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目 錄
摘 要 1
1 緒論 2
1.1、沖壓工藝與模具的發(fā)展方向 2
1.2、我國模具技術(shù)的發(fā)展趨勢 2
2 零件圖的分析 6
2.1零件的功用與經(jīng)濟性分析 6
2.2零件鈑金成形工藝性分析 6
2.2.1結(jié)構(gòu)形狀與尺寸分析： 6
2.2.2 精度與表面粗糙度 6
2.2.3 材料 7
3鈑金成形工藝設(shè)計 8
3.1成形工藝方案的確定 8
3.1.1成形工序性質(zhì)與數(shù)量的確定 8
3.1.2沖壓工藝方案的分析與確定 8
3.2 沖壓工藝參數(shù)的計算 8
3.2.1工序尺寸的計算 8
3.2.2排樣設(shè)計與下料方式的確定 9
3.2.3 各工序沖壓力的計算與沖壓設(shè)備的選擇 11
4.落料拉深模具設(shè)計 13
4.1模具類型和結(jié)構(gòu)形式的確定 13
4.1.1 模具結(jié)構(gòu)類型的確定 13
4.1.2 工件的定位方式的確定 13
4.1.3 卸料與出件方式的確定 13
4.1.4 模架類型及模具組合形式的確定 13
4.2 模具零件的設(shè)計與選用 14
4.2.1 工作零件的設(shè)計 14
4.2.2定位零件的設(shè)計與選用 16
4.2.3卸料與出件裝置的設(shè)計 16
4.2.4支承固定零件的設(shè)計與選用 16
4.2.5模架及其零件的選用 17
4.3 模具圖樣的繪制及壓力機校核 17
4.3.1 模具裝配圖的繪制 17
4.3.2 模具零件圖的繪制 17
4.3.3 壓力機技術(shù)參數(shù)的校核 17
5.沖孔模具設(shè)計 18
5.1模具類型和結(jié)構(gòu)形式的確定 18
5.1.1 模具結(jié)構(gòu)類型的確定 18
5.1.2 工件的定位方式的確定 18
5.1.3 卸料與出件方式的確定 18
5.1.4 模架類型及模具組合形式的確定 18
5.2 模具零件的設(shè)計與選用 18
5.2.1 工作零件的設(shè)計 18
5.2.2卸料與出件裝置的設(shè)計 19
5.2.3支承固定零件的設(shè)計與選用 19
5.2.4模架及其零件的選用 20
5.3 模具圖樣的繪制及壓力機校核 20
5.3.1 模具裝配圖的繪制 20
5.3.2 模具零件圖的繪制 20
5.3.3 壓力機技術(shù)參數(shù)的校核 20
6 模具材料的選用要求和選擇原則 21
6.1冷沖模材料的選用要求 21
6.2材料的選擇原則 21
6.3沖裁模具的調(diào)試 22
6.4模具的檢測 22
6.5 模具的工作原理與使用維護 23
7. 設(shè)計總結(jié) 26
參考文獻 27
27
摘 要
隨著模具工業(yè)的迅猛的發(fā)展，模具設(shè)計與制造以成為一個行業(yè)，工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用模具成型工藝方法，有效地保證了產(chǎn)品的生產(chǎn)率和質(zhì)量，使操作技術(shù)簡化，還能省料、節(jié)能，獲得顯著的經(jīng)濟效益。
由于產(chǎn)品的材料和工藝特性不同，生產(chǎn)用的設(shè)備也各異，模具種類繁多，但用的最為廣泛的大約有以下幾種：冷沖壓模、塑料成型模、鍛造模、精密鑄造模、粉末冶金模、橡膠成型模、玻璃成型模、窯業(yè)制品模、食品糖果模、建材用模等。其中以冷沖壓模、塑料模的技術(shù)要求和復(fù)雜程度較高。
我的畢業(yè)設(shè)計是復(fù)合模的設(shè)計，沖壓模具主要是將板料分離或成形而得到制件的加工方法。因為模具的生產(chǎn)主要是大批量的生產(chǎn)，而且模具可以保證沖壓產(chǎn)品的尺寸精度和產(chǎn)品質(zhì)量，模具的設(shè)計與制造主要考慮到模具的設(shè)計能否滿足工件的工藝性設(shè)計，能否加工出合格的零件，以及后來的維修和存放是否合理等。在本次設(shè)計中，不僅要考慮要使做出的零件能滿足工作要求，還要保證它的使用壽命。
1 緒論
1.1、沖壓工藝與模具的發(fā)展方向
1、成形工藝與理論的研究
近年來，沖壓成形工藝有很多新的進展，特別是精密沖裁、精密成形、精密剪切、復(fù)合材料成形、超塑性成形、軟模成形以及電磁成形等新工藝日新月異，沖壓件的精度日趨精確，生產(chǎn)率也有極大提高，正在把沖壓加工提高到高品質(zhì)的、新的發(fā)展水平。前幾年的精密沖壓主要市是指對平板零件進行精密沖裁，而現(xiàn)在，除了精密沖裁外還可兼有精密彎曲、拉深、壓印等，可以進行復(fù)雜零件的立體精密成形。過去的精密沖裁只能對厚度為5~8mm以下的中板或薄板進行加工，而現(xiàn)在可以對厚度達25mm 的厚板實現(xiàn)精密沖裁，并可對σb >900MPa的高強度合金材料進行精沖。
由于引入了CAE，沖壓成形已從原來的對應(yīng)力應(yīng)變進行有限元等分析而逐步發(fā)展到采用計算機進行工藝過程的模擬與分析，以實現(xiàn)沖壓過程的優(yōu)化設(shè)計。在沖壓毛坯設(shè)計方面也開展了計算機輔助設(shè)計，可以對排樣或拉深毛坯進行優(yōu)化設(shè)計。
此外，對沖壓成形性能和成形極限的研究，沖壓件成形難度的判定以及成形預(yù)報等技術(shù)的發(fā)展，均標志著沖壓成形以從原來的經(jīng)驗、實驗分析階段開始走上由沖壓理論指導(dǎo)的科學階段，使沖壓成形走向計算機輔助工程化和智能化的發(fā)展道路。
2、為了滿足制件更新?lián)Q代快和生產(chǎn)批量小的發(fā)展趨勢
發(fā)展了一些新的成形工藝(如高能成形和旋壓等)、簡易模具（如軟模和低熔點合金模等）、通用組合模具和數(shù)控沖壓設(shè)備等。這樣，就使沖壓生產(chǎn)既適合大量生產(chǎn)，也同樣適用于小批生產(chǎn)。不斷改進板料性能，以提高其成形能力和使用效果，例如研制高強度鋼板，用來生產(chǎn)汽車覆蓋件，以減輕零件重量和提高其結(jié)構(gòu)強度。
1.2、我國模具技術(shù)的發(fā)展趨勢
當前，我國工業(yè)生產(chǎn)的特點是產(chǎn)品品種多、更新快和市場競爭激烈。在這種情況下， 用戶對模具制造的要求是交貨期短、精度高、質(zhì)理好、價格低。因此，模具工業(yè)的發(fā)展的趨勢是非常明顯的。
1、 模具產(chǎn)品將日趨高精度化、大型化、復(fù)雜化
模具產(chǎn)品成形零件的日漸大型化，以及由于高效率生產(chǎn)要求的一模多腔(塑封模已達到一模幾百腔)使模具日趨大型化。
隨著零件微型化，以及模具結(jié)構(gòu)發(fā)展的要求(如多工位復(fù)合模工位數(shù)的增加，其步距精度的提高)精密模具精度已由原來的5μm提高到2～3μm，今后有些模具加工精度公差要求在1μm以下，這就要求發(fā)展超精加工。
2、多功能復(fù)合模具將進一步發(fā)展
新型多功能復(fù)合具是在多工位復(fù)合?；A(chǔ)上開發(fā)出來的。一套多功能模具除了沖壓成形零件外，還可擔負轉(zhuǎn)位、疊壓、攻絲、鉚接、鎖緊等組裝任務(wù)。通過這種多勸能模具生產(chǎn)出來的不再是單個零件，而是成批的組件。如觸頭與支座的組件，各種小型電機、電器及儀表的鐵芯組件等。
3、熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高
由于采用熱流道技術(shù)的模具可提高制作的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省制作的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應(yīng)用這項技術(shù)是塑料模具的一大變革。國外熱流道模具已有一半用上了熱流道技術(shù)，有的廠甚至已達80%以上，效果十分明顯。國內(nèi)近幾年已開始推廣應(yīng)用，但總體 還達不到10%，個別企業(yè)已達到20%-30%。制訂熱流道元器件的國家標準，積極生產(chǎn)價廉高 質(zhì)量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。
4、模具標準件的應(yīng)用將日漸廣泛
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(zhì)量和降低模具制造成本。 因此，模具標準件的應(yīng)用必將日漸廣泛。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國家標準，并嚴格按標準生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)，提高標準件質(zhì)量、降低成本；再次是要進一步增加標準件規(guī)格品種，發(fā)展和完善聯(lián)銷網(wǎng)，保證供貨迅速。
5、模具使用優(yōu)質(zhì)材料及應(yīng)用先進的表面處理技術(shù)將進一步受重視
在整個模具價格構(gòu)成中，材料所占比重不大，一般在20%～30%之間，因此選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。對于模具鋼來說，要采用電渣 重熔工藝，努力提高鋼的純凈度、等向性、致密度和均勻性及研制更高性能或有特殊性能的模具鋼。如采用粉末冶金工藝制作的粉末高速鋼等。粉末高速鋼解決了原來高速鋼冶煉過程 中產(chǎn)生的一次碳化物粗大和偏析，從而影響材質(zhì)的問題。其碳化物微細，組織均勻，沒有材料方向性，因此它具有韌性高、磨削工藝性好、耐磨性高、長年使用尺寸穩(wěn)定等特點，是一種很有發(fā)展前途的鋼材。特別對形狀復(fù)雜的沖件及高速沖壓的模具，其優(yōu)越性更加突出。這種鋼材還適用于注射成型漆加玻璃纖維或金屬粉末的增強塑料的模具，如型腔、形芯、澆口等主要部件。另外，模具鋼品種規(guī)格多樣化、產(chǎn)品精料化、制品化，盡量縮短供貨時間亦是重要方向。
模具熱處理和表面處理是能否充分發(fā)揮模具鋼材性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展 方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善普及常用表面處理方法，即擴滲如：滲碳、滲 氮、滲硼、滲鉻、滲釩外，應(yīng)發(fā)展設(shè)備昴貴、工藝先進的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。
6、在模具設(shè)計制造中將全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)
模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個重要里程碑。實踐證明，模具CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向?，F(xiàn)在，全面普及CAD/CAM/CAE技術(shù)已基本成熟。由于模具CAD/CAM技術(shù)已發(fā)展成為一項比較成熟的共性技術(shù)，近年來模具CAD/CAM技術(shù)的硬件與軟件 價格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度，特別是微機的普及應(yīng)用，更為廣大模具企業(yè)普 及模具CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好的條伯。隨著微機軟件的發(fā)展和進步，技術(shù)培訓(xùn)工作也日趨 簡化。在普及推廣模具CAD/CAM技術(shù)的過程中，應(yīng)抓住機遇，重點扶持國產(chǎn)模具軟件的開發(fā)和應(yīng)用。
加大技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度。應(yīng)時一步擴大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。對于已普及了 模具CAD/CAM技術(shù)的一批以家電行業(yè)代表的企業(yè)來說，應(yīng)積極做好模具CAD/CAM技術(shù)的深化 應(yīng)用工作，即開展企業(yè)信息化工程，可從CAPP,PDM、CIMS,VR，逐步深化和提高。
7、快速原型制造(RPM)技術(shù)得到更好的發(fā)展
快速原型制造(RPM)技術(shù)是美國首先推出的。它是伴隨著計算機技術(shù)、激光成形技術(shù)和 新材料技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的，是一種全新的制造技術(shù)，是基于新穎的離散/堆積(即材料累加)成形思想，根據(jù)零件CAD模型、快速自動完成復(fù)雜的三維實體(原型)制造。RPM技術(shù)是集精密機械制造、計算機、NC技術(shù)、激光成形技術(shù)和材料科學最新發(fā)展的高科技技術(shù)，被公認為是繼NC技術(shù)之后的一次技術(shù)革命。
RPM技術(shù)可直接或間接用于模具制造。首先是通過立體光固化(SLA)疊層實體制造(LOM) 激光選區(qū)燒結(jié)(SLS)、三維打印(3D-P)熔融沉積成形(FDM)等不同方法得到制件原型。然后通過一些傳統(tǒng)的快速制模方法，獲得長壽命的金屬模具或非金屬的低壽命模具。主要有精密鑄造、粉末冶金、電鑄和熔射(熱噴涂)等方法。這種方法制模，具有技術(shù)先進、成本較低、設(shè)計制造周期短、精度適中等特點。從模具的概念設(shè)計到制造完成僅為傳統(tǒng)加工方法所需時間的1/3和成本的1/4左右。因此，快速制模技術(shù)與快速原型制造技術(shù)的結(jié)合，將是傳統(tǒng)快速制模技術(shù)，進一步深入發(fā)展的方向。
RPM技術(shù)還可以解決石墨電極壓力振動(研磨)成形法中母模(電極研具)制造困難問題，使該法獲得新生。青島海爾模具有限公司還構(gòu)建了基于RE(逆向工程技術(shù))/RPM的模具并行開發(fā)系統(tǒng)，具有開發(fā)質(zhì)量高、開發(fā)成本低及開發(fā)周期短等優(yōu)點。
2 零件圖的分析
2.1零件的功用與經(jīng)濟性分析
該零件材料為Q235，厚度0.4mm。尺寸公差等級為IT9級，該零件的產(chǎn)量屬于中批量，零件外形對稱，材料為一般用鋼，故沖壓加工經(jīng)濟性良好。
2.2零件鈑金成形工藝性分析
2.2.1結(jié)構(gòu)形狀與尺寸分析：
圖 2-1 零件圖
該制件形狀簡單，尺寸較小，厚度適中，屬于普通沖壓件，但有幾點應(yīng)該注意：
1 根據(jù)工件的形狀分析，該工件為圓錐形件,因此在加工時要考慮到整形工序；
2 拉深的h/d較大，要考慮能否一次拉成，且最后一次拉深成型時應(yīng)注意保證R0.8的圓角；
3 大批量生產(chǎn)，應(yīng)重視模具材料的選擇和模具結(jié)構(gòu)的確定，保證模具的壽命；
4 制件較小，從安全考慮，要采取適當?shù)娜〖绞?，模具結(jié)構(gòu)上設(shè)計好推件和取件方式。
2.2.2 精度與表面粗糙度
此零件的表面粗糙度均為自由表面粗糙度，尺寸公差等級為IT9級，，所以加工此零件時，模具結(jié)構(gòu)較為簡單，加工方便。
2.2.3 材料
支撐套所用的材料為Q235，其力學性能如下：τ=304～373Mpa,
σb=432～461 Mpa, σs=235Mpa。延展性好，適合拉深。
綜上所述，該零件的形狀、尺寸、精度、材料均符合拉深工藝性要求，故可以采用沖壓方法加工。
3鈑金成形工藝設(shè)計
3.1成形工藝方案的確定
3.1.1成形工序性質(zhì)與數(shù)量的確定
（1） 成形工序性質(zhì)的確定：
該零件的主要成形方法是沖裁和拉深。成形方法可以分為二種：一種，先落料，沖孔，再拉深，另一種是先落料，拉深，再沖孔，這兩種方法中第一種生產(chǎn)簡單，效率高，但是拉深后孔易變形而達不到要求。第二種方法生產(chǎn)比較復(fù)雜，效率不高，但是拉深后孔不易變形。所以，比較起來，采用第二種方法較為合理。
（2）根據(jù)查相關(guān)表格：能夠一次拉深成形，根據(jù)以上的分析本零件需要落料、拉深、沖孔共三道沖壓工序。
3.1.2沖壓工藝方案的分析與確定
根據(jù)以上基本工序，可擬定出以下三種沖壓工藝方案：
方案一：落料、拉深、沖孔單工序模
方案二：落料拉深復(fù)合、沖孔単工序完成
方案三：采用多工位級進模
分析比較上述三種工藝方案，可以看出：方案一模具簡單，數(shù)量多，沖壓效率低。方案二相對于方案一模具較復(fù)雜，數(shù)量減少，沖壓效率提高。方案三相對于前兩種方案模具最復(fù)雜，制造周期長，數(shù)量最少，沖壓效率最高，適合大批量生產(chǎn)。
沖壓工藝方案比較表
項目
方案一
方案二
方案三
模具結(jié)構(gòu)
簡單
一般
結(jié)構(gòu)較復(fù)雜
模具數(shù)量
3套
2套
1套
生產(chǎn)效率
較低
較高
高
通過上述方案性能的比較，考慮到產(chǎn)品是中批量生產(chǎn)，采用方案二是最合理的。
3.2 沖壓工藝參數(shù)的計算
3.2.1工序尺寸的計算
坯料尺寸計算：零件的坯料直徑D按圖所示中線尺寸計算：
根據(jù)拉深件尺寸，其零件高度為h=30，則查表5-1可知切邊余量=1.5，則，H≈20.16mm
根據(jù)公式：
如下圖代入數(shù)據(jù)
取D=68mm
查相關(guān)表格，需要用壓料圈，但為了安全起見，拉深時采用壓料圈。
3.2.2排樣設(shè)計與下料方式的確定
因坯料直徑為mm不算太小，考慮到操作方便，采用條料單排。條料定位方式采用導(dǎo)料板導(dǎo)向，擋料銷定距，取搭邊值查相關(guān)表格，， ，進距，通過查相關(guān)表格獲得=0.5mm，條料寬度公差 ， ，
根據(jù)進距s及料寬b得板材規(guī)格：
如圖所示為排樣圖：
1. 采用橫裁法：
條料數(shù)量
每條零件數(shù)
每張板料可沖零件數(shù)
每件有效面積
材料利用率
2. 采用縱裁法：
條料數(shù)量
每條零件數(shù)
每張板料可沖零件數(shù)
每件有效面積S不變
材料利用率
由此可見，縱裁比橫裁材料利用率高，且考慮到零件加工操作的方便性，則采用縱裁效果好，故采用縱裁。
3.2.3 各工序沖壓力的計算與沖壓設(shè)備的選擇
落料拉深復(fù)合模：
落料力
其中
拉深力
卸件力
其中
沖壓總力
顯然，需要選大于51.9KN的壓力機，考慮沖件尺寸及行程要求，選用J23-10 壓力機。
沖孔單工序模：
沖孔力
卸件力
其中
沖壓總力
顯然，需要選大于36.33KN的壓力機，考慮沖件尺寸、行程及節(jié)約機床成本等方面要求，選用J23-10壓力機。
4.落料拉深模具設(shè)計
4.1模具類型和結(jié)構(gòu)形式的確定
4.1.1 模具結(jié)構(gòu)類型的確定
由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合倒裝式?jīng)_壓，所以模具類型為落料-拉深倒裝式復(fù)合模。
4.1.2 工件的定位方式的確定
零件的生產(chǎn)批量屬于中批。合理安排生產(chǎn)可采用手工送料方式能夠達到要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式。考慮零件尺寸、料厚適中，為了便于操作，保證質(zhì)量，采用導(dǎo)料板導(dǎo)向、固定擋料銷定距的定位方式。
4.1.3 卸料與出件方式的確定
為了保證工件質(zhì)量及模具結(jié)構(gòu)要求，采用上頂件方式頂出制品。由模具下方的彈頂器將工件從拉伸凸模中頂出，該頂件裝置還起壓料作用?？紤]到卸料力較大，材料厚度t=0.4mm，沖壓后卡在凸凹模上的條料廢料采用剛性卸料裝置卸料。
4.1.4 模架類型及模具組合形式的確定
1.模架類型的確定
為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，采用滑動導(dǎo)向中間導(dǎo)柱模架?？紤]零件精度要求不高，因此采用II級模架精度。
其中各零件參數(shù)如下：
導(dǎo)柱：A22h5×120；
導(dǎo)套：A22H6×65×35；
上模座：125×125×30,即=30mm；
上模墊板的厚度取10mm,即=10mm；
卸料板的厚度取8mm,即=8mm；
下模座：125×125×35,即=35mm；模具閉合高度取值范圍查相關(guān)資料得：H=138mm~158mm。
2.模架組合形式的確定：
凹模長和寬為:，查相關(guān)表格c＝28mm，凹模周界取124×130mm,配用模架閉合高度H=138mm~158mm,為了送料的方便，決定采用中間導(dǎo)柱模架。
4.2 模具零件的設(shè)計與選用
4.2.1 工作零件的設(shè)計
1.凸凹模間隙的確定：
該制品精度不高，所以凸凹模間隙查表得:
Z=0.07~0.1mm
2.凸、凹模工作部分刃口尺寸的計算：
落料：
落料尺寸按未注公差計算（IT14級），因此落料件尺寸為mm。落料凹模尺寸： ，式中，。落料凸模尺寸按落料凹模實際尺寸配做，并保證雙邊間隙Z=0.07~0.1mm。
拉深：
拉深間隙是指凸凹模橫向尺寸的差值，雙邊間隙用Z表示。間隙過小，工件質(zhì)量較好，但拉深力大工件容易拉斷，模具磨損嚴重，壽命低。間隙過大，拉深力小模具壽命提高了，但工件易起皺變厚，側(cè)壁不直，口部邊線不齊，有回彈，質(zhì)量不能保證。
因此，確定間隙的原則是：既要考慮到板料公差的影響，又要考慮毛坯口部增厚現(xiàn)象，故間隙值一般應(yīng)比毛坯厚度略大一些，其值按下式計算；
單面間隙：
式中，板料的最大厚度，；
板料的厚度；
板料的正偏差；
間隙系數(shù)，考慮到板料增厚現(xiàn)象；
由表可知有壓邊圈拉深時，模具的間隙值：
因為工件的內(nèi)形的尺寸要求較高，應(yīng)以凸模為設(shè)計基準：
式中， ——為工件外形的工稱尺寸；
——凹模直徑尺寸；
——凸模直徑尺寸；
——工件的公差；
——凸凹模的制造公差，查表取+0.08、-0.05；
3.模具壓力中心的確定：
模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點，為了制件能被模具平穩(wěn)的沖裁，減少導(dǎo)向件的磨損，提高模具及壓力機壽命，應(yīng)盡可能和模柄軸線以及壓力機滑塊中心線重合。根據(jù)制件的外形結(jié)構(gòu)及尺寸可知，之間左右、前后對稱，所以模具壓力中心定為沖件輪廓圓形幾何中心，但如果壓力機中心與模柄中心線不重合，壓力中心的偏離不能超出所選壓力機模柄半徑的允許范圍，而該零件的壓力中心處于零件中心位置，也是零件重心位置。
4.凸模結(jié)構(gòu)形式及尺寸的確定：
拉深凸模形狀為圓形，通過臺肩固定。拉深凸模尺寸根據(jù)拉深工作要求及其工作尺寸要求確定。拉深凸模的材料采用，工作部分熱處理淬硬56～60HRC。
5.凹模結(jié)構(gòu)形式及尺寸的確定：
落料凹模采用方形板狀結(jié)構(gòu)通過螺釘、銷釘與下模座固定。因沖件產(chǎn)量是中批，考慮凹模的磨損和保證沖件的質(zhì)量，凹模刃口采用直刃壁結(jié)構(gòu)，刃壁高度取3mm。
凹模直徑為：，查表得：凹模選為方形，寬和長分別為124mm、130mm，凹模厚度為： k=0.25 ，查表3-21得。則凹模厚度?。篐=20mm。根據(jù)算得的凹模輪廓尺寸，選取與計算值相接近的標準凹模輪廓尺寸為，但考慮到模具具體情況，凹模厚度則根據(jù)具體情況而定。凹模材料選用，工作部分熱處理淬硬60～64HRC。
6.凸凹模尺寸的確定：
落料凸模和拉深凹模刃口形狀都為圓形，形狀簡單，可通過臺肩與固定板固定。凸凹模的尺寸根據(jù)落料凸模和拉深凹模工作尺寸、卸料裝置和安裝固定要求確定。凸凹模的材料也選用，工作部分熱處理淬硬60～64HRC。
4.2.2定位零件的設(shè)計與選用
導(dǎo)料板設(shè)計成與卸料板制成整體的結(jié)構(gòu)形式，擋料銷高度h=3, 導(dǎo)料高度，導(dǎo)料板間距為：，擋料銷采用固定擋料銷。
4.2.3卸料與出件裝置的設(shè)計
卸料裝置設(shè)計：
根據(jù)工藝計算可知，卸料力較大，為保證卸料可靠，簡化模具，卸料裝置采用剛性卸料，并與導(dǎo)料板制作成整體結(jié)構(gòu)。卸料板與落料凸模，雙邊間隙取0.5mm。卸料板與導(dǎo)料板復(fù)合，材料均為45鋼，外形尺寸初定為，。
出件裝置設(shè)計：
出件裝置主要頂件器、頂桿、卸件橡膠組成。頂桿規(guī)格取φ6-73，材料為45鋼，熱處理淬硬35～40HRC，卸件板規(guī)格取D=68mm，帶有凸臺，有限位的作用。厚度為：h=10mm，卸件橡膠取外徑為D=50mm，中間有d=14mm的孔的橡膠圈。
橡膠圈尺寸設(shè)計：由上述知D=50mm,d=14mm，因為要保證正常卸料，則有 ，，（其中，查相關(guān)表格得P=3.2MPa，聚氨酯橡膠 ）
橡膠校核：
，所以該橡膠滿足要求。得橡膠規(guī)格：D=50mm×d=14mm×H=60mm。
4.2.4支承固定零件的設(shè)計與選用
1.上墊板：
68mm×10mm
2.模柄：
由于上模固定在中小型壓力機上是通過模柄與滑塊相連的。而且模柄的直徑與長度與壓力機滑塊一致。根據(jù)沖裁時所用壓力機型號J23-10，查表得壓力機上?？壮叽鏒=30mm，模柄孔深度T=55mm。選擇沖裁模中模柄的規(guī)格其形式為：壓入式模柄，其直徑d=30mm，高度H=73mm，h=18mm，材料為Q235的模柄，規(guī)格為：A30×73 JB/T7646.3-1994。
4.2.5模架及其零件的選用
為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，采用滑動導(dǎo)向中間導(dǎo)柱模架?？紤]零件精度要求不高，因此采用II級模架精度。選用中間導(dǎo)柱模架，其規(guī)格為：125×125。上模座規(guī)格：125mm×125mm×30mm，材料：HT200，GB/T2855.9-1990。下模座規(guī)格為：125mm×125mm×35mm，材料：HT200，GB/T2855.10-1990。
4.3 模具圖樣的繪制及壓力機校核
4.3.1 模具裝配圖的繪制
見模具裝配圖紙
4.3.2 模具零件圖的繪制
見模具零件圖的圖紙
4.3.3 壓力機技術(shù)參數(shù)的校核
1.模具閉合高度的校核：
模具閉合高度為：H=138mm。沖壓機最大裝模高度145mm，因此滿足要求。
2.沖壓過程中落料力（F=51.9KN）最大，壓力機的公稱壓力，，且工作時壓力曲線位于壓力機滑塊的許用負荷曲線之下，因此滿足生產(chǎn)要求。
3.模具最大安裝尺寸為200mm×190mm，壓力機工作臺臺面尺寸為240mm×370mm，能滿足模具的正確安裝。
5.沖孔模具設(shè)計
5.1模具類型和結(jié)構(gòu)形式的確定
5.1.1 模具結(jié)構(gòu)類型的確定
由沖壓工藝分析可知，采用正裝式單工序沖裁模。
5.1.2 工件的定位方式的確定
由上述分析及沖孔工序得：手工操作方式?jīng)_孔，由定位板導(dǎo)正。
5.1.3 卸料與出件方式的確定
沖孔廢料由沖孔凸模沖出，工件則由模具上方的卸料板推出。
5.1.4 模架類型及模具組合形式的確定
1.模架類型的確定：
為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，采用滑動導(dǎo)向中間導(dǎo)柱圓形模架。考慮零件精度要求不高，因此采用II級模架精度。
導(dǎo)柱：A 20h5×130；
導(dǎo)套：A 20H6×60×32；
上模座厚度取25mm,即=25mm；
上模墊板的厚度取8mm,即=8mm；
凸模模固定板的厚度取15mm,即=15mm；
下模座厚度取30mm,即=30mm；模具閉合高度取值范圍查相關(guān)資料得：H=146mm~170mm。
2.模架組合形式的確定：
凹模直徑為:，凹模周界取D=90mm,配用模架閉合高度H=146mm~170mm。
5.2 模具零件的設(shè)計與選用
5.2.1 工作零件的設(shè)計
1.模具間隙值的確定：
模具間隙根據(jù)經(jīng)驗法查表得Z=（10%~15%）t=0.04~0.06mm。
2.凸、凹模工作部分刃口尺寸的計算：
沖孔：
沖孔尺寸為，沖孔凸模尺寸：
，
式中 ，。沖孔凹模尺寸按沖孔凸模實際尺寸配做，并保證雙邊間隙Z=0.04~0.06mm。
3.模具壓力中心的確定：
該沖孔件壓力中心根據(jù)上述得處于零件中心位置，也是零件重心位置
4.凸模結(jié)構(gòu)形式及尺寸的確定：
沖孔凸模形狀為圓形，通過臺肩固定。凸模尺寸根據(jù)沖孔工作要求及其工作尺寸要求確定。材料用，工作部分熱處理淬硬56～60HRC。
5.凹模結(jié)構(gòu)形式及尺寸的確定：
沖孔凹模也為圓形，且做成中空的結(jié)構(gòu)，該零件還起導(dǎo)正工件的作用，也通過臺肩固定。因沖件產(chǎn)量是中批，考慮凹模的磨損和保證沖件的質(zhì)量，凹模刃口采用直刃壁結(jié)構(gòu)，刃壁高度取3mm。
凹模厚度為根據(jù)模具具體情況而定，凹模材料選用，工作部分熱處理淬硬60～64HRC
5.2.2卸料與出件裝置的設(shè)計
卸料、出件裝置設(shè)計：
卸料出件裝置則在上模設(shè)計一個卸料板，在模具上升過程時，通過橡膠、卸料板推出工件。
5.2.3支承固定零件的設(shè)計與選用
1.凸（凹、凸凹模）模固定板規(guī)格：
90mm×15mm
2.墊板：
90mm×8mm
3.模柄：
據(jù)沖已知情況，選擇模柄的規(guī)格：壓入式模柄，其直徑d=20mm，高度H=68mm，材料為Q235的B型凸緣模柄，規(guī)格為：A20×68 JB/T7646.3-1994。
5.2.4模架及其零件的選用
由上述得：采用II級模架精度。其凹模周界D=90mm，閉合高度H=145mm～170mm，II級精度的中間導(dǎo)柱模架，其規(guī)格為：100×145～170，GB/T2851.6-1999。上模座規(guī)格：100mm×100mm×25mm，材料：HT200，GB/T9436-1988。下模座規(guī)格為：100mm×100mm×30mm，材料：HT200，GB/T9436-1988。導(dǎo)柱規(guī)格：A20h5×130mm A20h5×130mm GB/T699-1999，導(dǎo)套規(guī)格為：A22H6×60×32mm A20H6×60×32mm GB/T699-1999。
5.3 模具圖樣的繪制及壓力機校核
5.3.1 模具裝配圖的繪制
見模具裝配圖紙
5.3.2 模具零件圖的繪制
見模具零件圖的圖紙
5.3.3 壓力機技術(shù)參數(shù)的校核
1.模具閉合高度的校核：
模具閉合高度為：H=145mm。沖壓機最大封閉高度180mm，因此滿足要求。
2.沖壓過程中落料力（F=231KN）最大，壓力機的公稱壓力，，且工作時壓力曲線位于壓力機滑塊的許用負荷曲線之下，因此滿足生產(chǎn)要求。
3.模具最大安裝尺寸為180mm×160mm，壓力機工作臺臺面尺寸為560mm×370mm，能滿足模具的正確安裝。
6 模具材料的選用要求和選擇原則
6.1冷沖模材料的選用要求
冷沖模材料應(yīng)具有的性能：
冷沖模包括沖裁模、彎曲模、拉深模、成形模和冷擠壓模等。冷沖模在工作中承受沖擊、拉深、壓縮彎曲、疲勞磨擦等機械的作用。模具常常發(fā)生脆斷、堆塌、磨損、啃傷和軟化等形成的失效。因此，作為冷沖模主要材料的鋼材，應(yīng)具有的性能。
1. 應(yīng)具有較高的變形抗力：主要抗力指標包括淬火、回火抗壓強度、彎強度等。其中硬度是模具注意重要的抗力指標，高的硬度是保持模具耐磨性的必要條件。工作零件熱處理后的硬度在60HRC強度和抗彎強度才能保證模具具有較高的變形能力。
2. 應(yīng)具有較高的斷裂抗主要抗力指標有材料的抗沖擊性能抗壓強度、抗彎強度 斷裂抗力和沖擊載荷下抵抗模具裂紋產(chǎn)生一個特性，也是作為防止斷裂的一個重要依據(jù)。其基體中碳含量越高沖擊韌性越高。故對韌性的要求應(yīng)依據(jù)載荷較大的冷沖鐓及剪切模易受偏心彎曲載荷細長凸模或有應(yīng)力集中的模具，都需要有較高的韌性。
3. 應(yīng)具有較高的耐磨性和抗疲勞性能：對于在一定條件下工作的模具鋼，為了提高耐磨性，需要在硬度高的基體上均勻分布有大量細小硬的碳化物 相同硬度下，提高鋼的性能是模具在交變應(yīng)力條件下產(chǎn)生的疲勞破壞，如模具長期使用有刮痕凹槽等。
4. 應(yīng)具有較好的冷、熱加工工藝性：鋼材的加工性能包括可鍛性、可加工性、淬透性、淬硬性較小的脫碳敏感性和較小變形傾向等，以方便模具的加工，易于成形及防止熱處理后變形等。
6.2材料的選擇原則
1.要選擇滿足模具零件工作要求的最佳綜合性能的材料：要選擇滿足模具零件工作要求的最佳綜合性能的材料；
2.要針對模具的失效形式選用鋼材，鋼材的失效是影響模具壽命的主要因素包括：
⑴為防模具開裂，要選用韌性好的材料；
⑵為防磨損，應(yīng)選用合金元素高的材料；
⑶對于大型沖模應(yīng)選用淬透性好的材料；
⑷為保持鋼材硬度能力，要選用耐回火性高的含鉻、鉬合金鋼；
⑸為防熱處理變形，對于形雜的零件應(yīng)選用含碳量高、淬透性好的高合金材料。
3.要根據(jù)制品批量大小，以最低的成本的選材原則選用；
對于需沖壓數(shù)量較多模具，一般采用優(yōu)質(zhì)合金鋼，而數(shù)量少的則采用碳素鋼，以降低成本。
4．要根據(jù)沖模零件的作用選擇；
凸模凹模鋼材選用，對于數(shù)量不多或厚度不大的可采用有色金屬或黑色金屬，而對于支撐板、卸料零件、導(dǎo)向件應(yīng)選用一般鋼材。
5．要根據(jù)沖模精密程度選用。
在制造小型精密模具而又復(fù)雜時可選用優(yōu)質(zhì)合金鋼制作，而對于比較簡單，形狀、精度有要求不高的模具應(yīng)選用比較便宜的碳鋼或低合金鋼。
6.3沖裁模具的調(diào)試
模具裝配以后，必須在生產(chǎn)條件下進行試沖。通過試沖可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計和制造的不足，并找出原因給與糾正。并能夠?qū)δ＞哌M行適當?shù)恼{(diào)整和修理，直到模具正常工作中沖出合格的制件為止。
沖裁模具經(jīng)試沖合格后，應(yīng)在模具模座正面打上編號、沖模圖號、制件號、使用壓力機型號、制造日期等。并涂油防銹后經(jīng)檢驗合格入庫。
在模具制造中，模具零件的檢驗與模具裝配試模后的驗收是模具加工過程中的重要工藝環(huán)節(jié)。模具零件加工及裝配質(zhì)量好壞，對模具的使用壽命有著較大的影響。加強模具裝配后及模具零件加工各工序間質(zhì)量檢驗，是確保模具質(zhì)量的重要手段。因此，模具生產(chǎn)單位在生產(chǎn)過程中，要健全模具零件及模具裝配前后的檢驗與驗收制度。即根據(jù)本廠產(chǎn)品要求和工藝水平，編制切合實際的質(zhì)量檢驗規(guī)程。實行以檢驗人員專職檢驗與生產(chǎn)工人自檢互檢相互結(jié)合的檢驗方法，嚴格按圖樣技術(shù)條件和有關(guān)工藝文件進行必要的檢查。在檢驗中，除了進行工序間的檢驗和裝配后的驗收外，還加強各工序?qū)嶋H操作的檢查，以督促執(zhí)行工藝規(guī)定，防止廢品的產(chǎn)生。
6.4模具的檢測
模具的檢驗與驗收和設(shè)計、制造一樣是模具制造中不可分割的部分，在模具生產(chǎn)中起著積極的作用，是滿足現(xiàn)代模具制造業(yè)發(fā)展的需要。同時，在檢測技術(shù)對于模具制造質(zhì)量的提高、延長模具的壽命和能生產(chǎn)出高效、優(yōu)質(zhì)制品零件，有著十分重要的意義。模具的檢測主要是檢查在設(shè)計、制造或裝配中出現(xiàn)的缺陷，并在交付客戶前做最后的驗證，保證模具的合格性和安全性并能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，模具零件加工及裝配質(zhì)量好壞，對模具的使用壽命有著較大的影響。
加強模具裝配后及模具零件加工各工序間質(zhì)量檢驗，是確保模具質(zhì)量的重要手段。因此，模具生產(chǎn)單位在生產(chǎn)過程中，要健全模具零件及模具裝配前后的檢驗與驗收制度。只有這樣才能保證模具的合格性和安全性并能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。
6.5 模具的工作原理與使用維護
1. 模具的工作原理：
此模具采用倒裝復(fù)合形式，是倒裝復(fù)合模中最典型的結(jié)構(gòu)。模具中，凸凹模裝在上模，它的外輪廓起落料凸模的作用，而內(nèi)孔起拉深凹模的作用，故稱凸凹模。它通過螺釘墊板安裝在上模座上，落料凹模和拉深凸模則通過固定板裝在上模座部分。
工作時，條料由固定擋料銷和導(dǎo)料卸料復(fù)合板定位，故凹模上不必加工出讓位孔，沖裁完畢后，即壓力機滑塊到達上死點，由于彈性回復(fù)，工件會卡在拉深凸模19內(nèi)，為了使沖壓生產(chǎn)順利進行，使用由頂銷、卸件塊及橡膠組成的橡膠彈頂裝置將工件頂出。
2. 模具的使用維護：
模具是比較精密而且比較復(fù)雜的工藝裝配，制造成本高，使用周期長。為了保證正常生產(chǎn)，保證制造質(zhì)量，提高模具耐用度，延長模具使用壽命，必須合理使用與正確維護，修理模具。
A. 模具的使用：
a) 沖模的檢查:
模具的檢查安排在安排時、開工前、使用中三個階段。
（1）安裝使用前的檢查：
1) 使用前領(lǐng)取的新模具，必須是經(jīng)過拭模并帶有合格試件的模具；對于使用過的模具，對應(yīng)檢查模具的履歷卡片。
2) 對照工藝文件檢查所用模具及設(shè)備是否正常。
3) 模具外觀應(yīng)清潔、無污物、凸凹模應(yīng)無裂紋、壓傷的缺陷。
（2）開工前檢查：
1）壓力機的卸料裝置是否暫時調(diào)整到最高位置。
2）檢查壓力機和沖模的閉合高度是否相適應(yīng)。
3）沖模上的卸料裝置是否和壓力機能配套使用。
4）沖模的上下模板和壓力機的滑塊底面，工作臺面是否擦拭干凈。
5）安裝好的模具應(yīng)再檢查一下模具內(nèi)外是否有異物、安裝是否牢固。
（3）使用過程中的檢查：
1）隨時注意毛坯有無異?，F(xiàn)象，如毛坯不能有硬折，厚度不能變化太大，嚴重氧化皮和翹曲等現(xiàn)象。一擔發(fā)生異常立即停止。
2）模具在使用一段時間后，應(yīng)隨時停車，檢查，清理臺面，并定時潤滑工作表面，潤滑應(yīng)在停車的過程中進行，嚴禁在沖壓過程中進行。
3）隨時檢查毛坯是否有重疊現(xiàn)象，是否擦拭干凈，是否涂以少量潤滑油。
4）使用一段時間后，應(yīng)停車檢查凸凹模刃口形狀狀況，若發(fā)現(xiàn)刃口不鋒利?？稍跈C上刃磨，如毛病較大時，應(yīng)停機修正。
b) 沖模使用過程中的潤滑合理選擇潤滑劑對機進行潤滑：
1）沖裁模：
常采用涂刷潤滑，一般采用20號或30號機油，主要涂刷在坯料表面，也可間隔一定時間涂刷凸凹模工作表面上或?qū)驒C構(gòu)表面上。
2)拉伸模:
采用各種配方潤滑，潤滑劑應(yīng)均勻涂抹在凹模端面和口部員角度，拉伸原料時，與凹模接觸的毛皮表面也應(yīng)涂抹潤滑劑，切忌在涂抹表面或和它接觸的表面涂抹，以免材料變薄。
c) 沖模使用注意事項：
1）選用的壓力機必須有足夠的剛性，強度和精度。沖模安裝前，需將壓力機預(yù)先調(diào)整好，即應(yīng)仔細檢查制動器，離合器及操作機構(gòu)的工作是否正常。檢查方法是先踩腳踏板或按手柄，如滑塊有不正常連沖現(xiàn)象，應(yīng)該排除故障后再安裝沖模。
2)沖模安裝固定時，應(yīng)該采用專用的壓板，螺釘，螺母和壓塊，不可代用。并且將模具底面與工作臺面擦干凈。
3）安裝后的沖模，所有凸模的中心線都應(yīng)于凹模平面垂直，否則使刃口啃壞。
4）沖模使用一段時間后，應(yīng)定期檢查、刃磨刃口，每次刃磨刃口量都不應(yīng)太大，一般為：0.05mm～0.1mm。刃磨后用油石進行修整。
5）沖模在使用過程中應(yīng)對導(dǎo)柱和導(dǎo)套進行潤滑。
6）沖壓式防止疊片沖壓，損壞模具。
7）沖壓過程中應(yīng)隨時停車檢查，并檢查刃口情況，若發(fā)現(xiàn)裂紋或啃傷，應(yīng)停車維修。
B. 模具的維護：
1）開機后必須認真檢查首件，合格后開始生產(chǎn)，不合格停機檢查原因。
2）使用中應(yīng)正確進行工業(yè)操作，遵守操作規(guī)程，嚴禁亂放、亂砸、亂碰。
3）模具工作中，應(yīng)隨時檢查，發(fā)現(xiàn)異常立刻停機檢查修整。
4）在模具使用中，應(yīng)隨時潤滑模具的工作表面和活動部位，并選用合適的潤滑劑，制定合理的潤滑工藝，做到合理，正確地潤滑。
5）某些模具在使用過程中會產(chǎn)生殘余應(yīng)力，應(yīng)在使用一段時間后，采取必要的去應(yīng)力措施。
7. 設(shè)計總結(jié)
經(jīng)過一個月的時間我的畢業(yè)設(shè)計終于完成了。在這其中不僅是我的工作，更是對我三年來我所學習課程的的一次總結(jié)，從一開始接到設(shè)計任務(wù)書到完成，我無不感謝幫助我的老師和同學們，他們不僅幫我查找資料而且?guī)臀也檎椅以谠O(shè)計中出現(xiàn)的錯誤，及時的提醒我要時刻要注意的問題。如果沒有他們的幫助和支持我的這份畢業(yè)設(shè)計是不可能完成的，更不可能在怎么短的時間內(nèi)完成的，在此再次對他們表示衷心的感謝！
沒有老師們?nèi)杖找挂沟男量喙ぷ?，我是不可能掌握那么多的知識和做人的道理的，老師對我的恩惠我是永遠不能忘記的，它將陪伴著我走過我的人生長途。因為這是在其他地方學不到的東西是用金錢無法比擬的。在生活中老師們教了許多課堂上學不到的知識，這不僅增加了我的知識面更激發(fā)了我要創(chuàng)造夢想，實現(xiàn)夢想的激情。
此次畢業(yè)設(shè)計的順利完成,我要感謝我的指導(dǎo)教師于俊鵬,從一開始耐心細致的講解,以及給我提供一些相關(guān)的材料,可以說,沒有于老師這位負責的指導(dǎo)老師,我的畢業(yè)設(shè)計也不可能這樣順利的完成, 于老師非常關(guān)注我的設(shè)計,而且在他很忙的情況下還對我進行指導(dǎo),不時地給我提出修改的意見。同時還要感謝三年當中對我進行教育的各位老師,沒有他們的培養(yǎng)也不可能有今天的我。通過三年課程的認真學習，使我在此基礎(chǔ)上利用所學東西順利進行并完成了設(shè)計。
在大學生活快要過完的時候，真是有太多的話要講了，三年的時間很快就要過去了有太多的故事讓人留戀，在此非常的感謝于老師在百忙中抽出時間對我的畢業(yè)設(shè)計進行指導(dǎo)和修改，也感謝三年來所有的任科老師。由于時間倉促，加上我個人能力有限，設(shè)計中難免有不足之處還請各位指導(dǎo)老師進行批評指正，最后祝愿各位老師：全家歡樂！工作順利！
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