0052-上鉸鏈固定板的沖孔、落料彎曲級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)【全套10張CAD圖合集】+設(shè)計(jì)說明書,全套10張CAD圖合集,鉸鏈,固定,沖孔,彎曲,曲折,級(jí)進(jìn)模,設(shè)計(jì),全套,10,cad,圖合集,說明書,仿單 上鉸鏈固定板的沖孔、落料、彎曲級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì) 摘 要 本題目的設(shè)計(jì)是上鉸鏈固定板沖裁級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)體現(xiàn)了級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)的一般步驟、內(nèi)容、及模具向高速、高效的方向發(fā)展。通過本模具的設(shè)計(jì)，在加強(qiáng)模具基礎(chǔ)知識(shí)運(yùn)用的同時(shí)，也讓生產(chǎn)與理論有了實(shí)際性的結(jié)合。 本級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)，首先是根據(jù)制件的尺寸、精度要求，原坯料的性能以及該制件的生產(chǎn)批量等因素去考慮模具主要工作零部件的結(jié)構(gòu)、尺寸的制造精度。在確定模具主要零部件的結(jié)構(gòu)型式后，從考慮模具的結(jié)構(gòu)及模具在工作中各工序先后，去選擇或確定條料的定位、導(dǎo)向，廢料的排出等結(jié)構(gòu)。 本模具的工序動(dòng)作先后，不但要考慮到制件的形位精度、工人的操作方便，還要考慮到模具制造生產(chǎn)的可行性及生產(chǎn)設(shè)備的性能等生產(chǎn)條件的限制。在考慮這些主要因素后，設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)較合理、操作簡(jiǎn)單的級(jí)進(jìn)模。 關(guān)鍵詞：上鉸鏈固定板、級(jí)進(jìn)模、高速、高效、操作簡(jiǎn)單 The iron hinges mounted plate jetting, banking, buckling grade die to designed Abstract The design process is the iron hinges mounted plate is a trusses to representative. The design externalizations the grade die general step, contents, the die develop to accurate, highly rate ，highly active. Plying the die, intensification use the rudiments, productive and the theoretical be combined with analog. The grade die to designed, at first, according to the workpiece dimension, required precision, the stock nature and volume of production. Considerations in product to design the major parts all about the fabric, measurement about the accuracy of manufacture. Define to structure of the major parts, form the die assembly and working operation. Option to strip feed device, tripper. Running order, not only consideration with the workpiece accuracy of shape, worker labour productivity. Feasibility produce to die, manufacturing facility. Allow for the Factors, design to the die about proper redistribution, simplicity of operator. keyword : the iron hinges mounted plate, grade die, highly rate , highly active,, simplicity of operator 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 機(jī)械加工工藝過程卡 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零（部）件圖號(hào) 15 產(chǎn)品名稱 零（部）件名稱 凹模 共（ ）頁 第（ ）頁 材料 牌號(hào) 9Mn2V 毛坯 種類 棒料 毛坯外型尺寸 ф200× 56/mm 每個(gè)毛坯可制件數(shù) 1 每臺(tái) 件數(shù) 備注 工序號(hào) 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設(shè)備 工 藝 裝 備 工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 1 下 料 鋸割，棒料ф200mm ×56mm 坯料 鋸床 ２ 鍛 坯 鍛造，鍛成200mm ×136mm×65mm 鍛造 ３ 熱處理 退火，硬度≤250HBS 熱處理 電爐 ４ 立 銑 銑六方，194mm×132mm ×62mm 機(jī)加工 銑床 5 平 磨 光上下面，磨兩側(cè)面，對(duì) 90° 機(jī)加工 磨床 6 鉗 倒角去毛刺，劃線，做螺釘孔及銷釘孔 7 工具銑 銑出上型孔，線切割穿絲孔 機(jī)加工 銑床 8 熱處理 淬火，回火，60~62 HRC 熱處理 電爐 9 平 磨 磨上下面及基準(zhǔn)面，對(duì)90° 機(jī)加工 磨床 10 線切割 找正，切割凹模工作型孔 特種加 工 線切割 11 鉗 研磨凹模工作型孔 設(shè)計(jì)日期 審核日期 標(biāo)準(zhǔn)化日期 會(huì)簽 日期 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) 機(jī)械加工工藝過程卡 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零（部）件圖號(hào) 08 產(chǎn)品名稱 零（部）件名稱 異型凸模 共（ ）頁 第（ ）頁 材料 牌號(hào) 9Mn2V 毛坯 種類 棒料 毛坯外型尺寸 ф15mm ×20mm 每個(gè)毛坯可 制件數(shù) 1 每臺(tái) 件數(shù) 備注 工序號(hào) 工序名 稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設(shè)備 工 藝 裝 備 工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 1 下 料 鋸割，棒料ф15mm ×20mm 坯料 鋸床 ２ 鍛 坯 鍛造，鍛成形狀相似的階梯形的棒形坯料 鍛造 ３ 熱處理 退火，硬度≤250HBS 熱處理 電爐 ４ 車 車，ф20×6mm，ф16×30mm，ф9×17mm的階梯形棒材 機(jī)加工 車床 5 熱處理 退火，硬度≤250HBS 熱處理 電爐 6 銑 銑出異型凸模的工作部分尺寸 機(jī)加工 銑床 7 熱處理 淬火，回火，60~62HRC 電爐 8 鉗 研磨異型凸模工作型面的尺寸 熱處理 設(shè)計(jì)日期 審核日期 標(biāo)準(zhǔn)化日期 會(huì)簽 日期 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) 目 錄 緒論………………………………………………………………………………………………1 第1章 沖裁件的工藝性分析………………………………………………………………………… 3 1.1 原始資料………………………………………………………………………………3 1.2 工藝性分析……………………………………………………………………………3 1.3 工藝方案的確定………………………………………………………………………4 1.4 主要設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………………………………4 1.4.1 排樣方式確定………………………………………………………………………4 1.4.2 坯料面積的計(jì)算……………………………………………………………………5 第2章 沖裁力的相關(guān)計(jì)算………………………………………………………………………………7 2.1 沖壓力的相關(guān)計(jì)算……………………………………………………………………7 2.2 壓力中心計(jì)算…………………………………………………………………………8 2.3 校正時(shí)的彎曲力計(jì)算…………………………………………………………………9 2.4 彎曲中性層確定………………………………………………………………………9 2.5 回彈量計(jì)算……………………………………………………………………………10 第3章 模具工作零件的尺寸計(jì)算…………………………………………………………………11 3.1 凹模刃口尺寸的計(jì)算………………………………………………………………11 3.1.1 工作零件的刃口尺寸的計(jì)算原則…………………………………………………11 3.1.2 凹模刃口尺寸計(jì)算…………………………………………………………………12 3.2 凸模刃口計(jì)算…………………………………………………………………………12 3.3 各孔的中心距離的計(jì)算………………………………………………………………13 第4章凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………………14 4.1 凸模長(zhǎng)度計(jì)算………………………………………………………………14 4.2 凸模彎曲部分的圓角半徑……………………………………………………………14 4.3 凹模高度計(jì)算…………………………………………………………………………14 4.4 凹模最小壁厚確定……………………………………………………………………14 4.5 橡皮的確定……………………………………………………………………………15 第5章 模具總體設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………………16 5.1 基本結(jié)構(gòu)形式…………………………………………………………………………16 5.1.1 倒裝結(jié)構(gòu)……………………………………………………………………………16 5.1.2 送料方式……………………………………………………………………………16 5.1.3 毛坯定位的原則……………………………………………………………………16 5.1.4 定位銷釘?shù)倪x用……………………………………………………………………16 5.1.5 卸料方式……………………………………………………………………………17 5.2 模具的基本尺寸………………………………………………………………………17 5.3 模柄的選用……………………………………………………………………………18 5.4 模具安裝中各零部件的公差配合要求………………………………………………19 第6章 壓力機(jī)型號(hào)確定及校核………………………………………………………………………20 6.1 沖壓設(shè)備的選擇應(yīng)注意以下幾點(diǎn)……………………………………………………20 總 結(jié)…………………………………………………………………………………………………22 致 謝…………………………………………………………………………………………………24 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………………………25 I 緒 論 沖壓是在室溫下，利用安裝在壓力機(jī)上的模具對(duì)材料施加壓力，使其分離或塑性變形從而獲得制件的一種加工方法。 三年的專業(yè)學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是在完成大學(xué)三年的專業(yè)課程的最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對(duì)以前所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)及所掌握的專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用總結(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)，對(duì)已學(xué)知識(shí)的全面檢查和運(yùn)用，提高綜合運(yùn)用能力與生產(chǎn)實(shí)際的結(jié)合能力。 模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備。模具是大批生產(chǎn)同形產(chǎn)品的工具，是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備。模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。隨著工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域都越來越多地依靠模具來進(jìn)行加工。采用模具成形加工零件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加工工藝，可以提高生產(chǎn)率，保證零件質(zhì)量，節(jié)約原材料，降低生產(chǎn)成本，從而獲得很高的經(jīng)濟(jì)效益。 模具生產(chǎn)出來的制件可最大限度的保證產(chǎn)品的尺寸精度和質(zhì)量。用模具生產(chǎn)零部件可以采用冶金廠大量生產(chǎn)的廉價(jià)的軋制剛板、剛帶為坯料，且在生產(chǎn)中不需加熱，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、重量輕、成本低且節(jié)約能源和原材料等一系列優(yōu)點(diǎn)，是其它加工方法所不能比擬的。使用模具已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向?，F(xiàn)代制造工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展。 目前，工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用模具成形工藝方法，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率和質(zhì)量。一般壓力機(jī)加工，一臺(tái)普通壓力機(jī)設(shè)備每分鐘可生產(chǎn)零件幾件到幾十件，高速壓力機(jī)的生產(chǎn)率已達(dá)到每分鐘數(shù)百件甚至上千件。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，飛機(jī)汽車拖拉機(jī)電機(jī)電器儀器儀表等產(chǎn)品，60%左右的零件是用模具加工出來的；而自行車手表洗衣機(jī)電冰箱及電風(fēng)扇等輕工產(chǎn)品，90%左右的零件是用模具加工出來的；至于日用五金，餐具等物品的大批量生產(chǎn)基本上完全靠模具來進(jìn)行。據(jù)統(tǒng)計(jì)，超過70%的汽車、拖拉機(jī)、電機(jī)電器、儀器儀表的零件，80%以上的塑料制件，85%以上的計(jì)算機(jī)、電子行業(yè)產(chǎn)品的零件，都是采用模具成形的方法來生產(chǎn)。 在我國(guó)，隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是20世紀(jì)八九十年代以來，產(chǎn)品的的更新?lián)Q代速度加快，品種數(shù)量的迅速增加。這使得的模具的需求量相應(yīng)的增加，模具質(zhì)量的要求也不斷提高，模具在工業(yè)生產(chǎn)中的地位越來越重要。 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)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。近年來，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的騰飛和產(chǎn)品制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，模具制造業(yè)也相應(yīng)進(jìn)入了高速發(fā)展的時(shí)期。據(jù)中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，1995年我國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值約為145億，而2003年已達(dá)450億左右，年均增長(zhǎng)14%。另據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)（不含臺(tái)灣、香港、澳門地區(qū)）現(xiàn)有模具生產(chǎn)廠點(diǎn)已超過20000家，從業(yè)人員有60萬人，模具年產(chǎn)值在一億以上的企業(yè)已達(dá)十多家?？梢灶A(yù)見，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展將對(duì)模具提出更為大量、更為迫切的需求，特別需要發(fā)展大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的模具。同時(shí)要求模具設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)周期達(dá)到全新的水平。我國(guó)模具制造業(yè)面臨著發(fā)展的機(jī)遇，無疑也面臨著更大的挑戰(zhàn)。 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，沖壓加工作為現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)重要的生產(chǎn)手段之一，更加體現(xiàn)出其特有的優(yōu)越性。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，產(chǎn)品性能和質(zhì)量要求越來越高，更新?lián)Q代的速度越來越快，沖壓產(chǎn)品正朝著復(fù)雜化，多樣化高、性能、高質(zhì)量方向發(fā)展，模具也正朝著復(fù)雜化，高效率、高精度、長(zhǎng)壽命方向發(fā)展。隨著計(jì)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(jì)與制造技術(shù)正由手工設(shè)計(jì)，依靠人工經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)機(jī)械加工技術(shù)向以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD），數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）技術(shù)轉(zhuǎn)變。 在完成了三年的專業(yè)課程學(xué)習(xí)和經(jīng)過生產(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)過在新飛電器有限公司、洛陽中國(guó)一拖的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對(duì)沖壓模具的生產(chǎn)條件和生產(chǎn)的實(shí)際情況有了一個(gè)真實(shí)的、較全面的認(rèn)識(shí)。對(duì)模具的零部件的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)也有了一個(gè)理論與生產(chǎn)實(shí)際的結(jié)合。在通過對(duì)各種模具設(shè)計(jì)與制造方面的資料書的查閱，對(duì)模具設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)過程有比較好的思路。 畢業(yè)設(shè)計(jì)要達(dá)到的具體要求是： 1.系統(tǒng)總結(jié)，鞏固過去所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)課知識(shí)。 2.運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決模具技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的實(shí)際工程問題，以此進(jìn)行綜合知識(shí)的訓(xùn)練。 3.通過某項(xiàng)具體工程設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究，達(dá)到多種綜合能力的培養(yǎng)，掌握設(shè)計(jì)和科研的基本過程和基本方法。 4.提高和運(yùn)用與工程技術(shù)有關(guān)的人文科學(xué)，價(jià)值工程和技術(shù)經(jīng)濟(jì)的綜合知識(shí)。 第1章 沖裁件的工藝性分析 1.1 原始資料 工件名稱：上鉸鏈固定板 工件簡(jiǎn)圖：如下圖 材料：Q235 料厚：2 mm 產(chǎn)量：大批量 圖1 工件圖 1.2 工藝性分析 沖裁件的工藝性是指工件對(duì)沖壓加工工藝的適合性。該工件有沖孔，落料、彎曲三道工序，材料為Q235，具有良好的沖壓、彎曲性能。工件彎曲部分的形狀相對(duì)簡(jiǎn)單，彎曲工序的工藝力和工藝性能的要求簡(jiǎn)單，從工件的材料性能、形狀、精度要求和產(chǎn)量進(jìn)行綜合分析，工件彎曲模部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。由于零件圖未注公差尺寸，屬于未注公差尺寸。在此，精度取IT12級(jí)， 可滿足沖裁件的精度要求。 1.3 工藝方案的確定 確定工藝方案的原則：保證沖裁件的質(zhì)量；經(jīng)濟(jì)性原則；安全性原則。 該工件包括沖孔、落料、彎曲三個(gè)基本工序，可有以下三種工藝方案： 方案一：沖孔---落料---彎曲 單工序模 方案二：沖孔---落料、彎曲 級(jí)進(jìn)模 方案三：沖孔、落料、彎曲 復(fù)合模 方案一，模具結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但需三道工序。模具成本高，生產(chǎn)率較低，難以保證制件的質(zhì)量要求，更重要的是滿足不了產(chǎn)品的批量生產(chǎn)。方案二，一副模具，兩個(gè)工位，生產(chǎn)率高，在滿足生產(chǎn)要求的同時(shí)最大程度的保證了制件各個(gè)尺寸的形位精度要求、使制件的質(zhì)量得以保證。方案三，一副模具，生產(chǎn)率高，但由于工件的板厚、孔邊距等條件的限制，復(fù)合模的凸凹模的加工制造難以實(shí)現(xiàn)，模具的結(jié)構(gòu)也會(huì)很復(fù)雜。通過對(duì)上述三種方案比較分析，該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。 1.4 主要設(shè)計(jì)計(jì)算 1.4.1 排樣方式確定 沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法叫排樣。合理的排樣是提高材料利用率、降低成本，保證沖件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。故排樣時(shí)應(yīng)考慮如下原則： 提高材料利用率；合理排樣方法使操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)度低而且安全；模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)；保證沖件質(zhì)量和滿足沖裁件工藝性對(duì)板料纖維方向性的要求。 由于坯料的料厚較厚，因此采用有搭邊的直排排樣。如圖2 圖2 排樣圖 1.4.2 坯料面積的計(jì)算 搭邊是排樣中相鄰兩個(gè)零件之間的余料或零件與條料邊緣間的余料。搭邊值要合理確定，搭邊值過小，材料利用率雖高，但過小時(shí)搭邊的強(qiáng)度和剛度不夠，沖裁時(shí)工件容易產(chǎn)生邊緣翹曲，不僅會(huì)增大沖裁件毛刺，有時(shí)單邊也會(huì)被拉入模具間隙，造成沖裁力不均，損壞模具刃口，因此確定搭邊值時(shí)應(yīng)考慮如下因素： （1） 材料的力學(xué)性能，材質(zhì)較軟的材料，脆硬性的材料，搭邊值要大一些；硬材料，搭邊值可小一些； （2） 材料的厚度，材料越厚，搭邊值也越大； （3） 零件的形狀和尺寸，零件外形越復(fù)雜，圓角半徑越小，搭邊值越大； （4） 排樣的形式，對(duì)排的搭邊值大于直排的搭邊值； （5） 送料及擋料方式，用手工送料且有側(cè)壓裝置的搭邊值可小一些，用側(cè)刃定距比用擋料銷定距的搭邊值小一些； （6） 卸料方式，彈性卸料比剛性卸料的搭邊值要小一些。 查劉建超、張寶忠主編的《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》 表 2.5.2 最小搭邊值 最小搭邊值 ＝2.2 a＝2.5 工件在彎曲前的坯料長(zhǎng)度： （如圖3） = 60+2.77+37.92+4.44 =105.15mm 圖3 工件彎曲的相關(guān)尺寸 確定料寬 B＝105.15+2.2+2.2=109.55 mm 沖壓件毛坯面積 A＝4158.89 步距 S＝49+2.2＝51.2 mm 一個(gè)步距材料利用率 A ------- 一個(gè)步距內(nèi)沖壓件的所需面積； B ------- 條料寬度； S ------- 一個(gè)送料步距。 第2章 沖裁力的相關(guān)計(jì)算 2.1 沖壓力的相關(guān)計(jì)算 表1 沖裁力的計(jì)算 沖 裁 力 沖孔力F ＝1.3×（24.84×3+21.98）×2 ×320 80288 N K=1.3 ＝320 MPa t = 2mm 沖裁力 （落料） ＝1.3×275.09×2×320 228874.88 N ＝275.09 mm ＝320 MPa 彎曲力 （沖孔） 47040 N t＝2 mm ＝800 MPa r＝0.6mm 卸料力 ＝0.05×228874.88 11003.7N ＝0.05 推件力 ＝3×0.55×80288 132475.2N ＝3 ＝0.55， F＝80288 沖壓工藝總力 ＝80288＋228874.8＋ 47040＋11003.7＋132475.2 598715N 彈性卸料，彈性頂件，下出廢料 注：劉建超、張寶忠主編的，《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表2.6.1 卸料力、推件力和頂件力系數(shù)表，得＝0.05，＝0.55。 L ------- 沖裁件周邊長(zhǎng)度； t -------料厚； -------材料抗剪強(qiáng)度； K -------安全系數(shù)，取1.3； K-----卸料力系數(shù)； K-----推件力系數(shù)； n----同時(shí)卡在凹模內(nèi)的沖裁件數(shù)。 2.2 壓力中心計(jì)算 為了保證壓力機(jī)和模具正常工作，必須使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊中心線重合。否則在沖壓時(shí)會(huì)使沖模與壓力機(jī)滑塊歪斜，引起凸、凹模間隙不均和導(dǎo)向零件加速磨損，造成刃口和其它零件的損壞，甚至還會(huì)引起壓力機(jī)導(dǎo)軌磨損，影響壓力機(jī)精度。 沖模壓力中心的求法，采用求平行力系合力作用點(diǎn)的方法。由于絕大部分沖裁件沿沖裁輪廓線的斷面厚度不變，輪廓各部分的沖裁力與輪廓長(zhǎng)度成正比，所以，求合力作用點(diǎn)可轉(zhuǎn)化為求輪廓線的重心。 計(jì)算其壓力中心的步驟如下： 〔1〕、按比例畫出凸模的工作部分剖面圖（見圖） 〔2〕、在相對(duì)中心線的位置作X軸Y軸 〔3〕、 分別計(jì)算出各線段和圓弧的重心到X軸的距離、、、和到Y(jié)軸的距離、、、 〔4〕、分別計(jì)算每一個(gè)凸模刃口輪廓的周長(zhǎng)LLL……L （見簡(jiǎn)圖） 計(jì)算數(shù)值看下表： 圖4 沖裁力的中心計(jì)算 表2 壓力中心數(shù)值 基本要素長(zhǎng)度L/mm 基本要素壓力中心的坐標(biāo)值 x y 40 -20 24.5 24.5 -40 12.25 24.5 -40 -12.25 40 -20 -24.5 66.65 30 -14.5 24.5 60 12.25 60 30 24.5 合計(jì)280.5 0 22.25 2.3 校正時(shí)的彎曲力計(jì)算 =20×40+40×40×10 =16800N 式中： ------ 校正彎曲應(yīng)力 A ------- 校正部分投影面積 P ------- 單位面積校正力 2.4 彎曲中性層確定 根據(jù)中性層的定義，彎曲件的坯料長(zhǎng)度應(yīng)等于中性層的展開長(zhǎng)度。中性層位置以曲率半徑,表示通常用下面經(jīng)驗(yàn)公式確定： 　　　　　　　　　 ＝0.6+0.24×2 =1.08 式中： r ————　零件的內(nèi)彎曲半徑 取0.6 t ————　材料厚度 　 t＝2mm x ———— 中性層位移系數(shù)　查表3.4.1　取0.24 2.5 回彈量計(jì)算 由于 r/t=0.6/2<(5～8) 所以彎曲半徑回彈值一般不大，實(shí)際生產(chǎn)中只考慮角度回彈，查表3—12 Q235 回彈角度為-1～130°取0° 第3章 模具工作零件的尺寸計(jì)算 3.1 凹模刃口尺寸的計(jì)算 3.1.1 工作零件的刃口尺寸的計(jì)算原則 凸、凹模的刃口尺寸和公差直接影響沖裁件的尺寸精度。模具的合理間隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及公差來保證。因此正確確定凸、凹模刃口尺寸和公差，是沖裁模設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作。 計(jì)算凸?；虬寄３叽?，首先是根據(jù)凸?；虬寄Ｄp后輪廓變化情況，正確判斷出模具刃口各個(gè)尺寸在磨損過程中是變大變小還是不變這三種情況，然后分別按不同的公式計(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： b、凹模磨損后會(huì)減小的尺寸-------第二類尺寸B 第二類尺寸： 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： 由于凹模刃口在磨損后尺寸會(huì)變大，故采用a類尺寸 查表2.3.3 得間隙值 =0.460mm =0.640mm 查表2.4 凸、凹模制造公差分別為 =0.025mm =0.035mm 校核 ： — = 0.640 - 0.460= 0.180 + = 0.025 + 0.035 = 0.060 滿足： —+ 的條件。 3.1.2 凹模刃口尺寸計(jì)算 因工件取IT12 到IT13級(jí) ，磨損系數(shù)X取0.75，對(duì)外輪廓落料，由于形狀復(fù)雜故采用配合加工法,其凸模刃口尺寸計(jì)算如下： 當(dāng)0.5時(shí) x＝0.5 當(dāng)0.5時(shí) x＝0.75 由 落料，應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)。因此還應(yīng)換算到凸?；鶞?zhǔn)進(jìn)行配研。與凹模之間的間隙為一般沖裁模單邊間隙的2/3，因此 ， = =0.153mm ==0.213mm 3.2 凸模刃口計(jì)算 查表，取 根據(jù)公式 D =（D-Z） 100=（100-0.46）=99.54 49=（49-0.46）=48.54 20=（20-0.46）=19.54 9=（9-0.46）=8.54 6=（6-0.46）=5.54 mm mm 3.3 各孔的中心距離的計(jì)算 孔心距屬于磨損后基本不變的尺寸.在同一工步中,在工件上沖出孔矩為L(zhǎng)+△/2,當(dāng)兩個(gè)孔時(shí),其凹模型孔中心矩可以按照下式確定: 所以: mm mm mm 第4章凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1 凸模長(zhǎng)度計(jì)算 凸模長(zhǎng)度L 應(yīng)根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)、凸模的強(qiáng)度剛度和參考和行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)JB/T 8057.1-1995確定，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的需要，凸模長(zhǎng)度為75mm，材料為9Mn2V鋼，熱處理硬度 58～60 HRC。 4.2 凸模彎曲部分的圓角半徑 當(dāng)工件的相對(duì)彎曲半徑r/t較小時(shí)，凸模圓角半徑rT取等于工件的彎曲半徑，但不應(yīng)小于最小彎曲半徑0.175，所以凸模彎曲部分的半徑等于r=0.6。 4.3 凹模高度計(jì)算 根據(jù)公式：H=kb=0.399.77=24.94 mm，考慮到模具的強(qiáng)度和剛度，取用的數(shù)值為26mm。 由于工件還得進(jìn)行一次彎曲，凹模固定在下模座上,因此凹模高度根據(jù)設(shè)計(jì)需要取60 mm。為保證凹模在工作中的平衡受力，在其底部墊上淬硬的墊板以保證下模座在模具工作中受力平衡，不會(huì)產(chǎn)生壓潰現(xiàn)象。 式中：H----- 凹模厚度 k-----系數(shù) 查表2.9.5 取0.3 b-----凹模刃口的最大尺寸 4.4 凹模最小壁厚確定 凹模壁厚 C =（1.5～2）H ≈ 80 mm 根據(jù)工件尺寸即可以估算出，凹模周界尺寸為190mm×130mm×60mm 凹模材料：由于制件大批量生產(chǎn)，對(duì)凹模材料強(qiáng)度、剛度、耐磨等性能的要求較高，因此選9Mn2V鋼。 4.5 橡皮的確定 橡皮的自由高度： 根據(jù)工件材料厚度為2mm，沖裁時(shí)凸模進(jìn)入凹模的深度取0.5～1mm，考慮模具維修時(shí)刃磨留量2 mm，則總的工件行程， mm，根據(jù)公式， 橡皮的自由高度： =20～24 mm 取 mm 模具在裝配后，橡皮的預(yù)壓量為 =2.4～3.6mm 取 mm 由此，可算出模具中安裝橡皮的空間高度尺寸為28mm。 第5章 模具總體設(shè)計(jì) 5.1 基本結(jié)構(gòu)形式 5.1.1 倒裝結(jié)構(gòu) 根據(jù)上述分析，本零件的工序?yàn)闆_孔、落料，彎曲。而且已確定為采用級(jí)進(jìn)模沖壓，在落料彎曲的那部分模具中選用倒裝結(jié)構(gòu)，方便彎曲力的提供，同時(shí)也使模具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化。 5.1.2 送料方式 考慮到模具的結(jié)構(gòu)以及工件的精度較低等主要原因，采用人工送料的方式進(jìn)行生產(chǎn)。 5.1.3 毛坯定位的原則 定位零件的作用是用來確定條料或毛坯在模具送進(jìn)時(shí)用準(zhǔn)確的位置，以保證沖出合格的制件。條料或毛坯在模具中的定位：一是送料方向上的定位，用來控制送料的進(jìn)距，即通常所說的擋料。二是在與送進(jìn)方向上垂直方向上的定位，通常稱為導(dǎo)料。 定位零件的設(shè)計(jì)原則是： (1) 定位至少應(yīng)有三個(gè)支承點(diǎn)，即兩個(gè)導(dǎo)向點(diǎn)和一個(gè)定距點(diǎn)。定位的支承點(diǎn)（面）之間應(yīng)有足夠的距離，保證條料或毛坯定位的穩(wěn)定； (2) 定位的方向和位置必須與人們的操作習(xí)慣相適應(yīng)，如右手比左手操作可靠有力。 由于本零件的生產(chǎn)是大量生產(chǎn)，為確保送料正確性，第一工步、二工步的沖孔采用兩個(gè)側(cè)壓定位裝置進(jìn)行二次定位，第三工步在送料進(jìn)行落料時(shí)采用銷釘和導(dǎo)正銷進(jìn)行精確定位。 5.1.4 定位銷釘?shù)倪x用 根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)與其他零件的加工條件考慮，落料彎曲工部的固定擋料零件選用固定擋料銷（JB/T7649.10—1994）A型的結(jié)構(gòu)型式，如下圖（圖5）。 圖5 選用的固定擋料銷的結(jié)構(gòu) 由條料或毛坯的厚度t＝2mm，選用d＝8mm的A型固定擋料銷。其相關(guān)參數(shù)是，d＝8mm，h＝3mm,L=8mm,d＝4mm。材料為45鋼，熱處理：硬度43～48HRC。 5.1.5 卸料方式 本零件沖壓過程中的沖孔時(shí)，條料會(huì)卡在沖孔的凸模上，為保證條料的平整度和下一工序的順利進(jìn)行，在沖孔工序采用彈壓卸料裝置；落料時(shí)，條料會(huì)卡在落料凸模外，又因?yàn)榱慵诼淞虾篑R上進(jìn)行彎曲為保證落料的質(zhì)量和彎曲的順利進(jìn)行，同樣采用彈性卸料板進(jìn)行彈性卸料也兼起壓料的作用，同時(shí)也能提高制件的彎曲質(zhì)量。 5.2 模具的基本尺寸 凹模板尺寸為190mm130mm×60mm,其他模板尺寸取為凹模板平面尺寸一致。 上模墊板厚度 12 mm 落料凸模固定板厚度 15 mm 沖孔凸模高 70 mm 沖孔凹模板厚度 50mm 下模墊板厚度 12 mm 模架 模架采用中等精度，中小尺寸沖壓件的對(duì)角導(dǎo)柱模架（GB2851.1-1990），從前往后送料，操作比較方便。 上模座 L/mm×B/mm×H/mm= 200×200×50 下模座 L/mm×B/mm×H/mm= 200×200×50 導(dǎo)柱 d/mm×L/mm =32×210 導(dǎo)套 d/mm×L/mm×D /mm = 35×115×48 從結(jié)構(gòu)初算出模具的閉和高度： 5.3 模柄的選用 圖6 壓入式模柄的結(jié)構(gòu)圖 模柄是作為上模與壓力機(jī)滑塊連接的零件，對(duì)于它的基本要求：一是要與壓力機(jī)滑塊上的模柄孔正確配合，安裝可靠；二是與上模正確可靠的連接。模柄在上模座上的安裝位置還要保證其位置的中心是模具的壓力中心，以保證模具安裝在壓力機(jī)上后，壓力機(jī)的壓力中心與模具的壓力中心重合。 根據(jù)模具的大小與其在工作的壓力機(jī)的模柄孔的尺寸，參考 肖祥芷、王孝培《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》的第3卷《沖壓模具設(shè)計(jì)》表22.5—24 壓入式模柄（JB/T 7646.1—1994）的A型壓入型凸緣模柄，A60×115mm JB/T 7646.1。 選用壓入式模柄 （GB/T7646.1-1994），是由于其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單且對(duì)模座的安裝占用尺寸相對(duì)較小，且安裝簡(jiǎn)單可靠。 5.4 模具安裝中各零部件的公差配合要求 表 2 裝配中各個(gè)零部件的配合公差 序號(hào) 配合零件名稱 配合要求 序號(hào) 配合零件名稱 配合要求 1 導(dǎo)柱、導(dǎo)套與模座 H7/r6 7 彎曲凹模與凹模 H7/f8 2 導(dǎo)柱與導(dǎo)套 H7/h6 8 卸料板與凸模 0.1～0.2mm（單邊間隙） 3 壓入式模柄與上模座 H7/m6 9 固定擋料銷與卸料板 H7/m6 4 模柄與壓力機(jī)滑塊模柄孔 H11/d11 10 沖孔凸模與其固定板 H7/m6 5 小凸模與其固定板 H7/m6 11 螺釘與螺桿孔 0.5～1mm（單邊間隙） 6 銷釘與固定板、模座 H7/r6 12 卸料螺釘與螺桿孔 0.5～1mm（單邊間隙） 第6章 壓力機(jī)型號(hào)確定及校核 6.1 沖壓設(shè)備的選擇應(yīng)注意以下幾點(diǎn) （1） 壓力機(jī)的噸位應(yīng)當(dāng)?shù)扔诨虼笥跊_裁時(shí)的總力，即，式中—所選壓力機(jī)的噸位，—沖裁時(shí)的總力； （2） 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)選擇壓力機(jī)類型和行程（沖程）次數(shù)，如復(fù)合模工作需從模具中間出件，最好選用可傾式壓力機(jī)。 （3） 根據(jù)模具尺寸大小，安裝和進(jìn)出料等情況選擇壓力機(jī)臺(tái)面尺寸，如有推件時(shí)應(yīng)考慮臺(tái)面孔的大小使沖后有關(guān)零件能自由通過。 （4） 選擇壓力機(jī)的閉合高度與模具是否匹配。 （5） 模柄直徑，長(zhǎng)度尺寸是否與壓力機(jī)滑塊模柄直徑、深度尺寸相當(dāng)。 （6） 壓力機(jī)滑塊行程應(yīng)該是拉深深度的2～2.5倍。 （7） 壓力機(jī)的行程次數(shù)應(yīng)當(dāng)保證有最高的生產(chǎn)效率。 （8） 壓力機(jī)應(yīng)該使用方便和安全。 為安全起見，防止設(shè)備的超載，可按公稱壓力的原則選取壓力機(jī)。由于沖壓力比彎曲力大的多， 因此 ，根據(jù)沖壓力來確定壓力機(jī)型號(hào) 查資料，選用開式可傾壓力機(jī) ： J23-630 （GB/T 1437-1993） 該壓力機(jī)與模具設(shè)計(jì)的有關(guān)參數(shù)為： 表3 所選擇壓力機(jī)的相關(guān)參數(shù) 公稱壓力 /KN JC21-800 發(fā)生公稱壓力時(shí)滑塊 距下死點(diǎn)距離 /mm 9 滑塊行程 /mm 130 行程次數(shù) /次·min 60 最大封閉 高度 / mm 固定臺(tái)和可傾式 380 活動(dòng)臺(tái) 位置 最低 480 最高 240 封閉高度調(diào)節(jié)量 /mm 100 滑塊中心到床身距離 /mm 290 工作臺(tái)尺寸 /mm 左 右 800 前 后 540 工作臺(tái)孔尺寸 /mm 左 右 380 前 后 210 直 徑 260 立柱間距離 /mm 380 活動(dòng)臺(tái)壓力機(jī)滑塊中心到床身 到床身緊固工作臺(tái)平面距離 /mm 270 公稱壓力 / KN 800 模柄孔尺寸（直徑/mm×深度/mm） Ф60×75 工作臺(tái)板厚度 /mm 110 傾斜角 25° 經(jīng)校核壓力機(jī)能滿足使用要求。 總 結(jié) 本課程設(shè)計(jì)是我們進(jìn)行完了三年的模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)課程后進(jìn)行的，它是對(duì)我們?nèi)陙硭鶎W(xué)課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論與實(shí)踐的訓(xùn)練。它在我們學(xué)習(xí)中占有很重要的地位。 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我從新系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了所學(xué)專業(yè)知識(shí)同時(shí)也鞏固了先前學(xué)到了的知識(shí)，同時(shí)感觸最深刻的是：所學(xué)知識(shí)只有在應(yīng)用中才能在更深刻理解和長(zhǎng)時(shí)間記憶。對(duì)一些原來一知半解的理論也有了進(jìn)一步的的認(rèn)識(shí)。特別是原來所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機(jī)械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測(cè)量、冷沖模具設(shè)計(jì)與制造等有了更深刻的理解，使我進(jìn)一步的了解了怎樣將這些知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中。同時(shí)還使我更清楚了模具設(shè)計(jì)過程中要考慮的問題，如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費(fèi)材料，保證工件的經(jīng)濟(jì)性，加工工藝的合理性。 在設(shè)計(jì)的過程中通過沖壓手冊(cè)、模具制造簡(jiǎn)明手冊(cè)、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)等重要設(shè)計(jì)的問題進(jìn)行查詢，我了解了通過更多的途徑去了解我要做的設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)更具合理性。也使我學(xué)會(huì)了設(shè)計(jì)過程中對(duì)資料的查詢和運(yùn)用。通過這次設(shè)計(jì)，我更加深入地學(xué)習(xí)了冷沖壓技術(shù)工作設(shè)計(jì)的內(nèi)容。冷沖壓技術(shù)工作設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括冷沖壓工藝設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)及沖模制造三方面內(nèi)容，盡管三者的工作內(nèi)容不同，但三者之間存在著相互滲透、相互補(bǔ)充、相互依存的關(guān)系。 冷沖壓工藝設(shè)計(jì)是針對(duì)給定的產(chǎn)品圖樣，根據(jù)其生產(chǎn)批量的大小、沖壓設(shè)備的類型規(guī)格、模具制造能力及工人技術(shù)水平等具體生產(chǎn)條件，從對(duì)產(chǎn)品零件圖的沖壓工藝性分析入手經(jīng)過必要的工藝計(jì)算，制定出合理的工藝方案，最后編寫沖壓工藝卡的一個(gè)綜合分析、計(jì)算、設(shè)計(jì)過程。沖壓工藝方案的確定包括工序性質(zhì)、數(shù)量的確定、工序順序的安排、工序組合方式及工序定位方式的確定等內(nèi)容。 沖壓模具設(shè)計(jì)原則是依據(jù)制定的沖壓工藝規(guī)程，在認(rèn)真考慮毛坯的定位、出件、廢料排出諸問題以及模具的制造維修方便、操作安全可靠等因素后，設(shè)計(jì)計(jì)算并構(gòu)思出與沖壓設(shè)備想適應(yīng)的模具總體結(jié)構(gòu)，然后繪制出模具總裝圖和所有非標(biāo)準(zhǔn)零件圖的整個(gè)設(shè)計(jì)繪圖過程。 歷經(jīng)近三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中通過參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，請(qǐng)教各位老師有關(guān)模具方面的問題，并且和同學(xué)的探討，模具設(shè)計(jì)在實(shí)際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時(shí)間里，對(duì)模具的認(rèn)識(shí)有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。 從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個(gè)人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過程，我對(duì)模具的認(rèn)識(shí)過程亦是如此。經(jīng)過近三個(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)，為將來的事業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn) [1] 許發(fā)樾.實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè).北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2002.1 [2] 肖祥芷、王孝培.中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典 第3卷 沖壓模具 ，江西.江西科學(xué)技術(shù)出版社，2003.1 [3] 翟德梅、段學(xué)峰.模具制造技術(shù).北京.化學(xué)工業(yè)出版社，2005.6 [4] 楊玉英.實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊(cè).北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2005.1 [5] 趙昌盛.實(shí)用模具材料應(yīng)用手冊(cè)·金屬材料，北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2005.6 [6] 王樹勛.模具實(shí)用技術(shù)設(shè)計(jì)綜合手冊(cè)，廣東.華南理工大學(xué)出版社，1995.6 [7] 曾正明.機(jī)械工程材料手冊(cè)，北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2005.6 [8] 趙昌盛.實(shí)用模具材料應(yīng)用手冊(cè)，北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2005．6 [9] 方昆凡．機(jī)械工程材料實(shí)用手冊(cè)，沈陽．東北大學(xué)出版社，1995.7 [10] 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