彎管墊片沖壓模具設(shè)計

1、帆布氣眼的沖壓模具設(shè)計設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目:帆布氣眼的沖壓模具設(shè)計設(shè)計要求：1. 按要求確定沖壓工藝方案；2. 設(shè)計合理的模具結(jié)構(gòu)；3. 合理的選用模具材料和壓力機；4. 具有分析解決沖壓工藝中質(zhì)量問題的能力；5. 內(nèi)容上注重理論與實踐相結(jié)合；6. 在模具的設(shè)計、計算中要有自己的獨特方法；7. 設(shè)計要全方位地表達模具的工作情況；8. 以這次畢業(yè)設(shè)計要加深對實踐問題的理解；9. 取材要廣泛，內(nèi)容要豐富，講述要詳細，實用價值要高；10. 模具的設(shè)計要有效地體現(xiàn)出“以應(yīng)用為目的”的特色，內(nèi)容要精練，針對性、實 用性要強。設(shè)計進度要求：1. 11月28日一一12月4日搜集模具相關(guān)資料及前期準備工作；2.

2、 12月5日一一12月12日模具基本類型與工作部分零件尺寸計算；3. 12月13日一一12月20日模具整體及其零件的設(shè)計和繪制結(jié)構(gòu)尺寸圖;4. 12月21日一一12月25日畢業(yè)論文的校核、修改、定稿及打印裝訂；5. 12月26日12月23日畢業(yè)答辯。指導教師（簽名）：目錄摘 要 5 前 言 6 1 沖壓件的工藝分析 7.1.1 工件的工藝分析 7.1.2 工件的加工可能性驗證 7.2 模具的基本類型與結(jié)構(gòu)分析 8.2.1 模具基本類型的確定 8.2.2 排樣方式的確定 9.2.3 材料利用率的計算 9.2.4 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 1.0.3 模具各工藝力計算及沖裁設(shè)備的確定 1.23.1 落料

3、力的計算 1.2.3.2 卸料力的計算 1.2.3.3 翻邊力的計算 1.2.3.4 切邊力的計算 1.3.3.5 推件力的計算 1.3.3.6 總沖裁力的計算 1.3.3.7 閉模高度的計算 1.4.3.8 沖裁設(shè)備的選擇 1.4.3.9 沖裁功的驗算 1.5.3.10 壓力中心的計算 1.6.4 模具主要工作部分尺寸的計算 1.74.1 落料刃口尺寸計算 1.7.4.2 切邊刃口尺寸計算 1.8.4.3 翻邊的工作部分尺寸計算 1.95 模具零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計 2.0.5.1 成形零件 2.0.5.2 支撐固定零件 2.5.5.5 卸料及壓料零件 2.7.5.4 緊固件及其他零件 2.9.5.

4、5 定位零件 3.0.5.6 模架選擇及模具的動作過程 3.15.7 模具總圖及明細表 3.1.結(jié) 束 語 3.2.致 謝 3.3.參考文獻 3.4.摘要工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用模具成型工藝方法，有效地保證了產(chǎn)品的生產(chǎn)率和質(zhì)量，使操作 技術(shù)簡化，還能省料、節(jié)能，獲得顯著的經(jīng)濟效益。由于產(chǎn)品的材料和工藝特性不同，生產(chǎn)用的設(shè)備也各異，模具種類繁多，但用的最為 廣泛的大約有以下幾種：冷沖壓模、塑料成型模、鍛造模、精密鑄造模、粉末冶金模、橡 膠成型模、玻璃成型模、窯業(yè)制品模、食品糖果模、建材用模等。其中以冷沖壓模、塑料 模的技術(shù)要求和復雜程度較高。據(jù)不完全統(tǒng)計，飛機、汽車、拖拉機、電機電器、儀器儀表等產(chǎn)品的

5、零件，有 60%左 右是用模具加工完成的；自行車、手表、洗衣機、電冰箱、電風扇等輕工業(yè)產(chǎn)品，有 80% 的零件需由模具來制造。至于標準件中的緊固件、軸承、日用五金、餐具、塑料制品、玻 璃制品、玻璃器皿、 皮膠鞋等的大批量生產(chǎn)， 完全靠模具來保證。 例如生產(chǎn)海鷗牌照相機， 其占總數(shù)的 92%的零件就需 500套模具，又如解放牌汽車改型后約需 400 套模具，其總重 量達2500t。即使一個自動玩具的生產(chǎn)也需要近 90套模具。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越來越被人們所共認。實踐證明，只有依靠先進的科學技術(shù)，廣泛地采用新技術(shù)、新工藝、新材料和新設(shè)備， 加強科

6、學管理，才能促進生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展。而要完成上述新課題和新項目就離不開精密、 復雜、大型、長壽命模具的及時工藝。我設(shè)計的彎管墊片模具，材料為黃銅 H68,厚度t=1.5mm。傳統(tǒng)的加工方法為落料、 沖孔、翻邊、修整。我的加工方法比較特別：由于材料和厚度的原因，我采用的加工方法 為：落料、（省去預(yù)制孔）直接穿孔、翻孔、再利用翻邊凸模與翻邊凹模的間隙進行擠切 修邊。從而完成工件的加工。關(guān)鍵詞 ：落料、穿孔、翻孔、擠切修邊沖壓技術(shù)在機械、航空、汽車、電子、輕工、儀表和家電等工業(yè)部門生產(chǎn)中應(yīng)用十分 廣泛。沖壓工藝有生產(chǎn)率高、產(chǎn)品一致性好、生產(chǎn)成本低、材料利用率高、能成形復雜零 件、適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點，在

7、當今的制造業(yè)中，模具設(shè)計制造業(yè)已經(jīng)成為一個新興的朝 陽產(chǎn)業(yè)。在某些領(lǐng)域已取代機械加工，并正逐步擴大其工藝范圍。冷沖模設(shè)計制造在整個 模具設(shè)計制造中占有半數(shù)以上的產(chǎn)值。因此，沖壓技術(shù)對發(fā)展生產(chǎn)、增強效益、更新產(chǎn)品 等方面具有重要作用。但是，與其他制造方法相比，冷沖壓工藝和冷沖模制造有它自己的特點和難點。冷沖 模具設(shè)計對與初學者來說往往顯得難度較大，難以掌握其規(guī)律。因此通過學習模具設(shè)計與 制造課程、自己親手設(shè)計一套模具，來更直接的了解并掌握一套模具的設(shè)計制造過程顯得 格外重要。本次畢業(yè)設(shè)計的目的是使我能夠親手設(shè)計一套模具，來掌握一套模具的設(shè)計制造過 程，掌握沖壓基本成型原理；我按要求確定沖壓工藝方

8、案，編制沖壓工藝規(guī)程，設(shè)計合理 的模具結(jié)構(gòu)，合理選擇壓力機，具有初步分析解決沖壓工藝中質(zhì)量問題的能力。本模具設(shè)計共分 5 章。第 1 章介紹沖壓件的工藝分析及工件加工的可能性驗證。第 2 章介紹工藝加工工藝方案的比較、 確定；以及毛坯尺寸、 排樣； 沖?；窘Y(jié)構(gòu)形式的確定。 第 3 章介紹各部分工藝力的計算。第 4 章介紹模具主要工作部分尺寸的計算。第 5 章介紹 模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計，其中包括 5.1成型零件的設(shè)計； 5.2 支撐固定零件的設(shè)計； 5.3卸料及壓 料零件的設(shè)計； 5.4 緊固及其他零件的設(shè)計等。限于水平和經(jīng)驗有限， 書中難免會存在錯誤及不當之處， 望廣大老師給予諒解和指正。1沖壓件

9、的工藝分析1.2工件的加工可能性驗證文獻4式（5.2）hmax 二 1 一 略 0430.72t2=4.645mm式中hmax -最大翻邊高度；D 翻邊直徑；R 圓角半徑；kmin-翻邊系數(shù)；t板材厚度。零件簡圖：如圖1所示工件名稱：帆布氣眼生產(chǎn)批量：大批量材 料：黃銅H68厚 度:1.5mm1.1工件的工藝分析該零件形狀簡單、對稱，是圓形的軸對稱工件，主要尺寸是內(nèi)徑G15o0.1，外徑門24，精度要求一般，無特別的尺寸要求，查表：沖裁件內(nèi)外形所能達到的經(jīng)濟精度可取 T11級 由于材料為黃銅，厚度t=1.5mm，翻邊的高度為4mm所以其工件的加工工藝性較好，即 沖裁性較好。經(jīng)過比較，可認為該工

10、件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證。其他尺寸 標注、生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁的工藝要求，故決定采用一次沖壓成型的方法加工。經(jīng)驗算得：最大翻邊高度大于實際翻邊高度。所以，可以按預(yù)定方案進行2模具的基本類型與結(jié)構(gòu)分析2.1模具基本類型的確定該工件的加工從零件的形狀上分析：先落料、后沖預(yù)制孔、翻邊、再進行切邊修整 根據(jù)這一加工順序，可有三種不同模具結(jié)構(gòu)供選用：方案一：采用單工序模具，即先落料后沖孔，再翻邊，共需兩套模具。方案二：采用復合模具，即一次完成落料沖孔翻邊修邊工序，只需要一套模具。方案三：采用級進模具，即先沖孔落料再翻邊修邊，只需要一套模具。以上方案中的三種模具特點比較見表 2.1表2

11、.1模具特點模具種類比較項目 單工序模復合模連續(xù)模沖件精度較低高一般生產(chǎn)效率較低較高高生產(chǎn)批量適合大、中、小批量適合大批量適合大批量模具復雜程度較易較復雜復雜模具成本較低較高高模具制作精度較低較高高模具制造周期較快較長長模具外形尺寸較小中等較大沖壓設(shè)備能力較小中等較大工作條件一般較好好由于這樣一個工藝按單工序模具來加工， 則需兩個工序，即需要兩套模具。兩臺設(shè)備,模具制造費用大，生產(chǎn)效率低，且不容易保證尺寸精度，操作不便，也不夠安全，所以方 案一不合理。若采用模具級進則模具制造難度加大。工件的尺寸也不容易保證。生產(chǎn)效率 也不高，所以方案三也不合理。而采用復合模制沖件時，由于這個工件的結(jié)構(gòu)不太復雜

12、而 且軸對稱，復合模的成本不是太高，制造的難度也不大，容易保證尺寸的精度，操作也方 便，安全性好，生產(chǎn)效率高，所以綜合考慮，方案二比較合理。2.2排樣方式的確定該工件排樣的方法有三種：有廢料排樣，少廢料排樣和無廢料排樣。該工件是圓形的氣眼，最大外徑是該工件的落料的直徑，且生產(chǎn)批量大，為了送料方 便快速，坯料可以用條料，寬度應(yīng)比工件的最大直徑大兩個單邊搭邊值，兩沖裁件也應(yīng)留 一個最小的搭邊值，以保證沖裁出完整的工件，避免殘缺工件的產(chǎn)生。提高坯料的利用率， 提高生產(chǎn)效率和工件質(zhì)量。由于工件只須內(nèi)孔翻邊，則落料件的尺寸與工件的外徑相等，查文獻7表2.11最小搭邊值得出a1 = 1.5mm、a =2m

13、m。調(diào)料寬度的尺寸計算還與條料送進時模具上有無側(cè)壓裝置及是否有側(cè)刃有關(guān)，本套模 具中沒有側(cè)壓和側(cè)刃裝置，則條料寬度的計算公式為：條料寬度：b =24mm 2 2mm=28mm送進步距：h =24mm 1.5 m=25.5mm工件的排樣見圖2.1。1,5_ 15 , _ E吁石(|1J廠bebl圖2.1工件排樣圖2.3材料利用率的計算一般的沖裁時產(chǎn)生的廢料分兩種，一種是沖孔的廢料和材料尾部余料，這種廢料的產(chǎn) 生與排樣無關(guān)，而只與零件的結(jié)構(gòu)有關(guān)，稱之為結(jié)構(gòu)廢料；另一種是料頭、前、中、側(cè)面 的搭邊，與搭邊選用及工藝方法有關(guān)，稱之為工藝廢料。所以要提高材料的利用率就要合 理排樣，盡可能地減少工藝廢料。

14、由于工件的形狀和結(jié)構(gòu)的限制這里采用有廢料排樣的方法，排樣時留有搭邊值，其值在前面已經(jīng)查出。那么材料的利用率按式:式(2.1 )文獻4式(2.2 )、一 nF1 /A B 100%式中 二-條料的材料利用率；n-條料上沖件總數(shù)，此取n = 40;F1-工件實際面積(mm);A-條料長度(mm此取 A= 1021.5 mm;B- 條料寬度(mm) B = 28 mm;則：二=40122 -1023.14/1021.5 28】100%= 19%2.4模具結(jié)構(gòu)形式的確定首先已經(jīng)確定這是一套復合模，分析這個沖件結(jié)構(gòu)可知，該工件是一個簡單的圓形且 是軸向?qū)ΨQ的沖裁翻邊件，而且最大直徑可直接通過落料得到，內(nèi)

15、部需要同心沖孔和翻邊, 而內(nèi)孔的沖裁又會產(chǎn)生廢料，參見表 2.2，并比較，所以總體上應(yīng)將落料的凹模固定在上 模座上，而沖孔的凹模固定在下模座上，這樣先完成落料，再隨著模具的繼續(xù)動作完成沖 孔和翻邊，而沖孔和翻邊產(chǎn)生的廢料可以通過與沖孔凹模相通的通孔直接排出模具外。又由于條料只有1.5mm較薄，而且沖壓件較小，質(zhì)量要求一般，屬于普通沖裁，所 以可以用彈性卸料裝置進行卸料，同時可以利用彈性裝置來實現(xiàn)沖裁前凸凹模與卸料板的 壓力來完成壓料動作，以保證工件的平整度。又由于毛坯以條料的形式送進模具，生產(chǎn)量 又大，所以可用兩個導料銷和一個擋料銷來完成條料送進時的正確定位和均勻正確的送料 步距，同時由于沖件

16、結(jié)構(gòu)較簡單，沖件又小，所以用手動送料即可。在上下模座的導向方式上，考慮到?jīng)_件的結(jié)構(gòu)較簡單，尺寸精度要求較一般，而且是 大量的生產(chǎn)，應(yīng)盡右能提高模具的使用壽命，可以用導柱和導套配合的形式來完成上下模 正確的沖裁定位。表2.2倒、順裝復合模的比較比較項目倒裝復合模順裝復合模工作零件裝配位置凸模在上模部分在下模部分凹模在上模部分在下模部分凸凹模在下模部分在上模部分出件方式采用頂桿、頂桿自上模（凹模）內(nèi)推 出，下落到模具工作面上采用彈頂器自下模（凹模） 內(nèi)頂出至模具工作面上沖裁件的平整度較差較好廢料排除廢料凸模內(nèi)積聚到一定程度后，便從 下模部分的漏料孔或排出槽排出廢料不在凸凹模積聚。壓力機回程時及從凸

17、凹模內(nèi)推出凸凹模的強度和壽命凸凹模承受的漲力太大，凸凹模的最小壁厚應(yīng)嚴格控制，否則會漲裂受力情況比倒裝復合模好，但凸凹模的內(nèi)形尺寸易磨損增大，壁厚可比倒裝的薄生產(chǎn)操作廢料自漏料孔中排出，有利于清理模 具的工作面，生產(chǎn)操作較安全廢料自上而下?lián)袈洌凸ぜ?一起匯聚在模具工作面上， 對生產(chǎn)操作不利沖裁件平整要求不高，凸凹模強度足適用于薄料的生產(chǎn)，平整度適應(yīng)性夠時米用。凸凹模尺寸較大時，可直要求較高，以及壁厚較小，接固定要下模上，不用固定板強度較差的凸凹模式（3.1 ）式（3.2 ）式（3.3 ）3模具各工藝力計算及沖裁設(shè)備的確定3.1落料力的計算文獻4式（2.10）F落=1.3Lt.式中F落一一落料

18、力（N）;L工件外輪廓周長（mr）t材料厚度（mr） t=1.5mm；T 材料抗剪強度（MPa。由文獻 附錄A1查得： = 240MPaL = 3.14 24mm=75.4mm則F落=1.3 75.4mm 1.5mm 240MPa 35.28kN3.2卸料力的計算文獻4式（2.12 ）F卸二K卸F落式中K卸一一卸料力因數(shù)，其值查文獻4表2.10得，K卸二0.02。則F卸 =0.02 35.28kN:705.6N3.3翻邊力的計算此模具翻邊凸模的工作部分為圓錐形，且翻邊時無預(yù)制孔。因此F=1.3F翻文獻4式（5.17）F翻=1.T卞 s D-d。式中F翻翻邊力；（T s材料的屈服強度，由文獻5附

19、錄A1查得：；S=100MPa ；D翻邊直徑（按中線計），D =15mm 1mm=16mm ；do毛坯預(yù)制孔直徑mm do = 0mm材料厚度（mr）無預(yù)制孔的翻邊力比有預(yù)制孔的翻邊力大 1.3 1.75倍，此處取1.3 ,則F = 1.3F翻= 1.31.1 3.14 1.5 100 16 kN= 10.77kN3.4切邊力的計算文獻 式（2.7）F切=1.3Lt.式（3.4 ）式中 F 切一一切邊力（N）;L工件外輪廓周長（mr）T材料厚度（mr） t=1.5mm；T材料抗剪強度（MPa。由文獻附錄A1查得：T =240MPaL =3.14 15mm ： 43.96mm貝UF切=1.3 4

20、3.96mm 1.5mm 240MPa:20.58kN3.5推件力的計算文獻7式（2.6 ）F推 =nK推 F切式（3.5 ）式中K推一一推件力因數(shù)，其值由文獻7表2.12查得K推二0.03 ；N工件在凹模內(nèi)的個數(shù)，取 n=2。貝UF推 =2 0.03 20.58kN =1.23kN3.6總沖裁力的計算當采用彈壓卸料和下出件的模具（如彈壓卸料的單工序模、級進?；蛏夏傂酝屏系牡寡b復合模等。時：文獻7式（2.8 ）F總二F F推 F卸式（3.6）當采用剛性卸料和下出件的模具（如剛性卸料的單工序?；蚣夁M模等）時：文獻7式（2.10）F總二 F F推式（3.7 ）用倒裝復合模沖裁時，F(xiàn)卸與落料有關(guān)，

21、F推與沖孔有關(guān)。當采用彈壓卸料和上出件的模具（如上模彈壓卸料、下模彈頂出件的單工序?；蛏夏?剛性推料的正裝復合模等）時：文獻7式（2.9）F總二 F F頂 F卸式（3.8）此時，F(xiàn)卸與落料有關(guān)，單工序模的F頂與落料力有關(guān)，正裝復合模中與沖孔力及落料 力都有關(guān)。而本零件則采用彈壓卸料和上出件的模具，所以取式（3.8）：即F總二F F頂-F卸故總的沖裁力F 總=35.28kN0.71kN10.77kN20.58kN0.44kN1.23kN-69.01kN3.7閉模高度的計算文獻3式（3.16） （Hmax - HJ_（Hmirl - H1） 10mm式（3.9）式中 H沖模的閉模高度；H max最

22、大裝模高度；H min最小裝模高度；H1 壓力機墊板厚度。貝U: H= 2523.8沖裁設(shè)備的選擇沖裁設(shè)備的選擇是沖壓工藝及模具設(shè)計中一項重要內(nèi)容，它直接關(guān)系到?jīng)_壓設(shè)備的安全使用、沖壓工藝能否順利實現(xiàn)和模具壽命、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、成本高低等重要問題。壓力機的精度非常重要。壓力機的精度低，會造成模具壽命低，工件精度低等不良后 果。壓力機的精度分子負荷狀態(tài)的靜精度和負荷狀態(tài)下的動精度兩種。對沖壓加工來說， 實際需要的是動精度。壓力機的平行度和垂直度也非常重要。平行度不好，彎曲加工時造成彎曲角的波動， 拉深加工時造成壓邊力不均勻和凸、凹模間隙不均勻等后果。垂直度不好，需要長加工距 離的彎曲拉深加工

23、，在加工行程的各點造成凸、凹模中心錯移。綜合間隙過大會助長過沖 現(xiàn)象發(fā)生，因此希望其為必要的最小限度。在使用中，為簡便起見，對于施力行程很小的（如沖孔、落料等）沖壓工序，可直接 選用公稱壓力大于沖壓所需工藝力總和的壓力機。為了沖裁過程的安全進行，防止設(shè)備超 載，一般按公稱壓力F壓一 1.6 1.8 F總的原則選取壓力機。由于該工件屬于小件，沖裁精 度一般而且是大批量生產(chǎn)，在考慮壓力機是應(yīng)以機械壓力機為主，而機械壓力機加工速度 比液壓壓力機快的多，高的生產(chǎn)效率是其絕對的優(yōu)勢，所以確定在機械壓力機內(nèi)選擇。而 沖裁的行程又比較短，所以又以曲柄結(jié)構(gòu)有利。參照文獻4表7.10，根據(jù)比模高度可選取公稱壓力

24、為250kN的單曲柄壓力機J23-25，其有關(guān)技術(shù)參數(shù)為：公稱壓力：250kN;滑塊行程：65mm最大圭寸閉高度：270mm工作臺尺寸：前后370;左右560;圭寸閉高度調(diào)節(jié)量：55mm工作臺孔徑：240mm 370mm ；模柄孔尺寸：”40mm 60 mm。3.9沖裁功的驗算薄料沖裁功較小，一般可以不用驗算。但在厚料沖裁時，驗算沖裁功往往是必要的。分析工件的結(jié)構(gòu)及要求用途可知，易采用平刃沖裁：文獻3式（2.9 ）A 二 mpt/1000式（3.10 ）式中 A 平刃沖裁功（N . m）;P平刃沖裁時的總沖裁力 （N）;t 材料厚度（mm）; ?m系數(shù)，一般取值m=0.63貝UA =0.63

25、43.99kN1mm/1000=27.71N. m3.10 壓力中心的計算對于級進模以及輪廓形狀復雜或多凸模的沖裁模，必須求出沖壓力合力的作用點即壓力中心。模具的壓力中心應(yīng)與模柄的軸線重合，否則會影響模具及壓力機的精度和壽命。一切對稱沖裁件的壓力中心，均位于其輪廓圖形的幾何中心點上。對于該工件，由工 件形狀可知壓力中心位于圓心上。4模具主要工作部分尺寸的計算沖裁模凸、凹模刃口尺寸精度是影響沖裁件尺寸精度的重要因素。凸、凹模的合理間 隙值也要靠刃口尺寸及其公差保證。因此，在沖裁模設(shè)計中，正確確定與計算凸、凹模刃 口尺寸及其公差是極為重要的。4.1落料刃口尺寸計算落料模設(shè)計時，以落料凹模刃口尺寸與

26、沖件尺寸基本一致，作為設(shè)計基準尺寸，凸、 凹模間隙靠減小凸模刃口尺寸得到。由于模具在沖裁過程中不斷被磨損，致使凹模刃口尺 寸逐漸增大，故設(shè)計時，應(yīng)選用接近或等于工件的最小極限尺寸作為凹模刃口尺寸。在選擇凸、凹模刃口尺寸公差時，應(yīng)依照沖件的精度要求，以經(jīng)濟合理為原則。一般 模具精度應(yīng)比沖件精度要求至少高兩個級別。由文獻 式(2.10)查得沖裁模刃口雙面間隙 Zmin = 0.10mm，Zma 0.14mm。工件的未注公差尺寸按IT14級計算，由文獻5附錄D1查得落料件直徑為2400.52mm。落料凸、凹模的制造公差由文獻5式(2.12)查得:.凹二0.025mm，:凸二0.02mm。磨 損因數(shù)由

27、文獻式(2.13)查得x =0.5。校核： 凸凹=0.02 0.025 Zmax -Zmin = 0.035mm。則落料凸、凹模采用配合加工方法文獻7表 2.7D凹二 A-X 式(4.1)式中D凹凹模尺寸；A工件的基本尺寸(mm ；X磨損系數(shù)，當工件尺寸公差等級為IT1113時取 x=0.75;工件公差(mm ；& d凹模制造公差 (mm ；則凹模尺寸D凹二D -x，式（4.2 ）=24-0.5 0.52 0 mm= 23.74o0025 mm凸模的尺寸按凹模的尺寸配制，其雙面間隙為0.10 0.14mm。翻邊凸模凸圓與落料凹模的配合部分采用壓入式過盈配合，配合取H7/p6，則翻邊凸模的凸圓部

28、分的極限偏差查文獻5表2.12得：IT7 =25m, IT6 =16m再查孔的基本偏差數(shù)值表得 35 H 7的基本偏差是下偏差：EI =0,貝UES =IT7 EI式（4.3）= 25m 0=25m翻邊凸模與落料凹模配合部分G35p6的基本偏差為下偏差，則極限偏差分別為：下偏差：ei26m上偏差：eei IT6式（4.4 ）二 26m 16m 二 24m4.2切邊刃口尺寸計算沖壓工件切邊部分尺寸為 1500.10mm,尺寸精度為IT 11級。切邊間隙對切邊質(zhì)量和模具壽命影響較大，雙邊間隙Z過小則模架導向精度高，模具壽命低；Z過大則制件口部的毛刺大，取0.02 0.03mm為宜。查文獻 表2.1

29、2得切邊刃口雙面間隙Zmin = 0.05mm，Zma 0.07mm0查文獻表2.12得凸、凹模的制造公差沖凸二0.02mm。磨損因數(shù)查表2.12得: x =0.75。校核： 凸 凹=0.02mm 0.02mm Zma Zmin = 0.02mm則切邊凸、凹模采用配合加工方法。文獻7表 2.7D凸二 B x P式（4.5 ）式中D凸凸模尺寸;工件的基本尺寸（mm ；磨損系數(shù)，當工件尺寸公差等級為IT1113時x=0.75;工件公差（mm ；二P 凸模制造公差（mm ；式（4.6）凸模尺寸二 15 0.75 0.1 三吃=15.08；02凹模的尺寸按凸模尺寸配制，其雙面間隙為0.15 0.19m

30、m。4.3翻邊的工作部分尺寸計算當翻邊時內(nèi)孔有尺寸精度要求時，尺寸精度由凸模保證。故設(shè)計基準尺寸應(yīng)以凸模為基準，凸、凹模間隙靠加大凹模刃口尺寸得到。凸模在工 作過程中也會不斷的磨損，故設(shè)計時，應(yīng)選用接近或等于工件的最大極限尺寸作為凸模刃 口的尺寸。為了避免彈性卸料和推件裝置的行程過大，翻邊凸模端部設(shè)計為圓錐形凸模，其錐角 取90。推件塊還有壓邊的作用，故翻邊凸模不需要臺肩。由于翻邊凸模在下行中，還進行擠切修邊，則翻邊凸模的直徑D凸-15.08,02mmo翻邊凸模凹模之間的單邊間隙 Z/2可控制在0.75 0.85 t，使直壁稍為變薄以保證豎 邊成為直邊。則翻邊凸、凹模的單邊間隙Z/2 =0.8

31、5t = 0.85mm翻邊凹模尺寸：文獻7式5.12D凹=式（4.7 ）- 15.08 2 0.85 o02 =16.78。.25模具零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計沖裁模零部件的設(shè)計主要包括工藝結(jié)構(gòu)零部件（成形零件，定位零件，）的設(shè)計和輔助結(jié)構(gòu)零件（導向零件，支撐固定零件，卸料及壓料零件，緊固件及其它零件）的設(shè)計。5.1成形零件5.1.1翻邊凸模凸模長度計算：文獻7式（2.17）h1 h2 h3 h式（5.1）式中 L凸模長度（mm）;d彈簧預(yù)壓量（mm）；h2 推件塊高度（mm）；館凸模固定臺階高度（mm）；h附加長度，包括凸模的修磨量、凸模進入凹模的深度、凸模固定板與卸 料板的安全距離（一般 h= 152

32、0） （mm）;貝 UL = 52 20 6=78mm翻邊凸模結(jié)構(gòu)尺寸見圖5.1 o技術(shù)要求：凸模頂部與凸模固定板裝配后一起磨平，刃口要鋒利不得倒鈍，工作部位 表面要光滑，粗糙度一般為 Ra =1.6m04im，小直徑的凸模軸端不允許打中心孔等。血7廳圖5.1翻邊凸模5.1.2凸模承壓能力的校核在一般情況下，凸模的強度是足夠的，所以不用進行強度校核。但是對于特別細長的 凸?；虬辶陷^厚的情況下，應(yīng)進行壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的校核，檢查其危險斷面尺寸和自由 長度是否滿足強度要求。要使凸模正常工作，必須使凸模最小斷面的壓應(yīng)力不超過凸模材料的許用壓應(yīng)力，即:文獻3式（3.2）從而得出對于圓形凸模：文獻7式（

33、2.18）d 4t dmin - I,- I式（5.2）式（5.3）式（5.4）式中 -凸模最小斷面的壓應(yīng)力;凸?？v向總壓力；Amin凸模最小截面的直徑；d min圓形凸模最小截面的直徑t 沖裁材料厚度；.沖裁材料抗剪強度；b凸模材料的許用壓應(yīng)力，對于 T8A T10A Cr12MoV GCr15等工具鋼,淬火硬度為HRC5&62時，可取 =1.01.6103MPa凸模有特殊導向時，可取二=23103MPa.15.08 -4 1240100_9.6滿足要求，所以符合凸模設(shè)計要求。5.1.核。3凸?？箍v向彎曲應(yīng)力的校核凸模沖裁時，可視為壓桿。當凸模細長時，必須根據(jù)歐拉公式進行縱向彎曲應(yīng)力的校1）

34、無導向裝置的凸模。對于一般形狀的凸模：文獻7式（2.21 ）Lmax 乞 425 I F式（5.5 ）對于圓形凸模：文獻7式（2.20）Lma95d2/、.F式（5.6 ）2）有。導向裝置的凸模。對于一般形狀的凸模：文獻7式（2.23）Lmax 豈 1200 I F式（5.7 ）對于圓形凸模：文獻7式（2.22 ）Lm 270d2 / , F式（5.8 ）式中 Lm a允許的凸模最大自由長度;F沖裁力；I凸模最小截面的慣性矩; d 凸模最小截面的直徑。則?。ㄊ?5.8）:Lmax E270d2/JF 270 15.082 / 6740乞 53526.528/ 78乞 686.24滿足要求，所以

35、符合凸模的長度設(shè)計要求。5.1.4落料凹模沖裁時凹模要承受沖裁力和側(cè)向力的作用，由于凹模的結(jié)構(gòu)形式不一，受力狀態(tài)又比較復雜，目前還不可能用理論計算的方法來確定凹模的尺寸 公式概略地計算凹模尺寸.凹模厚度：,在生產(chǎn)中大都米用下列經(jīng)驗文獻7式(2.24 )H 凹二 Kb式（5.9）最小凹模壁厚：文獻7式(2.25 )c = (1.5 2)H 凹式(5.10 )式中 K系數(shù)；b沖裁件最大外形尺寸（mm）;則：根據(jù)公式、翻邊凸模、推件塊及彈簧?。篐凹二78 ；最小凹模壁厚c = 12落料凹模結(jié)構(gòu)尺寸見圖5.22玄越呼5xR3圖5.2落料凹模5.1.5凸凹模凸凹模是復合模中的關(guān)鍵零件，大至分為整體式和鑲

36、拼式的兩種，鑲拼式結(jié)構(gòu)適合于 大，中型和形狀復雜，局部容易損壞的整體凸模式或凹模，而此處所需的凸凹模形狀較簡 單，所以選用整體式來加工凸凹模。由于它擔負著凸模和凹模兩種功能，它的外形尺寸和壁厚制件內(nèi)、外形尺寸的限制， 刃口高度h值不宜過大，否則積料較多，增大對內(nèi)壁的脹力和摩擦力。凸凹模的最小壁厚 值：沖裁硬材料時：文獻7式（2.26）m = 1.5t式(5.11 )沖裁軟材料時：文獻7式(2.27 )m= t式(5.12 )為了滿足凸凹模的強度要求，應(yīng)滿足凸凹模的最小壁厚即m tm最小壁厚值（mr）；t材料的厚度（mm ；則m t而工件內(nèi)孔邊緣與外邊緣相差5mm所以凸凹模強度滿足要求。凸凹模結(jié)

37、構(gòu)尺寸見圖5.3 。技術(shù)要求：凸模的機械固定方法通常是將凸模壓入固定板內(nèi)，其配合為臺階式凸模用H7/m6凸模裝入固定板后，其頂面要與固定板頂面一起磨平，并與模架有良好的垂直度;落料凸模工作部分按落料凹模工作部分配作，保證兩側(cè)共有0.81.0mm的均勻間隙占餉凹模配制與切過吐樓配制9LC 0 5 乙5 圖5.3凸凹模5.2支撐固定零件5.2.1模柄本模具屬于小形沖模，采用壓入式標準核模柄，上模座與孔采用H7/n6的過渡配合,并加銷釘防轉(zhuǎn)。查表可選標準件為：A40 90 d=4 GB2862.1-81 。Q235的模柄。技術(shù)要求：與模板壓入時呈 H7/n6配合，模柄裝入后要與上模板一起磨平頂面，并

38、與 模柄軸線有良好的垂直度。5.2.2凸凹模固定板固定板的外形通常為矩形或圓形，平面尺寸應(yīng)與相應(yīng)的模具凸模或凹模尺寸一致。凸模和一般鋼質(zhì)凹模與固定板選用 H7/n或6H7/m6配合。壓入固定后應(yīng)將底面與固定 板一起磨平。細小凸模與固定板應(yīng)取 H7/h6配合。固定板通常選用A3或A5鋼制造，壓裝配合面的表面粗糙度應(yīng)達只玄1.61&力。固定板的厚度H固定板=(0.60.8)H凹此處取45mm。外型尺寸比凹模的對應(yīng)尺寸略小或一樣附注：凸凹模固定板結(jié)構(gòu)尺寸見圖5.4。固定螺釘孔與卸料螺釘孔均成圓周平均分布。與凸凹模配制圖5.4凸凹模固定板5.2.3墊板墊板裝在凸模與上模座之間，他的作用是分散凸模傳遞的

39、壓力，防止沖裁時凸模壓壞 模座墊板外型多與凹模周界一致。為防止凸模尾端壓損模座，在上模座和凸模固定板之間 必須安裝淬硬磨平的墊板。一般沖裁模使用的墊板，厚度可在 412mm之間按標準選用，外形尺寸應(yīng)與凸模固定 板相同。為便于模具裝配，銷釘通孔直徑可以比銷釘直徑增大0.30 . 5 mm凸模墊板結(jié)構(gòu)尺寸見圖5.5。模座承壓面的壓應(yīng)力二壓不應(yīng)超過許用壓以應(yīng)力：文獻4式（2.12 ）二壓二- J壓 1式（5.13 ）A式中 F 沖裁力；A承壓面積；10k壓模座許用擠壓應(yīng)力;如果二壓：丄壓，貝必須加淬硬墊板。則：二壓 10.77 2 =95N3.14 如92丁 L所以，不用淬硬墊板。乞十13圖5.2凸

40、模墊板5.5卸料及壓料零件5.3.1卸料板卸料板的型式較多，本套模具采用彈壓卸料板的形式，彈壓卸料斑具有卸料和壓料的 雙重作用，多用于沖制薄板，使工件的平面度提高。它的作用是除了把板料從凸凹模上卸下外，還起到壓料和導向的作用。這里的卸料板與凸凹模相配的導向孔其尺寸公差及與凸模的配合要求，與被沖工件的材料厚度有關(guān)。沖件材料厚度在0.83 mm之間時配合為h6/H7.卸料板的厚度可以查表得出，此處取 mm卸料板的厚度查文獻4表2.19?。汉穸菻 =10卸料板孔與凸模的單邊間隙查文獻4表2.28?。阂?0.152卸料板底面高出凸模底面的尺寸：k =(0.2 0.3)t =0.30.45卸料板導向孔的

41、高度h=35mm卸料板結(jié)構(gòu)尺寸見圖5.6 。3XRL5圖5.6卸料板5.3.2卸料螺釘根據(jù)模具的需要選擇d “Omm，長度L = 110mm的圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘：卸料螺釘 10 110 GB2867.6-81模座材料為鋼時卸料螺釘孔直徑dj處的丨最小值為：文獻4 P65Imin 式（5.14）附注：凸模刃磨后需在卸料釘頭下加墊圈調(diào)節(jié)，重載時螺紋根部有折斷危險。5.3.3推件塊推件裝置有鋼性推件裝置和彈性推件裝置兩種，在本套模具中采用彈性推件裝置。推件塊與凸模的配合不起導向作用，所以此處的單面間隙取0.10.2t（t為材料厚度）推件塊結(jié)構(gòu)尺寸見圖5.7圖5.7推件塊5.4緊固件及其他零件5.4

42、.1螺釘螺釘是用于模具零部件進行固定的元件，一般設(shè)計時，螺釘選用內(nèi)六角形為宜，應(yīng)不少于3個螺釘。擰入被連接件的最小深度，鑄鐵為2d，鋼為1.5d （ d為螺釘直徑）。也可視連接件與被連接件的厚度而定。一般情況下應(yīng)平均分布。根據(jù)模具的需要?。荷夏０澹篗8 50下模板：M8 455.4.2銷釘銷釘是用于模具零部件進行定位的元件，一般設(shè)計為2個連接件的銷釘孔應(yīng)同時鉆、鉸，銷釘與孔采用H7/m6過度配合，孔壁的表面粗糙度應(yīng)達 Ra1.6m，壓入連接件與被連 接件的最小深度分別為1.5d和2.5d （ d為銷釘直徑），也可視連接件與被連接件的厚度而 定。矩形件的銷釘應(yīng)取對角布置。根據(jù)模具的需要取：6 4

43、55.4.3其他零件5.4.3.1 彈簧由于推件塊用于沖壓件的上卸料，且兼作壓料板，是使工件保持平整的關(guān)鍵零件，故 選擇彈簧時，其工作壓力應(yīng)再加大一些根據(jù)結(jié)構(gòu)初選為1根彈簧，卸料力-441.6N。按預(yù)壓力F預(yù)一 441.6N和模具結(jié)構(gòu)的尺寸，由文獻 附錄C1查得可選序號4550的彈簧，其負荷F =670N - F預(yù)。檢驗是否滿足$ _ s總。其中s工作=3mm - 1mm = 4mm，查文獻 附錄C1及負荷一行程曲線可得下列有關(guān)數(shù)據(jù):故選取49號彈簧，外徑D = 32mm，鋼絲直徑d = 4mm，自由狀態(tài)下高度H自由二75mm。彈簧裝配咼度H2 = H自由-s預(yù)=55mm。5.4.3.2 卸料

44、橡膠的計算下卸料裝置采用橡膠作為彈性元件。計算橡膠的自由高度為:文獻7式（3.36）H自由=3.5 4 s工作式（5.15）式中：S工作工作行程與模具修磨量或調(diào)整量 （4 6mm）之和式（5.16）文獻4式（2.22）s工作 =10mm 1mm 4mm = 15mmH自由二 3.5 4 15mm = 52.5 60mm取H自由=60mm橡膠的裝配高度H2 二 0.85 0.9 H 自由式（5.17）=51 54mm取 H2 =52mm。橡膠的斷面面積，在模具裝配時，根據(jù)模具空間大小確定。5.5定位零件5.5.1擋料銷為了保證連續(xù)模沖裁件內(nèi)孔與外緣的相對位置精度，可采用固定擋料銷（粗定位）和 導

45、正銷（精定位）定距。這種方法操作方便，沖裁板料厚度一般不小于0.3mm但固定擋料銷易削弱模具的強度。定位零件分兩類：一類是在送料方向垂直方向的定位，即送進導向，另一類是要送料 方向上定位用來控制送料進距。在本套模具中，導料裝置和擋料裝置均采用銷釘?shù)男问剑?共三個，其中兩個作為導料銷壓裝在凸凹模的一側(cè)另外一個作為擋料銷壓裝在凸凹模上與 送料方面一致的前方，其銷頭的高度為（t+1）mm即2mm根據(jù)模具的需要選擇直徑D =6mm，d =3mm，高度h =3mm的A型固定擋料銷：擋料銷 A6 3 3 GB2866.11-81定位銷與定位面的配合可取H9/h9的間隙配合，其工作部分高度可考慮定位面有效范

46、 圍。5.6模架選擇及模具的動作過程該模具的結(jié)構(gòu)主要由上、下模座落料凹模、凸凹翻邊凹模、凸凹模固定板、卸料板、 推件塊等零件構(gòu)成。根據(jù)落料凹模的外形尺寸及橡膠尺寸，參照有關(guān)標準，可選擇I級精后側(cè)導柱模架80mm 80mm 200mm 265mm GB /T2851.3 90上模座：80mm 80mm 30mmHT300下模座：80mm 80mm 40mmHT300導柱:35h5 230mm20鋼導套:35h6 115mm 48mm20鋼落料凹模、凸凹模、翻邊凸模的材料可采用 Cr12，熱處理硬度為6064HRC。凸凹模固定板、卸料板、推件塊等的材料選用 45鋼。動作過程：工作時，條料由卸料板上

47、面送入，由擋、導料銷來定位，上模板下行，卸 料板與推件塊共同壓緊板料，然后凸凹模與落料凹模完成落料工作，同時端部呈錐角的翻 邊凸模進行穿孔。上模繼續(xù)下行，工件在壓件塊的壓緊狀態(tài)下進行翻孔。當翻孔結(jié)束時， 翻邊凸模與凸凹模進行擠切修邊。上模回升時由卸料板及推件塊完成卸料，擠切修邊廢料 從凸凹模孔口內(nèi)落下，至此整個沖壓工序完畢。5.7模具總圖及明細表模具總圖及明細表見模具圖：圖1結(jié)束語畢業(yè)設(shè)計是大學 3年中的最后一個環(huán)節(jié)，是對 3年的學習生活中所學知識的一個匯總和概括，也是對 3年學習的檢驗。更是為我以后的學習、工作打下良好的基礎(chǔ)。通過此次的畢業(yè)設(shè)計 ,我從中受益非淺 ,使自己深深體會到了做一項設(shè)

48、計不是想象的那 么簡單。自己親自設(shè)計了這個墊片的模具 ,從一開始的茫然到不斷借鑒資料再到整個模具的 設(shè)計完成，使自己長了知識也使自己知道：做設(shè)計不僅要用到我在大學三年所學的東西（如：機械制圖及AUTOCADS機械設(shè)計模具設(shè)計等課程），而且還運用了我們從未 接觸學習過的知識。更明白了一個道理：設(shè)計一種模具并不是單一的依靠一門學科 ,模具, 它需要的是多方面東西，是通過各個方面的知識積累、動手實踐以及大膽的創(chuàng)新做出來,而絕非憑空想出來的； 它是實實在在不摻一點水份的 ,只有自己掌握了各方面的知識才能更 好的去制造去設(shè)計即將畢業(yè)的我，在以后的工作中難免會遇到一些問題或麻煩，這時就要靠自己以前所 學的

49、知識和積累的經(jīng)驗去解決這些問題和麻煩。隨著科學技術(shù)的高度發(fā)達，那些質(zhì)量優(yōu)、 性能好、效率高、能耗低、價格低廉的產(chǎn)品必將開發(fā)出來并淘汰那些老的生產(chǎn)技術(shù)或設(shè)備。 因此，我們應(yīng)該樹立良好的設(shè)計思想，重視對自己進行模具設(shè)計能力的培養(yǎng)；善于利用各 種信息資源，擴展知識面和能力；培養(yǎng)嚴謹、科學、創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)、艱苦奮斗的企業(yè)精神， 設(shè)計制造出更好的模具。通過此次的畢業(yè)設(shè)計使我更加明白： 不論做什么事情都要認認真真 ,通過平時的一點一 滴去積累 ,只有這樣踏踏實實去做才能逐步走向成功。因水平有限，設(shè)計中必然有許多不足之處，還望老師批評指正致謝三年的學習生活轉(zhuǎn)眼即逝，在外求學經(jīng)歷的坎坷使我慢慢成熟，對在過去的日子

50、里曾 給予過我鼓勵、幫助的人們我滿懷感激，時刻沒有忘記。所經(jīng)歷的一切將讓我倍加珍惜未 來的生活。一個月左右的時間我們的畢業(yè)設(shè)計作品終于完成了。此次畢業(yè)設(shè)計的順利完成 ,我要大力感謝我們的指導老師李秀副老師， 他嚴謹細致 治學態(tài)度、一絲不茍的工作作風、淵博的學術(shù)知識、和藹大度的學者風范一直是我工作、 學習中的榜樣；他循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。我們對李老師耐 心細致的講解、 給我們提供相關(guān)的材料表示大力的感謝。 可以說 ,沒有李老師這位負責的指 導老師 ,我們的畢業(yè)設(shè)計也不可能這樣順利的完成。 李老師不僅從一開始就非常關(guān)注我們 的設(shè)計 ,而且在他很忙的情況下還幫我們指導 ,我們對此衷心的感謝 !同時還要感謝三年當中 對我進行教育的各位老師 ,沒有他們的培養(yǎng)也不可能有今天的我們順利完成。 通過三年課程 的認真學習，使我們在此基礎(chǔ)上利用所學東西順利進行并完成了設(shè)計。在此，對李老師以 及三年當中對我進行教育的各位老師，表示我最真誠的尊敬和最誠摯的感謝。在此，再次感謝我們的指導老師李秀副老師在百忙之中給予我們作品的悉心指點 與幫助。感謝他為我們指點迷律、出謀劃策。同時，也感謝我們的這組的成員在這次設(shè)計 中給予我的幫助！謝謝！并向本文所參考的文獻的作者們表示我最真誠的謝意。 向在百忙之中評閱本方案并提出寶貴意見的各位評委老師表示最誠摯的謝意，同時向 所有關(guān)