單工序落料模設計說明書

1、摘要摘要本次畢業(yè)設計的是單工序落料模，設計內(nèi)容是從零件的工藝性分析開始的，根據(jù)工藝要求來確定設計的大體思路。沖裁是最基本的沖壓工序。本設計重點是在分析沖裁變形過程及沖裁件質(zhì)量影響因素的基礎上，介紹沖裁工藝計算、工藝方案制定和沖裁模設計。涉及沖裁變形過程分析、沖裁件質(zhì)量及影響因素、間隙確定、刃口尺寸計算原則和方法、排樣設計、沖裁力與壓力中心計算、沖裁工藝性分析與工藝方案制定、沖裁典型結構、零部件設計及模具標準應用、沖裁模設計方法與步驟等。 主要設計內(nèi)容有：1、沖裁件工藝性分析；2、確定沖裁工藝方案；3、選擇模具的結構形式；4、進行必要的工藝計算；5、選擇與確定模具的主要零部件的結構與尺寸；6、校

2、核模具閉合高度及壓力機有關參數(shù)；7、繪制模具總裝圖及零件圖。本次設計不僅讓我熟悉了課本所學的知識，而且讓我做到把所學的知識運用到實踐當中，更讓我了解了模具設計的全過程和加工實踐的各種要點。使我在書本和實踐當中有一個質(zhì)的飛躍。關鍵詞：單工序模 冷沖壓 排樣 目目 錄錄摘要摘要.i1 緒論緒論.21.1 課題研究目的和意義.21.2 沖壓模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及技術趨勢.21.4 autocad 軟件介紹.51.4 課題研究的主要內(nèi)容.62 零件圖的分析零件圖的分析.72.1 零件的功用與經(jīng)濟性分析.72.2 零件鈑金成形工藝性分析.73 沖壓設備的選擇沖壓設備的選擇.93.1 沖壓的計算.93.2 壓

3、力機的選擇.104.3 確定模具壓力中心.114.模具設計模具設計.124.1 模具類型和結構形式的確定.124.2 模具零件的設計與選用.134.3 模具圖樣的繪制及壓力機校核.155 5 模具材料的選用要求和選擇原則模具材料的選用要求和選擇原則.175.1 冷沖模材料的選用要求.175.2 材料的選擇原則.175.3 沖裁模具的調(diào)試.185.4 模具的檢測.185.5 模具的工作原理與使用維護.19致謝致謝.22參考文獻參考文獻.231 緒論1.1 課題研究目的和意義工業(yè)發(fā)展水平的不斷提高，工業(yè)產(chǎn)品更新速度加快，對模具的要求越來越高，盡管改革開放以來，模具工業(yè)有了較大發(fā)展，但無論是數(shù)量還是

4、質(zhì)量仍滿足不了國內(nèi)市場的需要，目前滿足率只能達到 70%左右。造成產(chǎn)需矛盾突出的原因，一是專業(yè)化、標準化程度低，除少量標準件外購外，大部分工作量均需模具廠去完成。加工企業(yè)管理的體制上的約束，造成模具制造周期長，不能適應市場要求。二是設計和工藝技術落后，如模具 cad/cam 技術采用不普遍，加工設備數(shù)控化率低等，亦造成模具生產(chǎn)效率不高、周期長。總之，是拖了機電、輕工等行業(yè)發(fā)展的后腿。因此我們必須意識到，對模具設計的研究的目的和意義在于能夠跟好的認識模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位的重要性。因為利用模具成型零件的方法，實質(zhì)上是一種少切削、無切削、多工序重合的生產(chǎn)方法，采用模具成型的工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加

5、工工藝，可以提高生產(chǎn)效率，保證零件質(zhì)量，節(jié)約材料，降低生產(chǎn)成本，從而取得很高的經(jīng)濟效益。利用模具生產(chǎn)零件的方法已經(jīng)成為工業(yè)上進行成批或大批生產(chǎn)的主要技術手段，它對保證制品質(zhì)量，縮短試用周期，進而爭先占領市場，以及產(chǎn)品更新?lián)Q代和新產(chǎn)品開發(fā)都具有決定性的意義。因此德國把模具稱為“金屬加工中的帝王”，把模具工業(yè)視為“關鍵工業(yè)”，美國把模具稱為“美國工業(yè)的基石”，把模具工業(yè)視為“不可估量其力量的工業(yè)”，日本把模具說成是“促進社會富裕繁榮的動力”，把模具視為“整個工業(yè)發(fā)展的秘密”1-3。因此，要使國民經(jīng)濟各個部門獲得高速發(fā)展，加速實現(xiàn)社會主義四個現(xiàn)代化，就必須盡快將模具工業(yè)搞上去，使模具生產(chǎn)形成一個獨立

6、的工業(yè)部門，從而充分發(fā)揮模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的關鍵作用。1.2 沖壓模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及技術趨勢我國模具工業(yè)起步較晚，基礎薄弱，長期以來模具制造一直作為保證企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的手段被視為生產(chǎn)后方，因此發(fā)展緩慢。1984 年，我國成立了中國模具工業(yè)協(xié)會，1987 年模具首次被列入機電產(chǎn)品目錄，當時全國共有模具生產(chǎn)廠點約 6000 家，總產(chǎn)值約 30 億元。隨著我國改革開放的日益深化，市場經(jīng)濟進程的加快，獨立于產(chǎn)品制造企業(yè)的模具及其標準件、配套件企業(yè)大量出現(xiàn)，模具產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展，在市場競爭中，模具企業(yè)生產(chǎn)技術不斷提高和規(guī)模不斷擴大，模具行業(yè)得到很快發(fā)展。目前，我國模具產(chǎn)值已排名世界第三，2005 年達到

7、 500 億元.1988 年1992 年，由原國家經(jīng)貿(mào)委下達計劃，由機械部和中國模具工業(yè)協(xié)會實施，在全國范圍內(nèi)組織了上百個模具企業(yè)和有關科研單位、大專院校，共同進行模具技術攻關，取得了豐碩成果。這些成果主要有：沖壓模具的設計制造技術、塑料模具的設計制造技術、鑄壓模具的設計制造技術、鍛造模具的設計制造技術、模具表面處理技術、模具材料、模具計算機輔助設計與制造(cad/cam)技術、模具標準件、模具加工關鍵設備、模具壽命研究等方面。由于這些成果的取得及推廣應用，使我國模具技術前進了一大步?！捌呶濉焙笃诤汀鞍宋濉逼陂g，國家對模具工業(yè)加大了投入，分批分期改造了一批具有特色專長的專業(yè)模具廠和模具標準件廠

8、，引進了一大批模具加工關鍵設備及精密塑料模、級進模、精沖模等設計制造技術，對提高我國模具生產(chǎn)技術水平起到了推動作用。同時，許多大專院校開始設立模具專業(yè)，由前聯(lián)邦德國、日本援建及我國自己投資興辦的模具技術培訓中心也陸續(xù)建立，模具技術人員及技術工人的培養(yǎng)開始步入軌道。1989 年 3 月，國務院頒布了關于當前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定，在機械工業(yè)中，模具被列為技術改造序列的第一位，極大地促進了模具技術的發(fā)展。20 世紀 90 年代以來，在國內(nèi)汽車行業(yè)的模具設計制造中開始采用 cad/cam 技術。國家科委“863”計劃將東風汽車公司作為 cims 應用示范廠，由華中理工大學作為技術依托單位，開發(fā)了汽車車身

9、與覆蓋件模具 cad/cam 軟件系統(tǒng)，在模具和設計制造中實際應用，取得顯著效益。改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以 15%左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨資和私營也得到了快速發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”；廣東一些大集團公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。近年許多模具企業(yè)加大了用于技術進步的投資力度，將技術進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維 cad，并陸續(xù)開

10、始使用ug、pro/engineer、i-deas、euclid-is 等國際通用軟件，個別廠家還引進了moldflow、c-flow、dynaform、optris 和 magmasoft 等 cae 軟件，并成功應用于沖壓模的設計中。以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術已取得很大進步，東風汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。此外，許多研究機構和大專院校開展模具技術的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的努力，在模具cad/cae/cam 技術方面取得了顯著進步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設計制造周期等方面做出了貢獻4-6。例如，吉林大學汽車覆蓋件成型技術所獨立研制的汽

11、車覆蓋件沖壓成型分析 kmas軟件，華中理工大學模具技術國家重點實驗室開發(fā)的注塑模、汽車覆蓋件模具和級進模 cad/cae/cam 軟件，上海交通大學模具 cad 國家工程研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖模 cad 軟件等在國內(nèi)模具行業(yè)擁有不少的用戶。雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設備在模具加工設備中的比重比較低；cad/cae/cam 技術的普及率不高；許多先進的模具技術應用不夠廣泛等等，致使相當一部分大型、精密、復雜和長壽命模具依賴進口7-9。未來沖壓模具制造技術發(fā)展趨勢模具技術的發(fā)展應該為

12、適應模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”的要求服務。達到這一要求急需發(fā)展如下幾項：1) 全面推廣 cad/cam/cae 技術模具 cad/cam/cae 技術是模具設計制造的發(fā)展方向。隨著微機軟件的發(fā)展和進步，普及 cad/cam/cae 技術的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大 cad/cam 技術培訓和技術服務的力度；進一步擴大 cae 技術的應用范圍。計算機和網(wǎng)絡的發(fā)展正使 cad/cam/cae技術跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個行業(yè)中推廣成為可能，實現(xiàn)技術資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。2) 高速銑削加工國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極

13、高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點。高速銑削加工技術的發(fā)展，對汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。3) 模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)高速掃描機和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或實物掃描到加工出期望的模型所需的諸多功能，大大縮短了模具的制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的 cad 數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應用，相信在“十一五”期間將發(fā)揮更大的作用。4) 電火花銑

14、削加工電火花銑削加工技術也稱為電火花創(chuàng)成加工技術，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術，它是有高速旋轉的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣)，因此不再需要制造復雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領域的重大發(fā)展。國外已有使用這種技術的機床在模具加工中應用。預計這一技術將得到發(fā)展。5) 提高模具標準化程度我國模具標準化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標準件使用覆蓋率已達到30%左右。國外發(fā)達國家一般為 80%左右。6) 優(yōu)質(zhì)材料及先進表面處理技術選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應用相應的表面處理技術來提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是能否充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關鍵環(huán)節(jié)。

15、模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理應發(fā)展工藝先進的氣相沉積(tin、tic 等)、等離子噴涂等技術。7) 模具研磨拋光將自動化、智能化模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢。8) 模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展這是我國長遠發(fā)展的目標。模具自動加工系統(tǒng)應有多臺機床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)10-11。1.4 autocad 軟件介紹計算機輔助設計與制造（cad/cam）技術是近年來工程技術領域中發(fā)展

16、最迅速、最引人注目的一項高級技術，它已成為工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化的重要標志。它對加速工程和產(chǎn)品的開發(fā)、縮短產(chǎn)品設計制造周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、增強企業(yè)市場競爭能力與創(chuàng)新能力發(fā)揮著重要作用。它的應用及發(fā)展正引起一場產(chǎn)品工程設計與制造深刻的技術革命，并對產(chǎn)品結構、產(chǎn)業(yè)結構、企業(yè)結構、管理結構、生產(chǎn)方式以及人才知識結構方面帶來巨大影響。在國內(nèi)，一提及 cad 軟件絕大多數(shù)的人都會想到 autocad，autocad 系列軟件是美國 autodesk 公司開發(fā)的系列圖形設計軟件，在機械圖形設計領域應用非常廣泛，也是最早進入國內(nèi)市場的 cad 軟件之一，從最早的 2.0 版到以后的 r13、r14、200

17、0直到如今的 2007 版，autocad 的產(chǎn)品在國內(nèi)的市場上走過了十幾年的歷程了，從最早期的 dos 操作命令到現(xiàn)在的 windows 窗口式的操作界面，是大家所最熟悉的 cad 軟件。autocad 軟件最早是針對二維設計繪圖而開發(fā)的，隨著其產(chǎn)品的日益成熟，在二維繪圖領域該軟件已經(jīng)比較的完善，而且隨著產(chǎn)品設計的發(fā)展需要，越來越多的產(chǎn)品設計已經(jīng)不在停留在二維的設計領域，正在越來越多的朝著三維的產(chǎn)品設計發(fā)展，因此在autocadr12，r13 的版本中已經(jīng)加入了三維設計的部分，而且隨著版本的不斷更新三維設計的部分也在越來越多的發(fā)展，由于該軟件開發(fā)中的自身原因，使的該軟件存在一些不足之處，比如

18、，該軟件在二維設計中無法做到參數(shù)化的全相關的尺寸處理；三維設計中的實體造型能力不足。但是由于該軟件進入國內(nèi)市場較早，價格較便宜，對使用的微機要求較低，使用比較簡單，因此使用者還是比較多，該軟件為中國的 cad軟件發(fā)展還是起到了一定的貢獻?？偟膩碚f該軟件作為一套二維的繪圖軟件還是非常好用的。1.4 課題研究的主要內(nèi)容1)收集大量資料，進行調(diào)研，熟悉課題，為畢業(yè)設計作準備。2)查閱相關的外文文獻，進行英文翻譯。3)對沖壓件進行沖壓工藝分析，確定最佳工藝方案。4)計算沖裁力、確定模具壓力中心、計算凸、凹模間隙。5)合理的選擇沖壓設備，確定壓力機的技術參數(shù)。6)繪制沖?？傃b圖及主要零件圖。7)根據(jù)設計

19、流程，編寫 10000 字以上的畢業(yè)設計說明書。2 零件圖的分析零件圖的分析2.1 零件的功用與經(jīng)濟性分析該零件材料為 q235，厚度 1.5mm。工件尺寸未注公差，屬于自由公差，該零件的產(chǎn)量屬于中批量，零件外形對稱，材料為一般用鋼，主要分析其落料工序，落料厚度為 1.5mm。2.2 零件鈑金成形工藝性分析 2.2.1 結構形狀與尺寸分析：圖 2-1 零件圖該制件形狀簡單，尺寸一般，厚度適中，由于形狀簡單，屬于普通沖壓件。沖壓件工藝性是指沖壓零件在沖壓加工過程中加工的難易程度。雖然沖壓加工工藝過程包括備料沖壓加工工序必要的輔助工序質(zhì)量檢驗組合、包裝的全過程，但分析工藝性的重點要在沖壓加工工序這

20、一過程里。而沖壓加工工序很多，各種工序中的工藝性又不盡相同。即使同一個零件，由于生產(chǎn)單位的生產(chǎn)條件、工藝裝備情況及生產(chǎn)的傳統(tǒng)習慣等不同，其工藝性的涵義也不完全一樣。這里我們重點分析零件的結構工藝性。首先，我們必須清楚沖裁件的結構要素，其要素包括： (1)、沖裁件的內(nèi)、外形轉角處應避免尖銳的轉角，應有適當?shù)膱A角。一般應有r 0.5t(t 為板料厚度)的圓角，否則模具壽命將明顯降低。(2)、沖裁件上應盡量避免窄長的懸臂和凹槽。最好 b 2t、l 3t。對于高碳鋼、合金鋼等硬質(zhì)材料，允許值應增大 30%50%；對于黃銅、純銅和鋁等軟材料，可減少 20%25%。2.2.2 精度與表面粗糙度此零件的表面

21、粗糙度均為自由表面粗糙度，尺寸公差為自由公差，所以加工此零件時，模具結構較為簡單，加工方便。2.2.32.2.3 材料材料工件所用的材料為 q235，其力學性能如下：=304373mpa,b=432461 mpa, s=235mpa。延展性好，適合沖裁。綜上所述，該零件的形狀、尺寸、精度、材料均符合拉深工藝性要求，故可以采用沖壓方法加工。3 沖壓設備的選擇沖壓設備的選擇3.1 沖壓的計算計算沖裁力的目的是為了選用合理的壓力機，設計模具以及檢驗模具的強度。壓力機的噸位必須大于所計算的沖裁力，以適應沖裁工藝的需求。一般可按下公式計算：ltfp式中 fp-沖裁力（n）； l-沖裁周邊長度（mm）；

22、t-沖裁料厚(mm)； b- 抗剪強度（mpa）；1 落料力ltf沖孔式中 沖孔力（n）；沖孔f l工件外輪廓周長（mm）； t材料厚度（mm），t=1mm； 材料抗剪強度（mpa）。由查表，。mpa373根據(jù)零件圖可算兩個沖孔的輪廓長度 l =245.42則 knmpammmmf3 .1373735 . 142.245沖孔2 卸料力的計算=kx 卸f落f式中 -卸料力（n）；卸f -落料力（n）落fkx -卸料系數(shù)，查沖壓模具簡明設計手冊表 3-11，p57 其值為 0.030.04（薄料取大值，厚料取小值），取 k=0.03。則=kx =0.03137.3=4.12（kn）卸f落f3. 頂

23、件力的計算 =nkt 頂f沖f式中 -頂力（n）；頂f k1-頂件系數(shù)，查沖壓模具簡明設計手冊表 3-11，其值為0.05；則 =nkt=0.05137.3=6.87(kn)頂f沖f沖裁時，壓力機的公稱壓力必須大于或等于各沖裁工藝力的總和 = +總f沖孔f卸f頂f式中：沖裁力 =137.3kn，卸料力=4.12kn，頂件力=6.87kn，則:沖孔f卸f頂f= +=148.29kn總f落f卸f頂f3.23.2 壓力機的選擇壓力機的選擇壓力機的作用是為沖壓工藝提供沖壓動力。壓力機種類繁多，常用的壓力機一般分為機械壓力機、液壓機兩大類，生產(chǎn)中需選用合適的壓力機，其選用依據(jù)如下12： 1. 根據(jù)沖壓件

24、的生產(chǎn)批量選擇；2. 根據(jù)沖壓件的大小進行選擇；3. 考慮精度與剛度；4. 考慮生產(chǎn)現(xiàn)場的實際可能；5. 考慮技術上的先進性。根據(jù)選用選擇和零件的基本特點，可選定開式曲柄壓力機。雖然開式壓力機的剛度較差，并且由于床身的變形而破壞了沖模的間隙分布，降低了沖模的使用壽命和沖裁件的質(zhì)量。但是，它卻具有操作空間三面敞開、操作方便、安裝機械化的附屬設備和成本低廉等優(yōu)點。然后根據(jù)總的沖壓力選擇壓力機。其原則是：壓力機的公稱壓力大于所需的總壓力。在上節(jié)中計算得總沖壓力為 148.29 噸，因此可選用公稱壓力為 400kn 的壓力機。選擇壓力機型號為：j23-25。其基本參數(shù)見表 3-1。表 3-1型 號j2

25、3-25公稱壓力/kn250滑塊行程/mm65公稱壓力行程/mm65最大傾斜角度35最大閉合高度/mm270閉合高度調(diào)節(jié)量/mm55墊板尺寸（厚度 mm孔徑 mm）50200模柄孔尺寸（直徑 mm深度mm）4060前后370工作臺尺寸左右5604.34.3 確定模具壓力中心確定模具壓力中心工件只進行落料工序，由于工件基本對稱，所以壓力中心選擇在近似中心點的位置。4.模具設計模具設計4.1 模具類型和結構形式的確定4.1.1 模具結構類型的確定由沖壓工藝分析可知，為了方便工件的定位，采用正裝式單工序落料模。4.1.2 工件的導向定位方式的確定由上述分析及落料工序得：依靠導料銷進行導料，并依靠擋料

26、銷進行精確定位。4.1.3 卸料裝置的確定彈性卸料具有卸料與壓料的雙重作用，由于有壓料作用，沖裁件比較平整。彈壓卸料板與彈性元件、卸料螺釘組成彈壓裝置。彈壓卸料板如圖 4-1 所示。圖 4-1 卸料板4.1.4 模座類型及模具組合形式的確定1.模座類型的確定：根據(jù)實際生產(chǎn)需要，設計的時候用的非標準的模座，同時為了導向的精確，設計有導柱和導套，上、下模座采用后側導柱滑動導向模座： 上模座型號：；40160200 下模座型號：；50160200 導柱：17528 導套：4295284.2 模具零件的設計與選用4.2.14.2.1 工作零件的設計工作零件的設計查表得間隙值，min0.15zmax0.

27、19z刃口計算采用凸模與凹模配作法。（1）凸模或凹模磨損后會增大的尺寸-第一類尺寸 aaj=(amax-x)410（2）凸?；虬寄Ｄp后會減小的尺寸-第一類尺寸 bbj=(bmin+x)041（3）凸?；虬寄Ｄp后基本不變的尺寸-第一類尺寸 c cj=(cmin+)2181其中，x 為磨損系數(shù)。查表得：工件精度 it10 級以上 x=1工件精度 it1-it13 x=0.75工件精度 it14 x=0.5因為本工件尺寸均為基本尺寸，故按 it14 級精度，x=0.5。在所有的尺寸中，屬于 a 類尺寸的有：、00.746000.745800.745600.522000.3400.34.5屬于 b

28、 類尺寸的有：0.24014注：凸?；虬寄Ｄp后將會增大的尺寸第一類尺寸 a。凸?；虬寄Ｄp后將會減小的尺寸第二類尺寸 b。凸?；虬寄Ｄp后會基本不變的尺寸第三類尺寸 c。其中，x 為磨損系數(shù)，公差等級按 it14，選擇 x 為 0.5。具體計算如表 4-1。表 4-1 工作零件刃口尺寸計算尺寸類型公稱尺寸公式計算后尺寸備注00.74600.19059.6300.74580.19057.6300.74560.19055.6300.52200.13019.7400.340.0703.8500.34.5)4/1(0)max(xaaj0.0704.35落料0.240140)4/1()min(xbbj

29、00.0614.12保證雙邊間隙為 0.15-0.19。3.凸模結構形式及尺寸的確定：落料凸模通過螺釘固定。凸模尺寸根據(jù)落料工作要求及其工作尺寸要求確定。材料用 cr12，工作部分熱處理淬硬 5660hrc。凸模具體尺寸如圖 4-2 所示：圖 4-2 凸模4.凹模結構形式及尺寸的確定：落料凹模外形根據(jù)工件的內(nèi)形尺寸配作，該零件還起導正工件的作用，也通過臺肩固定。因沖件產(chǎn)量是中批，考慮凹模的磨損和保證沖件的質(zhì)量，凹模刃口采用直刃壁結構，刃壁高度取 5mm。凹模厚度為根據(jù)模具具體情況而定，凹模材料選用 cr12，工作部分熱處理淬硬6064hrc。凹模如圖 4-3 所示：圖 4-3 凹模4.2.24

30、.2.2 支承固定零件的設計與選用支承固定零件的設計與選用1.凸模固定板和墊板：凸模固定板：160mm160mm20mm凸模墊板板：160mm160mm8mm2.模柄：據(jù)沖已知情況，選擇模柄的規(guī)格：壓入式模柄，其直徑 d=40mm，高度h=95mm，材料為 q235 的 a 型壓入式模柄，規(guī)格為：a4095 jb/t7646.1-1994。4.3 模具圖樣的繪制及壓力機校核4.3.14.3.1 模具裝配圖的繪制模具裝配圖的繪制見模具裝配圖紙4.3.24.3.2 模具零件圖的繪制模具零件圖的繪制見模具零件圖的圖紙4.3.34.3.3 壓力機技術參數(shù)的校核壓力機技術參數(shù)的校核1.模具閉合高度的校核

31、：模具閉合高度為：h=上模座+下模座+墊板+凸模固定板+中間的安全距離+凹模高度+下模座=185.5mm。沖壓機最大封閉高度 270mm，使用墊板后可以滿足要求。105minmaxhhh模2.沖壓過程中落料力（f=148.29kn）最大，壓力機的公稱壓力，250pkn公，且工作時壓力曲線位于壓力機滑塊的許用負荷曲線之下，因此滿足生產(chǎn)fp3 . 1公要求。3.模具最大安裝尺寸為 294mm240mm，壓力機工作臺臺面尺寸為560mm370mm，能滿足模具的正確安裝。165 5 模具材料的選用要求和選擇原則模具材料的選用要求和選擇原則5.1 冷沖模材料的選用要求冷沖模材料應具有的性能：冷沖模包括沖

32、裁模、彎曲模、拉深模、成形模和冷擠壓模等。冷沖模在工作中承受沖擊、拉深、壓縮彎曲、疲勞磨擦等機械的作用。模具常常發(fā)生脆斷、堆塌、磨損、啃傷和軟化等形成的失效。因此，作為冷沖模主要材料的鋼材，應具有的性能。1. 應具有較高的變形抗力：主要抗力指標包括淬火、回火抗壓強度、彎強度等。其中硬度是模具注意重要的抗力指標，高的硬度是保持模具耐磨性的必要條件。工作零件熱處理后的硬度在 60hrc 強度和抗彎強度才能保證模具具有較高的變形能力。2. 應具有較高的斷裂抗主要抗力指標有材料的抗沖擊性能抗壓強度、抗彎強度 斷裂抗力和沖擊載荷下抵抗模具裂紋產(chǎn)生一個特性，也是作為防止斷裂的一個重要依據(jù)。其基體中碳含量越

33、高沖擊韌性越高。故對韌性的要求應依據(jù)載荷較大的冷沖鐓及剪切模易受偏心彎曲載荷細長凸?；蛴袘械哪＞?，都需要有較高的韌性。3. 應具有較高的耐磨性和抗疲勞性能：對于在一定條件下工作的模具鋼，為了提高耐磨性，需要在硬度高的基體上均勻分布有大量細小硬的碳化物 相同硬度下，提高鋼的性能是模具在交變應力條件下產(chǎn)生的疲勞破壞，如模具長期使用有刮痕凹槽等。4. 應具有較好的冷、熱加工工藝性：鋼材的加工性能包括可鍛性、可加工性、淬透性、淬硬性較小的脫碳敏感性和較小變形傾向等，以方便模具的加工，易于成形及防止熱處理后變形等。5.2 材料的選擇原則1.要選擇滿足模具零件工作要求的最佳綜合性能的材料：要選擇滿足

34、模具零件工作要求的最佳綜合性能的材料；2.要針對模具的失效形式選用鋼材，鋼材的失效是影響模具壽命的主要因素包括：為防模具開裂，要選用韌性好的材料；為防磨損，應選用合金元素高的材料；對于大型沖模應選用淬透性好的材料；為保持鋼材硬度能力，要選用耐回火性高的含鉻、鉬合金鋼；為防熱處理變形，對于形雜的零件應選用含碳量高、淬透性好的高合金材料。173.要根據(jù)制品批量大小，以最低的成本的選材原則選用；對于需沖壓數(shù)量較多模具，一般采用優(yōu)質(zhì)合金鋼，而數(shù)量少的則采用碳素鋼，以降低成本。4要根據(jù)沖模零件的作用選擇；凸模凹模鋼材選用，對于數(shù)量不多或厚度不大的可采用有色金屬或黑色金屬，而對于支撐板、卸料零件、導向件應

35、選用一般鋼材。5要根據(jù)沖模精密程度選用。在制造小型精密模具而又復雜時可選用優(yōu)質(zhì)合金鋼制作，而對于比較簡單，形狀、精度有要求不高的模具應選用比較便宜的碳鋼或低合金鋼。5.3 沖裁模具的調(diào)試模具裝配以后，必須在生產(chǎn)條件下進行試沖。通過試沖可以發(fā)現(xiàn)模具設計和制造的不足，并找出原因給與糾正。并能夠對模具進行適當?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，應在模具模座正面打上編號、沖模圖號、制件號、使用壓力機型號、制造日期等。并涂油防銹后經(jīng)檢驗合格入庫。在模具制造中，模具零件的檢驗與模具裝配試模后的驗收是模具加工過程中的重要工藝環(huán)節(jié)。模具零件加工及裝配質(zhì)量好壞，對模具的使用

36、壽命有著較大的影響。加強模具裝配后及模具零件加工各工序間質(zhì)量檢驗，是確保模具質(zhì)量的重要手段。因此，模具生產(chǎn)單位在生產(chǎn)過程中，要健全模具零件及模具裝配前后的檢驗與驗收制度。即根據(jù)本廠產(chǎn)品要求和工藝水平，編制切合實際的質(zhì)量檢驗規(guī)程。實行以檢驗人員專職檢驗與生產(chǎn)工人自檢互檢相互結合的檢驗方法，嚴格按圖樣技術條件和有關工藝文件進行必要的檢查。在檢驗中，除了進行工序間的檢驗和裝配后的驗收外，還加強各工序實際操作的檢查，以督促執(zhí)行工藝規(guī)定，防止廢品的產(chǎn)生。5.4 模具的檢測模具的檢驗與驗收和設計、制造一樣是模具制造中不可分割的部分，在模具生產(chǎn)中起著積極的作用，是滿足現(xiàn)代模具制造業(yè)發(fā)展的需要。同時，在檢測技

37、術對于模具制造質(zhì)量的提高、延長模具的壽命和能生產(chǎn)出高效、優(yōu)質(zhì)制品零件，有著十分重要的意義。模具的檢測主要是檢查在設計、制造或裝配中出現(xiàn)的缺陷，并在交付客戶前做最后的驗證，保證模具的合格性和安全性并能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，模具零件加工及裝配質(zhì)量好壞，對模具的使用壽命有著較大的影響。18加強模具裝配后及模具零件加工各工序間質(zhì)量檢驗，是確保模具質(zhì)量的重要手段。因此，模具生產(chǎn)單位在生產(chǎn)過程中，要健全模具零件及模具裝配前后的檢驗與驗收制度。只有這樣才能保證模具的合格性和安全性并能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。5.5 模具的工作原理與使用維護1. 模具的工作原理：此模具采用倒裝復合形式，是倒裝復合模中最典型的結構。模具中

38、，凸凹模裝在上模，它的外輪廓起落料凸模的作用，而內(nèi)孔起拉深凹模的作用，故稱凸凹模。它通過螺釘墊板安裝在上模座上，落料凹模和拉深凸模則通過固定板裝在上模座部分。工作時，條料由固定擋料銷和導料卸料復合板定位，故凹模上不必加工出讓位孔，沖裁完畢后，即壓力機滑塊到達上死點，由于彈性回復，工件會卡在拉深凸模 19 內(nèi)，為了使沖壓生產(chǎn)順利進行，使用由頂銷、卸件塊及橡膠組成的橡膠彈頂裝置將工件頂出。2. 模具的使用維護：模具是比較精密而且比較復雜的工藝裝配，制造成本高，使用周期長。為了保證正常生產(chǎn)，保證制造質(zhì)量，提高模具耐用度，延長模具使用壽命，必須合理使用與正確維護，修理模具。a. 模具的使用：a)沖模的

39、檢查:模具的檢查安排在安排時、開工前、使用中三個階段。 （1）安裝使用前的檢查：1) 使用前領取的新模具，必須是經(jīng)過拭模并帶有合格試件的模具；對于使用過的模具，對應檢查模具的履歷卡片。2) 對照工藝文件檢查所用模具及設備是否正常。3) 模具外觀應清潔、無污物、凸凹模應無裂紋、壓傷的缺陷。（2）開工前檢查：1）壓力機的卸料裝置是否暫時調(diào)整到最高位置。2）檢查壓力機和沖模的閉合高度是否相適應。3）沖模上的卸料裝置是否和壓力機能配套使用。4）沖模的上下模板和壓力機的滑塊底面，工作臺面是否擦拭干凈。5）安裝好的模具應再檢查一下模具內(nèi)外是否有異物、安裝是否牢固。（3）使用過程中的檢查：1）隨時注意毛坯有

40、無異?，F(xiàn)象，如毛19坯不能有硬折，厚度不能變化太大，嚴重氧化皮和翹曲等現(xiàn)象。一擔發(fā)生異常立即停止。2）模具在使用一段時間后，應隨時停車，檢查，清理臺面，并定時潤滑工作表面，潤滑應在停車的過程中進行，嚴禁在沖壓過程中進行。3）隨時檢查毛坯是否有重疊現(xiàn)象，是否擦拭干凈，是否涂以少量潤滑油。4）使用一段時間后，應停車檢查凸凹模刃口形狀狀況，若發(fā)現(xiàn)刃口不鋒利?？稍跈C上刃磨，如毛病較大時，應停機修正。b)沖模使用過程中的潤滑合理選擇潤滑劑對機進行潤滑：1）沖裁模： 常采用涂刷潤滑，一般采用 20 號或 30 號機油，主要涂刷在坯料表面，也可間隔一定時間涂刷凸凹模工作表面上或導向機構表面上。2)拉伸模:采

41、用各種配方潤滑，潤滑劑應均勻涂抹在凹模端面和口部員角度，拉伸原料時，與凹模接觸的毛皮表面也應涂抹潤滑劑，切忌在涂抹表面或和它接觸的表面涂抹，以免材料變薄。c)沖模使用注意事項：1）選用的壓力機必須有足夠的剛性，強度和精度。沖模安裝前，需將壓力機預先調(diào)整好，即應仔細檢查制動器，離合器及操作機構的工作是否正常。檢查方法是先踩腳踏板或按手柄，如滑塊有不正常連沖現(xiàn)象，應該排除故障后再安裝沖模。2)沖模安裝固定時，應該采用專用的壓板，螺釘，螺母和壓塊，不可代用。并且將模具底面與工作臺面擦干凈。3）安裝后的沖模，所有凸模的中心線都應于凹模平面垂直，否則使刃口啃壞。4）沖模使用一段時間后，應定期檢查、刃磨刃口，每次刃磨刃口量都不應太大，一般為：0.05mm0.1mm。刃磨后用油石進行修整。5）沖模在使用過程中應對導柱和導套進行潤滑。6）沖壓式防止疊片沖壓，損壞模具。7）