127 沖壓模具1,沖壓,模具 學校代碼：10410序 號：0398本 科 畢 業(yè) 論 文題目： 沖壓模具 學 院： 工 學 院 姓 名： 胡求煜 學 號： 20050402 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 年 級： 機制 051 指導教師： 胡淑芬 二 OO 九年 五 月沖壓模具1江西農業(yè)大學工學院畢業(yè)論文（設計）課題申報表論文（設計）課題名稱 墊板沖壓模設計申報教師姓名 系 職稱 專業(yè) 學歷 聯(lián)系手機/電話 E-mail胡淑芬 機械 副教授 機械 本科 13607086111 sfhu1223@126.com選報人數(shù)要求 選報專業(yè)要求 限報要求 其它要求對選本課題學生的要求1 人 機制、農機 無 計算機繪圖畢業(yè)論文（設計）要求：1、好學上進，能吃苦耐勞，刻苦鉆研，有相應專業(yè)知識，具備獨立工作能力；2、能及時地查閱到國內外與本課題相關的資料和文件；3、會計算機繪圖，能通過計算機繪圖繪制相應的零件、部件和組件，繪制出總裝配圖；4、工作量要符合我院畢業(yè)設計的要求；5、根據(jù)畢業(yè)設計的要求在規(guī)定的時間內完成畢業(yè)答辯所需要的全部工作。畢業(yè)論文（設計）內容：1、在實際生產線了解沖壓模的生產過程和工藝；2、查閱國內外有關資料和文件分析沖壓模的工藝特點；3、研究其它沖壓模的工作原理，提出沖壓模的設計思想，并畫出工作草圖；4、通過計算機繪圖繪制相應的零件和部件，繪制出沖壓?？傃b配圖；5、撰寫出 8000 字左右的設計說明書；6、根據(jù)畢業(yè)設計的要求在規(guī)定的時間內完成畢業(yè)答辯所需要的所有工作。畢業(yè)論文（設計）工作步驟：第一階段：參觀實際生產線，了解沖壓模的生產過程；查閱國內外有關資料和文件分析沖壓模的工藝特點，查找相關的裝置；第二階段：研究其它沖壓模的工作原理，提出沖壓模的設計思想；第三階段：給出總體方案，畫出工作草圖，通過計算機繪圖繪制相應的零件和部件，繪制出沖壓?？傃b配圖；第四階段：撰寫出設計說明書；根據(jù)畢業(yè)設計的要求在規(guī)定時間內完成畢業(yè)答辯所需要的所有工作。審核情況：分管院長： 年 月 日沖壓模具2沖壓模具畢業(yè)設計材 料：08F 鋼板料厚度：t=1.2mm 生產批量：大批量任 務：編制沖壓工藝方案、設計模具結構圖 8· 摘 要本次畢業(yè)設計是完成墊板冷沖壓工藝模具設計，采用落料；沖孔工藝。設計中分析了工件的沖壓工藝性，計算了毛坯排樣；沖壓力，沖壓模具3刃口尺寸計算等。進行了模具總體結構；主要零部件的設計，繪制了落料；沖孔復合模的模具裝配圖和零部件圖。關鍵詞： 沖壓工藝 模具設計 裝配圖一 引 言隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，模具對于現(xiàn)代工業(yè)來說是十分重要的，尤其是沖壓技術的應用。在各個經(jīng)濟部門中，幾乎都要沖壓加工生產，它不僅與整個機械行業(yè)密切相關，而且與人們的生活息息相關。模具，是工業(yè)生產的基礎工藝裝備，在電子、汽車、電機、電器、儀表、家電和通訊等產品中，60%-80%的零部件都依靠模具成形，模具質量的高低決定著產品質量的高低，因此，模具被稱之為“百業(yè)之母”。模具又是“效益放大器”，用模具生產的最終產品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。模具生產的工藝水平及科技含量的高低，已成為衡量一個國家科技與產品制造水平的重要標志，它在很大程度上決定著產品的質量、效益、新產品的開發(fā)能力，決定著一個國家制造業(yè)的國際競爭力。改革開放以來，我國模具工業(yè)發(fā)展迅猛。1996 至 2001 年間，我國模具工業(yè)的產值年平均增長 14%左右。目前，全國共有模具生產廠點 1.7 萬個，從業(yè)人員 50 多萬人。2001 年全國模具工業(yè)總產值達 300 億元人民幣，我國模具年產值已位居世界第四。我國模具工業(yè)的技術水平近年來也取得了長足的進步。大型、精密、復雜、高效和長壽命模具上了一個新臺階。大型復雜沖模以汽車覆蓋件模具為代表，已能生產部分新型轎車的覆蓋件模具。體現(xiàn)高水平制造技術的多工位級進模的覆蓋面，已從電機、電器鐵芯片模具，擴展到接插件、電子槍零件、空調器散熱片等家電零件模具。在大型塑料模具方面，已能生產 48 英寸電視的塑殼模具、6.5Kg 大容量洗衣機全套塑料模具，以及汽車保險杠、整體儀表板等模具。在精密塑料模具方面，已能生產照相機塑料模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具等。在大型精密復雜壓鑄模方面，國內已能生產自動扶梯整體踏板壓鑄模及汽車后橋齒輪箱壓鑄模。其他類型的模具，例如子午線輪胎活絡模具、鋁合金和塑料門窗異型材擠出模等，也都達到了較高的水平，并可替代進口模具。目 錄一 引言………………………………………………………………………………4二 沖壓工藝分析……………………………………………………………………6 2.1 產品結構形狀分析…………………………………………………………62.2 產品尺寸，精度，粗糙度，斷面質量分析………………………………6三 沖壓方案的確定…………………………………………………………………6四 墊板沖模結構的確定沖壓模具44.1 模具的形式…………………………………………………………………8 4.2 定位裝置……………………………………………………………………84.3 卸料裝置……………………………………………………………………84.4 導向裝置……………………………………………………………………84.5 模架…………………………………………………………………………8五 沖壓工藝的計算…………………………………………………………………95.1 排樣…………………………………………………………………………95.2 計算沖壓力…………………………………………………………………105.3 計算模具的壓力中心………………………………………………………115.4 計算模具的刃口尺寸………………………………………………………12六 墊板復合模主要零件的設計計算………………………………………………176.1 落料凹?！?76.2 沖孔凸模長度及強度校核…………………………………………………186.3 卸料裝置……………………………………………………………………206.4 凸凹模長度確定，壁厚的校核 ……………………………………………21七 模座的設計………………………………………………………………………227.1 模座的材料…………………………………………………………………227.2 上模座………………………………………………………………………227.3 下模座………………………………………………………………………23八 其他零件的選用…………………………………………………………………238.1 導柱模架的選用……………………………………………………………238.2 導柱導套的選擇……………………………………………………………248.3 定位元件的選擇……………………………………………………………268.4 模柄的選擇…………………………………………………………………27九 沖壓模具的安全技術……………………………………………………………28十 沖模的安裝………………………………………………………………………28十一 模具的動態(tài)分析………………………………………………………………28十二 心得體會………………………………………………………………………30參考文獻 ……………………………………………………………………………31二 沖壓工藝分析：2.1 產品結構形狀分析由零件圖可知，產品為長條板型落料，圓片及其他沖孔，對稱，有尖角?？着c孔之間，孔與邊緣之間的最小距離 C 滿足 C>1.5t 的要求（C>1.8）2.2 產品尺寸，精度，粗超度，斷面質量分析沖壓模具51：尺寸精度 查《磨具設計手冊》得：由于沖裁件的厚度為 1.2mm 取 TT8 到 IT92：產品材料分析：對于沖壓材料一般要求的力學性能是強度低；塑性高；表面質量和厚度公差符合國家標準。本設計是 08F 號鋼，屬于優(yōu)質碳素結構鋼，是低碳鋼。其力學性能是強度，硬度低；塑性，韌性好。經(jīng)退火后，沖裁的加工方法是完全可是成形的。另外，產品對于表面質量沒有嚴格要求，所以盡量選用國家標準板材，其沖裁出餓表面質量就可以保證。3：產量要求能夠大批量生產，很適合采用沖壓加工的方法。最好采用復合?；蚣夁M模。三 沖壓工藝方案的確定完成此工件需要沖孔，落料兩道工序。其加工 工藝方案可分為以下三種。（一）: 第一種方案：采用單工序逐步加工1：沖孔，落料單工序模。工序簡圖見 1-12: 落料，沖孔單工序模。工序簡圖見 1-2特點：由于采用單工序模，模具制造簡單，維修方便，但生產率低，工件精度低，不適合大批量生產。圖 1-11 沖孔2 落料圖 2-21 落料沖壓模具62 沖孔（二） 第二種方案：采用復合模加工成形，工序圖見圖 1-3圖 1-3特點： 生產率高，工件精度高，但模具制造較復雜，調整維修較麻煩，使用壽命低。（三） 第三種方案： 采用連續(xù)模加工成形，工序圖見圖 1—4圖 1—4第二工位 第一工位特點： 生產率高，便于實現(xiàn)機械化，自動化，但模具制造復雜，調整維修麻煩，工件精度低。根據(jù)本零件的設計要求，以及各種方案的特點，決定采用第二種方案較合理。四 墊板沖模結構的確定4.1 模具的形式?jīng)_壓模具7復合模又可以分為正裝式復合模和倒裝式復合模。（1） 正裝式復合模的特點：工件和沖孔的廢料的將落在凹模的表面上。必須加以清除后才能進行下一次沖裁。因此，操作不方便，也不安全，對多孔工件不宜采用。但沖出的零件平直度較高，適合沖裁材質較軟，板料較薄的沖裁件，還可以沖裁孔邊距較小的沖裁件。（2） 倒裝式復合模的特點:沖孔廢料由沖孔凸模沖入凹模洞中積聚到一定數(shù)量，由下模漏料孔排出，不必清楚廢料。操作方便，應用很廣，并為機械化出件提供了有利條件。但工件表面平直度較差。凸凹模承受的張力較大。經(jīng)分析，此工件有 3 個孔，若采用正裝復合模，操作很不方便且不適合大批量生產。從操作方便，模具結構制造簡單等方面考慮，決定采用倒裝復合模。但此板件較薄，平直度要求較高，因此在倒裝復合模中添加彈性橡膠。4.2 定位裝置采用伸縮式檔料銷縱向定位，安裝在下模座和卸料板之間。工作時可隨下行而壓入空內。工作很方便。采用導料螺栓橫向定位。因為它的結構簡單，使用方便，對模具強度削弱小。4.3 卸料裝置1：條料的卸除 采用彈性卸料板，因為是倒裝復合模，卸料板安裝在下模座。2：工件的卸除 采用打料裝置將工件上模落料凹模中推下落在模具工作面上。3：沖孔廢料的卸除 采用下模內積聚到一定數(shù)量，便從下模座的漏孔中自動排出。4.4 導向零件導向零件有許多種，如用導板導向，則模具安裝不方便，而且阻擋操作者的視線，所以不用。若用滾珠式導柱導套進行導向，則雖然導向精度高，壽命長，但結構比較復雜，也不采用。針對本零件精度要求不是很高（ IT8 到IT9） ，采用滑動式導柱導套進行導向即可。而且模具在壓力機上的安裝比較簡單，操作又方便，還可以降低成本。4.5 模架若采用中間模架，則導柱對稱分布滑動平穩(wěn)，但只能向一個方向送料，阻擋操作者的視線，操作不便，適用于單工序模和工位少的級進模。若采用后側導柱，則操作方便，結構緊湊，適用于大件邊緣沖裁，但其平穩(wěn)性不夠，常用于小型沖模。四導柱模架剛性很好，導向平穩(wěn)可靠，但其價格較高，一般用于精密沖裁模。綜合上述特點和零件特點，本設計決定采用后側導柱模架，但考慮到平穩(wěn)性，在此模具結構中增設彈性橡膠。沖壓模具8五 沖壓工藝的計算5.1 排樣1 搭邊 查《冷沖壓模具設計》 確定搭邊值 a,b當 t=1.2mm 時 a=1.8 b=2.02 條料的寬度 采用無側壓裝置，所以 =B??-(D+2a)?——條料寬度的單向偏差， mm 查表的 —— -0.5?= =B?-(D+2a)??6.513 材料的利用率 ?= 1nFL0%?式中 n——板料上實際沖裁的零件數(shù)量——零件的實際面積1L——板料長度，mmB——板料寬度，mm條料寬度 B=D+2a=14+2×1.8=17.6mm步距=48+1.8=49.8F =5581取工件數(shù)量 n=2沖壓模具9材料的利用率為 = = =63.7%?1nFLB0%?6.178495?0%5.2 計算沖壓力沖裁力公式 F= F?孔 落式中 F——沖裁力——沖孔沖裁力孔——落料沖裁力落1：沖孔沖裁力 =K F孔 孔 bLt?孔式中 K——系數(shù) 查表去 K=1.3—沖孔周長 L =2 +6 3.14=63.96mmL孔 孔 ??5214.3??t——材料厚度 t=1.2mm —材料抗剪強度，Mpa 查《 模具設計與制造簡明手冊》 b?0.8F 號鋼， =295Mpa 取 =300Mpab?b?=K =1.3 63.96 1.2 300=24944.4N=25KN F孔 bLt?孔 ?2: 落料沖裁力 = 落 F落 bKLt?落式中 ——落料周長 = R+2 =131.96落 落 ???248??= =1.3 131.96 1.2 300=61757.28N=62KN落 bLt?落 ?3：卸料力 =F??KF落式中 ——卸料系數(shù) 查表得 為 0.04 到 0.05?取 =0.05 ?= =0.05 62 =3.1KNF?K落 ?4: 推料力 = n t ttF孔沖壓模具10式中 ——推料系數(shù) 查表取 =0.055 tKtKn——同時卡在凹模內的件數(shù) n=3= n=0.055 25 3=4.1KNtFt孔 ?5: 頂件力 = （ + ）ddKF孔 落式中 ——頂件系數(shù) 查表去 =0.06dK= （ + ）=0.06 （62+25 ）=5.22KNdF孔 落 ?6：模具總壓力 總沖裁時，壓力機的壓力值必須大于或等于沖裁各工藝的總和，即大于總的沖裁力。根據(jù)模具不同，計算公式不同。當采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模為= + + + =62+25+3.1+4.1+5.22=99.42KNF總 孔 落 ?tF7: 初選壓力機根據(jù) =99.42KN 選公稱壓力為 160KN 的壓力機F總5.3 計算模具的壓力中心由于零件關于關于 x 軸對稱，y 軸對稱。沖孔所需的沖裁力為、1FtbKL??23tb?根據(jù)理論力學知道，合力對某軸之力矩等于各分力對同軸力矩之和。由此苛求出壓力中心坐標（ ）0xy根據(jù)公式得 =0 =0 得出壓力中心為0x0y??0,沖壓模具115.3 計算模具刃口尺寸尺寸計算原則：在確定沖模凹模和凸模刃口尺寸時，必須遵循以下原則：1） 根據(jù)落料和沖孔的特點：落料件的尺寸取決于凹模尺寸，因此落料模應先決定凹模尺寸。故沖孔模應先決定凸模尺寸，用增大凹模尺寸來保證合理間隙。2） 根據(jù)凹凸模刃口的磨損規(guī)律。凹模刃口磨損后使落料件尺寸變大，其刃口的基本尺寸應取接近或等于工件的最小極限尺寸，凸模刃口磨損后使沖孔孔徑減小，故應使尺寸接近或等于工件的最大極限尺寸3） 考慮工件精度與模具精度間的關系，在確定模具制造公差時，既要保證工件的精度要求，又要保證有合理的間隙數(shù)值，一般沖模精度較工件精度高 2 到 3 級1：沖孔凸凹模=td0min1()tx???=aimin0aZ以上各式中 ——沖孔凸模的刃口尺寸t——沖孔凹模的刃口尺寸ad——沖孔件的最小極限尺寸，mmmin——系數(shù)x——工件孔徑公差，mm1?——凸模刃口尺寸制造偏差，mmt?——凹模刃口尺寸制造偏差，mma——凸凹模最小初始雙面間隙，mm minZ查表 =0.072 minZ由于本零件沖孔數(shù)量為 3 個 且大小不一 ，因此要求計算 3 個凸模的刃口沖壓模具12尺寸1） 孔 11： =6 查表 =0.5 =0.02 =0.1261mindx1?minZ= 1t10min(d)t??= a1imin0ax由于此凸模非標準件 根據(jù) = = =0.005t?a14?=6mind= =1t??02.5.6???02.16?= =6.136a .0?02.?= 6.01 mm =6.136 mm1td02.?1ad0.2: =12 查表 =0.5 =0.5 =0.0722mindx1?minZ= t10min(d)t??= 2a1imin0axZ由于此凸模非標準件 根據(jù) = = =0.125ta?14?=12mind02.02.2 1)5.(??????tR02..036)??amm mm02.5?tL2.54aL沖壓模具133：配合加工，只需計算凹模尺寸。凸模按凹模尺寸配合。落料：=48 查表 =1 =0.25 2mindx1???03.03.48 7542??????aL025.025.14 91. ??aR1 垂直于進料方向=18 =0.5 =0.43maxD?根據(jù) = = =0.108t?a4= = =amx0()???0.18(18.543)??0.1875?= = =tDintZ?0.1872?0.18?2 平行于送料方向=52 =0.5 =0.5max?根據(jù) = = =0.125t?a4= = =aDmx0()???0.125(52.)??0.1257?沖壓模具14= = =tD0min()taZ??0.125(51.7)?0.125678?六 墊板復合模主要零件的設計計算6.1 落料凹模1：厚度 HH=kbk——修正系數(shù) k 為 0.3 到 0.4 取 k=0.4H=kb=0.4 14=5.6?2：長度和寬度 L,BL=D+2W式中 W——送料方向的凹模型孔壁間的最大距離根據(jù)經(jīng)驗公式 W=(1.5~2.0)H取 W=1.5H=1.5 5.6=8.4?D——送料方向的凹模刃壁間的最大距離L=47.78+2 8.4=64.58mm?垂直于送料方向： B=d+2Wd——垂直于送料方向的凹模型孔壁間的最大距離B=13.97+2 8.4=30.77mm沖壓模具153：凸模刃口高度 h查《簡明沖壓手冊》得 h=5mm6.2 沖孔凸模長度及強度校核本設計采用 B 型圓凸模 硬度 HRC58~62 尾部回火 HRC40~50 技術條件 JB/T 7653-19941:沖孔的凸模長度 L=h1+h2+h+HL——凸模長度，mm h1——凸模固定板的厚度，mm h1=20h2——卸料板的厚度，mm h2=15h——凸模進入凹模深度（0.5-1）mm 取 h=1mmH——附加長度，一般取 15—20mm針對本零件有 2 個凸模的設計，由于孔較多且大小不規(guī)則，凸模采用階梯布置。可得： 對于此凸模L=20+15+1+20=56mm此凸模非標準件，直徑自定義對于另外 2 個凸模則比上個凸模稍短可得:L=20+15+1+19=55mm這兩個凸模是標準件，直徑可查表沖壓模具16得 凸模 的 D1=11 D2=85.2?凸模 的 D1=13 D2=1066.3 卸料裝置橡膠彈簧具有重量輕，彈性大，變形不受限制，較高的內阻，可吸收沖擊和高頻振動能量，工作平穩(wěn)，噪音小，安裝和調試方便，便于維護和保養(yǎng)等特點。另外，橡膠彈簧可同時承受多向載荷，可簡化系統(tǒng)。在本設計中，由于倒裝復合模使得薄板件的缺陷，平直度不夠。使用橡膠彈簧亦可使沖裁在壓力下進行。所以本設計采用橡膠彈簧。 橡膠的選用和計算原則：1：保證橡膠正常工作應使橡膠在預壓縮狀態(tài)下的預壓力滿足 0XF?式中 ——橡膠在預壓縮狀態(tài)下的壓力 ——卸料力X2.185KN 取 =3KN0F?0F2：為保證橡膠不過早失效，其允許最大壓縮量不超過其自由高的 45%，一般取=(0.34~0.45) 2H?0式中 ——橡膠允許的總壓縮量2H?——橡膠的自由高度0所選橡膠彈簧必須滿足 +許 ?預 工式中 =H工 h?工 作 修 磨沖壓模具17=t+1mm=1.8mmh工 作一般取 5~10mm 取 =5mm修 磨 h修 磨則 =6.8 7mm 取 =4 =28mm 設 =30mmH工 ?0H工 0H=0.1 =3mm預 0FAP?式中： A——橡膠橫截面積， , A=2maP——橡膠產生的單位面積壓力，Mpa取彈簧的壓縮量為 35%， 查表得 P=2.1Mpa得 a= = =37.8 38mm0F32.1?校核： = =0.74 符合 0.5 1.5 設計合理。0HD283?0HD橡膠彈簧的安裝高度 = - =30-3=27mm裝 0預6.4 凸凹模長度確定，壁厚的校核1：凸凹模長度 H 的確定H=h1- -2+h0F式中 h1——橡膠墊的自由高度，mm——壓縮值，mm0h——固定板的厚度，mmH=27-3-2+20=42mm2：凸凹模壁厚校核查表，倒裝復合模凸凹模最小壁厚 =2.3mm 當 t=0.8mm。min本設計中 n=(51.75-12-2.5-10-10-10) 0.5=3.625>2.3mm ?滿足最小壁厚 n> 的要求，設計合理。min七 模座的設計7.1 模座的材料一般選用鑄鐵 HT200 HT250， 也可以選用 A3,A5 結構鋼，本設計沖壓模具18中從降低模具成本考慮，選用鑄鐵 HT250 材料。查《沖壓模具標準件選用與設計指南》 ，選用標準結構。7.2 上模座采用滑動導向模架 上模座做選用“125 100 35 GB/T2855.5”?7.3 下模座下模座選用“125 100 45 GB/T2855.6”?沖壓模具19八 其他零件的選用 8.1 導柱模架的選用標準件的規(guī)格，導柱“20 150 GB/T2861.1”?導套“20 80 33 GB/T2861.6”后側導柱模架技術條件：按 GB/T8050—1999 的規(guī)定模架 200 125 170~205I GB/T2851.3I 級精度的后導柱模架沖壓模具201 上模座 2 導套 3 導柱 4 下模座8.2 導柱導套的選擇選用 A 型導柱結構，材料 20 鋼，熱處理要求；滲碳深度 0.8-1.2mm,硬度 58-62HRC。本設計取直徑 d=20mm，公差帶 h5，長度 L=160mm。選用 A 型導套結構，材料，熱處理與技術要求同上。如下圖所示：沖壓模具22沖壓模具238.3 定位元件的選擇為了保證模具正常工作，必須保證坯料或工件對模具處于正確的相對位置，即必須定位。1） 在本設計中采用活動檔料銷，采用彈簧彈頂擋料裝置。如圖： 直徑 d=6mm，長度 L=22mm 的彈簧彈頂擋料裝置 6 22JB/T7649.5?材料:45 號鋼，熱處理 43~48HRC技術條件：按 JB/T7653—1994 的規(guī)定2） 采用側邊導料銷進去送料方向的定位，保證垂直進料方向的精度。本設計采用 A 型導料銷。沖壓模具24長度 d=6mm , L=22mm 的 A 型導料銷 6 22GB/T7648.7?材料 T8A, 熱處理硬度 52~56HRC技術條件按 JB/T7653—1994 的規(guī)定8.4 模柄的選擇中小型模具一般是通過模柄將上模固定在壓力機滑塊上。模柄是作為上模與壓力機滑塊連接的零件。對它的基本要求是:一要與壓力機滑塊上的模柄正確配合，安全可靠；二是與上模正確而可靠連接。在本設計中采用旋入式的模柄，其主要用于中小型有導柱的模具上，符合本次設計的要求。如圖：采用 A 型旋入式模柄 材料：Q235—AF技術條件：按 GB/T7653—1994 的規(guī)定直徑 D=20 的 A 型旋入式模柄模柄 A20GB/T7646.2沖壓模具25九 沖壓模具的安全技術在設計沖壓模具時，必須滿足下列要求：1. 模具結構應能保證操作方便，安全可靠，操作者勿需手，臂，頭伸入危險區(qū)即可順利完成沖壓工作。2. 調試，安裝，修理，搬運和儲藏方便安全，不會因模具結構問題而引起意外事故3. 模具零件要有足夠的強度，材料選擇合理，模具應避免有與機能無關的外部凸凹，外部應倒棱；倒柱倒套應遠離操作者，模具壓力中心應通過或靠近模柄中心線，導向定位等重要部件要使操作者能看清楚4. 設計模具時應考慮安裝機械化裝置的位置，以便必要時機械化自動化裝置代替手工操作5. 頂件器，推件器以及卸料板等結構必須可靠6. 不使操作者有不安全的感覺十 沖模的安裝沖模的使用壽命，工作安全和沖件質量等對于沖模的正確安裝有著極大的關系：1：沖模應正確安裝在壓力機上，使模具上下部分不發(fā)生偏斜和位移，這樣就可以保證模具有較高的準確性，避免產生廢品，而且可以保證模具壽命 2: 模具安裝時將帶有導向的模具上下應同時搬到工作臺面上。應先固定上模，然后根據(jù)上模的位置固定下模3：在沖壓生產過程中，由于壓力機振動，可能引起固定沖模的緊固零件松動。操作者必須隨時注意和檢查各緊固零件的工作狀況十一 模具的動態(tài)分析模具的裝配圖：1 下模座 2 導柱 3 彈簧 4 卸料板 5 擋料銷 6 導套 7 上模座8 凸模固定板 9 推件塊 10 連接推桿 11 推板 12 橡膠彈簧 13 凸緣模柄 14 打桿 15 凸模 16 墊板 17 凹模 18 凸凹模19 凸凹模固定板沖壓模具26沖裁時，凸凹模固定不動，條料由正面送進。放置在凸凹模上，15 凸模和17 凹模同時下行，同時完成落料和沖孔。4 彈性卸料板一方面頂住條料起校平作用，同時在 17 落料凹模推壓下向下退讓，此時 12 橡膠彈簧頂住 10 連接推桿，保證沖裁時的壓力。上面回程時，4 彈性卸料板別橡膠彈簧頂出，將條料從凸凹模上卸下，沖孔廢料則直接由凸凹模模孔中漏到壓力機臺面下。在上面回到上止點之前，14 打桿受到壓力機橫桿的推動，通過 11 推板和 10 連接推桿將沖裁件從 17 凹模中推出。沖壓模具27十二 心得與體會通過本次畢業(yè)設計，在理論知識的指導下，結合生產實習中所獲得的實踐經(jīng)驗，在胡淑芬老師和同學的幫助下，認真并獨立的完成了本次畢業(yè)設計。在本次設計的過程中，通過自己實際的操作計算，我對以前所學過的專業(yè)知識有了更進一步，更深刻的認識，同時也認識到了自己的不足。本次畢業(yè)設計歷時 1 個月左右，從分析領會畢業(yè)設計的要求，到拿出自己的方案，然后對自己手上的沖壓件的性能進行分析計算，比如材料，形狀等。因此對要設計的沖壓件有了一個比較全面深刻的認識，并在此基礎上綜合考慮生產中的各種實際因素，最后確定本次畢業(yè)設計的工藝方案。然后進行排樣，沖壓力，壓力中心等的計算，直到模具總裝配圖的繪制，經(jīng)歷了大量的計算過程，查閱了很多相關的書籍資料。因此通過本次畢業(yè)設計的訓練，也培養(yǎng)和鍛煉了一種自己查閱資料，獲取有價值信息的能力?？傊ㄟ^本次畢業(yè)設計的鍛煉，使我對模具設計與模具制造的相關過程有了比較深刻的認識和全面的掌握。認真嚴謹?shù)耐瓿闪吮敬萎厴I(yè)設計也是大學四年里最后也最重要的一次設計。但是由于水平有限，錯誤和不足之處在所難免，懇請各位老師批評指正，不勝感激。沖壓模具4參考文獻1 翁其金，徐新成 《沖壓工藝及沖模設計》 機械工業(yè)出版社 2 于永泗 齊民 《機械工程材料》第五版 大連理工大學出版社3 夏巨堪 李志剛 《中國模具設計大典》電子版 中國機械工程學會4 中國磨具設計大典 第三卷5 簡明冷沖壓手冊編寫租 《簡明冷沖壓手冊》 第三版 機械工業(yè)出版社6 陳于萍 周兆元 《互換性與測量技術》 第二版 機械工業(yè)出版社江西農業(yè)大學畢業(yè)設計,墊板沖壓模設計 指導老師：胡淑芬 工學院 機制051 胡求煜,摘要,本次畢業(yè)設計是完成墊板沖壓工藝模具設計，采用落料，沖孔工藝性，計算了毛胚排樣，計算沖壓力，刃口尺寸計算等，進行了模具總體結構，主要零部件的設計，繪制了沖孔落料；沖孔復合模的模具裝配圖和零件圖。,,,墊板沖壓模模具的整體結構,復合模又可以分為正裝式復合模和倒裝式復 合模。 1 定位裝置 2 卸料裝置 3 導向零件 4 模架,,方面一————定位裝置,采用伸縮式檔料銷縱向定位，安裝在下模座和卸料板之間。工作時可隨下行而壓入空內。工作很方便。 采用導料螺栓橫向定位。因為它的結構簡單，使用方便，對模具強度削弱小。,方面二————卸料裝置,1：條料的卸除 采用彈性卸料板，因為是正裝復合模，卸料板安裝在上模座。 2：工件的卸除 卡在凹模中的沖件由頂件裝置從凹模中頂出。 3：沖孔廢料的卸除 每沖裁一次，沖孔廢料被推下一次，凸凹?？變炔环e存廢料。,方面三————導向零件,導向零件有許多種，如用導板導向，則模具安裝不方便，而且阻擋操作者的視線，所以不用。若用滾珠式導柱導套進行導向，則雖然導向精度高，壽命長，但結構比較復雜，也不采用。針對本零件精度要求不是很高（ IT8到IT9），采用滑動式導柱導套進行導向即可。而且模具在壓力機上的安裝比較簡單，操作又方便，還可以降低成本。,方面四————模架,若采用中間模架，則導柱對稱分布滑動平穩(wěn)，但只能向一個方向送料，阻擋操作者的視線，操作不便，適用于單工序模和工位少的級進模。若采用后側導柱，則操作方便，結構緊湊，適用于大件邊緣沖裁，但其平穩(wěn)性不夠，常用于小型沖模。四導柱模架剛性很好，導向平穩(wěn)可靠，但其價格較高，一般用于精密沖裁模。 綜合上述特點和零件特點，本設計決定采用后側導柱模架，但考慮到平穩(wěn)性，在此模具結構中增設彈性橡膠。,壓力機的選擇過程,1：沖孔沖裁力 2: 落料沖裁力 3： 卸料力 4: 推料力 5: 頂件力 6： 模具總壓力 7： F總 =F1+F2+F3+F4+F5=99.42KN。故選擇160KN的壓力機。,沖模的安裝,1：沖模應正確安裝在壓力機上，使模具上下部分不發(fā)生偏斜和位移，這樣就可以保證模具有較高的準確性，避免產生廢品，而且可以保證模具壽命 。 2: 模具安裝時將帶有導向的模具上下應同時搬到工作臺面上。應先固定上模，然后根據(jù)上模的位置固定下模。 3：在沖壓生產過程中，由于壓力機振動，可能引起固定沖模的緊固零件松動。操作者必須隨時注意和檢查各緊固零件的工作狀況。,沖壓模具的安全技術,1 模具結構應能保證操作方便，安全可靠，操作者勿需手，臂，頭伸入危險區(qū)即可順利完成沖壓工作。 2 調試，安裝，修理，搬運和儲藏方便安全，不會因模具結構問題而引起意外事故。 3 模具零件要有足夠的強度，材料選擇合理。 4 設計模具時應考慮安裝機械化裝置的位置，以便必要時機械化自動化裝置代替手工操作。 5 設計模具時應考慮安裝機械化裝置的位置，以便必要時機械化自動化裝置代替手工操作。 6 不使操作者有不安全的感覺,其他零件的選用,1 導柱模架的選用 標準件的規(guī)格，導柱“20150 GB/T2861.1” 導套“208033 GB/T2861.6” 后側導柱模架 技術條件：按GB/T8050—1999的規(guī)定 模架200125170~205I GB/T2851.3 I級精度的后導柱模架 1 上模座 2 導套 3 導柱 4 下模座,2 導柱導套的選擇,選用A型導柱結構，材料20鋼，熱處理要求；滲碳深度0.8-1.2mm, 硬度58-62HRC。 本設計取直徑d=20mm，公差帶h5，長度L=160mm。 選用A型導套結構，材料，熱處理與技術要求同上。 如右圖所示：,3定位元件的選擇,為了保證模具正常工作，必須保證坯料或工件對模具處于正確的相對位置，即必須定位。 1） 在本設計中采用活動檔料銷，采用彈簧彈頂擋料裝置。 2） 采用側邊導料銷進去送料方向的定位，保證垂直進料方向的精度。,4 模柄的選擇,中小型模具一般是通過模柄將上模固定在壓力機滑塊上。模柄是作為上模與壓力機滑塊連接的零件。對它的基本要求是:一要與壓力機滑塊上的模柄正確配合，安全可靠；二是與上模正確而可靠連接。 在本設計中采用旋入式的模柄，其主要用于中小型有導柱的模具上，符合本次設計的要求。 如圖：采用A型旋入式模柄,結束語,畢業(yè)設計使我受益匪淺，和同學們的互相探討，互相學習，互相幫助使我集體的力量，團隊合作的精神。 同時也要感謝指導老師對我的悉心指導和關懷，她使我學習到了更多新知識。,謝謝,衷心祝愿各位老師 工作順利 生活愉快！,學校代碼：10410序 號：0398本 科 畢 業(yè) 論 文題目： 沖壓模具 學 院： 工 學 院 姓 名： 胡求煜 學 號： 20050402 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 年 級： 機制 051 指導教師： 胡淑芬 二 OO 九年 五 月沖壓模具1江西農業(yè)大學工學院畢業(yè)論文（設計）課題申報表論文（設計）課題名稱 墊板沖壓模設計申報教師姓名 系 職稱 專業(yè) 學歷 聯(lián)系手機/電話 E-mail胡淑芬 機械 副教授 機械 本科 13607086111 sfhu1223@126.com選報人數(shù)要求 選報專業(yè)要求 限報要求 其它要求對選本課題學生的要求1 人 機制、農機 無 計算機繪圖畢業(yè)論文（設計）要求：1、好學上進，能吃苦耐勞，刻苦鉆研，有相應專業(yè)知識，具備獨立工作能力；2、能及時地查閱到國內外與本課題相關的資料和文件；3、會計算機繪圖，能通過計算機繪圖繪制相應的零件、部件和組件，繪制出總裝配圖；4、工作量要符合我院畢業(yè)設計的要求；5、根據(jù)畢業(yè)設計的要求在規(guī)定的時間內完成畢業(yè)答辯所需要的全部工作。畢業(yè)論文（設計）內容：1、在實際生產線了解沖壓模的生產過程和工藝；2、查閱國內外有關資料和文件分析沖壓模的工藝特點；3、研究其它沖壓模的工作原理，提出沖壓模的設計思想，并畫出工作草圖；4、通過計算機繪圖繪制相應的零件和部件，繪制出沖壓?？傃b配圖；5、撰寫出 8000 字左右的設計說明書；6、根據(jù)畢業(yè)設計的要求在規(guī)定的時間內完成畢業(yè)答辯所需要的所有工作。畢業(yè)論文（設計）工作步驟：第一階段：參觀實際生產線，了解沖壓模的生產過程；查閱國內外有關資料和文件分析沖壓模的工藝特點，查找相關的裝置；第二階段：研究其它沖壓模的工作原理，提出沖壓模的設計思想；第三階段：給出總體方案，畫出工作草圖，通過計算機繪圖繪制相應的零件和部件，繪制出沖壓?？傃b配圖；第四階段：撰寫出設計說明書；根據(jù)畢業(yè)設計的要求在規(guī)定時間內完成畢業(yè)答辯所需要的所有工作。審核情況：分管院長： 年 月 日沖壓模具2沖壓模具畢業(yè)設計材 料：08F 鋼板料厚度：t=1.2mm 生產批量：大批量任 務：編制沖壓工藝方案、設計模具結構圖 8· 摘 要本次畢業(yè)設計是完成墊板冷沖壓工藝模具設計，采用落料；沖孔工藝。設計中分析了工件的沖壓工藝性，計算了毛坯排樣；沖壓力，沖壓模具3刃口尺寸計算等。進行了模具總體結構；主要零部件的設計，繪制了落料；沖孔復合模的模具裝配圖和零部件圖。關鍵詞： 沖壓工藝 模具設計 裝配圖一 引 言隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，模具對于現(xiàn)代工業(yè)來說是十分重要的，尤其是沖壓技術的應用。在各個經(jīng)濟部門中，幾乎都要沖壓加工生產，它不僅與整個機械行業(yè)密切相關，而且與人們的生活息息相關。模具，是工業(yè)生產的基礎工藝裝備，在電子、汽車、電機、電器、儀表、家電和通訊等產品中，60%-80%的零部件都依靠模具成形，模具質量的高低決定著產品質量的高低，因此，模具被稱之為“百業(yè)之母”。模具又是“效益放大器”，用模具生產的最終產品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。模具生產的工藝水平及科技含量的高低，已成為衡量一個國家科技與產品制造水平的重要標志，它在很大程度上決定著產品的質量、效益、新產品的開發(fā)能力，決定著一個國家制造業(yè)的國際競爭力。改革開放以來，我國模具工業(yè)發(fā)展迅猛。1996 至 2001 年間，我國模具工業(yè)的產值年平均增長 14%左右。目前，全國共有模具生產廠點 1.7 萬個，從業(yè)人員 50 多萬人。2001 年全國模具工業(yè)總產值達 300 億元人民幣，我國模具年產值已位居世界第四。我國模具工業(yè)的技術水平近年來也取得了長足的進步。大型、精密、復雜、高效和長壽命模具上了一個新臺階。大型復雜沖模以汽車覆蓋件模具為代表，已能生產部分新型轎車的覆蓋件模具。體現(xiàn)高水平制造技術的多工位級進模的覆蓋面，已從電機、電器鐵芯片模具，擴展到接插件、電子槍零件、空調器散熱片等家電零件模具。在大型塑料模具方面，已能生產 48 英寸電視的塑殼模具、6.5Kg 大容量洗衣機全套塑料模具，以及汽車保險杠、整體儀表板等模具。在精密塑料模具方面，已能生產照相機塑料模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具等。在大型精密復雜壓鑄模方面，國內已能生產自動扶梯整體踏板壓鑄模及汽車后橋齒輪箱壓鑄模。其他類型的模具，例如子午線輪胎活絡模具、鋁合金和塑料門窗異型材擠出模等，也都達到了較高的水平，并可替代進口模具。目 錄一 引言………………………………………………………………………………4二 沖壓工藝分析……………………………………………………………………6 2.1 產品結構形狀分析…………………………………………………………62.2 產品尺寸，精度，粗糙度，斷面質量分析………………………………6三 沖壓方案的確定…………………………………………………………………6四 墊板沖模結構的確定沖壓模具44.1 模具的形式…………………………………………………………………8 4.2 定位裝置……………………………………………………………………84.3 卸料裝置……………………………………………………………………84.4 導向裝置……………………………………………………………………84.5 模架…………………………………………………………………………8五 沖壓工藝的計算…………………………………………………………………95.1 排樣…………………………………………………………………………95.2 計算沖壓力…………………………………………………………………105.3 計算模具的壓力中心………………………………………………………115.4 計算模具的刃口尺寸………………………………………………………12六 墊板復合模主要零件的設計計算………………………………………………176.1 落料凹?！?76.2 沖孔凸模長度及強度校核…………………………………………………186.3 卸料裝置……………………………………………………………………206.4 凸凹模長度確定，壁厚的校核 ……………………………………………21七 模座的設計………………………………………………………………………227.1 模座的材料…………………………………………………………………227.2 上模座………………………………………………………………………227.3 下模座………………………………………………………………………23八 其他零件的選用…………………………………………………………………238.1 導柱模架的選用……………………………………………………………238.2 導柱導套的選擇……………………………………………………………248.3 定位元件的選擇……………………………………………………………268.4 模柄的選擇…………………………………………………………………27九 沖壓模具的安全技術……………………………………………………………28十 沖模的安裝………………………………………………………………………28十一 模具的動態(tài)分析………………………………………………………………28十二 心得體會………………………………………………………………………30參考文獻 ……………………………………………………………………………31二 沖壓工藝分析：2.1 產品結構形狀分析由零件圖可知，產品為長條板型落料，圓片及其他沖孔，對稱，有尖角。孔與孔之間，孔與邊緣之間的最小距離 C 滿足 C>1.5t 的要求（C>1.8）2.2 產品尺寸，精度，粗超度，斷面質量分析沖壓模具51：尺寸精度 查《磨具設計手冊》得：由于沖裁件的厚度為 1.2mm 取 TT8 到 IT92：產品材料分析：對于沖壓材料一般要求的力學性能是強度低；塑性高；表面質量和厚度公差符合國家標準。本設計是 08F 號鋼，屬于優(yōu)質碳素結構鋼，是低碳鋼。其力學性能是強度，硬度低；塑性，韌性好。經(jīng)退火后，沖裁的加工方法是完全可是成形的。另外，產品對于表面質量沒有嚴格要求，所以盡量選用國家標準板材，其沖裁出餓表面質量就可以保證。3：產量要求能夠大批量生產，很適合采用沖壓加工的方法。最好采用復合?；蚣夁M模。三 沖壓工藝方案的確定完成此工件需要沖孔，落料兩道工序。其加工 工藝方案可分為以下三種。（一）: 第一種方案：采用單工序逐步加工1：沖孔，落料單工序模。工序簡圖見 1-12: 落料，沖孔單工序模。工序簡圖見 1-2特點：由于采用單工序模，模具制造簡單，維修方便，但生產率低，工件精度低，不適合大批量生產。圖 1-11 沖孔2 落料圖 2-21 落料沖壓模具62 沖孔（二） 第二種方案：采用復合模加工成形，工序圖見圖 1-3圖 1-3特點： 生產率高，工件精度高，但模具制造較復雜，調整維修較麻煩，使用壽命低。（三） 第三種方案： 采用連續(xù)模加工成形，工序圖見圖 1—4圖 1—4第二工位 第一工位特點： 生產率高，便于實現(xiàn)機械化，自動化，但模具制造復雜，調整維修麻煩，工件精度低。根據(jù)本零件的設計要求，以及各種方案的特點，決定采用第二種方案較合理。四 墊板沖模結構的確定4.1 模具的形式?jīng)_壓模具7復合模又可以分為正裝式復合模和倒裝式復合模。（1） 正裝式復合模的特點：工件和沖孔的廢料的將落在凹模的表面上。必須加以清除后才能進行下一次沖裁。因此，操作不方便，也不安全，對多孔工件不宜采用。但沖出的零件平直度較高，適合沖裁材質較軟，板料較薄的沖裁件，還可以沖裁孔邊距較小的沖裁件。（2） 倒裝式復合模的特點:沖孔廢料由沖孔凸模沖入凹模洞中積聚到一定數(shù)量，由下模漏料孔排出，不必清楚廢料。操作方便，應用很廣，并為機械化出件提供了有利條件。但工件表面平直度較差。凸凹模承受的張力較大。經(jīng)分析，此工件有 3 個孔，若采用正裝復合模，操作很不方便且不適合大批量生產。從操作方便，模具結構制造簡單等方面考慮，決定采用倒裝復合模。但此板件較薄，平直度要求較高，因此在倒裝復合模中添加彈性橡膠。4.2 定位裝置采用伸縮式檔料銷縱向定位，安裝在下模座和卸料板之間。工作時可隨下行而壓入空內。工作很方便。采用導料螺栓橫向定位。因為它的結構簡單，使用方便，對模具強度削弱小。4.3 卸料裝置1：條料的卸除 采用彈性卸料板，因為是倒裝復合模，卸料板安裝在下模座。2：工件的卸除 采用打料裝置將工件上模落料凹模中推下落在模具工作面上。3：沖孔廢料的卸除 采用下模內積聚到一定數(shù)量，便從下模座的漏孔中自動排出。4.4 導向零件導向零件有許多種，如用導板導向，則模具安裝不方便，而且阻擋操作者的視線，所以不用。若用滾珠式導柱導套進行導向，則雖然導向精度高，壽命長，但結構比較復雜，也不采用。針對本零件精度要求不是很高（ IT8 到IT9） ，采用滑動式導柱導套進行導向即可。而且模具在壓力機上的安裝比較簡單，操作又方便，還可以降低成本。4.5 模架若采用中間模架，則導柱對稱分布滑動平穩(wěn)，但只能向一個方向送料，阻擋操作者的視線，操作不便，適用于單工序模和工位少的級進模。若采用后側導柱，則操作方便，結構緊湊，適用于大件邊緣沖裁，但其平穩(wěn)性不夠，常用于小型沖模。四導柱模架剛性很好，導向平穩(wěn)可靠，但其價格較高，一般用于精密沖裁模。綜合上述特點和零件特點，本設計決定采用后側導柱模架，但考慮到平穩(wěn)性，在此模具結構中增設彈性橡膠。沖壓模具8五 沖壓工藝的計算5.1 排樣1 搭邊 查《冷沖壓模具設計》 確定搭邊值 a,b當 t=1.2mm 時 a=1.8 b=2.02 條料的寬度 采用無側壓裝置，所以 =B??-(D+2a)?——條料寬度的單向偏差， mm 查表的 —— -0.5?= =B?-(D+2a)??6.513 材料的利用率 ?= 1nFL0%?式中 n——板料上實際沖裁的零件數(shù)量——零件的實際面積1L——板料長度，mmB——板料寬度，mm條料寬度 B=D+2a=14+2×1.8=17.6mm步距=48+1.8=49.8F =5581取工件數(shù)量 n=2沖壓模具9材料的利用率為 = = =63.7%?1nFLB0%?6.178495?0%5.2 計算沖壓力沖裁力公式 F= F?孔 落式中 F——沖裁力——沖孔沖裁力孔——落料沖裁力落1：沖孔沖裁力 =K F孔 孔 bLt?孔式中 K——系數(shù) 查表去 K=1.3—沖孔周長 L =2 +6 3.14=63.96mmL孔 孔 ??5214.3??t——材料厚度 t=1.2mm —材料抗剪強度，Mpa 查《 模具設計與制造簡明手冊》 b?0.8F 號鋼， =295Mpa 取 =300Mpab?b?=K =1.3 63.96 1.2 300=24944.4N=25KN F孔 bLt?孔 ?2: 落料沖裁力 = 落 F落 bKLt?落式中 ——落料周長 = R+2 =131.96落 落 ???248??= =1.3 131.96 1.2 300=61757.28N=62KN落 bLt?落 ?3：卸料力 =F??KF落式中 ——卸料系數(shù) 查表得 為 0.04 到 0.05?取 =0.05 ?= =0.05 62 =3.1KNF?K落 ?4: 推料力 = n t ttF孔沖壓模具10式中 ——推料系數(shù) 查表取 =0.055 tKtKn——同時卡在凹模內的件數(shù) n=3= n=0.055 25 3=4.1KNtFt孔 ?5: 頂件力 = （ + ）ddKF孔 落式中 ——頂件系數(shù) 查表去 =0.06dK= （ + ）=0.06 （62+25 ）=5.22KNdF孔 落 ?6：模具總壓力 總沖裁時，壓力機的壓力值必須大于或等于沖裁各工藝的總和，即大于總的沖裁力。根據(jù)模具不同，計算公式不同。當采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模為= + + + =62+25+3.1+4.1+5.22=99.42KNF總 孔 落 ?tF7: 初選壓力機根據(jù) =99.42KN 選公稱壓力為 160KN 的壓力機F總5.3 計算模具的壓力中心由于零件關于關于 x 軸對稱，y 軸對稱。沖孔所需的沖裁力為、1FtbKL??23tb?根據(jù)理論力學知道，合力對某軸之力矩等于各分力對同軸力矩之和。由此苛求出壓力中心坐標（ ）0xy根據(jù)公式得 =0 =0 得出壓力中心為0x0y??0,沖壓模具115.3 計算模具刃口尺寸尺寸計算原則：在確定沖模凹模和凸模刃口尺寸時，必須遵循以下原則：1） 根據(jù)落料和沖孔的特點：落料件的尺寸取決于凹模尺寸，因此落料模應先決定凹模尺寸。故沖孔模應先決定凸模尺寸，用增大凹模尺寸來保證合理間隙。2） 根據(jù)凹凸模刃口的磨損規(guī)律。凹模刃口磨損后使落料件尺寸變大，其刃口的基本尺寸應取接近或等于工件的最小極限尺寸，凸模刃口磨損后使沖孔孔徑減小，故應使尺寸接近或等于工件的最大極限尺寸3） 考慮工件精度與模具精度間的關系，在確定模具制造公差時，既要保證工件的精度要求，又要保證有合理的間隙數(shù)值，一般沖模精度較工件精度高 2 到 3 級1：沖孔凸凹模=td0min1()tx???=aimin0aZ以上各式中 ——沖孔凸模的刃口尺寸t——沖孔凹模的刃口尺寸ad——沖孔件的最小極限尺寸，mmmin——系數(shù)x——工件孔徑公差，mm1?——凸模刃口尺寸制造偏差，mmt?——凹模刃口尺寸制造偏差，mma——凸凹模最小初始雙面間隙，mm minZ查表 =0.072 minZ由于本零件沖孔數(shù)量為 3 個 且大小不一 ，因此要求計算 3 個凸模的刃口沖壓模具12尺寸1） 孔 11： =6 查表 =0.5 =0.02 =0.1261mindx1?minZ= 1t10min(d)t??= a1imin0ax由于此凸模非標準件 根據(jù) = = =0.005t?a14?=6mind= =1t??02.5.6???02.16?= =6.136a .0?02.?= 6.01 mm =6.136 mm1td02.?1ad0.2: =12 查表 =0.5 =0.5 =0.0722mindx1?minZ= t10min(d)t??= 2a1imin0axZ由于此凸模非標準件 根據(jù) = = =0.125ta?14?=12mind02.02.2 1)5.(??????tR02..036)??amm mm02.5?tL2.54aL沖壓模具133：配合加工，只需計算凹模尺寸。凸模按凹模尺寸配合。落料：=48 查表 =1 =0.25 2mindx1???03.03.48 7542??????aL025.025.14 91. ??aR1 垂直于進料方向=18 =0.5 =0.43maxD?根據(jù) = = =0.108t?a4= = =amx0()???0.18(18.543)??0.1875?= = =tDintZ?0.1872?0.18?2 平行于送料方向=52 =0.5 =0.5max?根據(jù) = = =0.125t?a4= = =aDmx0()???0.125(52.)??0.1257?沖壓模具14= = =tD0min()taZ??0.125(51.7)?0.125678?六 墊板復合模主要零件的設計計算6.1 落料凹模1：厚度 HH=kbk——修正系數(shù) k 為 0.3 到 0.4 取 k=0.4H=kb=0.4 14=5.6?2：長度和寬度 L,BL=D+2W式中 W——送料方向的凹模型孔壁間的最大距離根據(jù)經(jīng)驗公式 W=(1.5~2.0)H取 W=1.5H=1.5 5.6=8.4?D——送料方向的凹模刃壁間的最大距離L=47.78+2 8.4=64.58mm?垂直于送料方向： B=d+2Wd——垂直于送料方向的凹模型孔壁間的最大距離B=13.97+2 8.4=30.77mm沖壓模具153：凸模刃口高度 h查《簡明沖壓手冊》得 h=5mm6.2 沖孔凸模長度及強度校核本設計采用 B 型圓凸模 硬度 HRC58~62 尾部回火 HRC40~50 技術條件 JB/T 7653-19941:沖孔的凸模長度 L=h1+h2+h+HL——凸模長度，mm h1——凸模固定板的厚度，mm h1=20h2——卸料板的厚度，mm h2=15h——凸模進入凹模深度（0.5-1）mm 取 h=1mmH——附加長度，一般取 15—20mm針對本零件有 2 個凸模的設計，由于孔較多且大小不規(guī)則，凸模采用階梯布置。可得： 對于此凸模L=20+15+1+20=56mm此凸模非標準件，直徑自定義對于另外 2 個凸模則比上個凸模稍短可得:L=20+15+1+19=55mm這兩個凸模是標準件，直徑可查表沖壓模具16得 凸模 的 D1=11 D2=85.2?凸模 的 D1=13 D2=1066.3 卸料裝置橡膠彈簧具有重量輕，彈性大，變形不受限制，較高的內阻，可吸收沖擊和高頻振動能量，工作平穩(wěn)，噪音小，安裝和調試方便，便于維護和保養(yǎng)等特點。另外，橡膠彈簧可同時承受多向載荷，可簡化系統(tǒng)。在本設計中，由于倒裝復合模使得薄板件的缺陷，平直度不夠。使用橡膠彈簧亦可使沖裁在壓力下進行。所以本設計采用橡膠彈簧。 橡膠的選用和計算原則：1：保證橡膠正常工作應使橡膠在預壓縮狀態(tài)下的預壓力滿足 0XF?式中 ——橡膠在預壓縮狀態(tài)下的壓力 ——卸料力X2.185KN 取 =3KN0F?0F2：為保證橡膠不過早失效，其允許最大壓縮量不超過其自由高的 45%，一般取=(0.34~0.45) 2H?0式中 ——橡膠允許的總壓縮量2H?——橡膠的自由高度0所選橡膠彈簧必須滿足 +許 ?預 工式中 =H工 h?工 作 修 磨沖壓模具17=t+1mm=1.8mmh工 作一般取 5~10mm 取 =5mm修 磨 h修 磨則 =6.8 7mm 取 =4 =28mm 設 =30mmH工 ?0H工 0H=0.1 =3mm預 0FAP?式中： A——橡膠橫截面積， , A=2maP——橡膠產生的單位面積壓力，Mpa取彈簧的壓縮量為 35%， 查表得 P=2.1Mpa得 a= = =37.8 38mm0F32.1?校核： = =0.74 符合 0.5 1.5 設計合理。0HD283?0HD橡膠彈簧的安裝高度 = - =30-3=27mm裝 0預6.4 凸凹模長度確定，壁厚的校核1：凸凹模長度 H 的確定H=h1- -2+h0F式中 h1——橡膠墊的自由高度，mm——壓縮值，mm0h——固定板的厚度，mmH=27-3-2+20=42mm2：凸凹模壁厚校核查表，倒裝復合模凸凹模最小壁厚 =2.3mm 當 t=0.8mm。min本設計中 n=(51.75-12-2.5-10-10-10) 0.5=3.625>2.3mm ?滿足最小壁厚 n> 的要求，設計合理。min七 模座的設計7.1 模座的材料一般選用鑄鐵 HT200 HT250， 也可以選用 A3,A5 結構鋼，本設計沖壓模具18中從降低模具成本考慮，選用鑄鐵 HT250 材料。查《沖壓模具標準件選用與設計指南》 ，選用標準結構。7.2 上模座采用滑動導向模架 上模座做選用“125 100 35 GB/T2855.5”?7.3 下模座下模座選用“125 100 45 GB/T2855.6”?沖壓模具19八 其他零件的選用 8.1 導柱模架的選用標準件的規(guī)格，導柱“20 150 GB/T2861.1”?導套“20 80 33 GB/T2861.6”后側導柱模架技術條件：按 GB/T8050—1999 的規(guī)定模架 200 125 170~205I GB/T2851.3I 級精度的后導柱模架沖壓模具201 上模座 2 導套 3 導柱 4 下模座8.2 導柱導套的選擇選用 A 型導柱結構，材料 20 鋼，熱處理要求；滲碳深度 0.8-1.2mm,硬度 58-62HRC。本設計取直徑 d=20mm，公差帶 h5，長度 L=160mm。選用 A 型導套結構，材料，熱處理與技術要求同上。如下圖所示：沖壓模具22沖壓模具238.3 定位元件的選擇為了保證模具正常工作，必須保證坯料或工件對模具處于正確的相對位置，即必須定位。1） 在本設計中采用活動檔料銷，采用彈簧彈頂擋料裝置。如圖： 直徑 d=6mm，長度 L=22mm 的彈簧彈頂擋料裝置 6 22JB/T7649.5?材料:45 號鋼，熱處理 43~48HRC技術條件：按 JB/T7653—1994 的規(guī)定2） 采用側邊導料銷進去送料方向的定位，保證垂直進料方向的精度。本設計采用 A 型導料銷。沖壓模具24長度 d=6mm , L=22mm 的 A 型導料銷 6 22GB/T7648.7?材料 T8A, 熱處理硬度 52~56HRC技術條件按 JB/T7653—1994 的規(guī)定8.4 模柄的選擇中小型模具一般是通過模柄將上模固定在壓力機滑塊上。模柄是作為上模與壓力機滑塊連接的零件。對它的基本要求是:一要與壓力機滑塊上的模柄正確配合，安全可靠；二是與上模正確而可靠連接。在本設計中采用旋入式的模柄，其主要用于中小型有導柱的模具上，符合本次設計的要求。如圖：采用 A 型旋入式模柄 材料：Q235—AF技術條件：按 GB/T7653—1994 的規(guī)定直徑 D=20 的 A 型旋入式模柄模柄 A20GB/T7646.2沖壓模具25九 沖壓模具的安全技術在設計沖壓模具時，必須滿足下列要求：1. 模具結構應能保證操作方便，安全可靠，操作者勿需手，臂，頭伸入危險區(qū)即可順利完成沖壓工作。2. 調試，安裝，修理，搬運和儲藏方便安全，不會因模具結構問題而引起意外事故3. 模具零件要有足夠的強度，材料選擇合理，模具應避免有與機能無關的外部凸凹，外部應倒棱；倒柱倒套應遠離操作者，模具壓力中心應通過或靠近模柄中心線，導向定位等重要部件要使操作者能看清楚4. 設計模具時應考慮安裝機械化裝置的位置，以便必要時機械化自動化裝置代替手工操作5. 頂件器，推件器以及卸料板等結構必須可靠6. 不使操作者有不安全的感覺十 沖模的安裝沖模的使用壽命，工作安全和沖件質量等對于沖模的正確安裝有著極大的關系：1：沖模應正確安裝在壓力機上，使模具上下部分不發(fā)生偏斜和位移，這樣就可以保證模具有較高的準確性，避免產生廢品，而且可以保證模具壽命 2: 模具安裝時將帶有導向的模具上下應同時搬到工作臺面上。應先固定上模，然后根據(jù)上模的位置固定下模3：在沖壓生產過程中，由于壓力機振動，可能引起固定沖模的緊固零件松動。操作者必須隨時注意和檢查各緊固零件的工作狀況十一 模具的動態(tài)分析模具的裝配圖：1 下模座 2 導柱 3 彈簧 4 卸料板 5 擋料銷 6 導套 7 上模座8 凸模固定板 9 推件塊 10 連接推桿 11 推板 12 橡膠彈簧 13 凸緣模柄 14 打桿 15 凸模 16 墊板 17 凹模 18 凸凹模19 凸凹模固定板沖壓模具26沖裁時，凸凹模固定不動，條料由正面送進。放置在凸凹模上，15 凸模和17 凹模同時下行，同時完成落料和沖孔。4 彈性卸料板一方面頂住條料起校平作用，同時在 17 落料凹模推壓下向下退讓，此時 12 橡膠彈簧頂住 10 連接推桿，保證沖裁時的壓力。上面回程時，4 彈性卸料板別橡膠彈簧頂出，將條料從凸凹模上卸下，沖孔廢料則直接由凸凹模模孔中漏到壓力機臺面下。在上面回到上止點之前，14 打桿受到壓力機橫桿的推動，通過 11 推板和 10 連接推桿將沖裁件從 17 凹模中推出。沖壓模具27十二 心得與體會通過本次畢業(yè)設計，在理論知識的指導下，結合生產實習中所獲得的實踐經(jīng)驗，在胡淑芬老師和同學的幫助下，認真并獨立的完成了本次畢業(yè)設計。在本次設計的過程中，通過自己實際的操作計算，我對以前所學過的專業(yè)知識有了更進一步，更深刻的認識，同時也認識到了自己的不足。本次畢業(yè)設計歷時 1 個月左右，從分析領會畢業(yè)設計的要求，到拿出自己的方案，然后對自己手上的沖壓件的性能進行分析計算，比如材料，形狀等。因此對要設計的沖壓件有了一個比較全面深刻的認識，并在此基礎上綜合考慮生產中的各種實際因素，最后確定本次畢業(yè)設計的工藝方案。然后進行排樣，沖壓力，壓力中心等的計算，直到模具總裝配圖的繪制，經(jīng)歷了大量的計算過程，查閱了很多相關的書籍資料。因此通過本次畢業(yè)設計的訓練，也培養(yǎng)和鍛煉了一種自己查閱資料，獲取有價值信息的能力。總之，通過本次畢業(yè)設計的鍛煉，使我對模具設計與模具制造的相關過程有了比較深刻的認識和全面的掌握。認真嚴謹?shù)耐瓿闪吮敬萎厴I(yè)設計也是大學四年里最后也最重要的一次設計。但是由于水平有限，錯誤和不足之處在所難免，懇請各位老師批評指正，不勝感激。沖壓模具4參考文獻1 翁其金，徐新成 《沖壓工藝及沖模設計》 機械工業(yè)出版社 2 于永泗 齊民 《機械工程材料》第五版 大連理工大學出版社3 夏巨堪 李志剛 《中國模具設計大典》電子版 中國機械工程學會4 中國磨具設計大典 第三卷5 簡明冷沖壓手冊編寫租 《簡明冷沖壓手冊》 第三版 機械工業(yè)出版社6 陳于萍 周兆元 《互換性與測量技術》 第二版 機械工業(yè)出版社