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第 1 頁(yè) 共 40 頁(yè) XX 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 題 目 壓圈沖壓復(fù)合模具的設(shè)計(jì) 姓 名 學(xué) 號(hào) 系 部 機(jī)電工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 指導(dǎo)教師 職 稱 摘 要 第 2 頁(yè) 共 40 頁(yè) 摘 要 本文通過(guò)設(shè)計(jì)壓圈該零件的沖裁模 首先對(duì)沖壓件進(jìn)行工藝性分析 對(duì)沖壓模具總體結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì) 畫裝配圖 沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備 主要是壓力機(jī) 上的模具對(duì)材料施加壓力 使其產(chǎn)生分 離或塑性變形 從而獲得所需零件 俗稱沖壓或沖壓件 的一種壓力加工方法 沖壓通常 是在常溫下對(duì)材料進(jìn)行冷變形加工 且主要采用板料來(lái)加工成所需零件 所以也叫冷沖壓 或板料沖壓 沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一 隸屬于材料成型工程技術(shù) 關(guān)鍵字 沖壓 凸模 凹模 模架 凸凹模 摘 要 第 3 頁(yè) 共 40 頁(yè) Abstract In this paper through the design of bending plate of this part of the blanking die First of all on the technical analysis of the stamping parts the overall structure of the stamping die design drawing the assembly drawing Stamping is installed in the use of stamping equipment mainly Press on the mold to exert pressure on the material to produce plastic deformation or separation to obtain the necessary parts commonly known as stamping or punching a pressure processing method Stamping is usually at room temperature cold deformation processing of materials and mainly used to process sheet metal parts as required also called cold stamping or sheet metal stamping Stamping is one of the main methods of pressure processing or plastic materials processing belonging to the technology of material forming Engineering Keywords stamping convex die mold punch and die 目錄 第 4 頁(yè) 共 40 頁(yè) 目錄 前 言 6 第 1 章 壓圈的工藝分析 7 第 2 章 零件的工藝性分析 8 1 1 沖裁件的精度與粗糙度 8 1 2 確定工藝方案 9 第 3 章 沖壓模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10 3 1 模具類型 10 3 2 導(dǎo)向與定位方式 10 3 3 卸料與出件方式 10 3 4 模架類型及精度 10 第 4 章 沖壓模具工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算 11 4 1 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 11 4 2 搭邊值的確定 11 4 3 進(jìn)距與條料寬度計(jì)算 12 4 4 材料利用率的計(jì)算 14 第 5 章 計(jì)算沖壓力與壓力機(jī)的初選 16 5 1 沖裁力 Fp 的計(jì)算 16 5 2 卸料力 Fq1 的計(jì)算 16 5 3 頂件力 Fq2 的計(jì)算 17 5 4 總的沖壓力 F 的計(jì)算 17 5 5 壓力機(jī)的初選 17 第 6 章 模具壓力中心的確定 19 第 7 章 沖裁模間隙的確定 20 7 1 沖裁間隙 Z 20 7 2 沖裁間隙分析 20 第 8 章 凹 凸模刃口尺寸的計(jì)算 22 8 1 刃口尺寸計(jì)算的基本原則 22 目錄 第 5 頁(yè) 共 40 頁(yè) 8 2 刃口尺寸的計(jì)算 22 第 9 章 主要零部件的設(shè)計(jì) 26 9 1 工作零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 26 9 2 橡膠的選用 32 9 3 模架及其零件的設(shè)計(jì) 33 第 10 章 校核模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù) 36 第 11 章 模具總裝圖與凸 凹模零件圖 36 結(jié)論 38 參考文獻(xiàn) 39 致謝 40 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 6 頁(yè) 共 40 頁(yè) 前 言 模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分 又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要 領(lǐng)域 模具在機(jī)械 電子 輕工 汽車 紡織 航空 航天等工業(yè)領(lǐng)域里 日 益成為使用最廣泛的主要工藝裝備 它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中 60 90 的產(chǎn)品 的零件 組件和部件的生產(chǎn)加工 模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場(chǎng)的需求上 僅以汽車 摩托車行業(yè)的模 具市場(chǎng)為例 汽車 摩托車行業(yè)是模具最大的市場(chǎng) 在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家 這一 市場(chǎng)占整個(gè)模具市場(chǎng)一半左右 汽車工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一 汽車工業(yè)重點(diǎn)是發(fā)展零部件 經(jīng)濟(jì)型轎車和重型汽車 汽車模具作為發(fā)展重點(diǎn) 已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確 汽車基本車型不斷增加 一個(gè)型號(hào)的汽 車所需模具達(dá)幾千副 價(jià)值上億元 為了適應(yīng)市場(chǎng)的需求 汽車將 不斷換型 汽車換型時(shí)約有 80 的模具需要更換 中國(guó)摩托車產(chǎn)量位居世界第 一 據(jù)統(tǒng)計(jì) 中國(guó)摩托車共有 14 種排量 80 多個(gè)車型 1000 多個(gè)型號(hào) 單輛摩托車約有零件 2000 種 共計(jì) 5000 多個(gè) 其中一半以上需要模具生產(chǎn) 一個(gè)型號(hào)的摩托車生 產(chǎn)需 1000 副模具 總價(jià)值為 1000 多萬(wàn)元 其他行業(yè) 如電子及通訊 家電建 筑等 也存在巨大的模具市場(chǎng) 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 7 頁(yè) 共 40 頁(yè) 第 1 章 壓圈的工藝分析 沖壓件圖如下圖所示 沖壓技術(shù)要求 1 材料 A3 鋼 2 材料厚度 2mm 3 生產(chǎn)批量 大批量 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 8 頁(yè) 共 40 頁(yè) 第 2 章 零件的工藝性分析 該零件材料為 A3 鋼結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 抗剪強(qiáng)度為 300mpa 形狀對(duì)稱 有落料 沖孔 2 個(gè)工序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 1 個(gè) 20mm 的孔 孔與孔 孔與邊緣之間的的距離也滿足要求 最小壁厚為 9mm 1 1 沖裁件的精度與粗糙度 沖裁件的經(jīng)濟(jì)公差等級(jí)不高于 IT11 級(jí) 一般落料公差等級(jí)最好低于 IT10 級(jí) 沖孔 件公差等級(jí)最好低于 IT9 級(jí) 工件的尺寸全部為自由公差 可看作 IT14 級(jí) 尺 寸精度較底 普通沖裁完全能滿足要求 零件圖上所注公差經(jīng)查標(biāo)準(zhǔn)公差表 1 2 為 IT14 級(jí) 尺寸精度較低 普通沖 裁完全可以滿足要求 根據(jù)以上分析 該零件沖裁工藝性較好 適宜沖裁加工 查公差表得各尺 寸公差 零件外形 42 mm062 零件內(nèi)形 20 mm 22 mm 4 mm 50 0 5 0 3 表 1 2 部分標(biāo)準(zhǔn)公差值 GB T1800 3 1998 公差等級(jí) IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 IT15 基本尺寸 m mm 3 6 8 12 18 30 48 75 0 12 0 18 0 30 0 48 6 10 9 15 22 36 58 90 0 15 0 22 0 36 0 58 10 18 11 18 27 43 70 110 0 18 0 27 0 43 0 70 18 30 13 21 33 52 84 130 0 21 0 33 0 52 0 84 30 50 16 25 39 62 100 160 0 25 0 39 0 62 1 00 50 80 19 30 46 74 120 190 0 30 0 46 0 74 1 20 80 120 22 35 54 87 140 220 0 35 0 54 0 87 1 40 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 9 頁(yè) 共 40 頁(yè) 1 2 確定工藝方案 該沖裁件包括落料和沖孔兩個(gè)基本工序 可采用的沖裁方案有單工序沖裁 復(fù)合沖 裁和級(jí)進(jìn)沖裁三種 沖裁工序按工序的組合程度可分為單工序沖裁 復(fù)合沖裁和級(jí)進(jìn)沖裁 復(fù)合沖裁是在壓力機(jī)的一次行程中 在模具的同一位置同時(shí)完成兩個(gè)或兩 個(gè)以上的工序 級(jí)進(jìn)沖裁是把一個(gè)沖裁件的幾個(gè)工序 排列成一定順序 組成 級(jí)進(jìn)模 在壓力機(jī)的一次行程中 模具的不同位置同時(shí)完成兩個(gè)或兩個(gè)以上的 工序 除最初幾次沖程外 每次沖程都可完成一個(gè)沖裁件 該工件包括落料 沖孔兩個(gè)基本工序 可以有以下五種工藝方案 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 采用倒裝復(fù)合模 單工序模生產(chǎn) 方案三 沖孔 切斷級(jí)進(jìn)沖壓 采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn) 方案一結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 但需 2 道工序 2 副模具才能完成 生產(chǎn)效率也低 如 此則浪費(fèi)了人力 物力 財(cái)力 從經(jīng)濟(jì)性的角度來(lái)考慮不妥當(dāng) 難以滿足大批 量的生產(chǎn)要求 方案二采用倒裝復(fù)合模生產(chǎn) 與方案一相比 倒裝復(fù)合模具把凸凹模放在 下模 雖然模具結(jié)構(gòu)較方案二簡(jiǎn)單 可沖工件的孔邊距也較大 但是工件的平 整性較方案一差 也是一次成型實(shí)現(xiàn) 方案三采用沖孔切斷級(jí)進(jìn)模具生產(chǎn) 也只需要一副模具 制造精度高 先 沖孔后 切斷 但是其模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜 生產(chǎn)周期長(zhǎng) 成本高 通過(guò)上述三種方案的分析比較 該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 10 頁(yè) 共 40 頁(yè) 第 3 章 沖壓模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 1 模具類型 根據(jù)零件的沖裁工藝方案 采用復(fù)合沖裁模 3 2 導(dǎo)向與定位方式 導(dǎo)向形式 滑動(dòng)導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向 定位方式 板料定位靠導(dǎo)料銷和彈簧彈頂?shù)幕顒?dòng)擋料銷完成 因?yàn)樵撃＞卟捎?的是條料 控制條料的送進(jìn)方向采用的是導(dǎo)料板 無(wú)側(cè)壓裝置 控制條料的送 進(jìn)步距采用擋料銷定距 3 3 卸料與出件方式 沖孔凸模與凸凹模沖孔 沖孔廢料直接落料 利用推件塊將制件頂出 3 4 模架類型及精度 該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架 以凹模周界尺寸為依據(jù) 選擇模架規(guī)格 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 11 頁(yè) 共 40 頁(yè) 第 4 章 沖壓模具工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算 4 1 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 沖裁件在板料 帶料或條料上的布置方法稱為排樣 排樣的意義在于減小 材料消耗 提高生產(chǎn)率和延長(zhǎng)模具壽命 排樣是否合理將影響到材料的合理利 用 沖件質(zhì)量 生產(chǎn)率 模具結(jié)構(gòu)與壽命 根據(jù)材料經(jīng)濟(jì)利用程度 排樣方法可以分為有搭邊 少搭邊和無(wú)搭邊排樣 三種 根據(jù)制件在條料上的布置形式 排樣有可以分為直排 斜排 對(duì)排 混 合排 多排等多重形式 因此有下列三種方案 方案一 有搭邊排樣 沿沖件外形沖裁 在沖件周邊都留有搭邊 沖件尺 寸完全由沖模來(lái)保證 因此沖件精度高 模具壽命高 但材料利用率低 方案二 少搭邊排樣 因受剪切條料和定位誤差的影響 沖件質(zhì)量差 模 具壽命較方案一低 但材料利用率稍高 沖模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 方案三 無(wú)搭邊排樣 沖件的質(zhì)量和模具壽命更低一些 但材料利用率最 高 通過(guò)上述三種方案的分析比較 綜合考慮模具壽命和沖件質(zhì)量 該沖件的 排樣方式選擇方案一為佳 考慮模具結(jié)構(gòu)和制造成本有廢料排樣的具體形式選 擇直排最佳 如圖 5 1 所示 4 2 搭邊值的確定 排樣時(shí)零件之間以及零件與條料側(cè)邊之間留下的工藝余料 稱為搭邊 搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差 保持條料有一定的剛度 保證零件質(zhì)量和送 料方便 搭邊過(guò)大 浪費(fèi)材料 搭邊過(guò)小 沖裁時(shí)容易翹曲或被拉斷 不僅會(huì) 增大沖件毛刺 有時(shí)還會(huì)拉入凸 凹模間隙中損壞模具刃口 降低模具壽命 或影響送料工作 搭邊值是廢料 所以應(yīng)盡量取小 但過(guò)小的搭邊值容易擠進(jìn) 凹模 增加刃口磨損 根據(jù)制件厚度與制件的排樣方法查表 5 1 得 兩制件之間搭邊值 a1 2mm 側(cè)搭邊值 a 2 5mm 表 5 1 搭邊值和側(cè)邊值 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 共 40 頁(yè) 手動(dòng)送料 圓形 非圓形 往復(fù)送料 自動(dòng)送料材料厚 度 t a a1 a a1 a a1 a a1 1 以下 1 5 1 5 2 1 5 3 2 1 2 2 1 5 2 5 2 3 5 2 5 3 2 2 3 2 5 2 3 2 5 4 3 5 3 4 3 2 5 3 5 3 5 4 4 3 4 5 4 3 5 4 6 5 5 4 5 6 5 4 6 5 7 6 2 0 5 4 3 進(jìn)距與條料寬度計(jì)算 一 送料進(jìn)距 A 條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱為送料進(jìn)距 每個(gè)進(jìn)距可沖出一個(gè)或多個(gè) 零件 A D a1 5 1 式中 D 平行于送料方向的沖裁件寬度 a1 沖裁件之間搭邊值 模具相對(duì)于模架是采用從前往后的縱向送料方式 還是采用從右往左的橫向 送料方式 這主要取決于凹模的周界尺寸 就本模具而言 采用縱向送料方式 圖 5 1 排樣圖 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 13 頁(yè) 共 40 頁(yè) 二 條料寬度 B 計(jì)算 排樣方式和搭邊值確定以后 條料的寬度也就可以設(shè)計(jì)出 計(jì)算條料寬度 有三種情況需要考慮 1 有側(cè)壓裝置時(shí)條料的寬度 2 無(wú)側(cè)壓裝置時(shí)條料的寬度 3 有定距側(cè)刃時(shí)條料的寬度 有側(cè)壓裝置的模具 能使條料始終沿著導(dǎo)料板送進(jìn) 圖 5 2 有側(cè)壓裝置時(shí)條料的寬度確定 本設(shè)計(jì)采用的是有側(cè)壓裝置的模具 所謂條料寬度 是指工件最大極限尺寸加上側(cè)搭邊值 因條料是由板料剪 裁下料而得 為保證送料順利 規(guī)定其上偏差為零 下偏差為負(fù)值 其計(jì) 算公式如下 B D 2a 5 2 0 式中 B 條料寬度基本尺寸 D 條料寬度方向零件輪廓的最大尺寸 a 側(cè)搭邊值 查表 5 1 條料下料剪切公差 表 5 2 剪切公差 及條料與導(dǎo)料板之間隙 C mm 條料寬度 mm 1 1 2 2 3 3 5條料厚度 mm C C C C 50 0 4 0 1 0 5 0 2 0 7 0 4 0 9 0 6 50 100 0 5 0 1 0 6 0 2 0 8 0 4 1 0 0 6 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 14 頁(yè) 共 40 頁(yè) 100 150 0 0 2 0 7 0 3 0 9 0 5 1 1 0 7 150 220 0 7 0 2 0 8 0 3 1 0 0 5 1 2 0 7 根據(jù)零件圖查表 5 2 確定剪料公差及條料與導(dǎo)板之間的間隙 0 6 根據(jù)公式 5 2 B D 2a c 0 42 2 2 5 6 0 47 06 4 4 材料利用率的計(jì)算 一 計(jì)算沖壓件面積 周長(zhǎng) 因?yàn)樵摴ぜD由多段圓弧組成 計(jì)算周長(zhǎng)需要準(zhǔn)確的找到各段圓弧的長(zhǎng)度 計(jì)算面積也需要準(zhǔn)確的找到切點(diǎn) 諸多因素采用人工計(jì)算時(shí)計(jì)算量較大 因此 采用三維輔助軟件可快速準(zhǔn)確的計(jì)算出面積 周長(zhǎng) 如圖 5 3 圖 5 3 沖壓件的周長(zhǎng)和面積 取面積 F 1063 01mm2 周長(zhǎng) L 199 16mm 二 計(jì)算材料利用率 沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比叫材料的利用率 材料利用率通常以一個(gè)進(jìn)距內(nèi)制件的實(shí)際面積與所用毛坯面積的百分率 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 15 頁(yè) 共 40 頁(yè) 表示 nF AB 100 5 3 式中 材料利用率 n 沖裁件的數(shù)目 F 沖裁件的實(shí)際面積 mm2 包括工件面積與廢料面積 B 板料寬度 mm A 送料進(jìn)距 根據(jù)公式 5 3 1063 01 44 47 100 51 由此可之 值越大 材料的利用率就越高 廢料越少 因此 要提高材 料利用率 就要合理排樣 減少工藝廢料 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 16 頁(yè) 共 40 頁(yè) 第 5 章 計(jì)算沖壓力與壓力機(jī)的初選 計(jì)算沖裁力是為了選擇合適的壓力機(jī) 設(shè)計(jì)模具和檢驗(yàn)?zāi)＞叩膹?qiáng)度 壓力 機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力 以適宜沖裁的要求 普通平刃沖裁模 其 沖裁力 一般可以按下式計(jì)算 PF Fp Kp Lt Lt 6 1 式中 材料抗剪強(qiáng)度 MPa L 沖裁周邊總長(zhǎng) mm t 材料厚度 mm 系數(shù) Kp 是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損 凸模與凹模間隙之波動(dòng) 取 Kp 1 3 5 1 沖裁力 Fp 的計(jì)算 據(jù)圖 5 3 可得一個(gè)零件內(nèi)外周邊之和 L 199 16mm 查碳素結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能表知 A3F 的抗剪強(qiáng)度 216Mpa 304Mpa 取 260Mpa 制件厚度 t 1mm 則 根據(jù)公式 6 1 Fp Kp Lt 1 3 2 199 16 260 137 KN 5 2 卸料力 Fq1 的計(jì)算 Fq1 KxFp 6 2 式中 Kx 卸料力系數(shù) 查表 6 1 取 Kx 0 05 根據(jù)公式 6 2 Fq1 KxFp 0 05 137 KN 6 85 KN 表 6 1 卸料力 推件力和頂件力系數(shù) 料厚 t mm Kx kt Kd 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 17 頁(yè) 共 40 頁(yè) 鋼 0 1 0 1 0 5 0 5 2 5 2 5 6 5 6 5 0 065 0 075 0 045 0 055 0 04 0 05 0 03 0 04 0 02 0 03 0 1 0 063 0 055 0 045 0 025 0 14 0 A3 0 06 0 05 0 03 5 3 頂件力 Fq2 的計(jì)算 Fq2 KdFp 6 3 式中 Kd 頂件力系數(shù) 查表 6 1 得 Kd 0 06 根據(jù)公式 6 3 Fq2 KdFp 0 06 137 KN 8 22 KN 5 4 總的沖壓力 F 的計(jì)算 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)總的沖壓力 F FP Fq1 Fq2 137 6 85 8 22 152 KN 選用的壓力機(jī)公稱壓力 P 1 1 1 3 F 取系數(shù)為 1 3 則 P 1 3F 1 3x152 KN 197 7 KN 5 5 壓力機(jī)的初選 沖裁時(shí) 壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于沖裁各工藝力的總和 沖壓設(shè)備屬鍛壓機(jī)械 常見(jiàn)的冷沖壓設(shè)備有機(jī)械壓力機(jī) 表 6 2 部分常用開式壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 技術(shù)參數(shù) 單 位 J23 4 J23 6 3 J23 10 J23 16 J23 25 J23 63 J23 100 滑塊公稱 壓力 KN 40 63 100 160 250 630 1000 滑塊行程 次 200 160 135 115 100 70 70 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 18 頁(yè) 共 40 頁(yè) 次數(shù) m m 最大閉合 高度 m m 160 170 180 220 250 360 360 閉合高度 調(diào)節(jié)量 m m 35 40 50 60 70 90 90 立柱間距 m m 100 150 180 220 260 250 250 左 右 m m 100 140 170 200 300 300滑塊 地面 尺寸 前 后 m m 90 120 150 180 340 340 直 徑 m m 30 50模柄 孔尺 寸 深 度 m m 50 70 墊塊厚度 m m 35 40 50 60 70 80 90 最大傾斜 角 45 35 30 左 右 m m 280 315 360 450 560 630 710工作 臺(tái)尺 寸 前 后 m m 180 200 240 300 360 420 480 根據(jù)沖壓力的計(jì)算和壓力中心的計(jì)算 選擇開式壓力機(jī)的型號(hào)為 J23 25 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè) 共 40 頁(yè) 第 6 章 模具壓力中心的確定 模具壓力中心是指諸沖壓合力的作用點(diǎn)位置 為了確保壓力機(jī)和模具正常 工作 應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合 否則 會(huì)使沖模和壓 力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷 使滑塊和導(dǎo)軌間產(chǎn)生過(guò)大磨損 模具導(dǎo)向零件加速磨 損 降低了模具和壓力機(jī)的使用壽命 模具的壓力中心 可按以下原則來(lái)確定 1 對(duì)稱零件的單個(gè)沖裁件 沖模的壓力中心為沖裁件的幾何中心 2 工件形狀相同且分布對(duì)稱時(shí) 沖模的壓力中心與零件的對(duì)稱中心相重合 3 各分力對(duì)某坐標(biāo)軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對(duì)該軸的 力矩 求出 合力作用點(diǎn)的坐標(biāo)位置 0 0 x 0 y 0 即為所求模具的壓力中心 其中 分別為各沖裁周邊長(zhǎng)度 1L23NL 由于該零件屬于對(duì)稱結(jié)構(gòu) 故其壓力中心在其中心位置 按比例畫出零件形狀 選定坐標(biāo)系 XOY 計(jì)算出零件壓力中心為 0 0 09 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 20 頁(yè) 共 40 頁(yè) 第 7 章 沖裁模間隙的確定 7 1 沖裁間隙 Z 指沖裁模中凹模刃口橫向尺寸 DA 與凸模刃口橫向尺寸 DT 的差值 如圖 8 1 是設(shè)計(jì)模具的重要工藝參數(shù) 圖 8 1 沖裁間隙 7 2 沖裁間隙分析 一 間隙對(duì)沖裁件尺寸精度的影響 沖裁件的尺寸精度是指沖裁件的實(shí)際尺寸與基本尺寸的差值 差值越小 則精度越高 這個(gè)差值包括兩方面的偏差 一是沖裁件相對(duì)于凸?；虬寄５钠?差 二是模具本身的制造偏差 二 間隙值的確定 凸 凹模間隙對(duì)沖裁件質(zhì)量 沖裁工藝力 模具壽命都有很大的影響 設(shè) 計(jì)模具時(shí)一定要選擇合理的間隙 以保證沖裁件的斷面質(zhì)量 尺寸精度滿足產(chǎn) 品的要求 所需沖裁力小 模具壽命高 但分別從質(zhì)量 沖裁力 模具壽命等 方面的要求確定的合理間隙并不是同一個(gè)數(shù)值 只是彼此接近 考慮到模具制 造中的偏差及使用中的磨損 生產(chǎn)中通常只選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙 只要間隙在這個(gè)范圍內(nèi) 就可以沖出良好的制件 這個(gè)范圍的最小值稱為最小 合理間隙 Zmin 最大值稱為最大合理間隙 Zmax 考慮到模具在使用過(guò)程中的磨 損使間隙增大 故設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)要采用最小合理間隙值 Zmin 確定合理間隙的方法有經(jīng)驗(yàn)法 理論確定法和查表法 對(duì)于尺寸精度 斷面垂直度要求高的制件應(yīng)選用較小的間隙值 對(duì)于垂直 度與尺寸精度要求不高的制件 應(yīng)以降沖裁力 提高模具壽命為主 可采用較 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 21 頁(yè) 共 40 頁(yè) 大的間隙值 由于理論法在生產(chǎn)中使用不方便 所以常采用查表法來(lái)確定間隙 值 根據(jù)間隙表 8 1 查得材料 A3F 的最小雙面間隙 Zmin 0 246mm 最大雙面間 隙 Zmax 0 360mm 表 8 1 部分較大間隙的沖裁模具初始雙面間隙 A3 10 35 0 9Mn2 A3F 40 50 16Mn 65Mn材料厚 度 m Z 最小 Z 最大 Z 最小 Z 最大 Z 最小 Z 最大 Z 最小 Z 最大 小于 0 5 較小間隙 0 5 0 04 0 060 0 040 0 060 0 040 0 060 0 040 0 060 0 8 0 072 0 104 0 072 0 104 0 072 0 104 0 064 0 092 1 0 0 100 0 140 0 100 0 140 0 100 0 140 0 90 0 126 1 2 0 126 0 180 0 132 0 180 0 132 0 180 1 5 0 132 0 240 0 170 0 240 0 170 0 240 2 0 0 246 0 360 0 260 0 380 0 260 0 380 2 5 0 360 0 500 0 380 0 540 0 380 0 540 3 0 0 460 0 640 0 480 0 660 0 480 0 660 4 0 0 640 0 880 注 A3 鋼沖裁皮革 石棉和紙板時(shí) 取間隙的 25 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 22 頁(yè) 共 40 頁(yè) 第 8 章 凹 凸模刃口尺寸的計(jì)算 8 1 刃口尺寸計(jì)算的基本原則 沖裁件的尺寸精度主要取決于模具刃口的尺寸的精度 模具的合理間隙也 要靠模具刃口尺寸及制造精度來(lái)保證 正確確定模具刃口尺寸及制造公差 是 設(shè)計(jì)沖裁模關(guān)鍵環(huán)節(jié) 由此在決定模具刃口尺寸及其制造公差時(shí)需要考慮以下原則 1 落料件尺寸由凹模尺寸決定 沖孔尺寸由凸模尺寸決定 故設(shè)計(jì)落料模 時(shí) 以凹模為基準(zhǔn) 間隙取在凸模上 設(shè)計(jì)沖孔模時(shí) 以凸模尺寸為基準(zhǔn) 間 隙取在凹模上 2 考慮到?jīng)_裁中凸 凹模的磨損 設(shè)計(jì)落料凹模時(shí) 凹模基本尺寸應(yīng)取尺 寸公差范圍的較小尺寸 設(shè)計(jì)沖孔模時(shí) 凹?；境叽鐟?yīng)取工件孔尺寸公差范 圍的較大尺寸 3 確定沖模刃口制造公差時(shí) 如果對(duì)刃口精度要求過(guò)高 增加成本 如果 對(duì)刃口精度要求過(guò)低 會(huì)使模具的壽命降低 若工件沒(méi)有標(biāo)注公差 則對(duì)于非 圓形工件按國(guó)家 非配合尺寸的公差數(shù)值 IT14 級(jí)處理 沖模可按 IT11 級(jí)制造 對(duì)于圓形工件按 IT6 IT7 級(jí)制造 沖壓件的尺寸公差應(yīng)按 入體 原則標(biāo)注單項(xiàng) 公差 落料件上偏差為零 下偏差為負(fù) 沖孔件上偏差為正 下偏差為零 8 2 刃口尺寸的計(jì)算 根據(jù)模具的加工方法不同 凸 凹模刃口尺寸的計(jì)算方法分為兩種情況 凸模與凹模分開加工和凸模與凹模配合加工 對(duì)于該制件應(yīng)該選用凸模與凹模 分開加工方法 凸模與凹模分開加工是指凸模和凹模分別按圖紙加工至尺寸 要分別標(biāo)注 凸模與凹模刃口尺寸與制造公差 為了保證初始間隙值小于最大合理間隙 Zmax 必須滿足下列條件 minmaxpd Z 或者 inmaxd6 0 minax4 0 一 沖孔凸 凹模計(jì)算 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 23 頁(yè) 共 40 頁(yè) 設(shè)沖孔尺寸為 根據(jù)以上原則 沖孔時(shí)以凸模設(shè)計(jì)為基準(zhǔn) 首先確定凸d 0 模刃口尺寸 使凸?；境叽缃咏虻扔诠ぜ椎淖畲髽O限尺寸 再增大凹模 尺寸以保證最小合理間隙 Zmin 凸模制造偏差取負(fù)偏差 凹模取正偏差 其計(jì) 算公式為 凸模 dp d x 0 p 凹模 dd Z min 0 d d X Z min 0 d 在同一工步中沖出制件兩個(gè)以上孔時(shí) 凹模型孔中心距 Ld 按下式確定 Ld Lmin 0 5 0 125 式中 dd 沖孔凹模基本尺寸 mm dp 沖孔凸?；境叽?mm d 沖孔件孔的最小極限尺寸 mm Ld 同一工步中凹模孔距基本尺寸 mm Lmin 制件孔距最小極限尺寸 mm 沖孔件孔徑公差 mm Zmin 凸 凹模最小初始雙面間隙 mm X 磨損系數(shù) 是為了使沖裁件的實(shí)際尺寸盡量接近沖裁件公差帶 的中間尺寸 與工件制造精度有關(guān) 可查表 9 1 取值 當(dāng)工件精度 IT10 以上 取 x 1 當(dāng)工件精度 IT11 IT13 取 x 0 75 當(dāng)工件精度 IT14 則取 x 0 5 表 9 1 磨損系數(shù) X 非圓形 圓形 1 0 75 0 5 0 75 0 5 料厚 t mm 工件公差 mm 1 1 2 2 4 4 0 16 0 20 0 24 0 30 0 17 0 35 0 21 0 41 0 25 0 49 0 31 0 59 0 36 0 42 0 50 0 60 0 16 0 20 0 24 0 30 0 16 0 20 0 24 0 30 根據(jù)圖 1 1 和表 9 1 查得磨損系數(shù) X 取 0 5 即 X 0 5 設(shè)凸 凹模分別按 IT6 和 IT7 級(jí)加工制造 所以 凸模 dp d X 0 p 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 24 頁(yè) 共 40 頁(yè) 20 0 5 0 52 01 20 26 01 凹模 dd dp Zmin d 0 20 26 0 246 18 20 446 0 校核 p d 0 011 0 018 0 029mm 表 8 1 得 Zmax 0 246 Z min 0 360 p d Z max Z min 二 落料凸 凹模計(jì)算 凹模 Dd D X d 0 凸模 Dp Dd Z min D X Z min P 0P 式中 Dd 落料凹?；境叽?mm Dp 落料凸?；境叽?mm D 落料件最大極限尺寸 mm 落料件外徑公差 mm Zmin 凸 凹模最小初始雙面間隙 mm X 磨損系數(shù) 是為了使沖裁件的實(shí)際尺寸盡量接近沖裁件公差帶 的中間尺寸 與工件制造精度有關(guān) 表 9 1 取 X 0 5 由公差表 1 2 查得 42 mm mm 設(shè)凸 凹模分別按 IT6 和 IT7 級(jí)加工 062 所以凹模 42 Dd4 D4 X 062 d 0 42 0 5 0 62 30 41 69 mm 03 凸模 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 25 頁(yè) 共 40 頁(yè) 42 Dp4 Dd4 Zmin 062 0P 41 69 0 246 019 41 444 mm 0 校核因?yàn)?0 018 0 011 0 029mm1p 2d 0 013 0 021 0 034mm2 0 016 0 025 0 041mm3p 3d 0 019 0 030 0 049mm44 Zmax Z min 0 24 0 132 0 1A3mm Zmax Z min 是凸 凹模最大初始雙面間隙 查表 8 1 得 Zmax 0 24 Z min 0 132 滿足 Z max Z min p d 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 26 頁(yè) 共 40 頁(yè) 第 9 章 主要零部件的設(shè)計(jì) 9 1 工作零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 一 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和外形尺寸計(jì)算 1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模 在沖壓過(guò)程中與凸模配合直接對(duì)沖壓制件進(jìn)行分離或成形的工作零 件 凹模洞口的類型如圖 10 1 所示 其中 a b c 型為直筒式刃口凹模 其特 點(diǎn)是制造方便 刃口強(qiáng)度高 本設(shè)計(jì)選用 c 型筒口 圖 10 1 凹模類型 2 外形尺寸計(jì)算 凹模結(jié)構(gòu)分為整體式和鑲拼式兩大類 本設(shè)計(jì)凹模采用整體式凹模 凹模厚度 H Kb 15mm 10 1 凹模壁厚 C 1 5 2 H 30mm 10 2 凹模外形尺寸 B b 2C 10 3 式中 b 沖裁件的最大外形尺寸 mm K 系數(shù) 考慮板料厚度的影響 見(jiàn)表 10 1 H 凹模厚度 C 凹模壁厚 B 凹模外形最大尺寸 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 27 頁(yè) 共 40 頁(yè) 表 10 1 系數(shù) K 的數(shù)值 厚度 t mm b mm 0 5 1 2 3 3 50 0 3 0 35 0 42 0 5 0 6 50 100 0 2 0 22 0 28 0 35 0 42 100 200 0 15 0 18 0 2 0 24 0 3 200 0 1 0 12 0 15 0 18 0 22 根據(jù)圖 1 1 查表 10 1 取 K 0 25 又 b 75mm 則由公式 10 1 和公式 10 2 得 凹模厚度 H Kb 0 25 107 26 75mm 凹模壁厚 C 1 5 2 H 1 5 2 26 75 40 125 53 5mm 根據(jù)表 10 2 取凹模厚度 H 30mm 取凹模壁厚 C 45mm 根據(jù)公式 10 2 B b 2C 107 2 45 197mm L b 2C 30 2 45 120mm 查表 10 2 選取凹模外形尺寸 L B 200mm 125mm 表 10 2 矩形和圓形凹模的外形尺寸 JB T 6743 1 1994 矩形凹模的長(zhǎng)度和寬度 L B 矩形和圓形凹模厚度 H 63 50 63 63 10 12 14 16 18 20 80 63 80 80 100 63 100 80 100 100 125 80 12 14 16 18 20 22 125 100 125 125 140 80 140 80 14 16 18 20 22 25 140 125 140 140 160 100 160 125 16 0 140 200 100 80mm 80mm 16 18 20 22 25 28 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 28 頁(yè) 共 40 頁(yè) 160 160 200 140 200 160 250 125 25 0 140 16 20 22 25 28 32 凹模輪廓尺寸為 200mm 125mm 40mm 二 沖孔凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和外形尺寸計(jì)算 1 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 因?yàn)榱慵愋?采用線切割方法進(jìn)行加工 所以采用整體直通式凸模 如 圖 10 3 與凸模固定板采用 H7 m6 配合 按凸模的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)形式與尺寸規(guī)格 選取 2 凸模外形尺寸計(jì)算 凸模長(zhǎng)度尺寸應(yīng)根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)確定 因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖堑寡b式復(fù) 合模 采用的是彈壓卸料上出件方式 其總長(zhǎng)按相關(guān)公式計(jì)算 L H1 H2 H t 式中 H1 凸模固定板厚度 得 H1 0 8 H 凹 0 8 40 32mm H2 卸料板厚度查表 10 4 t 材料的厚度 H 沖裁件厚度和凸模進(jìn)入凸凹模一般 4 10mm 則 L 32 20 6 5 1 5 60mm 凸模強(qiáng)度校核 該凸模不屬于細(xì)長(zhǎng)桿 強(qiáng)度足夠 圖 10 3 沖孔凸模尺寸 3 凸模材料的選用 模具刃口要求有較高的耐磨性 并能承受沖裁時(shí)的沖擊力 因此應(yīng)有高的 硬度與適當(dāng)?shù)捻g性 形狀復(fù)雜且壽命要求較高的凸模選用 Cr12 Cr12MoV 等制 造 該凸模材料應(yīng)選 Cr12MoV 熱處理 58 62HRC 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 29 頁(yè) 共 40 頁(yè) 三 凸凹模的設(shè)計(jì)和外形尺寸計(jì)算 1 凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸凹模是復(fù)合沖裁中的主要零件 他的內(nèi)外邊緣均為刃口 內(nèi)外邊緣之間 的壁厚取決于沖裁件的尺寸 從強(qiáng)度方面考慮 其壁厚應(yīng)受最小限制 當(dāng)模具 為正裝結(jié)構(gòu)時(shí) 內(nèi)孔不積存廢料 脹力小 最小壁厚可以小些 當(dāng)模具為倒裝 結(jié)構(gòu)時(shí) 若內(nèi)孔為直筒形刃口形式 且采用下出料方式 則內(nèi)孔積存廢料 脹 力大 故最小壁厚應(yīng)大些 凸凹模的最小壁厚值 倒裝復(fù)合模的凸凹模最小壁 厚見(jiàn)表 10 3 表 10 3 倒裝復(fù)合模凸凹模的最小壁厚 材料厚度 mm 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 5 最小壁厚 a 2 7 3 2 3 6 4 0 4 4 4 9 5 2 5 8 由于選用的是倒裝式復(fù)合模 所以查表得 最小壁厚 a 3 8 2 凸凹模的外形尺寸計(jì)算 其長(zhǎng)度 可按下式計(jì)算 L L h1 h2 h 10 4 式中 h1 凸凹模固定板厚度 得 h1 0 6 H 凹 0 6 40 24mm h2 卸料板厚度 查表 10 4 取 15mm h 附加長(zhǎng)度 包括凸模進(jìn)入凹模深度 彈性元件安裝高度 根據(jù)公式 10 4 L h1 h2 h 24 15 10 49mm 表 10 4 卸料板厚度 卸料板寬度沖件厚度 tmm 50 50 80 80 125 125 200 200 0 8 6 6 8 10 12 0 8 1 5 6 8 10 12 14 1 5 3 8 10 12 14 16 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 30 頁(yè) 共 40 頁(yè) 四 工作零件材料的選用 由于沖模為冷沖模 所以材料要有良好的耐磨性 高強(qiáng)度 足夠的韌性 良好的抗疲勞性 良好的抗粘結(jié)能力 可段性 可切削性 可磨削性 熱處理 工藝性等 由上要求在該模具中沖孔凸模 凸凹模和凹模板的材料選用 Cr12MoV 鋼 Cr12MoV 剛具有較好的淬透性 很高的耐磨性 有較高的沖擊 韌度 淬火 回火工藝見(jiàn)表 10 5 表 10 5 Cr12MoV 鋼的淬火 回火工藝 低淬低回工藝 中淬中回工藝 高淬高回工藝 鋼號(hào) 淬火 溫度 淬火 硬度 HRC 回火 溫度 淬火 溫度 淬火 硬度 HRC 回火 溫度 淬火溫 度 淬火 硬度 HRC 回火 溫度 Cr12M OV 950 1000 62 64 200 1030 63 6 4 400 1A30 1100 40 6 0 500 520 五 卸料部分的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)卸料零件的目的 是將沖裁后卡箍在凸模上或凸凹模上的制件或廢料 卸掉 常用的卸料方式有 剛性卸料 彈壓卸料板 本設(shè)計(jì)采用彈壓卸料裝置 采用彈壓卸料裝置有一定的裝配要求 在模具開啟狀態(tài) 卸料板應(yīng)高出模具工 作零件刃口 0 3mm 0 5mm 以便順利卸料 本模具的卸料板僅有卸料作用 卸料板的邊界尺寸與凹模的邊界尺寸相同 取 250mm 140mm 卸料板的厚度按表 10 4 選擇 卸料板厚度為 20mm 卸料 板采用 45 鋼制造 熱處理淬火硬度 43 48HRC 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 M8 5 10mm 卸料螺釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間 以保證卸料的正常運(yùn)動(dòng) 六 定位零件的設(shè)計(jì) 沖模的定位裝置零件是用來(lái)保證材料的進(jìn)料正確及在沖模中保持位置的正 確性 定位零件的種類很多 主要有導(dǎo)料板 導(dǎo)料銷 擋料銷 側(cè)刃 導(dǎo)正銷 和定位板等 由沖壓工藝分析可知 該模具的定位零件是采用的是固定擋料銷送進(jìn)定距 和固定導(dǎo)料銷送進(jìn)定位如簡(jiǎn)圖 10 3 所示 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 31 頁(yè) 共 40 頁(yè) 1 擋料銷的設(shè)計(jì) 常見(jiàn)的擋料銷有三種形式 固定擋料銷 活動(dòng)擋料銷和始用擋料銷 在此選用 A 型擋料銷 作為該模具中的擋料銷和導(dǎo)料銷 其結(jié)構(gòu)形式和尺 寸規(guī)格如圖 10 4 和表 10 5 選取該模具的擋料銷和導(dǎo)料銷的直徑 d 8 的 A 型固定擋料銷 m 活動(dòng)擋料銷 固定擋料銷 圖 10 4 擋料銷 表 10 5 定擋料銷尺寸規(guī)格表 mm d h11 d1 m6 基本尺 寸 極限偏差 基本尺 寸 極限偏差 h L 6 0 0 075 3 0 0A3 0 002 3 8 8 2 10 10 0 0 090 4 0 012 0 004 3 13 16 8 3 13 20 0 0 110 10 0 015 0 006 16 25 0 0 130 12 0 018 0 007 4 20 本模具的設(shè)計(jì)選用固定擋料銷 JB T7649 10 1994 材料 45 熱處理硬度 43 48HRC 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 32 頁(yè) 共 40 頁(yè) 圖 10 5 擋料銷固定方式 擋料銷按圖 a 方式固定 其尺寸可按下式計(jì)算 S1 A Dp 2 D 2 0 1 10 5 A D p D 2 0 1 式中 A 步距 mm Dp 落料凸模直徑 mm D 擋料銷頭部直徑 mm 根據(jù)公式 10 5 S1 32 12 8 2 0 1 30 1mm 2 導(dǎo)料銷的設(shè)計(jì) 條料的送料方向是條料靠著一側(cè)的導(dǎo)料板 沿著設(shè)計(jì)的送料方向?qū)蛩瓦M(jìn) 本設(shè)計(jì)采用導(dǎo)料銷導(dǎo)向 本設(shè)計(jì)選用固定式 設(shè)計(jì)時(shí)導(dǎo)料銷應(yīng)選兩個(gè)且位于條 料的同側(cè) 從右向左送料時(shí) 導(dǎo)料銷應(yīng)裝在后側(cè) 從前向后送料時(shí) 導(dǎo)料銷應(yīng) 裝在左側(cè) 綜上 定位零件采用一個(gè)固定擋料銷和單邊兩個(gè)導(dǎo)料銷定位 固定擋料銷 和導(dǎo)料銷固定在卸料板上 導(dǎo)料銷材料采用 45 鋼制造 熱處理硬度 43 48HRC 七 推件裝置的設(shè)計(jì) 推件和頂件的目的 是將制件從凹模中推出來(lái) 凹模在上模 或頂出 凹 模在下模 推件裝置可分為彈性推件裝置和剛性推件裝置兩種 彈性推件裝置 一般裝在下模 具有壓料作用 沖件質(zhì)量好 但推件力較小 常用于正裝式復(fù)合 ?；驔_裁薄板料的落料模中 剛性推件裝置一般裝在上模 利用壓力機(jī)的推件 力 因此 推件力大 推件可靠 但不具有壓料作用 常用于倒裝式復(fù)合模中 綜上 本設(shè)計(jì)選用剛性推件裝置 的基本零件有推件塊 推桿 推板 連接推 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 33 頁(yè) 共 40 頁(yè) 桿和打桿 這些零件從標(biāo)準(zhǔn)中選取 9 2 橡膠的選用 彈性裝置主要有彈簧和橡膠兩種 因?yàn)樵撃＞邽閺?fù)合模具 所以采用橡膠 作為卸料板的彈性元件 根據(jù)模具安裝空間 安裝四個(gè)圓筒形合成橡膠 設(shè)卸 料螺釘直徑為 8mm 橡膠上螺釘孔直徑為 10mm 則 一 橡膠高度的計(jì)算 橡膠的自由高度 由下式得 mHh42350 2 830 25 自 10 6 式中 H 自 橡膠的自由高度 m h 卸料板的工作行程 H 凹?；虬纪鼓５娜心チ?mm 一般取 4 10mm 則橡膠高度取42mm 二 橡膠直徑的計(jì)算 10 7 12306 4 52mpPAx 10 8 AdD 41 32104 32 式中 px 橡膠的壓力 可取等于或大于卸料力 N p 與橡膠壓縮量的單位壓力 查表 10 6 得 1 06 aMP A 橡膠截面面積 2m d 橡膠上螺釘孔直徑 mm D 橡膠的直徑 因?yàn)樵诖四＞咧胁捎玫氖菑棄盒读习?所以橡膠在模具中的個(gè)數(shù)為四個(gè) 直徑為 41 的圓筒形橡膠 m 因?yàn)? 5 0 976 1 5 所以選橡膠符合要求 421 橡膠的安裝高度 Hd 42 0 1 42 37 8mm 取 38mm 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 34 頁(yè) 共 40 頁(yè) 表 10 6 橡膠壓縮量與單位壓力關(guān)系 壓縮量 10 15 20 25 30 35 聚氨酯橡膠 1 1 2 5 4 2 5 6單位壓力 MPap合成橡膠 0 26 0 5 0 74 1 06 1 52 2 1 9 3 模架及其零件的設(shè)計(jì) 常用的導(dǎo)柱導(dǎo)套式模架 是由上 下模座和導(dǎo)向零件組成 模架是整副模 具的骨架 模具的全部零件都固定在它的上面 并承受沖壓過(guò)程的全部載荷 模具上模座和下模座分別與沖壓設(shè)備的滑塊和工作臺(tái)固定 上 下模間的精確 位置 由導(dǎo)柱 導(dǎo)套的導(dǎo)向來(lái)實(shí)現(xiàn) 本設(shè)計(jì)選用后側(cè)導(dǎo)柱模架如圖 10 6 后側(cè) 導(dǎo)柱模架 由于前面和左 右不受限制 送料和操作比較方便 因?qū)е惭b在 后側(cè) 工作時(shí) 偏心距會(huì)造成導(dǎo)柱導(dǎo)套單邊磨損 并且不能使用浮動(dòng)模柄結(jié)構(gòu) 圖 10 6 模架 一 模架的選用 以凹模周界尺寸為依據(jù) 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn) GB T2851 1 1990 選擇模架規(guī)格為 80mm 80mm 40mm GB T2855 1 1990 二 導(dǎo)柱 導(dǎo)套的選用 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的結(jié)構(gòu) 尺寸一般都是直接由標(biāo)準(zhǔn)中選取 在選用時(shí)導(dǎo)柱的長(zhǎng) 度應(yīng)保證沖模在最底工作位置時(shí) 導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離不小于 10 15 mm 在最高工作位置時(shí) 導(dǎo)柱上端面與導(dǎo)套的下端面的距離不小于 10 20 mm 導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合精度由表 10 7 查出選擇 II 級(jí) 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn) GB T2851 1 1990 知模架的閉合高度 Hmin 160mm H max 190mm 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 35 頁(yè) 共 40 頁(yè) 導(dǎo)柱 d mm L mm 為 25mm 150mm 導(dǎo)套 d mm L mm D mm 為 25mm 85mm 33mm 表 10 7 導(dǎo)柱 導(dǎo)套配合間隙 模架精度等級(jí) I 級(jí) II 級(jí)配合形式 導(dǎo)柱直徑 配合間隙值 配合后的過(guò)盈 量 18 0 010 0 015 18 30 0 011 0 017 30 50 0 014 0 021 滑動(dòng)配合 50 80 0 016 0 025 滾動(dòng)配合 18 35 0 01 0 02 三 上 下模座的選用 根據(jù)模架的規(guī)格選擇對(duì)應(yīng)的上 下模座如下 上模座 80mm 80mm 35mm GB T2855 1 1990 下模座 80mm 80mm 40mm GB T2855 2 1990 四 模柄的選用 根據(jù)上模座的厚度可選擇材料 A3FA 型 40 x85 凸緣式模柄 JB T7646 3 1994 五 螺釘 銷釘?shù)倪x用 本模具設(shè)計(jì) 6 8 的定位銷實(shí)現(xiàn)各零件連接時(shí)的初定位 然后用 M10 的 螺釘實(shí)現(xiàn)連接的精定位 材料采用 45 鋼 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 36 頁(yè) 共 40 頁(yè) 第 10 章 校核模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù) 根據(jù)凹模外形尺寸 80mm 80mm 參照模架 GB T2851 1 1990 選取凹模周 界 80mm 80mm 的后側(cè)導(dǎo)柱模架 80mm 80mm 160 190 模具的閉合高度與壓力機(jī)的裝模高度關(guān)系 Hmax H1 5 H 模 Hmin H1 10 已知 Hmax 250mm H 1 70mm H min 180mm 模具閉合高度應(yīng)為 175 H 模 120 閉合高度 H 模 為上模座 下模座 墊板 凸模 凹模厚度的總和 即 H 模 35 40 10 49 30 1 163mm 因?yàn)?175 H 模 163 120 滿足裝模高度要求 第 11 章 模具總裝圖與凸 凹模零件圖 根據(jù)已確定的零件結(jié)構(gòu)及參數(shù) 按照制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖 本次 的所有的零部件圖采用 CAD2007 繪制 通過(guò)以上的設(shè)計(jì) 可得到模具總裝圖 模具的上模部分由上模座 上模墊 板 凸模 凸模固定板 及凹模板等組成 由推件塊將凹模內(nèi)的制件推出 上 模座 上模墊板 凸模固定板及凹模用 4 個(gè) M10 螺釘固定 下模部分由下模座 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 37 頁(yè) 共 40 頁(yè) 凸凹模固定板 凸凹模 卸料板等組成 卸料方式是采用的彈性卸料板卸料 下模座與凸凹模固定板用 4 個(gè) M10 螺釘固定 卸料板由 4 個(gè) M8 螺釘與下模部 分的其他零件連接 橡膠的中心線與卸料螺釘孔中心線重合 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 38 頁(yè) 共 40 頁(yè) 結(jié)論 本文闡述了壓圈沖壓模具設(shè)計(jì)的全過(guò)程 在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中 我遵循沖壓工藝 的基本理論和沖壓模具的設(shè)計(jì)步驟 利用 CAD2007 設(shè)計(jì)軟件 進(jìn)行了沖壓的倒裝復(fù) 合模具的設(shè)計(jì) 完成的具體工作如下 1 收集相關(guān)資料 確定材料及類型 2 計(jì)算相關(guān)參數(shù) 3 繪制零件圖 以 CAD2007 為工具 進(jìn)行沖壓件的模具設(shè)計(jì) 大大提高了模具設(shè)計(jì)的效率 充 分體現(xiàn)了 CAD 的靈活和高效 計(jì)算機(jī)技術(shù)為機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域帶來(lái)了新的理念和方法 促進(jìn)了沖壓模具設(shè)計(jì)和制 造手段的進(jìn)步 我相信 將計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)運(yùn)用于沖壓模具的設(shè)計(jì)和制造是模具設(shè) 計(jì)制造技術(shù)發(fā)展的必然 充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行模具 CAD CAM 系統(tǒng)的研究具有 十分重要的理論和實(shí)踐意義 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)融入了我大學(xué)三年的全部知識(shí) 比如有 機(jī)械制圖 機(jī)械制 造基礎(chǔ) 冷沖壓模具設(shè)計(jì) CAD CAM 等重要課程 讓我把這些課程完 美的結(jié)合在一起 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 39 頁(yè) 共 40 頁(yè) 參考文獻(xiàn) 1 解汝升 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù) 北京 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社 1997 2 許發(fā)樾 實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2001 2 3 姜奎華 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2003 6 4 陳錫棟 周小玉 實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2001 7 5 廖念釗等 互換性與技術(shù)測(cè)量 北京 中國(guó)計(jì)量出版社 2001 6 牟林 胡建華 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 北京 中國(guó)林業(yè)出版社 北京大學(xué)出版社 2006 8 7 付宏生 冷沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)制造 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2005 3 8 郝海濱 沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè) 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2004 11 9 馬正元等 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1998 5 10 許發(fā)樾 沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1999 6 11 Wilson F W Die design handbook McGraw 1990 6 12 王同海 孫勝等 實(shí)用沖壓設(shè)計(jì)技術(shù) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1995 4 13 王芳 冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1999 10 14 李名望 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 北京 人民郵電出版社 1999 10 壓圖沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì) 第 40 頁(yè) 共 40 頁(yè) 致謝 首先 我們應(yīng)感謝在設(shè)計(jì)過(guò)程中老師的精心指導(dǎo) 在此要向老師致以最崇敬的 感謝 老師總是在百忙之中抽出時(shí)間來(lái)為我們解答設(shè)計(jì)過(guò)程中的疑問(wèn) 在審方案階 段 老師總是不厭其煩地給我們細(xì)心講解 以消除我們的盲點(diǎn) 在這里 我們要一 并感謝機(jī)械教研室的其他老師 以及那些在無(wú)意間幫助過(guò)我們的老師和同學(xué) 謝謝 你們 幾個(gè)月心血此時(shí)凝聚在這本厚厚的設(shè)計(jì)書中 我頗感激動(dòng) 它是我這幾個(gè)月在 畢業(yè)設(shè)計(jì)中共同協(xié)作 努力克服困難的見(jiàn)證 它記錄了我這幾個(gè)月的生活 也見(jiàn)證 了我大學(xué)的最后時(shí)光 這次設(shè)計(jì)是我第一次進(jìn)行全面和系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 難免會(huì)有疏漏 和不足之處 可能存在計(jì)算不夠準(zhǔn)確 圖紙質(zhì)量不高等問(wèn)題 還有許多細(xì)節(jié)未做到 及時(shí)處理 請(qǐng)各位老師指正 以幫助我不斷提高 不斷進(jìn)步 我們相信通過(guò)這次全 面系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及在這個(gè)過(guò)程中各位老師的不斷點(diǎn)撥 在今后的工作中我們一定會(huì) 做到更好