蓋板級(jí)進(jìn)沖壓模設(shè)計(jì)-說(shuō)明書(shū)

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1、 蓋板級(jí)進(jìn)沖壓模設(shè)計(jì)I專(zhuān) 業(yè)： 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： I摘 要多工位級(jí)進(jìn)模已被廣大用戶認(rèn)識(shí)并優(yōu)先考慮使用的一種精密、高效、高速、長(zhǎng)壽命的實(shí)用模具。本文針對(duì)蓋板零件設(shè)計(jì)為多工位級(jí)進(jìn)模，根據(jù)沖孔、拉深、翻孔、彎曲等工藝要求來(lái)確定設(shè)計(jì)的基本思路，在分析沖壓變形過(guò)程及沖壓件質(zhì)量影響的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)方案的比較，確定了零件的排樣。并對(duì)模具進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過(guò)程中利用UG軟件進(jìn)行模具零件的三維造型及裝配，然后導(dǎo)出二維圖利用CAD軟件修改。模具總體方案合理，能高效的生產(chǎn)出完整的零件。關(guān)鍵詞：級(jí)進(jìn)模；沖裁；拉深；彎曲Design of Progressive DieAbstractMulti-stat

2、ion progressive die have been used by the masses of users know and give priority to a precision, high efficiency, high speed and long life of practical mold. In this paper cover parts for multiple work position progressive die design, According to the punching and deep drawing, the double hole, bend

3、ing and other technical requirements to determine the design basic idea. Based on the analysis of punching deformation process and stamping on the basis of quality impact. After scheme comparison, determine the layout of the parts. And the mould structure design. The design process of using UG softw

4、are to mold parts 3 d modeling and assembly, and then to the two-dimensional figure by using CAD software to modify. On the overall scheme is reasonable, the structure of the mould, the efficient production of the complete parts.Keywords: progressive die;blank;punch;bendV目錄摘 要1AbstractII第一章 緒論31.1沖壓

5、技術(shù)的發(fā)展31.2多工位級(jí)進(jìn)模的發(fā)展與作用41.3模具在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位6第二章工藝分析82.1零件的工藝分析82.2材料分析92.2.1Cr18Ni992.2.2化學(xué)成份92.2.3力學(xué)性能9第三章尺寸計(jì)算103.1板料尺寸的計(jì)算103.1.1零件的長(zhǎng)度計(jì)算103.1.2零件的寬的計(jì)算113.1.3搭邊尺寸計(jì)算113.1.4定位方式獨(dú)立式導(dǎo)正銷(xiāo)113.1.5導(dǎo)正孔D的確定123.1.6導(dǎo)正銷(xiāo)的工作直徑伸出段長(zhǎng)度與其他凸模的關(guān)系123.1.7步距確定123.1.8料寬的確定133.2排樣的確定143.2.1排樣是應(yīng)該考慮的問(wèn)題143.2.2排樣方式153.2.3步距精度的計(jì)算15第四章模具力的

6、計(jì)算174.1材料的力學(xué)性能174.2沖裁力的計(jì)算174.2.1沖導(dǎo)正銷(xiāo)孔所需的沖裁力174.1.2工件上工藝切槽184.1.3拉深力計(jì)算184.1.4翻孔計(jì)算194.1.5底孔孔沖裁204.1.6翻孔計(jì)算204.1.7修邊計(jì)算214.1.8彎曲力計(jì)算214.1.9切除沖裁214.1.10廢料切除224.1.11壓力中心計(jì)算224.1.12壓力機(jī)的選擇23第五章.工作零件的計(jì)算245.1凸凹模分開(kāi)加工的方法。245.1.1落料計(jì)算245.1.2沖孔計(jì)算245.2凸模和凹模配合制加工255.3計(jì)算265.3.1工序一沖定位孔265.3.2工序二切工藝槽265.3.3工步三拉深275.3.4工步四

7、沖底孔275.3.5第五步彎曲285.3.6工步六修邊295.3.7工步十切斷305.3.8工步十一廢料切除30第六章模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核316.1凸模的設(shè)計(jì)與校核。316.1.1 6mm的凸模強(qiáng)度計(jì)算316.1.2 2.69326.1.37.29mm的凸模強(qiáng)度計(jì)算336.1.4異形凸模的設(shè)計(jì)336.1.5彎曲凸模的設(shè)計(jì)346.2凹模的設(shè)計(jì)與校核346.3緊固件尺寸的計(jì)算356.4模架的的選用356.5導(dǎo)柱的選用356.6卸料裝置366.7彈性元件的選取376.7.1.卸料彈簧的選取376.7.2卸料螺釘?shù)倪x取386.7限位裝置386.8自動(dòng)保護(hù)裝置39第七章總結(jié)41參考文獻(xiàn)42附一:43

8、附二:55謝辭66 第一章 緒論1.1沖壓技術(shù)的發(fā)展 現(xiàn)今沖壓技術(shù)是一門(mén)比較成熟的技術(shù)，其主要用來(lái)生成鈑金類(lèi)金屬制品，因?yàn)闆_壓模具生產(chǎn)出來(lái)的零件具有其他的加工方法所不具有的特點(diǎn)。因此,沖壓制品在日常生活中有不可被替代的作用。 沖壓制品的主要特點(diǎn)：(1) 模具沖壓出來(lái)的制品質(zhì)量比較輕，沒(méi)有其他方法加工出來(lái)的零件的笨重。(2) 沖壓模具生產(chǎn)出來(lái)的制品，由于沖壓過(guò)程中零件的形狀，塑性發(fā)生變化，使得制件有了更高的剛度。(3) 模具生產(chǎn)制品的成本低，在批量生產(chǎn)中，模具沖壓生產(chǎn)出來(lái)的零件成本很低，沖壓速度快，單件成型時(shí)間短，所以生產(chǎn)效率極高。(4) 零件的互換性好，沖壓模具生產(chǎn)的制品，都是來(lái)自一副模具的工

9、作面生產(chǎn)下來(lái)的，所以具有很高的互換性。(5) 模具生產(chǎn)不需要鉗工加工，所以便于機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)管理。這樣可以更好的提高模具制件的生產(chǎn)效率。新中國(guó)成立以來(lái)，我們生活中的沖壓制品從起初簡(jiǎn)單的杯子、盆、瓢。在過(guò)去的十幾年里，沖壓成型技術(shù)發(fā)展飛速，不僅表現(xiàn)在很多先進(jìn)工藝技術(shù)的使用，而且表現(xiàn)在產(chǎn)品的多樣性?，F(xiàn)在的汽車(chē)覆蓋件、電子線路板的引腳甚至到航天航空領(lǐng)域，我們都可以找的沖壓制品。由此可見(jiàn)沖壓制品的普遍性、廣泛性以及龐大的市場(chǎng)需求，都在預(yù)示著沖壓模具是一個(gè)基礎(chǔ)工業(yè)，同時(shí)也是一個(gè)高新產(chǎn)業(yè)。沖壓制品將來(lái)發(fā)展會(huì)隨著新材料的發(fā)現(xiàn)，以及新型壓力機(jī)的發(fā)明，變的更加技術(shù)集中，對(duì)設(shè)計(jì)者的要求也會(huì)越來(lái)越高，所以作為一個(gè)模

10、具設(shè)計(jì)者必須懂得更多的材料的機(jī)械性能，金屬材料科學(xué)，而且可以靈活的應(yīng)用自動(dòng)化管理學(xué)，機(jī)械原理以及是計(jì)算機(jī)技術(shù)等各方面的知識(shí)，并且在此基礎(chǔ)上加以創(chuàng)新，才能設(shè)計(jì)出符合將來(lái)沖壓模具的發(fā)展需求。這不僅僅是對(duì)于模具設(shè)計(jì)者的挑戰(zhàn)，也是對(duì)整個(gè)沖壓模具行業(yè)的挑戰(zhàn)。沖壓成型產(chǎn)品龐大的使用數(shù)量，在日常生活用品中是龍頭。但是隨著人們的生活水平的提高，對(duì)生活用品的外形要求，使用性能以及耐用性提出更高的要求，同時(shí)給沖壓模具設(shè)計(jì)也提出了跟高的要求?，F(xiàn)如今只有以沖壓模具為中心，加以結(jié)合當(dāng)今的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，才能滿足更多人對(duì)沖壓件的各種需求，為沖壓件的多樣化提供更多的可行性方案。沖壓模具實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化生產(chǎn)，對(duì)改善人民的生活水平，提

11、高人民的生活質(zhì)量在不久的將來(lái)將會(huì)起到越來(lái)越重要的作用。沖壓模具在將來(lái)發(fā)展前景會(huì)更加光明。1.2多工位級(jí)進(jìn)模的發(fā)展與作用 什么是多工位級(jí)進(jìn)模？他與普通模具有什么不同？多工位級(jí)進(jìn)模是指：在一副模具上，沿著料帶的送料方向，具有兩個(gè)或者更多的距離相等的工位，在壓力機(jī)上進(jìn)行一次沖壓過(guò)程中，在模具的不同工位，進(jìn)行不同的沖壓成型工藝的工序。通過(guò)一副模具在不同的步距的地方進(jìn)行不同的成型工藝的方式設(shè)計(jì)出來(lái)的模具，我們就將它稱(chēng)之為多工位級(jí)進(jìn)模，也稱(chēng)之為連續(xù)模。而普通的模具自能進(jìn)行單工序生產(chǎn)或者是復(fù)合模的生產(chǎn)，他比普通的模具有更高的生產(chǎn)效率。多工位級(jí)進(jìn)模可以通過(guò)模具的工序數(shù)量來(lái)命名，比如說(shuō)有七個(gè)工位的級(jí)進(jìn)?？梢苑Q(chēng)之

12、為七工位級(jí)進(jìn)模;同時(shí)也可以根據(jù)級(jí)進(jìn)模的功能進(jìn)行命名,比如說(shuō)沖孔、拉深級(jí)進(jìn)模，沖孔、拉深、彎曲級(jí)進(jìn)模等等。多工位級(jí)進(jìn)模的命名具有多樣性。多工位級(jí)進(jìn)模的發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，普通的單工序沖壓模具越來(lái)越不能滿足人們對(duì)模具生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)自動(dòng)化高的要求，人們就開(kāi)始想，假如可以在一副模具上進(jìn)行多個(gè)工序的生產(chǎn)，那么就可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率高，便于自動(dòng)化管理的這些要求了。于是多工位級(jí)進(jìn)模，就在單工序模具的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)了。所以多工序級(jí)進(jìn)模是沖壓模具發(fā)展的必然產(chǎn)物，也是將來(lái)沖壓模具發(fā)展的方向。多工位級(jí)進(jìn)模是技術(shù)密集型的模具代表，也是將來(lái)沖壓模具發(fā)展的重要方向之一。這種模具可以根據(jù)零件自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和零件的成型質(zhì)

13、量要求，將沖孔，落料，拉深，彎曲的工序有機(jī)的結(jié)合在一起，使模具在一次沖壓里面實(shí)現(xiàn)多個(gè)工序。多工位級(jí)進(jìn)模與普通的單工序模具相比有一下特點(diǎn)：(1) 在一個(gè)模具中，可以完成多個(gè)工序，比如彎曲，沖裁，拉深等等，減少了零件生產(chǎn)過(guò)程中在多幅模具上的沖壓，以及在多幅模具上的重復(fù)定位，對(duì)設(shè)備的利用率，和生產(chǎn)效率都有明顯的提高。(2) 在多工位級(jí)進(jìn)模上，每一個(gè)工序完成工序內(nèi)的工作，互不干涉。應(yīng)為模具的工位是分散開(kāi)來(lái)的。因此，簡(jiǎn)單的單工序模具對(duì)板料的“最小壁厚”要求會(huì)下降，這樣就提高材料的利用率，降低了成本。但是與普通模具不同的是，分散的工序會(huì)讓模具的強(qiáng)度下降，因此在模具上設(shè)置空位用以保證模具具有足夠的強(qiáng)度和裝配

14、空間。(3) 多工位級(jí)進(jìn)模沖壓件具有高精度等要求，所以模具常常具有內(nèi)外導(dǎo)向裝置來(lái)確保沖壓過(guò)程中的沖壓精度。而且多工位級(jí)進(jìn)模還有精確的定距系統(tǒng)，以保證送料的步距。從而保證零件的精度。(4) 由于多工位級(jí)進(jìn)模上有多個(gè)工序，所以模具的結(jié)果十分的復(fù)雜，鑲塊很多。這對(duì)模具的制造精度提出了更高的要求。同時(shí)這對(duì)模具的制造，模具的調(diào)試以及模具的維修帶來(lái)了很高的難度。同時(shí)對(duì)模具工作部分的零件的互換性也提出了更高的要求。當(dāng)模具的零件損壞或者模具模具磨損的情況下，要求快速的更換，更換以后使用性能可靠。故在多工位模具設(shè)計(jì)過(guò)程中模具的設(shè)計(jì)以及模具零件的材料選用有更高的要求。通常多工位級(jí)進(jìn)模的工作部件都選用強(qiáng)度高硬度大的

15、材料，比如選用高合金工具鋼、高速鋼，以及硬質(zhì)合金材料作為模具的工作部件，這些工作部件由于材料強(qiáng)度高硬度大等特點(diǎn)通常用慢走絲，成型磨削等先進(jìn)的現(xiàn)代加工技術(shù)來(lái)制造。(5) 在多工位級(jí)進(jìn)模對(duì)沖壓材料材料的要求上，一般使用較?。ㄒ话阈∮?mm）的長(zhǎng)條狀板材，在多工位級(jí)進(jìn)模上生產(chǎn)不來(lái)的制件的形狀可以比較復(fù)雜，精度要高，在多工位級(jí)進(jìn)模上生產(chǎn)出來(lái)的零件精度可以達(dá)到IT10級(jí)。(6) 多工位級(jí)進(jìn)模一般具有制造周期長(zhǎng)，制造成本高的特點(diǎn)。對(duì)于不同工位的級(jí)進(jìn)模價(jià)格也不一樣，一般是級(jí)進(jìn)模上的工位越多，模具制造的成本就高；模具材料越好，模具制造的成本就越高，模具的價(jià)格也和相應(yīng)的增加。 多工位級(jí)進(jìn)模是在單工序模具的基礎(chǔ)上

16、發(fā)展而來(lái)。在多工位級(jí)進(jìn)模上的不同工位上可以完成沖裁，彎曲，拉深，翻孔等多種沖壓工序。多工位級(jí)進(jìn)模上分散了很多的工序，每個(gè)工序都可以看出是一副簡(jiǎn)單的單工序模具，所以它的使用范圍是其他的單工序模具無(wú)法辦到的。 多工位級(jí)進(jìn)模上少數(shù)是人工送料的，絕大多數(shù)是自動(dòng)送料。這樣的模具可以在告訴壓力機(jī)上工作，不僅提高了生產(chǎn)效率而且為自動(dòng)化管理提供了條件。在多工位級(jí)進(jìn)模上，設(shè)計(jì)者都會(huì)設(shè)置安全監(jiān)測(cè)裝置，這是避免在送料工程中發(fā)生誤送料而導(dǎo)致模具損毀；同時(shí)以實(shí)現(xiàn)了，模具的無(wú)人檢測(cè)條件下的高速高效生產(chǎn)。 多工位級(jí)進(jìn)模的工作部分一般采用鑲塊的結(jié)構(gòu)，高強(qiáng)超硬的硬質(zhì)合金材料。因此，在工作零件的加工上一般采用先進(jìn)的數(shù)控加工技術(shù)，

17、以滿足零件精度高，使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。現(xiàn)在多工位級(jí)進(jìn)模為實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本的最佳選擇。因此，人們將多工位級(jí)進(jìn)模稱(chēng)為三高模具，即精度高、生產(chǎn)效率高、模具壽命成。 在過(guò)去，多工位級(jí)進(jìn)模因?yàn)橹圃焖降拖拢ㄖ饕橇四＞叩牧慵圃炀纫蟾摺⒛＞吖ぷ鞑考牟牧舷拗疲┒喙の患?jí)進(jìn)模的工位數(shù)相對(duì)于現(xiàn)在的級(jí)進(jìn)模來(lái)說(shuō)較少，常見(jiàn)的工位一般是三到五個(gè)工位，十個(gè)工位的就是比較多了，十個(gè)以上的工位的級(jí)進(jìn)模就很少見(jiàn)，因此，在過(guò)去我們很少聽(tīng)到多工位級(jí)進(jìn)模。 而近年來(lái)，隨著數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展，以及材料科學(xué)的發(fā)展，工作零件的精度和強(qiáng)度都得到了解決。人們對(duì)多工位級(jí)進(jìn)模的要求也越來(lái)越高，對(duì)自動(dòng)化要求更高，對(duì)模具

18、生產(chǎn)要求提出更高的要求，對(duì)多工位級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)效率要求更高，模具生產(chǎn)的零件精度要求也更高。以前制約多工位級(jí)進(jìn)模發(fā)展的工位數(shù)，在現(xiàn)在已經(jīng)不是先知的關(guān)鍵所在了。 根據(jù)現(xiàn)在的了解，多工位級(jí)進(jìn)模的步距精度可以控制在3um，工位數(shù)也從原來(lái)的幾個(gè)提高到現(xiàn)在的幾十個(gè)，多的甚至可以到到上百個(gè)。隨著精密高速壓力機(jī)的不斷推向市場(chǎng)，沖壓次數(shù)也不斷的提高。在過(guò)去模具沖壓速度每分鐘幾十次，但是在科技飛速發(fā)展的今天已經(jīng)提高到現(xiàn)在的每分鐘可以沖壓幾百次。而只是對(duì)于單純的沖裁高于每分鐘一千五百次。級(jí)進(jìn)模沖壓的制件也有原來(lái)的幾十克增加到幾百克，幾千，甚至上噸。沖壓方式由早起速度低下的人工送料，發(fā)展的現(xiàn)在的自動(dòng)，高速的安全送料方式，

19、為安全生產(chǎn)提供了環(huán)境。經(jīng)過(guò)調(diào)整好的多工位級(jí)進(jìn)模，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人監(jiān)測(cè)條件下的自動(dòng)化生產(chǎn)。大量的新型材料在多工位級(jí)進(jìn)模上的使用，讓模具的工作零件的強(qiáng)度、耐磨性等都用了顯著的提高；先進(jìn)的加工技術(shù)讓模具零件的精度也有了明顯的提高，原先幾十萬(wàn)次的沖壓，在現(xiàn)在可以達(dá)到上千萬(wàn)次的沖壓，有的甚至可以到達(dá)上億次的沖壓。據(jù)相關(guān)資料顯示，現(xiàn)在大型的多工位級(jí)進(jìn)模的長(zhǎng)度已經(jīng)超過(guò)6m，單個(gè)模具的重量超過(guò)一百?lài)崱Ｔ陔娮庸I(yè)配套的高速多工位級(jí)進(jìn)模精度達(dá)到了2um級(jí)別，沖壓的壽命2億次以上。多工位級(jí)進(jìn)模的價(jià)格與其他模具相比，制造難度高，成本高，所以售價(jià)也會(huì)高很多，但是在總體沖裁成本上計(jì)算，模具的成本還是很少的。 因此，多工位級(jí)進(jìn)

20、模在現(xiàn)代沖壓行業(yè)里面越來(lái)越受到廣大用戶的親睞，是企業(yè)降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化生產(chǎn)的最好選擇。 現(xiàn)階段，多工位級(jí)進(jìn)模在工件市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)十分的激烈，客戶主要從生產(chǎn)出零件的質(zhì)量和生產(chǎn)一個(gè)制件的成本出發(fā)，選擇級(jí)進(jìn)模的廠家。因此，級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)創(chuàng)新和降低單個(gè)零件的生產(chǎn)成本是模具設(shè)計(jì)者的關(guān)鍵。模具工業(yè)的進(jìn)步關(guān)鍵在于先進(jìn)的模具技術(shù)在什么工業(yè)上的使用,如今模具工業(yè)的發(fā)展涉及到的學(xué)科也越來(lái)越對(duì),各學(xué)科之間的交叉,給每一個(gè)模具的設(shè)計(jì)者提出來(lái)更高的要求.同時(shí)模具產(chǎn)品的附加值也不斷的提高，目前模具技術(shù)已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家生產(chǎn)制造水平的重要標(biāo)志。在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，模具制造技術(shù)十分重視，每個(gè)國(guó)家都大力的發(fā)展模具

21、制造，采用先進(jìn)的生產(chǎn)制造設(shè)備去提高模具的制造水平。目前，已經(jīng)取得了很高的經(jīng)濟(jì)效益，刺激了模具的創(chuàng)新發(fā)展。冷沖壓模具是一種基本的產(chǎn)品制造裝備，同時(shí)先進(jìn)的多工位級(jí)進(jìn)模是一種高新的科學(xué)技術(shù)產(chǎn)品。模具作為一種基礎(chǔ)工業(yè)，模具質(zhì)量的好壞，精度的高度，對(duì)其他工藝技術(shù)有十分巨大的作用。多工位級(jí)進(jìn)模作為現(xiàn)代模具工業(yè)先進(jìn)的代表者，是沖冷沖壓的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，同時(shí)也是冷沖壓模具將來(lái)的發(fā)展方向。多工位級(jí)進(jìn)模在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用越來(lái)越大，越來(lái)越重要。1.3模具在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位模具作為一種基本的工藝設(shè)備，模具通過(guò)控制和限制材料流動(dòng)的方法，來(lái)使材料形成我們所需要的形體。冷沖壓模具生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品，與其他方法生產(chǎn)不來(lái)的產(chǎn)品相

22、比，模具制造零件的優(yōu)勢(shì)不僅僅體現(xiàn)在生產(chǎn)零件的效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，而且還表現(xiàn)在零件具有很好的互換性，材料利用率高，生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)。所以沖壓模具被廣泛的應(yīng)用于各個(gè)方面的生產(chǎn)制造中。模具制造在國(guó)際上被公認(rèn)為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，關(guān)鍵工業(yè)。通過(guò)模具制造水平的高低，可以看出一個(gè)國(guó)家的生產(chǎn)制造水平的高度。模具生產(chǎn)制造的精度的高低，決定了模具生產(chǎn)出來(lái)產(chǎn)品的精度的高低。模具的開(kāi)發(fā)能力，可以看出制造能力，所以振興和發(fā)展我國(guó)的模具工業(yè)是迫不及待的，也是勢(shì)在必行的。早在1989年，我過(guò)就將模具制造列為技術(shù)改造第一位。模具制造工業(yè)是一種高新的技術(shù)產(chǎn)業(yè)，也是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要媒介。模具在電子工業(yè)，汽車(chē)制造業(yè)，航天航空

23、領(lǐng)域，越來(lái)越多的使用先進(jìn)的模具，模具生產(chǎn)承擔(dān)了這些領(lǐng)域零件制造，加工的60%90%。市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的巨大需求，體現(xiàn)了模具制造的重要性，以汽車(chē)制造業(yè)的模具市場(chǎng)為例。在汽車(chē)制造中，模具的制造占了汽車(chē)生產(chǎn)成本的一般以上。汽車(chē)工業(yè)作為我過(guò)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的五大支柱之一。為了適應(yīng)汽車(chē)市場(chǎng)的不斷發(fā)展，新的車(chē)型不斷的出現(xiàn)，汽車(chē)模具的技術(shù)要求也不斷的提高，這對(duì)模具制造業(yè)不斷的提出更高的要求。現(xiàn)在世界對(duì)模具的需求是供不應(yīng)求的，模具重要出口國(guó)是美帝，日本，法國(guó)等。中國(guó)模具出口占極少數(shù)。因此，提高我過(guò)模具設(shè)計(jì)制造水平迫不及待。 第二章工藝分析2.1零件的工藝分析圖2.1(1)零件的公差等級(jí)為IT11.(2)零件上包含了沖孔，落

24、料，拉深，沖孔，翻孔，折彎，修邊的等工藝。(3)沖孔、落料主要存在的問(wèn)題：沖裁件質(zhì)量包括斷面狀況、尺寸精度和形狀誤差。其具體要求：沖裁件斷面狀況盡量垂直、光潔，毛刺小。沖裁尺寸精度保證在圖樣規(guī)定的公差范圍內(nèi)；沖裁件外形應(yīng)該滿足圖樣要求；表面盡可能平直，避免拱彎。(4)拉深存在的重要問(wèn)題。 拉深過(guò)程中出現(xiàn)的只要的問(wèn)題有拉裂，以及拉深邊緣起皺。拉裂的原因很多，其中拉深模具上凸凹模圓角小是主要原因，增大圓角可以減小拉裂。起皺是由于拉深是材料流動(dòng)過(guò)快引起的，增大壓邊力是一種改變方法。 (5)翻孔問(wèn)題。 翻孔主要存在豎直邊壁薄，尤其是翻孔的邊緣特別顯著，所以翻孔成型主要的障礙是孔的邊緣拉裂，而破壞的條件

25、取決于翻孔材料變形程度的大小。(6)彎曲問(wèn)題在實(shí)際生產(chǎn)中，彎曲存在很多問(wèn)題，主要原因有彎曲是開(kāi)裂，彎曲后會(huì)談，已經(jīng)彎曲是發(fā)生偏移等等，這些可以通過(guò)加大彎曲角度，防止開(kāi)裂，增加預(yù)彎折來(lái)減小回彈。2.2材料分析2.2.1Cr18Ni9中國(guó)牌號(hào)：1Cr18Ni9（新牌號(hào)為：12Cr18Ni9） 對(duì)應(yīng)美國(guó)牌號(hào)(ASTM A276-96)：302標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 1220-19922.2.2化學(xué)成份圖2.21Cr18Ni9碳 C ：0.15硅 Si：1.00錳 Mn：2.00硫 S ：0.030磷 P ：0.045鉻 Cr：17.0019.00%鎳 Ni：8.0010.002.2.3力學(xué)性能抗拉強(qiáng)度 b

26、(MPa)：520條件屈服強(qiáng)度 0.2 (MPa)：205伸長(zhǎng)率 5 (%)：40斷面收縮率 (%)：60硬度 ：187HB;90HRB;200HV熱處理規(guī)范及金相組織：熱處理規(guī)范：固溶10101150快冷金相組織：組織特征為奧氏體型。第三章尺寸計(jì)算3.1板料尺寸的計(jì)算圖3.1表面積相等的原則：在拉深過(guò)程中雖然半路的厚度有的變薄，有的變厚，但是總體上可以是認(rèn)為平均厚度是不變的。拉深是塑性變形，塑性變形的特點(diǎn)是前后體積不變。因此，按照坯料面積等于拉深的表面積的原則來(lái)確定坯料的大小。但是用理論就計(jì)算的方法來(lái)確定的坯料尺寸不是絕對(duì)準(zhǔn)確的。（3.1）式中： S為環(huán)形切面的表面積；t為料厚；A為中性層長(zhǎng)

27、度。3.1.1零件的長(zhǎng)度計(jì)算根據(jù)試3.1這個(gè)方法我們可以近似的算出零件展開(kāi)尺寸的長(zhǎng)度。mmmm3.1.2零件的寬的計(jì)算由于拉深過(guò)程中周?chē)牧掀瑫?huì)流動(dòng)，為了不影響周?chē)系男螤睿鶕?jù)上面的計(jì)算方法，所以料片的寬度為：零件最寬的部位的大小為.零件展開(kāi)長(zhǎng)（mm）零件展開(kāi)寬（mm）152.779.413.1.3搭邊尺寸計(jì)算如圖3.2材料厚度為1mm工件的形狀類(lèi)似于矩形，選擇自動(dòng)送料，根據(jù)沖壓工藝與模具結(jié)構(gòu)表2-14中的值a=3，b=2.既設(shè)計(jì)的搭邊值大于a、b的值即可。3.1.4定位方式獨(dú)立式導(dǎo)正銷(xiāo)獨(dú)立式導(dǎo)正銷(xiāo)，應(yīng)與普通凸模一樣獨(dú)立固定在固定板上，故又稱(chēng)為凸模式導(dǎo)正銷(xiāo)。其基本形狀與沖導(dǎo)正孔的凸模形狀相似

28、，不同點(diǎn)只是頭部是導(dǎo)正部分，利用它，對(duì)條料上的工藝孔進(jìn)行導(dǎo)正定位。導(dǎo)正銷(xiāo)的直徑d與條料導(dǎo)正孔D的關(guān)系如表3.1。料厚t（mm）導(dǎo)正銷(xiāo)直徑d（mm）0.51.0D-(0.040.08)表3. 13.1.5導(dǎo)正孔D的確定在條料的排樣允許的條件下，導(dǎo)正孔的直徑D宜采用大值，根據(jù)條料的大小，D可以采用6mm。則導(dǎo)正銷(xiāo)的直徑d= D-(0.040.08)=6-0.08=5.992mm.導(dǎo)正銷(xiāo)直徑d與凹模上的讓位孔之間的關(guān)系凹模上需加工成通孔，即讓位孔一般=d+Z，Z=（0.120.2）t=5.992+0.2=6.192mm3.1.6導(dǎo)正銷(xiāo)的工作直徑伸出段長(zhǎng)度與其他凸模的關(guān)系長(zhǎng)度h和料厚t與料的軟硬有關(guān)，

29、材料越硬導(dǎo)正孔的剪切面變小，h值可適當(dāng)減小，一般h=（0.81.5）t。至于其他凸模如彎曲、拉深凸模應(yīng)縮進(jìn)卸料板平面11.5mm，這樣可以保證條料彎曲（拉深）開(kāi)始前，被卸料板壓的比較服帖，從而獲得良好的成型質(zhì)量。圖3.3算得數(shù)據(jù)如表3.2.導(dǎo)正孔D（mm）讓位孔D1（mm）d（mm）66.195.9表3.2它與凸模固定板一般按H6/m6或者H7/m6的過(guò)渡配合固定，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單精度高，定位準(zhǔn)確。3.1.7步距確定材料在拉深過(guò)程中，材料均要受到約束，相互牽連。有工藝切槽的料帶拉深，相似于單個(gè)零件拉深，不會(huì)對(duì)料板的形狀發(fā)生牽連性的變化，影響后面的沖壓。所以在本次設(shè)計(jì)中，在料帶上設(shè)置了工藝切口，防止拉

30、深料帶變形，影響零件的生產(chǎn)。圖3.5工藝切口的寬為5mm。因此步距A為88.5mm。3.1.8料寬的確定料寬B=垂直于送料方向的制件外形尺寸+兩側(cè)的載體（搭邊）導(dǎo)正孔的直徑6mm，是以?xún)蛇叴钸?8mm。得到：B=152.7+18=171mm。根據(jù)上面的計(jì)算工件的坯料長(zhǎng)為寬為171mm，工件每一個(gè)工步的距離為88.5mm.7.材料利用率的計(jì)算（3.1）式中的F-制件面積（）n-步距內(nèi)的制件數(shù)B-板料寬度（）A-排樣步距（）3.2排樣的確定排樣是多工位級(jí)進(jìn)模的思想指導(dǎo)，是多工位級(jí)進(jìn)模的靈魂所在。多工位級(jí)進(jìn)模的排樣是指零件在條料上分成幾個(gè)相應(yīng)的沖裁工序，分布在模具的不的不同工位上進(jìn)行加工的分布形式稱(chēng)

31、為排樣。排樣不同，材料的利用率也不盡相同，零件的尺寸精度、位置精度也不相同，生產(chǎn)效率，模具的制造難度以及模具的使用壽命也不相同。因此，在多工位級(jí)進(jìn)模中，排樣圖對(duì)多工位級(jí)進(jìn)模的生產(chǎn)制造是指導(dǎo)作用，好的排樣方式可以增加模具的使用壽命，提高模具的生產(chǎn)效率。3.2.1排樣是應(yīng)該考慮的問(wèn)題排樣是多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，所以在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該全面的考慮一些問(wèn)題，使排樣力求完善和具有指導(dǎo)性。類(lèi)別考慮問(wèn)題沖壓工藝與沖壓生產(chǎn)1. 生產(chǎn)批量和生產(chǎn)能力2. 送料方式與送料通暢3. 制件的形狀尺寸難點(diǎn)和加工精度4. 材料利用率5. 各工位材料的變形和分離6. 載體形式7. 毛刺方向原材料供應(yīng)1. 材料的力學(xué)性能與狀態(tài)

32、2. 供料方式與供料條件3. 材料的碾壓紋向模具結(jié)構(gòu)與加工工藝1. 沖壓力的平衡2. 定距方式和定距位置的安排3. 凹模應(yīng)有足夠強(qiáng)度4. 實(shí)用性和加工工藝簡(jiǎn)便5. 廢料和制件的順利排出本模具采用自動(dòng)送料和導(dǎo)正銷(xiāo)的混合使用，它在多工位級(jí)進(jìn)模中，尤其是在高速、自動(dòng)化的沖壓生產(chǎn)中是比較常用的一種送料定位方法。自動(dòng)送料裝置一般設(shè)在模具外，與壓力機(jī)配套，作為壓力機(jī)的一種輔助機(jī)構(gòu)而獨(dú)立儲(chǔ)存在，其動(dòng)作常依賴(lài)于壓力機(jī)滑塊的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)一定機(jī)構(gòu)件的傳動(dòng)，使條料作定時(shí)、定量的沿著一定的方向送進(jìn)，到達(dá)自動(dòng)送料的目的。在多工位級(jí)進(jìn)模中，目前廣泛采用自動(dòng)送裝置，它主要適用于薄長(zhǎng)的帶料，小步距的送料兼預(yù)定位，與導(dǎo)正銷(xiāo)

33、作精定位。3.2.2排樣方式排樣一.橫向排樣如果橫向排樣，模具會(huì)變得窄，很長(zhǎng)。不僅加大了壓力機(jī)工作臺(tái)的大小，而且使得模具變得很不協(xié)調(diào)，模具的沖壓力中心嚴(yán)重偏移，對(duì)模具的壽命影響很大。所以排出橫向排樣。排樣二.縱向排樣第一工位沖導(dǎo)正銷(xiāo)孔。第二工位開(kāi)工藝槽，為了保證拉深工程中，不影響到導(dǎo)正銷(xiāo)孔的位置和形狀，因此要在料帶上開(kāi)工藝槽。第三工位拉深。第四工位沖預(yù)置孔，在翻孔前要在才料帶上沖出預(yù)置孔，便于后面的翻孔。第五工位翻孔。第六工位修邊，在彎折前將工件多余的邊料去除，便于后面的彎曲。第七工位空位，為了讓模具的結(jié)果更加的緊湊，機(jī)構(gòu)更加的穩(wěn)定，在此處選擇一個(gè)空位。第八工位預(yù)彎折，由于零件彎折角度為90，

34、屬于大角度彎折，為了減小彎折后零件的回彈，在這里設(shè)定一個(gè)預(yù)彎折的工位。第九工位彎折，此處為90的大角度彎折，所以在這之前選擇了一個(gè)預(yù)彎折的工位。第十工位去除載體，次工序完成，零件將會(huì)從模具的孔中掉小，得到完成的零件。第十一工位切斷載體，為了保證生產(chǎn)過(guò)程中的安全和料帶的順利輸送，將載體切成小段廢料排出。圖3.63.2.3步距精度的計(jì)算影響步距精度的因素很多，歸納起來(lái)主要有：沖件的精度的等級(jí)、形狀復(fù)雜程度、沖件材質(zhì)和厚度，模具的工位數(shù)；沖制時(shí)條料的送進(jìn)方式和定距形式等。據(jù)實(shí)踐得經(jīng)驗(yàn)公式：(3.2)式中：多工位級(jí)進(jìn)模步距對(duì)稱(chēng)偏差差值；沖件沿件條料送進(jìn)方向最大輪廓基本尺寸（展開(kāi)后）精度提高三級(jí)后的實(shí)際

35、公差值，；n模具設(shè)計(jì)的工位數(shù)，n=11；k修正系數(shù)，k=1.03。所以步距精度為0.023mm第四章模具力的計(jì)算4.1材料的力學(xué)性能中國(guó)牌號(hào)：1Cr18Ni9（新牌號(hào)為：12Cr18Ni9） 對(duì)應(yīng)美國(guó)牌號(hào)(ASTM A276-96)：302標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 1220-1992抗拉強(qiáng)度 (MPa)：520屈服強(qiáng)度4.2沖裁力的計(jì)算4.2.1沖導(dǎo)正銷(xiāo)孔所需的沖裁力沖導(dǎo)正銷(xiāo)孔所需的沖裁力計(jì)算如下：(4.1)式中：沖裁力（N）；L工件內(nèi)輪廓周長(zhǎng)（mm）；L=2R=18.84mmt材料厚度（mm）；t=1mm；材料抗剪強(qiáng)度（Mpa）， Mpa根據(jù)式(4.1)得到:卸料力 (4.2)推件力 (4.3)P沖裁

36、力，推件力和卸料系數(shù)，其值可查沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)中的表4.1料厚0.52.50.0550.040.05表4.1根據(jù)式(4.2)、（4.3）的到：卸料力 推件力 4.1.2工件上工藝切槽（1）.豎直切槽根據(jù)式（4.1）得到：卸料力 推件力 （2）.橫向切槽根據(jù)式（4.1）得到：卸料力 推件力 4.1.3拉深力計(jì)算（4.4）式中：P拉伸力（N）;K系數(shù)，可取0.50.8;t為料厚（mm）-材料的強(qiáng)度極限（Mpa）L拉深斷面周長(zhǎng)根據(jù)式4.4得到：壓料力計(jì)算壓料力可以按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算（4.5）式中A為壓料圈坯料的投影面積()P單位面積壓料力（Mpa）根據(jù)沖壓工藝及模具結(jié)構(gòu)中的表4-15，軟鋼2.5-3M

37、pa。得到4.1.4翻孔計(jì)算內(nèi)孔翻遍的工藝計(jì)算平板坯料翻邊的工藝計(jì)算，當(dāng)翻邊系數(shù)k大于板極限系數(shù)時(shí)，可采用平板坯料沖孔翻邊成形工藝。（4.6）式中：d為預(yù)沖孔直徑D為翻邊后孔徑 (1).的孔，mm計(jì)算的d=2.29可以選擇平板坯料沖孔工藝。凸模為球形(2).同理的孔也是符合平板沖孔工藝。經(jīng)計(jì)算求得底孔如表4.1.孔直徑（mm）底孔直徑（mm）表4.14.1.5底孔孔沖裁(1). 的底孔：根據(jù)式(4.1)得到：卸料力 推件力 (2). 的底孔：卸料力 推件力 4.1.6翻孔計(jì)算 (4.7)式中:F翻孔力（N）; t材料厚度（mm）;s材料屈服強(qiáng)度;D翻孔直徑(mm)d毛坯預(yù)制孔直徑(mm).通過(guò)

38、計(jì)算得到:4.1.7修邊計(jì)算通過(guò)計(jì)算得到L=276mm,通過(guò)式（4.1）得到：L=237mm4.1.8彎曲力計(jì)算(1).預(yù)彎折彎曲力： (4.8)式中：自由彎曲力；B彎曲件的寬度 B=62mm； t彎曲件的厚度 t=1mm； R彎曲件的內(nèi)彎圓角半徑 R=1mm；材料的抗拉強(qiáng)度=520Mpa； K為安全系數(shù) 一般取K=1.3(2).彎折4.1.9切除沖裁通過(guò)計(jì)算得到L=72，帶入式（4.1）中得到：卸料力 推件力 4.1.10廢料切除每序的總壓力和每序的壓力中心如表4.2工序每一序總壓力（N）壓力中心坐標(biāo)第一序13028(0,0)第二序148693(87.2,0)第三序36540(175,0)第

39、四序30750(245,0)第五序26332(315,0)第六序177394(380,0)第七序14669(455,0)第八序14669(525,0)第九序0(595,0)第十序24897(665,0)第十一序4841(700,0)表4.24.1.11壓力中心計(jì)算根據(jù)公式：根據(jù)表計(jì)算模具總壓力中心為（278，0），如圖4.1所示：圖4.110.總沖壓力的計(jì)算及壓力機(jī)選擇10.1總沖壓力計(jì)算4.1.12壓力機(jī)的選擇選用開(kāi)式固定壓力機(jī)JH21-80，主要參數(shù)如下表4.3。型號(hào)JH21-80公稱(chēng)壓力/KN800滑塊行程/mm160滑塊行程次數(shù)/(次/min)40-75最大閉合高度/mm320封閉高度

40、調(diào)節(jié)量/mm80深喉/mm310工作臺(tái)尺寸/mm前后600左右950模柄孔尺寸/mm直徑50深度60表4.3第五章.工作零件的計(jì)算由于模具加工方法不同，凸凹模刃口尺寸的計(jì)算公式與制造公差的標(biāo)注也不同。本模具選擇凸模與凹模分開(kāi)加工的方法計(jì)算模具的刃口尺寸。分開(kāi)加工是指凸模和凹模分別按圖樣要求加工至尺寸。設(shè)計(jì)時(shí)，需要圖樣上分別標(biāo)注凸模和凹模的刃口尺寸及制造公差。為了保證初始間隙值小于最大合理間隙，分開(kāi)加工時(shí)需要滿足下列條件。即新制造的模具應(yīng)該是，否則制造的模具間隙超過(guò)允許變動(dòng)范圍-。5.1凸凹模分開(kāi)加工的方法。5.1.1落料計(jì)算（5.1）（5.2）5.1.2沖孔計(jì)算（5.3）(5.4)孔中心距孔中

41、心距是屬于磨損后工件尺寸基本不變的尺寸，在同一工步中，在工件沖孔距為時(shí)，其凸模型孔中心距為(5.5)式中：為落料凹?；境叽纾粸槁淞贤鼓；境叽纾粸槁淞霞畲髽O限尺寸；為沖孔凸模基本尺寸；沖孔凸?；境叽?；為沖孔件的最小極限尺寸；為凹模孔距基本尺寸；為工件孔距尺寸；沖件公差凸模下偏差，可按IT6選用凹模上偏差，可按IT7選用凸、凹模最小初始雙面間隙X磨損系數(shù)。5.2凸模和凹模配合制加工為了更好的保證凸凹模的間隙值，所以必須嚴(yán)格的去控制沖模的制造公差，通常采用的凸凹模分開(kāi)的加工方法。用凸凹模分開(kāi)加工方法通常使模具的制造難度加到，有的甚至是無(wú)法制造。凸凹模分開(kāi)加工的方法，在薄板沖裁中應(yīng)與的差值很小

42、，單件的生產(chǎn)十分困難，采用配合加工方法就不會(huì)出現(xiàn)這樣的情況了。配合加工方法的原理：首先制造出模具的凸?；蛘甙寄＃皇孪戎圃旌玫耐鼓；蛘甙寄Ｗ鳛槟＞叩幕鶞?zhǔn)件，然后根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)件，按照實(shí)際尺寸的最小間隙去加工相對(duì)應(yīng)的凹模或者凸模。這種制造模具的方法只需要保證模具的最小配合間隙，他與模具制造的精度無(wú)關(guān)。這樣就可以放大基準(zhǔn)模具的制造公差，一般取，降低模具的制造難度，減少模具的制造成本。 但是，基準(zhǔn)模具的刃口尺寸必須按照制造公差詳細(xì)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注、加工。而配合加工件，只要標(biāo)注基本尺寸。但是在圖紙上必須有“與凹模（凸模）刃口配合加工，保證模具的最小雙面間隙值。采用配合加工可以根據(jù)刃口初尺寸的特點(diǎn)將模具刃口尺寸分

43、為三種：(1) 磨損后，刃口尺寸變小。(2) 磨損后刃口尺寸不變的。(3)磨損后刃口尺寸變大的。根據(jù)不同的情況，按不同的尺寸計(jì)算公式進(jìn)行加工。(1) 第一類(lèi)A， 凸?；蛘甙寄Ｄp后尺寸會(huì)增大。落料凹模或者凸模在使用磨損以后，尺寸會(huì)變大?？梢园凑招螤詈?jiǎn)單的落料凹模尺寸進(jìn)行計(jì)算。所以它的基本尺寸已經(jīng)制造公差可以按照下面的公式進(jìn)行計(jì)算。(5.6)(2) 第二類(lèi)尺寸B，凸模或者凹模磨損后會(huì)減小的尺寸。沖孔凸?；蛘呗淞习寄Ｄp后尺寸將變小，相當(dāng)于簡(jiǎn)單的形狀的沖孔凸模尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的確定按試計(jì)算。(5.7)(3)第三類(lèi)尺寸C，凸?；蛘甙寄Ｄp尺寸基本不變。凸?；蛘甙寄Ｔ谀p后基本尺寸，不

44、必考慮磨損的影響，相當(dāng)于形狀簡(jiǎn)單的孔的中心距尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的確定按試計(jì)算。（5.8）式中：，基準(zhǔn)基本尺寸；工件極限尺寸；工件公差。5.3計(jì)算5.3.1工序一沖定位孔圖5.1查表模具設(shè)計(jì)與制造表2-2可知，5.3.2工序二切工藝槽工藝切槽選用配合制加工方法加工凹模（1）.豎直工藝切槽第一類(lèi)尺寸，磨損變大尺寸：5mm，4mm，106mm通過(guò)式（5.6）得到：圖5.2橫向工藝切槽5.3.3工步三拉深凹模圓角半徑當(dāng)較小時(shí)，材料經(jīng)過(guò)凹模圓角部分變形阻力大，使危險(xiǎn)斷面材料嚴(yán)重變薄甚至拉裂，還會(huì)使拉深件表面劃傷，過(guò)大是材料容易進(jìn)入凹模，但是容易起皺，因此在材料不起皺的前提下，宜取大一些。根

45、據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)，凸模半徑為 凹模半徑為。5.3.4工步四沖底孔（1）.直徑為2.69mm的孔圖5.3通過(guò)式（5.3）、（5.4）得到：（2）.直徑為7.29mm的孔圖5.4通過(guò)式（5.3）、（5.4）得到：5.3.5第五步彎曲生產(chǎn)中凹模圓角半徑大小對(duì)彎曲力、彎曲模結(jié)構(gòu)和制件質(zhì)量均有較大的影響。凹模圓角半徑過(guò)小，坯料拉入凹模的滑動(dòng)阻力大，使制件表面容易擦傷，甚至出現(xiàn)壓痕；凹模圓角半徑過(guò)大，影響坯料定位的準(zhǔn)確性，生產(chǎn)中根據(jù)材料的厚度選擇凹模圓角半徑。根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)凹模圓角半徑取5.3.6工步六修邊圖5.5選用配合制加工方法第一類(lèi)尺寸，磨損變大尺寸144mm，63mm，20.45mm，26.75mm,2

46、2mm。第二類(lèi)尺寸，磨損變小的尺寸19mm。5.3.7工步十切斷圖5.6第一類(lèi)尺寸，磨損變大尺寸139mm，66mm，2mm.5.3.8工步十一廢料切除最小間隙保證在間隙極限之間就可以。第六章模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核6.1凸模的設(shè)計(jì)與校核。6.1.1 6mm的凸模強(qiáng)度計(jì)算(1).沖孔的尺寸為mm，為了增加凸模強(qiáng)度，凸模的非工作部分的直徑做成直徑較大的多級(jí)形式，刃口部分的尺寸已經(jīng)確定其余尺寸見(jiàn)零件圖，固定方式采用H7/m6配合，這種形式穩(wěn)定可靠。(2).材料選擇：沖裁形狀簡(jiǎn)單，但生產(chǎn)批量大，所以選擇，淬硬HRC5862。(3).凸模的長(zhǎng)度確定，屈服應(yīng)力校核：a.凸模的長(zhǎng)度確定：L=(6.1)式中

47、：固定板高度（mm），取mm卸料板高度（mm），取mm工作行程（mm），取mmh 彈簧壓縮后的高度，取40mm 。故L=35+40+2+40=117mmb.核算凸模強(qiáng)度的公式如下：壓應(yīng)力校核：mm3mm (6.2)式中：凸模最小直徑（mm） t料厚（mm），取t=1mm抗剪強(qiáng)度（Mpa），取Mpa凸模材料的許用應(yīng)力（Mpa），查表6.1取=2100Mpa所以凸模的強(qiáng)度滿足要求。表6. 1常用凸模材料許用壓應(yīng)力凸模材料T10A9Mn2V9CrSiCrWMnCr12Cr12MoVYG15/YG20許用壓應(yīng)力1800200021001800200020002100190020002000220030

48、00表6.16.1.2 2.69mm的 凸模強(qiáng)度計(jì)算(1).沖孔的尺寸為mm，為了增加凸模強(qiáng)度，凸模的非工作部分的直徑做成直徑較大的多級(jí)形式，刃口部分的尺寸已經(jīng)確定其余尺寸見(jiàn)零件圖，固定方式采用H7/m6配合，這種形式穩(wěn)定可靠。(2).材料選擇：沖裁形狀簡(jiǎn)單，但生產(chǎn)批量大，所以選擇，淬硬HRC5862。(3).凸模的長(zhǎng)度確定：L=(6.1)式中：固定板高度（mm），取mm卸料板高度（mm），取mm工作行程（mm），取mmh 彈簧壓縮后的高度，取40mm 。故L=35+40+2+40=117mma.核算凸模強(qiáng)度的公式如下：壓應(yīng)力校核：mm1.2mm式中：凸模最小直徑（mm）t料厚（mm），取t=

49、1mm抗剪強(qiáng)度（Mpa），取Mpa凸模材料的許用應(yīng)力（Mpa），查表6.1取=2100Mpa 6.1.37.29mm的凸模強(qiáng)度計(jì)算(1).沖孔的尺寸為，為了增加凸模強(qiáng)度，凸模的非工作部分的直徑做成直徑較大的多級(jí)形式，刃口部分的尺寸已經(jīng)確定其余尺寸見(jiàn)零件圖，固定方式采用H7/m6配合，這種形式穩(wěn)定可靠。(2).材料選擇：沖裁形狀簡(jiǎn)單，但生產(chǎn)批量大，所以選擇，淬硬HRC5862。(3).凸模的長(zhǎng)度確定：L=(6.1)式中：固定板高度（mm），取mm卸料板高度（mm），取mm工作行程（mm），取mmh 彈簧壓縮后的高度，取40mm 。故L=35+40+2+40=117mma.核算凸模強(qiáng)度的公式如下：

50、壓應(yīng)力校核：mm1.2mm式中：凸模最小直徑（mm）t料厚（mm），取t=1mm抗剪強(qiáng)度（Mpa），取Mpa凸模材料的許用應(yīng)力（Mpa），查表6.1取=2100Mpa所以凸模的強(qiáng)度滿足要求。6.1.4異形凸模的設(shè)計(jì)(1).異形凸模（包括矩形凸模）均采用直通式，其工作形狀與安裝部分形狀基本相同，這樣的異形凸模工藝性好加工精度高，裝卸方便，只是面積太小的形孔凸模采用臺(tái)階式，以保證工作部分的強(qiáng)度。凸模與凸模固定板采取H7/m6配合，大面積異形凸模采用銷(xiāo)釘固定在凸模固定板上。其中切邊工位凸模是三面沖裁。具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)裝配圖及零件圖。(2).材料選擇，因?yàn)闆_裁形狀較復(fù)雜，生產(chǎn)量較大，所以采用，淬硬HRC58

51、62。(3).凸模的長(zhǎng)度確定，與圓形凸模一致，都為117mm6.1.5彎曲凸模的設(shè)計(jì)八九工步為彎曲工位，因?yàn)閺澢螤詈?jiǎn)單，彎曲力不大，凸模材料選用Cr12MoV，淬硬HRC5862。在凹模對(duì)應(yīng)位置開(kāi)躲避槽，以防止彎曲后的制件被重新壓回。由于彎曲力較小，所以不必校核。具體尺寸和結(jié)構(gòu)見(jiàn)裝配圖及相關(guān)零件圖。6.2凹模的設(shè)計(jì)與校核對(duì)于多工位級(jí)進(jìn)模，凹模型孔優(yōu)先選用鑲塊形式，更換方便，也不會(huì)因?yàn)樾慰拙植恐圃煺`差而導(dǎo)致整個(gè)凹模板的報(bào)廢。所以在這里選擇小塊的形式。由于沖裁形狀復(fù)雜，批量大，t=1mm，故選凹模板材料為Cr12MoV，HRC5862。沖模設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于凹模的強(qiáng)度，一般只核算其受彎曲應(yīng)力時(shí)的最小厚

52、度，計(jì)算公式如下：=294Mpa (6.3)式中：F沖裁力（N），F(xiàn)=140732.995N；h凹模厚度（mm），h=10mm；許用彎曲應(yīng)力（Mpa），查表6.2得Mpa表6. 2 沖模主要材料的許用應(yīng)力材料名稱(chēng)及牌號(hào)許用應(yīng)力拉伸壓縮彎曲剪切Q195、Q235、2510814711815712715798137Q275、45、50127157137167167177118147鑄鋼ZG270500ZG31057010814711814788118鑄鐵HT200、HT2508813734442534T7A、T8A硬度5458HRC539785353490T10A、Cr12MoV、GCr15硬度5

53、260HRC2459811569294490Q275硬度5260HRC29439219627520（表面滲碳）硬度8692HB24529465Mn硬度4348HRC490785表6.2通過(guò)計(jì)算得出結(jié)論：凹模強(qiáng)度符合要求。6.3緊固件尺寸的計(jì)算緊固件直徑：由此螺釘選用M16，GB70-76；緊固件最小長(zhǎng)度：L1.5d=18mm。緊固件位置及數(shù)量：距邊尺寸，取1.5d=24mm，螺紋孔離邊界大于24就是安全的。螺孔間距：固定板長(zhǎng)為1000mm，一排用8個(gè)螺釘。由于螺孔間距過(guò)大，螺孔間距為125mm。固定板與模座、固定板與頂板用定位銷(xiāo)定位。mm的圓柱銷(xiāo)長(zhǎng)度為40mm,配合為H7/k6，GB/T 11

54、9 .6.4模架的的選用由于級(jí)進(jìn)模的模架很大，沒(méi)有合適的標(biāo)準(zhǔn)模具調(diào)用，所以選用自制的模架。上模座尺寸為；墊板尺寸為；凸模固定板尺寸為；卸料板尺寸為；浮料板尺寸為；凹模固定板尺寸為；下模座尺寸為；材料為45號(hào)鋼。6.5導(dǎo)柱的選用獨(dú)立式導(dǎo)柱又稱(chēng)獨(dú)立導(dǎo)柱或者可拆卸導(dǎo)向部件。這種導(dǎo)向部件常用于大型的非標(biāo)準(zhǔn)模架上，或模架上需要補(bǔ)充導(dǎo)向副時(shí)使用。由于不必在模座上用精密的機(jī)床加工要求很高的固定導(dǎo)柱、導(dǎo)套孔和可以在模座的任意位置根據(jù)模具結(jié)構(gòu)和使用需要隨意設(shè)置而被日益廣泛應(yīng)用。導(dǎo)柱選用D=50mm，L=300mm的B型導(dǎo)柱。GB/T 2861.1-2008導(dǎo)套選用D=50mm，L=160mm的B型導(dǎo)套。GB/T

55、 2861.3-2008圖6.16.6卸料裝置卸料裝置是用簡(jiǎn)單的彈壓方式，卸料板和上模座通過(guò)卸料螺釘和彈簧（彈性元件）等裝置連接組成。當(dāng)模具閉合的時(shí)候，彈簧被壓縮，當(dāng)模具開(kāi)模的時(shí)候，卸料板在彈簧彈力的作用下，將包在凸模上的料板卸下，達(dá)到卸料的目的。因此，在自由狀態(tài)下卸料板的高度，總是比凸模高，這樣的目的是保護(hù)凸模的同時(shí)在沖壓開(kāi)始之前可以講板料先壓住，然后在沖壓，當(dāng)沖壓結(jié)束以后，開(kāi)模時(shí)料板被卸下。在多工位級(jí)進(jìn)模中，會(huì)出現(xiàn)很對(duì)形狀很小的凸模，如果在沖壓過(guò)程中凸模與凸?？椎奈恢冒l(fā)生了偏差，輕則導(dǎo)致產(chǎn)品的精度下降，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致凸模損毀，甚至整個(gè)模具損壞。所以在凸模固定板與卸料板之間添加一個(gè)輔助的導(dǎo)向裝

56、置，本設(shè)計(jì)采用的是內(nèi)導(dǎo)柱、內(nèi)導(dǎo)套的形式改進(jìn)的。組成完善的彈性卸料裝置。下模浮料板也采用內(nèi)導(dǎo)柱、內(nèi)導(dǎo)套的形式組成完善的彈性卸料方式。圖6.2圖6.36.7彈性元件的選取6.7.1.卸料彈簧的選取由前面的計(jì)算可知卸料力的大小為：考慮到級(jí)進(jìn)模的卸料力比較大以及空間結(jié)構(gòu)等因素，擬選14根強(qiáng)力彈簧。選用強(qiáng)力彈簧的具體步驟如下：根據(jù)彈簧的位置擬選用14個(gè)彈簧，每個(gè)彈簧的負(fù)荷值為：(6.5)初選彈簧。根據(jù)的大小，確定彈簧的最大工作負(fù)荷，并結(jié)合已知的初步條件，在強(qiáng)力彈簧標(biāo)準(zhǔn)中初步選一規(guī)格使。然后根據(jù)彈簧的壓縮量和做出彈簧特性曲線。由標(biāo)準(zhǔn)初步選用中等載荷彈簧。外徑內(nèi)徑自由高度彈簧剛度變形量負(fù)荷31.5mm16.

57、5mm63mm102.0（N/mm）171800N表6.3校核彈簧的壓縮總量符合要求。 6.7.2卸料螺釘?shù)倪x取材料選取45鋼，頭部淬火熱處理3540HRC。螺釘選取M12，螺釘長(zhǎng)度L=170mm。6.7限位裝置模具閉閉合時(shí)，為了防止合模過(guò)頭，一般會(huì)采取限制裝置來(lái)控制模具的閉合高度，本設(shè)成采用的是限位柱的來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)模具工作的時(shí)候，模具閉合到一定的高度的時(shí)候，限位柱就會(huì)擋住上模繼續(xù)合模，從而實(shí)現(xiàn)限位的目的。圖6.46.8自動(dòng)保護(hù)裝置在本設(shè)計(jì)中，模具采用的是自動(dòng)送料的機(jī)構(gòu)，沖速很高，在沖壓過(guò)程中，如果發(fā)生材料的誤送，送進(jìn)到位，材料拱起，或者材料的厚度寬度不一樣，零件沒(méi)有頂出，等故障的時(shí)候，模具就

58、不能正常工作，輕則零件損壞，重則模具損毀刃口崩裂。安全保護(hù)裝置就是一個(gè)可以代替人工監(jiān)視沖壓過(guò)程的裝置（其中包括原材料監(jiān)視、進(jìn)給監(jiān)視、出件監(jiān)視），當(dāng)發(fā)現(xiàn)送料錯(cuò)誤的時(shí)候，發(fā)出信號(hào)，壓力機(jī)停止工作，一保證模具或者壓力機(jī)傷。本設(shè)計(jì)選用導(dǎo)正孔檢測(cè)，在正常情況下，浮動(dòng)檢測(cè)銷(xiāo)的頭部縮入卸料板平面，當(dāng)送料到位的時(shí)候，導(dǎo)正銷(xiāo)頭部可以順利的插入跳了的導(dǎo)正孔里面，當(dāng)條料發(fā)生錯(cuò)誤送進(jìn)的時(shí)候檢測(cè)銷(xiāo)頭部無(wú)法進(jìn)入條料的導(dǎo)正孔，而是碰到了聊了的料面上，導(dǎo)正銷(xiāo)后退的同時(shí)迫使接觸桿向外移動(dòng)，這時(shí)在固定板的外側(cè)的微動(dòng)開(kāi)關(guān)發(fā)出信號(hào)，壓力機(jī)停止工作，此時(shí)此刻，固定板中的凸模沒(méi)有進(jìn)入凹模，這樣就可以防止錯(cuò)誤沖，進(jìn)而保護(hù)模具的同時(shí)，防止了大量廢品的產(chǎn)生。圖6.5第七章總結(jié)經(jīng)過(guò)這近四個(gè)月的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)業(yè)即將結(jié)束。在這四個(gè)月里面，經(jīng)過(guò)我的奮斗，將平時(shí)學(xué)的東西運(yùn)用到畢業(yè)設(shè)計(jì)中來(lái)，終于將畢業(yè)設(shè)計(jì)完成了。在沒(méi)有做畢業(yè)設(shè)計(jì)之前覺(jué)