2378 墊板沖壓模模具設(shè)計

2378 墊板沖壓模模具設(shè)計,墊板,沖壓,模具設(shè)計 目 錄1 緒論………………………………………………………………………………11.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢…………………………………………………11.1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀………………………………………………………………11.1.2 國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢…………………………………………………………21.2 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢…………………………………………………31.3　沖壓模具設(shè)計與制造…………………………………………………………41.3.1 沖壓模具設(shè)計的設(shè)計思路……………………………………………………41.3.2 沖壓模具設(shè)計的進度…………………………………………………………42 沖壓模具設(shè)計……………………………………………………………………52.1 沖壓模具設(shè)計…………………………………………………………………52.1.1 沖壓件的工藝分析……………………………………………………………62.1.2 工藝方案的確定………………………………………………………………53 必要的工藝計算…………………………………………………………………83.1 模具工作部分的計算…………………………………………………………83.1.1 凸凹模工作部分尺寸和公差…………………………………………………83.1.2 凸凹模間隙……………………………………………………………………103.1.4 模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計…………………………………………………123.1.5 模具的總體設(shè)計………………………………………………………………133.1.6 模架的設(shè)計……………………………………………………………………144 模具整體設(shè)計 …………………………………………………………………165 模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………………………………175.1 落料凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計………………………………………………………175.1.1 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計………………………………………………………………175.1.2 卸料彈簧的設(shè)計……………………………………………………………185.2 模架的設(shè)計…………………………………………………………………186 沖壓設(shè)備的選擇………………………………………………………………187 繪制模具總裝圖零件圖及工作原理…………………………………………19結(jié)束語………………………………………………………………………………………… 21致謝 …………………………………………………………………………………23參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………24河南機電高等?？茖W(xué)校畢 業(yè) 設(shè) 計 評 語學(xué)生姓名： 孫 猛 班級: 模具 063 學(xué)號： 061413145 題 目： 墊 板 沖 壓 模 設(shè) 計 綜合成績： 指導(dǎo)者評語：指導(dǎo)者(簽字) ： 年 月 日畢 業(yè) 設(shè) 計 評 語評閱者評語：評閱者( 簽字)： 年 月 日答辯委員會（小組）評語：答辯委員會（小組）負(fù)責(zé)人( 簽字)： 年 月 日河南機電高等專科學(xué)校學(xué)生畢業(yè)設(shè)計中期檢查表學(xué)生姓名 孫 猛 學(xué) 號 061413145 指導(dǎo)教師 蘇 光課題名稱 墊板沖壓模設(shè)計難易程度 偏難 適中 偏易選題情況工作量 較大 合理 較小任務(wù)書 有 無開題報告 有 無符合規(guī)范化 的要求外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況 好 一般 差工作進度 快 按計劃進行 慢中期工作匯報及解答問題情況優(yōu) 良 中 差中期成績評定：所在專業(yè)意見：負(fù)責(zé)人： 年 月 日 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 模具設(shè)計與制造 學(xué) 生 姓 名 : 孫 猛 學(xué) 號: 061413145 設(shè)計題目：墊板沖壓模畢業(yè)設(shè)計起 迄 日 期: 2009 年 3 月 20 日 ~ 6 月 8 日 指 導(dǎo) 教 師: 蘇 光 2009 年 3 月 20 日畢 業(yè) 設(shè) 計 任 務(wù) 書1．本畢業(yè)設(shè)計課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的：本設(shè)計題目為墊板沖壓模設(shè)計，通過設(shè)計，應(yīng)對沖壓模生產(chǎn)較為熟悉，能熟練使用相關(guān)設(shè)計手冊，獨立完成一套模具的設(shè)計及模具工作零件加工工藝的編制。并且能夠運用模具設(shè)計軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。2．本畢業(yè)設(shè)計課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：（1）了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀；（2）分析墊板沖壓模具工藝并確定其工藝方案；（3）模具主要設(shè)計計算；（4）繪制模具總裝圖，并繪制零件圖；（5）得出設(shè)計結(jié)論。原始資料：工件圖及其尺寸見說明書，材料：ABS生產(chǎn)批量：大批量5X?13.FF所在專業(yè)審查意見：負(fù)責(zé)人： 年 月 日系部意見：系領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 1 頁 共 24 頁一 緒論我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?，主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計還不成熟。1．1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1.1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀我國模具近年來發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計，2003 年我國模具生產(chǎn)廠點約有 2 萬多家，從業(yè)人員約 50 多萬人……我國模具無論是從品種，數(shù)量還是精度方面，都有了大幅度的提高，模具對工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)的影響也越來越大，我過模具也由過去靠進口都逐步自行設(shè)計制造，使模具加工工藝手段上升一個臺階，同時為先進工藝發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)，特別是模具成型表面的特種加工 工藝的研究和發(fā)展 ，使模具加工精度和粗糙度都有了很大的改善。我國模具制造技術(shù)水平，從過去只能制造簡單模具發(fā)展到可以制造大型 ，精密，復(fù)雜，長壽命模具。例如在沖壓模具方面，我國設(shè)計和制造的電機定轉(zhuǎn)子硅鋼片硬質(zhì)合金多工位自動級進模和電子 ，電器行業(yè)用的 50 余位工位的硬質(zhì)合金多工位自動級進模，都達(dá)到了國際同類模具產(chǎn)品的技術(shù)水平。我國模具制造業(yè)近十余年的年工業(yè)產(chǎn)值，持續(xù)以 15%的增長速度在迅猛發(fā)展，已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的一個非常重要的工業(yè)分支。1.1.2 國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展……但隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展和需要和產(chǎn)品更新?lián)Q代的不斷加快，對模具提出了越來越高的要求。首先在模具制造方面，提高模具制造質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期已經(jīng)成為該行業(yè)的發(fā)展趨勢，其主要發(fā)展方向可歸納為以下幾個方面。1 不斷提高模具的生產(chǎn)專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化程度。2 由模具粗加工向高速加工發(fā)展。 3 將成型表面的加工向精密，自動化方向河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 2 頁 共 24 頁發(fā)展。4 光整加工技術(shù)向自動化方向發(fā)展。5 反向制造工程制模技術(shù)要迅猛發(fā)展。6 模具 CAD/CAM 將有更快的發(fā)展。 7 研制和發(fā)展模具用材料。模具材料是影響模具壽命，質(zhì)量，生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本的重要方面。沒有充足的，高質(zhì)量的，品種齊全的模具使用材料，模具工業(yè)要想有迅猛發(fā)展只是紙上談兵。當(dāng)前我國模具材料的需要研發(fā)急需的模具新品種，如高強韌，高耐磨的新型優(yōu)質(zhì)模具鋼，大力發(fā)展硬質(zhì)合金模具材料已經(jīng)勢在必行。當(dāng)然，我國模具材料的發(fā)展前景非常廣闊，所以更應(yīng)積極開發(fā)和引進高性能和新型模具材料，增加模具鋼材的品種，規(guī)格，形成我國資源情況的系列化和標(biāo)準(zhǔn)化的模具材料，以滿足不同模具的使用要求和壽命的要求。1.2 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，模具工業(yè)也在迅猛發(fā)展。尤其是一些發(fā)達(dá)國家，其模具工業(yè)總產(chǎn)值早已超過機床工業(yè)，其發(fā)展速度也超過了機床，汽車，電子等工業(yè)。工業(yè)發(fā)達(dá)國家都十分重視模具技術(shù)的開發(fā)，在模具制造中大量采用新工藝和新設(shè)備，提高制造水平，并取得了顯著的經(jīng)濟效益。國外模具的發(fā)展特點主要有以下幾點：（1）模具生產(chǎn)效率高，工期短，人均產(chǎn)值高。各企業(yè)共同之處是廠房設(shè)備密集，顯得十分擁擠，即使在這樣的條件下，車間管理還是有條不紊，生產(chǎn)效率高。一般模具企業(yè)，人均年產(chǎn)值為 5～14 萬美元。 （2）專業(yè)分工細(xì)，技術(shù)精益求精，客戶相對穩(wěn)定。模具企業(yè)專業(yè)分工較細(xì)，生產(chǎn)協(xié)作緊密。每家企業(yè)只生產(chǎn)某一類模具，各家都有自己的拳頭產(chǎn)品，這利于在技術(shù)上精益求精，以利在激烈的競爭中生存發(fā)展。模具廠所需的模具標(biāo)準(zhǔn)件都是外購的，有些零件加工業(yè)是由其他廠協(xié)作。 （3）模具企業(yè)帶件生產(chǎn)比較普遍，有利于企業(yè)發(fā)展。模具作為單件或極小批量產(chǎn)品，技術(shù)密集和精密加工設(shè)備密集，與模具成型制品的大批量生產(chǎn)相比，投入大，產(chǎn)出低，因而制約了模具企業(yè)大發(fā)展。他們注重模具與制品一體化，模具與制品相輔相成，互相促進，有利于模具企業(yè)的發(fā)展?！　。?）緊跟主產(chǎn)品需求開發(fā)模具，重視開拓海外市場。模具工業(yè)發(fā)展較快，緊跟主產(chǎn)品需求開發(fā)制造模具是一個重要因素。近幾年 3C 電子產(chǎn)品和汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，帶動了模具工業(yè)的發(fā)展。目前模具產(chǎn)值的 76%源自 3C 產(chǎn)品和汽車、摩托車提供的產(chǎn)品。河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 3 頁 共 24 頁模具行業(yè)以很強的市場敏感性，以最短的生產(chǎn)周期滿足了這些行業(yè)的需求。大陸的許多 3C 產(chǎn)品和汽車模具就來自美國，日本和西歐，以及臺灣?！　。?）CAD/CAE/CAM 和高速切削加工技術(shù)應(yīng)用廣泛。他們的模具生產(chǎn)效率較高，市場快速反應(yīng)能力強，CAD/CAE/CAM 技術(shù)和高速切削技術(shù)的普及應(yīng)用，無疑是一個重要部分。河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 4 頁 共 24 頁二 沖壓模具設(shè)計2.1 沖壓模具設(shè)計工件名稱：襯板生產(chǎn)批量：大批量材料：30厚度：2mm2.1.1 沖壓件的工藝分析該工件形狀簡單，對稱，是由圓和矩形組成的。沖裁件所能達(dá)到的經(jīng)濟精度為IT11~IT14，粗糙度為 3.2，將以上精度與粗糙度相比較，可以認(rèn)為該零件的精度要求能在沖裁加工中得到保證，其他尺寸標(biāo)注情況，也均符合沖裁的工藝要求. 圖 1 襯板河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 5 頁 共 24 頁2.1.2 工藝方案的確定該零件所需的沖壓工序為落料和沖孔，可擬定出一下的工藝方案：方案一：用簡單模分兩次加工，及落料----沖孔。方案二：沖孔，落料級進模。方案三：沖孔，落料復(fù)合模。采用方案一，生產(chǎn)效率低，工件的累次誤差大，操作不方便，由于該工件是為大批量生產(chǎn)，方案二和方案三更有優(yōu)越性。該零件的￠17mm 的孔與外緣之間的最小距離為 22mm 大于此零件要求的最小壁厚，故可以采用沖孔，落料復(fù)合?；?沖孔，落料級進模。復(fù)合膜模具的形位精度和尺寸精度容易保證，且生產(chǎn)率高，盡管模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀比較簡單對稱模具制造并不困難。級進模雖然生產(chǎn)率也高，但零件的沖裁精度稍差，要想保證沖壓件的行為精度，需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正，故模具制造，安裝較復(fù)合模復(fù)雜。通過對上述三種方案的比較分析，該零件的沖壓生產(chǎn)采用方案三的復(fù)合模為佳。落料復(fù)合模又分為倒裝復(fù)合膜和正裝復(fù)合膜。倒裝復(fù)合膜的優(yōu)點是：沖孔廢料從下模引出，工件從上模推出，易引出工件和廢料，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便安全。缺點是：凸凹模積聚工件，張力大，不易沖裁孔邊距離較小的沖裁件。正裝復(fù)合模的優(yōu)點是：彈性的頂件裝置，卸料裝置對工件和調(diào)料起壓平作用，適用于沖值材質(zhì)較軟，板料澆薄，平直度要求較高的沖裁件，沖裁的精度高，模具內(nèi)不會積聚工件和廢料，有利于凸凹模的最小壁厚，缺點是：沖孔廢料從上模引出 ，如果工件上孔較多時，沖孔廢料易落入下模部分，造成清理麻煩。所以根據(jù)必要的計算和對工件的分析，選擇要適用的沖裁模。河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 6 頁 共 24 頁三 必要的工藝計算（1） 排樣設(shè)計 設(shè)計復(fù)合模時，首先要設(shè)計條料排樣圖。查表得搭邊值為 2.5mm 和 2mm.計算條料寬度：B=(62+2×2.5+2+50)=119mm步距：S=44+2=46mm計算沖壓件毛坯的面積;A=(62×44-30.96)=2697m㎡計算材料利用率：2×2697/119×46=98℅（2） 計算凸、凹模的刃口尺寸 查表的間隙值 Zmin=0.246mm,Zmax=0.360mm沖孔 φ17mm 凸凹模刃口尺寸的計算。由于制件結(jié)構(gòu)簡單，精度要求不高，所以采用凸模和凹模分開加工的方法制作凸、凹模。其凸凹模刃口尺寸計算如下：￡ 凸 =0.02mm，￡ 凹 =0.04mm校核：Z max-Zmin=0.114mm 而￡ 凸 和￡ 凹 的相加等于 0.045mm 滿足條件查表的磨損系數(shù)為 0.5按式得 d 凸 =17.12mmd 凹 =17.246mm（3） 外形落料凸凹模刃口尺寸的計算。對外輪廓的落料，由于形狀比較復(fù)雜，故采用配合加工法，這種方法有利于獲得最小的合理間隙，放寬對模具加工設(shè)備的精度要求，其凸凹模刃口尺寸計算如下：河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 7 頁 共 24 頁當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)件時，凹模磨損后，刃口部分尺寸都變大，因此屬于 A 類尺寸。工件圖中未標(biāo)注公差的尺寸，查相關(guān)資料得出其尺寸。查表得×≥0.5 時，×=0.5×＜0.5 時，×=0.75按式 A 公式得44 凹 =43.69mm62 凹 =61.57mm落料凸模的基本尺寸和凹模相同，分別是 43.69mm 和 61.57mm，不必標(biāo)注公差，但要在技術(shù)條件中注明：凸模實際刃口尺寸與落料凹模配制，保證最小雙面合理間隙值Z=0.246（4） 沖壓力的計算落料力 F=181.512KN孔落料力 F=48.042KN小孔落料力 F=18.0864KN沖孔時的推件力 F=nKf 空取直筒形刃口的凹模刃口形式，由表得 h=6mm，n=3 個，查表的 K=0.05F 孔 =7.2KNF 推 =2.7KN落料的卸料力，K 卸 =0.03 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 8 頁 共 24 頁圖 2 排樣圖總沖壓力為：F=181.512+48.024+18.0864+7.2+2.7=257.52KN為了保證沖壓力足夠，一般沖裁時壓力機噸位應(yīng)該比計算的沖壓力大 30%左右，即 F=1.3×257.52=334.776KN（4）壓力中心的計算 用解析法求模具的壓力中心的坐標(biāo)。按比例畫出工件尺寸，選用坐標(biāo)系 XOY，如圖：河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 9 頁 共 24 頁圖3 壓力中心因工件左右對稱，即 Xc=0.故只需要求出 Yc。將工件沖裁周邊分為L1,L2,L3,L4,L5,L6,L7 基本線段，求出各段長度的重心位置：L1=32mm Y1=0L2=18.84mm Y2=8mm 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 10 頁 共 24 頁L3=100mm Y3=31mmL4=18.84 mm Y4=60 mmL5=40.192 mm Y5=58 mmL6=40.192 mm Y6=6 mmL7=53.38 mm Y7=31 mmYc=L1Y1+L2Y2+L3Y3+L4Y4+L5Y5+L6Y6+L7Y7/L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7+L8=28.33mm完成該制件所需要的沖壓力由沖裁力 F 沖、拉深力 F 拉、壓邊力 F 壓、及頂件力F 頂組成。然而這些力不是同時發(fā)生的，因而應(yīng)該根據(jù)這幾個力出現(xiàn)的先后順序、組合情況、選擇其最大力或力的組合，加以計算，作為選擇壓力機的依據(jù)。由圖 1 可知，該制件應(yīng)該先落料——再拉深成凸緣筒件 93mm。后再沖底而完成沖壓變形。由于材料較薄，且是拉深沖底變形，因而在整個沖壓過程中材料一直被壓邊圈和頂件板壓緊，即壓邊力和頂件力一直都存在。該設(shè)計初步擬定采取剛性卸料裝置，因而卸料力不應(yīng)該計算。又由于變形過程可知，落料、拉深、壓邊(頂件)基本上同時發(fā)生，故F 總應(yīng)該是 F 沖、F 拉、F 壓的總和。沖裁力 F 沖：由文獻(xiàn)【2】沖裁力計算公式?jīng)_裁力的大小隨凸模進入材料的深度（凸模行程）而變化，本模具采用普通平刃口模具沖裁，其沖裁力 F 沖按下式計算：bKLt??式中：F——沖裁力；L——沖裁周邊長度;t——材料厚度——材料抗剪強度；b?K——系數(shù)。河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 11 頁 共 24 頁系數(shù) K 是考慮到實際生產(chǎn)中，模具間隙的波動和不均勻、刃口磨損、板料的力學(xué)性能和厚度波動等因素的影響而給出的修正系數(shù)。取 K=1.3。 為計算方便，也可以按下式計算沖裁力：bLtF??式中：F——沖裁力；L——沖裁周邊長度;t——材料厚度——材料抗拉強度。b?其中：材料厚度 t 為 1.5㎜， 為 325MPa ,沖裁周邊長度：bL 落料=3.14x119=373.66mmL 沖底=3.14x72.6=227.964mmF 落料=373.66x1.2x325=145.727KNF 沖底=227.964x1.2x325=88.905KN拉深力 F 拉：由文獻(xiàn)【2】公式 F 拉=∏d1tabKt式中 d1——一次拉深的筒部直徑；Kt——系數(shù)，由文獻(xiàn)[2]表 4.6 可知，欲查 Kt值，必須先計算拉深系數(shù) m 和相對凸緣直徑dt/dm=75/119=0.63 dt/d=75/93=0.81由此，查出 Kt=0.79F 拉=3.14x73x1.2x325x0.79N=70.6KN壓邊力 F 壓：該例中拉深時的壓邊力也應(yīng)是沖裁時的頂件力，而在生產(chǎn)中，一次拉深時的壓邊力 F 壓也可按拉深力的 1/4 選取，即：河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 12 頁 共 24 頁F 壓=0.25F 拉=0.25x70.6KN=17.65KNF 總= F 壓+F 拉+F 沖 =17.65+70.6+88.905KN=177.155KN河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 13 頁 共 24 頁四模具整體設(shè)計根據(jù)上述分析，本零件的沖壓包括沖孔和落料兩個工序，且孔距較大，可采用倒裝復(fù)合模具，可直接利用壓力機的打桿裝置進行推件，卸料可靠，便于操作。工件留在凹?？斩粗?，應(yīng)該在凹?？自O(shè)置推件塊，卡與凸凹模上的廢料有卸料板推出，而沖孔廢料則可以在下模座中開通槽，使廢料從孔洞中落下。由于該模具中壓料是由落料凸模與卸料板一起配合工作來實現(xiàn)的，所以卸料板還應(yīng)有壓料的作用，應(yīng)選用彈性卸料板來卸下條料廢品。因為是大批量生產(chǎn)，采用手動送料方式，從右往左送料。因該制件是倒裝復(fù)合模，所以直接用擋料銷和倒料銷即可。為確保零件的質(zhì)量和穩(wěn)定性，選用導(dǎo)柱，導(dǎo)套導(dǎo)向，由于該零件導(dǎo)向尺寸較小，且精度要求不太高，所以宜采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 14 頁 共 24 頁五模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計，包括以下幾個方面;1)落料凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計，在落料凹模內(nèi)部，由于要設(shè)置推件塊，所以凹模刃口應(yīng)采用直通型刃口，查表得，取得刃口高度 h=6mm。該凹模的結(jié)構(gòu)簡單，宜采用整體式。查表得 k=0.22即凹模高度 H=kb=0.22×62mm=13.64mm凹模壁厚 C=1.5H=1.5×13.64mm=20.24mm凹模的外形尺寸的確定: 凹模外形長度 L=（62+2×20.24）=102.48mm凹模外形寬度 B=(44+2×20.4)=84.48mm凹模整體尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，取為 120mm×100mm×36mm 2)沖孔￠17mm 凸模設(shè)計，為了增加凸模的強度和剛度，凸模非工作部分直徑應(yīng)制作成逐漸增大的多級形式，且它的外形尺寸較大，所以選用 B 形圓凸模。凸模固定板厚度取為 20mm 凸模長度根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要來確定L=H 凸模固定板 +H 落料凹模 =20+20.24=48.24mm（取 50mm）由于此凸模直徑較大，且長度較短，剛度和強度足夠外，所以無需對其進行強度校核。沖裁時凸模進入凹模刃口 1mm。3）凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計。本模具為復(fù)合沖裁模，除了沖孔凸模和落料凹模以外，還有一個凸凹模。根據(jù)整體模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計需要，凸凹模的結(jié)構(gòu)簡圖應(yīng)如圖所示，確定凸凹模安排在模架的位置時，要依據(jù)計算的壓力中心的數(shù)據(jù)，使壓力與模柄中心重合。校核凸凹的強度，查表得凸凹模的最小壁厚為 4.9mm 而實際最小壁厚為1.49mm。故符合強度要求，凸凹模的刃口尺寸按落料凹模尺寸配制，并保證雙面間隙為 0.246mm-0.36mm。凸凹模的孔中心與邊緣尺寸距離 16mm 的公差，應(yīng)比零件所標(biāo)注的精度高 3-4 級別，即定為（16±0.15）mm。河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 15 頁 共 24 頁圖 4 凸凹模的結(jié)構(gòu)（2）卸料彈簧的設(shè)計 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初選六根彈簧，每根彈簧的預(yù)壓力為F0≥F 卸 /n=7.2x1000/6=1200N根據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)尺寸，初選序號為 73-76 的彈簧，其最大負(fù)荷為 2100N，大于 1200N，雖然彈簧的最大工作負(fù)荷符合要求，但其彈簧太長，會使模具的高度增加，所以選用最大工作負(fù)荷為 2750 范圍內(nèi)的彈簧。選用 78-83 號中的 79 號彈簧，校驗彈簧的最大許可壓縮量 L 大于實際壓縮量，79號彈簧的具體參數(shù)是：彈簧外徑 D=55mm，材料直徑 d=9mm，自由高度 h=120mm，節(jié)距t=14.5mm，F(xiàn)=2750N，極限載荷時彈簧高度 H=88.4mm。彈簧的最大許可壓縮量為 l=120-88.4=31.6mm。彈簧的預(yù)壓縮量為 21.43mm。河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 16 頁 共 24 頁校核：卸料工作行程 t+h′+h′′=2+1+0.5=3.5mm凸模刃模量和調(diào)節(jié)量為 h=6mm彈簧實際總壓縮量為 L 總=21.43+3.5+6=30.93mm。由于 31.6＞30.93，所以所選彈簧是合適的。79 號彈簧的規(guī)格是：外徑=55mm鋼絲直徑=9.0mm自由高度=120mm裝配高度=98.57mm彈簧的窩深為 24.4mm彈簧的外露高度為 67.17mm（3）模架的設(shè)計 模架各零件標(biāo)記如下上模座：250mm×250mm×50mm下模座：250mm×250mm×65mm導(dǎo)柱： B35h5×210mm×55mm導(dǎo)套： B35H6×110mm×43mm模柄：￠60mm×115mm墊板厚度：250mm×160mm×16mm凸模固定板厚度：250mm×160mm×28mm模具的閉合高度：H=212mm（4）定位零件的設(shè)計在本模具中采用的是條料，所以選用導(dǎo)料銷和擋料銷來實現(xiàn)對沖裁條料的定位。導(dǎo)料銷一般設(shè)兩個，并位于條料的同一側(cè)。從左向右送料時，導(dǎo)料銷裝在右側(cè)，從前河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 17 頁 共 24 頁先后送料時導(dǎo)料銷裝在左側(cè)。導(dǎo)料銷在本模具中直接 安裝在凹模板上。在裝配圖中很容易看到。擋料銷同樣起定位的作用，用它擋住搭邊或沖件輪廓，以限定條料的送進距離。在本模具中試用固定擋料銷，其結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，在中銷模具中廣泛應(yīng)用作定距；但其存在著缺點：銷孔距離凹模刃壁較近，削弱了凹模的強度。所以在本模具中選用鉤型擋料銷。這種擋料銷銷孔距離凹模刃壁較遠(yuǎn)不會削弱凹模的強度。但為了防止鉤頭在使用的過程中發(fā)生轉(zhuǎn)動，需考慮防轉(zhuǎn)。（5）導(dǎo)向裝置的設(shè)計導(dǎo)向裝置用來保證上模相對于下模正確的運動，對于生產(chǎn)批量較大，零件的要求較高，壽命要求較長的模具，一般都需要采用導(dǎo)向裝置，本模具中應(yīng)用導(dǎo)柱導(dǎo)套裝置來完成導(dǎo)向.（6）打料裝置的設(shè)計在本模具中采用打桿推動連接推桿來完成打料動作，打桿穿過模柄凸露在模具的外面，當(dāng)完成一次沖裁時壓力機滑塊回程，打桿與壓力機的打料橫桿相碰，打桿推動連接推桿將卡在凸凹模的凹?？變?nèi)的圓形廢料打下，當(dāng)注意的是：第一：需要保證打桿在模柄內(nèi)的順利滑動，須間隙配合。第二：需要保證連接推桿在凸凹模內(nèi)的順利滑動，須間隙配合。（7）頂件裝置的設(shè)計頂件裝置一般是彈性的，在本模具中是由頂桿、頂件塊和裝在下模座下面的彈頂器組成，這種結(jié)構(gòu)的頂件力容易調(diào)節(jié)，工作可靠。頂件塊的設(shè)計本模具采用頂件塊將制件從卡在凹模內(nèi)小凸模上刮下，頂件塊在沖裁的過程中實在凹模中運動的零件，對它有如下的要求：模具處于閉合狀態(tài)時其背后有一定的空間，以備修磨和調(diào)整的需要；模具處于開啟狀態(tài)時，必須順利復(fù)位，工作面高出凹模平面，以便繼續(xù)沖裁；它與凹模和凸模的配合應(yīng)保證順利滑動，不發(fā)生干涉。為此頂件塊與凹模為間隙配合，其外形尺寸一般按公差與配合國家標(biāo)準(zhǔn) h8 制造。頂件塊與凸模的配河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 18 頁 共 24 頁合一般呈較松的間隙配合。（8）頂桿的設(shè)計在本模具中選用四個頂桿與彈頂器上的托板相配合，四個頂桿均勻分布，傳送的橡皮的推件力較為平穩(wěn)，在此需要注意的是：頂桿、的直徑不能太小，以免在克服橡皮彈力時發(fā)生撓曲。還有頂桿與下模上的孔相配合，必需保證其在孔內(nèi)順利的滑動，所以頂件塊與凹模為間隙配合，其外形尺寸一般按公差與配合國家標(biāo)準(zhǔn) h8 制造。橡皮的設(shè)計橡膠允許承受的負(fù)荷較大，且產(chǎn)生的彈性較為平穩(wěn)，安裝調(diào)整靈活方便，是沖裁模具中常用的彈性元件。卸料橡膠的設(shè)計計算 H =H -H 。 （計算參照表 8.2.4）計安 裝 自 由 預(yù)算結(jié)果為：H =31mm。安 裝河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 19 頁 共 24 頁六沖壓設(shè)備的選擇選擇型號為 JB23-100 開式雙柱可傾壓力機能滿足要求，其主要參數(shù)如下：公稱壓力:1000KN滑塊行程：130mm最大閉合高度：480mm最大裝模高度：380mm連桿調(diào)節(jié)長度：100mm工作臺尺寸：710mm×1080mm墊板尺寸：100mm×250mm模柄孔尺寸：60mm×75mm河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 20 頁 共 24 頁七繪制模具總裝圖、零件圖及工作原理（1）模具的總裝圖見附圖 01.（2）通過以上設(shè)計可以明白模具的一些基本的情況及結(jié)構(gòu)，該模具的上模部分主要有模柄、銷釘及凸模組成，下模部分主要零件有下模座、彈簧、螺釘、定位銷、沖壓凹模等組成。工作時，沖壓凸模和毛坯接觸，在頂桿和彈簧的作用下，向上頂緊工件，可以防止其偏移。該模具結(jié)構(gòu)簡單，在壓力機上調(diào)整、方便。（3）工作原理條料沿兩個導(dǎo)料銷從右往左送進，活動擋料銷控制其送料步距。上模下行，進行沖裁，導(dǎo)柱，導(dǎo)套對上、下模的運動起可靠的導(dǎo)向，凹模接觸活動擋料銷時候，擋料銷被壓下，上端面與板料平齊，所以凹模上不必設(shè)置相應(yīng)的讓位孔，沖裁完畢，卡在凸凹模外的條料搭邊廢料從下模部分的彈性卸料裝置卸下，沖孔廢料由下模部分的漏料孔落下，沖裁下的工件卡在上模內(nèi)，隨上模一起回程，上行到一定位置，打桿遇到大料橫桿，工件被推出，剛性推件裝置對工件沒有壓平作用，因此，工件的平直度不高，這種結(jié)構(gòu)適用于沖裁較硬或厚度大于 0.3mm 的板料。（4）根據(jù)畢業(yè)設(shè)計的要求零件圖中可以在凸模、凹模或者是凸凹模中任意選擇一個用 CAD 繪制，凸模零件圖見附圖 2.⑸為了鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的動手能里，畢業(yè)設(shè)計的上模座和下模座二者任選其一用手繪制，見附圖 3.河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 21 頁 共 24 頁結(jié)論大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計是其中最后一個實踐環(huán)節(jié)，是對以前所學(xué)的知識及所掌握的技能的綜合運用和檢驗。隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實習(xí)，我熟練地掌握了機械制圖、機械設(shè)計、機械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對機械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對于模具設(shè)計這個實踐性非常強的設(shè)計課題，我們進行了大量的實習(xí)。經(jīng)過在新飛電器有限公司、在洛陽中國一拖、中信重型礦山機械廠的生產(chǎn)實習(xí)，我對于冷沖模具、塑料模具的設(shè)計步驟有了一個全新的認(rèn)識，豐富和加深了對各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是有了全新的理解。在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)下和在工廠師傅的講解下，我們對于模具的設(shè)計和制造工藝有了系統(tǒng)而深刻的認(rèn)識。同時在實習(xí)現(xiàn)場親手拆裝了一些典型的模具實體并查閱了很多相關(guān)資料，通過這些實踐，我們熟練掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。通過在圖書館借閱相關(guān)手冊和書籍，更系統(tǒng)而全面了細(xì)節(jié)問題。鍛煉了縝密的思維和使我們初步具備了設(shè)計工作者應(yīng)有的素質(zhì)。設(shè)計中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計。 在設(shè)計的過程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗，設(shè)計中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正！河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 22 頁 共 24 頁致謝首先感謝本人的導(dǎo)師蘇光老師，他對我的仔細(xì)審閱了本文的全部內(nèi)容并對我的畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議。楊安民老師淵博的知識，誠懇的為人，使我受益匪淺，在畢業(yè)設(shè)計的過程中，特別是遇到困難時，他給了我鼓勵和幫助，在這里我向他表示真誠的感謝！畢業(yè)設(shè)計是我們進行完了三年的模具設(shè)計與制造專業(yè)課程后進行的，它是對我們?nèi)陙硭鶎W(xué)課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實踐的訓(xùn)練。它在我們的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我在溫習(xí)學(xué)過的知識的同時又學(xué)習(xí)了許多新知識，對一些原來一知半解的理論也有了進一步的的認(rèn)識。特別是原來所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測量、冷沖模具設(shè)計與制造等有了更深刻的理解，使我進一步的了解了怎樣將這些知識運用到實際的設(shè)計中。同時還使我更清楚了模具設(shè)計過程中要考慮的問題，如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費材料，保證工件的經(jīng)濟性，加工工藝的合理性。感謝母?！幽蠙C電高等?？茖W(xué)校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多新的知識，掌握了一定的操作技能。在學(xué)校中，我們主要學(xué)的是理論性的知識，而實踐性很欠缺，而畢業(yè)設(shè)計就相當(dāng)于實戰(zhàn)前的一次演練。通過畢業(yè)設(shè)計可是把我們以前學(xué)的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫起來，使我們在溫習(xí)舊知識的同時也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識；這不但提高了我們解決問題的能力，開闊了我們的視野，在一定程度上彌補我們實踐經(jīng)驗的不足，為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。通過對支架拐件冷沖模的設(shè)計，我對沖裁模、彎曲模有了更為深刻的認(rèn)識，特別是這種沖孔落料模具的設(shè)計。彎曲模的主要零件的加工一般比較復(fù)雜，多采用線切割進行加工，彎曲回彈的影響因素多，不容易從純理論的角度精確的計算出來，多需要在試模后再進行調(diào)整。在模具的設(shè)計過程中也遇到了一些難以處理的問題，雖然設(shè)計中對它們做出了解決 ，但還是感覺這些方案中還是不能盡如人意，如壓力計算時的公河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 23 頁 共 24 頁式的選用、凸凹模間隙的計算、卸件機構(gòu)選用、工作零件距離的調(diào)整，都可以進行進一步的完善，使生產(chǎn)效率提高。感謝和我在一起進行課題研究的同學(xué)鄭飛同學(xué)，和他在一起討論、研究使我受益非淺。歷經(jīng)近三個月的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，敬請各位老師對我的設(shè)計過程作最后檢查。在這次畢業(yè)設(shè)計中通過參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，請教各位老師有關(guān)模具方面的問題，并且和同學(xué)的探討，模具設(shè)計在實際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時間里，對模具的認(rèn)識有了一個質(zhì)的飛躍。從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過程，我對模具的認(rèn)識過程亦是如此。經(jīng)過近三個月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計一定能為三年的大學(xué)生涯劃上一個圓滿的句號，為將來的事業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ)。最后，我非常慶幸在三年的的學(xué)習(xí)、生活中認(rèn)識了很多可敬的老師和可親的同學(xué)，并感激師友的教誨和幫助！在這次設(shè)計過程中得到了老師以及許多同學(xué)的幫助，使我受益匪淺。在此，再次感謝各位老師特別是我的指導(dǎo)老師蘇光老師在這一段時間給予我無私的幫助和指導(dǎo)，并向他們致以深深的敬意，同時也對關(guān)心和指導(dǎo)過我各位老師表示衷心的感謝!河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 24 頁 共 24 頁參考文獻(xiàn)[1] 趙志偉等.模具發(fā)展現(xiàn)狀［J］.模具制造，2007，6：2～4[2] 李紹林、馬長福主編.實用模具技術(shù)手冊[ M].上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1998。[3] 陳錫棟、周小玉主編.實用模具技術(shù)手冊[ M].北京：機械工業(yè)出版社，2001[4] Williams. D.J. : Advanced tool materials in the drawing of metals. 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