連接片帶夾持式自動送料裝置的級進模畢業(yè)設(shè)計論文

1、摘要本論文介紹了沖壓基本原理，沖壓模具的結(jié)構(gòu)與工作原理，對沖壓產(chǎn)品提出了基本的設(shè)計原則，對設(shè)計進行驗證主要是對壓力機的相關(guān)重要參數(shù)進行驗證，在校驗合格后，進行成型零件加工工藝過程的制定，既要保證沖件的質(zhì)量，又要兼顧經(jīng)濟性。介紹了Q235板材沖孔和落料。并介紹了其工藝、模具結(jié)構(gòu)及沖孔模工作過程并用了自動送料裝置，使該模具提高了生產(chǎn)效率，滿足了產(chǎn)品的質(zhì)量要求。通過本設(shè)計，可以對沖壓模具有一個初步的認識，注意到設(shè)計中的某些細節(jié)問題，了解模具結(jié)構(gòu)及工作原理。關(guān)鍵詞 沖壓；模具；模具設(shè)計；自動送料裝置AbstrectThis thesis introduced blunt press basic pri

2、nciple, hurtle structure and work of pressing the molding tool of principle, to blunt pressed a product to put forward a basic design principle, carries on an identification to the design mainly is carries on a verification to the related and important parameter of pressure machine and checks in the

3、 school qualified after, carry on model the spare parts processes craft process of establishment, since want to promise to hurtle the quality of piece, and then want to give attention to both economy.Introduced to hurtle bore and fall to anticipate in the Q235 plank material.Also introduced its craf

4、t, molding tool structure and blunt bore mold work the process counteracted to automatically send to anticipate device, used that mold to raise a production efficiency and satisfied the quality request of product.Pass this design, can notice some detail problems in the design, understanding molding

5、tool structure and work principle to the understanding that hurtles to press a molding tool to have a first step.Keywords： Blunt press;Molding tool;The molding tool designs; Automatically send to anticipate device不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印- I -目錄摘要IAbstrectII第1章 緒論61.1選題目的和意義61.2模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位61.3模具的分類和占有量61

6、.4我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀71.5我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展情況81.6國外模具工業(yè)的發(fā)展情況81.7本章小節(jié)9第2章 第2章 沖壓工藝性分析及參數(shù)計算102.1零件工藝性分析102.1.1模零件圖、三維造型圖102.1.2模具總體方案設(shè)計及可行性分析112.2材料的工藝分析132.2.1材料表面光潔、平整、無銹132.2.2沖壓用材料的規(guī)格132.2.3材料選擇工藝132.3零件結(jié)構(gòu)工藝性152.3.1沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性152.3.2沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度152.4確定搭邊值162.5確定條料寬162.6確定排樣及材料利用率172.6.1排樣圖172.6.2材料的利用率172.7沖壓力的計算

7、182.7.1沖裁力計算182.7.2卸料力、推件力的計算192.7.3壓力機公稱壓力的確定192.7.4壓力機的確定202.8壓力中心的確定及相關(guān)計算222.8.1壓力中心確定222.8.2壓力中心相關(guān)計算232.9本章小結(jié)24第3章 凸凹模尺寸設(shè)計261.1. 凸、凹模刃口尺寸確定261.1. 卸料橡膠的計算311.1. 凹模周界的確定321.1. 本章小結(jié)33第4章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計341.1. 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計341.1. 模具主要零件及結(jié)構(gòu)設(shè)計344.1.1. 凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計344.1.2. 小導柱結(jié)構(gòu)設(shè)計364.1.3. 模柄結(jié)構(gòu)設(shè)計364.1.4. 導柱導套結(jié)構(gòu)設(shè)計374.1.5.

8、模架結(jié)構(gòu)設(shè)計374.1.6. 螺釘銷釘結(jié)構(gòu)設(shè)計391.1. 自動送料裝置391.1. 本章小結(jié)40第5章 模具的裝配421.1. 零件技術(shù)要求421.1. 裝配技術(shù)要求421.1. 主要組件的裝配435.1.1. 模柄的裝配435.1.2. 凸模和凸模固定板的裝配435.1.3. 導柱與導套的技術(shù)要求及裝配441.1. 本章小結(jié)44結(jié)論45致謝46參考文獻47附表148附表249千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印。在目錄上點右鍵“更新域”，然后“更新整個目錄”。打印前，不要忘記把上面“Abstract”這一行后加一空行- IV -第1章 緒論1.1選題目的和意義通過帶夾持式自動送料裝置的

9、沖孔、落料級進模具設(shè)計，使我系統(tǒng)的復習和鞏固所學過的專業(yè)知識。更加了解模具的功能、作用、分類、用途等基本常識。知道模具的構(gòu)造與組成，掌握模具設(shè)計的基本程序與步驟。為我們今后走向工作崗位，從事專業(yè)技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)。1.2模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關(guān)注。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。第一，模具工業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個組成部分。第二，模具工業(yè)又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。第三，模具工業(yè)是裝備工業(yè)的一個組成部分。第四，模具工業(yè)地位之重要，還在于國

10、民經(jīng)濟的五大支柱產(chǎn)業(yè)機械、電子、汽車、石化、建筑，都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應(yīng)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。1.3模具的分類和占有量模具主要分沖壓模、塑料模、熱鍛?！，F(xiàn)主要介紹沖壓模根據(jù)工序的復合性分為: 單工序模、復合模和級進模根據(jù)工序性質(zhì)分為: 沖裁模 、彎曲模、拉深模 、成形模和冷擠模 按照導向裝置分為:無導向裝置的模具、有導板導向的模具和有導柱導向的模具 按送料方式分為: 手工送料模具和帶有自動送料裝置的模具 按沖模制造的難易程度分為:簡易沖模、普通沖模和高精度沖模按生產(chǎn)適應(yīng)性分為: 通用

11、沖模和專用沖模按生產(chǎn)管理分為:大型沖模 、中型沖模 和小型沖模沖壓技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中占有十分重要的地位，是國防工業(yè)及民用工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的加工方法。在電子產(chǎn)品中，沖壓件約占80%85%；在汽車、農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品中，沖壓件約占75%80%；在輕工業(yè)產(chǎn)品中，沖壓件約占90%以上。此外，在航空及航天工業(yè)中，沖壓件也占有很大的比例。 沖壓是利用壓力機通過模具對板料加壓使其產(chǎn)生塑性變形或者分離,從而獲得一定形狀、尺寸、性能零件的工藝。沖壓是一金屬塑性加工方法，沖壓既能夠制造尺寸很小的儀表零件，又能夠制造諸如汽車大梁，壓力容器封頭一類的大型零件，既能夠制造一般尺寸公差等級和形狀的零件，又能夠制造精密（公差

12、在微米級）和復雜形狀的零件。隨著沖壓技術(shù)和沖壓生產(chǎn)的迅速發(fā)展，對沖壓設(shè)計工作提出了越來越高的要求模具所形成的最終商品的產(chǎn)值是模具自身產(chǎn)值的上百倍。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。1.4我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀  自20世紀90年代至今，中國模具工業(yè)突飛猛進地發(fā)展，模具產(chǎn)值平均增幅達18%左右，在數(shù)量發(fā)展的同時，模具的技術(shù)水平也有很大的提升，即使這樣的發(fā)展速度仍滿足不了市場的需求。長三角的模具市場在中國占有約四成份額，具有舉足輕重的地位。隨著長三角經(jīng)濟的快速發(fā)展，長三角的模具市場越來越被國內(nèi)外各方人士看好，前途光輝燦爛

13、。1.5我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展情況改革開放以來，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。 隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認識到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進步的投資力度，將技術(shù)進步視為

14、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(yīng)用于沖壓模的設(shè)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(shù)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(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)方面取得了顯著進步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計制造周期等方面做出了貢獻。

15、1.6國外模具工業(yè)的發(fā)展情況高新技術(shù)在國外模具企業(yè)得到廣泛應(yīng)用(一)CADCAE：CAM的廣泛應(yīng)用，在CAD的應(yīng)用方面，已經(jīng)超越了甩掉圖板、二維繪圖的初級階段，目前3D設(shè)計已達到了7089。PROE、uG、cIMATRON等軟件的應(yīng)用很普遍。應(yīng)用這些軟件不僅可完成2D設(shè)計，同時可獲得3D模型，為Nc編程和CADCAM的集成提供了保證。應(yīng)用3D設(shè)計，還可以在設(shè)計時進行裝配干涉的檢查，保證設(shè)計和工藝的合理性。數(shù)控機床的普遍應(yīng)用，保證了模具零件的加工精度和質(zhì)量。（二)普遍采用高速切削加工技術(shù)高速切削是以高切削速度、高進給速度和高加工質(zhì)量為主要特征的加工技術(shù)，其加工效率比傳統(tǒng)的切削工藝要高幾倍，甚至十

16、幾倍。目前，國外模具企業(yè)在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用數(shù)控高速銑，三軸聯(lián)動的比較多，也有一些是五軸聯(lián)動的，轉(zhuǎn)數(shù)一般在1.5萬3萬rmin。采用高速銑削技術(shù)，可大大縮短制模時間。經(jīng)高速銑削精加工后的模具型面，僅需略加拋光便可使用，節(jié)省了大量修磨、拋光的時間。國外模具企業(yè)十分重視技術(shù)進步和設(shè)備更新。設(shè)備折舊期限一般為45年。增加數(shù)控高速銑床，是模具企業(yè)設(shè)備投資的重點之一。(三)快速成型技術(shù)與快速制模技術(shù)獲得普遍應(yīng)用由于市場競爭日益激烈，產(chǎn)品更新?lián)Q代不斷加快，快速成型和快速制模技術(shù)應(yīng)運而生，并迅速獲得普遍應(yīng)用。在國外模具展上，快速成型技術(shù)和快速制模技術(shù)占據(jù)了十分突出的位置，有SLA、sLS、FDM和LOM等各種類

17、型的快速成型設(shè)備，也有專門提供原型制造服務(wù)的機構(gòu)和公司。1.7本章小節(jié)模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，是國際上公認的關(guān)鍵工業(yè)，工業(yè)發(fā)達國家稱之為“工業(yè)之母”。模具成型具有效率高，質(zhì)量好，節(jié)省原材料，降低產(chǎn)品成本等優(yōu)點。采用模具制造產(chǎn)品零件已成為當今工業(yè)的重要工藝手段。模具在機械、電子、輕工、紡織、航空、航天等工業(yè)領(lǐng)域里，已成為使用最廣泛的工業(yè)化生產(chǎn)的主要工藝裝備，它承擔了這些工業(yè)領(lǐng)域中60%80%產(chǎn)品零件，組件和部件的加工生產(chǎn)?！澳＞呔褪钱a(chǎn)品質(zhì)量”，“模具就是經(jīng)濟效益”的觀念已被越來越多的人所認識和接受。在中國，人們已經(jīng)認識到模具在制造業(yè)中的重要基礎(chǔ)地位，認識更新?lián)Q代的速度，新產(chǎn)品的開發(fā)能力，進

18、而決定企業(yè)的應(yīng)變能力和市場競爭能力。目前，模具設(shè)計與制造水平的高低已成為衡量一個國家制造水平的重要標志之一。第2章 第2章 沖壓工藝性分析及參數(shù)計算2.1零件工藝性分析2.1.1模零件圖、三維造型圖圖2-1 工件二維零件圖名稱：連接片技術(shù)要求：1.零件材料：Q235，大批量生產(chǎn)，自動送料。2.厚度：0.8mm，零件加工應(yīng)考慮表面粗糙度圖2-2 工件三維實體圖2.1.2模具總體方案設(shè)計及可行性分析1總體方案設(shè)計（1）模具類型的選擇該工件包括沖孔、落料兩個基本工序，一次成型沖出兩個零件可有以下三種工藝方案：方案一：先沖孔，后落料。采用單工序模生產(chǎn)。方案二：沖孔落料復合沖壓。采用復合模生產(chǎn)。方案三：

19、沖孔落料級進沖壓。采用級進模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序兩副模具，生產(chǎn)效率較低，難以滿足大批量生產(chǎn)要求。 方案二只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，但模具制造難度大，操作不方便。 方案三也只需要一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，工件精度也能滿足要求。通過方案分析比較，采用方案三。（2）定位方式的選擇因為該模具使用的是條料，所以導料采用導料板，送進步距控制采用棘爪，由夾持式自動送料裝置調(diào)節(jié)。（棘爪：適用窄帶，薄料的表面夾持，夾刃尖角30°）（3）卸料、出料方式的選擇模具采用彈性卸料，下出料方式 。（4）導向方式的選擇為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該級進模采

20、用后側(cè)導柱的導向方式。2可行性分析此工件只有沖孔和落料兩個工序。 材料為Q235，普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，材料狀態(tài)為未退火，抗拉強度為375460MPa。具有良好的沖壓性能，適合沖裁。 工件結(jié)構(gòu)簡單。有兩個孔；孔與孔、孔與邊緣之間的距離通過最小壁厚滿足要求。 工件的尺寸全部為自由公差，可看作IT12級，尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求。夾持式送料裝置也是沖壓生產(chǎn)中使用較多的一種送料裝置。按夾持器的結(jié)構(gòu)特點，夾持式送料裝置分為夾刃式、夾滾式和夾鉗式三種。本設(shè)計采用夾刃式送料裝置：夾刃式送料是夾持式送料中結(jié)構(gòu)最簡單的一種，它有表面夾刃和側(cè)面夾刃兩種形式。根據(jù)題目要求選擇夾刃式自動送料裝置中的表面夾刃形

21、式。適用范圍：料寬/mm：條料、帶料為10150 卷料10100料厚/mm：條料、帶料為0.55 卷料0.31 送進距/mm：1075 送料速度/（mm/s）：250 滑塊行程次數(shù)/（次/mm）：200工作原理：送料夾持器夾緊坯料，止回夾持器松開，送料夾持器帶動坯料往前送進，完成送料。退回時，送料夾持器松開，止回夾持器夾緊，防止坯料退回。送料精度：±0.15mm優(yōu)缺點： 適應(yīng)不同厚度的坯料。送料時，易損傷坯料表面，一般用于夾持較硬材料或工件表面要求不高處。使用硬質(zhì)合金夾刃，可以提高刃口的壽命。2.2材料的工藝分析2.2.1材料表面光潔、平整、無銹材料表面應(yīng)光潔無裂紋、麻點、劃痕、結(jié)疤

22、、氣泡等缺陷，這將直接影響制件的外觀性。在沖壓過程中，還容易在缺陷部位產(chǎn)生應(yīng)力集中而引起破裂。材料表面若不平，會影響剪切和沖壓時的定位精度，以及由于定位不穩(wěn)而造成廢品，或因沖裁過程中材料變形時的展開作用而損壞沖頭。在變形工序中，材料表面的平面度也會影響材料的流向，引起局部起皺或破裂。材料表面有銹，不但影響沖壓性能，損傷模具，而且還會影響后續(xù)焊接和涂漆等工序的正常進行。2.2.2沖壓用材料的規(guī)格條板料是沖壓生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的材料，適合成批生產(chǎn)。其尺寸規(guī)格按國家標準規(guī)定，采用標準規(guī)格板料可能會增加余料，使材料利用率降低，但如采用合理的套裁排樣，則可彌補這一缺點。 在大量生產(chǎn)中，也可以根據(jù)工藝要求，用

23、最佳的排樣方案確定其規(guī)格尺寸。這樣可提高材料的利用率。本沖壓件為大批量則選取條料。2.2.3材料選擇工藝（1）對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械性能密切相關(guān)。不同沖壓工序?qū)Π宀男阅芫唧w要求如表2-1所示。工序名稱性能要求沖裁具有足夠的塑性，在進行沖裁時板料不開裂；材料的硬度一般不低于沖模工作部分的硬度。彎曲具有足夠的塑性，較低的屈服極限和較高的彈性模量。拉深具有高塑性，屈服極限低和板厚方向性系數(shù)大。板料屈服強度較小，板平面方向性系數(shù)小。表2-1不同沖壓工序?qū)Π宀男阅埽?）對材料厚度公差的要求   

24、;  材料的厚度公差應(yīng)符合國家規(guī)定標準。因為一定的模具間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，還可能導致模具和沖床的損壞。（3）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。板料的尺寸較大，一般用于大型零件的沖壓，對于中小型零件，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，展開長度可達幾千米，適用于大批量生產(chǎn)的自動送料，材料厚度很小時也是做成帶料供應(yīng)。塊料只用于少數(shù)鋼號和價錢昂貴的有色金屬的沖壓。表2-2常用碳素結(jié)構(gòu)鋼的機械性能。材料名稱牌號材料狀態(tài)力學性能抗剪強度/Mpa抗拉強度屈服點伸長率( )碳素08F已

25、退火2303102753801802730結(jié)構(gòu)鋼082603602154102002710F22034027541019027102603402954302102615270380335470230252028040033550025024354005204906253201945440560530685360155044058054071538013表2-2 常用碳素結(jié)構(gòu)鋼的機械性能冷沖壓常用材料有：    （1） 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。（2） 有色金屬：銅及銅合金、鋁及鋁合金、鎂合金、鈦合金等。  &

26、#160; （3） 非金屬材料：紙板、膠木板、塑料板、纖維板和云母等。2.3零件結(jié)構(gòu)工藝性2.3.1沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性(1) 沖裁件的形狀：沖裁件的形狀應(yīng)力簡單、對稱，有利于材料的合理利用。     (2) 沖裁件內(nèi)形及外形的轉(zhuǎn)角： 沖裁件內(nèi)形及外形的轉(zhuǎn)角處要盡量避免尖角，應(yīng)以圓弧過渡，以便于模具加工，減少熱處理開裂，減少沖裁時尖角處的崩刃和過快磨損。圓角半徑R的最小值，參照表2-3所示：零件種類黃銅 鋁合金銅軟鋼備注/mm落料交角90900.18t0.35t0.25t0.250.35t0.70t0.5t0.5沖孔交角90900.2t0.45t0.3t0

27、.30.4t0.9t0.6t0.6表2-3沖裁最小圓角半徑2.3.2沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度用普通沖裁方法所能得到的沖裁件，其尺寸精度與斷面質(zhì)量都不太高，金屬沖裁件所能達到的經(jīng)濟精度為IT14IT10，要求高的可達到IT10IT8級。厚料比薄料更差。若要進一步提高沖裁件的質(zhì)量要求，則要在沖裁后加整修工序或采用精密沖裁法。表2-4為沖模制造精度與沖裁件精度。(1) 沖裁件的經(jīng)濟公差等級不高于IT11級，一般要求落料件公差等級最好低于IT10級，沖孔件最好低于IT9級。      (2) 沖裁件的斷面粗糙度與材料塑性、材料厚度、沖裁模間隙、刃口銳鈍以及沖

28、模結(jié)構(gòu)等有關(guān)。當沖裁厚度為2mm以下的金屬板料時，其斷面粗糙度Ra一般可達12.53.2m。沖模制造精度沖裁件精度材料厚度t/mm1.01.52345681012IT6IT7IT7IT8IT9IT9IT10IT10IT10IT12IT10IT12IT12IT12IT12IT12IT12IT12IT12IT14IT14IT14表2-4 沖模制造精度與沖裁件精度（1）沖孔時，由于受到凸模強度的限制，孔的尺寸不宜過小，其數(shù)值與孔的形狀、材料的機械性能、材料的厚度t等有關(guān)，自由凸模沖孔的直徑d或方孔邊長、長方形孔邊寬b列于表2-5?？仔筒牧蠄A孔（直徑d）方孔（邊長b）長方孔（邊寬b）硬鋼d1.3td1

29、.2td1.1t軟鋼、黃銅d1.0td0.9td0.7t鋁、鋅d0.8td0.7td0.6t表2-5 自由凸模沖孔的最小尺寸注：1、t為板料厚度（mm）。2、若采用帶保護套凸模沖孔，其最小尺寸可為板料厚度t的一半左右。沖孔最小尺寸公式如下： d1.0t 21.0×0.8因此符合要求，適合沖裁。（2） 沖裁件孔分別為孔與孔之間，孔與孔邊緣之間的距離，受模具強度和沖裁件質(zhì)量的限制，其值不能過小，宜取a2t,并不得小于3-4mm, 該沖裁件a=3mm , 因此符合要求，適合沖裁。2.4確定搭邊值自動送料:=3mm =2mm 模具大典表19.1-18沖裁金屬材料的搭邊值2.5確定條料寬條料寬

30、度 (21) 導料板間距 (22)式中 條料寬度方向沖件的最大尺寸，mm； 側(cè)搭邊值，mm；條料寬度的單向（負向偏差），mm，查新編實用沖壓模具設(shè)計手冊表232條料寬度偏差，查得=0.15； 導料扳與最寬條料之間的間隙，mm，查新編實用沖壓模具設(shè)計手冊表233查得=0.5mm。 2.6確定排樣及材料利用率2.6.1排樣圖設(shè)計級進模，首先要設(shè)計條料排樣圖，連接片形狀為左右對稱分布的特點。應(yīng)采用直對排。如圖2-3所示。圖23排樣圖2.6.2材料的利用率排樣的目的就在于合理利用原材料。衡量排樣經(jīng)濟性、合理性的指標是材料的利用率。其計算公式如下：一個進距內(nèi)的材料利用率為：=×100% （23

31、）式中 A一個沖裁件的面積(包括沖出的小孔在內(nèi))，； n一個進距內(nèi)的沖件數(shù)目； B條料寬度，mm； s進距，mm。=×100% =×100%=38%2.7沖壓力的計算2.7.1沖裁力計算沖裁力是沖裁過程中凸模對板料施加的壓力，它是隨凸模進入材料的深度(凸模行程)而變化的。通常說的沖裁力是指沖裁力的最大值，它是選用壓力機和設(shè)計模具的重要依據(jù)之一。用普通平刃口模具沖裁時，其沖裁力F一般按下式計算： （24） 式中 F沖裁力，N；L沖裁周邊長度，mm；t材料厚度，mm；材料抗剪強度，MPa；K系數(shù)，一般取1.3。 =1.3×60.06×0.8

32、5;350 =21854.562.7.2卸料力、推件力的計算影響這些力的因素很多，主要有材料的力學性能與厚度、沖件形狀與尺寸、沖模間隙與?？卓诮Y(jié)構(gòu)、排樣的搭邊大小及潤滑情況等。在實際計算時，常用到下列經(jīng)驗公式 （25） （26）式中 分別為卸料力、推件力系數(shù)，可查表236；新編實用沖壓模具設(shè)計手冊F沖裁力，N；分別為卸料力、推件力，N；n同時卡在凹?？變?nèi)（或廢料）數(shù)，n=h/t，h為凹模刃部直壁洞口高度，mm，t為料厚，mm。 =0.04×21854.56 =874.18 =12×0.055×21854.56 =14424.012.7.3壓力機公稱壓力的確定對于沖

33、裁工序，壓力機的公稱壓力應(yīng)大于或等于沖裁時總沖壓力的1.11.3倍，即 （27） 式中 P 壓力機的公稱壓力，N； 沖裁時的總沖壓力，N。 （28） 1.3×37152.75 48.3KN采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖模時 （29） =21854.56+874.18+14424.01 =37152.75N2.7.4壓力機的確定1壓力機類型的選擇（1）中、小型沖壓件選用開式機械壓力機；（2）大、中型沖壓件選用雙柱閉式機械壓力機；（3）大量生產(chǎn)的沖壓件選用高速壓力機或多工位自動壓力機；（4）校平、整形和溫熱擠壓工序選用摩擦壓力機；（5）薄板沖裁、精密沖裁選用剛度高的精密壓力機；（6）大

34、型、形狀復雜的拉深件選用雙動或三動壓力機；（7）小批量生產(chǎn)中的大型厚板件的成形工序，多采用液壓壓力機。2壓力機規(guī)格的選擇（1）公稱壓力 壓力機滑塊下滑過程中的沖擊力就是壓力機的壓力。壓力的大小隨滑塊下滑的位置不同，也就是隨曲柄旋轉(zhuǎn)的角度不同而不同，如圖24中曲線所示。圖2-4 壓力機許用壓力曲線（2）滑塊行程長度滑塊行程長度是指曲柄旋轉(zhuǎn)一周滑塊所移動的距離，其值為曲柄半徑的兩倍。選擇壓力機時，滑塊行程長度應(yīng)保證毛坯能順利地放入模具和沖壓件能順利地從模具中取出。  （3）行程次數(shù) 即滑塊每分鐘沖擊次數(shù)。應(yīng)根據(jù)材料的變形要求和生產(chǎn)率來考慮。  （4

35、）工作臺面尺寸   工作臺面長、寬尺寸應(yīng)大于模具下模座尺寸，并每邊留出60100mm，以便于安裝固定模具用的螺栓、墊鐵和壓板。當制件或廢料需下落時，工作臺面孔尺寸必須大于下落件的尺寸。  （5）滑塊模柄孔尺寸 模柄孔直徑要與模柄直徑相符，模柄孔的深度應(yīng)大于模柄的長度。3壓力機的初選壓力機的閉合高度是指滑塊在下止點時，滑塊底面到工作臺上平面（即墊板下平面）之間的距離壓力機的閉合高度可通過調(diào)節(jié)連桿長度在一定范圍內(nèi)變化。當連桿調(diào)至最短（對偏心壓力機的行程應(yīng)調(diào)到最?。?，滑塊底面到工作臺上平面之間的距離，為壓力機的最大閉合高度；當連桿調(diào)至最長（對偏心壓力機的行程應(yīng)

36、調(diào)到最大），滑塊處于下止點，滑塊底面到工作臺上平面之間的距離，為壓力機的最小閉合高度。壓力機的裝模高度，指壓力機的閉合高度減去墊板厚度的差值。沒有墊板的壓力機，其裝模高度等于壓力機的閉合高度。模具的閉合高度是指沖模在最低工作位置時，上模座上平面至下模座下平面之間的距離?？紤]到模具裝模高度，故取16T壓力機即選擇壓力機為J23-16表2-6壓力機中各參數(shù)名稱型號名稱型號公稱力（KN）160工作臺板尺寸左右（mm）450公稱力行程（mm）2前后（mm）300滑塊行程（mm）70厚度（mm）60行程次數(shù)（s、p、m）122滑塊底面尺寸左右（mm）200最大裝模高度（mm）160前后（mm）180裝模

37、高度調(diào)節(jié)量（mm）60模柄孔尺寸直徑（mm）40喉口深度（mm）160深度（mm）60立柱間距離（mm）200外形尺寸前后（mm）1140電機功率（KW）1.5左右（mm）905總重量（Kg）1090高 （mm）1890工作臺板孔直徑（mm）1102.8壓力中心的確定及相關(guān)計算2.8.1壓力中心確定沖裁時壓力中心的確定，要使模具能平衡地工作，須使沖裁時的壓力中心與模具的模柄中心相重合，否則模柄發(fā)生歪斜，間隙不均勻，導向磨損，刃口迅速變鈍和導致模具的損壞，確定壓力中心的工作主要是針對復雜沖裁模，多凸模的沖孔級進模。求壓力中心有兩種方法（既解析法和圖解法）。2.8.2壓力中心相關(guān)計算2-5 壓力中

38、心分析圖 （210） （211）2.9本章小結(jié)本章主要對工件的工藝進行了分析，確定工藝方案，結(jié)論此工件可以沖裁。沖壓用板料的表面和內(nèi)在性能對沖壓成品的質(zhì)量影響很大，要求沖壓材料厚度精確、均勻。表面光潔，無斑、無疤、無擦傷、無表面裂紋等。模具的精度和結(jié)構(gòu)直接影響沖壓件的成形和精度。模具制造成本和壽命則是影響沖壓件成本和質(zhì)量的重要因素。模具設(shè)計和制造需要較多的時間，這就延長了新沖壓件的生產(chǎn)準備時間。對模具各個部分工作所受到的力進行了計算，計算了沖裁力，頂件力，推件力，壓力中心等。本章主要是沖壓設(shè)備的選擇，根據(jù)壓力機類型和規(guī)格，進行壓力機出選。性能良好的沖壓設(shè)備是提高沖壓生產(chǎn)技術(shù)水平的基本條件，高精

39、度、高壽命、高效率的沖模需要高精度、高自動化的沖壓設(shè)備相匹配。使沖壓生產(chǎn)效率得到大幅度提高，設(shè)備類型的選擇要依據(jù)沖壓件的生產(chǎn)批量，工藝方法與性質(zhì)及沖壓件的尺寸，形狀與精度要求來進行。根據(jù)沖壓件的大小進行選擇，考慮精度與剛度，考慮生產(chǎn)現(xiàn)場的實際可能，考慮技術(shù)上的先進性。設(shè)備規(guī)格的選擇應(yīng)根據(jù)沖壓件的形狀大小，模具尺寸及工藝變形力等進行。從模具往設(shè)備上安裝并能開始工作的順序來考慮，其規(guī)格主要參數(shù)行程，裝配模具的相關(guān)尺寸，閉合高度及設(shè)備噸位。第3章 凸凹模尺寸設(shè)計1.1. 凸、凹模刃口尺寸確定凸、凹模分別加工時要求分別計算出凸模和凹模的刃口尺寸及公差，并標注在凸、凹模的設(shè)計圖樣上。這種加工的優(yōu)點是凸、

40、凹模具有互換性，便于成批制造。但由于受沖裁間隙的限制，要求凸、凹模的制造公差較小，所以這種加工方法主要適用于簡單規(guī)則形狀（圓形、方形或矩形）的沖件。落料件外形尺寸為，沖孔件內(nèi)孔尺寸為，根據(jù)刃口尺寸的計算原則，可得落料時 （31） （32）沖孔時 （33） （34）式中 落料時凸、凹模的刃口尺寸，mm；沖孔時凸、凹模的刃口尺寸，mm；落料件的最大極限尺寸，mm；沖孔件的最大極限尺寸，mm；沖件的制造公差，mm；查表119 標準公差數(shù)值（GB180079）畫法幾何及機械制圖；最小合理間隙，mm；查表221 沖裁模初始雙面間隙Z（二）（mm）新編實用沖壓模具設(shè)計手冊；凸、凹模的制造公差，mm，按“入

41、體”原則標注，即凸模按單向負偏差標凸、凹模注，凹模按單向正偏差標注，可分別按IT6和IT7確定，也可查表31,或取(1/41/6)；x磨損系數(shù)，x值在0.51之間，它與沖件精度有關(guān)，可查表32或按下列關(guān)系選?。簺_件精度為IT10以上時，x=1；沖件精度為IT11IT13，x=0.75；沖件精度為IT14以下時，x=0.5。基本尺寸凸模偏差凹模偏差基本尺寸凸模偏差凹模偏差180.0200.020>1802600.0300.045>18300.0200.025>2603600.0350.050>30800.0200.030>3605000.0400.060>80

42、1200.0250.035>5000.0500.070>1201800.0300.040 表31 規(guī)則形狀（圓形、方形）沖裁時凸、凹模的制造公差（mm） 根據(jù)上述計算公式，可以將沖件與凸、凹模刃口尺寸及公差的分布狀態(tài)如圖31所示。從圖中還可以看出，無論是沖孔還是落料，為了保證間隙值，凸、凹模的制造公差必須滿足下列條件 （35）如果，可以取，。如果，則采用其它配作方法。表32磨損系數(shù)x料厚t（mm）非圓形沖件圓形沖件10.750.50.750.5沖件公差（mm）1<50.36<0.160.1612<10.42<0.2

43、00.2024<90.50<0.240.24>4<0.300.310.590.60<0.300.30圖3-1沖模刃口與工件尺寸及公差分布落料時 校核：0.020+0.0250.104-0.720.045>0.032 滿足條件沖孔時 校核：0.020+0.0200.104-0.720.040>0.032 滿足條件當只在凸?；虬寄Ｒ粋€零件圖上標注公差，而另一個零件則注明配件間隙。1.1. 卸料橡膠的計算選用的二塊橡膠棒厚度務(wù)必一致，不然會造成受力不均勻，運動產(chǎn)生歪斜，影響模具的正常工作。 （36） 式中 F橡膠棒工作壓力（N）；A橡膠

44、橫截面積（）；q橡膠棒彈性壓力，一般取23MPa。 橡膠棒壓縮量和厚度，橡膠的最大壓縮量一般應(yīng)不超過厚度H的45%，其頂壓縮量為10%15%，所以取 （37）式中 H橡膠厚度（mm）；h許可壓縮量（mm）；橡膠的相對高度H/D應(yīng)滿足0.5H/D1.5 （38）式中 D圓柱形式圓筒型橡膠的外徑 橡膠高度 （39） =（34）×8.97 =30裝配高度 （310） =21 （311）=28.6所以0.5H/D1.5 滿足1.1. 凹模周界的確定 在生產(chǎn)中，時常根據(jù)沖裁件的輪廓尺寸和板料的厚度，按下列經(jīng)驗公式概略的計算凹模的尺寸。凹模高度 （312）凹模壁厚（或由刃口到外緣的距離）C=（1

45、.52）H （313）式中 b沖裁件最大外形尺寸；K系數(shù)，考慮壞料厚度的影響，其值可查表33。b t0.5123>3<5050100100200>20050.10.320.420.20.30.420.30.22 表33 系數(shù)K值 =0.35×25 .62=8.97C=（1.52）H =（1.52）×8.97=13.4617.82取凹模厚度H=15mm，凹模壁厚C=16mm凹模寬度B=b+2c=25.62+2×16=57.62凹模長度L=20+2+29+16-2

46、.5=48.5根據(jù)新編實用沖模具設(shè)計手冊表1029 后側(cè)導柱模架（mm），查得凹模周界 L=63 B=63閉合高度 H=120140上模座GB/T2855.5 63×63×25下模座GB/T2855.6 63×63×30導柱GB/T2861.1 16×110導柱GB/T2861.1 16×110導套GB/T2861.6 16×65×23上述方法適用于確定普通工具鋼經(jīng)過正常熱處理，并在平面支撐條件下工作的凹模尺寸。沖裁件形狀簡單時，壁厚系數(shù)取偏小值，形狀復雜時取用偏大值。用于大批量生產(chǎn)條件下的凹模，其高度應(yīng)該在計算結(jié)

47、果中增加總的修磨量。1.1. 本章小結(jié)本章主要是凸凹模刃口尺寸進行計算、確定壓力卸料橡膠的計算及凹模周界的確定。所以為了減少凸、凹模的磨損，延長模具使用壽命，在保證沖裁件質(zhì)量的前提下適當采用較大的間隙值是十分必要的。間隙對沖裁件質(zhì)量、沖裁力、模具壽命等都有很大的影響。第4章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計1.1. 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計本模具采用后側(cè)導柱模架,利用凹模形狀定位零件,模柄下行時帶動自動送料裝置,使滑塊帶動滾輪向上移動,凸模同時進行沖孔、落料。模柄上升時,滾輪沿斜楔向下移動，導柱回到原始位置。沖孔、落料工作結(jié)束。1.1. 模具主要零件及結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1.1. 凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計1凸模結(jié)構(gòu)B型圓凸模（摘自JB/T

48、8057.21995中國模具設(shè)計大典）如圖4-1所示。 圖4-1 B型圓凸模凸模分別為d=3mm ，d=2mm?；境叽绶謩e為D=5mm，D=4mm。長度L=50mm。材料選用Cr12 熱處理5862HRC。2凹模刃口形式 凹模按結(jié)構(gòu)分為整體式和鑲拼式凹模。沖裁凹模的刃口形式有直筒形和錐形兩種。選用刃口形式時，主要應(yīng)根據(jù)沖裁件的形狀、厚度、尺寸精度以及模具的具體結(jié)構(gòu)來決定。 凹模結(jié)構(gòu)如圖4-1所示。刃口形式序號主要參數(shù)材料厚度(mm)刃口高度h（mm）簡圖<0.540.51511.2562.568>610特點及其應(yīng)用范圍1. 人偶強度較高，修磨后刃 口尺寸不變。2. 刃口直壁下面的

49、擴大部分可使凹模加工簡單，但采用下漏料方式時刃口強度不如錐形刃口。3.使用沖裁形狀復雜，精度要求較高的中小型件，也可用于裝有反向頂出裝置的模具。表4-1沖裁凹模的刃口形式，主要參數(shù)，特點及應(yīng)用凹模與凹模固定板用螺釘固定，凹模材料Cr12，熱處理5862HRC，為便于加工,落料凹模落料孔可設(shè)計成近似于刃口輪廓的簡化形狀，凹模輪廓尺寸包括凹模板的平面尺寸LXB(63X63)及厚度尺寸H=15。對于簡單對稱形狀刃口凹模,由于壓力中心不是對稱中心,所以凹模和平面尺寸即沿刃口型孔與凸模大小來確定。凹模的結(jié)構(gòu)類型及固定方式，如圖4-2所示。表4-2凹模的結(jié)構(gòu)類型序號凹模類型固定方式簡圖特點及應(yīng)用2帶臺肩的

50、沖圓孔凹模壓配聯(lián)結(jié)圓凹模壓入固定板后用螺釘、銷釘緊固（非圓形刃口應(yīng)有防轉(zhuǎn)止動銷）4.1.2. 小導柱結(jié)構(gòu)設(shè)計 小導柱材料選用20號鋼，熱處理：滲碳深度0.81.2mm，5862HRC。小導柱的主要作用是起保護細小、較長的凸模。使凸模能夠更準確沖孔，不易受損、歪斜、折斷等。增加凸模使用壽命。小導柱結(jié)構(gòu)如圖4-3所示： 圖4-3小導柱4.1.3. 模柄結(jié)構(gòu)設(shè)計中、小型模具一般是通過模柄將上模固定在壓力機滑塊上。模柄是作為上模與壓力機滑塊連接的零件。對它的基本要求是：一要與壓力機滑塊上的模柄孔正確配合，安裝可靠；二要與上模正確而可靠連接。模柄采用Q235制造。模柄結(jié)構(gòu)形式如圖4-4所示： 圖4-4壓

51、入式模柄4.1.4. 導柱導套結(jié)構(gòu)設(shè)計導向零件是用來保證上模相對于下模的正確運動。對生產(chǎn)批量較大、零件公差要求較高、壽命要求較長的模具，一般都采用導向裝置。模具中應(yīng)用最廣泛的是導柱和導套。圖4-5是標準的導套結(jié)構(gòu)形式。GB/T2861.6-1990中國模具設(shè)計大典。材料20鋼，熱處理：滲碳深度0.81.2mm，5862HRC。圖4-5導套結(jié)構(gòu) A型導柱GB/T2861.1-1990中國模具設(shè)計大典，其結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，但與模座為過盈配合，裝拆麻煩。A型和B型可卸導柱與襯套為錐度配合并用螺釘和墊圈緊固；襯套又與模座以過渡配合并用壓板和螺釘緊固，其結(jié)構(gòu)復雜，制造麻煩，但可卸式的導柱或可卸式導套在磨損后，可以及時更換