菱形墊片沖裁模設(shè)計(jì)【沖壓模具設(shè)計(jì)】【沖孔落料復(fù)合?！?沖壓模具設(shè)計(jì),沖孔落料復(fù)合模,菱形,墊片,沖裁模,設(shè)計(jì),沖壓,模具設(shè)計(jì),沖孔,復(fù)合 江蘇財(cái)經(jīng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 綜合畢業(yè)實(shí)踐說(shuō)明書（論文） 標(biāo)題：墊片沖裁模設(shè)計(jì) 系 別： 機(jī)電工程系 專 業(yè)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)老師： 2011 年 5 月 15 日 1 摘 要 在這次設(shè)計(jì)中根據(jù)所給題目的要求，筆者首先對(duì)沖壓件進(jìn)行了分析，分析該零件 的尺寸精度得出用一般精度的模具即可滿足零件精度的要求，再?gòu)牧慵男螤睢⒊叽?標(biāo)注及生產(chǎn)批量等情況看，選擇了沖孔落料的方案。 根據(jù)對(duì)零件的綜合分析，在本筆者這次設(shè)計(jì)中我設(shè)計(jì)的模具是正裝沖孔落料模， 主要介紹的是模具的沖孔落料，沖壓生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的工序之一。由于材料和厚度 的原因，筆者采用的加工方法為：采用復(fù)合工序沖孔落料模進(jìn)行加工。 關(guān)鍵詞： 沖孔；落料；搭邊； 2 目 錄 摘 要 ....................................................................1 目 錄 ....................................................................2 引 言 ....................................................................3 1.工件的工藝性分析 ........................................................4 1.1 沖壓時(shí)的工藝性分析.....................................................5 1.2 沖壓材料選用...........................................................5 1.3 沖裁工藝方案的確定.....................................................6 2 模具設(shè)計(jì)計(jì)算 ............................................................7 2.1 排樣方案的確定及計(jì)算 ..................................................7 2.2 沖壓力的計(jì)算...........................................................9 2.3 模具壓力中心的確定....................................................11 2.4 沖模刃口尺寸及公差的計(jì)算 .............................................11 2.5 零件結(jié)構(gòu)尺寸的確定....................................................14 2.6 模具總裝圖............................................................17 3.模具材料的選用 .........................................................17 4 沖壓設(shè)備的選擇 .........................................................19 5.模具的裝卸 .............................................................20 5.1 模具的裝配............................................................20 5.2 卸料裝置的確定........................................................21 結(jié)束語(yǔ) ...................................................................23 致 謝 ....................................................................25 參 考 文 獻(xiàn) ..............................................................26 3 引 言 本次設(shè)計(jì)中選用的工序——沖裁，我們運(yùn)用了學(xué)習(xí)過(guò)的沖壓模具設(shè)計(jì)的知識(shí)，根 據(jù)給定的課題及要求進(jìn)行我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)，畢業(yè)設(shè)計(jì)就是檢查我們這幾年里我們學(xué)到 的知識(shí)與獨(dú)立做事的能力，及對(duì)模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)應(yīng)用能力訓(xùn)練為主線，以專業(yè)知 識(shí)、常規(guī)機(jī)械加工實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)為基礎(chǔ)，其目的在于自我鑒定與自我提高專業(yè) 水平知識(shí)。 沖裁模是沖壓生產(chǎn)中不可缺少的工藝裝備，良好的模具結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)工藝方案的可 靠保證。沖壓零件的質(zhì)量好壞和精度高低，主要取決于沖裁模的質(zhì)量和精度。沖裁模 結(jié)構(gòu)是否合理、先進(jìn)，有直接影響到生產(chǎn)效率及沖裁模本身的使用壽命和操作的安全、 方便性等。 由于沖裁件形狀、尺寸、精度和生產(chǎn)批量及生產(chǎn)條件不同，沖裁模的結(jié)構(gòu) 類型也不同。 模具的精度和結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)和制造需要較多的時(shí)間，這就延長(zhǎng)了新沖壓 件的生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。模座、模架、導(dǎo)向件的標(biāo)準(zhǔn)化和發(fā)展簡(jiǎn)易模具（供小批量生產(chǎn)） 、 復(fù)合模、多工位級(jí)進(jìn)模（供大量生產(chǎn)）,以及研制快速換模裝置,可減少?zèng)_壓生產(chǎn)準(zhǔn)備 工作量和縮短準(zhǔn)備時(shí)間，能使適用于大批量生產(chǎn)的先進(jìn)沖壓技術(shù)合理地應(yīng)用于小批量 多品種生產(chǎn)。 模具是指工業(yè)生產(chǎn)上通過(guò)注塑、壓鑄或鍛壓等方式生產(chǎn)產(chǎn)品所用的各種模子和工 具。模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，被稱為“工業(yè)之母” 。據(jù)統(tǒng)計(jì)，75%的粗加工工 業(yè)產(chǎn)品零件、50%的精加工零件都需要由模具成型，而絕大部分塑料(11940,-105.00,- 0.87%)制品也由模具成型。 根據(jù)所成型的材料的不同，模具可分為金屬模具和非金屬模具，其中金屬模具主 要有鑄造模具和沖壓模具，非金屬模具主要是塑料模具。塑料模具和沖壓模具是主要 的模具品種，2010 年的市場(chǎng)規(guī)模分別達(dá)到了 630 億和 520 億，分別占模具行業(yè)的 45% 和 37%。塑料模具主要用于塑料制品的壓制成型，沖壓模具主要是用于金屬材料的冷沖 壓成型。 行業(yè)快速成長(zhǎng)，規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。 2000 年以來(lái)，受益于下游汽車、電子、塑料制品行業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)的模具行 業(yè)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。模具行業(yè)的行業(yè)收入從 2003 年的 140 億元快速增長(zhǎng)到 2010 年 4 的 1400 億元，8 年間增長(zhǎng) 10 倍，年平均增長(zhǎng)率在 28%以上。金融危機(jī)僅僅使行業(yè)增速 放緩到 12.5%，仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于 GDP 的增速，可見(jiàn)我國(guó)模具行業(yè)的發(fā)展勢(shì)頭十分強(qiáng)勁。 一般而言，模具生產(chǎn)商需要根據(jù)客戶的需求定制模具所用的材料——模具鋼，然 后選購(gòu)適當(dāng)?shù)哪＞邩?biāo)準(zhǔn)件構(gòu)建模架，最后設(shè)計(jì)制作模仁，形成模具。因此模具行業(yè)的 產(chǎn)業(yè)鏈主要包括三個(gè)子行業(yè)：模具鋼(原材料)、模架(標(biāo)準(zhǔn)件)和模具(成品)。 模具鋼進(jìn)口替代前景廣闊。模具鋼是指用來(lái)制造模具的鋼種，是模架以及模具制 作的原材料，直接影響到模具的使用壽命以及成型質(zhì)量。2010 年，我國(guó)的模具鋼消費(fèi) 額達(dá)到 129 億美元，比 2009 年增長(zhǎng) 20%。我國(guó)連續(xù)五年成為全球模具鋼消費(fèi)量最大的 國(guó)家，占全球消費(fèi)量的 21%，同期國(guó)內(nèi)模具鋼產(chǎn)值只有 70 億美元，雖然已經(jīng)是全球第 三大模具鋼生產(chǎn)國(guó)，但是供需缺口達(dá)到 59 億美元，進(jìn)口依存度高達(dá) 46%，且高檔模具 和出口模具的材料幾乎全部依靠進(jìn)口。隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)逐漸掌握模具鋼的生產(chǎn)技術(shù)，國(guó) 內(nèi)模具鋼行業(yè)發(fā)展前景看好，2010 年行業(yè)增長(zhǎng)率達(dá)到 37%。 標(biāo)準(zhǔn)件覆蓋率提升驅(qū)動(dòng)模架需求。模架是模具的支撐，是模具設(shè)計(jì)中標(biāo)準(zhǔn)化的部 分。對(duì)于一般的模具來(lái)說(shuō)，許多結(jié)構(gòu)是相同的，所不同的只是每套模具的成型部分。 使用模架和模具標(biāo)準(zhǔn)件能縮短模具生產(chǎn)時(shí)間 25%-40%，節(jié)約模具加工工時(shí) 25%以上，對(duì) 于模具廠商來(lái)說(shuō)節(jié)省的時(shí)間十分可觀，因此模具設(shè)計(jì)生產(chǎn)廠商一般會(huì)采用標(biāo)準(zhǔn)模架來(lái) 做模具。 目前我國(guó)的模具標(biāo)準(zhǔn)件運(yùn)用還比較落后，覆蓋率估計(jì)僅在 45%左右，而國(guó)外成熟市場(chǎng)上 覆蓋率能達(dá)到 70%以上。標(biāo)準(zhǔn)件覆蓋率的提升加上模具需求上升的雙重打動(dòng)將驅(qū)動(dòng)模架 的需求。 1.工件的工藝性分析 零件簡(jiǎn)圖 ：了解零件形狀與各表面構(gòu)成特征之后，檢查零件是否表達(dá)是否正確及 清楚，尺寸及有關(guān)技術(shù)要求標(biāo)注齊全，幾何元素之間的關(guān)系應(yīng)明確。如圖 1.1 所示 零件的技術(shù)要求分析 ：對(duì)零件的尺寸精度，形狀精度，位置精度，表面粗糙度及 熱處理。保證過(guò)使用性能的情況下保證是否經(jīng)濟(jì)合理，在現(xiàn)有的生產(chǎn)條件下是否能實(shí) 現(xiàn)。 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析 ：零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了他的安裝方式和加工方法。 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 ：零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件在滿足使用要求的 前提下，制造的方便性，可行性與經(jīng)濟(jì)性，即零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)方便于加工時(shí)的裝夾、對(duì) 刀、測(cè)量、可以提高切削效率。結(jié)構(gòu)工藝性不好會(huì)使加工困難浪費(fèi)材料和加工時(shí)間， 5 有時(shí)甚至無(wú)法加工。 材料分析 ：在滿足使用性能的條件下應(yīng)選擇廉價(jià)材料，材料選擇應(yīng)立足國(guó)內(nèi)，盡 量選擇我國(guó)資源豐富的材料。本零件選擇 10 號(hào)鋼 厚度 ：2mm 圖 1.1 零件圖 1.1 沖壓時(shí)的工藝性分析 沖壓件的工藝性是指沖壓件對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)性。在一般情況下，對(duì)沖壓件工藝 性影響最大的幾何形狀尺寸和精度要求。良好的沖壓工藝性應(yīng)能滿足材料較省、工序 較少、模具加工較容易、壽命較高、操作方便及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等要求。 沖裁件的形狀應(yīng)能符合材料合理排樣，減少?gòu)U料。 沖裁各直線或曲線的連接處，宜有適當(dāng)?shù)膱A角。 沖裁件凸出或凹入部分寬度不宜太小，并應(yīng)避免過(guò)長(zhǎng)的懸臂與窄槽。 腰圓形沖裁件，如允許圓弧半徑，則 R 應(yīng)大于料寬的一半，即能采用少?gòu)U料排樣； 如限定圓弧半徑等于工件寬度之半，就不能采用少?gòu)U料排樣，否則會(huì)有臺(tái)肩產(chǎn)生。 沖孔時(shí)，由于受到凸模強(qiáng)度的限制，孔的尺寸不宜過(guò)小。 沖裁件的孔與孔之間，孔與邊緣之間的距離，受到模具強(qiáng)度的限制，不能太小。 在彎曲件或拉深件上沖孔時(shí)，其孔壁與工件之間的距離不能過(guò)小。 對(duì)沖壓材料的要求沖壓所用的材料，不僅要滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)的技術(shù)要求，還應(yīng)當(dāng)滿 足沖壓工藝的要求和沖壓后繼的加工要求（如切削加工、焊接、電鍍等）。 6 1.2 沖壓材料選用 沖壓工藝對(duì)材料的基本要求主要是： 1） 對(duì)沖壓成形性能的要求 為了有利于沖壓變形和制件質(zhì)量的提高，材料應(yīng)具有良好的沖壓成形性能。而沖 壓成形性能與材料的機(jī)械性能密切相關(guān)，通常要求材料應(yīng)具有：良好的塑性，屈強(qiáng)比 小，彈性模量高，板厚方向性系大，板平面方向性系數(shù)小。 2） 對(duì)材料厚度公差的要求 材料的厚度公差應(yīng)符合國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)橐欢ǖ哪＞唛g隙適用于一定厚度的材 料，材料厚度公差太大，不僅直接影響制件的質(zhì)量，還可能導(dǎo)致模具和沖床的損壞。 ．對(duì)表面質(zhì)量的要求材料的表面應(yīng)光潔平整，無(wú)分層和機(jī)械性質(zhì)的損傷，無(wú)銹斑、氧 化皮及其它附著物。表面質(zhì)量好的材料，沖壓時(shí)不易破裂，不易擦傷模具，工件表面 質(zhì)量好 3） 常用沖壓材料 沖壓用材料的形狀有各種規(guī)格的板料、帶料和塊料。板料的尺寸較大，一般用于 大型零件的沖壓，對(duì)于中小型零件，多數(shù)是將板料剪裁成條料后使用。帶料（又稱卷 料）有各種規(guī)格的寬度，展開長(zhǎng)度可達(dá)幾千米，適用于大批量生產(chǎn)的自動(dòng)送料，材料 厚度很小時(shí)也是做成帶料供應(yīng)。塊料只用于少數(shù)鋼號(hào)和價(jià)錢昂貴的有色金屬的沖壓。 總上所述，沖壓材料我選擇 10 號(hào)鋼作為沖壓件的材料。 1.3 沖裁工藝方案的確定 一般對(duì)于這樣的工件，通常采用沖孔，落料加工方法。由于該工件的生產(chǎn)批量較 大，如果把這道工序放在一起，可以大大提高工作效率，并減輕工作量，節(jié)約能源， 降低成本，而且可以避免原有的加工方法中須將手伸入模具的問(wèn)題，對(duì)保護(hù)操作者安 全也很有利。 將這道工序復(fù)合在一起，可以有以下的兩種不同工藝方案：1)先沖孔，后落料的 工步；2)落料沖孔為同一工步完成。采用方案 2 加工工件，不易保證長(zhǎng)度尺寸 的精度，而且易使孔沖頭磨損，降低模具壽命。經(jīng)分析，使用方案一較好。m315.0? 該沖壓工件的形狀為簡(jiǎn)單且對(duì)稱，除孔 和 有精m25.04??m15.0? 度要求外其余尺寸精度要求不高，材料為 Q-235A 鋼其沖壓性能好，孔與外緣的壁厚較 大，根據(jù)表 1-1 知復(fù)合摸的凸凹模壁厚部分具有足夠的強(qiáng)度。 7 表 1-1 強(qiáng)度系數(shù) 料厚 t 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2 1.5 1.75 最小 壁厚 m 1.4 1.6 1.8 2.0 2.3 2.5 2.7 3.2 3.8 4.0 最小 直徑 D 15 18 21 料厚 t 2.0 2.1 2.5 2.75 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 最小 壁厚 m 4.9 5.0 5.8 6.3 6.7 7.8 8.5 9.3 10.0 12.0 最小 直徑 D 21 25 28 32 35 45 45 2 模具設(shè)計(jì)計(jì)算 2.1 排樣方案的確定及計(jì)算 在沖壓生產(chǎn)中，節(jié)約和減少?gòu)U料具有重要的意義，在模具設(shè)計(jì)中，排樣設(shè)計(jì)是一 項(xiàng)極為重要的、技術(shù)性很強(qiáng)的設(shè)計(jì)工作，排樣的合理與否直接影響到材料的利用率、 制件質(zhì)量、生產(chǎn)率與成本以及模具壽命等，所以排樣工作的好壞是左右沖裁經(jīng)濟(jì)效益 的重要因素之一。 沖裁所產(chǎn)生的廢料分為兩種，一是工件的各種內(nèi)孔產(chǎn)生的廢料，它取決于工件的 形狀，一般不能改變，稱為設(shè)計(jì)廢料；二是由于工件之間的搭邊和工件與條料側(cè)面的 搭邊、板料的料頭、料尾而產(chǎn)生的廢料，它取決于沖壓方式和排樣方式，稱為工藝廢 料。 提高材料利用率最主要的途徑是合理排樣使工藝廢料盡量小，另外在滿足工件使 用要求的前提下，適當(dāng)?shù)母淖児ぜ慕Y(jié)構(gòu)形狀也可以提高材料的利用率。 排樣時(shí)，工件及工件與條料側(cè)邊之間的余料叫搭邊，搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差 和保持條料有一定的剛度，以保證沖壓件質(zhì)量和送料方便。搭邊太寬，浪費(fèi)材料；搭 8 邊太窄會(huì)引起搭邊斷裂或翹曲，可能“啃刀”現(xiàn)象或沖裁時(shí)會(huì)被拉斷，有時(shí)還會(huì)拉入 模具間隙中、損壞模具刃口，從而影響模具壽命。 搭邊值的大小與下列因素有關(guān)： 1) 材料的力學(xué)性能。硬材料可小些，軟材料的搭邊可要大些。 2)工件的形狀與尺寸。尺寸大或有尖突的復(fù)雜的形狀時(shí)，搭邊要取得大值。 3) 材料厚度。薄材料的搭邊值應(yīng)取的大一些。 4) 送料方式及擋料方式。用手工送料、有側(cè)壓板導(dǎo)向的搭邊值可以取小些。 常用的排樣方法有三種： a)有廢料排樣：指沿工件全部外形沖裁，工件與工件、工件與條料邊緣都留有搭 邊，此種排樣的缺點(diǎn)是材料利用率低，但有了搭邊就能保證沖裁件的質(zhì)量，模具壽命 也高。 b)少?gòu)U料排樣：指模具只沿著工件部分外形輪廓沖裁，只有局部搭邊的存在。 c)無(wú)廢料排樣：指工件與工件之間及工件與條料側(cè)邊之間均無(wú)搭邊的存在，模具 刃口沿條料順序切下，直接獲得工件。 少?gòu)U料、無(wú)廢料排樣的缺點(diǎn)是工件質(zhì)量差，模具壽命不高，但這兩種排樣可以節(jié) 省材料，還具有簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)、降低沖裁力和提高生產(chǎn)率等優(yōu)點(diǎn)。并且工件須具有一 定的形狀才能采用少、無(wú)廢料排樣。上述三類排樣方法，按工件的外形特征主要分為 直排、斜排、直對(duì)排、斜對(duì)排、混合排、多行排等形式?？偵纤雠艠尤鐖D 2.1 所示。 表 2-2 搭邊值表 手送料 圓型 非圓形 往復(fù)送料 自動(dòng)送料 料厚 a 1a 1a 1a 1 -1 1.5 1.5 2 1.5 3 2 >1-2 2 1.5 2.5 2 3.5 2.5 3 2 >2-3 2.5 2 3 2.5 4 3.5 >3-4 3 2.5 3.5 3 5 4 4 3 由表 2-2 確定搭邊值表 根據(jù)零件形狀兩式件間按矩形取搭邊值 ，側(cè)邊取搭邊值 。mb0.2?ma2.? 9 則進(jìn)距： mh256.?? 條料寬度 ???????aDb27.0).8.19(?? ` 圖 2.1 排樣圖 2.2 沖壓力的計(jì)算 1）落料力計(jì)算 MPa30??KLtF落 302180218069.23.1 ??????? ???????????N5? 2）沖孔力計(jì)算 中心孔： ?KLtF?1孔 N2694303.??? 2 個(gè)小孔： t2孔 ??0831.4? 10 3）沖裁時(shí)的推件力計(jì)算 表 2-3 卸料力、推件力及頂件力系數(shù) 沖裁材料 K 卸 K 推 K 頂 純銅、黃銅 0.02～0.06 0.03～0.09 鋁、鋁合金 0.025～0.08 0.03～0.07 ～0.1 0.06～0.075 0.1 0.14 >0.1～0.5 0.045～0055 0.065 0.08 >0.5～2.5 0.04～0.05 0.050 0.06 >2.5～6.5 0.03～0.04 0.040 0.05 鋼 材料厚 度 mm >6.5 0.02～0.03 0.025 0.03 續(xù)表 2-3 查表 2-3 05.?K推 序號(hào) 1 的凹模刃口形式， ，則 個(gè)mh424?thn Fn落推推 落 ?? N593120.2?641孔 8.2??孔 為避免各凸模沖裁力的最大值同時(shí)出現(xiàn)，且考慮到凸模相距很近時(shí)避免小直徑凸 模由于承受材料流動(dòng)擠壓力作用而產(chǎn)生傾斜或折斷故把三沖孔凸模設(shè)計(jì)成階梯凸模如 圖 2.2。 11 圖 2.2 階梯凸模 則最大沖壓力： 推 孔推 落孔落總 FF??1 N89756245932645390? 2.3 模具壓力中心的確定 如圖 2.3 根據(jù)圖形分析，因?yàn)楣ぜD形對(duì)稱，故落料時(shí) F 落的壓力中心在上 O1； 沖孔 F 孔 1、F 孔 2 的壓力中心在 O2 上。 圖 2.3 壓力中心 設(shè)沖模壓力中心離 O1 點(diǎn)的距離為 x，根據(jù)力矩平衡原理得：???FF2125孔孔落 ?????? 由此算得 m6. 2.4 沖模刃口尺寸及公差的計(jì)算 1）沖孔部分 對(duì)沖孔，采用凸、凹模分開的加工方法 12 表 2-4 初始雙面間隙 、maxZin 08、10、35 09M2、Q235 Q345 40、50 65Mn材料厚度 t/mm maxZinaxZinaiZmaxinZ 小于 0.5 極小間隙 0.5 0.040 0.060 0.040 0.060 0.040 0.060 0.040 0.060 0.6 0.048 0.072 0.048 0.072 0.048 0.072 0.048 0.072 0.7 0.064 0.092 0.064 0.092 0.064 0.092 0.064 0.092 0.8 0.072 0.104 0.072 0.104 0.072 0.104 0.064 0.092 0.9 0.090 0.116 0.090 0.126 0.090 0.126 0.090 0.126 1.0 0.180 0.120 0.100 0.140 0.100 0.140 0.090 0.126 1.2 0.126 0.180 0.132 0.180 0.132 0.180 1.5 0.132 0.240 0.170 0.240 0.170 0.240 1.75 0.220 0.320 0.220 0.320 0.220 0.320 2.0 0.246 0.360 0.260 0.380 0.260 0.380 續(xù)表 2-4 由表 2-4 確定初始雙面間隙 、 的值：maxZin Z360.max?246.0in?1..in?? 規(guī)則形狀沖裁時(shí)凸模、凹模的制造公差 制造公差表 基本尺寸 凸模公差 凹模公差 基本尺寸 凸模公差 凹模公差 ≦18 ﹥18～30 ﹥30～80 ﹥80～120 ﹥120～180 0.020 0.020 0.020 0.025 0.030 0.020 0.025 0.030 0.035 0.040 ≧180～60 ﹥26360 ﹥360～500 ﹥500 0.030 0.035 0.040 0.050 0.045 0.050 0.060 0.070 13 對(duì)沖 孔時(shí)：1? ， mp02.??md02.? 對(duì)沖 孔時(shí)：4 ， p.d.d0?? 故滿足 條件minaxZp??? 沖 孔部分：1? ?p)(06????m25.1.50.02. ????in6Zd?7.)4.1(02.02.?? 沖 孔部分：? 尺寸極限偏差轉(zhuǎn)化為 .20?)(06?????dp3.45.2022.???.00.?? 2）落料部分 對(duì)外輪廓的落料，由于形狀較復(fù)雜，故采用配合加工方法 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 A 類尺寸。 零件圖中末注公差的尺寸其極限偏差： 、 402.R?9036.? 、 尺寸極限偏差轉(zhuǎn)化為 、 15.?8.0 05.?61902.? 表 2－6 因數(shù) X 14 非圓形 x 的值 圓形 x 值 0.75 0.5 0.75 0.5 材料厚度 t/mm 工件公差 /mm? 1 ﹤0.16 0.17～0.35 ≥0.36 ﹤0.16 ≥0.16 1～2 ﹤0.20 0.21～0.41 ≥0.42 ﹤0.20 ≥0.20 2～4 ﹤0.24 0.25～0.49 ≥0.50 ﹤0.24 ≥0.24 ﹥4 ﹤0.30 0.21～0.59 ≥0.60 ﹤0.30 ≥0.30 續(xù)表 2-6 查表 2－6 得 則： 5.0??)(603????Ad.1.25042.??9.0.0198 ??d 7)6.(.43.850.0.4 ?????Ad 該零件凸模刃口各部分尺寸按上述凹模的相應(yīng)部分尺寸配制，保證雙面間隙值 。mZ36.2.0maxin 2.5 零件結(jié)構(gòu)尺寸的確定 （1）凹模外形尺寸的確定 凹模厚度的確定： 31.0pH?m289756.03?? p——取總壓力W.1bLd826302???? 工件長(zhǎng) m 15 凹模寬度 的確定：BdWd2??工 件 寬步 距 取步距 m5 工件寬 8.19H32.2?Bd109.5?? 圖 2.4 凹模 2）凸模長(zhǎng)度 的確定L? 凸模長(zhǎng)度計(jì)算為 Yh??321? 其中初定：導(dǎo)尺厚 m61? 卸料板厚 2 凸模固定板厚 83 凸模修磨量 Y1 16 則： mLp541826?? 圖 2.4 落料凸模 圖 2.5 沖孔凸模 17 2.6 模具總裝圖 圖 2.7 總裝圖 3.模具材料的選用 利用模具生產(chǎn)制品零件，其模具質(zhì)量的好壞，壽命的長(zhǎng)短，直接關(guān)系到產(chǎn)品制造 精度、性能和成本。是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低消耗、創(chuàng)造效益，盡快使產(chǎn)品占領(lǐng)市場(chǎng) 的重要性條件。而模具的質(zhì)量、使用壽命、制造精度及合格率很大程度上取決于設(shè)計(jì) 時(shí)對(duì)模具材料的選用、熱處理工藝要求、模具零件配合精度及公差等級(jí)的選擇和表面 質(zhì)量要求。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(jī)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。 18 1)應(yīng)具有較高的變形抗力：主要抗力指標(biāo)包括淬火、回火抗壓強(qiáng)度、彎強(qiáng)度等。 其中硬度是模具注意重要的抗力指標(biāo)，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(qiáng)度和抗彎強(qiáng)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(biāo)有材料的抗沖擊性能抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度 斷 裂抗力和沖擊載荷下抵抗模具裂紋產(chǎn)生一個(gè)特性，也是作為防止斷裂的一個(gè)重要依據(jù)。 其基體中碳含量越高沖擊韌性越高。故對(duì)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(xì)長(zhǎng)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(duì)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(xì)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(zhǎng)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。 總上所述：凸、凹模采用工作部分局部淬火 材料也用淬火變形??，硬 度 HRC6258? 小的 模具鋼。nrWMC 19 4 沖壓設(shè)備的選擇 按公稱壓力 選取壓力機(jī)查表 2-7F總壓 )8.1~6(? 2-7 開式雙柱可傾壓力機(jī)技術(shù)規(guī)格 型號(hào) J23- 3.15 J23- 6.3 J23- 10 J23- 16 J23- 16B J23- 25 JC23- 25 公稱壓力/KN 31.5 63 100 160 160 250 350 滑塊行程/mm 25 35 45 55 70 65 80 滑塊行程次數(shù)(次/mm) 200 170 145 120 120 55 50 最大封閉高度/mm 120 150 180 220 220 270 280 封閉高度調(diào)節(jié)量/mm 25 35 35 45 60 55 60 滑塊中心線至床身距離/mm 90 110 130 160 160 200 205 立柱距離/mm 120 150 180 220 220 270 300 前后 160 200 240 300 300 370 380工作臺(tái)尺寸/ m 左右 250 310 370 450 450 560 610 前后 90 110 130 160 110 200 200 左右 120 160 200 240 210 290 290 工作臺(tái)孔尺寸 / 直徑 110 140 170 210 160 260 260 厚度 30 30 35 40 60 50 60墊板尺寸/ m 直徑 150 直徑 25 30 30 40 40 40 50模柄孔尺寸/ 深度 40 55 55 60 60 60 70 前后 90 180 190滑塊底面尺寸 /m左右 100 200 210 床身最大可傾角 45 45 35 35 35 35 20 選取公稱壓力 630KN 的開式雙柱可傾壓力機(jī)，該壓力機(jī)與模具設(shè)計(jì)的有關(guān)系參數(shù) 為： 公稱壓力： KN630 滑塊行程： m1 20 封閉高度調(diào)節(jié)量： m80 工作臺(tái)尺寸： 714? 模柄孔尺寸： 5? 3.模架的外形尺寸及彈簧尺寸確定選取模架 mm265017280～ ? （GB/T2851.3—90）。 上模座： 5017280HTm材 質(zhì) 為? 下模座： 206材 質(zhì) 為 導(dǎo)柱： 鋼材 質(zhì) 為 253h 導(dǎo)套： 鋼材 質(zhì) 為48162mH? 導(dǎo)柱、導(dǎo)套滲碳深度 0.8-1.2mm,硬度 58-62HRC 沖孔凸模、落料凹模、凸凹模及彎曲凸、凹模的材料可用 Cr12，熱處理硬度 60- 64HRC。 5.模具的裝卸 5.1 模具的裝配 復(fù)合模是指在沖床一次行程中沖制產(chǎn)品兩道或兩道以上工序的沖模，這種模具結(jié) 構(gòu)復(fù)雜，裝配要求高，但由于模具生產(chǎn)率高，各內(nèi)、外型面間的相對(duì)位置精度高，故 廣泛應(yīng)用于精密零件的加工。本模具為落料—拉深復(fù)合模其裝配一般按下面的步驟進(jìn) 行： 1）裝配壓入式模柄，垂直上模座端面，裝后同磨大端面齊平。 2）將拉深凸模裝在下模座上，并相對(duì)下模座底面垂直。 。同磨端面平齊后，作止 動(dòng)螺釘孔，并安裝止動(dòng)螺釘。 3）以頂件塊定心，將凹模裝在下模座上，經(jīng)調(diào)整與拉深凸模同軸后，用平行夾板 夾緊，做螺釘孔和銷釘，并擰緊螺釘，配入適當(dāng)過(guò)盈的定位銷。 4)將凸凹模裝在固定板上，并保持垂直，同磨大的；端面齊平。 5)用平行夾板將上凸凹模的固定板與上模座加緊后合模，使導(dǎo)柱緩慢進(jìn)入導(dǎo)套。 在凸凹模的外圓對(duì)正凹模后，配作螺釘和螺釘過(guò)孔，并擰入螺釘?shù)灰o。用輕輕 敲打固定板的方法進(jìn)行細(xì)致的調(diào)整，待凸凹模和凹模的間隙均勻后，配作凸凹模固定 板和上模座的銷孔，并配入相應(yīng)過(guò)盈量的銷釘。 21 6）加工頂件塊時(shí)，外圓按凹模的孔實(shí)配，內(nèi)孔按拉深凸模的外圓實(shí)配，保持要求 的間隙。裝配后，頂件塊的頂面須高于凹模 而拉伸凸模的頂面不得高于凹模。m1.0 7）安裝固定擋料銷和卸料板，按凹模板上的孔套在凸凹模外圓上應(yīng)于凹模中心保 持一致。在用平行夾板夾緊的情況下，按凹模上的螺孔引作卸料板上的螺釘過(guò)孔，并 以螺釘固緊，其他零件的裝配均符合要求后打標(biāo)記。 5.2 卸料裝置的確定 卸料與出件裝置的作用是當(dāng)沖模完成一次沖壓之后，把沖件或廢料從模具工作零 件上卸下來(lái)，以便沖壓工作繼續(xù)進(jìn)行。通常，把沖件或廢料從凸模上卸下來(lái)稱為卸料。 卸料裝置按卸料的方式分為固定卸料裝置﹑彈性卸料裝置和廢料切刀三種。固定 卸料裝置僅由固定卸料板構(gòu)成，一般安裝在下模的凹模上；彈性卸料裝置由卸料板、 卸料螺釘和彈性元件（彈簧或橡膠）組成；彈性卸料裝置可安裝于上?；蛳履?，依靠 彈簧或橡膠的彈力來(lái)卸料，卸料力不太大但沖壓時(shí)可兼起壓料作用，故多用于沖裁料 薄及平面度要求較高的沖件；廢料切刀是在沖裁過(guò)程中沖裁廢料切斷成數(shù)塊，從而實(shí) 現(xiàn)卸料的一種卸料零件。 出件裝置的作用是從凹模內(nèi)卸下沖件或廢料。我們通常把準(zhǔn)過(guò)載上模內(nèi)的出件裝 置稱為推件裝置；把裝在下模內(nèi)的稱為頂件裝置。 綜合考慮該模具的結(jié)構(gòu)和使用方便，以及工件料厚為 2.0 mm，相對(duì)較薄，卸料力 也比較小，故可采用彈性卸料，又因?yàn)槭菑?fù)合模生產(chǎn)，所以采用下出件比較便于操作 與提高生產(chǎn)效率。 6.模具檢測(cè) 表 2-11 沖裁模具質(zhì)量檢測(cè) 序 號(hào) 質(zhì)量管理及檢測(cè)內(nèi)容 說(shuō)明 1 組織質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì) 模具生產(chǎn)過(guò)程全面檢查與監(jiān) 控 1 模具原材料的質(zhì)量檢驗(yàn) 模具零件加工后質(zhì)量檢驗(yàn)，主 要包括零件的形狀、尺寸精度及表 面質(zhì)量、硬度及形位精度。 22 續(xù)表 2-11 2 具裝配后前后的檢驗(yàn)。 3 模具試模后的驗(yàn)收。 4 具內(nèi)在質(zhì)量的無(wú)損探傷檢測(cè)。 5 具包裝、運(yùn)輸質(zhì)量檢驗(yàn)。 2 組織對(duì)加工設(shè)備及工裝 夾具檢查 1 檢查加工設(shè)備運(yùn)行情況及加 工精度 2 檢驗(yàn)共裝卡具工作及精度狀 況。 3 組織產(chǎn)品質(zhì)量分析 1 進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量分析。 2 提出提高產(chǎn)品質(zhì)量措施 3 提出改進(jìn)方案、意見(jiàn) 4 組織質(zhì)量教育與技術(shù)教 育 1 對(duì)操作者進(jìn)行質(zhì)量全面管理 教育，以提高操作者責(zé)任心。 2 對(duì)操作者進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，以 提高操作者技術(shù)水平 5 組織維護(hù)、保養(yǎng)量器具 對(duì)在檢測(cè)過(guò)程中、所使用的量 具、量?jī)x等進(jìn)行保管、維護(hù)，并提 出定期鑒定的申請(qǐng)。 6 組織對(duì)模具的整體驗(yàn)收 23 結(jié)束語(yǔ) 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)三年中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，是對(duì)三年的學(xué)習(xí)生活中所學(xué)的知 識(shí)一個(gè)匯總和概括，使我們每個(gè)人都能總合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)。 在校期間，開設(shè)有《機(jī)械制圖及 AUTOCAD》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《機(jī)械制造》、《液 壓傳動(dòng)》、《數(shù)控機(jī)床及編程》、《PLC》等課程，這些課程有電子的，有專業(yè)課程設(shè) 計(jì)的，對(duì)我們搞好這次畢業(yè)設(shè)計(jì)有很大的幫助，綜合運(yùn)用好這些課程，對(duì)筆者這次有 巨大的幫助。 在以后的工作中難免會(huì)遇到一些問(wèn)題或麻煩，如機(jī)器損壞或零件老化等一系列問(wèn) 題時(shí)，這時(shí)就要靠自己以前所學(xué)的知識(shí)和積累的經(jīng)驗(yàn)去解決它。隨著科學(xué)技術(shù)的高度 發(fā)達(dá)，一些質(zhì)量?jī)?yōu)、性能好、效率高、能耗低、價(jià)格低廉的產(chǎn)品將開發(fā)出來(lái)并淘汰那 些老的生產(chǎn)技術(shù)或設(shè)備。因此，我們應(yīng)該樹立良好的設(shè)計(jì)思想，重視對(duì)自己進(jìn)行機(jī)械 設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)；增加設(shè)計(jì)方面的知識(shí)而努力。 綜合運(yùn)用好這些課程，加之我們平時(shí)的知識(shí)積累和老師的極大的幫助和指導(dǎo)，為 這次課程設(shè)計(jì)提供了非常有利的保障。 經(jīng)過(guò)幾周的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒(méi)有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺(jué)得畢業(yè)設(shè)計(jì) 只是對(duì)這幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過(guò)這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn) 太片面。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提 高。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太 多，以前老是覺(jué)得自什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè) 計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)， 努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了， 同學(xué)之間互相幫助，有什么懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對(duì)我們更好的理解 知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助的同學(xué)。我的心得也就這么多了，總之，不管學(xué)會(huì)的 還是學(xué)不會(huì)的的確覺(jué)得困難比較多，真是萬(wàn)事開頭難，不知道如何入手。最后終于做 完了有種如釋重負(fù)的感覺(jué)。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過(guò)應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià) 值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì) 用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。在此要感謝我的指導(dǎo)老師對(duì)我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我 的幫助。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老 師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整 24 個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對(duì)自己工作能力的 信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力， 使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不 太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身 受益。 25 致 謝 三年的學(xué)習(xí)生活一眨眼就過(guò)了，在外求學(xué)經(jīng)歷的坎坷使我慢慢成熟，對(duì)三年以來(lái) 幫助的人們我滿懷感激，時(shí)刻沒(méi)有忘記。所經(jīng)歷的一切將讓我倍加珍惜未來(lái)的生活。 通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我學(xué)到了許多知識(shí)，比如說(shuō)模具整體的設(shè)計(jì)過(guò)程和你設(shè)計(jì) 模具的實(shí)用性，你所設(shè)計(jì)的模具的最終目的是用模具來(lái)生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，其中還包 括許多課本上學(xué)不到的知識(shí)。當(dāng)然，在設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的一些難題。比如說(shuō)怎樣提高 產(chǎn)品的加工精度，以及小型工件的加緊這些問(wèn)題，都通過(guò)我們?nèi)シ喯嚓P(guān)的書籍和經(jīng) 過(guò)張老師的悉心指教和幫助最終才得以解決，通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，也使得我們這組成 員更加齊心協(xié)力、努力創(chuàng)新，自始至終，都抱著一顆堅(jiān)定的信念,即如何做能使其工件 更加美觀、精度更高、工作效率最高的心態(tài)即將畢業(yè)的我們，在以后的工作中難免會(huì) 遇到一些問(wèn)題或麻煩。 隨著科學(xué)技術(shù)的高度的發(fā)達(dá)，一些質(zhì)量?jī)?yōu)、性能好、效率高、能耗低、價(jià)格廉的 產(chǎn)品將開發(fā)出來(lái)并淘汰那些老的生產(chǎn)技術(shù)或設(shè)備。因此，我們應(yīng)該樹立良好的設(shè)計(jì)思 想，重視對(duì)自己進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，樹立知識(shí)經(jīng)濟(jì)意識(shí)；善于利用各種信息資 源，擴(kuò)展知識(shí)面和能力；培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)、創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)、艱苦奮斗的企業(yè)精神，加強(qiáng) 環(huán)境保護(hù)意識(shí)，做到清潔生產(chǎn)和文明生產(chǎn)，以最大限度的獲得企業(yè)效益和社會(huì)效益 在此，感謝我們的指導(dǎo)老師———陳老師在百忙之中給予我們作品的悉心指點(diǎn)與 幫助。感謝他為我們指點(diǎn)迷律、出謀劃策。同時(shí)，也感謝我們班的同學(xué)在這次設(shè)計(jì)中 給予我的幫助！ 所以，在以后的工作中，繼續(xù)學(xué)習(xí)和加深。在此我非常感謝陳老師在設(shè)計(jì)過(guò)程中 對(duì)我的指導(dǎo)和幫助，在此向陳老師致以誠(chéng)摯的謝意！ 26 參 考 文 獻(xiàn) [1].成虹.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì).[M].高等教育出版社.1987. [2].沖模設(shè)計(jì)編.沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)之四.[M].北京.機(jī)械工業(yè)出版社 1999. [3].械設(shè)計(jì)編寫組實(shí)用.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).[M].北京.機(jī)械工業(yè)出版社 1985. [4].楊占堯.沖壓模具圖冊(cè).[M].高等教育出版社 1998. [5].侯維芝、楊金風(fēng).模具制造工藝與工裝[M].高等教育出版社 1997. [6].張鼎承.冷沖模的設(shè)計(jì)與制造[M].上?？萍汲霭嫔?1995. [7].王芳.冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].北京.機(jī)械工業(yè)出版社 1982. [8].孫鳳勤.模具制造工藝與設(shè)備[M].北京.機(jī)械工業(yè)出版社 1983. [9].黃健求.模具制造.[M].北京.機(jī)械工業(yè)出版社 2001. [10].李德群.現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)方法.[M].北京.機(jī)械工業(yè)出版社 2004 [11].陳萬(wàn)林.實(shí)用模具技術(shù).[M].北京.機(jī)械工業(yè)出版社 2000. [12].模具實(shí)用技術(shù)從書編委會(huì).[M]沖模設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例.1986.