屏蔽罩沖壓件模具設計

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1、畢業(yè)設計說明書 題 目:屏蔽罩沖壓工藝及模具設計 年級、 專業(yè): 姓 名: 學 號: 指導教師: 完成時間: 摘要 沖壓模具在工業(yè)生產(chǎn)中應用廣泛。沖壓模具的設計充分利用了機械壓力機的功用特 點，在室溫的條件下對坯件進行沖壓成形，生產(chǎn)效率提高，經(jīng)濟效益顯著。沖壓模具的設 計充分利用了機械壓力機的功用特點，在室溫的條件下對坯件進行沖壓成形，生產(chǎn)效率提 高，經(jīng)濟效益顯著。本文介紹的模具實例結構簡單實用，使用方便可靠，對類似工件的大 批量生產(chǎn)具有一定的參考作用。在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中，工人生產(chǎn)的勞動強度大、勞動量大， 嚴重影響生產(chǎn)效率的提高。隨著當今科技的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)中模具的使

2、用已經(jīng)越來越引起 人們的重視，而被大量應用到工業(yè)生產(chǎn)中來。沖壓模具的自動送料技術也投入到實際的生 產(chǎn)中，沖壓模具可以大大的提高勞動生產(chǎn)效率，減輕工人負擔，具有重要的技術進步意義 和經(jīng)濟價值。 關鍵詞:沖壓、模具、制造 Abstract Punching die has been widely used in industrial production.The punching dies that utilized the f eature of the normal punch shaped the workpiece in the room temperature,and its ef

3、ficiency and economic situation is excellent. The dies here discussed can be easily made,conveniently used, a nd safely operated.And it could be used as the reference in the large scale production of similar workpieces. Punching die has been widely used in industrial production.In the traditional in

4、dustri al production,the worker work very hard,and there are too much work,so the efficiency is low.Wi th the development of the science and technology nowadays,the use of punching die in the indust ial production gain more attention, and be used in the industrial production more and more.Self-a cti

5、ng feed technology of punching die is also used in production, punching die could increase the efficience of production and could alleviate the work burden so it has significant meaning in technologic progress and economic value. Key word: punching、die、manufacture 摘要 II 第1章緒論 1 1.1 課題來源和研究意義 1

6、 1.2 國內外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析 1 1.3 本課題研究的主要內容 2 1.4 本章小結 2 第2章 屏蔽罩加工工藝綜合分析 3 2.1 屏蔽罩加工工藝要求 3 2.2 零件圖分析 3 2.3 沖壓工藝性審查 3 2.4 沖壓件經(jīng)濟性和先進性分析 4 2.5 工藝方案的確定 4 2.6 本章小結 5 第3章單模的設計 6 3.1 沖壓件的工藝分析 6 3.1.1 沖件回彈值的計算 6 3.2 展開尺寸及排樣 6 3.3 計算沖壓力（根據(jù)工步計算沖壓力） 8 3.3.1 落料力 8 3.3.2 卸料力 8 3.3.3 翻邊力的計算 8

7、3.3.4 翻邊卸料力 8 3.4 確定模具壓力中心，翻邊模 8 3.5 計算凸、凹模刃口尺寸 10 3.5.1 翻邊工作部分尺寸計算 10 3.6 凸模、凹模的結構設計 10 3.7 模具總體設計及主要零部件設計 13 3.7.1 模具總休裝配設計 13 3.7.2 卸料彈簧的設計計算 14 3.7.3 模柄設計 15 3.7.4 模架設計 15 3.7.5 墊板設計 15 3.7.6 凸模固定板設計 15 1.1.7 卸料板設計…… 1.1.8 模具的閉合高度 3.8 沖壓設備的選擇…… 3.8.1 公稱壓力的選擇 3.8.2 行程次數(shù) 3

8、.8.3 滑塊行程（S） 3.8.4 模具閉合高度.. 3.8.5 工作臺面尺寸.. 3.8.6 模柄孔尺寸...... 3.9 模具的裝配 3.10 模具零件的加工.... 3.11 本章小結 結 論 設計心得 致 凝日 參考文獻 16 18 19 .......20 21 23 24 25 16 16 16 16 17 17 18 18 第1章緒論 1.1 課題來源和研究意義 本設計題目由實習單位提供，經(jīng)系指導老師

9、審核通過的。本設計題目涉及的主要內容是 對沖壓模的設計，研究目的是在廠原有的基礎上，對模具進行改進設計，提高產(chǎn)品質量與效 血0 在二十世紀中期甚至更早，國外就已經(jīng)出現(xiàn)很多對模具及模具工業(yè)的高度評價與精辟的 比喻。例如：”模具是美國工業(yè)的基石”（美國）；“模具是促進社會繁榮富強的原動力”（日 本）；“模具工業(yè)是金屬加工的帝王”（德國）；“模具是黃金”（東歐）等。在二十世紀未，中國 人才開始認識到其極端重要性，作出了科學的評價：”模具工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)之母”（中國）。 21世紀的制造業(yè)，正從以機器為特征的傳統(tǒng)技術時代，向著以信息為特征的技術時代邁 進，即用信息技術改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。經(jīng)濟全球化和世

10、界市場一體化加速發(fā)展，不斷加劇 了制造商之間的競爭，提出了快速反應市場的要求，與之相適應，制造業(yè)對柔性自動化技術 及裝備的要求更加迫切而強烈。同時，微電子技術和信息通信技術的快速發(fā)展，為柔性自動 化提供了重要的技術支撐，工業(yè)裝備的數(shù)控化、自動化、柔性化呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。 現(xiàn)今，全世界模具工業(yè)年總產(chǎn)值約為650億美元，其中亞洲地區(qū)占到全世界一半的總產(chǎn)值。 而在亞洲，最高屬于日本，年產(chǎn)值達200億美元上下。美國的年產(chǎn)值為50億美元。中國也在后 來居上，現(xiàn)在已經(jīng)達到70億美元。然而，產(chǎn)值并不等同于技術質量。雖然我國沖壓模具無論在 數(shù)量上，還是在質量、技術和能力等方面都已有了很大發(fā)展，但與發(fā)展經(jīng)濟

11、需求和世界先進 水平相比，差距仍很大。一些大型、精度、復雜、長壽命的高檔模具每年仍大量進口，特別 是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進口。而技術含量低的模具已供過于求，市場利 潤空間狹小。近五年來，平均每年進口模具約為11.2億美元,2003年就進口了近13.7億的模 具，這還未包括隨設備和生產(chǎn)線作為附件帶進來的模具。 這表示中國大陸模具業(yè)的發(fā)展?jié)摿θ? 然很巨大。這就是這次研究的意義。 1.2 國內外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析 在世界上大多數(shù)國家和地區(qū)，模具及模具工業(yè)早已成為了一個行業(yè)，有專門的行業(yè)組織 機構指導和推動模具工業(yè)的發(fā)展。比如日本有“型技術協(xié)會”，臺灣地區(qū)有“臺灣模具工業(yè)

12、同 業(yè)公會”，我國有“中國模具工業(yè)協(xié)會”，各省市均有其分會。模具行業(yè)已成為一個大行業(yè)， 僅我國的模具企業(yè)已達到了數(shù)萬家之多。 近年來，我國沖壓模具水平已有很大提高。 大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達 50多噸的 模具，中檔轎車配套的覆蓋件模具和多工位單模也能生產(chǎn)了。模具精度達到 1~2prn ,壽命2 億次左右。表面粗糙度達到 Ra< 1.5 pm的精沖模、大尺寸（小學300mm精沖模及中厚板精沖 模國內也已達到相當高的水平。 我國模具CAD/CAM技術的發(fā)展已有20多年歷史。由原華中工學院和武漢733廠于1984 年共同完成的精沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國第一個自行開發(fā)的模具 CAD/C

13、AM系統(tǒng)。華中工 學院和北京模具廠等在1986年共同完成的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國自行開發(fā)的第一個 沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)。上海交通大學開發(fā)的冷沖模 CAD/CAM系統(tǒng)也于同年完成。21世紀 開始，CAD/CAM技術逐漸普及，現(xiàn)在具有一定生產(chǎn)能力的沖壓模具企業(yè)基本都有了 CAD/CAM技術，其中部分骨干重點企業(yè)還具備各 CAE能力。 模具CAD/CAM技術能顯著縮短模具設計與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質量， 已成為人們的共識。在 八五”、九五期間，已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計算機繪圖技術， 數(shù)控加工的使用率也越來越高，并陸續(xù)引進了相當數(shù)量 CAD/CAM系統(tǒng)。如美國EDS的U

14、G , 美國 Parametric Technology 公司的 Pro/Engineer ,美國 CV 公司的 CADSS ,英國 DELCAM 公司的DOCT5,日本HZS公司的CRADE及space-E,以色列公司的Cimatron還引進了 AutoCAD CATIA 等軟件及法國 Marta-Daravision公司用于汽車及覆蓋件模具的 Euclid-IS等 專用軟件。國內汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)普遍采用了 CAD/CAM技術/DL圖的設計和模具結 構圖的設計均已實現(xiàn)二維 CAD,多數(shù)企業(yè)已經(jīng)向三維過渡，總圖生產(chǎn)逐步代替零件圖生產(chǎn)。 在沖壓成型CAE軟件方面，除了引進的軟件外，華中科

15、技術大學、吉林大學、湖南大學等都 已研發(fā)了較高水平的具有自主知識產(chǎn)權的軟件，并已在實踐中得到成功應用，產(chǎn)生了良好的 效益?？焖僭停≧P）傳統(tǒng)的快速經(jīng)濟模具相結合，快速制造大型汽車覆蓋件模具，解決了 原來低熔點合金模具靠樣件澆鑄模具，模具精度低、制件精度低和制造難等問題，實現(xiàn)了以 三維CAD模型作為制模依據(jù)的快速模具制造。它標志著 RPM應用于汽車身大型覆蓋件試制 模具已取得了成功。 圍繞著汽車車身試制、大型覆蓋件模具的快速制造，近年來也涌現(xiàn)出一些新的快速成型 方法。例如，目前已開始在生產(chǎn)中應用的無模多點成型及激光沖擊和電磁成型等技術。它們 都表現(xiàn)出了降低成本、提高效率等優(yōu)點。 1.3

16、本課題研究的主要內容 1 .屏蔽罩沖裁工藝方案； 2 .屏蔽罩模具總體方案設計； 3 .模具各零件尺寸計算； 4 .模具總裝配圖與零件圖繪制 1.4本章小結 本章從國內外當今模具的發(fā)展狀況這個角度介紹了課題的研究意義，在此基礎上提出課 題設計的任務 第2章屏蔽罩加工工藝綜合分析 2.1 屏蔽罩加工工藝要求 屏蔽罩零件圖如圖2-1所示，材料為304不銹鋼，材料厚度t=0.8mm已知年產(chǎn)量10 萬件，為大批量生產(chǎn)。要求表面無劃痕、孔不允許嚴重變形、沖口無毛刺、翻邊無裂紋。設 計其沖壓模，確定沖壓工藝方案。（304材質的屈服強度是200MPa抗拉強度約是540-700MPa 抗剪強

17、度約是430-550MPa具有良好的塑性，其沖裁、成形加工性較好。） 圖2-1 屏蔽罩零件圖 2.2 零件圖分析 該件尺寸精度要求不高，由沖裁和翻邊即可成形。沖壓難點在于如何計算模具模具尺寸, 模具的結構設計，同時要保證產(chǎn)品不能變形。 2.3 沖壓工藝性審查 在分析沖壓工藝性的基礎上，其審查內容見下表所示： 表2-1 沖壓工藝性審查表 工藝性項目 沖壓件工藝性狀 工藝性允許值 工藝性評價 7M:工藝性 1.形狀 落料 精度等級 IT14 翻邊工藝性 1.形狀 四邊翻邊，對稱 2.翻邊半徑 R1

18、 3.直邊高度 翻邊高 4.精度 IT14 由以上分析可知，該零件的工藝性較好，可以沖壓加工。 2.4 沖壓件經(jīng)濟性和先進性分析 沖壓是該件最好的加工方法。由于批量較大，為提高生產(chǎn)率，宜采用簡單一點的組合工 序。 2.5 工藝方案的確定 方案一：首先整體落料，再進行翻邊； 方案二：沖側刃，切廢料，翻邊，空工步，最后切斷，產(chǎn)品掉下。 上述三方案的綜合比較見下表： 表2-2 沖壓工藝方案比較表 項目 力某一 力某一 模具數(shù)量 一套 一套 制件質量 后回彈，不易控制 形狀尺寸精度較好，后 回彈，可控制 生產(chǎn)率 較局 較局 模具壽

19、命 結構復雜，生產(chǎn)效率圖， 模具成本高，維修困難， 回彈無法控制。 根據(jù)上表比較，選定方案一。由于沖壓件彎曲尺寸精度均為 IT14,方案一回彈可控制 對其影響不大。同時，采用這樣的方案，在提高生產(chǎn)率的同時也很好地保證與外形尺寸精度。 2.6 本章小結 本章分析了屏蔽罩整體加工工藝性，對其工藝性進行審查，并對沖壓件進行了經(jīng)濟性與 先進性分析，最后確定工藝方案。 第3章單模的設計 3.1 沖壓件的工藝分析 該產(chǎn)品落料，翻邊等工序結合，結構較為簡單，整個形狀由直線組成。由零件圖可知， 該件的經(jīng)濟精度為IT14,符合沖裁精度要求，精度要求能夠在沖裁加工中得到保證，一次沖 壓成形

20、。其尺寸要求、生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁的工藝要求。 材料為304不銹鋼。該工件的翻邊內圓角半徑為 1mm,大于最小彎曲半徑rmin=0.4t=0.4 x 0.8=0.32mm,故該工件形狀、尺寸、精度均滿足翻邊工藝的要求，可以采用翻邊工序加工。 3.1.1 沖件回彈值的計算 (1) r/t之10時屬于小變形程度，而r/t <5時屬于大變形程度。 此零件的r/t=3/3=1,屬于大變形程度，圓角半徑回彈小，不必計算，只計算凸模角度。 因為a=90o,由文獻［3,表5-1］得到： △= 90 =1 計算凸模的中心角： % = u - Aa 90 4 名9 -八 (3-1)

21、其中 % ――凸模的圓角部分的中心角，()； 口 --工件的中心角，(0)。 (2)工件回彈問題的解決：當工件精度要求不高或校正彎曲時，生產(chǎn)中常采取調整凸、 凹模間隙的方法解決工件回彈問題。 3.2展開尺寸及排樣 展開尺寸的計算，根據(jù)產(chǎn)品材料的中性層尺寸計算展開尺寸， 這個尺寸目前僅僅是參考， 實際尺寸還需要根據(jù)實際模具進行調節(jié)，展開圖如下： 結合實際生產(chǎn)情況，決定采用直排的排樣方案，如下圖3-1所示: 圖3-1 排樣圖

22、 由文獻［3,表3-13］可知：搭邊值ai=2.0mm, a=2.0mm)沖壓件面積由AutoCAD^件計算 …. 2 ， ，， 、 ? 一，， 、 得為1596.57mm,條料寬度b=64mm,進距h=42mm,所以一個進距的材料利用率為： 1596.57+ 64+ 42 X 100%=59.39% ( 3-1 ) 3.3 計算沖壓力(根據(jù)工步計算沖壓力) 3.3.1 落料力 P1=kLt 0 b=1.3m 196.6m 0.8m 550=112.46KN (3-2 ) 3.3.2 卸料力 P2= k P1

23、=0.05x 112.46=5.62KN (3-3 ) 3.3.3 翻邊力的計算 (1)翻邊力 P3=cLtc b=0.8 20 0.8 700=8.96KN (3-4) 式中 P一翻邊力 c--系數(shù)，取 0.5-0.8 L--彎曲件長度(mrm t-- 板料厚度(mm %--材料抗拉強度(MPa 3.3.4 翻邊卸料力 P4= L P4=0.06m 8.96=0.54KN (3-5) 初步選擇400 KN沖床。 3.4 確定模具壓力中心，翻邊模 以中間為原點，建立如上圖3-2所示坐標系XOY。 y4= ^X I J □ J 采用解析法求壓力中心，求

24、 YG, XG P——翻邊力 P=cLt ab, 得 P=8.96KN Y——P到X軸的力臂 Y=0 X——P到Y軸的力臂 X=0 根據(jù)合力距定理： YG = (Y1F1+ Y2F2+ Y3F3……)/ (F1+ F2+ F3……) XG = (X1F1+ X2F2+ X3F3 ??..) /(F1+ F2+ F3……) YG —— F沖壓力到X軸的力臂；YG=0 XG ——F沖壓力到Y軸的力臂；XG=0 在不影響沖裁精度與安全生產(chǎn)的前提下， 本設計直接用沖壓件中心來當做模具壓力中心, 方便設計。 3.5 計算凸、凹模刃口尺寸 3.5.1 翻邊工作部分尺寸計算 (1)

25、凸模圓角半徑 由于此件圓角半徑(r=1mm較小，凸模圓角半徑可取 R=1.0, (3-6) (2)凹模圓角半徑 凹模圓角半徑不能過小，以免增加彎曲力，擦傷工件表面。此工件單邊翻邊，屬于不對 稱件，凹模圓角半徑幾應取大小一致。凹模圓角半徑q一般按材料厚度t來選取。本設計中 取 2.5t=R2。 (3)凹模工作部分深度的設計計算 凹模工作部分的深度將決定板料的進模深度，同時也影響到彎曲件直邊的平直度，對工 件的尺寸精度造成一定的影響。一般情況下，凹模工作部分深度可查相關設計資料即能滿足 彎曲件的要求。此彎曲直邊高度為自然尺寸，經(jīng)過計算大概在3.5-4.5毫米之間，板厚為1mm, 由文獻［

26、3 ,表5-10］得凹模工作部分深度8mm (4)凸、凹模間隙 彎曲模的凸凹模間隙是指單邊間隙 Z。間隙越小，則彎曲力越大，間隙過小，會使制件邊 部厚變薄，降低凹模壽命。間隙過大，則回彈大，降低制件精度。凸、凹模間隙 Z可按下式 計算 Z= t+Ct (3-7) 式中 Z--彎曲模凸、凹模單邊間隙； t --材料厚度(基本尺寸)； C--間隙系數(shù)； 由文獻［3 ,表5-11］得C= 0.02 所以 Z= 0.8 +0.02 X0.8 = 0.816mm (3-8) 3.6 凸模、凹模的結構設計 模具結構比較簡單，由于需要卸料板壓住材料，才能繼續(xù)沖壓，所以凸模與卸料板間

27、隙 配合，凸模與固定板采用螺釘和銷釘固定。尺寸標注如下圖 3-3所示。 圖3-3 凸模零件圖 凹模的形式，考慮到生產(chǎn)批量較大，所以采用刃口強度較高的凹模，如圖 3-4所示的凹 模刃口形式。凹模的外形尺寸，由文獻 [3,式4-7,式4-8]計算：H = kb=0.58X50=29mm,取 H = 30mm,C=1.5H=45mm,尺寸標注如下圖所示： 圖3-4 凹模零件圖 本模具為單模沖壓，考慮到產(chǎn)品定位問題，產(chǎn)品只能靠外形定位，因此可以采用 6個定 位銷，卡住產(chǎn)品外形。因此除凸模和凹模外，還會有定位銷，固定板，墊板等。凸模，凹模 是本復合模中的關鍵零件。

28、 aj 圖3-5 定位銷零件圖 凸模結構如上圖3-3所示，通過螺釘和銷釘配合固定在凸模固定板上。凸模與卸料板間 隙配合，卸料板與固定板之間有彈簧卸料，保證產(chǎn)品能自動脫模。 凸模的材料選用與凹模材料相同，為 Cr12MoV ,工作部分熱處理淬硬58 HRC ~62HRC 3.7 模具總體設計及主要零部件設計 3.7.1 模具總休裝配設計 該單模將凹模安裝在下模，凸模固定在固定板利，安裝在上模上，為典型的正裝結構。 6個定位銷完全卡住落料的毛坯不動。卸料采用彈性卸料裝置，彈性卸料裝置由卸料板、 卸料螺釘和彈簧組成。沖制的工件最后在上卸料板和下凹模芯的彈簧作用下自動脫落模具， 從模

29、具上掉下。 滑塊帶動上模回升時，卸料裝置將箍在凸模上的條料卸下，模芯將卡在凹模之間的沖件 頂出凹模面，沖完的產(chǎn)品可以拿出來，這樣，一個沖次就已經(jīng)完成。 1-下模座；2-內六角螺釘；3-圓柱銷；4-彈簧；5-下墊板；6-凹模芯；7-凹模； 8-定位銷；9-卸料板；10-彈簧；11-凸模固定板；12-上模板；13-內六角螺釘； 14-圓柱銷；15-模柄；16-卸料螺釘；17-內六角螺釘；18-圓柱銷；19-凸模；20-卸料螺釘 圖3-6 單模裝配圖 3.7.2 卸料彈簧的設計計算 1 .確定彈簧的自由高度H 沖模工作行程： H w = t+1+4.5=0.8+1+6=7

30、.8mm ( 3-9) 根據(jù)彈簧工作行程的取值范圍，彈簧的自由高度為 H=Hw+ (0.30 ?0.35) (mmi (3-10) 取 0.30,計得 H = 26mm。 2 .確定彈簧的安裝高度Hfix Hf i^hix 0.90 = 23.4mm (3-11) 3 .確定彈簧的數(shù)量：根據(jù)本沖裁模的結構，彈簧是圓形 由前面計算得卸料力P『0.54KN,根據(jù)模具結構初定四塊彈簧，每塊彈簧分擔的壓力為: Pr/4=540/4=135 N,卸料鏢釘選用M6,所以d=8mm由文獻［2,表3.1-42］計算得 d 2 - 1.27 — D= q = 11.6mm (3-12)

31、所以選用直徑為12的彈簧4件即可。 1.1.3 模柄設計 模柄的作用是固定上模座于壓力機滑塊上時使模具的壓力中心與壓力機的壓力中心保證 一致。模柄的長度不得大于壓力機滑塊里模柄孔的深度，模柄直徑應與模柄孔一致。本模具 選用凸緣模柄，由鏢釘將模柄與上模座連在一起。根據(jù)所選擇的沖床為 J23-40,由文獻［2, 表1.4-22］得，模柄孔尺寸為450M 70,由文獻［2 ,表5.2-26］得： 選用通用模柄d =440mm,在與機床配合時，模柄外面可以加上模柄套。 則模柄 A40 x 60 JB/T 7646.6-1994,材料為45,技術條件按JB/T 7653-1994的規(guī)定。 1

32、.1.4 模架設計 本翻邊模選用中等精度，中、小尺寸沖壓件的后側導柱模架、兩導柱和導套分別裝在上、 下模座后側，凹模面積是導套前的有效區(qū)域。送料及操作方便，縱向，橫向送料。主要適用 于一般精度要求的沖模，不宜用于大型模具，因有翻邊，上模座在導柱上運動不平穩(wěn)，所以 模具里需要增加內導柱，使模具保持平衡。再根據(jù)凹模設計的結果，由文獻［2,表5.1-3］得, 選用模架200父120父159~179 I GB/T 2851.3,技術條件按JB/T8050-1990的規(guī)定。所以： 上模座：L x B x H=214mmX 185mmx 30mm 下模座：L x B x H=214mmX 185mm

33、x 35mm 導 柱：dx L=22mm x 100mm 導 套：dx L x D=22mmX 100mmx45mm 1.1.5 墊板設計 墊板的作用是直接承受和擴散凹模芯傳來的沖壓力，以減小下模板所承受的單位壓力， 保護凹模芯與下模板面不被凸模頂端壓陷。 墊板用45鋼制造，淬火硬度為HRC4348,上下面須磨平，保證平行。本模具墊板厚度 ?。?0mm,長、寬尺寸取與凹模長、寬一樣。這個墊板同時還起到增加彈簧壓縮長度的作用。 1.1.6 凸模固定板設計 凸模要借助于凸模固定板才能安裝在上模板上。 凸模固定板厚度可取為凹模厚度的 0.6? 0.8倍，長寬尺寸比凹模的對應尺寸略小或

34、相同， 以減小沖模形成的危險區(qū)的面積。 凸模裝入 凸模固定板的部位與固定板呈過渡配合，即 H"m6凸模裝入固定板后，其頂面要與固定板 頂面一起磨平。 由于凹模的厚度已定為38mm,所以凸模固定板根據(jù)標準定為15mm。外形尺寸同凹模大 小相同。 1.1.7 卸料板設計 由于本零件厚度為0.8mm,較薄，精度和平整度要求也較高，所以本復合模采用彈性卸料 裝置，卸料力由彈簧產(chǎn)生。卸料孔與凸模的單邊間距取板料厚度的 0.1?0.2倍，卸料板長、 寬尺寸取與凹模長、寬一樣的尺寸。 所以，卸料板厚度取為15mm,長、寬分別為140mm和120mm。 1.1.8 模具的閉合高度 模具閉合高

35、度是指沖床運行到最下點時模具工作狀態(tài)的高度。故模具閉合高度為 H = Hs+Hb+Hg+Ha+Hj +Hf+Hn=30+40+15+30+0.8+20+35=170.8mm (3-13) 其中 H一模具閉合高度，mm Hs一上模板厚度，mm Hb一凸模厚度，mm Hg—凸模固定板厚度，mm Ha—凹模芯厚度，mm Hj一沖壓件厚度，mm Hf一下墊板厚度，mm Hn一下模板厚度，mm 3.8 沖壓設備的選擇 3.8.1 公稱壓力的選擇 選擇壓力機時，要根據(jù)模具結構來確定，當施力行程較大時( 50%- 60% B〉R總即沖壓 時工藝力的總和不能大于壓力機公稱壓力的 5

36、0%-60%校正彎曲時，更要使額定壓力有足夠 的富余，一般壓力機的公稱壓力要大于校正彎曲力的 1.5?2倍。在此取了 1.8倍，即公稱壓 力 P=1.8X (8.96+0.54) 54.8=17.1KN (3-14) 初選壓力機的公稱壓力為 400KN即J23-40型開式可傾壓力機。 3.8.2 行程次數(shù) 選擇用于彎曲的壓力機的行程次數(shù)主要考慮以下因素: 1 .考慮操作方式(進、出料速度的快慢)； 2 .彎曲時，金屬變形需要過程限制了行程次數(shù)增加； 3 .該件為大批量生產(chǎn)，要以較大的行程次數(shù)來提高生產(chǎn)效率。 J23-40型壓力機的行程次數(shù)有45次/min和90次/min等，

37、依據(jù)上述因素綜合分析，選擇 了 45 次/min。 3.8.3 滑塊行程(S) 滑塊行程是指滑塊的最大運動距離，即曲柄旋轉一周，上死點至下死點的距離。其值為 曲柄半徑的兩倍：S=2R 選擇用于彎曲的壓力機的滑塊行程主要考慮以下因素： 1 .要保證毛坯放進和工件取出，應使滑塊行程大于工件高度的兩倍以上， S>2Hzo 2 .該件為大批量生產(chǎn)，需要以限制行程來增加行程次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。 J23-40型壓力機的滑塊行程為100mm大于工件高度的兩倍，滿足電極板彎曲時的沖壓 行程 S 2HZ 即 1 0 0 2 3 1 3.8.4 模具閉合高度 壓力機的閉合高度是指滑塊在下死點時，

38、滑塊底面到工作臺上平面之間的距離。 ① 壓力機的閉合高度可以通過調整連桿長度來改變其大小， 將連桿調至最短時，閉合高 度最大，稱最大閉合高度；將連桿調至最長時，閉合高度最小，稱最小閉合高度。 J23-40型 壓力機的最大閉合高度為330mm連桿調節(jié)量為65mm故最小閉合高度為265mm ② 當壓力機工作臺面上有墊板時，用壓力機的閉合高度減去墊板厚度， 就是壓力機的裝 模高度，沒有墊板的壓力機，其裝模高度與閉合高度相等； ③ 模具的閉合高度是指壓力機滑塊在下止點位置時， 模具上模座上平面至下模座下平面 之間的距離。它與壓力機的配合應該遵守下列關系 (Hmax -Hd)-5 H (Hm

39、. -％) 10 330-5 H 265 10 (3-15) 325 H 275 如果壓力機上不設置墊板，本例所設計的模具閉合高度 H在275?325 mm之間，加上墊 板，模具閉合高度H就減小。 式中 H 壓力機的最大閉合高度 ,mm; max H min - -壓力機的最小閉合高度 ，mm; H--模具的閉合高度,mm; Hd --壓力機墊板厚度,mm. 3.8.5 工作臺面尺寸 壓力機工作臺尺寸應大于下模周界 50?70mm J23-40型的壓力工作臺尺寸（前后父左右） 為460mm700mm那么，設計時模具的下模座（寬 父長）不要超過460mm 700mm 3.

40、8.6 模柄孔尺寸 直徑M深度為*50 M 70mm,那么，設計時模具的模柄尺寸要與模柄孔匹配。 綜上所述，選用開式雙柱可傾壓力機 J23-40符合本模具設計，其具體各參數(shù)如下所示： 公稱壓力：400KN 滑塊行程：100mm 最大閉合高度：330mm 連桿調節(jié)量：65mm 工作臺尺寸（前后*沈X左右〃用）：460X700 模柄孔尺寸（直徑 mm＜深度mrm：①50X70 傾斜角度：300 3.9 模具的裝配 根據(jù)單模裝配要點，選凹模作為裝配基準件，先裝下模，再裝上模，并調整間隙、試沖、 返修 在舁 廳P 工序 工藝說明 1 凸、凹模預配 1裝配前仔細檢查各

41、凸模開關及尺寸以及凹模形孔，是否 符合圖紙要求尺寸精度、形狀。 2將各凸模分別與相應的凹?？紫嗯?，檢查其間隙是否加 工均勻。不合適的應重新修磨或更換 2 凸模裝配 以凹?？锥ㄎ唬瑢⒏魍鼓７謩e壓入凸模固定板的形孔中， 并擠緊牢固 3 裝配下模 1在上模座上劃中心線，按中心預裝凹模、固定板； 2在下模座、導料板上，用已加工好的固定板分別確定其 螺孔位置，并分別鉆孔，攻絲； 3將下模座、導料板、凹模、活動導銷銷、樹脂裝在 并用螺釘緊固，打入銷釘 4 裝配上模 1在已裝好的下模上放等圖墊鐵，再在凹模中放入 0.3mm 的紙片，然后將凸模與固定板組合裝入凹模； 2預裝上模座

42、，劃出與凸模固定板相應螺孔、銷孔位置并 鉆較螺孔、銷孔； 3用螺釘將固定板組合、墊板、上模座連接在但不 要擰緊； 4將卸料板裝在已裝入固定板的凸模上，裝上橡膠 和 卸料螺釘，并調節(jié)橡膠的預壓量，使卸料板高出凸模下端 約1mm 5復查凸、凹模間隙并調整合適后，緊固螺釘； 6安裝導料板、卸料板； 7切紙檢查，合適后打入銷釘 5 試沖與調整 裝機試沖根據(jù)試沖結果作相應調整 3.10 模具零件的加工 普通零件的加工是按產(chǎn)品零件圖要求全部加工完畢，再進行總裝。而模具零件的加工有 些是不能按模具零件圖全部加工完畢的，要待部件組裝或整模組裝時修配或配鉆，所以模具 零件圖上的形

43、狀和尺寸是否全部加工出來，還要根據(jù)模具加工的裝配方法而定。若以凸模凹 模為基準裝配時，零件圖上的導柱孔在零件加工時就不加工，若以四導柱導套作型腔，凸模 相對位置控制基準時，則凹模及凸模固定板的導柱孔應與凹?；蛲鼓９潭ò宓男涂自诟靼逯?上同時加工出來。 使用銃床加工一個零件時，必須先把零件的相關尺寸、材料、使用刀具、加工參數(shù)確定 下來，保證加工能順利完成，同時，設計方面也要考慮到加工的難易程度，以減少加工的困 難，在加工模具零件之前要慎重考慮各種細節(jié)。在買回來的模板里，要確定模板的加工基準, 哪些面是基準面，這一般在訂購模板時會標明哪幾個面是經(jīng)過打磨，之后就是把加工基準定 下來，當然事前必須準

44、備好零件圖，根據(jù)零件圖來定位加工方案，如果要用到數(shù)控編程，就 必須把加工原點定出來。定好加工方案后，就可以開始加工，先把工件裝夾到虎口鉗上，使 用銅錘敲擊以使工件被夾緊，然后打表，在打表時要非常小心，當表很靠近工件時，不能使 用加速進給，否則很容易碰壞儀器，在校平行度時，最好先來回走幾遍，觀察大概偏向，然 后要小心敲擊工件，使其保持在很小的偏差范圍就行了，把兩個基準方向的平行度定好后， 就要用分中器確定原點坐標，在設置坐標時要將分中器的半徑算進去，這樣才能使主軸對應 工件原點，x-y平面的坐標定下來后，就要把刀具裝到銃床上，使用半徑范圍內的夾具把刀具 夾緊，裝上道具后就是確定z方向上的原點，

45、一般選擇工件表面為 0以方便編程。之后就是 加工，如果是選用數(shù)控加工，必須使程序和當前銃床的刀具起點相一致，否則加工位置就會 錯誤，同時還要察看刀具路線是否會超出銃床的工作行程，防止出事故。如果程序沒錯，就 可以傳到數(shù)控銃床運行。不同刀具要使用不同轉速，鉆孔要比銃槽的轉速慢，進給速度要根 據(jù)觀察來手動調試，加工時要時刻觀察走刀情況，同時適當加冷卻液及掃除鐵屑，若發(fā)生事 故，必須馬上停止。當程序完成后，刀具就會回原點，繼續(xù)做下一工序。 3.11 本章小結 本章分析了加工該屏蔽罩沖壓工序的安排，計算與模具結構的設計，根據(jù)零件的特點以及 廠里的要求，設計計算并確定模具各零件尺寸，完成了模具總體設

46、計，繪制出模具裝配圖。 本章重點與難點是工藝方案，模具結構的確定以及凸模，凹模尺寸的計算，因為它將直接影 響零件的質量和模具的合理性。 模具生產(chǎn)技術水平的高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志，因為模 具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。經(jīng)國務院批準，從 1997年到 2000年，對80多家國有專業(yè)模具廠實行增值稅返還 70%勺優(yōu)惠政策，以扶植模具工業(yè)的發(fā)展。 所有這些，都充分體現(xiàn)了國務院和國家有關部門對發(fā)展模具工業(yè)的重視和支持。 模具的發(fā)展是體現(xiàn)一個國家現(xiàn)代化水平高低的一個重要標志，就我國而言，經(jīng)過了這幾 十年曲折的發(fā)展，模具行業(yè)也初具規(guī)模，從當初只能

47、靠進口到現(xiàn)在部分進口已經(jīng)跨了一大步， 但還有一些精密的沖模自己還不能生產(chǎn)只能通過進口來滿足生產(chǎn)需要。隨著各種加工工藝和 多種設計軟件的應用使的模具的應用和設計更為方便。隨著信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，模具的設 計和制造也越來越趨近于國際化?，F(xiàn)在模具的計算機輔助設計和制造（ CAD/CAM技術的研究 和應用。大大提搞了模具設計和制造的效率。減短了生產(chǎn)周期。采用模具 CAD/CAMJ術，還 可提高模具質量，大大減少設計和制造人員的重復勞動，使設計者有可能把精力用在創(chuàng)新和 開發(fā)上。尤其是pro/E和UG等軟件的應用更進一步推動了模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。。數(shù)控技術的發(fā) 展使模具工作零件的加工趨進于自動化。電火花和

48、線切割技術的廣泛應用也對模具行業(yè)起到 了飛越發(fā)展。模具的標準化程度在國內外現(xiàn)在也比較明顯。特別是對一些通用件的使用應用 的越來越多。其大大的提高了它們的互換性。加強了各個地區(qū)的合作。對整個模具的行業(yè)水 平的提高也起到了重要的作用。 本設計就是本著這個思想對產(chǎn)品模具進行分析設計，力求設計出技術水平高、經(jīng)濟效益 好的模具，同時也圍繞著對新產(chǎn)品開發(fā)、新產(chǎn)品投入生產(chǎn)這個理念展開設計。屏蔽罩零件形 狀較為簡單，所以加工工藝也不復雜。通過對零件圖的綜合分析與實習單位的實際生產(chǎn)要求， 設計出了最可行的加工方案。零件從坯料到完全成形，本設計共用到了一套模具，即：沖孔， 落料，翻邊等多工序的單模。本模具有生產(chǎn)

49、率高、精度高的特點，加工過程又不會影響制品 尺寸，且下料部分與沖孔部分的毛頭方向相同，這非常符合實習公司的實際生產(chǎn)要求，對單 位能保持全國模具行業(yè)的領先地位也有一定的促進作用。 整套模具的設計過程中使用了先進的 CAD/CAMJ術進行輔助設計，在保證模具高精度的 同時簡化了傳統(tǒng)的繁瑣計算過程，使得設計更為便捷。由此可以看到，在大型單模、高精密、 高復雜性、高技術含量先進模具的設計中，使用先進的 CAD/CAE/CAMfc術進行輔助設計會是 一條必經(jīng)之路。 設計心得 通過本次畢業(yè)設計，在理論知識的指導下，結合認識實習和生產(chǎn)實習中所獲得的實踐經(jīng) 驗，在老師和同學的幫助下，認真獨立地完成了

50、本次畢業(yè)設計。在本次設計的過程中，通過 自己實際的操作計算，我對以前所學過的專業(yè)知識有了更進一步、更深刻的認識，能夠把自 己所學的知識比較系統(tǒng)的聯(lián)系起來。 同時也認識到了自己的不足之處。 到此時才深刻體會到, 以前所學的專業(yè)知識還是有用的，而且都是模具設計與制造最基礎、最根本的知識。 本次畢業(yè)設計歷時一個月左右，從最初的領會畢業(yè)設計的要求，到對拿到自己手上的沖 壓件的沖壓性能的分析計算，諸如對沖壓件結構的分析，對形狀的分析等，不斷地分析計算， 對要進行設計的沖壓件有了一個比較全面深刻的認識，并在此基礎上綜合考慮生產(chǎn)中的各種 實際因素，最后確定本次畢業(yè)設計的工藝方案。然后是對排樣方式的計算，直

51、到模具總裝配 圖的繪制，用時近一個月。在這段時間里，我進行了大量的計算：從材料利用率的計算，到 工序壓力的計算，再工作部分刃口尺寸及公差的計算，到各種零件結構尺寸的計算以及主要 零部件強度剛度的核算。其間在圖書館翻閱了許多相關書籍和各種設計資料。因此從某種意 義上講，通過本次畢業(yè)設計的訓練，也培養(yǎng)和鍛煉了一種自己查閱資料，獲取有價值信息的 能力。 總之，通過本次畢業(yè)設計的鍛煉，使我對模具設計與模具制造的整個過程都有了比較深 刻的認識和全面的掌握。使我接受了一個模具專業(yè)的畢業(yè)生應該有的鍛煉和考查。我很感謝 學校和各位老師給我這次鍛煉機會。我是認認真真的做完這次畢業(yè)設計的，也應該認認真真 的完成

52、我大學三年里最后也是最重要的一次設計。但是由于水平有限，錯誤和不足之處再所 難免，懇請各位指導老師批評指正，不勝感激。 致 謝 首先感謝學校及學院各位領導的悉心關懷和耐心指導， 特別要感謝指導老師給我的指導, 在設計和說明書的寫作以及實物制作過程中，我始終得到他的悉心教導和認真指點，使得我 的理論知識和動手操作能力都有了很大的提高與進步，對模具設計與制造的整個工藝流程也 有了一個基本的掌握。在他身上，時刻體現(xiàn)著作為科研工作者所特有的嚴謹求實的教學風范， 勇于探索的工作態(tài)度和求同思變、不斷創(chuàng)新的治學理念。他不知疲倦的敬業(yè)精神和精益求精 的治學要求，端正了我的學習態(tài)度，使我受益匪淺。 另外

53、，還要感謝和我同組的其他同學，他們在尋找資料，解答疑惑，實驗操作、論文修 改等方面，都給了我很大的幫助和借鑒。 最后，感謝所有給予我關心和支持的老師和同學使我能如期完成這次畢業(yè)設計。謝謝各 位老師和同學！ 感謝學校對我這兩年的培養(yǎng)和教導，感謝學院各位領導各位老師三年如一日的諄諄教導！ 1盧險峰.模具學導論[M].北京：化學工業(yè)出版社，2007.7 2肖祥苫，王孝培.中國工程模具大典 第4卷 沖壓模具設計[M].北京：電子工業(yè)出版 社,2007.3 3吳伯杰.沖壓工藝與模具[M] .北京：電子工業(yè)出版 4王芳.冷沖壓,g具設計指導[M] .北京：機械工業(yè)出版社 5二代龍震

54、工作室.沖壓模具設計基礎（二版）[M] .北京：電子工業(yè)出版社 6陳錦昌.計算機工程制圖[M],廣州：華南理工大學出版社 7李柱.互換性與測量技術[M] .北京：高等教育出版社 8 周四新.Pro/ENGINEER Wildfire 2.0 實例教程[M].北京：機械工業(yè)出版社 2005.7 9肖祥芷.沖壓模具設計[M] .北京：電子工業(yè)出版社,2007.3 10朱光力主編.模具設計與制造實訓.第1版.北京：高等教育出版社.2002. 134~156 11吳詩 主編.沖壓工藝及模具設計.第1版.西安：西北工業(yè)大學出版社.2001.40~45 12溫松明主編.互換性與測量技術基礎.

55、第2版.長沙：湖南大學出版社.1998. 4~5 13 .馮炳堯 韓泰榮 殷振海 蔣文森編.模具設計與制造簡明手冊.第1版.上海：上?？茖W技 術出版社.1985. 1~ 80 14 .劉朝儒彭福蔭高政一主編.機械制圖.第3版.北京：高等教育出版社.2001 15 .施平主編.機械工程專業(yè)英語.第5版.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學.2003 .344~345 16 .張代東主編.機械工程材料應用基礎.第1版.北京：機械工業(yè)出版社.2001.85~103 17 .王衛(wèi)衛(wèi)主編.材料成型設備.第1版.北京：機械工業(yè)出版.2004. 47~48 18 .傅建軍主編.模具制造工藝.第1版.北京：機械工業(yè)出版社.2005. 24~25 19 .王新華主編.沖模設計與制造實用計算手冊.北京：機械工業(yè)出版社.2004年8月第1版. 2~ 15 20 .王新華 袁聯(lián)富主編.沖模結構圖冊.第1版.北京：機械工業(yè)出版社.2003. 需要全套答辯通過的設計，或按任務書要求定 做的同學，請聯(lián)系QQQ)②⑤⑦⑤④①⑥⑥④或 QQ③。②④⑦③⑦①①⑥. 請掃描加00