2566 定位片沖壓模設(shè)計(jì),定位,沖壓,設(shè)計(jì) 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY本 科 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)）沖壓題目： 定位片沖壓模設(shè)計(jì)  學(xué) 院： 工學(xué)院 姓 名： 劉陽河  學(xué) 號(hào)： 20080974  專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化  年 級(jí)： 2008級(jí)  指導(dǎo)教師： 胡淑芬 職 稱：副教授  二○一二 年,設(shè)計(jì)課題： 沖壓模具設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)任務(wù)： 材 料：Q235 板料厚度：t=2mm 生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn) 任 務(wù)：編制沖壓工藝方案， 設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)。,1.工藝分析 根據(jù)尺寸要求經(jīng)查互換性與測(cè)量基礎(chǔ)課本29頁知，零件外形尺寸公差等級(jí)屬于IT11-IT13級(jí),屬于加工經(jīng)濟(jì)精度，用一般沖裁模就能加工出來，由于零件部分對(duì)稱，材料為Q235，塑性好，易成形，有良好的沖裁性能。 2.工藝方案的確定 定位片加工分為沖孔落料兩個(gè)工序，零件較小且外形尺寸精度相對(duì)較高，且需大批量生產(chǎn)所以應(yīng)該選擇效率高的級(jí)進(jìn)模。 考慮到單工序模制造精度較低，生產(chǎn)效率低；復(fù)合模制造精度高但生產(chǎn)成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。由于工件無平直度要求，且料厚為2mm相對(duì)較厚，需要較大的沖裁力，所以選固定方式卸料并采用固定擋料銷和導(dǎo)正銷進(jìn)行橫向和縱向定位。,3.排樣的設(shè)計(jì) 通過計(jì)算知，少廢料排樣與有廢料排樣材料利用率區(qū)別不大，但到考慮到采用無廢料與少廢料排樣要達(dá)到工件外形尺寸精度則對(duì)模具精度要求很高，制造成本高，一般模具無法達(dá)到，故選用有廢料排樣方法。,4.工作原理,5.級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)大綱,6.裝模 試模工藝過程 裝模： 裝配前的準(zhǔn)備---組件裝配階段---總裝階段 試模： 調(diào)整好凸凹各板件及上下模座的相互位置關(guān)系和合理間隙與配合關(guān)系試沖，反復(fù)調(diào)整試沖，直到?jīng)_出合格工件為止。,小結(jié) 通過幾個(gè)月的緊張?jiān)O(shè)計(jì)，在胡淑芬老師和曾一凡老師的耐心，精心的指導(dǎo)下，查閱了大量的模具設(shè)計(jì)資料及國家標(biāo)準(zhǔn)，并加深了對(duì)AUTOCAD,PRO/E等制圖軟件的應(yīng)用，雖然老師對(duì)我們力求完善，但由于知識(shí)水平有限和時(shí)間限制，設(shè)計(jì)當(dāng)中難免存在許多錯(cuò)誤和不足，懇請(qǐng)各位評(píng)委老師批評(píng)指正。,謝謝各位評(píng)委老師！, UNIVERSITY本 科 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)）沖壓題目： 定位片沖壓模設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 工學(xué)院 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 年 級(jí)： 2008 級(jí) 指導(dǎo)教師： XXX 職 稱：副教授 二○一二 年I摘要冷沖壓也稱板料沖壓，是塑性加工的一種基本方法，一般與金屬板料為原料，利用壓力機(jī)上的模具往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在常溫下對(duì)金屬施加壓力，使板料產(chǎn)生塑性變形欲達(dá)到預(yù)定的形狀尺寸。本文對(duì)一個(gè)簡(jiǎn)單的沖壓工藝進(jìn)行分析，并設(shè)計(jì)了級(jí)進(jìn)模及主要零部件，在這個(gè)課題設(shè)計(jì)中詳細(xì)介紹了沖裁剪從排樣設(shè)計(jì)到模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，再到裝配的整個(gè)過程，通過這個(gè)課程設(shè)計(jì)讓我知道了什么是冷沖壓。本設(shè)計(jì)根據(jù)導(dǎo)師給的說明要求及零件圖，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，確定其公差等級(jí)，再進(jìn)行沖裁方案確定為落料、沖孔工序，使用級(jí)進(jìn)模具，既滿足大批量生產(chǎn)的要求，也增大了利益。有沖孔，落料工序，故先要進(jìn)行工藝計(jì)算，確定其毛坯尺寸，再進(jìn)行排樣方案的確定，計(jì)算材料的利用率，再計(jì)算主要工作零件的工作部分尺寸計(jì)算，接著對(duì)其主要工作零件的外形尺寸的計(jì)算，接著計(jì)算沖壓力和壓力中心。接著就是其他零件的選用及計(jì)算，如緊固零件、導(dǎo)料，模柄模架等。最后根據(jù)計(jì)算結(jié)果選用適合的壓力機(jī)的型號(hào)，最后畫好零件圖及裝配圖。關(guān)鍵詞：沖壓件; 排樣設(shè)計(jì)； 模具結(jié)構(gòu)； 裝配IIAbstractCold pressing ,alsoknown as sheet metal,is a baiic method of plastic processing,generally sheet metal asraw material,using press the mold for reciprocating motion,at room temperature on the metal piate to exert pressure on the sheet to produce plastic deformation to achieve the desired shape and size.In this paper,a simple stamping of the stamping process is analyzed and designed punching,blanking dies and the main components.Through this simple example,let us know what is the cold stamping process.Structure; assemblyThe graduation design for sleeve drawing parts stamping mould design, according to the requirements and mentor to that drawing, the analysis of the technology of parts, determine the tolerance level, and then to cutting plan for blanking, deep drawing, punching process, use compound mould, which can meet the requirement of mass production, and increase the interest. A deep drawing process so first process calculation, determine the blank dimensions, and then to the layout for the determination, calculate material utilization ratio. Then rushed pressure calculation, preliminary of the main parts working part size calculation, then the overall size of the main parts of the calculation, and then choose the fixed way. Then there are the other parts of the selection and calculation, such as elastic components, fastening parts, guide materials, etc. According to the calculation results, we choose the suitable of formwork, make sure the machine model and die handle, finally draw good parts drawing and assembly drawing, the design is over.Key words: size calculation; dropping material; deep drawing; punchingIII目錄摘要......................................................................IABSTRACT.................................................................II目錄....................................................................III緒論......................................................................V沖壓模的特點(diǎn)和應(yīng)用 ...........................................................................................................V2 沖壓的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) ...................................................................................................V3 沖壓基本原理的研究 .......................................................................................................V設(shè)計(jì)課題：................................................................11. 工藝分析...............................................................22． 沖壓工藝方案的確定....................................................23. 工藝尺寸的計(jì)算.........................................................33.1 排樣的設(shè)計(jì) .....................................................................................................................33.2 材料利用率的計(jì)算 ..........................................................................................................43.3 排樣的選擇 ...................................................................................................................53.4 沖裁力與壓力中心的計(jì)算..........................................................................................53.5 沖裁力壓力中心的確定..............................................................................................63.6 刃口尺寸的計(jì)算 ...........................................................................................................63.6.1 凸凹模加工方法的確定 .......................................................................................................63.6.2 加工工序 ...............................................................................................................................73.6.3 工件零件各類尺寸 ...............................................................................................................7尺寸具體計(jì)算 .................................................................................................................................83.7 凹模外形尺寸計(jì)算 .......................................................................................................94. 工藝零件的設(shè)計(jì)........................................................104.1 凹模的設(shè)計(jì) .................................................................................................................104.1.1 凹模形狀及孔位的設(shè)計(jì) ......................................................................................................104.1.2 凹模類型的選擇 .................................................................................................................104.1.3 凹模尺寸的計(jì)算 .................................................................................................................114.1.4 凹模的固定 .........................................................................................................................124.2 凸模的設(shè)計(jì) ...................................................................................................................124.2.1 凸模類型的選擇 .................................................................................................................12IV4.2.2 凸模的計(jì)算 .......................................................................................................................134.2.3 凸模強(qiáng)度的校核 ...........................................................................................................144.3 卸料版的設(shè)計(jì) ............................................................................................................144.4 導(dǎo)料板的設(shè)計(jì) ..........................................................................................................154.5 擋料銷的選用 ..........................................................................................................164.6 導(dǎo)正銷的選用 ..........................................................................................................165 結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計(jì) ......................................................175.1 凸模固定板的設(shè)計(jì) ..................................................................................................175.2 墊板的設(shè)計(jì) ..............................................................................................................185.3 模柄的選擇 ..............................................................................................................195.4 模架的選擇 ................................................................................................................205.5 壓力機(jī)的選擇 ............................................................................................................235.6 閉合高度的計(jì)算.....................................................................................................236. 其他零件的選用 ......................................................246.1 螺釘?shù)倪x用 ................................................................................................................246.2 銷釘?shù)倪x用 ................................................................................................................247. 模具裝配 ............................................................247.1 上模裝配 .....................................................................................................................247.2 下模裝配 ....................................................................................................................24參考文獻(xiàn) ...............................................................26致謝語 .................................................................27V緒論沖壓模的特點(diǎn)和應(yīng)用沖壓模是安裝在壓力機(jī)上的沖裁莫對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離和塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。因?yàn)樗ǔＪ窃谑覝叵逻M(jìn)行加工，所以稱為冷沖壓。沖裁不僅可以加工金屬材料也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工件的一種加工方法。便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，生產(chǎn)率很高，操作簡(jiǎn)便。對(duì)于普通壓力機(jī)，每分鐘每臺(tái)可以產(chǎn)生幾十件沖壓件，而高速?zèng)_床每分鐘可產(chǎn)生數(shù)百件甚至千件以上沖壓件。由于沖壓件所用材料多位表面質(zhì)量好的板料，帶料，沖裁剪尺寸公差由沖模來保證，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，剛度好，可以加工成型裝復(fù)雜的零件，小到鐘表的秒針，大到汽車縱梁，覆蓋件等。但由于沖模制造一般單件小批量生產(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，冷沖又能獲得較高經(jīng)濟(jì)效益。2 沖壓的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以 15%左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營也得到了快速發(fā)展。一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。模具表面的質(zhì)量對(duì)模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動(dòng)化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢(shì)。3 沖壓基本原理的研究沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)與制造方面的發(fā)展，均與沖壓變性基本原理的研究區(qū)的發(fā)展是分不開的。列如，板料沖壓工藝性能的研究，沖裁成型過程應(yīng)力應(yīng)變分析和計(jì)算機(jī)模擬，板料變形規(guī)律的研究，從坯料變形規(guī)律到進(jìn)行沖模與坯料相互作用的研究，在沖壓變形下的摩擦，潤滑機(jī)理方面的研究等。為逐建立起緊密生產(chǎn)實(shí)際，沖壓工藝急沖模設(shè)計(jì)方案打下基礎(chǔ)。在這方面，國內(nèi)外的學(xué)者進(jìn)行了不少的工作，并取得一定進(jìn)展。：1設(shè)計(jì)課題：沖壓模具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)： 材 料：Q235板料厚度：t=2mm生產(chǎn)批量：大批量任 務(wù)：編制沖壓工藝方案，設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)。二、設(shè)計(jì)要求：1、 好學(xué)上進(jìn)，能吃苦耐勞，刻苦鉆研，有相應(yīng)專業(yè)知識(shí)，具備獨(dú)立工作能力。2、 能及時(shí)查閱到國內(nèi)外與本題相關(guān)資料和文件。3、 會(huì)計(jì)算及繪圖，能通過計(jì)算及繪圖繪制相應(yīng)零件，部件和組件，繪制出總裝配圖4、 工作量要符合我院畢業(yè)設(shè)計(jì)要求。5、 根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成畢業(yè)答辯和全部工作。21. 工藝分析1.1 沖裁尺寸精度分析：從圖 1-1 可知零件外形尺寸公差經(jīng)查表知公差等級(jí)屬于 IT11-13，用一般的沖裁模就能加工出來，不需要采用經(jīng)加工或修整等特殊沖裁方式。， （圖 1-1）1.2 沖裁件結(jié)構(gòu)工藝分析：1.2.1 零部件部分對(duì)稱，材料為 Q235，料厚為 2mm,采用有廢料排樣。1.2.2 沖裁件內(nèi)外形應(yīng)盡量避免圓角，以 R=1mm 圓弧過渡，減少熱處理開裂，減少尖角出崩裂和過快磨損。1.2.3 為避免工件變形，沖裁剪最小邊距為 5mm>1.5x3=3mm,滿足設(shè)計(jì)要求。1.3 沖裁件材料分析：該工件材料為條料 Q235，塑性好，易成形，有良好的沖裁性能。 2． 沖壓工藝方案的確定考慮到單工序模制造精度較低，生產(chǎn)效率低；復(fù)合模制造精度高但生產(chǎn)成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要用于要求精度高的沖裁件；該工件徐大批量生產(chǎn)，工序?yàn)閮蓚€(gè)工序，零件較小且外形尺寸精度較高，所以應(yīng)該選擇效率高的級(jí)進(jìn)模。3由于無平直度要求，且料厚為 2mm 相對(duì)較厚，需要較大的沖裁力，所以選固定方式卸料并采用固定擋料銷和導(dǎo)正銷進(jìn)行橫向和縱向定位。3. 工藝尺寸的計(jì)算3.1 排樣的設(shè)計(jì)沖裁件在板料，帶料或條料上的布置方法稱為排樣。合理的排樣是將低成本和保證沖件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。應(yīng)考慮以下排樣原則：①提高材料得利用率 。?②合理排樣使工人操作方便、安全，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。③使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，模具壽命較高。④排樣應(yīng)保證沖裁件的質(zhì)量。根據(jù)材料的合理利用的情況，條料排樣方法可分為：⑴有廢料排樣⑵少廢料排樣⑶無廢料排樣。根據(jù)零件圖可選擇少廢料排樣第一種：少廢料排樣，如圖 3-1.如圖 3-1第二種：有廢料排樣，如圖 3-2.經(jīng)查模具設(shè)計(jì)大典 127 頁表 19.1-18，19.1-20 知：搭邊值： a1=2 △=-0.2側(cè)搭邊值：a=3 Z=0.543.2 材料利用率的計(jì)算條料寬度的確定： 0max0]2[??????ZDB查《新編實(shí)用沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》P64 表 2-29 條料寬度偏差△=0.5 表 2-33 導(dǎo)料板與條料之間最小間隙 。m5.in?無側(cè)壓裝置：條料寬度： B 0-△ =(Dmax+2a+Z) 0-△=(30+2X3+0.5)0-△=36.50-0.2導(dǎo)料板之間的距離： A=B+Z= Dmax+2a+2Z=37mm材料利用率的計(jì)算：第一種排樣： A =40S =908.25S0=AXB=40X36.5=1460Y=S/ S0=59.3%第二種排樣： A=L+ a 1=42S =908.25S0=AxB5=42x36.5=1533Y=S/ S0=59.3% 其中： D—為沖裁件垂直送料方向的尺寸a—為側(cè)搭邊的最小值，查《新編實(shí)用沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》P62 表 2-29的 a=1.5mm△—為條料寬度偏差，查《新編實(shí)用沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》P64 表 2-32得△=0.6mmZ--為導(dǎo)料板與條料之間最小間隙，查《新編實(shí)用沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》P38 表 2-15 得 =0.5minZA: 步距B: 條料寬度S: 一個(gè)步距內(nèi)實(shí)際面積。S0：一個(gè)步距內(nèi)毛坯所需面積Y: 材料利用率。3.3 排樣的選擇 第一種排樣與第二種排樣材料利用率區(qū)別不大，到考慮到 采用第一種排樣要達(dá)到工件外形尺寸精度則對(duì)模具精度要求很高，制造成本高，一般磨具無法達(dá)到，故選用第二種排樣方法。3.4 沖裁力與壓力中心的計(jì)算查《實(shí)用沖壓技術(shù)手冊(cè)》P329 表 8-49 黑色金屬材料的力學(xué)性能，查得 45 鋼已退火的性能為抗剪強(qiáng)度 =450Mpa，抗拉強(qiáng)度 =300～440Mpa，取為 400Mpa 伸?b?長率 =29%屈服點(diǎn) =210Mpa 彈性模量 E=198000Mpa。?s?τ=450MpaL=164.1沖裁力：F=KLTτ=192KN推件力：F T=nKTT=95KN經(jīng)查課本 57 頁表 3-11 知： K T 取 0.055 ,K 取 1.3該模具采用固定鞋料裝置和下出件方式：FΣ =F+ FT=287KNF: 沖裁力L： 沖裁周邊長度t: 材料厚度6τ: 材料抗剪強(qiáng)度K, KT: 系數(shù)n: 在凹模內(nèi)工件數(shù) n=h/t h: 凹模洞與直壁間厚度3.5 沖裁力壓力中心的確定沖壓力合力的作用點(diǎn)稱為模具的壓力中心。模具的壓力中心應(yīng)該通過壓力機(jī)滑塊的中心線。對(duì)于有模柄的沖模來說，須使壓力中心通過模柄的中心線。否則，沖壓時(shí)滑塊就會(huì)承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具導(dǎo)向部分不正常的磨損，還會(huì)使合理間隙得不到保證，從而影響制件質(zhì)量和降低模具壽命甚至損壞模具沖模壓力中心的求法，采用求平行力系合力的作用點(diǎn)方法。由于絕大部分沖裁件沿沖裁輪廓線的斷面厚度不變，輪廓部分的沖裁力與輪廓長度成正比，所以，求合力的作用點(diǎn)可轉(zhuǎn)化為求輪廓線的中心。該工件為半對(duì)稱零件 則：X=15建立如圖所示坐標(biāo)系： Y=(Y 1+Y2Y3+Y4)/4=16工件的壓力中心如上計(jì)算所得，模具壓力中心幾乎對(duì)稱，所以把模具的壓力中心位置放在壓力機(jī)滑塊中心。3.6 刃口尺寸的計(jì)算 3.6.1 凸凹模加工方法的確定根據(jù)驗(yàn)算︱бp︱+︱б d︱≤Zmax-Zmin 要求，且工件尺寸精度較容易達(dá)到，磨具的精度交易加工達(dá)到，故選用凸凹模分別加工法，模具具有互換性，7制造周期短，便于成批制造。3.6.2 加工工序工序一： 沖孔工序二： 落料 工序 1 工序 23.6.3 工件零件各類尺寸如表 3-1 磨損后變小 磨損后變大 磨損后不變沖孔 5 6落料10 21 10+0.10 300-0.2 400-0.33.6.4 刃口尺寸的計(jì)算在沖裁件尺寸的測(cè)量和使用中，都是以光面的尺寸為基準(zhǔn)。落料件的光面是因凹模刃口擠切材料產(chǎn)生的，而孔的光面是凸模刃口擠切材料產(chǎn)生的。故計(jì)算刃口尺寸時(shí)，應(yīng)按落料和沖孔兩種情況分別進(jìn)行，其原則如下：①落料 落料件光面尺寸與凹模尺寸相等（或基本一致） ，故應(yīng)以凹模尺寸為基準(zhǔn)。又因落料件尺寸會(huì)隨凹模刃口的磨損而增大，為保證凹模磨損到一定程度仍能沖出合格零件，故落料凹模基本尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)的較小尺寸。而落料凸模基本尺寸，則按凹?；境叽鐪p最小初始間隙。②沖孔 工件光面的孔徑與凸模尺寸相等（或基本一致） ，故應(yīng)以凸模尺寸為基準(zhǔn)。又因沖孔的尺寸會(huì)隨凸模的磨損而減小，故沖孔凸?；境叽鐟?yīng)取工件孔尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸。而沖孔凹模基本尺寸則按凸?；境叽缂幼钚〕跏奸g隙。③孔心距 當(dāng)工件上需要沖制多個(gè)孔時(shí)，孔心距的尺寸精度由凹?？仔木啾ＷC。由于凸、凹模的尺寸磨損不影響孔心距的變化，故凹?？仔木嗟幕境叽缛≡诠ぜ仔木喙顜У闹悬c(diǎn)上，按雙向?qū)ΨQ偏差標(biāo)注。④沖模刃口制造公差 凸、凹模刃口尺寸精度的選擇應(yīng)以能保證工件的精度要求為準(zhǔn)，保證合理的凸、凹模間隙值，保證模具一定的使用壽命。8采用凸、凹模分開加工時(shí)，應(yīng)在圖樣上分別標(biāo)注凸、凹模刃口尺寸與制造公差，為了保證間隙值，應(yīng)該滿足下列關(guān)系式： minax|| Zdp????如果驗(yàn)算不符合上式，出現(xiàn) 的情況，當(dāng)大得不多時(shí)，可minax|| Zdp????適當(dāng)調(diào)整以滿足以上條件，這時(shí)凸、凹模公差應(yīng)直接公式和 確定。如果出現(xiàn))(4.0minaxZp??? )(6.0inmaxZd??時(shí)，則應(yīng)該采用凸、凹模配作法。i||d??尺寸具體計(jì)算落料： 經(jīng)查課本 41 頁表 3-4 知：間隙值：Zmax=0.36 Zmin=0.246 Zmax-Zmin=0.114經(jīng)查表模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè) 33 頁表 2-26 知：б d =0.02 б P=0.02經(jīng)驗(yàn)算︱бp︱+︱б d︱=0.04≤Zmax-Zmin=0.114 滿足要求故凸凹模用分別加工法。尺寸 1：10 +0.10 為落料磨損后變小△=0.1 IT=13 級(jí) 查表知 X 取 1A 凹 =（Amax-X△） +бd 0=10+0.020A 凸 =（A 凹 - Zmin）0-Бp =9.750-0.02尺寸 2： 10 為磨損后變小A 凹 =10+0.020 A 凸 =100-0.02尺寸 3： 21 磨損后變小A 凹 =21+0.020 A 凸 =210-0.02尺寸 4：40 0-0.3 為落料磨損后變大△=0.3 IT=13 級(jí) 查表知 X 取 0.75A 凹 =（Amax-X△） +бd 0=39.78+0.0209A 凸 =（A 凹 - Zmin） 0-Бp =39.530-0.02尺寸 5：30 0-0.2 落料后磨損變大△=0.2 IT=13 級(jí) 查表知 X 取 1A 凹 =（Amax-X△） +бd 0=9.82+0.020A 凸 =（A 凹 - Zmin） 0-Бp =29.550-0.02沖孔：尺寸 1：5 沖孔磨損后變小A 凸 =（Amax+X△） 0-Бp =50-0.02A 凹 =（A 凹 + Zmin） 0-Бp =5+0.020尺寸 2： 6 沖孔后磨損變小A 凸 =（Amax+X△） 0-Б p=6.250-0.02A 凹 =（A 凹 + Zmin） 0-Бp =6.25+0.020式中 —落料凹、凸模尺寸pD、d—沖孔凸、凹模尺寸、—凹?？仔木嗟某叽纾?取工件公差的 ，即dLd?41d???—工件孔心距的最小極限尺寸min—落料件的最大極限尺寸axD—沖孔件孔的最小極限尺寸mind—沖裁件制造公差?—最小初始雙面間隙minZ—凸、凹模的制造公差dp?、X—系數(shù)，為了避免沖裁件尺寸都偏向極限尺寸，應(yīng)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。103.7 凹模外形尺寸計(jì)算凹模厚度 H:H=KS(不小于 8)=15mm經(jīng)查課本 78 頁 3-15 知：K 取 0.5垂直送料方向上凹模寬度 BB=S+(2.5~4)H=30+3X15=75mm送料方向上凹模長度：L=S1+2S2=82+2X28=138mm經(jīng)查課本 77 頁表 3-14 知：S1 取 82， S 2 取 28S: 垂直送料方向凹模刃壁間最大距離K: 系數(shù)B：垂直送料方向上凹模寬度S1： 送料凹模刃壁間最大距離S2： 送料方向凹模刃壁至凹模邊緣最小距離4. 工藝零件的設(shè)計(jì)4.1 凹模的設(shè)計(jì)4.1.1 凹模形狀及孔位的設(shè)計(jì)形孔的形狀與工件的形狀一致，形孔的尺寸按凹模刃口計(jì)算尺寸所得。4.1.2 凹模類型的選擇基本形式有兩種：一種是孔壁垂直于頂面的直壁式 如圖 4-1另一種是刃口與軸線成一定角度的斜壁式 如圖 4-2圖 4-111圖 4-2兩種凹模刃口優(yōu)缺點(diǎn)的比較：直壁式：強(qiáng)度好，刃磨后尺寸不會(huì)增大，沖件精度高，但沖裁磨損后變大，工件容易在孔型內(nèi)聚集，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使凹模張裂。斜壁式：斜壁刃口比直壁刃口鋒利，但容易磨損。通過上述分析比較：料后為 2mm,較大沖裁力，凹模刃口需較高強(qiáng)度，且外形尺寸精度高，所以選用直壁式凹模。4.1.3 凹模尺寸的計(jì)算凹模刃口尺寸如上已經(jīng)計(jì)算，外形尺寸如上所得。如圖所示 4-3：12熱處理硬度為為 58-62HRC，凹模與凸模按 H7/m6 配合，凹模采用非別加工法，材料為 T8A.如圖 4-34.1.4 凹模的固定凹模采用螺釘和銷釘固定在下模座上。4.2 凸模的設(shè)計(jì)4.2.1 凸模類型的選擇凸模包括標(biāo)準(zhǔn)圓凸模，凸緣式凸模，直通式凸模等，通過分析比較沖孔凸模和落料凸模承受載荷較大，應(yīng)采用強(qiáng)度和剛度較好的直通式凸模。工藝孔凸模經(jīng)查模具設(shè)計(jì)大典選用 B 型標(biāo)準(zhǔn)圓凸模。134.2.2 凸模的計(jì)算根據(jù) L=h1+h2+h3+h=12+10+4+15=41mm凸模刃口尺寸按如上計(jì)算所得。L：凸模長度h1： 凸模固定板長度h2：卸料版厚度h3： 導(dǎo)料板厚度h： 增加長度落料凸模：如圖 4-2如圖 4-214表面熱處理硬度 43-48HRC,凸模按分別加工法加工，凸模與凹模按 H7/n6配合，材料選用 T8A.經(jīng)查模具設(shè)計(jì)大典 152 頁工知：藝孔標(biāo)準(zhǔn) B 型圓凸模如下其中：D1=11 D=8 L=40 d=64.2.3 凸模強(qiáng)度的校核在一般情況下，凸模的強(qiáng)度和剛度是足夠的，沒必要進(jìn)行校核，但是當(dāng)凸模的截面尺寸很小而沖裁的板料厚度較大或根據(jù)結(jié)構(gòu)需要確定的凸模特別細(xì)長時(shí)，則應(yīng)進(jìn)行承壓能力和抗縱彎曲能力的校核。該凸模形狀規(guī)則，截面積較大，非細(xì)長型，可以不進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的校核。4.3 卸料版的設(shè)計(jì)卸料版包括彈性卸料版和固定卸料版。固定卸料版卸料力大，卸料可靠，平直度要求不是很高時(shí)一般采用固定卸料裝置，彈壓式卸料裝置卸料力較小，它既起卸料作用有起壓料作用，所以沖裁件質(zhì)量較好，平直度較高。由于加工工件無平直度要求且料后=厚 2mm 較厚，所以選固定鞋料裝置。經(jīng)查模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè) 89 頁表 2-95 知：h2 取 10mm卸料板外形尺寸與凹模尺寸一致，卸料板孔形與凸模留有一定間隙 通常取 0.2-0.5 該處取 0.5.卸料板如圖 4-3 所示：15如圖 4-3 材料選用 45 鋼，熱處理要求達(dá)到 43-48HRC,未注倒角 R1 標(biāo)注。4.4 導(dǎo)料板的設(shè)計(jì)在固定式?jīng)_模和級(jí)進(jìn)模中，條料的橫向定位用導(dǎo)料板。導(dǎo)料板分為分體式導(dǎo)料板和整體式導(dǎo)料板，整體式導(dǎo)料板結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，但固定卸料版的加工量大，且不易加工，所以采用分體式卸料版。經(jīng)查課本 81 頁表 3-17 知：h 3 取 4mm.A=B1+Z=37mmB2=(B1-A)/2=19mmA: 導(dǎo)料板間距 B 1： 凹模寬度B2： 導(dǎo)料板寬度 h 3： 導(dǎo)料板厚度導(dǎo)料板如圖 4-4 所示：如圖 4-416選用 45 鋼，調(diào)試 28-32HRC,表面去毛刺，未注倒角 R1 標(biāo)注。4.5 擋料銷的選用在落料模與復(fù)合模中，縱向定位主要作用是保護(hù)縱向搭邊值，而在級(jí)進(jìn)模中還影響制件的形位尺寸精度，因此要求高。擋料銷包括固定擋料銷，回帶式擋料銷和始用擋料銷。活動(dòng)擋料銷通常安裝在倒裝落料?；虻箻稄?fù)合膜的彈壓卸料版上，回帶式擋料銷的板料不能太薄，一般應(yīng)不小于 0.8mm，所以選用固定擋料銷。經(jīng)查閱模具設(shè)計(jì)大典 948 頁表 22.5-58 知：如圖 4-5相關(guān)尺寸數(shù)據(jù)如下： d=8 0-0.09 d1=4h=2 l=10材料為 45 鋼，熱處理硬度 43-48HRC,技術(shù)要求按 JB/T7653-1994 規(guī)定。4.6 導(dǎo)正銷的選用導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)形式選用根據(jù)孔的尺寸選擇。國家標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)正銷結(jié)構(gòu)形式為 A 型 B 型和 C 型，A 型用于導(dǎo)正 d=2-12mm 的孔，B 型用于導(dǎo)正 d160mmx280mm,大雨沖模的平面尺寸，且有安裝固定的余地，同時(shí)有利于工作臺(tái)面的受力，70mm>60mm 能夠保證成型零件的取出及毛坯的放進(jìn)。5.6 閉合高度的計(jì)算沖模的閉合高度是指滑塊在下死點(diǎn)即模具在最低工作位置時(shí)，上模座上平面與下模座下平面之間的距離 H。 沖模的閉合高度必須與壓力機(jī)的裝模高度相適應(yīng)。壓機(jī)的裝模高度 是指滑塊在下死點(diǎn)位置時(shí)，滑塊下端面至墊板上平面間的距離。當(dāng)連桿調(diào)至最短時(shí)為壓機(jī)的最大裝模高度 Hmax；連桿調(diào)至最長時(shí)為為最小裝模高度 Hmin。沖模的閉合高度 H 應(yīng)介于壓機(jī)的最大裝模高度 Hmax 之間，其關(guān)系為：Hmax-5mm≥H≥Hmin+10mm模具的閉合高度應(yīng)為上模板，下模板，凸模固定板，導(dǎo)料板，卸料版，凹模，墊板總和。H=35+40+12+4+10+15+10=126mm所選壓力機(jī)最大閉合高度 Hmax=220 Hmin=130mm滿足 Hmax-5≥H≥Hmin-10壓力機(jī)閉合高度與沖模閉合高度相適應(yīng)。246. 其他零件的選用6.1 螺釘?shù)倪x用經(jīng)查螺釘國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T3106-28，選用 M6x1.5 螺釘八個(gè)，等級(jí)強(qiáng)度為 8.8級(jí)。6.2 銷釘?shù)倪x用經(jīng)查銷釘國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T119.2-86， 選用 M4 圓柱銷定六個(gè)。其中：d=4 c=0.63 l 取 10-407. 模具裝配根據(jù)級(jí)進(jìn)模特點(diǎn)，先裝上模，在裝下模較為合理，并調(diào)整間隙，試沖，返修。具體過程如下：7.1 上模裝配1. 仔細(xì)檢查每個(gè)將要裝配零件是否符合圖紙要求，并做好劃線，定位等等準(zhǔn)備工作。2. 先將凸模與凸模固定板裝配，模柄與上模架裝配。3. 再將凸模固定板與凸模經(jīng)螺釘和銷釘固定在上模座上。7.2 下模裝配1.將導(dǎo)料板，卸料版，凹模通過銷釘與螺釘固定在下模座。2.調(diào)整凹模與卸料板之間形孔位置及之間的間隙。3.將調(diào)整好的上下模按導(dǎo)柱，導(dǎo)套配合進(jìn)行組裝，檢查各自間合理間隙距離后進(jìn)行試沖，并根據(jù)試沖結(jié)果作出合理調(diào)整，直到產(chǎn)生合格零件。25裝配圖如下所示：26參考文獻(xiàn)[1]. 翁其金 徐新成主編.沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社 2004 [2]. 陳于萍 周兆元主編 互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ) 機(jī)械工業(yè)出版社 2001[3]. 何銘新 錢可強(qiáng)主編 機(jī)械制圖 高等教育出版社 2003[4]. 蔣曉主編 autoCAD2008 機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)例教程 清華大學(xué)出版 2008[5]. 邵立新 夏素民主編 PRO/E3.0 中文版標(biāo)準(zhǔn)教程 清華大學(xué)出版社 2009[6]. 肖祥芷 王孝培主編 中國模具設(shè)計(jì)大典 江西科技出版社 2002[7]. 許發(fā)越主編 實(shí)用模具制造與設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 2000[8]. 王孝培主編 沖壓手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 2001[9]. 鐘翔山主編 沖壓模具設(shè)計(jì)技巧經(jīng)驗(yàn)及實(shí)例 機(jī)械工業(yè)出版社 200227致謝語通過幾個(gè)月的緊張?jiān)O(shè)計(jì)，在 XXX 老師的精心指導(dǎo)精誠合作下，查閱了大量的模具設(shè)計(jì)資料及國家標(biāo)準(zhǔn)，并參觀了農(nóng)大后山工廠，是我們的理論設(shè)計(jì)得到了更好的實(shí)踐指導(dǎo)，更加符合生產(chǎn)實(shí)際及工藝標(biāo)準(zhǔn)。由于我國模具工業(yè)起步較晚，要相對(duì)沖壓模具有較全面的認(rèn)識(shí)，并盡快掌握其設(shè)計(jì)工藝，對(duì)于我們?nèi)狈?jīng)驗(yàn)的畢業(yè)生來說確實(shí)有一定困難，但經(jīng)過老師不厭啟發(fā)與不辭辛苦的講解與努力，總算圓滿完成任務(wù)，為我們的大學(xué)學(xué)習(xí)畫上一個(gè)圓滿的記號(hào)。在這次設(shè)計(jì)過程中，我們使用了電腦輔助繪圖，使用了 AUTOCAD,PRO/E 等軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，基本拋開了傳統(tǒng)的圖版畫圖，大大提高了工作效益，并加深了對(duì)制圖應(yīng)用軟件的認(rèn)識(shí)，而且對(duì)沖裁模的性能及磨具的設(shè)計(jì)有了較全面的認(rèn)識(shí)，具備了一個(gè)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該掌握的設(shè)計(jì)技能。通過這次設(shè)計(jì)，我們深切地體會(huì)到：設(shè)計(jì)過程中教會(huì)了我們?cè)S許多多書本上學(xué)習(xí)不到的知識(shí)。雖然我們力求完善，但由于水平有限和時(shí)間限制，設(shè)計(jì)當(dāng)中難免存在許多錯(cuò)誤和不足，懇請(qǐng)各位專家批評(píng)指正。在設(shè)計(jì)過程中，得到了胡老師的悉心指導(dǎo)和耐心指正，同時(shí)還有班上同學(xué)熱情幫助，使得我的設(shè)計(jì)能夠及時(shí)地完成。在此，對(duì)他們關(guān)懷和幫助一并表示衷心的感謝！劉陽河2012-5-2