墊片復(fù)合模畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　概述…………………………………………………………………………3</p><p>　　?第1章 沖裁墊片的設(shè)計(jì)工藝分析3</p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)題目——方墊片，零件圖如下：3</p><p>　　1.2沖壓件工藝分析：3</p>

2、<p>　　?第2章 沖裁工藝方案的確定4</p><p>　　?第3章 模具結(jié)構(gòu)形式的確定4</p><p>　　?第4章 模具總體設(shè)計(jì)5</p><p>　　4.1 模具類型的選擇5</p><p>　　4.2 操作方式5</p><p>　　4.3 卸料方式5</p>

3、<p>　　4.3.1 卸料方式5</p><p>　　4.3.2 出件方式5</p><p>　　4.4 確定送料方式6</p><p>　　4.5 確定導(dǎo)向方式6</p><p>　　?第5章 模具設(shè)計(jì)計(jì)算6</p><p>　　5.1 排樣、計(jì)算條料寬度、確定步距、材料利用率6</p

4、><p>　　5.1.1 排樣方式的選擇6</p><p>　　5.1.2 計(jì)算條料寬度7</p><p>　　5.1.3 確定步距7</p><p>　　5.1.4 計(jì)算材料利用率8</p><p>　　5.2 沖壓力的計(jì)算9</p><p>　　5.3 壓力中心的確定10</p

5、><p>　　5.4模具刃口尺寸的計(jì)算11</p><p>　　5.4.1刃口尺寸計(jì)算的基本原則11</p><p>　　5.4.2計(jì)算凸、凹模刃口的尺寸11</p><p>　　?第6章 主要零部件設(shè)計(jì)13</p><p>　　6.1 工作零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)13</p><p>　　6.

6、1.1 沖孔凸模13</p><p>　　6.1.2 落料凹模14</p><p>　　6.1.3 凸凹模15</p><p>　　6.2 卸料部件的設(shè)計(jì)15</p><p>　　6.2.1 卸料板的設(shè)計(jì)15</p><p>　　6.2.2 卸料螺釘?shù)倪x用16</p><p>　　6

7、.2.3 彈性元件的設(shè)計(jì)16</p><p>　　6.2.4 推件裝置的設(shè)計(jì)16</p><p>　　6.3定位零件的選用16</p><p>　　6.4模架以及其他零部件的選用16</p><p>　　6.4.1 模架選用16</p><p>　　6.4.2模柄的選用17</p><

8、;p>　　?第7章 校核模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù)17</p><p>　　7.1計(jì)算模具閉合高度17</p><p>　　7.2 沖壓設(shè)備的選定18</p><p>　　?第8章 設(shè)計(jì)并繪制模具總裝圖及選取標(biāo)準(zhǔn)件18</p><p><b>　　設(shè)計(jì)總結(jié)20</b></p><

9、p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………21</p><p><b>　　概述</b></p><p>　　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，從而獲得所需的零件的一種壓力加工方法。冷沖壓在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛，其加工效率高，且操作方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；沖壓時(shí)模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，

10、一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量，而且壽命比較長(zhǎng)，所以沖壓件質(zhì)量穩(wěn)定，互換性好具有“一模一樣”的特征；可以加工出尺寸范圍比較大、形狀復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒針，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時(shí)材料冷變形硬化效應(yīng)，沖壓件強(qiáng)度和剛度均較高；沖壓沒有切屑廢料的生成，材料的消耗小，且不需要其他的熱設(shè)備，也是一種省料的加工方法；沖壓件陳本較低；但是沖壓一般使用的模具具有專用型，有時(shí)一個(gè)復(fù)雜的零件需要數(shù)套模具才能加工成型，且模具精度較高，技術(shù)要求高，

11、是技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，所以只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大杜鋒情況下才能充分的體現(xiàn)從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)正呈現(xiàn)多品種、少批量，復(fù)雜、大型、精密，更新?lián)Q代速度快的變化特點(diǎn)，沖壓模具正向高效、精密、長(zhǎng)壽命、大型化方向發(fā)展。為適應(yīng)市場(chǎng)變化，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)正由手工設(shè)計(jì)、依靠人工經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)機(jī)械加工技術(shù)向以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）

12、、數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）技術(shù)轉(zhuǎn)變。</p><p>　　在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）繪制模具主要工作零件圖和模具的總裝配圖，運(yùn)用了數(shù)控切削加工、數(shù)控線切割電加工等先進(jìn)加工技術(shù)。是一次對(duì)所學(xué)知識(shí)的全面總結(jié)和運(yùn)用，是鞏固和加深各種理論知識(shí)靈活運(yùn)用的實(shí)踐過程。</p><p>　　在這次設(shè)計(jì)中根據(jù)所給題目的要求，首先對(duì)沖壓件進(jìn)行了分

13、析，分析該零件的尺寸精度得出用一般精度的模具即可滿足零件精度的要求，再從零件的形狀、尺寸標(biāo)注及生產(chǎn)批量等情況看，選擇加工方案。</p><p>　　根據(jù)對(duì)零件的綜合分析，在這次設(shè)計(jì)中我設(shè)計(jì)的模具是倒裝落料沖孔復(fù)合模，主要介紹的是沖裁工藝、沖裁模的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)、沖裁模落料沖孔的工作原理等。希望能夠靈活運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)和技能，圓滿完成此次的課程設(shè)計(jì)。</p><p>　　沖裁墊片的設(shè)計(jì)工藝分析

14、</p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)題目——方墊片，零件圖如下：</p><p>　　圖1所示沖裁件，材料為紫銅,厚度為0.5mm。試制定工件沖壓工</p><p>　　藝規(guī)程、設(shè)計(jì)其模具、繪制其模具及部分零件的CAD圖。</p><p><b>　　零件名稱:方墊片</b></p><p><

15、;b>　　生產(chǎn)批量:大批</b></p><p><b>　　材料:紫銅</b></p><p>　　厚度：t=0.5mm</p><p>　　1.2沖壓件工藝分析：</p><p>　?、俨牧?該沖裁件的材料是紫銅，材質(zhì)較軟，但也適合沖裁。</p><p>　?、诹慵Y(jié)構(gòu):該沖

16、裁件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，比較適合沖裁.</p><p>　?、墼O(shè)計(jì)要求：制件外形尺寸未注公差，未注公差按照GB/T1800-IT14公差等級(jí)，內(nèi)形尺寸8±0.06查公差表為IT12級(jí)精度，中心距尺寸30±0.04查公差表為IT10級(jí)精度，屬于普通沖裁件，產(chǎn)量為大批量。</p><p>　　零件圖上所有未注公差的尺寸，屬自由尺寸，可按工IT14級(jí)確定工件尺寸的公差.查公差表可得各尺

17、寸公差為:</p><p>　　零件外形: 48 mm 20 mm</p><p>　　零件內(nèi)形: 8±0.06 mm </p><p>　　孔中心距30±0.04 mm </p><p><b>　　結(jié)論:適合沖裁.</b></p><p>　　第2章 沖裁工藝方案

18、的確定</p><p>　　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:</p><p>　　方案一：先沖孔，后落料。單工序模生產(chǎn)。</p><p>　　方案二：沖孔—落料復(fù)合沖壓。復(fù)合模生產(chǎn)。</p><p>　　方案三：沖孔—落料級(jí)進(jìn)沖壓。級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 </p><p

19、>　　方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造周期短，制造簡(jiǎn)單，但需要兩副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)的要求。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。</p><p>　　方案二只需一副模具，制件精度和生產(chǎn)效率都較高，且工件最小壁厚大于凸凹模許用最小壁厚模具強(qiáng)度也能滿足要求。沖裁

20、件的內(nèi)孔與邊緣的相對(duì)位置精度較高，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)單對(duì)稱，模具制造并不困難。</p><p>　　方案三只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，也只需要一套模具，生產(chǎn)效率也很</p><p>　　高，但零件的沖壓精度較復(fù)合模的低。</p><p>　　通過對(duì)上述三種方案的分析

21、比較，該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。</p><p>　　第3章 模具結(jié)構(gòu)形式的確定</p><p>　　復(fù)合模是指只有一個(gè)工位，并在壓力機(jī)的一次行程中，同時(shí)完成兩道或兩道以上的沖壓工序的沖模。復(fù)合模的定位定距方式：導(dǎo)料銷定距和擋料銷定距。</p><p>　　導(dǎo)料銷一般是指對(duì)條料或卷料的單側(cè)邊進(jìn)行導(dǎo)向，以保證其正確的送進(jìn)方向的銷件。導(dǎo)料銷常用于復(fù)合模，也用于落料

22、模和級(jí)進(jìn)模。導(dǎo)料銷分固定導(dǎo)料銷和活動(dòng)導(dǎo)料銷。固定導(dǎo)料銷常用于正裝復(fù)合模和落料模及級(jí)進(jìn)模，活動(dòng)導(dǎo)料銷用于倒裝復(fù)合模高精度、高效率、高壽命的三高級(jí)進(jìn)模。復(fù)合模設(shè)計(jì)中，導(dǎo)料銷結(jié)構(gòu)和尺寸與擋料銷完全一樣。</p><p>　　因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用活動(dòng)擋料銷，故此復(fù)合模的定距方式選用活動(dòng)擋料銷定距。擋料銷控制條料送進(jìn)距離（步距），保證每次送進(jìn)的距離相等。</p><p>　

23、　第4章 模具總體設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 模具類型的選擇</p><p>　　由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合模方式?jīng)_壓，所以模具類型為復(fù)合模。</p><p><b>　　4.2 操作方式</b></p><p>　　零件大批量生產(chǎn)，但合理安排生產(chǎn)可用手動(dòng)送料方式，既能滿足生產(chǎn)要求，又可以降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效

24、益。</p><p><b>　　4.3 卸料方式</b></p><p>　　4.3.1 卸料方式</p><p>　　剛性卸料與彈性卸料的比較：</p><p>　　剛性卸料是采用固定卸料板結(jié)構(gòu)。常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖裁后卸料。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?。?

25、.2～0.5）t。主要用于卸料力較大、材料厚度大于2mm、平直度要求不高的場(chǎng)合。</p><p>　　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（0.1～0.2）t,若彈壓卸料板由卸料板、彈性元件、卸料螺釘?shù)攘慵M成。常用于質(zhì)量要求較高或者薄板沖裁。

26、

27、 </p><p>　　工件平直度要求較高，料厚為0.5mm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，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

28、可采用彈性卸料。</p><p>　　4.3.2 出件方式</p><p>　　因采用倒裝復(fù)合模生產(chǎn)，故采用頂件裝置將落料件從上模中頂出，而沖孔廢料則由擴(kuò)口凹模下漏而出。</p><p>　　4.4 確定送料方式</p><p>　　因選用的沖壓設(shè)備為開式壓力機(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故采用縱向送料方式，即由前向后

29、（或由后向前）送料。</p><p>　　4.5 確定導(dǎo)向方式</p><p>　　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)。常用于橫向送料級(jí)進(jìn)?；蚩v向送料的落料模、復(fù)合模。</p><p>　　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)

30、柱單邊磨損，嚴(yán)重影響模具使用壽命，且不能使用浮動(dòng)模柄。</p><p>　　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。</p><p>　　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)向平穩(wěn)、準(zhǔn)確。但只能一個(gè)方向送料。</p><p>　　根據(jù)以上方案比較并結(jié)合模具

31、結(jié)構(gòu)形式和送料方式，為提高模具壽命和工件質(zhì)量，該復(fù)合模采用對(duì)角導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式，即方案一最佳。</p><p>　　第5章 模具設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　5.1 排樣、計(jì)算條料寬度、確定步距、材料利用率</p><p>　　5.1.1 排樣方式的選擇</p><p>　　方案一：有廢料排樣 沿沖件外形沖裁，在沖件周邊都留有搭邊。沖件尺寸完

32、全由沖模來保證，因此沖件精度高，模具壽命高，但材料利用率低。</p><p>　　方案二：少廢料排樣 因受剪切條料和定位誤差的影響，沖件質(zhì)量差，模具壽命較方案一低，但材料利用率稍高，沖模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。</p><p>　　方案三：無廢料排樣 沖件的質(zhì)量和模具壽命更低一些，但材料利用率最高。</p><p>　　通過上述三種方案的分析比較，綜合考慮模具壽命和沖件質(zhì)量，

33、該沖件的排樣方式選擇方案一為佳。考慮模具結(jié)構(gòu)和制造成本有廢料排樣的具體形式選擇直排最佳。</p><p>　　5.1.2 計(jì)算條料寬度</p><p>　　搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差，保持條料有一定的剛度，以保證零件質(zhì)量和送料方便。搭邊過大，浪費(fèi)材料。搭邊過小，沖裁時(shí)容易翹曲或被拉斷，不僅會(huì)增大沖件毛刺，有時(shí)還有拉入凸、凹模間隙中損壞模具刃口，降低模具壽命。</p><p

34、>　　根據(jù)零件形狀，查表《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表2.9確定工件之間搭邊值a1=2.2mm, 工件與側(cè)邊之間搭邊值a=2.5mm, 條料是有板料裁剪下料而得，為保證送料順利，規(guī)定其上偏差為零，下偏差為負(fù)值 -△</p><p>　　B0△=（Lmax＋2a1＋C） 公式（5-1）</p><p>　　式中 Lmax—條料寬度方向沖裁件的最大尺寸；</p>&

35、lt;p>　　a1---沖裁件之間的搭邊值；</p><p>　　C—板料剪裁下的偏差；（查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表2.12）可得C=0.5mm。</p><p>　　查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表2.11得△=0.5</p><p>　　B0△ =(L+2a1+C)</p><p>　　=(48+2×2.2+0.5) <

36、/p><p>　　=52.90-0.5mm</p><p>　　故條料寬度為53mm。</p><p>　　5.1.3 確定步距</p><p>　　送料步距S：條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱為送料步距，每個(gè)步距可沖一個(gè)或多個(gè)零件。進(jìn)距確定的原則是，最小條料寬度要保證沖裁時(shí)工件周邊有足夠的搭邊值；最大條料寬度能在沖裁時(shí)順利的在導(dǎo)料板之間送進(jìn)條料，并

37、有一定的間隙。</p><p>　　兩工件間的搭邊: :a1=2.2 mm; </p><p>　　工件邊緣搭邊a=2.5 mm; </p><p>　　可得步距：S= b+a =20+2.2 = 22.2mm</p><p><b>　　排樣圖如下圖所示。</b

38、></p><p>　　5.1.4 計(jì)算材料利用率</p><p>　　沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比叫材料的利用率，它是衡量合理利用材料的重要指標(biāo)。</p><p><b>　　一張板上材料利用率</b></p><p>　　η＝nＡ/BS×100% 公式（5-2）</p>&

39、lt;p>　　式中　 n—一張板上可沖工件的個(gè)數(shù)，取n=20個(gè)，由此可見，板料長(zhǎng)度L=20*l+19*a1+2*a1=20*20+19*2.2+2*2.2=446.2 mm 取L=446 mm</p><p>　　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>

40、　　S—步距；</b></p><p>　　η＝nＡ/BS×100%</p><p>　　=(20×48×20)/(446×53) ×100%</p><p>　　=81.2% </p><p><b>　　滿足要求。</b></p>&l

41、t;p>　　5.2 沖壓力的計(jì)算</p><p>　　5.2.1 沖裁力的計(jì)算</p><p>　　在沖裁過程中，沖裁力是隨凸模進(jìn)入凹模材料的深度而變化的。通常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)模具重要依據(jù)之一。</p><p>　　用平刃沖裁時(shí)，其沖裁力Ｆ一般按下式計(jì)算：</p><p>　　F = KLtτb

42、公式（5-4）</p><p>　　式中　　F—沖裁力；</p><p><b>　　L—沖裁周邊長(zhǎng)度；</b></p><p><b>　　t—材料厚度；</b></p><p>　　τb—材料抗剪強(qiáng)度；</p><p><b>　?。恕禂?shù)；</b>

43、</p><p>　　L = 2×3.14×8+(48+20)×2</p><p><b>　　=186.3 mm</b></p><p>　　系數(shù)Ｋ是考慮到實(shí)際生產(chǎn)中，模具間隙值的波動(dòng)和不均勻，刃口磨損、板料力學(xué)性能和厚度波動(dòng)等原因的影響而給出修正系數(shù)，一般?。?1.3。</p><p>

44、　　τb的值通過查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》p272表7-5，選硬態(tài)純銅，得τb=240MPa</p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　F = KLtτb</b></p><p>　　= 1.3×186.3×0.5×240</p><p>　　

45、= 29.06 KN</p><p>　　5.2.2 卸料力、推件力、頂件力的計(jì)算</p><p>　　在沖裁結(jié)束時(shí)，由于材料的彈性回復(fù)（包括徑向回復(fù)和彈性翹曲回復(fù)）及摩擦的存在，將使沖落的材料梗塞在凹模內(nèi)，而沖裁剩下的材料則緊箍在凸模上。為使沖裁工作繼續(xù)進(jìn)行，必須將緊箍在凸模上的料卸下，將梗塞在凹模內(nèi)的材料推出。從凸模上卸下箍著的料稱卸料力；將梗塞在凹模洞口內(nèi)的落料件或廢料向下推出所需的

46、力稱為推件力，一般按以下公式計(jì)算：</p><p><b>　　FX＝KXF</b></p><p>　　式中：KX—卸料力因數(shù)，其值由《沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)》表2.15查得K卸＝0.05。</p><p><b>　　則卸料力：</b></p><p>　　F卸=0.05 ×29.06&l

47、t;/p><p><b>　　=1.45(KN)</b></p><p><b>　　推件力</b></p><p>　　推件力計(jì)算按[2]式：</p><p>　　FT = nKTF <

48、;/p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　KT—推件力因數(shù)，其值由《沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)》表2.15查得Ｋ推＝0.05；</p><p>　　n—卡在凹內(nèi)的工件數(shù)，　n=h/t=20.4/0.5=40.8，n取20，其中h為凹模洞口的直壁高度，t為材料厚度。</p><p><b>　　推件力則

49、為：</b></p><p>　　FT＝20×0.05×29.06</p><p>　　=29.06 (KN)</p><p>　　由于沖孔廢料采用下漏料式出料，因此無需計(jì)算頂件力。</p><p>　　所以模具總沖壓力為：</p><p>　　F總 = F＋FX＋FT</p>

50、;<p>　　=29.06+1.45+29.06 </p><p><b>　　=59.57KN</b></p><p>　　壓力機(jī)公稱壓力應(yīng)大于或等于沖壓力，根據(jù)沖壓力計(jì)算結(jié)果擬選壓力機(jī)為J23—63。</p><p>　　5.3 壓力中心的確定</p><p>　　模具壓力中心是指沖壓時(shí)諸沖壓力合力

51、的作用點(diǎn)位置。為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合，否則，會(huì)使沖模和力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過大的摩擦，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。沖模的壓力中心，可以按下述原則來確定：</p><p>　　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。</p><p>　　2）.工件形狀相同且分布位置對(duì)稱時(shí)，沖

52、模的壓力中心與零件的對(duì)稱中心相重合。</p><p>　　3）.形狀復(fù)雜的零件、多孔沖模、級(jí)進(jìn)模的壓力中心可以用解析計(jì)算法求出沖模壓力中心。</p><p>　　X0=（L1x1＋L2x2＋…Lnxn）/(L1＋L2＋…Ln) 公式（5-7）</p><p>　　Y0=（L1y1＋L2y2＋……Lnyn ）/（L1＋L2＋…＋Ln）公式（5-8）</p>

53、;<p>　　由于該零件是一個(gè)矩形圖形，屬于對(duì)稱中心零件，所以該零件的壓力中心在圖形的幾何中心O處。</p><p>　　5.4模具刃口尺寸的計(jì)算</p><p>　　5.4.1刃口尺寸計(jì)算的基本原則</p><p>　　沖裁件的尺寸精度主要取決與模具刃口的尺寸的精度，模具的合理間隙也要靠模具刃口尺寸及制造精度來保證。正確確定模具刃口尺寸及制造公差，是

54、設(shè)計(jì)沖裁模主要任務(wù)之一。</p><p>　　決定模具刃口尺寸及其制造公差時(shí)需要考慮以下原則：</p><p>　　1、落料件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔時(shí)的尺寸由凸模尺寸決定。故設(shè)計(jì)落料模時(shí)，以凹模為基準(zhǔn)，間隙去在凹模上：設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，以凸模尺寸為基準(zhǔn)，間隙去在凹模上。</p><p>　　2、考慮到?jīng)_裁中凸、凹模的磨損，設(shè)計(jì)落料凹模時(shí)，凹模基本尺寸應(yīng)取尺寸公差范圍的

55、較小尺寸；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凹?；境叽鐟?yīng)取工件孔尺寸公差范圍的較大尺寸。這樣在凸凹麼磨損到一定程度的情況下，人能沖出合格的制件。凸凹模間隙則取最小合理間隙值。</p><p>　　3、確定沖模刃口制造公差時(shí)，應(yīng)考慮制件的公差要求。如果對(duì)刃口精度要求過高（即制造公差過小），會(huì)使模具制造困能，增加成本，延長(zhǎng)生產(chǎn)周期；如果對(duì)刃口要求過低（即制造公差過大）則生產(chǎn)出來的制件有可能不和格，會(huì)使模具的壽命降低。若工件沒有標(biāo)注公差

56、，則對(duì)于非圓形工件安國(guó)家“配合尺寸的公差數(shù)值”IT14級(jí)處理，沖模則可按IT11級(jí)制造；對(duì)于圓形工件可按IT7～I(xiàn)T9級(jí)制造模具。沖壓件的尺寸公差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注單項(xiàng)公差，落料件上偏差為零，下偏差為負(fù)；沖孔件上偏差為正，下偏差為零。</p><p>　　5.4.2計(jì)算凸、凹模刃口的尺寸 </p><p>　　采用凸模與凹模配合加工的方法計(jì)算落料凸凹模的刃口尺寸，凸模、凹模分別按IT6、

57、IT7級(jí)精度制造。</p><p>　　1、凹模磨損后變大的尺寸，按一般落料凹模公式計(jì)算，即</p><p>　　Ad=（Amax-X△） </p><p>　　2、凹模磨損后變小的尺寸，按一般沖孔凸模公式計(jì)算，因它在凹模上相當(dāng)于沖孔凸模尺寸，即</p><p>　　Bd=(Bmin+x△)

58、 </p><p>　　3、凹模磨損后無變化的尺寸，其基本計(jì)算公式為±0.5δA </p><p><b>　　Cd=C±△/8</b></p><p>　　式中 Ad、Bd、Cd——相應(yīng)的凹模刃口尺寸；</p><p>　　Amax——工件的最大極限尺寸；

59、</p><p>　　Bmin——工件的最小極限尺寸；</p><p>　　C——工件的基本尺寸；</p><p><b>　　△——工件公差；</b></p><p><b>　　x——系數(shù) </b></p><p>　　工件精度IT10以上 x=1</p&

60、gt;<p>　　工件精度IT11~IT13 x=0.75</p><p>　　工件精度IT14 x=0.5</p><p><b>　　落料尺寸大小為：</b></p><p>　　由于本制件外形尺寸采用IT14級(jí)精度，所以X取0.5。凸模按凹模尺寸配制，保證雙面間隙（0.025～0.035）(mm

61、).</p><p>　　零件外形: 48 mm 20 mm </p><p>　　48 Dd1=( Dmax－△x) +0.030 =(48－0.62×0.5) +0.0250=47.69 +0.0250</p><p>　　凸模實(shí)際尺寸與落料凹模配制，保證最小合理雙面間隙值Zmin=0.025 mm</p><p>

62、　　Dp1=( DA1－Zmin) 0-0.025=(47.69－0.025) 0-0.025=47.660-0.025</p><p>　　20 Dd2=( Dmax－△x) +0.020=(20－0.52×0.5) +0.0210=19.74 +0.0210</p><p>　　凸模實(shí)際尺寸與落料凹模配制，保證最小合理雙面間隙值Zmin=0.025 mm</p>

63、;<p>　　Dp2=( DA2－Zmin) 0-0.02=(19.74－0.025) 0-0.02=19.710-0.021</p><p>　　沖孔模以凸模為基準(zhǔn)，由于是圓形沖孔，所以采用凸凹模分別加工法。查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表2.4得凸凹模最大最小雙面間隙值分別為：Zmax=0.035 mm, Zmin=0.025 mm.凸凹模的制造公差分別?。害膒 <=0.4(Zmax- Zmin

64、),δd <=0.6(Zmax- Zmin)</p><p>　　零件內(nèi)形: 8±0.06（8 ）mm 精度為IT12，x = 0.75 </p><p>　　孔中心距30±0.04 mm </p><p>　　沖孔凸凹模尺寸大小為：</p><p>　　Φ8 dp=( dmin＋△x) 0-0.004

65、 =(8＋0.12×0.75) 0-0.004=8.09 0-0.004</p><p>　　Dd=( dp＋Zmin) +0.0060 =(8.09＋0.025) +0.0060=8.12+0.0060</p><p>　　中心距尺寸Ld=L+△/8 = 30±0.08/8 = 30±0.01 mm</p><p>　　第6章 主要零

66、部件設(shè)計(jì)</p><p>　　6.1 工作零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　6.1.1 沖孔凸模</p><p>　　零件外形相對(duì)簡(jiǎn)單，根據(jù)實(shí)際情況并考慮加工，為了滿足凸模強(qiáng)度和剛性，將凸模設(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。參照標(biāo)準(zhǔn)件選A型圓凸模，JB/T 80.57.1-1995沖孔凸?？傞L(zhǎng)L：</p><p>　

67、　L ＝ H1＋H2 公式（6-1）</p><p><b>　?。?22＋18</b></p><p><b>　?。?0 mm</b></p><p>　　H1為凸模固定板厚度，H2為凹模厚度。</p><p>　　凸模強(qiáng)度——壓應(yīng)力校核</p><p>　　校核公式：

68、 F孔/Amin≤[σ]壓 </p><p>　　式中： F孔為沖孔壓力， F孔= K L孔tτb =1.3×2×3.14×8×0.5×240 = 7.84KN</p><p>　　Amin為凸模最小斷面積，Amin = ∏×（d/2）?2=3.14×（8/2）?2=50.24 mm ?2</

69、p><p>　　[σ]壓 =(1000-1600) MPa</p><p>　　7840/50.24 =156 MPa<[σ]壓</p><p>　　所以凸模強(qiáng)度符合要求。</p><p>　　凸模剛度——細(xì)長(zhǎng)桿失穩(wěn)校核</p><p>　　校核公式：Lmax≤∏/ц(E Jmin/n F孔)</p>

70、<p>　　式中： E—凸模材料彈性模量，E=2.1×10 ? 5 MPa</p><p>　　Jmin —凸模最小斷面慣性矩</p><p>　　ц —支承系數(shù)，ц=2</p><p>　　n —安全系數(shù)，鋼 n取2-3</p><p>　　代入數(shù)值計(jì)算得Lmax=98 mm</p><p>　　

71、凸模長(zhǎng)度L=40 mm < 98mm</p><p>　　所以，凸模剛度也滿足要求。</p><p>　　6.1.2 落料凹模</p><p>　　落料凹模采用整體凹模，采用線切割機(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。其外形尺寸按相關(guān)公式計(jì)算：</p><p>　　凹模厚度： H=

72、Kb </p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　K——系數(shù)值，考慮板料厚度的影響；</p><p>　　b—— 沖裁件的最大外形尺寸；</p><p>　　按上式計(jì)算后，選取的H值不應(yīng)小于8mm; </p><p><b>　　系

73、數(shù)值K</b></p><p>　　查上表得：K=0.35 </p><p><b>　　H=0.35×48</b></p><p><b>　　=16.8mm</b></p><p><b>　　取H=17mm</b></p>&l

74、t;p>　　模具壁厚的確定公式為：</p><p>　　C=(1.5~2)H</p><p>　　=1.5×17~2×17</p><p>　　=25.5~34mm</p><p>　　凹模壁厚取C=30mm</p><p>　　凹模寬度的確定公式為：</p><p>

75、<b>　　B=b+2C</b></p><p><b>　　=20+2×30</b></p><p><b>　　=80mm</b></p><p>　　查標(biāo)準(zhǔn)JB/T8067.1—1995：凹模板寬B=125mm （送料方向）</p><p>　　凹模長(zhǎng)度的確定公

76、式為：</p><p><b>　　L=48+2×30</b></p><p><b>　　=108mm</b></p><p>　　凹模的長(zhǎng)度要考慮導(dǎo)料銷發(fā)揮的作用，保證送料粗定位精度。查標(biāo)準(zhǔn)JB/T8067.1—1995：凹模長(zhǎng)度L=160mm。 </p><p>　　凹模整體輪廓尺寸

77、L×B×H=160mm×125mm×18mm</p><p><b>　　6.1.3 凸凹模</b></p><p>　　高度：L=+h+=20+18+12=50 mm</p><p>　　如上圖式中：為凹凸模固定板厚度；彈性卸料板厚度；h為增加高度（沖壓時(shí)橡膠高15mm+凹凸模高過卸料板3mm=18mm

78、）。</p><p>　　查《冷沖壓模具設(shè)計(jì)》表2-27得，材料厚度為0.5的凸凹模最小壁厚a=1.6mm</p><p>　　本題中最小壁厚a =（48-30-8）/2 = 5 >1.6,所以滿足要求。</p><p>　　6.2 卸料部件的設(shè)計(jì)</p><p>　　6.2.1 卸料板的設(shè)計(jì)</p><p>　

79、　卸料板采用Q235制造，卸料板輪廓尺寸與落料凹模輪廓尺寸相同，厚度根據(jù)JB/T 8066.2-1995規(guī)定，選用160mm×125mm×140-170組模具參考，其厚度為12mm。</p><p>　　6.2.2 卸料螺釘?shù)倪x用</p><p>　　卸料板上設(shè)置4個(gè)卸料螺釘，卸料螺釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間，以保證卸料的正常運(yùn)動(dòng)。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料螺頂超出凸凹模

80、端面1mm,有誤差時(shí)通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。查《冷沖壓模具指導(dǎo)設(shè)計(jì)》選圓柱頭卸料螺釘(GB2867.5-81) ,材料為45鋼，熱處理硬度：35-40HRC，規(guī)格：12 x 65。</p><p>　　6.2.3 彈性元件的設(shè)計(jì)</p><p>　　此沖模中彈性元件選用聚氨酯橡膠，橡膠的壓縮量一般不能超過橡膠自由高度的30%，否則橡膠會(huì)過早地失去彈性。</p>

81、<p>　　H自= h/(0.25-0.3) = 5/(0.25-0.3) = 25-16.7 (mm) 式中h為工作壓縮量，由板料厚度t=0.5mm，因而取h=5 mm</p><p>　　取H自 = 20 mm</p><p>　　6.2.4 推件裝置的設(shè)計(jì)</p><p>　　采用剛性推件器，包括打桿、推板、推桿，推板選《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》圖2

82、-39（a）所示形狀。</p><p><b>　　定位零件的選用</b></p><p><b>　?。?）擋料銷：</b></p><p>　　因模具采用橡膠彈性卸料，且卸料橡膠安裝高度20mm較高。為方便擋料，采用橡膠彈頂擋料銷裝置。查參考文獻(xiàn)①表2.9.7得擋料銷高出卸料板3mm，卸料板厚12mm，故取擋料銷H=1

83、5mm。擋料銷與卸料板采用H9/d9間隙配合。</p><p><b>　?。?）導(dǎo)料銷：</b></p><p>　　使用兩個(gè)導(dǎo)料銷，采用橡膠彈頂導(dǎo)料裝置。查參考文獻(xiàn)①表2.9.7得導(dǎo)料銷高出卸料板6～8mm，卸料板厚12mm，故取導(dǎo)料銷H=18mm。擋料銷與卸料板采用H9/d9間隙配合。</p><p>　　模架以及其他零部件的選用<

84、/p><p>　　6.4.1 模架選用</p><p>　　該模具采用對(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)。常用于橫向送料級(jí)進(jìn)?；蚩v向送料的落料模、復(fù)合模。以凹模輪廓尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格160×128×160—190 GB/T2851.1。</p><p>　　上模座按GB/T 2855.2-1990

85、規(guī)定，厚度取30mm,墊板厚度取8mm,凸凹模固定板厚度取21mm,凸模固定板厚度取22mm，卸料板厚度取12mm,下模座按GB/T 2855.2-1990規(guī)定，厚度取35mm。根據(jù)上下模座選取導(dǎo)柱分別為Φ28h5mm×130mm×40mm,Φ25h5mm×130mm×50mm；導(dǎo)套分別為Φ28H6 mm×80 mm×28mm, Φ25H6 mm×80 mm×

86、;28mm。</p><p>　　6.4.2模柄的選用</p><p>　　模柄的作用是將模具的上模座固定在沖床的滑塊上。常用的模柄模柄形式有：（1）整體式模柄，模柄與上模座做成整體，用于小型模具。（2）帶臺(tái)階的壓入式模柄，它與模座安裝孔用H7/n6配合，可以保證較高的同軸度和垂直度，適用于各種中小型模具。（3）帶螺紋的旋入式模柄，與上模連接后，為防止松動(dòng)，擰入防轉(zhuǎn)螺釘緊固，垂直度較差，主

87、要用于小型模具。（4）有凸緣的模柄，用螺釘、銷釘與上模座緊固在一起，適用與較大的模具。（5）浮動(dòng)式模柄，它由模柄，球面墊塊和連接板組成，這種結(jié)構(gòu)可以通過球面墊塊消除沖床導(dǎo)軌位差對(duì)對(duì)沖模導(dǎo)向精度的影響，適用于滾珠導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向的精密沖裁。</p><p>　　查《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表2—37，本模具選用帶臺(tái)階的有凸緣模柄（GB2862.3—81）C型?；境叽鏳=30mm ， d1=11mm ，D=60mm。&l

88、t;/p><p>　　在設(shè)計(jì)模柄時(shí)模柄長(zhǎng)度不得大于沖床滑塊內(nèi)模柄孔的深度，模柄直徑應(yīng)與模柄孔徑一致。</p><p>　　第7章 校核模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù)</p><p>　　7.1計(jì)算模具閉合高度</p><p>　　模具閉合高度H </p><p>　　H＝H上模座＋H墊板＋H墊板＋H凸模固定板＋H凸凹模

89、固定板＋H卸料板＋H下模座＋H橡膠＋H凹模板+t料厚－1 公式（6-5）</p><p>　　＝30mm＋12mm＋8mm＋22mm＋21mm＋12mm＋35mm＋15mm＋17mm+0.5mm－1</p><p><b>　?。?70.5 mm</b></p><p>　　模具閉合高度H應(yīng)該滿足</p><p>

90、　　Hmin≤H≤Hmax </p><p>　　式中 Hmax—模架最大閉合高度； Hmin—模架最小閉合高度。查《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表2-40得：</p><p>　　Hmax＝190mm, Hmin＝160mm</p><p>　　根據(jù)擬選壓力機(jī)J23—40，查開式壓力機(jī)參數(shù)表得：</p><p>　　經(jīng)計(jì)算該模具閉合高度H=171

91、mm，在160mm～190mm內(nèi)，且開式壓力機(jī)J23—40最大裝模高度215mm,大于模具閉合高度190mm ,可以使用。</p><p>　　7.2 沖壓設(shè)備的選定</p><p>　　通過較核，選擇開式雙柱可傾式壓力機(jī)J23—40能滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下： </p><p>　　公稱壓力：400KN</p><p>　　滑塊行程

92、：100mm</p><p>　　最大裝模高度：215mm</p><p>　　工作臺(tái)尺寸（前后×左右）：630mm×420mm </p><p>　　模柄孔尺寸：Φ50mm×70mm</p><p>　　第8章 設(shè)計(jì)并繪制模具總裝圖及選取標(biāo)準(zhǔn)件</p><p>　　通過以上的設(shè)計(jì)，可得到

93、模具總裝圖。模具的上模部分由上模座、上模墊板、凸模、凸模固定板、及凹模等組成。上模座、上模墊板、凸模固定板、中墊板及凹模用4個(gè)M12螺釘和2個(gè)φ12圓柱銷固定。</p><p>　　螺釘選?。篗12×70mm的標(biāo)準(zhǔn)件。采用45鋼，熱處理淬火硬度24~28HRC。</p><p>　　圓柱銷選取：φ12×70mm的標(biāo)準(zhǔn)件。采用45鋼，熱處理淬火硬度40~45HRC。

94、</p><p>　　下模部分由下模座、凸凹模、卸料板等組成。卸料方式是采用的彈性卸料。下模座、中墊板和凸凹模固定板用4個(gè)M12螺釘和2個(gè)φ12圓柱銷固定,下模座、凸凹模固定板、橡膠、卸料板和中墊板4個(gè)M12×65的卸料螺釘固定。</p><p>　　卸料螺釘選取：M12×65mm的標(biāo)準(zhǔn)件。采用45鋼，熱處理淬火硬度43~48HRC。</p><

95、;p>　　螺釘選?。篗12×70mm的標(biāo)準(zhǔn)件。采用45鋼，熱處理淬火硬度24~28HRC。</p><p>　　圓柱銷選?。害?2×75mm的標(biāo)準(zhǔn)件。采用45鋼，熱處理淬火硬度40~45HRC。</p><p>　　沖孔廢料由漏料孔漏出。</p><p>　　按已確定的模具形式及參數(shù)，從冷沖模標(biāo)準(zhǔn)中選取標(biāo)準(zhǔn)件。</p><

96、;p>　　繪制模具裝配圖，見下圖。</p><p><b>　　參考裝配模具照：</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我綜合了兩年多來所學(xué)的所有專業(yè)知識(shí)，使我受益匪淺。不僅使自己的專業(yè)技能有所發(fā)揮并且掌握的更為熟練，也加強(qiáng)了在大學(xué)階段所學(xué)專業(yè)理論知識(shí)的鞏固。&

97、lt;/p><p>　　在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，在設(shè)計(jì)和繪圖都遇到方面遇到了一些問題，經(jīng)過老師和同學(xué)的指導(dǎo)幫準(zhǔn)，再加上自身不懈的努力，問題得到了及時(shí)解決。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對(duì)冷沖壓模具設(shè)計(jì)有了一定的認(rèn)識(shí)，在模具設(shè)計(jì)過程中，不僅把大學(xué)三年所學(xué)到知識(shí)加深了，還學(xué)會(huì)了查有關(guān)書籍和資料，能夠把各科靈活的運(yùn)用到設(shè)計(jì)中去。</p><p>　　這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)自己大學(xué)三年的考核，也是在工作之前對(duì)自身的

98、一次全面、綜合型的測(cè)試。這為以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)做好了鋪墊和奠定了一定的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1].王芳.《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》. 機(jī)械工業(yè)出版社.1999.</p><p>　　[2].周玲.《模具設(shè)計(jì)實(shí)例詳解》.化學(xué)工業(yè)出版社2007.</p><p>　　[3]