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第 1 頁 共 33 頁 目 錄 1 引言 2 2 設(shè)計步驟與實例 3 2 1 設(shè)計步驟 3 3 沖裁模具設(shè)計 4 3 1 制件 4 3 2 制件工藝性分析 4 3 2 1 制件結(jié)構(gòu)要求 4 3 2 2 制件精度和表面粗糙度要求 5 3 2 3 連接片工藝性分析 5 3 3 制定工藝方案 6 3 3 1 制定沖壓方案 6 3 3 2 確定連接片工藝性方案 6 3 4 確定沖壓模具結(jié)構(gòu)形式 6 3 4 1 定位零件 7 3 4 2 卸料 壓料 出件方式 8 3 4 3 連接片模具結(jié)構(gòu)形式的確定 9 3 5 相關(guān)工藝計算 9 3 5 1 排樣與材料利用率 9 3 5 2 計算沖壓力 選擇壓力 機 11 3 5 3 壓力中心 16 3 5 4 計算刃口尺寸 17 3 5 5 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 21 4 模具結(jié)構(gòu)總設(shè)計 29 總 結(jié) 30 致 謝 31 參考文獻 32 第 2 頁 共 33 頁 1 引言 模具產(chǎn)品是工業(yè)產(chǎn)品制造的基礎(chǔ) 模具技術(shù)已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造 水平的重要標志之一 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和社會的高速發(fā)展 產(chǎn)品更新 換代越來越快 注塑模具設(shè)計也隨著科技發(fā)展明顯縮短生產(chǎn)周期 用一系列軟 件對注塑模具進行分析設(shè)計 大大縮短了生產(chǎn)周期 本設(shè)計在注塑模具成型工藝飛速發(fā)展的時代條件下 用 UG4 0 軟件進行建 模 用 CAD 軟件進行工程圖的繪制 多種軟件交替進行 為注塑模具設(shè)計帶來 了極大方便 同時使設(shè)計更為合理精確 更是大大縮短了注塑模具的設(shè)計周期 同時節(jié)約了成本 本說明書為機械塑料注射模具設(shè)計說明書 是根據(jù)塑料模具手冊上的設(shè)計 過程及相關(guān)工藝編寫的 本說明書的內(nèi)容包括 目錄 設(shè)計指導(dǎo)書 設(shè)計說明 書 參考文獻等 編寫本說明書時 力求符合設(shè)計步驟 詳細說明了塑料注射 模具設(shè)計方法 以及各種參數(shù)的具體計算方法 如塑件的成型工藝 塑料脫模 機構(gòu)的設(shè)計 大學(xué)四年的本科學(xué)習(xí)即將結(jié)束 設(shè)計是其中最后一個環(huán)節(jié) 是對以前所學(xué) 的知識及所掌握的技能的綜合運用和檢驗 隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展 采用模 具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用 在完成大學(xué)四年的課程學(xué)習(xí)和課程 生 產(chǎn)實習(xí) 我熟練地掌握了機械制圖 機械設(shè)計 機械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè) 課方面的知識 對機械制造 加工的工藝有了一個系統(tǒng) 全面的理解 達到了 學(xué)習(xí)的目的 本說明書在編寫過程中 得到老師和同學(xué)的大力支持和熱情幫助 在此謹 表謝意 雖然在設(shè)計中得到了指導(dǎo)老師的用心指導(dǎo) 但由于本人水平有限 而 且缺乏經(jīng)驗 設(shè)計中不妥之處在所難免 肯請各位老師指正 第 3 頁 共 33 頁 2 設(shè)計設(shè)計步驟與實例 2 1 設(shè)計步驟 一個模具工程師接受任務(wù)到完成任務(wù)進入模具加工階段 需要有以下 5 個步驟 1 分析制件工藝性 1 審查制件是否具備沖壓工藝性 2 審核制件沖壓經(jīng)濟性 2 制定工藝方案 1 確定沖壓方案 2 確定沖壓類型和結(jié)構(gòu)形式 3 相關(guān)工藝計算 1 排樣 確定帶料寬度 計算材料利用率 2 計算沖壓力 選擇壓力機 3 計算壓力中心 4 確定凸 凹模間隙 計算刃口尺寸 4 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 1 確定主要部件 如墊板 固定板 凹模 凸模 的外形尺寸 2 確定彈性元件 3 選擇模柄 模架等標準件 5 繪制裝配圖和零件圖 第 4 頁 共 33 頁 3 沖裁模具設(shè)計 3 1 制件 如圖 2 1 所示零件 其生產(chǎn)要求如下 生產(chǎn)批量 10 萬件每年 材 料 Cr12 不銹鋼 材料厚度 1 5mm 圖 2 1 連接片零件圖 3 2 制件工藝性分析 制件工藝性是指該零件采用沖壓加工的難度 和經(jīng)濟性 分析時 要根據(jù)制件零 件圖或者實物 分析其幾何形狀 尺寸 料厚 結(jié)構(gòu)工藝性 精度及表面粗糙 度要求 制件材料 生產(chǎn)數(shù)量是否符合沖壓要求 如果沖壓工藝性不良 則需 要提出修改意見 并與產(chǎn)品設(shè)計人員進行協(xié)商 經(jīng)設(shè)計人員同意后才可以進行 修改 并進行工藝方案的制訂 3 2 1 制件結(jié)構(gòu)要求 第 5 頁 共 33 頁 制件結(jié)構(gòu)上要注意以下幾點 1 沖裁件的形狀 沖裁件的形狀應(yīng)力求簡單 對稱 有利于材料的合 理利用 2 沖裁件內(nèi)形及外形的拐角 沖裁件內(nèi)形及外形的轉(zhuǎn)角處要盡量避免 尖角 應(yīng)以圓弧過渡 以便于模具加工時減少由于熱處理產(chǎn)生的開 裂 減少沖裁時尖角外的崩刃和過快磨損 一般 R 0 25t t 為料厚 3 沖裁件上凸出的懸臂和凹槽要避免過長 其最小寬度 b 2t 板料厚 度2t 并不要小于 3 4mm c 1 5t 5 為了防止沖裁時凸模折斷或者壓彎 沖孔的尺寸不要過小 3 2 2 制件精度和表面粗糙度要求 普通沖裁件的尺寸精度等級一般在 IT10 以下 較高精度可以達到 IT8 而沖 孔比落料件要高出一級 普通沖裁件的表面粗糙度數(shù)值 Ra 一般低于 6 3 一般沖裁件剪斷表面粗m 糙度數(shù)值如表 2 1 所示 表 2 1 普通沖裁件的表面粗糙度數(shù)值 制件厚件 t mm 1 1 2 2 3 3 4 4 5 表面粗糙度 Ra m 3 2 6 3 12 5 25 50 3 2 3 連接片的工藝分析 1 零件的尺寸精度分析 零件外形尺寸均未標注公差 按照企業(yè)要求 制件公差為 0 1mm 用一般精度 的模具即可滿足制件的精度要求 2 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 零件形狀非對稱 但無懸臂 凹槽等結(jié)構(gòu) 外形簡單 無尖角結(jié)構(gòu) t 1 5mm 圓弧半徑 R1 5mm 滿足 R 0 25t 的要求 屬于落料工序 可以沖裁成形 3 制件材料分析 第 6 頁 共 33 頁 制件材料 1Cr13 不銹鋼 抗剪強度 r 314 372Mpa 抗拉強度 392 461Mpa 伸b 長率 20 適于沖壓成形 綜合以上分析 得到最終結(jié)論 該制件可以用沖壓生產(chǎn)的方式進行生產(chǎn) 3 3 制定工藝方案 3 3 1 制定沖壓方案 確定制件工藝性后 需要根據(jù)其特性提出沖壓工藝方案 這個步驟是制定該制 件沖壓工藝過程的核心內(nèi)容 在此項工作中 要針對該制件的工序性 工序數(shù) 工序順序及組合方式等進行分析 制定出幾種不同的沖壓工藝方案 最終確定 該套模具的類型 模具的類型根據(jù)工序組合區(qū)分 包括單工序模 復(fù)合模和級 進模三大類 確定工藝方案的原則主要有以下三點 1 要保證沖裁件質(zhì)量 在模具類型中 復(fù)合模沖出的制件精度高于連續(xù)模 而連續(xù)模又高于單工 序模 所以精度要求較高的制件 可以采用復(fù)合模進行加工 2 要遵循經(jīng)濟性原則 在設(shè)計模具時 還要考慮成本 應(yīng)在保證制件質(zhì)量的前提下 盡量選用簡 易模具 從而提高經(jīng)濟效益 3 要保證安全生產(chǎn) 例如一些多工序小型制件 如果用用單工序模進行生產(chǎn) 在加工過程中容 易造成操作失誤 很不安全 所以應(yīng)采用級進模進行沖壓 在制定時 首先需要確定制件的基本工序性質(zhì) 如落料 沖孔 彎曲等 工序數(shù) 單工序或多工序 進而確定工序的順序 即提出可行性方案 總之 確定出最終最佳方案是要綜合考慮制件的精度 表面質(zhì)量 生產(chǎn)數(shù) 量 企業(yè)的實際條件等方面 3 3 2 確定連接片工藝方案 通過制件零件圖可以知道 要加工該制件 只需要外形落料一個工序 所 以本項目只設(shè)計一個單工序落料模 第 7 頁 共 33 頁 3 4 確定沖壓模具結(jié)構(gòu)形式 在確定工藝方案后 需要根據(jù)所選模具類型 單工序模 復(fù)合模 級進模 等 確定模具的各個部分的具體結(jié)構(gòu) 包括進料方式 材料定位 定距方 式 模架及卸料 壓料 出件方式等 同時還應(yīng)考慮模具維修 保養(yǎng)和吊 裝的方便 同時要在各個細小的環(huán)節(jié)盡可能考慮到操作者的安全等 3 4 1 定位零件 1 定位概念 定位是指保證條料 工序或坯料的正確送進及在模具中的正確位置 條料 或工序伯在模具中的正確位置包括兩方面內(nèi)容 1 條料的橫向定位 即導(dǎo)料 也稱為送進導(dǎo)向 作用是保證條料正確 的方向送進 和條料的橫向搭邊值 常見的零件有導(dǎo)料銷 導(dǎo)料板 和側(cè)壓裝置等 2 在送料方向 縱向 上的限位 稱為送料定距 也稱為擋料 作用 是控制條料一次送進的距離 步距 即保證縱向搭邊值 常見的零 件有擋料銷 側(cè)刃 定位銷等 2 送進導(dǎo)向零件 1 導(dǎo)料銷 一般為兩個 并位于條料的同側(cè) 從右向左送料時 導(dǎo)料銷裝在后側(cè) 從 前向后送料時 導(dǎo)料銷裝在左側(cè) 導(dǎo)料銷有固定式和活動式兩種 固定式 一般設(shè)置于凹模模板面上 活動式常設(shè)置于彈壓卸料板上 2 導(dǎo)料板 導(dǎo)料板設(shè)置于條料兩側(cè) 有兩種類型 一種是與卸料板制成一體 另一種 是與卸料板分開制造 導(dǎo)料板間距應(yīng)比條料寬度大一個間隙值 常用的定位零件都有標準件 選擇時應(yīng)首選標準件 在應(yīng)用時除了要注意 孔與凹?？卓诘木嚯x外 還要注意其伸出工作平面的高度尺寸 該尺寸與 制件材料的厚度有關(guān) 擋料銷的高度 h 和導(dǎo)料板的高度尺寸 H 數(shù)值 導(dǎo)料板寬度 B 的計算公式為 2 B B C1 第 8 頁 共 33 頁 式中 B 條料寬度 mm C 條料與導(dǎo)料板之間的間隙1 3 側(cè)壓裝置 為避免條料在導(dǎo)料板中偏擺 保證最小搭邊值 可以在導(dǎo)料板一側(cè)裝側(cè)壓 裝置 使條料在送進過程中始終靠緊另一側(cè)導(dǎo)料板 如果送料材料過薄 0 3mm 以下 則不適于用側(cè)壓裝置 而且使用側(cè)壓裝置 后送進阻力增大 所以如果采用輥軸送進的自動送料裝置不適合與側(cè)壓裝 置配合使用 3 送料定距零件 1 擋料銷 擋料銷有固定擋料銷和活動擋料銷兩種 固定擋料銷有兩種類型 A 型固定擋料銷和鉤形擋料銷 A 型固定擋料銷常用于 中 小型制件的模具中 缺點是銷孔與凹模型孔距離過近 削弱了凹模強度 鉤形擋料銷 這種鐺料銷的銷孔軸線與凹模型孔距離較遠 且配合定向銷防止 其鉤頭在使用過程中發(fā)生轉(zhuǎn)動 缺點是制造困難 安裝麻煩 活動擋料銷也有兩種 彈簧彈頂式和扭簧式 定位螺釘之間的距離為 25 35mm 擋料銷伸出臺面 2 4mm 2 定位板與定位銷 定位銷與定位板是單個毛坯或工序件的定位零件 其定位方式有兩種 外緣定 位和內(nèi)孔定位 4 連接片定位方式 常見的進料方式有手工送料和自動送料兩大類 其中手工送料定位簡單 有時甚至不用或少用定位零件 依靠工人自己控制 這種方法常用于小型 單工序模 復(fù)合模的工作中 自動送料常用于級進模加工中 這種送料需 要較好的定位 定距和卸料方式 對模具結(jié)構(gòu)要求較高 由于該模具是單工序落料 所以生產(chǎn)時采用導(dǎo)料銷配合擋料銷定位 3 4 2 卸料 壓料 出件方式 模具的卸料方式有剛性卸料和彈性卸料兩大類 也稱為固定卸料裝置和彈 壓卸料裝置 其中固定卸料裝置一般是將卸料板和導(dǎo)料板做成一體 主要 第 9 頁 共 33 頁 功能是從凸模上卸下條料 常用于板料較厚 較硬 精度要求不高 沖裁 力較大的落料模 彈性卸料裝置是通過卸料板與彈性元件 彈簧或橡皮 的 互相配合作用來進行卸料的 功能是從凸模上卸下條料 這種裝置在沖壓 時既可以卸料又可壓料 特別適于在薄料或制件要求平整的復(fù)合模上使用 在本套設(shè)計中 我們采用彈壓卸料方式 3 4 3 連接片模具結(jié)構(gòu)形式的確定 在實際生產(chǎn)中 條料的送進采用手工送料 不用導(dǎo)料板或定位銷釘?shù)冉Y(jié)構(gòu) 這樣 不僅結(jié)構(gòu)緊湊很多 而且也減少了加工難度 另外 為了提高工作 效率和安全性 實際生產(chǎn)時也經(jīng)常采用外置托料板的形式 裝托料板與下 模座配合使用 既起到導(dǎo)料作用 又起到托料作用 不用時拆卸下來 使 模具結(jié)構(gòu)簡單 尺寸減少 工作方便簡單 3 5 相關(guān)工藝計算 3 5 1 排樣與材料利用率 1 排樣的概念與方法 沖裁件在板料 帶料或條料上布置排列的方法稱為排樣 排樣設(shè)計的內(nèi)容 包括 選擇排樣方法 確定搭邊數(shù)值 計算條料寬度 計算送料步距 計 算材料利用率 繪制排樣圖 好的排樣 可以減少廢品率 保證制件的質(zhì)量 使模具結(jié)構(gòu)簡單 使用壽 命延長 排樣時 制件與制件間 制件與條 板 料邊緣之間的余料稱為搭邊 搭 邊過大 浪費材料 搭邊太小 可能會被拉入凸模和凹模的間隙 使模具 容易磨損 甚至損壞模具刃口 一般來說 材料越厚 越軟以及沖裁件尺 寸越大 形狀越復(fù)雜 則搭邊值也應(yīng)越大 搭邊值通常是由經(jīng)驗值確定 根據(jù)沖裁件在條料上的布置方法 排樣有直排 斜排 對排 混合排等多 種形式 在沖壓生產(chǎn)中 減少廢料的產(chǎn)生是節(jié)約成本的有效措施之一 采 用何種方式需要分析哪種排樣方式的材料利用率比較高 2 排樣圖的畫法 一張完整的排樣圖應(yīng)標注條料寬度尺寸 B 條料長度 L 板料厚度 t 端距 第 10 頁 共 33 頁 l 步距 S 工件間搭邊和側(cè)搭邊 a 并以剖面線表示沖壓位置 其中條料長度 L 的給定可以計算出加工該制件需要的條料數(shù)目或鋼板數(shù)目 便于采購原材料 需要注意的是計算出的數(shù)值只是理論數(shù)值 在采購時考 慮沖壓時出現(xiàn)的廢品量 排樣圖不僅要表示清楚沖裁件輪廓形狀和沖壓順序 還要表示出凸模刃口 的截面形狀 凹模的型孔形狀 數(shù)量和位置 而且沿送料方向應(yīng)畫出數(shù)個 制件的外形形狀 表示落料后留在條料上的廢料孔的形狀 如果是對排等多排排樣圖 或者雙 多凸模結(jié)構(gòu) 在條料上的工件輪廓至 少畫出三個 用帶陰影的線表示出凹模型孔的位置與形狀 粗實線表示已 經(jīng)沖完的孔 用雙點劃畫表示預(yù)沖工件 這樣才能清楚地表達出制件的沖 裁過程 并使凹模上型孔間的尺寸關(guān)系非常清楚 計算方便 3 如何計算材料利用率 沖裁件的實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 是衡量合理利用材料的經(jīng)濟性指標 要確定材料利用率 首先要確定關(guān)料 步距 S 條料在模具上每次送進的距離稱為送料步距 簡稱跳距 送料步距的大小 應(yīng)為條料上兩個對應(yīng)沖裁件的對應(yīng)點之間的距離 一個步距就等于零件直 徑與兩個兩件間搭邊值的和 材料利用率的具體公式為 10BSA 如果是板料沖裁 也可以用如下公式 n1L總 式中 A 一個工件的實際面積 1 n 一張板料上能加工工件的總數(shù)量 L 板料長度 B 板料寬度 排樣時搭邊值的選取直接影響到材料利用率的大小 但是提高材料利用率 不能以提高模具制造難度為代價 第 11 頁 共 33 頁 4 連接片排樣與材料利用率 刃型擋片外形類似于矩形 一般可以采用直排或者多排 但是由于該制件 尺寸較大 所以采用單排直排的排樣方案 如圖 2 2 所示 比較合適 圖 2 2 排樣方案 由表 2 8 查得工件間搭邊最小值 a 1 8mm 沿邊搭邊最小值 a 1 5mm 則送1 料步距 S 7 6 1 5 9 1mm 條料寬度 B 48 21 2 1 5 19 1 70 31mm 已知制件面積 A 631 29mm 一個步距的材料利用率為 2 76 1 10BSA 106 3 79 3 5 2 計算沖壓力 選擇壓力機 1 計算沖裁力 平刃沖裁的沖壓力計算公式 F KLt沖 或 F Lt沖 b 式中 F 沖裁力沖 第 12 頁 共 33 頁 L 沖裁周長 mm t 制件厚度 mm 材料抗剪強度 Mpa 抗拉強度 b K 安全系數(shù) 一般取值 1 3 2 計算相關(guān)卸料力 推件力和頂件力 沖裁完畢 從凸模或凸凹模上將制件或廢料卸下所需要的力稱為卸料力 F F卸 從凹模內(nèi)順沖裁方向?qū)⒅萍驈U料推出所需要的力稱為推料力 F F x 推 T 從凹模內(nèi)逆沖裁方向?qū)⒅萍陌寄？變?nèi)頂出的力稱為頂料力 F F 頂 D 計算公式分別為 卸料力 F K F卸 卸 沖 推件力 F nK F推 推 沖 頂件力 F K F頂 頂 沖 式中 K K K 系數(shù) 具體數(shù)據(jù)可根據(jù)制件材料 厚度取值 見表卸 推 頂 2 9 n 卡在凹模直壁洞口內(nèi)的制件 或廢料 件數(shù) h 刃口高度 mm 表 2 9 卸料力 推件力和頂件力系數(shù) 制件為鋼件 料厚 t mm K卸 K 推 K頂 0 1 0 065 0 075 0 1 0 14 0 1 0 5 0 045 0 055 0 063 0 08 0 5 2 5 0 04 0 05 0 055 0 06 2 5 5 0 03 0 04 0 045 0 05 3 計算總沖壓力 總沖壓力基本公式 第 13 頁 共 33 頁 F F F F F總 沖 卸 推 頂 模具有三種卸料方式 在計算總沖壓力時 需要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)來選擇 F F F 有些結(jié)構(gòu)沒有 F 則不需要計算該數(shù)值 卸 推 頂 頂 采用剛性卸料裝置 公式為 F F F總 沖 推 采用彈性卸料裝置 公式為 F F F F總 沖 卸 推 采用彈性卸料及頂料裝置 公式為 F F F F總 沖 卸 頂 4 連接片沖壓力的計算 刃型擋片沖壓力的計算見表 2 10 表 2 10 沖壓力的計算 已知制件外圓 落料 周長 L 127 2mm 700Mpa t 1 5mmb 類 別 計算過程 結(jié)論 沖 裁 力 F Lt 127 2 1 5 700 9 2tf沖 b 9 2tf 模具采用彈性卸料 K 0 04 0 05 K 0 055卸 推 卸 料 力 F K F 0 05 9 2tf 0 46ft卸 卸 沖 0 5tf 推 料 力 F nK F 0 055 9 2tf 0 506tf推 推 沖 0 51tf 由于該墊片模具采用彈性卸料裝置 所以總沖壓力的計算公式為 F F F F 9 2 0 51 0 5 10 3 tf 總 沖 卸 推 5 壓力機的選擇 壓力機的選擇是模具設(shè)計的一個主要內(nèi)容 包括選擇壓力機的類型和確定 壓力機規(guī)格兩項內(nèi)容 1 壓力機類型及規(guī)格 選擇類型 對于中小型沖裁件 彎曲 拉深件 主要選用開式壓力機 大中型制件的 沖裁多采用閉式壓力機 選擇規(guī)格 沖壓力是選擇壓力機的主要依據(jù) 在選擇壓力機時 要確保壓力機的公稱 第 14 頁 共 33 頁 壓力大于總沖壓力 壓力機的沖壓力可以從壓力機參數(shù)里查出 在壓力機上使用的模具在完成 沖裁過程中各種力之和最好在壓力機額定壓力的 70 80 以內(nèi) 還要保證操 作方便 安全 壓力機的滑塊行程要滿足制件在高度上的要求 并能保證沖壓結(jié)束后能順 利取出制件 尤其是拉深件 更要求滑塊行程是制件高度的兩倍以上 另外 還要求模具的閉合高度和壓力機的閉合高度要相適應(yīng) 壓力機工作 臺尺寸要大于模具下模座平面尺寸 50 70mm 墊板孔和工作臺孔都要大于制 件或者廢料尺寸等 2 壓力機參數(shù) 公稱壓力 Fg 標稱壓力 或稱額定壓力 即滑塊所允許承受的最大作用力 滑塊必須在到 達下止點前某一特定距離之內(nèi)才允許承受標稱壓力 這一特定距離稱為標稱 壓力行程 或額定壓力行程 例如 JC23 63 壓力機的標稱壓力為 630kN 標稱壓力行程 8mm 表示該壓力機 的滑塊在離下止點前 8mm 之內(nèi) 允許承受的最大壓力為 630kN 滑塊行程 S 指滑塊每分鐘往復(fù)運動的次數(shù) 該參數(shù)與生產(chǎn)效率有關(guān) 封閉高度 H 滑塊在下止點時 滑塊下表面到工作臺上表面 拆去墊板 的高度 當(dāng)滑 塊調(diào)整到最上位置時 閉合高度最大 即為最大裝模高度 H 滑塊在max 最下止點時 閉合高度最小 稱為最小裝模高度 H 閉合高度的范圍 in 是閉合高度調(diào)節(jié)量 裝模高度 H 指滑塊在下止點時 滑塊下表面到工作臺墊板上表面的距離 裝模高度與 封閉高度差一個墊板高度 其他主要參數(shù) 包括工作臺尺寸 滑塊底面尺寸 模柄孔尺寸等 第 15 頁 共 33 頁 3 與模具尺寸要適應(yīng) 沖裁?？傮w結(jié)構(gòu)尺寸必須與所選壓力機相適應(yīng) 如模座的平面尺寸要與工 作臺上墊板尺寸匹配 模具閉合高度 H 應(yīng)與壓力機的最大裝模高度和最大 封閉高度 H 適應(yīng) max 沖模的封閉高度 H 與壓力機封閉高度 H 和 H 的關(guān)系是 maxin H H 5mm H H 10mmmaxin in1 H 為墊板厚度 一般情況下 不能拆掉墊板使用壓力機 1 4 壓力機參數(shù)的作用 壓力機確定后 需要查取相關(guān)參數(shù) 如壓力機的類型 規(guī)格 閉合高度 工作臺尺寸 模柄孔尺寸 滑塊行程等 這些參數(shù)會影響模具的結(jié)構(gòu)尺寸 如模具的閉合高度 模架尺寸等的確定 壓力機相關(guān)參數(shù)及與后續(xù)部分工藝計算的聯(lián)系如表 2 11 所示 表 2 11 壓力機相關(guān)參數(shù) 壓力機相關(guān)參數(shù) 關(guān)聯(lián)工藝數(shù)據(jù) 關(guān)系 公稱壓力 Fg總沖壓力 F 壓力機的公稱壓力大于總沖壓力 F F g 最大封閉高度 裝模 高度 H Hmaxin 模具閉合高度 Hm模具閉合高度在壓力機的最大 最小裝模高度之間 H 5mm H H 10mmax min 滑塊行程 模具高度 滑塊行程必須滿足沖壓制件的成形要求 如拉深工藝時 其行程必須大于拉深件高度的 2 2 5 倍 工作臺墊板尺寸 模具長 寬尺寸 下 模座孔尺寸 壓力機的工作臺面應(yīng)大于模具尺寸 并有安裝位置 一 般每邊大 50 70mm 壓力機工作臺面的孔應(yīng)能保證沖壓件或廢料落下 模柄孔尺寸 直徑 深度 模柄尺寸 模柄直徑尺寸要等于模柄孔尺寸模柄高度要小于模柄孔深度尺寸 漏料孔尺寸 凹模型孔尺寸 下模 座相應(yīng)尺寸 工作臺漏料孔尺寸要大于凹模型孔尺寸 下模座相應(yīng)尺 寸 以免塞料 導(dǎo)致爆模 行程次數(shù) 生產(chǎn)效率 第 16 頁 共 33 頁 6 連接片模具選用壓力機 根據(jù)總的沖壓力 10 3tf 結(jié)合工廠實際生產(chǎn)條件 確定采用 J23 16 型 壓力機 其主要參數(shù)如下 公稱壓力 160KN 20tf 最大封閉高度 220mm 最大封閉高度調(diào)節(jié)量 45mm 工作臺尺寸 450mm 300mm 模柄尺寸 40 60mm 3 5 3 壓力中心 1 壓力中心概念 沖裁力合力的作用點即沖模的壓力中心 該中心應(yīng)盡量與模柄軸線及壓力 機滑塊中心線重合 否則沖模在工作時就會產(chǎn)生偏彎矩 使模具發(fā)生歪斜 繼而加速沖模導(dǎo)向機構(gòu)的不均勻磨損 沖裁間隙不均勻 刃口迅速變印鈍 會直接導(dǎo)致制件的質(zhì)量和模具的使用壽命下降 所以為了保證模具在沖壓 時保持平穩(wěn) 保證其正常工作 設(shè)計時確定模具的壓力中心是至關(guān)重要的 如果制件本身是對稱的 則壓力中心即是制件的中心 如果制件是非對稱 件 或級進模上多個工位的壓力中心 則需要進行計算 計算原則就是力 平衡原理 即各分力對某坐標軸之力矩之和等于其力對該坐標軸的力矩 沖裁模壓力中心的確定 除上太空的解析法外 還可以用作圖法和懸掛法 在實際生產(chǎn)中 很多時候會將刃口形狀簡化或圓整成某些規(guī)則形狀 找到 一個近似的中心 該中心與壓力中心的距離不能超過模具外形尺寸的 1 6 以減少相應(yīng)在計算過程 但是對于比較復(fù)雜的級進模 還是要進行壓力中 心計算 以防偏心導(dǎo)致模具損壞和制件質(zhì)量問題 2 連接片壓力中心 如圖 2 1 所示 該制件是不對稱形狀 所以需要校核一下該制件的壓力中心 計算過程如圖 2 3 所示 首先選取一個坐標系 選取圖 2 3 中點 O 位置為坐標原點 然后確定各線段中 第 17 頁 共 33 頁 點到該原點的坐標值 再根據(jù)如下公式進行計算 計算過程如下 63 182 407 13 2355 9 46 17210 nlll 0 2 8 0 8 210 nllyyl 由于零件的外形尺寸較小 并且形狀簡單 且計算出來的壓力中心誤差不超過 模具周界尺寸的六分之一 所以我們?nèi)∽畲笸庑蔚闹行臑閴毫χ行?3 5 4 計算刃口尺寸 1 間隙值的確定 在模具工藝計算中 刃口尺寸的確定直接影響到制件的成形尺寸是否合格 要 計算刃口尺寸 必須先確定沖裁間隙值的大小 沖裁間隙 圖 2 4 上沖裁模 中凹模刃口橫向尺寸 D 與凸模刃口橫向尺寸 d 的差值 Z AT 圖 2 4 沖裁間隙 該數(shù)值是影響沖裁工序的最重要的工藝參數(shù) 間隙值的大小 直接影響到?jīng)_裁 力大小 模具壽命 沖裁件質(zhì)量 沖裁間隙值大致可分為 小間隙 較小間隙 第 18 頁 共 33 頁 中等間隙 較大間隙 大間隙五種 選取間隙值的總原則是在滿足沖裁件的尺 寸精度要求下 一般取偏大間隙值 這樣可以降低沖裁力和提高模具壽命 在沖壓實際生產(chǎn)中 主要根據(jù)沖裁件斷面質(zhì)量 尺寸精度和模具壽命這三個因 素綜合考慮 給沖裁間隙規(guī)定一個范圍值 只要間隙在這個范圍內(nèi) 就能得到 質(zhì)量合格的沖裁件和較長的模具壽命 這個間隙范圍就稱為合理間隙 這個范 圍的最小值稱為最小合理間隙 Z 最大值稱為最大合理間隙 Z min max 合理間隙值的確定一般可以采用查表確定法 該數(shù)值在一般沖裁資料中都可以 查到 但是要注意間隙值的大小不僅與制件的材料性質(zhì)和厚度有關(guān) 還和制件 的斷面質(zhì)量有關(guān) 當(dāng)工件的斷面質(zhì)量沒有嚴格要求時 為了提高模具壽命和減 少沖裁力 可以選擇較大間隙值 當(dāng)工件斷面及制造公差要求較高時 應(yīng)選擇 較小間隙值 此外 還要考慮刃口的磨損 由于在生產(chǎn)過程中的磨損使間隙變 大 故設(shè)計與制造新模具時應(yīng)采用最小合理間隙 Z min 另外 還有經(jīng)驗值確定法 在實際生產(chǎn)中 通常在 2 20 t 的范圍內(nèi)來選取單 面間隙 Z 2 2 凸 凹模刃口尺寸計算 1 凸 凹模的加工方法 要計算凸 凹模的刃口尺寸 首先要知道凸 凹模的加工方法 由于是工作零 件 其尺寸直接影響制件的尺寸精度 而且模具一般為單件生產(chǎn) 所以傳統(tǒng)加 工都是以配加工為主 即先按照制件圖樣的設(shè)計尺寸加工一個凸模或者凹模作 為基準件 然后根據(jù)基準件的實際尺寸按照間隙值由鉗工配作另一個工作零件 此各加工方法的特點是工作零件的間隙值靠配作保證 要求鉗工技術(shù)水平高 隨著現(xiàn)代數(shù)控加工工業(yè)的興起 傳統(tǒng)的加工方式逐漸被淘汰 取而代之的是分 開加工法 即凸模 凹模分加按照圖紙尺寸和公差進行加工 這種方法加工出 來的零件具有互換性 對那些要求有工作零件備件的模具尤其適用 現(xiàn)在 在很多加工企業(yè) 尤其是模具加工企業(yè) 都大力發(fā)展特種加工 很多不 規(guī)則外形的凸模 凹模都用特種加工法直接進行成形加工 不僅有互換性 而 且速度快 精度高 是不可替代的加工手段 2 分弄加工法計算原則 第 19 頁 共 33 頁 計算刃口尺寸需要遵循以下原則 落料件光亮帶處于大端尺寸 其光亮帶是因凹模刃口擠材料產(chǎn)生 的 且落料件的大端 光面 尺寸等于凹模尺寸 所以落料外形 尺寸主要決定與凹?？卓诔叽?即落料模需要先計算凹模尺寸 沖孔件光亮帶處于小端尺寸 其光亮帶是凸模刃口擠切材料產(chǎn)生 的 且沖孔件的小端 光面 尺寸等于凸模尺寸 所以沖孔孔徑 尺寸主要決定于凸模尺寸 即沖孔模需要先計算凸模尺寸 凸 凹模刃制件應(yīng)有合理間隙值 不管落料還是沖孔 沖裁間隙 一般選用最小合理間隙值 Z min 凸 凹模刃口計算公式由于落料與沖孔的基準尺寸不同而不同 落料時 首先確定凹模刃口尺寸 凸模刃口的基本尺寸等于凹模 刃口的基本尺寸減去最小間隙值得到 沖孔時 首先確定凸模刃 口尺寸 凹?；救锌诔叽绲扔谕鼓Ｈ锌诘幕境叽缂由献钚￠g 隙值得到 具體公式見表 2 16 所示 凸 凹模的制造公差應(yīng)與制件尺寸精度相適應(yīng) 偏差值按照入體 原則標注 綜上所述 計算刃口尺寸的基本步驟如表 2 16 所示 表 2 16 分開加工法刃口尺寸計算基本步驟 序號 步驟 公差 依據(jù) 1 確定間隙值 Z mm 雙邊值 Z D dAT D 凹模尺寸 D d d 凸模尺寸 d Tp 查表確定或經(jīng)驗值確定 2 確定凸 凹?；鶞?刃口尺寸 mm 落料時 首先確定凹模刃口尺寸 DA D D Amax 0 沖孔時 首先確定凸模刃口尺寸 d p d d 0 pmin 區(qū)分落料和沖孔工序 落料尺寸 凹模尺寸 沖孔尺寸 凸模尺寸 第 20 頁 共 33 頁 磨損系數(shù) 制件公差 3 計算凸 凹模刃口 尺寸 mm 落料時 凸模刃口的基本尺寸 d D ZpAmin 沖孔時 凹模基本刃口尺寸 D d Z i 4 刃口偏差 mm 凹模刃口偏差 0 凸模刃口偏差 0 入體原則 5 刃口精度 mm 凹模刃口公差 凸模刃口公差 Z Z maxin與制件尺寸精度相適應(yīng) 計算設(shè)計基準刃口尺寸時 需要查表確定參數(shù) 磨損系數(shù) 該值在 0 5 1 之 間 3 配加工計算 如果是傳統(tǒng)的配加工 則是在作為基準的凸?；虬寄D紙上標注尺寸和公差 在另一個工作零件圖紙上不標注公差 只標注尺寸 在技術(shù)要求中要注明 按 基準配作 保證間隙值在 Z Z 之間即可 minax 計算刃口尺寸可以按照以下步驟 落料件以凹模作基準 沖孔件以凸模為基準 判斷基準件刃口磨損后尺寸變化的情況 A 類尺寸 磨損后尺寸變 大 B 類尺寸 磨損后尺寸減少 C 類尺寸 磨損后尺寸不變 A 類尺寸 D D Amax 0 d D Zpin B 類尺寸 d d 0 mi D d Zpin C 類尺寸 D d C 2 Ami 式中 C 該類尺寸的最小值 min 4 特種加工 采用電加工方式加工工作零件時 要先繪制一個基準圖作為電加工的基準 落 料時凹模尺寸按照基準圖加工 凸模尺寸等于凹模尺寸減去一個間隙值 沖孔 第 21 頁 共 33 頁 時凸模尺寸按照基準圖加工 凹模尺寸等于凸模尺寸加上一個間隙值 沖孔時 d d 0 pmin D d Z i 落料時 D D Amax0 d D Zpin 中心距 L l L 8A平 均 落料凹模的各尺寸 D1 22 0 75 0 3 0 013 0 mm 21 775 0 013 0 mm D2 10 0 75 0 3 0 013 0 mm 9 775 0 013 0 mm D3 19 72 0 75 0 3 0 013 0 mm 19 495 0 013 0 mm D4 10 0 75 0 3 0 013 0 mm 9 775 0 013 0 mm 凸模的各尺寸 查表 2 15 得 Z 0 105min d1 D1 Z 1 75 0 105 0 013 0 mm 1 645 0 013 0 mmi d2 D2 Z 9 775 0 105 0 013 0 mm 9 670 0 013 0 mmmin d3 D3 Z 19 495 0 105 0 013 0 mm 19 390 0 013 0 mmi d4 D4 Z 9 775 0 105 0 013 0 mm 9 670 0 013 0 mmmin 3 連接片模具工作零件實際刃口尺寸的計算 圖 2 1 所示制件尺寸未標注公差 為了降低工作難度 所以在實際生產(chǎn)中 按照 IT14 等級確定各尺寸公差 零件為不規(guī)則形狀 屬于落料件 所以凹 模尺寸按零件圖尺寸加工 各尺寸減去一個間隙值即為凸模尺寸 本例中 間隙按表 2 15 選取 0 120 3 5 5 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 1 確定凹模尺寸 在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計時 首先確定凹模結(jié)構(gòu)尺寸 凹模設(shè)計時的主要內(nèi)容包括 第 22 頁 共 33 頁 確定凹模材料 確定凹模型孔側(cè)壁形狀 確定外形形狀與裝配結(jié)構(gòu) 確定凹模周界尺寸 確定凹模板上型孔 螺釘孔 銷釘孔的位置及尺寸等 確定凹模板的厚度尺寸 2 凹模型孔側(cè)壁形狀的確定 凹模刃孔口結(jié)構(gòu) 凹模刃口結(jié)構(gòu)有直壁式 斜壁式兩類 從刃口強度方面 直壁式刃口比斜 壁式高 從加工角度 斜壁式刃口更容易加工 一般情況下 全直壁式型孔和 斜壁式只適用于逆出式模具 順出式模具常用階梯形直壁型孔 漏料口可以采 用鉆孔或銑削制成 但是無論采取哪種結(jié)構(gòu) 都要注意凹模刃口高度 h 的取值 廢料堆積 在選擇刃口形式時 還要考慮防止廢料堆積的問題 以下是常見的容易產(chǎn) 生廢料堆積的因素 1 凹模刃口有效高度 直線部位 過長 2 骨表面讓位形狀不適合 3 凹模內(nèi)部的表面較粗糙 4 凹模 模具墊板 模座的孔中心偏移造成臺階 5 沖裁廢料相互連接 呈棍狀下落時 堆積住讓位孔 6 廢料帶磁性 7 薄板或小孔沖裁 因沖裁廢料重量輕 即使一個小障礙也會導(dǎo)致廢料 堆積 例如 凹模刃口有效高度 h 過大 在沖裁過程中積存在凹模型孔內(nèi)的落料 件或沖孔廢料的片數(shù)將增加 結(jié)果一方面是凸模受到的反頂力增大 會使 凸模 尤其是細長凸模在沖壓時容易損壞 另一方面孔口內(nèi)堆積材料過多 會直接導(dǎo)致凹模刃口崩裂 導(dǎo)致模具報廢等嚴重后果 所以在設(shè)計時要綜 第 23 頁 共 33 頁 合考慮刃口形狀 又如在沖裁 0 5mm 以下的薄板時 臺階式直壁凹?？卓谌菀兹?材料從 孔口被推出后 材料會在凹模內(nèi)翻轉(zhuǎn) 所以 凹模底部擴孔尺寸不宜過大 一般比型孔尺寸大 0 5 1mm 否則容易因為材料的翻轉(zhuǎn)導(dǎo)致堵塞孔口 導(dǎo)致廢料堆積 而斜壁式則可防止廢料轉(zhuǎn)落 減少由于廢料堆積帶來的故 障 但是孔口是傾斜的 刃口強度不如直壁式高 廢料回跳 沖裁時 廢料回跳會引起制件質(zhì)量缺陷 模具損傷等 特別是薄板小徑?jīng)_ 裁 凹模之間的約束力較少的切邊容易引起廢料回跳 廢料產(chǎn)生回跳的主 要原因有真空產(chǎn)生的吸附 吸附到凸模刃口處 油液產(chǎn)生的吸附 凸模的 磁力和凹模壓縮空氣引起的負壓等 一般的沖裁間隙中 排出廢料的尺寸 小于凹模孔徑尺寸 也容易發(fā)生回跳 解決廢料回跳的方法有以下幾種 1 選用特種凸模 斜刃口凸模 頂料凸模 帶氣孔凸模等 2 凹模結(jié)構(gòu)改變 以真空產(chǎn)生吸引 增加刃口內(nèi)面的粗糙度 切刃采 用微小側(cè)角等 3 其他措施 改變輪廓形狀 減小沖裁間隙 加大凸模進入凹 模的深度 4 專用防廢料回跳型凹模 一些提供模具標準件的廠家 有一種防廢 料回跳型凹模 在這種凹模內(nèi)表面加工了兩條以上的斜槽 這樣在 沖裁時 沖裁廢料被壓入凹模型孔 廢料對應(yīng)于凹模斜槽的小突起 部位 再經(jīng)過凸模往下壓 突起部位會被凹模側(cè)面壓縮 因而達到 防止廢料回跳的作用 但是由于是通過在廢料上形成小突起部位而 防止回跳的 所以這種結(jié)構(gòu)不適合精密孔沖裁 下料等情況 3 凹模外形與裝配結(jié)構(gòu) 確定凹模尺寸前 要先考慮凹模的外形及裝配結(jié)構(gòu) 凹模的外形有圓形和矩形 裝配結(jié)構(gòu)有整體式和鑲拼式 刃口也有平刃 和斜刃 實際生產(chǎn)中 在凹模上開設(shè)所需要的凹模型孔 用螺釘 銷釘 將凹模板直接固定在下模座上 第 24 頁 共 33 頁 由于該制件外形近似于矩形 且尺寸不大 所以該套模具凹模外形為矩 形 并采用整體式凹模結(jié)構(gòu) 4 凹模外形的確定 1 確定原則 凹模外形尺寸指的是凹模板的整體尺寸 凹模的外形有矩形和圓形兩種 需要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)確定 下面以矩形凹模為例說明如何確定凹模板的尺 寸 凹模板的尺寸包括長 L 寬 B 高 H 從凹模刃口 b l 至凹 模板外邊緣的最短距離稱為凹模壁厚 C 凹模壁厚 C 值的選取直接影響凹模板登外形尺寸 即長度 L 與寬度 B 的 值 其最小值可以參考 凹模外形尺寸并不能簡單地從凹模型孔向四周擴大一個壁厚 C 來決定 因為凹模板上還會有定位零件 如導(dǎo)料板等結(jié)構(gòu) 還要考慮凹模板的安 裝尺寸等 在確定凹模外形尺寸時 還需要注意如下身體上內(nèi)容 相關(guān)螺紋孔 銷釘孔與刃口邊的最小距離 螺紋孔與銷釘孔與刃口之間的最小距離 彈性元件的外形尺寸 進料方式 定位 定距方式 在實際生產(chǎn)計算中 螺孔中心到刃口邊緣或者銷釘孔邊緣的距離 一般可以 按照 1 5 2d 取最小值 沖模中的定位銷常選用圓柱銷 選用直徑與螺釘直徑相等或小一個規(guī)格 一 組定位采用兩個銷釘 在模具內(nèi)部的長度一般是其直徑的 2 2 5 倍 固定常采用內(nèi)六角螺釘 這類螺釘堅固可靠 螺釘頭不外露 整個模具外形齊 整 擰入鑄鐵件的螺釘深度一般是螺釘?shù)?2 2 5 倍 擰入一般鋼件的深度是螺 釘直徑的 1 5 2 倍 螺釘直徑的選用與模板厚度有關(guān) 如表 2 23 給出了凹模固 定用螺釘直徑與凹模厚度的關(guān)系 表 2 23 固定螺釘直徑與凹模厚度的關(guān)系 凹模厚度 mm 13 13 19 19 25 25 35 35 第 25 頁 共 33 頁 螺釘規(guī)格 M4 M5 M5 M6 M6 M8 M8 M10 M10 M12 2 連接片模具的凹模周界尺寸 確定凹模周界時 首先將凹模刃口 1 1 繪制出來 然后以此為界畫一個外框 由于本例中選擇 M6 螺釘和 6 的銷釘 所以以該線框為界向外擴展 2 倍直徑 即是螺釘 銷釘中心線位置 再由此位置往外擴展 2 倍直徑尺寸 即是凹模周 界尺寸 則推出凹模周界尺寸為 94 31 46 5 連接片模具凹模結(jié)構(gòu) 該套模具凹模材料為 Cr12 硬度 61 64HRC 并要求非刃口銳角倒鈍 查國家標 準凹模結(jié)構(gòu)圖如下 圖 2 5 凹模結(jié)構(gòu)圖 6 確定凸模尺寸 凸模設(shè)計時的主要內(nèi)容包括 確定凸模材料 確定裝配結(jié)構(gòu) 確定凸模長 度尺寸 第 26 頁 共 33 頁 1 凸模安裝方法 凸模安裝時要保證其精確定位 要防止凸模在工作中撥出 如果截面形狀 是非圓形 還要防止轉(zhuǎn)動 一般凸模需要固定在凸模固定板上 并在上面配置墊板 避免在工作中沖 擊模座 凸模的固定方法 決定了凸模的結(jié)構(gòu)樣式 凸模的固定方式一般 有臺階式 膠粘式 鉚接式等 在本套模具中 凸模采用臺階式固定方式 即在凸模側(cè)邊加工一個矩形凸起 起到固定作用 凸模端部臺階尺寸 H 3 8mm 且要求 H 臺階尺寸 1 5 2 5mm 與固定板 按 H7 m6 或 H7 n6 配合 常用于普通圓形凸模 能保證可靠的固定 2 凸模的長度計算 凸模的長度根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)來確定 一般要求在滿足沖壓條件下 凸 模尺寸越短越好 計算時有首先考慮凸模工作部分的長度 l 不引起屈服時的最大長度 單位 mm 再考慮凸?？傞L度的尺寸 L 沖FaEJl 式中 a 模具無導(dǎo)向 a 1 有導(dǎo)向時 a 2 E 凸模材料的縱彈性模量 模具鋼為 2 2 10 Mpa 5 J 凸模最小斷面的慣性矩 圓形凸模 J 64 4D 矩形凸模 J b h 12 3 此外 還要考慮凸模全長與凸模固定板 卸料板和導(dǎo)料板的關(guān)系 凸模的計算 公式為 L 1 5 0 h321 式中 凸模固定板厚度 一般為總長度 L 的三分之一 且 1 5d 1h 卸料板和導(dǎo)料板的總厚度 若是彈壓卸料則只有卸料板厚度 2 但是需要考慮彈性元件高度 安全距離 凸模固定板和固定卸料板之間 一般可以取值3h 10 20mm 或彈性元件的裝配高度 第 27 頁 共 33 頁 05 1 凸模進入凹模型孔的深度尺寸 一般凸模不需要進行強度校核 但是在小孔沖裁等情況下需要校核其強度 另 外 小孔沖裁 要給凸模加強保護 避免凸模折斷 L 45 5mm 1 5 0 h321 3 連接片模具凸模結(jié)構(gòu) 該套模具中凸模材料為 Cr12 硬度 61 64HRC 并要求非刃口銳角倒鈍 在凸模 固定端設(shè)計一個凸臺 作為裝配結(jié)構(gòu) 5 導(dǎo)向零件 模架組合 隨著對制件精度要求的提高 現(xiàn)代模具的精度也向著高精度發(fā)展 在對生 產(chǎn)批量大 零件公差要求高 壽命要求高的模具 都要采用導(dǎo)向零件 在 實際應(yīng)用中 導(dǎo)向零件一般指的是模架組合 模架主要有兩大類 一類是導(dǎo)柱導(dǎo)套類模架 包括中間導(dǎo)柱模架 對角導(dǎo) 柱模架 后側(cè)導(dǎo)柱模架和四角導(dǎo)柱模架 另一類是導(dǎo)板模模架 包括對角 導(dǎo)柱彈壓模架和中間導(dǎo)柱彈壓模架兩種 模架的組成已經(jīng)標準化 在設(shè)計 模具時可以選擇標準模架 也可以自行設(shè)計模架尺寸 1 導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向 導(dǎo)柱導(dǎo)套與模座的裝配要按照國標規(guī)定 高度 H 為模具閉合高度 導(dǎo)套在 上模座中裝配時 要保留至少 3mm 的空隙 模具閉合時 導(dǎo)柱距離導(dǎo)套上 端面也要有 10 15mm 的安全距離 導(dǎo)柱在下模座的安裝也不能與底面平齊 要有 2 3mm 的間隙 同時上模座開橫槽 便于排氣 2 滾珠導(dǎo)向 滾珠導(dǎo)向是一種無間隙 精度高 壽命長的導(dǎo)向裝置 常用于高精密沖模 中 該導(dǎo)向裝置由滾珠 滾珠保持器 導(dǎo)柱和導(dǎo)套組成 各組成零件都已經(jīng)標 準化 滾珠在導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間應(yīng)保證導(dǎo)套內(nèi)徑與導(dǎo)柱在工作時有 0 01 0 02mm 的過盈量 所以 md 02 1 21 式中 導(dǎo)套內(nèi)徑 1d 第 28 頁 共 33 頁 d 導(dǎo)柱直徑 滾珠中心距 2 3 模座 上 下模架的作用是直接或者間接地安裝沖模的全部零件 上模座與壓力 機滑塊連接 下模座與工作臺連接 支承 傳遞全部模具的工作壓力 因此 上 下模座的強度不足會引起模具的破損 輕度不足會導(dǎo)致工作時產(chǎn)生大量的 彈性變形 導(dǎo)致模具工作零件和導(dǎo)向零件的迅速磨損 在設(shè)計時 模座的選取需要注意發(fā)下幾點 盡量選擇標準模架 也可以自行設(shè)計 模座大小要根據(jù)凹模尺寸來 確定 尤其是長度尺寸 要留出安裝尺寸 一般長度方向尺寸比凹 模板大 30 50mm 寬度方向可以略大于或等于凹模板尺寸 厚度約 為凹模板的 1 1 5 倍 以保證工作時有足夠的強度和剛度 模座必須與所選定的壓力機工作臺和滑塊尺寸匹配 例如 下模座 尺寸應(yīng)比工作臺尺寸小 40 70mm 以便進行安裝固定 中 大型模具需要在模座上設(shè)計吊裝結(jié)構(gòu) 以便安裝 修配時的搬 運 移動 在安全生產(chǎn)條例中 如果一件產(chǎn)品的質(zhì)量超過 20Kg 或者需要工人彎腰進行搬運 則要選擇用工具 如電磁鐵 進行搬 運 而不能用手工搬運 所以 如果模具重量比較大 或者體積比 較大 則要在上 下模座側(cè)面打螺紋孔 安裝吊環(huán) 4 模柄 中 小型模具一般都是通過模柄將上模與壓力機固定連接 對其基本要求 有兩點 一是要與壓力機滑塊上的模柄孔正確配合 安裝可靠 二是要與 上模正確可靠連接 模柄盡量選用符合國家標準的標準件 一體式模柄常用于比較厚而且不是復(fù)合模的情況 但通用性差 壓入式模 柄主要用于上模座比較而且不是復(fù)合模的情況 采用 H6 h7 配合 常配用 止轉(zhuǎn)銷進行定位 旋入式模柄通過螺紋與上模座連接 并加止轉(zhuǎn)螺釘放松 止轉(zhuǎn) 主要用于導(dǎo)柱導(dǎo)套模架中 凸緣式模柄由 3 4 個螺釘將模柄與上模 座連接并固定 一般中間有孔 常用于復(fù)合模中 打桿從模柄中通孔中通 過 進行打料 浮動模柄的特點是可以削除壓力機導(dǎo)向誤差對模具導(dǎo)向精 第 29 頁 共 33 頁 度的影響 模柄尺寸則根據(jù)壓力機模柄孔尺寸來確定 模柄類型需要根據(jù)壓力機型號 上模座尺寸來確定 模具結(jié)構(gòu)各部件尺寸確定后 需校核模具閉合高度和最大高度 是否與壓 力機適應(yīng) 最終確定結(jié)構(gòu)尺寸后 才可以進行裝配圖和零件圖的繪制 4 模具結(jié)構(gòu)總設(shè)計 根據(jù)沖壓工藝方案 已確定采用復(fù)合模結(jié)構(gòu) 根據(jù)零件的特點可用倒裝復(fù) 合模結(jié)構(gòu) 采用彈壓卸料 剛性推件 條料在模具中的定位采用活動擋料銷 采用縱向送料 為了操作方便 采用后側(cè)導(dǎo)柱滑塊模架 裝配圖如下 第 30 頁 共 33 頁 總結(jié) 俗話說 凡事必親躬 唯有自己親自去做的事 才懂得其過程的艱辛 通 過做這次大作業(yè) 我著實遇到了不少的困難 構(gòu)思 定數(shù)據(jù) 畫圖 寫論文等 都得自己去做 每天泡在圖書館 找例證 查資料 個中自有不少困難 而這 些難題都是課本中所不曾提到過的 開始時 由于書本上沒有任何提示 我甚 第 31 頁 共 33 頁 至不知道從何入手 只能與同學(xué)們相互切磋 這樣我慢慢地入了門 進而也可 以自己搞定了 這其中有一個習(xí)慣問題最需要克服 眾所周知 課堂 書本給 我們的都是一種確切的數(shù)據(jù) 但實際上你去做的時候就會發(fā)現(xiàn)它們都是經(jīng)驗性 的 也就是說需要你根據(jù)從資料上查得的范圍靠經(jīng)驗自己去定 這就給習(xí)慣于 接受確切數(shù)字的我?guī)砹撕艽蟮奶魬?zhàn) 幸而 最終我還是學(xué)會了怎樣去查找自 己想要的資料 這應(yīng)該是這次作業(yè)的一大收獲吧 第二大收獲就是學(xué)會了做一次設(shè)計項目的具體流程 從策劃構(gòu)思 總體設(shè) 計到各個模塊的的具體設(shè)計及其組合 再到編寫需要提交的論文 這一切如今 仍歷歷在目 我想 這種對整體設(shè)計流程的把握應(yīng)該是以后走上工作崗位所必 需的技能 而這種技能卻只能通過自己的親身實踐才能獲得 這也是為什么我 認為機械設(shè)計大作業(yè)這種教學(xué)實踐模式值得推廣的原因 畢業(yè)設(shè)計是我在大學(xué)生涯完成的最后一項內(nèi)容 此時此刻 我感覺自己有 很多想要說的話 有很多需要感謝的人 首先感謝指導(dǎo)老師給予的支持與指導(dǎo) 但由于工作的原因和條件的限制 我在外面所做的畢業(yè)設(shè)計并不完善 自從回校 之后 向老師們請教和指導(dǎo) 他們都在百忙之中給予了我悉心的指導(dǎo)和幫助 師 生之情無法言表 在此 謹向恩師們深表謝意 也許 我的學(xué)生生涯從此就會結(jié)束 但是學(xué)習(xí)的道路卻還將持續(xù)下去 未 來的人生路途中難免會遇到各種各樣的困難和挫折 使我始終能夠勇敢的迎接 新的挑戰(zhàn) 致 謝 首先 我們應(yīng)感謝在設(shè)計過程中老師的精心指導(dǎo) 在此要向老師們致以最 崇敬的感謝 老師總是在百忙之中抽出時間來為我們解答設(shè)計過程中的疑問 第 32 頁 共 33 頁 在審方案階段 老師總是不厭其煩地給我們細心講解 以消除我們的盲點 在 這里 我們要一并感謝模具教研室的其他老師 以及那些在無意間幫助過我們 的老師和同學(xué) 謝謝你們 幾個月心血此時凝聚在這本厚厚的設(shè)計書中 我頗感激動 它是我這幾個 月在畢業(yè)設(shè)計中共同協(xié)作 努力克服困難的見證 它記錄了我這幾個月的生活 也見證了我大學(xué)的最后時光 這次設(shè)計是我第一次進行全面和系統(tǒng)的設(shè)計 難 免會有疏漏和不足之處 可能存在計算不夠準確 圖紙質(zhì)量不高等問題 還有 許多細節(jié)未做到及時處理 請各位老師指正 以幫助我不斷提高 不斷進步 我們相信通過這次全面系統(tǒng)的設(shè)計以及在這個過程中各位老師的不斷點撥 在 今后的工作中我們一定會做到更好 參考文獻 1 湯忠義主編 沖壓模具設(shè)計 北京 中國勞動社會保障出版社 1992 5 第 33 頁 共 33 頁 2 佘銀柱主編 沖壓工藝與模具設(shè)計 北京 北京大學(xué)出版社 2004 3 陳炎嗣等主編 沖壓模具設(shè)計與制造技術(shù) 北京出版社 1991 4 許發(fā)越主編 實用模具設(shè)計與制造手冊 2 版 北京 機械工業(yè)出版社 2005 9 5 薛啟翔等編著 沖壓模具設(shè)計制造難點與竅門 北京 機械工業(yè)出版社 2003 7 6 謝昱北主編 模具設(shè)計與制造 北京大學(xué)出版 2005 8 7 編委會編 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 北京 機 械工業(yè)出版 2003 10 8 模具設(shè)計與制造技術(shù)教育叢書編委編 模具制造工藝與裝備 北京 機 械工業(yè)出版社 2004 5 9 孫鳳勤 模具制造工藝與設(shè)備 北京 機械工業(yè)出版社 1999 10 10 陳劍鶴 任建偉 模具設(shè)計基礎(chǔ) 北京 機械工業(yè)出版社 2003 2 11 黃毅宏 模具制造工藝 北京 工業(yè)出版社 1989 12 孫錫紅 主編 模具制造工 中級 北京 中國勞動社會保障出版社 2004 13 沖壓成型技術(shù) 康俊遠主編 北京理工大學(xué)出版社 2008 14 沖壓模具設(shè)計實用手冊 鄭家賢主編 機械工業(yè)出版社 2005 15 沖壓工藝與模具設(shè)計 鐘毓斌主編 華北航天工業(yè)學(xué)院 2005 16 實用沖壓模具設(shè)計手冊 鄭可锽主編 北京宇航出版社 1990 17 冷沖壓模具圖集 齊衛(wèi)東主編 北京理工大學(xué)出版社 2007 18 機械制圖 郭紀林 余貴英主編 大連理工大學(xué)出版社 2005 19 互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 胡鳳蘭主編 高等教育出版社 2005 20 機械設(shè)計手冊 成大先主編 北京化學(xué)工業(yè)出版社 1994 21 金屬學(xué)與熱處理原理 劉北興主編 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2005