雙孔八字形連接片的沖裁工藝及模具設(shè)計(jì)（8字板）【含CAD圖紙、說明書】,含CAD圖紙、說明書,八字形,連接,工藝,模具設(shè)計(jì),字板,cad,圖紙,說明書,仿單 連接片沖壓模具設(shè)計(jì) 摘要：本設(shè)計(jì)題目為連接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。通過對該零件模具的設(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)對制件質(zhì)量的影響。介紹了連接片沖壓模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意的要點(diǎn)，通過對制件進(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)，對連接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 forminghandicraft and design for die Abstract：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 1 2 零件的工藝性分析 3 2.1 零件的總體分析 5 2.1.1外形落料的工藝性 5 2.1.2沖孔的工藝性 5 2.1.3沖裁件的孔邊距和孔間距 5 2.1.4尺寸精度 6 3 工藝方案的確定 6 4 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 7 4.1確定搭邊與搭肩值 7 4.2確定零件的排樣方案 8 4.3計(jì)算送料步距和條料的寬度 8 4.4計(jì)算材料的利用率 9 5.1沖裁工序總力的計(jì)算 9 5.2初選壓力機(jī) 11 5.3 確定壓力中心 11 6 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇 11 6.1 模具類型的選擇 11 6.2定位方式的選擇 11 6.3導(dǎo)向方式的選擇 12 6.4 卸料方式 12 6.5 送料方式 12 7 模具工作零部件刃口尺寸的計(jì)算 12 8 模具主要零部件設(shè)計(jì) 14 8.1工作零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 8.1.1落料凹模的設(shè)計(jì) 14 8.1.2 沖孔凸模的設(shè)計(jì) 16 8.1.3凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 8.2.1擋料銷及導(dǎo)料銷的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 19 8.2.2擋料銷與導(dǎo)料銷位置的確定 19 8.2.3導(dǎo)料銷位置的確定 19 8.3.1彈性卸料板的結(jié)構(gòu)形式 19 8.3.2卸料螺釘?shù)倪x用 19 8.4.1剛性推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 21 8.4.2推件塊的設(shè)計(jì) 21 8.4.3推板的設(shè)計(jì) 21 8.4.4打桿的設(shè)計(jì) 21 8.5.1模架的選用 22 9 沖壓設(shè)備的的選用 23 10 模具總裝圖 24 結(jié)束語 26 致 謝 27 參考文獻(xiàn) 28 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.使模具的需要補(bǔ)斷增加。而對模具的質(zhì)量要求越來越高。模具技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)中的作用越來越顯得更為重要。 模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)，在我國，模具制造屬于專用設(shè)備制造業(yè)。中國雖然很早就開始制造模具和使用模具，但長期未形成產(chǎn)業(yè)。直到20世紀(jì)80年代后期，中國模具工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快車道。近年，不僅國有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，三資企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)（個(gè)體）模具企業(yè)的發(fā)展也相當(dāng)迅速。雖然中國模具工業(yè)發(fā)展迅速，但與需求相比，顯然供不應(yīng)求，其主要缺口集中于精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具領(lǐng)域。由于在模具精度、壽命、制造周期及生產(chǎn)能力等方面，中國與國際平均水平和發(fā)達(dá)國家仍有較大差距，因此，每年需要大量進(jìn)口模具。中國模具產(chǎn)業(yè)除了要繼續(xù)提高生產(chǎn)能力，今后更要著重于行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)發(fā)展水平的提高。結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，主要是企業(yè)結(jié)構(gòu)向?qū)I(yè)化調(diào)整，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向著中高檔模具發(fā)展，向進(jìn)出口結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，中高檔汽車覆蓋件模具成形分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)、多功能復(fù)合模具和復(fù)合加工及激光技術(shù)在模具設(shè)計(jì)制造上的應(yīng)用、高速切削、超精加工及拋光技術(shù)、信息化方向發(fā)展。近年，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加大，主要表現(xiàn)在，大型、精密、復(fù)雜、長壽命、中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度高于一般模具產(chǎn)品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業(yè)模具廠數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加；“三資”及私營企業(yè)發(fā)展迅速；股份制改造步伐加快等。從地區(qū)分布來看，以珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最為集中的省份是廣東和浙江，江蘇、上海、安徽和山東等地近幾年也有較大發(fā)展。 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)，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)過在新飛電器有限公司、洛陽中國一拖的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對于模具特別是塑料模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過程方面的知識(shí)，而對于模具的制造工藝更是實(shí)現(xiàn)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)手冊和書籍，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)中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正。 2 零件的工藝性分析 工件名稱：連接墊片 生產(chǎn)批量：大批量 材料：Q235 厚度：1.0mm 圖1 零件圖 2.1 零件的總體分析 該零件形狀簡單、對稱，是有圓弧和直線組成的。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，采用圓弧過渡，但零件對稱分布，有沖孔、落料兩個(gè)工序特征。 2.1.1外形落料的工藝性 連接墊片屬于中等尺寸零件，料厚1.0mm，外形較為復(fù)雜，采用圓弧過渡，以便于模具加工，減少熱處理開裂，減少?zèng)_裁時(shí)尖角處的崩刃和過快磨損，尺寸精度要求一般。 2.1.2沖孔的工藝性 有兩個(gè)9的孔，沖裁件內(nèi)外形所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度為IT14級(jí)，孔中心與邊緣距離尺寸公差為±0.5mm。 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小?！?】其最小許可值當(dāng)?。篊≥(1～1.5)t。根據(jù)工件的尺寸可得 t=0.2，所以工件的尺寸符合要求。 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)書零件圖易于看出工件的尺寸符合要求。 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。 3 工藝方案的確定 該零件所需的沖壓工序?yàn)槁淞虾蜎_孔，可擬定出以下三種工藝方案： 方案一：用簡單模分兩次加工，既落料—沖孔。 方案二：沖孔、落料復(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Φ9的孔與外緣之間的最小距離(7.5 mm)和Φ9兩孔的最小距離(3.5 mm)大于此零件要求的最小壁厚(1.0 mm)，可以采用沖孔、落料復(fù)合?；驔_孔、落料級(jí)進(jìn)模。復(fù)合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單對稱，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，欲保證沖壓件的行位精度，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。通過對上述三種方案的分析比較，該零件的沖壓生產(chǎn)采用方案二的復(fù)合模為佳。 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廢料和無廢料排樣，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，查表查表《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》。取最小搭邊值為0.8mm，最小搭肩值1.0mm。所以根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)取搭邊值為2mm,搭肩值為3mm。 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排樣如圖2所示。 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:寬度:B=66+2×2=70mm 步距：S=24mm +3mm=27mm 4.4計(jì)算材料的利用率 根據(jù)一般的市場供應(yīng)情況，原材料選用1000mm×2000mm×1.0mm的冷軋薄鋼板，每塊可剪成70mm×2000mm規(guī)格的條料14條. 計(jì)算沖壓件毛坯的面積：A=(17×18+2×??×-0.5×12×12)=1282 材料利用率通用公式【1】 式中A—一個(gè)沖裁剪的面積。 n— 一個(gè)步距內(nèi)的沖裁件數(shù)量。 B—條料寬度。 S—步距。 材料利用率：η=×100% =1282/（70×27）×100% =68% 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： 式中 P—沖裁力（KN）。 K—系數(shù)，一般取1.3 L—沖裁件剪切周邊長度（mm）。 t—沖裁件材料厚度（mm） —被沖材料的抗剪強(qiáng)度。 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)，可在手冊中查詢，為方便計(jì)算，可取材料的，＝1.3故沖裁力表達(dá)式又可表示為： 落料力：F落=Ltδb =165×1×450=74.25KN 沖孔力：F孔= Ltδb =28.3×1×450×=12.72KN K推—推件力系數(shù),由手冊查得K推=0.05 n—同時(shí)卡在凹模的工件(或廢料)數(shù),其中n=h/t h—凹模刃部直壁洞口高度（mm）， t—料厚( mm) 查手冊【5】表2.9.4 可得和h=7mm,故n=7/1＝7 推件力：F推=nK推F孔=7×0.05×12.72KN=4.45KN 查表2.6.1【1】卸料力系數(shù)K卸=0.06 卸料力：F卸=K卸F落=0.06×74.75KN=4.46KN 總沖壓力為： F總=F落+2F孔+F推+F卸 =74.25+2×12.72+4.45+4.46=108.6KN 為了保證沖壓力足夠，一般沖裁時(shí)壓力機(jī)噸位應(yīng)比計(jì)算的沖壓力大30%，既F總=1.3×F總=1.3×108.6=141.2KN 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【2】初選開式可傾壓力機(jī)參數(shù)初選壓力機(jī)型號(hào)為J23-80和J23-100，見表一。 表一 所選擇壓力機(jī)的相關(guān)參數(shù) 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/mm J23-25 250 65 270 370×560 30 55 J23-16F 160 70 205 300×450 35 45 5.3 確定壓力中心 零件外形為對稱件，所以壓力中心位于沖裁件輪廓圖形的幾何中心上。 6 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇 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)料銷和擋料銷來實(shí)現(xiàn)對沖裁條料的定位。 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1.0mm，料厚相對較薄，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得間隙值：Zmin=0.010mm Zmax=0.014mm 7.1沖孔2×Φ9mm凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 由于制件結(jié)構(gòu)簡單、精度要求不高，所以采用凸模和凹模分開加工的方法制作凸凹模，其凸凹模刃口尺寸計(jì)算如下： 查表2.5得凸凹模制造公差：δ=0.020mm δ=0.020mm 校核：Zmax-Zmin=0.014-0.010=0.004 mm 而δ+δ =0.020mm+0.020mm=0.040mm 滿足Zmax-Zmin≥δ+δ的條件 查表2.6得：IT14級(jí)的磨損系數(shù)x=0.5 按式（2.5）d =（dmin+x△） d=（9+0.5×0.36）=9.18mm d=(d+Zmin) =(9.18+0.01) =9.19mm 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： b、凹模磨損后會(huì)減小的尺寸-------第二類尺寸B 第二類尺寸： 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： 其凸、凹模刃口部分尺寸計(jì)算如下: 當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)件時(shí),凹模磨損后,刃口部分尺寸增大,因此應(yīng)屬于A類尺寸. 工件圖中未標(biāo)注公差尺寸,查相關(guān)文獻(xiàn)得其極限偏差: R120-0.43 mm,180-0.52mm,420-0.62mm. 查表2.6得磨損系數(shù)X為:當(dāng)X≥0.36時(shí),X=0.5 當(dāng)X≤0.36時(shí),X=0.75 按公式Aj=(Amax+X△)+ △/04 R12凹=(12-0.5×0.43)0+0.25×0.43=11.790+0.11 18凹=(18-0.5×0.52)0+0.25×0.52=17.74+00.130 落料凸模的基本尺寸與凹模相同,分別是11.79mm,17.74mm,不必標(biāo)注公差,但要在技術(shù)要求中注明:凸模的實(shí)際刃口尺寸與落料凸模配制,保證最小雙面合理間隙值Zmin=0.010mm 對凹模磨損后其尺寸大小不變. 工件圖中未標(biāo)注公差尺寸,查相關(guān)文獻(xiàn)得其極限偏差: 42+0.62mm 按公式Cj=(Cmin+△/2)+ △/8 42凹=(42-0.62+1.24/2)+1.24/8=42+0.16 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。整體式凹模裝于上模座上, 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?？椎淖畲髮挾龋ǖ玝不小于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=0.20） 凹模高度H=kb=0.20×66mm=19mm 凹模壁厚C=1.5H=1.5×19mm=28.5mm 凹模的外形尺寸的確定：凹模外形長度L=(75+2×28.5)mm=130mm 凹模外形寬度B=（45+2×28.5）mm=95mm 凹模整體尺寸標(biāo)準(zhǔn)化： 取為 132mm×90mm×30mm 凹模上螺孔到凹模外緣的距離一般取（1.7～2.0）d, 圖5 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30mm，所以根據(jù)表2.46【2】查得螺孔選用2×M12的螺釘固定在上模座。故選用如圖5 。 螺孔到凹模外緣的最小距離【6】： a2=1.5d=1.5×12=18mm a3=1.13d=1.1312≈13.56mm 凹模上螺孔到銷孔的距離一般取b>2d,加上凹模板的設(shè)計(jì)，所以b應(yīng)大于24。 根據(jù)上述方法確定凹模外形尺寸須選用矩形凹模板132×90×30（JB/T7643.1）【6】 8.1.2 沖孔凸模的設(shè)計(jì) （1） 沖孔φ9凸模設(shè)計(jì) 為了增加凸模的強(qiáng)度與剛度，凸模應(yīng)做成臺(tái)階式凸模。如下圖所示。所以選用a形圓凸模，凸模固定板厚度取凹模厚度的0.6—0.8倍，故取凸模固定板厚度為24mm。凸模長度一般是根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要而確定的，其凸模長度用下列公式計(jì)算： L=h1+h2+h3+h 式中 L—凸模長度， mm h1—凸模固定板高度，mm h2—卸料板高度，mm h3—導(dǎo)料板高度，mm h—附加高度，一般取15~20mm L=h凸模固定板+h落料凹模=（25+30）mm=55mm 圖6 凸模 φ9凸模強(qiáng)度校核：經(jīng)查有關(guān)文獻(xiàn)得Q235板料的抗剪強(qiáng)度為 τ=412Mpa，凸模材料選用優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼（淬火），其直徑為d=9.18mm。凸模材料的許用壓應(yīng)力【δy】=1800Mpa根據(jù)公式（2.45）dmin≥得： ==0.18mm 因?yàn)? d=9.18mm 既： d≥ 故設(shè)計(jì)合理 由于此凸模長度較短，無需對此凸模進(jìn)行彎曲應(yīng)力校核，強(qiáng)度足夠，沖裁時(shí)凸模進(jìn)入凹模刃口1mm。 凸模固定板材料可用45鋼，結(jié)構(gòu)形式和尺寸規(guī)格見手冊【5】表15.57可得132×90×24。 8.1.3凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本模具為復(fù)合沖裁模，除了沖孔凸模和落料凹模外，還有一個(gè)凸凹模。根據(jù)整體模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要，凸凹模的結(jié)構(gòu)簡圖應(yīng)如下圖所示。確定凸凹模安排在模架上的位置時(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。 校核凸凹模的強(qiáng)度：查表2.23得凸凹模的最小壁厚為≤1.4mm，而實(shí)際最小壁厚為3.5mm，故符合強(qiáng)度要求。凸凹模的刃口尺寸按落料凹模尺寸配制，并保證雙面間隙為0.010-0.014mm。凸凹模上孔中心與邊緣距離尺寸10mm的公差，應(yīng)比零件所標(biāo)注的精度高3-4級(jí)，既為（10±0.15）mm。 圖8 凸凹模 8.2定位裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化【6】 8.2.1擋料銷及導(dǎo)料銷的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 由設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)可得該套模具所用擋料銷與導(dǎo)料銷的規(guī)格尺寸一樣，根據(jù)手冊【4】選用。 型號(hào)：JB/T7649.9 6×8mm 材料為45鋼的圓柱擋料銷,硬度43～48HRC 8.2.2擋料銷與導(dǎo)料銷位置的確定 由模具整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，導(dǎo)料銷及導(dǎo)料銷都應(yīng)通過卸料板固定于模具的凸凹模上。且在模具閉合狀態(tài)下，應(yīng)高出卸料板3mm【1】。 8.2.3導(dǎo)料銷位置的確定 導(dǎo)料銷位于條料的同一側(cè)，采用從右向左的送料方式，送料的方向?qū)Я箱N應(yīng)裝在后側(cè)。 8.3卸料裝置的設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)化【7】 8.3.1彈性卸料板的結(jié)構(gòu)形式 模具采用倒裝結(jié)構(gòu)，選用手冊【6】圖7－7（b）的卸料板形式。由表7－8查得彈性卸料板厚度為12mm。裝模具時(shí)卸料板孔與凸凹模得單邊間隙為0.10mm，在模具開啟狀態(tài)，卸料板應(yīng)高出模具凸凹模工作刃口0.3～0.5mm，以便順利卸料，卸料板的工作行程為3.5mm。 8.3.2卸料螺釘?shù)倪x用 采用圓柱頭卸料螺釘45鋼，熱處理硬度35～45HRC 規(guī)格 M10×80 JB/T7650.6-1994 8.3.3卸料板橡膠設(shè)計(jì) 卸料板橡交設(shè)計(jì)計(jì)算表一。選用4塊橡膠的厚度務(wù)必一致，不然會(huì)造成受力不均勻，影響模具的正常工作。 表二 卸料板橡膠的設(shè)計(jì) 項(xiàng)目 公式 結(jié)果 備注 卸料板的工作行程h工 H=h1+h+h2 1.7mm h為凸模凹進(jìn)卸料板的高度1mm h2凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度 橡膠的工作行程H工 H工=h工+h修mm 8.7 mm h修為凸模修模量 橡膠的自由高度H自由 H自由=4 h工 34.8mm 取H工為H自由高度的25% 橡膠的預(yù)壓縮量H預(yù) H預(yù)=15%H自由 5.2mm 一般H預(yù)=（10%～15%）H自由 每個(gè)橡膠承受的載荷F1 F1=F卸/4 350 N 選用4個(gè)圓筒形橡膠 橡膠的外徑D D= 30.5 ㎜ 此為圓筒的內(nèi)徑，取 d=8.5㎜,P=0.5 MPa 校核橡膠的高度 0.5 滿足要求 橡膠的安裝高度H按 H安=H自由—H預(yù) 29.6㎜ 聚氨酯橡膠：表8—47聚氨酯橡膠尺寸（冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)）也可選標(biāo)準(zhǔn)件：D=35㎜ d=8.5㎜ H=40㎜ 由表8—50查得內(nèi)孔d與相應(yīng)的卸料螺釘尺寸d=8.5 配用螺釘d=8（JB/T7650.6—90） 注螺釘長度L需視模具結(jié)構(gòu)要求而定。 8.4推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 8.4.1剛性推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 本套模具的推件裝置所需推件力大，且為了推件平穩(wěn)可靠，應(yīng)采用剛性推件裝置。其結(jié)構(gòu)形式見手冊【5】 8.4.2推件塊的設(shè)計(jì) 本推件塊的端面外形應(yīng)跟落料凹模的刃口形狀一致，整體外形應(yīng)設(shè)計(jì)成臺(tái)階式以便與凹模配合完成推件，而在沖裁時(shí)不致與把推件塊推出滑到模外。推件塊在自由狀態(tài)下應(yīng)高出凹模面0.2～0.5mm。 推件塊和凹模的配合：由于外形件的相對尺寸較大，外形形狀相對復(fù)雜，所以推件內(nèi)形與凹模為間隙配合H8/f8，推薦外形與凹模為非配合關(guān)系，屬內(nèi)導(dǎo)向。 8.4.3推板的設(shè)計(jì) 由推出結(jié)構(gòu)需要，推板適宜選用三角形即手冊的C型（JB/T7650.4）。 8.4.4打桿的設(shè)計(jì) 打桿選用帶肩A型打桿與推板配合以起到平穩(wěn)推件作用。 其材料45鋼 熱處理硬度43～48HRC 規(guī)格： A8×90mm JB/T7650.1-1994 8.5支撐固定零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化【6】 由凹模周界L＝160mm,B=125mm，及卸料板的外形尺寸，材料選為HT200,0I級(jí)精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架。技術(shù)要求按JB/T8070—1995的規(guī)定。 8.5.1模架的選用 上模座標(biāo)記：240×185×40 GB/T2855.5 下模座標(biāo)記：240×185×40 GB/T2855.6 模柄標(biāo)記：Cφ40×100 GB/T2862.3—81（見于手冊5） 8.5.2墊板的設(shè)計(jì)【6】 在本模具采用的彈性卸料裝置中，上模座中設(shè)有推板等零件的裝置和讓位空間，會(huì)使的其厚度變薄，影響其抗壓強(qiáng)度，所以應(yīng)設(shè)一塊墊板。其規(guī)格根據(jù)凹模外形尺寸選取132mm×90mm×12mm。 8.6導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化【6】 本組模具采用的是后側(cè)導(dǎo)柱模座只需兩對相同型號(hào)的導(dǎo)柱導(dǎo)套。本模具沖裁間隙小應(yīng)按H6/h5配合，材料選用20鋼熱處理要求滲碳深度0.8～1.2mm，硬度58～62HRC ，技術(shù)要求按JB/T8070—1995的規(guī)定。 導(dǎo)柱標(biāo)記： 25×150 GB/T2861.1 導(dǎo)套標(biāo)記： 25×90×38 GB/T2861.6 8.7 緊固零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化【6】 本模具采用螺釘固定，銷釘定位。其具體數(shù)據(jù)如下： 內(nèi)六角圓柱頭螺釘標(biāo)記:GB/T7001-2000 M12×107 M12×60 銷釘標(biāo)記：GB/T119.1-2000 12×100 9 沖壓設(shè)備的的選用 通過前面的設(shè)計(jì)知道，上模座厚度為40mm，上模墊板厚度為12mm，凸模固定板厚度為24mm，凸模長度為54mm，凹模厚度為30mm，下模座厚度為40mm，凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度為2mm。 該模具的閉合高度： H=h上模座+h墊板+h凸模固定板+h落料凹模+t+h卸料板+h橡膠+h下模座-h2 =40mm+12mm+24mm++54mm+30mm+40mm-2mm =198mm 模具閉合高度198mm,根據(jù)前面初選的壓力機(jī)，選擇JC23—25型壓力機(jī)，其工作臺(tái)尺寸為370×560mm,最大閉合高度為270mm.最終經(jīng)過校核，選擇JC23—25型壓力機(jī)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：270 mm 閉合高度調(diào)節(jié)量：55 mm 滑塊中心線到床身距離：200mm 工作臺(tái)尺寸：370 mm×560mm 工作臺(tái)孔尺寸：200 mm×290 mm 模柄孔尺寸：φ40 mm×60mm 墊板厚度：60 mm 10 模具總裝圖 圖10裝配圖 1. 下模座2. 卸料螺釘3. 導(dǎo)柱4. 凸凹模固定板5. 橡膠6. 導(dǎo)料銷7. 落料凹模8. 導(dǎo)套9. 螺釘10. 上模座11. 打桿12. 模柄13.銷釘14. 墊板15. 凸模固定板16. 凸模17. 推件塊18. 卸料板19. 凸凹模20. 銷釘21. 螺釘22. 擋料銷 由以上設(shè)計(jì)，可得到模具的總裝圖（裝配圖見附圖）。模具上模部分主要由上模板、墊板、凸模固定板、凹模板、推件塊等組成。推件方式由剛性推件裝置憑借壓力機(jī)的壓力來完成廢料的推出。下模部分由下模座、凸凹模、卸料板等組成。卸料方式采用彈性卸料，以橡皮為彈性元件。 其工作過程是：條料在送進(jìn)模具時(shí)由擋料銷限位，導(dǎo)料銷導(dǎo)向，使得條料精確定位。模具在工作時(shí)，上模部分隨壓力機(jī)下行，當(dāng)上模部分與條料接觸時(shí)，卸料板起壓料作用與凹模一起作用將條料壓緊隨上模下行，壓力機(jī)滑塊繼續(xù)下行沖孔凸模進(jìn)入凸凹模在壓力及刃口作用下完成沖裁。 壓力機(jī)滑塊回程，上模部分跟著一起上行，在打料桿等一系列推件裝置的作用下將制件推出凹模腔內(nèi)，沖孔廢料從凸凹模型孔內(nèi)落下，與此同時(shí)卸料板在彈簧恢復(fù)的作用下也將條料從凸凹模上撥落下來，完成卸料，卸料裝置復(fù)位。條料再送進(jìn)一個(gè)步距等待下一次回程沖裁。 結(jié)束語 連接墊片屬于形狀較為簡單的沖壓件，分析其工藝性，并確定工藝方案。根據(jù)計(jì)算確定本制件的排樣方案及沖裁力，然后選取合適的壓力機(jī)。本設(shè)計(jì)主要的設(shè)計(jì)要點(diǎn)是工件為外形是圓弧過渡，工件為對稱件，所以壓力中心使在工件的中心上壓力中心與壓力機(jī)的滑塊中心相重合。最后根據(jù)上面的設(shè)計(jì)繪出模具的總裝圖。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)三年學(xué)習(xí)中的最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對以前所學(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)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。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)，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)過在新飛電器有限公司、洛陽中國一拖的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對于模具特別是塑料模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過程方面的知識(shí)，而對于模具的制造工藝更是實(shí)現(xiàn)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)手冊和書籍，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)的過程中，難免遇到了一定的困難，但在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力下，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)中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正。 致 謝 首先感謝本人的導(dǎo)師翟德梅老師，她對我的仔細(xì)審閱了本文的全部內(nèi)容并對我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議。翟德梅老師淵博的知識(shí)，誠懇的為人，她我受益匪淺，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，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的感謝！ 感謝母?！幽蠙C(jī)電高等?？茖W(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。 感謝和我在一起進(jìn)行課題研究的同窗同學(xué)，和他們在一起討論、研究使我受益非淺。 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！ 參考文獻(xiàn) [1] 趙志偉等.模具發(fā)展現(xiàn)狀［J］.模具制造，2007,6：2～4 [2] 李紹林、馬長福主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊[M].上?？茖W(xué)技術(shù)出版社, 1998 [3] 陳錫棟、周小玉主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 [4]劉建超、張寶忠主編.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造[M].高等教育出版社，2004 [5]王孝培主編.中國模具設(shè)計(jì)大典之沖壓模具設(shè)計(jì)[M].江西科學(xué)技術(shù)出版社，2003 [6]虞蓮蓮、曾正明主編.實(shí)用鋼鐵材料手冊[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2001 [7]寇世瑤主編.互換性與測量技術(shù)[M].高等教育出版社，2004 [8]馮炳堯、韓泰榮、殷振海、蔣文森編.模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊[M].上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1988 [9]馮炳堯主編.模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊[M].上海科學(xué)技術(shù)出社,1985 [10]王孝培主編.沖壓手冊[M].機(jī)械工業(yè)出版社，1988 - 30 -