T輪輻的模具畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、摘 要 本畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題來(lái)源于機(jī)械制造有限公司提出產(chǎn)品要求的題目，主要任務(wù)是設(shè)計(jì)生產(chǎn)7.00T輪輻的模具。本設(shè)計(jì)主要圍繞沖壓模具設(shè)計(jì)展開(kāi)，設(shè)計(jì)宗旨為降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，提高模具壽命，而且要求操作方便，維修簡(jiǎn)單。本文設(shè)計(jì)的沖壓模具采用單工序沖裁模，按照分配任務(wù)主要完成輪輻邊孔的沖裁設(shè)計(jì)。此工序利用冷沖壓技術(shù)可以達(dá)到高的加工要求獲得良好的經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)生產(chǎn)要求，采用手工送料方式以毛坯的中心孔用定位銷定位。為了便于操作降低模具成本采用彈性卸料方式?jīng)_件和廢料采用凸模直接從凹模洞口推下的下出件方式。本文對(duì)零件加工工藝進(jìn)行力詳細(xì)的分析，對(duì)模具的工作零件進(jìn)行力必要的設(shè)計(jì)計(jì)算，特別是刃口，及沖裁間隙分析

2、計(jì)算、選擇。根據(jù)要求，對(duì)輔助零件標(biāo)準(zhǔn)化選擇。最后加工出的模具能達(dá)到企業(yè)的要求。關(guān)鍵詞：模具；沖裁；沖裁間隙；AbstractThe design of the subject from Daye manufacture the limited company product requirements, main task is to design production 7.00 T spokes mould.The main contents of this design is about the design of the stamping dies , Its aim at lower t

3、he production cost , increasing production efficiency ,lift the molding tool life span and request for operate convenience , fix briefly and easily . This paper designs the stamping mould adopts single procedure punch die, according to the distribution of the main task of the cutting edge of the hol

4、e. This process using cold stamping technology can achieve high processing requirements to obtain good economy. According to the production requirements, manually feed on the edge with positioning pin blank. In order to facilitate operations using elastic mould cost reduce discharging mode stamping

5、and waste from the punch directly under the push of dies.the hole under a way out. .This paper parts processing technology force, a detailed analysis of the working parts of mold design and calculation of the necessary force, especially the blade, and the cutting clearance analysis and calculation,

6、the choice. According to the requirements of auxiliary parts, standardization of choice. Finally the mould processing can achieve business requirements.Keywords: die, Cutting, Cutting clearance,目 錄摘 要IAbstractII緒 論1第1章 模具沖壓理論基礎(chǔ)41.1塑性變形理論基礎(chǔ)4塑性變形的基本概念41.1.2 金屬的屈服條件51.1.3 金屬塑性變形時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系61.2沖壓材料71.3沖壓變形

7、時(shí)板材變形區(qū)受力情況分析91.4模具零件加工12模具零件加工方法12模具零件的毛坯選擇13模具零件的機(jī)械加工14模具零件常用精加工方法比較15第2章 沖壓工藝分析172.1 零件分析17材料17零件結(jié)構(gòu)17尺寸精度182.2工藝方案分析192.3工藝方案確定及個(gè)人任務(wù)20第3章 沖壓模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)223.1模具類型223.2操作與定位方式223.3卸料與出件方式223.4模架類型及精度223.5模具總裝圖22第4章 模具設(shè)計(jì)工藝計(jì)算244.1 沖壓力分析計(jì)算24沖壓力計(jì)算244.1.2 壓力中心264.2工作零件刃口尺寸計(jì)算26凸凹模的間隙選擇26刃口尺寸計(jì)算294.3零件結(jié)構(gòu)尺寸32凹模設(shè)

8、計(jì)32凸凹模長(zhǎng)度和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)334.4其他模具零件結(jié)構(gòu)尺寸364.5選擇壓力機(jī)40第5章 模具工作過(guò)程425.1初始狀態(tài)425.2凹模在最低點(diǎn)時(shí)的狀態(tài)425.3凸模隨滑塊上提時(shí)的狀態(tài)435.4凸模繼續(xù)上提到達(dá)最高點(diǎn)完成一個(gè)工作循環(huán)44第 6章 模架零件設(shè)計(jì)456.1模架結(jié)構(gòu)的選擇456.2 下模座的選擇設(shè)計(jì)456.3上模座的選擇設(shè)計(jì)466.4導(dǎo)柱的選擇設(shè)計(jì)476.5導(dǎo)套的選擇設(shè)計(jì)486.6模柄的選擇設(shè)計(jì)48第7章 模具零件制造507.1下墊板517.2上墊板537.3凹模板547.4卸料版557.5凸模固定板567.6上模座板577.7下模座板587.8沖孔凸模59第8章 模具的安裝60致 謝6

9、1參考文獻(xiàn)62附錄一63附錄二69緒 論我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對(duì)模具工業(yè)提出了越來(lái)越高的要求，也為其發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力。近10年來(lái)，中國(guó)模具工業(yè)的一直以每年15%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，中國(guó)模具工業(yè)無(wú)論在技術(shù)上，還是在管理上，都存在較大差距。特別在大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具技術(shù)上，差距尤為明顯。中國(guó)每年需要大量進(jìn)口此類模具，在模具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上，中低檔模具相對(duì)過(guò)剩，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇價(jià)格偏低，降低了許多模具企業(yè)的效益。而中高檔模具能力不足。模具的開(kāi)發(fā)能力較弱，技術(shù)人才嚴(yán)重不足，科研開(kāi)發(fā)和技術(shù)攻關(guān)投入少。國(guó)外方面：我國(guó)模具生產(chǎn)廠中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間（分廠），自產(chǎn)自配比例高達(dá)60%

10、左右，而國(guó)外模具超過(guò)70%屬商品模具。專業(yè)模具廠大多是“大而全”、“小而全”的組織形式，而國(guó)外大多是“小而?！?、“小而精”。國(guó)內(nèi)大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的模具占總量比例不足30%，而國(guó)外在50%以上。2004年，模具進(jìn)出口之比為3.71，進(jìn)出口相抵后的凈進(jìn)口額達(dá)13.2億美元，為世界模具凈進(jìn)口量最大的國(guó)家。目前，我國(guó)沖壓技術(shù)與先進(jìn)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)落后，主要原因是我國(guó)在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國(guó)模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與先進(jìn)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具相比差距相當(dāng)大。   隨著工

11、業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)正呈現(xiàn)多品種、少批量，復(fù)雜、大型、精密，更新?lián)Q代速度快的變化特點(diǎn)，沖壓模具正向高效、精密、長(zhǎng)壽命、大型化方向發(fā)展。為適應(yīng)市場(chǎng)變化，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)正由手工設(shè)計(jì)、依靠人工經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)機(jī)械加工技術(shù)向以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）技術(shù)轉(zhuǎn)變。 1.沖壓成形理論及沖壓工藝   加強(qiáng)冷沖壓變形基礎(chǔ)理論的研究，以提供更加準(zhǔn)確、實(shí)用、方便的計(jì)算方法，正確地確定沖壓工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決冷沖壓變形中出現(xiàn)的各種實(shí)際問(wèn)題，進(jìn)

12、一步提高沖壓件的質(zhì)量。  研究和推廣采用新工藝，如精沖工藝、軟模成形工藝、高能高速成形工藝、超塑性成形工藝以及其它高效率、經(jīng)濟(jì)成形工藝等，進(jìn)一步提高冷沖壓技術(shù)水平。   值得特別指出的是，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進(jìn)一步完善，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外已開(kāi)始應(yīng)用塑性成形過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，即利用有限元等數(shù)值分析方法模擬金屬的塑性成形過(guò)程，通過(guò)分析數(shù)值技術(shù)結(jié)果，幫助設(shè)計(jì)人員實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)。 2.模具先進(jìn)制造工藝及設(shè)備   模具制造技術(shù)現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)正不斷向傳統(tǒng)制

13、造技術(shù)滲透、交叉、融合，對(duì)其實(shí)施改造，形成先進(jìn)制造技術(shù)。 模具先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在如下方面：  1高速銑削加工2電火花銑削加工3慢走絲線切割技術(shù)4磨削及拋光加工技術(shù)5數(shù)控測(cè)量3.模具新材料及熱、表處理   隨著產(chǎn)品質(zhì)量的提高，對(duì)模具質(zhì)量和壽命要求越來(lái)越高。而提高模具質(zhì)量和壽命最有效的辦法就是開(kāi)發(fā)和應(yīng)用模具新材料及熱、表處理新工藝,不斷提高使用性能,改善加工性能。      (1)模具新材料沖壓模具使用的材料屬于冷作模具鋼，是應(yīng)用量大、使用面廣、種類最多的模具鋼。主要性能要求為強(qiáng)度、韌性、耐磨性。目

14、前冷作模具鋼的發(fā)展趨勢(shì)是在高合金鋼D2（相當(dāng)于我國(guó)Cr12MoV）性能基礎(chǔ)上，分為兩大分支：一種是降低含碳量和合金元素量，提高鋼中碳化物分布均勻度，突出提高模具的韌性。如美國(guó)釩合金鋼公司的8CrMo2V2Si、日本大同特殊鋼公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一種是以提高耐磨性為主要目的，以適應(yīng)高速、自動(dòng)化、大批量生產(chǎn)而開(kāi)發(fā)的粉末高速鋼。如德國(guó)的320CrVMo13，5等。(2)熱處理、表處理新工藝為了提高模具工作表面的耐磨性、硬度和耐蝕性，必須采用熱、表處理新技術(shù)，尤其是表面處理新技術(shù)。除人們熟悉的鍍硬鉻、氮化等表面硬化處理方法外，近年來(lái)模具表面性能強(qiáng)化技術(shù)發(fā)展很快，實(shí)際應(yīng)用效果很好。

15、其中，化學(xué)氣相沉積（CVD）、物理氣相沉積（PVD）以及鹽浴滲金屬（TD）的方法是幾種發(fā)展較快，應(yīng)用最廣的表面涂覆硬化處理的新技術(shù)。它們對(duì)提高模具壽命和減少模具昂貴材料的消耗，有著十分重要的意義。第1章 模具沖壓理論基礎(chǔ)1.1塑性變形理論基礎(chǔ)沖壓成形是金屬塑性成形加工方法之一，是建立在金屬塑性變形理論基礎(chǔ)上的材料成形工程技術(shù)。要掌握冷沖壓成形加工技術(shù)，就必須具有金屬塑性變形理論的基礎(chǔ)知識(shí).塑性變形的基本概念在金屬材料中，原子之間作用著相當(dāng)大的力，足以抵抗重力的作用，所以在沒(méi)有其它外力作用的條件下，金屬物體將保持自有的形狀和尺寸。   彈性變形-當(dāng)物體受到外力作用之后，它的形

16、狀和尺寸將發(fā)生變化即變形，變形的實(shí)質(zhì)就是原子間的距離產(chǎn)生變化。假如作用于物體的外力去除后，由外力引起的變形隨之消失，物體能完全恢復(fù)自己的原始形狀和尺寸，這樣的變形稱為彈性變形。   塑性變形-如果作用于物體的外力去除后，物體并不能完全恢復(fù)自己的原始形狀和尺寸，這樣的變形稱為塑性變形。塑性變形和彈性變形都是在變形體不破壞的條件下進(jìn)行的（即連續(xù)性不破壞）   通常用塑性表示材料塑性變形能力。   塑性-指固體材料在外力作用下發(fā)生永久變形而不破壞其完整性能力。金屬的塑性不是固定不變的，影響它的因素很多，除了金屬本身的晶格類型、化學(xué)成分和金相

17、組織等內(nèi)在因素之外，其外部因素變形方式（機(jī)械因素即應(yīng)力狀態(tài)與應(yīng)變狀態(tài)）、變形條件（物理因素即變形溫度與變形速度）的影響也很大。影響金屬塑性的主要因素如表1.1 所示。 表1.1 影響金屬塑性的主要因素衡量金屬塑性高低的參數(shù)稱為塑性指標(biāo)（延伸率、斷面收縮率）。    塑性指標(biāo)-是以材料開(kāi)始破壞時(shí)的塑性變形量來(lái)表示，它可借助于各種實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定。目前應(yīng)用比較廣泛的是拉伸試驗(yàn)，對(duì)應(yīng)于拉伸試驗(yàn)的塑性指標(biāo)，用延伸率和斷面收縮率表示。和的數(shù)值由下式確定：   需要指出，各種試驗(yàn)方法都是相對(duì)于特定的受力狀況和變形條件的，由此所測(cè)定的塑性指標(biāo)，僅具有相對(duì)的比較意義。

18、60;  變形力-塑性變形時(shí)，使金屬產(chǎn)生變形的外力稱為變形力。  變形抗力-金屬抵抗變形的力稱為變形抗力，它反映材料產(chǎn)生塑性變形的難易程度，一般用金屬材料產(chǎn)生塑性變形的單位變形力表示其大小。  金屬受外力作用產(chǎn)生塑性變形后不僅形狀和尺寸發(fā)生變化，而且其內(nèi)部的組織和性能也將發(fā)生變化。一般會(huì)產(chǎn)生加工硬化或應(yīng)變剛現(xiàn)象，即金屬的機(jī)械性能，隨著變形程度的增加，強(qiáng)度和硬度逐漸增加，而塑性和韌性逐漸降低；晶粒會(huì)沿變形方向伸長(zhǎng)排列形成纖維組織使材料產(chǎn)生各向異性；由于變形不均，會(huì)在材料內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，變形后作為殘余應(yīng)力保留在材料內(nèi)部。1.1.2 金屬的屈服條件  

19、;  眾所周知，在材料單向拉伸中，由于質(zhì)點(diǎn)處于單向應(yīng)力狀態(tài)，只要單向拉伸應(yīng)力達(dá)到材料的屈服極限，該質(zhì)點(diǎn)即行屈服，進(jìn)入塑性狀態(tài)。在多向應(yīng)力狀態(tài)時(shí)，顯然就不能僅僅用某一應(yīng)力分量來(lái)判斷質(zhì)點(diǎn)是否進(jìn)入塑性狀態(tài)，必須同時(shí)考慮其它應(yīng)力分量。研究表明，只有當(dāng)各應(yīng)力分量之間符合一定的關(guān)系時(shí)，質(zhì)點(diǎn)才進(jìn)入塑性狀態(tài)。這種關(guān)系叫做屈服條件，或屈服準(zhǔn)則，也稱塑性條件或塑性方程。    滿足屈服條件表明材料處于塑性狀態(tài)。材料要進(jìn)行塑性變形，必須始終滿足屈服條件。 對(duì)于應(yīng)變硬化材料，材料要由彈性變形轉(zhuǎn)為塑性變形，必須滿足的屈服條件叫初始屈服條件；而塑性變形要繼續(xù)發(fā)展，必須滿足的屈服條件則叫后繼屈

20、服條件。在一般應(yīng)力狀態(tài)下，塑性變形過(guò)程的發(fā)生、發(fā)展，實(shí)質(zhì)上可以理解為一系列的彈性極限狀態(tài)的突破初始屈服和后繼屈服材料是否屈服和進(jìn)入塑性狀態(tài)，主要取決于兩方面的因素：(1）在一定的變形條件（變形溫度和變形速度）下材料的物理機(jī)械性質(zhì)轉(zhuǎn)變的根據(jù)。  (2）材料所處的應(yīng)力狀態(tài)轉(zhuǎn)變的條件。   目前在工程上常用的屈服條件可表示如下：                   1-3=S   式中 1、3 、S最大主應(yīng)力、最小主應(yīng)力和屈服應(yīng)力； 

21、60;應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)，其值在11.155之間。當(dāng)2(1+3)/2時(shí)，1.155；當(dāng)21或23時(shí)，=1。一般近似取1.1。1.1.3 金屬塑性變形時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系      彈性變形階段，應(yīng)力與應(yīng)變之間的關(guān)系是線性的、可逆的，與加載歷史無(wú)關(guān)；而塑性變形階段，應(yīng)力與應(yīng)變之間的關(guān)系則是非線性的、不可逆的，與加載歷史有關(guān)。應(yīng)變不僅與應(yīng)力大小有關(guān)，而且還與加載歷史有著密切的關(guān)系。  目前常用的塑性變形時(shí)應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系主要有兩類：一類簡(jiǎn)稱增量理論，它著眼于每一加載瞬間，認(rèn)為應(yīng)力狀態(tài)確定的不是塑性應(yīng)變分量的全量而是它的瞬時(shí)增量；另一類簡(jiǎn)稱全量理論，它

22、認(rèn)為在簡(jiǎn)單加載（即在塑性變形發(fā)展的過(guò)程中，只加載，不卸載，各應(yīng)力分量一直按同一比例系數(shù)增長(zhǎng)，又稱比例加載）條件下，應(yīng)力狀態(tài)可確定塑性應(yīng)變分量。為了便于理解和比較，在此僅介紹全量理論。  全量理論認(rèn)為在簡(jiǎn)單加載條件下，塑性變形的每一瞬間，主應(yīng)力差與主應(yīng)變差成比例非負(fù)比例系數(shù)，是一個(gè)與材料性質(zhì)和變形程度有關(guān)的函數(shù)，而與變形體所處的應(yīng)力狀態(tài)無(wú)關(guān)。   了解塑性變形時(shí)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系有助于分析沖壓成形時(shí)板材的應(yīng)力與應(yīng)變。通過(guò)對(duì)塑性變形時(shí)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的分析，可得出以下結(jié)論：  (1）應(yīng)力分量與應(yīng)變分量符號(hào)不一定一致，即拉應(yīng)力不一定對(duì)應(yīng)拉應(yīng)變，壓應(yīng)力不一定對(duì)應(yīng)壓應(yīng)變； 

23、 (2）某方向應(yīng)力為零其應(yīng)變不一定為零；  (3）在任何一種應(yīng)力狀態(tài)下，應(yīng)力分量的大小與應(yīng)變分量的大小次序是相對(duì)應(yīng)的，即123，則有123。  (4）若有兩個(gè)應(yīng)力分量相等，則對(duì)應(yīng)的應(yīng)變分量也相等，即若12，則有12。1.2沖壓材料  （1）對(duì)沖壓材料的要求  沖壓所用的材料，不僅要滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)的技術(shù)要求，還應(yīng)當(dāng)滿足沖壓工藝的要求和沖壓后繼的加工要求（如切削加工、焊接、電鍍等）。沖壓工藝對(duì)材料的基本要求主要是：a對(duì)沖壓成形性能的要求為了有利于沖壓變形和制件質(zhì)量的提高，材料應(yīng)具有良好的沖壓成形性能。而沖壓成形性能與材料的機(jī)械性能密切相關(guān)，通常要求材料應(yīng)具有：

24、良好的塑性，屈強(qiáng)比小，彈性模量高，板厚方向性系數(shù)大，板平面方向性系數(shù)小.不同沖壓工序?qū)Π宀男阅艿木唧w要求如表1.2所示。表1.2不同沖壓工序?qū)Π宀男阅艿木唧w要求b對(duì)材料厚度公差的要求  材料的厚度公差應(yīng)符合國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)橐欢ǖ哪＞唛g隙適用于一定厚度的材料，材料厚度公差太大，不僅直接影響制件的質(zhì)量，還可能導(dǎo)致模具和沖床的損壞。c對(duì)表面質(zhì)量的要求  材料的表面應(yīng)光潔平整，無(wú)分層和機(jī)械性質(zhì)的損傷，無(wú)銹斑、氧化皮及其它附著物。表面質(zhì)量好的材料，沖壓時(shí)不易破裂，不易擦傷模具，工件表面質(zhì)量好。 (2）常用沖壓材料  沖壓用材料的形狀有各種規(guī)格的板料、帶料和塊料。

25、板料的尺寸較大，一般用于大型零件的沖壓，對(duì)于中小型零件，多數(shù)是將板料剪裁成條料后使用。帶料（又稱卷料）有各種規(guī)格的寬度，展開(kāi)長(zhǎng)度可達(dá)幾千米，適用于大批量生產(chǎn)的自動(dòng)送料，材料厚度很小時(shí)也是做成帶料供應(yīng)。塊料只用于少數(shù)鋼號(hào)和價(jià)錢(qián)昂貴的有色金屬的沖壓。  冷沖壓常用材料有： a.黑色金屬：普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、不銹鋼、電工硅鋼等。對(duì)厚度在4mm以下的軋制薄鋼板，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T708-1991規(guī)定，鋼板的厚度精度可分為A(高級(jí)精度)，B(較高精度)，C(普通精度)級(jí)  對(duì)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼薄鋼板，根據(jù)GB/T710-1991規(guī)定，鋼板的表面質(zhì)量可分為（

26、特別高級(jí)的精整表面），（高級(jí)的精整表面），（較高的精整表面），（普通的精整表面）組；每組按拉深級(jí)別又可分為（最深拉深），（深拉深），（普通拉深）級(jí)： b. 有色金屬：銅及銅合金、鋁及鋁合金、鎂合金、鈦合金等。 c.非金屬材料：紙板、膠木板、塑料板、纖維板和云母等。 關(guān)于各類材料的牌號(hào)、規(guī)格和性能，可查閱有關(guān)手冊(cè)和標(biāo)準(zhǔn)。表給出了常用冷沖壓材料的機(jī)械性能，從表中數(shù)據(jù)，可以近似判斷材料的沖壓性能  1.3沖壓變形時(shí)板材變形區(qū)受力情況分析圖1.1所示是無(wú)壓邊裝置的模具對(duì)板料進(jìn)行沖裁時(shí)的情形。凸模與凹模都具有與制件輪廓一樣形狀的鋒利刃口，凸凹模之間存在一定間隙。當(dāng)凸模下降至

27、與板料接觸時(shí)，板料就受到凸、凹模的作用力，其中：    F1、F2 凸、凹模對(duì)板料的垂直作用力；    F3、F4凸、凹模對(duì)板料的側(cè)壓力；    F1、F2凸、凹模端面與板料間的摩擦力，其方向與間隙大小有關(guān)，一般從模具刃口指向外；    F3、F4凸、凹模側(cè)面與板料間的摩擦力    從圖中可看出，由于凸、凹模之間存在間隙，F(xiàn)1、F2不在同一垂直線上，故板料受到彎矩MF1Z/2作用，由于M使板料彎曲

28、并從模具表面上翹起，使模具表面和板料的接觸面僅限在刃口附近的狹小區(qū)域，其接觸面寬度約為板厚的0.20.4。接觸面間相互作用的垂直壓力并不均勻，隨著向模具刃口的逼近而急劇增大。圖1.1 沖裁時(shí)作用于板料上的力1-凸模     2-板材      3-凹模沖裁變形過(guò)程  圖1.2所示沖裁變形過(guò)程。如果模具間隙正常，沖裁變形過(guò)程大致可分為如下三個(gè)階段。 1彈性變形階段(圖) 在凸模壓力下，材料產(chǎn)生彈性壓縮、拉伸和彎曲變形，凹模上的板料則向上翹曲，間隙越大，彎曲和上翹越嚴(yán)重。同時(shí)，凸模稍許擠入板料上部，

29、板料的下部則略擠入凹模洞口，但材料內(nèi)的應(yīng)力末超過(guò)材料的彈性極限。2塑性變形階段(圖)   因板料發(fā)生彎曲，凸模沿寬度為b的環(huán)形帶繼續(xù)加壓，當(dāng)材料內(nèi)的應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度時(shí)便開(kāi)始進(jìn)入塑性變形階段。凸模擠入板料上部，同時(shí)板料下部擠入凹模洞口，形成光亮的塑性剪切面。隨凸模擠入板料深度的增大，塑性變形程度增大，變形區(qū)材料硬化加劇，沖裁變形抗力不斷增大，直到刃口附近側(cè)面的材料由于拉應(yīng)力的作用出現(xiàn)微裂紋時(shí)，塑性變形階段便告終，此時(shí)沖裁變形抗力達(dá)到最大值。由于凸、凹模間存在有間隙，故在這個(gè)階段中板料還伴隨著彎曲和拉伸變形。間隙越大，彎曲和拉伸變形也越大。3斷裂分離階段(圖、) &#

30、160;材料內(nèi)裂紋首先在凹模刃口附近的側(cè)面產(chǎn)生，緊接著才在凸模刃口附近的側(cè)面產(chǎn)生。已形成的上下微裂紋隨凸模繼續(xù)壓入沿最大切應(yīng)力方向不斷向材料內(nèi)部擴(kuò)展，當(dāng)上下裂紋重合時(shí)，板料便被剪斷分離。隨后，凸模將分離的材料推人凹模洞口。  從圖1.3所示沖裁力-凸模行程曲線可明顯看出沖裁變形過(guò)程的三個(gè)階段。圖中OA段是沖裁的彈性變形階段；AB段是塑性變形階段，B點(diǎn)為沖裁力的最大值，在此點(diǎn)材料開(kāi)始剪裂，BC段為微裂紋擴(kuò)展直至材料分離的斷裂階段，CD段主要是用于克服摩擦力將沖件推出凹?？卓跁r(shí)所需的力。圖1.2 沖裁變形過(guò)程圖1.3沖裁力曲線1.4模具零件加工模具零件加工方法模具材料的選用，不

31、僅關(guān)系到模具的使用壽命，而且也直接影響到模具的制造成本，因此是模具設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作。在沖壓過(guò)程中，模具承受沖擊負(fù)荷且連續(xù)工作,使凸、凹模受到強(qiáng)大壓力和劇烈磨擦，工作條件極其惡劣。因此選擇模具材料應(yīng)遵循如下原則： l 根據(jù)模具種類及其工作條件，選用材料要滿足使用要求，應(yīng)具有較高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、耐沖擊、耐疲勞性等；l 根據(jù)沖壓材料和沖壓件生產(chǎn)批量選用材料；l 滿足加工要求，應(yīng)具有良好的加工工藝性能，便于切削加工，淬透性好、熱處理變形??；l 滿足經(jīng)濟(jì)性要求。在模具制造中，通常按照零件結(jié)構(gòu)和加工工藝過(guò)程的相似性，可將各種模具零件大致分為工作型面零件、板類零件、軸類零件、套類零件等。其加工方法

32、主要有機(jī)械加工、特種加工二大類，機(jī)械加工方法主要包括各類金屬切削機(jī)床的切削加工，采用普通及數(shù)控切削機(jī)床進(jìn)行車、銑、刨、鏜、鉆、磨加工可以完成大部分模具零件加工，再配以鉗工操作，可實(shí)現(xiàn)整套模具的制造。機(jī)械加工方法是模具零件的主要加工方法，即使是模具的工作零件采用特種加工方法加工，也需要用機(jī)械加工的方法進(jìn)行預(yù)加工。   隨著模具質(zhì)量要求的不斷提高，高強(qiáng)度、高硬度、高韌性等特殊性能的模具材料不斷出現(xiàn)和復(fù)雜型面、型孔的不斷增多，傳統(tǒng)的機(jī)械加工方法已難以滿足模具加工的要求。因而，直接利用電能、熱能、光能、化學(xué)能、電化學(xué)能、聲能等特種加工的工藝方法相繼得到了很快的發(fā)展，目前以電加工為主

33、的特種加工方法在現(xiàn)代模具制造中已得到了廣泛應(yīng)用，它是對(duì)機(jī)械加工方法的重要補(bǔ)充。模具零件的毛坯選擇   模具零件的毛坯主要有鍛件、鑄件和型材（如熱軋板、圓棒等）上的切割件等。毛坯類型的選擇主要根據(jù)模具零件質(zhì)量要求、結(jié)構(gòu)尺寸和生產(chǎn)批量等因素來(lái)決定，通常凸、凹模等工作零件的毛坯采用鍛件，模座、大型模具零件的毛坯采用鑄件，墊板、固定板等零件的毛坯則采用型材上的切割件。不同方法得到的毛坯，其加工余量不同，必須合理確定毛坯的加工余量，加工余量過(guò)大，浪費(fèi)材料和工時(shí)，而加工余量過(guò)小，則不能保證消除毛坯的表面缺陷，甚至造成廢品。關(guān)于毛坯的加工余量可查閱相關(guān)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)。模具零件的機(jī)械加工&#

34、160;    用機(jī)械加工方法加工模具零件，要充分考慮模具零件的材料、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、精度和使用壽命等方面的不同要求，采用合理的加工方法和工藝路線。盡可能通過(guò)加工設(shè)備來(lái)保證模具零件的加工質(zhì)量，減少鉗工修配工作量，提高生產(chǎn)效率和降低成本。常用機(jī)械加工方法在模具零件加工中的應(yīng)用如表所示。 表2 常用機(jī)械加工方法在模具零件加工中的應(yīng)用  模具零件常用精加工方法比較     模具制造技術(shù)是技術(shù)密集的綜合加工技術(shù)，是先進(jìn)制造技術(shù)的重要體現(xiàn)?，F(xiàn)代模具制造一般要涉及多種先進(jìn)加工方法，模具零件常用精加工方法比較如表所示。第2章 沖壓工藝分析2.1 零

35、件分析材料該沖裁件的材料Q235-C為普通碳素鋼。具有較好的可沖壓性能。力學(xué)性能為：抗剪強(qiáng)度310-380MPa ,抗拉強(qiáng)度375-460Mpa，屈服強(qiáng)度為235Mpa，伸長(zhǎng)率為21%25%零件結(jié)構(gòu) 圖2.1 零件圖該零件為汽車輪輻，此零件結(jié)構(gòu)為圓形盤(pán)類零件，中間有直徑為150MM的中心孔。在直徑為200MM的直徑上有6個(gè)32的孔平均分布，拐角處有圓弧連接。在零件邊緣有寬度為38的U型孔零件的厚度均為10MM，因此該零件結(jié)構(gòu)上適合沖壓制造。尺寸精度 沖裁件的經(jīng)濟(jì)公差等級(jí)不高于IT14級(jí),一般落料公差等級(jí)最好低于IT10級(jí),沖孔件公差等級(jí)最好低于IT9級(jí),未注公差的尺寸屬自由尺寸按IT14確定工

36、件尺寸的公差 零件板料厚度為10MM屬于厚板材，沖壓模具一般能達(dá)到得沖壓精度為IT14級(jí)尺寸 150屬IT14級(jí)精度 200±0.13屬IT12級(jí)精度 屬IT14級(jí)精度 367.8 屬IT10級(jí)精度 未注公差尺寸級(jí)精度計(jì)算查表得 R15±0.215 R5±0.15 50 ± 0.3738 利用沖壓技術(shù)要保證的尺寸有150，38 均屬于IT14精度等級(jí)的尺寸，；利用普通沖裁技術(shù)可以達(dá)到要求367.8 為成型模具加工后得到的尺寸，利用成型變形模具能達(dá)到工程要求由于沖裁件沒(méi)有斷面粗糙度的要求,我們不必考慮.因此本零件利用沖壓模具可以達(dá)到尺寸精度要求。結(jié)論：7.

37、00T輪輻適合沖裁。 2.2工藝方案分析該零件包括落料及沖孔和成型三個(gè)基本工序可以采用一下三種工藝方案方案一 采用落料-成型-沖孔復(fù)合模具方案二 落料成型沖38的邊孔 沖直徑為32的6各均布孔沖中心直徑為150MM的孔 采用單工序模生產(chǎn)方案三 落料沖直徑為38的邊孔成型沖6個(gè)均布孔沖中心孔 在方案一中，復(fù)合模由于不受送料誤差的影響，因而有許多優(yōu)點(diǎn)：1.內(nèi)外形相對(duì)位置及零件尺寸的一致性非常好，制件表面平整，并且制件的精度高2.模具結(jié)構(gòu)緊湊，對(duì)壓力機(jī)工作臺(tái)的面積要求較小3.適宜沖制薄料，也適宜沖制脆性或軟質(zhì)材料。但復(fù)合模也存在一定的缺點(diǎn)。1.凸凹模的壁厚受到限制，尺寸不能太小，否則會(huì)影模具的強(qiáng)度2

38、.要防止制件從壓力機(jī)工作臺(tái)孔中漏出，因此必須解決出件的問(wèn)題3.復(fù)合模復(fù)合的工序多時(shí)，特別是既有沖裁工序又有成型工序時(shí)，會(huì)給模具刃口的刃磨帶來(lái)不便。結(jié)合本次加工零件的精度、尺寸及形狀，利用復(fù)合模加工時(shí)會(huì)存在以下問(wèn)題:1. 零件板料太厚，沖裁力太大，對(duì)沖裁設(shè)備有很高的要求2. 零件加工中既有沖裁工序又有成型工序時(shí)，會(huì)給模具刃口的刃磨帶來(lái)不便。3. 模具制造成本太高。因此該零件不適合利用復(fù)合模加工方案二和方案三都是采用單工序模具加工，增加了加工工序，增長(zhǎng)的加工輔助時(shí)間，但采用單工序中小批量加工時(shí)可以降低設(shè)備的要求，對(duì)模具的制造成本較低，也能達(dá)到加工要求，因此采用單工序加工能獲得高的經(jīng)濟(jì)性。方案二和方

39、案三的不同是加工工藝的不同。方案二中先成型后加工邊孔，采用此加工方法會(huì)產(chǎn)生很大的側(cè)向力工件的裝夾與固定會(huì)有很高的要求，同時(shí)，由于側(cè)壓力的存在，模具的凸模要有很高的強(qiáng)度。在沖壓中，邊緣由于受到側(cè)壓力的影響，會(huì)產(chǎn)生變形，影響同軸度，變形量大于0.5mm,達(dá)不到加工要求。方案三采用先沖孔后成型的工藝方案，雖然在成型過(guò)程中由于受力的不均勻，在邊孔處存在變形，但成型工序中凸模與凹模的間隙為0.06mm，加工后的最后變形量為0.12mm0.5mm，符合零件的加工要求，因此采取此加工方案比價(jià)合理。 2.3工藝方案確定及個(gè)人任務(wù)通過(guò)工藝分析，采用方案三進(jìn)行零件加工，此加工過(guò)程要有5套模具，為了節(jié)約時(shí)間，提高工

40、作效率，降低工作量，采取責(zé)任制，即由5個(gè)人，每人完成一套的方案。按照分工，邊孔沖壓的模具由我來(lái)完成。此價(jià)格工序是在422.5mm的圓形坯料上沖裁U型孔零件圖如下：該加工工藝可以有兩種加工方法方法一：用中心孔定位。將零件全部裝在凹模上。用此方法加工基準(zhǔn)重合，加工精度高，工件定位簡(jiǎn)單。但需要模具的尺寸很大，模具的制造成本很高，會(huì)造成材料的浪費(fèi)。由于沖裁不件在模具靠邊位置，會(huì)使模具單邊受力較高引起模具的裝夾要求較高，同時(shí)不利于模具的未定性。方法二：用毛坯邊緣定位，人工送料，并輔助找正，坯料用支承塊支承的方法。用此方法加工會(huì)存在基準(zhǔn)不重合誤差為0.115mm,零件的加工精度降低，但是需要模具的尺寸較小

41、，模具的制造成本低。由于沖裁位置在模具中間位置，模具的沖壓穩(wěn)定性很好。由于該零件的加工要求不高，基準(zhǔn)不重合不會(huì)影響零件的形狀精度，只會(huì)影響位置精度。而零件位置精度是獨(dú)立原則，0.115mm的改變不會(huì)影響到其他工序，也能達(dá)到零件的使用要求。圖2.2 工序零件圖第3章 沖壓模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1模具類型根據(jù)零件的沖裁工藝方案,采用單工序沖裁模. 3.2操作與定位方式零件中批量生產(chǎn),安排生產(chǎn)可采用手工送料方式能夠達(dá)到批量生產(chǎn),且能降低模具成本,因此采用手工送料方式.零件尺寸較大，厚度較高，保證孔的精度又為了高的經(jīng)濟(jì)性，采用邊緣定位銷定位。 3.3卸料與出件方式考慮零件尺寸較大，厚度較高，采用彈性卸料

42、方式，為了便于操作，提高生產(chǎn)率，沖件和廢料采用凸模直接從凹模洞口推下的下出件方式。3.4模架類型及精度由于零件材料較厚，尺寸較大，沖裁間隙較小，又是單工序沖裁模因此采用導(dǎo)向平穩(wěn)的后導(dǎo)柱模架，考慮零件精度要求不是很高，沖裁間隙較小，因此采用級(jí)模架精度。3.5模具總裝圖根據(jù)前面的設(shè)計(jì)與分析,我們可以得出單工序沖裁模具的總體方案圖如下：3-1 模具總裝圖1. 下模座;2. 導(dǎo)柱;3.凹模墊板4.導(dǎo)柱5.工件6.導(dǎo)套7.凸模固定板8.墊板9上模座10.模柄11.圓柱銷12.卸料螺釘13.卸料彈簧14.凸模15.卸料板16.凹模第4章 模具設(shè)計(jì)工藝計(jì)算4.1 沖壓力分析計(jì)算圖4.1 沖壓力示意圖在沖裁過(guò)

43、程中，沖壓力是指沖裁力，卸料力，推件力和頂件力的總和，沖壓力是選擇壓力機(jī)、設(shè)計(jì)沖裁模和校驗(yàn)?zāi)＞邚?qiáng)度的重要依據(jù)。在此工序中，采用的是下落料形式、彈性卸料板因此(1)沖孔凸模將凸凹模內(nèi)的沖孔廢料推出故需要沖孔推件力(2)凸模將廢料從毛坯上分離休要沖裁力(3)彈壓卸料裝置將箍在凸模外的落料廢料卸下故需要落料卸料力沖壓力計(jì)算沖裁力計(jì)算公式：F=KLt式中：F 沖裁力，( N ) K 安全系數(shù)，K=1.3 L 沖裁件周長(zhǎng)(mm)t 材料厚度， (mm) 材料的抗剪強(qiáng)度，( Mpa )上式中抗剪強(qiáng)度b，為便于計(jì)算，可取b=0.8b，故沖裁力又可用以下公式表達(dá)F=KLt=1.3Ltb=Ltb(1) 沖裁力根

44、據(jù)零件圖,可計(jì)算出沖一次零件周邊之和L=102.5+3.14*38/2mm=162.2 mmF沖=KLt b=162.2*10*450KN=730KN （5-5）（2）卸料力、推件力影響卸料力的因素有很多，主要有材料的力學(xué)性能與厚度、沖件形狀與尺寸、沖模間隙與凹模孔口結(jié)構(gòu)排樣的搭邊大小及潤(rùn)滑情況等，在實(shí)際計(jì)算中，常用到經(jīng)驗(yàn)公FX=KXFFD=KDFFT=KTF式中 KX、KD、KT-分別為卸料力、頂件力、和推件力系數(shù)，查表得FX=0.03 FT=0.025 FD=0.03因此 FX=KXF=0.03*730KN=21.9kNFT=KTF=0.025*730KN=18.25KN（3） 壓力機(jī)公稱

45、壓力的確定對(duì)于沖裁工序，壓力機(jī)的公稱壓力應(yīng)大于或等于沖裁時(shí)總沖壓力的1.11.3倍，即P.（1.11.3）F總F總=F+FX+FT=730+21.9+18.25=770KN所以，應(yīng)選取的壓力機(jī)公稱壓力P0=(1.11.3)*770KN=8471001KN查手冊(cè)得壓力機(jī)的牌號(hào)為J23100沖壓力示意圖如圖4.1 壓力中心由于零件是關(guān)于Y軸對(duì)稱的，所以壓力中心在Y軸上 4.2工作零件刃口尺寸計(jì)算2凸凹模的間隙選擇1 沖裁間隙沖裁模的凸模橫斷面，一般小于凹模孔，凸、凹模刃口部分，在垂直于沖裁力方向的投影尺寸之差，稱為沖裁間隙。 間隙有兩種含義：一般指凸模與凹模間每側(cè)空隙的數(shù)值，稱為單邊間隙；另一種指

46、凹模與凸模間兩側(cè)空隙之和，成為雙面間隙。對(duì)于圓形刃口的凸、凹模來(lái)說(shuō)，雙面間隙是兩者直徑之差，常用C來(lái)表示。2 間隙對(duì)沖裁的影響 實(shí)踐證明，間隙的大小，分布是否均勻等，對(duì)沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度、沖裁力和模具壽命有直接的影響。凸、凹模之間的間隙大小可分為三種情況，即間隙合理，間隙過(guò)大，和間隙過(guò)小，如圖4.2所示圖4.21）斷面質(zhì)量 間隙合理，材料在分離時(shí)，凸、凹模刃口處的裂紋重合，沖裁斷面比較平直、光滑，圓角和毛刺均較少，制件質(zhì)量較好。但合理的沖裁間隙并非是一個(gè)絕對(duì)值，而是某一個(gè)數(shù)值范圍，在此范圍內(nèi)都可得到?jīng)_裁斷面好的制件。間隙過(guò)大，凸、凹模刃口處的裂紋不重合，凸模刃口附近的裂紋在凹模刃口附近

47、裂紋的里面邊，材料受很大的拉深，光亮帶小，毛刺，踏角及斜度都較大。間隙過(guò)小，裂紋也不重合，凸模刃口附近的裂紋在凹模刃口附近裂紋的外邊, 兩條裂紋之間的一部分材料隨沖裁的繼續(xù)又被二次剪切和擠壓，在斷面上形成第二次光亮帶，并在其間出現(xiàn)夾層和毛刺。 2） 尺寸精度 落料或沖孔后，因發(fā)生彈性恢復(fù)，會(huì)影響尺寸精度。間隙小到一定界限，由于壓縮變形彈性恢復(fù)，落料件尺寸會(huì)大于凹模尺寸，而使沖出的孔小于凸模。間隙大到一定的界限，由于拉伸變形彈性恢復(fù)，落料件尺寸會(huì)小于凹模，而使沖出的孔大于凸模。間隙對(duì)于落料和沖孔精度的影響是不同的，而且與材料的軋制的纖維有關(guān)。3） 沖裁力和模具壽命 間隙大時(shí)，沖裁力有一定程度的減

48、小，卸料力和推件力也隨之減小。 沖裁時(shí)，抷料對(duì)凸、凹模刃口產(chǎn)生側(cè)壓力，并在凸模與被沖孔之間以及凹模與落料件之間均有摩擦力。間隙越小，側(cè)壓力和摩擦力隨之增大。此外，再生產(chǎn)中，模具因受制造誤差和裝配精度的限制，凸模不可能絕對(duì)垂直于凹模平面，而間隙分布也不可能十分均勻。因此，過(guò)小的間隙會(huì)使凸、凹模刃口磨損加劇，壽命下降。而較大的間隙則可使凸、凹模側(cè)面與材料間摩擦減小，并減小不均勻的不利影響，從而提高了模具的壽命；但間隙過(guò)大，坯料彎曲相應(yīng)增大，使凸模與凹模刃口斷面上的壓力分布不均勻，易產(chǎn)生崩刃和塑性變形，因而對(duì)模具壽命不利。3. 間隙值確定 確定沖裁間隙值的主要依據(jù)，是在保證斷面質(zhì)量和尺寸精度的前提下

49、，使模具壽命最高，選用沖裁間隙時(shí)，可根據(jù)制件技術(shù)要求、使用特點(diǎn)和生產(chǎn)條件等因素選用，一般有理論計(jì)算法、圖表法等三種。1） 理論計(jì)算法： 根據(jù)圖4.3中幾何關(guān)系可得： Z= 2t(1-h0/t)tan 式中：Z沖裁間隙（雙面值），mm； h0產(chǎn)生裂紋時(shí)凸模擠入深度，mm； t料厚，mm； h0/t 產(chǎn)生裂紋時(shí)凸模擠入材料的相對(duì)深度； 剪裂紋與垂直線之間的夾角,因?yàn)?的值變化不大，一般為4o6o 間隙值的大小主要取決與t和 兩個(gè)因素。理論計(jì)算間隙為:Z= 2t(1-h0/t)tan=2*10*(1-0.5)tan60=1.05mm圖4.32） 查表法：即經(jīng)驗(yàn)確定法，是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)確定間隙值。因?yàn)?/p>

50、零件精度要求不高，為了模具的較長(zhǎng)壽命，選用最大間隙。Z=（0.20.26）t=22.6mm,即Zmin=2mm,Zmax=2.6mm刃口尺寸計(jì)算沖孔部分以沖孔凸模為基準(zhǔn)計(jì)算沖孔部分以沖孔凸模為基準(zhǔn)計(jì)算，間隙取在凹模上，通過(guò)增加凹模刃口尺寸來(lái)取得間隙即以落料凹模、沖孔凸模為基準(zhǔn) ，凸凹模按間隙值配制。根據(jù)凸凹模刃口尺寸計(jì)算原則：（1）沖孔時(shí)，應(yīng)以凸模尺寸為基準(zhǔn)。凸?；境叽缛_件孔尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸，凹模的基本尺寸則是用凸?；境叽缂由献钚『侠黹g隙。（2）凸模、凹模刃口的制造公差應(yīng)根據(jù)沖裁件的尺寸公差和凸凹模的加工方法來(lái)確定，既要保證沖裁間隙要求并沖出合格的零件，又要便于模具加工。（3）根

51、據(jù)工件的尺寸要求3800.62和板料厚度10MM知道零件為IT14，因此模具精度為IT9級(jí)。由于本工序零件機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，受力不均，模具容易產(chǎn)生磨損，為了模具的互換性和經(jīng)濟(jì)性，采用凸、凹模分別計(jì)算時(shí)的計(jì)算方法。沖孔凸?；境叽鐬?8MM由沖孔尺寸凸模磨損后變小有: b1=19, b2=38, b3=52而b1 , b3為自由尺寸,其公差為IT14,所以查表可得1=0.52,3=0.74由表2-25可得,磨損系數(shù)X1=X3 =0.5因圓弧R19與尺寸38相切,故bp2不需采用刃口尺寸公式計(jì)算,而直接取bp2=2bp1.所以:bp1=(b1min+X11)=(19+0.5*0.52) =19.26bp2

52、=2bp1= 38.52bp3=(b3min+X33) =52.37(3).凸,凹模磨損后不變的尺寸Cp1=320.未注公差為IT14,所以320的公差為1.4,由表3-16得:Cp=(Cmin+0.5),所以:Cp1=(Cmin+0.5)=(320-1.4+0.5X1.4)0.175=319.30.175 凹模尺寸：Dd =(d+x+zmin)0+dDd1 =(d+x+zmin)0+d =(19+0.5*0.52+1)0+0.13=20.260+0.13Dd2 =2 Dd1 =40.520+0。26Dd3 =(d3+x+zmin)0+d=（52+0.5*0.74+2）0+0。185=54.3

53、70+0。185圖4.4從圖4.4中可以看出，為了保證間隙值，凸凹模的制造公差必修滿足下列條件d+pZmin-Zmax因?yàn)?.02+0.03=0.05<2.6-2.0=0.6mm 符合條件4.3零件結(jié)構(gòu)尺寸凹模設(shè)計(jì)凹模采用矩形板狀結(jié)構(gòu)和直接通過(guò)螺釘,銷針與下模座固定的固定方式.考慮凹模的磨損和保證沖件的質(zhì)量,凹模刃口采用直筒形刃口壁結(jié)構(gòu),刃口高度取h=20mm,漏料部分刃口輪廓適當(dāng)擴(kuò)大根據(jù)表2-47可以擴(kuò)大0.51mm,取1mm,(為便于加工,落料凹模漏料孔可設(shè)計(jì)成近似于刃口輪廓的簡(jiǎn)化形狀),凹模輪廓尺寸計(jì)算如下:凹模輪廓尺寸的確定 凹模輪廓輪廓尺寸包括凹模板的平面尺寸L*B(長(zhǎng)*寬)及

54、厚度尺寸H.從凹模外邊緣的最短距離稱為凹模壁厚C.對(duì)于簡(jiǎn)單對(duì)稱形狀刃口凹模,由于壓力中心即對(duì)稱中心,所以凹模和平面尺寸即可沿刃口型孔向四周擴(kuò)大一個(gè)凹模壁厚來(lái)確定,所以:L=l+2C B=l+2CC=(1.5-2)H整體式凹模板的厚度可按如下經(jīng)驗(yàn)公式估算:H=K1K2F沖裁力，N;K1凹模材料修正系數(shù)，合金工具鋼K1=1K2凹模刃口周邊長(zhǎng)度修正系數(shù)，由表2-49查的K2=1.25H=K1K2 =1*1.25 =1.25*41.79mm=52.24mm取凹模厚度為53mm所以 C=(1.52)H=79.5106mm取壁厚C=80mm則凹模長(zhǎng)度L=l+2C=70.25+160=230.25mm凹模寬

55、度B=l2+2C=38+160=198mm考慮到工件在沖壓時(shí)的送料方式和模具模架的標(biāo)準(zhǔn)，更改凹模寬為長(zhǎng)，取L=250MM,因此選用的凹模規(guī)格為250*250*53mm凹模結(jié)構(gòu)圖如4.5 圖4.5 凹模結(jié)構(gòu)凸凹模長(zhǎng)度和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸模的結(jié)構(gòu)形式和固緊連接方式根據(jù)沖裁件的形狀要求和凸模的加工的經(jīng)濟(jì)性，凸模自由長(zhǎng)度形狀設(shè)計(jì)成長(zhǎng)圓形，工作部分與零件形狀一樣如下圖4.6所示: 圖4.6 凸模結(jié)構(gòu)1. 凸模的固定：凸模做成整體式的，用凸模固定板固定，凸模與固定板之間的配合精度為H7/m5,當(dāng)凸模壓入固定板之后，頂端要與凸模固定板磨平，防止墊板局部受力過(guò)大而損壞。2. 凸模長(zhǎng)度的確定凸模工作部分的長(zhǎng)度根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)確定取L1=20mm。凸模工作部分不宜過(guò)長(zhǎng)，否者往往因縱向彎曲而使凸模工作時(shí)失去穩(wěn)定，致使模具間隙出現(xiàn)不均勻，從而使沖件的質(zhì)量及精度有所降低，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)雇鼓Ｕ蹟?。采用彈性卸料板時(shí)還要考慮彈性件的壓縮量和變形系數(shù)。凸模長(zhǎng)度計(jì)算公式：L=h1+h2+h3h1-凸模固定板厚度h2-卸料板厚度h3-卸料元件被預(yù)壓后的厚度最后確定凸模長(zhǎng)度為108mm對(duì)凸模的幾點(diǎn)說(shuō)明：(1).反磨平是為了裝配的要求;(2).裝配的尺寸為H7/m6,可得裝配尺寸的上下偏差;(3).倒角13是參照ISO標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)