機械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文）限位板沖裁模具設(shè)計

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1、 2010 屆畢業(yè)設(shè)計 材 料 系 、 部： 機械工程系 學生姓名： 指導教師： 職 稱： 講師 專 業(yè)： 機械制造及自動化 班 級： 學 號： 2010 年 5 月 材料清單 1、畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)書 2、指導教師評閱表 3、答辯及最終成績評定表 4、畢業(yè)設(shè)計說明書

2、 2010 屆畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)書 系： 機械工程系 專業(yè)： 機械制造及自動化 指導教師 學生姓名 課題名稱 限位板沖裁模具設(shè)計 內(nèi)容及任務(wù) 1.繪制成型模具裝配圖 1張 2.繪制成型模具全套零件圖 1套 3.編寫設(shè)計說明書 1份 擬達到的

3、要求或技術(shù)指標 根據(jù)制件材料，形狀，尺寸等要求如何確定合適的成型工藝選定相應的成型設(shè)備和成型工藝參數(shù)。了解各種不同材料的沖壓工藝及成型過程，了解模具凸、凹的計算過程，了解沖壓設(shè)備的各種工藝及成型過程。 進度安排 起止日期 工作內(nèi)容 備注 10年3月05日—3月14日 10年3月15日—3月20日 10年3月23日—5月18日 10年5月20日—5月23日 畢業(yè)設(shè)計調(diào)研 畢業(yè)實習 畢業(yè)設(shè)計 答辯時間

4、 主要參考資料 1. 夏巨諶、李志剛主編. 中國模具設(shè)計大典.南昌：江西科學技術(shù)出版社 , 2003 2. 鄭家賢主編. 沖壓工藝與模具設(shè)計實用技術(shù).北京：機械工業(yè)出版社 ,2005 3. 周良德、朱泗芳等編. 現(xiàn)代工程圖學 .長沙:湖南科學技術(shù)出版社 , 2000 4. 徐政坤主編. 沖壓模具及設(shè)備.北京:機械工業(yè)出版社, 2005 5. 第四機械工業(yè)部標準化研究所.冷壓沖模設(shè)計.第四機械工業(yè)部標準化研究所, 1979

5、 6. 肖景容、姜奎華主編. 沖壓工藝學.北京:機械工業(yè)出版社 , 1999 教研室 意見 年 月 日 系主管領(lǐng)導意見 年 月 日 湖南工學院2010 屆畢業(yè)設(shè)計（論文）指導教師評閱表 系： 機械工程系 學生姓名 學 號 班 級 專 業(yè) 機械制造及自動化 指導教師姓名 課題名稱 限位板沖裁模具設(shè)計 評語：（包

6、括以下方面，①學習態(tài)度、工作量完成情況、材料的完整性和規(guī)范性；②檢索和利用文獻能力、計算機應用能力；③學術(shù)水平或設(shè)計水平、綜合運用知識能力和創(chuàng)新能力；） 是否同意參加答辯： 是□ 否□ 指導教師評定成績 分值： 指導教師簽字： 年 月 日 湖南工學院2010 屆畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯及最終成績 評 定 表 系（公章）：

7、 學生姓名 學號 班級 答辯 日期 5月 課題名稱 限位板沖裁模具設(shè)計 指導 教師 成 績 評 定 分值 評 定 小計 教師1 教師2 教師3 教師4 教師5 課題介紹 思路清晰，語言表達準確，概念清楚，論點正確，實驗方法科學，分析歸納合理，結(jié)論嚴謹，設(shè)計（論文）有應用價值。 30 答辯 表現(xiàn) 思維敏捷,回答問題有理論根據(jù)，基本概念清楚，主要問題回答準確大、深入,知識面寬。 必 答 題 40 自 由 提 問 30

8、 合 計 100 答 辯 評 分 分值： 答辯小組長簽名： 答辯成績a： 40％＝ 指導教師評分 分值： 指導教師評定成績b： 60％＝ 最終評定成績： 分數(shù)： 等級： 答辯委員會主任簽名： 年 月 日 說明：最終評定成績＝a+b，兩個成績的百分比由各系自己確定，但應控制在給定標準的10％左右。  2010屆畢

9、業(yè)設(shè)計說明書 限位板沖裁模具設(shè)計 系 、 部： 機械工程系 學生姓名： 指導教師： 職稱 講師 專 業(yè)： 機械制造及自動化 班 級： 完成時間： 2010年5月18日  目 錄 引言…………………………………………………………………………………….……. 5 第一章 零件的工藝性分析…………………………………………………..….… 6

10、 第二章 工藝方案的選擇與確定…………………………………………….….… 7 第三章 搭邊與排樣…………………………………………………………….…… 8 第四章 計算沖壓力與壓力中心……………………………………………….… 9 第五章 初選設(shè)備…………………………………………………………………….12 第六章 凸、凹模刃口尺寸的確定……………………………………………… 13 第七章 模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………………...……………. 18 第八章 工作零件的設(shè)計與計算………………………………………………… 21 第九章

11、 其他工藝結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計與選用……………………………………. 24 第十章 校核設(shè)備…………………………………………………………………… 25 第十一章 模具的裝配與試模………………………………………………………. 26 參考文獻…………………………………………………………………………………... 27 附錄……………………………………………………………………………………….... 27 引言 本次設(shè)計，是我的一次較全面的設(shè)計能力訓練，通過這次訓練，我對模具基礎(chǔ)知識及工程力學、互換性與測量技術(shù)、機械制圖、金屬工藝學、機械工程材料專業(yè)基礎(chǔ)

12、課之間的聯(lián)系有了一個較為系統(tǒng)全面的認識，同時也加深了對所學知識的理解和運用，將原來看來比較抽象的內(nèi)容實現(xiàn)為具體化.這次課程設(shè)計初步掊養(yǎng)了我理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想，鍛練了我綜合運用模具設(shè)計和相關(guān)課程的理論，結(jié)合和生產(chǎn)實際分析和解決工程實際問題的能力，鞏固、加深和擴展了有關(guān)機械設(shè)計方面的知識。 通過制訂設(shè)計方案，合理選擇傳動機構(gòu)和零件類型，正確計算零件的工作能力、確定尺寸和選擇材料，以及較全面地考慮制造工藝、使用和維護等要求，之后進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，達到了解和掌握模具零件、機械傳動裝置和簡單模具的設(shè)計過程和方法，對如計算、繪圖、熟練和運用設(shè)計資料（包括手冊、圖冊、標準和規(guī)范等）以及使用經(jīng)驗數(shù)據(jù)、進

13、行經(jīng)驗估算和處理數(shù)據(jù)等方面的能力進行了一次全面的訓練。 因為本課程的主要目標是培養(yǎng)我們具有基本沖裁模設(shè)計能力的技術(shù)基礎(chǔ)課，因此通過設(shè)計的實踐，使我了解到模具設(shè)計的基本要求、基本內(nèi)容和一般程序，掌握了機械零件常用的設(shè)計準則。針對課程設(shè)計中出現(xiàn)的問題查閱資料，大大擴展了我們的知識面，培養(yǎng)了我們在模具工業(yè)方面的興趣及實際動手能力，對將來我在模具方面的發(fā)展起了一個重要的作用。本次課程設(shè)計是我對所學知識運用的一次嘗試，是我在機械知識學習方面的一次有意義的實踐。 本次設(shè)計,我完全自己動手做,獨立完成自己的設(shè)計任務(wù)，通過這次設(shè)計，弄懂了一些以前書本中難以理解的內(nèi)容，加深了對以前所學知識的鞏固。在設(shè)計

14、中，通過非常感謝老師的指導，使自己在設(shè)計思想、設(shè)計方法和設(shè)計技能等方面都得到了良好的訓練。 31 一 已知條件 （1）如下圖(1-1)所屬為沖裁零件限位板 零件名稱：限位板 零件材料：Q235A 生產(chǎn)要求：大批量生產(chǎn) 圖1-1 A—表示W(wǎng)c碳的含量在 0.14%~0.22%的低硬鋼 計算及說明 備注 第一章 零件的工藝分析 （1）沖孔 如圖（1-1）所示零件尺寸，寬帶b=42mm,厚度t=3mm,滿足設(shè)計要求d>2t,且沖裁件外形由直線和圓弧組成，沒有尖角，且圓角半徑r>0.5t 有利用模具壽命。零件沖孔d=29mm,查表1-1，已知

15、材料Q235A屈服點大小235Mpa，選d≥t為最小孔，滿足要求。 表 1-1自由凸模沖孔的最小尺寸(mm) 材料 圓孔 方形孔 矩形孔 長圓孔 鋼>700Mpa 鋼=400-700Mpa 鋼<400Mpa 銅 黃銅 d≥1.5t d≥1.3t d≥t d≥0.9t d≥1.2t d≥t d≥0.8t d≥0.7t d≥1.35t d≥1.2t d≥0.9t d≥0.8t d≥1.1t d≥0.9t d≥0.7t d≥0.6t 零件沖裁孔與邊緣的間距d=21-（29\2）=6.5mm，d>t滿足設(shè)計要求。 （2）沖裁精度 2.6.7 沖

16、裁斷面的表面粗糙度表　　　　　2.6.8 沖裁件允許毛刺的高度 通過查上表2.6.7的沖裁斷面的表面粗糙度表Ra=12.5 ；查表2.6.8 沖裁件允許毛刺的高度：新建試模時≤0.05mm，生產(chǎn)時≤0.15mm。 d為孔直徑 t為材料厚度 計算及說明 備注 第二章 工藝方案的選擇與確定 （1） 根據(jù)沖裁件的形狀，分為沖孔和落料兩道工序，且為大批量生產(chǎn)，故選擇復合模。 （2） 提出可能方案 沖裁該零件，所需工序有： （a） 落料 （b） 沖直徑29mm的孔 根據(jù)以上工序，可以有如下方案 方案一：先落料 再沖直徑

17、29mm的孔； 方案二：在同一模具上同時完成沖直徑29mm的孔和落料 比較以上兩種方案，第二種方案易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，且生產(chǎn)率高操作安全，適合大批量生產(chǎn)，所以選方案二。 （3）沖模的生產(chǎn)過程簡圖如圖1-2 圖1-2 計算及說明 備注 第三章 搭邊與排樣 （1）確定合理的排樣形式 根據(jù)材料的經(jīng)濟應用原則，材料利用率η＝Ｆ/Ｆ0１００％＝F/ＡＢ１００％ ，利用率越過越經(jīng)濟，同時還要考慮沖裁件的精度要求，精度要求高的要留搭邊。 搭邊a和a1的數(shù)值查表1-4 表 1-4搭邊a和a1數(shù)值(低碳鋼) 注：對于其他材料，應將表中數(shù)值乘以

18、下系數(shù)：中等硬度鋼0.9，硬鋼0.8硬黃銅1~1.1 ， 硬鋁1~1.2 故有： a=2.5 (mm) a1=2.2 (mm) （2）確定條料寬度和步距 每次只沖一個零件的步距A的計算式為： A=D1+2a1=（51+21）+2*2.2=74.2（mm） 條料寬度： B=（D+2a）=（18+55）+2*2.5=78（mm） （3）計算利用率 選擇的排樣方式如圖1-3所示： η——材料利用率； Ｆ——工件的實際面積； F0——所用材料面積，包括工件面積與廢料面積； A—— 送料進距 (相鄰兩個制件對應點的距離)； B——條料寬度。

19、 D1—平行于送料方向的寬帶 D—垂直于平行于送料方向的寬帶 計算及說明 備注 圖1-3 工件的實際面積：F=5255+3.14*9*9-2*（4*30）-3.14*4*4/2+0.5*3.14*21*21-3.14*(2929)/4=3361.40 F0=A*B=74.278=5787.6 材料利用率：η＝Ｆ/Ｆ0１００％＝F/ＡＢ１００％=58.08％ 第四章 計算沖壓力與壓力中心 （1）沖裁力的計算 普通平刃沖裁模 ，其沖裁力 P一般可按下式計算： FP＝tLτ 材料抗剪強度： τ=（1.2t/d+0.6）*σb

20、 ≈150(MPa) 沖孔邊緣: L1=293.14=91.06(mm) 落料邊緣： L2=213.14+2*(30+2*3.14+9*3.14+55)=3.5.02(mm) 沖孔力： F1=L1τt=91.06 150 3=40977 N 落料力 ： F2= L2τt=305.02 150 3=137259 N 沖裁力 ： F0=F1+F2= 178236 N 考慮到模具刃口的磨損和凸凹模間隙的波動，材料的機械性能的變化，材料厚度偏差的，實際所需的沖裁力還要增加30％，即：

21、 F=1.3F0=231706.8 N τ—— 材料抗剪強度 ，見附表 (MPa)； L——沖裁周邊總長(mm)； t——材料厚度(mm) σb—抗拉強度為235(MPa) d---材料最大寬度 計算及說明 備注 當上模完成 一次沖裁后，沖入凹模內(nèi)的制件或廢料因彈性擴張而梗塞在凹模內(nèi)，模面上的材料因彈性 收縮而緊箍在 凸模上 。為了使沖裁工作繼續(xù)進行，必須將箍在凸模上的材料料刮下 ,將梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料向下推出或向上頂出。從凸模上刮下材料所需的力，稱為卸料力 ；

22、從凹模內(nèi)向下推出制件或廢料所需的力，稱為推料力；從凹模內(nèi)向上頂出制件需的力，稱為 頂件力 (圖1-5)。影響卸料力、推料力和 頂件力 的因素很多，要精確地計算是困難的。在實際生產(chǎn)中常采用經(jīng)驗 公式計算： 卸料力FＱ＝Ｋ FＰ= 推料力FＱ1＝n Ｋ1 FＰ 頂件力 FＱ２＝Ｋ２ FＰ 圖 1-4 工藝力示意圖 由下表1-5查的K=0.045 K1=0.05 K2=0.04 材料 厚度/（mm） K K1 K2 鋼 ≤0.1 0.1～ 0.5 0.5 ～ 2.5 2.5～ 6.5 6.5 0.1 0.063 0.055

23、 0.045 0.025 0.14 0.08 0.06 0.05 0.03 0.065～0.075 0.045～0.055 0.04 ～0.05 0.03～0.04 0.02～0.03 解得：FQ=0.045178436.7=8029.65 N FQ1=0.05178436.7=8921.84 N FQ2=0.04178436.7=7137.47 N （2）沖裁中心 沖模的壓力中心，可按下述原則來確定： （a）對稱形狀的單個沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。 （b）工件形狀相同且分布位置對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相

24、重合。 （c）形狀復雜的零件、多凸模的壓力中心可用解析計算法求出沖模壓力中心。 解析法的計算依據(jù)是：各分力對某坐標軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對該坐標軸力矩。求出合力作用點的座標位置 O0(x0, y０)，即為所求模具的壓力中心如圖1-5 圖1-5 其中： X0=（X1+X2+X3+X4+X5）/5=66.2 Y0=(Y1+Y2+Y3+Y4+Y5)/5 =51.4 P——沖裁力(N)； K——卸料力系數(shù)，其值為0.02～0.06(薄料取大值， 厚料取小值)； K１——推料力系數(shù)，其值為0.03～0.07(薄料取大值， 厚料取小值)； K2—— 頂件

25、力系數(shù)，其值為0.04～0.08(薄料取大值， 厚料取小值)； n——梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料數(shù)量(n＝h/t); h——直刃口部分的高(mm)；t——材料厚度(mm)。 計算及說明 備注  第五章 初選設(shè)備 （1）計算壓力機的表承壓力 沖裁時，壓力機的公稱壓力必須大于或等于沖裁各工藝力的總和。 采用彈壓卸料裝置和上出件的模具時： FP總 ＝FＰ＋FＱ＋FＱ2 =178436.7+8029.65+7137.47 =246873.92 N≈247 KN 根據(jù)標稱壓力等參數(shù)查表1-7，可初選壓力機為：JH23-25 壓力機型號 J2

26、3-3.15 J23-6.3 J23-10 J23-16F JH23-25 JH23-40 標稱壓力/KN 31.5 63 100 160 250 400 滑塊行程/mm 25 35 45 70 75 80 滑塊行程 200 170 145 120 80 55 最大封閉高度 120 150 180 205 260 330 封閉高度調(diào)節(jié)量 25 35 35 45 55 65 立柱間距/mm 120 150 180 220 270 340 喉深/mm 90 110 130 160 200 2

27、50 工作臺前后尺寸/mm 160 200 240 300 370 460 工作臺左右尺寸/mm 250 310 370 450 560 700 墊板厚度/mm 30 30 35 40 50 65 墊板孔徑/mm 100 140 170 210 260 320 模柄孔直徑/mm 25 30 30 40 40 50 模柄孔深度/mm 40 55 55 60 60 70 最大傾斜角 45 45 35 35 30 30 電動機功率/kw 0.55 0.75 1.1 1.5 2.2 5.5

28、 表1-7 第六章 凸、凹模刃口尺寸的確定 已知沖裁件材料為Q235A鋼厚度t=3mm,沖裁件精度IT12，查公差表1-8 公差表1-8 查的各尺寸如下圖1-6所示： FP總－沖裁各工藝力的總和 dd—沖孔凹?；境叽?mm)； dp—沖孔凸模基本尺寸(mm)； dmin—沖孔件孔的最小極限尺寸(mm)； △—制件公差 (mm)； x—系數(shù) 計

29、算及說明 備注 沖裁模刃口尺寸計算的基本原則： 落料件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔時孔的尺寸由凸模尺寸決定。故設(shè)計落料模時，以凹模為基準，間隙取在凸模上；設(shè)計沖孔模時，以凸模為基準，間隙取在凹模上。 沖裁件內(nèi)圓孔由沖孔制成，外形為非圓形落料而成， （a）沖孔 凸模制造偏差取負偏差，凹模取正偏差。其計算公式如下： dp＝ （ dmin＋x△)－δp dd=（dp+Zmin）+δp 通過查下沖裁件處始雙面間隙表1-9， 表1-9 沖裁件處始雙面間隙 材料厚度mm 軟鋁 含碳（0.08~0.2）%的鋼 Zmin Zmax Zmin Zmax Zm

30、in Zmax 1 0.04 0.06 0.05 0.07 0.06 0.08 1.2 0.05 0.084 0.072 0.096 0.084 0.108 1.5 0.075 0.105 0.09 0.12 0.105 0.135 1.8 0.09 0.126 0.108 0.144 0.126 0.162 2 0.1 0.14 0.12 0.16 0.14 0.18 2.2 0.13 0.176 0.154 0.198 0.176 0.22 2.5 0.15 0.2 0.175 0.225 0

31、.2 0.25 2.8 0.168 0.224 0.196 0.252 0.224 0.28 3 0.18 0.24 0.21 0.27 0.24 0.3 3.5 0.245 0.315 0.28 0.35 0.315 0.385 4 0.28 0.36 0.32 0.4 0.36 0.44 4.5 0.315 0.405 0.36 0.45 0.405 0.49 δp—凸模下偏差， δd—凹模上偏差 計算及說明 備注  得到：Zmax=0.27mm Zmin=0.21mm Z

32、max-Zmin=0.06 mm 沖孔部分沖裁凸模，凹模的制作公差，可查表1-10 表1—10 基本尺寸、mm 凸模偏差δp/mm 凹模偏差δd/mm 基本尺寸、mm 凸模偏差δp/mm 凹模偏差δd/mm ≤18 0.02 0.02 >180 ～260 0.03 0.045 ＞18 ～30 0.02 0.25 >260 ～360 0.035 0.05 >30 ～80 0.02 0.03 >360 ～500 0.04 0.06 >80 ～120 0.025 0.035 >500 0.05 0.07 >120 ～180 0.3

33、 0.04 查的： δp=0.02 mm δd=0.025 mm 有： δp+δd=0.045 mm＜Zmax-Zmin x—系數(shù)，是為了使沖裁件的實際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸，與工件制造精度有關(guān)，按下列關(guān)系取值，也可查表1-11： 當制件公差為 IT10以上，取x＝１  當制件公差為 IT11～IT13，取x＝0.75 當制件公差為 IT14以下時，取x＝0.5。 表 1-11 系數(shù)x 材料厚度t(㎜) 非 圓 形 圓 形 1 0.75 0.5 0.75 0.5 工件公差Δ

34、 < 1 1~2 2~4 > 4 ≤0.16 ≤0.20 ≤0.24 ≤0.30 0.17~0.35 0.21~0.41 0.25~0.44 0.31~0.59 ≥0.36 ≥0.42 ≥0.50 ≥0.60 <0.16 <0.20 <0.24 <0.30 ≥0.16 ≥0.20 ≥0.24 ≥0.30 計算及說明 備注  查的x＝0.75 ，Δ=0.24 故得：dp＝ （ dmin＋x△)+δp=（（29+0.750.21）+0.02 =29.16+0.02 dd=（dp+Zmin）-δp=*（29.16

35、+0.27）-0.025 =29.43-0.025 （b）落料 落料時以落料凹模設(shè)計為基準的刃口尺寸計算如下表 表1-11 以落料凹模設(shè)計為基準的刃口尺寸計算 工序性質(zhì) 凹模刃口尺寸磨損情況 基準件凹模的尺寸圖2.3.3 (b) 配制凸模的尺寸 落料 磨損后增大的尺寸 Aj＝（Amax－x△)＋0.25△ 按凹模實際尺寸配制，保證雙面合理間隙2cmin ~2cmax 磨損后減小的尺寸 Bj＝（Bmin＋x△)－0.25△ 磨損后不變的尺寸 Cj=(Cmin＋0.5△)0.125△ 注：Aj、Bj、Cj為基準件凹模刃口尺寸；Amax、Bmin

36、、Cmin為落料件的極限尺寸。 計算凹模各尺寸： 查上表1-11的，尺寸42，52，55對應的x=0.75，尺寸18對應x=1 磨損后增大的尺寸的：Aj＝（Amax－x△)＋0.25△ 42mm的 ：A1= （42-0.750.25）+0.25/4=41.81+0.06 52mm的： A2= （52-0.750.30）+0.30/4=51.81+0.06 18mm的： A3= （18-10.18）+0.18/4=17.82+0.05 圓弧R9，R21的尺寸為了保證分別與18mm，42mm相切，不用計算直接取其 A3,A1值的一半。 磨損后不變的尺寸：Cj=(Cmin＋

37、0.5△)0.125△ 44mm的 C1=（55+0.750.3）0.125 0.3=54.780.04 凸模的尺寸按上述凹模相關(guān)尺寸配制，保證雙面間隙Zmin～Zmax=0.21～0.27mm（前面以由表1-11查的） （C）模具間隙 模具間隙即模具凸模與凹模之間的間隙，其對沖裁件的質(zhì)量，沖裁力，模具壽命都有較大的影響。因此選擇合理的間隙，非常重要，確定合理間隙的方法如下： 計算及說明 備注  1. 理論確定法 如圖1-7，中的三角形ABC可確定合理的間隙， 圖1-7 C = （t-h0）t tgβ=t（1- h0/t）tgβ

38、 查下表1- 12 的 ：h0/t=0.2 ，β=4 表1-12 h0/t與β的值 材料 h0/t β 退火 硬化 退火 硬化 軟鋼 紫銅 軟黃銅 0.5 0.35 6 5 中硬鋼 硬黃銅 0.3 0.2 5 4 硬鋼 硬青銅 0.2 0.1 4 4 解得： C =3（1-0.2）tg4 =30.80.07 =0.168 mm Z=2c=0.336 mm 2. 經(jīng)驗法 材料為硬材料： t＜3mm Z=（8%～10%

39、）t t=1～3mm Z=（11% ～17%）t t=3～5mm Z=（17% ～25%）t 已知材料厚度為：t=3mm 解得： Z= 0.33 ～0.51 mm 式中， h０—— 凸 模切入深度； β——最大剪應力方向與垂線方向的夾角 計算及說明 備注  第七章 模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 （1） 模具的類型選擇 根據(jù)沖裁件的結(jié)構(gòu)特點，需沖孔和落料兩道工序方能完成零件成型，而且要進大批量的生產(chǎn)，綜合上述，課選擇正裝式復合模進行生產(chǎn)，其結(jié)構(gòu)圖如 圖1-7.。 圖1-7

40、 在壓力機的一次工作行程中，在模具同一部位同時完成數(shù)道沖壓工序的模具，稱為復合模。 計算及說明 備注  模具各部分名稱和代號等參數(shù)如下表1-12 表1-12 （2） 模架的選擇 模架由上下模座，模柄及導向裝置（導柱，導套）組成。 （a）模架的形式 模架的形式選擇后側(cè)導柱模架，可縱橫送料，送料方便。其模架的形式結(jié)構(gòu)如下圖1-8 計算及說明 備注  圖1-8 （b）導柱和導套 導柱和導套的結(jié)構(gòu)與尺寸都可以直接從標準中選取，選滑動導向的導柱導套，安裝尺寸示意圖如圖1-9.

41、 圖1-9 計算及說明 備注  （c）模柄的選擇 所作設(shè)計為大型，模具都通過模柄固定在壓力機滑塊上的，可使用螺釘固定。 第八章 工作零件的設(shè)計與計算 （1）凸模 （a）凸凹模和凸模的結(jié)構(gòu)形式 由于沖裁件的落料件為非圓形的，可選擇直通式凸凹模，直通式凸模的工作部分和固定部分的形狀與尺寸做成一樣，這類凸模一般采用線切割方法進行加工。 1-10 整體式凸模 而沖孔凸模則選擇用臺階式凸模，如下圖1-11 圖1-11 標準圓形凸模 計

42、算及說明 備注  （b）長度計算 凸模長度應根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的需要來確定。采用固定卸料板和導料板結(jié)構(gòu)時，圖1-12所示，凸模的長度應該為： 　　　　　　　　　　　　L＝h1＋h2＋h3＋（15～20）mm 圖1-12 （c）材料和其他要求 沖裁件的形狀復雜，可選擇Cr12，熱處理為淬火； 工作部份的粗糙度為：Ra0.8～0.4 um固定部分粗糙度為：Ra1.6～0.8 um （2）凹模 (一)凹模洞口的類型 1. 凹模洞口的類型 　　常用凹模洞口類型如圖1-14所示，其中a)、b)、c)型為直筒式刃口凹模。其特點是制造方便，刃口強度高，刃磨后工作部分尺寸不

43、變。廣泛用于沖裁公差要求較小，形狀復雜的精密制件。但因廢料或制件在洞壁內(nèi)的聚集而增大了推件力和凹模的漲裂力，給凸、凹模的強度都帶來了不利的影響。一般復合模和上出件的沖裁模用 a)、c)型，下出件的用b)或a)型。d)、e)型是錐筒式刃口，在凹模內(nèi)不聚集材料，側(cè)壁磨損小。但刃口強度差，刃磨后刃口徑向尺寸略有增大 (如α＝30`時，刃磨0.1mm，其尺寸增大0.0017mm)。 圖 1-14 凹模洞口的類型 h1、h2、h3、t分別為凸模固定板、卸料板、導料板、材料的厚度。15～20mm為附加長度，包括凸模的修磨量，凸模進入凹模的深度及凸模固定板與卸料板間的安全距離。

44、 凹模錐角α、后角β和洞口高度 h，均隨制件材料厚度的增加而增大，一般取α＝15′～30′、β＝2～３、h＝4～10mm。 計算及說明 備注 設(shè)計的為復合模和上出件的沖裁模用 a)型，洞口的主要參數(shù)可查下表1-13， 得到：a=30` β＝３、h＝10mm。 表1-13 洞口的主要參數(shù) 板料厚度t/mm a β h/mm ≤0.50 15` 2 ≥4 0.5～1 15` 2 ≥5 1～2.5 15` 2 ≥6 ≥2.5 30` 3 ≥8 2. 凹模的外形尺寸 　　凹模的外形一般有矩形與圓形兩種。凹模的外形尺寸應保證有足

45、夠的強度、剛度和修磨量。凹模的外形尺寸一般是根據(jù)被沖壓材料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸來確定如圖1-15所示。  圖1-15凹模外形尺寸 凹模厚度 H＝Kb（≥15mm) 凹模壁厚 c＝(1.5～２)H (≥30～４０mm) 式中b為沖裁件的最大外形尺寸；K是考慮板料厚度的影響系數(shù)。查表1-15 　　　根據(jù)凹模壁厚即可算出其相應凹模外形尺寸的長和寬，然后可在冷沖模國家標準手冊中選取標準值。 表 1-15 系數(shù)K值 b 材料厚度t ≤ 50 50～ 100 100～ 200 ＞ 200 0.5 1 2 3 ＞3 0.3 0.2 0.1

46、5 0.1 0.35 0.22 0.18 0.12 0.42 0.28 0.2 0.15 0.5 0.35 0.24 0.18 0.6 0.42 0.3 0.22 t=3mm b=73mm為沖裁件的最大外形尺寸； K是考慮板料厚度的影響系數(shù) 查的： K = 0.5 凹模厚度： H＝Kb= 0.573=36.5mm （ ≥15mm) 凹模壁厚 ：c＝(1.5～2)H =（54.75 ～73）mm (≥30～40

47、mm) 第九章 其他工藝結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計與選用 1.定位零件 模具上的定位零件的作用是將毛坯和半成品在模具上能夠正確的定位，根據(jù)毛坯的形狀，尺寸，模具的結(jié)構(gòu)形式可選以下定位零件： 導料板：用于條形料的送料，條料靠在一側(cè)的導料板，沿著設(shè)計的方向送料。 定位銷：為上下模座定位，保證沖裁精度。 2.卸料和壓料零件 （1）卸料板 如圖1-16，為固定卸料板，適用于設(shè)計沖裁件卸料，作用為當凸凹模完成一次回程時，阻擋余料，使其脫落，卸料班為45鋼，熱處理為淬火硬度HRC40～50。 圖1-16 （3） 頂件桿 如圖1-17，為頂件桿，取直徑5～10mm，其與凹模內(nèi)壁的間隙

48、不宜過大，一般取0.1～0.2mm，但不小于0.05mm，頂件板的材料為45鋼。 計算及說明 備注 3.緊固零件 （1）沉頭螺釘：表1-12中17，用于固定導料板。 （2）螺釘：表1-12中的，8，11，20用于固定模具固定板，從而固定凸凹模和凹模，保證沖裁精度。 第十章 校核設(shè)備 （1）壓力機和閉模高度的校核 沖裁時，壓力機的公稱壓力必須大于或等于沖裁各工藝力的總和。 采用彈壓卸料裝置和上出件的模具時： FP總 ＝FＰ＋FＱ＋FＱ2=178436.7+8029.65+7137.47=246873.92 N≈247 KN

49、 根據(jù)標稱壓力等參數(shù)查表1-7，可初選壓力機為：JH23-25，其閉模高度最大為260mm 又由落料凸凹模標準查得，高度為101mm，符合要求，如下圖 圖 1-16-2 閉模高度 計算及說明 備注 第十一章 模具的裝配與試模 （1） 模具安裝順序 1. 清洗壓力機滑塊底面，工作臺和墊片平面及上下模座的頂面和底面。 2. 降沖模置于壓力機工作臺或墊片上，移至近似工作位置。 3. 觀察工件或廢料能否落下。 4. 用手搬動飛輪或壓力機的寸裝置，是壓力機滑塊逐漸降至下極點。在滑塊下降過程中移動沖模，以便模柄進入滑塊中的模柄孔內(nèi)。 5. 調(diào)節(jié)壓力機至

50、近似的閉合高度。 6. 安裝固定下模的壓板，墊塊和螺栓，但不擰緊。 7. 緊固上模，確保上模頂部與滑塊底面貼近無縫隙。 8. 緊固下模，逐次交替擰緊。 9. 調(diào)整閉模高度，使凸模進入凹模。 10. 回升滑塊，在個滑動部分加潤滑劑，確保導套上部出氣槽暢通。 11. 以紙試沖，觀察毛刺以判斷間隙是否均勻?；瑝K寸動或手搬使飛輪移動。 12. 刃口加油，用規(guī)定材料試沖若干件，檢查沖件質(zhì)量。 13. 安裝，調(diào)試送料和出料裝置。 14. 再次試沖。 15. 安裝安全裝置。 （2）常見的試沖缺陷和調(diào)整方法 試沖的缺陷 生產(chǎn)原因 調(diào)整方法 送料不暢或料被卡死 1.兩導料板件的尺

51、寸過小或有斜度 2.凸模與卸料板之間間隙過大，是搭邊翻扭 3.用側(cè)刃定距的的沖裁模導料板的工作面和側(cè)刃不平行形成毛刺 1.根據(jù)情況修整或重裝卸料板 2.減小凸模和卸料板的間隙 3.重裝導料板 卸料不正常，退不下料 1.裝配不正確，卸料機構(gòu)不能移動 2.凹模和下模座的漏料孔沒對正 3.頂出桿過短或卸料板行程不夠 1.修整卸料板 2.修整漏料孔，修整凹模 3.頂出器的頂出部分加長或加深卸料螺釘沉孔的深度 凸，凹模刃口相碰 1.上模架，下模架，固定板，凹模，墊片等零件不平行 2.凸，凹模錯位 3.導桿和導套配合間隙過大使導向不準 1.修整有關(guān)零件，重裝上?；蛳履?

52、2.重新安裝凸，凹模是對正 3.更換導柱或?qū)? 凸模折斷 1.沖裁時產(chǎn)生側(cè)向力未抵消 2.卸料板傾斜 1.在模具上設(shè)置靠塊來抵消側(cè)向力 2.修整卸料板或在凸模加導向裝置 凹模被脹裂 凹?？谟械瑰F現(xiàn)象 修磨凹?？? 沖裁件的形狀和尺寸不正確 凹模與凸模的刃口形狀及尺寸不正確 修整凸模和凹模的尺寸 落料位置和沖孔位置不正確，成偏位現(xiàn)象 1.擋料釘位置不正 2.導料板和凹模送料中心不平行 1.修整導料釘 2.修整導料板 沖壓件不平 1落料凹模有上口大，下口小的倒錐，沖裁件從中通過會被壓彎 2.沖孔結(jié)構(gòu)不當，落料是沒有壓料裝置 1.修磨凹?？?，去倒錐現(xiàn)象

53、2.加壓料裝置 沖壓件毛刺較大 1.刃口不鋒利或淬火硬度低 2.凸，凹模配合間隙過大或間隙不均勻 1.修磨工作刃口 2.重新調(diào)整凸，凹模間隙，使其均勻 參考文獻 1. 夏巨諶、李志剛主編. 中國模具設(shè)計大典.南昌：江西科學技術(shù)出版社 , 2003 2. 鄭家賢主編. 沖壓工藝與模具設(shè)計實用技術(shù).北京：機械工業(yè)出版社 ,2005 3. 周良德、朱泗芳等編. 現(xiàn)代工程圖學 .長沙:湖南科學技術(shù)出版社 , 2000 4. 徐政坤主編. 沖壓模具及設(shè)備.北京:機械工業(yè)出版社, 2005 5. 第四機械工業(yè)部標準化研

54、究所.冷壓沖模設(shè)計.第四機械工業(yè)部標準化研究所, 1979 6. 肖景容、姜奎華主編. 沖壓工藝學.北京:機械工業(yè)出版社 , 1999 7. 李奇 朱江峰主編 .模具設(shè)計與制造 ， 人民郵電出版社，2008 計算及說明 備注  附 錄 1、畢業(yè)實習報告 畢業(yè)實習是機械制造自動化專業(yè)教學計劃所設(shè)的重要實踐性教學環(huán)節(jié)，是學生理論聯(lián)系實際的課堂?？梢耘囵B(yǎng)和訓練學生分析，解決問題能力，可提高學生的專業(yè)技能，并為學生畢業(yè)后盡快

55、適應實際工作打下基礎(chǔ)。 （一）、畢業(yè)實習的目的 1. 機械制造及自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標是使學生德、智、體全面發(fā)展,具有從事機械產(chǎn)品和系統(tǒng)的設(shè)計、維護、制造及開發(fā)基本能力的應用型專門人才。學生要有機械方面的基礎(chǔ)理論，還要將理論與實踐相結(jié)合，在實踐中提高能力。通過畢業(yè)實習，可以進一步鞏固和深化所學的理論知識，彌補理論教學的不足，以提高教學質(zhì)量。 2.通過畢業(yè)實習，使學生了解模具產(chǎn)品、設(shè)備，提高其對模具設(shè)計技術(shù)的認識，加深模具技術(shù)在工業(yè)各領(lǐng)域應用的感性認識，開闊視野，了解相關(guān)設(shè)備及技術(shù)資料，熟悉典型零件的加工工藝,為畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ)。 3.通過畢業(yè)實習接觸認識社會，提高社會交往能力，學習工人

56、師傅和工程技術(shù)人員的優(yōu)秀品質(zhì)和敬業(yè)精神，培養(yǎng)學生的專業(yè)素質(zhì)，明確自己的社會責任。 （二）、畢業(yè)實習要求 1.實習工廠的選擇 (1).本專業(yè)畢業(yè)實習工廠應具有大,中型規(guī)模和現(xiàn)代化的技術(shù)水平,擁有較多類型的機電一體化設(shè)備，生產(chǎn)技術(shù)較先進。工廠的實習培訓部門有一定的接納能力和培訓經(jīng)驗，有進行實習指導的工程技術(shù)人員，同時應能提供較充足的圖紙資料等技術(shù)文件。 (2).優(yōu)先選擇為學生實習提供生產(chǎn)過程采用機電一體化技術(shù)的工廠或生產(chǎn)過程自動化程度較高的工廠。 (3).為擴大學生的知識面,可同時選擇有關(guān)的幾個大、中型工廠。 2.對指導教師的要求 (1).具有認真的工作態(tài)度和豐富的專業(yè)知識，熟

57、悉專業(yè)教學情況。 (2).具有相關(guān)專業(yè)本科及以上學歷,且有中級及以上專業(yè)技術(shù)職務(wù)，具有3年以上專業(yè)教學經(jīng)歷或?qū)嶋H工作經(jīng)歷。 (3).指導教師應具有一定的專業(yè)理論知識和較好的實踐能力。能組織實習活動，與工廠相互配合，完成實習全過程。指導學生記實習筆記，寫實習報告等。實習結(jié)束后，對學生實習成績給出實事求是的評定。 (4).實習教師應能合理搭配，應具有一定的社交能力和組織能力。堅持原則，關(guān)心學生的實習、生活等，成為學生的良師益友。 (5).實習結(jié)束后，及時向教務(wù)部門提交學生實習成績單。 3.對學生的要求 (1).明確實習任務(wù)，認真學習實習大綱，提高對實習的認識，做好思想準備。 (

58、2).認真完成實習內(nèi)容，按規(guī)定記實習筆記，撰寫實習報告，收集相關(guān)資料。 (3).虛心向工人和技術(shù)人員學習，尊重知識，敬重他人，甘當小學生。及時整理實習筆記，報告等。不斷提高分析問題，解決問題的能力。 (4).自覺遵守學校，實習單位的有關(guān)規(guī)章制度，服從指導教師的領(lǐng)導,培養(yǎng)良好的風氣。 (5).實習結(jié)束后，應在規(guī)定時間內(nèi)交齊實習筆記，實習報告等。 （三）、畢業(yè)實習內(nèi)容 1.模具成型設(shè)備是實習的重點. (1).了解模具成型設(shè)備的結(jié)構(gòu)，組成及工作原理。 (2).了解典型零件的加工過程與工藝要求。 (3).了解傳動系統(tǒng)及其原理。. (4).結(jié)合圖紙，資料等熟悉設(shè)備的結(jié)構(gòu)。找出其特點。

59、 (5).深入分析典型零件的工藝過程，做好記錄，為撰寫實習報告收集資料 。 2.收集相關(guān)資料 (1).有關(guān)機械結(jié)構(gòu)，傳動系統(tǒng)方面的資料。 (2).模具設(shè)備組裝圖，模具典型元件圖。 (3).驅(qū)動系統(tǒng)，傳動結(jié)構(gòu)，裝置形式等。 (4).工藝過程及其它相關(guān)資料。 3．校外實習 (1). 在外找工作。 (2).在公司中運用自己所學知識來解決實際問題。 (3).磨練自己的意志。 (4).讓自己了解現(xiàn)實社會的激烈競爭。 （四）、畢業(yè)實習體會 在學校中的實習，讓我學到了機械產(chǎn)品的加工，加工機床及模具設(shè)備的結(jié)構(gòu).組成及工作原理，但是我在校中不知道自己的實力到底有多大。經(jīng)過在工廠自己的實踐，讓我明白現(xiàn)實中的殘酷，明白自己在學校中所學知識的不足，磨練我的意志。在工廠的幾個月，讓我學到了在學校不能學到了東西，心有多大，舞臺就有大！讓我?guī)е约旱钠床袢テ床约旱娜松?