l型板件的沖壓模具設(shè)計畢業(yè)論文

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計（論文）</p><p>　　題 目 L型板件的沖壓模具設(shè)計 </p><p>　　專業(yè)班級 機電系機械2班 </p><p>　　學(xué) 號 <

2、/p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　設(shè)計所在單位 </p><p><b>　　2011年5月</b>&l

3、t;/p><p>　　L型板件的沖壓模具設(shè)計</p><p><b>　　摘要：</b></p><p>　　本文是將L型板件作為設(shè)計模型，將冷沖壓模具的相關(guān)知識作為依據(jù)，闡述冷沖壓模具的設(shè)計過程。</p><p>　　首先，根據(jù)對L型板件的結(jié)構(gòu)分析，確定該設(shè)計采用級進連續(xù)模的四角導(dǎo)柱模架結(jié)構(gòu)；其次，根據(jù)對級進模的性質(zhì)的分析

4、確定模具的零部件的結(jié)構(gòu)、尺寸、和材料等；再次，對零件的沖壓力、卸件力和推件力的計算，選擇沖壓設(shè)備；最后，利用AutoCAD和Pro/E軟件對制件進行設(shè)計繪圖。</p><p>　　通過對L型板件的沖壓模具的設(shè)計，明確了設(shè)計思路，熟悉和掌握了模具設(shè)計全過程，確定了沖壓成型工藝過程并對各個具體部分進行了詳細的計算和校核。如此設(shè)計出的結(jié)構(gòu)可確保模具工作運用可靠，保證了與其他部件的配合。并在繪制模具的裝配圖和零件圖的過程

5、中熟悉了繪圖軟件的操作。</p><p>　　總的來說，成功的完成了本次畢業(yè)設(shè)計，對沖壓模具設(shè)計的相關(guān)知識已經(jīng)基本上掌握。</p><p>　　關(guān)鍵詞：沖壓模具；沖壓成型；模具設(shè)計</p><p><b>　　阿里機械設(shè)計工作室</b></p><p>　　The Design of L Board Pieces of

6、Stamping Mould</p><p><b>　　Abstract:</b></p><p>　　This paper is L model board piece as a design model , which is based on relevant knowledge of cold stamping die and explain design p

7、rocess of cold stamping die.</p><p>　　First, according to the structure analysis of the L plate pieces to determine the design to use the four corners pillar sets structure of a progressive continuous model

8、; Secondly, according to the nature analysis of progressive die tooling to determine its structure, size, and materials; in addition, according to calculate the punch pressure, discharge power and push the pieces force,

9、we select the stamping equipment; Finally, drawing parts was designed with Auto CAD and Pro /E software.</p><p>　　According to to L board pieces of stamping mould design, the design idea is cleared, and is f

10、amiliar with and master the mold design process and determine the stamping forming process and the various specific part of the detailed calculated and checked. So designed structure can ensure reliable mould work using

11、and ensure the cooperation with other components. In the drawing die drawings and parts graph process, we are familiar with the operation of the drawing software.</p><p>　　Overall, I Successfully completed t

12、he graduation design and has basically master relevant knowledge of stamping mould design .</p><p>　　Key words : stamping mould;stamping forming;mold design目錄</p><p><b>　　第一章 緒論1</b&g

13、t;</p><p>　　1.1選題的目的和意義1</p><p>　　1.2題目的發(fā)展前景和趨勢1</p><p>　　1.3本課題主要討論問題2</p><p>　　第二章 沖裁件的工藝分析3</p><p><b>　　2.1工件材料3</b></p><p&g

14、t;　　2.2工件的結(jié)構(gòu)形狀3</p><p>　　2.3工件的尺寸精度3</p><p>　　第三章 沖裁件工藝方案的確定4</p><p>　　第四章 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇5</p><p><b>　　4.1操作方式5</b></p><p>　　4.2卸料、出件方式5</p

15、><p>　　4.2.1卸料方式5</p><p>　　4.2.2出件方式6</p><p><b>　　4.3確定模架6</b></p><p>　　第五章 模具設(shè)計計算7</p><p>　　5.1排樣、計算條料寬度、材料利用率7</p><p>　　5.1.1排

16、樣方式的選擇7</p><p>　　5.1.2條料寬度的計算7</p><p>　　5.1.3材料利用率的計算8</p><p>　　5.2沖裁力的計算9</p><p>　　5.2.1計算落料時的沖裁力9</p><p>　　5.2.2計算沖孔時的沖裁力9</p><p>　　5.

17、 3計算推件力和卸件力9</p><p>　　5.4壓力機的初選10</p><p>　　5.5壓力中心的計算10</p><p>　　5.6沖裁間隙分析10</p><p>　　5.6.1間隙對沖裁件尺寸精度的影響11</p><p>　　5.6.2間隙對模具壽命的影響11</p><

18、p>　　5.6.3間隙對沖裁工藝力的影響11</p><p>　　5.6.4間隙值得確定11</p><p>　　5.7沖模的主要零部件結(jié)構(gòu)尺寸計算11</p><p>　　5.7.1沖裁凹模結(jié)構(gòu)尺寸計算11</p><p>　　5.7.2沖裁凸模結(jié)構(gòu)尺寸計算13</p><p>　　5.7.3凸、凹模

19、刃口尺寸的計算16</p><p>　　5.7.4 導(dǎo)料板和卸料版的選用18</p><p>　　5.7.5其他零件的選用19</p><p>　　5.7.6模具模架閉合高度計算21</p><p>　　5.7.7 模塊上螺孔、圓柱銷孔位置尺寸計算21</p><p>　　5.7.8各零件間的配合21<

20、;/p><p>　　第六章 模具沖壓設(shè)備校核和選用23</p><p>　　第七章 模具零件的材料24</p><p>　　7.1凸凹模的材料的選用24</p><p>　　7.2一般零件材料的選用24</p><p>　　7.3模具材料的熱處理24</p><p><b>　　

21、結(jié)束語25</b></p><p><b>　　致謝26</b></p><p><b>　　參考文獻27</b></p><p><b>　　附錄28</b></p><p><b>　　外文文獻28</b></p>

22、<p><b>　　裝配圖28</b></p><p><b>　　零件圖28</b></p><p><b>　　工藝卡片28</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1選題的目的和意義</

23、p><p>　　近年來，我國家電工業(yè)的高速發(fā)展對模具工業(yè)，尤其是冷沖壓模具提出了越來越高的要求，2004年，冷沖壓模具在整個模具行業(yè)中所占的比例已大大上升，據(jù)有關(guān)專家預(yù)測，在未來幾年中，中國冷沖壓模具工業(yè)還將持續(xù)保持年增長速度達到15%左右的較高速度的發(fā)展。</p><p>　　沖壓模具在實際工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中，工人生產(chǎn)的勞動強大、勞動量大，嚴重影響生產(chǎn)效率的提高。隨著當今

24、科技的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)中模具的私用已經(jīng)越來越引起人們的重視，而被大量應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中，沖壓模具可以大大的提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人負擔(dān)，具有重要的技術(shù)進步意義和經(jīng)濟價值。</p><p>　　模具的設(shè)計和制造水平反映了機械設(shè)計和加工的水平，模具的設(shè)計已應(yīng)用了當代先進的設(shè)計手段，現(xiàn)代加工技術(shù)的使用如高精度加工中心、特種加工技術(shù)的大量使用使模具的制造精度越來越高，加工周期越來越短。各行各業(yè)對模具的需求量不斷增加，正需要大

25、量的模具設(shè)計與制造的技術(shù)人才。研究和發(fā)展模具技術(shù)，對于促進國民經(jīng)濟的發(fā)展具有特別重要的意義，模具技術(shù)已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造技術(shù)的重要標志之一，隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位日益提高，并在國民經(jīng)濟發(fā)展過程中發(fā)揮越來越大的作用。</p><p>　　1.2題目的發(fā)展前景和趨勢</p><p>　　模具，作為高效率的生產(chǎn)工具的一種，是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛與重要的工藝設(shè)備

26、。采用模具生產(chǎn)制品和零件，具有生產(chǎn)效率高，可實現(xiàn)高速大批量生產(chǎn)；節(jié)約原材料，實現(xiàn)無切削加工；產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，具有良好的互換性；操作簡單，對人員沒有很高的技術(shù)要求；利用模具批量生產(chǎn)的零件加工費用低；所加工出的零件與制件可以一次成形，不需進行再加工；能制造出其他加工工藝方法難以加工、形狀比較復(fù)雜的零件制品；容易實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化的特點。改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以來15%左右的增長速度

27、發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國有專業(yè)磨具廠外，集體、合資、獨資和私營也得到了快速發(fā)展。</p><p>　　雖然我國模具工業(yè)在過去多年取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達國家相比仍有較大的差距。</p><p>　　不過國際模具市場的廣闊前景為我國模具行業(yè)提供了較大的發(fā)展空間，模具應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴大、已應(yīng)用領(lǐng)域?qū)δ＞咛岢龅母嗪透咭?，使模具工業(yè)發(fā)展速度快于

28、其他制造業(yè)的發(fā)展速度已成為普遍規(guī)律，目前世界模具市場供不應(yīng)求，近幾年，市場總量一直在600～650億美元之間，而我國模具出口尚不到8％，“十一五”期間完全可以擴大這個份額，同時隨著經(jīng)濟全球化發(fā)展趨勢日趨明顯，模具制造業(yè)逐漸向我國轉(zhuǎn)移以及跨國集團到我國進行模具采購趨向日趨明顯，外資和民營資本繼續(xù)看好我國模具行業(yè)，因此加入 WTO 后，我國模具行業(yè)機遇大于挑戰(zhàn)，“十一五”期間，國際模具市場前景廣闊，我國模具仍有較大發(fā)展空間。</p&g

29、t;<p>　　模具設(shè)計就是設(shè)計出正確合理的模具不僅能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率、模具使用壽命，還可以提高產(chǎn)品經(jīng)濟效益。在進行模具設(shè)計時，必須清楚零件的加工工藝，設(shè)計出的零件要能加工、易加工。充分了解模具各部件作用是設(shè)計者進行模具設(shè)計的前提，新的設(shè)計思路必然帶來新的模具結(jié)構(gòu)。</p><p>　　1.3本課題主要討論問題</p><p>　　本課題為簡單的沖壓模具設(shè)計，從模具的結(jié)

30、構(gòu)設(shè)計，各種參數(shù)的設(shè)計與計算，材料的選擇與處理，零件的加工工藝方案的制訂，三維造型等均得到鍛煉。通過對L型板件的分析設(shè)計該零件的沖壓模具。熟悉和掌握零件的設(shè)計全過程。能夠?qū)σ话懔慵?，選擇適當?shù)哪＞呓Y(jié)構(gòu)，并掌握模具主要零件的強度計算及每一個零件的尺寸確定，掌握材料的選擇，熱處理要求及其制造工藝知識。能熟練運用計算機進行設(shè)計和繪圖。能夠完全獨立完成中等難度以上零件沖壓模具設(shè)計，并能在選材，結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面進行環(huán)保、經(jīng)濟技術(shù)分析。</p&

31、gt;<p>　　第二章 沖裁件的工藝分析</p><p><b>　　2.1工件材料</b></p><p>　　工件材料為08F鋼板，是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，其強度、硬度低，塑性高，，具有良好的可沖壓性能。</p><p>　　2.2工件的結(jié)構(gòu)形狀</p><p>　　工件形狀簡單，為L型板件,有三個大小一樣

32、的圓孔，如圖2.1所示?？着c邊緣之間的距離滿足要求，板料厚度為3mm，產(chǎn)品對于厚度和表面粗糙度沒有特殊要求，所以采用國家標準板材即可達到設(shè)計標準。</p><p><b>　　圖2.1 零件圖</b></p><p>　　2.3工件的尺寸精度</p><p>　　零件圖上所有尺寸均未標注公差，屬于自由尺寸，未主公差尺寸的極限偏差等級規(guī)定為IT1

33、2-IT18，選用IT13，普通沖才可以滿足要求。</p><p>　　據(jù)以上分析，該零件沖裁工藝性較好，綜合評價比較適合沖裁加工。</p><p>　　第三章 沖裁件工藝方案的確定</p><p>　　根據(jù)L型板件的形狀特點，需要沖孔、落料工藝，再根據(jù)沖裁模的工藝可以有以下幾種方案：</p><p>　　方案一：先落料再沖孔，采用單工序模生

34、產(chǎn)。簡單模模具結(jié)構(gòu)簡單，制造周期短，但需要兩套模具，成本高而生產(chǎn)率低，難以滿足大批量生產(chǎn)的要求。</p><p>　　方案二：落料沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。復(fù)合模只需一套模具，制件精度和生產(chǎn)效率都較高，但工件最小壁厚大于凸凹模許用最小壁厚模具強度比較差。</p><p>　　方案三：沖孔落料連續(xù)沖壓，采用級進模生產(chǎn)。只需一套模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，精度也能滿足要求，模具制造工作量和

35、成本再沖裁簡單的零件時比復(fù)合摸低。</p><p>　　由于工件形狀簡單，精度要求一般，又是大批量生產(chǎn)，綜合上面所述，方案三最合適。</p><p><b>　　阿里機械設(shè)計工作室</b></p><p>　　第四章 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇</p><p>　　本模具采用側(cè)刃定距。側(cè)刃代替了擋料銷控制條料送料步距，側(cè)刃是特殊

36、功用的凸模，其作用是在壓力機每次沖壓行程中，沿條料邊緣切下一塊長度等于送料近距的料邊。在條料送進過程中，切下的缺口向前送進被側(cè)刃擋塊擋住，送進的距離即等于步距。</p><p>　　工件尺寸精度要求不高，形狀不大，但工件產(chǎn)量較大，根據(jù)材料較厚（3mm）的特點，為保證孔位精度，使沖模有較高的生產(chǎn)率，通過比較對分散加工與集中加工的優(yōu)劣對比（分散加工，使用機床數(shù)量多，周轉(zhuǎn)占地面積大，周轉(zhuǎn)過程管理混亂，產(chǎn)品過程質(zhì)量不易控

37、制，工件定位易出現(xiàn)批量問題；而集中加工，雖然模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜致使制造費用較高，但因工序集中是產(chǎn)品過程管理簡單，加工定位一次完成，產(chǎn)品質(zhì)量有把握，又能節(jié)約機床占用時間）。從產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、設(shè)備占用情況、模具制造的難易程度和模具壽命高低、工藝成本、操作方便和安全程度等方面，進行綜合分析、比較，決定實行工序集中的工藝方案，采取使用側(cè)刃定距和導(dǎo)正銷進行定位、剛性卸料裝置、自然漏料方式。</p><p>　　由沖壓工藝分析

38、可知，采用級進模方式?jīng)_壓，所以模具類型為級進模。級進模是指在條料的送料方向上，具有兩個以上的工位，并在壓力機的一次行程中，在不同的工位上同時完成兩道或兩道以上的沖壓工序的沖模。</p><p><b>　　4.1操作方式</b></p><p>　　零件為大批量生產(chǎn)，10萬件，按合理安排生產(chǎn)可用自手動送料方式，既能滿足生產(chǎn)要求，又可以降低成本生產(chǎn)，提高經(jīng)濟效益。<

39、;/p><p>　　4.2卸料、出件方式</p><p><b>　　4.2.1卸料方式</b></p><p>　　剛性卸料和彈性卸料的比較：</p><p>　　剛性卸料是采用固定卸料版結(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。當卸料板只是起卸料作用時與凸模的間隙隨材料厚度的增加而增加，單邊間隙取去（0.2-

40、0.5）t。當固定卸料版還要起到對凸模的導(dǎo)向作用時卸料版與凸模的配合間隙應(yīng)小于沖裁間隙。此時要求凸模卸料時不能完全脫離卸料版。主要用于卸料力較大、材料厚度大于2mm的場合。</p><p>　　彈性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。卸料板與凸模的單邊間隙?。?.1-0.2）t，若彈性卸料還要起對凸模的導(dǎo)向作用時卸料版與凸模的配合間隙應(yīng)小于沖裁間隙。&

41、lt;/p><p><b>　　故選擇剛性卸料。</b></p><p><b>　　4.2.2出件方式</b></p><p>　　為了便于操作，提高生產(chǎn)率，沖件和廢料采用凸模直接從凹模洞口向下落料出件，自然漏料方式。</p><p><b>　　4.3確定模架</b></

42、p><p>　　模架指的是上模座、下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套和模柄等的組合體，沖壓模具的全部零件都安裝在模架上。其主要作用是把模具的結(jié)構(gòu)及工作零件聯(lián)結(jié)起來，以保證模具工作部份在工作是有一個確定的相對位置。根據(jù)模架導(dǎo)向用的導(dǎo)柱和導(dǎo)套間的配合性質(zhì)分為滑動導(dǎo)向模架和滾動導(dǎo)向模架兩大類。本設(shè)計選用滑動導(dǎo)向模架，其結(jié)構(gòu)主要有四種：</p><p>　　1、對角導(dǎo)柱模架。由于倒轉(zhuǎn)裝載模具壓力中心對角線上，所以上模

43、座在導(dǎo)柱上滑動平穩(wěn)。常用于橫向送料級進?；蚩v向送料落料模、復(fù)合模。</p><p>　　2、后側(cè)導(dǎo)柱模架。由于前面和左右不受限制，送料操做比較方便。因為導(dǎo)柱裝在后側(cè)，工作時，偏心距會造成導(dǎo)套導(dǎo)柱單邊磨損，嚴重影響模具壽命，且不能使用浮動模柄。</p><p>　　3、導(dǎo)柱模架。具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向準確可靠、剛性好等優(yōu)點。常用于沖件精度要求高的沖壓零件，以及大量生產(chǎn)用的自動沖壓模架。</

44、p><p>　　4 、中間導(dǎo)柱模架。倒轉(zhuǎn)裝在模具的對稱線上，導(dǎo)向平穩(wěn)、準確。但只有一個方向送料。</p><p>　　根據(jù)以上方案比較并結(jié)合模具結(jié)構(gòu)形式和送料方式，為提高模具壽命、大批量生產(chǎn)和工件質(zhì)量，該模采用四角導(dǎo)柱模架。</p><p>　　第五章 模具設(shè)計計算</p><p>　　5.1排樣、計算條料寬度、材料利用率</p>

45、<p>　　5.1.1排樣方式的選擇</p><p>　　沖模零件的排樣方法有以下三種方式：</p><p>　　1、有廢料排樣。沿沖件外形沖裁，在沖裁周邊都留搭邊。沖件尺寸完全由沖模來保證，因此沖件精度高，模具壽命高，但材料利用率高。</p><p>　　2、少廢料排樣。因受剪切條料和定位誤差的影響，重建質(zhì)量差，模具壽命較方案一低，但材料利用率高，沖膜結(jié)

46、構(gòu)簡單。</p><p>　　3、無廢料排樣。沖件的質(zhì)量和模具壽命更低，但材料利用率較高。</p><p>　　以上每種方法都分為直排、斜排、直對排、斜對排、混合排、多排以及沖裁搭邊排。根據(jù)以上比較，綜合零件為L形狀板件，采用少廢料排樣方式，如圖5.1所示。</p><p><b>　　圖5.1排樣圖</b></p><p&

47、gt;　　5.1.2條料寬度的計算</p><p>　　搭邊的作用是補償定位誤差，保持條料有一定的剛度，以保證零件質(zhì)量和送料方便。搭邊值過大，浪費材料。搭邊值過小，沖裁時容易翹曲或被拉斷，不僅會增大沖件毛刺，有時還有拉入凸、凹模間隙中損壞模具刃口，降低模具壽命。材料厚度t=3mm，所以選取搭邊值a=t=3mm，側(cè)邊值a1 =1.4×t=4.2mm。</p><p>　　級進模步距

48、為60.8mm。</p><p>　　(采用有側(cè)忍定距的沖壓)[1]</p><p>　　B= （式5.1）</p><p>　　D——沖件尺寸，D=182.8-2×4.2=174.4mm；</p><p>　　A——模具導(dǎo)板間寬度，A=B+Y；</p><p

49、>　　B——條料寬度，B=182.8mm；</p><p>　　Y——側(cè)刃定距時，側(cè)導(dǎo)板與條料見最小間隙，Y=0.2mm；</p><p>　　b——側(cè)刃切去料寬方向尺寸，b=2.5mm;</p><p>　　n——側(cè)刃數(shù)，n=2；</p><p>　　Δ——條料或帶料單向偏差，Δ=-2.0mm；</p><p>

50、;　　所以有B= =187.8mm</p><p>　　A=187.8+0.2=188mm</p><p>　　5.1.3材料利用率的計算</p><p>　　沖裁剪的實際面積與板料面積的百分比叫做材料的利用率，它是衡量合理利用材料的重要指標。</p><p>　　η= （式5.2）</p

51、><p>　　n——一張板上所沖的工件總數(shù)；</p><p>　　s——沖裁件面積,s= 5525.415mm2；</p><p>　?。?、B——板料長、寬[1]</p><p>　　由此可見，η值越大，材料利用率就越高，廢料越少。廢料分為工藝廢料和結(jié)構(gòu)廢料，結(jié)構(gòu)廢料是由本身形狀決定的，一般是固定不變的，工藝廢料的多少決定于搭邊和余量的大小，也決

52、定于排樣的形式和沖壓方式，因此要提高材料利用率，就要合理排樣，減少工藝廢料。</p><p>　　排樣的合理與否不但影響材料的經(jīng)濟和利用，還影響到制件的質(zhì)量、模具的結(jié)構(gòu)和壽命、制件的生產(chǎn)率和模具的成本等指標。因此排樣時應(yīng)考慮以下原則：</p><p>　　提高材料利用率（不影響之間使用性能的前提下，還可以適當改變制件的形狀）。</p><p>　　排樣方法應(yīng)操作方便

53、，勞動強度小且安全。</p><p><b>　　模具簡單、壽命高。</b></p><p>　　保證制件質(zhì)量和制件對板料纖維方向的要求。</p><p>　　查板材標準，適宜選用600×3000的鋼板，每張鋼板可剪切3張條料（200×3000），每張條料可以沖46個工件，所以每張鋼板的材料利用率η=48.9%</p&

54、gt;<p>　　根據(jù)結(jié)果知道選用斜排材料利用率滿足要求。</p><p><b>　　5.2沖裁力的計算</b></p><p>　　在沖裁過程中，沖裁力是隨凸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，他是選用壓力機和設(shè)計模具的重要依據(jù)之一。</p><p>　　由于沖模采用剛性卸裝置和自然漏料方式，故總的沖裁力為

55、：</p><p><b>　　P0=P+Pt</b></p><p>　　P=P1+P2 （式5.3）</p><p>　　式中 P1--------落料時的沖裁力</p><p>　　P2--------沖孔時的沖裁力[1]<

56、;/p><p>　　5.2.1計算落料時的沖裁力</p><p>　　P1=1.3Ltτ （式5.4）P1=1.3×[120+2π×15/4+80+2×π×40×253/360+2π×30×73/360+23.55+2π×20×66/360+2π&#

57、215;15×43/360+63.55]×10-3 ×3×300×1000 ( kN)</p><p>　　≈654.9(kN)</p><p>　　L——沖裁輪廓線總長度</p><p><b>　　t——沖裁料厚</b></p><p>　　τ——材料抗剪強度，τ=3

58、00Mpa[1]</p><p>　　5.2.2計算沖孔時的沖裁力</p><p>　　P2=1.3×3π×15×3×10-3×300×1000 ( kN) ≈165.4(kN)</p><p>　　故：P= P1+P2≈ 820.3( N)</p><p>　　5. 3計算推件力和

59、卸件力</p><p>　　在沖裁結(jié)束時，由于材料的彈性回復(fù)及磨擦的存在，將使沖落的材料硬塞在凹模內(nèi)，而沖裁剩下的材料則緊貼在涂抹上。為使沖裁工作繼續(xù)進行，必須將緊貼在凸模上的料卸下，將硬塞在凹模內(nèi)的材料推出。從凹模上卸下貼著的料稱為卸料力；逆沖裁方向從凹模內(nèi)頂出所需的力稱為推件力。一般按以下公式計算[2]：</p><p>　　推件力 Pt1=n

60、K1P （式5.5）</p><p>　　=3×0.05×820.3( kN)</p><p>　　≈123.1 (kN)</p><p>　　卸件力 Pt2=nK2P （式5.6）</p>

61、<p>　　=3×0.04×820.3( kN)</p><p>　　≈98.5 (kN)</p><p>　　K1 ——推出系數(shù)，K1=0.05；</p><p>　　K2 ——脫卸系數(shù)，K1=0.04；</p><p>　　n——凹模內(nèi)含有工件或廢料的個數(shù)，取n=3。</p><p>

62、　　故：P0=P+Pt1+ Pt2 =1041.8（kN） </p><p><b>　　5.4壓力機的初選</b></p><p>　　根據(jù)壓力機工程壓力必須大于沖壓計算的總壓力P0= 1041.8（kN），即</p><p>　　P0<P公 （式5.7）</p>&

63、lt;p>　　P公 ——壓力機公稱力[1]</p><p>　　初選J21系列開式固定臺壓力機,并在工作臺面上備制墊塊。其公稱壓力為1250、KN。</p><p>　　5.5壓力中心的計算</p><p>　　模具的壓力中心是指沖壓時諸沖壓力合力的作用點位置。為了確保壓力機和模具正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機滑塊的中心相重合，否則，會使沖模和力機滑塊

64、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，降低模具和壓力機的使用壽命。模具壓力中心，可以按下述原則來確定：</p><p>　　1、對稱零件的單個沖裁件，沖模壓力中心就在沖裁剪的幾何中心。</p><p>　　2、工件形狀相同且分布位置對稱時，沖模壓力中心與零件對稱中心重合。</p><p>　　3、形狀復(fù)雜的零件、多孔沖模、級進模的壓力中

65、心可以用解析法求出沖模壓力中心[2]。</p><p>　　X0=（L1x1+L2x2+...Lnxn）/（L1+L2+...+Ln） （式5.8）</p><p>　　Y0=（L1y1+L2y2+...Lnyn）/（L1+L2+...+Ln） （式5.9）</p><p>　　用解析法求出沖壓模壓力中心時，先畫出凹模形

66、口圖，如圖所示。將沖裁輪廓線安幾何圖形分解成L1-L11機組基本線段，用解析法求得該沖壓模的壓力中心。如圖5.2所示。</p><p>　　圖5.2壓力中心計算圖</p><p><b>　　5.6沖裁間隙分析</b></p><p>　　沖模間隙是指凸、凹模刃口間隙的距離，其值可為正也可為負，在普通沖裁模中均為正。他對沖件的斷面質(zhì)量有極其重要

67、的影響。因此，沖裁間隙是沖裁工藝與模具設(shè)計中的一個非常重要的工藝參數(shù)。</p><p>　　5.6.1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與基本尺寸的差值，差值越小，則精度越高，這個值包括兩方面的偏差，一是沖裁件相對于凸?；虬寄５钠?，二是模具本身的制造偏差。</p><p>　　5.6.2間隙對模具壽命的影響<

68、/p><p>　　模具壽命受各種因素的綜合影響，間隙是模具壽命諸多因素中最為主要的因素之一。沖裁過程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料只見均有摩擦，而且間隙越小，模具作用的壓應(yīng)力越大，摩擦也越嚴重，所以過小的間隙對模具壽命極為不好。而較大的間隙可使凸模側(cè)面及材料間的摩擦減小，并延緩間隙由于受到制造和裝配精度的限制，出現(xiàn)間隙不均的不利影響，從而提高模具壽命。</p><p>　　5.6.3間隙對

69、沖裁工藝力的影響</p><p>　　隨著間隙的增大，材料所受的拉力增大，材料容易斷裂分離，因此沖裁力減小。通常沖裁力的降低并不顯著，當單邊間隙在材料厚度的5-20%左右時，沖裁力的降低不超過5-10%。間隙對卸料力推料力的影響也比較顯著。見習(xí)增大后，從凸模里卸料和從凹模力推料都省力，當單邊間隙達到材料厚度的15-25%左右時的卸料力幾乎為零。但間隙繼續(xù)增大，因為毛刺增大，又將引起卸料力和頂桿力迅速增大。<

70、/p><p>　　5.6.4間隙值得確定</p><p>　　由以上分析可知，凸、凹模間隙對沖裁件質(zhì)量、沖裁工藝、模具壽命都有很大的影響。因此設(shè)計模具時一定要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求，所需沖裁力小、模具壽命高，但分別從質(zhì)量、沖裁力、模具壽命等方面的要求確定的合理間隙并不是同一個數(shù)值，只是彼此接近?？紤]到模具制造中偏差及使用中的磨損、生產(chǎn)中通常只選擇一個合適

71、的范圍作為合理間隙，只要間隙在這個范圍內(nèi)，就可以沖好良好的制件。考慮到模具在使用過程中的磨損使間隙增大，故設(shè)計與制造新模具是要采用最小合理間隙。</p><p>　　在計算工件外形落料時，應(yīng)以凹模為基準，凸模尺寸按相應(yīng)的凹模實際尺寸配制，保證雙面間隙為0.21~0.27mm。</p><p>　　在計算沖孔模刃口尺寸時，應(yīng)以凸模為基準，凹模尺寸按凸模實際尺寸配制，保證雙面間隙為0.21~0

72、.27mm。</p><p>　　5.7沖模的主要零部件結(jié)構(gòu)尺寸計算</p><p>　　5.7.1沖裁凹模結(jié)構(gòu)尺寸計算</p><p>　　凹模是指一般沖壓加工制件外形或外表面的工作零件。</p><p>　　1、沖裁凹模刃口高度h[1]</p><p>　　凹模刃口高度即凹模工作長度。</p><

73、;p>　　2、凹模厚度H、凹模長度L和壁厚c[1]</p><p>　　凹模壁厚即凹模刃口到模塊外邊緣的距離。選用凹模壁厚和凹模厚度時，彎曲、拉伸成型等模具的凹模尺寸除應(yīng)考慮使用強度外，必須滿足設(shè)計結(jié)構(gòu)的要求。</p><p>　　H=Kb=0.24×174.4=42mm</p><p>　　b——沖裁件最大長度，b=174.4mm；</p&g

74、t;<p><b>　　K——系數(shù)；</b></p><p>　　凹模壁厚C=（1.5-2）H=62.7-83.8mm，</p><p>　　取凹模厚度C=80mm</p><p>　　3、凹模周邊尺寸和模座的厚度[1]</p><p>　　凹模長度L=b+2c=174.4+2×80=234.4m

75、m</p><p>　　凹模寬度B=沖裁件寬度+2c=123.4+2×80=283.4mm</p><p>　　故確定凹模板外形：上模座400×315×60，如圖5.3所示</p><p>　　下模座400×315×75，如圖5.4所示</p><p><b>　　導(dǎo)柱45×

76、;260</b></p><p>　　導(dǎo)套45×150×58</p><p><b>　　最小閉合高度275</b></p><p><b>　　最大閉合高度320</b></p><p><b>　　圖5.3上模座</b></p>

77、<p><b>　　圖5.4下模座</b></p><p>　　5.7.2沖裁凸模結(jié)構(gòu)尺寸計算</p><p>　　凸模是指一般沖壓加工制件內(nèi)孔或內(nèi)表面的工作零件。</p><p>　　1、沖孔和落料凸模的選用</p><p>　　選用沖模圓柱頭縮桿圓凸模，適用于直徑在5-36的圓柱頭直桿圓凸模。</p

78、><p>　　2、凸模固定板、凸模墊板的選用</p><p>　　凸模固定板和墊板是根據(jù)根據(jù)凹模尺寸選擇的。</p><p>　　固定板長度為315mm,厚度為45mm，如圖5.6所示;</p><p>　　凸模墊板長度為315mm,厚度為6mm。</p><p><b>　　圖5.6凸模固定板</b>

79、;</p><p><b>　　3、凸模長度的計算</b></p><p>　　凸模長度L=凸模固定板厚度+卸料版厚度+導(dǎo)料板厚度+增加長度，如圖5.7和5.8所示。</p><p><b>　　圖5.7 落料凸模</b></p><p><b>　　圖5.8 沖孔凸模</b>

80、</p><p>　　5.7.3凸、凹模刃口尺寸的計算</p><p>　　1、刃口尺寸計算原則</p><p>　?。?）落料件尺寸取決于凹模尺寸，因此，落料模應(yīng)先取決于凹模尺寸，用減小凸模尺寸來保證沖裁間隙值。</p><p>　?。?）沖孔尺寸取決于凸模尺寸，因此，沖孔模應(yīng)先決定凸模尺寸，用增大凹模尺寸來保證沖裁間隙值</p>

81、;<p>　?。?）計算刃口尺寸時，應(yīng)考慮刃口的磨損。刃口磨損后尺寸增大，應(yīng)取沖件公差范圍內(nèi)較小數(shù)值；刃口磨損后尺寸減小的，應(yīng)取沖件公差范圍內(nèi)較大數(shù)值。</p><p>　?。?）模具刃口制造公差要保證沖件精度要求和合理的沖裁間隙值。一般模具刃口尺寸制造精度比沖件尺寸精度高2-3級。</p><p>　　2、刃口尺寸計算方法[2]</p><p>　　

82、刃口尺寸計算有分開加工計算和加工計算兩種方法。本設(shè)計選用配作加工計算方法計算。</p><p>　　落料以凹模為基準，沖孔以凸模為基準</p><p>　　減小尺寸：沖孔凸模如圖5.9所示</p><p>　　圖5.9沖孔件沖孔凸模計算圖</p><p>　　工件尺寸Φ15-0.27 </p><p>　　凸模尺寸B凸

83、=（b-xΔ）+δ凸 =（15-0.75×0.27）+0.0675 =15.20+0.0675</p><p>　　凹模尺寸按凸模實際尺寸配制，保證雙面間隙為0.21~0.27mm。</p><p><b>　　a——工件尺寸</b></p><p>　　Δ——工件公差,Δ=0.27</p><p>　　X——

84、磨損系數(shù)，x=0.75</p><p>　　δ凹 、δ凸——凹模凸模制造公差，取工件公差的1/4。</p><p>　　落料凹模如圖5.10所示</p><p>　　圖5.10 落料件落料凹模計算圖</p><p>　　工件尺寸Φ40-0.39，120-0.3，64—0.3，80-0.3，R15-0.165，R10-0.165</p&g

85、t;<p><b>　　增大尺寸：</b></p><p>　　A1凹=（a-xΔ）+δ凹=（40-0.75×0.39）+0.975 =39.707+0.0975</p><p>　　A2凹=（15-0.75×0.165）+δ凹 = 14.876+0.041</p><p><b>　　不變尺寸：&l

86、t;/b></p><p>　　C1凹=（c-1/2Δ ）±1/2δ凹=（120-0.5×0.3）±0.15=118. 5±0.15</p><p>　　C2凹=（64-0.5×0.3）±1/2δ凹= 62. 5±0.15</p><p>　　C3凹=（80-0.5×0.3）

87、77;1/2δ凹=78. 5±0.15</p><p><b>　　減小尺寸：</b></p><p>　　B凹=（b+xΔ）-δ凹=（10+0.75×0.165）-δ凹 =11.876-0.041</p><p>　　凸模尺寸按相應(yīng)的凹模實際尺寸配制，保證雙面間隙為0.21~0.27mm。</p><p

88、>　　5.7.4 導(dǎo)料板和卸料版的選用</p><p>　　1、導(dǎo)料板的選用[2]</p><p>　　導(dǎo)料板是確定板料送進方向的板料零件。</p><p>　　根據(jù)凹模的尺寸選擇導(dǎo)料板的尺寸為400×50×9。</p><p>　　2、卸料板的設(shè)計[2]</p><p>　　因為該模具選用剛

89、性卸料，所以選用固定卸料板。固定卸料板是固定在沖模位置上不動，有時兼具凸模導(dǎo)向作用的卸料板。其尺寸與沖裁凹模輪廓尺寸相同。如圖5.11所示。</p><p>　　卸料板厚度H=（0.8-1.0）Hd=9.6-12mm</p><p><b>　　Hd——凹模板厚度</b></p><p><b>　　選H=10mm</b>

90、</p><p>　　所以凸模長度L=45+10+9+25=89mm</p><p><b>　　圖5.11 卸料板</b></p><p>　　5.7.5其他零件的選用</p><p>　　1、承料板選用[2]</p><p><b>　　選315×63</b>&

91、lt;/p><p>　　2、導(dǎo)柱的選用[2]</p><p>　　選滑動導(dǎo)向?qū)е?60×60</p><p>　　3、導(dǎo)套的選用[2]</p><p>　　選滑動導(dǎo)向?qū)?0×160×58</p><p>　　4、模柄的選用[2]</p><p>　　選用壓入式模柄50

92、×130</p><p>　　5、螺釘和銷釘?shù)倪x用[2]</p><p>　　由凹模板的厚度可選用內(nèi)六角螺釘M 12</p><p>　　螺孔和銷孔離端面的距離L≥1.25d=1.25×12=15mm，取L=20mm</p><p>　　銷釘?shù)墓Q直徑可取與螺釘大徑相同或小一個規(guī)格，選用圓柱銷Φ12</p>

93、<p>　　6、側(cè)刃和側(cè)刃擋塊的選用</p><p>　　在級進模中，為了限定條料送料距離，在條料側(cè)邊沖切出一定尺寸缺口的凸模，稱為側(cè)刃。它定距精度高、可靠。選用較簡單的側(cè)刃。如圖5.22和5.23所示。</p><p><b>　　圖5.12側(cè)刃</b></p><p><b>　　圖5.13側(cè)刃擋塊</b>&

94、lt;/p><p><b>　　7、墊板的使用</b></p><p>　　墊板的作用是承受并擴散凸模傳遞的壓力,以防止模座被擠壓損傷,因此在與模座接觸面之間加上一塊淬硬磨平的墊板.墊板的外形尺寸與凸模固定板相同,厚度可取3~10mm。</p><p>　　5.7.6模具模架閉合高度計算</p><p>　　1、模具最低工作

95、位置時計算模具閉合高度的依據(jù)，應(yīng)根據(jù)模具結(jié)構(gòu)和沖壓工序順序確定。</p><p>　　復(fù)合、連續(xù)沖壓模具。在壓力機的一次行程中科完成2個或2個以上的沖壓工具的復(fù)合、連續(xù)模，應(yīng)以最后完成的沖壓工序是的凸模和凹模的相對位置作為本模具的最低工作位置。</p><p>　　2、模具閉合高度計算[2]</p><p>　　H =上模座厚+上墊板厚+凸模固定板厚度+卸料版厚度+

96、導(dǎo)料板厚度+凹模厚+下模座厚+自由尺寸</p><p>　　=60+6+45+10+9+45+75+25</p><p><b>　　=275mm</b></p><p>　　3、模架閉合高度[2]</p><p>　　模具計算高度H必須在模架允許使用的最大和最小閉合高度的范圍內(nèi)，即：</p><p&

97、gt;　　Hmin≤Ｈ≤Ｈmax</p><p>　　5.7.7 模塊上螺孔、圓柱銷孔位置尺寸計算</p><p>　　螺孔、圓柱銷離端面的距離【2】</p><p>　　螺孔：未經(jīng)淬火的零件 L>d=12mm</p><p>　　經(jīng)淬火的零件L>1.25d=15mm</p><p>　　定位銷孔：L>

98、;1.5d=15mm</p><p>　　對剪切刃口：其端面至孔邊的距離Lmin=15mm</p><p>　　孔間的最小尺寸：未經(jīng)淬火的零件 a>d=12mm</p><p>　　經(jīng)淬火的零件a>1.25d=15mm</p><p>　　d——小直徑的孔徑。</p><p><b>　　選L=2

99、0mm。</b></p><p>　　5.7.8各零件間的配合</p><p>　　表5.1冷沖模常用極限與配合表[3]</p><p>　　第六章 模具沖壓設(shè)備校核和選用</p><p>　　壓力機的選擇必須滿足以下要求 [3] ：</p><p>　　壓力機的最大裝模高度-5mm≥模具閉合高度≥壓力機的

100、最小裝模高度+10mm</p><p>　　壓力機工程壓力必須大于沖壓計算的總壓力P0= 1041.8（kN）。</p><p>　　壓力機的滑塊行程必須滿足沖壓件的成形要求。</p><p>　　為了便于安裝模具，壓力機的工作臺面用大于模具尺寸。</p><p>　　一般滿足沖壓工藝力的要求來看，選用J21系列開式固定臺壓力機滿足要求，可以

101、使用。其主要工藝參數(shù)如下： 公稱壓力： 1250KN</p><p>　　滑塊行程： 140mm</p><p>　　行程次數(shù)： 38spm</p><p>　　最大閉合高度：320mm</p><p>　　第七章 模具零件的材料</p><p>　　沖模經(jīng)常在頻繁沖擊狀態(tài)下工作，因此沖模零件應(yīng)具有足夠的強度和韌性；

102、而沖模工作部分零件，不但要求有足夠的韌性和強度，還要有高度的硬度、耐磨性、耐沖擊性和淬火后變形小等特性。正確的選用沖模材料，對于產(chǎn)品質(zhì)量，沖模壽命和成本都有直接的影響。在選用沖模材料是，應(yīng)考慮下列因素：</p><p>　　1、沖壓制件生產(chǎn)批量大?。?lt;/p><p>　　2、沖壓材料的性能、工序種類及沖模零件的工作條件；</p><p>　　3、我國沖模生產(chǎn)和供應(yīng)情

103、況以及本廠現(xiàn)有的條件，力求減少材料牌號和規(guī)格。</p><p>　　7.1凸凹模的材料的選用</p><p>　　根據(jù)工件的形狀以及厚度，選擇凸模和凹模的材料為Cr12，硬度為58-62HRC。</p><p>　　7.2一般零件材料的選用</p><p>　　上、下模座的材料為HT200</p><p>　　模柄、卸

104、料版、導(dǎo)料板和承料板的材料為Q235A</p><p>　　導(dǎo)柱和導(dǎo)套的材料為20Cr滲碳淬火</p><p>　　凸模固定板、螺母、螺釘、墊板的材料為45鋼</p><p>　　定位銷的材料為T8A</p><p>　　7.3模具材料的熱處理</p><p>　　表7.1 零件熱處理表【10】</p>

105、<p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)畢業(yè)生的綜合性實踐環(huán)節(jié)，目的是通過課題的研究，培養(yǎng)綜合運用哥們課程知識的能力，培養(yǎng)獨立分析問題和解決問題的能力。到今天為止，兩個多月的畢業(yè)設(shè)計終于可以畫上一個句號。在自己努力和指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，我比較好的完成了這次畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)，通過這次畢業(yè)設(shè)計，我對機械設(shè)計過程有了一定的了解，學(xué)到了很好有用的知識。畢業(yè)設(shè)計不僅

106、是對大學(xué)四年所學(xué)知識的檢驗，而且也是對自己能力的提高。主要收獲和體會如下：</p><p>　　第一、學(xué)到了產(chǎn)品設(shè)計的方法。產(chǎn)品設(shè)計過程是創(chuàng)造性勞動的過程，產(chǎn)品的設(shè)計應(yīng)按科學(xué)程序進行，一般包括課題研究、擬定設(shè)計方案，總體設(shè)計，零部件設(shè)計、技術(shù)資料整理、產(chǎn)品試制、改進設(shè)計等過程，一個產(chǎn)品必須經(jīng)過多次改進，才能完善和成熟。</p><p>　　第二、提高了綜合應(yīng)用各門知識的能力。以前課程設(shè)計接

107、觸課程知識比較窄，這次畢業(yè)設(shè)計是設(shè)計一臺完整的機器，要把握和每個零件設(shè)計出來，需要制造工藝和電氣方面的知識。</p><p>　　第三、鞏固了計算機繪圖能力。通過這次大量的繪圖，更加熟悉繪圖軟件的常用指令的操作方法，用更簡便快速的方法畫出完整正確的零件圖樣和裝配圖。</p><p>　　第四、提高了收集資料和查閱手冊的能力。收集資料是做畢業(yè)設(shè)計的前期準備工作，資料是否全面、可靠，關(guān)系到整個

108、畢業(yè)設(shè)計的進程。查閱手冊式設(shè)計過程中隨時要做的事情，只有廣泛的收集資料才能設(shè)計出比較完美的產(chǎn)品。</p><p>　　第五、明確了設(shè)計必須與生產(chǎn)實際相結(jié)合，產(chǎn)品才有生命力。因此在設(shè)計過程中，以定下企業(yè)調(diào)查，要虛心聽取老師的意見，不斷發(fā)行設(shè)計，完善設(shè)計。</p><p>　　第六、培養(yǎng)了嚴謹?shù)目茖W(xué)作風(fēng)?？茖W(xué)工作來不得半點虛假，在設(shè)計過程中每一個結(jié)構(gòu)、零件、材料、尺寸、公差都反映在圖紙上，每個

109、錯誤都會造成經(jīng)濟損失，因此，在設(shè)計過程中必須要有高度的責(zé)任心，要有嚴肅認真的工作態(tài)度。</p><p>　　總之，此次畢業(yè)設(shè)計對于即將畢業(yè)的大學(xué)生是一種考驗，是一種體驗，是一種收獲。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本課題的研究探討以及論文撰寫一直都是在王蕊老師的細心指導(dǎo)下進行的，可以說其中的每個環(huán)節(jié)都傾注了王蕊老

110、師的智慧和心血，真切的感謝王蕊老師的細心指導(dǎo)。她為人隨和熱情，治學(xué)嚴謹細心。有一些因素決定了我選擇了西安工業(yè)大學(xué)導(dǎo)師——王蕊老師，她并沒有因為我們是外校學(xué)生而疏略我們。在閑聊中她總是能像知心朋友一樣鼓勵我，在論文的寫作和措辭等方面，她也總會以“專業(yè)標準”嚴格要求你，從選題、定題開始，一直到最后論文的反復(fù)修改、潤色，王老師始終認真負責(zé)地給予我深刻而細致地指導(dǎo)，幫助我開拓研究思路，精心點撥、熱忱鼓勵。正是王老師的無私幫助與熱忱鼓勵，我的畢業(yè)

111、論文才能夠得以順利完成，謝謝王老師。</p><p>　　我要感謝給予我很多關(guān)心和幫助的老師和同學(xué)們。這次畢業(yè)設(shè)計中，他們在百忙之中幫我指導(dǎo)，給我建議。在四年大學(xué)生活中，他們教會我的不僅是學(xué)習(xí)，更是生活。 </p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]薛啟翔.沖壓模具設(shè)計和加工計算速查手冊.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20

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118、ngman,1987</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　外文文獻</b></p><p><b>　　裝配圖</b></p><p><b>　　零件圖</b></p><p><b>