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連接片級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)
緒論
沖壓是使板料經(jīng)分離或成形而得到制件的加工方式。沖壓利用沖壓模具對(duì)板料進(jìn)行加工。常溫下進(jìn)行的板料沖壓加工稱(chēng)為冷沖壓。
一、沖壓的特點(diǎn)和應(yīng)用
冷沖壓是利用安裝在壓力機(jī)上的沖模對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱(chēng)沖壓件或沖件）的一種壓力加工方式。因?yàn)樗ǔＪ窃谑覝叵逻M(jìn)行加工，所以稱(chēng)為冷沖壓。冷沖壓不但可以加工金屬材料，而且還可以加工非金屬材料和復(fù)合材料。
沖模是將材料加工成所需沖件的一種工藝裝備。沖模在冷沖壓中至關(guān)重要，一般來(lái)說(shuō)，不具備符合要求的沖模，冷沖壓就無(wú)法進(jìn)行；先進(jìn)的沖壓工藝也必須依靠相應(yīng)的沖模來(lái)實(shí)現(xiàn)。
但由于沖模制造一般是單件小批量生產(chǎn)，精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集型產(chǎn)品，制造成本高。因而，冷沖壓生產(chǎn)只有在生產(chǎn)批量大的情況下才能獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。
綜上所述，冷沖壓與其它加工方法相比，具有獨(dú)到的特點(diǎn)，所以在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門(mén)都越來(lái)越多地采用冷沖壓加工產(chǎn)品零部件，如機(jī)械制造、車(chē)輛生產(chǎn)、航空航天、電子、電器、輕工、儀表及日用品等行業(yè)。在這些工業(yè)部門(mén)中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)大，不少過(guò)去用鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在已被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。通過(guò)沖壓加工，大大提高的生產(chǎn)率，降低了成本?？梢哉f(shuō)，如果在生產(chǎn)中不廣泛采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門(mén)的產(chǎn)品要提高生產(chǎn)率、提高質(zhì)量、降低成本，進(jìn)行產(chǎn)品的更新?lián)Q代是難以實(shí)現(xiàn)的。
二、冷沖壓模具模具在工業(yè)生產(chǎn)中的地位
模具是大批量生產(chǎn)同形產(chǎn)品的工具，是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備。模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。
模具可保證沖壓產(chǎn)品的尺寸精度，使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，而且在加工中不破壞產(chǎn)品表面。用模具生產(chǎn)零部件可以采用冶金廠(chǎng)大量生產(chǎn)的軋制鋼板或鋼帶為壞料，且在生產(chǎn)中不需要加熱，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、質(zhì)量輕、成本低且節(jié)約能源和原材料等一系列優(yōu)點(diǎn)，是其它加工方法所不能比擬的。使用模具已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向。現(xiàn)代制造工業(yè)的發(fā)展的技術(shù)水平的提高，很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展。
目前，工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用模具成形工藝方法，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率的質(zhì)量。對(duì)于普通壓力機(jī)，每臺(tái)每分鐘可生產(chǎn)幾件到幾十件沖壓件，而高速?zèng)_床每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件甚至上千件以上沖壓件。冷沖壓所獲得的零件一般無(wú)需進(jìn)行切削加工，因而是一種節(jié)省能源、節(jié)省原材料的無(wú)（或少）切削加工方法。由于冷沖壓所用原材料多是表面質(zhì)量好的板料或帶料，沖件的尺寸公關(guān)由沖模來(lái)保證，所以產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定、互換性好。冷沖壓產(chǎn)品壁薄、質(zhì)量輕、剛性好，可以加工成形狀復(fù)雜的零件，小到鐘表的秒針、大到汽車(chē)縱梁、覆蓋件等。顯而易見(jiàn)，模具作為一種專(zhuān)用的工藝裝備，在生產(chǎn)中的決定性作用和重要地位逐漸為人們所共識(shí)。
三、冷沖壓模具的歷史發(fā)展與現(xiàn)狀
模具的出現(xiàn)可以追溯到幾千年前的陶器燒制和青銅器鑄造，但其大規(guī)模應(yīng)用卻是隨著現(xiàn)代工業(yè)的崛起而發(fā)展起來(lái)的。19世紀(jì)，隨著軍火工業(yè)、鐘表工業(yè)、無(wú)線(xiàn)電工業(yè)的發(fā)展，模具開(kāi)始得到廣泛使用。第二次世界大戰(zhàn)后，隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，它又成了大量生產(chǎn)家用電、車(chē)、電子儀器、照相機(jī)、鐘表等零件的最佳方式。從世界范圍看，當(dāng)時(shí)美國(guó)的沖壓技術(shù)走在最前列，而瑞士的精沖、德國(guó)的冷擠壓技術(shù)，蘇聯(lián)對(duì)塑性加工的研究也處于世界先進(jìn)行列。20世紀(jì)50年代中期以前，模具設(shè)計(jì)多憑經(jīng)驗(yàn)，參考已有圖紙和感性認(rèn)識(shí)，根據(jù)用戶(hù)的要求，制作能滿(mǎn)足產(chǎn)品要求的模具，但對(duì)所設(shè)計(jì)模具零件的機(jī)械性能缺乏了解。從1955年到1965年，人們通過(guò)對(duì)模具主要零件的機(jī)械性能和受力狀況進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，對(duì)金屬塑性加工工藝駐原理進(jìn)行深入探討，使得沖壓技術(shù)得到迅猛發(fā)展。在此期間歸納出的模具設(shè)計(jì)原則，使得壓力機(jī)械、沖壓材料、加工方法、模具結(jié)構(gòu)、模具材料、模具制造方法、自動(dòng)化裝置等領(lǐng)域面貌一新，并向?qū)嵱没较蛲七M(jìn)。進(jìn)入20世紀(jì)70年代，不斷涌現(xiàn)出各種高效率、高精度、高壽命的多功能自動(dòng)模具。其代表是五十多個(gè)工位的級(jí)進(jìn)模和十幾個(gè)工位的多工位傳遞模。在此期間日本以“模具加工精度進(jìn)入微米級(jí)”而站到世界工業(yè)的最先列。從20世紀(jì)70年代中期至今，計(jì)算機(jī)逐漸進(jìn)入模具生產(chǎn)的設(shè)計(jì)、制造、管理等各個(gè)領(lǐng)域；輔助進(jìn)行零件圖形輸入、毛坯展開(kāi)、條料排樣、確定模座尺寸和標(biāo)準(zhǔn)、繪制裝配圖和零件圖、輸出NC程序（用于數(shù)控加工中心和線(xiàn)切割編程）等工作，使得模具設(shè)計(jì)、加工精度與復(fù)雜性不斷提高，模具制造周期不斷縮短。當(dāng)前國(guó)際上計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）的發(fā)展趨勢(shì)是：繼續(xù)發(fā)展幾何圖形系統(tǒng)，以滿(mǎn)足復(fù)雜零件的模具的要求；在CAD和CAM的基礎(chǔ)上建立生產(chǎn)集成系統(tǒng)（CIMS）；開(kāi)展塑性成形模擬技術(shù)（包括物理模擬和數(shù)學(xué)模擬）的研究，以提高工藝分析和模具CAD的理論水平和實(shí)用性；開(kāi)發(fā)智能數(shù)據(jù)庫(kù)和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，發(fā)展專(zhuān)家系統(tǒng)和智能CAD等。
我國(guó)模具工業(yè)是19世紀(jì)末20世紀(jì)初隨著軍火和鐘表業(yè)引進(jìn)的壓力機(jī)發(fā)展起來(lái) 的。從那時(shí)到20世紀(jì)50年代初，模具多采用作坊式生產(chǎn)，憑工人經(jīng)驗(yàn)，用簡(jiǎn)單的加工手段進(jìn)行制造。在以后的幾十年中，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大規(guī)模的發(fā)展，模具業(yè)進(jìn)步很快。當(dāng)時(shí)我國(guó)大量引進(jìn)蘇聯(lián)的圖紙、設(shè)備和先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，其水平不低于當(dāng)時(shí)工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家。此后直到20世紀(jì)70年代末
，由于錯(cuò)過(guò)了世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的在浪潮，我國(guó)的模具業(yè)沒(méi)有跟上世界的步伐。20世紀(jì)80年代末，伴隨家電、輕工、汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)模具的大量進(jìn)口和模具國(guó)產(chǎn)化的呼聲日益高漲，我國(guó)先后引進(jìn)了一批現(xiàn)代化的模具加工機(jī)床。在此基礎(chǔ)上，參照已有的進(jìn)口模具，我國(guó)成功地復(fù)制了一批替代品，如汽車(chē)覆蓋件模具等。模具的國(guó)產(chǎn)化雖然使我國(guó)模具制造水平逐漸趕上了國(guó)際先進(jìn)水平，但計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面仍然存在很大差距。
我國(guó)模具CAD/CAM技術(shù)從20世紀(jì)80年代起步，長(zhǎng)期處于低水平重復(fù)開(kāi)發(fā)階段，所用軟件多為進(jìn)口的圖形軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件、NC軟件等，自主開(kāi)發(fā)的軟件缺乏通用性，商品化價(jià)值不高，對(duì)許多引進(jìn)的CAD/CAM系統(tǒng)缺乏二次開(kāi)發(fā)，經(jīng)濟(jì)效益不顯著。針對(duì)上述情況，國(guó)家有關(guān)部門(mén)制定了相關(guān)政策和措施。在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下，“九五”期間我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速，模具行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有了較大改善，模具商業(yè)化水平提高了近10個(gè)百分點(diǎn)，中高檔模具占模具總量的比例有了明顯提高，模具進(jìn)出口比例也逐步趨向合理。
我國(guó)模具工業(yè)起步晚、基礎(chǔ)差、不總量來(lái)看，大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具產(chǎn)需矛盾仍然十分突出。為了進(jìn)一步振興模具工業(yè)，國(guó)家有關(guān)部門(mén)進(jìn)一步部署：全面分析我國(guó)模具工業(yè)的現(xiàn)狀和差距提出發(fā)展思路以及政策措施。相信在下政府的大力支持下，通過(guò)本行業(yè)和相關(guān)行業(yè)企業(yè)以及廣大模具工作者的共同努力，我國(guó)模具工業(yè)水平必將大大提高，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出更大的貢獻(xiàn)。
第一章 工件分析
工件名稱(chēng)：連接片
工件簡(jiǎn)圖：如圖一
生產(chǎn)批量：中批量
材料厚度：1mm
材 料：Q235
第一節(jié) 工藝分析
1.1.1沖壓件工藝性分析：
此工件只有沖孔和落料兩個(gè)工序。材料為Q235鋼,具有良好的沖壓性能,適合總裁。工件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,工件的尺寸大部分為自由公差,可看作IT14級(jí),尺寸精度低,普通總裁完全能滿(mǎn)足要求。
1.1.2沖壓工藝方案的確定：
該工件包括沖孔和落料兩個(gè)基本工序，可有以下三種方案：
方案一：先落料，后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。
方案二：落料— 沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。
方案三：沖孔—落料級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。
方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但需兩道工序兩副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿(mǎn)足中批量生產(chǎn)要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，但工件的壁厚較小，且孔距邊緣尺寸也較小，模具強(qiáng)度差，制造難度大。方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，工件精度也能滿(mǎn)足要求。通過(guò)對(duì)上述三種方案的分析比較，該工件的沖壓生產(chǎn)方案三為佳。
第二節(jié) 主要設(shè)計(jì)計(jì)算
1.2.1排樣方式的確定及計(jì)算：
由于該工件的外形為矩形，幾何形狀簡(jiǎn)單，擬采用有廢料直排方式。排樣圖如圖二所示。
該模具擬采用單側(cè)刃定距所以:
條料寬度:
導(dǎo)料板的入端尺寸為：
導(dǎo)料板的出端尺寸為：
查表2-10得：
查表2-14得：
查表2-13得：
查表2-12得：
所以：
一個(gè)步距的材料的利用率：
查板材標(biāo)準(zhǔn)，宜選的鋼板,每張鋼板可剪裁為8張條料(),每張條料可沖111個(gè)工件。故每張鋼板的材料利用率為:。
第二章 模具有關(guān)計(jì)算
第一節(jié) 沖裁力的計(jì)算
2.1沖壓力的計(jì)算：
模具采用級(jí)進(jìn)模，模具擬采用彈性卸料，下出件．沖壓力的相關(guān)計(jì)算如下：
沖裁力： 查表1.3.6得
卸料力: 查表2.6.1得
推件力: 查表2.6.1得
沖壓工藝總力:
根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果,沖壓設(shè)備擬選J23-40。
匯總以上計(jì)算得出表一:
表一:條料及沖壓力的相關(guān)計(jì)算
項(xiàng)目分類(lèi)
項(xiàng)目
公式
結(jié)果
備注
排樣
沖裁件面積
查表2-10得
查表2-13得
查表2-13得
查表2-12得
條料寬度
步距
一個(gè)步距內(nèi)
沖壓力
沖裁力
查表1.3.6得
卸料力
查表2.6.1得
推件力
查表2.6.1得
沖壓總力
彈性卸料、下出件
第二節(jié) 壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算
計(jì)算壓力中心時(shí),先畫(huà)出凹模型口圖,如圖3所示。在圖中將x0y坐標(biāo)系建在
圖示的對(duì)稱(chēng)線(xiàn)上,將沖裁輪廓線(xiàn)按幾何圖形分解成共五組基本線(xiàn)段,用解析法求得該模具的壓力中心C點(diǎn)的坐標(biāo)為(10.57 16.84)。
由于圖中有一個(gè)對(duì)稱(chēng)圖形,其重心在y軸上,所以只計(jì)算其重心距y軸的距離,有關(guān)計(jì)算見(jiàn)表二:
表二:壓力中心數(shù)據(jù)表。
基本要素
長(zhǎng)度L/mm
各基本要素壓力中心坐標(biāo)值
2.048
-5
3
-8.2
57.35
13.5
56.6
6.75
0
26.5
合計(jì)84.1
10.57
16.84
以上計(jì)算結(jié)果可以看出,該項(xiàng)工件沖裁力不大,壓力中心偏移坐標(biāo)原點(diǎn)0較小,為了便于模具的加工和裝配,模具中心仍選在坐標(biāo)原點(diǎn)0。若選用J23-40,C點(diǎn)仍在壓力模柄孔投影面積范圍內(nèi),滿(mǎn)足要求。
第三節(jié) 工作零件刃口尺寸計(jì)算:
在確定工件零件尺寸計(jì)算方法之前,首先要考慮工件的加工方法及模具裝配方法。結(jié)合該模具特點(diǎn),工作零件的形狀相對(duì)簡(jiǎn)單,適宜采用配作法制造凸凹模。
2.3.1：落料部分刃口尺寸計(jì)算：
首先查公差書(shū)表2-4標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表，確定每個(gè)未注公關(guān)尺寸的偏差如下：
畫(huà)出凹模的磨損圖，如圖四(b)所示,以虛線(xiàn)表示刃口磨損后的輪廓。由圖可看出,刃口磨損后,所有尺寸均增大。
分類(lèi)后的刃口尺寸如下:
按IT14確定各尺寸的補(bǔ)償系數(shù)
該工序?yàn)槁淞?只需計(jì)算凹模刃口尺寸,各尺寸計(jì)算如下:
查沖裁間隙表2.3.3得該沖裁模初始合理雙面沖裁間隙
在凸模零件工件圖上,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(xiě)“刃口尺寸按凹模實(shí)際尺寸配作,保證單邊間隙0.25mm”
落料凹模、凸模的尺寸如圖六所示。
2.3.2:沖孔部分刃口尺寸計(jì)算:
先查公差書(shū)表2-4標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表,確定每個(gè)未注公差尺寸的偏差如下:
畫(huà)出凸模刃口的磨損圖,如圖五(b)所示。以虛線(xiàn)表示刃口的輪廓,由圖可看出刃口磨損后所有尺寸均減小。
分類(lèi)后的刃口尺寸:
IT14確定各尺寸的補(bǔ)償系數(shù)
該工序?yàn)闆_孔,只需計(jì)算凸模刃口尺寸,各尺寸的計(jì)算如下:
查沖裁間隙表2.3.3得該沖裁模初始合理雙面沖裁間隙:
在凹模零件工件圖上,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(xiě)“刃口尺寸按凸模實(shí)際尺寸配作，保證單邊間隙0.25mm”
沖孔凸模和凹模的尺寸如圖七所示:
第四節(jié) 卸料橡膠的計(jì)算:
卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算見(jiàn)表三。選用的兩塊橡膠板的厚度務(wù)必一致,不然會(huì)造成受力不均勻,運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生歪斜,影響模具的正常工作。
表三:卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算。
項(xiàng)目
公式
結(jié)果
備注
卸料板工作行程
為凸模凹進(jìn)卸料板的高度
為凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度
橡膠工作行程
為凸模修磨量,取
橡膠自由高度
取為的
橡膠的預(yù)壓縮量
一般
每個(gè)橡膠承受的載荷
選用兩個(gè)圓筒形橡膠
橡膠的外徑
取卸料螺釘為
查表2-27得
校核橡膠的自由高度
滿(mǎn)足要求
橡膠的安裝高度
第五節(jié) 模具的總體設(shè)計(jì):
2.5.1模具類(lèi)型的選擇:
由沖壓工藝分析可知,采用級(jí)進(jìn)沖壓,所以模具類(lèi)型為級(jí)進(jìn)模。
2.5.2定位主式的選擇:
因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料,控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料板,無(wú)側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用側(cè)刃定距。
2.5.3卸料和出件方式的選擇:
因?yàn)樵摴ぜ虾駷?相對(duì)較薄。卸料力也比較小,故可采用彈性卸料,又因?yàn)槭羌?jí)進(jìn)模生產(chǎn)。所以采用下出件比較便于操作與提高生產(chǎn)效率。
2.5.4導(dǎo)向方式的選擇:
為了提高模具壽命和工件質(zhì)量,方便安裝調(diào)整,該級(jí)進(jìn)模采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。
第六節(jié) 主要零部件的設(shè)計(jì):
2.6.1工作零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):
2.6.1.1.落料凸模:
結(jié)合工件外并考慮加工,將落料凸模設(shè)計(jì)成直通式,采用線(xiàn)切割機(jī)床加工,1個(gè)M8螺釘和一個(gè)直徑為8的銷(xiāo)釘將凸模固定在凸模固定板上。其固定方式見(jiàn)圖八（a）凸的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖八(b)。
凸模的長(zhǎng)度:
2.6.1.2沖孔凸模:
沖孔凸模采用凸臺(tái)式,磨削加工。沖孔凸模結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖九。
2.6.1.3凹模:
凹模采用整體凹模, 因?yàn)樗鶝_的孔形狀都較規(guī)則簡(jiǎn)單,各沖裁的凹?？拙捎镁€(xiàn)切割機(jī)床加工,安排凹模在模架上的位置時(shí),要依據(jù)計(jì)算壓力中心的數(shù)據(jù),將壓力中心與模柄中心重合。其輪廓尺寸計(jì)算如下:
凹模厚度: 查表2-39得。
凹模壁厚:取
凹模寬度:
凹模長(zhǎng)度:(送料方向)
凹模輪廓尺寸為,結(jié)構(gòu)如圖十所示:
2.6.2定位零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):
2.6.2.1側(cè)刃的設(shè)計(jì):
因?yàn)樵摴ぜY(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,料厚較薄,所以采用平頭側(cè)刃。其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖十一。
2.6.2.2側(cè)刃擋塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):
側(cè)刃擋塊的結(jié)構(gòu)如圖十二。
2.6.2.3導(dǎo)料板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):
導(dǎo)料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸,外側(cè)與凹模齊平,導(dǎo)料板與條料之間的間隙取0.1mm,這樣就可確定了導(dǎo)料板的寬度,導(dǎo)料板的厚度按表5.9.7選擇。導(dǎo)料板采用45鋼制作,熱處理硬度為40-45HRC,用螺釘和銷(xiāo)釘固定在凹模板上。導(dǎo)料板的結(jié)構(gòu)圖如圖十三。
2.6.4卸料部件的設(shè)計(jì):
2.6.4.1 卸料板的設(shè)計(jì):
卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同,厚度為20mm。
卸料板采用45鋼制造,淬火硬度為40-45HRC。
2.6.4.2卸料螺釘?shù)倪x用:
卸料板上設(shè)置4個(gè)卸料螺釘,公稱(chēng)直徑為12mm，螺紋部分為。卸料釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸模端面1mm，有誤差時(shí)通過(guò)在螺釘與卸料板之間安裝墊片來(lái)調(diào)整。
2.6.5模架及其它零部件的設(shè)計(jì):
該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架,,以凹模周界尺寸為依據(jù),選擇模架規(guī)格。
導(dǎo)柱為；導(dǎo)套為
上模座厚度 上模墊板厚度固定板厚度
，下模座厚度那么，該模具的閉合高度：
式中：為凸模長(zhǎng)度，
為凹模厚度，
為凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度，
可見(jiàn)該模具閉合設(shè)計(jì)小于所選壓力機(jī)J23-40的最大裝模高度(160mm),可以使用。
第三章 模具總裝
3.1模具總裝圖:
通過(guò)以上設(shè)計(jì)，可得到如裝配圖所示的模具總裝圖。模具上模部分主要由上模板、墊板、凸模固定板及卸料板等組成。卸料方式采用彈性卸料，以橡膠為彈性元件。下模部分由下模座、凹模板、導(dǎo)料板等組成。沖孔廢料和成品件均由漏料孔漏出。
條料送進(jìn)時(shí)采用側(cè)刃定距。它定距精度高、可靠，而且操作簡(jiǎn)單。
3.2沖壓設(shè)備的選定
通過(guò)校核，選擇開(kāi)試雙柱可傾壓力機(jī)J23-40能滿(mǎn)足要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下：
公稱(chēng)壓力：400kN
滑塊行程：40mm
最大閉合高度：160mm
最大裝模高度：125mm
工作臺(tái)尺寸（前后左右）：280mm180mm
模柄孔尺寸（直徑深度）：
最大傾斜角度：
3.3模具零件加工工藝
本副沖裁模，模具零件加工的關(guān)鍵在工作零件、固定板及卸料板，若采用線(xiàn)切割加工技術(shù)，這些零件的加工變變得相對(duì)簡(jiǎn)單。
3.4模具的裝配
根據(jù)級(jí)進(jìn)模裝配要點(diǎn),選凹模作為裝配基準(zhǔn)件,先裝下模，再裝上模，并調(diào)整間隙、試沖、返修。具體裝配如下所示。
3.4.1.1下模的裝配：
先將導(dǎo)料板和凹模板用銷(xiāo)釘固定在一起，再把導(dǎo)料板和凹模板一起用螺釘固定在下模座上。
3.4.1.2上模的裝配：
先將模柄裝入上模座，再將凸模固定在凸模固定板上，然后和墊板一起固定在上模座上，再裝上卸料橡膠和卸料板，最后穿入卸料螺釘。上下模閉合。
3.4.1.3模具的裝配技術(shù)要求
（1）模架精度就符合標(biāo)準(zhǔn)（JB/T 8050-1999《沖模模架技術(shù)條件》、JB/T 8071-1995《沖模模架精度檢查》）規(guī)定。模具的閉合高度應(yīng)符合圖紙的規(guī)定要求。
（2）裝配好的沖模，上模沿導(dǎo)柱上、下滑動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)、可靠。
（3）凸、凹模間的間隙應(yīng)符合圖紙規(guī)定的要求，分布均勻。凸?；虬寄５墓ぷ餍谐谭霞夹g(shù)條件的規(guī)定。
（4）緊固件裝配應(yīng)可靠螺栓螺紡旋入長(zhǎng)度在鋼件連接時(shí)應(yīng)不小于螺栓的直徑；銷(xiāo)釘與每個(gè)零件的配合長(zhǎng)度應(yīng)大于1.5倍銷(xiāo)釘直徑；螺栓和銷(xiāo)釘?shù)亩嗣娌粦?yīng)露出上、下模座等零件的表面。
（5）落料孔就暢通無(wú)阻，保證制件或廢料能自由排出。
（6）模具應(yīng)在生產(chǎn)的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，沖出的制件應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
（7）落料、沖孔的凹模刃口高度，按設(shè)計(jì)要求制造。
（8）沖模所有活動(dòng)部分應(yīng)平穩(wěn)靈活，各緊固用的螺釘、銷(xiāo)釘不得松動(dòng)，并保
證螺釘和銷(xiāo)釘?shù)亩嗣娌煌怀錾舷履１砻妗?
（9）各個(gè)卸料螺釘沉孔深度保證一致，卸料螺釘、的長(zhǎng)度應(yīng)保證一致。
（10）沖模的裝配必須符合模具裝配圖、明細(xì)表及技術(shù)條件的規(guī)定
3.5模具的調(diào)試
模具按圖樣技術(shù)要求加工與裝配后，必須在符合實(shí)際生產(chǎn)條件的環(huán)境中進(jìn)行試沖壓生產(chǎn)。通過(guò)試沖可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)制造中的缺陷，找出產(chǎn)生原因，對(duì)模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理后再進(jìn)行試沖，直到模具能正常工作。
模具調(diào)試的要點(diǎn)：
[1] .模具閉合高度的調(diào)試。模具應(yīng)與沖壓設(shè)備配合好，保證模具應(yīng)有的閉合高度和開(kāi)啟度。
[2] .導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的調(diào)試。導(dǎo)柱、導(dǎo)套要有好的配合精度，保證模具運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、可靠。
[3] 凸、凹模刃口的調(diào)試。沖裁刃口鋒利，間隙均勻。
[4] .定位裝置的調(diào)試。定位要準(zhǔn)確、可靠。
[5] .卸料及出件裝置的調(diào)試。卸料及出件要暢通，不能有卡住的現(xiàn)象。
3.6 模具的工作過(guò)程
模具上模部分通過(guò)模柄安裝在壓力機(jī)滑塊上，下模部分通過(guò)螺栓、壓板安裝在壓力機(jī)的工作臺(tái)面上。模具的下模部分設(shè)有側(cè)刃，用于條料送進(jìn)時(shí)定位，控制送料步距離。條料送給，上模隨壓力機(jī)的滑塊一起下行，先完成沖孔，再落料。完成一次沖壓后，上模隨壓力機(jī)的滑塊一起上行，卸料板在卸料橡膠的作用下，將條料從沖孔凸模上頂?shù)?，使工件順?cè)模的漏料孔落下。
表四 整體凹模加工工藝卡
工序號(hào)
工序號(hào)名稱(chēng)
工序內(nèi)容
工序簡(jiǎn)圖（示意圖）
1
備料
將毛坯鍛成長(zhǎng)方體體
2
熱處理
退火
3
粗刨
刨六面達(dá)到，互為直角
4
熱處理
調(diào)質(zhì)
5
磨平面
磨六面，互為直角
6
鉗工劃線(xiàn)
劃出各孔位置線(xiàn)，型孔輪廓線(xiàn)
7
銑漏料孔
達(dá)到設(shè)計(jì)要求
8
加工螺釘、銷(xiāo)釘孔
按位置加工螺釘、銷(xiāo)釘孔
9
熱處理
按熱處理工藝，淬火回火達(dá)到60-64HRC
10
磨平面
精磨上、下平面
11
線(xiàn)切割
按圖切割型孔達(dá)到尺寸要求
12
鉗工精修
全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求
13
檢驗(yàn)
結(jié)論
經(jīng)過(guò)了一段時(shí)間的學(xué)習(xí)和工作,我完成了連接片級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì).從開(kāi)始接到設(shè)計(jì)題目到設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn),再到論文文章的完成,每走一步對(duì)我來(lái)說(shuō)都是新的經(jīng)歷和挑戰(zhàn).這也是我在大學(xué)三年來(lái)完成的最大的項(xiàng)目.在這段時(shí)間里,我學(xué)到了很多知識(shí),也感受很多.我從一個(gè)對(duì)模具設(shè)計(jì)毫無(wú)經(jīng)驗(yàn)、毫無(wú)頭緒，經(jīng)過(guò)這次的學(xué)習(xí)與實(shí)踐我已掌握了設(shè)計(jì)模具的基本知識(shí)，在模具設(shè)計(jì)上不再是無(wú)頭緒了，知道了該從什么地方下手，該怎么樣做。在對(duì)冷沖模設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)很不了解的狀態(tài)下，我開(kāi)始了獨(dú)立的學(xué)習(xí)，查看相關(guān)的資料和書(shū)籍，讓自己頭腦中模糊的概念逐漸清晰，使自己的設(shè)計(jì)一步步完善起來(lái)，條理逐步的清晰，每一次的改進(jìn)都是我學(xué)習(xí)的收獲。
通過(guò)這次設(shè)計(jì)使我樹(shù)立了良好的項(xiàng)目設(shè)計(jì)思路：看到項(xiàng)目，首先要分析項(xiàng)目的可行性，如果項(xiàng)目可行，則可進(jìn)行項(xiàng)目的方案論證，從中找出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案，在列好設(shè)計(jì)提綱，并逐一對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)與論證，最后進(jìn)行全局的匯總和優(yōu)化。在內(nèi)容設(shè)計(jì)方面，比較深入的學(xué)習(xí)了冷沖壓模具結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，補(bǔ)充了自己知識(shí)上的不足，更重要的是給自己找到了一個(gè)發(fā)展的方向。
由于水平有限，在設(shè)計(jì)中難免出現(xiàn)這樣或那樣的問(wèn)題，懇請(qǐng)各位老師能一一指正。同時(shí)我自己以后也會(huì)勤于學(xué)習(xí)和鉆研行業(yè)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，努力提高專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平。
致謝
本設(shè)計(jì)在制作過(guò)程中，得到指導(dǎo)老師于智宏、班主任翟德梅、任課老師楊占堯、原紅玲、蘇光等老師的悉心指導(dǎo)，在此表示衷心的感謝！他們嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪。
感謝高斌昭、丁舉剛、魏冬輝、趙陽(yáng)陽(yáng)、李啟、杜舉等同學(xué)對(duì)我的幫助和指點(diǎn)，尤其感謝孫勇強(qiáng)同學(xué)對(duì)我的大力支持，沒(méi)有他的電腦和他們幾個(gè)同學(xué)對(duì)我的傾力幫助我將不可能在短時(shí)期內(nèi)順利做完畢業(yè)設(shè)計(jì)！
在畢業(yè)設(shè)計(jì)即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意和真心的祝福！
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