機械畢業(yè)設(shè)計（論文）回油管夾片的沖壓工藝與模具設(shè)計【全套圖紙】

1、目 錄摘 要IAbstractII1 緒論31.1、沖壓工藝與模具的發(fā)展方向31.2、我國模具技術(shù)的發(fā)展趨勢32 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 工藝設(shè)計和計算93.1成形工藝方案的確定93.2 沖壓工藝參數(shù)的計算93.3 沖模刃口尺寸及公差的計算163.3.3 彎曲回彈量的計算194 落料沖孔模具設(shè)計204.1模具類型的選擇204.2定位方式的選擇204.3卸料裝置與推件裝置的選取214.4 導(dǎo)向方式的選擇224.5 工作零件的設(shè)計224.5.1 落料凹模224.5.2 沖孔凸模234.5.3 模架及其他零件的設(shè)計234.6 模架及其它零部件的設(shè)

2、計234.7 閉模高度的計算245 彎曲模具設(shè)計265.1 模具類型的選擇：265.2 定位方式的選擇265.3 卸料出件方式的選擇265.4模具主要零部件的設(shè)計275.5 彎曲設(shè)備的選擇275.6選定設(shè)備285.6繪制模具總圖285.7 繪制模具非標準零件圖296 模具材料的選用要求和選擇原則306.1冷沖模材料的選用要求306.2材料的選擇原則306.3沖裁模具的調(diào)試316.4模具的檢測316.5 模具的工作原理與使用維護327. 設(shè)計總結(jié)35參考文獻36全套圖紙，加153893706摘 要本課題為板料落料沖孔復(fù)合模和單工序模的設(shè)計，本文介紹的模具實例結(jié)構(gòu)簡單實用，使用方便可靠。本套模具的

3、設(shè)計不是以復(fù)雜模具的設(shè)計為主，而主要是對模具設(shè)計知識的系統(tǒng)學(xué)習(xí)和設(shè)計的練習(xí)，以達到掌握沖壓模具設(shè)計的基本技能的目的。首先，對零件做整體的分析。包括：材料的使用、精度的要求、工序的要求以及成本的要求等。為了降低成本，對排樣方式進行了合理的設(shè)計；其次，對零件整體進行工藝設(shè)計。通過工藝目的的設(shè)計、工序的順序設(shè)計、壓力機的選擇等來實現(xiàn)所要達到的要求；再次，想要保證制件精度的要求，就要考慮模具刃口尺寸的計算。因為刃口是沖制工件的主要工作部分，刃口處的精度就決定了制件的精度，就必須根據(jù)公差來進行精確計算。最后，根據(jù)計算出的模具刃口尺寸設(shè)計出相應(yīng)的凸凹模，并且查找資料選擇冷沖壓模的標準零件，符合標準后，就把

4、凸凹模與其它各零部件進行總體裝配。在確定了模具體閉合高度后，選出合適的壓力機在調(diào)試校驗后并進行試沖加工，以達到符合的標準，最終完成鏈板片的加工。關(guān)鍵詞：復(fù)合模，沖壓工藝，模具設(shè)計，沖孔落料AbstractThe topic is the chain plate punching blanking compound mold design and the mold of article described an instance is simple and practical, easy to use and is reliable. This mold is not primarily des

5、igned to complex design, but mainly on a systematic study of mold design knowledge and practice, in order to achieve the purpose of master the basic skills of stamping mold design.First of all, do a thorough analysis for the parts, which include the using of the material, the requirement of accuracy

6、 and the requirement of working procedure and costs and so on. For declining low cost, proceeded the reasonable design to the row kind method. Secondly, do processing design for the whole parts and the purpose by craft designing and order of the working procedure and by the choice of punching machin

7、e. Thirdly, consider the calculation of size of the mould cutting edge in order to meet the need of accuracy. Because the cutting edge is the main working part of the punching processing, the accurate cutting edge guarantees the accurate parts. So you needed to tolerance do accurate calculation.Fina

8、lly, according to the calculated the size of mold cutting edge design the corresponding punch and mold, and find information on selection criteria for cold stamping parts, meet the standards, put the punch and mold with the other components to the overall assembly. In determining the specific mold c

9、losed height, select the appropriate press in the debug and test validation washed after processing, to meet compliance standards, the final completion of the processing chain plate.Key words：composite modulus, stamping process, mold design , punching blanking1 緒論1.1、沖壓工藝與模具的發(fā)展方向1、成形工藝與理論的研究近年來，沖壓成形

10、工藝有很多新的進展，特別是精密沖裁、精密成形、精密剪切、復(fù)合材料成形、超塑性成形、軟模成形以及電磁成形等新工藝日新月異，沖壓件的精度日趨精確，生產(chǎn)率也有極大提高，正在把沖壓加工提高到高品質(zhì)的、新的發(fā)展水平。前幾年的精密沖壓主要市是指對平板零件進行精密沖裁，而現(xiàn)在，除了精密沖裁外還可兼有精密彎曲、拉深、壓印等，可以進行復(fù)雜零件的立體精密成形。過去的精密沖裁只能對厚度為58mm以下的中板或薄板進行加工，而現(xiàn)在可以對厚度達25mm 的厚板實現(xiàn)精密沖裁，并可對b 900MPa的高強度合金材料進行精沖。由于引入了CAE，沖壓成形已從原來的對應(yīng)力應(yīng)變進行有限元等分析而逐步發(fā)展到采用計算機進行工藝過程的模擬

11、與分析，以實現(xiàn)沖壓過程的優(yōu)化設(shè)計。在沖壓毛坯設(shè)計方面也開展了計算機輔助設(shè)計，可以對排樣或拉深毛坯進行優(yōu)化設(shè)計。此外，對沖壓成形性能和成形極限的研究，沖壓件成形難度的判定以及成形預(yù)報等技術(shù)的發(fā)展，均標志著沖壓成形以從原來的經(jīng)驗、實驗分析階段開始走上由沖壓理論指導(dǎo)的科學(xué)階段，使沖壓成形走向計算機輔助工程化和智能化的發(fā)展道路。2、為了滿足制件更新?lián)Q代快和生產(chǎn)批量小的發(fā)展趨勢發(fā)展了一些新的成形工藝(如高能成形和旋壓等)、簡易模具（如軟模和低熔點合金模等）、通用組合模具和數(shù)控沖壓設(shè)備等。這樣，就使沖壓生產(chǎn)既適合大量生產(chǎn)，也同樣適用于小批生產(chǎn)。不斷改進板料性能，以提高其成形能力和使用效果，例如研制高強度鋼

12、板，用來生產(chǎn)汽車覆蓋件，以減輕零件重量和提高其結(jié)構(gòu)強度。1.2、我國模具技術(shù)的發(fā)展趨勢當前，我國工業(yè)生產(chǎn)的特點是產(chǎn)品品種多、更新快和市場競爭激烈。在這種情況下， 用戶對模具制造的要求是交貨期短、精度高、質(zhì)理好、價格低。因此，模具工業(yè)的發(fā)展的趨勢是非常明顯的。 1、 模具產(chǎn)品將日趨高精度化、大型化、復(fù)雜化模具產(chǎn)品成形零件的日漸大型化，以及由于高效率生產(chǎn)要求的一模多腔(塑封模已達到一模幾百腔)使模具日趨大型化。隨著零件微型化，以及模具結(jié)構(gòu)發(fā)展的要求(如多工位復(fù)合模工位數(shù)的增加，其步距精度的提高)精密模具精度已由原來的5m提高到23m，今后有些模具加工精度公差要求在1m以下，這就要求發(fā)展超精加工。2

13、、多功能復(fù)合模具將進一步發(fā)展 新型多功能復(fù)合具是在多工位復(fù)合?；A(chǔ)上開發(fā)出來的。一套多功能模具除了沖壓成形零件外，還可擔負轉(zhuǎn)位、疊壓、攻絲、鉚接、鎖緊等組裝任務(wù)。通過這種多勸能模具生產(chǎn)出來的不再是單個零件，而是成批的組件。如觸頭與支座的組件，各種小型電機、電器及儀表的鐵芯組件等。 3、熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高 由于采用熱流道技術(shù)的模具可提高制作的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省制作的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應(yīng)用這項技術(shù)是塑料模具的一大變革。國外熱流道模具已有一半用上了熱流道技術(shù)，有的廠甚至已達80%以上，效果十分明顯。國內(nèi)近幾年已開始推廣應(yīng)用，但總體 還達不到10%，個別企業(yè)已達到

14、20%-30%。制訂熱流道元器件的國家標準，積極生產(chǎn)價廉高 質(zhì)量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。 4、模具標準件的應(yīng)用將日漸廣泛 使用模具標準件不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本。 因此，模具標準件的應(yīng)用必將日漸廣泛。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國家標準，并嚴格按標準生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)，提高標準件質(zhì)量、降低成本；再次是要進一步增加標準件規(guī)格品種，發(fā)展和完善聯(lián)銷網(wǎng)，保證供貨迅速。 5、模具使用優(yōu)質(zhì)材料及應(yīng)用先進的表面處理技術(shù)將進一步受重視 在整個模具價格構(gòu)成中，材料所占比重不大，一般在20%30%之間，因此選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分

15、必要。對于模具鋼來說，要采用電渣 重熔工藝，努力提高鋼的純凈度、等向性、致密度和均勻性及研制更高性能或有特殊性能的模具鋼。如采用粉末冶金工藝制作的粉末高速鋼等。粉末高速鋼解決了原來高速鋼冶煉過程 中產(chǎn)生的一次碳化物粗大和偏析，從而影響材質(zhì)的問題。其碳化物微細，組織均勻，沒有材料方向性，因此它具有韌性高、磨削工藝性好、耐磨性高、長年使用尺寸穩(wěn)定等特點，是一種很有發(fā)展前途的鋼材。特別對形狀復(fù)雜的沖件及高速沖壓的模具，其優(yōu)越性更加突出。這種鋼材還適用于注射成型漆加玻璃纖維或金屬粉末的增強塑料的模具，如型腔、形芯、澆口等主要部件。另外，模具鋼品種規(guī)格多樣化、產(chǎn)品精料化、制品化，盡量縮短供貨時間亦是重要

16、方向。 模具熱處理和表面處理是能否充分發(fā)揮模具鋼材性能的關(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普及常用表面處理方法，即擴滲如：滲碳、滲 氮、滲硼、滲鉻、滲釩外，應(yīng)發(fā)展設(shè)備昴貴、工藝先進的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。 6、在模具設(shè)計制造中將全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個重要里程碑。實踐證明，模具CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向。現(xiàn)在，全面普及CAD/CAM/CAE技術(shù)已基本成熟。由于模具CAD/CAM技術(shù)已發(fā)展成為一項比較成熟的共性技術(shù)，近年來模具CAD/CAM技術(shù)的硬件與

17、軟件 價格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度，特別是微機的普及應(yīng)用，更為廣大模具企業(yè)普 及模具CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好的條伯。隨著微機軟件的發(fā)展和進步，技術(shù)培訓(xùn)工作也日趨 簡化。在普及推廣模具CAD/CAM技術(shù)的過程中，應(yīng)抓住機遇，重點扶持國產(chǎn)模具軟件的開發(fā)和應(yīng)用。 加大技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度。應(yīng)時一步擴大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。對于已普及了 模具CAD/CAM技術(shù)的一批以家電行業(yè)代表的企業(yè)來說，應(yīng)積極做好模具CAD/CAM技術(shù)的深化 應(yīng)用工作，即開展企業(yè)信息化工程，可從CAPP,PDM、CIMS,VR，逐步深化和提高。7、快速原型制造(RPM)技術(shù)得到更好的發(fā)展 快速原型制造(RPM)技

18、術(shù)是美國首先推出的。它是伴隨著計算機技術(shù)、激光成形技術(shù)和 新材料技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的，是一種全新的制造技術(shù)，是基于新穎的離散/堆積(即材料累加)成形思想，根據(jù)零件CAD模型、快速自動完成復(fù)雜的三維實體(原型)制造。RPM技術(shù)是集精密機械制造、計算機、NC技術(shù)、激光成形技術(shù)和材料科學(xué)最新發(fā)展的高科技技術(shù)，被公認為是繼NC技術(shù)之后的一次技術(shù)革命。RPM技術(shù)可直接或間接用于模具制造。首先是通過立體光固化(SLA)疊層實體制造(LOM) 激光選區(qū)燒結(jié)(SLS)、三維打印(3D-P)熔融沉積成形(FDM)等不同方法得到制件原型。然后通過一些傳統(tǒng)的快速制模方法，獲得長壽命的金屬模具或非金屬的低壽命模具。主要

19、有精密鑄造、粉末冶金、電鑄和熔射(熱噴涂)等方法。這種方法制模，具有技術(shù)先進、成本較低、設(shè)計制造周期短、精度適中等特點。從模具的概念設(shè)計到制造完成僅為傳統(tǒng)加工方法所需時間的1/3和成本的1/4左右。因此，快速制模技術(shù)與快速原型制造技術(shù)的結(jié)合，將是傳統(tǒng)快速制模技術(shù)，進一步深入發(fā)展的方向。RPM技術(shù)還可以解決石墨電極壓力振動(研磨)成形法中母模(電極研具)制造困難問題，使該法獲得新生。青島海爾模具還構(gòu)建了基于RE(逆向工程技術(shù))/RPM的模具并行開發(fā)系統(tǒng)，具有開發(fā)質(zhì)量高、開發(fā)成本低及開發(fā)周期短等優(yōu)點。2 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08鋼，厚度0.35mm。尺寸公差等級為I

20、T14級，該零件的產(chǎn)量屬于大批量，零件外形對稱，材料為一般用鋼，故沖壓加工經(jīng)濟性良好。2.2零件鈑金成形工藝性分析 2.2.1結(jié)構(gòu)形狀與尺寸分析：圖 2-1 零件圖該制件形狀簡單，厚度適中，屬于普通沖壓件，但有幾點應(yīng)該注意：1 根據(jù)工件的形狀分析，該工件為落料、沖孔、彎曲件,因此在加工時要考慮到?jīng)_孔和彎曲工序的干涉問題；2 大批量生產(chǎn)，應(yīng)重視模具材料的選擇和模具結(jié)構(gòu)的確定，保證模具的壽命；3 制件體積不是很小，從安全考慮，要采取適當?shù)娜〖绞?，模具結(jié)構(gòu)上設(shè)計好推件和取件方式。2.2.2 精度與表面粗糙度此零件的表面粗糙度均為自由表面粗糙度，尺寸公差等級為IT14級，所以加工此零件時，模具結(jié)構(gòu)較

21、為簡單，加工方便。2.2.3 材料零件材料是08鋼，參考文獻1可知08鋼為極軟的碳酸鋼，強度、硬度很低，而韌性和塑性極高，具有良好的深沖、拉延、彎曲和鐓粗等冷加工性能、焊接性能。但存在時效敏感性，淬硬性及淬透性極低。大多軋制成高精度的薄板或冷軋鋼帶用以制造易加工成形，強度低的深沖壓或深拉延的覆蓋零件和焊接構(gòu)件。力學(xué)性能：抗拉強度 b (MPa)：260-360 屈服強度 s (MPa)：200 伸長率 s ()：32 綜上所述，該零件的形狀、尺寸、精度、材料均符合沖裁工藝性要求，故可以采用沖壓方法加工。3 工藝設(shè)計和計算3.1成形工藝方案的確定3.1.1成形工序性質(zhì)與數(shù)量的確定（1） 成形工序

22、性質(zhì)的確定：該零件的主要成形方法是沖裁和彎曲。成形方法可以分為二種：一種，先落料，沖孔，再彎曲，另一種是先落料，彎曲，再沖孔，這兩種方法中第一種生產(chǎn)簡單，效率高，因為彎曲之后再沖孔，定位不是很方便，而且生產(chǎn)效率低。所以，比較起來，采用第一種方法較為合理。 （2）根據(jù)查相關(guān)表格：孔離彎曲部位較遠，沖孔之后再彎曲，不會影響孔的精度和位置度。3.1.2沖壓工藝方案的分析與確定根據(jù)以上基本工序，可擬定出以下三種沖壓工藝方案：方案一：落料、沖孔、彎曲單工序模方案二：落料沖孔復(fù)合模、沖孔単工序完成方案三：采用多工位級進模分析比較上述三種工藝方案，可以看出：方案一模具簡單，數(shù)量多，沖壓效率低。方案二相對于方

23、案一模具較復(fù)雜，數(shù)量減少，沖壓效率提高。方案三相對于前兩種方案模具最復(fù)雜，制造周期長，數(shù)量最少，沖壓效率最高，但是由于彎曲工序的尺寸較大，設(shè)計模具和加工模具都比較困難。表3-1 沖壓工藝方案比較表項目方案一方案二方案三模具結(jié)構(gòu)簡單一般結(jié)構(gòu)較復(fù)雜模具數(shù)量3套2套1套生產(chǎn)效率較低較高高通過上述方案性能的比較，考慮到產(chǎn)品是大批量生產(chǎn)，采用方案二是最合理的。3.2 沖壓工藝參數(shù)的計算3.2.1工序尺寸的計算彎曲部分的尺寸計算分析如圖3-1，彎曲部分的倒角分別為3mm和8mm。圖3-1 展開示意圖展開料長度：由表可知中性層的位以系數(shù)為0.5。如圖3-1中，中間的雙點劃線為中性層，中性層的長度即為工件的展

24、開長度。利用cad中測量工件，測得中性層的長度并取整為51，毛坯圖如3-2所示：圖3-2 毛坯展開圖3.2.2 排樣設(shè)計在沖壓生產(chǎn)中，節(jié)約和減少廢料具有重要的意義，在模具設(shè)計中，排樣設(shè)計是一項極為重要的、技術(shù)性很強的設(shè)計工作，排樣的合理與否直接影響到材料的利用率、制件質(zhì)量、生產(chǎn)率與成本以及模具壽命等，所以排樣工作的好壞是左右沖裁經(jīng)濟效益的重要因素之一。沖裁所產(chǎn)生的廢料分為兩種，一是工件的各種內(nèi)孔產(chǎn)生的廢料，它取決于工件的形狀，一般不能改變，稱為設(shè)計廢料；二是由于工件之間的搭邊和工件與條料側(cè)面的搭邊、板料的料頭、料尾而產(chǎn)生的廢料，它取決于沖壓方式和排樣方式，稱為工藝廢料。提高材料利用率最主要的途

25、徑是合理排樣使工藝廢料盡量小，另外在滿足工件使用要求的前提下，適當?shù)母淖児ぜ慕Y(jié)構(gòu)形狀也可以提高材料的利用率。排樣時，工件及工件與條料側(cè)邊之間的余料叫搭邊，搭邊的作用是補償定位誤差和保持條料有一定的剛度，以保證沖壓件質(zhì)量和送料方便。搭邊太寬，浪費材料；搭邊太窄會引起搭邊斷裂或翹曲，可能“啃刃”現(xiàn)象或沖裁時會被拉斷，有時還會拉入模具間隙中、損壞模具刃口，從而影響模具壽命。搭邊值的大小與下列因素有關(guān)： 材料的力學(xué)性能。硬材料可小些，軟材料的搭邊可要大些。 工件的形狀與尺寸。尺寸大或有尖突的復(fù)雜的形狀時，搭邊要取得大值。 材料厚度。薄材料的搭邊值應(yīng)取的大一些。 送料方式及擋料方式。用手工送料、有側(cè)壓

26、板導(dǎo)向的搭邊值可以取小些。常用的排樣方法有三種： 有廢料排樣：指沿工件全部外形沖裁，工件與工件、工件與條料邊緣都留有搭邊，此種排樣的缺點是材料利用率低，但有了搭邊就能保證沖裁件的質(zhì)量，模具壽命也高。少廢料排樣：指模具只沿著工件部分外形輪廓沖裁，只有局部搭邊的存在。無廢料排樣：指工件與工件之間及工件與條料側(cè)邊之間均無搭邊的存在，模具刃口沿條料順序切下，直接獲得工件。少廢料、無廢料排樣的缺點是工件質(zhì)量差，模具壽命不高，但這兩種排樣可以節(jié)省材料，還具有簡化模具結(jié)構(gòu)、降低沖裁力和提高生產(chǎn)率等優(yōu)點。并且工件須具有一定的形狀才能采用少、無廢料排樣。上述三類排樣方法，按工件的外形特征主要分為直排、斜排、直對

27、排、斜對排、混合排、多行排等形式。總上所述排樣如圖3-3所示。表3-1 工件的搭邊值材料厚度t圓形或圓角r2t矩形件邊長L50 mm工件間a側(cè)面a工件間a側(cè)面a0.25-0.51.21.51.82.00.5-0.81.01.21.51.80.8-1.20.81.01.21.5因為該制件料厚t為0.35mm，采用彈性卸料版，所以，查表3.1可知，a=1.8，a=2.0。條料的送料步距按下式： (3-1) 式中：送料步距（）; 最小搭邊值（）;則步距：=12+1.8=13.8條料寬度按下式： 3-2其中為沖裁件寬度方向的最大尺寸；為導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙查表取。表3-2 導(dǎo)料板與最寬條料之間的

28、間隙表條料厚度無側(cè)壓裝置條料寬度100以下1002000.50.50.50.510.50.5230.50.5340.51450.51圖3-3 排樣圖工件面積：F=621mm2。一個步距內(nèi)的材料利用率為：=nF/Bs100%=612/（55.512.8）86.143.2.3 各工序沖壓力的計算與沖壓設(shè)備的選擇落料力材料的抗剪強度 =360 3-3其中 沖裁力 沖裁周邊長度，cad測量126mm。 材料厚度 材料抗剪強度 系數(shù) 沖孔力 3-4沖裁時的推件力和卸料力及壓力機的選擇表3-3 卸料力、推件力及頂件力系數(shù)沖裁材料純銅、黃銅0.020.060.030.09鋁、鋁合金0.0250.080.03

29、0.07鋼材料厚度0.10.060.0750.10.140.10.50.04500550.0650.080.52.50.040.050.0500.062.56.50.030.040.0400.056.50.020.030.0250.03查表3.3 ， ，則n取12個故 （3-5）=1.13則最大沖壓力： 3-6查表選取國產(chǎn)100開式壓力機J23-10其最大閉合高度為180 連桿調(diào)節(jié)高度為35模柄孔尺寸為直徑30，深度為55工作臺尺寸左右為240、前后370，墊板厚度35彎曲單工序模彎曲力彎曲力的計算 彎曲變形分三步，第一步是U形彎曲，第二步是成圓彎曲，第三步是兩突耳的彎曲。前兩步的彎曲的彎曲力

30、均可用下面公式計算：彎曲件彎曲力：式中： 自由彎曲力（）彎曲件寬度（）彎曲件材料厚度（）彎曲內(nèi)半徑（）材料抗拉強度（）安全系數(shù)，一般取代入公式得：突耳彎曲的彎曲力，同樣可以用上式進行計算，式中彎曲寬度b=12mm，彎曲半徑R=3mm，則一個突耳的彎曲力為：雖然三步彎曲力是先后發(fā)生的，但由于沖壓過程中主要是能量消耗，所以計算總壓力時，仍然按三步彎曲力之和計算，則總的彎曲力為：自由彎曲時壓力機的噸位應(yīng)為：=729.2N可以看出需要的彎曲力較小，選擇壓力機時要根據(jù)模具的閉合高度就行選擇。先初步選擇為壓力機J23-10.3.3 沖模刃口尺寸及公差的計算因沖模加工方法不同，刃口尺寸的計算方法也不同，基本

31、上可分為兩類：（1）按凸模與凹模圖樣分別加工法：它主要用于圓形或簡單規(guī)則形狀的工作,因沖裁此類工件的凸、凹模制造相對簡單，精度容易保證，所以采用分別加工。（2）按凸模與凹模配作法加工：常用于沖制復(fù)雜形狀的沖模。這種加工方法的特點是模具的間隙有配置保證，工藝比較簡單，不必校核的條件，并且還可以放大基準件的制造公差，使制造容易。表3-4 初始雙面間隙、材料厚度/08、10、3509M2、Q235Q34540、5065小于0.5極小間隙0.50.0400.0600.0400.0600.0400.0600.0400.0600.60.0480.0720.0480.0720.0480.0720.0480.

32、0720.70.0640.0920.0640.0920.0640.0920.0640.0920.80.0720.1040.0720.1040.0720.1040.0640.0920.90.0900.1160.0900.1260.0900.1260.0900.1261.00.1800.1200.1000.1400.1000.1400.0900.1261.20.1260.1800.1320.1800.1320.1801.50.1320.2400.1700.2400.1700.2401.750.2200.3200.2200.3200.2200.3202.00.2460.3600.2600.3800.

33、2600.3802.50.2900.3500.390.450.390.45由表3.5 確定初始雙面間隙、 的值：該工件由于料很薄，選用極小間隙。對外輪廓的落料和沖孔，采用配合加工方法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)（2） 凸?；虬寄Ｄp后會減小的尺寸-第一類尺寸BBj=(Bmin+x)（3）凸?；虬寄Ｄp后基本不變的尺寸-第一類尺寸C Cj=(Cmin+)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

34、，x=0.5。在所有的尺寸中，屬于A類尺寸的有：，屬于B類尺寸的有：屬于C類尺寸的有：注：凸?；虬寄Ｄp后將會增大的尺寸第一類尺寸A。凸模或凹模磨損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3.5。表3-5 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落料采用極小間隙沖孔中心距Cj=(Cmin+)3.3.3 彎曲回彈量的計算彎曲過程并不是完全是材料的塑性變形過程，其彎曲部位還存在著彈性變形，彎曲后零件的形狀因為回彈而與模具的形狀不完全一致?；貜椀拇笮⊥ǔＳ媒嵌然貜椓亢颓驶貜椓縼肀硎?/p>

35、。角度回彈是指模具在閉合狀態(tài)時工件彎曲角與從模具中取出后工件的實際角度之差，即；曲率回彈量是指模具處于閉合狀態(tài)時壓在模具中工件的曲率半徑與從模具中取出后工件的實際曲率半徑之差，即。當要求工件的彎曲圓角半徑時，可根據(jù)材料的有關(guān)參數(shù)，用下列公式計算回彈補償時彎曲凸模的圓角半徑。只有當彎曲工件的圓角半徑為板料厚度的5倍以上時，計算才近似正確。板料彎曲見下式：式中：、彎曲件圓角半徑； 材料屈服極限 板料厚度材料彈性模量所以工件的回彈量板料采用08，查設(shè)計手冊可知，屈服點，彈性模數(shù)。將有關(guān)數(shù)據(jù)代入上式，得出4.落料沖孔模具設(shè)計4.1模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知采用復(fù)合沖壓，但復(fù)合模又可分為倒裝復(fù)合模

36、和正裝復(fù)合模，其各自的特點如下表表4-1正裝復(fù)合模與倒裝復(fù)合模的比較序號正裝倒裝1對于薄沖件能達到平整要求不能達到平整要求2操作不方便、不安全，孔的廢料又打棒打出操作方法能裝自動撥料裝置即能提高生產(chǎn)效率又能保證安全生產(chǎn)。孔的廢料通過凸凹模的孔往下漏掉3裝凹模的面積較大，有利于復(fù)雜重建用拼塊結(jié)構(gòu)如凸凹模較大，可直接將凸凹模固定在底座上省去固定板4廢料不會在凸凹?？變?nèi)積聚，每次又打棒打出，可減少孔內(nèi)廢料的漲力，又利于凸凹模減小最小壁厚廢料在凸凹?？變?nèi)積聚，凸凹模要求又較大的壁厚以增加強度。該沖件屬于普通沖裁，精度要求不高又屬于大批量生產(chǎn)，采用倒裝比正裝操作方便簡單，生產(chǎn)效率較高，因此選用倒裝復(fù)合模

37、。4.2定位方式的選擇 定位零件是用來保證條料的正確送進及在模具中的正確位置，條料在模具送料平面中必須有兩個方向的限位：一是在與條料方向垂直方向上的限位，保證條料沿正確的方向送進成為送進導(dǎo)向；二是在送料方向的限位，控制條料一次送進的距離（步距）。屬于送料導(dǎo)向的定位零件又導(dǎo)料銷，導(dǎo)料板、側(cè)壓板等。導(dǎo)料板及側(cè)壓板多用于級進模和單工序模中。導(dǎo)料銷則多用于復(fù)合模和單工序模中。因此選導(dǎo)料銷做為導(dǎo)向且位于條料的同側(cè)，從右向左送料時導(dǎo)料銷裝在后側(cè)。屬于送料定距的定位零件有擋料銷、導(dǎo)正銷、側(cè)刃等，導(dǎo)正銷及側(cè)刃多用于級進模和單工序模中。擋料銷則多用于復(fù)合模和單工序模中。選取擋料銷做定距定位零件。在模具閉合后不許

38、擋料銷的頂端高出材料因選取活動式彈頂擋料銷。其擋料銷的高度h查表得h=3表4-2擋料銷高度0.3232344.3卸料裝置與推件裝置的選取常見的卸料零件又固定卸料板和彈壓卸料板。前者式剛性結(jié)構(gòu)主要起卸料作用，卸料力大，適用于沖材料厚度大于0.8的模具，后者是柔性結(jié)構(gòu)，兼有壓料和卸料兩個作用。其卸料力的大小決定與所選用的彈性元件。主要用于沖制薄料和要求制件平整的充模中，長用在倒裝復(fù)合模中，因此選取彈壓卸料板。彈壓卸料板與凸模配合間隙值查表的=0.1表4-3彈壓卸料板與凸模配合間隙值材料厚度0.50.511單面間隙0.050.10.15在自由狀態(tài)下的彈壓卸料板應(yīng)高出凸模刃口0.30.5。卸料板的厚度

39、查表4.4。表4-4卸料板的厚度材料厚度卸料板寬度 505080 80125hoH0hoH0hoH00.8686108130.81.561081210141.536-10-12-查上表得卸料板厚度推件裝置選取剛性推件裝置，它有打桿、推板、連接推桿和推件塊組成。4.4 導(dǎo)向方式的選擇為了工作方便，安裝調(diào)整簡單，該復(fù)合模采用后側(cè)導(dǎo)柱。4.5 工作零件的設(shè)計4.5.1 落料凹模沖裁時凹模板承受沖裁力和側(cè)向擠壓力的作用。由于模具結(jié)構(gòu)形式及固定方法不同，受力情況又比較復(fù)雜，目前還不能用理論的方法確定凹模輪廓尺寸。在生產(chǎn)中，通常根據(jù)沖裁的板料厚度和沖裁件的輪廓尺寸，或凹模孔口刃壁間距離，按經(jīng)驗公式來確定。

40、本工件凹模板采用整體式凹模，各沖裁的凹?？拙捎镁€切割機床加工，安排凹模板在模架上的位置時，要依據(jù)計算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。其輪廓計算如下：凹模板厚度 H=kb=0.351=15.3mm（查表4-5 得k=0.3）凹模壁厚 c=（1.52）H=22.9530.6mm取凹模厚度 H=30mm，凹模壁厚c=40mm選擇模架凹模周界，取B為100mm，A為100mm。凹模輪廓尺寸為 100m100mm20mm。表4-5 凹模厚度系數(shù)k mms材料厚度11 33 65050 100100200 2000.3 0.40.2 0.30.13 0.20.10 0.150.35 0.50.

41、22 0.350.18 0.220.12 0.180.45 0.60.3 0.450.22 0.30.15 0.224.5.2 沖孔凸模因為所沖的孔為圓形或長圓形，而且都不屬于需要特別保護的小凸模，為了方便推件器推件方便，所以沖孔凸模采用直通式，一方面加工簡單，另一方面又便于裝配與更換。凸模長度L=凸模固定板厚度+凹模厚度 =15+20 =35mm 沖孔凸模結(jié)構(gòu)詳見圖4-1、圖4-2。圖4-1 沖孔凸模 4.5.3 模架及其他零件的設(shè)計4.6 模架及其它零部件的設(shè)計該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在后側(cè)位置。安裝方便，易于加工。以凹模板周界為依據(jù)，選擇模架規(guī)格為125mm100mm。導(dǎo)柱

42、d/mmL/mm分別為22120，導(dǎo)套d/mmL/mmD/mm分別為227035，上模座厚度H上模=30mm，上墊板厚度H上墊=8mm，凸模固定板厚度H固定=15mm，凹模板厚度H凹模板=20mm，下模座厚度H下模=35mm，卸料板厚度H卸料=10mm，凸凹模固定板厚度H凸凹=15mm。4.7 閉模高度的計算為了保證模具和壓力機相適應(yīng)，沖模的閉合高度應(yīng)介于壓力機的最大裝模高度和最小裝模高度之間，其關(guān)系式為（41）： （4-1）式中 沖模的閉模高度; 最大閉模高度; 最小閉模高度; 墊板高度； 最大裝模高度； 最小裝模高度。則 =153.35 有上數(shù)可知,則所選則的壓力機符合要求。5. 彎曲模具

43、設(shè)計5.1 模具類型的選擇：模具類型分為三種分別是：單工序模、復(fù)合模和級進模。單工序模又稱簡單沖裁模，是指在壓力機一次行程內(nèi)只完成一種沖裁工序的模具，如落料模、沖孔模、切斷模切口模等。復(fù)合模是指在一次壓力機的行程中在模具的同一工位上同時完成兩道或兩到以上不同沖裁工序的模具。復(fù)合模是一種多工序沖裁模，它在結(jié)構(gòu)上的主要特征是有一個或幾個具有雙重作用的工作零件凸凹模，如落料沖孔復(fù)合模中有一個既能作落料凸模又能作沖孔凹模的凸凹模。由彎曲工藝分析可知，該工件要進行批量生產(chǎn)，所以模具類型為轉(zhuǎn)軸模式壓彎模。5.2 定位方式的選擇定位方式的選擇通俗的說既是選擇定位零件。定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上有

44、正確的位置，定位零件的結(jié)構(gòu)形式很多，用于對條料進行定位的定位零件有擋料銷、導(dǎo)料銷、導(dǎo)料板、側(cè)壓裝置、導(dǎo)正銷、側(cè)刃等，用于對工序進行定位的定位零件有定位銷、定位板等。定位零件基本上都已標準化，可根據(jù)坯料和工序件形狀、尺寸、精度及模具的結(jié)構(gòu)形式與生產(chǎn)效率要求等選用相應(yīng)的標準。因為該模具采用是板料，控制板料的送進方向采用導(dǎo)料板，無側(cè)壓裝置?？刂瓢辶系乃瓦M步距采用擋料銷初定距，導(dǎo)正銷精定距。5.3 卸料出件方式的選擇卸料與出件裝置的作用是當沖模完成一次沖壓之后，把沖件或廢料從模具工作零件上卸下來，以便沖壓工作繼續(xù)進行。通常，把沖件或廢料從凸模上卸下來稱為卸料。 卸料裝置按卸料的方式分為固定卸料裝置彈性

45、卸料裝置和廢料切刀三種。 固定卸料裝置 , 固定卸料裝置僅由固定卸料板構(gòu)成，一般安裝在下模的凹模上；彈性卸料裝置由卸料板、卸料螺釘和彈性元件（彈簧或橡膠）組成；彈性卸料裝置可安裝于上模或下模，依靠彈簧或橡膠的彈力來卸料，卸料力不太大但沖壓時可兼起壓料作用，故多用于沖裁料薄及平面度要求較高的沖件；廢料切刀是在沖裁過程中沖裁廢料切斷成數(shù)塊，從而實現(xiàn)卸料的一種卸料零件。出件裝置的作用是從凹模內(nèi)卸下沖件或廢料。我們通常把裝在上模內(nèi)的出件裝置稱為推件裝置；把裝在下模內(nèi)的稱為頂件裝置。綜合考慮該模具的結(jié)構(gòu)和使用方便，以及工件料厚為0.6mm，相對較薄，卸料力也比較小，故可采用彈性卸料。依靠彈簧或橡膠的彈力

46、來卸料，卸料力不太大但沖壓時可兼起壓料作用，故多用于彎曲平面度要求較高的沖件。 5.4模具主要零部件的設(shè)計(1) 凸模部分 該工件的斷面屬于卷圓彎曲,要考慮當卷圓成形后如何將工件從凸模上卸下來,假如把凸模制成整體型式,則工件很難從凸模上卸下來,所以必須把凸模制成圓柱形凸模,如圖5-1所示。這種凸模分成三個部分:有一個凸模支架,固定在上模座,同時有個支撐塊。同時工件可以從凸模上很容易取下。(2) 凹模部分凹模是轉(zhuǎn)軸式的，左右兩件相對稱。這種形狀的凹模也不應(yīng)該制成整體而應(yīng)是組合的，且通過銷軸和凹模支架連接，不但便于機械加工。而且可以來回擺動，完成工件的彎曲。5.5 彎曲設(shè)備的選擇（1）彎曲設(shè)備類型

47、的選擇原則 根據(jù)所要完成的彎曲工藝的性質(zhì)，生產(chǎn)批量的大小，彎曲件的幾何尺寸和精度要求等來選擇設(shè)備的類型。對于中小型的彎曲件或拉深件的生產(chǎn)，主要應(yīng)用開式機械壓力機，雖然開式?jīng)_床的剛性差，在沖壓力的作用下床身的變形能夠破壞沖裁間隙分布，降低模具的壽命或沖裁件的質(zhì)量。可是，由于它提供了極其方便的操作條件和非常容易安裝機械化附屬裝置的特點，使它成為目前中、小型沖壓設(shè)備的主要形式。對于大、中型彎曲件的生產(chǎn)，多采用閉式結(jié)構(gòu)形式的機械壓力機，其中有一般用途的通用壓力機，也有臺面較小而剛度大的擠壓壓力機、精度機等。在大型拉深件的生產(chǎn)中，應(yīng)盡量選用雙動拉深壓力機，因其可使所用模具結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便。磨擦壓力機具

48、有結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、不易發(fā)生超負荷損壞等特點，所以在小批量生產(chǎn)中常用來完成彎曲、成形等沖壓工序。但是，摩擦壓力機的行程次數(shù)少，生產(chǎn)率低，而且操作不太方便。 在大批量或形狀復(fù)雜零件的大量生產(chǎn)中，應(yīng)盡量選用高速壓力機或多工位自動壓力機。（2）沖壓設(shè)備規(guī)格的確定。在沖壓設(shè)備的類型選定以后，應(yīng)該進一步根據(jù)沖壓件的尺寸、模具的尺寸和沖壓力來確定設(shè)備的規(guī)格。5.6選定設(shè)備該零件所需的彎曲力 模具閉合高度模具外廓尺寸 某工廠有可傾式機,其主要力學(xué)性能為:公稱壓力 最大裝模高度 行程 臺面尺寸 5.6繪制模具總圖總圖如圖5-3所示。圖5-3 彎曲模總裝圖5.7 繪制模具非標準零件圖見附圖6 模具材料的選用要

49、求和選擇原則6.1冷沖模材料的選用要求冷沖模材料應(yīng)具有的性能：冷沖模包括沖裁模、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(yīng)具有的性能。1. 應(yīng)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(yīng)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

50、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)。其基體中碳含量越高沖擊韌性越高。故對韌性的要求應(yīng)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模或有應(yīng)力集中的模具，都需要有較高的韌性。3. 應(yīng)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(yīng)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(yīng)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。6.2材料的選

51、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(yīng)選用合金元素高的材料；對于大型沖模應(yīng)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(yīng)選用含碳量高、淬透性好的高合金材料。3.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

52、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(dǎo)向件應(yīng)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(fù)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(yīng)選用比較便宜的碳鋼或低合金鋼。6.3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(shè)計和制造的不足，并找出原因給與糾正。并能夠?qū)δ＞哌M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(yīng)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

53、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(jié)合的檢驗方法，嚴格按圖樣技術(shù)條件和有關(guān)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?qū)嶋H操作的檢查，以督促執(zhí)行工藝規(guī)定，防止廢品的產(chǎn)生。6.4模具的檢測模具的檢驗與驗收和設(shè)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，在檢測技術(shù)對于模具制造質(zhì)量的提高、延長模具的壽命和能生