2678 蓋板落料沖壓模具設計（正裝）,蓋板,沖壓,模具設計 蓋板落料沖壓模具設計（正裝）目錄摘要............................................... ..... ........（1）ABSTRACT.......................................... ..... .........（1）第一章 緒論與概述................................ ..... ...........（2）1.1 國內外模具發(fā)展現(xiàn)狀及前景....... ..... .......................（2）1.2 模具工藝發(fā)展過程及發(fā)展方向........... ..... .................(3）第二章 沖裁理論與主要計算.................. ..... .................(4)2.1 冷沖壓概念...........................................(4)2.2 模具方案論證.........................................(5)2.2.1 工藝計算...........................................(6)2.2.2 凸模和凹模工作部分尺寸的計算.......................(8)2.2.3 凹模的外形尺寸確定................................(10)2.2.4 凸模固定板的確定.................................(11)2.2.5 凸模的外形尺寸確定................................(11)2.2.6 導料板的確定.....................................(12)2.2.7 卸料裝置的確定....................................(12)2.2.8 模柄的選用.......................................(12)2.2.9 沖模閉合高度計算.................................(12)2.2.10 壓力機的選擇....................................(12)第 三 章 模 具 設 計 .................................... .........(12)3.1 凹 模 結 構 ............................................(12)3.2 凸模結構—................................. ........(13)3.3 凸 模 固 定 板 結 構 ......................................(13)3.3.1 卸料板的結構......................................(14)3.3.2 導料板的結構......................................(14)3.3.3 墊板的結構........................................(14)3.3.4 模架..............................................(16)3.3.5 模柄的結構.......................................(19)3.3.6 卸料螺釘?shù)慕Y構...................................(19)3.3.7 固定擋料銷的結構.................................(19)3.3.8 圓柱銷的結.......................................(20)3.3.9 彈簧結構.........................................(20)第四章 模具的加工......................................(21)4.1 凸模的加工.........................................(22)4.2 凹模的加工.........................................(22)4.3 墊板、凸模固定板、卸料板...................... .........(22)設計總結致謝參考資料摘要 此次設計為簡單的單工序模，工序只有一道，落料。是沖壓模具的基本形式。設計選用最普通的壓力機，使用簡單的定位件，盡量選用標準件。模具零件材料則大多取用常用材料，以減少成本。該模具易于制造，可在普通沖床上使用，適合在生產中推廣應用。Workpiece punchingABSTRACT This design is just a simple work procedure die.There are only one work procedure.This design choices the proximal simple punch,uses the simple accessory for going to mould,and choices standard accessory to the best . In the interest of reducing cost,Most materials of mould accessory are choicing the usual material .This mould is easy to produce.It can used on the usual punch,and adapt to generalize in producing.第一章 緒論與概述1.1 國內外模具發(fā)展現(xiàn)狀及前景現(xiàn)代模具工業(yè)有“ 不衰亡工業(yè) ”之稱。世界模具市場總體上供不應求，市場需求量維持在 600 億至 650 億美元，同時，我國的模具產業(yè)也迎來了新一輪的發(fā)展機遇。近幾年，我國模具產業(yè)總產值保持 13%的年增長率中國模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀：目前，中國 17000 多個模具生產廠點，從業(yè)人數(shù)約 50 多萬。1999 年中國模具工業(yè)總產值已達 245 億元人民幣。工業(yè)總產值中企業(yè)自產自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。在模具工業(yè)的總產值中，沖壓模具約占 50%，塑料模具約占 33%，壓鑄模具約占 6%，其它各類模具約占 11%。在中國，人們已經(jīng)越來越認識到模具在制造中的重要基礎地位，認識到模具技術水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志，并在很大程度上決定著產品質量、效益和新產品的開發(fā)能力。 許多模具企業(yè)十分重視技術發(fā)展，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。此外，許多研究機構和大專院校開展模具技術的研究和開發(fā)。雖然中國模具工業(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，精密加工設備在模具加工設備中的比重還比較低，CAD/CAE/CAM 技術的普及率不高，許多先進的模具技術應用還不夠廣泛等等。特別在大型、精密、復雜和長壽命模具技術上存在明顯差距，這些類型模具的生產能力也不能滿足國內需求，因而需要大量從國外進口。中國模具行業(yè)發(fā)展前景：巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調整發(fā)展。1999 年中國大陸制造工業(yè)對模具的總市場需求量約為 330 億元，今后幾年仍將以每年 10%以上的速度增長。對于大型、精密、復雜、長壽命模具需求的增長將遠超過每年 10%的增幅。汽車、摩托車行業(yè)的發(fā)展將會大大推動模具工業(yè)的高速增長，特別是汽車覆蓋件模具、塑料模具和壓鑄模具的發(fā)展。家用電器，如彩電、冰箱、洗衣機、空調等，在國內的市場很大。目前，我國的彩電的年產量已超過 3200 萬臺，電冰箱、洗衣機和空調的年產量均超過了 1000 萬臺。家用電器行業(yè)的發(fā)展對模具的需求量也將會很大。其他發(fā)展較快的行業(yè)，如電子、通訊和建筑材料等行業(yè)對模具的需求，都將對中國模具工業(yè)和技術的發(fā)展產生巨大的推動作用。近年來，中國模具市場對精密、大型、復雜型、長壽命模具的需求量有所增長，預計到 2010 年，國內模具市場需求量將在 1，200 億元人民幣左右。綜合媒體 2008 年 6 月 4 日報道，中國模具協(xié)會企業(yè)年報顯示：近年來，中國模具市場對精密、大型、復雜型、長壽命模具的需求量有所增長，預計到 2010 年，國內模具市場需求量將在 1，200 億元人民幣左右。專家分析，從 1997 年開始，隨著汽車、裝備制造業(yè)、家用電器的高速增長，中國國內模具市場的需求開始顯著增長。雖然到 2006 年中國模具工業(yè)總產值已達 516 億元，但屬“大路貨 ”的沖壓模具、壓鑄模具等約占總量的 80％。已經(jīng)進入中國的少量外資模具企業(yè)開始生產各種高精大多功能模具，但目前仍供不應求。1.2 模具工藝發(fā)展過程及發(fā)展方向我國模具標準化工作起步較晚，模具標準生產、銷售、推廣和應用工作也比較落后因此，模具標準件品種規(guī)格少、供應不及時、配件性等問題長期存在。從模具標準件使用覆蓋率一直較低。近年來雖然由于外資企業(yè)的介入，比例已有較大提高，但總的來說還很低。據(jù)初步估計，目前這一比例大致為 40%--產各種工業(yè)產品和民用產品的重要工藝裝備，模具已發(fā)展成為一門產業(yè)。20 世紀 80 年代以來，中國模具工業(yè)的發(fā)展十分迅速。近 20 年來，產值以每年 15%左右的迅速增長。2000 年我國模具工業(yè)總產值已達 280 億元人民幣。在模具工業(yè)的總產值中，沖壓模具約占 50%，塑料模具約占 33%，鑄模具約占 6%，其他各類模具約占 11%。在冷沖模具方面，代表當代模具技術水平的汽車覆蓋件模具，我國東風汽車公司模具廠、第一汽車廠模具中心等都能制造。他們在 CAD/CAM/CAE 沖壓件質量及模具性能方面，均以達到或接近國際先進水平，多工位連續(xù)模和多功能模具是我國重點發(fā)展的精密、高校模具品種。目前，國內以可制造具有自動沖切、疊呀、計數(shù)、分組、轉子鐵心扭斜和安全保等功能的鐵心精密自動疊壓多功能模具。生產電動機定、轉子雙回轉疊片的硬質合金連續(xù)模的步距精度可的 2 微米。壽命達到 1 億次以上。用于生產集成電路引線匡架 20—30 工位生產電子槍零件的硬質合金連續(xù)模和生產空調器散熱片的連續(xù)模也已經(jīng)達到較高水平。模具工業(yè)發(fā)展的幾個階段模具工業(yè)是隨著改革開放，在快速發(fā)展的經(jīng)濟浪潮推動下得以發(fā)展壯大的20 世紀 80 年代初至今，模具工業(yè)整整走過 20 個年頭。在這期間模具工業(yè)的發(fā)展大體可以分為三個階段：1 、從 20 世紀的年代初期到中期，北京模具工業(yè)處于封閉或半封閉狀態(tài)模具生產力比較低，技術水平也比較落后。2、 從 20 世紀 80 年代中期到 90 年代中期，模具工業(yè)處于改革開發(fā)機制轉變的大好時期，隨著改革開放不斷深入，模具工業(yè)也發(fā)生了巨大變化。我國模具行業(yè)將向大型、精密、復雜、高效、長壽命和多功能方向發(fā)展。目前，電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電、通訊和軍工等產品中，６０％－８０％的零部件，都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復雜性、高一致性、高生產率和低消耗，是其他加工制造方法所無法比擬。模具在很大程度上決定著產品的質量、效益和開發(fā)能力。 專家認為，我國模具行業(yè)日趨大型化，而且精度將越來越高。１０年前，精密模具的精度一般為５μｍ，現(xiàn)在已達２－３μ ｍ。不久，１μ ｍ精度的模具將上市。隨著零件微型化及精度要求的提高，有些模具的加工精度公差就要求在１μｍ以下，這就要求發(fā)展超精加工。 專家認為，我國模具行業(yè)要進一步發(fā)展多功能復合模具，一套多功能模具除了沖壓成型零件外，還擔負疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務。通過這種多功能的模具生產出來的不再是成批零件，而是成批的組件，如觸頭與支座的組件、各種微小電機、電器及儀表的鐵芯組件等。多色和多材質塑料成形模具也將有較快發(fā)展。這種模具縮短了產品的生產周期，今后在不同領域將得到發(fā)展和應用。 45%之間。而國際上一般在 70%以上，其中中小模具在 80%以上。由于我國模具企業(yè)的性質和所在的地區(qū)不同，模具標準件使用覆蓋率存在很大差異。三資企業(yè)要比其他企業(yè)高，南方企業(yè)要比北方的企業(yè)高。這在廣東表現(xiàn)得最明顯。廣東集中了大量的三資企業(yè)。他們帶動了其他企業(yè)觀念的轉變和市場的發(fā)展，因而廣東模具企業(yè)的模具標準件使用覆蓋率要原遠高于其他地區(qū)。隨著熱流道技術的日漸推廣應用，熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高。采用熱流道技術的模具可提高制件的生產率和質量，并能大幅度節(jié)約制件的原材料，這項技術的應用在國外發(fā)展很快，已十分普遍。國內熱流道模具也已經(jīng)生產，有些企業(yè)已達３０％左右，但總的來看，比例太低，亟待發(fā)展。隨著塑料成型工藝的不斷改進與發(fā)展，氣輔模具及適應高壓注射成型工藝的模具將隨之發(fā)展。 有關專家認為，模具標準件的應用將日漸廣泛，模具標準化及模具標準件的應用能極大地影響模具制造周期。使用模具標準件不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質量和降低模具制造成本。同時，快速經(jīng)濟模具的前景十分廣闊。由于人們要求模具的生產周期越短越好，因此開發(fā)快速經(jīng)濟模具越來越引起人們的重視。例如研制各種超塑性材料來制作模具；用環(huán)氧、聚酯或在其中填充金屬、玻璃等增強物制作簡易模具。這類模具制造工藝簡單，精度易控制，收縮率較小，價格便宜，壽命較高。還可用水泥塑料制作汽車覆蓋件模具。中、低熔點合金模具，噴涂成型模具，電鑄模，精鑄模，層疊模，陶瓷吸塑模及光造型和使用熱硬化橡膠快速制造低成本模具等快速經(jīng)濟模具將進一步發(fā)展?？鞊Q模架、快換沖頭等也將日益發(fā)展。另外采用計算機控制和機械手操作的快速換模裝置、快速試模裝置技術也會得到發(fā)展和提高。 專家認為，模具行業(yè)中壓鑄模的比例將不斷提高。隨著車輛和電機等產品向輕量化方向發(fā)展，對壓鑄模的數(shù)量、壽命和復雜程度將提出越來越高的要求。隨著以塑料代鋼、以塑代木的發(fā)展和產品零件的精度和復雜程度的不斷提高，塑料模的比例將不斷提高，其精度和復雜程度也將隨著相應提高。國內相當多的模具企業(yè)普及了計算機繪圖，應用各種 CAD 軟件進行模具設計。目前，從事模具技術研究的機構和院校已達 30 余家。在模具CAD/CAE/CAM 技術、冷沖模和精沖模 CAD 軟件、模具的電加工和數(shù)控加工技術、快速成型技形（RP）和快速制模技術、新型模具材料等方面都取得了長足的進步和顯著的成果。第二章 沖裁理論與主要設計計算2.1 冷沖壓概念冷沖壓是在常溫下利用沖模在壓力機上對材料施加壓力，使其產生分離或變形，從而或得一定形狀、尺寸和性能的零件的加工方法。他是壓力加工方法的一種，是機械制造中先進的加工方法之一。在冷沖壓加工中，冷沖模就是沖壓加工所用的工藝裝備。沒有先進的冷沖模，先進的沖壓工藝就無法實現(xiàn)。2.2 模具方案論證沖模設計的基本內容主要包括1．沖壓工藝分析2．工藝方案的制定3．排樣圖的設計4．總的沖壓力計算與壓力中心的計算5. 刃口尺寸的計算、彈簧、塑膠件的計算和選用6. 凸模或凹模結構設計以及其他沖模零件的結構設計7. 繪制模具裝配圖和零件工件圖8. 編制設計說明書9. 填寫沖壓工藝和工件零件機械加工工藝過程卡工件零件圖，材料：45 鋼；厚度：2MM2.2.1 工序性質的確定2.2.2 工序數(shù)目的確定2.2.3 工序順序的安排2.2.4 半成品形狀與尺寸的確定工藝分析：該零件為一墊片，厚度為 2mm,無表面要求，且工件精度要求不高，尺寸無公差要求按 IT14 計算，屬薄料，可以用冷沖壓加工成形，批量不大，于小批量生產，模具應力求簡單易制。確定工藝方案：根據(jù)其形狀及材料性質，該工件所需的基本工序為落料。確定工序模：根據(jù)沖壓方案只需要落料單工序模，材料為 Q195 鍍錫，一次就可成形，模具數(shù)量為一。對于該沖裁件，形狀比較簡單，而且對稱，由圓弧和直線組成。沖裁件內外形所要求達到的精度為 IT14，零件簡圖中未標注的尺寸公差相比較，可認為該零件的精度能夠在沖裁加工中得到保證。2.2.1 工藝計算(1) 毛坯尺寸計算如下圖∑L=75-1-1+4.71×2＋3.2×2＋1.57×2＋3×2＋1.57×2＋1.1×2＋1.57×2＋6.5×2＋2.35×2＋12.87×2＋9.83×2＋24×2＋1.62×4＋53=270.84mm（2）排樣和材料利用率坯料形狀為矩形，根據(jù)起形狀采用直排最適宜。取搭邊 a=1.5,a1=1.2;料條寬度為 B=（D+2a1+△）0 –△=117.90 -0.5 取 118 整下料，料條規(guī)格為0.6×118×400采用直排時：每條制件數(shù) n=（400-1.5）÷25.4=15 件，余料0.68mmη=s1/s0×100㎜℅=85.4℅由于材料鍍錫帶鋼塑性較好，故采用縱向直排排樣，以降低成本，提高經(jīng)濟性。（3）沖壓工藝力【 1】 沖 裁 力 的 計 算沖 裁 力 的 選 擇 壓 力 機 的 主 要 依 據(jù) ， 也 是 設 計 模 具 的 必 須 的 數(shù) 據(jù) 。對 于 普 通 平 刃 口 的 沖 裁 ， 其 沖 裁 力 F 可 按 下 式 計 算 ：F=KLtτ式 中 ： F—沖 裁 力 (N) L—沖 裁 件 周 長 (mm)T—板 料 厚 度 (mm)τ —材 料 的 抗 剪 強 度 (Mpa)【 2】 卸 料 力 ,推 件 力 和 頂 件 力沖 裁 時 材 料 在 分 離 前 存 在 著 彈 性 變 形 。 在 一 般 沖 裁 條 件 下 ， 沖 裁 后 材 料 的彈 性 恢 復 使 落 料 或 沖 孔 廢 料 梗 塞 在 凹 模 內 ， 而 板 料 則 緊 箍 在 凸 模 上 ， 為 了 使沖 裁 工 作 繼 續(xù) 進 行 ， 必 須 將 箍 在 凸 模 上 的 板 料 卸 下 。 將 梗 塞 在 凹 模 內 的 工 件或 廢 料 向 下 推 出 或 向 上 頂 出 。 從 凸 模 上 卸 下 板 料 所 需 的 力 稱 卸 料 力 F 卸 ； 從凹 模 內 向 下 推 出 工 件 或 廢 料 所 需 的 力 稱 為 推 件 力 F 推 ； 從 凹 模 內 向 上 頂 出 工件 或 廢 料 所 需 的 力 稱 為 頂 件 力 F 頂 。F 卸 ， F 頂 ， F 推 和 沖 件 輪 廓 的 形 狀 ， 沖 裁 間 隙 ， 材 料 種 類 和 厚 度 ， 潤 滑情 況 ， 凹 模 洞 口 形 狀 等 因 素 有 關 。 在 實 際 生 產 中 常 用 以 下 經(jīng) 驗 公 式 計 算 ：F 卸 =K 卸 FF 頂 =K 頂 FF 推 =nK 推 F式 中 ： F—沖 裁 力K 卸 —卸 料 力 系 數(shù)K 推 —推 件 力 系 數(shù)K 頂 —頂 件 力 系 數(shù)n —梗 塞 在 凹 模 內 的 沖 件 數(shù)K 卸 ， K 推 ， K 頂 可 以 分 別 由 表 3-8 查 取 。 當 沖 裁 件 形 狀 復 雜 ， 沖 裁 間 隙較 小 ， 潤 滑 較 差 ， 材 料 強 度 高 時 應 取 較 大 的 值 ， 反 之 則 應 取 較 小 的 值 。K 卸 ， K 頂 是 選 擇 卸 料 裝 置 與 彈 頂 器 的 橡 皮 或 彈 簧 的 依 據(jù) ， 在 計 算 沖 裁所 需 的 總 沖 壓 力 時 ， 應 該 根 據(jù) 模 具 結 構 的 具 體 情 況 考 慮 K 卸 ， K 推 ， K 頂 的影 響 。如下：沖裁力 F=Kltτ=ltσb=270.4×0.6×392N=63702N卸料力 F=K 卸 F=63702×0.06N=3822N推件力 F=K 推 F= 63702×0.05×1=3185N壓力機所需總壓力 F 總=63702＋3822＋3185=70709N2.2.2 凸模和凹模工作部分尺寸的計算如下圖所示因本模具為落料模，單配加工時先加工凹模再以凹模為準配加工凸模。沖裁間隙是指沖裁凸模和凹模之間工作部分的尺寸之差。如下表查得：賭錫帶鋼 Zmin Zmax 磨損系數(shù) X 0.60.0480.0720．75凸凹模工作部分尺寸計算制 造 模 具 時 常 以 下 兩 種 方 法 來 保 證 合 理 間 隙 ：一 種 是 分 別 加 工 法 。 分 別 規(guī) 定 凸 模 的 尺 寸 和 公 差 ， 分 別 進 行 制 造 。 用 凸模 和 凹 模 的 尺 寸 及 制 造 公 差 來 保 證 間 隙 要 求 。 這 種 方 法 主 要 用 于 沖 裁 件 的 形狀 簡 單 ， 間 隙 較 大 的 模 具 或 用 精 密 加 工 的 凸 模 和 凹 模 的 模 具 。另 一 種 是 單 配 加 工 法 ， 用 凸 模 和 凹 模 相 互 單 配 的 方 法 來 保 證 合 理 間 隙 。加 工 后 ， 凸 模 和 凹 模 必 須 對 號 入 座 ， 不 能 互 換 。 通 常 ， 落 料 件 選 擇 凹 模 為 基準 模 ， 沖 孔 件 選 擇 凸 模 為 基 準 模 。 在 作 為 基 準 模 的 零 件 圖 上 標 注 尺 寸 和 公 差 ，相 配 的 非 基 準 的 零 件 圖 上 標 注 與 基 準 模 相 同 的 基 本 尺 寸 .但 不 注 公 差 ,然 后 在技 術 條 件 上 注 明 按 基 準 的 實 際 尺 寸 配 作 ,保 證 間 隙 值 在 Zmin~Zmax 之 內 .這 種方 法 多 用 形 狀 復 雜 ,間 隙 較 小 的 模 具 。該 零 件 圖 的 形 狀 復 雜 易 采 用 單 配 加 工 法 。 用 單 配 加 工 法 制 造 模 具 常 用 于復 雜 形 狀 及 薄 料 的 沖 裁 件 。 在 計 算 復 雜 形 狀 的 凹 模 和 凸 模 工 作 部 分 的 尺 寸 時 ，往 往 可 以 發(fā) 現(xiàn) 一 個 凸 模 或 凹 模 上 會 同 時 存 在 著 三 類 不 同 性 質 的 尺 寸 需 要 區(qū) 別對 待 。A 類 ： 凸 模 或 凹 模 在 磨 損 后 會 增 大 的 尺 寸 ； 有 （ a、 d、 e、 g、 j）B 類 ： 凸 模 或 凹 模 在 磨 損 后 會 減 小 的 尺 寸 ； 有 （ b、 i、 ） 于 沖 裁 件 的C 類 ： 凸 模 或 凹 模 在 磨 損 后 基 本 不 變 的 尺 寸 。 有 （ c、 h）如上圖：a=（105－0.75×0.87）=(1/4)*0.87 0=104.30+0.21 0b=（57－0.74/2＋0.75×0.74）0 -(1/4)*0.74=57.1850 -0.185c=（2.1-0.125）±1/8×（＋0.25）=1.975±0.03125d= (20.8-0.75×0.52)+(1/4)*0.52 0=20.41=0.13 0e=（32.9-0.75×0.62）+(1/4)*0.62 0=32.435+0.155 0f=（11/2*0.25 0）=1+0.125 0g=（5-0.75×0.30）+(1/4)*0.30 0=4.775+0.075 0h=（5.2-0.15）±1/8×0.3=5.05±0.0375i=（75-0.74/2+0.75×0.74）0 -(1/4)*0.87=75.1850 -0.185j=（100-0.75×0.87）+(1/4)*0.87 0=99.3475+0.2175 0k=2+0.125 0l=5+(1/2)0.3 0=5+0.125 0m=f=1+0.125 0凸模與凹模實際尺寸配制，保證間隙為 Zmax=0.072-Zmin=0.048 之間。2.2.3 凹模的外形尺寸確定凹模的外形尺寸一般有矩形和圓形兩種。凹模的外形尺寸應保證凹模有足夠的強度和剛度。凹模的厚度還應考慮修磨量。凹模的外形尺寸一般是根據(jù)被沖材料的厚度和沖材件的最大外形尺寸來確定的。該凹模的外形為矩形。凹模厚度 H=Kb (≥15mm)凹模壁厚 c=(1.5～2)H(≥30～40mm)式中 b—沖裁件的最大外形尺寸；K—系數(shù)，考慮板料厚度的影響。查表： 表 4－3 系數(shù) K 值料 厚 t/mm b/mm 0.5 1 ≥2000.10.12K 取 0.12mmH=KB（≥15mm）=0.12×115=13.8H 取 22mmc=(1.5～2)H( ≥30～40mm)=（1.5～2）×20=30～44mm根據(jù)本次需要 c 取 39凹模一般采用螺釘和銷釘固定。螺釘和銷釘?shù)臄?shù)量、規(guī)格及它們的位置根據(jù)凹模的大小，在標準的典型組合中查得。位置可根據(jù)結構需要作適當調整。螺孔、銷孔之間以及它們到模板邊緣尺寸，滿足機械設計的要求。凹模洞孔軸線應與凹模頂面保持垂直，上、下平面應保持平行。型孔的表面有表面粗糙度的要求 Ra＝0.8～0.4μm。凹模材料選擇與凸模一樣，但熱處理后的硬度應略高于凸模。2.2.4 凸模固定板的確定凸模固定板的外形尺寸一般與凹模大小一樣，一般選擇 0.6～0.8 倍的凹模厚度確定，也可以通過標準查得，基本與凹模外形尺寸相當。這里取 0.8 倍，H 凸=0.8×20=20mm.2.2.5 凸模的外形尺寸確定凸模的外形尺寸有凹模配做。凸模的長度 L=H1＋H2＋H3＋Y式中： H1—為凸模固定板的厚度H2—為卸料板的厚度H3—為導料板的厚度Y—為附加的長度，包括凸模刃口尺寸的修磨量，凸模進入凹模的深度（0.5～1mm），凸模固定板與卸料板的安全距離 A 等。其中 A 取 15～20.L=18+14+4+19+2（為鉚接留的長度）2.2.6 導料板的確定導料板的作用是導正材料的送進方向導料板的間距應等于條料的最大寬度加上一定間隙（一般不大雨 0.5mm）導料板的高度 H 視材料的厚 t 與擋料銷的高度h 而定，可查表取得。材料厚度 t/mm 擋料銷高度 h/mm 導料板高度 h/mm0.6 3 62.2.7 卸料裝置的確定沖裁時，條料容易粘在凸模上，固需要卸料裝置，來使條料脫離凸模。本模具的卸料裝置選擇彈性卸料板。由卸料板、彈性元件、卸料螺釘組成。 卸料板形狀與凹模相似，厚度 h=14mm2.2.8 模柄的選用模柄選擇壓入式模柄，大小根據(jù)壓力機模柄孔來選擇。材料為 Q235，可參照GB2862.1-81 查表。2.2.9 沖模閉合高度計算H=h1＋h2＋h3＋h4式中：h1 為凸模墊板厚度h2 為凸模高度h3 為凹模厚度h4 為導料板厚度H=10＋57＋22+6=952.2.10 壓力機的選擇壓力機的選取主要根據(jù)模具工藝計算所求出的最大壓力，以及模具閉合高度。查表，得所選壓力機及參數(shù)如下：型 號 ： J21-40標 稱 壓 力 ： 400KN滑 塊 行 程 ： 80mm行 程 次 數(shù) ： 80 次 /min最 大 裝 模 高 度 ： 330mm連 桿 調 節(jié) 長 度 ： 70mm工 作 臺 尺 寸 前 后 *左 右 ： 496×700mm模 柄 孔 尺 寸 直 徑 *深 度 ： φ 50×70mm電 動 機 功 率 ： 5.5KW第 三 章 模 具 設 計3.1 凹 模 結 構凹 模 的 外 形 一 般 有 圓 形 和 矩 形 兩 種 ， 本 模 具 采 用 矩 形 。 凹模的外形尺寸應保證有足夠的強度、剛度和修磨量。凹模的外形尺寸一般是根據(jù)被沖材料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸來確定的，考慮到模具壽命，所以采用刃口強度較高的凹模，故選用 CrWMn 為凹模材料。凹模洞口的類型常用凹模洞口類型如圖所示型為直筒式刃口凹模。因為其制造方后工作部分尺寸不變。本模具即使用此類型。凹模制造方便，刃口強度高，便于刃磨3.2 凸模結構凸模有兩種基本類型。一種是直通式凸模，其工作部分的形狀與尺寸作成一樣；另一種是階梯式凸模工作部分與固定部分的形狀與尺寸不同。本模具采用前者，可以采用成型磨削、線切割等方法加工，這種凸模的工作應進行淬火，長度約為 1/3h。另一端處于軟狀態(tài)，便于與固定板鉚接。 3.3 凸 模 固 定 板 結 構凸凹模固定板主要用于小型凸模、凹模或凸凹模等工作零件的固定。固定板的外形與凹模輪廓尺寸基本一致，厚度?。?.6～0.8） 。 材料可選用 Q235或 45 鋼，本此選 45 鋼。墊板的作用是承受凸?；虬寄５妮S向壓力,防止過大的沖壓力在上、下模板上壓出凹坑,影響模具正常工作。3.3.1 卸料板的結構設計的目的，是將沖裁后卡箍在凸模上或凸凹模上的制件或廢料卸掉，保證下次沖壓正常進行。常用的卸料方式有：剛性卸料和彈壓卸料板。材料選擇為3.3.2 導料板的結構為保證條料的正確送進和毛坯在模具中的正確位置，沖裁出外形完整的合格零件，模具設計時必須考慮條料或毛坯的定位。正確位置是依靠定位零件來保證的。由于毛坯形式和模具結構的不同，所以定位零件的總類很多。設計時應根據(jù)毛坯形式、模具結構、零件公差大小、生產效率等進行選擇。定位包含控制送料步距的擋料和垂直方向的導料等。 本模具依靠導料板保證條料的正確送進。其材料為 45 鋼，熱處理硬度在 36～40HRC。3.3.3 墊板的結構墊板裝在固定板與上模座或下模座之間，它的作用是防止沖裁時凸模壓壞上模座。墊板的尺寸可在標準中查得。墊板的材料一般可選45 鋼，本模具也選擇此材料。如下所示：3.3.4 模具裝配下圖所示為本零件的模具裝配圖，此模具為單工序模，工序：落料3.3.4 模架模架是由上、下模座，模柄及導向裝置（最常用的是導柱、導套）組成模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并且承受沖壓過程中的全部載荷。模架的上模座通過模柄與壓力機滑塊相連，下模座用螺釘壓板固定在壓力機工作臺面上。上、下模座之間靠模架的導向裝置來保持其精確位置，以引導凸模的運動，保證沖裁過程中間隙均勻。一般模架均已列入標準，設計模具時，應加以正確選用。本模具選擇后側導柱模架，因其送料方便，且此沖裁件對模具剛度、硬度要求不高。①、 模座材料一般選用 HT200、HT250，也可選用 Q235、Q255 結構鋼，對于大型精密模具的模座選用鑄鋼 ZG35、ZG45。導向裝置采用導柱導套光滑的圓柱導向型式導向零件是用來保證上模相對于下模的正確運動。對生產批量較大、零件公差要求較高、壽命要求較長的模具，一般都采用導向裝置。模具中應用最廣泛的是導柱和導套。導柱、導套與模座的裝配方式及要求按標準規(guī)定。但要注意，在選定導向裝置及零件標準之后，根據(jù)所設計模具的實際閉合高度導柱和導套一般采用過盈配合 H7/r6 分別壓入下模座和上模座的安裝孔中。導柱、導套之間采用間隙配合，其配合尺寸必須小于沖裁間隙。導柱、導套一般選用 20 鋼制造。為了增加表面硬度和耐磨性，應進行表面滲碳處理，滲碳后的淬火硬度為 。本此選取模架 L×B 為 250×160，閉合高度 H=170～210mm,上模座250×160×45GB/T2855.5；下模座 250×160×50 GB/T2855.6 導柱 32×160 GB/T 2681.1 ； 導套 GB/T 2861.63.3.5 模柄的結構3.3.6 卸料螺釘?shù)慕Y構卸料螺釘?shù)慕Y構：GB/T7650.5-19943.3.7 固定擋料銷的結構為控制條料的縱向進距，采用此結構，如下：可查表得，GB/T7649.10-19943.3.8 圓柱銷的結構為了模板間的定位需要，往往需要此結構來保證?？刹楸淼?，銷 GB/T119.13.3.9 彈簧本模具選用 4 根 E18 彈簧，GB/T2089-80 第四章 模具加工4.1 凸模的加工 模具刃口要求有較高的耐磨性，并能承受沖裁時的沖擊力。因此應有高的硬度與適當?shù)捻g性。熱處理硬度要達到 38～42HRC。采用磨銷加工。4.2 凹模的加工凹模的加工，采用線切割比較合理，因為工作部分和固定部分的形狀與尺寸做成一樣，這類凸模一般采用線切割方法進行加工。模具刃口要求有較高的耐磨性，并能承受沖裁時的沖擊力。熱處理硬度要稍高于凸模，達到60～64HRC 左右。4.3 墊板、凸模固定板、卸料板墊板、凸模固定板、卸料板這些零件的結構比較簡單，加工比較簡單，而且材料要求不是很高，因此采用 45 號鋼，熱處理需要達到 HRC38-42，在加工方面，只要采用機械加工就可以生產出來，同時，在復雜的地方機械加工與線切割加工同時用上，一般以方便為主。設計總結畢業(yè)設計是我三年大學生活的總結。此次設計要綜合運用到我大學三年里所學到的理論知識和專業(yè)知識，并為即將踏入社會的我奠定了堅實的基礎。以下是我對這次的畢業(yè)設計的一些體會和心得：【1】在今次的設計過程中，有很多的問題需要獨立思考，在用常規(guī)的方法解決不了問題時，還要從反向去思考。從而使我的思維能力得到了很大的提高。設計中所涉及到一定的創(chuàng)新設計，給我提供了一個很好的提高應變能力的訓練機會?！?】設計時，經(jīng)過不斷的到校圖書館認真地查找和借閱相關的參考資料，不但提高了個人查閱資料的能力，還擴闊了我的知識視野?！?】本模具采用 autoCAD、UG 設計，在畢業(yè)設計其間對軟件的理解與熟練程度得到了很好的提升。在設計的過程中，也出現(xiàn)了一些客觀不足的問題，沒有實踐條件，不能根據(jù)實際的情況來作合適、客觀地修改，加上我自己的實踐經(jīng)驗又不多，這樣做出來的設計，難免有不足之處，希望老師能夠本諒。致謝在大學三年的努力和學習，在老師的指導下，我完成了大學期間最具規(guī)模的一次作業(yè)—設計。以前，我們在校模具車間進行了實訓和在校外的企業(yè)進行實習，為后來的模具設計打下了堅實的基礎。盡管如此，我在設計的過程中仍然遇到了一系列問題例如模具材料的選擇、彈性材料的選擇、定位距離，孔距等等的問題。幸好在老師的指導和幫助下，才能把上述的問題都基本解決，順利的完成了畢業(yè)設計。通過這次畢業(yè)設計，它讓我知道了一種做事的章程，知道了一項計劃實現(xiàn)的規(guī)劃與過程。更重要的與是它讓我學會了如何查閱資料，如何將理論實際相結合。在這里，我再次感謝所有教過我、幫助過我的老師和同學！在大學的三年里，我得到了一種做事的風格，得到了學習的方法，得到了你們傳授的知識。祝愿你們在以后的日子里，生活美滿，事業(yè)順心。此致參考資料：【1】丁松聚主編.冷沖模設計.北京：機械工業(yè)出版社，2001.10【2】魏春雷主編.沖壓工藝與模具設計.北京：北京理工大學出版社，2007.8【3】夏巨諶主著.中國模具設計大典.中國機械工程學會，2003.5【4】薛啟翔主編.冷沖模具設計結構圖冊.北京：化學工業(yè)出版社，2005.4【5】王芳主編.冷沖壓模具設計指導。北京：機械工業(yè)出版社，1990.10【6】薛啟翔編。沖壓模具設計結構圖冊。北京：化學工業(yè)出版社，2005.4蓋板落料沖壓模具設計（正裝）目錄摘要............................................... ..... ........（1）ABSTRACT.......................................... ..... .........（1）第一章 緒論與概述................................ ..... ...........（2）1.1 國內外模具發(fā)展現(xiàn)狀及前景....... ..... .......................（2）1.2 模具工藝發(fā)展過程及發(fā)展方向........... ..... .................(3）第二章 沖裁理論與主要計算.................. ..... .................(4)2.1 冷沖壓概念...........................................(4)2.2 模具方案論證.........................................(5)2.2.1 工藝計算...........................................(6)2.2.2 凸模和凹模工作部分尺寸的計算.......................(8)2.2.3 凹模的外形尺寸確定................................(10)2.2.4 凸模固定板的確定.................................(11)2.2.5 凸模的外形尺寸確定................................(11)2.2.6 導料板的確定.....................................(12)2.2.7 卸料裝置的確定....................................(12)2.2.8 模柄的選用.......................................(12)2.2.9 沖模閉合高度計算.................................(12)2.2.10 壓力機的選擇....................................(12)第 三 章 模 具 設 計 .................................... .........(12)3.1 凹 模 結 構 ............................................(12)3.2 凸模結構—................................. ........(13)3.3 凸 模 固 定 板 結 構 ......................................(13)3.3.1 卸料板的結構......................................(14)3.3.2 導料板的結構......................................(14)3.3.3 墊板的結構........................................(14)3.3.4 模架..............................................(16)3.3.5 模柄的結構.......................................(19)3.3.6 卸料螺釘?shù)慕Y構...................................(19)3.3.7 固定擋料銷的結構.................................(19)3.3.8 圓柱銷的結.......................................(20)3.3.9 彈簧結構.........................................(20)第四章 模具的加工......................................(21)4.1 凸模的加工.........................................(22)4.2 凹模的加工.........................................(22)4.3 墊板、凸模固定板、卸料板...................... .........(22)設計總結致謝參考資料摘要 此次設計為簡單的單工序模，工序只有一道，落料。是沖壓模具的基本形式。設計選用最普通的壓力機，使用簡單的定位件，盡量選用標準件。模具零件材料則大多取用常用材料，以減少成本。該模具易于制造，可在普通沖床上使用，適合在生產中推廣應用。Workpiece punchingABSTRACT This design is just a simple work procedure die.There are only one work procedure.This design choices the proximal simple punch,uses the simple accessory for going to mould,and choices standard accessory to the best . In the interest of reducing cost,Most materials of mould accessory are choicing the usual material .This mould is easy to produce.It can used on the usual punch,and adapt to generalize in producing.第一章 緒論與概述1.1 國內外模具發(fā)展現(xiàn)狀及前景現(xiàn)代模具工業(yè)有“ 不衰亡工業(yè) ”之稱。世界模具市場總體上供不應求，市場需求量維持在 600 億至 650 億美元，同時，我國的模具產業(yè)也迎來了新一輪的發(fā)展機遇。近幾年，我國模具產業(yè)總產值保持 13%的年增長率中國模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀：目前，中國 17000 多個模具生產廠點，從業(yè)人數(shù)約 50 多萬。1999 年中國模具工業(yè)總產值已達 245 億元人民幣。工業(yè)總產值中企業(yè)自產自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。在模具工業(yè)的總產值中，沖壓模具約占 50%，塑料模具約占 33%，壓鑄模具約占 6%，其它各類模具約占 11%。在中國，人們已經(jīng)越來越認識到模具在制造中的重要基礎地位，認識到模具技術水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志，并在很大程度上決定著產品質量、效益和新產品的開發(fā)能力。 許多模具企業(yè)十分重視技術發(fā)展，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。此外，許多研究機構和大專院校開展模具技術的研究和開發(fā)。雖然中國模具工業(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，精密加工設備在模具加工設備中的比重還比較低，CAD/CAE/CAM 技術的普及率不高，許多先進的模具技術應用還不夠廣泛等等。特別在大型、精密、復雜和長壽命模具技術上存在明顯差距，這些類型模具的生產能力也不能滿足國內需求，因而需要大量從國外進口。中國模具行業(yè)發(fā)展前景：巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調整發(fā)展。1999 年中國大陸制造工業(yè)對模具的總市場需求量約為 330 億元，今后幾年仍將以每年 10%以上的速度增長。對于大型、精密、復雜、長壽命模具需求的增長將遠超過每年 10%的增幅。汽車、摩托車行業(yè)的發(fā)展將會大大推動模具工業(yè)的高速增長，特別是汽車覆蓋件模具、塑料模具和壓鑄模具的發(fā)展。家用電器，如彩電、冰箱、洗衣機、空調等，在國內的市場很大。目前，我國的彩電的年產量已超過 3200 萬臺，電冰箱、洗衣機和空調的年產量均超過了 1000 萬臺。家用電器行業(yè)的發(fā)展對模具的需求量也將會很大。其他發(fā)展較快的行業(yè)，如電子、通訊和建筑材料等行業(yè)對模具的需求，都將對中國模具工業(yè)和技術的發(fā)展產生巨大的推動作用。近年來，中國模具市場對精密、大型、復雜型、長壽命模具的需求量有所增長，預計到 2010 年，國內模具市場需求量將在 1，200 億元人民幣左右。綜合媒體 2008 年 6 月 4 日報道，中國模具協(xié)會企業(yè)年報顯示：近年來，中國模具市場對精密、大型、復雜型、長壽命模具的需求量有所增長，預計到 2010 年，國內模具市場需求量將在 1，200 億元人民幣左右。專家分析，從 1997 年開始，隨著汽車、裝備制造業(yè)、家用電器的高速增長，中國國內模具市場的需求開始顯著增長。雖然到 2006 年中國模具工業(yè)總產值已達 516 億元，但屬“大路貨 ”的沖壓模具、壓鑄模具等約占總量的 80％。已經(jīng)進入中國的少量外資模具企業(yè)開始生產各種高精大多功能模具，但目前仍供不應求。1.2 模具工藝發(fā)展過程及發(fā)展方向我國模具標準化工作起步較晚，模具標準生產、銷售、推廣和應用工作也比較落后因此，模具標準件品種規(guī)格少、供應不及時、配件性等問題長期存在。從模具標準件使用覆蓋率一直較低。近年來雖然由于外資企業(yè)的介入，比例已有較大提高，但總的來說還很低。據(jù)初步估計，目前這一比例大致為 40%--產各種工業(yè)產品和民用產品的重要工藝裝備，模具已發(fā)展成為一門產業(yè)。20 世紀 80 年代以來，中國模具工業(yè)的發(fā)展十分迅速。近 20 年來，產值以每年 15%左右的迅速增長。2000 年我國模具工業(yè)總產值已達 280 億元人民幣。在模具工業(yè)的總產值中，沖壓模具約占 50%，塑料模具約占 33%，鑄模具約占 6%，其他各類模具約占 11%。在冷沖模具方面，代表當代模具技術水平的汽車覆蓋件模具，我國東風汽車公司模具廠、第一汽車廠模具中心等都能制造。他們在 CAD/CAM/CAE 沖壓件質量及模具性能方面，均以達到或接近國際先進水平，多工位連續(xù)模和多功能模具是我國重點發(fā)展的精密、高校模具品種。目前，國內以可制造具有自動沖切、疊呀、計數(shù)、分組、轉子鐵心扭斜和安全保等功能的鐵心精密自動疊壓多功能模具。生產電動機定、轉子雙回轉疊片的硬質合金連續(xù)模的步距精度可的 2 微米。壽命達到 1 億次以上。用于生產集成電路引線匡架 20—30 工位生產電子槍零件的硬質合金連續(xù)模和生產空調器散熱片的連續(xù)模也已經(jīng)達到較高水平。模具工業(yè)發(fā)展的幾個階段模具工業(yè)是隨著改革開放，在快速發(fā)展的經(jīng)濟浪潮推動下得以發(fā)展壯大的20 世紀 80 年代初至今，模具工業(yè)整整走過 20 個年頭。在這期間模具工業(yè)的發(fā)展大體可以分為三個階段：1 、從 20 世紀的年代初期到中期，北京模具工業(yè)處于封閉或半封閉狀態(tài)模具生產力比較低，技術水平也比較落后。2、 從 20 世紀 80 年代中期到 90 年代中期，模具工業(yè)處于改革開發(fā)機制轉變的大好時期，隨著改革開放不斷深入，模具工業(yè)也發(fā)生了巨大變化。我國模具行業(yè)將向大型、精密、復雜、高效、長壽命和多功能方向發(fā)展。目前，電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電、通訊和軍工等產品中，６０％－８０％的零部件，都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復雜性、高一致性、高生產率和低消耗，是其他加工制造方法所無法比擬。模具在很大程度上決定著產品的質量、效益和開發(fā)能力。 專家認為，我國模具行業(yè)日趨大型化，而且精度將越來越高。１０年前，精密模具的精度一般為５μｍ，現(xiàn)在已達２－３μ ｍ。不久，１μ ｍ精度的模具將上市。隨著零件微型化及精度要求的提高，有些模具的加工精度公差就要求在１μｍ以下，這就要求發(fā)展超精加工。 專家認為，我國模具行業(yè)要進一步發(fā)展多功能復合模具，一套多功能模具除了沖壓成型零件外，還擔負疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務。通過這種多功能的模具生產出來的不再是成批零件，而是成批的組件，如觸頭與支座的組件、各種微小電機、電器及儀表的鐵芯組件等。多色和多材質塑料成形模具也將有較快發(fā)展。這種模具縮短了產品的生產周期，今后在不同領域將得到發(fā)展和應用。 45%之間。而國際上一般在 70%以上，其中中小模具在 80%以上。由于我國模具企業(yè)的性質和所在的地區(qū)不同，模具標準件使用覆蓋率存在很大差異。三資企業(yè)要比其他企業(yè)高，南方企業(yè)要比北方的企業(yè)高。這在廣東表現(xiàn)得最明顯。廣東集中了大量的三資企業(yè)。他們帶動了其他企業(yè)觀念的轉變和市場的發(fā)展，因而廣東模具企業(yè)的模具標準件使用覆蓋率要原遠高于其他地區(qū)。隨著熱流道技術的日漸推廣應用，熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高。采用熱流道技術的模具可提高制件的生產率和質量，并能大幅度節(jié)約制件的原材料，這項技術的應用在國外發(fā)展很快，已十分普遍。國內熱流道模具也已經(jīng)生產，有些企業(yè)已達３０％左右，但總的來看，比例太低，亟待發(fā)展。隨著塑料成型工藝的不斷改進與發(fā)展，氣輔模具及適應高壓注射成型工藝的模具將隨之發(fā)展。 有關專家認為，模具標準件的應用將日漸廣泛，模具標準化及模具標準件的應用能極大地影響模具制造周期。使用模具標準件不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質量和降低模具制造成本。同時，快速經(jīng)濟模具的前景十分廣闊。由于人們要求模具的生產周期越短越好，因此開發(fā)快速經(jīng)濟模具越來越引起人們的重視。例如研制各種超塑性材料來制作模具；用環(huán)氧、聚酯或在其中填充金屬、玻璃等增強物制作簡易模具。這類模具制造工藝簡單，精度易控制，收縮率較小，價格便宜，壽命較高。還可用水泥塑料制作汽車覆蓋件模具。中、低熔點合金模具，噴涂成型模具，電鑄模，精鑄模，層疊模，陶瓷吸塑模及光造型和使用熱硬化橡膠快速制造低成本模具等快速經(jīng)濟模具將進一步發(fā)展。快換模架、快換沖頭等也將日益發(fā)展。另外采用計算機控制和機械手操作的快速換模裝置、快速試模裝置技術也會得到發(fā)展和提高。 專家認為，模具行業(yè)中壓鑄模的比例將不斷提高。隨著車輛和電機等產品向輕量化方向發(fā)展，對壓鑄模的數(shù)量、壽命和復雜程度將提出越來越高的要求。隨著以塑料代鋼、以塑代木的發(fā)展和產品零件的精度和復雜程度的不斷提高，塑料模的比例將不斷提高，其精度和復雜程度也將隨著相應提高。國內相當多的模具企業(yè)普及了計算機繪圖，應用各種 CAD 軟件進行模具設計。目前，從事模具技術研究的機構和院校已達 30 余家。在模具CAD/CAE/CAM 技術、冷沖模和精沖模 CAD 軟件、模具的電加工和數(shù)控加工技術、快速成型技形（RP）和快速制模技術、新型模具材料等方面都取得了長足的進步和顯著的成果。第二章 沖裁理論與主要設計計算2.1 冷沖壓概念冷沖壓是在常溫下利用沖模在壓力機上對材料施加壓力，使其產生分離或變形，從而或得一定形狀、尺寸和性能的零件的加工方法。他是壓力加工方法的一種，是機械制造中先進的加工方法之一。在冷沖壓加工中，冷沖模就是沖壓加工所用的工藝裝備。沒有先進的冷沖模，先進的沖壓工藝就無法實現(xiàn)。2.2 模具方案論證沖模設計的基本內容主要包括1．沖壓工藝分析2．工藝方案的制定3．排樣圖的設計4．總的沖壓力計算與壓力中心的計算5. 刃口尺寸的計算、彈簧、塑膠件的計算和選用6. 凸?；虬寄＝Y構設計以及其他沖模零件的結構設計7. 繪制模具裝配圖和零件工件圖8. 編制設計說明書9. 填寫沖壓工藝和工件零件機械加工工藝過程卡工件零件圖，材料：45 鋼；厚度：2MM2.2.1 工序性質的確定2.2.2 工序數(shù)目的確定2.2.3 工序順序的安排2.2.4 半成品形狀與尺寸的確定工藝分析：該零件為一墊片，厚度為 2mm,無表面要求，且工件精度要求不高，尺寸無公差要求按 IT14 計算，屬薄料，可以用冷沖壓加工成形，批量不大，于小批量生產，模具應力求簡單易制。確定工藝方案：根據(jù)其形狀及材料性質，該工件所需的基本工序為落料。確定工序模：根據(jù)沖壓方案只需要落料單工序模，材料為 Q195 鍍錫，一次就可成形，模具數(shù)量為一。對于該沖裁件，形狀比較簡單，而且對稱，由圓弧和直線組成。沖裁件內外形所要求達到的精度為 IT14，零件簡圖中未標注的尺寸公差相比較，可認為該零件的精度能夠在沖裁加工中得到保證。2.2.1 工藝計算(1) 毛坯尺寸計算如下圖∑L=75-1-1+4.71×2＋3.2×2＋1.57×2＋3×2＋1.57×2＋1.1×2＋1.57×2＋6.5×2＋2.35×2＋12.87×2＋9.83×2＋24×2＋1.62×4＋53=270.84mm（2）排樣和材料利用率坯料形狀為矩形，根據(jù)起形狀采用直排最適宜。取搭邊 a=1.5,a1=1.2;料條寬度為 B=（D+2a1+△）0 –△=117.90 -0.5 取 118 整下料，料條規(guī)格為0.6×118×400采用直排時：每條制件數(shù) n=（400-1.5）÷25.4=15 件，余料0.68mmη=s1/s0×100㎜℅=85.4℅由于材料鍍錫帶鋼塑性較好，故采用縱向直排排樣，以降低成本，提高經(jīng)濟性。（3）沖壓工藝力【 1】 沖 裁 力 的 計 算沖 裁 力 的 選 擇 壓 力 機 的 主 要 依 據(jù) ， 也 是 設 計 模 具 的 必 須 的 數(shù) 據(jù) 。對 于 普 通 平 刃 口 的 沖 裁 ， 其 沖 裁 力 F 可 按 下 式 計 算 ：F=KLtτ式 中 ： F—沖 裁 力 (N) L—沖 裁 件 周 長 (mm)T—板 料 厚 度 (mm)τ —材 料 的 抗 剪 強 度 (Mpa)【 2】 卸 料 力 ,推 件 力 和 頂 件 力沖 裁 時 材 料 在 分 離 前 存 在 著 彈 性 變 形 。 在 一 般 沖 裁 條 件 下 ， 沖 裁 后 材 料 的彈 性 恢 復 使 落 料 或 沖 孔 廢 料 梗 塞 在 凹 模 內 ， 而 板 料 則 緊 箍 在 凸 模 上 ， 為 了 使沖 裁 工 作 繼 續(xù) 進 行 ， 必 須 將 箍 在 凸 模 上 的 板 料 卸 下 。 將 梗 塞 在 凹 模 內 的 工 件或 廢 料 向 下 推 出 或 向 上 頂 出 。 從 凸 模 上 卸 下 板 料 所 需 的 力 稱 卸 料 力 F 卸 ； 從凹 模 內 向 下 推 出 工 件 或 廢 料 所 需 的 力 稱 為 推 件 力 F 推 ； 從 凹 模 內 向 上 頂 出 工件 或 廢 料 所 需 的 力 稱 為 頂 件 力 F 頂 。F 卸 ， F 頂 ， F 推 和 沖 件 輪 廓 的 形 狀 ， 沖 裁 間 隙 ， 材 料 種 類 和 厚 度 ， 潤 滑情 況 ， 凹 模 洞 口 形 狀 等 因 素 有 關 。 在 實 際 生 產 中 常 用 以 下 經(jīng) 驗 公 式 計 算 ：F 卸 =K 卸 FF 頂 =K 頂 FF 推 =nK 推 F式 中 ： F—沖 裁 力K 卸 —卸 料 力 系 數(shù)K 推 —推 件 力 系 數(shù)K 頂 —頂 件 力 系 數(shù)n —梗 塞 在 凹 模 內 的 沖 件 數(shù)K 卸 ， K 推 ， K 頂 可 以 分 別 由 表 3-8 查 取 。 當 沖 裁 件 形 狀 復 雜 ， 沖 裁 間 隙較 小 ， 潤 滑 較 差 ， 材 料 強 度 高 時 應 取 較 大 的 值 ， 反 之 則 應 取 較 小 的 值 。K 卸 ， K 頂 是 選 擇 卸 料 裝 置 與 彈 頂 器 的 橡 皮 或 彈 簧 的 依 據(jù) ， 在 計 算 沖 裁所 需 的 總 沖 壓 力 時 ， 應 該 根 據(jù) 模 具 結 構 的 具 體 情 況 考 慮 K 卸 ， K 推 ， K 頂 的影 響 。如下：沖裁力 F=Kltτ=ltσb=270.4×0.6×392N=63702N卸料力 F=K 卸 F=63702×0.06N=3822N推件力 F=K 推 F= 63702×0.05×1=3185N壓力機所需總壓力 F 總=63702＋3822＋3185=70709N2.2.2 凸模和凹模工作部分尺寸的計算如下圖所示因本模具為落料模，單配加工時先加工凹模再以凹模為準配加工凸模。沖裁間隙是指沖裁凸模和凹模之間工作部分的尺寸之差。如下表查得：賭錫帶鋼 Zmin Zmax 磨損系數(shù) X 0.60.0480.0720．75凸凹模工作部分尺寸計算制 造 模 具 時 常 以 下 兩 種 方 法 來 保 證 合 理 間 隙 ：一 種 是 分 別 加 工 法 。 分 別 規(guī) 定 凸 模 的 尺 寸 和 公 差 ， 分 別 進 行 制 造 。 用 凸模 和 凹 模 的 尺 寸 及 制 造 公 差 來 保 證 間 隙 要 求 。 這 種 方 法 主 要 用 于 沖 裁 件 的 形狀 簡 單 ， 間 隙 較 大 的 模 具 或 用 精 密 加 工 的 凸 模 和 凹 模 的 模 具 。另 一 種 是 單 配 加 工 法 ， 用 凸 模 和 凹 模 相 互 單 配 的 方 法 來 保 證 合 理 間 隙 。加 工 后 ， 凸 模 和 凹 模 必 須 對 號 入 座 ， 不 能 互 換 。 通 常 ， 落 料 件 選 擇 凹 模 為 基準 模 ， 沖 孔 件 選 擇 凸 模 為 基 準 模 。 在 作 為 基 準 模 的 零 件 圖 上 標 注 尺 寸 和 公 差 ，相 配 的 非 基 準 的 零 件 圖 上 標 注 與 基 準 模 相 同 的 基 本 尺 寸 .但 不 注 公 差 ,然 后 在技 術 條 件 上 注 明 按 基 準 的 實 際 尺 寸 配 作 ,保 證 間 隙 值 在 Zmin~Zmax 之 內 .這 種方 法 多 用 形 狀 復 雜 ,間 隙 較 小 的 模 具 。該 零 件 圖 的 形 狀 復 雜 易 采 用 單 配 加 工 法 。 用 單 配 加 工 法 制 造 模 具 常 用 于復 雜 形 狀 及 薄 料 的 沖 裁 件 。 在 計 算 復 雜 形 狀 的 凹 模 和 凸 模 工 作 部 分 的 尺 寸 時 ，往 往 可 以 發(fā) 現(xiàn) 一 個 凸 模 或 凹 模 上 會 同 時 存 在 著 三 類 不 同 性 質 的 尺 寸 需 要 區(qū) 別對 待 。A 類 ： 凸 模 或 凹 模 在 磨 損 后 會 增 大 的 尺 寸 ； 有 （ a、 d、 e、 g、 j）B 類 ： 凸 模 或 凹 模 在 磨 損 后 會 減 小 的 尺 寸 ； 有 （ b、 i、 ） 于 沖 裁 件 的C 類 ： 凸 模 或 凹 模 在 磨 損 后 基 本 不 變 的 尺 寸 。 有 （ c、 h）如上圖：a=（105－0.75×0.87）=(1/4)*0.87 0=104.30+0.21 0b=（57－0.74/2＋0.75×0.74）0 -(1/4)*0.74=57.1850 -0.185c=（2.1-0.125）±1/8×（＋0.25）=1.975±0.03125d= (20.8-0.75×0.52)+(1/4)*0.52 0=20.41=0.13 0e=（32.9-0.75×0.62）+(1/4)*0.62 0=32.435+0.155 0f=（11/2*0.25 0）=1+0.125 0g=（5-0.75×0.30）+(1/4)*0.30 0=4.775+0.075 0h=（5.2-0.15）±1/8×0.3=5.05±0.0375i=（75-0.74/2+0.75×0.74）0 -(1/4)*0.87=75.1850 -0.185j=（100-0.75×0.87）+(1/4)*0.87 0=99.3475+0.2175 0k=2+0.125 0l=5+(1/2)0.3 0=5+0.125 0m=f=1+0.125 0凸模與凹模實際尺寸配制，保證間隙為 Zmax=0.072-Zmin=0.048 之間。2.2.3 凹模的外形尺寸確定凹模的外形尺寸一般有矩形和圓形兩種。凹模的外形尺寸應保證凹模有足夠的強度和剛度。凹模的厚度還應考慮修磨量。凹模的外形尺寸一般是根據(jù)被沖材料的厚度和沖材件的最大外形尺寸來確定的。該凹模的外形為矩形。凹模厚度 H=Kb (≥15mm)凹模壁厚 c=(1.5～2)H(≥30～40mm)式中 b—沖裁件的最大外形尺寸；K—系數(shù)，考慮板料厚度的影響。查表： 表 4－3 系數(shù) K 值料 厚 t/mm b/mm 0.5 1 ≥2000.10.12K 取 0.12mmH=KB（≥15mm）=0.12×115=13.8H 取 22mmc=(1.5～2)H( ≥30～40mm)=（1.5～2）×20=30～44mm根據(jù)本次需要 c 取 39凹模一般采用螺釘和銷釘固定。螺釘和銷釘?shù)臄?shù)量、規(guī)格及它們的位置根據(jù)凹模的大小，在標準的典型組合中查得。位置可根據(jù)結構需要作適當調整。螺孔、銷孔之間以及它們到模板邊緣尺寸，滿足機械設計的要求。凹模洞孔軸線應與凹模頂面保持垂直，上、下平面應保持平行。型孔的表面有表面粗糙度的要求 Ra＝0.8～0.4μm。凹模材料選擇與凸模一樣，但熱處理后的硬度應略高于凸模。2.2.4 凸模固定板的確定凸模固定板的外形尺寸一般與凹模大小一樣，一般選擇 0.6～0.8 倍的凹模厚度確定，也可以通過標準查得，基本與凹模外形尺寸相當。這里取 0.8 倍，H 凸=0.8×20=20mm.2.2.5 凸模的外形尺寸確定凸模的外形尺寸有凹模配做。凸模的長度 L=H1＋H2＋H3＋Y式中： H1—為凸模固定板的厚度H2—為卸料板的厚度H3—為導料板的厚度Y—為附加的長度，包括凸模刃口尺寸的修磨量，凸模進入凹模的深度（0.5～1mm），凸模固定板與卸料板的安全距離 A 等。其中 A 取 15～20.L=18+14+4+19+2（為鉚接留的長度）2.2.6 導料板的確定導料板的作用是導正材料的送進方向導料板的間距應等于條料的最大寬度加上一定間隙（一般不大雨 0.5mm）導料板的高度 H 視材料的厚 t 與擋料銷的高度h 而定，可查表取得。材料厚度 t/mm 擋料銷高度 h/mm 導料板高度 h/mm0.6 3 62.2.7 卸料裝置的確定沖裁時，條料容易粘在凸模上，固需要卸料裝置，來使條料脫離凸模。本模具的卸料裝置選擇彈性卸料板。由卸料板、彈性元件、卸料螺釘組成。 卸料板形狀與凹模相似，厚度 h=14mm2.2.8 模柄的選用模柄選擇壓入式模柄，大小根據(jù)壓力機模柄孔來選擇。材料為 Q235，可參照GB2862.1-81 查表。2.2.9 沖模閉合高度計算H=h1＋h2＋h3＋h4式中：h1 為凸模墊板厚度h2 為凸模高度h3 為凹模厚度h4 為導料板厚度H=10＋57＋22+6=952.2.10 壓力機的選擇壓力機的選取主要根據(jù)模具工藝計算所求出的最大壓力，以及模具閉合高度。查表，得所選壓力機及參數(shù)如下：型 號 ： J21-40標 稱 壓 力 ： 400KN滑 塊 行 程 ： 80mm行 程 次 數(shù) ： 80 次 /min最 大 裝 模 高 度 ： 330mm連 桿 調 節(jié) 長 度 ： 70mm工 作 臺 尺 寸 前 后 *左 右 ： 496×700mm模 柄 孔 尺 寸 直 徑 *深 度 ： φ 50×70mm電 動 機 功 率 ： 5.5KW第 三 章 模 具 設 計3.1 凹 模 結 構凹 模 的 外 形 一 般 有 圓 形 和 矩 形 兩 種 ， 本 模 具 采 用 矩 形 。 凹模的外形尺寸應保證有足夠的強度、剛度和修磨量。凹模的外形尺寸一般是根據(jù)被沖材料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸來確定的，考慮到模具壽命，所以采用刃口強度較高的凹模，故選用 CrWMn 為凹模材料。凹模洞口的類型常用凹模洞口類型如圖所示型為直筒式刃口凹模。因為其制造方后工作部分尺寸不變。本模具即使用此類型。凹模制造方便，刃口強度高，便于刃磨3.2 凸模結構凸模有兩種基本類型。一種是直通式凸模，其工作部分的形狀與尺寸作成一樣；另一種是階梯式凸模工作部分與固定部分的形狀與尺寸不同。本模具采用前者，可以采用成型磨削、線切割等方法加工，這種凸模的工作應進行淬火，長度約為 1/3h。另一端處于軟狀態(tài)，便于與固定板鉚接。 3.3 凸 模 固 定 板 結 構凸凹模固定板主要用于小型凸模、凹?；蛲拱寄５裙ぷ髁慵墓潭ā９潭ò宓耐庑闻c凹模輪廓尺寸基本一致，厚度取（0.6～0.8） 。 材料可選用 Q235或 45 鋼，本此選 45 鋼。墊板的作用是承受凸?；虬寄５妮S向壓力,防止過大的沖壓力在上、下模板上壓出凹坑,影響模具正常工作。3.3.1 卸料板的結構設計的目的，是將沖裁后卡箍在凸模上或凸凹模上的制件或廢料卸掉，保證下次沖壓正常進行。常用的卸料方式有：剛性卸料和彈壓卸料板。材料選擇為3.3.2 導料板的結構為保證條料的正確送進和毛坯在模具中的正確位置，沖裁出外形完整的合格零件，模具設計時必須考慮條料或毛坯的定位。正確位置是依靠定位零件來保證的。由于毛坯形式和模具結構的不同，所以定位零件的總類很多。設計時應根據(jù)毛坯形式、模具結構、零件公差大小、生產效率等進行選擇。定位包含控制送料步距的擋料和垂直方向的導料等。 本模具依靠導料板保證條料的正確送進。其材料為 45 鋼，熱處理硬度在 36～40HRC。3.3.3 墊板的結構墊板裝在固定板與上模座或下模座之間，它的作用是防止沖裁時凸模壓壞上模座。墊板的尺寸可在標準中查得。墊板的材料一般可選45 鋼，本模具也選擇此材料。如下所示：3.3.4 模具裝配下圖所示為本零件的模具裝配圖，此模具為單工序模，工序：落料3.3.4 模架模架是由上、下模座，模柄及導向裝置（最常用的是導柱、導套）組成模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并且承受沖壓過程中的全部載荷。模架的上模座通過模柄與壓力機滑塊相連，下模座用螺釘壓板固定在壓力機工作臺面上。上、下模座之間靠模架的導向裝置來保持其精確位置，以引導凸模的運動，保證沖裁過程中間隙均勻。一般模架均已列入標準，設計模具時，應加以正確選用。本模具選擇后側導柱模架，因其送料方便，且此沖裁件對模具剛度、硬度要求不高。①、 模座材料一般選用 HT200、HT250，也可選用 Q235、Q255 結構鋼，對于大型精密模具的模座選用鑄鋼 ZG35、ZG45。導向裝置采用導柱導套光滑的圓柱導向型式導向零件是用來保證上模相對于下模的正確運動。對生產批量較大、零件公差要求較高、壽命要求較長的模具，一般都采用導向裝置。模具中應用最廣泛的是導柱和導套。導柱、導套與模座的裝配方式及要求按標準規(guī)定。但要注意，在選定導向裝置及零件標準之后，根據(jù)所設計模具的實際閉合高度導柱和導套一般采用過盈配合 H7/r6 分別壓入下模座和上模座的安裝孔中。導柱、導套之間采用間隙配合，其配合尺寸必須小于沖裁間隙。導柱、導套一般選用 20 鋼制造。為了增加表面硬度和耐磨性，應進行表面滲碳處理，滲碳后的淬火硬度為 。本此選取模架 L×B 為 250×160，閉合高度 H=170～210mm,上模座250×160×45GB/T2855.5；下模座 250×160×50 GB/T2855.6 導柱 32×160 GB/T 2681.1 ； 導套 GB/T 2861.63.3.5 模柄的結構3.3.6 卸料螺釘?shù)慕Y構卸料螺釘?shù)慕Y構：GB/T7650.5-19943.3.7 固定擋料銷的結構為控制條料的縱向進距，采用此結構，如下：可查表得，GB/T7649.10-19943.3.8 圓柱銷的結構為了模板間的定位需要，往往需要此結構來保證?？刹楸淼?，銷 GB/T119.13.3.9 彈簧本模具選用 4 根 E18 彈簧，GB/T2089-80 第四章 模具加工4.1 凸模的加工 模具刃口要求有較高的耐磨性，并能承受沖裁時的沖擊力。因此應有高的硬度與適當?shù)捻g性。熱處理硬度要達到 38～42HRC。采用磨銷加工。4.2 凹模的加工凹模的加工，采用線切割比較合理，因為工作部分和固定部分的形狀與尺寸做成一樣，這類凸模一般采用線切割方法進行加工。模具刃口要求有較高的耐磨性，并能承受沖裁時的沖擊力。熱處理硬度要稍高于凸模，達到60～64HRC 左右。4.3 墊板、凸模固定板、卸料板墊板、凸模固定板、卸料板這些零件的結構比較簡單，加工比較簡單，而且材料要求不是很高，因此采用 45 號鋼，熱處理需要達到 HRC38-42，在加工方面，只要采用機械加工就可以生產出來，同時，在復雜的地方機械加工與線切割加工同時用上，一般以方便為主。設計總結畢業(yè)設計是我三年大學生活的總結。此次設計要綜合運用到我大學三年里所學到的理論知識和專業(yè)知識，并為即將踏入社會的我奠定了堅實的基礎。以下是我對這次的畢業(yè)設計的一些體會和心得：【1】在今次的設計過程中，有很多的問題需要獨立思考，在用常規(guī)的方法解決不了問題時，還要從反向去思考。從而使我的思維能力得到了很大的提高。設計中所涉及到一定的創(chuàng)新設計，給我提供了一個很好的提高應變能力的訓練機會?！?】設計時，經(jīng)過不斷的到校圖書館認真地查找和借閱相關的參考資料，不但提高了個人查閱資料的能力，還擴闊了我的知識視野。【3】本模具采用 autoCAD、UG 設計，在畢業(yè)設計其間對軟件的理解與熟練程度得到了很好的提升。在設計的過程中，也出現(xiàn)了一些客觀不足的問題，沒有實踐條件，不能根據(jù)實際的情況來作合適、客觀地修改，加上我自己的實踐經(jīng)驗又不多，這樣做出來的設計，難免有不足之處，希望老師能夠本諒。致謝在大學三年的努力和學習，在老師的指導下，我完成了大學期間最具規(guī)模的一次作業(yè)—設計。以前，我們在校模具車間進行了實訓和在校外的企業(yè)進行實習，為后來的模具設計打下了堅實的基礎。盡管如此，我在設計的過程中仍然遇到了一系列問題例如模具材料的選擇、彈性材料的選擇、定位距離，孔距等等的問題。幸好在老師的指導和幫助下，才能把上述的問題都基本解決，順利的完成了畢業(yè)設計。通過這次畢業(yè)設計，它讓我知道了一種做事的章程，知道了一項計劃實現(xiàn)的規(guī)劃與過程。更重要的與是它讓我學會了如何查閱資料，如何將理論實際相結合。在這里，我再次感謝所有教過我、幫助過我的老師和同學！在大學的三年里，我得到了一種做事的風格，得到了學習的方法，得到了你們傳授的知識。祝愿你們在以后的日子里，生活美滿，事業(yè)順心。此致參考資料：【1】丁松聚主編.冷沖模設計.北京：機械工業(yè)出版社，2001.10【2】魏春雷主編.沖壓工藝與模具設計.北京：北京理工大學出版社，2007.8【3】夏巨諶主著.中國模具設計大典.中國機械工程學會，2003.5【4】薛啟翔主編.冷沖模具設計結構圖冊.北京：化學工業(yè)出版社，2005.4【5】王芳主編.冷沖壓模具設計指導。北京：機械工業(yè)出版社，1990.10【6】薛啟翔編。沖壓模具設計結構圖冊。北京：化學工業(yè)出版社，2005.4