畢業(yè)設(shè)計（論文）-連接板沖壓模具設(shè)計

1、 XX 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)作 者： xxxxxxxx 學(xué) 號： xxxxxxxxx 學(xué)院（系、部）： 材料 專 業(yè)： 沖壓模具設(shè)計 題 目： 連接板沖壓模具設(shè)計 指導(dǎo)者： 評閱者： 年 4月 摘 要首先對沖壓件進(jìn)行分析，分析該零件的尺寸精度得出用一般精度的模具即可滿足零件精度的要求，再根據(jù)零件的形狀、尺寸標(biāo)注及生產(chǎn)批量等情況，選擇落料沖孔的方案。在本次設(shè)計不僅要考慮使零件能滿足使用要求，還要保證模具的使用壽命。本次畢業(yè)設(shè)計的方向是設(shè)計一款沖壓模具，首先對沖壓件進(jìn)行分析，通過對模具的一般精度的分析，得到的零件的尺寸精度，可以滿足精度要求的零件。根據(jù)零件的形狀、尺寸和質(zhì)量的要求，先選擇合

2、理的的沖壓沖孔方案。在設(shè)計沖壓模具時，不僅只考慮零件能滿足使用要求，而且要保證模具的使用壽命。詳細(xì)敘述了模板、沖頭、沖床、卸料、排樣和工藝參數(shù)的選擇和計算的重要組成部分，介紹了其機(jī)構(gòu)的設(shè)計過程，確定工藝方案、毛坯尺寸、布置圖、壓力中心的計算、沖孔模的加工計算、沖孔模凸模的凸模尺寸、沖孔設(shè)備的選擇、模具的整體結(jié)構(gòu)模具，主要零件的設(shè)計與選擇，模具的制造和裝配等。關(guān)鍵詞：落料模；模具設(shè)計；沖壓沖孔；沖孔；排樣AbstractFirst on the stamping analysis, analysis of the parts dimension accuracy is obtained by t

3、he general precision of the mould can meet the requirements of precision parts, according to the parts of the shape, dimensions and mass production, the choice fell scheme of punching. In this design not only to consider to make parts can meet the use requirements, but also to ensure the service lif

4、e of the mold.The direction of this graduation design is a stamping die design, first analysis of stamping parts, through the analysis of the general accuracy of the mold, the dimensional accuracy of the parts can meet the precision requirements of the parts. According to the shape, size and quality

5、 of the parts, the first choice of reasonable punching and punching program. In the design of stamping die, not only consider the parts can meet the use requirements, but also to ensure the service life of the mold. A detailed description of the template, a punch, punch, discharge, row sample and pr

6、ocess parameters selection and calculation of an important part, introduces the design process of the mechanism, determine the process scheme, blank size, layout, the center of pressure calculations, punching and blanking die processing, punching and blanking die punch punch size, impact the choice

7、of cutting equipment, mold the overall structure of the mold, design and selection of main parts, mold manufacturing and assembly.Key words: blanking die; die design; punching; punching; layout目 錄目 錄4前言11. 緒論21.1 概述21.2 沖壓技術(shù)的進(jìn)步21.3 模具的發(fā)展與現(xiàn)狀31.4 模具CAD/CAE/CAM技術(shù)41.5 課題的主要特點及意義52. 沖壓工藝分析與計算62.1 沖孔件及其技術(shù)

8、要求62.2 零件結(jié)構(gòu)工藝分析72.3 沖孔件的排樣92.3.1排樣方法的確定92.3.2搭邊值的確定92.3.3排樣方案的選擇102.3.4確定條料步距和寬度122.3.5計算條料利用率132.3.6畫出排樣圖143. 模具方案設(shè)計與計算153.1模具方案設(shè)計153.2 模具沖孔尺寸計算153.2.1沖壓沖孔1.5MMmm153.2.2外輪廓的沖孔183.3沖壓力計算193.3.1沖壓沖孔切口力F1193.3.2沖孔力F2193.3.3卸料力FX193.3.4推件力FT203.3.5總壓力FZ203.4初選沖壓設(shè)備223.5確定模具的壓力中心223.6凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計243.6.1沖壓沖孔凸模設(shè)

9、計243.6.2沖頭設(shè)計253.7凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計263.8凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計284. 模具的結(jié)構(gòu)與原理304.1模具各零件名稱及材料304.2模具結(jié)構(gòu)介紹304.3總裝圖31第五章 模具的裝配375.1冷沖模裝配的技術(shù)要求375.3 沖模裝配順序的確定415.3.1組件裝配415.3.2下模裝配415.3.3上模裝配415.3.4其他零部件組裝425.4 沖模的調(diào)試43結(jié)論32參考文獻(xiàn)34致謝35連接板沖壓模具設(shè)計1緒論1.1 概述沖壓是一種很重要的加工方法的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)，在鈑金件的生產(chǎn)具有許多獨特的優(yōu)點，成型零件具有重量輕、剛度、強(qiáng)度高的優(yōu)點，互換性好，成本低，生產(chǎn)過程實現(xiàn)機(jī)械化自動化程度和生產(chǎn)效率高

10、等優(yōu)點，是其他加工方法所不能比擬的和不可替代的先進(jìn)制造技術(shù)和制造業(yè)具有較強(qiáng)的競爭力，被廣泛應(yīng)用于汽車、能源、機(jī)械、信息、航空航天、國防工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中。在力學(xué)、數(shù)學(xué)、金屬材料科學(xué)、機(jī)械科學(xué)和控制計算機(jī)技術(shù)等知識的基礎(chǔ)上，形成了沖壓成形學(xué)科的基本理論。以沖壓產(chǎn)品為龍頭，以模具為中心，結(jié)合現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，在巨大的市場需求，刺激和促進(jìn)沖壓技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)和提高人民生活水平發(fā)揮了越來越重要的作用。模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)，在我國模具制造屬于專用設(shè)備制造業(yè)。本設(shè)計是顯卡擋片沖壓、沖壓級進(jìn)沖壓級進(jìn)模設(shè)計，沖模的結(jié)構(gòu)性能直接反映了沖壓技術(shù)水平的高低。選用材料時應(yīng)考慮模具的工作特性，受

11、力情況，沖壓件材料性能，沖壓件的精度，生產(chǎn)批量以及模具材料的加工工藝性能和工廠現(xiàn)有條件等因素。沖床的選用主要是確定沖床的類型和噸位。板料冷沖壓加工是機(jī)械加工的一個重要組成部分。它應(yīng)用十分廣泛。但由于傳統(tǒng)的加工存在著沖壓工藝方案選擇不合理、沖壓間隙選擇過大，壓力機(jī)不相匹配等問題。本文就以顯卡擋片沖壓、沖壓級進(jìn)沖壓級進(jìn)模設(shè)計主要介紹了沖壓模具設(shè)計的全過程： 1經(jīng)工藝分析工藝計算，間隙值的選擇，確定了該設(shè)計工藝流程及沖模結(jié)構(gòu)形式。 2同時對所設(shè)計的模具分別進(jìn)行了分析說明， 3對壓力機(jī)做出了合理的選擇， 4整個過程采用AutoCAD軟件繪制模具的二維裝配圖和個別零件圖。1.2 沖壓技術(shù)的進(jìn)步冷沖壓技術(shù)

12、從最初的作坊式生產(chǎn)到現(xiàn)在的專業(yè)化模 具工業(yè)生產(chǎn)，從無到有發(fā)展迅速。而我國模 具工業(yè)在近20年來發(fā)展更是迅速，模 具及模 具加工設(shè)備市場需求潛力巨大，發(fā)展前景廣闊。隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品的品種、數(shù)量越來越多，對產(chǎn)品質(zhì)量和外觀的要求，更是日趨精美、華麗。所以改革開放20多年以來，我國已成為使用各類模 具的大國，其中，汽車、摩托車與家電產(chǎn)品生產(chǎn)用的各類模 具的年需求量已占全國模 具總量的60%以上。但是，我國模 具生產(chǎn)能力和水平，與國外相比則差距頗大，造成20世紀(jì)90年代模 具進(jìn)口量占全國模 具銷售總額的1/3以上，達(dá)6億10億美元。改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場對模 具的需求量不斷增

13、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。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、 ngineer、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件。導(dǎo)柱式?jīng)_壓模的導(dǎo)向比導(dǎo)板模的準(zhǔn)確可靠,并能保證沖壓間隙的均勻,沖壓的顯卡擋片精度較高、模 具使用壽命長，而且在沖床上安裝使用方便，因此導(dǎo)柱式?jīng)_壓模是應(yīng)用最廣泛的一種沖模,適合大批量生產(chǎn)。尤其是在我國加入WTO之后，在全球化經(jīng)濟(jì)競

14、爭的市場的環(huán)境下，為生產(chǎn)符合“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”等要求服務(wù)的模 具產(chǎn)品，研究、開發(fā)、改進(jìn)模 具生產(chǎn)設(shè)備與模 具設(shè)計方式更具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實意義和緊迫性。本設(shè)計說明書是根據(jù)冷沖壓工藝及模 具設(shè)計、冷沖壓模 具設(shè)計指導(dǎo)、沖模設(shè)計手冊、中國模 具設(shè)計大典編寫的。設(shè)計了一副簡單的沖壓級進(jìn)模，該工藝過程中利用了沖壓和沖壓級進(jìn)等工藝方法。由于缺乏經(jīng)驗、知識有限、時間倉促，該說明書中難免出現(xiàn)一些不足之處，請老師和同學(xué)們多多指教，謝謝大家的支持！本說明書由湖南生物機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模 具設(shè)計與制作專業(yè)07級355班謝意偉主編，劉真摯、張軍老師審核。在編寫的過程中得到了劉真摯、張軍、張秀玲

15、等老師指導(dǎo)和幫助，同時還得到了同學(xué)們的提示，特在此表示衷心的感謝！由于水平有限，缺點錯誤再所難免，歡迎大家指正！沖壓成形作為現(xiàn)代工業(yè)中一種十分重要的加工方法，用以生產(chǎn)各種板料零件,具有很多獨特的優(yōu)勢，其成形件具有自重輕、剛度大、強(qiáng)度高、互換性好、成本低、生產(chǎn)過程便于實現(xiàn)機(jī)械自動化及生產(chǎn)效率高等優(yōu)點，是一種其它加工方法所不能相比和不可替代的先進(jìn)制造技術(shù)，在制造業(yè)中具有很強(qiáng)的競爭力， 被廣泛應(yīng)用于汽車、能源、機(jī)械、信息、航空航天、國防工業(yè)和日常生活的生產(chǎn)之中。在吸收了力學(xué)、數(shù)學(xué)、金屬材料學(xué)、機(jī)械科學(xué)以及控制、計算機(jī)技術(shù)等方面的知識后，已經(jīng)形成了沖壓學(xué)科的成形基本理論。以沖壓產(chǎn)品為龍頭，以模 具為中

16、心，結(jié)合現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，在產(chǎn)品的巨大市場需求刺激和推動下，沖壓成形技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、實現(xiàn)現(xiàn)代化和提高人民生活水平方面發(fā)揮著越來越重要的作用。近幾十年來，沖壓技術(shù)的飛速發(fā)展，它不僅是一個質(zhì)的飛躍，許多新技術(shù)和新技術(shù)在生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，如：紡紗、柔性模成形、高速率成形等，更重要的是人們對沖壓工藝的理解和掌握程度?，F(xiàn)代沖壓生產(chǎn)是一種大規(guī)模落料運行的制造方法，由于高技術(shù)的參與和介入，沖壓生產(chǎn)逐漸從最初的手工操作到集成制造發(fā)展（圖1）。生產(chǎn)過程實現(xiàn)機(jī)械化、自動化，是智能化、集成化發(fā)展的方向。實現(xiàn)自動沖壓作業(yè)，體現(xiàn)了安全、高效、節(jié)約材料等優(yōu)點，一直是沖壓生產(chǎn)的發(fā)展方向。圖 1沖壓作業(yè)方式的進(jìn)化沖

17、壓件自動生產(chǎn)的實現(xiàn)，使沖壓制造的概念有了飛躍的本質(zhì)。結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)和現(xiàn)代管理信息系統(tǒng)的系統(tǒng)分析，結(jié)合這三個方面和現(xiàn)代新沖壓生產(chǎn)模式的計算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS（計算機(jī)集成制造系統(tǒng)）的形成。產(chǎn)品概念的形成，設(shè)計，開發(fā)，生產(chǎn)，銷售和售后服務(wù)的過程，通過計算機(jī)技術(shù)的融合，將給沖壓制造帶來更好的經(jīng)濟(jì)效益，使現(xiàn)代沖壓技術(shù)水平提高到一個新的高度。1.3 模具的發(fā)展與現(xiàn)狀 模具是工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的基礎(chǔ)技術(shù)，是高附加值的技術(shù)密集型產(chǎn)品，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)也是重要的領(lǐng)域，其技術(shù)水平的高低已成為衡量一個國家生產(chǎn)水平的重要標(biāo)志。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的不斷發(fā)展，模具和模具的要求越來越高，技術(shù)要求也越來越高。目前，我

18、國模具工業(yè)的發(fā)展正在加快，而產(chǎn)品開發(fā)的關(guān)鍵是應(yīng)：（1）汽車模件；（2）精密模具；（3）大型精密塑膠模具；（4）主要的模具標(biāo)準(zhǔn)件；（5）模具與其他高技術(shù)含量。目前，我國模具的總年產(chǎn)量雖然已位居世界第三，其中模具沖壓模具總數(shù)的百分之40以上，但在模具設(shè)計制造水平和標(biāo)準(zhǔn)化程度，與德國，美國，日本等發(fā)達(dá)國家相比，還有相當(dāng)大的差距。以大覆蓋件沖壓模為代表，我國已能生產(chǎn)部分汽車罩模具。汽車模具設(shè)計與制造是一件困難、高質(zhì)量、高精度的要求，代表模具的水平。在設(shè)計和制造方法上，該方法已基本達(dá)到國際水平，模具結(jié)構(gòu)和功能也接近國際水平，在汽車模具制造過程中取得了很大的進(jìn)步。但在制造質(zhì)量、精度、制造周期和成本上，與國

19、外相比還有一定的差距。先進(jìn)水平的沖壓模具技術(shù)的多工位級進(jìn)模和多工位模具，是我們重點發(fā)展的精密模具品種，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能方面，與國外多工位模具相比，有一定的差距。1.4 模具CAD/CAE/CAM技術(shù)沖壓技術(shù)的進(jìn)步是由模具技術(shù)的進(jìn)步所反映出來的。沖壓模具技術(shù)性能的研究已成為沖壓技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。在20世紀(jì)60年代初，國外飛機(jī)和汽車制造企業(yè)開始研究計算機(jī)在模具設(shè)計和制造中的應(yīng)用。通過計算機(jī)技術(shù)為主要手段，以數(shù)學(xué)模型為中心，人機(jī)相互結(jié)合，是對設(shè)計、模具分析、計算、制造、試驗和生產(chǎn)過程連成一個有機(jī)的整體，使模具技術(shù)引入計算機(jī)和新階段的設(shè)計制造中的綜合應(yīng)用。高精度，高使用壽命，高效率成

20、為模具技術(shù)進(jìn)步的特點。模具CAD/CAE/CAM是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，是一項系統(tǒng)工程，高技術(shù)、高效益。它以計算機(jī)軟件的形式，為企業(yè)提供一種有效的輔助工具，借助于計算機(jī)對工程技術(shù)人員進(jìn)行產(chǎn)品性能、模具結(jié)構(gòu)及成形工藝、數(shù)控加工及生產(chǎn)管理的設(shè)計與優(yōu)化。模具CAD/CAE/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計與制造的XX，降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量已成為模具界的共識。在過去的20年里，模具CAD/CAE/CAM經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜，從試點到普及的過程。本世紀(jì)以來，模具CAD/CAE/CAM技術(shù)的發(fā)展越來越快，越來越廣泛的應(yīng)用。1.5 課題的主要特點及意義 返工件沖壓工藝設(shè)計是模具設(shè)計的基礎(chǔ)，良好的模

21、具結(jié)構(gòu)設(shè)計是實現(xiàn)過程的可靠保證，如果沖壓工藝的變化，往往造成模具、甚至報廢，一般可以采用幾種不同的方法和工藝設(shè)計中心，是基于先進(jìn)技術(shù)，經(jīng)濟(jì)合理，使用安全可靠的原則，在生產(chǎn)中保證零件的技術(shù)要求的前提下，達(dá)到最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。本課題針對沖壓工藝的具體部位、分析和選擇，并結(jié)合三維設(shè)計軟件，得到最終的模具設(shè)計過程和三維圖。2. 沖壓工藝分析與計算2.1 沖孔件及其技術(shù)要求沖孔件的制作通常為大批量生產(chǎn)，此時便對器件的設(shè)計，選材，料厚有嚴(yán)格的要求?？紤]到以上因素，設(shè)計一個連接板，材料選擇為鍍鋅鋼板，材料厚度為1mm，工件圖如圖2所示。圖22.2 零件結(jié)構(gòu)工藝分析零件形狀簡單、對稱，材料是一個商標(biāo)的鍍鋅鋼

22、板，T = 1mm的碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖孔，從表1和2，形狀和尺寸公差I(lǐng)T11沖壓，沖壓中心和邊緣的距離小于或等于50mm，寬度0.5毫米。查表1、2沖孔r0.25mm，根據(jù)模具數(shù)表得最小圓角半徑、沖壓和沖孔的最小尺寸為0.35mm，通過準(zhǔn)確和詳細(xì)的圖紙標(biāo)注尺寸公差的水平相比，零件精度要求可以在普通沖孔落料是保證。此外，標(biāo)簽的大小，生產(chǎn)量等，都符合消隱的技術(shù)要求。由于本工件有沖壓件，也有繪制2個工序，因此可使用沖孔沖孔級進(jìn)沖模進(jìn)行加工，而且一次。表1 沖孔件外形與內(nèi)沖壓沖孔尺寸公差（mm）材料厚度t 基本尺寸3 36 6101018185001 IT12IT13IT1112I

23、T14IT12IT13IT1123 IT14IT12IT1335 -IT14IT12IT13表2 沖孔件沖壓沖孔中心與邊緣距離尺寸公差（mm）材料厚度沖壓沖孔中心與邊緣距離尺寸50501201202202202302±0.5±0.6±0.7±0.824±0.6±0.7±0.8±1.0>4±0.7±0.8±1.0±1.2注：t為板料厚度2.3 沖孔件的排樣2.3.1排樣方法的確定 根據(jù)工件的形狀，首先考慮采用無廢料排樣和少廢料排樣的方法，但是受條料寬度誤差及條料導(dǎo)向誤差的

24、影響，沖孔件尺寸及精度不易保證。另外由于模具單邊受力，會加劇模具磨損，降低模具壽命。因此采用有廢料的排樣方法，由于沖孔件尺寸較小，采用一出1沖壓方式，初步設(shè)計采用雙排直排方案。2.3.2搭邊值的確定圖3最小搭邊的經(jīng)驗值（mm）由最小搭邊值圖3查得，材料厚度t為0.81mm，矩形件邊長L<50mm，工件間搭邊值，側(cè)面搭邊值.為了方便計算，.2.3.3排樣方案的選擇 圖4零件展開圖方案一：相鄰排樣同一次沖壓的兩工件位置相鄰，排樣示意圖如圖5所示。圖5 方案二:相間排樣同一次沖壓的兩工件位置相間，間距為兩個工件長度加上兩個搭邊值，為43.4mm，排樣示意圖如圖6所示。圖6方案二排樣示意圖方案比

25、較：方案一排樣緊湊，但是同一次沖孔兩工件距離太近，這樣使沖孔凹模的最小壁厚為1mm，使模具強(qiáng)度大大減小，壽命大打折扣，幾乎無法完成沖孔加工。而采用方案二可以避免以上缺陷，此外方案二與方案一的材料利用率幾乎相同。綜合比較，采用方案二較合理。2.3.4確定條料步距和寬度送料步距S=D+a式中：D平行于送料方向的沖孔件寬度（mm）； a沖孔件之間的搭邊值（mm）；計算送料步距S=24+2=26mm表3 條料寬度偏差（mm）表4導(dǎo)料板與條料之間的最小間隙C（mm）無測壓裝置時條料寬度式中：Dmax條料寬度方向沖孔件的最大尺寸（mm）； C導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙（mm）； 條料寬度的單向偏差（mm）

26、；由表5、表6查得C為0.5 mm，為0.4 mm.計算條料寬度2.3.5計算條料利用率2.3.6畫出排樣圖 根據(jù)以上資料畫出排樣圖，如圖7所示。圖7 排樣圖2.3.7 正、倒裝結(jié)構(gòu)的選擇根據(jù)已確定的工藝方案，分析可知模 具結(jié)構(gòu)可采用前后送料，擋料銷定距，導(dǎo)料銷定位，彈性卸料裝置卸料，下漏料方式的倒裝式?jīng)_壓，模 具結(jié)構(gòu)形式可采用后置導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)模架。模 具結(jié)構(gòu)草圖，如下圖所示：2.3.8 定位方式螺釘、銷釘都是標(biāo)準(zhǔn)件，設(shè)計過程中根據(jù)需要選用即可。螺釘選用內(nèi)六角螺釘，銷釘選用圓柱銷較為合適。選取時查表3-8，為便于加工各零件的螺釘、銷釘孔，設(shè)計時銷釘統(tǒng)一選用直徑為4mm的圓柱銷，螺釘統(tǒng)一選用M5的內(nèi)

27、六角螺釘，僅長度有所區(qū)別。表3-8 螺釘規(guī)格選用2.3.9 定位方式螺釘、銷釘都是標(biāo)準(zhǔn)件，設(shè)計過程中根據(jù)需要選用即可。螺釘選用內(nèi)六角螺釘，銷釘選用圓柱銷較為合適。選取時查表3-8，為便于加工各零件的螺釘、銷釘孔，設(shè)計時銷釘統(tǒng)一選用直徑為4mm的圓柱銷，螺釘統(tǒng)一選用M5的內(nèi)六角螺釘，僅長度有所區(qū)別。表3-8 螺釘規(guī)格選用2.3.10 卸料方式 卸料板是用于卸掉卡箍在凸凹模上的廢料。為了使模 具沖裁時卸料可靠，卸料板采用45鋼制造，熱處理硬度為4045HRC，與凸凹模的單邊間隙為0.20.4mm，并設(shè)置了四個卸料螺釘，不僅保證在模 具開啟狀態(tài)，卸料板應(yīng)高出模 具工作零件刃口0.30.5mm，還防止

28、彈性元件橡膠墊脫落。兩型腔孔按凸凹模的實際尺寸配作，并保證單邊間隙0.20.4 mm.2.3.11 出件方式推件塊的作用是推出沖裁后卡在沖壓級進(jìn)凹模內(nèi)的沖裁件，作為剛性推件裝置的一個部件，直接作用于工件。因此應(yīng)根據(jù)沖裁件的形狀，確定推件塊的外形。本模 具沖壓級進(jìn)凹模刃口高度為2 mm，為了保證推件塊順利將沖裁件推出凹模，推件塊的行程應(yīng)大于凹模刃口高度和沖裁件厚度。為了防止推件塊推件結(jié)束后掉落下來，應(yīng)設(shè)計一臺階，通過沖壓級進(jìn)凹模的臺階刃口阻擋推件塊。綜上所述，推件塊設(shè)計為外形與沖裁件形狀相似，外形尺寸和孔的尺寸按照凸模、凸凹模的實際尺寸配作，并保證雙面間隙0.73 mm，臺階面尺寸小于沖壓級進(jìn)凹

29、模0.2 mm，為0.8 mm2.3.12 確定送料方式導(dǎo)料零件是對條料或帶料的側(cè)向進(jìn)行導(dǎo)向，以免發(fā)生送偏的定位零件。因為該模 具采用的是條料沖壓，控制條料的送進(jìn)方向選用導(dǎo)料銷較為合適，導(dǎo)料銷一般設(shè)兩個，并位于條料的同側(cè)，從右向左送料時，導(dǎo)料銷裝在后側(cè)；從前向后送料時，導(dǎo)料銷裝在左側(cè)面。本模 具為倒裝式復(fù)合模，根據(jù)模 具的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)料銷采用活動式，即設(shè)在彈性卸料板上，導(dǎo)料銷的下面為橡膠墊，在模 具閉合時，導(dǎo)料銷被上模下壓并與卸料板相同高度，避免了碰撞；在開模時，橡膠墊恢復(fù)彈力把擋料銷頂起，使其處于工作狀態(tài)。由于采用條料公差不大，最小搭邊值容易保證，況且條料厚度不大，從減小送料阻力方面考慮，不采用

30、側(cè)壓裝置。本模 具采用兩個活動導(dǎo)料銷。2.3.13 確定導(dǎo)向方式擋料銷起定位作用，用它擋住搭邊或沖件輪廓，以限定條料送進(jìn)距離。根據(jù)模 具的結(jié)構(gòu)，擋料銷采用活動式較為合適。其工作原理與導(dǎo)料銷相同，這里不再贅述。根據(jù)產(chǎn)品排樣的特點，在后側(cè)設(shè)置一擋料銷，抵住條料的搭邊，就可起到擋料的作用，而且還可以作為始用擋料銷，減小了模 具的復(fù)雜程度。本模 具采用活動擋料銷。3. 模具方案設(shè)計與計算3.1模具方案設(shè)計落料模有兩種結(jié)構(gòu)形式，正裝式落料模和倒裝式落料模。分析該工件成型后脫模方便性，正裝式落料模成型后工件留在下模，需向上推出工件，但由于彈頂器和彈壓卸料裝置的作用，分離后的沖件容易被嵌入邊料中，取件不方便

31、。倒裝式落料模成型后工件留在上模，只需在上模裝一副推件裝置，故采用倒裝式落料模。3.2 模具沖孔尺寸計算查表5得間隙值Zmin=0.015mm，Zmax=0.14mm,沖壓沖孔1.5mm對于沖壓沖孔1.5mm采用凸、凹模分開的方法加工，其凸、凹模沖孔部分尺寸計算如下：對于沖壓件未注公差的尺寸，在計算凸、凹模尺寸時，均按公差I(lǐng)T14級（GB1800-79）處理，因此沖壓沖孔的尺寸為1.5MM0+0.25mm查表6得凸、凹模制造公差，。校核：，滿足條件。查表7得磨損系數(shù)x=0.5按式： 計算凸、凹模的尺寸如下：表5 沖孔模初始雙面間隙值Z（mm）表6 規(guī)則形狀沖孔凸、凹模制造極限偏差（mm）表7

32、磨損系數(shù)3.2.2外輪廓的沖孔由于沖孔件厚度較小，故采用配合加工法，其凸、凹模沖孔部分尺寸計算如下：當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)件時，凹模磨損后，沖孔部分尺寸都增大，因此尺寸12mm、20.2mm和R0.5mm屬于A類尺寸。而倒角1.5mm×450，磨損后尺寸減小，屬于B類尺寸。根據(jù)沖壓件未注公差的尺寸處理辦法，確定各尺寸為12-0.430mm、20.2-0.520mm、R0.5-0.250mm、1-0.250mm×450。查表9，磨損系數(shù)x：0.36時，x=0.5 0.35>>0.17時，x=0.75按計算各尺寸按計算沖孔凸模沖孔按凹模實際沖孔尺寸配制，保證最小雙面合理間隙

33、值Zmin。3.3沖壓力計該模具采用彈性卸料和下出料方式，查表取材料10號鋼的抗拉強(qiáng)度 3.3.1沖壓沖孔切口力F1 3.3.2沖孔力F2 3.3.3卸料力FX表8 卸料力系數(shù)注：卸料力系數(shù)KX在沖多沖壓沖孔，大搭邊值和輪廓復(fù)雜制件時取上限值。查表10，卸料力系數(shù)沖孔時的卸料力3.3.4推件力FT查表10，推件力系數(shù)查表11，沖孔形式選取直筒式第三種,則個沖壓沖孔時的推件力3.3.5總壓力FZ總壓力表9 沖孔凹模沖孔形式及主要參數(shù)3.4初選沖壓設(shè)備 參考以上沖壓力的計算，擬初選壓力機(jī)為雙柱可傾壓力機(jī)，型號為J23-10。其最大封閉高度為180mm。3.5確定模具的壓力中心模具壓力中心是指諸沖壓

34、合力的作用點位置，為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合。否則，會使沖模和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌間產(chǎn)生過大磨損，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低了模具和壓力機(jī)的使用壽命。模具的壓力中心，可安以下原則來確定：1、對稱零件的單個沖孔件，沖模的壓力中心為沖孔件的幾何中心。2、工件形狀 相同且分布對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。3、各分力對某坐標(biāo)軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對該軸的力矩。求出合力作用點的坐標(biāo)位置0，0（x=0,y=0），即為所求模具的壓力中心。 根據(jù)工件的排樣方式，建立坐標(biāo)系xOy，如圖8所示。圖8 壓力中心圖根據(jù),計算,得模具

35、的壓力中心坐標(biāo)為（0,0）3.6凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計3.6.1沖壓沖孔凸模設(shè)計工件上有一個沖壓沖孔，在設(shè)計沖壓沖孔凸模時首先考慮采用直通式，機(jī)械加工工藝性較好，但是由于沖壓沖孔徑很小，為了增大凸模的強(qiáng)度和剛度，因此采用臺階式較好。由于沖壓沖孔凸模尺寸較小，因此其材料選用硬度較高的CR12，根據(jù)GB2863.1281規(guī)定，其沖孔部分熱處理硬度為5862HRC，尾部回火至4050HRC。沖壓沖孔凸模尺寸如圖9所示。圖9沖壓沖孔凸模3.6.2沖頭設(shè)計產(chǎn)品有一個落料，切口的高度由沖頭和墊刀塊共同保證，因此沖頭只要保證其切口寬度尺寸和傾斜角度，即可達(dá)到切口的要求，高度方向與沖壓沖孔凸模一樣即可。由于沖頭為非圓形

36、凸模，其安裝部分可以是圓形，也可以是方形。如果設(shè)計為方形，通過凸模固定板與沖頭的配合，安裝較為方便，但這樣凸模固定板的加工較為麻煩，需采用線切割完成方形配合沖壓沖孔的加工，工藝性不妥。而采用圓形安裝方式，則避免了以上缺點，機(jī)械加工性能較好，但是在固定端為掛臺連接。3.7凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)工件毛坯布置，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計。由于雙腔沖孔遠(yuǎn)，如果積分模，會造成材料的浪費，從經(jīng)濟(jì)上考慮是不恰當(dāng)?shù)?。在同一時間，如果延長，如果有一個凹模腔，以取代整個廢料。因此，它更適合使用2個單獨的繪圖模具。沖孔力與側(cè)向擠出力在沖模中的作用。由于模具結(jié)構(gòu)的不同形式的一種固定應(yīng)力法，情況比較復(fù)雜，沒有理論方法確定模具尺寸。在生產(chǎn)中

37、，通常根據(jù)沖壓件的厚度和沖壓件的外形尺寸，或沖壓邊墻的距離，根據(jù)經(jīng)驗公式確定。凹模厚（高）度 H=kb（15mm）凹模壁厚 C=（1.52）H(3040 mm)式中b凹模沖孔的最大尺寸（mm)K系數(shù)，考慮板料厚度的影響，見表10表10凹模厚度系數(shù)k查表10，系數(shù)k=0.35凹模厚度H=0.35×20.2=7.07mm由于凹模厚度H15mm，所以凹模厚度為15mm凹模壁厚 C=（1.52）H=22.530mm，取25mm查表3-5，確定凹模的沖孔高度為5mm。由于兩沖孔型腔相距23.2mm，因此兩沖孔凹模在相鄰方向壁厚為11.5mm，小于計算值25mm，沖孔凹模的沖孔型腔為偏心型腔，為

38、了增強(qiáng)沖孔凹模的強(qiáng)度，防止在沖壓過程中發(fā)生沖孔失效，應(yīng)選用硬度較高的材料，查表確定選用硬度較高的9Mn2V，根據(jù)GB2863.1281規(guī)定，其沖孔部分熱處理硬度為5862HRC。沖孔凹模如圖10所示。圖10 凹模3.8凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計本模具為級進(jìn)沖孔模，因此除了沖壓沖孔凸模和沖孔凹模外，必然還有兩個凸凹模，其外沖孔尺寸按沖孔凹模尺寸配制，并保證雙面間隙0.10.14mm。凸凹模是落料模中同時具有沖孔凸模和沖壓沖孔凹模作用的工作零件。它的內(nèi)外緣均為沖孔，內(nèi)外緣之間的壁厚取決于沖孔件的尺寸。從強(qiáng)度方面考慮，其壁厚應(yīng)受最小值限制。凸凹模的最小壁厚與模具結(jié)構(gòu)有關(guān)：當(dāng)模具為正裝結(jié)構(gòu)時，內(nèi)沖壓沖孔不積存廢料

39、，脹力小，最小壁厚可以小些；當(dāng)模具為倒裝結(jié)構(gòu)時，若內(nèi)沖壓沖孔為直筒形沖孔形式，且采用下出料方式，則內(nèi)沖壓沖孔積存廢料，脹力大，故最小壁厚應(yīng)大些。凸凹模的最小壁厚值，目前一般按經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定，倒裝落料模的凸凹模最小壁厚見表13。由于工件的切口高度由沖頭和墊刀塊共同保證，因此凸凹模在切口成形過程中，不僅起到?jīng)_孔的作用，還要與沖頭配合，完成墊刀的動作。如果墊刀塊與凸凹模設(shè)計為一整體，勢必會增大凸凹模的加工難度。故把墊刀塊與凸凹模分開加工，裝配在一起完成切口的加工。凸凹模如圖11所示。圖11表11 倒裝落料模的凸凹模最小壁厚查圖13，凸凹模的最小壁厚為2.7mm，與本模具凸凹模比較，經(jīng)校核凸凹模壁厚大于

40、最小壁厚。4.模具的結(jié)構(gòu)與原理4.1模具各零件名稱及材料 工作零件：沖壓沖孔凸模、沖孔凹模、凸凹模定位零件：擋料銷、導(dǎo)料銷，材料45鋼壓料、卸料及推件零件：卸料板、打桿、推板、推件塊、連接推桿，材料45鋼導(dǎo)向零件：導(dǎo)套、導(dǎo)柱，材料20鋼連接固定零件：模柄、墊板、凸模固定板、凸凹模固定板，材料Q235上模座、下模座，材料HT2004.2模具結(jié)構(gòu)介紹 模具的落料性、凸模和凹模由凸凹模固定在下模、拉深模、沖壓拉深模、模固定板固定于上模。裝在沖床上的汽提板，橡膠墊，放在下模上的卸料螺釘，拆下帶夾。停止銷，導(dǎo)針在同一方式在汽提板頂部。打桿、推板、連桿、推塊式上下卸料裝置，安裝在上模上，卡在凹模卸荷。拉深

41、模，用螺釘固定在上模座上的螺釘和銷固定的固定的凸板。4.3總裝圖 圖12 模具總裝圖第五章 模具的裝配模具的裝配是根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)和工藝條件，用一定的裝配順序和方法，將滿足技術(shù)要求的零件圖紙，通過協(xié)調(diào)加工，裝配成使用的要求的模具。在裝配過程中，要保證零件與零件的協(xié)調(diào)精度，同時也要保證零件的精度，對于零件的相對運動，也要保證它們之間的運動精度。因此，模具裝配是實現(xiàn)沖壓模具設(shè)計的最后一個工序，是模具制造過程中的關(guān)鍵工序。模具裝配質(zhì)量的好壞直接影響到模具的沖壓質(zhì)量，模具的使用和模具的使用壽命。5.1冷沖模裝配的技術(shù)要求沖孔模裝配后，應(yīng)達(dá)到以下主要技術(shù)要求：1、精密模具應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)（JBt8050 1

42、999模具技術(shù)條件、JBt8071 - 1995”模具精度檢查條例”）。模具高度應(yīng)符合圖紙的要求。2、裝配的模具，上模沿導(dǎo)柱，滑動應(yīng)穩(wěn)定可靠。3、凸、凹模間隙應(yīng)符合圖紙要求，均勻分布。凸或凹模的工作行程與技術(shù)要求相一致。4、定位和材料的相對位置應(yīng)符合圖紙要求。沖裁模和沖裁模板的距離和圖紙要一致；引導(dǎo)應(yīng)與凹模在進(jìn)料方向平行于中心線；側(cè)壓力導(dǎo)向板和側(cè)板應(yīng)滑動靈活、可靠的工作。5、卸料及頂部的相對位置的裝置應(yīng)符合設(shè)計要求，超高在許在規(guī)定范圍內(nèi)，工作面不允許傾斜或單側(cè)偏斜，要保證工件或廢料能及時、順利地卸掉。6、緊固件裝配應(yīng)可靠，螺栓為螺紋的長度在鋼連接中不應(yīng)小于螺栓直徑，鑄件連接應(yīng)不小于1.5倍的螺

43、栓直徑；管腳和每個零件的長度應(yīng)大于1.5倍的引腳直徑，螺栓和銷軸的表面不應(yīng)暴露的上部和下部的模具座等零件的表面。7、拉伸沖壓拉伸或出料槽應(yīng)順暢，保證產(chǎn)品或無廢卸料。8、標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)能互換。用緊固螺釘和定位銷和沖壓件和拉伸應(yīng)是正常的，良好的。安裝尺寸9、模具在壓力機(jī)上按需選擇的設(shè)備，以滿足要求的起重部件應(yīng)安全可靠。10、模具應(yīng)在生產(chǎn)條件的試驗中，出來的零件應(yīng)符合設(shè)計要求。5.2 沖模裝配的工藝要點在模具裝配前，要仔細(xì)研究模具圖紙，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)條件，制定合理的裝配方案，并提交零件檢查，除必須符合設(shè)計圖紙的要求外，還應(yīng)符合裝配工藝要求的各部分的檢查和正確裝配步驟按照規(guī)定進(jìn)行。在裝配過程中，應(yīng)合理

44、選擇檢測方法和測量工具。1、選擇裝配參考。組裝，第一選擇參考。根據(jù)模具主要零件的依賴關(guān)系確定了選擇基準(zhǔn)件的工作原理?？勺鳛橥鼓！⒛＞叩闹饕慵?、基準(zhǔn)、沖孔、導(dǎo)向板、固定板等。2、組件組裝。裝配是在裝配中的模具，在2個或多個部分按照規(guī)定的技術(shù)要求，將連接成一個組件組裝工作。如模具的裝配，裝配的沖床和模具與固定板，卸載和推零件裝配機(jī)制。這些組件應(yīng)根據(jù)各部分的功能進(jìn)行組裝，這將對整個模具的裝配精度起到一定的作用。3，整體裝配。組件是將零件和零件組合成一個完整的模具加工過程。在裝配過程中，參考一個應(yīng)安排好的裝配好的上下模具裝配順序。4、調(diào)整凸、凹模間隙。在模具的裝配中，要嚴(yán)格控制和調(diào)整凸、凹模間隙的均

45、勻性。調(diào)整后的間隙以緊固螺釘和銷。凸、凹模間隙的調(diào)整方法主要有光透射法、測量法、墊片法、鍍層法、鍍銅法等。5、測試和調(diào)試。模具組裝后。必須保證裝配精度，符合規(guī)定的技術(shù)要求，并按照模具驗收的技術(shù)條件，對模具各部分的功能進(jìn)行檢驗。在實際生產(chǎn)條件下進(jìn)行試驗?zāi)Ｊ?，并根?jù)試驗?zāi)＞呱a(chǎn)零件的調(diào)整，修正模具，當(dāng)測試模式合格，模具加工，裝配將完成。5.3 沖模裝配順序的確定為了便于對模，總裝前應(yīng)合理確定上、下模的裝配順序，以防出現(xiàn)不便調(diào)整的情況。上、下模的裝配順序與模具的結(jié)構(gòu)有關(guān)。一般先裝基準(zhǔn)件，再裝其它件并調(diào)整間隙均勻。本模具為倒裝式連續(xù)模，根據(jù)連續(xù)模的特點，選擇凸凹模為裝配基準(zhǔn)件，先裝下模、再裝上模較為合

46、理，并調(diào)整間隙、試沖、返修。具體過程如下：5.3.1組件裝配1、將沖壓拉伸凸模、沖頭裝入凸模固定板內(nèi)，校正沖頭并裝防轉(zhuǎn)螺釘，磨平凸模固定板端面。2、將凸凹模裝入凸凹模固定板內(nèi)并磨平端面。5.3.2下模裝配1、仔細(xì)檢查將要裝配的各零件是否符合圖紙的要求，并作好劃線、定位等準(zhǔn)備工作。2、將裝好的凸凹模連同凸凹模固定板，用螺栓和銷釘安裝、固定在下模座的指定位置上。5.3.3上模裝配 1、把打桿、推板、模柄裝在上模座上，將模柄用螺栓固定。2、以凸凹模的內(nèi)沖壓拉伸為基準(zhǔn)，裝配、調(diào)整組件裝配好的沖壓拉伸凸模及其固定板，使沖壓拉伸凸、凹模間的間隙趨于均勻，并用螺栓固定，保證其相對位置。 3、先將連接推桿、推

47、件塊放入拉伸凹模內(nèi)，再以凸凹模的外形為基準(zhǔn)，裝配、調(diào)整拉伸凹模相對凸凹模的位置，調(diào)整間隙，并用螺栓固定。 4、試沖無誤后，并再次檢查間隙是否合理后，將沖壓拉伸凸模固定板和拉伸凹模分別用定位銷，在同一模座經(jīng)鉆鉸和配鉆、配鉸銷沖壓拉伸后，打入定位，緊固螺栓。5.3.4其他零部件組裝 1、把彈簧墊放在凸凹模固定板上，均布在凸凹模XX圍。將兩導(dǎo)料銷、一擋料銷放入卸料板的沉沖壓拉伸內(nèi)，將卸料板套在凸凹模上，調(diào)整并保證二者間隙，擰入卸料螺釘，并再次檢查調(diào)整。5.4 沖模的調(diào)試模具按圖紙技術(shù)要求加工與裝配后，必須在符合實際生產(chǎn)條件的環(huán)境中進(jìn)行試沖壓生產(chǎn)，通過試沖可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計與制造的缺陷，找出產(chǎn)生原因，對模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理后再進(jìn)行試沖，直到模具能正常工作，才能將模具正式交付生產(chǎn)使用。本模具按照以下要點完成調(diào)試：1、模具閉合高度調(diào)試。模具應(yīng)與沖壓設(shè)備配合好，保證模具應(yīng)有的閉合高度和開啟高度。2、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的調(diào)試。導(dǎo)柱、導(dǎo)套要有好的配合精度，保證模具運動平穩(wěn)、可靠。3、凸、凹模拉伸及間隙調(diào)試。拉伸鋒利，間隙要均勻。4、定位裝置的調(diào)試。定位要準(zhǔn)確、可靠。5、卸料及出件裝置的調(diào)試。卸料及出件要通暢，不能出現(xiàn)卡住