齒輪螺栓墊片的沖壓模具設(shè)計(jì)【落料沖孔復(fù)合模具含19張CAD圖】
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齒輪螺栓墊片的沖壓模具設(shè)計(jì)【落料沖孔復(fù)合模具】摘要：本設(shè)計(jì)題目為齒輪螺栓墊片沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了板類沖壓零件的設(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)該零件模具的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加強(qiáng)了設(shè)計(jì)者沖壓模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，為設(shè)計(jì)更復(fù)雜的沖壓模具做好了鋪墊并吸取了更深刻的經(jīng)驗(yàn)。本設(shè)計(jì)運(yùn)用沖壓成型工藝及模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，首先分析了工件的成形工藝及模具成形結(jié)構(gòu)對(duì)制件質(zhì)量的影響。介紹了齒輪螺栓墊片沖壓模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意的要點(diǎn)，通過(guò)對(duì)制件進(jìn)行工藝分析，可確定制件的成形加工用一套復(fù)合模即可。從控制制件尺寸精度出發(fā)，對(duì)齒輪螺栓墊片沖壓模具的各主要尺寸進(jìn)行了理論計(jì)算，以確定各工作零件的尺寸，從模具設(shè)計(jì)到零部件的加工工藝以及裝配工藝等進(jìn)行詳細(xì)的闡述，并應(yīng)用 CAD 進(jìn)行各重要零件的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：復(fù)合模；工藝分析；模具零部件的加工工藝。 the gear bolt pad stamps forminghandicraftand design for dieAbstract：The topic of this design is the gear bolt pad stamps forming handicraft and design for die.The requirement，content and direction of the design of the stamps forming plate parts are embodied on this stamping die design. The designer’s foundation knowledge of the stamping die design is reinforced and is able to design more complex stamping die through the design.This design the elementary knowledge which designs using the stamping formation craft and the die, first has analyzed the work piece formed craft and the die forming structure to the workpiece quality influence. Introduced the gear bolt filling piece stamping die design when must pay attention to the main point, through carries on the craft analysis to the workpiece, may determine the workpiece the formed processing uses set of superposable dies. Embarks from the control workpiece size precision, counter gear bolt filling piece stamping die each main dimension has carried on the theoretical calculation, by determined each work components the size, designs from the die to the spare part processing craft as well as the assembly craft and so on carries on the detailed elaboration, and carries on each important components using CAD the design.Key words: compound die； process analysis；processing of die parts. 目 錄1 緒 論 ...................................................................................................................................12 零件的工藝性分析 ...............................................................................................................32.1 零件的總體分析 ..........................................................................................................32.1.1 外形落料的工藝性 ............................................................................................32.1.2 沖孔的工藝性 ....................................................................................................32.1.3 沖裁件的孔邊距和孔間距 ................................................................................42.1.4 尺寸精度 ............................................................................................................43 工藝方案的確定 ...................................................................................................................54 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 ...................................................................................................................64.1 確定搭邊與搭肩值 .......................................................................................................64.2 確定零件的排樣方案 ...................................................................................................64.3 計(jì)算送料步距和條料的寬度 .......................................................................................74.4 計(jì)算材料的利用率 .......................................................................................................75 計(jì)算沖壓力和初選壓力機(jī) ...................................................................................................85.1 沖裁工序總力的計(jì)算 ...................................................................................................85.2 初選壓力機(jī) ...................................................................................................................95.3 確定壓力中心 ............................................................................................................106 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與確定 .............................................................................................116.1 模具類型的選擇 ........................................................................................................116.2 定位方式的選擇 .........................................................................................................116.3 導(dǎo)向方式的選擇 .........................................................................................................116.4 卸料方式 ....................................................................................................................116.5 送料方式 ....................................................................................................................117 模具工作零部件刃口尺寸的計(jì)算 .....................................................................................127.1 沖裁 孔的凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 .................................................................121?7.2 外形落料凸模、凹模刃口尺寸的計(jì)算 .....................................................................128 模具主要零部件設(shè)計(jì) .........................................................................................................158.1 工作零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .............................................................................................158.1.1 落料凹模的設(shè)計(jì) ..............................................................................................158.1.2 沖孔凸模的設(shè)計(jì) .............................................................................................16 8.1.3 落料凸模（凸凹模）的設(shè)計(jì) ..........................................................................198.2 定位裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 .........................................................................................198.2.1 擋料銷及導(dǎo)料銷的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 ..................................................................198.2.2 擋料銷與導(dǎo)料銷位置的確定 ..........................................................................208.2.3 導(dǎo)料銷位置的確定 ..........................................................................................208.3 卸料裝置的設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)化 .........................................................................................208.3.1 彈性卸料板的結(jié)構(gòu)形式 ..................................................................................208.3.2 卸料螺釘?shù)倪x用 ..............................................................................................218.3.3 卸料彈簧的設(shè)計(jì)及選用 ..................................................................................218.4 推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 .........................................................................................228.4.1 剛性推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 ......................................................................228.4.2 推件塊的設(shè)計(jì) ..................................................................................................228.4.3 連接推桿的選用 ..............................................................................................228.4.4 推板的設(shè)計(jì) ......................................................................................................228.4.5 打桿的設(shè)計(jì) ......................................................................................................228.5 支撐固定零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 .................................................................................238.5.1 模架的選用 ......................................................................................................238.5.2 凸模固定板的設(shè)計(jì) .........................................................................................238.6 導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 .........................................................................................238.7 緊固零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 .........................................................................................249 沖壓設(shè)備的的選用 .............................................................................................................2510 模具總裝圖 .......................................................................................................................26結(jié)束語(yǔ) .......................................................................................................................................27致 謝 .......................................................................................................................................28參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................................29 5 1 緒 論大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個(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)。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。隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品的品種和數(shù)量不斷增加。換型不斷加快，使模具的需要不斷增加，而對(duì)模具的質(zhì)量要求越來(lái)越高。模具技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用越來(lái)越顯得更為重要。模具是一種特殊的模型，用來(lái)塑造(制造)產(chǎn)品；從工藝的角度，模具是一種成型制品的特殊工藝裝備。模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中，60％—80％的零部件都依靠模具成形，模具質(zhì)量的高低決定著產(chǎn)品質(zhì)量的高低，因此，模具被稱之為“工業(yè)之母” 。模具又是“效益放大器” ，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。 目前，我國(guó)沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還比較的落后，主要原因是我國(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。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)總量和工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)模具的需求量越來(lái)越大，技術(shù)要求也越來(lái)越高。雖然模具種類繁多，但其發(fā)展重點(diǎn)應(yīng)該是既能滿足大量需要，又有較高技術(shù)含量，特別是目前國(guó)內(nèi)尚不能自給，需大量進(jìn)口的模具和能代表發(fā)展方向的大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具。模具標(biāo)準(zhǔn)件的種類、數(shù)量、水平、生產(chǎn)集中度等對(duì)整個(gè)模具行業(yè)的發(fā)展有重大影響。因此，一些重要的模具標(biāo)準(zhǔn)件也必須重點(diǎn)發(fā)展，而且其發(fā)展速度應(yīng)快于模具的發(fā)展速度，這樣才能不斷提高我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化水平，從而提高模具質(zhì)量，縮短模具生產(chǎn)周期，降低成本。由于我國(guó)的模具產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上占有較大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，因此對(duì)于出口前景好的模具產(chǎn)品也應(yīng)作為重點(diǎn)來(lái)發(fā)展。根據(jù)上述需要量大、技術(shù)含量高、代表發(fā)展方向、出口前景好的原則選擇重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)品，而且所選產(chǎn)品必須目前已有一定技術(shù)基礎(chǔ)，屬于有條件、有可能發(fā)展起來(lái)的產(chǎn)品。沖壓是一種先進(jìn)的少無(wú)切削加工方法，具有節(jié)能省材、效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、重量輕、加工成本低等一系列優(yōu)點(diǎn),在汽車、航空航天、儀器儀表、家電、電子、通訊、軍工、日常用品等產(chǎn)品的生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用.據(jù)統(tǒng)計(jì)，薄板成型后，制造了相當(dāng)于原材料的12倍的附加值,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值中，與其相關(guān)的產(chǎn)品占四分之一，在現(xiàn)代汽車工業(yè)中，沖壓件的產(chǎn)值占總產(chǎn)值的59%。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的 6 生產(chǎn)技術(shù)得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)、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。對(duì)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、在洛陽(yáng)中國(guó)一拖的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對(duì)于冷沖模具、塑料模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，豐富和加深了對(duì)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全新的理解。在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)下和在工廠師傅的講解下，我們對(duì)于模具的設(shè)計(jì)和制造工藝有了系統(tǒng)而深刻的認(rèn)識(shí)。同時(shí)在實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)親手拆裝了一些典型的模具實(shí)體并查閱了很多相關(guān)資料，通過(guò)這些實(shí)踐，我們熟練掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。通過(guò)在圖書(shū)館借閱相關(guān)手冊(cè)和書(shū)籍，更系統(tǒng)而全面了細(xì)節(jié)問(wèn)題。鍛煉了縝密的思維和使我們初步具備了設(shè)計(jì)工作者應(yīng)有的素質(zhì)。設(shè)計(jì)中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會(huì)完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中難免有不妥之處，肯請(qǐng)各位老師指正。 7 2 零件的工藝性分析工件名稱：齒輪螺栓墊片生產(chǎn)批量：大批量材料：A3 鋼 厚度：1mm 8 圖 1 零件圖2.1 零件的總體分析該零件為齒輪螺栓墊片，材料為 A3 鋼，即為 Q235 的舊牌號(hào)，具有良好的塑性、韌性、冷沖壓性能，能夠進(jìn)行一般的沖壓加工。零件形狀較為復(fù)雜，采用圓弧過(guò)渡，但零件對(duì)稱分布，有沖孔、落料兩個(gè)工序特征。2.1.1 外形落料的工藝性齒輪螺栓墊片屬于中等尺寸零件，料厚 1mm，外形較為復(fù)雜，采用圓弧過(guò)渡，以便于模具加工，減少熱處理開(kāi)裂，減少?zèng)_裁時(shí)尖角處的崩刃和過(guò)快磨損，尺寸精度要求一般。2.1.2 沖孔的工藝性有兩個(gè) 11 的孔，尺寸精度一般。?2.1.3 沖裁件的孔邊距和孔間距為避免工件變形和保證模具強(qiáng)度，孔邊距和孔間距不能過(guò)小。 【1】 其最小許可值當(dāng)?。?。根據(jù)工件的尺寸可得 ，所以工件的尺寸符合要求。??1.5ct?:4.5C?1t沖孔時(shí)因凸模強(qiáng)度限制孔的尺寸不應(yīng)太小，否則凸模易折斷，查表 2.7.3【1】 知，工件上孔的直徑大于或等于 0.35 倍的料度即 。由任務(wù)書(shū)零件圖易于看出工件0.3dt?的尺寸符合要求。2.1.4 尺寸精度圖示零件的尺寸均未注公差的一般尺寸，按慣例取 IT14 級(jí)，尺寸精度較低，符合一般沖壓的經(jīng)濟(jì)精度要求。 9 3 工藝方案的確定該零件所需的基本沖壓工序?yàn)槁淞虾蜎_孔，可擬訂出以下三種工藝方案。方案一：?jiǎn)喂ば蚰Ｉa(chǎn)。方案二：落料沖孔復(fù)合模。方案三：沖孔落料級(jí)進(jìn)模。 采用方案一，生產(chǎn)率低，工件的累計(jì)誤差大，操作不方便，由于該工件為大批量生產(chǎn)，方案二和方案三更具有優(yōu)越性。該零件 φ11mm 的孔與外圓之間的最小距離為 4.5mm，大于此凸凹模允許的最小壁厚（2.7mm） （1） ，可以采用沖孔、落料復(fù)合模或沖孔、落料連續(xù)模。但復(fù)合模模具的形位精度和尺寸精度容易保證，且生產(chǎn)率也高。盡管模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜但由于零件的幾何形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱，模具制造并不困難。級(jí)進(jìn)模雖生產(chǎn)率也高，但零件的沖裁精度稍差。欲保證沖壓件的形位精度，需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正，故模具制造、安裝較復(fù)合模復(fù)雜。通過(guò)對(duì)上述三種方按的分析比較，該零件的沖壓生產(chǎn)采用方按二的復(fù)合模為佳。 10 4 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算設(shè)計(jì)復(fù)合模時(shí)，首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖。根據(jù)工件的形狀選擇有廢料排樣，且為直排的形式，雖然材料的利用率低于少?gòu)U料和無(wú)廢料排樣，但工件的精度高，且易于保證工件外形的圓角。4.1 確定搭邊與搭肩值搭邊和搭肩值一般是由經(jīng)驗(yàn)確定的，查表 2.5.2【1】 。取最小搭邊值為 ，1.5am?最小搭肩值 。2.am?4.2 確定零件的排樣方案設(shè)計(jì)模具時(shí)，條料的排樣很重要。分析零件形狀可知，確定排樣方案：條料從右至左送進(jìn)，落料凸模的沖壓力比較均勻，零件形狀精度容易保證。條料的排樣如圖 2所示。 11 圖 2 排樣方案4.3 計(jì)算送料步距和條料的寬度按如上排樣方式，并根據(jù)工件的尺寸確定送料步距為搭肩值與工件寬度之和。即 274.Lam??查表 2.5.3 可知條料寬度單向偏差為 0.50mm，由公式計(jì)算如下：????000 0max1 .5.5.57217BDm?? ???????所以確定條料的寬度 B 為 0.5導(dǎo)料板間距離 （無(wú)側(cè)壓裝置）7.AC???—條料寬度方向沖裁件的最大尺寸。maxD—搭邊值1C—導(dǎo)料板與條料之間的間隙 （查表 2.5.5）0.5C?4.4 計(jì)算材料的利用率根據(jù)一般的市場(chǎng)供應(yīng)情況，原材料選用 的冷扎薄鋼板。每12501m? 12 塊可剪 規(guī)格條料 16 條，材料剪切利用率達(dá) 96％。1507m?材料利用率通用公式 【1】 10%nABS???式中 A—一個(gè)沖裁剪的面積 。2mn— 一個(gè)步距內(nèi)的沖裁件數(shù)量。B—條料寬度 。2S—步距 。m材料利用率： ??978.45236%?????5 計(jì)算沖壓力和初選壓力機(jī)5.1 沖裁工序總力的計(jì)算由工件結(jié)構(gòu)和前面所定的沖壓方案可知，本模具采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模?？紤]到模具刃部被磨損、凸凹模不均勻和波動(dòng)、材料力學(xué)性能及材料厚度偏差等因素的影響。本模具采用普通平刃口模具沖裁，其沖裁力 P 按下式計(jì)算：bPKLt??式中 P—沖裁力（KN） 。K—系數(shù)，一般取 1.3 L—沖裁件剪切周邊長(zhǎng)度（mm） 。t—沖裁件材料厚度（mm）—被沖材料的抗剪強(qiáng)度 。???aMP上式中抗剪強(qiáng)度 與材料種類和坯料的原始狀態(tài)有關(guān)，可在手冊(cè)中查詢，為方便計(jì)算，可取材料的 ，故沖裁力表達(dá)式又可表示為：b0.8??b1.3tPL?? 13 查手冊(cè) 【3】 的 取極限值235Qba750MP?:＝ ba50MP?＝14.6PKN??孔 ＝ ＝04.落 ＝ ＝ 3.52.8.1?孔沖 落＝ ＝ ＝查表 2.6.1【1】 卸料力系數(shù) X0.4K＝卸料力 .637XPN??沖 ＝ ＝推件力 Tn沖—推件力系數(shù),由手冊(cè)查得TKTK＝ 0.5n—同時(shí)卡在凹模的工件(或廢料)數(shù),其中 n=h/th—凹模刃部直壁洞口高度（mm） ，t—料厚( mm) 查手冊(cè) 【5】 表 2.9.4 可得和 h=6mm,故 n=6/1.5＝4T40.586.12.PnKKN???沖工序總力 .378.61.92ZXTFPKN???沖5.2 初選壓力機(jī)壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于工序總力。查手冊(cè) 【2】 初選開(kāi)式可傾壓力機(jī)參數(shù)初選壓力機(jī)型號(hào)為 J23-16 和 J23-25，見(jiàn)表一。表一 所選擇壓力機(jī)的相關(guān)參數(shù) 14 型號(hào) 公稱壓力/kN滑塊行程/mm最大封閉高度/mm工作臺(tái)尺寸/mm可傾斜角/。封閉高度調(diào)節(jié)量/mmJ23-16 160 55 220 300×450 35 45J23-25 250 65 270 370×560 30 555.3 確定壓力中心 用解析法求模具的壓力中心的坐標(biāo)。按比例畫(huà)出零件尺寸，選用坐標(biāo)系 XOY。如下圖 3 所示。因零件左右對(duì)稱，即 xc＝0。故只需計(jì)算 yc。將工件沖裁周邊分成L1、L 2、L 3、L 4、…L 10、L 11基本線段，求出各段長(zhǎng)度的重心位置:L1＝40mm Y 1=27mm 15 L2＝9.948mm Y 2=25.44mmL3＝5.39mm Y 3=20.91mm L4＝5mm Y 4=17mm L5＝5.39mm Y 5=13.09mm L6＝3.84mm Y 6=10.05mmL7＝6.26mm Y 7=3.92mmL8＝5mm Y 8=0mmL9＝4.87mm Y 9=3.38mm 圖 3 壓力中心的計(jì)算L10＝28.29mm Y 10=7mmL11＝34.54mm Y 11=17mm1234567891010123yLyyLyLyy?????40279.854.9057.9103.8456.23904.8732.94.517.485???????????16.6 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與確定6.1 模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用倒裝復(fù)合沖壓，所以模具類型為倒裝復(fù)合模。6.2 定位方式的選擇因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，所以選用導(dǎo)料銷和擋料銷來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)沖裁條料的定位。 16 6.3 導(dǎo)向方式的選擇為了提高模具壽命和工作質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該復(fù)合模采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。6.4 卸料方式該模具采用倒裝結(jié)構(gòu)，沖孔廢料直接由沖孔凸模從凸凹模內(nèi)孔推下。工件厚度為1mm，料厚相對(duì)較厚，卸料力也比較小，故可采用彈性卸料。6.5 送料方式采用手動(dòng)送料。7 模具工作零部件刃口尺寸的計(jì)算該零件屬于無(wú)特殊要求的一般沖孔落料件，外形尺寸由落料獲得，小孔尺寸則由沖孔得到。查表 2.3.3 可知 min0.1Z?max0.14Z?maxin.44Z?又模具的精度等級(jí)為 IT14 級(jí)。查表 2.2【4】 取0.43??0.5X?7.1 沖裁 孔的凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算1? 17 凸模尺寸 ????000min .16.41.5325TTdx m? ?????????凹模尺寸 ?0.640.24inin0..35AAZ?? ???校核： maxinT????即 滿足公差間隙條件。0.16.240.7.2 外形落料凸模、凹模刃口尺寸的計(jì)算此落料件為形狀較為復(fù)雜的零件，所以利用凸凹模配作法，這種方法有利于獲得最小的合理間隙，放寬對(duì)模具的加工設(shè)備的精度要求。以落料凹模為基準(zhǔn)件，由公差表查得工件個(gè)尺寸的公差等，確定 x采用配作法，計(jì)算凹模的刃口尺寸，首先是根據(jù)凹模磨損后輪廓變化情況正確判斷出模具刃口各個(gè)尺寸在磨損過(guò)程中是變大還是變小，還是不變這三種情況，然后分別按不同的計(jì)算公式計(jì)算。a、凹模磨損后會(huì)增大的尺寸-------第一類尺寸 A第一類尺寸： 14max0()jA????b、凹模磨損后會(huì)減小的尺寸-------第二類尺寸 B第二類尺寸： 0max14()jB????c、凹模磨損后會(huì)保持不變的尺寸 第三類尺寸 C第三類尺寸： min1(0.5)8jC????其落料凹模的基本尺寸計(jì)算如下：第一類尺寸：磨損后增大的尺寸： 18 110.740.18541max0()(72.53)63A m??????????100.17542ax01.43()(.)?? ???110.30.75443max0()(5.7)A m?? ?????110.520.13444ax0()(2.)9??????第三類尺寸：磨損后基本不變的尺寸： 1min11(0.5)(40.6250.).6239.07588C m???????????圖 4 落料凹模刃口部分尺寸落料凸模的基本尺寸與凹模相同，分別是71.63mm、16.785mm、4.775mm、19.74mm、39.69mm，不必標(biāo)注公差，但要在技術(shù)條件中注明：凸模實(shí)際刃口尺寸與落料凹模配制，保證最小雙面合理間隙值Zmin=0.100（落料凸模、凹模刃口部分尺寸分別見(jiàn)圖 4、5） 19 圖 5 落料凸模刃口部分尺寸8 模具主要零部件設(shè)計(jì)8.1 工作零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8.1.1 落料凹模的設(shè)計(jì)凹模采用整體式凹模，各沖裁的凹模孔均采用線切割加工。安排凹模在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算的壓力中心的數(shù)據(jù)，使壓力中心與模柄中心重合。整體式凹模裝于下模座上, 凹模高度可按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，即凹模高度 H=Kb凹模壁厚 C=(1.5～2)H式中 b----凹模孔的最大寬度（但 B 不小于 15mm）C-----凹模壁厚， 指刃口至凹模外形邊緣的距離K=系數(shù)（查表 2－40 【5】 K=0.22）凹模高度 H=Kb=0.22×71.63=15.76mm 20 按表取標(biāo)準(zhǔn)值 H=16mm凹模壁厚 C= C=(1.5～2)H =24mm～32mm（ ）30~4Cm?凹模壁厚取 32mm。凹模寬度 271.63215.6BbC????凹模上螺孔到凹模外緣的距離一般?。?.7～2.0）d, 圖 6 凹模上的螺孔設(shè)計(jì)與選用d 為螺孔的距離，由于凹模厚度為 16mm，所以根據(jù)表 2.46【2】 查得螺孔選用 4×M8的螺釘固定在下模座。故選用如圖 6 。 螺孔到凹模外緣的最小距離 【6】 ：a2=1.5d=1.5×8=12mma3=1.13d=1.13 8≈9mm?凹模上螺孔到銷孔的距離一般取 b>2d,所以 b 應(yīng)大于 16。根據(jù)上述方法確定凹模外形尺寸須選用矩形凹模板 160×125×16（JB/T7643.1）【6】8.1.2 沖孔凸模的設(shè)計(jì)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，另一方面便于裝配與更換。查表 1－214 【5】 沖兩個(gè) 孔的圓形凸?？蛇x用標(biāo)準(zhǔn)件 B 型式。如圖 7 所示。1? 21 圖 7 沖孔凸模的結(jié)構(gòu)形式凸模長(zhǎng)度一般是根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要而確定的，其凸模長(zhǎng)度用下列公式計(jì)算：L=h1+h2+h3+h式中 L—凸模長(zhǎng)度， mmh1—凸模固定板高度，mmh2—卸料板高度，mmh3—導(dǎo)料板高度，mmh—附加高度，一般取 15~20mm沖裁 11mm 孔凸模尺寸及其組件確定和標(biāo)準(zhǔn)化（包括外形尺寸和厚度）?小凸模長(zhǎng)度 L=20+14+6+18=58mm由小凸模刃口 d=11.15mm 查手冊(cè) 【2】 表 2.54 可知 h=5mm, D1=16mm, D=15mm, L=58㎜。小凸模強(qiáng)度校核 要使凸模正常工作，必須使凸模最小斷面的壓應(yīng)力不超過(guò)凸模材料的許用壓應(yīng)力，即 22 對(duì)于圓形凸模 min4[]td???式中 —圓形凸模最小截面直徑，mmmindt—沖裁材料厚度，mm—沖裁材料的抗剪強(qiáng)度，取 140Mpa【3】?—凸模材料許用強(qiáng)度，取 120Mpa【3】???dmin≥ = =4.67mm 所以承壓能力足夠。][4?t102?抗縱向彎曲力校核 對(duì)于圓形凸模（有導(dǎo)向裝置） 2max70dLF?式中 Lmax ——允許的凸模最大自由長(zhǎng)度，mmF ——沖模力,Nｄ——凸模最小截面的直徑，mm= =631.99mm 所以長(zhǎng)度適宜。2max70dLF?24.6781?凸模固定端面的壓力q =
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