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河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書/論文 引線片沖裁件模具設(shè)計(jì) 摘 要 本設(shè)計(jì)題目為引線片沖裁模，體現(xiàn)了典型沖裁模的設(shè)計(jì)要求、內(nèi)容及方向，有一定的設(shè)計(jì)意義。通過(guò)對(duì)該模具的設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了設(shè)計(jì)者對(duì)沖裁模設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和運(yùn)用，為設(shè)計(jì)更復(fù)雜的沖裁模具做好了鋪墊。 本設(shè)計(jì)運(yùn)用沖裁工藝及模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，首先分析了板材的性能要求，為選取模具的類型做好了準(zhǔn)備；然后計(jì)算了沖裁件的沖裁力，便于選取壓力機(jī)噸位及確定壓力機(jī)型號(hào)；最后分析了沖裁件的特征，便于確定模具的設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)要點(diǎn)及卸件裝置。 本設(shè)計(jì)采用了沖孔—落料級(jí)進(jìn)模成形引線片。成形原理可劃分為兩個(gè)階段：首先沖孔凸模與凹模共同作用先沖出兩個(gè)1.85mm和兩個(gè)6.5mm的孔，而后利用第一步?jīng)_出的兩個(gè)1.85mm和兩個(gè)6.5mm的孔做精確定位使外形凸模與凹模共同作用使工件落料成形。 關(guān)鍵詞： 沖孔—落料級(jí)進(jìn)模 沖孔凸模 凹模 壓力機(jī)噸位 引線片沖裁件模具設(shè)計(jì) Abstract The topic for the design is gasket blanking die design,It has manifested the typical blanking dies design request, the content and the direction, has certain design significance.Through the design of the component mold, strengthens the designer’s understand and utilize to the blanking die design basical knowledge,has prepareed for designing more complex blanking die. The design has utilize blanking craft and the basical knowledge of the mold design, has first analyzed the property requirement of the plate , has prepared for selecting the mold type；then has calculated the blanking strength,has advantaged to select the press tonnage and determine press model; Finally has analyzed the characteristic of the products, has advantaged to finite the mold design variable,the design main point and shedder. This design used piercing and blanking progressive die to form the products.The forming principle can be divided to two stages: First, piercing punch and die affect together and pierce two holes of1.85mm and two holes of6.5mm,then use the three holes as pinpoint to make the product formed. Key word: Piercing and blanking progressive die Piercing punch Press Tonnage 緒 論 目前，我國(guó)沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?，主要原因是我?guó)在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國(guó)模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具相比差距相當(dāng)大。 大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)其中最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。在學(xué)校的近三年學(xué)習(xí)中，已完成了模具專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中所要求的理論課程。在畢業(yè)前夕，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，進(jìn)行已學(xué)知識(shí)的全面總結(jié)和應(yīng)用，提高綜合能力的培訓(xùn)及擴(kuò)大模具領(lǐng)域的新知識(shí)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)其目的在于鞏固所學(xué)知識(shí)，熟悉有關(guān)資料，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)實(shí)際工作能力。通過(guò)設(shè)計(jì)，使我在工藝性分析、工藝方案論證、工藝計(jì)算、零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、編寫技術(shù)文件和閱讀技術(shù)文獻(xiàn)等方面受到一次綜合訓(xùn)練。 畢業(yè)設(shè)計(jì)要達(dá)到的具體要求是： 1.系統(tǒng)總結(jié)，鞏固過(guò)去所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)課知識(shí)。 2. 運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決模具技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的實(shí)際工程問(wèn)題，以此進(jìn)行綜合知識(shí)的訓(xùn)練。 3.通過(guò)某項(xiàng)具體工程設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究，達(dá)到多種綜合能力的培養(yǎng)，掌握設(shè)計(jì)和科研的基本過(guò)程和基本方法。 4.提高和運(yùn)用與工程技術(shù)有關(guān)的人文科學(xué)，價(jià)值工程和技術(shù)經(jīng)濟(jì)的綜合知識(shí)。 改革開放以來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長(zhǎng)。近年來(lái)，模具工業(yè)一直以15％左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大的變化，除了國(guó)有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營(yíng)也得到了快速的發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的模具之鄉(xiāng)；廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的騰飛和產(chǎn)品制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，模具制造業(yè)也相應(yīng)進(jìn)入了高速發(fā)展的時(shí)期。據(jù)中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，1995年我國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值約為145億，而2003年已達(dá)450億左右，年均增長(zhǎng)14%。另?yè)?jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)（不含臺(tái)灣、香港、澳門地區(qū)）現(xiàn)有模具生產(chǎn)廠點(diǎn)已超過(guò)20000家，從業(yè)人員有60萬(wàn)人，模具年產(chǎn)值在一億以上的企業(yè)已達(dá)十多家。可以預(yù)見(jiàn)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展將對(duì)模具提出更為大量、更為迫切的需求，特別需要發(fā)展大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的模具。同時(shí)要求模具設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)周期達(dá)到全新的水平。我國(guó)模具制造業(yè)面臨著發(fā)展的機(jī)遇，無(wú)疑也面臨著更大的挑戰(zhàn)。 我做的是冷沖壓模具設(shè)計(jì)，冷沖壓是利用安裝在壓力機(jī)上的沖模對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得需要零件（俗稱沖壓件或沖件）的一種壓力加工方法。因?yàn)樗ǔＪ窃谑覝叵逻M(jìn)行加工，所以稱為冷沖壓。 冷沖壓與其他加工方法相比，具有獨(dú)到的特點(diǎn)，所以在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門越來(lái)越多地采用冷沖壓加工產(chǎn)品零部件，如汽車、拖拉機(jī)、電器、儀表、電子、國(guó)防以及日用品等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重相當(dāng)大。不少過(guò)去有鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在已經(jīng)被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。通過(guò)沖壓加工制造，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了成本?？梢哉f(shuō)如果在生產(chǎn)中不廣泛采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門的產(chǎn)品要提高生產(chǎn)率，提高質(zhì)量，降低成本，進(jìn)行產(chǎn)品的更新?lián)Q代是難以實(shí)現(xiàn)的。 在大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識(shí)，對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的于模具設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題，我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。經(jīng)過(guò)在新飛電器有限公司、洛陽(yáng)中國(guó)一拖的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對(duì)于模具特別是沖壓模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過(guò)程方面的知識(shí)，而對(duì)于模具的制造工藝更是有了零的突破。在指導(dǎo)老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下，同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實(shí)體，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書館借閱了許多相關(guān)手冊(cè)和書籍，設(shè)計(jì)中，充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡了最大努力做畢業(yè)設(shè)計(jì)。 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，雖然有一定的困難，但在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)、同學(xué)間的討論和自己的努力下，自信會(huì)完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于我的水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)疏漏和不妥之處，敬請(qǐng)各位老師指正。 設(shè)計(jì)者：高 震 2007.04.01 工件名稱：引線片沖裁件 工件簡(jiǎn)圖：如圖所示 生產(chǎn)批量：大批量 材 料：A3鋼 材料厚度：1.5 mm 圖1 一．沖裁件工藝性分析 此工件只有落料和沖孔兩個(gè)工序。材料為A3鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。工件結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，有一個(gè)1.85mm的孔和一個(gè)6.5mm的孔；孔與孔、孔與邊緣之間也滿足要求，最小壁厚為2.5mm。工件未標(biāo)注尺寸公差的部分為自由公差，可看作IT14級(jí)，尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求。 二．沖裁工藝方案的確定 該工件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可有以下三種工藝方案： 方案一：先落料，后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料—沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：沖孔—落料級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需兩道工序兩副模具，成本高而生產(chǎn)率低，難以滿足大批量生產(chǎn)要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，但工件最小壁厚2.5mm小于凸凹模許用最小壁厚2.7mm，模具強(qiáng)度較差，制造難度大，并且沖壓后制品件留在模具上，在清理模具上的物料時(shí)會(huì)影響沖壓速度，操作不方便。方案三也只有一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便。工件精度也能滿足要求。通過(guò)對(duì)上述三種方案的分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案三為佳。 三．主要設(shè)計(jì)計(jì)算 １．排樣方式的確定及其計(jì)算 設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模，首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖。引線片的形狀相對(duì)對(duì)稱，但在這里我們考慮到材料利用率所以采用斜對(duì)排，如圖所示的排樣方法： 圖--排樣 一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率η為： 查《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表2.5.2，確定搭邊值： 兩工件間的搭邊：a=0.5mm; 工件邊緣搭邊：a=1.0mm； 步 距為：10.4mm; 條 料 寬 度：B=33mm 沖裁件面積：A=×4.7+2.76×1.5+0.5×1.85+3.5×3.7-1.65×1.3-×0.925-×3.25=53.828mm 查板材標(biāo)準(zhǔn)，宜選200mm×300mm的鋼板，每張鋼板可剪裁為6張條料(33mm×300mm)，每張鋼板可沖346個(gè)工件，則η為： η= ×100% =×100% =62.1%. 表（1）----排樣及材料利用率計(jì)算 項(xiàng)目 公式 結(jié)果 備注 沖裁件的面積A 如上式所求 53.828 mm 查表2.5.2得最小搭邊值a=0.5mm a1=1.0mm采用側(cè)壓裝置 條料寬度B B=30.4+1.3×2 33mm 步距S 10.4mm 一個(gè)步距材料利用率η η=nA/BS×100% 62.74% 材料的利用率η總 η=×100% 62.1% 2、沖壓力的計(jì)算 該模具采用級(jí)進(jìn)模，擬選擇彈性卸料、下出件。沖壓力的相關(guān)計(jì)算如下： 由《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》中沖裁力公式--2.6.1得： F=KLtTb 公式中 F 沖裁力 L 沖裁周邊長(zhǎng)度 對(duì)于φ6.5的孔：L=3.14×6.5=20.41mm 對(duì)于φ1.85的孔:L=3.14×1.85=5.81mm t 材料厚度 t=1.5mm Tb 材料抗剪強(qiáng)度 取360MPa K 安全系數(shù) 安全系數(shù)K是考慮到實(shí)際生產(chǎn)，模具間隙值的波動(dòng)和不均勻、刃口的磨損，板料力學(xué)性能和厚度波動(dòng)等因素的影響而給出的修正系數(shù)。一般取K=1.3 對(duì)于φ6.5的孔: F1=1.3×3.14×6.5mm×1.5mm×360MPa=14328N 對(duì)于φ1.85的孔: F2=1.3×3.14×1.85mm×1.5mm×360MPa=4078N 因?yàn)镕1＞F2所以選擇沖床時(shí)的沖裁力為F1。 根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算可得： F=14328N 下面對(duì)卸料力進(jìn)行計(jì)算： 由P70 2.6.3公式得 :卸料力Fx=KxF 由P70 2.6.4公式得 推件力Ft=KtF 公式中: F 沖裁力為14328N Kx 卸料力系數(shù) 由《沖模》P70表2.6.1查得Kx=0.05 n 同時(shí)在凹模內(nèi)的廢料 n=h/t 式中 h 凹模洞口的直刃高度 t 板料厚度 Kt 為推件力系數(shù) 由表2.6.1查得Kt=0.55 由于采用彈性卸料裝置，下出件，故據(jù)P71 2.6.6公式得： F總=F+Fx+Ft =F+0.05F+0.55nF 根據(jù)凹模的修模余量的一般要求，取h=8mm，則n=8/2=4 故 F總=46566N 3．壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算 計(jì)算壓力中心時(shí)，先畫出凹模型口圖，如下圖所示。在圖中將xOy坐標(biāo)建立在圖示的對(duì)稱中心線上，將總裁輪廓線按幾何圖形分解成-共6組基本線段，用解析法求得該模具的壓力中心C點(diǎn)的坐標(biāo)(270.72,135.72)。有關(guān)計(jì)算如下表1所示。 圖3 凹模型口圖 表（2）--壓力中心數(shù)據(jù)表 基本要素長(zhǎng)度 L/mm 各基本要素壓力中心的坐標(biāo)值 x Y =54.96mm 260.32 144.80 =20.41mm 281.15 144.80 =54.96mm 260.32 126.83 =20.41mm 281.15 126.83 =5.81mm 274.21 137.84 =5.81mm 288.06 137.76 合計(jì)162.36mm 267.05 135.35 由以上計(jì)算結(jié)果可以看出，該工件總裁力不大，壓力中心偏移坐標(biāo)原點(diǎn)(270.72,135.72)較小，為了便于模具的加工和裝配，模具中心仍選在坐標(biāo)原點(diǎn)O。若選用J23-25沖床，（267.05，135.35）點(diǎn)仍在壓力機(jī)模柄投影面積范圍內(nèi)，滿足要求。 4．工作零件刃口尺寸計(jì)算 　在確定工作零件刃口尺寸之前，首先要考慮到工作零件的加工方法和模具的裝配方法，結(jié)合該模具的特點(diǎn)，工作零件的形狀相對(duì)比較簡(jiǎn)單，適宜采用線切割機(jī)床分別加工落料凸模、凹模、凹模固定板以及卸料板，這種加工方法可以保證這些零件各孔的同軸度，使裝配工作簡(jiǎn)化，因此工作零件刃口尺寸計(jì)算就按分開加工的方法來(lái)計(jì)算。 1）落料加工工序 對(duì)于形狀復(fù)雜或料薄的沖裁件，為了保證凸、凹模之間一定的間隙值，必須采用配合加工。在落料加工工序中要完成的是對(duì)一個(gè)長(zhǎng)為18mm寬為9.4mm的矩形進(jìn)行落料，并帶有兩個(gè)R=1.85mm的圓角和一個(gè)深度為1.3mm的槽，尺寸未注公差根據(jù)設(shè)計(jì)的規(guī)則取自由公差、為IT14級(jí)精度，其他標(biāo)準(zhǔn)公差值由《公差配合與技術(shù)測(cè)量》表查得 而所需沖裁的制件外輪廓需要落料來(lái)進(jìn)行，應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件，凹模的磨損情況可分為三類： 1） 凹模磨損后變大的尺寸 2） 凹模磨損后變小的尺寸 3） 凹模磨損后不變的尺寸. 凹模刃口尺寸計(jì)算如下: φ9.4凹=(9.4-0.75×0.1) 0+0.025=9.3250+0.025 1.5凹=(1.5-0.75×0.12) 0+0.03=1.410+0.03 3.7凹=(3.7-0.75×0.12) 0+0.03=3.610+0.03 R1.85凹=(1.85-0.5×0.25) 0+0.063=1.7250+0.063 1.65凹=(1.65+0.75×0.12) -0.030=1.74-0.030 13.3凹=(13.2+0.5×0.2) ±0.025=13.3±0.025 9.8凹=(9.7+0.5×0.2) ±0.025=9.8±0.025 2.2凹=(2.2+0.5×0.25) ±0.031=2.235±0.031 由于沖裁時(shí)凹模承受沖裁力和側(cè)向擠壓力的作用.由于凹模結(jié)構(gòu)形式及固定方法不同,受力情況又比較復(fù)雜,目前還不能用理論方法來(lái)確定凹模輪廓尺寸.在生產(chǎn)中,通常根據(jù)沖裁的板料厚度和沖裁件的輪廓尺寸,或凹?？卓谌斜陂g的距離,按經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定:由<<沖壓模具設(shè)計(jì)與制造>>中式2.9.3得: 凹模厚度 : H=kb(>>15mm) 凹模壁厚 : C=(1.5-2)H (>>30—40mm) 查表2.9.5可得 k取0.4而b為(18+9.4=27.4)mm 于是有H=27.4×0.4=10.96 綜合考慮取H=20 所以凹模壁厚C=(1.5-2)H=25 L=2c+b=78mm B=2c+9.4=69.4mm 凹模外形尺寸的確定如下圖所示: 圖--凹模外形尺寸的確定 ２）沖孔加工工序 同樣的采用自由公差為IT14級(jí)精度，要同時(shí)沖出一個(gè)φ6.5mm和一個(gè)φ1.85mm的孔，還要保證孔與孔之間的相互位置關(guān)系均為IT14級(jí)精度，凸、凹模的加工同樣要采用IT6和IT7分別進(jìn)行加工。 ①當(dāng)沖直徑為6.5mm的孔時(shí)，因?yàn)闉镮T12取X=0.75 由《沖模》P58表2.4.1得 凸模制造偏差δT=0.020mm 凹模制造偏差δA=0.020mm 由《公差》P13表2-4查得 直徑為5mm的公差為0.15mm 由《沖?！稰55表2.3.3得 Zmax=0.240mm Zmin=0.132mm 則Zmax- Zmin=0.240-0.132=0.108mm 則根據(jù)公式： dT=(dmin+ x△) -δT 0 dA=(dT+ Zmin) 0+δA 則 dT=(6.5+0.75×0.15) -0.0200 dA=(6.6125+0.132) 0+0.020 校核：∣δA∣+∣δT∣≤Zmax- Zmin 0.04＜0.108 故滿足間隙公差 ②當(dāng)沖直徑為1.85mm的孔時(shí)，因?yàn)镮T13取X=0.75 由《沖模》P58表2.4.1得 凸模制造偏差δT=0.020mm 凹模制造偏差δA=0.020mm 由《公差》P13表2-4查得 直徑為1.85mm的公差為0.14mm 由《沖?！稰55表2.3.3得 Zmax=0.240mm Zmin=0.132mm 則Zmax- Zmin=0.240-0.132=0.108mm 則根據(jù)公式： dT=(dmin+ x△) -δT 0 dA=(dT+ Zmin) 0+δA 則dT=(1.85+0.75×0.14) -0.0200 dA=(1.955+0.132) 0+0.020 校核：∣δA∣+∣δT∣≤Zmax- Zmin 0.040＜0.108 故滿足間隙公差 表（3）--工件零件刃口尺寸的計(jì)算 分類 尺寸 尺寸轉(zhuǎn)換 計(jì)算公式 結(jié)果 沖孔 φ6.5 φ6.5 0+0.15 dT=(dmin+ x△) -δT 0 dA=(dT+ Zmin) 0+δA 6.6125 -0.0200 6.7445 0+0.020 沖孔 φ3 φ1.85 0+0.14 dT=(dmin+ x△) -δT 0 dA=(dT+ Zmin) 0+δA 1.955 -0.0200 2.087 0+0.020 5．卸料橡膠的設(shè)計(jì) 卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算見(jiàn)下。要求選用的4塊橡膠板的厚度務(wù)必一致，不然會(huì)造成受力不均勻，運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生歪斜，影響模具的正常工作。其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖4所示： 模具工作行程： ==1+1+2=4mm. 為凸模凹進(jìn)卸料板的高度1mm. t為料厚. 為凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度2mm. 橡膠工作行程： =+=4+5=9mm. 為凸模的修磨量，取5mm. 橡膠自由高度： =4=4×9=36mm. 橡膠的預(yù)壓縮量： =15% =15%×36=5.4mm. 一般取(10%-15%). 圖4-- 橡膠形狀圖 每個(gè)橡膠承受的載荷： =/4=2005.2/4=501.3N. 選用4個(gè)圓筒形橡膠. 橡膠的外徑D： = 30mm d為圓筒形橡膠的內(nèi)徑，取d=11mm.p=0.5Mpa. 校核橡膠自由高度： 0.5/D=0.951.5滿足要求. 橡膠的安裝高度： =- =36mm-5.4mm =31mm (取標(biāo)準(zhǔn)為=30mm) 四．模具總體設(shè)計(jì) 1、模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，采用級(jí)進(jìn)沖壓，所以模具類型為級(jí)進(jìn)模。 2、定位方式的選擇 因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料板，無(wú)側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用擋料銷初定距，導(dǎo)正銷精定距。而第一件的沖壓位置因?yàn)檎{(diào)料長(zhǎng)度有一定的余量，可以靠操作工來(lái)目測(cè)定。 3、卸料、出件方式的選擇 因?yàn)楣ぜ虾駷?.5mm，相對(duì)較薄，卸料力也比較小，故可以采用彈性卸料。又因?yàn)槭羌?jí)進(jìn)模生產(chǎn)，所以采用下出件比較便于操作和提高生產(chǎn)效率。 ４、導(dǎo)向方式的選擇 為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整等因素該級(jí)進(jìn)模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。 五．主要零部件設(shè)計(jì) 1．工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (1) 落料凸模 結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設(shè)計(jì)成直通式，采用線切割機(jī)床加工，2個(gè)M8螺釘固定在墊板上，與凸模固定板的配合按。其其總長(zhǎng)L可按《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》公式2.9.2計(jì)算： =15+12+1.5+12.5 =40(mm) 式中:L——凸模長(zhǎng)度(mm); ——凸模固定板厚度(mm); ——卸料板厚度(mm); ——材料厚度(mm); ——增加長(zhǎng)度。它包括凸模的修磨量、凸模進(jìn)入凹模的深度（0.5-1mm）、凸模固定板與卸料板之間的安全距離等，一般取10-20mm. 落料凸模具體結(jié)構(gòu)可參見(jiàn)圖5所示: 圖5--落料凸模 凸模固定板具體結(jié)構(gòu)可參見(jiàn)圖6所示: 圖6--凸模固定板 (2)沖孔凸模 因?yàn)樗鶝_的孔均為圓形，而且都不屬于需要特別保護(hù)的小凸模，所以沖孔凸模采用臺(tái)階式，一方面加工簡(jiǎn)單，另一方面又便于裝配與更換。沖φ1.85mm孔和沖φ6.5mm的凸模具體結(jié)構(gòu)可參見(jiàn)圖7所示： 凸模-1 凸模-2 圖7--沖孔凸模 (3)凹模 凹模采用整體凹模，各總裁的凹?？拙捎镁€切割機(jī)床加工，安排凹模在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算壓力中心與模柄中心重合。其輪廓尺寸可按《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》公式2.9.3、2.9.4計(jì)算： 凹模厚度　0.4×(18+9.4)=10.96mm.(查表2.9.5得＝0.4) 凹模壁度　16.44-21.92mm. 取凹模厚度20mm，凹模壁度25mm. 凹模寬度　(27.4+2×25)=77.4mm.考慮到模具模具強(qiáng)度及整體外觀取B=100mm. 凹模長(zhǎng)度　L取90mm(送料方向) 凹模輪廓尺寸為　90mm×100mm×20mm，結(jié)構(gòu)如圖8所示： 圖8--凹模 2．定位零件的設(shè)計(jì) 落料凸模下部設(shè)置兩個(gè)導(dǎo)正銷，分別借用工件上兩邊兩個(gè)mm的孔和兩個(gè)φ6.5mm的孔作導(dǎo)正孔。導(dǎo)正孔的導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)如下圖所示。導(dǎo)正應(yīng)在卸料板壓緊板料之前完成導(dǎo)正，考慮料厚和裝配后卸料板下平面超出凸模端面1mm，所以導(dǎo)正銷直線部分的長(zhǎng)度為2mm。導(dǎo)正銷采用安裝在落料凸模端面，導(dǎo)正銷導(dǎo)正部分與導(dǎo)正孔采用配合。 　圖9導(dǎo)正銷 3．導(dǎo)料板的設(shè)計(jì) 導(dǎo)料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模齊平，導(dǎo)料板與條料之間的間隙取0.5mm，這樣就可確定了導(dǎo)料板的寬度，導(dǎo)料板的厚度按《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表2.9.7選擇。導(dǎo)料板采用45鋼制作，熱處理硬度為43-48HRC,用螺釘和銷釘固定在凹模上。導(dǎo)料板的進(jìn)料端安裝有承料板。 導(dǎo)料板的結(jié)構(gòu)可參見(jiàn)圖10所示： 圖10導(dǎo)料板 承料板的結(jié)構(gòu)可參見(jiàn)圖11所示： 　　　　　　　　　　 圖11承料板 4．卸料部件的設(shè)計(jì) (1)卸料板的設(shè)計(jì) 卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為15mm. 卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為43-48HRC.卸料板的結(jié)構(gòu)可參見(jiàn)圖12所示： 圖12卸料板 (2)卸料螺釘?shù)倪x用 卸料板上設(shè)置4個(gè)卸料螺釘，公稱直徑為10mm，螺紋部分為M10×10mm。卸料螺釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸模端面1mm，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。故卸料螺釘查《五金簡(jiǎn)明手冊(cè)》知M10×75mm， 5．模架及其它零部件設(shè)計(jì) 該模具采用中間導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在模具中間位置，沖壓時(shí)可防止由于偏心矩而引起的模具歪斜。以凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》知： 導(dǎo)柱分別為20mm×130mm. 導(dǎo)套分別為20mm×70mm×28mm. 上模座厚度取30mm；上模墊板厚度取10mm；凹模厚度取20mm；下模座厚度取40mm；那么，該模具的閉合高度： =(30+10+63+20+40-2)mm =161mm 式中：——凸模長(zhǎng)度，=63mm; ——凹模厚度,=20mm; ——凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度，=2mm。 可見(jiàn)該模具閉合高度小于所選壓力機(jī)J23-25的最大裝模同度（220mm），可以使用。 六．模具總裝圖 通過(guò)以上設(shè)計(jì)，可得到如圖12所示的模具總裝圖。模具上模部分主要由上模座、墊板、凸模（６個(gè)）、凸模固定板及卸料板等組成。卸料方式采用彈性卸料，以橡膠為彈性元件。下模部分由下模座、凹模板、導(dǎo)料板等組成。沖孔廢料和成品件均由漏料孔漏出。 條料送進(jìn)時(shí)采用固定擋料銷作為粗定距，在落料凸模上安裝兩個(gè)導(dǎo)正銷，得用條料上兩邊兩個(gè)孔作為導(dǎo)正銷孔進(jìn)行導(dǎo)正，以此作為條料送進(jìn)的精確定距。操作時(shí)完成第一步?jīng)_壓后，把條料抬起向前移動(dòng)，用落料孔套在固定擋料銷上，并向前推緊，沖壓時(shí)凸模上的導(dǎo)正銷再作精確定距。 圖12---引線片級(jí)進(jìn)模裝配圖 1.下模座 2.凹模 3.M8×40內(nèi)六角螺釘 4.導(dǎo)料板 5.導(dǎo)正銷 6.彈性橡膠體 7.凸模固定板 8.M5×15緊固螺釘 9.M8×45內(nèi)六角螺釘 10.止動(dòng)銷11.模柄 12.M10×75內(nèi)六角卸料螺釘 13.×60圓柱銷 14.上模座 15.墊板 16.導(dǎo)套 17.導(dǎo)柱 18.小孔凸模 19.外形凸模 20.卸料板 21.固定擋料銷 22.承料板 七．沖壓設(shè)備的選定 通過(guò)校核，選擇開式雙柱可傾壓力機(jī)J23-25能滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下： 公 稱 壓 力：250KN 滑 塊 行 程：65mm 最大閉合高度：270mm 最大裝模高度：220mm 連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度：55mm 工作臺(tái)尺寸(前后×左右)：370mm×560mm 墊板尺寸（厚度×孔徑）：50mm×200mm 模柄孔尺寸：mm×60mm 最大傾斜角度： 八．模具零件加工工藝 本副沖裁模，模具零件加工的關(guān)鍵在工作零件、固定板以及卸料板，若采用線切割加工技術(shù)，這些零件的加工就變得相對(duì)簡(jiǎn)單。 圖5所示落料凸模的加工工藝過(guò)程如下表（3）所示： 表（4）----落料凸模的加工工藝過(guò)程 工序號(hào) 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 工序簡(jiǎn)圖(示意圖) 1 備 料 將毛坯鍛造成長(zhǎng)方體 45×20×65mm 2 熱 處 理 退 火 3 刨 刨6面，互為直角，留單邊余量0.5 4 熱 處 理 調(diào) 質(zhì) 5 磨 平 面 磨6面，互為直角 6 鉗工劃線 劃出各孔位置線 7 加工螺釘孔、 安裝孔及穿絲孔 按位置加工螺紋孔、銷釘孔及穿絲孔等 8 熱 處 理 按熱處理工藝，淬火回火達(dá)到58-62HRC 9 磨 平 面 精磨上、下平面 10 線 切 割 按圖線切割，輪廓達(dá)到尺寸要求 11 鉗工精修 全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求 12 檢 驗(yàn) 按產(chǎn)品零件圖檢驗(yàn) 圖6所示沖孔凸模的加工工藝過(guò)程如下表（4）所示： 表（5）---沖孔凸模加工工藝過(guò)程 工序號(hào) 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 工序簡(jiǎn)圖(示意圖) 1 備 料 備毛坯尺寸5×65mm 2 熱處理 退火 3 車 削 車削毛坯輪廓，留0.3mm單邊余量 4 熱處理 按熱處理工藝，淬火回火達(dá)到58-62HRC 5 磨 精磨外圓 6 表面拋光 表面拋光達(dá)到 輪廓達(dá)到尺寸要求 7 檢 驗(yàn) 按產(chǎn)品零件圖檢驗(yàn) 圖7所示凹模的加工工藝過(guò)程如下表（5）所示： 表（6）----凹模加工工藝過(guò)程 工序號(hào) 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 工序簡(jiǎn)圖(示意圖) 1 備 料 將毛坯鍛成長(zhǎng)方體110×100×25mm 2 熱 處 理 退 火 3 粗 刨 刨六面達(dá)到100×90×21mm，互為直角 4 熱 處 理 調(diào) 質(zhì) 5 磨 平 面 磨六面，互為直角 6 鉗工劃線 劃出各孔位置線 7 銑漏料孔 達(dá)到設(shè)計(jì)要求 8 加工螺釘孔、銷釘孔及穿絲孔 按位置加工螺釘孔、銷釘孔及穿絲孔 9 熱 處 理 按熱處理工藝，淬火回火達(dá)到60-60HRC 10 磨 平 面 精磨上、下平面 11 線 切 割 按圖切割型孔達(dá)到尺寸要求 12 鉗工精修 全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求 13 檢 驗(yàn) 按產(chǎn)品零件圖檢驗(yàn) 九．模具的裝配 根據(jù)級(jí)進(jìn)模裝配要點(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)下表（6）所示： 表（7）----引線片級(jí)進(jìn)模的裝配 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形孔，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?？紫嗯?，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 以凹?？锥ㄎ唬瑢⒏魍鼓７謩e壓入凸模固定板的形孔中，并擠緊牢固。 3 裝配下模 1) 在下模座上劃中心線，按中心預(yù)裝凹模、導(dǎo)料板； 2) 在下模座、導(dǎo)料板上，用已加工好的凹模分別確定其螺孔位置，并分別鉆孔，攻絲； 3) 將下模座、導(dǎo)料板、凹模、固定擋料銷裝在一起，并用螺釘緊固，打入銷釘。 4 裝配上模 1) 在已裝好的下模上放等高墊鐵，再在凹模中放入0.12的紙片，然后將凸模與固定板組合裝入凹模； 2) 預(yù)裝上模座，劃出與凸模固定板相應(yīng)螺孔、銷孔位置并鉆鉸螺孔、銷孔； 3) 用螺釘將固定板組合、墊板15、上模座連在一起，但不要擰緊； 4) 將卸料板套裝在已裝入固定板的凸模上，裝上橡膠和卸料螺釘，并調(diào)節(jié)橡膠的預(yù)壓量，使卸料板高出凸模下端約1mm； 5) 復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后，緊固螺釘； 6) 安裝導(dǎo)正銷、承料板； 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。 十、主要參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn) [1] 劉建超，張寶忠主編.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造.北京：高等出版社，2004.6 [2]王秀鳳、萬(wàn)良輝主編.冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造.北京：北京航空航天出版社，2005.4 [3] 中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)，中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典編委員會(huì).中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典3.南昌：江西科學(xué)出版社，2003.1 [4] 任嘉卉主編.公差與配合手冊(cè). 北京：機(jī)械出版社，2000.4 [5] 馮炳光主編.模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè).上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1998.5 [6] 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，全國(guó)彈簧標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)編.中國(guó)機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編彈簧卷.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1999.6 [7] 薛啟翔編著. 沖壓模具與制造北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.3 [8] 冷沖模設(shè)計(jì)及制造/中國(guó)機(jī)械教育工業(yè)協(xié)會(huì)組編.—北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001.9 十一、致謝 致 謝 首先感謝本人的導(dǎo)師原紅玲老師，她仔細(xì)審閱了本文的全部?jī)?nèi)容并對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議。原紅玲老師淵博的知識(shí)，誠(chéng)懇的為人，使我受益匪淺，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，特別是遇到困難時(shí)，她給了我鼓勵(lì)和幫助，在這里我向她表示真誠(chéng)的感謝！ 感謝母?！幽蠙C(jī)電高等專科學(xué)校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多新的知識(shí)，掌握了一定的操作技能。 最后，我非常慶幸在三年的的學(xué)習(xí)、生活中認(rèn)識(shí)了很多可敬的老師和可親的同學(xué)，并感激師友的教誨和幫助！ 第31頁(yè) 共32頁(yè)