搭扣掛件沖壓模具設(shè)計(jì)【沖孔落料+彎曲】,沖孔落料+彎曲,搭扣,掛件,沖壓,模具設(shè)計(jì),沖孔,彎曲 模具熱處理及其導(dǎo)向平行設(shè)計(jì) 李雄，張鴻冰，阮雪榆，羅中華，張艷 摘要： 在一系列方式中，傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)方法存在許多缺點(diǎn)。眾所周知,熱處理對(duì)模具起著非常重要的作用。為了克服模具熱處理工藝存在的缺點(diǎn)，一種新的模具熱處理工藝并行設(shè)計(jì)方法已經(jīng)被開(kāi)發(fā)出來(lái)了。熱處理CAD/CAE技術(shù)是集成了并行環(huán)境和有關(guān)模型而建立的。這些調(diào)查研究可以顯著提高效率，降低成本，并保證產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到R和D級(jí)。 關(guān)鍵詞：模具設(shè)計(jì)；熱處理；模具 傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)主要是依照自身實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)或依照部分實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，而不是制造工藝。在設(shè)計(jì)完成之前，模具方案通常要被一次又一次的改進(jìn)，于是有些缺點(diǎn)便出現(xiàn)，例如開(kāi)發(fā)時(shí)期長(zhǎng)，成本高和實(shí)際效果不明顯。由于對(duì)精確性、使用壽命、開(kāi)發(fā)期和費(fèi)用的嚴(yán)格要求，先進(jìn)的模具要求設(shè)計(jì)和制造得十分完善。因此越來(lái)越先進(jìn)的技術(shù)和創(chuàng)新方法被應(yīng)用其中，例如并行工程、敏捷制造業(yè)、虛擬制造業(yè)、協(xié)同合作設(shè)計(jì)等。 模具的熱處理與模具設(shè)計(jì)，制造和裝配同樣重要。因?yàn)樗鼘?duì)模具的制造裝配和使用壽命又及其重要的影響。模具設(shè)計(jì)與制造發(fā)展十分迅速，但是熱處理發(fā)展卻嚴(yán)重滯后它們。隨著模具工業(yè)的發(fā)展，熱處理必須保證模具有良好的制造裝配和磨損耐熱性能。不切實(shí)際的熱處理將導(dǎo)致模具材料過(guò)硬或過(guò)軟，同時(shí)影響模具裝配性能。傳統(tǒng)的熱處理工藝是按照設(shè)計(jì)師提出的方法和特性制作出來(lái)的。這樣會(huì)使模具設(shè)計(jì)師和熱處理工藝師意見(jiàn)產(chǎn)生分歧，而模具設(shè)計(jì)師卻不能充分地了解熱處理工藝和材料的性能，相反熱處理工藝師卻很少了解模具的使用環(huán)境和設(shè)計(jì)思路。這些分歧將在很大程度上影響模具的發(fā)展。因此，如果把熱處理工藝設(shè)計(jì)放在設(shè)計(jì)階段之前，則縮短開(kāi)發(fā)周期，減少花費(fèi)和保證質(zhì)量等目標(biāo)將會(huì)被考慮，而且從串行到并行的發(fā)展模式也將會(huì)實(shí)現(xiàn)。 并行工程是以計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)作為載體，在開(kāi)始以后，每個(gè)階段和因素都被看作如制造、熱處理、性能等等，以避免出現(xiàn)錯(cuò)誤。并行模式已經(jīng)摒除了串行模式的缺陷，由此帶來(lái)了一場(chǎng)對(duì)串行模式的革命。 在當(dāng)前的工作中，熱處理被集成到了模具開(kāi)發(fā)的并行環(huán)境中，同時(shí)也正在進(jìn)行這種系統(tǒng)性和深入性的研究。 1.熱處理下的并行環(huán)境 并行模式與串行模式存在根本的不同（見(jiàn)圖1）。對(duì)于串行模式，設(shè)計(jì)者大多考慮的是模具的結(jié)構(gòu)與功能，但很難考慮相關(guān)的工藝，以致前者的錯(cuò)誤很容易蔓延到后面。與此同時(shí)，設(shè)計(jì)本門(mén)很少與裝配，預(yù)算會(huì)計(jì)和銷(xiāo)售部門(mén)溝通。這些問(wèn)題當(dāng)然會(huì)影響模具的開(kāi)發(fā)進(jìn)度和市場(chǎng)前景。然而在并行模式中，不但以上部門(mén)關(guān)系聯(lián)系密切，所有參加模具開(kāi)發(fā)的部門(mén)都與買(mǎi)家有密切的交流。這有助于協(xié)調(diào)各部門(mén)消除矛盾，提高工作效率，同時(shí)降低成本。 并行環(huán)境下的熱處理工藝不是在方案和工件確定以后，而是在模具設(shè)計(jì)的時(shí)候制定出來(lái)的。這樣的話，將有利于優(yōu)化熱處理工藝，充分利用材料。 2.模具熱處理CAD/CAE一體化 從圖2中可以看出，熱處理工藝的設(shè)計(jì)與模擬是一體化模式的核心。在信息輸入產(chǎn)品模塊中后，經(jīng)熱處理工藝過(guò)程產(chǎn)生的熱處理CAD和熱處理CAE模塊將對(duì)于零件圖，熱處理以后模擬溫度場(chǎng)的微觀結(jié)構(gòu)分析和可能出現(xiàn)的缺陷（例如過(guò)熱，燒傷）自動(dòng)劃分網(wǎng)絡(luò)，如果優(yōu)化是根據(jù)立體視覺(jué)技術(shù)的結(jié)果重新出現(xiàn)，則這項(xiàng)熱處理工藝已經(jīng)被審核。而且工具與夾具的CAD和CAE也集成于這種系統(tǒng)中 以并行工程為基礎(chǔ)的集成模式可以與其它類(lèi)似模式共享信息。這樣使熱處理工藝得到優(yōu)化，并確保改工藝準(zhǔn)確。 2.1采用三維模型和立體視覺(jué)技術(shù)的熱處理 在形成模具的基礎(chǔ)上，材料，結(jié)構(gòu)和尺寸的問(wèn)題能通過(guò)熱處理三維模型盡快發(fā)現(xiàn)出來(lái)。在熱處理過(guò)程中，模具加熱條件和相變條件是切合實(shí)際的，因?yàn)橥ㄟ^(guò)計(jì)算相變熱力、相變動(dòng)力、相應(yīng)力、熱應(yīng)力、傳熱速度、流體動(dòng)力等已經(jīng)取得重要突破。例如，能進(jìn)行局部復(fù)雜表面和不對(duì)稱(chēng)模具的三維熱傳導(dǎo)模型計(jì)算，和能進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的MARC軟件模型。計(jì)算機(jī)能夠在任何時(shí)間提交溫度，微觀結(jié)構(gòu)和應(yīng)力的信息，并通過(guò)連接溫度場(chǎng)微觀結(jié)構(gòu)領(lǐng)域和力場(chǎng)來(lái)顯示三維形式的全部改變過(guò)程。如果再加上這種特性，則各部分性能都能通過(guò)計(jì)算機(jī)預(yù)見(jiàn)。 2.2熱處理工藝設(shè)計(jì) 由于對(duì)強(qiáng)度和硬度，表面粗糙度和模具熱處理變形的特殊要求，淬火介質(zhì)的種類(lèi)、淬火溫度、回火溫度和時(shí)間等參數(shù)特性必須經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)倪x擇，以及是否使用表面淬火或化學(xué)熱處理，這種特性必須準(zhǔn)確的制定下來(lái)。自從計(jì)算機(jī)技術(shù)在最近幾十年迅速的發(fā)展，難以進(jìn)行大型計(jì)算已經(jīng)成為過(guò)去。通過(guò)模擬和仔細(xì)考慮熱處理特性，熱處理后的成本和所須時(shí)間，這些都并不難優(yōu)化熱處理工藝。 2.3熱處理數(shù)據(jù)庫(kù) 熱處理數(shù)據(jù)庫(kù)在圖3中描述。數(shù)據(jù)庫(kù)是制定熱處理工藝的基礎(chǔ)。一般來(lái)說(shuō)，熱處理數(shù)據(jù)庫(kù)分為材料數(shù)據(jù)庫(kù)和工藝數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)材料和工藝來(lái)預(yù)測(cè)特性已成為一種必然的趨勢(shì)。盡管很難建立一個(gè)特性數(shù)據(jù)庫(kù)，但通過(guò)一系列的測(cè)試來(lái)建立數(shù)據(jù)庫(kù)是必要的。材料數(shù)據(jù)庫(kù)包括材料牌號(hào)、化學(xué)成分、性能和國(guó)內(nèi)外同級(jí)別目錄表。工藝數(shù)據(jù)庫(kù)包括熱處理標(biāo)準(zhǔn)、種類(lèi)、保溫時(shí)間和冷卻溫度?；跀?shù)據(jù)庫(kù)，熱處理工藝可以通過(guò)推理規(guī)則創(chuàng)造出來(lái)。 2.4熱處理工具和設(shè)備 在熱處理工藝確定以后，工具及設(shè)備CAD/CAE系統(tǒng)傳送設(shè)計(jì)和制造的數(shù)值信息來(lái)控制裝置。通過(guò)快速模具成型，可靠的工具和夾具都能被確定。整個(gè)程序通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送，不存在任何人為干擾。 3.關(guān)鍵技術(shù) 3.1溫度，微觀結(jié)構(gòu)，應(yīng)力和特性的聯(lián)系 熱處理程序是一個(gè)溫度，微觀結(jié)構(gòu)和應(yīng)力互相作用的程序。三方面都能影響材料特性（見(jiàn)圖4）。在加熱和冷卻期間，當(dāng)微觀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變時(shí)熱應(yīng)力和相變遲早會(huì)出現(xiàn)。微觀結(jié)構(gòu)溫度相變和溫度－微觀結(jié)構(gòu)－應(yīng)力特性相互影響。對(duì)相互作用的四個(gè)因素的調(diào)查已經(jīng)取得很大的發(fā)展，但普通的數(shù)學(xué)模型還沒(méi)有建立。許多模型能很好的滿足測(cè)試結(jié)果，但不能投入到實(shí)踐當(dāng)中。大部分模型的難點(diǎn)是用分析的方法處理的，同時(shí)數(shù)值方法也運(yùn)用了，導(dǎo)致存在不準(zhǔn)確的計(jì)算 。 圖4.熱處理工藝圖解 即使如此，把經(jīng)驗(yàn)方法與定性分析相比較，通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行熱處理模擬取得了很大的進(jìn)展。 3.2模型的建立和融合 在模具的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，涉及到設(shè)計(jì)、制造、熱處理、裝配、維修等。它們應(yīng)該有自己的數(shù)據(jù)庫(kù)和模型。它們通過(guò)事物的內(nèi)在聯(lián)系建立模型，互相串聯(lián)起來(lái)，盡管建立和運(yùn)用動(dòng)態(tài)推理機(jī)制，但其目的在于完成優(yōu)化設(shè)計(jì)。產(chǎn)品模型和其它模型的聯(lián)系已被建立。如果細(xì)小組織模型發(fā)生改變，則產(chǎn)品模型也將改變。事實(shí)上，它屬于數(shù)據(jù)庫(kù)與模具之間的聯(lián)系。當(dāng)熱處理模型集成到系統(tǒng)以后，它已不再是一個(gè)孤立的單位，而是一個(gè)部分，同時(shí)在系統(tǒng)中接近其它模型。在搜查后，熱處理數(shù)據(jù)庫(kù)的計(jì)算和推理能力，熱處理程序都被幾何模型，模具制造模型和預(yù)算所限制，這是通行的。如果這種限制不服從，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出解釋性的警告。 所用設(shè)計(jì)的細(xì)小組織都是通過(guò)互連網(wǎng)連接的。 3.3各部分之間的管理和協(xié)調(diào) 復(fù)雜的模具需要其中各項(xiàng)目組之間密切合作。因?yàn)榭紤]到模具的開(kāi)發(fā)，各部分都存在缺點(diǎn)，它必須得到管理和協(xié)調(diào)。首先，各項(xiàng)目組應(yīng)該確定其本身的控制條件和資源要求，同時(shí)了解不同環(huán)境下的工作程序，以避免發(fā)生沖突。其次，要提出開(kāi)發(fā)計(jì)劃和建立監(jiān)控機(jī)制。如果開(kāi)發(fā)受到限制則可逐步排除。 敏捷管理和協(xié)調(diào)有助于交流信息，提高效率和減少材料。同時(shí)這有利于激發(fā)人的創(chuàng)造力，消除阻礙和制定出最好的方法。 4.總結(jié) ⑴熱處理CAD/CAE技術(shù)已被集成到模具并行設(shè)計(jì)中去，同時(shí)熱處理已被制成圖表，這有利于提高效率，較易發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題。 ⑵模型的開(kāi)發(fā)已在同一個(gè)平臺(tái)運(yùn)行。在這個(gè)平臺(tái)中，當(dāng)熱處理工藝制定出來(lái)后，設(shè)計(jì)人員可獲得相關(guān)信息和轉(zhuǎn)讓部分信息到其它設(shè)計(jì)部門(mén)。 ⑶制定出正確的開(kāi)發(fā)計(jì)劃并按時(shí)調(diào)整可以極大縮短開(kāi)發(fā)周期和降低成本。 文獻(xiàn)出處： 李雄，張鴻冰，阮雪榆，羅中華，張艷.模具熱處理及其導(dǎo)向平行設(shè)計(jì)[J]. 鋼鐵研究學(xué)報(bào)英文版，2006，13（1）:40-43，74 6 設(shè)計(jì)(論文)題目: 搭扣掛件沖壓模具設(shè)計(jì) 專(zhuān)題: 課題簡(jiǎn)介（主要介紹課題的來(lái)源、性質(zhì)及目的意義）： 本課題設(shè)計(jì)的是搭扣掛件沖壓模，它來(lái)源于生活。通過(guò)課題讓我們能夠掌握中等復(fù)雜程度零件的沖壓模具設(shè)計(jì)和制造的一般方法，對(duì)零件沖壓工藝方案的確定、工藝計(jì)算及模具設(shè) 計(jì)有更深層次的認(rèn)識(shí)，并學(xué)會(huì)對(duì)模具設(shè)計(jì)資料的檢索與整合以及對(duì)已有資料的充分合理的使用，該實(shí)踐性課題是對(duì)學(xué)生理論學(xué)習(xí)水平的實(shí)踐和檢驗(yàn)，可對(duì)以后從事類(lèi)似的工作有一定的指導(dǎo)性和實(shí)踐性意義。 設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)的主要內(nèi)容(主要說(shuō)明基本條件、設(shè)計(jì)內(nèi)容、方法、思路或構(gòu)想及主要成果)： 設(shè)計(jì)內(nèi)容：工藝分析及沖壓方案確定、沖壓模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)方法：基于CAD進(jìn)行模具的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)思路：對(duì)產(chǎn)品成型工藝進(jìn)行分析、沖壓模具設(shè)計(jì)的方案論證、沖壓模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（包括零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算等，繪制零件圖）、畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成果（主要指實(shí)物、圖紙、圖畫(huà)、論文、論著和調(diào)研報(bào)告等作品以及任務(wù)書(shū)、說(shuō)明書(shū)）的主要要求： 說(shuō)明書(shū)：搭扣掛件沖壓模設(shè)計(jì) 圖紙 ：搭扣掛件沖壓模裝配圖、各部分零件圖 參考文獻(xiàn)及資料等: 沖壓手冊(cè)、最新模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)、沖壓模具工程師手冊(cè)、冷沖模設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例、模具制造工藝與設(shè)備、級(jí)進(jìn)沖模設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)實(shí)例、實(shí)用沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)、公差與技術(shù)測(cè)量[M]、 模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M]、沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)、沖模結(jié)構(gòu)圖冊(cè)、冷沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo)、機(jī)械零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]、沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要領(lǐng)與范例[M]、鍛壓手冊(cè)（第2卷）[M]、中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典[M] 學(xué) 生（簽名） 年 月 日 指導(dǎo)老師（簽名） 年 月 日 表1：畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）任 務(wù) 書(shū) 江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 開(kāi) 題 報(bào) 告 題 目 搭扣掛件沖壓模具設(shè)計(jì) 姓 名 王元 學(xué) 號(hào) 12020325 系 部 機(jī)電工程系 專(zhuān) 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 指導(dǎo)教師 唐黎明 職 稱(chēng) 講師 指導(dǎo)教師 時(shí)建華 職 務(wù) 設(shè)計(jì)師 2014年9月10日 說(shuō) 明 1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作開(kāi)始之前，學(xué)生填寫(xiě)江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告。 2、學(xué)生要認(rèn)真填寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作在開(kāi)始之前所進(jìn)行的準(zhǔn)備工作和對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的整體構(gòu)思設(shè)計(jì)。指導(dǎo)教師要對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的準(zhǔn)備和整體構(gòu)思做出評(píng)價(jià)。 3、本開(kāi)題報(bào)告的各部分內(nèi)容要完整，必須用黑墨水筆工整書(shū)寫(xiě),或按統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式打印所有簽字必須齊全。系、部的工作檢查將以此作為主要依據(jù)。 4、本開(kāi)題報(bào)告填寫(xiě)完整后，與畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）一起交給指導(dǎo)教師，作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)考核的主要依據(jù)材料。 5、評(píng)定成績(jī)后，《江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告》與《江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)》要統(tǒng)一交到系辦公室。成績(jī)優(yōu)秀的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告、任務(wù)書(shū)、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）由系、部復(fù)制后，存到教務(wù)處實(shí)訓(xùn)科和學(xué)院檔案室各1份，其它由系、部保存，以備檢查、評(píng)估。 江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 搭扣掛件沖壓模具設(shè)計(jì) 2、題目來(lái)源 （科研、生產(chǎn)、教學(xué)、其它） 本課題設(shè)計(jì)來(lái)源于其它 3、課題分析及設(shè)計(jì)意義 課題分析：該零件來(lái)源于生產(chǎn)，采用冷沖壓沖裁工藝。 設(shè)計(jì)意義：通過(guò)本課題設(shè)計(jì)，使我對(duì)沖壓工藝及模具結(jié)構(gòu)有一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)知，可以提高以后工作的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，為以后畢業(yè)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 4、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的目標(biāo)、基本內(nèi)容、重點(diǎn)與難點(diǎn)、主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)，研究的可行性 目標(biāo)：完成模具設(shè)計(jì)，圖紙不少于2張零號(hào)圖紙；完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，不少于8000字或20頁(yè)。 基本內(nèi)容：零件工藝分析；沖壓方案確定及工藝分析計(jì)算；模具圖紙?jiān)O(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)編制。 重點(diǎn)與難點(diǎn)：沖壓工藝分析計(jì)算及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 研究的可行性：課題難度適中，符合畢業(yè)設(shè)計(jì)要求。 5、主要參考資料及使用的原始資料（參考資料必須有著作、論文、網(wǎng)站和其它類(lèi)，不得少于15冊(cè)） 著作類(lèi): [1] 鄭展.冷沖模設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2012. [2] 鄭展.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013. [3] 孫鳳勤.模具制造工藝與設(shè)備[M]北京：機(jī)械工藝出版社，1999. [4] 姜伯軍.級(jí)進(jìn)沖模設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)實(shí)例.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2008. [5] 張正修實(shí)用沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2009. [6] 翁其金.冷沖壓技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000. [7] 史鐵梁冷沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1996 [8] 王新華等.沖模結(jié)構(gòu)圖冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2005. [9] 陳劍鶴.模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京機(jī)械工業(yè)出版社，2002. [10]成虹. 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)[M].成都：電子科技大學(xué)出版社，2000. [11]馮小明.冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2012 [12]王同海，孫勝，肖白白.使用沖壓設(shè)計(jì)技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995. [13]周勤芳.公差與技術(shù)測(cè)量[M]上海：上海交通大學(xué)出版社，2004. [14]田培棠.機(jī)械零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].國(guó)防工業(yè)出版社，2011. [15]周大雋.沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要領(lǐng)與范例[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 [16]中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)鍛壓學(xué)會(huì).鍛壓手冊(cè)（第2卷）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993 [17]塑性成形模擬及模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室.中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典[M]. 江西：江西科學(xué)技術(shù)出版社,2006 [18]徐政坤.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003. [19]楊玉英.實(shí)用沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2OO5 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的整體構(gòu)思（設(shè)計(jì)類(lèi)：方案；論文類(lèi)：提綱） 1對(duì)搭扣掛件結(jié)構(gòu)和工藝性進(jìn)行分析 2分析沖裁變形的過(guò)程及沖裁件質(zhì)量因素 3掌握沖裁工藝的分析計(jì)算，制定工藝方案 4模具總體設(shè)計(jì)及零件圖 5編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 6總結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主要研究手段、方法（含學(xué)校實(shí)驗(yàn)室條件） 1.圖書(shū)館專(zhuān)業(yè)及電子書(shū)籍 2.沖壓模具專(zhuān)業(yè)網(wǎng)站等網(wǎng)絡(luò)資源 3.具備AOTOCAD設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的進(jìn)度安排表 第一階段 準(zhǔn)備工作 2014年07月01日～2014年08月30日 第二階段 畢業(yè)實(shí)習(xí)（方案調(diào)研） 2014年09月01日～2014年09月15日 第三階段 畢業(yè)設(shè)計(jì) 2014年09月16日~~2014年12月20日 第四階段 畢業(yè)答辯 2014年12月20日～2014年12月25日 第五階段 資料歸檔 2014年12月26日～2014年12月31日 指導(dǎo)教師意見(jiàn)：（對(duì)題目、深度、廣度、工作量、工作準(zhǔn)備的意見(jiàn)，對(duì)結(jié)果的預(yù)測(cè)、期待等） 該課題來(lái)自生活，能理論聯(lián)系實(shí)際，符合學(xué)生的實(shí)際情況，也有一定的廣度和深度，前期工作準(zhǔn)備比較充分，根據(jù)目前情況，能達(dá)到畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求。 指導(dǎo)教師簽字： 2014 年 9 月 10 日 專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)小組意見(jiàn)： 同意 專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)小組長(zhǎng)簽字： 2014 年 9 月 12 日 系指導(dǎo)委員會(huì)意見(jiàn)： 同意 系畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)委員會(huì)主任簽字： 2014 年 9 月 15 日 - 3 - 江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 搭扣掛件沖壓模具設(shè)計(jì) 姓 名 學(xué) 號(hào) 系 部 機(jī)電工程系 專(zhuān) 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 指導(dǎo)教師 職 稱(chēng) 副教授 2014年 12月 10日 摘 要 本設(shè)計(jì)為一搭扣掛件的冷沖壓模具設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)零件的尺寸、材料、批量生產(chǎn)等要求，首先分析零件的工藝性，確定沖裁工藝方案及模具結(jié)構(gòu)方案，然后通過(guò)工藝設(shè)計(jì)計(jì)算，確定排樣和裁板，計(jì)算沖壓力和壓力中心，初選壓力機(jī)，計(jì)算凸、凹模刃口尺寸和公差，最后設(shè)計(jì)選用零、部件，對(duì)壓力機(jī)進(jìn)行校核，繪制模具總裝草圖，以及對(duì)模具主要零件的加工工藝規(guī)程進(jìn)行編制。其中在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，主要對(duì)凸模、凹模、凸凹模、定位零件、卸料與出件裝置、模架、沖壓設(shè)備、緊固件等進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對(duì)于部分零部件選用的是標(biāo)準(zhǔn)件，就沒(méi)深入設(shè)計(jì)，并且在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的同時(shí)，對(duì)部分零部件進(jìn)行了加工工藝分析，最終才完成這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：模具 沖裁件 凸模 凹模 凸凹模 Abstract The design for a plate of cold stamping die design, according to the size of the design components, materials, mass production, etc., the first part of the process of analysis to determine the blanking process planning and die structure of the program, and then through the process design calculations, determine the nesting and cutting board, calculate the pressure and pressure washed centers, primary presses, computing convex and concave Die Cutting Edge dimensions and tolerances, the final design selection of parts and components, to press for checking, drawing die assembly drawings, as well as Mold processing technology of the main parts to the preparation procedures. In which the structural design, primarily to the punch and die, punch and die, positioning parts, unloading and out of pieces of equipment, mold, pressing equipment, fasteners, etc. has been designed, for the selection of some components are standard parts , there is no in-depth design, and structural design, while some parts for the processing process analysis and ultimately to complete this graduation project. KEY WORD: mold stamping parts punch die punch and die 目錄 第一章緒言 1 第一節(jié)材料的工藝分析 1 第二節(jié) 材料選擇 2 第三節(jié) 工件結(jié)構(gòu)形狀 2 第四節(jié) 尺寸精度 2 第二章 沖裁工藝方案的確定 4 第三章 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 5 第四章 模具總體設(shè)計(jì) 6 第一節(jié) 模具類(lèi)型的選擇 6 第二節(jié) 操作與定位方式 6 第三節(jié) 卸料、出件方式 6 第四節(jié) 確定送料方式 7 第五節(jié) 確定導(dǎo)向方式 7 第五章 模具工藝參數(shù)確定 8 第一節(jié) 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 8 第二節(jié) 搭邊值的確定 8 第三節(jié) 進(jìn)距與條料寬度計(jì)算 9 第四節(jié) 材料利用率的計(jì)算 11 第六章 計(jì)算沖壓力與壓力機(jī)的初選 13 第一節(jié) 沖裁力Fp的計(jì)算 13 第二節(jié) 卸料力Fq1的計(jì)算 13 第三節(jié) 頂件力Fq2的計(jì)算 14 第四節(jié) 總的沖壓力F的計(jì)算 14 第五節(jié) 壓力機(jī)的初選 14 第七章 模具壓力中心的確定 16 第八章 沖裁模間隙的確定 17 第一節(jié) 沖裁間隙Z 17 第二節(jié) 沖裁間隙分析 17 第九章 凹、凸模刃口尺寸的計(jì)算 19 第一節(jié) 刃口尺寸計(jì)算的基本原則 19 第二節(jié) 刃口尺寸的計(jì)算 19 第十章 主要零部件的設(shè)計(jì) 23 第一節(jié) 工作零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 23 第二節(jié) 橡膠的選用 29 第三節(jié) 模架及其零件的設(shè)計(jì) 30 第十一章 校核模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù) 32 第一節(jié) 閉合高度的計(jì)算 32 第二節(jié) 沖壓設(shè)備的選定 32 第十二章 模具總裝圖與凸、凹模零件圖 33 結(jié)論 36 致謝 37 參考文獻(xiàn) 38 第一章 緒言 第一節(jié) 材料的工藝分析 沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備（主要是壓力機(jī)）上的模具對(duì)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(chēng)沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對(duì)材料進(jìn)行變形加工，且主要采用板料來(lái)加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程。 工件名稱(chēng)：搭扣掛件 工件簡(jiǎn)圖：如圖1.1所示 生產(chǎn)批量：大批量 材料：Q235 工件厚度：2mm 工件精度：IT14 圖1.1工件簡(jiǎn)圖 第二節(jié) 材料選擇 根據(jù)表1.1，Q235為碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的塑性、焊接性以及壓力加工性，主要用于工程結(jié)構(gòu)和受力較小的機(jī)械零件。綜合評(píng)比均適合沖裁加工。 第三節(jié) 工件結(jié)構(gòu)形狀 工件結(jié)構(gòu)形狀相對(duì)簡(jiǎn)單，除有一個(gè)2個(gè)直徑為6的孔其余皆為直線，孔與邊緣之間的距離也滿足要求，可以沖裁。 2.3展開(kāi)尺寸的計(jì)算 彎曲件毛坯的展開(kāi)尺寸是根據(jù)變形中性層長(zhǎng)度不變的原理來(lái)求出的，對(duì)于變形程度很小或?qū)Τ叽缫桓叩膹澢?lái)說(shuō)，可以近似的認(rèn)為變形中性層與毛坯的斷面中心相重合，這時(shí)，中性層的位置為 ρ=r+t/2 式中 r——彎曲件內(nèi)層的彎曲半徑 t——板料的厚度， 而當(dāng)需要精確的求出彎曲毛坯的展開(kāi)長(zhǎng)度時(shí)，就必須精確的求出變形中性層的位置。確定位置之后就可以進(jìn)行毛坯展開(kāi)長(zhǎng)度的計(jì)算了，這需要一個(gè)中性層的位移系數(shù)，此系數(shù)對(duì)于彎曲形狀及彎曲程度不同，數(shù)值也不同，需要根據(jù)實(shí)際的模具調(diào)節(jié)展開(kāi)尺寸。 本產(chǎn)品，尺寸沒(méi)標(biāo)公差，屬于自由公差，可以直接按毛坯的斷面中性層尺寸計(jì)算， 經(jīng)過(guò)計(jì)算 L1=36.6，寬度D=36 此尺寸目前是待定，在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)需調(diào)節(jié)。 產(chǎn)品展開(kāi)后是正方形，四個(gè)角是尖角，為防止模具破裂，減少模具應(yīng)力集中，應(yīng)將四個(gè)尖角改成R角，如圖，展開(kāi)圖紙如下圖所示： 第四節(jié) 尺寸精度 零件圖上所注公差經(jīng)查標(biāo)準(zhǔn)公差表1.2為IT14級(jí)，尺寸精度較低，普通沖裁完全可以滿足要求。 根據(jù)以上分析：該零件沖裁工藝性較好，適宜沖裁加工。查公差表得各尺寸公差： 零件外形： 36mm、36.6mm、16mm 零件內(nèi)形： 6mm 表1.1黑色金屬的力學(xué)性能 材料名稱(chēng) 材料牌號(hào) 材料狀態(tài) 極限強(qiáng)度 伸長(zhǎng)率 屈服強(qiáng)度 彈性模量E/MPa 抗剪 抗拉 碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q235 已退火的 216-304 275-383 32 177 08 255-353 324-441 32 196 186000 10F 216-333 275-412 30 186 10 255-333 294-432 29 206 194000 15F 245-363 314-451 28 15 265-373 333-471 26 225 198000 20F 275-383 333-471 26 225 196000 2O 275-392 353-500 25 245 206000 25 314-432 329-539 24 275 198000 30 353-471 441-588 22 294 197000 35 392-511 490-637 20 314 197000 40 412-530 511-657 18 333 209000 45 432-549 539-686 16 353 200000 50 432-569 539-716 14 373 216000 表1.2部分標(biāo)準(zhǔn)公差值（GB/T1800.3—1998） 公差等級(jí) IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 IT15 基本尺寸 /μm /mm ＞3～6 8 12 18 30 48 75 0.12 0.18 0.30 0.48 ＞6～10 9 15 22 36 58 90 0.15 0.22 0.36 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 16 25 39 62 100 160 0.25 0.39 0.62 1.00 ＞50～80 19 30 46 74 120 190 0.30 0.46 0.74 1.20 ＞80～120 22 35 54 87 140 220 0.35 0.54 0.87 1.40 從表1.1中查出Q235 抗拉強(qiáng)度：σ=275～383Mpa 抗剪強(qiáng)度：τ=216～304Mpa 伸長(zhǎng)率： δ=32% 分析其力學(xué)性能較好，故選擇Q235材料。 第二章 沖裁工藝方案的確定 該制件的沖裁工序包括落料和沖孔，其沖裁加工有以下三種方案： 方案一：先沖孔，后落料，然后彎曲。單工序模生產(chǎn)。 方案二：沖孔—落料復(fù)合沖壓然后彎曲。復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：沖孔—落料—彎曲級(jí)進(jìn)沖壓。級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資少，且每次沖裁所需的沖裁力較小，可以解決沖壓設(shè)備噸位不夠的問(wèn)題。其缺點(diǎn)在于零件的精度難于保證，并且零件比較小，在第二次沖孔時(shí)，準(zhǔn)確定位不宜，容易使人受傷，生產(chǎn)率低。 方案二也只需2副模具，制件精度和生產(chǎn)效率都較高，且工件最小壁厚大于凸凹模許用最小壁厚，模具強(qiáng)度也能滿足要求。沖裁件的內(nèi)孔與邊緣的相對(duì)位置精度較高，板料的定位精度比方案三低，模具輪廓尺寸較小，制造比方案三簡(jiǎn)單。 方案三只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，精度也能滿足要求，但模具輪廓尺寸較大，制造復(fù)雜，成本較高。 通過(guò)對(duì)上述三種方案的分析比較,采用方案二復(fù)合模是比較合理的。 第四章 模具總體設(shè)計(jì) 第一節(jié) 模具類(lèi)型的選擇 經(jīng)分析，工件尺寸精度要求不高，形狀較簡(jiǎn)單，但工件產(chǎn)量較大，根據(jù)材料厚度，為保證沖模有較高的生產(chǎn)率，通過(guò)比較，決定實(shí)行工序集中的工藝方案，彈性卸料裝置的倒裝復(fù)合模具結(jié)構(gòu)方式。 第二節(jié) 操作與定位方式 一、操作方式 零件的生產(chǎn)批量較大，但合理安排生產(chǎn)可用手工送料方式，提高經(jīng)濟(jì)效益。 二、定位方式 因?yàn)閷?dǎo)料銷(xiāo)和擋料銷(xiāo)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便。且該模具采用的是條料，根據(jù)模具具體結(jié)構(gòu)兼顧經(jīng)濟(jì)效益，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷(xiāo)，控制送料步距采用固定擋料銷(xiāo)。 第三節(jié) 卸料、出件方式 一、卸料方式 剛性卸料與彈性卸料的比較： 剛性卸料是采用固定卸料板結(jié)構(gòu)。常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖裁后卸料。當(dāng)卸料板只起卸料作用時(shí)與凸模的間隙隨材料厚度的增加而增大，單邊間隙?。?.2～0.5）t。當(dāng)固定卸料板還要起到對(duì)凸模的導(dǎo)向作用時(shí)卸料板與凸模的配合間隙應(yīng)該小于沖裁間隙。此時(shí)要求凸模卸料時(shí)不能完全脫離卸料板。主要用于卸料力較大、材料厚度大于2mm且模具結(jié)構(gòu)為倒裝的場(chǎng)合。 彈壓卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，主要用于料厚小于或等于2mm的板料由于有壓料作用，沖件比較平整。卸料板與凸模之間的單邊間隙選擇（0.1～0.2）t,若彈壓卸料板還要起對(duì)凸模導(dǎo)向作用時(shí)，二者的配合間隙應(yīng)小于沖裁間隙。常用作落料模、沖孔模。 工件平直度較高，料厚為3mm，卸料力不大，由于彈壓卸料模具比剛性卸料模具方便，操作者可以看見(jiàn)條料在模具中的送進(jìn)動(dòng)態(tài)，且彈性卸料板對(duì)工件施加的是柔性力，不會(huì)損傷工件表面，故可采用彈性卸料。 二、出件方式 因采用倒裝復(fù)合模生產(chǎn)，故采用彈性上出件。 第四節(jié) 確定送料方式 因選用的沖壓設(shè)備為開(kāi)式壓力機(jī)，采用橫向送料方式，即由右向左送料。 第五節(jié) 確定導(dǎo)向方式 采用后側(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?yàn)閷?dǎo)柱安裝在后側(cè)，工作時(shí)，偏心距會(huì)造成導(dǎo)套導(dǎo)柱單邊磨損，嚴(yán)重影響模具使用壽命，且不能使用浮動(dòng)模柄。 第五章 模具工藝參數(shù)確定 第一節(jié) 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 沖裁件在板料、帶料或條料上的布置方法稱(chēng)為排樣。排樣的意義在于減小材料消耗、提高生產(chǎn)率和延長(zhǎng)模具壽命，排樣是否合理將影響到材料的合理利用、沖件質(zhì)量、生產(chǎn)率、模具結(jié)構(gòu)與壽命。 根據(jù)材料經(jīng)濟(jì)利用程度，排樣方法可以分為有搭邊、少搭邊和無(wú)搭邊排樣三種，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(duì)排、混合排、多排等多重形式。 因此有下列三種方案： 方案一：有搭邊排樣 沿沖件外形沖裁，在沖件周邊都留有搭邊。沖件尺寸完全由沖模來(lái)保證，因此沖件精度高，模具壽命高，但材料利用率低。 方案二：少搭邊排樣 因受剪切條料和定位誤差的影響，沖件質(zhì)量差，模具壽命較方案一低，但材料利用率稍高，沖模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 方案三：無(wú)搭邊排樣 沖件的質(zhì)量和模具壽命更低一些，但材料利用率最高。 通過(guò)上述三種方案的分析比較，綜合考慮模具壽命和沖件質(zhì)量，該沖件的排樣方式選擇方案一為佳?？紤]模具結(jié)構(gòu)和制造成本有廢料排樣的具體形式選擇直排最佳（如圖5.1所示）。 第二節(jié) 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(chēng)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，保證零件質(zhì)量和送料方便。搭邊過(guò)大，浪費(fèi)材料。搭邊過(guò)小，沖裁時(shí)容易翹曲或被拉斷，不僅會(huì)增大沖件毛刺，有時(shí)還會(huì)拉入凸、凹模間隙中損壞模具刃口，降低模具壽命?；蛴绊懰土瞎ぷ?。搭邊值是廢料，所以應(yīng)盡量取小，但過(guò)小的搭邊值容易擠進(jìn)凹模，增加刃口磨損。根據(jù)制件厚度與制件的排樣方法查表5.1得： 兩制件之間搭邊值a1=2mm 側(cè)搭邊值a=2.5mm 表5.1搭邊值和側(cè)邊值 材料厚度t 手動(dòng)送料 自動(dòng)送料 圓形 非圓形 往復(fù)送料 a a1 a a1 a a1 a a1 1以下 1.5 1.5 2 1.5 3 2 1～2 2 1.5 2.5 2 3.5 2.5 3 2 2～3 2.5 2 3 2.5 4 3.5 3～4 3 2.5 3.5 3 5 4 4 3 4～5 4 3 5 4 6 5 5 4 5～6 5 4 6 5 7 6 2.0 5 第三節(jié) 進(jìn)距與條料寬度計(jì)算 一、送料進(jìn)距A 條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱(chēng)為送料進(jìn)距，每個(gè)進(jìn)距可沖出一個(gè)或多個(gè)零件。 A=D+a1 (5.1) 式中D——平行于送料方向的沖裁件寬度 a1——沖裁件之間搭邊值 模具相對(duì)于模架是采用從前往后的縱向送料方式,還是采用從右往左的橫向送料方式，這主要取決于凹模的周界尺寸。就本模具而言,采用縱向送料方式。 圖5.1排樣圖 二、條料寬度B計(jì)算 排樣方式和搭邊值確定以后，條料的寬度也就可以設(shè)計(jì)出。計(jì)算條料寬度有三種情況需要考慮： 1.有側(cè)壓裝置時(shí)條料的寬度。 2.無(wú)側(cè)壓裝置時(shí)條料的寬度。 3.有定距側(cè)刃時(shí)條料的寬度。 有側(cè)壓裝置的模具，能使條料始終沿著導(dǎo)料板送進(jìn)。 圖5.2有側(cè)壓裝置時(shí)條料的寬度確定 本設(shè)計(jì)采用的是有側(cè)壓裝置的模具。 所謂條料寬度，是指工件最大極限尺寸加上側(cè)搭邊值。因條料是由板料剪裁下料而得，為保證送料順利，規(guī)定其上偏差為零，下偏差為負(fù)值。其計(jì)算公式如下： B=[D+2a] （5.2） 式中B——條料寬度基本尺寸； D——條料寬度方向零件輪廓的最大尺寸； a——側(cè)搭邊值，查表5.1； △——條料下料剪切公差； 表5.2剪切公差△及條料與導(dǎo)料板之間隙C（mm） 條料厚度(mm) 條料寬度(mm) ≤1 ＞1～2 ＞2～3 ＞3～5 △ C △ C △ C △ C ≤50 0.4 0.1 0.5 0.2 0.7 0.4 0.9 0.6 ＞50～100 0.5 0.1 0.6 0.2 0.8 0.4 1.0 0.6 ＞100～150 0. 0.2 0.7 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 根據(jù)零件圖查表5.2確定剪料公差及條料與導(dǎo)板之間的間隙△=0.6。 根據(jù)公式(5.2)： B=[D+2a+c] =(36+2×2.5) =41 第四節(jié) 材料利用率的計(jì)算 一、計(jì)算沖壓件面積、周長(zhǎng) 因?yàn)樵摴ぜD由多段圓弧組成，計(jì)算周長(zhǎng)需要準(zhǔn)確的找到各段圓弧的長(zhǎng)度，計(jì)算面積也需要準(zhǔn)確的找到切點(diǎn)，諸多因素采用人工計(jì)算時(shí)計(jì)算量較大，因此采用三維輔助軟件可快速準(zhǔn)確的計(jì)算出面積、周長(zhǎng)（如圖5.3）。 圖5.3沖壓件的周長(zhǎng)和面積 取F=855.23mm2 L=172.13mm 二、計(jì)算材料利用率 沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比叫材料的利用率。 材料利用率通常以一個(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η表示： η=(nF/AB)×100% （5.3） 式中η——材料利用率（%）； n——沖裁件的數(shù)目； F——沖裁件的實(shí)際面積(mm2)；包括工件面積與廢料面積； B——板料寬度(mm)； A——送料進(jìn)距； 根據(jù)公式(5.3)： η=(855.23/41×38.6)×100% ≈54% 由此可之，η值越大，材料的利用率就越高，廢料越少。因此，要提高材料利用率，就要合理排樣，減少工藝廢料。 第六章 計(jì)算沖壓力與壓力機(jī)的初選 計(jì)算沖裁力是為了選擇合適的壓力機(jī)，設(shè)計(jì)模具和檢驗(yàn)?zāi)＞叩膹?qiáng)度，壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)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(jì)算： Fp=Kp Ltτ =Lt （6.1） 式中τ——材料抗剪強(qiáng)度（MPa）； L——沖裁周邊總長(zhǎng)（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(dòng)，取Kp =1.3。 第一節(jié) 沖裁力Fp的計(jì)算 據(jù)圖5.3可得一個(gè)零件內(nèi)外周邊之和L=172.13mm。 查碳素結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能表知：Q235的抗剪強(qiáng)度τ=216Mpa～304Mpa，取260Mpa，制件厚度t=2mm，則 根據(jù)公式(6.1)： Fp= Kp Ltτ =1.3×2×172.13×260 =116359.88(N) ≈116.4（KN） 第二節(jié) 卸料力Fq1的計(jì)算 Fq1=KxFp （6.2） 式中Kx——卸料力系數(shù)，查表6.1取Kx＝0.05。 根據(jù)公式（6.2）： Fq1= KxFp =0.05×116.4（KN） ≈5.82(KN) 表6.1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 ＞2.5～6.5 ＞6.5 0.065～0.075 0.045～0.055 0.04～0.05 0.03～0.04 0.02～0.03 0.1 0.063 0.055 0.045 0.025 0.14 0.08 0.06 0.05 0.03 第三節(jié) 頂件力Fq2的計(jì)算 Fq2= KdFp （6.3） 式中Kd——頂件力系數(shù)。 查表6.1得Kd＝0.06. 根據(jù)公式（6.3）： Fq2= KdFp =0.06×116.4（KN） ≈6.984（KN） 第四節(jié) 總的沖壓力F的計(jì)算 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)總的沖壓力F=FP+Fq1+Fq2 =116.4+5.82+6.984 =129.2(KN) 選用的壓力機(jī)公稱(chēng)壓力P≥（1.1～1.3）F，取系數(shù)為1.3，則： P≥1.3F=1.3x129.2(KN)=167.96(KN)。 4.3 彎曲力的計(jì)算 本產(chǎn)品屬于V形彎曲，由于彎曲雖然是一副模具，定位做成可調(diào)接的，所以在計(jì)算彎曲力時(shí)，需要計(jì)算1次，V形彎曲的計(jì)算公式如下 彎曲力計(jì)算，第1次彎曲寬度為16MM時(shí) F=0.6KBttδ/(R+t) (4-1) F=0.6×1.3×16×2×600/（0.5+2）=5990.4N =5.99KN 式中 F——彎曲力（N）； B——產(chǎn)品的彎曲的寬度（mm）； δ——材料抗拉強(qiáng)度（MPa）；（550-700 MPa） t——材料厚度；(mm) K——系數(shù)，通常K=1.3； 第五節(jié) 壓力機(jī)的初選 沖裁時(shí)，壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力必須大于或等于沖裁各工藝力的總和。 沖壓設(shè)備屬鍛壓機(jī)械。常見(jiàn)的冷沖壓設(shè)備有機(jī)械壓力機(jī)。 表6.2部分常用開(kāi)式壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 技術(shù)參數(shù) 單位 型號(hào) J23-4 J23-6.3 J23-10 J23-16 J23-25 J23-63 J23-100 滑塊公稱(chēng)壓力 KN 40 63 100 160 250 630 1000 滑塊行程次數(shù) 次/mm 200 160 135 115 100 70 70 最大閉合高度 mm 160 170 180 220 250 360 360 閉合高度調(diào)節(jié)量 mm 35 40 50 60 70 90 90 立柱間距 mm 100 150 180 220 260 250 250 滑塊地面尺寸 左右 mm 100 140 170 200 300 300 前后 mm 90 120 150 180 340 340 模柄孔尺寸 直徑 mm 30 50 深度 mm 50 70 墊塊厚度 mm 35 40 50 60 70 80 90 最大傾斜角 ° 45 35 30 工作臺(tái)尺寸 左右 mm 280 315 360 450 560 630 710 前后 mm 180 200 240 300 360 420 480 根據(jù)沖壓力的計(jì)算和壓力中心的計(jì)算，選擇開(kāi)式壓力機(jī)的型號(hào)為J23-25。 第七章 模具壓力中心的確定 模具壓力中心是指諸沖壓合力的作用點(diǎn)位置，為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合。否則，會(huì)使沖模和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌間產(chǎn)生過(guò)大磨損，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低了模具和壓力機(jī)的使用壽命。 模具的壓力中心，可按以下原則來(lái)確定： 1.對(duì)稱(chēng)零件的單個(gè)沖裁件，沖模的壓力中心為沖裁件的幾何中心。 2.工件形狀相同且分布對(duì)稱(chēng)時(shí)，沖模的壓力中心與零件的對(duì)稱(chēng)中心相重合。 3.各分力對(duì)某坐標(biāo)軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對(duì)該軸的 力矩。求出合力作用點(diǎn)的坐標(biāo)位置0，0（x=0,y=0），即為所求模具的壓力中心。 其中、、………分別為各沖裁周邊長(zhǎng)度。 圖7.1壓力中心 按比例畫(huà)出零件形狀，選定坐標(biāo)系XOY。計(jì)算出零件壓力中心為（0，15.32） 第八章 沖裁模間隙的確定 第一節(jié) 沖裁間隙Z 指沖裁模中凹模刃口橫向尺寸DA與凸模刃口橫向尺寸DT的差值（如圖8.1），是設(shè)計(jì)模具的重要工藝參數(shù)。 圖8.1沖裁間隙 第二節(jié) 沖裁間隙分析 一、間隙對(duì)沖裁件尺寸精度的影響 沖裁件的尺寸精度是指沖裁件的實(shí)際尺寸與基本尺寸的差值，差值越小，則精度越高，這個(gè)差值包括兩方面的偏差，一是沖裁件相對(duì)于凸?；虬寄５钠?，二是模具本身的制造偏差。 二、間隙值的確定 凸、凹模間隙對(duì)沖裁件質(zhì)量、沖裁工藝力、模具壽命都有很大的影響。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?？紤]到模具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)，就可以沖出良好的制件，這個(gè)范圍的最小值稱(chēng)為最小合理間隙Zmin，最大值稱(chēng)為最大合理間隙Zmax?？紤]到模具在使用過(guò)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Zmin。 確定合理間隙的方法有經(jīng)驗(yàn)法、理論確定法和查表法。 對(duì)于尺寸精度，斷面垂直度要求高的制件應(yīng)選用較小的間隙值，對(duì)于垂直度與尺寸精度要求不高的制件，應(yīng)以降沖裁力、提高模具壽命為主，可采用較大的間隙值。由于理論法在生產(chǎn)中使用不方便，所以常采用查表法來(lái)確定間隙值。 根據(jù)間隙表8.1查得材料Q235的最小雙面間隙Zmin=0.246mm，最大雙面間隙Zmax=0.360mm 表8.1部分較大間隙的沖裁模具初始雙面間隙 材料厚度 08、10、35、09Mn2、Q235 40、50 16Mn 65Mn Z最小 Z最大 Z最小 Z最大 Z最小 Z最大 Z最小 Z最大 小于0.5 較小間隙 0.5 0.04 0.060 0.040 0.060 0.040 0.060 0.040 0.060 0.8 0.072 0.104 0.072 0.104 0.072 0.104 0.064 0.092 1.0 0.100 0.140 0.100 0.140 0.100 0.140 0.90 0.126 1.2 0.126 0.180 0.132 0.180 0.132 0.180 1.5 0.132 0.240 0.170 0.240 0.170 0.240 2.0 0.246 0.360 0.260 0.380 0.260 0.380 2.5 0.360 0.500 0.380 0.540 0.380 0.540 3.0 0.460 0.640 0.480 0.660 0.480 0.660 4.0 0.640 0.880 注：08鋼沖裁皮革、石棉和紙板時(shí)，取間隙的25%。 第九章 凹、凸模刃口尺寸的計(jì)算 第一節(jié) 刃口尺寸計(jì)算的基本原則 沖裁件的尺寸精度主要取決于模具刃口的尺寸的精度，模具的合理間隙也要靠模具刃口尺寸及制造精度來(lái)保證。正確確定模具刃口尺寸及制造公差，是設(shè)計(jì)沖裁模關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 由此在決定模具刃口尺寸及其制造公差時(shí)需要考慮以下原則： 1.落料件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔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)，以凸模尺寸為基準(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)落料凹模時(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)，凹?；境叽鐟?yīng)取工件孔尺寸公差范圍的較大尺寸。 3.確定沖模刃口制造公差時(shí)。如果對(duì)刃口精度要求過(guò)高，增加成本，如果對(duì)刃口精度要求過(guò)低，會(huì)使模具的壽命降低。若工件沒(méi)有標(biāo)注公差，則對(duì)于非圓形工件按國(guó)家“非配合尺寸的公差數(shù)值”IT14級(jí)處理，沖?？砂碔T11級(jí)制造；對(duì)于圓形工件按IT6～I(xiàn)T7級(jí)制造。沖壓件的尺寸公差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注單項(xiàng)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。 第二節(jié) 刃口尺寸的計(jì)算 根據(jù)模具的加工方法不同，凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算方法分為兩種情況。凸模與凹模分開(kāi)加工和凸模與凹模配合加工。對(duì)于該制件應(yīng)該選用凸模與凹模分開(kāi)加工方法。 凸模與凹模分開(kāi)加工是指凸模和凹模分別按圖紙加工至尺寸。要分別標(biāo)注凸模與凹模刃口尺寸與制造公差。為了保證初始間隙值小于最大合理間隙Zmax必須滿足下列條件： 或者、 一、沖孔凸、凹模計(jì)算 設(shè)沖孔尺寸為根據(jù)以上原則，沖孔時(shí)以凸模設(shè)計(jì)為基準(zhǔn)，首先確定凸模刃口尺寸，使凸?；境叽缃咏虻扔诠ぜ椎淖畲髽O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(fù)偏差，凹模取正偏差。其計(jì)算公式為： 凸模 dp=(d＋x△)0- δp 凹模 dd=(＋Zmin)0+ δd＝(d＋X△＋Zmin) 0+ δd 在同一工步中沖出制件兩個(gè)以上孔時(shí)，凹模型孔中心距Ld按下式確定： Ld=(Lmin＋0.5△)±0.125△ 式中dd——沖孔凹?；境叽?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(shí)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(dāng)工件精度IT10以上，取x=1；當(dāng)工件精度IT11～I(xiàn)T13，取x=0.75；當(dāng)工件精度IT14，則取x=0.5。 表9.1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 ＜0.16 ＜0.20 ＜0.24 ＜0.30 0.17～0.35 0.21～0.41 0.25～0.49 0.31～0.59 ≥0.36 ≥0.42 ≥0.50 ≥0.60 ＜0.16 ＜0.20 ＜0.24 ＜0.30 ≥0.16 ≥0.20 ≥0.24 ≥0.30 根據(jù)圖1.1和表9.1查得磨損系數(shù)X取0.5，即X=0.5 設(shè)凸、凹模分別按IT6和IT7級(jí)加工制造，所以 凸模： dp =(d+X△) 0- δp =(6+0.5×0.30) =6.15 凹模： dd=( dp +Zmin) =(6.15+0.246) =6.396 校核: ｜δp｜＋｜δd｜=0.011+0.018=0.029mm 二、落料凸、凹模計(jì)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(shí)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：36mm、36.6mm、16mm設(shè)凸、凹模分別按IT6和IT7級(jí)加工。 所以凹模 360-0.43:Dd1=(D1-X) =(36-0.5×0.43)0+0.018 =35.7850+0.018mm 36.60-0.52:Dd2=(D2-X) =(36.6-0.5×0.62)0+0.15 =36.3850+0.151mm 凸模 360-0.52:Dp1=(Dd1-Zmin) =(35.785-0.246) =35.54mm 36.60-0.52:Dp1=(Dd1-Zmin) =(36.385-0.246) =36.14mm 校核因?yàn)? ｜｜＋｜｜=0.018+0.011=0.029mm ｜｜＋｜｜=0.013+0.021=0.034mm ｜｜＋｜｜=0.016+0.025=0.041mm ｜｜＋｜｜=0.019+0.030=0.049mm Zmax－Zmin =0.24-0.132=0.108mm(Zmax、Zmin是凸、凹模最大初始雙面間隙，查表8-1得Zmax =0.24、Zmin =0.132)滿足｜｜＋｜｜≤Zmax－Zmin。 6.3.3 彎曲凸模，凹模設(shè)計(jì)計(jì)算 毛坯經(jīng)凹模圓角進(jìn)入凹模時(shí)，受彎曲和摩擦作用，若凹模圓角半徑過(guò)小，因徑向拉力增大，易使拉伸件表面劃傷或產(chǎn)生斷裂；若過(guò)大，則壓邊面積小，由于懸空增大，易起內(nèi)皺。因此，合理的選擇凹模圓角半徑很重要。具體數(shù)值查表可得。 彎曲模間隙是單面間隙，即凹模和凸模直徑之差的一半。 本次設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，在選擇間隙時(shí)可以直接查表，所以查表可知間隙為(1-1.1t)，t為材料厚度。由于產(chǎn)品圓角較大，所以間隙不能大，否則產(chǎn)品有錐度，精度差，不符合要求，間隙太小，模具壽命短，所以取間隙為t。 凸、凹模工作部分尺寸的確定，主要考慮模具的磨損和產(chǎn)品的回彈。 1）、制件標(biāo)注外形尺寸 凹模尺寸為 L d=（Lmax –0.75Δ） 凸模尺寸為 L p=（Ld–0.75Δ–Z） （2）、制件標(biāo)注內(nèi)尺寸 凸模尺寸為 L p=（Lmin +0.4Δ） 凹模尺寸為 L d=（Lp+0.4Δ+Z） 其中 L—產(chǎn)品件的外形或內(nèi)尺寸 Δ—產(chǎn)品件的尺寸偏差 L d—產(chǎn)品凹模的基本尺寸 L p—產(chǎn)品凸模的基本尺寸 Z—凸凹模雙面間隙 具體計(jì)算如下，制件標(biāo)注內(nèi)尺寸，按此公式計(jì)算 彎曲凸模尺寸為 L p1=（Lmin +0.4Δ） =0.5 凹模尺寸為 L d1=（Lp1+0.4Δ+Z） =1.5 凸、凹模工作表面粗造度要求：凹模工作表面和型腔表面粗造度應(yīng)達(dá)到0.8；圓角處的表面粗造度一般要求0.4；凸模工作部分表面粗造度一般要求0.8-1.6。 第十章 主要零部件的設(shè)計(jì) 第一節(jié) 工作零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 一、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和外形尺寸計(jì)算 1.凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模：在沖壓過(guò)程中與凸模配合直接對(duì)沖壓制件進(jìn)行分離或成形的工作零件。 凹模洞口的類(lèi)型如圖10.1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，本設(shè)計(jì)選用c型筒口。 圖10.1凹模類(lèi)型 2.外形尺寸計(jì)算 凹模結(jié)構(gòu)分為整體式和鑲拼式兩大類(lèi)，本設(shè)計(jì)凹模采用整體式凹模。 凹模厚度： H=Kb(≥15mm) (10.1) 凹模壁厚： C=(1.5～2)H(≥30mm) (10.2) 凹模外形尺寸： B=b+2C (10.3) 式中b——沖裁件的最大外形尺寸；（mm）； K——系數(shù)，考慮板料厚度的影響（見(jiàn)表10.1）； H——凹模厚度； C——凹模壁厚； B——凹模外形最大尺寸。 表10.1系數(shù)K的數(shù)值 b/mm 厚度t/mm 0.5 1 2 3 ＞3 ＜50 0.3 0.35 0.42 0.5 0.6 ＞50-100 0.2 0.22 0.28 0.35 0.42 ＞100-200 0.15 0.18 0.2 0.24 0.3 ＞200 0.1 0.12 0.15 0.18 0.22 根據(jù)圖1.1查表10.1，取K=0.25，又b=75mm，則由公式10.1和公式10.2得： 凹模厚度： H=Kb=0.25×107=26.75mm； 凹模壁厚： C=(1.5～2)H=(1.5～2)×26.75=40.125～53.5mm 根據(jù)表10.2取凹模厚度：H=30mm；取凹模壁厚C=45mm。 根據(jù)公式（10.2）： B=b+2C =107+2×45 =197mm L=b+2C =30+2×45 =120mm 查表10.2，選取凹模外形尺寸L×B=200mm×125mm。 表10.2矩形和圓形凹模的外形尺寸(JB/T-6743.1-1994) 矩形凹模的長(zhǎng)度和寬度 L×B 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、20、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 凹模輪廓尺寸為200mm×125mm×40mm。 二、沖孔凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和外形尺寸計(jì)算 1.凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 因?yàn)榱慵愋?，采用線切割方法進(jìn)行加工，所以采用整體直通式凸模（如圖10.3），與凸模固定板采用H7/m6配合，按凸模的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)形式與尺寸規(guī)格選取。 2.凸模外形尺寸計(jì)算 凸模長(zhǎng)度尺寸應(yīng)根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)確定，因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖堑寡b式復(fù)合模，采用的是彈壓卸料上出件方式，其總長(zhǎng)按相關(guān)公式計(jì)算： L = H1 + H2 + H + t 式中H1——凸模固定板厚度；得H1=0.8×H凹=0.8×40=32mm。 H2——卸料板厚度查表10.4； t——材料的厚度； H——沖裁件厚度和凸模進(jìn)入凸凹模一般4～10mm。則： L =32+20+6.5+1.5=60mm 凸模強(qiáng)度校核：該凸模不屬于細(xì)長(zhǎng)桿，強(qiáng)度足夠。 圖10.3沖孔凸模尺寸 3.凸模材料的選用 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。形狀復(fù)雜且壽命要求較高的凸模選用Cr12、Cr12MoV等制造。 該凸模材料應(yīng)選Cr12MoV，熱處理58～62HRC。 三、凸凹模的設(shè)計(jì)和外形尺寸計(jì)算 1.凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸凹模是復(fù)合沖裁中的主要零件。他的內(nèi)外邊緣均為刃口，內(nèi)外邊緣之間的壁厚取決于沖裁件的尺寸。從強(qiáng)度方面考慮，其壁厚應(yīng)受最小限制。當(dāng)模具為正裝結(jié)構(gòu)時(shí)，內(nèi)孔不積存廢料，脹力小，最小壁厚可以小些；當(dāng)模具為倒裝結(jié)構(gòu)時(shí)，若內(nèi)孔為直筒形刃口形式，且采用下出料方式，則內(nèi)孔積存廢料，脹力大，故最小壁厚應(yīng)大些。凸凹模的最小壁厚值，倒裝復(fù)合模的凸凹模最小壁厚見(jiàn)表10.3。 表10.3倒裝復(fù)合模凸凹模的最小壁厚 材料厚度mm 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.5 最小壁厚a 2.7 3.2 3.6 4.0 4.4 4.9 5.2 5.8 由于選用的是倒裝式復(fù)合模，所以查表得：最小壁厚a=3.8。 2.凸凹模的外形尺寸計(jì)算 其長(zhǎng)度可按下式計(jì)算： L = h1+h2+h （10.4） 式中h1——凸凹模固定板厚度；得h1=0.6×H凹=0.6×40=24mm。 h2——卸料板厚度；查表10.4取15mm。 h——附加長(zhǎng)度（包括凸模進(jìn)入凹模深度，彈性元件安裝高度）； 根據(jù)公式（10.4）： L = h1+h2+h =24+15+10 =49mm 表10.4卸料板厚度 沖件厚度tmm 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 四、工作零件材料的選用 由于沖模為冷沖模，所以材料要有良好的耐磨性、高強(qiáng)度、足夠的韌性、良好的抗疲勞性、良好的抗粘結(jié)能力、可段性、可切削性、可磨削性、熱處理工藝性等。由上要求在該模具中沖孔凸模、凸凹模和凹模板的材料選用Cr12MoV鋼。Cr12MoV剛具有較好的淬透性，很高的耐磨性，有較高的沖擊韌度。淬火、回火工藝見(jiàn)表10.5。 表10.5 Cr12MoV鋼的淬火、回火工藝 鋼號(hào) 低淬低回工藝 中淬中回工藝 高淬高回工藝 淬火溫度 /℃ 淬火硬度 HRC 回火溫度 /℃ 淬火溫度 /℃ 淬火硬度 HRC 回火溫度 /℃ 淬火溫度 /℃ 淬火硬度 HRC 回火溫度 /℃ Cr12MOV 950～1000 62～64 200 1030 63～64 400 1080～1100 40～60 500～520 五、卸料部分的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)卸料零件的目的，是將沖裁后卡箍在凸模上或凸凹模上的制件或廢料卸掉，常用的卸料方式有：剛性卸料、彈壓卸料板。本設(shè)計(jì)采用彈壓卸料裝置，采用彈壓卸料裝置有一定的裝配要求：在模具開(kāi)啟狀態(tài)，卸料板應(yīng)高出模具工作零件刃口0.3mm～0.5mm,以便順利卸料。 本模具的卸料板僅有卸料作用，卸料板的邊界尺寸與凹模的邊界尺寸相同，取250mm×140mm，卸料板的厚度按表10-4選擇，卸料板厚度為20mm。卸料板采用45鋼制造，熱處理淬火硬度43～48HRC。 卸料板上設(shè)置4個(gè)卸料螺釘，公稱(chēng)直徑為10mm,螺紋部分為M8.5×10mm,卸料螺釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間，以保證卸料的正常運(yùn)動(dòng)。 六、定位零件的設(shè)計(jì) 沖模的定位裝置零件是用來(lái)保證材料的進(jìn)料正確及在沖模中保持位置的正確性。定位零件的種類(lèi)很多，主要有導(dǎo)料板、導(dǎo)料銷(xiāo)、擋料銷(xiāo)、側(cè)刃、導(dǎo)正銷(xiāo)和定位板等。 由沖壓工藝分析可知，該模具的定位零件是采用的是固定擋料銷(xiāo)送進(jìn)定距和固定導(dǎo)料銷(xiāo)送進(jìn)定位如簡(jiǎn)圖10.3所示。 1.擋料銷(xiāo)的設(shè)計(jì) 常見(jiàn)的擋料銷(xiāo)有三種形式。固定擋料銷(xiāo)、活動(dòng)擋料銷(xiāo)和始用擋料銷(xiāo)。 在此選用A型擋料銷(xiāo)，作為該模具中的擋料銷(xiāo)和導(dǎo)料銷(xiāo)。其結(jié)構(gòu)形式和尺寸規(guī)格如圖10.4和表10.5。 選取該模具的擋料銷(xiāo)和導(dǎo)料銷(xiāo)的直徑d＝8的A型固定擋料銷(xiāo)。 活動(dòng)擋料銷(xiāo) 固定擋料銷(xiāo) 圖10.4擋料銷(xiāo) 表10.5定擋料銷(xiāo)尺寸規(guī)格表(mm) d(h11) d1(m6) h L 基本尺寸 極限偏差 基本尺寸 極限偏差 6 0 -0.075 3 +0.008 +0.002 3 8 8 0 -0.090 4 +0.012 +0.004 2 10 10 3 13 16 0 -0.110 8 +0.015 +0.006 3 13 20 10 4 16 25 0 -0.130 12 +0.018 +0.007 20 本模具的設(shè)計(jì)選用固定擋料銷(xiāo)（JB/T7649.10-1994）,材料45，熱處理硬度43～48HRC。 圖10.5擋料銷(xiāo)固定方式 擋料銷(xiāo)按圖a）方式固定，其尺寸可按下式計(jì)算： S1=A-Dp/2+D/2+0.1 （10.5） =A-（Dp -D）/2+0.1 式中A——步距(mm)； Dp——落料凸模直徑(mm)； D——擋料銷(xiāo)頭部直徑(mm)； 根據(jù)公式(10.5)： S1=32-(12-8)/2+0.1 =30.1mm 2.導(dǎo)料銷(xiāo)的設(shè)計(jì) 條料的送料方向是條料靠著一側(cè)的導(dǎo)料板，沿著設(shè)計(jì)的送料方向?qū)蛩瓦M(jìn)。本設(shè)計(jì)采用導(dǎo)料銷(xiāo)導(dǎo)向，本設(shè)計(jì)選用固定式。設(shè)計(jì)時(shí)導(dǎo)料銷(xiāo)應(yīng)選兩個(gè)且位于條料的同側(cè)，從右向左送料時(shí)，導(dǎo)料銷(xiāo)應(yīng)裝在后側(cè)；從前向后送料時(shí)，導(dǎo)料銷(xiāo)應(yīng)裝在左側(cè)。 綜上，定位零件采用一個(gè)固定擋料銷(xiāo)和單邊兩個(gè)導(dǎo)料銷(xiāo)定位，固定擋料銷(xiāo)和導(dǎo)料銷(xiāo)固定在卸料板上。導(dǎo)料銷(xiāo)材料采用45鋼制造，熱處理硬度43～48HRC。 七、推件裝置的設(shè)計(jì) 推件和頂件的目的，是將制件從凹模中推出來(lái)（凹模在上模）或頂出（凹模在下模）。推件裝置可分為彈性推件裝置和剛性推件裝置兩種,彈性推件裝置一般裝在下模，具有壓料作用，沖件質(zhì)量好,但推件力較小。常用于正裝式復(fù)合模或沖裁薄板料的落料模中。剛性推件裝置一般裝在上模，利用壓力機(jī)的推件力，因此，推件力大，推件可靠，但不具有壓料作用。常用于倒裝式復(fù)合模中。綜上，本設(shè)計(jì)選用剛性推件裝置，的基本零件有推件塊、推桿、推板，連接推桿和打桿，這些零件從標(biāo)準(zhǔn)中選取。 第二節(jié) 橡膠的選用 彈性裝置主要有彈簧和橡膠兩種，因?yàn)樵撃＞邽閺?fù)合模具，所以采用橡膠作為卸料板的彈性元件。根據(jù)模具安裝空間，安裝四個(gè)圓筒形合成橡膠，設(shè)卸料螺釘直徑為8mm，橡膠上螺釘孔直徑為10mm，則： 一、橡膠高度的計(jì)算 橡膠的自由高度，由下式得： （1