鋼絲切斷鐓粗自動沖模

1、河 北 工 業(yè) 大 學畢業(yè)設計說明書(論文) 作 者： 孫超 學 號： 學 院： 機械工程學院 系(專業(yè))： 機械設計制造及其自動化 題 目： 鋼絲切斷鐓粗自動沖模結構設計 指導者： 姚濤 講師 評閱者： 2010 年 6 月 5 日畢業(yè)設計（論文）中文摘要題 目 鋼絲切斷鐓粗自動沖模結構設計 摘要： 本沖模對鋼絲進行切斷、鐓粗，因裝有鋼珠夾持送料器，且本模具為復合模，一次擠壓、切斷成型，生產效率較高。本次設計主要包括模具沖壓方案的確定、模具結構形式的論證及確定、模具工作零件刃口尺寸及公差的計算、模具零件的選用、設計、壓力計算及壓力中心的確定、沖壓設備的選擇及校核等。工作技術路線初步設計為：設

2、計參數(shù)以及技術要求送進機構的設計切斷夾緊機構的設計鐓粗機構的設計校直機構的設計總體裝配。在送進機構采用齒輪齒條送進機構的方法。切斷夾緊機構中，采用斜鍥的結構實現(xiàn)凹模的移動。關鍵詞： 鋼絲 切斷 鐓粗 沖模 復合模畢業(yè)設計（論文）外文摘要Title Die upsetting automatic wire cutting structure designAbstractThe die on the wire by cutting, upsetting, because with ball grip feeders, and the mold for the composite model, an

3、 extrusion, cutting molding, high production efficiency. The program design includes the determination of die stamping, die structure of the argument and determined that the die size and tolerance parts edge computing, mold parts selection, design, stress calculations and the determination of center

4、 of pressure, stamping equipment selection and proof, and so. Preliminary design for the technical line of work: Design parameters and technical requirements - feeding mechanism design - cut off the clamping mechanism design - upsetting body design - alignment mechanism design - the overall assembly

5、. In the feeding mechanism using gear - rack put their way. Clamping off, the use of wedge configuration to die movement.Keywords： Wire Cutting off Upsetting Die Compound Die目 次1 緒論1 1.1 序言 1 1.2 我國研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 1 1.3 產品用途與使用范圍 2 1.4 本次畢業(yè)設計主要完成工作 2 2 制件的工藝性分析 2 2.1 坯料尺寸的確定 2 2.2 坯料加工前處理 2 3 沖壓工藝方案確定 3 3

6、.1 方案種類 3 3.2 方案的比較 4 3.3 方案的確定 44 模具結構形式的論證及確定 45 模具工作零件刃口尺寸及公差的計算 56 模具零件的選用、設計 86.1 導向零件的選用、設計 86.2 定位零件的選用、設計 9 6.3 卸料和推料裝置 9 6.4 模架的選擇10 6.5 其他支撐零件及緊固件107 壓力計算及壓力中心的確定12 7.1 擠壓力127.2 切斷力137.3 推件力和頂件力137.4 壓力中心的計算138 沖壓設備的選擇及校核14結論 16參考文獻 18致謝 19圖120圖220圖320圖421 圖521圖621圖722圖822圖922圖10 23圖11 24圖

7、12 24圖13 25表125表225表327表4271 緒論11 序言 冷沖壓加工是在常溫下，利用沖壓設備(壓力機)和沖模，使各種不同規(guī)格的板料或坯料在壓力的作用下發(fā)生永久變形或分離，制成所需各種形狀零件的一種加工方法。冷沖壓既可用于加工金屬材料也可以用于加工非金屬材料。它同切削、鑄造、電加工等加工方法一樣。廣泛地用于工業(yè)生產中。由于冷沖壓是一種生產效率較高的加工方法，它在航空、汽車、拖拉機、電機電器、精密儀器儀表等工業(yè)占有十分重要的加工地位。據(jù)初步統(tǒng)計，僅汽車制造業(yè)差不多有60一75的零件是采用冷沖加工工藝制成的。其中，冷沖壓生產所占的勞動量為整個汽車工業(yè)總勞動量的25一30。在電機及儀器

8、儀表生產中，也有60一70的零件是采用冷沖壓工藝來完成的。特別是近些年來，由于冷擠壓、精密沖裁技術的研制和發(fā)展，更擴大了冷沖壓工藝的使用范圍。此外，在電子工業(yè)、飛機、導彈和各種槍、炮等的零件加工中，冷沖壓加工量也占有相當大的比例。因此，研究和發(fā)展冷沖壓生產技術，對發(fā)展國民經濟和加速工業(yè)生產建設，具有十分重要的意義。1.2 我國研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 在近半個世紀以來，我國的冷沖壓工藝和其他生產工藝一樣，得到了迅速的發(fā)展。在一些工廠中，建立了具有現(xiàn)代規(guī)模和技術先進的冷沖壓生產車間，并建立了專門研究冷沖壓技術的科研機構及專業(yè)性工廠，培養(yǎng)了大批從事冷沖壓生產的科技人員，廣泛地開展了冷沖壓生產的科技及學術

9、活動，編輯出版了各種冷沖壓技術資料，從而使冷沖壓生產技術得到了迅速發(fā)展。在冷沖壓生產中，出現(xiàn)了很多可喜的高科技成果。沖壓加工的工藝和設備正在不斷地發(fā)展例如精密沖裁、冷擠壓、多工位自動沖壓、高速成形、液壓成形、超塑沖壓等，把冷沖壓生產技術提高到了一個新的水平。為了適應冷沖壓工藝水平的提高，我國對沖模的研制也在不斷加強。近年來，出現(xiàn)了很多制造周期短、使用壽命長的新型沖模結構。并且，模具加工工藝及模具材料也相應地在不斷革新，例如采用鋼結硬質合金、硬質合金或低熔點合金澆注模具，采用電加工技術及計算機設計制造沖模等以適用于不同的生產條件。從而使沖壓生產的產品質量、勞動生產率大大提高，成本也大幅度下降，有

10、力地推動了我國社會主義的經濟建設和發(fā)展。1.3 產品用途與使用范圍本沖模對鋼絲進行切斷、鐓粗，因裝有鋼珠夾持送料器，生產效率較高。1.4 本次畢業(yè)設計主要完成工作 通過本次畢業(yè)設計主要解決典型沖裁模的設計，具體包括送進機構與切斷夾緊機構的設計。設計出完整的鋼絲切斷、鐓粗機構。2 制件的工藝性分析2.1 坯料尺寸的確定 制件形狀及尺寸要求如圖1所示，根據(jù)任務書的要求沖模對鋼絲進行切斷、鐓粗處理。實際上是對鋼絲毛坯的切斷和冷擠壓鐓粗處理。 坯料尺寸的確定：坯料的體積V等于零件的體積加上修邊余量和切削量(需要時)。 坯料橫截面尺寸按下述原則確定：外徑(d0)一艙比凹模小0.1一0.2mm，以便放人凹

11、模；內徑(dz)一艙比擠壓件內孔(或芯鈾直徑)小0.010.05mm。當擠壓件內孔表面粗糙度要求不高時，坯料內孔也可以比擠壓件內孔大0102mm。坯料的高度： h=VA (2-1)式中：h坯料高度； V坯料體積； A坯料橫截面積。由表中查得修邊余量為2.5mm。由制件圖求得體積為V=24.7938mm2坯料長度: h=V/A=24.7938/(1.2)2*3.14/4=21.92mm考慮修邊余量得坯料長度為24.42mm。2.2 坯料加工前處理冷擠壓坯料的軟化處理： 冷擠壓坯料軟化處理的目的是降低材料的硬度，提高塑性，獲得良好的金相組織(晶粒度大小適中的球狀組織最好)，消除內應力，以降低變形抗

12、力，提高擠壓件質量和模具壽命。由于冷擠壓金屬變形程度較大，冷作硬化較嚴重，所以還應根據(jù)冷作硬化程度適當安排工序間的軟化處理工序。冷擠壓坯料的表面處理及潤滑： 對冷擠壓坯料進行表面處理與潤滑十分必要。其目的是減少模具表面與金屬間的摩擦力。1表面處理 不同金屬材料表面處理與潤滑的方法不同，碳素鋼和合金結構鋼通常采用磷化處理；不銹鋼(1rr18Ni9Ti)采用草酸鹽處理；硬鋁采用氧化、磷化、氟硅化處理中的一種。經處理后，獲得與坯料表面牢固結合的潤滑覆蓋層。這個覆蓋層是結品的多孔性的薄膜，能吸附潤滑劑，在擠壓過程中，還能隨擠壓金屬起塑性變形，保證擠壓過程的有效潤滑。例如鋼通過磷化處理，在坯料表面形成一

13、層細致的很薄的磷酸鹽薄膜覆蓋層。實踐證明，它吸附潤滑油的能力為光滑鋼表面的13倍；未經磷化處理的摩擦因數(shù)為0.108，而經磷化處理后則降至0.0135。磷化層還有400一500短時間的耐熱能力。2潤滑處理 為了進一步降低摩擦因數(shù)，需要對坯料進行潤滑處理。經磷化處理后的碳素鋼和合金結構鋼坯料需進行皂化潤滑處理。經皂化處理后，磷化層表面生成不溶解的硬脂酸鋅層。這是更為有效的潤滑層。皂化處理后需經干燥，方可進行擠壓。皂化處理后再加豬油拌二硫化鉑進行潤滑，則效果更好。磷化處理后也可以不進行皂化處理，而直接用豬油拌二硫化袒進行潤滑。3 沖壓工藝方案確定3.1 方案種類 該工件包括切斷、鐓粗兩個基本工序，

14、可有以下三種工藝方案：方案一：先鐓粗，后切斷。采用單工序模生產。方案二：鐓粗-切斷級進沖壓，采用級進模生產。方案三：采用鐓粗-切斷同時進行的復合模生產。3.2 方案的比較 方案一： 單工序模(又稱簡單模)是指壓力機在一次行程中只完成一道工序的沖裁模。即在一副模具中只完成一道工序，如落料、沖孔、切邊等。它可以由一個凸模和一個凹模洞口組成；也可以是多個凸模和多個凹模洞口組成。模具結構簡單，制造方便，但需要兩道工序，兩副模具，成本相對較高，生產效率低，且更重要的是在第一道工序完成后，進入第二道工序必然會增大誤差，使工件精度、質量大打折扣，打不到所需的要求，難以滿足上產需要。故而不選此方案。方案二：級

15、進模是指壓力機在一次行程中，依次在幾個不同的位置上，同時完成多道工序的沖模。沖裁件在級進模中是逐步成形的，連續(xù)成形是工序集中的工藝方法，可使切邊、切口、切槽、沖孔、塑性變形、落料等多種工序在一副模具上完成。根據(jù)沖壓件的實際需要，按一定順序安排了多個沖壓工序(在級進模中稱為工位)進行連續(xù)沖壓。它不但可以完成沖裁工序，還可以完成成形工序，甚至裝配工序，許多需要多工序沖壓的復雜沖壓件可以在一副模具上完全成形，這就為高速自動沖壓提供了有利條件。由此可見，級進模是一種工位多、效率高的沖裁模。但級進模輪廓尺寸較大，制造復雜，成本較高，一般適用于大批量，小型沖壓件。方案三：復合模也是多工序模中的一種。它是在

16、壓力機的一次行程中，在模具同一部位同時完成數(shù)道分離工序的沖裁模。因此它不存在連續(xù)模沖壓時的定位誤差問題。只需要一套模具，弓箭的精度及生產效率要求都能滿足，模具輪廓尺寸較小，模具的制造陳本不高。3.3 方案的確定綜上所述，本套模具采用切斷-鐓粗復合模。4 模具結構形式的論證及確定由于任務書要求裝有鋼珠夾持送料器，生產效率較高，而且切斷鐓粗一次完成所以采用復合模。復合模有兩種結構形式，正裝復合模和倒裝復合模。分析該工件成型后脫模方便性：正裝式復合模成型后工件留在下模。倒裝式復合模成型后工件留在上模。采用正裝式。根據(jù)工件的加工過程現(xiàn)確定復合模的主要結構依次為鋼絲校直機構、送料機構、鋼絲切斷夾緊機構、

17、鐓粗機構。1) 送進機構:根據(jù)任務書要求送進器由齒輪齒條機構帶動。由于要求生產效率很高且結構緊湊考慮同軸上采用雙齒輪設計，能夠起到行程放大的作用。當壓力機滑塊上行時，齒條在拉桿的作用下上行，并帶動小齒輪，于是大齒輪就帶動送進器左移，鋼絲被送進，并將制件頂出凹模，掉入下底板的格中。其具體結構如圖2所示。 送進器返回靠彈簧的作用。返回時由制動器阻止鋼絲回竄。調節(jié)拉桿的位置可調節(jié)送進器的送進行程。2) 切斷夾緊機構：當壓力機滑塊下行時，沿塊在斜楔的作用下右移，緊固在滑塊助上的頂桿就推動凹模，凹模將鋼絲夾緊并切斷，凹模返回是靠彈簧片通過推銷的作用。返回時，左，右兩塊凹模在鋼珠和楔塊的作用下被擠開，以保

18、證鋼絲能順利送進。調節(jié)頂桿的位置可保證凹模孔在送料中心上。其具體結構如圖3所示。3)鐓粗機構：當壓力機滑塊下行時，滑塊在斜楔的作用下石移。在凹模，頂銷的作用下，鋼絲被鐓粗。制件從凹模內頂出是靠彈簧和頂銷的作用。其結構如圖4所示。4) 滾輪對鋼絲起校直作用。其結構如圖5所示。5) 根據(jù)總體設計將各個組件總體裝配成整體。5 模具工作零件刃口尺寸及公差的計算凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影響沖裁件的尺寸精度。模具的合理間隙值也靠凸、凹模刀口尺寸及其公差來保證。因此，正確確定凸、凹模尺寸和公差，是沖裁模設計中的一項重要工作。一、凸、凹模工作部分尺寸計算的原則由于凸、凹模之間存在間隙，所以沖裁件斷面部

19、帶有錐度，而在沖裁件尺寸的測量和使用中都是以光亮帶的尺寸為基準。落料件的光亮帶處于大端尺寸，沖孔件的光亮帶處于小端尺寸。落料件的光亮帶是因凹模刀口擠切材料產生的，而沖孔件的光亮帶是凸模刃口擠切材料產生的。且落料件的大端(光面)尺寸等于凹模尺寸，沖孔件的小端(光面)尺寸等于凸模尺寸。沖裁過程中，凸、凹模要與沖裁零件或廢料發(fā)生磨擦，凸模輪廓越磨越小，凹模輪廓越磨越大，結果使間隙越用越大。因此，確定凸、凹模尺寸應區(qū)分落料和沖孔，并遵循如下原則：(1)設計落料模先確定凹模刃口尺寸。以凹模為基難，間隙取在凸模上，即沖裁間隙通過減小凸模刃口尺寸采取得。設計沖孔模則先確定凸模刃口尺寸。以凸模為基準，間隙取在

20、凹模上，沖裁間隙通過增大凹模刃口尺寸來取得。(2)根據(jù)沖模在使用過程中的磨損規(guī)律，設計落料模時，凹?；境叽鐟〗咏虻扔诠ぜ淖钚O限尺寸；設計沖孔模時凸?；境叽鐒t取接近或等于工件7L的最大極限尺寸。這樣，凸、凹模在磨損到一定程度時，仍能沖出合格的零件。模具磨損預留量與工件制造精度有關。用x表示，其中為工件的公差值，x為磨損系數(shù)，其值在051之間，根據(jù)工件制造精度選取：工件精度IT10以上 x=1工件精度IT11一IT13 x=075工件精度IT14 x05(3)不管落料還是沖孔，沖裁間隙一般選用最小合理間隙值Zmin。(4)選擇模具刃口制造公差時，要考慮工件精度與模具精度的關系，既要保證

21、工件的精度要求又要保證有合理的間隙值。一般沖模精度較工件精度高24級。對于形狀簡單的圓形、方形刀口，其制造偏差值可按IT6IT7級來選??；對于形狀復雜的刃口，制造偏差可按工件相應部位公差值的14來選??；對于刃口尺寸磨損后無變化的，制造偏差值可取工件相應部位公差值的18并冠以()。(5)工件尺寸公差與沖模刃口尺寸的制造偏差原則上都應按“入體”原則標注為單向公差，所謂“入體”原則是指標注工件尺寸公差時應向材料實體方向單向標注。但對于磨損后無變化的尺寸，一般標注雙向偏差。冷擠壓模具必須適應冷擠壓金屑變形特點和強大的冷擠壓力對模具提出的要求。如：模具工作部分的形狀、尺寸參數(shù)及表面粗糙度應有利于金屬的塑

22、性變形，有利于減小擠壓力，模具應有足夠的強度和剛度，有良好的導向裝置；應選用適合冷擠壓要求的模具材料及熱處理工藝規(guī)范；結構上還應注意易損件拆卸、更換、安裝方便以及通用性等。1典型冷擠壓模具結構冷擠壓模具的結構形式很多，按冷擠壓方式有正擠壓模、反擠壓模、復合擠壓棋及其他冷擠壓模；按通用性有專用冷擠壓模和通用冷擠壓模；按調整的可能性有可調式冷擠壓模和不可調式的冷擠壓模。為適應冷擠壓金屬成形的需要和降低模具制造成本，往往采用可調式冷擠壓模和通用式冷擠壓模。2冷擠壓凸模與凹模的設計(1)正擠壓凸、凹模的設計正擠壓凹模： 正擠壓凹模是正擠壓校的關鍵零件，一般采用預應力組合結構。其結構形式如圖6所示。其中

23、圖6(a)凹模內層是整體式結構制造容易應用較廣但型腔內轉角處容易因應力集中而產生橫向開裂。圖6(b)、(c)凹模內層為縱向分割結構，最內層小凹模與擠壓筒之間為過盈配合，過盈量一般應大于002mm。圖6(d)一(f)凹模為橫向分割結構，制造時應嚴格保證上、下兩部分的同軸度，為防止金屬流人拼合面，上、下兩部分的拼合面不宜過寬，一般取13mm而且要求拋光。圖6(f)結構能有效地防止金屆流入拼合面。但壽命較低。正擠壓凸模： 正擠壓凸模的結構形式如圖7所示。其中圖7(a)是正擠壓實心件用凸模，圖7(b)一(e)為正擠壓空心件用凸模。正擠壓空心件凸模設計的關鍵是芯軸結構。芯軸受徑向壓力和軸向拉力的作用工作

24、條件差，容易產生斷裂。圖7(b)是整體式的凸模，適用于擠壓純鋁等軟金屬或芯軸與凸模直徑相差不大，芯軸長度不長酌情況。圖7(c)是固定組合式的凸模，適用于較硬金屬的正擠壓。圖7(d)、(e)是浮動式組合凸模用于黑色金屬的正擠壓。在擠壓過程中。芯軸可隨變形金屬的流動一起向下滑動，減少了芯軸被拉斷的可能，提高了芯軸的壽命。 冷擠壓凸、凹模工作部分橫向尺寸的計算 反擠壓凸、凹模工作部分橫向尺寸計算方法如下：當零件要求外形尺寸時 D凹(Dmax-0.75)+A (5-1) d凸(Dmin-1.98-0.75)-T (5-2)式中： DA冷擠壓凹模的基本尺寸dT冷擠壓凸模的基本尺寸；Dmax擠壓件外形最大

25、極限尺寸；dmin擠壓件內形最小極限尺寸；AT、分別為凹、凸模制造公差擠壓件壁厚；擠壓件公差。必須指出，冷擠壓A、凹模橫向尺寸除了應考慮磨損這一因素外還應考慮模具的彈性變形、擠壓件的熱脹冷縮等因素。根據(jù)工件尺寸經計算得凹模尺寸為 ： D凹=1.2150-0.0025mm，凸模尺寸為：d凸=1.1850+0.0025mm。根據(jù)零件外形尺寸要求設計凹模形狀如圖8所示。6 模具零件的選用、設計6.1 導向零件的選用、設計導向零件是用來保證上模對于下模的正確運動。在中、小型模具中最廣泛采用的導向零件是導柱和導套。導柱（導套）常用兩個。對中型沖模或沖件精度要求高的自動化沖模，則采用四個導柱。在安裝圓形沖

26、件等一類無方向性的沖模時，為避免裝錯，將對模架上的兩導柱，做成直徑不等的形式；四導柱的模架，可做成前后導柱的間距不同的模座可能產生側向推力時，要設置止推塊，使導柱不受彎曲力。一般導柱安裝在下模座，導套安裝在上模座，分別采用過盈配合H7/r6。高速沖裁、精密沖裁或硬質合金沖裁模具，要求采用滾珠導向結構。因為導套導柱為標準件，所以直接選取。其結構形式見表2、表3。A型、B型、c型導柱是常用的。尤其是A型導柱，其結構簡單，制造方便，但與模座為過盈配合，裝拆麻煩。A型和B型可卸導柱與襯套為錐度配合并用螺釘和墊圈緊固；襯套又與模座以過渡配合并用壓板和螺釘緊固，其結構復雜，制造麻煩，但可卸式的導柱或可卸式

27、導套在磨損后，可以及時更換，便于模具維修和刃磨。根據(jù)模具的設計尺寸最終選擇D為160-0.011mm，長為100mm的A型導柱。A型導柱、B型導柱和A型可卸導柱一般與A型或B型導套配套用于滑動導向，導柱導套按H7/h6或H7/h5配合。其配合間隙必須小于沖裁間隙，沖裁間隙小的一般應按H6/h5配合；間隙較大的按H7/h6配合C型導柱和B型可卸導柱公差和表面粗糙度較小，與用壓板固定的C型導套配套，用于滾珠導向。壓圈固定導柱與壓圈固定導套的尺寸較大，用于大型模具上，拆卸方便。導套用壓板固定或壓圈固定時，導套與模座為過渡配合，避免了用過盈配合而產生對導套內孔尺寸的影響。這是精密導向的特點。根據(jù)所選擇

28、的導柱，最終選擇D為160+0.013mm，長度為40mm的A型導套。6.2 定位零件的選用、設計沖模的定位零件是用來保證條料的正確送進及單個毛坯在模具中的正確位置。為了保證模具正常工作和沖出合格的沖裁件，必須保證坯料或工序件對模具的工作刃口處于正確的相對位置，即必須定位。屬于送進導向的定位零件有導料銷、導料板、側壓板等；屬于送料定距的定位零件有始用擋料捎、擋料鍋、導正銷、側刃等；屬于塊料或工序件的定位零件有定位銷、定位板等。選擇定位方式及定位零件時應根據(jù)坯料形式、模具結構、沖栽件精度和生產率的要求等。由于本模具的坯料為直徑為1.2mm的鋼絲，所以只需要將鋼絲送進導管中即可進行定位不需要特別的

29、定位零件。6.3 卸料和推料裝置從廣義來說，卸料裝置包括卸料、推件和頂件等裝置。其作用是當沖模完成一次沖壓之后，把沖裁件或廢料從模具工作零件上卸下來，以便沖壓工作繼續(xù)進行。通常，卸料是指把沖裁件或廢料從凸模上卸下來；推件和頂件一般指把沖裁件或廢料從凹模中卸下來。本模具不需要卸料裝置，需要推薦和頂件裝置。推件和頂件的目的都是從凹模中卸下沖裁件或皮料。向下推出的機構稱為推件，一般裝在上模內；向上頂出的機構稱為項件，一般裝在下模內。推件裝置主要有剛性推件裝置和彈性推件裝置兩種。一船剛性推件裝置用得多，它由訂桿、推板、連接推桿和推件坎組成。有的剛性推件裝置不需要推板和連接推桿組成中間傳遞結構，而由訂桿

30、直接推動推件塊，甚至直接由訂桿推件。其工作原理是在沖壓結束后上模回程時，利用壓力機滑塊上的打料桿，撞擊上模內的打桿與推件桿(塊)，將凹模內的工件推出，其推件力大，工作可靠。頂件裝置一般是彈性的，其基本零件是頂桿、項件塊和裝在下模底下的彈頂器。這種結構的頂件力容易調節(jié)，工作可靠，沖裁件平宜度較高。但沖裁件容易嵌入邊料中，產生與彈性推件同樣的問題。彈頂器可以做成通用的，其彈性元件是彈簧或橡膠。大型壓力機本身具有氣墊作為彈頂器。推件塊或頂件塊在沖裁過程中是在凹模中運動的零件，對它有如下要求：模具處于閉合狀態(tài)時，其背后有一定空間，以備修磨和調整的需要；模具處于開啟狀態(tài)時必須順利復位工作面高出凹模平面，

31、以便繼續(xù)沖裁；它與凹模和凸模的配合應保證順利滑動，不發(fā)生干涉。為此，推件塊和頂件塊與凹模為間隙配合，其外形尺寸一般按公差與配合國家標準h8制造，也可以根據(jù)板料厚度取適當間隙。推件塊和頂件塊與凸模的配合一般呈較松的間隙配合，也可以根據(jù)板料厚度取適當間隙。本模具的頂件裝置為利用送料裝置的推力，將鋼絲毛坯推進凹模，從而將上一次制好的制件頂出凹模。6.4 模架的選擇根據(jù)國家標準的規(guī)定，模架主要有兩大類：一類是由上模座、下模座、導柱、導套組成的導柱模模架；另一類是由彈壓導板、下模座、導柱、導套組成的導板模模架。模架及其組成零件已經標準化，并對其規(guī)定了一定的技術條件。導柱模模架技導向結構形式分滑動導向和滾

32、動導向兩種?；瑒訉蚰＜艿木鹊燃壏譃榧壓图?。滾動導向模架的精度等級分為o級和o級。各級對導柱、導套的配合桔度、上模座上平面對下模座下平面的平行度、導柱軸心線對下模座下平面的垂直度等都規(guī)定了一定的公差等級。這些技術條件保證了整個模架具有一定的精度，也是保證沖裁間隙均勻性的前提。有了這一前提，加上工作零件的制造精度和裝配精度達到一定的要求，整個模具達到一定的精度就有了基本的保證。后側導柱模架的特點是導向裝置在后側橫向和縱向送料都比較方便，但如果有偏心載荷，壓力機導向又不精確，就會造成上模歪斜，導向裝置和凸、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。我即選用了這種模架。6.5

33、其他支撐零件及緊固件模具的其他支承零件有模柄、固定板、墊板、螺釘、銷釘?shù)?。這些零件大多有國家標準，設計時可按國家標準選用。 1模柄中、小型模具一般是通過模柄將上模固定在壓力機滑塊上。模柄是作為上模與壓力機滑塊連接的零件。對它的要求是:一要與壓力機滑塊上的模柄正確配合，安裝可靠;二要與上模有正確而可靠的連接。模柄材料通常采用Q235或Q275鋼，其支撐面應垂直于模柄的軸線(垂直度不應超過0.02：100)?？傊x擇模柄的結構形式應根據(jù)模具大小、上模的具體結構、模具復雜性及模架精度等因素確定。 根據(jù)上述要求我自己設計模柄如圖9所示。2固定板將凸?；虬寄０匆欢ㄏ鄬ξ恢脡喝牍潭ê螅鳛橐粋€整體安裝在

34、上模座或下模座的板件上。模具中最常見的是凸模固定板，固定板分為圓形固定板和矩形固定板兩種，主要用于固定小型的凸?；虬寄！?1)凸模固定板的厚度一般取凹模厚度的06一08倍，其平面尺寸可與凹模、卸料板外形尺寸相同，但還應考慮緊固螺釘及銷釘?shù)奈恢谩?2)固定板上的A模安裝孔與凸模采用過渡配合H7m6，凸模壓裝后端面要與固定板一起磨平。(3)固定板的上、下表面應磨平，并與凸模安裝孔的軸線垂直。固定板基面和壓裝配合面的表面粗糙度為Ra1.60.8mm，另一非基準面可適當降低要求。(4)固定板材料一般采用Q235或45鋼制造，無需熱處理淬硬。 3墊板 墊板的作用是直接承受和擴散凸模傳遞的壓力，以降低模座

35、所受的單位壓力，防止模座被局部壓陷，從而影響凸模的正常工作。模具中最常見的是凸模墊板，它被裝于凸模固定板與模座之間。模具是否加裝墊板，要根據(jù)模座所受壓力的大小進行判斷，可按下式校核：P=FzA (6-1)式中：p凸模頭部瑞面對模座的單位壓力，單位：MPa;FZ凸模承受的總壓力，單位：N；A凸模頭部端面支承面積，單位：mm2。如果頭部端面上的單位面積壓力p大于模座材料的許用壓應力時，就需要在凸模頭部支承面上加一塊硬度較高的墊板；如果凸模頭部端面上的單位面積壓力p不大于模座材料的許用壓應力時，可以不加墊板。據(jù)此，凸模較小而沖裁力較大時，一般需加墊板；凸模較大的，一般可以不加墊板。4螺釘與銷釘螺釘與

36、銷釘都是標準件，設計時按國家標準選用即可。螺釘用于固定模具零件；而銷釘則起定位作用。模具中廣泛應用的是內六角螺釘和圓柱銷釘，其中M6一M12的螺釘和410mm的銷釘最為常用。7 壓力計算及壓力中心的確定7.1 擠壓力圖10為冷擠壓時擠壓力F與行程s的關系曲線。曲線a和b分別是坯料高度較大的正擠壓力曲線和反擠壓力曲線。曲線c是坯料高度較小的擠壓力曲線。 由圖10可以看出，在冷擠壓過程中壓力的變化一般可分為四個階段：I是擠壓初始撤粗與充滿型腔階段；g是穩(wěn)定擠壓階段；皿是擠壓終了階段；IV是剛端擠壓階段。值得注意的是剛端擠壓階段。當反擠壓坯料底部或正擠壓的凸緣厚度小于某一數(shù)值(純鋁為02一03mm黑

37、色金同約為1.5mm)時，則變形非常困難，變形阻力極大擠壓力急劇上升。圖10中曲線f表明，由于坯料高度較小，由初始轍粗與充滿型階段很快轉入剛端擠壓階段，故擠壓力曲線的幾個階段很不明顯。 顯然，冷擠壓工藝應在剛端擠壓階段之前結束，否則，容易造成模具和壓力機的損壞。 一般情況下，計算冷擠壓力是以穩(wěn)定擠壓階段為依據(jù)的。由于影響擠壓力的因素較為復雜，要難確地確定單位鎊壓力和總的鎊壓力，目前還有困難。因此，在實用上通常采用近似計算和圖解法確定。 從圖11的區(qū)找到do1.2mm，作水平線與d12mm曲線相交，從交點垂直向上求得64，由64向上進人區(qū)與15鋼曲線相交由交點作水平線得未經修正的單位擠壓力了95

38、0MPa，繼續(xù)向左進個區(qū)進行修正，先找坯料相對高度hodo15斜線進行相對高度的修正，而后找90。進行凹模中心錐角的修正，垂直向下得經修正后的單位擠壓力pl 05MPa，最后垂直向下進入區(qū)與d0在區(qū)中的投影相交，求得總擠壓力F460KN。7.2 切斷力鋼絲的切斷力計算即為鋼絲能承受的剪切力的計算，由材料力學的知識得鋼絲剪切力計算公式為： A=d24=1.13mm2 （7-1） F=Au=(1.1310-6m2)(300106Pa)=339N （7-2）7.3 推件力和頂件力在沖裁結束時，從板料上沖裁下來的沖件(或廢料)由于徑向發(fā)生彈性變形而擴張，會梗塞在凹?？卓趦然蛘甙辶仙系目讉妊貜较虬l(fā)生彈性

39、收縮而緊箍在凸模上。為了使沖裁工作繼續(xù)進行，必須將工件或廢料從模具內卸下或推出。從凹模上卸下緊箍的料所需要的力稱為卸料力，用F卸表示；將梗塞在凹模內的料顧沖裁方向推出所需要的力稱為推件力，用F推表示；逆沖裁方向將料從凹模內頂出所需要的力稱為頂件力，用F頂表示。卸料力、推件力和項件力是由壓力機和模具的卸料、項件和推件裝置傳遞的。所以在選擇壓力機公稱壓力和設計以上機構時，都需要對這三種力進行計算。影響這些力的因素較多，主要有：材料的力學性能和料厚；沖件形狀和尺寸大??；凸、凹模間隙大小；排樣搭邊值大小及潤滑情況等。生產中常用下列經驗公式計算： F卸=K卸F （7-3） F推=nK推F （7-4） F

40、頂=K頂F （7-5）系數(shù)K查表4查表后計算得：F推=460*0.055=25.3KN F頂= 460*0.06= 27.6KN7.4 壓力中心的計算模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點。為了保證壓力機和模具的正常工作，應使模具的壓力中心與壓力機滑塊的中心線相重合。否則，沖壓時滑塊就會承受偏心載荷。導致滑塊導軌和模具導向部分不正常磨損，還會使合理間隙得不到保證，從而影響制件質量和降低模具壽命甚至損壞模具。在實際生產中，可能會出現(xiàn)由于沖裁件的形狀特殊或排樣特殊，從模具結構設計與制造考慮不宜使壓力中心與模柄中心線相重合，這時應注意使壓力中心的偏離不致超出所選用壓力機允許的范圍。復雜模具壓力中心確定

41、如圖所示計算公式為： x0=F1x1+F2x2+FnxnF1+F2+Fn=i=1nFixii=1nFi (7-6) y0=F1y1+F2y2+FnynF1+F2+Fn=i=1nFiyii=1nFi (7-7) 根據(jù)模具結構尺寸得壓力中心為切斷機構和鐓粗機構中心線交點附近，送料機構壓力可忽略不計。所以壓力中心如圖13所示。8 沖壓設備的選擇及校核 由于冷擠壓時的單位壓力和工作行程都很大，冷擠壓件的精度要求又很高，因而對冷擠壓使用的壓力機提出了一些特殊要求，如能量大、剛度好、導向精度高、具備頂出機構和過載保護裝置等。 用于冷擠壓的壓力機主要有兩類：機械壓力機和液壓機。用于冷擠壓的偏心齒輪式壓力機，

42、作功能力比通用壓力機大得多，公稱壓力角度一般在0一46，比通用壓力機大，適應冷擠壓工作行程較大的需要。肘桿式和拉力肘桿式壓力機，其公稱壓力行程僅310mm，因而只適用于工作行程較小的擠壓。這種壓力機工作比曲軸式(或偏心齒輪式)的平穩(wěn)，沖擊力小。 液壓機的特性決定了它適用于工作行程較大的擠壓，但生產率較低。由于冷擠壓工作行程一般較大，故應與拉深等成形工藝一樣，必須校核冷擠壓的壓力一行程曲線是否在壓力機的許用負荷曲線范圍內，不能只根據(jù)冷擠壓力選擇壓力機的公稱壓力。沖壓設備類型主要根據(jù)所要完成的沖壓工藝性質、生產批量、沖壓件的尺寸大小和精度要求等來選擇。對于小型沖裁件、彎曲件或拉伸件等，主要選用開式

43、機械壓力機。開式壓力機雖然剛度不高，并且在較大沖擊力的作用下床身的變形會噶逆變沖模間隙分布、降低模具壽命和沖壓件表面質量，但由于它提供了極為方便的操作條件和易于安裝機械化附屬裝置的特點，所以目前仍是中小型沖壓件生產的主要設備。所以最終我們選取開式機械式壓力機。在選定沖壓設備類型后，應該進一步根據(jù)沖壓件的大小、模具尺寸急沖壓力來選定設備的規(guī)格。沖壓設備的規(guī)格主要有以下參數(shù)決定。1 公稱壓力：壓力機滑塊下滑過程中的沖擊力就是壓力機的壓力，壓力及壓力的大小綏化快下滑為止的不同而不同。公稱壓力是指滑塊距夏至點前某以特定距離或曲柄旋轉倒距下止點前某一特定角度時滑塊所產生的沖擊力。2 滑塊行程：滑塊行程是

44、指滑塊從上止點至下止點之間的距離。對于曲柄壓力機，滑塊行程等于曲柄半徑的兩倍。3 行程次數(shù)：是指壓力機滑塊每分鐘往返運動的次數(shù)。它主要由生產率要求、材料允許的變形速度和操作的可能性等確定。計算壓力機所需要的壓力大?。篎總=F推+F頂+F切+F=25.3+27.6+0.339+460=513KN 最終查表選擇壓力機型號為JD21-100的壓力機，其具體參數(shù)為：公稱壓力：1000KN滑塊行程：10-120mm（可調）滑塊行程次數(shù)：每分鐘75次結 論畢業(yè)論文是本科學習階段一次非常難得的理論與實際相結合的機會，通過這次比較完整的給排水系統(tǒng)設計，我擺脫了單純的理論知識學習狀態(tài)，和實際設計的結合鍛煉了我的

45、綜合運用所學的專業(yè)基礎知識，解決實際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設計手冊、設計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經驗得到了豐富，并且意志品質力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進行畢業(yè)設計的目的所在。 雖然畢業(yè)設計內容繁多，過程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。各種系統(tǒng)的適用條件，各種設備的選用標準，各種模具工作方式，我都是隨著設計的不斷深入而不斷熟悉并學會應用的。和老師的溝通交流更使我從經濟的角度對設計有了新的認識也對自己提出了新的要求。在設計過程中一些模具的設計讓

46、我很頭痛，原因是由于本身設計受到模具圖本身的框定，而又必須考慮本專業(yè)的一些要求規(guī)范，從而形成了一些矛盾點，這些矛盾在處理上讓人很難斟酌，正是基于這種考慮我意識到：要向更完美的進行一次設計，與其他專業(yè)人才的交流溝通是很有必要的，這其中也包括更好的理解模具任務書各種要求。提高是有限的但提高也是全面的，正是這一次設計讓我積累了無數(shù)實際經驗，使我的頭腦更好的被知識武裝了起來，也必然會讓我在未來的工作學習中表現(xiàn)出更高的應變能力，更強的溝通力和理解力。 從不知道畢業(yè)論文怎么寫，到順利如期的完成本次畢業(yè)設計，這給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識的同時也對本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心，這些我在畢業(yè)論文結束語中都提

47、起過。事實上，冷擠壓模具設計，切斷、鐓粗，我都采用了一些新的技術和設備他們有著很多的優(yōu)越性但也存在一定的不足，這新不足在一定程度上限制了我們的創(chuàng)造力。通過本次畢業(yè)設計我學習到了如何解決典型沖裁模的設計，具體包括送進機構與切斷夾緊機構的設計。綜合運用和鞏固沖壓模具設計與制造等課程及有關課程的基礎理論和專業(yè)知識，初步具有了從事沖壓模具設計與制造的能力，鍛煉了自己分析問題和解決問題的能力。最終設計出的模具能夠很好的滿足任務書所提出的要求，對鋼絲進行切斷、鐓粗，裝有鋼珠夾持送料器，生產效率較高。在送進機構采用齒輪齒條送進機構的方法。切斷夾緊機構中，采用斜鍥的結構實現(xiàn)凹模的移動。 參 考 文 獻 1 丁

48、松聚。冷沖模設計。北京：機械工業(yè)出版社，19992 陳炎柌，郭景儀。沖壓模具設計與制造技術。北京：北京出版社，20003 郭成?，F(xiàn)代沖壓技術手冊。北京：中國標準出版社，2001。4 機械設計，華南工學院等九院校合編，人民教育出版社1980.4。5 機械零件設計手冊（第二版），東北工學院機械零件設計手冊編寫組編，資金工業(yè)出版社1980.11。6 陳錫棟、周小玉。實用模具技術手冊。北京：機械工業(yè)出版社，20027 機械設計手冊，徐灝主編，機械工業(yè)出版社，1991.2。8 Yang and M. C. Leu, “Integration of rapid prototyping and electr

49、oforming for tooling application,” CIRP Annals - Manufacturing Technology, Vol. 48, n2, 19999 Brenner, D. E. Couch, and E. K. Williams, “Plating,” 195010 S.B. Tor, G.A. Britton and W.Y. Zhang, “Indexing and retrieval in metal stamping die design using case-based reasoning”, Journal of Computing and Information Science in Engineering S.L. Kendal and M. C