彭晨_11027139_輥輪支架落料沖孔復(fù)合模

1、江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）輥輪支架落料沖孔復(fù)合模設(shè)計彭 晨班 級 11模具一 專 業(yè) 模具設(shè)計與制造 教 學(xué) 系 機電工程學(xué)院 指導(dǎo)老師 王建萍 完成時間 年 月 日至 年 月 日 江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 輥輪支架落料沖孔復(fù)合模設(shè)計摘 要本文是對輥輪支架落料沖孔復(fù)合模設(shè)計的一個總述，論文設(shè)計首先對輥輪支架沖裁件的一些工藝性分析，確定輥輪支架沖裁件的材料是否適宜沖裁，然后通過輥輪支架沖裁件的結(jié)構(gòu)尺寸進行結(jié)構(gòu)分析并確定該沖裁件的沖裁方案，通過對輥輪支架的工藝性分析結(jié)合本次設(shè)計的沖裁件具體要求確定模具類型的選擇是否達到正裝復(fù)合模的要求。然后根據(jù)輥輪支架零件的尺寸進行合理的排樣

2、設(shè)計和確定排樣方案以及沖裁件的刃口尺寸及輥輪支架沖裁力的大小。繼而是對制件模具總裝配的主要零部件一些設(shè)計，因為本模具的主要工作部分為凸凹模、凹模已經(jīng)沖孔凸模，為了保證模具的使用壽命，所有也要應(yīng)對主要的工作部件進行相應(yīng)的熱處理。最后模具部件全部設(shè)計完成之后我們通過論文中輥輪支架各參數(shù)來計算出該模具的總沖壓力是否符合初選的壓力機，最后校核其他各項參數(shù)是否達到要求。關(guān)鍵詞：輥輪支架，工藝性分析，刃口尺寸目 錄摘 要I引 言11設(shè)計任務(wù)書22 沖裁件工藝分析及沖裁方案的確定32.1材料分析32.2結(jié)構(gòu)工藝性分析32.2.1結(jié)構(gòu)分析32.2.2尺寸精度分析32.3沖壓方案的確定42.4沖壓工藝卡43 零

3、件結(jié)構(gòu)的確定及其模具類型的選擇63.1制件展開計算63.2模具類型的選擇73.2.1模具類型及結(jié)構(gòu)形式73.2.2工件的定位方式73.2.3卸料方式的選擇74 排樣方式的確定及其計算84.1搭邊值的確定84.2排樣方法84.3方案的確定94.4材料利用率105 刃口尺寸計算115.1確定沖裁間隙115.2工件零件刃口尺寸計算115.2.1工件制造精度的選取115.2.2刃口尺寸的計算116沖裁力計算、沖壓設(shè)備選擇及壓力中心的確定146.1計算沖裁力146.2初選壓力機156.3壓力中心的確定157 主要零部件設(shè)計177.1凹模設(shè)計177.1.1凹模外形尺寸的計算177.1.2凹模刃口結(jié)構(gòu)的確定

4、177.1.3凹模工藝性及材料的選定187.2沖孔凸模187.2.1沖孔凸模的結(jié)構(gòu)方案以及計算187.2.2沖孔凸模的材料分析及熱處理197.3凸凹模設(shè)計197.4卸料部件的設(shè)計207.4.1卸料板的設(shè)計207.4.2彈性元件的選擇207.4.3卸料螺釘?shù)倪x用217.5模架及其它零部件的設(shè)計218 模具參數(shù)校核228.1模具閉合高度228.2壓力校核22總 結(jié)23致 謝24參考文獻25III江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 輥輪支架落料沖孔復(fù)合模設(shè)計引 言眾所周知在現(xiàn)如今生產(chǎn)水平日益提高的社會中，模具已經(jīng)慢慢融入到人們的生活之中，人們也早已離不開模具的發(fā)展，小至人們?nèi)粘Ｊ褂玫氖謾C電話，大到重工業(yè)中

5、的機器零件制造等，可以說模具對人們的影響是越來越大。如今我國的模具水平還在不斷的進步不斷發(fā)展的過程中，雖然與其他發(fā)達國家的模具水平相比有著些許差距，但我國現(xiàn)在已經(jīng)開始重視和關(guān)注我國的模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，相信在不久的將來我國的模具水平將追趕上那些模具水平發(fā)展好的國家?，F(xiàn)如今的工業(yè)發(fā)展中沖壓模具在這一領(lǐng)域有著不可或缺的地位，在各種機器的制造中所需的零件加工大多是由沖壓模具沖裁而成，沖壓模就是根據(jù)所需零件的形狀大小材料精度等方面設(shè)計出相應(yīng)的沖壓模，然后在壓力機的作用下將制件沖裁而出，從而獲得所要加工制件的一種壓力加工方法。本課題為輥輪支架落料沖孔復(fù)合模設(shè)計，課題來源于本人在暑期實踐在沖壓模具公司帶來的輥

6、輪支架零件圖，根據(jù)零件要求，利用所學(xué)知識做出對零件結(jié)構(gòu)分析、尺寸分析、沖裁力的計算以及其中主要模具零部件的分析和工藝要求分析。根據(jù)零件結(jié)構(gòu)先利用Pro/E繪圖工具繪制出該零件模具的三維結(jié)構(gòu)圖，然后將其主要零件及其模具總裝配圖在CAD繪圖工具中做出其二維結(jié)構(gòu)圖，最后將其整理出該論文。1設(shè)計任務(wù)書此沖壓產(chǎn)品零件為農(nóng)用插秧機上的輥輪支架，輥輪支架結(jié)構(gòu)形狀如圖1.1，材料為Q235-A，材料厚度為1.5mm，產(chǎn)品要求表面平整，并且無銹跡，其公差要求為IT14。圖1.1 輥輪支架 2 沖裁件工藝分析及沖裁方案的確定2.1材料分析輥輪支架零件采用的材料是Q235-A，又叫A3鋼，為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼。查沖壓模

7、具設(shè)計與制造表6.1可知，屈服點為235MPa，抗拉強度為375460MPa，抗剪強度為303372MPa，伸長率為26-31%。因此，該材料具有較好的沖壓性能，比較適宜輥輪支架的沖裁加工。2.2結(jié)構(gòu)工藝性分析2.2.1結(jié)構(gòu)分析輥輪支架的零件料厚t=1.5mm，結(jié)構(gòu)簡單對稱，對沖裁加工較為有利，但沖裁件外形有鈍角,鈍角大小為1010、1690，要避免尖角，應(yīng)以圓弧過度，R=0.25t=0.375mm。此零件既有沖孔又有落料，零件有四個4的圓孔，孔最小尺寸為4mm，如表2.1,d=1.0t，即=1.5mm,同時該零件的最小孔邊距為5.617mm。所以該零件滿足落料沖孔的沖裁要求。該沖裁件彎曲形狀

8、對稱，彎曲半徑左右一致，該沖裁件在彎曲時受力平衡并且無滑動。圖1.1中標注沖裁件高度h=50mm，其值h>r+2t=3.5mm，容易形成足夠的彎矩，所以沖裁件在彎曲時可以很好的得到形狀準確的零件。表2.1一般沖孔?？蓻_孔的最小直徑2.2.2尺寸精度分析輥輪支架零件上所有尺寸均未標注公差，屬自由尺寸，可按公差等級為IT14級確定工件尺寸的公差。查極限配合與技術(shù)測量中公差表2-1可得各尺寸公差為：a零件外形：124.9 60.9 10 16b孔內(nèi)形：4c孔心距：52.9±0.31 104.9±0.435綜上所述，輥輪支架滿足沖裁工藝性要求，可以采用沖壓工藝加工。2.3沖壓

9、方案的確定 輥輪支架為直角彎曲件，該制件的生產(chǎn)包括落料、沖孔和彎曲三道基本工序，有以下三工藝方案。方案一：先完成輥輪支架外形落料，后沖四個4的孔，再折彎，采用單工序模生產(chǎn)。方案二：同時完成輥輪支架外形落料和四個4孔的沖壓，然后折彎，采用復(fù)合模和單工序彎曲模生產(chǎn)。方案三：沖四個4的孔、落輥輪支架外形、折彎連續(xù)沖壓，采用級進模生產(chǎn)。方案一的模具結(jié)構(gòu)雖然簡單，但完成輥輪支架的生產(chǎn)需要三道加工工序以及相應(yīng)的三副模具，成本高且生產(chǎn)效率低，零件精度也相對較差。方案二完成輥輪支架的生產(chǎn)需兩副模具，該方案生產(chǎn)效率較高，精度也能保證，且可以保證大批量生產(chǎn)；盡管模具結(jié)構(gòu)與方案一相比較為復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀較

10、簡單，模具制造并不困難。而方案三雖然只需要一副模具，生產(chǎn)效率也很高，但與方案二相比模具結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，生產(chǎn)出的輥輪支架精度較差且不容易保證沖壓件的形位精度。綜上所述，選定最佳工藝方案為方案二，本次主要設(shè)計方案二中的落料沖孔復(fù)合模。2.4沖壓工藝卡根據(jù)輥輪支架的材料分析工藝性分析填寫表2.2。表2.2沖壓工藝卡南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院冷沖壓工藝卡片產(chǎn)品型號零件名稱輥輪支架共1 頁產(chǎn)品名稱零件型號第1 頁材料牌號及規(guī)格材料技術(shù)要求毛坯尺寸每毛坯可制件數(shù)Q235-A條料1500×1000616件工序號工序名稱工序內(nèi)容 加工簡圖設(shè)備工藝裝備工時 0下料剪床裁板剪裁機 1沖壓沖孔、落料同時沖壓J23-

11、40壓力機正裝復(fù)合模 2彎曲折彎彎曲模3檢驗按產(chǎn)品圖紙檢驗3 零件結(jié)構(gòu)的確定及其模具類型的選擇3.1制件展開計算輥輪支架制件為彎曲件（如圖3.1）故需要展開做（展開圖3.2）。圖3.1 輥輪支架工件折彎r>0.5t=0.75，查沖壓模具與制造表3.4.2，即：LZ=l1+ l2+ l3+0.6t=24+50+50+0.6×1.5=124.9mmLZ2=l1+ l2+ l3+0.6t=24+18+18+0.6×1.5=60.9mm圖3.2 輥輪支架展開圖3.2模具類型的選擇3.2.1模具類型及結(jié)構(gòu)形式復(fù)合模結(jié)構(gòu)形式共分為兩種：正裝復(fù)合模和倒裝復(fù)合模。兩者之間根據(jù)其模具結(jié)

12、構(gòu)以及卸料方式不同，因此沖裁的零件模具類型也選擇不同。表3.1正裝復(fù)合模和倒裝復(fù)合模的區(qū)分正裝復(fù)合模倒裝復(fù)合模正裝復(fù)合模的凸凹模在上模部分，沖裁領(lǐng)域廣，一般沖裁要求比較高的零件，以及一些厚度較薄的零件。倒裝復(fù)合模的凸凹模在下模部分，結(jié)構(gòu)簡單并且操作容易。但受凸凹模的最小壁厚的限制。根據(jù)表3.1中所述，考慮到輥輪支架工件成形后，輥輪支架沖裁件的表面平直度要求較高及其孔邊距離較小，而該制件在倒裝式復(fù)合模工作之下不是處在被壓緊的狀態(tài)，因而不能保證零件表面的平直度，所以該制件不宜在倒裝復(fù)合模上沖裁。考慮到工件成型表面平直度的要求下，故采用正裝式復(fù)合模。3.2.2工件的定位方式?jīng)_裁輥輪支架的毛坯板料通過

13、凹模板上的兩個導(dǎo)料銷和一個擋料銷來定位，由于采用固定的擋料銷，所以為了避免干涉，在卸料板的下表面相應(yīng)位置需鉆出沉孔避讓銷釘。3.2.3卸料方式的選擇本模具選用正裝復(fù)合模，輥輪支架制件沖裁時上模部分的凸凹模在壓力的作用向下落料，與此同時下模部分的沖孔凸模將輥輪支架制件中的4個4的孔沖出使孔廢料余留在凸凹模的內(nèi)孔里。在凸凹?；貜?fù)工作狀態(tài)之前時卸料板將落料剩余廢料卸出和上模部分中的四個推桿受力作用將廢料從孔內(nèi)推出。4 排樣方式的確定及其計算通過搭邊值的確定以此來合理設(shè)置排樣結(jié)構(gòu)，保證不浪費材料，讓其材料的使用率達到60%以上，是模具設(shè)計中至關(guān)重要的步驟之一。只有合理的設(shè)計排樣并且計算出利用率是否能夠

14、最大滿足材料的經(jīng)濟使用情況是非常具有意義的。4.1搭邊值的確定 排樣中相鄰兩工件之間的余料或工件與條料邊緣間的余料稱為搭邊【4】。根據(jù)輥輪支架制件的結(jié)構(gòu)形狀，該制件采用有廢料排樣。根據(jù)沖壓模具設(shè)計與制造中表2.5.2【13】確定該沖裁件的搭邊值。因為輥輪支架展開后該制件邊長L=124.9mm>50mm，且制件料厚t為1.5mm，采用彈性卸料方式，所以，查表2.5.2【13】可知，a=1.8mm，a=2.0mm。4.2排樣方法根據(jù)輥輪支架的形狀可以有以下兩種排樣方案：排樣方案一：圖4.1 排樣方案一在輔助繪圖工作AUTOCAD中測得一個步距內(nèi)沖裁件的實際面積A為：1756.1345mm2。

15、步距s= 16+1.8=17.8mm。條料寬度B= 124.9+2+2=128.9mm。則一個步距內(nèi)的材料利用率為：1=A/Bs×100%=1756.1345/(128.9×17.8)×100%76.6%排樣方案二：圖4.2 排樣方案二步距s= 124.9+1.8=126.7mm。條料寬度B= 16+2+2=20mm。則一個步距內(nèi)的材料利用率為：2=A/Bs×100%=1756.1345/(126.7×20)×100%76.6%綜合以上材料利用率的計算，排樣一方案的利用率最大。所以該輥輪支架制件的排樣方式為排樣一方案。4.3方案的確定

16、根據(jù)上述排樣設(shè)計方案，現(xiàn)選用的板料為1500mm×1000mm。計算采用不同的裁剪方式和不同的計算方法時，每張板材能裁出的輥輪支架制件個數(shù)：根據(jù)排樣方案一裁剪成兩種不同的條料，如下：如果裁成寬128.9mm，長1500mm，則一張板材能裁出輥輪支架制件的總個數(shù)為：如果裁成寬128.9mm，長1000mm，則一張板材能裁出輥輪支架制件的總個數(shù)為：根據(jù)排樣方案二裁剪成兩種不同的條料，如下：如果裁成長20mm，寬1000mm，則一張板材能裁出輥輪支架制件的總個數(shù)為：如果裁成寬20mm，長1500mm，則一張板材能裁出輥輪支架制件的總個數(shù)為：綜合上述計算，經(jīng)比較排樣方案一中的a種裁剪方法得到

17、的輥輪支架數(shù)量最多，材料利用率最高，所以該輥輪支架沖裁件的排樣選用排樣方案一中的a排樣方案，并將板材裁剪為寬128.9mm、長1500mm的條料。4.4材料利用率根據(jù)上述確定的排樣及裁剪方案，計算整塊板材的總的材料利用率。式中： n：張板料上沖裁件的總數(shù)目，（n=616個）：一個沖裁件的實際面積，（A1=1793.8336mm2） L：板料長度，(L=1500mm)：板料寬度,(B=1000mm)材料總的利用率為73.7%，大于60%，可見，材料利用率較高，能夠在最大程度上節(jié)省材料。5 刃口尺寸計算5.1確定沖裁間隙所謂沖裁間隙，即指沖裁凸模和凹模刃口之間所保留的一定距離，也就是說凸模工作部分

18、和凹模工作部分之間的尺寸差【4】。本制件輥輪支架材料厚度：t=1.5mm，查沖壓模具設(shè)計與制造表2.3.3 沖裁模初始雙面間隙值，取Zmax=0.240mm，Zmin=0.132mm則：Z=ZmaxZmin=0.24mm0.132mm=0.108mm。5.2工件零件刃口尺寸計算工件中的凹模和凸模的刃口尺寸和公差會直接影響工件的尺寸精度【13】。正確的計算工件的刃口尺寸可以保證凸模和凹模的公差以及刃口尺寸。5.2.1工件制造精度的選取模具的磨損預(yù)留量會影響沖壓件的制造精度，一般用表示，為沖壓件的公差值，x為模具磨損系數(shù)。輥輪支架尺寸精度等級為IT14，根據(jù)表5.1取=0.5。 表5.1工件制造精

19、度值工件精度IT11IT13=0.75工件精度IT14=0.5工件精度IT14以上=15.2.2刃口尺寸的計算根據(jù)模具加工的方法不同，刃口尺寸的計算方法也不同，大體可分為兩類，相應(yīng)的計算公式如表5.2。表5.2 刃口尺寸計算公式刃口尺寸計算方法公式特點一：按凸模與凹模圖樣使用分別加工法落料續(xù)表沖孔圓形或簡單規(guī)則形狀的制件適用于這種方法并且可以保證簡單零件的精度?？仔木喽和鼓Ｅc凹模使用配作法第一類尺寸凸?；虬寄；鶞始p后會增大的尺寸按其中一個零件做標準然后計算出另一零件尺寸。第二類尺寸=（凸模或凹?；鶞始p后會減小的尺寸第三類尺寸凸?；虬寄；鶞始p后會基本不變的尺寸說明：、 落料凹、凸模

20、尺寸mm，本制件DA=124.9mm； 、 沖孔凸、凹模尺寸mm； 落料件的最大極限尺寸mm，本制件Dmax=124.9mm； 沖孔件孔的最小極限尺寸4mm； 工件孔心距和凹模孔心距的公稱尺寸mm； 工件制造公差，IT14； 最小合理間隙Zmin=0.132mm，查沖壓模具設(shè)計與制造表2.3.3； 磨損系數(shù)，=0.5；凸、凹模的制造公差I(lǐng)T11；模具基準尺寸（如Aj=124.9mm，Bj=4mm，Cj=52.9mm）；工件極限尺寸（如124.4，4.15，52.9±0.078，單位mm）。根據(jù)輥輪支架沖裁件的形狀特點，該制件的刃口尺寸將采用配作法進行計算，具體計算見表5.3。表5.3

21、 刃口尺寸計算沖裁性質(zhì)公稱尺寸計算公式計算后尺寸備注第一類型尺寸：磨損之后增大的尺寸Aj124.9124.4相應(yīng)沖孔凸模尺寸按凹模尺寸配作，保證雙面間隙在0.1320.240mm之間1615.78560.960.52109.82第二類型尺寸：磨損之后減小的尺寸Bj4=（4.15第三類型尺寸：磨損之后不變的尺寸Cj52.9±0.3152.9±0.078104.9±0.435104.9±0.1096沖裁力計算、沖壓設(shè)備選擇及壓力中心的確定沖裁力是選擇沖壓設(shè)備噸位和檢驗?zāi)＞邚姸鹊囊粋€重要依據(jù)【13】。在沖裁的過程中，沖裁力的大小是不斷變化的，在選定壓力機必須使

22、壓力機的噸位大于所計算的沖裁力。6.1計算沖裁力平刃口模具沖裁力的計算公式為： F=KLt式中：F：沖裁力（F單位為N）； L：沖裁周邊長度（L單位為mm）； t：材料厚度（t單位為mm）； ：材料抗剪強度（單位為MPa）； K：系數(shù)（K取1.3）。輥輪支架沖裁件材料為A3鋼，查沖壓模具設(shè)計與制造中表1.3.6沖壓常用金屬材料的力學(xué)性能，取=350MPa，此零件生產(chǎn)為落料和沖孔，由CAD繪圖輔助工具可得=270.9153mm，=50.24mm。即： =1.3×270.9153×1.5×350 =184899.692N184.9kN =K=1.3×50.2

23、4×1.5×350 =34288.8N34.3kN 卸料力：Fx=KxF =0.05×184.9kN9.3kN頂件力： FD=KDF=0.06×184.9kN11.1kN+ Fx+ FD ）×1.3=(184.9+34.3+9.3+11.1)×1.3=311.48kN。上式計算中：卸料力系數(shù)kx、頂件力系數(shù)kD按表6.1【13】選取，本制件是鋼質(zhì)材料，厚度為1.5mm，因此取kx=0.05、kD=0.06。6.2初選壓力機壓力機的公稱壓力必須大于或等于總沖裁力，根據(jù)以上計算總沖裁力等于311.48kN，查沖壓模具設(shè)計與制造附表1【13

24、】，初選壓力機為J23-40型壓力機，其技術(shù)規(guī)格參數(shù)如表6.2。6.3壓力中心的確定模具壓力中心的正確計算可以保證模具工作是保持平衡，因此要選對相適應(yīng)的的壓力中心。根據(jù)面域法在CAD繪圖輔助工具中得出壓力中心如圖6.1中A點。 圖6.1 壓力中心 根據(jù)圖6.1中的計算可以得出，該工件沖裁力不大，壓力中心偏移坐標原點0較小，為了便于模具的加工和裝配，模具的中心仍可以選在坐標原點0上。其壓力中心坐標點（0,-0.621）在模柄孔投影面積范圍內(nèi)，滿足要求。7 主要零部件設(shè)計7.1凹模設(shè)計7.1.1凹模外形尺寸的計算凹模的外形一般有矩形和圓形兩種。首先凹模的外形尺寸要保證有足夠的強度、剛度和修磨量。通

25、過輥輪支架制件的材料厚度和沖裁件的最大外形尺寸根據(jù)經(jīng)驗公式來確定的凹模的外形尺寸。凹模厚（高）度 H=kb （一般選取15mm以上）；凹模壁厚 C=（1.52）H (本設(shè)計數(shù)值在3040mm之間選取)；凹模長度 L=b+2C （單位：mm）；凹模寬度 B=a+2C (單位：mm)；式中所指的：b凹模刃口橫向最大尺寸（mm）； k系數(shù)，見表7.1, （本設(shè)計取k=0.180.22）； a凹模刃口縱向最大尺寸（mm）。s材料厚度11 33 65050 100100200 2000.3 0.40.2 0.30.13 0.20.10 0.150.35 0.50.22 0.350.18 0.220.12

26、 0.180.45 0.60.3 0.450.22 0.30.15 0.22 表7.1 凹模壁厚系數(shù)由上述公式可得： H=kb=（0.180.22）×124.9=22.482mm27.478mm，H=23mm L=b+2C=124.9+2(1.52)×23=193.9mm216.9mm，取H=194mm B=a+2C=16+(1.52)×22=85mm108mm，取B=85mm即凹模外形尺寸定為：250mm×160mm×23mm。7.1.2凹模刃口結(jié)構(gòu)的確定沖裁凹模的刃口形式通常有直筒形和錐形兩種【4】，如圖7.2。在選用刃口形式時，主要是根據(jù)

27、所沖的沖裁件的形狀、尺寸精度、厚度、以及模具的具體結(jié)構(gòu)來確定的。圖7.2裁凹模的刃口形式圖一中的刃口結(jié)構(gòu)柱形為的筒形凹模，適用于一些簡單零件模具的應(yīng)用；圖二中刃口結(jié)構(gòu)為柱孔口錐形凹模，適用于沖裁形狀復(fù)雜并且要求精度高的零件的復(fù)合模；圖三刃口結(jié)構(gòu)比較適用于一些裝有頂件裝置并且是從凹模上取件的復(fù)合模中，這種刃口結(jié)構(gòu)的凹?？墒箾_壓件保持平整；圖四中為錐形刃口，此刃口尺寸強度較差；圖五中刃口結(jié)構(gòu)同為錐形口，適用于凹模厚度較小的沖壓模中。輥輪支架沖裁件的最大邊長為124.9mm，相比較零件較大，要保持沖裁件的表面平直度，使制件表面保持平整，則選擇圖7.2中的第三種刃口結(jié)構(gòu)形式。7.1.3凹模工藝性及材料

28、的選定凹模作為主要工作零件，其精度要求較高，外形精度為IT11級，內(nèi)型腔精度為IT7級，表面粗糙度為Ra0.8um，上下平面的平行度為0.02，材料選T10A。7.2沖孔凸模因為每個沖壓件的尺寸和形狀不同，沖模的加工以及裝配工藝等實際條件亦有所不同，所以在實際生產(chǎn)中使用的凸模結(jié)構(gòu)形式有整體式、鑲拼式、階梯式、直通式和帶護套式等。7.2.1沖孔凸模的結(jié)構(gòu)方案以及計算凸模長度尺寸應(yīng)根據(jù)各個模具的具體的結(jié)構(gòu)，并考慮修磨、在沖裁時凹模與卸料板之間的安全距離、總體裝配等方面要求來確定。（1）凸模的結(jié)構(gòu)形式。如圖7.3，采用固定板壓入式固定。圖7.3壓入式凸模（2）凸模最小直徑的計算。凸模在此模具中作為零

29、件沖孔部分的沖孔部件，該沖裁件中最小孔直徑為4mm，由刃口尺寸計算獲得4mm。（3）凸模長度的計算。查模具設(shè)計指導(dǎo)表5-6導(dǎo)板模橫向送料典型組合尺寸中凹模周界為250mm×160mm的組合中得，沖孔凸模固定板h1=22mm，空心墊塊h2=15mm，凹模h3=23mm，故凸模長度為： L=h1+h2+h3=22mm+15mm+23mm=60mm。7.2.2沖孔凸模的材料分析及熱處理輥輪支架料厚t=1.5mm3mm，根據(jù)沖壓模具設(shè)計與制造表1.4.4 模具工作零件的常用材料及熱處理要求中沖裁模的零件使用條件的要求選擇材料為T8A，其材料熱處理硬度要求達到5862HRC。7.3凸凹模設(shè)計凸

30、凹模的內(nèi)外緣均為刃口，內(nèi)外緣之間的壁厚取決于沖裁件，壁厚大小決定了它的強度高低。倒裝復(fù)合模凸凹?？變?nèi)會積存廢料，所以其最小壁厚就應(yīng)該大些，正裝復(fù)合模的凸凹模裝在上模，并且內(nèi)孔不會積存廢料，脹力小，其最小壁厚就可以適當小些。（1）凸凹模的結(jié)構(gòu)形式。為了方便凸凹模外緣輪廓的線切割加工，故采用直通式的結(jié)構(gòu)形式，并采用螺釘緊固方式固定，如圖7.4。（3）凸凹模長度計算。查模具設(shè)計指導(dǎo)表5-6導(dǎo)板模橫向送料典型組合尺寸中凹模周界為250mm×160mm的組合中得固定板配合段h1=15mm。彈簧h2=35mm，卸料板h3=15mm，L = h1 +h2+ h3=65mm。圖7.4凸凹模7.4卸料

31、部件的設(shè)計7.4.1卸料板的設(shè)計采用卸料板進行卸料。卸料板不僅有卸料作用，還對凸凹模起保護作用，卸料板的邊界尺寸與凹模的邊界尺寸相等。卸料板與凸凹模的間隙值由表7.2確定，取1mm。表7.2 卸料板與凸凹模間隙值材料厚度t/mm0.50.511單邊間隙Z/mm0.10.51卸料板的周界與凹模板的周界尺寸相同，厚度為15mm。卸料板采用45鋼，硬度為24-48HRC。7.4.2彈性元件的選擇彈簧以及橡膠是模具中廣泛應(yīng)用的彈性元件，主要作用是為彈性卸料、壓料及頂件裝置提供足夠作用力和行程。該沖裁件的沖壓力Fx=9.3kN=9300N,所以選用彈簧作為輥輪支架落料沖孔復(fù)合模具的彈性元件。該模具中的彈

32、簧所滿足的預(yù)壓力為：F0Fx/n=9300/4=2325N則F=2325N,查沖壓模具設(shè)計實用手冊表B-4 圓鋼絲螺旋壓縮彈簧的工作參數(shù)，取彈簧外徑為16mm，鋼絲直徑為3mm，彈簧自由高度H0=35mm。7.4.3卸料螺釘?shù)倪x用卸料板上裝有4個M12×110的卸料螺釘。卸料螺釘尾部要留有足夠的行程空間。7.5模架及其它零部件的設(shè)計該沖裁件尺寸精度為IT14，所以模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在后側(cè)位置。安裝方便又易于加工。以凹模板周界為依據(jù)，選擇模架規(guī)格為250mm×160mm，閉合高度170176mm。查模具設(shè)計指導(dǎo)表5-6其他零件尺寸規(guī)格為表7.3。表7.3 零

33、部件尺寸零部件規(guī)格尺寸mm材料數(shù)量導(dǎo)柱為d/mm×L/mm202導(dǎo)套d/mm×L/mm×D/mm202上模座250×160×50HT2001下模座250×160×60HT2001上墊板250×160×8451凸凹模固定板250×160×15Q235-A1沖孔凸模固定板250×160×22Q235-A1空心墊板250×160×15451下墊板250×160×8451模柄50×110Q235-A18 模具參數(shù)校核8.1模

34、具閉合高度模具的閉合高度是指沖模在最低工作位置時，上模座的上平面至下模座的下平面之間的距離。即：=50+8+15+15+35+127=250mm根據(jù)6.2初定的壓力機參數(shù)中，其工作臺最大封閉高度為200400mm，檢驗是否滿足Hmin-H1+10mmHHmax-H1-5mm。式中H1墊板厚度查表7.4，H1=8mm。200mm-8mm+10mm250mm400mm-8mm-5mm202mm250387mm根據(jù)以上計算值可知滿足要求。8.2壓力校核根據(jù)上述6.1中沖壓力的計算，F(xiàn)總 =311.48kN，小于所選J23-40壓力機的公稱壓力400kN，滿足要求。經(jīng)上述校核，設(shè)計所選的J23-40壓力機可以滿足使用要求?？?結(jié)此次論文課題是輥輪支架模具設(shè)計，之所以選擇這個題目，是因為感覺輥輪支架是農(nóng)用插秧機的零件對我們生活比較接近而且具有很大的作用。在寫這篇論文的時候我首先對零件進行了了解，并且通過Pro/E三維繪圖工具進行零件的三維設(shè)計，觀察零件的具體形狀特點，通過計算出的零件的各種數(shù)值以此來查閱有關(guān)于輥輪支架落料沖孔復(fù)合模的各個主要零件的相關(guān)數(shù)據(jù)并且繪制出三維模型，最后組裝為三維主裝配圖。通過三維設(shè)計圖，模具主裝配中的各零件以及輥輪支架的零件圖在CAD中繪制出然后導(dǎo)出二維圖形。在完成這篇輥輪支架落料沖孔復(fù)合模論文的過程