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河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
支架零件沖壓模設(shè)計(jì)
1. 緒 論
沖壓是利用安裝在壓力機(jī)上的模具對(duì)材料施加壓力使板料經(jīng)分離或塑性變形而得到所需零件的一種壓力加工方法。常溫下進(jìn)行的板料沖壓加工稱(chēng)為冷沖壓。
一. 冷沖壓在工業(yè)生產(chǎn)中的地位
模具是大批生產(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)的廉價(jià)的軋制剛板、剛帶為坯料，且在生產(chǎn)中不需加熱，具有生產(chǎn)效率高質(zhì)量好重量輕、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?，F(xiàn)代制造工業(yè)的發(fā)展和技術(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)率和質(zhì)量。一般壓力機(jī)加工，一臺(tái)普通壓力機(jī)設(shè)備每分鐘可生產(chǎn)零件幾件到幾十件，高速壓力機(jī)的生產(chǎn)率已達(dá)到每分鐘數(shù)百件甚至上千件。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，飛機(jī)汽車(chē)拖拉機(jī)電機(jī)電器儀器儀表等產(chǎn)品，60%左右的零件是用模具加工出來(lái)的；而自行車(chē)手表洗衣機(jī)電冰箱及電風(fēng)扇等輕工產(chǎn)品，90%左右的零件是用模具加工出來(lái)的；至于日用五金，餐具等物品的大批量生產(chǎn)基本上完全靠模具來(lái)進(jìn)行。顯而易見(jiàn)，模具作為一種專(zhuān)用的工藝裝備，在生產(chǎn)中決定性作用和重要地位逐漸為人們所共識(shí)。
二. 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)代化工業(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)始得到廣泛應(yīng)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)家用電器，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到1965年，人們通過(guò)對(duì)模具的主要零件的機(jī)械性能和受力狀況進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，對(duì)金屬塑性加工工藝及原理進(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)化等領(lǐng)域面貌一新，并向?qū)嵱没姆较蛲七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)”而走到了世界工業(yè)的最前列。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（用語(yǔ)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）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)雜零件和模具的要求；在CAD和CAM的基礎(chǔ)上建立生產(chǎn)集成系統(tǒng)（CIMS）；開(kāi)展塑性成型模擬技術(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)和分布試數(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年代處，模具多用作坊式生產(chǎn)，單憑工人經(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)模發(fā)展，模具工業(yè)進(jìn)步很快。當(dāng)時(shí)通過(guò)
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)展的大浪潮，我國(guó)的模具業(yè)沒(méi)有跟上世界的發(fā)展步伐。20世紀(jì)80年代末，伴隨 輕工 汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)模具的大量進(jìn)口和模具國(guó)際化的呼聲日益高漲，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，參照進(jìn)口模具，復(fù)制了一批替代品，如汽車(chē)覆蓋件模具等。模具國(guó)際化雖然使我國(guó)的模具制造水平逐漸趕上國(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實(shí)際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)政策支持和引導(dǎo)下?！熬盼濉逼陂g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%，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，就總量來(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)的模具工業(yè)的現(xiàn)狀和差距。提出發(fā)展思路和建議以及政策措施。相信在政府的大力支持下，通過(guò)本行業(yè)的相關(guān)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)做出更大貢獻(xiàn)。
第1章 分離彎曲沖孔復(fù)合模設(shè)
1.1原始資料
工件名稱(chēng)：支架零件圖
工件簡(jiǎn)圖：如圖
材料：Q235
料厚：2mm
產(chǎn)量：大批量
1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容
（1） 零件工藝性分析；
（2） 模具主要設(shè)計(jì)計(jì)算；
（3） 模具總體設(shè)計(jì)；
（4） 模具主要零部件設(shè)計(jì)；
（5） 模具裝配圖的確定及工作原理；
（6） 工件成型出現(xiàn)的工藝質(zhì)量問(wèn)題及解決措施
5. 圖 1
第2章 工件工藝性分析
2.1 工藝性
沖裁件的工藝性是指工件對(duì)沖壓加工工藝的適合性。良好的工藝性體現(xiàn)在材料消耗少，工序數(shù)目少，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而壽命長(zhǎng)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單等方面。
2.2 工件結(jié)構(gòu)工藝性分析
此工件有分離.沖孔.彎曲三道工序，材料為Q235，具有良好的沖壓性能，可以進(jìn)行沖壓。因?yàn)榇斯ぜ柽M(jìn)行彎曲，而彎曲模沒(méi)有固定的結(jié)構(gòu)形式，有可能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單.也有可能設(shè)計(jì)復(fù)雜。這需對(duì)工件的材料性能.形狀.精度要求和產(chǎn)量進(jìn)行綜合分析。此工件材料為Q235適合彎曲。又因此工件彎曲部分呈矩形，精度要求一般，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單。斷面是矩形，確定工序只需一次彎曲。因?yàn)楸緩澢缀涡螤畈粚?duì)稱(chēng),為避免壓彎時(shí)毛坯偏移,因此采用成對(duì)彎曲,然后再切成.由于零件圖公差尺寸為+0.15，經(jīng)查表知此精度取IT12-13級(jí)[2]， 可滿(mǎn)足沖裁件的精度要求。
第三章 確定工藝方案
3.1 確定工藝方案的主要原則概括起來(lái)主要有以下三點(diǎn):
（1） 保證沖裁件的質(zhì)量;
（2） 經(jīng)濟(jì)性原則
（3） 安全性原則.
3.2確定工藝方案
該工件包括落料、彎曲兩個(gè)基本工序，可有以下三種工藝方案：
方案一： 分離---------彎曲 ------沖孔 單工序模
方案二：分離--------彎曲 ------沖孔 級(jí)進(jìn)模
方案三：分離---------彎曲 ------沖孔 復(fù)合模
方案一 模具結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但需三道工序。模具成本高，生產(chǎn)率較低，很難滿(mǎn)足批量生產(chǎn)要求
方案二 只需一副模具，生產(chǎn)率較高。但由于工件長(zhǎng)度較長(zhǎng)，送料步距較遠(yuǎn)，超作不方便。 方案三 只需一副模具，生產(chǎn)率高，工件精度也能滿(mǎn)足要求。通過(guò)對(duì)上述三種方案比較分析，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案三為佳。
第4章 主要設(shè)計(jì)計(jì)算
4.1 排樣方式確定
沖裁件在條料、 帶料和板料上的布置方法叫排樣。合理的排樣是提高材料利用率降低成本，保證沖件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。故排樣時(shí)應(yīng)考慮如下原則：
⑴提高材料利用率；
⑵合理排樣方法使操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)度低且安全；
⑶模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)；
⑷保證沖件質(zhì)量和沖件對(duì)板料纖維方向的要求。
條料排樣可分三種，有廢料排樣 、少?gòu)U料排樣、 無(wú)廢料排樣。由于工件形狀比較特殊，采用有廢料排樣中的直排。
采用直排排樣方案.如圖
圖2
4.2 計(jì)算最小搭邊值及零件毛坯面積
排樣中相鄰兩個(gè)零件之間的余料或零件與條料邊緣間的余料稱(chēng)為搭邊。搭邊值要合理確定，搭邊值過(guò)大，材料利用率雖高，但過(guò)小時(shí)搭邊的強(qiáng)度和剛度不夠，沖裁時(shí)容易翹曲或被拉斷，不僅會(huì)增大沖裁件毛刺，有時(shí)甚至單邊拉入模具間隙，造成沖裁力不均，損壞模具刃口，因此確定搭邊值時(shí)應(yīng)考慮如下因素：
①材料的力學(xué)性能，軟材料，脆材料，搭邊值要大一些；硬材料，搭邊值可小一些；
②材料的厚度，材料越厚，搭邊值也越大；
③零件的形狀和尺寸，零件外形越復(fù)雜，圓角半徑越小，搭邊值越大；
④排樣的形式，對(duì)排的搭邊值大于直排的搭邊值；
⑤送料及擋料方式，用手工送料且有側(cè)壓裝置的搭邊值可小一些，用側(cè)刃定距比用擋料銷(xiāo)定距的搭邊值小一些；
⑥卸料方式，彈性卸料比剛性卸料的搭邊值要小一些
查表 2.5.2 最小搭邊值 ａ=2 ａ=2.2
確定料寬B=84.142+2.2+2.2+L=172.68mm(L為分離時(shí)的切除余量,取值為10mm)
因工件是彎曲件 所以
工件展開(kāi)長(zhǎng)度 Lz=ｌ1+ｌ2+ｌ（如圖）
1. L=43+3.14902/180+38
=84.14mm
圖3
沖壓件毛坯面積 A = 3.14*20*20+(64.14*2+10)*40 = 6787.2mm
步距 S =42mm
一個(gè)步距材料利用率 = nA/BS100%=93.58%
A ------- 一個(gè)步距內(nèi)沖壓件的實(shí)際面積
B ------- 條料寬度
S ------- 步距
4.3 沖壓力計(jì)算
因該模具采用復(fù)合模
有公式：
b、 F=KLt
=1.3（138.282+125.6）*2300
c、 = 313684.8N
式中： F -------沖壓力
L ------- 沖裁件周邊長(zhǎng)度
t -------料厚
-------材料抗剪強(qiáng)度
K -------安全系數(shù) 取1.3
卸料力 F = KF =12547.39 N K----0.04
推件力 F = n K F =17252.66 N K----0.55 n取1
頂件力 v F = KF =18821.08 N K----0.06
式中：K、 K、 K、------ 卸料力、推件力、頂件力系數(shù)
n------同時(shí)卡在凹模內(nèi)的沖裁件數(shù)
沖壓工藝總力=沖裁力+卸料力+頂件力+推件力=362.31 KN
4.3 壓力中心計(jì)算
模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn)。為了保證壓力機(jī)和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)的中心滑塊中心線(xiàn)重合。否則，沖壓時(shí)滑塊就會(huì)承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌與模具的導(dǎo)
向部分不正常的磨損，還會(huì)使合理的間隙得不著保證，從而影響制件的質(zhì)量和降低模具的壽命，甚至損壞模具。
計(jì)算其壓力中心的步驟如下：
〔1〕、按比例畫(huà)出凸模的工作部分剖面圖（見(jiàn)圖）
〔2〕、在任意距離處作x-x軸y-y軸
〔3〕、 分別計(jì)算出各線(xiàn)段和圓弧的重心到x-x軸的距離y1, y2, y3, y4和到y(tǒng)-y軸的距離x1, x2, x3, x4,
〔4〕、分別計(jì)算每一個(gè)凸模刃口輪廓的周長(zhǎng)LLL……L
由于本模具采用的是對(duì)稱(chēng)彎曲和沖孔,因此此壓力機(jī)中心既為模具中心.
4.4.彎曲力計(jì)算
F=0.7KBt/（r+t）=5605.6N
式中：F ------- 彎曲力
B -------彎曲件寬度
t -------彎曲材料厚度
r ------彎曲件內(nèi)彎曲半徑
-------材料的抗拉強(qiáng)度
K ------- 安全系數(shù) 一般取1.3
4.4.1.校正時(shí)的彎曲力計(jì)算
F=A p=25 30 90=67500N
式中： F-------- 校正彎曲應(yīng)力
A -------- 校正部分投影面積
P -------- 單位面積校正力
4.4.2.彎曲中性層確定
根據(jù)中性層的定義，彎曲件的坯料長(zhǎng)度應(yīng)等于中性層的展開(kāi)長(zhǎng)度。中性層位置以曲率半徑表示通常用下面經(jīng)驗(yàn)公式確定：
＝ r + xt = 2.64
式中： r--------- 零件的內(nèi)彎曲半徑 取2
t --------- 材料厚度 取2
x -----------中性層位移系數(shù) 查表3.4.1 取0.32
4.5.計(jì)算回彈量
由于 r/t=2/2<(5～8) 所以彎曲半徑回彈值一般不大，實(shí)際生產(chǎn)中只考慮角度回彈，查表3—3-1 Q235 回彈角度取2°
4.5.1 單邊間隙
Z/2=t+ Ct = t + △ + Ct =2.21+0.15=2.36mm
Z/2-------彎曲凸、凹模單邊間隙
t-------料厚
△-------材料厚度正偏差
C-------間隙系數(shù)
4.6 工作零件刃口尺寸計(jì)算
凸、凹模的刃口尺寸和公差直接影響沖裁件的尺寸精度。模具的合理間隙值也靠凸凹模刃口尺寸及公差來(lái)保證。因此正確確定凸凹模刃口尺寸和公差，是沖裁模設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作。
計(jì)算凸模或凹模尺寸，首先是根據(jù)凸模或凹模磨損后輪廓變化情況，正確判斷出模具刃口各個(gè)尺寸在磨損過(guò)程中是變大變小還是不變這三種情況，然后分別按不同的公式計(jì)算。
凹模磨損后會(huì)增大的尺寸-------第一類(lèi)尺寸A
第一類(lèi)尺寸：Aj=(Amax-x△)0+0.25△
凹模磨損后會(huì)減小的尺寸-------第二類(lèi)尺寸B
第二類(lèi)尺寸：Bj=(Bmax+x△)0-0.25△
凹模磨損后會(huì)保持不變的尺寸
. 第三類(lèi)尺寸：Cj=(Cmin+0.5△)60.125△
由于凹模刃口在磨損后尺寸會(huì)變大，故采用a類(lèi)尺寸
查表2.3.3得間隙值 Z=0.246mm Z=0.36mm
查表2.4 凸凹模制造公差分別為 =0.02mm =0.03mm
校核 ：
Z— Z= 0.36 - 0.246 = 0.014
+ = 0.02 + 0.03 = 0.05
滿(mǎn)足Z— Z + 條料
4.6.1凹模刃口尺寸計(jì)算
因工件取IT12 到IT13級(jí) ，磨損系數(shù)X取0.5對(duì)外輪廓落料，由于形狀復(fù)雜故采用配合加工法。其凸凹模刃口尺寸計(jì)算如下
a、 當(dāng)0.5時(shí) x=0.5
b、 當(dāng)0.5時(shí) x=0.75
c、 19=(19 – 0.750.15) =18.89
切料處相當(dāng)于落料，應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)。因此還應(yīng)換算到凸?；鶞?zhǔn)進(jìn)行配研。次處為雙面剪切，與凹模之間的間隙為一般沖裁模單邊間隙的2/3，因此 ，
Z=2/30.246/2 =0.082mm Z=2/30.36/2=0.12mm
4.6.2凸模刃口計(jì)算
根據(jù)公式 D =（D-Z）
d、 19的孔凸摸的基本尺寸是18.89mm
e、 其余:5.5mm,22mm
f、 注明:沖孔凸摸與凹摸配制,保證最小雙面合理間隙值Zmin=0.10mm
第5章 凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.1 凸模長(zhǎng)度計(jì)算
凸模長(zhǎng)度L 應(yīng)根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)確定
L=H+ H +H+H
式中： H - ---------- 固定板厚度
H ----------- 卸料板厚度
H ----------- 導(dǎo)尺厚度
H ------------ 附加長(zhǎng)度 主要考慮凸模進(jìn)入凹模 的深度（0.5—1mm）總修模量（10—15mm）及模具閉合狀態(tài)下卸料板到凸模固定板間的安全距離（15—20mm）等因素確定。
由于凸模設(shè)計(jì)成一個(gè)整體式的加工比較困難，因此設(shè)計(jì)成組合式的凸模。（祥見(jiàn)零件圖）
1. L=12+30+10+30=82mm
2. L=12+30+10+22=74mm （見(jiàn)手工畫(huà)零件圖 ）
5.2凸模圓角半徑
當(dāng)工件的相對(duì)彎曲半徑r/t較小時(shí)，凸模圓角半徑rT取等于工件
物彎曲半徑，但不應(yīng)小于最小彎曲半徑0.175，所以凸模半徑等于r=1.6
5.2 凹模高度計(jì)算
（1） 根據(jù)公式：H=kb=0.22105.99mm
（2） 由于工件還得進(jìn)行一次彎曲，凹木與下模座固定，不需用固定板。因此凹模高度根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需求取60mm
式中：H------ 凹模厚度
k------- 系數(shù) 查表2.9.5 取1.5
b------- 凹模刃口的最大尺寸
5.3 凹模最小壁厚確定
凹模壁厚 C=（1.5 ~ 2）H=1.523=34.5圓整取35mm
凸模周界尺寸為 210 mm 172mm
凹模材料 ：由于制件大批量生產(chǎn)，對(duì)凹模材料強(qiáng)度要求較高，因此選Cr12MoV鋼。
第6章.模具總體設(shè)計(jì)
6.1 基本結(jié)構(gòu)形式：
6.1.1正倒裝結(jié)構(gòu)
根據(jù)上述分析，本零件的沖制包含分離，彎曲等工序。而且已確定為采用復(fù)合模沖壓，因此選用正裝結(jié)構(gòu)。
6.1.2 送料方式： 人工送料
6.1.3導(dǎo)向方式：由于本零件的生產(chǎn)是大量生產(chǎn)，為確保送料開(kāi)敞性，選用四導(dǎo)柱導(dǎo)套模架
6.1.4 卸料方式：本零件沖壓工序中有分離工序，所以有卸料機(jī)構(gòu)，又因?yàn)榱慵_壓中還有彎曲機(jī)構(gòu)，所以選用彈性卸料板。
6.2 基本尺寸
凹模板尺寸為210mm172mm,其他模板尺寸取為凹模板平面尺寸一致。
墊板厚度 20 mm
凸模固定板厚度 30 mm
壓料板厚度 10 mm
凹模板厚度 60mm
6.3模架
模架采用中等精度，中小尺寸沖壓件的后側(cè)導(dǎo)柱模架（GB2855.5-81）
從右向左送料，操作比較方便。
（1） 上模座 L/mm B/mmH/mm= 250 200 45
（2） 下模座 L/mm B/mmH/mm= 250 200 50
（3） 導(dǎo)柱 d/mm L/mm =32125
（4） 導(dǎo)套 d/mm L/mm D /mm = 32 100 42
6.4模柄
圖5 模柄圖
選壓入式模柄 （GB2826.1-81）
6.5模具閉合高度
H = （50+45+20+30+60+10）= 215mm
6.3 定位裝置
采用擋料銷(xiāo) （GB2870-81）材料為45鋼
6.4 導(dǎo)料裝置
采用導(dǎo)料銷(xiāo) 材料為45鋼
第7章.壓力機(jī)型號(hào)確定及校核
7.1沖壓設(shè)備的選擇應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
⑴壓力機(jī)的噸位應(yīng)當(dāng)?shù)扔诨虼笥跊_裁時(shí)的總力，即，式中—所選壓力機(jī)的噸位，—沖裁時(shí)的總力；
⑵根據(jù)模具結(jié)構(gòu)選擇壓力機(jī)類(lèi)型和行程（沖程）次數(shù)，如復(fù)合模工作需從模具中間出件，最好選用可傾式壓力機(jī)。
⑶根據(jù)模具尺寸大小，安裝和進(jìn)出料等情況選擇壓力機(jī)臺(tái)面尺寸，如有推件時(shí)應(yīng)考慮臺(tái)面孔的大小使沖后有關(guān)零件能自由通過(guò)。
⑷選擇壓力機(jī)的閉合高度與模具是否匹配。
⑸模柄直徑，長(zhǎng)度尺寸是否與壓力機(jī)滑塊模柄直徑、深度尺寸相當(dāng)。
⑹壓力機(jī)滑塊行程應(yīng)該是拉深深度的2∽2.5倍。
⑺壓力機(jī)的行程次數(shù)應(yīng)當(dāng)保證有最高的生產(chǎn)效率。
⑻壓力機(jī)應(yīng)該使用方便和安全。[5]
為安全起見(jiàn)，防止設(shè)備的超載，可按公稱(chēng)壓力的原則選取壓力機(jī)。由于沖壓力比彎曲力大的多， 因此 ，根據(jù)沖壓力來(lái)確定壓力機(jī)型號(hào) 查資料[4]選用開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī) J23-63
該壓力機(jī)與模具設(shè)計(jì)的有關(guān)系數(shù)為：
見(jiàn)表表-2壓力機(jī)參數(shù)確定
型號(hào)
公稱(chēng)壓力
滑塊行稱(chēng)
最大閉合高度
最大裝配高度
連桿調(diào)節(jié)度
工作臺(tái)尺寸
墊板尺寸
模柄孔尺寸
最大傾角
J23-63
630KN
130mm
360 mm
280 mm
80mm
400 710 mm
80 250 mm
5080 mm ( 直徑深度)
30
經(jīng)校核壓力機(jī)能滿(mǎn)足使用要求。
第8章 裝配
在裝配之前必須先研究圖樣，根據(jù)模具的技術(shù)要點(diǎn)和結(jié)構(gòu)要求，確定合理的裝配次序和裝配方法。此外，還應(yīng)檢查模具零件的加工質(zhì)量，如凸凹模刃口尺寸等，然后按照規(guī)定的技術(shù)要求進(jìn)行裝配。裝配的次序方法如下。
8.1主要組件的裝配與調(diào)試
8.1.1 模柄的裝配
因?yàn)檫@副模具的模柄是從上模座的下邊向上壓入的，所以在安裝凸模固定板和墊板之前應(yīng)把模柄先裝好。模柄與上模座的配合要求為： 裝配時(shí)先在壓力機(jī)上將模柄壓入。再加工定位銷(xiāo)釘孔或螺釘孔。然后把模柄端面突出部分銼平或磨平。安裝好模柄后用角尺檢查模柄與上模座上平面的垂直度。
8.1.2 凸模裝配
凸模與固定板之間的配合要求為： 。裝配時(shí)先再壓力機(jī)上將凸模壓入固定板內(nèi)，檢查凸模的垂直度，然后將固定板的上平面與凸模尾部一起磨平。為了保持凸模刃口鋒利，還應(yīng)將凸模端面磨平
8.1.3 彈壓卸料板的裝配
彈壓卸料板起壓料和卸料作用。裝配時(shí)，應(yīng)保證它與凸模之間具有適當(dāng)?shù)拈g隙，其裝配方法是，將彈壓卸料板套在已裝入固定板的凸模內(nèi)，在固定板與卸料板之間，墊上平行墊板，并用平行夾板將它們夾緊，然后，按照卸料板上的螺孔在固定板上投窩，拆開(kāi)后鉆固定板上的螺釘孔。
8.2.總裝配
模具的主要組件裝配完畢后，開(kāi)始進(jìn)行總裝配。為了使凸模凹模易于對(duì)中，總裝配時(shí)必須考慮上下模的裝配順序，否則可能出現(xiàn)無(wú)法裝配的情況。上下模的裝配順序與模具結(jié)構(gòu)有關(guān)，通常是看上下模中哪個(gè)位置所受的限制大就先裝。用另一個(gè)去調(diào)整位置，根據(jù)這個(gè)道理，一般沖裁模的上下模裝配次序按下面的原則來(lái)選擇。
總裝圖
8.3.沖裁模試沖的缺陷與調(diào)整
模具裝配以后，必須在生產(chǎn)條件下進(jìn)行試沖。沖出的工件按沖壓零件產(chǎn)品圖或試樣進(jìn)行檢驗(yàn)驗(yàn)收。在檢驗(yàn) 驗(yàn)收過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)各種缺陷，則要仔細(xì)分析，找出原因，并對(duì)模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)男蘩砗驼{(diào)整，然后再適沖，直到模具正常工作并得到合格的沖件為止。以下是沖裁過(guò)程中常見(jiàn)的缺陷，產(chǎn)生原因及調(diào)整方法。
表-3沖裁模試沖時(shí)常見(jiàn)的故障,原因與調(diào)整方法
沖裁試沖時(shí)的缺陷
產(chǎn)生原因
調(diào)整方法
送料不暢通或料被卡死
1. 凸模與卸料板之間的間隙過(guò)大，使搭邊翻扭。
2. 側(cè)刃與側(cè)刃擋塊不密合,形成方毛刺,使條料卡死.
3. 兩導(dǎo)料板之間的尺寸過(guò)小或有間隙.
根據(jù)情況挫修或重裝導(dǎo)料板減小凸模與卸料板之間的間隙
刃口相交
1. 上下模座，固定板，凹模墊板等零件安裝面不平行
2.凸?！?dǎo)柱等零件安裝不垂直
3.導(dǎo)柱與導(dǎo)套配合間隙過(guò)大使導(dǎo)向不準(zhǔn)
4.卸料板的孔位不正確或歪斜
休整有關(guān)零件，重裝上下模
重裝凸模和導(dǎo)柱
更換導(dǎo)柱和導(dǎo)套
休整或更換卸料板
卸料不正常
1. 由于裝配不正確，卸料機(jī)構(gòu)不能動(dòng)作，如卸料板于凸模配合過(guò)緊，或因卸料板傾斜而卡緊
2. 彈簧或橡皮的彈力不足
3.凹模和下模坐的漏料孔沒(méi)有對(duì)正,料不能排出.
4.凹模有倒錐度造成工件堵塞.
1.休整卸料板 頂板等零件
2. 更換彈簧或橡皮
3. 修整漏料孔和凹模
沖件質(zhì)量不好1.有毛刺2.沖件不平3.落料外形和內(nèi)孔位置不正,成偏位現(xiàn)象
1. 刃口不鋒利或淬火硬度低
2. 配合間隙過(guò)大火過(guò)小
3. 間隙不均勻使沖件一邊有顯著帶斜角毛刺
合理調(diào)整凸凹模間隙及修理工作部分刃口
1.凹模有倒錐度
2.頂件器與工件接觸面過(guò)小
3.導(dǎo)正釘和預(yù)沖孔配合過(guò)緊,將沖件壓出凹陷.
修整凹模
更換頂件器
修整導(dǎo)正釘
表-3彎曲模試沖時(shí)的缺陷.原因與調(diào)整方法
彎曲試沖時(shí)的缺陷
產(chǎn)生原因
調(diào)整方法
彎曲角度不夠
1. 凸.凹模的回彈角制造過(guò)小
2. 凸模進(jìn)入凹模的深度太淺
3. 凸/凹模之間的間隙過(guò)大
4. 試模材料不對(duì)/彈頂器的彈力太小
1.加大回彈角
2.調(diào)節(jié)沖模閉合高度/間隙值.
3.更換試模材料
4.加大彈頂器的彈頂力
彎曲位置偏移
1.定位板的位置不對(duì)
2.凹模進(jìn)口圓角大小不等,材料滑動(dòng)不一致
3.沒(méi)有壓料裝置或壓料裝置壓力不足和壓板位置過(guò)底.
4.凸模沒(méi)有對(duì)正凹模
1.調(diào)整定位板位置
2.修模凹模圓角
3.加大壓料力
4.調(diào)整凸,凹模位置
沖件外部有光亮的凹陷
1.凹模的圓角半徑太小,沖件表面被劃痕
2.凸凹模之間的間隙不均勻
3.凸凹模表面粗糙度太大
1.加大圓角半徑
2.調(diào)整凸 凹模間隙
3.拋光凸 凹模表面
沖件的尺寸過(guò)長(zhǎng)或不足
1.凸,凹模之間的間隙過(guò)小,材料被擠長(zhǎng)
2.壓料裝置壓力過(guò)大,將材料拉長(zhǎng)
1.調(diào)整凸凹模間隙
2.減小壓料力
3.改變坯料尺寸
小 結(jié)
經(jīng)過(guò)多天的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)終于臨近尾聲。大學(xué)期間的最后一次“作業(yè)’即將完成，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我們用兩年半時(shí)間內(nèi)修完的模具設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè)課程后進(jìn)行的，它是對(duì)我們?cè)诖髮W(xué)期間所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行的一次綜合性練習(xí)，也是在我們即將進(jìn)入工作崗位獨(dú)立工作前的最后一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí)，使我們?cè)诶碚摵蛯?shí)踐上對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的應(yīng)用能力有了進(jìn)一步的提高。通過(guò)做畢業(yè)設(shè)計(jì)也見(jiàn)證了我們大學(xué)幾年所取得的成就。
通過(guò)做畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)過(guò)去所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)一步復(fù)習(xí)了一下，同時(shí)，通過(guò)查資料、參考文獻(xiàn)等使我的模具知識(shí)又提高了許多。在對(duì)一些原來(lái)一知半解的理論也有了進(jìn)一步的的認(rèn)識(shí)。特別是原來(lái)所學(xué)的一些專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課：如機(jī)械制圖、公差配合與技術(shù)測(cè)量、模具材料等有了更深刻的理解，使我能更熟練將這些知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中。在設(shè)計(jì)中使我更清楚了模具設(shè)計(jì)過(guò)程中要注意到的問(wèn)題。如怎樣使制造的模具既能滿(mǎn)足使用要求又不浪費(fèi)材料，且保證加工的經(jīng)濟(jì)性和加工工藝的合理性。同時(shí)，也使我認(rèn)識(shí)到作為一名設(shè)計(jì)者其工作態(tài)度一定要嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真、仔細(xì)。不然，一個(gè)小小的疏忽就有可能釀成很大的損失。做設(shè)計(jì)使我在各方面提高了很多。
由于能力有限，設(shè)計(jì)中難免有疏漏之處，懇請(qǐng)老師給予批評(píng)指正。
致 謝
沖壓技術(shù)是材料加工技術(shù)中不可缺少的重要加工手段之一，目前在國(guó)內(nèi)正處于蓬勃發(fā)展時(shí)期，具有廣泛的發(fā)展前景。在大學(xué)三年學(xué)習(xí)即將結(jié)束之際，能夠按照老師的指導(dǎo)并綜合運(yùn)用三年來(lái)的所學(xué)所知設(shè)計(jì)一套注塑模具,必將為日后的獨(dú)立工作創(chuàng)造一個(gè)良好的開(kāi)始。
在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中原老師一直扮演著導(dǎo)向者的角色，從接到設(shè)計(jì)題目那一刻起就給我指明了方向，讓我明白了設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)流程、設(shè)計(jì)中可能遇到的問(wèn)題以及解決方法等，并不厭其煩的糾正設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤，詳細(xì)檢查設(shè)計(jì)中的細(xì)節(jié)及重點(diǎn)，對(duì)設(shè)計(jì)方案提出了寶貴的修正意見(jiàn)，一步步完善了我的設(shè)計(jì)。在此對(duì)原師表示衷心的感謝！
此外在設(shè)計(jì)過(guò)程中原紅玲老師提了許多寶貴意見(jiàn)在此也表示衷心的感謝。
在設(shè)計(jì)過(guò)程中還得到了許多同學(xué)的大力幫助，尤其是袁麗紗,劉玲艷等同學(xué)，非常感謝你們。
最后再次感謝在設(shè)計(jì)中幫助過(guò)我的老師和同學(xué)，謝謝！
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