畢業(yè)論文（設計）蓋板鏈條片沖壓工藝與模具設計

1、誠信聲明本人鄭重聲明：本論文及其研究工作是本人在指導教師的指導 下獨立完成的，在完成論文時所利用的一切資料均已在參考文獻中 列出。本人簽名:年 月 fi畢業(yè)設計任務書設計題目：蓋板鏈條片沖壓工藝與模具設計系部： 機械工程系 專業(yè):材料成型及控制工程學號:112018203學生：指導教師（含職稱）：（副教授）1 課題意義及目標通過木次畢業(yè)設計，培養(yǎng)學牛綜合運用所學的基礎理論、專業(yè)知識和基木技能， 獨立分析和解決塑料產(chǎn)品開發(fā)及模具設計等工程領(lǐng)域?qū)嶋H問題的能力，為畢業(yè)后從事 相關(guān)技術(shù)工作打好基礎。2. 主要任務（1）對給定工件進行工藝分析，確定工藝方案。（2）進行沖壓工藝設計：工藝參數(shù)計算，壓力機的

2、選定。（3）模具的總體設計：確定模具總體結(jié)構(gòu)，繪制裝配圖。（4）模具的結(jié)構(gòu)設計：模具工作部分尺寸的計算，材料的選用，繪制零件圖。（5）完成設計說明書一木。3. 主要參考資料1 沖模設計手冊編寫組沖模設計手冊機械工業(yè)出版社1988. 72 陳炎嗣郭景儀主編沖壓模具設計與制造技術(shù)北京出版社1991.4.13 鄭可鋰主編實用沖壓模具設計手冊宇航出版社1990.54 徐政坤主編沖壓模具設計與制造化學工業(yè)出版社2003. 84. 進度安排設計各階段名稱起止日期1查閱文獻，完成開題報告2014.12.01 2014.12.312完成工藝計算、確定工藝方案2015.01.01 2015.03.203確定模具

3、結(jié)構(gòu)方案，中期檢查2015.03.21 2015.04.304模具總體設計、結(jié)構(gòu)設計2015.05.01 2015.05.155完善設計內(nèi)容、完成設計說明書及答辯工作2015.05.162015.06.10審核人：2014年12月15 b蓋板鏈條片沖壓工藝與模具設計摘 要：模具是大批生產(chǎn)同形產(chǎn)品的工具，是工業(yè)生產(chǎn)過程中的主要工藝裝備。模具 工業(yè)是我國國民經(jīng)濟的基礎工業(yè)。本次設計的題0是蓋板鏈條片的沖壓工藝與模具設計，在本次設計中對鏈條片進 行了工藝性分析，采用級進模對其進行設計，為滿足零件的質(zhì)量要求設置了精整零件 孔的工序。確定模具的結(jié)構(gòu)，對其沖裁力，工作零件尺寸進行計算，選取出各個標準 零件

4、和合適的壓力機，介紹了拉孔修整凸模的設計，且在本次設計充分利用cad等 繪圖工具。關(guān)鍵詞：鏈條片，工藝分析，模具設計，拉孔修整凸模stamping process and design of the die for cover palate chain pieceabstract： mould is the tool of mass production of the same product, and is the main equipment in the process of industrial production .mold industry is the basic indust

5、ry of the national economy.the subject of design is stamping process and design of the die for cover plate chain piece. in this design, the process of the chain film is analyzed. adopt progressive die to design it. in order to meet the quality of the parts, the process of finishing the hole of the s

6、pare parts is provided determine the structure of the mold, calculate the blanking force, working parts size, pick out the standard parts and appropriate press. the design of the drawing die for drawing hole is introduced, and the drawing tools such as cad and other drawing tools are used in this de

7、sign.keywords: chain piece, process analysis, mold design, drawing hole punch finishing1緒論1.1沖壓的含義、特征和應用 1 11.2沖壓的基木工序和沖壓模具1.2. 1沖壓的基木工序1.2.2沖壓模具的分類1. 3國內(nèi)外研究發(fā)展 31.4模具工藝發(fā)展過程及方向 32分析制件的沖裁工藝性 92. 1零件的工藝性分析 52.2工藝方案的確定 53模具總體機構(gòu)的設計模具總體機構(gòu)定位方式的選擇3. 13.23. 3卸料方式的確定3.4導向方式的確定4模具設計工藝計算4. 1搭邊值的確定4.2條料寬度的確定 84.

8、 3送料步距的確定4.4排樣圖的設計4. 54.6材料利用率的計算沖壓力的計算 1 0 114. 6.4. 6.24. 6. 34. 6.44. 6. 54. 6.6沖裁力凡的計算 卸料力fql的計算推件力fq2的計算 壓力機所需總壓力的計算 壓力機的選用 壓力中心的確定 11 11 1 1 1 3 1 3凹、凸模刃口尺寸的計算1落料凸、凹模的計算2沖孔凸、凹模的計算3孔心距的計算模具主要零件的設計1工作零件的設計計算1.1凹模的設計計算1.2凸模的設計計算1.3工作零件的材料選擇4. 1 9 1 9 1 5 1 6 1 1 1 1 1卸料零件的設計定位零件的設計模架及其他結(jié)構(gòu)零件的設計模架的

9、選用4.24. 34.44. 54.64. 7 1導柱、導套的選用上、下模座的選用模柄的選用螺釘和銷釘?shù)倪x用墊板的選用凸模固定板的選用2323235模具零件間裝配配合要求6零件表面粗糙度及行為公差的確定 6. 1垂直度公差的選取 6.2平行度公差的選取 6.3零件粗糙度的選取 5模具閉合高度的計算及壓力機有關(guān)參數(shù)的校核113 d i 口j 白勺"vi *272沖壓設備的選定27非標準零件的加工工藝271落料凸模的加工工藝272導正銷加工工藝 89結(jié)參考文獻 3 01緒論1.1沖壓的含義、特征和應用沖壓加工是指利用安裝在沖床上的模具對材料施加壓力，目的是使材料發(fā)生塑性 變形，進而獲得所

10、需形狀、尺寸和性能的一種壓力加工方法。沖壓加工通常情況下是 在常溫下進行的，并h加工的對象常常是板料，因此也被稱作為冷沖壓或板料沖壓。 沖壓加工對于材料塑性加工和壓力加工有著至關(guān)重要的作用。沖模是可以使材料發(fā)生 分離或者變形的模型，是沖壓加工過程中十分重要的工藝裝備，如果缺少符合條件的 沖模，批量沖壓加工就很難進行；缺少技術(shù)先進的沖壓模具，就難以完成先進的沖壓 工藝。另外，在沖壓零件的生產(chǎn)過程中，沖壓成形的工藝和設備也是十分重要的，因 此，合理的沖壓成形工藝、精細的模具、先進的設備是沖壓生產(chǎn)過程中不可或缺的三 大要素。沖壓加工不管是在效率方面還是在技術(shù)方面都具備不少優(yōu)點，具體體現(xiàn)在以 下四個方

11、面：(1) 效率高。沖壓加工主要是靠沖模和沖壓設備來實現(xiàn)壓力加工的，通常情況下壓力 機的行程次數(shù)是每分鐘幾十次，高速壓力機的行程可以達到每分鐘幾百次甚至可以達 到上千次，效率非常高，操作也十分簡便，并且很容易實現(xiàn)自動化或機械化，是一種 效率非常高的加工手段。(2) 互換性好。沖壓件的尺寸精度主要是依靠模具的精度保障的，模具的壽命通常情 況下都比較長，互換性比較好。(3) 加工范圍廣。運用沖壓加工，能夠得到其他加工很難牛產(chǎn)出來的薄壁、形狀復雜 的零件，大到汽車覆蓋件，小到鐘表秒針都能夠利用沖壓來牛產(chǎn)。(4) 成木低。沖壓加工不需要切削大批金屬，耗費的材料不多，并且通常不需要加熱 設備，所以是一種

12、比較節(jié)能、低成木的加工方法。然而沖壓模也有其一定的局限性，例如沖壓模是一種專用型設備，并且模具的形 狀相對復雜、精度要求較高，因此通常只有在批量相對較大的時候，沖壓加工獨特的 優(yōu)勢才得以充分顯現(xiàn)，才能取得良好的經(jīng)濟效益。綜上所述，沖壓加工與其他方法比較，具有很多優(yōu)勢，因此在批量相對較大的工 業(yè)生產(chǎn)過程中，使用十分廣泛。在許多工業(yè)部門中采用冷沖壓加工的產(chǎn)品零部件占據(jù) 的比重都比較大。此外，原來很多鍛造、鑄造等加工方法生產(chǎn)的零部件也越來越多地被剛度強、質(zhì)量好的沖壓件替代，很大程度上提高了生產(chǎn)率，同時也降低了成本。1.2沖壓的基本工序和沖壓模具1.2.1沖壓的基本工序(1) 分離工序分離工序是指在沖

13、壓過程中使制件與板料沿著己經(jīng)規(guī)定的輪廓相互分離工序。它 的基木工序有沖孔、落料、切斷、切邊、切口、刨切、整修等等。(2) 變形工序變形工序是指在材料不破裂的條件下產(chǎn)牛一定的塑形變形，從而得到一定形狀、 尺寸和精度要求的制件。它的基木工序可以分為彎曲、拉深、成形、扭曲、孔的翻邊、 外緣翻邊、縮口、擴口等等。1.2.2沖壓模具的分類沖裁模的結(jié)構(gòu)類型有很多，為了便于硏究它們，可以對沖壓模具按照不同的特征 進行分類：按照加工工序的性質(zhì)可以分為落料模、沖孔模、切斷模切口模、剖切模和切邊等 等。按照工序的組合形式可分為各種單工序的簡單模具、多工序的連續(xù)模、復合模以 及連續(xù)復合模。按照模具的上、下模的導向方

14、式可以分成沒有導向的開式模和有導向的導板模、 導柱模、滾珠導柱模、導筒模等等。按照控制送料的步距的不同方法可以分為固定扌當料銷式、活動扌當料銷式、自動描 料銷式、導正銷式和側(cè)刃式等。按照凸模和凹模的材料可以分為鋼質(zhì)沖模、硬質(zhì)合金沖模、鋅基合金沖模、橡皮 沖模和聚氨酯橡膠沖模等等。按凸模和凹模的結(jié)構(gòu)可以分為整體式模和拼塊式模。按照凸模和凹模的布置方法可以分為正裝模和倒裝模。按照模具的卸料方式可以分為剛性卸料模和彈性卸料模。除此之外，還有按照送料、出件及排除廢料的方法可以分成手動模、半自動模、 和自動模。按照模具的大小又可以分為小型沖模、中型沖模和大型沖模。按照模具的 專業(yè)的程度可以分為專用模、通

15、用模、組合沖模以及簡易沖模等等。上述的各種的方法的分類從不同的角度反映了模具結(jié)構(gòu)的不同特征。1.3國內(nèi)外研究發(fā)展從國外角度看，外國發(fā)達國家例如美國擁有非常先進的牛產(chǎn)技術(shù)及經(jīng)驗，值得國 內(nèi)模具行業(yè)的學習和借鑒。歐美地區(qū)，模具企業(yè)將高新技術(shù)使用在模具的設計和制造 上，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：(1)體現(xiàn)信息技術(shù)帶動和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性；(2) 高速切削、五軸高速加工技術(shù)等得到普及，很大程度上縮減制模周期，大大提高了企 業(yè)的市場競爭力；(3)快速成形技術(shù)和快速制模技術(shù)得到了普遍的使用；(4)模具行 業(yè)的從業(yè)人員技術(shù)精細，得到精益牛產(chǎn)；(5)模具產(chǎn)品形成專業(yè)化特點，市場定位十 分精確；(6)使用先進的

16、信息技術(shù)系統(tǒng)，形成集成化管理；(7)工藝管理比較先進、 專業(yè)化程度較高。從國內(nèi)角度看，我國即使在很早就開始制造模具和使用模具，但是始終未形成產(chǎn) 業(yè)。一直以來模具制造作為保證企業(yè)產(chǎn)品牛產(chǎn)的手段常常被視為牛產(chǎn)后方，所以發(fā)展 相對比較緩慢。但由于市場經(jīng)濟進程的步伐加快，模具及其標準件、配套件作為產(chǎn)品, 制造生產(chǎn)的企業(yè)不斷出現(xiàn)。在不斷競爭中，相關(guān)企業(yè)內(nèi)的模具生產(chǎn)技術(shù)不斷的得到 提高。90年代后，我們國家在汽車方面的模具設計與制造中也逐漸地開始采用cad / cam等先進的技術(shù)。國家科委在863計劃開發(fā)汽車車身與覆蓋件模具cad / cam 軟件系統(tǒng)，在模具的設計制造及實際牛產(chǎn)的過程中取得了比較實際的應

17、用，取得了顯 著的效益。1.4模具工藝發(fā)展過程及方向(1)全面推廣cad/cam/cae技術(shù)cad/cam/cae技術(shù)是模具設計與制造的發(fā)展方向。隨著電腦技術(shù)及軟件的發(fā) 展繁榮，普及cad/cam/cae技術(shù)勢在必行，各相關(guān)技術(shù)部門應該加大cad/cam 的技術(shù)普及運用力度；進一步的增大cae技術(shù)的應用范圍。(2) 不斷提高模具標準化程度為了適應模具生產(chǎn)的需要，縮短模具制造周期，降低生產(chǎn)制造成本，模具標準化 工作十分重要。我國模具的標準件使用程度越來越高，目前中國在標準件使用率已達 到30%左右。國外發(fā)達國家一般為80%左右。(3) 優(yōu)質(zhì)材料的選用及先進的表面處理技術(shù)選用優(yōu)質(zhì)材料和先進表面處理

18、技術(shù)可以大大的增大模具的壽命。目前模具熱處理 朝著真空熱處理方向進行。而表面處理技術(shù)則為先進的氣相沉積(tin、tic等)以及等 離子噴涂等技術(shù)。(4) 模具制造技術(shù)的高效、快速、精密化隨著模具設計制造技術(shù)的不斷發(fā)展，許多新型加工技術(shù)、加工設備不斷涌現(xiàn)，模 具制造手段越來越豐富，越來越先進。例如電火花銃削加工技術(shù)。(5) 逆向工程技術(shù)使用逆向工程技術(shù)，可以十分高效的把復雜實物復制出來，也可以用實物制造模 具進行復制?，F(xiàn)在我國已有不少模具廠擁有先進的高速掃描儀以及模具掃描系統(tǒng)。(6) 模具研磨拋光將自動化、智能化因為模具表面質(zhì)量對模具的壽命、沖裁件的質(zhì)量等方面影響較人，所以有研究用 自動化、智能

19、化的研磨與拋光方法逐漸地替代目前的手工操作，來提高模具表面質(zhì)量的發(fā)展趨勢。2分析制件的沖裁工藝性2.1零件的工藝性分析如圖11。年產(chǎn)量:大批量。材料：20鋼。該零件的孔心距和厚度尺寸要求精度較高，選用的材料為20鋼屈于優(yōu)質(zhì)低碳碳素 鋼該鋼，強度低，韌性、塑性較好，彈性變量小，沖裁后的回彈值也小，零件精度相 對高。該零件結(jié)構(gòu)簡單對稱，孔邊距等也均滿足沖壓要求。2.2工藝方案的確定該工件包括落料、沖孔兩個工序，可以有三種工藝方案：方案一：先落料，后沖孔。采用單工序模進行生產(chǎn)。方案二：落料沖壓一起進行，進行復合沖壓。采用復合模進行生產(chǎn)。方案三：落料沖孔連續(xù)沖壓。采用級進模進行生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)相對

20、簡單，生產(chǎn)周期非常短，制造也簡單，但是需要兩副模具， 成本高，生產(chǎn)效率低，很難滿足較大批量的生產(chǎn)要求。方案二只需要一副模具，制件精度較高，效率也高，但由于零件孔邊距小于凹凸 模最小壁厚故不采用復合模沖裁。方案三也只需一副模具且生產(chǎn)率高，操作方便，可以便捷的實現(xiàn)自動化，可以人 批量生產(chǎn)，故采用級進模方案，ii為了保證零件質(zhì)量、孔的精度及零件壽命等在空位 中增加修整孔的工序。3模具總體機構(gòu)的設計3.1模具總體機構(gòu)從工藝分析可知，選取沖孔、落料級進模進行沖壓加工，所以該模具的類型選 擇正裝級進模。3.2定位方式的選擇條料采用導料板來控制送進方向，用始用描料銷和國定描料銷對材料進行粗定 位，用導正銷進

21、行精定位。3.3卸料方式的確定工件的料厚為2.3mm,精度要求較高，不是很厚，故采用彈性卸料裝置。3.4導向方式的確定選用后側(cè)導柱模架，取放件方便，前后左右都可以送料。4模具設計工藝計算4.1搭邊值的確定排樣中相鄰兩沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間的工藝余料稱為搭邊。搭邊具有補償條料剪裁誤差、送料步距誤差、以及由于條料與導料板之間有間隙所造成送料歪斜的誤差的用處，防止工件缺角、缺邊或尺寸超差。表41搭邊a和a】材料厚度t圓件及r>2t圓角矩形邊長1w50矩形邊長1>50或圓角rw2工件1'可距側(cè)邊距a工件間距d側(cè)邊距q工件間距側(cè)邊距a0.25以下1.82.02.22.52

22、.83.00.25 0.51.21.51.82.02.22.50.5 0.81.01.21.51.81.82.00.8 1.20.81.01.21.51.51.81.2 1.51.01.21.51.81.92.01.62.01.21.52.02.22.02.22.0 2.51.51.82.02.22.22.52.5 3.01.82.22.22.52.52.83.0 3.52.22.52.52.82.83.23.5 4.02.52.82.53.23.23.54.0 5.03.03.53.54.04.04.55.0 120.6t0.7t0.7t0.8t0.8t0.9t由表41選取搭邊值，沖裁件z間

23、的搭邊值a=1.5mm,沖裁件與條料側(cè)邊的搭邊值 ai=1.8mmo4.2條料寬度的確定此次設計的模具沒有側(cè)壓及側(cè)刃裝置所以條料寬度公式為:(4-1)式中d沖裁件與送料方向垂直的最大尺寸（mm）；b= (d+2ai+2a+b0) iai沖裁件與條料側(cè)邊之間的搭邊（mm）；b0條料與導料板之間的間隙（mm）；（表42）板料建材時的下偏差（mm）。（表43）表綣2條料與導料板之問的i'可隙材料厚度t/mm無側(cè)壓裝置有側(cè)壓裝置條料寬度<100>100200>200300<100>100<10.50.61.05.08.0>150.81.01.05.08

24、.0表43剪板機剪料的下偏差材料厚度t/mm無側(cè)壓裝置有側(cè)壓裝置條料寬度<100>100200>200300<100>100<10. 50.61.05.0&0>150.81.01.05.08.0由式41： wb= (62.7+2x1.8+2x1+0.5) =6&8；mm4.3送料步距的確定條料在模具上每次送進的距離稱為送料步距，計算送料步距a的公式為:a=d+a(4-2)式中：d平行于送料方向的沖裁件寬度(mm)；ai沖裁件之間的搭邊值(mm)。由式42：得 a=23+1.5=24.5mm4.4排樣圖的設計排樣方法分為有廢料、少廢料以及

25、無廢料排樣共三種，沖裁件在條料的布置形 式又可以分為直排、斜排、對排、混合排等多重形式。因此排樣方式共有以下三種方案：方案一：有廢料排樣 沿沖件外形沖裁，在沖件周邊都留有搭邊。沖件尺寸全部 由沖模來保證，因此沖件精度、模具壽命相對較高，但是材料利用率比較低。方案二：少廢料排樣 受到剪切條料和定位誤差的影響，沖件質(zhì)量比較差，模具壽命比方案一要低，但是材料利用率較高，沖模結(jié)構(gòu)相對簡單。方案三：無廢料排樣 沖件的質(zhì)量和模具壽命更低一些，但材料利用率最高。該零件選用有廢料直排排樣，其排樣圖如圖414.5材料利用率的計算材料利用率通通常用一個步距內(nèi)沖裁件的實際面積和所用毛坯面積的百分率耳來表示：二丄 x

26、100%(4-3)ab式中:n材料利用率()；s一個步距沖裁件的實際面積(mm2)；b條料寬度(mm)；a送料步距(mm)由式4-3可得；材料利用率一翳伽".3%4.6沖壓力的計算461沖裁力fp的計算(4-4)計算沖裁力是為了選擇合適的壓力機，其公式為:fp=kl t t式中l(wèi)沖裁周邊總長（mm）；k系數(shù)，是考慮到刃口鈍化、間隙不均、材料力學性能與厚度波動等因素而增加的安全系數(shù)。取k=1.3t材料抗剪強度（mpa）；t材料厚度（mm）根據(jù)圖11可以得出零件的總周長l=245.73mm,由表44可以取抗剪強度t=350mpa,又材料厚度為2.3mm,所以 fp=l.3x245.73x

27、350x2.3=257.16kn表44沖壓常用碳素鋼力學性能材料名稱牌號材料狀態(tài)抗剪強度抗拉強度伸長率屈服強度普通碳素鋼q195未退火26032032040028 33200q235未退火31038038047021 25240q275未退火40050050062015 19280優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼08f已退火2203102803903218008已退火2603603304503220010己退火2603403004402921020已退火2804003604102525045已退火44056055070016360462卸料力險的計算卸料力的計算公式為：(4-4)式中：kx卸料力系數(shù);幾沖裁力。

28、表45卸料力、推件力及頂件力系數(shù)料厚t/mmkt鋼w0>0.1 0.5>0.5 2.5>2.5 6.5>6.50.065 0.0750.045 0.0550.04-0.050.03 0.040.02 0.0300.0630.0550.0450.025040.080.060.050.03鋁、鋁合金純銅，黃銅0.025 0.080.02 0.060.03-0.070.03 0.09由表45可取心=0.05,又知沖裁力為257.16kn,所以卸料力fzl =257.16 x0.05=12.86kn推件力計算公式為:式屮：nk(f(4-6)4.6.3推件力fq2的計算fq2=n

29、k(f梗塞在凹模內(nèi)的沖件數(shù)(n=h/t)；推件力系數(shù)；沖裁力。由表 45 取 kt=0.05 所以推件力 fq2=4x 0.05 x 257.16=25.72kn4.6.4壓力機所需總壓力的計算因為模具采用彈壓卸料下出件所以總壓力為：f二fp+fql+fq2二257. 16+12. 86+25. 72=295. 74kn465壓力機的選用壓力機的公稱壓力必須大于或等于沖裁時各個工藝力的總和。根據(jù)沖壓力參考w 冷沖壓模具設計與制造上表7.10,可初選開式雙柱可傾壓力機jc23-35,其主要技術(shù) 參數(shù)如下：公稱壓力：350kn滑塊行程：80mm最大閉合高度：280工作臺尺寸(前后x左右)：380x

30、610模柄孔尺寸：0 50x70466壓力中心的確定模具壓力中心是沖壓過程中合力的作用點位置，為了保證模具還有壓力機的正常 運作，應該讓沖模的壓力中心與壓力機滑塊的中心相重合。不然就會使沖模和壓力機 的滑塊產(chǎn)牛偏心載荷，從而使滑塊和導軌間產(chǎn)牛了很大的磨損，模具導向零件加速磨 損，很大程度上降低了模具和壓力機的使用壽命。模具的壓力中心，可以按照以下三個原則來確定：(1) 對稱零件的單個沖裁件，沖模的壓力中心為沖裁件的幾何中心。(2) 工件形狀相同h分布對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。(3) 各分力對某坐標軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對該軸的力矩。求出合 力作用點的坐標位置0, 0

31、 (x=0,y=0),即為所求模具的壓力中心圖42先畫出f1?？卓趫D沖裁輪廓線分為li、l2、l3組成，利用解析法可算出壓力中 心縱坐標y()=0, x()=27.24,所以壓力中心的坐標為(27.24,0)5凹、凸模刃口尺寸的計算5.1落料凸、凹模的計算凹模:o,=(d-xa)(5-1)凸模:6=( dd -zmin)x =(d-xa-zmin)4p(5-2)式中:q落料凹模基本尺寸(mm)；落料凸?；境叽?mm)；%凸模刃口尺寸制造偏差，可按it6選用(mm)；凹模刃口尺寸制造偏差，可按it7選用(mm)；d落料件最大極限尺寸(mm)；落料件外徑公差(mm)；zmin凸、凹模最小初始間隙

32、(mm)；x磨損系數(shù)，是為了使沖裁件的實際尺寸盡量接近沖件公差帶的中間尺寸，與工件制造精度有關(guān)。r11. 5 j. 15mm查表51可取zmin=0.310mm,查表52可取x=0.75,凸、凹模分別按it6、it7級制造,所以可求得£>j=22.890+0021 mm, d同理,17/imm=(17-1x0. 1)嘗=16.9嚴m(xù)mdf= (16.9-0.310)爲尸 16.59爲mm232dd= (23-0.5x0. 52)捫=22.74嚴m(xù)md(= (22.74-0.310)爲3=22.43°°gmm5.2沖孔凸、凹模的計算凸模：dp=(d+x/)_：

33、(5-3)凹模：dd= (dp+zmin) = (d+xa+zmin)曽(5-4)式中：dp沖孔凸?；境叽?mm)；dd沖孔凹?；境叽?mm)；凸模刃口尺寸制造偏差，可按it6選用(mm)；戈凹模刃口尺寸制造偏差，可按it7選用(mm)；d沖孔件最小極限尺寸(mm)；沖孔件外徑公差(mm)；zmin凸、凹模最小初始間隙(mm)；x磨損系數(shù)，是為了使沖裁件的實際尺寸盡量接近沖件公差帶的中間尺寸，與工件制造精度有關(guān)。 14. 50+0 035查表51可取zmin=0.310mm,查表52可取x=0.75,凸、凹模分別按it6、it7級制造，所以可求得dp=14.5l加，(1尸14.82嚴* 經(jīng)

34、校核都滿足k|4-|<zmax-zmino孔心距的計算孔心距：ld=l ± a/8式中工件孔心距工件制造公差36.5土0.04：ld=l±z/8=36.5土 (2x0.04) /8=36.5±0.01mm表5-1沖裁模初始用系數(shù)（mm）材料厚度mmt8、45q23508f、 10、 151060、1050a、1200z最小z最大z儀小z最大z /小z最大z最小z疑大0.350.030.050.020.050.010.030.500.040.080.030.070.020.040.020.030.800.090.120.060.100.040.070.0250

35、.0451.00.110.150.080.120.050.080.040.061.20.1408000.140.07000.050.071.5090.2305090.080.120.06002.00.260.380.200.2403080.08022.50.370.430.250.310.160.220.110.173.00.480.540.330.390.210.270.140.20表5-2磨損系數(shù)x料厚t(mm)非圓形圓形10.750.50.750.5工件公差1<0.160.17 0.35$0.36<0.16$0.1612<0.200.21 0.41>0.42<

36、;0.2020.2024<0.240.25 0.49n0.50<0.24$0.24>4<0.300.31 0.59$0.60<0.30$0.306模具主要零件的設計6.1工作零件的設計計算6.1.1凹模的設計計算（1）凹模刃口形狀的選擇本模具選用直壁式刃口凹模，因為直壁式刃口凹模制造方便，刃口強度高，刃磨 后工作尺寸基本不變。（2）外形尺寸的計算凹模選用整體式凹模，其外形輪廓尺寸計算如下：凹模厚度：h=kb（15mm）（6-1）(6-2)(6-3)凹模壁厚：c=（1.52）h （23040mm）凹模外形尺寸：b=b+2c式中：b沖裁件的最大外形尺寸；（mm）；k系

37、數(shù)，考慮板料厚度的影響（見表61）；凹模厚度;c凹模壁厚；b凹模外形最大尺寸。表6-1系數(shù)k0.5123>3<500.30.350.420.500.60>50-1000.200.220.280.350.42>100-2000.150.200.240.30>2000002050.180.22根據(jù)零件尺寸查表61,取k=0.3,又知b=62.7,由公式61和62可得：凹模厚度：h=kb=0.3x62. 7=18. 81mm凹模壁厚：c=（1.52）h=2&2237.62mm凹模厚度取25mm,凹模壁厚取35mm由公式62：凹模寬度 b=b+2c=62.7+2x

38、 35=132.7mm因為級進模有四個工位所以，凹模長度l=1+3a+2c=166.5mm （a為步距）。所以 選取b= 140mm, l=200mmo故凹模的輪廓尺寸為200mmx 160mmx25mm凹模結(jié) 構(gòu)如圖61)20qrm4 屮"30rll1圖6-1凹模6.1.2凸模的設計計算(1)凸模的結(jié)構(gòu)設計沖孔、落料凸模采用臺階式，拉孔修整凸模采用直通式由兩個螺釘固定，因為其 屬于易磨損件要求更換方便。拉孔修整凸模設計主要是將拉刀變成拉孔修整凸模。其 結(jié)構(gòu)如圖61。落料凸模結(jié)構(gòu)如圖62。b處方攵人11 x45°14 52中 14.5214.53少 14.525 少 14.

39、525e 14.5a圖6-2拉孔修整凸模69.7（2）凸模外形尺寸的計算凸模長度計算公式為l=w1 + h2 + /3 + a（6-4）式中：h凸模固定板厚度；得h產(chǎn)（0.80.9） xh曠（0.80.9）x25=2022mm（取為 20mm），h2卸料板厚度；取20mnuh.導料板的厚度取為8mm；a包括凸模固定板與卸料板之間的距離，和凸模修磨量及凸模進入凹模的深度。取a為20mm所以可求得 l=22+20+8+20=70mm拉孔修整凸模應比其長取80mm。6.1.3工作零件的材料選擇沖模為冷沖模，所以材料應該具有良好的耐磨性、良好的抗疲勞性、良好的抗粘 結(jié)能力、可切削性、可磨削性、高強度、

40、熱處理工藝性等。由以上要求在凸模的材料 選用crl2mov鋼。6.2卸料零件的設計該零件采用的是彈性卸料，彈性卸料的好處是，擁有卸料和壓料作用，沖件質(zhì)量 較好。（1）卸料板輪廓尺寸與凹模一致，厚度取20mm,材料為45鋼，熱處理淬火硬度 為 43 48hrc。（2）卸料螺釘?shù)倪x用，根據(jù)標準gb2867.1-81可選宜徑為d=12mm,長度l=70mm 的圓柱頭內(nèi)六角螺釘：卸料螺釘 12x70 gb2867.1-81（3）卸料彈性元件的選用。選用橡皮作為卸料彈性元件，每個橡皮所承受的卸料力po=fqi/4=4215n,由裝配 圖橡膠的預壓高度為：hn=20mm, gb2867.9-81初選選橡膠

41、60mmx 16.5mmx32mm, 經(jīng)檢驗適合該模具。6.3定位零件的設計該模具采用初始扌當料銷和固定扌當料銷粗定位，導正銷進行精定位，由標準jb/t7649.10-1994選取d=8的a型描料銷，材料45鋼，熱處理硬度43 48hrc。6.4模架及其他結(jié)構(gòu)零件的設計6.4.1模架的選用該模具選用滑動后側(cè)導柱模架，根據(jù)凹模尺寸，選擇模架的規(guī)格為：模架200 xi60 xi60200 i gb/t 2851.3906.4.2導柱、導套的選用導柱與導套的結(jié)構(gòu)、尺寸一般都是直接由標準中選取，根據(jù)模架閉合高度可選導 柱、導套標準為：導柱選直徑d=21mm,長度l= 160mm的a型導柱導套選直徑d=

42、21mm,長度l= 100mm, h=38mm,的a型導套6.4.3上、下模座的選用根據(jù)模架選用對應的模座標準：上模座 200mmxi60mmx40mm (gb/t 2851.390)；下模座 200mmxi60mmx45mm (gb/t 2851.390)。6.4.4模柄的選用根據(jù)上模座尺寸厚度及壓力機的模柄孔尺寸，選擇壓入式模柄，根據(jù)標準 gb2870-81選擇模柄：模柄 a50x 100 gb2862.1-81 q2356.4.5螺釘和銷釘?shù)倪x用木模具可以采用8、10的定位銷，采用m10的內(nèi)六角螺釘。646墊板的選用采用上墊板加固，上墊板厚度取10mm。6.4.7凸模固定板的選用其外形輪

43、廉尺寸與凹模模板相同，取其厚度為24mm。6.5模具零件間裝配配合要求該模具的配合間隙可由表62選用o表6-2冷沖模常用極限與配合配合性質(zhì)應用范圍1'可隙配合h6/h5i級精度模架導柱與導套的配合h7/h6ii級精度模架導柱與導套的配合，凸模與導板、導正銷與孔的配合h8/d9活動擋料銷、彈頂裝置（銷與銷孔的配合）h8/f9使用擋料銷、彈性側(cè)壓裝置與導料板（導尺）的配合h9/h8卸料螺釘與螺孔的配合h9/dll模柄與壓力機的配合過渡配合h6/m5導套或襯套與模座、小凸模、小凹模、與固定板的配合h7/m6凸模與凸模固定板、模柄與模柄孔的配合過盈配合h7/n6模柄與模座的配合、銷釘與銷釘孔的

44、配合、凸凹模與固定板的配合r6/h5i級精度模架導柱與模座的配合h7/s6ii級精度模架導柱與模座的配合6.6零件表面粗糙度及行為公差的確定6.6.1垂直度公差的選取凹模板的直角面，凸、凹模（或凸凹模）固定板安裝孔的軸線與其基準面，壓入 式模柄安裝孔的軸線與其基準面，一般都應該具有垂育度要求，可按下表6-3的垂肓 度公差選取。安裝滑動式導柱、導套時取為0.01： 100；安裝滾動式導柱、導套時取 為0.005： 100o表6-3垂直度公差選取基本尺寸>25 40>40 63>63100>100160>16250>25400公差等級5公差值0.0100.012

45、0.0150.0200.0250.030662平行度公差的選取凹模板、墊板、固定板、導板、卸料板等板類零件兩平面制件應有平行度的要求, 一般可按下表6-4選取。表6-4平行度公差的選取基本尺寸公差等級基本尺寸公差等級4545公差值t公差值t>25 400. 0060.010>4006300. 0250. 04040 630. 0080.012>63010000. 0300. 050>631000. 0100.015>100016000. 0400. 060>1 001600.0120. 020>160025000. 0500. 080>16025

46、00. 0150. 025>250040000. 0600. 100>2504000. 0200. 030663零件粗糙度的選取模具內(nèi)零件的性能如耐磨性、抗蝕性及強度等，在一定程度上受到它的表面質(zhì)量 的影響。模具零件的表面質(zhì)量越高，它的壽命就越長?？墒菑牧硪粋€方面來看，如果 對模具零件表面質(zhì)量要求非常高，就會增加模具制造的成木。所以，應該合理的選取 模具零件表面粗糙度。模具零件常用的表面粗糙度要求可查表6-5。表6-5粗糙度值得選取使用范圍粗糙度數(shù)值（um）gb1031-83 （新標準）拋光的轉(zhuǎn)動體表面0. 1, 0.2拋光的成形面及平面0. 2, 0.41壓彎、拉深、成形的凸模和凹模工作表面2. 圓柱表面和平面的刃口3. 滑動和精確導向的表面0.4, 0.81. 成形的凸模和凹模刃口；凸模凹模鑲塊的結(jié)合面2. 過盈配合和過渡配合的表面一一用于熱處理零件3. 支承定位和緊固表面一一用于熱處理零件4. 磨加工的基準面；要求準確的工藝基準表面0.8, 1.61. 內(nèi)孔表面一一在非熱處理零件上配合用2. 模座平面1.6, 3.21 不磨加工的支承、定位和緊固表面一一用于非熱 處理的零件2.模座平面3. 2, 6. 3不與沖壓制件及模具零件接觸