0016-鎖片落料沖孔復(fù)合模具設(shè)計(jì),鎖片落料,沖孔,復(fù)合,模具設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)計(jì)算書 目錄 1 前言 …………………………………………………………………………….　3 2 沖裁件的工藝性分析 …………………………………………………………..　4 3 沖裁的工藝方案 ………………………………………………………………..　5 4 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 ………………………………………………………………..　5 4.1排樣方法和原則 ……………………………………………………………………….. 5 4.2確定搭邊值 ……………………………………………………………………………. 5 4.3送料步距與條料寬度的計(jì)算 …………………………………………………………… 6 4.4材料利用率的計(jì)算 ……………………………………………………………. 7 5 沖裁力計(jì)算 ……………………………………………………………………. 8 5.1落料力、沖孔力、卸料力、推件力的計(jì)算 …………………………………….. 9 5.2初選壓力機(jī) …………………………………………………………………… 10 6 模具壓力中心 ………………………………………………………………….. 10 7 凸凹模的設(shè)計(jì) ………………………………………………………………….. 12 7.1尺寸計(jì)算原則 ……………………………………………………………………………. 12 7.2落料凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 ………………………………………………………….. 12 7.3沖孔凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 ………………………………………………………….. 13 7.4凹模的高度與強(qiáng)度校核 ……………………………………………………………….. 14 7.5凸模、凸凹模的強(qiáng)度校核 …………………………………………………………….. 14 8 凸模墊板承壓計(jì)算　…….…………………………………………………………………. 18 9 橡膠的選用與校核 …………………………………………………………….. 18 10 模架的選用 ………………………………………………………….………… 20 11 沖壓設(shè)備的選用 ……………………………………………………………….. 21 12 結(jié)束語(yǔ) ………………………………………………………………………….. 21 致謝 ………………………………………………………………………………….. 21 參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………….. 21 寧波工程學(xué)院機(jī)械工程系 第 2頁(yè) 設(shè)計(jì)計(jì)算書 1 前言 本課題設(shè)計(jì)的目的就是綜合利用所學(xué)的知識(shí)，有一個(gè)全面的了解來提高應(yīng)用能力水平，給以后工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。本課題所涉及問題的研究和發(fā)展現(xiàn)狀，本課題是鎖片落料沖孔復(fù)合模,材料為20鋼,工件厚度為3.5mm,鎖片是汽車零部件. 首先，良好的沖裁工藝性能保證材料消耗少，工序數(shù)目少，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而壽命長(zhǎng)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單等。沖裁件的精度為IT12級(jí)，可采用一般沖裁，沖裁件的外形為圓，形狀簡(jiǎn)單、對(duì)稱，以便于模具加工，有利于排樣時(shí)材料的經(jīng)濟(jì)利用，內(nèi)形由圓弧、直線組成，還有圓角過渡，有較小的圓弧組成，給模具加工帶來一定的影響，還要進(jìn)行熱處理，來提高強(qiáng)度和耐磨性，防止沖裁時(shí)凸模折斷或壓彎，來延長(zhǎng)使用壽命。單工序模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量較輕，制造簡(jiǎn)單，成本低廉，沖裁件精度差，需用模具、壓力機(jī)和操作人員較多，勞動(dòng)量較大。連續(xù)模一臺(tái)沖床可完成從板料到成品的各種沖壓過程，設(shè)有許多工位，模具尺寸比較大，應(yīng)有足夠的剛性及與模具相適應(yīng)的精度，從而免去了周轉(zhuǎn)和每次沖壓的定位過程，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和設(shè)備利用率。采用復(fù)合模，沖壓工件尺寸精度較高，工件平整，同軸度、對(duì)稱度及位置度誤差小，在一次行程內(nèi)可完成兩個(gè)以上工序，大大提高了生產(chǎn)率，但對(duì)模具制造精度要求較高，由于復(fù)合模要在一副模具中完成幾道沖壓工序，結(jié)構(gòu)一般要比單工序模復(fù)雜，同時(shí)模具的強(qiáng)度、剛度、可靠性也將隨之下降。而且各零部件在動(dòng)作時(shí)要求相互不干涉，準(zhǔn)確可靠。因此模具的制造成本也就提高了，制造周期相對(duì)延長(zhǎng)，維修也不如單工序模簡(jiǎn)便。從總體來看，由于大批量生產(chǎn)，零件的要求比較高，選擇復(fù)合模會(huì)比較好 。 80年代以來，模具工業(yè)發(fā)展十分迅速。國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對(duì)模具工業(yè)提出了越來越高的要求，也為其發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力。技術(shù)水平近年來也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,已經(jīng)越來越認(rèn)識(shí)到模具在制造中的重要基礎(chǔ)地位，認(rèn)識(shí)到模具技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力,許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展，加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具是重點(diǎn)發(fā)展的精密模具品種?？焖俪尚?快速制模技術(shù)在我國(guó)得到重視和發(fā)展，這些設(shè)備已應(yīng)用于新產(chǎn)品開發(fā)、精密鑄造和快速制模等方面。一些單位對(duì)多種模具拋光方法開展研究，并開發(fā)出 寧波工程學(xué)院機(jī)械工程系 第 3頁(yè) 設(shè)計(jì)計(jì)算書 專用拋光工具和機(jī)械?；y蝕刻技術(shù)和工藝水平提高較快，在模具飾紋的制作中廣泛應(yīng)用。在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)，運(yùn)用各種軟件,如CAD pro/e UG 等來加快速度,來提高制件精度,大力發(fā)展快速制造成形和快速制造模具技術(shù)，逐步推廣高速銑削在模具加工的應(yīng)用，研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程，開發(fā)新的成形工藝和模具。高速銑削加工是近年來發(fā)展很快的模具加工技術(shù)。已有一些公司引進(jìn)了高速銑床，并開始應(yīng)用。機(jī)床廠陸續(xù)開發(fā)出一些準(zhǔn)高速的銑床，并正開發(fā)高速加工機(jī)床。但是，高速銑削的應(yīng)用面在國(guó)內(nèi)尚不廣泛。加強(qiáng)國(guó)際、國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作，不斷開發(fā)出優(yōu)質(zhì)高效的新型模具。主要理論聯(lián)系實(shí)際，應(yīng)用性強(qiáng)，能指導(dǎo)生產(chǎn)，給學(xué)習(xí)有極大的幫助。 2 沖裁件的工藝分析 對(duì)課題應(yīng)解決的主要問題，課題為鎖片落料沖孔模,材料為20鋼,厚度為3.5mm精度為IT12級(jí),符合沖裁條件,可采用一般沖裁就能滿足要求 。選擇復(fù)合模比較好, 從總體來看，由于大批量生產(chǎn)，零件的要求比較高， 沖壓工件尺寸精度較高，工件平整，同軸度、對(duì)稱度及位置度誤差小，在一次行程內(nèi)可完成兩個(gè)以上工序，大大提高了生產(chǎn)率，但對(duì)模具制造精度要求較高，由于復(fù)合模要在一副模具中完成幾道沖壓工序，結(jié)構(gòu)一般要比單工序模復(fù)雜，同時(shí)模具的強(qiáng)度、剛度、可靠性也將隨之下降。而且各零部件在動(dòng)作時(shí)要求相互不干涉，準(zhǔn)確可靠。因此模具的制造成本也就提高了，制造周期相對(duì)延長(zhǎng)，維修也不如單工序模簡(jiǎn)便。外形為48的圓,用沖裁方法速度快,質(zhì)量好,比其它加工方法(如銑削,切削)成本要低,效率要高,排樣也較為方便。內(nèi)形比較復(fù)雜,圓弧R1.5比較小,沖裁比較難,采用銑削或線切割等機(jī)加工的工件精度,表面粗糙度較高,但成本相對(duì)較高,效率較低.由于大批量生產(chǎn),在保證質(zhì)量的情況下,可以采用沖裁,對(duì)沖裁的凸,凹模要求就要提高,特別是凸模,要進(jìn)行熱處理,滲碳,淬火加回火等來提高強(qiáng)度和耐磨性,當(dāng)凸模磨損產(chǎn)生誤差時(shí)，要及時(shí)更換，來保證工件精度要求.對(duì)于沖壓過程中產(chǎn)品的開裂、起皺等問題，利用理論知識(shí)計(jì)算分析。模具材料在保證質(zhì)量的情況下，采用性能低的材料來節(jié)約成本。模具自動(dòng)化程度高，操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)度低。對(duì)凸模的安裝和拆卸要方便，直接關(guān)系到凸模的更換。模具結(jié)構(gòu)要設(shè)計(jì)合理，防止沖壓時(shí)小孔的開裂?？着c邊緣的最小孔邊距a>2t 實(shí)際a>7mm 沖裁件的孔邊距符合要求，凸凹模最小壁厚=7.8mm 實(shí)際=9.3mm 符合要求。 寧波工程學(xué)院機(jī)械工程系 第 4頁(yè) 設(shè)計(jì)計(jì)算書 3 沖裁的工藝方案 沖裁件是大批量生產(chǎn)，平面要求平整，最大的尺寸為48mm，外形簡(jiǎn)單，內(nèi)形復(fù)雜，工件料厚為３.5mm，若用單工序模進(jìn)行沖裁，則有兩種沖裁工藝方案：一是先落料?！『鬀_孔模這個(gè)方案定位較復(fù)雜，操作不方便，效率低而且不安全。二是先沖孔模 后落料模則定位簡(jiǎn)單可靠，要用手鉗放置毛坯，多次進(jìn)出危險(xiǎn)區(qū)域，很不安全。若采用連續(xù)模進(jìn)行沖壓，先沖孔后落料用兩個(gè)工序完成直接送料到下一步完成成品。因此，要控制沖裁件的孔與外形的相對(duì)位置精度就必須嚴(yán)格控制送料步距。若用復(fù)合模，沖裁的孔與外形的位置精度較高，工件較平整，具有校形的作用，模具制造復(fù)雜，可適用大批量生產(chǎn)，從以上比較多來看，在保證沖裁件質(zhì)量的情況下，應(yīng)盡可能降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，工人操作方便、安全的情況下考慮，選擇復(fù)合模比較合適。 ４　排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 4.1 排樣方法與原則 由于產(chǎn)量大，材料利用率是一項(xiàng)很重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，要提高材料利用率就必須減小廢料面積，條料在沖裁過程中翻動(dòng)要少，使工人操作方便、安全，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，排樣應(yīng)保證沖裁件的質(zhì)量，無論是采用有廢料或少、無廢料的排樣，根據(jù)沖裁件在條料上的不同布置方法，排樣方法有直排、斜排、對(duì)排、多排等多種形式的排列方式，可以根據(jù)不同的沖裁件形狀加以選出用。現(xiàn)工件外形為圓形，采用有廢料的直排法，比較方便、合理。 4.2 確定搭邊值 搭邊起補(bǔ)償條料的剪裁誤差，送料步距誤差以及補(bǔ)償于條料與導(dǎo)料板之間有間隙所造成的送料歪斜誤差的作用。使凸，凹模刃口雙邊受力，受力平衡，合理間隙一易破壞，模具壽命與工件斷面質(zhì)量都能提高。對(duì)于利用搭邊自動(dòng)送料模具，搭邊使條料有一定的剛度，以保證條料的連續(xù)送進(jìn)。搭邊的合理數(shù)值主要決定于材料厚度、材料種類、沖裁件的大小以及沖裁件的輪廓形狀等。一般板料愈厚，材料愈軟以及沖裁件尺寸愈大，形狀愈復(fù)雜，則搭邊值也應(yīng)愈大。表3-10　搭邊a和a數(shù)值。低碳鋼，搭邊值通常是由經(jīng)驗(yàn)確定的，材料厚度3.0-3.6 圓件工件間a=2.2mm 側(cè)面a=2.5mm 4.3 送料步距與條料寬度的計(jì)算 送料步距Ａ　　送料步距的大小應(yīng)為條料上兩個(gè)對(duì)應(yīng)沖裁件的對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的距離，每次只沖一個(gè)零件的步距按式（3-24）?。粒剑模玜　　　Ａ＝48＋2.2＝５０.2mm 條料寬度Ｂ　　當(dāng)導(dǎo)料板之間有側(cè)壓裝置時(shí)或用手將條料緊貼單邊導(dǎo)料板（或兩個(gè)單邊導(dǎo)料銷）時(shí)，條料寬度按式(3-25) B=(D+2a+) 計(jì)算　表3-11　　剪板機(jī)剪料的下偏差　條料厚度>3-4時(shí)，條料寬度>50-100時(shí)，＝1.0mm 　　　條料寬度 Ｂ＝(48+2x2.5+1)=54mm 　 排樣圖(4-1) 設(shè)計(jì)計(jì)算書 寧波工程學(xué)院機(jī)械工程系 第 6頁(yè) 圖(4-2) 　 設(shè)計(jì)計(jì)算書 寧波工程學(xué)院機(jī)械工程系 第 7頁(yè) 　 圖(4-2) 4.4 材料利用率的計(jì)算 　　　通常是以一個(gè)步距內(nèi)零件的實(shí)際面積與所用毛坯面積的百分率來表示 按式(3-27) =100%=100% 式中 Ｓ——　一個(gè)步距內(nèi)零件的實(shí)際面積 　?。印∫粋€(gè)步距內(nèi)所需毛坯面積 A　——　送料步距 B　——　條料寬度 S=(6.168+7.9)3=21.1mm S=(7.602+8.468)1.5=12.05mm 設(shè)計(jì)計(jì)算書 S=(10-5.196+1.5)6.58=20.74mm S=1.5=2.94mm S=10=209.33mm S= S+2(S+ S+S+S)=323 mm S=r=1808.64 mm S= S- S=1485.64 mm =100%=100%=54.8% 準(zhǔn)確的利用率還應(yīng)考慮料頭、料尾以至裁板時(shí)邊料消耗情況，此時(shí)可用條料的總利用率表示 按式(3-28) = 式中 n ___ 條料上實(shí)際沖裁的零件數(shù) L ___ 條料(或板料)長(zhǎng)度 B ___ 條料(或板料)寬度 S___ 一個(gè)零件的實(shí)際面積 得 5 沖裁力計(jì)算 沖裁力是選擇壓力機(jī)的主要依據(jù)，也是設(shè)計(jì)模具所必須的數(shù)據(jù)對(duì)于普通平刃中的沖裁，其沖裁力F可按下式計(jì)算 (3-15) F=KLt 式中 F ___ 沖裁力 (N) L ___ 沖裁件周長(zhǎng) (mm) 寧波工程學(xué)院機(jī)械工程系 第 8頁(yè) 設(shè)計(jì)計(jì)算書 t ___ 板料厚度　?。╩m） ___ 材料的抗剪強(qiáng)度 (Mpa) K ___ 安全系數(shù) 常取K＝1.3 5.1落料力、沖孔力、卸料力、推件力的計(jì)算 由圖（5-1）計(jì)算得　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　?。?3.48mm 圖(5-1) 寧波工程學(xué)院機(jī)械工程系 第 9頁(yè) 設(shè)計(jì)計(jì)算書 落料力　　F 沖孔力 卸料力　　查表（3-8）　取K=0.03 按式（3-18）計(jì)算 F= KF= 推件力　　取圖2-176的凹模刃口形式。h＝10mm 則n=h/t=10/3.5=2個(gè) 查表3-8 取K=0.045 F=n KF=1N FN =375 5.2 初選壓力機(jī) 初步選擇壓力機(jī)的噸位400KN 6 模具壓力中心 模具的壓力中心必須通過模柄軸線而和壓力機(jī)滑塊的中心線重合，否則滑塊就會(huì)受到偏心載荷而導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具的不正常磨損，降低模具壽命甚至損壞模具，對(duì)于沖裁其它任何對(duì)形狀的工件時(shí)，其壓力機(jī)就是工件的幾何中心。 求各段長(zhǎng)度及各段的重心位置： 寧波工程學(xué)院機(jī)械工程系 第 10頁(yè) 設(shè)計(jì)計(jì)算書 圖6-1 如圖得： y mm 寧波工程學(xué)院機(jī)械工程系 第 11頁(yè) 由各分力矩之和等于合力矩，即可解得 = = 因?yàn)閤軸對(duì)稱 所以 所以模具的壓力中心為( 7 凸凹模的設(shè)計(jì) 沖裁件的尺寸精度取決于凸，凹模刃口部分的尺寸。沖裁的合理間隙也要靠凸，凹模刃口部分的尺寸來實(shí)現(xiàn)的保證。正確地確定刃口部分尺寸是相當(dāng)重要的。 7.1尺寸計(jì)算原則 1） 落料件的尺寸取決于凹模尺寸，沖孔件的尺寸取決于凸模尺寸。因此，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)_裁時(shí)凸，凹模的磨損，在設(shè)計(jì)凸，凹模刃口尺寸時(shí)，對(duì)基準(zhǔn)件刃口尺寸在磨損后增大的，應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)較小的數(shù)值。對(duì)基準(zhǔn)件刃口尺寸在磨損后減小，應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)較大的數(shù)值，在凸，凹模磨損到一定程度的情況下，仍能沖出合格的零件。 3) 確定模具刃口制造公差時(shí)，要既能保證工件的精度要求，又能保證有合理的間隙數(shù)值，一般模具制造精度比工件精度高3-4級(jí) 設(shè)計(jì)計(jì)算書 寧波工程學(xué)院機(jī)械工程系 第 12頁(yè) 設(shè)計(jì)計(jì)算書 7.2落料凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 采用凸模與凹模分開加工，要分別標(biāo)注凸模和凹模刃口尺寸與制造公差，對(duì)零件圖中未注公差尺寸，按IT12級(jí)計(jì)算極限偏差，適用于圓形或簡(jiǎn)單形狀的工件，為了保證間隙值。 按式（3-7）　 　　式中　　　＿＿　凸模的制造公差 ____ 凹模的制造公差 查表2-10　　落料、沖孔模刃口始用間隙，　 材料：　20鋼　厚度：3.5mm Z　=0.66 Z=0.58 查表3-6　　簡(jiǎn)單形狀沖裁時(shí)凸，凹模的制造偏差，公稱尺寸48， 凸模偏差＝-0.02　　　　凹模偏差＝+0.03 校核：Z- Z＝0.08　　?。?.05 滿足　　　　條件 當(dāng)工件公差為IT12時(shí)，取x＝0.75 按式（3-5）　　D＝（D 　　　　　　　　　　＝（48+0.750.25） D＝（D- Z）＝ 　　　　　　　　　?。?7.23 7.3沖孔凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 對(duì)內(nèi)輪廓的沖孔，由于形狀較復(fù)雜故采用單配加工方法計(jì)算，當(dāng)以凸模為基準(zhǔn)件時(shí)，根據(jù)凸 寧波工程學(xué)院機(jī)械工程系 第 13頁(yè) 設(shè)計(jì)計(jì)算書 模磨損后的尺寸變化情況，將零件圖中各尺寸進(jìn)行分類： 第一類：　凸?；虬寄Ｔ谀p后會(huì)增大的尺寸 6 1 第二類：　凸?；虬寄Ｔ谀p后會(huì)減小的尺寸　　21.7　　1.5　　20.5 查表2-10　　落料、沖孔模刃口始用間隙　　Z　=0.66 Z=0.58 當(dāng)工件公差為IT12時(shí)，　取x=0.75 按式（3-8）　　A 　　　　　6＝ 　　　　　1＝ 按式（3-9）　　 　　　　　　17.9＝ 　　　　　　21.7 1. 5 20.5 沖孔凹模的基本尺寸與凸模相同，分別是5.88　　0.93　　18.04　　21.86　　1.58　　 20.88 注明以0.58-0.66間隙與沖孔凸模配制 7.4 凹模的高度與強(qiáng)度校核 　凹模的外形尺寸應(yīng)保證凹模朋足夠的強(qiáng)度與剛度，凹模的厚度還應(yīng)考慮修磨量，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的 按式（2-25）　　凹模厚度　　H＝kb 式中　　　b?。撸邲_裁件的最大外形尺寸 　　　　　　　　　　　　　k?。撸呦禂?shù) 寧波工程學(xué)院機(jī)械工程系 第 14頁(yè) 設(shè)計(jì)計(jì)算書 查表2-17　　　k=0.6 H=0.648=28.8 取　H＝30 按式（2-26）　　c=(1.5-2)H=30(1.5-2)=45-60 取　c=66 按上式計(jì)算的凹模外形尺寸，可以保證凹模有足夠的強(qiáng)度和剛度。一般可不再進(jìn)行強(qiáng)度校核 7.5 凸模的強(qiáng)度校核 在一般情況下，凸模的強(qiáng)度是足夠的，所以不用進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。但是對(duì)于特別細(xì)長(zhǎng)的凸模或板料厚度較大的情況下，應(yīng)進(jìn)行壓應(yīng)力和彎壓力的校核。檢查其危險(xiǎn)斷面尺寸和自由長(zhǎng)度是否滿足強(qiáng)度要求。 壓應(yīng)力的校核　　圓形凸模按工（2-19）進(jìn)行校核 　　d 實(shí)際7.93.5　　合格 式中　　d ＿＿　凸模最小直徑?。╩m） t ____ 料厚　（mm） 　　 ＿＿　材料的抗剪強(qiáng)度?。∕pa） 　　　＿＿　凸模材料的許用應(yīng)用?。∕pa） 工具鋼取1000-1600Mpa 彎曲應(yīng)力的校核： 無導(dǎo)向裝置的圓形凸模按式（2-23） L 式中　L＿＿　允許的凸模最大自由長(zhǎng)度?。╩m） d _____ 凸模的最小直徑　?。╩m） 　　　F?。撸撸摺_裁力　（N） 寧波工程學(xué)院機(jī)械工程系 第 15頁(yè) 設(shè)計(jì)計(jì)算書 7.6　　凸凹模的強(qiáng)度校核 眬模具為復(fù)合沖裁模，因此除沖孔凸模和落料凹模外，必然還有一個(gè)凸凹模。所示椡核 　凸凹模的強(qiáng)度：按式（2-27）得凸凹模的最小壁厚m=1.5t=5.25mm,而實(shí)際最小壁厚為13.15mm 幫符合強(qiáng)度要求，凸凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配制，并保證雙面間隙0.58-0.66 　查表4-4　　最小直徑D＝32mm　　而實(shí)際直徑為D＝48mm 　　　　 凹模 寧波工程學(xué)院機(jī)械工程系 第 16頁(yè) 設(shè)計(jì)計(jì)算書 　　　　　　　　　　　　　　　　　凸模 寧波工程學(xué)院機(jī)械工程系 第 17頁(yè) 設(shè)計(jì)計(jì)算書 凸凹模 8 凸模墊板承壓計(jì)算 凸模頂端與墊板直接接觸，單位壓力超過墊板材料的許用擠壓應(yīng)力時(shí)，墊板表面就會(huì)損傷或 者彎曲，為此應(yīng)在凸模頂端與墊板之間加厚墊板，墊板承壓面的壓應(yīng)力不應(yīng)超過許用壓應(yīng)力 ＝ 式中　F＿＿　沖裁力 　　　A＿＿　承壓面積 ＿＿　墊板許用擠壓應(yīng)力 =323mm 螺釘面積　S＝＝50.24 mm 　A＝－S＝272.76 mm 　　＝428.95Mpa<=1400MPa 9 橡膠的選用與校核 橡膠允許承受的負(fù)荷較大，且安裝調(diào)整方便，價(jià)錢又不貴，為了保證橡膠的正常使用，不 　 寧波工程學(xué)院機(jī)械工程系 第 18頁(yè) 設(shè)計(jì)計(jì)算書 至于過早損壞，應(yīng)控制壓縮量，一般小于等于35% 橡膠的工作行程S S　＿＿　卸料板或推件板、壓邊圈等的工作行程與模具修磨量或調(diào)整量（4-6mm）之 和再加1 上模橡膠的計(jì)算： S＝4.5+（4－6）+1＝9.5 根據(jù)工作行程S計(jì)算橡膠的自由高度按式（1-4） 　H＝（3.5－4）S 　H＝（3.5－4）9.5＝33.25-38 根據(jù)　H計(jì)算橡膠的裝配高度按式（1-5） H＝（0.85－0.9）H H＝（0.85－0.9）（33.25－38）＝28.26－34.2　　　取　　H＝30mm 下模橡膠的計(jì)算： S＝4+（4－6）+1＝9mm 按式（1－4）　　H＝（3.5－4）9＝31.5－36 　按式（1－5） 　H＝（0.85－0.9）H＝26.775－32.4　　　取　　H＝30mm 橡膠所產(chǎn)生的壓力按式（1－2） F＝AP　（N） 式中　A　――　橡膠的橫截面積?。╩m） 寧波工程學(xué)院機(jī)械工程系 第 19頁(yè) 設(shè)計(jì)計(jì)算書 　 P ――　與橡膠壓縮量有關(guān)的單位壓力?。∕pa） 查表　1－2 要有足夠的強(qiáng)度與剛度，要有足夠的精度，上、下模之間的導(dǎo)向要精確。 根據(jù)模具形式采用中間導(dǎo)柱模架，兩個(gè)一大一小導(dǎo)柱左右對(duì)稱分布，受力均衡，所以導(dǎo)壓縮量15%的單位壓力0.5Mpa A= F=AP=15850.720.5=7925.36N7.93KN F>F 合格　　可以使用 上模座橡膠壓力計(jì)算： A＝(26=(676-25-12)=1664.2 F=AP=1664.20.74=1.23KN 10　模架的選用 　　模架是由上、下模座、模柄及導(dǎo)向裝置（最常用的是導(dǎo)柱、導(dǎo)套）組成，模架是整副模具 　的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并且承受沖壓過程中的全部載荷。模架的上模 座通過模柄與壓力機(jī)滑塊相連，下模座用螺釘壓板固定在壓力機(jī)工作臺(tái)面。上、下模之間靠 模架的導(dǎo)向裝置來保持其精確位置，以引導(dǎo)凸模的運(yùn)動(dòng)，保證沖裁過程中間隙均勻。模架 柱、導(dǎo)套磨損均勻，但是只能一個(gè)方向送料。 上模座：　L/mm=375 下模座：　L/mm＝ 導(dǎo)柱：　d/mmL/mm=35175 導(dǎo)套：　d/mmL/mmD/mm=359048 墊板厚度取：　8mm 凸模固定板厚度?。骸?8mm 寧波工程學(xué)院機(jī)械工程系 第 20頁(yè) 寧波工程學(xué)院機(jī)械工程系 第 21頁(yè) 設(shè)計(jì)計(jì)算書 凹模的厚度定為：　45mm 卸料板厚度?。骸?6mm 模具的閉合高度： H＝45+10+18+45+8+66+8+55＝255mm　　 11 沖壓設(shè)備的選用 冷沖壓生產(chǎn)中，為了適應(yīng)不同的沖壓工作需要，采用各種不同類型的壓力機(jī)　選用開式固定 臺(tái)壓力機(jī)表1－2 型　號(hào)：　J21－40 　公稱壓力：　400KN 　滑塊行程：80mm 　最大裝模高度：　330mm 　連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度：　70mm 　工作臺(tái)尺寸（前后左右）：　460700mm 墊板尺寸（厚度孔徑）：　30200mm 模柄孔尺寸（直徑深度）：　5070mm 墊塊：16030mm 12 結(jié)束語(yǔ) 通過本次的設(shè)計(jì)，懂得了設(shè)計(jì)過程，模具的動(dòng)作過程，要注意的一些問題。解決在設(shè)計(jì)中遇 到的模具的安裝，材料的選用，裝配合理性等問題。在心中留有一份全面的底，給工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，提高了自己獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力，創(chuàng)造了一個(gè)鍛煉機(jī)會(huì)，也是對(duì)自己在這大學(xué)期 　間所學(xué)知識(shí)的一個(gè)綜合利用，提高了應(yīng)用能力，理論聯(lián)系實(shí)際，能指導(dǎo)生產(chǎn)，對(duì)以后有極大的幫助 致謝 感謝梁春羽老師二個(gè)月來的精心指導(dǎo)，對(duì)本人和設(shè)計(jì)給于了極大的幫助，懂得許多曾未有的知 識(shí)的體驗(yàn)，在這表示衷心的感謝。還要感謝其他老師的指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助，非常感謝大家 參考文獻(xiàn)： 設(shè)計(jì)計(jì)算書 1 許發(fā)樾編　模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會(huì)　北京：機(jī)械工業(yè)出版社　1999.6 2 丁松聚編　冷訓(xùn)模設(shè)計(jì)　北京:　機(jī)械工業(yè)出版社　2001.10 3 馮炳堯　韓泰榮　殷振?！∈Y文森編　模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)　上?？茖W(xué) 出版社出版　1987.4 4 李云程編　模具制造工世學(xué)　北京：機(jī)械工業(yè)出版社　2000.10 5溫松明主編　互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)　湖南大學(xué)出版社　2003. 6虞傳寶主編　冷沖壓及塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)資料　北京：機(jī)械工業(yè)出版社 　　　　1992.12 7李澄主編　機(jī)械制圖　北京：高等教育出版社　1997 8 何忠?！￡悤匀A　王秀英編　典型零件模具圖冊(cè)　北京：機(jī)械工業(yè)出版社　2000.11 9陳炎嗣　　訓(xùn)壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)　北京出版社　1991.4　 寧波工程學(xué)院機(jī)械工程系 第22頁(yè) 設(shè)計(jì)計(jì)算書 標(biāo)題　　　　　　　鎖片落料沖孔復(fù)合模 摘要：本論文根據(jù)產(chǎn)品圖樣，分析沖裁件的形狀、特點(diǎn)、尺寸大小精度要求、表面質(zhì)量及所 用材料等沖壓工世性，在此基礎(chǔ)了，根據(jù)復(fù)合模的高效、高質(zhì)量等特點(diǎn)選用倒裝的復(fù)合模，上出件，下出廢料，廢料直接從沖床臺(tái)面孔排出，不阻塞，操作方便、安全。上模采用橡膠，起到一定的平整作用，提高工件質(zhì)量，甚至減少工序。分別設(shè)計(jì)了凸凹模、凸模、凹模的結(jié)構(gòu)， 凸模采用成型加工或線切割，沖裁部分進(jìn)行熱處理，由螺釘固定，剛性推件，彈性卸料裝置 橡膠的彈性把料板由下而上推出，隨上模的動(dòng)作而動(dòng)作，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)可靠且不易損壞模具，采用中間導(dǎo)柱圓形有利用安裝，且因安裝不當(dāng)而造成模具損壞，根據(jù)沖壓力選擇開式固定臺(tái)壓力機(jī) 關(guān)鍵詞：沖裁件　　復(fù)合模　　設(shè)計(jì)　 Abstract: The present paper basis product pattern, the analysis blanking shape, the characteristic, the size size precision request,the surface quality and use ramming labor world and so on the material, in this foundation, according to the superposable die the superposable die which was highly effective, high grade and so on the characteristic selects inverts, on, got down the waste material, the waste material discharges directly from the punch press Taiwan face,did not block, ease of operation, security. The top die uses the rubber, plays to the certain smooth role, improves the work piece quality, even reduces the working procedure. Has designed the convex-concave mold, the raised mold, the concave mold structure separately, the raised mold uses takes shape the processing or the line cuts, the blanking partially carries on the heat treatment, by the screw retention, the rigidity pushes, the elastic dumping device rubber elasticity from bootom to top promotes the yard lumber, but acts along with the top die movement, the movement steady reliable also is not easy to damage the mold among, uses the guide pillar circular to have the use installment, also because of does not install when but creates the mold damage, according to flushes the pressure to choose the type fixed platform press. Key word: Blanking superposable die design. 寧波工程學(xué)院機(jī)械工程系 第 1頁(yè) 設(shè)計(jì)計(jì)算書 3 沖裁的工藝方案 沖裁件是大批量生產(chǎn)，平面要求平整，最大的尺寸為48mm，外形簡(jiǎn)單，內(nèi)形復(fù)雜，工件料厚為３.5mm，若用單工序模進(jìn)行沖裁，則有兩種沖裁工藝方案：一是先落料?！『鬀_孔模這個(gè)方案定位較復(fù)雜，操作不方便，效率低而且不安全。二是先沖孔模 后落料模則定位簡(jiǎn)單可靠，要用手鉗放置毛坯，多次進(jìn)出危險(xiǎn)區(qū)域，很不安全。若采用連續(xù)模進(jìn)行沖壓，先沖孔后落料用兩個(gè)工序完成直接送料到下一步完成成品。因此，要控制沖裁件的孔與外形的相對(duì)位置精度就必須嚴(yán)格控制送料步距。若用復(fù)合模，沖裁的孔與外形的位置精度較高，工件較平整，具有校形的作用，模具制造復(fù)雜，可適用大批量生產(chǎn)，從以上比較多來看，在保證沖裁件質(zhì)量的情況下，應(yīng)盡可能降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，工人操作方便、安全的情況下考慮，選擇復(fù)合模比較合適。 ４　排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 4.1 排樣方法與原則 由于產(chǎn)量大，材料利用率是一項(xiàng)很重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，要提高材料利用率就必須減小廢料面積，條料在沖裁過程中翻動(dòng)要少，使工人操作方便、安全，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，排樣應(yīng)保證沖裁件的質(zhì)量，無論是采用有廢料或少、無廢料的排樣，根據(jù)沖裁件在條料上的不同布置方法，排樣方法有直排、斜排、對(duì)排、多排等多種形式的排列方式，可以根據(jù)不同的沖裁件形狀加以選出用?，F(xiàn)工件外形為圓形，采用有廢料的直排法，比較方便、合理。 4.2 確定搭邊值 搭邊起補(bǔ)償條料的剪裁誤差，送料步距誤差以及補(bǔ)償于條料與導(dǎo)料板之間有間隙所造成的送料歪斜誤差的作用。使凸，凹模刃口雙邊受力，受力平衡，合理間隙一易破壞，模具壽命與工件斷面質(zhì)量都能提高。對(duì)于利用搭邊自動(dòng)送料模具，搭邊使條料有一定的剛度，以保證條料的連續(xù)送進(jìn)。搭邊的合理數(shù)值主要決定于材料厚度、材料種類、沖裁件的大小以及沖裁件的輪廓形狀等。一般板料愈厚，材料愈軟以及 寧波工程學(xué)院機(jī)械工程系 第 5頁(yè) 沖裁件尺寸愈大，形狀愈復(fù)雜，則搭邊值也應(yīng)愈大。表3-10　搭邊a和a數(shù)值。低碳鋼，搭邊值通常是由經(jīng)驗(yàn)確定的，材料厚度3.0-3.6 圓件工件間a=2.2mm 側(cè)面a=2.5mm 4.3 送料步距與條料寬度的計(jì)算 送料步距Ａ　　送料步距的大小應(yīng)為條料上兩個(gè)對(duì)應(yīng)沖裁件的對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的距離，每次只沖一個(gè)零件的步距按式（3-24）　Ａ＝Ｄ＋a　　?。粒?8＋2.2＝５０.2mm 條料寬度Ｂ　　當(dāng)導(dǎo)料板之間有側(cè)壓裝置時(shí)或用手將條料緊貼單邊導(dǎo)料板（或兩個(gè)單邊導(dǎo)料銷）時(shí)，條料寬度按式(3-25) B=(D+2a+) 計(jì)算　表3-11　　剪板機(jī)剪料的下偏差　條料厚度>3-4時(shí)，條料寬度>50-100時(shí)，＝1.0mm 　　　條料寬度 Ｂ＝(48+2x2.5+1)=54mm 　 排樣圖(4-1) 設(shè)計(jì)計(jì)算書 寧波工程學(xué)院機(jī)械工程系 第 6頁(yè) 　 設(shè)計(jì)計(jì)算書 　 圖(4-2) 4.4 材料利用率的計(jì)算 　　　通常是以一個(gè)步距內(nèi)零件的實(shí)際面積與所用毛坯面積的百分率來表示 按式(3-27) =100%=100% 式中 Ｓ——　一個(gè)步距內(nèi)零件的實(shí)際面積 　?。印∫粋€(gè)步距內(nèi)所需毛坯面積 A　——　送料步距 B　——　條料寬度 S=(6.168+7.9)3=21.1mm S=(7.602+8.468)1.5=12.05mm 寧波工程學(xué)院機(jī)械工程系 第 7頁(yè) 設(shè)計(jì)計(jì)算書 凹模的厚度定為：　45mm 卸料板厚度?。骸?6mm 模具的閉合高度：H＝45+10+18+45+8+66+8+55＝255mm 墊塊：16030mm 11 沖壓設(shè)備的選用 冷沖壓生產(chǎn)中，為了適應(yīng)不同的沖壓工作需要，采用各種不同類型的壓力機(jī)，選用開式固定臺(tái)壓力機(jī)表1－2 型　號(hào)：　J21－40 　公稱壓力：　400KN 　滑塊行程：80mm 　最大裝模高度：　330mm 　連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度：　70mm 　工作臺(tái)尺寸（前后左右）：　460700mm 墊板尺寸（厚度孔徑）：　30200mm 模柄孔尺寸（直徑深度）：　5070mm 12 結(jié)束語(yǔ) 通過本次的設(shè)計(jì)，懂得了設(shè)計(jì)過程，模具的動(dòng)作過程，要注意的一些問題。解決在設(shè)計(jì)中遇到的模具的安裝，材料的選用，裝配合理性等問題。在心中留有一份全面的底，給工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，提高了自己獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力，創(chuàng)造了一個(gè)鍛煉機(jī)會(huì)，也是對(duì)自己在這大學(xué)期間所學(xué)知識(shí)的一個(gè)綜合利用，提高了應(yīng)用能力，理論聯(lián)系實(shí)際，能指導(dǎo)生產(chǎn)，對(duì)以后有極大的幫助 致謝 感謝梁春羽老師二個(gè)月來的精心指導(dǎo)，對(duì)本人和設(shè)計(jì)給于了極大的幫助，懂得許多曾未有的知識(shí)的體驗(yàn)，在這表示衷心的感謝。還要感謝其他老師的指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助，非常感謝大家 參考文獻(xiàn)： 寧波工程學(xué)院機(jī)械工程系 第21頁(yè)