倒裝式典型結(jié)構(gòu)復(fù)合模設(shè)計(jì)
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上模座.dwg
下模座.dwg
倒裝式典型結(jié)構(gòu)復(fù)合模設(shè)計(jì)開題報(bào)告.doc
倒裝式典型結(jié)構(gòu)復(fù)合模設(shè)計(jì)說明書.doc
凹凸模.dwg
凹凸模固定板.dwg
凹模.dwg
凹模固定板.dwg
卸料板.dwg
墊板.dwg
外文翻譯--模具的發(fā)展.doc
大小沖頭.dwg
導(dǎo)套.dwg
導(dǎo)柱.dwg
打桿.dwg
推件塊.dwg
推板.dwg
模具裝配圖.dwg
零件圖及排樣圖.dwg
摘要 3
ABSTRACT 4
前言 5
第一章 沖裁件工藝性分析 6
1.1材料選擇 6
1.2工件結(jié)構(gòu)形狀 6
1.3尺寸精度 7
第二章 沖裁工藝方案的確定 9
第三章 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 11
第四章 模具總體設(shè)計(jì) 12
4.1模具類型的選擇 12
4.2操作與定位方式 12
4.2.1操作方式 12
4.2.2定位方式 12
4.3卸料、出件方式 12
4.3.1卸料方式 12
4.3.2出件方式 13
4.4確定送料方式 13
4.5確定導(dǎo)向方式 13
第五章 模具工藝參數(shù)確定 14
5.1排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 14
5.2搭邊值的確定 14
5.3進(jìn)距與條料寬度計(jì)算 16
5.3.1送料進(jìn)距A 16
5.3.2條料寬度B計(jì)算 16
第六章 計(jì)算沖壓力與壓力機(jī)的初選 18
6.1沖裁力 的計(jì)算 18
6.2卸料力 的計(jì)算 19
6.3頂件力 的計(jì)算 19
6.4總的沖壓力F的計(jì)算 20
6.5 壓力機(jī)的初選 20
第七章 模具壓力中心的確定 22
第八章 沖裁模間隙的確定 23
8.1沖裁間隙Z 23
8.2沖裁間隙分析 23
9凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 26
9.1刃口尺寸計(jì)算的基本原則 26
9.2刃口尺寸的計(jì)算 27
9.2.1沖孔凸、凹模計(jì)算： 27
9.2.2落料凸、凹模計(jì)算： 29
第十章 主要零部件的設(shè)計(jì) 31
10.1工作零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 31
10.1.1凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和外形尺寸計(jì)算 31
10.1.2沖孔凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和外形尺寸計(jì)算 33
10.1.3凸凹模的設(shè)計(jì)和外形尺寸計(jì)算 34
10.1.4工作零件材料的選用 36
10.1.5卸料部分的設(shè)計(jì) 36
10.1.6定位零件的設(shè)計(jì) 37
10.1.7推件裝置的設(shè)計(jì) 39
10.2 橡膠的選用 39
10.3模架及其他結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計(jì) 40
10.3.1模架的選用 41
10.3.2導(dǎo)柱、導(dǎo)套的選用 41
10.3.3上、下模座的選用 42
10.3.4模柄的選用 42
10.3.5螺釘、銷釘?shù)倪x用 42
第十一章 校核模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù) 43
11.1閉合高度的計(jì)算 43
11.2沖壓設(shè)備的選定 43
第十二章 模具零件圖 44
第十三章 模具總裝圖 45
結(jié)論 47
致謝 48
參考文獻(xiàn) 49
摘要
本文首先介紹了沖壓模具、模具CAD技術(shù)、三維模型及運(yùn)動仿真技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景，選用了三維設(shè)計(jì)軟件Pro/Engineer。通過對零件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度的分析，比較幾種不同沖壓工藝方案的優(yōu)缺點(diǎn)。采用了復(fù)合模一次將沖孔、落料以及外形沖出，模具結(jié)構(gòu)型式采用倒裝式復(fù)合模。推件裝置采用典型的打桿打料板式的剛性推件裝置，卸料裝置采用彈性卸料板。選用后置雙導(dǎo)柱高精度模架，然后確定了模具的總體結(jié)構(gòu)。最后根據(jù)沖壓手冊及相關(guān)的模具設(shè)計(jì)手冊進(jìn)行沖裁力、壓力中心、模具工作部分、模具各零部件尺寸的計(jì)算及設(shè)計(jì)。
在有關(guān)的設(shè)計(jì)及計(jì)算完成之后，應(yīng)用三維設(shè)計(jì)軟件Pro/Engineer建立模具各個零部件的三維模型，然后根據(jù)要求進(jìn)行零件裝配，零件裝配好以后，進(jìn)行裝配體的干涉檢查，確定裝配體中各零件之間是否存在干涉。
關(guān)鍵詞：模具設(shè)計(jì)；拆裝；三維模型；CAD
Abstract
This article first introduced the stamping die, die CAD technology, three-dimensional modeling and motion simulation technology development present situation and the prospect, selection of three-dimensional design software Pro / Engineer. Part of the structure and dimension precision analysis, comparison of several different stamping process scheme. The compound die punching, blanking time and shape out, die structure using compound die. Pushing the device using a typical bar material plate rigid pushing the device, discharge device adopts elastic unloading board. Selection of post-built double guide column high precision mold, and then determine the die structure. According to the stamping and die design manual punching power, the center of pressure, working parts of die, mould parts size calculation and design.
On the design and calculation is completed, the application of three-dimensional design software Pro / Engineer established mold the various parts of the three-dimensional model, then according to the requirement of assembly parts, parts assembly later, for assembly interference checking, determine the components of the assembly between the existence of interference.
Key words: Die Design for disassembly; three-dimensional model; CAD;
前言
改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品的品種和數(shù)量的不斷增加，更新?lián)Q代的不斷加快，在現(xiàn)代制造業(yè)中，企業(yè)的生產(chǎn)一方面朝著多品種、小批量和多樣式的方向發(fā)展，加快換型，采用柔性化加工，以適應(yīng)不同用戶的需要；另一方面朝著大批量，高效率生產(chǎn)的方向發(fā)展，以提高勞動生產(chǎn)率和生產(chǎn)規(guī)模來創(chuàng)造更多效益，生產(chǎn)上采取專用設(shè)備生產(chǎn)的方式。模具做為高效率的生產(chǎn)工具的一種，是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛與重要的工藝裝備。采用模具生產(chǎn)制品和零件，生產(chǎn)效率高，可實(shí)現(xiàn)高速大批量的生產(chǎn)；節(jié)約原材料，實(shí)現(xiàn)無切屑加工；產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)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(shù)要求；利用模具批量生產(chǎn)的零件加工費(fèi)用低；所加工出的零件與制件可以一次成形，不需進(jìn)行再加工；能制造出其它加工工藝方法難以加工、形狀比較復(fù)雜的零件制品；容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動化的特點(diǎn)。
第一章 沖裁件工藝性分析
工件簡圖：如圖1-1所示
生產(chǎn)批量：大批量
材料： 08F
工件長度：80mm
工件厚度：2mm
工件精度：IT14級
結(jié)論
本文闡述了倒裝式復(fù)合沖壓模具設(shè)計(jì)的全過程。在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，我遵循沖壓工藝的基本理論和沖壓模具的設(shè)計(jì)步驟，利用CAD,PRO/E設(shè)計(jì)軟件，進(jìn)行了沖壓的倒裝復(fù)合模具的設(shè)計(jì)，完成的具體工作如下：
1、收集相關(guān)資料，確定材料及類型。
2、計(jì)算相關(guān)參數(shù)。
3、繪制零件圖。
以PEO/E和AUOTOCAD為工具，進(jìn)行沖壓件的模具設(shè)計(jì)，大大提高了模具設(shè)計(jì)的效率，充分體現(xiàn)了三維和二維制圖軟件的靈活和高效。
計(jì)算機(jī)技術(shù)為機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域帶來了新的理念和方法，也促進(jìn)了沖壓模具設(shè)計(jì)和制造手段的進(jìn)步。我相信：將計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)運(yùn)用于沖壓模具的設(shè)計(jì)和制造是模具設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)展的必然，充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行模具CAD/CAM系統(tǒng)的研究具有十分重要的理論和實(shí)踐意義。
這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)融入了我大學(xué)四年的全部知識,比如有《機(jī)械制圖》、《機(jī)械制造基礎(chǔ)》、《模具加工工藝》、《沖壓模具及工藝》、《數(shù)控編程與制造》、《CAD/CAM》等重要課程，讓我們把這些課程完美的結(jié)合在一起。
致謝
首先，我們應(yīng)感謝在設(shè)計(jì)過程中老師的精心指導(dǎo)，在此要向老師致以最崇敬的感謝！老師總是在百忙之中抽出時間來為我們解答設(shè)計(jì)過程中的疑問，在審方案階段，梁老師總是不厭其煩地給我們細(xì)心講解，以消除我們的盲點(diǎn)。在這里，我們要一并感謝模具教研室的其他老師，以及那些在無意間幫助過我們的老師和同學(xué)，謝謝你們。
幾個月心血此時凝聚在這本厚厚的設(shè)計(jì)書中，我頗感激動。它是我這幾個月在畢業(yè)設(shè)計(jì)中共同協(xié)作，努力克服困難的見證。它記錄了我這幾個月的生活，也見證了我大學(xué)的最后時光。這次設(shè)計(jì)是我第一次進(jìn)行全面和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，難免會有疏漏和不足之處，可能存在計(jì)算不夠準(zhǔn)確，圖紙質(zhì)量不高等問題，還有許多細(xì)節(jié)未做到及時處理，請各位老師指正，以幫助我不斷提高，不斷進(jìn)步。我們相信通過這次全面系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及在這個過程中各位老師的不斷點(diǎn)撥，在今后的工作中我們一定會做到更好。
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本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告書 題 目 倒裝式典型結(jié)構(gòu)復(fù)合模設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號 專業(yè)班級 指導(dǎo)老師 2011 年 12 月 11 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 倒裝式典型結(jié)構(gòu)復(fù)合模設(shè)計(jì) 課題目的、意義及相關(guān)研究動態(tài)： 目的； 1 通過一模多件模具的設(shè)計(jì)進(jìn)一步熟悉沖壓模具的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)過程。 2 通過模具建模，虛擬裝配，認(rèn)識 技術(shù)在模具設(shè)計(jì)中的作用。 3 熟悉掌握 的零件建模 裝配等操作。 意義：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益發(fā)展，制造業(yè)正面臨著空前的變革。能夠完整描述產(chǎn)品的數(shù)字化模型在贏得客服方面正發(fā)揮著越來越大的作用。更進(jìn)一步，如果能制作數(shù)字模型的動態(tài)演示片，那么與客服交流與方案設(shè)計(jì)論證時，可以進(jìn)行多種方案的分析比較，與僅演示靜態(tài)模型相比，能達(dá)到更好的效果。模具拆裝動態(tài)模擬正是基于這種思想上提出的。采用先進(jìn)的造 型技術(shù)建立模具模型并實(shí)現(xiàn)拆裝模擬以及運(yùn)動仿真，可以更好的展現(xiàn)模具內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以及裝配關(guān)系，這樣有利于產(chǎn)品的宣傳，同時也又利于和客服的溝通。 另一方面在實(shí)際的模具拆裝實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于課時短，學(xué)生有限的時間內(nèi)拆裝的模具的數(shù)量少，因此我們?nèi)绻馨涯＞咦龀扇S模型，這樣我們能夠在很短的時間內(nèi)清楚的了解多套模具的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，裝配關(guān)系，以及模具的工作過程。 相關(guān)研究動態(tài)：改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的告訴發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長，近年來，模具工業(yè)一直以百分之十五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)生了巨大的變化。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的發(fā)展，浙江寧波地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”廣東以及山東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，美的 海爾 海信等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具設(shè)計(jì)和制造中心。 近些年來許多模具企業(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 開始使用了 等通用國際軟件，并成功應(yīng)用于沖壓模具的設(shè)計(jì)中。 以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，東風(fēng)汽車公司模具廠 一汽模具中心 天汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋模具。此外許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究與開發(fā)。經(jīng)過多年的努力在 術(shù)方面取得了顯著的進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和短縮模具設(shè)計(jì)制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)。 例如，吉林大學(xué)汽車覆蓋件成型技術(shù)所獨(dú)立研制的技術(shù)覆蓋件沖壓成型分析件，上海交通大學(xué)模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)開發(fā)的注塑模，汽車覆蓋模具和級進(jìn)模 件 華 中科技大學(xué)開發(fā)的冷中模和精沖研究中心開發(fā)的冷中模和精沖模 件深圳市立先科技開發(fā)有限公司開發(fā)的 具設(shè)計(jì)軟件 模具行業(yè)也擁有不少的用戶。 課題的主要內(nèi)容（觀點(diǎn)）、創(chuàng)新之處： 1 查閱國內(nèi)外與課題相關(guān)的資料 調(diào)研 外文翻譯 2 基于 倒裝式典型結(jié)構(gòu)復(fù)合模設(shè)計(jì) 3 應(yīng)用 軟件對模具進(jìn)行三維建模以及虛擬裝配 4 撰寫畢業(yè)論文 研究方法、設(shè)計(jì)方案或論文撰 寫提綱 ： 完成期限和預(yù)期進(jìn)度 ①下達(dá)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書： 2011 年 11 月 25 日前。 ②畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告階段： 2011 年 12 月 25 日前。 ③畢業(yè)實(shí)習(xí)、調(diào)研階段。 (2012 年 1 月 8 日至 2012 年 2 月 12 日 )寒假期間進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)課題調(diào)研，并結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)課題寫出調(diào)研報(bào)告。 ④畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查： 2012 年 3 月 20 日前。 ⑤畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)題、資格審查： 2012 年上學(xué)期，第 13 周 (2012 年 5 月 7 日至 11 日 ) ⑥畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯階段： 2012 年上學(xué)期，第 14 周 (2012 年 5 月 12 日至 5 月 20 日 ) 主要參考資料 ： [1] 沖壓模設(shè)計(jì)手冊編寫組 ． 沖壓模設(shè)計(jì)手冊 [M]. 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 , 2000 [2] 盧險峰 ． 沖壓工藝模具學(xué) [M]. 北京 : 機(jī)械工來出版社 , 1998 [3] 王芳 . 冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) [M]. 北京：國防出版社 , 1998 [4] 李雙義 . 冷沖模設(shè)計(jì) [M]. 北京：清華大學(xué)出版社 , 2002 [5] 吳伯杰 . 沖壓工藝與模具 [M]. 北京：電子工業(yè)出版社 , 2004 [6] 楊占堯 . 沖壓模具圖冊 [M]. 北京 : 高等教 育出版社 , 2004 [7] 李天佑 . 沖模手冊 [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,1998 指導(dǎo)教師意見 ： 簽名： 年 月 日 開 題 報(bào) 告 會 紀(jì) 要 時 間 地 點(diǎn) 與 會 人 員 姓 名 職務(wù)（職稱） 姓 名 職務(wù)（職稱） 姓 名 職務(wù)（職稱） 會議記錄摘要： 會議主持人 ： 記 錄 人： 年 月 日 教研室意見 教研室主任簽名： 年 月 日 1 摘要 ............................................................................................................................................ 3 .............................................................................................................................. 4 前言 ............................................................................................................................................ 5 第一章 沖裁件工藝性分析 ...................................................................................................... 6 料選擇 ........................................................................................................................... 6 件結(jié)構(gòu)形狀 ................................................................................................................... 6 寸精度 ........................................................................................................................... 7 第二章 沖裁工藝方案的確定 .................................................................................................. 9 第三章 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 ................................................................................................ 11 第四章 模具總體設(shè)計(jì) ............................................................................................................ 12 具類型的選擇 ............................................................................................................. 12 作與定位方式 ............................................................................................................. 12 作方式 .................................................................................................................. 12 位方式 .................................................................................................................. 12 料、出件方式 ............................................................................................................. 12 料方式 .................................................................................................................. 12 件方式 .................................................................................................................. 13 定送料方式 ................................................................................................................. 13 定導(dǎo)向方式 ................................................................................................................. 13 第五章 模具工藝參數(shù)確定 .................................................................................................... 14 樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 ............................................................................................................. 14 邊值的確定 ................................................................................................................. 14 距與條料寬度計(jì)算 ..................................................................................................... 16 料進(jìn)距 A .............................................................................................................. 16 料寬度 B 計(jì)算 ..................................................................................................... 16 第六章 計(jì)算沖壓力與壓力機(jī)的初選 .................................................................................... 18 裁力 計(jì)算 ........................................................................................................... 18 料力1........................................................................................................... 19 件力2.......................................................................................................... 19 的沖壓力 F 的計(jì)算 .................................................................................................... 20 力機(jī)的初選 ................................................................................................................ 20 第七章 模具壓力中心的確定 ................................................................................................ 22 第八章 沖裁模間隙的確定 .................................................................................................... 23 2 裁間隙 Z ..................................................................................................................... 23 裁 間隙分析 ................................................................................................................. 23 9 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 ................................................................................................... 26 口尺寸計(jì)算的基本原則 ............................................................................................. 26 口尺寸的計(jì)算 ............................................................................................................. 27 孔凸、凹模計(jì)算： .............................................................................................. 27 料凸、凹模計(jì)算： .............................................................................................. 29 第十章 主要零部件的設(shè)計(jì) .................................................................................................... 31 作零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ............................................................................................... 31 模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和外形尺寸計(jì)算 ........................................................................ 31 孔凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和外形尺寸計(jì)算 ................................................................ 33 凹模的設(shè)計(jì)和外形尺寸計(jì)算 ............................................................................ 34 作零件材料的選用 ............................................................................................ 36 料部分的設(shè)計(jì) .................................................................................................... 36 位零件的設(shè)計(jì) .................................................................................................... 37 件裝置的設(shè)計(jì) .................................................................................................... 39 膠的選用 .................................................................................................................. 39 架及其他結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計(jì) ....................................................................................... 40 架的選用 ............................................................................................................ 41 柱、導(dǎo)套的選用 ................................................................................................ 41 、下模座的選用 ................................................................................................ 42 柄的選用 ............................................................................................................ 42 釘、銷釘?shù)倪x用 ................................................................................................ 42 第十一章 校核模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù) ................................................................ 43 合高度的計(jì)算 ........................................................................................................... 43 壓設(shè)備的選定 ........................................................................................................... 43 第十二章 模具零件圖 ............................................................................................................ 44 第十三章 模具總裝圖 ............................................................................................................ 45 結(jié)論 .......................................................................................................................................... 47 致謝 .......................................................................................................................................... 48 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 49 3 摘要 本文首先介紹了沖壓模具、模具 術(shù)、三維模型及運(yùn)動仿真技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景，選用了三維設(shè)計(jì)軟件 過對零件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度的分析，比較幾種不同沖壓工藝方案的優(yōu)缺點(diǎn)。采用了復(fù)合模一次將沖孔、落料以及外形沖出，模具結(jié)構(gòu)型式采用倒裝式復(fù)合模。推件裝置采用典型的打桿打料板式的剛性推件裝置，卸料裝置采用彈性卸 料板。選用后置雙導(dǎo)柱高精度模架，然后確定了模具的總體結(jié)構(gòu)。最后根據(jù)沖壓手冊及相關(guān)的模具設(shè)計(jì)手冊進(jìn)行沖裁力、壓力中心、模具工作部分、模具各零部件尺寸的計(jì)算及設(shè)計(jì)。 在有關(guān)的設(shè)計(jì)及計(jì)算完成之后，應(yīng)用三維設(shè)計(jì)軟件 立模具各個零部件的三維模型，然后根據(jù)要求進(jìn)行零件裝配，零件裝配好以后，進(jìn)行裝配體的干涉檢查，確定裝配體中各零件之間是否存在干涉。 關(guān)鍵詞：模具設(shè)計(jì)；拆裝；三維模型； 4 AD of of of a of to of of On is of of to of of of 5 前言 改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品的品種和 數(shù)量的不斷增加，更新?lián)Q代的不斷加快，在現(xiàn)代制造業(yè)中，企業(yè)的生產(chǎn)一方面朝著多品種、小批量和多樣式的方向發(fā)展，加快換型，采用柔性化加工，以適應(yīng)不同用戶的需要；另一方面朝著大批量，高效率生產(chǎn)的方向發(fā)展，以提高勞動生產(chǎn)率和生產(chǎn)規(guī)模來創(chuàng)造更多效益，生產(chǎn)上采取專用設(shè)備生產(chǎn)的方式。模具做為高效率的生產(chǎn)工具的一種，是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛與重要的工藝裝備。采用模具生產(chǎn)制品和零件，生產(chǎn)效率高，可實(shí)現(xiàn)高速大批量的生產(chǎn)；節(jié)約原材料，實(shí)現(xiàn)無切屑加工；產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)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(shù)要求；利用模具批 量生產(chǎn)的零件加工費(fèi)用低；所加工出的零件與制件可以一次成形，不需進(jìn)行再加工；能制造出其它加工工藝方法難以加工、形狀比較復(fù)雜的零件制品；容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動化的特點(diǎn)。 6 第一章 沖裁件工藝性分析 工件簡圖：如圖 1示 生產(chǎn)批量：大批量 材料： 08F 工件長度： 80件厚度： 2件精度： 圖 1件簡圖 料選擇 根據(jù)表 1 1析， 08F 為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的塑性、焊接性以及壓力加工性，主要用于 工程結(jié)構(gòu)和受力較小的機(jī)械零件。綜合評比均適合沖裁加工。 件結(jié)構(gòu)形狀 工件結(jié)構(gòu)形狀相對簡單，屬軸對稱結(jié)構(gòu)，有三個孔，孔與邊緣之間的距離也滿足要求，可以沖裁。 7 寸精度 零件圖上所注公差經(jīng)查標(biāo)準(zhǔn)公差表 1 ，尺寸精度較低，普通沖裁完全可以滿足要求。 根據(jù)以上分析：該零件沖裁工藝性較好，適宜沖裁加工。 表 1素結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能表 材料名稱 材料牌號 材料狀態(tài) 極限強(qiáng)度 伸長率(%)? 屈服強(qiáng)度? 彈 性模量E/剪 抗拉? 碳素結(jié)構(gòu)鋼 05 已 退火的 200 230 28 - 05F 210602 - 08F 220802 180 08 260302 200 190000 10F 220800 190 10 260009 210 198000 15F 250208 - 15 270406 230 202000 20F 280406 230 200000 2O 280605 250 210000 25 320004 280 202000 30 360502 300 201000 35 400000 320 201000 40 420208 340 213500 45 440506 360 204000 表 1分碳素鋼抗剪性能 材料名稱 牌號 材料狀態(tài) 抗剪強(qiáng)度 抗拉強(qiáng)度 伸長率 屈服強(qiáng)度 普通碳素鋼 退火 260～ 320 320～ 400 28～ 33 200 退火 310～ 380 380～ 470 21～ 25 240 退火 400～ 500 500～ 620 15～ 19 280 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 08F 已退火 220～ 310 280～ 390 32 180 08 已退火 260～ 360 330～ 450 32 200 10 已退火 260～ 340 300～ 440 29 210 20 已退火 280～ 400 360～ 410 25 250 45 已退火 440～ 560 550～ 700 16 360 8 表 1分標(biāo)準(zhǔn)公差值（ 1998） 公差等級 本尺寸 /μm / 3～ 6 18 30 48 75 6～ 10 22 36 58 90 10～ 18 27 3 70 110 18～ 30 3 2 84 130 30～ 50 9 2 100 160 50～ 80 6 4 120 190 80～ 120 4 87 140 220 表 1 1查出 08F 抗拉強(qiáng)度： ? =280～ 390剪強(qiáng)度： τ=220～ 310長率： δ=32% 屈服強(qiáng)度：s?=180析其力學(xué)性能較好，故選擇 08F 材料。 9 第二章 沖裁工藝方案的確定 該制件的沖裁工序包括落料和沖孔，其沖裁加工有以下三種方案： 方案一：先沖孔，后落料。單工序模生產(chǎn)。 方案二：沖孔 — 落料復(fù)合沖壓。復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：沖孔 — 落料級進(jìn)沖壓。級進(jìn)模生產(chǎn)。 表 2類模具結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)比較 模具種類 比較項(xiàng)目 單工序模 級進(jìn)模 復(fù)合模 無導(dǎo)向 有導(dǎo)向 零件公差等級 低 一般 可達(dá) 可達(dá) 零件特點(diǎn) 尺寸不受限制厚度不受限制 中小型尺寸厚度較厚 小零件厚度 6寬度極小的異形件 形狀與尺寸受模具結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度限制，尺寸可以較大，厚度可達(dá) 3件平面度 低 一般 中小型件不平直，高質(zhì) 量制件需較平 由于壓料沖件的同時得到了較平的制件，制件平直度好且具有良好的剪切斷面 生產(chǎn)效率 低 較低 工序間自動送料，可以自動排除制件，生產(chǎn)效率高 沖件被頂?shù)侥＞吖ぷ鞅砻嫔?，必須手動或機(jī)械排除，生產(chǎn)效率較低 安全性 不安全，需采取安全措施 比較安全 不安全，需采取安全措施 模具制造工作量和成本 低 比無導(dǎo)向的稍高 沖裁簡單的零件時，比復(fù)合模低 沖裁較復(fù)雜零件時，比級進(jìn)模低 適用場合 料厚精度要求低的小批 量沖件的生產(chǎn) 大批量小型沖壓件的 生產(chǎn) 形狀復(fù)雜，精度要求較高，平直度要求高的中小型制件的大批量生產(chǎn) 方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，投資少，且每次沖裁所需的沖裁力較小，可以解決沖壓設(shè)備噸位不夠的問題。其缺點(diǎn)在于 零件的精度難于保證，并且零件比較小，在第二次沖孔時，準(zhǔn)確定位不宜，容易使人受傷，生產(chǎn)率低。 方案二也只需一副模具，制件精度和生產(chǎn)效率都較高，且工件最小壁厚大于凸凹模 10 許用最小壁厚，模具強(qiáng)度也能滿足要求。沖裁件的內(nèi)孔與邊緣的相對位置精度較高，板料的定位精度比方案三低，模具輪廓尺寸較小，制造比方案三簡單。 方案三只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，精度也能滿足要求，但模具輪廓尺寸較大，制造復(fù)雜，成本較高。 通過對上述三種方案的分析比較 ,采用復(fù)合模是比較合理的。 11 第三章 模具結(jié)構(gòu)形 式的確定 正裝式復(fù)合模和倒裝式結(jié)構(gòu)比較： 正裝式復(fù)合模適用于沖制材質(zhì)較軟或板料較薄的平直度要求較高的沖裁件，還可以沖制孔邊距較小的沖裁件。 倒裝式復(fù)合模不宜沖制孔邊距較小的沖裁件，但倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)簡單，又可以直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件，卸件可靠，便于操作，并為機(jī)械化出件提供了有利條件，所以應(yīng)用十分廣泛。 由零件分析知：制件的精度要求較低，孔邊距較大，平直度較高為提高經(jīng)濟(jì)效益，適宜采用倒裝復(fù)合模生產(chǎn)。 根據(jù)以上分析確定該制件的生產(chǎn)采用倒裝式復(fù)合模具生產(chǎn)。 12 第四章 模具總體設(shè)計(jì) 具類型的選擇 經(jīng)分析，工件尺寸精度要求不高，形狀較簡單，但工件產(chǎn)量較大，根據(jù)材料厚度，為保證沖模有較高的生產(chǎn)率，通過比較，決定實(shí)行工序集中的工藝方案，彈性卸料裝置的 倒 裝復(fù)合模具結(jié)構(gòu)方式。 作與定位方式 零件的生產(chǎn)批量較大，但合理安排生產(chǎn)可用手工送料方式，提高經(jīng)濟(jì)效益。 因?yàn)閷?dǎo)料銷和擋料銷結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。且該模具采用的是條料，根據(jù)模具具體結(jié)構(gòu)兼顧經(jīng)濟(jì)效益，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷，控制送料步距采用固定擋料 銷。 料、出件方式 剛性卸料與彈性卸料的比較： 剛性卸料是采用固定卸料板結(jié)構(gòu)。常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖裁后卸料。當(dāng)卸料板只起卸料作用時與凸模的間隙隨材料厚度的增加而增大，單邊間隙取（ t。當(dāng)固定卸料板還要起到對凸模的導(dǎo)向作用時卸料板與凸模的配合間隙應(yīng)該小于沖裁間隙。此時要求凸模卸料時不能完全脫離卸料板。主要用于卸料力較大、材料厚 度大于 2模具結(jié)構(gòu)為倒裝的場合。 彈壓卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，主要用于料厚小于或等于 2板料由于有壓料作用，沖件比較平整。卸料板與凸模之間的單邊間隙選擇（ t,若彈壓 13 卸料板還要起對凸模導(dǎo)向作用時，二者的配合間隙應(yīng)小于沖裁間隙。常用作落料模、沖孔模。 工件平直度較高，料厚為 2對較薄，卸料力不大，由于彈壓卸料模具比剛性卸料模具方便，操作者可以看見條料在模具中的送進(jìn)動態(tài)，且彈性卸料板對工件施加的是柔性力，不會損傷工件表面，故可采用彈性卸料。 因采用 倒 裝復(fù)合模生產(chǎn)，故采用 彈性上 出件。 定送料方式 因選用的沖壓設(shè)備為開式壓力機(jī)，采用 橫 向送料方式，即由 右 向 左 送料。 定導(dǎo)向方式 方案一：采用對角導(dǎo)柱模架。由于導(dǎo)柱安裝在模具壓力中心對稱的對角線上，所以上模座在導(dǎo)柱上滑動平穩(wěn)。常用于橫向送料級進(jìn)?；蚩v向送料的落料模、復(fù)合模。 方 案二：采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。由于前面和左右不受限制，送料和操作比較方便。因?yàn)閷?dǎo)柱安裝在后側(cè)，工作時，偏心距會造成導(dǎo)套導(dǎo)柱單邊磨損，嚴(yán)重影響模具使用壽命，且不能使用浮動模柄。 方案三：四導(dǎo)柱模架。具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、剛性好等優(yōu)點(diǎn)。常用于沖壓件尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件，以及大量生產(chǎn)用的自動沖壓模架。 方案四：中間導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱安裝在模具的對稱線上，導(dǎo)向平穩(wěn)、準(zhǔn)確。只能一個方向送料。 根據(jù)以上方案比較并結(jié)合模具結(jié)構(gòu)形式和送料方式，為提高模具壽命和工件質(zhì)量，采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式，即方案 二 最佳。 14 第 五章 模具工藝參數(shù)確定 樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 沖裁件在板料、帶料或條料上的布置方法稱為排樣。 排樣的意義在于減小材料消耗、提高生產(chǎn)率和延長模具壽命，排樣是否合理將影響到材料的合理利用、沖件質(zhì)量、生產(chǎn)率、模具結(jié)構(gòu)與壽命。 根據(jù)材料經(jīng)濟(jì)利用程度，排樣方法可以分為有廢料、少廢料和無廢料排樣三種，根據(jù)制件在條料上的布置形式，排樣有可以分為直排、斜排、對排、混合排、多排等多重形式。 因此有下列三種方案： 方案一：有廢料排樣 沿沖件外形沖裁，在沖件周邊都留有搭邊。沖件尺寸完全由沖模來保證，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 因受剪切條料和定位誤差的影響，沖件質(zhì)量差，模具壽命較方案一低，但材料利用率稍高，沖模結(jié)構(gòu)簡單。 方案三：無廢料排樣 沖件的質(zhì)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(zhì)量，該沖件的排樣方式選擇方案一為佳。考慮模具結(jié)構(gòu)和制造成本有廢料排樣的具體形式選擇直排最佳 （如圖5示）。 邊值的確定 排樣時零件之間以及零件與條料側(cè)邊之間留下的工藝余料，稱為搭邊。 搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差，保持條料有一定的剛度，以保證零件 質(zhì)量和送料方便。 搭邊過大，浪費(fèi)材料。搭邊過小，沖裁時容易翹曲或被拉斷，不僅會增大沖件毛刺，有時還 會 拉入凸、凹模間隙中損壞模具刃口，降低模具壽命。或 影響送料工作。 15 搭邊值是廢料，所以應(yīng)盡量取小，但過小的搭邊值容易擠進(jìn)凹模，增加刃口磨損。表 5出了鋼（的搭邊值。 對于其他材料的應(yīng)將表中的數(shù)值乘以下列數(shù)： 鋼（ （ 黃 銅 1～ 硬 鋁 1～ 黃銅，純銅 邊值通常由經(jīng)驗(yàn)確定，表 5出的搭邊普通沖裁時經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)之一。 根據(jù)制件厚度與制件的排樣方法查表 5： 側(cè)搭邊值 a=表 5邊值和側(cè)邊值 材料厚度 t 圓件及 r＞ 2t 圓角 矩形邊長 l≤ 50 矩形邊長 l＞ 50 或圓角 r≤ 2 工件間1a 側(cè)邊 a 工件間 a 側(cè)邊 1a 工件間 1a 側(cè)邊 a 下 2 16 距與條料寬度計(jì)算 條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱為送料進(jìn)距，每個進(jìn)距可沖出一個或多個零件。 A=D+ 1a (5式中 D—— 平行于送料方向的沖裁件寬度 1a —— 沖裁件之間搭邊值 根據(jù)公式 (5 A= D+ 1a =53具相對于模架是采用從前往后的縱向送料方式 ,還是采用從右往左的橫向送料方式，這主要取決于凹模的周界尺寸。如： L＜ B 時，采用縱向送料方式； L＞ B 時，則采用橫向送料方式； L=B 時，縱向或橫向均可。就本模具而言，采用縱向送料方式。（注：L 為送料方向的凹模長度； B 為垂直于送料方向的凹模寬度）。 圖 5樣圖 計(jì)算 排樣方式和搭邊值確定以后，條料的寬度也就可以設(shè)計(jì)出。 所謂條料寬度，是指工件最大極限尺寸加上側(cè)搭邊值。因 條料是由板料剪裁下料而得，為保 證送料順利，規(guī)定其上偏差為零，下偏差為負(fù)值 ?? 。其計(jì)算公式如下： 17 B=[D+2a] 0 -△ （ 5 式中 B—— 條料寬度基本尺寸； D—— 條料寬度方向零件輪廓的最大尺寸； A—— 側(cè)搭邊值，查表 5 △—— 條料下料剪切公差； 表 5料公差△及條料與導(dǎo)料板之間隙（ 條料厚度 (條料寬度 (≤ 50 ＞ 50～ 100 ＞ 100～ 200 ＞ 200 ≤ １ １～３ 3～４ 4～６ 據(jù)零件圖查表 5定剪料公差及條料與導(dǎo)板之間的間隙 △ = 根據(jù)公式 (5 B= [D+2a+c] 0 -△ =55 18 第六章 計(jì)算沖壓力與壓力機(jī)的初選 計(jì)算沖裁力是為了選擇合適的壓力機(jī)，設(shè)計(jì)模具和檢驗(yàn)?zāi)＞叩膹?qiáng)度，壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力，以適宜沖裁的要求，普通平刃沖裁模，其沖裁力 般可以按下式計(jì)算： PK （ 6 式中 τ—— 材料抗剪強(qiáng)度，見附表（ L—— 沖裁周邊總長（ t—— 材料厚度 （ ; 系數(shù) 考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損，凸模與凹模間隙之波動（數(shù)值的變化或分布不均），潤滑情況，材料力學(xué)性能與厚度公差的變化等因數(shù)而設(shè)置