手柄沖裁模設(shè)計(jì)與制造

1、濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)全套CAD圖紙，聯(lián)系QQ題目 手柄沖裁模設(shè)計(jì)與制造 系別 機(jī) 電 系 專業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 班級(jí) 模具0401班 姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師日期 2011年12月 設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目：手柄沖裁模設(shè)計(jì)與制造設(shè)計(jì)要求：1 確定合理的沖裁工藝及方案。2 正確計(jì)算有關(guān)零件的尺寸及公差。3 完成加工工藝及裝配方案。設(shè)計(jì)進(jìn)度要求：11月22日11月3 0日 查閱、收集資料 12月1日12月7日 主要設(shè)計(jì)計(jì)算12月8日12月14日 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)12月15日12月22日 模具的整體設(shè)計(jì)12月23日12月25日 校核、修改、提交論文12月26日12月31日 論文答辯 指導(dǎo)教師（簽名）： 目錄摘

2、 要2引 言31 沖壓件工藝性分析及沖裁方案的確定42主要設(shè)計(jì)計(jì)算52.1 排樣方案的確定及計(jì)算52.3 壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算82.4 工作零件刃口尺寸計(jì)算92.5 卸料橡膠的設(shè)計(jì)123模具總體設(shè)計(jì)143.1 模具類型的選擇143.2 定位方式的選擇143.3 卸料出件、導(dǎo)向方式的選擇144 零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)164.1 落料凸模的設(shè)計(jì)164.2 沖孔凸模的設(shè)計(jì)174.3 凹模的設(shè)計(jì)185模具材料的選用及其它零部件的設(shè)計(jì)205.1 模具材料的選用205.2 定位零件的設(shè)計(jì)215.3 料板及卸料部件的設(shè)計(jì)225.4 模架及其他零部件的設(shè)計(jì)226 模具總裝圖及設(shè)備的選定246.1模具的總裝圖246

3、.2 設(shè)備的選定257 模具零件加工工藝268 模具的裝配和沖裁模具的試沖288.1 模具的裝配288.2 沖裁模具的試沖29總結(jié)32致謝33參考文獻(xiàn)34摘 要我國(guó)沖壓模具無(wú)論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展，但與國(guó)民經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的高檔模具每年仍大量進(jìn)口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進(jìn)口。因而只有培養(yǎng)模具人才才能縮小我國(guó)同發(fā)達(dá)國(guó)家之間的距離。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我設(shè)計(jì)的是手柄沖裁模，利用的是級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)的。級(jí)進(jìn)模，又稱為多工位級(jí)進(jìn)模、連續(xù)模、跳步模，它是在一副模具內(nèi)，按所加工的工作分為若干等距離的工位，在每個(gè)工

4、位設(shè)置一個(gè)或幾個(gè)基本沖壓工序，來(lái)完成沖壓工作某部分的加工。被加工材料，事先加工成一定寬度的條料，采用某種送進(jìn)方法，每次送進(jìn)一個(gè)步距。經(jīng)逐個(gè)工位沖制后，便得到一個(gè)完整的沖壓工件。在一副級(jí)進(jìn)模中，可以連續(xù)完成沖裁、彎曲、拉深、成形等工序。一般來(lái)說(shuō)，無(wú)論沖壓零件形狀怎么復(fù)雜，沖壓工序怎樣多，均可用一副級(jí)進(jìn)模沖成完成。 本設(shè)計(jì)重點(diǎn)是在分析沖裁變形過(guò)程及沖裁件質(zhì)量影響因素的基礎(chǔ)上，主要介紹沖裁件的工藝性分析、確定沖裁工藝方案、選擇模具的結(jié)構(gòu)形式、進(jìn)行必要的工藝計(jì)算、選擇與確定模具的主要零部件的結(jié)構(gòu)與尺寸、校核模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù)、繪制模具總裝圖及零件圖都是這次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。用于級(jí)進(jìn)模的材料，都

5、是長(zhǎng)條狀的板材。材料較厚、生產(chǎn)批量較少時(shí)，可剪成條料；生產(chǎn)批量大時(shí)，應(yīng)選擇卷料。卷料可以自動(dòng)送料，自動(dòng)收料，可使用高速?zèng)_床自動(dòng)沖壓。級(jí)進(jìn)模對(duì)材料的厚度和寬度都有嚴(yán)格的要求。寬度過(guò)大，條料不能進(jìn)入模具的導(dǎo)料板或通行不暢；寬度過(guò)小則影響定位精度，還容易損壞側(cè)刃、凸模等零件。本次設(shè)計(jì)不僅讓我熟悉了課本所學(xué)的知識(shí)，而且我做了把所學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中，更讓我了解了級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)的全過(guò)程和加工實(shí)踐的各種要點(diǎn)。關(guān)鍵詞：手柄 沖壓模 排樣引 言模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中，6080的零部件都依靠模具成形，模具質(zhì)量的高低決定著產(chǎn)品質(zhì)量的高低，因此，模具被稱之為

6、“百業(yè)之母”。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。 模具生產(chǎn)的工藝水平及科技含量的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家科技與產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益、新產(chǎn)品的開發(fā)能力，決定著一個(gè)國(guó)家制造業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。 我國(guó)模具工業(yè)的技術(shù)水平近年來(lái)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。大型、精密、復(fù)雜、高效和長(zhǎng)壽命模具上了一個(gè)新臺(tái)階。大型復(fù)雜沖模以汽車覆蓋件模具為代表，已能生產(chǎn)部分新型轎車的覆蓋件模具。體現(xiàn)高水平制造技術(shù)的多工位級(jí)進(jìn)模的覆蓋面，已從電機(jī)、電器鐵芯片模具，擴(kuò)展到接插件、電子槍零件、空調(diào)器散熱片等家電零件模具。在大型塑料模具方面，已能生產(chǎn)4

7、8英寸電視的塑殼模具、6.5K g大容量洗衣機(jī)全套塑料模具，以及汽車保險(xiǎn)杠、整體儀表板等模具。在精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具等。在大型精密復(fù)雜壓鑄模方面，國(guó)內(nèi)已能生產(chǎn)自動(dòng)扶梯整體踏板壓鑄模及汽車后橋齒輪箱壓鑄模。其他類型的模具，也都達(dá)到了較高的水平，并可替代進(jìn)口模具。我國(guó)模具設(shè)計(jì)與制造能力狀況。在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)幾十年努力，現(xiàn)在我國(guó)沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造能力已達(dá)到較高水平，包括信息工程和虛擬技術(shù)等許多現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造技術(shù)已在很多模具企業(yè)得到應(yīng)用。雖然如此，我國(guó)的沖壓模具設(shè)計(jì)制造能力與市場(chǎng)需要和國(guó)際先進(jìn)水平相比仍有較大差距。這些主要表現(xiàn)在高檔轎

8、車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面，無(wú)論在設(shè)計(jì)還是加工工藝和能力方面，都有較大差距。轎車覆蓋件模具，具有設(shè)計(jì)和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點(diǎn)，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設(shè)計(jì)制造方法和手段方面已基本達(dá)到了國(guó)際水平，模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國(guó)際水平，在轎車模具國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中前進(jìn) 了一大步，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期等方面，與國(guó)外相比還存在一定的差距。標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具，是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動(dòng)閥片多功能模具，已基本達(dá)到國(guó)際水平。但總體上和國(guó)外多工位級(jí)進(jìn)模相比，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上仍存在一定差距。1

9、 沖壓件工藝性分析及沖裁方案的確定工件名稱：手柄圖1 手柄工件簡(jiǎn)圖：如圖1所示。生產(chǎn)批量：中批量 材料：Q235-A鋼材料厚度：1.2mm 此工件只有落料和沖孔兩個(gè)工序。材料為Q235-A鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。工件結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，有一個(gè)的孔和5個(gè)的孔；孔與孔、孔與邊緣之間的距離也滿足要求，最小壁厚為3.5mm（大端4個(gè)的孔與孔與R16mm外圓之間的壁厚）。工件的尺寸全部為自由公差，可看作IT14級(jí)，尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求。沖裁工藝方案的確定：該工件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可有以下三種工藝方案。方案一：采用單工序模生產(chǎn)。方案二：采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。

10、方案一：模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要兩道工序兩副模具，成本較高而生產(chǎn)效率低，難以滿足中批量生產(chǎn)要求。方案二：只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，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(qiáng)度較差，制造難度大，并且沖壓后成品保留在模具上，在清理模具上的物料時(shí)會(huì)影響沖壓速度，操作方便。方案三：也只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，工件精度也能滿足要求。通過(guò)對(duì)上述三種方案的分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案三為佳。2主要設(shè)計(jì)計(jì)算2.1 排樣方案的確定及計(jì)算設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模，首先要設(shè)計(jì)條料的排樣圖。手柄的形狀具有一頭大一頭小的特點(diǎn)，直排樣時(shí)材料利用率低，應(yīng)采用直對(duì)排樣，如圖2所示的排樣方法，

11、設(shè)計(jì)成隔位沖壓，可顯著地減少?gòu)U料。隔位沖壓就是將第一遍沖壓以后的條料水平方向旋轉(zhuǎn)1800，再?zèng)_第二遍，在第一次沖裁的間隙中沖裁出第二部分工件。搭邊值取2.5mm和3.5mm，條料寬度為135mm步距為53mm，一個(gè)步距的材料利用率為78%。查板材標(biāo)準(zhǔn)，宜選950mmX1500mm的鋼板，每張鋼板板可剪裁為7個(gè)條料（135mmX1500mm）,每張條料可沖56個(gè)工件，故每張鋼板的材料利用率為76%。 圖2 排樣圖計(jì)算沖裁件面積A：查表1得最小搭邊值： 表1 最小搭邊值a卸料板型式條料厚度t/mm搭邊值/mm用于圖a、b、R2t用于圖c、d L50aa1aa1aa1彈性卸料板0.251.21.01

12、.51.21.82.61.52.50.250.51.00.81.21.01.52.51.22.20.51.01.82.61.52.51.01.51.31.01.51.22.23.21.82.81.52.01.51.21.81.52.43.42.03.0采用無(wú)側(cè)壓裝置，條料與導(dǎo)料板間間隙最小值。條料寬度B： 其中： 垂直送料方向上零件尺寸 條料與條料板間間隙 條料寬度公差值有公式得： 布距S：一個(gè)布距材料利用率：式中： 一個(gè)布距內(nèi)沖裁件數(shù)目 沖裁件面積 條料寬度 布距有公式得：每張鋼板總利用率2.2 沖壓力的計(jì)算平刃口模具沖裁時(shí)，其理論沖裁力（N）可按下式計(jì)算：式中： 沖裁件周長(zhǎng)mm 材料厚度m

13、m 材料抗剪強(qiáng)度Mpa但選擇設(shè)備時(shí)，考慮刃口磨損和材料厚度及力學(xué)性能波動(dòng)等因素，實(shí)際沖裁力可能增大，所以應(yīng)取沖裁件周長(zhǎng)材料厚度 材料抗剪強(qiáng)度故 查下表2得表2 卸料力、頂件力、推件力系數(shù)材料及厚度/mm鋼小于等于0.10.0650.0750.10.140.10.50.0450.0550.0650.080.52.50.040.050.0550.062.56.50.030.040.0450.05大于6.50.020.030.0250.03鋁、鋁合金0.0250.080.030.07紫銅、黃銅0.020.060.030.09卸料力、推件力、計(jì)算式為： 沖裁工藝總力 該模具采用級(jí)進(jìn)模，擬選彈性卸料、下

14、出料。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，沖壓設(shè)備擬選J23-25。2.3 壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算計(jì)算壓力中心時(shí)，先畫出凹模型口圖，如圖3所示。在圖3中將xOy坐標(biāo)系建立在圖示的對(duì)稱中心上，將沖裁輪廓線按幾何圖形分解成L1L6共6組基本線，利用解析法求得該模具的壓力中心C點(diǎn)坐標(biāo)（13.57，11.64）。有關(guān)計(jì)算如表3所示。表3 凸模型口圖基本要素長(zhǎng)度L/mm各基本要素壓力中心的坐標(biāo)值XYL1=25.132-52.59526.5L2=95.34038.5L3=95.34014.5L4=50.26557.85626.5L5=15.708-47.5-26.5L6=87.96547.5-26.5合計(jì)369.7513.5

15、711.64圖3 凹模型口由以上計(jì)算結(jié)果可看以出，該工件沖裁力不大，壓力中心偏移坐標(biāo)原點(diǎn)O較小，為了便于模具的加工和裝配，模具中心仍選在坐標(biāo)原點(diǎn)O。若選用J23-25沖床，C點(diǎn)仍在壓力機(jī)模柄孔投影面積范圍內(nèi)，滿足要求。2.4 工作零件刃口尺寸計(jì)算在確定工件零件刃口尺寸計(jì)算方法之前，首先要考慮工作零件的加工方法及模具裝配方法。結(jié)合該模具的特點(diǎn)，工作零件的形狀相對(duì)比較簡(jiǎn)單，適宜采用線切割機(jī)床分別加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，這種加工方法可以保證這些零件各孔的同軸度，使裝配工作簡(jiǎn)化。因此工作零件刃口尺寸計(jì)算就按分開加工的方法計(jì)算。由圖1可知，該工件屬于無(wú)特殊要求的一般沖裁件。的兩個(gè)圓弧及

16、尺寸95由落料獲得，5個(gè)和一個(gè)的有沖孔獲得查初始雙面間隙表4得 表4初始雙面間隙Zmax、Zmin材料厚度t/mm08、10、35 09M2、Q235Q34540、5065MnZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmaxZmin小于0.5極小間隙0.50.0400.0600.0400.0600.0400.0600.0400.0600.60.0480.0720.0480.0720.0480.0720.0480.0720.70.0640.0920.0640.0920.0640.0920.0640.0920.80.0720.1040.0720.1040.0720.1040.0640.09

17、20.90.0900.1260.0900.1260.0900.1260.0900.1261.00.1000.1400.1000.1400.1000.1400.0900.1261.20.1260.1800.1320.1800.1320.1801.50.1320.2400.1700.2400.1700.2401.750.2200.3200.2200.3200.2200.3202.00.2460.3600.2600.3800.2600.380 則：由于所有尺寸都未標(biāo)注公差，查沖裁件外徑與內(nèi)孔尺寸公差表5知表5沖裁件外徑與內(nèi)孔尺寸公差料厚t/mm沖裁件尺寸一般精度沖裁件較高精度沖裁件101050501

18、50150300101050501501503000.20.50.08/0.050.10/0.080.14/0.120.200.025/0.020.03/0.040.05/0.080.080.510.12/0.050.16/0.080.22/0.120.300003/0.020.04/0.040.06/0.080.10120.18/0.060.22/0.100.30/0.160.500.04/0.030.06/0.060.08/0.100.12240.24/0.030.28/0.120.40/0.200.700.06/0.040.08/0.080.10/0.120.15460.30/0.010

19、.35/0.150.50/0.251.00.10/0.060.12/0.100.15/0.150.20基本尺寸可轉(zhuǎn)換成由摩擦系數(shù)表6查得：X=0.5。表6磨損系數(shù)t/mm非圓形沖件圓形沖件10.750.50.750.5沖件公差/mm10.360.16120.420.20240.500.2440.600.30查表4得：。模具按IT8級(jí)加工制造，計(jì)算公式見(jiàn)表7則：(1) 落料（）： 落料（） (2) 沖孔（）： 沖孔（）： (3) 孔心距（）：孔心距（） 表7 配合加工時(shí)，凸凹模尺寸的計(jì)算公式工序性質(zhì)制件尺寸凸模尺寸凹模尺寸落料按凹磨尺寸配制，其雙面間隙為C沖孔按凸磨尺寸配制，其雙面間隙為C2.5

20、 卸料橡膠的設(shè)計(jì)卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算，選用的4塊橡膠板的厚度務(wù)必一致，不然會(huì)造成受力不均勻，運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生歪斜，影響模具的正常工作。卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算：a、 料板工作行程： 式中： 為凸模凹進(jìn)卸料板的高度取為 t為工件厚度取 為凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度取b、橡膠工作行程：式中： 為凸模修模量，取c、橡膠自由高度： 一般情況下取為H自由的25%d、 橡膠預(yù)壓縮量： e、每個(gè)橡膠承受的載荷： 選用4個(gè)圓筒形橡膠故 f、橡膠的外徑： 式中： 為圓筒形橡膠的內(nèi)徑，取為； 。g、校核橡膠自由高度： 看看是否滿足此不等式 滿足條件。h、橡膠的安裝高度： 3模具總體設(shè)計(jì)3.1 模具類型的選擇模具類型分為三種分別是：

21、單工序模、復(fù)合模和級(jí)進(jìn)模。單工序模又稱簡(jiǎn)單沖裁模，是指在壓力機(jī)一次行程內(nèi)只完成一種沖裁工序的模具，如落料模、沖孔模、切斷模切口模等。復(fù)合模是指在一次壓力機(jī)的行程中在模具的同一工位上同時(shí)完成兩道或兩道以上不同沖裁工序的模具。復(fù)合模是一種多工序沖裁模，它在結(jié)構(gòu)上的主要特征是有一個(gè)或幾個(gè)具有雙重作用的工作零件凸凹模，如落料沖孔復(fù)合模中有一個(gè)既能作落料凸模又能作沖孔凹模的凸凹模。由沖壓工藝分析可知，該模具采用級(jí)進(jìn)沖壓，所以模具類型為級(jí)進(jìn)模。3.2 定位方式的選擇定位方式的選擇通俗的說(shuō)既是選擇定位零件。定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上有正確的位置，定位零件的結(jié)構(gòu)形式很多，用于對(duì)條料進(jìn)行定位的定位零

22、件有擋料銷、導(dǎo)料銷、導(dǎo)料板、側(cè)壓裝置、導(dǎo)正銷、側(cè)刃等，用于對(duì)工序進(jìn)行定位的定位零件有定位銷、定位板等。定位零件基本上都已標(biāo)準(zhǔn)化，可根據(jù)坯料和工序件形狀、尺寸、精度及模具的結(jié)構(gòu)形式與生產(chǎn)效率要求等選用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)樵撃＞卟捎檬菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料板，無(wú)側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用擋料銷初定距，導(dǎo)正銷精定距。而第一件的沖壓位置因?yàn)闂l料長(zhǎng)度有一定余量，可以靠操作工目測(cè)定。3.3 卸料出件、導(dǎo)向方式的選擇卸料與出件裝置的作用是當(dāng)沖模完成一次沖壓之后，把沖件或廢料從模具工作零件上卸下來(lái)，以便沖壓工作繼續(xù)進(jìn)行。通常，把沖件或廢料從凸模上卸下來(lái)稱為卸料。 卸料裝置按卸料的方式分為固定卸料裝

23、置彈性卸料裝置和廢料切刀三種。 固定卸料裝置，固定卸料裝置僅由固定卸料板構(gòu)成，一般安裝在下模的凹模上；彈性卸料裝置由卸料板、卸料螺釘和彈性元件（彈簧或橡膠）組成；彈性卸料裝置可安裝于上模或下模，依靠彈簧或橡膠的彈力來(lái)卸料，卸料力不太大但沖壓時(shí)可兼起壓料作用，故多用于沖裁料薄及平面度要求較高的沖件；廢料切刀是在沖裁過(guò)程中沖裁廢料切斷成數(shù)塊，從而實(shí)現(xiàn)卸料的一種卸料零件。出件裝置的作用是從凹模內(nèi)卸下沖件或廢料。我們通常把準(zhǔn)過(guò)載上模內(nèi)的出件裝置稱為推件裝置；把裝在下模內(nèi)的稱為頂件裝置。綜合考慮該模具的結(jié)構(gòu)和使用方便，以及工件料厚為1.2mm，相對(duì)較薄，卸料力也比較小，故可采用彈性卸料。又因?yàn)槭羌?jí)進(jìn)模生

24、產(chǎn)。所以采用下出件比較便于操作與提高生產(chǎn)效率。在沖壓過(guò)程中，導(dǎo)向結(jié)構(gòu)一般情況下直接與模架聯(lián)系在一起，該模具采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式，提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，故該級(jí)進(jìn)模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。4 零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1 落料凸模的設(shè)計(jì)由于沖件的形狀和尺寸不同，生產(chǎn)過(guò)程中使用的凸模結(jié)構(gòu)形式很多：按整體結(jié)構(gòu)分，有整體式（包括階梯式和直通式）、護(hù)套式和鑲拼式；按截面積形狀分，圓形和非圓形；按刃口形狀分，有平刃口和斜刃口等。但不管凸模的結(jié)構(gòu)形狀如何，其基本結(jié)構(gòu)均由兩部分組成：一是工作部分，用以成行沖件；二是安裝部分，用來(lái)使凸模正確的固定在模座上。綜合考慮并結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設(shè)計(jì)

25、成直通式，才用線切割機(jī)床加工，2個(gè)螺釘固定在墊板上，與凸模固定板的配合按。其總長(zhǎng)L可按公式計(jì)算：式中： 凸模的長(zhǎng)度凸模固定板的厚度 卸料彈性元件的安裝高度 附加長(zhǎng)度，它包括凸模的凸模的修模量、凸模進(jìn)入凹模的深度、凸模固定板與卸料板之間的安全距離等。 材料厚度為1.2具體結(jié)構(gòu)可參見(jiàn)圖所示圖4 凸模輪廓尺寸圖4.2 沖孔凸模的設(shè)計(jì)因?yàn)樗鶝_的孔均為圓形，而且都不屬于需要特別保護(hù)的小凸模，所以沖孔凸模采用臺(tái)階式，一方面加工簡(jiǎn)單，另一方面又便于裝配與更換。其中沖5個(gè)圓形的凸?？蛇x用標(biāo)準(zhǔn)件B型式（尺寸為5.1564），沖孔的凸模結(jié)構(gòu)如圖5所示。 圖5 凸模直徑較小的凸模都滿足強(qiáng)度要求，所以哪個(gè)凸模都滿足要

26、求。4.3 凹模的設(shè)計(jì)凹模采用整體凹模，各沖裁的凹模孔均采用線切割機(jī)床加工，安裝凹模在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算壓力中心數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。其輪廓尺寸可按公式計(jì)算凹模厚度 式中： K有b和材料厚度t決定的凹模厚度系數(shù)查表8b垂直于送料方向凹模型孔壁間最大距離表8 凹模厚度系數(shù)凹模壁厚 取凹模厚度,凹模壁厚凹模寬度： 凹模長(zhǎng)度(送料方向)： 式中：沿送料方向凹模型孔壁間最大距離沿送料方向凹模型孔壁至凹模邊緣的最小距離。取值查表9表9 沿送料方向凹模型孔壁至凹模邊緣的最小距離材料寬度B材料厚度t2022283222253035283036403436424638424852404552

27、55 注：1、的公差視凹模型孔復(fù)雜程度而定，一般不超過(guò) 2、一般不小于5mm，但t0.5mm的小孔，壁厚可適當(dāng)減小。凹模輪廓尺寸為,結(jié)構(gòu)如圖6所示。圖6 凹模5模具材料的選用及其它零部件的設(shè)計(jì)5.1 模具材料的選用冷沖模用鋼應(yīng)具有的力學(xué)性能：a、應(yīng)具有較高的變形抗力；b、應(yīng)具有較高的斷裂抗力；c、應(yīng)具有較高的耐磨性及抗疲勞性能；d、應(yīng)具有較高的冷熱加工工藝性。冷沖模零件材料選用原則：要選擇能滿足模具工作要求的最佳綜合性能的材料；a、要針對(duì)模具失效形式選用鋼材；b、要根據(jù)制品的批量大小，以最低成本的選材原則選材；c、要根據(jù)沖模零件的作用選擇材料；d、要根據(jù)沖模精度程度選擇鋼材。 綜合各種材料進(jìn)行

28、比較及材料的用途查下列表10和11可選擇為冷沖模工作零件所用的鋼材。表10 冷沖模工作零件材料的選用零件名稱使用條件選用材料凸模，凹模，凸凹模，凸、凹模鑲塊，連續(xù)模，側(cè)刃凸模形狀簡(jiǎn)單，沖裁材料厚度t小于等于3mm，中小批量生產(chǎn)的沖裁T8、T8A、T10、T10A沖裁件厚度t小于等于3mm，形狀復(fù)雜，或沖裁厚度t大于3mm的中小批量沖裁Gr12、GrWMn、GGr15、Gr12MoV要求批量較大，使用壽命較長(zhǎng)的沖裁模W18Gr4V、Gr4W2MoV、W6Mo5GrV2、YG15、YG20需要加熱沖裁模3Gr2W8V、5GrNiMo、6Gr4Mo3NiWV選擇說(shuō)明：在選擇沖裁凸模、凹模材料時(shí)，應(yīng)根

29、據(jù)模具的工作條件和失效特點(diǎn)，量材而用。如形狀簡(jiǎn)單、尺寸較小、受力較小的凸、凹模，只需要熱處理工藝適當(dāng)。性能可以滿足使用，生產(chǎn)批量不大時(shí)，可選用碳素工具鋼，這樣可以降低成本；反之，就應(yīng)該選用變形較小，耐磨性高的合金工具鋼。對(duì)于大、中型沖裁模，其材料成本是模具總成本10%18%左右，故應(yīng)選用變形小、耐磨性高的合金工具鋼較適宜。表11冷沖模輔助材料的選用零件名稱選用材料熱處理硬度HRC上模座、下模座HT2040HT2547、ZG25、ZG35A3、A5模柄A3、A5凸模固定板、凸、凹模固定板A3、A5側(cè)面導(dǎo)板45淬火4348導(dǎo)柱20滲碳0.815862導(dǎo)套20淬火5860導(dǎo)正銷、定位銷T7、T8淬火

30、5256擋料銷、擋料板45淬火4548墊板、定位板45、T7A淬火4348螺母、墊圈A3固定螺栓、螺釘A3、45銷釘45淬火4548頂桿、推桿45淬火43485.2 定位零件的設(shè)計(jì)落料凸模下部設(shè)置兩個(gè)導(dǎo)正銷，分別借用工件上和兩個(gè)孔作導(dǎo)正孔。導(dǎo)正孔的導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)如圖所示。導(dǎo)正應(yīng)在卸料板壓緊板料之前完成導(dǎo)正，考慮料厚和裝配后卸料板下平面超出凸模斷面1mm。，所以導(dǎo)正銷直線部分的長(zhǎng)度為1.8mm。導(dǎo)正銷采用H7/h6配和起粗定距的活動(dòng)擋料銷、彈簧和螺塞選用標(biāo)準(zhǔn)件，規(guī)格為816mm，如圖7所示。圖7 導(dǎo)正銷5.3 料板及卸料部件的設(shè)計(jì)導(dǎo)料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模平齊，導(dǎo)料板與條料之間的間隙取1m

31、m，這樣就可確定兩導(dǎo)料板的寬度，導(dǎo)料板的厚度按表選擇。導(dǎo)料板采用45鋼制作，熱處理硬度為4045HRC，用螺釘和銷釘固定在凹模上。導(dǎo)料板的進(jìn)料端安裝有承料板。1、 卸料部件的設(shè)計(jì)卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為14mm。卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為4045HRC.2、螺釘?shù)倪x用卸料板上設(shè)置4個(gè)卸料螺釘。公稱直徑為12mm,螺紋部分為M1010mm。卸料釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸模斷面1mm,有誤差時(shí)通過(guò)在螺釘與卸料板之間安裝墊片來(lái)調(diào)整。5.4 模架及其他零部件的設(shè)計(jì)該模具采用中間導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在模具中間位置，沖壓時(shí)可防止由于偏心力矩歪

32、而引起的模具歪斜。以凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。導(dǎo)柱分別為；導(dǎo)套分別為。 上模座厚度取45mm，上模墊板厚度取10mm，固定板厚度取20mm，下模座厚度取50mm，那么，該模具的閉合高度：式中：凸模長(zhǎng)度，；凹模厚度，;凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度，?？梢?jiàn)該模具閉合高度小于所選壓力機(jī)J23-25的最大裝模高度，由此可見(jiàn)，可以使用。6 模具總裝圖及設(shè)備的選定6.1模具的總裝圖通過(guò)以上設(shè)計(jì)，可得到如圖8所示的模具總裝圖。模具上模部分主要由上模板、墊片、凸模（7個(gè)）、凸模固定板及卸料板等組成。卸料方式采用彈性卸料，以橡膠為彈性元件。下模部分由下模座、凹模板、導(dǎo)料板等組成。沖孔廢料和成品件均由漏料孔漏

33、出。條料送經(jīng)時(shí)采用活動(dòng)擋料銷13作為粗定距，在落料凸模上安裝兩個(gè)導(dǎo)正銷利用條料上5和8孔作導(dǎo)正銷孔進(jìn)行導(dǎo)正，以此作為條料送進(jìn)的精確定距。操作時(shí)完成第一步?jīng)_壓后，把條料抬起向前移動(dòng)，用落料孔套在活動(dòng)擋料銷13上，并向前推緊，沖壓時(shí)凸模上的導(dǎo)正銷4再作精確定距。活動(dòng)擋料銷位置實(shí)際設(shè)定比理想的幾何位置向前偏移0.2mm，沖壓過(guò)程中粗定位完成后，當(dāng)導(dǎo)正銷作精確定位時(shí)，由導(dǎo)正銷上圓錐形斜面再將條料向后拉回約0.2mm而完成精確定距。用這種方法定距，精確可達(dá)到0.02mm。圖8 裝配圖6.2 設(shè)備的選定通過(guò)校核，選擇開式雙柱可傾壓力機(jī)J2325能滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力：滑塊行程：最大閉

34、合高度：最大裝模高度：連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度：工作臺(tái)尺寸（前后左右）：墊片尺寸（厚度孔徑）：模柄孔尺寸：最大傾斜角度：7 模具零件加工工藝本副沖裁模，模具零件加工的關(guān)鍵在工作零件，固定板以及卸料板，若采用線切割加工技術(shù)，這些零件的加工就變得相對(duì)簡(jiǎn)單。落料凸模的加工工藝過(guò)程詳見(jiàn)表12表12 落料凸模的加工工藝過(guò)程工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容工序圖（示意圖）1備料將毛坯鍛成長(zhǎng)方體12838722熱處理退火3刨刨6面，互為直角留單邊余量0.5mm4熱處理調(diào)質(zhì)5磨平面磨6面，互成直角6鉗工劃線劃出各孔位置線7加工螺釘孔、安裝孔及穿絲孔按位置加工螺釘孔、銷釘孔及穿絲孔等8熱處理按熱處理工藝，淬火回火達(dá)到5862HRC9

35、磨平面精磨上、下平面10線切割按圖線切割，輪廓達(dá)到尺寸要求11鉗工精修全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求12檢驗(yàn)凹模、固定板以及卸料板都屬于板類零件，其加工工藝比較規(guī)范。如圖所示凹模的加工過(guò)程與圖所示落料凹模的加工過(guò)程完全類似，見(jiàn)上表，在此不再重復(fù)。8 模具的裝配和沖裁模具的試沖8.1 模具的裝配根據(jù)級(jí)進(jìn)模裝配要點(diǎn)，選凹模作為裝配基準(zhǔn)件，先裝下模，再裝上模，并調(diào)整間隙、試沖、返修。具體裝配見(jiàn)表13表13 手柄級(jí)進(jìn)模的裝配序號(hào)工序工藝說(shuō)明1凸、凹模預(yù)配（1）裝配前仔細(xì)檢查各凸模形狀以及凹模形孔，是否符合圖紙要求尺寸精度、形狀。（2）將各凸模分別與相應(yīng)的凹?？紫嗯?，檢查其間隙是否加工均勻。不合適者應(yīng)重新修磨或更換。

36、2凸模裝配以凹?？锥ㄎ唬瑢⒏魍鼓７謩e壓入凸模固定板7的形孔中，并擰緊牢固3裝配下模（1） 在下模座1上劃中心線，按中心預(yù)裝凹模2、導(dǎo)料板3；（2） 在下模座1、導(dǎo)料3上，用已加工好的凹模分別確定其螺孔位置，并分別鉆孔，攻絲（3） 將下模座1、導(dǎo)料板3、凹模2、活動(dòng)擋料銷13、彈簧14裝在一起，并用螺釘緊固，打入銷釘4裝配上模（1） 在已裝好的下模上放等高墊鐵，再在凹模中放入0.12mm片，然后將凸模與固定板的組合裝入凹模；（2） 預(yù)裝上模座，劃出與凸模固定板相應(yīng)螺孔。銷孔位置并鉆絞螺孔、銷孔；（3） 用螺釘將固定板組合、墊板8、上模座連接在一起，但不要擰緊；（4） 將卸料板5套裝在已裝入固定板

37、的凸模上，裝上橡膠9和卸料螺釘6，并調(diào)節(jié)橡膠的預(yù)壓量，使卸料板高出凸模下端約1mm；（5） 復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后，緊固螺釘；（6） 安裝導(dǎo)正銷4、承料板15；（7） 切紙檢查，合適后打入銷釘。5試沖并調(diào)整裝機(jī)試沖并根據(jù)試沖結(jié)果作相應(yīng)調(diào)整8.2 沖裁模具的試沖模具裝配以后，必須在生產(chǎn)條件下進(jìn)行試沖。通過(guò)試沖可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)和制造的不足，并找出原因給予糾正。并能夠?qū)δ＞哌M(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理，直到模具正常工作中沖出合格的制件為止。沖裁模具經(jīng)試沖合格后，應(yīng)在模具模座正面打上編號(hào)、沖模圖號(hào)、制件號(hào)、使用壓力機(jī)型號(hào)、制造日期等。并涂油防銹后經(jīng)檢驗(yàn)合格入庫(kù)。沖裁模具試沖時(shí)常見(jiàn)的缺陷、產(chǎn)生原因和調(diào)整方

38、法見(jiàn)表14表14 沖裁模具試沖時(shí)常見(jiàn)的缺陷、產(chǎn)生原因和調(diào)整方法缺陷產(chǎn)生原因調(diào)整方法沖件毛刺過(guò)大1.刃口不鋒利或淬火硬度不夠2間隙過(guò)大或過(guò)小，間隙不均勻1修磨刃口使其鋒利2重新調(diào)整間隙，使其均勻沖件不平整1凸模有倒錐，沖件從孔中通過(guò)時(shí)被呀彎2頂出件與頂出器接觸零件面積太小3頂出件、頂出器分布不均勻1修磨凹模孔，去除導(dǎo)錐現(xiàn)象2更換頂出桿，加大與零件的接觸面積3.調(diào)整頂出件、頂出器使之分布均勻尺寸超差和形狀不準(zhǔn)確凸模、凹模形狀及尺寸精度差修整凸模、凹模形狀及尺寸，使其達(dá)到形狀及尺寸精度要求凸模折斷1沖裁時(shí)產(chǎn)生側(cè)壓力2卸料板傾斜1在模具上設(shè)置擋塊抵消側(cè)向力2修整卸料板或使凸模增加導(dǎo)向裝置凹模被脹裂1凹

39、?？子械瑰F度形象2凹?？變?nèi)卡住廢料1修磨凹模孔，消除倒錐現(xiàn)象2修低凹模孔高度凸、凹模刃口相咬1.上、下模座，固定板、凹模、墊板等零件安裝基面不平行2.凸、凹模錯(cuò)位3.凸模、導(dǎo)柱、導(dǎo)套與安裝基面不垂直4導(dǎo)向精度差，導(dǎo)柱、導(dǎo)套配合間隙過(guò)大5卸料板孔位偏斜使沖孔凸模位移1調(diào)整有關(guān)兩件重新安裝 2重新安裝凸、凹模，使之對(duì)正3調(diào)整其垂直度重新安裝4更換導(dǎo)柱、導(dǎo)套5調(diào)整及更換卸料板沖裁件剪切斷面光亮帶寬，甚至出現(xiàn)毛刺沖裁間隙過(guò)小適當(dāng)放大沖裁間隙，對(duì)于沖孔模間隙加大在凹模方向上，對(duì)落料間隙加大在凸模方向上剪切斷面光亮帶寬窄不均勻，局部有毛刺沖裁間隙不均勻修磨或重新調(diào)整凸模或凹模，調(diào)整間隙保證均勻外型與內(nèi)孔偏

40、移1在連續(xù)模中孔與外形偏心，并且所偏的方向一致，表明側(cè)刃的長(zhǎng)度與布局不一致2連續(xù)模多件沖裁時(shí)，其它孔形正確，只有一孔偏心，表明該孔凸凹模相對(duì)位置有變化3復(fù)合模孔形不正確，表明凸凹模相對(duì)位置有偏移1加大(減小)側(cè)刃長(zhǎng)度或磨?。哟螅趿蠅K尺寸2重新裝配凸模并調(diào)整其位置使之正確3更換凸（凹）模，重新進(jìn)行裝配調(diào)整合適送料不暢通，有時(shí)被卡死易發(fā)生在連續(xù)模中1兩導(dǎo)料板之間的尺寸過(guò)小或有斜度2凸模與卸料板之間的間隙太大，致使搭邊翻轉(zhuǎn)而堵塞3導(dǎo)料板的工作面與側(cè)刃不平行，卡住條料，形成毛刺大1粗修或重新調(diào)整裝配導(dǎo)料板2減小凸模與導(dǎo)料板之間的配合間隙，或重新調(diào)整澆注卸料板孔3重新調(diào)整裝配導(dǎo)料板，使之平行4修整側(cè)

41、刃及擋塊之間的間隙，使之達(dá)到嚴(yán)密卸料及卸料困難1卸料裝置不動(dòng)作2卸料力不夠3卸料孔不暢，卡住廢料4凹模有錐度5漏料孔太小6推桿長(zhǎng)度不夠1重新裝配卸料裝置，使之靈活2增加卸料力3修整卸料孔4修整凹模5加大漏料孔6加長(zhǎng)打料桿總結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一次大總結(jié)，在設(shè)計(jì)之前，收集有關(guān)設(shè)計(jì)課題研究方面的資料、文獻(xiàn)是最為重要的。在設(shè)計(jì)工作開始時(shí)，只有對(duì)課題研究的內(nèi)容充分地了解，才會(huì)有設(shè)計(jì)目的和方向；所以收集、查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料是必要的。收集有關(guān)資料的時(shí)候，不僅使我對(duì)模具發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)、工藝設(shè)計(jì)的具體方法等有了更多，更全面地了解；而且收集到了許多有關(guān)與級(jí)進(jìn)模相關(guān)、相似的模具設(shè)計(jì)，查找各種有關(guān)模具設(shè)計(jì)的經(jīng)

42、驗(yàn)公式和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)；通過(guò)查閱資料和文獻(xiàn)能夠?qū)⒄n堂上所學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)，與實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中的實(shí)例相結(jié)合去更好地完成設(shè)計(jì)任務(wù)；并且使我在課程設(shè)計(jì)上有了更多的設(shè)計(jì)思路，也有了更多的考慮空間，同時(shí)也使我在設(shè)計(jì)的過(guò)程中能夠從多方面地去考慮問(wèn)題。畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的主要是培養(yǎng)我們運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)來(lái)分析和解決模具設(shè)計(jì)中所出現(xiàn)的一系列問(wèn)題。本次的設(shè)計(jì)是三年來(lái)學(xué)習(xí)過(guò)程中涵蓋面最廣的一次設(shè)計(jì)，它不僅體現(xiàn)了我們對(duì)模具的設(shè)計(jì)，更重要的是對(duì)我們?nèi)陙?lái)所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到了實(shí)踐，使我明白了在今后設(shè)計(jì)過(guò)程中的一般步驟和方法。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了如何對(duì)進(jìn)行合理分析；如何就級(jí)進(jìn)模零件的各種不同的公差要求相應(yīng)的設(shè)計(jì)出一套完整的模具來(lái)滿

43、足加工零件的需要。同時(shí)，在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中同時(shí)了解了如何編寫技術(shù)文件，正確使用設(shè)計(jì)手冊(cè)。更培養(yǎng)了我們嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍和實(shí)事求是的工作態(tài)度，從而實(shí)現(xiàn)了從一名學(xué)生到工程技術(shù)人員的過(guò)渡?？傊敬卧O(shè)計(jì)讓我受益非淺，各方面的能力都有了提高。但由于本人設(shè)計(jì)能力有限，再加上實(shí)踐能力和經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中難免有不足之處。但通過(guò)設(shè)計(jì)使我各方面的能力都得到了很大提高，為今后工作和學(xué)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，我認(rèn)為這才是最重要的。因水平有限，錯(cuò)誤難免，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。致謝為期三年的大學(xué)生活即將結(jié)束了，看著手中寫好的論文，心里不免陣陣激動(dòng)，又陣陣驚喜，同時(shí)更多的是感激。要感謝我的導(dǎo)師張九強(qiáng)老師，他在論文的選題、完成過(guò)程中給予了無(wú)私的幫助和精心的指導(dǎo)，為我提供了許多有價(jià)值的參考資料，在生活上給予了無(wú)微不至的關(guān)懷，很多次當(dāng)我遇到無(wú)法解決的困難時(shí)，都是張老師的鼓勵(lì)與幫助下才得以繼續(xù)進(jìn)行。在此向張老師表示衷心的感謝！同時(shí)還要感謝三年當(dāng)中對(duì)我進(jìn)行教育的各位老師,沒(méi)有他們的培養(yǎng)也不可能有今天的我們。通過(guò)三年課程的認(rèn)真學(xué)習(xí)，使我們?cè)诖嘶A(chǔ)上利用所學(xué)東西順利進(jìn)行并完成了設(shè)計(jì)。謝謝！向所有關(guān)心、幫助和支持我的老師和同學(xué)表示衷心的感謝，祝他們工作順利，萬(wàn)事如意！王文文2006年12月參考文獻(xiàn)1 張超英.沖壓模具與制造 北京：化學(xué)工業(yè)出版社2003.62 羅學(xué)科.模具識(shí)圖與制圖 北京：化學(xué)工業(yè)出版社 2003.63