2575 端蓋產(chǎn)品沖壓模具設計

2575 端蓋產(chǎn)品沖壓模具設計,產(chǎn)品,沖壓,模具設計 河南機電高等專科學校學生畢業(yè)設計（論文）中期檢查表學生姓名 胡煥新 學 號 0412311 指導教師 于智宏課題名稱 端蓋產(chǎn)品沖壓模具設計難易程度 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 差學習態(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：負責人： 年 月 日河南機電高等專科學校畢業(yè)設計（論文）任務書系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 模具設計與制造 學 生 姓 名 : 胡煥新 學 號: 0412311 設計(論文) 題目：端蓋產(chǎn)品沖壓模具設計 起 迄日期: 2007 年 3 月 20 日~ 6 月 18 日 指導教師: 李時法 于智宏老師 發(fā)任務書日期: 2007 年 3 月 20 日畢 業(yè) 設 計（論 文）任 務 書1．本畢業(yè)設計（論文）課題來源及應達到的目的：該課題有由于智宏老師發(fā)布，在完成該課題之后，應對沖壓工藝生產(chǎn)較為熟悉，能熟練掌握相關設計手冊的使用，能獨立完成一套模具的設計及模具工作零件加工工藝的編制。能夠運用模具設計軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。2．本畢業(yè)設計（論文）課題任務的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術要求、工作要求等）：（1）零件工藝性分析；（2）模具主要設計計算；（3）模具總體設計；（4）模具主要零部件設計；（5）模具裝配圖的確定及工作原理；（6）工件成型出現(xiàn)的工藝質(zhì)量問題及解決措施工件名稱：端蓋設計材料：08 鋼料厚：0.8mm產(chǎn)量：大批量所在專業(yè)審查意見：負責人： 年 月 日系部意見：系領導： 年 月 日河南機電高等?？茖W校畢 業(yè) 設 計 說 明 書畢業(yè)設計題目： 端蓋產(chǎn)品沖壓模具設計 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設計與制造班 級 模具 043 班 學生姓名 胡煥新 學 號 0412311 指導教師 于智宏老師 2007 年 6 月 18 日插圖清單圖 1 產(chǎn)品零件圖 …………………………………………………… 4圖 2 零件排樣圖…………………………………………………… 16圖 3 沖孔小凸模安裝示意 ……………………………………………27圖 4 模柄………………………………………………………………32圖 5 裝配圖 ………………………………………………………… 34表格清單表 1 拉深凸凹模尺寸計算 …………………………………………22表 2 卸料橡膠設計計算 …………………………………………25表 3 沖孔小凸模加工工藝過程……………………………………36表 4 凹模加工工藝過程 ……………………………………………37表 5 沖裁模試沖時的產(chǎn)生的問題和調(diào)整方法……………………28畢業(yè)設計（論文）成績畢業(yè)設計成績指導老師認定成績小組答辯成績答辯成績指導老師簽字答辯委員會簽字答辯委員會主任簽字河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書摘 要設計著重介紹了制件的成型工藝，及模具結(jié)構(gòu)設計。通過對制件的工藝分析，確定了工藝方案。并設計了一套正裝復合模具。在設計同時利用參考資料，確定了各工作零件的尺寸。并較多的考慮了模具結(jié)構(gòu)的調(diào)整性、易更換性及模具成本。同時在模具設計內(nèi)容中融匯了沖壓模具的不同加工方法、加工工藝及裝配工藝，對初學沖壓模具模設計者有一定的參考價值。本設計從模具設計到零部件的加工工藝以及裝配工藝等進行詳細的闡述，并應用 CAD 進行各重要零件的設計。關鍵詞：成型工藝、 結(jié)構(gòu)設計、 工藝分析、 復合模具．AbstractThe design introduced emphatically the workpiece takes shape the craft, and mold structural design. Through to the workpiece craft analysis, has determined the craft plan. And has designed set of true things compound molds. Uses the reference during the design, has determined each work components size. And many considerations mold structure adjustment, easy replacement and mold cost. Meanwhile has blended together the ramming mold different processing method in the mold design content, the processing craft and the assembly craft, to begins studies the ramming mold mold designer to have the certain reference value. This design designs from the mold to the spare part processing craft as well as the assembly craft and so on carries on the detailed elaboration, and carries on each important components using CAD the design.Key words: Takes shape the craft, the structural design, the craft analysis, the 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書compound mold,河南機電高等?？茖W校畢 業(yè) 設 計 評 語學生姓名： 胡煥新 班級: 模具 043 班 學號： 0412311 題 目： 端 蓋 產(chǎn) 品 沖 壓 模 設 計 綜合成績： 指導者評語：1）該同學工作態(tài)度較認真，能較好的完成畢業(yè)設計任務；2）該同學查閱了國內(nèi)有關沖壓模具設計與制造方面的大量資料，制訂出了較合理的沖壓成形工藝及模具結(jié)構(gòu)，設計中不存在創(chuàng)新；3）該同學設計說明書內(nèi)容較完整，計算基本正確， 書寫較規(guī)范， 圖紙符合要求且質(zhì)量較高；4）該同學裝配圖、零件圖上有少許不合理之處；5）建議該同學成績評定：良好；6）可以提交答辯。 指導者(簽字) ： 年 月 日畢 業(yè) 設 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）負責人( 簽字)： 年 月 日目 錄緒論……………………………………………………………………………1 第一章 任務來源及設計意義………………………………………………4 1.1 設計任務來源…………………………………………………………41.2 設計目的及意義………………………………………………………4 第二章 沖壓工件的工藝性分析………………………………………………6 2.1 沖壓及沖裁件的工藝性的感念…………………………………………6 2.2 零件工藝性分析……………………………………………………………6 第三章 沖壓工藝方案的確定…………………………………………………8 3.1 確定工藝方案的原則………………………………………………………8 3.2 工藝方案的確定……………………………………………………………8 第四章 模具結(jié)構(gòu)形式及沖壓設備的選擇…………………………………114.1 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇……………………………………………………11 4.2 沖壓設備的選擇……………………………………………………………12 第五章 主要工藝參數(shù)計算……………………………………………………14 5.1 排樣設計與計算……………………………………………………………14 5.2 計算工序壓力………………………………………………………………17 5.3 計算模具壓力中心………………………………………………………19 5.4 計算凸、凹模工作部分尺寸并確定其制造公差……………………195.5 彈性元件的選取與設計…………………………………………………23第六章 選擇與確定模具的主要零部件的結(jié)構(gòu)與尺寸…………………26 6.1 確定工作零件………………………………………………………………26 6.2 定位零件的設計……………………………………………………………29 6.3 卸料部分的設計……………………………………………………………30 6.4 模架及其他零部件設計…………………………………………………30 第七章 模具的總體裝配………………………………………………………34 第八章 模具工件零件的加工工藝…………………………………………358.1 沖裁模凸、凹模的技術要求及加工特點………………………………35 8.2 凸、凹模加工的工藝路線有以下幾種方案……………………………358.3 本副模具工件零件加工方案的確定……………………………………36第九章 模具的裝配與調(diào)試……………………………………………………38 9.1 模具的裝配…………………………………………………………………389.2 模具的調(diào)試…………………………………………………………………39設計總結(jié)……………………………………………………………………………41致 謝…………………………………………………………………………………42參考文獻……………………………………………………………………………43 河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書0端蓋產(chǎn)品沖壓模具設計前 言本設計根據(jù)從事沖壓模具設計與制造的工程技術綜合性應用型人才的實際要求，是符合大專模具設計專業(yè)的畢業(yè)生畢業(yè)設計需要所編寫的，將沖壓成形原理、冷沖壓成形工藝與模具設計及模具制造工藝等三門關聯(lián)課程的內(nèi)容有機的融合，介紹了沖壓成形工藝及模具設計與計算方法，同時在模具設計內(nèi)容中融匯了沖壓模具的不同加工方法、加工工藝及裝配工藝，對初學沖壓模具模設計者有一定的參考價值。本設計共分九章，分別對設計題目的來源、設計意義、目的、要求及現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，零件工藝性分析，工藝方案的確定、模具結(jié)構(gòu)形式及沖壓設備的選擇，主要工藝參數(shù)計算，選擇與確定模具的主要零部件的結(jié)構(gòu)與尺寸，模具的總體裝配，模具工作零件的加工工藝等幾方面進行了闡述。本設計在設計過程中得到了于智宏、原紅玲、翟德梅、楊占堯、蘇光等幾位指導老師的大力支持和幫助，再此表示誠摯的感謝，由于編者水平有限，收集資料困難，如果有不盡人意的地方，懇請讀者不吝賜教，提出改進意見。編 者：胡煥新 2006年6月河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書1緒 論改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以15％左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大的變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨資和私營也得到了快速的發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的模具之鄉(xiāng)；廣東一些大集團公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。目前，我國沖壓技術與工業(yè)發(fā)達國家相比還相當落后，主要原因是我國在沖壓基礎理論及成形工藝，模具標準化、模具設計、模具制造工藝及設備等方面與工業(yè)發(fā)達國家尚有相當大的差距，導致我國模具在壽命，效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與發(fā)達國家的模具相比差距相當大。例如啊，精密加工設備在模具加工設備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術的普及率不高；許多先進的模具技術應用不夠廣泛等等，致使相當一部分大型，精密、復雜和長壽命的模具依賴進口。隨著科學技術的不斷進步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，沖壓加工作為現(xiàn)代工業(yè)領域內(nèi)重要的生產(chǎn)手段之一，更加體現(xiàn)出其特有的優(yōu)越性。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，由于市場競爭日益激烈，產(chǎn)品性能和質(zhì)量要求越來越高，更新?lián)Q代的速度越來越快，沖壓產(chǎn)品正朝著復雜化，多樣化高、性能、高質(zhì)量方向發(fā)展，模具也正朝著復雜化，高效率、高精度、長壽命方向發(fā)展。隨著計算機技術和制造技術的迅速發(fā)展，沖壓模具設計與制造技術正由手工設計，依靠人工經(jīng)驗和常規(guī)機械加工技術向以計算機輔助設計（CAD） ，數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計算機輔助設計與制造（CAD/CAM）技術轉(zhuǎn)變。近年許多模具企業(yè)加大了用于技術進步的投資力度，將技術進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/E、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件，個別廠家還引進了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并且成功應用于沖壓模的設計中。未來沖壓模具的發(fā)展趨勢:模具行業(yè)在今后的發(fā)展中，首先要更加關注其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整，使結(jié)構(gòu)復雜、精密度高的高檔模具得到更快的發(fā)展。我們的模具行業(yè)要緊緊的跟著市場的需求發(fā)展。沒有產(chǎn)品的需求、產(chǎn)品的更新?lián)Q代，就沒有模具行業(yè)的技術進步，也就沒有模具產(chǎn)品的上規(guī)模、上檔次。如汽車生產(chǎn)中90％以上的零部件，都要依賴模具成型，在電子產(chǎn)品中，沖壓件約占80％~85％；在汽車，農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品中，沖壓件約占75％~80％；在輕工產(chǎn)品中，沖壓件約占90％以上。此外，在航空及航天工業(yè)生產(chǎn)中，沖壓件也占有很大的比例。在珠三角和長三角，河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書2為汽車行業(yè)配套的模具產(chǎn)值增長達40％左右。而模具技術水平的高低，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志。其次，要積極推進中西部地區(qū)模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，努力縮小發(fā)達地區(qū)和不發(fā)達地區(qū)的差距。中西部很多地區(qū)已經(jīng)意識到模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對制造業(yè)的重要作用。如陜西、四川、河北等模具生產(chǎn)有了很大的發(fā)展，河北興林車身制造集團有限公司作為河北泊頭地區(qū)的骨干企業(yè)帶動了一片模具企業(yè)的開拓；四川宜賓普什模具有限公司憑借強有力的資金投入，將在未來寫下新的篇章。第三，要積極推進模具企業(yè)特別是國有企業(yè)的體制的創(chuàng)新，轉(zhuǎn)換經(jīng)營機制，大力發(fā)展混合所有制經(jīng)濟，明確產(chǎn)權和完善法人治理結(jié)構(gòu)。充分發(fā)掘企業(yè)發(fā)展的內(nèi)在動力。要積極推進中、西部地區(qū)工業(yè)基礎較好地區(qū)的制造業(yè)大中型企業(yè)主輔分離，使其模具車間、分廠在不太長的時間里，采用多種有效實現(xiàn)形式，轉(zhuǎn)換機制，大力發(fā)展產(chǎn)權明晰、獨立自主經(jīng)營，適應市場運作和模具生產(chǎn)快速反應的現(xiàn)代專業(yè)模具企業(yè)，培養(yǎng)能代表行業(yè)水平的“龍頭”企業(yè)，帶動地區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。本課題的要求是：（1）系統(tǒng)總結(jié)，鞏固過去所學的基礎課和專業(yè)課知識。（2）運用所學知識解決模具領域內(nèi)的實際工程問題，依次進行綜合知識的訓練。（3）通過某項具體工程設計和實驗研究，達到多種綜合能力的培養(yǎng)，掌握設計和科研的基本過程和基本方法。（4）提高和運用與工程技術有關的人文科學，價值工程和技術經(jīng)濟的綜合知識冷沖壓模具設計應注意的問題：冷沖壓模具設計的整體過程是從分析總體方案開始到完成全部技術設計，這期間要經(jīng)過計算，繪圖，修改等步驟。在設計過程中應注意以下問題。㈠合理選擇模具結(jié)構(gòu)根據(jù)零件圖樣及技術要求，結(jié)合生產(chǎn)實際情況，提出模具結(jié)構(gòu)方案，分析比、較選、擇最佳結(jié)構(gòu)。㈡采用標準零部件應盡量選用國家標準件及工廠沖模標準件。使模具設計典型化及制造簡單化，縮短設計制造周期，降低成本。㈢其它（1）定位銷的用法：沖模中的定位銷常選用圓柱銷，其直徑與螺釘直徑相近，不能太細，每個模具上根據(jù)需要設置，其長度勿太長。（2）螺釘用法：固定螺釘擰入模體的深度勿太深，如：擰入鑄鐵件，深度是螺釘直徑的2∽2.5倍，擰入河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書3一般鋼件深度是螺釘直徑的1.5∽2倍。（3）對導柱，導套的要求：模具完全對稱時兩導柱的導向直徑不易設計得相等，避免合模時誤裝方向而損壞模具刃口。導套長度的選取應保證開始工作的導柱進入導套10∽15mm。（4）取放制件方便：設計拉深模時，所選設備的行程應是拉深深度（即拉深件高度）的2∽2.5倍。第一章 任務來源及設計目的意義1.1 設計任務來源設計題目：端蓋材 料：08鋼河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書4生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn)技術要求：未注尺寸精度按IT14級 圖（1-1） 產(chǎn)品零件圖1.2 設計目的及意義 冷沖壓模具設計是為模具設計與制造專業(yè)學生在學完基礎理論課，技術基礎課和專業(yè)課后，所設置的一個重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。用模具生產(chǎn)的制件具有高精度、高復雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。本設計題目為端蓋，但對做畢業(yè)設計的畢業(yè)生有一定的設計設計目的及意義。其目的有以下幾點：1.綜合運用本專業(yè)所學課程的理論和生產(chǎn)實際知識，全面系統(tǒng)鞏固課堂教學的基本知識，進行一次冷沖壓模具設計工作的實際訓練，提高綜合能力的培訓及擴大模具領域的新知識，從而培養(yǎng)和提高學生獨立工作的能力。2.鞏固與擴充“ 冷沖壓模具設計 ”等課程所學的內(nèi)容，掌握冷沖壓模具設計的方法和步驟。3. 掌握冷沖壓模具設計的基本技能，如計算，繪圖，查閱設計資料和手冊，熟悉標準和規(guī)范等。本課題的意義是：通過對該零件模具的設計，進一步加強了設計者冷沖模設計的基礎，河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書5為設計更復雜的冷沖模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗。第二章 沖壓工件的工藝性分析2.1沖壓及沖裁件的工藝性的感念沖壓是在室溫下，利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。在沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為沖壓模具（俗稱沖模） 。河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書6沖裁件的工藝性是指沖裁件在沖裁加工中的難易程度。所謂沖裁工藝性好是指能用普通沖裁方法，在模具壽命和生產(chǎn)率較高，成本低的條件下得到質(zhì)量合格的沖裁件。影響沖裁件工藝性的因素很多，如沖裁件的形狀特點，尺寸大小、尺寸大小標注方法精、度要求和材料性能等。良好的沖裁工藝性應保證材料消耗少，工序數(shù)目少、模具結(jié)構(gòu)簡單而壽命長、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、操作簡單等。 【1】【1】——劉建超、張寶忠主編《沖壓模具設計與制造》高等教育出版社2.2零件工藝性分析2.2.1材料：08鋼是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁，且市場上也易購得此種材料，價格適中。2.2.2工件結(jié)構(gòu)：沖裁件的形狀應該盡量簡單，對稱，最好是由圓弧和直線組成。應該避免沖裁件上有過長的懸臂和狹槽，其最小寬度要大于料厚t的兩倍，即b＞2t。由工件圖看，該工件只有落料，拉深和沖孔三個工序，形狀較為簡單，結(jié)構(gòu)對稱。沖裁件內(nèi)，外形應盡量避免有尖銳清角，拉深部分有R=0.5mm的拉深圓角過渡。該工件有一個φ7.4mm的孔，可以采用復合沖壓工序,這樣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,而且避免原有的加工方法中須將手伸入模具的問題,對保護操作者安全也很有利。2.2.3尺寸精度:為降低沖壓成本，獲得最佳的技術經(jīng)濟效果，在不影響沖壓件使用要求的前提下，應盡量采用經(jīng)濟精度。所謂經(jīng)濟精度是指模具達到最大許可磨損時，其所完成的沖壓加工在技術上可以實現(xiàn)而在經(jīng)濟上又最合理的精度。沖裁件的精度一般滿足其經(jīng)濟精度要求。該工件圖上所有尺寸均未注公差,全部屬自由尺寸,精度要求不高,按IT14級確定。因此,一般沖壓均能滿足其尺寸精度要求。由表2-4標準公差【2】查得φ7.4 mm,φ44 mm.036.?062.?【2】——薛彥成主編《公差配合與技術測量》機械工業(yè)出版社2.2.4結(jié)論:河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書7可以沖裁。第三章 沖壓工藝方案的確定3.1確定工藝方案的主要原則概括起來主要有以下三點:（1）保證沖裁件質(zhì)量;（2）經(jīng)濟性原則（3）安全性原則. 【1】【1】——劉建超，張寶忠《沖壓模具設計與制造》高等教育出版社3.2工藝方案的確定：由工件圖看,該工件包括落料,拉深和沖孔三個基本工序,其中拉深過程中能否一次成形,河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書8保證工件平整而且無裂紋是該工件模具設計的關鍵.下面判斷該工件是否可一次拉成.由工件圖可知,該工件為有凸緣圓筒形件,要求內(nèi)形尺寸,沒有厚度不變的要求.此工件的形狀滿足拉深工藝要求,可用拉深工序加工.Ф27 mm為IT12級,滿足拉深工序?qū)ぜ墓?3.0?等級的要求,且08鋼拉深性能好.3.2.1選定修邊余量,預算毛坯直徑:拉伸件坯料形狀和尺寸是以沖裁形狀和尺寸為基礎，按體積不變原則和相似原則確定。體積不變原則，即對于不變薄拉深，假設變形前后料厚不變，拉深前與拉深后沖件表面積近似相等，得到坯料尺寸； 相似原則，即利用拉深前坯料的形狀與沖件斷面形狀相似，得到坯料形狀。當沖件的斷面是圓形、正方形、長方形或橢圓形時，其坯料的形狀與沖件的斷面形狀相似，但坯料的周邊必須是光滑的曲線連接。對于形狀復雜的拉深件，利用形似原則只能初步確定坯料的形狀，必須通過多次試壓，反復修改，才能最終確定出坯料形狀，因此，拉深件的坯料的設計一般是先設計拉深模，坯料形狀尺寸確定后再設計沖裁模。因板料厚度t=0.8mm>1mm,故按板厚中線尺寸計算. d=24.78-0.8=23.98mm, =24.78-td0.8=25.58mm, .由表4-2有凸緣圓筒形拉深件的修邊余量δ【5】查得:067198.235?dt>機械工業(yè)出版社。3.2.2計算h/d的值，判斷能否一次拉成。(1)毛坯相對厚度 .%739.10468.%10??Dt(2)凸緣相對直徑 .9.235?dt(3)工件相對拉深高度 .1260)8.74(??h河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書10由表4-9帶凸緣筒形件第一次拉深的最大相對高度h(1)/d(1)查得 ,因9.01?dh0.1126< ,故可一次拉成。?dh1在滿足確定工藝方案的主要原則的前提下，可有以下四種不同的工藝方案：方案一：先落料，然后沖孔和拉深在同一工步；方案二：落料，沖孔為同一工步首先完成，然后進行拉深；方案三：落料，拉深為同一工步首先完成，然后進行沖孔；方案四：先拉深，然后落料和沖孔在同一工步。若采用方案一加工工件，不易保證Ф7.4mm孔與凸緣的尺寸精度，而且易使內(nèi)孔沖頭磨損，降低模具壽命；若采用方案二加工工件，雖沖壓件的形位精度和尺寸精度易保證，且生產(chǎn)效率也較高，但拉深成形困難，易產(chǎn)生廢品；若采用方案三加工工件，模具結(jié)構(gòu)簡單，壽命長，且沖壓件的形位精度和尺寸精度準確，表面質(zhì)量高，生產(chǎn)效率高，操作方便；若采用方案四加工工件，雖能保證沖壓件的形位精度和尺寸精度，但拉深時，壓邊圈易松動，條料可能單邊拉入拉深凹模，使條料變形。經(jīng)分析，比較最后確定方案三。第四章 模具結(jié)構(gòu)形式及沖壓設備的選擇4.1模具結(jié)構(gòu)形式的選擇4.1.1模架及導向方式根據(jù)國家標準，模架主要有兩大類：一類是由上模座，下模座，導柱，導套組成的導柱模模架；一類是由彈壓導板，下模座，導柱，導套組成的導板模模架。模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并且承受沖壓過程中的全部載荷。模架的上模座通過模柄與壓力機滑塊相連，下模座用螺釘，壓板固定在壓力機工作臺面上。上，下模之間靠模架的導向裝置來保持其精確位置，以引導凸模的運動，保證沖裁過程中間隙均勻。模架的基本要求：（1）要有足夠的強度與剛度；（2）要有足夠的精度（如上，下模座要平行，導柱，導套中心要與上，下模座垂直，模河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書11柄要與上模座垂直等） 。（3）上，下模之間的導向要精確（導向件之間的間隙要很小，上，下模之間的移動應平穩(wěn)和無滯住現(xiàn)象） 。由上述看，選擇模架非常重要。為了滿足模架的基本要求及保證模具的使用壽命，且后側(cè)導柱模架的導向裝置在后側(cè)，橫向和縱向送料都比較方便。故該復合模選用后側(cè)導柱模架?！?】4.1.2毛坯定位方式的選擇沖模的定位零件是用來保證條料的正確送進及在模具中的正確位置。控制送料步距的定位，稱為擋料；控制條料寬度方向上的定位，稱為導料。沖裁條料時，導料零件有導料板和導料銷等，保證進距的擋料銷和定距側(cè)刃等。導料板、導料銷對條料或卷料的側(cè)邊進行導向，以保證其正確的送進方向的板件或銷。條料靠著導料板或?qū)Я箱N的一側(cè)導向送進，以免送偏?！?】根據(jù)工件圖，該模具采用的是條料，條料采用導料銷，送進步距控制采用擋料銷。4.1.3卸料，出件方式的選擇卸料裝置分固定卸料裝置、彈壓卸料裝置和廢料切刀三種。其中卸料板用于卸掉卡箍在凸模上或凸凹模上的沖裁件或廢料的板件。固定卸料裝置裝于下模的凹模上，結(jié)構(gòu)簡單，卸料力大，使用安全可靠，一般僅起卸料作用，用于硬料、厚料。出件裝置主要有剛性出件裝置與彈性出件裝置兩種，剛性出件裝置一般用于上模，它是在沖壓結(jié)束后上?；爻虝r，利用壓力機滑塊上的打料桿，撞擊上模內(nèi)的打桿與推件板（塊） ，將凹模的工件推出，因次推件力大，而且工作可靠。因為工件料厚為0.8mm ，卸料力相不較大，可采用彈壓卸料裝置，卸料可靠。該模具采用彈性打件，并利用裝在壓力機工作臺下的標準緩沖器提供壓邊力。4.1.4主要零部件的定位方式與固定方式凸模用凸模固定板固定，固定方法通常是將凸模壓入固定板內(nèi)，其配合為臺階式凸模用H7/h6，直通式凸模用N7/h6 P7/h6；凹模用導料板定位，一般采用螺釘和銷釘固定在下模座上。4.2沖壓設備的選擇河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書12沖壓設備的選擇應注意以下幾點：⑴壓力機的噸位應當?shù)扔诨虼笥跊_裁時的總力，即 ，式中 —所選壓力機的噸位，總壓 F?壓—沖裁時的總力；總F⑵根據(jù)模具結(jié)構(gòu)選擇壓力機類型和行程（沖程）次數(shù)，如復合模工作需從模具中間出件，最好選用可傾式壓力機。⑶根據(jù)模具尺寸大小，安裝和進出料等情況選擇壓力機臺面尺寸，如有推件時應考慮臺面孔的大小使沖后有關零件能自由通過。⑷選擇壓力機的閉合高度與模具是否匹配。⑸模柄直徑，長度尺寸是否與壓力機滑塊模柄直徑、深度尺寸相當。⑹壓力機滑塊行程應該是拉深深度的2∽2.5倍。⑺壓力機的行程次數(shù)應當保證有最高的生產(chǎn)效率。⑻壓力機應該使用方便和安全。 【5】為安全起見，防止設備的超載，可按公稱壓力 ≥（1.6∽1.8） 的原則選取壓力機。壓F總F參照許發(fā)樾主編《沖模設計應用實例》附錄B3開式雙柱可傾式壓力機【6】主要技術規(guī)格，選取公稱壓力為160KN的開式雙柱可傾式壓力機，該壓力機與模具設計的有關系數(shù)為：公稱壓力：250KN；滑塊行程：65mm；滑塊行程次數(shù)：105次/mim最大閉合高度：270 mm；最大裝模高度：220 mm；封閉高度調(diào)節(jié)量：55 mm；工作臺尺寸（前后×左右）：370 mm×560mm；墊板尺寸（厚度×深度）：40mm×60mm；模柄孔尺寸（直徑×深度）：φ40mm×60mm；最大傾斜角度： ；03電動機功率：2.2KW；設備外形尺寸（前后×左右×高度）：1135mm×1112mm×2120mm；設備總質(zhì)量：1780Kg【6】——薛啟翔主編《沖壓模具與制造》化學工業(yè)出版社。河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書13第五章 主要工藝參數(shù)計算5.1排樣設計與計算在沖壓生產(chǎn)中，節(jié)約金屬和減少廢料具有非常重要的意義，特別是在大批量生產(chǎn)中，較好地確定沖件形狀尺寸和合理排樣是降低成本的有效措施之一。5.1.1選擇排樣方法沖裁件在條料，帶料或板料上的布置方法叫排樣。合理的排樣是降低成本和保證沖裁件質(zhì)量及模具壽命的有效措施，故排樣時應考慮如下原則：⑴提高材料利用率；⑵合理排樣方法使操作方便，勞動強度低且安全；⑶模具結(jié)構(gòu)簡單，壽命長；⑷保證沖件質(zhì)量和沖件對板料纖維方向的要求。 【3】因該工件是由圓弧組成，且形狀和結(jié)構(gòu)對稱，采用直排時材料利用率高，故選擇直排。5.1.2確定搭邊值排樣中相鄰兩個零件之間的余料或零件與條料邊緣間的余料稱為搭邊。搭邊值要合理確河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書14定，搭邊值過大，材料利用率雖高，但過小時搭邊的強度和剛度不夠，沖裁時容易翹曲或被拉斷，不僅會增大沖裁件毛刺，有時甚至單邊拉入模具間隙，造成沖裁力不均，損壞模具刃口，因此確定搭邊值時應考慮如下因素：①材料的力學性能，軟材料，脆材料，搭邊值要大一些；硬材料，搭邊值可小一些；②材料的厚度，材料越厚，搭邊值也越大； ③零件的形狀和尺寸，零件外形越復雜，圓角半徑越小，搭邊值越大；④排樣的形式，對排的搭邊值大于直排的搭邊值；⑤送料及擋料方式，用手工送料且有側(cè)壓裝置的搭邊值可小一些，用側(cè)刃定距比用擋料銷定距的搭邊值小一些；⑥卸料方式，彈性卸料比剛性卸料的搭邊值要小一些。由表2.52搭邊a和 數(shù)值查得： ，a=1.2mm. 【1】1ama0.1?5.1.3計算送料步距與條料寬度⑴送料步距：條料在模具上每次送進的距離稱為送料步距。送料步距的大小應為條料上兩個對應沖裁件的對應點之間的距離。每次只沖一個零件的步距s的計算公式為：s=D+ ，D—平行于送料1a方向的沖裁件寬度， —沖裁件之間的搭邊值?！鄐=46+1=47mm.1a⑵條料寬度：條料寬度的確定原則是：最小條料寬度要保證沖裁時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地在導料板之間送進，并與導料板之間有一定的間隙。因此，在確定條料寬度時必須考慮到模具的結(jié)構(gòu)中是否采用側(cè)壓裝置和側(cè)刃。因本副模具要求條料始終沿著導料板送進，所以模具結(jié)構(gòu)中采用有側(cè)壓裝置，則條料在有側(cè)壓裝置的導料板之間送進時的計算公式如下：【1】條料寬度： 0max02　DB??????）（導料板之間距離；A=B+C= ，式中 —條料寬度方向沖裁件的最大尺寸，a—側(cè)caxmxD搭邊植，△—條料寬度的單向（負向）偏差，c—導料板與最寬條料之間的間隙。由表2.5.3條料寬度偏差△， 【1】查得△=0.4mm，由表2.5.5導料板與條料之間的最小間隙 ，查得minC=5mm，minC河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書15∵ =46+2X1.2+5=53.4mmCaDBA???2mx∴ mm，06.06.0 48.14?????）（5.1.4計算材料利用率：一個步距內(nèi)的材料利用率為 %10??BSA?A—一個步距內(nèi)沖裁件的實際面積，B—條料寬度，S—步距。.0734168)4.76(2????%13..%0???BSA?查板材標準，宜選用950mm×1500mm的鋼板，每張鋼板可剪裁19張條料（48.4mm×1500mm） ，每張條料可沖31個工件。若考慮到料頭、料尾和邊余料的材料消耗，則一張板料上總的材料利用率 ×100%，n—一張板料上沖裁件的總數(shù)目， —一個LBA10?? 1A沖裁件的實際面積，L—板料長度，B—板料寬度。∴ .?0?%0964.8150736??5.1.5畫出排樣圖　　河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書16圖（5-1）零件排樣圖5.2計算工序壓力5.2.1落料力的計算沖裁力是沖裁過程中凸模對板料施加的壓力，它是隨凸模進入材料的深度而變化的，通常說的沖裁力是指沖裁力的最大值，它是選用壓力機和設計模具的重要依據(jù)之一。利用平刃凸模和凹模沖裁時，其沖裁力F的計算一般按如下公式計算 bkLt??F—沖裁力，L—沖裁周邊長度，t—材料厚度，k—系數(shù)，系數(shù)K考慮到實際生產(chǎn)中，模具間隙值的波動和不均勻，刃口的磨損，板料力學性能和厚度波動等因素的影響而給出的修正系數(shù)。一般取k=1.3． 【1】沖裁周邊長度L的長度計算： mm4.1.3462???R?式中t=0.8mm， =260Mpa【6】,b?【6】——由許發(fā)樾主編《沖模設計應用實例》機械工業(yè)出版社附錄A沖壓常用材料的性能和規(guī)格查得。故F=1.3×144.44×0.8×260=48820.72N。河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書175.2.2卸料力 ：?F，式中 ．NKx 036.2417.805.???? 05.??K5.2.3拉深力計算：由于該零件為有凸緣錐形件的拉深，故可按帶凸緣的錐形件近似計算，按下式：，bkttdF???式中 —拉深力，t—錐形件的小直徑， kdt—材料厚度，K—修正因數(shù)，—材料的抗拉強度極限，b?=330Mpa．由表1-3-56查得修正因數(shù)K=0.45， 【7】則 =3.14×24.34×0.8×330×0.45=9079.59888N．tF【7】王樹勛主編《模具實用技術設計綜合手冊》華南理工大學出版社。5.2.4壓邊力為了防止在拉深過程中，工件的邊緣或凸緣越皺，應使毛坯（或半成品）被拉入凹模圓角之前，保持穩(wěn)定狀態(tài)，其穩(wěn)定程度主要取決于毛坯相對厚度。壓邊力 用下式計算：QF，APFQ?式中 A—壓邊圈面積，P—單位壓邊力，河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書18mA32.179)8.246(????由表4-16【6】查得P=3.0 Mpa，則壓邊力5.2.5沖孔力計算：采用平刃沖裁，沖裁力按下式計算： ?kLtFC?式中 L—沖裁周邊長度，T—材料厚度，—材料抗剪強度?K—系數(shù) NFC 7536.10268.0473.1?????5.2.6推件力計算：=n ,式中n—卡在凹模內(nèi)的工件數(shù)，TtKcn=1， =0.05，∴ =1×0.05×1570.7536=78.53768N。t TF故總沖壓力為=F+ + + + + =48820.72+2441.036+9079.59888+3537.96+1570.7536+78.53768=6ZF?tQcT5528.60616N。根據(jù)計算結(jié)果，沖壓設備擬選J23-16．5.3計算模具壓力中心沖裁力合力的作用點稱為沖模壓力中心。沖模壓力中心應盡可能和模柄軸線以及壓力機滑塊中心線重合，以使沖模平穩(wěn)地工作，減少導向件的磨損，提高模具及壓力機壽命。沖模壓力中心的求法，采用求平行力系合力作用點的方法。由于絕大部分沖裁件沿沖裁輪廓線的斷面厚度不變，輪廓各部分的沖裁力與輪廓長度成正比，所以，求合力作用點可轉(zhuǎn)化為求輪廓線的重心。此工件為標準的規(guī)則圓，所以其幾何中心（即圓心）即為起模具壓力中心。該工件沖裁力不大，壓力中心與模柄軸線以及壓力機滑塊中心線重合，若選用J23-25沖床，能滿足要求。河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書195.4計算凸、凹模工作部分尺寸并確定其制造公差5.4.1沖裁模凸、凹模刃口尺寸計算原則：⑴設計落料模先確定凹模刃口尺寸，以凹模為基準，間隙取在凸模上，即沖裁間隙通過減小凸模刃口尺寸來獲得。設計沖孔模先確定凸模刃口尺寸，以凸模為基準，間隙取在凹模上，沖裁間隙通過增大凹模刃口尺寸來獲得。⑵根據(jù)沖模在使用過程中的磨損規(guī)律，設計落料模時，凹?；境叽鐟〗咏虻扔诠ぜ淖钚O限尺寸；設計沖孔模時，凸?；境叽鐒t取接近或等于工件孔的最大極限尺寸。⑶不管落料還是沖孔，沖裁間隙一般選用最小合理間隙。⑷選擇模具刃口制造公差時，要考慮工件精度與模具精度的關系，既要保證工件的精度要求，又要保證合理的間隙值。一般沖模精度較工件精度高2∽4級。對于形狀簡單的圓形、方形刃口，其制造偏差值可按IT6∽IT7級來選用。⑸工件尺寸公差與沖模刃口尺寸的制造偏差原則上都應按“入體” 原則標注單向公差，所謂“入體” 原則是指標注工件尺寸公差時應向材料實體方向單向標注【1】 。5.4.2沖裁凸、凹模刃口尺寸計算 由工件圖看，該工件是圓形的簡單規(guī)則形狀的工件，故沖裁此類工件的凸、凹模制造相對簡單，精度易保證，所以采用分別加工。凸、凹模分別加工法具有制造周期短，凸、凹模具有互換性，便于成批制造。⑴落料設工件的尺寸為 ，根據(jù)計算原則得：0??D；ADA????max）（ 0minmax0in )) TTZZT ??????（（⑵沖孔設沖孔尺寸為 ，根據(jù)根據(jù)計算原則得：??0dmin)(TdT????河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書20AAZdZdTA ????????0minmin0in )()(有 表2-2 查出183P， 04.max?Z072.min?Z968.in?有表2-5 查出，凸凹模制造公差如下：落料部分： ， 3.?A?02.?T?minax05ZT??沖孔部分： ， 2.A.Tinax4T???有 表2-6 查出 X=0.5186P落料部分：?03.03.0max 6945)25.46( ??? ???????ADA??）（ 02.02.in 187.9.) ??TZT?（沖孔部分： 02.02.0min )365.4.()( ??? ???????TdT??0.0.0in 972.7?AZA5.4.3拉深凸、凹模工作零部件的設計⑴拉深間隙拉深模的間隙是指凸、凹模橫向尺寸的差值。雙邊間隙用Z來表示。確定拉深間隙的原則是：既要考慮板料公差的影響，又要考慮毛坯口部增厚的現(xiàn)象，故間隙值一般比毛坯厚度略大一些。間隙過小，工件質(zhì)量較好，但拉深力大，工件易斷，模具磨損嚴重，壽命低。間隙過大，拉深力小，模具壽命雖提高了，但工件易起皺，變厚，側(cè)壁不直，口部分線不齊，有回彈，河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書21質(zhì)量不能保證。 【6】⑵拉深模間隙取向的規(guī)則：對于最后一次拉深工序規(guī)定如下：①當工件外形尺寸要求一定時，以凹模為基準，凸模尺寸按凹模減小以取得間隙；②當工件內(nèi)形尺寸要求一定時，以凸模為基準，凹模尺寸按凸模放大以取得間隙；拉深凸模和凹模的單邊間隙可按表4.8.2有壓邊圈拉深時單邊間隙值【1】 ，查得Z/2=（1∽1.1）t，∴Z=2（1∽1.1）t=（1.6∽1.76）mm，取Z=1.7mm．當零件尺寸標注在外形時，以凹模為基準，工作部分尺寸為： ADA?????0max75.）（ ax).TZT??（當零件尺寸標注在內(nèi)形時，以凸模為基準，工作部分尺寸為： 0min)4.(TdT?????AA?0inZ.式中： —凹、凸模尺寸；TA　dD、 —拉深件外徑的最大極限尺寸和內(nèi)徑的最小極限尺寸；maxind—零件的公差；?—凸、凹模的制造公差，見表4.8.3；AT?Z—拉深模雙面間隙，見表4.8.2；尺寸及分類尺寸轉(zhuǎn)換計算公式 結(jié)果 備注028.97??ADA?????0max75.）（ 021.7D拉 φ 028.7??0max)75.TZDT????（ 013.925?拉深工件的公差為IT12級，因此凸、凹模的制造公差可采用IT6∽IT8級，取凸模IT6級，凹模IT7級。 河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書2223.08??0min)4.(TdT?????021.973?Ad深φ 23.0814??AdA???0min)Z4.( 013.6725?Td表（5-3）拉深凸、凹模的尺寸計算5.5彈性元件的選取與設計為了得到較平整的工件，本模具采用彈壓式卸料結(jié)構(gòu)，使條料在落料、拉深過程中始終處在一個穩(wěn)定的壓力之下，從而改善了毛坯的穩(wěn)定性，避免材料在切向應力的作用下起皺的可能。5.5.1上卸料采用橡膠作為彈性元件選取橡膠作為彈性元件的原因，是由于橡膠允許承受的載荷較大，安裝調(diào)整靈活方便。根據(jù)工藝性質(zhì)和模具結(jié)構(gòu)確定采用較硬橡膠，形狀是圓筒形，數(shù)量為4塊。⑴橡膠的選擇原則：①為保證橡膠正常工作，所選橡膠必須滿足壓力要求，即 ， —橡膠在預壓縮狀態(tài)卸預 F?預時的預壓力， —卸料力；橡膠所能產(chǎn)生的壓力F，F(xiàn)=AP，A—橡膠墊的橫截面積，P—橡膠卸的單位壓力。②為保證橡膠不過早失效，所選橡膠必須滿足壓縮量的要求，即 ≥ + ， —橡許H預 工 許H膠的允許最大壓縮量，一般取 =35%∽45% ， —橡膠的自由高度； —橡膠的預壓許H0 預縮量，一般可取 =10%∽15% ； —橡膠的工作行程，它包括卸料板工作行程 +凸預 0工 工 作h河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書23模總修磨量 ，即 = + 。其中 =δ+1mm，δ為材料厚度， 一般可取修 磨h工H工 作h修 磨 工 作h修 磨h5∽10mm．③所選橡膠必須滿足模具結(jié)構(gòu)空間的要求，即在橡膠墊周圍應留有足夠的空隙，以容納橡膠壓縮時斷面尺寸的脹大量。⑵橡膠選用步驟：①確定橡膠墊的自由高度，由 =35%∽45% ， =25%∽30% ，則橡膠墊的自由高度許H0工H0= /（0.25∽0.30）=（3.5∽4） 。0H工 工②確定橡膠墊的橫截面積A：為使橡膠滿足壓力的要求， =AP≥ ，所以橡膠墊的橫截面預F卸積與卸料力及單位壓力之間存有如下關系：A= /P．卸③確定橡膠墊的平面尺寸：圓筒形橡膠墊的外徑為D，內(nèi)孔為d，則橫截面積A= 42）（ dD??，代入上面公式A= /P后，則可得外徑D= 。卸FPFd卸27.1?④校核橡膠墊的自由高度，橡膠墊的自由高度 與其直徑D之比應在下式范圍內(nèi)，即0.5≤0H/D≤1.5。確定橡膠墊安裝高度 ， = - 。 【1】0H裝 裝 0預⑶卸料橡膠的設計計算如下表：項目 公式 結(jié)果 備注卸料板工作行程 工 作h1??t工 作1.8mm t——板料的厚度橡膠的工作行程 工H= +工 工 作h修 磨 8mm 為凸?？傂弈チ?，取6.2mm,修 磨h橡膠的自由高度 0=40工H32mm 取 為 的25%工H0河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書24橡膠的預壓縮量 預H=15%預 0H4.8mm 一般取 =10%∽15%預H0每個橡膠承受的載荷F1 F1= /4預F612.5N 選用四個圓筒形橡膠橡膠墊的外徑DD= Pd卸27.1?58mmd為圓筒形橡膠的內(nèi)徑，取d=13mm;P=1Mpa校核橡膠墊自由高度 0H0.5≤ /D=0.6150≤1.5滿足要求橡膠墊安裝高度 裝= -裝 0預H27.2mm表（5-4）卸料橡膠的設計計算5.5.2下頂塊壓邊也采用橡膠作為彈性元件：其設計計算見下表：項目 公式 結(jié)果 備注橡膠的自由高度 0H=40工 38.8mm =（3.5+6.2）=9.7mm，取 為 的25%工H工H0橡膠的預壓縮量 預=15%預 06mm 一般取 =10%∽15%預 0橡膠承受的載荷F1 F1= +QFT3616.5N 選用一個圓筒形橡膠橡膠墊的外徑DD= Pd卸27.1?60mmd為圓筒形橡膠的內(nèi)徑，取d=13mm;P=1Mpa校核橡膠墊自由高度 0H0.5≤ /D=0.1096≤1.5滿足要求河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書25橡膠墊安裝高度 裝H= -裝 0預H32.8mm表（5-5）下頂塊橡膠的設計計算第六章 選擇與確定模具的主要零部件的結(jié)構(gòu)與尺寸6.1確定工作零件6.1.1凸模 在沖壓過程中，沖模中被沖制件或廢料所包容的工作零件。⑴凸模的結(jié)構(gòu)形式及其固定方法①落料凸模結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設計成臺階式，采用線切割機床加工，與凸模固定板配合部分按過渡配合（H7/m6或H7/n6）制造。②拉深凸模結(jié)合該工件拉深部分的外形并考慮加工，將拉深凸模設計成臺階式，采用線切割機床加工。③沖孔凸模因為所沖的孔均為圓形，而且都不屬于需要特別保護的小凸模，且臺階式的凸模強度剛性好，修磨方便，其工作部分尺寸由計算而得，所以沖孔凸模采用臺階式。一方面加工簡單，另一方面又便于裝配與更換。采用臺肩固定，與凸模固定板配合部分按過渡配合（H7/m6或H7/n6）制造，最大直徑的作用是形成臺肩，以便固定，保證工作時凸模不被拉出。⑵凸模長度計算凸模的長度尺寸應根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)確定，同時要考慮凸模的修磨量，固定板與卸料板之間的安全距離、裝配等需要。1 落料凸模的長度計算河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書26由【1】——劉建超、張寶忠主編《沖壓模具設計與制造》高等教育出版社，當采用彈壓卸料板時，其凸模長度按公式2.9.2：= ，1Lht?2L—凸?？傞L度；—凸模固定板厚度，取 =20mm；1h1—卸料板厚度，取 =12mm；22ht—材料厚度，t=0.8mm；h—橡膠墊厚度安裝高度，它包括凸模的修磨量，凸模進入凹模的深度（0.5∽1）mm，凸模固定板與卸料板之間的安全距離等，h=27.2．則落料凸模的長度L=20+12+0.8+27.2=60mm.2 拉深凸模的長度計算拉深凸模圓角半徑確定：只有一次拉深凸模圓角半徑可按下式計算，， —凹模圓角半徑， =0.5mm；∴ =（0.35∽0.5）mm；取 =0.5mm,拉110.7(ATrr）∽? 1Ar1Tr1Tr深凸模的工作部分的尺寸L=2.7mm.總長L=30+2.7=32.7mm3 沖孔凸模的長度計算沖 孔的凸模結(jié)構(gòu)如下圖：m036.47??沖孔凸模的長度 =12+32+32.7-2.7=74mm．3L⑶凸模強度校核在一般情況下，凸模的強度是足夠的，無須進行校核，但特別細長的凸?；蛲鼓５臋M截河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書27面積很小而沖裁的板件厚度較厚時，則必須進行承壓能力和抗縱彎曲能力的校核。其目的是檢查其凸模的危險斷面尺寸和自由長度是否滿足要求，以防止凸?？v向失穩(wěn)和折斷。6.1.2凹模 在沖壓過程中，與凸模配合直接對沖裁件進行分離或成形的工作零件。㈠落料凹模⑴落料凹模的外形結(jié)構(gòu)及其固定方法凹模的外形結(jié)構(gòu)為矩形，采用螺釘和銷釘直接固定在支承件上。凹模采用螺釘和銷釘定位固定時，要保證螺釘（或沉孔）之間，螺孔與銷孔間及螺孔、銷孔與凹模刃壁間的距離不能太近，否則會影響模具壽命。⑵落料凹模刃口形式凹模按結(jié)構(gòu)分為整體式和鑲拼式凹模，本副模具采用整體式凹模。沖裁凹模的刃口形式有直筒式和錐形兩種。根據(jù)沖裁件的形狀、厚度、尺寸精度及模具的具體結(jié)構(gòu)，本副模具采用直筒式，其優(yōu)點如下：3 口強度較高，修磨后刃口尺寸不變；② 刃口直壁下面的擴大部分可使凹模加工簡單；③ 用于沖裁形狀復雜或精度要求較高的零件。⑶落料凹模輪廓尺寸的確定凹模輪廓尺寸通常根據(jù)沖裁的板料厚度和沖件的輪廓尺寸或凹?？卓谌斜陂g的距離，按經(jīng)驗公式來確定。由公式2.9.3，2.9.4計算：凹模厚度：H=kb=0.40×46=18.4mm．(查表2.9.5凹模厚度系數(shù)得k=0.40)。 【1】凹模壁厚：C=（1.5∽2）H，取凹模厚度H=20mm，取凹模壁厚C=37mm;凹模寬度：B=b+2C=46+2×37+5=125mm;凹模長度：L取120mm， （送料方向） ；凹模輪廓尺寸為：125mm×125mm×20mm，結(jié)構(gòu)如下圖：河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書28㈡拉深凹模拉深凹模圓角半徑的確定：只有一次拉深凹模圓角半徑可按下式計算，即 tdDrA)(8.01??式中 —凹模圓角半徑，1D—坯料直徑，d—凹模內(nèi)徑；∴ ，取 =1.1mm．拉深凹模鑲嵌在落料凸模內(nèi)。mrA012.8)179(8.01 ????1Ar㈢沖孔凹模φ7.4mm的沖孔凹模做在拉深凸模內(nèi)，拉深凸模固定在下模座上，沖孔廢料通過下模座。各沖裁的凹?？拙捎镁€切割機床加工，安排凹模在模架上的位置時，要依據(jù)計算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。6.2定位零件的設計沖模的定位零件是用來保證條料的正確送進及在模具中的正確位置。條料在模具送料平面中必須有兩個方向的限位：一是在與條料方向垂直的方向上的限位，保證條料沿正確的方向送進，稱為送進導向；二是在送料方向上的限位，控制條料一次送進的距離（步距）稱為送料定距?？刂扑土喜骄嗟亩ㄎ唬Q為擋料；控制條料寬度方向上的定位，稱為導料。 【1】 根據(jù)坯料形式、模具結(jié)構(gòu)、沖件精度和生產(chǎn)率的要求，控制條料的送進方向采用導料銷。河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書296.3卸料部件的設計6.3.1卸料板的設計卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為14mm，卸料板采用Q235鋼制造，淬火硬度為40∽45HRC。6.3.2卸料螺釘?shù)倪x用卸料板上設置4個卸料螺釘，公稱直徑為12mm，螺紋部分為M10×10mm，卸料釘尾部留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應使卸料板超出端面1mm，有誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。6.4模架及其他零部件設計6.4.1模架根據(jù)主要工作部分尺寸、結(jié)構(gòu)以及彈性元件的尺寸，參照有關資料，可選取I級精度的后側(cè)導柱模架。由表2-41后側(cè)導柱模架【5】 。以凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格，即：上模座尺寸：125mm×125mm×30mm，GB/T2855.5;下模座尺寸：125mm×125mm×35mm，GB/T2855.6;導柱d/mm×L/mm尺寸為：φ22mm×110mm，20鋼；導套d/mm×L/mm×D/mm尺寸為：φ22mm×85mm×φ33mm，20鋼；因為鋼質(zhì)模座強度更高，加工工藝好，故采用鋼質(zhì)模座代替普通的鑄鐵模座。導柱、導套滲碳深度為0.8∽1.2mm，硬度為58∽62HRC。落料凹模、凸凹模、拉深凸模、拉深凹模、沖孔凸模、沖孔凹模材料均采用Cr12MoV, 熱處理硬度為60∽64HRC。【5】——王芳主編《沖壓模具設計指導》機械工業(yè)出版社。⑴導向零件的制造：模具導向零件是模具重要零件之一，其質(zhì)量的好壞，對模具的制造精度、使用壽命和產(chǎn)品成形質(zhì)量有著非常重要的作用。導柱和導套屬于軸類和套類零件，一般是由內(nèi)、外圓柱表面組成。其加工精度要求主要體現(xiàn)在：內(nèi)、外圓柱表面的表面粗糙度及尺寸精度，各配合圓柱表面的同軸度等。導向零件的配合表面都必須進行精加工，而且要有較好的耐磨性。一般導向零件配合表面的精度可達IT6，表面粗糙度Ra=0.2∽0.1μm 。對精密的導向零件配合表河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書30面的精度可達IT5，表面粗糙度Ra=0.1∽0.05μm 。導向零件的形狀比較，加工方法一般采用普通機床進行粗加工和半精加工后在進行熱處理，最后用磨床進行精加工，消除熱處理引起的變形，提高配合表面的尺寸精度和減少配合表面的粗糙度。對于配合要求高、精度高的導向零件，還要對配合表面進行研磨，才能達到要求的精度和表面粗糙度。 【3】⑵模具的閉合高度：該模具的閉合高度： ，式中L—落料凸模長度，2hHLH????下 模下 固墊上 模閉L=60mm；H—凹模厚度，H=20mm； —落料凸模沖裁后進入凹模的深度， =0.8mm； —2h 2下 固H拉深凸模的固定板， =20mm；則： =30+12+12+45.5+20+60+35-0.8=213.7mm；可見該下 固 閉模具閉合高度小于所選壓力機J23-25的最大裝模高等（220mm） ，可以使用。6.4.2模柄.模柄是作為上模與壓力機滑塊連接的零件，對它的基本要求是：一要與壓力機滑塊上的模柄孔正確配合，安裝可靠；二要與上模正確而可靠連接。選壓入式模柄，與模柄安裝孔用H7/n6配合，可保證較高的同軸度和垂直度，適用于各種小型模具：【5】見圖（6—2）模柄 配 鉆圖（6—2）模柄河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書31【5】——王芳主編《冷沖壓模具設計指導》機械工業(yè)出版社6.4.3固定板、墊板⑴凸模固定板將凸?；虬寄０匆欢ㄏ鄬ξ恢脡喝牍潭ê笞鳛橐粋€安裝在上模座或下模座的板件上。模具中最常見的凸模固定板，分為圓形固定板和矩形固定板兩種，主要用于固定小型的凸模和凹模。固定板的設計應注意以下幾點： ①凸模固定板的厚度一般取凹模的0.6∽0.8倍，其平面尺寸可與凹模、卸料板外形尺寸相同，但還應考慮緊固螺釘及銷釘?shù)奈恢?。②固定板上的凸模安裝孔與凸模采用過渡配合H7/m6，凸模壓裝后端面要與固定板一起磨平。③固定板的上、下表面應磨平，并與凸模安裝孔的軸線垂直。固定板基面和壓裝配合面的表面粗糙度為Ra=1.6∽0.8μm，另一非基準面可適當降低要求。④固定板材料一般采用Q235或45鋼制造，無需熱處理淬硬。 【3】取凸模固定板的厚度為15mm，下固定板的厚度為15mm，采用Q235制作。⑵墊板墊板的作用是直接承受和擴散凸模傳遞的壓力，以降低模座所受的單位壓力，保護模座一面被凸模端面壓陷。模具中最為常見的是凸模墊板，它被裝于凸模固定板與模座之間。墊板外形尺寸可與固定板相同，其厚度一般取4∽12mm，取H=10 mm。墊板材料為45鋼，淬火硬度為43∽48HRC。墊板上、下表面應磨平，表面粗糙度為Ra=1.6∽0.8μm，以保證平行度要求。為了便于模具裝配，墊板上銷釘通過孔直徑可比銷釘直徑增大0.3∽0.5mm。 【3】6.4.4螺釘與銷釘螺釘與銷釘都是標準件，按標準選用。螺釘用于固定模具零件，一般選用內(nèi)六角螺釘；銷釘起定位作用，常用圓柱銷釘。選用螺釘、銷釘應注意以下幾點：①螺釘要均勻布置，盡量置于被固定件的外形輪廓附近。當被固定件為圓形時，一般采用3∽4個螺釘，當為矩形時，一般采用4∽6個。銷釘一般都用兩個，且盡量遠距離錯開布置，以保證定位可靠。②螺釘之間、螺釘與銷釘之間的距離，螺釘、銷釘距刃口及外邊緣的距離，均不應過小，以河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書32防降低強度。③內(nèi)六角螺釘通過孔及其螺釘裝配尺寸應合理。④連接件的銷孔應配合加工，以保證位置精度，銷釘孔與銷釘采用H7/m6或H7/n6過渡配合。螺釘、銷釘規(guī)格應根據(jù)沖壓力大小，凹模厚度等確定。螺釘規(guī)格按表2.9.14螺釘規(guī)格選用查取，凹模厚度H=30mm，螺釘規(guī)格M12，M10。 【1】取螺釘規(guī)格M12，由表3-6螺釘直徑與間距查得M12:min（80mm）,max（150mm） 。 【10】【10】——馬正元、韓啟主編《沖壓工藝與模具設計》機械工業(yè)出版社第七章 模具的總體裝配通過以上設計，可得到模具總體裝配圖。模具上模部分主要由上模座、墊板、凸模（1個） 、凸凹模（1個） 、上凸模固定板及卸料板等組成。卸料方式采用彈性卸料，以橡膠為彈性元件。下模部分由下模座、下凸模固定板、拉深凸模、凹模板、導料板等組成。沖φ7.4mm孔的廢料由漏料孔漏出，成品件由下頂塊頂出。模具的工作過程：將條料送入帶側(cè)壓裝置的導料板內(nèi)，條料送進時采用活動擋料銷作為送進步距控制。當壓力機滑塊帶著上模下行時，彈壓卸料板下表面首先接觸條料，并壓緊條料，落料凸模進行落料，同時，拉深凸、凹模進行拉深，拉深結(jié)束后，沖孔凸、凹模進行工作；當沖孔結(jié)束后，壓力機滑塊帶著上模上行，落料后的條料由彈壓卸料板從凸凹模上卸下，沖壓成形的工件由裝在壓力機工作臺下的標準緩沖器通過頂桿、推件塊從拉深凸模取下，用手將工件取走后。將條料繼續(xù)往前送進，通過活動擋料銷定位，進行下一個工件的生產(chǎn)。河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書33第八章 模具工件零件的加工工藝8.1沖裁模凸、凹模的技術要求及加工特點沖裁屬于分離工序，沖裁模凸、凹模帶有鋒利刃口，凸、凹模之間的間隙較小，其加工具有如下特點：①凸、凹模材質(zhì)一般是工具鋼或合金工具鋼，熱處理后的硬度一般為58∽64HRC，凹模比凸模稍硬一些。②凸、凹模精度主要根據(jù)沖裁件精度決定，一般尺寸精度在IT6∽IT9，工作表面粗糙度在Ra值為1.6∽0.4μm。③凸、凹模工作端帶有鋒利刃口，刃口平直（斜刃除外） ，安裝固定部分要符合配合要求。④凸、凹模裝配后應保證均勻的最小合理間隙。⑤凸模的加工主要是外形加工，凹模的加工主要是孔（系）加工。凹模型孔加工和臺階式凸模加工常用線切割方法。 【1】河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書348.2凸、凹模加工的工藝路線有以下幾種方案：方案一：下料→鍛造→退火→毛坯外形加工（包括外形粗加工、精加工、基面磨削）→劃線→刃口輪廓粗加工→刃口輪廓精加工→螺孔、銷孔加工→淬火與回火→研磨或拋光；方案二：下料→鍛造→退火→毛坯外形加工（包括外形粗加工、精加工、基面磨削）→劃線→刃口輪廓粗加工→螺孔、銷孔加工→淬火與回火→采用成形磨削進行刃口輪廓精加工→研磨或拋光；方案三：下料→鍛造→退火→毛坯外形加工→螺孔、銷孔、穿絲孔加工→淬火與回火→磨削加工上、下面及基準面→線切割加工→鉗工修整；具體分析：方案一，鉗工工作量大，技術要求高，適用于形狀簡單，熱處理變形小的零件；方案二，能消除熱處理變形對模具精度的影響，使凸、凹模的加工精度容易保證，可用于熱處理變形大的零件；方案三，主要用于以線切割加工為主要工藝的凸、凹模加工，尤其適用形狀復雜，熱處理變形大的直通式凸模、凹模零件。8.3本副模具工件零件加工方案的確定本副沖裁模具設計，模具零件加工的關鍵在工作零件。由于本副模具的工作零件形狀相對比較簡單，凸凹模，落料凹模熱處理變形大，故采用方案三；拉深凸模和沖孔凸模形狀簡單，且熱處理變形小，故采用方案一。例如：表（8—1）沖孔凸模II加工工藝過程、表（8—2）凹模加工工藝過程。模具典型零件機械加工工序卡（模具專業(yè)沖壓、塑料模具課題適用）零件圖號 08 零件名稱 沖孔凸模II工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設備1 備料 將毛坯鍛成圓棒φ26mm×55mm2 熱處理 退火3 車削 按圖車全形，單邊留0.2mm精加工余量車床4 熱處理 按熱處理工藝，淬火、回火達到58∽62HRC河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書355 磨削 磨外圓，兩端面達到設計要求磨床6 鉗工精修 全面達到設計要求7 檢驗表（8—1）沖孔小凸模加工工藝過程模具典型零件機械加工工序卡（模具專業(yè)沖壓、塑料模具課題適用）表（8—2）凹模加工工藝過程零件圖號 11 零件名稱 凹模工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設備1 備料 將毛坯鍛成長方體165mm×135mm×35mm空氣錘2 熱處理 退火3 粗刨 刨六面達到161mm×131mm×31mm，互為直角牛頭刨床4 熱處理 調(diào)質(zhì)5 磨平面 磨光六面，互為直角 磨床6 鉗工劃線 劃出各孔位置線，型孔輪廓線7 銑漏料孔 達到設計要求 銑床8 加工螺釘孔、銷釘孔及穿絲孔按位置加工螺釘孔、銷釘孔及穿絲孔鉆床9 熱處理 按熱處理工藝，淬火、回火達到60∽64HRC10 磨平面 磨光上、下平面 磨床11 線切割 按圖紙切割型孔達到尺寸要求電火花線切割機床12 鉗工精修 全面達到設計要求13 檢驗河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書36第九章 模具的裝配與調(diào)試9.1模具的裝配9.1.1模具裝配特點模具裝配屬單件生產(chǎn)