《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）落料沖孔拉深復(fù)合模設(shè)計(jì)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）落料沖孔拉深復(fù)合模設(shè)計(jì)（36頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、山東交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 前 言 目前我國模具工業(yè)與發(fā)達(dá)國家相比還相當(dāng)落后。主要原因是我國在模具標(biāo)準(zhǔn)化，模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比差距很大。 隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，模具產(chǎn)品生成呈現(xiàn)的品種、少批量、復(fù)雜、大型精密更新?lián)Q代速度快。模具設(shè)計(jì)與技術(shù)由于手工設(shè)備，依靠人工經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)機(jī)加工，技術(shù)向以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，數(shù)控編程切屑加工，數(shù)控電加工核心的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD/CAM)技術(shù)轉(zhuǎn)變。 模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度，高復(fù)雜程度,高生產(chǎn)率，高一致性和抵消耗是其它制造加工方面所不能充分展示出來，從而有好的經(jīng)濟(jì)效益，因此在批量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中有十分重要的地位，

2、是我國國防工業(yè)及民用生產(chǎn)中必不可少的加工方法。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，沖壓零件日趨復(fù)雜化，沖壓模具正向高效、精密、長壽命、大型化方向發(fā)展，沖模制造難度日益增大。模具制造正由過去的勞動密集、依靠人工的手工技巧及采用傳統(tǒng)機(jī)械加工設(shè)備的行業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)密集型行業(yè)，更多的依靠各種高效、高精度的NC機(jī)床、CNC機(jī)床、電加工機(jī)床，從過去的單一的機(jī)械加工時代轉(zhuǎn)變成機(jī)械加工、電加工以及其他特種加工相結(jié)合的時代。模具制造技術(shù)，已經(jīng)發(fā)展成為技術(shù)密集型的綜合加工技術(shù)。 本專業(yè)以培養(yǎng)學(xué)生從事模具設(shè)計(jì)與制造工作能力的核心，將模具成型加工原理、設(shè)備、工藝、模具設(shè)計(jì)與制造有機(jī)結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)

3、際相結(jié)合，突出實(shí)用性，綜合性，先進(jìn)性。正確掌握并運(yùn)用沖壓工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀和尺寸的綜合應(yīng)用，以提高我的模具設(shè)計(jì)與制造能力的綜合應(yīng)用。 在以后的生產(chǎn)中，研究和推廣新工藝，新技術(shù)。提高模具在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，并進(jìn)一步提高模具設(shè)計(jì)水平。  1 明確設(shè)計(jì)任務(wù)，收集相關(guān)資料 沖壓工藝設(shè)計(jì)應(yīng)在收集﹑調(diào)查﹑研究并掌握有關(guān)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的原始資料的基礎(chǔ)上的基礎(chǔ)上進(jìn)行，做到有的放矢，避免盲目性。工藝設(shè)計(jì)的原始資料主要包括如下內(nèi)容： 1.1設(shè)計(jì)題目 筒形件落料、沖孔、拉深、復(fù)合模 設(shè)計(jì)內(nèi)容要求 材料： 08鋼 厚度： t=1.5mm 零件圖 The workpiec

4、e 1.2沖壓件的產(chǎn)品圖及技術(shù)要求 零件圖如設(shè)計(jì)任務(wù)書中所示的零件圖。技術(shù)條件應(yīng)明確合理。由此可對拉深件的結(jié)構(gòu)，尺寸大小，精度要求以及裝配關(guān)系，實(shí)用性能等有全面了解，以便制定工藝方案，選擇模具類型和確定模具精度。 1.3生產(chǎn)類型 生產(chǎn)類型是企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)程度的分類，一般分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)、、小批量生產(chǎn)。 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品零件的特征或工作的每月?lián)?fù)的工序數(shù)查文獻(xiàn)表1-3生產(chǎn)類型和生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，確定該零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。 1.4生產(chǎn)組織形式 生產(chǎn)類型不相同，零件和產(chǎn)品的組織形式，采用的技術(shù)措施和達(dá)到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果會不同。因?yàn)樵摿慵谴笈可a(chǎn)，所以其生產(chǎn)類型查文獻(xiàn)【

5、1】表1-5的各種生產(chǎn)類型的工藝性，特征其生產(chǎn)組織形式為零件的互換性，有修配法、鉗工修配、缺乏互換性、毛坯的制造方法和加工余量、手工造型或自由鍛造毛坯精度低，加工余量大。 1.5工藝裝備 大批量的的采用專用夾具，標(biāo)準(zhǔn)附件，標(biāo)準(zhǔn)刀具和萬能量具，靠劃線和試切法達(dá)到精度要求。 2 沖壓工藝性分析 2.1材料 08鋼是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)剛，易于拉伸成形，具有良好的沖壓性能 2.2工件結(jié)構(gòu) 該工件為圓形帶孔拉深件，拉伸高度不大，孔在底部并且不在拉深變形區(qū) 2.3尺寸精度 零件圖上工件高度70孔Φ20+0.150。工件外輪廓Φ79+0.180，屬IT11級。

6、一般沖壓均能滿足精度要求。 3 制定沖壓工藝方案 3.1工序性質(zhì)和數(shù)量 ⑴ 工序性質(zhì)的確定 在沖壓加工中，工序性質(zhì)是指沖壓件所需的工序種類，剪裁，落料，沖孔，切邊等使材料產(chǎn)生分離的工序。彎曲拉深局部成形等使材料產(chǎn)生變形的工序。 沖壓工序性質(zhì)的確定主要取決于沖壓件的形狀尺寸和精度要求。同時還應(yīng)考慮沖壓變形規(guī)律及某些具體條件的限制。通常在確定工序性質(zhì)時應(yīng)當(dāng)考慮以下幾方面： ①從零件圖上直觀的確定工序性質(zhì)，平板件沖壓加工時常采用剪裁，落料，沖孔等沖裁工序。當(dāng)平面度要求較高時采用較平的工序進(jìn)行精壓，當(dāng)零件的斷面質(zhì)量尺寸精度要求較高時，需增加修整工序或采用精密沖裁工藝進(jìn)行加工。 ②對零

7、件圖進(jìn)行計(jì)算分析，比較后確定工序性質(zhì)。 ③為改善沖壓變形條件，方便工序定位，增加附加工序。預(yù)沖工序工藝切口達(dá)到改善沖壓變形條件，提高成型質(zhì)量母的。 根據(jù)零件圖分析沖壓加工時須用落料，沖孔，拉深，翻邊等工序。 ⑵ 工序數(shù)量的確定 確定工序數(shù)量的基本原則是：在保證工件質(zhì)量，生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性要求的前提下，工序數(shù)量應(yīng)盡可能地減少。 該零件精度要求較高，故采用復(fù)合模。 3.2 工序順序和組合 ⑴ 工序順序 各工序的安排主要取決于沖壓變形規(guī)律和零件質(zhì)量要求。工序順序的安排一般應(yīng)注意以下幾方面： ①所有的孔只要其形狀和尺寸不受后續(xù)工續(xù)的影響，都應(yīng)在平板坯料上沖出。 ②所在位置會受到以后某

8、工序變形的影響的孔，一般都應(yīng)在有關(guān)的成型工序完成后再沖孔。 ③孔靠近或孔邊緣較小時，如果模具強(qiáng)度夠高，最好同時沖出。否則應(yīng)先沖出大孔和一般精度孔，后沖出小孔和高精度孔或者先落料再沖孔，力求把可能產(chǎn)生的畸變限制在最小范圍內(nèi)。 ④如果在同一個零件的不同位置沖壓時，變形區(qū)域互相不發(fā)生作用，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)定位和操作的過程難易程度來確定。 ⑤多角彎曲件主要從材料變形核材料的運(yùn)動兩方面安排彎曲的順序。一般是先彎外部角后彎內(nèi)部角，彎角根據(jù)零件圖先沖裁后落料，由固定擋料銷定位。 ⑵工序組合方式選擇 沖壓工序的組合是指將兩個或兩個以上的工序分析合并在一道工序內(nèi)完成。減少工序及占用的模具設(shè)備和數(shù)量，提高效

9、率和沖壓件的精度，在確定工序組合時，首先應(yīng)考慮組合的必要性和可行性，然后再決定是否組合。 ①工序組合的必要性主要取決于沖壓件的生產(chǎn)批量。 ②工序的組合的可行性受到多種因素的限制，應(yīng)保證能沖壓出形狀、尺寸和精度均符合要求的圖樣，實(shí)現(xiàn)其所需動作保證有足夠的強(qiáng)度與現(xiàn)有的沖壓設(shè)備條件相適應(yīng)。 根據(jù)零件圖的要求及批量采用落料，拉深，沖孔復(fù)合模。 3.3 沖壓工藝方案 ⑴工藝方案 該工件包括落料，拉深，沖孔三個基本工序，可以有以下三種工藝方案。 方案一：先落料，再拉深，然后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料－拉深－沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：落料－拉深－沖孔連續(xù)沖壓。采

10、用連續(xù)模生產(chǎn)。 ⑵工藝方案分析 方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需三道工序，即需要落料模，拉深模，沖孔模三副模具，生產(chǎn)效率低，難以滿足該零件的年產(chǎn)量要求。方安二只需一副模具，沖壓件的形位精度和尺寸精度易保證，且生產(chǎn)效率也高。盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不困難。方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率也很高，但零件的沖壓精度稍差。欲保證沖壓件的形位精度，需在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正，故其模具制造，安裝較復(fù)合模復(fù)雜。通過對上述三種方案的分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。 4 確定毛坯形狀，尺寸和主要參數(shù)計(jì)算 4.1毛坯尺寸計(jì)算 該工件位無凸緣圓筒形件，根

11、據(jù)等面積原則采用解析法求毛坯直徑。如圖4-1所示，將工件分為三個簡單的幾何體，如圖三部分。按工件厚度中心層計(jì)算h=20mm,d=79mm,r=5mm。 （a） （b） （c） 圖4-1 Fig 4-1 1 確定是否加修邊余量 由于坯料的各向異性和模具間隙不均等因素的影響，拉深后工件的邊緣不整齊，甚至出現(xiàn)突耳，需在拉深后進(jìn)行修邊，所有在計(jì)算坯料直徑時，要確定是否需要增加修邊余量。 由于其工作相對高度 h/d=20/77.5≈0.26＜0.5 查文獻(xiàn)【1】P188 表5－2可知 不需加修邊余量。 ① 計(jì)算毛坯直徑 毛坯直徑為：

12、 = =112.3mm 故取D=112.3mm ② 確定是否需要壓邊圈 根據(jù)坯料相對厚度： =1.5/112.3100=1.34 式中 t——坯料厚度，㎜ D——毛坯直徑，㎜ 查文獻(xiàn)【1】P185 表5－1可知 不用壓邊圈，若怕該沖件在拉深過程中會發(fā)生起皺，保險(xiǎn)起見，采用帶彈性壓邊裝置的模具。這里的壓邊圈實(shí)際上是作為定位與頂件之用。 4.2 確定拉深次數(shù) 由于拉深件的高度與其直徑的比值不同，有的拉深件科研用一次拉深制成，而有的高度大的拉深件，則需要多次拉深才能制成。 所有根據(jù)工件的相對高度（h/d）和坯料的相對厚度（t/D100）的大小確定

13、拉深次數(shù) 。 查表可知，由于工件相對高度0.26遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于一次拉深時的相對高度0.65～0.84，則可一次拉深成形。 也可根據(jù)相對厚度查表確定出筒形件（帶壓邊圈）極限拉深系數(shù)m=0.50～0.53，而工件的拉深系數(shù)為d/D=77.5/112.3≈0.69＞m則可一次拉成。 4.3排樣及材料利用率 （1）排樣方法 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)考慮以下原則： ①提高材料得利用率（不影響沖件的使用性能的前提下可適當(dāng)改變沖件形狀）。 ②合理排樣可使操作方便，勞動強(qiáng)度低。 ③模具結(jié)構(gòu)簡單壽命長。

14、 ④保證沖件質(zhì)量和沖件對板料纖維方向的要求。 A：根據(jù)零件圖可選用少廢料的利用率情況，排樣有三種： a 有廢料排樣 b 少廢料排樣 c 無廢料排樣 根據(jù)零件圖可選用少廢料排樣。沿沖件部分外形切斷或沖裁。只有在沖件與沖件之間或沖件與條料側(cè)邊之間留有搭邊。這種排樣利用率高，用于某些精度要求不是很高的沖裁件排樣。 B: 排樣的形式分為直排式，斜排式，直對排，斜對排，混合排等。 根據(jù)零件的形狀和排樣方法確定為直排排樣。如圖4-2所示 圖4-2搭邊間隙 Fig 4-2 The nesting （2）搭邊與料寬 ①搭邊 排樣中相鄰兩個零件之間的余量或零件與條料邊

15、緣件的余量稱為搭邊。其作用時補(bǔ)償定位誤差，保持條料有一定的剛度，以保證零件質(zhì)量和送料方便。 由排樣圖知搭邊值a=a1=1.5 式中a——側(cè)面搭邊值 a1——沖件之間的搭邊值 搭邊值的大小與下列因素有關(guān)： a 材料的力學(xué)性能 b 材料的厚度 c 零件的外形和尺寸 d 排樣方法 e 送料及擋料方式 ②送料步距和條料寬度的確定 a. 送料步距 條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱為送料步距（簡稱步距或進(jìn)距）其大小應(yīng)為條料上兩個對應(yīng)沖裁件的對應(yīng)點(diǎn) 之間的距離。 b.條料寬度 條料寬度的確定原則：最小條料寬度要保證沖裁件零件周邊有足夠的搭邊值。最大條料寬度要能在沖裁時順

16、利在導(dǎo)料板之間送行并與導(dǎo)料板之間有一定的間隙。根據(jù)零件圖要求，導(dǎo)料板之間無測壓裝置。 送料進(jìn)距： s= =112.3+1.5mm=113.8mm 條料寬度： b= =112.3+21.5mm=115.3mm 式中 D——平行于送料方向沖裁件的寬度 ③裁板方法 板料規(guī)格選用1.5 mm800 mm3000 mm 每張鋼板裁板條數(shù)n1:為了操作方便，采用橫裁，即 n1 =3000/115.3=26條余2.2mm 每條裁板上的工件數(shù)n2 n2=(B－a1)/s=(800-1.5)/113.8=7個 式中B——鋼板寬度（每條裁板的長度）800mm 每張鋼板上的

17、工件總數(shù)： n總=n1n2=267=182個 （3）材料的利用率 衡量材料的經(jīng)濟(jì)利用率的指標(biāo)是材料的利用率 = = 76.9% 5 確定沖模類型機(jī)結(jié)構(gòu)形式 在沖壓工藝性分析后擬定沖壓工藝方案時選擇復(fù)合模，又因零件的幾何形狀簡單對稱，工件間無搭邊值，復(fù)合模結(jié)構(gòu)相對簡單，操作方便，又可直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件，卸件可靠、便于操作，所以模具類型為少廢料復(fù)合模。 5.1 計(jì)算工序壓力 在沖裁模設(shè)計(jì)中，沖壓力是指落料力，缷料力，拉深力，壓邊力，沖孔力，切邊力和推件力的總稱。它是沖裁時選擇壓力機(jī)，進(jìn)行模具設(shè)計(jì)校核強(qiáng)度和剛度

18、的重要依據(jù)。 ①落料力 ＝1.33.14112.33201.5N ＝220147.734N ≈220.1KN 式中δ——材料抗剪強(qiáng)度 查文獻(xiàn)【1】P63 表3－18可知 08鋼δ＝260～360MPa 取δ＝320Mpa ②卸料力 ＝0.06220.1KN ≈5.28KN 查文獻(xiàn)【1】P60 表3－16可知 式中K卸＝0.4 ③ 拉深力 ＝0.63.1477.52400N

19、 ＝116808N ≈116.8KN 查文獻(xiàn)【1】P197 表5－7可知 式中K——修正系數(shù)，K＝0.6 δb——材料強(qiáng)度極限，08鋼δb＝342～441MPa,取δb＝400MPa ④ 壓邊力 ＝N ≈9.0KN 式中rd——凹模圓角半徑，取rd＝6mm； P——單位壓邊力，P＝2.5MPa。 ⑤沖孔力 ＝N ≈39.2KN 式中d——工件孔直徑，d＝20mm。 ⑥推件力

20、 ＝30.0539.2N ＝5.9KN 式中n——沖孔時卡在凹模內(nèi)的廢料數(shù)，n＝3； K推——推件力因素，K推＝0.05。 故總沖壓力為： ＝220.1+5.29+116.8+9.0+39.2+5.9KN ＝395.6KN 5.2壓力機(jī)的選擇 沖壓設(shè)備的選擇主要包括設(shè)備的類型和規(guī)格參數(shù)兩個方面；沖壓設(shè)備的選擇直接關(guān)系到設(shè)備的安全以及生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)成本等一系列重要問題。 5.2.1沖壓設(shè)備類型的選擇 根據(jù)所要完成的沖壓

21、工序性質(zhì)、生產(chǎn)批量的大小、沖壓件的幾何尺寸和精度要求等來選擇沖壓設(shè)備的類型。 式曲柄壓力機(jī)雖然剛度差，降低了模具壽命和沖件的質(zhì)量。但是它成本低，且有三個方向可以操作的優(yōu)點(diǎn)，故廣泛應(yīng)用于中小型沖裁件、彎曲件或拉深件的生產(chǎn)中。 閉式曲柄壓力機(jī)剛度好、精度高，只能兩個方向操作，適于大中型沖壓件的生產(chǎn)。 雙動曲柄壓力機(jī)有兩個滑塊，壓邊可靠易調(diào)，適用于比較復(fù)雜的大中型拉深件的生產(chǎn)。 高速壓力機(jī)或多工位自動壓力機(jī)適于大批量生產(chǎn)。 液壓機(jī)沒有固定的行程，不會因板材厚度超差而過載，全行程中壓力恒定，但壓力機(jī)的速度低、生產(chǎn)效率低。適用于小批量，尤其是大型厚板沖壓件的生產(chǎn)。 摩擦壓力機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、造價低

22、、不易發(fā)生超負(fù)荷損壞。在小批量生產(chǎn)中用來完成彎曲、成形等沖壓工作。 肘桿式精壓機(jī)剛度大、滑塊行程小，在行程末端停留時間長，適用于校正、校平和整形等類沖壓工序。 由于復(fù)合模工件需從模具中間出件，最好選用可傾式壓力機(jī)。 5.2.2沖壓設(shè)備規(guī)格的選擇 在沖壓設(shè)備類型選定以后，應(yīng)進(jìn)一步根據(jù)沖壓加工中所需要的沖壓力（包括卸料力、推料力等）以及模具的結(jié)構(gòu)形式和閉合高度、外形輪廓尺寸等選擇沖壓設(shè)備的規(guī)格。 ⑴公稱壓力 P 公稱壓力是指壓力機(jī)滑塊離下止點(diǎn)前某一特定距離，即壓力機(jī)的曲軸旋轉(zhuǎn)至離下止點(diǎn)前某一特定角度（稱為公稱壓力角，約為30度）時，滑塊上所容許的最大工作壓力。 對于沖壓工序，

23、壓力機(jī)的公稱壓力應(yīng)大于或等于沖裁時總沖壓力的1.3倍，即P≥1.3 F總；得KN ⑵滑塊行程 H 滑塊行程是指滑塊從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所經(jīng)過的距離。 壓力機(jī)行程的大小應(yīng)能保證毛坯或半成品的放入以及成形零件的取出。一般壓力機(jī)，其行程至少應(yīng)大于或者等于成品零件高度的 2.5倍以上。 H≥2.5h=mm ⑶滑塊行程次數(shù) 滑塊行程次數(shù)是指滑塊每分鐘從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)，然后再回到上止點(diǎn)所往返的次數(shù)。 ⑷閉合高度 模具的閉合高度是指上模在最低的工作位置時，下模板的底面到上模板的頂面之間的距離。壓力機(jī)的閉合高度是指滑塊在下止點(diǎn)時，滑塊底平面到工作臺面之間的高度。大多

24、數(shù)壓力機(jī)，其連桿長度能調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)壓力機(jī)連桿的長度就可以調(diào)整閉合高度的大小，故壓力機(jī)有最大閉合高度（）和最小閉合高度（）。模具的閉合高度必須適合于壓力機(jī)閉合高度范圍的要求，它們之間的關(guān)系一般為： 360-90-5≥H≥270-90+10 265mm≥H≥190mm H1為墊板厚度 ⑸其它參數(shù) ① 壓力機(jī)工作臺尺寸 壓力機(jī)工作臺上墊板的平面尺寸應(yīng)大于模具下模的平面尺寸，并留有固定模具的充分余地。 ② 壓力機(jī)工作臺孔尺寸 模具底部設(shè)置的漏料孔或彈頂裝置尺寸必須小于壓力機(jī)的工作臺孔尺寸。 ③ 壓力機(jī)模柄孔尺寸 模具的模柄直徑必須和壓力機(jī)滑

25、塊內(nèi)模柄安裝用孔的直徑相一致，模柄的高度應(yīng)小于模柄安裝孔深度～15mm。 5.2.3沖壓設(shè)備的確定 由表13.9［4］選擇開式可傾工作臺壓力機(jī)。 壓力機(jī)主要技術(shù)參數(shù)與規(guī)格如下： 公稱壓力： 630 KN 滑塊行程： 120 mm 滑塊行程次數(shù)： 70 次/min-1 最大封閉高度： 360mm 封閉高度調(diào)節(jié)量： 90 mm

26、 立柱距離： 460 mm 工作臺尺寸（前后左右）： 480mm710mm 模柄尺寸（直徑深度）： 50mm70mm 工作臺板厚度： 90mm 床身最大傾角： 5.3計(jì)算模具壓力中心 模具的壓力中心就是沖裁力合力的作用點(diǎn)。沖模壓力中心應(yīng)盡可能和模柄軸線以及壓力機(jī)滑塊中心線重合，以使沖模平穩(wěn)地工作，減少導(dǎo)向件的磨損，從而提高模具的壽命。 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

27、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。 其壓力中心就在圓心上。 即X0=0，Y0=0。 6 模具總體的設(shè)計(jì) 6.1模具結(jié)構(gòu)形式的確定 要正確選用模具的結(jié)構(gòu)形式，必須根據(jù)沖壓件的形狀、尺寸、精度要求、材料性能、生產(chǎn)批量、沖壓設(shè)備、模具加工條件等多方面的因素進(jìn)行考慮。在滿足沖壓件質(zhì)量要求的前提下，最大限度的降低沖壓件的生產(chǎn)成本。確定模具的結(jié)構(gòu)形式時，必須解決以下幾個方面的問題： ① 模具類型的確定 簡單模、級進(jìn)模、復(fù)合模等。 ② 操作方式的確定 手工操作、自動化操作、半自動化操作。 ③ 進(jìn)出料方式的確定 根據(jù)原材料的形式確定進(jìn)料方法、取出和整理零件

28、的方法、原材料的定位方法。 ④ 壓料與卸料方式的確定 壓料或不壓料、彈性或剛性卸料等。 ⑤ 模具精度的確定 根據(jù)沖壓件的精度確定合理的模具加工精度，選取合理的導(dǎo)向方式或模具固定方式等。 表6.1 復(fù)合模與級進(jìn)模性能比較 Tab. 6.1 The comparation of fuction between in compound die and progressive die 比較項(xiàng)目 復(fù)合模 級進(jìn)模 沖壓精度 高級和中級精度（3～5級） 中級和低級精度（5～8級） 制件形狀特點(diǎn) 零件的幾何形狀與尺寸受到模具結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度方面的限制 可以加工復(fù)雜、特殊形狀的零件，

29、如寬度很小的異性件等 制件質(zhì)量 由于壓制沖裁同時得到校平，制件平正（不彎曲）且有較好的剪切斷面 中、小件不平正（彎曲），高質(zhì)量件需校平 生產(chǎn)效率 制件被頂?shù)侥＞吖ぷ髅嫔?，必須用手工或機(jī)械排除，生產(chǎn)效率稍低 工序間自動送料，可以自動排除制件，生產(chǎn)效率高 使用高速自動壓力機(jī) 操作時出件困難，可能損壞彈簧緩沖機(jī)構(gòu)，不作推薦 可在行程次數(shù)為每分鐘400次或更多的高速壓力機(jī)上工作 工作安全性 手需伸入模具的工作區(qū)，不安全，需采用技術(shù)安全措施 手不需伸入模具工作區(qū)，比較安全 多排沖壓法的應(yīng)用 很少采用 廣泛用于尺寸較小的制件 模具制造工作

30、量和成本 沖裁復(fù)雜形狀零件比級進(jìn)模低 沖裁簡單形狀零件比復(fù)合模低 本套模具采用沖孔、落料、拉深復(fù)合模。 壓力機(jī)一次行程中在一個工位上同時完成兩個或兩個以上沖壓工序（沖裁、拉深、彎曲等）的模具稱為復(fù)合模。 復(fù)合模的特點(diǎn)：復(fù)合模結(jié)構(gòu)緊湊，一套模具能完成若干工序，大大的減少了模具和占用的沖壓設(shè)備的數(shù)量，減少了操作人員和周轉(zhuǎn)時間，從而提高了生產(chǎn)率；在復(fù)合模具中幾道沖壓工序是在同一工位上完成的，不用重新定位，可以避免重新定位產(chǎn)生的誤差，從而保證了沖壓件的位置精度；復(fù)合模對用料的要求沒有連續(xù)模那樣嚴(yán)格，不規(guī)則的邊角材料也能使用；復(fù)合模的結(jié)構(gòu)比單工序模復(fù)雜，加工難度大，對模具制造精度要

31、求高，制造周期相對較長，因此模具的制造成本顯著增加；某些帶狹窄面的工件受到凸凹模強(qiáng)度的限制，不能用復(fù)合模加工。 6.2定位方式的選擇 因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，條料送進(jìn)時，由導(dǎo)料銷導(dǎo)向，采用固定擋料銷來控制條料的送進(jìn)步距。 6.3卸料、出件方式的選擇 根據(jù)模具沖裁的運(yùn)動特點(diǎn)，該模具采用彈性卸料裝置和下出料的方式。 6.4導(dǎo)向方式的選擇 為了提高模具的壽命和工作質(zhì)量，方便安裝、調(diào)整、維修模具，該復(fù)合模采用后側(cè)導(dǎo)柱導(dǎo)套的導(dǎo)向方式。 6.5沖模設(shè)計(jì)中應(yīng)采取的安全措施 ⑴模具設(shè)計(jì)的安全要點(diǎn) 設(shè)計(jì)模具時應(yīng)把保證人身安全的問題放在首位，它優(yōu)先于對工序數(shù)量、制作費(fèi)用等方面的考慮。一般應(yīng)注意

32、以下幾點(diǎn)： ①盡量避免操作者的手部或身體的其他部位伸入模具的危險(xiǎn)區(qū)。 ②手必須進(jìn)入模內(nèi)操作的模具，在其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時應(yīng)盡量提供操作的方便；盡可能縮小模具閉合的危險(xiǎn)區(qū)域；盡可能縮短操作者手在模內(nèi)操作的時間。 ③設(shè)計(jì)時就應(yīng)明確指示該模具的危險(xiǎn)部位，并解決好防護(hù)措施。 ④保證模具的零件及附件不因設(shè)計(jì)原因而損壞。其主要零件應(yīng)有必要的強(qiáng)度和剛度，防止在使用時斷裂和變形。 ⑤防止操作者的手部伸觸到模具的可動部位，以免受到夾擊和彈傷。 ⑥不應(yīng)要求操作者做過多、過難的動作，不應(yīng)要求操作者的腳步有過大的移動，以免身體失去平衡，出現(xiàn)失誤。 ⑦應(yīng)盡量避免因出件、清除廢料而影響送料操作。 ⑧避免模具上的突

33、出物、尖棱處傷人或妨礙操作。 ⑨20Kg以上的零件及模具應(yīng)有起重措施，起重及運(yùn)輸時應(yīng)注意安全。 ⑵選擇模具結(jié)構(gòu)時的注意事項(xiàng) ① 盡量采用機(jī)械化、自動化送、出料。 ②運(yùn)動部件上可能傷人之處應(yīng)設(shè)防護(hù)罩，如壓料板的下部、氣缸活塞、鉤爪等處。 ③在模具上送進(jìn)和取出坯件的部位要制出空手槽。 ④模具中的壓料圈、卸料板等彈性運(yùn)動件要有終極位置限制器，防止彈出傷人。 ⑤防止上模頂出板、導(dǎo)正銷等可動件墜落。 ⑥防止零件因震動而出現(xiàn)松動和脫落。 ⑦應(yīng)使操作者清晰的觀察到下模的表面狀況，便于送料和定料。 ⑧涂漆。危險(xiǎn)部位應(yīng)采用醒目的警戒色涂漆，以便引起操作者的注意。 7主要零部件的設(shè)計(jì) 模

34、具主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，就是確定工作零件、定位零件、卸料和推件零件、導(dǎo)向零件以及安裝與固定零件的結(jié)構(gòu)形式和固定方法。在設(shè)計(jì)時，要考慮到零部件的加工工藝性和裝配工藝性 7.1主要零部件的設(shè)計(jì) 7.1.1沖裁模刃口尺寸的計(jì)算 1 凸、凹模刃口尺寸的確定 ⑴ 凸、凹模刃口尺寸的確定原則 ①考慮落料和沖孔的區(qū)別，落料件的尺寸取決于凹模。因此，落料模應(yīng)先決定凹模的尺寸，用減小凸模尺寸來保證合理的間隙。沖孔件的尺寸取決于凸模，因此，沖孔模應(yīng)先決定凸模尺寸。用增大凹模尺寸來保證合理的間隙。 ②考慮刃口的磨損對沖件尺寸的影響。刃口磨損后尺寸變大， 其刃口的基本尺寸應(yīng)接近或等于沖件的最小極限尺寸；刃

35、口磨損后尺寸變小，應(yīng)接近或等于沖件的最大極限尺寸。 ③考慮沖件精度與模具精度之間的關(guān)系，選擇模具制造公差時，既要保證沖件的精度要求又要保證有合理的間隙值。一般沖模精度較沖件精度高2~3級。 ⑵ 凸、凹模分別加工時的工作部分尺寸 其公式見表： 表一 凸、凹模分別加工時的工作部分尺寸的計(jì)算公式 工序性質(zhì) 沖件尺寸 凸模尺寸 凹模尺寸 落料 沖孔 表示：Dp，Dd——分別為落料凸，凹模刃口尺寸 dp，dd— 分別為沖孔凸，凹模刃口尺寸 D， d— 分別為落料件外徑和沖孔件的基本尺寸 p，d—分別為

36、凸凹模的制造公差，凸模按IT6，凹模按IT7. Δ——制件的制造公差 Zmin—最小合理間隙 X—磨損系數(shù)，其值在0.5~1之間。 零件精度IT10以上，X=1，工件精度IT14，X=0.5。為了保證沖模的間隙小于最大合理間隙（Zmax），凸模和凹模制造公差必須 p+d≤Zmax - Zmin ⑶凸、凹模配合加工時的工作部分尺寸 對于沖制復(fù)雜形狀沖件的模具或單件生產(chǎn)的模具，其凸凹模常采用配合加工的方法。 凸凹模工作部分尺寸計(jì)算：其落料件按凹模磨損后尺寸增大（A類尺寸），減?。˙類尺寸）和不變（C類尺寸）的規(guī)律分三種。沖件

37、按凸模磨損后尺寸減小（B類尺寸），增大（A類尺寸）和不變（C類尺寸）的規(guī)律分三種。因?yàn)楣ぜ贈_孔，根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定凸模刃口尺寸并依次為基準(zhǔn)配置凹模，按磨損后其尺寸變大，變小，不變。 ⑷凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算方法 ①落料刃口尺寸計(jì)算 對于落料部分按未注公差I(lǐng)T11級計(jì)算，所以落料件尺寸為 Φ112.30－0.1mm，根據(jù)查表得沖裁刃口雙面間隙為Zmin＝0.08mm, Zmax＝0.12mm. Φ112.30－0.1的制造公差查表得 ＝0.035mm，＝0.025mm +=0.035+0.025mm=0.06mm Zmax-Zmin=0.12-0.

38、08 mm =0.04 mm 由于+＞Zmax-Zmin，故采用凸模與凹模配合加工法。磨損系數(shù)為x=0.5.則凹模刃口尺寸為 =(D-x△）+δ凹0 =(112.3-0.50.18)+0.04 0 =112.2+0.035 0 凹模刃口尺寸d凹按凹模實(shí)際尺寸配制，其雙面間隙為0.08～0.12mm為保證模具刃口有較長的使用壽命，即保證刃口磨損后還能沖出合格的制件來，制造是按最小間隙Zmin=0.08mm配合間隙。 ②沖孔刃口尺寸計(jì)算 對于Φ30的孔尺寸為Φ20+0.150，制造公差查表得 =0.02mm =0.02mm 由+=0.0

39、2+0.02mm=0.04mm 即+= Zmax-Zmin凸故采用分開加工，則： =(d+x△)0-δ凸 =（20+0.50.15）0-0.02mm =20.1 0-0.45 mm =（d+x△+Zmin）+δ凹0 =（20+0.50.15+0.08）+0.020 mm =20.1+0.0260 mm ③拉深刃口尺寸計(jì)算 對于拉深部分的工件高度Φ79+0.180制造公差查表得 δ凹=0.05mm δ凸=0.03 mm 拉深凸模和凹模的單邊間隙查表，按Z/2=（1~1.1）t,取Z=3。則可求得拉深凸模和凹模的刃口尺寸為：

40、=（D-0.75△）+δ凹0 =（79-0.750.18）+0.050 mm ≈78.87+0.050 mm 落料凹模結(jié)構(gòu)尺寸如下圖所示 圖7-1落料凹模 Fig 7-1 The blanking die 7.1.2凸模長度的計(jì)算 選用臺階式凸模，凸模與固定板之間采用H7/m6配合，材料為Cr12，熱處理硬度58～62HRC。此凸模用導(dǎo)正銷與凸模固定板連接。 凸模的長度一般是根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要確定的，其長度按下式計(jì)算： 式中： h—為進(jìn)入固定板的厚度，取4mm；

41、 h—為彈性卸料板的厚度，取24mm； a—附加長度，它包括凸模的修模量、凸模進(jìn)入凹模的深度等，取18mm ； t —為工件的材料厚度，1.5mm 。 其結(jié)構(gòu)尺寸如下圖所示 圖7-2沖孔凸模 Fig 7-2 The punch 7.1.3凸凹模設(shè)計(jì) ①具有落料凸模，與拉深凹模作用的凸凹模。 其結(jié)構(gòu)尺寸如下圖所示 圖7-3凸凹模 Fig 7-3 The punch die ② 具有拉深凸模，與沖孔凹模作用的凸凹模。 其結(jié)構(gòu)尺寸如下圖所示 圖7-4凸凹模 Fig 7-4 The punch die

42、 7.1.4.凸模與凹模的固定 ⑴機(jī)械固定 機(jī)械固定凸、凹模，一般是采用螺釘緊固、壓入配合等方法，常用的幾種如下： ① 凸模和凹模直接固定在模座上。 ② 凸模（凹模）與固定板采用H7/m6配合，上面留有臺階，這種形式常用于零件形狀較簡單或較厚的材料的沖裁。 ③ 采用鉚接固定。 ④ 沖壓H7/m6配合固緊凹模，一般只在沖裁小件時用。 ⑤ 采用柱銷和螺栓固定。 ⑥ 快速更換凸模（凹模）的固定形式。 ⑵物理固定 ① 低熔點(diǎn)合金澆注固定法 低熔點(diǎn)合金澆注固定法，是利用低熔點(diǎn)合金冷卻膨脹的原理，使凸?；虬寄Ｅc固定板之間獲得有一定強(qiáng)度的聯(lián)結(jié)。低熔點(diǎn)合金的配方，熔化溫度為150

43、～170℃，澆注時固定板預(yù)熱至150～200℃，抗拉強(qiáng)度91.4MPa ,抗壓強(qiáng)度112MPa ，冷脹率為0.002mm。 ② 熱套固定 對于硬質(zhì)合金材料的圓形零件的凹模，常采用熱套固定法，由于鋼的線膨脹系數(shù)比硬質(zhì)合金大，故裝卸較方便。過盈量通常取為直徑尺寸的（0.6～1.0）%。精確的計(jì)算可按材料力學(xué)中的“組合筒”進(jìn)行。加熱溫度一般為500～600℃。 ⑶化學(xué)固定 ①無機(jī)粘結(jié)劑固定法 粘結(jié)表面要求粗糙（一般可用Ra值100～25μm），單面間隙可采用0.1～0.3mm,但有的廠也采用1～1.25mm。 ②環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑固定法 本模具中凹模采用銷與螺釘緊固的方法定位和固定，凸模采

44、用螺栓禁錮的方法固定，凸凹模采用螺釘與銷固定，銷釘與銷孔的配合方式是H7/m6。 7.2定位零件的設(shè)計(jì) 定位部分零件的作用是使毛坯送料時有準(zhǔn)確的位置，保證沖出合格的制件，不致沖缺而造成浪費(fèi)。 用于沖模的定位零件有導(dǎo)料銷、導(dǎo)料銷、擋料銷、定位板銷、導(dǎo)向銷、定距側(cè)刃和側(cè)壓裝置等。定位裝置應(yīng)可靠并具有一定的強(qiáng)度，以保證工作精度、質(zhì)量的穩(wěn)定；定位裝置應(yīng)可用調(diào)整并設(shè)置在操作者容易觀察和便于操作的地方；定位裝置應(yīng)避開油污、碎屑的干擾并且不與運(yùn)動機(jī)構(gòu)干涉。定位精度要求較高時，要考慮粗定位和精定位兩套裝置，分步進(jìn)行；坯料需要兩個以上工序的定位時，它們的定位基準(zhǔn)應(yīng)該一致；設(shè)計(jì)定位裝置還應(yīng)考慮避免坯件正、反

45、誤放置的措施。 1 擋料銷 擋料銷屬于送料定距的定位零件，用于限定條料送進(jìn)距離、抵住條料的搭邊或工件輪廓，起定位作用，在此用固定擋料銷。 固定擋料銷是在凹模的適當(dāng)位置的一個突起的銷釘。在復(fù)合模沖切過程中條料每次向前送進(jìn)時，擋料銷的突起部分將沖切廢料的某一部位擋住，從而起到定距的作用。當(dāng)擋料銷孔離凹模刃口太近時，擋料銷可移離一個進(jìn)距，以免削弱凹模強(qiáng)度。 7.3卸料、頂件零件的設(shè)計(jì) ⑴卸料裝置 ①卸料裝置有剛性（即固定卸料板）和彈性兩種形式。此外廢料切刀也是卸料的一種形式。固定卸料板卸料力大，但無壓料作用，毛坯材料厚度大于0.8mm以上時多采用。彈性卸料板卸料力小，但有壓料作用，沖裁質(zhì)

46、量較好，多用于薄料。 本模具中采用彈性卸料裝置。其兼卸料及壓料作用，沖件質(zhì)量較好，平直度較高。 ②卸料螺釘?shù)脑O(shè)計(jì) 為保證裝配后卸料板的平行度，在同一模具中，各卸料螺釘?shù)拈L度及卸料螺釘孔的深度都必須分別保持完全一致。對于卸料螺釘來說，其有效長度的公差應(yīng)該保持在h8的偏差范圍內(nèi)。因此，選取圓柱頭卸料螺釘，結(jié)構(gòu)尺寸為1270M10 ① 彈簧的選用 為了得到較平整的工件。此模具采用彈壓式卸料結(jié)構(gòu)。彈簧和橡膠是模具中廣泛應(yīng)用的彈性元件。主要為彈性卸料，壓料及出件裝置供彈壓力。 彈壓卸料裝置是由卸料板、彈性元件(彈簧或橡膠)，卸料螺釘?shù)攘慵M成。 根據(jù)模具安裝位置擬選4個彈簧，每個彈

47、簧的預(yù)壓力為： ≥/n 式中：為沖裁卸料力； n為彈簧個數(shù)。 所以 ≥／n = =660N 查《沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表8-40，初選彈簧規(guī)格為40mm 8mm95mm 其余件參數(shù)是D=30，d=6mm，=80mm,t=9.9mm，=28mm,f=3.79mm，=2300N，n=7.4 D——彈簧中徑；d——材料直徑；t——節(jié)距； ——工作極限負(fù)荷；——自由高度；n——有效圈數(shù)；——工作極限負(fù)荷下變形量。 P預(yù)=Fx/n=5

48、280/8=660N 沖裁時卸料板工作行程，一般取料厚加l mm，所以=2.5mm， 修磨為凸凹模修磨量，一般取3—5mm，取=4mm，所以 彈簧總壓縮量為 =h1+2.5+4 =h1+6.5 考慮卸載的可靠性，取彈簧在預(yù)壓量為h1時就應(yīng)有660N的壓力。則該彈簧在在預(yù)壓量為h1時，卸載力達(dá)660N，即 =660/120028 =15.4mm 故H總=15.4+6.

49、5 =21.9﹤hj 因此，所選彈簧合格。 彈簧窩座的深度H，應(yīng)使沖模在閉合狀態(tài)時，彈簧壓縮達(dá)到最大的允許壓縮量。其計(jì)算公式為 =80-28+27+1.5+1-55+4 =30.5mm 式中，L——彈簧自由狀態(tài)的長度mm F——彈簧允許的最大壓縮量mm h1——卸料版的厚度mm t——板料厚度mm h2——凸模高度mm h3——刃口修模量，一般為4~6mm,取4mm 數(shù)值1為入模量。

50、 圖7-8(△H為彈簧實(shí)際總壓縮量) ⑵推件裝置 推件裝置也有剛性和彈性兩種形式。剛性推件不起壓料作用，但推件力大。彈性推件在沖裁時能壓住制件，沖出的制件質(zhì)量較高，但彈性元件的壓力有限，當(dāng)沖裁較厚材料時推件的力量不足或使結(jié)構(gòu)龐大。有時也做成剛、彈性結(jié)合的形式，能綜合兩者的優(yōu)點(diǎn)。既可在沖裁時壓住制件，使沖出的制件質(zhì)量較高，又提供較大推件力，工作可靠。 本模具中采用打料桿，頂板，頂桿卸料。 7.4導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì) 在大批量生產(chǎn)中為便于裝?；蛟诰纫筝^高的情況下，模具都采用導(dǎo)向裝置，以保證精確的導(dǎo)向。 ⑴導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng) ① 導(dǎo)柱與導(dǎo)套應(yīng)在凸模工作前或壓料板接觸

51、到工件前充分閉合，且此時應(yīng)保證導(dǎo)柱上端距上模座上平面留有10～15mm的間隙； ② 導(dǎo)柱、導(dǎo)套與上、下模座裝配后，應(yīng)保證導(dǎo)柱與下模座的下平面、導(dǎo)套上端與上模座的上平面留有1～2mm的間隙； ③ 對于形狀對稱的工件，為避免合模安裝時引起的方向錯誤，兩側(cè)導(dǎo)柱直徑或位置應(yīng)有所不同； ④ 當(dāng)沖模有較大的側(cè)向壓力時，模座上應(yīng)裝設(shè)止推墊，避免導(dǎo)套、導(dǎo)柱承受側(cè)向力； ⑤ 導(dǎo)套應(yīng)開排氣孔以排除空氣。 ⑵導(dǎo)向裝置的結(jié)構(gòu) ① 滑動式導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu) 這種結(jié)構(gòu)加工裝配方便，易于標(biāo)準(zhǔn)化，但承受側(cè)壓能力差。 ② 滾動式導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu) 這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)向精度高，壽命長、成本高，在高速沖裁和精密沖裁中用的較多。

52、 導(dǎo)柱：d（mm）L（mm）=Φ32185mm B型 導(dǎo)套：d（mm）L（m）D（mm）=Φ326535 B型 導(dǎo)柱導(dǎo)套的配合間隙，必須小于沖裁間隙，按H7／h6配合。 導(dǎo)柱導(dǎo)套的長度依據(jù)模具閉合高度確定，應(yīng)符合要求；導(dǎo)套采用H7/r6壓入上模座的安裝孔，導(dǎo)柱采用R7/h6壓入下模座的安裝孔。 7.5緊固零部件的設(shè)計(jì) 沖模中用到的緊固件主要是螺釘和銷釘，其中螺釘起聯(lián)接固定作用，銷釘起定位作用。螺釘主要承受拉應(yīng)力，其尺寸及數(shù)量一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，使用內(nèi)六角螺釘，要按位置具體布置而定，緊固牢靠，螺釘頭不外露；銷釘常用圓柱銷，數(shù)量一般為兩個及兩個以上，盡量遠(yuǎn)距離錯開分布，以保證定

53、位可靠；螺釘?shù)男肷疃群弯N釘?shù)呐浜仙疃纫话銥楣Q直徑的1.5～2倍；銷釘與銷孔之間采用H7/h6或H7/m6配合，銷釘與銷孔之間采用H7/m6配合。 7.6固定與支撐零件的設(shè)計(jì) ⑴模柄的設(shè)計(jì) 模柄的作用是把上模固定在壓力機(jī)的滑塊上，同時使模具中心通過滑塊的壓力中心。 一般情況下，模柄長度應(yīng)比模柄孔深度小5～15mm，保證與壓力機(jī)滑塊上的模柄孔正確配合，安裝可靠。 壓入式模柄是最常用的模柄，它與上模座的孔采用過渡配合H7/m6，并加防轉(zhuǎn)銷。旋入式模柄是通過螺紋與上模座連接，并加防轉(zhuǎn)螺絲。當(dāng)采用壓入式模柄可能造成上模座或模柄強(qiáng)度和剛度不足時，可選用旋入式模柄。旋入式模柄用于中小型模具。凸

54、緣模柄一般用于大型模具、中小型復(fù)合模，上模座中間需開較大推板孔時，也應(yīng)采用凸緣模柄。槽形模柄一般用于單工序敞開式落料模、彎曲模及其它成形模中。浮動式模柄的主要特點(diǎn)是壓力機(jī)的壓力通過凹球面墊塊和凸球面模柄傳遞到上模，以消除壓力機(jī)導(dǎo)向誤差對模具導(dǎo)向精度的影響，主要用于高精度模具中。 這里采用凸緣式模柄，與上模座采用H7/m6過渡配合。 ⑵凸模固定板的設(shè)計(jì) 凸模固定板的作用是將凸模固定在上模座的正確位置上。 這里采用圓形固定板，外形輪廓尺寸與凸凹模一致，厚度取24mm；與凸模之間用導(dǎo)正螺栓固定，用銷釘定位，螺釘緊固。 7.7模架的設(shè)計(jì) 《沖模模架》標(biāo)準(zhǔn)是1991年5月1日由國家技術(shù)監(jiān)督局

55、批準(zhǔn)頻布實(shí)施的，該標(biāo)準(zhǔn)是在《冷沖模》國家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上修訂的新標(biāo)準(zhǔn)，其中模架產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：（GB/T2851.1, GB/T2851.3～7, GB/T2852.1～4）共10個。模架的選擇一般根據(jù)凹模定位和卸料裝置的平面而定，選擇模座的形狀和尺寸，模座外形，尺寸比凹模相應(yīng)尺寸大40～70mm。模座厚度一般取凹模厚度的1～1.5倍。下模座外形尺寸至少超過壓力機(jī)約50mm，同時選擇的模架與閉合后的模具設(shè)計(jì)的高度相適應(yīng)。 通常所說的模架由上模座，下模座，導(dǎo)柱，導(dǎo)套四部分組成，一般標(biāo)準(zhǔn)模架不包括模柄。模架是整副模具的骨架，它是連接沖模主要零件的載體，模具的全部零件都固定在它上面，并承受沖壓過程的全部載荷

56、。模具的上模座盒下模座分別與沖壓設(shè)備的滑塊和工作臺固定。上下模間的精確位置由導(dǎo)柱導(dǎo)套來實(shí)現(xiàn)。采用非標(biāo)準(zhǔn)模架，模架的型式和規(guī)格決定了上、下模座的型式和規(guī)格；所選用或設(shè)計(jì)的模座必須與所選壓力機(jī)的工作臺和滑塊的有關(guān)尺寸相適應(yīng)；模座的上、下表面的平行度公差一般為4級；上、下模座的導(dǎo)套、導(dǎo)柱安裝孔中心距精度在0.02mm以下；安裝滑動式導(dǎo)柱和導(dǎo)套時，其軸線與模座的上、下平面垂直度公差為4級；模座的上、下表面粗糙度為Ra3.2～0.8μm。 模架的選擇應(yīng)從三方面入手：依據(jù)產(chǎn)品零件精度，模具工作零件配合精度、高低確定模架精度；根據(jù)產(chǎn)品零件精度要求，形狀，板料送料方向選項(xiàng)二模架類型；根據(jù)凹模周界尺寸確定模架

57、的大小規(guī)格。 本套模具采用由上模座、下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成的后側(cè)導(dǎo)柱式模架。 凹模厚度根據(jù)沖裁力的大小進(jìn)行估算 ==45mm H—凹模厚度mm P—沖裁力(N) —沖裁輪廓長度修正系數(shù)，查表得取1.25 —凹模材料修正系數(shù)，查表得取1.3 凹模壁厚C是指凹模刃口與外緣的距離 根據(jù) h取30mm H—凹模厚度mm h—凹模壁厚mm 因此，取壁厚為30mm。 刃壁高度h，沖件壁厚t=0.5~5時，h取5-10mm，則取h=6mm。 凹模周界：LB=（115.3+30+30）（115.3+30+30） =175.3mm175.3mm 由以上

58、數(shù)據(jù)選的模架為： 規(guī)格 200200（170-210） 上模座 20020045 下模座 20020050 導(dǎo)柱 Φ32185 B型 導(dǎo)套 Φ326535 B型 8模具裝配 8.1模具裝配的內(nèi)容和目的 模具裝配就是將模具零件組合在一起，形成模具的過程。模具裝配是模具制造過程的最后階段，裝配質(zhì)量直接影響模具的精度和壽命及使用性能，也影響到模具生產(chǎn)的制造周期和生產(chǎn)成本。 模具裝配的內(nèi)容包括：選擇裝配基準(zhǔn)；組件的裝配、調(diào)整；零部件的修配、調(diào)整；檢驗(yàn)和試模等。通過上述內(nèi)容使裝配后的模具以較短的周

59、期和較低的成本達(dá)到模具設(shè)計(jì)的技術(shù)要求，并試沖出合格的產(chǎn)品。 8.2模具裝配的精度要求 模具裝配精度包括如下方面： ⑴相關(guān)零件的位置精度,如定位銷孔的位置精度,上、下模之間的位置精度等。 ⑵相關(guān)零件的運(yùn)動精度,如導(dǎo)套和導(dǎo)柱的配合狀態(tài),送料裝置的送料精度等。 ⑶相關(guān)零件的配合精度，如間隙配合，過渡配合的實(shí)際狀態(tài)等。 ⑷相關(guān)零件的接觸精度，如彎曲模和拉伸模上、下成形表面的一致性等。 沖壓模的裝配精度主要有：凸、凹模的間隙，上、下模底面的平行度，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的配合精度，凸模中心線對上、下模座基準(zhǔn)面的垂直度等。 8.3冷沖模裝配的技術(shù)要求 ⑴裝配好的沖模，其閉合高度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。 ⑵

60、模柄裝入上模座后，其軸心線對上模座上平面的垂直度誤差在全長范圍內(nèi)不大于0.05mm。 ⑶凸模和凹模的配合間隙應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，沿整個刃口輪廓應(yīng)均與一致。 ⑷定位裝置要保證定位準(zhǔn)確、可靠。 ⑸卸料及推件裝置活定靈活、正確，出料孔暢通無阻，保證制件及廢料不卡在沖模內(nèi)。 ⑹模具應(yīng)在生產(chǎn)的條件下進(jìn)行試模，沖出的制件應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。 冷沖模的裝配過程大致可分為兩個階段：組件的裝配和總裝配。 8.4模架的裝配 模架有很多種類，各種模架裝配的基本方法近似，其中應(yīng)用最多的是滑動配合的壓入式模架，其導(dǎo)柱、導(dǎo)套與上、下模座均采用過盈配合。壓入式模架裝配方法按照導(dǎo)柱和導(dǎo)套的裝配順序可分為兩種：先壓入導(dǎo)柱

61、的裝配方法和先壓入導(dǎo)套的裝配方法。 先壓入導(dǎo)柱的裝配方法的裝配過程如下： ⑴選配導(dǎo)柱和導(dǎo)套 按照模架精度等級的規(guī)定選配導(dǎo)柱和導(dǎo)套，使其配合間隙符合技術(shù)要求。 ⑵壓導(dǎo)柱 在壓力機(jī)平臺上將導(dǎo)柱置于下模座的孔內(nèi)，用百分表在兩相互垂直方向檢驗(yàn)和校正導(dǎo)柱的垂直度；檢驗(yàn)校正后壓入部分長度的導(dǎo)柱，然后再檢驗(yàn)校正，如此反復(fù)直到壓入完成。用百分表或?qū)捵浅邫z驗(yàn)導(dǎo)柱與模座基準(zhǔn)平面的垂直度，如不合格則退出沖壓，直至合格。 ⑶裝導(dǎo)套 將裝有導(dǎo)柱的下模座和上模座反方向放置并套上導(dǎo)套；轉(zhuǎn)動導(dǎo)套，用百分表檢查導(dǎo)套內(nèi)、外圓配合面得同軸度誤差，將同軸度的最大誤差調(diào)整至兩導(dǎo)套中心連線的垂直方向，使因同軸度誤差而引起

62、的中心距變化減至最小。然后將帽形墊塊置于導(dǎo)套上，在壓力機(jī)上將導(dǎo)套壓入上模座一定長度，然后取走下模部分，用帽形墊塊將導(dǎo)套全部壓入模座。 ⑷上模與下模對何 在上模與下模中間墊等高墊塊后，檢驗(yàn)?zāi)＜艿钠叫卸染取? 8.5沖孔落料拉深復(fù)合模的裝配 復(fù)合模內(nèi)、外形表面相對位置精度較高，對裝配的要求也高。復(fù)合?？傃b配時可選用的基準(zhǔn)件有沖孔凸模、落料凹模和凸凹模。由于先裝凸凹模，后調(diào)整凸、凹模間隙比較方便，因此經(jīng)常選用凸凹模為基準(zhǔn)件。 本模具的裝配過程如下： ⑴組件裝配。 ①將凸緣式模柄裝配于上模座內(nèi)并磨平端面。 ②將凸模用螺栓固定并磨平端面。 ③將凸凹模用螺釘及銷固定并磨平端面。 ⑵確定

63、裝配基準(zhǔn)件。 選擇凸凹模為基準(zhǔn)件。 ⑶總裝配。 ①安裝固定凸凹模組件。將推料桿裝入凸凹模內(nèi)，并將凸凹模和模架放好，使凸凹模的壓力中心和模架的中心重合，按此位置加工凸凹模固定板和上模座上的螺釘孔、銷釘孔、預(yù)緊螺釘孔、橡膠孔，裝入螺釘、定位銷、和預(yù)緊螺釘。 ②加工銷釘孔。用墊片法調(diào)整凸模與凸凹模的間隙以及凸凹模與凹模的間隙，調(diào)整到位后，加工銷釘孔，裝入定位銷。 ③加工螺釘孔，按照螺釘?shù)奈恢眉庸ぢ葆斂祝b入螺釘。 ⑷其他零件的裝配。 ①安裝彈壓卸料板 ⑸檢驗(yàn)、試沖。 結(jié) 論 本次設(shè)計(jì)不僅鞏固和加深了課本所學(xué)的知識，而且讓我做到理論與實(shí)踐相結(jié)合，也是自己走向工作崗位前的一次煅煉

64、，這對以后自己從事模具的設(shè)計(jì)和制造工作都是十分有利的。重要的是通過設(shè)計(jì)，使我認(rèn)識到模具發(fā)展的廣闊前景，更加明確了沖壓模具設(shè)計(jì)的全過程和加工實(shí)踐的各種要點(diǎn)，使我在本次設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上對專業(yè)知識的掌握有了一個質(zhì)的飛躍。 在本套模具的設(shè)計(jì)過程中，由于個人設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足，在其中難免有不足之處，懇請老師給予批評指正。 致 謝 在本文即將結(jié)束之際,我要由衷的感謝在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間以及在大學(xué)的學(xué)習(xí)生活中幫助過我的老師和同學(xué),您們對我的關(guān)心、支持和幫助,不僅是我大學(xué)期間最寶貴的財(cái)富,也是我即將開始的社會生活最好的指南。 本文是在丁代存老師的悉心指導(dǎo)下完成的，在論文的選題、文獻(xiàn)查詢、開題以及論文研究的每個細(xì)節(jié)老

65、師都傾注了極大的心血。在這短暫而有意義的幾個月里,老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，淵博的學(xué)識以及縝密的思維都深深的影響著我,這一切都將激勵著我在以后的社會生活中百折不撓,奮勇前進(jìn)!在論文定稿之際,請?jiān)试S我再一次向指導(dǎo)老師表示由衷的感激和崇高的敬意! 謹(jǐn)以此文,告別我即將離去的大學(xué)生活,在以后的工作生活中，我會運(yùn)用大學(xué)中學(xué)到的知識，并且不斷的學(xué)習(xí)提高自己，爭取做一個對社會有用的人。  參 考 文 獻(xiàn) [1]王孝培.沖壓手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998. [2]鄭家賢.沖壓模具設(shè)計(jì)使用手冊.北京機(jī)械工業(yè)出版社，2007. [3] 余建青，蔡宇紅。冷沖壓模

66、具設(shè)計(jì).成都：西南交通大學(xué)出版社，2009.8 [4] 郝濱海.沖壓模具簡明設(shè)計(jì)手冊.北京：化工工業(yè)出版社，2004. [5] 張榮清.模具制造工藝.北京：高等教育出版社，2006.1 [6] 楊占堯.沖壓模具典型結(jié)構(gòu)圖例.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.1 [7] 李天佑.沖模圖冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1988 [8] 鄭展.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.1 [9] Peng Jiansheng. Concise mold labor practical technical manual［Ｍ］.Beijing: Mechanical industry Press,2004.(in Chinese) [10] Lu Xianfeng. Ramming craft mold study［Ｍ］.Beijing: Mechanical industry Press,1997. 35