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石英表鐵芯的模具設(shè)計(jì)
緒 論
隨著科學(xué)的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步人們的日常生活水平不斷的提高，對(duì)物質(zhì)的需求也越來(lái)越豐富：小到日常生活中的鋼鐵，塑料制品;大到工業(yè)生產(chǎn)中的汽車，飛機(jī)，及火箭的制造等以及軍事工業(yè)的發(fā)展都與模具有著不解之緣，模具的廣泛應(yīng)用推動(dòng)了人們生活水平的提高，推動(dòng)了企業(yè)的不斷發(fā)展，因此對(duì)沖壓模具，塑料模具的設(shè)計(jì)要求也越來(lái)越高，難度也越來(lái)越大。模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位是很重要的。
世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家（美國(guó)，德國(guó)等）模具工業(yè)的發(fā)展十分迅速。據(jù)有關(guān)資料介紹某些國(guó)家的模具總產(chǎn)值已經(jīng)朝國(guó)了機(jī)床的總產(chǎn)值，其發(fā)展速度已超過(guò)了機(jī)床，汽車，電子等工業(yè)。模具工業(yè)在這些國(guó)家已擺脫從屬地位而發(fā)展成獨(dú)立的行業(yè)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)之一。模具技術(shù)特別是制造精密，復(fù)雜，大型，長(zhǎng)壽命模具的技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造水平的重要標(biāo)志之一。
為了適應(yīng)工業(yè)對(duì)模具的要求，在模具生產(chǎn)中采用了許多工藝和先進(jìn)的加工設(shè)備。不僅改善了模具的加工質(zhì)量，也提高了模具的制造機(jī)械化，自動(dòng)化的程度。
電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用給模具設(shè)計(jì)和制造開(kāi)辟了新的前景。
近年來(lái)中國(guó)模具工業(yè)也有較大的發(fā)展，每年能生產(chǎn)上百萬(wàn)套模具。多工位級(jí)進(jìn)模具和長(zhǎng)壽命硬質(zhì)合金模具的生產(chǎn)及應(yīng)用有了進(jìn)一步的擴(kuò)大，特別是模具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造（CAD/CAM）和Pro/E的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用加速了其發(fā)展例如：
快速成型制造技術(shù)（RPM：Rapin Prototype/Part Manufacturing）直接由保存在計(jì)算機(jī)中的幾何模型自動(dòng)而迅速的將實(shí)物制造出來(lái)；當(dāng)依靠實(shí)際制品設(shè)計(jì)注塑模時(shí)，可以采用反求工程（CRE：ReverseEngineering）技術(shù)，是由三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x獲得制品表面測(cè)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)借助CAD/CAM可以使設(shè)計(jì)擺脫手工繪圖和繁重的計(jì)算。為適應(yīng)市場(chǎng)需求國(guó)外，國(guó)內(nèi)都推出一系列商品化的三維模具軟件，如：日本的Solidin，Min/HICASS，Stenfan，CASTAS；英國(guó)的Solstar；法國(guó)的Simulor；瑞典的NOVACAST；德國(guó)的MAGMA及美國(guó)的Procast。國(guó)內(nèi)有清華大學(xué)研制的FT—sower；華中科技大學(xué)推出三維模擬軟件華鑄CAE還有上海交通大學(xué)模具CAD國(guó)家工程研究中心開(kāi)發(fā)的冷沖壓模具和精沖研究中心開(kāi)發(fā)的冷沖模和精沖模CAD軟件經(jīng)過(guò)多年努力我國(guó)在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)方面取得了顯著進(jìn)步，在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)周期等方面作出了突出貢獻(xiàn)。
雖然我國(guó)模具工業(yè)這些年發(fā)展較快，模具的制造水平也在不斷提高，但和發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在很大的差距主要表現(xiàn)在：模具品種少，精度低，壽命短，生產(chǎn)周期長(zhǎng)等方面。由于發(fā)展落后造成供不應(yīng)求的情況，還不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要?；诖藝?guó)家已經(jīng)采取了許多措施發(fā)展模具工業(yè)，爭(zhēng)取彌補(bǔ)上述之不足，并且還要掌握精密，復(fù)雜，大型長(zhǎng)壽命模具技術(shù)使模具標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。
未來(lái)沖壓模具的發(fā)展趨勢(shì)
首先要更加關(guān)注其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密度高的高檔模具得到更快的發(fā)展。
其次，積極推進(jìn)中西部地區(qū)模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，努力縮小發(fā)達(dá)地區(qū)和不發(fā)達(dá)地區(qū)的差距。
第三，要積極推進(jìn)模具企業(yè)特別是國(guó)有企業(yè)的體制的創(chuàng)新，轉(zhuǎn)換經(jīng)營(yíng)機(jī)制，大力發(fā)展混合所有制經(jīng)濟(jì)，明確產(chǎn)權(quán)和完善法人治理結(jié)構(gòu)。
第四，用信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的制造水平，是推動(dòng)模具工業(yè)技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
我國(guó)模具材料的發(fā)展
首先：冷作工具鋼方面開(kāi)發(fā)出一批性能優(yōu)良的新鋼種，如 6Cr4W3Mo2VNb（65Nb），7Cr7Mo2V2Si（LD）等這些鋼具有較高的強(qiáng)韌性，耐磨性以及良好的綜合工藝性能可用于冷沖模，冷擠壓模，冷鐓模切邊模等冷作模具；
其次：在熱作模具鋼方面開(kāi)發(fā)出了3Cr3Mo3W2V(HM1)，3Cr3Mo3VNb(HM3)鋼等。這些鋼具有高的熱穩(wěn)定性，高溫強(qiáng)度，耐磨性及抗疲勞性常用于制造熱擠壓模，熱鍛模，熱沖壓模，熱鐓模，壓鑄模等
最后在塑料模具鋼方面相繼開(kāi)發(fā)出Y55CrNiMnMoV（SM1）Y20CrNi3AlMnMo（SM2）鋼等。這些鋼具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)韌性，熱處理工藝簡(jiǎn)單，變形小，易于切削加工，常用于注塑模，擠塑模，壓塑模等模具的生產(chǎn)。
我相信通過(guò)廣大模具設(shè)計(jì)與研究者的不懈努力，模具工業(yè)的發(fā)展會(huì)更加輝煌，我國(guó)也會(huì)成為模具生產(chǎn)強(qiáng)國(guó)，我們用智慧加努力等待那一天的到來(lái)。
第一章 零件工藝性分析
1.1 沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性
本次設(shè)計(jì)為加工石英表鐵芯的沖裁模具，從零件圖的形狀看左右兩端兩邊結(jié)構(gòu)不太相不同，位置對(duì)稱，由于沖裁件為小型零件所以兩端的不同對(duì)排樣影響不是很大。從所給工件的外形看，此工件都是圓角過(guò)渡，周邊圓角未標(biāo)注尺寸，可以近似認(rèn)為與1.0的圓孔相當(dāng)，因此圓角半徑均符合沖裁件最小圓角半徑的要求。本工件的最小寬度為0.8，大于沖裁件的最小寬度尺寸。此工件中有1.0的圓孔和1.05的兩個(gè)孔，右端橢圓孔，此兩個(gè)孔符合沖孔的最小尺寸要求。兩孔間距為11.72，大于4的最小間距值，所以也符合要求。
1.2 沖壓件的尺寸精度和表面粗糙度
從零件圖上標(biāo)注的尺寸精度看，孔的尺寸精度為一般精度，所以滿足沖壓要求。而表面精度，在零件圖中沒(méi)有給出，所以在沖壓過(guò)程中只要加工的工件表面沒(méi)有明顯傷痕周邊沒(méi)有毛刺即可。
圖 1-1 零件圖
第二章 擬訂沖裁件的工藝方案
2.1 加工方案的確定：
首先根據(jù)零件形狀確定沖壓工序類型和選擇工序順序。該零件有兩個(gè)孔（一個(gè)圓孔，一個(gè)橢圓孔），需要沖孔，整個(gè)工件需要落料。其中沖孔決定了孔的大小尺寸及公差，而落料則決定了零件的總體形狀和尺寸，因此采用先沖孔，后落料的加工順序。
方案一：先落料，后沖孔。采用單工序模具生產(chǎn)
方案二：落料———沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模具生產(chǎn)
方案三：沖孔———落料級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模具生產(chǎn)
方案一：采用單工序模生產(chǎn)模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要兩道工序，兩套模具，生產(chǎn)成本高效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)的要求選擇此方案不合理。
方案二：采用復(fù)合模具只需一副模具即可完成零件的加工，工件的精度以及生產(chǎn)效率高，由于工件的最小壁厚接近凸凹模最小許用壁厚3.2，左右兩端連接處的矩形寬度為0.8 ,因此模具強(qiáng)度較差，制造難度大。由于兩端的孔尺寸較小，沖壓后工件可能會(huì)留在沖孔凸模上影響沖壓速度，降低了勞動(dòng)生產(chǎn)率提高了生產(chǎn)成本對(duì)企業(yè)發(fā)展不利，并且給操作帶來(lái)麻煩。
方案三：采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)同樣也是只需一副模具可以完成對(duì)工件的加工生產(chǎn)效率高，操作方便，工件精度也可滿足要求，但與方案二相比多了一個(gè)工位，為確保工件的質(zhì)量方案三較方案二好
綜上所述：三種方案中應(yīng)選擇方案三——級(jí)進(jìn)模具來(lái)完成對(duì)該工件的加工生產(chǎn)。
2.2. 材料的分析：
經(jīng)查資料知道Cr12為一種不銹鋼材料，為高碳高鉻模具鋼，這類模具鋼具有高強(qiáng)度，耐磨，易淬透，穩(wěn)定性高，抗壓強(qiáng)度高及微變形等優(yōu)點(diǎn)常用于沖擊力大，壽命高的模具熱處理后硬度為60—64HRC。以上優(yōu)點(diǎn)說(shuō)明Cr12適合做石英表鐵芯的材料。材料的成本不是很高，能提高產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
第三章 主要的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.1 排樣方式的確定極其計(jì)算
設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模具，首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖。排樣的合理性直接與經(jīng)濟(jì)掛鉤，影響成品的價(jià)格，廢料多則造價(jià)高不利于企業(yè)的發(fā)展，所以合理的排樣方式在級(jí)進(jìn)模具的生產(chǎn)中占很大的分量，排樣有以下四點(diǎn)原則：
第一， 提高材料的利用率；
第二， 便于工人操作減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度；
第三， 盡量使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，提高模具壽命；
第四， 排樣要考慮沖裁件質(zhì)量，不能只考慮材料利用率不顧沖裁件質(zhì)量。
排樣的意義在于：保證最低的材料消耗和最高勞動(dòng)生產(chǎn)率情況下得到合格零件。
本次設(shè)計(jì)的石英表鐵芯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，雖然左右兩側(cè)不對(duì)稱但沖裁件的尺寸較小又是大批量生產(chǎn)為保證降低材料的消耗提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和保證工件質(zhì)量的前提下采用直排的方式較為最佳。因?yàn)楣ぜ穸葹?.6mm 工件周圍圓角半徑在r=1.0mm 所以r2t 查表的工件間最小搭邊值為=1.5mm 側(cè)面最小搭邊值為a=1.8mm
排樣圖如下圖：
圖 3-1 排樣圖
在此排樣圖中，搭邊值查表可得=1.8, =1.5.
現(xiàn)在進(jìn)行材料利用率的計(jì)算利用公式：=%
式中：A——一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積；
B——條料寬度；
s—— 步距
A=7.4492+3.234+2.856—=17.135338
為計(jì)算方便取A為17.14
B=11.72+1.35+1.02+21.8=17.69
s=4.722mm
材料利用率==100%=20.51%
材料利用率約為21%
設(shè)計(jì)如下表格:
表 3-1 材料利用率計(jì)算表
項(xiàng)目分類
項(xiàng)
目
公 式
結(jié) 果
備 注
排
樣
沖裁件面積A
A=7.4492+3.234+2.856—=17.135338
17.135338
查表得最小搭邊值=1.8, =1.5,采用無(wú)側(cè)壓的裝置，導(dǎo)料板 與條料之間的最小間隙
條料寬度B
B=11.72+1.35+1.02+21.8=
17.69
17.69
步距S
S=4.278
4.278
一個(gè)步距的材料利用率
==100%=21%
查板料標(biāo)準(zhǔn)：因?yàn)橛?jì)算得：條料的寬度為17.69，步距為4.278，一個(gè)步距的材料利用率為21％ 應(yīng)選1200600的鋼板， =67.8 所以可以剪為67份條料，條料尺寸為（60017.690.6）。
排樣設(shè)計(jì)后的檢查可以歸納為以下幾點(diǎn)：
第一：材料的利用率，檢查是否為最佳利用率方案；
第二：模具結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性，模具結(jié)構(gòu)型式確定后檢查排樣是否適應(yīng)其要求；
第三：有沒(méi)有必要的空位，應(yīng)該盡量減少空位；
第四：工件尺寸精度能否保證；由于條料送進(jìn)、定位精度和模具精度都會(huì)影響制件關(guān)聯(lián)尺寸的偏差，考慮工件平整度和垂直度時(shí)還應(yīng)增加必要的工序來(lái)保證；
第五：考慮載體強(qiáng)度是否可靠。
經(jīng)過(guò)驗(yàn)證此排樣符合要求。
3.2 沖壓力計(jì)算
采用級(jí)進(jìn)模具擬選彈性卸料.下出件方式，沖壓力的相關(guān)計(jì)算見(jiàn)下表：
表 3-2 沖壓力計(jì)算表
沖
壓
力
沖裁力
==
卸料力
==
查表得
推件力
==
沖壓工藝總力
==
由總的沖裁力可初選壓力機(jī)為J23—3.15型。
3.3 確定壓力中心：
沖裁模具的壓力中心就是沖裁力的合力作用點(diǎn)。沖壓時(shí)模具的壓力中心一定要與沖床滑塊重合，否則滑塊就會(huì)受到偏心載荷的作用使模具歪斜，間隙不均勻，從而導(dǎo)致沖床滑塊與導(dǎo)軌以及模具不正常的磨損；降低了沖床和模具的使用壽命因此要保證模具的壓力中心與沖床滑塊重合。模具壓力中心的確定依據(jù)下列公式各段中心y軸的距離：各段中心到x軸的距離分別為計(jì)算公式：;
計(jì)算模具的壓力中心時(shí)要先畫(huà)出凹模的形口圖如下所示：
圖 3-2 坐標(biāo)系下凹模型口
建立如圖所示的坐標(biāo)系（注：左右兩端不對(duì)稱），在不影響不影響工件質(zhì)量的情況下，將沖裁件輪廓按幾何圖形分解成—共23段基本線段，用解析法求該模具的壓力中心，計(jì)算過(guò)程如下表所示：
表 3-3 壓力中心計(jì)算數(shù)值表
各段基本長(zhǎng)度
基本長(zhǎng)度在坐標(biāo)系內(nèi)的投影值
-6.89
4.59
-6.37
3.86
-5.95
3.87
-5.21
4.59
0
5.31
5.37
4.96
5.37
4.31
6.19
4.06
5.98
3.69
7.91
6.21
7.98
3.25
7.96
5.59
5.98
1.25
5.78
2.02
0
1.25
-5.28
1.36
-5.63
1.45
-6.09
1.02
-8.28
0.33
-9.19
2.53
-7.63
3.01
-5.64
-4.99
-6.23
-5.02
合 計(jì)
-19.87
58.50
mm由計(jì)算公式得出壓力中心在坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為(0.06,2.31)其中尺寸僅供參考，該工件沖裁力不大，模具中心就設(shè)置在坐標(biāo)原點(diǎn)0，由于沖床選為J23——3.15最大閉合高度130mm 點(diǎn)仍在模柄的投影面積范圍內(nèi)，滿足要求。
3.4 模具工作零件刃口尺寸的計(jì)算
在確定工作零件刃口尺寸計(jì)算方法之前，首先要考慮工作零件的加工方法及模具裝配方法。結(jié)合本模具特點(diǎn)，工作零件的形狀較為復(fù)雜，且尺寸較小，故可采用成型電極腐蝕方法加工凸凹模，卸料板，這種加工方法加工的沖模配合間隙均勻，刃口耐磨，且各半形孔的形位精度高。大大提高了模具的質(zhì)量，也給模具的裝配工作帶來(lái)了方便。本模具的形狀復(fù)雜，本應(yīng)該采用配置法加工，但因次模具生產(chǎn)加工零件的批量大，在生產(chǎn)過(guò)程中凸凹模需要經(jīng)常更換，故采用分別制造法加工，保證各自基本尺寸，使模具的制造公差控制在間隙的變化范圍內(nèi)。在以后的生產(chǎn)過(guò)程中方便使用。具體的計(jì)算數(shù)值見(jiàn)下表所示。
表 3-4 凸凹模尺寸計(jì)算表
尺寸分類
尺寸轉(zhuǎn)換
計(jì)算公式
結(jié)果
備注
沖
孔
查手冊(cè)得沖裁雙面間隙
模具按照級(jí)制造，校核滿足
磨損系數(shù)（級(jí)以上）
（級(jí)以下）
落
料
孔
心
距
11.720.013
注：以上尺寸僅供參考
3.5、料裝置設(shè)計(jì)
本模具工作所需要的卸料力不大，因此采用彈壓卸料裝置，卸料板與卸料螺。
由于本模具的工作所需的卸料力不大，所以采用彈簧做為彈性卸料元件，此模具所沖制件的尺寸較小，模具的總體尺寸也較小，考慮彈簧的安裝空間，初選彈簧數(shù)為2，每個(gè)彈簧的預(yù)壓力：
彈簧是模具中廣泛應(yīng)用的彈性元件，主要用于卸料推件和壓邊等工作查《實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)》：選圓鋼絲旋壓縮彈簧，彈簧中徑14mm工作極限負(fù)荷41.3單圈彈簧工作極限負(fù)荷下變形量；自由高度25；節(jié)距
最大導(dǎo)桿直徑；最小導(dǎo)套直徑。選取時(shí)依據(jù)以下公式：其中：為彈簧預(yù)壓力；卸料力或者推件力；為彈簧根數(shù)。
其中：為彈簧最大壓縮量
為彈簧需要的總壓縮量
為彈簧預(yù)壓縮量
為卸料板或推件快或者壓邊圈的工作行程
為模具的修磨量或者調(diào)整量一般取
所選彈簧的長(zhǎng)度符合模具結(jié)構(gòu)空間。
第四章 主要零部件設(shè)計(jì)
4.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1.1落料凸模設(shè)計(jì)
因?yàn)槁淞贤鼓＝Y(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此需要作成整體式凸模，其下端工作部分可用電極腐蝕法加工，上端部分可加工成矩形，便于裝配，具體結(jié)構(gòu)如下所示：
圖 4-1 整體式凸模
與凸模固定板裝配時(shí)采用。
4.1.2沖孔凸模設(shè)計(jì)
沖的孔的凸模時(shí)，此孔為圓形，且所沖工件的料厚小于1，沖孔面積小于屬于細(xì)長(zhǎng)凸模，容易彎曲失穩(wěn)而折斷，所以采用帶護(hù)套的凸模，起結(jié)構(gòu)如下：
圖 4-2 沖孔凸模具
對(duì)于沖橢圓空（長(zhǎng)軸為1.05短軸1.0）的孔時(shí)，也需要采用護(hù)套的凸模結(jié)構(gòu)，其工作部分用磨削加工的方法加工而成。
4.1.3凹模設(shè)計(jì)
凹模結(jié)構(gòu)較小，所以采用整體式結(jié)構(gòu)，每個(gè)沖裁的凹模孔均采用線切割機(jī)床加工，安排凹模在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)壓力中心計(jì)算的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。其計(jì)算結(jié)果與圖如下：
凹模厚度：
凹模壁厚：
取凹模標(biāo)準(zhǔn)厚度：
凹模壁厚：
凹模寬度：
凹模長(zhǎng)度：
4.2定位零件的設(shè)計(jì)
當(dāng)料第一次送進(jìn)時(shí)，采用初始擋料銷定位，落料定位采用兩個(gè)固定擋料銷，其結(jié)構(gòu)如下所示：為A型
圖 4-3 固定擋料銷
4.3 導(dǎo)料銷的設(shè)計(jì)
本套模具用彈性卸料，所以選用導(dǎo)料銷來(lái)進(jìn)行送進(jìn)板料的側(cè)定位。其結(jié)構(gòu)與擋料銷相同。
4.4卸料部件的設(shè)計(jì)
卸料裝置是多工位級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)中的重要部件。它的作用除沖壓開(kāi)始前壓緊帶料，防止各凸模沖壓時(shí)由于先后次序的不同或受力不均勻而引起帶料竄動(dòng)，并保證沖壓結(jié)束后及時(shí)的卸料外更重要的是卸料板將各工位上的凸模（特別是細(xì)小凸模）在受側(cè)向作用力時(shí)，起到精確導(dǎo)向和有效保護(hù)的作用。卸料裝置主要由卸料板，彈性元件，卸料螺釘和輔助導(dǎo)向零件所組成[5]，[6]。
4.4.1卸料板的設(shè)計(jì)
兩工位級(jí)進(jìn)模的彈壓卸料板，由于型孔多，形狀復(fù)雜，為保證型孔尺寸精度，位置精度和配合間隙，多采用分段拼裝結(jié)構(gòu)固定在一塊剛度較大的基體上。要具體情況具體分析。
卸料板具有將廢料從凸?；蛲拱寄Ｉ贤葡聛?lái)保護(hù)小凸模的作用，卸料板的形狀與凹?？谛螤钕嗤?，周界尺寸也與凹模相同，厚度初選為，卸料板與凹模單邊間隙值為。其結(jié)構(gòu)如下：
圖 4-4 卸料板
4.4.2卸料螺釘?shù)倪x用
卸料板上設(shè)置4個(gè)卸料螺釘，選用圓柱頭卸料螺釘，公稱直徑為，選用標(biāo)準(zhǔn)的即可。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸模端面，有誤差時(shí)通過(guò)在螺釘與卸料板之間安裝墊片來(lái)調(diào)整。
第五章 模具總體設(shè)計(jì)
5.1 模具類型的選擇
由沖壓的工藝分析可以知道，此工件采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)，所以模具的類型為級(jí)進(jìn)模具。
5.2 定位方式的選擇
因?yàn)樵撃＞卟捎眉?jí)進(jìn)模具生產(chǎn)，故需要條料送進(jìn)，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷，控制條料的送進(jìn)步距采用擋料銷定距，初始擋料銷及終擋料銷，在第一次送進(jìn)時(shí)的沖壓位置只要略大于工件的寬度加上工件的搭邊值即可，可由操作工目測(cè)來(lái)定。
5.3 卸料，出件方式的選擇
此工件的料厚為0.6，比較薄，卸料力也比較小，可采用彈性卸料，又因?yàn)槟＞呓Y(jié)構(gòu)為級(jí)進(jìn)模，所以采用下出件方式比較合理并且能提高生產(chǎn)率。
5.4 導(dǎo)向方式的選擇
為保證工件質(zhì)量選擇中間導(dǎo)柱模架，因?yàn)橹虚g導(dǎo)柱模架滑動(dòng)平穩(wěn)導(dǎo)向精確適用于薄料模具（工件厚度0.6屬于薄件）的級(jí)進(jìn)模具[7]。
第六章 模架及其它零部件設(shè)計(jì)
6.1 模架的選擇
模架按材料可以分為：鑄鐵模架和鋼板模架；按導(dǎo)向方式可以分為滑動(dòng)導(dǎo)向和滾動(dòng)導(dǎo)向兩類。級(jí)進(jìn)模模架要求剛性好，精度高，因此通常將上模座加厚5~10mm（與GB/T2851—2852—90標(biāo)準(zhǔn)模架相比）。為了滿足剛性和導(dǎo)向精度的要求，級(jí)進(jìn)模常采用四導(dǎo)柱模架，本次設(shè)計(jì)由于精度能保證就選擇了兩導(dǎo)柱模架。[8]
根據(jù)凹模周界尺寸選擇規(guī)格如下：（單位mm）
最大閉合高度——130mm
最小閉合高度——110mm
上模座(GB2835.11——81) ——8025mm
下模座(GB2855.12——81) ——8030mm
導(dǎo)柱(GB2861.1——81) ——20100mm ; 22100mm
導(dǎo)套(GB2861.6——81) ——206523mm ; 226523mm
墊板厚度 ——6mm
固定板厚度 ——12mm
卸料板厚度 ——10mm
凹模厚度 ——15mm
模具閉合高度：
H=+++++=mm
其中：
此模架為：中間導(dǎo)柱模架其滑動(dòng)平穩(wěn)導(dǎo)向精確適用于縱向送料的薄料模具（復(fù)合模，工步少的級(jí)進(jìn)模）。其模架簡(jiǎn)圖如下圖：
圖 6-1 模架簡(jiǎn)圖
6.2 圓柱銷設(shè)計(jì)
圓柱銷采用標(biāo)準(zhǔn)件，圓柱銷的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)有 A:和B:的兩種類型，本次設(shè)計(jì)中選擇A：型符合沖壓要求。
6.3 模柄的設(shè)計(jì)
由于沖壓力小所選擇的模具壓力公稱壓力小，所以模柄應(yīng)該選擇應(yīng)用廣泛的壓入式模柄A型，其優(yōu)點(diǎn)是拆卸方便，造型簡(jiǎn)單等。凸模的標(biāo)準(zhǔn)尺寸如下表：（實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)）
表 6-1 模柄尺寸表
D1
H
h
h1
b
a
D
29mm
68mm
20mm
4mm
2mm
0.5mm
圖 6-2 模柄
6.4 模具總裝圖
通過(guò)以上計(jì)算和設(shè)計(jì)，可總結(jié)為：模具上模部分主要由上模座、墊板、凸模、凸模固定板以及卸料板組成。卸料方式：彈簧為元件的彈性卸料，下模部分由下模座、凹模、導(dǎo)料銷組成。工件和廢料由下模坐槽中漏出。
條料第一次送進(jìn)時(shí)由初始擋料銷定位，當(dāng)?shù)谝淮螞_裁完畢后再?gòu)椈勺饔孟聦⒊跏紦趿箱N頂出，繼續(xù)送進(jìn)由固定擋料銷精確定位，沖裁一次，條料向前移
一個(gè)步距。（總裝圖見(jiàn)裝配圖）。
第七章 沖壓設(shè)備的選定
通過(guò)校核，有兩種型號(hào)的開(kāi)式可傾壓力機(jī)可供選擇 主要參數(shù)對(duì)比如下：
表 7-1 壓力機(jī)型號(hào)表
單位
J23——3.15
J23——63
公稱壓力
KN
31.5
63
滑塊行程
mm
25
35
滑塊行程次數(shù)
min
200
170
最大閉合高度
mm
120
150
閉合高度調(diào)節(jié)量
mm
25
35
滑塊中心線到床身距離
mm
90
110
立柱距離
mm
120
150
工作臺(tái)尺寸前
mm
160
200
工作臺(tái)尺寸后
mm
250
310
工作臺(tái)孔尺寸前后
mm
90
110
工作臺(tái)孔尺寸左右
mm
120
160
工作臺(tái)孔直徑
mm
100
140
墊板厚度
mm
30
30
滑塊底面尺寸前后左右
mm
90100
床身最大可傾角
度
45
45
前面計(jì)算得到?jīng)_壓力為27382.563N以及裝模高度的確定相比之下選擇J23——3.15較好
第八章 模具的裝配
多工位級(jí)進(jìn)模裝配的關(guān)鍵是凸模固定板，凹模固定板和卸料鑲塊固定板上的型孔尺寸和位置精度的協(xié)調(diào)，同時(shí)保證多個(gè)凸模，凹?；蜩倝K的間隙和位置符合要求。多工位級(jí)進(jìn)模裝配一般采取局部分裝，總裝組合的方法，即首先化整為零，先裝固定導(dǎo)向裝置然后總裝，先裝下模部分后裝上模部分，最后調(diào)整模具間隙和進(jìn)距精度。
所以根據(jù)級(jí)進(jìn)模具裝配特點(diǎn)，選凹模作為裝配基準(zhǔn)件，先裝下模，再裝上模，并調(diào)整間隙、試沖、返修。具體裝配見(jiàn)表：
表 8-1 模具裝配表
序號(hào)
工序
工藝說(shuō)明
1
凸凹模預(yù)配
（1） 裝配前仔細(xì)檢查各凸模形狀及尺寸以及凹模行孔，是否符合圖紙要求尺寸精度、形狀。
（2） 將各凸模分別與相應(yīng)的凹模相配，檢查其間隙是否加工均勻。不合適者應(yīng)重新修磨或更換。
2
凸模裝配
以凸?？锥ㄎ?，將各凸模分別壓入凸模固定板的形孔中，并擰緊牢固
3
裝配下模
（1） 在下模座中心劃線，按中心預(yù)裝凹模、導(dǎo)料板；
（2） 在下模座、導(dǎo)料板上用已經(jīng)加工好的凹模分別確定其螺孔位置，并分別鉆孔攻螺紋；
（3） 將下模、導(dǎo)料板、凹模、活動(dòng)擋料銷、彈簧裝在一起，并用螺釘緊固，打入銷釘
4
裝配上模
（1） 在已經(jīng)裝好的下模上放等高墊鐵，再在凹模中放入0.12mm的紙片，然后將凸模和固定板組合裝入凹模；
（2） 預(yù)裝上模座，劃出凸模固定板相應(yīng)螺孔、銷孔位置并鉆螺孔、銷孔；
（3） 用螺釘將固定板、 墊板、上模座連在一起，不要上緊；
（4） 將卸料板裝在已經(jīng)裝入固定板的凸模上，裝上彈簧卸料螺釘，并調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)壓力使卸料板高出凸模下端約1mm；
（5） 復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適，上緊螺釘；
（6） 安裝導(dǎo)正銷等；
（7） 切紙檢查，合適后打入銷釘
5
試沖與調(diào)整
裝機(jī)試沖，并根據(jù)試沖結(jié)果作相應(yīng)調(diào)整
第九章 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡
表9-1 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零（部）件圖號(hào)
06
產(chǎn)品名稱
沖孔凸模
零（部）件名稱
共（2 ）頁(yè)第（1 ）頁(yè)
材料牌號(hào)
Cr12MoV
毛坯
種類
鍛件
毛坯外型尺寸
4435
每個(gè)毛坯可制件數(shù)
1
每臺(tái)
件數(shù)
1
備注
工序號(hào)
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
車間
工段
設(shè)備
工 藝 裝 備
工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
1
備料
鉗工下料
鉗工車間
鋸條
2
熱處理
退火
鍛造車間
3
鍛造
鍛成圓柱（1.535，5）余量0.5
鍛造車間
空氣錘
4
熱處理
調(diào)質(zhì)
5
車外圓
2.0，
車工車間
車床
專用車床
6
銑端面
355mm
車工車間
車床
專用銑夾具
7
熱處理
淬火，回火使之達(dá)到需要硬度
8
磨外圓
1.5mm，mm
專用磨夾具
9
鉗工精修
全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求
10
檢驗(yàn)
設(shè)計(jì)日期
審核日期
標(biāo)準(zhǔn)化日期
會(huì)簽
日期
標(biāo)記
記數(shù)
更改文
件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更該文件號(hào)
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零(部)件圖號(hào)
06
產(chǎn)品名稱
沖孔凸模
零(部)件名稱
沖孔凸模
共( 1 )頁(yè)
第( 1 )頁(yè)
車間
工序號(hào)
工序名稱
材料牌號(hào)
車工
Cr12MoV
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每個(gè)毛坯可制件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鍛件
4435
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
C0618
專用
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
三抓卡盤(pán)
煤油
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工步內(nèi)容
工藝裝備
主軸轉(zhuǎn)速
r·minˉ1
切削速度
m·minˉ1
進(jìn)給量
mm·rˉ1
切削深度
mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
機(jī)動(dòng)
輔助
5
粗車外圓
車床
300 r·minˉ1
0.06 m·minˉ1
1 mm/min
1.5 mm
1
6
精車外圓
車床
600 r·minˉ1
0.045 m·minˉ1
0.6 mm/min
1 mm
1
設(shè) 計(jì)(日期)
審 核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
會(huì) 簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
2006.5.13
表9-2模具典型零件機(jī)械加工工序卡
設(shè)計(jì)總結(jié)
三年的模具學(xué)習(xí)生涯即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是每個(gè)畢業(yè)生必備的課題，從中使我們學(xué)會(huì)了把模具設(shè)計(jì)的知識(shí)貫穿起來(lái)，靈活運(yùn)用，是我們對(duì)所學(xué)習(xí)的知識(shí)概括化的總結(jié)，在前人的基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下將自己的創(chuàng)新思維運(yùn)用到設(shè)計(jì)當(dāng)中。通過(guò)設(shè)計(jì)也使你感覺(jué)到從大學(xué)一年級(jí)的基礎(chǔ)課到大學(xué)三年級(jí)的專業(yè)課聯(lián)系的很緊密，其中力的校核，壓力中心的計(jì)算等都與基礎(chǔ)課有很大的關(guān)系，畢業(yè)設(shè)計(jì)同樣起到一個(gè)溫故而知新的作用。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)從工藝分析入手，到工藝方案的確定、主要設(shè)計(jì)的計(jì)算、模具的總體設(shè)計(jì)、 主要零部件的設(shè)計(jì)、模具的總裝、沖壓設(shè)備的選定、到模具的裝配和零件加工工藝卡的制作直到設(shè)計(jì)結(jié)束。設(shè)計(jì)工作師嚴(yán)密的是不容馬虎的，因?yàn)樵O(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)直接關(guān)系到企業(yè)的效益，作為一個(gè)設(shè)計(jì)者對(duì)待科學(xué)的態(tài)度在畢業(yè)設(shè)計(jì)中也充分體現(xiàn)了出來(lái)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是我走向社會(huì)，走向設(shè)計(jì)崗位的實(shí)戰(zhàn)演習(xí)，一份付出一份收獲，在以后的艱難道路上我一定會(huì)樹(shù)立起堅(jiān)定的信心，以堅(jiān)強(qiáng)的斗志樂(lè)觀的心態(tài)來(lái)面對(duì)工作，面對(duì)生活。
致 謝
本次設(shè)計(jì)的到了我的指導(dǎo)老師原紅嶺老師的細(xì)心指導(dǎo)，也給了我們很多的鼓勵(lì)在此表示十分的感謝，同時(shí)翟德梅老師、楊占堯老師、杜偉老師，程芳老師、蘇光老師、于智宏老師等在這次設(shè)計(jì)中給我們的幫助與指導(dǎo)表示深深的感謝，真心的道一聲老師們辛苦了。希望各位老師在以后的工作、生活中開(kāi)心、愉快，由于設(shè)計(jì)還不成熟，所以懇請(qǐng)導(dǎo)師不吝賜教，提出寶貴的改進(jìn)意見(jiàn)。
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