計(jì)算機(jī)機(jī)箱插口封條沖壓模具設(shè)計(jì)說明書

1、<p>　　題目：計(jì)算機(jī)機(jī)箱插口封條</p><p><b>　　沖壓模具設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)，工業(yè)發(fā)達(dá)國家稱之為“工業(yè)之母”。模具成型具有效率高，質(zhì)量好，節(jié)省原材料，降低產(chǎn)品成本等優(yōu)點(diǎn)。采用模具制造產(chǎn)品零

2、件已成為當(dāng)今工業(yè)的重要工藝手段。模具在機(jī)械，電子，輕工，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，已成為使用最廣泛的工業(yè)化生產(chǎn)的主要工藝裝備，它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中60%--80%產(chǎn)品零件，組件和部件的加工生產(chǎn)?！澳＞呔褪钱a(chǎn)品質(zhì)量”，“模具就是經(jīng)濟(jì)效益”的觀念已被越來越多的人所認(rèn)識(shí)和接受。在中國，人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到模具在制造業(yè)中的重要基礎(chǔ)地位，認(rèn)識(shí)更新?lián)Q代的速度，新產(chǎn)品的開發(fā)能力，進(jìn)而決定企業(yè)的應(yīng)變能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。目前，模具設(shè)計(jì)與制造水平的高低已成

3、為衡量一個(gè)國家制造水平的重要標(biāo)志之一。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，要求各行各業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代快，對(duì)模具的需求量加大。一般模具國內(nèi)可以自行制造，但很多大型復(fù)雜、精密和長(zhǎng)壽命的多工位級(jí)進(jìn)模大型精密塑料模復(fù)雜壓鑄模和汽車覆蓋件模等仍需依靠進(jìn)口，近年來模具進(jìn)口量已超過國內(nèi)生產(chǎn)的商品模具的總銷售量。為了推進(jìn)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)，適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)各部門發(fā)展的需要，模具工業(yè)面臨著進(jìn)一步技術(shù)結(jié)構(gòu)調(diào)整和加速國產(chǎn)化的繁重任務(wù)。改</p><p>　

4、　本文主要介紹了冷沖壓工藝及計(jì)算機(jī)機(jī)箱插口封條的沖孔與彎曲模具的設(shè)計(jì)過程，經(jīng)工藝分析、工藝計(jì)算,確定了該設(shè)計(jì)工藝流程及模具結(jié)構(gòu)形式。從分析零件的工藝性到模具總體設(shè)計(jì)以及必要的計(jì)算和壓力機(jī)的選擇都進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。</p><p>　　關(guān)鍵詞：模具 冷沖壓 拉深 翻邊</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　計(jì)算機(jī)機(jī)箱

5、插口封條沖壓模具設(shè)計(jì)</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　第一章 零件形狀及尺寸要求………………………………………………… 7 </p><p>　　第二章 零件材料性能分析…………………………………………………… 7 </p><p>　　第三章 有關(guān)模具結(jié)構(gòu)形式的選擇……………………………

6、……………… 7 </p><p>　　第四章 幾種方案的比較……………………………………………………… 8 </p><p>　　第五章 有關(guān)工藝的計(jì)算……………………………………………………… 8 </p><p>　　1 毛坯尺寸的計(jì)算…………………………………………………………… 9 </p><p>　?。?）彎曲件毛坯長(zhǎng)度

7、的計(jì)算……………………………………………… 9 </p><p>　　（2）搭邊值的確定………………………………………………………… 9 </p><p>　?。?）條料長(zhǎng)度的計(jì)算……………………………………………………… 10 </p><p>　　2 計(jì)算排樣…………………………………………………………………… 10 </p><

8、;p>　　3 計(jì)算材料的利用率………………………………………………………… 10 </p><p>　　4 沖裁力、卸料力、推件力、彎曲力計(jì)算及初選壓力機(jī)………………… 11 </p><p>　　5 沖裁模間隙及凹模、凸模刃口尺寸計(jì)算………………………………… 14 </p><p>　　6 卸料彈簧的選擇……………………………………………………

9、……… 18</p><p>　　7 選擇上下模板及模柄……………………………………………………… 19</p><p>　　8 擋料銷、始用擋料銷的選擇……………………………………………… 19</p><p>　　9 墊板、凸模固定板的設(shè)計(jì)………………………………………………… 19 </p><p>　　10 閉合高度…………………

10、…………………………………………………20 </p><p>　　11 導(dǎo)柱、導(dǎo)套…………………………………………………………………20 </p><p>　　12 卸料螺釘……………………………………………………………………20 </p><p>　　13 模具壓力中心的計(jì)算…………………………………………………… 21</p><

11、p>　　14 凸、凹模強(qiáng)度的校核…………………………………………………… 27 </p><p>　?。?）凹模外形尺寸的確定及校核……………………………………… 27 </p><p>　　（2）凸模外形尺寸及強(qiáng)度校核………………………………………… 28 </p><p>　　第六章 繪制模具結(jié)構(gòu)總圖及零件圖（見各圖紙）…………………

12、…… 31</p><p>　　結(jié)束語及致謝詞………………………………………………</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　近年來，沖壓成形工藝有很多新的進(jìn)展，特別是精密沖裁、精密成形、精密剪切、復(fù)合材料成形、超塑性成形、軟模成形

13、以及電磁成形等新工藝日新月異，沖壓見件的精度日趨精確，生產(chǎn)率也有極大提高，正在把沖壓加工提高到高品質(zhì)的、新的發(fā)展水平。前幾年的精密沖壓主要市是指對(duì)平板零件進(jìn)行精密沖裁，而現(xiàn)在，除了精密沖裁外還可兼有精密彎曲、拉伸、壓印等，可以進(jìn)行復(fù)雜零件的立體精密成形。過去的精密沖裁只能對(duì)厚度為5-8mm以下的中板或薄板進(jìn)行加工，而現(xiàn)在可以對(duì)厚度達(dá)25mm 的厚板實(shí)現(xiàn)精密沖裁，并可對(duì)σb >900MPa的高強(qiáng)度合金材料進(jìn)行精沖。</p>

14、;<p>　　由于引入了CAE，沖壓成形已從原來的對(duì)應(yīng)力應(yīng)變進(jìn)行有限元等分析而逐步發(fā)展到采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行工藝過程的模擬與分析，以實(shí)現(xiàn)沖壓過程的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在沖壓毛坯設(shè)計(jì)方面也開展了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，可以對(duì)排樣或拉伸毛坯進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。</p><p>　　此外，對(duì)沖壓成形性能和成形極限的研究，沖壓件成形難度的判定以及成形預(yù)報(bào)等技術(shù)的發(fā)展，均標(biāo)志著沖壓成形以從原來的經(jīng)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)分析階段開始走上由沖壓理論指導(dǎo)的科

15、學(xué)階段，使沖壓成形走向計(jì)算機(jī)輔助工程化和智能化的發(fā)展道路。</p><p>　　為了適應(yīng)大批量、高效率生產(chǎn)的需要，在沖壓模具和設(shè)備上廣泛應(yīng)用了各種自動(dòng)化的進(jìn)、出料機(jī)構(gòu)。對(duì)于大型沖壓件，例如汽車覆蓋件，專門配置了機(jī)械手或機(jī)器人，這不僅大大提高了沖壓件的生制件質(zhì)和生產(chǎn)率，而且也增加了沖壓工作和沖壓工人的安全性。在中小件的大批量生產(chǎn)方面，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用多工位級(jí)進(jìn)模、多工位壓力機(jī)或高速壓力機(jī)。在小批量多品種生產(chǎn)方面，正在發(fā)

16、展柔性制造系統(tǒng)（FMS），為了適應(yīng)多品種生產(chǎn)時(shí)不斷更換模具的需要，已經(jīng)成功地發(fā)展了一種快速換模系統(tǒng)，現(xiàn)在，換一副大型的沖壓模具，僅需6-8分鐘即可完成。此外，近年來，集成制造系統(tǒng)（CIMS）也正被引入沖壓加工系統(tǒng)，出現(xiàn)了沖壓加工中心，并且使設(shè)計(jì)、沖壓生產(chǎn)、零件運(yùn)輸、倉儲(chǔ)、品質(zhì)檢驗(yàn)以及生產(chǎn)管理等全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。</p><p>　　發(fā)展了一些新的成形工藝(如高能成形和旋壓等)、簡(jiǎn)易模具（如軟模和低熔點(diǎn)合金模等）、通

17、用組合模具和數(shù)控沖壓設(shè)備等。這樣，就使沖壓生產(chǎn)既適合大量生產(chǎn)，也同樣適用于小批生產(chǎn)。例如，研制高強(qiáng)度鋼板，用來生產(chǎn)汽車覆蓋件，以減輕零件重量和提高其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度.</p><p>　　現(xiàn)在是多品種、少批量生產(chǎn)的時(shí)代，到下一個(gè)世紀(jì)，這種生產(chǎn)方式占工業(yè)生產(chǎn)的比例 將達(dá)75%以上。一方面是制品使用周期短，品種更新快，另一方面制品的花樣變化頻繁，均 要求模具的生產(chǎn)周期越快越好。因此，開發(fā)快速經(jīng)濟(jì)具越來越引起人們的重視。例如，

18、研制 各種超塑性材料(環(huán)氧、聚脂等)制作或其中填充金屬粉末、玻璃纖維等的簡(jiǎn)易模具：中、低 熔點(diǎn)合金模具、噴涂成型模具、快速電鑄模、陶瓷型精鑄模、陶瓷型吸塑模、疊層模及快速 原型制造模具等快速經(jīng)濟(jì)模具將進(jìn)一步發(fā)展。快換模架、快換沖頭等也將日益發(fā)展。另外， 采用計(jì)算機(jī)控制和機(jī)械手操作的快速換模裝置、快速試模技術(shù)也會(huì)得到發(fā)展和提高。 </p><p>　　模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛。使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周

19、期，而且能提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本。 因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn) 生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)，提高標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量、降低成本；再次是要進(jìn)一步增加標(biāo)準(zhǔn)件 規(guī)格品種，發(fā)展和完善聯(lián)銷網(wǎng)，保證供貨迅速。 </p><p>　　模具使用優(yōu)質(zhì)材料及應(yīng)用先進(jìn)的表面處理技術(shù)將進(jìn)一步受重視。在整個(gè)模具價(jià)格構(gòu)成中，材料所占比重不大，一般在20%～30%之間，因此選用優(yōu)質(zhì)鋼 材

20、和應(yīng)用的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。對(duì)于模具鋼來說，要采用電渣 重熔工藝，努力提高鋼的純凈度、等向性、致密度和均勻性及研制更高性能或有特殊性能的 模具鋼。如采用粉末冶金工藝制作的粉末高速鋼等。粉末高速鋼解決了原來高速鋼冶煉過程 中產(chǎn)生的一次碳化物粗大和偏析，從而影響材質(zhì)的問題。其碳化物微細(xì)，組織均勻，沒有材 料方向性，因此它具有韌性高、磨削工藝性好、耐磨性高、長(zhǎng)年使用尺寸穩(wěn)定等特點(diǎn)，是一 種很有發(fā)展前途的鋼材。特別對(duì)形狀

21、復(fù)雜的沖件及高速?zèng)_壓的模具，其優(yōu)越性更加突出。這 種鋼材還適用于注射成型漆加玻璃纖維或金屬粉末的增強(qiáng)塑料的模具，如型腔、形芯、澆口 等主要部件。另外，模具鋼品種規(guī)格多樣化、產(chǎn)品精料化、制品化，盡量縮短供貨時(shí)間亦是 重要方向。 </p><p>　　模具熱處理和表面處理是能否充分發(fā)揮模具鋼材性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展 方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善普及常用表面處理方法，即擴(kuò)滲如：滲碳、滲 氮、滲硼

22、、滲鉻、滲釩外，應(yīng)發(fā)展設(shè)備昴貴、工藝先進(jìn)的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子 噴涂等技術(shù)。</p><p>　　計(jì)算機(jī)機(jī)箱插口封條沖壓模具設(shè)計(jì)</p><p>　　第一章 零件的形狀尺寸及要求</p><p>　　零件的形狀如圖1-1。此零件為計(jì)算機(jī)機(jī)箱插口的封條，當(dāng)不用此插口時(shí)，將其裝在上面用來防止灰塵等進(jìn)入機(jī)箱內(nèi)，當(dāng)需要用此插口時(shí)，即將封條取下來。零件材料為0

23、8F（08F是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼,其中F表示沸騰鋼,08表示平均含碳量），年產(chǎn)量800萬件。</p><p>　　圖1-1零件形狀尺寸圖</p><p>　　第二章 零件材料性能分析</p><p>　　08F鋼板較軟，查表的其性能如下：（見表1-1）</p><p>　　表1-1 08F鋼性能</p><p>　　第三

24、章 有關(guān)模具結(jié)構(gòu)形式的選擇</p><p>　　由于零件是大批量生產(chǎn)，故可考慮用級(jí)進(jìn)?；驈?fù)合模。我們先來分析零件的工藝性。零件的整個(gè)成形過程包括沖孔、落料與彎曲三個(gè)過程，其中，彎曲部分必須先沖出小孔才能彎曲，因此，若采用復(fù)合模，彎曲時(shí)，沖孔凸模留在孔內(nèi)，阻止了彎曲的進(jìn)行，故我們考慮采用級(jí)進(jìn)模。另外，零件只是密封機(jī)箱的一部分，但密封的要求不高，故對(duì)零件的精度要求不高，因此，我們?cè)谠O(shè)計(jì)模具時(shí)，對(duì)其精度的要求也可適當(dāng)

25、的放松，盡量滿足其大批量生產(chǎn)的要求，并從經(jīng)濟(jì)性要求來考慮，盡量減少材料損失。</p><p>　　第四章 幾種方案的比較</p><p>　　根據(jù)零件的形狀，我們初步擬訂以下幾種方案：</p><p>　　方案一：沖孔→落料→彎曲 方案二：彎曲→沖孔→落料</p><p>　　方案三：沖孔→彎曲→落料</p>

26、<p>　　方案一首先沖出兩個(gè)大孔和小孔，然后將外形落料，最后進(jìn)行彎曲，這種方案看起來很好，但我們考慮模具采用的是級(jí)進(jìn)模，落料后，工件從條料上掉了下來，我們?cè)龠M(jìn)行第三步彎曲時(shí)，必須用手拿工件放在彎曲模部分，且還要重新進(jìn)行定位，因此不利于大批量生產(chǎn)。</p><p>　　方案二克服了方案一的問題，即工件在落料之前，完成了沖孔與彎曲兩個(gè)過程，但又產(chǎn)生了一個(gè)新的問題。由于壓力機(jī)是上下作垂直運(yùn)動(dòng)，因此，沖孔

27、等工序都應(yīng)該是在水平面內(nèi)完成，但彎曲部分還有一小孔，若與彎曲同時(shí)進(jìn)行，則必將阻止彎曲的進(jìn)行，若放到第二道工序，則沖小孔必須在垂直平面內(nèi)完成，故無法設(shè)計(jì)模具。</p><p>　　方案三先進(jìn)行沖孔，跟方案一相同，要克服方案一的問題，我們將彎曲與落料工序調(diào)換過來，先進(jìn)行彎曲，最后才進(jìn)行落料。在第一個(gè)工位，我們將中間兩個(gè)大孔及彎曲部分的一個(gè)小孔沖裁出來，在第二個(gè)工位，我們利用前一個(gè)工位沖出的兩個(gè)大孔作為定位孔，對(duì)要彎曲

28、的部分進(jìn)行剪切并彎曲，這兩個(gè)過程同時(shí)進(jìn)行，在第三個(gè)工位，我們將整個(gè)工件的外形落料出來，整個(gè)過程連為一整體，是一個(gè)連續(xù)生產(chǎn)的過程。</p><p>　　綜合以上比較，我們知道方案三的生產(chǎn)率高，克服了其它幾中方案的缺點(diǎn)，適合于大批量生產(chǎn)，故我們采用方案三。</p><p>　　第五章 有關(guān)工藝的計(jì)算</p><p><b>　　1.毛坯尺寸的計(jì)算</b

29、></p><p>　　彎曲件毛坯長(zhǎng)度的計(jì)算（如圖1-2）：</p><p>　　圖1-2 彎曲件毛坯長(zhǎng)度</p><p>　　由于彎曲半徑 r =1 > 0.5 t，故毛坯的長(zhǎng)度應(yīng)等于零件直線段長(zhǎng)度和彎曲部分應(yīng)變中性層長(zhǎng)度之和，即：</p><p><b>　　L=</b></p><

30、p>　　由于零件的彎曲角為，故毛坯的展開長(zhǎng)度為：</p><p><b>　　L=</b></p><p>　　查表得：xo= 0.45</p><p>　　∴ L = 8.2 +(1 + 0.45×0.8) + 118.2</p><p>　　= 2.14 + 126.4</p><

31、p><b>　　= 128.54㎜</b></p><p>　　(2) 搭邊值的確定：</p><p>　　為補(bǔ)償定位誤差，維持條料一定的強(qiáng)度和剛度，保證送料的順利進(jìn)行，工件與邊緣、工件與工件之間應(yīng)有一定的搭邊值，但由于工件的精度要求不高，且材料比較軟，從經(jīng)濟(jì)性角度考慮，我們優(yōu)先考慮提高材料的利用率，故工件與工件之間將不增加搭邊值，以免增加模具的制造費(fèi)用及浪費(fèi)

32、材料。</p><p>　　查表得：工件與邊緣之間的搭邊值為a1=1.8㎜，</p><p><b>　　故條料寬度為：</b></p><p>　　式中：B——條料標(biāo)稱寬度(㎜)</p><p>　　D——工件垂直于送料方向的最大尺寸(㎜)</p><p>　　a1——側(cè)搭邊(㎜)</p&

33、gt;<p>　　Δ——條料寬度的公差(㎜)</p><p><b>　　查表得：Δ=0.6</b></p><p><b>　　∴</b></p><p>　　我們將其定為132.5㎜。</p><p>　　(3) 條料長(zhǎng)度的確定：</p><p>　　工件的

34、寬度為19㎜，故在充分考慮沖裁操作方便性的情況下，我們將條料的長(zhǎng)度定為575㎜。</p><p>　　故對(duì)條料的下料尺寸為575㎜×132.5㎜。</p><p><b>　　2．計(jì)算排樣</b></p><p>　　排樣是沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)中一項(xiàng)很重要的工作，排樣的合理與否，影響到材料的經(jīng)濟(jì)利用率，還會(huì)影響到模具結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)率、制件質(zhì)

35、量、生產(chǎn)操作方便與安全等。</p><p>　　由于工件外形規(guī)則，且所要求的精度要求不高，故從經(jīng)濟(jì)性角度考慮，我們選擇少廢料排樣方式，具體排樣方式如圖1-3。</p><p>　　3．計(jì)算材料的利用率</p><p>　　條料的毛坯尺寸為575㎜×132.5㎜，故一張條料可沖出30個(gè)工件。</p><p>　　一個(gè)進(jìn)距內(nèi)材料的利用率

36、為：</p><p><b>　　η=</b></p><p><b>　　= </b></p><p><b>　　= 85.4</b></p><p>　　一張條料上總的利用率為：</p><p>　　ηs== = 84.7</p

37、><p><b>　　圖1-3 排樣圖</b></p><p>　　4．沖裁力、卸料力、推件力、彎曲力計(jì)算及初選壓力機(jī)</p><p>　　(1) 零件外形落料力：</p><p><b>　　F1 = KLtτ</b></p><p>　　= 1.3×0.8

38、5;250×275</p><p><b>　　= 71500N</b></p><p><b>　　(2) 沖孔力：</b></p><p>　　F2 = 2KL1tτ+KL2tτ</p><p>　　= 2×1.3×0.8×250×π×

39、12 + 1.3×0.8×250×()</p><p>　　= 19603.5N + 6960.7N</p><p><b>　　= 26564N</b></p><p>　　(3) 彎曲力計(jì)算：</p><p>　　由于彎曲時(shí)，有一條邊同時(shí)要被剪開我們先算這個(gè)剪切力</p>

40、<p><b>　　F3 = KLtτ</b></p><p>　　= 1.3×8.5×0.8×250</p><p><b>　　= 2210N</b></p><p>　　最大自由彎曲力(N)為</p><p>　　式中：c ——與彎曲形式有關(guān)的系數(shù)。由于

41、是V形件，查表得c=0.6。</p><p>　　K ——安裝系數(shù)，一般取1.3。</p><p>　　B——彎曲寬度,mm</p><p><b>　　t ——料厚,mm</b></p><p>　　r ——彎曲半徑，r =1㎜</p><p>　　σ0——材料的強(qiáng)度極限，σ0=300MPa&l

42、t;/p><p><b>　　=1216N</b></p><p>　　(4) 壓料力的計(jì)算：</p><p>　　壓料力F壓值可近似取彎曲力的30%～80%。</p><p>　　(5) 校正彎曲力的計(jì)算：</p><p>　　為了提高彎曲件的精度，減小回彈，在板材自由彎曲的終了階段，凸模繼續(xù)下行，

43、將彎曲件壓靠在凹模上，其實(shí)質(zhì)是對(duì)彎曲件的圓角和直邊進(jìn)行精壓，此為校正彎曲。此時(shí)，彎曲件受到凸凹模擠壓，彎曲力急劇增大。</p><p>　　=80×19×1.8</p><p><b>　　=2736N</b></p><p>　　P ——單位面積上的校正力,Mpa</p><p>　　A ——校正面

44、垂直投影面積,mm2</p><p>　　(6)卸料力、推料力的計(jì)算：</p><p>　　查表得：= 0.04, = 0.055；由于彎曲模的影響，在凹模內(nèi)不能有一個(gè)工件，但沖孔有2.5個(gè)廢料，兩個(gè)孔，我們算5個(gè)。</p><p><b>　　∴卸料力</b></p><p>　　FQ1= F1 = 0.04×

45、;71500 = 2860N</p><p><b>　　推料力</b></p><p>　　FQ2 = nF2 </p><p>　　= 5×0.055×26564 </p><p><b>　　= 7305.1N</b></p><p>　　故總力

46、= F1 + F2 + FQ1 + FQ2 + + F3</p><p>　　= 71500 + 26564 + 2860 + 7305.1 + 1216 + 608 + 2210 + 2736</p><p>　　= 114999.1N</p><p><b>　　115kN</b></p><p>　　初選壓力機(jī)16

47、0kN，其各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)如下：（見表1-2）</p><p>　　表1-2壓力機(jī)技術(shù)參數(shù)</p><p>　　5．沖裁模間隙及凹模、凸模刃口尺寸計(jì)算</p><p>　　查表得：Zmin= 0.04㎜，Zmax= 0.07㎜</p><p>　　凸模偏差δp= 0.02㎜，凹模偏差δd= 0.02㎜</p><p>　　

48、δp+δd= 0.04㎜</p><p>　　Zmax－Zmin= 0.07-0.04</p><p>　　= 0.03 <δp+δd</p><p>　　故凸凹模采取配作加工的方法，查表得x=0.5。</p><p>　　(1) 沖大孔凸模： </p>&l

49、t;p><b>　　工作尺寸為，則</b></p><p>　　凸模磨損后，刃口尺寸變小，則用公式</p><p>　　其它各部分尺寸如圖1-4。 圖1-4沖大孔凸模</p><p>　　(2) 沖小孔凸模尺寸：</p><p>　　同樣，凸模磨損后，刃口尺寸變小

50、 </p><p><b>　　㎜</b></p><p><b>　　㎜</b></p><p>　　其它各部分尺寸如圖1-5。</p><p><b>　　圖1-5沖小孔凸模</b></p><p>　　(3) 落料凹模尺寸：</p>

51、<p>　　整個(gè)工件的尺寸偏差為負(fù)偏差0.2㎜，如圖1-6。</p><p>　　如圖中，凹模磨損之后，尺寸A1，A2，A3尺寸變大</p><p>　　查表得：x1 = 0.75，x2 = 0.75，x3 = 0.75</p><p>　　∴由公式 得：</p><p><b>　　(㎜)</b>

52、;</p><p><b>　　(㎜)</b></p><p><b>　　(㎜)</b></p><p>　　圖1-6零件尺寸及公差</p><p>　　如圖中,凹模磨損之后,尺寸B1尺寸減小，x1=0.75。</p><p><b>　　∴由公式 </

53、b></p><p><b>　　(㎜)</b></p><p>　　凹模磨損后，尺寸C1，C2，C3尺寸減小，x1=x2=x3=0.75</p><p><b>　　根據(jù)公式 </b></p><p><b>　　(㎜)</b></p><p>

54、<b>　　(㎜)</b></p><p><b>　　(㎜)</b></p><p>　　故凹模尺寸見圖1-7。</p><p>　　沖孔凹模與落料凸模的刃口尺寸按相應(yīng)部分尺寸配制，保證雙面間隙值Zmin~ Zmax = 0.04~0.07㎜。</p><p>　　圖1-7凹模尺寸及公差</

55、p><p>　　(4) 彎曲凹模的刃口尺寸計(jì)算：</p><p>　　彎曲部分在彎曲的同時(shí)也進(jìn)行了切邊，其刃口部分如圖1-8。</p><p>　　一般，彎曲凸模的半徑應(yīng)等于彎曲件內(nèi)側(cè)彎曲半徑，但在這個(gè)模具中，由于只彎一個(gè)單彎角，故應(yīng)等于工件半徑。</p><p><b>　　故 =1㎜，</b></p>&l

56、t;p>　　則應(yīng)為(3~6)t,我們選擇=2.5㎜, 彎曲凸模其它部分尺寸見圖1-9。</p><p>　　(5) 彎曲模間隙的確定：</p><p>　　間隙過大，則制件精度低；間隙過小，則彎曲力過大，制約直邊變薄，且模具壽命降低，合理的V形件彎曲凸凹模單邊間隙值可按下式計(jì)算：</p><p>　　c = t +Δ+ kt</p><p&

57、gt;　　式中：c —彎曲凸凹模單邊間隙,mm</p><p>　　t —材料厚度,mm</p><p><b>　　Δ—材料厚度正偏差</b></p><p>　　k —根據(jù)彎曲件高度h和彎曲線長(zhǎng)度b而決定的系數(shù)</p><p>　　查表得：k= 0.05， 料厚0.8㎜，無偏差Δ=0</p><p

58、>　　故 c = 0.8 + 0 + 0.05×0.8</p><p>　　= (0.8 + 0.04) ㎜ </p><p><b>　　= 0.84㎜</b></p><p>　　圖1-8彎曲凸模刃口 圖1-9彎曲凸模</p><p>

59、;　　6． 卸料彈簧的選擇</p><p>　　根據(jù)卸料力2860N，壓料力608N，由于兩者不是同時(shí)要求，我們滿足了卸料力，就滿足了壓料力，故我們根據(jù)卸料力來選擇彈簧。我們采用8 個(gè)彈簧，故每個(gè)彈簧承受的力為357.5N。</p><p>　　沖裁時(shí)，卸料板的工作行程為h2=(t +2)=2.8㎜，考慮凸模的修模量h3=5㎜，彈簧的預(yù)壓量為h1，故彈簧的總壓縮量為：</p>

60、<p>　　= h1 + 7.8㎜</p><p>　　考慮卸料的可靠性，取彈簧的預(yù)壓縮量h1時(shí)，就應(yīng)有357.5N的壓力，初選彈簧鋼絲直徑d=4㎜，彈簧中徑為22㎜，工作極限負(fù)荷為670N，自由高度60㎜，工作極限負(fù)荷下變形量20.9㎜。</p><p>　　該彈簧在預(yù)壓h1時(shí)，卸料力達(dá)357.5N，即</p><p><b>　　㎜<

61、/b></p><p>　　㎜ < hj , 能滿足要求。</p><p><b>　　彈簧的裝配高度為㎜</b></p><p>　　根據(jù)凸模、凹模及彈簧、螺釘?shù)牟贾茫⌒读习宓钠矫娉叽鐬?00㎜×125㎜，厚度為20㎜。</p><p>　　7．選擇上下模板及模柄：采用GB2855.6—81后側(cè)

62、帶導(dǎo)柱形式模板，根據(jù)最大輪廓尺寸200㎜×125㎜，我們選擇標(biāo)準(zhǔn)模板，L×B為200㎜×125㎜，上模板厚40㎜，下模板厚50㎜。</p><p>　　選擇Φ30×50旋入式模柄</p><p>　　8． 擋料銷、始用擋料銷的選擇</p><p>　　一塊新條料在剛開始時(shí)，必須很好的定位，在這里，我們選用兩個(gè)彈性擋料銷和一個(gè)始

63、用擋料銷，兩個(gè)彈性擋料銷的規(guī)格為Φ6㎜×10㎜（長(zhǎng)度）如圖1-10，另外，還要用一個(gè)始用擋料銷寬度為8㎜。</p><p>　　9． 墊板、凸模固定板的設(shè)計(jì)</p><p>　　由于凸模比較多，上模板上因模柄為旋入式模柄，必須開孔，故采用墊板加固，墊板厚度為10㎜。平面尺寸與卸料板相同，為200㎜×125㎜，下模板由于要進(jìn)行彎曲，同時(shí)安裝彈性擋料銷的需要，也要采用墊板加

64、厚，厚度為11㎜，其平面尺寸也為200㎜×125㎜。</p><p>　　沖孔凸模、彎曲凸模和落料凸模均采用固定板固定,固定板厚度取為25㎜，其平面尺寸為200㎜×125㎜。</p><p><b>　　圖1-10 擋料銷</b></p><p><b>　　10．閉合高度</b></p>

65、<p>　　模具閉合高度應(yīng)為上模板、下模板、上墊板、壓料板、下墊板之和，再加上壓料板與凸模固定板之間的距離7㎜，故 </p><p>　　H0 =(40 + 10 + 25 + 7 + 20 + 15 + 18 + 50)㎜</p><p><b>　　= 185㎜</b></p><p><b>　　所選壓力機(jī)閉合高度&

66、lt;/b></p><p>　　=220㎜,=(220－60)=160㎜，滿足</p><p>　　－ 5㎜≥ H0 ≥ + 10㎜ 的要求。</p><p>　　11．導(dǎo)柱、導(dǎo)套：按GB2861.2—81</p><p>　　查手冊(cè)得，選d=25㎜，其中導(dǎo)柱長(zhǎng)度有110~180㎜，模具的閉合高度H0=185㎜，故選擇導(dǎo)柱的長(zhǎng)度L=

67、170㎜。</p><p>　　查表找相應(yīng)的導(dǎo)套，其中長(zhǎng)度有80，85，90，95㎜，可選較長(zhǎng)的80㎜。</p><p><b>　　12．卸料螺釘</b></p><p>　　按GB2867.6—81，選d=16㎜的帶肩卸料螺釘，螺柱長(zhǎng)L=58㎜。卸料螺釘窩深應(yīng)滿足</p><p>　　h ≥ 卸料板行程 + 螺釘頭高

68、度 + 修磨量(5㎜) + 安全間隙(2~6㎜)</p><p>　　= 8 + 16 + 5 + (2~6)㎜</p><p><b>　　= 31~35㎜</b></p><p>　　對(duì)螺釘進(jìn)行驗(yàn)算，見圖1-11。</p><p>　　H = (上模板厚 + 上墊板厚 + 凸模固定板厚 + 15 － 螺釘桿長(zhǎng))<

69、;/p><p>　　= (40 + 10 + 25 + 15) － 58</p><p><b>　　= 32㎜</b></p><p>　　故所選螺釘長(zhǎng)度滿足要求，定卸料螺釘窩深為32㎜。</p><p><b>　　圖1-11卸料螺釘</b></p><p>　　13．模具壓

70、力中心的計(jì)算</p><p>　　在進(jìn)行模具總體設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使模具壓力中心與壓力機(jī)滑塊中心相重合，否則，沖壓時(shí)會(huì)產(chǎn)生偏心載荷，導(dǎo)致模具以及壓力機(jī)滑塊與導(dǎo)軌的急劇磨損，這不僅降低模具和壓力機(jī)的使用壽命，而且也影響沖壓件的質(zhì)量。下面，我們采用平行力系合力作用線的求解方法來找其壓力中心。</p><p>　　我們先單獨(dú)求各孔的重心。 圖1-12&l

71、t;/p><p>　　小孔 如圖1-12 則重心坐標(biāo)為( x01,y01) </p><p>　　式中：l1 = l3 = 3㎜， l2 = 3.5㎜， l4 =5.5㎜</p><p>　　x1 = 0， x2 = 1.75㎜， x3 = 3.5㎜， </p><p>　　x4 = 1.75㎜

72、 </p><p>　　y1 =1.5㎜， y2=0， y3 =1.5㎜</p><p>　　我們先來求l4的重心的y軸坐標(biāo)。</p><p>　　l4的方程為： (x － 1.75)2 + (y － 3)2 = 1.752</p><p><b>　　(ρ為常量)&

73、lt;/b></p><p><b>　　= </b></p><p>　　積分得： = 4.114㎜</p><p>　　∴ y4= 4.114㎜</p><p>　　將各數(shù)據(jù)代入式中得：</p><p><b>　　㎜</b></

74、p><p><b>　　㎜</b></p><p><b>　　=1.75㎜</b></p><p><b>　　㎜</b></p><p><b>　　㎜</b></p><p><b>　　≈2.1㎜</b>&

75、lt;/p><p>　　兩個(gè)大孔的重心坐標(biāo)即為其圓心，重心坐標(biāo)為(x02,y02)</p><p>　　切邊(如圖1-13)：</p><p>　　設(shè)其重心坐標(biāo)為(x03,y03)</p><p>　　我們同樣將其分為l1，l2，l3，l4四段。 </p><p>

76、　　x1= 3.25㎜， x3=8.5㎜ 圖1-13</p><p>　　y1= 19㎜， y3=9.5㎜</p><p>　　l1= 6.5㎜， l2 = l4 = 3.14㎜， l3=15㎜ </p><p>　　我們同樣用積分的方法來求x2，y2，x4，y4<

77、;/p><p>　　l2的方程為： (x－6.5)2+(y－17)2 = 22</p><p><b>　　(ρ為常量)</b></p><p><b>　　代入積分得：</b></p><p>　　㎜ ∴x2=7.77㎜</p><p>　　同理可求得： &

78、lt;/p><p>　　㎜ ∴y2=18.27㎜</p><p><b>　　l4的方程為：</b></p><p>　　(x－6.5)2+(y－2)2 = 22</p><p>　　同理，我們利用重心坐標(biāo)公式：</p><p><b>　　， </b><

79、/p><p><b>　　即可積分出：</b></p><p><b>　　x4=㎜</b></p><p><b>　　y4=㎜</b></p><p><b>　　將各數(shù)據(jù)代入得： </b></p><p><b>　　㎜

80、</b></p><p><b>　　=7.1㎜</b></p><p><b>　　㎜</b></p><p><b>　　=11.7㎜</b></p><p>　　彎曲部分（如圖1-14）</p><p><b>　　其重心坐標(biāo)

81、為：</b></p><p>　　=0.185㎜ 圖1-14</p><p>　　y04 = 9.5㎜ </p><p>　　落料部分（如圖1-15）</p><p><

82、b>　　圖1-15</b></p><p>　　設(shè)重心坐標(biāo)為(x05,y05)</p><p><b>　　㎜</b></p><p><b>　　㎜</b></p><p><b>　　求各數(shù)據(jù)得：</b></p><p>　　l1=

83、7㎜ l2=l13=3.14㎜ l3=l12=5㎜</p><p>　　l4=l11=5.7㎜ l5=l10=102㎜ l6=l9=2.8㎜</p><p><b>　　l7=l8=5㎜</b></p><p>　　x1=0

84、 x2=x13=0.73㎜ x3=x12=4.5㎜ </p><p>　　x4=x11=9㎜ x5=x10=62㎜ x6=x9=114㎜ </p><p>　　x7=x8=117.5㎜ </p><p>　　y1=11.5㎜ y2=16.27㎜

85、 y3=17㎜</p><p>　　y4=19㎜ y5=21㎜ y6=20㎜</p><p>　　y7=19㎜ y8=0㎜ y9=1㎜</p><p>　　y10=2㎜ y11=4㎜

86、 y12=6㎜</p><p><b>　　y13=6.73㎜</b></p><p>　　將各數(shù)據(jù)代入公式中得：</p><p><b>　　㎜</b></p><p><b>　　= 57.5㎜</b></p><p><b>　　

87、㎜</b></p><p><b>　　=11.4㎜</b></p><p><b>　　壓力中心的確定</b></p><p>　　根據(jù)前面所算得的數(shù)據(jù)，我們來求沖壓時(shí)的壓力中心，先建立坐標(biāo)系如圖1-16，然后計(jì)算各孔的輪廓線周長(zhǎng)l1 ，l2，…，ln ，其長(zhǎng)度也就代表了各凸模的沖孔力，同時(shí)確定各重心的坐標(biāo)。

88、</p><p>　　設(shè)壓力中心的坐標(biāo)為(x0，y0)，則其公式為：</p><p>　　式中：l1=254.3㎜, l2=l3=37.7㎜, l4=9㎜,</p><p>　　l5=27.8㎜, l1=19</p><p>　　x1=57.5㎜, x2=45㎜,

89、 x3=75㎜, </p><p>　　x4=123.5㎜, x5=127.1㎜, x6=120.185㎜</p><p>　　y1=49.4㎜, y2=y3=11.5㎜, y4=2.1㎜,</p><p>　　y5=11.7㎜, y6=28.5㎜,</p>

90、<p>　　圖1-16 壓力中心的求算</p><p><b>　　將各數(shù)據(jù)代入，得：</b></p><p><b>　　㎜</b></p><p><b>　　㎜</b></p><p><b>　　= 67.6㎜</b></p&g

91、t;<p><b>　　㎜ </b></p><p><b>　　㎜</b></p><p><b>　　= 37.1㎜</b></p><p>　　故壓力中心的坐標(biāo)為(67.6，37.1)，模柄中心線通過該點(diǎn)。</p><p>　　14．凸﹑凹模強(qiáng)度的校核<

92、;/p><p>　　凹模外形尺寸的確定及校核，如圖1-17：</p><p>　　凹模厚度可查表,根據(jù)料厚及外形尺寸，我們查得：</p><p>　　c = 32㎜，H = 22㎜</p><p>　　這可保證凹模有足夠的強(qiáng)度和剛度，故一般凹模尺寸確定后，不再作強(qiáng)度校核。我們還可求得一個(gè)最小值。</p><p>　　圖1-

93、17 凹模厚度</p><p><b>　　(圓形)</b></p><p>　　= 1.78㎜ < 5㎜</p><p>　　故刃口尺寸也能滿足其要求。</p><p><b>　　對(duì)非圓形件：</b></p><p><b>　　㎜ < 10㎜<

94、;/b></p><p><b>　　故都能滿足要求。</b></p><p>　　(2) 凸模外形尺寸及強(qiáng)度計(jì)算：</p><p>　　凸模長(zhǎng)度選定后，一般不作強(qiáng)度校核，但對(duì)細(xì)長(zhǎng)或沖料厚的凸模，為防止縱向失穩(wěn)和折斷，應(yīng)進(jìn)行凸模承壓能力和抗彎能力的校核，我只對(duì)沖大孔和小孔的兩個(gè)凸模進(jìn)行校核。</p><p><

95、;b>　　承壓能力的校核</b></p><p>　　圓形凸模：沖裁時(shí)凸?？s手的應(yīng)力，有平均應(yīng)力σ和刃口的接觸應(yīng)力σk兩種，孔徑大于沖裁件料厚時(shí)，接觸應(yīng)力σk大于平均壓應(yīng)力σ，因而強(qiáng)度核算的條件是接觸應(yīng)力σk小于或等于凸模材料的許用應(yīng)力[σ]，查表得[σ] = 1200MPa。</p><p>　　即 σk = 2τ(1－0.5 t / d) ≤ [σ]</p&

96、gt;<p>　　= 2×250(1－0.5×0.8/12)</p><p>　　= 483.3Mpa < [σ]</p><p>　　式中： t —沖件材料厚度 (㎜)</p><p>　　d—凸?；驔_孔直徑 (㎜)</p><p>　　τ—沖件材料抗剪強(qiáng)度 (Mpa)</p><

97、;p>　　σk—凸模刃口接觸應(yīng)力 (Mpa)</p><p>　　[σ]—凸模材料許用壓應(yīng)力</p><p>　　對(duì)于非圓形凸模，當(dāng)凸模端面寬度B大于沖件材料厚度t時(shí)，可按下式計(jì)算（如圖1-18）：</p><p>　　σk = L· t ·τ/Fk ≤ [σ]</p><p>　　L ——沖件輪廓長(zhǎng)度 (㎜)<

98、;/p><p>　　t ——沖件材料厚度 (㎜)</p><p>　　τ——沖件材料抗剪強(qiáng)度 (Mpa)</p><p>　　Fk ——接觸面積，取接觸寬度為t / 2</p><p>　　σk——凸模刃口接觸應(yīng)力</p><p>　　[σ]——凸模材料許用壓應(yīng)力</p><p><b>

99、　　Mpa</b></p><p>　　= 500 Mpa < [σ]</p><p>　　故承壓能力能滿足要求。</p><p><b>　　抗彎強(qiáng)度校核</b></p><p>　　由于壓料板同時(shí)還起了一個(gè)導(dǎo)向作用（如圖1-19），故校核公式為：</p><p><b&

100、gt;　　圖1-19凸模</b></p><p><b>　　對(duì)于圓形凸模：</b></p><p><b>　　= 123.6 ㎜</b></p><p>　　我們?nèi)〉腖為29㎜ < 123.6㎜，故滿足要求。</p><p><b>　　對(duì)于非圓形凸模： </b

101、></p><p><b>　　㎜</b></p><p><b>　　=95㎜</b></p><p>　　式中： Lmax——許用凸模的最大自由長(zhǎng)度 (㎜)</p><p>　　d ——凸模的最小直徑</p><p><b>　　p——沖裁力</b

102、></p><p>　　J ——凸模最小橫斷面的軸慣矩</p><p>　　我們?nèi)〉腖為29㎜ < 95㎜，故也滿足要求</p><p>　　繪制模具結(jié)構(gòu)總圖及零件圖（見各圖紙）</p><p><b>　　結(jié)束語及致謝詞</b></p><p>　　一個(gè)多學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我增長(zhǎng)了不

103、少見識(shí)，不斷的在無知中獲得新知。在碰到某些疑難問題時(shí)，通過不斷的到圖書館和網(wǎng)上查找資料以及向老師和同學(xué)請(qǐng)教，得到了有效的解決。在整個(gè)過程中，我加深了對(duì)模具設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)，形成了一個(gè)比較全面而系統(tǒng)的思維路線，在不斷的發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程中，形成了自己嚴(yán)謹(jǐn)?shù)霓k事風(fēng)格，更重要的是，在這一過程中，我對(duì)模具的設(shè)計(jì)有了一定的了解，由于本套模具實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)中的加工﹑應(yīng)用，因此，更加深了我對(duì)模具應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐的認(rèn)識(shí)。</p><p&g

104、t;　　最后，感謝在設(shè)計(jì)中給予我巨大幫助的老師和同學(xué)。特別是我的指導(dǎo)老師，既要承擔(dān)一定的教學(xué)任務(wù)，又要進(jìn)行科學(xué)研究，除此之外，還要指導(dǎo)同學(xué)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以說日理萬機(jī)。我們真的很感動(dòng)。在此，讓我對(duì)老師表示最衷心的感謝，老師忘我的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)以及待人和藹都給我留下了深刻的印象，其影響必將伴隨我的一生。</p><p>　　總之，在這次設(shè)計(jì)中，我既學(xué)到了科學(xué)文化知識(shí)，又學(xué)到了很多做人的道理?！奥仿湫捱h(yuǎn)兮

105、，吾將上下而求索”。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1. [日]太田哲 著. 沖壓模具結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)圖解. 北京：國防工業(yè)出版社，1983</p><p>　　2. 趙英才 主編. 沖壓模具入工門. 浙江：浙江科學(xué)技術(shù)出版社，1999</p><p>　　3. 姜奎華 主編. 沖

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107、p><p>　　7.《沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫組 主編. 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999</p><p>　　8. 張秉璋 主編. 板料沖壓模具設(shè)計(jì). 陜西：西北工業(yè)大學(xué)出版，1997</p><p>　　9. 唐金松 主編. 簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè). 上海：上?？萍汲霭嫔纾?000</p><p>　　10.機(jī)械電子工業(yè)部主編.

108、 模具制造工藝和裝備. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992</p><p>　　11.徐進(jìn)，陳再枝 主編. 模具材料應(yīng)用手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001</p><p>　　12.陳宏鈞 主編. 機(jī)械加工工藝手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000</p><p>　　15.黃毅宏，李明輝主編. 模具制造工藝. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999<