材料成型及控制工程畢業(yè)設計繼電器銜鐵連接件模具設計

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　繼電器銜鐵連接件模具設計</p><p>　　DESIGN MOLD PIECE RELAY ARMATURE CONNECTION</p><p>　　所在學院

2、 </p><p>　　專業(yè)班級 材料成型及控制工程 </p><p>　　學生姓名 學號 </p><p>　　指導教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年

3、 月 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本說明書詳細論述了繼電器銜鐵連接件沖壓模具設計的全過程。沖壓模具是指在沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備。此模具包括了沖孔、彎曲基本工序，共六個工位。</p><p>　　說明書中詳細介紹了模具的工作過程及其設計要點

4、，包括落料的排樣，沖孔落料各工藝參數的計算，壓力機的選取及參數和模具的定位及導向，然后詳細列出了刃口尺寸計算的過程，，模板尺寸的確定等等。</p><p>　　關鍵詞：級進模； 沖孔與彎曲； 多工位</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This paper discusses in detail the r

5、elay armature connection stamping mold design process. Stamping die is refers in the stamping process, the material (metal or non-metal) processed into parts (or semi-finished products) is a special process equipment. Th

6、e die comprises a punch, bending the basic process, a total of six stations.</p><p>　　This paper introduces in detail the working process of the mould and the design points, including the kind of discharging

7、, blanking and the calculation of expected parameters, positioning and orientation press selection and parameters and die, and then details the process, calculation of cutting edge size, template size determination etc..

8、</p><p>　　Keyword:grogressive die; floating guide pin; punching and bending; more stations;</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 概述 ………………………………………………………………（1）</p>

9、<p>　　第一節(jié) 設計的目的及要求 …………………………………………（3） </p><p>　　第二節(jié) 設計任務…………………………………………………………（3）</p><p>　　第二章 沖裁件的工藝分析 …………………………………………（5）</p><p>　　第一節(jié)

10、材料…………………………………………………………………（5）</p><p>　　第二節(jié) 設計任務………………………………………………………（5）</p><p>　　第三章 零件的加工工藝方案 ………………………………………（7）</p><p>　　第一節(jié) 工藝方案的擬定 ………………………………………（7）</p><p>　　

11、第二節(jié) 排樣的設計與計算 ……………………………………（8）</p><p>　　第四章 模具壓力的計算及壓力中心的確定……………………（11）</p><p>　　第一節(jié) 模具工作壓力的計算…………………………………………（11）</p><p>　　第二節(jié) 模具壓力中心的計算…………………………………………（15）</p><p&

12、gt;　　第五章 模具凸凹模刃口工作尺寸計算……………………………（21）</p><p>　　第一節(jié) 模具沖裁模刃口工作尺寸計算……………………………（21）</p><p>　　第二節(jié) 彎曲凸凹模工作尺寸計算 …………………………………（26）</p><p>　　第六章 彈性元件校核和凸模強度校核……………………………（29）</p>&

13、lt;p>　　第一節(jié) 彈性元件選取………………………………………………（29）</p><p>　　第二節(jié) 凸模強度校核 ……………………………………………（31）</p><p>　　第三節(jié) 壓力機的選擇……………………………………………（31）</p><p>　　第七章 模具結構及零件 …………………………………………（33）</p&g

14、t;<p>　　第一節(jié) 模具結構介紹…………………………………………………（33）</p><p>　　第二節(jié) 模具結構簡圖…………………………………………………（36）</p><p>　　第八章 模具的裝配與調試……………………………………………（37）</p><p>　　第一節(jié) 模具裝配概述………………………………………………（37）&

15、lt;/p><p>　　第二節(jié) 模具零件的固定方法………………………………………（37）</p><p>　　第三節(jié) 冷沖模的裝配………………………………………………（37） </p><p>　　第四節(jié) 模具的試沖與調整…………………………………………（39）</p><p>　　參考文獻…………………………………………………………………

16、…（40）</p><p>　　致 謝…………………………………………………………………………（41）</p><p>　　附錄 沖壓工藝卡…………………………………………………………（42）</p><p><b>　　概述</b></p><p>　　沖壓是金屬塑性成形加工的基本方法之一，它主要用于加工板料零件，

17、所以也稱為板料成形。板料成形生產技術對航空、航天、國防、汽車、船舶以及其它日用品的生產和發(fā)展具有十分重要的意義。本次設計綜合考慮產品的使用性能，生產成本，生產效率等各方面，積極大膽地嘗試各種先進技術，在模具材料的選用方面進行了創(chuàng)新。在設計制造方面首先采用Dynaform進行成型模擬，可以快速設計模具，快速分析產品的成形性，避免了傳統的試制，發(fā)現問題，改進，再試制，再改進這種問題，可以提高生產效率，節(jié)約成本。還可以預先通過CAE/CAM軟

18、件進行計算機模擬以提高試沖率節(jié)約材料。</p><p>　　未來沖壓模具制造技術發(fā)展趨勢主要有以下幾個方面：</p><p>　　1．模具結構與精度正朝著兩方面發(fā)展。一方面為了適應高速、自動、精密、安全等大批量自動化生產的需要，沖模正向高效、精密、長壽命、多工位、多功能方向發(fā)展；另一方面，為適應市場上產品更新換代迅速的要求，各種快速成形方法和簡易經濟沖模的設計與制造也得到迅速發(fā)展。<

19、/p><p>　　2．CAD/CAM/CAE技術廣泛的應用。模具設計與制造的現代化計算機技術、信息技術等先進技術在模具技術中得到廣泛的應用，目前最為突出的是模具CAD/CAE/CAM。在一些行業(yè)，如汽車行業(yè)的主要模具企業(yè)，實現了模具CAD/CAE/CAM一體化。盡管其總體水平與國際上的還有差距，但它代表了我國模具技術的發(fā)展成果與發(fā)展方向。</p><p>　　3．沖壓設備及沖壓生產自動化方面。

20、目前許多高效率、高精度的沖壓設備如數控四邊折彎機、數控剪板機、數控“沖壓加工中心”、激光切割與成形機、高速自動壓力機等已經在生產中廣泛應用。</p><p>　　性能良好的沖壓設備是提高沖壓生產技術水平的基本條件，高精度、高壽命、高效率的沖模需要高精度、高自動化的沖壓設備相匹配。為了滿足大批量高速生產的需要，目前沖壓設備也由單工位、單功能、低速壓力機朝著多工位、多功能、高速和數控方向發(fā)展，加之機械乃至機器人的大量

21、使用，使沖壓生產效率得到大幅度提高，各式各樣的沖壓自動線和高速自動壓力機紛紛投入使用。如在數控四邊折彎機中送入板料毛坯后，在計算機程序控制下便可依次完成四邊彎曲，從而大幅度提高精度和生產率；在高速自動壓力機上沖壓電機定轉子沖片時，一分鐘可沖幾百片，并能自動疊成定、轉子鐵芯，生產效率比普通壓力機提高幾十倍，材料利用率高達97%；公稱壓力為250KN的高速壓力機的滑塊行程次數已達2000次/min以上。在多功能壓力機方面，日本田公司生產的2

22、000KN“沖壓中心”采用CNC控制，只需5min時間就可完成自動換模、換料和調整工藝參數等工作；美國惠特尼公司生產的CNC金屬板材加工中心，在相同的時間內，加工沖壓件的數量為普通壓力機的4~10倍，并能進行沖孔、分段沖裁、彎曲和拉深等多種作業(yè)。</p><p>　　近年來，為了適應市場的激烈競爭，對產品質量的要求越來越高，且其更新換代的周期大為縮短。沖壓生產為適應這一新的要求，開發(fā)了多種適合不同批量生產的工藝、

23、設備和模具。其中，無需設計專用模具、性能先進的轉塔數控多工位壓力機、激光切割和成形機、CNC萬能折彎機等新設備已投入使用。特別是近幾年來在國外已經發(fā)展起來、國內亦開始使用的沖壓柔性制造單元（FMC）和沖壓柔性制造系統（FMS）代表了沖壓生產新的發(fā)展趨勢。FMS系統以數控沖壓設備為主體，包括板料、模具、沖壓件分類存放系統、自動上料與下料系統，生產過程完全由計算機控制，車間實現24小時無人控制生產。同時，根據不同使用要求，可以完成各種沖壓工

24、序，甚至焊接、裝配等工序，更換新產品方便迅速，沖壓件精度也高。</p><p>　　基于模具工業(yè)發(fā)展中的各種先進技術，本次設計綜合考慮產品的使用性能，生產成本，生產效率等各方面，積極大膽地嘗試各種先進技術，在模具材料的選用方面進行了創(chuàng)新。在設計制造方面首先采用Dynaform進行成型模擬，可以快速設計模具，進行材料成本估算，快速分析產品的成形性，避免了傳統的試制，發(fā)現問題，改進，再試制，再改進這種問題，可以提高生

25、產效率，節(jié)約成本。AutoCAD強大的二維繪圖功能可以準確，快速的繪制出裝配圖，零件圖。</p><p>　　模具的標準化及專業(yè)化生產，已得到模具行業(yè)和廣泛重視。因為沖模屬單件小批量生產，沖模零件既具的一定的復雜性和精密性，又具有一定的結構典型性。因此，只有實現了沖模的標準化，才能使沖模和沖模零件的生產實現專業(yè)化、商品化，從而降低模具的成本，提高模具的質量和縮短制造周期。目前，國外先進工業(yè)國家模具標準化生產程度已

26、達70%~80%，模具廠只需設計制造工作零件，大部分模具零件均從標準件廠購買，使生產率大幅度提高。模具制造廠專業(yè)化程度越不定期越高，分工越來越細，如目前有模架廠、頂桿廠、熱處理廠等，甚至某些模具廠僅專業(yè)化制造某類產品的沖裁?；驈澢?，這樣更有利于制造水平的提高和制造周期的縮短。我國沖模標準化與專業(yè)化生產近年來也有較大發(fā)展，除反映在標準件專業(yè)化生產廠家有較多增加外，標準件品種也有擴展，精度亦有提高。但總體情況還滿足不了模具工業(yè)發(fā)展的要求，

27、主要體現在標準化程度還不高（一般在40%以下），標準件的品種和規(guī)格較少，大多數標準件廠家未形成規(guī)?；a，標準件質量也還存在較多問題。另外，標準件生產的銷售、供貨、服務等都還有待于進一步提高。</p><p><b>　　第一節(jié) 設計的目的</b></p><p><b>　　一、畢業(yè)設計目的：</b></p><p>　

28、　畢業(yè)設計是大學生在經歷了四年大學本科的課程學習之后，在畢業(yè)前實踐的基礎上，對自身進行綜合性的訓練，以全面掌握所學知識。其目的是：</p><p>　?。ㄒ唬┛偨Y、檢驗學生在大學所學全部理論和實踐知識，然后通過畢業(yè)設計使之鞏固、加深和系統化。</p><p>　?。ǘ┡囵B(yǎng)學生理論聯系實踐以及自主解決生產實踐問題的能力。</p><p>　　（三）培養(yǎng)學生嚴肅、認真

29、、實事求是的科學態(tài)度和嚴謹、細心的設計思想。</p><p>　　（四）提高學生的文獻檢索、解決問題和課題調研的能力。</p><p>　?。ㄎ澹┨岣邔W生設計、計算、繪圖和編寫技術文獻的能力。</p><p><b>　　第二節(jié) 設計任務</b></p><p>　　一、設計任務：繼電器銜鐵連接件模具設計</p&g

30、t;<p>　　二、厚 度： 1mm</p><p><b>　　四、技術要求：</b></p><p>　　1.制造精度為IT12，表面光滑無毛刺。</p><p>　　2.制件要求大批量生產。</p><p>　　3.材料為電工純鐵DT2</p><p>　　圖1-1 制件

31、零件圖</p><p>　　第二章 沖裁件的工藝分析</p><p><b>　　第一節(jié) 材料</b></p><p><b>　　一、材料成分</b></p><p>　　材料：工業(yè)純鐵 工業(yè)純鐵是鋼的一種,其化學成分主要是鐵,含量在99.50%－99.90%,含碳量在0.04%以下,其他元素愈少

32、愈好。因為它實際上還不是真正的純鐵,所以稱這一種接近于純鐵的鋼為工業(yè)純鐵。一般工業(yè)純鐵質地特別軟,韌性特別大,電磁性能很好。常見的有兩種規(guī)格,一種是是作為深沖材料的,可以沖壓成極復雜的形狀；另一種是作為電磁材料的,有高的感磁性的低的抗磁性廣泛用于電子電工,電器元件,磁性材料,非晶體制品,繼電器,傳感器,汽車制動器,紡機,電表電磁閥等等產品。熔點比鐵高,在潮濕的空氣中比鐵難生銹,在冷的濃硫酸中可以鈍化。分類：根據用途分為：電磁純鐵,原料

33、純鐵,無發(fā)紋純鐵,高真空氣密性純鐵等。</p><p><b>　　二、材料的性能</b></p><p>　　一般工業(yè)純鐵質地特別軟，韌性特別大，電磁性能很好。工業(yè)純鐵熔點比鐵高，在潮濕的空氣中比鐵難生銹，在冷的濃硫酸中可以鈍化。</p><p>　　1) 電磁性能好。矯頑力（Hc）低，導磁率μ高，飽和磁感（Bs)高，磁性穩(wěn)定又無磁時效。&l

34、t;/p><p>　　2) 鋼質純凈度高。電磁純鐵系列鋼質均為鎮(zhèn)靜鋼，又采用了精練，所以內部組織致密，均勻，優(yōu)良，氣體含量少，成品含碳量≤0.004%，這為用戶簡化和縮短零件退火工藝創(chuàng)造了可靠條件。</p><p>　　3) 冷、熱加工性能好。冷加工如車、墩、沖、彎、拉……等都無問題。熱加工，如再鍛、再軋過程中，紅脆敏感性小，不少牌號無紅脆區(qū)，可保證在較大的溫度范圍內進行加工。</p&g

35、t;<p>　　4) 表面質量好。具有良好的焊接和電鍍性能。</p><p>　　5) 尺寸精度高?？商峁┏壤滠埌澹绨搴瘛?05mm，厚度公差可保證≤0.03mm；板厚>1.5mm，厚度公差可保證≤±0.05mm.</p><p>　　第二節(jié) 制件的工藝性分析</p><p>　　如圖1-1所示，該制件整體尺寸中等，制件兩邊有不規(guī)

36、則形狀彎曲的金屬件。材料是DT2，,厚度為1mm.</p><p>　　一、制件的沖裁工藝性</p><p>　　（一） 沖裁件的公差等級和斷面粗糙度</p><p>　　該制件的公差等級為IT9，屬于精密沖壓，根據[1]表3-6 P49，需要按入體原則標注。斷面的粗糙度值為 Ra3.2um。</p><p>　　（二）沖裁件的結構形狀與尺寸

37、</p><p>　　此制件伸出的懸臂尺寸長度滿足L<5b，b>1.5t</p><p>　　孔與孔之間的距離滿足 c > (1～1.5)t,孔與邊之間的距離 c´ > (1.5～2)t,很好的避免了工件變形。</p><p>　　孔的外沿與直臂之間的距離滿足L>R+0.5</p><p>　　孔的尺寸

38、符合導向要求 。 [1]P49</p><p>　　二、制件的彎曲工藝性</p><p>　?。ㄒ唬?彎曲件的彎曲半徑不能小于此工件所用材料的最小彎曲半徑，此工件的彎曲半徑為0.2mm，滿足此要求。</p><p>　?。ǘ?彎曲件彎曲直臂的高度要大于2t,此制件滿足。</p><p>　　第三章

39、零件的加工方案</p><p><b>　　加工工藝方案的選定</b></p><p>　　繼電器銜鐵連接件模具設計級進模具總體方案的確定</p><p>　　確定制造的工藝方案，主要是從確定模具的類型、沖壓所需工序數量，工序的組合方式和工序的先后順序等。應該在進行了充分工藝分析的基礎上，根據生產沖壓件的批量、尺寸的大小、尺寸精度的高低、形狀的

40、復雜程度、材料的厚薄、沖模制造條件等諸多方面考慮，然后擬定多種沖壓工藝，從中選擇出一種最佳方案。如果用單工序模進行加工則需要多副模具，且多次定位易造成加工精度低，生產效率低，另外由于外形尺寸小，難以進行手工操作，因此不宜采用單工序模加工。</p><p>　　繼電器銜鐵連接件級進模具類型的確定</p><p>　?。ㄒ唬┮话銢_壓?？梢圆捎靡韵氯N方案：</p><p&g

41、t;　　方案一：采用單工序模具來逐步加工</p><p>　　方案二：采用復合模直接加工成型</p><p>　　方案三：采用連續(xù)模分多工序加工成型</p><p>　　表3-1單工序模、級進模和復合模的特點比較</p><p>　　（二）具體分析各種方案</p><p>　　方案一：采用了單工序模生產制造，模具結構簡

42、單，制造周期短維修方便，，生產的成本會比較低。它的缺點是生產效率比較低，生產出來的制件比較粗糙，不適合生產大批量的制件。</p><p>　　方案二：該方案的生產效率比較高，生產出來的制件精度比較高，但是定位精度要就要比級進模的高。而且使用的范圍也是周界比較小的制件的生產。并且生產成本高，模具維修難度大，壽命短。</p><p>　　方案三：不僅生產效率高，易于機械自動化生產，而且生產出來

43、的工件的精度相對比較高。但是模具制造比較復雜，修理起來也比較麻煩。</p><p>　　根據我需要設計的零件的形狀和結構的特點，要是采用單工序來加工的話，那生產效率就太低了，要是用復合膜的話模具制造就比較復雜了，成本高，所以綜合各方面的因素，選用第三個方案。</p><p>　　第二節(jié) 排樣的設計與計算</p><p>　　一、材料排樣方法的確定</p>

44、<p>　?。ㄒ唬└鶕O計生產的制件的形狀和精度等特點，提出以下排樣方法</p><p><b>　　(a)</b></p><p><b>　　(b)</b></p><p><b>　　(c)</b></p><p>　　圖3-1 制件排樣圖</p>

45、;<p><b>　?。ǘ┡艠臃治?lt;/b></p><p>　　方案一：沖裁力均勻，模具結構緊湊。模具結構利于排布</p><p>　　方案二：模具結構過長，模具結構不夠緊湊。</p><p>　　方案三：壓力中心不好控制。模具結構比較復雜。</p><p>　　根據前面的分析，本次設計采用方案二的排樣方

46、式。</p><p>　　二、條料寬度和導料板之間的距離</p><p>　　根據[13]表2-11 P36，材料的厚度為1mm，工件間最小搭邊值為2mm，側搭邊的最小值為2.5mm.本方案采用側刃定距，側搭邊設為2.5mm.計算如下：</p><p>　　條料的寬度： （3-1）</p>

47、<p>　　導料板之間的距離： （3-2）</p><p><b>　?。?-3） </b></p><p>　　Lmax — 條料在橫向的尺寸上的最大值，以mm為單位 [1]P54</p><p>　　a — 側面多出來的部分

48、的長度以mm為單位</p><p>　　n — 沖裁側刃的數量，以整數計算</p><p>　　b1 — 被側刃沖裁掉的部分的寬度，由于是比較薄的料所以取 b1= 1.5mm</p><p>　　z — 導料板和料條之間的間隙，以mm為單位</p><p>　　y — 料條被沖裁掉以后的寬度和導料板

49、中間的間隙值，以mm來計算，取0.2mm</p><p>　　查書本[2]的表D-1，從中選取比較適合的冷軋鋼板的規(guī)格為:寬度和長度為600×1200mm.</p><p>　　如果選取縱向剪裁時，每張板料可以被分割成的條料數量為</p><p>　　每張料條又可以被沖壓出的制件的數量是</p><p>　　每張板料可以生產出的制件

50、的數量是</p><p>　　制件面積是 A=2522.25mm</p><p>　　所以材料的有效利用的比率是</p><p>　　第四章 模具壓力的計算及壓力中心的確定</p><p>　　第一節(jié) 模具工作壓力大小的計算</p><p><b>　　一、沖裁力的計算</b></p>

51、<p>　　DT2的抗拉強度為 =176-274 Mpa 取=200 Mpa</p><p>　　沖裁力的大小的計算需要從書中的公式來查取 [1]中（3-24），結果如下</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　F — 沖裁力，以牛頓為單位</p><p>　　L — 沖裁的周邊

52、的長度，以mm為單位</p><p>　　t — 材料的厚度，以mm為單位</p><p>　　—材料的抗拉強度以Mpa為單位</p><p>　?。ㄒ唬?一工位沖孔及外形：</p><p>　　圖4-1 一工位的沖裁尺寸</p><p><b>　?。ǘ┪骞の粵_裁：</b></p>

53、;<p>　　圖4-2 五工位的沖裁尺寸</p><p><b>　?。ㄈ┝の磺袛啵?lt;/b></p><p>　　圖4-3 六工位的切斷尺寸</p><p><b>　　（四）側刃：</b></p><p>　　圖4-4 側刃尺寸</p><p>&l

54、t;b>　　（五）總沖裁力：</b></p><p>　　模具所需推件力計算以及卸料所需要力的計算</p><p><b>　?。ㄒ唬┬读狭?lt;/b></p><p><b>　　（4-2）</b></p><p>　　F — 沖裁力以牛頓為單位</p><p&g

55、t;　　KX — 卸料力的系數，查表得 KX=0.04</p><p><b>　　（二）推件力</b></p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　KT — 推件力系數，見表3-11， KT=0.055。</p><p>　　n — 掉落在凹模中的廢料的數目，用公式n=h

56、/t計算。</p><p>　　h — 凹模的深度，以mm為單位。</p><p>　　t — 材料的厚度，用mm為單位。</p><p>　?。ㄈ?壓力機公稱壓力的確定</p><p>　　采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時</p><p><b>　　彎曲力的計算</b></p&g

57、t;<p>　　為保證制件的彎曲精度應采用校正彎曲力計算：</p><p><b>　　(4-4)</b></p><p>　　式中 F — 校正彎曲力（N）；</p><p>　　A — 校正部分投影面積（）；</p><p>　　q — 單位面積上的校正力（Mpa），q取40Mpa。</p&

58、gt;<p><b>　　1.二工位彎曲</b></p><p><b>　　2.三工位彎曲</b></p><p><b>　　3.四工位彎曲</b></p><p><b>　　壓力機的公稱壓力</b></p><p>　　第二節(jié) 沖壓模

59、具的壓力中心的計算</p><p>　　一、 確定壓力中心的一般原則</p><p>　　模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點。應盡可能和模柄軸線以及壓力機滑塊中心線重合，否則滑塊就會承受偏心載荷，使模具歪斜，間隙不均，從而導致沖床滑塊與導軌和模具的不正常磨損，造成刃口和其它零件的損壞，甚至還會引起壓力機導軌磨損，影響壓力機精度，降低沖床和模具的壽命。所以在設計模具時，必須要確定模具的壓力

60、中心，并使其通過模柄的軸線，從而保證模具壓力中心與沖壓滑塊中心重合。以便平穩(wěn)地沖裁，減少導向件的磨損，提高模具及壓力機壽命。</p><p>　　形狀簡單而對稱的工件，對稱形狀的工作，如圓形、正多邊形、矩形，其壓力中心位于輪廓圖形的幾何中心O點。</p><p>　　對于復雜工作或多凸模沖裁的壓力中心，可利用解析法進行壓力中心的計算，可由下列公式獲得：</p><p&g

61、t;<b>　　（4-3）</b></p><p>　?。?-4）式中，—沖裁件壓力中心的，坐標</p><p><b>　　—各組成線段的長度</b></p><p>　　，—各組成線段壓力中心的x，y坐標</p><p>　　二、分別計算各工位壓力中心</p><p>　

62、　在凹模面上建立坐標系如圖4-5。</p><p>　　圖4-5 壓力中心坐標系</p><p>　　第一工位的壓力中心，其各線段的長度和重心的位置在下表中列出</p><p>　　圖4-6 第一工位壓力中心坐標系</p><p><b>　　圖4-7 （a）</b></p><p><

63、b>　　圖4-7 （b）</b></p><p>　　表4-1一工位各個沖裁部位的分段列表</p><p>　　第五，六工位的壓力中心，其各線段的長度和重心的位置在下表中列出</p><p><b>　　圖4-8 （a）</b></p><p><b>　　圖4-8 （b）</b>

64、</p><p><b>　　圖4-8 （c）</b></p><p><b>　　圖4-8 （d）</b></p><p>　　圖4-9 第五、六工位坐標系</p><p>　　表4-2 第五、六工位分段列表</p><p>　　三、模具壓力中心的確定</p>

65、<p>　　表4-3各工位壓力中心與線段長度</p><p>　　結合上面的計算可以確定沖壓模具的壓力中心位置的坐標值是（-44，-2.66）</p><p>　　第五章 模具凸凹模刃口工作尺寸計算</p><p>　　模具的沖裁凸凹模刃口工作尺寸計算</p><p>　　沖裁模凸、凹模刃口尺寸精度是影響沖裁件尺寸精度的重要因素。

66、凸凹模的合理間隙值也要靠刃口尺寸及其公差保證，因此在沖裁模設計中正確確定與計算凸凹模刃口尺寸及其公差極為重要。</p><p>　　一、確定凸、凹模刃口尺寸的原則：</p><p>　?。ㄒ唬?落料件的尺寸由凹模決定，以凹模為設計基準；沖孔件的尺寸由凸模決定，以凸模為設計基準。</p><p>　?。ǘ?凸、凹模應考慮磨損規(guī)律：凹模磨損后會增大落料件尺寸，凹模尺寸

67、取最小極限尺寸；凸模磨損后會減小沖孔件尺寸，凸模尺寸取最大極限尺寸。</p><p>　　（三） 凸、凹模之間應保證最小合理間隙值。</p><p>　?。ㄋ模?工件尺寸公差與沖裁刃口尺寸的制造偏差原則上都應按“入體原則”標注為單向公差。但對于磨損后無變化的尺寸，一般標注雙向偏差。</p><p>　?。ㄎ澹?凸、凹模尺寸計算應考慮模具制造特點，根據不同的制造方法用

68、各自的方法計算。</p><p>　　二、凸、凹模刃口生產的技術和機加工的方式方法,計算常用的方法和其他參數</p><p>　　由于沖制復雜形狀工件，所以采用凸、凹模配作的加工方法。沖孔件按凸模磨損后尺寸增大、減小和不變的規(guī)律分三種，具體計算公式如下：</p><p>　　1）凸?；虬寄Ｄp后會增大的尺寸，第一類尺寸A ：</p><p>

69、<b>　　（4-12）</b></p><p>　　2）凸?；虬寄Ｄp后會減小的尺寸，第二類尺寸B </p><p><b>　　（4-13）</b></p><p>　　3）凸?；虬寄Ｄp后會基本不變的尺寸，第三類尺寸C </p><p><b>　　工件尺寸為時

70、</b></p><p><b>　?。?-14）</b></p><p><b>　　工件尺寸為時</b></p><p>　　（4-15）工件尺寸為時 </p><p>　?。?-16）式中——相應的凸模或凹

71、模刃口尺寸</p><p>　　——工件的最大極限尺寸</p><p>　　——工件的最小極限尺寸</p><p><b>　　——工件的基本尺寸</b></p><p><b>　　——工件公差</b></p><p><b>　　——工件偏差</b>

72、</p><p>　　——系數，為了避免沖裁件尺寸都偏向極限尺寸，應使沖裁件的實際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸。值在之間，與沖裁件的精度等級有關。</p><p><b>　　表5-1 系數x</b></p><p>　　三、凸、凹模刃口尺寸計算</p><p><b>　?。ㄒ唬﹤热械挠嬎?lt;/b

73、></p><p>　　1、采用沖孔加工，基準模為凸模，圖中虛線部分為磨損圖，該尺寸為變小尺寸。</p><p><b>　　2、變小尺寸：</b></p><p><b>　　3、凹模尺寸：</b></p><p>　　凹模尺寸按凸模實際尺寸配制，其間隙值為0.100mm。</p>

74、;<p>　　圖5-1 側刃刃口尺寸圖</p><p><b>　?。ǘ┲睆綖?的孔</b></p><p>　　1、采用沖孔加工，基準模為凸模，圖中虛線部分為磨損圖，該尺寸為變小尺寸。</p><p>　　2、凸模磨損后變小的尺寸：</p><p><b>　　3、凹模尺寸：</b&

75、gt;</p><p>　　凹模尺寸按凸模實際尺寸配制，其間隙值為0.100mm</p><p>　　圖5-2 沖孔刃口尺寸圖</p><p><b>　?。ㄈ┚匦螞_裁</b></p><p>　　1、基準模為凸模，，該尺寸為變小尺寸。</p><p>　　2、凸模磨損后變小的尺寸：<

76、/p><p><b>　　3、凹模尺寸：</b></p><p>　　凹模尺寸按凸模實際尺寸配制，其間隙值為0.100mm</p><p>　　圖5-3 矩形刃口尺寸圖</p><p><b>　?。ㄋ模┊愋瓮鼓?lt;/b></p><p>　　1、基準模為凸模，，該尺寸為變小尺

77、寸。</p><p>　　2、凸模磨損后變小的尺寸：</p><p><b>　　3、凹模尺寸：</b></p><p>　　凹模尺寸按凸模實際尺寸配制，其間隙值為0.100mm</p><p>　　圖5-4 異形沖裁刃口尺寸圖</p><p><b>　?。ㄎ澹┊愋瓮鼓?lt;/b

78、></p><p>　　1、基準模為凸模，，該尺寸為變小尺寸。</p><p>　　2、凸模磨損后變小的尺寸：</p><p><b>　　3、凹模尺寸：</b></p><p>　　凹模尺寸按凸模實際尺寸配制，其間隙值為0.100mm</p><p>　　圖5-5 異形沖裁刃口尺寸圖&

79、lt;/p><p><b>　?。_孔凸模</b></p><p>　　1、采用沖孔加工，基準模為凸模，該尺寸為變小尺寸。</p><p>　　2、凸模磨損后變小的尺寸：</p><p><b>　　3、凹模尺寸：</b></p><p>　　凹模尺寸按凸模實際尺寸配制，其間

80、隙值為0.100mm</p><p>　　圖5-6 沖孔刃口尺寸圖</p><p><b>　　（七）切斷凸模</b></p><p>　　1、采用沖孔加工，基準模為凸模，該尺寸為變小尺寸。</p><p>　　2、凸模磨損后變小的尺寸：</p><p><b>　　3、凹模尺寸：&

81、lt;/b></p><p>　　凹模尺寸按凸模實際尺寸配制，其間隙值為0.100mm</p><p>　　圖5-7 切斷刃口尺寸圖</p><p><b>　　（八）不變尺寸</b></p><p>　　凸模磨損后不變的尺寸：</p><p>　　第二節(jié) 彎曲凸、凹模的計算</p

82、><p><b>　　一、彎曲回彈的確定</b></p><p>　　由于材料在=受彎曲力時會產生變行，而力以撤掉即材料從凹模中取出時，工件會出現不同程度的變形，與模具的對應部分不一樣，這就是回彈。影響回彈的因素有:</p><p>　?。ㄒ唬┎牧系牧W性能：彎曲變形隨著材料的曲阜點的增高，而增大。</p><p>　　（二

83、）相對彎曲半徑r/t：回彈和彎曲半徑成反比例的關系。</p><p>　?。ㄈ澢行慕牵簭澢冃蔚膮^(qū)域越是長，越容易產生回彈，所以得話中心角小好些。</p><p>　?。ㄋ模┰趺磸澢?，以及力取多大的影響：校正力有助于減小回彈，素以力可以適量大些。</p><p>　　（五）工件形狀：形狀復雜的工件由于各方面的作用回彈反而會小一些。</p><

84、;p>　?。┠＞唛g隙：間隙小，回彈減小。</p><p>　　由于彎曲圓角半徑比較小,所以回彈值也較小，完全可以滿足工件的精度要求，可以不予考慮</p><p>　　二、 彎曲模凸凹模計算</p><p><b>　　1、凸模圓角半徑：</b></p><p>　　彎曲件的相對圓角半徑r/t=0.3,當（5～8

85、）> r/t=0.3 > rmin/t=1/0.6=1.67時，取凸模圓角半徑等于彎曲件的彎曲半徑，即r凸=r=2</p><p><b>　　2、凹模圓角半徑：</b></p><p>　　當板料厚度在0.5～2之間時，凹模圓角半徑r凹=（3～6）t=2mm</p><p>　　圖5-8 彎曲圖</p><

86、p><b>　　3、凸模圓角半徑：</b></p><p>　　彎曲件的相對圓角半徑r/t=0.3,當（5～8）> r/t=0.3 > rmin/t=1/0.6=1.67時，取凸模圓角半徑等于彎曲件的彎曲半徑，即r凸=r=1</p><p><b>　　4、凹模圓角半徑：</b></p><p>　　當板

87、料厚度在0.5～2之間時，凹模圓角半徑r凹=（3～6）t=2mm</p><p>　　5、左邊部分為成型完成</p><p>　　圖5-9 彎曲圖</p><p>　　彈性元件校核及凸模強度校核</p><p>　　第一節(jié) 彈性元件的選取</p><p>　　模具上的彈性元件主要是卸料板上的彈簧，在開模時將板料從凸

88、模上自動卸下來。要先確定卸料力的大小然后看看什么規(guī)格的彈簧的力適合，然后來選擇。因為計算出來的模具的卸下料條的力的大小是</p><p><b>　　一、 確定彈簧數量</b></p><p>　　由于模具的體積不是比較大，所以選取4個彈簧。</p><p>　　二、 選擇Fy： <

89、;/p><p>　　三、根據預壓力來初步選擇彈簧的規(guī)格</p><p>　　從2估算彈簧的極限工作負荷：</p><p>　　四、 計算彈簧預壓縮量hy：</p><p>　　五、 校核彈簧能最大被壓縮的極限是否在實際生產中符合要求</p><p>　　—卸料板的上下移動的距離，以毫米為單位（mm），選3.2mm;<

90、/p><p>　　——刃磨量（mm），取4mm。</p><p>　　因此所選用的彈簧是合格的。</p><p>　　第二節(jié) 凸模強度校核</p><p>　　凸模的強度在一般情況下是足夠的，可以不必作強度校核，但是在凸模特別細長或者凸模的斷面尺寸很小，沖裁厚且硬的材料時，必須對凸模抗壓強度和抗彎強度進行校核。其目的是檢查凸模的危險斷面尺寸和自由

91、長度是否滿足要求，以防止凸?？v向失穩(wěn)和折斷。</p><p>　　壓應力校核公式為 （6-1）</p><p>　　式中 d－凸模最小直徑 （mm）</p><p>　　t－沖壓材料厚度 （mm）</p><p>　　r－沖壓材料的抗剪強度 （MPa）</p>

92、<p>　　σ－沖壓材料用德壓應力 (MPa)</p><p>　　凸模材料選用Cr12MOV，其σ=1500～2100 MPa，取σ=1800 MPa</p><p>　　將數據帶入公式計算：</p><p><b>　　滿足強度要求</b></p><p>　　彎曲應力校核公式為

93、 （6-2）</p><p>　　式中 L－凸模允許的最大自由長度 （mm）</p><p>　　d－凸模最小直徑 （mm）</p><p><b>　　F－沖裁力 （N）</b></p><p>　　F= KLtτb =1.3×3.14×6×0.6&

94、#215;350=4286.1N</p><p>　　將數據帶入公式計算：</p><p>　　第三節(jié) 壓力機的選擇</p><p><b>　　一．壓力機的選擇：</b></p><p>　　選擇的壓力機為開式雙柱可傾壓力機JH23-40，該壓力機的其他規(guī)格參數見表6-2</p><p>　　

95、表6-1 壓力機參數</p><p><b>　　二．壓力機的校核：</b></p><p>　　1、壓力機閉合高度的校核：</p><p>　　沖裁模總體結構尺寸必須與所選用的壓力及相適應，即沖模的平面尺寸應該適應于壓力機墊板平面尺寸，沖?？傮w閉合高度必須與壓力及閉合高度相適應，否則就不能保證正常的安裝與工作。</p>&l

96、t;p>　　沖模的閉合高度是指模具在最低工作位置時，下模座底面與上模座頂面之間的距離。壓力機的閉合高度是指滑塊在下止點位置時，滑塊下端面至壓力機墊板面之間的距離。大多數壓力機的連桿長度可以調節(jié)，即壓力機的閉合高度可以調整。當連桿調至最短時，壓力機閉合高度最大，陳為最大閉合高度Hmax；連桿調至最長時，壓力機閉合高度最小，稱為最小的閉合高度Hmin。</p><p>　　沖模的閉合高度H介于于壓力機的最大閉合

97、高度Hmax和最小閉合高度Hmin之間，一般按下式選擇：</p><p><b>　?。?—6）</b></p><p>　　通過前面章節(jié)的分析計算，可知模具的閉合高度為以下公式：</p><p>　　式中 H——模具閉合高度，單位是mm；</p><p>　　——上模座的高度，=40mm；</p>

98、;<p>　　——上墊板的高度，=10mm；</p><p>　　——凸模固定板的高度，=30mm；</p><p>　　——卸料板，=20mm；</p><p>　　——凹模的厚度， =40mm；</p><p>　　——下墊板的厚度， =10mm；</p><p>　　——下模座的厚度， =40

99、mm；</p><p>　　——制件的厚度， =1mm；</p><p><b>　　則 </b></p><p>　　40+10+30+20+40+10+40+20=210mm</p><p>　　小于400mm,所以壓力機符合要求</p><p>　　2、壓力機的公稱壓力的校核：</p

100、><p>　　壓力機的公稱壓力270KN，該模具需要總力192.2KN,所選壓力機的公稱壓力須大于F=(1.1～1.3)F=KN<400KN,故壓力機的公稱壓力滿足要求。</p><p><b>　　3壓力機工作臺尺寸</b></p><p>　　工作臺尺寸：左右470mm，前后660mm</p><p>　　模具左右

101、最大尺寸：左右410mm，前后320mm</p><p>　　故壓力機工作臺尺寸滿足要求。</p><p>　　第七章 模具結構及部分零件</p><p>　　第一節(jié) 模具結構介紹</p><p><b>　　一、 側刃定距</b></p><p>　　在級進模中，為了限定條料送進距離，在條料側邊

102、沖切出一定尺寸缺口的凸模，稱為側刃。側刃的本質就是凸模，作用是定距，所以以稱為定距凸模，只是習慣上稱為側刃。在級進沖裁模中和含有各種成型工序的多工位級進模中，都廣泛采用側刃定距。</p><p><b>　　①側刃定距原理：</b></p><p>　　在沖裁時，側刃與其他凸模同步沖裁；回程時，允許條料送進一個步距。每次沖裁時，條料被側刃切掉一部分，在條料側邊形成一個

103、臺階；采用側刃定距時，需將導料板制成入端寬、出端窄的形狀，當條料送至導料板臺階處便被擋住，利用導料板臺階進行擋料。側刃長度等同于送料步距，則下次送料時，便可送進等步距S長度的料，由此保證送料步距。則側刃沖切出后的條料將變窄，條料側邊與導料板的間隙值也會減少很多，使得送料精度提高；而在保證出端導料間隙值條料下，可沿出端導料板順利導料。</p><p>　　側刃工作尺寸與步距尺寸協調，一般兩者取相同的尺寸，但是為了避

104、免側刃沖切后在條料臺階處產生的毛刺影響送料精度，常將側刃工作尺寸增大0.02~0.05mm，板料越厚，增加的值應越大。</p><p>　?、趩蝹热信c雙側刃的選擇：</p><p>　　單側刃定距，在工位數較多時，料尾將有數個工件無法準確落料。雙側刃定距便可避免上述問題。當入端側刃失去定位作用后，出端側刃仍能起定位作用。但模具整體尺寸將增大，使模具成本增加。</p><

105、p>　　采用單側刃還是雙側刃，除了考慮料尾利用率的問題，還要考慮材料利用率。如果采用雙側刃定距材料利用可提高10%以上，應采用雙側刃。特別是在大量生產且材料較貴重時，即使材料利用北提高較少，也應采用雙側刃。在使用帶料生產時，一般只采用單側刃。有時為了使條料寬度更精確，減少定距誤差，也可以在入端設置并列雙側刃，經雙側刃沖切后的條料寬度公差很容易達到百分毫米級。根據上述說明和電極片零件圖知，本設計采用雙側刃定距。</p>

106、<p><b>　　二、 導料裝置</b></p><p>　　級進沖壓要求條料在送進過程中無任何阻礙，因此在完成一次沖壓行程之后，條料必須浮頂到一定高度，以便下一次無阻礙送料。這不僅對含有彎曲、拉深、成形等工步的多工位級進模是必要的，對純沖裁的級進模也是必要的，因為要防止毛刺阻礙順利送進的可能。</p><p>　　常見的級進模導料裝置應包括：導料板、浮

107、頂器（或浮動導料銷）、承料板、側壓裝置、除塵裝置及檢測裝置等。</p><p><b>　　三、 模座</b></p><p>　　上、下模座用以安裝全部模具零件，構成模具的整體和傳遞沖壓力。因此，模座不僅要有足夠的強度，還要有足夠的剛度，上、下模座中間聯以導向裝置的總體稱為模架。模架是模具之半制成品，由各種不同的鋼板配合零件組成，可以說是整套模具的骨架。由于模架及

108、模具所涉及的加工有很大差異，模具制造商會選擇向模架制造商訂購模架，利用雙方的生產優(yōu)勢，以提高整體生產質量及效率。</p><p>　　上模座選用 　　L×B×H=mm</p><p>　　下模座選用 　L×B×H= mm</p><p><b>　　四、凸模固定板</b></p>&l

109、t;p>　　將凸模、凸凹?；蜩倝K凸模、導正銷等按一定相對位置壓入固定后，作為一個整體安裝在上模座上的板件稱為凸模固定板。</p><p>　　結構及尺寸：該沖模中有凸模固定板，其外形尺寸與凹模板一致，其厚度應取為凸模長度的40%，h=18mm。故整體外形尺寸為L×B×H=mm，材料：45鋼，壓裝配合面的表面粗糙度值應達Ra1.6-0.8μm </p><p>&

110、lt;b>　　五、墊板</b></p><p>　　墊板置于模座和固定板之間，分散凸模傳遞的壓力，選用矩形墊板，由于整個模具較大，沖裁力也較大，墊板的厚度h=10mm，其外形尺寸和輪廓應與凸模固定板相同，故整體外形尺寸為L×B×H=mm，（見圖6-18）材料選用45鋼，熱處理硬度58-62HRC，為便于模具裝配，墊板上的銷孔通孔可以比銷釘直徑大0.3-0.5mm</p&

111、gt;<p><b>　　六、螺釘和銷釘：</b></p><p>　　螺釘和銷釘的作用是對模具板件的固定和定位，通常兩者選用相同的直徑，螺釘選用內六角螺釘，采用銷釘定位時銷釘孔應同時鉆、絞。銷釘與孔的配合采用H7/m6 的過渡配合。</p><p><b>　　七、 導正銷</b></p><p>　　側刃

112、在沖裁時會受到材料的變形、毛刺等諸多因素的影響，而且相對導正銷而言定位精度就屬于一般定位，無法保證條料的高精度，所以必須設置導正銷來提高定距的精度，同時以彈簧作為壓緊裝置，這樣就算送料不準確，也不會導致導料銷被折彎或重度磨損。由于有卸料板的彈簧，所以省去了導正銷處彈簧。</p><p><b>　　八、卸料裝置</b></p><p>　　一般將卸料裝置用于在沖壓后，

113、將沖件或廢料從模具的工作零件上卸下來，防止廢料粘在凸凹模上面，從而保證沖壓生產能夠正常而有序的進行。</p><p>　　對于薄板的沖壓，如果采用剛性的卸料裝置，會使板料變形，所以采用彈壓式卸料的裝置，這樣卸料力可以調節(jié)至合理大小，而且起到了卸料作用同時又把條料壓緊了，在生產時不會出現松動，從而保證了工件的精度，平直度也高。</p><p>　　由于模具上有比較細小的凸模，在導向定位方面不

114、好滿足，容易折彎或磨損，設計時采用卸料板導向，所以，卸料板本身需要設置導向的裝置，同時卸料板與凸模之間要采用的滑動配合。同時在裝配模具時，要使卸料板的突出部分比凸模端面高出個。</p><p><b>　　模具結構簡圖</b></p><p>　　第八章 模具的裝配與調試</p><p>　　第一節(jié) 模具裝配的概述</p>&l

115、t;p>　　模具裝配是模具制造過程的最后階段，裝配質量的好壞將影響模具的精度、壽命和個部分的功能。要制造一幅合格的模具除了保證零件的加工精度以外還要做好裝配工作，。因此模具裝配是模具制造中的重要環(huán)節(jié)。</p><p>　　模具裝配過程是按照模具技術要求和各零件間的相互關系，將合格的零件按一定的順序連接固定為組件、部件，直至裝配成合格的模具。它可以分成主件裝配和總裝配。</p><p>

116、;　　模具裝配的內容有：選擇裝配基準、組件裝配、調整、修配、總裝、研磨拋光、檢驗和試沖等環(huán)節(jié)，通過裝配達到模具的各項指標和技術要求</p><p>　　第二節(jié) 模具零件的固定方法</p><p>　　模具零件的固定方法有許多種，根據本制件的模具特點，其固定方法有以下幾種：</p><p>　　1、緊固件法：主要通過定位銷和螺釘將零件固定起來。螺釘擬選用內六角為宜，擰

117、入被連接件的深度：鑄鐵為2d;鋼為1.5d（d為螺釘工作直徑）。連接件的銷釘孔應同時鉆、鉸。銷釘與孔采用H7/m6過渡配合，孔壁的表面粗糙度值應達到Ra1.6微米。銷釘壓入連接件與被連接件的深度分別不小于1.5d與2d （d為銷釘孔直徑）</p><p>　　2、壓入法：它的特點是：連接牢固可靠，對配合孔的精度要求較高，利用凸模的臺階結構限制軸向移動，壓入后將凸模尾端磨平。對于有臺階的凸模都采用這種方法。<

118、/p><p>　　3、鉚接法：它主要適用于沖裁板厚t沖裁凸模和其他軸向拔力不是很大的零件。凸模和型孔配合部分保持0.01——0.03mm的過盈量，凸模鉚接端硬度以內。固定板型孔鉚接端倒角C0.5—C1。從制件工藝分析可知，對于直徑為3mm，中心距為4mm的兩個圓形凸模就采用這種方法。</p><p>　　第三節(jié) 冷沖模的裝配</p><p>　　模具的裝配質量既與零件質

119、量有關，也與裝配工藝有關，而裝配中心環(huán)節(jié)就是保證凸凹模間隙均勻一致。為此，一般要遵循以下幾點：</p><p>　　1、選擇裝配基準件：選擇基準件的原則是按照模具主要零件加工的依賴關系來確定?？勺龌鶞始闹饕型鼓！寄?、導向板及固定板等。</p><p>　　2、組件裝配：是指模具在總裝前，前兩個以上的零件按照規(guī)定的技術要求連成一個組件的裝配工作。如模架的組裝，凸模和凹模與固定板的組裝，

120、卸料與推件機構的各零件的組裝等。</p><p>　　3、總體裝配：總體裝配是將零件和組件結合成一幅完整的模具過程。在總裝前，應選好裝配基準件和安排好上、下模的裝配順序，然后以基準件為準，按工藝順序莊相應的零件。</p><p>　　4、調整凸、凹模間隙：在裝配模具時，必須嚴格控制及調整凸、凹模間隙的均勻性。間隙調整合格后，才能固緊螺釘并打入銷釘。</p><p>

121、　　5、檢驗、調試：模具裝配完畢后，必須保證裝配精度，滿足規(guī)定的各項技術要求，并要按照模具的驗收技術條件，檢驗模具各部分的功能。</p><p><b>　　一、組件裝配</b></p><p>　　1、裝模柄：裝配前要檢查模柄和上模座配合部位的尺寸精度和表面粗糙度，并檢查模座安裝面與平面的垂直度精度。裝配時，將上模座放平，在壓力機上將模柄慢慢壓入模座，要邊壓邊檢查模