畢業(yè)設(shè)計(jì)--調(diào)節(jié)偏心輪沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 制件工藝性分析……………………………………………………1</p><p>　　1.1 沖壓件………………………………………………………………3</p><p>　　1.2沖壓件的綜合分析…………………………………………………3</p><p>　　1

2、.2.1 零件圖的分析…………………………………………………………………3</p><p>　　1.2.2 沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性…………………………………………………………3</p><p>　　1.2.3 沖壓經(jīng)濟(jì)性和先進(jìn)性分析……………………………………………………3</p><p>　　2 沖壓工藝方案的制定…………………………………………………4</p&

3、gt;<p>　　2.1工藝方案的比較和確定……………………………………………4</p><p>　　2.1.1 工藝方案的比較…………………………………………………………4</p><p>　　2.1.2 工藝方案的確定…………………………………………………………4</p><p>　　2.2確定工序種類、工序數(shù)目和順序………………………………4&l

4、t;/p><p>　　2.2.1工序種類確定………………………………………………………………4</p><p>　　2.2.1工序數(shù)目和順序確定………………………………………………………4</p><p>　　2.2.2確定送料方式………………………………………………………………4</p><p>　　2.3確定合理的排樣和工序間尺寸………………

5、……………………4</p><p>　　2.3.1排樣的確定……………………………………………………………………4</p><p>　　2.3.2確定工序間尺寸…………………………………………………………5</p><p>　　2.3.3 條料的寬度和導(dǎo)尺距離的計(jì)算…………………………………………5</p><p>　　2.4 材料經(jīng)濟(jì)利用…

6、…………………………………………………6</p><p>　　3 工藝計(jì)算與設(shè)計(jì)……………………………………………………6</p><p>　　3.1沖壓過程中所需的力………………………………………………6</p><p>　　3.1.1沖裁力的計(jì)算………………………………………………………………6</p><p>　　3.1.2卸料力的計(jì)算

7、………………………………………………………………7</p><p>　　3.1.3 推件力的計(jì)算………………………………………………………………7</p><p>　　3.2壓力中心的確定……………………………………………………7</p><p>　　4 選擇沖模類型和結(jié)構(gòu)形式…………………………………………8</p><p>　　4.1模具

8、類型…………………………………………………………8</p><p>　　4.2凸、凹模設(shè)計(jì)……………………………………………………8</p><p>　　4.2.1凸、凹模刃口尺寸計(jì)算………………………………………………8</p><p>　　4.2.2凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………………10</p><p>　　4.2

9、.3凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………………12</p><p>　　4.2.4凸、凹模固定方式和鑲拼結(jié)構(gòu)…………………………………………13</p><p>　　4.3毛坯的送進(jìn)、導(dǎo)向、定位形式……………………………………13</p><p>　　4.4毛坯和零件的壓料、卸料形式……………………………………16</p><p&

10、gt;　　4.4.1 壓料形式……………………………………………………………………16</p><p>　　4.4.2卸料形式……………………………………………………………………16</p><p>　　4.5模架及導(dǎo)向形式……………………………………………………16</p><p>　　4.6模具安裝的其他支撐零件及其緊固定位…………………………17</p&

11、gt;<p>　　4.6.1 模具安裝的其他支撐零件…………………………………………………17</p><p>　　5 確定壓力機(jī)型號(hào)和模具安裝尺寸…………………………………18</p><p>　　5.1壓力機(jī)的選擇………………………………………………………18</p><p>　　5.2壓力機(jī)的校核………………………………………………………18&

12、lt;/p><p>　　5.3確定模具安裝尺寸…………………………………………………19</p><p>　　5.4確定凸模長度…………………………………………………………………19</p><p>　　6 模具總體結(jié)構(gòu)…………………………………………………20</p><p>　　結(jié)束語……………………………………………………………21<

13、/p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………22</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　模具是成型不同形狀制品的一種裝置。按照制品所采用的原料不同，成形的方法也不同；一般將其分為金屬?zèng)_壓模具，金屬壓鑄模具，塑料模具，橡膠模具，玻璃模具等。</p><p>　　在制造行業(yè)中

14、，沖壓加工是借助于常規(guī)或?qū)Ｓ迷O(shè)備的動(dòng)力，使板料在模具里直接得到變形力并進(jìn)行變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的產(chǎn)品零件的生產(chǎn)技術(shù)。沖壓加工簡稱沖壓，也稱為冷沖壓或板料沖壓；沖壓模具是沖壓加工中安裝在設(shè)備上的專用模型、工具，是將板料或帶料在壓力機(jī)的作用下通過完成各種不同工序加工成所須制件的機(jī)械裝備和工藝設(shè)備，沖壓模具簡稱沖壓?；驔_模，在生產(chǎn)中能實(shí)現(xiàn)切斷、落料、沖孔、</p><p>　　切口、切邊等分離工序和彎曲、

15、拉深、起伏、翻邊、縮口、脹形、整形等成形工序。沖壓加工具有生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低、操作簡單、材料利用率高，能耗低，產(chǎn)品性能好、適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　板料沖壓加工在國民經(jīng)濟(jì)制造行業(yè)中占有十分重要的地位，在機(jī)械、電子、汽車、航空、輕工業(yè)(如自行車、五金、日用器皿等生產(chǎn))等領(lǐng)域中有60％～80％1j勺零部件都要依靠沖壓模具成形。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，己成為衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，

16、其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。其技術(shù)應(yīng)用、研究和丌發(fā)在世界范圍內(nèi)都引起了極高的重視：從20世紀(jì)80年代丌始，工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具行業(yè)，已從床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為一種獨(dú)立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過了機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值；相對(duì)而言，我國自改革丌放以來，模具工業(yè)發(fā)展十分迅速，近年來，一直每年15％左右的速度快速發(fā)展，在高校中也專門設(shè)置了專門的模具專業(yè)，培養(yǎng)出了大批的高級(jí)技術(shù)人才，但目前我國的沖壓模大多為簡單模、單工序模和

17、符合模等，精沖模，精密多工位級(jí)進(jìn)模還為數(shù)不多，模具平均壽命不足100萬次，模具最高壽命達(dá)到1億次以上，精度達(dá)到3～5unl，有50個(gè)以上的級(jí)進(jìn)工位，與國際上最高模具壽命6億次，平均模具壽命5000萬次相比，處于80年代中期國際先進(jìn)水平，，因此，在我國現(xiàn)代化建設(shè)中有廣泛的應(yīng)用和發(fā)展前景。</p><p>　　此設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)了《工程材料》，《模具制造工藝》、《材料成型工藝基礎(chǔ)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《沖壓工藝與模具》等課程

18、以及在現(xiàn)場實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上，在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行設(shè)計(jì)的。是根據(jù)客戶提供的沖壓零件圖，通過工件結(jié)構(gòu)工藝性分析、零件材料的選用、排樣圖的設(shè)計(jì)、沖裁力及壓力中心的計(jì)算、壓力機(jī)的選擇、模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、典型零件加工工藝設(shè)計(jì)和模具圖紙的繪制等過程而完成具有15個(gè)工位的級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)，其中有5個(gè)彎曲、三個(gè)翻孔、2個(gè)沖凸包。設(shè)計(jì)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)模具步距精度高、保護(hù)性能好、自動(dòng)化程度高、壽命高等特點(diǎn)。 1 制件工藝性分析</p><p><

19、b>　　1.1 沖壓件</b></p><p>　　該沖壓件為調(diào)節(jié)偏心輪，如圖1-1所示。該制件所采用的材料為Q235，材料的厚度為1.5mm，產(chǎn)量為大批量生產(chǎn)，要求為去除毛刺。</p><p>　　圖1-1 調(diào)節(jié)偏心輪</p><p>　　1.2沖壓件的綜合分析</p><p>　　1.2.1 零件圖的分析</p&g

20、t;<p>　　如圖1-1知：該制件為一帶孔的非對(duì)稱圓形沖壓件，尺寸精度要求不高，僅由沖裁即可成型。</p><p>　　1.2.2 沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性</p><p>　　為了避免給沖裁模的制造帶來困難及延長沖模的磨損壽命沖裁件的各直線或曲線的連接處應(yīng)有適當(dāng)?shù)膱A角過渡，則查表得沖裁件的最小圓角半徑為R=0.25t=0.375mm。則取最小圓角半徑R=0.5，這樣滿足工藝性要

21、求；</p><p>　　由沖壓件的材料為Q235，則查表得，沖孔的最小尺寸為t=1.5mm。而該零件的最小沖孔尺寸為22mm，能滿足工藝性要求。</p><p>　　由于零件上未注尺寸的公差值，所以沖裁件的精度取 IT14級(jí)。</p><p>　　1.2.3 沖壓經(jīng)濟(jì)性和先進(jìn)性分析</p><p>　　由于制件的結(jié)構(gòu)簡單,沖壓是最好的加工方

22、法。模具應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單易制，故不采用復(fù)雜的組合工序。</p><p>　　2 沖壓工藝方案的制定</p><p>　　2.1工藝方案的比較和確定</p><p>　　2.1.1 工藝方案的比較</p><p>　　方案一：采用級(jí)進(jìn)模加工，級(jí)進(jìn)模比單工序模生產(chǎn)效率高，減少了模具設(shè)備的數(shù)量，工件精度高，便于操作和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化。對(duì)于特別復(fù)雜或時(shí)

23、孔邊距較小的沖壓件，用簡單模和復(fù)合模沖制有困難時(shí)，可以用級(jí)進(jìn)模逐步?jīng)_出。但級(jí)進(jìn)模輪廓尺寸較大，制造比較復(fù)雜，成本較高，一般適用于大批量生產(chǎn)小型沖壓件。</p><p>　　方案二:采用復(fù)合模加工，復(fù)合模的特點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對(duì)位置精度高。沖模的輪廓尺寸較小，但復(fù)合模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，成本高，復(fù)合模只要用于生產(chǎn)批量大，精度要求高的沖裁件。</p><p>　　2.

24、1.2 工藝方案的確定</p><p>　　經(jīng)過對(duì)以上兩種方案的比較，在生產(chǎn)安全性方面，級(jí)進(jìn)模高于復(fù)合模。又由于制件的結(jié)構(gòu)簡單，對(duì)精度的要求不高、輪廓尺寸較大，所以采用級(jí)進(jìn)模加工。</p><p>　　2.2確定工序種類、工序數(shù)目和順序</p><p>　　2.2.1工序種類確定</p><p>　　由上分析知：該制件采用級(jí)進(jìn)模加工，如圖1-

25、1知該制件的加工只需要沖孔和落料工序。</p><p>　　2.2.2工序數(shù)目和順序確定</p><p>　　由上分析知：該制件只需兩道工序。為滿足加工要求，和便于操作，加工時(shí)工序的順序?yàn)橄葲_孔后落料。</p><p>　　2.2.3確定送料方式</p><p>　　送料的方式有手工操作、半自動(dòng)模操作、自動(dòng)化模三種。為制件方便有效率，送料方式

26、采用自動(dòng)化模送料。</p><p>　　2.3確定合理的排樣和工序間尺寸</p><p>　　2.3.1排樣的確定</p><p>　　排樣設(shè)計(jì)要考慮工位分布是否合理；條料能否在連續(xù)沖壓過程中暢通無阻；是否便于使用、制造、刃磨；是否經(jīng)濟(jì)合理。</p><p>　　在可能的情況下，要求產(chǎn)品設(shè)計(jì)修正產(chǎn)品零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，以減少和消除設(shè)計(jì)廢料的

27、形成，并有可能采取少、無廢料排樣方式。</p><p>　　根據(jù)排樣方法的選擇原則：</p><p>　　1）、沖裁小工件或某種工件需要窄帶料時(shí)，應(yīng)沿板料順長方向進(jìn)行排樣，符合材料規(guī)格及工藝要求。</p><p>　　2）、沖裁彎曲毛坯時(shí)，應(yīng)考慮板料的軋制方向。</p><p>　　3）、沖件在條（帶）料上的排樣，應(yīng)考慮沖壓生產(chǎn)率、沖模耐用度

28、、沖模結(jié)構(gòu)是否簡單和操作的方便及安全等。</p><p>　　4）、條料寬度選擇與在板料的排樣應(yīng)考慮選用條料寬度較大而步距較小的 方案，可經(jīng)濟(jì)的將板料切為條料，并減少?zèng)_制時(shí)間。</p><p><b>　　排樣圖</b></p><p>　　綜合考慮以上因素，采用板料直排，由于零件的尺寸比較大，采用單排，進(jìn)料方向與纖維方向平行。由根據(jù)本制件

29、的形狀特點(diǎn)，采用有廢料排樣。排樣圖如圖2-1。</p><p><b>　　圖2-1 排樣圖</b></p><p>　　2.3.2確定工序間尺寸</p><p>　　由查表得：，側(cè)邊取搭邊值。</p><p>　　2.3.3 條料的寬度和導(dǎo)尺距離的計(jì)算</p><p><b>　　條料

30、的寬度</b></p><p><b>　　根據(jù)公式得：</b></p><p><b>　　條料的寬度 </b></p><p>　　式中 —條料寬度方向沖裁件的最大尺寸；</p><p><b>　　—側(cè)搭邊值；</b></p><

31、;p>　　—條料寬度的單向偏差；</p><p><b>　　由查表得： </b></p><p><b>　　則==</b></p><p><b>　　導(dǎo)料板之間的距離</b></p><p>　　=55+5=60mm</p><p>　　由查

32、表得：Z=5mm。</p><p>　　2.4 材料經(jīng)濟(jì)利用</p><p>　　沖裁件的實(shí)際面積與所用面積的百分比叫材料利用率，它是衡量利用材料的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。</p><p><b>　　根據(jù)公式得：</b></p><p>　　一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率η可用下式表示：</p><p>　　η=

33、A／BS×100％</p><p>　　式中 A—一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積；</p><p><b>　　B—條料寬度；</b></p><p><b>　　S—步距。</b></p><p><b>　　=68.7%</b></p><p&

34、gt;<b>　　3 工藝計(jì)算與設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1沖壓過程中所需的力</p><p>　　3.1.1沖裁力的計(jì)算</p><p>　　通常所說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。</p><p>　　對(duì)于平刃沖裁的沖裁力F，一般按下式計(jì)算。</p>&l

35、t;p><b>　　根據(jù)公式得：</b></p><p>　　式中 F—沖裁力（N）；</p><p>　　L—沖裁周邊長度（mm）；</p><p>　　t—材料厚度（mm）；</p><p>　　—材料的抗剪強(qiáng)度（），由查表得：=300；</p><p><b>　　K—系

36、數(shù)。</b></p><p>　　F=1.3×[52π+22π-﹙40÷180﹚π×22+﹙√11²﹣√9²﹚×2] ×1.5×300＝134322N</p><p>　　3.1.2卸料力的計(jì)算</p><p>　　料力的大小與凸模和凹模之間的間隙，工件的形狀，材料的種類及材

37、料上所涂的潤滑劑的質(zhì)量等因素有關(guān)。</p><p><b>　　根據(jù)公式得： </b></p><p><b>　　由查表得： </b></p><p>　　3.1.3 推件力的計(jì)算</p><p>　　根據(jù)公式得： </p><p><b>　　由

38、查表得： </b></p><p>　　則沖裁過程中的總壓力</p><p>　　3.2壓力中心的確定</p><p>　　為了保證壓力機(jī)和模具正常工作，必須使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊中心線相重合，否則在沖壓時(shí)會(huì)使沖模與壓力機(jī)滑塊歪斜，引起凸凹模間隙不均和導(dǎo)向零件加速磨損，影響壓力機(jī)精度。</p><p>　　該制件形狀簡

39、單但不對(duì)稱，其壓力中心用解釋法來確定。</p><p>　　落料部分形狀是對(duì)稱，則其壓力中心為原點(diǎn)。</p><p>　　而沖孔部分的形狀是不對(duì)稱的，所以算出內(nèi)孔的沖裁力的中心作用點(diǎn)即可確定制件的壓力中心。</p><p>　　沖孔壓力中心的確定如下：</p><p>　　根據(jù)公式得壓力中心的坐標(biāo)：</p><p>　

40、　圓弧L1的重心由公式得</p><p>　　式中 —弧長；</p><p><b>　　R—半徑； </b></p><p><b>　　—弦長。</b></p><p>　　弦線的重心在其中點(diǎn)。</p><p>　　將上圖所示各數(shù)值代入上式得：</p>

41、<p>　　4 選擇沖模類型和結(jié)構(gòu)形式</p><p><b>　　4.1模具類型</b></p><p>　　由工藝方案的確定知：所選擇的加工模具為級(jí)進(jìn)模。</p><p><b>　　4.2凸、凹模設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.2.1凸、凹模刃口尺寸計(jì)算</p>

42、<p>　　刃口尺寸確定的原則：</p><p>　　凸、凹模刃口尺寸和公差的確定，直接影響沖裁件生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，是沖裁模設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，必須根據(jù)沖裁的變形規(guī)律，沖裁模的磨損規(guī)律和經(jīng)濟(jì)的合理性綜合考慮，遵循以下原則：</p><p>　　1）、設(shè)計(jì)落料模時(shí)，應(yīng)以凹模尺寸為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上，靠減小其尺寸獲得。設(shè)計(jì)沖孔時(shí)，應(yīng)以凸模尺寸為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上，靠增大其尺寸獲得

43、。</p><p>　　2）、根據(jù)沖模的磨損規(guī)律，凹模的磨損使落料輪廓尺寸增大，因此設(shè)計(jì)落料模時(shí)，凹模的刃口尺寸應(yīng)等于或接近工件的下極限尺寸；凸模的磨損使沖孔件的孔徑尺寸減小，因此設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凸模的刃口尺寸應(yīng)等于或接近工件的上極限尺寸。</p><p>　　3）、沖裁模在使用中，磨損間隙值將不斷增大，因此，設(shè)計(jì)時(shí)無論時(shí)落料模還時(shí)沖孔模，新模都必須選取最小合理間隙，使模具具有較長的壽命。&

44、lt;/p><p>　　4）、根據(jù)工作尺寸公差的要求，確定模具刃口尺寸的公差等級(jí)。</p><p><b>　　刃口尺寸的計(jì)算</b></p><p>　　由于該零件外形簡單規(guī)則且是大批量生產(chǎn)，因而采用凸模和凹模分開加工的方法。</p><p>　　根據(jù)公式得，得如下刃口計(jì)算原則：</p><p>&

45、lt;b>　　落料 </b></p><p><b>　　沖孔 </b></p><p>　　式中 —落料凹凸模尺寸；</p><p><b>　　—沖孔凸凹模尺寸；</b></p><p>　　—落料件的最大極限尺寸；</p><p&g

46、t;　　—沖孔件的最小極限尺寸；</p><p><b>　　—沖裁件制造公差；</b></p><p>　　—最小初始雙面間隙；</p><p>　　—凸凹模的制造公差，可查表得，或取</p><p><b>　　，；</b></p><p><b>　　—系數(shù)。

47、</b></p><p>　　由零件圖可知，外形直徑為52的圓屬于落料，內(nèi)形孔屬于沖孔。</p><p><b>　　落料 </b></p><p><b>　　查表得：</b></p><p><b>　　查表得：</b></p><p>

48、<b>　　校核間隙：</b></p><p><b>　　符合間隙公差條件。</b></p><p><b>　　由上面公式可得：</b></p><p><b>　　沖孔 </b></p><p><b>　　查表得</b><

49、;/p><p><b>　　查表得：</b></p><p><b>　　符合間隙公差條件。</b></p><p>　　4.2.2 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　為了保證凸模能夠正常工作，設(shè)計(jì)任何結(jié)構(gòu)形式的凸模都必須滿足如下三原則。</p><p><b>　

50、　精確定位</b></p><p>　　凸模安裝到固定板上以后，在工作過程中其軸線或母線不允許掃生任何方向的移位，否則將造成沖裁間隙不均勻，降低模具壽命，嚴(yán)重時(shí)可造成肯模。</p><p><b>　　防止拔出</b></p><p>　　回程時(shí)，卸料力對(duì)凸模產(chǎn)生拉伸作用。凸模的結(jié)構(gòu)應(yīng)能防止凸模從固定板中拔出來。</p>

51、<p><b>　　防止轉(zhuǎn)動(dòng)</b></p><p>　　對(duì)于工作什段截面為圓形的凸模，當(dāng)然不存在防轉(zhuǎn)問題?？墒菍?duì)于一些截面比較簡單的凸模，例如長圓形、半圓形、矩形等，為了使凸模固定板上安裝凸模的型孔加工容易，常常將凸模固定段簡化為圓形。這時(shí)就必須保證凸模工作過程中不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，否則將啃模。</p><p><b>　　1、沖孔凸模的設(shè)計(jì)<

52、/b></p><p>　　1）、凸模結(jié)構(gòu)類型的選擇</p><p>　　由于孔的形狀非圓形。</p><p>　　為了保證剛度與強(qiáng)度，避免應(yīng)力集中，將凸模做成臺(tái)階結(jié)構(gòu)及用圓角過渡。凸模的結(jié)構(gòu)形式如圖4-1。 圖4-1 沖孔凸模結(jié)構(gòu)</p><p>

53、　　2)、凸模長度的確定</p><p>　　由于此副模具采用固定卸料板卸料，其凸模長度由公式知：</p><p>　　式中 —凸模固定板厚度（mm）；</p><p>　　—固定卸料板厚度（mm）；</p><p>　　—導(dǎo)料板厚度（mm）；</p><p>　　h —增加長度（mm）。它包括凸模的修模量，凸模進(jìn)入

54、凹模的深度（0.5~1mm），凸模固定板與卸料板之間的安全距離（一般取10~20mm）等。</p><p><b>　　3)凸模強(qiáng)度的校核</b></p><p>　　一般凸模的強(qiáng)度是足夠的，沒有必要進(jìn)行強(qiáng)度校核。只有當(dāng)凸模特別細(xì)長、或凸模的截面面尺寸相對(duì)于板厚很小時(shí)，才進(jìn)行強(qiáng)度校核。由于此副模具為薄板沖裁，故不需進(jìn)行強(qiáng)度校核。</p><p>

55、;<b>　　2、落料凸模的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1）、凸模結(jié)構(gòu)類型的選擇</p><p>　　由于落料件的孔徑為52mm，所選擇的凸模結(jié)構(gòu)形式,如圖4-2所示:</p><p>　　圖4-2 落料凸模結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　2）、凸模長度的確定</p><p>　　由于此副模

56、具采用固定卸料板卸料，其凸模長度由公式知：</p><p>　　式中 —凸模上端臺(tái)階高度（mm）；</p><p>　　—固定卸料板厚度（mm）；</p><p>　　—導(dǎo)料板厚度（mm）；</p><p>　　h —增加長度（mm）。它包括凸模的修模量，凸模進(jìn)入凹模的深度（0.5~1mm），凸模固定板與卸料板之間的安全距離（一般取10~2

57、0mm）等。</p><p>　　3)、凸模強(qiáng)度的校核</p><p>　　由于材料的厚度很薄，凸模的強(qiáng)度是足夠的，可不進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。</p><p>　　4.2.3凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　沖孔凹模的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1）、凹模的刃口形式</p>

58、<p>　　由于本沖裁件形狀簡單、精度要求不高，所選凹模的結(jié)構(gòu)形式如圖4-3所示：圖中α一般取15′~30′，這里取α=20′。</p><p><b>　　2）、凹模外形尺寸</b></p><p>　　凹模的外形尺寸如圖4-4所示，</p><p><b>　　由公式式知：</b></p>&l

59、t;p><b>　　凹模厚度 </b></p><p><b>　　凹模壁厚 </b></p><p>　　式中 —系數(shù)，可由表查出； </p><p>　　沖孔凹模結(jié)構(gòu)形式 圖4-3</p>

60、<p>　　—凹模厚度，mm，其值應(yīng)不小于15mm；</p><p>　　—凹?？椎淖畲髮挾?，mm；</p><p><b>　　—凹模壁厚，mm。</b></p><p>　　圖4-4 凹模外形尺寸</p><p><b>　　由上知：</b></p><p>

61、;　　沖孔凹模的厚度： ==0.39×22mm</p><p><b>　　=8.58mm</b></p><p>　　又值應(yīng)不小于15mm，取=16mm。</p><p>　　沖孔凹模的壁厚： =1.5×16mm=24mm。</p><p>　　則沖孔凹模的總尺寸為：=22+24×2

62、mm=70mm</p><p><b>　　落料凹模的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1）、凹模的刃口形式</p><p>　　選擇凹模的刃口形式如圖4-5所示，其中取h=8mm。</p><p><b>　　2）、凹模外形尺寸</b></p><p>　　根據(jù)上面沖孔凹模

63、的外形尺寸計(jì)算方法有：</p><p><b>　　落料凹模的厚度：</b></p><p>　　= =0.25×52mm=13mm </p><p>　　又值應(yīng)不小于15mm，取=16mm。</p><p><b>　　落料凹模的壁厚：</b></p><p>　

64、　=1.5×16mm=24mm。 圖4-5 落料凹模結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　則落料凹模的總尺寸為：=52+24×2mm=100mm。</p><p>　　4.2.4 凸、凹模固定方式和鑲拼結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　凸、凹模的固定</b></p><p>　　本套模具中凸模與凹模

65、的固定采用機(jī)械固定方式。機(jī)械固定凸模和凹模，最常用的方法是采用固定板固定，固定方式如圖4-6所示。凸模和凹模與固定板采用H7/m6配合，上面留有臺(tái)階。</p><p>　?。ㄗⅲ簺_孔與落料的凸、凹模的固定形式分別相同。）</p><p>　　圖4-6 固定在固定板中的凸模與凹模</p><p><b>　　凸、凹模的鑲拼結(jié)構(gòu)</b></

66、p><p>　　凸模與凹模的鑲拼結(jié)構(gòu)常用于大型沖模和刃口形狀復(fù)雜、局部容易損壞的整體凸模或凹模。而本模具為一小型沖模且刃口形狀簡單。所以可以不采用鑲拼結(jié)構(gòu)。</p><p>　　4.3毛坯的送進(jìn)、導(dǎo)向、定位形式</p><p><b>　　毛坯的送進(jìn)</b></p><p>　　由工藝方案中確定，毛坯的送進(jìn)采用自動(dòng)化模送進(jìn)。

67、</p><p><b>　　毛坯的導(dǎo)向</b></p><p><b>　　1）、承料板的選擇</b></p><p>　　當(dāng)沖壓材料的寬度超過50mm，且為自動(dòng)送料時(shí)，需要承料板，以便于材料的送進(jìn)。由于上面計(jì)算知條料的寬度為54.4mm，根據(jù)沖模側(cè)刃與導(dǎo)料裝置中承料板，選擇型號(hào)為50×20，JB/T7648.

68、6的承料板。</p><p><b>　　2）、導(dǎo)料板導(dǎo)向</b></p><p>　　采用條料沖裁時(shí)，常利用導(dǎo)料板導(dǎo)向送進(jìn)。其中導(dǎo)料板的長度L等于凹模長度與承料板長度=50mm之和。又由計(jì)算有凹模的總長大于22+52=77mm由計(jì)算知。由沖模側(cè)刃與導(dǎo)料裝置中導(dǎo)料板，選擇型號(hào)為160×25，JB/T7648.5的導(dǎo)料板。如圖4-7所示。由查表得，導(dǎo)料板的厚度

69、為6mm。導(dǎo)料板的寬度決定于其內(nèi)側(cè)間的距離，（如圖4-7所示），由公式有：</p><p>　　式中 —垂直于送料的沖裁件尺寸，mm；</p><p><b>　　—最小搭邊，mm；</b></p><p>　　—條料與導(dǎo)料板之間的空隙，mm，由[4]表8-5得，=1mm。</p><p>　　則=52+2×

70、;1.2+1mm=55.4mm</p><p><b>　　圖4-7 導(dǎo)料板</b></p><p>　　1-導(dǎo)料板；2-凹模；3-導(dǎo)料板；4-承料板</p><p>　　由上計(jì)算有：導(dǎo)料板的寬度B=55.4+2×25mm=105.4mm。</p><p><b>　　毛坯的定位</b>

71、</p><p>　　毛坯的橫向定位由導(dǎo)料板完成。而對(duì)于縱向的定位在本設(shè)計(jì)中采用擋料銷和導(dǎo)正銷定位。</p><p><b>　　1）、導(dǎo)正銷的選取</b></p><p>　　由于制件中所沖孔徑最大為22mm，選擇D型導(dǎo)正銷。所選導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)形式如圖4-8所示。</p><p>　　圖4-8 導(dǎo)正銷結(jié)構(gòu)形式</

72、p><p>　　導(dǎo)正銷的基本尺寸計(jì)算，由公式有：式中 </p><p>　　—導(dǎo)正銷的基本尺寸，mm；</p><p>　　—沖孔凸模直徑，mm；</p><p>　　—導(dǎo)正銷與沖孔凸模直徑的差值，mm，由查表得，=0.08mm。</p><p>　　則 =22.24-0.08mm =22.16mm</p>

73、<p>　　導(dǎo)正銷圓柱部分直徑按h6~h9制造。這里采用h8級(jí)制造。導(dǎo)正銷圓柱部分的高度尺寸一般?。?.5~0.8）t（t為板厚），這里取0.6t。</p><p><b>　　2）、擋料銷的選取</b></p><p>　　由于本套模具內(nèi)含兩個(gè)工序，則在條料送進(jìn)時(shí)的首次定位采用始用擋料銷。使用時(shí)壓出擋料銷，完成條料首次定位后，在彈簧的作用下?lián)趿箱N自動(dòng)退

74、出。其結(jié)構(gòu)形式見裝配圖。</p><p>　　在該套模具中同時(shí)設(shè)計(jì)了固定擋料銷。對(duì)于固定擋料銷，固定擋料銷裝在凹模型孔出料一側(cè)，利用落料以后的廢料孔邊進(jìn)行擋料，控制送料距離。由沖模擋料和彈頂裝置中固定擋料銷，選擇A10JB/T7649.10的標(biāo)準(zhǔn)固定擋料銷。其結(jié)構(gòu)形式如圖4-9所示。 </p><p>　　圖4-9 固定擋料銷</p><p&g

75、t;　　4.4 毛坯和零件的壓料、卸料形式</p><p>　　4.4.1 壓料形式</p><p>　　由于采用了導(dǎo)料板、導(dǎo)正銷、固定擋料銷、及始用擋料銷對(duì)毛坯進(jìn)行了橫向及縱向定位，又本制件的精度要求不高。則無須增加側(cè)壓裝置來精確定位。</p><p>　　4.4.2 卸料形式</p><p>　　根據(jù)制件的特點(diǎn)，所選的固定卸料裝置如

76、圖4-10。 圖4-10 固定卸料裝置</p><p>　　4.5 模架及導(dǎo)向形式</p><p><b>　　模架的選擇</b></p><p>　　本模具設(shè)計(jì)采用導(dǎo)柱模模架，由本套模具為兩工位級(jí)進(jìn)模。經(jīng)對(duì)中間導(dǎo)柱模架、后側(cè)導(dǎo)柱模架、對(duì)角導(dǎo)柱模架、四導(dǎo)柱模架四種導(dǎo)柱模架的比較，選擇中間導(dǎo)柱模架最經(jīng)濟(jì)且滿

77、足設(shè)計(jì)要求。其結(jié)構(gòu)形式如圖4-11所示。又根據(jù)凹模的周界尺寸，有本模具所采用為級(jí)進(jìn)模，沖孔和落料的周界尺寸分別為22×20，52×52。則總的凹模周界尺寸應(yīng)滿足長大于77mm，寬應(yīng)大于52mm。則根據(jù)沖模模架及標(biāo)準(zhǔn)零件中選擇中間導(dǎo)柱模架選擇標(biāo)準(zhǔn)模架為：</p><p>　　250×200×140~170 Ⅰ級(jí)精度GB/T2851.5</p><p>

78、　　選擇此標(biāo)模的同時(shí)，就選定了標(biāo)準(zhǔn)的上下模座，標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)柱、導(dǎo)套。其標(biāo)準(zhǔn)上模座規(guī)格為：250×200×35；標(biāo)準(zhǔn)的下模座規(guī)格為：250×200×40；選擇的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)柱尺寸為：28×130；標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)套尺寸為：28×85×33。</p><p>　　圖4-11 中間導(dǎo)柱模架</p><p>　　1-下模座；2-導(dǎo)套；3-導(dǎo)柱；4-

79、上模座</p><p><b>　　導(dǎo)向裝置</b></p><p>　　模具采用導(dǎo)柱導(dǎo)套式導(dǎo)向裝置，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的選擇由上一步已得出。選擇導(dǎo)柱導(dǎo)套滑動(dòng)導(dǎo)向類型中的普通型。其結(jié)構(gòu)形式如圖4-12所示。</p><p>　　4.6 模具安裝的其他支撐零件及其緊固定位</p><p>　　4.6.1 模具安裝的其他支撐零件

80、</p><p><b>　　模柄</b></p><p>　　中、小型模具一般是通過模柄將上模固定在壓力機(jī)滑塊上。本設(shè)計(jì)中所采用的模柄為壓入式模柄。其</p><p>　　固定段與上模座孔采用H7/m6過渡配合，并加騎縫 圖4-12 導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向</p><p>　　銷防止轉(zhuǎn)動(dòng)。由沖模標(biāo)準(zhǔn)零件中選取

81、標(biāo)準(zhǔn)模柄： 1-上模座；2-導(dǎo)套；</p><p>　　A40×100 JB/T7646.1。其結(jié)構(gòu)形式見裝配圖。 3-導(dǎo)柱；4-下模座</p><p><b>　　凸模固定板</b></p><p>　　凸模固定板選取矩形固定板。其輪廓尺寸根據(jù)凸模固定和緊固件合理布置的需要確定，厚度一般為凹模的60%

82、~80%。這里取75%，則凸模固定板的厚度為：24×75%=18mm。固定板與凸模為過渡配合（H7/n6），壓裝后將凸模端面與固定板一起磨平。</p><p>　　墊板：在凸模固定板與上模座之間一塊淬硬的墊板，可避免硬度較低的模座因局部受凸模較大的沖擊力而出現(xiàn)凹陷，致使凹模松動(dòng)，凹模與下模座之間也加墊板。</p><p>　　墊板的平面形狀尺寸與固定板相同，其厚度一般取6~10m

83、m，這里取8mm。</p><p>　　凹模固定板：凹模固定板的選取與凸模固定板的選取一樣，且兩者所選的一樣。</p><p>　　緊固件：螺釘、銷釘在沖模中起緊固定位的作用，由于這些都是標(biāo)準(zhǔn)件，設(shè)計(jì)中根據(jù)被固定件的尺寸去選取。這里就先不做選擇，等確定模具的安裝尺寸后再定。所選取的結(jié)果見裝配圖。</p><p>　　在選取時(shí)應(yīng)考慮的有：螺釘擰入的深度不能太淺，否則緊

84、固不牢靠；也不能太深，否則拆裝工作量大。圓柱銷釘配合深度一般不小于其直徑的兩倍，也不宜太深。</p><p>　　5 確定壓力機(jī)型號(hào)和模具安裝尺寸</p><p><b>　　5.1壓力機(jī)的選擇</b></p><p>　　沖壓設(shè)備的選擇是工藝設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，它直接關(guān)系到設(shè)備的合理使用，安全，產(chǎn)品質(zhì)量，模具壽命，生產(chǎn)效率和成本等一系列重要

85、問題。</p><p>　　由于該制件采用落料沖孔的級(jí)進(jìn)模的中小型沖裁件，且是大批量生產(chǎn)，所以采用開式固定工作臺(tái)壓力機(jī)。雖然開式壓力機(jī)的剛度差，并且由于床身的變形而破壞了沖模的間隙分布，降低了沖模的壽命和沖裁件的質(zhì)量。但是，它卻具有操作空間三面敞開，操作方便，容易安裝機(jī)械化的 附屬設(shè)備和成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)沖裁過程中的總壓力。則由表13.10選擇型號(hào)為JH21-25的壓力機(jī)。其技術(shù)參數(shù)如表5-1。</p&g

86、t;<p>　　表5-1 JH21-25的技術(shù)參數(shù)</p><p>　　5.2 壓力機(jī)的校核</p><p>　　本設(shè)計(jì)中，壓力機(jī)的選用是以沖裁力的大小作為主要參數(shù)的，所以校核時(shí)只要校核最大閉合高度就可以了。設(shè)計(jì)裝配圖畫好后，測得模具閉合高度為114mm，小于壓力機(jī)的最大閉合高度170mm，所以，該壓力機(jī)的選擇是合格的。</p><p>　　5.3

87、 確定模具安裝尺寸</p><p>　　本套模具中，各零件材料的選取及其尺寸的校核。</p><p><b>　　下模座板</b></p><p>　　下模座板的材料選擇為HT200，其基本尺寸為250×200×40，其尺寸符合設(shè)計(jì)要求。</p><p><b>　　凹模固定板</b

88、></p><p>　　凹模板的材料選擇為T10A，根據(jù)導(dǎo)料板的總寬及落料凹模的寬度設(shè)定凹模的尺寸為116×125×18。</p><p><b>　　下墊板</b></p><p>　　下墊板的材料為T8。由上分析有，根據(jù)凹模固定板的尺寸則下墊板的尺寸為116×125×8。</p>

89、<p><b>　　卸料板</b></p><p>　　卸料板的材料為Q235。設(shè)計(jì)中采用的是固定卸料板，固定卸料板的厚度應(yīng)取凹模厚度的0.8倍。計(jì)算取卸料板的厚度為7mm，則卸料板的尺寸為116×125×8。</p><p><b>　　凸模固定板</b></p><p>　　凸模固定板的材

90、料選擇為45。由上面的設(shè)計(jì)知：凸模固定板的尺寸為116×125×18。</p><p><b>　　上墊板</b></p><p>　　上墊板的設(shè)計(jì)跟下墊板的一樣。</p><p><b>　　上模座板</b></p><p>　　上模座板的材料選擇為HT200，其基本尺寸為25

91、0×200×35，其尺寸符合設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　由以上尺寸的確定有：</p><p>　　整套模具的閉合高度為 =40+18+8+8+18+8+35+6+（10~20）mm</p><p>　　=（151~161）mm</p><p>　　又所選模架的參考閉合高度為140~170mm，故所選模架滿足要求，且模

92、具的安裝尺寸為250×125×（151~161）。</p><p><b>　　5.4確定凸模長度</b></p><p>　　由上各尺寸的確定則沖孔和落料的凸模長度就可確定：由上面的設(shè)計(jì)公式知：沖孔凸模的長度為 </p><p>　　=18+8+6+（10~20）mm=（42~52）mm這里取=50mm</p>

93、;<p><b>　　落料凸模的長度為：</b></p><p>　　=8+8+6+（10~20）mm=（32~42）mm這里取=40mm</p><p><b>　　6 模具總體結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　模具工作過程：壓力機(jī)閉合時(shí)時(shí)，模柄在壓力作用下向下運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)墊板和沖孔、落料凸模一起向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)

94、而完成沖孔落料工步，壓力機(jī)返回，板料和凸模一起向上運(yùn)動(dòng)，由于固定卸料板的作用，使得板料和凸模分離，凸?；氐狡鹗嘉恢茫瓿梢淮蝿?dòng)作。其模具結(jié)構(gòu)圖如圖6-1。</p><p><b>　　圖6-1</b></p><p>　　1-下模座板 2、15、22-銷釘 3-下墊板 4、14、18、23-內(nèi)六角螺釘 5-凹模固定板 6-導(dǎo)料板 7-卸料板 8-導(dǎo)柱

95、9-導(dǎo)套 10-沖孔凸模 11-上模座板 12-凸模固定板 13-上墊板 16-模柄 17-騎縫銷釘 19-落料凸模 20-六角頭頭部帶槽螺栓 21-導(dǎo)正銷 24-凹模 25-固定擋料銷</p><p><b>　　結(jié)束語：</b></p><p>　　總的來說這次課設(shè)讓我受益匪淺。這次課設(shè)的順利完成主要感謝**老師的悉心指導(dǎo)及同組組員的互相幫助

96、。通過本次冷沖模課程設(shè)計(jì)，我對(duì)冷沖模具設(shè)計(jì)的整個(gè)過程有了初步的了解，對(duì)模具的工藝要求以及模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和各部分的計(jì)算方法有了較深的認(rèn)識(shí)。在設(shè)計(jì)過程中，經(jīng)歷了制件形狀的分析及測繪、材料成型工藝及成型設(shè)備的選用、模具機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核、裝配圖及零件圖的繪制、說明書的編寫，這樣去的一些基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論有了一定的溫習(xí)，如：《幾何量公差與檢測》、《模具材料對(duì)過與壽命》等專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)。同時(shí)為接下來的畢業(yè)設(shè)計(jì)做了個(gè)好的鋪墊，為我以后的工作奠定了

97、重要的思想基礎(chǔ)。</p><p>　　在設(shè)計(jì)過程中，我學(xué)會(huì)了不少東西：特別是軟件的運(yùn)用，大大減少了工作量，了解到模具的各個(gè)部分的作用。相關(guān)資料的查詢及具體數(shù)據(jù)的查找讓我對(duì)冷沖模具設(shè)計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)查詢方法有了更好的了解。同時(shí)許多缺點(diǎn)在設(shè)計(jì)中也暴露出來，特別是過去學(xué)過且很熟的一些基礎(chǔ)知識(shí)都忘記不少，一些基本的概念都有點(diǎn)模糊，這告誡我設(shè)計(jì)結(jié)束后要抽時(shí)間好好溫習(xí)所學(xué)知識(shí)來充實(shí)自己的專業(yè)知識(shí)。</p><p&

98、gt;<b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1] 沖壓模具簡明設(shè)計(jì)手冊(cè) 郝濱海主編 北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2005。</p><p>　　[2] 沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì) 翁其金、徐新成主編 北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2007。</p><p>　　[3] 沖壓手冊(cè) 王孝培主編 北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2000。</p>