精品資料（2021-2022年收藏）級(jí)進(jìn)模模具畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、青島理工大學(xué)琴島學(xué)院專科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）目錄摘要.I1 緒論12沖壓的現(xiàn)狀及趨勢(shì)33沖壓件工藝分析63.1沖壓工藝方案的設(shè)計(jì)73.1主要設(shè)計(jì)步驟計(jì)算74工作零件刃口尺寸計(jì)算114.1模具總體設(shè)計(jì)124.2主要零部件設(shè)計(jì)125模具主要零件加工工藝規(guī)程的編制165.1 沖壓模具制造技術(shù)要求165.2 總裝工藝166 壓力機(jī)的校核186.1 公稱壓力186.2 滑塊行程186.3 行程次數(shù)186.4 工作臺(tái)面的尺寸186.5 滑塊模柄孔尺寸186.6 閉合高度18總結(jié)19致謝20參考文獻(xiàn)211 緒論材料成型是先進(jìn)加工技術(shù)的重要組成部分，屬于少、無切削加工，制造方法簡單、生產(chǎn)效率高，特別是經(jīng)過成

2、型加工后的金屬零件具有優(yōu)越的力學(xué)性能，可滿足工程需要。因此，成型加工在未來制造業(yè)技術(shù)發(fā)展中，將占有舉足輕重的地位。而目前的成型加工，都需要采用相應(yīng)的模具才能實(shí)現(xiàn)，模具工業(yè)的發(fā)展和提高是材料成型加工的必要保證。 在現(xiàn)代化基本建設(shè)中，模具工業(yè)已經(jīng)逐漸形成為制造工業(yè)的基礎(chǔ)核心產(chǎn)業(yè)。越來越多的工業(yè)生產(chǎn)制造與模具有關(guān)，根據(jù)國際生產(chǎn)協(xié)會(huì)的專家預(yù)測(cè)，在21世紀(jì)末，50%75%的機(jī)械模具生產(chǎn)制件產(chǎn)品都將利用模具進(jìn)行加工制造。模具是工業(yè)的基礎(chǔ)工藝裝備，用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出的高精度、高復(fù)雜度、高一致性、高生產(chǎn)力和低消耗，是其他加工方法所不能比擬的，工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具生產(chǎn)總值已超過機(jī)床生產(chǎn)總值。因此，模具工業(yè)已經(jīng)

3、成為現(xiàn)代化制造業(yè)的重要支柱性產(chǎn)業(yè)。特別是近些年來，模具設(shè)計(jì)制造的需求量以及高速度化、高效率化已經(jīng)成為汽車制造業(yè)有待提高的一項(xiàng)重要技術(shù)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低不僅是衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，而且在很大程度上決定著這個(gè)國家產(chǎn)品質(zhì)量、笑意及新產(chǎn)品的開發(fā)能力。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品的品種、數(shù)量、質(zhì)量及款式等都提出了越來越高的要求，因此，也促進(jìn)了模具工業(yè)的快速發(fā)展。許多新產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，在很大成都上依賴與模具制造技術(shù)，特別是在汽車輕工電子和航天的行業(yè)尤顯重要。模具制造能力的強(qiáng)弱和模具制造水平的高低，已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家機(jī)械制造技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一，直接影響國家經(jīng)濟(jì)中許多部門的

4、發(fā)展。 沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備（主要是壓力機(jī)）上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對(duì)材料進(jìn)行變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程。沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無法實(shí)現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合才能得出沖

5、壓件。與機(jī)械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)。主要表現(xiàn)如下。(1) 沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化。（2）沖壓時(shí)由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量,而模具的壽命一般較長,所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。（3）沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時(shí)材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強(qiáng)度和剛度均較高。（4）沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設(shè)備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。由

6、于沖壓加工的零件種類繁多，各類零件的形狀、尺寸和精度要求又各不相同，因而生產(chǎn)中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。概括起來，可分為分離工序和成形工序兩大類；分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質(zhì)量的沖壓（俗稱沖裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。上述兩類工序，按基本變形方式不同又可分為沖裁、彎曲、拉深和成形四種基本工序，每種基本工序還包含有多種單一工序。在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)沖壓件的生產(chǎn)批量較大、尺寸較少而公差要求較小時(shí)，若用分散的單一工序來沖壓是不經(jīng)濟(jì)甚至難于達(dá)到要求。這時(shí)在工藝上多采用集中的方案，即把兩種或兩種以

7、上的單一工序集中在一副模具內(nèi)完成，稱為組合的方法不同，又可將其分為復(fù)合-級(jí)進(jìn)和復(fù)合-級(jí)進(jìn)三種組合方式。 復(fù)合沖壓在壓力機(jī)的一次工作行程中，在模具的同一工位上同時(shí)完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方法式。 級(jí)進(jìn)沖壓在壓力機(jī)上的一次工作行程中，按照一定的順序在同一模具的不同工位上完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式。 復(fù)合-級(jí)進(jìn)在一副沖模上包含復(fù)合和級(jí)進(jìn)兩種方式的組合工序。沖模的結(jié)構(gòu)類型也很多。通常按工序性質(zhì)可分為沖裁模、彎曲模、拉深模和成形模等；按工序的組合方式可分為單工序模、復(fù)合模和級(jí)進(jìn)模等。但不論何種類型的沖模，都可看成是由上模和下模兩部分組成，上模被固定在壓力機(jī)工作臺(tái)或墊板上

8、，是沖模的固定部分。工作時(shí)，坯料在下模面上通過定位零件定位，壓力機(jī)滑塊帶動(dòng)上模下壓，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需形狀與尺寸的沖件。上?；厣龝r(shí)，模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來，以便進(jìn)行下一次沖壓循環(huán)。 此設(shè)計(jì)針對(duì)所給的零件進(jìn)行了一套冷沖壓模具的設(shè)計(jì)，其中設(shè)計(jì)內(nèi)容為分析零件的沖裁工藝性（材料、工件結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度），擬定零件的沖壓工藝方案及模具結(jié)構(gòu)，排樣，裁板，計(jì)算沖壓工序壓力，選用壓力機(jī)及確定壓力中心，計(jì)算凸凹模刃口尺寸，主要零、部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工工藝編制，壓力機(jī)的校核。2沖壓的現(xiàn)狀及趨勢(shì) 改革開放以來，隨著國民經(jīng)

9、濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)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(dú)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(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。 隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個(gè)鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一。近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿Α?/p>

10、一些國內(nèi)模具及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用Pro/E、PD、UG NX、NX Progressive Die Design、I-DEAS、Euclid-IS、Logopress3、3DQuickPress、MoldWorks和Topsolid Progress等國際通用軟件，個(gè)別廠家還引進(jìn)了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計(jì)中2。 以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進(jìn)步，東風(fēng)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(jī)構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和

11、開發(fā)。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)。 例如，吉林大學(xué)汽車覆蓋件成型技術(shù)所獨(dú)立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件，華中理工大學(xué)模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的注塑模、汽車覆蓋件模具和級(jí)進(jìn)模CAD/CAE/CAM軟件，上海交通大學(xué)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(dá)國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；CAD/CAE/CA

12、M技術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具依賴進(jìn)口。 2.1未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低的要求服務(wù)。 達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項(xiàng)： (1)全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度；進(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個(gè)

13、行業(yè)中推廣成為可能，實(shí)現(xiàn)技術(shù)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(diǎn)。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對(duì)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)。 (3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。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(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格

14、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(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。 (4)電火花銑削加工 電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)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(fù)雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計(jì)這一技術(shù)將得到發(fā)展。 (5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度 我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。國外發(fā)達(dá)國家一般為80%左右。 (

15、6)優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù) 選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)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否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。 (7)模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化 模具表面的質(zhì)量對(duì)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(dòng)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(shì)。 (8)模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展 這是我國長遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺(tái)機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機(jī)

16、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(cè)控制系統(tǒng)。 2.2模具設(shè)計(jì)的安全要點(diǎn) 在結(jié)構(gòu)上應(yīng)盡量保證進(jìn)料、定料、出件、清理廢料的方便。對(duì)于小型零件的加工要嚴(yán)禁操作者的手指、手腕或身體的其他部位伸入模區(qū)作業(yè)；對(duì)于大型零件的加工，若操作者必須手入模內(nèi)作業(yè)時(shí)，要盡可能減少入模的范圍，盡可能縮短身體某部位在模內(nèi)停留的時(shí)間，并應(yīng)明確模具危險(xiǎn)區(qū)范圍，配備必要的防護(hù)措施和裝置。 模具上的各種零件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度及剛度，防止使用過程中損壞和變形，緊固零件要有防松動(dòng)措施，避免意外傷害操作者。 不允許在加工過程中發(fā)生廢料或工件飛彈現(xiàn)象，影響操作者的注意力，甚至擊傷操作者。另外要避免沖裁件毛刺割傷人手。不允許

17、操作者在進(jìn)行沖壓操作時(shí)有過大的動(dòng)作幅度，避免出現(xiàn)使身體失去穩(wěn)定的姿勢(shì)；不允許在作業(yè)時(shí)有過多和過準(zhǔn)的動(dòng)作。應(yīng)盡量避免沖壓加工時(shí)有強(qiáng)烈的噪聲和振動(dòng)。模具設(shè)計(jì)應(yīng)在總圖上標(biāo)明模具重量，便于安裝，保障安全。20千克以上的零件加工應(yīng)有起重搬運(yùn)措施，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。裝拆模具零件時(shí)應(yīng)方便安全，避免有夾手、割手的可能；模具要便于解體存放。總之，模具中的哪怕是細(xì)微的問題都會(huì)影響安全，只有對(duì)每種作業(yè)中的具體問題進(jìn)行分析，才能提出模具中的安全注意事項(xiàng)。 3沖壓件工藝分析圖3-1零件時(shí)用的材料為Q235A鋼，這種材料具有良好的沖壓性能，適合于沖裁。從零件的結(jié)構(gòu)來看，其結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡單，對(duì)稱。有一個(gè)8個(gè)的孔五個(gè)5個(gè)的孔，孔與孔

18、 空與邊緣的距離滿足沖壓時(shí)的最小距離要求，最小的壁厚為3.5mm（大端四個(gè)5mm的孔與8mm的孔之間的距離，5mm的孔與16mm外圓之間的壁厚）。零件所有尺寸全部為未注公差，均可看作IT14，零件的尺寸精度較低，同時(shí)零件外形及位置公差等均為一般技術(shù)要求，因此使用普通沖裁方法完全能夠滿足零件的精度及等級(jí)要求。3.1沖壓工藝方案的設(shè)計(jì) 從零件圖來分析，整個(gè)零件的沖壓加工所需要的沖壓工序性質(zhì)，只需要落料沖孔兩種。根據(jù)沖壓工序的集中分散以及工序間的組合可能情況來看，零件可能的沖壓方案有，一：先落料，后沖孔，采用單工序模生產(chǎn)，二，落料沖孔復(fù)合沖壓，采用沖孔落料復(fù)合模設(shè)計(jì)，三，沖孔落料級(jí)進(jìn)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模

19、生產(chǎn) 方案一，模具結(jié)構(gòu)簡單，但生產(chǎn)操作繁瑣，安全性不好，生產(chǎn)成本高且生產(chǎn)效率低。方案二，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，但磨具強(qiáng)度較差，制造困難大，切操作不方便；方案三；生產(chǎn)效率高，操作方便，工件精度也能滿足要求。因此采用方案三。3.1主要設(shè)計(jì)步驟計(jì)算 1）排樣方案的確定及其計(jì)算在連續(xù)的沖壓生產(chǎn)中，通常要利用每張板料沖制多個(gè)沖裁零件，確定沖裁件在板材上的排列位置叫做排樣。如果單純從沖壓過程中的材料利用率角度來看，排樣可分為多廢料排樣，少廢料排樣和盡無廢料排樣。按照沖裁件的外形特征，排樣可分為直排、斜排、對(duì)排、及混合排樣等多種方式。排樣是一個(gè)平面幾何分割的技巧。沖壓生產(chǎn)中，為了保證沖裁件外形完整、無

20、損傷及不產(chǎn)生沖壓塌陷等，需要在制件和板件邊緣之間、制件與制件之間射釘一定的間隔，通常將此間隔統(tǒng)稱為搭邊。搭邊值是由沖壓刃口與確定距離以外的定位銷擋料銷以及側(cè)刃等保證。沖裁搭邊雖然是制件間隔中產(chǎn)生的廢料，但在工藝上具有很大的作用。正確的搭邊值可以提高材料的利用率、補(bǔ)充定位位誤差。特別是對(duì)于調(diào)料或帶料沖裁，所設(shè)置的搭邊余料可使板坯保持一定的強(qiáng)度和剛度，以保證送料的順利進(jìn)行。另外，足夠的搭邊值可避免板坯邊緣或沖裁殘余的余料擠入凹?？冢瑥亩Ｗo(hù)凸凹模刃口不受損傷。零件外形近似矩形，輪廓尺寸為58×30?？紤]操作方便并為了保證零件精度，采用直排有廢料排樣。如圖3-2所示： 圖3-2 查冷沖壓工

21、藝及模具設(shè)計(jì)表2-13，工件的搭邊值a=2，沿邊的搭邊值a1=2.2。級(jí)進(jìn)模送料步距為S=30+2=32mm條料寬度按表3-14中公式計(jì)算： B -0=(Dmax+2a1)-0 查表3-15得：=0.6 B=（58+2×2.2）=62.4 （）由零件圖近似算得一個(gè)零件的面積為1354.82，一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的壞料面積B×S=62.4×32=1996.82。因此一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的材料利用率為： =（A/BS）×100=67.8查冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)附表3選用板料規(guī)格為710×2000×2。采用橫裁時(shí)，剪切條料尺寸為62.4。一塊板可裁的條料為32，

22、每間條可沖零件個(gè)數(shù)22個(gè)零件。則一塊板材的材料利用率為： =（n×A0/A）×100 =（22×32×1354.8/710×2000）×100=67.2采用縱裁時(shí)，剪切條料尺寸為62.4。一塊板可裁的條料為11，每條可沖零件個(gè)數(shù)62個(gè)零件，則一塊板材的材料利用率為： =（n×A0/A）×100 =（11×62×1354.8/710×2000）×100=59.2根據(jù)以上分析，橫裁時(shí)比縱裁時(shí)的板材的材料利用率高，因此采用橫裁。2)沖壓力的計(jì)算沖裁力：根據(jù)零件圖可算得一個(gè)零件外周邊

23、長度： L1=16+8+28+38×2 =162.27 內(nèi)周邊長度之和： L=2×3=18.84查冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)附表1可知：MPa;查冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)附表3可知：Kx=0.05, KT=0.055. 落料力： F落=KL1 t T =1.3×162.27×2×260 =109.69KN 沖孔力： F孔=KL2 t T =1.3×6×2×260 =12.74KN 卸料力： Fx=KxF落 =0.05×109.69 =5.48KN推件力：根據(jù)材料厚度取凹模刃口直壁高度h=6, 故:n=h/t=3 F

24、T=nKtF孔 =3×0.055×25.47 =4.20KN總沖壓力： F= F落+ F孔+Fx+ FT則F=109.69+12.74+5.48+4.20 =132.11KN應(yīng)選取的壓力機(jī)公稱壓力：25t.因此可初選壓力機(jī)型號(hào)為J23-25。當(dāng)模具結(jié)構(gòu)及尺寸確定之后，可對(duì)壓力機(jī)的閉合高度，模具安裝尺寸進(jìn)行校核，從而最終確定壓力機(jī)的規(guī)。3）中心的確定及相關(guān)計(jì)算 因沖壓力不大，壓力重心偏移坐標(biāo)原點(diǎn)較小，為了便于磨具的加工和裝配，模具的中心選在坐標(biāo)原點(diǎn)處，C點(diǎn)仍在壓力沒孔投影面積范圍內(nèi)，滿足磨具設(shè)計(jì)要求。確定壓力中心：畫出凹模刃口，建立如圖所示的坐標(biāo)系： 圖3-3 由圖可知，該形

25、狀關(guān)于X軸上下對(duì)稱，關(guān)于Y軸左右對(duì)稱，則壓力中心為該圖形的幾何中心。即坐標(biāo)原點(diǎn)O。該點(diǎn)坐標(biāo)為（0，0）。4工作零件刃口尺寸計(jì)算 因工作零件的形狀相對(duì)比較簡單，適合采用線切割機(jī)床分別加工落料凹模，凸模，凸模固定板以及卸料板，這種加工方法可以保證這種零件各個(gè)孔的同軸度，使裝配工作簡化。由于模具間隙較小，固凸、凹模采用配作加工為宜，由于凸、凹模之間存在著間隙，使落下的料或沖出的孔都帶有錐度。落料件的尺寸接近于凹模刃口尺寸，而沖孔件的尺寸接近于凸模刃口尺寸。固計(jì)算凸模與凹模刃口尺寸時(shí)，應(yīng)按落料與沖孔兩種情況分別進(jìn)行。由此，在確定模具刃口尺寸及其制造公差時(shí)，需遵循以下原則：（I）落料時(shí)以凹模尺寸為基準(zhǔn)，

26、即先確定凹模刃口尺寸；考慮到凹模刃口尺寸在使用過程中因磨損而增大，固落料件的基本尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍較小尺寸，而落料凸模的基本尺寸則按凹?；境叽鐪p最小初始間隙；（II）沖孔時(shí)以凸模尺寸為基準(zhǔn)，即先確定凸模刃口尺寸，考慮到凸模尺寸在使用過程中因磨損而減小，固沖孔件的基本尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸，而沖孔凹模的基本尺寸則按凸?；境叽缂幼钚〕跏奸g隙；（III）凸模與凹模的制造公差，根據(jù)工件的要求而定，一般取比工件精度高23級(jí)的精度，考慮到凹模比凸模的加工稍難，凹模比凸模低一級(jí)。a): 落料凹模刃口尺寸。按磨損情況分類計(jì)算：i)凹模磨損后增大的尺寸，按冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)公式：DA=

27、(Dmax-X);計(jì)算，取 A=/4，制件精度為IT14級(jí)，故X=0.558: DA1 =(58-0.5×0.74 )=57.63 （） 38: DA2=（38-0.5×0.62）=37.69 （）30: DA3=（30-0.5×0.52）=29.74 （）16: DA4=（16-0.5×0.43）=15.785（）8: DA5=（8-0.5×0.36）=7.18（）ii)凹模磨損后不變的尺寸，按冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)公式：CA=（Cmin+X）±0.5A: 計(jì)算，取A=/4 ，制件精度為IT14級(jí)，故X=0.518±0.21

28、5: Cd1=(17.785+0.5×0.43)±0.43/8=18±0.05375（） 沖裁間隙影響沖裁件質(zhì)量，在正常沖裁情況下，間隙對(duì)沖裁力的影響并不大，但間隙對(duì)卸力、推件力的影響卻較大。間隙是影響模具壽命的主要因素。間隙的大小則直接影響到摩擦的大小，在滿足沖裁件質(zhì)量的前提下，間隙一般取偏大值，這樣可以降低沖裁力和提高模具壽。 查冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)表3-3可知Zmax=0.360 , Zmin=0.246相應(yīng)凸模按凹模實(shí)際尺寸配作，保證最小合理間隙為0.246mm沖孔凸模刃口尺寸。沖孔凸模為圓形，可按冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)公式dT=(dmin+x) 計(jì)算，取T

29、=/4，制件精度為IT14級(jí)，故X=0.512: dT1=(6+0.5×0.30)=6.155） 卸料橡膠的設(shè)計(jì) 卸料裝置是指沖裁結(jié)束后將箍在凹模上外側(cè)或擠脹在凹模內(nèi)孔的廢料余料卸除的裝置，具有彈性和剛性兩種形式。另外，在大型修邊模上所設(shè)置的廢料切刀，其實(shí)也是一種卸料裝置。在薄板沖裁模中，經(jīng)常采用彈性卸料裝置，即利用彈簧、橡膠或聚氨酯等彈性元件的壓縮反彈力將廢料卸除。彈性卸料板通常具有壓料作用，但由于彈性元件所限，彈簧力不大，因此，在厚板中不常用。4.1模具總體設(shè)計(jì)1)模具類型的設(shè)計(jì) 采用兩個(gè)工位的級(jí)進(jìn)模，即第一工位沖零件上所用的孔，第二工位落料2)定位方式的選擇 采用導(dǎo)料板，無測(cè)壓

30、裝置，擋料銷初定距，導(dǎo)正銷精確定距。二第一件的沖壓位置可以考操作工目測(cè)來確定。3）卸料裝置，出件方式的選擇 采用彈性卸料裝置，下出件方式4)到處方式的選擇采用中間導(dǎo)柱向模架4.2主要零部件設(shè)計(jì)1）工件零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 落料凸模：直通式。采用線切割加工，2x8mm螺釘固定在墊板上，與凸模固定板的配合按H6/m5過盈配合凹模輪廓尺寸的確定：查冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)表3-24，得：K=0.28;查冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)表3-25, 得: s2=36; 凹模厚度H=ks=0.28×58=16.24（） B=s+（2.54.0）H =58+（2.54.0）×16.24 =98.6122.9

31、6 （） L=s1+2s2 =30+2×36 =102 （）根據(jù)算得的凹模輪廓尺寸，選取與計(jì)算值相接近的標(biāo)準(zhǔn)凹模板輪廓尺寸為L×B×H=125×125×28.5（） 凸模的長度是依據(jù)模具結(jié)構(gòu)而定的。采用彈性卸料時(shí)，凸模長度按公式L=h1+h2+h3計(jì)算，式中 L-凸模長度，mm； h1-凸模固定板厚度，mm; h2-卸料板厚度，mm ; h3-卸料彈性元件被預(yù)壓后的厚度L=22mm+10mm+18.5mm=50.5mm 凹模材料和技術(shù)要求：凹模的材料選用T10A。工件部分淬硬至HRC5862。外輪廓棱角要倒鈍。 沖孔凸模：臺(tái)階式，其中12mm與

32、凸模固定板采用過盈配合。2）定位零件的設(shè)計(jì) 兩個(gè)導(dǎo)正銷，分別借用工件上前一工位沖出5mm和8mm兩個(gè)孔做導(dǎo)正孔。導(dǎo)正銷采用H7/h6安裝在落料凸模端面，導(dǎo)正銷正部分與導(dǎo)正孔采用H7/h6配合。起粗定距的活動(dòng)擋料銷，彈簧和螺塞選用標(biāo)準(zhǔn)件，規(guī)格為8x163）導(dǎo)料板的設(shè)計(jì)按標(biāo)準(zhǔn)選用4)卸料部件的設(shè)計(jì)卸料板的設(shè)計(jì)：卸料板的設(shè)計(jì)要注意其上面的孔位與凸模固定板一致，在導(dǎo)料板固定螺釘位置開孔，一面二者相碰，卸料螺釘?shù)倪x用：卸料螺釘?shù)拈L度=上模座厚度卸料螺釘沉孔深度+墊板厚度+凸模固定板厚度+卸料橡膠壓縮后厚度 出件方式是采用凸模直接頂出的下出料方式。由于卸料采用彈性卸料的方式，彈性卸料裝置由卸料板、卸料螺釘

33、和彈性元件組成。卸料板：彈性卸料板的平面尺寸等于或稍大于凹模板的尺寸，厚度取凹模厚度的0.60.8倍, 卸料板與凸模的單邊間隙按冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)表3-32選取,t1mm時(shí),單邊間隙為0.15mm。為了便于可靠卸料，在模具開啟狀態(tài)時(shí)，卸料板工作平面應(yīng)高出凸模刃口尺寸端面0.30.5，卸料板的尺寸規(guī)格為：125mmX125mmX10mm，材料為:45#鋼。如圖6所示： 圖4-1卸料螺釘：卸料螺釘采用標(biāo)準(zhǔn)的階梯形螺釘，根據(jù)卸料板的尺寸選擇4個(gè)卸料螺釘，規(guī)格為，JB/T7650.5-94。如圖7所示：圖 4.2.2 卸料螺釘卸料裝置：由于橡皮允許承受的負(fù)荷較大，安裝調(diào)整方便，因此選用橡皮作為彈性元

34、件，卸料橡皮的選擇原則： 為了保證卸料正常工作，應(yīng)使橡皮工作時(shí)的彈力大于或等于卸料力FXFXY=APFX=5.48KN式中FXY橡皮工作時(shí)的彈力，A橡皮的橫截面積，P與橡橡皮壓縮量有關(guān)的單位壓力，一般預(yù)壓時(shí)壓縮量為10%15%。由冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)圖3-64知，取P=0.6MPa，求得A=91.3cm2,由冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)表3-33中的公式求得橡皮尺寸規(guī)格為35×26×24根據(jù)工件材料厚度為2mm，沖裁時(shí)凸模進(jìn)如凹模的深度為1mm，模具維修時(shí)刃磨留量為2mm，開啟時(shí)卸料板高于凸模1mm，則求得總工作行程：h工件=6mm, 使用橡皮時(shí)，不應(yīng)使最大壓縮量超過橡皮自由高度的

35、35%45%否則是皮的自由高度應(yīng)為： H=h/(0.250.30) =6/(0.250.30) =2024mm模具組裝時(shí)的預(yù)壓縮量為： H預(yù)=（10%15%）H =2.43.6mm取H預(yù)=3mm由此可知：安裝橡皮高度尺寸為21mm,式中的H所需的工作行程。由上式所得的高度，還在按下式進(jìn)行校核: 0.5H/B1.5如果H/D超過1.5,應(yīng)把橡皮分成若干段,并在橡皮之間墊上鋼圈。由冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)表3-33中的公式求得橡皮尺寸規(guī)格為35×26×24 5模具主要零件加工工藝規(guī)程的編制5.1 沖壓模具制造技術(shù)要求模具精度是影響沖壓件精度的重要因素之一，為了保證模具精度，制造時(shí)應(yīng)

36、達(dá)到以下技術(shù)要求：a、組成沖壓模具的所有零件，在材料加工精度和熱處理質(zhì)量等方面均應(yīng)符合相應(yīng)圖樣的要求。b、組成模架的零件應(yīng)達(dá)到規(guī)定的加工要求，裝配成套的模架應(yīng)活動(dòng)自如，并達(dá)到規(guī)定的平行度和垂直度要求c、模具的功能必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求.d、為了鑒別沖壓件的質(zhì)量，裝配好的模具必須在生產(chǎn)條件下試模，并根據(jù)試模存在問題進(jìn)行修整，直至試出合格的沖壓件為止。5.2 總裝工藝5.2.1總裝圖所示： 圖5-1 圖5-2 圖5-2總裝圖解1 下模座 2導(dǎo)柱 3內(nèi)六角螺釘8×70 4內(nèi)六角螺釘8×60 5導(dǎo)套 6凸模固定板 7沖孔凸模 8墊板 9上模座 10銷釘 11模柄 12打料桿 13連接推桿

37、 14凸凹模 15卸料板 16推件塊 17凹模 18活動(dòng)擋料銷 19推板 20彈性橡膠 21凸凹模固定板 22卸料螺釘 23導(dǎo)料銷6 壓力機(jī)的校核6.1 公稱壓力 根據(jù)公稱壓力的選取壓力機(jī)型號(hào)為J23-25,它的壓力為25t>15.79t,所以壓力得以校核;6.2 滑塊行程 滑塊行程應(yīng)保證坯料能順利地放入模具和沖壓能順利地從模具中取出.這里只是材料的厚度t=2mm,卸料板的厚度H=10mm,及凸模沖入凹模的最大深度2mm,即S1=2+10+2=14mm<S=65mm,所以得以校核.6.3 行程次數(shù) 行程次數(shù)為105次/min.因?yàn)樯a(chǎn)批量為中批量,又是手工送料,不能太快,因此是得以

38、校核.6.4 工作臺(tái)面的尺寸 根據(jù)下模座L×B=125mm×125mm,且每邊留出60100mm,即L1×B1=325mm×325mm,而壓力機(jī)的工作臺(tái)面L2×B2=560mm×370mm,沖壓件和廢料從下模漏出, 漏料尺寸小于58mm×30mm,而壓力機(jī)的孔尺寸為250×250,故符合要求,得以校核;6.5 滑塊模柄孔尺寸 滑塊上模柄孔的直徑為40mm,模柄孔深度為60mm,而所選的模柄夾持部分直徑為30mm,長度為48mm,故符合要求,得以校核;6.6 閉合高度 由壓力機(jī)型號(hào)知Hmax=270mm M=80 H1=70Hmin=HmaxM= 270-80=190(M為閉合高度調(diào)節(jié)量/mm,H1為墊板厚度/mm)由公式得:( HmaxH1)-5H( HminH1)+10,得(27070)-5188.5(19070)+10即 195188.51