筒形件落料、拉深、沖孔復(fù)合模課程設(shè)計

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1、 目 錄 序 言 2 第一部分 沖壓成形工藝設(shè)計 5 Ⅰ 明確設(shè)計任務(wù)，收集相關(guān)資料 5 Ⅱ 沖壓工藝性分析 6 Ⅲ 制定沖壓工藝方案 6 Ⅳ 確定毛坯形狀，尺寸和主要參數(shù)計算 10 第二部分 沖壓模具設(shè)計 15 Ⅰ 確定沖模類型機(jī)結(jié)構(gòu)形式 15 Ⅱ 計算工序壓力，選擇壓力機(jī) 16 Ⅲ 計算模具壓力中心 19 Ⅴ、彈性元件的設(shè)計 25 Ⅵ 模具零件的選用 27 Ⅶ 沖壓設(shè)備的校核 29 Ⅷ 其他需要說明的問題 30 Ⅸ 模具裝配 32 設(shè)計總結(jié) 35 參 考 文 獻(xiàn) 36

2、 序 言 目前我國模具工業(yè)與發(fā)達(dá)國家相比還相當(dāng)落后。主要原因是我國在模具標(biāo)準(zhǔn)化，模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比差距很大。 隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，模具產(chǎn)品生成呈現(xiàn)的品種、少批量、復(fù)雜、大型精密更新?lián)Q代速度快。模具設(shè)計與技術(shù)由于手工設(shè)備，依靠人工經(jīng)驗和常規(guī)機(jī)加工，技術(shù)向以計算機(jī)輔助設(shè)計，數(shù)控編程切屑加工，數(shù)控電加工核心的計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD/CAM)技術(shù)轉(zhuǎn)變。 模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度，高復(fù)雜程度,高生產(chǎn)率，高一致性和抵消耗是其它制造加工方面所不能充分展示出來，從而有好的經(jīng)濟(jì)效益，因此在批量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中有

3、十分重要的地位，是我國國防工業(yè)及民用生產(chǎn)中必不可少的加工方法。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，沖壓零件日趨復(fù)雜化，沖壓模具正向高效、精密、長壽命、大型化方向發(fā)展，沖模制造難度日益增大。模具制造正由過去的勞動密集、依靠人工的手工技巧及采用傳統(tǒng)機(jī)械加工設(shè)備的行業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)密集型行業(yè)，更多的依靠各種高效、高精度的NC機(jī)床、CNC機(jī)床、電加工機(jī)床，從過去的單一的機(jī)械加工時代轉(zhuǎn)變成機(jī)械加工、電加工以及其他特種加工相結(jié)合的時代。模具制造技術(shù)，已經(jīng)發(fā)展成為技術(shù)密集型的綜合加工技術(shù)。 本專業(yè)以培養(yǎng)學(xué)生從事模具設(shè)計與制造工作能力的核心，將模具成型加工原理、設(shè)備、工藝、模

4、具設(shè)計與制造有機(jī)結(jié)合在一起，實現(xiàn)理論與實際相結(jié)合，突出實用性，綜合性，先進(jìn)性。正確掌握并運(yùn)用沖壓工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀和尺寸的綜合應(yīng)用，以提高我的模具設(shè)計與制造能力的綜合應(yīng)用。 在以后的生產(chǎn)中，研究和推廣新工藝，新技術(shù)。提高模具在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，并進(jìn)一步提高模具設(shè)計水平。 陜西航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 《沖壓工藝與模具設(shè)計》 機(jī)械工程系 飛機(jī)制造技術(shù)專業(yè) 學(xué)生姓名：郭峰亮 學(xué)號 0721432 一 設(shè)計題目 筒形件落料，拉深，沖孔，復(fù)合模 二 設(shè)計內(nèi)容要求 材料： 08 厚度： t=2mm 硬度： 60—6

5、4HRC 指導(dǎo)教師劉寶成 2009年10月 第一部分 沖壓成形工藝設(shè)計 Ⅰ 明確設(shè)計任務(wù)，收集相關(guān)資料 沖壓工藝設(shè)計應(yīng)在收集﹑調(diào)查﹑研究并掌握有關(guān)設(shè)計設(shè)計的原始資料的基礎(chǔ)上的基礎(chǔ)上進(jìn)行，做到有的放矢，避免盲目性。工藝設(shè)計的原始資料主要包括如下內(nèi)容： ⑴沖壓件的產(chǎn)品圖及技術(shù)要求 零件圖如設(shè)計任務(wù)書中所示的零件圖。技術(shù)條件應(yīng)明確合理。由此可對拉深件的結(jié)構(gòu)，尺寸大小，精度要求以及裝配關(guān)系，實用性能等有全面了解，以便制定工藝方案，選擇模具類型和確定模具精度。 ⑵生產(chǎn)類型 生產(chǎn)類型是企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)程度的分類，

6、一般分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)、、小批量生產(chǎn)。 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品零件的特征或工作的每月?lián)?fù)的工序數(shù)查文獻(xiàn)表1-3生產(chǎn)類型和生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，確定該零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。 ⑶生產(chǎn)組織形式 生產(chǎn)類型不相同，零件和產(chǎn)品的組織形式，采用的技術(shù)措施和達(dá)到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果會不同。因為該零件是大批量生產(chǎn)，所以其生產(chǎn)類型查文獻(xiàn)【1】表1-5的各種生產(chǎn)類型的工藝性，特征其生產(chǎn)組織形式為零件的互換性，有修配法、鉗工修配、缺乏互換性、毛坯的制造方法和加工余量、手工造型或自由鍛造毛坯精度低，加工余量大。 ⑷工藝裝備 大批量的的采用專用夾具，標(biāo)準(zhǔn)附件，標(biāo)準(zhǔn)刀具和萬能量具，靠劃線和試切法達(dá)到精度要求。 Ⅱ

7、沖壓工藝性分析 1材料 08鋼是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)剛，易于拉伸成形，具有良好的沖壓性能 2工件結(jié)構(gòu) 該工件為圓形帶孔拉深件，拉伸高度不大，孔在底部并且不在拉深變形區(qū) 3尺寸精度 零件圖上工件高度160－0.18 孔Φ30+0.210。工件外輪廓Φ450－0.25，屬IT14級。一般沖壓均能滿足精度要求。 Ⅲ 制定沖壓工藝方案 1 工序性質(zhì)和數(shù)量 （ 1 ） 工序性質(zhì)的確定 在沖壓加工中，工序性質(zhì)是指沖壓件所需的工序種類，剪裁，落料，沖孔，切邊等使材料產(chǎn)生分離的工序。彎曲拉深局部成形等使材料產(chǎn)生變形的工序。 沖壓工序性質(zhì)的確定主要取決于沖壓件的形狀尺寸和精度要求。

8、同時還應(yīng)考慮沖壓變形規(guī)律及某些具體條件的限制。通常在確定工序性質(zhì)時應(yīng)當(dāng)考慮以下幾方面： 1）從零件圖上直觀的確定工序性質(zhì)，平板件沖壓加工時常采用剪裁，落料，沖孔等沖裁工序。當(dāng)平面度要求較高時采用較平的工序進(jìn)行精壓，當(dāng)零件的斷面質(zhì)量尺寸精度要求較高時，需增加修整工序或采用精密沖裁工藝進(jìn)行加工。 2）對零件圖進(jìn)行計算分析，比較后確定工序性質(zhì)。 3）為改善沖壓變形條件，方便工序定位，增加附加工序。預(yù)沖工序工藝切口達(dá)到改善沖壓變形條件，提高成型質(zhì)量母的。 根據(jù)零件圖分析沖壓加工時須用落料，沖孔，拉深，翻邊等工序。 （ 2 ） 工序數(shù)量的確定 確定工序數(shù)量的基本原則是

9、：在保證工件質(zhì)量，生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性要求的前提下，工序數(shù)量應(yīng)盡可能地減少。 該零件精度要求較高，故采用復(fù)合模。 2 工序順序和組合 （ 1 ） 工序順序 各工序的安排主要取決于沖壓變形規(guī)律和零件質(zhì)量要求。工序順序的安排一般應(yīng)注意以下幾方面： 1）所有的孔只要其形狀和尺寸不受后續(xù)工續(xù)的影響，都應(yīng)在平板坯料上沖出。 2）所在位置會受到以后某工序變形的影響的孔，一般都應(yīng)在有關(guān)的成型工序完成后再沖孔。 3）孔靠近或孔邊緣較小時，如果模具強(qiáng)度夠高，最好同時沖出。否則應(yīng)先沖出大孔和一般精度孔，后沖出小孔和高精度孔或者先落料再沖孔，力求把可能產(chǎn)生的畸變限制在最小范圍

10、內(nèi)。 4）如果在同一個零件的不同位置沖壓時，變形區(qū)域互相不發(fā)生作用，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)定位和操作的過程難易程度來確定。 5）多角彎曲件主要從材料變形核材料的運(yùn)動兩方面安排彎曲的順序。一般是先彎外部角后彎內(nèi)部角，彎角根據(jù)零件圖先沖裁后落料，由固定擋料銷定位。 （ 2 ）工序組合方式選擇 沖壓工序的組合是指將兩個或兩個以上的工序分析合并在一道工序內(nèi)完成。減少工序及占用的模具設(shè)備和數(shù)量，提高效率和沖壓件的精度，在確定工序組合時，首先應(yīng)考慮組合的必要性和可行性，然后再決定是否組合。 1）工序組合的必要性主要取決于沖壓件的生產(chǎn)批量。 2）工序的組合的可行性受到多種因素的限制

11、，應(yīng)保證能沖壓出形狀、尺寸和精度均符合要求的圖樣，實現(xiàn)其所需動作保證有足夠的強(qiáng)度與現(xiàn)有的沖壓設(shè)備條件相適應(yīng)。 根據(jù)零件圖的要求及批量采用落料，拉深，沖孔，切邊復(fù)合模。 3 沖壓工藝方案 （ 1 ）工藝方案 該工件包括落料，拉深，沖孔，切邊四個基本工序，可以有以下三種工藝方案。 方案一：先落料，再拉深，然后沖孔，最后切邊。采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料－拉深－沖孔－切邊復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：落料－拉深－沖孔－切邊連續(xù)沖壓。采用連續(xù)模生產(chǎn)。 （ 2 ）工藝方案分析 方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需四道工序，即需要落料模，拉深模，沖孔模，切邊模四副模具，生

12、產(chǎn)效率低，難以滿足該零件的年產(chǎn)量要求。方安二只需一副模具，沖壓件的形位精度和尺寸精度易保證，且生產(chǎn)效率也高。盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不困難。方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率也很高，但零件的沖壓精度稍差。欲保證沖壓件的形位精度，需在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正，故其模具制造，安裝較復(fù)合模復(fù)雜。通過對上述三種方案的分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。 Ⅳ 確定毛坯形狀，尺寸和主要參數(shù)計算 1毛坯尺寸計算 該工件位無凸緣圓筒形件，根據(jù)等面積原則采用解析法求毛坯直徑。如圖1所示，將工件分為三個簡單的幾何體，如圖ⅰ﹑ⅱ﹑ⅲ部分。按工件厚度中心層計算

13、h=15mm,d=43mm,r=5mm。 圖1 1） 確定是否加修邊余量 由于坯料的各向異性和模具間隙不均等因素的影響，拉深后工件的邊緣不整齊，甚至出現(xiàn)突耳，需在拉深后進(jìn)行修邊，所有在計算坯料直徑時，要確定是否需要增加修邊余量。 由于其工作相對高度 h/d=15/43≈0.35＜0.5 查文獻(xiàn)【1】P188 表5－2可知 不需加修邊余量。 2） 計算毛坯直徑 毛坯直徑為： =63.61 故取D=63.6 3） 確定是否需要壓邊圈 根據(jù)坯料相對厚度

14、： t/D100=2/63.6100=3.14＞2 式中 t——坯料厚度，㎜ D——毛坯直徑，㎜ 查文獻(xiàn)【1】P185 表5－1可知 不用壓邊圈，若怕該沖件在拉深過程中會發(fā)生起皺，保險起見，采用帶彈性壓邊裝置的模具也可。這里的壓邊圈實際上是作為定位與頂件之用。 2 確定拉深次數(shù) 由于拉深件的高度與其直徑的比值不同，有的拉深件科研用一次拉深制成，而有的高度大的拉深件，則需要多次拉深才能制成。 所有根據(jù)工件的相對高度（h/d）和坯料的相對厚度（t/D100）的大小確定拉深次數(shù) 。 查表可知，由于工件相對高度0.35遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于一次拉深時的相對高度0.70～0.57，則可

15、一次拉深成形。 也可根據(jù)相對厚度查表確定出筒形件（帶壓邊圈）極限拉深系數(shù)m=0.53～0.55，而工件的拉深系數(shù)為d/D=43/63.6≈0.68＞m則可一次拉成。 3排樣及材料利用率 （1）排樣方法 沖裁件在板料，帶料或條料上的布置方法稱為排樣。合理的排樣是將低成本和保證沖件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。應(yīng)考慮以下原則： 1〉提高材料得利用率（不影響沖件的使用性能的前提下可適當(dāng)改變沖件形狀）。 2〉合理排樣可使操作方便，勞動強(qiáng)度低。 3〉模具結(jié)構(gòu)簡單壽命長。 4〉保證沖件質(zhì)量和沖件對板料纖維方向的要求。 A：根據(jù)零件圖可選用少廢

16、料的利用率情況，排樣有三種： a 有廢料排樣 b 少廢料排樣 c 無廢料排樣 根據(jù)零件圖可選用少廢料排樣。沿沖件部分外形切斷或沖裁。只有在沖件與沖件之間或沖件與條料側(cè)邊之間留有搭邊。這種排樣利用率高，用于某些精度要求不是很高的沖裁件排樣。 B: 排樣的形式分為直排式，斜排式，直對排，斜對排，混合排等。 根據(jù)零件的形狀和排樣方法確定為直排排樣。如圖2所示 圖2 （2）搭邊與料寬 1〉搭邊 排樣中相鄰兩個零件之間的余量或零件與條料邊緣件的余量稱為搭邊。其作用時補(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。 由排樣圖

17、知搭邊值a=a1=1.5 式中a——側(cè)面搭邊值 a1——沖件之間的搭邊值 搭邊值的大小與下列因素有關(guān)： a 材料的力學(xué)性能 b 材料的厚度 c 零件的外形和尺寸 d 排樣方法 e 送料及擋料方式 2〉送料步距和條料寬度的確定 a. 送料步距 條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱為送料步距（簡稱步距或進(jìn)距）其大小應(yīng)為條料上兩個對應(yīng)沖裁件的對應(yīng)點 之間的距離。 b.條料寬度 條料寬度的確定原則：最小條料寬度要保證沖裁件零件周邊有足夠的搭邊值。最大條料寬度要能在沖裁時順利在導(dǎo)料板之間送行并與導(dǎo)料板之間有一定的間隙。根據(jù)零件圖要求，導(dǎo)料板之間無測壓裝置。 送料進(jìn)距：

18、s=D+ a1=63.6+1.5mm=65.1mm 條料寬度： b=D+2a=63.6+21.5mm=66.6mm 式中 D——平行于送料方向沖裁件的寬度 3〉裁板方法 板料規(guī)格選用2 mm1000 mm3000 mm 每張鋼板裁板條數(shù)n1:為了操作方便，采用橫裁，即 n1 =3000/66.6=45條余30mm 每條裁板上的工件數(shù)n2 n2=(B－a1)/s=(1000-1.5)/65.1=15個 式中B——鋼板寬度（每條裁板的長度）1000mm 每張鋼板上的工件總數(shù)： n總=n1n2=4515=675個 （3）材料的利用率 衡量材料的

19、經(jīng)濟(jì)利用率的指標(biāo)是材料的利用率 =(n總πD2）/(4LB) x 100% =(6753.1463.62）/(430001000) 100% = 71.4% 第二部分 沖壓模具設(shè)計 Ⅰ 確定沖模類型機(jī)結(jié)構(gòu)形式 在沖壓工藝性分析后擬定沖壓工藝方案時選擇復(fù)合模，又因零件的幾何形狀簡單對稱，工件間無搭邊值，復(fù)合模結(jié)構(gòu)相對簡單，操作方便，又可直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件，卸件可靠、便于操作，所以模具類型為少廢料復(fù)合模。 Ⅱ 計算工序壓力，選擇壓力機(jī) 在沖裁模設(shè)計中，沖壓力是指落料力，缷料力，拉深力，壓邊力，沖孔

20、力，切邊力和推件力的總稱。它是沖裁時選擇壓力機(jī)，進(jìn)行模具設(shè)計校核強(qiáng)度和剛度的重要依據(jù)。 1）落料力 F落＝1.3πDδt ＝1.33.1463.63202N ＝166153.782N ≈166.2KN 式中δ——材料抗剪強(qiáng)度 查文獻(xiàn)【1】P63 表3－18可知 08鋼δ＝260～360MPa 取δ＝320Mpa 2）卸料力 F卸＝K卸F落 ＝0.04166.2KN

21、 ≈6.65KN 查文獻(xiàn)【1】P60 表3－16可知 式中K卸＝0.4 3） 拉深力 F拉＝Kπdtδb ＝0.453.14432400N ＝48607.2N ≈48.6KN 查文獻(xiàn)【1】P197 表5－7可知 式中K——修正系數(shù)，K＝0.45 δb——材料強(qiáng)度極限，08鋼δb＝342～441MPa,取 δb＝400MPa 4） 壓邊力 F壓＝π/4〔D2－（d+2rd）2〕F ＝3.14/4〔63.6

22、2-（43+26）2〕2.5N ＝2001.6715N ≈2KN 式中rd——凹模圓角半徑，取rd＝6mm； P——單位壓邊力，P＝2.5MPa。 5）沖孔力 F沖＝1.3πdtδ ＝1.33.14302320N ＝78374.4N ≈78.4KN 式中d——工件孔直徑，d＝30mm。 5） 切邊力 F切＝1.3πDtδ ＝1.33.144523

23、20N ＝117561.6N ≈117.6KN 式中D——工件外輪廓直徑，D＝45mm。 6） 推件力 F推＝nK推F沖 ＝30.0578.4KN ＝11.7KN 式中n——沖孔時卡在凹模內(nèi)的廢料數(shù)，n＝3； K推——推件力因素，K推＝0.05。 故總沖壓力為： F總＝F落+F卸+F拉+F壓+F沖+F切+F推 ＝166.2+6.65+48.6+2+78.4+117.6+11.76KN ＝431.21

24、KN 從滿足沖壓力要求看，選用630KN規(guī)格的壓力機(jī)其主要技術(shù)參數(shù)為： 公稱壓力： 630KN 滑塊行程： 120mm 最大封閉高度： 360mm 最大封閉調(diào)節(jié)量： 90mm 工作臺尺寸： 480mm710mm 工作臺墊板孔尺寸： Φ180mm 模柄孔尺寸： Φ50mm70 mm 工作臺厚度： 90mm 墊板厚度： 80mm Ⅲ 計算模具壓力中心 模具的壓力中心就是沖裁

25、力合力的作用點。沖模壓力中心應(yīng)盡可能和模柄軸線以及壓力機(jī)滑塊中心線重合，以使沖模平穩(wěn)地工作，減少導(dǎo)向件的磨損，從而提高模具的壽命。 沖模壓力中心的求法，采用求平行力系合力的作用點方法。由于絕大部分沖裁件沿沖裁輪廓線的斷面厚度不變，輪廓部分的沖裁力與輪廓長度成正比，所以，求合力的作用點可轉(zhuǎn)化為求輪廓線的中心。 由圖3可知，其壓力中心就在圓心上。 即X0=0，Y0=0。 圖3 Ⅳ 計算模具零件主要工作部分的刃口尺寸 模具的落料凹模24，落料拉深凸凹模5，拉深沖孔凸凹模20和沖孔凸模14工作部分的相互關(guān)系。如圖4所示

26、圖4 1 凸、凹模刃口尺寸的確定 凸、凹模刃口尺寸的確定原則 1）考慮落料和沖孔的區(qū)別，落料件的尺寸取決于凹模。因此，落料模應(yīng)先決定凹模的尺寸，用減小凸模尺寸來保證合理的間隙。沖孔件的尺寸取決于凸模，因此，沖孔模應(yīng)先決定凸模尺寸。用增大凹模尺寸來保證合理的間隙。 2）考慮刃口的磨損對沖件尺寸的影響。刃口磨損后尺寸變大， 其刃口的基本尺寸應(yīng)接近或等于沖件的最小極限尺寸；刃口磨損后尺寸變小，應(yīng)接近或等于沖件的最大極限尺寸。 3）考慮沖件精度與模具精度之間的關(guān)系，選擇模具制造公差時，既要保證沖件的精度要求又要保證有合理的間隙值。一般沖模精度較沖件精度高2~3級。 2 凸、凹模分別加工時

27、的工作部分尺寸 其公式見表： 表一 凸、凹模分別加工時的工作部分尺寸的計算公式 工序性 質(zhì) 沖件尺寸 凸模尺寸 凹模尺寸 落料 D0-Δ Dp=（D—XΔ—Zmin）0-δp Dd=（D—XΔ）0+δd 沖孔 D0+Δ dp=（d+XΔ）0-δp dd=（d+XΔ+Zmin）0+δd 表示：Dp，Dd——分別為落料凸，凹模刃口尺寸 dp，dd— 分別為沖孔凸，凹模刃口尺寸 D， d— 分別為落料件外徑和沖孔件的基本尺寸 p，d—分別為凸凹模的制造公差，凸模按IT6，凹模按IT7. Δ——制件的制造公差

28、 Zmin—最小合理間隙 X—磨損系數(shù)，其值在0.5~1之間。 零件精度IT10以上，X=1，工件精度IT14，X=0.5.為了保證沖模的間隙小于最大合理間隙（Zmax），凸模和凹模制造公差必須 p+d≤Zmax — Zmin 3 凸、凹模配合加工時的工作部分尺寸 對于沖制復(fù)雜形狀沖件的模具或單件生產(chǎn)的模具，其凸凹模常采用配合加工的方法。 凸凹模工作部分尺寸計算：其落料件按凹模磨損后尺寸增大（A類尺寸），減小（B類尺寸）和不變（C類尺寸）的規(guī)律分三種。沖件按凸模磨損后尺寸減小（B類尺寸），增大（A類尺寸）和不變（C類尺寸）的規(guī)律分三種。

29、因為工件屬沖孔，根據(jù)設(shè)計要求確定凸模刃口尺寸并依次為基準(zhǔn)配置凹模，按磨損后其尺寸變大，變小，不變。 （1） 落料刃口尺寸計算 對于落料部分按未注公差I(lǐng)T14級計算，所以落料件尺寸為 Φ63.60－0.1mm，根據(jù)查表得沖裁刃口雙面間隙為Zmin＝0.1mm, Zmax＝0.14mm. Φ63.60－0.1的制造公差查表得δ凹＝0.04mm， δ凸＝0.03mm δ凹+δ凸=0.04+0.03mm=0.07mm Zmax-Zmin=0.14-0.1 mm =0.04 mm 由于δ凹+δ凸＞Zmax-Zmin，故采用凸模與凹模配合加工法。磨損系數(shù)為x

30、=0.5.則凹模刃口尺寸為 D凹 =(D-x△）+δ凹0 =(63.6-0.51)+0.04 0 =63.1+0.04 0 凹模刃口尺寸d凹按凹模實際尺寸配制，其雙面間隙為0.1～0.4mm為保證模具刃口有較長的使用壽命，即保證刃口磨損后還能沖出合格的制件來，制造是按最小間隙Zmin=0.01mm配合間隙。 （2）沖孔刃口尺寸計算 對于Φ30的孔尺寸為Φ30+0.210，制造公差查表得 δ凹=δ凸=0.02 mm 由于δ凹+δ凸=0.02+0.02mm=0.04mm 即δ凹+δ = Zmax-Zmin凸故采用分開加工

31、，則： d凸=(d+x△)0-δ凸 =（30+0.50.21）+0.020 mm =30.105 +0.020 mm d凹 =（d+x△+Zmin）+δ凹0 =（30+0.50.21+0.1）+0.020 mm =30.205+0.020 mm (3)拉深刃口尺寸計算 對于拉深部分的工件高度Φ450-0.25制造公差查表得 δ凹=δ凸=0.02 mm 拉深凸模和凹模的單邊間隙查表，按Z/2=1.1t,即Z=21.1t。則可求得拉深凸模和凹模的刃口尺寸為： D凹=（D-0.75△）+δ凹0 =（45-0.

32、750.25）+0.020 mm =44.8125+0.020 mm ≈40.41+0.020 mm Ⅴ、彈性元件的設(shè)計 為了得到較平整的工件。此模具采用彈壓式卸料結(jié)構(gòu)。彈簧和橡膠是模具中廣泛應(yīng)用的彈性元件。主要為彈性卸料，壓料及出件裝置供彈壓力。 彈壓卸料裝置是由卸料板、彈性元件(彈簧或橡膠)，卸料螺釘?shù)攘慵M成。 根據(jù)模具安裝位置擬選4個彈簧，每個彈簧的預(yù)壓力為： ≥/n 式中：為沖裁卸料力； n為彈簧個數(shù)。 所以 ≥／n =292

33、8／4 =732N 查《沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)》表8-40，初選彈簧規(guī)格為40mm 6mm80mm 其余件參數(shù)是D=40mm，d=6mm，=80mm,t=9.9mm，=2 8mm,f=-3．79mm，=1200N，n=7.4 D——彈簧中徑；d——材料直徑；t——節(jié)距； ——工作極限負(fù)荷；——自由高度；n——有效圈數(shù)；——工作極限負(fù)荷下變形量。 也可以直接在彈簧壓縮特性

34、曲線上根據(jù)查出，見圖檢查彈簧最大允許壓縮量，如滿足下列條件，則彈簧選的合適。 (△H為彈簧實際總壓縮量) 式中工為卸料板工作行程，一般取料厚加l mm，所以=1.8mm，修磨為凸凹模修磨量，一般取4—1Omm，取=4mm，所以， =17+1.8+4mm =22.8mm 由28＞22.8，即＞ 所以，所選彈簧特性曲線為 Ⅵ 模具零件的選用 1. 模架的選擇 《沖模模架》標(biāo)準(zhǔn)是1991年5月1日由國家技術(shù)監(jiān)督

35、局批準(zhǔn)頻布實施的，該標(biāo)準(zhǔn)是在《冷沖?！穱覙?biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上修訂的新標(biāo)準(zhǔn)，其中模架產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：（GB/T2851.1, GB/T2851.3～7, GB/T2852.1～4）共10個。模架的選擇一般根據(jù)凹模定位和卸料裝置的平面而定，選擇模座的形狀和尺寸，模座外形，尺寸比凹模相應(yīng)尺寸大40～70mm。模座厚度一般取凹模厚度的1～1.5倍。下模座外形尺寸至少超過壓力機(jī)約50mm，同時選擇的模架與閉合后的模具設(shè)計的高度相適應(yīng)。 通常所說的模架由上模座，下模座，導(dǎo)柱，導(dǎo)套四部分組成，一般標(biāo)準(zhǔn)模架不包括模柄。模架是整副模具的骨架，它是連接沖模主要零件的載體，模具的全部零件都固定在它上面，并承受沖壓過程的全部載

36、荷。模具的上模座盒下模座分別與沖壓設(shè)備的滑塊和工作臺固定。上下模間的精確位置由導(dǎo)柱導(dǎo)套來實現(xiàn)。 模架的選擇應(yīng)從三方面入手：依據(jù)產(chǎn)品零件精度，模具工作零件配合精度、高低確定模架精度；根據(jù)產(chǎn)品零件精度要求，形狀，板料送料方向選項二模架類型；根據(jù)凹模周界尺寸確定模架的大小規(guī)格。 查文獻(xiàn)【1】P117 表2—49選擇《沖模滑動導(dǎo)向模架后側(cè)導(dǎo)柱模架》GB/T2851.3-1990。后側(cè)導(dǎo)柱模架的特點是導(dǎo)向裝置在后側(cè)，橫向和縱向送料都比較方便，但如果有偏心載荷，壓力機(jī)導(dǎo)向又不精確，就會造成上模歪斜，導(dǎo)向裝置和凸、凹模都容易磨損，從而影響模具壽命，此模架一般用于較小的沖裁模。 選擇模架規(guī)格：

37、 導(dǎo)套d／mmL／mmD／mm為259538(mm) 導(dǎo)柱d/mmL/mm為25180(mm) 模座厚度取35mm，上模墊板厚度7mm，凸模固定板為14 mm,下模座厚度取40mm，那么該模具的閉合高度： 式中H凹為凹模厚度=24mm 為凸凹模厚度=24mm 為凸凹模沖裁后進(jìn)入凹模的深度=0.4mm 所以=35+7+24+24+24+39-0.4=142.6mm 2 模柄的選擇 查文獻(xiàn)【1】表2—37知選用旋入式模柄。通過螺紋與上模座連接，為防止松動，常用防轉(zhuǎn)螺釘緊固，優(yōu)點是拆裝方便，缺點是模柄軸線與上模座的垂直度較差。 3 螺釘 固定螺釘引入模體的深度勿太深，

38、如擰入鑄鐵件深度是螺釘直徑的2-2.5倍，擰入一般鋼件深度是螺釘直徑的1.5~2倍。 4 定位銷 沖模中的定位銷常選用圓柱銷，其直徑與螺釘直徑接近，不能太細(xì)，每個模具上只需兩個銷釘，長度不能太長，使進(jìn)入模體長度直徑的2～2.5倍。 Ⅶ 沖壓設(shè)備的校核 選用630KN規(guī)格的壓力機(jī)其主要技術(shù)參數(shù)為： 公稱壓力： 630KN 滑塊行程： 120mm 最大封閉高度： 360mm 最大封閉調(diào)節(jié)量： 90mm 工作臺尺寸： 480mm710mm 工作臺墊板孔

39、尺寸： Φ180mm 模柄孔尺寸： Φ50mm70 mm 工作臺厚度： 90mm 墊板厚度： 80mm Ⅷ 其他需要說明的問題 1、擋料釘 在卸料板上設(shè)置一個擋料釘，的擋料釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)如圖，導(dǎo)正應(yīng) 在卸料板壓緊板料之前完成導(dǎo)正，考慮料厚和能準(zhǔn)確擋料，確定卸料板上的擋料釘超出卸料板O.4mm，并考慮到擋料釘下部彈簧的長度，結(jié)合模座其它零件的尺寸，確定擋料釘?shù)拈L度為19mm，擋料釘和其孔的配合采用H7／h6，其結(jié)構(gòu)如圖： 2、定位釘 定位釘用于單個坯料或工序件的定位，其

40、定位方式有兩種： 外緣定位和內(nèi)孔定位，如圖所示： 3、墊板的設(shè)計 墊板的作用是直接承受凸模的壓力，以降低模座所受的單位壓力，防止模座被局部壓陷，從而影響模具的正常工作，墊板上的螺釘孔,銷釘孔，推桿孔均根據(jù)凹模固定板進(jìn)行配作，墊板厚度一般取4-12mm,此模具中的墊板厚度取7 mm，墊板的長和寬尺寸和凸模固定板相同。 4、卸料板 當(dāng)卸料板僅起卸料作用時，凸模與卸料板的雙邊間隙取決于板料厚度，有一般在0.2-0.5mm之間，板料薄時取小值；板料厚時取大值。當(dāng)固定卸料板兼起導(dǎo)板作用時，一般按H7／h6配合制造，但應(yīng)保證導(dǎo)板與凸模之間間隙小于凸、凹模之間的

41、沖裁件時，一般采用固定卸料裝置。 Ⅸ 模具裝配 模具裝配是按照規(guī)定的技術(shù)要求，將若干個零件結(jié)合成型零部件，再將若干個零件和部件組合成模具的工藝過程，裝配工作通常分為部件裝配和總裝配。 1、沖裁間隙的調(diào)整 對于沖裁模，即使模具零件的加工精度已經(jīng)得到保證，但是在裝配時，如果不能保護(hù)沖裁間隙均勻會影響制件的質(zhì)量和模具的使用壽命。 2、模架的裝配 ①模柄的裝配 此模具采用的是凸緣模柄中的B型，模柄與上模座的配合為H7／h6，將模柄裝上模座，用角尺檢查模柄圓柱面與上模座上平面的垂直度，其誤差不大于O．05mm然后用螺釘將其固定在上模座上，應(yīng)在裝模柄前先裝入推板。 ②

42、導(dǎo)柱和導(dǎo)套的裝配 導(dǎo)柱導(dǎo)套與上下模座均采用壓入式連接導(dǎo)套導(dǎo)柱與模座的配合分別為H7／r6和R7／r6壓入時要注意校正導(dǎo)柱對模座底面的垂直度，裝配好的導(dǎo)柱的固定端面與下模座底面的距離不小于1-2mm 3、凸模和凸凹模的裝配 此模具的凸模與固定板的配合采用H7／r6，凸模，裝入固定板后，其固定端面應(yīng)和固定板的支承面處于同一平面內(nèi)，在壓力機(jī)上調(diào)整好凸模與固定板的垂直度將凸模壓入固定板內(nèi)，凸模對固定支承面的垂直度經(jīng)檢查合格后將凸模上端鉚合，并在平面磨床上將凸模的上端面和固定板一起磨平，并以固定板支承面定位將凸模工作端面磨平，凸凹模與固定板的配合采用H7／r6，總裝前應(yīng)將凸凹模壓入

43、固定板內(nèi)，壓在平面磨床將上下平面磨平。 4、總裝 ① 把組裝好凸凹模的固定板放在下模座上，按中心線打正固定板的位置，用平行夾頭夾緊，通過螺釘孔在下模座上鉆出錐窩，拆去凸凹模固定板，在下模座上按錐窩鉆螺紋底孔并攻絲，重新將凸凹模固定板置于下模座上找正，用螺釘緊固，鉆較銷孔，打入銷釘定位。 ② 配鉆卸料螺釘孔時，將卸料板套在已裝入固定板的凸凹模上，在固定板與卸料板之間墊上適當(dāng)高度的等高墊鐵，并用平行夾頭將其夾緊，按卸料板上螺孔在模座上鉆錐窩，然后拆開，按錐窩鉆孔。 ③ 在凸凹模固定板的彈簧孔中裝入卸料彈簧，擋料銷彈簧，并將擋料銷裝入，卸料板上相應(yīng)的孔中，將卸料板套入凸凹模，用螺釘將卸

44、料板與下模座進(jìn)行連接。 ④在卸料板上裝入導(dǎo)料銷 ⑤ 用①中同樣的方法配鉆墊板和上模座上的螺釘孔，推桿孔。 ⑥ 將推件塊裝入凹模，并將推桿裝入固定板上的推桿孔，用螺釘將凹模與凸模固定板，墊板，上模座固定，鉆膠銷孔，打入銷釘定位。 5、試沖和調(diào)整 在將模具裝入壓力機(jī)之前，應(yīng)按設(shè)計圖樣對模具進(jìn)行檢驗，然后在生產(chǎn)條件下進(jìn)行試沖，通過試沖可以發(fā)現(xiàn)模具的設(shè)計與制造缺陷，找出產(chǎn)生的原因，對模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理后，再進(jìn)行試沖，直到模具能正常工作，沖出合格的制件，則模具的裝配過程結(jié)束。 設(shè)計總結(jié) 冷沖壓模具設(shè)計是為模具設(shè)計與制造專業(yè)學(xué)生再

45、學(xué)完基礎(chǔ)理論課，技術(shù)基礎(chǔ)深和專業(yè)課的基礎(chǔ)上所設(shè)置的一個重要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的是綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實際知識，進(jìn)行一次沖壓模具設(shè)計工作的實際訓(xùn)練，從而培養(yǎng)和提高我們獨立工作的能力，鞏固與擴(kuò)大《冷沖壓模具設(shè)計與制造》等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握冷沖壓模具設(shè)計的方法和步驟，掌握冷沖壓模具設(shè)計的基本技能，如計算，繪圖，查閱設(shè)計資料和手冊，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等，通過畢業(yè)設(shè)計，使自己再其后各方面知識有所提高。 參 考 文 獻(xiàn) 1、 王孝培主編．沖壓手冊．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998 2、 杜東福主編．冷沖壓模具設(shè)計．長沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，1998 3、 李碩本主編．沖壓工藝學(xué)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1982 4、 成虹主編．沖壓工藝與模具設(shè)計．北京：高等教育出版社，2000 5、 李天佑主編．沖模圖冊．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998 6、 陳炎嗣，郭景儀主編．沖壓模具設(shè)計與制造技術(shù)．北京：北京出版社，1991 7、 張鈞主編．冷沖壓模具設(shè)計與制造．西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，1995 8、 陳劍鶴主編．沖壓工藝與模具設(shè)計．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 37