方墊片沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)說明

1、 . PAGEA / NUMPAGES26目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc323886240第1章緒論 PAGEREF _Toc323886240 h 1HYPERLINK l _Toc3238862421.1 國(guó)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) PAGEREF _Toc323886242 h 1HYPERLINK l _Toc3238862431.1.1 國(guó)模具的現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc323886243 h 1HYPERLINK l _Toc3238862441.1.2 國(guó)模具的發(fā)展趨勢(shì) PAGEREF _Toc323886244 h 2HYPERLINK

2、l _Toc3238862451.2 國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) PAGEREF _Toc323886245 h 3HYPERLINK l _Toc3238862461.3 方墊片沖孔落料級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì)與制造方面 PAGEREF _Toc323886246 h 3HYPERLINK l _Toc3238862471.3.1 方墊片沖孔落料級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路 PAGEREF _Toc323886247 h 3HYPERLINK l _Toc3238862481.3.2 方墊片模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度 PAGEREF _Toc323886248 h 4HYPERLINK l _Toc323886249第2章

3、工藝性分析 PAGEREF _Toc323886249 h 6HYPERLINK l _Toc323886252第3章排樣設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc323886252 h 7HYPERLINK l _Toc3238862533.1 確定零件的排樣方案 PAGEREF _Toc323886253 h 7HYPERLINK l _Toc3238862543.2 條料寬度、導(dǎo)料板間距離和材料利用率的計(jì)算 PAGEREF _Toc323886254 h 7HYPERLINK l _Toc323886255第4章沖壓工藝方案的確定 PAGEREF _Toc323886255 h 9HYPERLINK

4、 l _Toc323886261第5章模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與確定 PAGEREF _Toc323886261 h 10HYPERLINK l _Toc323886267第6章沖壓力與壓力中心的計(jì)算 PAGEREF _Toc323886267 h 11HYPERLINK l _Toc3238862686.1 沖裁工序總力的計(jì)算 PAGEREF _Toc323886268 h 11HYPERLINK l _Toc3238862866.2 初選壓力機(jī) PAGEREF _Toc323886286 h 12HYPERLINK l _Toc3238862896.3壓力中心的計(jì)算 PAGEREF _Toc32

5、3886289 h 12HYPERLINK l _Toc323886291第7章模具主要零件 PAGEREF _Toc323886291 h 13HYPERLINK l _Toc3238862927.1 工作零部件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化（尺寸、位置、標(biāo)準(zhǔn)與示意圖） PAGEREF _Toc323886292 h 13HYPERLINK l _Toc3238862937.2 定位裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 PAGEREF _Toc323886293 h 18HYPERLINK l _Toc3238862947.3 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用 PAGEREF _Toc323886294 h 20HYPERLINK l _To

6、c3238862957.4 卸料部件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 PAGEREF _Toc323886295 h 21HYPERLINK l _Toc323886296第8章方墊片沖孔落料連續(xù)?？傃b圖 PAGEREF _Toc323886296 h 22HYPERLINK l _Toc323886302第9章壓力機(jī)的校核 PAGEREF _Toc323886302 h 23HYPERLINK l _Toc323886304結(jié)論HYPERLINK l _Toc323886309參考文獻(xiàn)HYPERLINK l _Toc323886322致第1章 緒論就目前的技術(shù)發(fā)展水平來看，我國(guó)沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)

7、的落后，其主要原因是因?yàn)槲覈?guó)在沖壓基礎(chǔ)理論與成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝與設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家還有相當(dāng)大的差距，這些導(dǎo)致我國(guó)模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具相比差距相當(dāng)大。1.1 國(guó)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)1.1.1 國(guó)模具的現(xiàn)狀我國(guó)模具近年來發(fā)展很快，根據(jù)不完全的統(tǒng)計(jì)，在2003年我國(guó)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約有2萬多家，從業(yè)人員約50多萬人，2004年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢(shì)頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務(wù)飽滿，2004年模具產(chǎn)值530億元。進(jìn)口模具18.13億美元，出口模具4.91億美元，分別比2003年增長(zhǎng)18%、32.4%和45.9%。進(jìn)出口之比2

8、004年為3.69:1，進(jìn)出口相抵后的進(jìn)凈口達(dá)13.2億美元，為凈進(jìn)口量較大的國(guó)家，情況不容樂觀。在2萬多家生產(chǎn)廠點(diǎn)中，就有一半以上的工廠是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過億元的模具企業(yè)只有20多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)。近年來，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命中高檔模具與模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；三資與私營(yíng)企業(yè)發(fā)展迅速；國(guó)企股份制改造步伐加快等。雖然說我國(guó)模具業(yè)在近年發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國(guó)尚存在著以下幾方面的不足:第一，體制不順，基礎(chǔ)薄弱?！叭Y”企業(yè)雖然已經(jīng)對(duì)中國(guó)模具工

9、業(yè)的發(fā)展起了積極的推動(dòng)作用，近年來私營(yíng)企業(yè)的發(fā)展較快，國(guó)企改革也在進(jìn)行之中，但總體來看，體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，再加上國(guó)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面的不足。 第二，工廠開發(fā)能力比較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國(guó)模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場(chǎng)中經(jīng)常處于被動(dòng)地位。我國(guó)每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1萬美元，國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多是1520萬美元，有的高達(dá)2530萬美元，與之相對(duì)的是我國(guó)相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理，才能真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 第三，在工藝裝備水平上屬于低水準(zhǔn)，而且配套性不好，利用率也低。雖

10、然我國(guó)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來說裝備水平仍比國(guó)外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM應(yīng)用覆蓋率要比國(guó)外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，導(dǎo)致引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問題長(zhǎng)期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國(guó)模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。 第四，國(guó)模具材料與模具相關(guān)技術(shù)落后。模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會(huì)影響模具質(zhì)量、壽命與成本，國(guó)產(chǎn)模具鋼與國(guó)外進(jìn)口鋼相比，無論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。1.1.2 國(guó)模具的發(fā)展趨勢(shì)巨大的市場(chǎng)需求即將推動(dòng)著中國(guó)模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國(guó)的模

11、具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在較大差距，尚且不能完全滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。在未來的十年，中國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向主要包括以下幾方面:模具正朝著大型化方向發(fā)展；2）CAD/CAE/CAM技術(shù)廣泛應(yīng)用于模具設(shè)計(jì)制造行業(yè)中；3）模具掃描與數(shù)字化系統(tǒng)；4）塑料模具推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù)；5）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和使用率；6）發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)；7）模具的各方面的精度要求都越來越高；8）模具的運(yùn)行維護(hù)要求高；9）生產(chǎn)模具的人工技術(shù)也在提高。1.2 國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)無論在那個(gè)國(guó)家的工業(yè)發(fā)展，模具都是

12、工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，6080的零部件都要依靠模具成型。其他加工制造方法所無法替代模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并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。近幾年，據(jù)統(tǒng)計(jì)全球模具市場(chǎng)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，全世界的模具市場(chǎng)年交易總額為600650億美元左右。歐美等國(guó)家年出口模具量約占本國(guó)模具年總產(chǎn)值的三分之一。國(guó)外模具企業(yè)的組織形式是大而專、大而精，大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的比例占到50%以上。2004年中

13、國(guó)模協(xié)在德國(guó)訪問時(shí)，從德國(guó)工、模具行業(yè)組織-德國(guó)機(jī)械制造商聯(lián)合會(huì)（VDMA）工模具協(xié)會(huì)了解到，德國(guó)大約有5000多家模具企業(yè)。2003年德國(guó)模具產(chǎn)值達(dá)48億歐元。其中（VDMA）會(huì)員模具企業(yè)有90家，這90家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國(guó)模具產(chǎn)值的90%，可見其規(guī)模效益很大。 隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的快速發(fā)展，國(guó)外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具工藝設(shè)計(jì)、高級(jí)鉗工與企業(yè)管理人才等，他們的技術(shù)水平比較高。故人均產(chǎn)值也較高。而我國(guó)每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值只有大約合計(jì)1萬美元左右，而國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多1520萬美元，有的達(dá)到 2530萬美元。國(guó)外先進(jìn)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)7

14、0%以上，而我國(guó)才達(dá)到45。1.3 方墊片沖孔落料級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì)與制造方面1.3.1 方墊片沖孔落料級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路沖裁是沖壓工藝的最基本工序之一，它是利用模具使板料沿著一定的輪廓形狀產(chǎn)生分離的一種沖壓工序。它包括落料、沖孔、切邊、修邊、切舌、剖切等工序，其中落料和沖孔是最常見的兩種工序。沖裁在沖壓加工中應(yīng)用極廣。它既可直接沖出成品零件，還可以對(duì)已成形的工件進(jìn)行再加工。而普通沖裁加工出來的制件的精度不高，一般情況下，沖裁件的尺寸精度應(yīng)在IT12級(jí)以下，不宜高于IT10級(jí)。只有我們不斷的加強(qiáng)沖裁變形基礎(chǔ)理論的研究，才能準(zhǔn)確提供更加準(zhǔn)確、實(shí)用、方便的計(jì)算方法，才能正確地確定沖裁工藝參數(shù)和模具工

15、作部分的幾何形狀與尺寸，解決沖裁變形中出現(xiàn)的各種實(shí)際問題，進(jìn)一步提高制件質(zhì)量。方墊片是沖裁模典型的沖壓件，該模具工作過程很簡(jiǎn)單就是沖孔和落料，根據(jù)零件圖的結(jié)構(gòu)和尺寸精度以與材料的性能確定完成該沖件所需要的模具類型。因此，綜合考慮各種因素后采用復(fù)合模。根據(jù)計(jì)算的結(jié)果和選用的標(biāo)準(zhǔn)模架，判斷此次沖裁能不能采用標(biāo)準(zhǔn)的模架。為了保證制件的順利加工和順利取件，模具必須有足夠高度。要改變模具的高度，只有從改變導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度，改變導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度的同時(shí)，還要注意保證導(dǎo)柱和導(dǎo)套的強(qiáng)度。導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度可根據(jù)沖裁凸凹模與落料凹模工作配合長(zhǎng)度決定。設(shè)計(jì)時(shí)可能高度出現(xiàn)誤差，應(yīng)該反復(fù)多次驗(yàn)證。1.3.2 方墊片模具設(shè)

16、計(jì)的進(jìn)度1.通過網(wǎng)絡(luò)書籍等方式了解目前國(guó)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時(shí)間8天；2.查看書本最終確定加工方案，所用時(shí)間6天；3.整體模具的設(shè)計(jì)，大約用了一個(gè)月的時(shí)間；4.模具的最后反復(fù)檢查驗(yàn)證更正。沖孔落料級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)工件名稱:方墊片生產(chǎn)批量:大批量生產(chǎn)材 料: A3厚 度: 1mm 工件簡(jiǎn)圖:見圖1 圖1 方墊片 第2章 工藝性分析圖示方墊片零件材料為A3（即Q235碳素結(jié)構(gòu)鋼），適合一般的沖壓加工。此工件只有落料和沖孔兩個(gè)工序，結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，只有一個(gè)8.0與四個(gè)3.2的孔。圖示方墊片零件的尺寸全部為未注公差的一般尺寸，但是一般按IT14級(jí)取，尺寸精度較低，普通沖裁完全可以滿足要求。由以上各方

17、面綜合分析可知，圖示零件具有比較好的沖壓工藝性，適合沖壓生產(chǎn)。第3章 排樣設(shè)計(jì)3.1 確定零件的排樣方案在開始設(shè)計(jì)模具的時(shí)侯，首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖。方墊片零件外形是矩形只有沖孔，所以結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，只需要直排就可以了。直排（圖2所示）的排樣方案材料的利用率已經(jīng)很高。圖23.2 條料寬度、導(dǎo)料板間距離和材料利用率的計(jì)算查表取得側(cè)搭邊值為1.8mm，工件見搭邊值為1.5mm條料寬度的計(jì)算：擬采用無側(cè)壓裝置的送料方式，由圖2 條料的排樣b-0=Dmax+2aC0-Dmax條料寬度方向沖裁件的最大尺寸a側(cè)搭邊值條料寬度的單向偏差由表查得0.10c導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙由表查得C0.5代入數(shù)據(jù)計(jì)算，取

18、得條料寬度為38.1mm。導(dǎo)料板間距離的計(jì)算：由A=B+C,代入數(shù)據(jù)計(jì)算得導(dǎo)料板間距離為38.6 mm。 根據(jù)設(shè)計(jì)可得送料步距為S=23.5mm材料利用率的計(jì)算：據(jù)大量市場(chǎng)供應(yīng)調(diào)查情況可得，原材料應(yīng)選用1500 mm750 mm1mm的冷軋薄鋼板。每塊可剪38.1mm 1500 mm規(guī)格條料19條，材料剪切利用率達(dá)96.52%。由文獻(xiàn)2 材料利用率通用計(jì)算公式 沖裁件的面積：A34224.25241.62=659mm得 =(1659)/(38.123.5)100% =73.6%第4章 沖壓工藝方案的確定該工件包括落料和沖孔兩個(gè)基本工序，可有以下三種工藝方案：第一個(gè)方案：先落料，后沖孔。采用單工

19、序模生產(chǎn)。第二個(gè)方案：落料沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。第三個(gè)方案：沖孔落料級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。第一個(gè)方案的模具結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但需要兩道工序兩套模具來完成，成本較高而且生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)的要求。第二個(gè)方案只需要一副模具，工件的精度與生產(chǎn)效率都高，由于查表2.9.6可知材料厚度為1mm時(shí)凸、凹模的許用的最小壁厚為2.7mm,由圖形可知孔邊距小于凸、凹模許用最小壁厚，用方案二模具強(qiáng)度較差，制造難度大，并且沖壓后成品留在模具上，在清理模具上的物料時(shí)會(huì)影響沖壓的速度，操作不方便。第三個(gè)方案也只需要一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，工件精度也能滿足要求。通過對(duì)比以上方案可知，該工件的沖壓

20、生產(chǎn)采用方案三較好。第5章 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與確定1）正倒裝結(jié)構(gòu)：根據(jù)上述綜合分析，本零件的沖壓包括沖孔和落料兩個(gè)工序，為方便小孔廢料和成形工件的落下，采用正裝結(jié)構(gòu)，即沖孔凹模和落料凹模都安排在下模。2）送料方式：由于這是大批量生產(chǎn)，但是工件簡(jiǎn)單，所以可以采用手動(dòng)送料方式，能使模具制造簡(jiǎn)單。3）定位裝置：本工件在級(jí)進(jìn)模中尺寸是比較小的，又是大批量生產(chǎn)，沖第一個(gè)工位采用始用擋料銷定位，而沖第二個(gè)工位采用固定擋料銷定位。送料時(shí)始用擋料銷與固定擋料銷作為粗定距，在凸模上安裝一個(gè)導(dǎo)正銷，利用條料上8.0mm的孔做導(dǎo)正銷孔進(jìn)行導(dǎo)正，依此作為條料送進(jìn)的精確定距。4）導(dǎo)向方式：為了進(jìn)一步提高模具壽命和工作

21、質(zhì)量，便于模具安裝調(diào)整，該級(jí)進(jìn)模采用中間導(dǎo)柱模架。5）卸料方式：由于本模具采用正裝結(jié)構(gòu)加工，沖孔廢料和工件留在凹?？锥粗校瑸榱撕?jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，可以在下模座中開有通槽，使廢料和工件從孔洞中落下。工件厚度為1 mm，料厚比較厚，為了簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)和達(dá)到可靠的卸料力，選用剛性卸料板來卸下條料廢料。第6章 沖壓力與壓力中心的計(jì)算6.1 沖裁工序總力的計(jì)算沖裁工序總力的計(jì)算，由于工件結(jié)構(gòu)和前面所定的沖壓方案可知，本工件的沖裁力包括以下部分。沖8.0mm與3.2mm孔的力P1、落外型料的力P2，向下推出6.5mm沖孔廢料的力P3，向下推出工件的力P4。由剛性卸料板卸條料的廢料的力不是壓力機(jī)提供的，故不用計(jì)算在

22、。考慮到模具刃部被磨損、凸凹模間隙不均勻和波動(dòng)、材料力學(xué)性能與材料厚度偏差等因素的影響，實(shí)際計(jì)算沖裁力時(shí)按下面公式：P=KLt3K系數(shù)，一般取1.3由上式可知抗剪強(qiáng)度與材料種類和坯料的原始狀態(tài)有關(guān)，可在手冊(cè)中查詢得到。為方便計(jì)算，可按下式估算沖裁力表達(dá)式又可表示為：P=1.3LtLtb式中b被沖材料抗拉強(qiáng)度(MPa)。查手冊(cè)1表87得A3的抗拉強(qiáng)度為440-470Mpa，在這里取b=450MpaL1=2（33+21）+2Rmm=111.14mmL2=（43.2+8.0）=65.31mmP1=111.1414501.3=50.13kNP2=65.3114501.3=30.1kNP= P1+ P2

23、=80.23kN推件力 Pt=nKtP（3）Kt推件力系數(shù),由手冊(cè)查得Kt=0.055查手冊(cè)2表240可得h=6mm,故n=6P3=60.05580.23=26.476kN卸料力 Px=KxF（3）卸料卸料力系數(shù),由手冊(cè)查得Kx=0.0455P4=0.045580.23=3.61kN工序總力P總=P1+P2+P3+P4=50.13+30.1+26.476+3.61=110.316kN6.2 初選壓力機(jī)查看文獻(xiàn)4可知壓力機(jī)參數(shù)初選壓力機(jī)型號(hào)為JG23-16，見表一。表一 所選擇壓力機(jī)的相關(guān)參數(shù) 型號(hào)公稱壓力/kN滑塊行程/mm最大閉和高度/mm工作臺(tái)尺寸/mm墊板尺寸（厚度）可傾斜角/封閉高度調(diào)

24、節(jié)量/mmJG23-16 160 55 220300450403545壓力中心的計(jì)算根據(jù)整體的綜合考慮可知，模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn)，為了保證壓力機(jī)和模具的正常工作，應(yīng)該使模具的壓力中心與壓力機(jī)的壓力中心滑塊中心線重合。否則沖壓時(shí)滑塊就會(huì)承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌與模具的導(dǎo)向部分不正常的磨損，還會(huì)保證不了合理的間隙，從而影響制件的質(zhì)量和降低模具的壽命，嚴(yán)重的時(shí)候還可能損壞模具。該模具的結(jié)構(gòu)的制造壓力中心與模柄中心線重合，故壓力中心點(diǎn)就是幾何對(duì)稱點(diǎn)。若選用坐標(biāo)系XOY，即xc0，yc0。由以上計(jì)算可以得出模具的壓力中心以便裝模時(shí)與壓力機(jī)滑塊的中心線相重合。第7章 模具主要零件7.1

25、工作零部件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化（尺寸、位置、標(biāo)準(zhǔn)與示意圖）7.1.1 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算由于方墊片制件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和精度要求不高，所以選擇凸模和凹模分開加工的方法制作凸凹模。這時(shí)需要分別計(jì)算和標(biāo)注凸模和凹模的尺寸和公差。由于零件未標(biāo)注公差在此均按IT13級(jí)算。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，刃口尺寸采用配作法加工。 沖孔時(shí)，以凸模為基準(zhǔn)，間隙則取在凹模上。由表2-23得Zmin=0.100mm Zmax=0.140mm。第二類尺寸：磨損后減小的尺寸：3.2mm與8.0mm。按IT13級(jí)由手冊(cè)表2-10查得公差分別為1=0.18mm,2=0.22mm。由手冊(cè)1查表2-30得：x1=0.75,x2=0.5B1=(B

26、min+x)0-0.25=(3.2+0.750.18) 0-0.250.18=3.340-0.045mmB2=(Bmin+x)0-0.25=(8.0+0.50.22) 0-0.250.22=8.110-0.055mm第三類尺寸：磨損后不變的尺寸：16mm與28mm。按IT13級(jí)由手冊(cè)表2-10查得公差分別為1=0.27mm,2=0.33mm。C1=(Cmin+0.5)0.125=（16+0.55.27）0.1250.27=16.140.0337mmC2=(Cmin+0.5)0.125=（24+0.50.33）0.125 0.33=28.170.0413mm由計(jì)算落料凹模的基本尺寸與凸模一樣，分

27、別是3.34mm,8.61mm,16.14mm,28.17,保證最小雙面合理間隙值Zmin=0.10mm。由表2-23得Zmin=0.100mm Zmax=0.140mm。按IT13級(jí)由手冊(cè)表2-10查得公差分別為1=0.33mm,2=0.39mm， 3=0.14mm由手冊(cè)1查表2-30得：x1=0.75,x2=0.75, x3=1A1=(Amaxx) 0+0.25=(020.750.33) 0+0.5550.545 =21.750+0.0825mmA2=(Amaxx) 0+0.25=(3540.750.39) 0+0.250.39=33.71 0+0.0975mmA3=(Amaxx) 0+0

28、.25=(05510.14) 0+0.250.14 =0.360+0.035mm落料凸模的基本尺寸與凹模一樣，分別是21.75mm，33.71mm，0.36mm，不必標(biāo)注公差，但要在技術(shù)條件中要注明：凸模實(shí)際刃口尺寸與落料凹模配制，保證最小雙面合理間隙值Zmin=0.01mm。7.1.2 卸料橡膠的設(shè)計(jì)卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算參照下表。選用的4塊橡膠板的厚度必須要一致，不然會(huì)造成受力不均勻，運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生歪斜，影響模具的正常工作。表 二項(xiàng)目公式結(jié)果備注卸料板工作行程h工h工=h1+t+h24mmh1為凸、凹模凹進(jìn)卸料板的高度1mmh2為凸、凹模沖裁后進(jìn)入凹模的深度2mm橡膠工作行程H工H工=h工+h修9m

29、mh修為凸、凹模修模量，取5mm橡膠自由高度H自由H自由=4 H工36mm取H工為H自由的25橡膠的預(yù)壓縮量H預(yù)H預(yù)=15H自由5.4mm一般H預(yù)=1015H自由每個(gè)橡膠承受的載荷F1F卸/41184.5N選用四個(gè)圓筒形橡膠橡膠的外徑DD=48mmD為圓筒橡膠的徑，取d=12mm；p=0.5Mpa校核橡膠的自由高度H自由0.5H自由/D=0.751.5滿足要求橡膠的安裝高度H安H安=H自由-H預(yù)30mm7.1.3 工作零部件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化落料凸模綜合考慮工件外形和加工，將落料凸模設(shè)計(jì)為直通式，采用線切割機(jī)床加工，2個(gè)M6的螺釘固定在墊板上，與凸模固定板的配合按H7/m6。其總長(zhǎng)L可按下列公式計(jì)

30、算：L=h1+h2+t+h=(15+12+1+30)=58mm式中：h1凸模固定板厚度（mm）；h2卸料板厚度（mm）；t材料厚度（mm）；h自由高度（mm）。具體結(jié)構(gòu)圖如下所示：沖孔凸模由于要沖的孔都為圓形，而且都不屬于需要特別保護(hù)的小凸模，所以沖孔凸模采用臺(tái)階式，一方面加工簡(jiǎn)單，另一方面又便于裝配與更換。其中4個(gè)沖3.2mm的圓形標(biāo)準(zhǔn)件B型式。沖8.5mm的孔的凸模結(jié)構(gòu)如圖3所示： 圖3小凸模強(qiáng)度校核 (凸模用T10鋼）要使凸模正常工作，必須使凸模最小斷面的壓應(yīng)力小于凸模材料的許用壓應(yīng)力，即對(duì)于圓形凸模 dmin=41350/450=3.11mm 承壓能力足夠大。沖裁材料的抗剪強(qiáng)度，310

31、380Mpa凸模材料許用強(qiáng)度，取440470Mpa抗縱向彎曲力校核：對(duì)于圓形凸模（有導(dǎo)向裝置）Lmax270d2/=2703.22/(4521.2)1/2=44.8mm 長(zhǎng)度剛好。式中 Lmax 允許的凸模最大自由長(zhǎng)度，mm F 沖模力,N 凸模最小截面的直徑，mm凸模固定端面壓力的計(jì)算：q =2d所以b應(yīng)大于10通過計(jì)算和上述的方法確定凹模外形尺寸應(yīng)該選用矩形凹模板10010015（/T7643.1）7.2 定位裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化（1）始用擋料塊的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化（尺寸、位置、標(biāo)準(zhǔn)與示意圖）擋料塊標(biāo)記： 4536 GB/T2866.181（圖6）材 料：45鋼 GB/69988熱處理：硬度434

32、8HRC技術(shù)條件：按GB287081（2）固定擋料銷的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 圖6始用擋料銷的設(shè)計(jì)固定擋料銷的設(shè)計(jì)要求根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件，選用此擋料銷如圖7圖7 固定擋料銷的結(jié)構(gòu)根據(jù)分析選用廢料孔前端定位時(shí)擋料銷位置如圖8其確定如下 ：=CD/2+d/2+0.1=17.96.68/28/2+0.1=18.66mm圖8 固定擋料銷的位置（3）導(dǎo)正銷的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化導(dǎo)正銷主要運(yùn)用于級(jí)進(jìn)模上，消除擋料銷的定位誤差，以獲得較精確的工件。導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)形式，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，尺寸精度，材料的熱處理等可參照/T7647.194和/T7647.294選定。導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)形式查手冊(cè)2選用如圖9 圖9 導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)形式 沖裁6.5mm孔的導(dǎo)正

33、銷 查表得h=0.6t 2a=0.06mmD=d2a=6.680.06=6.62mmh=0.61.5=1.32mm（4）導(dǎo)料板的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化導(dǎo)料板的側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模平齊，導(dǎo)料板與條料之間的間隙取1mm，這樣就可以確定導(dǎo)料板的寬度，導(dǎo)料板的厚度查表取68mm。導(dǎo)料板采用45鋼制作，熱處理硬度為4045HRC，用螺釘和銷釘固定在凹模上。經(jīng)查表分析得導(dǎo)料板長(zhǎng)度L=63mm，寬度B=40mm ，厚度h=8mm。第8章 方墊片沖孔落料連續(xù)?？傃b圖通過前面各節(jié)的計(jì)算與分析，已經(jīng)設(shè)計(jì)好了墊圈沖孔落料連續(xù)模各零件，根據(jù)前面的設(shè)計(jì)，墊圈沖孔落料連續(xù)模的總裝圖如下圖。圖111下模座 2凹模 3導(dǎo)料銷 4導(dǎo)正銷 5卸料板 6卸料螺