3169 模板件冷沖模的設(shè)計,模板,沖模,設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計用紙第 1 頁 共 8 頁常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院題 目 模板（5）沖裁模具設(shè)計 姓 名 張 海 平 學(xué) 號 0105521119 班 級 01 模具 51 指導(dǎo)教師 馬 繼 勝 職 稱 講 師 日 期 5 月 20 號 CZILI畢業(yè)設(shè)計開題報告 畢業(yè)設(shè)計用紙第 2 頁 共 8 頁第一章 課 題 來 源本課題是為機(jī)械系出的課題“模板沖裁模具設(shè)計” 。利用CAD軟件進(jìn)行沖壓模具設(shè)計，設(shè)計全部模具零件，完成裝配；利用沖壓參考書，學(xué)習(xí)并計算出可行的尺寸，確定了工藝參數(shù)等。模具適用于精度要求不高，形狀簡單，批量小的沖裁件。第二章 國內(nèi)外現(xiàn)狀和分析1.模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)，中國雖然很早就開始設(shè)計制造模具但長期未形成產(chǎn)業(yè)。直到20世紀(jì)80年代后期，中國模具工業(yè)才進(jìn)入發(fā)展的快車道，中國模具產(chǎn)量已位居世界第三，模具所被所有的領(lǐng)域也越來越廣。世界模具向著很好的趨勢發(fā)展　一、模具日趨大型化。 二、模具的精度將越來越高。10年前精密模具的精度一般為5微米，現(xiàn)已達(dá)到2-3微米，1微米精度模具也將上市。三、多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展。新型多功能復(fù)合模具除了沖壓成型零件外，還擔(dān)負(fù)疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)，對鋼材的性能要求越來越高。四、熱流道模具在塑料模具中的比重也將逐漸提高?！∥濉㈦S著塑料成型工藝的不斷改進(jìn)與發(fā)展，氣輔模具及適應(yīng)高壓注塑成型等工藝的模具也將隨之發(fā)展。六、標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日益廣泛。模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期，還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本。七、快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊。八、隨著車輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展，壓鑄模的比例將不斷提高。同時對壓鑄模的壽命和復(fù)雜程度也將提出越來越高的要求。九、以塑代鋼、以塑代木的進(jìn)程進(jìn)一步加快，塑料模具的比例將不斷增大。由于機(jī)械零件的復(fù)雜程度和精度的不斷提高，對塑料模具的要求也越來越高。十、模具技術(shù)含量將不斷提高。中國模具也雖然發(fā)展迅速但是與需求相比，顯然是供不應(yīng)求，其主要是缺口集中于精密、大型、復(fù)雜、長壽模具領(lǐng)域。中國在模具精度、壽命和制造周期及生產(chǎn)能力方面與國際平均水平和發(fā)達(dá)國家仍有較大的差距，國內(nèi)主業(yè)模具廠是“大而全”、“小而全”的組織形式，而在國外模具企業(yè)是“小而專”、“小而精”。十一﹑現(xiàn)在塑料模具占模具總量近40%，而且這個比例還在不斷上升。塑料模具中為汽車和家電配套的大型注塑模具，為集成電路配套的精密塑封模具，為電子信息產(chǎn)業(yè)和機(jī)械及包裝配套的多層、多腔、多材質(zhì)、多色精密注塑模，為新型建材及節(jié)水農(nóng)業(yè)配套的塑料異型材擠出模及管路和噴頭模具等，目前雖然已有相當(dāng)技術(shù)基礎(chǔ)并正在快速發(fā)展，但水準(zhǔn)與國外仍有較大差距，總量也供不應(yīng)求。因而發(fā)現(xiàn)了中國模具業(yè)的四大弊?。?1)、體制不順、基礎(chǔ)薄弱.(2)、科研開發(fā)及技術(shù)攻關(guān)方面投入太少.(3)、工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低.(4)、模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后. 2.振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關(guān)注?！澳＞呤枪I(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備”也已經(jīng)取得了共識。在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、 畢業(yè)設(shè)計用紙第 3 頁 共 8 頁家電和通信等產(chǎn)品中，60%～80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。目前全世界模具年產(chǎn)值約為600億美元，日、美等工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具工業(yè)產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)，從1997年開始，我國模具工業(yè)產(chǎn)值也超過了機(jī)床工業(yè)產(chǎn)值。3.模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，因為模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。鑒于模具工業(yè)的重要性，在1989年3月國務(wù)院頒布的《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定》中，把模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位、生產(chǎn)和基本建設(shè)序列的第二位。1997年以來，又相繼把模具及其加工技術(shù)和設(shè)備列入了《當(dāng)前國家重點鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄》和《鼓勵外商投資產(chǎn)業(yè)目錄》。經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，從1997年到2000年，對80多家國有專業(yè)模具廠實行增值稅返還70%的優(yōu)惠政策，以扶植模具工業(yè)的發(fā)展。所有這些，都充分體現(xiàn)了國務(wù)院和國家有關(guān)部門對發(fā)展模具工業(yè)的重視和支持。.隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高,沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)正呈現(xiàn)多品種、少批量,復(fù)雜、大型、精密,更新?lián)Q代速度快等變化特點,沖壓模具正向高效、精密、長壽命、大型化方向發(fā)展.為適應(yīng)市場變化,隨著計算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展,沖壓模具設(shè)計與制造技術(shù)正由手工設(shè)計、依靠人工經(jīng)驗和常規(guī)機(jī)械加工技術(shù)向以計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)、數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計算機(jī)輔助設(shè)計與制造(CAD/CAM)技術(shù)轉(zhuǎn)變.第三章 方案論證本課題注重其可行性和使用性，在理論的基礎(chǔ)上要實現(xiàn)現(xiàn)實的可運(yùn)用性，所以課題研究是理論和實踐論證的綜合，在整體設(shè)計、工作過程和原理論證都經(jīng)過了科學(xué)有據(jù)的理論數(shù)據(jù)分析和經(jīng)驗總結(jié)，最終表明此副模具整體設(shè)計合理規(guī)范、工作過程可行有效、工作效率高、操作簡單、成本適度適合中批量的生產(chǎn)和中型企業(yè)的發(fā)展。在設(shè)計模具時首先要了解模具的結(jié)構(gòu)，才能更好的進(jìn)行設(shè)計。其次要注意拉根據(jù)實際情況來，不但要從零件的大小和尺寸還要考慮材料的厚度和沖床的噸位、材料在受力情況下的變形是不是會影響到零件的尺寸怎樣來進(jìn)一步的改善它、有是甚至連溫度對零件的成形也有影響當(dāng)然了那也要看是做何等零件了、還有些材料的送料問題和導(dǎo)正問題等等。在我所接觸的模具中就有以上所提到的幾點。其中以最后幾點是常見的問題所以要從多方面來考慮它。例如∶材料在沖裁的零件的齒很容易變掉而且不是整體變常常是單一的齒變形（我所說的是我看見的實例是電機(jī)里的極板模具）從這個問題我們就要能跟完善的來進(jìn)行設(shè)計通常我們會采用改變打彎凸模來使變形減小。方法是把打彎凸模做大來改變零件根部使零件回彈變小在通過后面的整個切斷來改變齒使它變小在再零件成型以前把齒整成我們所需要的大?。ㄒ驗榱慵恳呀?jīng)成型并變薄不容易發(fā)生變化所以我們在整齒時只需要整頭部一段） 。 畢業(yè)設(shè)計用紙第 4 頁 共 8 頁具體設(shè)計步驟有∶1.分析產(chǎn)品的制件的工藝性，擬定工藝方案先審查產(chǎn)品制件是否合乎沖裁結(jié)構(gòu)工藝以及沖壓的經(jīng)濟(jì)性擬定工藝方案，在分析工藝性的基礎(chǔ)上，確定沖壓件的總體工藝方案，后確定充裕加工工藝方案。它是制定沖壓工藝過程的核心。在確定沖壓工藝方案時，先確定沖壓加工工藝方案。它是制定所需的基本工序性質(zhì)、工序數(shù)目、以及工序的順序，再將其排隊組合成若干方案。在分析比較方案時，應(yīng)考慮制件的精度、批量、工廠條件，模具加工水平工人操作水平等方面的應(yīng)素，有時還需必要的工藝計算。2．沖壓工藝計算及設(shè)計排料及材料利用律的計算，選擇合理的進(jìn)料方式，決定出搭邊值，并確定出條料的寬度，并力求取得最佳的材料利用律。刃口尺寸計算，如前所述，確定出凸、凹模的加工方法，按其不同的加工方法分別計算出凸、凹模的刃口尺寸。沖壓力、壓力中心的計算及沖壓設(shè)備的初步選擇，如前所述，計算出沖壓力及壓力中心，并根據(jù)沖壓力初步選定沖壓設(shè)備。此時僅按所需方面壓力選擇設(shè)備，是否符合閉合高度要求，還需要待畫模具結(jié)構(gòu)圖后，字做校核，最終確定設(shè)備的類型及規(guī)格。沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計確定凹模尺寸，在計算出凹模的刃口尺寸的基礎(chǔ)上，在計算出凹模的壁厚，確定凹模外輪廓尺寸，在確定凹模壁厚時要注意三個問題。第一須考慮凹模上螺孔、銷孔的布置；第二應(yīng)使壓力中心與凹摸的幾何中心基本重合；第三應(yīng)盡量按國家標(biāo)準(zhǔn)選取凹摸的外形尺寸。根據(jù)凹摸的外輪廓尺寸及沖壓要求，從沖模標(biāo)準(zhǔn)中選出合適的模架類型，并查出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，畫出上、下模板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套的模架零件。畫沖模裝配圖。畫沖模零件圖。編寫技術(shù)文件。3、制定沖壓工藝方案：在沖壓工藝分析的基礎(chǔ)上，擬定出可能的幾套沖沖壓工藝方案，然后根據(jù)生產(chǎn)批量和企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)條件，通過對各種方案的綜合分析和比較，確定一個技術(shù)經(jīng)濟(jì)最佳的工藝方案。制定沖壓工藝方案主要包括以下內(nèi)容：通過分析和計算，確定沖壓加工的工序性質(zhì)、數(shù)量、排列順序和工序組合方式、定位方式；確定各工序件的形狀及尺寸；安排其他非沖壓輔助工序等。1）工序性質(zhì)的確定a 一般情況下，可以從零件圖上直觀地確定工序性質(zhì)b 在某些情況下，需對零件圖進(jìn)行計算、分析比較后，確定工序性質(zhì)c 有時為了改善沖壓變形條件或方便工序定位，需增加附加工序2）工序數(shù)量的確定沖壓工序數(shù)量的概念有兩方面的含義，廣義上是指整個沖壓加工的全部工序數(shù)，包括輔助工序數(shù)的總數(shù)；狹義上是指同一性質(zhì)工序重復(fù)進(jìn)行的次數(shù)。工序數(shù)量確定 畢業(yè)設(shè)計用紙第 5 頁 共 8 頁的基本原則：在保證工件質(zhì)量的前提下，考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的要求，適當(dāng)減少或不用輔助工序，把工序數(shù)量控制到最少。3）工序順序的安排a 弱區(qū)必先變形，變形區(qū)應(yīng)為弱區(qū)b 工序成形后得到的符合零件圖要求的部分，在以后各道工序中不得再發(fā)生變形c 孔工序的安排原則d 彎曲件工序順序的安排原則e 如果在同一個零件的不同位置沖壓時，變形區(qū)域相互間不發(fā)生作用，這時工序順序的安排要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)、定位和操作的難易程度來確定4）工序組合方式的選擇一般在大批量生產(chǎn)時應(yīng)該盡可能把工序集中起來，以提高生產(chǎn)率、降低成本；在小批量生產(chǎn)的情況下宜采用結(jié)構(gòu)簡單、造價低的單工序模，以縮短模具制造周期、提高經(jīng)濟(jì)效益。但為了操作安全方便或減少工件占地面積和工序周轉(zhuǎn)的運(yùn)輸費(fèi)用和勞動量，對于不便取拿的小件和大型沖壓件，批量小的時候也可以使工序適當(dāng)組合。5）工序定位基準(zhǔn)與定位方式的選擇a 定位基準(zhǔn)的選擇b 定位方式的選擇3、可行性分析：沖裁模具的是設(shè)計是按照國標(biāo)模具設(shè)計與模具設(shè)計原理的具體要求而設(shè)計的，沖裁工藝性可保證材料消耗少、工序數(shù)目少、模具結(jié)構(gòu)簡單且壽命長、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、操作安全方便為準(zhǔn)則，結(jié)合生產(chǎn)需要進(jìn)行圖形的繪制，并運(yùn)用計算機(jī)相關(guān)軟件進(jìn)行了模具運(yùn)行過程的畫面模擬，經(jīng)過反復(fù)科學(xué)論證和對模具實際參數(shù)和工藝的調(diào)整修改，最后試驗證明，止動件沖裁模具可運(yùn)用于生產(chǎn)，可行有效。課題研究的方法與設(shè)計制造方案:一.沖壓成形理論及沖壓工藝加強(qiáng)沖壓變形基礎(chǔ)理論的研究,以提高更加準(zhǔn)確、實用、方便的計算方法,正確的確定沖壓工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸,解決沖壓變形中出現(xiàn)的各種實際問題,進(jìn)一步提高沖壓件的質(zhì)量.二.沖壓材料1） 、模具設(shè)計人員應(yīng)對沖壓件圖紙上規(guī)定的材料再進(jìn)行評定分析，發(fā)現(xiàn)不妥可向產(chǎn)品設(shè)計人員提出建議，使沖壓用材料達(dá)到如下要求：材料應(yīng)保證使用的前提下有足夠的沖壓性能，例如對于拉伸件，必須用 GB5213-85《深沖壓用冷軋薄鋼板和鋼帶》 ，對于要求表面光潔、厚度偏差小，機(jī)械性能穩(wěn)定的鋼質(zhì)沖壓件，應(yīng)選用GB710-88《冷軋優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼板和鋼帶》 。 畢業(yè)設(shè)計用紙第 6 頁 共 8 頁2） 、沖壓模設(shè)計應(yīng)把節(jié)約材料、降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益作為指標(biāo)，因為材料費(fèi)用占沖壓件成本的 50%左右，所以在設(shè)計模具時應(yīng)優(yōu)化排樣，減少搭邊量。3） 、沖壓模設(shè)計時應(yīng)考慮材料機(jī)械性能、材料表面質(zhì)量、材料的外形質(zhì)量等。4） 、多工位級進(jìn)模只能在定寬帶材保證供應(yīng)的情況下采用，否則浪費(fèi)材料嚴(yán)重。5） 、沖壓模設(shè)計應(yīng)能使坯料方便送進(jìn)，可靠定位，沖壓，余料能順利地卸除。6） 、對于表面有彩印、涂鍍或被覆層的材料，沖壓時應(yīng)防止面層損傷而采用特殊措施。7） 、對于彎曲半徑小于極限值、拉伸件底圓半徑小于最小值時，應(yīng)采用校正工序。8） 、由剪切而來的沖壓材料或零件尺寸公差應(yīng)符合 JB4381-87《沖壓剪切下料件公差》之規(guī)定。三．模具的使用性能1、沖壓模整體及零件設(shè)計時，為了確保良好的使用性能要有足夠的強(qiáng)度、鋼度和精度。相對運(yùn)動部分要導(dǎo)向可靠，潤滑充分，以便經(jīng)久保持運(yùn)動精度，相對靜止部分要緊固可靠，定位準(zhǔn)確，在各種外力作用下不松動。2、沖壓模設(shè)計時要考慮沖壓力平衡，盡量采用對稱結(jié)構(gòu)。3、沖壓模設(shè)計時要注意安全措施，凡與模具工作需要無關(guān)的角部、邊部都應(yīng)倒角，卸料板與凹模之間做成凹槽或斜面，并減少卸料板前后的寬度，注意模具運(yùn)動結(jié)構(gòu)的相互干擾，為了操作安全與取件方便，沖模上應(yīng)開設(shè)空手槽，為避免壓力，卸料板與凸模之間應(yīng)有足夠的間隙，一般不小于 15—20MM，單面沖裁時，應(yīng)盡量將凸模的突起部分和平衡擋塊安排在模具后面。4、沖壓模設(shè)計要為調(diào)整、操作、修理提供方便，模具要易調(diào)、少調(diào)，生產(chǎn)操作要方便安全，做到操作動少，動作幅度小，動作符合習(xí)慣，減少體力和注意力消耗，模具要力求少修，易修就是優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)，并便于拆卸。5、模具應(yīng)在強(qiáng)度、剛度足夠的前提下力求輕便，便于搬運(yùn)，而且降低了成本，重量大于 25 公斤要設(shè)置起重裝置，但不能超過本企業(yè)的起重運(yùn)輸能力，同時模具要在易觀察，不易污染和碰撞的部位做有明顯印記，以便識別，管理..第四章 文獻(xiàn)綜述1、課題研究目標(biāo)：本課題研究的最終目標(biāo)是為工業(yè)生產(chǎn)提供更新的工具，使產(chǎn)品質(zhì)量更上一個臺階，為企業(yè)創(chuàng)造更高的效益，這也讓我們利用自己所學(xué)的知識，讓自己能有一個更好的發(fā)展空間，為祖國的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。2、課題研究內(nèi)容：本課題主要是針對沖壓模具進(jìn)行研究的，如何使沖壓模具能具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，安全，易于制造，裝配和維修的特點還包括一些關(guān)與模具裝配和在生產(chǎn)中遇到的問題，怎樣對這些問題做出合理的分析和如何解決這些問題，因此就設(shè)計了 畢業(yè)設(shè)計用紙第 7 頁 共 8 頁這套“模板沖裁模具” ，為了更好的完成沖壓工作，并能保證尺寸精度及使用功能，又能提高材料的利用率，模具本身要符合設(shè)計要求，在保證設(shè)計方案可行的基礎(chǔ)上，要保證制造成本等方面合理的可行。模具完成的沖壓工序內(nèi)容不同，模具的分類方法也不一樣。1） 、按完成工序特征分，模具可分為：沖裁模；彎曲模；拉深模；成型模等。2） 、按模具的導(dǎo)向形式分，模具可分為：無導(dǎo)向模具；導(dǎo)板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向模具。3） 、按模具完成的沖壓工序內(nèi)容分，模具可分為：單工序模具、組合工序模具。其中組合工序模又可分為復(fù)合模和級進(jìn)模。以上是關(guān)于模具的一些相關(guān)資料我設(shè)計的模具目標(biāo)是盡量改良模具在生產(chǎn)中減少該種模具常出現(xiàn)的問題使模具的壽命增加、效率提高、減少材料的損耗。第五章 進(jìn)度安排第 1~2 周 進(jìn)行調(diào)研及文獻(xiàn)資料的檢索與閱讀，提出課題總體設(shè)計方案，撰寫開題報告 第 3 周 進(jìn)行系統(tǒng)分析，完成畢業(yè)設(shè)計詳細(xì)設(shè)計方案第 4~6 周 完成詳細(xì)設(shè)計，繪制機(jī)械總裝圖、零件圖、模具結(jié)構(gòu)運(yùn)動原理圖的草圖第 7 周 完成機(jī)械設(shè)計的全套圖紙（電子版）第 8 周 進(jìn)行圖紙設(shè)計修改及完善第 9~10 周 撰寫畢業(yè)設(shè)計論文第 11 周 交畢業(yè)設(shè)計全套資料參考文獻(xiàn)﹑1﹑劉建超等主編．沖壓模具設(shè)計與制造．北京：高等教育出版社，20042﹑李云程主編．模具制造工藝學(xué)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20013﹑成虹主編．沖壓工藝與模具設(shè)計．北京：高等教育出版社，20004﹑李碩本主編．沖壓工藝學(xué)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19825﹑盧險峰主編．沖壓工藝模具學(xué)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19936﹑杜東福等編．冷沖壓模具設(shè)計．長沙：湖南科技技術(shù)出版社，19857﹑趙孟棟主編．冷沖模設(shè)計．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20008﹑陳萬林等編.實用模具技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20009﹑陳劍鶴等編.模具設(shè)計基礎(chǔ).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200310﹑柴建國等編.機(jī)械制造基礎(chǔ).蘇州大學(xué)出版社，2004 畢業(yè)設(shè)計用紙第 8 頁 共 8 頁11﹑高佩福主編.實用模具制造技術(shù).北京:中國輕工業(yè)出版社,199912﹑王同海等主編．實用沖壓設(shè)計技術(shù)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995 第 1 頁 共 16 頁模板件冷沖模的設(shè)計摘 要本文主要介紹了落料模沖壓模具設(shè)計的全過程，經(jīng)工藝分析、工藝計算，確定了該設(shè)計工藝流程及沖模結(jié)構(gòu)形式。同時對所設(shè)計的模具分別進(jìn)行了分析說明，整個過程采用 Auto CAD 軟件繪制模具的二維裝配圖和個別零件圖。關(guān)鍵詞：沖壓模具,工藝分析 ,工藝計算, 沖壓 第 2 頁 共 16 頁目 錄第一章 概論 ……………………………………………………………41.1 課題來源、目的、意義 ………………………………………………41.2 我國模具市場發(fā)展情況 ………………………………………………4第二章 模具設(shè)計及計算 ………………………………………72.1 沖模制造的過程 ………………………………………………………72.2 零件及沖壓工藝分析及計算 …………………………………………72.3 模具總體設(shè)計 …………………………………………………………122.4 方案確定 ………………………………………………………………122.5 模具主要零件設(shè)計 ……………………………………………………12小結(jié) …………………………………………………………………………16參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………17 第 3 頁 共 16 頁第一章 概 論模具是大批量生產(chǎn)同形產(chǎn)品的工具，是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝設(shè)備。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。現(xiàn)代模具行業(yè)是技術(shù)、資金密集型的行業(yè)。現(xiàn)代模具是高技術(shù)背景下的工藝密集型工業(yè), 是高技術(shù)人才密集型行業(yè)。它作為重要的生產(chǎn)裝備行業(yè)在為各行各業(yè)服務(wù)的同時，也直接為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)服務(wù)。由于模具生產(chǎn)要采用一系列高新技術(shù)，如CAD/CAE/CAM/CAPP等技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、激光技術(shù)、逆向工程和并行工程、快速成形技術(shù)及敏捷制造技術(shù)、高速加工及超精加工、微細(xì)加工、復(fù)合加工、表面處理技術(shù)等等，因此，模具工業(yè)已成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個重要組成部分。 模具技術(shù)水平在很大程度上決定于人才的整體水平，而模具技術(shù)水平的高低，又決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力，因此模具技術(shù)已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。 我國模具工業(yè)近年來發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計，2004年我國模具生產(chǎn)廠點約有3萬多家，從業(yè)人員80萬人，2005年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務(wù)飽滿， 模具銷售額610億元，比2004年增長25%，同時,中國的模具生產(chǎn)技術(shù)有了很大的提高, 模具生產(chǎn)水平有些已接近或達(dá)到國際水平。2005年模具進(jìn)口達(dá)20.68億美元，比上一年增長14.07%, 這說明高技術(shù)含量模具仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了國內(nèi)市場需要。2005年中國模具出口7.38億美元,比上年增長50.31%。2005年進(jìn)出口之比為2.8：1，比2004年的3.69:1更趨合理。2005年我國模具進(jìn)出口總量28.06億元，進(jìn)出口相抵后的凈進(jìn)口達(dá)13.3億美元，為凈進(jìn)口量較大的國家。 2006年中國模具工業(yè)仍會有較大增長，技術(shù)含量高的模具仍為國家發(fā)展重點.1.1 課題來源、目的、意義本課題是為機(jī)械系出的課題“模板沖裁模具設(shè)計” 。利用CAD軟件進(jìn)行沖壓模具設(shè)計，設(shè)計全部模具零件，完成裝配；利用各種參考資料，學(xué)習(xí)并計算出可行的尺寸，確定了工藝參數(shù)等。所設(shè)計的模具沖出的工件名稱是模板（5） 。模板（5）：材料45號鋼，料厚5.0±0.11.2 模具技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀模具不是批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，它具有單件生產(chǎn)和對特定用戶的依賴特性。就模具行業(yè)來說，引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，不能采用通常的引進(jìn)產(chǎn)品許可證和技術(shù)轉(zhuǎn)讓等方式，而主要是引進(jìn)已經(jīng)商品化了的CAD/ CAM /CAE軟件和精密加工設(shè)備，引進(jìn)國外模具先 進(jìn)制造理念、引進(jìn)國外模具先進(jìn)制造人才，利用中外模具聯(lián)合設(shè)計、聘請國外專家等途徑發(fā)展自己的民族模具工業(yè)等。模具的CAD/CAE/CAM及CAD/CAE/CAM的集成，涉及面廣、集多種學(xué)科與工程技術(shù)于一體，是綜合型、技術(shù)密集型產(chǎn)品。現(xiàn)代化的模具要實現(xiàn)數(shù)字化設(shè)計、數(shù)字化制造、數(shù)字化管理、數(shù)字化生產(chǎn)流程，沒有模具的數(shù)字化，就沒有現(xiàn)代模具。模具的CAD/CAE/CAM技術(shù)日新月異，重要的工作是 第 4 頁 共 16 頁后續(xù)對于引進(jìn)的軟件進(jìn)行二次開發(fā)，模具人才自然也肩負(fù)著軟件的推廣、軟件的二次開發(fā)工作，從這個角度來看，模具高技術(shù)人才還扮演著對模具相關(guān)領(lǐng)域的研究與再設(shè)計的角色。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展，冷沖技術(shù)及模具不斷革新和發(fā)展，主要反映在以下幾個方面：1.全面推廣 CAD/CAE 技術(shù)模具 CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，普及 CAD/CAM/CAE 技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大 CAD/CAM 技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度；進(jìn)一步擴(kuò)大 CAE 技術(shù)的應(yīng)用范圍。計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE 技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個行業(yè)中推廣成為可能，實現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。2.高速銑削加工國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。3.模具掃描及數(shù)字系統(tǒng) 高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的 CAD 數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。4.電火花銑削加工電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣)，因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計這一技術(shù)將得到發(fā)展。5.提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到 30%左右。國外發(fā)達(dá)國家一般為 80%左右。6.優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)7.模具研磨拋光將自動化、智能化模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、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。8.模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展 第 5 頁 共 16 頁這是我國長遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)。我國沖模 CAD/CAM 從 80 年代起步，基本上屬于低水平重復(fù)開發(fā)，所需基礎(chǔ)軟件也靠引進(jìn)（如圖形軟件、數(shù)據(jù)庫軟件、NC 軟件等） ，缺乏實用和商品化價值；由于人員素質(zhì)低、不配套，對引進(jìn)的許多 CAD/CAM 系統(tǒng)缺乏二次開發(fā)能力，不能獲得顯著效益；由于國產(chǎn)計算機(jī)不能滿足使用要求，大量引進(jìn)的各種計算機(jī)和工作站種類繁多、價格昂貴、硬件維修和軟件交流都很困難。至 90 年代初，全國擁有數(shù)控加工設(shè)備近萬臺，絕大部分沒有配備自動編程系統(tǒng)，機(jī)床利用率極低。針對上述情況，我們認(rèn)為應(yīng)首先在現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床上廣泛采用自動編程，減少手工編程，提高數(shù)控設(shè)備的開工率。下一步工作應(yīng)加強(qiáng)直接 CAM 技術(shù)—應(yīng)用幾何程序，生成所需數(shù)據(jù)和指令。計算機(jī)輔助設(shè)計方面，應(yīng)努力完善標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，提高模具零部件的標(biāo)準(zhǔn)化程序，提高國產(chǎn)計算機(jī)的功能，抓緊人才培訓(xùn)，特別是在模具技術(shù)人員中普及計算機(jī)知識，加強(qiáng)軟件的二次開發(fā)能力；建立只能數(shù)據(jù)庫和專家系統(tǒng)，制止盲目引進(jìn)；分工合作，大力開發(fā)適合中國國情的 CAD/CAM 系統(tǒng)。模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)，中國雖然很早就開始設(shè)計制造模具但長期未形成產(chǎn)業(yè)。直到 20 世紀(jì) 80 年代后期，中國模具工業(yè)才進(jìn)入發(fā)展的快車道，中國模具產(chǎn)量已位居世界第三，模具所被所有的領(lǐng)域也越來越廣。世界模具向著很好的趨勢發(fā)展　一、模具日趨大型化。二、模具的精度將越來越高。10 年前精密模具的精度一般為 5 微米，現(xiàn)已達(dá)到 2-3 微米，1 微米精度模具也將上市。三、多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展。新型多功能復(fù)合模具除了沖壓成型零件外，還擔(dān)負(fù)疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)，對鋼材的性能要求越來越高。四、熱流道模具在塑料模具中的比重也將逐漸提高?！∥濉㈦S著塑料成型工藝的不斷改進(jìn)與發(fā)展，氣輔模具及適應(yīng)高壓注塑成型等工藝的模具也將隨之發(fā)展。六、標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日益廣泛。模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期，還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本。七、快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊。八、隨著車輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展，壓鑄模的比例將不斷提高。同時對壓鑄模的壽命和復(fù)雜程度也將提出越來越高的要求。九、以塑代鋼、以塑代木的進(jìn)程進(jìn)一步加快，塑料模具的比例將不斷增大。由于機(jī)械零件的復(fù)雜程度和精度的不斷提高，對塑料模具的要求也越來越高。十、模具技術(shù)含量將不斷提高。中國模具也雖然發(fā)展迅速但是與需求相比，顯然是供不應(yīng)求，其主要是缺口集中于精密、大型、復(fù)雜、長壽模具領(lǐng)域。中國在模具精度、壽命和制造周期及生產(chǎn)能力方面與國際平均水平和發(fā)達(dá)國家仍有較大的差距，國內(nèi)主業(yè)模具廠是“大而全” 、 “小而全”的組織形式，而在國外模具企業(yè)是“小而專” 、 “小而精” 。因而發(fā)現(xiàn)了中國模具業(yè)的四大弊病：（1） 、體制不順、基礎(chǔ)薄弱（2） 、科研開發(fā)及技術(shù)攻關(guān)方面投入太少（3） 、工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低（4） 、模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后 第 6 頁 共 16 頁第二章 模具設(shè)計及計算2.1 沖模制造的過程沖模制造的過程，主要包括沖壓件分析估算、模具圖樣設(shè)計、編制模具制造工藝規(guī)程、生產(chǎn)組織準(zhǔn)備、模具零部件的加工和熱處理、模具的裝配、調(diào)試及檢驗與包裝等內(nèi)容。 2.11 分析估算 在接受模具制造的委托時，首先根據(jù)沖壓件圖樣或?qū)嵨锓治鲅芯坎捎檬裁礃拥某尚喂に嚪桨?，繼而確定模具套數(shù)、模具結(jié)構(gòu)及模具主要加工方法，然后估算模具費(fèi)用及交貨期等。 2.12 模具圖樣設(shè)計 模具圖樣設(shè)計是模具制造過程中最關(guān)鍵的工作，通常由技術(shù)部門完成。模具設(shè)計圖樣一般包括模具結(jié)構(gòu)總裝圖和模具零件圖，圖樣中除應(yīng)有的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、精度、表面粗糙度以外，還需提出必要的技術(shù)要求，如零件材料、熱處理及加工、使用等方面的要求。模具圖樣一旦確定，就成為生產(chǎn)的法規(guī)性技術(shù)文件，無論是模具原材料的準(zhǔn)備、加工工藝的制定，還是模具的裝配與驗收等，都以此為準(zhǔn)來進(jìn)行工作。 2.13 制定加工工藝規(guī)程確定凹模尺寸，在計算出凹模的刃口尺寸的基礎(chǔ)上，再計算出凹模的壁厚，確定凹模外輪廓儲存，在確定凹模壁厚時要注意三個問題。第一要考慮凹模上螺孔、銷孔的布置；第二應(yīng)使壓力中心與凹模的幾何中心基本重合；第三應(yīng)盡量按國家標(biāo)準(zhǔn)選取凹模的外形尺寸。根據(jù)凹模的外輪廓尺寸及沖壓要求，從沖模標(biāo)準(zhǔn)中選出合適的模架類型，并查出相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，畫出上、下模板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套的模架零件。畫沖模裝配圖。畫沖模零件圖。編寫技術(shù)文件。 2.14 零部件加工 按照零部件加工工藝規(guī)程或工藝卡片，利用機(jī)械加工、電加工及其他方法，分別進(jìn)行毛坯準(zhǔn)備、粗加工、半精加工、熱處理及精加工或修研拋光，制造出符合設(shè)計圖樣要求的沖模零部件。 2.2 零件及沖壓工藝分析及計 第 7 頁 共 16 頁本文所設(shè)計的沖裁零件是模板件，如圖該沖裁件的材料為 45 號鋼是普通碳素鋼，具有較好的可沖壓性能。該沖裁件的結(jié)構(gòu)簡單，并在轉(zhuǎn)角處有 R2 圓角，比較適合沖裁，零件圖上所有未注公差的尺寸，屬于自由尺寸，可按 IT14 級確定工件的尺寸公差。由工件圖可見，該沖壓件外形簡單，精度要求不高，僅需要一次沖裁加工既可成型，沖壓件為大批量生產(chǎn)，質(zhì)量輕尺寸小，為簡化模具制造過程降低生產(chǎn)成本，因而采用單工序。本文設(shè)計到的沖裁件，排樣設(shè)計通過查《沖壓模具設(shè)計與制造》中，表2.5.2。首先確定工件搭邊值(如下圖)：工件搭邊：a=4mm工件邊緣搭邊：a＇=4.5mm步距 S=45+a=49mm條料寬度 B=（D+2a ＇）=60+2*4.5=69mm沖裁件面積A=1200平方毫米 第 8 頁 共 16 頁一個步距的材料利用率η=(A/BS)*100%=(1200/69*49)*100%=35.5%查板材標(biāo)準(zhǔn)，宜選900mm*1000mm的鋼板，每張板沖出為224塊板（55mm*69mm）故每張板材的利用率為：η＇=(n*A/L*B)*100%=(224*1200/*55*69)*100%=70.8% 2.21 沖壓力與壓力中心計算:1.壓力中心的計算計算壓力中心時,先畫出凹模型口圖,由圖可知,由于工件X方向?qū)ΨQ,故壓力中心可選為 Xo=0由于工件在y方向?qū)ΨQ的對稱,所以壓力中心可選為Yo=0 計算時忽略邊緣4-R2圓角，可知沖壓件壓力中心坐標(biāo)為(0,0)2.沖壓力的計算項目分類 項 目 公 式 結(jié) 果 備 注沖裁力F F=KLtτ=1.3*210*5*440600.6KN L=210 τ=440mpa卸料力Fx Fx=KxF=0.04*600.6 24.024KN 查表2.6.1 Kx=0.04推件力Ft Ft=nKtF=1.6*0.045*600.65.3KN n=h/t=8/5=1.6Kt=0.45(同上)沖壓力總沖壓力Fo Fo=F+F+F=600.6+24.024+5.3630.224KN剛性卸料 下出件表（1）2.22 工作零件刃口尺寸計算落料部分以落料凹模為基準(zhǔn)計算,落料凸模按間隙值配制基本尺寸及分類 沖裁間隙 磨損系數(shù)計算公式 制 造公 計算結(jié)果 第 9 頁 共 16 頁差Dmax ο-Δ=60(上偏差為 0，下偏差為-0.74) Dd=59.63(上偏差為+0.185，下偏差為 0)，相應(yīng)凸模尺寸按凹模尺寸配作，保證雙面間隙在0.246~0.36 之間Dmax ο-Δ=15（上偏差為 0，下偏差為-0.43）Dd=14.74（上偏差為+0.13，下偏差為 0）同上Dmax ο-Δ=30（上偏差為 0，下偏差為-0.52）Dd=29.74（上偏差為+0.13，下偏差為 0）同上落料凹模Dmax ο-Δ=10（上偏差為 0，下偏差為-0.36）Zmin=0.246Zmax=0.36Zmax-Zmin=0.36-0.246=0.11mm制作精度為IT14級，故X=0.5Dd=(Dmax-xΔ) Δ/4Dd=9.74（上偏差為+0.13，下偏差為 0）同上工作零件結(jié)構(gòu)尺寸落料凹模板尺寸凹模厚度：H=Kb(≥15mm) （查表2.9.5得K=0.27）H=0.27*60=16.2mm凹模邊厚度：C≥(1.5~2)*H=(1.5~2)*16.2=(24.39~32.4)mm 實取C=25mm凹模板邊長：L=b+2c=60+2*25=110mm查標(biāo)準(zhǔn)JB/T—6743.1—94：凹模板寬B=90mm故確定凹模板外形為：125*125*18(mm),將凹模板制作成薄型形式并加空心墊 第 10 頁 共 16 頁板后實取為：110**14（mm）2)凸凹模尺寸：凸凹模長度：L=h+h′+h″=16+10+24=50(mm)其中 ：h―增加長度（包括凸模進(jìn)入凹模深度，彈性元件安裝高度等）h′―凸凹模固定板厚度h″―剛性卸料板厚度凸凹模內(nèi)外刃口間壁厚校核：根據(jù)沖裁件結(jié)構(gòu)凸凹模內(nèi)外刃口最小壁厚為7mm，根據(jù)強(qiáng)度要求查《沖壓模具設(shè)計與制造》表2.9.6知壁厚為10mm即可，故該凸凹模側(cè)壁強(qiáng)度足夠。2.3 模具總體設(shè)計1.模具類型選擇由沖壓工藝分析可知，該零件結(jié)構(gòu)簡單，知需一次沖裁即可成型。所以選擇雙立柱沖裁模。2.定位方式的選擇2R6015879354. 第 11 頁 共 16 頁因為該模具采用的是條料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料板，無側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用擋料釘初定距，定位銷精定距。而第一件的沖壓位置因為條料長度有一定的余量，可以靠操作工目測來定。3.卸料、出件方式的選擇因為工件厚為5毫米，相對薄，卸料力較小，故可以采用剛性卸料。2.4 方案確定該沖壓件的排樣設(shè)計完以后，我們要選擇一定的沖壓設(shè)備。沖壓設(shè)備的選擇是工藝設(shè)計中的一項重要內(nèi)容，它直接關(guān)系到設(shè)備的合理使用、安全、產(chǎn)品質(zhì)量，模具壽命、生產(chǎn)效益及成本等一系列重要問題。在選擇沖壓設(shè)備時需要知道模具的總沖壓力（如上表（1） ） 選用J23-63開式雙柱可傾沖床，并在工作臺面上制備墊板，其主要工藝參數(shù)如下：公稱壓力：605.8KN滑塊行程：130mm 行程次數(shù)：50次/分最大閉合高度：360mm連桿調(diào)節(jié)長度：80mm工作臺尺寸（前后*左右）：520*710mm2.5 模具主要零件設(shè)計單工序沖裁模：單工序沖裁模又稱簡單沖裁模，這種沖裁模工作時，沖床每一次行程只完成單一的沖壓工序。無導(dǎo)向單工序沖裁模的結(jié)構(gòu)主要有工作零件凸模和凹模，定位零件為兩個導(dǎo)料板和定位板，導(dǎo)料板對條料送進(jìn)起導(dǎo)向作用，定位板是限制條料的送進(jìn)距離。卸料零件為兩個固定卸料板，支撐零件為上模座和下模座等零件組成。此外還有起連接緊固作用的螺釘和銷釘?shù)?。該模具具有一定的通用性，通過更換凸模和凹模，調(diào)整導(dǎo)料板、定位板卸料板位置，可以沖裁不同沖件。另外，改變定位零件和卸料零件的結(jié)構(gòu)，還可用于沖孔，即成為沖孔模。無導(dǎo)向沖裁模的特點是結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕、尺寸小、制造簡單、成本低，但使用時安裝調(diào)整間隙麻煩，沖裁件質(zhì)量差，模具壽命低，操作不夠安全。因此無導(dǎo)向簡單沖裁適用于沖裁精度要求不高、批量小的沖裁件。導(dǎo)柱式簡單沖裁模是利用導(dǎo)柱和導(dǎo)套實現(xiàn)上、下模精確導(dǎo)向定位。凸、凹模在進(jìn)行沖裁之前，導(dǎo)柱已經(jīng)進(jìn)入導(dǎo)套，從而保證在沖裁過程中凸模和凹模之間的間隙均勻一致。上、下模座和導(dǎo)柱、導(dǎo)套裝配組成部件稱為模架。這種模具的結(jié)構(gòu)特點是：導(dǎo)柱與模座孔為 H7/r6（或 r7/h6）的過盈配合；導(dǎo)套與上模座孔也為 H7/r6過盈配合。其主要目的是防止工作時導(dǎo)柱從下模座孔中被拔出和導(dǎo)套從上模座中脫落下來，為了使導(dǎo)向準(zhǔn)確和運(yùn)動靈活，導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合采用 H7/r6 的間隙配合。 第 12 頁 共 16 頁沖模工作時，條料靠導(dǎo)料板和固定擋料銷實現(xiàn)正確定位，以保證沖裁時條料上的搭邊值均勻一致。這副沖模采用了剛性卸料板卸料，沖出的工件在凹模空洞中，由凸模逐個頂出凹模直壁處，實現(xiàn)自然漏料。由于導(dǎo)柱式?jīng)_裁模導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠，并保證沖裁間隙均勻穩(wěn)定，因此，沖裁件的精度比用導(dǎo)板模沖制的工件精度高，沖模使用壽命長，而且在沖床上安裝使用方便。與導(dǎo)板沖模相比，敞開性好、視野廣，便于操作。卸料板不再起導(dǎo)向作用，單純用來卸料。導(dǎo)柱式?jīng)_模目前使用較為普遍，適合大批生產(chǎn)。導(dǎo)柱式?jīng)_模的缺點是：沖模外姓輪廓尺寸較大，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，制造成本高，目前各工廠逐漸采用標(biāo)準(zhǔn)模架，這樣可以大大減少設(shè)計時間和制造周期。剛性卸料板使用于沖壓厚度在 0.5mm 以上的條料，尤其使用于簡單的彎曲模和拉深模。其中有封閉式剛性卸料板、鉤形剛性卸料板、懸臂式剛性卸料板等。剛性卸料板用螺釘和銷釘固定在下模上，能承受較大的卸料力，其卸料可靠、安全，但操作不便，生產(chǎn)效率不高。剛性卸料板與凸模間的單邊間隙一般取 0.1～0.5mm。剛性卸料板的厚度取決于卸料力大小及卸料尺寸，一般取 5～12mm。固定擋料銷和導(dǎo)正銷定位的級進(jìn)模 其工作零件包括沖孔凸模、落料凸模、凹模。定位零件包括導(dǎo)料板（與導(dǎo)板為一整體） 、始用擋料銷、固定擋料銷、導(dǎo)正銷。工作時，始用擋料銷限定條料的初始位置，進(jìn)行沖孔。始用擋料銷在彈簧作用下復(fù)位后，條料再送進(jìn)一個步距，以固定擋料銷粗定位，落料時以裝在落料凸模端面上的導(dǎo)正銷進(jìn)行精定位，保證零件上的孔與外圓的相對位置精度。在落料的同時，在沖孔恭維沖出孔，這樣連續(xù)進(jìn)行沖裁直至條料或帶料沖完為止。采用這種級進(jìn)模，當(dāng)沖壓件的形狀不適合用導(dǎo)正銷定位時，可在條料上的的廢料部分沖出工藝孔，利用裝在凸模固定板上的導(dǎo)正銷進(jìn)行導(dǎo)正。級進(jìn)模一般都有導(dǎo)向裝置，該模具是用導(dǎo)板給凸模導(dǎo)向，并以導(dǎo)板進(jìn)行卸料，為了便于操作和提高生產(chǎn)率，可采用自動擋料定位或自動送料裝置加定位零件定位。推件裝置有兩種裝置，是剛性推件裝置和彈性推件裝置。剛性推件裝置其推件力大，推件可靠，但不具有壓料作用；彈性推件裝置在沖壓時能壓住工件，沖出的工件質(zhì)量較高，但彈性元件的壓力有限，當(dāng)需要較大推件力時其結(jié)構(gòu)龐大。導(dǎo)向及支承固定零件：對生產(chǎn)批量大、要求模具壽命長、工件精度較高的沖模，一般采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套來保證上、下模的精確導(dǎo)向。導(dǎo)柱、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式有滑動和滾動兩種?；瑒訉?dǎo)柱、導(dǎo)套均為圓柱形。其加工方便，容易裝配，是模具行業(yè)應(yīng)用最廣的導(dǎo)向裝置。導(dǎo)柱的直徑一般在 16~60 之間，長度 L 在 90~32 之間。按標(biāo)準(zhǔn)選用時，L 應(yīng)保證上模座在最低位置時（閉合狀態(tài)） ，導(dǎo)柱上端與上模座頂面距離不小于10~15，而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離不小于 5。導(dǎo)柱的下部與下模座導(dǎo)柱孔采用過盈配合，導(dǎo)套的外徑與上模座導(dǎo)套孔采用過盈配合，導(dǎo)套的長度 L 必須保證在沖壓前導(dǎo)柱進(jìn)入導(dǎo)套 10 以上。設(shè)計凸、凹模時及其刃口尺寸因區(qū)分落料和沖孔，并遵循如下原則： 第 13 頁 共 16 頁1）.計落料模先確定凹模刃口尺寸。以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上，即沖裁間隙通過減小凸模刃口尺寸來取得。設(shè)計沖孔模先確定凸模刃口尺寸。以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上，沖裁間隙通過增大凹模刃口尺寸來取得。2）.根據(jù)沖模在使用過程中的磨損規(guī)律，設(shè)計落料模時，凹模基本尺寸應(yīng)取接近或等于工件的最小極限尺寸；設(shè)計沖孔模時，凸模基本尺寸則取接近或等于工件的最大極限尺寸。這樣，凸、凹模在磨損到一定程度時，仍能沖出合格的零件。模具磨損預(yù)留量與工件制造精度有關(guān)。用 x△表示，其中△為工件的公差值， x 為磨損系數(shù)，其值在 0.5~1 之間，根據(jù)工件制造精度選?。汗ぜ?IT10 以上 x=1工件精度 IT11 ~ IT13 x=0.75工件精度 IT14 x=0.53）.不管落料還是沖孔，沖裁間隙一般選用最小合理間隙值（Zmin） 。4）.選擇模具刃口制造公差時，要考慮工件精度與模具精度的關(guān)系，既要保證工件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。一般沖模精度較工件精度高 2~4 級。對于形狀簡單的圓形、方形刃口，其制造偏差值可按 IT6~IT7 級來選取；對于形狀復(fù)雜的刃口，制造偏差可按工件相應(yīng)部分公差值的 1/4 來選?。粚τ谌锌诔叽缒p后無變化的，制造偏差值可取工件相應(yīng)部位公差值的 1/8 并冠以（±） 。5）.工件尺寸公差與沖模刃口磁場的制造偏差原則上都應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注為單向公差，所謂“入體”原則是指標(biāo)注工件尺寸公差時應(yīng)向單向標(biāo)注。但對于磨損后無變化的尺寸，一般標(biāo)注雙向偏差。對凸模、凹模加工時，直接對坯料進(jìn)行加工，完成板料分離或成形的零件。模座分帶導(dǎo)柱和不帶導(dǎo)柱兩種，根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品要求確定是否采用帶導(dǎo)柱的模座。帶導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)模座的常用形式及導(dǎo)柱的排列方式為后側(cè)導(dǎo)柱模座。兩個導(dǎo)柱裝在后側(cè)，可以三面送料，操作方便，但沖壓時容易引起偏心矩而使模具歪斜。因此，適用于沖壓中等精度的較小尺寸沖壓件的模具，大型沖模不宜采用此種形式。模柄的作用是將模具的上模座固定在沖床的滑塊上。長用的模柄形式為帶羅紋的旋入式模柄，模柄與上模座做成整體，用于小型模具；有帶臺階的她入式模柄，它與模座安裝空用H7/N6配合，可以保證較高的同軸度和垂直度，適用于各種中小型模具；有反柳式模柄，與上模連接后，為防止松動，擰入防轉(zhuǎn)螺釘緊固，垂直度精度較差，主要用于小型模具；有凸緣的模柄，用螺釘、銷釘與上模座緊固在一起，適用于較大模具；有浮動式模柄；有整體式模柄，它適用于矩形凸模和圓形凸模。它由模柄、球面墊塊和聯(lián)接板組成，這種結(jié)構(gòu)可以通過球面墊塊消除沖床導(dǎo)軌誤差對沖模導(dǎo)向精度的影響。適用于有滾珠導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向的精密沖模。在設(shè)計模柄的時候，模柄的長度不得大雨沖床滑塊內(nèi)模柄孔的深度，模柄直徑應(yīng)于壓力機(jī)滑塊上的模柄孔徑一致。模具設(shè)計總圖： 第 14 頁 共 16 頁1.模柄 2.內(nèi)六角螺釘 3.圓柱定位銷 4.導(dǎo)套 5.導(dǎo)柱 6.上模座 7.上模墊板 8.上模 9.上模襯板 10.導(dǎo)套 11.導(dǎo)柱 12.內(nèi)六角螺釘 13.卸料板 14.下模 15.擋料釘 16.圓柱定位銷 17.內(nèi)六角螺釘 18.下模座 第 15 頁 共 16 頁小結(jié)通過在企業(yè)里近一年的實習(xí)，我學(xué)到了很多的東西：比如，模具之間是怎么裝配的；沖裁時為什么要加固定銷，擋料銷等。也對我自己所從事的專業(yè)有了一個大概的了解，為了畢業(yè)論文所要設(shè)計的模具簡單化，因此設(shè)計了這套模具。本沖模具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，安全，易于制造，裝配的特點，所以就設(shè)計了這套“模板（5）沖裁?！?，模具本身要符合設(shè)計要求，在保證設(shè)計方案可行的基礎(chǔ)上，要保證制造成本等方面合理的可行。 第 16 頁 共 16 頁參考文獻(xiàn)1、肖景容等主編．沖壓手冊．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19962、王孝培主編.沖壓手冊.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,19903、成虹主編．沖壓工藝與模具設(shè)計．北京：高等教育出版社，20004、東福等編．冷沖壓模具設(shè)計．長沙：湖南科技技術(shù)出版社，19855、高佩福主編.實用模具制造技術(shù).北京:中國輕工業(yè)出版社,19996、李云程主編．模具制造工藝學(xué)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20017、碩本主編．沖壓工藝學(xué)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19828、陳萬林等編.實用模具技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20009、陳劍鶴等編.模具設(shè)計基礎(chǔ).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200310、黃勁枝主編.機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200111、甘登岱主編.中文版AutoCAD 2004實用教程，人民郵電出版社，2004 12、趙孟棟主編.冷沖模設(shè)計。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000