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河南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 畢業(yè)設(shè)計題目：止動板沖裁成形工藝及模具設(shè)計 系 部：材料工程系 專 業(yè)：模具設(shè)計與制造 班 級：模具 144 學(xué)生姓名：張彭飛 學(xué) 號：141304409 指導(dǎo)教師：董二婷 2017 年 4 月 25 日 河南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 止動板沖裁成形工藝及模具設(shè)計 摘要 對 止 動 件 進 行 了 工 藝 分 析 和 沖 孔 落 料 級 進 模 的 設(shè) 計 ， 闡 述 如 何 合 理 安 排 模 具 結(jié) 構(gòu) ， 保 證 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 ， 同 時 提 高 生 產(chǎn) 效 率 ， 降 低 勞 動 強 度 ， 延 長 模 具 壽 命 ， 并 對 加 工 過 程 中 存 在 的 問 題 提 出 了 解 決 的 措 施 。 模 具 產(chǎn) 業(yè) 的 發(fā) 展 是 機 械 及 其 它 制 造 行 業(yè) 快 速 增 長 的 同 時 不 斷 發(fā) 展 完 善 的 。 通 過 在 機 械 行 業(yè) 的 工 作 實 踐 ， 深 深 體 會 到 了 模 具 在 機 械 制 造 業(yè) 中 的 巨 大 作 用 。 模 具 的 大 量 使 用 使 的 零 件 加 工 的 周 期 縮 短 ， 成 本 降 低 。 一 個 高 質(zhì) 量 的 模 具 可 以 直 接 投 入 產(chǎn) 品 的 裝 配 ， 這 一 點 在 鑄 件 中 更 能 顯 現(xiàn) ， 好 的 毛 坯 件 需 要 的 額 外 加 工 量 小 ， 材 料 損 耗 小 ， 很 好 的 降 低 了 生 產(chǎn) 成 本 。 模 具 標(biāo) 準(zhǔn) 件 的 應(yīng) 用 將 日 漸 廣 泛 ， 模 具 標(biāo) 準(zhǔn) 化 及 模 具 標(biāo) 準(zhǔn) 件 的 應(yīng) 用 能 極 大 地 影 響 模 具 制 造 周 期 。 使 用 模 具 標(biāo) 準(zhǔn) 件 不 但 能 縮 短 模 具 制 造 周 期 ， 而 且 能 提 高 模 具 質(zhì) 量 和 降 低 模 具 制 造 成 本 。 同 時 ， 快 速 經(jīng) 濟 模 具 的 前 景 十 分 廣 闊 。 由 于 人 們 要 求 模 具 的 生 產(chǎn) 周 期 越 短 越 好 ， 因 此 開 發(fā) 快 速 經(jīng) 濟 模 具 越 來 越 引 起 人 們 的 重 視 。 關(guān) 鍵 詞 ： 止 動 件 工 藝 沖 裁 模 河南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 目錄 一 緒論 .............................................................1 二 沖壓工藝分析 .....................................................2 2.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形狀分析 ..............................................2 2.2 產(chǎn)品尺寸、精度、粗糙度 ........................................2 2.3 沖壓工藝方案的確定 ............................................2 三 沖壓工藝的計算 ...................................................4 3.1 排樣 ..........................................................4 3.2 計算沖壓力 ....................................................5 3.3 沖床選用 ......................................................6 3.4 計算壓力中心 ..................................................6 3.5 沖裁模間隙值的計算 ............................................8 3.6 計算模具刃口尺寸 ..............................................8 3.6.1 沖孔部分 ...............................................8 3.6.2 落料部分 ...............................................9 四 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 ....................................................11 4.1 凸模設(shè)計 .....................................................11 4.2 凹模設(shè)計 .....................................................11 4.3 定位裝置 .....................................................11 4.4 導(dǎo)向零件 .....................................................12 4.5 上模座 .......................................................15 4.6 下模座 .......................................................16 4.7 螺釘 .........................................................16 4.8 銷釘 .........................................................17 4.9 導(dǎo)正塊 .......................................................17 4.10 模架 ........................................................17 致 謝 ...........................................................19 參 考 文 獻(xiàn) ........................................................20 河南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 1 1 緒論 隨 著 社 會 的 發(fā) 展 ， 模 具 行 業(yè) 的 興 起 。 在 社 會 上 ， 沖 壓 工 藝 用 途 十 分 的 廣 泛 ， 與 制 造 成 為 一 個 行 業(yè) 越 來 越 來 受 到 人 們 的 重 視 。 模 具 是 一 種 技 術(shù) 密 集 、 資 金 密 集 型 產(chǎn) 品 ， 在 我 國 國 民 經(jīng) 濟 巾 的 地 位 也 非 常 重 要 。 模 具 工 業(yè) 已 被 我 國 正 式 確 定 為 基 礎(chǔ) 產(chǎn) 業(yè) ， 并 在 “十 五 ” 中 列 為 重 點 扶 持 產(chǎn) 業(yè) 。 由 于 新 技 術(shù) 、 新 材 料 、 新 工 藝 的 不 斷 發(fā) 展 ， 促 使 模 具 技 術(shù) 不 斷 進 步 ， 對 人 才 的 知 識 、 能 力 、 素 質(zhì) 的 要 求 也 在 不 斷 提 高 。 我 國 模 具 行 業(yè) 將 向 大 型 、 精 密 、 復(fù) 雜 、 高 效 、 長 壽 命 和 多 功 能 方 向 發(fā) 展 。 目 前 ， 電 子 、 汽 車 、 電 機 、 電 器 、 儀 器 、 儀 表 、 家 電 、 通 訊 和 軍 工 等 產(chǎn) 品 中 ， 60 80 的 零 部 件 ， 都 要 依 靠 模 具 成 型 。 用 模 具 成 型 的 制 件 所 表 現(xiàn) 出 來 的 高 精 度 、 高 復(fù) 雜 性 、 高 一 致 性 、 高 生 產(chǎn) 率 和 低 消 耗 ， 是 其 他 加 工 制 造 方 法 所 無 法 比 擬 。 模 具 在 很 大 程 度 上 決 定 著 產(chǎn) 品 的 質(zhì) 量 、 效 益 和 開 發(fā) 能 力 。 我 國 模 具 行 業(yè) 日 趨 大 型 化 ， 而 且 精 度 將 越 來 越 高 。 模 具 標(biāo) 準(zhǔn) 件 的 應(yīng) 用 將 日 漸 廣 泛 ， 模 具 標(biāo) 準(zhǔn) 化 及 模 具 標(biāo) 準(zhǔn) 件 的 應(yīng) 用 能 極 大 地 影 響 模 具 制 造 周 期 。 使 用 模 具 標(biāo) 準(zhǔn) 件 不 但 能 縮 短 模 具 制 造 周 期 ， 而 且 能 提 高 模 具 質(zhì) 量 和 降 低 模 具 制 造 成 本 。 同 時 ， 快 速 經(jīng) 濟 模 具 的 前 景 十 分 廣 闊 。 由 于 人 們 要 求 模 具 的 生 產(chǎn) 周 期 越 短 越 好 ， 因 此 開 發(fā) 快 速 經(jīng) 濟 模 具 越 來 越 引 起 人 們 的 重 視 。 模 具 產(chǎn) 業(yè) 的 發(fā) 展 是 機 械 及 其 它 制 造 行 業(yè) 快 速 增 長 的 同 時 不 斷 發(fā) 展 完 善 的 。 通 過 在 機 械 行 業(yè) 的 工 作 實 踐 ， 深 深 體 會 到 了 模 具 在 機 械 制 造 業(yè) 中 的 巨 大 作 用 。 模 具 的 大 量 使 用 使 的 零 件 加 工 的 周 期 縮 短 ， 成 本 降 低 。 一 個 高 質(zhì) 量 的 模 具 可 以 直 接 投 入 產(chǎn) 品 的 裝 配 ， 這 一 點 在 鑄 件 中 更 能 顯 現(xiàn) ， 好 的 毛 坯 件 需 要 的 額 外 加 工 量 小 ， 材 料 損 耗 小 ， 很 好 的 降 低 了 生 產(chǎn) 成 本 。 模 具 的 發(fā) 展 前 景 將 越 來 越 好 。 模 具 性 能 越 來 越 高 ， 生 產(chǎn) 的 零 件 可 以 達(dá) 到 的 數(shù) 控 加 工 的 精 度 ， 甚 至 更 高 ， 產(chǎn) 量 又 十 分 巨 大 。 投 身 模 具 事 業(yè) 將 會 給 自 己 的 人 生 帶 來 輝 煌 。 河南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 2 2 沖壓工藝分析 2.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形狀分析 材 料 ： Q265 料 厚 度 ： t=1mm 生 產(chǎn) 批 量 ： 大 批 量 任 務(wù) ： 編 制 沖 壓 工 藝 方 案 ， 設(shè) 計 模 具 結(jié) 構(gòu) 圖 2-1 零件圖（材料 Q215 t=0.5） 2.2 產(chǎn)品尺寸、精度、粗糙度. 圖 樣 中 精 度 及 斷 面 質(zhì) 量 均 沒 有 特 別 的 要 求 。 零 件 圖 上 的 所 有 的 尺 寸 均 未 標(biāo) 注 公 差 ， 屬 于 自 由 尺 寸 ， 即 在 IT12IT18 取 公 差 值 ,按 IT14 級 確 定 工 件 尺 寸 的 公 差 。 可 查 互 換 性 與 測 量 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 公 差 表 ， 各 尺 寸 公 差 為 ： 。 零 件 形 狀 簡 單 、65 072.052.31.036.043.096. 對 稱 ， 是 由 圓 弧 和 直 線 組 成 的 沖 裁 件 內(nèi) 外 所 能 達(dá) 到 的 經(jīng) 濟 精 度 為 IT14， 表 面 粗 糙 度 Ra 與 尺 寸 公 差 IT 之 間 的 有 關(guān) 關(guān) 系 式 為 第 1 類 ： Ra 1.6Ra 0.008IT Ra 0.8Ra 0.010IT 第 2 類 ： Ra 1.6Ra 0.021IT Ra 0.8Ra 0.018IT 第 3 類 ： Ra 0.042IT 本 設(shè) 計 中 的 止 動 件 是 通 用 機 械 即 為 第 3 類 所 以 表 面 粗 糙 度 Ra=0.042 14=0.5888 查 表 得 表 Ra=0.63 2.3 沖壓工藝方案的確定 河南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 3 將 以 上 精 度 與 零 件 簡 圖 中 所 標(biāo) 注 的 尺 寸 公 差 相 比 較 ， 可 認(rèn) 為 該 零 件 的 精 度 要 求 能 夠 在 沖 裁 加 工 中 得 到 保 證 其 它 尺 寸 標(biāo) 注 、 生 產(chǎn) 批 量 等 情 況 ， 也 均 符 合 沖 裁 的 工 藝 要 求 ， 固 定 擋 料 銷 粗 定 位 、 導(dǎo) 正 銷 精 定 位 、 自 然 漏 料 方 式 的 沖 孔 落 料 符 合 級 進 模 進 行 加 工 。 方 案 一 采 用 復(fù) 合 模 加 工 。 復(fù) 合 模 的 特 點 是 生 產(chǎn) 率 高 ， 沖 裁 件 的 內(nèi) 孔 與 外 緣 的 相 對 位 置 精 度 高 ， 沖 模 的 輪 廓 尺 寸 較 小 。 但 復(fù) 合 模 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 ， 制 造 精 度 要 求 高 ， 成 本 高 。 復(fù) 合 模 主 要 用 于 生 產(chǎn) 批 量 大 、 精 度 要 求 高 的 沖 裁 件 。 方 案 二 采 用 級 進 模 加 工 。 級 進 模 比 單 工 序 模 生 產(chǎn) 率 高 ， 減 少 了 模 具 和 設(shè) 備 的 數(shù) 量 ， 工 件 精 度 較 高 ， 便 于 操 作 和 實 現(xiàn) 生 產(chǎn) 自 動 化 。 對 于 特 別 復(fù) 雜 或 孔 邊 距 較 小 的 沖 壓 件 ， 用 簡 單 模 或 復(fù) 合 模 沖 制 有 困 難 時 ， 可 用 級 進 模 逐 步 沖 出 。 但 級 進 模 輪 廓 尺 寸 較 大 ， 制 造 較 復(fù) 雜 ， 成 本 較 高 ， 一 般 適 用 于 大 批 量 生 產(chǎn) 小 型 沖 壓 件 。 方 案 三 采 用 單 工 序 沖 裁 模 。 無 導(dǎo) 向 單 工 序 沖 裁 模 結(jié) 構(gòu) 簡 單 、 制 造 周 期 短 、 成 本 低 、 但 模 具 壽 命 低 、 沖 裁 精 度 差 、 操 作 也 不 安 全 。 一 般 用 于 精 度 要 求 不 高 、 形 狀 簡 單 、 批 量 小 或 試 制 件 ； 導(dǎo) 柱 式 沖 裁 模 比 無 導(dǎo) 向 式 沖 模 裁 的 精 度 高 、 壽 命 長 、 使 用 安 全 方 便 ， 但 輪 廓 尺 寸 較 大 、 模 具 較 重 、 制 造 工 藝 復(fù) 雜 、 成 本 較 高 、 它 廣 泛 用 于 生 產(chǎn) 批 量 大 、 精 度 要 求 較 高 的 沖 裁 件 。 綜 合 比 較 以 上 三 個 方 案 其 中 方 案 二 級 進 模 加 工 比 其 他 兩 種 方 案 較 好 。 河南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 4 3 沖壓工藝的計算 3.1 排樣 1.合 理 排 樣 并 繪 制 排 樣 圖 ， 計 算 出 材 料 利 用 率 圖 4-1 排樣圖 由 排 樣 圖 1-2 可 知 ， 為 保 證 沖 件 精 度 ， 提 高 模 具 使 用 壽 命 ， 本 設(shè) 計 采 用 生 產(chǎn) 中 絕 大 多 數(shù) 沖 裁 件 都 用 的 有 廢 料 排 樣 方 式 ， 為 提 高 材 料 利 用 率 ， 降 低 生 產(chǎn) 成 本 采 用 直 排 的 形 式 ， 其 毛 坯 尺 寸 如 圖 1-1 所 示 。 根 據(jù) 零 件 形 狀 查 表 可 得 各 搭 邊 值 ： 兩 式 件 間 按 矩 形 取 搭 邊 值 ， 側(cè) 邊 取ma0.2 搭 邊 值 。 查 表 得 5.0 則 步 距 mm;22S 條 料 寬 度 =( + ) =(65+2 2) =69 mmB0Dax005.05. 其 一 個 步 距 內(nèi) 的 材 料 利 用 率 h 可 由 下 式 計 算 得 出 ： （ 2-1） 10%AS 式 中 ： A ---------- 一 個 步 距 內(nèi) 沖 裁 件 的 實 際 面 積 （ mm2） ； B --------- 條 料 寬 度 （ mm2） ； S --------- 步 距 （ mm2） 。 = =65%2.6918.7054 河南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 5 3.2 計算沖壓力 平 刃 口 沖 裁 模 的 沖 裁 力 F 一 般 按 下 式 計 算 ： 、 K、 L、 t、 分 別 是 沖 裁 力 、 沖 裁 周 邊 長 度 、 材bKLtFb 料 厚 度 ， 材 料 抗 剪 強 度 ， 系 數(shù) 。 該 模 具 采 用 彈 性 卸 料 和 下 出 料 方 式 。 影 響 這 些 力 的 因 素 較 多 ， 主 要 有 材 料 的 力 學(xué) 性 能 、 材 料 的 厚 度 、 模 具 間 隙 、 凹 模 洞 口 的 結(jié) 構(gòu) 、 搭 邊 大 小 、 潤 滑 情 況 等 ， 一 般 常 用 下 列 經(jīng) 驗 公 式 計 算 ： 卸 料 力 ： FX孔 推 件 力 Tn 、 是 卸 料 力 、 推 件 力 系 數(shù) . n 是 卡 在 凹 模 內(nèi) 的 沖 裁 件 （ 或 廢 料 ）FXT 數(shù) 。 n= 式 中 的 h 和 t 分 別 表 示 凹 模 洞 口 的 直 刃 壁 高 度 與 板 料 厚 度 。t 其 中 ： 查 表 取 普 通 碳 素 鋼 B3 的 抗 剪 強 度 ： （ GB 7001988）MPa30 .1K 卸 料 力 系 數(shù) ： Kx = 0.055 推 件 力 系 數(shù) ： KT = 0.063 同 時 梗 塞 在 凹 模 內(nèi) 的 工 件 數(shù) ： n = h/t 1.沖 孔 力 ： = N F孔 bLt 54.123092.1 卸 料 力 ： = NX孔 9654.30 推 件 力 ： = NTTn孔 7.2.. = 12123.54+666.49+1527.57=14317Nz孔 X孔 2.落 料 力 N5.960.)3.0(. bLtF落 卸 料 力 = NKX落4258719645. 推 件 力 = N Tn落 7.3..0 371964.45+20458.04+23433.78=415856.27Nz落 X落 本 設(shè) 計 中 模 具 使 用 沖 孔 和 落 料 結(jié) 構(gòu) 形 式 ， 因 此 沖 壓 力 ： 可 由 下 式 計 算 得 出 ： 總 沖 壓 力 ： =14317+415856.27=430173.27NFzzz落孔 河南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 6 3.3 沖床選用 壓 力 機 的 公 稱 壓 力 必 須 大 于 或 等 于 沖 壓 力 。 計 算 總 沖 壓 力 FZ， 原 則 上 只 計 算 同 時 發(fā) 生 的 力 ， 并 應(yīng) 根 據(jù) 不 同 的 模 具 結(jié) 構(gòu) 分 別 對 待 。 則 壓 力 機 的 公 稱 壓 力 應(yīng) 大 于 或 等 于 43KN， 由 此 查 詢 國 家 標(biāo) 準(zhǔn) 沖 壓 手 冊 （ GB/T 14347-1993） 選 擇 公 稱 壓 力 為 63KN 的 類 開 式 可 傾 標(biāo) 準(zhǔn) 工 作 臺 。 圖 4-2 壓力機 公 稱 壓 力 ： 40KN 滑 塊 行 程 ： 40mm 行 程 次 數(shù) /次 數(shù) ： 200mm n1 最 大 閉 合 高 度 ： 160mm 封 閉 高 度 調(diào) 節(jié) 量 ： 350mm 滑 塊 中 心 到 床 身 距 離 ： 100mm 立 柱 間 的 距 離 ： 130mm 工 作 臺 尺 寸 （ 左 右 mm 前 后 mm） ：82 工 作 臺 厚 度 ： 35mm 工 作 臺 孔 尺 寸 （ 左 右 mm 前 后 mm 直 徑 mm） :130 60 100 墊 板 厚 度 ： 30mm 模 柄 尺 寸 （ 直 徑 深 度 ） ： 45 最 大 傾 斜 角 度 ： 3.4 計算壓力中心 模 具 的 壓 力 中 心 應(yīng) 該 通 過 壓 力 機 滑 塊 的 中 心 線 。 對 于 有 模 柄 沖 模 來 說 ， 須 使 壓 力 中 心 通 過 模 柄 的 中 心 線 。 否 則 ， 沖 壓 時 滑 塊 就 會 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 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 。 在 實 際 生 產(chǎn) 中 ， 河南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 7 可 能 出 現(xiàn) 沖 模 壓 力 中 心 在 沖 壓 過 程 中 發(fā) 生 變 化 的 情 況 ， 或 者 由 于 沖 件 的 形 狀 特 殊 ， 從 模 具 結(jié) 構(gòu) 考 慮 ， 不 宜 于 使 壓 力 中 心 與 模 柄 中 心 相 重 合 的 情 況 ， 這 時 應(yīng) 注 意 使 壓 力 中 心 的 偏 離 不 致 超 出 所 選 用 壓 力 機 允 許 的 范 圍 。 圖 4-4 凸模落料時的壓力中心 根 據(jù) 工 件 圖 分 析 可 知 ， 工 件 圖 雖 是 對 稱 圖 形 ， 但 形 狀 有 一 定 的 復(fù) 雜 性 ， 所 以 ， 需 按 沖 裁 復(fù) 雜 形 狀 零 件 的 壓 力 中 心 時 的 公 式 計 算 ， 即 先 選 定 坐 標(biāo) 軸 X 和 Y， 將 組 成 圖 形 的 輪 廓 線 劃 分 為 若 干 簡 單 的 線 段 ， 求 出 各 線 段 長 度 和 各 線 段 的 重 心 位 置 ， 然 后 按 以 下 公 式 計 算 壓 力 中 心 坐 標(biāo) （ ,0 x ） :0y 012.nxxLL 012.nyy 則 壓 力 中 心 為 ： =8.040.134201650910 x 66023.52.(.)(32.)6591(0)y 0 河南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 8 3.5 沖裁模間隙值的計算 確 定 凸 、 凹 模 合 理 間 隙 的 方 法 有 理 論 法 和 查 表 法 兩 種 。 由 于 理 論 計 算 法 在 生 產(chǎn) 中 使 用 不 方 便 ， 常 用 查 表 法 來 確 定 間 隙 值 。 對 于 尺 寸 精 度 、 斷 面 垂 直 度 要 求 不 高 的 板 料 的 普 通 沖 裁 ， 以 提 高 模 具 壽 命 為 主 ， 可 采 用 大 間 隙 值 。 查 我 國 沖 裁 間 隙 指 導(dǎo) 性 技 術(shù) 文 件 推 薦 的 間 隙 值 表 可 得 ： Zmin =0.040mm ， Zmax = 0.060mm ， 根 據(jù) 凸 凹 模 的 加 工 方 法 的 不 同 ， 刃 口 的 計 算 方 法 也 不 同 ， 基 本 上 可 分 為 兩 類 ： 凸 模 與 凹 模 分 別 加 工 法 ， 凸 模 與 凹 模 配 合 加 工 法 。 凸 凹 模 配 合 加 工 法 就 是 先 按 設(shè) 計 尺 寸 制 出 一 個 基 準(zhǔn) 件 （ 凸 模 或 凹 模 ） ， 然 后 根 據(jù) 基 準(zhǔn) 件 的 實 際 尺 寸 按 間 隙 配 制 另 一 件 。 因 為 這 種 加 工 方 法 的 特 點 是 模 具 的 間 隙 由 配 置 保 證 ， 工 藝 比 較 簡 單 ， 并 且 還 可 以 適 當(dāng) 放 大 基 準(zhǔn) 件 的 制 造 公 差 ， 使 得 制 造 也 容 易 。 且 精 度 要 求 不 高 ， 故 采 用 此 方 法 。 目 前 ， 一 般 工 廠 也 常 常 采 用 此 方 法 。 因 。 3.6 計算模具刃口尺寸 3.6.1 沖孔部分 圖 4-6a 圖 4-6a 為 凸 模 局 部 圖 ， 實 線 為 沖 裁 該 工 件 所 用 沖 孔 凸 模 刃 口 的 輪 廓 線 ， 圖 中 虛 線 表 示 凸 模 刃 口 磨 損 后 尺 寸 的 變 化 情 況 。 凸 模 磨 損 后 刃 口 尺 寸 有 變 大 ， 變 小 和 不 變 三 種 情 況 ， 由 圖 可 知 ， 此 凸 模 刃 口 尺 寸 磨 損 后 變 小 。 按 一 般 沖 孔 凸 模 尺 寸 計 算 公 式 計 算 ， 即 ： 0max()TT --- 相應(yīng)的凸模刃口尺寸；T ---工件孔的最大極限尺寸；max 河南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 9 --- 工 件 公 差 。 ---凸 摸 制 造 偏 差 通 常 取 T4T ---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 際 尺x 寸 盡 量 接 近 沖 裁 件 公 差 帶 的 中 間 尺 寸 。 x 值 在 0.51 之 間 ， 與 沖 裁 件 的 精 度 等 級 有 關(guān) 。 工 件 精 度 IT10 以 上 x=1 工 件 精 度 IT x=0.75 工 件 精 度 IT14 x=0.5 因 工 件 精 度 IT14,所 以 取 .x=0.5。.36.941(9.3605)8a 以 上 是 沖 孔 凸 摸 刃 口 尺 寸 的 計 算 方 法 。 沖 孔 用 的 凹 模 刃 口 尺 寸 ， 按 凸 模 實 際 尺 寸 配 制 ， 并 保 證 最 小 間 隙 Zmin。 故 在 凹 模 上 只 標(biāo) 注 基 本 尺 寸 ， 不 標(biāo) 注 偏 差 ， 同 時 在 圖 樣 技 術(shù) 要 求 上 注 明 ： “凹 模 刃 口 尺 寸 按 凸 模 實 際 尺 寸 配 制 ， 保 證 雙 面 間 隙 為 Zmin Zmax。 ”即 保 證 最 小 雙 面 間 隙 為 0.040 mm。 3.6.2 落料部分 圖 4-6b 圖 4-6b， 實 線 為 沖 裁 該 工 件 所 用 落 料 凹 模 刃 口 的 輪 廓 線 ， 圖 中 虛 線 表 示 凹 模 刃 口 磨 損 后 尺 寸 的 變 化 情 況 。 凹 模 磨 損 后 刃 口 尺 寸 有 變 大 ， 變 小 和 不 變 三 種 情 況 。 1.凹 模 磨 損 后 變 大 的 尺 寸 （ 圖 中 A1 , A2 , A3 ,A4） ,按 落 料 尺 寸 公 式 計 算 ， 即 0max() ---相 應(yīng) 的 凹 模 刃 口 尺 寸 ；A ---工 件 的 最 大 極 限 尺 寸 ；max 河南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 10 ---工 件 公 差 。 ---凹 摸 制 造 偏 差 通 常 取 T4T ---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 際 尺x 寸 盡 量 接 近 沖 裁 件 公 差 帶 的 中 間 尺 寸 。 X 值 在 0.51 之 間 ， 與 沖 裁 件 的 精 度 等 級 有 關(guān) 。 查 表 可 得 ： =0.5x0.72.1841(65.)63A.50.0209.43.13 0(.)0.6.844152 2.凹 模 磨 損 后 不 變 的 尺 寸 （ 圖 中 C1） ， 其 基 本 計 算 公 式 為 。 為 方 便 使 用 ， 隨 工 件 尺 寸 的 標(biāo) 注 方 法 不 同 ， 將min(.).AACc 其 分 為 三 種 情 況 ： 而 圖 中 C1 是 符 合 其 第 三 種 情 況 即0.437.A --- 相 應(yīng) 的 凹 模 刃 口 尺 寸 ； ---工 件 的 最 小 極 限 尺 寸 ；min ---工 件 偏 差 --- 凹 模 制 造 偏 差 ， 通 常 取 4A0.437.1AC 以 上 是 落 料 凹 模 刃 口 尺 寸 的 計 算 方 法 。 落 料 用 的 凸 模 刃 口 尺 寸 ， 按 凹 模 實 際 尺 寸 配 制 ， 并 保 證 最 小 間 隙 Zmin。 故 在 凸 模 上 只 標(biāo) 注 基 本 尺 寸 ， 不 標(biāo) 注 偏 差 ， 同 時 在 圖 樣 技 術(shù) 要 求 上 注 明 ： “凸 模 刃 口 尺 寸 按 凹 模 實 際 尺 寸 配 制 ， 保 證 雙 面 間 隙 為 Zmin Zmax。 ”即 保 證 最 小 雙 面 間 隙 為 0.040 mm 。 河南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 11 4 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 4.1 凸模 由 于 沖 件 的 形 狀 和 尺 寸 不 同 ， 沖 模 結(jié) 構(gòu) 與 加 工 以 及 裝 配 工 藝 等 實 際 條 件 也 不 同 ， 所 以 實 際 生 產(chǎn) 中 使 用 的 凸 模 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 很 多 。 其 截 面 形 狀 有 圓 形 和 非 圓 形 ； 刃 口 形 狀 有 平 刃 和 斜 刃 等 。 根 據(jù) 設(shè) 計 要 求 ， 本 設(shè) 計 采 用 截 面 形 狀 為 圓 形 凸 模 。 凸 模 長 度 計 算 ： 凸 模 長 度 需 根 據(jù) 沖 模 的 結(jié) 構(gòu) 要 求 和 凸 模 刃 磨 量 等 因 素 確 定 。 可 按 下 式 計 算 ： L = h1+h2+ h3 式 中 h1 ---凸 模 固 定 板 厚 度 h2 ---卸 料 板 厚 度 h3 ---增 加 長 度 。 （ 本 設(shè) 計 取 44/mm） 則 ： L = 20+16+25=61mm 4.2 凹模 凹 模 類 型 很 多 ， 凹 模 的 外 形 有 圓 形 和 矩 形 ； 結(jié) 構(gòu) 有 整 體 式 和 鑲 拼 式 ； 刃 口 有 平 刃 和 斜 刃 。 在 實 際 生 產(chǎn) 中 ， 由 于 沖 裁 件 的 形 狀 和 尺 寸 千 變 萬 化 ， 因 而 大 量 使 用 外 形 為 圓 形 或 矩 形 的 凹 模 板 ， 在 其 上 面 開 設(shè) 所 需 要 的 凹 模 洞 口 ， 用 螺 釘 和 銷 釘 直 接 固 定 在 模 板 上 。 本 設(shè) 計 也 采 用 此 種 設(shè) 計 結(jié) 構(gòu) 。 值 得 注 意 的 是 ， 凹 模 采 用 螺 釘 和 銷 釘 定 位 固 定 時 ， 要 保 證 螺 孔 （ 或 沉 孔 ） 間 、 螺 孔 與 銷 孔 間 及 螺 孔 、 銷 孔 與 凹 模 刃 壁 間 的 距 離 不 能 太 近 ， 否 則 會 影 響 模 具 壽 命 。 孔 距 的 最 小 值 可 參 考 相 關(guān) 設(shè) 計 手 冊 。 對 于 孔 口 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 ， 本 設(shè) 計 采 用 常 用 的 適 用 于 非 圓 型 孔 的 階 梯 形 直 刃 壁 型 孔 。 凹 模 厚 度 ： H=Ks= mm0.36519. 凹 模 寬 度 ： B=s+ mm22.513.7 凹 模 邊 長 ： L= mm14.0 查 表 可 得 凹 模 板 外 形 為 ： 4.3 定位裝置 1.在 第 二 次 送 料 始 用 擋 料 銷 將 不 用 ， 將 采 用 固 定 擋 料 銷 對 料 進 行 粗 定 位 其 結(jié) 構(gòu) 如 下 ： A 型 固 定 擋 料 銷 直 徑 d（ h11） =80 -0.075 /mm 的 A 型 固 定 擋 料 銷 ： 固 定 擋 料 銷 A6 JB/T 7649.10 d1(m6) =8 +0.008 +0.002 /mm h = 2mm L = 8/mm 材 料 ： 45， 熱 處 理 硬 度 4348HRC 技 術(shù) 條 件 ： 按 JB/T 7653-1994 的 規(guī) 定 2.使 用 導(dǎo) 正 銷 的 目 的 是 消 除 送 進 導(dǎo) 向 和 送 料 固 定 板 等 粗 定 位 的 誤 差 ， 保 證 孔 與 外 形 相 對 位 置 公 差 的 要 求 ， 其 結(jié) 構(gòu) 如 下 圖 。 河南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 12 A 型導(dǎo)正銷 導(dǎo)正 銷 的 基 本 尺 寸 可 按 下 次 計 算 ： d d導(dǎo) 正 銷 的 基 本 尺 寸 ；Ta 沖 孔 凸 模 的 直 徑 ；T 導(dǎo) 正 銷 與 沖 孔 凸 模 直 徑 的 差 值 ； 查 表 得 ： a =0.06a 即 d =9.18-0.06=9.12 查 表 得 d=10T 導(dǎo) 正 銷 高 度 查 表 得 h=1 , L=36 , =13, C=3, 2 標(biāo) 記 ： A 型 導(dǎo) 正 銷 /74.JBT 材 料 為 T8A,熱 處 理 硬 度 為 50-54HRC 技 術(shù) 條 件 按 /9 卸 料 裝 置 其 作 用 是 當(dāng) 沖 模 完 成 一 次 沖 壓 之 后 ， 把 沖 件 或 廢 料 從 模 具 工 件 零 件 上 卸 下 來 ， 以 便 沖 壓 工 作 繼 續(xù) 進 行 。 4.4 導(dǎo)向零件 1 導(dǎo)柱使用滑動導(dǎo)柱 河南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 13 B 型 導(dǎo) 柱 直 徑 d1(r6) = mm 直 徑 d2(r6) = mm、 、 公 差 帶0.135 0.135 h6、 長 度 L =150mm、 B 型 導(dǎo) 柱 ： 導(dǎo) 柱 A25h6150 GB/T 2861.2 d1(r6)= mm， d2(r6)= .3 0.13 技 術(shù) 條 件 ： 按 JB/T 8070-1995 的 規(guī) 定 R*由 制 造 廠 決 定 2 導(dǎo)套 河南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 14 A 型 導(dǎo) 套 直 徑 d = mm、 公 差 帶 H7、 長 度 L =80mm、 H=30mm D(r6)0.132 =33mm b = 3/mm a = 1/mm 的 A 型 導(dǎo) 套 ： 導(dǎo) 套 A20H78033 GB/T 2861.6 技 術(shù) 條 件 ： 按 JB/T 8070-1995 的 規(guī) 定 R*由 制 造 廠 決 定 為 保 證 使 用 中 的 安 全 性 與 可 靠 性 ， 設(shè) 計 與 裝 配 模 具 時 ， 還 應(yīng) 注 意 下 列 事 項 ： 當(dāng) 模 具 處 于 閉 合 位 置 時 ， 導(dǎo) 柱 上 端 面 與 上 模 座 的 上 平 面 應(yīng) 留 1015mm 的 距 離 ； 導(dǎo) 柱 下 端 面 與 下 模 座 平 面 應(yīng) 留 25mm 的 距 離 。 導(dǎo) 套 與 上 模 座 上 平 面 應(yīng) 留 不 小 于 3mm 的 距 離 ， 同 時 上 模 座 開 橫 槽 ， 以 便 排 氣 和 出 油 。 3 導(dǎo)柱導(dǎo)套 裝配圖 河南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 15 4.5 上模座 模 具 中 導(dǎo) 向 副 的 作 用 是 保 證 上 模 相 對 于 下 模 有 一 精 確 的 位 置 關(guān) 系 。 根 據(jù) 設(shè) 計 要 求 及 成 本 考 慮 ， 本 設(shè) 計 采 用 在 中 、 小 型 模 具 中 應(yīng) 用 最 廣 的 滑 動 導(dǎo) 向 副 結(jié) 構(gòu) 。 其 布 置 形 式 采 用 操 作 方 便 的 后 側(cè) 導(dǎo) 柱 形 式 。 滑 動 導(dǎo) 向 副 由 導(dǎo) 柱 、 導(dǎo) 套 組 成 ， 導(dǎo) 套 和 上 模 座 采 用 H7/r6 過 盈 配 合 ， 導(dǎo) 套 孔 與 導(dǎo) 套 柱 間 采 用 H6/h5、 H7/h6 的 間 隙 配 合 。 為 使 導(dǎo) 套 內(nèi) 便 于 貯 油 并 經(jīng) 常 保 持 摩 擦 副 潤 滑 ， 導(dǎo) 套 內(nèi) 孔 開 有 油 槽 。 導(dǎo) 套 、 導(dǎo) 柱 均 有 國 家 標(biāo) 準(zhǔn) ， 國 標(biāo) 中 對 導(dǎo) 套 、 導(dǎo) 柱 的 尺 寸 、 材 料 、 表 面 質(zhì) 量 等 都 有 相 應(yīng) 的 規(guī) 定 。 具 體 可 查 GB2861.1-1990GB2861.7-1990。 本 設(shè) 計 采 用 A 型 導(dǎo) 柱 和 型 導(dǎo) 套 。 模 架 由 上 下 模 座 、 導(dǎo) 柱 、 導(dǎo) 套 等 組 成 。 模 架 是 模 具 的 主 體 結(jié) 構(gòu) ， 模 具 的 全 部 零 件 都 固 定 在 它 上 面 ， 并 承 受 沖 壓 過 程 中 的 全 部 載 荷 。 模 具 的 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 動 ， 保 證 沖 裁 過 程 中 間 隙 均 勻 。 模 架 的 種 類 很 多 ， 模 架 允 許 的 凹 模 周 界 長 （ L） 、 寬 （ B） 、 直 徑 （ D） 及 最 大 最 小 閉 合 高 度 等 基 本 尺 寸 均 有 國 標(biāo) （ 滑 動 導(dǎo) 向 模 架 ： GB2851.1 GB2851.7） ， 本 設(shè) 計 根 據(jù) 設(shè) 計 要 求 與 成 本 的 估 計 選 擇 對 角 導(dǎo) 柱 模 架 （ GB2851.3-81） 各 尺 寸 查 國 標(biāo) 如 下 ： 凸 模 周 界 L =125mm、 B = 125mm、 厚 度 H = 40mm 的 對 角 導(dǎo) 柱 上 模 座 ： 上 模 座 12512540mm(GB/T 2855.1 =130 =130 =200 = 190 =170 =175 R=38 S =60 D=22 =252l 材 料 ： HT200 技 術(shù) 條 件 ： 按 JB/T 8070-1995 的 規(guī) 定 河南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 16 4.6 下模座 下 模 座 凸 模 周 界 L =125mm、 B = 100mm、 厚 度 H = 45mm 的 對 角 導(dǎo) 柱 上 模 座 ： 下 模 座 :12510045mm(GB/T 2855.1 =130 =130 =200 = 190 =170 =175 R=38 LS =60 D=22 =252l 材 料 ： HT200 技 術(shù) 條 件 ： 按 JB/T 8070-1995 的 規(guī) 定 4.7 螺釘 螺釘主要承受拉應(yīng)力，用來連接零件。常用的有內(nèi)六角螺釘和各種帶槽的 柱頭螺釘，螺釘旋進的深度等尺寸參見圖 2-11。本設(shè)計除特殊說明外都使用 M1050 的內(nèi)六角圓柱頭螺釘緊固 河南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 17 直徑 d =10 六角圓柱頭螺釘 10mm、長度 L =50mm 的圓柱頭卸料螺栓： 圓柱頭卸料螺栓 M660 GB65-85 p= 1mm n =1.6mm r = 0.25mm = 50mm l t = 1.6mm k=3.9 =10mm,k 材料：35，熱處理硬度 3540HRC 技術(shù)條件：按 JB/T 3098.3-2000 的規(guī)定 4.8 銷釘 圓柱銷釘：本設(shè)計除特殊說明外，一律選用 1060 的銷釘定位。配合間隙 為 m6/h8。防動銷選用 612 配合間隙為 H8/h7 材料：35，熱處理硬度 3540HRC。 4.9 導(dǎo)正塊 185926 材料：35，熱處理硬度 3540HRC 河南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 18 4.10 模架 本設(shè)計采用適用于所有中小型模具的壓入式模柄，它與模座孔采用 H7/m6 過渡配合。具體標(biāo)準(zhǔn)如下： A 型壓入式模柄 直徑 d(js10) = mm、高度 L =75mm 的 A 型壓入式模柄：0.425 模柄 A2575JB/T 7646.1 d1(m6) = mm d2 = 33mm d4(H7) = mm0.2186 0.126 L1 =30mm L2 =4mm L3 =2.5mm 材料：Q235-A F 技術(shù)條件：按 JB/T 7653-1994 的規(guī)定 河南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 19 致 謝 在經(jīng)過將近兩個月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，作為一個 本科生的畢業(yè)設(shè)計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒 有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個設(shè)計是難以 想象的。 在這里首先要感謝我的導(dǎo)師董二婷老師。董老師平日里工作繁多，但在我 做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從設(shè)計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計， 裝配草圖等整個過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計雖不復(fù)雜煩瑣，但是 董老師仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯誤。除了敬佩董老師的專業(yè)水平外，她的治 學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí) 和工作。 還要感謝大學(xué)三年來所有的老師，為我打下模具專業(yè)知識的基礎(chǔ)；同時還 要感謝所有的同學(xué)們，正是因為有了你們的支持和鼓勵，此次畢業(yè)設(shè)計才會順 利完成。最后感謝河南工學(xué)院三年來對我的大力栽培。 河南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 20 參 考 文 獻(xiàn) 1 翁其金.沖壓工藝與沖模設(shè)計. 北京：機械工業(yè)出版社，1999.10. 2 潭建榮.圖學(xué)基礎(chǔ)教程. 北京：高等教育出版社，1999.10. 3 余桂英,紀(jì)林. AutoCAD 實用教程. 大連：大連理工大學(xué)出版社，2006.1. 4 胡照海. 公差配合與測量技術(shù)，北京：人民郵電出版社，2006.1. 5 夏巨諶，李志剛.中國模具設(shè)計大典.電子版.北京：中國機械工程學(xué)會，2003. 6 涂光祺.沖壓技術(shù)，北京：機械工業(yè)出版社 2002，8. 7 于永泗，齊民.機械工程材料，大連：大連：大連理工大學(xué)出版社，2007，2.. 8 劉鴻文.材料力學(xué).第四版,高等教育出版社，2004. 9.譚雪松，王濤，楊仁強.PRO. 北京：人民郵電出版社，2006.1. 河南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 21