K10-鐵心沖片的沖壓模具設(shè)計(jì)

資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請(qǐng)放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 目 錄 一、 設(shè)計(jì)任務(wù)書………………………………………………… (2) 二、 零件的工藝分析及工藝方案…………………………… (4) 三、 排樣方案…………………………………………… (6) 四、 沖壓力計(jì)算及設(shè)備選擇……………………………… (10) 五、 壓力中心計(jì)算………………………………………… (12) 六、 模具結(jié)構(gòu)草圖…………………………………………… (15) 七、 工作零件設(shè)計(jì)……………………………………… (16) 八、 卸料裝置的設(shè)計(jì)………………………………… (28) 九、 標(biāo)準(zhǔn)件的選用 ………………………………………… (30) 十、 設(shè)備校核…………………………………………………(35) 十一、設(shè)計(jì)總結(jié) ………………………………………… (37) 十二、凸凹模加工工藝規(guī)程編制………………………… (38) 十三、參考資料　…………………………………………… (40) 第1頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容及要求： 一、 原始數(shù)據(jù)： 1. 產(chǎn)品零件圖：如下圖 2. 材料：DR510；厚：1.0 3. 生產(chǎn)批量：大批量 二、 設(shè)計(jì)要求： 1. 在滿足生產(chǎn)率保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，要求成本低，模具壽命長； 2. 模具的制造工藝性良好，裝配方便； 3. 操作安全、方便； 4. 便于搬運(yùn)、安裝； 5. 外形美觀。 三、 設(shè)計(jì)圖紙： 1. 模具總裝圖一張 2. 全部模具零件圖紙（其中至少有一張A2以上電腦繪圖） 四、 設(shè)計(jì)說明書 1. 資料數(shù)據(jù)充分，并標(biāo)明數(shù)據(jù)出處。 2. 計(jì)算過程詳細(xì)、完全。 3. 公式的字母含義應(yīng)標(biāo)明，有時(shí)還應(yīng)標(biāo)注公式的出處。 第2頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 4. 內(nèi)容條理清楚，按步驟書寫。 5. 說明書要求用計(jì)算機(jī)打印出來。 五、 自選一個(gè)重要模具零件編制加工工藝規(guī)程 六、 參考資料 指導(dǎo)老師：賀 金 華 2007年5月3日 第3頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 第二章 零件的工藝分析及工藝方案 零件圖如下所示： 零件圖 1. 形狀： 鐵心沖片形狀如“山”字形，其長為48mm，寬為24.6mm， 兩邊距底邊21mm和5mm處各有一個(gè)直徑為3mm的孔，并與中心線對(duì)稱。因此其形狀較簡(jiǎn)單。 第4頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 2. 尺寸： 該零件尺寸最大為48mm，而其孔直徑較小，孔中心距邊緣距 離也小，因此，對(duì)沖孔的精度要求高。所以按要求取其精度等級(jí) 為IT9級(jí)。 3. 沖孔時(shí)工藝： 零件圖上四個(gè)小孔的直徑為Φ3mm，考慮到凸模強(qiáng)度限制，孔的尺寸不宜過小，其數(shù)值與孔的形狀、材料的機(jī)械性能、材料的厚度等有關(guān)。 4. 表面質(zhì)量： 做為鐵心沖片，其平面度、直線度以及對(duì)稱度要求較高，則 其表面質(zhì)量要求較高。 5. 材料性能： 本零件所給的材料為DR510,即為熱軋硅鋼。硅鋼的硬度非常高，其抗拉強(qiáng)度在400MPa～600MPa之間。 6. 制定沖壓工藝方案： 由零件圖及零件圖中的工藝要求，制定沖壓工藝方案如下： 本零件設(shè)計(jì)為一套復(fù)合模，即落料—沖孔復(fù)合模。 同時(shí)根據(jù)其精度分析如下： 第5頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 1) 本零件采用有較高精度的滑動(dòng)導(dǎo)向進(jìn)行沖裁，模架為中間導(dǎo)柱模架； 2) 本零件采用條料送進(jìn)； 3) 模具中采用導(dǎo)尺和擋料銷定位。 第三章 排樣方案 1、毛坯尺寸的計(jì)算： 1)、 排樣圖如下： 參考《 冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 P56 第6頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 從工件的形狀尺寸來看，為使模具制造更簡(jiǎn)單、方便，我們優(yōu)先選用直排。 2)、 材料搭邊值： 查表2-10，工件最小搭邊值a=1.2mm,a1=1.5mm，考慮支撐面剛度問題，在設(shè)計(jì)中取其搭邊值為 a=3mm,a1=2mm。 3)、 計(jì)算步距： S0 =b+a = 24.6+3 =27.6mm 4)、 定位方式： 從工件的形狀以及尺寸上看，為使工件能準(zhǔn)確定位，本設(shè)計(jì)中采用 導(dǎo)尺和擋料銷來定位。 2. 條料寬度計(jì)算： 本設(shè)計(jì)為無側(cè)壓裝置時(shí)的條料寬度計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如下： B =（D+2a1+Δ）0-Δ =(48+2*2+0.1)0-0.1 =52.10-0.1 mm 參考《 冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 P136 參考《 冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 P62 第7頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 導(dǎo)料板之間的尺寸，即導(dǎo)料尺寸為： B1=B+C1 =52.1+0.1 =52.2mm 式中 B — 條料寬度（mm）； B1 — 導(dǎo)料板的導(dǎo)料尺寸(mm)； D — 工件橫向最大尺寸(mm)； a1 — 橫搭邊； Δ — 條料寬度公差，見表2-11～表2-12； C1 — 條料入端間隙，見表2-13； 3. 材料利用率計(jì)算： 一段條料能沖出的工件的重量與這段條料重量之比的百分?jǐn)?shù)稱為材料利用率。由于板料沖裁時(shí)板厚是一定的，所以材料利用率可用面積之比，即一段條料的有效面積與這段條料的面積之比，來代替重量之比。同一工件，排樣不同時(shí)，材料利用率也會(huì)不同，材料利用率越高者越省料。因此，材料利用率是判斷排樣是否經(jīng)濟(jì)的重要參數(shù)。 第8頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 但材料利用率并不是選擇排樣的唯一標(biāo)準(zhǔn)。一般按下述原則選擇：對(duì)于銅板等較貴重材料，特別是在生產(chǎn)量較大時(shí)，應(yīng)盡量選擇材料利用率較高的排樣。如果某種排樣不其它排樣的材料利用率提高不到5%，且使模具復(fù)雜化時(shí)，那么這種排樣是不可取的。而在生產(chǎn)量小時(shí)，應(yīng)盡可能選擇比較簡(jiǎn)單的排樣，以便模具容易制造。 按條料計(jì)算材料利用率來計(jì)算： η=(n*A/L*B)*100% A=48*24.6-π*3*4-10.6*14*2 =846.3mm2 即：η=3*846.3/(84.5*52.5) =57.2% 式中： n — 一根條料能沖出的工件數(shù)目； L — 條料的長度(mm)； A —一個(gè)工件的實(shí)際面積(mm2)。 參考《 冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 P64 第9頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 第四章 沖壓力計(jì)算及設(shè)備選擇 1. 沖壓力的計(jì)算： 沖裁的基本工序?yàn)槁淞?、沖孔，沖裁方式為彈壓卸料逆出件方式，所以沖裁力計(jì)算結(jié)果如下： 電工硅鋼的抗剪強(qiáng)度為450（退火）； 落料：F1 = KAτ =(48*2+24.6*2+10.6*4)*1*450*1.3 =109746 N 沖孔：F2 = KAτ = 1.3*4*π*3*1*450 = 22053.98 N F= F1+F2 =109846+22053.98=131899.98 N 卸料力：FQ1 =K1F=0.04*131899.98=5276 N 頂件力：FQ3=K3F=0.06*131899.98=7914 N 因此總沖壓力：F0=F+ FQ1 + FQ3 =131899.98+5276+7914 =145089.98 N 參考《 冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 P23～P25 第10頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 式中 A — 剪切斷面面積(mm2)； τ— 板料的抗剪強(qiáng)度(MPa)； K — 安全系數(shù)，取1.3； FQ1 、FQ3 — 分別為卸料力、頂件力； K1 、 K3 — 分別為卸料力系數(shù)、頂件力系數(shù)，其值見表1-7。 2. 設(shè)備的選擇： 根據(jù)零件形狀大小以及生產(chǎn)批量要求，同時(shí)根據(jù)計(jì)算所得選定壓 力機(jī)為開式雙柱可傾壓力機(jī)。 因?yàn)镕0=145089.98 N,所以選定壓力機(jī)為J23-16，其壓力機(jī)主要 規(guī)格如下： 型號(hào) J23-16 公稱壓力/KN 160 滑塊行程/mm 70 滑塊行程次數(shù)/（次/min） 115 最大閉合高度/mm 220 第11頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 封閉高度調(diào)節(jié)量/mm 60 模柄孔尺寸/mm Φ40x65 傾斜角 30o 立柱間距離/mm 220 工作臺(tái)板厚度/mm 50 工作臺(tái)尺寸/mm（左右） 450 工作臺(tái)尺寸/mm（前后） 300 滑塊底面尺寸/mm（左右） 200 滑塊底面尺寸/mm（前后） 180 電機(jī)功率/KW 1.5 第五章 壓力中心計(jì)算 沖裁力合力的作用點(diǎn)稱為沖裁的壓力中心。為了保證壓力機(jī)和模具平穩(wěn)的工作，必須使沖模的壓力中心一壓力機(jī)滑塊中心線相重合，對(duì)于使用模柄的中小型模具就是要使其壓力中心與模柄軸線相重合， 第12頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 否則將使沖模和壓力機(jī)滑塊承受側(cè)向力，引起凸、凹模間隙不均勻和導(dǎo)向零件加速磨損，甚至還會(huì)引起壓力機(jī)導(dǎo)軌的磨損、影響壓力機(jī)精度。對(duì)與工件外行尺寸大、形狀復(fù)雜、多凸模的沖裁模和級(jí)進(jìn)模，正確確定其壓力中心就顯得更為重要。 根據(jù)零件圖建立坐標(biāo)系xoy，如下圖： 坐標(biāo)圖 各線段及圓的長度和重心坐標(biāo)如下： 第13頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 L1=48mm x1=24mm y1=0 L2=3πmm x2=11mm y2=5mm L3=3πmm x3=37mm y3=5mm L4=24.6mm x4=48mm y4=12.3mm L5=7mm x5=44.5mm y5=24.6mm L6=3πmm x6=44.5mm y6=21mm L7=10.6mm x7=41mm y7=19.3mm L8=14mm x8=34mm y8=14mm L9=10.6mm x9=27mm y9=19.3mm L10=6mm x10=24mm y10=24.6mm L11=10.6mm x11=21mm y11=19.3mm L12=14mm x12=14mm y12=14mm L13=10.6mm x13=7mm y13=19.3mm L14=7mm x14=3.5mm y14=24.6mm L15=3πmm x15=3.5mm y15=21mm L16=24.6mm x16=0 y16=12.3mm 第14頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 x0=(x1*L1+x2*L2+…+x16*L16)/(L1+L2+…+L16) =(24*48+11*3π+…+0*24.6)/(48+3π+…+24.6) =24mm； y0=(y1*L1+y2*L2+…+y16*L16)/(L1+L2+…+L16) =(0*48+5*3π+…+12.3*24.6)/(48+3π+…+24.6) =12.417mm 經(jīng)計(jì)算得壓力中心的坐標(biāo)為：X0=24 Y0=12.417。 可取 X0=24 Y0=12，作為設(shè)計(jì)模具的參數(shù)。 第六章 模具結(jié)構(gòu)草圖 結(jié)構(gòu)草圖如下： 第15頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 第七章 工作零件設(shè)計(jì) 1. 工作零件設(shè)計(jì)： 凸模設(shè)計(jì)的三原則： 為了保證凸模能夠正常工作，設(shè)計(jì)任何結(jié)構(gòu)形式的凸模都必須滿足如下三原則： （1）、精確定位 凸模安裝到固定板上以后，在工作過程中其軸線或母線不允許發(fā)生任何方向的位移，否則將造成沖裁間隙不均勻，降低模具壽命，嚴(yán)重時(shí)可造成啃模。 第16頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 （2）、防止拔出 回程時(shí)，卸料力對(duì)凸模產(chǎn)生拉伸作用。凸模的結(jié)構(gòu)應(yīng)能防止凸模從固定板中拔出來。 （3）、防止轉(zhuǎn)動(dòng) 對(duì)于工作段截面為圓形的凸模，當(dāng)然不存在防轉(zhuǎn)問題?？墒菍?duì)于一些截面比較簡(jiǎn)單的凸模，為了使凸模固定板上安裝凸模的型孔加工容易，常常將凸模固定段簡(jiǎn)化為圓形。這時(shí)就必須保證凸模在工作過程中不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，否則將啃模。 凸模的設(shè)計(jì)包括落料凸模（凸凹模）、沖孔凸模。 2. 凹模的外形尺寸確定： （1）、在排樣圖上沿送料方向與垂直料料方向從凹模孔之間最大距離處畫一矩形l*b為凹模有效面積。凹模有效面積矩形的對(duì)稱中心應(yīng)與壓力中心重合，以便使模柄的中心線通過壓力中心。 經(jīng)計(jì)算，我們所取壓力中心與矩形l*b的中心重合。因此，凹模 有效面積即為凹模形孔。所以，只要確定凹模壁厚c，就能確定凹模外形尺寸L*B。 凹模壁厚c主要考慮布置連接螺釘和銷釘孔的需要，同時(shí)也能保證凹模的強(qiáng)度和剛度，設(shè)計(jì)時(shí)可參照2-17選取。 參考《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 P74表2-17 第17頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 因此，估算凹模外形尺寸時(shí)，我們從凹模有效面積向外擴(kuò)大30～40mm，即： L=48+（30～40）=78～88mm； B=24.6+(30～40)=54.6～64.6mm 選用標(biāo)準(zhǔn)件： 查表得L*B=80*63 凹模板厚度： 按經(jīng)驗(yàn)公式H=K1K2(0.1F)1/3算得 H=23.62mm 式中 K1為凹模材料修正系數(shù)，在這取1， K2為凹模刃口周邊長度修正系數(shù)，見表2-18。 設(shè)計(jì)中根據(jù)要求我們?nèi)=25mm。 為方便凹模的制作加工，凹模采用鑲拼式結(jié)構(gòu)。因此在設(shè)計(jì)模具時(shí)， 還要考慮拼塊的固定。所以，凹模的固定可用具有一定過盈量的外套 箍緊。為使凹?？蛴凶銐驈?qiáng)度，其厚度我們定為45*37mm。所以，凹模周界為L*B=125*100。 分別參考 《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》與《中國模具設(shè)計(jì)大典》第三卷沖壓模具設(shè)計(jì) 第18頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 3. 刃口尺寸計(jì)算： 刃口尺寸計(jì)算的一般原則：1) 刃口尺寸應(yīng)保證沖出合格工件 2）刃口磨損一些仍能沖出合格工件 3）設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)取最小合理沖裁間隙。本設(shè)計(jì)采用配作法制模計(jì)算刃口尺寸。 落料：其工件圖和凹模磨損圖如下，未注公差為IT14級(jí)。 工件圖與凹模磨損圖 第19頁 湖南大學(xué)衡陽分校畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 首先查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表確定每個(gè)未注公差尺寸的偏差值勤如下： 軸類尺寸：480-0.62；60-0.3；70-0.36； 孔類尺寸：140+043；10.60+0.43； 自由長度尺寸：24.6±0.52。 畫出凹模刃口的磨損圖，如上圖所示。刃口磨損后，增大的尺寸有Ad1、Ad2、Ad3、Ad4；減小的尺寸有Bd ；不變的尺寸有Cd。 按分類后的刃口尺寸再將工件相應(yīng)尺寸分類：a1=480-0.62、a2=(24.6±0.52)、a3=60-0.3、a4=70-0.36、b=140+043、c=10.60+0.43。 全部工件尺寸為IT14級(jí)，磨損補(bǔ)償系數(shù)x=0.5, 因此，凹模刃口尺寸為： Ad1=(48-0.5*0.62)+0.62/40 =47.69+0.1550 Ad2 =(25.12-0.5*1.04)+1.04/40 =24.6+0.260 Ad3 =(6-0.5*0.3)+0.3/40 =5.85+0.0750 Ad4 =(7-0.5*0.36)+0.36/40=6.82+0.090 Bd =(14-0.5*0.43)0-0.43/4 =13.7850-0.108 Cd =(10.6+0.43/2)±0.43/8=10.815±0.054 查沖裁間隙表1-3得該件沖裁模初始合理雙面沖裁間隙Zmin=(6%*1)mm=0.06mm 第20頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 在凸模零件工作圖上，注與凹模刃口尺寸對(duì)應(yīng)的基本尺寸，不注公差。并在技術(shù)要求中注寫“刃口尺寸按凹模實(shí)際尺寸配作，保證單邊間隙為0.03mm”。 沖孔：其工件圖和凸模磨損圖如下 工件圖與凸模磨損圖 第21頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 由凸模刃口磨損圖可確定凸模刃口尺寸磨損后的性質(zhì)，見上圖。 刃口磨損后，凸模尺寸將減小。工件尺寸為IT12級(jí)，磨損補(bǔ)償系數(shù) x=0.75。計(jì)算如下： Bd =(3+0.75*0.1)0-0.1/4 =3.0750-0.025 工件孔中心距尺寸： Ld1 =(40.9+0.2/2)±0.2/8 =41±0.025 Ld2 =(25.9+0.2/2)±0.2/8 =26±0.025 Ld3 =(15.9+0.2/2)±0.2/8 =16±0.025 查沖裁間隙表1-3得該件沖裁模初始合理雙面沖裁間隙Zmin=(6%*1)mm=0.06mm 在凹模零件工作圖上，注與凸模刃口尺寸對(duì)應(yīng)的基本尺寸，不注公差。并在技術(shù)要求中注寫“刃口尺寸按凸模實(shí)際尺寸配作，保證單邊間隙為0.03mm”。 4. 工作零件的設(shè)計(jì)： 1)、 落料凸模（凸凹模）的設(shè)計(jì)及加工： 第22頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 根據(jù)沖裁時(shí)凸模所受的力，為滿足其需要，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)采用直通式，其結(jié)構(gòu)如下： 落料凸模設(shè)計(jì)以凹模為基準(zhǔn)，凸模為配制件，則凸模刃口尺寸為： Ad1= 47.69；Ad2 =24.6； Ad3 =5.85 ；Ad4 =6.82 Bd =13.785 ；Cd =10.815±0.054 凸模根據(jù)其強(qiáng)度要求，選用Cr12MoV，材料熱處理后的硬度為60～62HRC。直通式凸模采用鉚裝式固定，凸模與固定板采用H7/m6的過渡配合。 第23頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 凸模的裝配方法為奪壓入法，其特點(diǎn)為連接牢固可靠，對(duì)配合孔的精度要求高。加工成本高，因以凹模為配作件，所以凹模以凸模為基準(zhǔn)配作，保證單面間隙為0.03mm。 凸模的加工方法： 沖壓模具的凸模都需進(jìn)行淬火等熱處理工藝，獲得高硬度和高耐磨性，則可采取以下加工方案： 鍛造——退火——機(jī)加工——淬火、回火——精磨或電火花加工——成品 第24頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 凸模長度的確定： 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)模具時(shí)，當(dāng)選定了典型組合以后，凸模的長度就確定了。設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)模具時(shí)，凸模的長度一般根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要，并考慮磨損量和安全因素來確定。因本模具采用的是標(biāo)準(zhǔn)模具，因此凸模的長度就可以通過公式來求，具體計(jì)算如下： 彈性卸料方式的凸模長度按下式計(jì)算：（2-7） L=h1+h2+h4+h5-0.2 =24+20+20-0.2 =63.8mm 式中： h1——凸模固定板厚度（mm） h4——彈壓卸料板厚度（mm） h5——預(yù)壓狀態(tài)下卸料橡皮厚度（mm），h5=（0.85～0.9）H， H為自由狀態(tài)下橡膠的厚度。公式中的0.2mm是凸模端面縮進(jìn)卸料板的距離。 第25頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 2)、沖孔凸模的設(shè)計(jì)： 沖孔凸模的設(shè)計(jì)以凸模為基準(zhǔn)，凹模為配制件，則凹模的刃口尺寸為： Bd =3.075 凸模根據(jù)其強(qiáng)度要求，選用Cr4W2MoV,材料熱處理后的硬度為60～62HRC。凸模的安裝與固定方法如下：因所設(shè)計(jì)的凸模為圓凸模，所以其固定方式為凸模固定板上加工出臺(tái)階來固定。（示圖如下：） 凸模與固定板的配合為H7/m6過渡配合。 凸模的裝配方法為壓入法，其特點(diǎn)為連接牢固可靠，對(duì)配合孔的精度要求高。加工成本高，因以凹模為配作件，所以凹模以凸模為基準(zhǔn)配作，保證單面間隙為0.03mm。 參考《中國模具設(shè)計(jì)大典》 第26頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 凸模的加工方法： 沖壓模具的凸模都需進(jìn)行淬火等熱處理工藝，獲得高硬度和高耐磨性，則可采取以下加工方案： 鍛造——退火——機(jī)加工——淬火、回火——精磨或電火花加工——成品。 凸模長度的確定： 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)模具時(shí)，當(dāng)選定了典型組合以后，凸模的長度就確定了。設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)模具時(shí)，凸模的長度一般根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要，并考慮磨損量和安全因素來確定。因本模具采用的是標(biāo)準(zhǔn)模具，因此凸模的長度就可以通過公式來求，具體計(jì)算如下： L=h1+h2-t =20+25-1 =44mm 式中： h1——凸模固定板厚度（mm）； h2——凹模板厚度（mm）； t——板料厚度(mm)。 第27頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 第八章 卸料裝置的設(shè)計(jì) 卸料裝置的功用是在一次沖裁結(jié)束之后，將條料或工序件與落料凸?；驔_孔凸模脫離，以便進(jìn)行下一次沖裁。 因本模具零件精度要求較高，同時(shí)為防止零件的變形，能夠沖出平整的工件。因此采用彈性卸料，而因零件精度高，在采用彈性卸料的同時(shí)要采用導(dǎo)柱導(dǎo)向。 橡膠塊作為彈性元件，具有承受負(fù)荷比彈簧大、安全及安裝調(diào)整方便等優(yōu)點(diǎn)。沖裁模的工作行程較小，選用橡膠塊作為彈壓卸料裝置的彈性元件更為多見。 本設(shè)計(jì)中材料厚度t為1mm，經(jīng)計(jì)算卸料力Fx為5276N，選用卸料橡膠，其計(jì)算過程如下： 1）、假設(shè)考慮了模具結(jié)構(gòu)，決定用8個(gè)厚壁筒形的聚氨脂彈性體。 2）、計(jì)算每個(gè)彈性體的預(yù)壓力Fy： Fy=5276N/8=659.5N 3)、考慮橡膠塊的工作壓縮量較小，取預(yù)壓縮率εy=10%，并由表2—27查得單位壓力Fq=1.1Mpa。 第28頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 4)、按式（2—49）計(jì)算彈性體的截面面積A： A=Fy/Fq=659.5/1.1≈599.5mm2 5）、如果選用直徑為8mm的卸料螺釘，選取彈性體穿卸料螺釘孔的直徑d=Φ8.5mm。則彈性體的外徑D可按下式求得： π（D2-d2）/4=A 則 D =（4A/π+d2）1/2 =(4*599.5/π+8.52)1/2 ≈29mm 因此 D取30mm。 6)、橡膠高度的確定： H=hg/(εj-εy) =2/(0.2-0.1)=20mm 式中：hg—橡膠塊工作壓縮量（mm）； εj—橡膠塊極限壓縮率，取20%； εy—橡膠塊預(yù)壓縮率，對(duì)于聚氨酯，取10%。 對(duì)于卸料橡膠塊，hg即為彈壓卸料板的工作行程，一般取hg=t+1，t為板料厚度。 第29頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 7)、橡膠塊高度的校核： 0.5≤H/D≤1.5 而本設(shè)計(jì)中H/D=20/30=0.67mm，所以所選橡膠合格。 所以經(jīng)計(jì)算選取卸料橡膠塊為： 橡膠塊的高度為 H=20mm 總計(jì)塊數(shù)為 n=8 橡膠塊的材料為 邵氏70～80A的聚氨酯橡膠 第九章 標(biāo)準(zhǔn)件的選用 1. 各用途的螺釘、銷釘?shù)倪x用： 根據(jù)模具的實(shí)際選用圓柱頭內(nèi)六角螺釘、銷釘，其結(jié)構(gòu)圖如下： 第30頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 第31頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 螺釘?shù)倪x用例表如下： 螺紋規(guī)格d M8 M10 螺距p 1.25 1.25 b參考 22 26 min 0.15 0.15 c max 0.6 0.6 da max 9.2 11.2 ds max 8 min 7.78 max10 min 9.78 e min 14.20 17.59 k 6.86 7.89 s 12.57 15.57 銷釘?shù)倪x用例表如下：（圓柱銷） 銷 GB 119——86 d（公稱） 6 8 10 a≈ 0.80 1.0 1.2 c≈ 1.2 1.6 2.0 L（公稱） 12～60 14～80 20～95 參考《中國模具設(shè)計(jì)大典》 第32頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 2. 模柄的選用：結(jié)構(gòu)圖如下 根據(jù)壓力機(jī)選擇模柄： 查表，選用壓入式模柄(mm) d d1 d2 L L1 L2 L3 40 42 50 100 35 6 4 第33頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 3. 模架的選用： 各模架名稱 尺寸 凹模周界 125*100 上模座 125*100*35 下模座 125*100*45 導(dǎo)柱 25*130 導(dǎo)套 25*80*28 螺釘 M6*16 4. 各模板的尺寸： 凹模板 80*63*25 導(dǎo)料板 100*36*6 卸料板 100*100*20 上固定板 100*100*24 下固定板 125*100*15 卸料橡膠 H=20 所以依據(jù)上面所選的各標(biāo)準(zhǔn)的模架，則整個(gè)模架的尺寸都以選擇了。因此其它的尺寸根據(jù)各模架的尺寸來確定。 參考《中國模具設(shè)計(jì)大典》 第34頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 第十章 設(shè)備校核 模具結(jié)構(gòu)和各零件都設(shè)計(jì)好后必須對(duì)模具進(jìn)行必要的校核。其中的校核包括凸模強(qiáng)度校核、壓力機(jī)的校核等。 因各尺寸都是計(jì)算出來的，所以壓力機(jī)的校核以及其它一些的校核都不要校核。因?yàn)樗呀?jīng)有足夠的強(qiáng)度等，而必要校核的是凸模強(qiáng)度的校核。一般凸模的強(qiáng)度是足夠的，沒有必要進(jìn)行強(qiáng)度校核。只有當(dāng)凸模特別細(xì)長，或凸模的截面尺寸相對(duì)于板厚很小時(shí)，才進(jìn)行強(qiáng)度校核。凸模強(qiáng)度校核包括抗壓能力和抗縱向彎曲能力兩個(gè)方面的內(nèi)容。 （1）、凸?？箟耗芰π：耍? 凸模能正常工作，其最小截面承受的壓應(yīng)力必須小于凸模材料允許的壓應(yīng)力[σ]： σ=F/A≤[σ] 落料凸模：σ=F1/A=109746/187.6=585MPa 沖孔凸模：對(duì)于圓形凸模，F(xiàn)=πdtτ代入上式可得： d≥4tτ/[σ] =4*1*450/1000 =1.8mm 第35頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 式中：σ——凸模最小截面的壓應(yīng)力（Mpa） F——沖裁力（N） A——凸模最小截面積（mm2） d——凸模最小直徑（mm） t——板料厚度（mm） τ——板料抗剪強(qiáng)度（Mpa） [σ]——凸模材料許用壓應(yīng)力（Mpa） 如果凸模材料用一般工具鋼，淬火硬度為58～62HRC，可取[σ]為1000～1600Mpa，沖裁低碳鋼板時(shí)，τ取300Mpa。 核對(duì)各凸模： 落料凸模：σ≤[σ]； 沖孔凸模：d=Ф3.075mm>1.8mm。 所以各凸模的強(qiáng)度經(jīng)核算后其各凸模強(qiáng)度足夠。 （2）、凸?？v向抗彎曲能力校核： 沖裁時(shí)凸?？v向抗彎曲能力可利用桿件受軸向壓力的歐拉公式進(jìn)行校核。因凸模有導(dǎo)向，則采用式（2—23）計(jì)算： Lmax≤（2π2EJ/nF）1/2 第36頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 落料凸模： Lmax≤（2π2EJ/nF）1/2 =(2*2.2*105*π2*187.62/3*109746)1/2 =681.3mm 沖孔凸模： Lmax≤（2π2EJ/nF）1/2 =(2*2.2*105*π2*7.52/3*22053.98)1/2 =60.75mm 因各凸模尺寸為： 落料凸模：L1=63.8mm<681.3mm； 沖孔凸模：L2=44.5mm<60.75mm。 經(jīng)驗(yàn)算各凸模的縱向彎曲能力校核以滿足凸模的要求。 第十一章 設(shè)計(jì)總結(jié) 本模具的整體設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，如今回顧自己的設(shè)計(jì)過程，總結(jié)如下： 本模具設(shè)計(jì)的是鐵心沖片正裝復(fù)合模，是一副落料沖孔模。從零件尺寸及其質(zhì)量要求方面考慮，我們采用的沖壓方式為彈壓卸料逆出件方式，沖壓方案是先落料后沖孔。沖裁后，條料由卸料板卸料，工件由頂件板頂出凹模，而沖孔產(chǎn)生的廢料由斜堵銷頂出凸凹孔外。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是每位大學(xué)生畢業(yè)之前必經(jīng)之路，經(jīng)過了此次設(shè)計(jì)，我初 第37頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 步了解設(shè)計(jì)模具的各道工序，清楚了模具的各個(gè)結(jié)構(gòu)，了解了各個(gè) 設(shè)計(jì)過程中的重要環(huán)節(jié)，具備了一定的設(shè)計(jì)能力，學(xué)到了真正的實(shí)踐知識(shí)。 第十二章 凸凹模加工工藝規(guī)程編制 凸凹模加工工藝規(guī)程： 零件圖： 第38頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 工序1、下料：∮30×50（按等體積法計(jì)算后加上鍛造上燒損量）； 工序2、鍛造：鍛成54×30×70（除考慮鍛后的加工余量外還應(yīng)加上線切割時(shí)零件變形影響的料邊尺寸8-10mm）； 工序3、熱處理：退火（消除鍛后殘余內(nèi)應(yīng)力，降低硬度）； 工序4、刨（或銑）：刨（或銑）六面尺寸達(dá)48.7×25.6×64.8，選其中長×寬為48.7×64.8的一面，刨（或銑）與圖樣相符的凹槽，使凹槽尺寸達(dá)13.2×11×64.8； 工序5、平磨：磨凸凹模各平面，一對(duì)垂直側(cè)基面對(duì)角尺； 工序6、鉗工（坐標(biāo)鏜）畫穿絲孔位置線（4個(gè)），鉆穿絲孔∮3.1mm,斜堵銷安裝孔擴(kuò)孔至∮5.2mm，深35mm; 工序7、熱處理：淬火，回火達(dá)硬度58-62HRC； 工序8、平磨：磨各面，達(dá)48×24.9×64.2，一對(duì)垂直側(cè)基面對(duì)角尺，凹槽各面尺寸達(dá)13.5×10.5×64.2； 工序9、退磁； 工序10、線切割：按程序切割，切割型面留研磨量0.015； 工序11、鉗工：研磨型面達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 第39頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 第十二章 參考資料 1. 《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》…鐘锍斌主編 華北航空工業(yè)學(xué)院 2. 《中國模具設(shè)計(jì)大典》…李志剛主編 中國機(jī)械工程學(xué)會(huì) 3. 《冷沖壓模具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)大全》…高廣升主編 華南理工大學(xué)出版社 4. 《沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)》………沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組編著 5. 《沖壓工藝學(xué)》………李碩本主編 北京機(jī)械工業(yè)出版社