ZL50裝載機(jī)總體及工作裝置設(shè)計(jì)
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南 京 工 程 學(xué) 院
畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)
作 者： 張嬌 學(xué) 號(hào)： 088810202006
學(xué) 院： 江蘇財(cái)經(jīng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
專 業(yè)： 數(shù)控加工與模具設(shè)計(jì)
題 目： 玻璃底座裝飾板模具設(shè)計(jì)
指導(dǎo)者：
評(píng)閱者：
2012 年 4 月 淮 安
南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）
畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）中文摘要
沖壓模具在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中，工人生產(chǎn)的勞動(dòng)強(qiáng)度大、勞動(dòng)量大，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率的提高。隨著當(dāng)今科技的發(fā)展， 工業(yè)生產(chǎn)中模具的使用已經(jīng)越來(lái)越引起人們的重視，而被大量應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中來(lái)。
本文對(duì)冷沖壓技術(shù)的分類、特點(diǎn)及發(fā)展方向作了簡(jiǎn)略概述；論述了沖壓零件玻璃底座裝飾版的形成原理、基本模具結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)過(guò)程及其設(shè)計(jì)原理；對(duì)典型的沖壓件模具進(jìn)行了設(shè)計(jì).本文講述的是復(fù)合模具沖裁，在對(duì)制件進(jìn)行工藝性分析的基礎(chǔ)上，綜合考慮了模具生產(chǎn)的可行性和經(jīng)濟(jì)性，完成了模具結(jié)構(gòu)形式的選擇、壓力機(jī)的選用、凸凹模間隙及落料模和沖孔模刃口尺寸計(jì)算、模具零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和總裝零件圖的繪制。
關(guān)鍵詞 沖壓模具 裝飾板 復(fù)合模 落料 沖孔
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南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）
畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）外文摘要
Title Glass base board mold design
Abstract
Punching die has been widely used in industrial production. In the traditional industrial production, the worker work very hard, and there are too much work, so the efficiency is low. With the development of the science and technology nowadays, the use of punching die in the industrial production gain more attention, and be used in the industrial production more and more.
The article mainly discussed the classification, feature and the developmental direction of the punching technology. Discusses the stamping parts glass base adornment version of the forming principle, the basic dies structure and the rate process and the principle of design; and designed some conventional punching die. This article tells of the composite die cutting. Based on the analysis of parts of the process in this article, considered mould production feasibility and economics, completed mold structural form selection, press the selection, clearance between punch and die and the blanking die cutting edge size calculation, and piercing die structure design of parts and assembling parts drawing.
Keywords Punching die dalle compound die Dropping Material Punching
第 IV 頁(yè)
目錄
前 言 1
第一章 緒論 2
1.1 模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場(chǎng)前景 2
1.2 沖壓工藝介紹 2
1.3 沖壓工藝的種類 3
1.4 沖壓行業(yè)阻力和障礙與突破 4
第二章 裝飾板復(fù)合模具設(shè)計(jì) 6
2.1加工零件介紹 6
2.2沖裁工藝方案選擇及模具結(jié)構(gòu)形式確定 6
2.2.1方案種類 7
2.2.2方案的比較 7
2.2.3方案的確定 7
2.3沖裁工藝和沖裁模設(shè)計(jì) 7
2.3.1排樣設(shè)計(jì) 7
2.3.2材料利用率 8
2.4壓力計(jì)算與壓力中心點(diǎn)的確定 9
2.4.1落料沖裁力計(jì)算 9
2.4.2卸料力計(jì)算 10
2.4.3推件力計(jì)算 10
2.4.4頂件力計(jì)算 10
2.4.5總沖壓力計(jì)算 10
2.4.6壓力中心點(diǎn)的確定 10
2.5壓力機(jī)型號(hào)選擇 11
2.6主要零件尺寸計(jì)算 11
2.6.1凹模尺寸計(jì)算 11
2.6.2沖孔凸模尺寸計(jì)算 12
2.6.3凸凹模尺寸計(jì)算 14
2.6.4落料模的刃口尺寸計(jì)算： 14
2.6.5 沖孔模的刃口尺寸計(jì)算： 17
2.7其他零件的設(shè)計(jì) 18
2.7.1卸料橡膠的設(shè)計(jì) 18
2.7.2墊板結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 19
2.7.3卸料板的設(shè)計(jì) 21
2.7.4 卸料螺釘選擇 22
2.8模座及模架設(shè)計(jì) 22
2.8.1模座材料 22
2.8.2模架外形 22
2.9模具閉合高度計(jì)算 25
第三章 模具裝配 27
3.1 設(shè)計(jì)構(gòu)思 27
3.2零件的裝配 27
3.2.1干涉檢驗(yàn) 28
3.2.2 裝配圖 28
第四章 沖壓模具零件加工工藝的編制 30
4.1凹模加工工藝編制 30
4.2凸模加工工藝編制 31
4.3卸料板加工工藝編制 32
4.4凸模固定板加工工藝編制 32
4.5上模座加工工藝編制 33
4.6下模座加工工藝編制 33
總 結(jié) 34
致 謝 35
參考文獻(xiàn) 36
南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）
前 言
?畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)階段最后一項(xiàng)綜合性實(shí)踐環(huán)節(jié)，目的是通過(guò)課題的設(shè)計(jì)研究，培養(yǎng)綜合運(yùn)用各門(mén)課程知識(shí)的能力，培養(yǎng)獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
在指導(dǎo)教師周密安排和精心指導(dǎo)下，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)從確定設(shè)計(jì)課題、擬定設(shè)計(jì)方案、設(shè)該課題主要針對(duì)玻璃底座裝飾板零件，在對(duì)裝飾板沖孔、落料等成形工藝分析的基礎(chǔ)上，提出了該零件采用復(fù)合模的沖壓方案.
選好畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是實(shí)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)目標(biāo)、保證畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的前提，我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題取自企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際。這個(gè)課題能較全面地應(yīng)用學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識(shí)或者將來(lái)工作所需的專業(yè)技術(shù)，達(dá)到綜合運(yùn)用的目的，既能夠解決企業(yè)急需解決的生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題，又能夠培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)崗位能力，難度不是很大，符合我們高職?？粕膶I(yè)理論知識(shí)水平和實(shí)際設(shè)計(jì)能力，工作量恰當(dāng)，能夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。
但是該課題是真題真做，雖然難度不是很大，但要使設(shè)計(jì)圖紙能真接用于生產(chǎn)，去造出零件，裝配成機(jī)器，并能滿足使用要求，也是不容易的。明確課題的性質(zhì)、意義、設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)要達(dá)到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和完成時(shí)間，并確定好正確合理的設(shè)計(jì)方案是完成設(shè)計(jì)任務(wù)的保證，指導(dǎo)教師、企業(yè)技術(shù)員讓我們參與設(shè)計(jì)方案的討論，使我們對(duì)課題設(shè)計(jì)方案心中有數(shù)。
為了使我們很快地進(jìn)入工作狀態(tài)，指導(dǎo)教師耐心向我們介紹機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法、一般步驟和設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)。單位領(lǐng)導(dǎo)給我們足夠的空間到機(jī)加工生產(chǎn)車(chē)間，熟悉零件加工對(duì)設(shè)計(jì)的要求，使設(shè)計(jì)能用于生產(chǎn)。在設(shè)計(jì)中能主動(dòng)請(qǐng)教指導(dǎo)老師，培養(yǎng)綜合運(yùn)用機(jī)械制圖、工程材料與熱處理、公差配合、計(jì)算機(jī)繪圖、機(jī)械制造工藝等專業(yè)知識(shí)的能力，培養(yǎng)查閱技術(shù)資料和其它專業(yè)文獻(xiàn)的能力。培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和踏實(shí)的工作作風(fēng)。沖壓是靠壓力機(jī)和模具對(duì)板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件(沖壓件)的成形加工方法。
通過(guò)本次設(shè)計(jì)，應(yīng)使我在下述基本能力上得到培養(yǎng)和鍛煉：
沖壓制件的設(shè)計(jì)及沖裁工藝的選擇；一般沖壓件沖裁模具的設(shè)計(jì)能力；
在本次裝飾板模具設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我可以隨時(shí)發(fā)現(xiàn)自己在每一步設(shè)計(jì)中的不合理處，會(huì)找出各種解決方案讓設(shè)計(jì)趨于合理，同時(shí)掌握了最先進(jìn)的設(shè)計(jì)，加工及分析技術(shù)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力，使畢業(yè)設(shè)計(jì)真正成為了實(shí)際工作前的一次全過(guò)程模擬。
第一章 緒論
1.1 模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場(chǎng)前景
現(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。世界模具市場(chǎng)總體上供不應(yīng)求，市場(chǎng)需求量維持在600億至650億美元，同時(shí)，我國(guó)的模具產(chǎn)業(yè)也迎來(lái)了新一輪的發(fā)展機(jī)遇。近幾年，我國(guó)模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持13%的年增長(zhǎng)率（據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2004年國(guó)內(nèi)模具進(jìn)口總值達(dá)到600多億，同時(shí)，有近200個(gè)億的出口），到2005年模具產(chǎn)值預(yù)計(jì)為600億元，模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的每年9000多萬(wàn)美元增長(zhǎng)到2005年的2億美元左右。單就汽車(chē)產(chǎn)業(yè)而言，一個(gè)型號(hào)的汽車(chē)所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上億元，而當(dāng)汽車(chē)更換車(chē)型時(shí)約有80%的模具需要更換。2003年我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)銷量均突破400萬(wàn)輛，預(yù)計(jì)2004年產(chǎn)銷量各突破500萬(wàn)輛，轎車(chē)產(chǎn)量將達(dá)到260萬(wàn)輛。另外，電子和通訊產(chǎn)品對(duì)模具的需求也非常大，在發(fā)達(dá)國(guó)家往往占到模具市場(chǎng)總量的20%之多。目前，中國(guó)17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)約50多萬(wàn)。1999年中國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值已達(dá)245億元人民幣。工業(yè)總產(chǎn)值中企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其它各類模具約占11%。
1.2 沖壓工藝介紹
沖壓是靠壓力機(jī)和模具對(duì)板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件(沖壓件)的成形加工方法。沖壓和鍛造同屬塑性加工(或稱壓力加工)，合稱鍛壓。沖壓的坯料主要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。
全世界的鋼材中，有60～70%是板材，其中大部分是經(jīng)過(guò)沖壓制成成品。汽車(chē)的車(chē)身、底盤(pán)、油箱、散熱器片，鍋爐的汽包、容器的殼體、電機(jī)、電器的鐵芯硅鋼片等都是沖壓加工的。儀器儀表、家用電器、自行車(chē)、辦公機(jī)械、生活器皿等產(chǎn)品中，也有大量沖壓件。
沖壓件與鑄件、鍛件相比，具有薄、勻、輕、強(qiáng)的特點(diǎn)。沖壓可制出其他方法難于制造的帶有加強(qiáng)筋、肋、起伏或翻邊的工件，以提高其剛性。由于采用精密模具，工件精度可達(dá)微米級(jí)，且重復(fù)精度高、規(guī)格一致，可以沖壓出孔、凸臺(tái)等。
冷沖壓件一般不再經(jīng)切削加工，或僅需要少量的切削加工。熱沖壓件精度和表面狀態(tài)低于冷沖壓件，但仍優(yōu)于鑄件、鍛件，切削加工量少。
沖壓是高效的生產(chǎn)方法，采用復(fù)合模，尤其是多工位級(jí)進(jìn)模，可在一臺(tái)壓力機(jī)上完成多道沖壓工序，實(shí)現(xiàn)由帶料開(kāi)卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動(dòng)生產(chǎn)。生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)條件好，生產(chǎn)成本低，一般每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件。
1.3 沖壓工藝的種類
沖壓主要是按工藝分類，可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序也稱沖裁，其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離，同時(shí)保證分離斷面的質(zhì)量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發(fā)生塑性變形，制成所需形狀和尺寸的工件。
在實(shí)際生產(chǎn)中，常常是多種工序綜合應(yīng)用于一個(gè)工件。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。
沖壓用板料的表面和內(nèi)在性能對(duì)沖壓成品的質(zhì)量影響很大，要求沖壓材料厚度精確、均勻；表面光潔，無(wú)斑、無(wú)疤、無(wú)擦傷、無(wú)表面裂紋等；屈服強(qiáng)度均勻，無(wú)明顯方向性；均勻延伸率高；屈強(qiáng)比低；加工硬化性低。在實(shí)際生產(chǎn)中，常用與沖壓過(guò)程近似的工藝性試驗(yàn)，如拉深性能試驗(yàn)、脹形性能試驗(yàn)等檢驗(yàn)材料的沖壓性能，以保證成品質(zhì)量和高的合格率。
模具的精度和結(jié)構(gòu)直接影響沖壓件的成形和精度。模具制造成本和壽命則是影響沖壓件成本和質(zhì)量的重要因素。模具設(shè)計(jì)和制造需要較多的時(shí)間，這就延長(zhǎng)了新沖壓件的生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。
模座、模架、導(dǎo)向件的標(biāo)準(zhǔn)化和發(fā)展簡(jiǎn)易模具(供小批量生產(chǎn))、復(fù)合模、多工位級(jí)進(jìn)模(供大量生產(chǎn))，以及研制快速換模裝置，可減少?zèng)_壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時(shí)間，能使適用于減少?zèng)_壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時(shí)間，能使適用于大批量生產(chǎn)的先進(jìn)沖壓技術(shù)合理地應(yīng)用于小批量多品種生產(chǎn)。
沖壓設(shè)備除了厚板用水壓機(jī)成形外，一般都采用機(jī)械壓力機(jī)。以現(xiàn)代高速多工位機(jī)械壓力機(jī)為中心，配置開(kāi)卷、矯平、成品收集、輸送等機(jī)械以及模具庫(kù)和快速換模裝置，并利用計(jì)算機(jī)程序控制，可組成高生產(chǎn)率的自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線。
在每分鐘生產(chǎn)數(shù)十、數(shù)百件沖壓件的情況下，在短暫時(shí)間內(nèi)完成送料、沖壓、出件、排廢料等工序，常常發(fā)生人身、設(shè)備和質(zhì)量事故。因此，沖壓中的安全生產(chǎn)是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。
1.4 沖壓行業(yè)阻力和障礙與突破
阻力一：機(jī)械化、自動(dòng)化程度低
美國(guó)680條沖壓線中有70%為多工位壓力機(jī)，日本國(guó)內(nèi)250條生產(chǎn)線有32%為多工位壓力機(jī)，而這種代表當(dāng)今國(guó)際水平的大型多工位壓力機(jī)在我國(guó)的應(yīng)用卻為數(shù)不多；中小企業(yè)設(shè)備普遍較落后，耗能耗材高，環(huán)境污染嚴(yán)重；封頭成形設(shè)備簡(jiǎn)陋，手工操作比重大；精沖機(jī)價(jià)格昂貴，是普通壓力機(jī)的5~10倍，多數(shù)企業(yè)無(wú)力投資阻礙了精沖技術(shù)在我國(guó)的推廣應(yīng)用；液壓成形，尤其是內(nèi)高壓成形，設(shè)備投資大，國(guó)內(nèi)難以起步。
突破點(diǎn)：加速技術(shù)改造
要改變當(dāng)前大部分還是手工上下料的落后局面，結(jié)合具體情況，采取新工藝，提高機(jī)械化、自動(dòng)化程度。汽車(chē)車(chē)身覆蓋件沖壓應(yīng)向單機(jī)連線自動(dòng)化、機(jī)器人沖壓生產(chǎn)線，特別是大型多工位壓力機(jī)方向發(fā)展。爭(zhēng)取加大投資力度，加速?zèng)_壓生產(chǎn)線的技術(shù)改造，使盡早達(dá)到當(dāng)今國(guó)際水平。而隨著微電子技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展使板材成形裝備自動(dòng)化、柔性化有了技術(shù)基礎(chǔ)。應(yīng)加速發(fā)展數(shù)字化柔性成形技術(shù)、液壓成形技術(shù)、高精度復(fù)合化成形技術(shù)以及適應(yīng)新一代輕量化車(chē)身結(jié)構(gòu)的型材彎曲成形技術(shù)及相關(guān)設(shè)備。同時(shí)改造國(guó)內(nèi)舊設(shè)備，使其發(fā)揮新的生產(chǎn)能力。
阻力二：生產(chǎn)集中度低
許多汽車(chē)集團(tuán)大而全，形成封閉內(nèi)部配套，導(dǎo)致各企業(yè)的沖壓件種類多，生產(chǎn)集中度低，規(guī)模小，易造成低水平的重復(fù)建設(shè)，難以滿足專業(yè)化分工生產(chǎn)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力弱；摩托車(chē)沖壓行業(yè)面臨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，處于“優(yōu)而不勝，劣而不汰”的狀態(tài)；封頭制造企業(yè)小而散，集中度僅39.2%。
突破點(diǎn)：走專業(yè)化道路
迅速改變目前“大而全”、“散亂差”的格局，盡快從汽車(chē)集團(tuán)中把沖壓零部件分離出來(lái)，按沖壓件的大、中、小分門(mén)別類，成立幾個(gè)大型的沖壓零部件制造供應(yīng)中心及幾十個(gè)小而專的零部件工廠。通過(guò)專業(yè)化道路，才能把沖壓零部件做大做強(qiáng)，成為國(guó)際上有競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的沖壓零部件供應(yīng)商。
阻力三：沖壓板材自給率不足，品種規(guī)格不配套
目前，我國(guó)汽車(chē)薄板只能滿足60%左右，而高檔轎車(chē)用鋼板，如高強(qiáng)度板、合金化鍍鋅板、超寬板(1650mm以上)等都依賴進(jìn)口。
突破點(diǎn)：所用的材料應(yīng)與行業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展
汽車(chē)用鋼板的品種應(yīng)更趨向合理，朝著高強(qiáng)、高耐蝕和各種規(guī)格的薄鋼板方向發(fā)展，并改善沖壓性能。鋁、鎂合金已成為汽車(chē)輕量化的理性材料，擴(kuò)大應(yīng)用已勢(shì)在必行。
阻力四：科技成果轉(zhuǎn)化慢先進(jìn)工藝推廣慢
在我國(guó)，許多沖壓新技術(shù)起步并不晚，有些還達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，但常常很難形成生產(chǎn)力。先進(jìn)沖壓工藝應(yīng)用不多，有的僅處于試用階段，吸收、轉(zhuǎn)化、推廣速度慢。技術(shù)開(kāi)發(fā)費(fèi)用投入少，導(dǎo)致企業(yè)對(duì)先進(jìn)技術(shù)的掌握應(yīng)用慢，開(kāi)發(fā)創(chuàng)新能力不足，中小企業(yè)在這方面的差距更甚。目前，國(guó)內(nèi)企業(yè)大部分仍采用傳統(tǒng)沖壓技術(shù)，對(duì)下一代輕量化汽車(chē)結(jié)構(gòu)和用材所需的成形技術(shù)缺少研究與技術(shù)儲(chǔ)備。
突破點(diǎn)：走產(chǎn)、學(xué)、研聯(lián)合之路
我國(guó)與歐、美、日等相比，存在的最大的差距就是還沒(méi)有一個(gè)產(chǎn)、學(xué)研聯(lián)合體，科研難以做大，成果不能盡快轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。所以應(yīng)圍繞大型開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，以高校和科研單位為技術(shù)支持，企業(yè)為應(yīng)用基地，形成產(chǎn)品、設(shè)備、材料、技術(shù)的企業(yè)聯(lián)合實(shí)體，形成既能開(kāi)發(fā)創(chuàng)新，又能迅速產(chǎn)業(yè)化的良性循環(huán)。
阻力五：大、精模具依賴進(jìn)口
當(dāng)前，沖壓模具的材料、設(shè)計(jì)、制作均滿足不了國(guó)內(nèi)汽車(chē)發(fā)展的需要，而且標(biāo)準(zhǔn)化程度尚低，大約為40%—45%，而國(guó)際上一般在70%左右。
突破點(diǎn)：提升信息化、標(biāo)準(zhǔn)化水平
必須用信息化技術(shù)改造模具企業(yè)，發(fā)展重點(diǎn)在于大力推廣CAD/CAM/CAE一體化技術(shù)，特別是成形過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬分析和優(yōu)化技術(shù)(CAE)。加速我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，提高精度和互換率。力爭(zhēng)2005年模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)到60%，2010年達(dá)到70%以上基本滿足市場(chǎng)需求。
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南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）
第二章 裝飾板復(fù)合模具設(shè)計(jì)
2.1加工零件介紹
零件圖如下:圖2—1所示沖裁件，材料為SGCC,厚度為2mm，大批量生產(chǎn)。試制定工件沖壓工藝規(guī)程、設(shè)計(jì)其模具、編制模具零件的加工工藝規(guī)程。
零件名稱:玻璃底座裝飾板
生產(chǎn)批量:大批
材料: SGCC
厚度：t=2mm
圖2—1 產(chǎn)品零件圖
2.2沖裁工藝方案選擇及模具結(jié)構(gòu)形式確定
該零件既有沖孔又有落料，共需兩個(gè)工序。材料為SGCC、厚度t=2mm的鍍鋅鋼。含碳量低，適合沖裁，工件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。尺寸精度按IT14。普通沖裁完全符合要求。模具結(jié)構(gòu)采用彈性卸料、下方出料方式的倒裝模結(jié)構(gòu)形式。
2.2.1方案種類
按工件包括落料、沖孔兩個(gè)基本程序，可有以下三種工藝方案。
方案一：先沖孔，后落料。采用單工序模生產(chǎn)。
方案二：沖孔—落料級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。
方案三：采用沖孔—落料同時(shí)進(jìn)行的復(fù)合模生產(chǎn)。
2.2.2方案的比較
各方案的特點(diǎn)及比較如下。
方案一：模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，但需要兩道工序、兩副模具，成本相對(duì)較高，生產(chǎn)效率低，且更重要的是在第一道工序完成后，進(jìn)入第二道工序必然增大誤差，使工件精度、質(zhì)量大打折扣，達(dá)不到所需的要求，難以滿足生產(chǎn)的需要。故不選此方案。
方案二：級(jí)進(jìn)模式是一種多工位、效率高的加工方法。但級(jí)進(jìn)模輪廓尺寸較大，制造復(fù)雜，成本較高，一般適用于大批量、小型沖壓件。而本工件尺寸輪廓較大，采用此方案，勢(shì)必會(huì)增大模具尺寸，使加工難度提高，因而也排除此方案。
方案三：只需要一套模具，工件的精度及生產(chǎn)效率要求都能滿足，模具輪廓尺寸較小，模具的制造成本不高。故本方案采用沖孔、落料同時(shí)加工的方法。
2.2.3方案的確定
綜上所述，本套模具采用沖孔—落料復(fù)合模。
2.3沖裁工藝和沖裁模設(shè)計(jì)
2.3.1排樣設(shè)計(jì)
排樣方案：方案一：有廢料排樣 沿沖件外形沖裁，在沖件周邊都留有搭邊。沖件尺寸完全由沖模來(lái)保證，因此沖件精度高，模具壽命高，但材料利用率低。
方案二：少?gòu)U料排樣 因受剪切條料和定位誤差的影響，沖件質(zhì)量差，模具壽命較方案一低，但材料利用率稍高，沖模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
方案三：無(wú)廢料排樣 沖件的質(zhì)量和模具壽命更低一些，但材料利用率最高。
根據(jù)工件形狀，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。經(jīng)過(guò)多次排樣計(jì)算，決定采用此種直排形式。如圖2–2。
圖2-2 排樣圖
確定搭邊值：搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差，保持條料有一定的剛度，以保證零件質(zhì)量和送料方便。搭邊過(guò)大，浪費(fèi)材料。搭邊過(guò)小，沖裁時(shí)容易翹曲或被拉斷，不僅會(huì)增大沖件毛刺，有時(shí)還有拉入凸、凹模間隙中損壞模具刃口，降低模具壽命。
查表，取最小搭邊值:工件間a1=1.8,沿邊a=2.0,為便于計(jì)算，取a1=2.0。
確定條料步距：送料步距S：條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱為送料步距，每個(gè)步距可沖一個(gè)或多個(gè)零件。進(jìn)距與排樣方式有關(guān)，是決定側(cè)刃長(zhǎng)度的依據(jù)。條料寬度的確定與模具的結(jié)構(gòu)有關(guān)。
進(jìn)距確定的原則是，最小條料寬度要保證沖裁時(shí)工件周邊有足夠的搭邊值；最大條料寬度能在沖裁時(shí)順利的在導(dǎo)料板之間送進(jìn)條料，并有一定的間隙。
步距為32mm，寬度為40+2.0+2.0=44（mm）。
2.3.2材料利用率
沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比叫材料的利用率，它是衡量合理利用材料的重要指標(biāo)。
材料利用率的影響：η值越大，材料的利用率就越高，廢料越少。廢料分為工藝廢料和結(jié)構(gòu)廢料，結(jié)構(gòu)廢料是由本身形狀決定的，一般是固定不變的，工藝廢料的多少?zèng)Q定于搭邊和余量的大小，也決定于排樣的形式和沖壓方式。因此，要提高材料利用率，就要合理排樣，減少工藝廢料。
排樣合理與否不但影響材料的經(jīng)濟(jì)和利用，還影響到制件的質(zhì)量、模具的的結(jié)構(gòu)和壽命、制件的生產(chǎn)率和模具的成本等指標(biāo)。因此，排樣時(shí)應(yīng)考慮如下原則：
1）提高材料利用率（不影響制件使用性能的前提下，還可以適當(dāng)改變制件的形狀）。
2)排樣方法使應(yīng)操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)度小且安全。
3)模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命高。
4)保證制件質(zhì)量和制件對(duì)板料纖維方向的要求。
因此可由下列公式計(jì)算：
η=nF1／LB×100％ （1）
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,
B—板料寬度。
取n為20，L=20×30+21×2=642（mm）
B=44cm
η=
=84.96 %≈85﹪
2.4壓力計(jì)算與壓力中心點(diǎn)的確定
2.4.1落料沖裁力計(jì)算
P落=KL落tτ （2）
L落=40×2＋30×2＋4×4＋3.14×9＝184.26（mm）
P落=1.3×184.26×2×300=143722.8（N）≈143.7（KN）
式中：K—系數(shù)，查表取K=1.3,
L落—落料周長(zhǎng),
t—材料厚度，t=2mm,
τ—材料抗拉強(qiáng)度，Mpa，查表τ＝255～333Mpa,取σ=300Mpa。
2.4.2卸料力計(jì)算
在沖裁結(jié)束時(shí)，由于材料的彈性回復(fù)（包括徑向回復(fù)和彈性翹曲回復(fù)）及摩擦的存在，將使沖落的材料梗塞在凹模內(nèi)，而沖裁剩下的材料則緊箍在凸模上。為使沖裁工作繼續(xù)進(jìn)行，必須將緊箍在凸模上的料卸下，將梗塞在凹模內(nèi)的材料推出。從凸模上卸下箍著的料稱卸料力；一般按以下公式計(jì)算：
卸料力
PX=KXP落 （3）
PX=0.05×143.7=7.185（KN）
式中：PX—卸料力，
KX—系數(shù)，查表取K=0.04～0.05，取K=0.05
2.4.3推件力計(jì)算
PT=KTnP落 （4）
PT=0.055×143.7×3=23.7（KN）
式中：KT—系數(shù)，查表取KT=0.055,
n=凹模刃口高度／材料厚度=6/2=3
2.4.4頂件力計(jì)算
PD=KDP落 （5）
PD=0.06×143.7=8.622（KN）≈8.62（KN）
式中：KD—系數(shù)，查表取K=0.06
2.4.5總沖壓力計(jì)算
沖裁時(shí)壓力機(jī)的壓力值必須大于或等于沖裁各工藝力的總和，總的沖壓力根據(jù)模具結(jié)構(gòu)不同，計(jì)算公式不同，采用彈壓卸料和下出件的模具時(shí)，總的沖壓力為
P總=P落+PX+PT
P總=143.7＋7.185＋23.7＝174.585（KN） （6）
2.4.6壓力中心點(diǎn)的確定
模具壓力中心是指沖壓時(shí)諸沖壓力合力的作用點(diǎn)位置。為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑快的中心相重合。否則，會(huì)使沖模和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌間產(chǎn)生過(guò)大的磨損，模具導(dǎo)向零件加速磨損，減低模具和壓力機(jī)的使用壽命。沖模的壓力中心，的按下述原則確定：
（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幾何中心。
（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。
因此，模具壓力中心就是零件的中心。
2.5壓力機(jī)型號(hào)選擇
根據(jù)計(jì)算結(jié)果，初選壓力機(jī)型號(hào)為J23—25。其主要技術(shù)參數(shù)如下。
公稱壓力：250KN，
滑塊行程：55mm，
最大閉合高度：220mm，
閉合高度調(diào)節(jié)量：45mm，
滑塊中心線到床身距離：160mm，
工作臺(tái)尺寸：300mm×450mm，
工作臺(tái)孔尺寸：160×240mm，
模柄孔尺寸：40mm×60mm，
墊板厚度：40mm。
2.6主要零件尺寸計(jì)算
2.6.1凹模尺寸計(jì)算
落料凹模，采用整體凹模，安排凹模在模架上的位置時(shí)，依據(jù)壓力中心的數(shù)據(jù)，盡量保證壓力中心與模柄中心重合。
凹模厚度：H凹
H凹=Kb(≥15mm) （7）
H凹=0.42×40＝16.8(mm)，取H凹=20mm，
式中：K—修正系數(shù)，查[1]表取K=0.42，
b—沖裁件最大輪廓尺寸
凹模壁厚：C=（1.5～2）H=30～40(mm)，取凹模厚度H凹=20mm，壁厚C取30mm。
凹模寬度：B=b+2c （8）
B=40＋60＝100（mm）
凹模長(zhǎng)度：L=40＋2×30＝100（mm）
根據(jù)工件圖樣，在分析受力情況及保證壁厚的強(qiáng)度下，凹模輪廓尺寸為100mm×100mm×20mm。
2.6.2沖孔凸模尺寸計(jì)算
（1） 沖孔凸模的結(jié)構(gòu)和固定形式
由于沖件的形狀和尺寸的不同，沖模的加工以及裝配工藝等實(shí)際條件亦有所不同，所以在實(shí)際生產(chǎn)中使用的凸模結(jié)構(gòu)形式也就有很多種形式。一般沖裁凸模的形狀是由產(chǎn)品的形狀決定的，它可以采用直身結(jié)構(gòu)也可采用加強(qiáng)型結(jié)構(gòu)。主要的固定方式有：臺(tái)肩固定、鉚接、螺釘和銷釘固定以及粘結(jié)劑澆注法固定等。
圖2-3 凸模固定方式
本設(shè)計(jì)中采用用圓形和方形兩種形式的凸模，材料選用T10A鋼，淬火硬度HRC56-60 必要時(shí)表面可進(jìn)行滲氮處理。圓凸?？刹捎酶呔韧鈭A磨床加工，異形凸模可以采用慢走絲線切割加工或成形磨削加工（成形磨削是模具零件成形表面精加工的一種方法，可以獲得高尺寸精度、高表面加工質(zhì)量。
凸模固定方式如圖2-3所示：凸模以過(guò)渡配合（K6）固緊在凸模固定板上，頂端形成臺(tái)肩，以便固定，并保證在工作時(shí)不被拉出，安全可靠。
（2）沖孔凸模長(zhǎng)度的確定
凸模工作部分的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)來(lái)確定。一般不宜過(guò)長(zhǎng)，否則往往因縱向彎曲而使凸模工作時(shí)失穩(wěn)。致使模具間隙出現(xiàn)不均勻，從而使沖件的質(zhì)量及精度有所下降，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)雇鼓Ｕ蹟唷?
圖2—4凸模尺寸
根據(jù)圖樣2—4：工件中有一個(gè)孔。因此需設(shè)計(jì)一個(gè)凸模，為了方便固定，都采用階梯式，
凸模長(zhǎng)度：L1
L1=凹模+固定板+t （9）
L1=30+20+2=52mm
式中：固定板=（0.6～0.8）凹模，取固定板為20mm
所以圖2—5為沖孔凸模標(biāo)準(zhǔn)圖：
圖2—5 沖孔凸模
2.6.3凸凹模尺寸計(jì)算
凸凹模長(zhǎng)度：H凸凹
H凸凹=h1+h2+t+h （10）
H凸凹=20+20+2+10=52m
式中：h1—卸料板厚度，取20mm，
h2—凸凹模固定板厚度，取20mm，
t—材料厚度，t=2mm，
h—卸料板與固定板之間的安全高度，取10mm
因凸凹模為模具設(shè)計(jì)中的配作件，所以應(yīng)保證與沖孔凸模和落料凹模的雙邊合理間隙為Zmin。
2.6.4落料模的刃口尺寸計(jì)算：
本文設(shè)計(jì)的這套模具總體分為落料和沖孔兩大步驟，落料的刃口尺寸用凸、凹模配作加工法計(jì)算。
凸、凹模配作加工法的刃口尺寸計(jì)算，對(duì)于沖制薄材料（因Zmax和Zmin的差值很?。┑臎_模，或沖制復(fù)雜形狀工件的沖模，或單件生產(chǎn)的沖模，常采用凸模與凹模配作的加工方法。
配作法就是先按設(shè)計(jì)尺寸制出一個(gè)基準(zhǔn)件（凸?；虬寄＃?，然后根據(jù)基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸再按最小合理間隙配制另一件，這種加工方法的特點(diǎn)是模具的間隙由配制保證，工藝比較簡(jiǎn)單，不必校核δp+δd≤Zmax-Zmin的條件，其中δp（（或δd）=△/4。并且還可放大基準(zhǔn)件的制造公差，使制造容易。設(shè)計(jì)時(shí)，基準(zhǔn)件的刃口尺寸及制造公差應(yīng)詳盡標(biāo)注，而配作件上只標(biāo)注公稱尺寸，不標(biāo)注公差，但在圖紙上注明：“凸（凹）模刃口按凹（凸）模實(shí)際刃口尺寸配制，保證最小雙面合理間隙值Zmin”。
由于形狀復(fù)雜工件各部分尺寸性質(zhì)不同，凸模與凹模磨損情況也不同，有變大的、變小的，也有不變的，需對(duì)有關(guān)尺寸進(jìn)行具體分析后，按前述尺寸計(jì)算原則區(qū)別對(duì)待。
落料模刃口尺寸設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)以凹模座基準(zhǔn)，配作凸模。
圖2—6為落料件和凹模刃口尺寸圖，凹模磨損后（雙點(diǎn)劃線）其刃口可分為3類。
(a)落料件 （b）凹模
圖2—6 落料件和凹模尺寸
凹模磨損后變大的尺寸（A類）：這類尺寸就是落料基準(zhǔn)件凹模尺寸，A1d 、A2d 、A3d 、A4d應(yīng)按下列式子計(jì)算：
Ad=（A-X△） （11）
代入得： A1d=29.88 A2d=39.88
A3d=11.88 A4d=14.94
凹模磨損后變小的尺寸（B類）：這類尺寸在落料凹模上相當(dāng)于沖孔基準(zhǔn)件凸模尺寸，Bd應(yīng)按下列式子計(jì)算：
Bd=（B+x△） （12）
所以 ，由圖知Bd=6.12
凹模磨損后無(wú)變化的尺寸（C類）：這類尺寸相當(dāng)于前述的孔心距，其凹模相對(duì)應(yīng)的尺寸應(yīng)按下列式子計(jì)算：
Cd=4
式中：A、B、C—工件公稱尺寸（mm）；
Ad 、Bd 、Cd——凹模刃口尺寸（mm）；
△ —零件公差，（mm）
X—系數(shù)，查表知X=0.5
δp—凸模刃口尺寸制造偏差，查表知δp=-0.020
δd—凹模刃口尺寸制造偏差，查表知δd=0.030
Zmin—凸凹模最小初始雙面間隙，查[1]表知Zmin=0.25，
按計(jì)算尺寸和公差制造凹模后，再按凹模實(shí)際尺寸并保證最小合理間隙Zmin配作凸模。凹模如圖2—7所示：
圖2—7 落料凹模
2.6.5 沖孔模的刃口尺寸計(jì)算：
沖孔模：
設(shè)工件的尺寸為6,根據(jù)計(jì)算原則，沖孔時(shí)以凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。首先確定凸模尺寸，使凸模的基本尺寸接近或等于工件輪廓的最小極限尺寸，將凸模尺寸減小最小合理間隙值即得到凹模尺寸。根據(jù)下列計(jì)算公式計(jì)算：
dp= (dmin+x△) （13）
dd=(dp+Zmin) （14）
式中 dd 、dP—沖孔凹模、凸模刃口尺寸（mm）；
dmin——落料件的最大極限尺寸（mm）
△ —零件公差，（mm）
X—系數(shù)，查表知X=0.5
δp—凸模刃口尺寸制造偏差，查表知δp=-0.020（mm）
δd—凹模刃口尺寸制造偏差，查表知δd=0.030（mm）
Zmin—凸凹模最小合理間隙，查[1]表知Zmin=0.25（mm）
Zmax—凸凹模最大合理間隙，查[1]表知Zmin=0.36（mm）
得 dp=（6+0.12X0.5）=6.06
dd=(6.06+0.25) =6.31
校核｜δP｜+｜δd｜≤Zmax-Zmin
0.02+0.03≤0.36-0.25
0.05≤0.11（滿足間隙公差條件）
所以設(shè)計(jì)合理。
2.7其他零件的設(shè)計(jì)
2.7.1卸料橡膠的設(shè)計(jì)
沖模所選用的橡膠一般為聚氨脂橡膠（PUR）。橡膠允許承受的載荷較彈簧大，并且安裝調(diào)整方便，所以在沖模中應(yīng)用很廣泛。
卸料板工作行程： h=t+h1+h2+h3 （15）
t—工件材料厚度 2mm
h1—沖裁時(shí)凸模進(jìn)入凸凹模深度取1mm
h2—模具維修時(shí)刃模量 2mm
h3—開(kāi)啟時(shí)卸料板高出凸凹模 1mm
總工件行程：h =2+1+2+1=6mm
橡膠的自由高度： （16）
取h自由=24mm，
橡膠的預(yù)壓縮量：。 （17）
橡膠的安裝高度：H安=H自由—H壓=24—3.6=21.4mm。 （18）
選用4個(gè)圓筒形橡膠，則每個(gè)橡膠承受的載荷F1=F/4=6240/4=1560N（19）
因?yàn)? PX=nAp （20）
所以 A= PX/ np=1560/(4x0.5)=780mm2
查[1]表，橡膠外徑×孔徑×高度=φ32×φ10.5×25
式中 P—橡皮預(yù)壓縮狀態(tài)下的單位壓力，取0.5Mpa,
A—橡膠的橫截面積
2.7.2墊板結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)
條件：沖裁時(shí)，如果凸模的端部對(duì)模座的壓應(yīng)力超過(guò)材料的許用壓應(yīng)力，這時(shí)需要在凸模端部與模座之間加上一塊強(qiáng)度較高的墊板。
σy≥[σy] （21）
式中：σy—凸模端面壓應(yīng)力，Mpa，數(shù)值為F/A，
[σy]—模座材料許用的壓應(yīng)力，數(shù)值，鑄鐵約為100Mpa，鋼鐵約為200Mpa，
F—沖裁力，N，
A—凸模支承端面積，mm2
下面校核下模與凸凹模之間是否需要加墊板
A=40×30-2×6×4=1152mm2，
F=12480N，
σy—凸模端面壓應(yīng)力數(shù)值為10.8Mpa。
10.8Mpa﹤100Mpa,
所以本設(shè)計(jì)采用鑄鐵材料加墊板。墊板如圖2—8,2—9所示：
圖2—8 上墊板
圖2—9 下墊板
2.7.3卸料板的設(shè)計(jì)
剛性卸料與彈性卸料的比較：
剛性卸料是采用固定卸料板結(jié)構(gòu)。常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖裁后卸料。當(dāng)卸料板只起卸料作用時(shí)與凸模的間隙隨材料厚度的增加而增大，單邊間隙?。?.2～0.5）t。當(dāng)固定卸料板還要起到對(duì)凸模的導(dǎo)向作用時(shí)卸料板與 凸模的配合間隙應(yīng)該小于沖裁間隙。此時(shí)要求凸模卸料時(shí)不能完全脫離卸料板。主要用于卸料力較大、材料厚度大于2mm且模具結(jié)構(gòu)為倒裝的場(chǎng)合。
彈壓卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，主要用于料厚小于或等于2mm的板料由于有壓料作用，沖件比較平整。卸料板與凸模之間的單邊間隙選擇（0.1～0.2）t,若彈壓卸料板還要起對(duì)凸模導(dǎo)向作用時(shí)，二者的配合間隙應(yīng)小于沖裁間隙。常用作落料模、沖孔模、正裝復(fù)合模的卸料裝置。
工件平直度較高，料厚為2mm相對(duì)較厚，卸料力較大，彈壓卸料模具沒(méi)有剛性卸料模具方便，操作者可以看見(jiàn)條料在模具中的送進(jìn)動(dòng)態(tài)，且剛性卸料板對(duì)工件施加的力較大，但也不會(huì)損傷工件表面，模具結(jié)構(gòu)多用于倒裝，所以采用剛性卸料。
卸料板的尺寸及形狀,直徑視情況而定，厚度：Hx=10mm，卸料板材料選用45鋼，不用熱處理淬硬。
2.7.4 卸料螺釘選擇
圖2-10卸料螺釘尺寸關(guān)系
1－卸料螺釘 2－凸模
卸料螺釘結(jié)構(gòu)形式采用標(biāo)準(zhǔn)卸料螺釘結(jié)構(gòu)，凸模刃磨后須在卸料螺釘頭下加墊圈調(diào)節(jié)。
卸料螺釘尺寸關(guān)系：為保持裝配后卸料板的平行度，同一付模具中各卸料螺釘?shù)拈L(zhǎng)度L及孔深Ｈ見(jiàn)如下圖2-10，據(jù)圖2－10,各尺寸關(guān)系如下：
H=(卸料板行程)+(模具刃磨量)+h1+(5～10mm) （22）
模具刃磨量＝5mm，h1=6
則H＝21+5+6+8＝40mm
d1＝d+(0.3～0.5)mm
＝16＋0.4
＝16.4mm
e＝0.5～1.0mm取e＝1.0mm
2.8模座及模架設(shè)計(jì)
2.8.1模座材料
一般選用鑄鐵，上下模座板加墊板。
2.8.2模架外形
a.確定導(dǎo)向方式：
方案一：采用對(duì)角導(dǎo)柱模架。由于導(dǎo)柱安裝在模具壓力中心對(duì)稱的對(duì)角線上，所以上模座在導(dǎo)柱上滑動(dòng)平穩(wěn)。常用于橫向送料級(jí)進(jìn)?；蚩v向送料的落料模、復(fù)合模，只有兩個(gè)方向的送料，操作不方便。
方案二：采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比較方便。因?yàn)閷?dǎo)柱安裝在后側(cè)，工作時(shí)，偏心距會(huì)造成導(dǎo)套導(dǎo)柱單邊磨損，嚴(yán)重影響模具使用壽命，且不能使用浮動(dòng)模柄。
方案三：四導(dǎo)柱模架。具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、剛性好等優(yōu)點(diǎn)。常用于沖壓件尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件，以及大量生產(chǎn)用的自動(dòng)沖壓模架。
方案四：中間導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱安裝在模具的對(duì)稱線上，導(dǎo)向平穩(wěn)、準(zhǔn)確。但只能一個(gè)方向送料。
根據(jù)以上方案比較并結(jié)合模具結(jié)構(gòu)形式和送料方式，為提高模具壽命和工件質(zhì)量，該復(fù)合模采用后側(cè)導(dǎo)柱模架的導(dǎo)向方式，即方案二最佳。
b．確定模架：
如果模座為圓形，其直徑比凹模外徑大30～70mm，若為矩形，其長(zhǎng)度應(yīng)比凹模外形尺寸長(zhǎng)40～70mm，而寬度可與凹模深度或稍大一些。當(dāng)采用導(dǎo)柱導(dǎo)向時(shí)，還應(yīng)留出足夠的安裝導(dǎo)柱導(dǎo)套的位置。
根據(jù)以上條件：查[2]表得，取后側(cè)導(dǎo)柱模架，尺寸為：
上模座：100mm×100mm×30mm, GB/T2855.5
下模座：100mm×100mm×40mm, GB/T2855.6
導(dǎo)柱：Φ 22mm×160mm， GB/T2861.1
導(dǎo)套：Φ22mm×78mm×28mm， GB/T2861.6
由此可得到上下模座：如圖2—11,2—12
圖2—11 上模座
圖2—12 下模座
2.9模具閉合高度計(jì)算
H模=H上模+H墊板+H凸模+H凸凹模+H下模+H凸凹模墊板-h2 （23）
=30+20+52+52+40+10-1=203mm
式中：H?！＞唛]合高度，
H上?！夏Ｗ穸?，
H墊板—上、下墊板厚度，
H凸模—凸模長(zhǎng)度，
H凸凹?！拱寄ｉL(zhǎng)度，
H下?！履Ｗ穸?，
H凸凹模墊板—凸凹模墊板厚度，
h2—凸凹模沖裁后進(jìn)入凹模的深度。
H模指模具在最低工作位置時(shí)，下模座的平面與上模座頂之間的距離。（不含模柄高度）
壓力機(jī)的閉合高度是指滑塊在下止點(diǎn)時(shí)，工作臺(tái)面（不含墊板高）至滑塊下平面的距離。
要求：模具的閉合高度與壓力機(jī)的閉合高度相協(xié)調(diào)。
即： Hmax－5mm≥H?！軭min+10mm （24）
式中： Hmax—壓力機(jī)最大閉合高度，
Hmin—壓力機(jī)最小閉合高度。
所選J23―25型壓力機(jī)，Hmax=220mm，Hmin=175mm。
即： Hmax－5mm≥H模≥Hmin+10mm （25）
220-5≥H?！?75+10
215mm≥H模≥185mm
第三章 模具裝配
3.1 設(shè)計(jì)構(gòu)思
在進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)及零件設(shè)計(jì)時(shí)，需首先根據(jù)條料排樣圖確定總體結(jié)構(gòu)，然后一次為基礎(chǔ)，詳細(xì)設(shè)計(jì)其中的組成零件。這一過(guò)程實(shí)際上就是自頂向下的設(shè)計(jì)過(guò)程。模具組成零件的形狀除受成形工藝形狀約束外，還受其在模具中所處的位置及其他零件的關(guān)系約束，只有總裝在結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，才能獲得零件的相關(guān)約束，進(jìn)行零件的設(shè)計(jì)。
為此，在利用CATIA進(jìn)行建模時(shí)，應(yīng)采用自頂向下的設(shè)計(jì)模式，依次實(shí)現(xiàn)模具結(jié)構(gòu)及零件的設(shè)計(jì)。具體表述為：首先，根據(jù)條料排樣圖確定模具的總體框架結(jié)構(gòu)，從典型結(jié)構(gòu)庫(kù)中實(shí)體化一種導(dǎo)向結(jié)構(gòu)圖，然后直接在該總體結(jié)構(gòu)下，設(shè)計(jì)其他相關(guān)模具零件，以使零件設(shè)計(jì)和裝配設(shè)計(jì)相關(guān)聯(lián)。這樣，在設(shè)計(jì)某一零件時(shí)，其相關(guān)零件的形狀變化可被自動(dòng)處理，從而保證設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)一致性。當(dāng)零