127 沖壓模具1,沖壓,模具 學(xué)校代碼：10410序 號：0398本 科 畢 業(yè) 論 文題目： 沖壓模具 學(xué) 院： 工 學(xué) 院 姓 名： 胡求煜 學(xué) 號： 20050402 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 年 級： 機(jī)制 051 指導(dǎo)教師： 胡淑芬 二 OO 九年 五 月沖壓模具1江西農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）課題申報表論文（設(shè)計）課題名稱 墊板沖壓模設(shè)計申報教師姓名 系 職稱 專業(yè) 學(xué)歷 聯(lián)系手機(jī)/電話 E-mail胡淑芬 機(jī)械 副教授 機(jī)械 本科 13607086111 sfhu1223@126.com選報人數(shù)要求 選報專業(yè)要求 限報要求 其它要求對選本課題學(xué)生的要求1 人 機(jī)制、農(nóng)機(jī) 無 計算機(jī)繪圖畢業(yè)論文（設(shè)計）要求：1、好學(xué)上進(jìn)，能吃苦耐勞，刻苦鉆研，有相應(yīng)專業(yè)知識，具備獨立工作能力；2、能及時地查閱到國內(nèi)外與本課題相關(guān)的資料和文件；3、會計算機(jī)繪圖，能通過計算機(jī)繪圖繪制相應(yīng)的零件、部件和組件，繪制出總裝配圖；4、工作量要符合我院畢業(yè)設(shè)計的要求；5、根據(jù)畢業(yè)設(shè)計的要求在規(guī)定的時間內(nèi)完成畢業(yè)答辯所需要的全部工作。畢業(yè)論文（設(shè)計）內(nèi)容：1、在實際生產(chǎn)線了解沖壓模的生產(chǎn)過程和工藝；2、查閱國內(nèi)外有關(guān)資料和文件分析沖壓模的工藝特點；3、研究其它沖壓模的工作原理，提出沖壓模的設(shè)計思想，并畫出工作草圖；4、通過計算機(jī)繪圖繪制相應(yīng)的零件和部件，繪制出沖壓?？傃b配圖；5、撰寫出 8000 字左右的設(shè)計說明書；6、根據(jù)畢業(yè)設(shè)計的要求在規(guī)定的時間內(nèi)完成畢業(yè)答辯所需要的所有工作。畢業(yè)論文（設(shè)計）工作步驟：第一階段：參觀實際生產(chǎn)線，了解沖壓模的生產(chǎn)過程；查閱國內(nèi)外有關(guān)資料和文件分析沖壓模的工藝特點，查找相關(guān)的裝置；第二階段：研究其它沖壓模的工作原理，提出沖壓模的設(shè)計思想；第三階段：給出總體方案，畫出工作草圖，通過計算機(jī)繪圖繪制相應(yīng)的零件和部件，繪制出沖壓?？傃b配圖；第四階段：撰寫出設(shè)計說明書；根據(jù)畢業(yè)設(shè)計的要求在規(guī)定時間內(nèi)完成畢業(yè)答辯所需要的所有工作。審核情況：分管院長： 年 月 日沖壓模具2沖壓模具畢業(yè)設(shè)計材 料：08F 鋼板料厚度：t=1.2mm 生產(chǎn)批量：大批量任 務(wù)：編制沖壓工藝方案、設(shè)計模具結(jié)構(gòu)圖 8· 摘 要本次畢業(yè)設(shè)計是完成墊板冷沖壓工藝模具設(shè)計，采用落料；沖孔工藝。設(shè)計中分析了工件的沖壓工藝性，計算了毛坯排樣；沖壓力，沖壓模具3刃口尺寸計算等。進(jìn)行了模具總體結(jié)構(gòu)；主要零部件的設(shè)計，繪制了落料；沖孔復(fù)合模的模具裝配圖和零部件圖。關(guān)鍵詞： 沖壓工藝 模具設(shè)計 裝配圖一 引 言隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，模具對于現(xiàn)代工業(yè)來說是十分重要的，尤其是沖壓技術(shù)的應(yīng)用。在各個經(jīng)濟(jì)部門中，幾乎都要沖壓加工生產(chǎn)，它不僅與整個機(jī)械行業(yè)密切相關(guān)，而且與人們的生活息息相關(guān)。模具，是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中，60%-80%的零部件都依靠模具成形，模具質(zhì)量的高低決定著產(chǎn)品質(zhì)量的高低，因此，模具被稱之為“百業(yè)之母”。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。模具生產(chǎn)的工藝水平及科技含量的高低，已成為衡量一個國家科技與產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益、新產(chǎn)品的開發(fā)能力，決定著一個國家制造業(yè)的國際競爭力。改革開放以來，我國模具工業(yè)發(fā)展迅猛。1996 至 2001 年間，我國模具工業(yè)的產(chǎn)值年平均增長 14%左右。目前，全國共有模具生產(chǎn)廠點 1.7 萬個，從業(yè)人員 50 多萬人。2001 年全國模具工業(yè)總產(chǎn)值達(dá) 300 億元人民幣，我國模具年產(chǎn)值已位居世界第四。我國模具工業(yè)的技術(shù)水平近年來也取得了長足的進(jìn)步。大型、精密、復(fù)雜、高效和長壽命模具上了一個新臺階。大型復(fù)雜沖模以汽車覆蓋件模具為代表，已能生產(chǎn)部分新型轎車的覆蓋件模具。體現(xiàn)高水平制造技術(shù)的多工位級進(jìn)模的覆蓋面，已從電機(jī)、電器鐵芯片模具，擴(kuò)展到接插件、電子槍零件、空調(diào)器散熱片等家電零件模具。在大型塑料模具方面，已能生產(chǎn) 48 英寸電視的塑殼模具、6.5Kg 大容量洗衣機(jī)全套塑料模具，以及汽車保險杠、整體儀表板等模具。在精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具等。在大型精密復(fù)雜壓鑄模方面，國內(nèi)已能生產(chǎn)自動扶梯整體踏板壓鑄模及汽車后橋齒輪箱壓鑄模。其他類型的模具，例如子午線輪胎活絡(luò)模具、鋁合金和塑料門窗異型材擠出模等，也都達(dá)到了較高的水平，并可替代進(jìn)口模具。目 錄一 引言………………………………………………………………………………4二 沖壓工藝分析……………………………………………………………………6 2.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形狀分析…………………………………………………………62.2 產(chǎn)品尺寸，精度，粗糙度，斷面質(zhì)量分析………………………………6三 沖壓方案的確定…………………………………………………………………6四 墊板沖模結(jié)構(gòu)的確定沖壓模具44.1 模具的形式…………………………………………………………………8 4.2 定位裝置……………………………………………………………………84.3 卸料裝置……………………………………………………………………84.4 導(dǎo)向裝置……………………………………………………………………84.5 模架…………………………………………………………………………8五 沖壓工藝的計算…………………………………………………………………95.1 排樣…………………………………………………………………………95.2 計算沖壓力…………………………………………………………………105.3 計算模具的壓力中心………………………………………………………115.4 計算模具的刃口尺寸………………………………………………………12六 墊板復(fù)合模主要零件的設(shè)計計算………………………………………………176.1 落料凹?！?76.2 沖孔凸模長度及強(qiáng)度校核…………………………………………………186.3 卸料裝置……………………………………………………………………206.4 凸凹模長度確定，壁厚的校核 ……………………………………………21七 模座的設(shè)計………………………………………………………………………227.1 模座的材料…………………………………………………………………227.2 上模座………………………………………………………………………227.3 下模座………………………………………………………………………23八 其他零件的選用…………………………………………………………………238.1 導(dǎo)柱模架的選用……………………………………………………………238.2 導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇……………………………………………………………248.3 定位元件的選擇……………………………………………………………268.4 模柄的選擇…………………………………………………………………27九 沖壓模具的安全技術(shù)……………………………………………………………28十 沖模的安裝………………………………………………………………………28十一 模具的動態(tài)分析………………………………………………………………28十二 心得體會………………………………………………………………………30參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………31二 沖壓工藝分析：2.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形狀分析由零件圖可知，產(chǎn)品為長條板型落料，圓片及其他沖孔，對稱，有尖角?？着c孔之間，孔與邊緣之間的最小距離 C 滿足 C>1.5t 的要求（C>1.8）2.2 產(chǎn)品尺寸，精度，粗超度，斷面質(zhì)量分析沖壓模具51：尺寸精度 查《磨具設(shè)計手冊》得：由于沖裁件的厚度為 1.2mm 取 TT8 到 IT92：產(chǎn)品材料分析：對于沖壓材料一般要求的力學(xué)性能是強(qiáng)度低；塑性高；表面質(zhì)量和厚度公差符合國家標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)計是 08F 號鋼，屬于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，是低碳鋼。其力學(xué)性能是強(qiáng)度，硬度低；塑性，韌性好。經(jīng)退火后，沖裁的加工方法是完全可是成形的。另外，產(chǎn)品對于表面質(zhì)量沒有嚴(yán)格要求，所以盡量選用國家標(biāo)準(zhǔn)板材，其沖裁出餓表面質(zhì)量就可以保證。3：產(chǎn)量要求能夠大批量生產(chǎn)，很適合采用沖壓加工的方法。最好采用復(fù)合?；蚣夁M(jìn)模。三 沖壓工藝方案的確定完成此工件需要沖孔，落料兩道工序。其加工 工藝方案可分為以下三種。（一）: 第一種方案：采用單工序逐步加工1：沖孔，落料單工序模。工序簡圖見 1-12: 落料，沖孔單工序模。工序簡圖見 1-2特點：由于采用單工序模，模具制造簡單，維修方便，但生產(chǎn)率低，工件精度低，不適合大批量生產(chǎn)。圖 1-11 沖孔2 落料圖 2-21 落料沖壓模具62 沖孔（二） 第二種方案：采用復(fù)合模加工成形，工序圖見圖 1-3圖 1-3特點： 生產(chǎn)率高，工件精度高，但模具制造較復(fù)雜，調(diào)整維修較麻煩，使用壽命低。（三） 第三種方案： 采用連續(xù)模加工成形，工序圖見圖 1—4圖 1—4第二工位 第一工位特點： 生產(chǎn)率高，便于實現(xiàn)機(jī)械化，自動化，但模具制造復(fù)雜，調(diào)整維修麻煩，工件精度低。根據(jù)本零件的設(shè)計要求，以及各種方案的特點，決定采用第二種方案較合理。四 墊板沖模結(jié)構(gòu)的確定4.1 模具的形式?jīng)_壓模具7復(fù)合模又可以分為正裝式復(fù)合模和倒裝式復(fù)合模。（1） 正裝式復(fù)合模的特點：工件和沖孔的廢料的將落在凹模的表面上。必須加以清除后才能進(jìn)行下一次沖裁。因此，操作不方便，也不安全，對多孔工件不宜采用。但沖出的零件平直度較高，適合沖裁材質(zhì)較軟，板料較薄的沖裁件，還可以沖裁孔邊距較小的沖裁件。（2） 倒裝式復(fù)合模的特點:沖孔廢料由沖孔凸模沖入凹模洞中積聚到一定數(shù)量，由下模漏料孔排出，不必清楚廢料。操作方便，應(yīng)用很廣，并為機(jī)械化出件提供了有利條件。但工件表面平直度較差。凸凹模承受的張力較大。經(jīng)分析，此工件有 3 個孔，若采用正裝復(fù)合模，操作很不方便且不適合大批量生產(chǎn)。從操作方便，模具結(jié)構(gòu)制造簡單等方面考慮，決定采用倒裝復(fù)合模。但此板件較薄，平直度要求較高，因此在倒裝復(fù)合模中添加彈性橡膠。4.2 定位裝置采用伸縮式檔料銷縱向定位，安裝在下模座和卸料板之間。工作時可隨下行而壓入空內(nèi)。工作很方便。采用導(dǎo)料螺栓橫向定位。因為它的結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，對模具強(qiáng)度削弱小。4.3 卸料裝置1：條料的卸除 采用彈性卸料板，因為是倒裝復(fù)合模，卸料板安裝在下模座。2：工件的卸除 采用打料裝置將工件上模落料凹模中推下落在模具工作面上。3：沖孔廢料的卸除 采用下模內(nèi)積聚到一定數(shù)量，便從下模座的漏孔中自動排出。4.4 導(dǎo)向零件導(dǎo)向零件有許多種，如用導(dǎo)板導(dǎo)向，則模具安裝不方便，而且阻擋操作者的視線，所以不用。若用滾珠式導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行導(dǎo)向，則雖然導(dǎo)向精度高，壽命長，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，也不采用。針對本零件精度要求不是很高（ IT8 到IT9） ，采用滑動式導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行導(dǎo)向即可。而且模具在壓力機(jī)上的安裝比較簡單，操作又方便，還可以降低成本。4.5 模架若采用中間模架，則導(dǎo)柱對稱分布滑動平穩(wěn)，但只能向一個方向送料，阻擋操作者的視線，操作不便，適用于單工序模和工位少的級進(jìn)模。若采用后側(cè)導(dǎo)柱，則操作方便，結(jié)構(gòu)緊湊，適用于大件邊緣沖裁，但其平穩(wěn)性不夠，常用于小型沖模。四導(dǎo)柱模架剛性很好，導(dǎo)向平穩(wěn)可靠，但其價格較高，一般用于精密沖裁模。綜合上述特點和零件特點，本設(shè)計決定采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，但考慮到平穩(wěn)性，在此模具結(jié)構(gòu)中增設(shè)彈性橡膠。沖壓模具8五 沖壓工藝的計算5.1 排樣1 搭邊 查《冷沖壓模具設(shè)計》 確定搭邊值 a,b當(dāng) t=1.2mm 時 a=1.8 b=2.02 條料的寬度 采用無側(cè)壓裝置，所以 =B??-(D+2a)?——條料寬度的單向偏差， mm 查表的 —— -0.5?= =B?-(D+2a)??6.513 材料的利用率 ?= 1nFL0%?式中 n——板料上實際沖裁的零件數(shù)量——零件的實際面積1L——板料長度，mmB——板料寬度，mm條料寬度 B=D+2a=14+2×1.8=17.6mm步距=48+1.8=49.8F =5581取工件數(shù)量 n=2沖壓模具9材料的利用率為 = = =63.7%?1nFLB0%?6.178495?0%5.2 計算沖壓力沖裁力公式 F= F?孔 落式中 F——沖裁力——沖孔沖裁力孔——落料沖裁力落1：沖孔沖裁力 =K F孔 孔 bLt?孔式中 K——系數(shù) 查表去 K=1.3—沖孔周長 L =2 +6 3.14=63.96mmL孔 孔 ??5214.3??t——材料厚度 t=1.2mm —材料抗剪強(qiáng)度，Mpa 查《 模具設(shè)計與制造簡明手冊》 b?0.8F 號鋼， =295Mpa 取 =300Mpab?b?=K =1.3 63.96 1.2 300=24944.4N=25KN F孔 bLt?孔 ?2: 落料沖裁力 = 落 F落 bKLt?落式中 ——落料周長 = R+2 =131.96落 落 ???248??= =1.3 131.96 1.2 300=61757.28N=62KN落 bLt?落 ?3：卸料力 =F??KF落式中 ——卸料系數(shù) 查表得 為 0.04 到 0.05?取 =0.05 ?= =0.05 62 =3.1KNF?K落 ?4: 推料力 = n t ttF孔沖壓模具10式中 ——推料系數(shù) 查表取 =0.055 tKtKn——同時卡在凹模內(nèi)的件數(shù) n=3= n=0.055 25 3=4.1KNtFt孔 ?5: 頂件力 = （ + ）ddKF孔 落式中 ——頂件系數(shù) 查表去 =0.06dK= （ + ）=0.06 （62+25 ）=5.22KNdF孔 落 ?6：模具總壓力 總沖裁時，壓力機(jī)的壓力值必須大于或等于沖裁各工藝的總和，即大于總的沖裁力。根據(jù)模具不同，計算公式不同。當(dāng)采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模為= + + + =62+25+3.1+4.1+5.22=99.42KNF總 孔 落 ?tF7: 初選壓力機(jī)根據(jù) =99.42KN 選公稱壓力為 160KN 的壓力機(jī)F總5.3 計算模具的壓力中心由于零件關(guān)于關(guān)于 x 軸對稱，y 軸對稱。沖孔所需的沖裁力為、1FtbKL??23tb?根據(jù)理論力學(xué)知道，合力對某軸之力矩等于各分力對同軸力矩之和。由此苛求出壓力中心坐標(biāo)（ ）0xy根據(jù)公式得 =0 =0 得出壓力中心為0x0y??0,沖壓模具115.3 計算模具刃口尺寸尺寸計算原則：在確定沖模凹模和凸模刃口尺寸時，必須遵循以下原則：1） 根據(jù)落料和沖孔的特點：落料件的尺寸取決于凹模尺寸，因此落料模應(yīng)先決定凹模尺寸。故沖孔模應(yīng)先決定凸模尺寸，用增大凹模尺寸來保證合理間隙。2） 根據(jù)凹凸模刃口的磨損規(guī)律。凹模刃口磨損后使落料件尺寸變大，其刃口的基本尺寸應(yīng)取接近或等于工件的最小極限尺寸，凸模刃口磨損后使沖孔孔徑減小，故應(yīng)使尺寸接近或等于工件的最大極限尺寸3） 考慮工件精度與模具精度間的關(guān)系，在確定模具制造公差時，既要保證工件的精度要求，又要保證有合理的間隙數(shù)值，一般沖模精度較工件精度高 2 到 3 級1：沖孔凸凹模=td0min1()tx???=aimin0aZ以上各式中 ——沖孔凸模的刃口尺寸t——沖孔凹模的刃口尺寸ad——沖孔件的最小極限尺寸，mmmin——系數(shù)x——工件孔徑公差，mm1?——凸模刃口尺寸制造偏差，mmt?——凹模刃口尺寸制造偏差，mma——凸凹模最小初始雙面間隙，mm minZ查表 =0.072 minZ由于本零件沖孔數(shù)量為 3 個 且大小不一 ，因此要求計算 3 個凸模的刃口沖壓模具12尺寸1） 孔 11： =6 查表 =0.5 =0.02 =0.1261mindx1?minZ= 1t10min(d)t??= a1imin0ax由于此凸模非標(biāo)準(zhǔn)件 根據(jù) = = =0.005t?a14?=6mind= =1t??02.5.6???02.16?= =6.136a .0?02.?= 6.01 mm =6.136 mm1td02.?1ad0.2: =12 查表 =0.5 =0.5 =0.0722mindx1?minZ= t10min(d)t??= 2a1imin0axZ由于此凸模非標(biāo)準(zhǔn)件 根據(jù) = = =0.125ta?14?=12mind02.02.2 1)5.(??????tR02..036)??amm mm02.5?tL2.54aL沖壓模具133：配合加工，只需計算凹模尺寸。凸模按凹模尺寸配合。落料：=48 查表 =1 =0.25 2mindx1???03.03.48 7542??????aL025.025.14 91. ??aR1 垂直于進(jìn)料方向=18 =0.5 =0.43maxD?根據(jù) = = =0.108t?a4= = =amx0()???0.18(18.543)??0.1875?= = =tDintZ?0.1872?0.18?2 平行于送料方向=52 =0.5 =0.5max?根據(jù) = = =0.125t?a4= = =aDmx0()???0.125(52.)??0.1257?沖壓模具14= = =tD0min()taZ??0.125(51.7)?0.125678?六 墊板復(fù)合模主要零件的設(shè)計計算6.1 落料凹模1：厚度 HH=kbk——修正系數(shù) k 為 0.3 到 0.4 取 k=0.4H=kb=0.4 14=5.6?2：長度和寬度 L,BL=D+2W式中 W——送料方向的凹模型孔壁間的最大距離根據(jù)經(jīng)驗公式 W=(1.5~2.0)H取 W=1.5H=1.5 5.6=8.4?D——送料方向的凹模刃壁間的最大距離L=47.78+2 8.4=64.58mm?垂直于送料方向： B=d+2Wd——垂直于送料方向的凹模型孔壁間的最大距離B=13.97+2 8.4=30.77mm沖壓模具153：凸模刃口高度 h查《簡明沖壓手冊》得 h=5mm6.2 沖孔凸模長度及強(qiáng)度校核本設(shè)計采用 B 型圓凸模 硬度 HRC58~62 尾部回火 HRC40~50 技術(shù)條件 JB/T 7653-19941:沖孔的凸模長度 L=h1+h2+h+HL——凸模長度，mm h1——凸模固定板的厚度，mm h1=20h2——卸料板的厚度，mm h2=15h——凸模進(jìn)入凹模深度（0.5-1）mm 取 h=1mmH——附加長度，一般取 15—20mm針對本零件有 2 個凸模的設(shè)計，由于孔較多且大小不規(guī)則，凸模采用階梯布置?？傻茫? 對于此凸模L=20+15+1+20=56mm此凸模非標(biāo)準(zhǔn)件，直徑自定義對于另外 2 個凸模則比上個凸模稍短可得:L=20+15+1+19=55mm這兩個凸模是標(biāo)準(zhǔn)件，直徑可查表沖壓模具16得 凸模 的 D1=11 D2=85.2?凸模 的 D1=13 D2=1066.3 卸料裝置橡膠彈簧具有重量輕，彈性大，變形不受限制，較高的內(nèi)阻，可吸收沖擊和高頻振動能量，工作平穩(wěn)，噪音小，安裝和調(diào)試方便，便于維護(hù)和保養(yǎng)等特點。另外，橡膠彈簧可同時承受多向載荷，可簡化系統(tǒng)。在本設(shè)計中，由于倒裝復(fù)合模使得薄板件的缺陷，平直度不夠。使用橡膠彈簧亦可使沖裁在壓力下進(jìn)行。所以本設(shè)計采用橡膠彈簧。 橡膠的選用和計算原則：1：保證橡膠正常工作應(yīng)使橡膠在預(yù)壓縮狀態(tài)下的預(yù)壓力滿足 0XF?式中 ——橡膠在預(yù)壓縮狀態(tài)下的壓力 ——卸料力X2.185KN 取 =3KN0F?0F2：為保證橡膠不過早失效，其允許最大壓縮量不超過其自由高的 45%，一般取=(0.34~0.45) 2H?0式中 ——橡膠允許的總壓縮量2H?——橡膠的自由高度0所選橡膠彈簧必須滿足 +許 ?預(yù) 工式中 =H工 h?工 作 修 磨沖壓模具17=t+1mm=1.8mmh工 作一般取 5~10mm 取 =5mm修 磨 h修 磨則 =6.8 7mm 取 =4 =28mm 設(shè) =30mmH工 ?0H工 0H=0.1 =3mm預(yù) 0FAP?式中： A——橡膠橫截面積， , A=2maP——橡膠產(chǎn)生的單位面積壓力，Mpa取彈簧的壓縮量為 35%， 查表得 P=2.1Mpa得 a= = =37.8 38mm0F32.1?校核： = =0.74 符合 0.5 1.5 設(shè)計合理。0HD283?0HD橡膠彈簧的安裝高度 = - =30-3=27mm裝 0預(yù)6.4 凸凹模長度確定，壁厚的校核1：凸凹模長度 H 的確定H=h1- -2+h0F式中 h1——橡膠墊的自由高度，mm——壓縮值，mm0h——固定板的厚度，mmH=27-3-2+20=42mm2：凸凹模壁厚校核查表，倒裝復(fù)合模凸凹模最小壁厚 =2.3mm 當(dāng) t=0.8mm。min本設(shè)計中 n=(51.75-12-2.5-10-10-10) 0.5=3.625>2.3mm ?滿足最小壁厚 n> 的要求，設(shè)計合理。min七 模座的設(shè)計7.1 模座的材料一般選用鑄鐵 HT200 HT250， 也可以選用 A3,A5 結(jié)構(gòu)鋼，本設(shè)計沖壓模具18中從降低模具成本考慮，選用鑄鐵 HT250 材料。查《沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計指南》 ，選用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。7.2 上模座采用滑動導(dǎo)向模架 上模座做選用“125 100 35 GB/T2855.5”?7.3 下模座下模座選用“125 100 45 GB/T2855.6”?沖壓模具19八 其他零件的選用 8.1 導(dǎo)柱模架的選用標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格，導(dǎo)柱“20 150 GB/T2861.1”?導(dǎo)套“20 80 33 GB/T2861.6”后側(cè)導(dǎo)柱模架技術(shù)條件：按 GB/T8050—1999 的規(guī)定模架 200 125 170~205I GB/T2851.3I 級精度的后導(dǎo)柱模架沖壓模具201 上模座 2 導(dǎo)套 3 導(dǎo)柱 4 下模座8.2 導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇選用 A 型導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)，材料 20 鋼，熱處理要求；滲碳深度 0.8-1.2mm,硬度 58-62HRC。本設(shè)計取直徑 d=20mm，公差帶 h5，長度 L=160mm。選用 A 型導(dǎo)套結(jié)構(gòu)，材料，熱處理與技術(shù)要求同上。如下圖所示：沖壓模具22沖壓模具238.3 定位元件的選擇為了保證模具正常工作，必須保證坯料或工件對模具處于正確的相對位置，即必須定位。1） 在本設(shè)計中采用活動檔料銷，采用彈簧彈頂擋料裝置。如圖： 直徑 d=6mm，長度 L=22mm 的彈簧彈頂擋料裝置 6 22JB/T7649.5?材料:45 號鋼，熱處理 43~48HRC技術(shù)條件：按 JB/T7653—1994 的規(guī)定2） 采用側(cè)邊導(dǎo)料銷進(jìn)去送料方向的定位，保證垂直進(jìn)料方向的精度。本設(shè)計采用 A 型導(dǎo)料銷。沖壓模具24長度 d=6mm , L=22mm 的 A 型導(dǎo)料銷 6 22GB/T7648.7?材料 T8A, 熱處理硬度 52~56HRC技術(shù)條件按 JB/T7653—1994 的規(guī)定8.4 模柄的選擇中小型模具一般是通過模柄將上模固定在壓力機(jī)滑塊上。模柄是作為上模與壓力機(jī)滑塊連接的零件。對它的基本要求是:一要與壓力機(jī)滑塊上的模柄正確配合，安全可靠；二是與上模正確而可靠連接。在本設(shè)計中采用旋入式的模柄，其主要用于中小型有導(dǎo)柱的模具上，符合本次設(shè)計的要求。如圖：采用 A 型旋入式模柄 材料：Q235—AF技術(shù)條件：按 GB/T7653—1994 的規(guī)定直徑 D=20 的 A 型旋入式模柄模柄 A20GB/T7646.2沖壓模具25九 沖壓模具的安全技術(shù)在設(shè)計沖壓模具時，必須滿足下列要求：1. 模具結(jié)構(gòu)應(yīng)能保證操作方便，安全可靠，操作者勿需手，臂，頭伸入危險區(qū)即可順利完成沖壓工作。2. 調(diào)試，安裝，修理，搬運和儲藏方便安全，不會因模具結(jié)構(gòu)問題而引起意外事故3. 模具零件要有足夠的強(qiáng)度，材料選擇合理，模具應(yīng)避免有與機(jī)能無關(guān)的外部凸凹，外部應(yīng)倒棱；倒柱倒套應(yīng)遠(yuǎn)離操作者，模具壓力中心應(yīng)通過或靠近模柄中心線，導(dǎo)向定位等重要部件要使操作者能看清楚4. 設(shè)計模具時應(yīng)考慮安裝機(jī)械化裝置的位置，以便必要時機(jī)械化自動化裝置代替手工操作5. 頂件器，推件器以及卸料板等結(jié)構(gòu)必須可靠6. 不使操作者有不安全的感覺十 沖模的安裝沖模的使用壽命，工作安全和沖件質(zhì)量等對于沖模的正確安裝有著極大的關(guān)系：1：沖模應(yīng)正確安裝在壓力機(jī)上，使模具上下部分不發(fā)生偏斜和位移，這樣就可以保證模具有較高的準(zhǔn)確性，避免產(chǎn)生廢品，而且可以保證模具壽命 2: 模具安裝時將帶有導(dǎo)向的模具上下應(yīng)同時搬到工作臺面上。應(yīng)先固定上模，然后根據(jù)上模的位置固定下模3：在沖壓生產(chǎn)過程中，由于壓力機(jī)振動，可能引起固定沖模的緊固零件松動。操作者必須隨時注意和檢查各緊固零件的工作狀況十一 模具的動態(tài)分析模具的裝配圖：1 下模座 2 導(dǎo)柱 3 彈簧 4 卸料板 5 擋料銷 6 導(dǎo)套 7 上模座8 凸模固定板 9 推件塊 10 連接推桿 11 推板 12 橡膠彈簧 13 凸緣模柄 14 打桿 15 凸模 16 墊板 17 凹模 18 凸凹模19 凸凹模固定板沖壓模具26沖裁時，凸凹模固定不動，條料由正面送進(jìn)。放置在凸凹模上，15 凸模和17 凹模同時下行，同時完成落料和沖孔。4 彈性卸料板一方面頂住條料起校平作用，同時在 17 落料凹模推壓下向下退讓，此時 12 橡膠彈簧頂住 10 連接推桿，保證沖裁時的壓力。上面回程時，4 彈性卸料板別橡膠彈簧頂出，將條料從凸凹模上卸下，沖孔廢料則直接由凸凹模模孔中漏到壓力機(jī)臺面下。在上面回到上止點之前，14 打桿受到壓力機(jī)橫桿的推動，通過 11 推板和 10 連接推桿將沖裁件從 17 凹模中推出。沖壓模具27十二 心得與體會通過本次畢業(yè)設(shè)計，在理論知識的指導(dǎo)下，結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中所獲得的實踐經(jīng)驗，在胡淑芬老師和同學(xué)的幫助下，認(rèn)真并獨立的完成了本次畢業(yè)設(shè)計。在本次設(shè)計的過程中，通過自己實際的操作計算，我對以前所學(xué)過的專業(yè)知識有了更進(jìn)一步，更深刻的認(rèn)識，同時也認(rèn)識到了自己的不足。本次畢業(yè)設(shè)計歷時 1 個月左右，從分析領(lǐng)會畢業(yè)設(shè)計的要求，到拿出自己的方案，然后對自己手上的沖壓件的性能進(jìn)行分析計算，比如材料，形狀等。因此對要設(shè)計的沖壓件有了一個比較全面深刻的認(rèn)識，并在此基礎(chǔ)上綜合考慮生產(chǎn)中的各種實際因素，最后確定本次畢業(yè)設(shè)計的工藝方案。然后進(jìn)行排樣，沖壓力，壓力中心等的計算，直到模具總裝配圖的繪制，經(jīng)歷了大量的計算過程，查閱了很多相關(guān)的書籍資料。因此通過本次畢業(yè)設(shè)計的訓(xùn)練，也培養(yǎng)和鍛煉了一種自己查閱資料，獲取有價值信息的能力。總之，通過本次畢業(yè)設(shè)計的鍛煉，使我對模具設(shè)計與模具制造的相關(guān)過程有了比較深刻的認(rèn)識和全面的掌握。認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐瓿闪吮敬萎厴I(yè)設(shè)計也是大學(xué)四年里最后也最重要的一次設(shè)計。但是由于水平有限，錯誤和不足之處在所難免，懇請各位老師批評指正，不勝感激。沖壓模具4參考文獻(xiàn)1 翁其金，徐新成 《沖壓工藝及沖模設(shè)計》 機(jī)械工業(yè)出版社 2 于永泗 齊民 《機(jī)械工程材料》第五版 大連理工大學(xué)出版社3 夏巨堪 李志剛 《中國模具設(shè)計大典》電子版 中國機(jī)械工程學(xué)會4 中國磨具設(shè)計大典 第三卷5 簡明冷沖壓手冊編寫租 《簡明冷沖壓手冊》 第三版 機(jī)械工業(yè)出版社6 陳于萍 周兆元 《互換性與測量技術(shù)》 第二版 機(jī)械工業(yè)出版社江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計,墊板沖壓模設(shè)計 指導(dǎo)老師：胡淑芬 工學(xué)院 機(jī)制051 胡求煜,摘要,本次畢業(yè)設(shè)計是完成墊板沖壓工藝模具設(shè)計，采用落料，沖孔工藝性，計算了毛胚排樣，計算沖壓力，刃口尺寸計算等，進(jìn)行了模具總體結(jié)構(gòu)，主要零部件的設(shè)計，繪制了沖孔落料；沖孔復(fù)合模的模具裝配圖和零件圖。,,,墊板沖壓模模具的整體結(jié)構(gòu),復(fù)合模又可以分為正裝式復(fù)合模和倒裝式復(fù) 合模。 1 定位裝置 2 卸料裝置 3 導(dǎo)向零件 4 模架,,方面一————定位裝置,采用伸縮式檔料銷縱向定位，安裝在下模座和卸料板之間。工作時可隨下行而壓入空內(nèi)。工作很方便。 采用導(dǎo)料螺栓橫向定位。因為它的結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，對模具強(qiáng)度削弱小。,方面二————卸料裝置,1：條料的卸除 采用彈性卸料板，因為是正裝復(fù)合模，卸料板安裝在上模座。 2：工件的卸除 卡在凹模中的沖件由頂件裝置從凹模中頂出。 3：沖孔廢料的卸除 每沖裁一次，沖孔廢料被推下一次，凸凹?？變?nèi)不積存廢料。,方面三————導(dǎo)向零件,導(dǎo)向零件有許多種，如用導(dǎo)板導(dǎo)向，則模具安裝不方便，而且阻擋操作者的視線，所以不用。若用滾珠式導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行導(dǎo)向，則雖然導(dǎo)向精度高，壽命長，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，也不采用。針對本零件精度要求不是很高（ IT8到IT9），采用滑動式導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行導(dǎo)向即可。而且模具在壓力機(jī)上的安裝比較簡單，操作又方便，還可以降低成本。,方面四————模架,若采用中間模架，則導(dǎo)柱對稱分布滑動平穩(wěn)，但只能向一個方向送料，阻擋操作者的視線，操作不便，適用于單工序模和工位少的級進(jìn)模。若采用后側(cè)導(dǎo)柱，則操作方便，結(jié)構(gòu)緊湊，適用于大件邊緣沖裁，但其平穩(wěn)性不夠，常用于小型沖模。四導(dǎo)柱模架剛性很好，導(dǎo)向平穩(wěn)可靠，但其價格較高，一般用于精密沖裁模。 綜合上述特點和零件特點，本設(shè)計決定采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，但考慮到平穩(wěn)性，在此模具結(jié)構(gòu)中增設(shè)彈性橡膠。,壓力機(jī)的選擇過程,1：沖孔沖裁力 2: 落料沖裁力 3： 卸料力 4: 推料力 5: 頂件力 6： 模具總壓力 7： F總 =F1+F2+F3+F4+F5=99.42KN。故選擇160KN的壓力機(jī)。,沖模的安裝,1：沖模應(yīng)正確安裝在壓力機(jī)上，使模具上下部分不發(fā)生偏斜和位移，這樣就可以保證模具有較高的準(zhǔn)確性，避免產(chǎn)生廢品，而且可以保證模具壽命 。 2: 模具安裝時將帶有導(dǎo)向的模具上下應(yīng)同時搬到工作臺面上。應(yīng)先固定上模，然后根據(jù)上模的位置固定下模。 3：在沖壓生產(chǎn)過程中，由于壓力機(jī)振動，可能引起固定沖模的緊固零件松動。操作者必須隨時注意和檢查各緊固零件的工作狀況。,沖壓模具的安全技術(shù),1 模具結(jié)構(gòu)應(yīng)能保證操作方便，安全可靠，操作者勿需手，臂，頭伸入危險區(qū)即可順利完成沖壓工作。 2 調(diào)試，安裝，修理，搬運和儲藏方便安全，不會因模具結(jié)構(gòu)問題而引起意外事故。 3 模具零件要有足夠的強(qiáng)度，材料選擇合理。 4 設(shè)計模具時應(yīng)考慮安裝機(jī)械化裝置的位置，以便必要時機(jī)械化自動化裝置代替手工操作。 5 設(shè)計模具時應(yīng)考慮安裝機(jī)械化裝置的位置，以便必要時機(jī)械化自動化裝置代替手工操作。 6 不使操作者有不安全的感覺,其他零件的選用,1 導(dǎo)柱模架的選用 標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格，導(dǎo)柱“20150 GB/T2861.1” 導(dǎo)套“208033 GB/T2861.6” 后側(cè)導(dǎo)柱模架 技術(shù)條件：按GB/T8050—1999的規(guī)定 模架200125170~205I GB/T2851.3 I級精度的后導(dǎo)柱模架 1 上模座 2 導(dǎo)套 3 導(dǎo)柱 4 下模座,2 導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇,選用A型導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)，材料20鋼，熱處理要求；滲碳深度0.8-1.2mm, 硬度58-62HRC。 本設(shè)計取直徑d=20mm，公差帶h5，長度L=160mm。 選用A型導(dǎo)套結(jié)構(gòu)，材料，熱處理與技術(shù)要求同上。 如右圖所示：,3定位元件的選擇,為了保證模具正常工作，必須保證坯料或工件對模具處于正確的相對位置，即必須定位。 1） 在本設(shè)計中采用活動檔料銷，采用彈簧彈頂擋料裝置。 2） 采用側(cè)邊導(dǎo)料銷進(jìn)去送料方向的定位，保證垂直進(jìn)料方向的精度。,4 模柄的選擇,中小型模具一般是通過模柄將上模固定在壓力機(jī)滑塊上。模柄是作為上模與壓力機(jī)滑塊連接的零件。對它的基本要求是:一要與壓力機(jī)滑塊上的模柄正確配合，安全可靠；二是與上模正確而可靠連接。 在本設(shè)計中采用旋入式的模柄，其主要用于中小型有導(dǎo)柱的模具上，符合本次設(shè)計的要求。 如圖：采用A型旋入式模柄,結(jié)束語,畢業(yè)設(shè)計使我受益匪淺，和同學(xué)們的互相探討，互相學(xué)習(xí)，互相幫助使我集體的力量，團(tuán)隊合作的精神。 同時也要感謝指導(dǎo)老師對我的悉心指導(dǎo)和關(guān)懷，她使我學(xué)習(xí)到了更多新知識。,謝謝,衷心祝愿各位老師 工作順利 生活愉快！,學(xué)校代碼：10410序 號：0398本 科 畢 業(yè) 論 文題目： 沖壓模具 學(xué) 院： 工 學(xué) 院 姓 名： 胡求煜 學(xué) 號： 20050402 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 年 級： 機(jī)制 051 指導(dǎo)教師： 胡淑芬 二 OO 九年 五 月沖壓模具1江西農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）課題申報表論文（設(shè)計）課題名稱 墊板沖壓模設(shè)計申報教師姓名 系 職稱 專業(yè) 學(xué)歷 聯(lián)系手機(jī)/電話 E-mail胡淑芬 機(jī)械 副教授 機(jī)械 本科 13607086111 sfhu1223@126.com選報人數(shù)要求 選報專業(yè)要求 限報要求 其它要求對選本課題學(xué)生的要求1 人 機(jī)制、農(nóng)機(jī) 無 計算機(jī)繪圖畢業(yè)論文（設(shè)計）要求：1、好學(xué)上進(jìn)，能吃苦耐勞，刻苦鉆研，有相應(yīng)專業(yè)知識，具備獨立工作能力；2、能及時地查閱到國內(nèi)外與本課題相關(guān)的資料和文件；3、會計算機(jī)繪圖，能通過計算機(jī)繪圖繪制相應(yīng)的零件、部件和組件，繪制出總裝配圖；4、工作量要符合我院畢業(yè)設(shè)計的要求；5、根據(jù)畢業(yè)設(shè)計的要求在規(guī)定的時間內(nèi)完成畢業(yè)答辯所需要的全部工作。畢業(yè)論文（設(shè)計）內(nèi)容：1、在實際生產(chǎn)線了解沖壓模的生產(chǎn)過程和工藝；2、查閱國內(nèi)外有關(guān)資料和文件分析沖壓模的工藝特點；3、研究其它沖壓模的工作原理，提出沖壓模的設(shè)計思想，并畫出工作草圖；4、通過計算機(jī)繪圖繪制相應(yīng)的零件和部件，繪制出沖壓模總裝配圖；5、撰寫出 8000 字左右的設(shè)計說明書；6、根據(jù)畢業(yè)設(shè)計的要求在規(guī)定的時間內(nèi)完成畢業(yè)答辯所需要的所有工作。畢業(yè)論文（設(shè)計）工作步驟：第一階段：參觀實際生產(chǎn)線，了解沖壓模的生產(chǎn)過程；查閱國內(nèi)外有關(guān)資料和文件分析沖壓模的工藝特點，查找相關(guān)的裝置；第二階段：研究其它沖壓模的工作原理，提出沖壓模的設(shè)計思想；第三階段：給出總體方案，畫出工作草圖，通過計算機(jī)繪圖繪制相應(yīng)的零件和部件，繪制出沖壓?？傃b配圖；第四階段：撰寫出設(shè)計說明書；根據(jù)畢業(yè)設(shè)計的要求在規(guī)定時間內(nèi)完成畢業(yè)答辯所需要的所有工作。審核情況：分管院長： 年 月 日沖壓模具2沖壓模具畢業(yè)設(shè)計材 料：08F 鋼板料厚度：t=1.2mm 生產(chǎn)批量：大批量任 務(wù)：編制沖壓工藝方案、設(shè)計模具結(jié)構(gòu)圖 8· 摘 要本次畢業(yè)設(shè)計是完成墊板冷沖壓工藝模具設(shè)計，采用落料；沖孔工藝。設(shè)計中分析了工件的沖壓工藝性，計算了毛坯排樣；沖壓力，沖壓模具3刃口尺寸計算等。進(jìn)行了模具總體結(jié)構(gòu)；主要零部件的設(shè)計，繪制了落料；沖孔復(fù)合模的模具裝配圖和零部件圖。關(guān)鍵詞： 沖壓工藝 模具設(shè)計 裝配圖一 引 言隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，模具對于現(xiàn)代工業(yè)來說是十分重要的，尤其是沖壓技術(shù)的應(yīng)用。在各個經(jīng)濟(jì)部門中，幾乎都要沖壓加工生產(chǎn)，它不僅與整個機(jī)械行業(yè)密切相關(guān)，而且與人們的生活息息相關(guān)。模具，是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中，60%-80%的零部件都依靠模具成形，模具質(zhì)量的高低決定著產(chǎn)品質(zhì)量的高低，因此，模具被稱之為“百業(yè)之母”。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。模具生產(chǎn)的工藝水平及科技含量的高低，已成為衡量一個國家科技與產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益、新產(chǎn)品的開發(fā)能力，決定著一個國家制造業(yè)的國際競爭力。改革開放以來，我國模具工業(yè)發(fā)展迅猛。1996 至 2001 年間，我國模具工業(yè)的產(chǎn)值年平均增長 14%左右。目前，全國共有模具生產(chǎn)廠點 1.7 萬個，從業(yè)人員 50 多萬人。2001 年全國模具工業(yè)總產(chǎn)值達(dá) 300 億元人民幣，我國模具年產(chǎn)值已位居世界第四。我國模具工業(yè)的技術(shù)水平近年來也取得了長足的進(jìn)步。大型、精密、復(fù)雜、高效和長壽命模具上了一個新臺階。大型復(fù)雜沖模以汽車覆蓋件模具為代表，已能生產(chǎn)部分新型轎車的覆蓋件模具。體現(xiàn)高水平制造技術(shù)的多工位級進(jìn)模的覆蓋面，已從電機(jī)、電器鐵芯片模具，擴(kuò)展到接插件、電子槍零件、空調(diào)器散熱片等家電零件模具。在大型塑料模具方面，已能生產(chǎn) 48 英寸電視的塑殼模具、6.5Kg 大容量洗衣機(jī)全套塑料模具，以及汽車保險杠、整體儀表板等模具。在精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具等。在大型精密復(fù)雜壓鑄模方面，國內(nèi)已能生產(chǎn)自動扶梯整體踏板壓鑄模及汽車后橋齒輪箱壓鑄模。其他類型的模具，例如子午線輪胎活絡(luò)模具、鋁合金和塑料門窗異型材擠出模等，也都達(dá)到了較高的水平，并可替代進(jìn)口模具。目 錄一 引言………………………………………………………………………………4二 沖壓工藝分析……………………………………………………………………6 2.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形狀分析…………………………………………………………62.2 產(chǎn)品尺寸，精度，粗糙度，斷面質(zhì)量分析………………………………6三 沖壓方案的確定…………………………………………………………………6四 墊板沖模結(jié)構(gòu)的確定沖壓模具44.1 模具的形式…………………………………………………………………8 4.2 定位裝置……………………………………………………………………84.3 卸料裝置……………………………………………………………………84.4 導(dǎo)向裝置……………………………………………………………………84.5 模架…………………………………………………………………………8五 沖壓工藝的計算…………………………………………………………………95.1 排樣…………………………………………………………………………95.2 計算沖壓力…………………………………………………………………105.3 計算模具的壓力中心………………………………………………………115.4 計算模具的刃口尺寸………………………………………………………12六 墊板復(fù)合模主要零件的設(shè)計計算………………………………………………176.1 落料凹?！?76.2 沖孔凸模長度及強(qiáng)度校核…………………………………………………186.3 卸料裝置……………………………………………………………………206.4 凸凹模長度確定，壁厚的校核 ……………………………………………21七 模座的設(shè)計………………………………………………………………………227.1 模座的材料…………………………………………………………………227.2 上模座………………………………………………………………………227.3 下模座………………………………………………………………………23八 其他零件的選用…………………………………………………………………238.1 導(dǎo)柱模架的選用……………………………………………………………238.2 導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇……………………………………………………………248.3 定位元件的選擇……………………………………………………………268.4 模柄的選擇…………………………………………………………………27九 沖壓模具的安全技術(shù)……………………………………………………………28十 沖模的安裝………………………………………………………………………28十一 模具的動態(tài)分析………………………………………………………………28十二 心得體會………………………………………………………………………30參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………31二 沖壓工藝分析：2.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形狀分析由零件圖可知，產(chǎn)品為長條板型落料，圓片及其他沖孔，對稱，有尖角?？着c孔之間，孔與邊緣之間的最小距離 C 滿足 C>1.5t 的要求（C>1.8）2.2 產(chǎn)品尺寸，精度，粗超度，斷面質(zhì)量分析沖壓模具51：尺寸精度 查《磨具設(shè)計手冊》得：由于沖裁件的厚度為 1.2mm 取 TT8 到 IT92：產(chǎn)品材料分析：對于沖壓材料一般要求的力學(xué)性能是強(qiáng)度低；塑性高；表面質(zhì)量和厚度公差符合國家標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)計是 08F 號鋼，屬于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，是低碳鋼。其力學(xué)性能是強(qiáng)度，硬度低；塑性，韌性好。經(jīng)退火后，沖裁的加工方法是完全可是成形的。另外，產(chǎn)品對于表面質(zhì)量沒有嚴(yán)格要求，所以盡量選用國家標(biāo)準(zhǔn)板材，其沖裁出餓表面質(zhì)量就可以保證。3：產(chǎn)量要求能夠大批量生產(chǎn)，很適合采用沖壓加工的方法。最好采用復(fù)合?；蚣夁M(jìn)模。三 沖壓工藝方案的確定完成此工件需要沖孔，落料兩道工序。其加工 工藝方案可分為以下三種。（一）: 第一種方案：采用單工序逐步加工1：沖孔，落料單工序模。工序簡圖見 1-12: 落料，沖孔單工序模。工序簡圖見 1-2特點：由于采用單工序模，模具制造簡單，維修方便，但生產(chǎn)率低，工件精度低，不適合大批量生產(chǎn)。圖 1-11 沖孔2 落料圖 2-21 落料沖壓模具62 沖孔（二） 第二種方案：采用復(fù)合模加工成形，工序圖見圖 1-3圖 1-3特點： 生產(chǎn)率高，工件精度高，但模具制造較復(fù)雜，調(diào)整維修較麻煩，使用壽命低。（三） 第三種方案： 采用連續(xù)模加工成形，工序圖見圖 1—4圖 1—4第二工位 第一工位特點： 生產(chǎn)率高，便于實現(xiàn)機(jī)械化，自動化，但模具制造復(fù)雜，調(diào)整維修麻煩，工件精度低。根據(jù)本零件的設(shè)計要求，以及各種方案的特點，決定采用第二種方案較合理。四 墊板沖模結(jié)構(gòu)的確定4.1 模具的形式?jīng)_壓模具7復(fù)合模又可以分為正裝式復(fù)合模和倒裝式復(fù)合模。（1） 正裝式復(fù)合模的特點：工件和沖孔的廢料的將落在凹模的表面上。必須加以清除后才能進(jìn)行下一次沖裁。因此，操作不方便，也不安全，對多孔工件不宜采用。但沖出的零件平直度較高，適合沖裁材質(zhì)較軟，板料較薄的沖裁件，還可以沖裁孔邊距較小的沖裁件。（2） 倒裝式復(fù)合模的特點:沖孔廢料由沖孔凸模沖入凹模洞中積聚到一定數(shù)量，由下模漏料孔排出，不必清楚廢料。操作方便，應(yīng)用很廣，并為機(jī)械化出件提供了有利條件。但工件表面平直度較差。凸凹模承受的張力較大。經(jīng)分析，此工件有 3 個孔，若采用正裝復(fù)合模，操作很不方便且不適合大批量生產(chǎn)。從操作方便，模具結(jié)構(gòu)制造簡單等方面考慮，決定采用倒裝復(fù)合模。但此板件較薄，平直度要求較高，因此在倒裝復(fù)合模中添加彈性橡膠。4.2 定位裝置采用伸縮式檔料銷縱向定位，安裝在下模座和卸料板之間。工作時可隨下行而壓入空內(nèi)。工作很方便。采用導(dǎo)料螺栓橫向定位。因為它的結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，對模具強(qiáng)度削弱小。4.3 卸料裝置1：條料的卸除 采用彈性卸料板，因為是倒裝復(fù)合模，卸料板安裝在下模座。2：工件的卸除 采用打料裝置將工件上模落料凹模中推下落在模具工作面上。3：沖孔廢料的卸除 采用下模內(nèi)積聚到一定數(shù)量，便從下模座的漏孔中自動排出。4.4 導(dǎo)向零件導(dǎo)向零件有許多種，如用導(dǎo)板導(dǎo)向，則模具安裝不方便，而且阻擋操作者的視線，所以不用。若用滾珠式導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行導(dǎo)向，則雖然導(dǎo)向精度高，壽命長，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，也不采用。針對本零件精度要求不是很高（ IT8 到IT9） ，采用滑動式導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行導(dǎo)向即可。而且模具在壓力機(jī)上的安裝比較簡單，操作又方便，還可以降低成本。4.5 模架若采用中間模架，則導(dǎo)柱對稱分布滑動平穩(wěn)，但只能向一個方向送料，阻擋操作者的視線，操作不便，適用于單工序模和工位少的級進(jìn)模。若采用后側(cè)導(dǎo)柱，則操作方便，結(jié)構(gòu)緊湊，適用于大件邊緣沖裁，但其平穩(wěn)性不夠，常用于小型沖模。四導(dǎo)柱模架剛性很好，導(dǎo)向平穩(wěn)可靠，但其價格較高，一般用于精密沖裁模。綜合上述特點和零件特點，本設(shè)計決定采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，但考慮到平穩(wěn)性，在此模具結(jié)構(gòu)中增設(shè)彈性橡膠。沖壓模具8五 沖壓工藝的計算5.1 排樣1 搭邊 查《冷沖壓模具設(shè)計》 確定搭邊值 a,b當(dāng) t=1.2mm 時 a=1.8 b=2.02 條料的寬度 采用無側(cè)壓裝置，所以 =B??-(D+2a)?——條料寬度的單向偏差， mm 查表的 —— -0.5?= =B?-(D+2a)??6.513 材料的利用率 ?= 1nFL0%?式中 n——板料上實際沖裁的零件數(shù)量——零件的實際面積1L——板料長度，mmB——板料寬度，mm條料寬度 B=D+2a=14+2×1.8=17.6mm步距=48+1.8=49.8F =5581取工件數(shù)量 n=2沖壓模具9材料的利用率為 = = =63.7%?1nFLB0%?6.178495?0%5.2 計算沖壓力沖裁力公式 F= F?孔 落式中 F——沖裁力——沖孔沖裁力孔——落料沖裁力落1：沖孔沖裁力 =K F孔 孔 bLt?孔式中 K——系數(shù) 查表去 K=1.3—沖孔周長 L =2 +6 3.14=63.96mmL孔 孔 ??5214.3??t——材料厚度 t=1.2mm —材料抗剪強(qiáng)度，Mpa 查《 模具設(shè)計與制造簡明手冊》 b?0.8F 號鋼， =295Mpa 取 =300Mpab?b?=K =1.3 63.96 1.2 300=24944.4N=25KN F孔 bLt?孔 ?2: 落料沖裁力 = 落 F落 bKLt?落式中 ——落料周長 = R+2 =131.96落 落 ???248??= =1.3 131.96 1.2 300=61757.28N=62KN落 bLt?落 ?3：卸料力 =F??KF落式中 ——卸料系數(shù) 查表得 為 0.04 到 0.05?取 =0.05 ?= =0.05 62 =3.1KNF?K落 ?4: 推料力 = n t ttF孔沖壓模具10式中 ——推料系數(shù) 查表取 =0.055 tKtKn——同時卡在凹模內(nèi)的件數(shù) n=3= n=0.055 25 3=4.1KNtFt孔 ?5: 頂件力 = （ + ）ddKF孔 落式中 ——頂件系數(shù) 查表去 =0.06dK= （ + ）=0.06 （62+25 ）=5.22KNdF孔 落 ?6：模具總壓力 總沖裁時，壓力機(jī)的壓力值必須大于或等于沖裁各工藝的總和，即大于總的沖裁力。根據(jù)模具不同，計算公式不同。當(dāng)采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模為= + + + =62+25+3.1+4.1+5.22=99.42KNF總 孔 落 ?tF7: 初選壓力機(jī)根據(jù) =99.42KN 選公稱壓力為 160KN 的壓力機(jī)F總5.3 計算模具的壓力中心由于零件關(guān)于關(guān)于 x 軸對稱，y 軸對稱。沖孔所需的沖裁力為、1FtbKL??23tb?根據(jù)理論力學(xué)知道，合力對某軸之力矩等于各分力對同軸力矩之和。由此苛求出壓力中心坐標(biāo)（ ）0xy根據(jù)公式得 =0 =0 得出壓力中心為0x0y??0,沖壓模具115.3 計算模具刃口尺寸尺寸計算原則：在確定沖模凹模和凸模刃口尺寸時，必須遵循以下原則：1） 根據(jù)落料和沖孔的特點：落料件的尺寸取決于凹模尺寸，因此落料模應(yīng)先決定凹模尺寸。故沖孔模應(yīng)先決定凸模尺寸，用增大凹模尺寸來保證合理間隙。2） 根據(jù)凹凸模刃口的磨損規(guī)律。凹模刃口磨損后使落料件尺寸變大，其刃口的基本尺寸應(yīng)取接近或等于工件的最小極限尺寸，凸模刃口磨損后使沖孔孔徑減小，故應(yīng)使尺寸接近或等于工件的最大極限尺寸3） 考慮工件精度與模具精度間的關(guān)系，在確定模具制造公差時，既要保證工件的精度要求，又要保證有合理的間隙數(shù)值，一般沖模精度較工件精度高 2 到 3 級1：沖孔凸凹模=td0min1()tx???=aimin0aZ以上各式中 ——沖孔凸模的刃口尺寸t——沖孔凹模的刃口尺寸ad——沖孔件的最小極限尺寸，mmmin——系數(shù)x——工件孔徑公差，mm1?——凸模刃口尺寸制造偏差，mmt?——凹模刃口尺寸制造偏差，mma——凸凹模最小初始雙面間隙，mm minZ查表 =0.072 minZ由于本零件沖孔數(shù)量為 3 個 且大小不一 ，因此要求計算 3 個凸模的刃口沖壓模具12尺寸1） 孔 11： =6 查表 =0.5 =0.02 =0.1261mindx1?minZ= 1t10min(d)t??= a1imin0ax由于此凸模非標(biāo)準(zhǔn)件 根據(jù) = = =0.005t?a14?=6mind= =1t??02.5.6???02.16?= =6.136a .0?02.?= 6.01 mm =6.136 mm1td02.?1ad0.2: =12 查表 =0.5 =0.5 =0.0722mindx1?minZ= t10min(d)t??= 2a1imin0axZ由于此凸模非標(biāo)準(zhǔn)件 根據(jù) = = =0.125ta?14?=12mind02.02.2 1)5.(??????tR02..036)??amm mm02.5?tL2.54aL沖壓模具133：配合加工，只需計算凹模尺寸。凸模按凹模尺寸配合。落料：=48 查表 =1 =0.25 2mindx1???03.03.48 7542??????aL025.025.14 91. ??aR1 垂直于進(jìn)料方向=18 =0.5 =0.43maxD?根據(jù) = = =0.108t?a4= = =amx0()???0.18(18.543)??0.1875?= = =tDintZ?0.1872?0.18?2 平行于送料方向=52 =0.5 =0.5max?根據(jù) = = =0.125t?a4= = =aDmx0()???0.125(52.)??0.1257?沖壓模具14= = =tD0min()taZ??0.125(51.7)?0.125678?六 墊板復(fù)合模主要零件的設(shè)計計算6.1 落料凹模1：厚度 HH=kbk——修正系數(shù) k 為 0.3 到 0.4 取 k=0.4H=kb=0.4 14=5.6?2：長度和寬度 L,BL=D+2W式中 W——送料方向的凹模型孔壁間的最大距離根據(jù)經(jīng)驗公式 W=(1.5~2.0)H取 W=1.5H=1.5 5.6=8.4?D——送料方向的凹模刃壁間的最大距離L=47.78+2 8.4=64.58mm?垂直于送料方向： B=d+2Wd——垂直于送料方向的凹模型孔壁間的最大距離B=13.97+2 8.4=30.77mm沖壓模具153：凸模刃口高度 h查《簡明沖壓手冊》得 h=5mm6.2 沖孔凸模長度及強(qiáng)度校核本設(shè)計采用 B 型圓凸模 硬度 HRC58~62 尾部回火 HRC40~50 技術(shù)條件 JB/T 7653-19941:沖孔的凸模長度 L=h1+h2+h+HL——凸模長度，mm h1——凸模固定板的厚度，mm h1=20h2——卸料板的厚度，mm h2=15h——凸模進(jìn)入凹模深度（0.5-1）mm 取 h=1mmH——附加長度，一般取 15—20mm針對本零件有 2 個凸模的設(shè)計，由于孔較多且大小不規(guī)則，凸模采用階梯布置?？傻茫? 對于此凸模L=20+15+1+20=56mm此凸模非標(biāo)準(zhǔn)件，直徑自定義對于另外 2 個凸模則比上個凸模稍短可得:L=20+15+1+19=55mm這兩個凸模是標(biāo)準(zhǔn)件，直徑可查表沖壓模具16得 凸模 的 D1=11 D2=85.2?凸模 的 D1=13 D2=1066.3 卸料裝置橡膠彈簧具有重量輕，彈性大，變形不受限制，較高的內(nèi)阻，可吸收沖擊和高頻振動能量，工作平穩(wěn)，噪音小，安裝和調(diào)試方便，便于維護(hù)和保養(yǎng)等特點。另外，橡膠彈簧可同時承受多向載荷，可簡化系統(tǒng)。在本設(shè)計中，由于倒裝復(fù)合模使得薄板件的缺陷，平直度不夠。使用橡膠彈簧亦可使沖裁在壓力下進(jìn)行。所以本設(shè)計采用橡膠彈簧。 橡膠的選用和計算原則：1：保證橡膠正常工作應(yīng)使橡膠在預(yù)壓縮狀態(tài)下的預(yù)壓力滿足 0XF?式中 ——橡膠在預(yù)壓縮狀態(tài)下的壓力 ——卸料力X2.185KN 取 =3KN0F?0F2：為保證橡膠不過早失效，其允許最大壓縮量不超過其自由高的 45%，一般取=(0.34~0.45) 2H?0式中 ——橡膠允許的總壓縮量2H?——橡膠的自由高度0所選橡膠彈簧必須滿足 +許 ?預(yù) 工式中 =H工 h?工 作 修 磨沖壓模具17=t+1mm=1.8mmh工 作一般取 5~10mm 取 =5mm修 磨 h修 磨則 =6.8 7mm 取 =4 =28mm 設(shè) =30mmH工 ?0H工 0H=0.1 =3mm預(yù) 0FAP?式中： A——橡膠橫截面積， , A=2maP——橡膠產(chǎn)生的單位面積壓力，Mpa取彈簧的壓縮量為 35%， 查表得 P=2.1Mpa得 a= = =37.8 38mm0F32.1?校核： = =0.74 符合 0.5 1.5 設(shè)計合理。0HD283?0HD橡膠彈簧的安裝高度 = - =30-3=27mm裝 0預(yù)6.4 凸凹模長度確定，壁厚的校核1：凸凹模長度 H 的確定H=h1- -2+h0F式中 h1——橡膠墊的自由高度，mm——壓縮值，mm0h——固定板的厚度，mmH=27-3-2+20=42mm2：凸凹模壁厚校核查表，倒裝復(fù)合模凸凹模最小壁厚 =2.3mm 當(dāng) t=0.8mm。min本設(shè)計中 n=(51.75-12-2.5-10-10-10) 0.5=3.625>2.3mm ?滿足最小壁厚 n> 的要求，設(shè)計合理。min七 模座的設(shè)計7.1 模座的材料一般選用鑄鐵 HT200 HT250， 也可以選用 A3,A5 結(jié)構(gòu)鋼，本設(shè)計沖壓模具18中從降低模具成本考慮，選用鑄鐵 HT250 材料。查《沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計指南》 ，選用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。7.2 上模座采用滑動導(dǎo)向模架 上模座做選用“125 100 35 GB/T2855.5”?7.3 下模座下模座選用“125 100 45 GB/T2855.6”?沖壓模具19八 其他零件的選用 8.1 導(dǎo)柱模架的選用標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格，導(dǎo)柱“20 150 GB/T2861.1”?導(dǎo)套“20 80 33 GB/T2861.6”后側(cè)導(dǎo)柱模架技術(shù)條件：按 GB/T8050—1999 的規(guī)定模架 200 125 170~205I GB/T2851.3I 級精度的后導(dǎo)柱模架沖壓模具201 上模座 2 導(dǎo)套 3 導(dǎo)柱 4 下模座8.2 導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇選用 A 型導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)，材料 20 鋼，熱處理要求；滲碳深度 0.8-1.2mm,硬度 58-62HRC。本設(shè)計取直徑 d=20mm，公差帶 h5，長度 L=160mm。選用 A 型導(dǎo)套結(jié)構(gòu)，材料，熱處理與技術(shù)要求同上。如下圖所示：沖壓模具22沖壓模具238.3 定位元件的選擇為了保證模具正常工作，必須保證坯料或工件對模具處于正確的相對位置，即必須定位。1） 在本設(shè)計中采用活動檔料銷，采用彈簧彈頂擋料裝置。如圖： 直徑 d=6mm，長度 L=22mm 的彈簧彈頂擋料裝置 6 22JB/T7649.5?材料:45 號鋼，熱處理 43~48HRC技術(shù)條件：按 JB/T7653—1994 的規(guī)定2） 采用側(cè)邊導(dǎo)料銷進(jìn)去送料方向的定位，保證垂直進(jìn)料方向的精度。本設(shè)計采用 A 型導(dǎo)料銷。沖壓模具24長度 d=6mm , L=22mm 的 A 型導(dǎo)料銷 6 22GB/T7648.7?材料 T8A, 熱處理硬度 52~56HRC技術(shù)條件按 JB/T7653—1994 的規(guī)定8.4 模柄的選擇中小型模具一般是通過模柄將上模固定在壓力機(jī)滑塊上。模柄是作為上模與壓力機(jī)滑塊連接的零件。對它的基本要求是:一要與壓力機(jī)滑塊上的模柄正確配合，安全可靠；二是與上模正確而可靠連接。在本設(shè)計中采用旋入式的模柄，其主要用于中小型有導(dǎo)柱的模具上，符合本次設(shè)計的要求。如圖：采用 A 型旋入式模柄 材料：Q235—AF技術(shù)條件：按 GB/T7653—1994 的規(guī)定直徑 D=20 的 A 型旋入式模柄模柄 A20GB/T7646.2沖壓模具25九 沖壓模具的安全技術(shù)在設(shè)計沖壓模具時，必須滿足下列要求：1. 模具結(jié)構(gòu)應(yīng)能保證操作方便，安全可靠，操作者勿需手，臂，頭伸入危險區(qū)即可順利完成沖壓工作。2. 調(diào)試，安裝，修理，搬運和儲藏方便安全，不會因模具結(jié)構(gòu)問題而引起意外事故3. 模具零件要有足夠的強(qiáng)度，材料選擇合理，模具應(yīng)避免有與機(jī)能無關(guān)的外部凸凹，外部應(yīng)倒棱；倒柱倒套應(yīng)遠(yuǎn)離操作者，模具壓力中心應(yīng)通過或靠近模柄中心線，導(dǎo)向定位等重要部件要使操作者能看清楚4. 設(shè)計模具時應(yīng)考慮安裝機(jī)械化裝置的位置，以便必要時機(jī)械化自動化裝置代替手工操作5. 頂件器，推件器以及卸料板等結(jié)構(gòu)必須可靠6. 不使操作者有不安全的感覺十 沖模的安裝沖模的使用壽命，工作安全和沖件質(zhì)量等對于沖模的正確安裝有著極大的關(guān)系：1：沖模應(yīng)正確安裝在壓力機(jī)上，使模具上下部分不發(fā)生偏斜和位移，這樣就可以保證模具有較高的準(zhǔn)確性，避免產(chǎn)生廢品，而且可以保證模具壽命 2: 模具安裝時將帶有導(dǎo)向的模具上下應(yīng)同時搬到工作臺面上。應(yīng)先固定上模，然后根據(jù)上模的位置固定下模3：在沖壓生產(chǎn)過程中，由于壓力機(jī)振動，可能引起固定沖模的緊固零件松動。操作者必須隨時注意和檢查各緊固零件的工作狀況十一 模具的動態(tài)分析模具的裝配圖：1 下模座 2 導(dǎo)柱 3 彈簧 4 卸料板 5 擋料銷 6 導(dǎo)套 7 上模座8 凸模固定板 9 推件塊 10 連接推桿 11 推板 12 橡膠彈簧 13 凸緣模柄 14 打桿 15 凸模 16 墊板 17 凹模 18 凸凹模19 凸凹模固定板沖壓模具26沖裁時，凸凹模固定不動，條料由正面送進(jìn)。放置在凸凹模上，15 凸模和17 凹模同時下行，同時完成落料和沖孔。4 彈性卸料板一方面頂住條料起校平作用，同時在 17 落料凹模推壓下向下退讓，此時 12 橡膠彈簧頂住 10 連接推桿，保證沖裁時的壓力。上面回程時，4 彈性卸料板別橡膠彈簧頂出，將條料從凸凹模上卸下，沖孔廢料則直接由凸凹模?？字新┑綁毫C(jī)臺面下。在上面回到上止點之前，14 打桿受到壓力機(jī)橫桿的推動，通過 11 推板和 10 連接推桿將沖裁件從 17 凹模中推出。沖壓模具27十二 心得與體會通過本次畢業(yè)設(shè)計，在理論知識的指導(dǎo)下，結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中所獲得的實踐經(jīng)驗，在胡淑芬老師和同學(xué)的幫助下，認(rèn)真并獨立的完成了本次畢業(yè)設(shè)計。在本次設(shè)計的過程中，通過自己實際的操作計算，我對以前所學(xué)過的專業(yè)知識有了更進(jìn)一步，更深刻的認(rèn)識，同時也認(rèn)識到了自己的不足。本次畢業(yè)設(shè)計歷時 1 個月左右，從分析領(lǐng)會畢業(yè)設(shè)計的要求，到拿出自己的方案，然后對自己手上的沖壓件的性能進(jìn)行分析計算，比如材料，形狀等。因此對要設(shè)計的沖壓件有了一個比較全面深刻的認(rèn)識，并在此基礎(chǔ)上綜合考慮生產(chǎn)中的各種實際因素，最后確定本次畢業(yè)設(shè)計的工藝方案。然后進(jìn)行排樣，沖壓力，壓力中心等的計算，直到模具總裝配圖的繪制，經(jīng)歷了大量的計算過程，查閱了很多相關(guān)的書籍資料。因此通過本次畢業(yè)設(shè)計的訓(xùn)練，也培養(yǎng)和鍛煉了一種自己查閱資料，獲取有價值信息的能力?？傊ㄟ^本次畢業(yè)設(shè)計的鍛煉，使我對模具設(shè)計與模具制造的相關(guān)過程有了比較深刻的認(rèn)識和全面的掌握。認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐瓿闪吮敬萎厴I(yè)設(shè)計也是大學(xué)四年里最后也最重要的一次設(shè)計。但是由于水平有限，錯誤和不足之處在所難免，懇請各位老師批評指正，不勝感激。沖壓模具4參考文獻(xiàn)1 翁其金，徐新成 《沖壓工藝及沖模設(shè)計》 機(jī)械工業(yè)出版社 2 于永泗 齊民 《機(jī)械工程材料》第五版 大連理工大學(xué)出版社3 夏巨堪 李志剛 《中國模具設(shè)計大典》電子版 中國機(jī)械工程學(xué)會4 中國磨具設(shè)計大典 第三卷5 簡明冷沖壓手冊編寫租 《簡明冷沖壓手冊》 第三版 機(jī)械工業(yè)出版社6 陳于萍 周兆元 《互換性與測量技術(shù)》 第二版 機(jī)械工業(yè)出版社