接觸環(huán)零件沖壓模具畢業(yè)論文解讀

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)課 題接觸環(huán)沖壓模設(shè)計(jì)學(xué)生姓名院 別專業(yè)班級(jí)指導(dǎo)教師二0 一五年六月弓丨 言錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。目錄1第一章設(shè)計(jì)技術(shù)要求與主要內(nèi)容 2第二章沖壓件的工藝性分析及方案的確定 82.1沖壓件的工藝性分析 82.1.1 零件結(jié)構(gòu)與尺寸 82.1.2 精度82.1.3 材料82.1.4 批量82.2沖壓工藝方案的確定 82.2.1 工藝方案分析與選擇 82.2.2 級(jí)進(jìn)模的分析與選擇 92.3選擇沖模類型和結(jié)構(gòu)形式 92.3.1 模具類型92.3.2操作與定位方式92.3.3卸料與出件方式92.3.4模架類型及精度9第三章排樣63.1排樣方式的確定63.2搭邊與條料寬度的確定 63.3材料的利用

2、率83.4板料規(guī)格的選擇 8第四章壓力機(jī)的選用與凸凹模刃口尺寸的確定 94.1沖裁力和壓力中心的計(jì)算 94.1.1 沖裁力的計(jì)算94.1.2 卸料力、推件力和頂件力 94.2計(jì)算凹、凸模刃口尺寸及公差 154.2.1凹、凸模刃口尺寸計(jì)算 154.2.2落料凹模刃口尺寸，按磨損情況分類計(jì)算 124.2.3 沖孔凹模刃口尺寸、沖孔凹模的計(jì)算 164.2.4 側(cè)刃孔尺寸13第五章沖壓模零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 145.1工作零件145.1.1 凹模設(shè)計(jì)145.1.2 凸模設(shè)計(jì)155.2定位零件175.2.1 導(dǎo)料板175.2.2 側(cè)刃185.3卸料與壓料零件 195.3.1 卸料板205.3.2 卸料螺釘20

3、5.3.3 彈簧205.4支承與固定零件225.4.1 模具和上、下模座及導(dǎo)柱、導(dǎo)套 22542模柄23543凸模固定板23544墊板23第六章 模具裝配圖草圖及非標(biāo)準(zhǔn)模具零件圖 246.1模具裝配圖草圖246.2凸模固定板256.3卸料板26課程設(shè)計(jì)小結(jié)27附 表28參考文獻(xiàn)29緒論模具加工成型的產(chǎn)品具有生產(chǎn)效率高、 產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單、適用范圍廣、 產(chǎn)品成本低等很多優(yōu)點(diǎn)。在電子、電器、儀器、儀表、航空航天、醫(yī)療器械以及家 電等生產(chǎn)行業(yè)中，均得到了廣泛而深遠(yuǎn)的應(yīng)用。現(xiàn)如今生產(chǎn)的產(chǎn)品中，其中大部分 組成零件都是用模具或者通過(guò)模具加工制造出來(lái)的。因此，模具工業(yè)的發(fā)展在現(xiàn)代 化工業(yè)發(fā)展中顯得尤

4、為重要。任何模具的制作都要經(jīng)歷：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、 工藝編制、零件加工、裝配調(diào)試、試模、 使用、維修更換以及最終失效等過(guò)程。每個(gè)環(huán)節(jié)都至關(guān)重要，而我們?cè)O(shè)計(jì)、制作模 具的最終目的，就是希望能夠正常、持久的使用下去。因此，只有將每個(gè)環(huán)節(jié)都認(rèn) 真做好，模具使用的壽命才能得到保障，才能更好地發(fā)揮模具的優(yōu)勢(shì)。因此，我們所需要的不僅僅只是書(shū)本上的知識(shí)，更重要的是要與社會(huì)實(shí)際生產(chǎn) 相結(jié)合。就我們目前掌握沖壓模具、注塑模具等各類模具的設(shè)計(jì)與應(yīng)用原理，來(lái)完 成一次與社會(huì)生產(chǎn)息息相關(guān)的模具的設(shè)計(jì)，在實(shí)踐中不斷的豐富和積累經(jīng)驗(yàn)，為社 會(huì)創(chuàng)造更大的價(jià)值。對(duì)于本次我們畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)，是通過(guò)對(duì)接觸環(huán)零件沖壓工藝分析，來(lái)進(jìn)行接 觸

5、環(huán)的沖壓模具的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過(guò)去圖書(shū)館以及網(wǎng)上查閱了相關(guān)文獻(xiàn)資料，了 解到模具設(shè)計(jì)的工藝流程。首先，對(duì)接觸環(huán)零件進(jìn)行工藝性分析，選擇并確定符合 于給定條件的最優(yōu)工藝方案；其次，通過(guò)板材規(guī)格的選擇以及材料的利用率，來(lái)確 定排樣的方式；再進(jìn)行壓力機(jī)的選用與凸凹模刃口尺寸的確定；最后還進(jìn)行了沖模 的裝配和調(diào)試。在設(shè)計(jì)的同時(shí)，分析了工作零件的設(shè)計(jì)和選用，并繪制了模具裝配 圖以及部分零件圖。同時(shí)也指出了凸、凹模結(jié)構(gòu)對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量影響也很大，在提 高經(jīng)濟(jì)效益和降低成本的前提下，設(shè)計(jì)出合理而簡(jiǎn)單的凸、凹模結(jié)構(gòu)是設(shè)計(jì)中的重 要環(huán)節(jié)。關(guān)鍵詞:接觸環(huán)；試模；壓力機(jī)；排樣；凸凹模；沖模；技術(shù)條件；裝配圖第一章 設(shè)

6、計(jì)技術(shù)要求與主要內(nèi)容技術(shù)要求：產(chǎn)品：接觸環(huán)生產(chǎn)批量：大批量材料：錫磷青銅（QSn6.5-0.1） 厚度：0.3mm二戶|4o. I主要內(nèi)容：1. 分析沖壓件的工藝性根據(jù)沖壓零件圖，分析其形狀特點(diǎn)，尺寸大小、精度要求及所用的材料是否符 合沖壓工藝要求。2. 確定沖壓工藝方案對(duì)于一個(gè)沖壓件，其沖壓工藝方案（包括工序性質(zhì)、工序數(shù)目、工序順序及組 合方式）可能有幾個(gè)，應(yīng)從質(zhì)量、效率、成本和安全等方面進(jìn)行分析和比較，然后 確定一個(gè)最適合于所給生產(chǎn)條件的最佳方案。3. 選擇沖模類型和結(jié)構(gòu)形式選擇合理的模具結(jié)構(gòu)，并初步確定其結(jié)構(gòu)組成。4. 沖壓工藝計(jì)算（1）排樣設(shè)計(jì)，計(jì)算材料利用率；（2 ）計(jì)算沖壓工藝力，

7、并初步選擇壓力機(jī);（3）計(jì)算模具壓力中心；（4）確定凸、凹模間隙，計(jì)算工作部分刃口尺寸。5. 沖壓模零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作零件、定位零件、卸出料零件、導(dǎo)向零件、連接零件和緊固零件、彈簧、橡膠等，先按冷沖模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選用，若無(wú)標(biāo)準(zhǔn)，再進(jìn)行設(shè)計(jì)。6. 繪制模具總裝圖和工作零件圖繪制模具裝配圖，在裝配圖上還應(yīng)畫(huà)出零件圖、排樣圖，填寫(xiě)零件明細(xì)表和技 術(shù)要求等。根據(jù)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制出主要工作零件圖，應(yīng)標(biāo)注全部尺寸、公差及 技術(shù)要求等。7. 編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)要求每個(gè)學(xué)生完成：模具整體裝配圖1張，凸模、凹模、凸凹模等主要工作零 件圖3-5張，設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)1份。第二章零件的工藝性分析及方案的確定2.1沖壓件的

8、工藝性分析2.1.1結(jié)構(gòu)與尺寸1、 由該沖壓零件圖可知，該零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、規(guī)則，而且尺寸較小，使得排樣時(shí)廢 料較少。2、沖壓件的內(nèi)、外的轉(zhuǎn)角無(wú)太尖銳的尖角，部分區(qū)域以圓弧過(guò)渡，減少了沖壓 時(shí)某些尖角出出現(xiàn)崩刃和過(guò)快磨損現(xiàn)象。3、對(duì)于錫磷青銅材料，其懸臂寬度 b=1.5mm厚度t=0.3mm,應(yīng)滿足b 1.5t， 當(dāng)板料t1mm時(shí)按1mm考慮，經(jīng)計(jì)算懸臂寬度滿足條件；臂長(zhǎng)I為：3.25和1.3均 小于5倍臂寬；凹槽寬度1.651.5t，最小孔徑d為1.850.9t，均滿足要求。結(jié)合以上分析，該沖壓件的結(jié)構(gòu)與尺寸均適宜于沖壓加工。參考資料：沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)表3-62.1.2精度沖壓件的經(jīng)濟(jì)精度一般

9、不高于IT11，查表可知，該零件的基本尺寸公差除 9.4 接近于IT11級(jí)外，其余尺寸均低于IT12級(jí)，也沒(méi)有其他特殊的要求。分析可知可 知，利用普通沖裁方式可以達(dá)到零件圖樣要求。參考資料：沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版表 2-142.1.3材料根據(jù)本次設(shè)計(jì)課題材料要求為錫青銅帶QSn 6.5-0.1 ，根據(jù)附表可得金屬材料的 力學(xué)性能：軟態(tài)，帶料，抗剪強(qiáng)度 b =255MPa伸長(zhǎng)率占10=38%分析可知，此材 料具有較高的彈性和良好的塑性，其沖裁加工性能較好，適合沖裁加工。參考資料：冷沖模設(shè)計(jì)表2-32.1.4批量課題要求該零件需大批量生產(chǎn)，綜上分析可知，該零件在沖壓加工下操作簡(jiǎn)便， 而且勞動(dòng)強(qiáng)

10、度低，生產(chǎn)效率高，成本較低，適合沖裁加工。結(jié)論：該零件的工藝性較好，可以沖裁加工。2.2沖裁工藝方案的確定2.2.1工藝方案分析與選擇根據(jù)沖壓零件圖，分析其形狀特點(diǎn)，確定該零件加工包括落料，沖孔兩個(gè)基本 工序，分析可知由以下3種工藝方案選擇：(1) 先落料，再?zèng)_孔。采用單工序模生產(chǎn)(2) 落料一沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)(3) 沖孔一落料連續(xù)沖壓，采用連續(xù)模(級(jí)進(jìn)模)生產(chǎn)。結(jié)合單工序模、復(fù)合模以及級(jí)進(jìn)模的優(yōu)缺點(diǎn)比較可知： 方案（1）制造時(shí)上午周期短，成本也較低，但需要兩道工序，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低,且零件平面度差。難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需要。方案（2）生產(chǎn)效稍低，因零件的孔邊距太小，導(dǎo)致模具強(qiáng)度

11、不能保證，操作較為 困難，且不能保證安全性。方案（3）生產(chǎn)效率高，操作方便，安全性好，通過(guò)設(shè)計(jì)合理的模具結(jié)構(gòu)和排樣方 案可以達(dá)到較好的零件質(zhì)量和避免模具強(qiáng)度不夠的問(wèn)題。綜合以上分析，并參考相關(guān)資料，可知該零件采用級(jí)進(jìn)沖裁方案較好。 參考資料：沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo)表2.5 2.3確定模具總體結(jié)構(gòu)方案2.3.1模具類型根據(jù)沖壓零件的沖裁工藝方案以及設(shè)計(jì)要求，采用硬質(zhì)合金模。2.3.2操作與定位方式雖然該沖壓零件的生產(chǎn)批量較大，但如果能夠合理安排生產(chǎn)送料方式，將能夠 能夠在達(dá)到批量要求的同時(shí)，降低模具成本，因此采用手工送料方式。同時(shí)考慮零 件尺寸較小，材料厚度較薄，采用導(dǎo)料板導(dǎo)向、側(cè)刃定距的定位方式。為減少

12、料頭 和料尾的材料消耗和提高定距的可靠性，采用雙側(cè)刃前后對(duì)角布置。2.3.3卸料與出件方式考慮零件厚度較薄，采用彈性卸料方式。為了便于操作、提高生產(chǎn)率，沖裁件 和廢料采用由凸模直接從凹模洞口退下的下出件方式。2.3.4模架類型及精度由于零件厚度薄，沖裁間隙很小，又是級(jí)進(jìn)模，因此采用導(dǎo)向平穩(wěn)的對(duì)角導(dǎo)柱 模架?？紤]零件精度要求不是很高，但沖裁間隙較小，因此采用I級(jí)模架精度。第三章排樣3.1排樣方式的確定排樣合理與否，對(duì)材料利用率的大小有直接影響，分析該零件材料厚度較薄， 尺寸較小，形狀近似T形，因此可采用的斜對(duì)排樣，如圖所示，考慮模具強(qiáng)度的影 響，在沖孔和落料工位之間增設(shè)了一個(gè)空位。參考資料：沖模

13、設(shè)計(jì)指導(dǎo)表2.18排樣3.2搭邊與條料寬度的確定3.2.1搭邊值的確定搭邊起到一個(gè)補(bǔ)償材料剪裁誤差和送料步距誤差的作用，使凸、凹模刃口雙邊 受力，并且可以增加條料剛度，以保證條料的連續(xù)送進(jìn)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。搭邊寬度對(duì)沖裁過(guò)程及沖裁質(zhì)量有很大影響，搭邊過(guò)大，材料利用率低；搭邊 過(guò)小，搭邊的強(qiáng)度和剛度不夠，造成沖裁力不均，損壞模具刃口。因此搭邊值因合 搭邊值要理設(shè)置，其數(shù)值取決于材料厚度、材料種類、沖裁件大小等。一般來(lái)說(shuō)， 板料越厚、材料越軟、尺寸越大，形狀越復(fù)雜，其搭邊值a與al越大。查表3-10、3-11、3-12 （見(jiàn)冷沖模設(shè)計(jì)P55）取側(cè)搭邊值a=1.5mm工件間 a=1.2.條料寬度偏差

14、a -0.10mm ,沖切前導(dǎo)料板與條料之間的最小間隙 Z=0.5mm 側(cè)刃沖切的料邊寬度b 1.3mm，沖切后的條料與導(dǎo)料板之間的間隙 y=0.1mm斜寬 每邊需增加燕尾型切入深度a =0.5mm因此，條料寬度為：B=(D max + 2a + 2a +nb|)= (19.4 +1.h 0.H1.3)0o.iom = 340o.io沖裁后廢料寬度為：Bi 二 Dmax 2a 2a = (18 9.4 2 1.5 2 0.5)mm = 31.4mm進(jìn)距為：S=2*4.7mm+1.2mm=10.6mm導(dǎo)料板間距為：B = B Z = 34mm 0.5mm = 34.5mmB；二 B y = 31

15、.4 0.1 = 31.5mm表3-1條料寬度偏差也（mm條料寬度B/mm材料厚度t/mm0-0.50.5-11-22-30-200.050.080.120-300.080.10.1530-500.10.150.250-1000.50.60.8100-2000.70.81200-3001.01.01.5表3-2導(dǎo)料板與條料之間的最小間隙Zmin （mm材料厚度t/mm無(wú)側(cè)壓裝置有側(cè)壓裝置條料寬度B/mm條料寬度B/mm0-100100-200200-3000-100100以上0-10.50.51581-50.81158表 3-3 b1、y 值（mrj）材料厚度t/mmb1y金屬材料非金屬材料0

16、-1.51-1.51.5-20.11.5-2.5230.152.5-32.540.23.3材料的利用率沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比叫材料利用率，它是衡量合理利用 材料的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率可用下式表示：二 A/B 100%式中A為一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積（mm2）；B 為條料寬度（mm；C 為步距（mr；若考慮到料頭、料尾和邊余料的消耗，貝張板料（或帶料、條料）上總的材 料利用率總為：總二 nAi/BL 100%式中n為一張板料（或帶料、條料）上的沖裁件總數(shù)目：Ai為一個(gè)沖裁件的實(shí)際面積（mm2）B 為板料（或帶料、條料）上的沖裁件總數(shù)目； L 為板料（或帶料、條料）長(zhǎng)

17、度（mm。零件近似算得一個(gè)零件的面積為 54mm2 ,一個(gè)進(jìn)距內(nèi)沖兩件，故：A=54mm2 2=108mm2,一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的坯料面積：B s =34mm 10.6mm = 360.4mm2因此利用率為-A/Bs 100% =108/360.4 100% 30%3.4板料規(guī)格的選擇因?yàn)闂l料寬度B=34mm 進(jìn)距C=10.6mm,所以初選板料的規(guī)格為0.3 750mm1500mm采用縱載法：每板條料數(shù)=750/34 =22條 余2mm每條零件數(shù) n2 =（1500-1.2）/10.6 ： 141件每板零件數(shù)n二nn2 = 22 141 = 3102件材料利用率 1 =3102 54 2/750 15

18、00 =29.8%采用橫載法：每板條料數(shù)n1 =1500/34 =44條 余4mm每條零件數(shù) n2 =（750 -1.5）/10.6 ： 70件每板零件數(shù)n二n 1* n2 = 44 70二3080件 材料利用率 2=3080 54 2/750 1500 =29.5%由計(jì)算可得 1 2，所以選用縱裁法。第四章 壓力機(jī)的選用與凸凹模刃口尺寸的確定4.1沖裁力和壓力中心的計(jì)算4.1.1沖裁力的計(jì)算這里的沖裁力是指沖裁力的最大值，是選用壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具的重要依據(jù)之一。平刃口沖裁模的沖裁力：F = KLt b式中F為沖裁力（N）L 為沖裁周邊長(zhǎng)度（mrhb為材料抗剪強(qiáng)度（MPa）T 為材料厚度（mm）

19、K 為系數(shù)系數(shù)K是考慮到實(shí)際生產(chǎn)中，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。為了計(jì)算方便，也可以按下列式子估算沖裁力：F - LPb式中：b為材料抗剪強(qiáng)度（MPa。根據(jù)零件圖可以算得一個(gè)零件內(nèi)外周邊之和 L1=77mm側(cè)刃沖切長(zhǎng)度L2=13.8mm, 根據(jù)排樣圖得總沖裁長(zhǎng)度 L=（ 77+13.8） x2mm=181.6m，又 b=255MPa t=0.3mm, 取 K=1.3，則:F 二 KLt b=1.3x181.6x0.3x255N=18060N4.1.2卸料力、推件力和頂件力板料經(jīng)過(guò)沖裁后，由于彈性變形恢復(fù)作用，將使

20、沖落部分的材料梗塞在凹模內(nèi)， 而沖裁剩下的的材料則緊套在凸模上.為了沖裁工作繼續(xù)進(jìn)行，必須將套在凸模上 的聊卸下來(lái)，將卡在凹模內(nèi)的推出從凹模上卸下套著的料所需要的力稱為卸料力； 將梗塞在凹模內(nèi)的料順沖裁方向推出所需要的力稱為推件力，逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌?模內(nèi)頂出所需要的力成為頂件力。卸料力、推件力和頂件力是從壓力機(jī)，卸料裝置或頂件裝置中獲得的.所以在選 擇設(shè)備的公稱壓力或?qū)徲?jì)沖模時(shí)，應(yīng)分別給予考慮。影響這些力的因素較多，主要 有材料的力學(xué)性能，材料的厚度，模具間隙，凹模洞口的結(jié)構(gòu)，搭邊的大小，潤(rùn)滑 情況等，一般常用下列公式計(jì)算：卸料力：Fx = Kx F推件力：Ft =nKy F頂件力：Fd=K

21、DF式中F沖裁力（N）L 沖裁周邊長(zhǎng)度(mm b材料抗剪強(qiáng)度(MPa)n 同時(shí)梗塞在凹模內(nèi)的工件(或廢料)數(shù)；n=h/t; h為凹模洞口的直壁高度(mm);t材料厚度(mm);K t,Kx,Kd推件力，卸料力，頂件力系數(shù)表4-1推件力，卸料力，頂件力系數(shù)料厚t/mmKxKTK D鋼6.50.020.040.0250.03鋁，鋁合金，純銅，黃銅0.0250.080.030.070.020.060.030.09(1)沖裁力：根據(jù)零件圖可算得一個(gè)零件內(nèi)外周邊之和L =77mm側(cè)刃沖切長(zhǎng)度L2 = 13.8mm根據(jù)排樣圖一模沖兩件和雙側(cè)刃布置，故總沖裁長(zhǎng)度L = (77 + 13.8 )X2 181.

22、6mm 又因255Mpa,t = 0.3mm取 K =1.3，貝UF = KLt b-1.3 X 181.6 X 0.3 X 255=18060 (N卸料力：查表4-1，取Kx=0.06，則Fx = K x F= 0.06 X 18060= 1084 (N)(3) 推件力：根據(jù)材料厚度取凹模刃口直臂高度 h=5mm故h/t =5/0.3 =16.查表4-1，取 KT-0.07,則：FT =nKT F= 16X 0.07 X 18060-20227 (N)(4) 總沖壓力：F 刀=F+ F x+ F T=10860+ 1084+ 20227= 39371 (N)40(kN)應(yīng)選取的壓力機(jī)公稱壓力

23、P0( 1.11.3 )F 刀=(1.1 1.3 ) X 40 = 4452(kN), 因此可選用壓力機(jī)型號(hào)為J23-16。壓力機(jī)的校核：沖模的圭寸閉高度必須在壓力機(jī)的最大裝模高度核最小裝模高度之間，一般取:H max H1 5mr H Hmin Hl + 10mm即：220-40-5 三 165 三 220-40-40+10得：175 三 165 三 150 所以符合要求。其主要參數(shù)為：公稱壓力：160kN壁板厚度：40 mm滑塊行程：60 mm工作臺(tái)尺寸：(左右)(前后)最大圭寸閉高度：220mm模柄孔尺寸(直徑X深度)：30 X 50450mm300mm工作臺(tái)孔尺寸：(左右)(前后) (

24、直徑)220mm110mm160mm因沖裁件尺寸較小，沖裁件不大，且選用了對(duì)角導(dǎo)柱模架，受力平穩(wěn)，估計(jì)壓力中 心不會(huì)超出模柄端面積之外，故不必詳細(xì)計(jì)算壓力中心的位置。4.2計(jì)算凹、凸模刃口尺寸及公差4.2.1凹、凸模刃口尺寸計(jì)算根據(jù)排樣圖可知，凹模的加工較凸模困難，且級(jí)進(jìn)模所有凹模型孔均在同一凹 模上，因此，選用凹模為制造基準(zhǔn)件。故不論沖孔、落料，只計(jì)算凹模刃口尺寸及 公差，并將計(jì)算值標(biāo)注在凹模圖樣上。各凸模僅按凹模個(gè)對(duì)應(yīng)尺寸標(biāo)注其基本尺寸， 并注明按凹模實(shí)際刃口尺寸配雙面間隙 0.03mm(查表4-2，表3-6沖壓工藝及模 具設(shè)計(jì)翁其金 徐新成主編P48表3-6，按二類間隙)。側(cè)刃按側(cè)刃孔配

25、單面間隙 0.015mm亠/4(1) 凹模磨損后增大的尺寸，按公式(丄-max- x )0 計(jì)算0(2) 凹模磨損后減小的尺寸，按公式 Bd二(Bmin+ x )計(jì)算(3 )凹模磨損后減小的尺寸，隨工件尺寸的標(biāo)注方法不同，有可分為三種類型計(jì) 算刃口尺寸：工件尺寸為C。時(shí)Cd二(C + 0.5 也) 也/8工件尺寸為Cl,時(shí)C d = ( C - 0.5 匚) L /8工件尺寸為C-厶時(shí)Cd=C_ ：/4其中：Ad,Bd,Cd,為相應(yīng)的凹模刃口尺寸Amax為工件的最大極限尺寸C為工件的基本尺寸.:為工件偏差0.121.65 0 0 0三產(chǎn)(1.65 + 0.75 X 0.12)工.12/4 =1

26、.74.03 (mm(2)凹模磨損后減小的尺寸，按公式 Bd= ( B min+ x )J 計(jì)算：系數(shù)x可通過(guò)查表4-2獲得：表4-2系數(shù)x料厚t (mm非圓形圓形10.750.50.750.5工件公差也/mm10.160.17-0.35三 0.360.16三 0.161-20.200.21-0.41三 0.420.20三0.22-40.240.25-0.49三 0.5040.300.31-0.59三 0.600.30三0.34.2.2落料凹模刃口尺寸，按磨損情況分類計(jì)算9.40 -0.11.50-0.12一:；0.1/40.025二(9.4 0.75 X 0.1 ) 0=9.33 0( mm

27、500修正系數(shù)K211.121.251.371.51.6凹模+0,0154一運(yùn)&51. IL1E11. 7：0,821.2042168100A 9聖擴(kuò)孔如丁2-01.97 -凹模RL 7810,610.65.1.2凸模設(shè)計(jì)落料凸模刃口部分為非圓形，為便于凸模和固定板的加工，可設(shè)計(jì)成階梯結(jié)構(gòu)， 并將安裝部分設(shè)計(jì)成便于加工的長(zhǎng)圓形，通過(guò)鉚接方式與固定板固定。凸模的尺寸 根據(jù)刃口尺寸，卸料裝置和安裝固定要求確定。凸模的材料也選用CrWMn，工作部分熱處理淬硬5862hrc o沖孔凸模的設(shè)計(jì)與落料凸?；鞠嗤?，因刃口部分為圓形，其結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。考 慮沖孔凸模直徑很小，故需對(duì)最小凸模（V.85o0.12沖

28、孔凸模）進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。 1、凸模最小直徑的校核（通常情況下孔徑雖小，但遠(yuǎn)大于材料厚度，凸模的強(qiáng)度 和穩(wěn)定性事夠的，所以通常情況下無(wú)需進(jìn)行對(duì)此進(jìn)行校核）。為使彈壓卸料板加工方便，取凸模與卸料板的雙面間隙為0.2mm （不起導(dǎo)向作用）。根據(jù)表3-24，凸模最小直徑d應(yīng)滿足：d - 5.2t b/廠= 5.2 X 0.3 X 255/1200-0.33mm （取二 y =i200MPa）d P2 = d d2 Z min= 1.97 0.03-1.94mm因?yàn)閐 p2 0.33mm,所以凸模強(qiáng)度足夠。2、凸模最大自由長(zhǎng)度的校核（剛度校核）L 90d 2/、F=90 x 1.942 / Jl.3

29、 x 3.14漢 1.94 x 0.3漢 255= 13.8（mm）由此可知，小沖孔凸模工作部分長(zhǎng)度不能超過(guò) 13.8mm本題取小沖孔凸模工作部分長(zhǎng)度為12mm大沖孔凸模和落料凸模為15mm （如圖）大沖孔凸模落料凸模落料凸模5.2定位零件5.2.1導(dǎo)料板在固定卸料式?jīng)_模和級(jí)進(jìn)模沖裁中，條料的橫向定位使用導(dǎo)料板。導(dǎo)料板一般由兩塊組成，稱為分體式導(dǎo)料板，在簡(jiǎn)單落料模上有時(shí)將導(dǎo)料板與 固定卸料板制成一體，稱為整體式導(dǎo)料板，采用整體式導(dǎo)料板的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但 是固定卸料板的加工量較大，且不便于安裝調(diào)整。為了使條料順利通過(guò)，兩導(dǎo)料板 間距離應(yīng)該等于條料最大寬度加上一個(gè)間隙值，導(dǎo)料板高度取決于擋料方式和

30、板料 厚度，采用固定擋料銷時(shí)，擋料銷高度見(jiàn)下表：導(dǎo)料板厚度（mm板料厚度t導(dǎo)料板長(zhǎng)度送料時(shí)條料需抬起送料時(shí)條料不需抬起200200146441-268442-3810663-41012884-612151010導(dǎo)料板的平面形狀與凹模相同，l=100mm,B=80mn其厚度取h=8mm材料選用T10A 522側(cè)刃按側(cè)刃的工作端面形狀分平面型和臺(tái)階型兩類，每類又有三個(gè)型號(hào)(A型、B型、C型)臺(tái)階型的多用于厚度為1mm以下的板料的沖裁，沖裁前凸出部分先進(jìn)入凹模 導(dǎo)向以免由于側(cè)壓力導(dǎo)致側(cè)刃損壞。A型側(cè)刃的沖裁刃口為直角行，在兩次沖裁的角部，條料邊很容易留下波峰狀 的毛刺，是送料精度降低。B型側(cè)刃的沖裁

31、刃口為單燕尾形，能克服 A型側(cè)刃的缺 點(diǎn)，即使在角部留下毛刺，對(duì)定距和導(dǎo)料也沒(méi)有影響。C型側(cè)刃的沖裁刃口為雙燕尾形，可完全避免毛刺的影響，但燕尾形刃口的磨損較嚴(yán)重，強(qiáng)度也較差，因此不 適合于沖厚料，在板料厚度不超過(guò) 0.5mm且要求定距準(zhǔn)確時(shí)，可以考慮采用 B型和 C型側(cè)刃。在少、無(wú)廢料沖裁時(shí)，常以沖廢料后再切斷代替落料，這時(shí)需要將側(cè)刃的沖切 刃口形狀設(shè)計(jì)成為工件邊緣的部分形狀，稱為成形側(cè)刃。側(cè)刃斷面的關(guān)鍵尺寸的寬度b,其他尺寸按JB/7648.1-1994規(guī)定，寬度b原則 上等于送料步距，但對(duì)于長(zhǎng)方形側(cè)刃和導(dǎo)正銷兼用的模具，期寬度：B=s+(0.050.1)b為側(cè)刃寬度；S為送進(jìn)步距；(0.

32、050.1)為側(cè)刃制造偏差，得 b=10.6+(0.050.1)=10.65 10.7mm側(cè)刃凹模按側(cè)刃實(shí)際尺寸配制留單邊間隙，側(cè)刃數(shù)用兩個(gè)且對(duì)角布置，材料為：CrWM n側(cè)刃6. 85.3卸料與壓料零件考慮零件厚度較薄，采用彈性卸料方式。為了便于操作，提高生產(chǎn)率，沖件和 廢料采用有凸模直接從凹模洞口推下的出件方式。彈性卸料裝置由卸料版、卸料螺釘和彈性原件組成。5.3.1卸料板彈性卸料版的平面外形尺寸等于或稍大于凹模板尺寸，厚度取凹模厚度的0.60.8倍。卸料板與凸模的雙面間隙根據(jù)沖件確定，一般取0.10.3mm (料厚取最大值，料薄取小值)。在級(jí)進(jìn)模中，特別小的沖孔凸模與卸料板的雙面間隙可以

33、 取0.30.5mmo當(dāng)卸料板對(duì)凸模起導(dǎo)向作用時(shí)，卸料板與凸模間按H7/h6配合，但其間隙應(yīng)該比凹凸模間隙小，此時(shí)凸模與固定板按H7/h6或H8/h7配合。此外，為了便于可靠卸料，在模具開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)，卸料板工作平面應(yīng)該高出凸模刃口端面0.30.5mmoH= (0.60.8 ) x 15.2mm=9.12mm12.16mm. 在此取卸料板輪廓尺寸 L x Bx H=100mm 80mnX 12mm卸料板凸臺(tái)部分的高度為h=H - (0.10.3)t式中h卸料板凸臺(tái)高度H-導(dǎo)料板高度T-板料厚度h= 5-(0.10.3) x 0.3 4.9mm彈性卸料板的壓料面應(yīng)凸出凸模端面0.20.5mm,所以取

34、臺(tái)階高度H仁4.5mm所選材料為Q27.5.3.2卸料螺釘卸料螺釘一般采用標(biāo)準(zhǔn)的階梯型螺釘。其數(shù)量按卸料板的大小確定，卸料板為 圓形時(shí)常用34個(gè)。為矩形時(shí)一般用46個(gè)，卸料螺釘?shù)闹睆礁鶕?jù)磨具大小可選 812mm各卸料螺釘?shù)拈L(zhǎng)度應(yīng)一致，以保證裝配后卸料板水平和均勻卸料，取n=4,d=10mm.所選螺釘主要參數(shù)：l=10mm, D=15mm, h=10mm.5.3.3 彈簧在沖裁模卸料與出件裝置中，常用的彈性元件是彈簧和橡膠。在此選用彈簧。(1) 卸料彈簧選擇的原則a. 為了保證卸料正常工作，在非工作狀態(tài)下，彈簧應(yīng)該預(yù)壓力Fy應(yīng)該大于等于單個(gè)彈簧承受的卸料力，即：Fy - Fx / n式中：Fy為

35、彈簧的預(yù)壓力(N)Fx 為卸料力(N)n彈簧數(shù)量b. 彈簧的極限壓縮應(yīng)該大于或等于彈簧工作時(shí)的總壓縮量即：hj- h 二 hy d hm式中：hj為彈簧的記限壓縮量（mm）h為彈簧工作時(shí)的總壓縮量（mm）hy為彈簧在預(yù)壓力作用下產(chǎn)生的預(yù)壓量（mm）hx為卸料板的工作行程（mm）hm為凸?；虬纪鼓５娜心チ浚╩m）,通常取hm=410mmc. 選用的彈簧能夠合理的布置在模具的相應(yīng)空間。（2）卸料彈簧選用與計(jì)算步驟a. 根據(jù)卸料力模具的安裝彈簧的空間大小，初定彈簧數(shù)量 n,計(jì)算每個(gè)彈簧應(yīng)該產(chǎn) 生的預(yù)壓力Fy.b. 根據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)合預(yù)選彈簧規(guī)格，選擇時(shí)應(yīng)使彈簧的極限工作壓力Fj大于預(yù)壓力Fy,初選

36、時(shí)一般可以取Fj =（1.52）Fy 。c. 計(jì)算預(yù)選彈簧在預(yù)壓力作用下的預(yù)壓量hy=Fy*hi/Fjd. 校核彈簧的極限有壓縮量是否大于實(shí)際工作的總壓縮量，即：h = hy + hx + 九如不滿足，則必須重選彈簧規(guī)格，直到滿意為止。e. 列出所選彈簧的主要參數(shù)：d （鋼絲直徑）、D2 （彈簧中經(jīng)）、t （節(jié)距），ho （自 由長(zhǎng)度）、n（圈數(shù)）、Fj （彈簧的極限工作壓力）、hj （彈簧的極限壓縮量）。（3）卸料彈簧的選用與計(jì)算a. 初定彈簧的個(gè)數(shù)n=4，則每個(gè)彈簧的預(yù)壓力為：Fy=Fx/n=1084/4=271Nb. 初選彈簧的規(guī)格，按2F，估算彈簧的極限工作壓力Fj ；Fj=2Fy=2

37、x271=542N查國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB2089-8Q初選彈簧規(guī)格為；dxD2xho=3.5x18x50;Fi=557Nhj=16.2mmc. 計(jì)算所選彈簧的預(yù)壓量hhy=Fy;Hj/Fi=271x16.2/5577.88mmd. 校核所選彈簧是否合適卸料板工作行程hx=0.3mm+1mm=1.3mm取凸模刃磨量hn= 6mm則彈簧工作時(shí)的總壓縮量為：h二h 亠h 亠hy x m=7.88mm+1.3mm+6mm=15.18mm因?yàn)閔hj =16.2mm,故所選彈簧合適。e. 所選彈簧的主要參數(shù)為d=3.5mm, D2=18mm, t=5.93mm, n=7.5 圈，ho=50mm,Fj=557N,h

38、j=16.2mm.彈簧的標(biāo)記為：彈簧 3.5 X 18X 50 (GB2089-80彈簧的安裝高度為：ha=ho-hy=50-7.88=42.12mm所選用的材料為:65Mn5.4支承與固定零件5.4.1模具和上、下模座及導(dǎo)柱、導(dǎo)套沖模模架已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)沖模模架主要有兩大類：一類是由上、下模座和導(dǎo) 柱、導(dǎo)套組成的導(dǎo)柱模架；另一類是由彈壓導(dǎo)板、下模座和導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成的導(dǎo)板 模模架。根據(jù)導(dǎo)柱、導(dǎo)套在模架中的安裝位置不同，滑動(dòng)導(dǎo)向模架有對(duì)角導(dǎo)柱模架、后 側(cè)導(dǎo)柱模架、后側(cè)導(dǎo)柱窄形模架、中間導(dǎo)柱圓形模架和四導(dǎo)柱模架等六種結(jié)構(gòu)。對(duì)角導(dǎo)柱模架、中間導(dǎo)柱模架和四導(dǎo)柱模架的共同點(diǎn)是導(dǎo)向零件都是安裝在模 具的對(duì)

39、稱線上，滑動(dòng)平穩(wěn)，導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠。不同的是，對(duì)角導(dǎo)柱模架工作面的橫向 尺寸一般大于縱向尺寸，故常用于橫向送料的級(jí)進(jìn)模、縱向送料的復(fù)合?；騿喂ば?模。上、下模座的作用是直接或間接地安裝沖模的所有零件，并分別與壓力機(jī)的滑 和工作臺(tái)連接，以傳遞壓力。因此，上、下模座的強(qiáng)度和剛度是主要考慮的問(wèn)題。 一般情況下，模座因強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生破環(huán)的可能性不大，若剛度不夠，工作時(shí)會(huì)產(chǎn) 生較大的彈性變形，導(dǎo)致模具的工作零件和導(dǎo)向零件迅速磨損。設(shè)計(jì)模具時(shí)，模具的尺寸規(guī)格一般根據(jù)模架類型和凹模周界尺寸從標(biāo)準(zhǔn)中選取。如果標(biāo)準(zhǔn)模座不能滿足設(shè)計(jì)要求，可參考標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)是應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：a. 模座的外行尺寸根據(jù)凹模周界尺寸和安裝

40、要求確定。對(duì)于圓形模座，其直徑應(yīng)比凹模板直徑大30到70mm對(duì)于矩形模座，其長(zhǎng)度應(yīng)比凹模板長(zhǎng)度大 40到70mm 而面寬可以等于或大于凹模板厚度，但考慮有足夠安裝導(dǎo)柱、導(dǎo)套的位置。模座的 厚度一般取凹模厚度的1到1.5倍，考慮受力情況，上模座厚度可比下模座厚度小 5到10mm對(duì)于大型非標(biāo)準(zhǔn)模座，還必須根據(jù)實(shí)際情況需要，按鑄件工藝性要求和 鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。b. 所設(shè)計(jì)的模座必須與所選壓力機(jī)工作臺(tái)和滑塊的有關(guān)尺寸相適應(yīng)。并進(jìn)行必要的效核。如下模座尺寸應(yīng)比壓力機(jī)工作臺(tái)孔或墊板孔尺寸沒(méi)邊大40到50mn等。c. 模座材料視工藝大小和模座的重要性選用，一般的模座選用HT200或HT250也可選

41、用Q235或 Q255大型重要模座可選用 ZG35 ZG45.d. 由于零件厚度較薄，沖裁間隙較小，又是級(jí)進(jìn)模，因此采用導(dǎo)向平穩(wěn)的對(duì)角導(dǎo) 柱模架?？紤]零件精度要求不是很高，但沖裁間隙較小，因此采用I級(jí)模架精度其 長(zhǎng)和寬同凹模一樣，L=100mm B=80mmfi據(jù)GB2852.1-81，查的設(shè)計(jì)最大閉合高度 為h=165mm且上模座的外形尺寸：LX BX H= 100mnh 80mm 35mm導(dǎo)柱的外形輪 廓尺寸為：LX BX H= 100mX 100mX 33mm 材料選用：Q235542模柄模柄的作用是把上模座固定在壓力機(jī)滑塊上，同時(shí)使模具中心通過(guò)滑塊的壓力中心。在此選用壓入式模柄，它與上

42、模座以H7/m6配合并加銷釘防轉(zhuǎn)，模柄曲線與上模座的垂直度較好，適用上模座較厚的各種小型沖模，在此選用A30X 50mm(GB2862.1-81).材料選用 Q2355.4.3凸模固定板標(biāo)準(zhǔn)凸模固定板有圓形、矩形和單固定板等多種形式。選用時(shí)，根據(jù)凸模固定和緊固件合理布置的需要確定其輪廓尺寸。其厚度形一般為凹模厚度的60%-80%凸模固定板的平面形狀與凹模相同，L=100mm B=80mm其厚度一般為凹模厚度的 60%-80% 所以 H= (60%-80% X 15.2mm=9.12mm-12.16m，此設(shè)計(jì)中取 12mm 材料 選用Q235544墊板在凸模固定板與上模座之間加一塊淬硬的墊板，可

43、避免硬度較低的模座因局部 受凸模較大的沖擊力而出現(xiàn)凹陷，致使凸模松動(dòng)，拼塊凹模與下模座之間也加墊板。 墊板的平面形狀尺寸與固定板相同，L=100mm B=80mm其厚度一般為4-10mm材 料選用：Q235第六章 模具裝配圖草圖及非標(biāo)準(zhǔn)模具零件圖6.1模具裝配圖草圖裝配圖P*6.2凸模固定板凸模固定板6.3卸料板卸料板課程設(shè)計(jì)小結(jié)本次課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容是接觸環(huán)零件沖壓模的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)采用的是級(jí)進(jìn)沖裁模進(jìn) 行零件的加工?？紤]到零件加工的批量大，且零件尺寸較小，材料厚度也相對(duì)較薄, 為了便于操作和保證零件的精度要求，模具采取了導(dǎo)料板導(dǎo)料、側(cè)刃定距的定位方 式，并采用了雙側(cè)刃前后對(duì)角布置，減少了材料消耗的

44、同時(shí)，也提高了可靠性。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的研究，以及查找大量的相關(guān)書(shū)籍，最終確定了該模具的制造方 案。本次接觸環(huán)零件的沖壓模設(shè)計(jì)方案，可以制造精度高、使用壽命長(zhǎng)、制造周期 短和模具成本低的模具。并能用該模具制造出大批量符合要求的零件。結(jié)合本次課程設(shè)計(jì)與現(xiàn)階段我國(guó)模具行業(yè)的發(fā)展，自己感觸頗深，就現(xiàn)階段模 具行業(yè)的整體發(fā)展趨勢(shì)而言，模具設(shè)計(jì)和制造方面還存在很多的不足，而我國(guó)更是 有著極大的差距與不足，其中包括以下幾個(gè)方面：（1）專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化程度低；（2）模具品種少，模具精度不高，制造技術(shù)落后；（3）制造周期長(zhǎng)，模具精度不夠，制造技術(shù)落后。（4）模具壽命短，新材料使用少。板料沖壓加工在國(guó)民經(jīng)濟(jì)制造行業(yè)中占有十分重要的地位，在機(jī)械、電子、汽車等 領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。所以模具具有很廣闊的發(fā)展前景，這也將成為我國(guó)制造