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1、 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 設(shè)計(jì)(論文)題目： 圖書板支撐調(diào)節(jié)板模具設(shè)計(jì) 　　　　　　　　 學(xué)生姓名： 楊駿杰 指導(dǎo)教師： 李曉輝 二級(jí)學(xué)院： 龍?bào)磳W(xué)院 專　業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班　　級(jí)：

2、M11機(jī)制I 學(xué)　　號(hào)： 1121407001 提交日期： 2013年1 月13日 答辯日期： 年 月 日 目 錄 摘要…………………………………………………………………… 1 Abstract……………………………………………………………… 2 1緒論………………………………………………………………… 3 1.1課題研究的意義 ………………………………………………3 1.2課題的內(nèi)容………………………………………………………4 2沖壓工藝設(shè)計(jì)…………………………………………………………

3、 5 2.1沖壓件介紹………………………………………………………5 2.2零件工藝分析……………………………………………………5 2.3尺寸精度要求……………………………………………………5 2.4材料力學(xué)性能……………………………………………………6 2.5確定沖裁工藝方案………………………………………………6 3 確定模具總體結(jié)構(gòu)方案………………………………………………7 3.1模具類型…………………………………………………………7 3.2操作與定位方式…………………………………………………7 3.3卸料與出料方法…………………………………………………7 3.4模架類型

4、及精度…………………………………………………7 3.5排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算…………………………………………………7 3.6凸凹模刃口尺寸的確定…………………………………………9 3.7沖壓力計(jì)算…………………………………………………… 12 3.8壓力機(jī)的選用………………………………………………… 13 3.9壓力中心的計(jì)算……………………………………………… 14 4沖孔落料各部件的主要尺寸…………………………………………16 4.1凹模及刃口形狀……………………………………………… 16 4.2凸凹模結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)…………………………………………… 16 4.3凸凹模固定板的設(shè)計(jì)…

5、……………………………………… 17 4.4卸料板的設(shè)計(jì)………………………………………………… 17 4.5凸模的設(shè)計(jì)…………………………………………………… 17 4.6.凸模固定板設(shè)計(jì)………………………………………………17 4.7.壓料板的設(shè)計(jì)…………………………………………………17 4.8.墊板的設(shè)計(jì)……………………………………………………18 4.9.打料板的設(shè)計(jì)…………………………………………………19 4.10模架及其它零件的選用………………………………………20 4.11打料桿的設(shè)計(jì)…………………………………………………20 4.12 橡膠的選用………………

6、………………………………… 20 5彎曲部件的尺寸………………………………………………………22 5.1工作部分的尺寸……………………………………………… 22 5.2凹模的尺寸…………………………………………………… 23 5.3凸模的尺寸…………………………………………………… 23 5.4凸模固定板的尺寸…………………………………………… 23 5.5墊板的選用…………………………………………………… 24 5.6卸料板的選用………………………………………………… 24 5.7模架的選用…………………………………………………… 24 5.8模柄的選用…………………………

7、………………………… 25 5.9彈簧的選用…………………………………………………… 25 5.10彎曲導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì)…………………………………………25 6 閉合高度的計(jì)算……………………………………………………26 6.1沖孔落料壓力機(jī)閉合高度計(jì)算……………………………… 26 6.2彎曲壓力機(jī)閉合高度計(jì)算…………………………………… 26 7 最終的裝配圖………………………………………………………27 7.1沖孔落料模具裝配圖………………………………………… 27 7.2彎曲模具裝配圖……………………………………………… 28 總結(jié)……………………………………………

8、……………………… 29 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………… 30 致謝…………………………………………………………………… 31 圖書板支撐調(diào)節(jié)板模具設(shè)計(jì) 摘 要 本設(shè)計(jì)題目為圖書板支撐調(diào)節(jié)板模具設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了板類沖壓零件的設(shè)計(jì)要求、內(nèi)容及方向，有一定的設(shè)計(jì)意義。通過對(duì)該零件模具的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加強(qiáng)了設(shè)計(jì)者沖壓模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，為設(shè)計(jì)更復(fù)雜的沖壓模具做好了鋪墊并吸取了更深刻的經(jīng)驗(yàn)。 本設(shè)計(jì)運(yùn)用沖壓成型工藝及模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，首先分析了工件的成形工藝及模具成形結(jié)構(gòu)對(duì)制件質(zhì)量的影響。介紹了墊板沖壓模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意的要點(diǎn)，通過對(duì)制件進(jìn)行工藝分

9、析，可確定制件的成形加工用一套復(fù)合模即可。從控制制件尺寸精度出發(fā)，對(duì)墊板沖壓模具的各主要尺寸進(jìn)行了理論計(jì)算，以確定各工作零件的尺寸，從模具設(shè)計(jì)到零部件的加工工藝以及裝配工藝等進(jìn)行詳細(xì)的闡述，并應(yīng)用CAD進(jìn)行各重要零件的設(shè)計(jì) 關(guān)鍵詞：模具設(shè)計(jì)；沖壓模具；成形工藝；加工工藝 Book plate support adjustment plate mold design Abstract The design titled book plate support adjustment plate mold design embodies th

10、e design requirements of the board class stamping parts, content and direction, there is a certain sense of design. Through these parts mold design, to further strengthen the basics of the designers stamping die design, and prepared the way for the design of more complex stamping dies and draw a mor

11、e profound experience. The use of design stamping molding process and mold design basics, the first analysis of the structure of the workpiece forming process and die forming part quality. To pay attention to the main points of the pad stamping die design, parts, process analysis, to determine the f

12、orming of parts you can use a composite mode. Starting from the control of the accuracy of the workpiece size, the main dimensions of the pad stamping die theoretical calculations to determine the size of the working parts from mold design to parts processing and assembly process in detail, and the

13、application CAD for all important parts of the design Key words: Mold Design; The stamping mold;forming process; Processing 1 緒論 1.1課題研究的意義 沖壓成形工藝如今已成為工業(yè)中的主要加工方法，被譽(yù)為“金屬加工中的帝王”沖壓成形具有許多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，采用沖壓模具生產(chǎn)零部件具有質(zhì)量好、效率高、精度高、成本低、便于控制等諸多優(yōu)點(diǎn)。是實(shí)現(xiàn)少或無切削的不可或非的加工方法，被廣泛應(yīng)用于日常生活的生產(chǎn)之中、汽車、新能源、機(jī)械、化工

14、、海運(yùn)和航天、軍事工業(yè)中。其優(yōu)勢(shì)更是其它加工方法所不能相比和不可替代的先進(jìn)制造技術(shù)，在制造業(yè)中的地位越來越重要。 冷沖壓是一種金屬或非金屬的加工方法。它主要是利用模具和沖壓設(shè)備，在材料的塑性變形的基礎(chǔ)上對(duì)板料進(jìn)行加工以完成零件要求。沖壓成形在沖壓產(chǎn)品為主線，以模具為中心，結(jié)合現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，在產(chǎn)品的巨大市場(chǎng)需求刺激在工業(yè)快速發(fā)展的今天，需求量的不斷提高，沖壓成形技術(shù)加工已近成為國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展命脈、在實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的現(xiàn)代化和提高人民生活水平方面占據(jù)著越來越重要的作用。 沖壓加工因加工的零件的尺寸與精度不同，所采用的工序也不同，根據(jù)材料的性能可以分為分離工序與成形工序，然而沖壓模具的形式也很多，一

15、般可以按以下幾種主要特征分類，根據(jù)工藝性質(zhì)分類可以分為沖裁模、彎曲模、拉伸膜、成型模、按工序組合程度可以分為單工序模、復(fù)合模、級(jí)進(jìn)模。沖裁又可分為沖孔、落料、切斷、切口、切邊、剖切等。彎曲也可以分為彎曲、拉伸、扭轉(zhuǎn)。拉伸主要分為拉伸、變薄拉伸。成形工藝主要分為翻孔、翻邊、擴(kuò)口、縮口、脹形、起伏、卷邊、旋壓、整形、和校平。 現(xiàn)代沖壓工藝發(fā)展也很快，由于高新技術(shù)的參與和融入，計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、不斷與傳統(tǒng)的模具技術(shù)融合。生產(chǎn)過程逐步由原來的手工操作轉(zhuǎn)化為機(jī)械化、快速化、自動(dòng)化、并且正在向智能化、規(guī)模化、集成化的方向發(fā)展。自動(dòng)實(shí)現(xiàn)模具的加工到模的生產(chǎn)在到模具去加工零件，因此高效、自動(dòng)、機(jī)密，已

16、經(jīng)成為沖壓模具未來的發(fā)展方向。 隨著工業(yè)產(chǎn)品的的不斷提高，企業(yè)要求的不斷的提高，技術(shù)的不斷更新?lián)Q代，我國(guó)的模具行業(yè)有了長(zhǎng)足的提高。主要體現(xiàn)在模具檢測(cè)設(shè)備的機(jī)密高效，數(shù)控電火花加工機(jī)床加工一些精度要求高和形狀復(fù)雜的模具，熱處理表面處理新工藝。沖壓模具的設(shè)計(jì)制造由原來的手工設(shè)計(jì)到現(xiàn)在的模具設(shè)計(jì)軟件的崛起，原先的常規(guī)的機(jī)械加工和人工經(jīng)驗(yàn)加工轉(zhuǎn)化為現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)。 隨著制造業(yè)的全球化，模具的生產(chǎn)的重要性在工業(yè)的生產(chǎn)中將會(huì)無可替代。 1.2課題的內(nèi)容 1.2.1主要技術(shù)參數(shù)內(nèi)容： 對(duì)板厚為1.5mm的冷軋板材進(jìn)行沖孔落料和彎曲最終所得到零件如圖2-1所示。 1.2.2設(shè)計(jì)內(nèi)容：

17、 ⑴ 沖壓件工藝性分析并確定其工藝方案 因?yàn)榇斯ぜ枰M(jìn)行沖孔、落料和彎曲三個(gè)基本工序，根據(jù)零件的形狀加工精度，材料的利用率，最終考慮選用合理的進(jìn)行模具設(shè)計(jì) ⑵ 主要設(shè)計(jì)計(jì)算 工藝分析計(jì)算、排樣的設(shè)計(jì)及計(jì)算、凸凹模刃口尺寸的計(jì)算、沖壓力的計(jì)算、壓力中心的確定、各個(gè)模具部件的選擇計(jì)算、卸料與出料方案的設(shè)計(jì)計(jì)算、等等。 ⑶ 模具類型的選擇 對(duì)圖書板支撐板進(jìn)行工藝分析，選擇合適的模具類型和沖壓工藝。 ⑷ 導(dǎo)向方式和定位方式的選擇 ⑸ 卸料、出料方式的選擇 ⑹ 沖壓設(shè)備的選擇等 ⑺ 最終的模具裝配圖的組裝 2

18、沖壓工藝設(shè)計(jì) 2.1沖壓件介紹 形狀和尺寸如下圖2-1所示。材料為冷軋板（Q235）厚度為1.5mm 圖2-1 零件圖 2.2零件工藝分析 因受凸模強(qiáng)度的限制，孔的尺寸不應(yīng)太小，沖孔的最小尺寸取決于材料的性能，凸模強(qiáng)度和模具結(jié)構(gòu)等，無導(dǎo)向凸模沖孔最小尺寸，有導(dǎo)向模具所以滿足工藝要求，無導(dǎo)向凸模所以也滿足工藝加工要求。 沖裁件孔與孔之間孔與邊緣之間的距離受模具的強(qiáng)度和沖裁件質(zhì)量的制約也不應(yīng)過小，一般要求所以也滿足工藝要求， 沖裁件允許的最小圓角半徑R軟鋼沖孔度時(shí)， 所以滿足要求。 沖裁件的經(jīng)濟(jì)精度不高于IT11，一般要求落料件精度最好低于IT10，沖孔件精度最

19、好低于IT9 綜上分析零件適合于沖裁和彎曲加工。 2.3尺寸精度要求 零件尺寸均沒公差要求，屬于自由公差，普通沖裁完全能滿足要求，可按照IT14級(jí)確定工件尺寸的公差。，經(jīng)查公差表得，各尺寸公差分別為 ， ， ， ， ， ， ， ，， ， 。 所以利用普通沖裁方式可以達(dá)到零件圖樣要求。 2.4材料力學(xué)性能 Q235屬于普通碳素鋼，查《模具設(shè)計(jì)》知道抗剪強(qiáng)度：τ：304-373MPa　抗拉強(qiáng)度：375-500 斷后伸長(zhǎng)率：15-20％。此材料具有良好的塑性和較好的彈性,其沖裁加工性能好，適合于沖壓加工。 2.5確定沖裁工藝方案 該零件包括沖孔

20、落料和彎曲三個(gè)基本工序。可以采用以下幾種方案； A先沖孔后落料再彎曲單工序模具生產(chǎn)。 B采用沖孔落料復(fù)合模加一個(gè)彎曲模具完成所有的成型工藝。 C采用級(jí)進(jìn)模具生產(chǎn)。 方案一結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是工序多起不到節(jié)能省材的經(jīng)濟(jì)性要求所以不太合理，方案二生產(chǎn)力得到提高，方案三雖然一個(gè)級(jí)進(jìn)?？梢酝瓿伤泄ば虻橇慵慕?jīng)濟(jì)性就得不到提高，所以考慮采用一個(gè)沖孔落料復(fù)合膜，加一個(gè)彎曲模具來實(shí)現(xiàn)。綜合考慮采用第二種方案。 3 確定模具總體結(jié)構(gòu)方案 3.1模具類型 根據(jù)沖裁彎曲工藝，沖裁工藝采用倒裝試復(fù)合模，模具主要特點(diǎn)步驟簡(jiǎn)單便于操作，經(jīng)濟(jì)性好，采

21、用倒裝復(fù)合結(jié)構(gòu)省去了頂出裝置。 彎曲部分采用正裝模，這樣便于零件頂出方便工人的取件操作。 3.2操作與定位方式 零件中批量生產(chǎn)可用手工送料方式能夠達(dá)到批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式?？紤]到零件尺寸大小，材料厚度，為了便于操作和保證零件的精度，沖孔時(shí)采用導(dǎo)料銷導(dǎo)向，擋料銷定位，采用導(dǎo)料銷的目的是為了提加工精度，零件的定位。彎曲時(shí)采用手動(dòng)放料定位銷定位。 3.3卸料與出料方法 沖孔落料時(shí)采用彈性卸料的方式卸料，彈性卸料裝配依靠橡皮的彈力來卸料，卸料力不大，為了在沖裁時(shí)起到受料作用，所以采用壓料板壓料，不但可以保證沖裁件表面的平面度，還可以保證沖裁件表面的平面度。也可以起

22、到固定板料的作用。為了方便操作，提高零件生產(chǎn)率，廢料采用由凸模直接從凹模洞口推下的下出件方式。 彎曲進(jìn)料時(shí)采用采用定位銷定位和凹模的結(jié)構(gòu)進(jìn)行定位。卸料時(shí)由下面的彈簧提供壓力把零件直接頂出。 3.4模架類型及精度 根據(jù)零件的長(zhǎng)寬與送料操作的方便性，模架采用后側(cè)式導(dǎo)柱的模架，用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向。由于零件精度要求不是很高，沖裁間隙不大，因此采用I級(jí)模架精度。 3.5排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 3.5.1展開尺寸 3.5.2排樣計(jì)算 排樣的方法有三種有廢料，少廢料，無廢料排樣。由于本產(chǎn)品采用復(fù)合模具，送料采用手動(dòng)送料，因此原材料是為板料，經(jīng)過剪扳機(jī)剪成條料。厚度1.5

23、mm 查《模具設(shè)計(jì)》搭邊值取工件件a=1.8側(cè)邊a1=2 故 排樣方案1、 （cad算出） 所以 ﹪﹪﹪ 圖3-1 排樣方案一 排樣方案2、 橫排少廢料排樣送料步距68.9條料寬度B=150 ﹪=(8074.26 /10612.06)100﹪=76.08﹪ 圖3-2 排樣方案二 排樣方案3、 直排有廢料板料寬度B=67.1送料步距147.8 S0=147.8X71.1=9917.38 =﹪(8054.5299 /9917.38) 100﹪=81.22﹪ 圖3-3 排樣方案三 雖然直排少廢

24、料排樣利用率達(dá)到81.22﹪但是為了保證加工精度所以不采用這種方法，根據(jù)自己的模具草擬的結(jié)構(gòu)綜合考慮采用第一種方案。 3.6凸凹模刃口尺寸的確定 本模具有三道工序落邊料，沖裁孔，彎曲。下面分別進(jìn)行計(jì)算。 3.6.1落邊料凸凹模尺寸的確定 3.6.1.1計(jì)算方法 此零件外形屬于落料工序，因此計(jì)算原則以凹模為基準(zhǔn)，配做凸模由于外形不是圓形所以凸凹模采用配合加工來制造，并進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。 3.6.1.2工件尺寸有； 因?yàn)闆]有什么特殊公差要求，按IT14級(jí)，為了提高精度尺寸都按IT13級(jí) ， ， ， 查《沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)》2-3表得，所以 3.6.

25、1.3落料凸凹模刃口尺寸計(jì)算 由于以凹模為基準(zhǔn)查《沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)》得到公式 凹模磨損后尺寸變大的；Ad=（A-X△） 凹模磨損后尺寸變小的；Bd=(B+X△) 凹模磨損后尺寸不變?。籆 d=Cδd ， ， ， ， 。 屬于磨損后尺寸變大的尺寸， （1). 計(jì)算 A=146， 凹模偏差 t=1.5查表3-7得摩擦系數(shù)X=0.5 所以 (2).尺寸計(jì)算 A=67.1， 凹模偏差 摩擦系數(shù)X=0.5 所以 (3).尺寸計(jì)算 A=10， 凹模偏差 摩擦系數(shù)X=0.75 所以 (4）.尺寸計(jì)算 A=23， 凹模偏差 摩擦

26、系數(shù)X=0.75 所以 （5）.尺寸計(jì)算 A=39.46， △=0.39 凹模偏差 摩擦系數(shù)X=0.75 所以 凸模與凹模為基準(zhǔn)配做，保證雙面間隙為0.132-0.240mm 3.6.2沖裁部分凸凹模刃口尺寸的確定。 3.6.2.1計(jì)算原則 沖孔計(jì)算原則以凸模為基準(zhǔn)，配做凹模， 圓孔加工方便采用分開加工制造并計(jì)算。 非圓孔由于外形復(fù)雜，制造不便故采用凸凹非開配合加工來制造，進(jìn)行計(jì)算設(shè)計(jì)。 3.6.2.2凸凹模制造公差及凸凹模刃口尺寸計(jì)算 有四個(gè)同樣大小的兩個(gè)圓心尺寸420.31， 1圓孔Φ2的尺寸計(jì)算凸凹模分別按IT6和IT7級(jí)加工制造， 則查表得δp=0.

27、06δd=0.010 Zmax=0.24 Zmin=0.132 沖裁雙面間隙Zmax-Zmin=0.0108 所以凸凹模制造公差合理。 凸模尺寸；= 凹模尺寸；= 420.31屬于孔距尺寸 10屬于磨損后尺寸變大的前面以及算過 （2）.不規(guī)則部分的配合加工尺寸的計(jì)算。 ，，，，。 A類尺寸 計(jì)算 凸模偏差 摩擦系數(shù)X=0.5 B類尺寸 計(jì)算 計(jì)算 凸模偏差 摩擦系數(shù)0.5 計(jì)算 凸模偏差 摩擦系數(shù)0.75 C類尺寸 計(jì)算

28、 3.7沖壓力計(jì)算 本模具沖壓力有三部分組成，即落料，沖裁，和彎曲由于落料沖孔彎曲時(shí)同時(shí)進(jìn)行的，因此壓力是它們的總和，下面分別對(duì)他們進(jìn)行計(jì)算。 3.7.1落料部分的沖壓力 根據(jù)本模具的結(jié)構(gòu)落料件的離包括沖裁力和卸料力 已知材料為Q235，厚度為1.5mm，材料的抗剪強(qiáng)度取中間值進(jìn)行計(jì)算。 3.7.1.1沖裁力 K系數(shù) 、L落料件的周長(zhǎng)mm 、T板料厚度 、 τ材料的抗剪強(qiáng)度Mpa 3.7.1.2卸料力 《查模具手冊(cè)》鋼厚度0.5-2.5 =0.04-0.05 3.7.1.3落料總沖壓力 F落= F沖+F卸=278596.5+12536.8425

29、=291133.343N 3.7.2沖孔部分沖壓 根據(jù)本模具的結(jié)構(gòu)，沖孔力包括沖裁力和卸料力。 3.7.2.1沖孔力 L落料件的周長(zhǎng)是有cad算出來的。 T板料厚度 Τ板料的抗剪強(qiáng)度350Mpa 3.7.2.2卸料力 同上查表得到 3.7.2.3沖孔部分的總壓力 F落= F沖+F卸=303242.462+13645.9108=316888.373N 3.7.3彎曲部分的沖壓力 3.7.3.1自由彎曲力 式中k安全系數(shù)1.3 b彎曲件寬度，mm ，材料強(qiáng)度極限

30、t板料厚度 3.7.3.2壓料力 k彎曲力系數(shù)查沖壓手冊(cè)得到 3.7.3.3彎曲總壓力 3.7.3.4矯正彎曲時(shí)的彎曲力 3.7.4總壓力 沖孔卸料的總壓力 彎曲的總壓力 3.8壓力機(jī)的選用 由上面所算的總壓力來選沖裁落料壓力機(jī) F≥1.3 F總=1.3608.022≈790.4286KN 綜上所述查沖壓手冊(cè)附表得到壓力機(jī)型號(hào)為J11-800(單柱固定臺(tái)式壓力機(jī)) 壓力機(jī)參數(shù)如下 公稱壓力800KN； 滑塊行程130mm； 最大閉合高度380mm； 行程次數(shù)50次/min； 工作臺(tái)尺寸80

31、0x540； 模柄孔尺寸Φ50X70。 彎曲壓力機(jī) F≥（1.5 -2)=1.5597.870≈896.05KN 選取壓力機(jī)型號(hào)J11-1000； 壓力機(jī)參數(shù)如下； 公稱壓力1000KN； 滑塊行程140mm； 最大閉合高度400mm； 行程次數(shù)60次/min； 工作臺(tái)尺寸970x350； 模柄孔尺寸Φ60X75。 3.9壓力中心的計(jì)算 沖模的壓力中心，就是沖裁力合力的作用點(diǎn)。確定沖模壓力中心的目的，在于確定模柄的位置。壓力中心必須與模柄軸線重合，否則沖模在工作中就會(huì)產(chǎn)生偏心負(fù)荷彎矩，模具發(fā)生歪斜，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)不均勻磨損，致使沖模間隙不均勻，刃口迅速變鈍，直接影響

32、模具壽命和沖裁件質(zhì)量。確定壓力中心，主要對(duì)復(fù)雜制件的落料模、多凸模、沖孔模及級(jí)進(jìn)模有意義。 沖孔落料部分壓力中心由于圖形復(fù)雜幾何計(jì)算壓力中心有難度，所以用cad計(jì)算壓力中心壓力中心計(jì)算圖如3-4； 圖3-4沖孔落料壓力中心計(jì)算 在cad里面把要沖裁的地方先合并多段線在面域然后輸入massprop就可以得到壓力中心了。 彎曲部分的壓力可以用公式計(jì)算，也可以直接由幾何中心可以直接得到如圖3-5的幾何法得到壓力中心 圖3-5彎曲 壓力中心計(jì)算 所以壓力中心分別為（70.7857,20.3258）（73,33.5）。  4沖孔落料各

33、部件的主要尺寸 模具分為兩個(gè)部分一沖孔落料和彎曲下面分別進(jìn)行計(jì)算。進(jìn)行選用。 先計(jì)算沖孔落料的部件的尺寸 4. 1凹模及刃口形狀 采用直刃口，刃口高度取3mm，下方為臺(tái)階形，周邊大3～5mm 落料凸模高度 ； 式中： H—凹模高度mm； K—系數(shù)； b—最大外形尺寸mm。 凹模壁厚； 所以考慮凸模的工作長(zhǎng)度高度取35mm 查標(biāo)準(zhǔn)模板得到 材料Cr12MoV 淬火處理硬度58—62HRC 采用螺釘與上模座固定，定位銷定位。 具體尺寸見圖紙。 4.2凸凹模結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì) 復(fù)合模中同時(shí)具有

34、落料凸模和沖孔凹模的作用。 凸凹模工作的內(nèi)外緣均為刃口，其壁厚應(yīng)受最小值限制。凸、凹模壁厚于模具結(jié)構(gòu)有關(guān)：當(dāng)模具采用正裝結(jié)構(gòu)時(shí)，內(nèi)孔不積存廢料，脹力小，最小壁厚可以小些；當(dāng)模具為倒裝結(jié)構(gòu)時(shí)，若內(nèi)孔為直通式刃口形式，且采用下漏料方式，則內(nèi)孔積存廢料，脹力大，故最小壁厚應(yīng)該小些。 在本模具設(shè)計(jì)中采用的是積聚廢料凸凹模，即積聚廢料凸凹模的最小壁厚：采用倒裝復(fù)合模，沖裁凸凹模內(nèi)孔有廢料積聚，經(jīng)查表，零件的料厚為1.5mm，則最小壁厚為3mm。由工件圖可知，凸凹模的壁厚為10mm大于最小壁厚，滿足要求。 凸凹模高度 式中： H—凹模高度mm ； K—系數(shù)；d—最大直徑mm。 凸凹

35、模壁厚查《沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)》表3-25得 材料厚度1.5mm 最小壁厚3.8mm應(yīng)為沖裁邊到邊10mm所以滿足要求 根據(jù)落料尺寸確定凸凹模尺寸,具體尺寸見圖紙。 凸凹模材料的選擇Cr12MoV 淬火處理硬度58—62HRC 用螺釘和下模板連接。 4. 3凸凹模固定板的設(shè)計(jì) 根據(jù)凸凹模尺寸選擇凸凹模固定板尺寸。 查模具設(shè)計(jì)手冊(cè)得到標(biāo)準(zhǔn)模板 凸凹模材料選用45﹟淬硬處理。43—48HRC 用螺釘和下模座固定，定位銷與下模座定位。 具體尺寸見圖紙 4.4卸料板的設(shè)計(jì) 卸料板和凸凹模固定板尺寸對(duì)應(yīng)所以長(zhǎng)寬是相等的。 厚度查模具設(shè)計(jì)手冊(cè)得到18mm 材料選用4

36、5﹟淬硬處理。43—48HRC 用卸料螺釘和凸凹模固定板下模座固定。 卸料板的具體尺寸見圖紙。 4.5凸模的設(shè)計(jì) 凸模材料CrwMN淬火處理硬度58-62HRC，為了凸模的固定和承載壓力所以做成階梯狀，所有的凸模都做成尾部帶臺(tái)階的，保證卸料時(shí)凸模不被拉出，與固定板H7/m6配合 4.5.1凸模長(zhǎng)度計(jì)算 凸模的長(zhǎng)度是依據(jù)模具結(jié)構(gòu)而定。 采用彈性卸料時(shí)，凸模長(zhǎng)度按公式L=h1+h2+h3計(jì)算， 式中 L—凸模長(zhǎng)度，mm； h1—凸模固定板厚度，mm;h2—卸料板厚度，mm ; h3—卸料彈性元件被預(yù)壓后的厚度 L=18mm+18mm+18mm=54mm 4.5.2凸凹模的強(qiáng)度與

37、剛度 一般情況下，凸模強(qiáng)度與剛度足夠，由于凸模的截面尺寸較為積適中，估計(jì)強(qiáng)度足夠，只需對(duì)剛度進(jìn)行校核。 根據(jù)沖裁形狀對(duì)最小的孔進(jìn)行剛度校核： 凸模的最大自由長(zhǎng)度不超過下式： 有導(dǎo)向的凸模其中對(duì)于圓形凸模 則 由此可見；沖孔由此可知：沖孔部分凸模工作長(zhǎng)度不能超過24.00mm，根據(jù) 沖孔標(biāo)準(zhǔn)中的凸模長(zhǎng)度系列，選取凸模的長(zhǎng)度：54mm； 沖孔凸模材料的選用Cr12MoV淬火處理硬度58—62HRC，不規(guī)則凸模采用螺釘與上面連接，其它凸模做成臺(tái)階形狀，凸模形狀見圖紙： 4. 6.凸模固定板設(shè)計(jì) 外形為正方行，凸模與之成過度配合H7/m6，材料為45﹟鋼《模具設(shè)計(jì)》硬度為43-46H

38、RC，凸模固定板尺寸的確定，邊界與卸料板相同，厚度取18mm，用螺釘與上模座連接，定位銷與上模座定位，具體尺寸見圖紙。 4. 7.壓料板的設(shè)計(jì) 壓料板起壓料和卸料作用，所以外部尺寸和凸凹模尺寸相同，厚度取18mm，材料4545﹟鋼《模具設(shè)計(jì)》硬度為43-46HRC，用卸料螺釘與凸模固定板和墊板連接，具體尺寸件圖紙。 4.8.墊板的設(shè)計(jì) 上墊板1承載凸模的壓力，長(zhǎng)寬尺寸和凸模固定板相同，查手冊(cè)得到厚度10mm，上墊板采用45號(hào)鋼采用螺釘和上模座固定定位銷，定位銷和上模座固定，具體尺寸如下圖4-1； 圖4-1 上墊板1 上墊板2，長(zhǎng)寬尺寸和凸模固定板相同,考慮到推件快的厚度和行程所

39、以厚度取25mm，采用45號(hào)鋼，用螺釘和上模座固定，用定位銷與上模座定，尺寸如下圖4-2； 圖4-2上墊板2 4.9.打料板的設(shè)計(jì) 打料板采用45號(hào)鋼，與墊板有部分間隙，基本尺寸如下圖4-3 圖4-3打板 4.10模架及其它零件的選用 應(yīng)為零件是窄長(zhǎng)型精度要求不是很高，所考慮采用后側(cè)模架，根據(jù)凹模的尺寸選用標(biāo)準(zhǔn)模架 上模座：250mm 160mm45mm； 下模座：250mm160mm55mm； 模座材料采用灰口鑄鐵，它具有較好的吸震性，采用牌號(hào)為HT200。 螺栓和定位銷根

40、據(jù)尺寸要求螺栓和定位銷根據(jù)尺寸要求也采用標(biāo)準(zhǔn)件 對(duì)于帶有彈性卸料板的凸模，采用固定擋料銷的形式，在凹模的相應(yīng)位置留出空間，同時(shí)滿足沖件要求，而且經(jīng)濟(jì)性好，因此選用固定擋料銷，參照GB2866.11-81固定擋料銷A型，材料：45鋼，基本尺寸：d=6mm,熱處理硬度：HRC43～48. 模柄采用凸緣模柄。，尺寸根據(jù)壓力機(jī)的選用，采用Q275鋼，尺寸如圖4-4所示 圖4-4模柄 4.11打料桿的設(shè)計(jì) 為了便于裝在上模內(nèi)，本副模具采用剛性推件裝置。 同時(shí)采用圓柱形推板，推板的直徑大約設(shè)計(jì)為17mm，推板的長(zhǎng)度大約為105mm、4.12 橡膠的選用 因?yàn)樾读狭?2.537KN （1

41、）.橡膠的自由度 式中；H自為橡膠的自由度（mm）；h為工作壓縮量（工作行程 h工作=（4+1.5）mm=4mm 。 （2） .橡膠的裝配高度 H=(0.85-1.0) H自=18.7～22 則取H=22mm. 為了保證卸料正常工作，應(yīng)使橡皮工作時(shí)的彈力大于或等于卸料力FX FXY=AP≥FX=12.537 式中FXY—橡皮工作時(shí)的彈力，A—橡皮的橫截面積，P—與橡橡皮壓縮量有關(guān)的單位壓力，一般預(yù)壓時(shí)壓縮量為10%～15%。由《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》圖3-64知，取P=0.6MPa，求得A=208.95cm2,由《冷沖壓工藝及模具設(shè)

42、計(jì)》表3-33中的公式求得橡皮尺寸規(guī)格為453522  5彎曲部件的尺寸 5.1工作部分的尺寸 5.1.1凸模圓角半徑RP 在保證不小于最小彎曲半徑值的前提下，當(dāng)零件的相對(duì)圓角半徑r/t較小時(shí)，凸模圓角半徑取決零件的彎曲半徑，即 5.1.2凹模圓角半徑Rd 凹模圓角半徑不應(yīng)過小，以免擦傷零件表面，影響凹模的壽命凹模兩邊的圓角半徑應(yīng)一致，不然在彎曲的時(shí)候胚聊會(huì)發(fā)生偏移，根據(jù)材料的厚度， rd=（3～6）t=6mm 5.1.3凹模深度 凹模深度過小，則胚料一段受壓過多，零件會(huì)不平，影響其質(zhì)量，深度過大則浪費(fèi)模具材料，也需要更大的壓力行程，因?yàn)樵摿慵﨤型彎曲，則凹模深度應(yīng)大于

43、零件的高度，、根據(jù)零件厚度查表表得4mm 5.1.4凸凹模間隙 根據(jù)L形件彎曲凸凹模單邊間隙的計(jì)算公式得。 式中Z—凸凹模單邊間隙（mm），△—材料厚度的正偏差（mm）C—間隙系數(shù)（mm） 查《沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)》表4-16得到C=0.005， 所以 5.1.5彎曲模工作部分尺寸及公差 零件標(biāo)注內(nèi)行尺寸時(shí)，應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)，而凸模的橫向尺寸及公差應(yīng)根據(jù)零件的尺寸，公差，回彈情況以及模具磨損規(guī)律而定。 因此凸凹模的橫向尺寸分別為 式中—凸模尺寸；—凹模尺寸；Lmin—彎曲件的最小極限尺寸；—彎曲件尺寸公差。 —凸，凹模的制造公差采用IT7—IT8標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)

44、5.1.6高出凹模高度的計(jì)算 所以高度差是6+3=9所以高度差最小是9mm，在這里取10mm,為了保證彎曲件不回彈，所以高度取45。 5.2凹模的尺寸 彎曲凹模采用Cr12MoV ， 淬火處理 硬度60～64HRC，根據(jù)彎曲件的形狀和彎曲件的高度采用如圖的凹模，采用螺釘和下模座固定定位銷和下模座定位。 尺寸根據(jù)零件的大小選用，基本的長(zhǎng)寬尺寸和下墊板尺寸相同。高度根據(jù)彎曲的件長(zhǎng)度選用，具體尺寸見圖紙。 5.3凸模的尺寸 凸模長(zhǎng)度的計(jì)算； 凸模長(zhǎng)度按公式計(jì)算， 式中 L—凸模長(zhǎng)度，mm； h1—凸模固定板厚度，mm; h2-—凹模的壓入深度，mm ; h2-—間隙，mm

45、 ; L=h1+h2+h3 =20+25+30=80mm 材料采用Cr12MoV 淬火處理 硬度60～64HRC采用凸模固定板固定，固定板用螺釘與上模座固定，用定位銷與上模座定位，尺寸如下圖所示。 5.4凸模固定板的尺寸 凸模固定和凸模采用過渡配合，厚度取凹模厚度的0.6～0.8倍，8.8mm取整20mm，平面尺寸和凹模大小相等，材料選用45﹟鋼用4個(gè)螺釘和上模座固定用2個(gè)定位銷和上模座固定。 凸模固定板尺寸如下圖5-1所示 圖5-1凸模固定板 5.5墊板的選用 5.5.1上墊板 外形為正方形，承受凸模的壓力，查沖壓手冊(cè)選取厚度為14mm。 材料選取45﹟鋼

46、，用四個(gè)螺栓和上模座凸模固定板連接連接在一起，用2個(gè)定位銷與上凸模固定板之間進(jìn)行定位。外形尺寸和凸模固定板相同。 5.5.2下墊板 外形尺寸和凹模相同，因?yàn)橐b彈簧所以厚度取30mm 材料選用45﹟鋼用4個(gè)螺栓和下模座凹模之間進(jìn)行連接，2個(gè)定位銷與下模座凹模之間進(jìn)行定位。中間有兩個(gè)卸料螺釘和彈簧連接與墊板成成間隙配合。上墊板外形尺寸。 5.6卸料板的選用 零件從下面頂出，卸料板采用45﹟鋼，基本尺寸和彎曲下部分尺寸相同，和凹?？繅K之間采用間隙配合，在上面裝兩個(gè)卸料螺釘和下模座固定，卸料板上裝2個(gè)定位銷，具體尺寸如5-2所示。 圖5-2凸模固定板 5.7模架的選用 應(yīng)為零件是

47、窄長(zhǎng)型精度要求不是很高，所考慮采用后側(cè)模架 根據(jù)凹模的尺寸選用標(biāo)準(zhǔn)模架 上模座：200mm 160mm40mm； 下模座：200mm160mm45mm； 材料采用灰口鑄鐵HT200 5.8模柄的選用 模柄采用凸緣模柄，尺寸根據(jù)壓力機(jī)的選用，材料采用Q275，用四個(gè)螺栓固定在上模座上面，尺寸如下圖5-3所示。 圖5-3模柄 5.9彈簧的選用 卸料力 彈簧預(yù)緊力 彈簧的預(yù)壓縮量 彈簧的總壓縮量 = 所以滿足要求。選用兩個(gè)直徑 5.10彎曲導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì) 定位銷的設(shè)計(jì)，定位銷的作用是定位板料

48、作用。 定位銷的材料T7硬度52-56HRC 選頭部直徑為的標(biāo)準(zhǔn)定位銷2個(gè)進(jìn)行和定位。 定位銷和卸料板進(jìn)行固定彎曲的時(shí)候直接把料放在定位銷上進(jìn)行定位，然后 凸模進(jìn)行彎曲工作。 6 閉合高度的計(jì)算 6.1沖孔落料壓力機(jī)閉合高度計(jì)算 由壓力機(jī)型號(hào)知 M=100 H1=100 (M為閉合高度調(diào)節(jié)量/mm,H1為墊板厚度/mm) 由公式得：； 得；； 即 ；所以所選壓力機(jī)合適； 即壓力機(jī)得以校核。 6.2彎曲壓力機(jī)閉合高度計(jì)算 由壓力機(jī)型號(hào)知 M=120 H1=100 (M為閉合高度調(diào)節(jié)量/mm,H1為墊板厚度/mm) 由公式得；； 得；

49、即 ；所以所選壓力機(jī)合適； 即彎曲壓力機(jī)得以校核。  7 最終的裝配圖 7.1沖孔落料模具裝配圖 圖7-1沖孔落料裝配圖 工作過程：板料推進(jìn)模具里面通過倒料銷和擋料銷進(jìn)行定位，壓力機(jī)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，推動(dòng)打桿向下運(yùn)動(dòng)，打桿推動(dòng)打板，推板推動(dòng)卸料螺釘向下壓料板壓住料，落料凹模向下運(yùn)動(dòng)，落料凸模向上運(yùn)動(dòng)，完成落料工序，同時(shí)沖孔凸模向下運(yùn)動(dòng)完成沖孔工序。壓力機(jī)復(fù)位后，橡膠通過彈力復(fù)位，凹模向上運(yùn)動(dòng)，通過卸料螺釘控制復(fù)位的位置，凹模推動(dòng)凸模固定板向上運(yùn)動(dòng)，凸模固定板推動(dòng)墊板向上運(yùn)動(dòng)，卸料螺釘帶動(dòng)壓板復(fù)位。把料取出，接著送料。

50、 7.2彎曲模具裝配圖 圖7-2彎曲模具裝配圖 工作過程；彈簧在沒受力的時(shí)候，卸料板是和凹模的平齊的，把料放在卸料板上，通過定位銷進(jìn)行定位，凸模向下運(yùn)動(dòng)完成彎曲工藝，凸模抬起，彈簧復(fù)位，卸料螺釘控制復(fù)位位置，推動(dòng)卸料板把零件推出。  總 結(jié) 經(jīng)過一段時(shí)間的論文設(shè)計(jì)，至此已基本完成了任務(wù)書所規(guī)定的任務(wù)。本設(shè)計(jì) 從整個(gè)設(shè)計(jì)過程來看，該圖書板支撐板調(diào)節(jié)板采用多兩個(gè)模具，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，加工簡(jiǎn)單，操作方便，通過沖裁落料、彎曲等幾道工序成形，工作效高，零件成形質(zhì)量好，大大提高了生產(chǎn)率，降低了生產(chǎn)成本，滿足了生產(chǎn)需求，而且該設(shè)計(jì)思路可擴(kuò)展推

51、廣到其它類似零件的產(chǎn)品模具設(shè)計(jì)中。當(dāng)然，由于自身知識(shí)水平有限，對(duì)實(shí)踐的缺乏，當(dāng)中不乏有不足之處，還有待在以后的工作實(shí)踐當(dāng)中不斷地完善和創(chuàng)新！ 畢業(yè)設(shè)計(jì)收獲很多，學(xué)會(huì)了如何查找相關(guān)資料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的繪圖能力，學(xué)會(huì)到了許多經(jīng)驗(yàn)公式，但是畢業(yè)設(shè)計(jì)也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。  致 謝 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)半年，從選題到開題報(bào)告的撰寫到查閱相關(guān)資料、零件圖的繪制、模具的設(shè)計(jì)，完成說明書，其間每一過程都得到指導(dǎo)教師劉老師的細(xì)心指導(dǎo)，李老師平日里工作繁重，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從開題報(bào)告的撰寫到查閱資料，設(shè)計(jì)草案的確定和修稿，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，整個(gè)過程中都給予

52、了我悉心的指導(dǎo)和無盡的啟示。因?yàn)樽约核接邢?，做起來比較困難，但是老是仍然細(xì)心的教誨，糾正設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤。老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我學(xué)習(xí)和以后工作的楷模，在此表示誠(chéng)摯的感謝和由衷的敬意。 同時(shí)也感謝其他幫助過我的老師和同學(xué)。 說明書難免有不足和錯(cuò)誤之處希望各位老師給以指出和改正。 參考文獻(xiàn) [1] 催忠圻主編.金屬學(xué)與熱處理.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 [2] 譚海林 陳勇主編.模具制造工藝學(xué).長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，2006 [4] 廖念釗 莫雨松等主

53、編.互換性與技術(shù)測(cè)量.北京：中國(guó)計(jì)量出版社，2000 [5] 徐茂功 桂定一主編.公差配合與技術(shù)測(cè)量.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 [6] 王孝培主編.沖壓手冊(cè)（修訂本）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，198 [7] 張定華主編.工程力學(xué).北京：高等教育出版社，2000 [8] 梁耀能主編.工程材料及加工工程.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 [9] 曾霞文 徐政坤主編.冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì).長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，2006 [10]王芳主編.冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999 [11]付宏生主編.冷沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)制造.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005 [12] 肖景容 姜奎華主編.沖壓工藝學(xué).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999 [13] 李奇涵主編.沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì).北京：科學(xué)出版社，2007 31