托扳沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)-大學(xué)本科畢業(yè)論文

PAGE目錄引言 31工藝分析和工藝方案確定 51.1沖壓模的分類和結(jié)構(gòu)型式 51.2沖模設(shè)計(jì)的步驟和內(nèi)容 61.3設(shè)計(jì)任務(wù) 71.4工藝性分析 81.5工藝方案的分析和確定 91.6模具類型 92級(jí)進(jìn)?？傮w結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 102.1級(jí)進(jìn)?？傮w結(jié)構(gòu)方案 102.2排樣設(shè)計(jì) 102.3沖裁力和壓力中心計(jì)算 132.4確定模具壓力中心 152.5壓力機(jī)選擇 162.6沖模刃口尺寸及公差計(jì)算 163模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 213.1選擇堅(jiān)固件及定位零件 213.2出件和卸料方式的選擇 223.3模架類型的選擇 233.4模柄的選擇 233.5導(dǎo)向零件和緊固件的選擇 254級(jí)進(jìn)模零件設(shè)計(jì) 264.1工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 264.2導(dǎo)向零件和緊固件的選擇 274.3選擇堅(jiān)固件及定位零件 285模具主要零件加工工藝規(guī)程的編制 305.1凸模加工工藝規(guī)程的編制 305.2落料凹模加工工藝規(guī)程的編制 306三維建模研究 316.1建模軟件CAD介紹 316.2三維建模 32結(jié)論 33致謝 34參考文獻(xiàn) 35NoPAGE2沈陽(yáng)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘要模具在當(dāng)代工業(yè)的發(fā)展進(jìn)程中有著舉足輕重的地位，我們目前的生活之所以能夠衣食無(wú)憂，和模具工業(yè)有著密切的聯(lián)系。因?yàn)槟＞吖I(yè)有助于整個(gè)工業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展。通過(guò)本次對(duì)該模具零件的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步培養(yǎng)了我要靈活運(yùn)用各學(xué)科的知識(shí)、虛心學(xué)習(xí)、及運(yùn)用之前所學(xué)過(guò)的理論知識(shí)解決生活中遇到的實(shí)際問題的能力。沖壓是用壓力機(jī)上對(duì)板料強(qiáng)加外力，使它能夠分離開來(lái)，最終得到所需要的工件的一種加工方法。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的是托扳沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)，材料為08F，設(shè)計(jì)需要落料、沖孔兩道工序，二個(gè)工序均采用沖孔落料連續(xù)模。這兩道工序解決了通常所用的沖壓工藝設(shè)計(jì)中存在的一些缺點(diǎn)；（例如：經(jīng)濟(jì)成本比較高、所用的模具數(shù)量較多、生產(chǎn)效率還不高）同時(shí)對(duì)生產(chǎn)有很好的指引作用。本課題的內(nèi)容包括級(jí)進(jìn)模和彎曲模的排樣設(shè)計(jì)、凸模設(shè)計(jì)、凹模設(shè)計(jì)、沖裁力計(jì)算、沖壓機(jī)構(gòu)的選擇、壓力中心的確定等，并且認(rèn)真計(jì)算各個(gè)部分和檢驗(yàn)各個(gè)部分是否滿足要求。最終確保了工件的尺寸和精密度，并用CAD畫出了模具的零件圖和裝配圖。關(guān)鍵詞：模具設(shè)計(jì)；沖壓工藝；級(jí)進(jìn)模AbstractMouldinthedevelopmentofmodernindustryhasapivotalposition,wepresentthereasontofullness,andmouldindustryhasaclosecontact.Becausethemouldindustrycontributestotheprogressanddevelopmentofthewholeindustry.BythetimeofthemoulddesignandfurtherdevelopandIwantflexibilityintheuseofvariousdisciplinesofknowledge,withanopenmindtolearnanapplythetheoreticalknowledgetosolvethepracticalproblemsencounteredinthelife.Punchingisakindofpressureprocessmethodthatpunchingdiesareusedinpresssheettoputpressureontheplasticdeformationorseparation,foracertainshapeandsizeofcomponents.Thedesignofthiscourseisplatestampingprocessandmoulddesign,whosematerialisnumber08F,.twoworkingproceduresarecarriedouttoachieveit.Procedureoneistocuttingtheworkingmaterial;proceduretwoistopunchholes.twoprocedureadoptpunchedholeandcuttingtheworkingmaterial.agoodsolutiontotheconventionalstampouttheprocessdesignmoldsinitsroots,thecostofproductionandhighefficiencyislower,theactualproductionofaguidingrole.Thecontentsofthispaperincludeprogressivedieandbendingdierowsampledesign,moulddesign,cuttingforcecalculation,selectionofpunchingmechanism,apressurecenter,andcarefullycalculatedwhetherornottomeettherequirementsofthevariouspartsandtesteachpart.Finally,itensuresthesizeandprecisionofthework,andusesCADtodrawthemouldpartsandassemblydrawings.Keywords:Moulddesign,Stampingprocess,progressivedie引言對(duì)于一名馬上就要畢業(yè)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)的我來(lái)說(shuō)，本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)真的很難，但我相信這應(yīng)該還是一個(gè)提高自己的機(jī)會(huì)。本次設(shè)計(jì)我的題目是托板沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)。此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)把我以前所學(xué)過(guò)的一些專業(yè)知識(shí)和基礎(chǔ)知識(shí)連接在了一起。同時(shí)也給我提供了一個(gè)很好的平臺(tái)。為我以后在機(jī)械工作的職場(chǎng)中打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。沖壓作為一種比較好金屬加工方法，它的工藝通常情況下是通過(guò)沖模實(shí)現(xiàn)的。為了確保能得到我們所需要的零件，我們就應(yīng)該熟練的掌握沖模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并且能夠合理的設(shè)計(jì)沖模。沖裁是一種先進(jìn)行落料，然后沖孔，切斷多余的工件，最后分離廢料的沖壓工藝方法。通常情況下，沖裁時(shí)都會(huì)產(chǎn)生毛刺現(xiàn)象，但毛刺會(huì)隨著凹凸模兩者之間刃口的距離的減小而減少。由于沖壓在生產(chǎn)加工過(guò)程中操作也比較方便、所需要的成本也比較低、比較復(fù)雜的零件也能加工出來(lái)、同時(shí)尺寸范圍比較大的零件也能夠加工出來(lái)。沖壓又能加工出其他方法不能加工的工件。所以，我們?cè)谌粘Ｉ钪心軌螂S時(shí)見到?jīng)_壓產(chǎn)品。例如：自行車、攝像機(jī)、不銹鋼餐具等里邊都有80%以上的沖壓件。就連我們最常用的手機(jī)、電腦硬件中都有沖壓件。因?yàn)榘辶狭慵亓坎恢?，又有很好的剛度和?qiáng)度，可以按照各式各樣的用途和各式各樣的鋼材加工成不同形狀尺寸的零件，用來(lái)達(dá)到產(chǎn)品的要求。所以，現(xiàn)代電器、金屬結(jié)構(gòu)、電機(jī)、鐵牛、卡車、機(jī)械設(shè)備制造等輕重工業(yè)生產(chǎn)中，都成批的使用冷沖壓零件。另外在我國(guó)國(guó)防金屬方面，火箭、飛機(jī)等產(chǎn)品中，都運(yùn)用了冷沖壓加工的零件。中國(guó)模具產(chǎn)業(yè)既要調(diào)整行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，又要著重提高生產(chǎn)能力和技術(shù)發(fā)展水平。在結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，主要是調(diào)整企業(yè)結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化。因?yàn)榫湍壳皝?lái)看，模具還有很大的市場(chǎng)等待開發(fā)，世界各國(guó)都在研究更為新型的模具設(shè)計(jì)技術(shù)，隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，模具工業(yè)在未來(lái)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)中擔(dān)當(dāng)重要的角色。1工藝分析和工藝方案確定1.1沖壓模的分類和結(jié)構(gòu)型式模具設(shè)計(jì)在沖壓生產(chǎn)過(guò)程中起到了一定的重要作用。因此，如果我們要做模具設(shè)計(jì)，首先就要了解模具結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。沖模的結(jié)構(gòu)形式很多，可以根據(jù)以下特征進(jìn)行分類：依據(jù)沖壓工序的重組方式，可分為簡(jiǎn)單工序的簡(jiǎn)單模、級(jí)進(jìn)模和復(fù)雜工序的合成模。依據(jù)卸料裝置，可分為定位卸料板和可變性卸料板沖模。依據(jù)擋料法，可分為定位擋料釘、不固定擋料釘、導(dǎo)正銷等。沖模的結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn)：?jiǎn)螞_模單沖膜是指在壓力機(jī)的作用下，每完成一次途程便只能形成一個(gè)沖壓工藝的工序。一般情況下，模是按照完成的沖壓工藝工序的名來(lái)取名。例如：僅能完成沖孔的叫沖孔模；僅能完成彎曲的叫彎曲模。級(jí)進(jìn)模（亦稱多工序連續(xù)模）在壓力機(jī)的作用下，模具在各個(gè)工位上，能一起做完不少于2個(gè)沖壓工序的叫級(jí)進(jìn)模。級(jí)進(jìn)模有多工位沖裁模和多工位合成模兩種。合成模合成膜有且只有一個(gè)工位。在壓力機(jī)的作用下，每次途程中至少能完成一個(gè)沖壓工步且只有一個(gè)工位的沖模稱為合成模。合成膜按照完成的沖壓工步可分為兩大類。這兩大類分別是：沖裁式合成模、綜合式合成模。1.2沖模設(shè)計(jì)的步驟和內(nèi)容按照沖壓件圖并利用該圖編制的所有的工藝文件、實(shí)地沖壓裝備使用說(shuō)明書等慢慢的來(lái)做完沖模設(shè)計(jì)，在此過(guò)程中，需要完成的工作步驟及內(nèi)容如下：(1)模具設(shè)計(jì)在保證沖件質(zhì)量和模具高壽命的前提下，要掌握沖件的沖壓結(jié)構(gòu)的工藝性，還要掌握其他的技術(shù)要求。(2)查看與沖模設(shè)計(jì)有關(guān)的工藝文件是否齊全。(3)分析沖壓工藝是否合理。排樣圖及沖模結(jié)構(gòu)選型是否先進(jìn)、恰當(dāng)、經(jīng)濟(jì)合理。(4)核算沖壓力，其中包含了沖壓過(guò)程中的額外壓力?？筛鶕?jù)沖模裝夾的合理性、壓力機(jī)的閉合長(zhǎng)度以及壓力的行程曲線能否滿足工藝的施工要求。若沖裁力過(guò)，就必須采用一些方法使沖裁力下降。一般采用的方法如下：1)材料加熱紅沖材料加熱后，其沖裁力會(huì)隨著抗剪強(qiáng)度的下降而下降。但是經(jīng)加熱后，會(huì)出現(xiàn)氧化層。因此，只有工件的表面質(zhì)量不高并且精密度要求很低的情況下才使用該種方法。2)使凸模作階梯形布置凸模的高度不等時(shí)，會(huì)使沖裁力下降。同時(shí)，還能更好的預(yù)防較小直徑的凸模斷裂。3）最后確定沖模類型制定沖模的整體結(jié)構(gòu)。按照規(guī)定選擇成套的冷沖模標(biāo)準(zhǔn)化元件。4）沖模的細(xì)部設(shè)計(jì)與計(jì)算(1)送出料裝置的配置及操作方式的確定。(2)壓料與卸料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。(3)頂件系統(tǒng)與卸料裝置的設(shè)計(jì)。(4)進(jìn)位限位裝置設(shè)計(jì)。根據(jù)排樣圖確定擋料銷的位置及尺寸。(5)選中沖模制造精度等級(jí)，最重要的依據(jù)事沖件圖要求的沖壓精度，一般要提高1—2級(jí)精度，作為沖模制造精度的等級(jí)。(6)計(jì)算并確定沖模的壓力中心。1.3設(shè)計(jì)任務(wù)⑴設(shè)計(jì)參數(shù)：零件名字：托扳（如下圖1所示）生產(chǎn)批量：大批量材料：08Ft=2mm圖1托板零件1.4工藝性分析工藝分析主要包含經(jīng)濟(jì)和技術(shù)兩個(gè)方面。其中，在經(jīng)濟(jì)方面，主要是根據(jù)沖壓件所需的成本以及生產(chǎn)的批量，來(lái)表明所獲得的利潤(rùn)。另外，在技術(shù)方面，可參照?qǐng)D紙，分析并研究零件的精密度、大小、形狀等是否能達(dá)到所需的要求。沖壓件大小和形狀若沖壓件的大小和形狀不同時(shí)，那么所需的工藝要求就會(huì)有所不同。沖裁件的輪廓外形大多都是簡(jiǎn)單且對(duì)稱的。為了防止沖裁件上懸臂過(guò)長(zhǎng)，寬度大于料厚的2倍。大多數(shù)的情況下，沖裁件的外形應(yīng)該用圓角，而不允許有尖角。這樣就對(duì)模具的制造和壽命的提高有著非常大的好處。通常情況下，沖孔的尺寸選的不要太小。這樣就可以很好的預(yù)防凸模折斷。其中，兩孔之間的距離和孔與輪廓的邊界之間的距離都不要太小。一般情況下取值為：t≤b1,1.5t≤b。沖裁精度影響沖壓件精度的因素有：模具的結(jié)構(gòu)、制造精密度等。一般情況下，沖裁件的經(jīng)濟(jì)公差等級(jí)不高于IT15級(jí)，落料公差等級(jí)低于IT11級(jí),沖孔件公差等級(jí)低于IT10級(jí)。因?yàn)闆_裁件在斷面粗糙度上沒有要求,所以我們不用考慮。該制件為大批量生產(chǎn)、尺寸比較大、形狀比較簡(jiǎn)單、厚度比較小、未注公差是IT14級(jí)，而且還沒有特殊的要求，所以適用于沖壓生產(chǎn)。1.5工藝方案的分析和確定1.5.1確定沖壓工序數(shù)量和順序該彎曲件的成形加工有兩種工序：落料和沖孔。按照結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，所使用的材料的不同?？煞譃橐韵滤姆N工藝方案：方案一：先沖孔后落料。方案二：先落料后沖孔。方案三：沖孔、落料一次復(fù)合沖裁。方案四：沖孔、落料連續(xù)沖裁模。若用方案一或者是方案二，工序都不會(huì)集中，生產(chǎn)效率也會(huì)隨之降低，工件尺寸的積累誤差也會(huì)隨之增大，另外到孔的定位精度也會(huì)有一定的影響。若采用方案三，結(jié)構(gòu)會(huì)比較緊湊，生產(chǎn)效率會(huì)有所提高，沖出的件的精密度也會(huì)有所提高。但是，這種方案所需的成本比較高、操作過(guò)程中也比較危險(xiǎn)。若采用方案四，工序會(huì)比較集中，生產(chǎn)率會(huì)更高，而且還可以確?？椎亩ㄎ痪?。以此同時(shí)，也可以減少模具的數(shù)量，操作起來(lái)也比較方便。1.6模具類型由于工件為大批量生產(chǎn)、尺寸精度要求比較低、形狀較小，厚度（2㎜）等特點(diǎn)。同時(shí)也為了保證沖模的生產(chǎn)效率。因此將上述的四種方案進(jìn)行了對(duì)比。對(duì)比的結(jié)果就是采用方案四。最后根據(jù)方案四決定使用沖孔、落料連續(xù)沖裁模的布局形式。2級(jí)進(jìn)?？傮w結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1級(jí)進(jìn)?？傮w結(jié)構(gòu)方案根據(jù)材料厚度和沖壓件質(zhì)量要求，采取利用導(dǎo)正銷進(jìn)行定位，卸料裝置，的布局形式。2.2排樣設(shè)計(jì)在沖壓零件的過(guò)程中，材料費(fèi)用占總費(fèi)用的一半以上，因此要合理的利用材料費(fèi)用。排樣方法有以下幾種：有廢料排樣工件的外邊廓都留有搭邊，這樣的話就可以保證工件的質(zhì)量并且還能保證沖模的壽命。但這種方法也有弊端，那就是會(huì)降低材料的利用率。少?gòu)U料排樣只有少部分搭邊或余料。無(wú)廢料排樣無(wú)搭邊。這種方法可以節(jié)省材料，與此同時(shí)也就可以提高生產(chǎn)效率。另外，因?yàn)闇p少了沖切周邊，所以材料的利用率也比較高。少?gòu)U料排樣方法的材料利用率能達(dá)到70%以上。但同時(shí)也有不足之處：工件的精度和質(zhì)量也會(huì)因?yàn)椴牧媳旧淼墓詈投ㄏ蛩a(chǎn)生的誤差會(huì)降低。而且，模具的壽命也會(huì)因?yàn)閱芜吋羟惺艿接绊?。之所以采用有廢料排樣的方法。是因?yàn)楣ぜ拇罅可a(chǎn)，對(duì)模壽命有著特殊的要求。搭邊就是在排樣時(shí)工件之間以及工件與條料側(cè)面之間剩下的余料。搭邊值應(yīng)該適中，通常情況下，搭邊的最小值可約等于毛坯的厚度。搭邊值大小的影響因素有：1）材料的機(jī)械性能材料的軟硬可與搭邊值的大小成反比。2）工件的形狀與尺寸工件的形狀越復(fù)雜，尺寸越大，選用的搭邊值就應(yīng)該大些。3）材料厚度工件的厚度越大，所選用的搭邊值也會(huì)大一些。4）送料及擋料方式用手工送料的，所選用的搭邊值可以小一些。搭邊在補(bǔ)償定位誤差時(shí)起到一定的作用，還能使條料有一定的剛度，除此之外還保證沖出的工件是滿足需要的。因?yàn)椴牧系睦寐蕰?huì)根據(jù)排樣方法的不同而不同。所以要對(duì)排樣進(jìn)行合理的安排。零件外廓尺寸是58㎜×30㎜，為了讓我們的操作更簡(jiǎn)單，并且還能保證制出我們所需要的件。所以，最后我們運(yùn)用的是單排有廢料排樣。計(jì)算條料寬度并且確定步距 搭邊值也會(huì)影響沖裁工藝的，搭邊值可以補(bǔ)償條料進(jìn)入時(shí)的定位誤差，還能確保條料的剛性，還能防止沖裁時(shí)在模具間隙中進(jìn)入毛刺，最終能把模具的使用壽命提高。查表4-12可明確它的搭邊值，長(zhǎng)方形取搭邊值是2mm。側(cè)邊按圓形取搭邊值1.5mm。所以，連續(xù)模的步距=30+2=32㎜該沖裁件用的是有側(cè)壓裝置，查表4-13可以知道條料寬度B的計(jì)算公式：查表（2-1）=(58+2×1.5)=61由此可畫出排樣圖，如下圖:圖2排樣圖選用板料規(guī)格為，采用縱裁，剪切條料尺寸為一塊板可裁的條數(shù)：=1800/61=29條，余50㎜（2-2）每條可沖零件的總個(gè)數(shù)：=900/32=28個(gè)，余12.5㎜（2-3）每板可沖零件的總個(gè)數(shù)=29×28=812個(gè)（2-4）托扳面積=（2-5）=材料利用率：（2-6）式中：——零件的面積；——步距內(nèi)胚料的面積2.3沖裁力和壓力中心計(jì)算在沖裁過(guò)程中凸模對(duì)板料強(qiáng)加的力叫沖裁力，沖裁力是隨著凸模進(jìn)程而改變的。一般情況下說(shuō)的沖裁力指的是沖裁力的最大值。材料的性質(zhì)和沖件離開時(shí)外廓的長(zhǎng)短與沖裁力的大小有著密不可分的關(guān)系?？偟臎_壓力為：（2-7）（2-8）式中：——落料時(shí)的沖裁力；——沖孔時(shí)的沖裁力按推料力公式計(jì)算沖裁力：（2-9）查表得τ=300MPa==按卸料力公式計(jì)算推料力：（2-10）查表取，查表2-10，=0.055計(jì)算總沖壓力：（2-11）根據(jù)壓力總力選J23-25開式雙柱可傾壓力機(jī)。2.4確定模具壓力中心沖裁模的壓力中心就是沖裁力合力的作用點(diǎn)。在沖壓過(guò)程中，如果模具的壓力中心線與沖床滑塊的中心不在一條線上時(shí)，模具就會(huì)隨之產(chǎn)生傾斜，最終會(huì)使模具和沖床的壽命降低。所以要保證模具的壓力中心。分析圖3：由于工件外形對(duì)稱，所以落料時(shí)P1的壓力中心與O1重合；沖孔時(shí)P2的壓力中心與O2重合。設(shè)沖模壓力中心到O1點(diǎn)的長(zhǎng)度為X，按力矩平衡公理得：（2-12）由此算得圖3壓力中心2.5壓力機(jī)選擇沖壓設(shè)備的選擇需要考慮下述幾個(gè)因素：1.沖壓設(shè)備的類型和工作方式是否適用于應(yīng)完成的工序；是否符合安全生產(chǎn)和環(huán)保的要求；2.沖壓設(shè)備的壓力和功率是否滿足應(yīng)完成工序的需要；3.沖壓設(shè)備的裝模高度、工作臺(tái)面尺寸、行程等是否適合應(yīng)完成工序所用的模具；4.沖壓設(shè)備的行程次數(shù)是否滿足生產(chǎn)率的要求等。由表2-7查得標(biāo)稱壓力為1000kN的開式可傾壓力機(jī)J23-25參數(shù)如表1。表1壓力機(jī)參數(shù)型號(hào)公稱壓力/KN滑塊行程/mm滑塊行程次數(shù)/n˙min-1J23-252506555最大閉合長(zhǎng)/mm滑塊調(diào)試量/mm工作臺(tái)大小/mm長(zhǎng)×寬27055左右560×前后3702.6沖模刃口尺寸及公差計(jì)算2.6.1刃口尺寸計(jì)算的一般原則刃口尺寸要確保沖出的零件合格:在落料時(shí)一定要先計(jì)算凹模的刃口尺寸，這樣就可以知道合理的沖裁間隙值。因?yàn)橥鼓Ｈ锌诘某叽缂s等于沖孔時(shí)孔的實(shí)際尺寸，所以應(yīng)該對(duì)凸模刃口尺寸進(jìn)行計(jì)算，另外可以通過(guò)改變凹模刃口尺寸來(lái)確定合理的沖裁間隙值。刃口有些少量的磨損并不會(huì)影響沖出的工件的合格性:沖裁件數(shù)量越大，凸模與凹模的刃口的磨損程度與會(huì)越大，刃口尺寸也會(huì)隨之改變的。所以只要磨損量不太大，在一定的范圍之內(nèi)，都不會(huì)影響沖出的工件的合格性。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)選取合理沖裁間隙值中最小的值：凸模與凹模刃口的磨損量與沖裁間隙成正比。所以在設(shè)計(jì)模具過(guò)程中，沖裁間隙應(yīng)該選取其合理值中的最小值。值得引起注意的是，沖裁間隙的大小受凸模與凹模刃口尺寸的制造公差的影響。所以，在確保既能沖出合格的工件又能確保合理的沖裁間隙值的前提下，才能計(jì)算和處理刃口尺寸。刃口尺寸的計(jì)算結(jié)果將寫在表1中。在沖模刃尺寸計(jì)算的過(guò)程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：第一，在工件外形落料的計(jì)算過(guò)程中，選取的基準(zhǔn)模應(yīng)為凹模。第二，在確保雙面間隙為0.25mm—0.36mm的前提下，根據(jù)凹模實(shí)際尺寸來(lái)配制相應(yīng)的凸模尺寸。第三，為了確保尺寸為16的輪廓線與φ16相切，16的凹模尺寸和公差的都是φ16的凹模尺寸和公差的兩倍。在沖孔模刃口尺寸計(jì)算的工程中也應(yīng)該注意幾點(diǎn)：在沖孔模刃口尺寸計(jì)算的工程中，選取的基準(zhǔn)模應(yīng)以凸模。在確保雙面間隙為0.25mm—0.36mm的前提下，要配制相應(yīng)的凹模尺寸可根據(jù)凸模實(shí)際尺寸。表2計(jì)算凸凹模刃口尺寸沖裁性質(zhì)工作尺寸計(jì)算公式凹模尺寸注法凸模尺寸注法落料58-0.7438-0.6230-0.5216-0.44R8=57.6+0.1837.7+0.1629.7+0.1316.8+0.11R7.9+0.06在保證雙邊間隙0.25~0.36mm的前提下，按實(shí)際尺寸來(lái)配制凸模尺寸沖孔φ3.5+0.3在確保雙邊間隙0.25~0.36mm的前提下，根據(jù)凸模實(shí)際尺寸來(lái)配制相應(yīng)的凹模尺寸。3.65-0.08在模具中心距尺寸的計(jì)算過(guò)程中，工件公差值是制造偏差值的8倍。所以，沖孔凹模固定板孔和凸模固定板孔之間的中心距的制造尺寸為：（2-13）（2-14）2.6.2確定各主要零件結(jié)構(gòu)尺寸(1)確定凹模外形尺寸確定凹模厚度H：（2-15）P取總壓力確定凹模長(zhǎng)度L：W1=2.1，H=31，工件b=58（2-16）確定凹模寬度B：B=步距+工件寬+2W2?。翰骄?32；工件=30；W2=1.5H（2-17）(2)凸模長(zhǎng)度L1的確定凸模長(zhǎng)度計(jì)算為：（2-18）其間凸模定位板厚h3=18；導(dǎo)料板厚h1=8；卸料板厚h2=12；凸模磨修量Y=18那么：(3)卸料板卸料板之所以不用設(shè)計(jì)出件零件是因?yàn)樾读系姆绞綖楣潭ò逍读?出件的時(shí)候直接是以凸模往下沖就可以了。凹模板的尺寸與固定卸料板外形尺寸幾乎相同，通常情況下，固定卸料板的厚度是凹模厚度的0.4～1倍。因此卸料板的厚度是12，卸料板在此過(guò)程中的作用比較單一，只起卸料作用。卸料板與凸模之間的距離一般取0.2～0.5mm，這里取0.5mm。(4)凸模固定板: 凸模固定板的外廓尺寸無(wú)異于凹模的外廓尺寸,凸模的厚度是凹模的厚度的1.2～1.4倍，這里取的是1.2倍,即。根據(jù)核準(zhǔn)選擇的板的規(guī)格為;凸模固定板與凸模之間的配合是,裝配時(shí)就可以通過(guò)這個(gè)銷釘進(jìn)行定位,各形孔的位置尺寸無(wú)異于凹模尺寸,凸模和頂部鉚接在一起,所以一定要有倒角。(5)墊板:墊板可以對(duì)凸模傳遞的壓力給予承受并擴(kuò)散,以避免模座受到擠壓損傷,所以在與模座相交面之間加上一塊墊板（墊板是需要磨平的）。墊板的外形尺寸和凸模固定板的尺寸相同即可，厚度取值范圍：即可，因?yàn)檫@個(gè)設(shè)計(jì)時(shí)，壓力比較大，所以厚度取。3模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1選擇堅(jiān)固件及定位零件螺釘規(guī)格的選用:按表3-36,根據(jù)凹模板的厚度，可選用M16的螺釘,在根據(jù)具體的要求,查國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選擇GB70-85M12X70,需要4個(gè)該螺釘；承料板的螺釘需要選擇GB70-85M5X20,同樣也需要4個(gè)該螺釘；按表8-3,所選用的材料是45鋼.銷釘規(guī)格的選用:銷釘最大直徑的選用可以和螺釘大徑相同或者是比螺釘大徑小一個(gè)規(guī)格的,所以按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選擇GB119-86A10X70,按表8-3,所選用的材料為45鋼。最后，要選擇恰當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)定位零件就要依據(jù)定位方式和毛坯料的大小和形狀。擋料銷規(guī)格的選用:開始用擋料銷查表3-32可知,擋料銷的高度h=5,按表8-3,所選用的材料是45鋼，1個(gè),按標(biāo)準(zhǔn)GB2866.11-81,固定擋料銷圖如下（圖4所示）圖圖4擋料銷3.2出件和卸料方式的選擇卸料是指把廢料或沖件在凸模上卸下來(lái)的過(guò)程。出件是指把沖件在凹模上卸下來(lái)的過(guò)程。出件和卸料裝置就是在沖模每完成一次沖壓后，在磨具零件上卸下廢料，避免耽誤沖壓工作的繼續(xù)進(jìn)行。3.3模架類型的選擇根據(jù)模架的導(dǎo)向方式可將模架分為兩類：滾動(dòng)導(dǎo)向模架和滑動(dòng)導(dǎo)向模架?；瑒?dòng)導(dǎo)向之所以有一定的限制是因?yàn)槟＜艿膶?dǎo)套與導(dǎo)柱之間存在一定的間隙配合。滾動(dòng)導(dǎo)向的配合方式是過(guò)盈配合，但導(dǎo)向精度仍然很高。按導(dǎo)柱的分布，可分為中間、后側(cè)、對(duì)角及四導(dǎo)柱模架。其中對(duì)角模架的各項(xiàng)適應(yīng)性好。由于工件精度不高，所以采用滑動(dòng)導(dǎo)向。由凹模的周界尺寸可選對(duì)角模架JB/T8070-1995閉合高度，最大行程120，導(dǎo)柱（）（2個(gè)）導(dǎo)套（）（2個(gè)）3.4模柄的選擇按照壓力機(jī)的型號(hào)J23-25可知模柄孔的半徑為25mm，深為100mm。模柄孔與模柄之間的配合是H7/m6，同時(shí)為了防止轉(zhuǎn)動(dòng)需要加銷釘,模柄孔的深度比模柄的長(zhǎng)度要大左右。本次使用的是固定卸料，上模座在回程過(guò)程中承受的壓力比較大，故使用壓入式模柄，因此按GB2862.1-81可得圖7:圖7模柄3.5導(dǎo)向零件和緊固件的選擇1.模具導(dǎo)向可分為多種方式，例如導(dǎo)板、滾珠導(dǎo)柱、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等，其中導(dǎo)柱和導(dǎo)套的形狀都是圓柱形的，加工簡(jiǎn)單，容易操作。因此會(huì)選用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向。當(dāng)模具在關(guān)閉的狀態(tài)下，導(dǎo)柱上模座的上平面與上端面之間的距離應(yīng)該保持在10～15mm左右，導(dǎo)柱下模座下平面與小端面之間的距離應(yīng)該保持在2～5mm左右。導(dǎo)柱上模座的上平面與導(dǎo)套之間的距離應(yīng)該大于或等于3mm。2.緊固件的選用在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，在選擇螺釘和銷釘?shù)臅r(shí)候應(yīng)注意：在一個(gè)組合中，至少需要3個(gè)螺釘，當(dāng)被聯(lián)接件時(shí)圓形時(shí)，應(yīng)選用3～6個(gè)螺釘，若長(zhǎng)方形時(shí)應(yīng)選用4～8個(gè)螺釘,還應(yīng)盡最大可能沿被聯(lián)接件的邊緣均分分布。通常情況下，都用兩個(gè)銷釘，但兩個(gè)銷釘之間的距離要盡量遠(yuǎn)一些，這樣可以確保定位安全可靠。通過(guò)凹模的厚度和沖壓工藝力的大小能確定銷釘和螺釘?shù)囊?guī)格，按表4-36可以選擇螺釘?shù)囊?guī)格，銷釘?shù)淖畲笾睆娇梢缘扔诘穆葆敶髲剑虮嚷葆數(shù)拇髲叫∫灰?guī)格。銷釘?shù)呐浜祥L(zhǎng)度與螺釘?shù)男腴L(zhǎng)度要適中，既不能太淺，也不能太深，一通常情況下是公稱直徑的1.5～2倍。為了避免降低模板的強(qiáng)度，銷釘?shù)桨寄Ｈ锌诤屯饫g的距離應(yīng)該大一些。為了保證位置精度，各個(gè)被聯(lián)接件的銷孔都應(yīng)該配合加工。銷與銷孔之間的配合采用H7/n6或H7/m6。4級(jí)進(jìn)模零件設(shè)計(jì)4.1工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括以下幾方面的內(nèi)容：﹙1﹚確定凹模板的厚度和凹模的外輪廓的尺寸；﹙2﹚確定凹模形孔側(cè)壁的輪廓；﹙3﹚安排凹模板各個(gè)孔的位置和各個(gè)孔的標(biāo)注尺寸等等。4.1.1凹模此次之所以選用整體式長(zhǎng)方形凹模是因?yàn)橹萍螤詈?jiǎn)單，總體尺寸不是很大。凹模的固定方法也是經(jīng)常被用到的固定方法—凹模與下模座用螺釘和銷釘固定。凹模刃口型式：選擇直筒型刃口凹模，此種型式刃口強(qiáng)度較高，刃磨后工作部分尺寸不變。該凹模型式可在凹模刃口內(nèi)安裝壓料板，有利于提高沖壓質(zhì)量，適用于形狀復(fù)雜的沖壓件。4.1.2凸模凸模的布局型式：選用圖的固定方式，通常情況下這類結(jié)構(gòu)一般不用于大直徑?jīng)_孔或大件落料。為了使凸模的強(qiáng)度變大可以做成階梯形。固定板與凸模之間的配合屬于過(guò)渡配合。凸模長(zhǎng)度計(jì)算：通過(guò)模具的布局可以確定凸模的長(zhǎng)度。通常要考慮在沖壓過(guò)程中凸模進(jìn)入凹模的深度、凸模固定板的高度、以及卸料板到凸模固定板之間的距離是否安全等因素。凸模強(qiáng)度計(jì)算：對(duì)于細(xì)長(zhǎng)的或沖厚料的凸模，需要校核承壓能力和抗彎能力。在檢驗(yàn)凸模是否能滿足承載能力時(shí)，凸模材料的許用壓應(yīng)力應(yīng)該不小于凸模最小斷面的壓應(yīng)力即：（4-1）查得Q235的抗剪截面系數(shù)，。凸模最小直徑需滿足(4-2)沖孔凸模強(qiáng)度滿足要求。凸模的剛度需滿足：（4-3）經(jīng)過(guò)校核兩凸模均滿足要求。凸模是裝在凸模的固定板上，并且二者之間要有一定的間隙。這樣凸模就可以在上邊搖動(dòng)了，最后與凹模配合。4.1.3卸料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最常見的卸料方式就是用料板卸料。帶導(dǎo)向的彈壓卸料板之所以在小孔沖模中更好地使用是因?yàn)樵撔读习宓倪\(yùn)動(dòng)比較平穩(wěn)，除此之外還能保護(hù)較小的凸模。4.2導(dǎo)向零件和緊固件的選擇(1)模具導(dǎo)向有多種方式，例如導(dǎo)筒、導(dǎo)柱、滾珠導(dǎo)柱等。之所以選用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向是因?yàn)榧庸け容^簡(jiǎn)單、形狀又是圓柱形、裝配時(shí)比較容易。當(dāng)模具處于處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，上模座的上平面與導(dǎo)柱上端面之間的距離因該保持在10～15mm左右，導(dǎo)柱的下模座下平面與小端面之間的距離應(yīng)保持在2～5mm左右。導(dǎo)套與上模座的上平面之間的距離應(yīng)該大于或等于3mm。(2)緊固件的選用在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，在選擇螺釘和銷釘?shù)臅r(shí)候應(yīng)注意：在一個(gè)組合中，至少需要3個(gè)螺釘，當(dāng)被聯(lián)接件時(shí)圓形時(shí)，應(yīng)選用3～6個(gè)螺釘，若長(zhǎng)方形時(shí)應(yīng)選用4～8個(gè)螺釘,還應(yīng)盡最大可能沿被聯(lián)接件的邊緣均分分布。通常情況下，都用兩個(gè)銷釘，但兩個(gè)銷釘之間的距離要盡量遠(yuǎn)一些，這樣可以確保定位安全可靠。通過(guò)凹模的厚度和沖壓工藝力的大小能確定銷釘和螺釘?shù)囊?guī)格，按表4-36可以選擇螺釘?shù)囊?guī)格，銷釘?shù)淖畲笾睆娇梢缘扔诘穆葆敶髲剑虮嚷葆數(shù)拇髲叫∫灰?guī)格。銷釘?shù)呐浜祥L(zhǎng)度與螺釘?shù)男腴L(zhǎng)度要適中，既不能太淺，也不能太深，一通常情況下是公稱直徑的1.5～2倍。為了避免降低模板的強(qiáng)度，銷釘?shù)桨寄Ｈ锌诤屯饫g的距離應(yīng)該大一些。為了保證位置精度，各個(gè)被聯(lián)接件的銷孔都應(yīng)該配合加工。銷與銷孔之間的配合采用H7/n6或H7/m6。4.3選擇堅(jiān)固件及定位零件螺釘規(guī)格的選用:依據(jù)凹模板的厚度，可以用M12的螺釘，可按照所需的要求,查國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選擇GB70-85M12X70,需要4個(gè)該螺釘；承料板的螺釘需要選擇GB70-85M12.5X70，這時(shí)需要2該螺釘。選用的材料是45鋼。銷釘規(guī)格的選用:銷釘最大直徑的選用可以等于螺釘大徑，也可以比比其小一個(gè)規(guī)格。因此依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選擇GB119-86A10X70,按表8-3,所選用的材料為45鋼。最后，要選擇恰當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)定位零件就要依據(jù)定位方式和毛坯料的大小和形狀。5模具主要零件加工工藝規(guī)程的編制5.1凸模加工工藝規(guī)程的編制表3凸模加工工藝規(guī)程工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容1下料2鍛造鍛成65mm×65mm×40mm3熱處理退火4刨或銑刨或銑六面達(dá)尺寸58.5mm×58.5mm×30.5mm5平磨磨六面，一對(duì)垂直側(cè)基面對(duì)角尺6鉗工畫穿絲孔中心位置線（3），鉆穿絲孔㎜。導(dǎo)正銷安裝孔擴(kuò)孔至深38㎜7熱處理淬火，回火達(dá)硬度58～62HRC8平磨磨六面達(dá)58mm×58mm×30mm，一對(duì)垂直側(cè)基面對(duì)角尺9退磁5.2落料凹模加工工藝規(guī)程的編制表4落料凹模加工工藝規(guī)程工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容1下料2鍛造鍛成130mm×110mm×28mm3熱處理退火4刨或銑刨或銑六面達(dá)尺寸120.2mm×100.2mm×25.2mm5平磨磨上下大平面，留精磨余量0.2㎜與卸料板，凸模固定板疊加磨一對(duì)垂直側(cè)基面，并對(duì)角尺。6鉗工畫銷孔，鉆絞銷釘孔48，鉆螺釘過(guò)孔7立銑銑各漏料孔8坐標(biāo)鏜先以側(cè)基面為定位面，再鉆穿絲孔，最后安裝9熱處理淬火，回火10平磨磨上下平面達(dá)圖，磨一對(duì)垂直，側(cè)基面對(duì)角尺11退磁6三維建模研究6.1建模軟件CAD介紹CAD技術(shù)是新世紀(jì)發(fā)明的一項(xiàng)重大科技之一。CAD技術(shù)起初只能繪制平面圖形，后來(lái)