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目錄 1
摘要 1
Abstract 2
1 本課題的目的、意義與主要內(nèi)容 3
1.1 目的 3
1.2 意義 3
1.3 沖壓模具的相關(guān)研究動態(tài) 3
1.3.1我國模具的發(fā)展現(xiàn)狀 3
1.3.2未來沖壓模具技術(shù)的發(fā)展趨勢 4
1.4 設(shè)計方法及步驟 5
2 零件沖壓生產(chǎn)經(jīng)濟性分析和沖壓工藝分析 6
2.1 沖壓生產(chǎn)經(jīng)濟性分析 6
2.2零件沖壓工藝性分析 6
2.2.1零件工藝分析 8
2.2.2確定沖壓基本工序 8
2.2.3排樣方案的確定 8
2.2.4材料利用率 9
2.2.5連續(xù)模的送料定位系統(tǒng)的選用 10
3級進模零件的設(shè)計與計算 11
3.1沖裁模具凸模和凹模刃口尺寸計算 11
3.1.1沖壓力的計算 11
3.1.2壓力中心的計算 16
3.1.3模具主要零件尺寸計算 16
3.2選擇沖壓設(shè)備 17
3.3沖模的閉合高度 17
3.4固定與聯(lián)接零件 18
3.4.1模柄的類型及選擇 18
3.4.2固定板 19
3..4.3模架 20
3.4.4墊板 20
3.4.5螺釘和銷釘 21
3.4.6卸料裝置 21
3.4.7彈簧的選用與計算 22
4結(jié) 論 25
參考文獻 26
第 1 頁
摘要
分析皮帶連接件的結(jié)構(gòu)和成形工藝設(shè)計級進模，測量工件尺寸并計算加工所需沖壓力。設(shè)計了兩步距為一工序加工工件外輪廓，分工序加工兩次L型彎曲，并在第二次彎曲前落料。確定模具零部件的加工工藝，并應(yīng)用CAD作圖。
關(guān)鍵詞：級進模，兩次L型彎曲，零部件的加工工藝。
Abstract
Analyze?the?structure?of?the?belt?connection?and?forming?process?to?design?progressive?die,?measure?the?size?of?the?workpiece?and?calculate?required?pressure.?Design?the?two?steps?away?from?the?process?workpiece?contour,?divided?into?two?L-shaped?bending?process,?and?bending?blanking?before?the?scond?time.?Confirm?the?processing?of?die?parts?with?CAD?drawing.
Key?words:?progressive?die,?twice?L?bending,?machining?parts.?
第 25 頁
1 本課題的目的、意義與主要內(nèi)容
1.1 目的
這次皮帶連接頭級進模設(shè)計是在學習沖壓工藝與模具設(shè)計理論課后，完成的一個重要理解運用環(huán)節(jié)。利用設(shè)計皮帶連接件的沖壓工藝和模具，來增強沖壓設(shè)計的相關(guān)知識的運用能力，通過解決這次設(shè)計中存在的問題，為將來畢業(yè)從事相關(guān)工作打好基礎(chǔ)。并培養(yǎng)實事求是、刻苦創(chuàng)新的嚴謹態(tài)度和優(yōu)良作風。
1.2 意義
本次畢設(shè)的題目是皮帶連接頭級進模設(shè)計，主要有沖孔、落料及兩次L型彎曲工序等，這次畢業(yè)設(shè)計的核心內(nèi)容就是對皮帶連接頭零件進行沖壓工藝分析，在分析選擇各種方案后，敲定滿足沖壓性能可以進行批量生產(chǎn)的方案。在進行合理的工藝計算后，選擇沖壓設(shè)備、模具零件，繪制CAD圖。然后設(shè)計出有沖孔、裁邊、落料、彎曲的級進模。
1.3 沖壓模具的相關(guān)研究動態(tài)
1.3.1我國模具的發(fā)展現(xiàn)狀
半個世紀以來，我國沖壓模具行業(yè)有飛速的發(fā)展，在汽車、航空、船舶、家電和通信等行業(yè)有了大規(guī)模的發(fā)展。特別近年來，沖壓模具有了長足的發(fā)展，沖壓設(shè)計和沖壓生產(chǎn)水平有了很大提升。龐大、精細、耐用和高效模具的使用也迅速增添，模具使用壽命和加工質(zhì)量顯著提高，模具從設(shè)計到交貨日期期大大縮短，CAD/CAM繪圖軟件在沖壓工藝中得普遍的使用。
沖壓生產(chǎn)企業(yè)的資本成分有了很大轉(zhuǎn)變，集體、合資、私營和獨資的模具廠也得到了快速發(fā)展，除去國有企業(yè)的專業(yè)模具廠外，像黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”和浙江寧波；廣東的許多大型組織和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)：像美的等公司迅速發(fā)展，也已建立了自己的沖壓模具加工廠；中外合資企業(yè)和外商獨資企業(yè)也有幾千家沖壓模具生產(chǎn)廠。
(1) 汽車的外形沖壓的大型沖壓模具已經(jīng)有了飛速發(fā)展和廣泛運用，像國內(nèi)的東風、一汽等汽車廠已經(jīng)能獨立完成部分汽車外形模加工生產(chǎn)。
(2) 多工位級進模等體現(xiàn)高水平的生產(chǎn)技術(shù)、已大面覆蓋，從小到電器芯片模具，大到汽車外形、建筑金屬部件等。這些生產(chǎn)出來的沖壓模具在質(zhì)量、使用壽命、生產(chǎn)速率上油了明顯的進步
(3) CAD/CAM/CAE繪圖軟件的廣泛應(yīng)用也體現(xiàn)在沖壓模具上，隨著沖壓加工越來越普遍，專用于模具的CAD等軟件也研發(fā)出來。在將先進技術(shù)視為企業(yè)發(fā)展原動力的今天，加大技術(shù)研發(fā)的投資力度成為近年來許多模具企業(yè)的趨勢。這也造就了科研機構(gòu)和各大專院校舉辦模具技術(shù)的研發(fā)活動。經(jīng)過這些努力，現(xiàn)今CAD/CAE/CAM在模具設(shè)計方面有明顯進步；這些進步在加強模具質(zhì)量和縮短模具加工設(shè)計周期等得到了很好的體現(xiàn)。而外國，更專業(yè)、更實用的像UG的軟件得到了很好運用，小部分廠商引進了尖端設(shè)計CAE 軟件，并運用加工完成了模具設(shè)計。
(4)模具加工技術(shù)：電加工和數(shù)控加工等在沖壓技術(shù)發(fā)展上起了很大作用。沖壓加工機床種類增多，加工水平顯著提高。
(5) 沖壓技術(shù)在經(jīng)濟性快捷性方面有了長足的發(fā)展，特別代表了這一領(lǐng)域的先進技術(shù)的(RPM)已經(jīng)成長起來，許多擁有國際先進水平的國內(nèi)廠商已經(jīng)能成功運用這項技術(shù)創(chuàng)造沖壓模具制造。
(6) 在深度發(fā)展中，我國的模具標準件有了更廣的使用，種類有更寬的增加。在材料方面，性能好優(yōu)質(zhì)模得到了打量的運用。
在發(fā)展了這么多年后，國內(nèi)的沖壓行業(yè)達到了很大規(guī)模，設(shè)計、生產(chǎn)水平有了很大進步，但還與最先進的制造水平有所差距。隨著與國際接軌的步伐，市場的競爭壓力下，人們明白了知識就是競爭力，除了增加產(chǎn)品質(zhì)量的外更加強了研發(fā)力度。模具制造是我國模具開發(fā)制造水平與國際先進水平相差至少10年，相比特別大的，復(fù)雜的，復(fù)雜的現(xiàn)實中最基本的元素的鏈，由于關(guān)鍵技術(shù)的落后，我國的模具不具長的使用壽命，使國內(nèi)模具制造水平難以再進一步。
1.3.2未來沖壓模具技術(shù)的發(fā)展趨勢
未來沖壓模具的發(fā)展趨勢要向更短的交貨日期、更高的精度要求、更好的質(zhì)量、更低的價格方面發(fā)展：
(1)在模具生產(chǎn)設(shè)計的今天，我們離不開CAD等繪圖軟件的運用，更是成為了模具制造的一部分。隨著計算機軟件的進步，CAD/CAM/CAE軟件已經(jīng)基本在成熟工藝要求下普及，企業(yè)將會增加對CAD輔助技術(shù)訓練和強度進一步拓寬科技服務(wù)的CAE分析；應(yīng)用范圍。
(2)在國外，模具制造的發(fā)展方向擴展到了高速銑削加工，它的作用就是使模具加工效率大大提高，更在表面光潔度上有了提高。此外，還擁有溫度升高低、熱變形量小、可加工高硬度模塊等優(yōu)點。在汽車和家電等行業(yè)中的大型外形模具制造，高速銑削加工技術(shù)的運用為其加入了新鮮的血液。隨著越來越多的運用，它變得更加高效、智能、集成化。
(3)在工件到設(shè)計出相應(yīng)的模具要很長的測量技術(shù)過程，而模具的掃描系統(tǒng)就能大大縮短這一過程。有些快速掃描系統(tǒng)，可安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心，高速數(shù)據(jù)采集，各種數(shù)控加工程序的自動生成，為模具制造業(yè)的“逆向工程中的不同格式的CAD數(shù)據(jù)”。這種逆向工程在汽車、家電等方面的以成功運用，這種快速的方法一點會在快節(jié)奏的今天普遍運用。
(4)電火花銑削加工技術(shù)發(fā)展，是替代傳統(tǒng)的加工形勢，消除傳統(tǒng)加工形勢對刀刃形狀的要求。這個應(yīng)用程序已被國外技術(shù)在模具加工機的使用。不過這一技術(shù)尚未普及
(5)現(xiàn)今我國模具標準件使用覆蓋率大約30%左右。而國外工業(yè)發(fā)達的國家已達到了80%。在建設(shè)標準化的今天，提高標準件的覆蓋率從而加強模具標準化也勢在必行。
(6)模具拋光自動化是利用部分生活質(zhì)量和外觀模具智能化，對模具表面的質(zhì)量有很大的影響，自動化研磨和拋光的方法來取代現(xiàn)有的人工，來改善沖壓模具的表面質(zhì)量，也是未來重要的發(fā)展方向。
（7）模具自動加工系統(tǒng)，是模具加工長期發(fā)展的目標。模具自動加工系統(tǒng)應(yīng)大于機器的合理組合與隨行定位夾具或定位板；全機數(shù)控刀具庫；
1.4 設(shè)計方法及步驟
1、查閱模具相關(guān)文獻材料，學習模具設(shè)計實例。全面學習模具材料、模具結(jié)構(gòu)、設(shè)計理論。為之后的設(shè)計打好基礎(chǔ)。
2計算沖裁力，壓力中心等數(shù)據(jù)，根據(jù)零件形狀，設(shè)計適合的加工工藝，確定方案。
3、在經(jīng)過一系列的學習研究，在文獻中學習了各種模具結(jié)構(gòu)、制造、設(shè)計和裝配過程。
4、模具設(shè)計完成后確定模具結(jié)構(gòu)，結(jié)合模具裝配圖和各力計算結(jié)果選定適當?shù)哪＞吡慵?
2 零件沖壓生產(chǎn)經(jīng)濟性分析和沖壓工藝分析
2.1 沖壓生產(chǎn)經(jīng)濟性分析
在生產(chǎn)過程中，需要批量生產(chǎn)降低產(chǎn)品單件成本。而產(chǎn)品生產(chǎn)成本C=C材+C1+C模。C材為板料費，C1為加工所需要的費，C為模具制造費用。因此可從中知道提高沖壓生產(chǎn)經(jīng)濟性的方法：
1.提高材料利用率 一般成品零件的利用率是原材料的60%，所以在加工過程中因盡量提高材料的利用率來降低單件成本。而優(yōu)化排樣，設(shè)計合理的加工工藝等都是提高材料利用率的方式。
2.減少工序數(shù) 多工序意味著模具出問題的可能性更高，效率更低。所以減少工序數(shù)變成了很多國家改進生產(chǎn)經(jīng)濟性的方式。像在日本，工序數(shù)就減少到了3-4步，其中的有些工廠更是精簡到了2步。所以他們的成本比我們少了25%，也就比我們更有競爭力，可見減少工序數(shù)的重要性。
3.實施“以固定的間隙” 在一系列發(fā)展驗證，當固定的間隙在板料的15%-20%時，就可以使模具的使用壽命到達原來的3到5倍。因各個種類的沖壓件使用要求、質(zhì)量要求各不相同，所以相對的沖裁間隙也不同，不同沖裁間隙據(jù)固定差距會達到最好的效益；
4.提高生產(chǎn)率 現(xiàn)今在世界上一些國家企業(yè)，在生產(chǎn)效率上提高效益。一個具有代表性的趨勢（一）建立沖壓自動線；（b）轉(zhuǎn)移到多工位壓力機沖壓設(shè)備；（C）緩沖或代替雙動拉伸壓力機數(shù)控墊。由于生產(chǎn)效率提高，減少分配給一個單一的成本，也就是降低產(chǎn)品的成本，增加收入。
2.2零件沖壓工藝性分析
零件側(cè)視圖2.1
零件俯視圖2.2
2.2.1零件工藝分析
如上零件圖所示，零件需要通過沖孔、裁邊、落料和兩次L形彎曲工序。零件材料可用鋁合金，板料厚為3mm,擁有較好的沖壓工藝性，適用于沖壓加工。零件結(jié)構(gòu)相對簡單，但零件要求的精度高，使模具精度要求相對高，這樣難度就會增大。在零件的展開圖，有兩個直徑為5mm的孔和三個長度16.5mm寬為18mm的鍵槽樣長孔,在沖孔加工的同時保證他們的精度、同軸度，在進行彎曲工序時，要避免彎裂。該零件需批量加工生產(chǎn)，所以質(zhì)量要求高，不能采用工序繁瑣，而且質(zhì)量也很難保證的單工序模。因此采用多工位級進模進行設(shè)計沖壓，大大簡化了工序步驟，降低了生產(chǎn)難度。零件的尺寸公差要求小，尺寸精度較高，所以模具精度要求高。
2.2.2確定沖壓基本工序
從零件的形狀看有以下基本工序，該零件設(shè)計工藝包括沖孔、裁邊、彎曲、落料和二次彎曲五個基本工序。
分析：觀察圖2.1，該零件有兩個L形彎曲，為避免彎曲后增加沖孔難度和影響工件平行度，彎曲應(yīng)在沖孔裁邊基礎(chǔ)上進行。分析圖2.2落料打斷邊在工件上部分的彎曲旁，考慮到彎曲后在落料會對彎曲造成不確定的形變，加大工序步驟和難度。因此確定先落料再進行上部彎曲。
確定方案：沖孔----下部彎曲----落料----上部彎曲
2.2.3排樣方案的確定
排樣方法:
從零件圖上分析可知，零件形狀加工需要沖孔、裁邊、彎曲，結(jié)合這些工序要使加工得到精度要求，需要選擇合理的排樣來減少板料的浪費提高材料利用率。而這次皮帶連接頭零件為長方形工件，可設(shè)計零件長為板料寬的方向進行優(yōu)化排樣，設(shè)計板料尺寸及加工工藝要求?？紤]到大批量生產(chǎn)加工，在考慮到?jīng)_壓的生產(chǎn)率、使用率、簡化性方面因素。在老師的修改后，確定排樣方案。
排樣圖圖2.3
圖2.3工序1上，因兩孔距離大于同時沖孔的安全距離，因此選擇同時沖孔。把這兩孔作為導正孔，在工序2上利用此孔進行定位。兩個導正孔的配合正好提高了定位精度，也滿足了零件精度要求。工序2同理沖3孔。工序3，是由兩個工件塊組成，考慮到減少工序數(shù)的原則，決定一次沖裁工件的兩個主要外形邊，使工件外形一次成型。由工序4看出板材還未打斷，此時只進行彎曲a既不影響工件外形又能利用整體板材增加穩(wěn)定性。彎曲b在結(jié)構(gòu)上處于落料沖裁邊旁，若先彎曲b必影響到相鄰工序4上工件外形。因此只能先打斷工件進行落料，在單獨工件上進行彎曲b。于是設(shè)計工序5中落料后彎曲b。
2.2.4材料利用率
材料利用率指的是工件的面積在板料里所占的比例，而好的排樣可以提高材料利用率，增加材料經(jīng)濟利用程度。
材料利用率：
工件面積=材料面積-沖裁面積=7865-2514=5351平方毫米
材料面積=143*55=7865平方毫米
2.2.5連續(xù)模的送料定位系統(tǒng)的選用
下模座圖2.4
在凸凹模設(shè)計中，必須有板料定位系統(tǒng)，它是模具結(jié)構(gòu)的重要組成部分。在對沖模加工每個工序進行定位，保證零件加工出來的精確度
導料板是固定板料，在板料兩側(cè)，對板料進行定位。而導料銷固定導料板，位于導料板上如圖2.4點1。
圖2.4中，2為定位孔，與處于凸模上的定位銷進行配合，進行條料工序上的定位。
圖2.4中，3為始用擋料銷，在本次設(shè)計中選用標準件。始用擋料銷是在板料最開始運送時使用，導正板料進模具加工。
3級進模零件的設(shè)計與計算
3.1沖裁模具凸模和凹模刃口尺寸計算
3.1.1沖壓力的計算
沖裁力
沖壓模具設(shè)計時，需要有壓力機給予壓力進行沖壓。而壓力機的選定必須是計算所以沖裁力的總和得出的，而沖裁力就死沖壓過程中凸模板對板料進行加工所要的壓力，但這種壓力也是有曲線變化的，沖裁力就是取曲線的最大值。理論沖裁力跟板料的物理性質(zhì)、板料的厚度及凸模加工的形狀有關(guān)。
設(shè)計采用平面刃口進行沖裁加工，其沖裁力F（N）按下式計算：
F = KLtτb （3——1）
其中 L——沖壓孔表面周長，單位為mm；
t——板料厚度，單位為mm；
τb——板料的抵抗沖裁的強度，單位為MPa；
K——系數(shù)，一般取K=1.3；
F——沖孔所需的力，單位為N；
為了計算簡便，也可按下式估算沖裁力：
F≈ （3——2）
其中為板料的抗拉強度，單位為MPa。
1. 沖工序1，2個2.5孔：
圖3.1
沖孔力：F= （3——2）
查資料得 =490
F=5×π×3×490= 23090.7（N）
卸料力：
查資料得 取
推件力：
查資料得 取
則
綜上沖裁力為卸料力和推件力的關(guān)系式：
2.沖工序2，3個長圓孔：
圖3.2
沖孔力： F= （3——2）
查資料得 =490 F=（6×π+21）×3×490= 58578.8（N）
卸料力：
查資料得 取
推件力：
查資料得 取
則
綜上沖裁力為卸料力和推件力的關(guān)系式：
3沖工序3孔
圖3.3
沖孔力： F= （3——2）
查資料得 =490
卸料力：
查資料得 取
推料力：
查資料得 取
則
綜上沖裁力為卸料力和推件力的關(guān)系式：
4. 彎曲工序a
圖3.4
剪切力： F= （3——2）
得 查資料得 =490
卸料力：
查資料得 取
推料力：
查資料得 取
則
綜上沖裁力為卸料力和推件力的關(guān)系式：
5. 彎曲工序b
圖3.5
彎曲b與彎曲a相同，故
由于沖孔、落料和彎曲是同時進行的，故總的沖裁力為：
總卸料力為：（N）
壓力機公稱壓力：P=1.3=1.3ｘ1054923.9=1371401.07(N)≈1371.4(KN)
3.1.2壓力中心的計算
在沖壓模具設(shè)計中，通常是需要不對稱的沖壓加工。在排樣圖表示上這些沖壓加工的總幾何中心矢量和不在板料中心線上。為了避免加工時出現(xiàn)受理不均，模具受到磨損，就需要計算這些沖壓加工的壓力中心。使沖壓能正常工作，減少模具磨損，減少工件的制造偏差
在排樣圖上建立坐標系如下圖 圖3.6
由壓力中心計算公式可列：
可確定壓力中心在圖3.4坐標系中（169.6,58.2）位置。
3.1.3模具主要零件尺寸計算
1.凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計
（1）凸模的長度尺寸計算
凸模的長度選用由整個模具結(jié)構(gòu)確定。一般情況考慮留修磨余量，凸模固定板固定在上模架、墊板之下?？紤]到加工時的閉合高度，卸料板要與固定板存在安全距離。而由凸模固定板厚度、卸料板厚度、導料板厚度、附加長度之和就是凸模的合理長度。
（3——3）
其中--- 凸模固定板厚度（mm）；
--- 卸料板厚度（mm）；
---導料板厚度（mm）
---附加長度，因為有凸模加工進入凹模的深度，卸料板與固定板的距離，卸料板與刀刃的距離覺得了附加長度，長度約在10mm。
計算得出凸模的總長為50mm。
3.2選擇沖壓設(shè)備
為上面算出的總沖裁力，所以選用公稱壓力為1600kN的J21-160壓力機。其主要參數(shù)為：
公稱壓力： 160kN
滑塊行程： 70mm
最大閉合高度：250mm
閉合高度調(diào)節(jié)量：45mm
工作臺尺寸：前后：300mm
左右：450mm
工作臺孔尺寸：前后：300mm
左右：530mm
墊板尺寸：厚度：40mm
直徑：210mm
模柄孔尺寸：直徑：40mm
深度：60mm
標準行程次數(shù)（不小于） (min-1)
120
立柱間距離（不小于）: 220mm
3.3沖模的閉合高度
沖模的閉合高度指的是在沖孔加工的時候，凸模加工至底端時凸模與凹模的最遠距離。而沖模的閉合高度為H應(yīng)該在壓力機的裝模高度之間。
Hmax－5Hmin＋10 （3——4）
則： 250-5=245mm≥227mm ＜250-45=205mm
(最大閉合高度：250mm ；閉合高度調(diào)節(jié)量：45mm ；模具閉合高度H：166.66mm)
一般情況，H應(yīng)取上限值，最好為 H≥Hmin＋M/3，以避免因連桿調(diào)節(jié)過長而損壞連接螺紋，若是沖模的閉合高度大于壓力機最大閉和高度，沖模無法安裝。但若小于壓力機最小閉和高度，可另附加墊板，本設(shè)計中無需加凹模墊板。
圖3.7沖模閉合高度計算
3.4固定與聯(lián)接零件
固定與聯(lián)接零件是用來將凸、凹模固定在上、下模座上，固定模具內(nèi)卸料板，凸模固定板等所以零件的，當然上、下模座和凸模固定板以及墊板、螺釘和銷釘?shù)榷际枪潭ㄓ诼?lián)接零件。
3.4.1模柄的類型及選擇
模柄是壓力機傳送壓力進行模具沖壓的紐帶，位于模架上壓力機之下，之間相互配合。而模柄的選擇在模具設(shè)計工藝中考慮選用。
一般模具都是連接壓力機和模架的，考慮的壓力的大小，模具的結(jié)構(gòu)特點。模柄有以下四種形式：
1 整體式：模柄屬于模架，與模架是一個整體。用于較小型模具。
2 壓入式：在模架上采用安裝孔配合，需要保證同軸度和垂直度公差。適用于中小型模具。
3 螺紋旋入式：制造和安裝方便，為防止松動加入防轉(zhuǎn)螺釘，用于中、小型模具。
4 凸緣式：利用螺釘銷釘?shù)染o固件固定在模架上，適用于一些較大的模具加工生產(chǎn)
5 浮動式：可通過加入球面墊塊消除壓力機可能產(chǎn)生的精度誤差，這種模柄對垂直度要求不高。
本設(shè)計中，因為模具不是很大，所以在這里選用螺紋旋入式模柄。如圖下圖：
圖3.6模柄
3.4.2固定板
這次設(shè)計中只有凸模固定板，凸模固定板位于凸模上端與之外形重合。凸模固定板的厚度應(yīng)取凹模厚度的50%～70%，本設(shè)計中凸模固定板取凹模厚度的56%，為22mm。凸模和固定板選用H7/m6或H7/n6配合，在模架和墊板上配合固定。選用45號鋼材料粗糙度要求Ra1.6~3.2.
固定板上的型孔應(yīng)與凸模配作，并保證過盈為0～0.011mm。如下圖：
圖3.7 凸模固定板
3..4.3模架
模架是整個模具結(jié)構(gòu)的支撐部分，傳遞壓力機上的沖裁力，對沖模進行導向，所以模架要具備足夠的物理特性。設(shè)計模架時，有多種模架可考慮，考慮到零件精度等級不高，選用滑動導向，對角導柱模座。
模架如下圖：
圖3.7模座架
3.4.4墊板
墊板在模架與凸模之間，分散緩沖沖壓力保護凸模模架。當沖裁力的壓力使凸模的課承受應(yīng)力大于許用應(yīng)力時，需要墊板來保護凸模和模架。凸模墊板厚度為10mm，材料選用45號鋼。如下圖：
圖3.8 凸模墊板
3.4.5螺釘和銷釘
螺釘和銷釘用于模具零件的固定和定位，通常兩者選用相同的直徑。在加工螺釘和銷釘作用孔時，應(yīng)該注意裝配公差。
3.4.6卸料裝置
卸料裝置一般由卸料板彈簧構(gòu)成，為增加穩(wěn)點性，還可以加入橡皮等提供緩沖和固定。卸料力由彈性元件提供。彈壓卸料裝置可兼起壓料的作用，因而沖裁質(zhì)量較好，平直度高，適用于薄料沖裁和質(zhì)量要求高的沖裁件。
由于零件排樣方式的特點和工件質(zhì)量要求較高，故采用分體式彈壓卸料板。卸料板只起卸料作用，卸料板上的型孔應(yīng)與凸模配作，并保證與凸模的雙面間隙為0.2mm。
圖3.9卸料板
3.4.7彈簧的選用與計算
沖裁模使用的彈簧已經(jīng)有標準，在磨具設(shè)計中，選擇合適彈簧。在選擇時一定要考慮所用彈簧滿足模具的結(jié)構(gòu)和作用力。
圓柱螺旋壓縮彈簧：
卸料螺釘上的彈簧，一般不進行強度計算，直接選用標準件。
但要滿足一下要求：
壓力要足夠，即
（3——21）
式中：——彈簧的預(yù)壓力；
——卸料力；
n——彈簧根數(shù)。
壓縮量要足夠，即
（3——5）
式中 ——彈簧的最大壓縮量；
——彈簧需要的總壓縮量；
——彈簧的預(yù)壓縮量；
——卸料板的工作行程，一般取(mm)；
——凸模的總修磨量，一般取4～6（mm）。
在模具設(shè)計中，彈簧的尺寸受到閉合高度、沖壓力的因素影響。所以使用彈簧的尺寸、根數(shù)都必須滿足模具設(shè)計的要求。
選擇彈簧的步驟大致如下：
根據(jù)總的卸料力除去彈簧數(shù)就是每個彈簧的卸料力，。
據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)尺寸，初選彈簧規(guī)格，選擇時應(yīng)使所選彈簧的最大工作負荷大于。
據(jù)所選彈簧序號規(guī)格，查出、，校驗是否滿足的要求≥，如滿足，則所選彈簧合適，否則按上述步驟重選。
檢查彈簧在裝配圖的裝配高度，數(shù)量、尺寸是否滿足模具設(shè)計要求。最后敲定所用彈簧，反之需要重新選用。這些一般在繪制設(shè)計圖紙時就可得出結(jié)論。
板設(shè)計中彈簧的選擇： 已知：
根據(jù)模具結(jié)構(gòu)，初定4根彈簧，每根彈簧分擔的卸料力為：
根據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)尺寸，由附錄表3.5中可選序號51～56的彈簧，其=530N＞
校驗是否滿足≥
查附表3.5及其負荷—行程曲線，可得下列有關(guān)數(shù)據(jù)：
彈簧序號
H
H1
F=H- H1
F預(yù)（根據(jù)P=476N 查負荷一行程曲線）
F總= F預(yù)+F工作+F修磨
51
40
30.1
9.9
9
10.5
52
50
37.0
13.0
11
13.0
53
60
44.2
15.8
13
15.5
54
70
51.2
18.8
16
17.5
注: =0.4+1=1.4mm F修磨 `=5
序號52～56的彈簧均滿足≥，選用52號彈簧較為合適，但考慮到彈簧較長，應(yīng)適量增長凸模。
由附表3.5查出序號52彈簧規(guī)格為：外徑D=25；鋼絲直徑d=4;在無壓力狀態(tài)下彈簧高度=40。
由上彈簧的物理特性可以計算出彈簧的裝配高度：
用同樣的方法可以選出本設(shè)計中最后一步彎曲時彈頂裝置所需要的彈簧，根據(jù)頂件力=799（N）,最終經(jīng)計算選擇序號62彈簧，外徑D=40；彈簧直徑為6mm;無壓力情況下彈簧高度40mm。裝置如下圖：
圖3.10卸料螺釘
在卸料彈簧中選用65MN的材料，有很好的彈性性能，在彈簧兩端磨平后在卸料螺釘固定下裝配好。
4結(jié) 論
在經(jīng)過了將近一個學期的畢業(yè)設(shè)計，從最開始的收集資料文獻、學習相關(guān)的沖壓知識、在每周見導師時把沖壓知識完善?？梢哉f這大學四年我的學習態(tài)度并不認真，甚至可以說是懶散。但在這次畢業(yè)設(shè)計中從無從下手到自己不斷學習，查閱文獻資料再到導師的教導下學會了學習方法經(jīng)驗，更理清了設(shè)計思路，我相信以后遇到任何設(shè)計都能從容應(yīng)對了。
剛拿到皮帶連接頭這個課題時，我甚至不理解什么事皮帶頭。從淘寶上購買，得到皮帶連接頭這個零件。充分的學習沖壓工藝設(shè)計手冊后，從各個方面設(shè)計進行沖壓工藝論證。再經(jīng)導師認可確認模具各個零件各項數(shù)據(jù)參數(shù)。
從皮帶連接件的外形來看，通過技術(shù)要求算出結(jié)構(gòu)尺寸。其中像凸凹模的形狀，工作強度、剛度要求都要符合所要承受的沖裁力。墊板、凸模固定板的厚度能否承受沖裁力。模具中各個零件：模架、導柱、導套、螺釘、螺栓，需要相互配合好確認選用。在經(jīng)過系統(tǒng)的確認選用后繪制模具裝配圖和各個零件圖。
總之在這一個學期的畢業(yè)設(shè)計中，把大學所學到的知識綜合應(yīng)用到這次設(shè)計中，也通過這次設(shè)計加深了沖壓模具理解。了解了模具沖設(shè)計到成平加工的整個過程，在這也感謝老師每周都能抽時間給我們答疑解惑，感謝同學的幫助才能讓這次設(shè)計圓滿完成。
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