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4 模具的設(shè)計(jì)及計(jì)算
板料成型工藝及模具設(shè)計(jì)
課程設(shè)計(jì)
院系名稱: 機(jī)電工程學(xué)院
專業(yè)名稱: 材料成型及控制工程
學(xué)生姓名:
學(xué) 號(hào)：
指導(dǎo)教師:
2013年 10月 8 日
板料成型工藝及模具設(shè)計(jì)
課程設(shè)計(jì)
摘 要
當(dāng)今社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展，使原有的商品已經(jīng)不能滿足人們對(duì)物質(zhì)的需求，然而有些商品的制造必須依靠模具才能夠生產(chǎn)加工出來(lái)。因此，模具的發(fā)展與人們的生活關(guān)系越來(lái)越緊密。我們利用模具加工各種的工件，以便來(lái)滿足人們的需要，模具的發(fā)展給我們帶來(lái)了新的生活，新的時(shí)代。
在這次設(shè)計(jì)中根據(jù)所給題目的要求，我首先對(duì)沖壓件進(jìn)行了分析，分析該零件的尺寸精度得出用一般精度的模具即可滿足零件精度的要求，再?gòu)牧慵男螤睢⒊叽鐦?biāo)注及生產(chǎn)批量等情況看，選擇了沖孔落料的方案。
根據(jù)對(duì)零件的綜合分析，在本人這次設(shè)計(jì)中我設(shè)計(jì)的模具是正裝沖孔落料模，主要介紹的是模具的沖孔落料，沖壓生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的工序之一。由于材料和厚度的原因，我采用的加工方法為：采用復(fù)合工序沖孔落料模進(jìn)行加工。
關(guān)鍵詞： 沖孔 落料
目錄
摘 要
1.工件的工藝性分析 1
1.1沖壓時(shí)的工藝性分析 1
1.2沖壓材料選用 2
1.3沖裁工藝方案的確定 3
1.4 排樣方案的確定及計(jì)算 3
2.模具設(shè)計(jì)計(jì)算 4
2.1沖的沖孔模具的設(shè)計(jì)及計(jì)算 5
2.1.1沖壓力計(jì)算 5
2.1.3 凹凸模刃口尺寸及公差計(jì)算 6
2.2落料模具的設(shè)計(jì)及計(jì)算 7
2.2.1 沖壓力計(jì)算 8
2.2.2 凸、凹模刃口尺寸及公差計(jì)算 9
2.3模具壓力中心的確定 11
2.4 凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12
2.4.1落料凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12
2.4.2沖孔凸模設(shè)計(jì) 12
2.4.3凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13
2.5模具總裝圖 15
3.模具材料的選用 16
4.沖壓設(shè)備的選擇 17
5.模具的裝卸 19
5.1模具的裝配 19
5.2卸料裝置的確定 19
6.模具檢測(cè) 21
結(jié) 論 22
參 考 文 獻(xiàn) 23
1.工件的工藝性分析
零件簡(jiǎn)圖 ：如圖1.1所示
工件名稱 ：墊 片
生產(chǎn)批量 ：大批量
材 料 ：Q235鋼
厚 度 ：T = 2mm
圖1.1零件圖
1.1沖壓時(shí)的工藝性分析
沖壓件的工藝性是指沖壓件對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)性。在一般情況下，對(duì)沖壓件工藝性影響最大的幾何形狀尺寸和精度要求。良好的沖壓工藝性應(yīng)能滿足材料較省、工序較少、模具加工較容易、壽命較高、操作方便及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等要求。
沖裁件的形狀應(yīng)能符合材料合理排樣，減少?gòu)U料。
沖孔時(shí)，由于受到凸模強(qiáng)度的限制，孔的尺寸不宜過(guò)小。
沖裁件的孔與孔之間，孔與邊緣之間的距離，受到模具強(qiáng)度的限制，不能太小。對(duì)沖壓材料的要求沖壓所用的材料，不僅要滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)的技術(shù)要求，還應(yīng)當(dāng)滿足沖壓工藝的要求和沖壓后繼的加工要求（如切削加工、焊接、電鍍等）。
本墊片沖裁工藝分析
材料：該沖壓件的材料是Q235是普通碳素鋼，具有較好的可沖壓性能。
零件結(jié)構(gòu)：該沖壓件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，比較適合沖壓。
尺寸精度：零件圖上所有未注公差尺寸屬于自由尺寸，可按IT10級(jí)確定
工件尺寸的公差。
結(jié)論：適合沖壓。
1.2沖壓材料選用
沖壓工藝對(duì)材料的基本要求主要是：
1. 對(duì)沖壓成形性能的要求
為了有利于沖壓變形和制件質(zhì)量的提高，材料應(yīng)具有良好的沖壓成形性能。而沖壓成形性能與材料的機(jī)械性能密切相關(guān)，通常要求材料應(yīng)具有：良好的塑性，屈強(qiáng)比小，彈性模量高，板厚方向性系大，板平面方向性系數(shù)小。
2. 對(duì)材料厚度公差的要求
材料的厚度公差應(yīng)符合國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)橐欢ǖ哪＞唛g隙適用于一定厚度的材料，材料厚度公差太大，不僅直接影響制件的質(zhì)量，還可能導(dǎo)致模具和沖床的損壞。．對(duì)表面質(zhì)量的要求材料的表面應(yīng)光潔平整，無(wú)分層和機(jī)械性質(zhì)的損傷，無(wú)銹斑、氧化皮及其它附著物。表面質(zhì)量好的材料，沖壓時(shí)不易破裂，不易擦傷模具，工件表面質(zhì)量好
3. 常用沖壓材料
對(duì)于中小型零件，多數(shù)是將板料剪裁成條料后使用。帶料（又稱卷料）有各種規(guī)格的寬度，展開(kāi)長(zhǎng)度可達(dá)幾千米，適用于大批量生產(chǎn)的自動(dòng)送料，材料厚度很小時(shí)也是做成帶料供應(yīng)。塊料只用于少數(shù)鋼號(hào)和價(jià)錢昂貴的有色金屬的沖壓。
總上所述，沖壓材料我選擇10號(hào)鋼作為沖壓件的材料。
1.3沖裁工藝方案的確定
一般對(duì)于這樣的工件，通常采用沖孔，落料加工方法。由于該工件的生產(chǎn)批量較大，如果把這道工序放在一起，可以大大提高工作效率，并減輕工作量，節(jié)約能源，降低成本，而且可以避免原有的加工方法中須將手伸入模具的問(wèn)題，對(duì)保護(hù)操作者安全也很有利。
將這道工序復(fù)合在一起，可以有以下的兩種不同工藝方案：①先沖孔，后落料的工步；②落料沖孔為同一工步完成。采用方案2加工工件，不易保證長(zhǎng)度尺寸的精度，而且易使孔沖頭磨損，降低模具壽命。經(jīng)分析，使用方案一較好。
該沖壓工件的形狀為簡(jiǎn)單且對(duì)稱，有精度要求外其余尺寸精度要求不高，材料為Q-235A鋼其沖壓性能好，孔與外緣的壁厚較大，根據(jù)表1.1知復(fù)合摸的凸凹模壁厚部分具有足夠的強(qiáng)度。
表1.3 強(qiáng)度系數(shù)
料厚t
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.2
1.5
1.75
最小壁厚m
1.4
1.6
1.8
2.0
2.3
2.5
2.7
3.2
3.8
4.0
最小直徑D
15
18
21
料厚t
2.0
2.1
2.5
2.75
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
最小壁厚m
4.9
5.0
5.8
6.3
6.7
7.8
8.5
9.3
10.0
12.0
最小直徑D
21
25
28
32
35
40
45
1.4 排樣方案的確定及計(jì)算
沖裁所產(chǎn)生的廢料分為兩種，一是工件的各種內(nèi)孔產(chǎn)生的廢料，它取決于工件的形狀，一般不能改變，稱為設(shè)計(jì)廢料；二是由于工件之間的搭邊和工件與條料側(cè)面的搭邊、板料的料頭、料尾而產(chǎn)生的廢料，它取決于沖壓方式和排樣方式，稱為工藝廢料。
提高材料利用率最主要的途徑是合理排樣使工藝廢料盡量小，另外在滿足工件使用要求的前提下，適當(dāng)?shù)母淖児ぜ慕Y(jié)構(gòu)形狀也可以提高材料的利用率。
排樣時(shí)，工件及工件與條料側(cè)邊之間的余料叫搭邊，搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差和保持條料有一定的剛度，以保證沖壓件質(zhì)量和送料方便。搭邊太寬，浪費(fèi)材料；搭邊太窄會(huì)引起搭邊斷裂或翹曲，可能“啃刀”現(xiàn)象或沖裁時(shí)會(huì)被拉斷，有時(shí)還會(huì)拉入模具間隙中、損壞模具刃口，從而影響模具壽命。
少?gòu)U料、無(wú)廢料排樣的缺點(diǎn)是工件質(zhì)量差，模具壽命不高，但這兩種排樣可以節(jié)省材料，還具有簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)、降低沖裁力和提高生產(chǎn)率等優(yōu)點(diǎn)。并且工件須具有一定的形狀才能采用少、無(wú)廢料排樣。按工件的外形特征主要分為直排、斜排、直對(duì)排、斜對(duì)排、混合排、多行排等形式?？偵纤雠艠尤鐖D2.1所示。
根據(jù)零件形狀兩式件間按矩形取搭邊值b=2mm，側(cè)邊取搭邊值a=2.2mm。
則進(jìn)距：
h=35+2=37mm
圖1.4 排樣圖
2.模具設(shè)計(jì)計(jì)算
2.1沖的沖孔模具的設(shè)計(jì)及計(jì)算
2.1.1沖壓力計(jì)算
根據(jù)零件圖可知，沖的沖裁長(zhǎng)度L=125.6mm，
可表2.1知材料的抗剪強(qiáng)度b=370MPa，由零件圖可知工件厚度t=2mm。
由公式 （1）
計(jì)算得：
F=1.3×125.6×2×370=181332 N=121 KN
式中：F—沖裁力，單位為N；
K—系數(shù)，是考慮模具刃口磨損，間隙不均勻，材料機(jī)械性能
及厚度的波動(dòng)等實(shí)際因素而給出的修正量，一般取K=1.3；
t—材料厚度，單位為mm；
b—材料的抗剪強(qiáng)度，單位為MPa。
表2.1 Q235的材料性能
材料
抗剪強(qiáng)度τ\MPa
抗拉強(qiáng)度
δb\MPa
屈服強(qiáng)度δs\MPa
延伸率
δu\%
切入率K\%
彈性模量E\MPa
Q235
310~380
380~470
235
21~25
63
2×105
由于采用彈性卸料裝置和自然漏料方式，總沖壓力為：
（2）
式中：F落—總沖壓力，單位為N；
FT---推件力，單位為N；
FX---卸料力，單位為N。
式中：n---同時(shí)卡在凹模內(nèi)的沖裁件數(shù)，n=h/t=6/2=3
KT---推件力系數(shù),查表格3-22，可得0.055
式中：h---凹?？椎闹比斜诟叨?，單位為mm；
t---材料厚度，單位為mm。
FX=KXF （3）
式中：KX---卸料力系數(shù)，KX=0.041。
查表2.2可得推件力系數(shù)、卸料力系數(shù)：KT=0.055，由于沖件料厚
t≤3mm，有h=2mm；
查表4.2可得KT=0.055，KX=0.041，由于沖件料厚t≤3mm，有h=3mm，由n=h/t得：
n=6/2=3；
由公式FT=nKTF，F(xiàn)X=KXF可計(jì)算得：
FT=60.5×0.055×1=3.32 KN；
FX=60.5×0.041=2.9 KN
則總沖壓力：
F總=2*（60.5+3.32+2.9）=133.44 KN
選用公稱壓力為300 KN的壓力機(jī)。
表2.2 卸料力、推件力及頂件力的系數(shù)
材料厚度/mm
KX
KT
KD
約0.1
0.065~0.075
0.1
0.14
0．1~0.5
0.045~0.055
0.063
0.08
0.5~2.5
0.04~0.05
0.055
0.06
2.5~6.5
0.03~0.04
0.045
0.05
2.1.3 凹凸模刃口尺寸及公差計(jì)算
由于本工序?yàn)闆_孔，沖裁形狀簡(jiǎn)單，采用凹模與凸模分開(kāi)加工。采用凹模與凸模分開(kāi)加工，其優(yōu)點(diǎn)是凸、凹模具有互換性，便于成批制造。但受沖裁間隙的限制，要求凸、凹模的制造公差較小。查表4-4可得磨損系數(shù)：X3=1；
查表2.3，可知凸、凹模的制造公差：t1=0.022，a1=0.020；
表2.3 凸模、凹模的制造公差
基本尺寸
凸模偏差δp
凹模偏差δd
≤18
0.022
0.020
＞19~30
0.020
0.0325
＞30~80
0.020
0.030
＞80~120
0.025
0.035
＞120~180
0.030
0.040
＞180~260
0.030
0.045
＞260~360
0.035
0.050
＞360~500
0.040
0.060
＞500
0.050
0.070
代入公式：沖孔凸模刃口尺寸
（4）
（5）
式中：-----沖孔凸、凹模刃口尺寸，單位為mm；
d---------工件的基本尺寸，單位為mm；
X----------磨損系數(shù)；
---凸、凹模的制造公差，單位為mm；
△--------沖裁件的制造公差，單位為mm；
------最小合理間隙，單位為mm。
-------最大合理間隙，單位為mm。
由表3-5可知，分別為0.246,0.360。
經(jīng)校核可知：≤Zmax-Zmin（0.020+0.030≤0.360-0.246）成立，所以設(shè)計(jì)合理。
2.2落料模具的設(shè)計(jì)及計(jì)算
沖裁間隙是沖裁件中凸模與凹模刃口之間的間隙。凸模與凹模每側(cè)的間隙稱為單面間隙，用Z/2表示；兩側(cè)間隙之和稱為雙面間隙，用Z表示；沖裁間隙對(duì)沖裁過(guò)程有著很大的影響；對(duì)沖裁件的質(zhì)量起決定性的作用；對(duì)沖壓力和模具壽命也有較大的影響。
查表2.4可得：沖裁模初始雙面間隙：Zmax=0.360mm，Zmin=0.246mm。
表2.4 沖裁模初始雙面間隙
材料厚度
Zmin
Zmax
2
0.246
0.360
2.75
0.400
0.56
3
0.460
0.640
2.2.1 沖壓力計(jì)算
沖裁力是沖裁過(guò)程中凸模對(duì)凹模施加的壓力。在沖裁過(guò)程中，沖裁力是隨凸模進(jìn)入板料的深度（凸模行程）而變化的。沖裁力的大小主要與材料的力學(xué)性能、厚度、沖裁件輪廓周長(zhǎng)及沖裁間隙、刃口鋒利程度與表面粗糙度等有重要關(guān)系。在落料工序，選擇用平刃口沖裁，正裝落料模。
根據(jù)工序圖1.1可知沖裁長(zhǎng)度
L=30*2+35*2+2*3.14*10=192.8mm （6）
由零件圖可知，工件材料為Q235，查表2.1，可知材料的抗剪強(qiáng)度b=370MPa，由零件圖可知厚度t=2mm。
落料沖裁力F：
F=KLtb (7)
式中：F—沖裁力，單位為N；
K—系數(shù)，是考慮模具刃口磨損，間隙不均勻，材料機(jī)械性能
及厚度的波動(dòng)等實(shí)際因素而給出的修正量，一般取K=1.3；
t—材料厚度，單位為mm；
b—材料的抗剪強(qiáng)度，單位為MPa。
可得：
由于沖裁時(shí)材料的彈性變形及摩擦的存在，當(dāng)沖裁工作結(jié)束時(shí)，沖制的零件及廢料將發(fā)生彈性恢復(fù)，使帶孔部分的板料緊箍在凸模上，而沖下部分的材料則緊卡在凹模洞口中。為繼續(xù)沖裁，必須將箍在凸模板上的料卸下，將卡在凹模內(nèi)的料推出。將緊箍在凸模上的料卸下所需的力稱為卸料力，將卡在凹模中的材料推出所需的力稱為推件力，將卡在凹模中的材料逆著沖裁力方向頂出所需的力稱為頂件力。由于本工序采用彈性卸料裝置和自然落料方式，所以總沖壓力為： (8)
式中：F落—總沖壓力，單位為N；
FT---推件力，單位為N；
FX---壓料力，單位為N。
(9)
式中：n---同時(shí)卡在凹模內(nèi)的沖裁件數(shù)，n=h/t；
KT---推件力系數(shù)；
FT---推件力，單位為N。
n=h/t (10)
式中：h---凹?？椎闹比斜诟叨龋瑔挝粸閙m；
t---材料厚度，單位為mm。
FX=KXF （11）
式中：KX---卸料力系數(shù)。
查表2.2可得推件力系數(shù)、卸料力系數(shù)：KT=0.055，KX=0.041，n=3。
代入數(shù)據(jù)得：FT=30.055×185.5=30.6 KN
KX=30.041×185.5=22.83 KN
有：
F落=185.5+30.6+22.83=239 KN
選用公稱壓力為300KN的壓力機(jī)能滿足沖壓力要求。
2.2.2 凸、凹模刃口尺寸及公差計(jì)算
落料沖裁凹凸模由于凹凸模形狀復(fù)雜，所以采用配做加工方式，這種加工方法的特點(diǎn)是模具的間隙由配作保證，工藝比較簡(jiǎn)單，不必校核dt+ da≤Zmax-Zmin條件，并且還可以放大基準(zhǔn)件的制造公差（一般可取沖裁件工件公差的1/4），使制造容易。以凹模為基準(zhǔn)，配作凸模。凹模磨損后其尺寸變化有兩種情況：55,35，R10為未注公差一般按IT14確定公差,查表4.4可得磨損系數(shù)：X1=0.75，X2=0.75；0.75.
表2.5 磨損系數(shù)X
材料厚度/mm
1
0.75
0.5
1~2
＜0.20
0.21~0.41
≥0.42
2~4
＜0.24
0.25~0.49
≥0.50
＞4
＜0.30
0.31~0.59
≥0.60
凹模磨損后變大的尺寸 （12）
凹模磨損后變小的尺寸 （13）
凹模磨損后沒(méi)有變化變化的尺寸 （14）
----------------凹模尺寸，mm；
A,B,C----------------相對(duì)應(yīng)的沖裁件基本尺寸，mm；
X----磨損系數(shù)，X值在0.5～1之間，它與沖裁件精度有關(guān)；
△---沖裁件的制造公差，單位為mm。
---------------沖裁件偏差，
--------凹模制造偏差，mm，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般取△/4。
可得： 落料凹模磨損后變大的刃口尺寸：
由以上可知：落料凸模的刃口尺寸按照凹模的實(shí)際刃口尺寸配制，保證間隙（0.246～0.360）mm。
圖2.2 模具圖
2.3模具壓力中心的確定
如圖2.3根據(jù)圖形分析，因?yàn)楣ぜD形對(duì)稱，故落料時(shí)的壓力中心在上O1；沖孔的壓力中心在O2上。
圖2.3壓力中心
2.4 凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.4.1落料凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
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，該凹模的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，宜采用整體式。
查表得 k=0.40
即凹模高度H=kb=0.40×55mm=22mm （15）
凹模壁厚C=1.5H=1.5×22mm=33mm （16）
凹模的外形尺寸的確定:
凹模外形長(zhǎng)度L=（55+2×33）=121mm （17）
凹模外形寬度B=(35+2×33)=101mm （18）
凹模整體尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，取為120mm×100mm×36mm
2.4.2沖孔凸模設(shè)計(jì)
為了增加凸模的強(qiáng)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(jí)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(zhǎng)度根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要來(lái)確定
L=H凸模固定板+H落料凹模=20+33=53mm（取50mm） (19)
由于此凸模直徑較大，且長(zhǎng)度較短，剛度和強(qiáng)度足夠外，所以無(wú)需對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度校核。沖裁時(shí)凸模進(jìn)入凹模刃口1mm。
2.4.3凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
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(gè)凸凹模。根據(jù)整體模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要，凸凹模的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖應(yīng)如圖所示，確定凸凹模安排在模架的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)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(qiáng)度，查表得凸凹模的最小壁厚為4.9mm，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15mm的公差，應(yīng)比零件所標(biāo)注的精度高3-4級(jí)別，即定為（15±0.15）mm。
圖2.4落料凸模
圖2.5沖孔凸模
圖2.6凹模
2.5模具總裝圖
圖2.7總裝圖
3.模具材料的選用
利用模具生產(chǎn)制品零件，其模具質(zhì)量的好壞，壽命的長(zhǎng)短，直接關(guān)系到產(chǎn)品制造精度、性能和成本。是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低消耗、創(chuàng)造效益，盡快使產(chǎn)品占領(lǐng)市場(chǎng)的重要性條件。而模具的質(zhì)量、使用壽命、制造精度及合格率很大程度上取決于設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)模具材料的選用、熱處理工藝要求、模具零件配合精度及公差等級(jí)的選擇和表面質(zhì)量要求。冷沖模材料應(yīng)具有的性能：
冷沖模包括沖裁模、彎曲模、拉深模、成形模和冷擠壓模等。冷沖模在工作中承受沖擊、拉深、壓縮彎曲、疲勞磨擦等機(jī)械的作用。模具常常發(fā)生脆斷、堆塌、磨損、啃傷和軟化等形成的失效。因此，作為冷沖模主要材料的鋼材，應(yīng)具有的性能。
1. 應(yīng)具有較高的變形抗力：主要抗力指標(biāo)包括淬火、回火抗壓強(qiáng)度、彎強(qiáng)度等。其中硬度是模具注意重要的抗力指標(biāo)，高的硬度是保持模具耐磨性的必要條件。工作零件熱處理后的硬度在60HRC強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度才能保證模具具有較高的變形能力。
2. 應(yīng)具有較高的斷裂抗主要抗力指標(biāo)有材料的抗沖擊性能抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度 斷裂抗力和沖擊載荷下抵抗模具裂紋產(chǎn)生一個(gè)特性，也是作為防止斷裂的一個(gè)重要依據(jù)。其基體中碳含量越高沖擊韌性越高。故對(duì)韌性的要求應(yīng)依據(jù)載荷較大的冷沖鐓及剪切模易受偏心彎曲載荷細(xì)長(zhǎng)凸模或有應(yīng)力集中的模具，都需要有較高的韌性。
3. 應(yīng)具有較高的耐磨性和抗疲勞性能：對(duì)于在一定條件下工作的模具鋼，為了提高耐磨性，需要在硬度高的基體上均勻分布有大量細(xì)小硬的碳化物 相同硬度下，提高鋼的性能是模具在交變應(yīng)力條件下產(chǎn)生的疲勞破壞，如模具長(zhǎng)期使用有刮痕凹槽等
4. 應(yīng)具有較好的冷、熱加工工藝性：鋼材的加工性能包括可鍛性、可加工性、淬透性、淬硬性較小的脫碳敏感性和較小變形傾向等，以方便模具的加工，易于成形及防止熱處理后變形等。
總上所述：凸、凹模采用工作部分局部淬火材料也用淬火變形小的模具鋼。
4.沖壓設(shè)備的選擇
按公稱壓力選取壓力機(jī)
表4.1開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)技術(shù)規(guī)格
型號(hào)
J23-3.15
J23-6.3
J23-10
J23-16
J23-16B
J23-25
JC23-25
公稱壓力
31.5
63
100
160
160
250
350
滑塊行程
25
35
45
55
70
65
80
滑塊行程次數(shù)
200
170
145
120
120
55
50
最大封閉高度
120
150
180
220
220
270
280
封閉高度調(diào)節(jié)量
25
35
35
45
60
55
60
滑塊中心線至床身距離
90
110
130
160
160
200
205
立柱距離
120
150
180
220
220
270
300
工作臺(tái)尺寸
前后
160
200
240
300
300
370
380
左右
250
310
370
450
450
560
610
工作臺(tái)孔尺寸
前后
90
110
130
160
110
200
200
左右
120
160
200
240
210
290
290
直徑
110
140
170
210
160
260
260
墊板尺寸
厚度
30
30
35
40
60
50
60
直徑
150
模柄孔尺寸
直徑
25
30
30
40
40
40
50
深度
40
55
55
60
60
60
70
滑塊底面尺寸
前后
90
180
190
左右
100
200
210
床身最大可傾角
35
=1.6×195KN=312KN
按上述要求，結(jié)合工廠實(shí)際，可選用JC23-25開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)。并需在工作臺(tái)面上配備墊塊，墊塊實(shí)際尺寸可配制。
5.模具的裝卸
5.1模具的裝配
復(fù)合模是指在沖床一次行程中沖制產(chǎn)品兩道或兩道以上工序的沖模，這種模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配要求高，但由于模具生產(chǎn)率高，各內(nèi)、外型面間的相對(duì)位置精度高，故廣泛應(yīng)用于精密零件的加工。本模具為落料—拉深復(fù)合模其裝配一般按下面的步驟進(jìn)行：
(1)裝配壓入式模柄，垂直上模座端面，裝后同磨大端面齊平。
(2)將拉深凸模裝在下模座上，并相對(duì)下模座底面垂直。。同磨端面平齊后，作止動(dòng)螺釘孔，并安裝止動(dòng)螺釘。
(3)以頂件塊定心，將凹模裝在下模座上，經(jīng)調(diào)整與拉深凸模同軸后，用平行夾板夾緊，做螺釘孔和銷釘，并擰緊螺釘，配入適當(dāng)過(guò)盈的定位銷。
(4)將凸凹模裝在固定板上，并保持垂直，同磨大的；端面齊平。
(5)用平行夾板將上凸凹模的固定板與上模座加緊后合模，使導(dǎo)柱緩慢進(jìn)入導(dǎo)套。在凸凹模的外圓對(duì)正凹模后，配作螺釘和螺釘過(guò)孔，并擰入螺釘?shù)灰o。用輕輕敲打固定板的方法進(jìn)行細(xì)致的調(diào)整，待凸凹模和凹模的間隙均勻后，配作凸凹模固定板和上模座的銷孔，并配入相應(yīng)過(guò)盈量的銷釘。
(6)加工頂件塊時(shí)，外圓按凹模的孔實(shí)配，內(nèi)孔按拉深凸模的外圓實(shí)配，保持要求的間隙。裝配后，頂件塊的頂面須高于凹模而拉伸凸模的頂面不得高于凹模。
(7)安裝固定擋料銷和卸料板，按凹模板上的孔套在凸凹模外圓上應(yīng)于凹模中心保持一致。在用平行夾板夾緊的情況下，按凹模上的螺孔引作卸料板上的螺釘過(guò)孔，并以螺釘固緊，其他零件的裝配均符合要求后打標(biāo)記。
5.2卸料裝置的確定
卸料與出件裝置的作用是當(dāng)沖模完成一次沖壓之后，把沖件或廢料從模具工作零件上卸下來(lái)，以便沖壓工作繼續(xù)進(jìn)行。通常，把沖件或廢料從凸模上卸下來(lái)稱為卸料。
卸料裝置按卸料的方式分為固定卸料裝置﹑彈性卸料裝置和廢料切刀三種。固定卸料裝置僅由固定卸料板構(gòu)成，一般安裝在下模的凹模上；彈性卸料裝置由卸料板、卸料螺釘和彈性元件（彈簧或橡膠）組成；彈性卸料裝置可安裝于上模或下模，依靠彈簧或橡膠的彈力來(lái)卸料，卸料力不太大但沖壓時(shí)可兼起壓料作用，故多用于沖裁料薄及平面度要求較高的沖件；廢料切刀是在沖裁過(guò)程中沖裁廢料切斷成數(shù)塊，從而實(shí)現(xiàn)卸料的一種卸料零件。
出件裝置的作用是從凹模內(nèi)卸下沖件或廢料。我們通常把準(zhǔn)過(guò)載上模內(nèi)的出件裝置稱為推件裝置；把裝在下模內(nèi)的稱為頂件裝置。
綜合考慮該模具的結(jié)構(gòu)和使用方便，以及工件料厚為2.0 mm，相對(duì)較薄，卸料力也比較小，故可采用彈性卸料，又因?yàn)槭菑?fù)合模生產(chǎn)，所以采用下出件比較便于操作與提高生產(chǎn)效率。
6.模具檢測(cè)
表6.1 沖裁模具試沖檢測(cè)表
序號(hào)
質(zhì)量管理及檢測(cè)內(nèi)容
說(shuō)明
1
組織質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)模具生產(chǎn)過(guò)程全面檢查與監(jiān)控
1模具原材料的質(zhì)量檢驗(yàn)
模具零件加工后質(zhì)量檢驗(yàn)，主要包括零件的形狀、尺寸精度及表面質(zhì)量、硬度及形位精度。
2具裝配后前后的檢驗(yàn)。
3模具試模后的驗(yàn)收。
4具內(nèi)在質(zhì)量的無(wú)損探傷檢測(cè)。
5具包裝、運(yùn)輸質(zhì)量檢驗(yàn)。
2
組織對(duì)加工設(shè)備及工裝夾具檢查
1檢查加工設(shè)備運(yùn)行情況及加工精度
2檢驗(yàn)共裝卡具工作及精度狀況。
3
組織產(chǎn)品質(zhì)量分析
1進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量分析。
2提出提高產(chǎn)品質(zhì)量措施
3提出改進(jìn)方案、意見(jiàn)
4
組織質(zhì)量教育與技術(shù)教育
1對(duì)操作者進(jìn)行質(zhì)量全面管理教育，以提高操作者責(zé)任心。
2對(duì)操作者進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，以提高操作者技術(shù)水平
5
組織維護(hù)、保養(yǎng)量器具
對(duì)在檢測(cè)過(guò)程中、所使用的量具、量?jī)x等進(jìn)行保管、維護(hù)，并提出定期鑒定的申請(qǐng)。
6
組織對(duì)模具的整體驗(yàn)收
結(jié) 論
這次的課程設(shè)計(jì)是對(duì)三年的學(xué)習(xí)生活中所學(xué)的知識(shí)一個(gè)匯總和概括，使我們每個(gè)人都能總合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)。
在校期間，開(kāi)設(shè)有《機(jī)械制圖及AUTOCAD》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《機(jī)械制造》、《液壓傳動(dòng)》、《數(shù)控機(jī)床及編程》、《PLC》等課程，這些課程有電子的，有專業(yè)課程設(shè)計(jì)的，對(duì)我們搞好這次畢業(yè)設(shè)計(jì)有很大的幫助，綜合運(yùn)用好這些課程，對(duì)我這次有巨大的幫助。
即將畢業(yè)的我，在以后的工作中難免會(huì)遇到一些問(wèn)題或麻煩，如機(jī)器損壞或零件老化等一系列問(wèn)題時(shí)，這時(shí)就要靠自己以前所學(xué)的知識(shí)和積累的經(jīng)驗(yàn)去解決它。隨著科學(xué)技術(shù)的高度發(fā)達(dá)，一些質(zhì)量?jī)?yōu)、性能好、效率高、能耗低、價(jià)格低廉的產(chǎn)品將開(kāi)發(fā)出來(lái)并淘汰那些老的生產(chǎn)技術(shù)或設(shè)備。因此，我們應(yīng)該樹(shù)立良好的設(shè)計(jì)思想，重視對(duì)自己進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)；增加設(shè)計(jì)方面的知識(shí)而努力。
綜合運(yùn)用好這些課程，加之我們平時(shí)的知識(shí)積累和老師的極大的幫助和指導(dǎo)，為這次課程設(shè)計(jì)提供了非常有利的保障。
因水平有限，設(shè)計(jì)中必然有許多不足之處，還望老師批評(píng)指正。
參 考 文 獻(xiàn)
[1].胡成武、胡澤豪.《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》.中南大學(xué)出版社2012.7
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[4].徐慧民、賈穎蓮.《模具制造工藝》.北京理工大學(xué)出版社2010.8
[5].張鼎承.《冷沖模的設(shè)計(jì)與制造》.上?？萍汲霭嫔?995.
[6].王芳.《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》.機(jī)械工業(yè)出版社1982.
[7].孫鳳勤.《模具制造工藝與設(shè)備》.機(jī)械工業(yè)出版社1983.
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