沖壓模具設(shè)計(jì)1(含全套說明書和CAD圖紙)

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1、 學(xué)校代碼： 10410 序 號(hào)： 0398 本 科 畢 業(yè) 論 文 題目： 沖壓模具 學(xué) 院： 工 學(xué) 院 姓 名： 胡求煜 學(xué) 號(hào)： 20050402 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 年 級(jí)： 機(jī)制 051 指導(dǎo)教師： 胡淑芬 二 OO 九年 五 月 沖壓

2、模具 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）課題申報(bào)表 論文（設(shè)計(jì)） 墊板沖壓模設(shè)計(jì) 課題名稱 申報(bào)教師姓名 系 職稱 專業(yè) 學(xué)歷 聯(lián)系手機(jī) /電話 E-mail 胡淑芬 機(jī)械 副教授 機(jī)械 本科 13607086111 sfhu1223@ 對(duì)選本課題學(xué)生的要求 選報(bào)人數(shù)要求 選報(bào)專業(yè)要求 限報(bào)要求 其它要求 1 人 機(jī)制、農(nóng)機(jī) 無 計(jì)算機(jī)繪圖 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）要求： 1、好學(xué)上進(jìn)，能吃苦耐勞，刻苦

3、鉆研，有相應(yīng)專業(yè)知識(shí)，具備獨(dú)立工作能力； 2、能及時(shí)地查閱到國(guó)內(nèi)外與本課題相關(guān)的資料和文件； 3、會(huì)計(jì)算機(jī)繪圖，能通過計(jì)算機(jī)繪圖繪制相應(yīng)的零件、部件和組件，繪制出總裝配圖； 4、工作量要符合我院畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求； 5、根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成畢業(yè)答辯所需要的全部工作。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）內(nèi)容： 1、在實(shí)際生產(chǎn)線了解沖壓模的生產(chǎn)過程和工藝； 2、查閱國(guó)內(nèi)外有關(guān)資料和文件分析沖壓模的工藝特點(diǎn)； 3、研究其它沖壓模的工作原理，提出沖壓模的設(shè)計(jì)思想，并畫出工作草圖； 4、通過計(jì)算機(jī)繪圖繪制相應(yīng)的零件和部件，繪制出沖壓?？傃b配圖；

4、5、撰寫出 8000 字左右的設(shè)計(jì)說明書； 6、根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成畢業(yè)答辯所需要的所有工作。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作步驟： 第一階段：參觀實(shí)際生產(chǎn)線，了解沖壓模的生產(chǎn)過程；查閱國(guó)內(nèi)外有關(guān)資料和文件分析沖壓模的工藝特點(diǎn)，查找相關(guān)的裝置； 第二階段：研究其它沖壓模的工作原理，提出沖壓模的設(shè)計(jì)思想； 第三階段：給出總體方案，畫出工作草圖，通過計(jì)算機(jī)繪圖繪制相應(yīng)的零件和部件，繪制出沖壓?？傃b配圖； 第四階段：撰寫出設(shè)計(jì)說明書；根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成畢業(yè)答辯所需要的所有工作。 審核情況： 分管院長(zhǎng)：

5、 年 月 日 2 沖壓模具 沖壓模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 材 料： 08F 鋼 板料厚度： t=1.2mm 生產(chǎn)批量： 大批量 任 務(wù)：編制沖壓工藝方案、設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu) 圖 8

6、 3 沖壓模具 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是完成墊板冷沖壓工藝模具設(shè)計(jì)，采用落料；沖孔工 藝。設(shè)計(jì)中分析了工件的沖壓工藝性，計(jì)算了毛坯排樣；沖壓力，刃 口尺寸計(jì)算等。進(jìn)行了模具總體結(jié)構(gòu)；主要零部件的設(shè)計(jì)，繪制了落 料；沖孔復(fù)合模的模具裝配圖和零部件圖。 關(guān)鍵詞： 沖壓工藝 模具設(shè)計(jì) 裝配圖 一 引 言 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，模具對(duì)于現(xiàn)代工業(yè)來說是十分重要的，尤其是沖 壓技術(shù)的應(yīng)用。 在各個(gè)經(jīng)濟(jì)部門中， 幾乎都要沖壓加工

7、生產(chǎn)， 它不僅與整個(gè)機(jī)械 行業(yè)密切相關(guān)，而且與人們的生活息息相關(guān)。 模具，是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中， 60%-80%的零部件都依靠模具成形，模具質(zhì)量的高低決定著產(chǎn)品質(zhì)量的高低，因此，模具被稱之為“百業(yè)之母”。 模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。 模具生產(chǎn)的工藝水平及科技含量的高低， 已成為衡量一個(gè)國(guó)家科技與產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志， 它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、 效益、新產(chǎn)品的開發(fā)能力，決定著一個(gè)國(guó)家制造業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。 改革開放以來，我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展

8、迅猛。 1996 至 2001 年間，我國(guó)模具工業(yè)的產(chǎn)值年平均增長(zhǎng) 14%左右。目前，全國(guó)共有模具生產(chǎn)廠點(diǎn) 1.7 萬個(gè)，從業(yè)人員 50 多萬人。 2001 年全國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值達(dá) 300 億元人民幣，我國(guó)模具年產(chǎn)值已位居世界第四。 我國(guó)模具工業(yè)的技術(shù)水平近年來也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。大型、精密、復(fù)雜、 高效和長(zhǎng)壽命模具上了一個(gè)新臺(tái)階。 大型復(fù)雜沖模以汽車覆蓋件模具為代表， 已 能生產(chǎn)部分新型轎車的覆蓋件模具。 體現(xiàn)高水平制造技術(shù)的多工位級(jí)進(jìn)模的覆蓋 面，已從電機(jī)、電器鐵芯片模具，擴(kuò)展到接插件、電子槍零件、空調(diào)器散熱片等 家電零件模具。 在大型塑料模具方面， 已能

9、生產(chǎn) 48 英寸電視的塑殼模具、 6.5Kg 大容量洗衣機(jī)全套塑料模具， 以及汽車保險(xiǎn)杠、 整體儀表板等模具。 在精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料模具、 多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具等。 在大型精密復(fù)雜壓鑄模方面， 國(guó)內(nèi)已能生產(chǎn)自動(dòng)扶梯整體踏板壓鑄模及汽車后橋齒輪箱壓鑄模。 其他類型的模具， 例如子午線輪胎活絡(luò)模具、 鋁合金和塑料門窗異型材擠出模等，也都達(dá)到了較高的水平，并可替代進(jìn)口模具。 4 沖壓模具 目 錄 一 引言?????????????????????????????? 4 二 沖 工 分析???????????????

10、??????????? 6 2.1 品 構(gòu)形狀分析?????????????????????? 6 2.2 品尺寸，精度，粗糙度，斷面 量分析???????????? 6 三 沖 方案的確定????????????????????????? 6 四 板沖模 構(gòu)的確定 4.1 模具的形式????????????????????????? 8 4.2 定位裝置?????????????????????????? 8 4.3 卸料裝置?????????????????????????? 8 4.4 向裝置????????????????????

11、?????? 8 4.5 模架???????????????????????????? 8 五 沖 工 的 算????????????????????????? 9 5.1 排 ???????????????????????????? 9 5.2 算沖 力????????????????????????? 10 5.3 算模具的 力中心????????????????????? 11 5.4 算模具的刃口尺寸????????????????????? 12 六 板復(fù)合模主要零件的 算?????????????????? 17 6.1

12、落料凹模?????????????????????????? 17 6.2 沖孔凸模 度及 度校核??????????????????? 18 6.3 卸料裝置?????????????????????????? 20 6.4 凸凹模 度確定， 壁厚的校核 ????????????????? 21 七 模座的 ??????????????????????????? 22 7.1 模座的材料????????????????????????? 22 7.2 上模座??????????????????????????? 22 7.3 下模座????????

13、???????????????????2 3 八 其他零件的 用????????????????????????? 23 8.1 柱模架的 用??????????????????????? 23 8.2 柱 套的 ??????????????????????? 24 8.3 定位元件的 ??????????????????????? 26 8.4 模柄的 ?????????????????????????2 7 九 沖 模具的安全技 ???????????????????????2 8 十 沖模的安裝?????????????????????

14、?????? 28 十一 模具的 分析???????????????????????? 28 十二 心得體會(huì)??????????????????????????? 30 參考文獻(xiàn) ????????????????????????????? 31 5 沖壓模具 二 沖壓工藝分析： 2.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形狀分析 由零件圖可知，產(chǎn)品為長(zhǎng)條板型落料，圓片及其他沖孔，對(duì)稱，有尖角。 孔與孔之間，孔與邊緣之間的最小距離 C 滿足 C>1.5t 的要求（ C>1

15、.8） 2.2 產(chǎn)品尺寸，精度，粗超度，斷面質(zhì)量分析 1 ：尺寸精度 查《磨具設(shè)計(jì)手冊(cè)》得：由于沖裁件的厚度為 1.2mm 取 TT8 到 IT9 2 ：產(chǎn)品材料分析： 對(duì)于沖壓材料一般要求的力學(xué)性能是強(qiáng)度低； 塑性高；表面質(zhì)量和厚 度公差符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)計(jì)是 08F 號(hào)鋼，屬于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，是低碳鋼。其 力學(xué)性能是強(qiáng)度，硬度低；塑性，韌性好。經(jīng)退火后，沖裁的加工方法是完全可 是成形的。另外，產(chǎn)品對(duì)于表面質(zhì)量沒有嚴(yán)格要求， 所以盡量選用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)板材， 其沖裁出餓表面質(zhì)量就可以保證。 3 ：產(chǎn)量 要求能夠大批量生產(chǎn)，

16、很適合采用沖壓加工的方法。 最好采用復(fù)合模 或級(jí)進(jìn)模。 三 沖壓工藝方案的確定 完成此工件需要沖孔， 落料兩道工序。 其加工 工藝方案可分為以下三種。 （一） : 第一種方案：采用單工序逐步加工 1：沖孔，落料單工序模。工序簡(jiǎn)圖見 1-1 2: 落料，沖孔單工序模。工序簡(jiǎn)圖見 1-2 特點(diǎn)：由于采用單工序模，模具制造簡(jiǎn)單，維修方便，但生產(chǎn)率低，工件精 度低，不適合大批量生產(chǎn)。 圖 1-1 1 沖孔 2 落料

17、 6 沖壓模具 圖 2-2 1 落料 2 沖孔 （二） 第二種方案：采用復(fù)合模加工成形，工序圖見圖 1-3 圖 1-3 特點(diǎn)： 生產(chǎn)率高，工件精度高，但模具制造較復(fù)雜，調(diào)整維修較麻煩，使用壽命低。 （三） 第三種方案： 采用連續(xù)模加工成形，工序圖見圖 1—4 圖 1—4

18、 第二工位 第一工位 特點(diǎn)： 生產(chǎn)率高，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，自動(dòng)化，但模具制造復(fù)雜，調(diào)整維修麻煩，工件精度低。 7 沖壓模具 根據(jù)本零件的設(shè)計(jì)要求，以及各種方案的特點(diǎn)，決定采用第二種方案較合理。 四 墊板沖模結(jié)構(gòu)的確定 4.1 模具的形式 復(fù)合模又可以分為正裝式復(fù)合模和倒裝式復(fù)合模。 （1） 正裝式復(fù)合模的特點(diǎn)： 工件和沖孔的廢料的將落在凹模的表面上。必須加以清除后才能進(jìn)行下一次沖裁。 因此，操作不方便，也不安全，對(duì)多孔

19、工件不宜采用。但沖出的零件平直度較高，適合沖裁材質(zhì)較軟， 板料較薄的沖裁件， 還可以沖裁孔邊距較小的沖裁件。 （2） 倒裝式復(fù)合模的特點(diǎn) : 沖孔廢料由沖孔凸模沖入凹模洞中積聚到一定數(shù)量，由下模漏料孔排出，不必清楚廢料。操作方便，應(yīng)用很廣，并為機(jī)械化出件提供了有利條件。 但工件表面平直度較差。凸凹模承受的張力較大。 經(jīng)分析，此工件有 3 個(gè)孔，若采用正裝復(fù)合模，操作很不方便且不適合大批量生產(chǎn)。從操作方便，模具結(jié)構(gòu)制造簡(jiǎn)單等方面考慮， 決定采用倒裝復(fù)合模。但此板件較薄，平直度要求較高，因此在倒裝復(fù)合模中添加彈性橡膠。 4.2 定位裝置 采用伸縮式檔料銷縱向定位，安裝在下模

20、座和卸料板之間。工作時(shí)可隨下行而壓入空內(nèi)。工作很方便。 采用導(dǎo)料螺栓橫向定位。因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，對(duì)模具強(qiáng)度削 弱小。 4.3 卸料裝置 1 ：條料的卸除 采用彈性卸料板，因?yàn)槭堑寡b復(fù)合模，卸料板安裝在下 模座。 2 ：工件的卸除 采用打料裝置將工件上模落料凹模中推下落在模具工作 面上。 3 ：沖孔廢料的卸除 采用下模內(nèi)積聚到一定數(shù)量，便從下模座的漏孔中自動(dòng)排出。 4.4 導(dǎo)向零件 導(dǎo)向零件有許多種，如用導(dǎo)板導(dǎo)向，則模具安裝不方便，而且阻擋操作者的視線，所以不用。若用滾珠式導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行導(dǎo)向，則雖然導(dǎo)向精度高，壽命

21、長(zhǎng)，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，也不采用。針對(duì)本零件精度要求不是很高（ IT8 到 IT9 ），采用滑動(dòng)式導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行導(dǎo)向即可。 而且模具在壓力機(jī)上的安裝比較簡(jiǎn)單， 操作又方便，還可以降低成本。 4.5 模架 8 沖壓模具 若采用中間模架，則導(dǎo)柱對(duì)稱分布滑動(dòng)平穩(wěn)，但只能向一個(gè)方向送料，阻擋操作者的視線， 操作不便，適用于單工序模和工位少的級(jí)進(jìn)模。 若采用后側(cè)導(dǎo)柱，則操作方便，結(jié)構(gòu)緊湊，適用于大件邊緣沖裁，但其平穩(wěn)性不夠，常用于小型沖模。四導(dǎo)柱模架剛性很好，導(dǎo)向平穩(wěn)可靠，但其價(jià)格較高，一般用于精密沖裁模。 綜合上述特點(diǎn)和零件特點(diǎn)， 本設(shè)計(jì)決定采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，

22、但考慮到平穩(wěn)性，在此模具結(jié)構(gòu)中增設(shè)彈性橡膠。 五 沖壓工藝的計(jì)算 5.1 排樣 1 搭邊 查《冷沖壓模具設(shè)計(jì)》 確定搭邊值 a,b 當(dāng) t=1.2mm 時(shí) a=1.8 b=2.0 2 條料的寬度 采用無側(cè)壓裝置，所以 B =(D+2a) - ——條料寬度的單向偏差， mm 查表的 —— -0.5 B =(D+2a) - = 51 .6 3

23、 材料的利用率 = nF1 100% LB 式中 n——板料上實(shí)際沖裁的零件數(shù)量 F1 ——零件的實(shí)際面積 L——板料長(zhǎng)度， mm 9 沖壓模具 B——板料寬度， mm 條料寬度 B=D+2a=14+2 1.8=17.6mm 步距 =48+1.8=49.8 F1 =558 取工件數(shù)量 n=2 材料的利用率為 = nF1 1 558 100% = 49. 8 17.6 100%=63.7% LB 5.2 計(jì)算

24、沖壓力 沖裁力公式 F= F孔 F落 式中 F——沖裁力 F孔 ——沖孔沖裁力 F落 ——落料沖裁力 1：沖孔沖裁力 F孔 F孔 =K L孔t b 式中 K ——系數(shù) 查表去 K=1.3 L孔 —沖孔周長(zhǎng) L 孔 =2 4 3.14 2 5 +6 3.14=63.96mm t——材料厚度 t=1.2mm b —材料抗剪強(qiáng)度， Mpa 查《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》 0.8F 號(hào)鋼， b =295Mpa 取 b =300Mpa F孔 =K L孔t b =1.3 63.96 1.2 300=2494

25、4.4N=25KN 2: 落料沖裁力 F落 F落 = KL落 t b 式中 L落 —— 落料周長(zhǎng) L落 = R+2 48 2 2 =131.96 F落 = KL落 t b =1.3 131.96 1.2 300=61757.28N=62KN 3：卸料力 F F = K F落 式中 K ——卸料系數(shù) 查表得 K 為 0.04 到 0.05 取 K =0.05 10 沖壓模具 F = K F落 =0.05 62 =3.1KN 4: 推料力 Ft Ft = K t F孔 n

26、 式中 Kt ——推料 系數(shù) 查表取 K t =0.055 n——同時(shí)卡在凹模內(nèi)的件數(shù) n=3 Ft = K t F孔 n=0.055 25 3=4.1KN 5: 頂件力 Fd Fd = Kd （ F孔 + F落 ） 式中 K d ——頂件系數(shù) 查表去 K d =0.06 Fd = Kd （ F孔 + F落 ）=0.06 （62+25）=5.22KN 6：模具總壓力 F總 沖裁時(shí)，壓力機(jī)的壓力值必須大于或等于沖裁各工藝的總和， 即大于總的沖裁力。根據(jù)模具不同，計(jì)算公式不同。 當(dāng)采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模為

27、 F總 = F孔 + F落 + F + Ft =62+25+3.1+4.1+5.22=99.42KN 7: 初選壓力機(jī) 根據(jù) F總 =99.42KN 選公稱壓力為 160KN 的壓力機(jī) 5.3 計(jì)算模具的壓力中心 由于零件關(guān)于關(guān)于 x 軸對(duì)稱， y 軸對(duì)稱。 沖孔所需的沖裁力為 F1 KL1t b 、 F2 KL 2t b F3 KL3 t b 根據(jù)理論力學(xué)知道，合力對(duì)某軸之力矩等于各分力對(duì)同軸力矩之和。由 此苛求出壓力中心坐標(biāo)（ x0 y0 ）

28、 11 沖壓模具 根據(jù)公式得 x0 =0 y0 =0 得出壓力中心為 0,0 5.3 計(jì)算模具刃口尺寸 尺寸計(jì)算原則： 在確定沖模凹模和凸模刃口尺寸時(shí)，必須遵循以下原則： 1）根據(jù)落料和沖孔的特點(diǎn)：落料件的尺寸取決于凹模尺寸，因此 落料模應(yīng)先決定凹模尺寸。故沖孔模應(yīng)先決定凸模尺寸，用增大凹模尺寸來保證合理間隙。 2）根據(jù)凹凸模刃口的磨損規(guī)律。凹模刃口磨損后使落料件尺寸變大，其刃口的基本尺寸應(yīng)取接近或等于工件的最小極限尺寸，凸模刃口磨損后使沖孔孔徑減小，故應(yīng)使尺寸接近或等于工件的最大極限尺寸

29、 3）考慮工件精度與模具精度間的關(guān)系，在確定模具制造公差時(shí)，既要保證工件的精度要求，又要保證有合理的間隙數(shù)值，一般沖模精度較工件精度高 2 到 3 級(jí) 1：沖孔凸凹模 dt = (dmin x 1) 0 t da = (d min x 1a Zmin )0 a 以上各式中 dt ——沖孔凸模的刃口尺寸 da ——沖孔凹模的刃口尺寸 dm i ——n沖孔件的最小極限尺寸， mm x ——系數(shù) 1 ——工件孔徑公差， mm t ——凸模刃口尺寸制造偏差， mm a ——凹模刃口尺

30、寸制造偏差， mm Zmin ——凸凹模最小初始雙面間隙， mm 查表 Zm i n=0.072 12 沖壓模具 由于本零件沖孔數(shù)量為 3 個(gè) 且大小不一 ，因此要求計(jì)算 3 個(gè)凸模的刃口尺 寸 1） 孔 1 1： dmin1 =6 查表 x =0.5 1 =0.02 Zm i n =0.126 dt1 = (dmin 1 x 1) 0 t da1

31、= (dmin x 1 Zmin )0 a 1 由于此凸模非標(biāo)準(zhǔn)件 根據(jù) t = a = 1 =0.005 4 =6 dm i n dt1 = 6 0.5 0 0.02 0.02 = 6.010 0.02 da1 = 6 0.5 0.02 0.126 0 0.02 =6.1

32、36 0 0.02 dt1 = 6.01 0 0.02 mm da1 =6.1360 0 .02 mm 2: dmin =12 查表 x =0.5 1 =0.5 Zmin =0.072 2 dt 2 = (dmin x 1) 0 1 t da2 = (dmin1 x 1 Zmin )

33、0 a 由于此凸模非標(biāo)準(zhǔn)件 根據(jù) t = a = 1 =0.125 4 d n m i =12 R2t (2 0.5 0.02)0 0.02 2.010 0.02 R2a (2 0.5 0.02 0.126) 0 0. 02 2.1360 0 .02 13 沖壓模具 L5 t 5.02 00.0

34、2 mm L5 a 5.1460 0.02 mm 3：配合加工，只需計(jì)算凹模尺寸。凸模按凹模尺寸配合。 落料： dmin2 =48查表 x =1 1 =0.25 L48 a 48 1 0.25 0 0. 03 47.750 0.03 R 14 0.5 0.11 0.0 2 5 13.945 0.0 2 5 14 a 0 0

35、 1 垂直于進(jìn)料方向 Dm a x=18 x =0.5 =0.43 根據(jù) t = a = 4 =0.108 Da = (D max )0a = (18 0.5 0.43)0 0.108 =17.7850 0.108 Dt = ( Da 0 = (17.785 0.072) 0 0 Zmin ) t 0.108 =17.713 0.10

36、8 2 平行于送料方向 Dm a x=52 x =0.5 =0.5 14 沖壓模具 根據(jù) t = a = =0.125 4 Da = (D max )0a = (52 0.5 0.5)0 0.125 = 51.750 0.125 Dt = (Da Zmin )0 t = (51.75 0.072) 0 0.125 = 51.67800.125 六 墊板復(fù)合模

37、主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 6.1 落料凹模 1：厚度 H H=kb k——修正系數(shù) k 為 0.3 到 0.4 取 k=0.4 H=kb=0.4 14=5.6 2：長(zhǎng)度和寬度 L,B L=D+2W 式中 W——送料方向的凹模型孔壁間的最大距離 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 W=(1.5~2.0)H 取 W=1.5H=1.5 5.6=8.4 D——送料方向的凹模刃壁間的最大距離

38、 L=47.78+2 8.4=64.58mm 垂直于送料方向： B=d+2W d——垂直于送料方向的凹模型孔壁間的最大距離 15 沖壓模具 B=13.97+2 8.4=30.77mm 3：凸模刃口高度 h 查《簡(jiǎn)明沖壓手冊(cè)》得 h=5mm 6.2 沖孔凸模長(zhǎng)度及強(qiáng)度校核 本設(shè)計(jì)采用 B 型圓凸模 硬度 HRC58~62 尾部回火 HRC40~50 技術(shù)條件 JB/T 765

39、3-1994 1: 沖孔的凸模長(zhǎng)度 L=h1+h2+h+H L——凸模長(zhǎng)度， mm h1——凸模固定板的厚度， mm h1=20 h2 ——卸料板的厚度， mm h2=15 h——凸模進(jìn)入凹模深度（ 0.5-1 ）mm取 h=1mm H ——附加長(zhǎng)度，一般取 15—20mm 針對(duì)本零件有 2 個(gè)凸模的設(shè)計(jì)， 由于孔較多且大小不規(guī)則， 凸模采用 階梯布置。 可得： 對(duì)于此凸模 L=20+15+1+20=56mm 此凸模非標(biāo)準(zhǔn)件，直徑自定義 對(duì)于另外 2 個(gè)凸模則比上個(gè)凸模稍短可得

40、 : L=20+15+1+19=55mm 這兩個(gè)凸模是標(biāo)準(zhǔn)件，直徑可查表 16 沖壓模具 得 凸模 5.2 的 D1=11 D2=8 凸模 6 的 D1=13 D2=10 6.3 卸料裝置 橡膠彈簧具有重量輕，彈性大，變形不受限制，較高的內(nèi)阻，可吸收沖擊和高頻振動(dòng)能量，工作平穩(wěn)，噪音小，安裝和調(diào)試方便，便于維護(hù)和保養(yǎng)等特點(diǎn)。另外，橡膠彈簧可同時(shí)承受多向載荷，可簡(jiǎn)化系統(tǒng)。 在本設(shè)計(jì)中，由于倒裝復(fù)合模使得薄板件

41、的缺陷，平直度不夠。使用橡膠彈簧亦可使沖裁在壓力下進(jìn)行。所以本設(shè)計(jì)采用橡膠彈簧。 橡膠的選用和計(jì)算原則： 1：保證橡膠正常工作應(yīng)使橡膠在預(yù) 壓縮狀態(tài)下的預(yù)壓力滿足 F0 FX 式中 F0 ——橡膠在預(yù)壓縮狀態(tài)下的壓力 FX ——卸料力 F0 2.185KN 取 F0 =3KN 2：為保證橡膠不過早失效， 其允許 最大壓縮量不超過其自由高的 45%，一般取 H 2 =(0.34~0.45) H 0 式中 H 2 ——橡膠允許的總壓縮量 H 0 ——橡膠的自由高度 所選橡膠彈簧必須滿足

42、 H 許 H 預(yù) + H 工 式中 H 工 = h工作 h修磨 h工作 =t+1mm=1.8mm 17 沖壓模具 h修磨 一般取 5~10mm 取 h修磨 =5mm 則 H 工 =6.8 7mm 取 H 0 =4 H 工 =28mm 設(shè) H 0 =30mm H 預(yù) =0.1 H 0 =3mm F0 A P 式中： A ——橡膠橫截面積， mm2 , A= a2 P——橡膠產(chǎn)生的單位面積壓力， Mpa 取彈簧的壓縮量為 35%， 查表得 P=2.1Mpa 得 a=

43、 F0 = 3000 =37.8 38mm P 2.1 校核： H 0 = 28 =0.74 符合 0.5 H 0 1.5 設(shè)計(jì)合理。 D 38 D 橡膠彈簧的安裝高度 H 裝 = H 0 - H 預(yù) =30-3=27mm 6.4 凸凹模長(zhǎng)度確定，壁厚的校核 1：凸凹模長(zhǎng)度 H 的確定 H=h1- F0 -2+h 式中 h1 ——橡膠墊的自由高度， mm F0 ——壓縮值， mm h ——固定板的厚度， mm H=27-3-2+20=42m

44、m 2 ：凸凹模壁厚校核 查表，倒裝復(fù)合模凸凹模最小壁厚 nmin =2.3mm 當(dāng) t=0.8mm。本設(shè)計(jì)中 n=(51.75-12-2.5-10-10-10) 0.5=3.625>2.3mm 滿足最小壁厚 n>nmin 的要求，設(shè)計(jì)合理。 七 模座的設(shè)計(jì) 7.1 模座的材料 一般選用鑄鐵 HT200 HT250， 也可以選用 A3,A5 結(jié)構(gòu)鋼，本設(shè)計(jì)中從降低模具成本考慮， 選用鑄鐵 HT250材料。查《沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計(jì)指南》，選用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。 7.2 上模座 18 沖壓模具 采用滑動(dòng)導(dǎo)

45、向模架 上模座做選用“ 125 100 35 GB/T2855.5” 7.3 下模座 下模座選用“ 125 100 45 GB/T2855.6” 19 沖壓模具

46、 八 其他零件的選用 8.1 導(dǎo)柱模架的選用 標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格，導(dǎo)柱“ 20 150 GB/T2861.1” 導(dǎo)套“ 20 80 33 GB/T2861.6” 后側(cè)導(dǎo)柱模架 技術(shù)條件：按 GB/T8050— 1999 的規(guī)定 模架 200 125 170~

47、205I GB/T2851.3 I 級(jí)精度的后導(dǎo)柱模架 20 沖壓模具 1 上模座 2 導(dǎo)套 3 導(dǎo)柱 4 下模座 8.2 導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇 選用 A 型導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)，材料 20 鋼，熱處理要求；滲碳深度 0.8-1.

48、2mm, 硬度 58-62HRC。 本設(shè)計(jì)取直徑 d=20mm，公差帶 h5，長(zhǎng)度 L=160mm。 選用 A 型導(dǎo)套結(jié)構(gòu)，材料，熱處理與技術(shù)要求同上。 如下圖所示： 21 沖壓模具

49、 22 沖壓模具 8.3 定位元件的選擇 為了保證模具正常工作，必須保證坯料或工件對(duì)模具處于正確的相對(duì)位置，即必須定位。 1 ） 在本設(shè)計(jì)中采用活動(dòng)檔料銷，采用彈簧彈頂擋料裝置。 如圖： 直徑 d=6mm，長(zhǎng)度 L=22mm的彈簧彈頂擋料裝置 6 22JB

50、/T7649.5 材料 :45 號(hào)鋼，熱處理 43~48HRC 技術(shù)條件：按 JB/T7653— 1994 的規(guī)定 2） 采用側(cè)邊導(dǎo)料銷進(jìn)去送料方向的定位，保證垂直進(jìn)料方向的精度。 本設(shè)計(jì)采用 A 型導(dǎo)料銷。 23 沖壓模具 長(zhǎng)度 d=6mm , L=22mm 的 A 型導(dǎo)料銷 6 22GB/T7648.7 材料 T8A,

51、熱處理硬度 52~56HRC 技術(shù)條件按 JB/T7653—1994 的規(guī)定 8.4 模柄的選擇 中小型模具一般是通過模柄將上模固定在壓力機(jī)滑塊上。 模柄是作為上模與壓力機(jī)滑塊連接的零件。對(duì)它的基本要求是 : 一要與壓力機(jī)滑塊上的模柄正確配合，安全可靠；二是與上模正確而可靠連接。 在本設(shè)計(jì)中采用旋入式的模柄， 其主要用于中小型有導(dǎo)柱的模具上， 符合本次設(shè)計(jì)的要求。 如圖：采用 A 型旋入式模柄

52、 材料： Q235—AF 技術(shù)條件：按 GB/T7653—1994 的規(guī)定 直徑 D=20 的 A 型旋入式模柄 模柄 A20GB/T7646.2 24 沖壓模具 九 沖壓模具的安全技術(shù) 在設(shè)計(jì)沖壓模具時(shí)，必須滿足下列要求： 1. 模具結(jié)構(gòu)應(yīng)能保證操作方便，安全可靠，操作者勿需手，臂，頭伸入危險(xiǎn)區(qū)即可順利完成沖壓工作。 2. 調(diào)試，安裝，修理，搬運(yùn)和儲(chǔ)藏方便安全，不會(huì)因模具結(jié)構(gòu)問題而引起意外事故

53、 3. 模具零件要有足夠的強(qiáng)度，材料選擇合理，模具應(yīng)避免有與機(jī)能無關(guān)的外部凸凹，外部應(yīng)倒棱；倒柱倒套應(yīng)遠(yuǎn)離操作者，模具壓力中心應(yīng)通過或靠近模柄中心線，導(dǎo)向定位等重要部件要使操作者能看清楚 4. 設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)考慮安裝機(jī)械化裝置的位置，以便必要時(shí)機(jī)械化自動(dòng)化裝置代替手工操作 5. 頂件器，推件器以及卸料板等結(jié)構(gòu)必須可靠 6. 不使操作者有不安全的感覺 十 沖模的安裝 沖模的使用壽命，工作安全和沖件質(zhì)量等對(duì)于沖模的正確安裝有著極大 的關(guān)系： 1 ：沖模應(yīng)正確安裝在壓力機(jī)上，使模具上下部分不發(fā)生偏斜和位移，這樣就可以保

54、證模具有較高的準(zhǔn)確性，避免產(chǎn)生廢品，而且可以保證模具壽命 2: 模具安裝時(shí)將帶有導(dǎo)向的模具上下應(yīng)同時(shí)搬到工作臺(tái)面上。應(yīng)先固定上模，然后根據(jù)上模的位置固定下模 3 ：在沖壓生產(chǎn)過程中，由于壓力機(jī)振動(dòng)，可能引起固定沖模的緊固零件松動(dòng)。操作者必須隨時(shí)注意和檢查各緊固零件的工作狀況 十一 模具的動(dòng)態(tài)分析 模具的裝配圖： 1 下模座 2 導(dǎo)柱 3 彈簧 4 卸料板 5 擋料銷 6 導(dǎo)套 7 上模座 8 凸模固定板 9 推件塊 10 連接推桿 11 推板 12 橡膠彈簧 13 凸緣模柄 14 打桿

55、15 凸模 16 墊板 17 凹模 18 凸凹模 19 凸凹模固定板 25 沖壓模具 沖裁時(shí)，凸凹模固定不動(dòng)，條料由正面送進(jìn)。放置在凸凹模上， 15 凸模和 17 凹模同時(shí)下行，同時(shí)完成落料和沖孔。 4 彈性卸料板一方面頂住條料起校平作用，同時(shí)在 17 落

56、料凹模推壓下向下退讓，此時(shí) 12 橡膠彈簧頂住 10 連接推桿，保證沖裁時(shí)的壓力。上面回程時(shí)， 4 彈性卸料板別橡膠彈簧頂出，將條料從凸凹模上卸下，沖孔廢料則直接由凸凹模模孔中漏到壓力機(jī)臺(tái)面下。 在上面回到上止點(diǎn)之前， 14 打桿受到壓力機(jī)橫桿的推動(dòng)，通過 11 推板和 10 連接推桿將沖裁件從 17 凹模中推出。 26 沖壓模具

57、 十二 心得與體會(huì) 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，在理論知識(shí)的指導(dǎo)下，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所獲得的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在胡淑芬老師和同學(xué)的幫助下，認(rèn)真并獨(dú)立的完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在本次設(shè)計(jì)的過程中， 通過自己實(shí)際的操作計(jì)算， 我對(duì)以前所學(xué)過的專業(yè)知識(shí)有了更進(jìn)一步，更深刻的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也認(rèn)識(shí)到了自己的不足。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí) 1 個(gè)月左右，從分析領(lǐng)會(huì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，到拿出 自己的方案，然后對(duì)自己手上的沖壓件的性能進(jìn)行分析計(jì)算， 比如材料，形狀等。 因此對(duì)要設(shè)計(jì)的沖壓件有了一個(gè)比

58、較全面深刻的認(rèn)識(shí)， 并在此基礎(chǔ)上綜合考慮生 產(chǎn)中的各種實(shí)際因素， 最后確定本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的工藝方案。 然后進(jìn)行排樣， 沖壓 力，壓力中心等的計(jì)算，直到模具總裝配圖的繪制，經(jīng)歷了大量的計(jì)算過程，查閱了很多相關(guān)的書籍資料。 因此通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的訓(xùn)練， 也培養(yǎng)和鍛煉了一種自己查閱資料，獲取有價(jià)值信息的能力。 總之，通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的鍛煉，使我對(duì)模具設(shè)計(jì)與模具制造的相關(guān)過程有了比較深刻的認(rèn)識(shí)和全面的掌握。 認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐瓿闪吮敬萎厴I(yè)設(shè)計(jì)也是大學(xué)四年里最后也最重要的一次設(shè)計(jì)。 但是由于水平有限，錯(cuò)誤和不足之處在所難免，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正，不勝感激。

59、 27 沖壓模具 參考文獻(xiàn) 1 翁其金，徐新成 《沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)》 機(jī)械工業(yè)出版社 2 于永泗 齊民 《機(jī)械工程材料》第五版 大連理工大學(xué)出版社 3 夏巨堪 李志剛 《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》電子版 中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì) 4 中國(guó)磨具設(shè)計(jì)大典 第三卷 5 簡(jiǎn)明冷沖壓手冊(cè)編寫租 《簡(jiǎn)明冷沖壓手冊(cè)》 第三版 機(jī)械工業(yè)出版社 6 陳于萍 周兆元 《互換性與測(cè)量技術(shù)》 第二版 機(jī)械工業(yè)出版社 28