墊片級進模具設計與UG造型畢業(yè)論文

1、宜賓職業(yè)技術學院宜賓職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計 題目：墊片級進模具設計與題目：墊片級進模具設計與 ug 造型造型 畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明 原創(chuàng)性聲明原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文） ，是我個人在指導教師 的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以 標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經發(fā)表或公布過的研究 成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷而 使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均 已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 作 者 簽 名： 日 期： 指導教師簽名： 日

2、期： 使用授權說明使用授權說明 本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文） 的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版 本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄 檢索與閱覽服務；學校可以采用影印、縮印、數字化或其它復制手段 保存論文；在不以贏利為目的前提下，學校可以公布論文的部分或全 部內容。 作者簽名： 日 期： 墊片級進模具設計與 ug 造型 摘 要 本文以墊片級進模設計為主要內容，其中包含沖壓件工藝分析、工藝方案及 模具類型的確定、排樣設計、沖壓力與壓力中心計算、工作零件刃口尺寸計算、工 作零件結構尺寸、其它模具零件結構尺寸、沖床選用、模

3、具總裝配圖。能綜合運用 我在所學的模具設計方面的知識，培養(yǎng)我在設計和 ug 造型方面的能力。能通過自 己所學的知識與實踐相結合，設計出一套完整的模具。 關鍵詞：墊片；級進模；模具設計；ug 造型 目目 錄錄 1 緒 論 .6 2 沖裁件的結構工藝性分析 .7 3 沖壓工藝方案的確定 .8 4 排樣設計 .8 4.1 搭邊值、條料寬度與導料板間距離的確定 .8 4.1.1 搭邊值的確定 .9 4.1.2 條料寬度的確定 .9 4.1.3 導料板間距離的確定 .10 4.2 排樣方法 .11 4.3 材料利用率 .12 5 模具總體設計 .13 5.1 模具類型的選擇.14 5.2 定位方式的選擇

4、 .14 5.3 卸料、出件方式的選擇 .14 5.4 導向方式的選擇 .14 6 沖裁力相關的計算 .14 6.1 計算沖裁力的公式 .14 6.2 總沖裁力、卸料力 .15 6.3 計算總沖裁力 .15 7 模具壓力中心的確定與計算 .16 8 沖裁間隙 .17 9 凸模與凹模刃口尺寸的計算 .19 9.1 刃口尺寸計算的基本原則 .19 9.2 刃口尺寸的計算方法 .20 9.3 計算凸凹模刃口的尺寸 .20 9.3.1 凸模與凹模配合加工的方法計算落料凸凹模的刃口尺寸 .20 9.3.2 對沖孔的刃口尺寸進行計算 .21 9.3.3 對沖孔的刃口尺寸進行計算 .22 10 主要零部件的

5、設計 .23 10.1 工作零件的結構設計.23 10.1.1 外形凸模的設計 .23 10.1.2 內孔凸模設計 .24 10.1.3 凹模的設計 .24 10.2 導料板的設計 .26 10.3 卸料板的設計 .27 10.4 定位零件的設計 .27 10.5 模架及其它零件的設計 .28 10.6 模柄的尺寸確定 .29 10.7 其它螺釘與銷釘長度選擇 .29 11 壓力機的選擇 .30 結論 .31 致謝 .32 參考文獻 .33 1 緒緒 論論 改革開放以來，隨著國民經濟的高速發(fā)展，工業(yè)產品的品種和數量的不斷增加， 更新?lián)Q代的不斷加快，在現代制造業(yè)中，企業(yè)的生產一方面朝著多品種、小

6、批量和 多樣式的方向發(fā)展，加快換型，采用柔性化加工，以適應不同用戶的需要；另一方 面朝著大批量，高效率生產的方向發(fā)展，以提高勞動生產率和生產規(guī)模來創(chuàng)造更多 效益，生產上采取專用設備生產的方式。模具，做為高效率的生產工具的一種，是 工業(yè)生產中使用極為廣泛與重要的工藝裝備。采用模具生產制品和零件，具有生產 效率高，可實現高速大批量的生產；節(jié)約原材料，實現無切屑加工；產品質量穩(wěn)定， 具有良好的互換性；操作簡單，對操作人員沒有很高的技術要求；利用模具批量生 產的零件加工費用低；所加工出的零件與制件可以一次成形，不需進行再加工；能 制造出其它加工工藝方法難以加工、形狀比較復雜的零件制品；容易實現生產的自

7、 動化的特點。 2 沖裁件的結構工藝性分析沖裁件的結構工藝性分析 由零件圖 21 可知，該沖壓件有落料和沖孔兩個工序，外形簡單、精度要求 不高。 材料為 q235：具有良好的塑性、焊接性、可鍛性及良好的沖壓性能，常用來 制造焊接結構件和沖壓件。 尺寸精度：按公差 it12 查出來的: ,尺寸精度較低， 0 18 . 0 50 0 18 . 0 10 0 15 . 0 9 0 25 . 0 30 普通沖裁完全能夠滿足要求。 圖圖 21 零件圖零件圖 生產批量：大批量材料生產批量：大批量材料 q235 厚度：厚度：t=1mm 公差等級：公差等級： it12 3 沖壓工藝方案的確定沖壓工藝方案的確定

8、 該工件包括落料、沖孔兩個基本工序，可以有以下三種工藝方案： 方案一 ：先落料，后沖孔，采用單工序模生產。 方案二：沖孔-落料復合沖壓，采用復合模生產。 方案三：沖孔-落料級進沖壓。采用級進模生產。 （1）方案一方案一 單工序沖裁模指在壓力機一次行程內只完成一個沖壓工序的沖裁模。該模具結 構簡單，但需要兩道工序兩副模具，成本高而生產效率低，難以滿足大批量生產的 要求。 （2）方案二方案二 復合沖裁模是指在一次工作行程中，在模具同一部位同時完成數道沖壓工序的 模具。該模具只需要一副模具，工件的精度及生產效率都很高，但工件最小壁厚 3.5mm 接近凸凹模許用最小壁厚 3.2mm，模具強度較差，制造

9、難度大，并且沖壓 后成品件留在模具上，在清理模具上的物料時會影響沖壓速度，操作不方便。 （3）方案三方案三 級進模（又稱為連續(xù)模、跳步模）：是指壓力機在一次行程中，依次在模具幾 個不同的位置上同時完成多道沖壓工序的模具。它也只需要在一副模具內可以完成 多道不同的工序，可包括沖裁、彎曲、拉深等，具有比復合更好的生產效率。它的 制件和廢料均可以實現自然漏料，所以操作安全、方便，易于實現自動化。難以保 證制件內、外相對位置的準確性因此制件精度不高。 通過對上述三種方案的的分析比較，因為該制件的精度要求不高，用于大批量 生產。所以該制件的沖壓生產采用方案三為佳。 4 排樣設排樣設計計 4.1搭邊值、條

10、料寬度與導料板間距離的確定搭邊值、條料寬度與導料板間距離的確定 4.1.1 搭邊值的確定搭邊值的確定 排樣時零件之間以及零件與條料側邊之間留下的工藝余料，稱為搭邊。搭邊的 作用是補償定位誤差，保持條料有一定的剛度，以保證零件質量和送料方便。搭邊 過大，浪費材料。搭邊過小，沖裁時容易翹曲或被拉斷，不僅會增大沖件毛刺，有 時還有拉入凸、凹模間隙中損壞模具刃口，降低模具壽命?；蛴绊懰土瞎ぷ?。 搭邊值通常由經驗確定，表所列搭邊值為普通沖裁時經驗數據之一。 根據制件厚度與制件的排樣方法可以查表 41 得；搭邊值工件間 a 為 0.8mm 沿邊 a1 為 1.0mm。 表表 41 搭邊搭邊 a 和和 a1

11、 數值數值 材料厚度圓件及 r2t 的工件矩形工件邊長 l50mm矩形工件邊長 l50mm 或 r2t 的工件 工件間 a1沿邊 a工件間 a1沿邊 a工件間 a1沿邊 a 0.25 0.250.5 0.50.8 0.81.2 1.21.6 1.62.0 2.02.5 2.53.0 3.03.5 3.54.0 4.05.0 5.012 1.8 1.2 1.0 0.8 1.2 1.5 1.8 2.2 2.5 3.0 0.6t 2.0 1.5 1.2 1.0 1.5 1.8 2.2 2.5 2.8 3.5 0.7t 2.2 1.8 1.5 1.2 1.5 1.8 2.2 2.5 2.5 3.5 0

12、.7t 2.5 2.0 1.8 1.5 1.8 2.0 2.5 2.8 3.2 4.0 0.8t 2.8 2.2 1.8 1.5 1.8 2.0 2.2 2.5 2.8 3.2 4.0 0.8t 3.0 2.5 2.0 1.8 2.0 2.2 2.5 2.8 3.2 3.5 4.5 0.9t 4.1.2 條料寬度的確定條料寬度的確定 排樣方式和搭邊值確定以后，條料的寬度和進距也就可以設計出。 計算條料寬度有三種情況需要考慮； （1）有側壓裝置時條料的寬度。 （2）無側壓裝置時條料的寬度。 （3）有定距側刃時條料的寬度。 有側壓裝置的模具，能使條料始終沿著導料板送進。 條料寬度公式： b=(d+

13、2a) （4- 0 - 1） 其中條料寬度偏差上偏差為 0，下偏差為。 d條料寬度方向沖裁件的最大尺寸。 a側搭邊值。 表表 42 剪料公差及條料與導料板之間隙剪料公差及條料與導料板之間隙（mm） 材料厚度 t/mm條料寬度 b/mm1122335 50 50100 100150 150220 220300 0.4 0.5 0.7 0.8 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 d 取值由設計條料寬度方向沖裁件的最大尺寸為 48（mm） 側搭邊值 a 可以從表 41 中查出為 1（mm)。 故帶入條料寬度公式得；

14、b= 0 05 . 0 ) 1250( =（mm） 0 05 . 0 52 查表 42 中，可得條料寬度偏差下偏差為-0.5（mm） 4.1.3 導料板間距離的確定導料板間距離的確定 條料的寬度確定后，進而就可以確定導料板間距離。 表表 43 導料板與條料之間的最小間隙導料板與條料之間的最小間隙 zmin（mm） 有 側 壓 裝 置 條 料 寬 度 b/mm材料厚度 t/mm 100 以下100 以上 0.5 0.51 12 23 34 5 5 5 5 5 8 8 8 8 8 導料板間距離公式： a=b+z=d+2a+z （4-2） z導料板與條料之間的最小間隙（mm） 查表 43 得 z=5

15、mm a=d+2a+z =50+21+5 =57（mm） 4.2 排樣方法排樣方法 根據材料經濟利用程度，排樣方法可以分為有廢料、少廢料和無廢料排樣三種， 根據制件在條料上的布置形式，排樣有可以分為直排、斜排、對排、混合排、多排 等多重形式。 采用少、無廢料排樣法，材料利用率高，不但有利于一次沖程獲得多個制件， 而且可以簡化模具結構，降低沖裁力，但是，因條料本身的公差以及條料導向與定 位所產生的誤差的影響，所以模具沖裁件的公差等級較低。同時，因模具單面受力 （單邊切斷時），不但會加劇模具的磨損，降低模具的壽命，而且也直接影響到沖 裁件的斷面質量。 根據我設計模具制件的形狀、厚度、材料等方面的全

16、面考慮，排樣方法采用直 排式排樣法。如圖 41 和 圖 42 所示。 圖圖 41 排樣圖排樣圖 圖圖 42 排樣圖排樣圖 4.3 材料利用率材料利用率 材料利用率通常以一個進距內制件的實際面積與所用毛坯面積的百分率 表示： =（na1/hb）100% （4- 3） 式中 材料利用率（%）； n 沖裁件的數目； a1 沖裁件的實際面積（mm2）； b 板料寬度（mm）； h進距 計算沖壓件的面積： a1=5018-（334-3.149） =892.26（mm2） 條料寬度計算： b =50+21 =52（mm） 進距的計算： h =18+0.8 =18.8（mm） 一個進距的材料利用率： =（n

17、a1/hb）100% =（1892.26/5218.8） 100% =72.723% 值越大，材料的利用率就越高，廢料越少。工藝廢料的多少決定于搭邊和余 量的大小，也決定于排樣的形式和沖壓方式。因此，要提高材料利用率，就要合理 排樣，減少工藝廢料。 所選板料的規(guī)格為：110002000。 方案一：當選用縱裁裁板時，所能裁剪條料的個數最多為 20 個，由于生產誤 差最多只能裁剪出 19 條，一個條料內所能沖出的制件個數最多為 99 個，則整張板 料所能沖出的總制件的個數為 1881 個，則整張板料的利用率為： =（72.7231999）/200000100% =65.574% 方案二：當選用橫裁

18、裁板時，所能裁剪條料的個數最多為 40 個，由于生產誤 差最多只能裁剪出 39 條，一個條料內所能沖出的制件個數最多為 49 個，則整張板 料所能沖出的總制件的個數為 1911 個，則整張板料的利用率為： =（72.7233949）/200000100% =70.125% 經比較方案二利用率更高，故選用方案二整板的利用率為：69.487% 經分析比較選用圖 42 排樣方法。 5 模具總體設計模具總體設計 5.1 模具類型的選擇模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，采用級進沖壓，所以模具類型為級進模。 5.2 定位方式的選擇定位方式的選擇 因為該模具采用的是條料，控制條料的送進方向采用導料板，有側

19、壓裝置?？?制條料的送進步距采用始用擋料銷初定距，導正銷精定距。而第一件的沖壓位置因 為條料長度有一定余量，可以靠操作工目測來定。 5.3 卸料、出件方式的選擇卸料、出件方式的選擇 因為是級進模生產，所以采用下出件比較便于操作與提高生產效率。 5.4 導向方式的選擇導向方式的選擇 為了提高模具壽命和工件質量，方便安裝調整，該級進模采用四角導柱的導向 方式。 6 沖裁力相關的計算沖裁力相關的計算 6.1 計算沖裁力的公式計算沖裁力的公式 計算沖裁力是為了選擇合適的壓力機，設計模具和檢驗模具的強度，壓力機的 噸位必須大于所計算的沖裁力，以適宜沖裁的要求，普通平刃沖裁模，其沖裁力 f p 一般可以按

20、下式計算： fp=kptl （6- 1） 式中 材料抗剪強度，見附表（mpa）； l沖裁周邊總長（mm）； t材料厚度（mm）; 系數 kp 是考慮到沖裁模刃口的磨損，凸模與凹模間隙之波動（數值的變化或 分布不均）潤滑情況，材料力學性能與厚度公差的變化等因數而設置的安全系數 kp，一般取 13。當查不到抗剪強度 r 時，可以用抗拉強度 b 代替 ，而取 kp=1 的近似計算法計算。 由于材料 q235 鋼無法查到其抗剪強度 ，故取起抗拉強度 b 代替抗剪強度 ，查表可知 b=450（mpa）。 6.2 總沖裁力、卸料力總沖裁力、卸料力 由于沖裁模具采用剛性卸料裝置和自然落料方式。 f總沖壓力

21、fp總沖裁力 fq卸料力 fq1推料力 fq2頂件力 6.3 計算總沖裁力計算總沖裁力 fp=f1+f2 （6-2） f1落料時的沖裁力。 f2沖孔時的沖裁力。 沖裁周邊的總長（mm） 落料周長為： l1=50+50+18+18-64+93.14 =140.26（mm） 沖孔周長為： l2=2d =23.1410 =62.8（mm） 落料沖裁力為： f1=kptl1 =11140.26450 =63117 （n） 沖孔沖裁力為： f2=kptl2 =1162.8450 =28260（n） 所以可求總沖裁力為： fp =f1+f2 =63117+28260 =91337（n） 7 模具壓力中心的

22、確定與計算模具壓力中心的確定與計算 模具壓力中心是指沖壓時諸沖壓力合力的作用點位置。為了確保壓力機和模具 正常工作，應使模具的壓力中心與壓力機滑塊的中心相重合，否則，會使沖模和力 機滑塊產生偏心載荷，使滑塊和導軌之間產生過大的摩擦，模具導向零件加速磨損， 降低模具和壓力機的使用壽命。 30 9 25 40 10 圖圖 71 壓力中心分析壓力中心分析 計算公式為： （7-1） n i pi n i ipi pnpp npnpp f xf fff xfxfxf x 1 1 21 2211 0 （7-2） n i pi n i ipi pnpp npnpp f yf fff yfyfyf y 1 1

23、 21 2211 0 所以 282602826063117 23028260963117 0 x 783.20 282602826052425 25631174028260928260 0 y 162.18 所以求得模具壓力中心的坐標值為（20.783，18.162） 。 8 沖裁間隙沖裁間隙 設計模具時一定要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質量、尺寸精度滿足 產品的要求，所需沖裁力小、模具壽命高，但分別從質量，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數值，只是彼此接近。考慮到制造中的偏差 及使用中的磨損、生產中通常只選擇一個適當的范圍作為合理間隙，只要間隙在這 個范圍內，就

24、可以沖出良好的制件，這個范圍的最小值稱為最小合理間隙 cmin， 最大值稱為最大合理間隙 cmax?？紤]到模具在使用過程中的磨損使間隙增大，故 設計與制造新模具時要采用最小合理間隙值 cmin。 沖裁間隙的大小對沖裁件的斷面質量有極其重要的影響，此外，沖裁間隙還影 響模具壽命、卸料力、推件力、沖裁力和沖裁件的尺寸精度。沖裁過程中，凸模與 被沖的孔之間，凹模與落料件之間均有摩擦，間隙越小，模具作用的壓應力越大， 摩擦也越嚴重，而降低了模具的壽命。較大的間隙可使凸模側面及材料間的摩擦減 小，并延緩間隙由于受到制造和裝配精度的限制，雖然提高了模具壽命而，但出現 間隙不均勻。因此，沖裁間隙是沖裁工藝與

25、模具設計中的一個非常重要的工藝參數。 根據實用間隙表 81 查得材料 q235 的最小雙面間隙 2cmin=0.100mm，最 大雙面間隙 2cmax=0.140mm。 表表 81 沖裁模初始用間隙沖裁模初始用間隙 2c（mm） 08、10、35、 09mn、q235 16mn40、5065mn材料 厚度 2cmin2cmax2cmin2cmax2cmin2cmax2cmin2cmax 小于 0.5 極小間隙 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2 1.5 1.75 2.0 2.1 2.5 2.75 3.0 .3.5 4.0 4.5 5.5 6.0 6.5 8.0 0.040

26、0.048 0.064 0.072 0.092 0.100 0.126 0.132 0.220 0.246 0.260 0.260 0.400 0.460 0.540 0.610 0.720 0.940 1.080 0.060 0.072 0.092 0.104 0.126 0.140 0.180 0.240 0.320 0.360 0.380 0.500 0.560 0.640 0.740 0.880 1.000 1.280 1.440 0.040 0.048 0.064 0.072 0.090 0.100 0.132 0.170 0.220 0.260 0.280 0.380 0.420

27、0.480 0.580 0.680 0.680 0.780 0.840 0.940 1.200 0.060 0.072 0.092 0.104 0.126 0.140 0.180 0.240 0.320 0.380 0.400 0.540 0.600 0.660 0.780 0.920 0.960 1.100 1.200 1.300 1.680 0.040 0.048 0.064 0.072 0.090 0.100 0.132 0.170 0.220 0.260 0.280 0.380 0.420 0.480 0.580 0.680 0.780 0.980 1.140 0.060 0.072

28、0.092 0.104 0.126 0.140 0.180 0.240 0.320 0.380 0.400 0.540 0.600 0.660 0.780 0.920 1.040 1.320 1.500 0.040 0.048 0.064 0.064 0.090 0.090 0.060 0.072 0.092 0.092 0.126 0.126 9 凸模與凹模刃口尺寸的計算凸模與凹模刃口尺寸的計算 9.1 刃口尺寸計算的基本原則刃口尺寸計算的基本原則 沖裁件的尺寸精度主要決定于模具刃口的尺寸精度，模具合理的間隙值模具刃 口寸及制造精度來保證。正確確定模具刃口尺寸及其制造公差，是設計沖裁模的主

29、要任務之一。 模具刃口的制造精度與工件的尺寸精度和加工方法有關，若采用分別標注尺寸 和分別加工的方法制造凸模和凹模的刃口尺寸時，凸模和凹模的制造公差1和 2必須滿足不等式t+a zmax-zmin。因為凹模為孔，公差取單向正 值；凸模為軸，公差取單向負值。生產中對普通沖裁件，凹模刃口尺寸制造公差按 it7 級精度選??；凸模刃口尺寸公差按 it6 級精度選取。若采用配合方法加工時， 凹?；蛲鼓Ｈ锌诔叽绲闹圃旃羁砂粗萍某叽缇忍岣呷募壢≈担部梢园?下表 91 選取。 表表 91 沖裁模刃口制造精度與制件精度關系沖裁模刃口制造精度與制件精度關系 板料厚度 t （mm） 制件精度 刃口制造精度

30、0.50.81.01.52.03.04.05.06.0 it6it7it8it8it9it10it10/ it7it8/it9it10it10it10it12it12/ it9/it12it12it12it12it12it14 9.2 刃口尺寸的計算方法刃口尺寸的計算方法 由于模具的加工方法不同，凸模與凹模刃口部分尺寸的計算公式與制造公差的 標注也不同，刃口尺寸的計算方法可以分為兩種情況。凸模與凹模分開加工和凸模 與凹模配合加工。對與該制件應該選用凸模與凹模配合加工方法。 對于該工件的模具，為了保證沖裁凸、凹模間有一定的間隙值，必須采用配合 加工。此方法是先做好其中一件（凸模或凹模）作為基準件

31、，然后以此基準件的實 際尺寸來配合加工另一件，使它們之間保留一定的間隙值，因此，只在基準件上標 注尺寸制造公差，另一件只標注公稱尺寸并注明配做所留的間隙值。這 p 與 d 就 不再受間隙限制。根據經驗，普通模具的制造公差一般可取 =/4（精密模具的制 造公差可選 46m）。這種方法不僅容易保證凸、凹模間隙枝很小。而且還可以放 大基準件的制造公差，使制造容易。在計算復雜形狀的凸凹模工作部分的尺寸時， 可以發(fā)現凸模和凹模磨損后，在一個凸?；虬寄Ｉ蠒瑫r存在三種不同磨損性質的 尺寸，這時需要區(qū)別對待。 第一類：凸?；虬寄Ｄp會增大的尺寸； 第二類：凸?；虬寄Ｄp或會減小的尺寸； 第三類：凸模或凹模磨

32、損后基本不變的尺寸。 9.3 計算凸凹模刃口的尺寸計算凸凹模刃口的尺寸 9.3.1 凸模與凹模配合加工的方法計算落料凸凹模的刃口尺寸凸模與凹模配合加工的方法計算落料凸凹模的刃口尺寸 (1)凹模磨損后變大的尺寸，按一般落料凹模公式計算，即 aa=（amax-x） （9-1） + a 0 (2)凹模磨損后變小的尺寸，按一般沖孔凸模公式計算，因它在凹模上相當于 沖孔凸模尺寸，即 ba=（bmax+x） （9-2） 0 - a (3)凹模磨損后無變化的尺寸，其基本計算公式為 ca=（cmax+0.5）0.5a。 為了方便使用，隨工件尺寸的標注方法不同，將其分為三種情況： 工件尺寸為 c時 + 0 ca

33、=（c+0.5） 0.5a 工件尺寸為 c時 - 0 ca=（c-0.5） 0.5a 工件尺寸為 c時 ca=ca 式中 aa、ba、ca相應的凹模刃口尺寸； amax工件的最大極限尺寸； bmin工件的最小極限尺寸； c工件的基本尺寸； 工件公差； x系數，為了避免沖裁件尺寸偏向極限尺寸（落料時偏向最小尺寸，沖孔 時偏向最大尺寸），x 值在 0.51 之間，與工件精度有關可查表 92 或按下面關系 選取。 工件精度 it10以上 x=1 工件精度 it11it13 x=0.75 工件精度 it14 x=0.5 a、0.5a、a凹模制造偏差，通常取 a=/4。 表表 92 系數系數 x 非圓形

34、圓形 10.750.50.750.5料厚 t(mm) 工件公差/mm 1 12 24 4 0.16 0.20 0.24 0.30 0.170.35 0.210.41 0.250.49 0.310.59 0.36 0.42 0.50 0.60 0.16 0.20 0.24 0.30 0.16 0.20 0.24 0.30 9.3.2 對沖孔的刃口尺寸進行計算對沖孔的刃口尺寸進行計算 如圖 91 所示的止動件的落料凹模零件圖，計算凸、凹模的刃口尺寸?？?慮到零件形狀比較復雜，采用配作法加工凸、凹模。凹模磨損后其尺寸變化有三種 情況, 落料時應以凹模為基準件來配作凸模。 圖圖 91 落料凹模工作部分

35、落料凹模工作部分 按國家標準 it8 級公差要求處理，查公差表得：50+0.039 0.000 18+0.027 0.000 凹模磨損后變大的尺寸：a1a、a2a。 刃口尺寸計算公式： aa=（amax-x） （9-3） + a 0 工件精度均為 it12 級、查表 92 得：x1=x2=x3=0.75 a1a=(50.039-0.750.16）+00.250.16 =49.919+00.04 a2a=（18.027-0.750.16）+00.250.16 =17.907+00.04 查表 81 得：zmin=0.100mm zmax=0.140mm 凸模刃口尺寸按凹模實際尺寸配制，保證雙面間

36、隙值在（0.1000.140）mm 之 間。 r5 r5 30 圖圖 92 沖孔凸模沖孔凸模 9.3.3 對沖孔的刃口尺寸進行計算對沖孔的刃口尺寸進行計算 如圖 92 為制件沖孔的零件圖，計算凸、凹模刃口尺寸。 沖孔凸模安 it8 查得：10+0.027 0.000 凸模磨損后變小的尺寸，按沖孔凸模尺寸公式進行計算 bt=（bmin+x） （-t=/4） （9-4） 0 - t bt沖孔凸模尺寸 bmin工件孔的最小尺寸 x系數 工件公差 查表 92 得 x=0.75 b2t=（10+0.750.027）-00.250.027 =10.02025-00.00675 查表 81 得 zmin=0

37、.100（mm） zmax=0.140（mm） 凹模刃口尺寸按凹模實際尺寸配制，保證雙面間隙值在（0.1000.140）mm 之 間。 10 主要零部件的設計主要零部件的設計 設計主要零部件時，首先要考慮主要零部件用什么方法加工制造及總體裝配方 法。結合模具的特點，本模具適宜采用線切割加工凸模固定板、卸料板、凹模及外 形凸模、內孔凸模。這種加工方法可以保證這些零件各個內孔的同軸度，使裝配工 作簡化。下面就分別介紹各個零部件的設計方法。 10.1 工作零件的結構設計工作零件的結構設計 10.1.1 外形凸模的設計外形凸模的設計 因為該制件形狀復雜，所以將落料模設計成直通式凸模，直通式凸模工作部分

38、 和固定部分的形狀做成一樣，直通式凸模采用線切割機床加工?？梢灾苯佑?2 個 m8 的螺釘固定在墊板上，凸模與凸模固定板的配合按 h7/m6。外形凸模的高度是 凸模固定板的厚度、卸料板的厚度、導料板的厚度的總和，外形凸模下部設置 1 個 導正銷，借用工件上的孔作為導正孔。外形凸模長度為： l=h1+h2+h3（1520）mm （10-1） h1凸模固定板厚度；得 h1=0.8h凹=0.825=20mm（標準為 20mm） h2固定卸料板厚度；查表 10.31 得 h2=14mm h3導料板厚度；查表 10.21 得 h3=6mm （1520）附加長度，包括凸模的修磨量，凸模進入凹模的深度及凸模

39、固 定板與卸料板間的安全距離。（附加長度取 30） l=6+14+20+30 =70mm 導正銷的尺寸如附圖。導正銷的直線部分應為（0.50.8）t ，導正銷伸入定位 孔是，板料應處于自由狀態(tài)。在手工送料時，板料以由擋料銷粗定位，導正銷將工 件導正的過程的將板料向后拉回約 0.2mm。必須在卸料板壓緊板料之前完成導正。 所以導正銷直線部分的長度為： l導 導=0.81.5=1.2mm 在外形凸模的底部鉆安裝導正銷，采用 h7/r6 的配合，為防止其脫落，在凸模 上打橫向孔，用銷釘固定導正銷。 10.1.2 內孔凸模設計內孔凸模設計 因為內孔凸模是圓凸摸，仍然選用直通式凸模，采用線切割加工。與凸

40、模固定 板采用 h7/r6 配合。凸模長度與外形凸模長度相等為 70mm。凸模材料應選 t10a， 熱處理 5860hrc，凸模與卸料板之間的間隙見表 101 查得凸模與卸料板的間隙 選為 0.035mm。 表表 101 凸模與卸料板、導柱與導套的間隙凸模與卸料板、導柱與導套的間隙 序號 模具沖裁間隙 z 卸料板與凸模間隙 z1 輔助小導柱與小導 套間隙 z2 10.0150.0250.0050.007約為 0.003 20.0250.050.0070.015約為 0.006 30.050.100.0150.025約為 0.01 40.100.150.0250.035約為 0.02 10.1.

41、3 凹模的設計凹模的設計 凹模采用整體凹模，各種沖裁的凹?？拙捎镁€切割機床加工，安排凹模在模 架上位置時，要依據計算壓力中心的數據，將壓力中心與模柄中心重合。模具的外 形尺寸如下： 模具厚度的確定公式為： h=kb （10-2） 式中： k系數值，考慮板料厚度的影響； b 沖裁件的最大外形尺寸； 表表 102 系數值系數值 k 材料厚度 t/mm s/mm 1336 50100 100200 200 0.300.40 0.200.30 0.150.20 0.100.15 0.350.50 0.220.35 0.180.22 0.120.18 0.450.60 0.300.45 0.220.3

42、0 0.150.22 查表 102 得：k=0.35 h=0.35 =22.75 mm 查表 103 取標準 h=25mm 模具壁厚的確定公式為： c=（1.52)h （10-3） =1.522.75222.75 =34.12545.5（mm） 凹模壁厚取 c=40mm 凹模長度的確定公式為： l=b+2c （10-4） =65+240 =145（mm） 查表 103 取標準取 b=160mm 凹模寬度的確定公式為： b=步距+工件寬+2c （10-5） =22+20+240 =122（mm） 凹模的長度要考慮導料板發(fā)揮的作用，保證送料粗定位精度。查表查表 103 取標準 l=160mm。 凹

43、模輪廓尺寸為 160mm160mm25mm。凹模材料選用 t10a，熱處理 6062hrc。 表表 103 矩形和圓形凹模的外形尺寸矩形和圓形凹模的外形尺寸（gb285881） 矩形凹模的寬度和長度 bl 矩形和圓形凹模厚度 h 6350 636310、12、14、16、18、20 8063、8080、10063、10080、100100、12 580 12、14、16、18120、22 125100、125125、14080、14080、14、16、18、20、22、25 140125、140140、160100、160125、1601 40、200100、200125 16、18、20、2

44、2、25、28 160160、200140、200160、250125、2501 40、 16、20、22、25、28、32 200200、250160、250200、280160 、18、22、25、28、32、35 250 250、280200、280250、315200、20、25、28、32、35、40 315250、20、28、32、35、40、45 10.2 導料板的設計導料板的設計 導料板的工作側壁設計成平直的，導料板的內側與條料接觸，外側與凹模齊平， 導板間距為 99mm。這樣就確定了導料板的寬度了，導料板寬度則為 45mm。導料 板的厚度按表 104 選擇，應為 6mm。導料

45、板用螺釘固定在凹模上。導料板用 45 鋼制作，熱處理硬度 4045hrc。導料板的進端安裝承料板，承料板的厚度與導料 板的厚度相等。入口設計成 1 處 5的斜角，長為 20mm。 表表 104 導料板厚度導料板厚度 導料板寬度 沖件厚度 t 送進材料抬起送進材料不抬起 200200 12 23 34 4 6 8 10 6 8 10 12 3 4 6 8 4 6 6 8 10.3 卸料板的設計卸料板的設計 本模具的卸料板不僅有卸料作用，還具有用外形凸模導向，對內孔凸模起保護 作用，卸料板的邊界尺寸與凹模的邊界尺寸相同，卸料板的厚度按表 105 選擇， 卸料板厚度為 10mm。卸料板與 2 個凸模

46、的間隙以在凸模設計中確定了為 0.035。 卸料板上設置了 4 個螺釘。卸料板采用 45 鋼制造，熱處理淬火硬度 4045hrc。 表表 105 固定卸料板厚度固定卸料板厚度 卸料板寬度 沖件厚度 t 200 0.86681012 0.81.568101214 1.53810121416 10.4 定位零件的設計定位零件的設計 定位零件采用始用擋料銷對條料送進時的首次定位，使用時用手壓住擋料銷， 條料定位后，在彈簧的作用下?lián)趿箱N自動退出。 采用固定擋料銷對條料送進時第 2 次定位，送料時，需要人工抬起條料送進。 并將擋料銷套入下一個孔中，向前抵住搭邊而定位，擋料銷固定部分的直徑應小于 工作部分

47、的直徑很多，固定部分的直徑選為 4mm，工作部分的直徑選為 12mm， 這樣可以不削弱凹模的強度。并且制造簡單、使用方便。固定擋料銷固定在凹模上， 使用于帶固定擋料板的沖裁。設計導正銷的級進模時，擋料銷的位置應保證導正銷 在導正條料過程中條料活動的可能。固定擋料銷的位置可以由公式確定。 e=c-d/2+d/2+0.1 （10-6） 式中： c送料步距； d落料凸模直徑； d擋料銷頭部直徑； 0 .1導正銷往前推的活動余量； e=22-20/2+12/2+0.1 =23.1（mm） 即固定擋料銷的位置在距導正銷 23.1mm 處。采用 45 鋼制造，熱處理硬度 4348hrc。 10.5 模架及

48、其它零件的設計模架及其它零件的設計 本模具采用滑動導柱、導套來保證模具上、下模的精確導向?；瑒訉е?、導套 都是圓柱形的，其加工方便，可采用車床加工，裝配容易。導柱的長度應保證上模 座最底位置時（閉合狀態(tài)） ，導柱上端面與上模座頂面的距離 15mm。而下模座底 面與導柱底面的距離為 5mm。導柱的下部與下模座導柱孔采用 r7/h5 的過盈配合, 導套的外徑與上模座導套孔采用 r7/h5 的過盈配合。導套的長度，需要保證沖壓時 導柱一定要進入導套 10mm 以上。導柱與導套之間采用 h7/h6 的間隙配合，導柱 與導套均采用 20 鋼，熱處理硬度滲碳淬硬 5660hrc。 導柱的直徑、長度，按標準

49、選取。 導柱：d/mml/mm 為 32160； 導套：d/mml/mmdmm 為 3210545 模座的的尺寸 l/mmb/mm 為 200mm315mm。 模座的厚度應為凹模厚度的 1.52 倍上模座的厚度為 50，上墊板厚度取 10， 固定板厚度取 20，下模座的厚度為 60mm。那么該模具的閉合高度為： h 閉=h 上模+h 墊+l+h+h 下模-h2 （10- 7） =（50+10+60+25+60-3）mm =203（mm） 式中： l凸模長度，l=60 h凹模厚度，h=25 h2凸模沖裁后進入凹模的深度，h2=3 可見該模具閉合高度小于所選壓力機 j2325 的最大裝模高度（22

50、0mm）可以 使用。 10.6 模柄的尺寸確定模柄的尺寸確定 中、小型沖模一般通過模柄將上模固定在壓力機的滑塊上。模柄的結構形式很 多；主要有以下幾種： （1）旋人式模柄，通過螺紋與上模板連接，為防止松動，擰入防轉螺釘固緊。 這種結構的模柄，裝卸方便，多用于有導柱的小型沖模。 （2）壓入式模柄，它與模板安裝孔的配合采用 h7/m6 過渡配合，并用銷釘防 止轉動，適用于模板較厚的中、小型模具。 （3）凸緣模柄，用 3 個或 4 個螺釘固定在上模板的窩孔內。多用于較大型模 具。 （4）浮動模柄，它由模柄、球面墊塊和接頭等零件組成。這種結構可以通過 球面墊塊消除壓力機滑塊導向精度不足所產生的導向誤差

51、。適用于需精確導向且導 向裝置在工作中始終不脫開的精密沖模，如硬質合金模、精沖模。 在該模具中采用壓入式模柄 jb/t7646.1-94。模柄的尺寸是根據所選壓力機模 柄孔尺寸來確定，根據所選壓力機的模柄孔直徑為 a50105，由此可得模柄的尺 寸為 a50105。 10.7 其它螺釘與銷釘長度選擇其它螺釘與銷釘長度選擇 螺釘是用于緊固模具的傳統(tǒng)零件，主要承受拉應力。一般按經驗選用。對于中、 小型模具，螺釘的尺寸可根據凹模厚度參考表 10-6 選用。螺釘的數量采用 4 個。 螺釘的布置應對稱，使緊固的零件受力均衡。沖模上的螺釘常用圓柱頭內六角螺釘 （gbt70 一 1985）。這種螺釘緊固牢靠

52、，且螺釘頭埋在凹模內，使模具結構緊 湊，外形美觀。 表表 10-6 螺釘的選用螺釘的選用 凹模厚/mm1313191925253235 螺釘規(guī)格/mmm4，m5m5，m6m6，m8m8，m10m10，m12 螺釘選?。簃1060mm 的標準件。采用 45 鋼，熱處理淬火硬度 4348hrc。 圓柱銷選?。?070mm 的標準件。采用 45 鋼，熱處理淬火硬度 4348hrc。 下模部分由下模座、凹模板等組成。下模座、凹模板用 4 個 m10 的螺釘和 4 個 10 的圓柱銷固定。 螺釘選?。簃1070mm 的標準件。采用 45 鋼，熱處理淬火硬度 4348hrc。 圓柱銷選?。?070mm 的標準件。采用 45 鋼，熱處理淬火硬度 4348hrc。 沖孔廢料和成品件均由漏料孔漏出。 11 壓力機的選擇壓力機的選擇 模座的厚度應為凹模厚度的 1.52 倍上模座的厚度為 40 mm，上墊板厚度取 10 mm，固定板厚度取 20 mm，下模座的厚度為 40mm。那么該模具的閉合高度為： h 閉=h 上模+h 墊+l+h+h 下模-h2 =（40+10+40+25+60-3)mm =172（mm） 式