模具專業(yè)—托板沖裁模設(shè)計—設(shè)計說明書1

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1、安徽機電職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)設(shè)計說明書 課題: 托板沖裁模設(shè)計 系 （部）： 機 械 工 程 系 專 業(yè)： 模具設(shè)計與制造 班 級： 模具3064 姓 名： 吳小路 學 號： 1202063210 指導教師； 張新建 2007 ～ 2008 學年第 一 學期 前言 該設(shè)計說明書是圍繞托板的沖孔及落料兩道工序所設(shè)計的沖裁模

2、模具，是一副冷沖模。 托板的材料為08F，料厚為2mm，精度等級為自由公差，取IT12級。本副模具是一副沖孔落料復合模。在沖裁過程中是利用始用擋料銷起定位和導向的作用。本副模具模架選用中間式導柱模架（按GB/T2851.5中標準選?。? 該設(shè)計說明書是以正確的參數(shù)、表格和插圖對零件托板沖裁模模具進行解析和參照的，是一本圖文并用的設(shè)計說明書。 本副模具的設(shè)計是先對其進行工藝分析、計算，然后再以計算的數(shù)據(jù)及參考冷沖模國家標準畫出裝配草圖、零件圖等等。根據(jù)沖裁力及模具的封閉高度等參數(shù)選用的壓力機是開式雙柱可傾式壓力機J23-25型壓力機（參表3-5）。 該副模具經(jīng)過了指導老師的審核

3、和校正，具有生產(chǎn)效率高，精度一般，操作方便、易安裝和維修以及具有較好的經(jīng)濟性和可行性。 摘 要 本設(shè)計說明書是圍繞零件托板的沖孔落料這兩道工序所設(shè)計的模具，是一副冷沖模。 零件托板的材料為08F，料厚為2mm，精度等級為自由公差，即IT12級。該零件的結(jié)構(gòu)是對稱的，且精度不高，加工方便簡單，零件采用定位銷進行定位。 本副模具的設(shè)計是先對其進行工藝性分析，計算。然后再以計算的數(shù)據(jù)及參考冷沖模國家標準畫出裝配草圖，零件圖等等。該零件選取的模架是I級精度的中間導柱式模架；根據(jù)沖裁力及模具的封閉高度等參數(shù)選用的是開式雙柱可傾壓式壓力機

4、，型號是J23-25型。 該模具經(jīng)過了指導老師的審核和校正，此模具生產(chǎn)效率較高，精度一般，操作方便及易安裝和維修，具有較好的經(jīng)濟性和可行性。 關(guān)鍵詞：通用性 經(jīng)濟性 可行性 目 錄 前言 中文摘要 第一章 沖壓概述………………………………………………… 5 1.1 沖壓、沖模的概念、特點及應用……………………………………5 1.2 沖壓工藝………………………………………………………………6 1.3 模具發(fā)展方向…………………………………………………………6 1.

5、4 模具的作用……………………………………………………………7 第二章 畢業(yè)設(shè)計課題——托板………………………………… 8 第三章 零件托板的工藝性分析………………………………… 9 3.1 零件的形狀結(jié)構(gòu)的分析………………………………………………9 3.2 零件的精度……………………………………………………………9 3.3 零件材料的分析………………………………………………………9 第四章 工藝方案的確定…………………………………………10 4.1 工藝方案的分析及確定…………………………………………… 10 4.2 確定模具整體結(jié)構(gòu)方案…………………………………

6、………… 10 第五章 零件的工藝設(shè)計與計算…………………………………11 5.1 排樣設(shè)計與計算…………………………………………………… 11 5.2 壓力機的初選……………………………………………………… 13 5.3 計算凸、凹模的刃口尺寸………………………………………… 14 5.4 模具的閉合高度…………………………………………………… 15 第六章 模具結(jié)構(gòu)簡圖及沖裁模的主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計…………………………………………………………17 6.1 模具結(jié)構(gòu)簡圖……………………………………………………… 17 6.2 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計………………………………

7、…………………… 17 6.3 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………………………………… 18 6.4 凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計………………………………………………… 20 6.5 導料銷的結(jié)構(gòu)設(shè)計………………………………………………… 20 6.6 凸模固定板與墊板的結(jié)構(gòu)設(shè)計…………………………………… 21 6.7 模柄的選用………………………………………………………… 23 6.8 沖模模架的型號與選擇…………………………………………… 23 第七章 主要零部件的加工工藝…………………………………24 7.1 凸模的尺加工工藝………………………………………………… 2

8、4 7.2 凹模的加工工藝…………………………………………………… 26 7.3 凸凹模的加工工藝………………………………………………… 28 7.4 卸料板的加工工藝………………………………………………… 30 7.5 推件塊的加工工藝………………………………………………… 32 7.6 繪制模具總裝圖…………………………………………………… 34 第八章 模具價格估算……………………………………………36 小結(jié) …………………………………………………………38 致謝………………………………………………………… 39 參考文獻……………………………………………

9、……… 40 第一章 沖 壓 概 述 1.1 沖壓的概念、特點及應用 沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備（主要是壓力機）上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓件或沖件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對材料且主要是采用板料來加工成所需零件進行冷變形加工，，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，是一種材料成形工程技術(shù)。 沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒有符合要求的沖模，批量沖件的生產(chǎn)就難以進行

10、；沒有先進的沖模，先進的沖壓工藝就無法實現(xiàn)。 沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備以及沖壓材料構(gòu)成沖壓加工三要素，他們之間的相互關(guān)系如圖1-1所示。 圖1-1 沖壓加工的要素 與機械加工及塑性加工的其他方法相比，沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟方面都具有許多獨特的優(yōu)點。主要表現(xiàn)在： 1、沖件質(zhì)輕、強度、剛性好； 2、沖件為少、無切屑加工，材料利用率高； 3、沖壓件尺寸穩(wěn)定、精度高、互換性好； 4、操作簡單，易實現(xiàn)自動化，生產(chǎn)效率高（高速沖）； 5、應用范圍廣。 但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時一個復雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具的制造精度高，技術(shù)要求高，是

11、技術(shù)密集性產(chǎn)品。模具設(shè)計制造周期長、成本高，適合沖制大批量件，且勞動強度達，不夠安全。 沖壓在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中應用十分廣泛。相當多的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓方法加工產(chǎn)品零部件，如汽車、農(nóng)機、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當大，少則60%以上，多則90%以上。不少過去用鍛造、鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質(zhì)量小、剛度好的沖壓件所代替。 1.2 沖壓工藝 在生產(chǎn)中，沖壓工藝按變形性質(zhì)可分為分離工序和成形工序。按基本變形方式不同分離工序可分為沖裁、彎曲、拉深、成形和冷擠壓五種基本工序，其中，成形中包括：翻

12、孔、翻邊、擴孔、縮孔四種。 不同工序加工所成形的模具也不同。 1.3 模具發(fā)展方向 中國經(jīng)濟的持續(xù)高速發(fā)展，為模具工業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的空間。模具行業(yè)在今后的發(fā)展中，首先要更加注意其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整，使結(jié)構(gòu)復雜、精密度高的高檔模具得到更快的發(fā)展。我們的模具行業(yè)要緊緊地跟著市場的需求來發(fā)展。沒有產(chǎn)品的需求、產(chǎn)品的更新?lián)Q代，就沒有模具行業(yè)的技術(shù)進步，也就沒有模具產(chǎn)品的上規(guī)模、上檔次。如汽車生產(chǎn)中90%以上的零部件，都要依靠模具成形，在珠三角和長三角，為汽車行業(yè)配套的模具產(chǎn)值增長達40%左右。而模具技術(shù)水平的高低，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。已成為衡量一個國家

13、產(chǎn)品制造水平高低的重要標志。 其次，要積極推進中西部地區(qū)模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，努力縮小發(fā)達地區(qū)和不發(fā)達地區(qū)的差距。中西部很多地區(qū)已經(jīng)意識到模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對制造業(yè)的重要作用。如陜西、四川、河北等模具生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)水平都有了很大的發(fā)展，河北興林車身制造集團有限公司作為河北泊頭地區(qū)的骨干企業(yè)帶動了一片模具企業(yè)的開拓；四川宜賓普什模具有限公司憑借強有力的資金投入，將在未來寫下新的篇章。 第三，要積極推進模具企業(yè)特別是國有企業(yè)的體制創(chuàng)新，轉(zhuǎn)換經(jīng)營機制，大力發(fā)展混合所有制經(jīng)濟，明晰產(chǎn)權(quán)和完善法人治理結(jié)構(gòu)。充分發(fā)掘企業(yè)發(fā)展的內(nèi)在動力。要積極推進中、西部工業(yè)基礎(chǔ)較好地區(qū)的制造業(yè)大中型企業(yè)主輔分

14、離，使其模具車間、分廠在不太長的時間里，采用多種有效實現(xiàn)形式，轉(zhuǎn)換機制，大力發(fā)展產(chǎn)權(quán)明晰、獨立自主經(jīng)營，適應市場運作和模具生產(chǎn)快速反應的現(xiàn)代專業(yè)模具企業(yè)，培養(yǎng)能代表行業(yè)水平的“龍頭”企業(yè)，帶動地區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。 第四，用信息技術(shù)帶動和提升模具工業(yè)的制造技術(shù)水平，是推動模具工業(yè)技術(shù)進步的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。CAD／CAE／CAM技術(shù)在模具工業(yè)中的應用，快速原型制造技術(shù)的應用，使模具的設(shè)計制造技術(shù)發(fā)生了重大變革。再有，模具的開發(fā)和制造水平的提高，還有賴于采用數(shù)控精密高效加工設(shè)備，如五軸加工機床、高速銑等。超精加工手段也大量用于模具加工，當前，模具加工技術(shù)的重點方向是無圖化生產(chǎn)、單件高精度并行加工、少

15、人化或無人化加工和貫徹只裝不配少修的原則等。逆向工程、并行工程、敏捷制造、虛擬技術(shù)等先進制造技術(shù)在模具工業(yè)中的應用也已普遍。 1.4 模具的作用 模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，在電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中，60%～80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志，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。

16、模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的重要地位和作用表現(xiàn)在以下幾點： 第一，模具工業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個組成部分。例如，屬于高新技術(shù)領(lǐng)域的集成電路的設(shè)計與制造，不能沒有做引線框架的精密級進沖模和精密的集成電路塑封模；計算機的機殼、接插件和許多元器件的制造，也必須有精密塑料模具和精密沖壓模具；數(shù)字化電子產(chǎn)品(包括通訊產(chǎn)品)的發(fā)展，沒有精密模具也不行，因此可以說，許多高精度模具本身就是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一部分。有些生產(chǎn)高精度模具的企業(yè)，已經(jīng)被命名為高新技術(shù)企業(yè)。 第二，模具工業(yè)又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域，用信息技術(shù)帶動和提升模具工業(yè)的制造技術(shù)水平，是推動模具工業(yè)技術(shù)進步的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。CAD/CAE/CAM技術(shù)

17、在模具工業(yè)中的應用，快速原型制造技術(shù)的應用，使模具的設(shè)計制造技術(shù)發(fā)生了重大變革。 第三，模具工業(yè)是裝備工業(yè)的一個組成部分。1998年11月召開的中央經(jīng)濟工作會議，首次明確提出了加大裝備工業(yè)的開發(fā)力度，推進關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化。將機械工業(yè)作為裝備工業(yè)，把它同一般的加工工業(yè)區(qū)別開來，是對機械工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位與作用的重新定位。 第四，國民經(jīng)濟的五大支柱產(chǎn)業(yè)--機械、電子、汽車、石化、建筑，都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應。機械、電子、汽車工業(yè)需要大量的模具，特別是轎車大型覆蓋件模具、電子產(chǎn)品的精密塑料模具和沖壓模具，目前在質(zhì)與量上都遠不能滿足這些支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。我國石化工業(yè)一年生產(chǎn)500

18、多萬噸聚乙烯、聚丙烯和其他合成樹脂，很大一部分需要塑料模具成形，做成制品，才能用于生產(chǎn)和生活的消費。生產(chǎn)建筑業(yè)用的地磚、墻磚和衛(wèi)生潔具，需要大量的陶瓷模具；生產(chǎn)塑料管件和塑鋼門窗，也需要大量的塑料模具成形。 第二章 畢業(yè)設(shè)計課題——托板 托板的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸如圖2-1所示，試分析零件的工藝性，并確定其工藝方案，零件為大批量生產(chǎn)。 圖2-1 托板零件圖 第三章 零件托板的工藝性分析 3.1 零件形狀結(jié)構(gòu)的分析 該零

19、件的外形簡單，結(jié)構(gòu)對稱（見圖2-1）。屬于普通的沖孔落料件，其中43.5孔由沖孔獲得；外形則由落料獲得。 3.2 零件的精度 見圖2-1，零件的精度等級為自由公差，即IT12級。除去43.5孔低于IT12級外，其余均取IT12級。由圖2-1可知利用普通沖裁方式可以達到零件圖樣要求。 3.3零件材料的分析 制件的材料為08F（已退火的），為碳素結(jié)構(gòu)鋼抗剪強度為b=220Mpa(表2-3)，斷后伸長率為10=%32。 該材料塑性好、強度低、淬透性差，經(jīng)熱處理后耐磨 用于制造冷軋鋼板、深沖壓件等 。 查王芳主編的《冷沖壓模具設(shè)計指導》第203頁黑色金屬材料的力學性能表得參數(shù)見下表：

20、表3-1 材料08F的力學性能 材料 名稱 牌 號 材料 的 狀態(tài) 力學性能 抗剪強度 抗拉強度 屈服點 伸長率 彈性模量 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 08F 已退火的 220 280 177 32 / 第四章 工藝方案的確定 4.1 工藝方案的分析及確定 如圖2-1所示， 該零件包括沖孔和落料兩個基本工序，可采用的沖裁工藝方案有單工序沖裁、復合模沖裁和級進模沖裁三種。由于零件屬于大批量生產(chǎn)，因此采用單工序模沖裁效率太低壓力機一次行程只能完成一道工序且不便于操作等

21、；復合模沖裁精度和平直度較好，生產(chǎn)率也較高適用于大批量生產(chǎn)。級進模其沖裁精度較高，生產(chǎn)率高用于大批量生產(chǎn)，但其較難保證零件內(nèi)、外形相對位置的一致性。 根據(jù)以上分析，該零件采用復合模沖裁工藝方案。 4.2 確定模具總體結(jié)構(gòu)方案 1、模具類型 根據(jù)零件的沖裁工藝方案，采用復合沖裁模。 2、操作與定位方式 雖然零件的生產(chǎn)批量較大，但合理安排生產(chǎn)可用手工送料方式能夠 達到批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式。為了便于操作和保證零件精度，采用導料銷導向和擋料銷定位的定位方式。 3、卸料與出件方式 考慮零件的厚度，采用剛性卸料方式。為了便于操作、提高生

22、產(chǎn)率，沖件和廢料采用凸模直接從凹模洞口推下的下出件方式。 4、模架類型及精度 由于零件厚度較厚，沖裁間隙較小，又是復合模，因此采用中間式導柱模架考慮零件精度要求不是很高，沖裁間隙較小，因此采用Ⅰ級模架精度。 第五章 零件的工藝設(shè)計與計算 5.1排樣設(shè)計與計算 1、排樣設(shè)計 該零件的材料厚度較厚，尺寸不大，外形結(jié)構(gòu)簡單對稱，因此有兩種比較合理的排樣方法 即如下圖5-1和圖5-2所示 圖5-1排樣圖（方案一） 圖5-2排樣圖（方案

23、二） 經(jīng)比較圖5-1送料步距比圖5-2的送料步距要小一些，因此選用圖5-1作為排樣可以提高生產(chǎn)率。故選用圖5-1作為排樣方案較為合理。 2、計算 （1）、根據(jù)排樣圖的幾何關(guān)系,查《沖壓模具及設(shè)備》表4-18、4-19、4-20、4-21得a=1.5，a1=1.2, =0.8mm Z=0.5mm 根據(jù)公式：B=（Dmax+2a）得 B=（58.3+21.2）=60.7mm 所以： B0=B+Z=60.7+0.5=61

24、.2mm 材料利用率=A/BS100% 由零件圖可以近似算得零件的面積為1404mm2；一個進距內(nèi)的坯料面積為 Bs=61mm31.2mm=1903.2mm2。因此材料的利用率為： =A/BS100%=1404/1903100%74% （2）、計算中壓力與壓力中心，初選壓力機 沖裁力：根據(jù)零件圖可算得零件內(nèi)外周邊之和L=206.2mm，取K=1.3，則 F=KLtb=1.3206.22220N=117946.4N 卸料力：查《沖壓模具及設(shè)備》表4-22得 K=0.04 則

25、 FX=0.04117946.4N=4717.86N 推件力：根據(jù)材料厚度取凹模刃口直壁高度h=16mm故n=h/t=16/2=8。查《沖壓模具及設(shè)備》表4-22得KT=0.055 則 FT=80.055117946.4=51896.4N 所以，采用剛性卸料和下出件方式的沖模時的總沖壓力： F=F+FT=117946.4+51896.4N=169842.8N 所以，應選取的壓力機的標稱壓力： p（1.1~1.3）F=(1.1~1.3)169842.8N=187~22

26、1kN 5.2 壓力機的初選 根據(jù)以上所計算的沖裁力，參見《沖壓模具及設(shè)備》第41頁 表3-5開式雙柱可傾式壓力機（部分）主要技術(shù)規(guī)格，初選安裝模具的壓力機的型號為J23-25型 。壓力機的主要參數(shù)見表5-1： 表5-1 J23-25的主要技術(shù)參數(shù) 型 號 J23-25

27、標稱壓力/KN 250 滑塊行程/mm 65 滑塊行程次數(shù)/次min-1 55 最大封閉高度/mm 270 封閉高度調(diào)節(jié)量/mm 55 喉深/mm 200 立柱距離/mm 270 工作臺尺寸/mm 前后 370 左右 560 工作臺孔尺寸/mm 前后 200 左右 290 直徑 260 墊板尺寸/mm 厚度 50 直徑 模柄孔尺寸/mm 直徑 40 深度 60 因零件結(jié)構(gòu)形狀對稱，故其壓力中心位置就是該零件的幾何中心位置，無需計算。 5.3計算凸

28、、凹模刃口尺寸 由零件圖可知，該零件屬于無特殊要求的普通的中空落料件，其中內(nèi)孔由沖孔獲得，零件外形則由落料獲得。 1、沖孔凸模刃口尺寸計算 根據(jù)公式dp=(dmin+) dd=(dp+Zmin) 查《沖壓模具及設(shè)備》表4-10得Zmax=0.360 Zmin=0.246 查《沖壓模具及設(shè)備》表4-13，4-14得=0.020 =0.020 =1 校核間隙：因為 所以符合： 將已知和查表得來的數(shù)據(jù)帶入公式 即得 dp=（3.5+10.16）mm=3.66mm dd=(3.66+0.246)mm=3.

29、9mm 2、落料凹模刃口尺寸計算 由于沖件外形為落料件，故以凹模為基準配作凸模，凹模磨損后其尺寸變化有：變大、變小和不變?nèi)N情況。如下圖5-3所示 圖5-3 （1）凹模磨損后的尺寸A1(58)、A2(38)、A3（30）、A4（8） 查表4-14得： 按刃口計算公式： Ad=(Amax-)得 Ad1=(58-0.750.3)mm=57.78mm Ad2=(38-0.750.25)mm=37.81mm

30、 Ad3=(30-0.750.21)mm=29.84mm Ad4=(8-10.15)mm=7.85mm （2）凹模變小后變小的尺寸B(2) 查《沖壓模具及設(shè)備》表4-14得： 按刃口計算公式：Bd=（Bmin+）得 Bd=（2+10.1）mm=2.1 （3）凹模磨損后不變的尺寸C1（420.125） C2=（70.075） 按刃口計算公式：Cd=（Cmin+0.5）得 Cd1=（41.87

31、5+0.50.25）mm=420.03mm Cd2=(6.925+0.50.15)0.15/8mm=70.02mm 查《沖壓模具及設(shè)備》表4-10得 Zmin=0.246mm Zmax=0.360mm，故落料凸模刃口尺寸按凹模實際刃口尺寸配作，保證雙邊間隙值0.246mm~0.360mm。 5.4 模具的閉合高度 沖模的閉合高度是指滑塊在下止點即模具在最低工作位置時，上模座上平面與下模座下平面之間的距離H。沖模的閉合高度必須與壓力機的裝模高度相適應。壓力機的裝模高度是指滑塊在下止點位置時，滑塊下斷面至墊板上平面的距離。當連桿調(diào)

32、至最短時為壓力機的最大裝模高度Hmax；連桿調(diào)至最長時為最小裝模高度Hmin。 沖模的閉合高度H應介于壓力機的最大裝模高度Hmax和最小裝模高度Hmin之間，起關(guān)系為： （Hmin-T）+10Hm（Hmax-T）+5 即 壓力機J23-25的閉合高度的范圍為： （270-55-50）+10Hm（270-50）+5 得： 175Hm225 如果沖模的閉合高度大于壓力機最大裝模高度時，沖模不能在該壓力機上使用。反之，小于壓力機最小裝模高度時，

33、可加工經(jīng)過磨平的墊板。 沖模的其它外形結(jié)構(gòu)尺寸也必須和壓力機相適應，如模具外形輪廓平面尺寸與壓力機的墊板、滑塊底面尺寸，模柄與模柄孔尺寸，下模緩沖器平面尺寸與壓力機墊板孔尺寸等都必須相適應，以便模具能正確安裝和正常使用。 第六章 模具結(jié)構(gòu)簡圖及沖裁模主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.1模具結(jié)構(gòu)簡圖 （如下圖） 圖6-1模具結(jié)構(gòu)簡圖 6.2 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 沖裁模零件及模架已有國家標準或部頒標準，模架產(chǎn)品標準（GB/T 2851.1~7—GB/T 2852.1~4）共10個，與標準模架相對應的標準零件（GB

34、/T 2855.1~14、GB/T 2856.1~8、GB/T 2861.1~16）共38個。設(shè)計模具時應盡量采用標準零件及其組合。 因為制件的內(nèi)型為孔圓形，所以采用國家標準的圓形凸模型式，為了便于安裝和維修可采用臺階式圓形凸模。將凸模壓入固定板內(nèi)，采用H7/m6配合。 根據(jù)國標（GB2863.1~2—81）規(guī)定，凸模材料用T10A、Cr6WV、9Mn2V、Cr12、Cr12MoV。刃口部分熱處理硬度淺兩種材料為 58~60HRC，后三種為58~62HRC，尾部回火至40~50HRC。參見《沖壓模具圖冊》第229頁 表7-4 沖模工作零件常用材料及熱處理要求的第230頁可知：凸模的材料選用

35、 T10A，標準號為GB1299，熱處理硬度為60~64HRC，同時是適用于一般彎曲的凸、凹模及鑲件。 此凸?？上仍谲嚧采线M行車削加工，再進行磨削，即可達到凸模的設(shè)計要求。 凸模的長度根據(jù)凸模的具體結(jié)構(gòu)確定。應留有修磨余量，并且在模具的閉合狀態(tài)下，凹模/卸料版至凸模固定板間應留有避免壓手的安全距離。且此凸模不需進行強度校核。凸模的結(jié)構(gòu)見圖6-2. 圖6-2 凸模的結(jié)構(gòu)示意圖 6.3凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 該凹模結(jié)構(gòu)簡單，外形為方形，常采用的材料為T10、Cr6WV、Cr12等，熱處理硬度為：58~60HRC。 參見《冷

36、沖壓模具設(shè)計指導》第29頁，可得： 凹模厚度 H=Kb(≥15mm) (2-19) 凹模壁厚 C=(1.5~2)H(≥30mm) (2-20) 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，可查表2-24（《冷沖壓模具設(shè)計指導》）。 凹模一般采用螺釘和銷釘固定在下模座上，釘孔至刃口邊及釘孔之間要有足夠的強度，其最小值可參見表2-25（《冷沖壓模具設(shè)計指導》）。 查《冷沖壓模具設(shè)計指導》表2-24可得 K=0.28 即 H=0.2858=16.24mm H取16mm C=(1.5～2)

37、16=(24～32)mm C取32mm時 參見《沖壓模具及設(shè)備》第139頁得以下式子： L=l+2c B=b+2c (4-35) 式中 l——沿凹模長度方向刃口型孔的最大距離（mm）； B——沿凹模寬度方向刃口型孔的最大距離（mm）； C——凹模壁厚 （mm），主要考慮布置螺孔與銷孔的需要，同時也要保證凹模的強度和剛度。 即 L=l+2c=58+232=58+64=122mm B=b+2c=30+232 =94mm 凹模的結(jié)構(gòu)見下圖6-3.

38、 圖6-3 凹模的結(jié)構(gòu) 6.4凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計

39、

40、

41、 凸凹模是復合模中的主要工作零件，工作端的外緣都是刃口，一般內(nèi)緣與凹模刃口結(jié)構(gòu)形式相同，外緣與凸模刃口結(jié)構(gòu)形式相同。其固定方式采用粘接劑粘接的方式固定。 下圖6-4為凸凹模的結(jié)構(gòu)形 圖6-4 凸凹模的結(jié)構(gòu) 倒裝式復合模的凸凹模內(nèi)孔一般積存廢料，肋力大，最小壁厚需大些。 6.5導料銷的結(jié)構(gòu)設(shè)計 定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上相對凸、凹模有正確的位置。定位零件的結(jié)構(gòu)形式很多，用于對條料進行定位的有擋料銷、導料銷、導料板、側(cè)壓裝置、導正銷、側(cè)刃等，用于對工序件進行定位零件有定位銷和定位板等。該模具采用的是一般型式的擋料銷和導料銷，其結(jié)構(gòu)件圖6-5。

42、 圖6-5 定位銷的結(jié)構(gòu) 6.6 凸模固定板與墊板的設(shè)計 凸模固定板是將凸模固定在模座上，其平面輪廓尺寸除應保證凸模安裝孔外，還要考慮螺釘與銷釘孔的設(shè)置。其型式有圓形和矩形兩種。厚度一般取凹模厚度的0.6~0.8倍。 墊板的作用是直接承受或擴散凸模傳遞的壓力，以降低模座所受的單位壓力，保護模座以免被凸模端面壓陷。模具是否夾墊板，應根據(jù)模座承受的壓力的大小進行判斷。凸模支承端面對模座的單位壓力（Mpa）為 P=F/A (2-23) 式中 F——沖裁力（N）； A——凸模支承端面積（mm2）. 如

43、果凸模支承面的單位壓力p大于模座材料的許擁壓應力[](表2-39)，則需加淬硬磨平的墊板；反之則不加。墊板的厚度一般取4~12mm。 以上摘自《冷沖壓模具設(shè)計指導》第49頁。 圖6-6a 凸模固定板的結(jié)構(gòu) 圖6-6b 墊板的結(jié)構(gòu) 6.7 模柄的選用 模柄的作用是將模具的上模座固定在沖床的滑塊上。常用的模柄形式有旋入式、壓入式、凸緣式等等。為了配合模具的閉合高度，選用凸緣式，直接放在墊板上，增加了模具的閉合高度，同時是模柄的上表面與沖床相接觸

44、 。 6.8 沖模模架的型號與選擇 根據(jù)模具的設(shè)計要求，選用中間導柱模架。參考冷沖模國家標準麗的沖?；瑒訉蚰＜苤虚g導柱圓形模架（GB 2851.6-81）,的模架的主要技術(shù)規(guī)格見表6-1. 表6-1 沖模模架的主要技術(shù)規(guī)格 凹模周界 閉合高度 上模座 GB/TB 2856.11 下模座 GB/T 2855.12 導柱 GB/T 2861.1 導套 GB/T 2861.6 數(shù)量 125 最 小 最 大 1 1 1 1 1 1 規(guī)格 125 170 205 25040 250

45、50 25 160 25 160 25 8533 25 8533 第七章 主要零部件的加工工藝卡片 7.1 凸模的加工工藝 該模具采用的是圓形凸模，這種凸模加工比較簡單，熱處理前毛刺經(jīng)車削加工，配合表面和z工作型面留適當?shù)哪ハ饔嗔?；熱處理后，?jīng)磨削加工即可獲得較理想的工作型面及配合表面。其公差要求見圖7-1.凸模的加工制造工藝見表7-1.： 表7-1 凸模的加工制造工藝 零件工藝過程卡 模具名稱 托板 沖裁模 零件編號 11 材料編號 Cr12 零件名稱 凸模 零件件數(shù) 1 毛坯種類 鍛造 工序號 工序

46、 名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 工藝裝備 刀具 量、夾具 1 備料 備尺寸為15mm45mm圓棒料 壓力機 游標卡尺 2 鍛造 鍛成尺寸為12mm40mm 3 熱處理 退火 熱處理爐 4 車削 車削端面、外圓及中心孔，留有磨削余量 車床 車刀 游標卡尺、千分尺 5 熱處理 淬火達硬度58~62HRC 熱處理爐 6 研磨中心孔 磨床 研磨膏 游標卡 尺 7 磨削 磨外圓達尺寸要求，磨端面并留線切割余量（退磁） 磨床 砂輪 游標

47、卡尺千分尺 8 線切割 割兩端面頂尖孔處 線切割機床 鉬絲 9 檢驗 圖7-1 凸模 7.2 凹模的加工工藝 凹模具體的尺寸結(jié)構(gòu)件圖7-2，加工制造工藝見表7-2 表7-2 凹模的加工制造工藝 零件工藝過程卡 模具名稱 托板 沖裁模 零件編號 12 材料編號 T10A 零件名稱 凹模 零件件數(shù) 1 毛坯種類 鍛造 工序號 工序 名稱 工序內(nèi)

48、容 設(shè)備 工藝裝備 刀具 量、夾具 1 備料 備鍛造尺寸為128mm100mm20mm圓棒料 壓力機 游標卡尺 2 熱處理 退火 熱處理爐 3 銑削 銑各平面，留磨削余量 銑床 銑刀 游標卡尺 4 磨削 磨削各面，保證兩平面的平行度，并退磁 磨床 砂輪 游標卡尺、量規(guī) 5 鉗工 鉗工劃線，劃對稱中心線、螺孔線及銷孔線后鉆、鉸28mm的孔和鉆、攻4M8螺紋及鉆沉孔，打穿絲孔 鉆床 劃針、 麻花鉆 游標卡尺 高度游標卡尺 6 線切割 線切割內(nèi)型58mm38mm 線切割機床 鉬絲 游標卡尺

49、 7 銑削 擴銑內(nèi)型72mm50mm臺階 銑床 銑刀 游標卡尺 8 熱處理 淬火達表面硬度58~62HRC 熱處理爐 9 鉗工 修磨各刃角 銼刀 直尺 10 磨削 磨各平面及達尺寸要求，并退磁 磨床 砂輪 游標卡尺 11 研磨 研磨孔及內(nèi)型側(cè)面，達技術(shù)要求 磨床 研磨膏 游標卡尺 12 檢驗 圖7-2 凹模 7.3 凸凹模的加工工藝 凸凹模的具體尺寸見圖7-3，加工制造工藝見表7

50、-3： 表7-3凸凹模的加工工藝 零件工藝過程卡 模具名稱 托板 沖裁模 零件編號 23 材料編號 T10A 零件名稱 凸凹模 零件件數(shù) 1 毛坯種類 鍛造 工序號 工序 名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 工藝裝備 刀具 量、夾具 1 備料 鍛造尺寸為72mm43mm53mm方料 壓力機 游標卡尺 2 熱處理 退火 熱處理爐 3 線切割 割出外形，保證尺寸精度 線切割機床 鉬絲 游標卡尺 4 鉗工 鉗工劃線，劃對稱中心線，各孔中心線，鉆3.5mm孔 ，擴5.5mm孔保證其深度

51、 并鉸3.5mm孔 鉆床 麻花鉆 鉸刀 游標卡尺、高度游標卡尺 5 磨削 磨上下平面 達尺寸要求 退磁 磨床 砂輪 游標卡尺 6 熱處理 淬火達表面硬度60~64HRC 熱處理爐 7 研磨 研磨外形，達精度要求 研磨膏 研磨劑 百分表 9 檢驗 圖7-3 凸凹模 7.4 卸料板的加工工藝 卸料板的具體尺寸見圖7-4，加工制造工藝如表7-4： 表7-4 卸料板的加工制造工藝 零件工藝過程卡

52、 模具名稱 托板 沖裁模 零件編號 14 材料編號 45 零件名稱 卸料板 零件件數(shù) 1 毛坯種類 鍛造 工序號 工序 名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 工藝裝備 刀具 量、夾具 1 備料 鍛造尺寸為125mm9718mm方料 壓力機 游標卡尺 2 銑削 銑削六面，保證尺寸并留磨削余量 銑床 銑刀 游標卡尺 3 磨削 磨削個面，并保證足夠的加工余量，退磁 磨床 砂輪 游標卡尺、量規(guī) 4 鉗工 鉗工劃線，劃對稱中心線、及螺孔線鉆、鉸4M8mm的孔并攻螺紋和鉆35及鉆沉孔 鉆床

53、高度游標卡尺、 麻花鉆 直尺、 游標卡尺 5 磨削 磨削各面達尺寸要求，去磁 磨床 砂輪 游標卡尺 5 線切割 割內(nèi)型保證尺寸 線切割機床 鉬絲 游標卡尺 6 磨削 磨削各個平面，達尺寸要求 磨床 砂輪 游標卡尺 7 檢驗 圖7-4 卸料板 7.5 推件塊的加工工藝 推件塊的具體尺寸見圖7-5，其加工制造工藝見表7-5： 表7-5 推件塊的加工工藝 零件工藝過程卡 模具名稱 托板 沖裁模 零件編號 13

54、 材料編號 T8A 零件名稱 推件塊 零件件數(shù) 1 毛坯種類 鍛造 工序號 工序 名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 工藝裝備 刀具 量、夾具 1 備料 鍛造尺寸為74mm52mm13mm方料 壓力機 游標卡尺 2 銑削 銑各面并銑出臺階上外形，保證其尺寸，留磨削余量 銑床 銑刀 游標卡尺 3 磨削 磨削各平面，并保證平面的平行度，退磁 磨床 砂輪 游標卡尺、量規(guī) 4 鉗工 鉗工劃線，劃孔對稱中心線、鉆4-4.5并擴8的沉頭孔之后進行鉸孔 鉆床 麻花鉆 高度游標卡尺 游標

55、卡尺 5 磨削 磨削各面達尺寸要求，并退磁 磨床 砂輪 游標卡尺 6 檢驗 圖7-5 推件塊 7.6 繪制模具總裝圖 總圖如圖7-6所示，圖中的零件名稱見表7-6 圖7-6 托板沖裁模 表7-6零件明細表 第八章 模具價格估算 托板落料沖孔復合模計價方法如下： 基點工時估算法 項目 代號 參數(shù) 單位 備注 基點工時 T0 77 h 見

56、表2-1 工時單價 A 80 元/h 基點工時修整系數(shù) K20 1 見表2-2 沖裁周長因素工時系數(shù) K21 0.480 見表2-3 自制鑄鐵底板模架因素工時系數(shù) K22 0.058 見表2-4 慢走絲線切割機床加工因素工時系數(shù) K24 1.020 見表2-6 沖裁實際周長 Z 206.200 mm 沖裁周長基數(shù) Z0 200 見表2-3 同類型規(guī)格模具的基點工時平均值 T0＇ 82 mm 見表2-1 所有孔的工時之和 ti 4 h 見表2-7 沖裁件周長因素工時 N1 1.146

57、h 自制鑄鐵標準底板模架因素工時 N2 4.756 h 慢走絲線切割機床加工因素工時 N4 78.540 h 多孔沖孔模因素工時 N5 0.000 h 復合模沖各種型孔的因素工時 N6 4.000 h 沖壓模具制造的總工時 T 165.442 h 模具制造工費 Ga 1.324 萬元 模具材料費 M1 0.310 萬元 銷售價格計算： 模具設(shè)計系數(shù) d 10% 成本利潤 pr 20% 稅率 tr 17% 管理費系數(shù) g 5% 試模費

58、 U 0.160 萬元 其他費用 Q 0.000 萬元 設(shè)計費 0.765 萬元 利潤 1.866 萬元 稅率 1.906 萬元 管理費 0.444 萬元 試模費 0.160 萬元 其他費用 0.000 萬元 模具銷售價格 P 2.84 萬元 附：上表備注中所查表均屬中國模具工業(yè)協(xié)會主編的《模具計價手冊》第二章相關(guān)表格，另外相關(guān)參數(shù)計算公式也均見于中國模具工業(yè)協(xié)會主編的《模具計價手冊》第二章相關(guān)計算公式。

59、 小 結(jié) 經(jīng)過這一個多月的畢業(yè)設(shè)計和對相關(guān)資料的收集讓我清楚的感到一套高質(zhì)量的模具的設(shè)計不僅要有一個好的思路，更要在實踐中不斷的積累，不斷提升，不斷完善.通過這次畢業(yè)設(shè)計，我把原來學過的許多專業(yè)課知識有了進一步的掌握和了解，如：《沖壓模具及設(shè)備》、《機械制圖》、《公差測量與配合》、《模具制造工藝學》等。一副好的模具，不僅要從其下料、加工、高效生產(chǎn)方面，還要有好的工藝性。 模具帶動了工業(yè)生產(chǎn)總值達到2.4萬億美元，僅模具的銷售量達到了70億美元，而且模具的精度要求越來越高，所以在模具的制造上增加了很大的困難，不僅要

60、提高機器的精度，越來越多的運用數(shù)字，激光，線切割等設(shè)備來完成模具的加工，模具是單件小批量生產(chǎn)，淘汰率非?？?，所以作為21世紀的大學生，應當全面地了解模具的結(jié)構(gòu)，減少模具的加工難度，而且要保證產(chǎn)品的質(zhì)量要求。模具材料的合理應運也是必須要考慮的，對于保證沖壓產(chǎn)品數(shù)量的時候，必須合理地選用模具材料，模具鋼分為冷作模具鋼、熱作模具鋼和塑料模具鋼等，價格的相差甚遠，在保證沖壓件質(zhì)量要求和模具壽命的前提下，合理的選擇模具材料。 我們面臨走向社會，接觸本專業(yè)工作，拓寬知識面，增強感性認識，培養(yǎng)、鍛煉我們綜合運用所學的基礎(chǔ)理論、基本技能和專業(yè)知識，去獨立分析和解決實際問題的能力，把理論和實踐結(jié)合起來，提高實

61、踐動手能力，為畢業(yè)后走上工作崗位打下一定的基礎(chǔ)，培養(yǎng)合格人才積累經(jīng)驗。畢業(yè)設(shè)計就是把所學的知識充分應運到出來的一次鍛煉，但是，對許多加工設(shè)備還不是很了解，沒有任何的設(shè)計經(jīng)驗，設(shè)計還有許多不足 。走上工作單位，我會繼續(xù)努力，爭取把模具的知識學得更好！ 致 謝 首先感謝學校給了我這次鍛煉的機會。在這短短的一個月中的畢業(yè)設(shè)計中，碰到了許多自己開始畢業(yè)設(shè)計前所沒想到的困難，如零件圖分析、繪制零件圖、零件圖的標注、零件設(shè)計時相關(guān)數(shù)據(jù)的計算、查證等等，把我這三年來所學的課程基本來了一次大綜合。幸好有老師的指導和同學的相互幫助設(shè)計才能順利地完成。 當然，這次畢業(yè)設(shè)計能夠相

62、對如此順利，首先要感謝在這幾個月來幫助我完成畢業(yè)設(shè)計的老師，在這幾十天的交往中張新建老師給我的感覺就是對工作對學生負責的態(tài)度讓我敬佩。我在這次的畢業(yè)設(shè)計中碰到的許多難題大多是在他的指導下解決的。無論是節(jié)假日或是休息時間他都在學校悉心指導，幫我指出不足之處。張新建老師他那一絲不茍的工作作風是我在以后的工作中所要努力學習的榜樣。再次感謝在這三年來悉心指導我的老師們是你們孜孜不倦的教育精神使我在這三年里學到了很多知識。在他們的教誨下我獲得了人生中最寶貴的一筆財富。在你們的指導下使我能夠順利畢業(yè)。在最后感謝在這三年里共同學習的同學們是他們使我的大學生活充滿了激情。也認識了更多的朋友。 最后還是只能用

63、非常感謝來代替現(xiàn)在的心情。再次感謝所有的人！ 參考文獻 1、 徐政坤，沖壓模具及設(shè)備，北京：機械工業(yè)出版社，2005.1 2、劉力，機械制圖，北京：高等教育出版社，2000 3、吳兆祥，模具材料及表面熱處理，北京：機械工業(yè)出版社，2005 4、楊占曉，沖壓模具圖冊，北京：高等教育出版社，2004.7 5、李云程，模具制造工藝學，北京：機械工業(yè)出版社，2001.3 6、王芳，冷沖壓模具設(shè)計指導，北京：機械工業(yè)出版社，1990.10 7、付宏生，冷沖壓成形工藝與模具設(shè)計制造，北京：化學工業(yè)出版社，2005.3 8、吳詩惇，沖壓工藝及模具設(shè)計，西安：西北工業(yè)大學出版社，2001.9 9、黃云清，公差配合與測量技術(shù)，北京：機械工業(yè)出版社，2001.3 10、劉航，模具價格估算，北京：機械工業(yè)出版社，2007.6 11、劉魁敏，機械制圖與計算機繪圖，北京：機械工業(yè)出版社，2005.9 41