沖壓畢業(yè)設(shè)計(jì)--基于proe的諧振窗復(fù)合沖壓模具制造與設(shè)計(jì)

1、<p>　　論文題目：基于Proe的諧振窗復(fù)合沖壓模具 制造與設(shè)計(jì)</p><p><b>　　學(xué)生姓名：XXX</b></p><p><b>　　所在院系：XXX</b></p><p><b>　　所學(xué)專業(yè)： XXX</b></p><p><b

2、>　　導(dǎo)師姓名： XXX</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　沖壓復(fù)合模具結(jié)構(gòu)緊湊，一套模具能完成若干工序。本文主要介紹了基于沖孔、落料兩個(gè)工序的復(fù)合模具，本模具是依據(jù)諧振窗的小工件的大批生產(chǎn)設(shè)計(jì)的，分析了諧振窗的沖壓工藝和沖壓工序的組成，對(duì)載體和排樣設(shè)計(jì)方案作了分析和設(shè)計(jì)，分析了產(chǎn)品外形合理的接邊工藝，確定了條

3、料的送進(jìn)與導(dǎo)料方式及定距結(jié)構(gòu)形式，并對(duì)模具的主要部件設(shè)計(jì)作了詳細(xì)地說(shuō)明。同時(shí)也包含了沖裁力計(jì)算，定距方法，沖裁間隙選擇，壓力中心計(jì)算的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。對(duì)模具的主要工作部位進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算和設(shè)計(jì)，合理選擇了400KN開式可傾壓力機(jī)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：諧振窗，沖壓復(fù)合模，沖壓工藝，沖裁間隙，壓力中心</p><p><b>　　Abstract</b></p&

4、gt;<p>　　Stamping compound mould structure compact ,a set of mould can accomplish several processes . This paper mainly introduces the two process of punching and dropping material based on the composite mold. Thi

5、s mold is based on the window of small workpiece resonant mass production design . Analysis of the resonant window stamping process and the composition of punching process .And the technological process for stamping the

6、part is analyzed and the layout designs are analyzed and designed, rational </p><p>　　Keywords: Resonant window ,Stamping compound mould, Stamping process, Cutting clearance, Pressure center </p>&

7、lt;p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 緒論………………………………………………………………………………1</p><p>　　1.1 概述…………………………………………………………………...........1</p><p>　　1.2 沖壓的特點(diǎn)及應(yīng)用………………………………………………………...2

8、</p><p>　　1.3 模具的特點(diǎn)及分類………………………………………………………...2</p><p>　　1.4 模具CAD/CAE/CAM……………………………………………………...3</p><p>　　1.5 Pro/E在模具CAD/CAE/CAM………………………………..…………...4</p><p>　　1.

9、6 鈑金模架庫(kù)模塊…………………………………………………………...5</p><p>　　2 對(duì)零件的綜合分析………………………………………………………………5</p><p>　　2.1 工藝分析及模具結(jié)構(gòu)類型………………………………………………...6</p><p>　　2.1.1 工藝分析…………………………………………………………..6</

10、p><p>　　2.1.2 復(fù)合模的特點(diǎn)及選用……………………………………………..7</p><p>　　2.2 排樣方案…………………………………………………………………...8</p><p>　　2.3 材料利用率………………………………………………………………...9</p><p>　　2.4 壓力中心及沖壓力的計(jì)算……………

11、…………………………………...10</p><p>　　2.4.1 沖孔沖壓力計(jì)算…………………………………………………..10</p><p>　　2.4.2 落料沖壓力計(jì)算…………………………………………………..12</p><p>　　2.4.3 壓力機(jī)標(biāo)稱壓力的確定…………………………………………..13</p><p>　

12、　2.4.4 壓力中心的計(jì)算…………………………………………………..13</p><p>　　2.5 凹凸模刃口尺寸計(jì)算…………………….……………………………......14</p><p>　　2.5.1 沖裁間隙…………………………………………………………..14</p><p>　　2.5.2 沖孔凹凸模刃口尺寸計(jì)算……………………………………….

13、.15</p><p>　　2.5.3 落料凸凹模刃口尺寸計(jì)算………………………………………..15</p><p>　　2.6 主要零部件的設(shè)計(jì)………………………………………………………...15</p><p>　　2.6.1 沖孔凸模的設(shè)計(jì)…………………………………………………..15</p><p>　　2.6.2 沖孔凹模的

14、設(shè)計(jì)…………………………………………………..16</p><p>　　2.6.3 落料凹模板的設(shè)計(jì)………………………………………………..17</p><p>　　2.6.4 落料凸模的設(shè)計(jì)…………………………………………………..17</p><p>　　2.7 模架及其附屬組建的選擇………………………………………………...18</p>&

15、lt;p>　　2.8 模具其他模板的選擇……………………………………………………...20</p><p>　　2.9 其他零件的選擇與計(jì)算…………………………………………………...20</p><p>　　2.9.1 卸料橡膠的選擇……………………………………………………..20</p><p>　　2.9.2 螺釘?shù)倪x擇………………………………………

16、…………………21</p><p>　　2.9.3 定位銷的選擇……………………………………………………....22</p><p>　　3 繪制裝配圖和零件圖…………………………………………………..……….22.</p><p>　　3.1 模具的三維圖……………………………………………………………...22</p><p>　　3.

17、2 模具裝配圖………………………………………………………………...23</p><p>　　4 總結(jié)………………………………………………………………………………25</p><p>　　5 致謝………………………………………………………………………………26</p><p>　　6 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………27<

18、;/p><p><b>　　1.緒論</b></p><p><b>　　1.1概述</b></p><p>　　沖壓成形作為現(xiàn)代工業(yè)中一種十分重要的加工方法，用以生產(chǎn)各種板料零件，具有很多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，其成形件具有自重輕、剛度大、強(qiáng)度高、互換性好、成本低、生產(chǎn)過程便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化及生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)，是一種其他加工方法所不能相

19、比和不可替代的先進(jìn)制造技術(shù)，在制造業(yè)中具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，被廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、能源、信息、航天航空、國(guó)防工業(yè)和日常生活的生產(chǎn)中。</p><p>　　沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡(jiǎn)稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只

20、有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。</p><p>　　進(jìn)年來(lái)，由于模具技術(shù)的迅速發(fā)展，模具設(shè)計(jì)制造已成為一個(gè)行業(yè)越來(lái)越吸引人們的重視。模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中重要的工藝裝備，它在各種生產(chǎn)行業(yè)，特別是沖壓和塑料成型加工中，應(yīng)用極為廣泛。利用模具生產(chǎn)零件的方法已成為工業(yè)上進(jìn)行成批或大批生產(chǎn)的主要技術(shù)手段，它對(duì)于保證制品質(zhì)量，縮短試制周期，進(jìn)而爭(zhēng)先進(jìn)入市場(chǎng)，以及產(chǎn)品更新?lián)Q代和新產(chǎn)品開發(fā)都具有決定性意義。由于模具工業(yè)的重要性，

21、模具成型工藝在各個(gè)工業(yè)部門得到了廣泛引用，使得模具行業(yè)的產(chǎn)值已經(jīng)大大超過了機(jī)床、刀具工業(yè)的產(chǎn)值。</p><p>　　1.2沖壓生產(chǎn)的特點(diǎn)及分類</p><p>　　沖壓件與鑄件、鍛件相比，具有薄、勻、輕、強(qiáng)的特點(diǎn)。沖壓可制出其他方法難于制造的帶有加強(qiáng)筋、肋、起伏或翻邊的工件，以提高其剛性。由于采用精密模具，工件精度可達(dá)微米級(jí)，且重復(fù)精度高、規(guī)格一致，可以沖壓出孔窩、凸臺(tái)等。冷沖壓件一般不

22、再經(jīng)切削加工，或僅需要少量的切削加工。熱沖壓件精度和表面狀態(tài)低于冷沖壓件，但仍優(yōu)于鑄件、鍛件，切削加工量少。 　　</p><p>　　沖壓是高效的生產(chǎn)方法，采用復(fù)合模，尤其是多工位級(jí)進(jìn)模，可在一臺(tái)壓力機(jī)（單工位或多工位的）上完成多道沖壓工序，實(shí)現(xiàn)由帶料開卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動(dòng)生產(chǎn)。生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)條件好，生產(chǎn)成本低，一般每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件。</p><p>　　沖壓主要是按工

23、藝分類，可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序也稱沖裁，其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離，同時(shí)保證分離斷面的質(zhì)量要求（。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發(fā)生塑性變形，制成所需形狀和尺寸的工件。在實(shí)際生產(chǎn)中,常常是多種工序綜合應(yīng)用于一個(gè)工件。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。</p><p>　　1.3模具的分類及發(fā)展</p><p>　　模具按加

24、工金屬的加工工藝分類，常用的有：沖壓模，包括沖裁模、彎曲模、拉伸模、翻孔模、縮孔模、起伏模、脹形模、整形模等；鍛模，包括模鍛用鍛模、鐓鍛模等；以及擠壓模和壓鑄模。用于加工非金屬和粉末冶金的模具則按加工對(duì)象命名和分類，有塑料模、橡膠模和粉末冶金模等。 </p><p>　　沖壓模用于板料沖壓成形和分離的模具。成形用的模具有型腔，分離用的模具有刃口。最常用的沖壓模只有一個(gè)工位，完成一道生產(chǎn)工序。這種模具應(yīng)用普遍，結(jié)構(gòu)

25、簡(jiǎn)單，制造容易，但生產(chǎn)效率低。為提高生產(chǎn)率，可將多道沖壓工序，如落料、拉深、沖孔、切邊等安排在一個(gè)模具上，使坯料在一個(gè)工位上完成多道沖壓工序，這種模具稱為復(fù)合模。另有將落料、彎曲、拉深、沖孔和切邊等多工序安排在一個(gè)模具的不同工位上。</p><p>　　鍛模用于熱態(tài)金屬模鍛成形的模具。模鍛時(shí)，坯料往往經(jīng)過多次變形才能制成鍛件，這就需要在一個(gè)模塊上刻有幾個(gè)型腔。金屬依次送至各個(gè)型腔，并在型腔內(nèi)塑性流動(dòng)，最后充滿型腔

26、制成鍛件。在模鍛成形中，坯料很難與終鍛時(shí)型腔體積相等，為了避免廢品，坯料選用稍大一些。為此，在終鍛模的上、下模分界面的型腔四周設(shè)有飛邊槽，以存貯多余的金屬，成形后將飛邊切去。型腔中應(yīng)盡量減少尖角、深槽，以利于金屬塑性流動(dòng)和充填，減少模具磨損和開裂，提高模具壽命。 </p><p>　　擠壓模用于將金屬擠壓成形的模具。正擠壓模有一個(gè)靜止的凹模和放置坯料的擠壓筒和對(duì)坯料施加壓力的沖頭。擠壓空心件時(shí)，沖頭前端帶有芯棒。

27、反擠壓模的擠壓筒為凹模，沖頭成為凸模。金屬需要在很大的壓強(qiáng)下才能從凹模擠出成形，在冷態(tài)下所需壓強(qiáng)可高達(dá)2000千牛／毫米（200千克／毫米）以上。為此，擠壓筒和反擠壓的凹模需要有很高的強(qiáng)度，常采用多層預(yù)應(yīng)力組合結(jié)構(gòu)。沖頭和凸模的工作長(zhǎng)度宜短，避免在高的壓應(yīng)力下發(fā)生不穩(wěn)和彎曲。 </p><p>　　壓鑄模安裝在壓鑄機(jī)上，液態(tài)金屬在高壓下注入型腔、保壓至金屬凝固和成形的模具。它主要用于鋁、鋅、銅件，也可用于鋼件。壓

28、鑄模的結(jié)構(gòu)與塑料注射模類似。它由動(dòng)模與定模構(gòu)成型腔，用型芯形成鑄件的孔腔。金屬在型腔內(nèi)冷卻、凝固后抽出型芯，分開模具，由頂桿推出鑄件。壓鑄件一般壁薄中空，有眾多臺(tái)、筋，形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸要求較精確，表面較光潔，金屬在熔融的高溫下成形。因此壓鑄模需要采用耐高溫的材料制造。 </p><p>　　粉末冶金模將固體金屬粉末壓制成形的模具。將金屬粉末定量地倒入下模，然后上模壓下、閉合、成形，再用頂料裝置頂出預(yù)制坯。將預(yù)制

29、坯送入燒結(jié)爐內(nèi)燒結(jié)，遂制成粉末冶金零件。 一般粉末冶金件的空隙很大，占總體積的15％左右，成形壓力不大，模具結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，精度、表面粗糙度要求一般，所以對(duì)模具無(wú)特殊要求。為了減少空隙、提高密度和強(qiáng)度，對(duì)燒結(jié)后的坯件，再進(jìn)行一次熱鍛，通稱粉末鍛造。所用的模具與模鍛模相似。</p><p>　　模具是工業(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)工藝裝備，是一種高附加值的密集型產(chǎn)品，也是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域，其技術(shù)水平的高低已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造

30、水平的重要標(biāo)志。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長(zhǎng)。近年來(lái)，模具工業(yè)一直以15％左右的增長(zhǎng)速度快速發(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(guó)有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營(yíng)也得到了快速發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”；目前我國(guó)模具年生產(chǎn)總量雖已位居世界第三，，其中，沖壓模具占據(jù)其總量的40％以上，但在整個(gè)模具設(shè)計(jì)制造水平和標(biāo)準(zhǔn)化程度上，與德國(guó)、美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在很大差距。</p&

31、gt;<p>　　1.4模具CAD/CAE/CAM</p><p>　　模具CAD/CAE/CAM是改造模具傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，是一項(xiàng)高科技、高效益的系統(tǒng)工程。它以計(jì)算機(jī)軟件的形式，為企業(yè)提供一種有效的輔助工具，使工程技術(shù)人員借助于計(jì)算機(jī)對(duì)產(chǎn)品性能、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及生產(chǎn)管理進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。模具CAD/CAE/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期，降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量已成為模

32、具界的共識(shí)。</p><p>　　隨著功能強(qiáng)大的專業(yè)軟件和高效集成制造設(shè)備的出現(xiàn)，以三維造型為基礎(chǔ)、基于并行工程（CE）的模具CAD/CAM技術(shù)正成為發(fā)展方向，它能實(shí)現(xiàn)面向制造和裝配的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)成形過程的模擬和數(shù)控加工過程的仿真，使設(shè)計(jì)、制造一體化。 </p><p>　　快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)為了適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)中多品種、小批量生產(chǎn)的需要，加快模具的制造速度，降低模具生產(chǎn)成本，開發(fā)和應(yīng)用快速經(jīng)濟(jì)制

33、模技術(shù)越來(lái)越受到人們的重視。目前，快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)主要有低熔點(diǎn)合金制模技術(shù)、鋅基合金制模技術(shù)、環(huán)氧樹脂制模技術(shù)、噴涂成形制模技術(shù)、疊層鋼板制模技術(shù)等。應(yīng)用快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)制造模具，能簡(jiǎn)化模具制造工藝、縮短制造周期（比普通鋼模制造周期縮短70%～90%）、降低模具生產(chǎn)成本（比普通鋼模制造成本降低60%～80%），在工業(yè)生產(chǎn)中取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)提高新產(chǎn)品的開發(fā)速度，促進(jìn)生產(chǎn)的發(fā)展有著非常重要的作用。</p><p&

34、gt;　　在3D CAD/CAM軟件的不斷完善與進(jìn)步，模具CAD也開始了由2D時(shí)代向3D時(shí)代的邁進(jìn)。我國(guó)也已引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)，如美國(guó)EDS的UG，美國(guó)Parametric Technology公司的Pro/Engineer。本世紀(jì)初我國(guó)還在級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)方面有所發(fā)展，美國(guó)UGS公司與我國(guó)華中科技大學(xué)合作在UG-NX軟件平臺(tái)上開發(fā)的基于三維幾何模型的級(jí)進(jìn)模CAD/CAM軟件NX-PDW.</p><p&g

35、t;　　經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國(guó)模具行業(yè)已經(jīng)取得了飛速發(fā)展具體體現(xiàn)：</p><p>　　(1) 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/加工/工程技術(shù)得到廣泛使用。</p><p>　　(2) 大型模具企業(yè)擁有高速數(shù)控加工/加工中心/數(shù)控機(jī)床等先進(jìn)的加工工藝與裝備，可以開展RP/RT或模具逆向工程工作，硬件設(shè)備已經(jīng)站在世界基本同步的水平線上。</p><p>　　(3) 在沖模的表面精整加

36、工技術(shù)方面，開展了積極探索、積累了一些經(jīng)驗(yàn)。雖然我國(guó)模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命模具依賴進(jìn)口。</p><p>　　1.5 Pro/E在模具CAD/CAE/CAM中的應(yīng)用</p>

37、<p>　　工業(yè)產(chǎn)品在完成實(shí)體造型后，必須通過其他方法使其轉(zhuǎn)換為實(shí)際產(chǎn)品。在這過程中通常都需要利用模具來(lái)進(jìn)行（如金屬板料利用沖壓模具、壓鑄合金利用壓鑄模具、塑料產(chǎn)品利用塑料模具等）。因此，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和加工出模具，是制造產(chǎn)品的關(guān)鍵。復(fù)雜曲面的模具型腔的設(shè)計(jì)和加工是非常困難的。如何根據(jù)產(chǎn)品的三維實(shí)體模型來(lái)生成模具的型腔。是Pro/E的模具設(shè)計(jì)模塊的關(guān)鍵功能</p><p>　　Pro/E的模具設(shè)計(jì)模塊與P

38、ro/E基礎(chǔ)模塊一起，為塑料模、壓鑄模和沖模設(shè)計(jì)人員提供了快速創(chuàng)建和修改完整模具零部件的功能。模具設(shè)計(jì)選項(xiàng)具有易用、自動(dòng)化功能強(qiáng)大的特點(diǎn)，用于設(shè)計(jì)和校驗(yàn)沖模、注塑模和壓鑄模，可以縮短開發(fā)時(shí)間，并提高成品質(zhì)量。它能幫助模具設(shè)計(jì)人員和制造工程師，創(chuàng)建復(fù)雜曲面、精密公差以及所需的模具嵌件等其他特征，以確保其注塑模、沖模和壓鑄模能夠高效地制造出精確零件。</p><p>　　在Pro/E中可以設(shè)計(jì)注塑模具、中空吹塑模具。

39、合金壓鑄模具和鈑金沖壓等模具，為此Pro/E提供了多種工具，根據(jù)功能的不同進(jìn)行劃分：</p><p>　　基礎(chǔ)模塊和組件模塊：將模具視為普通的設(shè)計(jì)組件，就可以通過Pro/E的這兩個(gè)最基本的模塊來(lái)設(shè)計(jì)模具元件，再裝配得到模具組件。</p><p>　　塑料模具模塊：可以設(shè)計(jì)注塑模具型腔和吹塑模具型腔。</p><p>　　鑄造模具模塊：可以設(shè)計(jì)合金壓鑄模具型腔。<

40、;/p><p>　　MoldLib：可用于各種模具的模架設(shè)計(jì)，已逐漸被EMX代替。</p><p>　　注塑模具設(shè)計(jì)專家(EMX)：用以各種模具的模架設(shè)計(jì)。</p><p>　　塑料顧問：用于注塑模具的鑄模填充分析。</p><p>　　鈑金模架庫(kù)模塊(PDX)：設(shè)計(jì)沖壓模具的模架。</p><p>　　1.6鈑金模架庫(kù)模

41、塊(PDX)</p><p>　　鈑金模架庫(kù)模塊(PDX)的英文全稱是Progressive Die Extension，它是Pro/E軟件的一套外掛軟件，可以用于鈑金件快速而方便地進(jìn)行設(shè)計(jì)，PDX支持3種主要設(shè)計(jì)功能。</p><p>　　從鈑金件開發(fā)條帶布局，可以從Pro/E原始鈑金件或根據(jù)導(dǎo)入的幾何形狀創(chuàng)建的零件布局來(lái)創(chuàng)建條帶布局。</p><p>　　基于條

42、帶布局創(chuàng)建整個(gè)工件，包括板設(shè)計(jì)、板沖壓、導(dǎo)向件、螺釘、彈簧和其他元件的裝配等。</p><p>　　創(chuàng)建繪圖、材料清單(BOM)、孔圖表和其他必要信息。</p><p>　　1.7 PDX模架設(shè)計(jì)步驟</p><p>　　使用Pro/E結(jié)合PDX設(shè)計(jì)鈑金模具十分便捷，在設(shè)計(jì)之前，必須明確制件的形狀、使用材料、展開圖尺寸、制件的排樣方式和凹凸模的結(jié)構(gòu)等，根據(jù)其類型和結(jié)

43、構(gòu)就可以定出模具結(jié)構(gòu)。</p><p>　　Pro/E鈑金模具設(shè)計(jì)的流程如圖1.1所示，其中制件的展開是在Pro/E中完成的，其余步驟是在PDX中完成的。</p><p>　　圖1.1 Pro/E鈑金模具設(shè)計(jì)</p><p>　　2 對(duì)零件的綜合分析</p><p>　　零件圖如圖2.1所示</p><p>　　零

44、件材料：08優(yōu)質(zhì)碳素鋼</p><p>　　生產(chǎn)批量：大批量 </p><p><b>　　材料厚：1</b></p><p><b>　　圖2.1零件圖</b></p><p><b>　　2.1.1工藝分析</b></p><p><b&g

45、t;　　材料 </b></p><p>　　本零件為08優(yōu)質(zhì)碳素鋼，抗剪強(qiáng)度τ=220-310MPa，抗拉強(qiáng)度σb=280-390MPa,伸長(zhǎng)率δ10=32%，屈服極限σs=180MPa，具有良好的沖壓性能。</p><p>　　本零件形狀簡(jiǎn)單、對(duì)稱，是由圓弧和直線組成的，總體上是一個(gè)帶有五個(gè)孔的板件，需要控制的尺寸有Φ4.2mm，31±0.05mm,Φ18mm，10

46、±0.05mm, 38mm，沖裁件內(nèi)外所要求達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度除了42mm為13-14級(jí)精度外其余均為11-12級(jí)精度。</p><p><b>　　沖裁工藝方案選擇</b></p><p><b>　　方案一：</b></p><p>　　工序 1.落料 2.沖孔</p><p><

47、;b>　　采用單工序模生產(chǎn)</b></p><p><b>　　方案二：</b></p><p>　　工序 1.沖孔 2.落料</p><p><b>　　采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)</b></p><p><b>　　方案三：</b></p><p

48、>　　工序 落料與沖孔復(fù)合沖壓</p><p><b>　　采用復(fù)合模生產(chǎn)</b></p><p>　　方案一采用單工序模加工。單工序模一般只有一對(duì)凸、凹模，在壓力機(jī)的一次行程中，只完成單一工序，制件最大尺寸和材料厚度一般不受限制，較容易實(shí)現(xiàn)操作機(jī)械化自動(dòng)化，尤其適用于在多位壓力機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化同時(shí)也具有良好的生產(chǎn)通用性，但是沖壓精度一般較低，且需要制造兩套模具

49、。</p><p>　　方案二采用級(jí)進(jìn)模加工。級(jí)進(jìn)模又稱連續(xù)模，是指模具上沿被沖原材料的直線送進(jìn)方向，具有兩個(gè)或兩個(gè)以上工位，并在壓力機(jī)一次行程中，在不同的工位上完成兩個(gè)或兩個(gè)以上沖壓工序的沖模。沖壓精度為中高級(jí)，尺寸一致性好，適合大批量中小型定型產(chǎn)品零件的生產(chǎn)；由于條料排樣可采用多排，一次沖壓可以出多件，生產(chǎn)率高，同時(shí)容易實(shí)現(xiàn)操作機(jī)械化自動(dòng)化，尤其適和在單機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，但級(jí)進(jìn)模模具制造周期較長(zhǎng)。</p&

50、gt;<p>　　方案三采用復(fù)合模加工。復(fù)合模只有一個(gè)，并在這個(gè)工位上完成兩道或兩道以上的工序。沖壓生產(chǎn)率高，沖壓精度為中高級(jí)，綜合比較方案一、二、三復(fù)合模沖裁零件時(shí)受到壁厚的限制，決定采用方案三級(jí)進(jìn)?？梢赃_(dá)到零件要求的精度</p><p>　　所以綜合比較考慮三種方案，且根據(jù)工件的形狀以及形位公差要求，方案3比較適合加工該工件。</p><p>　　2.1.2 復(fù)合模的特點(diǎn)

51、及選用</p><p><b>　　復(fù)合模的特點(diǎn)：</b></p><p>　　1．生產(chǎn)效率高。復(fù)合模結(jié)構(gòu)緊湊，一套模具能完成若干工序，大大地減少了模具和占用的沖壓設(shè)備的數(shù)量，減少了操作人員和周轉(zhuǎn)時(shí)間，從而提高了生產(chǎn)率。</p><p>　　2．提高沖壓件的質(zhì)量。在復(fù)合模具中幾道沖壓工序是在同一工位上完成的，不用重新定位，可以避免重新定位產(chǎn)生的

52、誤差，從而保證了沖壓件的位置精度。沖壓件內(nèi)、外形的同軸度偏差可達(dá)0.02-0.04mm，特別適合薄料（料厚t可小至0.05mm）的沖裁。</p><p>　　3．復(fù)合模對(duì)用料的要求沒連續(xù)模那么嚴(yán)格，不規(guī)則的邊角材料也能使用。</p><p>　　4．復(fù)合模的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。復(fù)合模的結(jié)構(gòu)較單工序模復(fù)雜，加工難度大，對(duì)模具制造精度要求高，制造周期相對(duì)較長(zhǎng)，因此模具的制造成本顯著增加。</p&

53、gt;<p>　　5．某些帶狹窄面的工件受到凸凹模強(qiáng)度的限制不能使用復(fù)合模加工。</p><p><b>　　復(fù)合模的選擇原則：</b></p><p>　　1．生產(chǎn)批量。由于復(fù)合模成本較高，小批量生產(chǎn)時(shí)宜采用單工序模，幾個(gè)單工序?？赡鼙纫惶讖?fù)合模成本還低，在大批量生產(chǎn)時(shí)適合使用復(fù)合模。</p><p>　　2．沖壓工件的精度。當(dāng)

54、沖壓件的尺寸或同軸度、對(duì)稱度等位置精度要求較高時(shí)，應(yīng)考慮采用復(fù)合模；對(duì)于形狀復(fù)雜，重新定位可能產(chǎn)生較大誤差的沖壓工件，也應(yīng)采用復(fù)合模。</p><p>　　3．復(fù)合工序的數(shù)量。一般復(fù)合模的工序在四工序以下，否則模具過于復(fù)雜，同時(shí)模具的強(qiáng)度、剛度、可靠性也隨之下降。</p><p><b>　　復(fù)合模設(shè)計(jì)的特點(diǎn)：</b></p><p>　　1．

55、曲柄壓力機(jī)的許用負(fù)荷曲線與負(fù)荷模壓力曲線的關(guān)系。由于復(fù)合模的工作行程往往較大，尤其是落料、拉深復(fù)合模，落料在先，拉深在后，一般落料力較大，拉深力較小，這與壓力機(jī)的許用負(fù)荷曲線的變化趨勢(shì)相反，所以容易產(chǎn)生超載。設(shè)計(jì)復(fù)合模時(shí)要注意校核。</p><p>　　2．復(fù)合模中的凸凹模設(shè)計(jì)。由于復(fù)合模中的凸凹模的壁厚是沖壓件的尺寸決定的，而凸凹模的壁厚受強(qiáng)度限制不能過薄，因此其厚度應(yīng)大于最小壁厚a。</p>&

56、lt;p>　　3．復(fù)合工序的先后順序排列應(yīng)有利于成形及模具制造、維修。</p><p>　　4．復(fù)合模選用的模架。由于復(fù)合模的精度較高，因此也應(yīng)選用精度較高的模架。對(duì)要求精度較高的小間隙薄料沖裁復(fù)合模，應(yīng)采用球面浮動(dòng)式模柄，使之可自動(dòng)微調(diào)，避免因?qū)蚓日`差或沖壓設(shè)備和模具的安裝誤差對(duì)模具產(chǎn)生不利影響，保證模具安全，提高使用壽命。</p><p>　　5．注意模具各部分的配合和精度要

57、求。一般情況下是：</p><p>　　a．凸凹模、凸模和凹模當(dāng)采用窩座定位配合時(shí)，嵌入深度一般可采用5-10mm。</p><p>　　b．頂桿、模柄采用雙邊間隙為0.05mm的間隙配合。</p><p>　　c．頂件器與凹?？字g采用0.05mm的單邊間隙配合，頂件器在頂件終了時(shí)應(yīng)突出凹模端面0.5mm。</p><p>　　d．卸料板工

58、作面應(yīng)高出凸模端面0.3-0.5mm。</p><p>　　6．復(fù)合模工作部分零件的材料選用。復(fù)合模工作部分零件應(yīng)選用加工性能較好、耐磨性好、淬透性高、熱處理變形小的材料。</p><p><b>　　2.2 排樣方案 </b></p><p>　　排樣正確與否將影響到材料的合理利用、沖件質(zhì)量、生產(chǎn)率、模具結(jié)構(gòu)與壽命等?？紤]到排樣的選擇原則：&

59、lt;/p><p>　　沖裁小工件或某種工件需要窄帶料時(shí)，應(yīng)沿板料順長(zhǎng)方向進(jìn)行排樣，符合材料規(guī)格及工藝要求。</p><p>　　沖裁彎曲毛坯時(shí)，應(yīng)考慮板料的軋制方向。</p><p>　　沖件在條料上的排樣，應(yīng)考慮沖壓生產(chǎn)率，沖模耐用度、沖模結(jié)構(gòu)是否簡(jiǎn)單和操作的方便及安全等。</p><p>　　條料寬度的選擇與在板料的排樣應(yīng)考慮選用條料寬度較

60、大而步距較小的方案，可將板料切成條料，并減少?zèng)_制時(shí)間。</p><p>　　在可能情況下，要求產(chǎn)品的設(shè)計(jì)修正產(chǎn)品零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，以減少和消除設(shè)計(jì)廢料的形成，并有可能采取少無(wú)廢料方式。</p><p>　　查《沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.25確定搭邊值：兩工件之間的搭邊為a=3mm，工件邊緣搭邊b=1.25mm。確定后的的排樣方案如下圖：</p><p>　　一

61、個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為</p><p>　　η=A/BS×100%</p><p>　　=1525.4/（45X45）×100%</p><p><b>　　=75.3%</b></p><p>　　公式中的A=1525.4是由proe中的測(cè)量工具直接測(cè)量的工件表面面積。</p><

62、;p>　　查板材標(biāo)準(zhǔn)選用900mm×1000mm的鋼板，沒張鋼板課裁剪22塊條料，每塊條料可沖20個(gè)工件，每張鋼板可沖440個(gè)工件，每張鋼板的利用率為</p><p>　　η總=n×A/（a×b）×100%</p><p>　　=440×1525.4/（900×1000）×100%</p><p

63、><b>　　=74.6%</b></p><p>　　每張板材的材料利用率為74.6%。</p><p><b>　　2.3料利用率</b></p><p>　　用制件的面積與所用的板料面積的百分比，作為衡量排樣合理性的指標(biāo)，稱為材料的利用率。</p><p>　　一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率&l

64、t;/p><p>　　η=nF/BA*100%</p><p>　　F:制件面積(mm2)</p><p>　　n：一個(gè)步距內(nèi)的制件數(shù)</p><p>　　B：板料的寬度(mm)</p><p>　　A：排樣步距(mm)</p><p>　　制件面積F由Pro/E中的測(cè)量工具直接測(cè)量得F=1668.

65、467mm2，n=1，B=45.6mm，A=48.99mm；</p><p>　　η=nF/BA*100%=1*1688.467/(45.6*48.99)*100%</p><p><b>　　=74.69%</b></p><p>　　一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為74.69%</p><p>　　板料上總的材料利用率η總&

66、lt;/p><p><b>　　η總=n總F/LB</b></p><p>　　n總:一張板料上實(shí)際制件數(shù)</p><p>　　F：制件面積(mm2)</p><p>　　L：板料長(zhǎng)度(mm)</p><p>　　B：板料寬度(mm)</p><p>　　查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典：

67、第三卷 沖壓模具設(shè)計(jì)》表18.3-24選用500*1000的板料。</p><p>　　每張鋼板可裁剪10塊條料，每塊條料可沖裁20個(gè)工件，每張鋼板可沖裁200個(gè)工件，n總=200。</p><p>　　L=1000mm，B=500mm,F=1688.467mm2。</p><p>　　η總=n總F/LB=200*1688.467/(500*1000)*100%&l

68、t;/p><p><b>　　=66.73%</b></p><p>　　每張鋼板的材料利用率為66.73%。</p><p><b>　　2.4沖壓力計(jì)算</b></p><p>　　計(jì)算沖壓力的目的是為了合理地選擇沖壓設(shè)備和設(shè)計(jì)模具，該模具采用剛性卸料和下出料的方式</p><p

69、>　　2.4.1沖孔沖壓力的計(jì)算</p><p>　　凸凹模具刃口選用平刃口</p><p>　　模具刃口必然會(huì)承受側(cè)向推力作用，對(duì)于閉合曲線沖裁來(lái)說(shuō)，側(cè)向推力會(huì)相互抵消。因此可以不考慮側(cè)向推力的影響。但由于沖孔時(shí)，六個(gè)孔需同時(shí)沖出，需要六個(gè)沖孔凸模，且六個(gè)凸模的直徑相差較大，其中有四個(gè)小圓孔凸模，為保持沖孔時(shí)工件受拉應(yīng)力平衡，上模板五個(gè)凸模采用相同高度。</p>&l

70、t;p><b>　　如圖2.3所示</b></p><p><b>　　圖2.3階梯型凸模</b></p><p>　　階梯布置的凸模間高度差H取決于材料厚度，一般為：</p><p>　　t≤3mm時(shí)，H=t；</p><p>　　t>3mm時(shí)，H=0.5t。</p>&

71、lt;p><b>　　沖裁力的計(jì)算由式：</b></p><p><b>　　F0=Ltτ</b></p><p>　　式中 F0：沖裁力(N)</p><p>　　L： 沖裁件周長(zhǎng)(mm)</p><p>　　t： 材料厚度(mm)</p><p>　　τ：材料抗

72、剪強(qiáng)度(MPa)</p><p><b>　　沖裁件周長(zhǎng)：</b></p><p>　　L1=π*4.2*4+38*4+2.82*4+14.97*2+31.1=277.072mm</p><p>　　材料厚度t=1.0mm，抗剪強(qiáng)度取260 MPa。</p><p>　　F01=L1tτ=277.072*1.0*260=

73、72038.72 N</p><p>　　考慮到凸、凹模刃口的磨損，模具間隙的波動(dòng)，材料力學(xué)性能的變化以及材料厚度偏差等因素，實(shí)際所需的沖裁力還需增加30%，故選擇沖床的沖裁力應(yīng)為：</p><p>　　F=1.3F0≈Ltσb</p><p>　　式中 σb：材料的抗拉強(qiáng)度(MPa)</p><p>　　F1=1.3*72038.72=9

74、3650.336 N</p><p>　　卸料力、推件力和頂出力的影響因素很多，如材料的種類，材料厚度，沖裁間隙，零件形狀尺寸以及潤(rùn)滑情況等。這些力通常采用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算，見式：</p><p><b>　　卸料力 </b></p><p><b>　　F卸=K卸F</b></p><p>&

75、lt;b>　　推件力 </b></p><p><b>　　F推=nK推F</b></p><p><b>　　頂出力 </b></p><p><b>　　F頂=K頂F</b></p><p>　　式中 F：沖裁力(N)</p>&l

76、t;p>　　n：卡在凹模洞口中的廢料的數(shù)目,n=h/t，h為凹模腔口高度，mm，t為材料厚度，mm</p><p>　　K卸、K推、K頂：分別為卸料力、推件力、頂出力因數(shù)；</p><p>　　由《沖壓模具簡(jiǎn)明手冊(cè)》得K卸=0.04-0.05，K推=0.055，K頂=0.06，n=5/1.0=5，n取5。</p><p><b>　　卸料力 <

77、;/b></p><p>　　F卸1=K卸F1=0.05*72038.72=3601.936 N</p><p><b>　　推件力 </b></p><p>　　F推1=nK推F1=3*0.055*72038.72=11886.3888 N</p><p><b>　　頂出力 </b>

78、</p><p>　　F頂1=K頂F1=0.06*72038.72=4322.3232 N</p><p>　　模具采用剛性卸料和下出料方式的總壓力由式</p><p><b>　　F總=F+F推</b></p><p><b>　　沖孔總壓力為</b></p><p>　　

79、F總1=F1+F推1=72038.72+11886.3888=83925.1088 N</p><p>　　2.4.2落料沖壓力的計(jì)算</p><p><b>　　沖裁力的計(jì)算由式</b></p><p><b>　　F0=Ltτ</b></p><p>　　沖裁件周長(zhǎng)L2由proe中的測(cè)量工具直接

80、測(cè)量得L2=277.072mm，抗剪強(qiáng)度為260MPa；</p><p><b>　　沖裁力為：</b></p><p>　　F02=L2tτ=277.072*1.0*260=72038.72 N</p><p>　　選擇沖床時(shí)的沖裁力為：</p><p>　　F2=1.3F02=1.3*72038.72=93650.3

81、36 N</p><p>　　卸料力、推件力、頂出力的計(jì)算及卸料力、推件力、頂出力因數(shù)同上；</p><p><b>　　卸料力 </b></p><p>　　F卸2=K卸F2=0.05*93650.336=4682.5168 N </p><p><b>　　推件力 </b></p>

82、;<p>　　F推2=nK推F2=5*0.055*93650.336=25753.8424 N</p><p><b>　　頂出力 </b></p><p>　　F頂2=K頂F2=0.06*93650.336=5619.02016 N</p><p><b>　　落料的總壓力為：</b></p>

83、;<p>　　F總2=F2+F推2=93650.336+25753.8424=119404.1784 N</p><p><b>　　總沖壓力為：</b></p><p>　　F總=F總1+F總2=83925.1088+119404.1784=203229.2872 N</p><p>　　2.4.3 壓力機(jī)標(biāo)稱壓力的確定<

84、/p><p>　　一般情況下所選壓力機(jī)的標(biāo)稱壓力應(yīng)大于或等于成形工藝力和輔助工藝力總和的1.3倍，故壓力機(jī)標(biāo)稱壓力取：</p><p>　　P≥1.3F總=1.3×203229.2872=264.2KN</p><p>　　由P的值可初選壓力為開式可傾工作臺(tái)壓力機(jī)，壓力機(jī)參數(shù)如下：</p><p>　　公稱壓力：400KN；</p

85、><p>　　滑塊行程：100mm；</p><p>　　滑塊行程次數(shù)：80次/min；</p><p>　　最大閉合高度:300mm；</p><p>　　閉合高度調(diào)節(jié)量：80mm；</p><p>　　工作臺(tái)尺寸：630mm420mm</p><p>　　2.4.4 壓力中心的計(jì)算</p&

86、gt;<p>　　沖壓力合力的作用點(diǎn)稱為壓力中心。為了保證壓力機(jī)和沖模正常平穩(wěn)的工作，必須使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊中心重合，對(duì)于帶模柄的中小型沖模就要使壓力中心與模柄軸心線重合。否則沖裁過程中壓力機(jī)滑塊和沖模會(huì)承受偏心載荷，使滑塊導(dǎo)軌和沖模導(dǎo)向部分產(chǎn)生不正常磨損，合理間隙得不到保證，刃口迅速變鈍，從而降低沖件質(zhì)量和模具壽命甚至損壞模具。因此設(shè)計(jì)沖模時(shí)，應(yīng)該正確算出沖裁時(shí)的壓力中心，并使壓力中心和模柄軸心線重合，若因沖件

87、的形狀特殊，從模具結(jié)構(gòu)方面考慮不宜使壓力中心與模柄軸心線相重合，也應(yīng)注意盡量使壓力中心的偏離不超過所選壓力機(jī)模柄孔投影面積的范圍。</p><p>　　如上圖由于工件在x方向上對(duì)稱故x方向上的壓力中心為x0=0mm。</p><p>　　y方向的壓力中心為：</p><p><b>　　y0 =</b></p><p>

88、<b>　　=0mm</b></p><p>　　由以上計(jì)算可知該工件的壓力中心為（0,0）。</p><p>　　2.5凸凹模刃口尺寸計(jì)算</p><p>　　沖裁件的尺寸精度取決于凹、凸模刃口部分的尺寸。沖裁的合理間隙也要靠凸、凹模刃口部分的尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn)和保證。所以正確地確定刃口部分尺寸是相當(dāng)重要的。</p><p>

89、<b>　　2.5.1沖裁間隙</b></p><p>　　沖裁模凸、凹模刃口部分尺寸之差稱為沖裁間隙，其雙面間隙用Z表示，單面間隙為Z/2，沖裁間隙的大小對(duì)沖裁件的斷面質(zhì)量、沖裁力、模具壽命等影響很大，所以沖裁間隙是沖裁模設(shè)計(jì)中一個(gè)很重要的工藝參數(shù)。</p><p>　　要對(duì)凸、凹模具采用分開加工的方法，為了保證間隙值，必須滿足條件：</p><

90、p>　　δ凸+δ凹≤Zmax-Zmin</p><p>　　δ凸：凸模制造公差；</p><p>　　δ凹：凹模制造公差。</p><p>　　查《沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》表2-10得雙面沖裁間隙Zmin=0.10，Zmax=0.13；</p><p>　　表2-12得沖裁凸、凹模的制造公差：</p><p>　　Φ

91、4.2 δ凸=0.02，δ凹=0.02；</p><p>　　42 δ凸= 0.02，δ凹=0.03；</p><p>　　代入上式可知條件滿足，凸、凹模分開加工。</p><p>　　2.5.2沖孔凸、凹模尺寸計(jì)算</p><p>　　工件孔的尺寸為：31+0.05-0.05，8+0.05-0.05。根據(jù)刃口尺寸計(jì)算原則，沖孔時(shí)應(yīng)首先確定

92、凸模刃口尺寸。凸模的制造公差取負(fù)偏差，凹模的制造公差取正偏差。其計(jì)算見式：</p><p>　　d凸=(d+xΔ)0-δ凸</p><p>　　d凹=(d凸+Zmin)+δ凹0</p><p>　　式中 d凸、d凹：沖孔凸、凹?；境叽?mm)；</p><p>　　Δ ：工件的制造公差(mm)；</p><p>&

93、lt;b>　　x ：因數(shù)。</b></p><p>　　查《沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》表2-13得圓形x=0.75，非圓形x=1</p><p><b>　　R9 ：</b></p><p>　　R凸=(d+xΔ)0-δ凸=(9+0.75*0.05)0-0.02=9.03750-0.02mm</p><p>

94、　　R凹=(d凸+Zmin)+δ凹0=(9.0375+0.1)+0.0250=9.1375+0.0250mm</p><p><b>　　Φ4.2</b></p><p>　　d凸=(d+xΔ)0-δ凸=(4.2+0.75*0.1)0-0.02=4.2750-0.02mm</p><p>　　d凹=(d凸+Zmin)+δ凹0=(4.275+0.

95、10)+0.020=4.375+0.020mm</p><p>　　2.5.3落料凸、凹模尺寸計(jì)算</p><p>　　工件尺寸為：420-0.1。根據(jù)刃口計(jì)算原則，落料時(shí)應(yīng)首先確定凹模刃口尺寸。凸模的制造公差取負(fù)偏差，凹模的制造公差取正偏差。其計(jì)算見式：</p><p>　　D凹=(D-xΔ)+δ凹0</p><p>　　D凸=(D凹-Zm

96、in)0-δ凸</p><p>　　式中 D凹、D凸為落料凹、凸模尺寸。</p><p>　　查《沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》表2-13得圓形x=0.75；</p><p><b>　　D42 ：</b></p><p>　　D凹=(D-xΔ)+δ凹0=(9-0.75*0.1)+0.030=8.925+0.030mm</p

97、><p>　　D凸=(D凹-Zmin)0-δ凸=(8.925-0.10)0-0.02=8.8250-0.02mm</p><p>　　2.6主要零部件的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.6.1 沖孔凸模的設(shè)計(jì)</p><p>　　選取圓柱頭直桿圓凸模，由模具的結(jié)構(gòu)及其各個(gè)板的厚度確定其長(zhǎng)度取45mm，其結(jié)構(gòu)形式如下圖：</p><

98、p>　　2.6.2 沖孔凹模的設(shè)計(jì)</p><p>　　由《沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.40選取直筒式孔口凹模，根據(jù)模具要求凹模高45，其結(jié)構(gòu)形式如下圖：</p><p>　　特點(diǎn)：制造方便，刃口強(qiáng)度高，刃磨后工作部分尺寸不變。易積存沖件和廢料，脹力大，推件力大，孔壁磨損大，刃磨層較厚。</p><p>　　應(yīng)用：用于精度要求較高或形狀復(fù)雜的工件，上圖形式應(yīng)用

99、于圓形工件沖模，上下出件皆可。</p><p>　　2.6.3 落料凹模板的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　凹模高度：H=KB</b></p><p>　　凹模壁厚：C=（1.5-2）H</p><p>　　式子中 B：凹?？椎淖畲髮挾龋獴不小于15mm;</p><p>　　C：凹模壁厚

100、C，指刃口至凹模外形邊緣的距離;</p><p><b>　　K：系數(shù)。</b></p><p>　　B的最大值為65mm，查《沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.41的K的值為K=0 .28。則：</p><p>　　凹模高度：H=KB=0.28×65=18.2mm</p><p>　　凹模壁厚：C=（1.5-2）H

101、</p><p>　　=（1.5-2）×18.2</p><p>　　=（27.3-36.4）mm</p><p>　　實(shí)取 C=30mm</p><p>　　凹模板的最大邊長(zhǎng)為：L=65+30×2=125mm</p><p>　　凹模板是標(biāo)準(zhǔn)件，查標(biāo)準(zhǔn)JB/T7643.1-91取凹模板尺寸為：1

102、25×125×18mm，將凹模板做成薄型形式并加空心墊板后實(shí)取尺寸為：125×125×14mm，空心墊板尺寸為：125×125×12mm。</p><p>　　2.6.4 落料凸模的設(shè)計(jì)</p><p>　　落料凸模和沖孔凹模是一體的，即沖孔的凹模在落料的凸模上，故又稱其為凸凹模，凸凹模通過凸模固定板固定在下模上，因此該模具屬于倒

103、裝復(fù)合模，其形狀如下：</p><p>　　校核凸凹模的強(qiáng)度：查《沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.48凸凹模的最小壁厚為4.9mm，該凸凹模壁厚最小出為7mm，滿足凸凹模的設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　凸凹模的高度根據(jù)模具的高度以及后便所選彈簧的尺寸最終確定為46.3mm。</p><p>　　2.7 模架及其附屬組件的選擇</p><p>　

104、　模架包括上模座、下模座、導(dǎo)柱和導(dǎo)套。沖壓模具的全部零件都安裝在模架上。為了縮短模具制造周期，降低成本，我國(guó)已制定出模架標(biāo)準(zhǔn)，并有商品模架出售。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(dòng)導(dǎo)向模架和滾動(dòng)導(dǎo)向模架兩大類。每類模架中，由于導(dǎo)柱安裝位置和數(shù)量不同，又各具有多種模架類型，標(biāo)準(zhǔn)模架的類型見《沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》表15.1。</p><p>　　選擇模架結(jié)構(gòu)時(shí)要根據(jù)工件的受力變形特點(diǎn)，坯件定位、出件方式，

105、材料送進(jìn)方向，導(dǎo)柱受力狀態(tài)，操作是否方便等方面進(jìn)行綜合考慮。</p><p>　　選擇模架尺寸時(shí)要根據(jù)凹模的輪廓尺寸考慮，一般在長(zhǎng)度上及寬度上都應(yīng)比凹模大30-40mm。模板厚度一般應(yīng)等于凹模厚度的1-1.5倍。選擇模架時(shí)還要注意到模架與壓力機(jī)的安裝關(guān)系，例如模架與壓力機(jī)工作臺(tái)孔的關(guān)系，模架的寬度應(yīng)比壓力機(jī)的工作臺(tái)孔的孔徑每邊約達(dá)40-50mm。沖壓模具的閉合高度應(yīng)大于壓力機(jī)的最小安裝高度，小于壓力機(jī)的最大安裝高

106、度。</p><p>　　通常中小型沖模長(zhǎng)采用后側(cè)式、對(duì)角式或?qū)ΨQ式的導(dǎo)柱型模架，四角導(dǎo)柱式模架主要用于精度要求高的沖壓件和大型沖壓件。</p><p>　　根據(jù)凹模板的周界尺寸125mm選擇后側(cè)導(dǎo)柱式模架，國(guó)標(biāo)GB/T2851.3-90</p><p>　　上模座：GB/T2855.5-90 (125X80X25)mm</p><p>

107、;　　下模座：GB/T2855.6-90 (125×80×30)mm</p><p>　　導(dǎo)套：選擇導(dǎo)套SN1730 內(nèi)徑20，外徑32</p><p>　　模柄：選擇模柄A24×91 JB/T7646.1-94</p><p>　　導(dǎo)柱：由模架尺寸選取導(dǎo)柱為A20h5×160 GB/T2861.1-90</p

108、><p>　　2.8 模具其他模板的選擇</p><p>　　上墊板的尺寸：由模具周界尺寸（125×80）mm查《沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)》的墊板厚度為10mm，故墊板尺寸為（125×80×10）mm。</p><p>　　凸模固定板：查《沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》取凸模固定板的尺寸為：（125×80×15）mm</p>

109、<p>　　凸凹模固定板：由模具周界尺寸查《沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》的厚度為15mm，故凹凸模固定板的尺寸為（125×125×15）mm。</p><p>　　卸料板尺寸：卸料板厚度H=（0.8-1）h，h為凹模板的厚度，故H=（0.8-1）×15=（12-15）mm，取H=15mm，卸料板尺寸為（125×125×15）mm。</p><

110、;p><b>　　圖：下模墊板</b></p><p>　　圖：上模沖頭固定板和凹模板</p><p><b>　　圖：上模沖頭部分</b></p><p>　　2.9 其他零件的選擇與計(jì)算</p><p>　　2.9.1 卸料橡膠的選擇</p><p>　　根據(jù)模具結(jié)

111、構(gòu)初定4塊橡膠，每塊橡膠分擔(dān)的卸料力為:</p><p>　　F卸/n=4690N/4=1172.5N</p><p>　　查《沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》取橡膠外形為圓柱和長(zhǎng)方體搭配。 </p><p><b>　　圖：

112、橡膠墊塊 </b></p><p><b>　　外徑：D=20mm</b></p><p><b>　　內(nèi)徑：d=10mm</b></p><p><b>　　自由高度：15mm</b></p><p>　　橡膠壓力 P=Aq<

113、;/p><p>　　其中A-橡膠橫截面積</p><p>　　q-橡膠壓縮的單位壓力</p><p>　　查《沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》取橡膠壓縮量為15%，即壓縮值為15X15%=2.25mm 取q=0.5MP</p><p>　　則柱形橡膠 P=π*7*7*0.5 =.76.93MP</p>&l

114、t;p>　　長(zhǎng)方體形 P=12*63*0.5 = 378MP </p><p><b>　　達(dá)到?jīng)_壓力水平</b></p><p>　　2.9.2 螺釘?shù)倪x擇</p><p>　　上模固定螺釘：查《沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.46由凹模的厚度45mm選擇螺釘直徑的大小為10mm，根據(jù)模具的高度確定螺釘?shù)?/p>

115、長(zhǎng)度為70mm，即螺釘?shù)某叽鐬镸10×70mm。螺釘?shù)牟贾冒幢?.44淬火硬化條件選取，螺孔到凹模邊緣距離的最小尺寸為a=1.25d=1.25×10=12.5mm，取整為15mm，螺釘數(shù)目為4個(gè)，螺釘型號(hào)為內(nèi)六角螺釘。</p><p>　　下模固定螺釘：下模螺釘?shù)墓Q直徑及數(shù)目和布置與上模相同，螺釘長(zhǎng)度有模具高度確定為75mm，即下模螺釘?shù)某叽鐬镸10×75mm。</p>

116、<p>　　凸凹模固定螺釘：凸凹模直接固定在下模座上，螺釘尺寸為M5×40，螺釘型號(hào)為內(nèi)六角螺釘。</p><p>　　2.9.3 定位銷的選擇</p><p>　　定位銷：模具中的定位銷主要起定位作用，上下模中的定位銷均取公稱直徑為M5的標(biāo)準(zhǔn)銷釘，上模定位銷為M5×45，下模定位銷為M5×40。</p><p>　　3

117、繪制裝配圖和零件圖</p><p>　　3.1 模具的三維圖</p><p>　　圖：隱藏上模凹模后的組裝圖</p><p><b>　　圖：分解后的視圖</b></p><p><b>　　3.2 模具裝配圖</b></p><p>　　1-下模座；2-內(nèi)六角螺釘；3-定位

118、銷；4凸凹模固定板；5-凸凹模；</p><p>　　6-擋料銷；7-導(dǎo)柱；8-導(dǎo)套；9-上模座；10-內(nèi)六角螺釘；11-墊板；</p><p>　　12-模柄；13-頂桿；14-凸模；15-防轉(zhuǎn)銷；16-定位銷；17-凸模固定板；</p><p>　　18-推件塊；19-空心墊板；20-凹模板；21-卸料板；22-卸料彈簧；</p><p>