0078-圓形墊板的沖壓成形工藝與沖孔落料級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)【全套16張CAD圖】+設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū),全套16張CAD圖,圓形,墊板,沖壓,成形,工藝,沖孔,落料級(jí)進(jìn)模,設(shè)計(jì),全套,16,cad,說(shuō)明書(shū),仿單 插圖清單 圖1 制件圖…………………………………………………………………………2 圖2 排樣圖…………………………………………………………………………3 圖3落料凹模刃口部………………………………………………………………10 圖4落料凸模刃口部分尺寸………………………………………………………11 圖5整體式凹模的局部結(jié)構(gòu)………………………………………………………13 圖6凹模上的螺孔設(shè)計(jì)與選用……………………………………………………14 圖7沖孔凸模的結(jié)構(gòu)形式…………………………………………………………14 圖8整體式凹模的尺寸……………………………………………………………16 圖9始用擋料銷的設(shè)計(jì)……………………………………………………………17 圖10固定擋料銷的結(jié)構(gòu)……………………………………………………………17 圖11導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)形式……………………………………………………………18 圖12導(dǎo)料板的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………19 圖13 總裝圖………………………………………………………………………23 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零（部）件圖號(hào) 09 產(chǎn)品名稱 落料凸模 零（部）件名稱 落料凸模 共（1） 第（1）頁(yè) 材料牌號(hào) Cr12 毛坯 種類 圓棒料 毛坯外型尺寸 Φ42㎜ 每個(gè)毛坯可制件數(shù) 1 每臺(tái) 件數(shù) 1 備注 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 車(chē)間 工段 設(shè)備 工 藝 裝 備 工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 1 備料 將毛坯鍛成圓棒 Φ48㎜×55㎜ 鍛造車(chē)間 鍛床 2 熱處理 退火 熱處理車(chē)間 熱處理爐 3 車(chē)削 將圓棒料車(chē)削成落料凸模外形。車(chē)退刀槽2×3；車(chē)外圓Φ38；車(chē)右端面，留磨量0.3㎜ 機(jī)械加工車(chē)間 車(chē)床 4 熱處理 調(diào)質(zhì) 熱處理車(chē)間 熱處理爐 5 鉗工劃 線 劃出各孔位置線 模具車(chē)間 劃線工具 6 加工螺釘孔,銷釘孔及安裝孔 按位置加工螺釘孔,銷釘孔及安裝孔等 模具車(chē)間 鉆床 7 熱處理 按熱處理工藝，淬火回火達(dá)到58---62HRC 熱處理車(chē)間 熱處理爐 8 磨削 精磨內(nèi)，外圓，端面至尺寸，保證端面與軸線垂直 機(jī)械加工車(chē)間 磨床 9 全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求 模具車(chē)間 10 鉗工精修 鉗工工具 11 檢驗(yàn) 標(biāo)記 記數(shù) 更改文 件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更該文件號(hào) 設(shè)計(jì)日期 審核日期 標(biāo)準(zhǔn)化日期 會(huì)簽 日期 目 錄 1緒論……………………………………………………………………………………………1 2制件的工藝性分析……………………………………………………………………… 2 3工藝方案的確定…………………………………………………………………………3 4主要工藝參數(shù)計(jì)算………………………………………………………………………4 4.1 排樣的設(shè)計(jì)與計(jì)算………………………………………………………………… 4 4.1.1 確定搭邊與搭肩值…………………………………………………………………4 4.1.2 計(jì)算送料步距和條料的寬度………………………………………………………4 4.1.3 計(jì)算材料的利用率…………………………………………………………………5 4.2 沖壓力的計(jì)算并初步選取壓力機(jī)的噸位………………………………………5 4.2.1沖壓力的計(jì)算……………………………………………………………5 4.2.2 卸料力.推件力及頂件力的計(jì)算……………………………………………6 4.2.3 總沖壓力……………………………………………………………………7 4.3 壓力機(jī)的公稱壓力的確定……………………………………………………………7 4.4 壓力中心的確定……………………………………………………………………8 4.5 工作部分的尺寸計(jì)算………………………………………………………………8 4.5.1 計(jì)算凸凹模工作部分的尺寸（沖孔）并確定其公差………………………8 4.5.2 外形落料凸模、凹模刃口尺寸的計(jì)算………………………………………9 5模具總體設(shè)計(jì)……………………………………………………………………12 5.1 模具類型的選擇……………………………………………………………………12 5.2 定位方式的選擇……………………………………………………………………12 5.3 導(dǎo)向方式的選擇…………………………………………………………………12 5.4 卸料方式的選擇…………………………………………………………………12 6 模具主要零部件的設(shè)計(jì)…………………………………………………………13 6.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………… 13 6.1.1 凹模的設(shè)計(jì)……………………………………………………………… 13 6.1.2 沖孔凸模的設(shè)計(jì)………………………………………………………… 14 6.2 定位零件的設(shè)計(jì)…………………………………………………………… 16 6.2.1 始用擋料銷的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化………………………………………………17 6.2.2 固定擋料銷的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化………………………………………………17 6.2.3 導(dǎo)正銷的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化……………………………………………………18 6.2.4 導(dǎo)料板的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化……………………………………………………18 6.3 導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)……………………………………………………………19 6.4 卸料裝置的設(shè)計(jì)………………………………………………………………19 6.5 連接與固定裝置的設(shè)計(jì)………………………………………………………20 6.5.1 模柄的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………20 6.5.2 固定板的設(shè)計(jì)………………………………………………………………20 6.5.3 螺釘與銷釘?shù)脑O(shè)計(jì)…………………………………………………………21 6.5.5 卸料板的設(shè)計(jì)………………………………………………………………21 6.6 模架及組成零件的確定……………………………………………………………21 6.6.1 模架的選用…………………………………………………………………………21 6.6.2 模座的確定………………………………………………………………21 7 模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 ………………………………………………22 8 繪制模具總裝圖和非標(biāo)零件工作圖………………………………………………… 23 8.1 本模具總裝圖和非標(biāo)零件工作圖見(jiàn)附圖…………………………………… 23 8.2 本模具的工作原理……………………………………………………………… 23 9結(jié)束語(yǔ)………………………………………………………………………………24 致謝 …………………………………………………………………………………25 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………26 1 緒論 模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè),是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備.先進(jìn)國(guó)家的模具工業(yè)已擺脫從屬地位,發(fā)展為獨(dú)立的行業(yè).日本工業(yè)界認(rèn)為: “模具工業(yè)是其它工業(yè)的先行工業(yè),是創(chuàng)造富裕社會(huì)的動(dòng)力”.美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為:“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石”.在德國(guó)模具被冠以 “金屬加工業(yè)中的帝王”之稱. 在我國(guó).1998年3月在《國(guó)務(wù)院關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》模具被列為機(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)序列第二位,把發(fā)展模具工業(yè)擺在發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要位置.目前,我國(guó)沖壓模具在產(chǎn)值占模具總產(chǎn)值的40%以上,處于主導(dǎo)地位. 沖壓是一種先進(jìn)的少無(wú)切削加工方法,具有節(jié)能省材,效率高,產(chǎn)品質(zhì)量好,重量輕,加工成本低等一系列優(yōu)點(diǎn),在汽車(chē),航空航天,儀器儀表,家電,電子,通訊,軍工,日用品等產(chǎn)品的生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用.據(jù)統(tǒng)計(jì),薄板成型后,制造了相當(dāng)于原材料的12倍的附加值,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值中,與其相關(guān)的產(chǎn)品占四分之一,在現(xiàn)代汽車(chē)工業(yè)中,沖壓件的產(chǎn)值占總產(chǎn)值的59%.隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。 在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識(shí)，對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對(duì)于模具設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題，我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。經(jīng)過(guò)在新飛電器有限公司、在洛陽(yáng)中國(guó)一拖生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對(duì)于冷沖模具、塑料模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，豐富和加深了對(duì)各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過(guò)程方面的知識(shí)，而對(duì)于模具的制造工藝更是有了全新的理解。在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)下和在工廠師傅的講解下，我們對(duì)于模具的設(shè)計(jì)和制造工藝有了系統(tǒng)而深刻的認(rèn)識(shí)。設(shè)計(jì)中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會(huì)完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中難免有不妥之處，肯請(qǐng)各位老師指正。 2制件的工藝性分析 工件名稱：墊板 生產(chǎn)批量：大批量 材料：A3 厚度：0.5mm 工件簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1 圖1 制件圖 制件的總體分析 工藝性：墊板屬于中等尺寸零件，料厚0.5mm，外形復(fù)雜程度一般，尺寸精度要求一圖示零件材料為A3鋼，能夠進(jìn)行一般的沖壓加工，市場(chǎng)上也容易得到這種材料，價(jià)格適中。 因此零件外形可采用落料工藝獲得。 沖孔的工藝性：φ4.5mm 的孔，尺寸精度要求一般，可采用沖孔。 此工件只有外形落料和沖孔兩個(gè)工序。 圖示零件尺寸均為未注公差的一般尺寸，按慣例取IT14級(jí)，符合一般級(jí)進(jìn)沖壓的經(jīng)濟(jì)精度要求。 由以上分析可知，圖示零件具有比較好的沖壓工藝性，適合沖壓生產(chǎn)。 3 工藝方案的確定 墊板零件所需的基本沖壓工序?yàn)槁淞虾蜎_孔，可擬訂出以下三種工藝方案。 方案一：用簡(jiǎn)單模分兩次加工，即先落料,后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料——沖孔復(fù)合模。采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：沖孔——落料級(jí)進(jìn)模。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 分析各方案的優(yōu)缺點(diǎn) 方案一：生產(chǎn)率低，工件的累計(jì)誤差大，操作不方便，由于該工件為大批量生產(chǎn)，方案二和方案三更具有優(yōu)越性。 方案二：沖壓生產(chǎn)率較高，壓力機(jī)一次行程內(nèi)可完成兩個(gè)以上工序，實(shí)現(xiàn)操作機(jī)械化，自動(dòng)化難，制件和廢料排除較復(fù)雜，另外復(fù)合模制造的復(fù)雜性和價(jià)格較高。 方案三：只需要一副模具，生產(chǎn)率高，壓力機(jī)一次行程內(nèi)可完成多個(gè)工序，實(shí)現(xiàn)操作機(jī)械化自動(dòng)化容易，尤其適應(yīng)于單機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，沖模的制造復(fù)雜性和價(jià)格低于復(fù)合模，精度也可也得到保證。 通過(guò)上述三個(gè)方案的比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案三更佳。 4 主要工藝參數(shù)計(jì)算 4.1排樣的設(shè)計(jì)與計(jì)算 設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模時(shí)，首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖。 根據(jù)工件的形狀選擇有廢料排樣，且為直排的形式，雖然材料的利用率低于少?gòu)U料和無(wú)廢料排樣，但工件的精度高 墊板零件設(shè)計(jì)為單向排列，采用直排的排樣方案（如圖2所示） 圖2 排樣圖 4.1.1 確定搭邊與搭肩值 搭邊和搭肩值一般是由經(jīng)驗(yàn)確定的查表而取最小搭邊值為a=1.0mm和b=1.2mm 4.1.2 計(jì)算送料步距和條料的寬度 條料寬度的計(jì)算：擬采用無(wú)側(cè)壓裝置的送料方式，由 B-0Δ=〔Dmax+2a＋C〕0-Δ Dmax—條料寬度方向沖裁件的最大尺寸 a—側(cè)搭邊值 c—導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙由表查得C＝0.5 代入數(shù)據(jù)計(jì)算，取得條料寬度為31.9mm。 導(dǎo)料板間距離的計(jì)算：由s=D+2(a+c1),代入數(shù)據(jù)計(jì)算得導(dǎo)料板間距離為32.4mm。 4.1.3計(jì)算材料的利用率： 材料利用率的計(jì)算公式為 = 式中 A—一個(gè)沖裁件的面積，mm2; n—板料（或條料.帶料）上沖壓件的數(shù)量； B—條料（或條料.帶料）寬度，mm; L—板料（或條料.帶料）長(zhǎng)度， mm 若取工件n＝20件，則料長(zhǎng) L=20D+19b+2b=20×29+19×1+2×1=601mm 所以條料規(guī)格為601×31.9×0.5 所以材料的利用率為 ＝＝66％ 4.2沖壓力的計(jì)算并初步選取壓力機(jī)的噸位 4.2.1沖裁力的計(jì)算 沖裁力的大小隨凸模進(jìn)入材料的深度（凸模行程）而變化，本模具采用普通平刃口模具沖裁，其沖裁力F按下式計(jì)算： F=KLtΓb 沖裁力公式為P＝P孔+P落 式中P—沖裁力 P孔—沖孔沖裁力 P落—落料沖裁力 ① 沖孔沖裁力P孔 P孔＝Ktτ 式中 K—系數(shù)，查表取K＝1.3 —沖孔周長(zhǎng)，L＝3.14×4.5＝14.13mm t—材料厚度，t＝0.5mm τ—材料抗剪強(qiáng)度，MPa，查手冊(cè)A3鋼τ＝（370～460）MPa， 取τ＝400 MPa 所以P孔＝Ktτ＝1.3×14.13×0.5×400＝3673.8N 取P孔＝3.68KN ② 落料沖裁力P落 P落＝Ktτ 式中—落料件外形周邊尺寸 ＝3.14×29－12＋3.14×6＝97.9mm 所以P落＝KLtτ＝1.3×97.9×0.5×400=25454N 取P落＝25.5KN 4.2.2 卸料力、推件力及頂件力的計(jì)算： 卸料力是將廢料或工件從凸凹模上刮下的力。而推件力是將梗塞在凹模內(nèi)的料順沖裁方向推出所需的力。頂件力逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?nèi)頂出所需的力。卸料力、推件力和頂件力是由壓力機(jī)和模具卸料裝置或頂件裝置傳遞的，所以在選擇設(shè)備公稱壓力或設(shè)計(jì)沖裁的時(shí)候應(yīng)分別予以考慮，影響這些力的因素較多，主要有材料的力學(xué)性能、厚度、模具間隙、凹模洞口結(jié)構(gòu)、搭邊大小、潤(rùn)滑情況、制件的形狀和尺寸等?，F(xiàn)在按照下面的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 卸料力Px Px＝ P落 式中Px—卸料力 —卸料系數(shù)，查表＝0.04～0.05，?。?.045 所以Px＝0.045×25.5＝1.15KN 推料力 ＝P孔n 式中—推料系數(shù),查表取=0.055 n—同時(shí)卡在凹模洞孔內(nèi)的件數(shù),取n=10 所以=0.055×3.68×10=2.024KN 頂件力 =(P孔＋P落） 式中—頂件力 =頂件系數(shù),查表取=0.06 所以=0.06×(3.68+25.5)=1.7508KN 4.2.3 總沖壓力 沖裁時(shí),壓力機(jī)的壓力值必須大于或者等于沖裁各工藝力的總和,即大于總的沖壓力,總的沖壓力根據(jù)模具結(jié)構(gòu)不同計(jì)算公式不同,當(dāng)采用彈性卸料裝置和下出件的模具時(shí),總的沖壓力為 =P+ Px+= P孔+P落+ Px+=3.68+25.5+1.15+2.024=32.36KN 4.3 壓力機(jī)的公稱壓力的確定： 初選開(kāi)式可傾壓力機(jī)參數(shù)壓力機(jī)型號(hào)為J23-6.3 查手冊(cè)選擇壓力機(jī)的公稱壓力為：63KN 滑塊固定行35mm (最大閉合高度)150 mm 閉合高度調(diào)節(jié)量35mm (標(biāo)準(zhǔn)型)工作臺(tái)尺寸(左右×前后)200×310mm (標(biāo)準(zhǔn)型)工作臺(tái)孔尺寸(左右×前后) 160×140mm (標(biāo)準(zhǔn)型)立柱間距離(不小于) 150mm 模柄孔尺寸(直徑×深度) Ф25×40mm 4.4 壓力中心的確定 模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn)。為了保證壓力機(jī)和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心和壓力機(jī)滑塊的中心線相重合。否則沖壓時(shí)滑塊會(huì)承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊的滑軌和模具的導(dǎo)向部分不正常磨損，還會(huì)使合理間隙得不到保證，從而影響制件的質(zhì)量降低模具壽命甚至損壞模具。而本模具所沖裁的制件形狀完全對(duì)稱于相互垂直的 兩條對(duì)稱線，所以模具的壓力中心在幾何圖形的中心點(diǎn)上。 4.5 工作部分的尺寸計(jì)算 4.5.1計(jì)算凸凹模工作部分的尺寸（沖孔）并確定其公差： 該零件在彎曲前屬于無(wú)特殊要求的一般沖孔落料件，外形尺寸由落料獲得，而中間的小孔尺寸則是由沖孔得到。 查表而知：Zmin = 0.06max = 0.04mm Zmax –Zmin = 0.02mm 因?yàn)槟＞叩木鹊燃?jí)為IT14級(jí) 取 X = 0.5 設(shè)凸、凹模分別按IT9、IT10級(jí)精度制造，分別計(jì)算Dt、Da如下： 沖?4.5mm的孔 沖孔時(shí)，間隙取在凹模上，則： 凸模尺寸 =(d+χ△) 凹模尺寸 =( + Zmin) 式中：---沖孔凸模刃口尺寸 ---沖孔凹模刃口尺寸 d---沖孔件孔的最小極限尺寸，mm, d=4.5mm Zmin——雙面間隙，mm △——工件公差，mm，△=0.3mm x——磨損系數(shù)，查表得IT14級(jí)時(shí)x=0.5 δ——凸模和凹模的制造公差，mm,查表δ=0.02mm 所以 =(4.5+0.5×0.3) 0-0.02 =4.65 0-0.02 mm =(4.65+0.04) 0.020 mm 校核：|δT|+|δA|= 0.02 mm +0.02 mm =0.04 mm＞Zmax –Zmin=0.02mm 不滿足間隙公差條件 因此只有縮小δT，δA，提高制造精度，才能保證間隙配合在合理范圍內(nèi) 可取δT≤0.4（Zmax–Zmin）=0.4×0.02=0.08mm δA≤0.6(Zmax－Zmin)=0.6×0.02=0.012mm 故=4.65mm =mm 4.5.2外形落料凸模、凹模刃口尺寸的計(jì)算 因此落料件為復(fù)雜的制件，所以利用凸凹模配合法，這種方法有利于獲得最小的合理間隙，放寬對(duì)模具的加工設(shè)備的精度要求。 采用配作法，計(jì)算凹模的刃口尺寸，首先是根據(jù)凹模磨損后輪廓變化情況正確判斷出模具刃口各個(gè)尺寸在磨損過(guò)程中是變大還是變小，還是不變這三種情 況，然后分別按不同的計(jì)算公式計(jì)算。 a、凹模磨損后會(huì)增大的尺寸-------第一類尺寸A 第一類尺寸：Aj=(Amax-x△)0+0.25△ b、凹模磨損后會(huì)減小的尺寸-------第二類尺寸B 第二類尺寸：Bj=(Bmax+x△)0-0.25△ c、凹模磨損后會(huì)保持不變的尺寸 第三類尺寸C 第三類尺寸：Cj=(Cmin+0.5△)60.125△ 圖3 落料凹模刃口部 圖4落料凸模刃口部分尺寸 由手冊(cè)表查得:尺寸29mm的工件制造公差為0.52mm 尺寸3mm的工件制造公差為0.25m 第一類尺寸：磨損后增大的尺寸： A1=(Amax－x△) 0+0.25△=（29－0.5×0.52）=mm A2=(Amax－x△) 0+0.25△=(3－0.5×0.25)= mm 落料凸模的基本尺寸與凹模相同，分別是28.74mm,2.875mm, 不必標(biāo)注公差，但要在技術(shù)條件中注明：凸模實(shí)際刃口尺寸與落料凹模配制，保證最小雙面合理間隙值Zmin=0.02mm. （落料凸模、凹模刃口部分尺寸分別見(jiàn)圖3,4） 5 模具總體設(shè)計(jì) 5.1 模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，采用級(jí)進(jìn)方式?jīng)_壓，所以模具類型為級(jí)進(jìn)模，本零件的沖壓包括沖孔和落料兩個(gè)工序，為方便小孔廢料和成形工件的落下，采用正裝結(jié)構(gòu)，即沖孔凹模和落料凹模都安排在下模。 5.2 定位方式的選擇 本工件是中批量生產(chǎn)，第一個(gè)工位采用始用擋料銷定位，第二個(gè)工位采用固定擋料銷定位。送料時(shí)始用擋料銷與固定擋料銷作為粗定距，在大凸模上安裝一導(dǎo)正銷，利用條料上φ4.5 mm的孔做導(dǎo)正銷孔進(jìn)行導(dǎo)正，依此作為條料送進(jìn)的精確定距。 5.3 導(dǎo)向方式的選擇 為確保零件的質(zhì)量及穩(wěn)定性，選用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。采用手工送料方式，為了提高開(kāi)敞性和導(dǎo)向均勻性，采用對(duì)角導(dǎo)柱模架。 5.4 卸料方式的選擇 本模具采用正裝結(jié)構(gòu)，沖孔廢料和工件留在凹?？锥粗?，為了簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，可以在下模座中開(kāi)有通槽，使廢料和工件從孔洞中落下。工件厚度為0.5 mm，料厚比較薄，選用彈性卸料板來(lái)卸下條料廢料。 6 模具主要零部件的設(shè)計(jì) 6.1工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6.1.1 凹模的設(shè)計(jì) 在本模具中采用螺釘和銷釘將凹模直接固定在支撐件上,凹模刃口為直壁式 ,凹模采用銷釘和螺釘固定時(shí)要保證螺釘(或沉孔)間、螺孔與銷孔間及螺孔與凹模刃壁間的距離不能太近,否則會(huì)影響模具的壽命。 圖5 整體式凹模的局部結(jié)構(gòu) 整體式凹模的局部結(jié)構(gòu) 如圖5所示。整體式凹模裝于下模座上，由于下模座孔口較大因而使工作時(shí)承受彎曲力矩，若凹模高度H及模壁厚度C不足時(shí)，會(huì)使凹模產(chǎn)生較大變形，甚至破壞。但由于凹模受力復(fù)雜，凹模高度可按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，即 凹模高度H=KB 凹模壁厚C=(1.5~2)H 式中B----凹模孔的最大寬度，mm但B不小于15mm C-----凹模壁厚，mm 指刃口至凹模外形邊緣的距離； K=系數(shù)，取0.40 所以 凹模高度H=KB=0.40×31.9=13mm 查表取標(biāo)準(zhǔn)值H=16mm C=2H=32mm 凹模上螺孔到凹模外緣的距離一般取（1.7~2.0）d d 為螺孔的距離，由于凹模厚度為16mm, 所以根據(jù)查得螺孔選用4×M8的螺釘 固定在下模座。故選用如圖6 圖6凹模上的螺孔設(shè)計(jì)與選用 螺孔到凹模外緣的最小距離a2=1.5d=1.5×4=6mm a3=1.13d≈5mm 螺孔到銷孔的距離一般取b>2d,所以b應(yīng)大于8 根據(jù)上述方法確定凹模外形尺寸須選用矩形凹模板125×100×16mm 6.1.2 沖孔凸模的設(shè)計(jì)： 沖小圓孔的凸模，為了增加凸模的強(qiáng)度與剛度，凸模非工作部分直徑應(yīng)作成逐漸增大的多級(jí)形式如圖7所示： 圖7 沖孔凸模的結(jié)構(gòu)形式 凸模長(zhǎng)度一般是根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要而確定的，設(shè)計(jì)該模具為沖孔落料級(jí)進(jìn)模，采用剛性卸料板，其凸模長(zhǎng)度用下列公式計(jì)算： L=h1+h2+h3+h 式中 L—凸模長(zhǎng)度， mm h1—凸模固定板高度，mm h2—卸料板高度，mm h3—導(dǎo)料板厚度，mm h—附加高度，一般取15~20mm 沖裁φ4.5mm孔凸模、凹模各尺寸及其組件確定和標(biāo)準(zhǔn)化（包括外形尺寸和厚度） 小凸模長(zhǎng)度 L=14+12+0.5+14.5=50mm 小凸模強(qiáng)度校核 要使凸模正常工作，必須使凸模最小斷面的壓應(yīng)力不超過(guò)凸模材料的許用壓應(yīng)力，即 校核公式為 ≤ 式中P孔—沖孔沖裁力,N, P孔=3680N Fmin—凸模最小斷面積，, Fmin=/4=15.9 ---凸模材料的許用壓力，Mpa,如凸模材料選用Cr12，查手冊(cè)=（1000～160）Mpa,取=1200 Mpa 因?yàn)?=231.5 Mpa＜ 所以凸模強(qiáng)度符合要求。 外形落料凸模、凹模各尺寸及其組件的確定和標(biāo)準(zhǔn)化（包括外形尺寸和厚度） 外形凸模的設(shè)計(jì)：外形凸模用線切割機(jī)床加工成直通式凸模，用兩個(gè)M8的螺釘固定在墊板上，由于采用彈性卸料板，凸模按下式計(jì)算 L=h1+h2+t+h 其中h1為固定板厚度（14mm），h2為卸料板厚度（12mm）t為材料的厚度 （0.5 mm），h為附加長(zhǎng)度，主要考慮凸模進(jìn)入凹模的深度（1mm）及模具閉合狀態(tài)下 卸料板到凸模固定板間的安全距離（15mm～20mm）等因素 所以：L=14+12+0.5+7.5+1+15=50 mm　 凸模固定板材料可用45鋼，結(jié)構(gòu)形式和尺寸規(guī)格查手冊(cè)可得200×160×14 ,凹模組件的尺寸確定和示意圖 凹模采用整體式凹模，各沖裁的凹?？拙捎镁€切割加工，安排凹模在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算的壓力中心的數(shù)據(jù)，使壓力中心與模柄中心重合。（圖8） 圖8 整體式凹模的尺寸 凹模的長(zhǎng)度選取要考慮以下因素： a)保證有足夠的安裝彈性卸料板的位置。 b)便于導(dǎo)尺發(fā)揮作用，保證送料粗定位精度。 選取凹模邊界為125mm×100mm。凹模材料選用Cr12制造，熱處理硬度為58～62HRC。 6.2定位零件的設(shè)計(jì): 在本模具中采用的是條料，所以導(dǎo)料板，導(dǎo)正銷和擋料銷作為定位裝置，起導(dǎo)向同時(shí)起定位的作用。用擋料銷擋住搭邊或沖件輪廓，以限定條料的送進(jìn)距離。在本模具中試用固定擋料銷，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易，在模具中廣泛應(yīng)用作定距裝置。 6.2.1 始用擋料銷的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 圖9 始用擋料銷的設(shè)計(jì) 擋料銷標(biāo)記： 4536 GB/T2866.1—81（圖9） 材料：45鋼 GB/699—88 熱處理：硬度43～48HRC 技術(shù)條件：按GB2870—81 6.2.2 固定擋料銷的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 固定擋料銷的設(shè)計(jì)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件，選用此擋料銷如圖10 圖10 固定擋料銷的結(jié)構(gòu) 選用直徑φ4mm，h=3mm材料為45鋼A型固定擋料銷（JB/T7649.10—94） 6.2.3 導(dǎo)正銷的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 導(dǎo)正銷主要用于級(jí)進(jìn)模上，消除擋料銷的定位誤差，以獲得較精確的工件。導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)形式，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，尺寸精度，材料的熱處理等可參照J(rèn)B/T7647.1—94和JB/T7647.2—94選定。 導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)形式查手冊(cè)選用如圖11 圖11 導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)形式 D=d-a 式中D——導(dǎo)正銷直徑的基本尺寸 d——沖孔凸模直徑 a——導(dǎo)正銷與沖孔凸模直徑的差值 沖裁φ4.5mm孔的導(dǎo)正銷 查表得h=0.6t 2a=0.04mm D=d-a=4.65-0.04=4.61mm h=0.6×0.5=0.3mm 6.2.4 導(dǎo)料板的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 經(jīng)查表分析得導(dǎo)料板長(zhǎng)度L=165mm，寬度B=35mm ，厚度h=6mm如圖12。 圖12 導(dǎo)料板的設(shè)計(jì) 6.3 導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)： 導(dǎo)向裝置用來(lái)保證上模相對(duì)于下模正確的運(yùn)動(dòng)，對(duì)于生產(chǎn)批量較大，零件的要求較高，壽命要求較長(zhǎng)的模具，一般都需要采用導(dǎo)向裝置，本模具中應(yīng)用導(dǎo)柱導(dǎo)套裝置來(lái)完成導(dǎo)向 6.4 卸料裝置的設(shè)計(jì)： 本模具設(shè)計(jì)為以導(dǎo)料板為送進(jìn)導(dǎo)向的沖模中使用的剛性卸料裝置。 彈簧的選用： 彈簧屬于標(biāo)準(zhǔn)件 ①設(shè)單個(gè)彈簧所承受的負(fù)荷為 已知卸料力=1.15KN=1150N 設(shè)卸料彈簧個(gè)數(shù)為n=4個(gè) 所以===287.5N ②根據(jù)的大小，從標(biāo)準(zhǔn)中初選彈簧規(guī)格為25mm×4mm×55mm 其具體參數(shù)是D=25mm，d=4mm,t=6.4mm, =533N, △=14.7MM, =55mm,n=7.7mm,f=1.92mm ③計(jì)算△：△= △=×14.7=7.9mm ④設(shè)△=2mm, △=4mm 則△H=△+△+△=7.9+2+4=13.9mm 由于14.7＞13.9，即△＞△H 所以所選彈簧是合適的。 6.5 連接與固定裝置的設(shè)計(jì) 6.5.1模柄的設(shè)計(jì): 本模具屬于中小型模具,采用模柄將上模固定在壓力機(jī)的滑塊上。模柄是作為上模與壓力機(jī)滑塊連接的零件。對(duì)它的基本要求是:一要與壓力機(jī)滑塊上的模柄孔正確配合,安裝可靠；二要與上模正確而可靠的連接。 在本模具中選用旋入式模柄，通過(guò)螺紋與上模座連接并加螺絲防止轉(zhuǎn)動(dòng)。這種模柄可較好的保證軸線與上模座軸線垂直,適用與各種中、小型模具。 模柄材料通常采用Q235或Q275鋼,在此選用Q235鋼.其支撐面應(yīng)垂直于模柄的軸線(垂直度不應(yīng)超過(guò)0.02:100)。 模柄在本模具選用標(biāo)準(zhǔn)尺寸，并根據(jù)前文壓力機(jī)的參數(shù)確定模柄的直徑和長(zhǎng)度。現(xiàn)制草圖如下并標(biāo)明其具體尺寸： 6.5.2 固定板的設(shè)計(jì) 將凸?；虬寄０匆欢ㄏ鄬?duì)的位置壓入固定后，作為一個(gè)整體安裝在上模座或下模座上。在本模具中只有凸模需要由固定板來(lái)固定。 固定板的厚度一般取凹模厚度的0.6～0.8倍,其平面尺寸可與凹模、卸料板外形尺寸相同,需考慮緊固螺釘及銷釘?shù)奈恢?。固定板的凸凹模安裝孔與凸凹模采用過(guò)渡配合H7/m6、H7/n6，壓裝后將凸凹模端面和固定板一起磨平。 現(xiàn)選用標(biāo)準(zhǔn)凸模固定板尺寸為: 125mm×100mm×16mm 6.5.3 墊板的設(shè)計(jì): 墊板的作用是直接承受凸模的壓力，以降低模座承受的單位壓力，防止模座被局部壓陷，影響凸模的正常工作。墊板的外形尺寸和模板相同，厚度取6mm 6.5.4 螺釘與銷釘?shù)脑O(shè)計(jì): 螺釘和銷釘都是標(biāo)準(zhǔn)件，設(shè)計(jì)模具是按標(biāo)準(zhǔn)選用即可，螺釘用于固定模具零件，一般選用內(nèi)六角螺釘；銷釘起定位作用，常用圓柱銷釘，螺釘、銷釘規(guī)格根據(jù)沖壓力的大小、凹模厚度等確定。所以螺釘?shù)囊?guī)格選用M8 6.5.5 卸料板的設(shè)計(jì): 卸料板的邊界尺寸和固定板相同，選用材料為45鋼，厚度為14mm. 6.6 模架及組成零件的確定: 6.6.1 模架的選用: 本模具選用由上模座,下模座,導(dǎo)柱,導(dǎo)套組成導(dǎo)柱模模架及其零件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，在此選用對(duì)角導(dǎo)柱模架。 6.6.2 模座的確定: 本模中具選用標(biāo)準(zhǔn)模架，因在前述中確定了凹模尺寸為125㎜×100㎜ ×16㎜ ，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)確定下模座尺寸為: 200㎜×180㎜×45 ㎜. 上模座尺寸為: 200㎜×180㎜×35 ㎜.導(dǎo)柱d/mm×L/mm分別為?18×100mm，?18×100mm；導(dǎo)套d/mm×L/mm分別為?28×60mm，?28×60mm 7 模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 J23-6.3型壓力機(jī)的閉合高度要求在115mm—185mm之間，模具的閉合高度為152mm，模具的閉合高度符合要求。 本模具的外形尺寸為200mm×220mm×165mm, 工作臺(tái)尺寸(左右×前后)200mm×310mm ，工作臺(tái)孔尺寸(左右×前后) 160mm×140mm , 可以正確安裝和正常使用。外形尺寸符合要求。 經(jīng)校核 J23-6.3型壓力機(jī)符合此連續(xù)模設(shè)計(jì)的要求，可以被采用。 8 繪制模具總裝圖和非標(biāo)零件工作圖 8.1本模具總裝圖和非標(biāo)零件工作圖見(jiàn)附圖 8.2本模具的工作原理：本模具為用導(dǎo)正銷定距的沖孔落料連續(xù)模。上，下模用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向。沖孔凸模1與落料凸模9之間的距離就是送料步距s. 條料送進(jìn)時(shí)由固定擋料銷3進(jìn)行初定位，由兩個(gè)安裝在落料凸模上的導(dǎo)正銷2進(jìn)行精定位。導(dǎo)正銷與落料凸模的配合為H7/r6，其連接應(yīng)保證在修磨凸模時(shí)的裝拆方便，因此，落料凸模安裝導(dǎo)正銷的孔是個(gè)通孔。為保證首件的正確定距，在此級(jí)進(jìn)模中，采用始用擋料銷18，它安裝在導(dǎo)料板中間。在條料上沖制首件時(shí)，用手推始用擋料銷，使它從導(dǎo)料板中伸出來(lái)抵住條料的前端即可沖第一件上的孔，以后各次沖裁時(shí)就都由固定擋料銷3控制送料步距作粗定位。 條料送進(jìn)時(shí)由固定擋料銷進(jìn)行定位，而有導(dǎo)料板保證送料沿正確的方向送進(jìn)。當(dāng)條料送到指定位置時(shí)，上模在壓力機(jī)的作用下進(jìn)行沖壓。當(dāng)沖壓完成時(shí)，沖孔廢料和制件依次落入不同的凹模洞中，上模上行回程，完成一此沖裁過(guò)程，然后，再開(kāi)始下一個(gè)行程。 圖13 總裝圖 結(jié)束語(yǔ) 大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識(shí)，對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對(duì)于模具設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題，我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。經(jīng)過(guò)在新飛電器有限公司、在洛陽(yáng)中國(guó)一拖的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對(duì)于冷沖模具、塑料模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，豐富和加深了對(duì)各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過(guò)程方面的知識(shí)，而對(duì)于模具的制造工藝更是有了全新的理解。在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)下和在工廠師傅的講解下，我們對(duì)于模具的設(shè)計(jì)和制造工藝有了系統(tǒng)而深刻的認(rèn)識(shí)。同時(shí)在實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)親手拆裝了一些典型的模具實(shí)體并查閱了很多相關(guān)資料，通過(guò)這些實(shí)踐，我們熟練掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。通過(guò)在圖書(shū)館借閱相關(guān)手冊(cè)和書(shū)籍，更系統(tǒng)而全面了細(xì)節(jié)問(wèn)題，鍛煉了縝密的思維和使我們初步具備了設(shè)計(jì)工作者應(yīng)有的素質(zhì)。 在學(xué)校中，我們主要學(xué)的是理論性的知識(shí)，而實(shí)踐性很欠缺，而畢業(yè)設(shè)計(jì)就相當(dāng)于實(shí)戰(zhàn)前的一次演練。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)可是把我們以前學(xué)的專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)的連貫起來(lái)，使我們?cè)跍亓?xí)舊知識(shí)的同時(shí)也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識(shí)；這不但提高了我們解決問(wèn)題的能力，開(kāi)闊了我們的視野，在一定程度上彌補(bǔ)我們實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足，為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 從陌生到開(kāi)始接觸，從了解到熟悉，這是每個(gè)人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過(guò)程，我對(duì)模具的認(rèn)識(shí)過(guò)程亦是如此。經(jīng)過(guò)近三個(gè)月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計(jì)一定能為三年的大學(xué)生涯劃上一個(gè)圓滿的句號(hào)，為將來(lái)的事業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 設(shè)計(jì)中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會(huì)完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中不妥之處在所難免，肯請(qǐng)各位老師指正。 參 考 文 獻(xiàn) [1] 馮炳堯、韓泰榮,蔣文森主編.模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)[M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1999 [2] 陳錫棟、周小玉主編. 實(shí)用模具簡(jiǎn)明手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2001 [3] 許發(fā)樾主編.實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社2002 [4] 陳錫棟等著.實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 [5] 劉建超主編.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造[M]，北京：高等教育出版社，2004 [6] 成虹編著. 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)[M]，北京：高等教育出版社，2000 [7] 史鐵梁主編.冷沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996 第 24 頁(yè) 共 24 頁(yè)