方形墊片沖孔、落料復(fù)合模設(shè)計(jì)

四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）方形墊片沖孔、落料復(fù)合模設(shè)計(jì)四川理工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院四 川 理 工 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)（論文）題目： 方形墊片沖孔、落料復(fù)合模設(shè)計(jì) 學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)：材料成型及控制工程 班級(jí)：2009.4 學(xué)號(hào)：= 學(xué)生： = 指導(dǎo)教師： = 接受任務(wù)時(shí)間 2013.03.04 系主任 （簽名） 院長(zhǎng) （簽名）1畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容及基本要求內(nèi)容：方形墊片沖孔、落料復(fù)合模設(shè)計(jì)；產(chǎn)品工件圖見(jiàn)附圖；生產(chǎn)批量：中批量要求：要求有摘要（中、英文） 、目錄、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、產(chǎn)品圖及設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。2指定查閱的主要參考文獻(xiàn)及說(shuō)明1） 實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè) ，許發(fā)樾主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2000.102） 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè),沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組編注 機(jī)械工業(yè)出版社 1999.063） 實(shí)用沖壓技術(shù)手冊(cè) ， 王孝培主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2001.034） 沖壓模設(shè)計(jì)與制造,劉建超 張寶忠主編 高等教育出版社 1999.15） 互換性與技術(shù)測(cè)量,廖念創(chuàng)等 計(jì)量出版社 1998.02 6） 金屬材料及熱處理,上海工大史美堂主編 上?？萍汲霭嫔?1980.077） 沖模圖冊(cè),李天佑主編 機(jī)械工業(yè)出版社 1995.103進(jìn)度安排設(shè)計(jì)（論文）各階段名稱 起 止 日 期1 收集文獻(xiàn),提出體系架構(gòu)需求，完成開(kāi)題報(bào)告 2013.03.04-2013.3.162 確定設(shè)計(jì)方案,完成所有工藝計(jì)算，重點(diǎn)解決關(guān)鍵疑難問(wèn)題并分析 2013.3.17-2013.4.133 撰寫(xiě)論文,完成裝配圖及零件圖 2013.4.14-2013.5.114 校對(duì)、修改加工論文及圖紙 2013.5.12-2013.5.255 畢業(yè)設(shè)計(jì)修改及提交，準(zhǔn)備答辯 2013.5.26-2013.06.21摘 要本設(shè)計(jì)是對(duì)給定的模具產(chǎn)品圖進(jìn)行沖壓模工藝分析和模具設(shè)計(jì)，在綜合考慮了經(jīng)濟(jì)性、零件的沖壓工藝性以及復(fù)雜程度和精確度等諸多因素的基礎(chǔ)上進(jìn)行沖壓工藝分析與計(jì)算的，并提出了合理的工藝方案和結(jié)構(gòu)形式，介紹了模具設(shè)計(jì)中的排樣與送料方式和卸料與導(dǎo)向方式，討論了主要工作件間隙的確定和刃口尺寸及沖壓力的計(jì)算，并選擇合適的壓力機(jī)，設(shè)計(jì)中主要對(duì)模具工作部分尺寸進(jìn)行計(jì)算和主要零部件的設(shè)計(jì)以及加工工藝的制定。該模具提高了制件質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低了模具成本，制件質(zhì)量符合生產(chǎn)要求。關(guān)鍵詞：復(fù)合模 工藝分析 沖孔 落料Abstract This design is to the product chart which assigns carries on flushes the die mold design and mold design process analysis. In the overall evaluation efficiency, the components ramming technology capability as well as the complex degree and accuracy and so on in many factor foundations carried on the ramming craft analysis and the computation, a reasonable process was proposed. The blanking layout and feeding styles, unloading way and guiding method were introduced, and the main components of the mold design and process technology development .The determination of the clearance between working parts and the calculation of punching and blanking compound die were expounded. This compound die improved product qualities and production efficiency with lower costs. The reliable product quality is achieved.Key words: Compound Die; Process Analysis; Punching; Blanking目 錄摘要 ABSTRACT第一章 緒論 1第二章 止動(dòng)片沖壓工藝分析及模具設(shè)計(jì) .42.1 設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)一止動(dòng)片，零件圖如下 42.2 沖壓件工藝分析 42.3 沖壓工藝方案的確定 .42.4 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 .52.5 排樣設(shè)計(jì) 52.6 沖壓力的計(jì)算 .72.6.1 沖壓力 72.6.2 卸料力 82.6.3 頂件力 82.6.4 模具總沖壓力 82.7 壓力中心的計(jì)算 82.8 初選壓力機(jī) 10第三章 模具總體設(shè)計(jì) 113.1 模具類型的選擇 113.2 定位方式的選擇 113.3 卸料方式的選擇 113.4 出件方式 123.5 確定送料方式 123.6 導(dǎo)向方式的選擇 12第四章 模具工作部分尺寸計(jì)算 134.1 工作零件刃口尺寸計(jì)算 .134.1.1 沖載間隙分析（要改模板） 134.1.2 落料模具工作零件刃口尺寸計(jì)算 .134.1.3 沖孔模具工作零件刃口尺寸計(jì)算 144.2.卸料裝置中彈性元件的計(jì)算 .154.2.1 卸料塊的設(shè)計(jì) .154.2.2 彈性元件橡膠的設(shè)計(jì) 15第五章 主要零部件設(shè)計(jì) .185.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 185.1.1 凸凹模 185.1.2 落料凹模 185.1.3 沖孔凸模 215.2 其它模具零件結(jié)構(gòu)尺寸 235.2.1 卸料板的設(shè)計(jì) 235.2.2 墊板設(shè)計(jì) 245.2.3 固定板設(shè)計(jì) 265.3 模架的選用 .275.3.1 上、下模座的設(shè)計(jì) 285.3.2 導(dǎo)柱、導(dǎo)套及模架的選用 295.4 其它標(biāo)準(zhǔn)零件的選用 325.4.1 模柄的選用 325.4.2 導(dǎo)料銷 335.4.3 卸料螺釘?shù)倪x用 335.4.4 定位零件 335.4.4 推件裝置 34第六章 壓力機(jī)的校核 37第七章 模具的裝配總圖 .38第八章 模具主要零件加工工藝的制定 398.1 落料凹模加工工藝過(guò)程 398.2 沖孔凸模加工工藝過(guò)程 398.3 凹凸模加工工藝過(guò)程 408.4 凸模固定板加工工藝過(guò)程 418.5 凸凹模固定板加工工藝過(guò)程 428.6 卸料板加工工藝過(guò)程 438.7 凸凹模墊板加工工藝過(guò)程 448.8 沖孔墊板加工工藝過(guò)程 45第九章 結(jié)論 46參考文獻(xiàn) .47致謝 48四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 1 頁(yè)第一章 緒論11 沖壓與冷沖模概念沖壓是在室溫下，利用安裝在壓力機(jī)上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。在沖壓加工中，將材料加工成零件的一種特殊工藝裝備，稱為沖壓模具。沖模在現(xiàn)實(shí)沖壓加工中是必不可少的工藝裝備，與沖壓件“一摸一樣”的關(guān)系，若沒(méi)有符合要求的沖模，就不能生產(chǎn)出合格的沖壓件；沒(méi)有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓成型工藝就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。在沖壓零件的生產(chǎn)中，合理的沖壓成形工藝、先進(jìn)的模具、高效的沖壓設(shè)備是必不可少的三要素。沖模在種類繁多的模具中占有十分重要的地位，是工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛的模具，從產(chǎn)量上看，它占了模具總產(chǎn)量的 30%以上，從產(chǎn)值上看，它占了模具總產(chǎn)值的 50%左右。沖壓加工與其他加工方法相比，無(wú)論在技術(shù)方面，還是在經(jīng)濟(jì)方面，都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。生產(chǎn)的制件所表現(xiàn)出來(lái)的高精度、高復(fù)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。但需要指出的是，由于進(jìn)行沖壓成形加工必須具備相應(yīng)的模具，而模具是技術(shù)密集型產(chǎn)品，其制造屬單件小批量生產(chǎn)，具有難加工、精度高、技術(shù)要求高、生產(chǎn)成本高（占產(chǎn)品成本的 10%30%）等特點(diǎn)。所以，只有在沖壓零件生產(chǎn)批量大的情況下，沖壓成形加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得好的經(jīng)濟(jì)效益。1.2模具工業(yè)在當(dāng)今市場(chǎng)的發(fā)展?fàn)顩r和前景：模具工業(yè)作為現(xiàn)代社會(huì)的一種新興工業(yè)，它能夠節(jié)約能源、節(jié)約原材料以及較高的生產(chǎn)效率，它能夠保證比較高的加工精度等特點(diǎn)。模具市場(chǎng)在世界上大部分都是供不應(yīng)求的，它的市場(chǎng)需求量大致 580 億至 660 億美元之間，與此同時(shí)，模具工業(yè)在我國(guó)也迎來(lái)了一輪新的發(fā)展前景。模具工業(yè)在我國(guó)最近幾年總產(chǎn)值保持 12.5%的年增長(zhǎng)率，截止至2006 年底模具產(chǎn)值預(yù)計(jì)超過(guò) 550 億元。3 模具在現(xiàn)代工業(yè)中的地位在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具是重要的工藝裝備之一，它在鑄造、鍛造、沖壓、塑料、橡膠、玻璃、粉末冶金、陶瓷制品等生產(chǎn)行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。由于采用模具進(jìn)行生產(chǎn)能提高生產(chǎn)效率、節(jié)約原材料、降低成本，并保證一定的加工質(zhì)量要求，所以，汽車(chē)、飛機(jī)、拖拉機(jī)、電器、儀表、玩具和日常品等產(chǎn)品的零部件很多都采用模具進(jìn)行加工。據(jù)國(guó)際技術(shù)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2011 年產(chǎn)品零件粗加工的 80%，精加工的 60%都由模具加工完成。四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 2 頁(yè)1.4 沖壓工藝的種類沖壓主要是按工藝分類，可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序也稱沖裁，其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離，同時(shí)保證分離斷面的質(zhì)量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發(fā)生塑性變形，制成所需形狀和尺寸的工件。在實(shí)際生產(chǎn)中，常常是多種工序綜合應(yīng)用于一個(gè)工件。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。 沖壓用板料的表面和內(nèi)在性能對(duì)沖壓成品的質(zhì)量影響很大，要求沖壓材料厚度精確、均勻；表面光潔，無(wú)斑、無(wú)疤、無(wú)擦傷、無(wú)表面裂紋等；屈服強(qiáng)度均勻，無(wú)明顯方向性；均勻延伸率高；屈強(qiáng)比低；加工硬化性低。在實(shí)際生產(chǎn)中，常用與沖壓過(guò)程近似的工藝性試驗(yàn)，如拉深性能試驗(yàn)、脹形性能試驗(yàn)等檢驗(yàn)材料的沖壓性能，以保證成品質(zhì)量和高的合格率。模具的精度和結(jié)構(gòu)直接影響沖壓件的成形和精度。模具制造成本和壽命則是影響沖壓件成本和質(zhì)量的重要因素。模具設(shè)計(jì)和制造需要較多的時(shí)間，這就延長(zhǎng)了新沖壓件的生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。模座、模架、導(dǎo)向件的標(biāo)準(zhǔn)化和發(fā)展簡(jiǎn)易模具(供小批量生產(chǎn))、復(fù)合模、多工位級(jí)進(jìn)模(供大量生產(chǎn))，以及研制快速換模裝置，可減少?zèng)_壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時(shí)間，能使適用于減少?zèng)_壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時(shí)間，能使適用于大批量生產(chǎn)的先進(jìn)沖壓技術(shù)合理地應(yīng)用于小批量多品種生產(chǎn)。沖壓設(shè)備除了厚板用水壓機(jī)成形外，一般都采用機(jī)械壓力機(jī)。以現(xiàn)代高速多工位機(jī)械壓力機(jī)為中心，配置開(kāi)卷、矯平、成品收集、輸送等機(jī)械以及模具庫(kù)和快速換模裝置，并利用計(jì)算機(jī)程序控制，可組成高生產(chǎn)率的自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線。在每分鐘生產(chǎn)數(shù)十、數(shù)百件沖壓件的情況下，在短暫時(shí)間內(nèi)完成送料、沖壓、出件、排廢料等工序，常常發(fā)生人身、設(shè)備和質(zhì)量事故。因此，沖壓中的安全生產(chǎn)是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 3 頁(yè)第二章 方形墊片沖壓工藝分析及模具設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)零件一方形墊片，零件圖如下:圖 2-1 為方形墊片制件，材料為 Q235-A，厚度為 2mm，大批量生產(chǎn)。試設(shè)計(jì)圖 2-1 方形墊片零件圖相應(yīng)的模具及其主要的零部件，工件結(jié)構(gòu)分析、工藝分析、模具方案的論證、進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制定主要件的工藝規(guī)程、必須的工藝計(jì)算、制造工藝以及一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等。2.2 沖壓件工藝分析（1）材料:該沖裁件的材料 Q235-A 是普通碳素鋼，具有較好的可沖壓性能。（2）零件結(jié)構(gòu): 零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單對(duì)稱，無(wú)尖角，中間有一個(gè)圓孔，中心孔直徑為20mm，滿足沖裁孔徑 的要求，成型后須保證各尺寸公差要求?？着cm20.1td邊緣的最小壁厚為 5mm，滿足沖裁件最小孔邊距 的要求，滿足許用m35.1mintl壁厚要求，因此，該制件具有良好的沖壓工藝性，比較適合沖裁。（3）尺寸精度: 零件圖上長(zhǎng)度和寬度標(biāo)注了公差要求，由公差表查的要求屬于IT14。圓角沒(méi)公差要求，可按 IT14 級(jí)確定工件尺寸的公差。中心孔尺寸標(biāo)注了公差要求，由公差表查得其公差要求屬 IT12。由以上分析可知，該零件可以用普通沖裁的加工方法制得。四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 4 頁(yè)2.3 沖壓工藝方案的確定由圖 2-1 可知 該零件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可以采用以下三種工藝方案:（1）先落料，再?zèng)_孔，采用單工序模生產(chǎn)。（2）落料一沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。（3）中孔一落料連續(xù)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。方案（1）模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率較低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求.由于零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為提高生產(chǎn)效率，主要應(yīng)采用復(fù)合沖裁或級(jí)進(jìn)沖裁方式。方案（2）只需要一套模具，沖壓件的形位精度和尺寸易于保證，且生產(chǎn)效率也高。盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀簡(jiǎn)單，模具制造并不困難。方案（3）也只需要一套模具，生產(chǎn)效率也很高，但零件的沖壓精度較復(fù)合模的低。欲保證沖壓件的形位精度，通過(guò)以上三種方案的分析比較，對(duì)該見(jiàn)沖壓生產(chǎn)以采用方案（2）為最佳2.4 模具結(jié)構(gòu)形式的確定正裝式復(fù)合模和倒裝式結(jié)構(gòu)比較：正裝式復(fù)合模適用于沖制材質(zhì)較軟或板料較薄的平直度要求較高的沖載件，還可以沖制孔邊距較小的沖載件。廢料不會(huì)在凸凹?？變?nèi)積聚，每次由打棒打出，可減少孔內(nèi)廢料的漲力，有利于凸凹模減小最小壁厚。倒裝式復(fù)合模不宜沖制孔邊距較小的沖載件，但倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，又可以直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件卸件可靠，便于操作，并為機(jī)械化出件提供了有力條件，所以應(yīng)用十分廣泛。制件孔邊距較大，平直度要求不高，不能使用正裝式復(fù)合模生產(chǎn)。由以上綜合分析確定該制件的生產(chǎn)采用倒裝式復(fù)合模具生產(chǎn)。2.5 排樣設(shè)計(jì)排樣是指沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法。合理的排樣和選擇適當(dāng)?shù)拇钸呏?，是降低成本、保證工件質(zhì)量及延長(zhǎng)模具壽命的有效措施。排樣的方式有多種多樣，如：直排、斜排、直對(duì)排、混合排、少?gòu)U料和五廢料等排樣方式，由止動(dòng)片圖得，此沖裁件采用直排。排樣時(shí)工件以及工件與條料側(cè)邊之間留下的余料叫做搭邊。搭邊值對(duì)沖裁過(guò)程及沖裁件質(zhì)量有很大的影響，因此一定要合理的確定搭邊數(shù)值。搭邊過(guò)大，材料利四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 5 頁(yè)用率低;搭邊過(guò)小時(shí)，搭邊的強(qiáng)度和剛度不夠，沖裁時(shí)容易翹曲或被拉斷，不僅會(huì)增大沖裁件毛刺，有時(shí)甚至單邊拉入模具間隙，造成沖裁力不均，損壞模具刃口。根據(jù)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)，正常搭邊比無(wú)搭邊沖裁時(shí)的模具壽命高 50以上。搭邊的作用是補(bǔ)償條料的定位誤差，保證沖出合格的工件；保持條料有一定的剛度，便于送料。搭邊值的大小與下列因素有關(guān)：（1）材料的力學(xué)性能，硬材料的搭邊值可小一些，軟材料的搭邊值要大一些。（2）工件的形狀與尺寸，工件的尺寸大或者有圓角半徑較小的凸起時(shí)，搭邊值取大一些。（3）材料厚度，材料厚度大則搭邊值大一些。（4）送料及擋料方式，手工送料、有側(cè)壓裝置的模具，搭邊值要小一些；用側(cè)刃定距比用擋料銷定距的搭邊小一些。（5）卸料方式，彈性卸料比剛性卸料的搭邊小一些。搭邊是廢料，從節(jié)省材料出發(fā)，搭邊值應(yīng)愈小愈好。但過(guò)小的搭邊容易擠進(jìn)凹模，增加刃口磨損，降低模具壽命，并且影響沖裁件的剪切表面質(zhì)量。查沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表 2.5.2,確定搭邊值:條料邊緣的搭邊和工件間的搭邊分別為2.2mm和2.0mm從而可計(jì)算出條料寬度和送進(jìn)步距分別為44.4mm和32mm。如圖 2-2 所示毛坯排樣采用的是條料，且垂直于送料方向的凹模長(zhǎng)度大于送料方向的凹模寬度，為降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，采用橫向手工送料方式，條料的送進(jìn)方向。圖 2-2 方形墊片排樣圖四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 6 頁(yè)一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率 為.裁單件材料的利用率按2式計(jì)算,即（2-%10BLnA1）式中 A沖裁面積(不包括內(nèi)形結(jié)構(gòu)廢料 如圖 2-3)； 一個(gè)沖距內(nèi)沖沖裁件數(shù)目；1nB條料寬度；L進(jìn)距。利用 CAD 可計(jì)算得 24.38m6所以 %84.6310.59%10nA圖 2-3 廢料種類圖2.6 沖壓力的計(jì)算2.6.1 沖壓力沖壓力是沖裁過(guò)程中凸模對(duì)板料施加的壓力，它是隨凸模進(jìn)入材料的深度（凸模行程）而變化的。通常所說(shuō)的沖裁力是指沖裁力的最大值，它是選用壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具的重要依據(jù)之一。所以，在這里要計(jì)算兩次沖裁力，再相對(duì)比較取最大的沖裁力作為沖壓力。用普通平刃口模具沖裁時(shí)，其沖裁力 F 一般按下式計(jì)算：（2-2）KLt四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 7 頁(yè)式中：沖裁力（KN） ；FL沖裁周邊長(zhǎng)度；t材料厚度；材料的抗剪強(qiáng)度（Mpa） 。K系數(shù)；系數(shù) K 是考慮到實(shí)際生產(chǎn)中，模具間隙的波動(dòng)和不均勻、刃口的磨損、板料力學(xué)性能和厚度等因素的影響而給出的修正系數(shù)。一般取 K=1.3。材料 Q235-A 的抗剪強(qiáng)度查表 =350Mpa；材料厚度 t=2mm；沖孔力 ：1F所以 KNKLt 18.573028.63其中 L=62.83mm；落料力 2F所以 KNKLt 59.13024.13.其中 L 由 CAD 周長(zhǎng)計(jì)算:L=131.42mm；通過(guò)以上數(shù)據(jù)比較分析，這里沖裁力的選取較大的沖孔力 作為沖壓力2FF=119.59KN2.6.2 卸料力 從凸模上卸下箍著的的料所需要的力稱為卸料力。卸料力計(jì)算按式 2.6.3（經(jīng)驗(yàn)公式）得：FKX(2-3) 式中：卸料力；XFF沖裁力；四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 8 頁(yè)卸料力系數(shù)；XK其值由表 2.6.1 查得 0.05。XK則卸料力： NFX98.5.10.2.6.3 頂件力逆沖裁方向?qū)⒘蠜_凹模內(nèi)頂出所需要的力稱為頂件力。頂件力計(jì)算按式 2.6.5（經(jīng)驗(yàn)公式）得：（2-4） )(1FKD式中：頂件力；DFF沖裁力；沖孔力；1頂件力因數(shù)；DK其值由表 2.6.1 查得 06.DK頂件力則為： NFD.1)8.579.1(06.2.6.4 模具總沖壓力為：KNFDX 17.36.098.5沖總2.7 壓力中心的計(jì)算模具壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn)。為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑快的中心相重合。否則，沖壓時(shí)滑塊就會(huì)承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具導(dǎo)向部分不正常的磨損，還會(huì)使合理間隙得不到保證，從而影響制件質(zhì)量和降低模具壽命甚至損壞模具。在實(shí)際生產(chǎn)中，可能會(huì)出現(xiàn)由于沖件的形狀或排樣特殊，從模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造考慮不宜使壓力與模柄中心線相重合，這時(shí)應(yīng)注意壓力中心的偏離不致超出所選用壓力機(jī)的允許范圍。沖模的壓力中心按下述原則確定：（1）對(duì)稱形狀的單個(gè)沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。（2）工件形狀相同且分布位置對(duì)稱時(shí)，沖模的壓力中心與零件的對(duì)稱中心相重合。（3）形狀復(fù)雜的零件，多孔沖模，級(jí)進(jìn)模的壓力中心可用解析法求出沖模壓力中心。四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 9 頁(yè)壓力中心如圖 2-4 所表示圖 2-4 壓力中心圖由于該沖壓件是對(duì)稱的，所以沖模的壓力中心在沖壓件輪廓圖形的幾何中心上（亦就是原點(diǎn)） 。2.8 初選壓力機(jī)壓力機(jī)公稱壓力的確定：對(duì)于沖裁工序，壓力機(jī)的公稱壓力應(yīng)大于或等于沖裁時(shí)總沖壓力的 1.11.3 倍，即 KNFPZ52.1708.4)3.1(因此初選壓力機(jī)為：J2316。四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 10 頁(yè)第三章 模具工作部分尺寸計(jì)算3.1 工作零件刃口尺寸計(jì)算3.1.1 沖載間隙分析3.1.1.1 間隙對(duì)沖載件尺寸精度的影響沖載件的尺寸精度是指沖載件的實(shí)際尺寸與圖紙基本尺寸的差值，差值越小，則精度越高，這個(gè)差值包括兩個(gè)方面的偏差，一是沖載件相對(duì)于凸?；虬寄５钠?，二是模具本身的制造偏差。間隙影響沖裁件尺寸精度具體有以下幾種情況：當(dāng)間隙適當(dāng)時(shí)，在沖裁過(guò)程中，板料的變形區(qū)在剪切作用下被分離，使落料件的尺寸等于凹模尺寸，沖孔件尺寸等于凸模的尺寸。當(dāng)間隙過(guò)大，板料在沖裁過(guò)程中除受剪切外還產(chǎn)生較大的拉伸與彎曲變形，沖裁后因材料彈性恢復(fù)，將使沖裁件尺寸向?qū)嶋H方向收縮。對(duì)于落料件，其尺寸將會(huì)小于凹模尺寸，對(duì)于沖孔件，其尺寸將會(huì)大于凸模尺寸。但因拱彎的彈性恢復(fù)方向與以上相反，故偏差是二者的綜合結(jié)果。當(dāng)間隙過(guò)小，則板料的沖裁過(guò)程中除剪切外還會(huì)受到較大的擠壓作用，沖裁后，材料的彈性恢復(fù)使沖裁件尺寸向?qū)嶓w反方向脹大。對(duì)于落料件，其尺寸將會(huì)大于凹模尺寸；對(duì)于沖孔件，其尺寸將會(huì)小于凸模尺寸。3.1.1.2 間隙對(duì)沖載力的影響實(shí)驗(yàn)證明，隨著間隙的增大沖裁力有一定程度的降低，當(dāng)單邊間隙在材料厚度的 左右時(shí)，沖載力的降低不超過(guò) 。因此，在正常情況下，間隙%205 %105對(duì)沖裁力的影響不大。間隙對(duì)卸料力、推料力的影響比較顯著。隨間隙增大，卸料力和推件力都將減小。一般當(dāng)單面間隙達(dá)到材料厚度的 左右時(shí)，卸料力幾乎降到零，但間251隙繼續(xù)增大，因?yàn)槊淘龃螅謱⒁鹦读狭?、頂件力迅速增大?.1.1.3 間隙對(duì)模具壽命的影響模具壽命分為刃磨壽命和模具壽命。刃磨壽命是用兩次刃磨之間的合格制件數(shù)表示?？倝勖怯媚＞呤橹沟目偟暮细裰萍?shù)表示。模具失效的原因一般有：磨損、變形、蹦刃、折斷和脹裂。沖裁過(guò)程中凸、凹模刃口受著極大的垂直壓力與側(cè)壓力的作用，高壓使刃口與四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 11 頁(yè)被沖材料接觸面之間產(chǎn)生局部附著現(xiàn)象，當(dāng)接觸面相對(duì)滑動(dòng)，附著的部分就產(chǎn)生剪切而引起磨損。這種附著磨損，是沖模磨損的主要形式。接觸壓力愈大，相對(duì)滑動(dòng)距離愈大，模具材料愈軟，則磨損量愈大。而沖裁中的接觸壓力，即垂直力、側(cè)壓力、摩擦力均隨間隙的減小而增大，且間隙小時(shí)，光亮帶變寬，摩擦距離增長(zhǎng)，摩擦發(fā)熱嚴(yán)重，所以小間隙將使磨損增加，甚至使模具與材料之間產(chǎn)生粘接現(xiàn)象。而接觸壓力的增大，還會(huì)引起刃口的壓縮疲勞破壞，使之蹦刃。小間隙還會(huì)產(chǎn)生凹模脹裂、小凸模折斷、凸凹模相互啃刃等異常破壞。所以為了減少凸、凹模的磨損，延長(zhǎng)模具使用壽命，在保證沖裁件質(zhì)量的前提下適當(dāng)采用較大的間隙值是十分必要的。若采用小間隙，就必須提高模具硬度、精度，減小模具粗糙度值，良好潤(rùn)滑，以減小磨損。3.1.1.4 間隙值的確定由以上分析可見(jiàn)，凸、凹模間隙對(duì)沖載件質(zhì)量、沖載工藝、模具壽命都有很大的影響。因此，設(shè)計(jì)模具時(shí)一定要選擇合理的間隙，以保證沖載件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求，所需沖載力小、模具壽命高，但分別從質(zhì)量，沖載力、模具壽命等方面的要求確定的合理間隙并不是同一個(gè)數(shù)值，只是彼此接近?？紤]到模具制造中的偏差及使用中的磨損、生產(chǎn)中通常只選擇一個(gè)合適的范圍作為合理間隙，只要間隙在這個(gè)范圍內(nèi)，就可以沖出良好的制件，這個(gè)范圍的最小值稱為最小合理間隙 ，最大值稱為最大 ?？紤]到模具在使用過(guò)程中的磨損使間隙增大，故minZmaxZ設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)要采用最小合理間隙值。3.1.2 落料與沖孔模具工作零件刃口尺寸計(jì)算由于沖模加工方法不同，刃口尺寸的計(jì)算方法也不同，基本上可分為兩類:按凸模與凹模圖樣分別加工和凸模與凹模配作法。這里采用按凸模與凹模圖樣分別加工法來(lái)進(jìn)行計(jì)算，因?yàn)檫@種方法使用圓形或簡(jiǎn)單規(guī)則形狀的工件，因沖裁件此類工件的凸、凹模制造相對(duì)簡(jiǎn)單，精度容易保證，所以采用分別加工。（1）落料設(shè)工件的尺寸為 ，根據(jù)計(jì)算原則，落料時(shí)以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。首先確定凹0D模尺寸，使凹模的基本尺寸接近或等于工件輪廓的最小極限尺寸；將凹模尺寸減去最小合理間隙值即得到凸模尺寸。(3-1)AxA0ma)(（3-2）0minmaxin )(TTZDZDT 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 12 頁(yè)（2）沖孔設(shè)沖孔尺寸為 ，根據(jù)計(jì)算原則，沖孔時(shí)以凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。首先確定凸模尺0d寸，使凸模的基本尺寸接近或等于工件孔的最大極限尺寸；將凸模尺寸加上最小合理間隙值即得到凹模尺寸。(3-3)0min)(TxdT（3-4）AAZxdZA 0minini )(上述試中： 、 落料凹、凸模尺寸；ADT、 沖孔凸、凹模尺寸；d落料件的最大極限尺寸；max沖孔件孔的最小極限尺寸；in工件制造公差；最小合理間隙；minZ磨損系數(shù)；x、 凸、凹模的制造公差，可按 IT6 至 IT7 級(jí)來(lái)選取，也可查表 2.4.1 選TA取，獲?。?- ） ， （ - ） 。T4.0maxZinA6.0maxZin由圖 2-1 可知，該零件無(wú)特殊要求的一般沖孔、落料。外形 mm、 mm 和 R5mm 由落料同時(shí)獲得，圓孔 mm 由沖孔獲得，062.4052.3 21.0查表 2.3.3 得 =0.246, =0.360,則minZmax mZ4.)246.03.(in由公差表查得： mm、 mm 為 IT14 級(jí)，取 =0.5mm；R5mm 無(wú)公差要求，062.4052. x按 IT14 級(jí)，取 =0.5mm； mm 為 IT12 級(jí)，取 =0.75mmx1.設(shè)凸、凹模分別按 IT6 和 IT7 級(jí)加工制造，則沖孔： =（20+0.75 0.21） mm0min)(TdT013.=20.16 mm13.=（ 20.16+0.246） mmAZTA0in)( 02.=20.40 mm2.校核: + Tminax0.013mm+0.021mm 0.114mm四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 13 頁(yè)0.034mm 0.114mm（滿足間隙公差要求）落料：對(duì)于外形 mm =（40-0.5 0.62）062.4 AxDA0ma)( mm=39.69 mm025.5（39.69-0.246）0min)(TZDATmm=36.44 mm016.016.校核：0.025+0.016=0.041 0.114mm（滿足間隙公差要求）同理：對(duì)于外形 mm =（30-0.5 0.52） mm=29.74 mm052.3A021.021.=(29.74-0.246) mm=29.49 mmT3.3.校核：0.021+0.013=0.034 0.114mm（滿足間隙公差要求）3.2. 卸料裝置中彈性元件的計(jì)算3.2.1 卸料塊的設(shè)計(jì)卸料裝置一般是彈性的,其基本零件是卸料板、卸料螺釘和彈性元件（彈簧或橡膠）組成，彈性卸料板的平面外形尺寸等于或稍大于凹模板尺寸，厚度取凹模厚度的 0.60.8 倍。卸料板與凸模的雙邊間隙根據(jù)沖件料厚確定，一般取 0.10.3mm。此，為便于可靠卸料，在模具開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)，卸料板工作平面應(yīng)高出凸模刃口端面0.30.6。卸料螺釘一般采用標(biāo)準(zhǔn)的階梯形螺釘，其數(shù)量按卸料板形狀與大小確定，卸料板為圓形時(shí)常用 34 個(gè)，為矩形時(shí)一般用 46 個(gè)。卸料螺釘?shù)闹睆酱笮】蛇x 812mm，各卸料螺釘?shù)拈L(zhǎng)度應(yīng)一致，以保證卸料板水平和均勻卸料。彈性卸料裝置依靠彈簧或橡皮的彈力來(lái)卸料，卸較力不太大，但沖壓時(shí)可兼起壓料的作用。 3.2.2 彈性元件橡膠的設(shè)計(jì)3.2.2.1 橡膠的形狀及數(shù)量由于橡膠允許承受的載荷較大，安裝靈活方便，因而是沖裁模中常見(jiàn)的彈性元件。沖裁中用于卸料的橡膠有聚氨脂橡膠和合成橡膠，其中聚氨脂橡膠性能比合成橡膠優(yōu)異，所以采用聚氨脂橡膠，形狀為圓筒形橡膠，假設(shè)數(shù)量為 n=43.2.2.2 確定橡膠的自由高度 0H(3-5)工）（ )45.3(四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 14 頁(yè)mth6231工 作其中： 卸料板工作行程工 作h為凸凹模凹進(jìn)卸料板的深度，取 1mm1為凸凹模沖載后進(jìn)入凹模的深度 3mm2t 為材料厚度 2mm m1)56()105(6修工 作工 hH其中： 橡膠工作行程工為凸凹模修磨量，取 5mm修h綜合上述， ，取 為 的 25%40工 工H03.2.2.3 確定橡膠的預(yù)壓縮量 預(yù)015%）（預(yù) Hm6.4.0預(yù)3.2.2.4 每個(gè)橡膠承受的載荷 1F選用四個(gè)圓筒形橡膠 NFX24759041四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 15 頁(yè)第四章 模具總體設(shè)計(jì)4.1 模具類型的選擇沖裁模結(jié)構(gòu)類型很多，按工序組合程度分類，可分為：?jiǎn)喂ば蚰！?fù)合模、級(jí)進(jìn)模等。單工序模是指在壓力機(jī)的一次行程內(nèi)只完成一種沖裁工序的模具，如落料模、沖孔模、切斷模，落料模只適用于沖裁精度要求不高，形狀簡(jiǎn)單和生產(chǎn)批量小的沖件。復(fù)合模是指在壓力機(jī)的一次行程中，在模具的同一工位上同時(shí)完成兩道或兩道以上不同沖裁工序的沖模。它在結(jié)構(gòu)上的主要特點(diǎn)是有一個(gè)或幾個(gè)具有雙重作用的工作零件凸凹模，如在落料沖孔復(fù)合模中只有一個(gè)既能作落料凸模又能作沖孔凹模的凸凹模。根據(jù)凸凹模在模具中的裝配位置不同，分為正裝式復(fù)合模和倒裝式復(fù)合模。而其中正裝式復(fù)合模較適用于沖裁材質(zhì)較軟的或板料較薄的平直度要求較高的沖裁件，還可以沖裁制件孔邊距離較小的沖裁件。倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，又可以直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件，卸件可靠，便于操作，并為機(jī)械化出件提供了有利的條件。該生產(chǎn)采用的是大批量生產(chǎn)，生產(chǎn)效率較高。級(jí)進(jìn)模又稱連續(xù)模，它是一種工位多、效率高的沖裁模。整個(gè)沖裁件的成形是在連續(xù)過(guò)程中逐步完成的。連續(xù)成形是工序集中的工藝方法，可使切邊、切口、切槽、沖孔、塑性成形、落料等多種工序在一副模具上完成。根據(jù)沖壓件的實(shí)際需要，按一定順序安排了多個(gè)沖壓工序（在級(jí)進(jìn)模稱為工位）進(jìn)行連續(xù)沖壓。它不但可以完成沖裁工序，還可以完成成形工序，甚至裝配工序，許多需要多工序沖壓的復(fù)雜沖壓件可以在一副模具上完全成形，為高速自動(dòng)沖壓提供了有利條件。級(jí)進(jìn)模有兩種典型結(jié)構(gòu)：導(dǎo)正銷定位的級(jí)進(jìn)模和側(cè)刃定距的級(jí)進(jìn)模。根據(jù)零件的沖裁工藝方案，確定采用復(fù)合模。此模具的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，降低了模具的加工難度，減少生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效益。4.2 定位方式的選擇四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 16 頁(yè)考慮到該制件是大批量生產(chǎn)，要提高效率，就要從某些細(xì)節(jié)著手。在此，我采用的是活動(dòng)擋料銷進(jìn)行定位。因?yàn)榇藫趿箱N的后端帶有彈性元件，能自由活動(dòng)，并且該結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用在彈性卸料板的結(jié)構(gòu)中。當(dāng)模具閉合后不允許擋料銷的頂端高于條料厚度就采用此結(jié)構(gòu)。4.3 卸料方式的選擇剛性卸料與彈性卸料的比較：剛性卸料是采用固定卸料板結(jié)構(gòu)。常用用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖載后卸料。當(dāng)卸料板只起卸料作用時(shí)與凸模的間隙隨材料厚度的增加而增大，單邊間隙取 。當(dāng)固定卸料板還要起到對(duì)凸模的導(dǎo)向作用時(shí)，卸料板與凸模)5.02(t的配合間隙應(yīng)該小于沖載間隙。此時(shí)要求凸模卸料時(shí)不能完全脫離卸料板。彈壓卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，主要用于料厚小于或等于 2mm 的板料，由于有壓料作用，沖件比較平整。卸料板與凸模之間的單邊間隙選擇 ，若t)2.0(彈壓卸料板還要起對(duì)凸模導(dǎo)向作用時(shí)，二者的配合間隙應(yīng)小于沖載間隙。常用作落料模、沖孔模、復(fù)合模的卸料裝置。工件平直度較高，料厚為 2mm 相對(duì)較薄，卸料力不大，由于彈壓卸料模具比剛性卸料模具方便，操作者可以看見(jiàn)條料在模具中的送進(jìn)動(dòng)態(tài)，且彈性卸料板對(duì)工件施加的是柔性力，不會(huì)損傷工件表面，故采用彈性卸料。4.4 出件方式因采用倒裝式復(fù)合模生產(chǎn)，故采用上出件為佳。4.5 確定送料方式因選用的沖壓設(shè)備為開(kāi)式壓力機(jī)且垂直于送料方向的凹模寬度 B 小于送料方向的凹模長(zhǎng)度 L，故采用橫向送料方式，即由右向左送料。4.6 導(dǎo)向方式的選擇方案一：采用對(duì)角導(dǎo)柱模架。由于導(dǎo)柱安裝在模具壓力中心對(duì)稱的對(duì)角線上，所以上模座在導(dǎo)柱上滑動(dòng)平穩(wěn)，其對(duì)角導(dǎo)柱模架上、下模座工作平面的橫向尺寸 L一般大于縱向尺寸 B，常用于橫向送料級(jí)進(jìn)?；蛘呖v向送料的單工序沖載模、復(fù)合模。方案二：采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比較方便，因?yàn)閷?dǎo)柱安裝在后側(cè)，工作時(shí)，偏心距會(huì)造成導(dǎo)套導(dǎo)柱單邊磨損，嚴(yán)重影響模四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 17 頁(yè)具使用壽命，且不能使用浮動(dòng)模柄。方案三：四導(dǎo)柱模架。具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠，剛性好等優(yōu)點(diǎn)。常用于沖壓件尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件，以及大量生產(chǎn)用的自動(dòng)沖壓模架。方案四：中間導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱安裝在模具的對(duì)稱線上，導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、滑動(dòng)平穩(wěn)。但只能縱向送料，一般用于單工序?；驈?fù)合模。根據(jù)以上方案比較并結(jié)合模具結(jié)構(gòu)形式和送料方式，該復(fù)合模采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式，即方案二最佳。第五章 主要零部件設(shè)計(jì)5.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1.1 凸凹模零件外形相對(duì)簡(jiǎn)單，根據(jù)實(shí)際情況并考慮加工，為了滿足凸凹模強(qiáng)度和剛性，將凸凹模設(shè)計(jì)成階梯式，使裝配修磨方便。采用成形銑、成形磨削加工。凸凹模總長(zhǎng) L：mhhL4.71831432其中 為凸凹模固定板厚度， 為橡膠安裝高度， 為彈性卸料板厚度， 為凸凹1h23 4h模凹進(jìn)彈性卸料板厚度。5.1.2 落料凹模5.1.2.1 凹模結(jié)構(gòu)形式凹模的結(jié)構(gòu)形式也較多，按外形可分為標(biāo)準(zhǔn)圓凹模和板狀凹模 ，按結(jié)構(gòu)分為整體式和鑲拼式。按刃口形式也有直筒形和錐形兩種。一般用多采用整體式及鑲拼式，根據(jù)零件為多種幾何形狀，整體式適用于小型凸、凹模，鑲拼組合式主要用于較大的凸、凹模。根據(jù)以上分析應(yīng)采用整體式，各種凹模的凹?？拙捎镁€切割機(jī)床加工，安排凹模在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要，使用外形為矩形的板狀凹模。5.1.2.2 凹模的固定方式凹模的固定方式有三種：第一種是熱套和冷壓；第二種是低熔點(diǎn)合金，環(huán)氧樹(shù)脂澆注及無(wú)機(jī)粘接；第三種是螺釘緊固，銷釘定位。采用第一種時(shí)不易裝拆，主要四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 18 頁(yè)用于冷擠壓預(yù)應(yīng)力凹模。用第二種時(shí)，其緊固力較小，不易裝拆。采用第三種時(shí)，緊固力大，定位可靠，通用性較強(qiáng)，裝拆方便，適用于各種類型的模具采用，要保證螺孔間、螺孔與銷孔間及螺孔或銷孔與凹模刃口間的距離不能太近，否則會(huì)影響模具的壽命。根據(jù)以上分析應(yīng)采用螺釘緊固，銷釘定位。凹模采用矩形板狀結(jié)構(gòu)和直接通過(guò)螺釘、銷釘與上模座固定的固定方式。因沖件為大批量生產(chǎn)，考慮凹模的磨損和保證沖件的質(zhì)量，凹模刃口采用直筒形刃口，該形式刃口強(qiáng)度較高，修磨后刃口的尺寸不變，用于沖裁形狀或精度要求高的零件。5.1.2.3 凹模尺寸計(jì)算其外形尺寸按相關(guān)公式 2.9.3、2.9.4 計(jì)算：凹模厚（高）度 （5-1）kbH)15(m所以：=0.4 40 =16kb其中： 查表 2.9.5 可知 =0.4k考慮到推進(jìn)塊的安裝空間和運(yùn)動(dòng)空間，凹模的實(shí)際厚度應(yīng)增加。取 H=30mm凹模壁厚(5-2)HC)25.1(所以：=2 16 =32C)25.1(m凹模寬度 mCbB94320取 B=95mm四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 19 頁(yè)凹模長(zhǎng)度 mClL10432取 L=110mm所以凹模輪廓尺寸為 ，為了保證螺孔間、螺孔與銷釘孔3951之間的強(qiáng)度和模具的壽命，一般開(kāi)的孔與孔之間的距離根據(jù)表 2.9.3 知道銷孔與螺紋孔之間的距離不應(yīng)小于 5，螺紋孔與凹模刃口間的距離取大于兩倍孔徑值。 、5.1.2.4 凹模材料的選用根據(jù)需要，凹模的材料選用 T10A，工作部分熱處理淬硬 6064HRC（材料及熱處理選用參考表 1.4.4） 。查表 2.9.14 選 M8 的螺釘。凹模板中的孔與孔之間的校核:由表 2.9.3 校核最小的 A 值為 12mm,最小的 B 值為 14mm,最小的 C 值為 5mm,最小的 D值為 12mm,以上的所有尺寸都能符合要求,因此孔與孔之間的距離得以校核。5.1.3 沖孔凸模5.1.3.1 凸模結(jié)構(gòu)尺寸與固定方式落料凸模刃口部分非圓形，為便于凸模和固定板的加工可設(shè)計(jì)成階梯形結(jié)構(gòu)，并將安裝部分設(shè)計(jì)成便于加工的圓形或方形。凸模的固定方式有臺(tái)肩固定、鉚接固定、粘結(jié)劑澆注固定、螺釘與銷釘固定。臺(tái)肩固定結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于裝拆，而且能承受較大的沖力；鉚接固定與臺(tái)肩固定的作用差不多，但其不易裝拆，準(zhǔn)確更換不方便；粘結(jié)劑澆注固定主要用語(yǔ)直通式非圓形凸模；根據(jù)以上分析應(yīng)采用臺(tái)肩固定。5.1.3.2 凸模的長(zhǎng)度計(jì)算及材料的選用凸模的長(zhǎng)度根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)確定，長(zhǎng)度根據(jù)磨損量及固定板、卸料板厚度等來(lái)決定的即： mhL5430221其中 為凸模固定板厚度， 為凹模厚度1h2h凸模材料的選用：根據(jù)需要選用 T10A,工作部分熱處理淬硬為 5862HRC。5.2 其它模具零件結(jié)構(gòu)尺寸5.2.1 卸料板的設(shè)計(jì)卸料板的平面外形尺寸等于或稍大于凹模板的尺寸，厚度取凹模厚度的 0.60.8 倍，四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 20 頁(yè)即 H=0.6×30=18，卸料板與凸模的雙邊間隙根據(jù)沖件料厚確定取 0.15，其輪廓尺寸為 =110mm×95mm×18mm，孔與孔之間的距離為根據(jù)表 2.9.3 知道銷釘孔LBH與螺紋孔之間的距離與凹模的距離不應(yīng)小于 5，螺紋孔與凹模刃口間的距離取大于兩倍孔徑值，孔與孔之間的距離不能太近，則會(huì)影響模具的壽命，并影響其剛度和強(qiáng)度。5.2.2 墊板設(shè)計(jì)墊板的作用是承受并擴(kuò)散凸?；虬寄鬟f的壓力，以防止模座被壓擠損傷，是否需要墊板，可按下式校核： y式中：為凸模端面的壓應(yīng)力，MPay為模座材料的許用應(yīng)力；墊板的形狀與凸模固定板和凹模板相同，一般為圓形或矩形，墊板厚度一般為。墊板材料常用 45 號(hào)鋼（熱處理硬度為 ）或 T8A(熱處理硬度m103 HRC483為 )。HRC562MPaAPy 74.192.730式中：P 為沖載力A 為凸模最大端面積。而模板材料選用鑄鐵 HT250， ，則MPaY1409，所以需要加墊板。墊板厚度可以取 ，取 H=8模具墊板?？着cy m124孔之間的距離為根據(jù)表 2.9.3 知道銷孔與螺紋孔之間的距離不應(yīng)小于 5，螺紋孔與凹模刃口間的距離取大于兩倍孔徑值，孔與孔之間的距離不能太近，這樣會(huì)影響模具的壽命，并影響其剛度和強(qiáng)度。安裝墊板的時(shí)候要考慮孔與孔之間的刃口配合。5.2.3 固定板設(shè)計(jì)固定板的作用是將凸模（凸凹模）固定在下模座正確位置上,固定板為矩形或圓形板件，固定板與凸模（凸凹模）為 H7/h6 配合，安裝后應(yīng)將凸模（凸凹模）端面 與固定板一起磨平，裝配可通過(guò) 2 個(gè)銷釘定位,4 個(gè)螺釘與上模座連接固定,各形孔的四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 21 頁(yè)位置尺寸與凹模的保持一致,其厚度為凹模的 倍取 （凸凹模8.0624308.H取 0.6，即 ） ，一般開(kāi)的孔與孔之間的距離根據(jù)表 2.9.3 知道銷mH18306.孔與螺紋孔之間的距離不應(yīng)小于 5，螺紋孔與凹模刃口間的距離取大于兩倍孔徑值。材料選用 45 鋼5.3 模架的選用5.3.1 上、下模座的設(shè)計(jì)模座一般分為上、下模座，其形狀基本相似。上、下模座的作用是直接或間接地安裝沖模的所有零件，分別與壓力機(jī)滑塊和工作臺(tái)連接，傳遞壓力。因此，必須十分重視上、下模座的強(qiáng)度和剛度。模座因強(qiáng)度不足會(huì)產(chǎn)生破壞；如果剛度不足，工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的彈性變形，導(dǎo)致模具工作零件和導(dǎo)向零件迅速磨損。在選用和設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意如下幾點(diǎn)：（1）盡量選用標(biāo)準(zhǔn)模架，對(duì)于圓形的模座，其直徑比凹模板的直徑大對(duì)于矩形模座，其長(zhǎng)度應(yīng)比凹模長(zhǎng)度大 ，而寬度可以等于或m703 40m3大于凹模板的寬度，但應(yīng)考慮有足夠的安裝導(dǎo)柱、導(dǎo)套的位置。模座的厚度取凹模的 倍，考慮受力情況，上模座厚度可以比下模座的厚度小 。1.5 105（2）所選用或者設(shè)計(jì)的模座必須與所選壓力機(jī)的工作臺(tái)和滑塊的有關(guān)尺寸相適應(yīng)，并進(jìn)行必要的校核，下模座的最小輪廓尺寸應(yīng)比壓力機(jī)工作臺(tái)上漏料孔的尺寸每邊至少要大 。m504（3）模座材料一般選用 HT200、HT250，也可以選用 Q235、Q255 結(jié)構(gòu)鋼，對(duì)于大型精密模具的模座選用鑄鋼 ZG35、ZG45.（4）模座的上、下表面的平行度應(yīng)達(dá)到要求，平行度公差一般為 4 級(jí)。（5）上、下模座的導(dǎo)套、導(dǎo)柱安裝孔中心距必須一致，精度一般要求在以下；模座的導(dǎo)柱，導(dǎo)套安裝孔的軸線應(yīng)與模座的上、下平面垂直，安裝m02.滑動(dòng)式導(dǎo)柱和導(dǎo)套時(shí)，垂直度公差一般為 4 級(jí)。四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 22 頁(yè)（ 6）模座的上、下模表面粗糙度 Ra 值為 ，在保證平行度的前提下，可m8.06允許 Ra 值降低為 。孔距公差要求在 模座的材料選用 HT250。m6.12315.3.2 導(dǎo)柱、導(dǎo)套及模架的選用導(dǎo)柱的標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為 A 型（GB2861.1-81） ，其尺寸為，導(dǎo)套的準(zhǔn)號(hào)為 A 型（GB2861.6-81） ，其尺寸為m16028,1025。兩者的材料選用：T10A。42,395.4 其它標(biāo)準(zhǔn)零件的選用5.4.1 模柄的選用由壓力機(jī)的型號(hào) J23-40.可查得模柄孔的直徑為 50,深度為 70,由裝配要求,選擇旋入式模柄，通過(guò)螺紋與上模座連接，并加螺絲防止松動(dòng)，這種模具拆裝方便，但模柄軸線與上模座的垂直度較差，多用于由導(dǎo)柱的中、小型沖模。5.4.2 導(dǎo)料銷兩個(gè)導(dǎo)料銷設(shè)在同側(cè)，條料沿著兩個(gè)導(dǎo)料銷確定的直線送進(jìn)，從右向左送料時(shí)，導(dǎo)料銷裝在后側(cè)；從前向后送料時(shí)，導(dǎo)料銷裝在左側(cè)。由擋料銷控制送料步距，在上模設(shè)置對(duì)應(yīng)的導(dǎo)正孔，固定在凹模板中。5.4.3 卸料螺釘?shù)倪x用卸料板上設(shè)置 4 個(gè)卸料螺釘，公稱直徑為 10mm，螺紋部分為 。卸料螺mM8釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間，卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸模端面 1mm，有誤差時(shí)通過(guò)螺釘與卸料板之間的安裝墊片來(lái)調(diào)整。5.4.4 定位零件5.4.4.1 擋料銷的選用采用一顆擋料銷安裝在凹模上。查標(biāo)準(zhǔn) JB/T7649.10-1994，選取直徑為 4mm 的固定擋料銷，這種擋料銷的固定部分和工作部分的直徑差別很大，不至于削弱凹模的強(qiáng)度，并且制造簡(jiǎn)單，使用方便。5.4.4.2 銷釘?shù)倪x取由凹模周界 選用 的圓柱銷，根據(jù)模具的實(shí)際情況，上模座m125608選用兩顆 的圓柱銷釘定位，下模座選用兩顆 的圓柱銷釘定位。58 m805.4.4.3 由凹模周界 選用 M8 的內(nèi)六角螺釘，根據(jù)模具各零件的具體情況，上模座選用四顆 的內(nèi)六角螺釘固定。下模座選用四顆 的內(nèi)六角螺釘固定。4M7M5.4.5 推件裝置四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 23 頁(yè)剛性推件裝置推件力大，而且工作可靠，應(yīng)用十分廣泛。5.4.5.1 推桿查標(biāo)準(zhǔn) GB 2867.1-81，選取 A 型標(biāo)準(zhǔn)帶肩推桿三件，見(jiàn)圖 4-19、4-20、4-21.標(biāo)記 推桿 GB2867.1-81764A推桿 GB2867.1-8120推桿 GB2867.1-819第六章 壓力機(jī)的校核6.1 公稱壓力根據(jù)公稱壓力的選取壓力機(jī)型號(hào)為 J23-16,它的壓力為 160KN144.28KN,所以壓力得以校核。6.2 滑塊行程次數(shù) 滑塊的行程次數(shù)為 115/min.因?yàn)榱慵纳a(chǎn)批量為大批量,又是手工操作送料,速度不能太快。因此，滑塊行程次數(shù)得以校核。6.3 工作臺(tái)面的尺寸 根據(jù)下模座 ,且每邊留出 ,即mBL1028m106,而壓力機(jī)的工作臺(tái)面 ,沖壓件和mBL0381 BL352廢料從下模漏出, 查表附表 1 知：漏料尺寸小于壓力機(jī)的孔尺寸,故符合要求，得以校核；6.4 滑塊模柄孔尺寸滑塊上模柄孔的直徑為 30mm,模柄孔深度為 50mm,而所選的模柄符合要求,則得以校核。6.5閉合高度四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 24 頁(yè)由壓力機(jī)型號(hào)可知道模具的最小閉合高度 ，最大閉合高度mH160inmH20ax由壓力機(jī)型號(hào)可知道 M=80mm ， =50mm， (M 為閉合高度調(diào)節(jié)13ax量/mm, 為墊板厚度/mm)1模具的閉高度為：mmH4.196)84.7530(532即 ,所選壓力機(jī)合適,則壓力機(jī)得以校核。160.第 7章 沖壓設(shè)備的工藝參數(shù)根據(jù)總沖壓力 F=136KN,模具閉合高度，沖床工作臺(tái)面尺寸等，通過(guò)校核，查附錄表 1，選擇開(kāi)式壓力機(jī) J2316.其工藝參數(shù)如下：公稱壓力：160KN滑塊行程：70mm滑塊行程次數(shù)：115 次/min最大閉合高度：220mm最小閉合高度：160mm閉合高度調(diào)節(jié)量：60mm滑塊中心到床身距離：160mm工作臺(tái)尺寸（左右）：450mm（前后）：300mm立柱間距離：220mm模柄孔尺寸： m503