3835 支板的沖壓復(fù)合模設(shè)計,沖壓,復(fù)合,設(shè)計 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校學(xué)生畢業(yè)設(shè)計中期檢查表學(xué)生姓名 王永亮 學(xué) 號 061304518 指導(dǎo)教師 原紅玲課題名稱 支板沖裁復(fù)合模設(shè)計難易程度 偏難 適中 偏易選題情況工作量 較大 合理 較小任務(wù)書 有 無開題報告 有 無符合規(guī)范化 的要求外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況 好 一般 差工作進(jìn)度 快 按計劃進(jìn)行 慢中期工作匯報及解答問題情況優(yōu) 良 中 差中期成績評定：所在專業(yè)意見：負(fù)責(zé)人： 年 月 日支板沖壓成形工藝及模具設(shè)計摘要:本設(shè)計題目為復(fù)合模具設(shè)計，體現(xiàn)了典型復(fù)合模具設(shè)計的要求，內(nèi)容與方向。通過對該零件的模具設(shè)計，進(jìn)一步加強(qiáng)了我對沖裁模的基礎(chǔ)知識，為以后接觸更復(fù)雜的模具奠定了一定的基礎(chǔ)。本設(shè)計運(yùn)用了沖裁工藝與模具結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)知識，首先了解了支件所用的材料及生產(chǎn)批量；再次分析支件的形狀及所要達(dá)到的精度要求，確定生產(chǎn)工藝方案及模具的結(jié)構(gòu)類型；計算確定模具設(shè)計參數(shù)，及卸料與推薦裝置的設(shè)置；最終制定模具的加工工藝規(guī)程及模具的裝配、調(diào)試過程。關(guān)鍵詞: 沖裁復(fù)合模 推薦塊 卸料板 Support plate stamping process and die design Abstract： The design for the complex subject of mold design, mold compound typical design, content and direction. Through the parts of the mold design to further enhance my basic knowledge Die, for the subsequent exposure to mold more complex to lay a certain foundation. The design and use of stamping die structure design process based on knowledge, the first thing about the support materials used and production quantities; analysis again supported by pieces of the shape and precision to achieve the requirements of the program and the production process to determine the structure of the type of mold; calculation determine the die design parameters, and the discharge device and set recommended; ultimately the development of mold and die processing order of the assembly, commissioning process. Key words: Compound Die Blanking block discharge board recommended河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書系 部： 材 料 工 程 系 專 業(yè)： 模具設(shè)計與制造 學(xué) 生 姓 名 : 王永亮 學(xué) 號: 061304518 設(shè)計題目： 支板的沖壓復(fù)合模設(shè)計 起 迄 日 期: 2009 年 3 月 25 日~ 5 月 12 日 指 導(dǎo) 教 師: 原紅玲 2009 年 3 月 15 日畢 業(yè) 設(shè) 計 任 務(wù) 書1．本畢業(yè)設(shè)計課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的：本設(shè)計的課題來自工廠的支板零件，通過對本制件的模具設(shè)計，應(yīng)該熟悉沖壓模設(shè)計的一般流程，要對沖壓模模具結(jié)構(gòu)有一定的了解。同時要熟練應(yīng)用有關(guān)軟件繪制零件的零件圖。2．本畢業(yè)設(shè)計課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：題目：支板的沖壓模具設(shè)計 原始資料情況： 材料：20 料厚：0.8mm 生產(chǎn)批量：大批量設(shè)計要求：（1）支板的結(jié)構(gòu)工藝分析；（2）支板沖裁模的設(shè)計，繪制模具總裝一張； （3）畫出非標(biāo)零件圖；（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所在專業(yè)審查意見：負(fù)責(zé)人： 年 月 日系部意見：系領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 /論 文參考文獻(xiàn)【1】 楊占堯.沖壓模具圖冊.北京：高等教育出版社，2004.【2】 歐陽波儀.現(xiàn)代冷沖壓模設(shè)計.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.【3】 寇世瑤.機(jī)械制圖.北京：高等教育出版社，2004.【4】 原紅玲.沖壓工藝與模具設(shè)計.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.【5】 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論目前，我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?，主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具相比差距相當(dāng)大。1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1.1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀我國模具近年來發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計，2003 年我國模具生產(chǎn)廠點約有 2 萬多家，從業(yè)人員約 50 多萬人，2004 年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務(wù)飽滿，2004 年模具產(chǎn)值 530 億元。進(jìn)口模具 18.13 億 美元，出口模具4.91 億美元，分別比 2003 年增長 18%、32.4%和 45.9%。進(jìn)出口之比 2004 年為3.69:1，進(jìn)出口相抵后的進(jìn)凈口達(dá) 13.2 億美元，為凈進(jìn)口量較大的國家。在 2 萬多家生產(chǎn)廠點中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過億元的模具企業(yè)只有 20 多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)。 近年來， 模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；"三資"及私營企業(yè)發(fā)展迅速；國企股份制改造步伐加快等。雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國尚存在以下幾方面的不足:第一，體制不順，基礎(chǔ)薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動作用，私營企業(yè)近年來發(fā)展較快，國企改革也在進(jìn)行之中，但總體來看，體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)，再加上國內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面。 第二，開發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中經(jīng)常處于被動地位。我國每個模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合 1 萬美元，國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多是 15～20 萬美元，有的高達(dá) 25～30 萬美河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書2元，與之相對的是我國相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理，真正實現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低．雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM 應(yīng)用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。第四，專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差． 由于長期以來受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低。目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占 45%左右，其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對模具質(zhì)量、成本有較大影響，對模具制造周期影響尤甚。 第五，模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后．模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國產(chǎn)模具鋼與國外進(jìn)口鋼相比，無論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。1.1.2 國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來的十年，中國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面: 1） 模具日趨大型化； 2）在模具設(shè)計制造中廣泛應(yīng)用 CAD/CAE/CAM 技術(shù)； 3）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)； 4）在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù)； 5）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率； 6）發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)； 7）模具的精度將越來越高； 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書38）模具研磨拋光將自動化、智能化； 9）研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程； 10）開發(fā)新的成形工藝和模具。1.2 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，60％－80％的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無法替代的。模具生產(chǎn)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)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。近幾年，全球模具市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場年交易總額為 600～650 億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。 國外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例占到 50%以上；國外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2004 年中國模協(xié)在德國訪問時，從德國工、模具行業(yè)組織--德國機(jī)械制造商聯(lián)合會（VDMA）工模具協(xié)會了解到，德國有模具企業(yè)約 5000 家。2003 年德國模具產(chǎn)值達(dá) 48 億歐元。其中（ VDMA）會員模具企業(yè)有 90 家，這 90 家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的 90%，可見其規(guī)模效益。 隨著時代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具工藝設(shè)計、高級鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高．故人均產(chǎn)值也較高．我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合 1 萬美元左右，而國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多 15～20 萬美元，有的達(dá)到 25～30 萬美元。國外先進(jìn)國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá) 70%以上，而我國才達(dá)到 45％．1.3 沖裁模具設(shè)計與制造方面1.3.1 支板沖裁模具設(shè)計的思路沖壓工藝過程設(shè)計：①分析沖壓件零件圖②確定沖壓件的工藝總體方案 ③確定并設(shè)計各工序的工藝方案④編制沖壓工藝規(guī)程支板沖壓模具設(shè)計： ①確定模具類型及結(jié)構(gòu)形式②選擇條料的定位方式③選擇卸河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書4料與出料方式④繪制模具總裝配圖⑤選用標(biāo)準(zhǔn)模具零件⑥校核沖壓設(shè)備的基本參數(shù)、合理選擇設(shè)備支板沖壓模具制造的基本內(nèi)容與步驟：①審核模具設(shè)計圖及模具加工工藝規(guī)程②模具零件加工過程③模具裝配過程④試模與調(diào)整過程1.3.2 支板沖裁模具設(shè)計的進(jìn)度1.了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時間 10 天；2.確定加工方案，所用時間 5 天；3.模具的設(shè)計，所用時間 30 天；4．模具的調(diào)試．所用時間 5 天．2 沖裁件的工藝性分析零件名稱：支板材 料：20 鋼料 厚：1.8mm生產(chǎn)批量：大批量河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書52.1 結(jié)構(gòu)尺寸沖裁件的形狀對稱、結(jié)構(gòu)簡單;為了提高模具的壽命，同時考慮到模具的加工難易程度及熱處理時在尖角處易開裂，最好將尖角部位改為 R 的工藝性圓角; 最小孔至邊緣的距離 3.5mm＞1.5t。因此，適宜沖裁加工。2.2 精度零件的尺寸公差 介于 IT11～I(xiàn)T13 之間,無其他要求，利用13.02.0.1. 6,53,7????R普通沖裁既能滿足零件的圖樣要求。一般模具的制造精度高于零件精度 2～4 個等級，模具的制造精度等級取為 IT82.3 材料沖裁件材料為 20 鋼，為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的彈性及韌性，沖裁性能好；其抗剪強(qiáng)度 。MPa410??河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書63 確定工藝方案及模具的結(jié)構(gòu)形式?jīng)_裁件的尺較小，形狀簡單，大批量生產(chǎn)，要求生產(chǎn)效率高；制件的成型工序只有沖孔、落料兩道工序，可以采用沖孔、落料復(fù)合?；驔_孔、落料級進(jìn)模。復(fù)合模具的形位精度和尺寸精度容易保證，且生產(chǎn)效率也較高，盡管模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不困難。級進(jìn)模雖然生產(chǎn)效率高點，但零件的沖裁精度不易保證，欲保證沖裁件的形位精度，需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷進(jìn)行導(dǎo)正，故模具制造、安裝較復(fù)雜。通過對比，零件 的沖壓生產(chǎn)采用正裝復(fù)合模生產(chǎn)。河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書7由于零件的尺寸較小，可以采用雙側(cè)刃左右對稱的導(dǎo)料板導(dǎo)向，以便于送料?？紤]到零件的工藝特點及零件的精度要求不高，可以采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。4 模具的設(shè)計計算4.1 排樣、計算條料寬度首先確定工件在條料上的排列方式，制件的形狀成山字形，采用直對排，同時可以保證材料的利用率。查手冊確定各搭邊值，查表取側(cè)搭邊值 a=2.5mm，工件間的搭邊值 b=1.8mm。有測壓裝置條料寬度的計算：B =〔Dmax+2a〕 0△?0△?Dmax—制件寬度方向的最大尺寸； a—側(cè)搭邊值； 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書8代入數(shù)據(jù)計算： B =〔42+2.5×2〕 =47.5 mm;工件在條料上采用的是直0△?05.?05.?對排的方式，如圖（1-1）所示，則理論上條料的寬度值 B=47.5 +6=53.5 mm。05.?05.?工件的排樣圖如下圖（1-1） 1,818.5522.0.041.80（1-1）計算材料在一個步距內(nèi)的利用率 ；?=?%10/?s式中 —一個步距內(nèi)工件的實際面積；—一個步距所需的毛坯的面積0s則 7510546/982????根據(jù)一般的市場供應(yīng)情況，原材料選用 1000mm×2000mm×2mm 的冷軋薄鋼板，每塊可切成 55mm×1000mm×2mm 的規(guī)格條料，材料剪切利用率較高，也較合理。則實際料寬為 55mm.計算材料剪切利用率 ；1?BLnA/1??n—1 張板料上沖裁件的總數(shù)目；B—條料的寬度；L—板料的寬度 。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書9一張板能沖出零件的個數(shù) (取為整數(shù))。416/904/)5.210(????n則 ；%675/9481????兩導(dǎo)板間的間距為： ；其中 C 為條料與導(dǎo)料板間的間mCBl??隙值，查表得 C 值為 5mm。導(dǎo)板的厚度由板料的厚度值決定的，查表取導(dǎo)板的厚度值為 4mm。4.2 沖壓力的計算沖模采用彈性卸料裝置和上出料方式，故沖壓力為: ,頂卸 pp??0 lcp?式中的 —沖孔時的力cp—落料時的力l計算沖裁力 查表?kltl?MPa410?KNpl 8.2/8.273.1?Pc...計算卸料力、頂件力,查表 ； ，查表取 ;06?頂KpF頂頂 045.?卸。 pKF卸卸 ?則 ； Nplc.8)06.??（頂 KNlc3.6)45.??（卸計算總沖壓力 KNlc180???頂卸選用沖裁設(shè)備,一般壓力機(jī)選用時，取的安全系數(shù)為 1.5，所以壓力機(jī)選用時其公稱壓力值不小于 160×1.3=208KN。最大閉合高度應(yīng)大于沖模的閉合高度 +5mm;工作臺的工作尺寸應(yīng)滿足模具的安裝要求。結(jié)合工廠實際情況，初選 J23-25 開式雙柱可傾壓力機(jī)。4.3 確定壓力中心用解析法求模具的壓力中心的坐標(biāo)。初選坐標(biāo)系如圖（2-2）所示。 因工件左右對稱，即 x=0.故只需計算 y. 將工件沖裁周邊分成 l1,l2,l3,l4,l5,l6 基本線段 ，求出各段長度的重心位置： 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書10ml321?my01?32l.73 y6m54?m4?l9.1 mlrby76.3)/2(5???826 36y= =19.32mm.654321654321 /lllylylyl ??4.4 沖模刃口尺寸的計算依據(jù)工件上所標(biāo)注的尺寸公差，工件的精度等級處于 IT11～I(xiàn)T13 之間，工件所用的材料為 20 鋼，查手冊取模具的磨損系數(shù) x=0.75，凸凹模的之間的間隙為。因為凸凹模的形狀較復(fù)雜，凸凹模的制造采用配作mZZ14.0108.axmin??；法。落料時以凹模為基準(zhǔn)來配作凸模，凹模磨損后，工件的尺寸將會變大,凸凹模刃口尺寸： ；1.01.00 734)75.3() ??????????Xl（025.025.0 8431).2( ???????XA（凹 .7..8.1) 025025.minax ???Z凹凸 （02.02.0 93675.??????）（凹河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書1102.02.02.min0ax 86)1.936() ??????ZA凹凸 （沖孔時以沖孔凸模為基準(zhǔn)來配作沖孔凹模，凸模磨損后，沖裁件的尺寸將變小，其凸凹模刃口的計算公式為：02.02.01 87)175.() ?????????XA（凸.0.02.0mini 1?Z凸凹 （4.5 凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計4.5.1 凹模設(shè)計①凹模采用矩形板狀結(jié)構(gòu)和直接通過螺釘銷釘與下模座固定的固定方式。凹模刃口采用直壁式結(jié)構(gòu)。 ②凹模厚度 H 的確定（經(jīng)驗公式）：H=kb(H≥15mm),其中，b 為最大形孔的寬度尺寸，取 46mm,查沖壓手冊去系數(shù) k 值為 0.4，則 H=0.4×42=16.8mm,經(jīng)查表確定凹模的厚度尺寸為 20mm.凹模長度 L 的確定mcb10342????凹模寬度 B 的確定B=工件寬+2c；B=32+2×34=100mm依據(jù)設(shè)計尺寸，凹模整體尺寸標(biāo)準(zhǔn)化：125mm×100mm×20mm.③落料凹模內(nèi)設(shè)置有推件塊，所以落料凹模采用整體直壁式凹模。落料凹模的結(jié)構(gòu)圖如（3-3）所示：河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書12（3-3）4.5.2 凸凹模的設(shè)計①模具若采用倒裝結(jié)構(gòu)，則呈柱形孔口的沖孔凹模內(nèi)將積存廢料，導(dǎo)致產(chǎn)生較大的脹力，必須要求凸凹模內(nèi)外緣的壁厚大些。查手冊得，其壁厚值最小應(yīng)為 4.4mm.而工件的實際尺寸限制凸凹模內(nèi)外緣的最大壁厚為 3.8mm;模具若采用正裝結(jié)構(gòu)，則凸凹模內(nèi)不會積存廢料，其壁厚可相對小些，對于所沖裁材料為 20 鋼的板料來說，凸凹模內(nèi)外緣間的壁厚值可取 1.5t;即為 1.5×1.8=2.7mm.這樣就符合零件尺寸及強(qiáng)度上的要求。凸凹模長度的計算公式： 14321???hhl—凸凹模固定板的厚度；—卸料板的厚度；2—預(yù)壓橡膠塊的厚度；3h—導(dǎo)料板的厚度。4則凸凹模的長度 =20+6+18+8-1=51mm.l凸凹模的長度與凸凹模的橫向的尺寸大小相當(dāng)，強(qiáng)度可以滿足要求。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書13凸凹模結(jié)構(gòu)圖如（4-4）所示：（4-4）4.5.3 沖孔凸模的設(shè)計沖孔凸模的直徑值為 Φ7mm.長度為呈細(xì)長狀，為保證凸模的強(qiáng)度，需對其強(qiáng)度值進(jìn)行校核。凸模制造所用材料為 9Mn2V,板料的厚度 t=1.8mm,20 鋼的剪強(qiáng)度 ；其MPa410??凸模的許用壓應(yīng)力 。??MPa20??強(qiáng)度校核：凸模承受壓應(yīng)力 ????????rKNApc 6.58/1.2/2根據(jù)公式 ；已知凸模直徑為 Φ7，滿足使用??mtd048.1/4????要求?？箯潖?qiáng)度校核：對于有導(dǎo)向裝置的圓形凸模而言， Fdl/702ax?——凸模的最大自由長度；單位 mmmaxl——凸模的最小直徑；單位 mmd----沖裁力；單位 NF則 ，其值符合要求。 ml 3291207max ????沖孔凸模的結(jié)構(gòu)圖如（5-5）所示：河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書14（5-5）4.6 繪制非標(biāo)準(zhǔn)模具零件圖與模具 模柄推件塊 推板河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書15技 術(shù) 要 求 ：:未 注 圓 較 角 半 徑熱 處 理 硬 度 43～ 8按 凸 凹 模 尺 寸 配 作 ， 保 證 單 邊 間 隙 0.1～ 2技 術(shù) 要 求 ：熱 處 理 硬 度 43～ 8凸凹模固定板卸料板河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書16其 余 ：技 術(shù) 要 求 ：:未 注 圓 較 角 半 徑調(diào) 制 處 理 .卸 料 板 孔 與 凸 模 的 單 邊 間 隙 取 018～ .36下墊板上墊板河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書17技 術(shù) 要 求 ：未 注 圓 角 未 注 倒 角熱 處 理 硬 度 43～ 8孔 ?7在 裝 配 時 鉆 出 . 技 術(shù) 要 求 ： 1.未 注 圓 角 R,未 注 倒 角 C1.2零 件 加 工 前 應(yīng) 進(jìn) 行 人 工 實 效 。其 余河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書18下模座 6.3其 它技 術(shù) 要 求 ：1未 注 圓 角 R,未 注 倒 角 C1.2零 件 加 工 前 應(yīng) 進(jìn) 行 人 工 實 效 。技 術(shù) 要 求 ：未 注 倒 角熱 處 理 硬 度 28～ 30河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書19沖孔凸模固定板 技 術(shù) 要 求 ：熱 處 理 硬 度 45～ 8尺 寸 為 ?7的 孔 按 沖 孔 凸 模 尺 寸 配 作其 余 ：圖（6-6）河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書20閉模高度1731.下模座 2.下墊板 3.凸模固定板 4.墊塊 5.落料凹模 6.導(dǎo)料板7.橡膠塊 8.上模座 9.凸凹模 10.緊固螺釘 11.模柄 12.打料桿13.推板 14.推桿 15.上墊板 16.卸料螺釘 17.凸凹模固定板河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書2118.卸料板 19.導(dǎo)柱 20.導(dǎo)套 21.沖孔凸模 22.推間塊 23.定位銷24.托板 25.橡膠塊 26.螺母 27.雙頭螺柱 28.頂桿 29.緊固螺釘30.側(cè)壓塊 31.墊片 32.彈簧 33.定位銷 圖（7-7）4.7 卸料裝置中的橡膠塊設(shè)計根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初選 4 個橡膠塊，每塊橡膠塊的預(yù)壓力為NKnF5.16074/3.6/0 ??卸根據(jù)經(jīng)驗公式，壓縮工作行程 ）HH%3~2（工 作=3.3mm..?t工 作H---自由狀態(tài)下橡膠塊的高度;則 H=11mm～13.2mm.取橡膠塊的高度 H 值為 20mm.為使橡膠塊不應(yīng)多次反復(fù)壓縮而影想其彈性，按下式限定它的壓縮量：對于硬度值在 70～80A 的聚氨酯橡膠，應(yīng)取橡 膠 塊 的 極 限 壓 縮 率 ；??JjjHh?;35%。則 。mj 720%35??預(yù)壓縮量 ； 為橡膠塊的預(yù)壓縮率，對于聚氨酯橡膠來說 =10%；則hyy? y?=10%×20=2mm.hy??橡膠塊的截面尺寸的計算:; 為橡膠塊受壓時的單位壓力（Mpa）; 橡膠塊的截面尺寸為圓形，)(0NFAqq則 ； 值的大小與橡膠塊的壓縮量有關(guān)，取一均值 ;則R20?? MPaFq5.3?;R=12mm。5.314.567?其值按壓縮率如下表 1-1?10%MPaFq/河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書221.120% 2.530% 4.24.8 模架的設(shè)計上模座： m3016520?下模座：導(dǎo)柱： m?導(dǎo)套： 8032?模柄： 640墊板： m15導(dǎo)料板： 82?支撐板： 20卸料板： m615落料凸模固定板： 1?沖孔凸模固定板： 202模具的閉合高度： 預(yù) 壓 橡 膠 塊導(dǎo) 料 板卸 料 板落 料 凸 模 固 定 板上 下 墊 板上 模 座 hhhhH????墊 塊下 模 座沖 孔 凸 模 固 定 板落 料 凹 模=30+12+16+6+8+18+16+12+35+20=173mm4.9 校核沖壓設(shè)備基本參數(shù)河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書23模具閉合高度校核：模具閉合高度值為 173mm，沖床的最大閉合高度為 270mm,最大裝模高度為 220mm,最小裝模高度為 165mm。模具的閉模高度介于 165～220mm 之間，滿足使用要求。 沖裁所需總壓力 ，沖床的公稱壓力為 ，滿足生產(chǎn)要求。KNp67.140?KN250模具最大安裝尺寸為 ，沖床工作臺尺寸為 ，能夠m52? m376?滿足模具的正確安裝。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書245 編制工作零件的加工工藝過程5.1 落料凹模、沖孔凸模、凸凹模的加工原則落料時，落料零件的尺寸取決于凹模刃口的尺寸。因此，加工制造落料凹模時，應(yīng)使凹模尺寸與零件最小極限尺寸相近。凸模刃口的公稱尺寸，則應(yīng)按凹模刃口的公稱尺寸減少一個最小間隙來確定。沖孔時，沖孔零件的尺寸取決于凸模尺寸。因此，制造加工沖孔凸模時，應(yīng)使凸模刃口尺寸與零件的最大尺寸相近，而凹模的公稱尺寸則應(yīng)按凸模的刃口尺寸加上一個最小間隙配作。凸凹模的外成形表面是非基準(zhǔn)外形，它與落料凹模的實際尺寸配制，保證雙面間隙 0.108～0.144mm;凸凹模的兩個沖裁內(nèi)孔也是非基準(zhǔn)孔，與沖孔凸模的實際尺寸配制，并保證雙面間隙值為 0.108～0.144mm。5.2 鍛件毛坯下料尺寸的確定落料凹模的外形尺寸為 125mm×100mm×16mm,凹模零件的材料為 9Mn2V。設(shè)鍛件毛坯的外形尺寸為 。mm40404021513????⑴鍛件體積與質(zhì)量的計算鍛件體積 ??3365.83cV??鍛鍛件質(zhì)量 2.24kg鍛鍛m?當(dāng)鍛件質(zhì)量在 5kg 之內(nèi)時，一般需加熱 1～2 次，鍛件的總消耗系數(shù)為 5%。鍛件毛坯體積 398.05.1cmV??鍛坯鍛件毛坯質(zhì)量 kgm5.7??坯坯 ?⑵確定鍛件毛坯尺寸理論圓棒直徑 5.77cm?33 98.06..0坯理 VD河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書25選取圓棒直徑為 58mm，查圓棒長度質(zhì)量表可知：當(dāng) 、 時，?坯m坯D114mm。?坯L驗證鍛造比 97.158/4/??坯坯 DLY符合 Y=1.25～2.5 的要求。則鍛件的下料尺寸為 ，同理得到凸凹401???模的下料尺寸： m4085???5.3 加工工藝過程的確定表 2-2落料凹模加工工藝過程工序號 工序名稱 工序內(nèi)容1 下料 鋸床下料 m40158???2 鍛造 將毛坯鍛成平行六面體，尺寸為130mm×105mm×22mm3 熱處理 退火4 粗銑 銑平面，厚度留磨削余量 0.6mm,側(cè)面留磨削余量 0.4mm5 平磨 磨上、下平面，留磨削余量 0.3～0.4mm,磨相鄰兩側(cè)面，保證垂直。6 鉗工 劃出對稱中心線、固定孔及銷孔線；鉆、絞銷釘孔 4×Φ10mm 削；鉆螺釘過孔 4×Φ10mm河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書267 坐標(biāo)鏜與卸料板、凸模固定板疊合，以一對側(cè)基面定位，按圖示位置在各型孔中心打穿絲孔 Φ2mm，并鏜固定擋料銷安裝孔 Φ6mm8 熱處理 淬火、回火后硬度達(dá) 60～64HRC9 平磨 磨身高上、下平面達(dá)圖紙要求；磨一對垂直側(cè)基面對角尺10 退磁11 線切割 按程序切割型孔，切割型孔留研磨量 0.015mm12 研磨型孔 鉗工研磨型孔達(dá)設(shè)計要求13 檢驗表 3-3沖孔孔凸模的加工工藝過程工序號 工序名稱 工序內(nèi)容1 下料 鋸床下料 Φ12mm×50mm2 粗車 留雙邊精車余量 0.4～0.6mm3 精車 留磨削余量 0.1～0.3mm4 熱處理 淬火、回火后硬度達(dá) 58～62HRC河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書275 磨削 磨削外圓保證表面粗糙度與尺寸精度要求6 檢驗表 4-4凸凹模的加工工藝過程工序號 工序名稱 工序內(nèi)容1 下料 鋸床下料 m4085???2 鍛造 鍛造成 58mm×48mm×48mm3 熱處理 退火，硬度小于 241HB4 立銑 銑六方，尺寸為 52.4mm×42.4mm×43.3mm5 平磨 磨六面，對角成 90°6 鉗 劃線，確定沖孔凹模的中心7 坐標(biāo)鏜 鏜沖孔凹模的型孔 mm04.27??8 工具銑 按線銑外型，留雙邊余量 0.3mm～0.4mm9 熱處理 淬火、回火后硬度達(dá) 58～62HRC10 平磨 磨上下面保證圖紙上的平行度要求11 成型磨 在萬能夾具上，與落料凹模實配，保證雙面間河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書28隙值 0.108mm～0.144mm12 檢驗卸料板、凸模固定板與凹模均屬于平板類零件，其加工工藝規(guī)程類似。6 結(jié)束語支板屬于簡單的沖裁件，分析其工藝性，確定工藝方案。根據(jù)計算確定排樣方案，沖裁時所需的沖裁力，進(jìn)而預(yù)選所要使用的壓力機(jī)型號；計算工作零部件凸、凹模刃河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書29口的尺寸，分析確定凸、凹模的結(jié)構(gòu)形狀及外形尺寸，以凸、凹模為基準(zhǔn)確定模具其余的零部件的結(jié)構(gòu)與尺寸；計算模具閉合高度，并校核壓力機(jī)的各項參數(shù)是或符合使用要求；編制工作零部件的加工工藝過程；最后完成模具的裝配、調(diào)試及包裝、入庫。致謝首先感謝本人的導(dǎo)師原紅玲老師，她對我的仔細(xì)審閱了本文的全部內(nèi)容并對我的河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書30畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議。原老師淵博的知識，誠懇的為人，使我受益匪淺，在畢業(yè)設(shè)計的過程中，特別是遇到困難時，她給了我鼓勵和幫助，在這里我向她表示真誠的感謝！感謝母?！幽蠙C(jī)電高等?？茖W(xué)校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多新的知識，掌握了一定的操作技能。感謝和我在一起進(jìn)行課題研究的同窗姚永強(qiáng)同學(xué)，和他在一起討論、研究使我受益非淺。最后，我非常慶幸在三年的學(xué)習(xí)、生活中認(rèn)識了很多可敬的老師和可親的同學(xué)，并感激師友的教誨和幫助！參考文獻(xiàn)【1】 楊占堯.沖壓模具圖冊.北京：高等教育出版社，2004.河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書31【2】 歐陽波儀.現(xiàn)代冷沖壓模設(shè)計.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.【3】 寇世瑤.機(jī)械制圖.北京：高等教育出版社，2004.【4】 原紅玲.沖壓工藝與模具設(shè)計.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.【5】 翁其金.冷沖壓技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.【6】 翟德梅，段維峰.模具制造技術(shù). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.【7】 趙偉閣.模具設(shè)計.西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2006.【8】 李學(xué)峰.模具設(shè)計與制造實訓(xùn)教程.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.零件號 零 件 名 稱機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 00—05 落料凹模設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具工序號 工 序 名 稱名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格工 時1 下料 鋸床 直尺2 鍛造 蒸汽錘 火鉗 卡鉗3 熱處理（退火） 煤氣爐4 刨 牛頭刨床 B60655 面銑 臥式銑床 X6132 虎鉗 面銑刀 高度尺、游標(biāo) 卡尺6 平磨 磨床 M7120A 砂輪 P400×50×203C60K5V35 千分尺7 鉗 劃針、樣沖 直角尺、鋼直 尺8 坐標(biāo)鏜9 熱處理（淬火、回火） 煤氣爐 火鉗10 平磨 磨床 M7120A 砂輪 P400×50×203C60K5V35 游標(biāo)卡尺11 退磁12 線切割 慢走絲電火花機(jī)床 DK7632 黃銅絲 游標(biāo)卡尺編制 王永亮 校對 審核 批準(zhǔn) 工序名稱 粗銑 工序號 5零件名稱 落料凹模 零件號 00-05零件重量 同時加工零件數(shù) 1材 料 毛 坯牌 號 硬 度 型 號 重 量9Mn2V設(shè) 備名 稱 型 號夾 具名 稱輔 助工 具定 位 銷孔銑床 X6132 虎鉗 游標(biāo)卡尺安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀長 度 走 刀次 數(shù) 切 削 深 度 進(jìn)給量 主 軸轉(zhuǎn) 速 切 削速 度 基 本工 時一次 1銑上平面 75 面銑刀?游標(biāo)卡尺 0.5 2 1200㎜/ min800r/min2 75 面銑刀 游標(biāo)卡尺 0.5 1 1 60㎜/ min1300r/mi一次 3 銑下平面 75 面銑刀?游標(biāo)卡尺 0.5 2 1 200㎜/ min800r/min4 75 面銑刀?游標(biāo)卡尺 0.5 1 1 60㎜/ min1300r/mi設(shè) 計 者 王永亮 指 導(dǎo) 教 師 原紅玲 共 1 頁 第 1 頁目 錄1 緒論………………………………………………………………………………………11.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢……………………………………………………………11.1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀………………………………………………………………………11.1.2 國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢…………………………………………………………21.2 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢……………………………………………………31.3 沖裁模具設(shè)計與制造方面………………………………………………………………31.3.1 支板沖裁模具設(shè)計的思路……………………………………………31.3.2 支板沖裁模具設(shè)計的進(jìn)度…………………………………………………42 沖裁件的工藝分析………………………………………………………………………52.1 結(jié)構(gòu)尺寸…………………………………………………………………………………52.2 精度………………………………………………………………………………………52.3 材料………………………………………………………………………………………53 確定工藝方案及模具的結(jié)構(gòu)形式………………………………………………………74 模具的設(shè)計計算…………………………………………………………………………84.1 排樣、計算條料的寬度……………………………………………………………84.2 沖裁力的計算………………………………………………………………94.3 確定壓力中心……………………………………………………………………………104.4 沖模刃口尺寸的計算……………………………………………………………………104.5 凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………………………………………………114.5.1 凹模的設(shè)計……………………………………………………………………………114.5.2 凸凹模的設(shè)計…………………………………………………………………………124.5.3 沖孔凸模的設(shè)計………………………………………………………………………134.6 繪制模具總裝圖及非標(biāo)準(zhǔn)模具零件圖………………………………………………144.7 卸料裝置中橡膠塊的設(shè)計………………………………………………………………214.8 模架的設(shè)計………………………………………………………………………………224.9 校核沖壓設(shè)備基本參數(shù)…………………………………………………………………225 編制工作零件的加工工藝過程…………………………………………………………245.1 落料凹模、沖孔凸模、凸凹模的加工原則…………………………………………245.2 鍛件毛坯下料尺寸的確定……………………………………………………………245.3 加工工藝過程的確定…………………………………………………………………256 結(jié)束語……………………………………………………………………………29致謝 …………………………………………………………………………………30參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………31