止動片沖裁模具設計【開題報告+文獻綜述+畢業(yè)設計】

1、<p><b>　　畢業(yè)論文開題報告</b></p><p>　　機械設計制造及其自動化</p><p><b>　　止動片沖裁模具設計</b></p><p>　　一、選題的背景與意義</p><p>　　隨著中國工業(yè)的飛速發(fā)展，模具行業(yè)也顯得越來越重要?，F(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱

2、，世界模具市場總體也供不應求。模具是大批生產同形產品的工具，是工業(yè)生產的主要工藝裝備。模具可保證沖壓產品的尺寸精度，使產品質量穩(wěn)定，且在加工過程中不破壞產品表面。用模具生產零部件可以采用冶金廠大量生產的廉價的軋制鋼板或鋼帶為坯料，切在生產中不需要加熱，具有生產效率高、質量好、重量輕、成本低且節(jié)約能源和原材料等一系列優(yōu)點，是其他加工方法所不能比擬的。沖壓工藝是靠壓力機和模具對板材、帶材、管材、和型材等施加外力，使之產生塑性變形或分離，從而

3、獲得所需形狀和尺寸的工件的成形加工方法。沖壓是高效的生產方式，采用復合模，其實是多工位的級進模，可在一臺壓力機上完成多道沖壓工序，實現(xiàn)由帶料開卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動生產，生產效率極高。</p><p>　　止動片是機械設備上的止動零件，能有效地解決各零件之間的定位問題。目前，工業(yè)生產中普遍采用模具成形工藝方法，以提高產品的生產力和質量。此零件結構簡單、尺寸小、精度要求較低，在大批量生產時，采用沖裁生產

4、可以保證沖壓產品尺寸精度，使產品質量穩(wěn)定。且在生產過程中不需要加熱，具有生產效率高、質量好、成本低且節(jié)約能源和原材料等一系列優(yōu)點。</p><p>　　二、研究的基本內容與擬解決的主要問題：</p><p><b>　　1、研究的基本內容</b></p><p>　　1.1止動片零件沖壓工藝的分析</p><p>　　1

5、.2止動片沖裁工藝設計</p><p>　　1.3模具工作部分尺寸計算</p><p>　　1.4模具結構及其它零件設計</p><p>　　1.5模具主要零件加工工藝過程卡編制</p><p>　　2、擬解決的主要問題</p><p>　　2.1模具結構設計及模具零件加工工藝的制定；</p><p

6、>　　三、研究的方法與技術路線：</p><p>　　依據沖壓模具設計方法和止動片沖裁件特性，理論與實踐相結合，設計出一套沖裁模具。</p><p>　　1.依據課題查閱和收集相關資料；</p><p>　　2.了解沖裁件的特性，擬定的模具方案，并進行對比，確定最終沖裁模具的方案；</p><p>　　3.設計止動片沖裁工藝，在CATI

7、A三維CAD軟件上完成模具圖和零件圖；</p><p>　　4.編寫模具主要零件的加工工藝。</p><p>　　四、研究的總體安排與進度：</p><p>　　2010.11-2011.02 查找并閱讀大量文獻，確定研究方向；</p><p>　　2010.12-2011.01 收集并整理數據和資料，熟悉模具設計；</p>&

8、lt;p>　　2011.01-2011.02 設計一套止動片的沖裁模具，并在CATIA三維CAD軟件中繪制出模具的三維和二維圖紙，并編寫主要零件的加工工藝；</p><p>　　2011.02-2011.03 總結數據和資料，修改并完善論文；</p><p>　　2011.03-2011.04 準備論文答辯。</p><p><b>　　五、參考文獻

9、：</b></p><p>　　[1] 劉振奇，劉騰蕓．沖裁模具結果設計的要點簡介[J]．科技信息，2010， (5)：358~360</p><p>　　[2] 曹建剛，刑淑清．沖裁模具設計中的應力分析[J]．包頭鋼鐵學院學報，1998，17(3)：238~240</p><p>　　[3] 盧福新．沖裁模具壓力中心的確定[J]．模具技術，2002，(

10、3)：22~24</p><p>　　[4] 宋凱杰．止動片沖孔落料符合模具設計[J]．模具技術與機床，2010，(4)：35~37</p><p>　　[5] 李春泉. 止動件沖壓工藝的改進[J]. 模具工業(yè), 2001, (5): 23~25.</p><p>　　[6] 任輝. 沖壓模具精加工過程控制淺析[J]. 裝備制造技術, 2010, (7): 161~

11、162.</p><p>　　[7] 李煥芳. 冷沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 中國高新技術企業(yè), 2010, (15): 5~6.</p><p>　　[8] 李建平. 我國冷沖模發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展建議[J]. 電加工與模具, 2010, (14): 26~30.</p><p>　　[9] 李奇涵. 基于CATIA V5的沖壓模具參數化設計和應用[J]. 制造業(yè)信息化

12、, 2010, (1): 66~68.</p><p>　　[10]陳炎嗣. 多工位級進模凸模微調機構的應用[J]. 模具制造, 2010, (5): 18~21.</p><p>　　[11]李忠明. 沖壓工藝行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀評述[J]. 內蒙古石油化工, 2006, (5): 86~87.</p><p>　　[12]金龍建. 扣件多工位級進模設計[J]. 模具制造

13、, 2010, (7): 16~18.</p><p>　　[13]田光輝, 李紅旗 編著. 模具設計與制造[M]. 北京大學出版社, 2009, 5. </p><p>　　[14]O.N.Cora, K.Namiki. Wear performance assessment of alternative stamping die materials utilizing a novel

14、test system[J]. Wear , 2009, (267): 1123–1129.</p><p>　　[15]M. Firat. Computer aided analysis and design of sheet metal forming processes:: Part III: Stamping die-face design [J]. Materials&Design , 2007

15、, (28): 1311–1320.</p><p><b>　　畢業(yè)論文文獻綜述</b></p><p>　　機械設計制造及其自動化</p><p><b>　　止動片沖裁模具設計</b></p><p><b>　　1.前言</b></p><p>

16、　　隨著中國工業(yè)的飛速發(fā)展，模具行業(yè)也顯得越來越重要?，F(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱，世界模具市場總體也供不應求。模具是大批生產同形產品的工具，是工業(yè)生產的主要工藝裝備。模具可保證沖壓產品的尺寸精度，使產品質量穩(wěn)定，且在加工過程中不破壞產品表面。用模具生產零部件可以采用冶金廠大量生產的廉價的軋制鋼板或鋼帶為坯料，切在生產中不需要加熱，具有生產效率高、質量好、重量輕、成本低且節(jié)約能源和原材料等一系列優(yōu)點，是其他加工方法所不能比擬的。沖壓

17、工藝是靠壓力機和模具對板材、帶材、管材、和型材等施加外力，使之產生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件的成形加工方法。沖壓是高效的生產方式，采用復合模，其實是多工位的級進模，可在一臺壓力機上完成多道沖壓工序，實現(xiàn)由帶料開卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動生產，生產效率極高。</p><p>　　止動片是機械設備上的止動零件，能有效地解決各零件之間的定位問題。目前，工業(yè)生產中普遍采用模具成形工藝方法，以提高

18、產品的生產力和質量。此零件結構簡單、尺寸小、精度要求較低，在大批量生產時，采用沖裁生產可以保證沖壓產品尺寸精度，使產品質量穩(wěn)定。且在生產過程中不需要加熱，具有生產效率高、質量好、成本低且節(jié)約能源和原材料等一系列優(yōu)點。</p><p><b>　　沖裁模具簡介</b></p><p>　　沖裁是利用沖模使部分材料或工序件與另一部分材料、工序件、或廢料分離的一種沖壓工序。

19、沖裁是剪切、落料、沖孔、沖缺、沖槽、剖切、鑿切、切邊、切舌、切開、整修等分離工序的總稱。從板料上分離出所需形狀和尺寸的零件或毛坯的沖壓方法。沖裁是利用沖模的刃口使板料沿一定的輪廓線產生剪切變形并分離。沖裁在沖壓生產中所占的比例最大。在沖裁過程中，除剪切輪廓線附近的金屬外，板料本身并不產生塑性變形，所以由平板沖裁加工的零件仍然是一平面形狀。</p><p>　　沖裁可分為剪切、落料、沖孔、切斷、切口和剖切等。剪切是

20、將大平板剪切成條料。落料是沿一條封閉的分離線將所需的部分從板料上分離出來。切邊是切去 拉深件的飛邊。沖孔是在板料上沖出孔、槽和百頁窗等。沖裁除作為備料外，常用于直接加工墊圈、自行車鏈輪、儀表齒輪、凸輪、撥叉、儀表面板，以及電機、 電器上的硅鋼片、集成電路中的插接件等。 　　沖裁模的上、下模刃口的錯開量稱為間隙。間隙對剪切變形、破壞過程、沖裁件的質量、沖模壽命有影響。沖裁間隙受板料的性能、板料厚度、沖裁方式和沖模結構等多種因素影響，一般

21、單邊間隙取板厚的10～15％。</p><p>　　沖裁模具按工序組合程度可分為：簡單沖裁模、連續(xù)沖裁模、符合沖裁模。在本次止動片的設計中，主要用到連續(xù)沖裁模，連續(xù)沖裁模是按一定的先后程序，在沖床的滑塊的一次行程中，在模具的不同位置上，完成沖孔、落料兩個工序的沖裁模，又稱級進模。連續(xù)模，可以加工形狀復雜的工件，適合加工形狀較小的工件，加工精度達IT10~14級。加工中，工序間自動送料，自動排除工件，生產效率高，且

22、操作人員手不進入沖模工作區(qū)，較為安全。連續(xù)模的沖模制造簡單，加工成本較低。</p><p><b>　　國內外研究現(xiàn)狀</b></p><p>　　學者劉振奇，劉騰蕓[1] 通過對沖裁模中凹凸模間隙的研究得出，間隙對沖裁力有較明顯的影響，對卸料力的影響更為顯著。間隙小時，落料尺寸小于凹模，沖出的孔大于凹模。間隙增大，模具的壽命有明顯的增加。當間隙適中時，零件的斷面部分

23、分光面和毛面兩部分，并帶有塌角和毛刺。</p><p>　　學者曹建剛,刑淑清[2] 通過對普通沖裁過程中應力狀態(tài)變化的研究得出沖裁間隙越大，完全力矩也越大，沖壓件的不平衡度也就越大。要先出不平衡的方法有減小沖裁間隙、加頂件板、壓料板或采用其他沖壓工藝。從而得出凸凹模的間隙變化，使得板料在沖裁過程中的應力狀態(tài)發(fā)生變化，從而直接影響到沖壓件的表面質量。</p><p>　　學者李奇涵，李衡[

24、7] 以JB/T7646.3 B為例，利用CATIA的Formula功能、Design Table功能和Catalog功能，進行沖壓模具標準零件參數化設計及建立三維標準件庫。通過對沖壓模具參數化的設計，建立三維標準件庫，在CATIA環(huán)境下實現(xiàn)CAD/CAPP/CAM高度集成，保證同一零件在設計、工藝編排和制造階段具有高度一致的數學模型，可確保最終產品的質量。</p><p>　　學者李春泉[4] 在設計主要起定位

25、防轉作用的止動件零件時，指出，止動件零件形狀簡單、尺寸精度要求不高，原來一直使用3副單工序模具加工，容易造成通用V形機構彎形，形狀不對稱，兩邊摩擦力不均勻，材料滑移較大，很難保證尺寸要求。故應改進為級進模加工，成形后切斷為兩件，這樣整副模具受力均勻，既能保證產品質量，又能提高模具壽命，提高生產效率。</p><p>　　學者石其年[5] 在對沖裁模具的使用壽命研究中指出，影響模具壽命的因素主要與模具結構形狀、模具

26、材料性能、設計思路和工藝方案、制造加工技術水平、熱處理技術與質量、使用與維護以生產系統(tǒng)管理水平等。其中沖裁模凸模和凹模之間的間隙大小及其均勻性是影響模具使用壽命的關鍵因素之一。根基實際情況，有兩種合理間隙可供選擇，第一種為保證產品特殊的質量要求，適當降低模具壽命而采用小間隙；第二種是保證模具最高壽命，選擇力和功耗較小的間隙。</p><p><b>　　4.總結</b></p>

27、<p>　　對于止動片這類結構簡單、精度要求低的零件很適用于沖壓模具成形，通過CATIA三維CAD的輔助，可以很好的完成設計的模具圖和零件圖，但在設計中對凸凹模的間隙選擇等關鍵問題上還需要根據實際狀況而定。沖壓成形已經成為模具行業(yè)最為常用的成形方式，伴隨著CATIA、CAD/CAPP/CAM等集成系統(tǒng)的發(fā)展，和多工位級進模和多功能精密模具的技術進步，沖壓模具的設計制造能力將進一步得到發(fā)展。</p><p&

28、gt;<b>　　參考文獻：</b></p><p>　　[1] 劉振奇，劉騰蕓．沖裁模具結果設計的要點簡介[J]．科技信息，2010， (5)：358~360</p><p>　　[2] 曹建剛，刑淑清．沖裁模具設計中的應力分析[J]．包頭鋼鐵學院學報，1998，17(3)：238~240</p><p>　　[3] 盧福新．沖裁模具壓力中心

29、的確定[J]．模具技術，2002，(3)：22~24</p><p>　　[4] 李春泉. 止動件沖壓工藝的改進[J]. 模具工業(yè), 2001, (5): 23~25.</p><p>　　[5] 石其年 提高沖裁模具使用壽命的途徑與分析[J]. 模具, 2006, (5): 63~66.</p><p>　　[6] 李建平. 我國冷沖模發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展建議[J].

30、電加工與模具, 2010, (14): 26~30.</p><p>　　[7] 李奇涵, 李衡. 基于CATIA V5的沖壓模具參數化設計和應用[J]. 制造業(yè)信息化, 2010, (1): 66~68.</p><p>　　[8] 陳炎嗣. 多工位級進模凸模微調機構的應用[J]. 模具制造, 2010, (5): 18~21.</p><p>　　[9] 李忠明

31、. 沖壓工藝行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀評述[J]. 內蒙古石油化工, 2006, (5): 86~87.</p><p>　　[10] 金龍建. 扣件多工位級進模設計[J]. 模具制造, 2010, (7): 16~18.</p><p>　　[11] 田光輝, 李紅旗 編著. 模具設計與制造[M]. 北京大學出版社, 2009, 5. </p><p>　　[12] O.N.C

32、ora, K.Namiki. Wear performance assessment of alternative stamping die materials utilizing a novel test system[J]. Wear , 2009, 267: 1123–1129.</p><p>　　[13]M. Firat. Computer aided analysis and design of sh

33、eet metal forming processes:: Part III: Stamping die-face design [J]. Materials&Design , 2007, (28): 1311–1320.</p><p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　　（20 屆）</b></p&g

34、t;<p><b>　　止動片沖裁模具設計</b></p><p><b>　　摘　要</b></p><p>　　【摘要】止動片是機械設備上的止動零件，能夠有效地解決各零件之間的定位問題。目前，在工業(yè)生產中普遍采用模具成形工藝方法，以提高產品的生產力和質量。此零件結果簡單、尺寸小、精度要求較低，在大批量生產時，采用沖裁生產可以有效

35、地保證沖壓產品尺寸精度，使產品質量穩(wěn)定。且在生產過程中不需要加熱，具有生產效率高、質量好、成本低并且節(jié)約能源和原材料等一系列優(yōu)點。</p><p>　　本文介紹了止動片沖裁模具設計的具體過程，包括工件的工藝性分析、沖壓工藝方案的確定以及工藝計算、模具工作零件計算、模具結構設計等。通過對零件的方案選擇、拍樣設計、壓力計算和刃口計算，得出凹凸模等主要零件的尺寸精度要求，依照國標選取合適的凹凸模及其它零件。再根據各部分

36、的尺寸精度要求，編制主要零件的加工工藝，并繪制出整個模具的裝配圖和部分零件圖。本設計由于零件需要采用的是正裝式復合模，卸料采用彈性卸料裝置；出件采用推件裝置；送料采用導料銷和擋料銷的定位方式。</p><p>　　【關鍵詞】止動片；沖壓；模具。 </p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　【ABSTRACT】St

37、opper film is a moving parts on machinery, which can effectively solve the problem of the positioning between the parts.At present, widely used in industrial production method of die forming technology to improve product

38、ivity and product quality.The results of this part is simple, small size, low precision, in mass production, the use of stamping production stamping products can effectively ensure dimensional accuracy, product quality a

39、nd stability.And in the production process does </p><p>　　This article describes the design of the stopper piece punching die specific process, including analysis of the process the workpiece, stamping proce

40、ss to determine the program, process calculation, mold parts and the die structure design calculations.By choicing the part of the program,the design of nesting, the calculation of edge and pressure to reach the conclusi

41、on about precision the size of the main parts,for example the bump die，in accordance with the national standard select the appropri</p><p>　　【KEYWORDS】stopper film； stamping； die.</p><p><b&g

42、t;　　目　錄</b></p><p><b>　　摘　要8</b></p><p>　　Abstract9</p><p><b>　　目　錄10</b></p><p><b>　　1 緒論12</b></p><p><b

43、>　　2 引言14</b></p><p>　　2.1 沖裁模具14</p><p>　　2.2 止動片介紹14</p><p>　　3 止動片的設計15</p><p>　　3.1 止動片設計要求15</p><p>　　3.2 止動片工藝分析15</p><p>

44、;　　3.3 方案及模具結構類型16</p><p>　　3.4 排樣設計17</p><p>　　3.5 壓力計算19</p><p>　　3.5.1 沖壓力19</p><p>　　3.5.2 卸料力19</p><p>　　3.5.3 推件力19</p><p>　　3.5.4

45、 模具總壓力20</p><p>　　3.6 壓力中心的確定20</p><p>　　3.7 模具工作部分尺寸計算21</p><p>　　3.7.1 模具材料的確定21</p><p>　　3.7.2 模具零件熱處理22</p><p>　　3.7.3 刃口尺寸計算22</p><p&

46、gt;　　3.7.4 落料凹模板尺寸確定23</p><p>　　3.7.5 凸凹模尺寸確定24</p><p>　　3.7.6 沖孔凸模尺寸確定24</p><p>　　3.7.7 凸凹模強度校核24</p><p>　　3.8 沖床選用26</p><p>　　3.9 其他模具零件結構尺寸26</

47、p><p><b>　　4 裝配圖27</b></p><p>　　4.1 裝配的閉合高度27</p><p>　　4.2 裝配圖簡圖28</p><p><b>　　5 工藝制作29</b></p><p>　　5.1 沖壓工藝規(guī)程30</p><

48、p>　　5.2 主要模具加工工藝過程32</p><p>　　5.2.1 落料凹模加工工藝過程32</p><p>　　5.2.2 沖孔凸模加工工藝過程33</p><p>　　5.2.3 凹凸模加工工藝過程34</p><p><b>　　6 總結35</b></p><p>&

49、lt;b>　　參考文獻36</b></p><p>　　致謝錯誤!未定義書簽。</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 止動片沖裁模具設計的國內外研究現(xiàn)狀</p><p>　　模具是大批量生產同形產品的工具，是工業(yè)生產中的主要工藝裝備。模具工業(yè)是國民經濟的基礎工業(yè)。

50、</p><p>　　隨著中國工業(yè)的飛速發(fā)展，模具行業(yè)也顯得越來越重要?，F(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱，世界模具市場總體也供不應求。模具是大批生產同形產品的工具，是工業(yè)生產的主要工藝裝備。模具可保證沖壓產品的尺寸精度，使產品質量穩(wěn)定，且在加工過程中不破壞產品表面。用模具生產零部件可以采用冶金廠大量生產的廉價的軋制鋼板或鋼帶為坯料，且在生產中不需要加熱，具有生產效率高、質量好、重量輕、成本低且節(jié)約能源和原材料等一

51、系列優(yōu)點，是其他加工方法所不能比擬的。沖壓工藝是靠壓力機和模具對板材、帶材、管材、和型材等施加外力，使之產生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件的成形加工方法。沖壓是高效的生產方式，采用復合模，其實是多工位的級進模，可在一臺壓力機上完成多道沖壓工序，實現(xiàn)由帶料開卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動生產，生產效率極高。</p><p>　　學者劉振奇，劉騰蕓[12]通過對沖裁模中凹凸模間隙的研究得出，間隙對沖

52、裁力有較明顯的影響，對卸料力的影響更為顯著。間隙小時，落料尺寸小于凹模，沖出的孔大于凹模。間隙增大，模具的壽命有明顯的增加。當間隙適中時，零件的斷面部分分光面和毛面兩部分，并帶有塌角和毛刺。</p><p>　　學者曹建剛,刑淑清[13]通過對普通沖裁過程中應力狀態(tài)變化的研究得出沖裁間隙越大，完全力矩也越大，沖壓件的不平衡度也就越大。要先出不平衡的方法有減小沖裁間隙、加頂件板、壓料板或采用其他沖壓工藝。從而得出凸

53、凹模的間隙變化，使得板料在沖裁過程中的應力狀態(tài)發(fā)生變化，從而直接影響到沖壓件的表面質量。</p><p>　　學者李春泉[14]在設計主要起定位防轉作用的止動件零件時，指出，止動件零件形狀簡單、尺寸精度要求不高，原來一直使用三副單工序模具加工，容易造成通用V形機構彎形，形狀不對稱，兩邊摩擦力不均勻，材料滑移較大，很難保證尺寸要求。故應改進為級進模加工，成形后切斷為兩件，這樣整副模具受力均勻，既能保證產品質量，又能

54、提高模具壽命，提高生產效率。</p><p>　　學者石其年[15]在對沖裁模具的使用壽命研究中指出，影響模具壽命的因素主要與模具結構形狀、模具材料性能、設計思路和工藝方案、制造加工技術水平、熱處理技術與質量、使用與維護以生產系統(tǒng)管理水平等。其中沖裁模凸模和凹模之間的間隙大小及其均勻性是影響模具使用壽命的關鍵因素之一。根基實際情況，有兩種合理間隙可供選擇，第一種為保證產品特殊的質量要求，適當降低模具壽命而采用小間

55、隙；第二種是保證模具最高壽命，選擇力和功耗較小的間隙。</p><p>　　1.2 課題研究的內容與意義</p><p>　　本文介紹了止動片沖裁模具設計的具體過程，包括工件的工藝性分析、沖壓工藝方案的確定以及工藝計算、模具工作零件計算、模具結構設計等。通過對零件的方案選擇、拍樣設計、壓力計算和刃口計算，得出凹凸模等主要零件的尺寸精度要求，依照國標選取合適的凹凸模及其它零件。再根據各部分的

56、尺寸精度要求，編制主要零件的加工工藝，并繪制出整個模具的裝配圖和部分零件圖。</p><p>　　止動片是機械設備上的止動零件，能有效地解決各零件之間的定位問題。目前，工業(yè)生產中普遍采用模具成形工藝方法，以提高產品的生產力和質量。此零件結構簡單、尺寸小、精度要求較低，在大批量生產時，采用沖裁生產可以保證沖壓產品尺寸精度，使產品質量穩(wěn)定。且在生產過程中不需要加熱，具有生產效率高、質量好、成本低且節(jié)約能源和原材料等一

57、系列優(yōu)點。</p><p><b>　　2 引言</b></p><p><b>　　2.1 沖裁模具</b></p><p>　　沖裁是利用沖模使部分材料或工序件與另一部分材料、工序件、或廢料分離的一種沖壓工序。沖裁是剪切、落料、沖孔、沖缺、沖槽、剖切、鑿切、切邊、切舌、切開、整修等分離工序的總稱。從板料上分離出所需形狀

58、和尺寸的零件或毛坯的沖壓方法。沖裁是利用沖模的刃口使板料沿一定的輪廓線產生剪切變形并分離。沖裁在沖壓生產中所占的比例最大。在沖裁過程中，除剪切輪廓線附近的金屬外，板料本身并不產生塑性變形，所以由平板沖裁加工的零件仍然是一平面形狀。</p><p>　　沖裁可分為剪切、落料、沖孔、切斷、切口和剖切等。剪切是將大平板剪切成條料。落料是沿一條封閉的分離線將所需的部分從板料上分離出來。切邊是切去 拉深件的飛邊。沖孔是在板

59、料上沖出孔、槽和百頁窗等。沖裁除作為備料外，常用于直接加工墊圈、自行車鏈輪、儀表齒輪、凸輪、撥叉、儀表面板，以及電機、 電器上的硅鋼片、集成電路中的插接件等。 　　沖裁模的上、下模刃口的錯開量稱為間隙。間隙對剪切變形、破壞過程、沖裁件的質量、沖模壽命有影響。沖裁間隙受板料的性能、板料厚度、沖裁方式和沖模結構等多種因素影響，一般單邊間隙取板厚的10～15％。</p><p>　　沖裁模具按工序組合程度可分為：簡單

60、沖裁模、連續(xù)沖裁模、復合沖裁模。在本次止動片的設計中，主要用到連續(xù)沖裁模，連續(xù)沖裁模是按一定的先后程序，在沖床的滑塊的一次行程中，在模具的不同位置上，完成沖孔、落料兩個工序的沖裁模，又稱級進模。連續(xù)模，可以加工形狀復雜的工件，適合加工形狀較小的工件，加工精度達IT10~14級。加工中，工序間自動送料，自動排除工件，生產效率高，且操作人員手不進入沖模工作區(qū)，較為安全。連續(xù)模的沖模制造簡單，加工成本較低。</p><p&

61、gt;<b>　　2.2 止動片介紹</b></p><p>　　止動片是機械設備上的止動零件，能有效地解決各零件之間的定位問題。目前，工業(yè)生產中普遍采用模具成形工藝方法，以提高產品的生產力和質量。此零件結構簡單、尺寸小、精度要求較低，在大批量生產時，采用沖裁生產可以保證沖壓產品尺寸精度，使產品質量穩(wěn)定。且在生產過程中不需要加熱，具有生產效率高、質量好、成本低且節(jié)約能源和原材料等一系列優(yōu)點。

62、</p><p><b>　　3 止動片的設計</b></p><p>　　3.1 止動片設計要求</p><p>　　本次所設計的模具的零件圖如圖1：</p><p><b>　　零件名稱：止動件</b></p><p><b>　　生產批量：大批量</b&

63、gt;</p><p><b>　　材料：A3</b></p><p><b>　　材料厚度：2mm</b></p><p><b>　　圖1 止動件示意圖</b></p><p>　　3.2 止動片工藝分析</p><p>　　止動片是機械設備上的止動

64、零件，能有效地解決各零件之間的定位問題。目前，工業(yè)中普遍采用模具成形的工藝方法，以提高產品的質量。</p><p><b>　　有圖１得知：</b></p><p>　?、俨牧?該沖裁件的材料A3鋼是普通碳素鋼，具有較好的可沖壓性能.</p><p>　　②零件結構:該沖裁件結構簡單，并在轉角有四處R2圓角，比較適合沖裁.</p>

65、<p>　?、鄢叽缇?零件圖上所有未注公差的尺寸，屬自由尺寸，可按工T14級確定工</p><p>　　件尺寸的公差.孔邊距12mm的公差為-0.12,屬11級精度.查公差表可得各</p><p><b>　　尺寸公差為:</b></p><p>　　零件外形: 70mm 24mm R30mm </p>

66、<p>　　零件內形: 10 mm </p><p>　　孔中心距: 40 mm</p><p>　　結論:此零件適合普通沖裁的加工方法.</p><p>　　3.3 方案及模具結構類型</p><p>　　生產中使用的沖裁模的種類有很多，按完成工序數和工序的組合形式可將沖裁模分為單工序模、復合模和連續(xù)模三種。</p&

67、gt;<p>　　壓力機一次沖裁過程只能完成一個沖裁工序的模具叫做單工序模。</p><p>　　壓力機一次沖裁過程在模具的同一部位上同時完成數道沖裁工序的模具叫做復合模。</p><p>　　壓力機一次沖裁過程在模具的不同部位上同時完成數道沖裁工序的模具叫做連續(xù)模。</p><p>　　零件包括落料、沖孔這兩個基本工序，可以采用以下三種方案：<

68、/p><p>　　先落料，再沖孔，采用單工序模生產。</p><p>　　落料-沖孔復合沖壓，采用復合模生產。</p><p>　　沖孔-落料連續(xù)沖壓，采用級進模生產。</p><p>　　方案①模具結構簡單，但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，生產效率</p><p>　　較低，難以滿足零件大批量生產的需求.由于

69、零件結構簡單，為提高生產效率，主要應采用復合沖裁或級進沖裁方式。由于孔邊距尺寸12mm二有公差要求，為了更好地保</p><p>　　方案②只需要一套模具，沖壓件的形位精度和尺寸易于保證，且生產效率也高。盡管模具結構較方案一復雜，但由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不困 難。、</p><p>　　方案③也只需要一套模具，生產效率也很高，但零件的沖壓精度較復合模的低。</

70、p><p>　　欲保證沖壓件的形位精度，通過以上三種方案的分析比較，對該見沖壓生產以采用放案②為佳。</p><p>　　由于零件結構簡單，為提高生產效率，主要應采用復合沖裁或級進沖裁方式。由于孔邊距尺寸12mm有公差要求，為了更好地保證尺寸精度，適合用復合沖裁方式進行生產。所以比較上面三個方案，應采用第二個方案，即復合模生產。由于正裝復合模沖出的工件表面平整，精度較高，所以復合模結構采用正裝

71、復合模結構，卸料采用卸料板彈性卸料方式，出件采用推件裝置，定位采用圓柱定位銷定位。</p><p><b>　　3.4 排樣設計</b></p><p>　　排樣是指沖裁件在條料、帶料或者板料上的布置方法。合理的排樣和選擇適當的搭邊值是降低成本、保證工件質量及延長模具壽命的有效措施。</p><p>　　排樣的方式有很多種，如直排、斜排、直對排

72、和混合排等排樣方式，由止動片的圖得，此沖裁件適用采用直排。</p><p>　　排樣時工件以及工件與條料側邊之間留下的余料叫做搭邊。搭邊的作用是補償條料的定位誤差來保證沖出合格的工件；保持條料有一定的剛度，方便送料。</p><p>　　在選擇搭邊值的大小與下列因素有關：</p><p>　　材料的力學性能。硬材料的搭邊可以小一點，軟材料的搭邊要大一點</p&

73、gt;<p>　　工件的形狀與尺寸。工件的尺寸大或者有半徑較小的圓角凸起時，搭邊值要取大一些。</p><p>　　材料厚度。材料厚度大的搭邊值也要大一些</p><p>　　手工送料、有側壓裝置的模具，搭邊值可以小一些</p><p>　　搭邊是廢料，從節(jié)省材料出發(fā)，搭邊值應越小越好。但過小的搭邊值容易擠進凹模，增加刃口磨損，降低模具壽命，并且也影響

74、沖裁件的剪切表面質量。</p><p>　　查[1]表3-20,確定搭邊值:</p><p>　　兩工件間的搭邊: a=2.2m; </p><p>　　工件邊緣搭邊: a1=2.5m; </p><p>　　步距為: h=32.2m</p>&l

75、t;p>　　條料寬度H=(D+2a1)-▽= (70+2X2.5) -▽=75</p><p><b>　　排樣圖如圖2所示</b></p><p>　　一個步距內的材料利用率η按裁單件材料的利用率按下式計算,即</p><p>　　式中A—沖裁面積(包括內形結構廢料)； </p><p>　　n—一個沖距內沖沖裁

76、件數目；</p><p><b>　　b—條料寬度；</b></p><p><b>　　h—步距。</b></p><p><b>　　圖2 排樣圖</b></p><p>　　B=70×24=1680 </p><p>　　C=3.1

77、4×30×30×73.8/360-0.5×(2×30×sin36.9°)</p><p>　　×(30×cos36.9°)=147.20</p><p>　　A=B+C=1680+147.20=1827.20</p><p>　　η=1827.20÷(75&

78、#215;32.2)×100% =75.7%</p><p>　　查板材標準，宜選900mm×1000mm的鋼板，每張鋼板可剪裁為12張條料(75×l000mm)， 每張條料可沖378個工件，則η總為：</p><p>　　η總=nAl/bh×100%=×100%= 76.7%，</p><p>　　即每張板料的材料

79、利用率為76.7%。</p><p><b>　　3.5 壓力計算</b></p><p><b>　　3.5.1 沖壓力</b></p><p>　　落料力F總 F1=1.3Lt=1.3× 191.61× 2×350=174.37KN </p><p><b&g

80、t;　　式中：</b></p><p>　　F1—落料力（N）；</p><p>　　L—工件外輪廓周長，L=24+70+24+17.5+38.61+17.5=191.61mm</p><p><b>　　t—材料厚度；</b></p><p>　　—材料的搞剪強度（Mpa），查得[2]＝350Mpa。<

81、;/p><p>　　其中按非退火A3鋼板計算.</p><p>　　沖孔力 F沖= F1=1.3Lt=1.3×2×3.14×10×2×350=57.15KN</p><p>　　其中:d為沖孔直徑，10×3.14為兩個孔圓周長之和。</p><p><b>　　3.5.2 卸

82、料力</b></p><p>　　F卸＝K卸F落 </p>&

83、lt;p><b>　　式中：</b></p><p>　　K卸—卸料力因數，其值由[2]表2-15查得K卸＝0.055。</p><p><b>　　則卸料力：</b></p><p>　　F卸=0.055×191.61</p><p>　　=10.54(KN)</p>

84、<p><b>　　3.5.3 推件力</b></p><p>　　推件力計算按[2]式2-11：</p><p>　　F推=nK推F沖 </p><p><b>　　式中：</b&

85、gt;</p><p>　　K推—推件力因數，其值由[2]表2-15查得Ｋ推＝0.05；</p><p>　　n—卡在凹內的工件數。其中：取凹模深度h=6 mm，因為工件厚度t=2 mm，所以k=h/t=6/2=3個，</p><p>　　又因為要沖2個孔，所以n=2k=6個</p><p><b>　　推件力則為：</b&g

86、t;</p><p>　　F推=6×0.055×57.15</p><p><b>　　=18.86KN</b></p><p>　　3.5.4 模具總壓力</p><p>　　F總＝ F落＋F卸＋F壓＝174.37+57.15+10.54+18.86=260.92KN</p><

87、p>　　3.6 壓力中心的確定</p><p>　　模具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，應使沖模的壓力中心與壓力機滑快的中心相重合。否則，會使沖模和壓力機滑塊產生偏心載荷，使滑塊和導軌間產生過大的磨損，模具導向零件加速磨損，減低模具和壓力機的使用壽命。沖模的壓力中心，的按下述原則確定：</p><p>　?。?）對稱形狀的單個沖裁件，沖模的壓

88、力中心就是沖裁件的幾何中心。</p><p>　?。?）工件形狀相同且分布位置對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。</p><p>　　（3）形狀復雜的零件，多孔沖模，級進模的壓力中心可用解析法求出沖模壓力中心。</p><p>　　如圖3所表示 </p><p>　　由于工件x方向對稱，故壓

89、力中心X0=35mm</p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　=24 mm y1=12 mm</p><p>　　=60 mm y2=0 mm</p><p>　　=24 mm y3=12 mm</p><p>　　=17.5 mm y4

90、=24 mm</p><p>　　=38.61 mm y5=rsina/a =22.38 mm</p><p>　　其中r=30, a=/r=38.61/30=1.287,</p><p><b>　　圖3</b></p><p>　　a為弧度，轉換度數為360°×（1.287/6.28）=73.8

91、°</p><p>　　L6=17.5 mm y6=24 mm</p><p>　　L7=31.4 mm y7=12 mm</p><p>　　L8=31.4 mm y8=12 mm</p><p>　　計算時，忽略邊緣4-R2圓角。</p><p>　　故：y=12.41 mm</p>

92、;<p>　　由以上計算可知沖壓件壓力中心的坐標為（35，12.41）。</p><p>　　3.7 模具工作部分尺寸計算</p><p>　　3.7.1 模具材料的確定</p><p>　　制造沖裁模具的材料有鋼材、硬質合金、高分子材料等。目前制造沖壓模具的材料絕大部分以鋼材為主，常用的模具工作部分材料的種類有碳素工具鋼、低合金工具鋼、高速鋼、硬質合

93、金等等。考慮到模具結構并要保證模具壽命，此次模具設計材料選用工具鋼（T8A）和碳素結構鋼（45號鋼）。45號鋼屬于中碳鋼，是比較優(yōu)質碳素結構用鋼，硬度不高容易切削加工，模具中常用來做模板、導柱等，但一定要經過熱處理，多在正火、調質狀態(tài)下使用。T8A是碳素工具鋼，淬火回火后可以有比較高的硬度和耐磨性，可以用形狀簡單的模子和沖頭。 </p><p>　　由以上分析，上下墊板選用T8A，凹凸模固定板、空心墊板、卸料

94、板選用45號鋼。</p><p>　　3.7.2 模具零件熱處理 </p><p>　　模具熱處理是模具制造工程中的關鍵工藝之一，直接關系到模具的制造精度、力學性能、使用壽命和制造成本等，是保證模具質量和使用壽命的重要環(huán)節(jié)。模具在實際生產使用中表明，在模具的全部失效中，由于熱處理不當而引起的失效概率最高。模具鋼的熱處理工藝是指模具鋼在加熱、冷卻過程中，根據組織的轉變規(guī)律制定的具體熱處理

95、、保溫以及冷卻的工藝參數。模具鋼的常規(guī)熱處理包括退貨、正火、淬火和回火。</p><p>　　凹模和凸模是在強壓、連續(xù)使用以及有很大沖擊的情況下工作的，并伴有溫度的升高，工作條件非常惡劣。所以，對凹、凸模的材料要求有好的耐磨性、耐沖性、淬透性和切削性，硬度要大，熱處理變形要小，故熱處理工藝為： </p><p>　　淬火工藝：淬火溫度在780～820°C，油冷，硬度在HRC61

96、以上。</p><p>　　回火工藝：回火溫度在150～200°C，空冷，硬度HRC59～62?；鼗饻囟仍?00～300°C有回火脆性存在，應該避免在此溫度范圍內回火。</p><p>　　沖模一般零件選45號鋼，熱處理工藝為：</p><p>　　淬火工藝：淬火溫度在800～850°C，水冷，硬度在HRC45以上。</p>

97、<p>　　回火工藝：回火溫度在500～600°C，空冷，硬度HRC48～50.</p><p>　　3.7.3 刃口尺寸計算 </p><p>　　作落料部分以落料凹模為基準計算，落料凸模按間隙值配制;沖孔部分明中孔凸模為基準計算，沖孔凹模按間隙值配制。既以落料凹模、沖孔凸模為基準，凸凹模按間隙值配制。對于孔φ10的凸凹模的制造公差由[2]表2-12查得Ｓ凹=

98、0.025mm, Ｓ凸=0.020mm由于Ｓ凹＋Ｓ凸＞Zmax－Zmin，故采用凸模與凹模配合加工方法。落料時，因外形輪廓較復雜，故模具按配合加工的方法制造，其凸、凹模刃口部分尺寸計算如下：</p><p>　　落料部分以落料凹模為基準計算，凹模磨損后，刃口部分尺寸都增大，因此均屬于A類尺寸。零件圖中落料部分的尺寸偏差如下：</p><p>　　70mm 24mm R30mm &

99、lt;/p><p>　　查[4]表2.12可知：</p><p>　　凸模和凹模最小間隙為：Zmin=0.22 mm</p><p>　　凸模和凹模最大間隙為：Zmax=0.26 mm</p><p>　　查[4]表2.17得因數x為：</p><p>　　當△≥0.50時，x=0.5</p><p&g

100、t;　　當△＜0.50時，x=0.75</p><p>　　按[4]表2.18：</p><p><b>　　mm</b></p><p><b>　　mm</b></p><p><b>　　mm</b></p><p>　　落料部分相應的凸模尺寸按凹

101、模尺寸配制，保證其雙面間隙為0.22mm～0.26mm</p><p>　　在沖孔模具工作部分刃口中，沖Φ10mm孔時，凸模外形為圓孔，故模具采用凸、凹模分開加工的方法制造，以沖孔凸模為基準計算,其凸、凹模刃口部分尺寸計算如下：</p><p>　　對于孔φ10的凸凹模的制造公差由[2]表2-12查得Ｓ凹=0.025mm, Ｓ凸=0.020mm</p><p>　　

102、由于Ｓ凹＋Ｓ凸＞Zmax－Zmin，故采用凸模與凹模配合加工方法。</p><p>　　因數由[2]表2-13查得，X＝0.5</p><p>　　則d凸＝＝ mm ＝ mm</p><p>　　D凹按凸模尺寸配制，其雙面間隙為0.04～0.06mm.</p><p>　　計算孔心距：兩圓孔之間的位置公差Δ為0.6mm</p>

103、<p>　　查[4]表2.17得因數x為：x=0.5</p><p>　　查[1]表3.46知：</p><p>　　故L=(40-0.3+0.5×0.6)±0.125×0.6</p><p>　　=40±0.075 mm</p><p>　　3.7.4 落料凹模板尺寸確定</p>

104、<p>　　凹模厚度: H=Kb(≥15mm)　　</p><p>　　H=O.28×70=19.6 mm</p><p>　　凹模邊壁厚c≥(1.5-2)H</p><p>　　=(1.5-2)×19.6</p><p>　　=(29.4-39.2) mm 實取c=40 mm</p>&

105、lt;p>　　凹模板邊長: L=b+2c</p><p><b>　　=70+2×40</b></p><p><b>　　=150 mm</b></p><p>　　查標準JB/T一7643.1-94:凹模板寬B=125 mm</p><p>　　故確定凹模板外形為:160

106、5;125×20(mm)，將凹模板作成薄型形式并加空心墊板后實取160×125×16(mm)</p><p>　　3.7.5 凸凹模尺寸確定</p><p>　　凸凹模長度:L=hl+h2+h3=16+10+16=42 mm</p><p>　　其中:h1-凸凹模固定板厚度</p><p>　　h2-彈性卸料板厚

107、度</p><p>　　h3-增加長度(包括凸模進入凹棋深度，彈性元件安裝高度等)</p><p>　　凸凹模內外刃口間壁厚校核:根據沖裁件結構凸凹模內外刃口最小壁厚為7mm,據強度要求查[1]表2.9.6知，該壁厚為4.9 mm即可，故該凸凹模側壁強度足夠.</p><p>　　3.7.6 沖孔凸模尺寸確定</p><p>　　凸模長度:L

108、凸=h1+h2+h3=14+10+16=42mm</p><p>　　其中:hl-凸模固定板厚 </p><p><b>　　h2-卸料板厚</b></p><p><b>　　h3-凹模板厚</b></p><p><b>　　凸模板強度效核：</b></p>

109、<p>　　該凸模長徑比為：L/d=42/10=4.2＜10</p><p>　　凸模強度校核:該凸模不屬于細長桿，強度足夠</p><p>　　3.7.7 凸凹模強度校核</p><p>　?。?）落料時凸凹模強度校核</p><p><b>　　1）凹模的強度校核</b></p><p&

110、gt;　　凹模 的強度校核主要是校核它的厚度H。凹模在沖裁力的作用下會產生彎曲，如果凹模厚度不夠，就會產生比較大的彎曲變形甚至斷裂。凹模強度計算近似公式見[1] 表2.24</p><p>　　式中：F—沖裁力，N；</p><p>　　—許用彎曲應力，Mpa，對于淬火硬度要求HRC—62的T8等，取300—500Mpa</p><p>　　H—凹模厚度，mm，取H

111、=20mm</p><p>　　—下模座長方孔的尺寸，</p><p>　　=404.02 故滿足要求</p><p>　　2）凸模板強度效核：</p><p>　　凸模工作時受到交變載荷的作用，沖裁時會受到軸向壓縮作用，卸料時會受到軸向拉伸作用。由于沖裁時凸模刃口端面承受的軸向的壓力遠遠大于卸料時受到的拉力，當用小凸模沖裁較厚或較硬的

112、材料時，會有可能因受到的壓應力超過模具材料的許用壓應力而損壞。</p><p>　　凸模正常工作條件是它的刃口端面承受的軸向壓力不應超過模具材料的許用壓應力即</p><p>　　式中：—凸模刃口端面所承受的壓應力，Mpa；</p><p>　　—作用在凸模端面的總沖壓力，N</p><p>　　S—凸模刃口端面的面積，</p>

113、<p>　　—模具鋼的許用壓應力，Mpa；普通沖裁情況下模具鋼的許用壓應力，當淬火硬度為HRC58—62時，可取=100—160Mpa。</p><p>　　=113.4 故滿足條件。</p><p>　?。?）沖孔時凸凹模強度校核</p><p><b>　　凹模的強度校核</b></p><p>

114、;　　與上面一樣，凹模的強度校核也主要是校核它的厚度H。凹模的強度計算近似公式見[1]表2.24</p><p>　　式中：F—沖裁力，N</p><p>　　—許用彎曲應力，Mpa，對于淬火硬度要求HRC—62的T8等，取300—500Mpa；</p><p>　　H—凹模厚度，mm，取=20mm；</p><p>　　d—凹模直徑，mm；

115、</p><p>　　—下模座孔的直徑，mm。</p><p><b>　　=245.6</b></p><p><b>　　凸模的強度校核</b></p><p>　　也與上面一樣，凸模的正常工作條件是它的刃口端面承受的軸向壓應力不應超過模具材料的許用壓應力即</p><p&g

116、t;<b>　　=/S</b></p><p>　　=710.6 故滿足條件</p><p>　　3）凸模板強度和剛度校核：</p><p>　　該凸模長徑比為：L/d=42/10=4.2＜10</p><p>　　凸模強度校核:該凸模不屬于細長桿，強度足夠</p><p><b&g

117、t;　　3.8 沖床選用</b></p><p>　　沖壓設備的選擇依據：</p><p>　　1所選壓力機的公稱壓力必須大于總沖壓力，即F壓＞F總</p><p>　　2壓力機的行程大小應適當。由于壓力機的行程影響到模具的張開高度，因此對于沖裁，彎曲等模具，其行程不于過大，以免發(fā)生凸模與導板分離或滾珠導向裝置脫開的不良后果。對于拉深模，壓力機的行程至少

118、應大于成品零件高度的兩倍以上，以保證毛坯的放進和成行零件的取出。</p><p>　　3所選壓力機的最大高度應與沖模的閉合高度相適應。即滿足：沖模的閉合高度介于壓力機的最大閉合高度和最小閉合高度之間的要求。</p><p>　　4壓力機工作臺面的尺寸必須大于模具下模座的外形尺寸，并還要留有安裝固定的余地。但在過大的工作臺面上安裝過小尺寸的沖模時，對工作臺的受里條件也是不利的。

119、 根據總沖壓力 F總=260.92KN,模具閉合高度,沖床工作臺面尺寸等,并結合現(xiàn)有設備,J23-40開式雙柱可傾沖床,并在工作臺面上備制墊塊。其主要工藝參數如下：公稱壓力： 400KN 　　滑塊行程： 100mm 　　行程次數： 80 次∕分　根據總沖壓力 F總=260.92KN,模具閉合高度,沖床工作、臺面尺寸等,并結合