沖壓模具畢業(yè)設(shè)計論文1

1、滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院前言 在沖壓生產(chǎn)中，常常將幾個單工序沖壓過程集中在一副模具中完成，這種在壓力機(jī)的一次工作行程中，在一副模具的同一工位同時完成兩種或兩種以上基本工序的模具就稱為復(fù)合模具。冷沖壓是一種先進(jìn)的金屬加工方法，與其它加工方法(切削)比較，它有以下特點：1)它是無屑加工 被加工的金屬在再結(jié)晶溫度以下產(chǎn)生塑性變形不產(chǎn)生切屑，變形中金屬產(chǎn)生加工硬化。 2)所用設(shè)備是沖床 沖床供給變形所需的力。3)所用的工具是各種形式的沖模 沖模對材料塑性變形加以約束，并直接使材料變成所需的零件。4)所用的原材料多為金屬和非金屬的板料。冷沖壓與其它加工方法比較，在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上有許多優(yōu)點：1）在壓床簡單沖壓下能

2、得到形狀復(fù)雜的零件而這些零件用其它的方法是不可能或者很難得到的。如汽車駕駛室的車門、頂蓋和翼子板這些具有流線型零件。 2)制得的零件一般不進(jìn)一步加工，可直接用來裝配，而且有定精度，具有互換性。3)在耗料不大的情況下。能得到強(qiáng)度高、足夠剛性而重量輕、外表光滑美觀的零件。4)材料利用率高，一般為70一85。5)生產(chǎn)率高，沖床沖一次一般可得一個零件而沖床一分鐘的行程少則幾次，多則幾百次。同時，毛坯相零件形狀規(guī)則，便于實現(xiàn)機(jī)械化和自動化。 6)沖壓零件的質(zhì)量主要靠沖模保證所以操作方便，要求的工人技術(shù)等級不高，便于組織生產(chǎn)。7)在大量生產(chǎn)的條件下，產(chǎn)品的成本低。冷沖壓的缺點是模具要求高、制造復(fù)雜、周期長

3、、制造費昂貴因而在小批量生產(chǎn)中受到限制。另外沖壓件的精度決定于模具精度如零件的精度要求過高、用冷沖壓生產(chǎn)就難以達(dá)到。目 錄前言目 錄第1章 緒 論1.1模具在加工工業(yè)中的地位1.2 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向1.2.1沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀1.2.2沖模具的發(fā)展1.3沖壓模的工藝與沖壓模具1.4本課題研究的意義第2章 工藝分析2.1沖壓件的工藝分析2.2工藝方案的確定第3章 工藝參數(shù)的計算3.1毛坯的尺寸計算3.1.1毛坯翻便預(yù)制孔的直徑d03.1.2毛坯的直徑d03.2排樣及材料利用率的計算3.3各部分工藝力的計算3.3.1沖孔力計算3.3.2落料力的計算3.3.3翻邊力的計算3.3.4推件力的計算3

4、.3.5卸料力計算3.3.6總的沖裁力計算3.4計算壓力中心3.5主要工作部分尺寸計算3.5.1沖孔刃口尺寸計算3.5.2落料刃口尺寸的計算3.5.3翻邊的工作部分尺寸計算3.5.3定間隙3.5.3凸凹模工作部分的尺寸和公差第4章 沖壓設(shè)備的選擇第5章 模具總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計5.1繪制模具總體結(jié)構(gòu)草圖5.2模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計，確定結(jié)構(gòu)件的形式2.5.1卸料零件計算5.2.2定位零件的確定5.2.3卸料裝置的確定5.2.4推件裝置的設(shè)計5.2.5頂桿的確定5.2.6模柄的確定：5.2.7固定板的設(shè)計5.2.8墊板的設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)：5.2.9模架的選擇第6章 模具主要零件結(jié)構(gòu)設(shè)計的分析6.1沖孔凸模設(shè)計：6.

5、2落料凹模的設(shè)計6.3凸、凹模的設(shè)計第7章 模具圖樣設(shè)計7.1繪制模具總圖（見附圖）7.2繪制非標(biāo)零件圖（見附圖）第8章 模具裝配與調(diào)試8.2模具裝配過程見下頁表參 考 文 獻(xiàn)致謝詞第1章 緒 論1.1模具在加工工業(yè)中的地位目前，隨著汽車及輕工業(yè)的迅速發(fā)展，模具設(shè)計制造日益受到人們的廣泛關(guān)注，將高新技術(shù)應(yīng)用于模具設(shè)計與制造，已成為快速制造優(yōu)質(zhì)模具的有力保證： cad/cam的廣泛應(yīng)用，顯示了用信息技術(shù)帶動和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性。在cad的應(yīng)用方面，已經(jīng)超越了圖板、二維繪圖的初級階段，目前3d設(shè)計如pro/e、ug等軟件的應(yīng)用很普遍?，F(xiàn)代生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設(shè)備、先進(jìn)的模具是必不可少是

6、三項重要因素，尤其是模具對實現(xiàn)材料加工工藝要求、塑料制件的使用要求和造型設(shè)計起著重要的作用。高效的全自動設(shè)備也只有裝上能自動化生產(chǎn)的模具才有可能發(fā)揮其作用，產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的制造和更新為前提的。由于制件品種和產(chǎn)量需求很大，對模具也提出了越來越高的要求。因此促進(jìn)模具的不斷向前發(fā)展1.2 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，許多新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料不斷涌現(xiàn)，因而促進(jìn)了沖壓技術(shù)的不斷革新和發(fā)展。其主要表現(xiàn)和發(fā)展方向如下。1.2.1沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀目前，國內(nèi)外對沖壓成形理論的研究非常重視，在材料沖壓性能研究、沖壓成形過程應(yīng)力應(yīng)變分析、板料變形規(guī)律研究

7、及坯料與模具之間的相互作用研究等方面均取得了較大的進(jìn)展。特別是隨著計算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進(jìn)一步完善，近年來國內(nèi)外已開始應(yīng)用塑性成形過程的計算機(jī)模擬技術(shù)，模擬金屬的塑性成形過程，根據(jù)分析結(jié)果，設(shè)計人員可預(yù)測某一工藝方案成形的可行性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，并通過在計算機(jī)上選擇修改相關(guān)參數(shù)，可實現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設(shè)計。這樣既節(jié)省了昂貴的試模費用，也縮短了制模具周期。研究推廣能提高生產(chǎn)率及產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本和擴(kuò)大沖壓工藝應(yīng)用范圍的各種壓新工藝，也是沖壓技術(shù)的發(fā)展方向之一。目前，國內(nèi)外相繼涌現(xiàn)出精密沖壓工藝、軟模成形工藝、高能高速成形工藝及無模多點成形工藝等精密、高效、經(jīng)濟(jì)的沖壓新工藝。其中

8、，精密沖裁是提高沖裁件質(zhì)量的有效方法，它擴(kuò)大了沖壓加工范圍，目前精密沖裁加工零件的厚度可達(dá)25mm，精度可達(dá)it1617級；我國已自主設(shè)計制造了具有國際領(lǐng)先水平的無模多點成形設(shè)備，解決了多點壓機(jī)成形法，從而可隨意改變變形路徑與受力狀態(tài)，提高了材料的成形極限，同時利用反復(fù)成形技術(shù)可消除材料內(nèi)殘余應(yīng)力，實現(xiàn)無回彈成形。無模多點成形系統(tǒng)以cad/cam/cae技術(shù)為主要手段，能快速經(jīng)濟(jì)地實現(xiàn)三維曲面的自動化成形。精密、高效的多工位及多功能級進(jìn)模和大型復(fù)雜的汽車覆蓋件沖模代表了現(xiàn)代沖模的技術(shù)水平。目前，50個工位以上的級進(jìn)模進(jìn)距精度可達(dá)到2微米，多功能級進(jìn)模不僅可以完成沖壓全過程，還可完成焊接、裝配等

9、工序。我國已能自行設(shè)計制造出達(dá)到國際水平的精度達(dá)25微米，進(jìn)距精度23微米，總壽命達(dá)1億次。我國主要汽車模具企業(yè)，已能生產(chǎn)成套轎車覆蓋件模具，在設(shè)計制造方法、手段方面已基本達(dá)到了國際水平，但在制造方法手段方面已基本達(dá)到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)、功能方面也接近國際水平，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面與國外相比還存在一定差距。1.2.2沖模具的發(fā)展.在沖模的設(shè)計制造上,目前正朝著以下兩方面發(fā)展:一方面,為了適應(yīng)高速、自動、精密、安全等大批量現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，沖模正向高效率、高精度、高壽命及多工位、多功能方向發(fā)展，與此相比適應(yīng)的新型模具材料及其熱處理技術(shù)，各種高效、精密、數(shù)控自動化的模具加工機(jī)床和

10、檢測設(shè)備以及模具cad/cam技術(shù)也在迅速發(fā)展；另一方面，為了適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制或小批量生產(chǎn)的需要，鋅基合金沖模、聚氨酯橡膠沖模、薄板沖模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡易沖模及其制造技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。1.3沖壓模的工藝與沖壓模具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材料進(jìn)行冷變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具，是沖壓加工的三要素之一。

11、 與機(jī)械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨特的優(yōu)點。主要表現(xiàn)如下。(1) 沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實現(xiàn)機(jī)械化與自動化。這是因為沖壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來完成加工，普通壓力機(jī)的行程次數(shù)為每分鐘可達(dá)幾十次，高速壓力要每分鐘可達(dá)數(shù)百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個沖件。(2) 沖壓時由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量,而模具的壽命一般較長,所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。(3) 沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時材料

12、的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強(qiáng)度和剛度均較高。(4) 沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設(shè)備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。1.4本課題研究的意義 本課題借助繪圖軟件進(jìn)行模具設(shè)計，內(nèi)容包括：工藝分析及工藝方案的確定，壓力機(jī)的選用等。并對模具中的有關(guān)零件進(jìn)行強(qiáng)度核算。設(shè)計內(nèi)容涵蓋了整個大學(xué)所的課程，是對大學(xué)三年學(xué)習(xí)的一個很好的檢驗，而且很多方面要靠在設(shè)計過程中的自學(xué)完成，既能拓展知識面又能鍛煉自學(xué)能力。一套設(shè)計合理的模具不僅可以生產(chǎn)出高質(zhì)量的零件，既可以提高材料的利用率又方便操作者操作，大大提高了生產(chǎn)率，為公司創(chuàng)造更大的利益。 代 超 2008年5月13日第

13、2章 工藝分析產(chǎn)品圖：2.1沖壓件的工藝分析有工件圖看，該工件需要內(nèi)外緣同時翻邊，翻邊高度為4mm，由計算可知最大翻邊高度為hmax=5.93mm,由此可知設(shè)計翻邊時可一次翻邊完成，無需拉深。由于產(chǎn)品批量較大，不宜采用單一工序生產(chǎn)，且不易保證內(nèi)外緣的同心度。而用級進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜。采用復(fù)合?？梢淮瓮瓿陕淞?、沖孔、內(nèi)外緣翻邊。 因為該工件是軸對稱件，材料厚度僅為1.0mm，沖裁性能較好。為了減少工序數(shù)經(jīng)對該工件進(jìn)行詳細(xì)分析，并查閱有關(guān)資料后，可采用復(fù)合模一次壓制成形。該工藝特點是首先進(jìn)行落料，再沖孔，最后翻邊成形 。采用這種方法加工的工件外觀乎整、毛刺小、產(chǎn)品質(zhì)量較高，而且大大提高了生產(chǎn)效率。所以經(jīng)

14、分析，決定設(shè)計復(fù)合摸來完成此工件的加工。2.2工藝方案的確定計算翻邊前是否需要進(jìn)行拉深，這要核算翻邊的變形程度，由模具設(shè)計手冊查的極限翻邊系數(shù)：kmin=0.62,則可只允許的最大翻邊高度hmax為：式中 hmax最大翻邊高度d翻邊直徑r圓角半徑t材料厚度則 =5.93mm零件豎直高度h=4mmhmax=5.93mm所以翻邊時可一次翻邊成型，無需進(jìn)行拉深。根據(jù)以上分析計算，沖壓零件需要的基本工序是落料、沖孔、內(nèi)翻邊、外翻邊。根據(jù)以上基本工序，可擬定以下幾個沖壓工藝方案：方案一：落料、沖孔同步、內(nèi)翻邊與外翻邊同步。方案特點是內(nèi)翻邊與外翻邊同時進(jìn)行使模具制造復(fù)雜，使沖孔凹模與內(nèi)外翻邊凸凹模做為一體

15、，不但節(jié)省材料，也使模具結(jié)構(gòu)緊湊，并提高制造精度。方案二：落料、沖孔、內(nèi)翻邊與外翻邊同步。方案特點是：與第一方案相比因落料與沖孔分步進(jìn)行可進(jìn)小沖裁力，但降低了沖裁速度。方案三：落料、沖孔同步，內(nèi)翻邊、外翻邊分步進(jìn)行。方案特點是模具制造比較簡單，模具使用壽命較高，但精度低。分析比較以上三種方案，可以看到選用第一種方案比較合理。第3章 工藝參數(shù)的計算3.1毛坯的尺寸計算3.1.1毛坯翻便預(yù)制孔的直徑d0d0=d-2(h-0.43r-0.72t)式中 d翻邊直徑（按中線計） （mm）;h翻邊高度（mm）,h=4mm;r豎邊與凸緣的圓角半徑（mm），r=1.0mm;t料厚（mm），t=1.0mm.d=

16、24mm+1.0mm=25mm則 d0=25-2(4-0.431.0-0.721.0)=19.3mm3.1.2毛坯的直徑d0按等面積原則，用解析法求該工件的毛皮直徑d0.可將工件分為圓柱、1/4球環(huán)、圓三個簡單幾何體，他們的面積分別計算如下：a1=d(h-r) =3.1437(4-1) =38.727mma2=r(d-2r)+4r/2 =3.1413.14（37-21）+41/2 =178.823mma3=/4(d-2r) =3.14(37-21)/4 =961.16mm 據(jù)等面積原則：a=a1+a2+a3=38.727+178.3823+961.16=1179.175mm毛坯的面積 a毛坯=

17、d/4將a1、a2、a3代入上式得：d= =43.55mm 3.2排樣及材料利用率的計算排樣時工件之間，以及工件與條料側(cè)邊之間留下的余料叫搭邊。搭邊的作用是補(bǔ)償條料的定位誤差，保證沖出合格的工件。搭邊還可以保持條料有一定的剛度，便于送料。搭邊是廢料從節(jié)省材料出發(fā)，搭邊值應(yīng)愈小愈好。但過小的搭邊容易擠進(jìn)凹模，增加刃口磨損，降低模具壽命，并且也影響沖裁件的剪切表面質(zhì)量。一般來說，搭邊值是由經(jīng)驗確定的，下表列出了沖裁時常用的最小搭邊值?？紤]到操作方便及模具結(jié)構(gòu)，故采用單排排樣設(shè)計。由下表2-1查的搭邊值a=1.5,a1=1.5. 表2-1沖裁金屬材料條料寬度 b=d0+21.5=43.55+21.5

18、=46.55mm條料送進(jìn)步距 h=d0+1.5=43.55+1.5=45.05mm 材料利用率計算：（見右圖）一個步距內(nèi)的材料利用率為： 圖2-1排樣圖式中： a一個步距內(nèi)沖裁件面積（包括沖出的小孔在內(nèi)）（mm） b條料寬度（mm） s步距（mm）則 =57%分析：由于軸蓋沖裁時，產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)廢料較多，因此軸蓋的材料利用率較低。3.3各部分工藝力的計算3.3.1沖孔力計算f沖=1.3lt式中 ： f沖沖孔力（n）； l工件內(nèi)輪廓周長（mm）; t材料厚度（mm）,t=1.0mm; 材料抗剪強(qiáng)度（mpa）由手冊查得=300mpa.l=d0=3.1419.3=60.602mm則 f沖=ltb=60.

19、6021.0x300 =23.63kn3.3.2落料力的計算 f落=1.3lt式中： f落落料力（n） l工件外輪廓周長mm，由于先落料，后翻邊，因此落料尺寸為毛坯尺寸43.55，則l=3.1443.55=136.75;則 f落=1.3136.751.0300=53.33kn3.3.3翻邊力的計算 內(nèi)翻力：f內(nèi)翻=1.1ts(d-d0)式中 s材料的屈服強(qiáng)度，查手冊得s=200mpa.d翻邊直徑（mm）,d=25mm d0毛坯預(yù)制孔直徑（mm） d0=19.3mm.則 f內(nèi)翻=1.13.141200（25-19.3）=3.94kn外翻力： f外翻1.25ltbkf外翻外緣翻邊所需的力(n);l

20、彎曲線長度(mm) l=d;t料厚(mm)；t=1.0mmb零件材料的抗拉強(qiáng)度(mpa)；由手冊查得b=380mpak系數(shù)，取0.20.3。則 f外翻=1.253.14371.03800.25=13.79kn3.3.4推件力的計算 f推nk推f沖式中 k推一推件力因數(shù)，其值由表22查得k推=0.03 n工件在凹模內(nèi)的個數(shù)，取n=3則 f推3x0.0326.63=1.60kn3.3.5卸料力計算 f卸k卸f落式中f卸卸料力因數(shù)，其值由表22查得k卸=0.02；則 f卸0.0253.33kn=1.07kn3.3.6總的沖裁力為： ff沖+f落+f推+f卸+f內(nèi)翻+f外翻 23.63+1.60+53

21、.33+1.07+3.94+13.79 87.36kn3.4計算壓力中心確定壓力中心的目的：沖裁模的壓力中心就是合力的作用點，為了保證壓力機(jī)和模具正常平衡工作，模具的壓力中心必須通過模柄軸線而和壓力機(jī)的滑塊中心重合，否則會產(chǎn)生偏心，形成偏心載荷。軸蓋是形狀對稱的工件，其壓力中心位于輪廓圖形的幾何中心，即：圓心。對于復(fù)雜形狀零件或多凸模沖模的壓力中心可以用解析法和圖解法求解。3.5主要工作部分尺寸計算3.5.1沖孔刃口尺寸計算 根據(jù)表23查得沖裁刃口雙面間隙zmin0.065mm,zmax=0.095mm.零件尺寸極限偏差=0.13mm,磨損因數(shù)有表2-4查得,磨損因數(shù)x0.75. 表2-3 落

22、料、沖孔摸刃口始用間隙材料名稱45t8、t7、(退火)磷青銅(硬)鈹青銅(硬)10、15、20、冷軋鋼帶、30鋼板h62、h68(硬)ly12(硬鋁)硅鋼片q215、q235鋼板08、10、15鋼板h62、h68(半硬)純銅(硬)磷青銅(軟)鈹青銅(軟)h62、h68(軟)純銅(軟)防銹鋁lf21、lf2軟鋁l2l6ly12(退火)銅母線鋁母線力學(xué)性能hbs190b600mpahbs=140190b=400600mpahbs=70140b=300400mpahbs190b300mpa厚度t初始間隙zzminzmaxzminzmaxzminzmaxzminzmax0.10.0150.0350.0

23、10.03*-*-0.20.0250.0450.0150.0350.010.03*-0.30.040.060.030.050.020.040.010.030.50.080.10.060.080.040.060.0250.0450.80.130.130.100.130.070.100.0450.0751.00.170.20.130.160.10.130.0650.0951.20.210.240.160.190.130.160.0750.1051.50.270.310.210.250.150.190.100.141.80.340.380.270.310.200.240.130.172.00.380

24、.420.300.340.220.260.140.18注：有*號處均是無間隙。表2-4因數(shù)x沖孔凸凹模的制造公差由表2-5查得：凸=0.020，凹=0.025。校核：凸+凹=0.045zmax-zmin=0.03mm. 因此凸、凹模采用配作加工方法。 則凸模刃口尺寸 d凸(d+x)(19.3+0.750.13)=19.39mm圓整后為：19.4凹模刃口尺寸按凸模尺寸配制，保證其雙間隙為0.0650.095mm。3.5.2落料刃口尺寸的計算 查表2-3沖裁模刃口雙面間隙zmin=0.065mm,zmax=0.095mm.工件極限偏差=0.13mm.落料凸凹模的制造公差由表2-5查得凹=0.03m

25、m，凸=0.02mm.磨損因數(shù)由表2-4查得 x=0.75校核：凸+凹=0.02+0.03zmax-zmin=0.03mm.d凸(d+x)(43.55+0.750.13)=43.45mm圓整后為：43.4則 落料凹凸模采用配合加工的方法。凸模尺寸按凹模尺寸配制，其雙面間隙為0.0650.095mm.3.5.3翻邊的工作部分尺寸計算a：內(nèi)翻孔尺寸為24，尺寸精度it11級。凸模尺寸計算 d凸=（dmin+0.4） 將模具公差按it10級選取，則凸=凹=（） ，取凸=凹=0.06。圖2-4翻邊成型模把dmin=24.0mm,=0.13mm,代入上式 則 d凸=(24+0.40.13) =24.05

26、 圓整后為：24.0由于工件要求內(nèi)形尺寸，則以凸模為設(shè)計基準(zhǔn)。間隙取在凹模上故凹模尺寸為：d凹=（dmin+z）把 dmin=24mm,=0.13,z=2.0mm,凹=0.06mm代入上式則凹模的尺寸為： d凹=（24+0.13+2.0）=26.13圓整后為：26.0b.外緣翻邊尺寸383.5.3定間隙單邊間隙為：z/2=1.0t=1.0mm則翻邊模的間隙z=21.0=2.0mm3.5.3凸凹模工作部分的尺寸和公差圖2-5 凸凹模 由于工件要求外形尺寸，則以凹模為設(shè)計基準(zhǔn)。 凹模尺寸為d凹=（dmin-0.75） 將模具公差按it10級選擇則凹=0.1mm 把dmax=38.13,=0.13,

27、代入 則d凹=（38.13-0.750.13） =38.03圓整后為：38.0間隙取在凸模上，則凸模的尺寸為：d凸=（dmax-0.75-z）把 dmax=38.13,=0.13，z=2.0mm.凸=0.1mm代入則d凸=（38.13-0.750.13-2.0）=36.03圓整后為：36.0第4章 沖壓設(shè)備的選擇由于復(fù)合模的特點，為防止設(shè)備超載，可按公稱壓力f壓(1618)f總選擇壓力機(jī)。模具設(shè)計手冊末附錄b3選取公稱壓力為250kn的開式壓力機(jī)。其與模具設(shè)計的有關(guān)參數(shù)為:公稱壓力：250kn滑塊行程：65mm最大閉合高度：270mm封閉高度調(diào)節(jié)量：55mm工作臺孔徑：370mm560mm模柄

28、孔尺寸：40mm 60mm第5章 模具總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計5.1繪制模具總體結(jié)構(gòu)草圖模具的結(jié)構(gòu)如圖：（如圖2-6）主要有上模座、下模座、沖孔凸模、落料凹模、沖孔落料翻邊凸凹模、翻邊成型模、卸料塊等零件組成。 圖2-6軸蓋沖裁復(fù)合模1- 下模座 2-導(dǎo)柱 3-卸料板 4-上模固定板 5-導(dǎo)套 6沖孔凸模 7-上模座8-墊板 9-落料凹模 10-成型模 11-頂出器 12-推板 13-模柄 14-凸凹模 15-卸料板 16-頂桿 17-下模固定板5.2模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計，確定結(jié)構(gòu)件的形式2.5.1卸料零件計算上卸料采用剛性卸料裝置。壓力機(jī)滑塊上的打料橫梁通過打料棒、頂板、頂桿、卸料塊將制件從上橫中打出。下卸

29、料是采用橡膠作為彈性元件的彈性裝置。由式計算橡膠的自由高度。h自由=（3.54）s工作式中 s工作工作行程與模具修模量式調(diào)整量（46）i和再加1。s工作=（5.0+1+4）mm=10mm;則 h自由=（3.54）10=3540mm;取 h自由=35mm;橡膠的裝配高度h2=(0.850.9)h=29.7531.5mm;取h2=30mm.卸料彈簧的設(shè)計計算：1）、根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初定6根彈簧，每根彈簧分擔(dān)的卸料力為：f卸/n=1.07kn/6=178.33n2）、根據(jù)預(yù)壓力f預(yù)（178.33）和模具結(jié)構(gòu)尺寸，由模具設(shè)計手冊附錄既表2-6，初選出序號3438的彈簧，其最大工作負(fù)荷f1=330n178.

30、33n 彈簧負(fù)荷（f）與行程（s）曲線3）、校驗是否滿足s1s總，查書附錄既負(fù)荷行程曲線上圖，并經(jīng)過計算可得以下數(shù)據(jù)：由表中數(shù)據(jù)可見，序號37、38的彈簧均滿足s1s總，但選序號37的彈簧最合適了，因為彈簧太長，會使模具高度增加，37號彈簧的規(guī)格：外徑：d=20mm鋼絲直徑：d=3.0mm自由高度：h0=55mm裝配高度：h2=h0-s預(yù)=55-9.5=45.5mm.5.2.2定位零件的確定定位零件的作用，是使條料或毛坯在精沖在確定正確的位置，從而保證沖出合格的制件，根據(jù)毛壞和模具不同的特點，必須采用不同形式的定位裝置，沖模中常見的定位零件有定位板、定位銷、擋料銷、導(dǎo)料銷，側(cè)壓板等。對于帶有彈

31、壓卸料板的沖模，若采用活動擋料銷，在沖件時活動擋料銷隨凹模的下行而壓入孔內(nèi)，工作方便，但是要求彈壓卸料板較厚，對于彈壓卸料板較薄的板料，如果采用固定擋料銷的形式，在凹模的相應(yīng)位置留出空間，同時滿足沖件要求，而且經(jīng)濟(jì)性好，因此選用固定擋料銷，參照gb2866.1181固定擋料銷a型, 材料:45鋼, 基本尺寸:d4, 熱處理硬度:hrc43 48。5.2.3卸料裝置的確定彈壓卸料板兼有壓料和卸料兩大作用，它可在沖壓開始時起壓料作用，結(jié)束后起卸料作用，主要用于精沖薄料和要求制件平整的沖模中，其彈力可用彈簧或橡膠獲得，也可以通過頂桿安裝在下模座或壓力機(jī)工作臺下而的彈頂器或氣墊獲得。彈壓卸料板上開孔大

32、小，即卸料孔每側(cè)與凸模保持間隙c=0.10.2t,t為材料厚度。為保證裝配后卸料板的平行度，同一付模具各卸料螺釘?shù)拈L度l及孔深h都必須保持一致，相差不超過0.02mm.彈壓卸料板受彈簧，橡膠等零件的限制，卸料力小，主要用于料厚在1.5mm以下薄件的卸料工作。5.2.4推件裝置的設(shè)計把制件或廢料從裝于上模座的凹模中推出來的零件，稱為推件裝置。推件裝置的推力，可以利用壓力機(jī)上的打桿在打桿橫梁作用下得到，或利用上模內(nèi)安裝彈簧或橡膠得到. 推件器要在能保證平穩(wěn)推下制件的前提下，受力點盡量少些，為使推件力均勻分布，推件要均勻分布，長度一致。因此，在軸蓋沖模中選用了三根長度一致的推件（即圓柱銷）均勻分布在

33、圓周上，推出制件。5.2.5頂桿的確定頂桿的作用是在沖裁完畢后，將滯留在凸凹模的制件頂出的機(jī)構(gòu)。在軸蓋沖模中采用4的頂桿，因頂力很小，4的桿足夠強(qiáng)度。5.2.6模柄的確定：中、小型沖模通過橫柄將上模固定在壓力機(jī)的滑塊上，模柄的結(jié)構(gòu)形式較多，主要有：旋入式；壓入式；凸緣式；浮動式。本模具采用凸緣式模柄。5.2.7固定板的設(shè)計固定板用于中、小型凸模或凹模固定在模座上，按外形分為圓形和矩形兩種，其平面輪廓尺寸除應(yīng)保證凸、凹模安裝孔外，還應(yīng)考慮螺釘和銷釘孔的定位，厚度一般取凹模厚度的60%80%。固定板孔與凸、凹模采用過渡配合（h7/m6）。壓裝后端面磨平，以保證沖模垂直度。5.2.8墊板的設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)

34、：墊板主要用于直接承受和擴(kuò)散凸、凹模傳來的壓力，以降低模座所收的單位壓力，防止模座被局部壓陷，影響模具正常工作。模具是否用墊板，根據(jù)模座承受壓力大來確定，凸（凹）模支承端面對模座的單位壓力為： = pa 式中： p 沖裁力a 凸（凹模）支承端面面積小于等于模座許用應(yīng)力則應(yīng)在凸（凹）模與模座間加經(jīng)淬硬磨平的墊板，墊板厚度一般取6 12mm，外形尺寸按固定板形狀決定。5.2.9模架的選擇根據(jù)主要零件的結(jié)構(gòu)、外形尺寸及卸料裝置的尺寸。模架選用適用中等精度，中小尺寸沖壓件的后側(cè)導(dǎo)柱模架從右向左送、操作方便。上模座：l/mm b/mmh/mm=12512535下模座：l/mmb/mmh/mm=12512

35、540導(dǎo)柱：d/mml/mm=22130導(dǎo)套：d/mml/mmd/mm=226033墊板厚度?。?mm落料凹模的厚度已定為：40mm卸料板厚度?。?mm彈簧外露高度：（45.5-13.5）=32mm模具的閉合高度：35+40+8+8+40+32+1=164mm所以 h閉=164mm模具閉合高度滿足hmin+10h閉hmax-5,故認(rèn)為合適。模具的動作過程（如圖2-6） 工作時，將毛皮條料放入彈性卸料板3上，有擋料銷定位，上模下行，沖孔凸模6進(jìn)行沖孔，同時落料凹模10完成落料動作，上模繼續(xù)下行時，翻邊成型模11與凸凹模14進(jìn)行翻邊?；瑝K運行到下死點，對工件進(jìn)行整修。沖壓工序完畢后開模，如工件滯留

36、在下模，有橡膠將工件頂出，如工件滯留在下模，有頂出器頂出。第6章 模具主要零件結(jié)構(gòu)設(shè)計的分析6.1沖孔凸模設(shè)計：根據(jù)沖壓件的的形狀和尺寸，沖孔凸模采用整體式的直通式（主要由于模具安裝的空間限制而采用直通式），截面形狀是圓形，刃口形狀為平刃。凸模材料：cr12mov由于沖件形狀已決定了橫向尺寸和形狀，所以在一般情況下，凸模的強(qiáng)度是足夠的，但是，對于特制細(xì)長的凸模和板料厚度大的情況，才需要進(jìn)行壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的校核，檢查其危險面尺寸和自由長度是否滿足強(qiáng)度要求。壓應(yīng)力校核公式：圓形凸模 4t/ 非圓形凸模 f/ 彎曲應(yīng)力的校核：圓形凸模非圓形凸模無導(dǎo)向裝置 95/ 425帶導(dǎo)向裝置 270/ 120

37、0 式中：dmin 凸模最小直徑 (mm)t 材料厚度 (mm)i 材料抗剪強(qiáng)度 (mpa)amin 凸模最窄處的截面積 (mm2)f 沖裁力t 凸模材料許用壓力 (mpa) d 凸圓最小直徑 (mm)i 凸模最小截同的慣性矩 (mm4)沖孔凸模是直通式最小直徑是19.3mm,進(jìn)行沖裁的板料厚度為1mm 。既不屬于細(xì)長桿，又不屬于板料厚的零件，所以凸模的強(qiáng)度足夠不需進(jìn)行壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的校核。沖孔凸模的固定方式，采用螺釘?shù)跹b固定。直通式凸模為方便固定板型孔的加工，則采用m7/h6的基軸制過渡配合。6.2落料凹模的設(shè)計 凹模是在沖壓過程中，與凸模配合直接對沖制件進(jìn)行分離或成型的工作零件。凹模的材

38、料選?。篶r12movu 刃口形式 選用刃口，根據(jù)沖裁件的形狀、厚度、尺寸精度以及模具的具體結(jié)構(gòu)決定，采用刃口形式為直通式。u 凹模外形尺寸 凹模的外形尺寸是指其平面尺寸和厚度，凹模的外形一般為圓形和矩形兩種。因沖裁件屬于中小型工件，故采用圓形凹模。由于沖裁時凹模受力狀態(tài)比較復(fù)雜，目前還不能用理論方法精確的計算，必須中和考慮各方面因素，在實際生產(chǎn)中首先采用經(jīng)驗公式確定.凹模的高度和厚度通過經(jīng)驗公式計算。凹模高度計算公式： h = kd= 0.3543.55= 15.24（mm）凹模厚度計算公式： c = (1.5 2)h= (1.5 2)15.24= 22.86 30.48 （mm）式中： h

39、 凹模高度（mm）（15mm）k 系數(shù)d 最大直徑（mm）c 凹模厚度（mm）,（ 30 40mm）由于結(jié)構(gòu)需要選取凹模高度h = 40 mm，凹模厚度c = 37.5 mm。u 落料凹模的固定方法 采用上模固定板固定，與固定板采用h7/m6過渡配合，上端帶臺肩，以防拉下。6.3凸、凹模的設(shè)計復(fù)合模中同時具有落料凹模和沖孔凹模的作用的工件零件。凸凹模工作面的內(nèi)外緣均為刃口，內(nèi)外緣之間的壁厚取決于沖裁件的尺寸。因此從強(qiáng)度方法考慮，其壁厚應(yīng)受最小值限制。凸、凹模壁厚于模具結(jié)構(gòu)有關(guān)：當(dāng)模具采用正狀結(jié)構(gòu)時，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，若內(nèi)孔為直通形刃口形式，且采用下漏

40、料方式，則內(nèi)孔積存廢料，脹力大，故最小壁厚應(yīng)大些。不積聚廢料的凸凹模的最小壁厚：1）、對黑色金屬硬材料約為工件料厚的1.5倍，但不小于0.7 mm。2）、對有色金屬和軟材料的工件約等于工件料厚，但不小于0.5 mm。積聚廢料凸凹模的最小壁厚：目前一般按經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定，倒裝復(fù)合模的凸凹模最小壁厚列于表2-7。表2-7 倒裝復(fù)合模的沖裁凸凹模的最小壁厚料厚t(mm)0.40.50.60.7最小壁厚a(mm)1.41.61.82.0料厚t(mm)0.80.91.01.2最小壁厚a(mm)2.32.52.73.2軸蓋沖模采用倒裝復(fù)合模，沖裁凸凹模內(nèi)孔有廢料積聚，經(jīng)查表，最小壁厚為2.7。由工件圖可知，凸

41、凹模的壁厚為10mm大于最小壁厚，滿足要求。（如圖2-5）上部的成型凸凹模屬于不積聚廢料的凸凹模。故最小壁厚約等于工件料厚。即：最小壁厚為1.0mm，凸凹模的壁厚為2.3mm大于最小壁厚，滿足要求。（如圖2-5）2.6.4翻邊成型模的設(shè)計翻邊成型模是凸凹模的一種，故設(shè)計與凸凹模相似。屬于不積聚廢料的凸凹模，故最小壁厚約等于1.0mm，成型模的壁厚為5.0mm大于最小壁厚，滿足要求。（如圖2-4）固定方法：采用與落料凹模h7/k6的過渡配合，在與上模固定板配合。第7章 模具圖樣設(shè)計7.1繪制模具總圖（見附圖）7.2繪制非標(biāo)零件圖（見附圖）第8章 模具裝配與調(diào)試8.1對于導(dǎo)柱復(fù)合模裝配，應(yīng)以凸凹模作為裝配基準(zhǔn)件。先將裝有凸凹模的固定板用螺栓和銷釘安裝、固定在指定的模座的相應(yīng)位置上；再按凸凹模的內(nèi)形裝配、調(diào)整沖孔凸模固定板的相對位置，使沖孔凸、凹模間的間隙趨于均勻，用螺釘固定；然后再以凸凹模的外形為基準(zhǔn)，裝配、調(diào)整落料凹模相對凸凹模的位置，調(diào)整間隙，用螺釘固定。再安裝其它的零件。安裝順序：1、組件裝配模架的組裝，模柄的裝入，凸模及凸凹模在固定板上的組裝