《沖壓工藝與模具》課程設(shè)計支撐圈零件沖壓工藝與模具設(shè)計【全套圖紙】

1、沖壓工藝與模具課程設(shè)計設(shè)計說明書“支撐圈”零件沖壓工藝與模具設(shè)計起止日期： 2011 年 01月 03 日 至 2011年01月 16日學(xué)生姓名班級材料071學(xué)號07405300109成績指導(dǎo)教師(簽字)機(jī)械工程學(xué)院 年 月 日目 錄第1章 沖壓件工藝分析31.1 制件介紹31.2 沖壓件工藝分析計算31.2.1 翻孔工序計算31.2.1 拉深工序計算41.3 沖壓件拉深工藝分析5第2章 零件沖壓工藝方案的確定62.1 沖壓方案62.2 各工藝方案特點分析62.3 工藝方案的確定7第3章 模具結(jié)構(gòu)的確定7第4章 零件沖壓工藝計算74.1 排樣的設(shè)計與計算74.1.1 排樣方法的確定74.1.2

2、 條料寬度的確定84.1.3 材料的利用率84.2 沖裁力、拉深力、翻孔力的計算94.2.1 落料工序94.2.2 拉深工序94.2.3 沖孔工序104.2.4 翻孔工序114.2.5 總沖壓力的計算114.3 壓力機(jī)的選擇114.4 模具刃口尺寸的計算124.4.1 落料模刃口尺寸的計算124.4.2 拉深模刃口尺寸的計算124.4.3 沖孔模刃口尺寸的計算134.5 模具其他尺寸的計算134.5.1 落料凹模134.5.2 其他零件結(jié)構(gòu)尺寸的選取144.5.3 拉深凸模154.5.4 凸凹模154.6 凸模的強(qiáng)度與剛度校核164.6.1 承壓能力的校核164.6.2 失穩(wěn)彎曲應(yīng)力的校核17

3、第5章 選用標(biāo)準(zhǔn)模架175.1 模架的類型175.2 模架的尺寸18第6章 選用輔助結(jié)構(gòu)零件196.1 導(dǎo)向裝置196.2 模柄206.3 定位裝置206.3.1導(dǎo)料板206.3.2固定擋料銷216.4 推件裝置和頂件裝置226.4.1推件裝置226.4.2頂件裝置226.5 卸料裝置236.6 凸模固定板236.7 凸凹模固定板246.8 墊板246.9 彈性元件25第7章 編制沖壓工藝過程卡26第8章 模具總體結(jié)構(gòu)28結(jié)論29參考文獻(xiàn)30致謝30第1章 沖壓件工藝分析全套圖紙，加1538937061.1 制件介紹零件名稱：支撐圈材料：08鋼（滲碳淬火，層深0.3mm）料厚：1.5mm批量：

4、大批量零件圖：如圖1-1所示圖1-1零件圖1.2 沖壓件工藝分析計算由零件圖1-1可知，該零件為開口有凸緣圓筒形件，零件結(jié)構(gòu)簡單對稱，要求外形尺寸，沒有厚度不變的要求，滿足拉深工藝要求。無凹陷或其他形狀突變，屬于典型的板料沖壓件。初步確定其生產(chǎn)工序可按照落料沖孔翻孔切邊的方案加工。但能否一次翻孔成型達(dá)到零件所要求的高度，仍需進(jìn)一步校核計算。1.2.1翻孔工序計算1.2.1.1判斷一次翻孔能否達(dá)到所要求的高度查文獻(xiàn)1表6-4，可查得極限翻孔系數(shù)可取為。根據(jù)文獻(xiàn)1公式（6-10），可求出一次翻孔的極限高度，即，而零件的總高度由此可知一次翻孔不能達(dá)到零件高度要求，需要采用先拉深，然后沖孔并翻孔的工藝

5、。1.2.1.2計算翻孔高度根據(jù)文獻(xiàn)1公式（6-11），可求出翻孔所能達(dá)到的最大高度，即，1.2.1.3計算預(yù)孔直徑根據(jù)文獻(xiàn)1公式（6-12），可求出預(yù)孔直徑，即，實際取。1.2.1.4計算翻孔前需要拉深的高度根據(jù)文獻(xiàn)1公式（6-13），可求出拉深高度，即，取拉深高度。根據(jù)上述分析計算可畫出翻孔前拉深后的半成品圖，如圖12所示，查文獻(xiàn)1表5-7，可取修邊余量為。圖1-21.2.2拉深工序計算1.2.2.1毛坯直徑的計算拉深后半成品的大經(jīng)為：則毛坯的直徑為1.2.2.2相對厚度的計算1.2.2.3相對直徑的計算1.2.2.4相對高度的計算1.2.2.5拉深次數(shù)的確定查文獻(xiàn)1圖5-18，可知此工件

6、可通過一次拉深成形。 1.2.2.6拉深系數(shù)的確定由坯料直徑d69和拉深件的中線尺寸d33.5，根據(jù)文獻(xiàn)1公式5-17，可得拉深系數(shù)為md/d0.491.3沖壓件拉深工藝分析拉深件凸緣與側(cè)壁間的圓角半徑，滿足拉深對圓角半徑的要求。帶凸緣拉深件的直徑，滿足拉深對帶凸緣拉深件直徑的要求。零件外形上只有底面外徑有公差要求，拉深件直徑為，查文獻(xiàn)1表4-6，可查得沖裁件內(nèi)外所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度為it14，滿足拉深對工件的公差等級的要求本沖壓件在斷面質(zhì)量和毛刺高度上沒有嚴(yán)格的要求，所以只要模具精度達(dá)到一定要求，沖裁件的斷面質(zhì)量可以保證。對于沖裁件材料一般要求的力學(xué)性能是強(qiáng)度低，塑性高，表面質(zhì)量和厚度公差符合

7、國家標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)計零件所用的材料是08鋼，為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，其強(qiáng)度低，塑性、韌性較高，沖壓性能好，焊接性能好，用于塑性好的零件。經(jīng)熱處理后，用沖裁的加工方法是完全可以成形的。另外產(chǎn)品對于厚度和表面質(zhì)量沒有嚴(yán)格要求，所以采用國家標(biāo)準(zhǔn)的板材，其沖裁出的產(chǎn)品的表面質(zhì)量和厚度公差就可以保證。產(chǎn)品生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)，適于采用沖壓加工的方法，最好是采用復(fù)合模或級進(jìn)模，這樣將很大地提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。第2章 零件沖壓工藝方案的確定2.1沖壓方案根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)，其加工工藝方案可以有以下幾種：（1） 方案一：采用落料拉深沖孔翻孔修邊的單工序模。（2） 方案二：采用落料、拉深復(fù)合沖孔翻孔修邊。（3） 方案

8、三：采用落料、拉深、沖孔復(fù)合翻孔、修邊。（4） 方案四：采用落料、拉深復(fù)合沖孔、翻孔、修邊復(fù)合。（5） 方案五：采用落料、拉深、沖孔、翻孔、修邊的復(fù)合模。（6） 方案六：采用落料、拉深、沖孔、翻孔、修邊的級進(jìn)模。2.2各工藝方案特點分析（1） 方案一為單工序模。其特點是：模具結(jié)構(gòu)簡單，制造維修方便，但是要用到五道工序，需要五副模具，在成本上是比較高的，而且生產(chǎn)率比較低，在生產(chǎn)中難以保證零件的尺寸精度，一般只適用于生產(chǎn)小批量和精度要求低的零件。因而單工序難以滿足該零件的生產(chǎn)要求。（2） 方案二、三、四、五為復(fù)合模。其特點是：模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)整和維修難度大，制造精度要求高，成本高，生產(chǎn)率高。復(fù)合模

9、主要用于生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖裁件。（3） 方案三為級進(jìn)模。其特點是：模具輪廓尺寸較大，制造較復(fù)雜，調(diào)整維修麻煩，成本較高，生產(chǎn)率高，減少了模具和設(shè)備的數(shù)量，工件精度較高，便于操作和實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。一般適用于大批量生產(chǎn)的小型沖壓件。2.3工藝方案的確定綜合以上的三個方案，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)以及該零件是大批量生產(chǎn)的，因此選用復(fù)合模為最佳。但考慮到經(jīng)濟(jì)性因素以及我們本次設(shè)計的要求和目的，所以決定在本次設(shè)計中采用方案二，并且本次設(shè)計主要是設(shè)計落料、拉深的復(fù)合模。其工序件簡圖如圖2-1所示。圖2-1第3章 模具結(jié)構(gòu)的確定本次設(shè)計決定采用正裝式落料、拉深復(fù)合模。凸凹模在上模，落料凹模和拉深凸模在下模。利

10、用正裝式復(fù)合模沖出的工件表面比較平直。模具的整體結(jié)構(gòu)采用固定卸料裝置卸料、采用導(dǎo)料板對條料進(jìn)行橫向定位、采用剛性推件裝置和彈性頂件裝置，并用螺釘和銷釘緊固。第4章 零件沖壓工藝計算4.1排樣的設(shè)計與計算4.1.1排樣方法的確定根據(jù)材料的合理利用情況，條料排樣方法可分為：有廢料排樣、少廢料排樣和無廢料排樣。根據(jù)工件的形狀，確定采用無廢料排樣的方法是不可能做到的，所以可采用有廢料和少廢料的排樣方法。此工件為有規(guī)則的圓形件，所以采用直排的排樣方法。查文獻(xiàn)2表2-26，可查得兩工件間搭邊值，側(cè)邊取搭邊值。查文獻(xiàn)【附錄-沖壓常用金屬材料規(guī)格】軋制薄鋼板規(guī)格，選用規(guī)格為的板料。 排樣圖如圖4-1所示。圖4

11、-14.1.2條料寬度的確定查文獻(xiàn)5表2-14和2-15，可查得條料寬度公差。取條料與導(dǎo)板之間的間隙。根據(jù)文獻(xiàn)1公式（3-19），可求出條料寬度，即，根據(jù)文獻(xiàn)1公式（3-20），可求出導(dǎo)料板之間的距離，即，步距4.1.3材料的利用率根據(jù)文獻(xiàn)1公式（3-15），可求出一個步距內(nèi)的材料利用率，即，由于選用板料的規(guī)格為，故每塊板料可沖裁出個工件。根據(jù)文獻(xiàn)1公式（3-16），可求出一張板料上總的材料利用率，即，4.2沖裁力、拉深力、翻孔力的計算4.2.1落料工序4.2.1.1落料力的計算查文獻(xiàn)3表5-15，可查得08鋼的抗拉強(qiáng)度。落料毛坯周邊長度尺寸為根據(jù)文獻(xiàn)1公式（3-25），可求出所需的落料力，即

12、4.2.1.2卸料力及頂件力的計算查文獻(xiàn)1表3-11，可查得。根據(jù)文獻(xiàn)1公式（3-26），可求出所需的卸料力，即根據(jù)文獻(xiàn)1公式（3-28），可求出所需的頂件力，即4.2.1.3總落料力的計算4.2.2拉深工序4.2.2.1拉深力的計算根據(jù)相對厚度，查文獻(xiàn)1表5-8，可知不需要使用壓邊圈。查文獻(xiàn)3表5-15，可查得08鋼的抗拉強(qiáng)度。根據(jù)文獻(xiàn)1公式（5-30），可求出所需的拉深力，即4.2.2.2壓邊力的計算查文獻(xiàn)1表5-9，可取材料的單位壓邊力。由于只有一次拉深，凸凹模圓角半徑與拉深件相應(yīng)的圓角半徑應(yīng)一致，故凹模圓角半徑，凸模圓角半徑。根據(jù)文獻(xiàn)1公式（5-26），可求出所需壓邊力，即4.2.2.

13、3總拉深力的計算4.2.3沖孔工序4.2.3.1沖孔力的計算沖孔周邊長度尺寸為根據(jù)文獻(xiàn)1公式（3-25），可求出所需的沖孔力，即4.2.3.2卸料力及頂件力的計算查1表3.11，可查得。根據(jù)文獻(xiàn)1公式（3-26），可求出所需的卸料力，即根據(jù)文獻(xiàn)1公式（3-27），可求出所需的推件力，即根據(jù)文獻(xiàn)1公式（3-26），可求出所需的頂件力，即4.2.3.3總沖孔力的計算4.2.4翻孔工序查文獻(xiàn)3表5-15，可查得08鋼的抗剪強(qiáng)度。根據(jù)文獻(xiàn)4公式（5-23），可計算翻孔力，即， 4.2.5總沖壓力的計算完成零件沖壓所需的總沖壓力為：完成落料拉深復(fù)合模所需的總沖壓力為：4.3壓力機(jī)的選擇由于是圓形工件，所

14、以工件的壓力中心應(yīng)為圓心。計算所得沖壓所需的總壓力為188kn，壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于總沖壓力。查文獻(xiàn)2表13.10，可初選公稱壓力為250kn的jh21系列開式固定臺壓力機(jī)，其型號為jh21-25。其主要參數(shù)如表4-1所示。表4-1 jh21-25壓力機(jī)標(biāo)稱壓力/kn250標(biāo)稱行程/mm2.8滑塊行程/mm80行程次數(shù)/100最大封閉高度/mm250封閉高度調(diào)節(jié)量/mm50滑塊中心線到機(jī)身距離/mm210工作臺尺寸左右/mm700工作臺孔尺寸/mm150前后/mm440模柄孔尺寸直徑/mm40電動機(jī)功率/kw2.2深度/mm654.4模具刃口尺寸的計算4.4.1落料模刃口尺寸的計算查

15、文獻(xiàn)1表3-3，可查得最大間隙為,最小間隙為。查文獻(xiàn)1表3-5，可查得系數(shù)x=0.5。工件的公差。根據(jù)文獻(xiàn)1公式（3-2），可求出所凹模刃口尺寸，即 根據(jù)文獻(xiàn)1公式（3-3），可求出凸模刃口尺寸，即 4.4.2拉深模刃口尺寸的計算決定凸模和凹模單邊間隙z時，不僅要考慮了材質(zhì)和板厚，還要注意工件的尺寸精度和表面質(zhì)量，尺寸精度高、表面粗糙度數(shù)值低時，模具的間隙應(yīng)取得小一些，間隙值應(yīng)與板料厚度相當(dāng)。不用壓邊圈拉深時，根據(jù)根據(jù)文獻(xiàn)1公式（5-54），可求出單邊間隙，即該工件要求外形尺寸，因此拉深時以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上。查文獻(xiàn)1表5-19，可取凸凹模的制造公差為：根據(jù)文獻(xiàn)1公式（5-56），可求

16、出凹模尺寸，即 根據(jù)文獻(xiàn)1公式（5-57），可求出凸模尺寸，即 圓角處的尺寸經(jīng)分析，其以凸模成形，則以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。4.4.3沖孔模刃口尺寸的計算根據(jù)前面的計算可知，。查文獻(xiàn)1表3-5，可查得系數(shù)x=0.5。根據(jù)文獻(xiàn)1公式（3-4），可求出凸模刃口尺寸，即根據(jù)文獻(xiàn)1公式（3-5），可求出凹模刃口尺寸，即4.5模具其它尺寸的計算4.5.1落料凹模凹模采用整體凹模，各沖裁的凹?？拙捎镁€切割機(jī)床加工，安排凹模在模架上的位置時，要依據(jù)計算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。凹模的輪廓尺寸應(yīng)要保證凹模有足夠的強(qiáng)度與剛度，凹模板的厚度還應(yīng)考慮修磨量。4.5.1.2凹模高度查文獻(xiàn)1表3

17、-15，可查得系數(shù)。由前面的計算可知，落料件的直徑為69mm根據(jù)文獻(xiàn)1公式（3-46），可求出凹模高度，即，取凹模高度為28mm。4.5.1.2凹模壁厚根據(jù)文獻(xiàn)2公式（2-17）,可求出凹模壁厚，即，4.5.1.2刃壁高度根據(jù)文獻(xiàn)2表2.40，當(dāng)沖件料厚，垂直于凹模平面的刃壁，其高度，可取。4.5.1.2凹模寬度根據(jù)文獻(xiàn)1公式（3-47），可求出凹模寬度，即，4.5.1.2凹模長度查文獻(xiàn)1表3-14，可查得送料方向的凹模刃壁至凹模邊緣的最小距離。根據(jù)文獻(xiàn)1公式（3-48），可求出凹模長度，即，查文獻(xiàn)2表2.63，可選取凹模板的規(guī)格為。凹模的整體結(jié)構(gòu)尺寸如圖4-2所示。圖4-24.5.2其他零件

18、結(jié)構(gòu)尺寸的選取對于墊板、凸模固定板、導(dǎo)料板、卸料板、凸凹模固定板，其寬度與凹模外徑相當(dāng)，所以根據(jù)文獻(xiàn)2，可查得這些零件的尺寸規(guī)格，如表4-1所示。表4-1名稱長度寬度厚度（mm）材料數(shù)量墊板t8a1凸模固定板45鋼1卸料板45鋼1凸凹模固定板45鋼14.5.3拉深凸模根據(jù)工件外形并考慮加工，將拉深凸模設(shè)計成臺階式，一方面加工簡單，另一方面又便于裝配與修模，與凸模固定板的配合按h7/m6的配合。由前面的計算可知，拉深凸模的尺寸為。凸模長度主要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)，并考慮修模、操作安全、裝配等的需要來確定。其長度可由凸模固定板厚度、推件板的厚度確定。因此取凸模的長度為52mm。凸模的結(jié)構(gòu)尺寸如圖4-3所示

19、：圖4-34.5.4凸凹模凸凹模的結(jié)構(gòu)是落料凸模和拉深凹模。其長度應(yīng)根據(jù)落料凸模的要求計算，壁厚根據(jù)落料凸模和刃口尺寸和拉深凹模直徑計算。 此處落料凸模采用有固定卸料板的凸模，長度可按下公式計算： 式中 l凸凹模的長度，mm； 上凸模固定版的厚度，mm；查文獻(xiàn)2表15.57，選取凸模固定 板的尺寸規(guī)格為； 固定卸料板的厚度，mm；查文獻(xiàn)2表15.27，可取卸料板的厚 度為16mm； 導(dǎo)料板的厚度，mm；導(dǎo)料板的厚度一般取材料厚度的倍， 因此取導(dǎo)料板的厚度為6mm； 附加長度，mm；包括凸模刃口的修磨量、凸模進(jìn)入凹模的深度、 凸模固定版與卸料板的安全距離。取h=36.5mm。則凸凹模的總長度為

20、凸凹模的結(jié)構(gòu)尺寸如圖4-4所示，其與凸凹模固定板的配合按h7/m6的間隙配合。圖4-44.6凸模的強(qiáng)度與剛度校核4.6.1承壓能力的校核根據(jù)文獻(xiàn)1公式（3-38），可知凸模的承壓能力按下式校核，即式中 凸模最小截面的壓應(yīng)力，mpa； f凸?？v向所承受的壓力，它包括沖裁力和推件力（或頂件力），n； a凸模最小斷面面積，； 凸模材料的許用抗壓強(qiáng)度，mpa。選取凸模的材料為cr12mov，根據(jù)文獻(xiàn)1可知，淬火硬度為時，可取，因此取。由前可知凸?？v向所承受的壓力f116895 n。凸模的最小斷面面積為因此得，凸模的承壓能力符合要求。4.6.2失穩(wěn)彎曲應(yīng)力的校核根據(jù)凸模在沖裁過程中的受力情況，可以把凸模

21、看作壓桿，所以，凸模不發(fā)生失穩(wěn)縱彎的最大沖裁力可以用歐拉極限力公式確定。根據(jù)文獻(xiàn)1公式（3-44），可知凸模不發(fā)生失穩(wěn)彎曲的最大長度為，式中： 凸模不發(fā)生失穩(wěn)彎曲的最大長度，mm； d凸模的直徑，mm； f凸模所受總沖壓力，n。由前面的計算可知，凸模的直徑為31.33mm，凸模所受的總沖壓力為187997n。將數(shù)據(jù)代人公式計算可得，凸模的實際長度為52mm，小于凸模不發(fā)生穩(wěn)彎曲的最大長度，所以凸模的失穩(wěn)彎曲應(yīng)力符合要求。第5章 選用標(biāo)準(zhǔn)模架5.1模架的類型模架包括上模座、下模座、導(dǎo)柱和導(dǎo)套。沖壓模具的全部零件都安裝在模架上，為縮短模架制造周期，降低成本，我國已制定出模架標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)模架導(dǎo)向用的導(dǎo)

22、柱和導(dǎo)套間的配合性質(zhì)，模架分為滑動導(dǎo)向模架和滾動導(dǎo)向模架兩大類。每類模架中，由于導(dǎo)柱安裝位置和數(shù)量的不同，又有多種模架類型，如：后側(cè)導(dǎo)柱式、中間導(dǎo)柱式、對角導(dǎo)柱式和四角導(dǎo)柱式。選擇模架結(jié)構(gòu)時，要根據(jù)工件的受力變形特點、坯料定位和出件方式、板料送進(jìn)方向、導(dǎo)柱受力狀態(tài)和操作是否方便等方面進(jìn)行綜合考慮。綜合以上因素，本設(shè)計中決定選用滑動導(dǎo)向型的后側(cè)導(dǎo)柱式模架。導(dǎo)柱分布在模座的后側(cè)，且直徑相同。帶有導(dǎo)柱的沖裁模適合于生產(chǎn)批量較大的沖壓件，且導(dǎo)柱模結(jié)構(gòu)比較完善，對后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式可從左右和前后兩個方向進(jìn)行送料。5.2模架的尺寸設(shè)計模具時，盡量選用標(biāo)準(zhǔn)模架，而標(biāo)準(zhǔn)模架的型式和規(guī)格就決定了上、下模座的型式

23、和規(guī)格。上下模座材料一般采用45鋼，熱處理硬度為調(diào)質(zhì)28-32hrc。選擇模架尺寸時要根據(jù)凹模的輪廓尺寸考慮，一般模座的長度應(yīng)比凹模板長度長4070mm，其寬度可以略大于或等于凹模板的寬度。模座的厚度可參照標(biāo)準(zhǔn)模座確定，一般等于凹模厚度的1.01.5倍，以保證有足夠的強(qiáng)度和剛度。選擇模架時，還要考慮模架與壓力機(jī)的安裝關(guān)系，例如模架與壓力機(jī)工作臺孔的關(guān)系，模座的寬度應(yīng)比壓力機(jī)工作臺的孔徑每邊約大4050mm。沖壓模具的閉合高度應(yīng)大于壓力機(jī)的最小裝模高度，小于壓力機(jī)的最大裝模高度。在本設(shè)計中，凹模采用圓形的結(jié)構(gòu)，其工作部分基本尺寸為，壁厚為45mm，所以其外徑基本尺寸為160mm，厚度為h28 m

24、m。模具的閉合高度h應(yīng)介于壓力機(jī)的最大裝模高度與最小裝模高度之間，其關(guān)系為： 5 h 10由前面可知道，。所以h應(yīng)介于195mm260mm之間。查文獻(xiàn)2表15-2，選取標(biāo)準(zhǔn)模架，相關(guān)參數(shù)如下：凹模周界l：250mm凹模周界b：250mm 閉合高度(參考)最小：220mm閉合高度(參考)最大：260mm上模座：25025045 (gb/t2855.5)下模座：25025050 (gb/t2855.6)導(dǎo)柱：35210 (gb/t2861.1) 導(dǎo)套：3511543 (gb/t2861.6)由此可知下模座周界尺寸為250250，而凹模的外徑為160mm，所以周界尺寸符合要求。下模座厚度為55mm，

25、而凹模的厚度為28mm，也符合要求。工作臺孔尺寸為150mm，模座的寬度也比工作臺孔尺寸大，也符合要求。根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)，可知其閉合高對為 式中： 模具的閉合高度，mm； 上模座厚度，mm；由前可知45mm； 凸凹模固定板的厚度，mm；由前可知； 凸凹模固定板與卸料板的距離，mm；由前可知； 卸料板的厚度，mm； 導(dǎo)料板的厚度，mm； 凹模的厚度，mm，由前可知28mm； 凸模固定板的厚度，mm，由前可知24mm； 墊板厚度，mm，由前可知； 下模座厚度，mm，由前可知=50mm。綜上可得 。所以模具的閉合高度介于220mm和260mm之間，符合設(shè)計要求。第6章 選用輔助結(jié)構(gòu)零件6.1導(dǎo)向裝置導(dǎo)

26、向裝置可提高模具精度、壽命以及工件的質(zhì)量，而且還能節(jié)省調(diào)試模具的時間。本模具設(shè)計采用導(dǎo)柱導(dǎo)套式導(dǎo)向裝置。導(dǎo)柱與導(dǎo)套結(jié)構(gòu)由標(biāo)準(zhǔn)中選取，尺寸由模架中參數(shù)決定。 根據(jù)所選擇的模架，選用導(dǎo)柱的規(guī)格為：35210（gb/t 2861.1），選用導(dǎo)套的規(guī)格為3511543（gb/t 2861.6）。 導(dǎo)向裝置設(shè)計要點有以下幾點： （1）導(dǎo)柱與導(dǎo)套應(yīng)在凸模工作前或壓料板接觸到工件前充分閉合，且此時應(yīng)保證導(dǎo)柱上端距上模座上平面有1015 mm的間隙；導(dǎo)柱下端面與下模座下平面應(yīng)留25mm的距離。（2）導(dǎo)套與上模座上平面應(yīng)留不小于3mm的距離。（3）上模座開橫槽，以便排氣和出油。（4）當(dāng)沖模有較大的側(cè)向壓力時，模

27、座上應(yīng)裝設(shè)止推墊，避免導(dǎo)套、導(dǎo)柱承受側(cè)向壓力。（5）導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間的配合為h7/h6間隙配合，導(dǎo)柱導(dǎo)套與模座之間的配合均為h7/r6過盈配合。（6）導(dǎo)柱與導(dǎo)套材料采用20鋼，熱處理硬度為（滲碳）58-62hrc。6.2模柄中、小型模具一般是通過模柄將上模固定在壓力機(jī)滑塊上。根據(jù)壓力機(jī)模柄孔的尺寸：直徑為40 mm，深度為65 mm，選擇凸緣式模柄，查文獻(xiàn)2表15.20，模柄的結(jié)構(gòu)圖如圖6-2所示。圖6-26.3 定位裝置為限定被沖材料的進(jìn)給步距和正確地將工件安放在沖模上完成下一步的沖壓工序，必須采用各種形式的定位裝置。用于沖模的定位零件有導(dǎo)料銷、導(dǎo)料板、擋料銷、定位板、導(dǎo)向銷。定位裝置應(yīng)可靠并

28、具有一定的強(qiáng)度，以保證工作精度、質(zhì)量的穩(wěn)定；定位裝置應(yīng)可以調(diào)整并設(shè)置在操作者容易觀察和便于操作的地方；定位裝置應(yīng)避開油污、碎屑的干擾并且不與運(yùn)動機(jī)構(gòu)干涉。定位精度要求高時，要考慮粗定位和精定位兩套裝置，分步進(jìn)行；坯件需要兩個以上工序的定位時，它們的定位基準(zhǔn)應(yīng)該一致；設(shè)計定位裝置還應(yīng)考慮避免坯件正、反誤放置的措施。 6.3.1導(dǎo)料板在固定卸料式?jīng)_模中，條料的橫向定位使用導(dǎo)料板。導(dǎo)料板主要用于條料送進(jìn)定位，防止偏斜。導(dǎo)料板裝于下模凹?？诘纳掀矫?，其內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模齊平。為使條料順利通過，兩導(dǎo)料板間的距離應(yīng)等于條料最大寬度加上一個間隙值。導(dǎo)料板與條料的間隙，當(dāng)無側(cè)壓板時取，取0.5mm。導(dǎo)

29、料板的厚度一般為材料厚度的倍，所以取導(dǎo)料板的厚度為6mm。導(dǎo)料板的材料采用45鋼，熱處理硬度為4348hrc，用螺釘固定在凹模上。圖6-3 6.3.2固定擋料銷固定擋料銷裝在凹模型孔出料一側(cè)，利用落料以后的廢料孔邊進(jìn)行擋料，控制送料距離。擋料裝置在復(fù)合模中,主要作用是保持沖件輪廓的完整和適量的搭邊。在此選a型固定擋料銷,由于這種擋料銷的固定部分和工作部分的直徑相差較大，因此不致削弱凹模的強(qiáng)度。擋料銷的材料選取45鋼，熱處理硬度為4448hrc.當(dāng)料厚3mm以下時，擋料銷的高度可高于料厚1mm左右。查文獻(xiàn)2表15.49，可選取固定擋料銷的規(guī)格為a16 jb/t 7649.10。其結(jié)構(gòu)尺寸如圖6-

30、4所示。圖6-4 6.4推件裝置和頂件裝置6.4.1推件裝置推件裝置裝在上模內(nèi)，通過沖床滑塊內(nèi)的打料機(jī)構(gòu)完成推件的動作。本設(shè)計選用剛性推件裝置。剛性推件裝置應(yīng)考慮推力均衡分布和盡可能減少對模柄和模座強(qiáng)度的削弱的原則來設(shè)計。查文獻(xiàn)2表15.42，選取推桿的規(guī)格為 jb/t7650.1，其材料為45鋼，其結(jié)構(gòu)尺寸如圖6-5所示。圖6-56.4.2頂件裝置頂件裝置的作用是將工件從凹模中定出，凹模裝在下模座時，如果工件不能通過模具的底部漏出，則需要借助于裝在壓力機(jī)工作臺下的頂件裝置利用彈簧和氣墊驅(qū)動推板頂出工件。選用彈性頂件裝置。查文獻(xiàn)2表15.44，選取頂桿規(guī)格為jb/t7650.3，其材料為45鋼

31、。查文獻(xiàn)2表15.45，選取圓形頂板的規(guī)格為 jb/t7650.4，其材料為45鋼。彈性頂件裝置如圖6-6所示。圖6-6 6.5卸料裝置固定卸料板的主要作用是把材料從凸模上卸下，有時也可作壓料板用以防止材料變形，并能幫助送料導(dǎo)向和保護(hù)凸模。設(shè)計時應(yīng)保證卸料板有足夠的剛度，根據(jù)文獻(xiàn)2表15.27，可查得卸料板的厚度為16mm。卸料板寬度與凹模外徑相當(dāng)，取其寬度為b160mm。卸料板內(nèi)孔每側(cè)與凸模保持間隙。卸料板要求耐磨，材料選用45鋼，淬火，磨削，淬火硬度為4348hrc，粗糙度。其結(jié)構(gòu)尺寸如圖6-7所示。圖6-76.6凸模固定板凸模固定板對凸模起著固定和加大凸模在沖壓時的強(qiáng)度，對凸模有著定位的

32、作用。選取矩形凸模固定板，其厚度一般為凹模厚度的。查文獻(xiàn)2表15.57，可選取凸模固定板的規(guī)格為jb/t7643.2。凸模固定板與凸模為過渡配合，材料選取45鋼。其具體結(jié)構(gòu)尺寸如圖6-8所示。圖6-86.7凸凹模固定板凸凹模固定板對凸凹模起著固定和加大凸凹模在沖壓時的強(qiáng)度，對凸凹模有著定位的作用。選取矩形凸凹模固定板，查文獻(xiàn)2表15.57，可選取凸凹模固定板的規(guī)格為jb/t7643.2。凸凹模固定板與落料凸模為過渡配合，材料選取45鋼。其具體結(jié)構(gòu)尺寸如圖6-9所示。圖6-96.8墊板在凸模固定板與下模座之間加一塊淬硬的墊板，可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。

33、墊板的平面形狀尺寸與固定板相同，其厚度一般取。查文獻(xiàn)2表15.60，選取墊板的尺寸規(guī)格為jb/t 7643.3。墊板的材料選用t8a。其具體結(jié)構(gòu)尺寸如圖6-10所示。圖6-106.9彈性元件因為本設(shè)計的頂件裝置是選用彈性的，因此彈頂器是其中一個重要組成部分。選用橡膠作為彈性元件，橡膠允許承受的負(fù)荷較大，安裝調(diào)整靈活方便。橡膠的橫截面積選取為與頂板的橫截面積一樣，即為。為了使橡膠不因多次反復(fù)壓縮而損害其彈性，根據(jù)文獻(xiàn)1公式（3-61），可知其極限壓縮量式中 h橡膠自由狀態(tài)下的高度（mm）； 橡膠極限壓縮率。對于合成橡膠，可??；對于聚氨酯橡 膠，可取。硬度越高，值越小。選用橡膠的材料為聚氨脂，取。

34、，所以橡膠的高度為，其結(jié)構(gòu)尺寸圖如圖6-11所示。圖6-11第7章 編制沖壓工藝過程卡根據(jù)該沖壓件的總體設(shè)計過程，可編制沖壓件的沖壓工藝過程卡及相應(yīng)的沖壓工藝說明如表7-1所示。表7-1沖壓工藝過程卡（湖南工業(yè)大學(xué)）冷沖壓工藝卡片產(chǎn)品型號d007零部件名稱支撐圈共 2 頁產(chǎn)品名稱支撐圈零部件型號第 1 頁材料牌號及規(guī)格材料技術(shù)要求坯料尺寸每個坯料可制零件數(shù)毛坯重量輔助材料08鋼1.5mm600mm1200mm條料1.5mm72.5mm1200mm128件工序號工序名稱工序內(nèi)容加工簡圖設(shè)備工藝裝備工時0下料剪床上裁板60012001落料拉深落料與拉深12.5mm復(fù)合jh21-25落料拉深復(fù)合模2

35、沖孔沖20mm孔3翻孔將20mm內(nèi)孔翻孔4切邊將多余的邊切掉5檢驗按產(chǎn)品零件圖檢驗標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽字日期繪制（日期）審核（日期）會簽（日期）第8章 模具總體結(jié)構(gòu) 1上模座 2凸凹模固定板 3、4、16螺釘 5橫銷 6推桿 7模柄 8凸凹模 9、22圓柱銷 10推件塊 11卸料板 12導(dǎo)套 13導(dǎo)柱 14下模座 15導(dǎo)料板 17頂桿 18橡膠 19螺母 20螺桿 21頂板 24墊板 25凸模固定板 26凹模 27頂件塊 28擋料銷 29凸模結(jié)論長達(dá)兩個星期的沖壓模具設(shè)計課程設(shè)計圓滿結(jié)束了，經(jīng)過老師的細(xì)心指導(dǎo)、同學(xué)的互助合作以及自己的努力，終于還算圓滿的完成了設(shè)計。感謝老師在本次課程設(shè)計上對我們的悉心的指導(dǎo)。此次課程設(shè)計是學(xué)習(xí)好沖壓模具這門課程的一個重要環(huán)節(jié)，是對整個課程的一個全面的考察，也是對我們以前學(xué)過的機(jī)械制圖、公差與技術(shù)測量、機(jī)械原理，材料成型原理、材料成型工藝、材料成型設(shè)備等一系列課程的綜合考察。使我們能夠更好的分析和解決沖壓模具設(shè)計中的問題，進(jìn)一步鞏固，加深和拓寬我們所學(xué)的知識。本次課程設(shè)計，我選擇的題目是支撐圈沖壓工藝與模具設(shè)計，我選