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第7章
沖壓及薄板液壓成形的案例分析：
7.1。案例1：精密反射板的液壓成形
7.1.1。問題陳述
為了空間通信，直徑為12m被稱為平方公里陣列（SKA）的反射鏡/天線陣列被確定了三種方法制造?12米的反射鏡，即：
（a） 鋁合金板組裝和一個鋼筋支撐的結(jié)構(gòu)
（b） 復(fù)合材料制造形成的反光板
（c） 模具（超高頻- D）內(nèi)高壓成形的板材
在這些方法中，超高頻- D被認為是最經(jīng)濟的，并能產(chǎn)生所需的表面光潔度和精度，并且對高壓成形的小尺寸（?50寸）和大到（?12米）反射[Antsos2003]的有限元進行了模擬與檢查。這一分析表明部分液壓成行后的回彈性較大。這導(dǎo)致維護最后反射剖面（圖0.2毫米的均方根（RMS）的耐受性是相當(dāng)困難的。（7.1）。這是關(guān)于確定最佳的模具或模具的幾何形狀，以減少所需內(nèi)高壓成形?12米的反射回彈得一項調(diào)查。
7.1.2。序列形成
目前生產(chǎn)的直徑30英寸較小的反射鏡如圖7.2
第1步：板材由于重力下垂
第2步：板料的頂部和底部之間模具的夾緊
第3步：脹形高端板材模具型腔
7.1.3。目標(biāo)和方法途徑
這項研究的具體目標(biāo)是：
（a） 預(yù)測在反射?12米高壓成形回彈
（b） 確定影響反射器回彈的工具和材料參數(shù)
（c） 通過反射的回彈補償估算模具/模具的幾何形狀
下面概述的是任務(wù)
任務(wù)1：確定使用雙軸片凸起材料AA3003 – O的性能測試
任務(wù)2：調(diào)查片材各向異性，一個小（?50英寸）內(nèi)高壓成形反射對回彈和變
薄的影響。
任務(wù)3：調(diào)查表模摩擦條件下的界面效應(yīng)在模具板下垂由于重力作用，以及變薄
和內(nèi)高壓成形反射模具回彈?12米的結(jié)構(gòu)。
任務(wù)4：估計?12米反射鏡最佳模具結(jié)構(gòu)，讓沿曲線長度可以很容易地補償回
彈均勻分布
任務(wù)5：量化對細化和優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)板材厚度的影響
7.1.4。有限元（FE）仿真
使用單元進行了利用商業(yè)有限元代碼PAMSTAMP2000對液壓成形過程模擬圖7.3顯示了在PAMSTAMP有限元模型等軸測視圖2000板殼單元。有限元模擬輸入條件列于表鋁AA3003- O獲得粘性壓力的測試。當(dāng)剛性空白是仿照彈塑性凸凹模的模板的有限元模擬。由于軸對稱變形和邊界條件只有四分之一的空白部分為模板根據(jù)庫侖摩擦定律的接口摩擦系數(shù)（μ）= 0.1的假設(shè)。對工作表上模夾緊進行了模擬移動，流體（或空氣）壓力是通過使用有限元軟件PAMSTAMP的'Aquadraw'。
7.1.5.內(nèi)高壓成形材料
各向異性反射板對回彈和變薄分配一個小尺寸（?50寸）有限元進行了兩個為形成?50英寸直徑的反射板的各向異性模擬。初始毛坯直徑= 57.5英寸（?一千四百六十毫米）。系數(shù)的各向異性三個方向（0 °，45°和90°）分別輸入到有限元模擬，以評估在形成反射的各向異性對厚度分布和回彈的影響，這些各向異性值選擇上，真正形成條件是可以仿效的。然而，他們不反映??鋁合金3003- O的（圖7.4）的實際值準確的各向異性值鋁合金3003- O的需要從拉伸試驗確定。希爾的標(biāo)準是1948年的產(chǎn)量用來代表在有限元模擬板材各向異性
圖7.4：沿軋制方向（0°），對角方向（45°）和橫向方向（90°）用有限元模擬塑性的變比
板材各向異性的影響中形成的細化反射分布：
即使形成了各向異性材料特性被用來描述了有限元模擬片材（圖7.5）。間伐比例并沒有明顯改變沿圓周的一部分，對材料性能各向同性和各向異性的有限元模擬說明有限元模擬預(yù)計在高壓成形的一部分最大減薄了14％最大減薄觀測到是該地區(qū)靠近頂端的圓頂，但不是在圓頂?shù)捻旤c。由于壓應(yīng)力沿對社會形成的板材何處接觸到這些地點的模具表面徑向表行事不變，細化超過150毫米的中心曲線長度。
材料各向異性的回彈
——觀察更多的回彈有限元各向同性和各向異性模型相比，（圖7.6）
——對于各向異性的情況下，不同的回彈沿圓周的一部分。這種變化是由于回彈在沿軋制屈服應(yīng)力和橫向的滾動方向的各向異性常數(shù)屈服準則中引入了變異
圖7.5：有限元模擬預(yù)測各向異性材料的稀疏分布插圖：圖為?50寸長）的
反射曲線變形示意圖
圖7.6：各向異性板材有限元模擬形成?50英寸的反射回彈
7.1.6：?12米反射工藝參數(shù)和刀具幾何參數(shù)對回彈的影響
高壓成形?12米的反射鏡有限元模擬進行了使用代碼PAMSTAMP2G到研究了工藝參數(shù)，即以下效果：
（a） 由于模具其自身重量導(dǎo)致下垂
（b）片材和模具界面摩擦條件
（c）模具的幾何形狀（法蘭角）
液壓成形零件的回彈：
圖7.7：為假定模具有限元模擬示意圖
表7.2：刀具幾何形狀在模擬中使用
?12米天線模具結(jié)構(gòu)設(shè)計在圖7.7和表7.2顯示了以目前的模具成型制造中使用更小的反射器為基礎(chǔ)內(nèi)高壓成形有限元天線進行的模擬三個階段。在第一階段，該表將死腔由于其本身重量的重力下垂進行模擬（重力模擬）。在第二階段，由被認為是（夾緊模具板控股模擬）。第三階段，進行回彈模擬后其次進行內(nèi)高壓成形過程有限元模擬，表7.3顯示了有限元模擬矩陣，研究在?12米反射回彈（a）界面條件及（b）模具的幾何形狀的影響。三種不同的接口之間的表和法蘭在模具的幾何形狀不同的角度摩擦條件和模具幾何形狀考慮對摩擦條件影響。
表7.3：有限元模擬矩陣來確定影響界面摩擦及模具幾何尺寸對回彈（法蘭角），并在?12m變薄形成反射
研究法蘭回彈影響的角度：
在與該模具的法蘭角的增加形成了部分回彈。在?12米反射器，Z軸方向的最小為10毫米，觀察回彈位移為30度角，而在Z法蘭?16毫米的法蘭60度角位移觀測方向為最大回彈。
回彈法蘭角在30 °形成的部分是非線性分布。這是很難修改模具，以補償非線性回彈。因此，這是傾向于選擇與模具結(jié)構(gòu)法蘭角45度回彈的變化曲線長度，并且可以很容易地補償上模具幾何形狀。
隨著75 °法蘭角，徑向回彈比其他法蘭角較?。?0°，45°和60°）。因此，在模具上的選擇75 °法蘭角，被認為是形成和薄鋼板厚度0.25英寸?12米的最佳反射
圖7.8：比較Z位移在換用不同的角度法蘭液壓成形零件回彈的模具結(jié)構(gòu)（初始板材厚度=0.25英寸）
圖7.9：在換用不同的角度法蘭液壓成形模具結(jié)構(gòu)部分（初始板厚=0.25英寸）
比較回彈的徑向位移。
在最后的反射回彈中工具之間摩擦片的影響:
圖7.10顯示了與法蘭不同的摩擦角為60度的條件反射形成的細化比較，細化在不改變摩擦條件的顯著變化。
在液壓成形，片自由凸起（統(tǒng)一拉伸）到上模腔，并逐漸從外圍向中心接觸到上模，表是夾在邊緣以避免在高壓成形過程中的任何物質(zhì)運動進入體腔。
因為，不存在負債表和上模之間的相對運動。因此，效果對形成中的一部分變薄摩擦是微不足道的。
圖7.10：預(yù)測不同回彈的?12米法蘭角60°（初始板材厚度=0.25英寸）反射界面摩擦條件比較。
7.1.7。摘要和結(jié)論
在這項研究中，有限元（FE）板材液壓成形與模具（超高頻- D）的?50英寸和?12米的反射進行了使用商業(yè)有限元程序PAMSTAMP2G/PAMSTAMP2000年的模擬過程：
（a） 對制造的超高頻三維?12米反射鏡的可行性論證
（b） 預(yù)測在高壓成形過程?12米后反射鏡的回彈
（c） 確定的工藝參數(shù)影響/材料特性（即各向異性片材，板材初始厚度，界面摩擦條件下，重力和模具的幾何尺寸對回彈）形成的反射器
（d） (d) 計算在回彈形成的反射可以很容易地通過修改模具的補償?shù)囊粋€幾何尺寸。
這項研究得出的結(jié)論是：
形成反射超高頻- D的可行性過程：通過有限元模擬，用模具（超高頻- D）的內(nèi)高壓成形過程中形成大的反光板使用的可行性證明。有一個表面精度要求0.2毫米的RMS上的內(nèi)形成反射朗讀，在超高頻- D過程是有厚度的變化而變形， 還有的由于殘留在反射形成的反射回彈應(yīng)力，因此，為了獲得所需的關(guān)于最終形成準確地表反射剖面，對模具/模具幾何體必須進行修改。因此需要在設(shè)計上與Z軸方向高硬度模具結(jié)構(gòu)，盡量慎重考慮減少上層偏轉(zhuǎn)死于高勢力。觀察附近的頂點?12米天它是很好的資產(chǎn)負債表內(nèi)的材料最高為14％，變薄，線 斷裂極限為AA3003 – O。
影響工具之間的摩擦片：工藝條件，即下垂的空白由于重力作用，模具的幾何形狀（法蘭角）和初始板厚影響了部分形成的細化。然而，在部分變薄分布發(fā)生的變化僅± 2％，有限元模擬關(guān)于在液壓成形零件變薄界面摩擦條件的影響被認為是微不足道的。
各向異性對板料回彈的影響：由于AA 3003 – O為非各向異性數(shù)據(jù)，假設(shè)的數(shù)據(jù)被用來量化回彈各向異性的影響，在板材各向異性導(dǎo)致圓周的一部分非均勻回彈。因此，需要考慮材料的各向異性估計和補償在模具的幾何形狀的回彈，回彈是受a）板材各向異性，B）初始板厚，C）下垂的空白，由于重力和d）模具的幾何形狀的相互影響。
模法蘭角對回彈的影響：入模腔片材下垂導(dǎo)致更多的物質(zhì)流入模腔，從而減少了減薄形成的部分，增加成型后的回彈。因此，模具的幾何形狀（法蘭角）顯著影響了內(nèi)高壓成形零件的回彈。高等法蘭角允許在空白以及在初始階段的夾緊下垂更多的物質(zhì)流進模腔，因此，較大的模具幾何法蘭角導(dǎo)致更多的回彈。
然而，更大的法蘭角導(dǎo)致回彈更加均勻分布，這是可取的。統(tǒng)一回彈可以更容易地通過修改模具幾何尺寸進行補償。其中模具幾何尺寸（法蘭角）在本研究中考慮，75°法蘭角的發(fā)現(xiàn)使得了初步板材厚度6.35毫米（0.25英寸）的材料回彈分布均勻。
板材厚度對回彈的影響：對于較大的法蘭角，入模腔更多的物質(zhì)流。此外，小薄床單的抗彎曲和更容易流動到模具型腔。太多的材料進入模腔流導(dǎo)致皺紋和折疊。
- 模具結(jié)構(gòu)的“最佳“回彈補償：較低的值幾何模法蘭角（30°，45°和60 °）導(dǎo)致了非均勻回彈這是很難彌補。高等法蘭角導(dǎo)致過度進入模具型腔物質(zhì)流的重力及控股階段，從而導(dǎo)致皺紋和折疊。因此，“最優(yōu)“模具結(jié)構(gòu)（法蘭角）取決于初始片厚度，負債表和厚度的減小。據(jù)估計，在形成?12米反射鏡厚度為4.75毫米（0.185英寸）的初始表的“最佳“死幾何（法蘭角）將在60°?75 °。
顯示對應(yīng)的拉丁字符的拼音
河南機電高等專科學(xué)校
學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）中期檢查表
學(xué)生姓名
學(xué) 號
指導(dǎo)教師
選題情況
課題名稱
連接片級進模設(shè)計
難易程度
偏難
適中
√
偏易
工作量
較大
√
合理
較小
符合規(guī)范化的要求
任務(wù)書
有
√
無
開題報告
有
√
無
外文翻譯質(zhì)量
優(yōu)
良
中
差
學(xué)習(xí)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(zé)人：
年 月 日
河南機電高等?？茖W(xué)校
畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書
系 部：
專 業(yè)：
學(xué)生姓名: 學(xué) 號:
設(shè)計(論文)題目： 連接片級進模設(shè)計
起 迄 日 期: 2006 年 4 月 1日~ 5月15日
指 導(dǎo) 教 師:
發(fā)任務(wù)書日期: 2006 年 4 月 1 日
畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）任 務(wù) 書
1．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題來源及應(yīng)達到的目的：
本題目來自工廠一連接片零件,通過對本模具的設(shè)計學(xué)生應(yīng)能熟練掌握模具設(shè)計的基本步驟、方法、并且對模具工業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展有一定的了解，從而加強學(xué)生對本專業(yè)的了解、使學(xué)生對三年來所學(xué)的知識系統(tǒng)的掌握。
2．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：
所在專業(yè)審查意見：
負責(zé)人：
年 月 日
系部意見：
系領(lǐng)導(dǎo)：
年 月 日
河南機電高等?？茖W(xué)校
畢業(yè)設(shè)計（論文）評語
學(xué)生姓名： 班級: 學(xué)號：
題 目： 連接片級進模設(shè)計
綜合成績：
指導(dǎo)者評語：
該設(shè)計思路清晰、格式規(guī)范、圖文表達清晰、完善，有較強的獨立性和創(chuàng)新意識，但里面一些細節(jié)問題在今后的學(xué)習(xí)和工作中應(yīng)加強重視，畢業(yè)設(shè)計良好，同意答辯。
指導(dǎo)者(簽字)：
2006 年 5 月 15 日
畢業(yè)設(shè)計（論文）評語
評閱者評語：
該設(shè)計在選題和工作量方面都較為合適，具有一定的創(chuàng)新價值和代表性，格式符合設(shè)計要求，成績良好，同意答辯。
評閱者(簽字)：
2006年 5 月 15日
答辯委員會（小組）評語：
該生知識面廣泛，對于設(shè)計的整體表達清楚、明白，能靈活回答老師提出的問題，成績良好。
答辯委員會（小組）負責(zé)人(簽字)：
2006 年 5 月 16日
插圖清單
圖一 工件圖……………………………………………………4
圖二 排樣圖……………………………………………………5
圖三 求壓力中心………………………………………………7
圖四 落料刃口尺寸計算………………………………………9
圖五 沖孔刃口尺寸計算………………………………………10
圖六 落料凹模和凸模尺寸……………………………………11
圖七 沖孔凹模和凸模尺寸……………………………………11
圖八落料凸模及其固定形式……………………………………13
圖九沖孔凸模結(jié)構(gòu)圖……………………………………………14
圖十整體凹模結(jié)構(gòu)圖……………………………………………15
圖十一側(cè)刃結(jié)構(gòu)圖………………………………………………15
圖十二 側(cè)刃擋塊結(jié)構(gòu)圖…………………………………………16
圖十三導(dǎo)料板結(jié)構(gòu)圖……………………………………………16
表格清單
表一 條料及沖壓力相關(guān)計算…………………………………………6
表二 壓力中心數(shù)據(jù)表……………………………………………………8
表三 卸料橡膠的設(shè)計計算………………………………………………11
表四 整體凹模加工工藝卡………………………………………………21
河南機電高等?？茖W(xué)校
畢業(yè)設(shè)計論文
論文題目： 連接片級進模設(shè)計
系 部 材 料 系
專 業(yè) 模具設(shè)計與制造
班 級 模具034
學(xué)生姓名 王 力
學(xué) 號 0312420
指導(dǎo)教師 于智宏
2006年 5 月 12 日
畢業(yè)設(shè)計（論文）成績
畢業(yè)設(shè)計成績
指導(dǎo)老師認定成績
小組答辯成績
答辯成績
指導(dǎo)老師簽字
答辯委員會簽字
答辯委員會主任簽字
畢業(yè)設(shè)計/論文任務(wù)書
題目：連接片級進模設(shè)計
內(nèi)容：（1）零件的工藝性分析
（2）沖壓工藝方案的確定
（3）模具的相關(guān)計算
（4）工作部分的相關(guān)計算
（5）主要零部件的設(shè)計
（6）模具總裝
原始資料:
工件名稱：連接片
工件簡圖：如右圖
生產(chǎn)批量：中批量
材料厚度：1mm
插圖清單
圖一 工件圖……………………………………………………4
圖二 排樣圖……………………………………………………5
圖三 求壓力中心………………………………………………7
圖四 落料刃口尺寸計算………………………………………9
圖五 沖孔刃口尺寸計算………………………………………10
圖六 落料凹模和凸模尺寸……………………………………11
圖七 沖孔凹模和凸模尺寸……………………………………11
圖八落料凸模及其固定形式……………………………………13
圖九沖孔凸模結(jié)構(gòu)圖……………………………………………14
圖十整體凹模結(jié)構(gòu)圖……………………………………………15
圖十一側(cè)刃結(jié)構(gòu)圖………………………………………………15
圖十二 側(cè)刃擋塊結(jié)構(gòu)圖…………………………………………16
圖十三導(dǎo)料板結(jié)構(gòu)圖……………………………………………16
表格清單
表一 條料及沖壓力相關(guān)計算…………………………………………6
表二 壓力中心數(shù)據(jù)表……………………………………………………8
表三 卸料橡膠的設(shè)計計算………………………………………………11
表四 整體凹模加工工藝卡………………………………………………21
畢業(yè)設(shè)計說明書/論文目錄
緒論……………………………………………………………………………1
第一章工件分析………………………………………………………………4
第一節(jié) 工藝分析…………………………………………………………4
1.1.1 沖壓件工藝性分析………………………………………………4
1.1.2 沖壓工藝方案的確定………………………………………………4
第二節(jié) 主要設(shè)計計算………………………………………………………4
1.2.1 排樣方式的確定及計算…………………………………………4
第二章模具有關(guān)計算…………………………………………………………6
第一節(jié) 沖裁力的計算……………………………………………………6
第二節(jié) 壓力中心的確定及相關(guān)計算……………………………………7
第三節(jié) 工作零件刃口尺寸計算……………………………………………8
2.3.1 落料部分刃口尺寸計算……………………………………………8
2.3.2 沖孔部分刃口尺寸計算……………………………………………9
第四節(jié) 卸料橡膠的計算……………………………………………………11
第五節(jié) 模具的總體設(shè)計……………………………………………………12
2.5.1 模具類型的選擇……………………………………………………12
2.5.2 定位方式的選擇……………………………………………………12
2.5.3 卸料和出件方式的選擇……………………………………………12
2.5.4 導(dǎo)向方式的選擇……………………………………………………12
第六節(jié) 主要零部件的設(shè)計………………………………………………12
2.6.1 工作零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計…………………………………………12
2.6.1.1 落料凸模的設(shè)計………………………………………………13
2.6.1.2 沖孔凸模的設(shè)計………………………………………………14
2.6.1.3 凹模的設(shè)計……………………………………………………14
2.6.2 定位零部件的設(shè)計………………………………………………15
2.6.2.1 側(cè)刃的設(shè)計……………………………………………………15
2.6.2.2 側(cè)刃擋塊的設(shè)計………………………………………………15
2.6.2.3導(dǎo)料板的結(jié)構(gòu)設(shè)計………………………………………………15
2.6.4 卸料零部件的設(shè)計………………………………………………16
2.3.4.1卸料板的設(shè)計……………………………………………………16
2.3.4.2 卸料螺釘?shù)倪x用………………………………………………16
2.6.5 模架及其它零部件的設(shè)計…………………………………………16
第三章 模具總裝………………………………………………………………17
3.1 模具總裝圖…………………………………………………………17
3.2 沖壓設(shè)備的選定……………………………………………………17
3.3 模具零件加工工藝……………………………………………………17
3.4模具的裝配………………………………………………………………17
3.5模具的調(diào)試………………………………………………………………18
3.6 模具的工作過程…………………………………………………………18
結(jié)論………………………………………………………………………………23
致謝………………………………………………………………………………24
參考文獻…………………………………………………………………………25
（連接片級進模具）
摘要
本設(shè)計的題目是加工連接片的級進模具，通過對方案的選擇、排樣的計算、沖壓力的計算和壓力中心確定的計算以及凸凹模刃口的計算等最終確定本副模具采用沖孔、落料級進模具。
本副模具采用下出件、彈性卸料、側(cè)刃定距方式。工作時第一工位沖孔，廢料從下模落下，第二工位是落料，工件從凹模漏料孔落下。且導(dǎo)料板和側(cè)刃的設(shè)計保證了條料的送進精度。從而使本副模具操作起來簡單易行，提高了生產(chǎn)率。
關(guān)鍵詞：級進模、側(cè)刃、彈性卸料、下出件。
（連接片級進模具）
Abstract
This design topic is the processing contact tag level enters the mold continually, through to the
plan choice,
the platoon type computation, flushes the computation as well as the convex-concave mold cutting edge computation which the pressure the computation and the center of pressure determined and so on finally determined this mold uses the punch holes, falls the material level to enter the mold.
Under this mold uses, the elastic ex-denning, the side edge is apart from the way surely. When work the first
location punch holes, the waste material falls from the stamping die, the second location is falls the material, the work piece leaks the material hole from the concave mold to fall. Also led the yard lumber and the side edge design had guaranteed the strip material feed-in the precision. Thus causes this mold to operate easy and feasible, enhanced the productivity.
Key word: The level enters the mold, the side edge, the elastic ex-denning, under.
河南機電高等?？茖W(xué)校
畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
學(xué)生姓名： 學(xué) 號：
專 業(yè)： 模具設(shè)計與制造
設(shè)計(論文)題目： 連接片級進模具設(shè)計
指導(dǎo)教師：
2006年 5 月9 日
畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告
1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，撰寫1500字左右（本科生200字左右）的文獻綜述(包括目前該課題在國內(nèi)外的研究狀況、發(fā)展趨勢以及對本人研究課題的啟發(fā))：
文 獻 綜 述
在進行畢業(yè)設(shè)計之前，必須做好一切準備工作，而收集有關(guān)設(shè)計課題研究方面的資料、文獻是最為重要的。在設(shè)計工作開始時，只有對課題研究的內(nèi)容有了，充分地了解，才會有設(shè)計目的和方向；所以收集、查閱有關(guān)文獻資料是必要的。
在設(shè)計之前首先應(yīng)該對國內(nèi)外的模具發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢有所了解，以便在設(shè)計過程中能夠正確、合理地設(shè)計出一套模具。下面就先分析一下國內(nèi)外的模具發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢以及我國的模具發(fā)展現(xiàn)狀。
1.隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，沖壓產(chǎn)品的生產(chǎn)正呈現(xiàn)出多品種、少批量，復(fù)雜、大型、精密，更新?lián)Q代速度快等變化特點，沖壓模具也正向高效、精密、長壽命、大型化方向發(fā)展。為適應(yīng)市場的變化，隨著計算機技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，沖壓模具設(shè)計與制造技術(shù)正在由手工設(shè)計、依靠工人的經(jīng)驗和常規(guī)的機械加工技術(shù)向計算機輔助設(shè)計（CAD）、數(shù)控加工中心進行切削加工、數(shù)控線切割、數(shù)控電火花等為核心的計算機輔助設(shè)計與制造（CAD/CAM）技術(shù)方面轉(zhuǎn)變。模具的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢如下詳述：
1）.CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用：CAD/CAM是一項高科技、高效益的系統(tǒng)工種，是模具設(shè)計與制造行業(yè)的有效輔助工具；通過它能夠?qū)Ξa(chǎn)品、模具結(jié)構(gòu)、成型工藝、數(shù)控加工及成本等進行設(shè)計和優(yōu)化?，F(xiàn)在已經(jīng)廣泛地應(yīng)用與模具的設(shè)計與制造加工的過程中，并還在不斷地發(fā)展和創(chuàng)新。
2）.模具標(biāo)準件：模具的標(biāo)準化對縮短模具制造周期、提高質(zhì)量、降低成本起到很大的作用。我國的模具標(biāo)準化程度達到30%以下，而國外先進國家達到70%—80%左右。這樣，不僅有利于國內(nèi)的模具制造的發(fā)展，也有利于模具的國際化發(fā)展。
3）.模具的制造精度：國外的制造水平能夠是制造公差達到0.003—0.005 mm，表面的粗糙度達到Ra 0.0002 mm以下（花10以上）；我國的制造水平可以是制造公差達到0.01—0.02 mm,模具表面的粗糙度達到Ra0.00160.0008 mm（花7—8）。由此可見，如今模具技術(shù)的發(fā)展水平還是很高的，但也可以看出我國在這方面的技術(shù)與國外先進國家還有很大的差距。
4）.模具的使用壽命：國外的沖壓模具的使用壽命，（合金鋼制模）500—1000萬次，（硬質(zhì)合金制模）2億次；我國的沖壓模具的使用壽命分別為：100—400萬次，6000—1億次。模具的使用壽命的加長就意味著模具的制造成本降低，從而提高了生產(chǎn)效益。
5）.模具的加工制造設(shè)備：國外已經(jīng)廣泛地使用了數(shù)控加工中心，線切割，電火花，化學(xué)腐蝕等先進的設(shè)備，大大地提高了模具的制造周期。
2.我國的模具業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀：進入21世紀，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國的工業(yè)化程度也有了很大地提高，特別是在模具行業(yè)有了很大地發(fā)展。如：在模具設(shè)計與制造上，不但自己可以制造一些大型，精密，復(fù)雜，高效，長壽命的模具，并且能夠出口到國外，打開國外的市場。但是，目前我國的沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達國家相比還相當(dāng)落后，主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成型工藝，模具標(biāo)準化，模具設(shè)計，模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達國家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國的模具在壽命，效率，加工精度，生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達國家的模具相比差距相當(dāng)大。因此這就需要我們努力去研究，推動我國模具業(yè)的發(fā)展。
3.在查閱、收集有關(guān)資料的時候，不僅使我對模具業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢、模具的設(shè)計與制造技術(shù)等有了更多，更全面地了解；而且收集到了許多有關(guān)本課題的研究，與本課題相關(guān)、相似的東西，查找各種有關(guān)模具設(shè)計與制造方面的經(jīng)驗公式，和經(jīng)驗數(shù)據(jù)；通過查閱資料和文獻能夠?qū)⒄n堂上所學(xué)習(xí)到的理論知識，與實際生產(chǎn)當(dāng)中的實例相結(jié)合去更好地成設(shè)計任務(wù)；并且使我在課程設(shè)計上有了更多的設(shè)計思路，也有了更多的考慮空間，同時也使我在設(shè)計的過程中能夠從多方面地去考慮問題——模具設(shè)計的合理性及對設(shè)計好的模具在工作過程中可能會出現(xiàn)的問題及解決辦法。
畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告
２．本課題的研究思路（包括要研究或解決的問題和擬采用的研究方法、手段（途徑）及進度安排等）：
1. 先通過收集和查閱各種文獻資料和與同學(xué)老師的交流、指導(dǎo)，對目前國內(nèi)外的模具（沖壓模具）的發(fā)展?fàn)顩r和發(fā)展趨勢進行深入的了解，預(yù)計用時間三天；
2. 拿到工件的結(jié)構(gòu)簡圖，對工件進行結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度、加工工藝性等方面作出詳細地分析，并查閱相關(guān)資料看是否符合常規(guī)零件結(jié)構(gòu)設(shè)計，預(yù)計用時兩天；
3. 經(jīng)過對工件的結(jié)構(gòu)工藝性分析，擬訂可行的沖壓工藝方案，并經(jīng)過分析，研究、比較，選擇一種最為合理的沖壓工藝作為生產(chǎn)應(yīng)用，估計用時間兩天；
4. 進行主要的設(shè)計計算，利用各種經(jīng)驗公式或者經(jīng)驗數(shù)據(jù)對沖壓力（沖裁力、卸料力、總沖壓工藝力），壓力中心的位置，工作零部件的刃口尺寸的設(shè)計計算以及彈性卸料元件橡膠的設(shè)計，預(yù)計需用時間四天；
5. 根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)，材料，生產(chǎn)批量來進行模具的總體設(shè)計，包括模具的類型，定位方式，卸料方式，導(dǎo)向方式等方面的設(shè)計；在設(shè)計中，應(yīng)該綜合考慮模具的安裝，維修，生產(chǎn)效率等，預(yù)計用時間兩天；
6. 對模具的主要零部件進行設(shè)計，主要有凸模、凹模、定位板、卸料板、模架和導(dǎo)柱導(dǎo)套等零件，根據(jù)工作需要的強度來設(shè)計尺寸，包括各零件的圖紙，預(yù)計需用時間五天；
7. 模具的總裝圖和工作原理（有裝配簡圖）需要用時間兩天；
8. 模具主要零部件的加工工藝過程（凸模、凹模、定位板、卸料板）分析與設(shè)計，預(yù)計用時間兩天；
9. 模具的裝配與調(diào)試，預(yù)計用時兩天；
連接片級進模設(shè)計
緒論
沖壓是使板料經(jīng)分離或成形而得到制件的加工方式。沖壓利用沖壓模具對板料進行加工。常溫下進行的板料沖壓加工稱為冷沖壓。
一、沖壓的特點和應(yīng)用
冷沖壓是利用安裝在壓力機上的沖模對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓件或沖件）的一種壓力加工方式。因為它通常是在室溫下進行加工，所以稱為冷沖壓。冷沖壓不但可以加工金屬材料，而且還可以加工非金屬材料和復(fù)合材料。
沖模是將材料加工成所需沖件的一種工藝裝備。沖模在冷沖壓中至關(guān)重要，一般來說，不具備符合要求的沖模，冷沖壓就無法進行；先進的沖壓工藝也必須依靠相應(yīng)的沖模來實現(xiàn)。
但由于沖模制造一般是單件小批量生產(chǎn)，精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集型產(chǎn)品，制造成本高。因而，冷沖壓生產(chǎn)只有在生產(chǎn)批量大的情況下才能獲得較高的經(jīng)濟效益。
綜上所述，冷沖壓與其它加工方法相比，具有獨到的特點，所以在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門都越來越多地采用冷沖壓加工產(chǎn)品零部件，如機械制造、車輛生產(chǎn)、航空航天、電子、電器、輕工、儀表及日用品等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)大，不少過去用鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在已被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。通過沖壓加工，大大提高的生產(chǎn)率，降低了成本?？梢哉f，如果在生產(chǎn)中不廣泛采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門的產(chǎn)品要提高生產(chǎn)率、提高質(zhì)量、降低成本，進行產(chǎn)品的更新?lián)Q代是難以實現(xiàn)的。
二、冷沖壓模具模具在工業(yè)生產(chǎn)中的地位
模具是大批量生產(chǎn)同形產(chǎn)品的工具，是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)。
模具可保證沖壓產(chǎn)品的尺寸精度，使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，而且在加工中不破壞產(chǎn)品表面。用模具生產(chǎn)零部件可以采用冶金廠大量生產(chǎn)的軋制鋼板或鋼帶為壞料，且在生產(chǎn)中不需要加熱，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、質(zhì)量輕、成本低且節(jié)約能源和原材料等一系列優(yōu)點，是其它加工方法所不能比擬的。使用模具已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向。現(xiàn)代制造工業(yè)的發(fā)展的技術(shù)水平的提高，很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展。
目前，工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用模具成形工藝方法，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率的質(zhì)量。對于普通壓力機，每臺每分鐘可生產(chǎn)幾件到幾十件沖壓件，而高速沖床每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件甚至上千件以上沖壓件。冷沖壓所獲得的零件一般無需進行切削加工，因而是一種節(jié)省能源、節(jié)省原材料的無（或少）切削加工方法。由于冷沖壓所用原材料多是表面質(zhì)量好的板料或帶料，沖件的尺寸公關(guān)由沖模來保證，所以產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定、互換性好。冷沖壓產(chǎn)品壁薄、質(zhì)量輕、剛性好，可以加工成形狀復(fù)雜的零件，小到鐘表的秒針、大到汽車縱梁、覆蓋件等。顯而易見，模具作為一種專用的工藝裝備，在生產(chǎn)中的決定性作用和重要地位逐漸為人們所共識。
三、冷沖壓模具的歷史發(fā)展與現(xiàn)狀
模具的出現(xiàn)可以追溯到幾千年前的陶器燒制和青銅器鑄造，但其大規(guī)模應(yīng)用卻是隨著現(xiàn)代工業(yè)的崛起而發(fā)展起來的。19世紀，隨著軍火工業(yè)、鐘表工業(yè)、無線電工業(yè)的發(fā)展，模具開始得到廣泛使用。第二次世界大戰(zhàn)后，隨著世界經(jīng)濟的飛速發(fā)展，它又成了大量生產(chǎn)家用電、車、電子儀器、照相機、鐘表等零件的最佳方式。從世界范圍看，當(dāng)時美國的沖壓技術(shù)走在最前列，而瑞士的精沖、德國的冷擠壓技術(shù)，蘇聯(lián)對塑性加工的研究也處于世界先進行列。20世紀50年代中期以前，模具設(shè)計多憑經(jīng)驗，參考已有圖紙和感性認識，根據(jù)用戶的要求，制作能滿足產(chǎn)品要求的模具，但對所設(shè)計模具零件的機械性能缺乏了解。從1955年到1965年，人們通過對模具主要零件的機械性能和受力狀況進行數(shù)學(xué)分析，對金屬塑性加工工藝駐原理進行深入探討，使得沖壓技術(shù)得到迅猛發(fā)展。在此期間歸納出的模具設(shè)計原則，使得壓力機械、沖壓材料、加工方法、模具結(jié)構(gòu)、模具材料、模具制造方法、自動化裝置等領(lǐng)域面貌一新，并向?qū)嵱没较蛲七M。進入20世紀70年代，不斷涌現(xiàn)出各種高效率、高精度、高壽命的多功能自動模具。其代表是五十多個工位的級進模和十幾個工位的多工位傳遞模。在此期間日本以“模具加工精度進入微米級”而站到世界工業(yè)的最先列。從20世紀70年代中期至今，計算機逐漸進入模具生產(chǎn)的設(shè)計、制造、管理等各個領(lǐng)域；輔助進行零件圖形輸入、毛坯展開、條料排樣、確定模座尺寸和標(biāo)準、繪制裝配圖和零件圖、輸出NC程序（用于數(shù)控加工中心和線切割編程）等工作，使得模具設(shè)計、加工精度與復(fù)雜性不斷提高，模具制造周期不斷縮短。當(dāng)前國際上計算機輔助設(shè)計（CAD）和計算機輔助制造（CAM）的發(fā)展趨勢是：繼續(xù)發(fā)展幾何圖形系統(tǒng)，以滿足復(fù)雜零件的模具的要求；在CAD和CAM的基礎(chǔ)上建立生產(chǎn)集成系統(tǒng)（CIMS）；開展塑性成形模擬技術(shù)（包括物理模擬和數(shù)學(xué)模擬）的研究，以提高工藝分析和模具CAD的理論水平和實用性；開發(fā)智能數(shù)據(jù)庫和分布式數(shù)據(jù)庫，發(fā)展專家系統(tǒng)和智能CAD等。
我國模具工業(yè)是19世紀末20世紀初隨著軍火和鐘表業(yè)引進的壓力機發(fā)展起來 的。從那時到20世紀50年代初，模具多采用作坊式生產(chǎn)，憑工人經(jīng)驗，用簡單的加工手段進行制造。在以后的幾十年中，隨著國民經(jīng)濟的大規(guī)模的發(fā)展，模具業(yè)進步很快。當(dāng)時我國大量引進蘇聯(lián)的圖紙、設(shè)備和先進經(jīng)驗，其水平不低于當(dāng)時工業(yè)發(fā)達的國家。此后直到20世紀70年代末
，由于錯過了世界經(jīng)濟發(fā)展的在浪潮，我國的模具業(yè)沒有跟上世界的步伐。20世紀80年代末，伴隨家電、輕工、汽車生產(chǎn)線模具的大量進口和模具國產(chǎn)化的呼聲日益高漲，我國先后引進了一批現(xiàn)代化的模具加工機床。在此基礎(chǔ)上，參照已有的進口模具，我國成功地復(fù)制了一批替代品，如汽車覆蓋件模具等。模具的國產(chǎn)化雖然使我國模具制造水平逐漸趕上了國際先進水平，但計算機應(yīng)用方面仍然存在很大差距。
我國模具CAD/CAM技術(shù)從20世紀80年代起步，長期處于低水平重復(fù)開發(fā)階段，所用軟件多為進口的圖形軟件、數(shù)據(jù)庫軟件、NC軟件等，自主開發(fā)的軟件缺乏通用性，商品化價值不高，對許多引進的CAD/CAM系統(tǒng)缺乏二次開發(fā)，經(jīng)濟效益不顯著。針對上述情況，國家有關(guān)部門制定了相關(guān)政策和措施。在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列經(jīng)濟政策的支持和引導(dǎo)下，“九五”期間我國模具工業(yè)發(fā)展迅速，模具行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有了較大改善，模具商業(yè)化水平提高了近10個百分點，中高檔模具占模具總量的比例有了明顯提高，模具進出口比例也逐步趨向合理。
我國模具工業(yè)起步晚、基礎(chǔ)差、不總量來看，大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具產(chǎn)需矛盾仍然十分突出。為了進一步振興模具工業(yè)，國家有關(guān)部門進一步部署：全面分析我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀和差距提出發(fā)展思路以及政策措施。相信在下政府的大力支持下，通過本行業(yè)和相關(guān)行業(yè)企業(yè)以及廣大模具工作者的共同努力，我國模具工業(yè)水平必將大大提高，為國家經(jīng)濟建設(shè)作出更大的貢獻。
第一章 工件分析
工件名稱：連接片
工件簡圖：如圖一
生產(chǎn)批量：中批量
材料厚度：1mm
材 料：Q235
第一節(jié) 工藝分析
1.1.1沖壓件工藝性分析：
此工件只有沖孔和落料兩個工序。材料為Q235鋼,具有良好的沖壓性能,適合總裁。工件結(jié)構(gòu)比較簡單,工件的尺寸大部分為自由公差,可看作IT14級,尺寸精度低,普通總裁完全能滿足要求。
1.1.2沖壓工藝方案的確定：
該工件包括沖孔和落料兩個基本工序，可有以下三種方案：
方案一：先落料，后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。
方案二：落料— 沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。
方案三：沖孔—落料級進沖壓。采用級進模生產(chǎn)。
方案一模具結(jié)構(gòu)簡單但需兩道工序兩副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足中批量生產(chǎn)要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，但工件的壁厚較小，且孔距邊緣尺寸也較小，模具強度差，制造難度大。方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，工件精度也能滿足要求。通過對上述三種方案的分析比較，該工件的沖壓生產(chǎn)方案三為佳。
第二節(jié) 主要設(shè)計計算
1.2.1排樣方式的確定及計算：
由于該工件的外形為矩形，幾何形狀簡單，擬采用有廢料直排方式。排樣圖如圖二所示。
該模具擬采用單側(cè)刃定距所以:
條料寬度:
導(dǎo)料板的入端尺寸為：
導(dǎo)料板的出端尺寸為：
查表2-10得：
查表2-14得：
查表2-13得：
查表2-12得：
所以：
一個步距的材料的利用率：
查板材標(biāo)準，宜選的鋼板,每張鋼板可剪裁為8張條料(),每張條料可沖111個工件。故每張鋼板的材料利用率為:。
第二章 模具有關(guān)計算
第一節(jié) 沖裁力的計算
2.1沖壓力的計算：
模具采用級進模，模具擬采用彈性卸料，下出件．沖壓力的相關(guān)計算如下：
沖裁力： 查表1.3.6得
卸料力: 查表2.6.1得
推件力: 查表2.6.1得
沖壓工藝總力:
根據(jù)以上計算結(jié)果,沖壓設(shè)備擬選J23-40。
匯總以上計算得出表一:
表一:條料及沖壓力的相關(guān)計算
項目分類
項目
公式
結(jié)果
備注
排樣
沖裁件面積
查表2-10得
查表2-13得
查表2-13得
查表2-12得
條料寬度
步距
一個步距內(nèi)
沖壓力
沖裁力
查表1.3.6得
卸料力
查表2.6.1得
推件力
查表2.6.1得
沖壓總力
彈性卸料、下出件
第二節(jié) 壓力中心的確定及相關(guān)計算
計算壓力中心時,先畫出凹模型口圖,如圖3所示。在圖中將x0y坐標(biāo)系建在
圖示的對稱線上,將沖裁輪廓線按幾何圖形分解成共五組基本線段,用解析法求得該模具的壓力中心C點的坐標(biāo)為(10.57 16.84)。
由于圖中有一個對稱圖形,其重心在y軸上,所以只計算其重心距y軸的距離,有關(guān)計算見表二:
表二:壓力中心數(shù)據(jù)表。
基本要素
長度L/mm
各基本要素壓力中心坐標(biāo)值
2.048
-5
3
-8.2
57.35
13.5
56.6
6.75
0
26.5
合計84.1
10.57
16.84
以上計算結(jié)果可以看出,該項工件沖裁力不大,壓力中心偏移坐標(biāo)原點0較小,為了便于模具的加工和裝配,模具中心仍選在坐標(biāo)原點0。若選用J23-40,C點仍在壓力模柄孔投影面積范圍內(nèi),滿足要求。
第三節(jié) 工作零件刃口尺寸計算:
在確定工件零件尺寸計算方法之前,首先要考慮工件的加工方法及模具裝配方法。結(jié)合該模具特點,工作零件的形狀相對簡單,適宜采用配作法制造凸凹模。
2.3.1：落料部分刃口尺寸計算：
首先查公差書表2-4標(biāo)準公差數(shù)值表，確定每個未注公關(guān)尺寸的偏差如下：
畫出凹模的磨損圖，如圖四(b)所示,以虛線表示刃口磨損后的輪廓。由圖可看出,刃口磨損后,所有尺寸均增大。
分類后的刃口尺寸如下:
按IT14確定各尺寸的補償系數(shù)
該工序為落料,只需計算凹模刃口尺寸,各尺寸計算如下:
查沖裁間隙表2.3.3得該沖裁模初始合理雙面沖裁間隙
在凸模零件工件圖上,注與凹模刃口尺寸對應(yīng)的基本尺寸 ,不注公差。并在技術(shù)要求中注寫“刃口尺寸按凹模實際尺寸配作,保證單邊間隙0.25mm”
落料凹模、凸模的尺寸如圖六所示。
2.3.2:沖孔部分刃口尺寸計算:
先查公差書表2-4標(biāo)準公差數(shù)值表,確定每個未注公差尺寸的偏差如下:
畫出凸模刃口的磨損圖,如圖五(b)所示。以虛線表示刃口的輪廓,由圖可看出刃口磨損后所有尺寸均減小。
分類后的刃口尺寸:
IT14確定各尺寸的補償系數(shù)
該工序為沖孔,只需計算凸模刃口尺寸,各尺寸的計算如下:
查沖裁間隙表2.3.3得該沖裁模初始合理雙面沖裁間隙:
在凹模零件工件圖上,注與凸模刃口尺寸對應(yīng)的基本尺寸,不注公差。并在技術(shù)要求中注寫“刃口尺寸按凸模實際尺寸配作，保證單邊間隙0.25mm”
沖孔凸模和凹模的尺寸如圖七所示:
第四節(jié) 卸料橡膠的計算:
卸料橡膠的設(shè)計計算見表三。選用的兩塊橡膠板的厚度務(wù)必一致,不然會造成受力不均勻,運動產(chǎn)生歪斜,影響模具的正常工作。
表三:卸料橡膠的設(shè)計計算。
項目
公式
結(jié)果
備注
卸料板工作行程
為凸模凹進卸料板的高度
為凸模沖裁后進入凹模的深度
橡膠工作行程
為凸模修磨量,取
橡膠自由高度
取為的
橡膠的預(yù)壓縮量
一般
每個橡膠承受的載荷
選用兩個圓筒形橡膠
橡膠的外徑
取卸料螺釘為
查表2-27得
校核橡膠的自由高度
滿足要求
橡膠的安裝高度
第五節(jié) 模具的總體設(shè)計:
2.5.1模具類型的選擇:
由沖壓工藝分析可知,采用級進沖壓,所以模具類型為級進模。
2.5.2定位主式的選擇:
因為該模具采用的是條料,控制條料的送進方向采用導(dǎo)料板,無側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進步距采用側(cè)刃定距。
2.5.3卸料和出件方式的選擇:
因為該工件料厚為,相對較薄。卸料力也比較小,故可采用彈性卸料,又因為是級進模生產(chǎn)。所以采用下出件比較便于操作與提高生產(chǎn)效率。
2.5.4導(dǎo)向方式的選擇:
為了提高模具壽命和工件質(zhì)量,方便安裝調(diào)整,該級進模采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。
第六節(jié) 主要零部件的設(shè)計:
2.6.1工作零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計:
2.6.1.1.落料凸模:
結(jié)合工件外并考慮加工,將落料凸模設(shè)計成直通式,采用線切割機床加工,1個M8螺釘和一個直徑為8的銷釘將凸模固定在凸模固定板上。其固定方式見圖八（a）凸的結(jié)構(gòu)見圖八(b)。
凸模的長度:
2.6.1.2沖孔凸模:
沖孔凸模采用凸臺式,磨削加工。沖孔凸模結(jié)構(gòu)見圖九。
2.6.1.3凹模:
凹模采用整體凹模, 因為所沖的孔形狀都較規(guī)則簡單,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。其輪廓尺寸計算如下:
凹模厚度: 查表2-39得。
凹模壁厚:取
凹模寬度:
凹模長度:(送料方向)
凹模輪廓尺寸為,結(jié)構(gòu)如圖十所示:
2.6.2定位零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計:
2.6.2.1側(cè)刃的設(shè)計:
因為該工件結(jié)構(gòu)簡單,料厚較薄,所以采用平頭側(cè)刃。其結(jié)構(gòu)見圖十一。
2.6.2.2側(cè)刃擋塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計:
側(cè)刃擋塊的結(jié)構(gòu)如圖十二。
2.6.2.3導(dǎo)料板的結(jié)構(gòu)設(shè)計:
導(dǎo)料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸,外側(cè)與凹模齊平,導(dǎo)料板與條料之間的間隙取0.1mm,這樣就可確定了導(dǎo)料板的寬度,導(dǎo)料板的厚度按表5.9.7選擇。導(dǎo)料板采用45鋼制作,熱處理硬度為40-45HRC,用螺釘和銷釘固定在凹模板上。導(dǎo)料板的結(jié)構(gòu)圖如圖十三。
2.6.4卸料部件的設(shè)計:
2.6.4.1 卸料板的設(shè)計:
卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同,厚度為20mm。
卸料板采用45鋼制造,淬火硬度為40-45HRC。
2.6.4.2卸料螺釘?shù)倪x用:
卸料板上設(shè)置4個卸料螺釘,公稱直徑為12mm，螺紋部分為。卸料釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸模端面1mm，有誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。
2.6.5模架及其它零部件的設(shè)計:
該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架,,以凹模周界尺寸為依據(jù),選擇模架規(guī)格。
導(dǎo)柱為；導(dǎo)套為
上模座厚度 上模墊板厚度固定板厚度
，下模座厚度那么，該模具的閉合高度：
式中：為凸模長度，
為凹模厚度，
為凸模沖裁后進入凹模的深度，
可見該模具閉合設(shè)計小于所選壓力機J23-40的最大裝模高度(160mm),可以使用。
第三章 模具總裝
3.1模具總裝圖:
通過以上設(shè)計，可得到如裝配圖所示的模具總裝圖。模具上模部分主要由上模板、墊板、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、凹模板、導(dǎo)料板等組成。沖孔廢料和成品件均由漏料孔漏出。
條料送進時采用側(cè)刃定距。它定距精度高、可靠，而且操作簡單。
3.2沖壓設(shè)備的選定
通過校核，選擇開試雙柱可傾壓力機J23-40能滿足要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下：
公稱壓力：400kN
滑塊行程：40mm
最大閉合高度：160mm
最大裝模高度：125mm
工作臺尺寸（前后左右）：280mm180mm
模柄孔尺寸（直徑深度）：
最大傾斜角度：
3.3模具零件加工工藝
本副沖裁模，模具零件加工的關(guān)鍵在工作零件、固定板及卸料板，若采用線切割加工技術(shù)，這些零件的加工變變得相對簡單。
3.4模具的裝配
根據(jù)級進模裝配要點,選凹模作為裝配基準件,先裝下模，再裝上模，并調(diào)整間隙、試沖、返修。具體裝配如下所示。
3.4.1.1下模的裝配：
先將導(dǎo)料板和凹模板用銷釘固定在一起，再把導(dǎo)料板和凹模板一起用螺釘固定在下模座上。
3.4.1.2上模的裝配：
先將模柄裝入上模座，再將凸模固定在凸模固定板上，然后和墊板一起固定在上模座上，再裝上卸料橡膠和卸料板，最后穿入卸料螺釘。上下模閉合。
3.4.1.3模具的裝配技術(shù)要求
（1）模架精度就符合標(biāo)準（JB/T 8050-1999《沖模模架技術(shù)條件》、JB/T 8071-1995《沖模模架精度檢查》）規(guī)定。模具的閉合高度應(yīng)符合圖紙的規(guī)定要求。
（2）裝配好的沖模，上模沿導(dǎo)柱上、下滑動應(yīng)平穩(wěn)、可靠。
（3）凸、凹模間的間隙應(yīng)符合圖紙規(guī)定的要求，分布均勻。凸模或凹模的工作行程符合技術(shù)條件的規(guī)定。
（4）緊固件裝配應(yīng)可靠螺栓螺紡旋入長度在鋼件連接時應(yīng)不小于螺栓的直徑；銷釘與每個零件的配合長度應(yīng)大于1.5倍銷釘直徑；螺栓和銷釘?shù)亩嗣娌粦?yīng)露出上、下模座等零件的表面。
（5）落料孔就暢通無阻，保證制件或廢料能自由排出。
（6）模具應(yīng)在生產(chǎn)的條件下進行實驗，沖出的制件應(yīng)符合設(shè)計要求。
（7）落料、沖孔的凹模刃口高度，按設(shè)計要求制造。
（8）沖模所有活動部分應(yīng)平穩(wěn)靈活，各緊固用的螺釘、銷釘不得松動，并保
證螺釘和銷釘?shù)亩嗣娌煌怀錾舷履１砻妗?
（9）各個卸料螺釘沉孔深度保證一致，卸料螺釘、的長度應(yīng)保證一致。
（10）沖模的裝配必須符合模具裝配圖、明細表及技術(shù)條件的規(guī)定
3.5模具的調(diào)試
模具按圖樣技術(shù)要求加工與裝配后，必須在符合實際生產(chǎn)條件的環(huán)境中進行試沖壓生產(chǎn)。通過試沖可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計制造中的缺陷，找出產(chǎn)生原因，對模具進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理后再進行試沖，直到模具能正常工作。
模具調(diào)試的要點：
[1] .模具閉合高度的調(diào)試。模具應(yīng)與沖壓設(shè)備配合好，保證模具應(yīng)有的閉合高度和開啟度。
[2] .導(dǎo)向機構(gòu)的調(diào)試。導(dǎo)柱、導(dǎo)套要有好的配合精度，保證模具運動平穩(wěn)、可靠。
[3] 凸、凹模刃口的調(diào)試。沖裁刃口鋒利，間隙均勻。
[4] .定位裝置的調(diào)試。定位要準確、可靠。
[5] .卸料及出件裝置的調(diào)試。卸料及出件要暢通，不能有卡住的現(xiàn)象。
3.6 模具的工作過程
模具上模部分通過模柄安裝在壓力機滑塊上，下模部分通過螺栓、壓板安裝在壓力機的工作臺面上。模具的下模部分設(shè)有側(cè)刃，用于條料送進時定位，控制送料步距離。條料送給，上模隨壓力機的滑塊一起下行，先完成沖孔，再落料。完成一次沖壓后，上模隨壓力機的滑塊一起上行，卸料板在卸料橡膠的作用下，將條料從沖孔凸模上頂?shù)簦构ぜ槂阅５穆┝峡茁湎隆?
表四 整體凹模加工工藝卡
工序號
工序號名稱
工序內(nèi)容
工序簡圖（示意圖）
1
備料
將毛坯鍛成長方體體
2
熱處理
退火
3
粗刨
刨六面達到，互為直角
4
熱處理
調(diào)質(zhì)
5
磨平面
磨六面，互為直角
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(shè)計要求
8
加工螺釘、銷釘孔
按位置加工螺釘、銷釘孔
9
熱處理
按熱處理工藝，淬火回火達到60-64HRC
10
磨平面
精磨上、下平面
11
線切割
按圖切割型孔達到尺寸要求
12
鉗工精修
全面達到設(shè)計要求
13
檢驗
結(jié)論
經(jīng)過了一段時間的學(xué)習(xí)和工作,我完成了連接片級進模的設(shè)計.從開始接到設(shè)計題目到設(shè)計的實現(xiàn),再到論文文章的完成,每走一步對我來說都是新的經(jīng)歷和挑戰(zhàn).這也是我在大學(xué)三年來完成的最大的項目.在這段時間里,我學(xué)到了很多知識,也感受很多.我從一個對模具設(shè)計毫無經(jīng)驗、毫無頭緒，經(jīng)過這次的學(xué)習(xí)與實踐我已掌握了設(shè)計模具的基本知識，在模具設(shè)計上不再是無頭緒了，知道了該從什么地方下手，該怎么樣做。在對冷沖模設(shè)計相關(guān)技術(shù)很不了解的狀態(tài)下，我開始了獨立的學(xué)習(xí)，查看相關(guān)的資料和書籍，讓自己頭腦中模糊的概念逐漸清晰，使自己的設(shè)計一步步完善起來，條理逐步的清晰，每一次的改進都是我學(xué)習(xí)的收獲。
通過這次設(shè)計使我樹立了良好的項目設(shè)計思路：看到項目，首先要分析項目的可行性，如果項目可行，則可進行項目的方案論證，從中找出最優(yōu)的設(shè)計方案，在列好設(shè)計提綱，并逐一對其進行設(shè)計與論證，最后進行全局的匯總和優(yōu)化。在內(nèi)容設(shè)計方面，比較深入的學(xué)習(xí)了冷沖壓模具結(jié)構(gòu)與設(shè)計方面的知識，補充了自己知識上的不足，更重要的是給自己找到了一個發(fā)展的方向。
由于水平有限，在設(shè)計中難免出現(xiàn)這樣或那樣的問題，懇請各位老師能一一指正。同時我自己以后也會勤于學(xué)習(xí)和鉆研行業(yè)和專業(yè)知識，努力提高專業(yè)技術(shù)水平。
致謝
本設(shè)計在制作過程中，得到指導(dǎo)老師于智宏、班主任翟德梅、任課老師楊占堯、原紅玲、蘇光等老師的悉心指導(dǎo)，在此表示衷心的感謝！他們嚴謹細致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。
感謝高斌昭、丁舉剛、魏冬輝、趙陽陽、李啟、杜舉等同學(xué)對我的幫助和指點，尤其感謝孫勇強同學(xué)對我的大力支持，沒有他的電腦和他們幾個同學(xué)對我的傾力幫助我將不可能在短時期內(nèi)順利做完畢業(yè)設(shè)計！
在畢業(yè)設(shè)計即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到畢業(yè)設(shè)計的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意和真心的祝福！
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