墊片級進(jìn)模畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、目錄墊片級進(jìn)模設(shè)計(jì)摘要3緒論4第1章 沖裁件的工藝分析51.1 工件材料51.2 工件結(jié)構(gòu)形狀51.3 工件尺寸精度5第2章 沖裁工藝方案的確定6第3章 模具結(jié)構(gòu)形式的確定8第4章 模具總體設(shè)計(jì)94.1 模具類型的選擇94.2 操作方式94.3 卸料、出件方式94.3.1 卸料方式94.3.2 出件方式104.4 確定送料方式104.5 確定導(dǎo)向方式10第5章 模具設(shè)計(jì)計(jì)算115.1 排樣、計(jì)算條料寬度、確定步距、材料利用率115.1.1 排樣方式的選擇115.1.2 計(jì)算條料寬度115.1.3 確定步距135.1.4 計(jì)算材料利用率145.2 沖壓力的計(jì)算155.2.1 沖裁力的計(jì)算155.

2、2.2 卸料力、頂件力的計(jì)算165.3 壓力中心的確定175.4 模具刃口尺寸的計(jì)算185.4.1 沖裁間隙分析185.4.2 落料尺寸205.4.3 沖孔尺寸20第6章 主要零部件設(shè)計(jì)216.1 工作零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)216.1.1 凸模216.1.2 落料凹模216.2 卸料部件的設(shè)計(jì)226.2.1 卸料板的設(shè)計(jì)226.2.2 卸料螺釘?shù)倪x用236.3 模架以及其他零部件的選用23第7章 校核模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù)247.1 校核模具閉合高度247.2 沖壓設(shè)備的選定24第8章 設(shè)計(jì)并繪制模具總裝圖及選取標(biāo)準(zhǔn)件25設(shè)計(jì)總結(jié)26設(shè)計(jì)圖紙第9章 模具制造.276.1制造的模具裝配圖 .27

3、6.2加工零件圖.286.3加工工藝卡.306.4模具加工、裝配、調(diào)試總結(jié).32參考文獻(xiàn).33致謝.34評分表摘要近年來，我國家電工業(yè)的高速發(fā)展對模具工業(yè)，尤其是冷沖模具提出了越來越高的要求，2004年，冷沖模具在整個(gè)模具行業(yè)中所占比例已大大上升，據(jù)有關(guān)專家預(yù)測，在未來幾年中，中國冷沖模具工業(yè)還將持續(xù)保持年均增長速度達(dá)到15%左右的較高速度的發(fā)展。沖壓成型是金屬成型的一種重要方法，它主要適用于材質(zhì)較軟的金屬成型，可以一次成型形狀復(fù)雜的精密制件。本課題就是將石化、化工、電力等行業(yè)的法蘭密封結(jié)構(gòu)中的墊片作為設(shè)計(jì)模型，將冷沖模具的相關(guān)知識作為依據(jù)，闡述冷沖模具的設(shè)計(jì)過程。本設(shè)計(jì)對墊片進(jìn)行的級進(jìn)模設(shè)計(jì)

4、，利用Auto CAD軟件對制件進(jìn)行設(shè)計(jì)繪圖。明確了設(shè)計(jì)思路，確定了沖壓成型工藝過程并對各個(gè)具體部分進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算和校核。如此設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)可確保模具工作運(yùn)用可靠，保證了與其他部件的配合。并繪制了模具的裝配圖和零件圖。本課題通過對墊片的沖壓模具設(shè)計(jì)，鞏固和深化了所學(xué)知識，取得了比較滿意的效果，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)意圖。 關(guān)鍵詞：沖壓模具；沖壓成型；模具設(shè)計(jì)緒論沖壓模具在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中，工人生產(chǎn)的勞動(dòng)強(qiáng)度大、勞動(dòng)量大，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率的提高。隨著當(dāng)今科技的發(fā)展， 工業(yè)生產(chǎn)中模具的使用已經(jīng)越來越引起人們的重視，而被大量應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中來。沖壓模具的自動(dòng)送料技術(shù)也投

5、入到實(shí)際的生產(chǎn)中，沖壓模具可以大大的提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，減輕工人負(fù)擔(dān)，具有重要的技術(shù)進(jìn)步意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 模具，做為高效率的生產(chǎn)工具的一種，是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛與重要的工藝裝備。采用模具生產(chǎn)制品和零件，具有生產(chǎn)效率高，可實(shí)現(xiàn)高速大批量的生產(chǎn)；節(jié)約原材料，實(shí)現(xiàn)無切屑加工；產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，具有良好的互換性；操作簡單，對操作人員沒有很高的技術(shù)要求；利用模具批量生產(chǎn)的零件加工費(fèi)用低；所加工出的零件與制件可以一次成形，不需進(jìn)行再加工；能制造出其它加工工藝方法難以加工、形狀比較復(fù)雜的零件制品；容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化的特點(diǎn)。研究和發(fā)展模具技術(shù)，對于促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有特別重要的意義，模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國

6、家產(chǎn)品制造技術(shù)的重要標(biāo)志之一，隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位日益提高，并在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中發(fā)揮越來越大的作用。設(shè)計(jì)出正確合理的模具不僅能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率、具使用壽命，還可以提高產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益。在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須清楚零件的加工工藝，設(shè)計(jì)出的零件要能加工、易加工。充分了解模具各部件作用是設(shè)計(jì)者進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的前提，新的設(shè)計(jì)思路必然帶來新的模具結(jié)構(gòu)。第1章 沖裁件的工藝分析圖1-11.1 工件材料 由圖1-1分析知：10#鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的塑性性、焊接性以及壓力加工性，主要用于制作沖擊件、緊固件，如墊片、墊圈等。適合沖裁加工。1.2 工件結(jié)構(gòu)形狀工件結(jié)構(gòu)形狀相

7、對簡單，有四個(gè)圓孔，孔與邊緣之間的距離滿足要求，料厚為2mm滿足許用壁厚要求（孔與孔之間、孔與邊緣之間的壁厚），可以沖裁加工。1.3 工件尺寸精度根據(jù)零件圖上所注尺寸，工件要求不高，尺寸精度要求較低，采用IT14級精度，普通沖裁完全可以滿足要求。根據(jù)以上分析：該零件沖裁工藝性較好，綜合評比適宜沖裁加工。第2章 沖裁工藝方案的確定方案一：先沖孔，后落料。單工序模生產(chǎn)。方案二：沖孔落料復(fù)合沖壓。復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：沖孔落料級進(jìn)沖壓。級進(jìn)模生產(chǎn)。表2-1 各類模具結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)比較模具種類比較項(xiàng)目單工序模（無導(dǎo)向）（有導(dǎo)向）級進(jìn)模復(fù)合模零件公差等級低一般可達(dá)IT13IT10級可達(dá)IT10IT8級零件特點(diǎn)

8、尺寸不受限制厚度不受限制中小型尺寸厚度較厚小零件厚度0.26mm可加工復(fù)雜零件，如寬度極小的異形件形狀與尺寸受模具結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度限制，尺寸可以較大，厚度可達(dá)3mm零件平面度低一般中小型件不平直，高質(zhì)量制件需較平由于壓料沖件的同時(shí)得到了較平，制件平直度好且具有良好的剪切斷面生產(chǎn)效率低較低工序間自動(dòng)送料，可以自動(dòng)排除制件，生產(chǎn)效率高沖件被頂?shù)侥＞吖ぷ鞅砻嫔希仨毷謩?dòng)或機(jī)械排除，生產(chǎn)效率較低安全性不安全，需采取安全措施比較安全不安全，需采取安全措施模具制造工作量和成本低比無導(dǎo)向的稍高沖裁簡單的零件時(shí)，比復(fù)合模低沖裁較復(fù)雜零件時(shí)，比級進(jìn)模低適用場合料厚精度要求低的小批量沖件的生產(chǎn)大批量小型沖壓件的生產(chǎn)形狀

9、復(fù)雜，精度要求較高，平直度要求高的中小型制件的大批量生產(chǎn)根據(jù)分析結(jié)合表分析：方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，制造周期短，制造簡單，但需要兩副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)的要求。方案二只需一副模具，制件精度和生產(chǎn)效率都較高，且工件最小壁厚大于凸凹模許用最小壁厚模具強(qiáng)度也能滿足要求。沖裁件的內(nèi)孔與邊緣的相對位置精度較高，板料的定位精度比方案三低，模具輪廓尺寸較小。方案三只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，精度也能滿足要求，模具制造工作量和成本在沖裁簡單的零件時(shí)比復(fù)合模低。通過對上述三種方案的分析比較，該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案三為佳。第3章 模具結(jié)構(gòu)形式的確定級進(jìn)模是指在條料的送料方向上，具有兩

10、個(gè)以上的工位，并在壓力機(jī)的一次行程中，在不同的工位上同時(shí)完成兩道或兩道以上的沖壓工序的沖模。級進(jìn)模的定距方式有兩種：擋料銷定距和側(cè)刃定距。本模具采用側(cè)刃定距。側(cè)刃代替了擋料銷控制條料送進(jìn)距離（步距），側(cè)刃是特殊功用的凸模，其作用是在壓力機(jī)每次沖壓行程中，沿條料邊緣切下一塊長度等于送料近距的料邊。在條料送進(jìn)過程中，切下的缺口向前送進(jìn)被側(cè)刃擋塊擋住，送進(jìn)的距離即等于步距。第4章 模具總體設(shè)計(jì)4.1 模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用級進(jìn)模方式?jīng)_壓，所以模具類型為級進(jìn)模。4.2 操作方式零件的生產(chǎn)批量為10萬件，但合理安排生產(chǎn)可用手動(dòng)送料方式，既能滿足生產(chǎn)要求，又可以降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

11、4.3 卸料、出件方式 卸料方式剛性卸料與彈性卸料的比較：剛性卸料是采用固定卸料板結(jié)構(gòu)。常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖裁后卸料。當(dāng)卸料板只起卸料作用時(shí)與凸模的間隙隨材料厚度的增加而增大，單邊間隙?。?.20.5）t。當(dāng)固定卸料板還要起到對凸模的導(dǎo)向作用時(shí)卸料板與 凸模的配合間隙應(yīng)該小于沖裁間隙。此時(shí)要求凸模卸料時(shí)不能完全脫離卸料板。主要用于卸料力較大、材料厚度大于2mm且模具結(jié)構(gòu)為倒裝的場合。彈壓卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，主要用于料厚小于或等于2mm的板料由于有壓料作用，沖件比較平整。卸料板與凸模之間的單邊間隙選擇（0.10.2）t,若彈壓卸料板還要起對凸模導(dǎo)向作用時(shí)，二者的配合

12、間隙應(yīng)小于沖裁間隙。常用作落料模、沖孔模、正裝復(fù)合模的卸料裝置。 工件平直度較高，料厚為2mm相對較薄，卸料力不大，由于彈壓卸料模具比剛性卸料模具方便，操作者可以看見條料在模具中的送進(jìn)動(dòng)態(tài)，且彈性卸料板對工件施加的是柔性力，不會損傷工件表面，故可采用彈性卸料。 出件方式因采用級進(jìn)模生產(chǎn)，故采用向下落料出件。4.4 確定送料方式因選用的沖壓設(shè)備為開式壓力機(jī)且垂直于送料方向的凹模寬度B小于送料方向的凹模長度L故采用橫向送料方式，即由右向左（或由左向右）送料。4.5 確定導(dǎo)向方式方案一：采用對角導(dǎo)柱模架。由于導(dǎo)柱安裝在模具壓力中心對稱的對角線上，所以上模座在導(dǎo)柱上滑動(dòng)平穩(wěn)。常用于橫向送料級進(jìn)?；蚩v向

13、送料的落料模、復(fù)合模。方案二：采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比較方便。因?yàn)閷?dǎo)柱安裝在后側(cè)，工作時(shí)，偏心距會造成導(dǎo)套導(dǎo)柱單邊磨損，嚴(yán)重影響模具使用壽命，且不能使用浮動(dòng)模柄。方案三：四導(dǎo)柱模架。具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、剛性好等優(yōu)點(diǎn)。常用于沖壓件尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件，以及大量生產(chǎn)用的自動(dòng)沖壓模架。方案四：中間導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱安裝在模具的對稱線上，導(dǎo)向平穩(wěn)、準(zhǔn)確。但只能一個(gè)方向送料。根據(jù)以上方案比較并結(jié)合模具結(jié)構(gòu)形式和送料方式，為提高模具壽命和工件質(zhì)量，該級進(jìn)模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式，即方案一最佳。第5章 模具設(shè)計(jì)計(jì)算5.1 排樣、計(jì)算條料寬度、確定步距、材料利用

14、率 排樣方式的選擇方案一：有廢料排樣 沿沖件外形沖裁，在沖件周邊都留有搭邊。沖件尺寸完全由沖模來保證，因此沖件精度高，模具壽命高，但材料利用率低。方案二：少廢料排樣 因受剪切條料和定位誤差的影響，沖件質(zhì)量差，模具壽命較方案一低，但材料利用率稍高，沖模結(jié)構(gòu)簡單。方案三：無廢料排樣 沖件的質(zhì)量和模具壽命更低一些，但材料利用率最高。通過上述三種方案的分析比較，綜合考慮模具壽命和沖件質(zhì)量，該沖件的排樣方式選擇方案一為佳?？紤]模具結(jié)構(gòu)和制造成本有廢料排樣的具體形式選擇直排最佳。 計(jì)算條料寬度搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差，保持條料有一定的剛度，以保證零件質(zhì)量和送料方便。搭邊過大，浪費(fèi)材料。搭邊過小，沖裁時(shí)容易

15、翹曲或被拉斷，不僅會增大沖件毛刺，有時(shí)還有拉入凸、凹模間隙中損壞模具刃口，降低模具壽命。搭邊值通常由表4所列搭邊值和側(cè)搭邊值確定。根據(jù)零件形狀，查表4工件之間搭邊值a=1.2mm, 工件與側(cè)邊之間搭邊值a1=1.5mm, 條料是有板料裁剪下料而得，為保證送料順利，規(guī)定其上偏差為零，下偏差為負(fù)值B0=（Dmax2 a12b1）0 公式（5-1）式中 Dmax條料寬度方向沖裁件的最大尺寸；a1-沖裁件之間的搭邊值；b1-側(cè)刃沖切得料邊定距寬度；（其值查表6）可得=2.0mm。板料剪裁下的偏差；（其值查表5）可得=0.6mm。B0=502×1.52×2.0=57.00-0.60m

16、m故條料寬度為57.0mm。表5-1 搭邊值和側(cè)邊值的數(shù)值材料厚度t（mm)圓件及類似圓形制件矩形或類似矩形制件長度50矩形或類似矩形制件長度50工件間a側(cè)邊a1 工件間a側(cè)邊a1工件間a側(cè)邊 a10.251.01.21.21.51.52.51.82.60.250.50.81.01.01.21.22.21.52.50.51.00.81.01.01.21.52.51.82.611.51.01.31.21.51.82.82.23.21.52.01.21.51.51.82.03.02.43.42.02.51.51.91.82.22.23.22.73.7 表5-2 普通剪床用帶料寬度偏差（mm）條料厚

17、度t(mm)條料寬度b(mm)50501001002002000.40.50.60.720.50.60.70.8230.70.80.91.0350.91.01.11.2表5-3 側(cè)刃沖切得料邊定距寬度b1（mm）條料厚度t(mm)條料寬度b(mm)金屬材料非金屬材料1.51.52.01.52.52.03.01.52.52.54.0 確定步距送料步距S：條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱為送料步距，每個(gè)步距可沖一個(gè)或多個(gè)零件。進(jìn)距與排樣方式有關(guān)，是決定側(cè)刃長度的依據(jù)。條料寬度的確定與模具的結(jié)構(gòu)有關(guān)。進(jìn)距確定的原則是，最小條料寬度要保證沖裁時(shí)工件周邊有足夠的搭邊值；最大條料寬度能在沖裁時(shí)順利的在導(dǎo)料板之

18、間送進(jìn)條料，并有一定的間隙。級進(jìn)模送料步距SS=Dmax+a1 公式（5-2）Dmax零件橫向最大尺寸，a1搭邊S501.251.2mm排樣圖如圖5-1所示。圖5-1 計(jì)算材料利用率沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比叫材料的利用率，它是衡量合理利用材料的重要指標(biāo)。一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率/BS×100% 公式（5-2）式中 A一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積；B條料寬度；S步距；由此可之，值越大，材料的利用率就越高，廢料越少。廢料分為工藝廢料和結(jié)構(gòu)廢料，結(jié)構(gòu)廢料是由本身形狀決定的，一般是固定不變的，工藝廢料的多少?zèng)Q定于搭邊和余量的大小，也決定于排樣的形式和沖壓方式。因此，要提高材料利用率

19、，就要合理排樣，減少工藝廢料。排樣合理與否不但影響材料的經(jīng)濟(jì)和利用，還影響到制件的質(zhì)量、模具的的結(jié)構(gòu)和壽命、制件的生產(chǎn)率和模具的成本等指標(biāo)。因此，排樣時(shí)應(yīng)考慮如下原則：1）、提高材料利用率（不影響制件使用性能的前提下，還可以適當(dāng)改變制件的形狀）。2) 、排樣方法使應(yīng)操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)度小且安全。3) 、 模具結(jié)構(gòu)簡單、壽命高。4) 、保證制件質(zhì)量和制件對板料纖維方向的要求。一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積A=×252-×72-3××22-3(×222×34/360-×182×34/360)=1628.7mm2所以一個(gè)步距內(nèi)

20、的材料利用率=BS×100% 公式（5-2） =1628.751.2×57×100%=55.8%考慮料頭 、尾料和邊角余料消耗，一張板材上的總利用率總為總= nA1LB×100% 公式（5-3）式中 n一張板料上沖裁件的總數(shù)目；A1一個(gè)沖裁件的實(shí)際面積；L板料長度；B板料寬度。查板材標(biāo)準(zhǔn)，宜選用650mm×1300mm的鋼板，每張鋼板可剪裁為11張條料（57mm×1300mm）,每張條料可以沖25個(gè)工件，所以每張鋼板的材料利用率總 = nA1/LB×100% 公式（5-2）=25×1628.7/57×13

21、00×100%=54.9%根據(jù)計(jì)算結(jié)果知道選用直排材料利用率可達(dá)54.9%，滿足要求。5.2 沖壓力的計(jì)算 沖裁力的計(jì)算在沖裁過程中，沖裁力是隨凸模進(jìn)入凹模材料的深度而變化的。通常說的沖裁力是指沖裁力的最大值，它是選用壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具重要依據(jù)之一。用平刃沖裁時(shí)，其沖裁力一般按下式計(jì)算：F=KLtb 公式（5-4）式中F沖裁力； L沖裁周邊長度；t材料厚度；b材料抗剪強(qiáng)度；系數(shù)；L=×50+×14+3×4+3（44+36）×34/360+2×51.2+2×8 =500.2mm系數(shù)是考慮到實(shí)際生產(chǎn)中，模具間隙值的波動(dòng)和不均勻，刃

22、口磨損、板料力學(xué)性能和厚度波動(dòng)等原因的影響而給出修正系數(shù)，一般取=1.3。b的值查表2為310380pa,取b=380Mpa所以F=KLtb =1.3×500.2×2×380 =494197.6N 卸料力、頂件力的計(jì)算在沖裁結(jié)束時(shí)，由于材料的彈性回復(fù)（包括徑向回復(fù)和彈性翹曲回復(fù)）及摩擦的存在，將使沖落的材料梗塞在凹模內(nèi)，而沖裁剩下的材料則緊箍在凸模上。為使沖裁工作繼續(xù)進(jìn)行，必須將緊箍在凸模上的料卸下，將梗塞在凹模內(nèi)的材料推出。從凸模上卸下箍著的料稱卸料力；逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?nèi)頂出所需要的力稱為頂件力。一般按以下公式計(jì)算：卸料力 F X=KXF 公式（5-5）頂件

23、力 FD=KDF 公式（5-6）FX=KXF =0.04×494197.6N=19767.9N（KX 、KD為卸料力系數(shù)，其值查表7可得）FD=KDF=0.06×494197.6N=29651.9N所以總沖壓力FZ=F+FX+FD=494197.6N+19767.9N+29651.9N =543617.4N壓力機(jī)公稱壓力應(yīng)大于或等于沖壓力，根據(jù)沖壓力計(jì)算結(jié)果擬選壓力機(jī)為J2363。表5-4 卸料力、推件力和頂件力系數(shù)料厚t/mmKXKTKD鋼0.10.10.50.52.52.56.56.50.060.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.03

24、0.10.0630.0500.0450.0250.140.080.060.050.03鋁、鋁合金純銅，黃銅0.0250.080.020.060.030.070.030.095.3 壓力中心的確定模具壓力中心是指沖壓時(shí)諸沖壓力合力的作用點(diǎn)位置。為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合，否則，會使沖模和力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過大的摩擦，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。沖模的壓力中心，可以按下述原則來確定：1）.對稱形狀的單個(gè)沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。2）.工件形狀相同且分布位置對稱時(shí)，沖模的壓力中心與零件的對稱

25、中心相重合。3）.形狀復(fù)雜的零件、多孔沖模、級進(jìn)模的壓力中心可以用解析計(jì)算法求出沖模壓力中心。X0=（L1x1L2x2Lnxn）/(L1L2Ln) 公式（5-7） Y0=（L1y1L2y2Lnyn ）/（L1L2Ln）公式（5-8）用解析法計(jì)算壓力中心時(shí)，先畫出凹模形口圖，如圖5-5所示。在圖中將XOY坐標(biāo)系建立在建立在圖示對稱中心線上，將沖裁輪廓線按幾何圖形分解成L1L5共3組基本線段 (注：由于圖中3個(gè)圓弧形孔均以一個(gè)點(diǎn)為圓心的等分列陣排列，所以其幾何圖形為一組) ，用解析法求得該模具壓力中心的坐標(biāo)。有關(guān)計(jì)算如表5-5所示。由以上計(jì)算結(jié)果可以看出，該工件沖裁力不大，壓力中心偏移坐標(biāo)原點(diǎn)O較

26、小，為了便于模具的加工和裝配，模具壓力中心依然選在坐標(biāo)原點(diǎn)。圖5-2表5-5 壓力中心的計(jì)算基本要素長度L/mm基本要素壓力中心的坐標(biāo)值（mm)XYL1=15700L2=180.851.20L3=4451.20L4=102.451.20L5=1676.80 合計(jì)500.233.3（取33）05.4 模具刃口尺寸的計(jì)算 沖裁間隙分析根據(jù)JB/Z27186規(guī)定，沖裁間隙是指凸，凹模刃口間隙的距離，用符號C表示，其值可為正也可為負(fù)，在普通沖裁模中均為正值。它對沖裁件的斷面質(zhì)量有極其重要的影響，此外，沖裁間隙還影響模具壽命、卸料力、推件力、沖裁力和沖裁件的尺寸精度。因此，沖裁間隙是沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)中

27、的一個(gè)非常重要的工藝參數(shù)。1）、間隙對沖裁件尺寸精度的影響沖裁件的尺寸精度是指沖裁件的實(shí)際尺寸與基本尺寸的差值，差值越小，則精度越高，這個(gè)差值包括兩方面的偏差，一是沖裁件相對于凸?；虬寄５钠睿悄＞弑旧淼闹圃炱?。2）、間隙對模具壽命的影響模具壽命受各種因素的綜合影響，間隙是也許模具壽命諸因數(shù)中最主要的因數(shù)之一，沖裁過程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料件之間均有摩擦，而且間隙越小，模具作用的壓應(yīng)力越大，摩擦也越嚴(yán)重，所以過小的間隙對模具壽命極為不利。而較大的間隙可使凸模側(cè)面及材料間的摩擦減小，并延緩間隙由于受到制造和裝配精度的限制，出現(xiàn)間隙不均勻的不利影響，從而提高模具壽命。3）、間隙對

28、沖裁工藝力的影響隨著間隙的增大，材料所受的拉應(yīng)力增大，材料容易斷裂分離，因此沖裁力減小。通常沖裁力的降低并不顯著，當(dāng)單邊間隙在材料厚度的520%左右時(shí)，沖裁力的降低不超過510%。間隙對卸料力推料力的影響比較顯著。間隙增大后，從凸模里卸料和從凹模里推料都省力當(dāng)當(dāng)單邊間隙達(dá)到材料厚度的1525%左右時(shí)的卸料力幾乎為零。但間隙繼續(xù)增大，因?yàn)槊淘龃螅謱⒁鹦读狭?、頂件力迅速增大?）、間隙值的確定由以上分析可見，凸、凹模間隙對沖裁件質(zhì)量、沖裁工藝力、模具壽命都有很大的影響。因此，設(shè)計(jì)模具時(shí)一定要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求，所需沖裁力小、模具壽命高，但分別從質(zhì)量

29、，沖裁力、模具壽命等方面的要求確定的合理間隙并不是同一個(gè)數(shù)值，只是彼此接近?？紤]到模具制造中的偏差及使用中的磨損、生產(chǎn)中通常只選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙，只要間隙在這個(gè)范圍內(nèi)，就可以沖出良好的制件，這個(gè)范圍的最小值稱為最小合理間隙Cmin，最大值稱為最大合理間隙Cmax。考慮到模具在使用過程中的磨損使間隙增大，故設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)要采用最小合理間隙值Cmin。確定合理間隙的方法有經(jīng)驗(yàn)法、理論確定法和查表法。根據(jù)近年的研究與使用的經(jīng)驗(yàn)，在確定間隙值時(shí)要按要求分類選用。對于尺寸精度，斷面垂直度要求高的制件應(yīng)選用較小的間隙值，對于垂直度與尺寸精度要求不高的制件，應(yīng)以降沖裁力、提高模具壽命為主，可

30、采用較大的間隙值。其間隙暫取厚度的12%，所以由公式：Zmin=厚度×12% 公式（5-9）取中間間隙可得：Zmin=2×12%=0.24mm由于工件形狀較簡單，所以可分別加工凹、凸模。 落料尺寸落料尺寸大小為： 為保證沖出合格沖件。沖裁件精度IT10以上，X取1. 沖裁件精度IT11IT13,X取0.75. 沖裁件精度IT14，X取0.5。由于本產(chǎn)品采用IT14級精度，所以X取0.5.500-0.62 DA=( Dmaxx) +0.020=(500.62×0.5) +0.020=49.69 +0.020 DT=( DAZmin) 0-0.02=(49.690.2

31、4) 0-0.02=49.450-0.02 沖孔尺寸沖孔尺寸大小為：140+0.43 dT=( dminx) 0-0.02=(140.43×0.5) 0-0.02=14.22 0-0.02 dA=( dTZmin) +0.020=(14.220.24) +0.020=14.46 +0.02020+0.25 dT=( dminx) 0-0.02=(40.25×0.5) 0-0.02=4.13 0-0.02 dA=( dTZmin) +0.020=(4.130.24) +0.020=4.37 +0.020第6章 主要零部件設(shè)計(jì)6.1 工作零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模零件外形相對簡單，

32、根據(jù)實(shí)際情況并考慮加工，為了滿足凸模強(qiáng)度和剛性，將凸模設(shè)計(jì)成階梯式，使裝配修磨方便。采用成形銑、成形磨削加工。落料凸?？傞LL：LH1H2H3H4 公式（6-1）1815162 51mmH1為凸模固定板厚度，H2為橡膠安裝高度，H3為卸料板厚度，H4為凸模凹進(jìn)卸料板的深度。 落料凹模落料凹模采用整體凹模，采用線切割機(jī)床加工，安排凹模在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。其外形尺寸按相關(guān)公式計(jì)算：凹模厚度HKS 公式（6-2）0.35×5017.5mm(查表6-1取K0.2)取凹模厚度H18mm凹模寬度B=料寬2預(yù)設(shè)導(dǎo)料板寬度公式（6-3） =572

33、15;32=121mm根據(jù)JB/T 7643.1-1994規(guī)定，取凹模寬度B=125mm凹模長度Ln（次數(shù)）×步距+兩邊距離 公式（6-4）2×51.2+2×1520132.4142.4mm根據(jù)JB/T 7643.1-1994規(guī)定，以及凹模寬度對比，取凹模長度L=160mm。（其中S為垂直于送料凹模刃壁間最大距離，K為系數(shù)查相關(guān)圖表可得。）凹模整體輪廓尺寸L×B×H=160mm×125mm×18mm表6-1 凹模厚度系數(shù)KS/mm材料厚度t/mm11336 500.300.400.350.500.450.60 501000.

34、200.300.220.350.300.45 1002000.150.200.180.220.220.302000.100.150.120.180.150.226.2 卸料部件的設(shè)計(jì) 卸料板的設(shè)計(jì)卸料板采用Q235制造，卸料板輪廓尺寸與落料凹模輪廓尺寸相同，厚度根據(jù)JB/T 8066.2-1995規(guī)定，選用160mm×125mm×140-170組模具參考，其厚度為16mm。 卸料螺釘?shù)倪x用卸料板上設(shè)置4個(gè)卸料螺釘，公稱直徑為10mm,螺紋部分為M8×6mm,卸料螺釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間，以保證卸料的正常運(yùn)動(dòng)。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料螺板超出凸凹模端面1mm,有

35、誤差時(shí)通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。6.3 模架以及其他零部件的選用該模具采用對角導(dǎo)柱模架。由于導(dǎo)柱安裝在模具壓力中心對稱的對角線上，所以上模座在導(dǎo)柱上滑動(dòng)平穩(wěn)。常用于橫向送料級進(jìn)模或縱向送料的落料模、復(fù)合模。以凹模輪廓尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。上模座按GB/T 2855.2-1990規(guī)定，厚度取30mm,墊板厚度取6mm,固定板厚度取18mm,卸料板厚度取16mm,下模座按GB/T 2855.2-1990規(guī)定，厚度取40mm。根據(jù)上下模座選取導(dǎo)柱分別為28h5mm×130mm×40mm,25h5mm×130mm×45mm；導(dǎo)套分別為28H6 mm×80 mm×28mm, 25H6 m