沖壓模具畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、精選文檔河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院畢 業(yè) 論 文作 者： 學(xué) 號： 系： 材料科學(xué)與工程系 專 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)及制造 題 目： 儀表盤固定支架A沖壓模具設(shè)計(jì) 指導(dǎo)者： 講師 (姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù))評閱者： (姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù))2014年06月10日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文摘要 儀表盤固定支架A沖壓模具設(shè)計(jì)摘要： 儀表盤固定支架是固定儀表的重要零件。本課題以儀表盤固定支架為研究對象，經(jīng)過工藝分析，確定其加工的工藝方案，完成沖裁模具和彎曲模具的結(jié)構(gòu)，對模具設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時(shí)的解決，并正確的選擇在生產(chǎn)上應(yīng)用的壓力機(jī)型號。使用AutoCAD軟件繪制了兩套模具的二維模具裝配圖及主要成型零件

2、的零件圖。初步掌握從事科學(xué)研究工作的能力，達(dá)到專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)目標(biāo)的要求。關(guān)鍵詞： 儀表盤固定支架 模具設(shè)計(jì) 制圖 精選文檔畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文摘要Title Dashboard mounting bracket A stamping die design AbstractThe important parts dashboard mounting bracket is fixed instruments. The topics to dashboard mounting bracket for the study, through process analysis, to determine i

3、ts processing technology program, complete the punching die and bending mold structure, the mold design process appears to solve problems in a timely manner, and the right choice production on the application of press models. Application of AutoCAD software for two main molding parts mold structure

4、and the corresponding two-dimensional drawing, completed UG three-dimensional mapping software on the product. Initial grasp of scientific research work, to meet the requirements of professional quality training objectives.Keywords： Dashboard mounting bracket Mold Design Mapping目 錄第一章前言11.1沖壓的概念及其優(yōu)點(diǎn)

5、11.1.1沖壓的概念11.1.2沖壓的優(yōu)點(diǎn)11.2冷沖壓模具國內(nèi)外現(xiàn)狀21.2.1模具CAD/CAM技術(shù)狀況21.2.2模具設(shè)計(jì)與制造能力狀況21.3我國沖壓模具發(fā)展趨勢3第二章 沖壓工藝及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)42.1 制件的工藝性分析及工藝計(jì)算42.1.1 工藝分析42.1.2沖裁模的工藝方案的確定42.1.3計(jì)算毛坯尺寸52.1.4排樣及工藝計(jì)算52.2 沖壓力及壓力中心的計(jì)算72.2.1沖壓力計(jì)算72.2.2計(jì)算壓力中心82.3 凸模 凹模 凸凹模刃口及結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算82.3.1 計(jì)算模具刃口尺寸82.3.2 落料凹模結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算92.3.3沖孔凸模結(jié)構(gòu)尺寸確定102.3.4凸凹模結(jié)構(gòu)尺寸確定1

6、02.4其它非標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)112.4.1橡膠墊112.4.2推件塊122.4.3卸料板122.4.4凸凹模固定板132.4.5凸模固定板132.4.6墊板132.5標(biāo)準(zhǔn)件的選擇132.5.1送料定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)132.5.2卸料螺釘142.5.3推桿142.5.4推板142.5.5模架的選擇142.5.6緊固螺釘142.5.7圓柱銷釘152.5.8模柄152.6壓力機(jī)與模具總體結(jié)構(gòu)152.6.1壓力機(jī)的確定152.6.2模具總體結(jié)構(gòu)16第三章 彎曲工藝及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)163.1 制件的工藝性分析及工藝計(jì)算173.1.1制件的工藝性分析173.1.2彎曲力計(jì)算173.2彎曲模工作部分尺寸的計(jì)算及結(jié)構(gòu)的

7、確定173.2.1彎曲模的圓角半徑173.2.2彎曲凸模和凹模之間的間隙173.2.3彎曲凸模和凹模寬度的計(jì)算183.3凸模、凹模和凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)193.3.1凸模結(jié)構(gòu)193.3.2彎曲凸凹模結(jié)構(gòu)193.3.3彎曲凹模結(jié)構(gòu)203.4其它非標(biāo)準(zhǔn)零部件的設(shè)計(jì)203.4.1定位板203.4.2墊板213.4.3卸料板213.5其它標(biāo)準(zhǔn)零部件的選擇223.5.1彈簧223.5.2頂桿223.5.3打料桿223.5.4定位螺釘223.5.5卸料螺釘233.5.6緊固螺釘233.5.7模架233.5.8模柄233.6壓力機(jī)與模具總體結(jié)構(gòu)233.6.1壓力機(jī)的確定233.6.2模具總體結(jié)構(gòu)24結(jié) 論25參

8、考 文 獻(xiàn)26致 謝27第一章前言1.1沖壓的概念及其優(yōu)點(diǎn) 1.1.1沖壓的概念 冷沖壓是在常溫下利用沖模在壓力機(jī)上對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的零件加工方法。它是一種壓力加工方法，是機(jī)械制造中的先進(jìn)加工方法之一。沖壓模具是一個(gè)特殊的，一次性的一類精密工具，通過切割與塑形的方式使金屬成為一個(gè)理想的形狀或外形1。1.1.2沖壓的優(yōu)點(diǎn) 冷沖壓和線切割相比較，具有生產(chǎn)效率高、加工成本低、材料利用率高、產(chǎn)品尺寸精度穩(wěn)定、操作簡單容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化等一系列有點(diǎn)，特別適合于大批量生產(chǎn)。 沖壓模具成形作為現(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

9、獨(dú)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(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化及生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，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2。現(xiàn)代沖壓模具生產(chǎn)是一種大規(guī)模繼續(xù)作業(yè)的制造方式，由于高新技術(shù)的參與和介入，沖壓生產(chǎn)方式由初期的手工操作逐步進(jìn)化為集成制造。生產(chǎn)過程逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化、并且正在向智能化、集成化的方向發(fā)展。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化沖壓作業(yè)，體現(xiàn)安全、高效、節(jié)材等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)是沖壓模具生產(chǎn)的發(fā)展方向。2近幾十年來，沖壓技術(shù)有了飛速的發(fā)展，它不僅表現(xiàn)在許多新工藝

10、與新技術(shù)在生產(chǎn)的廣泛應(yīng)用上，如：旋壓成形、軟模具成形、高能率成形等，更重要的是人們對沖壓技術(shù)的認(rèn)識與掌握的程度有了質(zhì)的飛躍。1.2冷沖壓模具國內(nèi)外現(xiàn)狀 近年來，我國沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具國內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到12m，壽命2億次左右的多工位級進(jìn)模國內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到Ra1.5m的精沖模，大尺寸（300mm）精沖模及中厚板精沖模國內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平3。 1.2.1模具CAD/CAM技術(shù)狀況 我國模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展已有20多年歷史。由原華中工學(xué)院和武漢733廠于1984年共同完成的精沖模C

11、AD/CAM系統(tǒng)是我國第一個(gè)自行開發(fā)的模具CAD/CAM系統(tǒng)4。21世紀(jì)開始CAD/CAM技術(shù)逐漸普及，現(xiàn)在具有一定生產(chǎn)能力的沖壓模具企業(yè)基本都有了CAD/CAM技術(shù)。其中部分骨干重點(diǎn)企業(yè)還具備各CAE能力。 模具CAD/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，已成為人們的共識。在“八五”、“九五”期間，已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)，數(shù)控加工的使用率也越來越高，并陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)。國內(nèi)汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)普遍采用了CAD/CAM技術(shù)。DL圖的設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)均已實(shí)現(xiàn)二維CAD，多數(shù)企業(yè)已經(jīng)向三維過渡，總圖生產(chǎn)逐步代替零件圖

12、生產(chǎn)。且模具的參數(shù)化設(shè)計(jì)也開始走向少數(shù)模具廠家技術(shù)開發(fā)的領(lǐng)域4。 1.2.2模具設(shè)計(jì)與制造能力狀況 在國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，經(jīng)過幾十年努力，現(xiàn)在我國沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造能力已達(dá)到較高水平，包括信息工程和虛擬技術(shù)等許多現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造技術(shù)已在很多模具企業(yè)得到應(yīng)用。 雖然如此，我國的沖壓模具設(shè)計(jì)制造能力與市場需要和國際先進(jìn)水平相比仍有較大差距。這些主要表現(xiàn)在高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面，無論在設(shè)計(jì)還是加工工藝和能力方面，都有較大差距。轎車覆蓋件模具，具有設(shè)計(jì)和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點(diǎn)，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設(shè)計(jì)制造方法和手段方面已基本達(dá)到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)功能

13、方面也接近國際水平，在轎車模具國產(chǎn)化進(jìn)程中前進(jìn)了一大步，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期等方面，與國外相比還存在一定的差距6。 標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級進(jìn)模和多功能模具，是我國重點(diǎn)發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動(dòng)閥片多功能模具，已基本達(dá)到國際水平5。 但總體上和國外多工位級進(jìn)模相比，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，仍存在一定差距。 1.2.3專業(yè)化程度及分布狀況 我國模具行業(yè)專業(yè)化程度還比較低，模具自產(chǎn)自配比例過高。國外模具自產(chǎn)自配比例一般為30%，我國沖壓模具自產(chǎn)自配比例為60%。這就對專業(yè)化產(chǎn)生了很多不利影響?，F(xiàn)在，技術(shù)要求高、投入大的模具，其專業(yè)化程度

14、較高，例如覆蓋件模具、多工位級進(jìn)模和精沖模等。而一般沖模專業(yè)化程度就較低7。由于自配比例高，所以沖壓模具生產(chǎn)能力的分布基本上跟隨沖壓件生產(chǎn)能力的分布。但是專業(yè)化程度較高的汽車覆蓋件模具和多工位、多功能精密沖模的專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的分布有不少并不跟隨沖壓件能力分布而分布，而往往取決于主要投資者的決策8。1.3我國沖壓模具發(fā)展趨勢我國沖壓模具行業(yè)自形成以來，發(fā)展迅猛，占模具進(jìn)出口總額的百分比分別為40.33%和25.12%，已經(jīng)成為國際沖壓模具領(lǐng)域重要的出口國之一9。目前，我國精密沖壓模具正在積極走向國際舞臺(tái)，參與國際競爭。目前，國內(nèi)五金沖壓模具行業(yè)發(fā)展特征明顯，大型、精密、復(fù)雜產(chǎn)品成為行業(yè)主流，技術(shù)含

15、量將不斷提高，制造周期不斷縮短，沖壓件加工模具生產(chǎn)將繼續(xù)朝著信息化、數(shù)字化、精細(xì)化、高速化和自動(dòng)化方向發(fā)展，行業(yè)綜合實(shí)力和核心競爭力顯著提升10。業(yè)內(nèi)相關(guān)專家表示，價(jià)廉物美的中國沖壓模具在國際市場頗受歡迎，國產(chǎn)沖壓模具在我國的模具進(jìn)出口總額中占據(jù)第二的重要位置11。 國內(nèi)沖壓模具行業(yè)正在不斷追趕世界先進(jìn)水平，不斷縮小與發(fā)達(dá)國家的技術(shù)差距，不少國產(chǎn)精密沖壓模具在主要性能上已經(jīng)能夠和進(jìn)口產(chǎn)品媲美，行業(yè)總體水平顯著提高，不僅實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代，還有相當(dāng)一部分產(chǎn)出口到美國、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國家和地區(qū)12。雖然和發(fā)達(dá)國家還存在一定的差距，但是按照目前國內(nèi)行業(yè)的發(fā)展提示，今后幾年，國內(nèi)沖壓模具行業(yè)必將實(shí)現(xiàn)趕超，成

16、為推動(dòng)國內(nèi)模具行業(yè)發(fā)展的中堅(jiān)力量，提升行業(yè)整體技術(shù)水平向更高層次發(fā)展。模具行業(yè)進(jìn)一步提升技術(shù)和工藝水平，將大幅提升國內(nèi)企業(yè)把握市場的能力，從而在今后的五到十年之內(nèi)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)規(guī)模和技術(shù)水平的雙重質(zhì)變。第二章 沖壓工藝及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 制件的工藝性分析及工藝計(jì)算2.1.1 工藝分析圖2-1工件二維圖如圖為工件圖，工件材料為Q235，厚度為1mm，工件尺寸精度要求為IT12級，工件材料的力學(xué)性能如下：表2-1 工件材料的力學(xué)性能牌號抗剪強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度屈服強(qiáng)度伸長率Q235304-313Mpa432-461Mpa235Mpa23%2.1.2沖裁模的工藝方案的確定 根據(jù)制件工藝性分析，其基本工序有落料、

17、沖孔和彎曲三種。按其先后順序組合，可得如下方案：方案一：沖孔落料彎曲 復(fù)合模完成沖孔落料，單工序模完成彎曲；方案二：落料沖孔彎曲 單工序模分別完成落料，沖孔，彎曲；方案三：沖孔落料彎曲 用級進(jìn)模順序依次是沖孔，落料，最后是彎曲。下面對三種方案進(jìn)行比較分析： 方案二屬于單工序沖壓。由于此制件生產(chǎn)批量較大，尺寸較小，這種方案生產(chǎn)率低，操作不安全，故不宜采用。方案三，如果選擇用級進(jìn)模，與方案一比較成本太大，故不宜使用。 方案一沖裁件內(nèi)外所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度為IT12。將以上精度與零件簡圖中所標(biāo)注的尺寸公差相比較，可認(rèn)為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證。其它尺寸標(biāo)注、生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁

18、的工藝要求，故決定采用利用導(dǎo)料銷或?qū)е鶎?dǎo)套進(jìn)行定位、彈性卸料裝置、自然漏料方式的落料沖孔復(fù)合模進(jìn)行加工。2.1.3計(jì)算毛坯尺寸 制件的尺寸如圖2-1所示。厚度為1mm，彎曲角度均大于0.5倍的板料厚度，所以這種彎曲稱為有圓角半徑的彎曲。根據(jù)冷沖模設(shè)計(jì)中的公式：L=l直線+l圓弧l圓弧=180（r+xt）經(jīng)計(jì)算L=89mm ， 寬度B=25mm。2.1.4排樣及工藝計(jì)算（1）沖裁件的面積分析零件的形狀特點(diǎn)及精度要求；考慮采用直排有廢料排樣方式， 如圖1-2為沖裁件。圖2-2 沖裁件經(jīng)計(jì)算沖裁件的面積A=2189.68。（2）搭邊值與條料寬度的確定由冷沖模設(shè)計(jì)表3-10搭邊數(shù)值確定，查得： a1=

19、1.5mm a=1.2mm 送料步距： S=25+1.2=26.2mm ，條料寬度： B=(D+2a1+)0-式中 D沖裁件與送料方向垂直的最大尺寸；為板料沖裁時(shí)的下偏差。由冷沖模設(shè)計(jì)表3-11查得=0.5，由上計(jì)算得B=92.90-0.5=92.40mm。圖2-3排樣圖（3）材料利用率計(jì)算 由冷沖模設(shè)計(jì)材料利用率通用計(jì)算公式： 式中 n個(gè)歩距內(nèi)沖裁件數(shù)目； A沖裁件面積（包括內(nèi)形結(jié)構(gòu)廢料）； S歩距長度； B板料寬度；取：n=1； A=2189.68；S=26.2；B=92.9 得：材料利用率=89.96%。2.2 沖壓力及壓力中心的計(jì)算2.2.1沖壓力計(jì)算（1）沖裁力FF=KLt=Ltb式

20、中 K系數(shù)，K=1.3 L沖裁周邊長度（mm） 材料的抗剪強(qiáng)度（MPa） b材料的抗拉強(qiáng)度（MPa）得 b=400MPa L=892+252+3.143+6=256.26mm F=4001256.26KN=102.5KN （2）卸料力根據(jù)冷沖模具設(shè)計(jì)提供的表3-8得K卸=0.06。F卸=K卸F=6.15KN (3)頂出力根據(jù)冷沖模具設(shè)計(jì)提供的表3-8得K頂=0.06。 F頂=K頂F=6.15KN（4）總沖壓力:F總=F+F卸+F頂=114.8KN2.2.2計(jì)算壓力中心如圖2-4以沖裁件的左下角為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系：圖2-4其中:孔1的周長L1=3mm，孔2的周長L2=6mm，X1=39.5，Y

21、1=8，X2=49.5，Y2=18。由公式： X0=X1L1+X2L2+X3L3L1+L2+L3 Y0=Y1L1+Y2L2+Y3L3L1+L2+L3 得壓力中心為：X0=42.8 Y0=11.32.3 凸模 凹模 凸凹模刃口及結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算2.3.1 計(jì)算模具刃口尺寸本制件形狀簡單，薄料，可按分別加工法計(jì)算尺寸。由于零件是由沖孔、落料兩道工序完成的，所以落料以凹模為基準(zhǔn)尺寸，沖孔以凸模為基準(zhǔn)尺寸，零件上包含四個(gè)基本尺寸：落料尺寸:L= 89mm W=25mm沖孔尺寸: B1=3mm B2=6mm由冷沖模具設(shè)計(jì)表3-3查得沖裁模刃口雙間隙：Zmin=0.10mm Zmax=0.14mm 由冷沖模具

22、設(shè)計(jì)表3-6查得凸、凹模制造偏差，代入此公式凸+凹Zmax-Zmin均不成立，故凸、凹模的制造偏差由公式凸=0.6Zmax-Zmin，凹=0.4Zmax-Zmin 計(jì)算得凸=-0.024mm，凹=+0.016mm。磨損系數(shù)x落料部分為0.75，沖孔部分為0.75。落料L凹=（89-0.750.35）0+0.016=88.740+0.016mmL凸=（88.74-0.10）-0.0240=88.64-0.0240mmW凹=（25-0.750.21）0+0.016=24.840+0.016mmW凸=（24.84-0.10）-0.0240=24.74-0.0240mm沖孔B凸1=（3+0.750.1

23、2）-0.0240=3.09-0.0240mmB凹1=（3.09+0.10）0+0.016=3.190+0.016mmB凸2=（6+0.750.12）-0.0240=6.09-0.0240mmB凹2=（6.09+0.10）0+0.016=6.190+0.016mm2.3.2 落料凹模結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算落料凹模尺寸如圖2-5所示。由冷沖模具設(shè)計(jì)公式： 凹模厚度： H=Kb 凹模壁厚：W=（1.52）H式中 b沖裁件的最大外形尺寸； K系數(shù)，考慮板料厚度的影響。差冷沖模具設(shè)計(jì)表4-3得K=0.22。由上得到：H=20mm，W=40mm，L=169mm，B=105mm。圖2-5落料凹模尺寸2.3.3沖孔凸

24、模結(jié)構(gòu)尺寸確定沖孔凸模的形式根據(jù)國標(biāo)選擇GB2863.2-81圖2-6 凸模尺寸H1凸模固定板的厚度 H2凹模高度 H3墊板厚度 H沖孔凸模的長度根據(jù)凹模結(jié)構(gòu)H1=20mm，H3=15mm，凹模高度H2=20mm。 得到?jīng)_孔凸模長度H=55mm。根據(jù)國標(biāo)沖大孔凸模的直徑取6mm，沖小孔凸模取3mm。2.3.4凸凹模結(jié)構(gòu)尺寸確定圖2-6凸凹模各部分尺寸（1）凸凹模高度H確定H=H1+H2+H3=15+40+25=80mm式中 H1卸料板厚度 取H1=15mm； H2橡皮高度 取H2=40mm； H3凸凹模固定板厚度 取H3=25mm。（2）沖孔凹模的洞口形狀的選擇 由于沖件的形狀簡單，材料較薄，

25、而且模具為復(fù)合模。故選擇：直壁式。（3）凸凹模壁厚校核 查冷沖模具設(shè)計(jì) 表4-4知，倒裝復(fù)合模凸凹模最小壁厚nmin=2.7（料厚t=mm）； 本設(shè)計(jì)中最小壁厚為兩個(gè)孔間的厚度18.352.7。所以凸凹模壁厚校核合格，按圖設(shè)計(jì)的凸凹模符合要求。2.4其它非標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)2.4.1橡膠墊 為保證橡膠墊不過早失去彈性而破壞，其允許的最大壓縮兩不得超過摘要高度的45%，一般取自由高度的35%45%。橡膠墊的預(yù)壓縮量一般取自由高度的10%15%。 橡膠墊產(chǎn)生的力 F=AP 式中 F壓力； A橡膠墊橫截面積； P與橡膠墊壓縮量有關(guān)的單位壓力，如表1所示。表2-2 橡膠壓縮量和單位壓力橡膠壓縮量（%）單位壓

26、力（MPa）橡膠壓縮量(%)單位壓力(MPa)1015200.260.500.702530351.031.522.10 取 A=169105-88.5724.74=15554mm。p=F卸A=615015554=0.40MPa 取壓縮量為15%，預(yù)壓縮量為10%，工作行程s=t+12mm。所以橡膠墊的自由高度為：h自由=s0.15-0.10=40mm，取40mm。2.4.2推件塊 推件塊根據(jù)凹模內(nèi)型尺寸確定，材料為45鋼，結(jié)構(gòu)尺寸如圖2-7圖2-7推件塊結(jié)構(gòu)2.4.3卸料板 采用彈性卸料板。因?yàn)槭堑寡b式復(fù)合模，所以卸料板安裝在下模。卸料板與凸凹模之間的間隙?。?.1-0.5）t=0.5mm，材

27、料為45 鋼，國標(biāo)2858.2-81尺寸如圖2-8：圖2-8卸料板2.4.4凸凹模固定板 凸凹模固定板形狀與凹模板一致，厚度為25mm。2.4.5凸模固定板 凸模固定板將凸模固定在模座上，其平面輪廓尺寸與凹模板外形尺寸相同，但還應(yīng)考慮緊固螺釘及銷釘?shù)奈恢?。固定板的凸模安裝孔與凸模采用過渡配合H7/n6、H7/n6，壓裝后將凸模端面與固定板一起磨平。凸模固定板厚度一般取凹模厚度的0.6-0.8倍，材料為45鋼。2.4.6墊板墊板裝在固定板與上模座之間，墊板的作用就是減輕沖擊力，防止沖裁時(shí)凸模壓壞模座，同時(shí)調(diào)整模具的閉合高度，通過墊板的選擇更為方便的選取模架和壓力機(jī)。本套模具墊板采用45號鋼，其外

28、形尺寸與凹模周界相同，厚度為10mm。2.5標(biāo)準(zhǔn)件的選擇2.5.1送料定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）導(dǎo)料銷 采用伸縮式導(dǎo)料銷縱向定位，安裝在橡膠墊和活動(dòng)卸料板之間。工作時(shí)可隨凹模下行而壓入孔內(nèi)，工作很方便。由國標(biāo)選擇2866.7-81，材料為45鋼，取d=3mm。 （2）擋料銷 由國標(biāo)選擇2866.11-81，材料為45鋼，取d=8mm。2.5.2卸料螺釘 采用圓柱頭卸料螺釘，根據(jù)國標(biāo)選擇M1075 ，GB2867.5-81，材料為45鋼。2.5.3推桿 根據(jù)國標(biāo)選擇 845，GB2867.3-81，材料為45鋼。 2.5.4推板 根據(jù)國標(biāo)選擇GB2867.4-81，材料為45鋼，結(jié)構(gòu)尺寸如圖2-9：圖

29、2-9推板2.5.5模架的選擇 根據(jù)凹模板的尺寸，模座采用標(biāo)準(zhǔn)的中間導(dǎo)柱模架，材料采用HT200。標(biāo)記為： 模架200125（190-225） GB2851.5.81 上模座20012540 GB2855.981 下模座20012550 GB2855.1081 導(dǎo)套259538(289538) GB2861.681 導(dǎo)柱25160（28160） GB2861.181 2.5.6緊固螺釘根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)選擇三種緊固螺釘分別是： 內(nèi)六角螺釘GB165-2000 M1065 開槽圓柱頭螺釘GB70.1-2000 M1090 開槽圓柱頭螺釘GB70.1-2000 M8302.5.7圓柱銷釘 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)選

30、擇圓柱銷釘為GB119.1-2000，三種銷釘?shù)某叽绶謩e為： 1090mm，1060mm，1060mm。2.5.8模柄中小型模具都是通過模柄固定在壓力機(jī)滑塊上的。對于大型模具可用螺釘、壓板直接將上模座固定在滑塊上。本次沖裁為小型模具，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB2862.3-81，選取帶凸緣式模柄，材料為A3。尺寸為A50100mm（其尺寸由后文壓力機(jī)選擇完畢所確定模柄孔的尺寸而定）。2.6壓力機(jī)與模具總體結(jié)構(gòu)2.6.1壓力機(jī)的確定 模具的閉合高度為：H閉=H上模 H墊L H H下模h2 =（40+8+55+80+50-2）mm=231mm 式中 L凸模長度，L=55mm； H凸凹模厚度，H=80mm；

31、h2凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度，h2=2mm。選擇壓力機(jī)J23-25公稱壓力250KN大于沖裁力；最大閉合高度270mm；最小閉合高度205mm； 所以Hmax-5H模Hmin+10。壓力機(jī)工作臺(tái)尺寸370560，一般工作臺(tái)面尺寸每邊應(yīng)大于模具下模座尺寸5070mm，所以選擇壓力機(jī)J23-25合格。2.6.2模具總體結(jié)構(gòu)沖孔廢料由沖孔凸模沖入凹模洞口中，積累到一定數(shù)量，由下模漏料孔排出，不必清除廢料，操作方便，應(yīng)用很廣，但工件表面平直度較差，凸凹模承受的張力較大，因此凸凹模的壁厚應(yīng)嚴(yán)格控制，以免強(qiáng)度不足。經(jīng)分析，此工件有三個(gè)孔，若采用正裝式復(fù)合模，操作很不方便；另外，此工件無較高的平直度要求，工

32、件精度要求也較低，所以從操作方便、模具制造簡單等方面考慮，決定采用倒裝式復(fù)合模如圖2-10所示：圖2-10落料沖孔復(fù)合模具整體結(jié)構(gòu)第三章 彎曲工藝及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 制件的工藝性分析及工藝計(jì)算3.1.1制件的工藝性分析 本產(chǎn)品為典型的四角形彎曲件如圖2-1所示。如果選擇一次彎曲成型，由于制件高度過大，材料在彎曲時(shí)會(huì)有明顯的拉長現(xiàn)象，零件托幕后，其外角形狀不準(zhǔn)，豎邊會(huì)有明顯的變薄現(xiàn)象。如果使用兩次彎曲成型，需要有兩套模具來成型，這樣及麻煩又不經(jīng)濟(jì)。綜合考慮選擇一次成型分布彎曲復(fù)合模具。3.1.2彎曲力計(jì)算由冷沖模設(shè)計(jì)U形件的自由彎曲力：F自=0.7Kbt2br+t式中 K是安全系數(shù)，一般取1.

33、3； B是彎曲件的寬度（mm）； T是彎曲材料的厚度（mm）； R是彎曲件的內(nèi)彎曲半徑（mm）； b是材料的強(qiáng)度極限（MPa）。經(jīng)計(jì)算F自=2.28KN，頂件力和卸料力FQ近似等于自由彎曲力的30%-80%。故FQ=1.14KN。3.2彎曲模工作部分尺寸的計(jì)算及結(jié)構(gòu)的確定3.2.1彎曲模的圓角半徑因?yàn)閺澢霃絩/t=3較小，根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)尺寸，取彎曲模的圓角半徑R=3mm。3.2.2彎曲凸模和凹模之間的間隙對于U形彎曲件，凸模和凹模之間的間隙值對彎曲件回彈、表面質(zhì)量和彎曲力均有很大影響。由冷沖模設(shè)計(jì)凸模和凹模單邊間隙Z：Z=tmax+ct=t+ct式中 t材料厚度基本尺寸； 材料厚度的上偏差；

34、 c間隙系數(shù)。由冷沖模設(shè)計(jì)可查的c為0.05，經(jīng)計(jì)算的Z=1.15mm。3.2.3彎曲凸模和凹模寬度的計(jì)算由于本工件標(biāo)注的是外形尺寸則模具以凹模為基準(zhǔn)件，間隙取在凸模上。由于彎曲模設(shè)計(jì)成如圖3-1所示，故計(jì)算如下四個(gè)尺寸：圖3-1彎曲模工作部分結(jié)構(gòu)根據(jù)冷沖模設(shè)計(jì)關(guān)于凸、凹模寬度尺寸的計(jì)算公式：L凹=（Lmax-0.75）0+凹 L凸=（L凹-2Z）-凸0式中 Lmax彎曲件寬度的最大尺寸； L凸凸模寬度； L凹凹模寬度； 彎曲件寬度的尺寸公差； 凸、凹凸模凹模的制造偏差。其中=0.21，凸模凹模的制造公差等級選IT9級。凸模和凸凹模配合部分：凸=凹=0.052L凹1=（30-0.750.21）

35、0+0.052=29.840+0.052L凸1=（29.84-21.15）-0.0520=27.54-0.0520凹模和凸凹模配合部分：凸=凹=0.074L凹2=（62-0.750.21）0+0.074=61.840+0.074L凸2=（61.84-21.15）-0.0740=59.54-0.07403.3凸模、凹模和凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.3.1凸模結(jié)構(gòu)根據(jù)前面彎曲模工作部分的結(jié)構(gòu)選擇，凸模整體結(jié)構(gòu)如圖3-2所示圖3-2彎曲凸模3.3.2彎曲凸凹模結(jié)構(gòu)根據(jù)前面彎曲模工作部分的結(jié)構(gòu)選擇，凸凹模整體結(jié)構(gòu)如圖3-3所示圖3-3彎曲凸凹模3.3.3彎曲凹模結(jié)構(gòu)根據(jù)前面彎曲模工作部分的結(jié)構(gòu)選擇，凹模整體結(jié)構(gòu)

36、如圖3-4所示圖3-4彎曲凹模3.4其它非標(biāo)準(zhǔn)零部件的設(shè)計(jì)3.4.1定位板 定位板用來固定毛坯件的位置，由工件的厚度確定定位板厚度取4mm，內(nèi)形尺寸長寬分別取89mm、25mm，外形尺寸與凹模相同。定位板采用45鋼，結(jié)構(gòu)如圖3-5。圖3-5定位板3.4.2墊板墊板分別裝在凸凹模與上模座之間和凹模與下模座之間，墊板的作用就是減輕沖擊力，防止沖裁時(shí)壓壞模座，同時(shí)調(diào)整模具的閉合高度，通過墊板的選擇更為方便的選取模架和壓力機(jī)。本套模具墊板采用45號鋼，其外形尺寸與凹模周界相同，厚度為10mm。結(jié)構(gòu)如下圖：圖3-6上模座墊板上模座墊板中間的孔為打料桿孔，四角為螺紋孔，其余為圓柱銷孔。圖3-7下模座墊板上

37、模座墊板中間的兩個(gè)孔為頂桿桿孔，四角為螺紋孔，其余為圓柱銷孔。3.4.3卸料板卸料板與打料桿連接，放在凸凹模中，開模后把制件從凸凹模中頂出。與凸凹模內(nèi)型的間隙為3mm。中間螺紋孔直徑為8mm。圖3-8卸料板3.5其它標(biāo)準(zhǔn)零部件的選擇3.5.1彈簧 模具中常用的彈簧為圓柱螺旋壓縮彈簧，其是用65Mn鋼絲卷制而成的，熱處理硬度為4348HRC，彈簧兩端拼接并磨平。因?yàn)橹挥靡粋€(gè)彈簧，故F頂=F預(yù)，其中F預(yù)為彈簧所承受的負(fù)荷，最后根據(jù)負(fù)荷和總變形量從標(biāo)準(zhǔn)間里選擇適合的彈簧型號。其中F頂=F預(yù)=1.14KN,總變形量為40mm。綜上選擇彈簧為GB1355-1993,85285mm。3.5.2頂桿根據(jù)國標(biāo)

38、選擇 890，GB2867.3-81，材料為45鋼。3.5.3打料桿根據(jù)國標(biāo)選擇 10180，GB2867.2-81，材料為45鋼。3.5.4定位螺釘選擇開槽圓柱端定位螺釘，定位螺釘放在模柄與上模座之間，用來防止模柄轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)國標(biāo)選擇612，GB72-1988，材料為45鋼。3.5.5卸料螺釘采用圓柱頭卸料螺釘，根據(jù)國標(biāo)選擇M1080 ，GB2867.5-81，材料為45鋼。3.5.6緊固螺釘根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)選擇三種緊固螺釘分別是：開槽圓柱頭螺釘GB65-2000 M1070開槽圓柱頭螺釘GB65-2000 M1050開槽圓柱頭螺釘GB65-2000 M4123.5.7模架根據(jù)凹模板的尺寸，模座采

39、用標(biāo)準(zhǔn)的中間導(dǎo)柱模架，材料采用HT200。標(biāo)記為： 模架200100（190-225） GB2851.5.81 上模座20010035 GB2855.981 下模座20012540 GB2855.1081 導(dǎo)套258533(288533) GB2861.681 導(dǎo)柱25150（28150） GB2861.181 3.5.8模柄中小型模具都是通過模柄固定在壓力機(jī)滑塊上的。對于大型模具可用螺釘、壓板直接將上模座固定在滑塊上。本次沖裁為小型模具，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB2862.1-81，選取壓入式模柄，材料為A3。尺寸為A3088mm（其尺寸由后文壓力機(jī)選擇完畢所確定模柄孔的尺寸而定）。3.6壓力機(jī)與模具

40、總體結(jié)構(gòu)3.6.1壓力機(jī)的確定 模具的閉合高度為：H閉=H上模H下模模H墊L Hh2 =（35+40+20+70+75-54）mm=186mm 式中 L凹模長度，L=70mm； H凸凹模厚度，H=75mm； h2凸凹模進(jìn)入凹模的深度，h2=54mm。選擇壓力機(jī)J23-16公稱壓力160KN大于沖裁力；最大閉合高度220mm；最小閉合高度165mm； 所以Hmax-5H模Hmin+10。壓力機(jī)工作臺(tái)尺寸300450，一般工作臺(tái)面尺寸每邊應(yīng)大于模具下模座尺寸5070mm，所以選擇壓力機(jī)J23-16合格。3.6.2模具總體結(jié)構(gòu)彎曲模具整體結(jié)構(gòu)如圖3-9。圖3-9彎曲模具整體結(jié)構(gòu)結(jié) 論此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容為儀表盤固定支架A沖壓模具設(shè)計(jì)，該零件形狀簡單。該工件需落料、沖孔和彎曲三個(gè)工序來完成。對零件進(jìn)行工藝分析之后，列出了幾種沖壓工藝方案，進(jìn)行利弊分析之后，決定先用落料沖孔復(fù)合模具來完成落料、沖孔的工序，然后再用彎曲模具進(jìn)行彎曲工序的工藝方案。設(shè)計(jì)期間完成的任務(wù)有以下幾項(xiàng)：（1）設(shè)計(jì)出了落料沖孔復(fù)合模具的結(jié)構(gòu)以及該模具的各零部件的結(jié)構(gòu)與尺寸；（2）利用CAD軟件畫出了落料沖孔復(fù)合模的裝配圖以及該模具的工作零件的零件圖；（3）設(shè)計(jì)出了彎曲模具的結(jié)構(gòu)以及該模具各零件的結(jié)構(gòu)與尺寸；（4）利用CAD軟件畫出了彎曲模具的裝配圖以及該模具的工作零件的零件圖。參 考 文