雙耳止動(dòng)墊片的沖孔落料沖裁模具設(shè)計(jì)【級(jí)進(jìn)模優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含UG三維10張CAD圖紙帶任務(wù)書+開題報(bào)告+外文翻譯】-cymj18

雙耳止動(dòng)墊片的沖孔落料沖裁模具設(shè)計(jì)【級(jí)進(jìn)?！?/p>

摘  要

隨著社會(huì)生產(chǎn)力的提高與發(fā)展，現(xiàn)如今模具制造中的沖壓加工已經(jīng)是一種非常成熟的金屬加工方法。它具有操作簡單、精度高、產(chǎn)品一致性好、生產(chǎn)效率高、材料利用率高和用于大批量生產(chǎn)等特點(diǎn)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)根據(jù)已經(jīng)確定的沖載件即雙耳止動(dòng)墊片的尺寸進(jìn)行沖載工藝的分析及設(shè)計(jì)，從而得到?jīng)_載工藝。根據(jù)已經(jīng)確定好的沖載工藝進(jìn)行凸凹模結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算與設(shè)計(jì)，并根據(jù)文獻(xiàn)資料最終確定級(jí)進(jìn)模的凸凹模結(jié)構(gòu)。根據(jù)設(shè)計(jì)好的凸凹模結(jié)構(gòu)選擇標(biāo)準(zhǔn)零件和模架，從而完成模具的設(shè)計(jì)并校核。完成模具設(shè)計(jì)后，用UG軟件完成模具的三維模型并采用AutoCAD軟件完成模具裝配圖的制圖。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)還獨(dú)立完成與專業(yè)相關(guān)且不少于4萬字符的指定英文資料翻譯。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和掌握了模具設(shè)計(jì)的知識(shí)和制造加工工藝的編制技術(shù)。我采用了較好的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法，成功的完成了雙耳止動(dòng)墊片沖孔落料級(jí)進(jìn)模的畢業(yè)設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)；工藝分析；沖壓模具；結(jié)構(gòu)計(jì)算；級(jí)進(jìn)模。

Abstract

With the improvement and development of social productive forces, the stamping of Mold Manufacturing now is already a very advanced metal processing methods. It has the feature of simple operation, high accuracy, product consistency,  high production efficiency, high utilization of materials and for mass production and so on. The graduation project bases on the pieces（binaural washer）of punch set that have been identified in binaural washer dimensions for analysis and design of the craft of punch set resulting in getting the craft of punch. I will do the job of calculation and design of structural parameters punch basing on the craft of punch set that has been determined，and ultimately determine the progressive of punch structure of Progressive Die according to the literature. I select the standard parts and the mold according to the designed structure of punch structure .Thus completing the mold design. After the completion of mold design, I use UG software to complete three-dimensional model and use AutoCAD software to complete the graphics of mold assembly drawing. The graduation project is independently complete not less than40,000 characters of the specified English translation associated with professional. Through this graduation design, I learn systematically and mastered the preparation of technical of manufacturing process and knowledge of mold design. I used the advanced design concepts and design methods, and I successfully complete the graduate design of Binaural Washer Punching and Blanking Progressive Die Design.

Key words : design; process analysis; stamping die; progressive die; structural calculations.

目  錄

引言 1

1  沖載件的工藝性分析 2

1.1 沖載件 2

1.1.1沖載件材料的選擇 2

1.1.2沖載件結(jié)構(gòu)分析 2

1.1.3沖載件尺寸精度 2

1.2 沖載模的選擇 3

1.2.1方案一 — 單工序模生產(chǎn) 3

1.2.3方案二 — 復(fù)合模生產(chǎn) 3

1.2.3方案三 — 級(jí)進(jìn)模生產(chǎn) 3

2  沖載工藝設(shè)計(jì) 4

2.1 排樣方式的確定及計(jì)算 4

2.1.1搭邊值的確定 4

2.1.2確定排料方向 4

2.1.3計(jì)算送料步距A 5

2.1.4計(jì)算料條寬度B 5

2.1.5排樣圖 5

2.1.6計(jì)算材料的利用率 6

2.2 級(jí)進(jìn)模壓力中心的建立 7

2.3 沖載力的計(jì)算 9

2.3.1 沖孔力 10

2.3.2 落料力 10

2.3.3 沖載力 10

2.3.4 卸料力、推件力和頂件力 10

2.3.5 壓力機(jī)的選擇 11

3級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 12

3.1 凸、凹刃口尺寸計(jì)算 12

3.1.1 沖孔時(shí)凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 12

3.1.2對(duì)于落料時(shí)凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 12

3.2 凸、凹模外形尺寸計(jì)算及確定 14

3.2.1沖孔及落料凸模外形尺寸計(jì)算及確定 14

3.2.1沖孔及落料凸模外形尺寸計(jì)算及確定 16

4  級(jí)進(jìn)模主要零件設(shè)計(jì) 17

4.1 級(jí)進(jìn)模模架的設(shè)計(jì) 17

4.2級(jí)進(jìn)模模柄的設(shè)計(jì) 18

4.3 級(jí)進(jìn)模墊板的設(shè)計(jì) 19

4.4 凸模固定板的設(shè)計(jì) 20

4.5 彈性卸料板設(shè)計(jì) 21

4.6 導(dǎo)料板的設(shè)計(jì) 23

4.7 標(biāo)準(zhǔn)圓柱銷和內(nèi)六角圓柱螺釘?shù)倪x擇 23

4.8 級(jí)進(jìn)模導(dǎo)柱和導(dǎo)套的選擇 25

4.9 級(jí)進(jìn)模校核 26

5  級(jí)進(jìn)模零件材料的選擇 27

5.1 級(jí)進(jìn)模凸模選材 27

5.2 級(jí)進(jìn)模凹模選材 28

5.3 級(jí)進(jìn)模上、下模座選材 28

5.4 級(jí)進(jìn)模導(dǎo)柱和導(dǎo)套選材 28

5.5 級(jí)進(jìn)模其他零件的選材 29

5.5.1級(jí)進(jìn)模墊板、導(dǎo)料板和卸料板選材 29

5.5.2 級(jí)進(jìn)模凸模固定板選材 29

6  級(jí)進(jìn)模主要零部件的加工工藝 30

6.1 凸模加工工藝 30

6.1.1圓形凸模加工工藝 30

6.1.2非圓形凸模加工工藝 30

7  級(jí)進(jìn)模的UG建模和autoCAD制圖 31

總結(jié) 33

謝  辭 34

參考文獻(xiàn) 35

附  表 36

【詳情如下】【需要咨詢購買全套設(shè)計(jì)請(qǐng)加QQ1459919609】

A novel method for improving the surface quality of microcellular injection molded parts 11頁.docx

Optimisation of Micro Injection Moulding Process through Design of Experiments 6頁.docx

ug7.5

zhuang pei.stp

一種改善微孔注射液型注塑件表面質(zhì)量的新方法.docx

上模座.dwg

下模座.dwg

凸模固定板.dwg

凹模圖.dwg

卸料板.dwg

雙耳止動(dòng)墊片.dwg

雙耳止動(dòng)墊片沖孔落料沖裁模具設(shè)計(jì)【級(jí)進(jìn)模】.docx

雙耳止動(dòng)墊片沖孔落料沖裁模具設(shè)計(jì)任務(wù)書.doc

雙耳止動(dòng)墊片沖孔落料沖裁模具設(shè)計(jì)開題報(bào)告.doc

雙耳止動(dòng)墊片沖孔落料沖裁模設(shè)計(jì)中期檢查表.doc

圓形凸模.dwg

墊板.dwg

文件清單.txt

裝配圖.dwg

通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化微注射成型工藝.docx

非圓形凸模.dwg

I 摘 要 隨著社會(huì)生產(chǎn)力的提高與發(fā)展，現(xiàn)如今模具制造中的沖壓加工已經(jīng)是一種非常成熟的金屬加工方法。它具有操作簡單、精度高、產(chǎn)品一致性好、生產(chǎn)效率高、材料利用率高和用于大批量生產(chǎn)等特點(diǎn)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)根據(jù)已經(jīng)確定的沖載件即雙耳止動(dòng)墊片的尺寸進(jìn)行沖載工藝的分析及設(shè)計(jì)，從而得到?jīng)_載工藝。根據(jù)已經(jīng)確定好的沖載工藝進(jìn)行凸凹模結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算與設(shè)計(jì)，并根據(jù)文獻(xiàn)資料最終確定級(jí)進(jìn)模的凸凹模結(jié)構(gòu)。根據(jù)設(shè)計(jì)好的凸凹模結(jié)構(gòu)選擇標(biāo)準(zhǔn)零件和模架，從而完成模具的設(shè)計(jì)并校核。完成模具設(shè)計(jì)后，用 件完成模具的三維模型并采用 件完成模具 裝配圖的制圖。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)還 獨(dú)立完成與專業(yè)相關(guān) 且 不少于 4萬字符的指定英文資料翻譯 。通過 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和掌握了模具設(shè)計(jì)的知識(shí)和 制造加工工藝的編制技術(shù)。我采用了較好的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法，成功的完成了雙耳止動(dòng)墊片沖孔落料級(jí)進(jìn)模的畢業(yè)設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞： 設(shè)計(jì)；工藝分析；沖壓模具；結(jié)構(gòu)計(jì)算；級(jí)進(jìn)模。 of is a It of of so on of in of of in of I do of of on of of ie to I to of of I G to to of is 00 of I of of of I 錄 引言 .................................................................................................................................... 沖載件的工藝性分析 ............................................................................................載件 .......................................................................................................................... 沖載件材料的選擇 ......................................................................................................... 沖載件結(jié)構(gòu)分析 ............................................................................................................ 沖載件尺寸精度 ............................................................................................................載模的選擇 ............................................................................................................. 方案一 — 單工序模生產(chǎn) .............................................................................................. 方案二 — 復(fù) 合模生產(chǎn) .................................................................................................. 方案三 — 級(jí)進(jìn)模生產(chǎn) .................................................................................................. 沖載工藝設(shè)計(jì) ..........................................................................................................樣方式的確定及計(jì)算 ............................................................................................. 搭邊值的確定 ................................................................................................................ 確定排料方向 ................................................................................................................ 計(jì)算送料步距 A............................................................................................................. 計(jì)算料條寬度 B ............................................................................................................. 排樣圖 .......................................................................................................................... 計(jì)算材料的利用率 .........................................................................................................進(jìn)模壓力中心的建立 .............................................................................................載力的計(jì)算 ............................................................................................................. 沖孔力 ......................................................................................................................... 10 料力 ......................................................................................................................... 10 載力 ......................................................................................................................... 10 料力、推件力和頂件力 ............................................................................................. 10 力機(jī)的選擇 .............................................................................................................. 11 3 級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) ................................................................................................................. 12 、凹刃口尺寸計(jì)算 ................................................................................................ 12 孔時(shí)凸、凹模刃 口尺寸的計(jì)算 .................................................................................. 12 于落料時(shí)凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 ............................................................................ 12 、凹模外形尺寸計(jì)算及確定 ................................................................................ 14 孔及落料凸模外形尺寸計(jì)算及確定 ............................................................................ 14 孔及落料凸模外形尺寸計(jì)算及確定 ............................................................................ 16 4 級(jí)進(jìn)模主要零件設(shè)計(jì) ........................................................................................... 17 進(jìn)模模架的設(shè)計(jì) .................................................................................................... 17 進(jìn)模模柄的設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 18 進(jìn)模墊板的設(shè)計(jì) .................................................................................................... 19 模固定板的設(shè)計(jì) .................................................................................................... 20 性卸料板設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 21 料板的設(shè)計(jì) ............................................................................................................ 23 準(zhǔn)圓柱銷和內(nèi)六角圓柱螺釘?shù)倪x擇 .................................................................... 23 進(jìn)模導(dǎo) 柱和導(dǎo)套的選擇 ........................................................................................ 25 進(jìn)模校核 ................................................................................................................ 26 5 級(jí)進(jìn)模零件材料的選擇 ...................................................................................... 27 進(jìn)模凸模選材 ........................................................................................................ 27 進(jìn)模凹模選材 ......................................................................................................... 28 進(jìn)模上、下模座選材 ............................................................................................. 28 進(jìn)模導(dǎo)柱和導(dǎo)套選材 ............................................................................................. 28 進(jìn)模其他零件的選材 ............................................................................................. 29 進(jìn)模墊板、導(dǎo)料板和卸料板選材 ..................................................................... 29 進(jìn)模凸模固定板選材 ........................................................................................ 29 6 級(jí)進(jìn)模主要零部件的加工工藝 ........................................................................ 30 模加工工藝 ............................................................................................................ 30 形凸模加工工藝 ................................................................................................. 30 圓形凸模加工工藝 ............................................................................................. 30 7 級(jí)進(jìn)模的 模和 圖 ................................................................. 31 總結(jié) ................................................................................................................................... 33 謝 辭 .............................................................................................................................. 34 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................... 35 附 表 .............................................................................................................................. 36 第 1 頁 共 37 頁 引言 隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的拉動(dòng)和我國產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，模具行業(yè)得到了快速的發(fā)展。近年來，隨著模具行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整，我國模具行業(yè)的模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜和更經(jīng)濟(jì)快速方向發(fā)展。我國模具行業(yè)的發(fā)展不僅為我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展做出貢獻(xiàn)還為世界制造業(yè)做出貢獻(xiàn)。 現(xiàn)在，模具制造中的冷沖壓加工已經(jīng)是一種成熟的金屬加工方法。因此，冷沖壓模具的設(shè)計(jì)就很有必要。但是，冷沖壓模具的設(shè)計(jì)尤其是對(duì)于相對(duì)復(fù)雜的冷沖壓模具來說，設(shè)計(jì)時(shí)需要很強(qiáng)的想象力和創(chuàng)造力。對(duì)于模具設(shè)計(jì)者和制造者來說，模具設(shè)計(jì)理論、模具設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和模具設(shè)計(jì)創(chuàng)新是不可 或缺的。為了設(shè)計(jì)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、適合我國國情、具有較高水平的模具，設(shè)計(jì)者和制造者必須不斷學(xué)習(xí)模具設(shè)計(jì)與制造的最新知識(shí)并且要敢于不斷創(chuàng)新。我國現(xiàn)在已經(jīng)擁有了大量的模具標(biāo)準(zhǔn)件，包括模具、導(dǎo)向件，推桿等標(biāo)準(zhǔn)件，這為實(shí)現(xiàn)我國模具行業(yè)快速健康發(fā)展提供可能。同時(shí)，因?yàn)橛休^大產(chǎn)量模具標(biāo)準(zhǔn)件的存在，使得我們的模具設(shè)計(jì)的周期縮短并為設(shè)計(jì)出更精密更大型的模具提供可能。 結(jié)合我大學(xué)期間所學(xué)知識(shí)以及實(shí)踐所得經(jīng)驗(yàn)，本次設(shè)計(jì)就是在這樣的背景下進(jìn)行的。本次設(shè)計(jì)在為期十六周的時(shí)間里順利完成。 第 2 頁 共 37 頁 1 沖載件 的工藝性分析 載 件 由于此次設(shè)計(jì)的沖載件是雙耳止動(dòng)墊片，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 [1]中冷沖壓零件推薦用鋼和鋼鐵材料的分類及技術(shù)條件的綜合比較，可以選擇本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的雙耳止動(dòng)墊片的原材料為 304 不銹鋼。 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 [1]可知， 抗拉強(qiáng)度范圍為 340~520據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì) 塑性材料：剪切應(yīng)力極限 =( 抗拉極限 ；對(duì) 脆性材料：剪切應(yīng)力極限 =(抗拉極限 。所以可以取材料的抗剪切值為 τ = 420 由于本次設(shè)計(jì)的沖載件 結(jié)構(gòu) 簡單， 形狀簡單 ， 孔邊距遠(yuǎn)大于凸凹模允許的最小壁厚，因此本次設(shè)計(jì) 可以考慮 采 用 多道 沖壓工序 的沖載模 。 由于該沖載件的厚度為 S=該沖載件的所有尺寸都未標(biāo)注公差，根據(jù)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 [2]中的表 3表 3合考慮，可以按 來確定該沖載件公差。它的 尺寸精度能滿足一般的沖壓 要求 。 根據(jù)《互換性與測(cè)量技術(shù)》 [3]中的表 3 各尺寸公差分別為： ??1 = ??2 = 21;； b = 10;； ??1 = 22;； ??2 = 13;； r = 4;。 其如圖 1— 1 沖載件尺寸所示。 結(jié)論： 沖載件的 尺寸精度能滿足 這次 的沖壓 要求， 所以該沖載 件可以沖裁。 圖 1— 1 沖載件尺寸 第 3 頁 共 37 頁 載模的選擇 沖載模是冷沖壓生產(chǎn)所采用的主要工藝設(shè)備。沖載模結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)性、先進(jìn)性和合理性對(duì)沖載件的質(zhì)量和精度、沖載加工的生產(chǎn)率及良品率和經(jīng)濟(jì)效益、模具的使用壽命與操作安全性等都有著非常大的影響。由于本次設(shè)計(jì)的沖載件 包括沖孔 、 落料兩個(gè)基本工序， 所以 可以有 三種沖載模具選擇。 下 面，將對(duì) 三種 用不同沖壓 工藝方案 進(jìn)行沖載件生產(chǎn)的沖載模具進(jìn)行對(duì)比以選擇最合理的沖載模具。 — 單工序模生產(chǎn) 單工序模是在沖床一次沖載行程中只完成一個(gè)沖載工序的沖載模。結(jié)合本次設(shè)計(jì)的沖載件的工藝性，這種沖載工藝是 先 完成 沖孔 工序 ， 再下個(gè)工序完成 落料 。從而完成一個(gè)沖載件的生產(chǎn)。單工序模的 模具結(jié)構(gòu)簡單 、操作方便， 但需要兩道工序兩副模具，成本高且生產(chǎn)效率低，兩次定位累計(jì)誤差大，難以滿足大批量生產(chǎn)要求。 — 復(fù)合模生產(chǎn) 復(fù)合?？稍趬毫C(jī)的一次沖載行程內(nèi)，在模具的同一位置上完成兩個(gè)或兩個(gè)以上沖載工序的沖模。這種沖模在完成本次設(shè)計(jì)的沖載件生產(chǎn)時(shí)只 需要一副模具且生產(chǎn)效率也很高， 同時(shí) 容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn) 和管理。雖然 此 沖載件的 所有尺寸 的 尺寸精度要求 較 高 ，但是復(fù)合模不存在送料定位誤差問題， 只要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正 就 可以保證沖載件的形狀精度 ，所以可以考慮這個(gè)方案。 — 級(jí)進(jìn)模生產(chǎn) 級(jí)進(jìn)模又稱跳步模，是在沖床的一次行程中，在模具的幾個(gè)不同的工位上同時(shí)完成兩個(gè)或兩個(gè)以上沖載工序的沖載模。它具有定位精度相對(duì)高，所以能生產(chǎn)出高精度沖載件。級(jí)進(jìn)模的使用壽命長，具有良好的經(jīng)濟(jì)預(yù)期。級(jí)進(jìn)模能滿足這次的沖載件尺寸的精度要求以及模具設(shè)計(jì)和制造成本要求。 本次設(shè)計(jì)的雙耳止動(dòng)墊片沖孔落料模具設(shè)計(jì)的沖載件是大批量生產(chǎn)及該沖載件的尺寸精度要求高。綜合考慮模具的生產(chǎn)成本、操作要求和模具的使用壽命， 所以 這次設(shè)計(jì)采 用級(jí)進(jìn)模進(jìn)行生產(chǎn) ， 即選擇方案三 。 第 4 頁 共 37 頁 2 沖載工藝設(shè)計(jì) 樣方式的確定及計(jì)算 排樣是指沖載件在條料、帶料或板料上合理的布置方法。選擇合理的排樣和選擇合適的搭邊值可以有效的降低成本，保證沖載件的質(zhì)量及提高級(jí)進(jìn)模壽命。所以必須要科學(xué)的選擇搭邊值和科學(xué)的選擇排樣方案，以保證沖載件的順利生產(chǎn)。 確定 搭邊的作用是要補(bǔ)償定位誤差和保證條料具有滿足設(shè)計(jì)的強(qiáng)度和剛度，防止由于條料的寬度誤差和送進(jìn)步距誤差等原因造成沖載出來的沖載件變成殘缺廢品。搭邊保證了送料的順利進(jìn)行，從而保證了沖載件的質(zhì)量。 由于本次設(shè)計(jì)將采用彈壓卸料板和沖載件的 材料厚度 為 S=據(jù)《沖壓工藝與模具 設(shè)計(jì)》 [2]的表 3及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，可以得出 工件間搭邊值 a = 面搭邊值 ??1 = ??。 根據(jù)沖載件的外形結(jié)構(gòu)及尺寸特點(diǎn)，綜合考慮沖載時(shí)排料的科學(xué)性。有如下兩種方案如圖 2— 1 排料方案所示。 圖 料方案 第 5 頁 共 37 頁 由圖 2— 1 排料方向可知， 方案 1 總面積 ??1 = 50 ? 1625????2； 方案 2 總面積 ??2 = ??2。 雖然 ??1大于 ??2，但是由圖 知方案 1 的送料步距比方案 2 的送料步距少 9 慮到送料步距和級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)時(shí)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，綜合考慮兩種方案的可行性，最終決定選擇方案 1 作為本次設(shè)計(jì)的方案。 根據(jù)方案 1 可得， A = 13+ 25 計(jì)算料條寬度 B 根據(jù)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 [2]中的表 3表 3得兩孔中心矩公差為 ±中心與邊緣距離尺寸公差為 ±條料寬度的單向（負(fù)向）公差 ?= 料板于最寬條料之間的間隙 Z = 以可求得： B = （ 2 z） ;0。 150 = ???? 取整后可得 B = 37;???，則側(cè)面搭邊值為 ??1 = ???。 根據(jù)以上分析計(jì)算可得排樣圖如圖 2— 2 沖載件排樣所示。 圖 2— 2 沖載件排樣 第 6 頁 共 37 頁 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 [1]中的軋制薄鋼板品種（ 85），可以用 500*1000 的板料來做沖載件的條料。因此可以得到 A 和 B 兩種方案。 A 方案：由 500/37=得 13 條條料；由 1000/25=40，可得每條條料上可沖載得 40 個(gè)沖件。如圖 案 A 所示。 圖 2— 3 方案 A B 方案：由 1000/37=得 27 條條料；由 500/25=得每條條料上可沖載得 20 個(gè)沖件。如圖 2— 4 方案 B 所示。 圖 2— 4 方案 B 因?yàn)椋?一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率 為 η = ??????? ×100% 一張板料 上 總的材料利用率的 為 η?? = ?????????? ×100% n ― 一個(gè)步距內(nèi) 沖裁件的總數(shù)目 ； A— 沖載件面積（包括內(nèi)形結(jié)構(gòu)廢料），單位 ????2； 第 7 頁 共 37 頁 b— 條料寬度，單位 h— 步距，單位 ????— 一張板料上沖載件的總數(shù)目； L— 板料長，單位 B— 板料寬，單位 其中一個(gè)沖載件的面積計(jì)算如圖 2— 5 面積計(jì)算所示。 圖 2— 5 面積計(jì)算 根據(jù)分割計(jì)算原理計(jì)算得沖載件的面積為 450 ????2。 所以可以得出， 方案 A 總的材料利用率 為 η???? = ?????????? ×100%= 450×13×40500×1000 ×100% = 方案 B 總的材料利用率 為 η???? = ?????????? ×100%= 450 ×27×20500 ×1000 ×100%= 由于方案 B 總的材料利用率大于方案 A 的材料利用率，從而選擇方案 B 來沖載制件。 進(jìn)模壓力中心的建立 沖壓力合力的作用點(diǎn)叫做模具的壓力中心。為了有效保證壓力機(jī)和沖模能正常平穩(wěn)地工作，沖模的壓力中心通過模柄軸線與壓力機(jī)滑塊中心必須設(shè)計(jì)成重合。要不然，沖載過程中壓力機(jī)滑塊和沖模都將會(huì)承受偏心載荷使滑塊導(dǎo)軌和沖模導(dǎo)向部分產(chǎn)生不正常磨損。同時(shí)合理間隙也得不到保證，使得刃口迅速變鈍，從而降低沖載件的質(zhì)量和級(jí)進(jìn)模的壽命甚至損壞級(jí)進(jìn)模發(fā)生沖壓事故。 第 8 頁 共 37 頁 這里我采用了解析法來確定沖壓力的合力作用點(diǎn)。如圖 2— 6 模具沖壓力中心所示。 圖 具沖壓力中心 （以上兩個(gè)零件標(biāo)注是為了更好的標(biāo)清零件尺寸?，F(xiàn)在將上圖的左邊坐標(biāo)系里的左邊圖形記為C 圖形 ,右邊的圖形記為 D 圖形。） 由公式 y = R???? 可以分別求得 ????3 = ????4 = ????8 = ????10 = ??? ????9 = ??? ????12 = ???。 繼而可以分別求出各個(gè)線段或弧段的中心的坐標(biāo)（單位為 (??1， ??1)= (0， 22) (??2， ??2) = (?5， (??3， ??3) = (?(??4， ??4)= (?(??5， ??5) = (?5) (??6， ??6) = (?13， 0) (??7， ??7) = (?? 5) (??8， ??8) = (?? (??9， ??9)= (?(??10， ??10) = ( 第 9 頁 共 37 頁 (??11， ??11) = (5， (??12， ??12) = (?(??13， ??13) = (25， 0)。 根據(jù)凸模沖載時(shí)壓力的計(jì)算原理與復(fù)雜形狀件沖載時(shí)的計(jì)算原理，先求出各單一圖形的壓力中心到坐標(biāo)軸的距離，并計(jì)算各單一圖形輪廓的周長，然后根據(jù)基本公式求得級(jí)進(jìn)模的壓力中心。所以根據(jù)分好的圖形標(biāo)記，現(xiàn)在分別求 C 圖形的壓力中心和 D 圖形的壓力中心，然后再求總的級(jí)進(jìn)模壓力中心。 對(duì)于 C 圖形有： ???? = (??1??1 +??2??2+ ??3??3 +??12??12 + 2??4??4 +2??5??5 +??6??6+ ??9??9+ ??10??10 +??11??11)??1 +??2+ ??3 + ??12 + ??4 + ??5 +??6 +??7+ ??8 + ??9 +??10 +??11帶入數(shù)據(jù)，求得 ???? = ? ???? = (??1??1 + 2??2??2 +2??3??3 + ??12??12 +??4??4 +??5??5 + ??6??6 +??7??7 + ??8??8 +??9??9)??1 +??2 +??3+ ??12 + ??4 + ??5 +??6 +??7+ ??8+ ??9 +??10 +??11帶入數(shù)據(jù)，求得 ???? = 同時(shí)可以求得 C 圖形的總周長 ???? = ??1 +??2 +??3+ ??12 + ??4 + ??5 + ??6 +??7 +??8+ ??9 +??10 +??11 = 于 D 圖形，其壓力中心在圓心（ 0）上。其圓周長為 ???? = ????122= 據(jù)以上計(jì)算，現(xiàn)在求總的級(jí)進(jìn)模壓力中心 : X = ???????? + ???????????? +????代入數(shù)據(jù)，求得 X= Y = ???????? + ???????????? +????代入數(shù)據(jù)，求得 Y=以可以求得級(jí)進(jìn)模的壓力中心為（ 載力的計(jì)算 沖載力是選擇壓力機(jī)的主要依據(jù)，也是設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模所必須的數(shù)據(jù)。沖載工藝包括沖載力、卸料力、推件力、頂件力。在沖載過程中，沖載力的大小是不斷變化的，沖載力是指板料作用在凸模上的最大抗力。下面分別沖載工藝中的各力。 第 10 頁 共 37 頁 孔力 根據(jù)沖孔力的計(jì)算公式 中 F 為沖載力，單位 N； L 為沖載件的周長，單位 t 為材料厚度，單位 τ為材料的抗剪強(qiáng)度，單位為 K 為系數(shù)，考慮到凸模、凸模刃口磨損，級(jí)進(jìn)模間隙波動(dòng)，材料力學(xué)性能變化及材料厚度偏差等因素而增加的安全系數(shù)，一般取 K= 代入數(shù)據(jù) ，求得 20 = 料力 根據(jù)落料力計(jì)算公式 20 = 載力 根據(jù)沖載力計(jì)算公式 得 ? 料力、推件力和頂件力 由于卸料力、推件力和頂件力與材料的力學(xué)性能、材料厚度，沖件輪廓的形狀、沖載間隙、潤滑情況、凹模洞口形狀等因素有關(guān)。在生產(chǎn)中，都是采用簡單的經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算： ??卸 = ??卸 ??沖載 ??頂 = ??頂 ??沖載 第 11 頁 共 37 頁 ??推 = ????推 ??沖載 式中： ??卸 、 ??頂 、 ??推 分別為卸料力、頂件力和推件力，單位為 N； ??卸 、 ??頂 、 ??推 分別為卸料力系數(shù)、頂件力系數(shù)和推件力系數(shù)； ??沖載 為沖載力，單位為 N； n 為同時(shí)卡在凹模洞口的件數(shù)， n=h/t， h 為凹模刃口直壁高度，單位 t 為材料厚度，單位 中 n=6/。根據(jù)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 [2]中表 3得 h 取 6 根據(jù)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 【 2】中表 3得 ??卸 = ??頂 = ??推 =而代入數(shù)據(jù)可以分別求得： ??卸 = ??頂 = ??推 = 8 × 本次設(shè)計(jì)采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖載工藝力，從而可以計(jì)算總的沖壓力為 F = ??沖載 +??卸 +??推 = 固有 P = ( = F = N 力機(jī)的選擇 根據(jù)沖壓工藝力選擇壓力機(jī)時(shí)，一般應(yīng)使所選壓力機(jī)的噸位大于計(jì)算所得的值。再根據(jù)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》【 2】中的表 2— 1，開式壓力機(jī)參數(shù)選擇如表 2— 1 所示。 表 2— 1 開式壓力機(jī) 公稱壓力/生公稱壓力時(shí)滑塊距下死點(diǎn)的距離/塊行程/程次數(shù)（次/ 最大封閉高度/閉高度調(diào)節(jié)量/塊中心到床身距離/作臺(tái)尺寸 /作臺(tái)孔尺寸/定臺(tái)和可傾式 活動(dòng)臺(tái)位置 左右 前后 左右 前后 直徑 最高 最低 160 5 70 115 220 300 160 60 160 450 300 220 110 160 第 12 頁 共 37 頁 3 級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 、凹刃口尺寸計(jì)算 由于沖載件的尺寸精度主要決定于凸、凹模刃口尺寸及公差，級(jí)進(jìn)模的合理間隙值也是靠凸、凹模刃口尺寸及公差來保證的。因此確定凸、凹模刃口尺寸及公差，是沖載模設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作。由于沖載件的尺寸公差等級(jí)為 據(jù)設(shè)計(jì)原理及經(jīng)驗(yàn)，可以選擇級(jí)進(jìn)模的制作精度等級(jí)為 本次設(shè)計(jì)中，沖孔件稍大于凸模尺寸，落料件稍小于凹模尺寸。由于凸、凹模的制造偏差和磨損均使間隙變大，故新級(jí)進(jìn)模的初始間隙應(yīng)該取最小合理間隙。本次采用的沖載件材料是 據(jù)國標(biāo) 16743載間隙可得 : 最小合理間隙 ?? 2×8%t = 最大合理間隙 ?? 2 ×11.0%t = 固有 ?? ?? 沖孔時(shí)凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 對(duì)于沖孔 ?本次設(shè)計(jì)采用的是凸、凹分開的加工方法。 根據(jù)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》【 2】中的表 3— 16 得： 凸模制造公差 ???? = ??；凹模制造公差 ???? = 固有 ???? +???? = 故滿足 ???? +???? < ???? 所以有 : 凸模尺寸 ???? = (??1 + ???);????0 = 0 ???? 凹模尺寸 ???? = (??1 +???+??:???? = 中的 ??值根據(jù)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 【 2】中的表 3— 15 及 ??1的制件公差為 ?? = 模刃口尺寸的計(jì)算 對(duì)于落料的外輪廓形狀復(fù)雜，其基本尺寸最大為 以本次設(shè)計(jì)采用凸模與凹模配作加工。這種加工一般是以凹模為基準(zhǔn)件，然后根據(jù)基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸按間隙 第 13 頁 共 37 頁 要求配作凸模。當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)件時(shí)，凹模磨損后刃口部分尺寸都增大，因此均屬于 第一章的零件的工藝分析及根據(jù)《互換性與測(cè)量技術(shù)》 [3]中的表 3以得到落料件的尺寸如圖 3— 1 凹模尺寸所示。 圖 3— 1 凹模尺寸 又因?yàn)榘寄３叽缬?jì)算公式為： ???? = (?? ????） 0:???? 其中， ????為凹模刃口尺寸，單位 A 為制件基本尺寸，單位為 ????為凹模制造公差，取值為 ?/4； ?為制件公差，單位為 ??為因素，其值可根據(jù)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》【 2】中的表 3— 15 來取。 對(duì)圖中 A 尺寸計(jì)算： ?????? = (???? ? ???????） 0:???4 = (10? 1×: 中 ????根據(jù)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 [2]中的表 3— 15 取 ???? = 1。圖中 C 尺寸與 A 尺寸一樣，所以有 ?????? = ?????? = 對(duì)圖中 B 尺寸的計(jì)算： ?????? = (???? ? ???????） 0:???4 = (4? : 中 ????根據(jù)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》【 2】中的表 3— 15 取 ???? = 中 G 尺寸與 以有 ?????? = ?????? = 第 14 頁 共 37 頁 對(duì)圖中 D 尺寸的計(jì)算： ?????? = (???? ? ???????） 0:???4 = (1×: 中 ????根 據(jù)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》【 2】中的表 3— 15 取 ???? = 1。 對(duì)圖中 E 尺寸的計(jì)算： ?????? = (???? ? ???????） 0:???4 = (1×: 中 ????根據(jù)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》【 2】中的表 3— 15 取 ???? = 1。 對(duì)圖中 F 尺寸的計(jì)算： ?????? = (???? ? ???????） 0:???4 = (21?1 ×: 中 ????根據(jù)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》【 2】中的表 3— 15 取 ???? = 1。 所以根據(jù)以凹模為基準(zhǔn)件，然后根據(jù)基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸按間隙要求配作凸模的原則。以及根據(jù)設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)采用最小合理間隙的原則。凸模尺寸按凹模尺寸配制，其雙面間隙為 ?? 為非圓形凸模與凸模固定板的配合公差為 ??7/??6,所以非圓形凸模的公差為（ 非圓形凸模尺寸 V: 、凹模外形尺寸計(jì)算及確定 凹模的外形一般有矩形與原形兩種。凹模的外形尺寸應(yīng)保證凹模有足夠的強(qiáng)度與剛度。凹模的厚度還應(yīng)包括使用期內(nèi)的修磨量。凹模的外形尺寸一般是根據(jù)材料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸來確定。 對(duì)于圓形凸模，本次設(shè)計(jì)的凸模將采用卸料板導(dǎo)向凸模，所以凸模的最大允許長度為： ?? = ??8√2????3???? 代入數(shù)據(jù)可以求得 ?? = ??8√210000×420 = 362 于非圓形凸模，本次設(shè)計(jì)的凸模也將采用卸料板導(dǎo)向凸模。所以凸模的最大允許 長度為： ??圓 = π√?????? 第 15 頁 共 37 頁 代入數(shù)據(jù)可以求得 ??圓 = 150 中 ??位 E 為凸模材料彈性模量，對(duì)于鋼材可取E=210000N/位 ??為沖件材料抗剪切強(qiáng)度，單位 N/????2。 J 為斷面最小慣距，單位為 ????4。 由于凸模長度 L = ?1 +?2 +?3 + ?? 式中 ?1為導(dǎo)料板厚，單位 ?2為卸料板厚，單位為 ?3為凸模固定板后，單位Y 為凸模修磨量，一般取 150 導(dǎo)料板厚度根據(jù)《模具設(shè)計(jì)手冊(cè) 》模具手冊(cè)之四【 4】中的表 14— 15 和《模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)》【 5】中的表 2— 52 得 ?1 = 6 綜合考慮本次設(shè)計(jì)的級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)，此次設(shè)計(jì)將采用彈壓卸料板。因此，卸料板厚度根據(jù)《模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》模具手冊(cè)之四【 4】中的表 14— 10 和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)可得 ?2 = 10 凸模固定板根據(jù)《模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)》【 5】中表 2— 22 可得 ?3 = 25 所以可以得到 L = ?1 +?2 +?3 + ?? = 6+8 +25 +15 = 57 據(jù) ??用標(biāo)準(zhǔn)凸模，可以取凸模的實(shí)際尺寸為 ??凸 = 56 圓形凸模的三維模型如圖 3— 1 圓形凸模所示。非圓形凸模的三維圖如圖 3— 2 非圓形凸模所示。 圖 3— 1 圓形凸模 圖 3— 2 非圓形凸模 第 16 頁 共 37 頁 關(guān)于凹模壁厚，根據(jù)《模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》模具手冊(cè)之四 [4]中的表 8— 1，可得凹模中刃口與刃口之間的距離最小應(yīng)大于為 以這次級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)中的刃口設(shè)計(jì)分部合理。 根《模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》模具手冊(cè)之四 [4]中的表 14— 5，得凹模厚壁為 228壁厚為 25： 凹模長 ??凹 = b +2w = 凹模寬 ??凹 = 工件寬 +2w = 式中 b 為沖載件最大外形尺寸且 b=w 為壁厚且 w=25件寬 = 根據(jù)《模具設(shè)計(jì)