上加強支架的沖壓工藝與模具設(shè)計說明書[帶圖紙]

1、<p>　　南 京 工 程 學 院</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)</p><p>　　作 者： 王富道 學 號 088810202004 </p><p>　　學 院： 江蘇財經(jīng)職業(yè)技術(shù)學院 </p><p>　　專 業(yè)： 數(shù)控加工

2、與模具設(shè)計 </p><p>　　題 目： 上加強支架沖壓工藝與模具設(shè)計 </p><p>　　指導者： 符學龍 </p><p>　　評閱者： </p>&l

3、t;p>　　2012 年 4 月 淮安</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　沖壓模具在生產(chǎn)中應(yīng)用愈加廣泛，在沖壓生產(chǎn)中，級進模所占比例最大，生產(chǎn)效率高，零件的質(zhì)量較高，操作簡單安全，最大限度的降低了工人的勞動強度，減輕工人的負擔。隨著科技的發(fā)展，級進模在機械加工中所占比例將越來越大，級進模的生產(chǎn)越來越向著高速化，自動化的方向發(fā)展

4、。</p><p>　　本文根據(jù)上加強支架的結(jié)構(gòu)特點及技術(shù)要求，通過對各工藝方案進行比較，設(shè)計出集沖孔，切邊，成形，落料于一體的級進模。并利用CAD軟件對工件及模具進行二維的分析。對工件進行工藝計算，確定各零件的尺寸和結(jié)構(gòu)，完成模具的設(shè)計與分析。其中詳細的介紹了零件的排樣設(shè)計方案，凸模，凹模，固定板，卸料版，定位板，墊板的設(shè)計與制造，以及模架的選擇，壓力機的選擇以及標準件的選擇。</p><p

5、>　　關(guān)鍵詞 沖壓模具 工藝方案 級進模 工件 壓力機 模架</p><p>　　Title Stamping Process and Molding Design of a Gland </p><p>　　Increasingly broad application in the production of stamping die, stamping,

6、accounted for the largest proportion of progressive die, high production efficiency, parts of high quality, simple and safe operation, and reduce the labor intensity of workers, reduce the burden on workers. With the dev

7、elopment of science and technology, progressive die for growing share of mechanical processing, progressive die for production of more and more high speed, automatic direction.</p><p>　　This article based on

8、 strengthening the structure characteristics and technical requirements, through technology, design a set punched, edge cutting, forming, blanking progressive die for in one of the. And using CAD software on a two dimens

9、ional analysis of workpiece and die. Calculation of workpiece process, determining the size and structure of the various parts, complete mold design and analysis. Describes the parts of the layout of the detailed design,

10、 punch, die, plates, unloading, positio</p><p>　　Keywords Punching die process plans Progressive die parts </p><p>　　a press pould frame</p><p><b>　　目錄</b>&l

11、t;/p><p><b>　　前 言1</b></p><p><b>　　第一章 緒論3</b></p><p>　　1.1 產(chǎn)品介紹3</p><p>　　1.2 課題介紹3</p><p>　　第二章 工藝設(shè)計4</p><p>　　2.1

12、 產(chǎn)品沖壓工藝性分析4</p><p>　　2.2工藝方案確定4</p><p>　　2.3 連續(xù)模沖壓排樣方案確定5</p><p>　　第三章 工藝計算6</p><p>　　3.1 拉深件毛坯尺寸的計算6</p><p>　　3.1.1卷料寬度的確定6</p><p>　　3.

13、1.2送料步距的確定6</p><p>　　3.1.3 材料利用率的確定7</p><p>　　3.1.4 沖孔沖頭尺寸確定8</p><p>　　3.1.5異形沖頭尺寸的確定8</p><p>　　3.2工藝力的計算11</p><p>　　3.2.1計算總壓力12</p><p>

14、;　　3.2.2壓力機的選擇12</p><p>　　第四章 模具設(shè)計與設(shè)備選用14</p><p>　　4.1落料成形模零件結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計14</p><p>　　4.2級進模的設(shè)計14</p><p>　　4.2.1模架的確定14</p><p>　　4.2.2 卸料板的確定17</p>&

15、lt;p>　　4.2.3 卸料裝置的確定20</p><p>　　4.2.4 導正銷的確定20</p><p>　　4.2.5 推件塊的確定20</p><p>　　4.2.6 導料板的確定21</p><p>　　4.2.7 送料板的確定22</p><p>　　4.2.8 上下模間導向設(shè)置23&l

16、t;/p><p>　　4.2.9 下模板定位裝置確定24</p><p>　　4.2.10 深度控制桿的確定25</p><p>　　4.3凹模鑲塊的設(shè)計26</p><p>　　4.4凸模固定板的設(shè)計29</p><p>　　4.5成形凸模的設(shè)計31</p><p>　　4.6上下定位板

17、的設(shè)計31</p><p>　　4.7上下墊板的確定32</p><p>　　第五章 設(shè)計并繪制模具總裝圖及選取標準件33</p><p>　　第六章 模具的安裝調(diào)試34</p><p>　　6.1 確定裝配方法和裝配順序34</p><p>　　6.2裝配要點34</p><p>

18、;　　第七章 結(jié) 論35</p><p><b>　　致 謝36</b></p><p><b>　　參考文獻37</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　級進模，又稱為多工位級進模、連續(xù)模、跳步模、順送模，他是在一副模具內(nèi)，按所加工的

19、零件分為若干個等距離的工位，在每個工位上設(shè)置一個或幾個基本沖壓工序，來完成沖壓工件某部分的加工。被加工材料，事先加工成一定寬度的條料，采用某種送進方式，每次送進一個步距。經(jīng)過逐個工位沖制后，便得到一個完整的沖壓工件。在一副級進模中，可以連續(xù)完成沖裁、彎曲、拉伸、成形等工序。一般來說，無論沖壓零件形狀怎樣復雜沖壓工序怎樣多，均可用一副級進模沖制完成。</p><p>　　用于級進模具的材料，都是長條狀的板料。材料較

20、厚、生產(chǎn)批量較小時，可以剪成條料；生產(chǎn)批量大時，應(yīng)選擇卷料。卷料可以自動送料，自動收料，可使用高速沖床自動沖壓。級進模具對材料的厚度和寬度都有嚴格的要求。寬度過大條料不能進入模具的導料板或通行不暢；寬度過小則影響定位精度，還容易損壞、凸模等零件。</p><p>　　級進模具在沖壓過程中，壓力機每次行程完成一個或幾個工件的沖壓。條料要及時向前送進一個步距，稱為送料。送料的方法可分為三種：（1）手工送料。常用于生產(chǎn)

21、批量不大、材料較厚、工件較大時的送料。（2）自動送料器送料。所用的材料，一般是成卷的條料。自動送料裝置由放料架、（放在距沖床1-3米的地方，裝有電動機，按照材料消耗的速度，自動間斷的向外送料）、氣動送料器（裝在級進模具條料入口處，由壓縮空氣驅(qū)動，向模具送料。氣動送料器有標準的產(chǎn)品可供選用，其送料精度相當高，在模具中一般只需要加導正銷導正，不必要再設(shè)定距裝置）、收料架（或卷料架。如果沖壓的工件不脫離條料，可以用其收卷起來供進一步加工使用。

22、往往沖床沖壓后，條料已經(jīng)分為工件和廢料，就不用收料架了）等三部分組成。（3）在模具上附設(shè)自制的送料裝置。常用斜楔、小滑塊驅(qū)動，在級進模中應(yīng)用較少。</p><p>　　使用級進模通常是連續(xù)沖壓，故要求沖床應(yīng)有足夠的剛性及與模具相適應(yīng)的精度。級進模具具有以下特點：</p><p>　　（1）沖壓生產(chǎn)效率高 在一副級進模內(nèi)，可以包括沖裁、彎曲、成形、拉深等多道工序，故用一臺沖床可完成從板料

23、到成品的各種沖壓過程，從而免去了用單工序模具的周轉(zhuǎn)和每次沖壓的定位工作，提高了勞動生產(chǎn)率和設(shè)備利用率。</p><p>　　（2）操作安全簡單 級進模具沖壓時操作者不必將手伸入模具的危險區(qū)域。對大量生產(chǎn)還采用自動送料機構(gòu)，模具內(nèi)裝有安全檢測裝置。便于實現(xiàn)機械化和自動化。</p><p>　?。?）模具壽命長復雜內(nèi)形或外形可分解為簡單的凸模和凹模外形，分段逐次沖壓，工序可分散到若干個工位

24、，同時還可設(shè)置空工位，從而改變了凹、凸模受力狀態(tài)，提高模具強度，延長模具壽命。</p><p>　?。?）產(chǎn)品質(zhì)量高； </p><p><b>　?。?）生產(chǎn)成本低；</b></p><p>　?。?）設(shè)計和制造難度大，對經(jīng)驗的依賴性強；</p><p>　　表1 各類冷沖模應(yīng)用情況</p><p&

25、gt;　　級進模的功能 （1）級進模的基本功能是利用凸模和凹模在板料上施加一定形狀和大小的作用力，使材料產(chǎn)生塑性變形，從而使毛坯材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品零件的能力，即“謄”寫出產(chǎn)品外形的能力。例如，沖裁是沖裁模的基本功能，而使毛坯凸緣材料收縮為杯形件拉深模的基本功能。實現(xiàn)級進基本功能的零件稱為模具的工作零件。（2）級進模輔助功能是為支持完成基本功能所必備的功能，即“后勤”保障功能，主要包括：1）模具零件緊固和定位功能；2）模具導向功能；3）上料

26、、出件和卸料功能；4）板料、工序件定位功能；5）模具剛性和安全保障。</p><p>　　級進模的構(gòu)成 模具的功能與結(jié)構(gòu)是統(tǒng)一的，功能只有通過一定的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，而模具的基本結(jié)構(gòu)必須以滿足功能需要為前提。根據(jù)級進模的功能，其基本構(gòu)成要素可劃分為工作單元、卸料單元、導向單元、定位單元、安裝單元和緊固單元。</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p&

27、gt;<p><b>　　1.1 產(chǎn)品介紹</b></p><p>　　本課題零件為上加強支架，材料為QSTE380鋼，料厚為2.5mm，大批量生產(chǎn)。零件圖結(jié)構(gòu)與尺寸如圖1所示：</p><p><b>　　圖1 零件二維圖</b></p><p><b>　　1.2 課題介紹</b>&

28、lt;/p><p>　　此課題主要是分析該產(chǎn)品的工藝性，繪制產(chǎn)品的二維圖，在多種工藝方案中選擇其最優(yōu)沖壓工藝方案，然后進行工藝計算、確定其模具結(jié)構(gòu)并設(shè)計其模具。</p><p><b>　　第二章 工藝設(shè)計</b></p><p>　　2.1 產(chǎn)品沖壓工藝性分析</p><p>　　沖壓工藝設(shè)計主要包括沖壓件的工藝性分析和沖

29、壓工藝方案的確定兩個方面的內(nèi)容。良好的工藝性和合理的工藝方案，可以用最小的材料消耗，最少的工序數(shù)量和工時，穩(wěn)定地獲得符合要求的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，并使模具結(jié)構(gòu)簡單，模具壽命高，因而可以減少勞動量和沖裁成本。</p><p>　　沖裁件的工藝性是指沖裁件對沖裁工藝的適應(yīng)性，一般情況下，對沖裁件工藝性影響較大的是制件的結(jié)構(gòu)形狀、精度要求、形位公差及技術(shù)要求等。沖壓件的工藝性合理與否，影響到?jīng)_壓件的質(zhì)量、模具壽命、材料消耗、生產(chǎn)

30、效率等，設(shè)計中應(yīng)盡可能提高其工藝性。</p><p>　　從材料方面：此零件使用的材料是QSTE380鋼，塑性和韌性較高，具有好的沖壓性能。從零件精度方面：此零件未標注公差通過查表來確定，沖壓生產(chǎn)出的零件精度能夠符合零件精度要求。從工藝方面：此零件的工藝大致可以分為：沖孔，落料，成形。從上加強支架的結(jié)構(gòu)上分析來看，此零件比較適合沖壓成形。該零件為大批量生產(chǎn)，因此采用級進模連續(xù)沖壓進行生產(chǎn)。</p>

31、<p><b>　　2.2工藝方案確定</b></p><p><b>　　1）方案對比</b></p><p>　　該工件包括沖孔、落料，成形三個基本工序可以采用以下兩種工藝方案：</p><p>　　方案一：落料→沖孔→成形 ；</p><p>　　方案成形二：沖孔、切邊→成形→落料。

32、</p><p><b>　　2）方案分析</b></p><p>　　方案一：該方案工序合理，步驟符合工件形狀要求，生產(chǎn)效率相對較低，增加模具設(shè)計制造難度，不適用于大批量生產(chǎn)方案；</p><p>　　方案二：該方案分步完成加工，在連續(xù)沖壓的沖床上可以保持連續(xù)加工，生產(chǎn)效率高。</p><p><b>　　3

33、）方案確定</b></p><p>　　比較上述兩種種工藝方案，方案二更佳，方案一不適合于大批量的工件生產(chǎn)。</p><p>　　2.3 連續(xù)模沖壓排樣方案確定</p><p>　　該零件的生產(chǎn)為大批量生產(chǎn)，確定采用級進模生產(chǎn)，采用成卷的材料，通過自動送料機構(gòu)完成送料，壓力機的連續(xù)動作完成沖裁。因此對于模具的設(shè)計首先確定排樣方案顯得尤為重要。所設(shè)計的排樣

34、圖如圖2所示。</p><p><b>　　圖2 排樣圖</b></p><p>　　如圖2所示采用一出二的連續(xù)沖壓方案。</p><p><b>　　第三章 工藝計算</b></p><p>　　工藝計算是模具設(shè)計的基礎(chǔ)，只有正確的確定排樣圖和計算出各道工序的凸凹模尺寸、沖壓力等，才能設(shè)計出正確的

35、模具。本設(shè)計中的工藝計算比較多，具體計算如下：</p><p>　　3.1 拉深件毛坯尺寸的計算</p><p>　　3.1.1卷料寬度的確定</p><p>　　本工序采用一出二的方案進行，查文獻表2 確定搭邊值，工件間的搭邊為2.2mm，側(cè)面的搭邊為2.5mm。則卷料的寬度A為：</p><p>　　A=62.4×2+2.5&#

36、215;2+2.2</p><p><b>　　=132mm</b></p><p>　　由于工件間的搭邊值為2.2mm，且工件間需要使用沖頭進行切邊，因此卷料寬度應(yīng)選擇寬為140mm的卷料。</p><p>　　3.1.2送料步距的確定</p><p>　　表2 搭邊值和側(cè)邊值的數(shù)值</p><p

37、>　　查文獻表2 確定搭邊值，工件間的搭邊為2.2mm，側(cè)面的搭邊為2.5mm。則送料的步距L為：</p><p><b>　　L=135+2.2</b></p><p><b>　　=137.2mm</b></p><p>　　確定送料步距為138mm。</p><p>　　3.1.3 材料

38、利用率的確定</p><p>　　沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法叫排樣。排樣合理就能用同樣的材料沖出更多的零件來，降低材料消耗。大批量生產(chǎn)時，材料費用一般占沖裁件的成本的60%以上。因此，材料的經(jīng)濟利用是一個重要問題，特別對貴重的有色金屬。排樣的合理與否將影響到材料的經(jīng)濟利用、沖裁質(zhì)量、生產(chǎn)效率、模具結(jié)構(gòu)與壽命、生產(chǎn)操作方便與安全等。</p><p>　　排樣的意義就在于保證用最小的

39、材料消耗和最高的勞動生產(chǎn)率得到合格的零件。排樣是否合理，經(jīng)濟性是否好，可用材料利用率來衡量。材料利用率是指零件的實際面積與所用材料面積的百分比，一個進距內(nèi)的材料利用率η為：</p><p>　　η= ()100% （3.1）</p><p>　　式中 A---沖裁件面積（包括沖出的小孔在內(nèi)）（mm²）；</p><p>　　n

40、---一個進距內(nèi)沖件數(shù)量；</p><p>　　b---條料寬度（mm）；</p><p>　　h---進距（mm）。</p><p>　　材料面積包括零件實際面積與廢料面積。提高材料利用率的途徑是減少廢料面積。廢料分為兩類，</p><p>　　1．結(jié)構(gòu)廢料 由零件的形狀特點產(chǎn)生的廢料。一般不能改變，但可以利用大尺寸的機構(gòu)廢料沖制出小尺寸的

41、零件。</p><p>　　2. 工藝廢料 由零件之間和零件與條料側(cè)邊之間的廢料，以及料頭、料尾所產(chǎn)生的廢料。</p><p>　　要提高材料利用率，主要應(yīng)從減少工藝廢料著手，即設(shè)計合理排樣方案，選擇合適的板料規(guī)格及合理的裁料法（料頭、料尾），利用廢料沖制小件。在不影響設(shè)計要求的情況下，改善零件結(jié)構(gòu)。</p><p>　　通過計算確定材料的利用率為：</p&g

42、t;<p>　　η=(9660-3601)/9660％</p><p><b>　　≈62.7％</b></p><p>　　3.1.4 沖孔沖頭尺寸確定</p><p>　　1.孔Ø10沖頭尺寸確定:</p><p>　　查文獻[2]表2-2確定孔Ø10的公差等級為IT12級</

43、p><p><b>　　根據(jù)計算公式</b></p><p>　　dp=（dmin+x△）0-δp （3.2）</p><p>　　dd=( dp+ZMIN)+δp0 （3.3）</p><p>　　查文獻[1]可知X為磨損系數(shù)

44、，其值為0.5~1.0，根據(jù)工件制造精度進行選取，工件精度IT10以上時X取1；工件精度在IT11到IT13時X取0.75；工件精度IT14時X取0.5。確定磨損系數(shù)X取值為0.75</p><p>　　則計算沖孔凸模尺寸得dp等于Ø10.150-0.02mm；</p><p>　　計算凹模尺寸dd為Ø10.35+0.020mm</p><p>

45、　　2 .孔Ø30沖頭尺寸確定</p><p>　　根據(jù)公式計算沖孔凸模尺寸為Ø30.150-0.02 mm；</p><p>　　根據(jù)公式計算沖孔凹模尺寸為Ø30.15+0.020 mm</p><p>　　3.孔心距尺寸的確定</p><p><b>　　根據(jù)公式：</b></p&

46、gt;<p>　　Ld=L±△/4 （3.4）</p><p>　　根據(jù)計算得孔心距為30±0.2mm。</p><p>　　3.1.5異形沖頭尺寸的確定</p><p>　　根據(jù)計算原則，落料時以凹模為設(shè)計基準，根據(jù)公式：</p><p>　　Dd=（Dm

47、ax-x△）+δd0 （3.5）</p><p>　　Dp=（Dd-Zmin）0-δp （3.6）</p><p>　　查文獻[2]表2-2得：</p><p>　　尺寸寬度17.8、距離17.5、圓角R10的公差等級為IT14級；</p><p>　　尺

48、寸中心距62.4、距離72.1、距離46、寬度64.2、距離50.6的公差等級為IT13級；</p><p>　　查文獻[1]得磨損系數(shù)X取0.75.</p><p>　　根據(jù)計算得寬度17.8的凹模尺寸為17.55+0.250mm</p><p>　　根據(jù)計算得寬度17.5的凹模尺寸為17.25+0.250mm</p><p>　　根據(jù)計算

49、得寬度R10的凹模尺寸為R9.75+0.250mm</p><p>　　根據(jù)計算得寬度62.4的凹模尺寸為62.15+0.250mm</p><p>　　根據(jù)計算得寬度72.1的凹模尺寸為71.85+0.250mm</p><p>　　根據(jù)計算得寬度46的凹模尺寸為45.75+0.250mm</p><p>　　根據(jù)計算得寬度64.2的凹模尺

50、寸為63.95+0.250mm</p><p>　　根據(jù)計算得寬度50.6的凹模尺寸為50.35+0.250mm</p><p>　　由于落料件尺寸設(shè)計以凹模為基準，因此可以在排樣圖上將計算得凹模尺寸繪制成圖，通過二維圖形來確定異形沖頭的尺寸。異形沖頭的尺寸公差取極限偏差的下偏差。通過在排樣圖上繪制凹模，利用二維軟件確定了異形沖頭的尺寸，以及在固定板上的準確定位。如圖3 、圖4所示。<

51、;/p><p>　　圖3 切邊沖頭的確定</p><p><b>　　圖4切斷沖頭的確定</b></p><p>　　通過排樣圖繪制的零件圖如圖5,，圖6，圖7所示；</p><p><b>　　圖5異形沖頭</b></p><p><b>　　圖6切邊沖頭</b

52、></p><p><b>　　圖7切斷沖頭</b></p><p>　　3.2工藝力的計算 </p><p>　　3.2.1計算總壓力 </p><p><b>　　1.落料成形級進模</b></p><p>　　該模具采用固定卸料和下出料方式?？倹_壓力F由沖裁力F1

53、卸料力F2和推件力F3組成。</p><p>　　1）沖裁力。QSTE380鋼的抗拉強度可按δb=536MPa</p><p>　　F落料=Ltδb =2.5×536×483×2=1294440N （3.7）</p><p>　　F成形=0.7Kbt2δb/（r+t）=2×0.7×1.3&#

54、215;115×2.52×536/（117+2.5）=5842N</p><p>　　F＝F落料＋F拉深＝1294440N+5842=1300282N</p><p>　　2）推件力。查文獻[3]表19.1-12，推件力系數(shù)K=0.055，凹模中的卡件數(shù)n為3；</p><p>　　F推＝nK推F＝3×0.055×129444

55、0＝213582.6N （3.8）</p><p>　　3）卸料力。查文獻[3]表19.1-12，卸料力系數(shù)K卸=0.05。</p><p>　　F卸＝K卸F＝0.05×1294440＝64722N （3.9）</p><p>　　4）總沖壓力F1的確定。</p><p>　　F1＝F+ F推+ F卸＝1300

56、282+213582.6+64722≈1579KN</p><p>　　3.2.2壓力機的選擇 </p><p>　　壓力機型號的確定主要取決于沖壓工藝的要求和沖模結(jié)構(gòu)情況，選用壓力機時，必須滿足以下要求：</p><p>　　1）壓力機的公稱壓力必須大于沖壓計算的總壓力。</p><p>　　2）壓力機的裝模高度必須符合模具閉合高度的要求。

57、</p><p>　　3）即Hmax - 5mm Hm Hmin + 10mm，式中Hmax、Hmin分別為壓力機的最大、最小裝模高度，Hm 為模具的閉合高度（mm）。</p><p>　　4）壓力機的滑塊行程必須滿足沖壓件的成形要求。對于拉深工藝，為了便于放料和取料，其行程必須大于拉深件高度的2—2.5倍。</p><p>　　5）為了便于安裝模具，壓力機的工

58、作臺面尺寸應(yīng)大于模具尺寸，工作臺面上的孔應(yīng)保證沖壓件或廢料能落下。</p><p>　　6）模柄孔和模柄尺寸應(yīng)匹配，或壓力機定位板于模具定位定位裝置一致。</p><p>　　考慮上述選擇壓力機的要求，結(jié)合已求得的總壓力確定選擇250噸的開式壓力機。</p><p>　　第四章 模具設(shè)計與設(shè)備選用</p><p>　　4.1落料成形模零件結(jié)構(gòu)

59、尺寸設(shè)計</p><p>　　模具的優(yōu)劣很大程度上體現(xiàn)在模具結(jié)構(gòu)上，因此模具的結(jié)構(gòu)對模具的工作性能、加工性、成本、周期、壽命等起著決定性作用。在此次模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計大體可以分為兩步：第一步根據(jù)工序排樣的結(jié)果確定模具的基本結(jié)構(gòu)框架，確定組成模具的主要結(jié)構(gòu)單元及形式，對模具制造和使用提出要求；第二步確定各結(jié)構(gòu)單元的組成零件及零件間的連接關(guān)系。結(jié)構(gòu)設(shè)計的結(jié)果是模具裝配圖和零件明細表。在復合模結(jié)構(gòu)設(shè)計中概要設(shè)計是模具結(jié)構(gòu)設(shè)

60、計的開始，它以工序排樣圖為基礎(chǔ)，根據(jù)產(chǎn)品零件要求，確定級進模的基本結(jié)構(gòu)框架。</p><p>　　級進模生產(chǎn)批量大時，應(yīng)選擇卷料。卷料可以自動送料，自動收料，可使用高速沖床自動沖壓。級進模具對材料的厚度和寬度都有嚴格的要求。寬度過大條料不能進入模具的導料板或通行不暢；寬度過小則影響定位精度，還容易損壞、凸模等零件。因此模具的設(shè)計過程中對于條料寬度的選擇顯得尤為重要。</p><p>　　由

61、前面工藝方案可知，該零件是用級進模完成的。</p><p>　　經(jīng)分析，此工件按IT13級加工制造。</p><p><b>　　4.2級進模的設(shè)計</b></p><p>　　4.2.1模架的確定</p><p>　　該模具采用非模柄裝夾的四角導柱模架，采用定位塊通過氣壓將模具的定位塊與沖床固定在一起。在模具設(shè)計過程中

62、，模具定位塊中定位的位置根據(jù)沖床定位中燕尾槽的距離進行設(shè)計。四角導柱模架如圖8 所示。</p><p>　　如圖8四角導柱模架所示：</p><p>　　圖中①為上定位板與沖床上定位板通過氣壓壓塊固定；</p><p>　　圖中②為上墊腳，起支撐上定位板的作用，一是為了保持一定的模高，二是為了便于氣壓壓塊的放入；</p><p>　　圖中③為

63、上模板，起到固定的作用；</p><p>　　圖中④為下模板，起固定作用；</p><p>　　圖中⑤為模具下定位板，與沖床下定位板通過氣壓壓塊固定。</p><p><b>　　圖8四角導柱模架</b></p><p>　　沖模模架的技術(shù)要求（摘自GB/T2850-90）</p><p>　　1

64、）裝入模架的每對導柱和導套的配合間隙值應(yīng)符合要求。</p><p>　　2）裝配后的模架，其上模座沿導柱上、下移動應(yīng)平穩(wěn)和無滯住現(xiàn)象。</p><p>　　3）裝配后的導柱，其固定端面與下模座下平面應(yīng)保留1～2mm距離，選用B4）型導套時，裝配后其固定端面應(yīng)底于上模座上平面1～2mm。</p><p>　　4）模架的個零件工作表面不允許有裂紋和影響使用的沙眼、縮孔、

65、機械損傷等缺陷。</p><p>　　5）在保證本標準規(guī)定質(zhì)量的情況下，允許用其他工藝方法固定導柱、導套，其零件結(jié)構(gòu)尺寸允許作相應(yīng)改動。</p><p>　　本設(shè)計中選用四角導柱模架。</p><p>　　上模座：1100mm×530mm，材料為45#，其結(jié)構(gòu)與尺寸如圖4.2所示；</p><p>　　下模座：1100mm×

66、;530mm，材料為45#，其結(jié)構(gòu)與尺寸如圖4.3所示；</p><p>　　導柱：38-L200 GB/T2861.1，材料為20；</p><p>　　導套：54-L120 GB/T2861.6，材料為20。</p><p><b>　　圖9上模座</b></p><p><b>　　圖10下模座</

67、b></p><p>　　4.2.2 卸料板的確定</p><p>　　卸料板的主要作用是把材料從凸模上卸下，有時也可以做壓板用以防止材料變形，并能幫助送料導向和保護凸模等。設(shè)計時應(yīng)該注意以下幾個方面。</p><p>　　卸料力一般取5%～20%沖裁力。</p><p>　　卸料板應(yīng)有足夠的剛度，查文獻[3]表20.1-33，最小厚度

68、H=14mm。</p><p>　?。?）卸料板要求耐磨，材料一般選擇45鋼，淬火，粗糙度為0.4～0.8mm。</p><p>　　（4）卸料板的安裝尺寸，計算要考慮凸模有4～6mm的刃磨量。</p><p>　　（5）卸料板可根據(jù)工件形狀制作成圓形或矩形，型孔與凸模的配合量為H7/h6或者H8/f7。</p><p>　　本設(shè)計中的卸料板

69、根據(jù)工件的形狀做成圓形，本設(shè)計中使用的是固定卸料方式，卸料板與固定板之間通過卸料螺釘來連接。根據(jù)板的厚度和標準選擇不同的標準的卸料螺釘。</p><p>　　查文獻[3]表20.1-33，卸料板最小厚度H=14mm，確定卸料板的厚度為20mm，材料選用45鋼，由于工件尺寸較大，因此可以采用分塊加工的方法來確定卸料版，其結(jié)構(gòu)與尺寸如圖11，圖12，圖13所示：</p><p><b&g

70、t;　　圖11卸料板A</b></p><p><b>　　圖12卸料板B</b></p><p><b>　　圖13卸料版C</b></p><p>　　4.2.3 卸料裝置的確定</p><p>　　卸料裝置分為彈性卸料裝置與鋼性卸料裝置兩種，彈壓卸料裝置既起卸料又起壓料的作用，所得

71、沖裁件的平直度較高因此采用彈性卸料裝置。</p><p>　　4.2.4 導正銷的確定</p><p>　　為了限定被進料的進給步距和正確地將工件安放在沖模上完成下一步的沖壓工序，必須采用各種形式的定位裝置。用于沖模的定位零件有導料銷、導料板、擋料銷、定位銷、導向銷、定距側(cè)刃和側(cè)壓裝置等。定位裝置應(yīng)可靠并具有一定的強度，以保證工作精度、質(zhì)量的穩(wěn)定；定位裝置應(yīng)可以調(diào)整并設(shè)置在操作者容易觀察和

72、便于操作的地方；定位裝置應(yīng)避開油污的干擾并且不與運動機構(gòu)干涉。定位精度要求較高，要考慮粗定位和精定位兩套裝置，分別進行；坯件需要兩個以上工序的定位時，它們的定位基準應(yīng)該一致。</p><p>　　本設(shè)計中采用導正銷定位，導正銷主要用于定位，保證條料有準確的送料距，本設(shè)計中采用初始擋料銷定位，其結(jié)構(gòu)形式可以參考標準件。擋料銷一般用45鋼制造，熱處理硬度為43～48HRC。 </p><p>

73、　　4.2.5 推件塊的確定</p><p>　　該設(shè)計采用的級進模加工是采用沖孔①，切邊①，沖孔②，切邊②，成形，切斷來完成的，板料通過自動送料進行生產(chǎn)，為防止板料進入凹模不能自動彈起，因此在下模上設(shè)置推件塊，每次加工完成后，板料在推件塊的作用下自動抬起，送料機構(gòu)送料完成下一次工序。推件塊如圖14，圖15所示；</p><p><b>　　圖14推件塊A</b>&l

74、t;/p><p><b>　　圖15推件塊B</b></p><p>　　4.2.6 導料板的確定</p><p>　　該模具為級進模，采用自動送料裝置送料，在加工過程中保證板料能夠穩(wěn)定的送進特別重要，導料板是保證板料能夠安全、穩(wěn)定送進的保障。導料板如圖16，圖17，圖18所示。</p><p><b>　　圖16

75、導料板A</b></p><p><b>　　圖17導料板B</b></p><p><b>　　圖18到料板C</b></p><p>　　4.2.7 送料板的確定</p><p>　　該級進模通過自動送料機構(gòu)送料，在零件生產(chǎn)中卷料應(yīng)可以平穩(wěn)的送進，因此為方便送料在級進模內(nèi)設(shè)置送料板以

76、方便送料。送料板尺寸為20*150*180，送料板結(jié)構(gòu)零件圖如圖19所示。</p><p><b>　　圖19送料板</b></p><p>　　4.2.8 上下模間導向設(shè)置</p><p>　　導向裝置可以提高模具精度、壽命以及工件的質(zhì)量，而且還能節(jié)省調(diào)試模具的時間。大批量生產(chǎn)的沖壓模具中廣泛采用了導向裝置。導向裝置設(shè)計的注意事項：</

77、p><p>　　導柱與導套應(yīng)在凸模工作前或壓料板接觸到工件前充分閉合。而且此時應(yīng)</p><p>　　保證導柱上端距上模座上平面留有10～15mm的間隙。</p><p>　　2）導柱、導套與上下板裝配后，應(yīng)保證導柱與下模座的下平面、導套上端與上模座的上平面均留2～3mm的間隙。</p><p>　　3）對于形狀對稱的工件，為了避免合模安裝時引起

78、的方向錯誤，兩側(cè)導柱直徑或位置應(yīng)有所不同。</p><p>　　4）當沖模有較大的側(cè)向壓力時，模座上應(yīng)裝設(shè)止推墊，避免導套、導柱承受側(cè)向力。</p><p>　　5）導套應(yīng)開排氣孔以排除空氣。</p><p>　　本設(shè)計中的導向裝置的結(jié)構(gòu)采用滑動式導柱導套結(jié)構(gòu)，這種方式是最常用的方式，這種結(jié)構(gòu)加工裝配方便，易于標準化，但承受側(cè)壓能力差。導柱導套的間隙值應(yīng)小于沖模中凸

79、模、凹模間隙。</p><p>　　由于采用分塊設(shè)計模板，因此為提高零件的精度，在上下模之間增加導向裝置，通過增加導柱導向來增加模具加工精度。</p><p>　　4.2.9 下模板定位裝置確定</p><p>　　在模具準備加工前需要將模具固定在沖床上，模具的精確定位決定零件的精度。在定位時需要將下模準確的定位在床上，為此設(shè)計定位塊起到定位的作用，如圖20,圖21

80、所示。</p><p><b>　　圖20定位塊A</b></p><p><b>　　圖21定位塊B</b></p><p>　　4.2.10 深度控制桿的確定</p><p>　　為了保證級進模在沖壓過程中不超過一定的量程，固在設(shè)計過程中設(shè)計深度控制桿來控制沖壓的距離。深度控制桿如圖22，圖23

81、所示。</p><p><b>　　圖22深度控制桿A</b></p><p><b>　　圖23深度控制桿B</b></p><p>　　4.3凹模鑲塊的設(shè)計</p><p>　　該級進模的設(shè)計采用一出二的方案進行加工，模板尺寸較大，從節(jié)約成本的方面考慮采用制作凹模鑲塊的方式來加工凹模。查閱文獻[

82、1]表2.4確定凸凹模之間的最小間隙為0.2mm，最大間隙為0.25mm。由于沖裁凸模已經(jīng)確定因此可以根據(jù)凸模的尺寸來確定凹模尺寸，凸模尺寸向外偏移0.2mm，確定的尺寸數(shù)值即為凹模尺寸，凹模的公差采用上偏差。公差為+0.2mm。凹模鑲塊如圖24，圖25.圖26所示。</p><p><b>　　圖24凹模鑲塊</b></p><p><b>　　圖25凹模

83、鑲塊</b></p><p><b>　　圖26凹模鑲塊</b></p><p>　　4.4凸模固定板的設(shè)計</p><p>　　由于該模具的尺寸較大，為了便于加工和安裝，所以模具在設(shè)計過程中采用分塊設(shè)計的方法加工。既保證了各定位孔之間的精度又保證了零件的加工精度。凸模使用的材料為45鋼，凸模中定位沖頭的尺寸以沖頭為基準向外偏移0.

84、2mm的尺寸加工。凸模的結(jié)構(gòu)圖如圖27、圖28、圖29所示。圖中Ø42孔為彈簧孔，圓帶剖面線的孔為銷釘孔，圓內(nèi)帶六邊形的孔為螺釘孔，圓內(nèi)帶三角形的孔為螺釘讓位孔。</p><p><b>　　圖27凸模固定板A</b></p><p>　　圖28 凸模固定板B</p><p>　　圖29 凸模固定板C</p><p

85、>　　4.5成形凸模的設(shè)計</p><p>　　該零件的結(jié)構(gòu)要求需要進行成形，根據(jù)公式確定間隙系數(shù)值為2.625～2.7625mm，且需要彎曲值為1.5mm，則成形沖頭的彎曲角度取值為1.8mm，彎曲的圓角R117.1在成形沖頭的設(shè)計中取值為117.25。成形沖頭的圖形結(jié)構(gòu)如圖30所示。</p><p>　　凸、凹模的間隙C=(1.05～1.15)t （10）</p>

86、;<p><b>　　圖30 成形沖頭</b></p><p>　　4.6上下定位板的設(shè)計</p><p>　　本次設(shè)計中改變了以往使用模柄固定的思想，將模柄設(shè)計為上定位板與沖床連接。上定位板起連接沖床和模具的重要作用，上定位板結(jié)構(gòu)是否合理，決定著是否可以沖出合格的零件。上定位板與模具和沖床的連接強度也決定著模具的使用壽命。上定位板與沖床的合理定位決定模

87、具的導向，因此上定位板在設(shè)計初時就應(yīng)考慮與沖床的準確定位，以此為出發(fā)，確定上定位板的定位位置。上定位板通過氣壓壓塊與沖床連接在一起，使上模緊密的結(jié)合在沖床上定位板上。</p><p>　　下定位板的設(shè)計思路與上定位板一致。下定位板通過氣壓壓塊將下模固定在沖床下定位板。</p><p>　　上下定位板是否準確的定位是模具是否可以正確閉合的重要條件，因此在初步設(shè)計過程中就應(yīng)通過沖床燕尾槽之間的

88、距離正確的在上下模板上設(shè)置出定位距離。</p><p>　　4.7上下墊板的確定</p><p>　　由于凸模在設(shè)計時通過螺釘連接的方式固定，為防止在沖壓過程中產(chǎn)生凹坑，需要在上模設(shè)置墊板。墊板使用45鋼，板料厚度為20mm，表面硬度達到HRC45。為了保證合理的模高，在下模處添加下墊板，增加模具的高度，下模墊板的材料，所需要求與上墊板相同。</p><p>　　第

89、五章 設(shè)計并繪制模具總裝圖及選取標準件</p><p>　　按已確定的模具形式及參數(shù)，從冷沖模標準中選取標準件。</p><p>　　繪制模具裝配圖，見圖31所示。</p><p><b>　　圖31 裝配圖</b></p><p>　　第六章 模具的安裝調(diào)試</p><p>　　6.1 確定裝

90、配方法和裝配順序</p><p>　　采用直接裝配法。先分組裝配后總裝配。分組裝配的有凸模，選擇凹模為基準件，先裝配下模、再裝配上模，最后裝配卸料板等輔助零件。</p><p><b>　　6.2裝配要點</b></p><p>　　〔1〕 按裝配圖標題欄準備模具零部件。</p><p>　　〔2〕 裝配凸模，凸模固定板

91、組件</p><p>　?、賹_孔凸模安裝在凸模固定板相應(yīng)孔內(nèi)，并打上防轉(zhuǎn)銷</p><p>　　②將落料凸模安裝在凸模固定板相應(yīng)孔內(nèi)，并鉚接</p><p><b>　　③端面磨平</b></p><p>　　〔3〕 按裝配、調(diào)整要領(lǐng)，將導料板，卸料板在凹模上安裝合適后，固緊螺釘、鉆、鉸銷孔，裝入定位圓銷。</p

92、><p>　　〔4〕 將凹模組件與下模座安裝合適后，固緊螺釘、鉆、鉸銷孔，裝入定位圓銷。</p><p>　　〔5〕 將上模座與凸模固定板，墊塊安裝合適后，固緊螺釘、鉆、鉸銷孔，裝入定位圓銷</p><p>　　〔6〕 裝配后的沖裁凸模、凹模的工件端面應(yīng)磨平，保證粗糙度Ra0.6。</p><p>　　〔7〕 裝配上下定位板。</p>

93、<p><b>　　〔8〕 試切</b></p><p>　　〔9〕 裝配其他零件（導柱，導套）及標準件。</p><p><b>　　〔10 試沖</b></p><p>　　將裝配好的模具安裝在指定的壓力機上，試沖合格后交付生產(chǎn)使用。</p><p>　　試沖時重點檢查各型孔與凸

94、模的間隙合理和均勻、條料送料準確、可靠、無阻滯和落料件、沖孔廢料下落順暢。</p><p><b>　　第七章 結(jié) 論</b></p><p>　　通過本次畢業(yè)設(shè)計的制作使我更加深刻的認識到所學專業(yè)知識的重要性，通過畢業(yè)設(shè)計的制作進一步掌握了以前所學的知識，包括以前未學習的現(xiàn)在都有一定的了解。</p><p>　　我花費兩個月的時間完成本次

95、設(shè)計，系統(tǒng)地鞏固了如：《沖壓工藝與模具設(shè)計》、《機械制圖》、《模具加工工藝》等許多課程。從分析零件圖到模具的設(shè)計與裝配圖的繪制，在指導老師的帶領(lǐng)下，每一個環(huán)節(jié)都是我自己設(shè)計制作的。</p><p>　　在這次畢業(yè)設(shè)計中通過參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，特別是模具在實際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時間里，對模具的認識有了一個質(zhì)的飛躍。使我對沖壓模具設(shè)計的整個過程，主要零件的設(shè)計，主要工藝參數(shù)的計算，模具

96、的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計及零部件的設(shè)計等都有了進一步的理解和掌握。模具在當今社會生活中運用得非常廣泛，掌握模具的設(shè)計方法對我們以后的工作和發(fā)展有著十分重要的意義。</p><p>　　總之，本次畢業(yè)設(shè)計，是我認真的結(jié)果，也是我架起“工作”的關(guān)鍵一步，驗證了我大學幾年學習的成果，文中上述所有內(nèi)容主要是在講述模具設(shè)計的整個過程，利用對零件圖形的工藝性分析，設(shè)計出適合加工零件的模具，以達到生產(chǎn)要求，提高生產(chǎn)效率，零件的沖裁工藝性

97、分析、模具結(jié)構(gòu)的確定是模具設(shè)計的重要內(nèi)容，只要合理就可以保證其加工精度及其各項指標要求。</p><p>　　通過這次模具設(shè)計及編制其說明書，增加了不少專業(yè)方面的知識，提高了動腦、動手的能力。只實踐也理論相結(jié)合才能達到規(guī)定的各項性能指標。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計雖然只經(jīng)過了短暫的兩個月，但讓

98、我對專業(yè)知識有了更深入的學習和了解，大學時代的最后一次作業(yè)，我要求自己以積極、認真、嚴謹?shù)膽B(tài)度去完成，為自己的大學生涯畫上一個完滿的句號。本次畢業(yè)設(shè)計是在符學龍老師的精心指導下完成的，在這個過程中得到了符老師的悉心教導和幫助，不僅填補了知識漏洞，更使我對專業(yè)知識的掌握有了一個層次的提高。從最開始工藝方案的確定，符老師就為我們一個個的審閱與改正，在繪制裝配圖時，符老師更是不厭其煩地為我們講解模具結(jié)構(gòu)、怎樣計算、甚至怎樣查表，這樣細心的教導

99、使我們快速地完成了各階段的任務(wù)，使我在這個過程中受益匪淺。我們小組的所有成員向符學龍老師表示衷心的感謝！也向帶領(lǐng)我們10級的所有指導老師致謝！</p><p>　　時光匆匆，大學四年的生活即將劃上一個句號，回首四年的大學生活，朝夕相處的同學,諄諄教導的老師、關(guān)注我們生活，學習的班主任、……四年里所有快樂或悲傷的事情都從腦海中浮現(xiàn)出來，軍訓仿佛還是昨天的事，揮手間就面臨畢業(yè)。已經(jīng)走上實習崗位的我，難免會遇到困難，困

100、難并不可怕，關(guān)鍵我們應(yīng)有戰(zhàn)勝困難的勇氣。希望同學們都加油進取，也祝愿各位老師身體健康，工作順利！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]賈俐俐，柯旭貴.沖壓工藝與模具設(shè)計[M]：人民郵電出版社2010.1～129</p><p>　　[2]盧志珍，胡趙海，馬憲亭.互換性與測量技術(shù)[M].第一版.電子科技大學出版

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