刷片沖孔落料工藝及模具設(shè)計(jì)【沖孔落料復(fù)合?！?/h1>
刷片沖孔落料工藝及模具設(shè)計(jì)【沖孔落料復(fù)合模】,沖孔落料復(fù)合模,刷片沖孔落料工藝及模具設(shè)計(jì)【沖孔落料復(fù)合?！?沖孔,工藝,模具設(shè)計(jì),復(fù)合
設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：刷片沖孔落料工藝及模具設(shè)計(jì)
系 部
專 業(yè)
班 級(jí)
學(xué)生姓名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)教師
2014年 4 月 16 日
刷片的沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)
摘 要：我所學(xué)習(xí)的專業(yè)是模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)是刷片模具設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)結(jié)合大學(xué)三年來(lái)所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)和CAD軟件所設(shè)計(jì)出的一套模具。這套模具結(jié)合了制造廠家和生產(chǎn)廠家的實(shí)際情況綜合需求。
本文首先簡(jiǎn)要的概述了模具設(shè)計(jì)在社會(huì)領(lǐng)域中的作用及其以后的發(fā)展方向，點(diǎn)明模具設(shè)計(jì)的重要意義。然后依據(jù)工件圖進(jìn)行工藝性分析，進(jìn)而確定了設(shè)計(jì)方案，計(jì)算出模具工作部分的尺寸，設(shè)計(jì)出工作零部件；然后依據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇出各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)零部件，然后設(shè)計(jì)出模具的總裝配圖。在設(shè)計(jì)中，最重要的就是設(shè)計(jì)方案的確定、坯料的計(jì)算和工作零部件的設(shè)計(jì)，這是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，這些設(shè)計(jì)的正確與否直接關(guān)系到成本的高低和設(shè)計(jì)模具能否正常工作；在設(shè)計(jì)的最后，總結(jié)了自己的心得和體會(huì)，并對(duì)我的指導(dǎo)老師表示感謝。
通過(guò)次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我不僅掌握了模具設(shè)計(jì)的一般流程，更學(xué)習(xí)到了好多課本上沒(méi)有學(xué)習(xí)到的知識(shí)，使我受益非淺。
關(guān)鍵詞：模具設(shè)計(jì),壓力機(jī),工藝性分析,模具結(jié)構(gòu)
BRUSH PIECE OF THE STAMPING
PROCESS AND DIE DESIGN
ABSTRACT : The speciality of study of our institute is the mold design and speciality of making, the graduation project task this time is lining with a brush piece of mold design. It's time to design and combine the professional knowledge of study and a set of moulds that CAD software designed over the past three years of university. This set of moulds have accorded with the actual conditions integration requirement of manufacturer and manufacturer .
This text the brief role in social field of mould of summary and developing direction afterwards at first, point out in the important meaning of mold design. Then carry on the craft to analyse according to the work piece picture , and then has confirmed the design plan , calculate out mould work some size , design the job spare part; Then choose each standard spare part according to the designing requirement , then design the total installation diagram of the mould . In the design, the most important one is sureness , calculation of the blank and design of the job spare part of the design plan , this is the key to designing, whether these ones that are designed involve directly or not correctly whether the level of the cost and design mould could work normally; At the end that is designed , have summarized one's own gains and experience , and express thanks for my counselor.
Make me not merely grasp the general procedure of plastic mold design through graduation project once, study to the knowledge not learning to get on many textbooks even more, benefit me a great deal.
KEY WORDS: mold design ,machine, craft analysis ,mould structure
目 錄 引 言.1 1 刷片沖壓工藝分析.2 1.1 零件分析.2 1.1.1 對(duì)工件的結(jié)構(gòu)工藝要求.2 1.1.2 工件的精度及毛刺.2 2 定工 藝方案.3 3 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算.4 3.1 搭邊.4 3.2 材料利用率.5 4 沖裁工藝力.6 4.1 計(jì)算沖裁力.6 4.2 壓力機(jī)的公稱壓力的選取.7 5 沖壓壓力中心.8 6 零件刃口尺寸計(jì)算.8 6.1 刃口尺寸計(jì)算的基本原則.8 6.2 刃口尺寸計(jì)算.9 6.3 凹模的外形輪廓尺寸.11 6.4 凸模設(shè)計(jì)計(jì)算.13 6.5 凸凹模計(jì)算.14 7 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).15 8 沖壓模模具結(jié)構(gòu)件選取.16 9 模具零件制造工藝.17 9.1 模具零件的加工.17 9.2 沖壓工藝規(guī)程.17 10 模具的裝配.23 11 總 結(jié).24 致謝.25 參考文獻(xiàn).26 刷片沖孔落料工藝及模具設(shè)計(jì)
引言
零沖壓工藝規(guī)程是模具設(shè)計(jì)的依據(jù),而良好的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)又是實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程的可靠保證,若沖壓工藝有所改動(dòng),往往會(huì)造成模具的返工,甚至報(bào)廢,沖裁同樣的零件,通?？梢圆捎脦追N不同方法,工藝過(guò)程設(shè)計(jì)的中心就是依據(jù)技術(shù)上先進(jìn),經(jīng)濟(jì)上合理,生產(chǎn)上高效,使用上安全可靠的原則,使用上安全可靠的原則,使零件的生產(chǎn)在保證符合零件的各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下達(dá)到最佳的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效益。
設(shè)計(jì)沖壓工藝過(guò)程要從分析產(chǎn)品的零件圖入手，分析零件圖包括技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)方面：
（1）沖壓加工方法的經(jīng)濟(jì)性分析
沖壓加工方法是一種先進(jìn)的工藝方法，因其生產(chǎn)率高，材料利用率高，操作簡(jiǎn)單等一系列優(yōu)點(diǎn)而廣泛使用，由于模具費(fèi)用高，生產(chǎn)批量的大小對(duì)沖壓加工的經(jīng)濟(jì)性起著決定性作用。批量越大，沖壓加工的單件成本就越低，批量小時(shí)，沖壓加工的優(yōu)越性就不明顯，這時(shí)采用其他方法制作 該零件可能會(huì)更有效果。
（2）沖壓件的工藝性分析
沖壓件的工藝性是指該零件在沖壓加工中的難易程度，在技術(shù)方面，主要分析該零件的形狀特點(diǎn)，尺寸大小，精度要求和材料性能等因素是否符合沖壓工藝的要求，良好的工藝性應(yīng)保證材料消耗少，工序數(shù)目少，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且壽命長(zhǎng)產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單，方便等。
不論沖壓件的幾何形狀和尺寸大小如何，其生產(chǎn)過(guò)程一般都是從原材料剪切下料開(kāi)始，經(jīng)過(guò)各種沖壓工序和其他必要的輔助工序加工出圖紙所要求的零件。對(duì)于某些組合沖壓件或精度要求較高的沖壓件，還需要經(jīng)過(guò)切削焊接或鉚接等加工才能完成。
1 刷片沖壓工藝分析
1.1 零件分析
本設(shè)計(jì)是一個(gè)是由沖孔、落料工序制成的工件。該工件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，材料為20鋼，厚度為1.5mm，根據(jù)提供的零件圖，其數(shù)據(jù)如下：20鋼標(biāo)準(zhǔn)：GB/T699-1988特性及適用范圍：強(qiáng)度比15號(hào)鋼稍高，很少淬火，無(wú)回火脆性。冷變形塑性高、一般供彎曲、壓延、彎邊等加工...材料名稱優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼如圖所示該零件材質(zhì)較軟、板料較薄、平直度要求較高的沖裁件，沖裁件的精度高，所以選用正裝復(fù)合模具
1.1.1對(duì)工件的結(jié)構(gòu)工藝要求
（1）工件的結(jié)構(gòu)形狀，在滿足裝配，使用性能和效果條件下，該工件的形狀是、簡(jiǎn)單有廢料排樣；
（2）工件的外形是無(wú)尖角，在各直線或曲線的鏈接出有適宜的圓角過(guò)渡，有利于提高工件的質(zhì)量，與延長(zhǎng)模具使用壽命；
（3） 工件沒(méi)有凸出或凹入部分，這工件有伸出懸臂和窄槽；
（4）工件孔與孔的邊緣之間，孔的外邊緣與外形邊緣之間的直線寬度不能過(guò)小，不然會(huì)影響到模具零件的強(qiáng)度、工件的質(zhì)量、模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性及使用壽命。
1.1.2工件的精度及毛刺
精度可以分為精密級(jí)與經(jīng)濟(jì)級(jí)兩種：（1）精密級(jí)是沖壓工藝技術(shù)上所允許的精度；（2）經(jīng)濟(jì)級(jí)是用經(jīng)濟(jì)手段達(dá)到的精度。還有對(duì)尺寸或配合精度要求很高的精密級(jí)高精度，則需要安排特殊的成型方法。
毛刺，在普通沖裁中，由于凸凹模有一定的間隙存在，加上沖件材料的輕度，厚度模具的人口鋒利程度等，沖件的斷面真正的前切面質(zhì)疑剛接觸的吊扣的一小段距離，一般約為此阿里奧厚度的1/3-1/5或更少。其余部分是因撕裂而分離的。由于沖件一般具有塑性，所以在撕裂時(shí)就形成高低不等的毛刺，因此普通沖裁的毛刺是不可避免的。
2 定工藝方案
根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)，在沖裁部分工藝方案可以有以下幾種：
方案一：采用落料、沖孔的復(fù)合模。復(fù)合模的特點(diǎn)是生產(chǎn)率高，沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對(duì)位置精度高，沖模的輪廓尺寸較小。但是復(fù)合模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，成本高。復(fù)合模主要用于生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖裁件。
方案二：采用級(jí)進(jìn)模加工。級(jí)進(jìn)模比單工序模生產(chǎn)率高，減少了模具和設(shè)備的數(shù)量，工件精度較高，便于操作和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。對(duì)于特別復(fù)雜后孔邊距較小的沖壓件，用簡(jiǎn)單模后復(fù)合模沖制有困難時(shí)，可用級(jí)進(jìn)模逐步?jīng)_出。但是級(jí)進(jìn)模輪廓尺寸較大，制造較復(fù)雜，成本較高，一般適用于大批量生產(chǎn)小型沖壓件。
綜合以上的二個(gè)方案，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)以及該零件是大批量生產(chǎn)的，因此選用方案一的復(fù)合模為佳。
3排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算
根據(jù)材料的經(jīng)濟(jì)利益利用程度，排樣的方法為有廢料。據(jù)工件的形狀，確定采用無(wú)廢料排樣的方法是不可能做到的，但能采用有廢料和少?gòu)U料的排樣方法。
3.1 搭邊
排樣時(shí)沖裁件與沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間留下的工藝余料稱為搭邊。
搭邊值不能過(guò)大或過(guò)小。搭邊過(guò)大，浪費(fèi)材料；搭邊過(guò)小，起不到搭邊作用，材料可能被拉入凸、凹模之間的縫隙中，使模具刃口破壞。
搭邊的合理數(shù)值：保證沖裁件質(zhì)量、模具壽命，保證自動(dòng)送料時(shí)不被拉彎、拉斷條件下允許的最小值。
影響搭邊值的因素：板料厚度、材料種類、沖裁件大小、沖裁件的輪廓形狀等。
條料是由板料(或帶料)剪裁下料而得，為保證送料順利，規(guī)定條料寬度B的上偏差為0，下偏差為負(fù)值(-Δ)
搭邊和條料寬度的確定：查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)（第二版）》表2. 5. 2,確定零件沿邊a=2mm、零件之間a1=1.8mm，步距35.2mm。搭邊及排樣如圖1-1所示：
圖1-1 零件的搭邊及排樣方式
查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表2—14和2—15可取條料寬度公差。Δ=0.5 ，則條料寬度：
3.2材料利用率
一個(gè)步距內(nèi)材料利用率η為：
A——是一個(gè)工件的面積mm2；
N——是一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的工件的數(shù)量；
B——是條料寬度mm；
S——是進(jìn)距mm。
選用350mm×1000mm的鋼板，每張鋼板可剪裁為10條料（35mm×1000mm）,每張條料可沖20個(gè)工件，則材料總的利用率為
N——是一張板上的工件的總的個(gè)數(shù)
B——是板料的寬度
L——是板料的長(zhǎng)度
4沖裁工藝力
4.1計(jì)算沖裁力
沖裁力計(jì)算包括沖裁力、卸料力、推件力的計(jì)算：
沖裁力：是指作用于凸模上的最大抗力，即圖2.13中的C點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的力。
沖裁力FP
如果視沖裁為純剪切變形，沖裁力可按下式計(jì)算：
（K取1.3 ）
式中：FP ——沖裁力；
L——沖裁件受剪切周邊長(zhǎng)度(mm)；
t——沖裁件的料厚(mm)；
τ——材料抗剪強(qiáng)度(MPa),
此例中零件的周長(zhǎng)為211.4mm，材料厚度1mm，紫銅的抗剪強(qiáng)度取190MPa，則沖裁該零件所需沖裁力為：
卸料力和推件力計(jì)算
模具采用彈性卸料裝置和推件結(jié)構(gòu)，所以所需卸料力和推件力為：
卸料力P卸：從凸模上卸下板料/沖孔件所需的力；
推件力P推：從凹模內(nèi)向下推出落料件/廢料所需的力。
（1）卸料力FQ
（2）推件力FQ1
公式中， FQ1——是沖裁力
K——卸料力系數(shù)， 其值為取0.04
K1——是推料力系數(shù) 其值為取0.05
N——梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料的數(shù)量，N=h/t,h 是直刃口部分高度（mm）,t為材 料厚度（mm）。
4.2壓力機(jī)的公稱壓力的選取
采用了彈壓卸料裝置和下出件的模具時(shí)
經(jīng)查《沖壓設(shè)計(jì)與模具設(shè)計(jì)》中附錄A-1表的壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)可知，JH23—16型號(hào)的壓力機(jī)。
其一些主要的參數(shù)是最大閉合高度是Hmax = 220mm 最小的閉合高度是Hmin =175mm
計(jì)算沖壓模閉合高度H：
查《沖模設(shè)計(jì)與制造實(shí)用計(jì)算手冊(cè)》中的公式：
公式中：Hmax ——壓力機(jī)的最大閉合高度（mm）；
Hmin —— 壓力機(jī)的最小閉合高度（mm）；
H —— 沖模的閉合高度（mm）；
220-5>H >175+10
215>H >185
所以沖模高度： H=210mm
5沖壓壓力中心
沖模對(duì)工件施加沖壓力的合力的中心稱沖壓壓力中心。所以遵循沖壓壓力中心原則：
（1）對(duì)稱形狀的單個(gè)沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的沖孔中心；
（2）工件形狀相同且分布位置對(duì)稱時(shí)，沖模的壓力中心與零件的對(duì)稱中心相重合；
（3）形狀復(fù)雜的零件，多孔沖模，級(jí)進(jìn)模的壓力中心可用解析法求出沖模壓力中心。
零件外形為對(duì)稱件，中間的異形孔雖然左右不對(duì)稱，但孔的尺寸很小，左右兩邊圓弧各自的壓力中心距零件中心線的距離差距很小，所以該零件的壓力中心可近似認(rèn)為就是零件外形中心線的交點(diǎn)。
因?yàn)樵摴ぜ菍?duì)稱形狀的單個(gè)沖裁件沖模的壓力中心就是沖裁件的沖孔中心。如圖1-2所示：
圖1-2 工件幾何形狀
6零件刃口尺寸計(jì)算
6.1刃口尺寸計(jì)算的基本原則
沖裁件的尺寸精度主要取決與模具刃口的尺寸精度，模具的合理間隙也要靠模具刃口尺寸及制造精度來(lái)保證。正確確定模具刃口尺寸及制造公差，是設(shè)計(jì)沖裁模主要任務(wù)之一。從生產(chǎn)實(shí)踐中可以發(fā)現(xiàn)：
（1）由于凸、凹模之間存在間隙，使落下的料和沖出的孔都帶有錐度，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，沖孔件的小端尺寸等于凸模的尺寸。
（2）在測(cè)量與使用中，落料件是以大端尺寸為基準(zhǔn)，沖孔孔徑是以小端尺寸為基準(zhǔn)。
（3）沖裁時(shí)，凸、凹模要與沖裁件或廢料發(fā)生摩擦，凸模愈磨愈小，凹模愈磨愈大，結(jié)果使間隙越來(lái)越大。
由此在決定模具刃口尺寸及其制造公差時(shí)需要考慮以下原則：
（1）落料件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔時(shí)的尺寸由凸模尺寸決定。故設(shè)計(jì)落料模時(shí)，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，以凸模尺寸為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。
（2）考慮到?jīng)_裁中凸、凹模的磨損，設(shè)計(jì)落料凹模時(shí)，凹模基本尺寸應(yīng)取尺寸公差范圍的較小尺寸；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凹模基本尺寸應(yīng)取工件孔尺寸公差范圍的較大尺寸。這樣在凸凹麼磨損到一定程度的情況下，仍能沖出合格的制件。凸凹模間隙則取最小合理間隙值。
（3）確定沖模刃口制造公差時(shí)，應(yīng)考慮制件的公差要求。如果對(duì)刃口精度要求過(guò)高（即制造公差過(guò)?。?，會(huì)使模具制造困難，增加成本，延長(zhǎng)生產(chǎn)周期；如果對(duì)刃口要求過(guò)低（即制造公差過(guò)大）則生產(chǎn)出來(lái)的制件可能不合格，會(huì)使模具的壽命降低。若制件沒(méi)有標(biāo)注公差，則對(duì)于非圓形工件按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“非配合尺寸的公差數(shù)值”IT14級(jí)處理，沖模則可按IT11級(jí)制造；對(duì)于圓形件，一般可按IT7～I(xiàn)T6級(jí)制造模具。沖壓件的尺寸公差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注，落料件上偏差為零，下偏差為負(fù)；沖孔件下偏差為零，上偏差為正。
6.2刃口尺寸計(jì)算
該零件的材料是20鋼，厚度是1.5mm，該零件是屬于無(wú)特殊要求，屬于一般沖裁件，經(jīng)過(guò)查表2.2.4可知2Cmax =0.095 2Cmin =0.065 所以2Cmax-2Cmin =0.095-0.065=0.03
零件的外形尺寸由落料獲得 ，而孔φ11由沖孔獲得。
由公差表查得φ11, IT=9，x=0.75 , x=0.5 設(shè)計(jì)凸凹模分別按IT6, IT7級(jí)別加工制造則：
：
0.011+0.018< 0.095-0.065=0.03
0.029<0.03，所以滿足間隙公差要求。
（2）落料
以凹模尺寸為基準(zhǔn)，凸模、凹模分別以IT6,IT7級(jí)加工 。
凸模：
凹模：
經(jīng)查表可知： X=0.75 , X=0.75
所以0.016+0.025=0.041> 0.03 由此可知
只有縮小值，提高制造精度才能保證間隙在合理間隙內(nèi)。因此?。?
以凹模尺寸為基準(zhǔn)，凸模、凹模分別以IT6、IT7級(jí)加工 。
凸模：
凹模：
<
0.013+0.021=0.034 > 0.03
只有縮小值提高制造精度才能保證間隙在合理間隙內(nèi)。因此?。?
孔中心距尺寸：
6.3凹模的外形輪廓尺寸
沖裁凹模外形輪廓尺寸主要根據(jù)被加工板料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸確定，并綜合考慮與其他零件的連接因素。凹模的外形尺寸主要指凹模的厚度(或稱高度)H及壁厚(c)。
凹模厚度： (H≥15mm)；
凹模壁厚：c=(1.5～2)H ［c≥(30～40)］
式中：b——沖裁件的最大外形尺寸；
K——系數(shù)(板料厚度影響)。
經(jīng)過(guò)查表2.8.1可知： K取0.35
所以凹模厚度：
根據(jù)考慮強(qiáng)度，H取20
凹模壁厚：，取C=35mm
所以凹模寬度B和長(zhǎng)度A分別為：
凹模寬度:B=2C+30=2×35+30=100
凹模長(zhǎng)度A=2C+54=2×35+54=124
所以B取117 mm A=142mm
根據(jù)裝配、銷位置以及螺釘排放要求，這里凹模寬度取117mm,為配合合適的模架，實(shí)取L=142 mm
故確定凹模的外形尺寸為：142×117×20。如圖1-3所示：
圖1-3 落料凹模
6.4凸模設(shè)計(jì)計(jì)算
因?yàn)樵谌锌谟?jì)算是得到是2×φ4及φ11孔的尺寸分別為：
φ6孔：
凹模直徑：
凸模直徑：
經(jīng)過(guò)查《沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.5.4可知
取得到凸模的相關(guān)數(shù)據(jù)：
直徑：d=6.09mm,基本尺寸： ， ，, l=36～55mm
凸模的長(zhǎng)度：
h1 ——凸模固定板厚度
h2——襯板厚度
h3 ——凹模厚度
l——附加長(zhǎng)度，一般取15～30mm （包括凸模進(jìn)入凹模深度，凸模的修模量及凸模固定板與卸料板之間的安全高度）
Φ11孔：
凸模直徑：
凹模直徑：
經(jīng)過(guò)查《沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.54可知
取得到凸模的相關(guān)數(shù)據(jù)：
直徑：d=11.09mm,基本尺寸：D=16mm， D1=19mm，h=3mm, l=42～90mm
凸模長(zhǎng)度：
h1 ——凸模固定板厚度；
h2——襯板厚度；
h3 ——凹模厚度；
l——附加長(zhǎng)度 一般取15～30mm（包括凸模進(jìn)入凹模深度，凸模的修模量及凸模固定板與卸料板之間的安全高度）
6.5 凸凹模計(jì)算
高度計(jì)算：h=h1+h2+h3 =25+30+15 =70mm
h1 ——凸凹模固定板厚度；
h2——橡皮厚度；
h3 ——推料板厚度。
如圖1-5所示：
圖1-5 凸凹模
7 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)上述工藝分析，該模具可以保證零件所要求的各項(xiàng)精度指標(biāo)，工序次數(shù)少，生產(chǎn)效率高，適用于大批量生產(chǎn)。若采用自動(dòng)送料，操作就更為安全。其特點(diǎn)如下：
（1）該模具采用滑動(dòng)式導(dǎo)柱導(dǎo)套的后側(cè)式標(biāo)準(zhǔn)模架，根據(jù)刃口尺寸大小確定凹模的周界大小為160×140mm、閉合高度Hmax-5≤h≤Hmin+10,H為壓力機(jī)的最大、小閉合高度，所以h=215～185mm,這里取210mm。
（2）為保證制件的平直度及沖壓工作的操作安全，設(shè)計(jì)倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu) ，落料凹模安裝于上模，凸凹模安裝于下模，它們分別依靠銷釘或接觸面定位，與導(dǎo)柱和導(dǎo)套的相對(duì)位置比較精確，從需實(shí)現(xiàn)導(dǎo)柱導(dǎo)向的目標(biāo)。
（3）該制件材料厚度適中，適合采用手動(dòng)送料，條料送進(jìn)導(dǎo)向精度由導(dǎo)料銷保證。條料送進(jìn)定距則設(shè)計(jì)了最簡(jiǎn)單的擋料銷裝置，為避免擋料銷安裝孔距離凹凸模太近，擋料銷選用標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)形式。
（4）退料機(jī)構(gòu)分別為上模剛性推件裝置和下模彈性卸料裝置 ，剛性推件裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工成本低，但是需要依靠壓力機(jī)上的打料橫梁進(jìn)行工作，所以設(shè)計(jì) 時(shí)務(wù)必考慮打料橫梁的位置及調(diào)節(jié)量。彈性卸料裝置采用的是橡膠作為彈性元件，卸料板通過(guò)卸料螺釘與下模相對(duì)固定，為保證卸料板的平整，下模座上加工通孔，卸料螺釘掛頭接角面為墊板下表面，這樣避免了下模座孔卸料螺釘沉孔深度難以保證的缺陷，從需降低加工難度。
（5）模具工作過(guò)程：條料沿導(dǎo)料銷送進(jìn)抵住活動(dòng)擋料銷；上模下行，首先是條料由下模的彈性卸料裝置（彈性元件為橡膠）與凹模夾緊；上模繼續(xù)下行，凸凹模、沖孔凸模和凹模同時(shí)工作將條料沖斷后，上模到達(dá)下止點(diǎn)；沖孔廢料被卡在凸凹模的沖孔凹模型孔中，待下一次沖裁周期將其推出從下模漏料孔中漏出；落料廢料箍在凸凹模的落料刃口上，上?；爻虝r(shí)橡膠回彈推動(dòng)卸料板將其撥落下來(lái)；制件則卡在凹模的型孔中，上模回程時(shí)，打桿在上模沒(méi)有到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)即碰到壓力機(jī)上的打料橫梁而停止運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)推板將制件推出，落在下模表面。移走制件后，再將條料抵住活動(dòng)擋料銷，開(kāi)始第二次沖裁，周而復(fù)始。
8 沖壓模模具結(jié)構(gòu)件選取
模架：
模架包括上模座板、下模座板、導(dǎo)柱和導(dǎo)套。沖壓模具的全部零件都安裝在模架上。根據(jù)模架導(dǎo)向的導(dǎo)柱配合性質(zhì)分為:滑動(dòng)導(dǎo)向模架和滾動(dòng)導(dǎo)向模架。每一類模架中，由于導(dǎo)柱安裝位置和數(shù)量不同，又分為幾類標(biāo)準(zhǔn)模架，分別為：后側(cè)導(dǎo)柱式，中間導(dǎo)柱式，對(duì)角導(dǎo)柱式，四角導(dǎo)柱式。見(jiàn)《沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》表15.1中的標(biāo)準(zhǔn)模架類型
根據(jù)兩件的凹模的外形尺寸，和模具閉合高度，選取后側(cè)導(dǎo)柱式模架。
凹模的外形尺寸為142×117 閉合高度為H=210，經(jīng)查《沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手 冊(cè)》表15.2表15.4，還有表15.10、表15.11可知。所以選?。喊寄Ｖ芙纾篖×B=160×125。后側(cè)導(dǎo)柱式的上模座板的凹模周界基本尺寸為：L×B×H =160×125×40 ,和導(dǎo)套配合的孔的直徑為D=38，兩孔距為S=210mm，上模座板的外形尺寸為A2=85，L1=210，圓角為R=38,l2=80mm.
下模座板的基本尺寸為：L×B×H =160×125×40 和導(dǎo)套配合的孔的直徑為D=25，兩孔距為S=210mm，上模座板的外形尺寸為A2=85，L1=210，圓角為R=38，l2=80mm.
導(dǎo)套
經(jīng)查表15.24可知，其基本尺寸為：d=25,D=38，總長(zhǎng)度L=90mm,H=28mm.
導(dǎo)柱：
經(jīng)查表15.24可知，導(dǎo)柱的基本尺寸：d=25,總長(zhǎng)度L=150mm,
導(dǎo)料銷：
根據(jù)模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和和條料上沖壓件排樣的特點(diǎn)，選用了合適的導(dǎo)料。
9 模具零件制造工藝
9.1 模具零件的加工
通零件的加工是按產(chǎn)品零件圖要求全部加工完畢，再進(jìn)行總裝。而模具零件的加工有些是不能按模具零件圖全部加工完畢的，要待部件組裝或整模組裝時(shí)修配或配鉆，所以模具零件圖上的形狀和尺寸是否全部加工出來(lái)，還要根據(jù)模具加工的裝配方法而定。若以凸模凹模為基準(zhǔn)裝配時(shí)，零件圖上的導(dǎo)柱孔在零件加工時(shí)就不加工，若以四導(dǎo)柱導(dǎo)套作型腔，凸模相對(duì)位置控制基準(zhǔn)時(shí)，則凹模及凸模固定板的導(dǎo)柱孔應(yīng)與凹?；蛲鼓９潭ò宓男涂自诟靼逯贤瑫r(shí)加工出來(lái)。
使用銑床加工一個(gè)零件時(shí)，必須先把零件的相關(guān)尺寸、材料、使用刀具、加工參數(shù)確定下來(lái)，保證加工能順利完成，同時(shí)，設(shè)計(jì)方面也要考慮到加工的難易程度，以減少加工的困難，在加工模具零件之前要慎重考慮各種細(xì)節(jié)。在買回來(lái)的模板里，要確定模板的加工基準(zhǔn)，哪些面是基準(zhǔn)面，這一般在訂購(gòu)模板時(shí)會(huì)標(biāo)明哪幾個(gè)面是經(jīng)過(guò)打磨，之后就是把加工基準(zhǔn)定下來(lái)，當(dāng)然事前必須準(zhǔn)備好零件圖，根據(jù)零件圖來(lái)定位加工方案，如果要用到數(shù)控編程，就必須把加工原點(diǎn)定出來(lái)。定好加工方案后，就可以開(kāi)始加工，先把工件裝夾到虎口鉗上，使用銅錘敲擊以使工件被夾緊，然后打表，在打表時(shí)要非常小心，當(dāng)表很靠近工件時(shí)，不能使用加速進(jìn)給，否則很容易碰壞儀器，在校平行度時(shí)，最好先來(lái)回走幾遍，觀察大概偏向，然后要小心敲擊工件，使其保持在很小的偏差范圍就行了，把兩個(gè)基準(zhǔn)方向的平行度定好后，就要用分中器確定原點(diǎn)坐標(biāo)，在設(shè)置坐標(biāo)時(shí)要將分中器的半徑算進(jìn)去，這樣才能使主軸對(duì)應(yīng)工件原點(diǎn)，x-y平面的坐標(biāo)定下來(lái)后，就要把刀具裝到銑床上，使用半徑范圍內(nèi)的夾具把刀具夾緊，裝上道具后就是確定z方向上的原點(diǎn)，一般選擇工件表面為0以方便編程。之后就是加工，如果是選用數(shù)控加工，必須使程序和當(dāng)前銑床的刀具起點(diǎn)相一致，否則加工位置就會(huì)錯(cuò)誤，同時(shí)還要察看刀具路線是否會(huì)超出銑床的工作行程，防止出事故。如果程序沒(méi)錯(cuò)，就可以傳到數(shù)控銑床運(yùn)行。不同刀具要使用不同轉(zhuǎn)速，鉆孔要比銑槽的轉(zhuǎn)速慢，進(jìn)給速度要根據(jù)觀察來(lái)手動(dòng)調(diào)試，加工時(shí)要時(shí)刻觀察走刀情況，同時(shí)適當(dāng)加冷卻液及掃除鐵屑，若發(fā)生事故，必須馬上停止。當(dāng)程序完成后，刀具就會(huì)回原點(diǎn)，繼續(xù)做下一工序。
9.2沖壓工藝規(guī)程
凹模加工工藝過(guò)程 材料：T10A 硬度：60～64HRC
序號(hào)
工序號(hào)
工序內(nèi)容
1
備料
鍛件（退火狀態(tài)）：170×150×30㎜
2
粗銑
銑六面到尺寸155×130×25注意兩大平面與相鄰鄰側(cè)面用標(biāo)準(zhǔn)角尺測(cè)量達(dá)基本垂直
3
平面磨
磨光兩大平面厚度達(dá)25㎜，并磨兩相鄰側(cè)面達(dá)四面垂直。垂直度0.02㎜/100㎜
4
鉗
①劃線 劃出各孔徑中心線并劃出凹模洞口輪廓尺寸
②鉆孔 鉆螺紋底孔，銷釘?shù)卓?，凹模洞口穿線孔
③鉸孔 鉸銷釘孔到要求
④攻絲 攻螺紋絲到要求
5
熱處理
淬火使硬度達(dá)60～64HRC
6
平面磨
磨光兩大平面，使厚度達(dá)25㎜
7
線切割
割凹模洞口，并留0.01～0.02㎜研余量
8
鉗
①研磨洞口內(nèi)壁側(cè)面達(dá)0.8um ②配推件塊到要求
9
鉗
用墊片層保證凸凹模與凹模間隙均勻后，凹模與上模座配作銷釘孔
10
平磨
磨凹模板上平面厚度達(dá)要求
11
鉗
總裝配
凸模加工工藝過(guò)程 材料：T1OA 硬度：56～60HRC
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
1
備料
鍛件（退火狀態(tài)）：φ20×70㎜
2
熱處理
退火，硬度達(dá)180～220HB
3
車
① 一端面，打頂尖孔。車外圓至φ16.5㎜；掉頭車另一端面，長(zhǎng)度至尺寸65㎜；打孔尖孔。
②雙頂尖頂，車外圓尺寸Φ12.2㎜
4
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)
5
熱處理
淬火，硬度至56～60H RC。
6
磨削
磨削外圓尺寸φ12㎜至要求
7
線切削
切除工作端面頂尖孔，長(zhǎng)度尺寸至㎜要求
8
磨削
磨削端面至Ra0.8um
9
檢驗(yàn)
10
鉗工
裝配（鉗修并裝配，保證）
凹凸模加工工藝過(guò)程 材料：T10A 硬度：60～64HRC
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
1
備料
鍛件（退火狀態(tài)）：65×40×70
2
粗銑
銑各面見(jiàn)光
3
平磨
磨高度兩平面到尺寸70.4㎜
4
鉗
① 劃線 在長(zhǎng)度方一側(cè)線切割?yuàn)A位6㎜后，分中劃凸模輪廓線并劃兩凹模洞口中線
② 鉆孔 按凹模洞口中心鉆線切割穿絲孔
③锪擴(kuò)凹模落料沉孔到要求，鉆螺紋底孔并攻絲到要求
5
熱處理
淬火 硬度達(dá)60～64HRC
6
平磨
磨高度到70㎜
7
線切割
割凸模及兩凹模，并單邊留0.01～0.02研磨余量
8
鉗
① 研配 研凸凹模并配入凸模固定板
② 研磨各側(cè)壁到0.8um
9
平磨
磨高度到要求
10
鉗
總裝配
凸模固定板加工工藝過(guò)程 材料：45 硬度：24～28HRC
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
1
備料
氣割下料170×130×25㎜
2
熱處理
調(diào)質(zhì) 硬度24～28HRC
3
粗銑
銑六面達(dá)155×121×21mm，并使兩大平面和相鄰兩側(cè)面相互基本垂直
4
平磨
磨光兩大平面厚度達(dá)17㎜，并磨兩相鄰側(cè)面使四面垂直，垂直度0.02㎜/100㎜
5
鉗
①劃線 凸模固定孔中心線，銷釘孔中心線，螺紋過(guò)中心線，銷釘過(guò)孔中心線
②鉆孔 凸模固定孔穿絲線，螺紋過(guò)孔和銷釘過(guò)孔到要求
6
線切割
割凸模安裝固定孔單邊留0.01～0.02㎜研余量
7
銑
銑凸模固定孔背面沉孔到要求
8
鉗
研配凸模
9
平磨
磨模厚度到要求
10
鉗
總裝配 用透光層使凸模，凹模間隙均勻后，與上模座板配作銷孔
凸凹模固定板加工工藝過(guò)程 材料：45 硬度：24～28HRC
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
1
備料
氣割下料170×130×35㎜
2
熱處理
調(diào)質(zhì) 硬度24～28HRC
3
粗銑
銑六面達(dá)165×123×30㎜，并使兩大平面和相鄰兩側(cè)面基本垂直
4
平磨
磨光兩大平面，厚度達(dá)25㎜，并磨兩相鄰側(cè)面使 四面垂直，垂直度0.02㎜/100㎜
5
鉗
①劃線 螺紋孔中心線，螺紋過(guò)孔中心線，銷釘孔中心線，凸凹模固定孔輪廓線
②鉆孔螺紋底孔，螺紋過(guò)孔到要求，凸凹模固定孔線切割穿線孔
③攻絲 攻螺紋底絲到要求
6
線切割
割凸凹模安裝固定孔，單邊留研余量0.01～0.02㎜
7
鉗
研配 將凸凹模配入安裝固定孔
8
平磨
磨厚度到要求
9
鉗
裝配 與下模座配作銷釘孔
10 模具的裝配
根據(jù)簡(jiǎn)單模的工作特點(diǎn),先裝上模,再裝下模較為合理,并調(diào)整間隙、試沖、返修、具體過(guò)程如下:
（1）上模裝配
①仔細(xì)檢查各將要裝配零件是否符合圖紙要求，形狀并作好劃線，定位等準(zhǔn)備工作；
②先將凸模與凸模固定板裝配，再與凹模板裝配，并調(diào)整間隙；
③把已裝配好的凸模及凹模與上模座，并在次檢查間隙是否合理后，打入銷釘及擰入螺絲。
（2）下模裝配
①仔細(xì)檢查各將要裝配零件是否符合圖紙要求，形狀并作好劃線，定位等準(zhǔn)備工作。
②先將凸凹模放在下模座上，再裝入凸凹模固定板并調(diào)整間隙，以免發(fā)生干涉及工件損壞。接著依次按順序裝入銷釘，活動(dòng)擋料銷,彈頂橡膠塊及卸料板，檢查間隙等合理后擰入卸料螺釘，再擰入緊固螺釘，并再次檢查調(diào)整。
③將經(jīng)調(diào)整后的上下模按導(dǎo)柱，導(dǎo)套配合進(jìn)行組裝，檢查間隙及其它裝配合理后裝機(jī)進(jìn)行試沖并根據(jù)試沖結(jié)果作出相應(yīng)調(diào)整，直到生產(chǎn)出合格制件。
刷片正裝復(fù)合模具裝配圖如圖
總 結(jié)
學(xué)校為了培養(yǎng)大批具有必備的理論知識(shí)和較強(qiáng)的實(shí)踐能力,適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線急需的高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才。試圖通過(guò)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》讓學(xué)生初步掌握模具工藝設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法和步驟。把已學(xué)的各門專業(yè)課程基礎(chǔ)理論綜合的應(yīng)用在模具的計(jì)算過(guò)程中去。培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力、實(shí)踐動(dòng)手能力。
本人通過(guò)對(duì)本套沖裁件的沖孔簡(jiǎn)單模的設(shè)計(jì)、計(jì)算，使我對(duì)沖裁模的設(shè)計(jì)流程有了更深一層的了解，包括沖裁件的工藝分析、工藝方案的確定、模具結(jié)構(gòu)形式的選擇、必要的工藝計(jì)算、主要零部件的設(shè)計(jì)、壓力機(jī)型號(hào)的選擇、總裝圖及零件圖的繪制。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，有些數(shù)據(jù)、尺寸是一點(diǎn)也馬虎不得，只要一個(gè)數(shù)據(jù)有誤，就得全部改動(dòng)，使設(shè)計(jì)難度大大的增加。在這次設(shè)計(jì)中，我感覺(jué)要完成這次設(shè)計(jì)不僅要有扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，還要有過(guò)硬的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)作保障，方能很好的完成這次設(shè)計(jì)。所以說(shuō)我們今后的學(xué)習(xí)中不僅要學(xué)好應(yīng)該所學(xué)的，還要盡可能多的去拓展在其它方面的領(lǐng)域，只有這們我們才能立于不敗之地。
致謝
京過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，本人學(xué)到了很多知識(shí)。在此，首先非常感謝所有傳授知識(shí)予我的老師們，其次要感謝我的指導(dǎo)老師，感謝他提供的耐心指導(dǎo)以及各種幫助。同時(shí)，也要感謝陪伴我一同做實(shí)訓(xùn)的銅學(xué)們，感謝他們給予的鼓勵(lì)與幫助，感謝他們?nèi)杖找挂沟呐惆?。在這次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，有了老師和同學(xué)們的幫助，才使得我順利完成這次課程設(shè)計(jì)并從中學(xué)到了更為廣泛的知識(shí)和實(shí)際操作能力以及為人處事能力。
同時(shí)，還要感謝在本文中引用其文獻(xiàn)的作者們，是他們奉獻(xiàn)的辛勤勞動(dòng)成果才使得我在這次課程設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)當(dāng)中有了清晰的思路，才使自己在遇到的困難時(shí)能很快得以解決，順順利利的完成了這次設(shè)計(jì)。
最后，再次衷心地感謝給予我?guī)椭睦蠋熞约芭惆樵谖疑磉叺拿恳晃煌瑢W(xué)，是他們一直陪伴著我學(xué)習(xí)、生活，當(dāng)我有困難的時(shí)候，他們也是非常樂(lè)意奉獻(xiàn)出各種力所能及的力量來(lái)為我排憂解難。感謝他們對(duì)我的學(xué)習(xí)和生活的照顧。
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