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1、宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題目：外舌止動墊圈級進(jìn)模具設(shè)計(jì) 系 部 現(xiàn)代制造工程系 專 業(yè) 名 稱 模具設(shè)計(jì)制造 班 級 模具 1074 姓 名 陳鵬 學(xué) 號 200710746 指 導(dǎo) 教 師 羅宗平（工程師）賴嘯 2009 年 7 月 20 日 1 摘 要 沖壓模具在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。沖壓模具的設(shè)計(jì)充分利用了機(jī)械壓力機(jī)的功用 特點(diǎn)，在室溫的條件下對坯件進(jìn)行沖壓成形，生產(chǎn)效率提高，經(jīng)濟(jì)效益顯著。沖壓模 具的設(shè)計(jì)充分利用了機(jī)械壓力機(jī)的功用特點(diǎn)，在室溫的條件下對坯件進(jìn)行沖壓成形， 生產(chǎn)效率提高，經(jīng)濟(jì)效益顯著。 本文的級進(jìn)模具設(shè)計(jì)實(shí)例結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，使用方便可 靠，對類似的兩工位零件的大批

2、量生產(chǎn)具有一定的參考作用。本設(shè)計(jì)還做了一些簡化， 比如沒有單獨(dú)用側(cè)刃擋塊，而是用導(dǎo)料板代替了側(cè)刃擋塊，減少了零件數(shù)量。在傳統(tǒng) 的工業(yè)生產(chǎn)中，工人生產(chǎn)的勞動強(qiáng)度大、勞動量大，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率的提高。隨著 當(dāng)今科技的發(fā)展， 工業(yè)生產(chǎn)中模具的使用已經(jīng)越來越引起人們的重視，而被大量應(yīng)用 到工業(yè)生產(chǎn)中來。沖壓模具的自動送料技術(shù)也投入到實(shí)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(fù)擔(dān)，具有重要的技術(shù)進(jìn)步意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 關(guān)鍵詞：冷沖壓、模具設(shè)計(jì)、模具制造、生產(chǎn)效率 2 目錄 1 緒 論 1 2 零件工藝性分析 2 3 確定工藝方案 3 4 排樣設(shè)計(jì) 4 4.1 排樣方法 4 4.2 搭邊值

3、的確定 4 4.3 條料寬度的確定 4 4.4 材料利用率 5 5 計(jì)算總沖壓力 6 5.1 沖裁力的計(jì)算 6 5.2 卸料力和推件力的計(jì)算 7 6 壓力中心的計(jì)算 8 7 沖裁間隙 11 8 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 12 9 主要零件的設(shè)計(jì) 14 9.1 凸模的設(shè)計(jì) 14 9.1.1 凸模結(jié)構(gòu)形式的確定 14 9.1.2 凸模的固定方式 14 9.1.3 凸模長度設(shè)計(jì) 15 9.1.4 凸模的材料及熱處理 15 9.2 凹模的設(shè)計(jì) 15 9.2.1 凹模洞口的選用 15 9.2.2 凹模結(jié)構(gòu)和尺寸的設(shè)計(jì) 16 9.2.3 凹模材料和熱處理 17 9.3 定位零件的設(shè)計(jì) 17 9.4 導(dǎo)料板的設(shè)

4、計(jì) 19 3 9.5 卸料板的設(shè)計(jì) 20 9.6 彈性元件的設(shè)計(jì) 20 9.7 凸模固定板和墊板的設(shè)計(jì) 22 9.8 模架、模柄、導(dǎo)柱和導(dǎo)套的選擇 22 9.9 壓力機(jī)的選擇 24 9.10 自動送料裝置的選擇 25 9.11 模具總裝圖 26 總結(jié) 30 致謝 31 附表 32 參考文獻(xiàn) 37 1 1 緒 論 根據(jù)考古發(fā)現(xiàn)，早在 2000 多年前，我國已有沖壓模具被用于制造銅器，證明了中 國古代沖壓成型和沖壓模具方面的成就在世界領(lǐng)先。1953 年，長春第一汽車制造廠在 中國首次建立了沖模車間，該廠于 1958 年開始制造汽車覆蓋件模具。我國于 20 世紀(jì) 60 年代開始生產(chǎn)精沖模具。在走過了

5、漫長的發(fā)展道路之后，目前我國已形成了 300 多 億元（未包括港、澳、臺的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)）各類沖壓模具的生產(chǎn)能力。 我國沖壓模具無論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面 都已有了很大發(fā)展， 但與國民經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、復(fù)雜、長壽 命的高檔模具每年仍大量進(jìn)口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進(jìn) 口。一些低檔次的簡單沖模，已趨于供過于求，市場競爭激烈。 改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品的品種和數(shù)量的不斷增加， 更新?lián)Q代的不斷加快，在現(xiàn)代制造業(yè)中，企業(yè)的生產(chǎn)一方面朝著多品種、小批量和多 樣式的方向發(fā)展，加快換型，采用柔性化加工，以適應(yīng)不同用戶

6、的需要；另一方面朝 著大批量，高效率生產(chǎn)的方向發(fā)展，以提高勞動生產(chǎn)率和生產(chǎn)規(guī)模來創(chuàng)造更多效益， 生產(chǎn)上采取專用設(shè)備生產(chǎn)的方式。模具，做為高效率的生產(chǎn)工具的一種，是工業(yè)生產(chǎn) 中使用極為廣泛與重要的工藝裝備。采用模具生產(chǎn)制品和零件，具有生產(chǎn)效率高，可 實(shí)現(xiàn)高速大批量的生產(chǎn)。節(jié)約原材料，實(shí)現(xiàn)無切屑加工。產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，具有良好的 互換性。操作簡單，對操作人員沒有很高的技術(shù)要求。利用模具批量生產(chǎn)的零件加工 費(fèi)用低，所加工出的零件與制件可以一次成形，不需進(jìn)行再加工，能制造出其它加工 工藝方法難以加工、形狀比較復(fù)雜的零件制品，容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動化的特點(diǎn)。 2 2 零件工藝性分析 結(jié)構(gòu)：零件大小適中，外形簡單

7、，對稱。沖裁件外形為圓角，不需用過用鑲拼模 或分段沖裁，直接沖裁可獲得，零件毛刺小，模具壽命高，孔的直徑較小，適合沖裁 加工。 公差：尺寸公差除 260 -0.13 、10+0.11 0 為 IT11 級以外，其余尺寸公差 均低于 IT12 級，亦無其他特殊要求，利用普通沖裁既可達(dá)到零件圖紙要求。 材料：Q235-A，卷料，抗剪強(qiáng)度 =350MPa，抗拉強(qiáng)度 b=400 MPa ,延伸率 10=2125%。此材料具有高的彈性和良好的耐磨性，其沖裁加工性好。 因受凸模強(qiáng)度和剛度的限制，沖裁件上的孔不宜太小，從附表 5 自由凸模沖孔的 最小尺寸可知最小孔 10.50.9t，所以用于沖孔的凸模不必使

8、用凸模保護(hù)套。 一般普通沖裁方式?jīng)_ 2mm 以下的的金屬板料時(shí)，其斷面粗糙度可達(dá) 12.53.2m ，毛刺高度為 0.010.05mm，從此零件的技術(shù)要求上看普通沖裁即可滿足 要求。 綜上所述，該零件有良好的沖裁性能，所以采用普通沖裁既可加工。 圖（2-1） 零件圖 零件名稱：外舌止動墊圈 材料：Q235-A 厚度：0.5mm 生產(chǎn)批量：大批量 未注公差：IT14 3 3 確定工藝方案 該工件包括落料、沖孔、打彎三個(gè)工序，可有以下三種工藝方案： 方案一：先沖孔，再切口，最后落料，單工序生產(chǎn)； 方案二：沖孔切口落料復(fù)合模生產(chǎn)； 方案三：沖孔切口落料級進(jìn)沖壓，采用級進(jìn)模生產(chǎn)。 方案一用單工序模。該

9、模具結(jié)構(gòu)簡單，單副模具成本低，使用、維修方便，但需 要三道工序三付模具，重復(fù)定位差，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)要求 和制件精度。方案二用復(fù)合模。只需一副模具，其結(jié)構(gòu)緊湊，生產(chǎn)率高，制件精度高， 特別是制件孔對外形的位置度容易保證，由于工件的設(shè)計(jì)，對模具零件精度要求較低， 模具裝配精度也較工件的精度及生產(chǎn)效率都較低。且模具強(qiáng)度差較小，制造難度較低， 并且沖壓后成品件不會留在模具上，在清理模具上的物料時(shí)也不會影響沖壓速度，操 作方便，大批量生產(chǎn)是很合適。方案三用級進(jìn)模。整個(gè)制件的成形是在級進(jìn)過程中逐 步完成的。級進(jìn)成形是屬工序集中的工藝方法，可使切邊、沖孔、打彎成形、落料等 多種工序在

10、一副模具上完成。級進(jìn)模可分為普通級進(jìn)模和多工位精密級進(jìn)模。采用導(dǎo) 正銷或側(cè)刃定位，板料厚度 0.5mm 比較薄，適合用側(cè)刃定位，因?yàn)橛脤?dǎo)正銷定位薄料 易使零件產(chǎn)生翹曲。但是模具設(shè)計(jì)成本適中，且模具的定位簡單。利于大批量生產(chǎn)。 通過對上述三種方案的分析比較，從零件的生產(chǎn)批量和技術(shù)要求上看，該零件的沖壓 生產(chǎn)宜采用側(cè)刃定位的普通級進(jìn)模為最佳選擇。 4 4 排樣設(shè)計(jì) 4.1 排樣方法 根據(jù)材料經(jīng)濟(jì)利用程度，排樣方法可以分為有廢料、少廢料和無廢料排樣三種， 根據(jù)制件在條料上的布置形式，排樣有可以分為直排、斜排、對排、混合排、多排等 形式。 有廢料排樣，在零件之間以及零件與條料側(cè)邊之間都留有工藝余料（搭

11、邊） ，所以 零件質(zhì)量和模具壽命較高，但材料利用率較低。 少廢料排樣，只在零件之間或零件與條料側(cè)邊之間留有搭邊，材料利用率可達(dá) 70% 90%。 無廢料排樣法，材料利用率高，可達(dá) 85%95%，不但有利于一次沖程獲得多個(gè) 制件，而且可以簡化模具結(jié)構(gòu)，降低沖裁力，但因條料本身的公差以及條料導(dǎo)向與定 位所產(chǎn)生的誤差的影響，所以模具沖裁件的公差等級較低。同時(shí)模具單面受力（單邊 切斷時(shí)） ，不但會加劇模具的磨損，降低模具的壽命，而且也直接影響到?jīng)_裁件的斷面 質(zhì)量。 從本制件的精度等級上看，應(yīng)該采用有廢料排樣來保證制件的質(zhì)量。從制件尺寸 和外形上看，可以采用直排、斜排或?qū)ε?，但從三種搭邊相同的排樣圖上可

12、看出直排 的材料利用率最高，所以采用直排形式。 4.2 搭邊值的確定 排樣時(shí)零件之間以及零件與條料側(cè)邊之間留下的工藝余料，稱為搭邊。搭邊的作 用是補(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。搭邊過大， 浪費(fèi)材料。搭邊過小，沖裁時(shí)容易翹曲或被拉斷，不僅會增大沖件毛刺，有時(shí)還有拉 入凸、凹模間隙中損壞模具刃口，降低模具壽命，影響送料工作。查附表 4 搭邊值表 可知工件間 a 為 1.2mm，沿邊 a1 為 1.5mm，由于考慮對排造成的影響取 a 為 1.2mm。 4.3 條料寬度的確定 5 本設(shè)計(jì)采用側(cè)刃定距條料寬度的為： B=（D2a nb） 0 - 試中： D條料寬度基本尺

13、寸； a沿邊搭邊值； 條料剪切公差； n側(cè)刃個(gè)數(shù)； b側(cè)刃裁切的料邊寬度(mm)，金屬材料取 1.52.5，非金屬材料取 24(mm)，薄料取小值，厚料取大值。 B(26+21.2+21.5) 0 -0.4 31.4 0 -0.4 4.4 材料利用率 在模具設(shè)計(jì)中，排樣設(shè)計(jì)是一項(xiàng)極為重要的、技術(shù)性很強(qiáng)的設(shè)計(jì)工作。合理的排 樣對節(jié)約材料、提高經(jīng)濟(jì)效益有很重要的實(shí)際意義，材料利用率是衡量材料經(jīng)濟(jì)利用 的尺度，通常以一個(gè)進(jìn)距內(nèi)制件的實(shí)際面積與所用毛坯面積的百分率 表示： =(nA1)(hB)100% 式中： 材料利用率； n 沖裁件的數(shù)目； A1 沖裁件的實(shí)際面積(mm 2)； B 板料寬度(mm)

14、； h進(jìn)距。 采用分塊法分把制件為六塊近似計(jì)算沖壓件的面積： A1=3.141313-3.145.255.25=444.11(mm2) 進(jìn)距： h=26+1.2=27.2(mm) 條料寬度： B=81(mm) 材料利用率：=411.33(27.231.4)100%=52% 由以上計(jì)算可知排樣圖如下： 6 1.5 27.21.21.2 圖（4-1） 排樣圖 5 計(jì)算總沖壓力 5.1 沖裁力的計(jì)算 沖裁力計(jì)算公式： PKpLt 式中： P沖裁力 (N)； 材料抗剪強(qiáng)度(MPa)； L沖裁周邊總長(mm)； t材料厚度(mm)； Kp安全系數(shù)一般取 13。 結(jié)合零件壓力中心圖（6-1）可知： L13

15、.1410.5 32.97(mm) L23.1426 81.64(mm) L3L 422.8+4.4 10（mm） 根據(jù)零件材料力學(xué)性能、尺寸和以上兩公式可知：抗剪強(qiáng)度 =480Mpa，周邊總長 L291.34，材料厚度 t0.5，取 Kp1，則： 7 P13503.1410.50.51 5769.75(N) P23503.14260.51 14287(N) P33500.5 110 1750(N) P 總 P 1+P2+P3 21806.75+1308.405+2616.81 =25731.965（N） 5.2 卸料力和推件力的計(jì)算 卸料力計(jì)算公式： QKP 推件力計(jì)算公式： Q1nK 1P

16、 式中： Q卸料力(N)； Q1推件力(N)； P沖裁力 (N)； K卸料力系數(shù)，其值為 0.020.06(薄料取大值，厚料取小值)； K1推料力系數(shù)，其值為 0.030.07(薄料取大值，厚料取小值)； n根塞在凹模內(nèi)的制件或度料數(shù)量，n=h/t； h直刃口部分的高度； t材料的厚度。 Q0.0621806.75 1308.4051(N) 選用 B 型凹模，根據(jù)洞口高度 h410mm，取 h5mm。因凸模沖裁時(shí)將進(jìn)入凹 模 1mm，所以實(shí)際堵塞在凹模洞口里的廢料數(shù) n10.52。 Q10.06221806.75 2616.81(N) 8 當(dāng)模具采用彈壓卸料裝置和下出件方式時(shí)總沖壓力： FP

17、QQ 1 試中： F總沖壓力 (N)； P沖裁力 (N)； Q卸料力(N) ； Q1推件力(N) 。 F21806.75+1308.405+2616.81 25731.965(N) 6 壓力中心的計(jì)算 模具壓力中心是指沖壓時(shí)諸沖壓力合力的作用點(diǎn)位置。為了確保壓力機(jī)和模具正 常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合，否則會使沖模和壓力機(jī)滑 塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過大的摩擦，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低 模具和壓力機(jī)的使用壽命。 沖模的壓力中心，可按下述原則來確定： 1、對稱形狀的單個(gè)沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。 2、工件形狀相同且分布位置對稱時(shí)，沖模的壓力中

18、心與零件的對稱中心相重合。 3、形狀復(fù)雜的零件、多孔沖模、級進(jìn)模的壓力中心可用解析計(jì)算法求出沖模壓力 中心。 解析法的計(jì)算依據(jù)是：各分力對某坐標(biāo)軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對該軸 的力矩。求出合力作用點(diǎn)的坐標(biāo)位置 X0，Y 0（即 x=0,y=0） ，即為所求模具的壓力中心。 單個(gè)零件的壓力中心計(jì)算如下： X0(L 1X1+L2X2+LnXn)(L 1+L2+Ln) Y0(L 1Y1+L2Y2+LnYn)(L 1+L2+Ln) 式中： X0壓力中心的橫坐標(biāo)； 9 Y0壓力中心的縱坐標(biāo)； L各線段的長度； X各線段重心的橫坐標(biāo)； Y各線段重心的縱坐標(biāo)。 落料凸模的壓力中心：因?yàn)槁淞蠒r(shí)為一個(gè)圓，

19、落料的壓力中心就是圓心。 根據(jù)排樣圖用解析法確定與計(jì)算模具沖裁時(shí)的壓力中心： 圖（6-2）沖裁壓力中心 表 6-2 沖裁壓力中心坐標(biāo) 各線段壓力中心坐標(biāo) 線段長度（mm） X Y L181.64 13 13 L210 40.2 1.5 L332.97 67.4 13 排樣沖裁時(shí)的壓力中心坐標(biāo)： X0(L 1X1+L2X2+L5X5)(L 1+L2+L5) 3685.498124.61 29.58 Y0(L 1Y1+L2Y2+L5Y5)(L 1+L2+L5) 1504.93124.61 12.08 10 7 沖裁間隙 設(shè)計(jì)模具時(shí)一定要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn) 品的要

20、求，所需沖裁力小、模具壽命高，但分別從質(zhì)量，沖裁力、模具壽命等方面的 要求確定的合理間隙并不是同一個(gè)數(shù)值，只是彼此接近。考慮到制造中的偏差及使用 中的磨損、生產(chǎn)中通常只選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙，只要間隙在這個(gè)范圍內(nèi)， 就可以沖出合格的制件，這個(gè)范圍的最小值稱為最小合理間隙 Cmin，最大值稱為最大 合理間隙 Cmax?？紤]到模具在使用過程中的磨損使間隙增大，故設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí) 要采用最小合理間隙值 Cmin。 沖裁間隙的大小對沖裁件的斷面質(zhì)量有極其重要的影響，此外，沖裁間隙還影響 模具壽命、卸料力、推件力、沖裁力和沖裁件的尺寸精度。沖裁過程中，凸模與被沖 的孔之間，凹模與落料件之間均有

21、摩擦，間隙越小，模具作用的壓應(yīng)力越大，摩擦也 越嚴(yán)重，而降低了模具的壽命。較大的間隙可使凸模側(cè)面及材料間的摩擦減小，并延 緩間隙由于受到制造和裝配精度的限制，雖然提高了模具壽命而，但出現(xiàn)間隙不均勻。 因此，沖裁間隙是沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)非常重要的工藝參數(shù)。 根據(jù)近年來的研究與使用經(jīng)驗(yàn)，在確定間隙值時(shí)要按要求分類選用。對于尺寸精 度、斷面垂直度要求高的制件應(yīng)選用較小間隙值，對于斷面垂直度與尺寸精度要求不 高的制件，應(yīng)以降低沖裁力、提高模具壽命為主，可采用較大間隙值。 查附表 2 沖裁模初始用雙邊間隙 2c 可知 Q235 最小雙面間隙為 2Cmin=0.04mm，最 大雙面間隙為 2Cma

22、x=0.06mm。 11 8 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 模具刃口尺寸及其制造公差時(shí)需考慮下述原則： 1、落料件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔時(shí)孔的尺寸由凸模尺寸決定。故設(shè)計(jì)落料模 時(shí)，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模 上。 2、考慮到?jīng)_裁中凸、凹模的磨損，設(shè)計(jì)落料模時(shí)，凹?；境叽鐟?yīng)取尺寸公差范 圍的較小尺寸；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凸模基本尺寸則應(yīng)取工件孔尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺 寸。這樣，在凸、凹模磨損到一定程度的情況下，仍能沖出合格制件。凸、凹模間隙 則取最小合理間隙值。 3、確定沖模刃口制造公差時(shí)，應(yīng)考慮制件的公差要求。如果對刃口精度要求過高 (即制造公差過小) ，會使

23、模具制造困難，增加成本，延長生產(chǎn)周期；如果對刃口精度要 求過低(即制造公差過大) ，則生產(chǎn)出來的制件可能不合格，會使模具的壽命降低。若制 件沒有標(biāo)注公差， 則對于非圓形件按國家標(biāo)準(zhǔn)“非配合尺寸的公差數(shù)值”IT14 級處理， 沖模則可按 IT11 級制造；對于圓形件，一般可按 IT79 級制造模具。沖壓件的尺寸 公差應(yīng)按“入體 ”原則標(biāo)注為單向公差，落料件上偏差為零，下偏差為負(fù)；沖孔件上偏 差為正，下偏差為零。 由于模具的加工方法不同，凸模與凹模刃口部分尺寸的計(jì)算公式與制造公差的標(biāo) 注也不同，刃口尺寸的計(jì)算方法可以分為兩種情況。凸模與凹模分開加工和凸模與凹 模配合加工。 對于形狀復(fù)雜或薄板工件的

24、模具，為了保證沖裁凸、凹模間有合理的間隙值，必 須采用配合加工。此方法是先做好其中一件（凸?；虬寄＃┳鳛榛鶞?zhǔn)件，然后以此基 準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸減去合理的雙邊間隙值來配合加工另一件，使它們之間保留合理的間 隙值，因此在標(biāo)注尺寸時(shí)只在基準(zhǔn)件上標(biāo)注尺寸制造公差，另一件只標(biāo)注公稱尺寸并 注明配做所留的間隙值。 由于材料相對較薄，模具間隙小，故凸、凹模采用配合加工為宜。查附表 2 沖裁 模初始用間隙保證沖裁雙邊間隙為 0.040.07mm，零件圖上未注公差按濟(jì)濟(jì)等級 IT14 計(jì)算。落料時(shí)以凹模尺寸為基準(zhǔn)間隙取在凸模上，沖孔時(shí)以凸模為基準(zhǔn)間隙取在凹模 12 上。按模具磨損原理得到的計(jì)算公式如下： 磨損后增大

25、尺寸計(jì)算公式： Ad(A maxx) +00.25 磨損后減小尺寸計(jì)算公式： Bd(B minx) 0-0.25 磨損后不變尺寸計(jì)算公式： Cd(C min0.5) 0.125 試中： Amax最大極限尺寸； Bmin最小極限尺寸； Cmin最大極限尺寸； 制件公差； x磨損系數(shù)。 由以上公式和磨損系數(shù)附表 8 得到的各凸、凹模刃口尺寸如下表： 表 8-1 凸、凹模刃口尺寸 尺寸變化 零件尺寸 磨損系數(shù) 刃口尺寸 26 0 -0.13 0.75 (260.75 0.13)25.903+0.1875 0 增大 2.8 +0.65 - 0.65 0.75 (2.80.750.65)2.3125+0

26、.1625 0 減小 10.5+0.11 0 0.75 (10.50.750.11)10.5825 0 -0.0275 不變 4.40. 75 0.5 (4.40.750.50.13)4.40.01625 根據(jù)公差表（GB/T1800.31990）可知以上尺寸公差都在 IT69 級之間，很合理。 13 9 主要零件的設(shè)計(jì) 9.1 凸模的設(shè)計(jì) 9.1.1 凸模結(jié)構(gòu)形式的確定 凸模結(jié)構(gòu)通常分為兩大類。一類是鑲拼式，另一類為整體式。整體式中，根據(jù)加 工方法的不同，又分為直通式和臺階式。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(jìn)行加工。臺階式凸模一般采用機(jī)械加

27、工，當(dāng)形狀復(fù)雜時(shí)，成形部分常采用成型磨削。對于圓形凸模，GB2863 81 的冷沖模 標(biāo)準(zhǔn)已制訂出這類的凸模的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)形式與尺寸規(guī)格。 整體式凸模用特種加工制造方便，易保證加工質(zhì)量。鑲拼式凸模用于大型零件的 沖孔、落料或剪切等，不僅降低了制造難度，而且能節(jié)約模具材料，也避免了大凸模 鍛造和熱處理的困難。帶護(hù)套式凸模主要是增加細(xì)長凸模的強(qiáng)度。從附表 5 自由凸模 沖孔的最小尺寸和零件圖上的尺寸可知本設(shè)計(jì)的所有凸模不必用保護(hù)套，并且落料凸 模宜采用直通式，沖孔凸模宜采用臺階式，以增加圓形凸模的強(qiáng)度。 9.1.2 凸模的固定方式 凸模的固定方式是臺肩固定和鉚接固定。在卸料力大或凸模固定端退火困難時(shí)，

28、通 常采用臺肩固定。對于卸料力較小的階梯式或直通式凸模，一般在裝入固定板后再鉚 開與固定板一起磨平，鉚開端要進(jìn)行退火處理。 臺肩固定和鉚接在模具行業(yè)中應(yīng)用最為廣泛，但必須注意只要固定端為圓形，都 必須家防轉(zhuǎn)銷防轉(zhuǎn)，否則在沖壓過程中一旦轉(zhuǎn)動，不僅會損壞模具或設(shè)備，甚至還會 出現(xiàn)人員傷亡的重大事故。 凸模與凸模固頂板的配合，一般是采用基孔制過度配合（H7/n6 或 H7/m6） ，對于 直通式凸模采用基軸制過度配合（N7/h6 或 M7/h6） 。但是當(dāng)凸模采用彈壓卸料板導(dǎo)向 時(shí)，凸模與凸模固定板也可采用 H7/n6 配合，這不僅凸模更換帶來方便，而且客服了 因固定板與凹模型腔孔位置誤差引起的凸、

29、凹模間隙不均的弊病。在模具行業(yè)中最常 采用的還是 H7/n6 或 H7/m6 的過度配合。 從本設(shè)計(jì)中可分析出，凸模均宜采用鉚接固定，凸模與凸模固頂板采用過度配合 14 （H7/n6 或 H7/m6） ，最為簡便。 9.1.3 凸模長度設(shè)計(jì) 凸模長度確定公式： Lh 1h 2h 3(1020) 式中： L凸模長度(mm)； h1凸模固定板厚(mm)； h2卸料板厚(mm)； h3側(cè)面導(dǎo)板厚(mm)； 1020附加長度。 L1014520 49(mm) 9.1.4 凸模的材料及熱處理 沖裁模具刃口要求有較高的耐磨性，并能承受沖裁時(shí)的沖擊力，因此應(yīng)有高的硬 度與適當(dāng)?shù)捻g性。形狀簡單且模具壽命要求不

30、高的凸?？蛇x用 T8A、T10A 等材料；形 狀復(fù)雜且模具有較高壽命要求的凸模應(yīng)選 Cr12、Cr12MoV、CrWMn 等制造，HRC 取 5862，要求高壽命、高耐磨性的凸模，可選硬質(zhì)合金材料。 在一般情況下，凸模材料的強(qiáng)度是足夠的，不必進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。但是，對細(xì)長的 凸模，或凸模斷面尺寸較小而毛坯厚度又比較大的情況下，必須進(jìn)行承壓能力和抗縱 向彎曲能力兩方面的校驗(yàn)。由于滿足自由凸模沖孔的最小尺寸要求，因此不用校核。 由于設(shè)計(jì)生產(chǎn)批量大、精度要求較高、材料較薄，為了減少凹模的磨損和修摩等 輔助時(shí)間，從效率和經(jīng)濟(jì)角度上分析選用 Cr12，熱處理后硬度達(dá)到 5862HRC，工作 部分表面粗糙度達(dá)

31、到 0.4。 9.2 凹模的設(shè)計(jì) 9.2.1 凹模洞口的選用 常用凹模洞口類型如圖圖（9-1）所示，其中 a、b 、c 型為直筒式刃口凹模。其特 點(diǎn)是制造方便，刃口強(qiáng)度高，刃磨后工作部分尺寸不變。廣泛用于沖裁公差要求較小， 形狀復(fù)雜的精密制件。但因廢料(或制件)的聚集而增大了推件力和凹模的漲裂力，給凸、 凹模的強(qiáng)度都帶來了不利的影響。一般復(fù)合模和上出件的沖裁模用 a、c 型，下出件的 用 a 或 b 型。 d 或 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(qiáng)度 15 差，刃磨后刃口徑向尺寸略有增大 (如 30時(shí)，刃磨 0.1mm，其尺寸增大 0.0017mm)。 凹模錐角 、后

32、角 和洞口高度 h，均隨制件材料厚度的增加而增大，一般取 15 30、 2 3 、 h410mm。 圖（9-1） 凹模洞口形式 由于是大批量生產(chǎn)要求刃摩后尺寸不變，而本設(shè)計(jì)采用下出件方式，所以采用 b 型洞口形式便于加工又能保證使用是的要求。 9.2.2 凹模結(jié)構(gòu)和尺寸的設(shè)計(jì) 凹模采用整體凹模，各種沖裁的凹?？拙捎镁€切割機(jī)床加工，安排凹模在模架 上位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力滑塊中心與模柄中心重合。 整體式凹模的外形一般有矩形與圓形兩種。凹模的外形尺寸應(yīng)保證有足夠的剛度、 剛度和修磨量。凹模的外形尺寸一般是根據(jù)被沖材料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸 來確定。 凹模厚度的確定公式為：

33、 HK b1 (15mm) 式中： H凹模板厚度(mm)； K系數(shù)值，考慮板料厚度的影響； b1 沖裁件的最大外形尺寸。 查附表 9 凹模厚度系數(shù) K 取 0.30，由前面知 b 為 26(mm)。 H0.3026 7.8 查附表 7 矩形和圓形凹模的外形尺寸取標(biāo)準(zhǔn) H18 。 模具壁厚的確定公式為： C(1.52)H (3040mm) 16 C(1.52)18 2736 垂直于送料方向凹模寬度計(jì)算公式： Bb2C (mm) 26322 90(mm) 送料方向凹模長度 L106322170(mm)。 采用了側(cè)刃定距從排樣形式上可知在寬度方向和長度方向上要加上側(cè)刃兩倍的寬 度和長度所以 B138

34、210158(mm)、L170 262226(mm)。 根據(jù) GB/T2856.11990 的規(guī)定外形尺寸取標(biāo)準(zhǔn) B200(mm) 、L 250(mm)。 9.2.3 凹模材料和熱處理 凹模材料常與凸模相同，但硬度要比凸模稍硬，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)這樣磨損相當(dāng)，有利于 同時(shí)進(jìn)行給換或修磨，所以選用 Cr12，熱處理后硬度達(dá)到 6264HRC。 9.3 定位零件的設(shè)計(jì) 為保證沖裁出外形完整的合格零件。毛坯在模具中應(yīng)該有正確的位置。正確位置 是依靠定位零件來保證的。由于毛坯形式和模具結(jié)構(gòu)不同，所以定位零件的種類很多。 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)毛坯形式、模具結(jié)構(gòu)、零件公差大小、生產(chǎn)效率等進(jìn)行選擇。 此模具采用的是級進(jìn)模生產(chǎn)

35、，并且是 0.5mm 的薄料選用側(cè)刃定位比較適合。 在級進(jìn)模中，側(cè)刃控制進(jìn)距準(zhǔn)確可靠，而且生產(chǎn)效率高。但它是以切去條料邊緣 少量材料而出現(xiàn)的臺肩定位，固增加了材料的耗損和沖裁力。一般用于生產(chǎn)效率高、 進(jìn)距較小、材料較薄或用其他定位方式有困難的級進(jìn)模中。有時(shí)也用特殊側(cè)刃切去條 料的部分邊緣，得到零件的部分輪廓形狀。 側(cè)刃可分為帶導(dǎo)向和無導(dǎo)向兩大類。無導(dǎo)向的優(yōu)點(diǎn)是制造簡單、刃摩方便，但在 沖裁時(shí)，單邊受力，側(cè)壓力大，使側(cè)刃不能保持正確的位置，甚至出現(xiàn)非工作一側(cè)啃 食現(xiàn)象。帶導(dǎo)向的側(cè)刃工作時(shí)導(dǎo)向部分首先插入側(cè)刃孔，改善了受力狀況，能保證側(cè) 刃的正確位置，但制造和刃摩比較困難。 上述兩類又可根據(jù)斷面形

36、狀分為多種如圖（9-2）所示，其中 A、B、C 均為標(biāo)準(zhǔn) 型(GB2865.181)。A 型斷面為矩形，稱矩形側(cè)刃，其結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。但側(cè)刃角 部因制造或磨損原因，使切出的條料臺肩角部出現(xiàn)圓角和毛刺，所以送料時(shí)不能使臺 17 肩直邊緊靠側(cè)刃擋塊，致使條料不能準(zhǔn)確到位。因此矩形側(cè)刃定距的定位誤差較大， 出現(xiàn)的毛刺，也使送料工作不夠暢通。矩形側(cè)刃常用于料厚為 1.5mm 以下且要求不高 的一般制件沖裁的定位。B 型和 C 型為成型側(cè)刃，盡管在條料上仍然有圓角或毛刺的 產(chǎn)生，但是因圓角和毛刺離開了定位面，所以定位準(zhǔn)確可靠。但側(cè)刃形狀較前者復(fù)雜， 而且增加了材料的消耗，常用于沖裁厚度在 0.5mm

37、 以下或公差要求較嚴(yán)的制件。成形 側(cè)刃外斜為 45(B 型或 C 型)，沖去條料邊緣的廢料容易跳回模面而影響側(cè)刃的正常工 作所以常在大批量生產(chǎn)中將側(cè)刃作成內(nèi)斜 60以上的燕尾槽形，以增大廢料與凹模的 摩擦力，使廢料在側(cè)刃的推動下向下漏料。D 型為尖角側(cè)刃，耗材較小，生產(chǎn)效率低， 只有在沖裁貴重金屬是才使用。 圖（9-2） 側(cè)刃刃口形式 在模具設(shè)計(jì)中，可根據(jù)制件的結(jié)構(gòu)和材料的價(jià)值，采用單側(cè)刃或雙側(cè)刃。單側(cè)刃 一般用于步數(shù)少、材料較硬或厚度較大的級進(jìn)模中；雙側(cè)刃用于步數(shù)較多、材料較薄 的級進(jìn)模中。用雙側(cè)刃定距較單側(cè)刃定距定位精度高，但材料利用率略有下降。 雙側(cè)刃的排列位置有對稱排列和錯(cuò)開排列，錯(cuò)開

38、排列可以使條料的全長的到利用， 材料利用率比對稱排列高。 側(cè)刃沿送料方向的斷面尺寸，一般應(yīng)與步距相等。但在導(dǎo)正銷與側(cè)刃兼用的級進(jìn) 模中，側(cè)刃的這一尺寸最好比步距銷大 0.050.10mm，才能達(dá)到用導(dǎo)正銷校正條料位 18 置的目的。側(cè)刃在送料方向的斷面尺寸公差，一般按基軸制 h6 制造，在精密級進(jìn)模中， 按 h4 制造；側(cè)刃孔按側(cè)刃實(shí)際尺寸加單面間隙配制。 綜上所述采用 C 型側(cè)刃，雙側(cè)刃錯(cuò)開排列實(shí)現(xiàn)沖裁時(shí)的定位。材料用 Cr12，熱處 理后硬度達(dá)到 5862HRC，工作部分表面粗糙度達(dá)到 0.4。按 JB/T7648.1 標(biāo)準(zhǔn)側(cè)刃各 設(shè)計(jì)參數(shù)選擇為:S26(mm)、B10(mm)、B 15(

39、mm)、a2(mm)。 9.4 導(dǎo)料板的設(shè)計(jì) 導(dǎo)料板的工作側(cè)壁設(shè)計(jì)成平直的，導(dǎo)料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模齊平， 導(dǎo)料板不僅有導(dǎo)料作用還起到側(cè)刃當(dāng)塊的作用。導(dǎo)料板的厚度查附表 3 選擇應(yīng)為 3mm。導(dǎo)料板用螺釘固定在凹模上。導(dǎo)料板用 45 鋼制作，熱處理硬度 5860HRC。 導(dǎo)料板的進(jìn)端安裝承料板，承料板的厚度與導(dǎo)料板的厚度相等。入口處設(shè)計(jì)成 15的斜 角，長為 50mm，導(dǎo)料板與承料板之間用鉚釘鉚接。 導(dǎo)料板板間距離的確定如下圖： 圖（9-3）導(dǎo)料板 前導(dǎo)料板間距： A 1BZD2anbZ(mm) 后導(dǎo)料板間距： A 2D2ay(mm) 式中： D條料寬度基本尺寸(mm)； a沿邊搭邊

40、值 (mm)； 條料剪切公差； n側(cè)刃個(gè)數(shù)； b側(cè)刃裁切的料邊寬度(mm)，金屬材料取 1.52.5，非金屬材料取 24(mm)，薄料取小值，厚料取大值； Z條料導(dǎo)料板間的間隙(mm)； 19 y側(cè)刃沖切后條料與導(dǎo)料板之間的間隙，常取 0.10.4。 查附表 1 剪料公差 及條料與導(dǎo)料板之間的間隙 Z 得 Z0.4，由上知 B31.4。 A 131.40.5 31.8(mm) A 22621.20.2 28.6(mm) 9.5 卸料板的設(shè)計(jì) 卸料根據(jù)工作情況的不同可分為剛性卸料和彈性卸料。彈壓卸料板具有卸料和壓 料的雙重作用，主要用在沖裁料厚在 1.5mm 以下的板料，由于有壓料作用，沖裁件比

41、 較平整。彈壓卸料板與彈性元件 (彈簧或橡皮)、卸料螺釘組成彈壓卸料裝置。卸料板 與凸模之間沒有導(dǎo)向關(guān)系時(shí)常取雙邊間隙 0.20.6mm， 若彈壓卸料板還要起對凸模 導(dǎo)向作用時(shí)，二者的配合間隙應(yīng)小于沖裁間隙，一般取 0.010.03mm。彈性元件的選 擇，應(yīng)滿足卸料力和沖模結(jié)構(gòu)的要求。為使卸料可靠，卸料板應(yīng)高出模具刃口工作面 0.30.5mm。 為了壓緊條料，應(yīng)將彈壓卸料板對應(yīng)于導(dǎo)料板之間的部分做出凸臺，其凸臺高度 h 為： hH(0.1 0.3)t 式中： H導(dǎo)料板厚度(mm)； t材料厚度(mm)。 h4(0.1 0.3)0.5 40.20.5 5(mm) 卸料板總厚查附表 10 應(yīng)取 8

42、mm，但考慮到固定時(shí)螺釘頭部的影響，故增大 6mm，所以取 14mm。材料采用 45 剛，熱處理淬火硬度 3842HRC。 9.6 彈性元件的設(shè)計(jì) 采用橡膠板作外為彈性元件的優(yōu)點(diǎn)是允許承受的負(fù)荷較大。并且安裝調(diào)試方便， 選用橡膠的方法是根據(jù)卸料力（頂件力、推件力）和壓縮量來確定厚度和承壓面積， 步驟如下： 確定橡膠板的工作行程壓縮量： 20 hh 1th 2h 3 (mm) 式中： h橡膠工作行程壓縮量（mm） ； h1 凸模滯后量，取 1mm； t 沖裁板厚(mm)； h2 沖裁時(shí)凸模進(jìn)入凹模深度，取 1mm； h3 凸模修磨量，取 46mm。 根據(jù)沖裁板厚 t0.5 mm 得： h10.5

43、15 7.5(mm) 確定橡膠板的厚度 H。生產(chǎn)實(shí)踐證明，普通橡膠允許的最大壓縮量不應(yīng)超過厚度 的 45%，以保證橡膠的使用壽命。同時(shí)，為了保證卸料，橡膠應(yīng)預(yù)先壓縮(1015)%。 橡膠厚度與工作行程壓縮量之間有如下關(guān)系： Hh(0.250.35) 式中： H橡膠板厚度(mm)； h橡膠工作行程壓縮量(mm)。 H7.5(0.250.35) 3021.43(mm) 確定橡膠板的安裝高度。為了保證卸料力（頂件力、推件力） ，橡膠應(yīng)預(yù)先壓縮 (0.10.15)H，所以安裝高度為 (0.850.9)H 。 確定橡膠的承壓面積 F，承壓面積取決于所需的卸料力 Px 和橡膠壓縮量為(1015) %時(shí)產(chǎn)生

44、的單位壓力 q。 承壓面積計(jì)算公式： FPx q 式中： F橡膠板承壓面積 (mm2)； Px卸料力 (頂件力、推件力) (N)； q按壓縮量（1015）%時(shí)選用的單位壓力（N） ，一般取 0.260.5MPa。 根據(jù)上面計(jì)算可知卸料力 Px1308.405 (N)，單位壓力取 0.3 MPa 計(jì)算得： F1308.405 0.3 21 4061.35(mm 2) 確定橡膠板平面尺寸，為了保證橡膠正常工作，橡膠厚度與外徑的比值 HD 應(yīng) 在 0.51.5 之間，若大于 1.5 用鋼板隔開，增強(qiáng)橡膠工作的穩(wěn)定性。通過以上計(jì)算橡膠 的壓縮量要求和承壓面積可知橡膠能滿足工作要求，按 JB/T7650

45、.91995 圓筒形標(biāo)準(zhǔn) 確定橡膠的尺寸為 4512.525。 9.7 凸模固定板和墊板的設(shè)計(jì) 凸模固定板的外形一般與凹模與凹模、卸料板尺寸相同，凸模固定板的厚度取 6080% 凹模厚度。凸模固定板采用 45 剛，熱處理后硬度達(dá)到 4045RC，與凸模是 配合采用 H7/n6 或 H7/m6 的過度配合。 墊板是承受和分散沖壓力的板件其作用是防止模座凸、凹模支撐端面壓陷，選用 墊板的材料條件為： P F 式中： 凸、凹模支撐端面的壓應(yīng)力(MPa) ； P沖壓力 (N)； F凸、凹模支撐端面的面積(mm 2)； 墊板材料的許用壓力(MPa)。 由前面的計(jì)算可知 P21806.75 (N)、F44

46、4.11(mm 2)得： 21806.75444.11 49 凸模墊板用 45 剛查附表 2 部分常用材料的力學(xué)性能知360 大于 157.91 滿足要 求，墊板的外形尺寸與固定板相同，厚度一般取 412mm，熱處理硬度達(dá)到 4045HRC。 9.8 模架、模柄、導(dǎo)柱和導(dǎo)套的選擇 模架按國家標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)導(dǎo)柱在模架上的固定位置不同可分為： 1、對角導(dǎo)柱模架。由于導(dǎo)柱安裝在模具中心對稱的對角線上，所以上模座在導(dǎo)柱 上滑動平穩(wěn)。常用于橫向送料級進(jìn)?；蚩v向送料的落料模、復(fù)合模(X 軸為橫向，Y 軸 為縱向) 。 2、后側(cè)導(dǎo)柱模架。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比較方便。因?qū)е?裝在后側(cè)，工作時(shí)，偏

47、心距會造成導(dǎo)柱導(dǎo)套單邊磨損，并且不能使用浮動模柄結(jié)構(gòu)。 22 3、中間導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱安裝在模具的對稱線上，導(dǎo)向平穩(wěn)、準(zhǔn)確。但只能一個(gè)方 向送料。 4、四角導(dǎo)柱模架。具有滑動平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、剛性好等優(yōu)點(diǎn)。常用于沖壓尺 寸較大或精度要求較高的沖壓零件，以及大量生產(chǎn)用的自動沖壓模架。 模柄是連接上模與壓力機(jī)的零件，常用于 1000KN 以下的壓力機(jī)的模具安裝。模 柄的結(jié)構(gòu)型式比較多，常用的有壓入式模柄、旋入式模柄、凸緣式模柄、浮動模柄等 幾種。 導(dǎo)柱式導(dǎo)向零件，是保證上下模之間相對位置關(guān)系的重要零件。常用的為 A 型導(dǎo) 柱（滑動摩擦） 、B 型導(dǎo)柱（滾動摩擦） 。 導(dǎo)套的作用和導(dǎo)柱的相同。常用的

48、同樣為 A 型導(dǎo)柱（滑動摩擦） 、B 型導(dǎo)柱（滾動 摩擦） 。 本設(shè)計(jì)的模架采用對角導(dǎo)柱模架，導(dǎo)柱安裝在模具的對稱線上，導(dǎo)向平穩(wěn)、準(zhǔn)確， 很適應(yīng)于沖裁雙側(cè)刃定位的零件。 采用滑動導(dǎo)柱、導(dǎo)套來保證模具上、下模的精確導(dǎo)向。滑動導(dǎo)柱、導(dǎo)套都是圓柱 形的，其加工方便，可采用車床加工，裝配容易。導(dǎo)柱的長度應(yīng)保證上模座最底位置 時(shí)（閉合狀態(tài)） ，導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離 15mm。而下模座底面與導(dǎo)柱底面的 距離為 5mm。導(dǎo)柱的下部與下模座導(dǎo)柱孔采用 H7/r6 的過度配合,導(dǎo)套的外徑與上模座 導(dǎo)套孔采用 H7/r6 的過度配合。導(dǎo)套的長度，需要保證沖壓時(shí)導(dǎo)柱一定要進(jìn)入導(dǎo)套 10mm 以上。導(dǎo)柱與導(dǎo)套

49、之間采用 H7/h6 的間隙配合。導(dǎo)柱與導(dǎo)套均采用 45 鋼，熱處 理滲碳淬硬 6264HRC 。 導(dǎo)柱、導(dǎo)套、模柄和上下模板的尺寸按標(biāo)準(zhǔn) GB/T2856.11900 選取如下： A 型導(dǎo)柱：d(mm) L(mm)分別為 25(mm)160(mm)； A 型導(dǎo)套：d(mm) L(mm)D(mm)分別為 25(mm)100(mm)38(mm)； 壓入式臺階模柄：d(mm)L(mm) 分別為 40(mm)90(mm)； 對角導(dǎo)柱模上模座的尺寸：L(mm)B(mm)H(mm)分別為 140(mm)125(mm) 40(mm)； 對角導(dǎo)柱模下模座的的尺：L(mm)B(mm)H(mm)分別為 140(

50、mm)125(mm) 40(mm)。 23 那么該模具的閉合高度為： HH 1H 2LH 3H 4h 2 式中： H模具閉合高度(mm)； L凸模長度(mm)； H1上模板厚度(mm)； H2下模板厚度(mm) ； H3墊板厚度(mm) ； H4凹模厚度(mm) ； h2凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度(mm)。 根據(jù)前面的數(shù)據(jù)可知 L49(mm)，H 150，H 260(mm)，H 310(mm)， H418(mm)， h21(mm)得： H50604910181 186(mm) 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的形式和模板的配合關(guān)系如下圖： 圖（9-4） 導(dǎo)柱、導(dǎo)套、模座的關(guān)系 24 9.9 壓力機(jī)的選擇 該沖裁件所需

51、的沖裁力為 21806.75(N)，初選開式雙柱可傾壓力機(jī) J2325，其主 要技術(shù)參數(shù)如下： 公稱壓力：250KN； 滑塊行程：65mm； 行程次數(shù)：60 次/min； 最大閉合高度：270mm； 最大裝模高度；220mm； 作臺尺寸（前后左右）：370mm570mm； 滑塊底面尺寸（前后左右）：220 mm250 mm； 墊板厚度：50mm； 電機(jī)：2.2KW ； 模柄孔尺寸：40mm ； 最大傾角高度：30 。 校核壓力機(jī)閉合高度公式： (HmaxH 1)5H(H minH 1)10 式中： Hmax壓力機(jī)最大裝模高度； Hmin壓力機(jī)最小裝模高度； H1壓力機(jī)墊板的厚度； H模具閉合高

52、度。 根據(jù)以上參數(shù)可得： 270505H2055010 215H165 由上可知 H191mm，所以壓力機(jī)閉合高度滿足。 9.10 自動送料裝置的選擇 設(shè)計(jì)中采用了側(cè)刃定距的級進(jìn)模配合自動送料裝置實(shí)現(xiàn)快速、高效沖裁。 自動送料裝置采用東莞市遠(yuǎn)東機(jī)械設(shè)備有限公司生產(chǎn)的型號為 YGDL001 的高速 滾筒送料機(jī)，其特點(diǎn)如下： 1、單向軸承 25 嵌有超硬合金，并配合滾柱軸承，具耐磨性、安全性、精度高、壽命長。齒輪經(jīng)過 熱處理 HRC60再精密研磨、傳動精度高。 2、滾輪 采用中空式、重量輕、回轉(zhuǎn)慣性小，可即時(shí)停止，確保送料精度。經(jīng)熱處理 HRC60鍍硬鉻再研磨，硬度高、耐磨性優(yōu)、壽命長。 3、碟式

53、剎車（一般剎車裝置） 采用高級離合器來令片兩面完全接觸，壽命長、穩(wěn)定性佳、精度高。 4、逆向裝置 (1) 構(gòu)造和單向裝置一樣，能相當(dāng)精確地控制下輪，長時(shí)間使用亦不會使下輪有絲 毫的倒退現(xiàn)象，穩(wěn)定性和精度相當(dāng)高； (2) 不會因?yàn)闆_壓時(shí)所濺出的殘油，而使剎車失靈產(chǎn)生下輪倒轉(zhuǎn)，送距不準(zhǔn)現(xiàn)象； (3) 不易產(chǎn)生高熱； (4) 附有超硬合金和滾柱，不易磨損； (5) 動作方式為滾柱作圓周運(yùn)動，不會有咬死現(xiàn)象； (6) 磨擦力小，所需轉(zhuǎn)動扭力相對減小，轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)較不易損壞； (7) 逆向裝置的配備時(shí)速度可達(dá) 30 米每分； (8) 特殊結(jié)構(gòu)，增加了使用壽命。 5、送料速度每分鐘 600 次。 6、形式 單

54、式：適用于卷料（厚度 0.15mm 以上），單制品或連續(xù)沖制品時(shí)用之。 復(fù)式：適用于卷料（厚度 0.15mm 以下），短尺材料、單制品連續(xù)沖制品時(shí)用之。 從以上特點(diǎn)可看出選用單式即可滿足送料要求。 9.11 模具總裝圖 由以上的設(shè)計(jì)，可得到模具總裝圖結(jié)構(gòu)和組合方式。模具的上模部分由上模座、 上模墊板、凸模、凸模固定板、及卸料板、墊板等組成。卸料方式是采用的彈性卸料 板卸料。上模座、凸模墊板、凸模固定板、用 4 個(gè) M10 螺釘和 2 個(gè)10 圓柱銷固定。 下模部分由下模座、凹模、導(dǎo)料板、承料板等組成。下模座、凹模、導(dǎo)料板用 4 26 個(gè) M10 的螺釘和 2 個(gè) 10 的圓柱銷固定。 沖孔廢料

55、和成品件均由漏料孔漏出。模具裝配后要符合相應(yīng)的技術(shù)要求，才能沖 出合格的制件。 裝配好后卸料板要高出凸模刃口工作面 0.30.5mm，保證卸料可靠。 通過前面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和相關(guān)計(jì)算了得到裝配圖主要零件明細(xì)表，依照本表可畫出 模具裝配圖。 總結(jié) 通過三個(gè)多月的努力，終于圓滿完成了設(shè)計(jì)的各項(xiàng)任務(wù)。設(shè)計(jì)中遇到了問題，遇 到了挫折，有過迷惑，有過掙扎，但最總我還是堅(jiān)持過來了。 畢業(yè)設(shè)計(jì)可以說是對我大學(xué) 3 年學(xué)習(xí)成果的考核和總結(jié)。在這幾個(gè)月里我通過自 己的努力以及老師的耐心指導(dǎo)，本著嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、開拓創(chuàng)新的精神，完成了大學(xué) 3 年里 最后的設(shè)計(jì)實(shí)踐。 這次設(shè)計(jì)的是使我第一次從理論構(gòu)思到實(shí)際生產(chǎn)論證的設(shè)計(jì)，它

56、使我更深刻的理 解了模具設(shè)計(jì)的過程，同時(shí)對大學(xué)里學(xué)到的知識有了更系統(tǒng)的掌握。 在設(shè)計(jì)過程中，我應(yīng)用了分塊解決的思想來解決每一大部分，我通過查閱大量有 關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識，也 經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲非常巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中，我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我 獨(dú)立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非 27 常重要的影響。設(shè)計(jì)中大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索 的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的不是十全十美，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到 的東西是我最大的收獲和財(cái)富，將使我終身受益。 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅

57、是對自己大學(xué)三年的考核，也是對自身能力的一次全面的、 綜合型的測試，為今后的工作奠定了一定的基礎(chǔ)。 致謝 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書的完成，首先要感謝我的指導(dǎo)老師羅宗平和輔導(dǎo)員楊宇老師， 在畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書編制過程中，給予了精心的指導(dǎo)，并講解了相關(guān)要領(lǐng)，提出了寶貴 的專業(yè)意見。其次要感謝曾經(jīng)的科任教師袁永富、曾興、劉學(xué)航、田澤明等老師，正 是因?yàn)橛兴麄兊闹笇?dǎo)才使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠按期完成。最后也要感謝我的同學(xué)和朋友 的支持。 28 附表 附表 1 部分常用材料的力學(xué)性能 極限強(qiáng)度 材料 名稱 材料 牌號 材料 狀態(tài) /MPa b/MPa 伸廠率 （%） 屈服 強(qiáng)度 s/MPa 彈性模量 E/Pa 05 2

58、00 230 28 05F 210300 260380 32 08F 220310 280390 32 180 08 260360 330450 32 200 190000 10F 220340 280420 30 190 10 260340 300440 29 210 198000 15F 250370 320460 28 碳素結(jié)構(gòu) 鋼 15 已退火 270380 340480 26 320 202000 29 20F 280890 340480 26 320 200000 20 280400 360510 25 250 210000 25 320440 400550 24 280 2020

59、00 30 360480 450600 22 300 202000 35 400520 520670 20 320 201000 40 420520 520670 18 340 213500 45 440560 550700 16 360 204000 軟 260 300 38 140 錫磷青銅 QSn6.5 0.1 硬 480 550 35 100000 錫鋅青銅 QSn43 特硬 550 650 12 546 124000 硅青銅 QSi31 硬 480520 600650 35 540 H62 硬 370 420 10 100000 黃銅 H68 硬 350 400 15 250 110

60、000 半硬 520 600 10 186 鋁青銅 Qal7 硬 560 650 5 25 11500013000 0 附表 2 沖裁模初始用間隙 2c(mm) T8 45 65Mn 青銅 硅鋼 A2、A3 8、10、15 紫銅 黃銅 軟鋁材料 厚度 2Cmin 2Cmax 2Cmin 2Cmax 2Cmin 2Cmax 2Cmin 2Cmax 0.35 0.03 0.05 0.03 0.05 0.01 0.03 0.5 0.05 0.10 0.04 0.07 0.03 0.05 0.02 0.02 0.8 0.12 0.16 0.10 0.13 0.05 0.07 0.03 0.05 1.0

61、 0.16 0.20 0.12 0.16 0.08 0.12 0.04 0.06 1.2 0.22 0.26 0.16 0.20 0.11 0.15 0.06 0.08 1.5 0.31 0.35 0.22 0.26 0.14 0.18 0.08 0.11 1.8 0.37 0.42 0.28 0.32 0.18 0.24 0.09 0.13 2.0 0.42 0.48 0.36 0.39 0.21 0.27 0.10 0.14 30 2.5 0.53 0.59 0.43 0.49 0.28 0.34 0.15 0.20 3.0 0.64 0.70 0.54 0.60 0.34 0.40 0.

62、18 0.24 3.5 0.74 0.82 0.65 0.72 0.44 0.52 0.25 0.32 4.0 0.86 0.94 0.77 0.85 0.52 0.60 0.28 0.36 4.5 0.98 1.06 0.88 0.96 0.65 0.73 0.32 0.41 5.0 1.08 1.18 1.00 0.10 0.76 0.86 0.35 0.45 6.0 0.3 1.4 1.23 1.33 0.98 1.08 0.50 0.60 附表 3 導(dǎo)料板厚度 導(dǎo)料板寬度 送進(jìn)材料抬起 送進(jìn)材料不抬起沖件厚度 t 200 200 200 200 1 4 6 3 4 12 6 8 4 6

63、 23 8 10 8 6 附表 4 搭邊 a 和 b 值(mm) 圓件及 r2t 矩形工件 L50 矩形工件 L50 或 r 2t材料厚度 工件間 a 沿邊 b 工件間 a 沿邊 b 工件間 a 沿邊 b 0.25 1.8 2.0 2.2 2.5 2.8 3.0 0.250.5 1.2 1.5 1.8 2.0 2.2 2.5 0.50.8 1.0 1.2 1.5 1.8 1.8 2.0 0.81.2 0.8 1.0 1.2 1.5 1.5 1.8 1.21.6 1.0 1.2 1.5 1.8 1.8 2.0 1.62.0 1.2 1.5 1.8 2.0 2.0 2.2 2.02.5 1.5 1

64、.8 2.0 2.2 2.2 2.5 2.53.0 1.8 2.2 2.2 2.5 2.5 2.8 31 3.03.5 2.2 2.5 2.5 2.8 2.8 3.2 3.54.0 2.5 2.5 2.5 3.2 3.2 3.5 4.05.0 3.0 3.5 3.5 4.0 4.0 4.5 5.0 12 0.6t 0.7t 0.7t 0.8t 0.8t 0.9t 附表 5 自由凸模沖孔的最小尺寸(mm) 材料 圓形孔 正方形孔 矩形孔 矩形兩頭帶圓 鋼 700 MPa D1.5t a1.35t a1.1t a1.2t 鋼 =400700 MPa d1.3t a1.2t a0.9t at 鋼 4

65、00 MPa dt a0.9t a0.7t a0.8t 黃銅、銅 d0.9t a0.8t a0.6t a0.7t 鋁、鋅 d0.8t a0.7t a0.5t a0.6t 紙膠板、布膠板 d0.7t a0.6t a0.4t a0.5t 硬紙、紙 d0.6t a0.5t a0.3t a0.4t 附表 6 剪料公差 及條料與導(dǎo)料板之間的間隙 Z(mm) 材料厚度 t 1 12 23 35 條料寬 度 B C C C C 50 0.4 0.1 0.5 0.2 0.7 0.4 0.9 0.6 501 00 0.5 0.1 0.6 0.2 0.8 0.4 1.0 0.6 100 50 0.6 0.2 0.

66、7 0.3 0.9 0.5 1.1 0.7 150 220 0.7 0.2 0.8 0.3 1.0 0.5 1.2 0.7 32 220 300 0.8 0.3 0.9 0.4 1.1 0.6 1.3 0.8 附表 7 矩形和圓形凹模的外形尺寸(GB285881) 矩形凹模的長度和寬度 LB 矩形和圓形凹模厚度 H 6350 6363 10、12、14、16、18、20 8063、8080、10063、10080、100100、1 2580 12、14、16、18120、22 125100、125125、14080、14080、 14、16、18、20、22、25 140125、140140、160100、160125 160140、200100、200125 16、18、20、22、25、28 200140、200160、250125、250140 16、20、22、25、28、32 200200、250160、250200、280160 18、22、25、28、32、35 250 250、280200、280250、315200 20、25、28、32、35、40 315250 2