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1、止動件的復合沖裁模具設計 目錄 摘 要 3... 第一章 緒論 4... 1.1 模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及技術趨勢 4.. 1.2 沖壓工藝介紹 5... 1.3 沖壓工藝的種類 6... 1.4 沖壓行業(yè)阻力和障礙與突破 6.. 第二章 零件的工藝性分析 9.. 2.1 零件的工藝性分析 9... 2.2 沖壓方案及模具結(jié)構類型的確定 9.. 第三章 沖壓模具工藝與設計計算 1..1 3.1 排樣設計和條料寬度 1..1. 3.1.1 排樣和搭邊 1..1. 3.1.2 材料的利用率 1..1. 3.2 沖裁工藝力的計算 1..2.

2、 3.2.1 沖裁工藝力 1..2. 3.2.2 卸料力 1..3. 3.2.3 推件力 1..3. 3.2.4 模具總沖壓力 1..3. 3.3 壓力中心的計算 1..3. 3.4 零件刃口尺寸計算 1..4. 第四章 模具主要零部件的設計 1..6 4.1 工作零件的設計 1..6. 4.1.1 落料凹模板尺寸 1..6. 4.1.2 凸凹模尺寸 1..6. 4.1.3 沖孔凸模尺寸 1..6. 4.2 其它零件的結(jié)構設計 1..7. 4.2.1 凸模的外形尺寸 1..7. 4.2.2 卸料板結(jié)構形式 1..7. 4.2.3 卸料螺釘

3、 1..8. 424 卸料螺釘尺寸關系 18 第五章模具的總體設計 19 5.1沖裁模具的結(jié)構 19 5.1.1 模具類型的選擇 19 5.1.2 定位方式的選擇 19 5.1.3 卸料、出件方式的選擇 19 5.1.4 導向零件的選擇 19 5.1.5 導向方式的選擇 19 5.2沖床選用 20 5.2.1沖壓設備的選擇依據(jù) 20 5.2.2 壓力機的選擇 20 第六章 模具零件圖紙及裝配圖 21 總結(jié) .3.5. 參考文獻 36 21 摘要 本次設計了一套沖孔、落料的模具。首先要對止動件進行工藝分析，經(jīng)過工藝分析 和對比確定模具架和壓

4、力機，確定壓力機的型號，在分析對沖壓件加工的模具適用類型 選擇所需設計的模具。得出將設計的模具類型后將模具的各工作零部件設計過程表達出 來。 說明書中第一部分，主要敘述了沖壓模具的發(fā)展狀況，說明了沖壓模具的重要性與 本次設計的意義，對沖壓件的工藝分析，工藝方案的確定。通過對零件排樣圖的設計， 完成了材料利用率的計算，在進行沖裁工藝力的計算和沖裁模工作部分的設計計算，最 后主要零部件的設計和標準件的選擇為本次設計模具的繪制和模具的成型提供依據(jù)， 以 及為裝配圖個尺寸提供依據(jù)。通過前面的設計方案畫出模具各零件圖和裝配圖。 【關鍵詞】 沖壓 凹凸模 落料沖孔 模具結(jié)構 第一章緒論 1.1模

5、具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及技術趨勢 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具是重要的工藝裝備之一，它以其特定的形狀通過一定的方 式使原材料成型，模具成型由于具有優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)省料和低成本等特點現(xiàn)已在國民經(jīng)濟各個 部門得到了廣泛的應用。 模具產(chǎn)業(yè)是高新技術產(chǎn)業(yè)的一個組成部分，目前我國模具企業(yè)就達到幾萬多家，電 子產(chǎn)品、航天航空領域都離不開精密模具。許多高精度模具本身就是高新技術產(chǎn)業(yè)的一 部分。 模具cad/cam/cAE術是模具設計制造的發(fā)展方向。隨著微機軟件的發(fā)展和進步， 普及cad/cam/cAE術的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大cad/caME術培訓和技術服務 的力度；進一步擴大caEE術的應用范圍。計算機和網(wǎng)絡的發(fā)

6、展正使 cad/cam/caE術 跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個行業(yè)中推廣成為可能，實現(xiàn)技術資源的重新整合，使 虛擬制造成為可能。 (1) 高速銑削加工 國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光 潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點。高速銑削加工技 術的發(fā)展，對汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的 敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。 (2) 模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 高速掃描機和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧?諸多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在

7、已有 的數(shù)控銑床及加工中心上，實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、 不同格式的CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托 車、家電等行業(yè)得到成功應用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。 (3) 電火花銑削加工 電火花銑削加工技術也稱為電火花創(chuàng)成加工技術， 這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極 加工型腔的新技術，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工 (像數(shù)控 銑一樣)，因此不再需要制造復雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領域的重大發(fā) 展。國外已有使用這種技術的機床在模具加工中應用。預計這一技術將得到發(fā)展。 (4) 提高模具標準化程度

8、 我國模具標準化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標準件使用覆蓋率已達到 30流右，國外發(fā)達國家一般為 80流右。 (5) 優(yōu)質(zhì)材料及先進表面處理技術 選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應用相應的表面處理技術來提高模具的壽命就顯得十分必要。 模具 熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關鍵環(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應發(fā)展工藝先進的氣相沉積 (TiN、TiC等)、等 離子噴涂等技術。 (6) 模具研磨拋光將自動化、智能化 模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動 化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)

9、量是重要的發(fā)展趨 勢。 (7) 模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展 這是我國長遠發(fā)展的目標。模具自動加工系統(tǒng)應有多臺機床合理組合；配有隨行定 位夾具或定位盤；有完整的機具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān) 測控制系統(tǒng)。 1.2沖壓工藝介紹 沖壓工藝設計是沖壓與模具的核心技術，是衡量沖壓技術的標志，是沖壓成功的關 鍵。沖壓工藝根據(jù)通用的分類方法，可將沖壓的基本工序分為材料的分離和成形兩大類 每一類中又包括許多不同的工序。 沖壓是靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形 或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件(沖壓件)的成形加工方法。沖壓和鍛造同屬塑 性加工(或

10、稱壓力加工)，合稱鍛壓。沖壓的坯料主要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。 全世界的鋼材中，有60?70%是板材，其中大部分是經(jīng)過沖壓制成成品。汽車的車 身、底盤、油箱、散熱器片，鍋爐的汽包、容器的殼體、電機、電器的鐵芯硅鋼片等都 是沖壓加工的。儀器儀表、家用電器、自行車、辦公機械、生活器皿等產(chǎn)品中，也有大 量沖壓件。 沖壓件與鑄件、鍛件相比，具有薄、勻、輕、強的特點。沖壓可制出其他方法難于 制造的帶有加強筋、肋、起伏或翻邊的工件，以提高其剛性。由于采用精密模具，工件 精度可達微米級，且重復精度高、規(guī)格一致，可以沖壓出孔、凸臺等。 冷沖壓件一般不再經(jīng)切削加工，或僅需要少量的切削加工。熱沖壓件精度和

11、表面狀 態(tài)低于冷沖壓件，但仍優(yōu)于鑄件、鍛件，切削加工量少。 沖壓是高效的生產(chǎn)方法，采用復合模，尤其是多工位級進模，可在一臺壓力機上完 成多道沖壓工序，實現(xiàn)由帶料開卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動生產(chǎn)。生產(chǎn)效率 高，勞動條件好，生產(chǎn)成本低，一般每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件。 1.3沖壓工藝的種類 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(zhì)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(chǎn)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、

12、旋 壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。 沖壓用板料的表面和內(nèi)在性能對沖壓成品的質(zhì)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(chǎn)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(zhì)量和咼的合格率。 模具的精度和結(jié)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(zhì)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(chǎn)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(chǎn)）、復合

13、模、多工位級 進模（供大量生產(chǎn)），以及研制快速換模裝置，可減少沖壓生產(chǎn)準備工作量和縮短準備時 間，能使適用于減少沖壓生產(chǎn)準備工作量和縮短準備時間，能使適用于大批量生產(chǎn)的先 進沖壓技術合理地應用于小批量多品種生產(chǎn)。 沖壓設備除了厚板用水壓機成形外，一般都采用機械壓力機。以現(xiàn)代高速多工位機 械壓力機為中心，配置開卷、矯平、成品收集、輸送等機械以及模具庫和快速換模裝置， 并利用計算機程序控制，可組成高生產(chǎn)率的自動沖壓生產(chǎn)線。 在每分鐘生產(chǎn)數(shù)十、數(shù)百件沖壓件的情況下，在短暫時間內(nèi)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(zhì)量事故。因此，沖壓中的安全生產(chǎn)是一個非常 重要的問題。 1

14、.4沖壓行業(yè)阻力和障礙與突破 阻力一：機械化、自動化程度低 美國680條沖壓線中有70%為多工位壓力機，日本國內(nèi)250條生產(chǎn)線有32%為多工 位壓力機，而這種代表當今國際水平的大型多工位壓力機在我國的應用卻為數(shù)不多；中 小企業(yè)設備普遍較落后，耗能耗材高，環(huán)境污染嚴重；封頭成形設備簡陋，手工操作比 重大；精沖機價格昂貴，是普通壓力機的 5?10倍，多數(shù)企業(yè)無力投資阻礙了精沖技術 在我國的推廣應用；液壓成形，尤其是內(nèi)高壓成形，設備投資大，國內(nèi)難以起步。 突破點：加速技術改造 要改變當前大部分還是手工上下料的落后局面，結(jié)合具體情況，采取新工藝，提高 機械化、自動化程度。汽車車身覆蓋件沖壓應向

15、單機連線自動化、機器人沖壓生產(chǎn)線， 特別是大型多工位壓力機方向發(fā)展。爭取加大投資力度，加速沖壓生產(chǎn)線的技術改造， 使盡早達到當今國際水平。而隨著微電子技術和通訊技術的發(fā)展使板材成形裝備自動 化、柔性化有了技術基礎。應加速發(fā)展數(shù)字化柔性成形技術、液壓成形技術、高精度復 合化成形技術以及適應新一代輕量化車身結(jié)構的型材彎曲成形技術及相關設備。 同時改 造國內(nèi)舊設備，使其發(fā)揮新的生產(chǎn)能力。 阻力二：生產(chǎn)集中度低 許多汽車集團大而全，形成封閉內(nèi)部配套，導致各企業(yè)的沖壓件種類多，生產(chǎn)集中 度低，規(guī)模小，易造成低水平的重復建設，難以滿足專業(yè)化分工生產(chǎn)，市場競爭力弱； 摩托車沖壓行業(yè)面臨激烈的市場競爭，

16、處于“優(yōu)而不勝，劣而不汰”的狀態(tài)；封頭制造 企業(yè)小而散，集中度僅39.2%。 突破點：走專業(yè)化道路 迅速改變目前“大而全”、“散亂差”的格局，盡快從汽車集團中把沖壓零部件分 離出來，按沖壓件的大、中、小分門別類，成立幾個大型的沖壓零部件制造供應中心及 幾十個小而專的零部件工廠。通過專業(yè)化道路，才能把沖壓零部件做大做強，成為國際 上有競爭實力的沖壓零部件供應商。 阻力三：沖壓板材自給率不足，品種規(guī)格不配套 目前，我國汽車薄板只能滿足 60%左右，而高檔轎車用鋼板，如高強度板、合金化 鍍鋅板、超寬板（1650mm以上）等都依賴進口。 突破點：所用的材料應與行業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展 汽車用鋼板的品種

17、應更趨向合理，朝著高強、高耐蝕和各種規(guī)格的薄鋼板方向發(fā)展， 并改善沖壓性能。鋁、鎂合金已成為汽車輕量化的理性材料，擴大應用已勢在必行。 阻力四：科技成果轉(zhuǎn)化慢先進工藝推廣慢 在我國，許多沖壓新技術起步并不晚，有些還達到了國際先進水平，但常常很難形 成生產(chǎn)力。先進沖壓工藝應用不多，有的僅處于試用階段，吸收、轉(zhuǎn)化、推廣速度慢。 技術開發(fā)費用投入少，導致企業(yè)對先進技術的掌握應用慢，開發(fā)創(chuàng)新能力不足，中小企 業(yè)在這方面的差距更甚。目前，國內(nèi)企業(yè)大部分仍采用傳統(tǒng)沖壓技術，對下一代輕量化 汽車結(jié)構和用材所需的成形技術缺少研究與技術儲備。 突破點：走產(chǎn)、學、研聯(lián)合之路 我國與歐、美、日等相比，存在

18、的最大的差距就是還沒有一個產(chǎn)、學研聯(lián)合體，科 研難以做大，成果不能盡快轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。所以應圍繞大型開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化項目，以高校 和科研單位為技術支持，企業(yè)為應用基地，形成產(chǎn)品、設備、材料、技術的企業(yè)聯(lián)合實 體，形成既能開發(fā)創(chuàng)新，又能迅速產(chǎn)業(yè)化的良性循環(huán)。 阻力五：大、精模具依賴進口 當前，沖壓模具的材料、設計、制作均滿足不了國內(nèi)汽車發(fā)展的需要，而且標準化 程度尚低，大約為40%-45%而國際上一般在70%左右。 突破點：提升信息化、標準化水平 必須用信息化技術改造模具企業(yè)，發(fā)展重點在于大力推廣CAD/CAM/CA一體化技術, 特別是成形過程的計算機模擬分析和優(yōu)化技術 (CAE)。加速我國模

19、具標準化進程，提高 精度和互換率。力爭2005年模具標準件使用覆蓋率達到 60% 2010年達到70%以上基本 滿足市場需求。 阻力六：專業(yè)人才缺乏 業(yè)內(nèi)掌握先進設計分析技術和數(shù)字化技術的高素質(zhì)人才遠遠不能滿足沖壓行業(yè)飛 速發(fā)展的需要，尤其是摩托車行業(yè)中具備沖壓知識和技術和技能的專業(yè)人才更為缺乏且 大量外流。另外，眾多合資公司由外方進行工程設計，掌握設計權、投資權，我方?jīng)_壓 技術人員難以真正掌握沖壓工藝的真諦。 突破點：提高行業(yè)人員素質(zhì) 這是一項迫在眉睫的任務，又是一項長期而系統(tǒng)的任務。振興我國沖壓行業(yè)需要大 批高水平的科技人才，大批熟悉國內(nèi)外市場、具有現(xiàn)代管理知識和能力的企業(yè)家，大批

20、 掌握先進技術、工藝的高級技能人才。要舍得花大力氣，有計劃、分層次地培養(yǎng)。 第二章零件的工藝性分析 沖壓加工的零件如圖1所示: 本課題的具體要求包括： 1、沖裁工藝的制定 2排料圖的設計 3、 沖裁力的計算 4、 工作零件和定位零件 的設計 5、 標準件的選用 6、 工作零件和定位零件 的圖紙繪制 7、 整體裝配圖的繪制 2.1零件的工藝性分析 1. 材料：該沖裁件的材料Q235是一種普通碳素結(jié)構鋼，具有較好的可沖壓性能。 2. 零件結(jié)構:該沖裁件結(jié)構簡單，并在轉(zhuǎn)角有四處 R2圓角，比較適合沖裁。 3. 尺寸精度:零件圖上所有未注公差的尺寸，屬自由尺寸，可按

21、IT14級確定工件尺 寸的公差?？走吘?2的公差為0.11,屬11級精度。 查公差表可得各尺寸公差為： 零件外形：65 °^.74mm 24 °^.52mm 30 00.52mm R30 °^.52mm R2 °^25mm 零件內(nèi)形：10 0 . mm 孔中心距37q31mm 結(jié)論:適合沖裁. 2.2沖壓方案及模具結(jié)構類型的確定 該零件包括落料、沖孔兩個基本工序，可以采用以下三種工藝方案 ① 先落料，再沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。 ② 落料一一沖孔復合沖壓，采用復合模生產(chǎn)。 ③ 沖孔一一落料連續(xù)沖壓，采用級進模生產(chǎn)。 方案①模具結(jié)構簡單

22、，但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率 較低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求?由于零件結(jié)構簡單，為提高生產(chǎn)效率，主要應 采用復合沖裁或級進沖裁方式，孔邊距尺寸1200.nmm有公差要求，為了更好地保證精度 方案②只需要一套模具，沖壓件的形位精度和尺寸易于保證，且生產(chǎn)效率高。盡管 模具結(jié)構較方案一復雜，但由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不困難。 方案③也只需要一套模具，生產(chǎn)效率也很高，但零件的沖壓精度較復合模的低。 為保證沖壓件的形位精度，通過以上三種方案的分析比較，對該見沖壓生產(chǎn)以采 用放案②為佳。 第三章沖壓模具工藝與設計計算 3.1排樣設計和條料寬度

23、 3.1.1排樣和搭邊 排樣是指沖裁件在條料、板料或帶料上的布置方式。排樣是否合理將影響材料的利 用率、沖裁件的質(zhì)量、模具的結(jié)構和壽命、產(chǎn)品生產(chǎn)率、操作安全與方便等。衡量排樣 經(jīng)濟性的指標是材料的利用率。 查《冷沖壓模具設計》表1-21,確定搭邊值： 兩工件間的搭邊：a=2.5 mm; 工件邊緣搭邊:a1=2 mm; 步距為:32 mm 條料寬度： B=(D max+2a) ( 3-1) =(65+2 X 2. 5) 0 _0.6 0 _0.6 =70 確定后排樣圖如圖2所示. 如圖2排樣圖 3.1.2材料的利用率 一個進距內(nèi)的材料利用率n為：

24、 沖裁單件材料的利用率按［2］式計算,即 (3-2) n匚 二——100% bA =1546.64 -( 70X 32)X 100%=69.05% 式中F —沖裁面積（包括內(nèi)形結(jié)構廢料），m^； n——個進距內(nèi)沖裁件數(shù)目； b—條料寬度，伽； A—進距或步距，mm 查板材標準，宜選 900mrX 1000mm的鋼板，每張鋼板可剪裁為 14張條料（70 900mm）每張條料可沖28個工件，則n總為: n 總=NF X 100% LB (3-3) 14 28 1546.64 900 1000 X 100% =67.36% 式中F —沖裁面積，m^； N

25、——張板料上沖裁件總數(shù)目; B—條料寬度，伽； L—板料長度，伽。 3.2沖裁工藝力的計算 沖裁工藝力包括沖裁力，卸料力，推件力，和頂件力。計算沖裁工藝力的目的為了 選擇沖壓設備和設計模具，壓力機的公稱壓力必須大于沖裁工藝力。 3.2.1 沖裁工藝力 沖裁力： F=1.3Lt （3-4） =1.3 X 177.18 X 2X 350 =161.23（KN） 式中： F—沖裁力，（N）； L—沖裁件的周邊長度，L= 177.18mm t —材料厚度，mm 材料的抗剪強度，（Mpa,查得E = 350Mpa 其中?按非退火Q235鋼板計算。 沖孔力： F 孔=1.3Lt

26、 ? （3-5） =1.3 X 20X 3.14 X 2X 350 =57.15(KN) 其中:d為沖孔直徑，20X 3.14為兩個孔圓周長之和 322卸料力 Fx = K<F (3-6) 式中： K<—卸料力系數(shù)，其值由表查得 K： = 0.05 o 則卸料力： F<=0.05 X 218.38 =10.92(KN) 3.2.3推件力 Ft =nKT F (3-7) 式中： Kt—推件力因數(shù)，其值查得K T= 0.05 ; n—同時卡在凹模內(nèi)的工件數(shù)，n=1。 推件力則為： Ft = 7X 0.05 X 218.38 =76.43(KN) 其

27、中n=6是因有兩個孔。 3.2.4模具總沖壓力 F 總=F + Fx + Ft (3-8 ) =161.23+57.15+10.92+76.43 =305.73(KN) 3.3壓力中心的計算 沖模壓力中心是指沖裁力合力作用點的位置。為了確保壓力機和模具正常工作，應 使沖模的壓力中心與壓力機滑快的中心相重合。否則，會使沖模和壓力機滑塊產(chǎn)生偏心 載荷，使滑塊和導軌間產(chǎn)生過大的磨損，模具導向零件加速磨損，降低模具和壓力機的 使用壽命。 沖模的壓力中心，按下述原則確定： (1) 對稱形狀的單個沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。 (2) 工件形狀相同且分布位置對稱時，沖模的壓

28、力中心與零件的對稱中心相重合。 (3) 形狀復雜制件的沖模以及多凸模，級進模的壓力中心可采用求平衡力系作用點 的方法確定模具壓力中心。 如圖3所表示: 圖3壓力中心 由于工件x方向?qū)ΨQ，故壓力中心 X0=32. 5mm yo= Li +L2 + +L9丫9 吐3 (3-9) 24 12 + 65 0 + 24 12 + 14.5 24 + 38.61 27.97 + 14.5 24 + 31.4 12 + 31.4 12 24 + 65 + 24 + 14.5 + 38.61 +14.5 + 31.4 +31.4 二 3105.

29、5—12.76 243.41 其中：L1 =24mm y1 =12mm L2 =65mm y2 =0mm L3 =24mm y3 =12mm L4 =14.5mm y4 =24mm L5 =38.61mm y5 =27.97mm L6 =14.5mm y6 =24mm L7 =10 兀 mm y7 =12mm L8 =10 兀 mm y8 =12mm 計算時，忽略邊緣4-R2圓角 ???壓力中心為(32.5,12.76 ) 3.4零件刃口尺寸計算 落料部分以落料凹模為基準計算，落料凸模按間隙值配制 ；沖孔部分明中孔凸

30、模為 基準計算，沖孔凹模按間隙值配制。既以落料凹模、沖孔凸模為基準，凸凹模按間隙值 配制。 零件外形為異形，為便于凸凹模加工，保證凸凹模之間的間隙，采用凸凹模配合加 工，由表1 —18查得凸凹模之間的間隙為 0.246 — 0.36之間。 公式： 沖孔時: 落料時: (d .+xA) min _S凸 (d +x \ +Z min i) min ?S凹 (D +x 0 max (D +x \ +Z .) 0 凸 ? S凹 凹 0 凹 0 min max min (3 (3 孔距尺寸: 凹=(L +0

31、.5 ：+) ±4/ 8 (3—10) —11) (3—12) —13) (3—14) 式中d —分別為沖孔凸模和凹模的刃口尺寸; —分別為落料凸模和凹模的刃口尺寸; -分別為沖孔件和落料件的最小和最大極限尺寸; max min 兩孔中心距的最小極限尺寸; △—工件公差; Z min —最小合理間隙; X-磨損系數(shù)。 12寫"0工件精度IT12,取x=0.75;其它工件精度 IT14,取 x=0.5。 落料凹模刃口尺寸: 65,4mm =(65-0.5 x 0.74 ) 0.185 =64.63 0 0.185 沖孔凸模刃口尺

32、寸: 孔中心距: 2400.52mm =( 24-0.5 x 0.52 ) 3000.52mm =( 30-0.5 x 0.52) 12 爲mm =( 12-0.75 x0.11 ) R300^.52mm = (30-0.5 x 0.52 ) R20025mm =( 2-0.5 x 0.25 ) 10 00.36 mm=( 10+0.5 x 0.36 0.13 =23.74 0 0.13 =29.74 0 0.0275 0.13 0.13 0 0.0275 =11.92 0 0.13 =29.74 0 0.065 =1.875 -0.09 )

33、 37 豐 mm=3± 0.039 0 0.13 0 0.063 』.09=10.18 ..09 第四章 模具主要零部件的設計 4.1工作零件的設計 4.1.1落料凹模板尺寸 凹模厚度： H=Kb( > 15mm) H=O.28 x 65=18.2 mm (4-1 ) 凹模邊壁厚： c > (1.5-

34、2)H( > 30mm) =(1.5-2) X 18.2 =(27.3-36.4)mm 實取 c=30mm (4-2) 凹模板邊長： B=b+2c (4-3) =65+2X 30 =125mm 查標準 GB/T一 2851 31990:凹模板寬 L=125mm 故確定凹模板外形為:125 x 125X 18(mm),凹模板作成薄型形式并加空心墊板后實 取為:125 x 125X 14(mm) 4.1.2凸凹模尺寸 凸凹模長度： L=hl+h2+h (4-4) =16+10+24 =50 (mm) 其中:h1 —凸凹模固定板厚度 h2—彈性卸料板厚度 h—

35、增加長度(包括凸模進入凹模深度，彈性元件安裝高度等) 凸凹模內(nèi)外刃口間壁厚校核：根據(jù)沖裁件結(jié)構凸凹模內(nèi)外刃口最小壁厚為 7mm據(jù)強 度要求查《沖壓模具設計與制造》表 2.9.6知，該壁厚為4.9 mm即可，故該凸凹模側(cè) 壁強度足夠。 4.1.3沖孔凸模尺寸 凸模長度： L 凸=h1+h2+h3 (4-5) =14+12+14 =40mm 其中:hl-凸模固定板厚h2-空心墊板厚 h3-凹模板厚 凸模強度校核：該凸模不屬于細長桿，強度足夠 4.2其它零件的結(jié)構設計 4.2.1凸模的外形尺寸 計算沖裁時所受的應力，有平均應力 c和刃口的接觸應力（T k兩種 2 因為孔

36、徑d=30mm材料厚度t=2 mm,d >t,凸模強度按式 (4-6) 1-0.5- d 式中： t —沖件材料的厚度（mr） t=2 mm； d—凸模或沖孔直徑（mr） d=30mm 沖件材料抗剪強度（MpS，£——350Mpa c k—凸模刃口的接觸應力（Mpa）; [c k]—凸模刃口的許用接觸應力 Mps。 (T k 2 350 1—0.5 2 30 722Mpa1800Mpa 凸模在中心軸向心壓力的作用下，保持穩(wěn)定（不產(chǎn)生彎曲）的最大長度與導向方式 有關。 卸料板導向凸模 最大允許長度Lmax按式計算： (4-7) 式中:

37、 Lmax—凸模最大允許長度（mr） E—凸模材料彈性模量，對于鋼材可取 E= 21000Mpa 其余符號見前式： max—— 1 3.14 21000 303 8 2 350 =353.25mm 4.2.2卸料板結(jié)構形式 卸料板結(jié)構形式采用無導向彈壓卸料板。 適用范圍：廣泛應用于薄材料和零件要求平整的落料沖孔復合模，卸料效果好，操 作方便。 423卸料螺釘 卸料螺釘結(jié)構形式采用標準卸料螺釘結(jié)構，凸模刃磨后須在卸料螺釘頭下加墊圈調(diào) 節(jié)。 4.2.4卸料螺釘尺寸關系 為保持裝配后卸料板的平行度， 同一付模具中各卸料螺釘?shù)拈L度 L 及孔深H見如下圖4,,各尺寸關

38、系 如下： H=（卸料板行程）+（模具刃磨量）+hi+（5?10mm） 模具刃磨量=5mm hi=6 (3-19) 貝U H= 21+5+6+8= 40mm d1= d+(0.3 ?0.5)mm =16+ 0.4 =6.4mm e = 0.5 ?1.0mm取 e= 1.0mm 根據(jù)倒裝復合模形式特點：凹模板尺寸并查標準 圖4卸料螺釘尺寸關系 1—卸料螺釘2 —凸模 JB/T-6743.1-94，確定其它模具模 板尺寸列于下表4-1 表4-1 序號 名稱 長x寬乂厚（mm 材料 數(shù)量 1 上墊板 125 x 125X 6 T8A 1 2 凸

39、模固定板 125X 125X 14 45鋼 1 3 空心墊板 125X 125X 12 45鋼 1 4 卸料板 125X 125X 10 45鋼 1 5 凸凹模固定板 125X 125X 16 45鋼 1 6 下墊板 125 X 125X 6 T8A 1 7 落料凹模板 125X 125X 14 Gr12 1 第五章模具的總體設計 5.1沖裁模具的結(jié)構 5.1.1模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，采用復合模具沖壓，所以模具類型為復合模。 5.1.2定位方式的選擇 因為該模具采用的是條料，控制條料的送進方向采用導料銷，控制條料

40、的送進步距 采用擋料銷。 5.1.3卸料、出件方式的選擇 因為工料厚度為2mm，相對較薄，卸料力也比較小，故可采彈壓卸料板卸料。又 因為是復合模生產(chǎn)，所以采用推件塊比較便于操作與提高生產(chǎn)效率。 5.1.4導向零件的選擇 導向零件的作用是保證沖裁完畢后，將工件或廢料從模具中排出，以便順利的實施 下次沖裁。如導料銷，導柱，導套等。 5.1.5導向方式的選擇 為了提高模具壽命和工作質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該復合模采用滑動導向后側(cè)導柱的 導向方式。導向方式如圖5 如圖5模架 5.2沖床選用 5.2.1沖壓設備的選擇依據(jù) 1 ?所選壓力機的公稱壓力必須大于總沖壓力，即 F壓〉F總

41、。 2?壓力機的行程大小應適當。由于壓力機的行程影響到模具的張開高度，因此對 于沖裁，彎曲等模具，其行程不于過大，以免發(fā)生凸模與導板分離或滾珠導向 裝置脫開的不良后果。對于拉深模，壓力機的行程至少應大于成品零件高度的 兩倍以上，以保證毛坯的放進和成行零件的取出。 3?所選壓力機的最大高度應與沖模的閉合高度相適應。即滿足：沖模的閉合高度 介于壓力機的最大閉合高度和最小閉合高度之間的要求。 4?壓力機工作臺面的尺寸必須大于模具下模座的外形尺寸，并還要留有安裝固定 的余地。但在過大的工作臺面上安裝過小尺寸的沖模時，對工作臺的受里條件 也是不利的。 5.2.2壓力機的選擇 根據(jù)總沖壓力F總=

42、302KN模具閉合高度，沖床工作臺面尺寸等，并結(jié)合現(xiàn)有設備 用J23-40開式雙柱可傾沖床，并在工作臺面上備制墊塊。其主要工藝參數(shù)如下： 公稱壓力：630KN 滑塊行程：120mm 行程次數(shù)：80次/分 最大閉合高度：300mm 工作臺尺寸（前后X左右）：42 0mmX 630mm 止動件的復合沖裁模具設計 共張第頁 23 第六章 模具零件圖紙及裝配圖 3.2 62.5 4^ 22 4-M 10 50.63 □ 9 1.6 4 R1.88 3 R29.74 f 1 — 1 2- . 10 23.7

43、4 15 95 技術要求 1. 上下面平行度為2，粗糙度為6 2. 材料為5鋼，需淬JHRC60-64 3. 保證凹凸模呈/m6配合配作 標記 處數(shù) 分區(qū) 更改文件 W名 年月日 設計 標準化 匕 審核 丄藝 批準 45 德州職業(yè)技術學院 階段標記重量比例 凹凸模固定板 1.31 2 1.00 0 AOTUMOGU匚 INGBAN1

44、 德州職業(yè)技術學院畢業(yè)設計論文 ■5 n r i 010.18- 廠 k * / 1 1 1 9 二ii R)-25 技術要求 1?上下面光滑無毛刺 2?需淬火RC60-64 3?其它按間隙值配作 共張第頁 25 標i己 處數(shù) 分區(qū) 更改文,

45、 件名 年月日 設計 標準, 化 審核 丄藝 批準 T10A 德州職業(yè)技術學 階段標fi!重量比例 沖孔凸模 0.03 22.00 °CHONGKONGiTUMO 止動件的復合沖裁模具設計 共張第頁 27 技術要求 1?上、下面平行度為，粗糙度訕 2?材料為5,調(diào)質(zhì)RC24-30 標i己 處數(shù) 分區(qū) 更改

46、文, 件名 年月日 設計 標準, 化 審核 丄藝 批準 階段標fi!重量比例 45 德州職業(yè)技術學 1.2021.00 空心墊板 0 KONGXINDIA NBAN 止動件的復合沖裁模具設計 51 其余曲 4-M

47、 10 3.13 50.63 15 95 0.4 / 4.0 技術要求 1?上、下面光滑無毛刺，平行度為 2?需淬 火RC60-64 3?其它按間隙值配作 標i己 處數(shù) 分區(qū) 更改文, 件簽名 年月日 設計 標準, 化 審核 丄藝 批準 階段標I重量比例 Cr12 德州職業(yè)技術 落料凹模板 1.4721.00 共張第頁 0 LUOLIAOAO OBAN

48、 15 95 0.4 4.0 技術要求 1?上、下面平行度為 2?需淬 火RC54-58 標i己 處數(shù) 分區(qū) 更改文, 件名 年月日 設計 標準, 化 審核 丄藝 批準 階

49、段標fi!重量比例 T8A 德州職業(yè)技術學 0.9041.00 共張第頁 上墊板 0 SHANGDIAN 0.4 1 \\ Jj i _— 1 B B B-B ：16.5 技術要求 1.需熱處理淬火溫回火 2表面需要噴丸處理 60Si MnA 德州職業(yè)技術,

50、 標記 處數(shù) 分區(qū)更 目改文, 件名 年月日 彈簧 設計 標準, 化 階段標記 巳重量比例 審核 0.0052.0C 0 TANHUANG 丄藝 批準 共張第頁 4-r1 其余32 4 M10 I； A A / ' 4.0 2- 10.18 2-「12 64.63 37 T *— 剖面A-A 1.6 J 技術要求 1?上下面光滑無毛刺，平行0度為 2?材料為r12

51、，需淬火RC60-64 3?其它按間隙值配作 Cr12 德州職業(yè)技術! 標記 處數(shù) 分區(qū)更 目改文, 件名 年月日 凸凹模 設計 標準, 化 階段標記 」重量 比例 審核 0.46 42.0C 0 TOAOMO 丄藝 批準 共張第頁

52、 6- ；T2 其余 3.2 20、3 .1595 1.6 4 6.1 技術要求 1?上、下面平行度為，粗糙度為 2材料為5鋼，調(diào)質(zhì)R24-30 3?保證與凸模呈/m6配合 45 德州職業(yè)技術! 標記 處數(shù) 分區(qū)更 m改文, 件名 年月日 凸樓固定板 設計 標準, 化 階段標記 」重量 比例 審核 1.57 61.00 0 TOM

53、OGUDIN 丄藝 批準 共張第頁 ■ <6 53 68 1.6 6.1 技術要求 1?上下面平行度為，粗糙度購 2?材料為鋼，調(diào)制-28HRC 標i己 處數(shù) 分區(qū) 更改文, 件名 年月日 設

54、計 標準, 化 審核 丄藝 批準 45 德州職業(yè)技術 階段標fi!重量比例 推件塊 0.22 82.00 共張第頁 0 TUIJIANKUA 其余3.2 技術要求 1?上、下面平行度為 2?需淬 火RC54-58

55、 標i己 處數(shù) 分區(qū) 更改文, 件名 年月日 設計 標準, 化 審核 丄藝 批準 T8A 德州職業(yè)技術學 階段標fi!重量比例 下墊板 0.65 1 1.00 共張第頁 0 XIADIANBAN

56、 50.5 15 4-M 10 40 其余3.2 24 廠［0.8 r2 4 R30 15 95 1.6 0 技術要求 1上、下面平行度為，粗糙度為6 2材料為5鋼，需調(diào)HRC24-30 3?其它按間隙值配作 標i己 處數(shù) 分區(qū) 更改文, 件名 年月日 設計 標準, 化 審核 丄藝 批準 階段標I重量比例 45 德州職業(yè)技術學 1.0641.00 共張第頁

57、 卸料板 0 XIELIAOBAN B-B 12 B -3 4 8 13 1 B 9 2 5 14 10 毎I -C 1 CHONGKONGT UMO沖中孔凸模 2 T10A 0.032 2 DA LI AOGAN 打料桿 1 45 0.138 3 DAOTAO 導套

58、2 Q235 0.146 4 GUDINGXIAO ) 固定銷 2 45 0.018 5 KONGXINDIAN ban空心墊板 1 45 1.202 6 LUOLIAOAOMO )BA落料凹模板 阪1 Cr12 1.472 7 MOBING 模柄 1 45 1.410 8 MOXIAO 模銷 1 45 0.002 9 SHANGDIANB AN上墊板 1 T8A 0.904 10 SHANGGUDING ；XIA上固定銷 2 45 0.052 11 SHANGLUODI

59、 NG上螺釘 4 45 0.051 12 SHANGMOZUO )BAN上模座板 1 45 5.336 13 TOMOGUDING ban凸模固定板 阪1 45 1.576 14 TUIJIANKUA 推件塊 1 45 0.228 序號 未代號 零件名稱 數(shù)量 1 材料 零件單 重備注 標記 處數(shù) 分區(qū)更 目改文 件名 年月日 設計 標準 化 審核 丄藝 ，批

60、準 德州職業(yè)技術 階段標重量比例 上模座 0.250 共張第頁— SHANGMOZHEN GTI A-A 10 13 ◎ 1 7 X A 4 3 A \ RF；" —r — f 、 12 6 11 1 AOTOMOGUD NG凹A凸模固定板 45 1.312

61、 2 DANGLIAOX IAO擋料銷 1 45 0.001 3 DAOLIAOXb 9導料銷 2 45 0.001 4 DAOZHU 導柱 2 Q235 0.293 5 DUANLUOSH 1UAN短螺栓 4 45 0.033 6 GUDINGXIA O 固定銷 2 45 0.018 7 TANHUANG 5 彈簧 4 60SiMnA .0.005 8 TOAOMO 凸凹模 1 Cr12 0.464 9 TOMOLUOD ING凸模螺釘 1 45 0.033 10

62、 XIADIANBA N 下墊板 1 T8A 0.651 11 XIAMOZUOE AN下模座板 1 45 6.782 12 XIELIAOBA N 卸料板 1 45 1.064 13 XIELIAOLUO dinGS料螺釘 4 45 0.077 序號 》代號 零件名稱 數(shù)量 t 材料 零件單 重備注 標i己 處數(shù) 分區(qū)更 目改文 件名 年月日 設計 標準 化 審核 工

63、藝 批準 徳州職業(yè)技術學院 階段標重量比例 下模 I 0.30 共張第頁 0 XIAMOZHENG TI \ 、 ■ \\ P廠 1 SHANGMOZ henGt模 座 1 2 XIAMOZHE NGTI下模 1 序號 丿丁

64、號 未代號 零件名稱 數(shù)量 1 材料 零件單 重備注 沁 處數(shù) 分區(qū)更 目改文 件名 年月日 設計 標準 化 審核 丄藝 批準 止動件的復合德州職業(yè)技術 模具設計 階段標f己重量比例 復合模總裝 共張第頁 0.500 —MOJUZHENGTI

65、 總結(jié) 到今天為止，近一個月的畢業(yè)設計終于可以畫上一個句號。在自己努力和指導老師 的指導下，我比較好地完成了這次畢業(yè)設計的任務，通過這次畢業(yè)設計，我對機械設計 過程有了一定了解，學到了很好有用的本領。畢業(yè)設計不僅是對前面學習知識的檢驗， 而且也是對自己能力提高。主要收獲和體會如下： 第一?學到了產(chǎn)品設計的方法。產(chǎn)品設計過程是創(chuàng)造性勞動的過程，產(chǎn)品的設計應 按科學程序進行，一般包括課題調(diào)研、擬定設計方案，總體設計，零部件設計、技術資 料整理、產(chǎn)品試制、改進設計等過程，一個產(chǎn)品須經(jīng)過多次改進，才能完善和成熟。 第二?提高了綜合

66、應用各門知識的能力。以前課程設計接觸課程知識比較窄。這次 畢業(yè)設計是設計一臺完整的機器。要把機器和每個零件設計出來 ，需要制造工藝和電氣 方面的知識。 第三?鞏固了計算機繪圖能力。以前用Pr-E繪圖，僅僅是知道主要指令的操作，通 過這次繪圖大量的圖樣，更加熟悉了機械制圖中常用指令的操作方法，用簡便快速方法 畫出完整正確的零件圖樣。 第四.提高了收集資料和查閱手冊的能力。收集資料是做畢業(yè)設計的前期準備工作， 資料是否全面、可靠，關系到整個畢業(yè)設計的進程。查閱手冊是設計過程中隨時要做的 事情。只有廣泛收集有用的資料才能設計出比較好的產(chǎn)品。 第五?明確了設計必須與生產(chǎn)實際相結(jié)合，產(chǎn)品才有生命力。因此在設計過程中， 一定下企業(yè)調(diào)查，要虛心聽取老師和工程技術售貨員的意見， 不斷發(fā)行設計，完善設計。 第六?培養(yǎng)了嚴謹?shù)目茖W作風。科學工作來不得半點虛假，在設計過程中每一個結(jié) 構、零件、材料、尺寸、公差都反映在圖紙上，每一個錯誤都會造成經(jīng)濟損失，因此， 在設計過程中必須要有高度的責任心，要有嚴肅認真的工作態(tài)度。 總之，對我們高職學生來說，經(jīng)歷了這次畢業(yè)設計，為今后從事生產(chǎn)第一線的技術 發(fā)行工作、技術管理工作將有非常大的幫助。 最后，我要感謝那些幫助過我的老師，同學以及所有曾經(jīng)和現(xiàn)在幫助過我的人，衷 心地感謝我的指導教師陳俊波老師！他豐富的知