模具設計油杯說明書樣本

系別：機械工程系專業(yè)：模具設計與制造班級：姓名：設計題：油杯指引教師：提交日期：設計闡明書1.1原始資料設計題目油杯落料、拉深、成型、修邊復合模設計及典型工作零件工藝分析二、原始數(shù)據(jù)1、沖壓件零件圖（涉及零件尺寸、精度、材料等）。2、生產(chǎn)批量為大批大量。三、設計規(guī)定1、保證規(guī)定生產(chǎn)率和高質量沖壓件同步，力求成本低、模具壽命長。2、設計冷沖模必要保證操作安全、以便。3、沖模零件必要具備良好工藝性，即制造裝配容易、便于管理。4、便于搬運、安裝、緊固到?jīng)_床上并且以便、可靠。5、保證模具強度前提下，注意外形美觀，各某些比例協(xié)調。四、設計圖紙模具總裝圖一張所有模具零件圖紙（其中至少有一張電腦繪圖）所有圖紙折合成0號圖不得少于3張。五、設計闡明書1、資料數(shù)據(jù)充分，并標明數(shù)據(jù)出處。2、計算過程詳細、完全。3、公式字母含義應標明，有時還應標注公式出處。4、內容條理清晰，按環(huán)節(jié)書寫。5、闡明書規(guī)定有計算機打印出來。六、自選一種重要模具零件編制加工工藝路線，進行有關計算，并編制加工工藝卡和工序卡。1.零件工藝性1.2零件材料及其沖壓工藝性分析1.2.1零件材料分析冷沖壓模具涉及沖裁、彎曲、拉深、成形等各種單工序模和由這些基本工序構成復合模、級進模等各種模具。設計這些模具時，一方面要理解被加工材料力學性能。材料力學性能是進行模具設計時各種計算重要根據(jù)。故在分析零件沖壓成形工藝，設計沖壓模具前，必要要理解和掌握材料某些力學性能，以便設計。現(xiàn)將油杯零件材料為10號鋼力學性能重要參數(shù)及其概念論述如下：（1）應力：材料單位面積上所受內力，單位是N/mmeq\o(\s\up3(2),\s\do1())，用Pa表達。10eq\o(\s\up5(6),\s\do2())Pa=1MPa；1MPa=1N/mmeq\o(\s\up6(2),\s\do2())；10eq\o(\s\up6(9),\s\do2())Pa=1GPa。（2）屈服點σs：材料開始產(chǎn)生塑性變形時應力值，單位是N/mmeq\o(\s\up3(2),\s\do1())。彎曲、拉深、成形等工序中，材料都是在達到屈服強度時進行塑性變形而完畢該工序成形。經(jīng)查表取σs=206MPa。（3）抗拉強度σb。材料受到拉深作用，開始產(chǎn)生斷裂時應力值，單位是MPa。σb=294～432MPa。（4）抗剪強度τb。材料受到剪切作用，開始產(chǎn)生斷裂時應力值，單位是MPa。取τb=255～333MPa。（5）彈性模量E。材料在彈性范疇內，表達受力與變形指標，彈性模量大，表達材料受力后變形較小，或者說，產(chǎn)生一定變形需要較大力。E=194x10eq\o(\s\up5(3),\s\do2())MPa。（6）屈服比σs/σb。是材料屈服強度與抗拉強度之比，其值越小，表達材料容許塑性變形區(qū)越大，在拉深工序中，材料屈服比較小時，所需壓邊力和所需克服摩擦力相應減小，有助于提高成形極限。（7）伸長率δ。在材料性能實驗時，試件由拉伸實驗機拉斷后，對接起來測量長度，其伸長量與原長度之比稱為伸長率，其數(shù)值用“％”表達，其數(shù)值越大表達材料塑性越好。經(jīng)查表可得，材料為10號鋼伸長率δ=29％。綜上所述，對油杯零件材料10號鋼力學性能分析，重要是為了便于模具設計中各參數(shù)計算，故在后序模具設計中各參數(shù)計算均以上面所取數(shù)值進行計算。1.2.2零件工藝性分析沖壓件工藝性是指沖壓零件在沖壓加工過程中加工難易限度。雖然沖壓加工工藝過程涉及備料—沖壓加工工序—必要輔助工序—質量檢查—組合、包裝全過程，但分析工藝性重點要在沖壓加工工序這一過程里。而沖壓加工工序諸多，各種工序中工藝性又不盡相似。雖然同一種零件，由于生產(chǎn)單位生產(chǎn)條件、工藝裝備狀況及生產(chǎn)老式習慣等不同，其工藝性涵義也不完全同樣。這里咱們重點分析零件構造工藝性。該零件為油杯，構造簡樸，對稱，是典型拉深件。在拉深過程中要注意控制拉深限度，加工時，依照零件構造，形狀等某些技術規(guī)定，應考慮如下幾點：（1）拉深件圓角半徑：拉深件圓角半徑要適合，應盡量大些，以便于成形和減少拉深次數(shù)，避免在拉深過程中浮現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象即拉裂。拉深件底與壁圓角半徑應滿足r1≥t。而在此設計中圓角半徑R2＞t，故滿足設計規(guī)定。（2）考慮拉深件厚度不均勻現(xiàn)象：在拉深過程中，普通為不變薄拉深，從理論分析上說是不符合，在拉深過程中壁厚應有少量變化，如果在拉深件精度規(guī)定不高時，普通可以忽視不計，而在此設計當中咱們應當考慮壁厚不均勻現(xiàn)象問題，加工出符合圖樣規(guī)定零件。（3）拉深件孔位布置：依照示圖所示，該零件孔位布置合理，處在中心部位。在沖孔時，要注意孔與拉深件同心度問題，孔到拉深底部邊沿距離d≤d1-2r1-t。依照零件圖，初步分析可以懂得油杯零件沖壓成形需要多道工序才干完畢，一方面進行正拉深，形成外形尺寸形狀，另一方面底部要成型。綜上所述，油杯由平板毛坯沖壓成形應涉及基本工序有：沖裁（落料、成型）、拉深等，由于是多道工序，多套模具成形，還要特別注意各工序間定位。1.3擬定工藝方案和模具形式在沖壓分析基本上，找出工藝與模具設計特點與難點，依照實際狀況提出各種也許沖壓工藝方案，內容涉及工序性質，工序數(shù)目，工序順序及組合方式等，有時同一種沖壓零件也也許存在各種可行方案，普通每種方案各有優(yōu)缺陷，應從產(chǎn)品質量生產(chǎn)效率，設備占用狀況，模具制造難易限度和模具使用壽命高低，生產(chǎn)成本，操作以便與安全限度等方面進行綜合分析、比較，擬定出適合于既有生產(chǎn)條件最佳方案，故在一定條件下，以最簡樸辦法，最迅速度，至少勞動量，至少費用，可靠加工出符合圖樣各項規(guī)定零件，在保證加工質量前提下，選取經(jīng)濟合理工藝方案。擬定工藝方案及模具形式：1、依照對沖壓零件形狀、尺寸、精度及表面質量規(guī)定分析成果，擬定沖壓所需基本工序，如落料、沖孔、拉深、整形等。2、依照初步工藝計算，擬定工藝數(shù)目，如沖壓次數(shù)、拉深次數(shù)等。3、依照個工序變形特點、質量規(guī)定等擬定工序順序。普通可按照下列原則進行：1）、對沖帶孔或有缺口沖裁件，如選用簡樸模，普通先落料，再沖孔或切口，使用級進模，則先沖空孔或切口后落料2）、對于到孔拉深件，普通先拉深，后沖孔，但孔位置在零件底部且孔徑尺寸規(guī)定不高時，也可先沖孔后拉深。3）、對于形狀復雜拉深件，為便于材料變形和流動，應先形成內部形狀，再拉深外部形狀。4）、整形或校平工序，應在沖壓件基本成型后來進行。4、依照生產(chǎn)批量和條件（沖壓加工條件和模具制造條件）擬定工序組合。生產(chǎn)批量大時，沖壓工序應盡量組合在一起，用復合模具；小批量生產(chǎn)用單工序簡樸模。由于油杯沖壓成形需要多道工序完畢，因而選取合理成形工藝方案十分重要，考慮到生產(chǎn)批量大，應在生產(chǎn)合格零件基本上盡量提高生產(chǎn)效率，減少生產(chǎn)成本。要提高生產(chǎn)成本，應當盡量選取合理工藝方案，選取復合能復合工序，但復合限度太高，模具構造復雜，安裝調試困難，模具成本高，同步也許減少模具強度，縮短模具壽命。依照零件形狀擬定沖壓工序類型和選取工序順序，沖壓該零件需要基本工序有落料、成型、拉深。工序組合方案及比較方案一：1）落料；2）拉深；3）成型。方案二：1）落料與拉深復合；2）成型。方案三：1）落料；2）拉深與成型復合。方案四：1）落料、拉深與成型復合。方案一：復合限度較低，模具構造簡樸，安裝、調試容易，但生產(chǎn)道次多，效率低，不適合大批量生產(chǎn)。故很少使用。方案二：將落料與拉深進行復合，工序少，生產(chǎn)效率較高，但模具構造較復雜，安裝、調試難于控制，同步模具強度較低。方案三：將拉深與成型復合方案四：復合限度最高，模具構造復雜，安裝調試困難，模具成本提高，同步也許減少模具強度，縮短模具壽命。依照以上四個沖壓工藝方案比較，四種沖壓工藝方案各有其長處和缺陷，為了提高生產(chǎn)率，保證模具構造簡樸，沖壓件尺寸穩(wěn)定、精度高，故在此設計中選取方案四進行沖制油杯。2.重要工藝參數(shù)計算2.1落料尺寸計算由于板料在扎壓或退火時所產(chǎn)生聚合組織而使材料引起殘存方向性，反映到拉深過程中，就使桶形拉深件口部形成明顯突耳。此外，如果板料自身金屬構造組織不均勻、模具間隙不均勻、潤滑不均勻等等，也都會引起沖件口高低不齊現(xiàn)象，因而就必須在拉深厚零件口部和外緣進行修邊解決。這樣在計算毛坯尺寸時候就必須加上修邊余量然后再進行毛坯展開尺寸計算。依照零件尺寸取修邊余量值為4.6mm。查表5—7，《沖壓工藝與模具設計實用技術》在拉深時，雖然拉深件各某些厚度規(guī)定發(fā)生某些變化，但如果采用恰當工藝辦法，則其厚度變化量還是并不太大。在設計工藝過程時，可以不考慮毛坯厚度變化。毛坯尺寸按公式…………………2.1因此=1682.2擬定排樣方案2.2.1擬定排樣、裁板方案沖裁件在板料、條料或帶料上布置辦法稱為排樣。排樣與否合理，直接影響到材料運用率、零件質量、生產(chǎn)率、模具構造與壽命及生產(chǎn)操作方式與安全。因而，在沖壓工藝和模具設計中，排樣是一項極為重要、技術性很強工作。加工此零件為大批大量生產(chǎn)，沖壓件材料費用約占總成本60%~80%之多。因而，材料運用率每提高1%，則可以使沖件成本減少0.4%~0.5%。在沖壓工作中，節(jié)約金屬和減少廢料具備非常重要意義，特別是在大批量生產(chǎn)中，較好擬定沖件形狀尺寸和合理排樣減少成本有效辦法之一。由于材料經(jīng)濟運用直接決定于沖壓件制造辦法和排樣方式，因此在沖壓生產(chǎn)中，可以按工件在板料上排樣合理限度即沖制某一工件有用面積與所用板料總面積比例來作為衡量排樣合理性指標。同步屬于工藝廢料搭邊對沖壓工藝也有很大作用。普通，搭邊作用是為了補充送料是定位誤差，防止由于條料寬度誤差、送料時步距誤差以及送料歪斜誤差等因素而沖出殘缺廢品，從而保證沖件切口表面質量，沖制出合格工件。同步，搭邊還使條料保持有一定剛度，保證條料順利行進，提高了生產(chǎn)率。搭邊值得大小要合理選用。依照此零件尺寸查表19.1—18，《沖壓模具設計》取搭邊值為進距方向于是有進距………2.2條料寬度…2.3板料規(guī)格擬用1.0mm×600mm×1200mm熱軋鋼板（表18.3—24，《沖壓模具設計》）。由于毛坯面積較大因此橫裁和縱裁運用率相似，從送料以便考慮，咱們可以采用橫裁。裁板條數(shù)條余128mm每條個數(shù)個余92mm每板總個數(shù)2.2.2材料運用率根據(jù)（P203，《沖壓工藝與模具設計實用手冊》）2.2.3計算零件凈重G……2.4根據(jù)（P264，《沖壓工藝模具學》）式中—密度，低碳鋼取。內第一項為毛坯面積，第二項為底孔廢料面積，第三項（）內為切邊廢料面積。其排樣如圖2.1所示：圖2.1排樣圖2.3計算拉深次數(shù)在考慮拉深變形限度時，必須保證使毛坯在變形過程中應力既不超過材料變形極限，同步還能充分運用材料塑性。也就是說，對于每道拉深工序，應在毛坯側壁強度容許條件下，采用最大變形限度，即極限變形限度。極限拉深系數(shù)值可以用理論計算辦法擬定。雖然得在傳力區(qū)最大拉應力與在危險斷面上抗拉強度相等，便可求出最小拉深系數(shù)理論值，此值即為極限拉深系數(shù)。但在實際生產(chǎn)過程中，極限拉深系數(shù)值普通是在一定拉深條件下用實驗辦法得出，咱們可以通過查表來取值。該工件拉深一種過程，因而可以計算其拉深系數(shù)來擬定拉深次數(shù)。其實際拉深系數(shù)為：…………2.5材料相對厚度為…2.6凸緣相對直徑為…………2.7凸緣相對高度為……………2.8由表5—21，《沖壓工藝與模具設計實用手冊》可以查出，表5—22，《沖壓工藝與模具設計實用手冊》可以查出8由于凸緣相對高度0.4444不大于最大相對高度0.58，且實際拉深系數(shù)0.58不不大于最小極限拉深系數(shù)0.48，因此拉深過程可以一次拉深成功。2.4拉深沖壓力計算由于該零件為軸對稱件，故不必進行壓力中心計算。2.4.1落料過程（1）落料力平刃凸模落料力計算公式為…………2.9根據(jù)(P175，《沖壓工藝與模具設計實用手冊》)式中P—沖裁力（N）L—沖件周邊長度（mm）t—板料厚度（mm）—材料抗沖剪強度（MPa）K—修正系數(shù)。它與沖裁間隙、沖件形狀、沖裁速度、板料厚度、潤滑狀況等各種因素關于。其影響范疇最小值和最大值在（1.0～1.3）P范疇內，普通k取為1.25～1.3。在實際應用中，抗沖剪強度值普通取材料抗拉強度0.7～0.85。為便于估算，普通取抗沖剪強度等于該材料抗拉強度80%。即因而，該沖件落料力計算公式為…………2.10（2）卸料力普通狀況下，沖裁件從板料切下后來受彈性變形及收縮影響。會使落料件梗塞在凹模內，而沖裁后剩余板料則箍緊在凸模上。從凸模上將沖件或廢料卸下來所需力稱卸料力。影響這個力因素較多，重要有材料力學性能、模具間隙、材料厚度、零件形狀尺寸以及潤滑狀況等。因此要精準地計算這些力是困難，普通用下列經(jīng)驗公式計算：卸料力………………2.11式中F——沖裁力(N)——頂件力及卸料力系數(shù)，其值可查（表19.1—12，《沖壓模具設計》）取為0.04。因而2.4.2、拉深過程（1）拉深力帶凸緣圓筒形零件拉深力近似計算公式為………………2.12式中—圓筒形零件凸模直徑（mm）—系數(shù)，查（表5—3，《沖壓工藝與模具設計實用手冊》）取0.8—材料抗拉強度（MPa）因而（2）壓邊力壓邊力大小對拉深件質量是有一定影響，如果過大，就要增長拉深力，因而會使制件拉裂，而壓邊圈壓力過小就會使工件邊壁或凸緣起皺，因此壓邊圈壓力必要恰當。適當壓邊力范疇普通應以沖件既不起皺、又使得沖件側壁和口部不致產(chǎn)生明顯變薄為原則。壓邊力大小和諸多因素關于，因此在實際生產(chǎn)中，可以依照近似經(jīng)驗公式進行計算?！?.13根據(jù)（P328，《沖壓工藝與模具設計實用手冊》）式中D—毛坯直徑（mm）d—沖件外徑（mm）q—單位壓邊力（MPa）（表5—20，《沖壓工藝與模具設計實用手冊》）q值取2.5。因此（3）頂件力頂件力計算公式可按下式：=………2.14式中——頂件力（N）；——頂件力系數(shù)；查表2-8=0.06==0.06120576=7234.56（4）拉深功計算拉深所需功可按下式計算……………2.15根據(jù)（P45，《沖壓工藝模具學》）式中——最大拉深力（N）h——拉深深度（mm）W——拉深功（N·m）C——修正系數(shù)，普通取為C=0.6~0.8。因此2.4.3成型過程采用平頭凸模對塑性較好低碳鋼板、軟鋁板進行脹形所能達到深度h見表5-1《沖壓工藝與模具》。采用剛性凸模對平板毛胚進行脹形時所需脹形力F按下式估算脹形力……2.16=式中L--脹形區(qū)周邊長度t--板料厚度K–考慮變形限度大小系數(shù)，普通取K=0.7～1--板料抗拉強度拉深力出當前落料力之后，因而最大沖壓力出當前沖裁階段，選用落料拉深成型復合模構造，最大沖壓力為：Fmax=F+F1+F2…………2.17=219448+10972+7234=237654N2.5沖壓設備選取為安全起見，防止設備超載，對于沖裁工序，壓力機公稱壓力P應不不大于或等于沖裁時總沖壓力1.1～1.3倍。即：P≥（1.1～1.3）Fmax………2.18取P=1.3FmaxP=1.3Fmax=309KN因此可以選取噸位為630KN以上壓力機，考慮到拉深成形行程比較大，選定壓力機還應參照壓力機闡明書所給出容許工作負荷曲線。參照書末表C-1可選用公稱壓力為630KN開式壓力機，該壓力機與模具設計關于參數(shù)為：表2.1名稱量值公稱壓力（10KN）63發(fā)生公稱壓力時滑塊離下極點距離/mm8滑塊行程固定行程/mm120調節(jié)行程/mm12012原則行程次數(shù)（不不大于）/（次/min）70最大閉合高度/mm固定臺和可傾/mm360活動臺位置最低/mm460最高/mm220閉合高度調節(jié)量/mm90滑塊中心到機身距離（喉深）/mm260工作臺尺寸/mm左右710先后480工作臺孔尺寸/mm左右340先后180直徑230立柱間距離（不不大于）/mm340模柄孔尺寸（直徑x深度）/mmΦ50x70工作臺板厚度/mm903、模具設計3.1模具構造設計模具構造形式選取采用落料、拉深、成型復合模，一方面要考慮落料凸模（兼拉深凹模）壁厚與否過薄。本次設計中凸凹模壁厚為………3.1可以保證足夠強度，故采用復合模。如前所述，模具設計涉及模具構造形式選取和設計，模具構造參數(shù)計算，模具圖繪制等內容?，F(xiàn)對落料、拉深、成型模設計環(huán)節(jié)如下：模具構造如圖3.1所示

圖3.1落料、拉深、成型復合模1——下模座、2——螺釘、3——固定板、4—螺釘、5——導柱、6——銷釘、7——上模座、8——導套、9——銷釘、10——墊板、11——凸緣模柄、12——打桿、13——螺釘、14——螺釘、15——推件塊、16——凸凹模、17——固定卸料板、18——導料板、19——壓邊圈、20——落料凹模、21——拉深凸模、22——推桿、23——銷釘如圖3.1所示，送料時條料沿兩個導料板18進行導料，由擋料銷24定距。開始工作時，一方面由凹模20和凸凹模16完畢落料，緊接著由凸模19和凸凹模進行拉深。拉深結束后，在回程由推件塊15將工件從凸凹模內推出。壓邊圈19間作兼作頂板，在拉深過程中起壓邊作用，拉深結束后又能將工件頂起，使其脫離凸模。當壓力機閉合高度不夠時，對模具可作如下改動：將模柄11換成凸緣式模柄，去掉墊板10；如果閉合高度仍不夠，可去掉固定板，將凸模直接嵌入下模座上。該模具采用了中間導柱模架進行導向，這是為了保證均勻沖裁間隙，提高模具刃模壽命，并使模具調試簡樸化。因而兼有沖裁加工拉深模都采用模架進行導向。落料、拉深、成型復合模比單工序?？商岣呱a(chǎn)率，但模具較復雜，裝配難度也較大。由于計算拉深件毛坯尺寸不一定精確，常需經(jīng)試模修正，因而應在拉深件毛坯經(jīng)單工序模生產(chǎn)驗證合格之后，為提高生產(chǎn)率，才設計落料、拉深、成型復合模。對于較小拉深件，從安全考慮，新設計拉深模也可以取落料與拉深、成型復合模方案。在變形限度容許條件下，可恰當加大毛坯尺寸，以提高模具可靠性。對于非圓形拉深件，新設計模具不適當采用落料與拉深、成型復合方案，由于其毛坯尺寸計算可靠性更差。除非工件變形限度較小，容許將毛坯尺寸加大，才考慮設計落料、拉深、成型復合模。3.2模具閉合高度依照以上落料、拉深和成型復合模構造圖可知，模具閉合高度hm為：Hm=下模板厚度+上模板厚度+墊板厚度+凸凹模長度+凹模高度+凸模固定板+凸凹模進人凹模深度=65+50+25+40+20+70+60=330查所選設備參數(shù)；壓力機最大閉合高度為360mm，最小閉合高度為270mm，則模具裝模高度應當滿足下式規(guī)定：Hmax-5>hmHmin+10………3.2即：355>330280故滿足設計規(guī)定。3.3模具工作某些尺寸及公差計算由模具構造圖便知，該模具工作某些尺寸及公差計算，重要涉及落料凸、凹模刃口尺寸及公差計算、拉深模和成型模工作某些尺寸計算。3.3.1落料凸、凹模刃口尺寸及公差計算：沖裁模刃口是尖銳鋒利，多為直角，故沖裁模刃口尺寸是指沖頭與凹模直徑尺寸。由于剪切面是工具側面與材料接觸并擠光而得到平滑面，因此落料件外徑尺寸應等于凹模內徑尺寸。模具兩刃口尺寸中總有一種基準尺寸，設計和制造模具時，可分別依照工件精度規(guī)定，決定第一件為基準件，把間隙取在另一件上。故落料件以凹模為基準。模具工作某些加工時要注意經(jīng)濟上合理性，精度太高，則制造困難、成本高；精度太低，則又也許加工不出合格產(chǎn)品。因而，模具精度應隨工件精度規(guī)定而定，這樣才會有好經(jīng)濟性。普通模具精度比工件精度至少高兩個級別。對于落料……3.3…3.4根據(jù)（P22，《沖壓工藝模具學》）式中—落料凸模直徑（mm）—落料凹模直徑（mm）D—工件外徑公稱尺寸（mm）—沖裁工件規(guī)定公差X—系數(shù)，為避免多數(shù)沖裁件尺寸都偏向于極限尺寸，此處可取X=0.5。、—凹、凸模制造偏差,查表其值分別為+0.040、-0.030（表2-7，《冷沖模設計》）—實用間隙最小值，可以通過查表1—2，《沖壓工藝模具學》選用所落下料（即為拉深坯料）按未注公差自由尺寸IT14級選用極限偏差，故落料件尺寸取為，還必要滿足下列公式……3.5根據(jù)（P22，《沖壓工藝模具學》）有因此滿足條件?！?.6…3.73.3.2拉深凸、凹模刃口尺寸及公差計算由式……………3.8……3.9根據(jù)（P54，《沖壓工藝模具學》）以上各式中，查表可知分別為+0.025、-0.035。間隙C查表（表2—10，《沖壓工藝模具學》）有…………3.104、沖模零件設計4.1落料凹模設計4.1.1凹模尺寸計算凹模工作某些尺寸計算，參見前面重要工藝參數(shù)計算。其她某些構造寸計算如下：（1）凹模壁厚C凹模壁厚C是指凹模刃口到凹模外邊沿最短距離。凹模壁厚將直接影響凹模板外形尺寸，即長度與寬度（LxB）。故在設計過程中應選取適當凹模壁厚C。凹模壁厚C值重要考慮布置連接螺釘孔和銷釘孔需要，同步也能保證凹模強度和剛度，在選取凹模壁厚時，還應注意如下幾點：工件落料時取表中較小值，反之取較大值；型孔為圓弧時取小值、為直邊時取中值、為尖角時取大值；當設計原則模具或雖然設計非原則模具，但凹模板毛坯需要外購時，應將計算凹模外形尺寸LXB按模具國標中凹模板系列尺寸進行修正，取較大規(guī)格尺寸。因此依照以上規(guī)定查表9-6得零件毛坯直徑為Φ168，板料厚度為1mm凹模壁厚C為45mm。（2）凹模厚度H凹模板厚度H重要不是從強度需要考慮，而是從連接螺釘旋入深度與凹模剛度需要考慮。凹模板厚度普通應不不大于10mm，特別小型模具可取8mm。隨著凹模板外形尺寸增大，凹模板厚度也應相應增大。整體凹模板厚度可按如下經(jīng)驗公式估算：H=K1xK2x（0.1F）1/3…………4.1式中F——沖裁力（N）；在前面計算沖裁力得： F=219448N；K1——凹模材料修正系數(shù)，合金工具鋼K1=1，碳素工具鋼K1=1.3；該凹模材料為T12，故取K1=1.3；K2——凹模刃口周邊長度修正系數(shù)，見表2-18凹模厚度按刃口長度修正系數(shù)K2可得：K2=1.37；把K1=1.3；K2=1.37；F=219448N；代入H=K1xK2x（0.1F）1/3可得：H=K1xK2x（0.1F）1/3=1.3x1.37x(0.1x219448)1/3=49.86在求得凹模壁厚和厚度后，就初步有了凹模外形尺寸，這個外形尺寸，還須向國標靠攏。由凹模壁厚C=45mm；凹模厚度H=55.33知：凹模長L=168+2x45=258凹模寬B=168+2x45=258凹模板外形尺寸：LxBxh=258x258x49.86查表14-6摘自GB2858-81矩形和圓形凹模外形尺寸知:將上述凹模板外形尺寸改為：260x260x40凹模外形尺寸形狀如下圖所示:`4.1凹模外形尺寸圖凹模外形尺寸已原則化，用以上辦法求得外形尺寸應向接近原則尺寸靠攏。故凹模尺寸、強度和剛度足夠，普通不再進行強度和剛度核算。4.1.2凹模構造形式當沖裁形狀復雜，公差級別高，尺寸大或尺寸較小零件時，可以采用鑲拼式凹模，但對于此零件沖裁其凹模構造簡樸，故采用整體式構造。其凹模構造圖如下圖所示：4.2落料凹模構造形式圖凹模固定辦法用螺釘固定，詳細固定辦法見裝配圖。4.2拉深凸模設計4.2.1計算拉深凸模工作尺寸計算參見前面重要工藝參數(shù)計算。現(xiàn)將其他參數(shù)計算簡介如下：（1）拉深模凸模圓角半徑拉深凸模圓角半徑r凸對拉深工作也有影響。當r凸過小時，則角部彎曲變形大，危險斷面容易拉斷。當r凸過大時，則毛坯底部承壓面積減小，懸空某些加大，容易產(chǎn)生底部局部變薄和內皺。除最后一次拉深，凸模圓角半徑r凸應比凹模半徑略小，即：r凸=（0.6～1）r凹，最后一次拉深時，凸模r凸應等于零件內圓半徑，但不得不大于材料厚度。如工件內圓角半徑規(guī)定不大于料厚，則要有整形工序來完畢。故在此設計中取r凸=2mm。（2）拉深間隙拉深間隙指拉深凸模與凹模之間單面間隙，用Z表達。①模具間隙對拉深過程影響拉深模凸模與凹模之間單邊間隙Z/2，影響拉深力與拉深件質量。拉深模凸、凹模間隙Z/2大，則摩擦小，能減小拉深力。但如果間隙過大，拉深件精度將不易控制，拉深后零件高度將不大于所規(guī)定高度，零件成桶形。拉深模凸、凹模間隙Z/2小，則摩擦大，將增長拉深力，導致許用拉深系數(shù)m值增大。如果凸、凹模間隙Z/2不大于拉深件材料厚度，則將產(chǎn)生變薄拉深效果，使得拉深件精度減少。②拉深模具間隙取向A）除最后一道工序外，間隙取向不作規(guī)定。B）對于最后一道工序，當工件外形尺寸規(guī)定一定期，以凹模為基準，凸模尺寸按凹模減小以獲得間隙。當工件內形尺寸規(guī)定一定期，以凸模為基準，凹模尺寸按凸模放大以獲得間隙。C）淺拉深時，拉深間隙可取小些，深拉深時，則應取大些。這是由于變形限度越大，板厚增厚量也越大。D）多次拉深時，前幾次拉深可取較大拉深間隙，以便使拉深順利進行。最后一次拉深則取較小拉深間隙，以便獲得尺寸精度較高拉深件。E）在整形拉深時，如果規(guī)定工件精度較高，例如IT10～12級，可取拉深間隙稍不大于板料厚度，常取Z/2=（0.9～0.95）t。如果整形時只規(guī)定減小圓角半徑，拉深間隙可稍不不大于板料厚度，例如取Z/2=（1.05～1.1）t。F）板料較軟時，可取較小拉深間隙，由于軟料在凸模與凹模之間容易被擠薄，可消除拉深過程已浮現(xiàn)微小皺折。相反，硬度則應取較大拉深間隙。G）實際供應板料厚度也許與其公稱值相比較有較大誤差，甚至超過板厚公差范疇。因而，如果成批生產(chǎn)拉深件板料已經(jīng)購入，最佳根據(jù)實測板料厚度參照上述原則擬定適當拉深間隙值。③拉深模具間隙擬定依照以上對拉深間隙取向原則和拉深間隙對拉深件影響咱們得知，拉深時，凸模與凹模之間單邊Z/2，普通都不不大于材料厚度，以減小摩擦力。單邊間隙Z/2可按下式計算：Z/2=tmax+Kt…………4.2式中：tmax——材料最大厚度；tmax=t+δ，δ為板厚上偏差。查附表13知，板料為1鋼板上偏差δ=0.10k——拉深間隙系數(shù)，查表4-8k=0.1；t——材料厚度，t=1mm。把tmax=1+0.10=1.10mm；δ=0.10Z/2=tmax+Kt=1.10+0.2x1=1.34.2.2凸模構造設計（1）凸模構造設計三原則為了保證凸模可以正常工作，設計任何構造形式凸模都滿足如下三原則。①精準定位凸模安裝到固定板上后來，在工作過程中其軸線或母線不容許發(fā)生任何方向移位否則將導致沖裁間隙不均勻，減少模具壽命，嚴重時可導致啃模。②防止拔出回程時，卸料力對凸模產(chǎn)生拉伸作用。凸模構造應能防止凸模從固定板中拔出來。③防止轉動對于工作段截面為圓形凸模，固然不存在防轉問題?？墒菍τ谀承┙孛姹容^簡樸凸模，例如長圓形、半圓形、矩形等，為了使凸模固定板上安裝凸模型孔加工容易，經(jīng)常將凸模固定段簡化為圓形。這時就必要保證凸模在工作過程中不發(fā)生轉動，否則將啃模。以上三條原則重要是從凸模安裝固定辦法考慮。在設計各種凸模時，應注意都要滿足這三條原則。（2）拉深凸模構造依照以上凸模設計三個原則，在設計拉深凸模時應滿足這三個原則。在學習拉深成形這一章節(jié)時咱們懂得，拉深凸模構造比較簡樸，可參見設計模具裝配圖，在此僅就其構造設計某些要點作一簡要簡介。一方面每個拉深凸模需鉆一通氣孔，以防當工件脫離凸模時在凸模端頭與工件底之間空間形成真空，增長額外卸件力，嚴重時會將工件底部抽癟。通氣孔直徑普通可在3～8mm之間選用，本設計取6.5mm。受鉆頭長度限制，普通很難從凸模工件端鉆通至固定端，這時可自工作端先鉆一深孔，再從凸模側壁鉆孔與之相通，側孔中心線到凸模工作端只要稍不不大于拉深工序件高度就可達到通氣目。另一方面要擬定拉深凸模固定辦法，以便擬定其固定端構造形式。對于順裝順出件簡樸拉深模，如果工件直徑與模柄直徑相差不大，常將凸模與模柄制成一體。如果兩者直徑相差較大，或者拉深模有壓邊裝置，可將凸模固定板設計成凸緣式，借助固定板與上模板進行連接。許多設計者喜歡采用下述辦法固定拉深凸模：凸模固定端不帶凸緣，以過渡配合直接嵌入到模座內一定深度，并用螺釘聯(lián)接防止拔出。其長處是模具構造比較簡樸，可省去銷釘和凸模固定板。但拉深凸模與模座垂直度比凸緣式凸模較差，因而不合用于較精密拉深模。有助于較大拉深凸模，從節(jié)約模具鋼與便于熱解決考慮，可采用組合式構造。其凸模構造圖如下所示：4.3拉深凸模構造圖4.3凸凹模（落料凸模和拉深凹模）設計凸凹模即落料時為落料凸模、拉深時為拉深凹模。在設計過程中綜合考慮。其某些設計要點在這里不在論述，凸凹模構造圖如下所示：4.4沖模導向裝置沖模工作時，除了由壓力機滑塊對上模與下模進行導向以外，還可單獨設立導向裝置進行導向，其重要作用如下：1.模具在壓力機上安裝調節(jié)比較以便。2.沖制工件質量穩(wěn)定，沖裁間隙始終保持一致而不易發(fā)生變化，因而工件有較好互換性。3.沖模不易損壞，故模具壽命比無導向沖模高。4.4.1無導向沖裁（1）無導向沖裁條件無導向沖裁是指沖裁模自身無導向裝置。沖裁時，壓力機滑塊導向精度，即滑塊橫向偏擺最大距離將直接影響沖裁間隙均勻限度。無導向沖裁不啃模條件是：在凸模與凹模單面間隙調節(jié)均勻條件下，其值應不不大于壓力機滑塊導向精度。如果從保證沖裁件斷面質量考慮，則單面沖裁間隙容許波動值，應不不大于壓力機滑塊導向精度。4.4凸凹模（落料凸模和拉深凹模）構造圖（2）無導向沖裁應用無導向沖裁模長處是模具構造簡樸，裝配容易，成本減少。其缺陷是沖裁過程中沖裁間隙波動將導致工件質量不穩(wěn)定，精度較低，并加速模具刃口磨損，調模間隙不好控制，會導致啃模事故。因而，無導向沖裁模安全性較差。綜上所述，在板料厚度不不大于0.8～1mm。精度規(guī)定不高、生產(chǎn)批量較小落料、沖孔等單工序生產(chǎn)中，可以采用無導向裝置。4.4.2導板導向（1）導板導向特點將固定卸料板式模具固定卸料板與凸模制成小間隙配合，普通為H7/h6，稱為導板。導板型孔按凸模刃口尺寸配作。導板功用有兩個：一是在沖裁時起上模與下模之間導向作用；二是在回程時起卸料作用。導板導向式?jīng)_裁模突出長處是使用時非常安全，可以說是所有沖裁中最安全。由于在使用過程中，始終不容許凸模與導板脫離。（2）導板導向應用導板式導向應用仍有很大局限性。一方面，由于凸模要兼作導向件，其截面尺寸不能太小，以免受側向力而折斷，其截面也不應太復雜。另一方面，由于使用中不容許凸模與導板脫離，選用壓力機也受到了限制，只能使用行程可調沖床。并且導板導向式?jīng)_裁模仍屬于固定卸料方式，也不適當沖裁薄料。但對于板料厚度不不大于0.8mm、形狀較簡樸落料加工，采用導板導向式?jīng)_裁模，還是很適合。4.4.3模架導向（1）模架導向特點普通模架由導柱、導套、上模座和下模座構成。從安全考慮，普通導柱安裝在下模座，導套安裝在上模座。導柱與導套配合面取圓柱面，以便容易加工成小間隙配合，使模架導向精度高于壓力機滑塊導向精度。采用模架進行導向，不但能保證上、下模導向精度，并且能提高模具剛性、延長模具使用壽命、使沖裁件質量比較穩(wěn)定、使模具安裝調節(jié)比較容易。因而在中小型沖模上廣泛采用模架作為上、下模導向裝置。模具可視為模具一種部件，并且早已高度原則化與商品化。在沖模設計時，特別是中小型沖模設計時，應盡量選取專業(yè)生產(chǎn)原則模架，對提高模具質量、縮短制模周期有著十分重要意義。（2）模架類型及應用按導柱不同位置，分為如下四種模架：中間導柱模架導柱分布在矩形凹模對稱中心線上，兩個導柱直徑不同，可避免上模與下模裝錯而發(fā)生啃模事故。合用于單工序模和工位少級進模。后側導柱模架后側導柱模架導柱分布在模座一側且直徑相似，只合用橫向送料。其長處是工作面開敞，是適于在大件邊沿沖裁。其缺陷是剛性與安全性最差，工作不夠平穩(wěn)、，應盡量少用。對角導柱模架導柱分布在矩形凹模對角線方向上，既可以橫向送料，又可以縱向送料。由于導柱間誤差方向與送料方向傾斜，因而普通以為導向精度高于前兩種模架。適于各種沖裁模使用，特別適于級進沖裁模使用。為避免上、下模方向裝錯，兩導柱直徑制成一大一小。四導柱模架4個導柱分布在矩形凹模兩對角線方向上。模架剛性較好，導向非常平穩(wěn)，但價格較高，普通沖壓加工不需要四導柱模架。只要規(guī)定模具剛性與精度都很高精密沖裁模，以及同步規(guī)定模具壽命很高多工位自動級進模才采用。彈壓導板式模架彈壓導板除具備彈壓卸料板壓料及卸料功能外，還能對凸模進行導向。按導柱導套配合性質不同，有如下兩種形式：導柱導套滑動導向模架將導柱與導套制成小間隙配合，為H6/h5時稱為一級模架，為H7/h6時稱為二級模架。在加工時，導柱導套與模座均為H7/r6過盈配合。為避免導套壓入模座因變形而影響與導柱配合，將導套壓入段內孔直徑加大1mm，不與導柱相配合。裝配良好模架，應能用兩手輕輕抬起上模座而下模座不動，但這樣效果很難達到，由于導柱與模座為過盈配合，壓入導柱導套時難以保證垂直度。因此在裝配時，導柱、導套與模座可以較松過渡配合H7/m6代替過盈配合，容易保證導柱和導套軸線垂直于模座平面，使模架導向精度只決定于加工精度，而容易制成精密模架。對于沖裁模，導柱導套配合間隙應不大于單面間隙。當雙面沖裁間隙不超過0.03時，相稱于板料厚度不大于0.5mm，可選用一級模架。雙面沖裁間隙超過0.03mm時，可選用二級模架。為了保證使用中安全和可靠性，設計與裝配模具時，還應注意下列事項：當模具處在閉合位置時，導柱上端面與上模座上平面應留10～15mm距離；導柱下端面與下模座下平面應留2～5mm距離。導套與上模座上平面應留不不大于3mm距離，同步上模座開橫槽，以便排氣。導柱導套滾動導向模架在導柱與導套之間加多排鋼球，構成滾動導向裝置滾動導向突出特點是：鋼球與導柱、導套之間不但沒有間隙，并且有0.01～0.02mm過盈量，成為無間隙導向。因而其導向精度非常高。為了減少磨損，鋼球沿導柱與導套工作面滾動軌跡應不重疊。為此，鋼球在保持圈內排列；橫向應當錯開，縱向連線與導柱軸線成8度角。為了防止保持圈在工作時下沉、脫離導套而減少配合長度，可在導柱上另加一種支承彈簧。滾動導向裝置屬于無間隙導向，精度高，壽命長。使用于高速沖模、薄料（t不大于0.5mm）無間隙沖裁、精密沖裁、硬質合金模及其他精密沖裁，原則模架原則模架是指列入模具國標模架。原則模架有如下特點：（1）原則模架是模具原則件中商品化限度最高，有各種型號與規(guī)格可供選購。（2）出售原則模架均由專業(yè)廠成批制造，質量有保障，價格便宜。（3）雖然每個模具都是單件生產(chǎn)，但是模架卻可以批量生產(chǎn)。為適應批量生產(chǎn)需要，減少生產(chǎn)成本，提高模架質量，模座采用鑄鐵制造，普通模架導柱與導套選用20號鋼制造并經(jīng)滲碳淬火，硬度為58～62HRC；而滾動導向模架導柱與導套則采用軸承鋼GCr15制造，淬火硬度為62～68HRC。（4）原則模架嚴格按冷沖模模架技術條件GB2854-81制造與驗收?？梢姡瓌t模架質量是很高，設計模具時應盡量選用。依照以上對各種模架比較，為了提高生產(chǎn)率，減少模具成本，故在選取模架時，依照以上模架使用和裝配規(guī)定，在此設計中選用中間導柱原則模架，其構造圖如裝配圖所示。4.5中間導柱模架構造圖4.5定位裝置沖壓加工時，條料或坯料在沖模內處在對的位置，稱為定位。定位基本形式有如下三種類型：（1）導向定位（2）接觸定位（3）形狀定位在此設計模具中選用接觸定位。4.5.1條料橫向定位裝置：條料橫向定位也稱為導料，重要作用是保證條料橫向搭邊值。故在本次設計中采用導料板進行條料橫向定位，其設計過程如下所述：導料板普通由兩塊構成，裝配模具時保證兩導向面互相平行，稱為分體式導向板在簡樸落料模上，有時將導料板與固定卸料板制成一體，稱為整體式導料板。采用整體式導料板模具，構造較簡樸，但是，固定卸料板加工量比較大，且不便于安裝調節(jié)。在固定卸料式?jīng)_模和級進模中，條料橫向定位使用導料板，而不用導料銷。導料板比導料銷耐用，安裝調節(jié)以便。（1）導料板長度對于無承料板模具，導料板長度就等于凹模板長度。即：L=260mm。（2）導料板寬度當凹模型孔橫向尺寸沿對稱軸線均分時，無論型孔與否對稱，則兩塊導料板寬度是相似。其寬度b應按下式計算：b=0.5（B-B0-B1）式中：b——導料板寬度（mm）；B——凹模板寬度（mm）；B=260B0——條料板寬度（mm）；B0=169.6mmB1——雙面導料間隙（mm）；B1=0.2把B=260mm；B0=169.6mm；B1=0.2mm。代入b=0.5（B-B0-B1）中可得：b=0.5（B-B0-B1）=0.5（260-169.6-0.2）=0.590.2=45.（3）導料板厚度查表2-22導料板厚度可得：由于此零件厚度為1.mm，故取導料板厚度為6mm。其導料板構造圖如下圖所示：4.6導料板構造圖4.5.2.條料縱向定位裝置：條料縱向定位也稱為擋料。在落料模與復合模中，擋料重要作用是保證條料縱向搭邊值。而在級進模中還將影響制件形位尺寸精度，因而規(guī)定更高?？紤]模具構造簡樸，故在此選用固定擋料銷進行條料縱向定位。其設計過程簡介如下：固定擋料銷裝在凹模型孔出料一側，運用落料后來廢料孔進行擋料，控制送料距離，簡稱定距。模具國標規(guī)定固定擋料銷有兩種型號即：A型和B型。詳細構造查閱有關資料。但是B型用于廢料孔較窄時擋料較以便，但應用不多，普通都采用A型。故在此設計中選用A型。固定擋料銷設立在近凹模刃口出為推式擋料，設立在遠離凹模刃口處為拉式擋料，在此選用推式擋料。推式擋料擋料銷孔離凹模刃口較近，損害凹模強度。拉式擋料可克服這一缺陷，沖厚料時可考慮采用。但在落料縱向尺寸較大時，將使凹模長度乃至整個模具尺寸都增大。因而，應用并不多。采用擋料銷定距時，每次送料均需將條料抬起，因而，只能單沖，不便連沖，生產(chǎn)效率較低，拉料擋料更是如此。固定擋料銷重要用在落料模與順裝復合模上。在2～3個工位簡樸級進模上有時也采用。工位多級進沖裁模不適當采用擋料銷定距。采用固定擋料銷定距時，如果模具為彈壓卸料方式，卸料板上要開避讓孔，以防卸料板與擋料銷碰撞。4.6卸料裝置卸料裝置功用是在一次沖裁結束之后，將條料或工件與落料凸?；驔_孔凸模脫離，以便進行下一次沖裁。在這里只簡介固定卸料裝置。4.6.1.固定卸料裝置形式（1）整體式卸料板：構造簡樸，但裝配調節(jié)不便。（2）分體式卸料板：導料板裝配以便，應用較多。（3）懸臂式卸料板：用于窄長件沖孔或切口后卸料。（4）拱橋十卸料板：用于空心件或彎曲件沖底孔后卸料。4.6.2.固定卸料板固定方式（1）卸料板和凹模用同一螺釘和銷釘緊固到下模座上，螺釘數(shù)量為4個。其構造簡樸，但為了刃磨凹模，在拆下卸料板同步，也使凹模脫離了下模座。如模具是用導柱導向，刃磨后再重新裝配模具，很也許使沖裁間隙不如初裝時均勻而損害模具精度。（2）卸料板只連接到凹模上，凹模再單獨連接到下模座上，螺釘普通要增長4～6個，銷釘要增長2個。其構造復雜些，但拆下卸料板時，凹模不脫離下模座，也就克服了前者缺陷。應注意，在下模座與卸料板定位銷相應處，應鉆直徑稍不不大于銷釘直徑通孔，以便拆卸料板時頂出銷釘。如果板料較薄，采用固定卸料方式，會引起板料嚴重翹曲，使工件質量不好，在間隙過大時，還容易浮現(xiàn)卡死現(xiàn)象，嚴重時也許損壞模具。因而，采用固定卸料方式，按生產(chǎn)經(jīng)驗，板料厚度不適當不不大于0.8mm，并且不適于沖軟鋁板。固定卸料板平面外形尺寸普通與凹模板相似，其厚度可取凹模厚度0.8倍，板料厚度超過3mm時，可與凹模厚度一致。固定卸料板形孔與凸模單面間隙可以取0.2～0.5mm，厚料與硬料可取大值。4.7推件裝置設計復合模出件均為逆出件，沖入凹模內工件需由出件裝置反向推出或頂出。倒裝復合模出件裝置在上模，也稱為推件裝置，順裝復合模出件裝置在下模，也稱為頂件裝置。推件裝置普通由推件板、推桿、打板、打桿構成。在回程，當滑塊內打桿橫梁撞擊到床身兩側限為螺釘時，便產(chǎn)生推件力，并通過打桿、打板、推桿傳至推件板。類似裝置如果用于順裝復合模就是排除沖孔廢料打料裝置。4.7.1.推件板構造形式為了防止推件板從凹模內脫出，其構造形式普通采用凸緣式。這種構造是普遍采用構造。對于圓截面推件板，這種整體凸緣構造具備構造簡樸、容易加工長處。對于非圓截面，特別是不規(guī)則截面推件板，工藝性就很差。則采用分體式構造。故在此采用圓截面推件板。4.7.2.推件板尺寸與公差推件板是出件裝置中最重要零件。其截面形狀與凹凸模很相似，其外形與凹模有配合關系，其內形又與凸模有配合關系，因而加工難度較大。工作時，推件板應平穩(wěn)，避免卡死。為此，推件板與凹模和凸模應取小間隙配合。間隙獲得過大反而容易卡死。推件板與凹模和凸模配合有如下三種方式：（1）推件板外形與凹模、內形與凸模均按H8/h7小間隙配作。（2）推件板外形按凹模配作成H8/h7小間隙配合，而內形按凸模配作成H11/h11大間隙配合。（3）推件板內形按凸模配作成H8/h7小間隙配合，而外形按凹模配作成H11/h11大間隙配合。4.7.3.推件板極點位置推件板下極點位置應保證其端面超過凹模面0.2～0.5mm，以便在出件時使工件與凹模徹底脫離。推件板在上極點位置，其工作段不應脫離凹模直壁段，應有不不大于4mm配合段。并且此時凹模內至少應能容納3～4片工件，以便在出件裝置失靈時，操作人員有足夠時間停機，不致發(fā)生撞擊而損壞模具或機床。4.7.4.打桿與打板設計在倒裝復合模推件裝置中，為了避開沖孔凸模，壓力機滑塊中打桿橫梁撞擊打桿產(chǎn)生推件力需借助打板傳給推桿，再傳給推板。設計時需注意如下兩點：（1）推桿盡量對稱分布，以便使推件力均衡分布、推件裝置動作平穩(wěn)。（2）打板平面面積盡量減小，其平面形狀盡量不用完整矩形和圓形。打桿構造形式慣用是一端有大頭光桿。打桿直徑應比模柄孔直徑小0.5～1mm。打桿設計核心問題是決定其長度，應保證能被壓力機滑塊中打桿橫梁撞擊到，又不能過長而影響打板自由升降。設計時普通按下式規(guī)定來擬定：當推件板處在下極點位置時，打桿上端應超過壓力機滑塊打桿橫梁孔底平面約1～5mm，因而設計時需已知選定壓力機滑塊底平面到打桿橫梁孔之間距離。故其成果見裝配圖。5.其他沖模零件設計5.1模柄類型及選取中小型模具普通都用模柄將上模與壓力機滑塊相連接。設計模具時，選取模柄類型要考慮模具構造特點和使用規(guī)定，模柄工作段直徑應與所選定壓力機滑塊孔直徑相一致。下面分別簡介幾種常用原則模柄形式，可供設計時選用。（1）旋入式模柄旋入式模柄，通過螺紋與上模座連接，上端兩平行面供搬手旋緊用。騎縫螺釘用于防止模柄轉動。（2）壓入式模柄壓入式模柄，固定段與上模座孔采用H7/h6過渡配合，并加騎縫銷防止轉動。裝配后模柄軸線與上模座垂直度比旋入式模柄好。（3）凸緣式模柄凸緣模柄，在上模座加工出容納模柄大凸緣沉孔，與凸緣為H7/h6配合，并用3個或4個內六角螺釘進行固定。由于沉孔底面表面粗糙度較差，與上模座平行度也較差，因此裝配后模柄垂直度遠不如壓入式模柄。因而在能應用壓入式模柄時，不應采用凸緣模柄。這種模柄長處在于凸緣厚度普通不到模座厚度一半，模座凸緣如下某些仍可加工出形孔，以便容納推件裝置頂板采用螺紋模柄小型模具也可以這樣應用，但螺紋連接段長度要比上模座厚度小些。5.1凸緣模柄構造圖（4）浮動模柄模柄與上模座不是剛性連接，容許模柄在工作過程中產(chǎn)生少量傾斜。采用浮動模柄，可避免壓力機滑塊由于導向精度不高對模具導向裝置產(chǎn)生不利影響，減少對模具導向件磨損，延長其使用壽命，使模具導向裝置長期保持良好導向精度。浮動模柄重要用于滾動導向模架，在壓力機導向精度不高時，選用一級精度滑動導向模架也可采用。但選用浮動模柄模具必要使用行程可調沖床，保證在工作過程中導柱和導套不脫離。否則，在回程上模有也許與浮動模柄移位，嚴重時甚至可將上模甩出去，輕者損壞模具，重者也許導致人生事故。（5）通用模柄將快換凸模插入模柄孔內，配合為H7/h6，再用螺釘從模柄側面將其固緊，防止卸料時拔出，就構成了通用沖孔模上模。依照以上模具比較，在此設計中選用壓入式模柄。其構造如下圖所示：5.2凸模固定板凸模固定板外形與尺寸普通與凹模板相似，厚度為凹模板厚度0.8～1倍。固定凸模型孔決定于凸模構造設計，對于圓凸模，取凸模固定端直徑按H7精度加工；對于用螺釘?shù)跹b直通式凸模，規(guī)定型孔按凸模實際尺寸配作成H7/h6；對于用低熔點合金、環(huán)氧樹脂及膠粘法固定凸模，則型孔尺寸按相應凸模尺寸恰當放大周邊間隙來擬定。取凸模固定板厚度為30mm。5.3墊板在凸模固定板與上模座之間加一塊淬硬墊板，可避免硬度較低模座因局部受凸模較大沖壓力而浮現(xiàn)凹陷，致使凸模松動。有些模具在凹模與下模座之間也加墊板，目是為了提高模具使用壽命。墊板平面形狀與尺寸和固定板相似，其厚度普通取6～10mm。在墊板上穿過連接螺釘、卸料螺釘和定位銷出要鉆通孔，其直徑應比相應件直徑增大0.5～1mm。應注意，穿銷孔是在裝模具時調節(jié)好沖裁間隙后，連同模座和固定板一起經(jīng)鉆孔、絞孔加工出來，墊板淬火前應將穿銷孔擴大，以免墊板淬火變形后難以打入銷釘。如果模座是用鋼板制造，當凸模截面面積不太小時，可以省去墊板。5.4緊固件沖模上緊固件涉及連接螺釘和定位銷釘。受力較大連接螺釘普通都采用內六角螺釘，其特點是用45號鋼制造，并淬火達35～40HRC，因而可承受較大拉應力。受力不大小螺釘可以采用普通圓柱頭螺釘，但普通不用半球頭螺釘或沉頭螺釘。前者一字槽容易擰壞，后者裝配時不變便調節(jié)。5.5定位銷定位銷釘采用普通圓柱銷，可以承受一定切應力。6.模具裝配6.1復合模裝配復合模普通以凸凹模作為裝配基件。其裝配順序為：①裝配模架；②裝配凸凹模組件（凸凹模及其固定板）和凸模組件（凸模及其固定板）；③將凸凹模組件用螺釘和銷釘安裝固定在指定模座（正裝式復合模為上模座，倒裝式復合模為下模座）相應位置上；④以凸凹模為基準，將凸模組件及凹模初步固定在另一模座上，調節(jié)凸模組件及凹模位置，使凸模刃口和凹模刃口分別與凸凹模內、外刃口配合，并保證配合間隙均勻后固緊凸模組件與凹模；⑤試沖檢查合格后，將凸模組件、凹模和相應模座一起鉆鉸銷孔；⑥卸開上、下模，安裝相應定位、卸料、推件或頂出零件，再重新組裝上、下模，并用螺釘和定位銷緊固。6.2凸、凹模間隙調節(jié)沖模中凸、凹模之間間隙大小及其均勻限度是直接影響沖件質量和模具使用壽命重要因素之一，因而，在制造沖模時，必要要保證凸、凹模間隙大小及均勻一致性。普通，凸、凹模間隙大小是依照設計規(guī)定在凸、凹模加工時保證，而凸、凹模之間間隙均勻性則是在模具裝配時保證。沖模裝配時調節(jié)凸、凹模間隙辦法諸多，需依照沖模構造特點、間隙值大小和裝配條件來擬定。這里用墊片法來調節(jié)。墊片法是運用厚度與凸、凹模單面間隙相等墊片來調節(jié)間隙，是簡便而慣用一種辦法。其辦法如下：①按圖樣規(guī)定組裝上模與下模，其中普通上模只用螺釘稍微擰緊，下模用螺釘和銷釘緊固。②在凹模刃口四周墊入厚薄均勻、厚度等于凸、凹模單面間隙墊片（金屬片或紙片），再將上、下模合模，使凸模進入響應凹?？變?，并用等高墊鐵墊起。③觀測凸模能否順利進入凹模，并與墊片能否有良好接觸。若在某方向上與墊片接觸松緊限度相差較大，表白間隙不均勻，這時可用手錘輕輕敲打凸模固定板，使之調節(jié)到凸模在各方向與凹?？變鹊馄删o限度一致為止。④調節(jié)適當后，在將上模用螺釘緊固，并配裝銷釘孔，打入定位銷。7.附加工序在拉深過程中，金屬材料與模具表面直接接觸，由于互相間作用壓力很大，當板料在凹模表面滑動時，就產(chǎn)生很大摩擦。成果使拉深時所需力和沖件側壁內部拉應力有所增大，這不但減少了模具使用壽命，并且還容易劃傷沖件表面，當拉應力變大時，還會使側壁厚度變薄，以致減少了沖件精度。如果采用潤滑劑，使得在板料與凹模表面之間存在著一層薄膜，將其滑動表面互相隔離。因而減小了摩擦力，并減小了模具磨損，從而使沖件表面質量尺寸精度均有所提高。對于本次設計咱們可以采用混合潤滑劑，其詳細成分如下錠子油40%黃油40%滑石粉11%硫磺8%酒精1%其中硫磺應以粉末狀態(tài)加入。根據(jù)（P397，《沖壓工藝與模具設計實用手冊》）沖壓之后從零件上清除潤滑劑有各種各樣辦法。普通有用軟抹布手工擦除、在堿液中電解除油、在專門溶液中熱除油、潤滑劑溶解于三氯化乙烯中和在汽油或其他溶劑中消除等幾種。8.詳細零件工藝方案在機械制造中，采用各種機械加工辦法將毛坯加工成零件，再將這些零件裝配成機器。為了使上述制造過程滿足“優(yōu)質、高產(chǎn)、低成本”規(guī)定，一方面要指定零件機械加工工藝規(guī)程和機器裝配工藝規(guī)程，然后按照所制定工藝規(guī)程來進行機械加工和裝配。由于零件工藝過程可以是各種各樣，工藝人員任務是從既有生產(chǎn)條件出發(fā)，制定出一種切合實際最優(yōu)工藝過程，并將其關于內容用文獻形式規(guī)定下來。規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作辦法等工藝文獻稱為機械加工工藝規(guī)程。機械加工工藝規(guī)程是指引生產(chǎn)重要技術文獻。按照工藝規(guī)程進行生產(chǎn)，才干保證達到產(chǎn)品質量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性規(guī)定。合理工藝規(guī)程在編制后應要滿足下述規(guī)定：1.零件所需工序數(shù)量要盡量少，并且要減少或不再采用其她加工辦法加工。2.零件各工序所采用設備構造要簡樸、壽命要長。3.工序中所占用設備要少，盡量采用生產(chǎn)機械化與自動化。4.生產(chǎn)準備周期要短，所需材料要少，成本要低廉。5.零件生產(chǎn)工藝流程要合理，做到安全生產(chǎn)。6.制出零件應符合技術規(guī)定，并且尺寸精度要高，表面質量要好。7.盡量采用技術級別不高工人生產(chǎn)，以減少成本。制定機械加工工藝規(guī)程原則是：在一定生產(chǎn)條件下，以最低成本，按籌劃規(guī)定速度，可靠地加工出圖紙規(guī)定零件。在編制工藝規(guī)程時，應注意如下幾種問題：1.技術上先進性在編制工藝規(guī)程時，應盡量菜油新工藝、新技術、先進設備和新材料，以獲得較高生產(chǎn)率，但不應加大操作工人勞動強度，而應依托設備先進性來保證。2.經(jīng)濟上合理性在一定生產(chǎn)條件下，也許有幾種能保證零件技術規(guī)定加工工藝方案，此時應全面考慮，應依照工序數(shù)量、機械加工難易限度、通過核算或分析選取經(jīng)濟效益最佳加工方案，以使零件減少工序及減少成本。同步，加工精度規(guī)定不高零件，盡量不使用高精度加工設備。3.創(chuàng)造必要良好工作條件在編制工藝規(guī)程時，必要保證操作人員有良好而安全工作條件，并保證所加工零件質量合格及減輕工人勞動強度。本設計例舉凸凹模工藝方案凸凹模如圖8.1所示工藝路線工序一:熱解決（正火）.工序二：車兩端面，保證尺寸60mm.工序三：熱解決（調質）.工序四：粗車外圓φ210mm、φ167.5mm工序五：半精車φ210mm、φ167.5mm工序六：圓角工序七：鉆φ96mm孔工序八：鉆φ90.4mm孔工序九：鉆4×M8、4×M8螺紋底孔工序十：攻4×M8、4×M8螺紋工序十一：精車φ210mm、φ167.5mm工序十二：鉗工工序十三：檢查參照文獻［１］鄭家賢.沖壓工藝與模具設計實用技術［Ｍ］.北京：機械工業(yè)出版社，.ZhengJiaxian.Rammingcraftandmolddesignpracticaltechnology［Ｍ］.Beijing：MechanicalindustryPress,.(inChinese)［２］沖模設計手冊編寫組.沖模設計手冊［Ｍ］.北京：機械工業(yè)出版社，1999.Diesthedesignhandbookcompilationgroup.Diesthedesignhandbook［Ｍ］.Beijing：MechanicalindustryPress,1999.(inChinese)［３］劉心治.冷沖壓工藝及模具設計［Ｍ］.重慶：重慶大學出版社，1995.LiuXinzhi.Coldrammingcraftandmolddesign［Ｍ］.Chongqing：ChongqingUniversityPress,.(inChinese)［４］盧險峰.沖壓工藝模具學［Ｍ］.北京：機械工業(yè)出版社，1997.LuXianfeng.Rammingcraftmoldstudy［Ｍ］.Beijing：MechanicalindustryPress,1997.(inChinese)［５］周大雋.沖模構造設計要領與范例［Ｍ］.北京：機械工業(yè)出版社，ZhouDajun.Diesthestructuraldesignmainpointandthemodel［Ｍ］.Beijing：MechanicalindustryPress,.(inChinese)［６］中華人民共和國機械工程學會鍛壓學會.鍛壓手冊［Ｍ］.北京：機械工業(yè)出版社，.Chinamechanicalengineeringacademicsocietyforgingandstampingacademicsociety.Forgingandstampinghandbook［Ｍ］.Beijing：MechanicalindustryPress,.(inChinese)［７］鐘毓斌.沖壓工藝與模具設計［Ｍ］.北京：機械工業(yè)出版社，.ZhongYubin.Rammingcraftandmolddesign［Ｍ］.Beijing：MechanicalindustryPress,.(inChinese)［８］彭建聲.簡要模具工實用技術手冊［Ｍ］.北京：機械工業(yè)出版社，.PengJiansheng.Concisemoldlaborpracticaltechnicalmanual［Ｍ］.Beijing：MechanicalindustryPress,.(inChinese)［９］模具制造手冊編委會.模具制造手冊［Ｍ］.北京：機械工業(yè)出版社，1992.Moldmanufacturehandbookacademicsociety.Moldmanufacturehandbook［Ｍ］.Beijing：MechanicalindustryPress,1992.(inChinese)致謝通過半年忙碌和工作，本次畢業(yè)設計已經(jīng)接近尾聲，作為一種本科生畢業(yè)設計，由于經(jīng)驗匱乏，難免有許多考慮不周全地方，如果沒有導師督促指引，以及一起工作同窗們支持，想要完畢這個設計是難以想象。在這里一方面要感謝我指引教師曾立平教師。曾教師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設計每個階段，從外出實習到查閱資料，設計草案擬定和修改，中期檢查，后期詳細設計，裝配草圖等整個過程中都予以了我悉心指引。我設計較為復雜啰嗦，但是曾教師依然細心地糾正圖紙中錯誤。除了敬佩曾教師專業(yè)水平外，她治學嚴謹和科學研究精神也是我永遠學習榜樣，并將積極影響我此后學習和工作。然后還要感謝大學幾年來所有教師，為咱們打下機械專業(yè)知識基本；同步還要感謝所有同窗們，正是由于有了你們支持和勉勵。本次畢業(yè)設計才會順利完畢。最后感謝我母校幾年來對我大力栽培