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畢業(yè)設計（論文） 題目： 橢圓凸緣盒模具設計 專 業(yè) 模具設計與制造 班 級 姓 名 學 號 指導老師 設計時間 審 閱 XXXX學校 機械工程系 目 錄 摘 要 3 第一章、引言 4 第二章、沖裁件的工藝性分析 6 2.1.沖裁件的結構工藝性 7 2.1.1.沖裁件的形狀 7 2.1.2.沖裁件的尺寸精度 7 第三章、制件沖壓工藝方案的確定 9 3.1.沖壓工序的組合 9 3.2.沖壓順序的安排 9 第四章、制件排樣圖的設計及材料利用率的計算 10 4.1.展開尺寸的計算 10 4.2.制件排樣圖的設計 12 4.2.1.搭邊與料寬 12 4.2.2.送料步距和條料寬度的確定 13 4.3.材料利用率的計算 14 第五章、確定總沖壓力和選用壓力機及計算壓力中心 15 5.1.落料拉伸模 15 5.2.切邊力的計算 16 5.3.壓力中心的計算 16 5.4.壓力機的選用 17 第六章、凸、凹模刃口尺寸計算 18 6.1.拉伸模 18 6.2.落料,切邊凸、凹模刃口尺寸 19 6.2.1.計算原則 19 第七章、模具整體結構形式設計 22 第八章、模具零件的結構設計 24 8.1.落料拉深凹模的設計 24 8.2.拉伸凸模的設計 24 8.3.凸凹模的設計 26 8.4.選擇標準模架 27 8.5.切邊凸模的設計 27 8.6.切邊凹模的設計 27 8.7.選擇標準模架 29 第九章、模具零件的加工工藝 31 9.1.拉深凸模的加工工藝 31 9.2.落料凹模的加工工藝 31 9.3.凸凹模的加工工藝 31 9.4.切邊凹模的加工工藝 32 9.5.切邊凸模的加工工藝 32 第十章、模具的總裝配 34 設計小結 35 參考文獻 36 摘 要 隨著模具制造的技能化逐步向科學化發(fā)展，逐漸由以前手動方式發(fā)展為利用軟件等高科技方式來輔助設計的完成。冷沖模是其中的一種。 畢業(yè)設計是在模具專業(yè)理論教學之后進行的實踐性教學環(huán)節(jié)。是對所學知識的一次總檢驗，是走向工作崗位前的一次實戰(zhàn)演習。其目的是，綜合運用所學課程的理論和實踐知識,設計一副完整的模具訓練、培養(yǎng)和提高自己的工作能力。鞏固和擴充模具專業(yè)課程所學內容，掌握模具設計與制造的方法、步驟和相關技術規(guī)范。熟練查閱相關技術資料。掌握模具設計與制造的基本技能，如制件工藝性分析、模具工藝方案論證、工藝計算、加工設備選定、制造工藝、收集和查閱設計資料，繪圖及編寫設計技術文件等。 沖壓工藝與模具設計應結合工廠的設備、人員等實際情況，從零件的質量、生產效率、生產成本、勞動強度、環(huán)境的保護以及生產的安全性各個方面綜合考慮，選擇技術先進、經濟合理、使用安全可靠的工藝方案和模具，以使沖壓件的生產在保證達到設計圖樣上的各項技術要求，盡可能降低沖壓的工藝成本和保證安全生產。 關鍵詞： 工藝性分析、模具工藝方案論證、工藝計算、加工設備選定、制造工藝、收集和查閱設計資料，繪圖及編寫設計技術文件等。 第一章、引言 沖壓是利用安裝在沖壓設備（主要是壓力機）上的模具對材料施加壓力，使其產生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對材料進行冷變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程術。 沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產就難以進行；沒有先進的沖模，先進的沖壓工藝就無法實現。沖壓工藝與模具、沖壓設備和沖壓材料構成沖壓加工的三要素，只有它們相互結合才能得出沖壓件。 與機械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無論在技術方面還是經濟方面都具有許多獨特的優(yōu)點。主要表現如下。 (1) 沖壓加工的生產效率高，且操作方便，易于實現機械化與自動化。這是因為沖壓是依靠沖模和沖壓設備來完成加工，普通壓力機的行程次數為每分鐘可達幾十次，高速壓力要每分鐘可達數百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個沖件。 （2）沖壓時由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質量,而模具的壽命一般較長,所以沖壓的質量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。 （3）沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時材料的冷變形硬化效應，沖壓的強度和剛度均較高。 （4）沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。 但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時一個復雜零件需要數套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技術要求高，是技術密集形產品。所以，只有在沖壓件生產批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點才能充分體現，從而獲得較好的經濟效益。 沖壓件、在現代工業(yè)生產中，尤其是大批量生產中應用十分廣泛。相當多的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓法加工產品零部件，如汽車、農機、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當的大，少則60%以上，多則90%以上。不少過去用鍛造=鑄造和切削加工方法制造的零件，現在大多數也被質量輕、剛度好的沖壓件所代替。因此可以說，如果生產中不諒采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門要提高生產效率和產品質量、降低生產成本、快速進行產品更新換代等都是難以實現 的。 沖壓加工在汽車、拖拉機、電機、電器、儀器、儀表、各種民用輕工產品以及航空、航天和兵工等的生產方面占據十分重要的地位?，F代各種先進工業(yè)化國家的沖壓生產都是十分發(fā)達的。在我國的現代化建設進程中，沖壓生產占有重要的地位。 當今，隨著科學技術的發(fā)展，沖壓工藝技術也在不斷革新和發(fā)展，這些革新和發(fā)展主要表現在以下幾個方面： （1）工藝分析計算方法的現代化 （2）模具設計及制造技術的現代化 （3）沖壓生產的機械化和自動化 （4）新的成型工藝以及技術的出現 （5）不斷改進板料的性能，以提高其成型能力和使用效果。 第二章、沖裁件的工藝性分析 沖壓主要是按工藝分類，可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序也稱沖裁，其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離，同時保證分離斷面的質量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發(fā)生塑性變形，制成所需形狀和尺寸的工件。在實際生產中，常常是多種工序綜合應用于一個工件。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。 沖壓用板料的表面和內在性能對沖壓成品的質量影響很大，要求沖壓材料厚度精確、均勻；表面光潔，無斑、無疤、無擦傷、無表面裂紋等；屈服強度均勻，無明顯方向性；均勻延伸率高；屈強比低；加工硬化性低。 在實際生產中，常用與沖壓過程近似的工藝性試驗，如拉深性能試驗、脹形性能試驗等檢驗材料的沖壓性能，以保證成品質量和高的合格率。 模具的精度和結構直接影響沖壓件的成形和精度。模具制造成本和壽命則是影響沖壓件成本和質量的重要因素。模具設計和制造需要較多的時間，這就延長了新沖壓件的生產準備時間。 模座、模架、導向件的標準化和發(fā)展簡易模具(供小批量生產)、復合模、多工位級進模(供大量生產)，以及研制快速換模裝置，可減少沖壓生產準備工作量和縮短準備時間，能使適用于減少沖壓生產準備工作量和縮短準備時間，能使適用于大批量生產的先進沖壓技術合理地應用于小批量多品種生產。 在每分鐘生產數十、數百件沖壓件的情況下，在短暫時間內完成送料、沖壓、出件、排廢料等工序，常常發(fā)生人身、設備和質量事故。因此，沖壓中的安全生產是一個非常重要的問題。 沖裁件的工藝性是指沖裁件在沖裁加工中的難易程度。所謂沖裁工藝性好是指能用普通的沖裁方法，在模具壽命和生產率較高、成本較低的條件下得到質量合格的沖裁件。因此，沖裁件的結構形狀、尺寸大小、精度等級、材料及厚度等是否符合沖裁的工藝要求，對沖裁件質量、模具壽命和生產效率有很大的影響。 2.1.沖裁件的結構工藝性 2.1.1.沖裁件的形狀 圖1.零件及尺寸 此制件的形狀較簡單，且對稱，有圓角過渡，便于模具的加工和減少沖壓時在尖角處開裂的現象，同時也可以防止尖角部位刃口的過快磨損。產品拉伸高度為25毫米,相對拉伸的形狀,屬于淺拉伸,但還是要計算拉伸系數.具體需要通過計算獲得數據. 2.1.2.沖裁件的尺寸精度 沖裁件的精度主要以其尺寸精度、沖裁斷面粗糙度、毛刺高度三個方面的指標來衡量，根據零件圖上的尺寸標注及公差，可以判斷屬于尺寸精度為IT12—IT14的經濟級普通沖壓。 產品材料為08鋼,此材料屬于優(yōu)質碳素結構鋼，為極軟的碳素鋼，強度、硬度很低，而韌性和塑性極高，具有良好的深沖、拉延、彎曲和鐓粗等冷加工性能、焊接性能。但存在時效敏感性，淬硬性及淬透性極低。大多軋制成高精度的薄板或冷軋鋼帶用以制造易加工成形，強度低的深沖壓或深拉延的覆蓋零件和焊接構件。 化學成份： 碳 C ：0.05～0.12 硅 Si：0.17～0.37 錳 Mn：0.35～0.65 硫 S ：≤0.035 磷 P ：≤0.035 鉻 Cr：≤0.10 鎳 Ni：≤0.25 銅 Cu：≤0.25 力學性能： 抗拉強度 σb (MPa)：≥325(33) 抗剪強度τ (MPa)：≥255(26)屈服強度 σs (MPa)：≥195(20) 伸長率 δ5 (％)：≥33 斷面收縮率 ψ (％)：≥60 硬度 ：未熱處理,≤131HB 試樣尺寸：試樣尺寸為25mm 第三章、制件沖壓工藝方案的確定 3.1.沖壓工序的組合 該工件包括落料、拉深、切邊等基本工序，可以采用以下三種工藝方案： 方案一：先落料，拉深，切邊，采用單工序模生產。 方案二：落料拉深，切邊，采用復合模生產。 方案三：拉深3次，切邊級進沖壓；采用級進模生產。 各方案之間的比較 方案一、單工序模沖裁：模具結構簡單，但模具數量多,成本高,而且生產效率低，不適合大批量生產； 方案二、復合模沖裁：模具結構簡單,適于生產精度要求較高的軟材料或薄板料沖壓件,適合該鋁產品。 方案三、連續(xù)模沖裁：又稱級進沖裁,屬于多工序沖壓模,其主要優(yōu)點是生產效率高,容易實現生產機械化和自動化. 結論：通過以上工藝比較，結合實際，宜采用方案二為佳。 3.2.沖壓順序的安排 落料拉伸，切邊，共兩道工序,拉伸系數在以下計算中會有詳細數據。 第四章、制件排樣圖的設計及材料利用率的計算 4.1.展開尺寸的計算 帶凸緣矩形件的拉深，大多是一次成型的，一次拉深的高度，以及最佳圓角半徑值，在沒有條件相仿的實驗數據能引用時，可以參考模具設計手冊附錄。 帶凸緣矩形件的再次拉深，應用范圍比較狹窄的，它與不帶凸緣矩形拉深件的多道拉深根本不同。一般來說，帶凸緣矩形件的再次拉深，并不增加高度，主要用于以下兩個方面，或兩者兼而有之 1、整形，減小底面與側壁連接處的圓弧半徑，以及凸緣與側壁連接處的圓弧半徑，但往往只見效半徑，整形后工件長度和寬度，以及凸緣尺寸保持不變。 2、再拉深，通過減小側壁與側壁連接處的圓角半徑，少量減小矩形件的長度和寬度，凸緣外形尺寸保持不變，高度也可以視為不變。 拉伸件的毛坯尺寸，很難預先精確地計算，這是因為拉伸件壁部在拉伸過程中厚薄程序，隨毛坯退火與否、壓邊力的大小、凸凹模間隙以及變形程度等因素有關。因此難以保持拉伸件完全均勻一致的高度，通常需要修邊，將不平齊的部分切去。所以在計算毛坯之前，要在拉伸件上增加切邊余量。根據拉伸高度和拉伸長寬的比例,本次設計的切邊余量為1.5-2毫米。所以在切邊之前,拉伸的凸緣直徑應該是130×102的橢圓型. 計算產品展開尺寸 長度公式是D×D=d1×d1－3.44dr+4dH 其中： D——展開尺寸 d1——凸緣長度尺寸，130 d——拉伸尺寸，61 r——拉伸圓角,6.5 H——拉伸高度,24 經過實際計算D×D=130×130－3.44×61×6.5+4×61×24 =16900-1245.01+5856 =21392.04 D=146.26，這里取146， 寬度公式是D×D=d1×d1－3.44dr+4dH 其中： D——展開尺寸 d1——凸緣長度尺寸，102 d——拉伸尺寸，41 r——拉伸圓角,6.5 H——拉伸高度,24 經過實際計算D×D=102×102－3.44×41×6.5+4×41×24 =10404-916.76+3936 =13423.24 D=115.86，這里取115， 此產品是帶狹邊凸緣的矩形拉深件，對于這樣的產品，計算展開尺寸時，可將矩形盒件看作是一個寬度為B的方盒件對開后，中間增加槽形部分（槽寬為B，槽長為A-B組合而成），如下圖所示： 毛坯的外形可以是由長度為L、寬度為K，由R=K/2連接的長圓，或者是由長度為L，寬度為K，短邊半徑為R1，長邊半徑為R2的橢圓。根據以上計算,毛坯的尺寸初步確定為146×115的橢圓. 此尺寸目前是待定，在實際生產時需調節(jié)。 展開圖紙如下圖所示： 4.2.制件排樣圖的設計 4.2.1.搭邊與料寬 1．搭邊 排樣中相鄰兩個零件之間的余料或零件與條料邊緣間的余料稱為搭邊。搭邊的作用是補償補償定位誤差，保持條料有一定的剛度，以保證零件質量和送料方便。 搭邊值的大小還與材料的力學性能、厚度、零件的形狀與尺寸、排樣的形式、送料及擋料方式、卸料方式等因素有關。搭邊值一般由經驗確定，根據所給材料厚度δ=1.0mm，確定搭邊工作間a1為1.5mm, a為1.8mm。具體可見排樣圖2。 4.2.2.送料步距和條料寬度的確定 （1） 送料步距 條料在模具上每次送進的距離成為送料步距。每次只沖一個零件的步距S的計算公式為 S=D+a1 S=115+1.5=116.5mm 式中 D——平行于送料方向的沖裁寬度； a1——沖裁之間的搭邊值。 （2） 條料寬度 條料寬度的確定原則：最小條料寬度要保證沖裁時零件周邊有足夠的搭邊值，最大條料寬度要能在沖裁時順利地在導料板之間送進，并與導料板之間有一定的間隙。 當用孔定距時，可按下式計算 條料寬度 B-Δ=(Dmax+2a)-Δ =(146+2×1.8) -0.5 =149.6-0.5 mm 式中 B——條料的寬度（mm）； Dmax——沖裁件垂直于送料方向的最大尺寸（mm）； a——側搭邊值； Δ——條料寬度的單向（負向）公差； 剪切條料寬度偏差Δ=0.5, 因此B=149.6-0.5 。 導料板間距離：B0=B=150.1mm 4.3.材料利用率的計算 一個步距內的材料利用率η為 η=nF/Bs×100% η=1×13186.83/149.6×116.5×100%=75.66% 式中 F——一個步距內沖裁件面積（包括沖出的小孔在內）； n——一個步距內沖裁件數目； B——條料寬度（mm）； s——步距； 第五章、確定總沖壓力和選用壓力機及計算壓力中心 5.1.落料拉伸模 落料力計算 F=KLδτ F=1.3×411.26×1.0×260=139005.88N =139KN 式中 F——沖裁力（N）； L——沖裁件周邊長度（mm）；411.26 τ——材料抗剪強度（MPa）；260 δ——材料厚度 (mm) ；1.0 K——系數，通常K=1.3； 拉伸力用理論計算很復雜，一般采用經驗計算方法，經驗公式建立的基點是，拉伸力的數值略小于拉伸件危險斷面的斷裂力；斷裂與拉伸力的比值用系數K表示；K值的大小取決于拉伸件的形狀及變形方式。其數值由實驗確定。 拉伸力可按下式計算 P=lKtδ P=(48+48+28+28+3.14×6×2)×0.72×1.0×330=81374.112N =45.068KN 式中 F——拉伸力（N）； l——拉伸周長（mm）； τ——材料抗拉強度（MPa）；330 t——材料厚度 (mm) ；1.0 K——修正系數（查表可得），K=0.72; 壓料力可按下式計算 P1=0.08F=0.08×45.068 =3.61KN 所以落料拉深的總的沖壓力為F總=F+P1+F=187.678KN 5.2.切邊力的計算 落料力計算 F=KLδτ F=1.3×353.1×1.0×260=119347.8N =119.35KN 式中 F——沖裁力（N）； L——沖裁件周邊長度（mm）；353.1 τ——材料抗剪強度（MPa）；260 δ——材料厚度 (mm) ；1.0 K——系數，通常K=1.3； 卸料力 F卸＝K卸F切 式中： K卸—卸料力因數，其值表2-15查得K卸＝0.05。 則卸料力： F卸=0.05×119.35 =5.97(KN) F總＝ F落＋F卸 ＝119.35+5.97=125.32KN 5.3.壓力中心的計算 采用解析法求壓力中心， 該產品兩副模具中，尺寸都是沿X軸Y軸對稱 所以力到X軸和到Y軸的力臂都是0 根據合力距定理： YG=（Y1F1+Y2F2+Y3F3）/（F1+F2+F3） XG=（X1F1+X2F2+X3F3）/（F1+F2+F3） 所以沖壓力到X軸的力臂；YG=0，到Y軸的力臂；XG=0 所以兩副模具的壓力中心為(0,0). 5.4.壓力機的選用 初步確定壓力機的型號： F公稱≥F總 因此選擇壓力機的型號為： 拉深，J23—40開式壓力機 型號為J23—40壓力機的基本參數如：（表二） 公稱壓力/KN 400 墊板尺寸/mm 滑塊行程/mm 200 厚度80 滑塊行程次數/（次/min） 80 模柄孔尺寸/mm 直徑50 深度70 最小封閉高度/mm 120 滑塊底面積尺寸/mm 封閉高度調節(jié)量 80 滑塊中心線至床身距離/mm 床身最大可傾角 30° 立柱距離/mm 工作臺尺寸/mm 前后420 左右630 工作臺孔尺寸 第六章、凸、凹模刃口尺寸計算 6.1.拉伸模 凸凹模圓角半徑對拉伸工作影響很大。毛坯經凹模圓角進入凹模時，受彎曲和摩擦作用，若凹模圓角半徑過小，因徑向拉力增大，易使拉伸件表面劃傷或產生斷裂；若過大，則壓邊面積小，由于懸空增大，易起內皺。因此，合理的選擇凹模圓角半徑很重要。具體數值查表可得。 拉伸模間隙是單面間隙，即凹模和凸模直徑之差的一半。 本次設計的模具結構為有壓邊圈的，在選擇間隙時可以直接查表，拉伸一次成型，所以查表可知間隙為(1-1.3t)，t為材料厚度。 凸、凹模工作部分尺寸的確定，主要考慮模具的磨損和拉伸件的回彈。尺寸公差在最后一道工序考慮，本次設計只有一次拉伸，所以在設計模具和計算刃口尺寸時，要考慮到產品的尺寸符合要求.。 1）、制件標注外形尺寸 凹模尺寸為 L d=（Lmax –0.75Δ） 凸模尺寸為 L p=（Ld–0.75Δ–Z） （2）、制件標注內尺寸 凸模尺寸為 L p=（Lmin +0.4Δ） 凹模尺寸為 L d=（Lp+0.4Δ+Z） 其中 L—拉伸件的外形或內尺寸 Δ—拉伸件的尺寸偏差 L d—拉伸凹模的基本尺寸 L p—拉伸凸模的基本尺寸 Z—凸凹模雙面間隙 對于本次設計，制件標注內形尺寸，按此公式計算 凸模尺寸為 Lp1=（Lmin +0.4Δ） =60 Lp2=（Lmin +0.4Δ） =40 Lp3=（Lmin +0.4Δ） =6 凹模尺寸為 Ld1=（Lp+0.4Δ+Z） =60+2+0.4 =62.4 Ld2=（Lp+0.4Δ+Z） =40+2+0.4 =42.4 Ld3=（Lp+0.4Δ+Z） =6+1.2 =7.2 凸、凹模工作表面粗造度要求：凹模工作表面和型腔表面粗造度應達到0.8；圓角處的表面粗造度一般要求0.4；凸模工作部分表面粗造度一般要求0.8-1.6。 6.2.落料,切邊凸、凹模刃口尺寸 6.2.1.計算原則 設計落料模,切邊模先確定凹模刃口尺寸，以凹模為基準，間隙取在凸模上。 間隙是影響模具壽命的各種因素中占最主要的一個。沖裁過程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料件之間的均有磨檫，而且間隙越小，磨檫越嚴重。在實際生產中受到制造誤差和裝配精度的限制，凸模不可能絕對垂直于凹模平面，而且間隙也不會絕對均勻分布，合理的間隙均可使凸模、凹模側面與材料間的磨檫減小，并緩減間隙不均勻的不利影響，從而提高模具的使用壽命。 配合加工方法，就是先按尺寸和公差制造出凹?；蛲鼓Ｆ渲幸粋€，然后依此為基準再按最小合理間隙配做另一件。采用這種方法不僅容易保證沖裁間隙，而且還可以放大基準件的公差，不必檢驗δd+δp≤Zmax-Zmin 。同時還能大大簡化設計模具的繪圖工作。目前，工廠對單件生產的模具或沖制復雜形狀的模具，廣泛采用配合加工的方法來設計制造。 落料凹模尺寸按下列公式計算： 落料時 Dp=(Dmax-XΔ-Zmin)- δp 落料凸模尺寸按下列公式計算 落料時 Bp=(Dp-2Z-Zmin)- δp 式中 Dp——為落料凹模的刃口尺寸（mm）； Dmax ——為落料件的最大極限尺寸（mm）； Δ——工件公差； Δp——凸模制造公差，通常取δp=Δ/4； δp’——刃口中心距對稱偏差，通常取δp’=Δ/8； Zmin——最小沖裁間隙（mm）； 落料凹模尺寸：Dp1=(Dmax-XΔ)- Δ =146.06-0.5×0.12=146-0.02; Dp2=(Dmax-XΔ)- Δ =115.06-0.5×0.12=115-0.02; 落料凸模尺寸：Bp1=(Dp1-2Z)+ Δ =146-2×0.04=145.92+0.02; Bp2=(Dp2-2Z)+ Δ =115-2×0.04=114.92+0.02; 切邊凹模尺寸：Dp1=(Dmax-XΔ)- Δ =126.05-0.5×0.10=126-0.02; Dp2=(Dmax-XΔ)- Δ =98.05-0.5×0.10=98-0.02; 落料凸模尺寸：Bp1=(Dp1-2Z)+ Δ =126-2×0.04=125.92+0.02; Bp2=(Dp2-2Z)+ Δ =98-2×0.04=97.92+0.02; 第七章、模具整體結構形式設計 落料拉伸結構形式： 選用29號后側導拄標準模架 切邊的結構形式: 選用29號后側導拄標準模架 第八章、模具零件的結構設計 8.1.落料拉深凹模的設計 因制件形狀簡單，總體尺寸不大，選用整體式矩形凹模較為合理。選用Cr12MoV為凹模材料。凹模周界 由《冷沖壓工藝與模具設計》得出凹模周界的計算公式 厚度H=Kb（≥15mm） 式中：b——沖裁件的最大外形尺寸，b=146 K——系數，查表得K=0.28 則 H=0.25×146=36.5mm 凹模壁厚c=（1.0~1.5）H（≥30~40mm）=36.5~54.75mm 所以凹模長度方向為250mm，寬度方向為200 mm。 由《模具設計指導》表5-43矩形凹模標準可查到較為靠近的凹模周界尺寸為250×200mm。硬度：58～62HRC （如圖） 8.2.拉伸凸模的設計 材料：Cr12Mov 硬度：55～58HRC 形狀結構：（如圖） 由于此零件尺寸比較小,無法加工多個螺釘和銷釘,所以需要采用固定板固定.固定板尺寸及形狀如下: 8.3.凸凹模的設計 材料：Cr12Mov 硬度：55～58HRC 形狀結構：（如圖）采用螺釘和銷釘與固定板連接. 由《模具設計指導》表5-4，可得復合模的典型組合尺寸250×200（單位為mm）（JB/T8066.1—1995）。而由此典型組合標準，即可方便的確定其他沖模零件的數量、尺寸及主要參數。 其零件參數如下表所示： 凹模周界 凸模長度 配用模架閉合高度H 孔距尺寸 最小 最大 S S1 S2 S3 250×200 67×60 189 222 零件名稱及標準編號 上墊板 凸模固定板 凹模 下墊板 250×200×20 250×200×18 250×200×50 250×200×10 螺釘 圓柱銷 卸料螺釘 彈簧 螺釘 圓柱銷 圓柱銷 M8×60 φ8×50 M8×60 M10×60 φ8×60 φ10×60 8.4.選擇標準模架 由凹模周界尺寸及模架閉合高度在189~222mm之間，查《模具設計指導》表5-7選用標準模架：29號后側兩導柱標準模架ⅠGB/T2851.1—1990，上模座厚度40，下模座厚度50，導柱38×180，導套55×80。 8.5.切邊凸模的設計 材料：Cr12Mov 硬度：55～58HRC 形狀結構：（如圖），與下模板螺釘和銷釘連接，中間加工臺階，可以方便安裝定位板，保證臺階與外形同心。 8.6.切邊凹模的設計 材料：Cr12Mov 硬度：55～58HRC 形狀結構：（如圖），與上模板連接，整個模具采用倒裝結構。 為方便脫出產品，退料板中需要加工拉伸部分的讓位孔，確保拉伸部分不變形，四周卸料。樹脂可以放在上墊板里，單獨加工樹脂孔。 卸料板 上墊板 由《模具設計指導》表5-4，可得復合模的典型組合尺寸220×200（單位為mm）（JB/T8066.1—1995）。而由此典型組合標準，即可方便的確定其他沖模零件的數量、尺寸及主要參數。 其零件參數如下表所示： 凹模周界 凸模長度 配用模架閉合高度H 孔距尺寸 最小 最大 S S1 S2 S3 220×200 139 160 零件名稱及標準編號 凸模固定板 凹模 卸料板 220×200×23 220×200×50 220×200×18 螺釘 圓柱銷 卸料螺釘 彈簧 螺釘 圓柱銷 圓柱銷 M8×60 φ8×50 M8×60 M10×60 φ8×60 φ10×60 8.7.選擇標準模架 由凹模周界尺寸及模架閉合高度在189~220mm之間，查《模具設計指導》表5-7選用標準模架：29號后側導柱標準模架380×285×189—220ⅠGB/T2851.1—1990，上模座380×285×40，下模座380×285×50，導柱35×130，導套55×80。 第九章、模具零件的加工工藝 9.1.拉深凸模的加工工藝 拉深凸模的加工工藝卡 工序號 工序名稱 工序內容 設備 1 備料 將毛坯鍛成70mmX65mmX45mm 2 熱處理 退火 3 銑 銑六面， 銑床 4 鉗工 劃線，鉆螺紋孔M10， 鉆床 5 熱處理 淬火,回火,保證HRC60~64 6 磨加工 磨上下平面 平面磨床 7 退磁 鉗工退磁 8 線切割 線切割加工外形部分，保證尺寸 線切割 9 鉗工 鉗工加工R角，磨各配合面達要求 10 檢驗 9.2.落料凹模的加工工藝 凹模加工工藝卡 工序號 工序名稱 工序內容 設備 1 備料 將毛坯鍛成260mmX210mmX55mm 2 熱處理 退火 3 銑六面 銑加工，保證外行尺寸，留0.3-0.5的磨量 車床 4 鉗工 劃線，鉆螺紋孔4-M10，銷釘孔φ9.8,和型腔部分的穿絲孔φ5mm， 鉆床 5 熱處理 淬火,回火,保證HRC60~64 6 磨加工 磨刀口平面 平面磨床 7 退磁 鉗工退磁 8 線切割 線切割加工，保證內孔尺寸 線切割 9 鉗工 磨各配合面達要求 10 檢驗 9.3.凸凹模的加工工藝 凸凹模加工工藝卡 工序號 工序名稱 工序內容 設備 1 備料 將毛坯鍛成150mmX120mmX55mm 2 熱處理 退火 3 銑六面 銑加工，保證外行尺寸，留0.3-0.5的磨量 車床 4 鉗工 劃線，鉆螺紋孔2-M8，銷釘孔φ7.8,和型腔部分的穿絲孔φ5mm， 鉆床 5 熱處理 淬火,回火,保證HRC60~64 6 磨加工 磨刀口平面 平面磨床 7 退磁 鉗工退磁 8 線切割 線切割加工，保證內孔尺寸 線切割 9 加工中心 加工中心加工過度R角 加工中心 10 鉗工 磨各配合面達要求 11 檢驗 9.4.切邊凹模的加工工藝 凹模加工工藝卡 工序號 工序名稱 工序內容 設備 1 備料 將毛坯鍛成230mmX210mmX55mm 2 熱處理 退火 3 銑六面 銑加工，保證外行尺寸，留0.3-0.5的磨量 車床 4 鉗工 劃線，鉆螺紋孔4-M10，銷釘孔φ9.8,和型腔部分的穿絲孔φ5mm， 鉆床 5 熱處理 淬火,回火,保證HRC60~64 6 磨加工 磨刀口平面 平面磨床 7 退磁 鉗工退磁 8 線切割 線切割加工，保證內孔尺寸 線切割 9 鉗工 磨各配合面達要求 10 檢驗 9.5.切邊凸模的加工工藝 凸模加工工藝卡 工序號 工序名稱 工序內容 設備 1 備料 將毛坯鍛成140mmX110mmX50mm 2 熱處理 退火 3 銑六面 銑加工，保證外行尺寸，留0.3-0.5的磨量 車床 4 鉗工 劃線，鉆螺紋孔4-M8，銷釘孔φ7.8, 鉆床 5 銑 銑床粗加工表面臺階，單邊留0.3-0.5余量 銑床 6 熱處理 淬火,回火,保證HRC60~64 7 磨加工 磨刀口平面 平面磨床 8 退磁 鉗工退磁 9 線切割 線切割加工，保證內孔尺寸 線切割 10 加工中心 加工中心精加工表面臺階到尺寸 加工中心 11 鉗工 磨各配合面達要求 12 檢驗 第十章、模具的總裝配 1、確定裝配基準件 以落料拉深模為例，應以落料凹模為裝配基準件。 首先要確定凹模及固定板在下模板上的位置， 安裝凹模及固定板組件， 確定凹模組件在下模板上的位置， 然后用平行板將凸模組件和下模板夾緊，在下模板上劃出彎曲孔線，進而安裝好下模板上的其他組件。 2、安裝上模部分 檢查下模部分各個零件尺寸是不是滿足裝配技術條件要求。 安裝下模，同時調整沖裁間隙和拉深間隙， 將下模系統(tǒng)各零件分別裝于下模座內。 3、安裝模具的彈簧壓縮部分 4、自檢 按沖模技術條件進行總裝配檢查。 5、檢驗 6、試沖 設計小結 本次畢業(yè)設計讓我系統(tǒng)地鞏固了大學三年的學習課程，通過畢業(yè)設計使我更加了解到模具加工在實際生產中的重要地位。 從2009年10月到12月，我們歷時兩個月，系統(tǒng)地鞏固了如：《塑料模具與沖壓模具》、《機械制圖》、《模具加工工藝》等許多課程。從分析零件圖到模具的設計與裝配圖的繪制，在指導老師的帶領下，每一個環(huán)節(jié)都是我自己設計制作的。 在這次畢業(yè)設計中通過參考、查閱各種有關模具方面的資料，特別是模具在實際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時間里，對模具的認識有了一個質的飛躍。使我對沖壓模具設計的整個過程，主要零件的設計，主要工藝參數的計算，模具的總體結構設計及零部件的設計等都有了進一步的理解和掌握。模具在當今社會生活中運用得非常廣泛，掌握模具的設計方法對我們以后的工作和發(fā)展有著十分重要的意義。 總之，本次畢業(yè)設計，是我認真的結果，也是我架起“工作”的關鍵一步，驗了我大學三年學習的成果，文中上述所有內容主要是在講述模具設計的整個過程，利用對零件圖形的工藝性分析，設計出適合加工零件的模具，以達到生產要求，提高生產效率，零件的沖裁工藝性分析、模具結構的確定是模具設計的重要內容，只要合理就可以保證其加工精度及其各項指標要求。 通過這次模具設計及編制其說明書，增加了不少專業(yè)方面的知識，提高了動腦、動手的能力。只實踐也理論相結合才能達到規(guī)定的各項性能指標。 參考文獻 [1]朱光力主編. 模具設計與制造實訓.第1版. 北京：高等教育出版社. 2002. 134~156 [2]吳詩 主編. 沖壓工藝及模具設計 . 第1版. 西安：西北工業(yè)大學出版社. 2001. 40~45 [3]溫松明主編. 互換性與測量技術基礎. 第2版. 長沙：湖南大學出版社. 1998. 4~5 [4]馮炳堯 韓泰榮 殷振海 蔣文森編. 模具設計與制造簡明手冊. 第1版.上海：上海科學技術出版社. 1985. 1~ 80 [5]劉朝儒 彭福蔭 高政一主編. 機械制圖. 第3版. 北京：高等教育出版社.2001 [6]張代東主編. 機械工程材料應用基礎. 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