雙耳止動(dòng)墊圈倒裝復(fù)合模設(shè)計(jì)說明書

1、雙耳止動(dòng)墊圈倒裝復(fù)合模設(shè)計(jì)集 美 大 學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書題目：雙耳止動(dòng)墊圈倒裝復(fù)合模設(shè)計(jì) 姓 名： 林 杰 專 業(yè)： 材料成型及控制工程 班 級(jí)： 1211班 學(xué) 號(hào)： 201221136011 指導(dǎo)老師： 陳懷民 李波 胡志超 張燕紅 2 0 1 5 年 7 月 15 日集 美 大 學(xué)專 業(yè) 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書材料成型及控制工程專業(yè)設(shè)計(jì)題目： 雙耳止動(dòng)墊圈倒裝復(fù)合模 設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)一簡(jiǎn)單沖壓零件，并根據(jù)該零件設(shè)計(jì)一副沖壓模具。制件年產(chǎn)量：50萬(wàn)件完成的任務(wù)：1. 沖壓工藝過程卡一份；2. 產(chǎn)品零件圖一份；3. 沖壓模具裝配及模具成形零件工程圖各一份；4. 設(shè)計(jì)說明書一份。時(shí)

2、間安排：1. 借資料、產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制零件圖；（1天）2. 確定零件沖壓工藝方案，填寫沖壓工藝過程卡；（1天）3. 零件工藝性分析及沖壓工藝方案的確定；毛坯排樣方案設(shè)計(jì)及材料利用率計(jì)算；沖裁力及壓力中心計(jì)算；選擇壓力設(shè)備；模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括送料方式、卸料和出件方式、凹模板外形尺寸的計(jì)算、其它模板尺寸的確定和模架的選擇；凸、凹模零件設(shè)計(jì)，包括刃口尺寸計(jì)算、凸模結(jié)構(gòu)及凹模型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；卸料和頂件裝置設(shè)計(jì)；模具結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì)。（3天）4. 繪制模具結(jié)構(gòu)裝配圖、模具成型零件工程圖；（2天）5. 編寫設(shè)計(jì)說明書；（2天）6. 答辯。（1天）參考書目：1翁其金.沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)M.北京：機(jī)械工業(yè)出

3、版社，2004 2黃毅宏.模具制造工藝M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20043王新華.沖模結(jié)構(gòu)圖冊(cè)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20044陳錫棟.實(shí)用模具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20015鄭家賢.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20056楊玉英.實(shí)用沖壓工藝模具設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005指導(dǎo)教師： 2015年 07月 15日材料成型及控制工程 2012 級(jí) 1211 班 學(xué)生： 學(xué)號(hào)： 201221136011 2015年 07月 15 日雙耳止動(dòng)墊圈倒裝復(fù)合模設(shè)計(jì)摘要 本設(shè)計(jì)是對(duì)雙耳止動(dòng)墊圈的沖孔落料復(fù)合模的設(shè)計(jì)，完成的內(nèi)容為：對(duì)模具在工業(yè)生產(chǎn)中的作

4、用，模具發(fā)展歷史與現(xiàn)狀，未來(lái)模具的發(fā)展前景做了概述。進(jìn)行零件的形狀、尺寸、精度工藝分析，確定合理的工藝方案。確定毛坯尺寸，合理排樣，計(jì)算材料利用率，繪制排樣圖，并計(jì)算沖裁力、推件力、卸料力，確定壓力中心。確定凸、凹模間隙，計(jì)算落料、沖孔的刃口尺寸。確定凸模、凹模和凸凹模的結(jié)構(gòu)，并繪制零件圖，設(shè)計(jì)定位，壓料、卸料、出件零部件，選擇模架標(biāo)注緊固件。最后繪制模具非標(biāo)準(zhǔn)零件圖，用Solidworks畫出三維裝配圖，并在AutoCAD對(duì)裝配圖進(jìn)行修改。本設(shè)計(jì)運(yùn)用模具使鋼料產(chǎn)生塑性變形，獲得最終需要的零件，這是一種少切削、無(wú)切削、多工序重合的生產(chǎn)方法，并且利用復(fù)合模生產(chǎn)零件，提高了生產(chǎn)效率，對(duì)相似工件的大

5、批量生產(chǎn)具有參考的作用。 關(guān)鍵詞 雙耳止動(dòng)墊圈；倒裝復(fù)合模；凸凹模；彈性卸料目錄引言1.零件工藝性分析及沖壓工藝方案的確定1.1沖裁件造型1.2沖裁件工藝分析1.3沖壓工藝方案的確定2.毛坯排樣方案設(shè)計(jì)及材料利用率計(jì)算2.1排樣方法的確定2.2布置方式的確定3.沖裁力及壓力中心計(jì)算3.1沖裁力的計(jì)算3.2其他沖壓力計(jì)算3.3壓力中心計(jì)算4.選擇壓力設(shè)備5.模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1送料方式5.2卸料和出件方式5.3凹模板外形尺寸的計(jì)算5.4其他模板尺寸的確定5.5模架的選擇6.凸、凹模零件設(shè)計(jì)6.1刃口尺寸計(jì)算6.2凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6.3凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6.4凹模型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.卸料和頂件裝置設(shè)計(jì)7.1

6、卸料裝置設(shè)計(jì)7.2推件裝置設(shè)計(jì)8.其他零件設(shè)計(jì)8.1模柄的設(shè)計(jì)8.2螺釘?shù)倪x擇8.3圓柱銷的選擇9.校核模具高度10.模具結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì)工藝卡結(jié)論致謝參考文獻(xiàn)引言冷沖壓式利用安裝在壓力機(jī)上的沖模對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑形變形，從而獲得所需要零件（俗稱沖壓件或沖件）的一種壓力加工方法。因?yàn)樗ǔＪ窃谑覝叵逻M(jìn)行加工，所以稱為冷沖壓。沖模是將材料加工成所需沖件的一種工藝裝備。沖模在冷沖壓中至關(guān)重要，一般來(lái)說，不具備符合要求的沖模，冷沖壓就無(wú)法進(jìn)行；先進(jìn)的沖壓工藝也必須依靠相應(yīng)的沖模來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于冷沖壓所用原材料多是表面質(zhì)量好的板料或帶料，沖件的尺寸公差由沖模來(lái)保證，所以產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定、互換性好。在

7、工業(yè)生產(chǎn)中，尤其在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門都越來(lái)越多地采用冷沖壓加工產(chǎn)品零部件，如機(jī)械制造、車輛生產(chǎn)、航天航空、電子、電氣、輕工、儀表及日用品等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)大，不少過去用鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在已被質(zhì)量輕，剛度好的沖壓件所代替?？梢哉f，如果在生產(chǎn)中不廣泛采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門的產(chǎn)品要提高生產(chǎn)率、提高質(zhì)量、降低成本，進(jìn)行產(chǎn)品的更新?lián)Q代是難以實(shí)現(xiàn)的。我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對(duì)模具行業(yè)提出了越來(lái)越多的要求，也為其發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力。近十年來(lái)，我國(guó)模具工業(yè)已知以每年15%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。目前，我國(guó)有3.5萬(wàn)余家沖壓模具生產(chǎn)企業(yè)

8、，100萬(wàn)120萬(wàn)沖壓生產(chǎn)從業(yè)人員，全年產(chǎn)值達(dá)700億元人民幣。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，我國(guó)模具產(chǎn)業(yè)必然將在良好的市場(chǎng)環(huán)境下得到高速發(fā)展。1.零件工藝性分析及沖壓工藝方案的確定1.1沖裁件造型 沖裁件為雙耳止動(dòng)墊圈 根據(jù)GB /T 855-1988，得到規(guī)格24mm的雙耳止動(dòng)墊圈尺寸。具體尺寸如圖1-1所示。圖1-1 雙耳止動(dòng)墊圈1.2沖裁件工藝分析（1） 材料 選用20號(hào)鋼。20號(hào)剛屬于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有較好的塑形，因此沖壓成形性能好。并且選用鋼板時(shí)，應(yīng)保證其表面質(zhì)量與厚度公差。 由實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-9可得，牌號(hào)為SM400A的20號(hào)鋼（2）結(jié)構(gòu)與尺寸 零件形狀規(guī)則，但不對(duì)稱

9、。 零件孔邊距5.5mm，大于沖裁鋼板要求的最小孔邊距（22.3mm）；最小圓角R=0.5mm，大于規(guī)定值（0.35t=0.35mm）；凸出懸臂的寬度為20mm，大于規(guī)定值（2t=2mm）。適合沖裁加工。（3） 精度 零件精度按照GB /T 855-1988所規(guī)定的雙耳墊圈尺寸，未注尺寸的公差根據(jù)IT14制定。小于普通沖裁所能達(dá)到的最大精度（IT11）。 綜上，該零件具有良好的沖裁工藝性。1.3沖壓工藝方案的確定 該零件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可以采用以下三種工藝方案： （1）單工序模：先落料，再?zèng)_孔，分布沖壓 （2）級(jí)進(jìn)模：沖孔落料連續(xù)沖壓 （3）復(fù)合模：落料沖孔同時(shí)沖壓 其中方案一模具

10、制造容易，且價(jià)格低，但生產(chǎn)效率低，難以完成50萬(wàn)件的生產(chǎn)要求；方案二對(duì)條料寬度有嚴(yán)格要求，而本工件尺寸較小，一定情況下，為了能使用邊角料進(jìn)行生產(chǎn)，不推薦方案二；若采用方案三，需校核凸凹模的最小壁厚要求。零件最小壁厚為5.5mm，大于凸凹模要求的最小壁厚值（c（1.52）t，即c1.52mm）。零件符合采用復(fù)合模進(jìn)行生產(chǎn)的要求，最終確定沖壓工藝方案為采用復(fù)合模進(jìn)行生產(chǎn)。2.毛坯排樣方案設(shè)計(jì)及材料利用率計(jì)算2.1排樣方法的確定排樣方法大致可以分為：（1）有廢料排樣（2）少?gòu)U料排樣（3）無(wú)廢料排樣 考慮到零件形狀的特殊性，無(wú)法采用無(wú)廢料排樣。由于采用手工送料，無(wú)法精確控制步距，出于保證沖裁件精度與模

11、具壽命，確定排樣方法為有廢料排樣。由沖模設(shè)計(jì)速查手冊(cè)表3-28可得，板厚為1mm的低碳鋼材料的最小搭邊值： 圓形件及r>2t： 矩形件及邊長(zhǎng)L<50：2.2布置方式的確定 沖裁件的實(shí)際面積 無(wú)法避免的結(jié)構(gòu)廢料 1. 直排的排樣方式圖2-1 直排樣圖 即一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為42.64%，材料利用率較低，由于工件呈L型，考慮進(jìn)行對(duì)排。2. 對(duì)排的排樣方式圖2-2 對(duì)排樣圖 即一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為45.27%，材料利用率已有提高，考慮到其中不可避免的結(jié)構(gòu)廢料占18.72%，工藝廢料僅為36.01%，總體上已滿足要求。 故確定排樣布置方式為直對(duì)排，條料寬度B=60mm，步距S=88

12、.6mm，材料利用率為45.27%3.沖裁力及壓力中心計(jì)算3.1沖裁力的計(jì)算 ； 材料厚度t=1mm；20號(hào)鋼的抗拉強(qiáng)度 落料的沖裁力 沖孔的沖裁力 總沖裁力3.2其他沖壓力計(jì)算 由沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)表3-9可得，板厚為1mm的鋼板， 3.3壓力中心計(jì)算圖3-1 壓力中心計(jì)算圖 表3-1 壓力中心計(jì)算 （單位：mm） 線段長(zhǎng)度 Li壓力中心點(diǎn) （xi，yi）L127.03（-28.48，10）L220（-42，0）L327.03（-28.48，-10）L47.07（-13.32，-13.32）L510.03（-10，-19.98）L620（0，-20）L710.03（10，-19.98）L87

13、8.54（0，0）L963.62（7.06，7.06） 由上表可得 即壓力中心為（-12.418，-2.824）4.選擇壓力設(shè)備 已知總沖壓力 由于，所以所選壓力機(jī)的公稱壓力需大于148.21kN 考慮到開式可傾壓力機(jī)機(jī)身為可傾式結(jié)構(gòu)，傾斜時(shí)便于沖壓件或廢料從模具上滑下，可免去取件的步驟，有利于提高生產(chǎn)效率。并且開式的結(jié)構(gòu)便于工人進(jìn)行手動(dòng)送料等操作，故選擇可傾壓力機(jī)。 由沖模設(shè)計(jì)速查手冊(cè)表7-10查得J23-16開式可傾壓力機(jī)的公稱壓力160k/N，滿足使用要求。故選擇J23-16開式可傾壓力計(jì)機(jī)，主要參數(shù)如下：表4-1 J23-16壓力機(jī)參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)公稱壓力160KN滑塊行程55mm滑塊行程

14、次數(shù)120次/min最大封閉高度220mm封閉高度調(diào)節(jié)量45mm滑塊中心線至床身距離160mm立柱距離220mm工作臺(tái)尺寸前后300mm；左右450mm工作臺(tái)孔尺寸前后160mm；左右240mm；直徑210mm模柄孔尺寸直徑40mm；深度60mm5.模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 復(fù)合模主要分為（1）正裝復(fù)合模 （2）倒裝復(fù)合模 其中正裝復(fù)合模適合用于沖制材料較軟或板料較薄的平面度要求較高的沖裁，還可以沖制孔邊距較小的沖裁件，但沖孔廢料被推出后落在凹模表面，生產(chǎn)的連續(xù)性較低。而倒裝復(fù)合模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，又可以直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件，并且沖孔廢料可直接順沖裁方向推出，效率較高。 考慮到所沖壓的零件厚度為1

15、mm，非薄板件，孔邊距較大，平直度上也沒有嚴(yán)格的規(guī)定，并且要生產(chǎn)50萬(wàn)件，要求較高的生產(chǎn)效率，故確定采用倒裝復(fù)合模進(jìn)行生產(chǎn)。5.1送料方式 由于零件形狀簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，并且生產(chǎn)批量?jī)H為50萬(wàn)件，而進(jìn)行自動(dòng)送料的成本較高，不符合生產(chǎn)實(shí)際的要求，故選定送料方式為手工送料。5.1.1導(dǎo)料方式的選擇 導(dǎo)料方式主要分為導(dǎo)料板與導(dǎo)料銷，考慮到采用倒裝復(fù)合模進(jìn)行沖裁，并且要進(jìn)行彈性卸料，所以導(dǎo)料板不符合要求。導(dǎo)料銷分為固定式和彈頂式，由于導(dǎo)料銷的布置位置離凹模刃口位置較遠(yuǎn)，所以選擇導(dǎo)料方式為固定式導(dǎo)料銷，并在凹模上開設(shè)避讓孔。5.1.2擋料方式的選擇擋料方式主要有固定擋料銷、活動(dòng)擋料銷、回帶式擋料銷、側(cè)刃，

16、考慮到采用倒裝復(fù)合模進(jìn)行沖裁，側(cè)刃定距的方式不符合要求。由于導(dǎo)料方式采用導(dǎo)料銷，為了便于加工，擋料方式選擇固定擋料銷。5.2卸料和出件方式5.2.1卸料方式選擇 卸料裝置主要可以分為（1）固定卸料裝置 （2）彈壓卸料裝置 其中固定卸料裝置的卸料力大，卸料可靠，適用于沖裁板料較厚(t>0.5mm)，平面度要求不高的場(chǎng)合；彈壓卸料裝置的卸料力小，但它既起卸料作用，又起壓料作用，所得沖裁零件質(zhì)量較好，平面度較高，適用于板料較薄的場(chǎng)合（t<1.5mm）。 綜合考慮沖裁零件的要求，沖裁件尺寸較小，卸料力較小，彈壓卸料裝置完全能夠滿足卸料力的要求，并且由于選擇倒裝復(fù)合模進(jìn)行生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率的

17、同時(shí)，導(dǎo)致沖裁件的平直度受影響，故應(yīng)選擇彈壓卸料裝置，彌補(bǔ)其平直度。確定卸料裝置為彈壓卸料裝置。5.2.2出件方式選擇 成型后沖孔廢料卡在凸凹模的內(nèi)孔中，成型件卡在凹模中 由于采用倒裝復(fù)合模，卡在凸凹模內(nèi)孔中的沖孔廢料由下次沖裁時(shí)的凸模推出，不用布置推件裝置。而對(duì)于卡在凹模內(nèi)的成型件，必須布置推出裝置進(jìn)行推出。 為了保證成型件的平整與推件可靠，建議采用彈性推出與剛性推出相結(jié)合的方法，一方面在推板上布置彈簧，沖裁時(shí)起到壓料作用，保證從沖裁件的平整，并且在成型后及時(shí)將沖裁件推出，避免用打桿推出時(shí)沖裁件從高處掉落在凹模上，影響沖裁件質(zhì)量與模具壽命，另一方面為了防止有時(shí)彈簧未能有效推出，沖裁件卡在凹模

18、內(nèi)，也要在推板上布置打桿，以確保推件的可靠。5.3凹模板外形尺寸的計(jì)算（1）由排樣可知，垂直送料方向的凹模刃壁間最大距離s=43mm 由沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)表3-13可得，材料厚度t=1mm，s=43mm時(shí)，凹模厚度系數(shù)k=0.35 所得凹模厚度較小，考慮到凹模強(qiáng)度與壓力機(jī)的最小封閉高度，取凹模厚度H=21mm（2）（3）由沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)表3-12可得，材料寬度為60mm，厚度為1mm時(shí)，凹?？妆谥吝吘壍木嚯x 初定凹模外形尺寸為H×B×L=21×116.5×120mm5.4其他模板尺寸的確定 由于采用復(fù)合模進(jìn)行生產(chǎn)，主要工作部分模板大致包括：凸模固定板

19、、限位板、凹模版、卸料板、凸凹模固定板。 根據(jù)凹模板的厚度H=21mm，大致確定凸模固定板厚度為16mm，限位板厚度為16mm，卸料板厚度為14mm，凸凹模固定板厚度為16mm。5.5模架的選擇 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)柱模模架主要分為（1）中間導(dǎo)柱模架；（2）后側(cè)導(dǎo)柱模架；（3）對(duì)角導(dǎo)柱模架；（4）四導(dǎo)柱模架 考慮到復(fù)合模對(duì)剛性與工作平穩(wěn)度有較高要求，故后側(cè)導(dǎo)柱模架不符合要求；沖裁件形狀規(guī)則簡(jiǎn)單，精度要求相對(duì)較低，四導(dǎo)柱模架精度遠(yuǎn)大于所要求的精度，并且成本較高，故也不符合要求。中間導(dǎo)柱模架與對(duì)角導(dǎo)柱模架都符合生產(chǎn)的要求，從中選擇中間導(dǎo)柱模架。 根據(jù)中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典表22.4-5中GB/T 2851-

20、2008規(guī)定的中間導(dǎo)柱模架規(guī)格。由凹模外形尺寸為H×B×L=21×116.5×120mm，壓力機(jī)最大封閉高度220mm，封閉高度調(diào)節(jié)量45mm，選定凹模周界為125×125mm，參考閉合高度150190mm的中間導(dǎo)柱模架。 查得： 上模座規(guī)格125×125×35 （GB/T 2855.1-2008） 下模座規(guī)格 125×125×45 （GB/T 2855.2-2008） 導(dǎo)柱規(guī)格 22×180；25×180 （GB/T 2861.1-2008） 導(dǎo)套規(guī)格 22×80×

21、;33; 25×80×33 (GB/T 2861.3-2008) 由此，所有模板的規(guī)格尺寸與材料選用如下： 表5-1各模板尺寸表 （單位：mm）模板規(guī)格（L×B×H）材料上模座125×125×35HT200墊板125×125×20T10推桿固定板125×125×5Q235凸模固定板125×125×16Q235限位板125×125×1645凹模125×125×21Cr12Mov卸料板125×125×1445凸凹模固定板

22、125×125×16Q235墊板125×125×16Q235下模座125×125×45HT200推板D80456.凸、凹模零件設(shè)計(jì)6.1刃口尺寸計(jì)算6.1.1刃口加工方式選擇 根據(jù)凸、凹模加工方式的不同，刃口尺寸的計(jì)算方法主要分為 （1）分開加工法 （2）配做法 考慮到分開加工法主要針對(duì)圓形或簡(jiǎn)單規(guī)則形狀的沖裁件，并且模具的制造公差小，模具制造困難，成本高，而配做法工藝簡(jiǎn)單，制造容易，模具的間隙由配制保證，可適當(dāng)放大基準(zhǔn)件的制造公差，目前應(yīng)用較為廣泛。故確定加工方法為配做法。6.1.2刃口尺寸計(jì)算 落料以凹模尺寸為基準(zhǔn)，沖孔以凸模尺寸

23、為基準(zhǔn)。因模具為復(fù)合模，要同時(shí)進(jìn)行沖孔與落料。因此要分別進(jìn)行落料凹模與沖孔凸模的尺寸計(jì)算。 由沖模設(shè)計(jì)速查手冊(cè)表3-35可得，厚度為1mm的20號(hào)鋼的初始雙面間隙取值范圍為（1）落料凹模與凸凹模外輪廓計(jì)算圖6-1 凹模刃口計(jì)算圖 由沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)表3-5可得，尺寸20、42、25、36、R3的磨損系數(shù)x=0.5 由磨損圖可知，磨損后變大的尺寸： 磨損后變小的尺寸： 凸凹模外輪廓的尺寸，按照凹模的實(shí)際尺寸配制，保證雙面間隙為0.100mm0.140mm（2） 沖孔凸模與凸凹模內(nèi)輪廓計(jì)算圖6-2 凸模刃口計(jì)算圖 由磨損圖可知，磨損后變小的尺寸： 凸凹模內(nèi)輪廓的尺寸，按照凸模的實(shí)際尺寸配制，保證

24、雙面間隙為0.100mm0.140mm6.2凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1） 凸凹模最小壁厚校核 已知沖裁件的最小壁厚為5.5mm 根據(jù)沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)表3-14可得，沖裁材料厚度為1mm的板料的凸凹模的最小壁厚為2.7mm，故凸凹模的最小壁厚滿足要求。（2）凸凹模結(jié)構(gòu)形式與固定方式 考慮到凸凹模的輪廓非圓形，故選用凸緣式凸凹模，凸緣部分設(shè)計(jì)為矩形。由凸凹模固定板進(jìn)行定位于固定，凸凹模固定板與下模座間采用螺釘鎖緊，銷釘定位。（3）凸凹模的長(zhǎng)度計(jì)算 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)，凸凹模長(zhǎng)度等于凸凹模固定板、卸料板厚度之和，在加上一定的增加長(zhǎng)度（凸模進(jìn)入凹模的深度0.5mm，凸凹模固定板與卸料板之間的安全距離11mm） 即

25、凸凹模的長(zhǎng)度h=（16+14+0.5+11）mm=41.5mm（4） 凸凹模孔口結(jié)構(gòu)形式 孔口結(jié)構(gòu)形式主要分為：（1）全直壁型孔；（2）階梯形直刃壁型孔；（3）斜刃壁凹模 考慮到采用倒裝復(fù)合模，沖孔廢料要從凸凹模中向下推出，故全直壁型孔不符合要求；考慮到凸凹模使用一段時(shí)間后要進(jìn)行刃磨，為了保證刃磨之后凸凹?？卓诔叽绮蛔儯芾^續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)，因此選定凸凹模孔口的結(jié)構(gòu)形式為階梯形直刃壁型孔。根據(jù)沖模設(shè)計(jì)速查手冊(cè)表3-57，由材料厚度1mm，得到刃口高度h=510mm。取刃口高度h=5mm圖6-3凸凹模結(jié)構(gòu)圖6.3凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）凸模結(jié)構(gòu)形式 圓凸模的結(jié)構(gòu)形式主要分為標(biāo)準(zhǔn)圓凸模，凸緣式圓凸模，直通式凸

26、模，由于沖裁件內(nèi)孔為圓形，形狀簡(jiǎn)單，沖裁力不大，故凸緣式圓凸模與直通式凸模不符合要求?？紤]到標(biāo)準(zhǔn)圓凸模的配合段占據(jù)整個(gè)凸模長(zhǎng)度的一半，將導(dǎo)致凸模固定板過厚，于是決定不采用標(biāo)準(zhǔn)件，自行加工。凸模的固定采用凸模固定板配合段定位，凸模固定板壓緊的方式。（2）凸模長(zhǎng)度計(jì)算 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)，凸模長(zhǎng)度等于凸模固定板、限位板、凹模厚度之和 由于凸凹模將會(huì)進(jìn)入凹模板一段距離， 再加上一定的增加長(zhǎng)度（凸模進(jìn)入凹模的深度0.5mm） 即凸模長(zhǎng)度（16+16+21）mm=53.5mm（3） 凸模強(qiáng)度與剛度校核由于凸模直徑為25mm，沖裁的板厚為1mm，凸模的截面尺寸相對(duì)于板料厚度大了很多，故不需要進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的校核

27、。圖6-4 沖孔凸模結(jié)構(gòu)圖6.4凹模型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.凹模結(jié)構(gòu)形式與固定方式 凹模的結(jié)構(gòu)主要分為整體式和鑲拼式，由于沖裁件形狀簡(jiǎn)單，尺寸較小，沖裁所用的凹模選定為整體式。 由于采用整體式的凹模版，凹模板與上模座之間采用螺釘鎖緊，銷釘定位。2. 凹模孔口的結(jié)構(gòu)形式 凹?？卓诘慕Y(jié)構(gòu)形式主要分為：（1）全直壁型孔；（2）階梯形直刃壁型孔；（3）斜刃壁凹模 考慮到采用倒裝復(fù)合模，凹模在上模，要從凹模內(nèi)進(jìn)行推件，故斜刃壁凹模、階梯形直刃壁型孔不符合要求，凹模孔口的結(jié)構(gòu)形式選定為全直壁型孔。圖6-5 凹模結(jié)構(gòu)圖7.卸料和頂件裝置設(shè)計(jì)7.1卸料裝置設(shè)計(jì)7.1.1彈性元件的選用1）初定彈簧數(shù)量n 為確保卸料平穩(wěn)

28、，擬選n=42）計(jì)算每個(gè)彈簧的預(yù)壓力 3）由估算彈簧的極限工作載荷 由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)模具彈簧ISO10243，初選SJM32×16×44，其規(guī)格為：4）計(jì)算彈簧預(yù)壓縮量 5） 校核 因此，彈簧SJM32×16×44是合適的7.1.2卸料螺釘?shù)倪x用 卸料螺釘選用圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘 已知與彈簧配合的芯軸的直徑為16mm，根據(jù)JB/T 7650.6-1994，選用規(guī)格為M12的卸料螺釘。 已知下模座厚度為45mm，墊板厚度為16mm，凸凹模固定板厚度為16mm，安全距離為10mm，卸料板厚度14mm 故卸料螺釘長(zhǎng)度L>(16+16+10+14)mm=56mm

29、, L<(45+16+16+10+14)mm=101mm 根據(jù)JB/T 7650.6-1994，選用長(zhǎng)度為65mm的卸料螺釘。 綜上，卸料螺釘?shù)囊?guī)格為M12×65 JB/T 7650.6-19947.2推件裝置設(shè)計(jì)7.2.1推件塊的設(shè)計(jì) 推件塊的外輪廓與沖裁件的外輪廓一致，與凹模之間按照的配合公差制造，為了保證推件塊的推出可靠，推件塊與凹模配合的部分要比凹模略長(zhǎng)1mm，即 設(shè)計(jì)推件塊的凸緣部分時(shí)，要保證板料分離時(shí)，推件塊離凸模固定板仍有10mm的安全距離，已知限位板厚度為16mm，推件塊已比凹模厚度略長(zhǎng)1mm，材料板厚1mm，因此凸緣的長(zhǎng)度。 要完全包絡(luò)推件塊外輪廓，于是將凸緣

30、的表面尺寸設(shè)計(jì)為55×72mm的矩形。同時(shí)，為保證推出平穩(wěn)，無(wú)偏心載荷，矩形的幾何中心位于工件的壓力中心。7.2.2推桿的設(shè)計(jì) 為確保推出的平穩(wěn)，選用四根推桿，分別布置在推件塊的四周。 為了推出可靠，推桿的長(zhǎng)度要略大于推桿固定板、凸模固定板、限位板的厚度之和。再減去推件塊的凸緣厚度。 即 根據(jù)中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典表22.5-61中JB/T 7650-1994 ，確定推桿的規(guī)格為6×35。7.2.3推板的設(shè)計(jì) 考慮到推件塊的大小與推桿的布置情況，推板選擇直徑為80mm，厚度為6mm的圓板7.2.4彈性元件的選擇1）初定彈簧數(shù)量n 為確保推件平穩(wěn)，擬選n=62）計(jì)算每個(gè)彈簧的預(yù)壓力

31、 3）由估算彈簧的極限工作載荷 由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)模具彈簧ISO10243，選定SJM20×10×25，其規(guī)格為： 由于是進(jìn)行推件的彈簧，則不需要進(jìn)行校核。8.其他零件設(shè)計(jì)8.1模柄的設(shè)計(jì) 模柄主要分為旋入式、壓入式、凸緣式?？紤]到上模座的尺寸較小，而凸緣式的面積較大，故不符合要求；并且模柄下的墊板開有推板孔，故壓入式也不符合要求，所以選定模柄為旋入式模柄。 根據(jù)最新沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用手冊(cè)表8-3.4中JB/T 2862.2-2008，由壓力機(jī)J23-16的模柄孔尺寸（直徑為40mm深度為60mm）與上模座的厚度35mm，選定規(guī)格為40×95的旋入式模柄。 由于需要設(shè)置打

32、桿，故選擇B型模柄。其模柄孔尺寸為直徑13mm，模柄高度為95mm，所以選定打桿直徑為12mm，長(zhǎng)度為120mm的打桿，8.2螺釘?shù)倪x擇 考慮到最小孔邊距與螺釘長(zhǎng)度，上模選擇內(nèi)六角螺釘M10X100，下模選擇內(nèi)六角螺釘M6X60。8.3圓柱銷的選擇 考慮到最小孔邊距與螺釘長(zhǎng)度，上模選擇圓柱銷M10X100，下模選擇圓柱銷M6X60。9.校核模具高度 為確保設(shè)計(jì)的模具能正確地安裝到壓力機(jī)上，需對(duì)模具進(jìn)行高度校核。 模具高度等于各板的厚度加上留出的安全距離10mm與板厚1mm。 壓力機(jī)最大閉合高度220mm，閉合高度調(diào)節(jié)量45mm。 由于，故模具高度滿足要求。10.模具結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì)圖10-1 模具

33、裝配圖1-內(nèi)六角卸料螺釘 2-滑動(dòng)導(dǎo)柱 3-彈簧 4-凸凹模 5-凹模 6-推件塊 7-凸模8-滑動(dòng)導(dǎo)套 9-內(nèi)六角螺釘 10-模柄 11-上模座 12-銷 13-滑動(dòng)導(dǎo)套 14-墊板15-推桿固定板 16-凸模固定板 17-限位板 18-卸料板 19-凸凹模固定板20-墊板 21-下模座 22-滑動(dòng)導(dǎo)柱 23-內(nèi)六角螺釘 24-固定擋料銷25-推板 26-彈簧 27-打桿 28-銷 29-推桿 30-固定導(dǎo)料銷 31-銷工作原理：圖中為倒裝復(fù)合模，凸凹模裝在下模，落料凹模和沖孔凸模裝在上模。模具工作時(shí)，由手工送料，條料沿兩個(gè)固定導(dǎo)料銷送至固定擋料銷處定位。沖裁時(shí)，上模向下運(yùn)動(dòng)，因彈壓卸料板與

34、安裝在凹模型孔內(nèi)的推件板分別高出凸凹模和落料凹模的工作面約1mm，故首先將條料壓緊。上模繼續(xù)下壓，同時(shí)完成沖孔和落料。沖孔廢料直接由沖孔凸模從凸凹模內(nèi)孔中推下，無(wú)頂件裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便?？ㄔ诎寄Ｖ械臎_件由彈性推件裝置推出，打桿來(lái)確保推出的可靠性。工藝卡序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容加工簡(jiǎn)圖工藝設(shè)備1下料60×1200mm剪床機(jī)2沖孔落料沖內(nèi)孔與落外形J23-16開式可傾壓力機(jī)沖孔落料倒裝復(fù)合模3檢驗(yàn)凸凹模按零件圖紙檢驗(yàn)檢具結(jié)論這次沖壓模具課程設(shè)計(jì)給了我一個(gè)完全獨(dú)立自主地進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，在這過程中，在進(jìn)一步掌握了模具設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)與方法的同時(shí)，更是對(duì)之前所學(xué)的機(jī)械制圖、AutoCAD、So

35、lidworks等進(jìn)行了復(fù)習(xí)與鞏固。從中不僅收獲了成功設(shè)計(jì)出模具時(shí)的那種成就感，對(duì)模具設(shè)計(jì)也有了更加深入的認(rèn)識(shí)。其主要在于以下幾個(gè)方面：（1） 更深入地了解了模具設(shè)計(jì)制造的思維方式。因?yàn)槟＞叩淖饔镁驮谟谏a(chǎn)，所以模具設(shè)計(jì)就一定要和生產(chǎn)的實(shí)際情況結(jié)合在一起，書本上的案例大多都由于過于典型而脫離生產(chǎn)實(shí)際，所以我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)不能完全照搬書本上的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與布置，只能從書本中體會(huì)設(shè)計(jì)的思路和解決問題的方法。就以模柄中的打桿為例，書本中為了讓推出更加平穩(wěn)，在打桿與推板接觸的地方做了寬大的平面，雖然這可以達(dá)到增大接觸面積，使運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)的目的，但這提高了加工打桿的難度，導(dǎo)致材料浪費(fèi)，同時(shí)也限制了打桿的安裝方向，使打

36、桿只能從模柄的下方裝入。若將打桿做成直桿就可以在整個(gè)模具裝配完成后，從模柄上方裝入，使整個(gè)裝配過程更加高效。（2） 在遵循標(biāo)準(zhǔn)和尋求創(chuàng)新之間找到平衡。設(shè)計(jì)模具時(shí)雖然要遵守各種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但不能被行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)限制了思維。某些必要的時(shí)候，為了制造的便捷和生產(chǎn)的高效，可以和標(biāo)準(zhǔn)有一定出入。如果永遠(yuǎn)盲目遵守標(biāo)準(zhǔn)，那么技術(shù)就永遠(yuǎn)不會(huì)得到革新，新的生產(chǎn)方式就永遠(yuǎn)不會(huì)出現(xiàn)。在技術(shù)發(fā)展的歷史洪流中，每次新的發(fā)展都伴隨著對(duì)舊規(guī)則的突破。作為一個(gè)機(jī)械工程師，我們?cè)谧袷貥?biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，一定要懷著一顆敢于開拓探索的心。（3） 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)本著以人為本的理念。在設(shè)計(jì)不僅要考慮到生產(chǎn)效益，同時(shí)也要考慮到操作工人的安全與便利，尤其是在選擇送料方式為手工送料時(shí)，盡量能讓工人站在遠(yuǎn)離刃口的位置進(jìn)行操作。并且最好選擇可傾式壓力機(jī)，讓從上模落下的工件自動(dòng)從板上滑下，省去了取件的過程，提高生產(chǎn)效率的同時(shí)也保證了工人的安全。 但同時(shí)，我也發(fā)現(xiàn)了自身的許多不足。（1）