2593 短臂沖壓成形工藝分析及模具設(shè)計

2593 短臂沖壓成形工藝分析及模具設(shè)計,沖壓,成形,工藝,分析,模具設(shè)計 11 前 言畢業(yè)設(shè)計是一種綜合性的訓(xùn)練，也是一個重要的專業(yè)實訓(xùn)環(huán)節(jié)，它綜合性強(qiáng)，應(yīng)用知識面寬。隨著社會主義市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品增多，產(chǎn)品更新?lián)Q代加快，市場競爭激烈。模具作為一種工具已廣泛地應(yīng)用在各行各業(yè)之中。模具是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備。在國民經(jīng)濟(jì)的各個工業(yè)部門都越來越多地依靠模具來進(jìn)行生產(chǎn)加工。模具已成為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。模具已成為當(dāng)代工業(yè)的重要手段和工藝發(fā)展方向之一?，F(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)效益的提高，在很大程度上取決于模具的發(fā)展和技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平。為了更進(jìn)一步加強(qiáng)我們的設(shè)計能力，鞏固所學(xué)的專業(yè)知識，在畢業(yè)之際，特安排了此次的畢業(yè)設(shè)計。畢業(yè)計也是我們專業(yè)在學(xué)完基礎(chǔ)理論課，技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的基礎(chǔ)上，所設(shè)置的一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。本次設(shè)計的目的：一、綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)的理論與生產(chǎn)實際知識，進(jìn)行一次沖壓模設(shè)計的實際訓(xùn)練，從而提高我們獨立工作能力。二、鞏固復(fù)習(xí)三年以來所學(xué)的各門學(xué)科的知識，以致能融貫通，進(jìn)一步了解從模具設(shè)計到模具制造整個工藝流程。三、掌握模具設(shè)計的基本技能，如計算、繪圖、查閱設(shè)計資料和手冊，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。由于本人設(shè)計水平有限，經(jīng)驗不足，錯誤難免，敬請老師批評、指導(dǎo)，不勝感激。邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）22 零件工藝分析及確定工藝方案和模具結(jié)構(gòu)類型2.1 工件零件對下圖一沖壓件進(jìn)行設(shè)計，材料為 Q235，厚度為 2mm。批量：1000 件，精度要求不高，可用公差等級為 IT14 級。零件圖如圖 10.1 所示：圖 2.1 工件圖2.2 工藝分析此工件形狀比較復(fù)雜,但精度要求不高只有 IT14 級,主要工序有沖孔、落料、壓筋、切舌，沖孔尺寸有 4×φ6;落料尺寸有:70 、45°、50 、60°、37、75、30; 壓筋尺寸有：25，定位尺寸有:38±0.2；切舌尺寸有：15、15，定位尺寸有:15±0.2；Q235 是普通碳素鋼,材料狀態(tài):未淬火;抗剪強(qiáng)度 τ=304~373MPa,抗拉強(qiáng)度邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）3σ b=432~461MPa;屈服點 τ s=253MPa;伸長率 τ 10=19~23%;從它的力學(xué)性能可知它的沖裁性較好 .]1[沖壓工藝是塑性加工的基本加工方法之一。主要用于加工板料零件。沖壓加工時，板料在模具的作用下，于其內(nèi)部產(chǎn)生使之變形的內(nèi)力，當(dāng)內(nèi)力的作用達(dá)到一定程度時，板料就會產(chǎn)生與內(nèi)力的作用性質(zhì)相對應(yīng)的變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的零件。沖裁件的工藝性，是指沖裁件對沖裁工藝的適應(yīng)性，即沖裁件的形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小及偏差等是否符合沖裁加工的工藝要求。這對沖裁件的質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)率都有很大影響。沖裁組合方式要根據(jù)生產(chǎn)批量，工件尺寸公差等級，對工件尺寸、形狀的適應(yīng)性，模具制造、安裝調(diào)整和成本，操作方便與安全來決定。綜上分析，要選取在滿足工件質(zhì)量與生產(chǎn)率的要求下，模具制造成本低、壽命長、操作方便又安全的工藝方案。其具體要求為：對沖裁件形狀與尺寸的要求1.沖裁件的形狀應(yīng)盡可能簡單、對稱、最好采用圓形、矩形等規(guī)則的幾何形狀或由這些基本形狀所組成。在許可的情況下，把沖裁件設(shè)計成少、無廢料排樣的形狀。2.沖裁件的外形或內(nèi)孔的轉(zhuǎn)角處、應(yīng)盡量避免有過尖的銳角，宜采用圓角連接。3.沖裁件的孔徑太小時，凸模易折斷或壓彎。沖孔的最小尺寸取決于材料的機(jī)械性能、凸模強(qiáng)度和模具結(jié)構(gòu)。沖小孔的凸模宜采用保護(hù)套。 4.沖裁件上局部凸出或凹入部分應(yīng)避免有窄長的切口和狹長的槽、否則會降低模具壽命和工件質(zhì)量。5.沖裁件上孔與孔之間，孔至邊緣之間的距離不宜過小，否則會產(chǎn)生孔與孔間材料的扭曲或使邊緣材料變形。也會影響沖模的強(qiáng)度及工件的質(zhì)量都不易保證。沖裁件對尺寸精度的要求一般普通沖裁所得到?jīng)_裁件的尺寸精度在 IT10～I(xiàn)T11 級以內(nèi)。本工件材料為Q235，厚度為 2mm。具有良好的沖壓性能,且沖裁件結(jié)構(gòu)形狀簡單，所以精度按照IT14 級制造。取磨損系數(shù) X=0.5。結(jié)論（1） 材料：Q235 鋼板是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的可沖壓性能。（2） 工件結(jié)構(gòu)形狀：沖裁件內(nèi)、外形應(yīng)盡量避免有尖銳清角，為提高模具壽邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）4命，建議將所有 90°清角改為 R1 的圓角。（3） 尺寸精度：零件圖上所有尺寸均未標(biāo)注公差，屬自由尺寸，可按 IT14 級確定工件尺寸的公差。經(jīng)查公差表，各尺寸公差為：、 、 、 、 、 、 。052.?074.?074.5?043.1?062.?074.??2135?2.3 確定工藝方案模具結(jié)構(gòu)類型因該工件屬大批量生產(chǎn)，根據(jù)零件的生產(chǎn)批量，尺寸精度和材料種類與厚度，選擇模具的導(dǎo)向方式與精度，定距方式及卸料方式等，現(xiàn)有如下兩種模具結(jié)構(gòu)方案： ]2[方案一：采用復(fù)合沖裁模結(jié)構(gòu)。即：在壓力機(jī)滑塊一次行程中、在模具同一工位同時完成沖孔和落料。復(fù)合模有如下特點：1、沖裁出來的產(chǎn)品精度高，不受送料誤差的影響，內(nèi)外形相對位置一致性好。2、沖件表面較為平整。3、適宜沖薄料，也適宜沖脆性或軟質(zhì)材料。4、沖模面積較少。方案二：采用級進(jìn)沖裁模結(jié)構(gòu)。即：在壓力機(jī)滑塊的一次行程、在模具不同工位分別進(jìn)行工件的內(nèi)形和外形沖裁，而在最后工位才制成工件。級進(jìn)模有如下特點：1、 材料利用率較高。2、 凸模形狀簡單，提高模具使用壽命。3、 工作效率比較高。該工件材料為 Q235，厚度為 2mm。大批量生產(chǎn)，精度要求不高，IT14 級即可，對比以上兩種方案決定采用級進(jìn)模沖裁結(jié)構(gòu)。通過到工廠的調(diào)研，了解到其工件包括下料、落料、沖孔、壓筋、切舌幾個工序。經(jīng)過研究可采用以下幾個方案來實施:1、 下料——壓筋——沖孔——切舌——落料2、 下料——沖孔——切舌——壓筋——落料3、 下料——沖孔——切舌——落料——壓筋邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）54、 下料——沖孔切舌落料——壓筋5、 下料——沖孔落料——切舌壓筋6、 下料——壓筋沖孔——切舌落料第一、二、三種方案是工廠采用的一般方案，主要是用來小批量生產(chǎn)，生產(chǎn)效率不高，模具設(shè)計比較簡單。第四種方案是把落料、切舌和沖孔有一副連續(xù)模來做。采用此方案則要求設(shè)計的模具精度比較高。成本較大。第六種方案把落料、沖孔、壓筋和切舌分成兩副模具，可以滿足大批量生產(chǎn)的要求，同時也可以節(jié)省模具成本，對模具的要求不是很高。設(shè)計的模具的結(jié)構(gòu)比較簡單。第五種方案相對第六種方案來說，主要考慮模具和工件的定位和壓一般成形規(guī)律，與尺寸精度的影響。通過和老師討論第五種方案較好。2.3.1 定位裝置為了使條料送料時有準(zhǔn)確的位置,保證沖出合格的制件,同時考慮到零件生產(chǎn)批量不多,且要求模具結(jié)構(gòu)盡量簡單,所以采用定位銷定位。因為板料厚度 t=2mm,屬于較厚的板材,且制件尺寸不大 ,固采用側(cè)面兩個始用擋料銷定位導(dǎo)向,在送料方向由于受凸模和凹模的影響,為了不至于削弱模具的強(qiáng)度,在送給方向采用一個固定擋料銷.2.3.2 卸料裝置連續(xù)模沖裁時，條料將卡在凸凹模外緣，因此需要在下模設(shè)置卸料裝置。在下模的卸料裝置一般有三種形式：第一種剛性卸料，常用于較硬、較厚且精度要求不太高的工件沖裁。第二種彈性卸料，常用于沖裁厚度少于 1.5mm 的板料，由于有壓料作用，沖裁件平整。第三種廢料切刀卸料，主要用于大中型零件沖裁或成形見切邊。由于該零件的條料較厚，故采用第一種剛性卸料結(jié)構(gòu)。2.3.3 導(dǎo)向裝置采用二導(dǎo)柱式模架。邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）63 沖孔落料模模具結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1 工件展開圖圖 3.1 工件展開圖3.2 排樣及計算條料寬度及確定步距沖裁件在條料、帶料或板料上布置的方法稱為排樣，沖件的合理布置與沖件的外形有很大的關(guān)系。按材料的經(jīng)濟(jì)利用程度或廢料的多少，排樣可分為有廢料排樣與少、無廢料排樣兩大類。按零件在條料上的布置形式，排樣又可分直排、斜排、對排、對頭斜排、多排、混合排等形式。無廢料排樣是指工件與工件之間、工件與條料側(cè)邊之間均無廢料。少廢料排樣是指沿工件的部分外形切斷或沖裁，而廢料只有沖裁刃之間的搭邊或側(cè)搭邊。無廢料排樣是全部沿工件外形沖裁，在沖裁刃之間，工件與條料之間均無搭邊。根據(jù)以上敘述可見，采用少，無廢料排樣要求工件的相應(yīng)無搭邊部分公差等級于板材一致或根本上無公差要求。鑒于圖示工件的尺寸、外形及公差等級，采用少、邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）7無廢料排樣均不能滿足要求，因此選用有廢料排樣，且為直排法。排樣時工件與工件之間及工件與條料側(cè)邊之間留下的余料稱為搭邊及側(cè)搭邊。根據(jù)以上敘述可見，采用少，無廢料排樣要求工件的相應(yīng)無搭邊部分公差等級于板材一致或根本上無公差要求。鑒于圖示工件的尺寸、外形及公差等級，采用少、無廢料排樣均不能滿足要求，因此選用有廢料排樣，且為直排法。 ]3[排樣時工件與工件之間及工件與條料側(cè)邊之間留下的余料稱為搭邊及側(cè)搭邊。搭邊值的合理確定關(guān)系到工件的質(zhì)量及模具的壽命。首先查有關(guān)表確定搭邊值。根據(jù)零件形狀，兩工件間按圓弧取搭邊值 b=2.5,側(cè)邊按圓形取搭邊值 a=2.2,條料與導(dǎo)料板間的間隙 ，垂直于送料方向的工件尺10?b寸為 。12?D連續(xù)模進(jìn)料步距為 32.5mm。條料寬度按相應(yīng)的公式計算：B=(D+2a+⊿) （3.1）0??查表 ⊿=1B=(121+2.2×2+1) 01?=124.4 .01?3.3 材料利用率的計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。材料利用率η=A/（SB）×100％ （3.2）A——一個步距內(nèi)工件的有效面積 mm2S——送料步距 mmB——條料寬度 mmA=3307.29mm2η=3307.29/(35×124)×100%= 76.205%邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）8畫出排樣圖 2 如下：圖 3.2 排樣圖3.4 計算總沖壓力由于沖模采用剛性卸裝置和自然漏料方式，故總的沖壓力為：P0=P+Pt （3.3）P=P1+P2 （3.4）而式中 P 1--------落料時的沖裁力P2--------沖孔時的沖裁力按推料力公式計算沖裁力：P1=KLtτ （3.5）其中：K 為系數(shù) 見表 3-13L 為工件的輪廓長度（mm）為材料的抗剪強(qiáng)度（ ）?2mN邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）9t 為材料的厚度（mm）查附表 41 τ=340MPa?KLtP?1=1.3×298×2×340/10000=26.34（KN）P2=1.3×2×3π×4×2×340/10000=6.66(KN)按推件力公式計算推件力 Pt：Pt=nKtP （3.6）其中：n 為卡再凹模里料的個數(shù)=h/t。h 為凹模刃壁垂直部分高度（mm） t 為料厚（mm）見表 3-16推 料 力 系 數(shù)TKP 為沖裁力 N。取 n=3，查表 2-10，K t=0.055Pt=3×0.055×(26.34+6.66)=5.45(KN)計算總沖壓力 PZ：PZ=P1+P2+Pt =26.34+6.66+5.45 =38.45(KN)3.5 壓力中心的計算沖裁力合力的作用點稱為沖裁的壓力中心。為了保證壓力機(jī)和模具平穩(wěn)地工作，沖模的壓力中心必須通過模柄軸線，且和壓機(jī)滑塊的中心線相重合，以防止模具工作時發(fā)生歪斜、間隙不均勻、導(dǎo)向磨損等。定壓力中心的工作，主要對復(fù)雜沖裁模、多凸模沖孔模及連續(xù)模才進(jìn)行。通常模具布置時將壓力中心安放在凹模的對稱中心點上。由沖裁壓力中心計算公式 ]4[， ， （3.7）/iixL??/iiyL??本次設(shè)計的模具中的沖孔模屬于多凸模沖孔，因此要計算其壓力中心，邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）10圖 3.3 壓力中心各型孔的沖裁長度和重心坐標(biāo)為：371?L0.21?x7.31?y4.2784203.3 .93.74?L54?x14?y57.19.5.166?976927?L07?x0?y8..59.17197 38.0?L.?x.297?y邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）11將數(shù)據(jù)代入上訴公式可得該圖形的壓力中心坐標(biāo)為 ，7.360?x。故沖的壓力中心點為（36.7 81.36）36.810?y邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）124 沖孔落料模的主要零部件設(shè)計4.1 凹模的設(shè)計落料模中凹模的尺寸及制造精度：落料零件的簡圖如下：圖 4.1 落料凹模尺寸 磨損后增大，由公式052.3?（4.1）?????0)(XDd計算得： 13.013.04/52.79)63()(???????dd?尺寸 磨損后增大，074.2?邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）1319.019.0 4/7.0372)34.72( )54(?? ???????dXDd?尺寸 磨損后增大，062.5?16.016.04/62.094)35( )5(?? ??????dd?尺寸 磨損后增大，043.1?1.01.04/3.082).( )5(?? ??????dXDd?尺寸 磨損后增大，062.3?16.016.04/62.0293).( )5(?? ??????dd?尺寸 磨損后增大，074.?19.019.04/7.07)3.( )54(?? ???????dXDd?4.2 沖孔模中凸模的尺寸及制造精度：邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）14沖孔零件的簡圖如下：圖 4.2 沖孔凸模尺寸 磨損后減小，并將該尺寸化為 由公式：03.64??3.0754???（4.2）0)(pXdp????08. 04/3.5).(? ????p尺寸 磨損后仍保持不變，并將該尺寸化為 由公式：052.? 25.4.?（4.3）8???Ld 07.24.80.52.4 8 ???d尺寸 磨損后仍保持不變，并將該尺寸化為03.6? 3.08.5.805. 8?????Ld邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）15尺寸 磨損后仍保持不變，并將該尺寸化為062.5? 26.038.49?..80.6249.3 8?????Ld尺寸 磨損后仍保持不變，并將該尺寸化為087.16? 287.01.5?..08.7105. 8?????Ld尺寸 磨損后仍保持不變，并將該尺寸化為074.51? 27403.5?9..180.7451.3 8?????Ld4.3 凸、凹模間隙查《沖壓工藝及模具設(shè)計》中表 2.3,知=0.06mm, =0.02mm，則minz?= + =0.08mm axi沖孔凸模、落料凹模分別按照沖孔凸模、落料凹模的實際尺寸進(jìn)行配制，雙邊最小間隙為 0.06mm，間隙最大不得超過 0.08mm。大批量生產(chǎn)、且工作精度要求不高，按大間隙可提高模具的壽命。 ]5[4.4 凹模的結(jié)構(gòu)形式凹模的材料選用 T10A，查《沖壓工藝及模具設(shè)計》可選用如下圖所示的類型：圖 4.3 凹模結(jié)構(gòu)圖查表得 ，6?h邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）16凹模外形尺寸的確定凹模的輪廓尺寸，因其結(jié)構(gòu)形式不一，受力狀態(tài)比較復(fù)雜，目前還不能用理論計算方法確定，在實用中，一般根據(jù)沖裁材料的厚度，按經(jīng)驗公式計算。凹模板的厚度一般應(yīng)不小于 15，隨著凹模板外形尺寸的增大，凹模板的厚度也相應(yīng)增大。按照下面的公式進(jìn)行計算。 ]6[凹模厚度： （mm ）KbH?式中 K——系數(shù)，考慮板料厚度的影響 =0.28；1Kb——沖裁件的最大外形尺寸。所以落料凹模厚度為： m5.32168.0??落料凹模尺寸 為：BL?9234.5 凸模的設(shè)計凸模的結(jié)構(gòu)形式通過對該工件的工藝性分析可知，該模具沖孔時需采用圓形凸模，落料時需采用非圓形凸模兩種。查《沖壓工藝及模具設(shè)計》可選用（b）型為該圓形凸模結(jié)構(gòu)，d=3.0～30.2mm，正符合該工件，其結(jié)構(gòu)如下圖：圖 4.4 沖孔凸模結(jié)構(gòu)凸模長度 為：L邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）17HL??321其中凸模固定板厚 ， 取 =20mmmH5.19.60%1 ??凹 1卸料板厚 ，m82導(dǎo)料板厚 ，3,其中 包括凸模進(jìn)入凹模的深度 、總修磨量以及模具閉合??0~1?狀態(tài)下卸料板到凸模固定板間的安全距離，取 。H18?則沖孔凸模： ，mL62182??落料凸模： 。0對于非圓形凸模可固定部分做成長方形，這樣就改善了它和凸模固定板之間的配合。如上該圓形小凸模比較細(xì)長，且工件厚度較大，必須進(jìn)行承壓能力校驗。承壓能力校驗：沖裁時,凸模承受的壓應(yīng)力 必須小于凸模材料強(qiáng)度允許的壓應(yīng)力 :壓?][壓?，對圓形凸模， ，代入上式可得[]PF???壓 壓 Pdt???4[]dt??壓式中 ——沖裁力，N；——凸模最小斷面面積，mm 2；——凸模直徑，mm；d——材料厚度，mm；t——毛料材料抗剪強(qiáng)度，MPa；?——凸模材料的許用壓應(yīng)力，MPa。][壓?查《沖壓模具與制造》表知 ，取 ，MPa160~][?壓?MPa140][?壓?，MPa58??326td38.45][??壓?所以 成立，即該沖孔凸模承壓能力足夠。4[]t???壓凸模的固定方式如圖所示，沖孔凸模采用壓入法的固定方式。邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）18圖 4.5 凸模安裝形式用凸模固定板將凸模固定在模座上。固定板與凸模一般采用 過渡配合。)6/7(mH適用于沖裁板厚 的沖裁凸模與各類模具零件，利用臺階結(jié)構(gòu)限制軸向移動，mt6?注意臺階結(jié)構(gòu)的尺寸，應(yīng)該使 ， ， 。DH??5.2~1?8~3?]7[它的特點是連接可靠，對配合孔的精度要求較高。裝配時，將凸模固定板型孔臺階朝上，放在兩個等高墊鐵上，將凸模工作端朝下放入型孔對正，用壓入機(jī)分多次壓入，要邊壓入邊檢查凸模垂直度，并注意盈量、表面粗糙度，導(dǎo)入圓角和導(dǎo)入斜度。壓入后臺階面要接觸，然后將凸模尾端磨平。壓入時最好在手動壓力機(jī)上進(jìn)行，首次壓入時不要超過 3mm。而落料凸模由于其外形復(fù)雜.采用低熔點合金法進(jìn)行固定。低熔點合金在冷凝時有體積膨脹的特點，利用這個特點在模具裝配時固定零件。采用這種方法的優(yōu)點是工藝簡單、操作方便，并可降低配合部位的加工精度，減少加工工時，有較高的連接強(qiáng)度。且低熔點合金可重復(fù)使用，回用次數(shù)多時，應(yīng)測定合金的成分比例。 ]8[邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）195 沖孔落料模輔助零件設(shè)計5.1 擋料銷擋料銷用于限定條料的送進(jìn)距離、抵住條料的搭邊或工件輪廓，起定位作用。擋料銷有固定擋料銷和活動擋料銷，而固定擋料銷分為圓形和鉤形，一般安裝在凹模上，圓形擋料銷，結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，根據(jù)所設(shè)計的模具選用圓形固定擋料銷。材料為 45 鋼，經(jīng)熱處理硬度 HRC42～48。與凹模的銷孔為 H7/m6 配合。查《沖壓工藝及模具設(shè)計》表 3.8 知，擋料銷高度為 3mm。5.2 導(dǎo)料板導(dǎo)料板的作用是使條料在橫向能夠正確定位，即沖裁時條料可貼在導(dǎo)料板的一側(cè)向前送進(jìn)，以防偏斜。導(dǎo)料板的結(jié)構(gòu)可分為與卸料板作為一體的和與卸料板分離的兩種形式。為了便于加工制造，采用導(dǎo)料板與卸料板聯(lián)成整體的結(jié)構(gòu)形式。為使條料順利通過，導(dǎo)料板間的距離應(yīng)等于條料的最大寬度加上一間隙值（ 一般大于0.5mm） 。導(dǎo)料板的高度 H 視料厚 t 與擋料銷的高度 h 而定,使用固定擋料銷時,導(dǎo)料板高度較大,擋料銷上要有適當(dāng)?shù)目臻g,使條料便于通過,送料不受阻礙時,導(dǎo)料板高度可小些.查《沖壓工藝及模具設(shè)計》表 3.8 知 H=8～10mm ,取 H=10mm。其結(jié)構(gòu)如下圖： ]9[圖 5.1 導(dǎo)料板邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）205.3 卸料板卸料板是將材料或工件從凸模上卸脫的固定式或活動式板形零件。本次設(shè)計考慮到該工件的工藝性極其模具的要求等因素，決定選用固定卸料板結(jié)構(gòu)，固定卸料裝置安全可靠，結(jié)構(gòu)簡單，卸料力大。根據(jù)沖裁件厚度，則采用封閉式剛性卸料板。且和導(dǎo)料板做為一體，兼作導(dǎo)向裝置，卸料板孔應(yīng)按照凸模配做。固定卸料板與凸模之間的單邊間隙取 ，經(jīng)過計算，凸模與卸料板上形孔的單邊間隙可tm)5.0~1(取 0.5mm。卸料板與凸模配合的孔下面應(yīng)保證是銳角，否則卸料時條料易擠進(jìn)間隙內(nèi)而損壞凸模。卸料板厚度一般為凹模厚度的 0.5～1.0 倍。 ]10[圖 5.2 剛性卸料板5.4 導(dǎo)向零件導(dǎo)向零件是指上、下模的導(dǎo)向裝置零件。對生產(chǎn)批量大、要求模具壽命長、工件精度高的沖裁模，一般采用導(dǎo)向裝置，以保證上、下模的精確導(dǎo)向。常用導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)。由于設(shè)計的模具較大，采用中間導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱分布在矩形凹模的對稱中心上，兩個導(dǎo)柱的直徑不同，可避免上模與下模裝錯而發(fā)生啃模事故。適用與單工序模。邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）21導(dǎo)柱與導(dǎo)套、下模座的配合關(guān)系采用基軸制。導(dǎo)柱和與之相配合的導(dǎo)套，分別壓入下模座和上模座的安裝孔中，分別采用 和 過盈配合，工作可靠，應(yīng)用67hRVH較為廣泛。為避免因調(diào)整不當(dāng)，使壓力機(jī)滑塊與導(dǎo)柱上端面碰撞，在選擇導(dǎo)柱長度和導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝時，應(yīng)保證模座在閉合狀態(tài)時，上模座上平面與導(dǎo)柱上端面應(yīng)保留 10～15mm 的距離，導(dǎo)柱下端面與下模座下平面應(yīng)留 2～5mm 的距離。導(dǎo)套與上模座上平面應(yīng)留不小于 3mm 的距離。 ]1[5.5 連接與固定零件5.5.1 上、下模座上、下模座上不僅要安裝沖模的全部零件，而且要承受和傳遞沖壓力。所以模座不僅要有足夠的強(qiáng)度，還要有足夠的剛度。模座的剛度不足，會降低沖模壽命。因此，模座要有足夠的厚度，一般取為凹模厚度的 1～1.5 倍。在該模具中可選用滑動導(dǎo)向中間導(dǎo)柱模架的模座。上、下模座的導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔的軸心線應(yīng)與基準(zhǔn)面垂直，其垂直度誤差按為 100:0.01mm。模座的上、下平面的表面粗糙度為 0.8，只有在保證平行度要求下才允許降低為 1.6。矩形模座的長度應(yīng)比凹模長度大40～70mm，而寬度尺寸可與凹模同寬或梢大。因為采用了導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向，應(yīng)為其留出足夠的安裝位置。以及采用了模柄的上模座，因為不用留出安裝壓板的凸臺，其外形尺寸可適當(dāng)縮小。模板的厚度一般可根據(jù)凹模厚度來定。 通常?。?、]12[上H凹下 H)5.1~(?式中 ——上模座厚度；上——下模座厚度；下——凹模厚度。凹所以落料模具： 。mH8571..???凹下上沖孔模具： H641凹下上下模座長 因為本沖模采用導(dǎo)柱導(dǎo)套裝置，故下模座長度取得)70~4(??凹L稍大。5.5.2 模柄選用壓入式模柄。它與上模座孔采用 過渡配合。模柄的直徑與長度應(yīng)與6/7mH所選用沖床的安裝模柄孔直接相匹配，模柄裝入上模座后，模柄的軸心線對上模上邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）22平面的垂直度誤差在全長范圍內(nèi)不大于 0.05mm，材料可采用 45 鋼。5.5.3 螺釘與銷釘螺釘與銷釘用于零件安裝時的固定和定位。工作零件與窩座配合時則不用銷釘。銷釘一般用兩個。螺釘?shù)拇笮「鶕?jù)凹模厚度選擇，查表選取螺釘?shù)男吞枮?M16。3.5.2.3 冷沖模常用零件的材料、熱處理及硬度如下: 表 5.1 材料清單零件名稱 材料 熱處理硬度 HRC沖裁凸模 T10A 58～62沖裁凹模 T10A 58～62上、下模座 HT400凸、凹模固定板 45 鋼 43～48墊板 45 鋼 43～48卸料板 45 鋼 43～48導(dǎo)料板 Q235 28~32擋料銷 45 鋼 43～48模柄 Q235 43～48導(dǎo)柱、導(dǎo)套 20 鋼 滲碳 56～62銷釘 45 鋼 43～48螺釘 45 鋼 35～40墊圈 Q235 43～48邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）236 沖孔落料模壓力機(jī)的選擇壓力機(jī)的選用是制定沖壓工藝和制定模具設(shè)計方案的一項重要內(nèi)容。它直接關(guān)系到設(shè)備的合理使用，沖壓工藝的的順利實現(xiàn)、提高模具壽命、方便操作以及提高生產(chǎn)效率等一系列重要問題。選用壓力機(jī)，主要是根據(jù)沖壓工藝的性質(zhì)，沖壓件批量的大小，模具的尺寸和精度，變形力的大小等。壓力機(jī)的選用包括選擇壓力機(jī)的類型和確定壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)兩項內(nèi)容。所選用的壓力機(jī)公稱壓力應(yīng)大于計算出來的總沖壓力 588KN,，工作臺板尺寸、壓力機(jī)的閉合高度和滑塊尺寸等應(yīng)能滿足模具正確安裝的要求。壓力機(jī)滑塊行程應(yīng)滿足工件在高度上能獲得所需尺寸，并在沖壓后能順利地從模具內(nèi)取出來。 ]13[由于沖模閉合高度 =170mm。壓力機(jī)的最大裝模高度mstaxdHLH???應(yīng)大于或等于 170mm（沖模閉合高度+5mm） 。按上述要求可選用開式可傾壓力機(jī),需要在工作臺面上加設(shè)墊板。型號為 JB23-63,其主要技術(shù)參數(shù)為：公稱壓力：630kN滑塊行程：120mm行程次數(shù)：70 次/min最大封閉高度：360mm連桿調(diào)節(jié)長度：50mm工作臺板厚度：84mm工作臺尺寸：480 710mm?電動機(jī)功率：5.5KW 模柄尺寸： 706?邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）247 壓筋切舌模設(shè)計計算7.1.1 彎曲力的計算此產(chǎn)品有壓筋部分還有包括切舌部分的力。由于壓筋不僅受到材料性能，彎曲方法，模具結(jié)構(gòu)等多種因素的影響，用理論公式計算不但計算復(fù)雜而且不一定正確，因此在生產(chǎn)中經(jīng)常采用經(jīng)驗公式來計算。U 形件彎曲的彎曲力計算：（7.1）trKbF???27.0式中 B──彎曲線寬度（mm） ；K──安全系數(shù)，一般取 K=1.3；t──板料厚度（mm） ；──材料抗拉強(qiáng)度（MPa） ；b?r──彎曲半徑（mm） 。U 形彎曲部位 B=25mm,t=2mm, =450MP,R=2mmb?則彎曲力 N 472520157.01????F頂件力和卸料力 值可近似取自由彎曲力的 30%~80%。即=（0.3~0.8 ） ≈0.5×4725=2363N21F由于切舌和沖裁類似，按沖裁公式計算即=1.3×15×4×2×340=53040N3總的彎曲力 F= + + =53040+2363+ =60128N12347257.2 壓筋切舌模壓力機(jī)的選擇為了確保機(jī)械壓力機(jī)的安全，按經(jīng)驗，可將計算的彎曲力限制在壓力機(jī)額定壓力的 75%～80%，并據(jù)此確定壓力機(jī)的額定壓力。按上述要求可選用 J23—10 開式雙柱可傾壓力機(jī)。邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）25其主要技術(shù)參數(shù)為：公稱壓力：100kN滑塊行程：45mm最大封閉高度：180mm封閉高度調(diào)節(jié)量：35mm模柄孔尺寸：φ40mm×50mm工作臺尺寸（前后×左右）：240mm×360mm工作臺板厚度：40mm邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）268 壓筋切舌模成形件尺寸的確定8.1 凸、凹模圓角半徑當(dāng)彎曲件的彎曲圓角半徑大于最小彎曲半徑，并且沒有特殊要求時，則凸模圓角半徑 就等于工件的彎曲半徑 r1。此處及第一部分壓筋凸模 =1mm。第二部分切pr pr舌凸模 =2mm。 ]14[凹模圓角半徑 的大小對彎曲和工件質(zhì)量均有影響。過小的圓角半徑會使工件表dr面擦傷，甚至出現(xiàn)壓痕。凹模兩邊的圓角半徑應(yīng)一致。以免彎曲工件時，使毛料發(fā)生偏移。在生產(chǎn)中，凹模圓角半徑通常根據(jù)材料的厚度選取。則當(dāng) t=2~4mm 時， ≈t dr則第一部分壓筋 =2mm。第二部分切舌 rd=10mm。8.2 凸、凹模間隙 對于 U 形彎曲件，則必須選擇適當(dāng)?shù)拈g隙。間隙的大小對工件質(zhì)量和彎曲力有很大影響。間隙越小，彎曲力越大；間隙過小，會使工件邊部壁厚減薄，降低凹模壽命。間隙過大，則回彈大，降低工件的公差等級。因此，間隙值與材料的機(jī)械性能、 工件彎曲回彈、直邊長度等有關(guān)。按《沖壓工藝及模具設(shè)計》式（4.46）計算。]15[Z= +Ct （8.1）maxt式中 Z──單面間隙，mm；──材料最大厚度，mm；maxtC──因數(shù)，參見《沖壓工藝及模具設(shè)計》表 4.12。Z=2.5+0.15×2.5=2.8758.3 彎曲模零件總體尺寸的確定凸、凹模尺寸壓筋凸模長度基本尺寸：75mm；切舌凸模高度：88mm；成形凹模厚度：37mm；邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）27上、下模座尺寸上模座：長×寬×高=360mm×164mm×40mm 模 柄：φ40mm×50mm， 下模座：長×寬×高=360mm×164mm×30mm 標(biāo)準(zhǔn)件選用按已確定的彎曲模形式及計算出的參數(shù)，從模具標(biāo)準(zhǔn)中查出有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)件。具體如下：銷釘：1—4×16 GB119—862—16×40 GB119—862—16×70 GB119—86螺釘：4—3×20 GB2867.5—814—M12×30 GB70—764—M16×60 GB65—768.4 模具自制零件的材料及熱處理要求上、下模座： 45 鋼、 調(diào)質(zhì) 28～32HRC壓筋切舌凹模： T10A、 56～62HRC壓筋切舌凸模： T10A、 58～60HRC固 定 板： 45 鋼、 43～48HRC邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）289 模具的安裝調(diào)試9.1 沖孔落料模的安裝調(diào)試9.1.1 確定裝配方法和裝配順序采用直接裝配法。先分組裝配后總裝配。分組裝配的有凸模和模柄裝配。選擇凹模為基準(zhǔn)件，先裝配下模、再裝配上模，最后裝配卸料板等輔助零件。 ]16[9.1.2 裝配要點⑴ 按裝配圖標(biāo)題欄準(zhǔn)備模具零部件。[2] 裝配模柄，將模柄壓入到上模座的型孔中，然后用止轉(zhuǎn)銷釘用來定位，使其止轉(zhuǎn)。[3] 裝配凸模，凸模固定板組件① 將沖孔凸模安裝在凸模固定板相應(yīng)孔內(nèi)，并打上防轉(zhuǎn)銷② 將落料凸模安裝在凸模固定板相應(yīng)孔內(nèi)，并鉚接③ 端面磨平[4] 按裝配、調(diào)整要領(lǐng)，將導(dǎo)料板，卸料板在凹模上安裝合適后，固緊螺釘、鉆、鉸銷孔，裝入定位圓銷。[5] 將凹模組件與下模座安裝合適后，固緊螺釘、鉆、鉸銷孔，裝入定位圓銷。[6] 將上模座與凸模固定板，墊塊安裝合適后，固緊螺釘、鉆、鉸銷孔，裝入定位圓銷[7] 裝配后的沖裁凸模、凹模的工件端面應(yīng)磨平，保證粗糙度 Ra0.8。[8] 試切[9] 裝配其他零件（導(dǎo)柱，導(dǎo)套）及標(biāo)準(zhǔn)件。[10] 試沖將裝配好的模具安裝在指定的壓力機(jī)上，試沖合格后交付生產(chǎn)使用。試沖時重點檢查各型孔與凸模的間隙合理和均勻、條料送料準(zhǔn)確、可靠、無阻滯和落料件、沖孔廢料下落順暢。邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）299.2 壓 筋 切 舌 模 的 安 裝 調(diào) 試⑴ 按裝配圖標(biāo)題欄準(zhǔn)備模具零部件。[2] 裝配模柄，將模柄壓入到上模座的型孔中，然后用止轉(zhuǎn)銷釘用來定位，使其止轉(zhuǎn)。[3] 裝配凸模，凸模固定板組件① 將凸模安裝在凸模固定板相應(yīng)孔內(nèi)，并鉚接② 端面磨平[4] 按裝配、調(diào)整要領(lǐng)，將導(dǎo)料板在凹模上安裝合適后，固緊螺釘、鉆、鉸銷孔，裝入定位圓銷。[5] 將凹模組件與下模座安裝合適后，固緊螺釘、鉆、鉸銷孔，裝入定位圓銷。[6] 將上模座與凸模固定板，墊塊安裝合適后，固緊螺釘、鉆、鉸銷孔，裝入定位圓銷[7] 裝配后的沖裁凸模、凹模的工件端面應(yīng)磨平，保證粗糙度 Ra0.8。[8] 試切[9] 裝配其他零件（導(dǎo)柱，導(dǎo)套）及標(biāo)準(zhǔn)件。[10] 試沖將裝配好的模具安裝在指定的壓力機(jī)上，試沖合格后交付生產(chǎn)使用。試沖時重點檢查各型孔與凸模的間隙合理和均勻、和成形件、沖孔廢料下落順暢。沖模組裝后必須在生產(chǎn)條件下試沖，檢查沖壓件的尺寸精度和表面質(zhì)量是否符合產(chǎn)品零件設(shè)計要求，檢查模具使用性能，是否能合理、可靠地滿足批量生產(chǎn)的要求。對試沖中出現(xiàn)的問題，分析產(chǎn)生原因并加以修正，使模具不僅能沖出合格零件，還具備安全穩(wěn)定地投入生產(chǎn)使用的條件。 ]17[邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）3010 結(jié)束語經(jīng)過了幾個月的學(xué)習(xí)和工作，我終于完成了畢業(yè)設(shè)計。從開始接到題目到計算，再到裝配圖的完成，每走一步對我來說都是新的嘗試與挑戰(zhàn)，這也是我在大學(xué)期間獨立完成的最大的項目。在這段時間里，我學(xué)到了很多知識也有很多感受，從對設(shè)計的一知半解，我開始了獨立的學(xué)習(xí)和試驗，查看相關(guān)的資料和書籍，讓自己頭腦中模糊的概念逐漸清晰，使自己非常稚嫩作品一步步完善起來，每一次改進(jìn)都是我學(xué)習(xí)的收獲，每一次試驗的成功都會讓我興奮好一段時間。從中我也充分認(rèn)識到了設(shè)計給我們模具專業(yè)帶來的挑戰(zhàn)與樂趣。雖然我的設(shè)計作品不是很成熟，還有很多不足之處，但我可以自豪的說，這里面的每一點，都是我的勞動成果。這次做設(shè)計的經(jīng)歷一定會使我終身受益，我感受到做設(shè)計是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己學(xué)習(xí)的過程和思考的過程，沒有學(xué)習(xí)就不可能有思考的能力，沒有自己的思考，就不會有所突破，那也就不叫設(shè)計了。希望這次的經(jīng)歷能讓我在以后學(xué)習(xí)中激勵我繼續(xù)進(jìn)步。邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）31參 考 文 獻(xiàn)1 王孝培主編、沖壓手冊、北京:機(jī)械工業(yè)出版社、 1990、20-222 姜奎華主編、沖壓工藝與模具設(shè)計、北京:機(jī)械工業(yè)出版社、 1997、 60-623 沖模設(shè)計手冊編寫組、 沖模設(shè)計手冊、北京:機(jī)械工業(yè)出版社、 1998、150-154 4 鈑金沖壓工藝手冊編委會編著、 鈑金沖壓工藝手冊、北京: 國防工業(yè)出版社、 1989、167-1725 沖壓工藝及模具設(shè)計編寫委員會、 沖壓工藝及模具設(shè)計、北京:國防工業(yè)出版社、1993、54-556 候義馨、 沖壓工藝及模具設(shè)計、北京:兵器工業(yè)出版社 , 1994、 62-657 盧險峰、 沖壓工藝模具學(xué)、北京:機(jī)械工業(yè)出版社、 1999、 44-468 胡亞民、 材料成形技術(shù)基礎(chǔ)、重慶:重慶大學(xué)出版社、 2000、15-179 劉湘云、鄒金統(tǒng)主編. 冷沖壓工藝及模具設(shè)計、北京: 航空工業(yè)出版社、1994、16-1710 陳尖嗣、郭景儀主編. 沖壓模具設(shè)計與制造技術(shù)、北京: 北京出版社、1991、 62-6511 張鼎承主編、 沖壓機(jī)械化與自動化、北京:機(jī)械工業(yè)出版社、 1982、92-95 12 張毅主編、 現(xiàn)代沖壓技術(shù)、北京:國防工業(yè)出版社、 1994、102-105 13 許發(fā)樾主編、 模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊、北京:機(jī)械工業(yè)出版社、 1994、164-166 14 Tomesani、L.Analy of a tension-driven outsidein tube inversion Jouranl of Material Processing Technology,Vol.64,1997,pp.397-38615 郭成等、 沖壓件廢次品的生產(chǎn)與防止 200 例、 北京:機(jī)械工業(yè)出版社、120-122 16 Pearce,R.Sheet Matal Forming,Bristol、philadelphia:Adam hilger,c1991 17 Liescu,constantin.Cold-pressing technology/constantin iliescu. ---Amsterdam:Elsevior,1990邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）32致 謝四年的艱苦跋涉，五個月的精心準(zhǔn)備，畢業(yè)論文終于到了劃句號的時候，心頭照例該如釋重負(fù)，但寫作過程中常常出現(xiàn)的輾轉(zhuǎn)反側(cè)和力不從心之感卻揮之不去。論文寫作的過程并不輕松，工作的壓力時時襲擾，知識的積累尚欠火候，于是，我只能一次次埋頭于圖書館中，一次次在深夜奮筆疾書。第一次花費(fèi)如此長的時間和如此多的精力，完成一篇具有一定學(xué)術(shù)價值的論文，其中的艱辛與困難難以訴說，但曲終幕落后留下的滋味，值得我一生慢慢品嘗。敲完最后一個字符，重新從頭細(xì)細(xì)閱讀早已不陌生的文字，我感觸頗多。雖然其中沒有什么值得特別炫耀的成果，但對我而言，是寶貴的。它是無數(shù)教誨、關(guān)愛和幫助的結(jié)果。我要感謝我的指導(dǎo)教師申愛玲、羅玉梅老師。兩位老師雖身負(fù)教學(xué)、科研重任，仍抽出時間，不時召集我和同門以督責(zé)課業(yè)，耳提面命，殷殷之情盡在諄諄教誨中。這篇論文更傾注了她們的大量心血。從初稿到定稿，她們不厭其煩，一審再審，大到篇章布局的偏頗，小到語句格式的瑕疵，都一一予以指出。是她們傳授給我方方面面的知識，拓寬了我的知識面，培養(yǎng)了我的功底，對論文的完成不無裨益。我還要感謝邵陽學(xué)院所有教過我的老師，是你們讓我成熟成長；感謝學(xué)院的各位工作人員，他們細(xì)致的工作使我和同學(xué)們的學(xué)習(xí)和生活井然有序。謹(jǐn)向我的父母和家人表示誠摯的謝意。他們是我生命中永遠(yuǎn)的依靠和支持，他們無微不至的關(guān)懷，是我前進(jìn)的動力；他們的殷殷希望，激發(fā)我不斷前行。沒有他們就沒有我，我的點滴成就都來自他們。讓我依依不舍的還有各位學(xué)友、同門和室友。在我需要幫助的時候他們伸出溫暖的雙手，鼎立襄助。能和他們相遇、相交、相知是人生的一大幸事。本論文的完成遠(yuǎn)非終點，文中的不足和淺顯之處則是我新的征程上一個個新的起點。我將繼續(xù)前行！邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）33