坯料或工 件對(duì)模具處正確的相 對(duì)位置，即必須定位。 在本設(shè)計(jì)中，由于一開(kāi)始就要對(duì)板料進(jìn)行落料工序，在送料方向，條料橫向定位裝置和 縱向定位原件均使用固定擋料銷，采用圓柱頭式擋料銷直 徑 d= 的 A 型固定擋料銷： 0.75(1)6dhm?? 固定擋料銷 A6 JB/T7649.10. d1(m6)=3+0.008+0.002mm ,h=3mm L=8mm 材料：45，熱處理硬度 43~48HRC;技術(shù)條件：按 JB/T 7653-1994 的 規(guī)定。 該結(jié)構(gòu)的擋料結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易,使用方便， 適用于固定卸料板及，手工送料的冷沖模結(jié)構(gòu). 模柄的選擇 本設(shè)計(jì)采用壓入式模柄. 它與模座孔采用 H7/m6 過(guò)渡 配合.直徑 d(js10) = 60+0.050 -0.050/mm、高度 L = 80mm 的 A 型壓入式模柄： 模柄 A60×115JB/T 7646.1 d1(m6) = 42+0.025 +0.009/mm d2 = 50/mm d3 = 11/mm d4(H7) = 6+0.012 0/mm L1 = 45/mm L2 = 6/mm L3 = 4/mm 材料：Q235-A F 技術(shù)條件：按 JB/T 7653-1994 的規(guī)定 模具的固定與連接零件 采用固定板將凸凹模固定在上模座上，固 沖孔、落料復(fù)合模 21 定板與凸凹模之間采用階梯固定的形式。固定板與上模座之間采用內(nèi)六角螺釘與圓柱銷來(lái)連 接和定位，螺釘尺寸與圓柱銷尺寸根據(jù)被連接的兩部分零件厚度來(lái)確定。本設(shè)計(jì)除特殊說(shuō)明 外都使用 M20×100 的內(nèi)六角圓柱頭螺釘緊固，采用公稱直徑為 10×50/mm 的 A 型圓柱銷 定位。 十一 沖壓模具的安全技術(shù) 在設(shè)計(jì)沖壓模具時(shí)，必須滿足下列要求 1. 模具結(jié)構(gòu)應(yīng)能保證操作方便，安全可靠，操作者勿需手，臂，頭伸入危險(xiǎn)區(qū)即可順利完 成沖壓工作 2. 調(diào)試，安裝，修理，搬運(yùn)和貯藏方便安全，不會(huì)因模具結(jié)構(gòu)問(wèn)題而引起意外事故 3. 模具零件要有足夠的強(qiáng)度，材料選擇合理，模具應(yīng)避免有與機(jī)能無(wú)關(guān)的外部凸凹，外部 應(yīng)倒棱，導(dǎo)柱，導(dǎo)套應(yīng)遠(yuǎn)離操作者，模具壓力中心應(yīng)通過(guò)或靠近模柄中心線，導(dǎo)向定位 等重要部件要使操作者能看清楚 4. 設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)考慮安裝機(jī)械化裝置的位置，以便必要時(shí)機(jī)械化自動(dòng)化裝置代替手工操作 5. 頂件器，推件器以及卸料板等結(jié)構(gòu)必須可靠 6. 不使操作者有不安全的感覺(jué) 十二 沖模的安裝 沖模的使用壽命，工作安全和沖件質(zhì)量等 于沖模的 正確安裝有著極大的關(guān)系: 1:沖模應(yīng)正確安裝在壓力機(jī)上使模具上下部分不發(fā)生偏斜和位移，這樣就可以保證模具 有較高的準(zhǔn)確性,避免產(chǎn)生廢品,而且可保證模具壽命 2:模具安裝時(shí)將帶有導(dǎo)向的模具上下應(yīng)同時(shí)搬到工作臺(tái)面上。應(yīng)先固定上模，然后根據(jù) 上模的位置固定下模 3:在沖壓生產(chǎn)過(guò)程中，由于壓力機(jī)的振動(dòng)，可能引起固定沖模的緊固零件的松動(dòng)。操作 者必須隨時(shí)注意和檢查各緊固零件的工作情況。 沖孔、落料復(fù)合模 22 十三 模具的動(dòng)態(tài)分析 模具的裝配圖： 1-螺釘 M6 2-活動(dòng)擋料銷 3-橡膠彈簧 4-固定擋料銷 5-導(dǎo)柱 6-導(dǎo)套 7-凹模墊板 8- 凸模固定板 9-凸模墊板 10-上模座 11-模柄 12-帶肩打桿 13-止轉(zhuǎn)銷釘 14-凸模 15-銷 釘 C10 16-內(nèi)六角圓柱頭螺釘 M16 17-推件塊 18-凹模 19-凸凹模 20-卸料板 21-凸凹模固 定板 23-凸凹模墊板 24-下模座 沖裁時(shí)，凹凸模固定不動(dòng)，條料由正面送進(jìn)。放置在凸凹模上，6 落料凹模和 7 沖孔 凸模下行。同時(shí)完成沖孔和落料。4 彈性卸料板一方面頂住條料起校平作用，同時(shí)在 6 落料 凹模推壓下向后退讓。上?；爻虝r(shí)，4 彈性卸料板被橡膠彈簧頂出。將條料從凹凸模上卸下， 沖孔廢料則直接由凹凸?？字新┑綁毫C(jī)臺(tái)面下。在上模回程到上止點(diǎn)之前，14 打棒受到 壓力機(jī)橫桿的推動(dòng)，通過(guò) 12 打板和 17 銷將沖裁件從 6 落料凹模中推出。 沖孔、落料復(fù)合模 23 十四 心得與體會(huì) 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，在理論知識(shí)的指導(dǎo)下，結(jié)合認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所獲得的實(shí)踐經(jīng) 驗(yàn)，在老師和同學(xué)的幫助下，認(rèn)真獨(dú)立地完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在本次設(shè)計(jì)的過(guò)程中，通過(guò) 自己實(shí)際的操作計(jì)算，我對(duì)以前所學(xué)過(guò)的專業(yè)知識(shí)有了更進(jìn)一步、更深刻的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也認(rèn) 識(shí)到了自己的不足之處。到此時(shí)才深刻體會(huì)到，以前所學(xué)的專業(yè)知識(shí)還是有用的，而且都是 模具設(shè)計(jì)與制造最基礎(chǔ)、最根本的知識(shí)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)兩個(gè)月左右，從最初的領(lǐng)會(huì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，到對(duì)拿到自己手上的沖 壓件的沖壓性能的分析計(jì)算，諸如對(duì)沖壓件結(jié)構(gòu)的分析，對(duì)形狀的分析等，不斷地分析計(jì)算， 對(duì)要進(jìn)行設(shè)計(jì)的沖壓件有了一個(gè)比較全面深刻的認(rèn)識(shí)，并在此基礎(chǔ)上綜合考慮生產(chǎn)中的各種 實(shí)際因素，最后確定本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的工藝方案。然后是對(duì)排樣方式的計(jì)算，直到模具總裝配 圖的繪制，歷時(shí)近一個(gè)月左右。在這段時(shí)間里，我進(jìn)行了大量的計(jì)算：從材料利用率的計(jì)算， 到工序壓力的計(jì)算，再工作部分刃口尺寸及公差的計(jì)算，到各種零件結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算以及主 要零部件強(qiáng)度剛度的核算。其間在圖書館翻閱了許多相關(guān)書籍和各種設(shè)計(jì)資料。因此從某種 意義上講，通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，也培養(yǎng)和鍛煉了一種自己查閱資料，獲取有價(jià)值信息 的能力。 總之，通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的鍛煉，使我對(duì)模具設(shè)計(jì)與模具制造的整個(gè)過(guò)程都有了比較深 刻的認(rèn)識(shí)和全面的掌握。我很感謝學(xué)校和各位老師給我這次鍛煉機(jī)會(huì)。我是認(rèn)認(rèn)真真的做完 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的，也應(yīng)該認(rèn)認(rèn)真真的完成我大學(xué)四年里最后也是最重要的一次設(shè)計(jì)。但是由 于水平有限，錯(cuò)誤和不足之處再所難免，懇請(qǐng)各位導(dǎo)師、各位老師批評(píng)指正，不勝感激。 沖孔、落料復(fù)合模 24 參考文獻(xiàn) 1 翁其金，徐新成 沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)[M] 機(jī)械工業(yè)出版社，2005. 2 于永泗，齊民 機(jī)械工程材料[M].第 5 版 大連理工大學(xué)出版社，2003 3 劉鴻文 材料力學(xué)[M].第四版 高等教育出版社，2004 4 夏巨諶，李志剛 中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典[M].電子版 中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)，2003 5 中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)鍛壓手冊(cè)[M] 機(jī)械工業(yè)出版社, 6 陳于萍、周兆元 互換性與測(cè)量技術(shù)[M].第 2 版 機(jī)械工業(yè)出版社 7 中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典[M] 第三卷 8 高軍、李熹平、修大朋 沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計(jì)指南 化學(xué)出版社 9 簡(jiǎn)明冷沖壓工手冊(cè)編寫組 簡(jiǎn)明冷沖壓工手冊(cè)[M].第三版 機(jī)械工業(yè)出版社,2000.4 沖孔、落料復(fù)合模 25 致謝 在經(jīng)過(guò)兩個(gè)月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)， 由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作 的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 在這里首先要感謝我的導(dǎo)師樊十全老師。樊十全平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的 每個(gè)階段，從外出實(shí)習(xí)到查閱資料，設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝 配草圖等整個(gè)過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計(jì)雖不復(fù)雜煩瑣，但是樊老師仍然細(xì)心 地糾正圖紙中的錯(cuò)誤。除了敬佩樊老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是 我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 還要感謝大學(xué)四年來(lái)所有的老師，為我們打下機(jī)械專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)；同時(shí)還要感謝所有 的同學(xué)們，正是因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?lì)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會(huì)順利完成。 最后感謝工學(xué)院和我的母?！鬓r(nóng)業(yè)大學(xué)四年來(lái)對(duì)我的大力栽培。