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遼寧工程技術(shù)大學
課 程 設 計
題 目：
限位片的沖壓復合模具設計
班 級：
（宋體，四號字）
姓 名：
指導教師：
完成日期：
遼寧工程技術(shù)大學課程設計 I
摘 要
關(guān)于學校這次的課程設計，我設計了限位片的沖孔落料復合模一套經(jīng)過課程設計的整個課題精心制作，對我所學的模具設計與制造所有知識得到了一個全面的復習，經(jīng)過查詢我們的教材還有我們學校圖書館里的和我這次課程設計課題有關(guān)的書本，根據(jù)模具設計的相關(guān)流程進行一步一步的不折不扣制作，把我這次課程設計的整個設計過程給很清楚的寫在這份說明書上了。
在這次設計限位片同樣先進行了工藝的分析，工藝的計算，確定壓力機型號，再將各主要零部件的設計表達出來。
這次課程設計限位片設計說明書的第一個部分是對我這次課程設計課題的第一套模具，限位片坯料的沖孔落料復合模的工藝的分析，工藝的計算，主要零部件的設計。這次限位片設計說明書的工藝計算，主要限位片的設計。這都為選擇沖壓設備提供重要依據(jù)。也為本次模具設計的AutoCAD裝配圖，以及AutoCAD主要限位片圖繪制提供了依據(jù)。
關(guān)鍵詞：沖壓模、限位片、模具
Ⅰ
Abstract
On the school curriculum design, I designed a piece of punching limit blanking composite mold set after the whole issue of curriculum design elaborate on what I learned mold design and manufacture all the knowledge to get a comprehensive review, Upon inquiry our books and our school library books and I designed this curriculum related topics, according to the relevant mold design process carried out step by step the letter production, this curriculum design my entire design process give very clear instructions written on this the.
In this design the stopper piece first performed the same analysis, calculation process technology, determine press model, and then express the design of major components.
The course design Limit chip design specification is the first part of the course for me the first set of mold design issues, limit blank sheet punching die blanking computing complex process analysis, process, mainly zero design components. The chip design process calculation specification limit, the main piece of the design limit. This will provide an important basis for the selection of stamping equipment. Also based views of AutoCAD assembly drawing die design, as well as the main stopper piece AutoCAD drawing provided.
Keywords: stamping die, limit piece, die
17
遼寧工程技術(shù)大學課程設計 III
目 錄
1 概述 1
1.1課程設計的目的 1
1.2 課程設計的要求 1
1.3課程設計的的注意事項 1
2 限位片工藝設計 2
2.1 分析限位片坯料的沖壓工藝性 2
2.2 工藝計算 3
3 主要零部件的設計 6
3.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設計 6
3.1.1限位片坯料沖孔落料復合模，沖Φ5mm孔凸模的設計 6
3.1.2限位片坯料沖孔落料復合模落料凹模設計 7
3.1.3凸凹模的設計 10
3.1.4外形凸模的設計 10
3.1.5內(nèi)孔凸模設計 11
3.1.6彎曲凸模的設計 11
3.2卸料部分的設計 12
3.2.1卸料板的設計 12
3.2.2卸料彈簧的設計 12
3.3定位零件的設計 14
3.4模架及其它零件的設計 15
3.4.1上下模座 15
3.4.2模柄 15
3.4.3模具的閉合高度 16
3.5限位片坯料沖孔落料復合模，墊板設計 16
4 限位片坯料沖孔落料復合模具結(jié)構(gòu)設計 18
4.1限位片坯料沖孔落料復合模模架的選擇 18
4.2 限位片坯料沖孔落料復合模壓力中心計算 18
4.3限位片坯料沖孔落料復合模模具裝配圖和限位片的繪制 18
總 結(jié) 20
致謝 21
參考文獻 22
遼寧工程技術(shù)大學課程設計 5
1 概述
1.1課程設計的目的
1、在這次課程設計中通過對課程設計的課題制作，對我們在學校老師所教的專業(yè)知識和我們自己所自學的專業(yè)知識進行一個鞏固。
2、在這次課程設計中培養(yǎng)我們模具專業(yè)的學生在遇到問題時的分析能力和解決問題能力，還有能獨立的完成對于模具設計的流程的熟練制作。
3、在這次課程設計中對我們模具設計與制造專業(yè)的學生工作作風以及責任心還有安全意識得到較大跨度的一個提升。
1.2 課程設計的要求
1、課程設計的圖紙圖幅量：一共要最少3張零號的圖幅工作量（其中最少要有1張零號裝配圖，剩下的不做要求）。
2、圖紙：最后答辯前上交的圖紙必須用AutoCAD繪制，畫圖時要更具繪圖標準去畫，最后要交1份AutoCAD圖紙和1份1：1打印出來的圖紙。
3、課程設計說明書的字數(shù)要求：不少于5000字。
4、查看和課程設計課題有關(guān)的各種資料，為順利的完成課程設計以及能順利畢業(yè)做好充分的準備工作。
5、要求計算準確、結(jié)構(gòu)設計合理、圖面整潔，圖樣及標注符合國家標準。
20、要求編制的工藝規(guī)程符合生產(chǎn)實際。
7、設計計算說明書要求文字通順，書寫工整。
1.3課程設計的的注意事項
1、相關(guān)安全的事宜：在進行課程設計的樣品加工時一定要遵守各類加工機械的操作規(guī)范，確保人生安全，器械安全。
2、服從命令聽指揮:在進行任何加工都前都要聽從老師的安排，認真負責，精心制作，保質(zhì)保量完成模具加工任務。
3、課程設計的所有內(nèi)容必須自己獨立完成，可以請教同學或老師，但嚴禁抄襲，做，在模具加工時同樣要獨立完成。
2 限位片工藝設計
2.1 分析限位片坯料的沖壓工藝性
限位片坯料如圖2-1限位片坯料
圖2-1限位片坯料
2.1.1限位片坯料工藝分析
由圖2-1可見,限位片坯料的形狀比較簡單，結(jié)構(gòu)成對稱分布，限位片尺寸通過一般的沖壓能滿足限位片坯料的尺寸精度要求。尺寸的公差為自由公差，孔Φ5mm的孔邊距離外輪廓的距離遠遠大于凸、凹模所允許的最小壁厚，沒有凸、凹模強度的困擾，所以可以采用沖壓工序完成限位片的生產(chǎn)。
2.1.2確定限位片坯料沖壓工藝方案
1、方案的種類 限位片坯料需要沖孔落料2個基本的工序，我們用以下3種加工的工藝方案來進行加工：
方案一：先把坯料沖下來，然后再利用另外的一套沖孔的模具進行孔的加工，用單個工序的模具來對限位片坯料的制作。
方案二：采用沖孔落料，級進沖壓，采用級進模具來完成限位片坯料的生產(chǎn)加工任務。
方案三：采用落料和沖孔同時進行的復合模具完成限位片坯料的生產(chǎn)任務。
2、方案的比較 每種加工方案的特點以及方案比較如下。
方案一：所需要的模具的結(jié)構(gòu)不怎么復雜，在加工模具時比較容易，但要2個工序才能將加工中心坯料加工出來，用兩個模具整個生產(chǎn)，這樣生產(chǎn)的成本有點高，并且加工時的效率很低，最為重要的是這個方案加工不能保證限位片坯料的尺寸精度。這個方案我們不要。
方案二：雖然用級進模他的加工效率是比較高的。但是級進模具外形很大，制造模具時麻煩，這樣他的成本代價太高，本身這種模具就不適合加工這種形狀很小，結(jié)構(gòu)還很簡單的限位片，因而這種案我們也不要。
方案三：這個就要一個模具就行了，而且限位片坯料的限位片精度還有生產(chǎn)的速度要求都能夠達到要求，關(guān)鍵成本也不太高。
3、方案的最終確定 綜上所訴，限位片坯料沖壓模具采用沖孔落料復合模具進行產(chǎn)品的加工。
2.1.2確定限位片坯料沖孔落料復合模結(jié)構(gòu)形式的確定
有正裝復合模具還有倒裝復合模具2種復合模?？紤]到成型后拿料問題。最終確定我們用倒裝式復合模具進行限位片的沖壓加工。
2.2 工藝計算
2.2.1限位片坯料限位片的排樣設計如圖2-2排樣
圖2-2排樣
1、搭邊值的確定[1]冷沖壓工藝及模具設計》表2.10得出工件的搭邊對于本次的設計，我們a1選取2mm，工件側(cè)面a=2mm
2、條料步距的確定 步距值：16mm+2mm=18mm 寬度20mm+2mm+2mm=24mm。
根據(jù)三維軟件進行測量得出，面積為1285.84平方毫米，周長222.83mm
3、材料的利用率計算 η=S工/S總=1285.84/24mm×18×100％=70.4％
2.2.2凸模和凹模的工作部分尺寸
限位片圖上所注公差經(jīng)查標準公差表1.2為IT14級，尺寸精度較低，普通沖裁完全可以滿足要求。
表2-1部分標準公差值（GB/T1800.3—1998）
公差等級
IT20
IT7
IT8
IT9
IT10
IT11
IT12
IT13
IT14
IT15
基本尺寸
/μm /mm
＞3～20
8
12
18
30
48
75
0.12
0.18
0.30
0.48
＞20～10
9
15
22
320
58
90
0.15
0.22
0.320
0.58
＞10～18
11
18
27
43
70
110
0.18
0.27
0.43
0.70
＞18～30
13
21
33
52
84
130
0.21
0.33
0.52
0.84
＞30～50
120
25
39
202
100
1200
0.25
0.39
0.202
1.00
＞50～80
19
30
420
74
120
190
0.30
0.420
0.74
1.20
＞80～120
22
35
54
87
140
220
0.35
0.54
0.87
1.40
根據(jù)表2-1分析：該限位片沖裁工藝性較好，適宜沖裁加工。查公差表得各尺寸公差：
限位片外形：20mm
限位片內(nèi)形： 5mm
1、 確定凸、凹模的間隙以及制造公差。[2]冷沖壓模具課程設計指導與范例》表2-7可得凸、凹模的間隙最小值Zmin=0.100mm，凹模間隙最大值Zmax=0.140mm
沖孔凸、凹模計算
設沖孔尺寸為根據(jù)以上原則，沖孔時以凸模設計為基準，首先確定凸模刃口尺寸，使凸模基本尺寸接近或等于工件孔的最大極限尺寸，再增大凹模尺寸以保證最小合理間隙Zmin。凸模制造偏差取負偏差，凹模取正偏差。其計算公式為：
凸模 dp=(d＋x△)0- δp
凹模 dd=(＋Zmin)0+ δd＝(d＋X△＋Zmin) 0+ δd
式中dd——沖孔凹模基本尺寸(mm)；
dp——沖孔凸?；境叽?mm)；
d——沖孔件孔的最小極限尺寸(mm)；
Ld——同一工步中凹?？拙嗷境叽?mm)；
Lmin——制件孔距最小極限尺寸(mm)；
△——沖孔件孔徑公差(mm)；
Zmin——凸、凹模最小初始雙面間隙(mm)；
X——磨損系數(shù)，是為了使沖裁件的實際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸，與工件制造精度有關(guān)，可查表9.1取值：當工件精度IT10以上，取x=1；當工件精度IT11～IT13，取x=0.75；當工件精度IT14，則取x=0.5。
表2-2磨損系數(shù)X
料厚t(mm)
非圓形
圓形
1
0.75
0.5
0.75
0.5
工件公差△/mm
1
1～2
2～4
＞4
＜0.120
＜0.20
＜0.24
＜0.30
0.17～0.35
0.21～0.41
0.25～0.49
0.31～0.59
≥0.320
≥0.42
≥0.50
≥0.200
＜0.120
＜0.20
＜0.24
＜0.30
≥0.120
≥0.20
≥0.24
≥0.30
根據(jù)表2-2查得磨損系數(shù)X取0.5，即X=0.75
設凸、凹模分別按IT20和IT7級加工制造，所以
凸模： dp =(d+X△) 0- δp
=(5+0.75×0.21)
=5.120
凹模： dd=( dp +Zmin)
=(5.120+0.10)
=5.220
二、落料凸、凹模計算
凹模： Dd=(D－X△)
凸模： Dp=( Dd－Zmin)＝(D－X△－Zmin)
式中Dd——落料凹?；境叽?mm)；
Dp——落料凸?；境叽?mm)；
D——落料件最大極限尺寸(mm)；
r——落料件外徑公差(mm)；
Zmin——凸、凹模最小初始雙面間隙(mm)；
X——磨損系數(shù)，是為了使沖裁件的實際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸，與工件制造精度有關(guān)。表9.1取X=0.5。
由公差表（1.2）查得：設凸、凹模分別按IT20和IT7級加工。
所以凹模
20:Dd2=(D2-X)
=(20-0.5×0.62)0+0.025
=19.690+0.025mm
凸模
20:Dp2=(Dd2- Zmin)
=(19.69-0.10)
=19.59 mm
式中，由已知條件限位片為非圓形，材料的厚度是1mm，以及限位片的公差大于0.42mm，查詢《冷沖壓模具設計》表2-9磨損系數(shù)X[5]得X=0.5，制件精度為IT14級時查詢《沖壓模具課程設計指導與范例》。
2、 限位片坯料沖壓模，沖壓力計算
計算沖裁力是為了選擇合適的壓力機，設計模具和檢驗模具的強度，壓力機的噸位必須大于所計算的沖裁力，以適宜沖裁的要求，普通平刃沖裁模，其沖裁力一般可以按下式計算：
Fp=Kp Ltτ =Lt （2-3）
式中τ——材料抗剪強度（MPa）；
L——沖裁周邊總長（mm）；
t——材料厚度（mm）；
系數(shù)Kp是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損，凸模與凹模間隙之波動，取Kp =1.3。
2.1 沖裁力Fp的計算
據(jù)圖5.3可得一個限位片內(nèi)外周邊之和L=222.83mm。
查碳素結(jié)構(gòu)鋼的力學性能表知：鋼板的抗剪強度τ=2120Mpa～304Mpa，取2200Mpa，制件厚度t=1mm，則
根據(jù)公式(20.1)： Fp= Kp Ltτ
=1.3×1.0×222.83×2200
=753120.54(N)
≈75.32（KN）
2.2卸料力Fq1的計算
Fq1=KxFp （20.2）
式中Kx——卸料力系數(shù)，查表20.1取Kx＝0.05。
根據(jù)公式（20.2）： Fq1= KxFp
=0.0205×75.32（KN）
≈4.90(KN)
表2-3卸料力、推件力和頂件力系數(shù)
料厚t/mm
Kx
kt
Kd
鋼
≤0.1
＞0.1～0.5
＞0.5～2.5
＞2.5～20.5
＞20.5
0.0205～0.075
0.045～0.055
0.04～0.05
0.03～0.04
0.02～0.03
0.1
0.0203
0.055
0.045
0.025
0.14
0.08
0.020
0.05
0.03
2.3頂件力Fq2的計算
Fq2= KdFp （20.3）
式中Kd——頂件力系數(shù)。
查表20.1得Kd＝0.020.
根據(jù)公式（20.3）： Fq2= KdFp
=0.14×75.32（KN）
≈10.54（KN）
2.4總的沖壓力F的計算
根據(jù)模具結(jié)構(gòu)總的沖壓力F=FP+Fq1+Fq2
=75.32+4.90+10.54
=90.720(KN)
選用的壓力機公稱壓力P≥（1.1～1.3）F，取系數(shù)為1.3，則：
P≥1.3F=1.3x90.720 (KN)=117.99(KN)。
從滿足加工的工藝要求考慮，可擬選用J23-16查《沖壓模具課程設計指導與范例》表9-9開式雙柱可傾壓力機技術(shù)規(guī)格[2]
J23-16參數(shù)：公稱壓力/KN ：160
滑塊行程次數(shù)/次?min-1 ：115
最大封閉高度/mm:220
封閉高度調(diào)節(jié)量/mm: 60
立柱距離/mm: 220
工作臺尺寸/mm：450×300
墊板尺寸/mm：厚度： 60
模柄尺寸/mm：直徑： 30
深度： 50
遼寧工程技術(shù)大學課程設計 17
3 主要零部件的設計
設計主要零部件時，首先要考慮主要零部件用什么方法加工制造及總體裝配方法。結(jié)合模具的特點，本模具適宜采用線切割加工凸模固定板、卸料板、凹模及外形凸模、內(nèi)孔凸模。這種加工方法可以保證這些零件各個內(nèi)孔的同軸度，使裝配工作簡化。下面就分別介紹各個零部件的設計方法。
3.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設計
3.1.1限位片坯料沖孔落料復合模，沖Φ5mm孔凸模的設計
限位片坯料沖孔落料復合模，沖Φ5mm孔凸模材料選擇：為保證模具的壽命以及限位片的精度和材料供應問題我們選擇Cr12MOV。
限位片坯料沖孔落料復合模，沖Φ5mm孔凸模形式確定： 采用國家規(guī)定形式中的(GB28203.2-81)。 材料選擇：為保證模具的壽命以及限位片的精度和材料供應問題限位片坯料沖孔落料復合模，沖Φ5mm孔凸模的熱處理： 58—202HRC。
限位片坯料沖孔落料復合模。沖Φ5mm凸模的冷處理： 加超深冷冷處理（零下400C°）因為光靠熱處理沒法完全的去除材料的內(nèi)應力。在材料剛剛經(jīng)過熱處理后接著進行材料的加超深冷冷處理。這樣可以最大限度的去除材料的內(nèi)應力。以增加模具的使用壽命。保證產(chǎn)品的尺寸精度穩(wěn)定性。
限位片坯料沖孔落料復合模，沖Φ5mm凸模的固定方式：采用壓入式固定。
限位片坯料沖孔落料復合模，沖5mm凸模具體設計圖紙如：圖3-1沖孔凸模所示。
圖3-1沖孔凸模
3.1.2限位片坯料沖孔落料復合模落料凹模設計
限位片坯料沖孔落料復合模，落料凹模材料的選擇： 同凸模的材料一樣選擇Cr12MoV。
限位片坯料沖孔落料復合模，落料凹模的熱處理： 200—204HRC。
限位片坯料沖孔落料復合模，落料凹模的冷處理： 加超深冷冷處理（零下400C°應為光靠熱處理沒法完全的去除材料的內(nèi)應力，在材料剛剛經(jīng)過熱處理后接著進行材料的加超深冷冷處理，這樣可以最大限度的去除材料的內(nèi)應力，以增加模具的使用壽命，保證產(chǎn)品的尺寸精度穩(wěn)定性）。
限位片坯料沖孔落料復合模，落料凹模的具體設計圖紙如：圖3-2落料凹模所示。
圖3-2落料凹模
限位片坯料沖孔落料復合模，具體設計如：圖2-8推薦號。
凹模采用整體凹模，各種沖裁的凹?？拙捎镁€切割機床加工，安排凹模在模架上位置時，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。
模具厚度的確定公式為：
H=Kb
式中：
K——系數(shù)值，考慮板料厚度的影響；
b—— 沖裁件的最大外形尺寸；
安上式計算后，選取的H值不應小于（15～20）mm;
表3-1 系數(shù)值K
s/mm
材料厚度t/mm
<1
>1~3
>3~6
<50
>50~100
>100~200
>200
0.30~0.40
0.20~0.30
0.15~0.20
0.10~0.15
0.35~0.50
0.22~0.35
0.18~0.22
0.12~0.18
0.45~0.60
0.30~0.45
0.22~0.30
0.15~0.22
查表10—1得：K=0.35
H=0.35×32
=11.2mm
取H=18mm
模具壁厚的確定公式為：
C=(1.5~2)H
=1.5×18~2×18
=27~36mm
凹模壁厚取C=30mm
凹模寬度的確定公式為：
B=b+2C
=32+2×30
=92mm
查表10—1取標準取B=100mm
凹模長度的確定公式為：
L=20+2×30
=80mm
凹模的長度要考慮導料銷發(fā)揮的作用，保證送料粗定位精度。查表3—2取標準L=80mm。 （送料方向）
凹模輪廓尺寸為100mm×80mm×18mm。凹模材料選用Cr12，熱處理60~64HRC。
表3—2 矩形和圓形凹模的外形尺寸
矩形凹模的寬度和長度
B×L
矩形和圓形凹模厚度
H
63×50 63×63
10、12、14、16、18、20
80×63、80×80、100×63、100×80、100×100、125×80
12、14、16、18、120、22
125×100、125×125、140×80、140×80
14、16、18、20、22、25
140×125、140×140、160×100、160×125、160×140、200×100、200×125
16、18、20、22、25、28
160×160、200×140、200×160、250×125、250×140
16、20、22、25、28、32
200×200、250×160、250×200、280×160
18、22、25、28、32、35
250× 250、280×200、280×250、315×200
20、25、28、32、35、40
315×250
20、28、32、35、40、45
3.1.3凸凹模的設計
凸凹模的內(nèi)、外緣均為刃口，內(nèi)、外緣之間的壁厚取決于沖裁件的尺寸，為保證凸凹模的強度，凸凹模應有一定的壁厚。
3.1.4外形凸模的設計
因為該制件形狀不是復雜，但有彎曲部分，所以將落料模設計成直通式凸模，直通式凸模工作部分和固定部分的形狀做成一樣，直通式凸模采用線切割機床加工。可以直接用2個M8的螺釘固定在墊板上，凸模與凸模固定板的配合按H7/m6。外形凸模的高度是凸模固定板的厚度、卸料板的厚度、導料板的厚度的總和，外形凸模下部設置1個導正銷，借用工件上的孔作為導正孔。外形凸模長度為：
L=H1 +H3+（15~20）mm
H1——凸模固定板厚度；得H1=0.8×H凹=0.8×18=9.6mm(標準為20mm)
H3——卸料板厚度；查表10—5得H3=6mm
(15~20)——附加長度，包括凸模的修磨量，凸模進入凹模的深度及凸模固定板與卸料板間的安全距離。（附加長度取15）
L=20+6+15
=41mm
導正銷的直線部分應為(0.5~0.8）t ，導正銷伸入定位孔是，板料應處于自由狀態(tài)。在手工送料時，板料以由擋料銷定位，導正銷將工件導正的過程的將板料向后拉回約0.2mm。必須在卸料板壓緊板料之前完成導正。所以導正銷直線部分的長度為：
L導=0.8×1.2=9.6mm
在外形凸模的底部鉆安裝導正銷，采用H7/r6的配合，為防止其脫落，在凸模上打橫向孔，用銷釘固定導正銷。
3.1.5內(nèi)孔凸模設計
因為內(nèi)孔凸模是圓凸摸，仍然選用直通式凸模，采用線切割加工。與凸模固定板采用H7/r6配合。凸模長度與外形凸模長度相等為45mm。凸模材料應選T10A，熱處理56~60HRC，凸模與卸料板之間的間隙見表3—3查得凸模與卸料板的間隙選為0.035mm。
表3—3 凸模與卸料板、導柱與導套的間隙
序號
模具沖裁間隙
Z
卸料板與凸模間隙Z1
輔助小導柱與小導套間隙Z2
1
>0.015~0.025
>0.005~0.007
約為0.003
2
>0.025~0.05
>0.007~0.015
約為0.006
3
>0.05~0.10
>0.015~0.025
約為0.01
4
>0.10~0.15
>0.025~0.035
約為0.02
3.1.6彎曲凸模的設計
彎曲凸模選用直通式，采用線切割加工方法。彎曲凸模與凸模固定板采用H7/r6配合。長度與外形凸模的長度相等，等于45mm, 凸模材料應選T10A，熱處理56~60HRC，沖孔凸模與彎曲凸模之間有一定的間隙。為了保證間隙合理，彎曲凸模的寬度取16 mm。
3.2卸料部分的設計
3.2.1卸料板的設計
本模具的卸料板不僅有卸料作用，還具有用外形凸模導向，對內(nèi)孔凸模起保護作用，卸料板的邊界尺寸與凹模的邊界尺寸相同，卸料板的厚度按表3-4選擇，卸料板厚度為6mm。卸料板與2個凸模的間隙以在凸模設計中確定了為0.035。卸料板采用45鋼制造，熱處理淬火硬度40~45HRC。
表3-4 固定卸料板厚度
沖件厚度t
卸料板寬度
<50
50~80
80~125
125~200
>200
~0.8
6
6
8
10
12
>0.8~1.5
6
8
10
12
14
>1.5~3
8
10
12
14
16
3.2.2卸料彈簧的設計
在沖裁模卸料與出件裝置中，常用的元件是彈簧和橡膠，考慮本模具的結(jié)構(gòu)，該模具采用的彈性元件為彈簧。
1、彈簧的選擇與計算 在卸料裝置中，常用的彈簧是圓柱螺旋壓縮彈簧。這種彈簧已標準化（GB2089—1980），設計時根基所要求的壓縮量和生產(chǎn)的壓力按標準選用即可。
（1）卸料彈簧的選擇原則
a、為保證卸料正常工作，在非狀態(tài)下，彈簧應該預壓，其與壓力應大于等于單個彈簧承受的卸料力，即
Fy≥Fx/n 公式（10—1）
式中 Fy——彈簧的預壓力，N；
Fx ——卸料力，N；
N——彈簧根數(shù)。
b、彈簧的極限壓縮量應大于或等于彈簧工作時的總壓縮量，即
Hj≥H=Hy+Hx+Hm 公式（10—2）
式中 Hj——彈簧的極限壓縮量，mm；
H——彈簧工作時的總壓縮量，mm；
Hy——彈簧在余壓力作用下的預壓量，mm；
Hx——卸料板的工作行程mm；
Hm——凸模與凸凹模的刃磨量，mm，通常取Hm=4～10mm。
C、選用的彈簧能夠合理的布置在模具的相應空間。
（2）卸料彈簧的選用與計算步驟
a、根據(jù)卸料力和模具安裝彈簧的空間大小，初定彈簧根數(shù)n，計算每個彈簧應產(chǎn)生的預壓力Fy。
b、根據(jù)根據(jù)預壓力和模具結(jié)構(gòu)預選彈簧的規(guī)格，選擇時應使彈簧的極限工作壓力大于預壓力，初選時一般可取Fj=（1.5～2）Fy。
C、計算預選彈簧在預壓力下的預壓量Hy
Hy= FyHj /Fj 公式（10—3）
d、校核彈簧的極限壓縮量是否大于工作時的實際總壓縮量，即 Hj≥H=Hy+Hx+Hm。如不滿足，則需重選彈簧規(guī)格，直至滿足為止。
e、列出所選彈簧的主要參數(shù)：d（鋼絲直徑）D2(彈簧中徑)t（節(jié)距）h0 （自由高度）n（圈數(shù)）Fj（彈簧的極限壓力）Hj（彈簧的極限工作量）
由于固定夾的料厚為1.2mm,計算除的卸料力為4550N。
（1）假設考慮模具結(jié)構(gòu)，初定彈簧的根數(shù)n=4，則每個彈簧的預壓力為
根據(jù)公式10—1 Fy≥Fx/n=4550/4≈1137(N)
(2)初選彈簧規(guī)格，按2Fy估算彈簧的極限工作壓力Fj
Fj=2Fy=2×1137=2274(N)
查標準GB2089—1980，初選彈簧規(guī)格為d×D2 ×h0=4×35×100, Fj=1400, Hj=30.9(mm)
(3)計算所選彈簧的的預壓量Hy
根據(jù)公式10—3 Hy= FyHj /Fj=1137×30/1400=24.3（mm）
(4)校核所選彈簧是否合適。卸料板的工作行程Hx=0.6+1=1.6（mm）,取
凹模刃磨量為4（mm）,則彈簧工作時的總壓縮量為
H=Hy+Hx+Hm
=24.3+1.6+4
=29.9(mm)
應為H＜Hj=30.9mm，故所選彈簧合格。
（5）所選彈簧的主要參數(shù)為：d=4mm,D2=35mm,t=12.5mm,n=12圈，h0=100mm, Fj=1400, Hj=30.9(mm)。彈簧的標記為：彈簧4×35×100 GB2089—1980.
3.3定位零件的設計
定位零件采用活動當料銷定位。
采用活動當料銷制造簡單、使用方便?；顒訐趿箱N固定在卸料板上，擋料銷的位置應保證導正銷在導正條料過程中條料活動的可能，活動擋料銷的位置可以由公式確定。
e=c-D/2+d/2+0.1 公式(10—1)
式中：
c——送料步距；
D——在送料方向上工件的尺寸；
d——擋料銷頭部直徑；
0 .1——導正銷往前推的活動余量；
根據(jù)公式10—1 e=33.2-32/2+10/2+0.1
=12.1mm
即活動擋料銷的位置在距導正銷12.1mm處。采用45鋼制造，熱處理硬度43~48HRC。
3.4模架及其它零件的設計
3.4.1上下模座
模座分帶導柱和不帶導柱兩種，根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)要求確定是否帶導柱的模座。
本模具采用對角導柱、導套來保證模具上、下模的精確導向。滑動導柱、導套都是圓柱形的，其加工方便，可采用車床加工，裝配容易。導柱的長度應保證上模座最底位置時（閉合狀態(tài)），導柱上端面與上模座頂面的距離15mm。而下模座底面與導柱底面的距離為5mm。導柱的下部與下模座導柱孔采用R7/h5的過盈配合,導套的外徑與上模座導套孔采用R7/h5的過盈配合。導套的長度，需要保證沖壓時導柱一定要進入導套10mm以上。導柱與導套之間采用H7/h6的間隙配合，導柱與導套均采用20鋼，熱處理硬度滲碳淬硬56~60HRC。
導柱的直徑、長度，按標準選取。
導柱：d/mm×L/mm分別為φ28×160，φ32×160；
導套：d/mm×L/mm×Dmm分別為φ28×105×42, φ32×105×45
模座的的尺寸L/mm×B/mm為100mm×80mm。模座的厚度應為凹模厚度的1.5~2倍上模座的厚度為30，上墊板厚度取10，固定板厚度取20，下模座的厚度為40mm。
3.4.2模柄
模柄的作用是將模具的上模座固定在沖床的滑塊上。常用的模柄形式有：（1）整體式模柄，模柄與上模座做成整體，用于小型模具。（2）帶臺階的壓入式模柄，它與模座安裝孔用H7/n6配合，可以保證較高的同軸度和垂直度，適用于各種中小型模具。（3）帶螺紋的旋入式模柄，與上模連接后，為防止松動，擰入防轉(zhuǎn)螺釘緊固，垂直度較差，主要用于小型模具。（4）有凸緣的模柄，用螺釘、銷釘與上模座緊固在一起，使用與較大的模具。（5）浮動式模柄，它由模柄，球面墊塊和連接板組成，這種結(jié)構(gòu)可以通過球面墊塊消除沖床導軌位差對對沖模導向精度的影響，適用于滾珠導柱、導套導向的精密沖裁。
本模具采用帶臺階的壓入式模柄。
在設計模柄時模柄長度不得大于沖床滑塊內(nèi)模柄孔的深度，模柄直徑應與模柄孔徑一致。
3.4.3模具的閉合高度
該模具的閉合高度為
H閉=H上模+H墊+L+H+H下模-h2
=(20+10+35+20+25-2)mm
=158（mm）
式中：
L——凸模長度，L=35
H——凹模厚度，H=20
h2 ——凸模沖裁后進入凹模的深度，h2=2
可見該模具閉合高度小于所選壓力機J23—25的最大裝模高度（220）可以使用。
3.5限位片坯料沖孔落料復合模，墊板設計
限位片坯料沖孔落料復合模，墊板材料選擇：45。
限位片坯料沖孔落料復合模，墊板具體設計如：圖3-3所示。
圖3-3墊板
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4 限位片坯料沖孔落料復合模具結(jié)構(gòu)設計
通過以上的設計，可得到模具總裝圖。模具的上模部分由上模座、上模墊板、凸模、凸模固定板、及卸料板等組成。卸料方式是采用的彈性卸料板卸料。上模座、上模墊板、凸模固定板、及卸料板用4個M8螺釘和4個 φ6圓柱銷固定。
螺釘選?。篗8×60mm的標準件。采用45鋼，熱處理淬火硬度24~28HRC。
圓柱銷選?。害?×70mm的標準件。采用45鋼，熱處理淬火硬度40~45HRC。
下模部分由下模座、凸凹模、卸料板等組成。下模座、凹模、卸料板用4個M8的螺釘和4個φ6的圓柱銷固定。
螺釘選?。篗8×70mm的標準件。采用45鋼，熱處理淬火硬度24~28HRC。
圓柱銷選?。害?×70mm的標準件。采用45鋼，熱處理淬火硬度40~45HRC。
沖孔廢料由漏料孔漏出。
4.1限位片坯料沖孔落料復合模模架的選擇
模架形式的選用后側(cè)導動，結(jié)合設計的凹模等，先大概的確定一下模架的尺寸，最后再通過查詢資料選取標準模架。
上模座尺寸40mm×40mm×25mm，材料選用，HT250
下模座尺寸40mm×40mm×20mm，材料選用，HT250
4.2 限位片坯料沖孔落料復合模壓力中心計算
由限位片坯料圖就可以看出壓力中心，因為限位片坯料限位片是對稱的，沒有必要進行壓力中心的計算。
4.3限位片坯料沖孔落料復合模模具裝配圖和限位片的繪制
見圖紙
4-1 沖孔落料復合模具裝配圖
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總 結(jié)
將近3個多月的課程設計已近進入尾聲，請各位老師對我的課程設計—限位片做最后的檢查。
在我們目前的生活中絕大部分的用品都是利用模具做出來，無論是精密限位片還是普通精度的限位片，用模具都能高效率的生產(chǎn)出來，并且成本還很低，模具對我們影響的不單單是生活中的方方面面，也包括其它的各個行業(yè)。
我們國家的起步不是太早，所以目前一些比較大型的還有比較精密的大部分都是依靠國外進口，就連好的材料和刀具也是依賴于進口，不過根據(jù)目前我們國家的發(fā)展速度，在不久我們就能趕上與世界先進水平的差距，我們就能獨立的做出先進的模具。
所以我們學院安排的這次課程設計。對我們學生來說意義非常的大?？梢詫⑽覀兯鶎W的知識進行一個完美的組合。同時還提高了我對于問題的思考能力。對于問題的解決能力。也讓我體會到了只要努力去做，付出了，“面包“總是會有的，只是時間問題。
遼寧工程技術(shù)大學課程設計 21
致謝
這次我的課程設計課題限位片能夠成功個完成，首先要感謝我的課程設計指導老師模具教研室的主任，老師不僅借給我?guī)妆娟P(guān)于本次限位片課程設計非常好的資料，而且還幫我把控整個課程設計的方向。
在我遇到瓶頸時也耐心的輔導我，幫助我順利的完成我的限位片課題設計。同時也感謝我們學院教過我的老師，在我AutuCAD工程繪圖時遇到不會時她耐心的教我如何用AutuCAD繪圖，這才使我的設計圖能夠順利的用繪圖軟件畫出來，并在設計說明書中插入部分圖紙，還有教我們模具設計在我的設計出現(xiàn)于實際生產(chǎn)不相符的時候及時的指導我，讓我設計的限位片彎曲模和限位片坯料沖孔落料復合模復合實際生產(chǎn)。
但是由于老師時間比較緊，不可能完全的將所有的問題都找出了，加之我對于模具設計的各方面知識學得還不到位，有很多的東西還沒學好，無法避免的會出現(xiàn)一些不足之處，這點將在以后的工作中會進一步完善。
這次限位片課題的課程設計的設計過程中參考了很多書籍還有一些網(wǎng)站，并且我們宿舍的舍友和班級里面的同學都給與我了我很大的幫助，在此表示衷心的感謝。
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