離合器板精沖成形模具設計說明書

1、<p>　　畢業(yè)設計題目：離合器板精沖成形模具設計</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一 引言……………………………3</p><p>　　二 工藝分析………………………3</p><p>　　三 模具壓力機的選擇……………6</p><p>

2、;　　四 模架的選擇……………………9</p><p>　　五 模柄的選擇……………………10</p><p>　　六 模具齒圈的設計………………10</p><p>　　七 凸凹摸尺寸.刃口間隙及刃口圓角的計算……………………...11</p><p>　　八 推件板的計算………………..17</p>

3、;<p>　　九 墊板凸模固定板的設計……..18</p><p>　　十 推件桿的設計………………..19</p><p>　　十一 結束語………………………..20</p><p>　　十二 參考文獻……………………..20</p><p>　　謝詞…………………….</p><p>

4、<b>　　一 引言 </b></p><p>　　從零件的結構和要求入手,結合精沖工藝的特點,論述了離合器板精沖工藝及模具設計時的選取和模具設計的主要技術問題.</p><p>　　該離合器是車用控制空調擋位的零件,材料為10號鋼,材料厚4.5±0.1mm,大批要求較高,該零件是對稱性的,需經(jīng)過一次半沖孔,再經(jīng)一次復合精沖完成.為大批量生產(chǎn),精度

5、較高。</p><p><b>　　二、工藝分析</b></p><p><b>　　(一) </b></p><p>　　1. 車用空調離合器板零件的結構形狀、尺寸精度和要求如圖1所視。</p><p>　　2. 零件沖制的難點和重點是:</p><p>　　(1).6

6、條圓弧形窄槽(寬為2.5mm)的沖制;</p><p>　　(2).3個沖孔(Φ8mm和Φ6mm)的中心圓直徑Φ98的沖</p><p><b>　　制;</b></p><p>　　3.由于該零件為精沖成形,要求用精沖模成形。那么要考慮的</p><p><b>　　問題就有:</b></p

7、><p>　　(1).沖制6條同心圓弧形窄槽的凸模的強度如何得到保</p><p><b>　　證 </b></p><p>　?。?）.沖制3個半沖孔的凸模和凹模的設計要求以及位置精度要求；</p><p>　　（3）.工件兩表面的平行度及表面粗糙度要</p><p>　　7（4）.半沖孔后部的凸起

8、部分相對側面的位置要求</p><p>　?。ǘ?本離合器板的成形可以分為以下三個步驟：</p><p><b>　　落料；</b></p><p><b>　　沖制3個半沖孔；</b></p><p>　　沖制6條圓弧形窄槽和中心圓直徑Ф98。</p><p><b

9、>　　具體分析：</b></p><p>　　落料：生產(chǎn)中為滿足沖壓零件形狀、尺寸、精度、批量、原材料性能方面的要求，采用多種多樣的沖壓加工方法，概括起來沖壓加工方法可以分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序又可分為落料沖孔和剪切等，其目的是在沖壓過程中使沖壓件與板料沿一定的輪廓線相互分離，如圖2.1所示。由零件已只條件可選擇分離工序，零件厚度為4.5±0.1，查表可知選擇10號鋼板來

10、落料。由原始數(shù)據(jù)得落出的毛胚為Φ130。</p><p><b>　　沖制個3沖孔</b></p><p>　　3個半沖孔的中心圓直徑98的精度要求較高，按沖裁件工藝分析，應以直徑56的內徑定位，用高精度（h11）一道工序中單獨沖出其模具將用A。紙畫出。</p><p><b>　　沖裁和沖槽</b></p>

11、<p>　　沖裁工藝設計包含沖裁件的工藝形分析、沖裁工藝方案的確定和技術經(jīng)濟分析的內容。良好的工藝設計和合理的工藝方案可以實現(xiàn)用最少</p><p>　　的工序數(shù)量和工時生產(chǎn)產(chǎn)品，并使模具結構簡單、模具壽命高，最終獲得穩(wěn)定的合格件。勞動量和工藝成本是衡量沖裁工藝設計的主要指標。</p><p><b>　　沖裁件的工藝分析</b></p>&

12、lt;p>　　沖裁件的工藝性是指沖裁件對沖壓工藝的適應性，即沖裁件的結構、形狀、尺寸及公差等技術要求。沖裁件的工藝性是否合理對沖裁件的質量、模具壽命和生產(chǎn)率有很大的影響。</p><p><b>　　沖裁件的形狀和尺寸</b></p><p>　　沖裁件的形狀應盡可能簡單、對稱、排樣廢料少。在滿足質量要求的條件下，把沖裁件設計成少廢料、無廢料的排樣形狀。<

13、/p><p>　　除在少廢料無廢料排樣或采用鑲拼模結構時允許工件有尖銳的清角外沖裁件的外形或內孔交角處應采用圓角過度避免產(chǎn)生清角。</p><p>　　盡可能避免沖裁件上過長產(chǎn)生懸臂與狹槽，而應使它們的最小寬度b≥1.5t。</p><p>　　沖裁件中孔與孔之間孔與零件邊緣之間的壁厚，因受模具強度和零件質量的限制，起值不能太小。一般要求c≥1.5t;cˊ≥t。<

14、/p><p>　　沖裁件的孔徑因受孔凸模強度和剛度的限制不宜太小，否則凸模容易折段和壓彎。沖孔最小尺寸取決與材料的機械性能凸模強度和模具結構。用自由凸模和帶護套的凸模沖制。</p><p>　　沖裁件的尺寸精度和表面粗槽度要求</p><p><b>　　沖裁件的精度要求</b></p><p>　　A沖裁件的精度要求應在經(jīng)

15、濟精度范圍以內，對于普通沖裁件，其經(jīng)濟精度不高于I711級，沖孔件比落料件高一級。沖裁件的外形與內孔尺寸公差如表2、6、5所示。如果工件精度高與上述要求，則需在沖裁件后進行整修或采用精密沖裁。</p><p><b>　　沖裁件的尺寸基準</b></p><p>　　沖裁件的尺寸基準應盡可能和制模時的定位基準重合，以避免產(chǎn)生基準不重合誤差?？孜恢贸叽鐟M量選擇在沖裁過

16、程中不參加變形的變形線上，切不要與參加變形的部位聯(lián)系起來。</p><p>　?。?） 沖裁加工的經(jīng)濟性分析</p><p><b>　　①沖裁件的制造成本</b></p><p>　　所謂經(jīng)濟性就是以盡可能少的生產(chǎn)消費獲得盡可能大的經(jīng)濟效益。在進行沖壓工藝設計時，應該運用經(jīng)濟分析的方法找降低成本，取得優(yōu)異經(jīng)濟效果的工藝途徑。</p>

17、;<p>　　沖裁件的制造成本C0 包括:</p><p>　　C0=C1+C2+C3</p><p>　　式中C1為材料費，C2為加工費（工人工資，設備折舊費、管理費等），C3為模具費。上述成本中模具費，設備折舊費一般與產(chǎn)量無關，加工費中的工人工資和其它經(jīng)費在一定時間內基本上也是不變的，因此做固定費用，用Ca表示。而材料費、外購件費等將隨生產(chǎn)量大小而變化，屬于可變費用，用C

18、b表示（以單位計）。</p><p>　　若產(chǎn)量為Q，則C0=Ca+QCb</p><p>　　這樣，產(chǎn)品制造成本由固定費和可變費用兩部分組成。設法降低固定費用和可變費用都能使成本降低，利潤增加，并積累資金。產(chǎn)品的制造的成本和產(chǎn)量之間有著密切的關系。分別對固定費用和可變費用進行了分析。</p><p>　　降低沖壓件成本的途徑：</p><p&g

19、t;　　增產(chǎn)可降低單件產(chǎn)品成本中的固定費用，相當減少消耗，而通過感節(jié)約也可以直接降低消耗，兩者都是降低成本的重要途徑。沖壓件的成本包括產(chǎn)料費、加工費、模具費等。因此，降低成本就是降低上述各項的費用。</p><p>　?、窠档托∨可a(chǎn)中的沖壓件成本。</p><p><b>　?、蚴构に嚭侠砘?。</b></p><p><b>　　

20、Ⅲ多件同時沖壓。</b></p><p>　　Ⅳ沖壓過程高度自動化。</p><p>　?、跆岣弋a(chǎn)料利用效率，節(jié)約模具費用。</p><p>　　⑶沖裁工藝方案的確定</p><p>　　在進行沖裁工藝分析和技術經(jīng)濟分析的基礎上，可根據(jù)沖裁件的特點確定沖裁工藝方案。</p><p><b>　　沖

21、裁工序的組合</b></p><p>　　沖裁工序可分為單工序沖裁，復合件沖裁和級進沖裁。</p><p>　　復合沖裁是在壓機一次過程中，在模具的同一位置同時完成兩個或兩個以上的沖壓工序，級進沖裁上把完成一個沖裁件的 ，N個沖壓工序排列成一定順序，在壓機一次行程中，按順序使條料早沖模的不同位置，上分別完成所需求的工序。除最初幾次沖程外，以后每次沖程都可以完成一個沖裁件。組合的

22、沖裁工序比單工序沖裁生產(chǎn)的效率高，獲得的制件精密度很高。</p><p>　　確定沖裁組合方式使應根據(jù)下列一些因素。</p><p>　　A.生產(chǎn)批量。一般來說，小批量與試制沖裁采用單工序沖裁，中批量和大批量生產(chǎn)采用復合沖裁級進沖裁。本課題中將采用復合沖裁。</p><p>　　B.工件尺寸公差等級。復合沖裁所得到工件尺寸公差等級很高，因此它避免了多次沖壓的定位誤差

23、，并且在沖裁過程中可以進行壓料，工件較平整。經(jīng)過沖裁所得到的工件尺寸，公差等級較復合沖裁低。</p><p>　　C.模具的制造、安裝調整和成本。對復雜形狀的沖裁件,采用復合沖裁比采用級進沖裁為宜。因為采用復合沖裁時模具較容易制造、安裝、調整、成本較低。</p><p>　　D.操作方便與安全.復合沖裁中出件或清除廢料較困難、工作安全性差。</p><p>　　綜合

24、上述:在滿足模具制造成本低、模具壽命長、操作方便又安全的工藝方案時,本課題易采用兩道模。一道半沖孔模和一道精沖復合模。</p><p><b>　　三.壓力機的選擇</b></p><p><b>　　精沖壓力機的選擇：</b></p><p>　　在設計中,精沖壓力的計算是選擇精沖機床的主要因素之一,也是考慮精沖模具的強

25、度依據(jù)。</p><p>　　由于精沖是在三向受力狀態(tài)下進行沖裁的,所以設計模具事必須對各個壓力分別進行計算,然后求出精沖時所需的總壓力,從而選用合適的精沖機.</p><p><b>　　(一)</b></p><p>　　精沖總壓力:P=Ps+Pr+Pg</p><p>　　式中:Ps─沖裁力，KN;</p&g

26、t;<p>　　Pr─壓料力，KN;</p><p>　　P g─推件板的反壓力KN;</p><p>　　P─精沖所需要的總壓力，KN。</p><p>　　(二) 精沖過程中沖裁力:</p><p>　　為精沖時的沖裁力Ps和普通沖裁力曲線.</p><p>　　沖裁力;(b) 沖裁力---料原曲線圖

27、.</p><p>　　影響沖裁力的因素主要有:零件尺寸,材料機械性能,材料厚度等.</p><p><b>　　計算公式:</b></p><p>　　1 根據(jù)VD1-3345；Ps=L.S..f</p><p>　　式中 L─裁切線周長,mm;</p><p>　　S─材料厚度,mm;<

28、/p><p>　　─抗拉強度,KN/mm;</p><p>　　f ─系數(shù),其值為0.6~0.9,常取0.9.</p><p>　　根據(jù)F.W.Timmerbeil公式：</p><p>　　P=L.S（1-t’/s）</p><p>　　式中: Ps─最大沖裁力,KN;</p><p>　　L─

29、裁切線長度,mm;</p><p>　　─抗拉強度,KN/mm;</p><p><b>　　S─料厚,mm;</b></p><p>　　t’─凸模擠入深度,mm.</p><p>　　f=(1-t’/s)-取決于屈強比/比值,可由求得.對于精沖材料,在多數(shù)情況下/=0.6,故(1-t’/s)常取0.6~0.7.<

30、;/p><p>　　由原始數(shù)據(jù)知L=1024.5mm;S=4.5mm</p><p>　　10號鋼的取為400Mpa</p><p>　　所以Ps=1024.54.54000.9</p><p>　　=1844052.056N=1844KN</p><p>　　(三) 齒圈壓板的壓料力</p><p&g

31、t;　　如圖3-59所示,齒圈壓料力Pr在精沖過程中的主要作用是:固定材料;對板料沿剪切力周圍施加靜壓力,以利塑剪變形,并在沖裁完后起退料的作用.</p><p>　　根據(jù)VDL-3345:</p><p><b>　　Pr=L.h..f</b></p><p>　　式中L─剪切線周長mm;</p><p><b&

32、gt;　　h─齒高度mm;</b></p><p>　　─抗拉強度N/mm;</p><p><b>　　f─系數(shù),常取4.</b></p><p>　　2.:根據(jù)其他經(jīng)驗:</p><p>　　按沖裁力Ps的百分數(shù)選取,即</p><p>　　Pr=(40-60)℅Ps</p&

33、gt;<p>　　按齒圈和內齒根到型孔邊的面積取</p><p>　　Pr=(F1+F2).</p><p>　　式中F1—齒形的投影面積,mm</p><p>　　F2—齒圈內齒根到型孔邊間的面積,mm</p><p>　　—被沖材料的屈服極限,N/mm;</p><p>　　因為齒形的角度是固定的,為

34、了計算的方便,可以用齒高進行計算,根據(jù)圖(3),可以在計算時先查出每毫米周長所需的壓力,再乘以齒圈的總長度,即可得出齒圈壓板的壓料力.</p><p>　　計算得:Pr=528.77KN.</p><p>　　(四) 推件板的反壓力.</p><p>　　如圖3-65所示,頂件器的反壓力Pg對精沖零件的彎曲,沖裁表面錐度,塌角大小,尺寸精度等都有影響.但是過大的反壓

35、力,使凸模過載,影響其壽命.反壓力按下示計算:</p><p>　　根據(jù)VD1-3345;</p><p><b>　　Pg=F.P</b></p><p>　　式中F—零件的受壓面積,mm</p><p>　　P—零件的單位反壓力,P=20~70 N/mm;大面積零件取70N/mm,小面積薄零件取20N/mm。<

36、/p><p><b>　　根據(jù)經(jīng)驗公式:</b></p><p>　　按Schmid資料:</p><p><b>　　Pg=0.2Ps</b></p><p><b>　　按其它:</b></p><p>　　Pg=(0.1~0.25)Ps</p&g

37、t;<p>　　示中Ps—沖裁力,N.</p><p>　　由原始數(shù)據(jù)取Pg=70N/mm</p><p>　　計算得Pg=492821.6396N</p><p>　　所以精沖過程中所需的總壓力為P=Ps+Pr+Pg</p><p><b>　　=2866KN 。</b></p><p

38、>　　為能滿足此壓力的需要，選擇公稱壓力為4000KN的精沖壓力機。</p><p><b>　　其公稱參數(shù)： </b></p><p>　　滑塊行程：130mm;</p><p>　　公稱壓力行程：2mm;</p><p>　　最大裝模高度：400mm;</p><p>　　導軌間距離：6

39、60mm;</p><p>　　滑塊底面尺寸 前后左右：400620mm;</p><p>　　工作臺板尺寸 前后左右：660640mm。</p><p><b>　　半沖孔壓力機的選擇</b></p><p>　　(一)半沖孔所需的總壓力P=Ps+Pr+Pg</p><p>　　式中:Ps─沖裁

40、力，KN;</p><p>　　Pr─壓料力，KN;</p><p>　　P g─推件板的反壓力KN;</p><p>　　P─半沖孔所需要的總壓力，KN。</p><p>　?。ǘ_裁力的計算：</p><p>　　Ps=L.S..f.n</p><p>　　L=2r=23.144=25.1

41、2mm;</p><p><b>　　S=2mm;</b></p><p><b>　　=400Mpa</b></p><p><b>　　f=0.9</b></p><p><b>　　n=3</b></p><p>　　所以Ps

42、=25.1224000.93=54.26KN;</p><p>　　(三)壓料力的計算：</p><p><b>　　根據(jù)經(jīng)驗：</b></p><p>　　按沖裁力的白分數(shù)選取，即：</p><p>　　Pr=50℅Ps=0.554.26KN</p><p><b>　　=27.13K

43、N;</b></p><p>　　(四)推件板的反壓力的計算：</p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗式按Schmid資料 </p><p>　　Pg=0.2Ps=0.254.26</p><p><b>　　=10.852</b></p><p>　　綜上所述得P=Ps+Pr+Pg</p

44、><p>　　=54.26KN+27.13KN+10.852KN</p><p><b>　　=92.242KN</b></p><p>　　由此壓力選擇半沖孔的壓力機為,公稱壓力為100KN的開式壓力機。</p><p><b>　　其參數(shù)如下：</b></p><p>　　發(fā)

45、生公稱壓力時滑塊距下死點的距離是：4；</p><p>　　滑塊行程： 60mm；</p><p>　　行程次數(shù)： 135次/min；</p><p>　　最大封閉高度 最底： 300mm</p><p>　　最高： 160mm；</p><p>　　封

46、閉高度調節(jié)量： 130mm；</p><p>　　滑塊中心到床身距離： 130mm；</p><p>　　工作臺尺寸 左右： 360mm</p><p>　　前后： 240mm；</p><p>　　工作臺孔尺寸 左右： 180mm;</p><p>　　前后：

47、90mm;</p><p>　　直徑： 130mm；</p><p>　　立柱間的距離： 180mm；</p><p>　　模柄孔尺寸（直徑深度）：3050</p><p>　　工作臺板的厚度： 35mm；</p><p>　　墊板的厚度： 35mm；&

48、lt;/p><p>　　傾角： 30。</p><p><b>　　四.模架的選擇</b></p><p>　　(一)根據(jù)已知條件選擇后側導柱模架作為精沖模的模架，型號為GB2851.3-81HT200。</p><p>　　其數(shù)據(jù)參數(shù)為：L=305mm;</p><p&

49、gt;<b>　　B=192mm;</b></p><p>　　D=192mm; 數(shù)量</p><p>　　閉合高度 最小：275mm ;最大320mm; </p><p>　　上模座：GB2855.5-81 30519250 1;</p>

50、<p>　　下模座：GB2855.6-81 30519265 1;</p><p>　　導柱： GB2861.1-81 25275 2;</p><p>　　導套： GB2861.6-81 4810558 2。</p><p>　　(二)根據(jù)已知條件選擇單柱模架為半沖

51、孔模的模架，型號為GB2852.1-81</p><p><b>　　其參數(shù)為:</b></p><p><b>　　L=224</b></p><p><b>　　B=192</b></p><p><b>　　H=186</b></p>

52、<p>　　上模座GB2856.1-81 22419245 1</p><p>　　下模座GB2856.2-81 22419250 1</p><p>　　導柱 GB2861.3-81 25171 1</p><p>　　導套 GB2861.8-81 254851

53、1</p><p><b>　　五.模柄的選擇 </b></p><p>　　(一)由已知條件可查出半沖模柄應選擇壓入式模柄:如圖5所視</p><p>　　型號為GB2862.2-81</p><p>　　(二)由已知條件可選擇旋入式模柄為精沖孔模的模柄,如圖6.</p><p>　　型號為GB

54、2862.1-81</p><p><b>　　六.齒圈的設計</b></p><p>　　(一)齒圈壓板的作用就是在精沖前用它先壓入材料,增加對材料的三向壓力,克服精沖中的拉應力,防止產(chǎn)生材料的撕裂現(xiàn)象。</p><p>　　齒圈的形狀應與型孔的 形狀一樣,即沿型孔形狀等距離放大一圈,但型孔形狀復雜時,為了加工方便,齒圈形狀也可以簡化為相似形

55、狀。</p><p>　　齒圈壓板上的齒形有尖齒、凸臺狀和斜面齒形三種形式,從齒形的強度加工工藝性能以及對精沖件的質量效果來看,各有優(yōu)點,而目前最多采用的就是尖齒形,它的效果較好,在本設計中,就是采用這種形式的齒形。</p><p>　　精沖模的齒形壓板相似于普通沖裁的卸料板,但它除了起卸料作用外更重要的是對精沖材料在剪切過程中施加壓力,并對凸模起導向作用,是精沖模具的一個高精度和高強度的

56、重要構件。必須選用高強度?火變形小的合金鋼。它最大優(yōu)點就是端面有尖齒圈,其齒形為銑加工,頂部呈尖齒,允許在長期使用之后變鈍,且不用整修。</p><p>　　齒圈壓板的外形結構及尺寸固定方法均與凹模相同.在設計中,齒高,護板高及材料厚度的尺寸關系為h<H<t。齒圈壓板是凸模的導向體,在精沖過程中作相對運動,齒圈壓板的型孔深度與凸模的工作長度須結合起來設計,保證在二者之間有適當?shù)木嚯x。</p>

57、;<p>　　(二).齒型尺寸是根據(jù)材料的厚度及材料性質確定的,沖件材料t不超過4mm時,采用單面齒圈;超過4mm時,采用雙面齒圈,由原始數(shù)據(jù)知,材料厚度t為4.5±0.1mm,超過4mm,固精沖模上選用雙面齒。半沖孔模上選用平面板式。</p><p><b>　　(三).齒形參數(shù):</b></p><p>　　對于采用雙面齒圈,齒高或各取材料

58、厚度的20%即h=h’=r=r’=0.2t,設計中的齒圈壓板的齒形參數(shù)。</p><p>　　由已知可查得i=2.80mm;h=1.0mm。</p><p><b>　　(四).齒圈的分布</b></p><p>　　齒圈與刃口形狀的關系,凹入的缺口比突出部分易于精沖。例如,缺口寬度為材料厚度的1.5倍時,不必沿刃口做齒圈,可以越過缺口。<

59、;/p><p>　　小的內孔精沖時不需要齒圈,對于教大的孔(直徑30-40或更大)可以在頂桿面上作齒圈.這時,應在頂桿中間開孔,安裝彈簧頂銷,以便頂出廢料。</p><p>　　頂桿帶齒圈時,精沖模最好用凸模固定式。因為固定式頂出機構的剛性較好,由原始數(shù)據(jù)查得,本精沖模將采用凸模固定式,且越過缺口。</p><p><b>　　(五).齒圈的保護</b&

60、gt;</p><p>　　精沖時,齒圈有沖壓材料接觸,由于材料較軟,故齒圈不宜受損,如果齒圈與凹模直接相碰,或者雙面齒圈互撞,就容易損壞,為了防止著類碰撞,精沖模設計有隆起的保護面,搞出齒圈頂面,相碰時保護面與凹模接觸,齒圈不受損傷,保護面高度必須小于沖壓材料的厚度(圖)????</p><p>　　有原始數(shù)據(jù)知本設計中將選用這種方式</p><p>　　七 .

61、凸凹摸尺寸.刃口間隙及刃口圓角的計算</p><p><b>　　刃口尺寸的確定</b></p><p>　　精沖零件的內,外輪廓分別是由凹凸模,凹模和沖孔(窄槽)凸模的刃口沖裁形成的.精沖零件的外輪廓尺精度,而其內輪廓尺寸精度,則主要取決于沖孔(窄槽)凸模的刃口尺寸精度.但是凸模和凹模刃口之間的間隙大小,刃口圓角的大小,齒圈壓板的壓力以及推件板反壓力的大小等,都對零

62、件的尺寸精度有一定的影響.</p><p>　　影響精沖零件尺寸精度主要因素有:</p><p>　　1 齒圈壓板的壓料力及推件板的反壓力愈大,則精沖零件尺寸的收縮就愈大.</p><p>　　2 材料塑性好的比塑性差的尺寸收縮大;材料厚的比材料薄的尺寸收縮大;對外輪廓來說,間隙小的比間隙大的尺寸收縮大;沖孔凸模刃口圓角值愈大,則孔的收縮就愈大. 凹模刃口圓角值愈大

63、，則孔的收縮就愈大；凹模刃口圓角值愈大，則對精沖零件的側擠壓力大，造成材料內部的彈性變形，使精沖零件外輪廓尺寸稍有增大；凹模.沖孔凸模在長時間使用后，刃口部分都有磨損，這將直接改變精沖零件的尺寸。</p><p>　　其他模具零件（如：復合模中的凸凹模）工作部分刃口尺寸則按落料凹模及沖孔凸模的刃口尺寸配制，保證雙面間隙值即可。模具工作部分的尺寸計算后，還應根據(jù)零件應有的收縮量加以修正，尤其以在零件的精度較高.公差

64、范圍較小時，最后的修正是確保零件的質量合格和延長壽命的重要性。</p><p>　　由于加工模具的方法不同，凸模與凹模刃口部分尺寸的計算公式與制造公差的標注也不同，刃口尺寸的計算方法可以分為兩種情況，本課題中將采用凸模與凹模分開加工。</p><p>　　采用這種方法，凸模和凹模分別按圖加工至尺寸，要分別標注凸模和凹模的刃口尺寸和制造公差（凸模，凹模），適用與圓形或簡單形狀的制件。為了保證

65、初始間隙值小于最大合理間隙2Cmax，必須滿足下列條件：||+||2Cmax-2Cmin</p><p>　　或=0.4(2Cmax-2Cmin)</p><p>　　=0.6(2Cmax-2Cmin)</p><p>　　也就是說，新制造的模具應該是||+||+2Cmin2Cmax，否則制造的模具間隙已超過允許變動范圍2Cmax--2Cmin,影響模具的使用壽命，

66、下面對落料進行討論一下。</p><p>　　設工件的尺寸為？，根據(jù)計算原則，落料時以凹模為設計基準。首先確定凹模尺寸，使凹模的基本尺寸接近或等于制件輪廓的最小極限尺寸，再減小凸模尺寸以保證最小合理間隙值2Cmin。其計算公式如下：</p><p>　　Dd=(Dmax-x)</p><p>　　Dp=(Dd-2Cmin)</p><p>　

67、　=(Dmax-x-2Cmin) </p><p>　　Dd—落料凹?；境叽纾╩m）;</p><p>　　Dp—落料凸?；境叽纾╩m）;</p><p>　　Dmax—落料件最大極限尺寸（mm）;</p><p>　　d —沖孔凹模基本尺寸（mm）;</p><p>　　d—沖孔凸?；境叽纾╩m）;</p

68、><p>　　—制件公差（mm）;</p><p>　　2Cmin—凸凹模最小初始雙面間隙（mm）;</p><p>　　—凸模下偏差，可按IT6選用（mm）;</p><p>　　—凹模下偏差，可按IT7選用（mm）。</p><p>　　X-為系數(shù)，是為了使沖裁件的實際尺寸盡量接近沖裁件的公差帶的中間尺寸，P35<

69、;/p><p>　　當制件公差為IT11—IT13， 取X=0.75；</p><p>　　當制件公差為IT14以下時，取X=0.5。</p><p><b>　　表2.3.1系數(shù)X</b></p><p><b>　　？</b></p><p>　　（二）凸、凹模尺寸的計算&l

70、t;/p><p>　　1.計算沖外形的凸凹模尺寸。</p><p>　　由原始數(shù)據(jù)知離合器板的外圓直徑為110mm，內孔直徑為58mm，同時獲得查表2.2.3得2Cmin=0.78mm;</p><p>　　2Cmax=0.86mm;</p><p><b>　　則</b></p><p>　　2Cm

71、ax-2Cmin=(0.86-0.78)mm=0.08mm</p><p><b>　　由公差表查得：</b></p><p>　　58為h11級，取x=0.75；110為h11級，取x=0.5</p><p>　　設凸凹模分別按IT6和IT7級加工制造；</p><p>　　則沖內孔：dp=(dmin=x)</p

72、><p>　　=(58+0.750.20)mm</p><p><b>　　=58.15mm</b></p><p>　　d=(d+2Cmin)</p><p>　　=(58.15+0.78)mm</p><p><b>　　=58.93mm</b></p><

73、;p>　　校核: ||+||2Cmax-2Cming</p><p>　　0 + 0 0.86-0.78</p><p>　　0 0.08（滿足間隙公差條件）</p><p>　　落料： Dd=(Dmax-X)</p><p>　　=（110-0.50）mm</p><p><b&

74、gt;　　=110mm</b></p><p>　　Dp=(Dd-2Cmin)</p><p>　　=(110-0.78)mm</p><p><b>　　=109.22mm</b></p><p>　　校核 0+0=00</p><p>　　故得 Dd=110mm</

75、p><p>　　Dp=109.22mm</p><p>　　2.內孔的凸凹模尺寸計算</p><p>　　由1部分知X=0.5</p><p><b>　　=0</b></p><p>　　2Cmin=0.86mm</p><p>　　故 Dd=(Dmax-X)</p&g

76、t;<p><b>　　=(58-0)mm</b></p><p><b>　　=58mm</b></p><p>　　Dp=(Dd-2Cmin)</p><p>　　=(58-0.86)mm</p><p><b>　　=57.14mm</b></p>

77、;<p><b>　　故 Dd=58mm</b></p><p>　　Dp=57.14mm</p><p>　?。ㄈ┩拱寄Ｈ锌陂g隙的確定</p><p>　　沖裁凸模和凹模間的間隙對沖裁件斷面質量有著極其重要的影響。此處，沖裁間隙還影響著模具壽命.卸料力.推件力.沖裁力和沖裁件的尺寸精度。</p><p>

78、;　　間隙對沖裁件尺寸精度的影響</p><p>　　沖裁件的尺寸精度是指沖裁件的實際尺寸的差值，查值越小，則精度就越高。這個差值包括兩方面的偏差，一是沖裁件相對于凸模或凹模尺寸的偏差，二是模具本身的制造偏差，</p><p>　　沖裁件相對于凸.凹模尺寸的偏差尺寸的偏差，主要是制件從凹模推出（落料件）或從凸模上卸下（沖孔件）時，因材料所受的擠壓變形.纖維伸長.穹彎等產(chǎn)生彈性恢復而造成的。

79、偏差值可能是正的，也可能是負的。影響這個偏差值的因素有：凸凹模的間隙，材料的性質，工件的形狀與尺寸等。其中主要因素是凸凹模的間隙值。</p><p>　　當凸凹模間隙較大時，材料所受拉伸作用增大，沖裁結束后，因材料的彈性恢復使沖裁件尺寸向實體方向收縮，落料件尺寸小于凹模尺寸，沖孔孔徑大于凸模直徑。當間隙較小時，由于材料受凸模凹模的擠壓力大，故沖裁后材料的彈性恢復使落料件尺寸增大，沖孔徑變小。尺寸變化量的大小與材料

80、性質、厚度、扎制方向等因素有關。材料性質直接決定了材料在沖裁過程中的彈性變形量。軟剛的變形量較小，沖裁后的彈性恢復也小；硬剛的彈性恢復量較大。若模具刃口制造精度低，則沖裁件的制造精度也就無法保證。此外，模具的結構形式及定位方式對孔的定位尺寸精度也有較大的影響。</p><p>　　間隙對模具壽命的影響</p><p>　　模具壽命受各種因素的影響，間隙是其中最主要的因素之一。沖裁過程中，凸

81、模與被沖的孔之間、凹模與落料件之間均有摩擦，而且間隙值越小，模具作用的壓力越大，磨損也越嚴重。所以過小的間隙對模具壽命極為不利。而較大的間隙可使凸模側面與材料的間的摩擦減小，并減少制造和裝備精度對間隙的限制，放寬間隙不均勻的不利應，從而提高模具壽命。</p><p>　　3. 間隙對沖裁工藝中力的影響</p><p>　　隨著間隙的增大，材料所受的拉應力增大，材料容易斷裂分離，因此沖裁力減

82、小。通常沖裁力的降低并不明顯，當單邊間隙為材料的厚度的5％-20％左右時，沖裁力的降低不超過5％-10％。</p><p>　　間隙對卸料力、推件力的影響比較嚴重。間隙增大后，從凸模上卸料和從模里推出零件都省力，當單邊間隙達到材料的15％-25％左右時，卸料力幾乎為零。但間隙繼續(xù)增大會使毛刺增大，又將引起卸料力、頂件力的迅速增大。</p><p><b>　　間隙值的確定<

83、/b></p><p>　　由以上分析，凸、凹模間隙對沖裁件質量.沖裁工藝中的力.模具壽命都有很大的影響。因此設計模具時一定要選擇一個合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求，使所需沖裁力小，模具壽命高。但分別從質量、沖裁力、模具壽命等方面的要求確定的間隙不是同一個值，只是彼此接近。考慮到模具制造的偏差及使用中的磨損，生產(chǎn)中通常只選擇一個適當?shù)姆秶鳛橐粋€合理的間隙，只要間隙在這個范圍內，

84、就可沖出良好的制件。這個范圍的最小值稱為最小合理間隙Cmin。考慮到模具在使用過程中的磨損使間隙增大，故設計與制造新模具時要采用最小合理間隙值Cmin。本設計中將采用經(jīng)驗確定法來確定凸、凹模的間隙。</p><p><b>　　經(jīng)驗確定法：</b></p><p>　　根據(jù)研究與使用經(jīng)驗，在確定間隙值時要按要求分類選用。對于尺寸精度、斷面垂直度要求高的制件應選用較小間

85、隙值，對于斷面垂直度與尺寸精度要求不高的制件，應以降低沖裁力、底稿模具壽命為主，可采用較大的間隙值。其值可按下列經(jīng)驗公式選用：</p><p><b>　　軟材料</b></p><p>　　t＜1mm, C=(3％-4％)t</p><p>　　t=1-3mm, C=(5％-8％)t</p><p&g

86、t;　　t=3-5mm, C=(8％-10％)t</p><p><b>　　硬材料</b></p><p>　　t＜1mm, C=(4％-5％)t</p><p>　　t=1-3mm, C=(6％-8％)t</p><p>　　t=3-5mm, C=(8％-13％)t</

87、p><p>　　精沖模的間隙很小，一般只有材料厚度的0.5-1。間隙的大小與材料厚度、性能以及精沖零件的形狀有關。</p><p>　　根據(jù)已知到的參數(shù)值和經(jīng)驗公式：</p><p>　　精沖凸凹模刃口間隙可取為：</p><p>　　外形Z1=0.06mm，</p><p>　　內形Z2=0.08mm。</p>

88、;<p>　?。ㄈ┌寄?、沖孔凸模工作部分的刃口圓角的確定</p><p>　　將模具鋒利的刃口倒成圓角，可起到擠壓材料的作用，在剪切過程中，能改善工件的剪切面的質量。由于沖件的外形是由凹模成型的，沖件的內形是由沖孔（槽）凸模成形的，所以應該在凹模和沖孔凸模的刃口上倒以圓角，用這種方法可以得到表面粗糙度很好的工件剪切面。但圓角值不能太大，否則易在沖件的剪切面上形成波紋狀的粗糙表面，并且使沖件塌角增大

89、，所以，在一般情況下試模時先取最小圓角值，待試沖后視零件的質量情況再逐步加大。</p><p>　　模具刃口圓角值與材料厚度及材料的抗拉強度有關，內形較外形易于光潔，所以凹模與沖孔（槽）凸模的刃口原角值也不一樣，根據(jù)已知道的參數(shù)值以及參考文獻⑷查得：凹模、沖孔（窄槽）凸模的刃口原角值分別為</p><p>　　R1=0.12mm；R2=0.10mm。</p><p>

90、;　?。ㄋ模_孔凸模的形式及固定方法</p><p>　　沖孔凸模工作部分的形狀，與精沖零件的內孔形狀一致。在設計中，由于弧形的窄槽的成形凸模的截面較小，在設計時其工作部分就很短（L＜10），在其后部形狀加大，以增加其強度和穩(wěn)定性。</p><p>　　沖孔凸模工作部分的長度，應考慮與相配合的零件（推件板）的導向和活動距離應為材料的3-5倍，導向部分的長度則應為活動部分的1.5-2倍。在本

91、設計中，沖弧形窄槽凸模的精度要求高，難于加工，可采用鑲拼結構，其總長度為凹模厚度與固定板之和，即70？。沖內孔凸模由于截面較大，又難于加工，可作成直通道式結構，用螺釘直推固定在墊板上，而沖窄槽凸模則采用固定板固定在凸模上作為抬階。</p><p>　?。ㄎ澹┌霙_孔零件（凸模）的選擇</p><p>　　半沖孔零件的結構形式，主要有凸臺、凸柱和凸焊。它們多用于定距、定心和鉚接。</p&

92、gt;<p><b>　　凸臺件</b></p><p><b>　　它們的工藝特點是：</b></p><p>　?。?）、凸模與凸臺的直徑相等，且壓入體積V1大于壓出體積V2的20％即：V1=1.2V2； </p><p>　　（2）、凸臺在毛刺側時，用復式精沖模加工；</p><p&

93、gt;　?。?）、凸臺在塌角側時用連續(xù)精沖模加工。</p><p><b>　　2、凸柱件</b></p><p><b>　　它們的工藝特點是：</b></p><p>　　（1）、凸模直徑大于凸模直徑D且D=S</p><p>　　（2）、凸柱在毛刺側時，用復式精沖加工；</p>

94、<p>　?。?）、凸柱在塌角側時，用連續(xù)精沖模加工；</p><p>　?。?）、凸柱直徑D與材料厚和材料變形程度有關。</p><p>　　有零件及已知數(shù)據(jù)得該半沖孔件為凸柱件，但需選擇單獨半沖模加工。</p><p><b>　　半凸模圖4所視：</b></p><p>　　八 、推件板的設計</

95、p><p>　　推件板是精沖模的一個重要組成部分，它的作用是在精沖前將材料加壓，精沖后將精沖件從凹模里推出，在復合精沖模里，它還是沖孔凸模的導向定位，因此在精沖模中，推件板是一個既精密又要有一定強度的構件。推件板的精度要求很高，外形與凹模型孔，內形與沖孔（縫，槽）凸模成無松動配合。</p><p>　　在本設計中，推件板可做成整體帶凸圓狀的圓形件。推件板借助于頂桿傳遞推力，故頂桿的位置分布十分

96、重要，在設計中頂桿應分布在推件板強度較弱的截面位置，或在以它為對稱的位置上，使它承受垂直力，且不受偏載荷，這樣就可以提高推件板的使用強度，延長模具的壽命。</p><p>　　設計圖和尺寸如下圖8所示：</p><p>　　查精沖手冊，根據(jù)以上尺寸校核該零件</p><p><b>　　符合技術要求</b></p><p&g

97、t;　　九 、墊板.凸模固定板的設計。</p><p>　　考慮到凸模為固定不動的，采用墊板加固。</p><p>　　墊板的厚度取10mm，固定板的厚度取20mm，其外形直徑取192mm</p><p><b>　　其結構如圖3所視：</b></p><p>　　十 、推件桿的設計</p><

98、p>　　推件桿是精沖模結構中用于推出沖孔的廢料，它安裝在凸、凹模的內形孔中，由頂板將它托住。推料板的形狀與凸凹模內形孔一致，為了防止脫出，后部帶有凸臺。它的頭部應高出凸模0.2？，以便推出廢料，凸模內行孔為狹長的縫槽時，推料桿可以做成板狀，再與頂板進行連接。在本設計中，凸、凹模內狹長槽的推料桿即設計成與其形狀一致的弧形桿。</p><p>　　為了讓孔內空氣逃走，要開出氣槽，在沖件內外形間材料狹窄時，沖裁時

99、產(chǎn)生的熱量不易散失，也要開氣槽，壓縮空氣經(jīng)常由此通過，可以延長模具壽命。為防止廢料粘在頂板上，頂桿頭部易帶圓弧，或按裝彈簧頂銷。圖7所視：</p><p><b>　　十一 、結束語</b></p><p>　　采用復合精沖成形工藝，使用2副精模完成精沖零件的所有成形工序，模具結構簡單、操作方便、制造較為容易，而且模具的使用壽命長，生產(chǎn)出的產(chǎn)品零件可達到規(guī)定的精度要

100、求。</p><p><b>　　十二 .參考文獻</b></p><p>　　《沖模設計手冊》作者：張鼎承 機械工業(yè)出版社 1980年</p><p>　　《模具結構圖冊》作者：鄭大中 機械工業(yè)出版社 1995年</p><p>　　《使用模具技術》 作者：陳萬林 機械工業(yè)出版社 1983年</p&

101、gt;<p>　　《冷沖模設計》 作者：趙孟棟 機械工業(yè)出版社 1982年</p><p>　　《沖壓工藝及模具設計》 作者：侯義馨 兵器工業(yè)出版社 1983年</p><p>　　《GB緊固件標準匯編》 技術標準出版社 1983年</p><p>　　《沖壓手冊》 作者：王孝培 機械工業(yè)出版社

102、 1988年</p><p><b>　　謝詞</b></p><p>　　通過本次畢業(yè)設計真的是讓我獲易良多，不僅大學三年所學的所有相關的專業(yè)知識得到了進一步的了解和鞏固，而且還使我掌握了一些實際上機操作的知識，同時也提高了我對模具設計的綜合能力，培養(yǎng)了我獨立運用所學的知識來解決實際問體的能力和信心。在這次畢業(yè)設計中我遇到了很多困難，但在各位老師的耐心和實習單位領