機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)-線圈鐵芯沖壓工藝分析與模具設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　線圈鐵芯沖壓工藝分析與模具設(shè)計(jì)</p><p><b>　　誠(chéng)信聲明</b></p><p>　　本人鄭重聲明：本論文及其研究工作是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下

2、獨(dú)立完成的，在完成論文時(shí)所利用的一切資料均已在參考文獻(xiàn)中列出。</p><p>　　本人簽名： 年 月 日</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）題目： 線圈鐵芯沖壓工藝分析與模具設(shè)計(jì) </p><p>　　設(shè)計(jì)（論文

3、）的主要任務(wù)及目標(biāo)</p><p><b>　　（1）任務(wù)： </b></p><p>　　1)模具裝配圖及零件圖</p><p><b>　　2)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一本</b></p><p><b>　　3)電子資料一份</b></p><p><b&

4、gt;　?。?）目標(biāo)：</b></p><p>　　在教師的指導(dǎo)下，鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)與專(zhuān)業(yè)知識(shí)，分析與解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力</p><p>　　2．設(shè)計(jì)（論文）的基本要求和內(nèi)容</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)的基本要求： </p><p>　　1) 收集、學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)資料，熟練使用有關(guān)沒(méi)計(jì)手冊(cè)；</p&g

5、t;<p>　　2) 同學(xué)間互相討論，按時(shí)向老師匯報(bào)和討論，獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)；</p><p>　　3) 模具圖紙符合機(jī)械制圖規(guī)范，使用計(jì)算機(jī)繪制； </p><p>　　4) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)內(nèi)容充實(shí)、語(yǔ)句通順，計(jì)算準(zhǔn)確、論點(diǎn)和公式有據(jù)可查。</p><p>　　(2)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：</p><p>　　1) 對(duì)給定工件進(jìn)行工藝分

6、析，確定工藝方案；</p><p>　　2) 進(jìn)行沖壓工藝計(jì)算</p><p>　　3) 模具的總體設(shè)計(jì)</p><p>　　4) 模具主要工作零件的設(shè)計(jì)計(jì)算：</p><p>　　5) 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</p><p><b>　　3．主要參考文獻(xiàn)</b></p><p>

7、　　[1] 李大鑫 張秀棉 模具技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)綜述 [J]模具制造 2005,(02).</p><p>　　[2] 朱邦全 我國(guó)模具材料的應(yīng)用發(fā)展趙昌盛 [J]模具制造 2004,(11). </p><p>　　[3] 魏尊杰 李天曉 安閣英 葉榮茂 消失模鑄造氣隙尺寸及壓力數(shù)值計(jì)算 [J] 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1995,(04). </p><p>　　

8、[4] 曹月君 國(guó)內(nèi)外汽車(chē)球墨鑄鐵件生產(chǎn)技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì) [J]汽車(chē)工藝與材料 1994，（02）.</p><p>　　[5] 劉靜遠(yuǎn) 球墨鑄鐵件發(fā)展的新階段 [J]汽車(chē)工藝與材料 1996,(10). </p><p><b>　　4．進(jìn)度安排</b></p><p><b>　　5.附圖 </b></p>

9、<p>　　制件材料：D310mm，板料厚度t=0.4mm，生產(chǎn)批量：大批量</p><p>　　線圈鐵芯沖壓工藝分析與模具設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：本設(shè)計(jì)題目為線圈鐵芯沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了板類(lèi)沖壓零件的設(shè)計(jì)要求、內(nèi)容及方向，有一定的設(shè)計(jì)意義。通過(guò)對(duì)該零件模具的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加強(qiáng)了我對(duì)沖壓模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，為設(shè)計(jì)更復(fù)雜的沖壓模具做好了鋪墊并吸取了更深刻的經(jīng)驗(yàn)。&

10、#160;</p><p>　　本設(shè)計(jì)運(yùn)用沖壓成型工藝及模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，首先分析了工件的成形工藝及模具成形結(jié)構(gòu)對(duì)制件質(zhì)量的影響。介紹了墊板沖壓模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意的要點(diǎn)，通過(guò)對(duì)制件進(jìn)行工藝分析，可確定制件的成形加工用一套復(fù)合模即可。從控制制件尺寸精度出發(fā)，對(duì)線圈鐵芯沖壓模具的各主要尺寸進(jìn)行了理論計(jì)算，以確定各工作零件的尺寸，從模具設(shè)計(jì)到零部件的加工工藝以及裝配工藝等進(jìn)行詳細(xì)的闡述，并應(yīng)用CAD進(jìn)行各重要零件的設(shè)計(jì)

11、。</p><p>　　關(guān)鍵詞：沖壓模，復(fù)合模，連接片，沖裁間隙，沖壓工藝</p><p>　　Coil core stamping process analysis and die design</p><p>　　Abstract:The topic of this design is the 

12、; pad stamps forming handicraft and design for die. </p><p>　　he requirementcontent and direction of the design of the sta

13、mps forming plate parts are em</p><p>　　bodied on this stamping die design. The designers foundation knowledge of the stam

14、ping di</p><p>　　e design is reinforced and is able to design more complex stamping die through the design. </p>&l

15、t;p>　　This design the elementary knowledge which designs using the stamping formation craft and the die, first has analyzed the

16、 work piece formed craft and the die forming structure to the workpiece quality influence. Introduced the pad filling piece&#

17、160;stamping die design when must pay attention to the main point, through carries on the craft analysis to the workpiece,

18、60;may determine the workpiece the formed processing uses set of superposable dies. Embarks from the control workpiece size precis

19、ion, coun</p><p>　　Keyword: stamping die，compound die，connection tablets，blanking gap，stamping</p><p><b>　　process</b></p><p><b>　　目 錄</b></p>&

20、lt;p><b>　　1 前言1</b></p><p>　　2 零件的工藝分析及工藝方案2</p><p>　　2.1 零件圖如下所示2</p><p><b>　　3 排樣方案3</b></p><p>　　3.1 毛坯尺寸的計(jì)算3</p><p>　　3

21、.2 材料搭邊值4</p><p>　　3.3 條料寬度計(jì)算4</p><p>　　3.4 材料利用率計(jì)算4</p><p>　　4 沖壓力計(jì)算及設(shè)備選擇5</p><p>　　4.1 沖壓力的計(jì)算6</p><p>　　4.2 設(shè)備的選擇6</p><p>　　5 壓力中心計(jì)算6

22、</p><p>　　6 模具結(jié)構(gòu)草圖8</p><p>　　7 工作零件設(shè)計(jì)12</p><p>　　7.1 工作零件設(shè)計(jì)12</p><p>　　7.1.1 凸模設(shè)計(jì)的三原則12</p><p>　　7.2 凹模的外形尺寸確定13</p><p>　　7.3 凹模板厚度13<

23、;/p><p>　　7.4 刃口尺寸計(jì)算13</p><p>　　7.5 工作零件的設(shè)計(jì)13</p><p>　　7.6 凸模的加工方法14</p><p>　　7.6.1 沖孔凸模的設(shè)計(jì)14</p><p>　　8 卸料裝置的設(shè)計(jì)14</p><p>　　9 標(biāo)準(zhǔn)件的選用16</

24、p><p>　　9.1 各用途的螺釘、銷(xiāo)釘?shù)倪x用16</p><p>　　9.3 模架的選用18</p><p>　　10 設(shè)備校核18</p><p>　　10.1 凸?？箟耗芰π：?8</p><p>　　10.2 凸模縱向抗彎曲能力校核19</p><p>　　11 凸凹模加工工藝規(guī)

25、程編制19</p><p><b>　　結(jié)論20</b></p><p><b>　　參考資料21</b></p><p><b>　　致謝22</b></p><p><b>　　1 前言 </b></p><p>　　冷

26、沖壓技術(shù)從最初的作坊式生產(chǎn)到現(xiàn)在的專(zhuān)業(yè)化模具工業(yè)生產(chǎn)，從無(wú)到有發(fā)展迅速。而我國(guó)模具工業(yè)在近20年來(lái)發(fā)展更是迅速，模具及模具加工設(shè)備市場(chǎng)需求潛力巨大，發(fā)展前景廣闊。</p><p>　　隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品的品種、數(shù)量越來(lái)越多，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和外觀的要求，更是日趨精美、華麗。所以改革開(kāi)放20多年以來(lái)，我國(guó)已成為使用各類(lèi)模具的大國(guó)，其中，汽車(chē)、摩托車(chē)與家電產(chǎn)品生產(chǎn)用的各類(lèi)模具的年需求量已占全國(guó)模具總量的60%以上。但

27、是，我國(guó)模具生產(chǎn)能力和水平，與國(guó)外相比則差距頗大，造成20世紀(jì)90年代模具進(jìn)口量占全國(guó)模具銷(xiāo)售總額的1/3以上，達(dá)6億~10億美元。</p><p>　　精密模具的設(shè)計(jì)未來(lái)一定會(huì)有很高的市場(chǎng)需求，隨著技術(shù)的發(fā)展，中國(guó)市場(chǎng)對(duì)精密模具的需求會(huì)越來(lái)越大，現(xiàn)在很多高端模具的設(shè)計(jì)只能買(mǎi)國(guó)外的。國(guó)內(nèi)大部分模具加工行業(yè)都停留在比較低端的層面上。 只是，這部分工業(yè)技術(shù)的發(fā)展不是一朝一夕能進(jìn)行的，加上投入比較大，國(guó)外技術(shù)的封鎖，數(shù)

28、控加工技術(shù)的發(fā)展緩慢，這些都是直接制約到模具設(shè)計(jì)加工的發(fā)展。 有理想，加入模具設(shè)計(jì)領(lǐng)域是對(duì)的。為生存，學(xué)會(huì)模具設(shè)計(jì)未來(lái)也能混口飯吃。我覺(jué)得模具設(shè)計(jì)絕對(duì)算是一技之長(zhǎng)。</p><p>　　2 零件的工藝分析及工藝方案</p><p>　　2.1 零件圖如下所示：</p><p>　　形狀： 鐵心沖片形狀如“山”字形，其長(zhǎng)為48mm，寬為36mm，兩邊距底邊24mm和1

29、2mm處各有一個(gè)直徑為3mm的孔，并與中心線對(duì)稱(chēng)。因此其形狀較簡(jiǎn)單。</p><p><b>　　零件圖</b></p><p>　　（1）本零件采用模架為中間導(dǎo)柱模架； </p><p>　?。?）本零件采用條料送進(jìn)；</p><p>　　（3）模具中采用導(dǎo)尺和擋料銷(xiāo)定位。</p><p>&l

30、t;b>　　3 排樣方案</b></p><p>　　3.1 毛坯尺寸的計(jì)算：</p><p><b>　　排樣圖如下：</b></p><p>　　從工件的形狀尺寸來(lái)看，為使模具制造更簡(jiǎn)單、方便，我們優(yōu)先選用直排。</p><p>　　3.2 材料搭邊值： </p><p&g

31、t;　　查表2-10，工件最小搭邊值a=1.2mm,a1=1.5mm，考慮支撐面剛度問(wèn)題，在設(shè)計(jì)中取其搭邊值為 a=3mm,a1=2mm。</p><p><b>　?。?）計(jì)算步距：</b></p><p>　　S0 =b+a = 24.6+3 =27.6mm</p><p><b>　　（2）定位方式</b></

32、p><p>　　從工件的形狀以及尺寸上看，為使工件能準(zhǔn)確定位，本設(shè)計(jì)中采用導(dǎo)尺和擋料銷(xiāo)來(lái)定位。</p><p>　　3.3 條料寬度計(jì)算：</p><p>　　本設(shè)計(jì)為無(wú)側(cè)壓裝置時(shí)的條料寬度計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如下：</p><p>　　B =（D+2a1+Δ）0-Δ </p><p>　　=(48+2x2+0.1)0-0.1

33、</p><p>　　=52.10-0.1 mm</p><p>　　導(dǎo)料板之間的尺寸，即導(dǎo)料尺寸為：</p><p>　　B1=B+ C1 =52.1+0.1 =52.2mm</p><p>　　式中 B — 條料寬度（mm）；</p><p>　　B1 — 導(dǎo)料板的導(dǎo)料尺寸(mm)； D — 工

34、件橫向最大尺寸(mm)；</p><p><b>　　a1 — 橫搭邊；</b></p><p>　　Δ — 條料寬度公差，見(jiàn)表2-11～表2-12； C1 — 條料入端間隙，見(jiàn)表2-13；</p><p>　　3.4 材料利用率計(jì)算：</p><p>　　一段條料能沖出的工件的重量與這段條料重量之比的百分?jǐn)?shù)稱(chēng)為材料

35、利用率。由于板料沖裁時(shí)板厚是一定的，所以材料利用率可用面積之比，即一段條料的有效面積與這段條料的面積之比，來(lái)代替重量之比。同一工件，排樣不同時(shí)，材料利用率也會(huì)不同，材料利用率越高者越省料。因此，材料利用率是判斷排樣是否經(jīng)濟(jì)的重要參數(shù)。</p><p>　　但材料利用率并不是選擇排樣的唯一標(biāo)準(zhǔn)。一般按下述原則選擇：對(duì)于銅板等較貴重材料，特別是在生產(chǎn)量較大時(shí)，應(yīng)盡量選擇材料利用率較高的排樣。如果某種排樣不其它排樣的材

36、料利用率提高不到5%，且使模具復(fù)雜化時(shí)，那么這種排樣是不可取的。而在生產(chǎn)量小時(shí)，應(yīng)盡可能選擇比較簡(jiǎn)單的排樣，以便模具容易制造。</p><p>　　按條料計(jì)算材料利用率來(lái)計(jì)算：</p><p>　　η=(nxA/LxB)x100%</p><p>　　A=48x24.6-πx3x4-10.6x14x2</p><p><b>　　=

37、846.3mm2</b></p><p>　　即：η=3x846.3/(84.5x52.5)</p><p><b>　　=57.2%</b></p><p>　　式中： n — 一根條料能沖出的工件數(shù)目；</p><p>　　L — 條料的長(zhǎng)度(mm)；</p><p>　　A —一

38、個(gè)工件的實(shí)際面積(mm2)。</p><p>　　=145089.98mm2</p><p>　　式中 A — 剪切斷面面積(mm2)；</p><p>　　沖孔：F2 = KA</p><p>　　4 沖壓力計(jì)算及設(shè)備選擇</p><p>　　4.1 沖壓力的計(jì)算：</p><p>　　沖裁

39、的基本工序?yàn)槁淞稀_孔，沖裁方式為彈壓卸料逆出件方式，所以沖裁力計(jì)算結(jié)果如下：</p><p>　　電工硅鋼的抗剪強(qiáng)度為450（退火）；</p><p>　　落料：F1= KAτ </p><p>　　=(48x2+24.6x2+10.6x4)x1x450x1.3</p><p><b>　　=109746 N</b>&

40、lt;/p><p>　　= 1.3x4xπx3x1x450 = 22053.98 N</p><p>　　F= F1+F2=109846+22053.98=131899.98 N</p><p>　　卸料力：FQ1 =K1F=0.04x131899.98=5276N</p><p>　　頂件力：FQ3=K3F=0.06x131

41、899.98=7914N</p><p>　　因此總沖壓力：F0=F+ FQ1 + FQ3</p><p>　　=131899.98+5276+7914</p><p>　　τ— 板料的抗剪強(qiáng)度(Mpa)； K — 安全系數(shù)，取1.3；</p><p>　　FQ1 、FQ3 — 分別為卸料力、頂件力；</p>&l

42、t;p>　　K1 、 K3 — 分別為卸料力系數(shù)、頂件力系數(shù)，其值見(jiàn)表1-7。 </p><p>　　4.2 設(shè)備的選擇：</p><p>　　根據(jù)零件形狀大小以及生產(chǎn)批量要求，同時(shí)根據(jù)計(jì)算所得選定壓力機(jī)為開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)。</p><p>　　因?yàn)镕0=145089.98 N,所以選定壓力機(jī)為J23-16，其壓力機(jī)主要規(guī)格如下：</p&

43、gt;<p>　　型號(hào) J23-16</p><p>　　公稱(chēng)壓力/KN 160</p><p>　　滑塊行程/mm 70</p><p>　　滑塊行程次數(shù)/（次/min） 115</p><p>　　最大閉合高度/mm

44、 220</p><p>　　封閉高度調(diào)節(jié)量/mm 60</p><p>　　模柄孔尺寸/mm Φ40x65</p><p>　　傾斜角 30º</p><p>　　立柱間距離/mm 220</

45、p><p>　　工作臺(tái)板厚度/mm 50</p><p>　　工作臺(tái)尺寸/mm（左右） 450</p><p>　　工作臺(tái)尺寸/mm（前后） 300</p><p>　　滑塊底面尺寸/mm（左右） 200</p><p>　　滑塊底面尺寸/mm（前后） 180</

46、p><p>　　電機(jī)功率/KW 1.5</p><p><b>　　5 壓力中心計(jì)算</b></p><p>　　沖裁力合力的作用點(diǎn)稱(chēng)為沖裁的壓力中心。為了保證壓力機(jī)和模具平穩(wěn)的工作，必須使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊中心線相重合，對(duì)于使用模柄的中小型模具就是要使其壓力中心與模柄軸線相重合，否則將使沖模和壓力機(jī)滑塊承受側(cè)

47、向力，引起凸、凹模間隙不均勻和導(dǎo)向零件加速磨損，甚至還會(huì)引起壓力機(jī)導(dǎo)軌的磨損、影響壓力機(jī)精度。對(duì)與工件外行尺寸大、形狀復(fù)雜、多凸模的沖裁模和級(jí)進(jìn)模，正確確定其壓力中心就顯得更為重要。</p><p>　　根據(jù)零件圖建立坐標(biāo)系xoy，如下圖：</p><p><b>　　坐標(biāo)圖</b></p><p>　　各線段及圓的長(zhǎng)度和重心坐標(biāo)如下：<

48、/p><p>　　L1=48mm x1=24mm y1=0</p><p>　　L2=3πmm x2=11mm y2=5mm</p><p>　　L3=3πmm x3=37mm y3=5mm </p><p>　　L4=24.6mm x4=48mm

49、 y4=12.3mm </p><p>　　L5=7mm x5=44.5mm y5=24.6mm</p><p>　　L6=3πmm x6=44.5mm y6=21mm</p><p>　　L7=10.6mm x7=41mm y7=19.3mm</p><

50、p>　　L8=14mm x8=34mm y8=14mm</p><p>　　L9=10.6mm x9=27mm y9=19.3mm</p><p>　　L10=6mm x10=24mm y10=24.6mm</p><p>　　L11=10.6mm x11=21mm

51、 y11=19.3mm</p><p>　　L12=14mm x12=14mm y12=14mm</p><p>　　L13=10.6mm x13=7mm y13=19.3mm</p><p>　　L14=7mm x14=3.5mm y14=24.6mm</p>

52、<p>　　L15=3πmm x15=3.5mm y15=21mm</p><p>　　L16=24.6mm x16=0 y16=12.3mm</p><p>　　x0=(x1×L1+x2×L2+…+x16×L16)/(L1+L2+…+L16)</p><p>　　=(24&

53、#215;48+11×3π+…+0×24.6)/(48+3π+…+24.6) =24mm；</p><p>　　y0=(y1×L1+y2×L2+…+y16×L16)/(L1+L2+…+L16)</p><p>　　=(0×48+5×3π+…+12.3×24.6)/(48+3π+…+24.6)&l

54、t;/p><p><b>　　=12.417mm</b></p><p>　　經(jīng)計(jì)算得壓力中心的坐標(biāo)為：X0=24 Y0=12.417。</p><p>　　可取 X0=24 Y0=12，作為設(shè)計(jì)模具的參數(shù)。</p><p><b>　　6 工作零件設(shè)計(jì)</b></p><p

55、>　　6.1 工作零件設(shè)計(jì)：</p><p>　　6.1.1 凸模設(shè)計(jì)的三原則：</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>　?。?）精確定位</b></p><p>　　凸模安裝到固定板上以后，在工作過(guò)程中其軸線或母線不允許發(fā)生任何方向的位

56、移，否則將造成沖裁間隙不均勻，降低模具壽命，嚴(yán)重時(shí)可造成啃模。</p><p><b>　　（2）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(lái)。</p><p><b>　?。?）防止轉(zhuǎn)動(dòng)</b></p><p>　　對(duì)于工作

57、段截面為圓形的凸模，當(dāng)然不存在防轉(zhuǎn)問(wèn)題?？墒菍?duì)于一些截面比較簡(jiǎn)單的凸模，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(jiǎn)化為圓形。這時(shí)就必須保證凸模在工作過(guò)程中不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，否則將啃模。</p><p>　　凸模的設(shè)計(jì)包括落料凸模（凸凹模）、沖孔凸模。</p><p>　　6.2 凹模的外形尺寸確定：</p><p>　　在排樣圖上沿送料方向與垂直料方向從

58、凹?？字g最大距離處畫(huà)一矩形l*b為凹模有效面積。凹模有效面積矩形的對(duì)稱(chēng)中心應(yīng)與壓力中心重合，以便使模柄的中心線通過(guò)壓力中心。</p><p>　　經(jīng)計(jì)算，我們所取壓力中心與矩形l*b的中心重合。因此，凹模 有效面積即為凹模形孔。所以，只要確定凹模壁厚c，就能確定凹模外形尺寸L*B。</p><p>　　凹模壁厚c主要考慮布置連接螺釘和銷(xiāo)釘孔的需要，同時(shí)也能保證凹模的強(qiáng)度 和剛度，設(shè)

59、計(jì)時(shí)可參照2-17選取。</p><p>　　因此，估算凹模外形尺寸時(shí)，我們從凹模有效面積向外擴(kuò)大30～40mm，即：</p><p>　　L=48+（30～40）=78～88mm；</p><p>　　B=24.6+(30～40)=54.6～64.6mm</p><p>　　選用標(biāo)準(zhǔn)件：查表得L×B=80×63</

60、p><p>　　6.3 凹模板厚度：</p><p>　　按經(jīng)驗(yàn)公式H=K1K2(0.1F)1/3算得 H=23.62mm</p><p>　　式中 K1為凹模材料修正系數(shù)，在這取1， K2為凹模刃口周邊長(zhǎng) 度修正系數(shù)，見(jiàn)表2-18。</p><p>　　設(shè)計(jì)中根據(jù)要求我們?nèi)=25mm。</p><p>　　為方便凹模

61、的制作加工，凹模采用鑲拼式結(jié)構(gòu)。因此在設(shè)計(jì)模具時(shí)，</p><p>　　還要考慮拼塊的固定。所以，凹模的固定可用具有一定過(guò)盈量的外套箍緊。為使凹模框有足夠強(qiáng)度，其厚度我們定為45×37mm。所以，凹模周界為L(zhǎng)×B=125×100。</p><p>　　6.4 刃口尺寸計(jì)算：</p><p>　　刃口尺寸計(jì)算的一般原則：</p&g

62、t;<p>　?。?）刃口尺寸應(yīng)保證沖出合格工件。</p><p>　　（2）刃口磨損一些仍能沖出合格工件。 </p><p>　　（3）設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)取最小合理沖裁間隙。本設(shè)計(jì)采用配作法制模計(jì)算刃口尺寸。</p><p>　　首先查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表確定每個(gè)未注公差尺寸的偏差值勤如下：</p><p>　　軸類(lèi)尺寸：480-0.62；6

63、0-0.3；70-0.36；</p><p>　　孔類(lèi)尺寸：140+043；10.60+0.43；</p><p>　　自由長(zhǎng)度尺寸：24.6±0.52。</p><p>　　畫(huà)出凹模刃口的磨損圖，如上圖所示。刃口磨損后，增大的尺寸有Ad1、Ad2、Ad3、Ad4；減小的尺寸有Bd ；不變的尺寸有Cd。</p><p>　　按分類(lèi)后

64、的刃口尺寸再將工件相應(yīng)尺寸分類(lèi)：a1=480-0.62、a2=(24.6±0.52)、a3=60-0.3、a4=70-0.36、b=140+043、c=10.60+0.43。</p><p>　　全部工件尺寸為IT14級(jí)，磨損補(bǔ)償系數(shù)x=0.5, 因此，凹模刃口尺寸為：</p><p>　　Ad1=(48-0.5*0.62)+0.62/40 =47.69+0.1550</p

65、><p>　　Ad2 =(25.12-0.5*1.04)+1.04/40 =24.6+0.260</p><p>　　Ad3 =(6-0.5*0.3)+0.3/40 =5.85+0.0750</p><p>　　Ad4 =(7-0.5*0.36)+0.36/40=6.82+0.090 </p><p>　　Bd =(14-0.5*0.43)0-

66、0.43/4 =13.7850-0.108</p><p>　　Cd =(10.6+0.43/2)±0.43/8=10.815±0.054</p><p>　　查沖裁間隙表1-3得該件沖裁模初始合理雙面沖裁間隙Zmin=(6%*1)mm=0.06mm</p><p>　　由凸模刃口磨損圖可確定凸模刃口尺寸磨損后的性質(zhì)，見(jiàn)上圖。刃口磨損后，凸模尺寸

67、將減小。工件尺寸為IT12級(jí)，磨損補(bǔ)償系數(shù)x=0.75。計(jì)算如下：</p><p>　　Bd =(3+0.75*0.1)0-0.1/4 =3.0750-0.025</p><p><b>　　工件孔中心距尺寸：</b></p><p>　　Ld1 =(40.9+0.2/2)±0.2/8 =41±0.025</p>

68、<p>　　Ld2 =(25.9+0.2/2)±0.2/8 =26±0.025</p><p>　　Ld3 =(15.9+0.2/2)±0.2/8 =16±0.025</p><p>　　查沖裁間隙表1-3得該件沖裁模初始合理雙面沖裁間隙Zmin=(6%*1)mm=0.06mm</p><p>　　在凹模零件工作

69、圖上，注與凸模刃口尺寸對(duì)應(yīng)的基本尺寸，不注公差。并在技術(shù)要求中注寫(xiě)“刃口尺寸按凸模實(shí)際尺寸配作，保證單邊間隙為0.03mm”。</p><p>　　6.5 工作零件的設(shè)計(jì)：</p><p>　?。?）落料凸模（凸凹模）的設(shè)計(jì)及加工：</p><p>　　根據(jù)沖裁時(shí)凸模所受的力，為滿足其需要，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)采用直通式，其結(jié)構(gòu)如下：</p><p>&

70、lt;b>　　凸凹模</b></p><p>　　落料凸模設(shè)計(jì)以凹模為基準(zhǔn)，凸模為配制件，則凸模刃口尺寸為：</p><p>　　Ad1= 47.69；Ad2 =24.6；Ad3 =5.85；Ad4 =6.82 </p><p>　　Bb =13.785 ；Cd =10.815±0.054</p><p>　　凸模

71、根據(jù)其強(qiáng)度要求，選用Cr12MoV，材料熱處理后的硬度為60～62HRC。直通式凸模采用鉚裝式固定，凸模與固定板采用H7/m6的過(guò)渡配合。</p><p>　?。?）凸模的裝配方法為奪壓入法，其特點(diǎn)為連接牢固可靠，對(duì)配合孔的精度要求高。加工成本高，因以凹模為配作件，所以凹模以凸模為基準(zhǔn)配作，保證單面間隙為0.03mm。</p><p>　　6.6 凸模的加工方法：</p>&

72、lt;p>　　沖壓模具的凸模都需進(jìn)行淬火等熱處理工藝，獲得高硬度和高耐磨性，則可采取以下加工方案：</p><p>　　鍛造——退火——機(jī)加工——淬火、回火——精磨或電火花加工——成品</p><p><b>　　凸模長(zhǎng)度的確定：</b></p><p>　　設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)模具時(shí)，當(dāng)選定了典型組合以后，凸模的長(zhǎng)度就確定了。設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)模具時(shí)，凸模

73、的長(zhǎng)度一般根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要，并考慮磨損量和安全因素來(lái)確定。因本模具采用的是標(biāo)準(zhǔn)模具，因此凸模的長(zhǎng)度就可以通過(guò)公式來(lái)求，具體計(jì)算如下：</p><p>　　彈性卸料方式的凸模長(zhǎng)度按下式計(jì)算：（2-7）</p><p>　　L=h1+h2+h4+h5-0.2</p><p>　　=24+20+20-0.2</p><p><b>　　=

74、63.8mm</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　h1——凸模固定板厚度（mm）</p><p>　　h4——彈壓卸料板厚度（mm）</p><p>　　h5——預(yù)壓狀態(tài)下卸料橡皮厚度（mm），h5=（0.85～0.9）H，</p><p>　　H為

75、自由狀態(tài)下橡膠的厚度。公式中的0.2mm是凸模端面縮進(jìn)卸料板的距離。</p><p>　　6.6.1 沖孔凸模的設(shè)計(jì)：</p><p>　　沖孔凸模的設(shè)計(jì)以凸模為基準(zhǔn)，凹模為配制件，則凹模的刃口尺寸為：</p><p><b>　　Bb=3.075</b></p><p>　　凸模根據(jù)其強(qiáng)度要求，選用Cr4W2MoV,材

76、料熱處理后的硬度為60～62HRC。凸模的安裝與固定方法如下：因所設(shè)計(jì)的凸模為圓凸模，所以其固定方式為凸模固定板上加工出臺(tái)階來(lái)固定。</p><p>　　凸模與固定板的配合為H7/m6過(guò)渡配合。</p><p>　　凸模的裝配方法為壓入法，其特點(diǎn)為連接牢固可靠，對(duì)配合孔的精度要求高。加工成本高，因以凹模為配作件，所以凹模以凸模為基準(zhǔn)配作，保證單面間隙為0.03mm。</p>

77、<p><b>　　凸模的加工方法：</b></p><p>　　沖壓模具的凸模都需進(jìn)行淬火等熱處理工藝，獲得高硬度和高耐磨性，則可采取以下加工方案：</p><p>　　鍛造——退火——機(jī)加工——淬火、回火——精磨或電火花加工——成品。</p><p><b>　　凸模長(zhǎng)度的確定：</b></p>

78、<p>　　設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)模具時(shí)，當(dāng)選定了典型組合以后，凸模的長(zhǎng)度就確定了。設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)模具時(shí)，凸模的長(zhǎng)度一般根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要，并考慮磨損量和安全因素來(lái)確定。因本模具采用的是標(biāo)準(zhǔn)模具，因此凸模的長(zhǎng)度就可以通過(guò)公式來(lái)求，具體計(jì)算如下：</p><p><b>　　L=h1+h2-t</b></p><p><b>　　=20+25-1</b>&

79、lt;/p><p><b>　　=44mm</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　h1——凸模固定板厚度（mm）；</p><p>　　h2——凹模板厚度（mm）；</p><p>　　t——板料厚度(mm)。</p><p&

80、gt;<b>　　7 卸料裝置的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　卸料裝置的功用是在一次沖裁結(jié)束之后，將條料或工序件與落料凸?；驔_孔凸模脫離，以便進(jìn)行下一次沖裁。</p><p>　　因本模具零件精度要求較高，同時(shí)為防止零件的變形，能夠沖出平整的工件。因此采用彈性卸料，而因零件精度高，在采用彈性卸料的同時(shí)要采用導(dǎo)柱導(dǎo)向。</p><p>　　橡

81、膠塊作為彈性元件，具有承受負(fù)荷比彈簧大、安全及安裝調(diào)整方便等優(yōu)點(diǎn)。沖裁模的工作行程較小，選用橡膠塊作為彈壓卸料裝置的彈性元件更為多見(jiàn)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中材料厚度t為1mm，經(jīng)計(jì)算卸料力Fx為5276N，選用卸料橡膠，其計(jì)算過(guò)程如下：</p><p>　?。?）假設(shè)考慮了模具結(jié)構(gòu)，決定用8個(gè)厚壁筒形的聚氨脂彈性體。</p><p>　　（2）計(jì)算每個(gè)彈性體

82、的預(yù)壓力Fy：</p><p>　　Fy=5276N/8=659.5N</p><p>　?。?）考慮橡膠塊的工作壓縮量較小，取預(yù)壓縮率εy=10%，并由表2—27查得單位壓力Fq=1.1Mpa。</p><p>　?。?）按式（2—49）計(jì)算彈性體的截面面積A：</p><p>　　A=Fy/Fq=659.5/1.1≈599.5mm2<

83、;/p><p>　?。?）如果選用直徑為8mm的卸料螺釘，選取彈性體穿卸料螺釘孔的直徑d=Φ8.5mm。則彈性體的外徑D可按下式求得：</p><p>　　π（D²-d²）/4=A</p><p>　　則 D =（4A/π+d²）1/2 </p><p>　　=(4*599.5/π+8.52

84、)1/2</p><p><b>　　≈29mm</b></p><p>　　因此，D取30mm。</p><p>　　（6）橡膠高度的確定：</p><p>　　H=hg/(εj-εy)</p><p>　　=2/(0.2-0.1)=20mm</p><p>　　式中：

85、hg—橡膠塊工作壓縮量（mm）；</p><p>　　εj—橡膠塊極限壓縮率，取20%；</p><p>　　εy—橡膠塊預(yù)壓縮率，對(duì)于聚氨酯，取10%。</p><p>　　對(duì)于卸料橡膠塊，hg即為彈壓卸料板的工作行程，一般取hg=t+1，t為板料厚度。</p><p>　?。?）橡膠塊高度的校核：</p><p>

86、　　0.5≤H/D≤1.5</p><p>　　而本設(shè)計(jì)中H/D=20/30=0.67mm，所以所選橡膠合格。</p><p>　　所以經(jīng)計(jì)算選取卸料橡膠塊為：</p><p>　　橡膠塊的高度為 H=20mm</p><p>　　總計(jì)塊數(shù)為 n=8</p><p>　　橡膠塊的材料為 邵氏7

87、0～80A的聚氨酯橡膠</p><p><b>　　8 標(biāo)準(zhǔn)件的選用</b></p><p>　　8.1 各用途的螺釘、銷(xiāo)釘?shù)倪x用：</p><p>　　根據(jù)模具的實(shí)際選用圓柱頭內(nèi)六角螺釘、銷(xiāo)釘。</p><p>　　螺釘?shù)倪x用例表如下：</p><p>　　螺紋規(guī)格d

88、 M8 M10</p><p>　　螺距p 1.25 1.25</p><p>　　b參考 22 26</p><p>　　min 0.1

89、5 0.15</p><p>　　max 0.6 0.6</p><p>　　da max 9.2 11.2</p><p>　　ds max 8

90、 min7.78 max10 min9.78</p><p>　　e min 14.20 17.59</p><p>　　k 6.86 7.89</p><p>　　s

91、 12.57 15.57</p><p>　　銷(xiāo)釘?shù)倪x用例表如下：（圓柱銷(xiāo)）</p><p>　　銷(xiāo) GB 119——86 </p><p><b>　　8.2 模柄的選用</b></p><p>　　根據(jù)壓力機(jī)選擇模柄：</p><p>　　查表，選

92、用壓入式模柄(mm)</p><p>　　8.3 模架的選用：</p><p>　　各模架名稱(chēng) 尺寸</p><p>　　凹模周界 125×100</p><p>　　上模座

93、 125×100×35</p><p>　　下模座 125×100×45</p><p>　　導(dǎo)柱 25×130</p><p>　　導(dǎo)套

94、 25×80×28</p><p>　　螺釘 M6×16</p><p><b>　　各模板的尺寸：</b></p><p>　　凹模板 80×63×25

95、</p><p>　　導(dǎo)料板 100×36×6</p><p>　　卸料板 100×100×20</p><p>　　上固定板 100×

96、100×24</p><p>　　下固定板 125×100×15</p><p>　　卸料橡膠 H=20</p><p>　　所以依據(jù)上面所選的各標(biāo)準(zhǔn)的模架，則整個(gè)模架的尺寸都以選擇了。因此其它的尺寸根據(jù)各模架的尺寸來(lái)確定

97、。</p><p><b>　　9 設(shè)備校核</b></p><p>　　模具結(jié)構(gòu)和各零件都設(shè)計(jì)好后必須對(duì)模具進(jìn)行必要的校核。其中的校核包括凸模強(qiáng)度校核、壓力機(jī)的校核等。</p><p>　　因各尺寸都是計(jì)算出來(lái)的，所以壓力機(jī)的校核以及其它一些的校核都不要校核。因?yàn)樗呀?jīng)有足夠的強(qiáng)度等，而必要校核的是凸模強(qiáng)度的校核。一般凸模的強(qiáng)度是足夠的，沒(méi)有

98、必要進(jìn)行強(qiáng)度校核。只有當(dāng)凸模特別細(xì)長(zhǎng)，或凸模的截面尺寸相對(duì)于板厚很小時(shí)，才進(jìn)行強(qiáng)度校核。凸模強(qiáng)度校核包括抗壓能力和抗縱向彎曲能力兩個(gè)方面的內(nèi)容。</p><p>　　9.1 凸?？箟耗芰π：耍?lt;/p><p>　　凸模能正常工作，其最小截面承受的壓應(yīng)力必須小于凸模材料允許的壓應(yīng)力[σ]：</p><p><b>　　σ=F/A≤[σ]</b>&

99、lt;/p><p>　　落料凸模：σ=F1/A=109746/187.6=585Mpa</p><p>　　沖孔凸模：對(duì)于圓形凸模，F(xiàn)=πdtτ代入上式可得：</p><p><b>　　d≥4tτ/[σ]</b></p><p>　　=4×1×450/1000</p><p>&

100、lt;b>　　=1.8mm</b></p><p>　　式中：σ——凸模最小截面的壓應(yīng)力（Mpa）</p><p><b>　　F——沖裁力（N）</b></p><p>　　A——凸模最小截面積（mm²）</p><p>　　d——凸模最小直徑（mm）</p><p>

101、;　　t——板料厚度（mm）</p><p>　　τ——板料抗剪強(qiáng)度（Mpa）</p><p>　　[σ]——凸模材料許用壓應(yīng)力（Mpa）</p><p>　　如果凸模材料用一般工具鋼，淬火硬度為58～62HRC，可取[σ]為1000～1600Mpa，沖裁低碳鋼板時(shí)，τ取300Mpa。</p><p><b>　　核對(duì)各凸模：&l

102、t;/b></p><p>　　落料凸模：σ≤[σ]；</p><p>　　沖孔凸模：d=Ф3.075mm>1.8mm。</p><p>　　所以各凸模的強(qiáng)度經(jīng)核算后其各凸模強(qiáng)度足夠。</p><p>　　9.2 凸?？v向抗彎曲能力校核：</p><p>　　沖裁時(shí)凸模縱向抗彎曲能力可利用桿件受軸向壓力的歐

103、拉公式進(jìn)行校核。因凸模有導(dǎo)向，則采用式（2—23）計(jì)算：</p><p>　　Lmax≤（2π²EJ/nF）1/2 </p><p>　　落料凸模： Lmax≤（2π²EJ/nF）1/2</p><p>　　=(2×2.2×105×π2×187.62/3×109746)1/2</p>

104、<p><b>　　=681.3mm</b></p><p>　　沖孔凸模： Lmax≤（2π²EJ/nF）1/2</p><p>　　=(2×2.2×105×π2×7.52/3×22053.98)1/2</p><p><b>　　=60.75mm</b&

105、gt;</p><p><b>　　因各凸模尺寸為：</b></p><p>　　落料凸模：L1=63.8mm<681.3mm；</p><p>　　沖孔凸模：L2=44.5mm<60.75mm。</p><p>　　經(jīng)驗(yàn)算各凸模的縱向彎曲能力校核以滿足凸模的要求。</p><p>　

106、　10 凸凹模加工工藝規(guī)程編制</p><p>　　10.1凸凹模加工工藝規(guī)程：</p><p>　　工序1下料：∮30×50（按等體積法計(jì)算后加上鍛造上燒損量）；</p><p>　　工序2鍛造：鍛成54×30×70（除考慮鍛后的加工余量外還應(yīng)加上線切割時(shí)零件變形影響的料邊尺寸8-10mm）；</p><p>

107、　　工序3熱處理：退火（消除鍛后殘余內(nèi)應(yīng)力，降低硬度）；</p><p>　　工序4刨（或銑）：刨（或銑）六面尺寸達(dá)48.7×25.6×64.8，選其中長(zhǎng)×寬為48.7×64.8的一面，刨（或銑）與圖樣相符的凹槽，使凹槽尺寸達(dá)13.2×11×64.8；</p><p>　　工序5平磨：磨凸凹模各平面，一對(duì)垂直側(cè)基面對(duì)角尺；<

108、/p><p>　　工序6鉗工（坐標(biāo)鏜）畫(huà)穿絲孔位置線（4個(gè)），鉆穿絲孔∮3.1mm,斜堵銷(xiāo)安裝孔擴(kuò)孔至∮5.2mm，深35mm;</p><p>　　工序7熱處理：淬火，回火達(dá)硬度58-62HRC；</p><p>　　工序8平磨：磨各面，達(dá)48×24.9×64.2，一對(duì)垂直側(cè)基面對(duì)角尺，凹槽各面尺寸達(dá)13.5×10.5×64.2

109、；</p><p><b>　　工序9退磁；</b></p><p>　　工序10線切割：按程序切割，切割型面留研磨量0.015；</p><p>　　工序11鉗工：研磨型面達(dá)到設(shè)計(jì)求。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　本模具的整體設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，

110、如今回顧自己的設(shè)計(jì)過(guò)程，總結(jié)如下：</p><p>　　本模具設(shè)計(jì)的是鐵心沖片正裝復(fù)合模，是一副落料沖孔模。從零件尺寸及其質(zhì)量要求方面考慮，我們采用的沖壓方式為彈壓卸料逆出件方式，沖壓方案是先落料后沖孔。沖裁后，條料由卸料板卸料，工件由頂件板頂出凹模，而沖孔產(chǎn)生的廢料由斜堵銷(xiāo)頂出凸凹孔外。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是每位大學(xué)生畢業(yè)之前必經(jīng)之路，經(jīng)過(guò)了此次設(shè)計(jì)，我初步了解設(shè)計(jì)模具的各道工

111、序，清楚了模具的各個(gè)結(jié)構(gòu)，了解了各個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，具備了一定的設(shè)計(jì)能力，學(xué)到了真正的實(shí)踐知識(shí)。</p><p>　　由于缺乏經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)水平有限、時(shí)間倉(cāng)促，缺點(diǎn)錯(cuò)誤再所難免，出現(xiàn)一些不足之處，歡迎大家指正！</p><p><b>　　謝謝大家的支持!</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p

112、><p>　　[1] 李大鑫 張秀棉 模具技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)綜述 [J]模具制造 2005,(02).</p><p>　　[2] 朱邦全 我國(guó)模具材料的應(yīng)用發(fā)展趙昌盛 [J]模具制造 2004,(11). </p><p>　　[3] 魏尊杰 李天曉 安閣英 葉榮茂 消失模鑄造氣隙尺寸及壓力數(shù)值計(jì)算 [J] 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1995,(04). </p&g

113、t;<p>　　[4] 曹月君 國(guó)內(nèi)外汽車(chē)球墨鑄鐵件生產(chǎn)技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì) [J]汽車(chē)工藝與材料 1994，（02）.</p><p>　　[5] 劉靜遠(yuǎn) 球墨鑄鐵件發(fā)展的新階段 [J]汽車(chē)工藝與材料 1996,(10). </p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　大學(xué)最后一個(gè)學(xué)期伴隨著六月的來(lái)臨也將近尾聲，在這