外殼模具設(shè)計(jì)

1、1 緒 論模具是大批量生產(chǎn)同形產(chǎn)品的工具，是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備。模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。現(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。世界模具市場(chǎng)總體上供不應(yīng)求，市場(chǎng)需求量維持在700億至850億美元，同時(shí)，我國(guó)的模具產(chǎn)業(yè)也迎來了新一輪的發(fā)展機(jī)遇。模具可保證沖壓產(chǎn)品的尺寸精度，使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，而且在加工中不破壞產(chǎn)品表面。用模具生產(chǎn)零部件可以采用冶金廠大量生產(chǎn)的廉價(jià)的軋制鋼板或鋼帶為坯料，且生產(chǎn)中不需要加熱，具有生產(chǎn)效率高，質(zhì)量好，質(zhì)量高，成本低且節(jié)約能源和原材料等一系列有點(diǎn)，是其他加工方法所不能比擬的，使用模具已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向?，F(xiàn)代制造工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，很大程

2、度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展。目前，工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用模具成形工藝方法，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率和質(zhì)量。一般壓力機(jī)加工，一臺(tái)普通壓力機(jī)每分鐘可以生產(chǎn)零件幾件到幾百件，高速壓力機(jī)的生產(chǎn)效率已達(dá)到每分鐘數(shù)百件甚至上千件。顯而易見，模具作為一種專用的工藝裝備，在生產(chǎn)中的決定性作用和重要地位逐漸為人們所共識(shí)。1.1國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)1.1.1國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀模具的發(fā)展是體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志。就我國(guó)而言，經(jīng)過了這幾十年曲折的發(fā)展，模具行業(yè)也初具規(guī)模，從當(dāng)初只能靠進(jìn)口到現(xiàn)在部分進(jìn)口已經(jīng)跨了一大步，但還有一些精密的沖模自己還不能生產(chǎn)只能通過進(jìn)口來滿足生產(chǎn)需要。隨著各種加工工藝和多種設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)

3、用使的模具的應(yīng)用和設(shè)計(jì)更為方便。隨著信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，模具的設(shè)計(jì)和制造也越來越趨近于國(guó)際化?，F(xiàn)在模具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造（CAD/CAM）技術(shù)的研究和應(yīng)用，大大提搞了模具設(shè)計(jì)和制造的效率，減短了生產(chǎn)周期。采用模具CAD/CAM技術(shù)，還可提高模具質(zhì)量，大大減少設(shè)計(jì)和制造人員的重復(fù)勞動(dòng)，使設(shè)計(jì)者有可能把精力用在創(chuàng)新和開發(fā)上。尤其是pro/E和UG等軟件的應(yīng)用更進(jìn)一步推動(dòng)了模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展使模具工作零件的加工趨進(jìn)于自動(dòng)化，電火花和線切割技術(shù)的廣泛應(yīng)用也對(duì)模具行業(yè)起到了飛越發(fā)展。模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)在也比較明顯，特別是對(duì)一些通用件的使用應(yīng)用的越來越多。其大大的提高了它們的互換性

4、，加強(qiáng)了各個(gè)地區(qū)的合作，對(duì)整個(gè)模具的行業(yè)水平的提高也起到了重要的作用。1.1.2國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì)巨大的市場(chǎng)需求將推動(dòng)中國(guó)模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國(guó)的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展，我國(guó)先后引進(jìn)了一批現(xiàn)代化的模具加工機(jī)床。在此基礎(chǔ)上，參照已有的進(jìn)口模具，我國(guó)成功地復(fù)制了一批替代品，如汽車覆蓋件模具等。模具國(guó)產(chǎn)化使我國(guó)模具制造水平逐漸趕上了國(guó)際先進(jìn)水平，但計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面仍然存在很大差距。在我國(guó)產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下，“九五”期間我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速，模具行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有了較大改善，模具商業(yè)化水平提高了盡10%，中高檔模具占模具總量的比例有了明顯提高，模具進(jìn)出

5、口比例也逐步趨向合理。相信在政府的大力支持下，通過本行業(yè)和相關(guān)行業(yè)企業(yè)以及廣大模具工作者的共同努力，我國(guó)模具工業(yè)水平必將大大提高，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出更大的貢獻(xiàn)。1.2國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，6080的零部件都要依靠模具成型；而自行車，手表，洗衣機(jī)，電冰箱及電風(fēng)扇等輕工業(yè)產(chǎn)品，由90%左右的零件是用模具加工出來的；至于日用五金，餐具等物品的大批量生產(chǎn)基本上完全靠模具來進(jìn)行。從 20世紀(jì)70年代至今，計(jì)算機(jī)逐漸進(jìn)入模具生產(chǎn)的設(shè)計(jì)，制圖，管理等各個(gè)領(lǐng)域；輔助進(jìn)行零件圖紙輸入，毛坯展開。條料的排樣，確定模座

6、尺寸和標(biāo)準(zhǔn)，繪制裝配圖和零件圖，輸入NC（用于數(shù)控加工中心和線切割編程）等工作，使得模具設(shè)計(jì)、加工精度與復(fù)雜性不斷提高，模具制造周期不斷縮短。當(dāng)前國(guó)際上計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）的發(fā)展趨勢(shì)是：繼續(xù)發(fā)展幾何圖形系統(tǒng)，以滿足復(fù)雜零件和模具的要求；在CAD和CAM的基礎(chǔ)上建立集成系統(tǒng)(CIMS);開展塑性成形模擬技術(shù)（包括物理模擬和數(shù)字模擬）的研究，以提高工藝分析和模具CAD的理論水平和實(shí)用性；開發(fā)智能數(shù)據(jù)庫(kù)和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，發(fā)展專家系統(tǒng)和智能CAD等。1.3 外殼模具設(shè)計(jì)與制造方面1.3.1外殼模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度1.了解目前國(guó)內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時(shí)間20天；2.確定加工方

7、案，所用時(shí)間6天；3.模具的設(shè)計(jì)，所用時(shí)間30天；4.模具的調(diào)試所用時(shí)間5天。在設(shè)計(jì)中，深刻的體會(huì)到了自己知識(shí)的有限，得到了身邊同學(xué)的熱情幫助，尤其是知道老師的大力幫助下才能完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，在此表示衷心感謝！本次設(shè)計(jì)中，由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中難免存在多處不足之處，懇請(qǐng)各位老師指正。2 落料拉深沖孔復(fù)合模產(chǎn)品圖如下圖工件：名稱：外殼材料：08鋼板厚：t=2.0mm 生產(chǎn)批量：大批量 圖-12.1沖裁工藝分析 沖壓工序性質(zhì)的確定主要取決于沖壓件的形狀尺寸和精度要求。同時(shí)還應(yīng)考慮沖壓變形規(guī)律及某些具體條件的限制。通常在確定工序性質(zhì)時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮以下幾個(gè)方面：1）從零件圖上直觀的確定工序

8、性質(zhì)。2）對(duì)零件圖進(jìn)行計(jì)算分析，比較后確定工序性質(zhì)。3）為改善沖壓變形條件，方便工序定位，增加附加工序。根據(jù)零件圖，該沖壓件為底部帶孔的圓筒形拉深件，拉深高度不高，沖壓件材料為08鋼，拉深成形性能較好，又由于產(chǎn)品批量較大，工序分散的單一工序生產(chǎn)不能滿足生產(chǎn)要求需要，應(yīng)考慮工序集中的工藝方法。經(jīng)綜合分析論證，采用落料、拉深、沖孔復(fù)合模，既能滿足生產(chǎn)量的要求，又能保證產(chǎn)品質(zhì)量和模具的合理性。2.2工序數(shù)量的確定確定工序數(shù)量的基本原則是：在保證工件質(zhì)量，生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性要求的前提下，工序數(shù)量應(yīng)盡可能的減少。2.3工序順序和組合2.3.1工序順序各工序的安排主要取決于沖壓變形規(guī)律和零件的質(zhì)量要求。工序

9、順序的安排一般應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：1）所有的孔只要其尺寸和形狀不受后續(xù)工序的影響，都應(yīng)在平板坯料上沖。2)所在位置會(huì)受到以后某工序變形的影響的孔，一般都應(yīng)在有關(guān)的成型工序完成后再?zèng)_孔。2.3.2工序組合方式的選擇沖壓工序的組合是將兩個(gè)或兩個(gè)以上的工序分析合并在一道工序內(nèi)完成。減少工序及占用的模具設(shè)備和數(shù)量，提高效率和沖壓件的精度，在確定工序組合時(shí)，首先應(yīng)考慮組合的必要性和可行性，然后再?zèng)Q定是否組合。1）工序組合的必要行主要取決于沖壓件的生產(chǎn)批量。2）工序組合的可行性受到多種因素的限制，應(yīng)保證能沖出形狀、尺寸和精度均符合要求的圖樣，實(shí)現(xiàn)其所需動(dòng)作保證有足夠的強(qiáng)度與現(xiàn)有的沖裁設(shè)備條件相適應(yīng)。在工藝

10、性分析的基礎(chǔ)上，列出各種可能的沖壓工藝方案，包括工序性質(zhì)，工序數(shù)目，工序順序及組合方式等，并對(duì)各種可能工藝方案從產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、模具制造成本、安全性、經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行綜合分析論證，選出最佳沖壓工藝方案。此次設(shè)計(jì)的產(chǎn)品為沖壓件，材料為08鋼板，優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的可沖裁性能，沖裁件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，內(nèi)、外行無尖銳清角，零件表面粗糙度無特殊要求，對(duì)零件圖上有尺寸未標(biāo)注公差，屬于自由尺寸，可以按IT14級(jí)確定。2.4 工藝方案的確定該零件所需的沖壓工序?yàn)槁淞?、拉深、沖孔和修邊，可擬定出以下三種工藝方案： 方案一：先落料、再拉深,切邊和沖孔,采用單工序模具生產(chǎn)。方案二：落料-拉深-沖孔-切邊復(fù)合沖壓

11、。采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：落料-拉深-沖孔-切邊連續(xù)沖壓。采用連續(xù)模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)，但是需要四到工序，即需要落料模，拉深模，沖孔模，切邊模四副模具，生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)效率低，只能滿足小批量生產(chǎn)。方案二只需一幅模具，沖壓件的形位精度和尺寸精度易保證，且生產(chǎn)效率也高。盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱，模具制造并不困難。方案三也只需一幅模具，生產(chǎn)效率也很高，但零件的沖壓精度稍差。欲保證沖壓件的形位精度，須在模具上導(dǎo)正銷導(dǎo)正，故其模具制造，安裝較復(fù)合模復(fù)雜。 綜上分析，沖裁件的尺寸精度要求不高，形狀不大。根據(jù)材料厚度（2.0mm），又通過以上3個(gè)方案的比較，采用方案2較佳。3

12、必要的工藝計(jì)算3.1坯料尺寸的計(jì)算：由工件圖可知，d凸=1010.25mm,d=(80-2)mm=78mm.有凸緣筒形件的相對(duì)直徑dt/d=101/78=1.29。因?yàn)閹咕壨残渭煞譃檎咕壨残渭t/d=1.11.4和寬凸緣筒形件（dt/d1.4），所以由上述數(shù)據(jù)dt/d=101/78=1.29判斷該件為窄凸緣筒形件，窄凸緣筒形件拉深時(shí)的工藝計(jì)算完全按一般無凸緣筒形件的工藝計(jì)算方法。（1） 確定修邊余量 由H=40-2=38mm, H/d=0.49,查教材表4.1得修邊余量=2mm，則拉深件的總高度H為H=(38+2)mm=40mm。（2） 求出毛坯直徑D尺寸 D= 133mm3.2判斷是

13、否用壓邊圈因?yàn)閠/D1001.5, m1=0.50 ,由教材表4.7查得采用壓料裝置。 首次拉深 再次拉深圖-2 壓邊圈各次拉深采用形式3.3判斷能否一次拉深：工件的總拉深系數(shù)m總=d/D=78/133=0.59,工件總的拉深相對(duì)高度H/d=38/78=0.49,由dt/d=101/78=1.29,t/D100=2/1331001.5，查教材表4.3得窄凸緣筒形件第一次拉深的極限拉深系數(shù)m1=（0.500.53）由教材表4.5查得，窄凸緣筒形首次拉深的極限相對(duì)高度h1/d1=(0.941.54)，由于m總=0.59m1=（0.500.53），H/d=0.49h1/d1=(0.941.54)故此

14、工件可一次拉深成形。3.4 排樣設(shè)計(jì)3.4.1 確定零件排樣方案： 設(shè)計(jì)復(fù)合模時(shí)，首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖。常見的排樣方法有：A：根據(jù)零件圖可選用少?gòu)U料的利用率情況，排樣有三種：a、有廢料排樣 b、少?gòu)U料排樣 c、無廢料排樣根據(jù)零件圖可選用少?gòu)U料排樣。沿沖件部分外形切斷或沖裁，只有在沖件與沖件之間或沖件與條料側(cè)邊之間留有搭邊。這種排樣利用率高，用于某些精度要求不是很高的沖裁件排樣。B:排樣的形式分為直排式，斜排式，直對(duì)排，斜對(duì)排，混合排等。根據(jù)零件形狀和排樣方法確定單直排排樣方式。該工件具有圓形的特點(diǎn)，采用直對(duì)排的排樣方案可以提高材料的利用率，減少?gòu)U料。3.4.2 確定搭邊與搭肩值：查教材表2.9

15、取得搭邊值為工件間a=1.2mm和側(cè)面a=1.5mm3.4.3 計(jì)算送料步距和條料的寬度：條料寬度：B（133+21.5）mm136mm步距：S133mm+1.2mm134.2mm圖-33.4.4 計(jì)算材料的利用率:計(jì)算沖壓件毛坯的面積：A=（D/2）2=3.14（133/2）2=13885.865mm2一個(gè)步距的材料利用率：=NA/BS100%=(113885.865)/( 136134.2) 100%76.1%=76.1%3.5 計(jì)算沖壓力為了解決拉深過程中的起皺問題，生產(chǎn)實(shí)際中的主要方法是在模具的結(jié)構(gòu)上采用壓料裝置。 壓邊圈產(chǎn)生的壓F落力FQ大小應(yīng)適當(dāng)，F(xiàn)Q太小防皺效果不好; FQ太大則

16、會(huì)增大傳力區(qū)危險(xiǎn)斷面上的拉應(yīng)力，從而引起材料嚴(yán)重變薄甚至拉裂，因此，實(shí)際應(yīng)用中在保證變形區(qū)不引起起皺的前提下，盡量選小的壓邊力。模具壓力中心就是沖裁力合力的作用點(diǎn)。沖模壓力中心應(yīng)盡可能和模柄軸線以及壓力機(jī)滑塊中心線重合，以使沖模平穩(wěn)的工作，減少導(dǎo)向件的磨損，從而提高模具壽命。沖模壓力中心的求法，采用求平行力系合力的作用點(diǎn)方法。由于絕大部分沖裁件沿沖裁輪廓線的斷面厚度不變，輪廓部分的沖裁力與輪廓長(zhǎng)度成正比，所以，求合力的作用點(diǎn)可轉(zhuǎn)化為求輪廓線的中心。因?yàn)楸玖慵禽S對(duì)稱零件，所以不用計(jì)算壓力中心。3.5.1 計(jì)算拉深力： 按沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例式（4-35）計(jì)算拉深力： F=Kdtb已知m=0.59,

17、由教材表4.6查得修正因數(shù)K=0.88,查教材表1.3取08鋼的強(qiáng)度極限為b=400MPa,將K=0.88，d=78mm，t=2mm, b=400MPa代入上式即得F=.68N。3.5.2 計(jì)算壓邊力：在生產(chǎn)實(shí)際中，一次拉深時(shí)的壓邊力可按拉深力的選取，即 FQ=0.25F=43105.92N 3.5.3 計(jì)算落料力： 按教材式（2.19）F落=Ltb 式中F落-落料力（N）,L工件外輪廓周長(zhǎng)，L=D=417.6mm,t材料厚度，t=2mm, b材料的抗拉強(qiáng)度（MPa）。由沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例查附錄A取得b=400MPa,落料力則為：F落=417.62400=N3.5.4 計(jì)算卸料力： 按教材式（2

18、.20）F卸=K卸F落，式中K卸卸料力因數(shù)，其值由教材表2.7查得K卸=0.04卸料力則為F卸=13363.84N3.5.5 計(jì)算沖孔力： 按教材式（2.19）F推=Ltb式中L工件內(nèi)輪廓周長(zhǎng)（mm），L=3.14（20mm+26.5mm）=103.62mm沖孔力則為：F沖=103.622400=82896N3.5.6 計(jì)算推件力： 按教材式（2.21）F推=nK推F沖求式中K推推件力因數(shù)，其值由教材表2.7查得為0.05;n同時(shí)卡在凹模內(nèi)的廢料數(shù)，n=3.推件力則為F推=30.0582896=12434.4N故總的沖壓力為F總=F落+F卸+F沖+F推+F拉+F壓658KN4 沖壓設(shè)備的選用對(duì)

19、于淺拉深可按沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例式（4-37）F壓（1.61.8）F總估算公稱壓力選取壓力機(jī)。參照沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例附錄B2選用公稱壓力為1250KN的開式雙柱固定臺(tái)壓力機(jī)。其主要技術(shù)參數(shù)為：公稱壓力：1250KN 滑塊行程/mm：145mm 最大閉合高度：480mm 閉合高度調(diào)節(jié)量：110mm 工作臺(tái)尺寸：710mm1080mm 模柄孔尺寸：60mm80mm床身最大可傾角：255 主要工作部分尺寸計(jì)算對(duì)于工件未注公差可按IT14級(jí)計(jì)算，也可由書沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例末附錄D查得各尺寸的未注公差。凸、凹模刃口尺寸的確定原則1）考慮落料和沖孔的區(qū)別，落料件的尺寸取決于凹模。因此，落料模應(yīng)先決定凹模的尺寸，用

20、減少凸模的尺寸來保證合理的間隙。沖孔件的尺寸取決于凸模，因此，沖孔件應(yīng)先決定凸模的尺寸，用增大凹模尺寸來保證合理的間隙。2）考慮刃口的磨損對(duì)沖件尺寸的影響。刃口磨損后尺寸變大，其刃口的基本尺寸應(yīng)接近或等于沖件的最小極限尺寸；刃口磨損后尺寸變小，應(yīng)接近或等于沖件的最大極限尺寸。3）考慮沖件精度和模具精度之間的關(guān)系，選擇模具制造公差時(shí)，既要保證沖件的精度要求又要保證有合理的間隙值。一般沖模精度較沖件精度搞23級(jí)。根據(jù)教材表2.4查得，沖裁模刃口雙面間隙Zmin=0.246mm,Zmax=0.360mm.5.1 落料刃口尺寸計(jì)算 1330-的凸、凹模制造公差由教材2.5表查得凹0.04，凸0.030

21、。由于凹凸0.07Zmax-Zmin0.114，故采用凸模與凹模分別制造法制造模具刃口。尺寸公差=1mm，因數(shù)x由教材表2.6查得0.5，則：D凹=（Dmax-x） =132.50+0.04mmD=(Dmax-x-Zmin)=132.25mm 5.2 沖孔刃口尺寸計(jì)算 對(duì)于孔200+0.52的凸、凹模的制造公差由教材表2.5查得凸=0.020mm,凹0.025mm，由于凸+凹=0.045mmZmax-Zmin=0.04mm,故采用凸模與凹模配合加工方法。因數(shù)由教材表2.6查得0.5，則：d凸20=（20+0.50.52）0-0.020=20.260-0.020mmd凹20按按凸模尺寸配制，其雙

22、面間隙為0.220.26mm對(duì)于孔6.50+0.36的凸、凹模的制造公差由教材表2.5查得凸=0.020，凹0.020mm由于凸+凹=0.04mm=Zmax-Zmin=0.04mm，故采用分別制造法制造模具刃口因數(shù)由教材表2.6查得0.5，則：d凸6.5=（6.5+0.50.36）0-0.020=6.680-0.020mmd凹6.5=（6.5+0.50.36+0.22）0+0.020=6.90+0.020mm凹模型孔中心孔距Ld=L=600.36=60。其中L、Ld分別為工件孔心距和凹?？仔木嗟淖钚〕叽?。5.3 拉深模的間隙 有壓邊圈的拉深時(shí)單邊間隙值查教材表4.13得： =2.2mm，則拉深

23、模的間隙Z=22.2=4.4mm 5.4 拉深模的圓角半徑 凸模的圓角半徑r凸等于工件的內(nèi)圓角半徑，即r凸=r=2mm。5.5 凸、凹模工作部分尺寸及公差 由于拉深工件的公差為IT14級(jí)，故凸、凹模制造公差可采用IT10級(jí)精度查沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例書末附錄E3得凸=凹=0.12mm，=0.74mm,由于要求零件尺寸標(biāo)注在外形，因此以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，計(jì)算出模具的尺寸為：D凹=（Dmax-0.75）0+凹=79.910+0.12mmD凸=（Dmax-0.75-Z）0-凸=75.510-0.12mm凹模厚度：H=kb=1330.2=26.6mm,其中k值由冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)表2-24查得。凹模壁厚：c=

24、(1.52)H=（39.953.2）mm，取c值為45mm凹模外形尺寸：B=245+90=180mm5.6 確定凸模的通氣孔 由教材表4.14查得凸模的通氣孔直徑為6.5mm。 5.7 彈性元件的選取 為了得到較平整的工件，此模具采用彈壓卸料結(jié)構(gòu)，使條料在落料、拉深過程中始終處在一個(gè)穩(wěn)定的壓力之下，從而改善了毛坯的變形穩(wěn)定性，避免材料在切向應(yīng)力作用下起皺的可能。落料卸料采用橡膠作為彈性元件。橡膠允許承受的負(fù)荷較彈簧大，且安裝調(diào)試方便，故采用的彈性元件為橡膠，主要是黑色橡膠或聚氨酯橡膠，壓縮量不能超過自由高度的30%，否則橡膠會(huì)過早地失去彈性。橡膠的自由高度H自由=（3.54）s工作，其中s工作

25、=t+1+修模量=（2+1+5）mm=8mm故H自由=（2832）mm,取H自由=30 mm橡膠的裝配高度為：H2=（0.850.9）H自由=（25.527）mm，取H2=26mm橡膠的斷面面積在模具裝配時(shí)按模具空間大小確定。6模具的總體設(shè)計(jì)及主要零部件確定6.1 確定沖模類型機(jī)結(jié)構(gòu)形式在沖壓工藝性分析后擬定沖壓工藝方案時(shí)選擇復(fù)合模，又因零件的幾何形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱，工件間無搭邊值，復(fù)合模結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，操作方便，又可直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件，卸件可靠，便于操作，所以模具類型為少?gòu)U料復(fù)合模。其工作部分工作關(guān)系如下圖：圖-46.2 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用沖壓模架標(biāo)準(zhǔn)是1991年5月1日由國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局批

26、準(zhǔn)頒布實(shí)施的，標(biāo)準(zhǔn)是在冷沖模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上修訂的新標(biāo)準(zhǔn)，其中模架產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：（GB/T2851.1，GB/T2851.37，GB/T2852.14）工10個(gè)。模架的選擇一般根據(jù)凹模定位和卸料裝置的平面而定，選擇模座的形狀和尺寸，模座外形，尺寸比凹模相應(yīng)尺寸大4070mm。模座厚度一般取凹模厚度的11.5倍。下模座外形尺寸至少超壓力機(jī)約50mm，同時(shí)選擇的模架與閉合后的模具設(shè)計(jì)的高度相適應(yīng)。通常所說的模架由上模座、下模座、導(dǎo)柱和導(dǎo)套四部分組成，一般模架不包括模柄。模架是整幅模具的骨架，它是連接沖模主要零件的載體，模具的全部零件都固定在它上面，并承受沖壓過程的全部載荷。模具的上模座和下模座分別于沖

27、壓設(shè)備的滑塊和工作臺(tái)固定，上下模座的精確定位由導(dǎo)柱導(dǎo)套來實(shí)現(xiàn)。模架的選擇應(yīng)從三方面入手：依據(jù)產(chǎn)品零件精度，模具工作零件配合精度、高低確定模架精度；根據(jù)產(chǎn)品零件精度要求，形狀，板料送進(jìn)方向選模架類型；根據(jù)凹模周界確定模架的大小規(guī)格。本設(shè)計(jì)根據(jù)主要工作部分尺寸、結(jié)構(gòu)及彈性元件的尺寸，參照有關(guān)資料，可選取級(jí)精度后側(cè)導(dǎo)柱模架。后側(cè)導(dǎo)柱模架的特點(diǎn)導(dǎo)向裝置在后側(cè)，橫向和縱向送料都比較方便，但如果有偏心載荷，壓力機(jī)導(dǎo)向又不精確，就會(huì)造成上模歪斜，導(dǎo)向裝置和凸、凹模都容易磨損，從而影響模具壽命，此模架一般用于較小的沖裁模。選擇模架規(guī)格：上模座（LBH）：280mm200mm45mm下模座（LBH）：280mm

28、200mm55mm導(dǎo)柱：d/mmL/mm=35mm180mm 20鋼導(dǎo)套：d/mmL/mmD/mm=35mm115mm50mm 20鋼其中導(dǎo)柱、導(dǎo)套滲碳深度為0.81.2mm，硬度為5862HRc墊板厚度?。?2mm凸凹模固定板厚度?。?0mm橡膠的裝配高度為：26mm卸料板厚度:20mm模架閉合高度：H閉=232mm6.3 模具的工作過程模具打開，將條料沿導(dǎo)料螺釘送進(jìn)，當(dāng)條料遇到定位銷時(shí)，啟動(dòng)壓力機(jī)，上模下行。凸凹模18與落料凹模20完成落料，上模繼續(xù)下降，凸凹模18與內(nèi)凸凹模21進(jìn)行拉深，在拉深的同時(shí)壓料板上行，當(dāng)拉深完成時(shí)凸模13、14將沖出三個(gè)小孔，加工完成后上?；爻蹋＞叽驐U碰到壓力

29、機(jī)打桿，打桿7下行通過頂桿推動(dòng)推料板17將制件向下推，則制件脫離凸凹模18時(shí)，沖下孔的廢料由落廢料孔落在承料板上取出。模具總裝配圖如下頁圖所示：圖-51、上模座 2、導(dǎo)柱 3、24銷釘 4、9、11、27螺釘 5、推桿 6、推板 7、打桿 8、模柄 10、墊板 12、卸料螺釘 13、14沖孔凸模 15凸模固定板 16、橡皮 17、推件快 18、落料凸模 19、卸料板 20、凹模 21、拉深凸模 22、壓料板 23、下模座 25、頂桿 26、承料板 28、導(dǎo)料銷 29、 擋料銷7模具主要零件的設(shè)計(jì)7.1 落料凹模的設(shè)計(jì)此落料凹模的尺寸和厚度已定如下圖所示，需要有3個(gè)螺紋孔；以便和下模板固定；需要

30、有兩個(gè)與下模板同時(shí)加工的銷釘孔；有一個(gè)擋料銷用的銷孔；圖-67.2 拉深凸凹模的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的外形尺寸如下圖所示。有兩個(gè)固定用的螺釘孔，以便和下模板固定；在底部加工兩個(gè)頂桿貫穿用的孔。圖-77.3 沖孔拉伸凸凹模的設(shè)計(jì)凸凹模的加工與設(shè)計(jì)需要嚴(yán)格要求并嚴(yán)格執(zhí)行。應(yīng)為此零件直接參與零件的沖壓工序。零件硬度5862HRC，需要進(jìn)行熱處理來提高硬度。圖-8結(jié) 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(duì)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(guó)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(duì)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(duì)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、在洛陽中國(guó)一拖的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對(duì)于冷沖模具、塑料模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，豐富和加深了對(duì)各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過程方面的知識(shí)，而對(duì)于模具的制造工藝更是有了全新的理解。在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)下和在工廠師傅的講解下，我們對(duì)于模具的設(shè)計(jì)和制造工藝有了系統(tǒng)而深刻的認(rèn)識(shí)。同時(shí)在實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)親手拆裝了一些典型的模具實(shí)體并查閱了很多相關(guān)資料，通過這些實(shí)踐，我們熟練掌握了模具的一般工作原理、制