畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-車軸蓋落料拉深模+沖孔翻邊模設(shè)計(jì)VIP

概述1.1模具工業(yè)的發(fā)展模具有著“工業(yè)之母”之稱，是工業(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)裝備。沒有高水平的模具就沒有高水平的工業(yè)產(chǎn)品?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展能夠有效促進(jìn)模具行業(yè)的進(jìn)步。模具行業(yè)的進(jìn)展又促進(jìn)了其他行業(yè)的發(fā)展，并且為人民的生活帶來的便捷。舉統(tǒng)計(jì)資料顯示模具可帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的比例是一比一百。因此也能夠說明為什么模具的發(fā)展會(huì)受到國家的重視了[2]。1.1.1模具技術(shù)概述模具技術(shù)是一個(gè)綜合的系統(tǒng)工程，它囊括機(jī)械，化學(xué)，材料，計(jì)算機(jī)等很多學(xué)科。在技術(shù)的發(fā)展和技術(shù)人員的不斷努力下，我國的沖壓模具制造水平越來越高,效率也越來越高,現(xiàn)在是科技時(shí)代,全球化時(shí)代，在模具上人工操作的情況會(huì)越來越少,會(huì)向自動(dòng)編程自動(dòng)生產(chǎn)方向靠近,大大減少生產(chǎn)安全,提供機(jī)器自主化、產(chǎn)品國際化，智能化方向前進(jìn),而且模具的使用壽命也會(huì)有很大的提高。1.1.2模具工業(yè)的重要性及其發(fā)展現(xiàn)在模具已經(jīng)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展行業(yè)的基礎(chǔ)，且模具目前已經(jīng)是生活中不可或缺的一部分，是產(chǎn)品制造業(yè)的精髓，在如今這個(gè)時(shí)代里，生活中有大量的沖壓模具，所以沖壓模具在整個(gè)模具行業(yè)中都有極其重要的地位。雖然我國模具起步比較晚,但如今我國模具水平也有了很大的提高,生產(chǎn)產(chǎn)量也躍進(jìn)了世界前列。按照如今的趨勢(shì),模具這行業(yè)已經(jīng)象征著一個(gè)國家的制造水平,各國之間競爭壓力越大,人才也就輩出,我國也將會(huì)在模具這行業(yè)的影響越來越大。隨著時(shí)代的發(fā)展，沖壓工藝也逐漸的在發(fā)展創(chuàng)新。并且隨著模具設(shè)計(jì)愈加成熟的發(fā)展，沖壓工藝之間具體的精細(xì)的分類也不再是相互不干擾，他們之間的明確的界限也在逐漸變得模糊。沖壓零件的精度越來越準(zhǔn)確，生產(chǎn)效率也大幅提高。沖呀工藝以高質(zhì)量改善為新的開發(fā)水平目標(biāo)[1]。1.1.3國內(nèi)模具工業(yè)加工狀況科學(xué)技術(shù)的發(fā)展能夠有效促進(jìn)模具行業(yè)的進(jìn)步。模具行業(yè)的進(jìn)展又促進(jìn)了其他行業(yè)的發(fā)展，并且為人民的生活帶來的便捷。舉統(tǒng)計(jì)資料顯示模具可帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的比例是一比一百。因此也能夠說明為什么模具的發(fā)展會(huì)受到國家的重視了[2]。中國沖壓在汽車行業(yè)最先有了發(fā)展，但沒有系統(tǒng)理論化，這樣的情況到了60年代有所改變。各種各樣新的成形技術(shù)不斷登場。成型極限圖的提出，極大的促進(jìn)了沖壓的發(fā)展。是沖壓成型技術(shù)走向科學(xué)化的還要得益于80年代CAD技術(shù)的發(fā)展和90年代計(jì)算機(jī)技術(shù)的在沖壓領(lǐng)域的應(yīng)用。到21世紀(jì)，科技的飛速發(fā)展，知識(shí)的大爆炸以來模具發(fā)展從快速發(fā)展到平穩(wěn)增長。1.2沖壓成型及模具發(fā)展趨勢(shì)1.2.1沖壓成形的概念及其分類一般來說有沖壓兩種不同的加工方式，其中一種應(yīng)用是應(yīng)用在室溫條件下對(duì)于條料或者板料加上一定程度的壓強(qiáng)，可以讓板料或者條料進(jìn)行切斷或發(fā)生變化，以此獲取需要形狀的工件，這既是冷沖壓具備的加工方式。它另外一個(gè)名稱也可以叫板料沖壓，他主要使用在加工板料零件[2]。在沖壓過程中板材間接得到相對(duì)應(yīng)的變形。另外的方法需要先通過沖壓板料或者條料進(jìn)行加熱，之后再對(duì)于加工材料施以一定壓強(qiáng)，這樣的方式造成分離或者是塑性的變形從而獲取特定形式的工件，這既是沖壓加工的熱方法。因?yàn)槔錄_壓所需的加工方式不必要對(duì)材料進(jìn)行加溫度，對(duì)于加工設(shè)備要求較低，因爾成本更低、加工效率提高，成為現(xiàn)代化加工中比較經(jīng)常運(yùn)用的加工方式。在于我們的正常的生產(chǎn)生活過程中，沖壓產(chǎn)品經(jīng)常可以遇到。沖壓按照變形的結(jié)構(gòu)來說，可以分為板料沖壓和體積沖壓。一個(gè)屬于平面沖壓一個(gè)是立體沖壓。前者是平面應(yīng)力，對(duì)于平面沖壓來說變形過程為，板料產(chǎn)生拉長變形，這一過程主要受到拉應(yīng)力作用。如果拉應(yīng)力足夠大還會(huì)產(chǎn)生斷裂。如果主要是受到壓應(yīng)力則和前面相反，會(huì)發(fā)生縮短的現(xiàn)象，如果施加力的比較大會(huì)有翹曲的現(xiàn)象發(fā)生。后者屬于立體應(yīng)力狀態(tài)，它的極限變形主要在于模具最大能承受的力量。沖壓按照產(chǎn)品的生產(chǎn)來劃分的話，可以分為兩大類，一種是分離，另外一種是變形，這個(gè)分類從沖壓的定義中也可以有體現(xiàn)。分離主要是說在對(duì)板料進(jìn)行沖裁的過程中，板料會(huì)沿著特定的輪廓和板料分離，最典型的體現(xiàn)的就是落料和沖孔工序了。成型和分離有著明顯的區(qū)別，它是在板料不發(fā)生分離的情況下，發(fā)生變形，這個(gè)變形不會(huì)破壞毛坯。最常見的就是拉伸和彎曲工序[3]。1.2.2沖壓成型及模具發(fā)展方向1）目前設(shè)計(jì)中大批量的生產(chǎn)并要求高精度基本上都是同時(shí)發(fā)生的。伴隨著模具行業(yè)的高速發(fā)展，自動(dòng)化是他的趨勢(shì)，機(jī)械化智能化的需要會(huì)體現(xiàn)在更多方面上，高效率的加工也成為了流行，先對(duì)的多工位的級(jí)進(jìn)摸是高效生產(chǎn)的一種方式，因此我覺得他會(huì)成為后期發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。2）有限元素的分析法甚至可以模擬分析模具成型過程，讓技術(shù)人員能對(duì)模具加工過程做出一定程度上的預(yù)知。可以有效規(guī)范避免了模具設(shè)計(jì)中的一些缺陷還有不足，顯著的提高了模具設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，讓工業(yè)次品的數(shù)量大大減少[4]。3）高速發(fā)展中模具的應(yīng)用主要體現(xiàn)在CAD/CAM。伴隨著工程制圖軟件的應(yīng)用，模具的發(fā)展突破速度一時(shí)無兩。這些新的三維造型軟件和平面制圖軟件在行業(yè)里的廣泛應(yīng)用，讓技術(shù)人員的工作便利化，簡單化，程序化，規(guī)范化，模具生產(chǎn)周期得到了大大降低。[4]1.3板料拉深成形工件的拉伸成形工序主要是通過對(duì)板料施加各種復(fù)雜的外力，從而在板料內(nèi)部發(fā)生變化，并做向我們期望的方向變化。在沖裁中，拉伸沖裁是最常見的，也有許多工藝缺陷。在對(duì)工件進(jìn)行拉伸的時(shí)候經(jīng)常會(huì)有多次拉伸的情況出現(xiàn)，這是因?yàn)槔旌吐淞?，沖孔這些比較簡單的沖裁不一樣，通常可以一次沖裁后完成想要的形狀。拉伸時(shí)候由于一些要求會(huì)超過所選材料能發(fā)生的最大變形程度，如果不多次進(jìn)行拉伸，往往會(huì)出現(xiàn)斷裂或者達(dá)不到所變形的效果的情況出現(xiàn)。把不能一次完成拉伸變形，會(huì)把拉伸分布在多次工序中，每次完成一小部分變形，直到成最終的拉伸變形為止。因?yàn)闆_壓成形過程的復(fù)雜度，一般情況下我們需要進(jìn)行多次的工藝成形和過程參數(shù)的測試。但如果前期的設(shè)計(jì)和分析不當(dāng)會(huì)直接影響后續(xù)成品的好壞。比如說皺紋，斷裂或者其它不符合的工件的形狀。為了盡可能的避免這種情況，傳統(tǒng)的做法，依據(jù)以前的經(jīng)驗(yàn)，改變工藝參數(shù)或者直接改變形狀，但這往往會(huì)浪費(fèi)很大的成本，目前這一問題由于科技的進(jìn)步，得到了很好的改善?？梢姇r(shí)代在變化不可能一直使用老方法老機(jī)器,那樣會(huì)跟不上時(shí)代被時(shí)代拋棄,只有不斷地提高,才能更好的制造產(chǎn)品。合理利用技術(shù)，加工過程處理也會(huì)有很大的提高,精度也會(huì)控制的越來越完美,不會(huì)出現(xiàn)大的誤差。很多像之前存在的模具研制制造周期長的問題,都會(huì)得到解決而且像類似問題會(huì)越來越少。2工藝性分析與工藝方案制定2.1零件圖圖2-1零件圖2.2工藝性分析2.2.1零件形狀分析從圖2-1可以觀察到，工件的外形為圓柱形。從任務(wù)來看，工件對(duì)內(nèi)外尺寸有要求，拉伸后沒有厚度不變的要求。2.2.2力學(xué)性能分析這里可以進(jìn)行選擇來依據(jù)零件所需要的相對(duì)高度h/d來進(jìn)行計(jì)算拉伸系數(shù)，由此得出可以進(jìn)行拉深因此選用10鋼的材料比較好。強(qiáng)度大，屈服極限高，塑性較好，能夠拉深加工成形。2.2.3毛坯展開坯料尺寸計(jì)算：根據(jù)拉深件尺寸，修邊余量2mm，其零件高度為h=19.4，則H=21.4mm,d=58.8mm,根據(jù)公式：如下圖代入數(shù)據(jù)取直徑為90mm圖2-2展開圖翻邊毛坯展開計(jì)算圖2-3展開示意圖展開公式：其中：D—如圖所示取35.4mm；r—如圖取1.5mm；h—如圖取3.3mm。帶入數(shù)據(jù)得：d=22.2mm翻邊展開毛坯圖如2-3所示：圖2-4翻邊展開圖2.2.4制件工序安排步驟1)落料拉伸的圖形展示圖2-5落料拉深后的零件圖2)沖孔翻孔工序的圖形展示圖2-6沖孔后的零件圖圖2-7翻孔后零件圖2.3排樣設(shè)計(jì)2.3.1零件排樣設(shè)計(jì)排樣方式指的是沖壓件位于板料或是條料上所需要運(yùn)用得布置方式，保證材料的剛性適合送料，以防止廢料絲穿過模具的間隙損壞模具。一般來說合理的布置形式可以起到節(jié)約材料的作用，延長模具壽命，從而節(jié)省生產(chǎn)支出。對(duì)于沖壓生產(chǎn)中所需要的制品有很多種類，其排樣加工的方式也分為很多排樣類型表2-1排樣類型排樣類型適合的工件直排外形比較簡單的方形圓形或矩形件斜排橢圓形、十字、T字、Γ字和角尺形件對(duì)排梯形、三角形、半圓形、山字、Π字形件本次的工件展開圖為簡單形狀--圓形，采用直排的的布局。（2）搭邊傳統(tǒng)意義的搭邊既是沖裁模具在進(jìn)行排樣操作時(shí)，其相鄰的不同制件其中包含的的間隙造成的材料加工余量和造件及其毛坯料邊間存在的材料。搭邊的方法是在模具排樣設(shè)計(jì)的整個(gè)過程當(dāng)中至關(guān)重要的一個(gè)參照方式，它有兩個(gè)比較重要的作用首先就是可以運(yùn)用以此補(bǔ)償在進(jìn)行定位時(shí)所產(chǎn)生的誤差，因?yàn)槟＞咴谟谏a(chǎn)以及制件的過程中或許因坯料的寬度計(jì)算誤差或者步距產(chǎn)生誤差等每個(gè)原因結(jié)果導(dǎo)致加工出滿足不了客戶要求的殘次品。還有一個(gè)作用即使應(yīng)當(dāng)保證加工坯料可以具有相對(duì)的強(qiáng)度以及剛度，如此才可以比較有效的確保坯料的送料過程流暢，進(jìn)一步也能夠?qū)τ诔尚偷闹萍馁|(zhì)量可以有一定的提升，可以使得沖裁變成沿著封閉的結(jié)構(gòu)線來進(jìn)行操作，這樣來看工件其四周受到的力相對(duì)而言比較平衡，這樣就可以保證工件加工的斷面質(zhì)量，還可以因?yàn)槭沟媚＞呤芰鶆蚨沟盟膲勖軌虻玫胶艽蟪潭鹊奶岣?。搭邊的步驟從本質(zhì)上來說是去除廢料，所以它的值應(yīng)當(dāng)越小越好，因?yàn)檫@樣才可以節(jié)省所需要的材料，結(jié)果從模具角度進(jìn)行分析，如果搭邊比較小，搭邊產(chǎn)生的廢料較為容易在于沖裁的過程中會(huì)伴隨著凸模進(jìn)入凹模，還可以對(duì)于凹模產(chǎn)生的刃口產(chǎn)生磨損從而起刺，這樣會(huì)使得模具特別是凹模具備的壽命不斷降低，還會(huì)因?yàn)楣ぜ嗝娴牟黄秸瑥亩沟脭嗝娴馁|(zhì)量沒有辦法得到確保。以上分析根據(jù)它形狀可以確定選擇直排是相對(duì)合理的，根據(jù)厚度及材料得t=1mm，查表可得：工件間a=0.8mm，側(cè)面a1=1mm送料進(jìn)距：h=90+0.8=90.8mm一個(gè)進(jìn)距的材料利用率為：(2-1)條料的寬度：由于采用有側(cè)壓沖裁，條料的理想送進(jìn)是沿右邊的導(dǎo)尺送進(jìn)，條料寬度為：(2-2)導(dǎo)尺中間距尺寸選擇：(2-3)—條料寬度的偏差—導(dǎo)尺與最寬條料間的單向最小間隙查表得到：=0.5=0.5mm通過CAD測量因此代入數(shù)據(jù)得：排樣圖如下所示：圖2-8排樣圖2.3.2計(jì)算落料拉深沖壓力落料力(2-4)其中(2-5)t=1.2mm，=400MPa計(jì)算得：F=282.7431.2400135.72（KN）卸料力(2-6)查表得：F卸=0.05135.72≈6.79KN頂出力(2-7)查表得：=0.06135.72≈8.14KN拉深力拉深力計(jì)算的時(shí)候一般會(huì)考慮很多方面因數(shù)的影響，比如受力是否均勻，潤滑程度等，所以實(shí)際生產(chǎn)中找到一個(gè)比較常用的標(biāo)準(zhǔn)，就是拉深最危險(xiǎn)的斷面的主要應(yīng)力，來和抗拉強(qiáng)度作為對(duì)比，最終得出一個(gè)通用的經(jīng)驗(yàn)公式。經(jīng)驗(yàn)公式具體如下所示，計(jì)算的時(shí)候?qū)⒚總€(gè)參數(shù)帶入其中即可得出工件的拉深力：…………(2-8)式中—拉深零件的凸模周邊長度（mm）；—系數(shù)，這里取0.9；—材料的抗拉強(qiáng)度（MPa）；—材料厚度。通過CAD測量，l=180.956mm。因此總壓力(2-9)即所選壓力機(jī)的公稱壓力應(yīng)大于。計(jì)算了沖壓力之后，就可以進(jìn)行初步的選擇壓力機(jī)，通過查書本的圖冊(cè)結(jié)果，選擇如下型號(hào)J23-35型開式雙柱可傾壓力機(jī)。2.3.3分析計(jì)算沖孔翻孔的沖壓力翻孔力材料的抗拉強(qiáng)度=400﹙2-10﹚其中——修邊力——圖中所修邊的輪廓形狀長度——材料厚度——材料抗剪強(qiáng)度——系數(shù)沖孔力：﹙2-11﹚沖裁時(shí)的推件力和卸料力查表（2-12）（2-13）≈1.67KN則最大沖壓力：﹙2-14﹚查表選取國產(chǎn)160KN開式壓力機(jī)J23-163落料拉深復(fù)合模設(shè)計(jì)3.1關(guān)于模具整體結(jié)構(gòu)的選擇設(shè)計(jì)中需要考慮精度以及裝模是否方便的問題，那么所加工的是落料拉伸的模具設(shè)計(jì)我們選擇了復(fù)合膜來加工并選擇了導(dǎo)柱、導(dǎo)套的導(dǎo)向加工。凸、凹模加工時(shí)的精度定位比較高，導(dǎo)向性能好，綜合考慮我們選擇中間導(dǎo)柱導(dǎo)套模架生產(chǎn)。落料拉深復(fù)合模是非常常用的一種工藝的組合，本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為通用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，簡易明了，設(shè)計(jì)簡單，實(shí)用性強(qiáng)[5]。3.2凸、凹模工作尺寸計(jì)算3.2.1落料凹模、凸模刃口尺寸落料工序的刃口計(jì)算：落料：工件的外輪廓尺寸為，根據(jù)上述原則，先確定基準(zhǔn)件凹模刃口尺寸，刃口尺寸、公差要求、是我們?cè)谟?jì)算落料凹模是都需要提前計(jì)算的，凸模刃口尺寸需要以奧秘尺寸為基準(zhǔn)配作。通過查詢獲取公差等級(jí)，然后確定磨損系數(shù)外形尺寸的x=0.5計(jì)算基本的落料凹模的尺寸計(jì)算如下：(3-1)3.2.2關(guān)于拉深凸模凹模工作尺寸的計(jì)算拉深時(shí)，必須選擇適當(dāng)?shù)拈g隙，間隙的大小對(duì)于工件質(zhì)量和拉深力的大小有很大的影響。間隙越小，拉深力越大。間隙過小，會(huì)使工件壁變薄，并降低凸模壽命。間隙過大，則會(huì)降低工件的精度。拉深時(shí)，間隙值利用公式計(jì)算。（3-2）式中——拉深凸、凹模的單面間隙；t——材料的公稱厚度；n——因數(shù)，與工件的拉深高度和拉深線長度有關(guān)，查表，取0.05。代入公式可得：。工件標(biāo)注的外形尺寸：60mmmm為拉深件的外形尺寸拉深凸、凹模的制造公差查表得：、——如果工件精度為IT14，則凸、凹模的制造公差按IT9、IT10查表，如果工件精度為IT13以上，則凸、凹模的制造公差按IT6、IT7查公差表。拉深件標(biāo)注的為外形公差，應(yīng)計(jì)算模具的凹模尺寸，凸模根據(jù)單面間隙配作。（3-3）（3-4）代入數(shù)據(jù)：3.3模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.3.1凹模外形尺寸確定模具設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)特別多，有國家標(biāo)準(zhǔn)還有機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)，甚至有的工廠里面都有詳細(xì)的工廠標(biāo)準(zhǔn)，所以平常設(shè)計(jì)中常用的手法就是采用公式進(jìn)行計(jì)算，算出一些主要的參數(shù)要求，來保證凹模的結(jié)構(gòu)。通過計(jì)算的參數(shù)來選擇用圓形凹?；蛘呔匦伟寄！＞唧w常用來計(jì)算的公式：設(shè)計(jì)凹模的高度：H=Kb(≥15mm)·············（3-5）凹模中型孔到外緣的厚度：C=(1.0～1.5)H·············（3-6）其中C≥30～40mm式中b——制件最大外形輪廓；K——安全調(diào)整數(shù)據(jù)，可查沖壓設(shè)計(jì)文獻(xiàn)P65表3-22。參考本模具的設(shè)計(jì)參數(shù)，選擇安全調(diào)整系數(shù)，得K=0.15。根據(jù)公式設(shè)計(jì)凹模的高度H=Kb=0.3×90=27mm≥15mm，根據(jù)模具工件的批量生產(chǎn)要求，大批量的話模具生產(chǎn)壽命比較大，所以保證凹模不能有太大的磨損，如果磨損太大，工作過程中很容易罷工，對(duì)生產(chǎn)過程造成影響，甚至對(duì)人身造成傷害。本次設(shè)計(jì)中，根據(jù)計(jì)算對(duì)凹模的厚度進(jìn)行調(diào)整所以凹模厚度H取40mm,凹模壁厚取45mm。通過計(jì)算分析，凹模最后取整后得出凹模詳細(xì)的尺寸為：200mm×40mm。圖3-1凹模3.3.2凸凹模設(shè)計(jì)模具的時(shí)候，固定方式的選擇也是非常重要的，這個(gè)選擇一般通過經(jīng)驗(yàn)選擇，選擇比較合適常用的方法，通常用的方法有多種，包含：螺釘?shù)跹b，臺(tái)階固定，鉚接磨平等，設(shè)計(jì)中最常用的就是臺(tái)階和固定板固定，然后通過螺釘和銷釘將固定板和上模或者下模進(jìn)行固定。通過查看工件的大體外形，發(fā)現(xiàn)工件的外形屬于一般的外形，不是特別的復(fù)雜，所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候，也采用常規(guī)的設(shè)計(jì)方法。加工的時(shí)候采用精度高點(diǎn)的線切割，規(guī)定方式一般是臺(tái)階的，臺(tái)階利用固定板和模座定位在一起，然后通過螺釘和圓柱銷的作用下，進(jìn)行緊固和定位。通過常規(guī)的圖可以發(fā)現(xiàn)，凸凹模的高度一般是固定，包含其固定料板的高度，卸料板高度，以及數(shù)值橡膠的高度，合并到一起。L=H1+H2+（15~30）mm···········（3-7）H1——卸料板在模具中的高度；通過經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算最終通過經(jīng)驗(yàn)選擇10H2——固定凸凹模的板的高度；計(jì)算的時(shí)候通常按照凹模0.6倍進(jìn)行選擇，取20mm。附加長度，顧名思義就是設(shè)計(jì)的時(shí)候額外附加，除了一些必要的安全距離外，很多需要根據(jù)設(shè)計(jì)模具的時(shí)候憑經(jīng)驗(yàn)選擇（根據(jù)板料材料的厚度尺寸分析推算后，附加長度再設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)的為54mm）將上面的數(shù)據(jù)統(tǒng)統(tǒng)帶入公式中，得出凸凹模的高度L=20+10+54=84mm通過之前的分析可以知道凸凹模的作用很大，它的外形一般起到落料工件的作用，工作時(shí)和凹模發(fā)生作用，它的內(nèi)形和拉深凸模作用，起到拉深的作用，同時(shí)廢料孔要注意排料。圖3-2凸凹模圖3.3.3凸模五金件上的拉深為常見的規(guī)則拉深，拉深的直徑是57.6mm，而產(chǎn)品的厚度只有1.2mm，可以看出這個(gè)孔對(duì)應(yīng)的凸模無需在設(shè)計(jì)額外的保護(hù)套裝置進(jìn)行保護(hù)了，利用標(biāo)準(zhǔn)的沖頭件就可以滿足使用，方便后期的更新和維護(hù)。模具中沖頭的固定方式也是非常的多，鉚接、吊接、螺釘固定、臺(tái)階固定等，平常設(shè)計(jì)中也不用設(shè)計(jì)稀奇古怪的復(fù)雜方式，用一般的臺(tái)階固定就足夠使用了。除非是小件的精密件，一般情況下沖頭的不會(huì)特別細(xì)，不用進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核就行，不過如果模具中如果有非常細(xì)的沖頭凸模，這個(gè)時(shí)候就要考慮對(duì)其進(jìn)行各方面的校核。凸模形狀如下圖所示：圖3-3凸模圖3.3.4卸料板卸料板的最直接的作用就像它的名字一樣用來卸料，卸料板的外形為矩形，著于工件外形于密切關(guān)系，本次工件為矩形，我們?cè)O(shè)計(jì)矩形更容易方便矩形工件的卸料，具體的外形根據(jù)凹模進(jìn)行調(diào)整即可。如圖：圖3-4卸料板3.3.5關(guān)于模架的設(shè)計(jì)模具的主要框架結(jié)構(gòu)就是模具的模架，模架包含上模座、下模座還有導(dǎo)向零件，導(dǎo)向零件一般是指導(dǎo)柱和導(dǎo)套，整體一起相當(dāng)于模具的軀干。模具中的各個(gè)工件都要固定在他的上面，并要承受過程中的生產(chǎn)負(fù)荷，過程中的運(yùn)動(dòng)要靠導(dǎo)柱導(dǎo)套的相對(duì)滑動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。模架種類有多個(gè)，市面上設(shè)計(jì)的是經(jīng)常用的是下面幾類：圖（a）是對(duì)角導(dǎo)柱導(dǎo)套的模座：導(dǎo)柱導(dǎo)套一個(gè)分布到模架的左下角，另一個(gè)分布到模具的右上角，由于這樣分布的原因，模具運(yùn)動(dòng)起來還算是挺穩(wěn)定的。而且這種方式有個(gè)好處，送料方向比較方便安排，即可左右，也可以前后去送，這樣的模架范圍也比較廣，滿足中等件的使用。圖（b）、（c）是常用的后側(cè)導(dǎo)柱模架，這兩種，前一種是常用的后側(cè)模架，后面一種是窄形的，通過示意圖也可以看出，模架前后距離比較小，這樣的比較適合那種比較窄的五金沖裁件。后側(cè)模架也有一個(gè)比較大的優(yōu)點(diǎn)，就是他的送料比較自由，可以左右送料，也可以從右向左，從前往后都可以實(shí)現(xiàn)，這也是這種模架用的多的一個(gè)原因，當(dāng)然他也有自己的無法避免的缺點(diǎn)，就是因?yàn)樗膶?dǎo)柱導(dǎo)套位于模架后側(cè)，因此由于受力不均，會(huì)比其他模具磨損大點(diǎn)。圖d)、e)都屬于中間導(dǎo)柱模架，中間模座也有兩種樣式，通過示意圖可以明顯區(qū)分出2個(gè)的區(qū)別。左邊的模座是安裝矩形模板的，右邊的通過俯視圖可以看出，中間工作區(qū)域是圓形，所以安裝圓形的模板。導(dǎo)柱導(dǎo)套的分布比較合理，就分布在左右兩側(cè)，正好對(duì)稱，能避免后側(cè)導(dǎo)柱出現(xiàn)的那種缺點(diǎn)，受力十分均勻，所以模具工作的時(shí)候受到的不平衡的壓力較小。但是這種模架也有不好的地方，就是送料左右的送料方式被限制了，所以只能前后送料。圖f)四導(dǎo)柱模架，這種模架我們?cè)趯?shí)際中還有圖冊(cè)中，看到用的很少，這是因?yàn)檫@種模架一般用在大型的模具中，如果用在小型的不是特別精密的五金沖裁中，顯得大材小用，這種模架由于穩(wěn)定，而且精度高，所以大型高精度的工件會(huì)首選這種。圖3-5模架的樣式結(jié)合沖壓手冊(cè)以及所選凹模的大小，所以可以選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)模架，只需要外購后，對(duì)其進(jìn)行二次加工即可使用，通過分析采用中間導(dǎo)柱圓形模架。表3-1模架組合名稱數(shù)量材料規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)上模座1HT200GB/T2856.9下模座1HT200GB/T2856.10導(dǎo)柱120導(dǎo)套1203.3.6凸模固定板固定板一般模具中會(huì)有一個(gè)或者多個(gè)，固定凸模的就叫凸模固定板，固定凸凹模的就叫凸凹模固定板，有時(shí)候也有固定凹模的叫做凹模固定板，外形基本不用計(jì)算，設(shè)計(jì)的時(shí)候就跟隨凹模就行，外形一樣，至于厚度，可以去凹模高度的60%-80%作為參考進(jìn)行設(shè)計(jì)如圖：圖3-6固定板3.3.7關(guān)于墊板的設(shè)計(jì)墊板雖然不是模具設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵的零件圖，但是他的輔助作用也非常大，通過墊板可以把凸模和凸凹模受到的力進(jìn)行分散，分散之后這樣力作用到模座上就變的很均勻，從而達(dá)到提高模具壽命的目的。墊板設(shè)計(jì)成矩形塊，具體的外形根據(jù)凹模進(jìn)行調(diào)整即可。如圖：圖3-7墊板3.3.8模柄的設(shè)計(jì)模柄在模具中作用非常的大，一般模柄只會(huì)出現(xiàn)在中小型模具中，這樣模具和模架的連接通過模柄來實(shí)現(xiàn)，所以設(shè)計(jì)中模具的選擇也非常重要，平常用的模柄有凸緣式的模柄，還有凸緣法蘭模柄。本次設(shè)計(jì)中采用的壓入式整體的模柄，由于模柄和壓力機(jī)需要鏈接，所以模柄的外徑必須小于壓力機(jī)對(duì)應(yīng)的模柄安裝孔，只有這樣，才能保證順序安裝。3.4壓力機(jī)的選取及閉合高度的確定壓力機(jī)的最大運(yùn)動(dòng)距離要大于工件高度的2倍。也就是要大于20×2=40mm。又由公稱壓力，加上閉合高度，本次選擇選擇開式雙柱可傾壓力機(jī)J23-35[8]表3-2開式雙柱可傾壓力機(jī)相關(guān)參數(shù)技術(shù)參數(shù)型號(hào)J23-3.15J23-6.3J23-10J23-16J23-25J23-35J23-40J23-63滑塊公稱壓力31.563100160250350400630滑塊行程2535455565100100120封閉高度120150180220270290330360連桿調(diào)節(jié)量2530354555606570滑塊中心線至機(jī)身距離90110130160200200250300滑塊地面尺寸左右100140170200250250300300前后90120150180220220260260模柄孔尺寸直徑2530304040405050深度4055556060607080墊塊厚度3030354050656590最大傾斜角4545353530303030工作臺(tái)尺寸左右250310370450560610700710前后1602002403003703804604803.5模具裝配圖和工作原理分析圖3-8模具裝配圖第一步：送料，依靠擋料銷導(dǎo)料，并靠擋料銷完成定位。（擋料銷和導(dǎo)料銷結(jié)構(gòu)一樣，導(dǎo)料銷分布在排樣的側(cè)面，擋料銷分布到送料方向的前面）第二步：送料完成之后，上模下行，板料首先再凸凹模和落料凹模的作用下，完成落料，此時(shí)落料的工件被夾在凸凹模和頂塊（也可以叫壓邊圈）之間。第三步：上模繼續(xù)下行，工件隨著凸凹模和頂塊（壓邊圈）一塊下行，并再凸凹模和拉深凸模的作用下，進(jìn)行拉深，完成拉深。第四步：上模上行，由卸料擋料裝置完成卸料，工件在頂塊的作用下上行，留在凸凹模里，然后在推板的作用下推出凸凹模，取出工件。4沖孔翻孔模具的設(shè)計(jì)4.1凸凹模工作尺寸計(jì)算模具中比較重要的零件就是凹模和凸模，模具一直運(yùn)動(dòng)，就會(huì)凸、凹模在工作的過程中持續(xù)的磨損，所以才需要我們進(jìn)行，設(shè)計(jì)一個(gè)合理的尺寸和公差，選擇合適的間隙，通過這樣的計(jì)算和分析，使他們可以減少他們的磨損，常用來分析兩種尺寸差異和偏差方法：第一種我們稱之為分離處理方法，這種方法適用于凸凹模匹配的地方。最主要的是使用這種方法相對(duì)簡單的大小;第二種常用的方法是匹配，所以名稱是配合加工，沖頭和模具一起工作，所以一般為工件尺寸較大，或者一般工件的尺寸。配作的方式可以簡化我們的計(jì)算工作并降低模具設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的成本。（1）凸?；虬寄；蛲鼓５某叽缭谀＞呒庸み^程中會(huì)不斷增加第一類尺寸A公式13（2）凸?；虬寄；蛲鼓５某叽缭谀＞呒庸み^程中會(huì)不斷減小第一類尺寸B公式14（3）在模具的工作過程中，模具或沖頭的尺寸不會(huì)改變第一類尺寸CCj=(Cmin+)公式15其中，x為磨損系數(shù)。查表得：制件的生產(chǎn)精度IT10級(jí)以上x=1制件的生產(chǎn)精度IT1-IT13x=0.75制件的生產(chǎn)精度IT14x=0.5制件的全部尺寸分為三種，分別如下三種B類：具體計(jì)算如表4-1。表4-1工作零件刃口尺寸計(jì)算尺寸類型公稱尺寸公式計(jì)算后尺寸B4.2模具的零件的設(shè)計(jì)4.2.1關(guān)于凹模的設(shè)計(jì)模具設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)特別多，有國家標(biāo)準(zhǔn)還有機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)，甚至有的工廠里面都有詳細(xì)的工廠標(biāo)準(zhǔn)，所以平常設(shè)計(jì)中常用的手法就是采用公式進(jìn)行計(jì)算，算出一些主要的參數(shù)要求，來保證凹模的結(jié)構(gòu)。通過計(jì)算的參數(shù)來選擇用圓形凹模或者矩形凹模。具體常用來計(jì)算的公式：設(shè)計(jì)凹模的高度：H=Kb(≥15mm)·············（4-1）凹模中型孔到外緣的厚度：C=(1.0～1.5)H·············（4-2）其中C≥30～40mm式中b——制件最大外形輪廓；K——安全調(diào)整數(shù)據(jù)，可查沖壓設(shè)計(jì)文獻(xiàn)P65表3-22。參考本模具的設(shè)計(jì)參數(shù)，選擇安全調(diào)整系數(shù)，得K=0.3。根據(jù)公式設(shè)計(jì)凹模的高度H=Kb=0.3×60=18mm〉15mm，根據(jù)模具工件的批量生產(chǎn)要求，大批量的話模具生產(chǎn)壽命比較大，所以保證凹模不能有太大的磨損，如果磨損太大，工作過程中很容易罷工，對(duì)生產(chǎn)過程造成影響，甚至對(duì)人身造成傷害。本次設(shè)計(jì)中，根據(jù)計(jì)算對(duì)凹模的厚度進(jìn)行調(diào)整所以凹模厚度H取57.8mm,凹模壁厚取30mm。通過計(jì)算分析，凹模最后取整后得出凹模詳細(xì)的尺寸為：100mm×57.8mm。圖4-1凹模4.2.2關(guān)于凸模的設(shè)計(jì)本五金件上的沖孔為常見的圓形孔，直徑最小為22.2mm，而產(chǎn)品的厚度只有1.2mm，可以看出這個(gè)孔對(duì)應(yīng)的凸模無需在設(shè)計(jì)額外的保護(hù)套裝置進(jìn)行保護(hù)了，利用標(biāo)準(zhǔn)的沖頭件就可以滿足使用，方便后期的更新和維護(hù)。模具中沖頭的固定方式也是非常的多，鉚接、吊接、螺釘固定、臺(tái)階固定等，平常設(shè)計(jì)中也不用設(shè)計(jì)稀奇古怪的復(fù)雜方式，用一般的臺(tái)階固定就足夠使用了。凸模形狀如下圖所示：圖4-2凸模4.2.3關(guān)于固定板固定板一般模具中會(huì)有一個(gè)或者多個(gè)，固定凸模的就叫凸模固定板，固定凸凹模的就叫凸凹模固定板，有時(shí)候也有固定凹模的叫做凹模固定板，外形基本不用計(jì)算，設(shè)計(jì)的時(shí)候就跟隨凹模就行，外形一樣，至于厚度，可以去凹模高度的60%-80%作為參考進(jìn)行設(shè)計(jì)。如圖：圖4-3固定板4.2.4卸料板的設(shè)計(jì)卸料板的最直接的作用就像它的名字一樣用來卸料，卸料板的外形為矩形，著于工件外形于密切關(guān)系，本次工件為矩形，我們?cè)O(shè)計(jì)矩形更容易方便矩形工件的卸料，具體的外形根據(jù)凹模進(jìn)行調(diào)整即可。如圖：圖4-3卸料板4.3關(guān)于模架的確定結(jié)合沖壓手冊(cè)以及所選凹模的大小，所以可以選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)模架，只需要外購后，對(duì)其進(jìn)行二次加工即可使用，通過分析采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。表4-2模架組合名稱數(shù)量材料規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)上模座1HT200GB/T2856.9下模座1HT200GB/T2856.10導(dǎo)柱120導(dǎo)套1204.4模柄的確定模柄在模具中作用非常的大，一般模柄只會(huì)出現(xiàn)在中小型模具中，這樣模具和模架的連接通過模柄來實(shí)現(xiàn)，所以設(shè)計(jì)中模具的選擇也非常重要，平常用的模柄有壓入式的模柄，還有凸緣法蘭模柄。本次設(shè)計(jì)中采用的壓入式整體的模柄，由于模柄和壓力機(jī)需要鏈接，所以模柄的外徑必須小于壓力機(jī)對(duì)應(yīng)的模柄安裝孔，只有這樣，才能保證順序安裝。4.5壓力機(jī)的選取及閉合高度的確定壓力機(jī)的最大運(yùn)動(dòng)距離要大于工件高度的2倍。也就是要大于20×2=40mm。又由公稱壓力Fo=