2326 插片零件沖孔落料模的設(shè)計,零件,沖孔,落料模,設(shè)計 前 言本設(shè)計根據(jù)從事沖壓模具設(shè)計與制造的工程技術(shù)綜合性應(yīng)用型人才的實際要求，是符合大專模具設(shè)計專業(yè)的畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計需要所編寫的，將沖壓成形原理、冷沖壓成形工藝與模具設(shè)計及模具制造工藝等三門關(guān)聯(lián)課程的內(nèi)容有機的融合，介紹了沖壓成形工藝及模具設(shè)計與計算方法，同時在模具設(shè)計內(nèi)容中融匯了沖壓模具的不同加工方法、加工工藝及裝配工藝，對初學(xué)沖壓模具模設(shè)計者有一定的參考價值。本設(shè)計共分四章，分別對設(shè)計題目的、設(shè)計意義、要求及現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，零件工藝性分析，工藝方案的確定、模具結(jié)構(gòu)形式及沖壓設(shè)備的選擇，主要工藝參數(shù)計算，選擇與確定模具的主要零部件的結(jié)構(gòu)與尺寸，模具的總體裝配，模具工作零件的加工工藝等幾方面進行了闡述。本設(shè)計在設(shè)計過程中得到了原紅玲、翟德梅、楊占堯、于智宏、等幾位指導(dǎo)老師的大力支持和幫助，再此表示誠摯的感謝，由于編者水平有限，收集資料困難，如果有不盡人意的地方，懇請讀者不吝賜教，提出改進意見。編 者：蔡華光2006年5月河南機電高等?？茖W(xué)校材料工程系模具設(shè)計與制造專業(yè)畢業(yè)設(shè)計/論文設(shè)計/論文題目：插片零件沖孔落料模的設(shè)計 班 級： 模具 032 班 姓 名： 蔡華光 指導(dǎo)老師： 原紅玲 完成時間： 2006.5.10 畢業(yè)設(shè)計（論文）成績畢業(yè)設(shè)計成績指導(dǎo)老師認(rèn)定成績小組答辯成績答辯成績指導(dǎo)老師簽字答辯委員會簽字答辯委員會主任簽字畢業(yè)設(shè)計/ 論文任務(wù)書題目：插片零件沖孔落料模的設(shè)計內(nèi)容：（1）支架 2 結(jié)構(gòu)工藝分析；（2）繪制模具總裝圖一張（A1 圖） ；（3）畫出非標(biāo)零件圖（兩張手工繪圖） ；（4）編寫設(shè)計說明書一份；（5）編制主要零件加工工藝過程卡；原始資料:1． 工件名稱：插片零件 2． 工件簡圖：如圖 01 所示3． 生產(chǎn)批量：大批量4． 材料：10 鋼5． 材料厚度：1mm 插 片 零 件 材 料 :10鋼 料 厚凸模加工工藝過程卡產(chǎn)品型號 零（部）件圖 號 凸模機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品名稱 零（部）件名稱共（1）頁第（1）頁材料牌號 Cr12MoV毛坯種類圓棒料料毛坯外型尺寸φ26mm×55mm每個毛坯可制件數(shù) 1每臺件數(shù) 1 備注工時工序號 工序名稱工 序 內(nèi) 容車間 工段 設(shè)備工 藝 裝 備 準(zhǔn)終 單件01 鍛造 消除毛坯組織缺陷，改善其力學(xué)性能。 鍛造車間 空氣錘 鉗子、卡尺 0.25h02 退火改善毛坯的切削加工性及消除熱加工的組織缺陷。煤氣爐鉗子8h03 車削 進行粗加工，留精加工余量及研磨量。 車床 夾具、卡尺 0.504 調(diào)質(zhì)按熱處理工藝，淬火、回火達到58∽62HRC。調(diào)質(zhì)爐鉗子10h05 磨削 進行精加工，留研磨量。 加工中心 夾具、卡尺 3h06 研磨進行研磨使得零件達到零件圖上各項要求。砂布 千分尺 15h07 檢驗 對零件進行復(fù)查 0.5h設(shè)計日期審核日期標(biāo)準(zhǔn)化日期會簽日期標(biāo)記記數(shù) 更改文 件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù)更該文件號凹模加工工藝過程卡產(chǎn)品型號 零（部）件圖 號 凹模機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品名稱 零（部）件名稱共（1）頁第（1）頁材料牌號 Cr12MoV毛坯種類圓棒料料毛坯外型尺寸95×75×25每個毛坯可制件數(shù) 1每臺件數(shù) 1 備注工時工序號 工序名稱工 序 內(nèi) 容車間 工段 設(shè)備工 藝 裝 備 準(zhǔn)終 單件01 鍛造 消除毛坯組織缺陷，改善其力學(xué)性能。 鍛造車間 空氣錘 鉗子、卡尺 0.25h02 退火改善毛坯的切削加工性及消除熱加工的組織缺陷。煤氣爐鉗子8h03 粗刨刨六面到88mm×71mm×21mm 互為直角。牛頭刨床夾具、卡尺 0.5h04 熱處理 調(diào)質(zhì) 調(diào)質(zhì)爐 鉗子 10h05 磨平面 磨光六面，互為直角 磨床 尺子 粉筆 3h06 鉗工劃線 劃出各孔位置線，型孔輪廓線 畫針 夾具、卡尺 0.5h07 孔位加工 按位置加工螺釘孔、銷釘孔及穿絲孔鉆床 夾具 0.5h08 熱處理 按熱處理工藝，淬火、回火達到 60∽64HRC 5h09 磨平面 磨光上、下平面 磨床 砂布 千分尺 2h10 線切割 圖紙切割型孔達到尺寸要求火花機0.5h11 鉗工精修全面達到設(shè)計要求 1h12 檢驗 設(shè)計日期審核日期標(biāo)準(zhǔn)化日期會簽日期標(biāo)記記數(shù) 更改文 件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù)更該文件號 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計開題報告學(xué)生姓名：蔡華光 學(xué) 號： 0312201 專 業(yè)： 模具設(shè)計與制造 設(shè)計題目：插片零件沖孔落料模的設(shè)計 指導(dǎo)教師： 原紅玲（老師 ） 2006 年 4 月 1 日開題報告填寫要求1．開題報告（含“文獻綜述” ）作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效；2．開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時交給指導(dǎo)教師簽署意見；3． “文獻綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報告第一欄目內(nèi)，本科學(xué)生寫文獻綜述的參考文獻應(yīng)不少于 15 篇（?？粕簧儆?10 篇，不包括辭典、手冊） ；4．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo) GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2002 年 4 月 26 日”或“2002-04-26”。 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告文 獻 綜 述一.模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀（一）國內(nèi)模具發(fā)展?fàn)顩r改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(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15％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。浙江寧波和黃巖地區(qū)的模具之鄉(xiāng)；廣東一些大集團公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。隨著我國經(jīng)濟的迅速發(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，隨著我國經(jīng)濟的騰飛和產(chǎn)品制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，模具制造業(yè)也相應(yīng)進入了高速發(fā)展的時期。據(jù)中國模具工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，1995年我國模具工業(yè)總產(chǎn)值約為145億，而2003年已達450億左右，年均增長14%。另據(jù)統(tǒng)計，我國（不含臺灣、香港、澳門地區(qū)）現(xiàn)有模具生產(chǎn)廠點已超過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)已達十多家?？梢灶A(yù)見，我國經(jīng)濟的高速發(fā)展將對模具提出更為大量、更為迫切的需求，特別需要發(fā)展大型、精密、復(fù)雜、長壽命的模具。同時要求模具設(shè)計、制造和生產(chǎn)周期達到全新的水平。我國模具制造業(yè)面臨著發(fā)展的機遇，無疑也面臨著更大的挑戰(zhàn)。在中國，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識到模具在制造中的重要基礎(chǔ)地位，認(rèn)識到模具技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。 許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展，加大了用于技術(shù)進步的投資力度，將技術(shù)進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多研究機構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的努力，在模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)、模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)、快速成型與快速制模技術(shù)、新型模具材料等方面取得了顯著進步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計制造周期等方面做出了貢獻。中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重還比較低，CAD/CAE/CAM 技術(shù)的普及率不高，許多先進的模具技術(shù)應(yīng)用還不夠廣泛等等。特別在大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具技術(shù)上存在明顯差距，這些類型模具的生產(chǎn)能力也不能滿足國內(nèi)需求，因而需要大量從國外進口（二）國外模具發(fā)展?fàn)顩r模具制造技術(shù)現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計算機技術(shù)，信息技術(shù)，自動化技術(shù)等先進技術(shù)不斷向傳統(tǒng)制造技術(shù)滲透，交叉，融合，對其實施改造，形成先進制造技術(shù)。國外經(jīng)過幾十年的現(xiàn)代化改造，無論在工業(yè)裝備上，模具設(shè)計和制造上，生產(chǎn)工藝和技術(shù)上，還是在產(chǎn)品品種規(guī)格、生產(chǎn)規(guī)模和質(zhì)量等方面都得到了飛速發(fā)展，尤其是美國、俄國、德國、日本、法國、意大利、捷克、奧地利、瑞士等國的模具生產(chǎn)的發(fā)展水平達到了相當(dāng)高的程度。國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。世界鋼鐵的生產(chǎn)尚不能滿足交通運輸輕量化對沖壓件的需求，有必要新建若干條現(xiàn)代化大、中型沖壓生產(chǎn)線。 二、未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短” 、 “精度高” 、 “質(zhì)量好” 、 “價格低”的要求服務(wù)。達到這一要求急需發(fā)展如下幾項：(1)全面推廣 CAD/CAM/CAE 技術(shù)；(2)高速銑削加工；(3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)；(4)電火花銑削加工；(5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度；(6)優(yōu)質(zhì)材料及先進表面處理技術(shù)；(7)模具研磨拋光將自動化、智能化；(8)模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展。三.課題啟發(fā)在設(shè)計過程中遇到了種種專業(yè)知識的困難，也正好從設(shè)計去復(fù)習(xí)，鞏固和彌補自己在專業(yè)課上所犯的錯誤。在冷沖模具方面的橫向發(fā)展，牽扯到了一門門專業(yè)課程的連接。做一次冷沖模具畢業(yè)設(shè)計，加大了我對知識的渴求，進一步證明了自己還有許多的知識還沒學(xué)到家，需要加倍努力去掌握書本上的專業(yè)知識和到生產(chǎn)實踐中去感受。模具設(shè)計的奧妙在于自己耐心的細心探討，在于自己深入地研究。設(shè)計文獻有：1.《沖壓模具設(shè)計與制造》高等教育出版社， 劉建超、張寶忠主編2.《冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)》機械工業(yè)出版社， 王芳主編3.《沖壓工藝與模具》 電子工業(yè)出版社， 吳伯杰 主編4.《沖壓手冊》 機械工業(yè)出版社， 王孝培主編5.《模具設(shè)計與制造簡明手冊》上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，馮炳堯、蔣文森主編6.《冷沖壓成形工藝與模具設(shè)計》機械工業(yè)出版社， 付宏生 主編 7.《公差配合與技術(shù)測量》機械工業(yè)出版社， 薛彥成主編8.《沖壓技術(shù)與模具設(shè)計》機械工業(yè)出版社， 馬正元、韓啟主編9.《模具制造技術(shù)》 翟德梅主編10.《沖模設(shè)計手冊》模具手冊之四 機械工業(yè)出版社 沖模設(shè)計手冊編寫組編著 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告２．本課題的研究思路（包括要研究或解決的問題和擬采用的研究方法、手段（途徑）及進度安排等）：本課題研究的思路如下：〔1〕.沖壓零件的工藝分析；〔2〕.沖壓工藝方案的確定；〔3〕.主要設(shè)計計算；〔4〕.模具總體設(shè)計；〔5〕. 主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計；〔6〕.模具總裝配和調(diào)試由于本人能力有限，本課題主要采取查閱相關(guān)設(shè)計手冊和文獻及向指導(dǎo)老師請教等來完成該課題。模具總裝配圖的繪制參考沖壓圖冊來完成。該課題的進度安排如下：〔1〕沖壓零件的工藝分析……………………………………………0.5 天〔2〕沖壓工藝方案的確定…………………………………………2 天〔3〕主要設(shè)計計算………………………………………………1 天〔4〕模具總體設(shè)計………………………………………3 天〔5〕主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………2 天〔6〕模具總裝配和調(diào)試………………………2 天〔7〕電子文檔的制作……………………………………………5 天〔8〕模具裝配圖及零件圖的繪制………………………………7 天〔9〕其他…………………………………………………………7 天 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告指導(dǎo)教師意見：1．對“文獻綜述”的評語：2．對本課題的研究思路、深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計（論文）結(jié)果的預(yù)測：指導(dǎo)教師： 年 月 日所在專業(yè)審查意見：負責(zé)人： 年 月 日河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書插圖清單1. 圖 1：插片零件圖 ……………………………………………………………………… 32. 圖 2：插片零件展開圖 …………………………………………………………………… 63.圖 3：排樣圖 ………………………………………………………… 74.圖 4：壓力中心圖 ………………………………………………………… 105. 圖 5：凸模固定圖 ………………………………………………………………………… 156.圖6： 裝配圖…………………………………………………………… 20河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書表格清單1. 表1 卸料橡膠設(shè)計計算表……………………………………………………… 182. 表2 沖孔凸模加工工藝過程表………………………………………………………… 223. 表 3凹模加工工藝過程表 ………………………………………………………… 22河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 1 頁 共 28 頁插片零件沖孔落料模的設(shè)計緒論大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計是在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實習(xí)其中最后一個實踐環(huán)節(jié)，是對以前所學(xué)的知識及所掌握的技能的綜合運用和檢驗。在學(xué)校的近三年學(xué)習(xí)中，已完成了模具專業(yè)教學(xué)計劃中所要求的理論課程。在畢業(yè)前夕，通過畢業(yè)設(shè)計的實踐環(huán)節(jié)，進行已學(xué)知識的全面總結(jié)和應(yīng)用，提高綜合能力的培訓(xùn)及擴大模具領(lǐng)域的新知識。畢業(yè)設(shè)計其目的在于鞏固所學(xué)知識，熟悉有關(guān)資料，樹立正確的設(shè)計思想，掌握設(shè)計方法，培養(yǎng)實際工作能力。通過設(shè)計，使我在工藝性分析、工藝方案論證、工藝計算、零件結(jié)構(gòu)設(shè)計、編寫技術(shù)文件和閱讀技術(shù)文獻等方面受到一次綜合訓(xùn)練。畢業(yè)設(shè)計要達到的具體要求是：1.系統(tǒng)總結(jié)，鞏固過去所學(xué)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)課知識。2. 運用所學(xué)知識解決模具技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的實際工程問題，以此進行綜合知識的訓(xùn)練。3.通過某項具體工程設(shè)計和實驗研究，達到多種綜合能力的培養(yǎng)，掌握設(shè)計和科研的基本過程和基本方法。4.提高和運用與工程技術(shù)有關(guān)的人文科學(xué)，價值工程和技術(shù)經(jīng)濟的綜合知識。改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(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15％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。浙江寧波和黃巖地區(qū)的模具之鄉(xiāng)；廣東一些大集團公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。隨著我國經(jīng)濟的迅速發(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，隨著我國經(jīng)濟的騰飛和產(chǎn)品制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，模具制造業(yè)也相應(yīng)進入了高速發(fā)展的時期。據(jù)中國模具工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，1995年我國模具工業(yè)總產(chǎn)值約為145億，而2003年已達450億左右，年均增長14%。另據(jù)統(tǒng)計，我國（不含臺灣、香港、澳門地區(qū)）現(xiàn)有模具生產(chǎn)廠點已超過20000家，從業(yè)人員有60萬人，模具河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 2 頁 共 28 頁年產(chǎn)值在一億以上的企業(yè)已達十多家?？梢灶A(yù)見，我國經(jīng)濟的高速發(fā)展將對模具提出更為大量、更為迫切的需求，特別需要發(fā)展大型、精密、復(fù)雜、長壽命的模具。同時要求模具設(shè)計、制造和生產(chǎn)周期達到全新的水平。我國模具制造業(yè)面臨著發(fā)展的機遇，無疑也面臨著更大的挑戰(zhàn)。我做的是冷沖壓模具設(shè)計，冷沖壓是利用安裝在壓力機上的沖模對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得需要零件（俗稱沖壓件或沖件）的一種壓力加工方法。因為它通常是在室溫下進行加工，所以稱為冷沖壓。冷沖壓與其他加工方法相比，具有獨到的特點，所以在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門越來越多地采用冷沖壓加工產(chǎn)品零部件，如汽車、拖拉機、電器、儀表、電子、國防以及日用品等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重相當(dāng)大。不少過去有鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在已經(jīng)被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。通過沖壓加工制造，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了成本?？梢哉f如果在生產(chǎn)中不廣泛采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門的產(chǎn)品要提高生產(chǎn)率，提高質(zhì)量，降低成本，進行產(chǎn)品的更新?lián)Q代是難以實現(xiàn)的。在大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實習(xí)，我熟練地掌握了機械制圖、機械設(shè)計、機械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對機械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達到了學(xué)習(xí)的目的于模具設(shè)計這個實踐性非常強的設(shè)計課題，我們進行了大量的實習(xí)。經(jīng)過在新飛電器有限公司、洛陽中國一拖的生產(chǎn)實習(xí)，我對于模具特別是沖壓模具的設(shè)計步驟有了一個全新的認(rèn)識，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是有了零的突破。在指導(dǎo)老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下，同時在現(xiàn)場查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實體，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書館借閱了許多相關(guān)手冊和書籍，設(shè)計中，充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進行充分討論，盡了最大努力做畢業(yè)設(shè)計。在設(shè)計的過程中，雖然有一定的困難，但在指導(dǎo)老師的細心指導(dǎo)、同學(xué)間的討論和自己的努力下，自信會完滿的完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。由于我的水平有限，而且缺乏經(jīng)驗，設(shè)計中難免會出現(xiàn)疏漏和不妥之處，敬請各位老師指正。設(shè)計者：蔡華光2006 年 5 月 8 日河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 3 頁 共 28 頁第 1 章 工藝分析該制件形狀比較復(fù)雜，尺寸較小，厚度適中，大批量，屬普通沖壓件，但有幾點應(yīng)注意；1.φ12mm 孔壁與制件邊緣距離僅為 4mm，φ5mm 與制件邊緣距離為 2.5 mm；2.制件為非對稱彎曲，控制偏移是關(guān)鍵；3.制件較小，從安全考慮，要采取適當(dāng)?shù)娜〖绞剑?.有一定的批量，應(yīng)重視模具材料的結(jié)構(gòu)的選擇，保證一定的模具壽命。原始資料:工件名稱：插片零件工件簡圖：如（圖 01）所示生產(chǎn)批量：大批量材料：10 鋼材料厚度：1mm 圖 (01)插 片 零 件 材 料 :鋼 料 厚河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 4 頁 共 28 頁第 2 章 工藝方案的確定在沖裁工藝性分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)沖裁件的特點確定沖裁工藝方案。確定工藝方案首先要考慮的問題是確定沖裁的工序數(shù)，沖裁工序的組合以及沖裁工序順序的安排。沖裁工序數(shù)一般容易確定，關(guān)鍵是確定沖裁工序的組合與沖裁工序順序。沖裁工序的組合方式可分為單工序沖裁、復(fù)合沖裁和級進沖裁。所使用的對應(yīng)模具為單工序模、復(fù)合模、級進模。由[1]得，一般組合沖裁工序比單工序沖裁生產(chǎn)效率高，加工的精度等級高。沖裁工序順序的組合方式可根據(jù)下列因素確定：1．根據(jù)生產(chǎn)批量來確定；2．根據(jù)沖裁件尺寸和精度等級來確定；3．根據(jù)對沖裁件尺寸形狀的適應(yīng)性來確定；4．根據(jù)模具制造安裝的難易和成本的高低來確定；5．根據(jù)操作是否方便和安全來確定；綜上所述。對于一個沖裁件，可以得出多種工藝方案。必須對這些方案進行比較，選取在滿足沖裁件質(zhì)量要求與生產(chǎn)率的前提下，模具制造成本較低，模具壽命較高，操作較方便及安全的工藝方案。根據(jù)制件工藝性分析，基本工序有落料、沖孔、彎曲三種。按其先后順序組合，可得如下五種方案：方案 1．落料—彎曲—沖孔，單工序沖壓；方案 2．落料—沖孔—彎曲，單工序沖壓；方案 3．沖孔—切口—彎曲—落料，單件復(fù)合沖壓；方案 4．沖孔—切口—彎曲—切斷—落料，兩件連沖復(fù)合；方案 5．用一個沖孔落料復(fù)合模再加一個彎曲模進行生產(chǎn)；方案 1、2 屬于單工序沖壓，由于此制件為大批量生產(chǎn)，尺寸較小，這兩種方案，生產(chǎn)效率低，操作也不安全，故不宜采用。方案 3、4 屬于復(fù)合沖壓，由于制件的結(jié)構(gòu)尺寸小，復(fù)合模裝配較困難，強河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 5 頁 共 28 頁度也會影響，壽命不高；又因沖孔在前，落料在后，以凸模插入材料和凹模內(nèi)進行落料，必然受到材料的切向流動壓力，有可能使 φ5mm 及 φ12mm 凸?？v向變形，因此采用復(fù)合沖壓，除解決了操作安全性和生產(chǎn)率等問題外，又有新的難題，因此使用價值不高，也不宜使用 。方案 5 是先用復(fù)合模進行沖孔落料然后再進行彎曲，既解決了方案 1、2 的問題，又不存在方案 3、4 的難點，故此方案最為合適。第 3 章 工藝設(shè)計3．1 計算毛坯尺寸3．1．1 相對彎曲半徑：相對彎曲半徑：彎曲半徑與彎曲件材料厚度之比，公式如下： =1/1>0.5tR/式中 R—彎曲半徑（mm）;t—毛坯厚度（mm）;可見，制件屬于圓角半徑較大的彎曲件，應(yīng)先求彎曲變形區(qū)中性層曲率半徑ρ（mm） 。3．1．2 中性層的位置計算根據(jù)中性層的定義，彎曲件的坯料長度應(yīng)等于中性層的展開長度。中性層與曲率半徑 ρ 表示。由[1]的通常中性層的位置計算用下列經(jīng)驗公式確定：ρ=R+xt式中 R—彎曲半徑（mm）;t—毛坯厚度（mm）;x—中性層位移系數(shù)，查得 x=0.32；ρ=（1+0.32×1）mm=1.32mm由于圓角半徑較大（R＞0.5t）的彎曲件毛料長度計算公式l =Σ +Σ = πρ0直l彎l018?　河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 6 頁 共 28 頁式中 l —彎曲件毛料展開長度（mm）;0Σ —彎曲各段直線長度總和（mm）;直lΣ —彎曲件各彎曲部分中性層展開長度之和（mm）;彎lΣ = + =14.5+20.5mm=35（mm）直lABCDΣ = ×3.14×1.32=1.98 mm彎l0189　l =(35+1.98) mm≈37 mm0因此得出彎曲前沖孔落料復(fù)合模制出的制件圖如（圖 02）所示。插 片 零 件 展 開 圖 圖 （ 02）計算沖壓件毛坯面積：S=11.5×20+10.5×10+1/2（π×10 +π×5 ）-22π（6 +2.5 ）2=398.585mm河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 7 頁 共 28 頁第 4 章 沖孔落料復(fù)合沖裁模的設(shè)計4.1 沖壓件的工藝分析該制件形狀簡單，對稱，是由圓和直線組成的。由[2]中可以查出，沖裁件內(nèi)形所能達到的經(jīng)濟精度為 IT12∽IT13，孔的中心與邊緣距離尺寸公差為±0.6mm?？芍萍木纫竽軌蛟跊_裁加工中得到保證，其它尺寸標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁的工藝要求，故決定采用沖孔落料復(fù)合模沖裁模進行加工，且一次沖壓成形。4.2 排樣沖裁件在條料、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，確保沖壓件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。根據(jù)材料的合理利用情況，條料排樣方法可分為三種[3]：一是有廢料排；二是無廢料排樣；三是少廢料排樣。采用少、無廢料的排樣可以簡化沖裁模結(jié)構(gòu)，減小沖裁力，提高材料利用率。但是，因條料本身的公差以及條料導(dǎo)向與定位所產(chǎn)生的誤差影響，沖裁件公差等級低，同時，由于模具單邊受力（單邊切斷時） ，不但會加劇模具磨損，降低模具壽命，而且也直接影響沖裁件的斷面質(zhì)量。為此，排樣時要統(tǒng)籌兼顧、全面考慮。本副模具采用直對排的排樣方案，如（圖 03）所示，查[2]得最小搭邊值a=2mm,a =3.5mm。1河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 8 頁 共 28 頁排 樣 圖圖 （ 03）條料寬度：b=37+3.5×3+21.5=69 mm步距：h=20+2=22 mm一個步距的材料利用率：η= = =53%%10?bhns1026958.3?4.3 計算沖裁力沖壓力是沖裁過程中凸模對板料施加的壓力，它是隨凸模進入材料的深度（凸模行程）而變化的，通常說的沖壓力是指沖裁力的最大值，它是選用壓力機和設(shè)計模具的重要依據(jù)之一。4.3.1 落料力p =Ltσ1b式中 L—沖裁周邊長度(mm)；σ —材料的抗拉強度(mp )；b aL=2×（10.5+11.5）+10+π(5+10)=101.1(mm)查[2]得 σ =300(mp ),因此：bap =101.1×1×300=30330（N)1河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 9 頁 共 28 頁4.3.2 沖孔力P = Ltσ2式中 L—沖裁周邊長度(mm)σ —材料的抗拉強度(mp )b aP =2π(2.5+6) ×1×300=16014（N)24.3.3 落料時的卸料力p =k p ,re1查得 k =0.05,故rep =0.05×30330=1516.5（N)re4.3.4 沖孔時的推件力p =nk pu2式中：n—同時卡在凹模內(nèi)的的沖裁件（或廢料）數(shù)。取 h=5mm,則 n=h/t=5/1=5 個。查得: k =0.055,故pup =5×0.055×16014=4403.85（N)u選擇沖床時的總沖壓力為p = p + P + p + ptoal12reu=30330+16014+1516.5+4403.85=52264.35（N)=52.26435(kN)河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 10 頁 共 28 頁4.4 初選壓力機根據(jù)總沖壓力查[2]表 8-10 開式雙柱可傾壓力機參數(shù), 初選壓力機型號規(guī)格為 J23-6.3。4.5 確定模具壓力中心模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點。為了保證壓力機和模具的正常工作應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機滑塊的中心線相重合,否則,沖壓時滑塊就會承受偏心載荷,導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具導(dǎo)向部分不正常磨損,還會使合理間隙得不到保證,從而影響到制件質(zhì)量和降低模具壽命甚至損壞模具。在實際生產(chǎn)中,可能會出現(xiàn)由于沖件的形狀懸殊或排樣懸殊,從模具結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造考慮不宜使壓力中心與模柄相重合,這時應(yīng)注意壓力的偏離不致超出所選壓力機允許的范圍。按比例畫出零件形狀,選定坐標(biāo)系 xoy,如（圖 04）所示。 壓 力 中 心圖 （ 04） χ91087654321零件左右對稱,即 x =0,故只需計算 y 。將工件沖裁周邊分成 L 、L ……L00 12基本線段,用解析法求出各段長度及各段的重心位置:10L =31.4mm, y =01L =11.5 mm, y =15.75mm;22L =5mm, y =21.5mm;33L =10.5mm, y =26.75mm;44L =15.7 mm, y =37mm;55L =10.5mm, y =26.75 mm;66L =5mm, y =21.5 mm;77L =11.5 mm, y =15.75mm;88河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 11 頁 共 28 頁L =37.68 mm, y =15.75mm;99L =15.7mm, y =32mm;1010y = =16.82mm。1021lly　???因此，該模具的壓力中心坐標(biāo)為（0，16.82） 。由以上計算結(jié)果可以看出，該制件沖裁力不大，壓力中心與原點較近為了便于模具的加工和裝配，模具的中心仍然選擇在坐標(biāo)原點 O，若選用 J23-6.3 沖床，壓力中心在壓力機模柄孔的投影面積范圍內(nèi)，滿足要求。4.6 計算凸、凹模刃口尺寸[4]沖裁工作中，沖裁件的尺寸精度主要取決于凸模和凹模工作部分（刃口部分）的尺寸精度，合理的間隙值也是靠凸、凹模的刃口尺寸來實現(xiàn)和保證的。因此，正確的確定凸、凹模的刃口尺寸及公差，在設(shè)計和制造模具時很重要的。4.6.1 尺寸計算原則生產(chǎn)實踐證明：由于凸、凹模之間存在差間隙，使落下的料或沖出孔帶有錐度，落料件的大端尺寸等于或接近凹模刃口尺寸，沖孔件的小端尺寸等于或接近凸模刃口尺寸。在測量與使用中，落料件于大端尺寸為基準(zhǔn)，沖孔孔徑是于小端尺寸為基準(zhǔn)的，沖裁時凸模和凹模要與制件或廢料發(fā)生摩擦，凸模越磨越小，凹模越磨越大，結(jié)果間隙越用越大。因此在確定模具刃口尺寸及制造公差時，需要遵循下述原則：4.6.1.1 落料時，先確定凹模刃口尺寸。凹模刃口的基本尺寸取等于或接近零件的最小極限尺寸，以確保凹模磨損在一定范圍內(nèi)仍然能沖出合格零件。4.6.1.2 沖孔時，先確定凸模刃口尺寸。凸模刃口的基本尺寸取等于或接近零件的最小極限尺寸，以確保凸模磨損在一定范圍內(nèi)仍然能沖出合格零件。4.6.1.3 凸模和凹模刃口的制造公差，主要取決于沖裁件的精度和形狀。一般模具的制造精度比沖裁件的精度高 2~3 級。4.6.2 刃口尺寸計算方法根據(jù)上述原則，就可以確定凸、凹模的刃口尺寸及公差。但由于模具的加工和測量方法不同，在進行具體計算與選擇尺寸公差標(biāo)準(zhǔn)時，其方法也不同，通河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 12 頁 共 28 頁常按下述方法進行：4.6.2.1 凸模與凹模分開加工 這種方法適用于圓形等形狀簡單的沖裁件。采用這種方法時，要分別標(biāo)注凸模和凹模的刃口尺寸與制造公差（凸模公差 δ ，凹p模公差 δ ） 。同時為了保證一定的間隙，模具的制造公差必須滿足下列條件：dδ + δ =（Z -Z ）pdmaxin式中 δ —凸模制造公差；pδ —凹模制造公差；dZ —最大合理間隙值；maxZ —最小合理間隙值；in（1）落料：設(shè)零件尺寸為 D ，其計算公式為：▲　D =（D-X△）d??　0D =（D - Z ） =（D-X △- Z ） pdmin0???min0???（2）沖孔：設(shè)零件尺寸為 d ,其計算公式為：▲?0d =(d+x△) p0???d =( d + Z ) =(d+ x△+ Z )pmin??0mind??0式中 D ，D —分別為落料時凸、凹模刃口基本尺寸（mm） ；pdd ，d —分別為沖孔時凸、凹模刃口基本尺寸（mm） ；pD，d—分別為落料件和沖孔件的基本尺寸（ mm） ；△—為零件的制造公差；Z —為最小初始雙邊間隙（mm） ；minδ ，δ —分別為凸、凹模制造公差（ mm） ；pd河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 13 頁 共 28 頁x△—代表磨損量，其中 x 為磨損系數(shù)。4.6.2.2 凸模與凹模配合加工 其計算方法如下：（1）落料設(shè)零件尺寸為 D 則計算公式為：▲　D =（D- x△）dd??0式中 D —落料凹模刃口尺寸（mm） ；dD —凸模刃口尺寸（mm） ，按凹模實際尺寸配制，留雙邊間隙 Z? minδ —落料凹模制造公差，取值為△/4；d△— 零件公差（mm） ；X— 磨損系數(shù)，取值同前。（2）沖孔設(shè)零件尺寸為 d ,則計算公式為：▲?d =（ d+ x△ ）?0???式中 d —沖孔凸模刃口尺寸（mm） ；d —沖孔凹模刃口尺寸（mm） ；，按凸模實際尺寸配制，保證雙邊間隙Z ；min△—零件公差（mm） ；δ —沖孔凸模制造公差，取值為△/4；pX— 磨損系數(shù)，取值同前。配制法的特點是：模具的最小間隙在配制中得到保證，因此不需用公式 δ + δ =Z -Z 來進行校核，從而放寬基準(zhǔn)件的制造公差，使加工簡pdmaxin單容易。4.6.3 刃口尺寸計算河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 14 頁 共 28 頁查[2]表 3-5 得間隙值 Z =0.10（mm） ，Z =0.14（mm） 。minmax對沖孔 φ5（mm） ，φ12（mm）采用凸、凹分開的加工方法，其凸、凹模刃口尺寸計算如下：查得凸、凹模制造公差：δ =0.02（mm） ，δ =0.02（mm） ；pd校核：Z -Z =（0.14-0.10）mm=0.04（mm） ；maxinδ +δ =（0.02+0.02）mm=0.04（mm） ；pd滿足 Z -Z ≥δ +δ 的條件。maxinpd查[4]表 4-16 得磨損系數(shù) x=0.5，所以4.6.3.1 沖孔 φ5（mm）凸、凹刃口尺寸計算：d =（d+ x△） =(5+0.5×0.04) mm=5.02 （mm） ；p0???02.　02.　d =（d +Z ） =（5.02+0.10） mm=5.12 （mm） ；pmin?00. 0.4.6.3.2 沖孔 φ12（mm）凸、凹刃口尺寸計算：d =（ d+ x△ ） =(12+0.5×0.04) mm=12.02 mm;p0???02.　02.　d =（d +Z ） =（12.02+0.10） mm=12.12 （mm） ；pmin?0 0. 0.對外輪廓的落料，由于形狀復(fù)雜，故采用配合加工方法，其凸凹模刃口尺寸計算如下：當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)件時，凹模磨損尺寸都增大，因此均屬于 A 類尺寸。零件圖中未注公差的尺寸，由[5]中查出其極限偏差：37 ；R5 ；R12034.　01.028.　查[2]表 3-8 得因數(shù)為：當(dāng)△≥0.50 時，x=0.5;當(dāng)△＜0.50 時，x=0.75; 按 A =（A-x△） 計算dd??011.5d=(11.5-0.75×0.28) =11.29 （mm） ；428.0　7.0　河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 15 頁 共 28 頁R10 =（10-0.75×0.28） =9.79 （mm） ；d 428.0　07.37 =（37-0.75×0.34） =36.745 （mm） ；d 43.007.　R5 =（5-0.75×0.10） =4.925 （mm） ； d 410.　025.4.7 凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計沖裁零件及模架已有國家標(biāo)準(zhǔn)或部門標(biāo)準(zhǔn)，模架產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)（GB/T2851.1～GB/T2852.1～4）共 10 個，與標(biāo)準(zhǔn)模架相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)零件（GB/T2855.1～14、GB/T2856.1～8、GB/T2861.1～16）共 38 個。設(shè)計模具時應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)零件及其組合[3]4.7.1 凸模設(shè)計凸模又稱沖頭，是沖模的關(guān)鍵零件之一。凸模本身按部件不同又可分為工作部分和固定部分。4.7.1.1 常用凸模的結(jié)構(gòu)形式 凸模按結(jié)構(gòu)形式不同分為固定臺階式和無固定臺階式。4.7.1.2 凸模固定方法[5] 凸模在上模的正確固定應(yīng)該是既保證凸模工作可靠和良好的穩(wěn)定性，還要使凸模在更換修理時拆裝方便。常用的固定方法有機械固定法、澆注固定法、拼塊固定法、而以機械固定法應(yīng)用最為普遍。沖 φ12mm 孔的凸模采用凸模固定板。將裝有凸模的凸模固定板，連同墊板一起用四個六方螺釘固定在下模板上，待調(diào)整好凸、凹模間隙，在緊固四個內(nèi)六方螺釘，并配鉆、鉸凸模固定板和下模板上的兩個定位銷孔，隨后裝入兩圓柱銷，以防凸模工作時松動而損壞刃口，為使凸模刃口成形加工方便，小沖裁力的凸模采用鉚接法固定，因此沖 φ5mm 孔的固定方法如（圖 05）所示：河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 16 頁 共 28 頁φ 5凸 模 固 定 圖圖 （ 0）4.7.1.3 凸模長度的確定[5] 凸模長度尺寸應(yīng)根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)，并考慮修磨，固定板與卸料板之間的安全距離，裝配等的需要來確定。凸模長度過短則凸模不能插入凹模刃口內(nèi)對板料沖切，但若凸模過長又降低其工作時的穩(wěn)定性，故凸模長度適中為：L=h +h +t+h12式中 h —凸模固定板厚度（mm） ；1h —卸料板（或?qū)О澹┖穸?mm);2t— 材料厚度(mm);L—凸模長度(mm);H—附加長度，它包括凸模的修磨量，凸模進入凹模的深度、凸模固定板與卸料板的安全距離等。一般取 h=15～20mm，因此L= h +h +t+h=15+10+1+20=46mm，12其中沖 φ5mm 的圓形凸?？蛇x用標(biāo)準(zhǔn)件 BⅡ型式（尺寸為 5.15mm×46mm） ；沖 φ12mm 的凸模結(jié)構(gòu)如（圖 06）所示。凸模材料用合金工具鋼 Cr12MoV。熱處理硬度 58～62HRC。4.7.2 凹模設(shè)計本模具凹模結(jié)構(gòu)選擇整體凹模，材料用合金工具鋼 Cr12MoV，熱處理的硬度60～64HRC。河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 17 頁 共 28 頁4.7.2.1 凹模固定方法 采用螺釘和銷釘直接固定在支承件上的凹模，這種凹模板已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)，它與標(biāo)準(zhǔn)固定板、墊板和模座配合使用。4.7.2.2 凹模刃口形式 凹模按結(jié)構(gòu)分為整體式和鑲拼式。這里采用整體式凹模。沖裁凹模的刃口形式有直筒形和錐形兩種。這里選用直筒形。4.7.2.3 整體式凹模輪廓的確定[1] 沖裁時凹模承受沖裁力和側(cè)向擠壓力的作用。由于凹模結(jié)構(gòu)形式及固定方法不同，受力情況又復(fù)雜，目前還不能理論方法確定凹模輪廓尺寸。在生產(chǎn)中，通常根據(jù)沖裁材料厚度和沖件的輪廓尺寸和凹?？卓谌斜陂g距離，按經(jīng)驗公式來確定。凹模厚度 H=Kb（≥15mm）;凹模壁厚 C=(1.5～2)H（≥30～40） ；式中：b—凹模刃口的最大尺寸；K—系數(shù)，考慮料厚的影響。因此：凹模厚度 H=Kb=0.40×37=14.8≈15mm;凹模壁厚 C=（1.5～2）H=22.5～30mm ;其凹模厚度為 20mm，凹模壁厚為 25mm;凹模厚度 B=b+2C=37+2×25=87mm;凹模長度 L=20+2C=20+2×25=70mm;所以：凹模輪廓尺寸為 70mm×87mm×20mm。結(jié)構(gòu)如（圖 07）所示。4.7.2.4 凸凹模設(shè)計 凸凹模是復(fù)合模中同時具有落料凸模和沖孔凹模作用的工作零件，它的內(nèi)外緣均為刃口，內(nèi)外緣之間的壁厚與模具結(jié)構(gòu)有關(guān)；當(dāng)模具為正裝結(jié)構(gòu)時內(nèi)孔不積廢料，脹力小，最小壁厚可以小些；當(dāng)模具為倒裝模具結(jié)構(gòu)時積存廢料，脹力大，故最小壁厚大些。凸凹模的最小壁厚值，目前一般經(jīng)驗確定，因此本副模具采用正裝結(jié)構(gòu)。材料用合金工具鋼 Cr12MoV，熱處理的硬度60～64HRC。凸凹模的結(jié)構(gòu)簡圖如（圖 08）所示：4.8 模具總體設(shè)計4.8.1 模具總體設(shè)計4.8.1.1 模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合沖裁，因此模具類型選擇正裝復(fù)合模。4.8.1.2 定位方式的選擇 因為該模具采用的是條料，控制條料送進方向采用導(dǎo)河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 18 頁 共 28 頁料銷，無側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進步距采用擋料銷。4.8.1.3 卸料、出件方式的選擇， 因為工件料厚為 1mm，相對較薄，卸料力也比較小，采用彈性卸料裝置。4.8.1.4 導(dǎo)向方式的選擇 為了提高模具的壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。4.8.2 主要零部件的設(shè)計4.8.2.1 定位零件的設(shè)計 沖模的定位零件是用來保證條料的正確送進及在模具的正確位置。條料在模具送料平面中心必須有兩個方向的限位：一是在與條料方向垂直的方向上限位，保證沿正確的方向送料稱為送進導(dǎo)向；二是送料方向的上的限位，控制條料一次送進的距離（步距）稱為送料步距。對于塊料或工序件的定位，基本也是在兩個方向上的限位，只是定位零件的結(jié)構(gòu)形式與條料的有所不同而已。（1）導(dǎo)料銷的設(shè)計設(shè)計兩個導(dǎo)料銷在落料凹模上，大小為 φ8mm，高度為 8mm,采用 45 鋼制作，熱處理硬度為 40～45HRC。（2）擋料銷的設(shè)計擋料銷起定距的作用，有活動擋料銷和固定擋料銷兩種，這里選用固定擋料銷選用標(biāo)準(zhǔn)件，規(guī)格為 8×16。4.8.2.2 卸料部件的設(shè)計 卸料裝置分為剛性卸料裝置、彈性卸料裝置、廢料切刀三種。（1）卸料板的設(shè)計卸料板的周界尺寸與凸凹模的周界尺寸相同，厚度為 10mm。卸料板采用 45 鋼制造，淬火硬度為 40～45HRC。卸料板與凸凹模的雙邊間隙取決于板料厚度，一般在 0.2～0.5mm 之間，板料薄時取小值；板料厚時取大值。因為本副模具的卸料板起導(dǎo)向作用；因此卸料板與凸凹模按 H7/h6 配合制造，簡圖如（圖 09）所示。]1[（2）卸料螺釘?shù)倪x用卸料板上設(shè)置 4 個卸料螺釘，選用標(biāo)準(zhǔn)件，公稱直徑 10mm，螺紋部分為M8×8mm，卸料螺釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間，卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板凸凹模端面超出 1mm，有誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。4.8.2.3 推件（頂件）裝置的設(shè)計 推件裝置有剛性推件裝置和彈性推件裝置兩種。一般剛性的用的比較，它由打桿，推板，連接推桿組成。河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 19 頁 共 28 頁推桿，選用帶肩推桿形式，用 GB2867.1-81，材料 45 鋼，硬度 HRC43～48，選用 A 型 d=6mm,L=40(mm)(間隔 5mm),D=8mm,L=45mm,由[7]查出；推板簡圖如（圖 10）所示。頂件裝置：其基本組成有頂桿、頂件塊和裝在下模底下的彈頂器，彈頂器為通用的，其彈性元件是彈簧或橡膠。頂桿，選用 GB2867.3-81，d mm,L=110mm,熱處理硬度 HRC43～48，材料08.17　45 鋼；頂件塊：頂件塊與凹模為間隙配合，其外形尺寸一般按公差與配合國家標(biāo)準(zhǔn)h 制造，用 45 鋼制造，熱處理硬度 58～62HRC，頂件塊圖如（圖 11）所示。84.8.2.4 橡膠的設(shè)計計算 選用四塊橡膠的厚度一致，不然會造成受力不均勻，運動產(chǎn)生卸斜，影響模具的正常工作，卸料橡膠的設(shè)計計算見下表：卸料橡膠的設(shè)計計算表（1）項目 公式 結(jié)果 備注橡膠工作行程 h工 h =h +t+h工 124mmh 為凸模凹進卸料板高度 1mm;1h 為凸模沖裁后進入凹模的深度22mm橡膠工作行程 H工 H =h +h工 工 修 9mm h 為凸模修磨量,取 5mm;修橡膠的自由高度 H自 由 H =4H自 由 工 36mm 取 H 為 H 的 25%工 自 由橡膠的預(yù)壓縮量 H預(yù) H =15%H預(yù) 自 由 5.4mm 一般 H =（10%～15%）H預(yù) 預(yù)每個橡膠承受的載荷 F1F =F /41卸 379.1N 選用 4 個圓筒形橡膠橡膠的外徑 DD= )/(27.1PF　d（ 34mm校核橡膠自由高度 H自 由0.5≤H /D=1.06≤1.5自 由 滿足要求d 為圓筒形橡膠內(nèi)徑取d=13mm;p=0.5Mpa橡膠的安裝高度 H安 H =H -H安 自 由 預(yù) 30mm4.8.2.5 連接與固定零件設(shè)計(1)模柄的設(shè)計中、小型模具一般是通過模柄將上模固定在壓力機滑塊上。模柄作為上模與河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 20 頁 共 28 頁壓力機滑塊的連接的零件。對它的基本要求是:一要與壓力機滑塊上模柄孔正確配合,安裝可靠;二要與上模正確而可靠連接。模柄裝在上模上的垂直度影響導(dǎo)向裝置的精度和使用壽命,因此根據(jù)模具選擇旋入式模柄,模柄通過螺紋與上模固定,用止動螺釘防松.因此選擇選用旋入式模柄 GB2862.2-81:d=25 065.19　mm,d =M18×1.5mm,H=64mm，H=16mm,d =16.5mm,d =7mm,d =M6mm,b=2.5mm, 0 132C=1mm。（2）固定板將凸?；虬寄０匆欢ㄏ鄬ξ恢脡喝牍潭ê?，作為一個整體安裝在上?；蛳履Ｗ稀Ｄ＞咧凶畛Ｒ姷氖峭鼓９潭ò?，固定板分為圓形固定板和矩形固定板兩種。主要用于固定小型凸模和凹模。凸模固定板的厚度一般取凹模的 0.6～0.8 倍，其平面尺寸與凹模卸料板外形尺寸相同，但還應(yīng)考慮緊固螺釘及銷釘?shù)奈恢?。固定板的凸模安裝孔與凸模采用過渡配合 H7/m6,壓緊后將凸模端面與固定板一起磨平。固定板采用 45 鋼，凸模固定板如（圖 12）所示；凸凹模固定板如（圖 13）所示。（3）墊板墊板的作用是直接承受凸模的壓力，材料采用 Q235，下模座墊板如（圖 14）所示；上模墊板如（圖 15）所示。（4）螺釘和銷釘螺釘和銷釘都是標(biāo)準(zhǔn)件。設(shè)計模具時按標(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)格應(yīng)根據(jù)沖壓力大小，凹模厚度來確定，由于本模具沖壓力較小，凹模厚度為 20mm，因此選用標(biāo)準(zhǔn)件為 M8mm。4.8.2.6 模架及其它零部件的設(shè)計 沖模的閉合高度是指模具工作行程終了時，上模座的上平面至下模座的下平面之間的距離。壓力機的封閉高度是指滑塊在下止點位置時，滑塊的下平面至工作臺上平面之間的距離。而壓力機裝模高度是指壓力機滑塊在下止點時，滑塊下平面至墊板上平面之間的距離。封閉高度和裝模高度相差一個墊板厚度。沒有墊板的壓力機，其封閉高度與裝模高度相等。上模座：L×B×H=160mm×100mm×25mm,材料 HT200，GB/T2855.5-90下模座：L×B×H=160mm×100mm×35mm,材料 HT200，GB/T2855.6-90導(dǎo)柱： d×L=25mm×130m GB/T2861.1-90導(dǎo)套：d×L×D=25mm×85mm×33mm, GB/T2861.6-90墊板厚度為 8mm,上模座厚度為 25mm;河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 21 頁 共 28 頁凸模固定板厚度為 15mm;凹模的厚度以定為 20mm,下模板厚度為 35mm;凸凹模厚度為 35mm.因此模具的閉合高度為：H =25+8+35+20+20+15+8+35=166mm。d可見模具的閉合高度大于所選壓力機 J23-6.3 的最大閉合高度 150mm，不可用因此另選開式雙柱可傾壓力機 J23-10。4.9 模具總裝配圖圖（16）通過以上設(shè)計，可得到如（圖 16）所示的模具總裝配圖，為正裝式落料沖孔復(fù)合模，凸凹模 7 上模，落料凹模 9 和沖孔凸模在下模。工作時，條料以導(dǎo)料銷 16 和擋料銷 17 定位。上模下壓，凸凹模外形和凹模9 進行落料，落下料卡在凹模中，同時沖孔凸模與凸凹模內(nèi)孔進行沖孔，沖孔廢料卡在凸凹?？變?nèi)?？ㄔ诎寄Ｖ械臎_件由頂件裝置頂出凹模面。頂件裝置由帶肩頂桿 18 和頂件塊 10 及裝在下模座的彈頂器組成，該模具采用裝在下模座底下的彈頂器和頂件塊、彈性元件高度部首模具有關(guān)空間的限制，頂件力大小容易調(diào)節(jié)，可獲得較大的頂件力。當(dāng)上模上行至上止點，把廢料推出，每沖裁一次，沖孔廢料被推下一次。凸凹?？變?nèi)不積存廢料，脹力小，不易破裂。河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 22 頁 共 28 頁4.10 沖壓設(shè)備的選定通過較核開式雙柱可傾壓力機 J23-10 能滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力：100KN；滑塊行程：45mm；最大閉合高度：180mm；滑塊行程次數(shù)：145/min;封閉調(diào)節(jié)高度：35mm；工作臺尺寸（前后×左右）：240×370mm；墊板尺寸（厚度×孔徑）：30mm×150mm；模柄孔尺寸：φ30mm×55mm；最大傾斜角：35 。04.11模具工件零件的加工工藝4.11.1沖裁模凸、凹模的技術(shù)要求及加工特點沖裁屬于分離工序，沖裁模凸、凹模帶有鋒利刃口，凸、凹模之間的間隙較小，其加工具有如下特點：①凸、凹模材質(zhì)一般是工具鋼或合金工具鋼，熱處理后的硬度一般為58∽64HRC，凹模比凸模稍硬一些。②凸、凹模精度主要根據(jù)沖裁件精度決定，一般尺寸精度在IT6∽IT9，工作表面粗糙度在Ra值為1.6∽0.4μm。③凸、凹模工作端帶有鋒利刃口，刃口平直（斜刃除外） ，安裝固定部分要符合配合要求。④凸、凹模裝配后應(yīng)保證均勻的最小合理間隙。⑤凸模的加工主要是外形加工，凹模的加工主要是孔（系）加工。凹模型孔加工和臺階式凸模加工常用線切割方法。4.11.2凸、凹模加工的工藝路線有以下幾種方案：方案一：下料→鍛造→退火→毛坯外形加工（包括外形粗加工、精加工、基面磨削）→劃線→刃口輪廓粗加工→刃口輪廓精加工→螺孔、銷孔加工→淬火與回火→研磨或拋光；河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 23 頁 共 28 頁方案二：下料→鍛造→退火→毛坯外形加工（包括外形粗加工、精加工、基面磨削）→劃線→刃口輪廓粗加工→螺孔、銷孔加工→淬火與回火→采用成形磨削進行刃口輪廓精加工→研磨或拋光；方案三：下料→鍛造→退火→毛坯外形加工→螺孔、銷孔、穿絲孔加工→淬火與回火→磨削加工上、下面及基準(zhǔn)面→線切割加工→鉗工修整；具體分析：方案一，鉗工工作量大，技術(shù)要求高，適用于形狀簡單，熱處理變形小的零件；方案二，能消除熱處理變形對模具精度的影響，使凸、凹模的加工精度容易保證，可用于熱處理變形大的零件；方案三，主要用于以線切割加工為主要工藝的凸、凹模加工，尤其適用形狀復(fù)雜，熱處理變形大的直通式凸模、凹模零件。4.11.3本副模具工件零件加工方案的確定本副沖裁模具設(shè)計，模具零件加工的關(guān)鍵在工作零件。由于本副模具的工作零件形狀相對比較簡單，凸凹模，落料凹模熱處理變形大，故采用方案三；拉深凸模和沖孔凸模形狀簡單，且熱處理變形小，故采用方案一。如：表2沖孔凸模加工工藝過程、表3凹模加工工藝過程。表（2）沖孔凸模加工工藝過程零件圖號 07 零件名稱 沖孔凸模工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備1 鍛造 將毛坯鍛成圓棒φ26mm×55mm 空氣錘2 熱處理 退火3 車削 按圖車全形，單邊留0.2mm精加工余量 車床4 熱處理 按熱處理工藝，淬火、回火達到58∽62HRC5 磨削 進行精加工，留研磨量。 磨床6 研磨 進行研磨使得零件達到零件圖上各項要求。7 檢驗表（3）凹模加工工藝過程零件圖號 08 零件名稱 凹模工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備1 鍛造 將毛坯鍛成長方體95mm×75mm×25mm 空氣錘河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 24 頁 共 28 頁2 熱處理 退火3 粗刨 刨六面達到88mm×71mm×21mm，互為直角牛頭刨床4 熱處理 調(diào)質(zhì)5 磨平面 磨光六面，互為直角 磨床6 鉗工劃線 劃出各孔位置線，型孔輪廓線7 孔位加工 按位置加工螺釘孔、銷釘孔及穿絲孔 鉆床8 熱處理 按熱處理工藝，淬火、回火達到60∽64HRC9 磨平面 磨光上、下平面 磨床10 線切割 按圖紙切割型孔達到尺寸要求 電火花線切割機床11 鉗工精修 全面達到設(shè)計要求12 檢驗4.12 模具的裝配要制造出一副合格的模具,除了保證模具零件的加工精度外,還必須做好模具裝配工作。裝配就是按照規(guī)定的技術(shù)要求把所有零件連接起來,使之成為合格的模具。裝配是模具制造過程中的一個重要環(huán)節(jié),裝配質(zhì)量的好壞直接影響沖件的質(zhì)量和模具的使用壽命。[9]在模具裝配之前,仔細研究,根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的特定和技術(shù)要求,確定合理的裝配次序和裝配方法。此外,還應(yīng)檢查模具零件的加工質(zhì)量,如凸、凹模刃口尺寸等,然后按照規(guī)定的技術(shù)要求進行裝配。裝配的次序和方法如下：4.12.1 凸、凹模的預(yù)配4.12.1.1 裝配前仔細檢查各凸模外形狀尺寸以及凹模形孔,是否符合圖紙要求精度、形狀。4.12.1.2 將各凸模分別與相應(yīng)的凹模孔相配合,檢查其間隙是否加工均勻。不適者應(yīng)從新加工修磨或更換。4.12.2 凸模裝配河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 25 頁 共 28 頁凸模的裝配,凸模與固定板的配合要求為 ,裝配時,先在壓力機上將凸模67mH壓入固定板內(nèi),檢查凸模的垂直度,然后將固定板的上平面與凸模尾部磨平。4.12.3 凸凹模的裝配凸凹模固定板的配合要求為 ,裝配時,先在壓力機將凸凹模壓入固定板內(nèi), 67mH檢查凸凹模的垂直度,然后將固定板的上平面與凸凹模尾部磨平.4.12.4 裝配下模4.12.4.1 將墊板 13 放在下模座 15 上;4.12.4.2 把凸模 20 裝入固定板 13 中,磨平底面,然后放在墊板 14 上;4.12.4.3 將頂件塊 10 裝在凸模 20 上,裝墊塊 12;4.12.4.4 裝卸料板 8,并用螺釘緊固,打入銷釘.4.12.5 裝配上模4.12.5.1 在已裝好的下模上放等高的墊鐵,再在凸凹?？卓趦?nèi)放入 0.12mm 的紙片,然后將凸凹模與固定板組合裝入凸模;4.12.5.2 預(yù)裝上模座,劃出與凸凹模固定板 23 相對應(yīng)螺釘孔、銷釘孔位置并鉆鉸螺釘孔、銷釘孔;4.12.5.3 用螺釘將固定板 23 組合、墊板 24、上模座 6 連接在一起,但不要擰緊;4.12.5.4 將卸料板 8 套裝在已裝入固定板的凸凹模上,裝上橡膠 22 和卸料螺釘5、并調(diào)節(jié)橡膠的預(yù)壓縮量,使卸料板高出凸凹模下端約 1mm;4.12.5.5 復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后,緊固螺釘;4.12.5.6 切紙檢查,合適后大入銷釘。4.12.6 試沖與調(diào)整,裝機試沖并根據(jù)試沖結(jié)果作相應(yīng)調(diào)整。河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 26 頁 共 28 頁總結(jié)本課程設(shè)計是我們進行完了三年的模具設(shè)計與制造專業(yè)課程后進行的，它是對我們?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)，也是一次理論聯(lián)系實踐的訓(xùn)練。它在我們的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我從新系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了所學(xué)專業(yè)知識同時也鞏固了先前學(xué)到了的知識，同時感觸最深刻的是：所學(xué)知識只有在應(yīng)用中才能在更深刻理解和長時間記憶。對一些原來一知半解的理論也有了進一步的的認(rèn)識。特別是原來所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測量、冷沖模具設(shè)計與制造等有了更深刻的理解，使我進一步的了解了怎樣將這些知識運用到實際的設(shè)計中。同時還使我更清楚了模具設(shè)計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材料，保證工件的經(jīng)濟性，加工工藝的合理性。在設(shè)計的過程中通過沖壓手冊、模具制造簡明手冊、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊等隊要設(shè)計的問題進行查詢，我了解了通過更多的途徑去了解我要做的設(shè)計，使設(shè)計更具合理性。也使我學(xué)會了設(shè)計過程中對資料的查詢和運用。通過這次設(shè)計，我更加深入地學(xué)習(xí)了冷沖壓技術(shù)工作設(shè)計的內(nèi)容。冷沖壓技術(shù)工作設(shè)計的內(nèi)容包括冷沖壓工藝設(shè)計、模具設(shè)計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、相互補充、相互依存的關(guān)系。冷沖壓工藝設(shè)計是針對給定的產(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)過必要的工藝計算，制定出合理的工藝方案，最后編寫沖壓工藝卡的一個綜合分析、計算、設(shè)計過程。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)計計算并構(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)零件圖的整個設(shè)計繪圖過程。河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 27 頁 共 28 頁歷經(jīng)近三個月的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，在這次畢業(yè)設(shè)計中通過參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，請教各位老師有關(guān)模具方面的問題，并且和同學(xué)的探討，模具設(shè)計在實際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時間里，對模具的認(rèn)識有了一個質(zhì)的飛躍。從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過程，我對模具的認(rèn)識過程亦是如此。經(jīng)過近三個月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計一定能為三年的大學(xué)生涯劃上一個圓滿的句號，為將來的事業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ)。致 謝本設(shè)計在設(shè)計過程中得到了原紅玲、翟德梅、楊占堯、于智宏、等幾位指導(dǎo)老師的大力支持和幫助，再次表示誠摯的感謝！感謝各位老師在三年之中的教導(dǎo)和在做設(shè)計的過程中對我的幫助。使我在大學(xué)三年里不但學(xué)到了更多知識，而且學(xué)到了怎么做人、怎么做事。在此衷心對各位老師的辛勤教導(dǎo)表示感謝。雖然我就要走出校進入社會，但是老師對我的教導(dǎo)和幫助我想我一輩子也不會忘記！那講課的聲音在我耳邊久久回蕩，那寫字的身影在腦海里留下了深深的印記，如果還有下一次做學(xué)生我仍然選擇做您的學(xué)生！畢業(yè)之后，我一定會努力工作的，不辜負各位老師對我們的深切期望，在這里也說一聲：老師你辛苦了。祝各位老師，身體健康、萬事如意！河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書第 28 頁 共 28 頁參考文獻1.《沖壓模具設(shè)計與制造》高等教育出版社， 劉建超、張寶忠主編2.《冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)》機械工業(yè)出版社， 王芳主編3.《沖壓工藝與模具》 電子工業(yè)出版社， 吳伯杰 主編4.《沖壓手冊》 機械工業(yè)出版社， 王孝培主編5.《模具設(shè)計與制造簡明手冊》上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，馮炳堯、蔣文森主編6.《冷沖壓成形工藝與模具設(shè)計》機械工業(yè)出版社， 付宏生 主編 7.《公差配合與技術(shù)測量》機械工業(yè)出版社， 薛彥成主編8.《沖壓技術(shù)與模具設(shè)計》機械工業(yè)出版社， 馬正元、韓啟主編9.《模具制造技術(shù)》 翟德梅主編10.《沖模設(shè)計手冊》模具手冊之四 機械工業(yè)出版社 沖模設(shè)計手冊編寫組編著