倒裝式典型結(jié)構復合模設計

49頁 16000字數(shù)+論文說明書+16張CAD圖紙【詳情如下】

上模座.dwg

下模座.dwg

倒裝式典型結(jié)構復合模設計開題報告.doc

倒裝式典型結(jié)構復合模設計說明書.doc

凹凸模.dwg

凹凸模固定板.dwg

凹模.dwg

凹模固定板.dwg

卸料板.dwg

墊板.dwg

外文翻譯--模具的發(fā)展.doc

大小沖頭.dwg

導套.dwg

導柱.dwg

打桿.dwg

推件塊.dwg

推板.dwg

模具裝配圖.dwg

零件圖及排樣圖.dwg

摘要 3

ABSTRACT 4

前言 5

第一章 沖裁件工藝性分析 6

1.1材料選擇 6

1.2工件結(jié)構形狀 6

1.3尺寸精度 7

第二章 沖裁工藝方案的確定 9

第三章 模具結(jié)構形式的確定 11

第四章 模具總體設計 12

4.1模具類型的選擇 12

4.2操作與定位方式 12

4.2.1操作方式 12

4.2.2定位方式 12

4.3卸料、出件方式 12

4.3.1卸料方式 12

4.3.2出件方式 13

4.4確定送料方式 13

4.5確定導向方式 13

第五章 模具工藝參數(shù)確定 14

5.1排樣設計與計算 14

5.2搭邊值的確定 14

5.3進距與條料寬度計算 16

5.3.1送料進距A 16

5.3.2條料寬度B計算 16

第六章 計算沖壓力與壓力機的初選 18

6.1沖裁力 的計算 18

6.2卸料力 的計算 19

6.3頂件力 的計算 19

6.4總的沖壓力F的計算 20

6.5 壓力機的初選 20

第七章 模具壓力中心的確定 22

第八章 沖裁模間隙的確定 23

8.1沖裁間隙Z 23

8.2沖裁間隙分析 23

9凸、凹模刃口尺寸的計算 26

9.1刃口尺寸計算的基本原則 26

9.2刃口尺寸的計算 27

9.2.1沖孔凸、凹模計算： 27

9.2.2落料凸、凹模計算： 29

第十章 主要零部件的設計 31

10.1工作零件的設計與計算 31

10.1.1凹模的結(jié)構設計和外形尺寸計算 31

10.1.2沖孔凸模的結(jié)構設計和外形尺寸計算 33

10.1.3凸凹模的設計和外形尺寸計算 34

10.1.4工作零件材料的選用 36

10.1.5卸料部分的設計 36

10.1.6定位零件的設計 37

10.1.7推件裝置的設計 39

10.2 橡膠的選用 39

10.3模架及其他結(jié)構零件的設計 40

10.3.1模架的選用 41

10.3.2導柱、導套的選用 41

10.3.3上、下模座的選用 42

10.3.4模柄的選用 42

10.3.5螺釘、銷釘?shù)倪x用 42

第十一章 校核模具閉合高度及壓力機有關參數(shù) 43

11.1閉合高度的計算 43

11.2沖壓設備的選定 43

第十二章 模具零件圖 44

第十三章 模具總裝圖 45

結(jié)論 47

致謝 48

參考文獻 49

摘要

本文首先介紹了沖壓模具、模具CAD技術、三維模型及運動仿真技術的發(fā)展現(xiàn)狀和前景，選用了三維設計軟件Pro/Engineer。通過對零件的結(jié)構和尺寸精度的分析，比較幾種不同沖壓工藝方案的優(yōu)缺點。采用了復合模一次將沖孔、落料以及外形沖出，模具結(jié)構型式采用倒裝式復合模。推件裝置采用典型的打桿打料板式的剛性推件裝置，卸料裝置采用彈性卸料板。選用后置雙導柱高精度模架，然后確定了模具的總體結(jié)構。最后根據(jù)沖壓手冊及相關的模具設計手冊進行沖裁力、壓力中心、模具工作部分、模具各零部件尺寸的計算及設計。

在有關的設計及計算完成之后，應用三維設計軟件Pro/Engineer建立模具各個零部件的三維模型，然后根據(jù)要求進行零件裝配，零件裝配好以后，進行裝配體的干涉檢查，確定裝配體中各零件之間是否存在干涉。

   關鍵詞：模具設計；拆裝；三維模型；CAD

Abstract

This article first introduced the stamping die, die CAD technology, three-dimensional modeling and motion simulation technology development present situation and the prospect, selection of three-dimensional design software Pro / Engineer. Part of the structure and dimension precision analysis, comparison of several different stamping process scheme. The compound die punching, blanking time and shape out, die structure using compound die. Pushing the device using a typical bar material plate rigid pushing the device, discharge device adopts elastic unloading board. Selection of post-built double guide column high precision mold, and then determine the die structure. According to the stamping and die design manual punching power, the center of pressure, working parts of die, mould parts size calculation and design.

On the design and calculation is completed, the application of three-dimensional design software Pro / Engineer established mold the various parts of the three-dimensional model, then according to the requirement of assembly parts, parts assembly later, for assembly interference checking, determine the components of the assembly between the existence of interference.

Key words: Die Design for disassembly; three-dimensional model; CAD;

前言

改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品的品種和數(shù)量的不斷增加，更新?lián)Q代的不斷加快，在現(xiàn)代制造業(yè)中，企業(yè)的生產(chǎn)一方面朝著多品種、小批量和多樣式的方向發(fā)展，加快換型，采用柔性化加工，以適應不同用戶的需要；另一方面朝著大批量，高效率生產(chǎn)的方向發(fā)展，以提高勞動生產(chǎn)率和生產(chǎn)規(guī)模來創(chuàng)造更多效益，生產(chǎn)上采取專用設備生產(chǎn)的方式。模具做為高效率的生產(chǎn)工具的一種，是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛與重要的工藝裝備。采用模具生產(chǎn)制品和零件，生產(chǎn)效率高，可實現(xiàn)高速大批量的生產(chǎn)；節(jié)約原材料，實現(xiàn)無切屑加工；產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，具有良好的互換性；操作簡單，對操作人員沒有很高的技術要求；利用模具批量生產(chǎn)的零件加工費用低；所加工出的零件與制件可以一次成形，不需進行再加工；能制造出其它加工工藝方法難以加工、形狀比較復雜的零件制品；容易實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化的特點。

第一章 沖裁件工藝性分析

工件簡圖：如圖1-1所示

生產(chǎn)批量：大批量

材料： 08F

工件長度：80mm

工件厚度：2mm

工件精度：IT14級

結(jié)論

本文闡述了倒裝式復合沖壓模具設計的全過程。在畢業(yè)設計過程中，我遵循沖壓工藝的基本理論和沖壓模具的設計步驟，利用CAD,PRO/E設計軟件，進行了沖壓的倒裝復合模具的設計，完成的具體工作如下：

1、收集相關資料，確定材料及類型。

2、計算相關參數(shù)。

3、繪制零件圖。

以PEO/E和AUOTOCAD為工具，進行沖壓件的模具設計，大大提高了模具設計的效率，充分體現(xiàn)了三維和二維制圖軟件的靈活和高效。

計算機技術為機械設計領域帶來了新的理念和方法，也促進了沖壓模具設計和制造手段的進步。我相信：將計算機三維設計運用于沖壓模具的設計和制造是模具設計制造技術發(fā)展的必然，充分利用計算機技術進行模具CAD/CAM系統(tǒng)的研究具有十分重要的理論和實踐意義。

這次的畢業(yè)設計融入了我大學四年的全部知識,比如有《機械制圖》、《機械制造基礎》、《模具加工工藝》、《沖壓模具及工藝》、《數(shù)控編程與制造》、《CAD/CAM》等重要課程，讓我們把這些課程完美的結(jié)合在一起。

致謝

首先，我們應感謝在設計過程中老師的精心指導，在此要向老師致以最崇敬的感謝！老師總是在百忙之中抽出時間來為我們解答設計過程中的疑問，在審方案階段，梁老師總是不厭其煩地給我們細心講解，以消除我們的盲點。在這里，我們要一并感謝模具教研室的其他老師，以及那些在無意間幫助過我們的老師和同學，謝謝你們。

幾個月心血此時凝聚在這本厚厚的設計書中，我頗感激動。它是我這幾個月在畢業(yè)設計中共同協(xié)作，努力克服困難的見證。它記錄了我這幾個月的生活，也見證了我大學的最后時光。這次設計是我第一次進行全面和系統(tǒng)的設計，難免會有疏漏和不足之處，可能存在計算不夠準確，圖紙質(zhì)量不高等問題，還有許多細節(jié)未做到及時處理，請各位老師指正，以幫助我不斷提高，不斷進步。我們相信通過這次全面系統(tǒng)的設計以及在這個過程中各位老師的不斷點撥，在今后的工作中我們一定會做到更好。

參考文獻

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本科生畢業(yè)設計開題報告書 題 目 倒裝式典型結(jié)構復合模設計 學生姓名 學 號 專業(yè)班級 指導老師 2011 年 12 月 11 日 畢業(yè)設計題目 倒裝式典型結(jié)構復合模設計 課題目的、意義及相關研究動態(tài)： 目的； 1 通過一模多件模具的設計進一步熟悉沖壓模具的設計思路和設計過程。 2 通過模具建模，虛擬裝配，認識 技術在模具設計中的作用。 3 熟悉掌握 的零件建模 裝配等操作。 意義：隨著計算機技術的日益發(fā)展，制造業(yè)正面臨著空前的變革。能夠完整描述產(chǎn)品的數(shù)字化模型在贏得客服方面正發(fā)揮著越來越大的作用。更進一步，如果能制作數(shù)字模型的動態(tài)演示片，那么與客服交流與方案設計論證時，可以進行多種方案的分析比較，與僅演示靜態(tài)模型相比，能達到更好的效果。模具拆裝動態(tài)模擬正是基于這種思想上提出的。采用先進的造 型技術建立模具模型并實現(xiàn)拆裝模擬以及運動仿真，可以更好的展現(xiàn)模具內(nèi)部結(jié)構，以及裝配關系，這樣有利于產(chǎn)品的宣傳，同時也又利于和客服的溝通。 另一方面在實際的模具拆裝實驗教學中，由于課時短，學生有限的時間內(nèi)拆裝的模具的數(shù)量少，因此我們?nèi)绻馨涯＞咦龀扇S模型，這樣我們能夠在很短的時間內(nèi)清楚的了解多套模具的內(nèi)部結(jié)構，裝配關系，以及模具的工作過程。 相關研究動態(tài)：改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟的告訴發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長，近年來，模具工業(yè)一直以百分之十五左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所 有制成分也發(fā)生了巨大的變化。除了國有專業(yè)模具廠外，集體 合資 獨資和私營也得到了快速的發(fā)展，浙江寧波地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”廣東以及山東一些大集團公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，美的 海爾 海信等集團紛紛建立了自己的模具設計和制造中心。 近些年來許多模具企業(yè)加大了用于技術進步的投資力度，將技術進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維 開始使用了 等通用國際軟件，并成功應用于沖壓模具的設計中。 以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術已經(jīng)取得了很大的進步，東風汽車公司模具廠 一汽模具中心 天汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋模具。此外許多研究機構和大專院校開展模具技術的研究與開發(fā)。經(jīng)過多年的努力在 術方面取得了顯著的進步；在提高模具質(zhì)量和短縮模具設計制造周期等方面做出了貢獻。 例如，吉林大學汽車覆蓋件成型技術所獨立研制的技術覆蓋件沖壓成型分析件，上海交通大學模具技術國家重點實驗開發(fā)的注塑模，汽車覆蓋模具和級進模 件 華 中科技大學開發(fā)的冷中模和精沖研究中心開發(fā)的冷中模和精沖模 件深圳市立先科技開發(fā)有限公司開發(fā)的 具設計軟件 模具行業(yè)也擁有不少的用戶。 課題的主要內(nèi)容（觀點）、創(chuàng)新之處： 1 查閱國內(nèi)外與課題相關的資料 調(diào)研 外文翻譯 2 基于 倒裝式典型結(jié)構復合模設計 3 應用 軟件對模具進行三維建模以及虛擬裝配 4 撰寫畢業(yè)論文 研究方法、設計方案或論文撰 寫提綱 ： 完成期限和預期進度 ①下達畢業(yè)設計任務書： 2011 年 11 月 25 日前。 ②畢業(yè)設計開題報告階段： 2011 年 12 月 25 日前。 ③畢業(yè)實習、調(diào)研階段。 (2012 年 1 月 8 日至 2012 年 2 月 12 日 )寒假期間進行畢業(yè)實習與畢業(yè)設計課題調(diào)研，并結(jié)合畢業(yè)設計課題寫出調(diào)研報告。 ④畢業(yè)設計中期檢查： 2012 年 3 月 20 日前。 ⑤畢業(yè)設計結(jié)題、資格審查： 2012 年上學期，第 13 周 (2012 年 5 月 7 日至 11 日 ) ⑥畢業(yè)設計答辯階段： 2012 年上學期，第 14 周 (2012 年 5 月 12 日至 5 月 20 日 ) 主要參考資料 ： [1] 沖壓模設計手冊編寫組 ． 沖壓模設計手冊 [M]. 北京 :機械工業(yè)出版社 , 2000 [2] 盧險峰 ． 沖壓工藝模具學 [M]. 北京 : 機械工來出版社 , 1998 [3] 王芳 . 冷沖壓模具設計指導 [M]. 北京：國防出版社 , 1998 [4] 李雙義 . 冷沖模設計 [M]. 北京：清華大學出版社 , 2002 [5] 吳伯杰 . 沖壓工藝與模具 [M]. 北京：電子工業(yè)出版社 , 2004 [6] 楊占堯 . 沖壓模具圖冊 [M]. 北京 : 高等教 育出版社 , 2004 [7] 李天佑 . 沖模手冊 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社 ,1998 指導教師意見 ： 簽名： 年 月 日 開 題 報 告 會 紀 要 時 間 地 點 與 會 人 員 姓 名 職務（職稱） 姓 名 職務（職稱） 姓 名 職務（職稱） 會議記錄摘要： 會議主持人 ： 記 錄 人： 年 月 日 教研室意見 教研室主任簽名： 年 月 日 1 摘要 ............................................................................................................................................ 3 .............................................................................................................................. 4 前言 ............................................................................................................................................ 5 第一章 沖裁件工藝性分析 ...................................................................................................... 6 料選擇 ........................................................................................................................... 6 件結(jié)構形狀 ................................................................................................................... 6 寸精度 ........................................................................................................................... 7 第二章 沖裁工藝方案的確定 .................................................................................................. 9 第三章 模具結(jié)構形式的確定 ................................................................................................ 11 第四章 模具總體設計 ............................................................................................................ 12 具類型的選擇 ............................................................................................................. 12 作與定位方式 ............................................................................................................. 12 作方式 .................................................................................................................. 12 位方式 .................................................................................................................. 12 料、出件方式 ............................................................................................................. 12 料方式 .................................................................................................................. 12 件方式 .................................................................................................................. 13 定送料方式 ................................................................................................................. 13 定導向方式 ................................................................................................................. 13 第五章 模具工藝參數(shù)確定 .................................................................................................... 14 樣設計與計算 ............................................................................................................. 14 邊值的確定 ................................................................................................................. 14 距與條料寬度計算 ..................................................................................................... 16 料進距 A .............................................................................................................. 16 料寬度 B 計算 ..................................................................................................... 16 第六章 計算沖壓力與壓力機的初選 .................................................................................... 18 裁力 計算 ........................................................................................................... 18 料力1........................................................................................................... 19 件力2.......................................................................................................... 19 的沖壓力 F 的計算 .................................................................................................... 20 力機的初選 ................................................................................................................ 20 第七章 模具壓力中心的確定 ................................................................................................ 22 第八章 沖裁模間隙的確定 .................................................................................................... 23 2 裁間隙 Z ..................................................................................................................... 23 裁 間隙分析 ................................................................................................................. 23 9 凸、凹模刃口尺寸的計算 ................................................................................................... 26 口尺寸計算的基本原則 ............................................................................................. 26 口尺寸的計算 ............................................................................................................. 27 孔凸、凹模計算： .............................................................................................. 27 料凸、凹模計算： .............................................................................................. 29 第十章 主要零部件的設計 .................................................................................................... 31 作零件的設計與計算 ............................................................................................... 31 模的結(jié)構設計和外形尺寸計算 ........................................................................ 31 孔凸模的結(jié)構設計和外形尺寸計算 ................................................................ 33 凹模的設計和外形尺寸計算 ............................................................................ 34 作零件材料的選用 ............................................................................................ 36 料部分的設計 .................................................................................................... 36 位零件的設計 .................................................................................................... 37 件裝置的設計 .................................................................................................... 39 膠的選用 .................................................................................................................. 39 架及其他結(jié)構零件的設計 ....................................................................................... 40 架的選用 ............................................................................................................ 41 柱、導套的選用 ................................................................................................ 41 、下模座的選用 ................................................................................................ 42 柄的選用 ............................................................................................................ 42 釘、銷釘?shù)倪x用 ................................................................................................ 42 第十一章 校核模具閉合高度及壓力機有關參數(shù) ................................................................ 43 合高度的計算 ........................................................................................................... 43 壓設備的選定 ........................................................................................................... 43 第十二章 模具零件圖 ............................................................................................................ 44 第十三章 模具總裝圖 ............................................................................................................ 45 結(jié)論 .......................................................................................................................................... 47 致謝 .......................................................................................................................................... 48 參考文獻 .................................................................................................................................. 49 3 摘要 本文首先介紹了沖壓模具、模具 術、三維模型及運動仿真技術的發(fā)展現(xiàn)狀和前景，選用了三維設計軟件 過對零件的結(jié)構和尺寸精度的分析，比較幾種不同沖壓工藝方案的優(yōu)缺點。采用了復合模一次將沖孔、落料以及外形沖出，模具結(jié)構型式采用倒裝式復合模。推件裝置采用典型的打桿打料板式的剛性推件裝置，卸料裝置采用彈性卸 料板。選用后置雙導柱高精度模架，然后確定了模具的總體結(jié)構。最后根據(jù)沖壓手冊及相關的模具設計手冊進行沖裁力、壓力中心、模具工作部分、模具各零部件尺寸的計算及設計。 在有關的設計及計算完成之后，應用三維設計軟件 立模具各個零部件的三維模型，然后根據(jù)要求進行零件裝配，零件裝配好以后，進行裝配體的干涉檢查，確定裝配體中各零件之間是否存在干涉。 關鍵詞：模具設計；拆裝；三維模型； 4 AD of of of a of to of of On is of of to of of of 5 前言 改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品的品種和 數(shù)量的不斷增加，更新?lián)Q代的不斷加快，在現(xiàn)代制造業(yè)中，企業(yè)的生產(chǎn)一方面朝著多品種、小批量和多樣式的方向發(fā)展，加快換型，采用柔性化加工，以適應不同用戶的需要；另一方面朝著大批量，高效率生產(chǎn)的方向發(fā)展，以提高勞動生產(chǎn)率和生產(chǎn)規(guī)模來創(chuàng)造更多效益，生產(chǎn)上采取專用設備生產(chǎn)的方式。模具做為高效率的生產(chǎn)工具的一種，是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛與重要的工藝裝備。采用模具生產(chǎn)制品和零件，生產(chǎn)效率高，可實現(xiàn)高速大批量的生產(chǎn)；節(jié)約原材料，實現(xiàn)無切屑加工；產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，具有良好的互換性；操作簡單，對操作人員沒有很高的技術要求；利用模具批 量生產(chǎn)的零件加工費用低；所加工出的零件與制件可以一次成形，不需進行再加工；能制造出其它加工工藝方法難以加工、形狀比較復雜的零件制品；容易實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化的特點。 6 第一章 沖裁件工藝性分析 工件簡圖：如圖 1示 生產(chǎn)批量：大批量 材料： 08F 工件長度： 80件厚度： 2件精度： 圖 1件簡圖 料選擇 根據(jù)表 1 1析， 08F 為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構鋼，具有良好的塑性、焊接性以及壓力加工性，主要用于 工程結(jié)構和受力較小的機械零件。綜合評比均適合沖裁加工。 件結(jié)構形狀 工件結(jié)構形狀相對簡單，屬軸對稱結(jié)構，有三個孔，孔與邊緣之間的距離也滿足要求，可以沖裁。 7 寸精度 零件圖上所注公差經(jīng)查標準公差表 1 ，尺寸精度較低，普通沖裁完全可以滿足要求。 根據(jù)以上分析：該零件沖裁工藝性較好，適宜沖裁加工。 表 1素結(jié)構鋼的力學性能表 材料名稱 材料牌號 材料狀態(tài) 極限強度 伸長率(%)? 屈服強度? 彈 性模量E/剪 抗拉? 碳素結(jié)構鋼 05 已 退火的 200 230 28 - 05F 210602 - 08F 220802 180 08 260302 200 190000 10F 220800 190 10 260009 210 198000 15F 250208 - 15 270406 230 202000 20F 280406 230 200000 2O 280605 250 210000 25 320004 280 202000 30 360502 300 201000 35 400000 320 201000 40 420208 340 213500 45 440506 360 204000 表 1分碳素鋼抗剪性能 材料名稱 牌號 材料狀態(tài) 抗剪強度 抗拉強度 伸長率 屈服強度 普通碳素鋼 退火 260～ 320 320～ 400 28～ 33 200 退火 310～ 380 380～ 470 21～ 25 240 退火 400～ 500 500～ 620 15～ 19 280 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構鋼 08F 已退火 220～ 310 280～ 390 32 180 08 已退火 260～ 360 330～ 450 32 200 10 已退火 260～ 340 300～ 440 29 210 20 已退火 280～ 400 360～ 410 25 250 45 已退火 440～ 560 550～ 700 16 360 8 表 1分標準公差值（ 1998） 公差等級 本尺寸 /μm / 3～ 6 18 30 48 75 6～ 10 22 36 58 90 10～ 18 27 3 70 110 18～ 30 3 2 84 130 30～ 50 9 2 100 160 50～ 80 6 4 120 190 80～ 120 4 87 140 220 表 1 1查出 08F 抗拉強度： ? =280～ 390剪強度： τ=220～ 310長率： δ=32% 屈服強度：s?=180析其力學性能較好，故選擇 08F 材料。 9 第二章 沖裁工藝方案的確定 該制件的沖裁工序包括落料和沖孔，其沖裁加工有以下三種方案： 方案一：先沖孔，后落料。單工序模生產(chǎn)。 方案二：沖孔 — 落料復合沖壓。復合模生產(chǎn)。 方案三：沖孔 — 落料級進沖壓。級進模生產(chǎn)。 表 2類模具結(jié)構及特點比較 模具種類 比較項目 單工序模 級進模 復合模 無導向 有導向 零件公差等級 低 一般 可達 可達 零件特點 尺寸不受限制厚度不受限制 中小型尺寸厚度較厚 小零件厚度 6寬度極小的異形件 形狀與尺寸受模具結(jié)構與強度限制，尺寸可以較大，厚度可達 3件平面度 低 一般 中小型件不平直，高質(zhì) 量制件需較平 由于壓料沖件的同時得到了較平的制件，制件平直度好且具有良好的剪切斷面 生產(chǎn)效率 低 較低 工序間自動送料，可以自動排除制件，生產(chǎn)效率高 沖件被頂?shù)侥＞吖ぷ鞅砻嫔?，必須手動或機械排除，生產(chǎn)效率較低 安全性 不安全，需采取安全措施 比較安全 不安全，需采取安全措施 模具制造工作量和成本 低 比無導向的稍高 沖裁簡單的零件時，比復合模低 沖裁較復雜零件時，比級進模低 適用場合 料厚精度要求低的小批 量沖件的生產(chǎn) 大批量小型沖壓件的 生產(chǎn) 形狀復雜，精度要求較高，平直度要求高的中小型制件的大批量生產(chǎn) 方案一模具結(jié)構簡單，投資少，且每次沖裁所需的沖裁力較小，可以解決沖壓設備噸位不夠的問題。其缺點在于 零件的精度難于保證，并且零件比較小，在第二次沖孔時，準確定位不宜，容易使人受傷，生產(chǎn)率低。 方案二也只需一副模具，制件精度和生產(chǎn)效率都較高，且工件最小壁厚大于凸凹模 10 許用最小壁厚，模具強度也能滿足要求。沖裁件的內(nèi)孔與邊緣的相對位置精度較高，板料的定位精度比方案三低，模具輪廓尺寸較小，制造比方案三簡單。 方案三只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，精度也能滿足要求，但模具輪廓尺寸較大，制造復雜，成本較高。 通過對上述三種方案的分析比較 ,采用復合模是比較合理的。 11 第三章 模具結(jié)構形 式的確定 正裝式復合模和倒裝式結(jié)構比較： 正裝式復合模適用于沖制材質(zhì)較軟或板料較薄的平直度要求較高的沖裁件，還可以沖制孔邊距較小的沖裁件。 倒裝式復合模不宜沖制孔邊距較小的沖裁件，但倒裝式復合模結(jié)構簡單，又可以直接利用壓力機的打桿裝置進行推件，卸件可靠，便于操作，并為機械化出件提供了有利條件，所以應用十分廣泛。 由零件分析知：制件的精度要求較低，孔邊距較大，平直度較高為提高經(jīng)濟效益，適宜采用倒裝復合模生產(chǎn)。 根據(jù)以上分析確定該制件的生產(chǎn)采用倒裝式復合模具生產(chǎn)。 12 第四章 模具總體設計 具類型的選擇 經(jīng)分析，工件尺寸精度要求不高，形狀較簡單，但工件產(chǎn)量較大，根據(jù)材料厚度，為保證沖模有較高的生產(chǎn)率，通過比較，決定實行工序集中的工藝方案，彈性卸料裝置的 倒 裝復合模具結(jié)構方式。 作與定位方式 零件的生產(chǎn)批量較大，但合理安排生產(chǎn)可用手工送料方式，提高經(jīng)濟效益。 因為導料銷和擋料銷結(jié)構簡單，制造方便。且該模具采用的是條料，根據(jù)模具具體結(jié)構兼顧經(jīng)濟效益，控制條料的送進方向采用導料銷，控制送料步距采用固定擋料 銷。 料、出件方式 剛性卸料與彈性卸料的比較： 剛性卸料是采用固定卸料板結(jié)構。常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖裁后卸料。當卸料板只起卸料作用時與凸模的間隙隨材料厚度的增加而增大，單邊間隙取（ t。當固定卸料板還要起到對凸模的導向作用時卸料板與凸模的配合間隙應該小于沖裁間隙。此時要求凸模卸料時不能完全脫離卸料板。主要用于卸料力較大、材料厚 度大于 2模具結(jié)構為倒裝的場合。 彈壓卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，主要用于料厚小于或等于 2板料由于有壓料作用，沖件比較平整。卸料板與凸模之間的單邊間隙選擇（ t,若彈壓 13 卸料板還要起對凸模導向作用時，二者的配合間隙應小于沖裁間隙。常用作落料模、沖孔模。 工件平直度較高，料厚為 2對較薄，卸料力不大，由于彈壓卸料模具比剛性卸料模具方便，操作者可以看見條料在模具中的送進動態(tài)，且彈性卸料板對工件施加的是柔性力，不會損傷工件表面，故可采用彈性卸料。 因采用 倒 裝復合模生產(chǎn)，故采用 彈性上 出件。 定送料方式 因選用的沖壓設備為開式壓力機，采用 橫 向送料方式，即由 右 向 左 送料。 定導向方式 方案一：采用對角導柱模架。由于導柱安裝在模具壓力中心對稱的對角線上，所以上模座在導柱上滑動平穩(wěn)。常用于橫向送料級進模或縱向送料的落料模、復合模。 方 案二：采用后側(cè)導柱模架。由于前面和左右不受限制，送料和操作比較方便。因為導柱安裝在后側(cè)，工作時，偏心距會造成導套導柱單邊磨損，嚴重影響模具使用壽命，且不能使用浮動模柄。 方案三：四導柱模架。具有導向平穩(wěn)、導向準確可靠、剛性好等優(yōu)點。常用于沖壓件尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件，以及大量生產(chǎn)用的自動沖壓模架。 方案四：中間導柱模架。導柱安裝在模具的對稱線上，導向平穩(wěn)、準確。只能一個方向送料。 根據(jù)以上方案比較并結(jié)合模具結(jié)構形式和送料方式，為提高模具壽命和工件質(zhì)量，采用后側(cè)導柱的導向方式，即方案 二 最佳。 14 第 五章 模具工藝參數(shù)確定 樣設計與計算 沖裁件在板料、帶料或條料上的布置方法稱為排樣。 排樣的意義在于減小材料消耗、提高生產(chǎn)率和延長模具壽命，排樣是否合理將影響到材料的合理利用、沖件質(zhì)量、生產(chǎn)率、模具結(jié)構與壽命。 根據(jù)材料經(jīng)濟利用程度，排樣方法可以分為有廢料、少廢料和無廢料排樣三種，根據(jù)制件在條料上的布置形式，排樣有可以分為直排、斜排、對排、混合排、多排等多重形式。 因此有下列三種方案： 方案一：有廢料排樣 沿沖件外形沖裁，在沖件周邊都留有搭邊。沖件尺寸完全由沖模來保證，因此沖件精度高，模具壽命高，但 材料利用率低。 方案二：少廢料排樣 因受剪切條料和定位誤差的影響，沖件質(zhì)量差，模具壽命較方案一低，但材料利用率稍高，沖模結(jié)構簡單。 方案三：無廢料排樣 沖件的質(zhì)量和模具壽命更低一些，但材料利用率最高。 通過上述三種方案的分析比較，綜合考慮模具壽命和沖件質(zhì)量，該沖件的排樣方式選擇方案一為佳?？紤]模具結(jié)構和制造成本有廢料排樣的具體形式選擇直排最佳 （如圖5示）。 邊值的確定 排樣時零件之間以及零件與條料側(cè)邊之間留下的工藝余料，稱為搭邊。 搭邊的作用是補償定位誤差，保持條料有一定的剛度，以保證零件 質(zhì)量和送料方便。 搭邊過大，浪費材料。搭邊過小，沖裁時容易翹曲或被拉斷，不僅會增大沖件毛刺，有時還 會 拉入凸、凹模間隙中損壞模具刃口，降低模具壽命?；?影響送料工作。 15 搭邊值是廢料，所以應盡量取小，但過小的搭邊值容易擠進凹模，增加刃口磨損。表 5出了鋼（的搭邊值。 對于其他材料的應將表中的數(shù)值乘以下列數(shù)： 鋼（ （ 黃 銅 1～ 硬 鋁 1～ 黃銅，純銅 邊值通常由經(jīng)驗確定，表 5出的搭邊普通沖裁時經(jīng)驗數(shù)據(jù)之一。 根據(jù)制件厚度與制件的排樣方法查表 5： 側(cè)搭邊值 a=表 5邊值和側(cè)邊值 材料厚度 t 圓件及 r＞ 2t 圓角 矩形邊長 l≤ 50 矩形邊長 l＞ 50 或圓角 r≤ 2 工件間1a 側(cè)邊 a 工件間 a 側(cè)邊 1a 工件間 1a 側(cè)邊 a 下 2 16 距與條料寬度計算 條料在模具上每次送進的距離稱為送料進距，每個進距可沖出一個或多個零件。 A=D+ 1a (5式中 D—— 平行于送料方向的沖裁件寬度 1a —— 沖裁件之間搭邊值 根據(jù)公式 (5 A= D+ 1a =53具相對于模架是采用從前往后的縱向送料方式 ,還是采用從右往左的橫向送料方式，這主要取決于凹模的周界尺寸。如： L＜ B 時，采用縱向送料方式； L＞ B 時，則采用橫向送料方式； L=B 時，縱向或橫向均可。就本模具而言，采用縱向送料方式。（注：L 為送料方向的凹模長度； B 為垂直于送料方向的凹模寬度）。 圖 5樣圖 計算 排樣方式和搭邊值確定以后，條料的寬度也就可以設計出。 所謂條料寬度，是指工件最大極限尺寸加上側(cè)搭邊值。因 條料是由板料剪裁下料而得，為保 證送料順利，規(guī)定其上偏差為零，下偏差為負值 ?? 。其計算公式如下： 17 B=[D+2a] 0 -△ （ 5 式中 B—— 條料寬度基本尺寸； D—— 條料寬度方向零件輪廓的最大尺寸； A—— 側(cè)搭邊值，查表 5 △—— 條料下料剪切公差； 表 5料公差△及條料與導料板之間隙（ 條料厚度 (條料寬度 (≤ 50 ＞ 50～ 100 ＞ 100～ 200 ＞ 200 ≤ １ １～３ 3～４ 4～６ 據(jù)零件圖查表 5定剪料公差及條料與導板之間的間隙 △ = 根據(jù)公式 (5 B= [D+2a+c] 0 -△ =55 18 第六章 計算沖壓力與壓力機的初選 計算沖裁力是為了選擇合適的壓力機，設計模具和檢驗模具的強度，壓力機的噸位必須大于所計算的沖裁力，以適宜沖裁的要求，普通平刃沖裁模，其沖裁力 般可以按下式計算： PK （ 6 式中 τ—— 材料抗剪強度，見附表（ L—— 沖裁周邊總長（ t—— 材料厚度 （ ; 系數(shù) 考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損，凸模與凹模間隙之波動（數(shù)值的變化或分布不均），潤滑情況，材料力學性能與厚度公差的變化等因數(shù)而設置