模具-平墊沖壓模具

模具-平墊沖壓模具,模具,沖壓 摘 要 沖裁工藝在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)是一項(xiàng)技術(shù)性和經(jīng)驗(yàn)性都很強(qiáng)的工作。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)提供的零件圖紙要求,用Auto CAD進(jìn)行設(shè)計(jì)分析。根據(jù)分析結(jié)果選擇合理的沖壓工藝和合理的模具結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上優(yōu)化零件結(jié)構(gòu)和選擇合適的零件材料。經(jīng)過(guò)查閱資料，首先要對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，經(jīng)過(guò)工藝分析和對(duì)比，采用沖孔落料工序，通過(guò)沖裁力、頂件力、卸料力等計(jì)算，確定壓力機(jī)的型號(hào)。再分析對(duì)沖壓件加工所需的模具類型，選擇所需設(shè)計(jì)的模具類型。 本文首先敘述了沖壓模具的發(fā)展?fàn)顩r，模具在現(xiàn)代工業(yè)中的作用，和在整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位。說(shuō)明了沖壓模具的重要性與本次設(shè)計(jì)的意義，接著是簡(jiǎn)單說(shuō)明了模具設(shè)計(jì)的基本概念和模具設(shè)計(jì)的一般步驟、模具的分類、模具零件的分類、模具的結(jié)構(gòu)形式、沖壓的基本概念、沖壓工藝基礎(chǔ)理論、塑性力學(xué)基礎(chǔ)理論。然后對(duì)沖壓件進(jìn)行工藝分析，完成了工藝方案的確定，對(duì)零件排樣圖的設(shè)計(jì)，完成了材料利用率的計(jì)算。再進(jìn)行沖裁工藝力的計(jì)算和沖裁模工作部分的設(shè)計(jì)計(jì)算，為選擇沖壓設(shè)備提供依據(jù)。其次對(duì)主要零部件的設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)件的選擇，為本次模具零件圖的繪制和模具的成形提供依據(jù)，以及為裝配圖各尺寸提供依據(jù)。通過(guò)前面的設(shè)計(jì)方案畫(huà)出模具各零件圖和裝配圖。 本次設(shè)計(jì)闡述了沖壓倒裝復(fù)合模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作過(guò)程。本模具性能可靠，運(yùn)行平穩(wěn)，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本。 關(guān)鍵字：沖裁；落料沖孔；倒裝復(fù)合模；模具結(jié)構(gòu) 18 ABSTRACT Application is broad according to cutting handicraft in the commercial run. That dies designs and makes a technology is one item technicality and all very strong job of experience. Originally, time, This graduation design based on the graduation design programme .Make use of the computer CAD software to assist design。Choose rational stamping handicraft and rational mould structure according to analysing result. The basis fixes the part material optimizing part structure and choosing rightly here. Look up a data through.. First be going to carry out industrial analysis on the part , Industrial analysis and contrast pass. Adopt punched hole blank working procedure. Passing according to cutting a force , being equivalent to a force in being unloaded piece strenuously, and so on secretly schemes against, ascertain the press machine type. Again analysis stamps the type processing the required mould piece face to face. Choose the required mould type. Situation the main body of the book has been narrated first stamping development of mould. Mould effect in modern industry and position in drawing in entire national economy. Have explained the significance that dies significance and common process. The step having explained the design for die and mould basic concept and the design for die and mould sort simplely follow, the mould classification , mould part classification , the mould structure form , the basic concept stamping, stamp handicraft basic theory , engineering plasticity basic theory. And then carry out industrial analysis on stamping piece. Accomplish handicraft scheme ascertaining that. Arrange the master drawing design to the part. Be completed to material the utilization ratio calculation. Carry out the calculation according to cutting a force again and The design according to cutting the model job part secretly schemes against. Be that the equipment choosing stamping provides a basis. Secondary choice to main component and part design and standard piece. Drawing and the mould forming that time of mould part pursues provide a basis to. And, every dimension provides a basis to assembling picture. By the fact that the preceding design plan draws up a mould, every part pursues and assembles picture. Design the physical design and course of work having set forth the stamping upside down mounting compound model originally time. The mould function is reliable originally , operation is stable, have raised product quality and the efficacy , have reduced the intensity of labour and cost of production. Keywords: Stamping; Blanking and Punching; Compound die; Die structure 1 緒 論 1.1模具技術(shù)的歷史與發(fā)展水平 我國(guó)考古發(fā)現(xiàn)，早在2000多年前，我國(guó)已有沖壓模具被用于制造銅器，證明了中國(guó)古代沖壓成型和沖壓模具方面的成就就在世界領(lǐng)先。我國(guó)于20世紀(jì)60年代開(kāi)始生產(chǎn)精沖模具。在走過(guò)了溫長(zhǎng)的發(fā)展道路之后，目前我國(guó)已形成了300多億元各類沖壓模具的生產(chǎn)能力。 近年來(lái)，我國(guó)沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)50多噸的模具。為中檔轎車(chē)配套的覆蓋件模具內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到1~2μm，壽命2億次左右的多工位級(jí)進(jìn)模國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到Ra≤1.5μm的精沖模，大尺寸（φ≥300mm）精沖模及中厚板精沖模國(guó)內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。 我國(guó)模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展已有20多年歷史。例如國(guó)內(nèi)汽車(chē)覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)普遍采用了CAD/CAM技術(shù)/DL圖的設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)均已實(shí)現(xiàn)二維CAD，多數(shù)企業(yè)已經(jīng)向三維過(guò)渡，總圖生產(chǎn)逐步代替零件圖生產(chǎn)。且模具的參數(shù)化設(shè)計(jì)也開(kāi)始走向少數(shù)模具廠家技術(shù)開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域。高性能的五軸高速銑床和三軸的高速銑床的應(yīng)用已越來(lái)越多。NC、DNC技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越成熟，可以進(jìn)行傾角加工超精加工。這些都提高了模具面加工精度，提高了模具的質(zhì)量，縮短了模具的制造周期。 1.2模具在現(xiàn)代工業(yè)中的地位 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具是重要的工藝裝備之一，它在鑄造、鍛造、沖壓、塑料、橡膠、玻璃、粉末冶金、陶瓷制品等生產(chǎn)行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。由于采用模具進(jìn)行生產(chǎn)能提高生產(chǎn)效率、節(jié)約原材料、降低成本，并保證一定的加工質(zhì)量要求，所以，汽車(chē)、飛機(jī)、拖拉機(jī)、電器、儀表、玩具和日常品等產(chǎn)品的零部件很多都采用模具進(jìn)行加工。據(jù)國(guó)際技術(shù)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2000年產(chǎn)品零件粗加工的75 %，精加工的50 % 都由模具加工完成。 1.3模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位 模具工業(yè)是“百業(yè)之母”，是工業(yè)產(chǎn)品的“效益放大器”。各國(guó)對(duì)模具的美譽(yù)很多，美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為：“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石”；日本模具協(xié)會(huì)認(rèn)為：“模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富裕的動(dòng)力”；國(guó)際模具協(xié)會(huì)認(rèn)為：“模具是金屬加工業(yè)的帝王”。 模具在現(xiàn)代生產(chǎn)中，是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，它以其特定的形狀通過(guò)一定的方式使原材料成形。例如，沖壓件和鍛件是通過(guò)沖壓或鍛造方式使金屬材料在模具內(nèi)發(fā)生塑性變形而獲得的：金屬壓鑄件、粉末冶金零件以及塑料、陶瓷、橡膠、玻璃等非金屬制品，絕大多數(shù)也是用模具成形的。 據(jù)有關(guān)資料介紹，某些國(guó)家的模具總產(chǎn)值已超過(guò)了機(jī)床工業(yè)的總產(chǎn)值，其發(fā)展速度超過(guò)了機(jī)床、汽車(chē)、電子等工業(yè)。模具工業(yè)在這些國(guó)家已擺脫了從屬地位而發(fā)展成為獨(dú)立的行業(yè)，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)之一。 2 沖壓的定義和塑性力學(xué)基礎(chǔ) 2.1沖壓的定義 冷沖壓也稱板料沖壓，是塑性加工的一種基本方法。一般是以金屬板料為原材料（也有采用金屬管料和非金屬材料的），利用壓力機(jī)上的模具作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，再常溫下對(duì)金屬板料施加壓力，使金屬板料內(nèi)部產(chǎn)生變形的應(yīng)力。當(dāng)應(yīng)力的作用達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，板料毛胚的某個(gè)部分便產(chǎn)生與應(yīng)力的性質(zhì)相對(duì)應(yīng)的變形，使板料分離（或局部分離）或產(chǎn)生塑性變形，從而獲得所需尺寸及形狀的零件。 2.2 塑性變形的基本概念 在金屬材料中，原子之間作用著相當(dāng)大的力，足以抵抗重力的作用，所以在沒(méi)有其它外力作用的條件下，金屬物體將保持自有的形狀和尺寸。 （1）彈性變形-----當(dāng)物體受到外力作用之后，它的形狀和尺寸將發(fā)生變化即變形，變形的實(shí)質(zhì)就是原子間的距離產(chǎn)生變化。假如作用于物體的外力去除后，由外力引起的變形隨之消失，物體能完全恢復(fù)自己的原始形狀和尺寸，這樣的變形稱為彈性變形。 （2）塑性變形-----如果作用于物體的外力去除后，物體并不能完全恢復(fù)自己的原始形狀和尺寸，這樣的變形稱為塑性變形。塑性變形和彈性變形都是在變形體不破壞的條件下進(jìn)行的（即連續(xù)性不破壞） 通常用塑性表示材料塑性變形能力。 （3）塑性-----指固體材料在外力作用下發(fā)生永久變形而不破壞其完整性能力。金屬的塑性不是固定不變的，影響它的因素很多，除了金屬本身的晶格類型、化學(xué)成分和金相組織等內(nèi)在因素之外，其外部因素——變形方式（機(jī)械因素即應(yīng)力狀態(tài)與應(yīng)變狀態(tài)）、變形條件（物理因素即變形溫度與變形速度）的影響也很大。衡量金屬塑性高低的參數(shù)稱為塑性指標(biāo)（延伸率δ、斷面收縮率ψ）。 （4）塑性指標(biāo)-----是以材料開(kāi)始破壞時(shí)的塑性變形量來(lái)表示，它可借助于各種實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定。目前應(yīng)用比較廣泛的是拉伸試驗(yàn)，對(duì)應(yīng)于拉伸試驗(yàn)的塑性指標(biāo)，用延伸率δ和斷面收縮率ψ表示。 需要指出，各種試驗(yàn)方法都是相對(duì)于特定的受力狀況和變形條件的，由此所測(cè)定的塑性指標(biāo)，僅具有相對(duì)的比較意義。 （5）變形力-----塑性變形時(shí)，使金屬產(chǎn)生變形的外力稱為變形力。 （6）變形抗力-----金屬抵抗變形的力稱為變形抗力，它反映材料產(chǎn)生塑性變形的難易程度，一般用金屬材料產(chǎn)生塑性變形的單位變形力表示其大小。 3 模具設(shè)計(jì)過(guò)程 3.1 沖壓工藝分析 3.1.1 材料 該沖裁件的材料為Q235，有較好的可沖壓性能。力學(xué)性能為：抗剪強(qiáng)度310-380MPa ,抗拉強(qiáng)度375-460MPa，屈服強(qiáng)度為235MPa，伸長(zhǎng)率21%-25%， 3.1.2零件結(jié)構(gòu) 根據(jù)零件內(nèi)、外形尺寸標(biāo)注公差，按IT14確定工件尺寸的公差 。孔心距公差為IT11級(jí)，查公差表得： 外形尺寸：直徑25mm ； 內(nèi)形尺寸：直徑18mm 結(jié)論：適合沖裁 3.2 工藝方案及模具結(jié)構(gòu)類型 3.2.1工藝方案 （1）圓形平墊沖壓工藝 該零件包括落料、沖孔兩道工序組成。可以采用以下三種工藝方案： 方案一 先落料，后沖孔。 --先充25外圓的輪廓—充18的內(nèi)孔 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 落料--沖孔復(fù)合工序 采用復(fù)合模具生產(chǎn)。 （2）落料工序工藝的選擇 方案一的模具實(shí)單工序模，單工序模具沖壓精度一般，對(duì)原材料的要求不高。生產(chǎn)通用性好，適用于中，小批量生產(chǎn)及大型件的大量生產(chǎn)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造周期短，價(jià)格低。模具有導(dǎo)向時(shí)安裝與調(diào)整方便，設(shè)備較小。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需兩道工序、兩副模具，成本高而且生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量的生產(chǎn)的要求。 方案二只需一套模具，工件的精度和生產(chǎn)效率都很高，但是級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)和制造難度大、周期長(zhǎng)且制造成本高，材料的利用率也較低。 方案三的精度和生產(chǎn)效率雖不如方案二的高，但都可以滿足生產(chǎn)需要，最重要的是生產(chǎn)成本較低。綜合所有因素，該工件采用方案三最好。 3.3 毛坯尺寸的確定和排樣 3.3.1 毛坯尺寸的計(jì)算 工件簡(jiǎn)圖 （單位：mm） 根據(jù)零件確定計(jì)算毛坯尺寸的公式： A = 3.14*(D/2)2 =3.14*252/4 = 490.63 (mm) (其中D = 25 ) 3.3.2 查表確定搭邊值 查表知： 兩工件的搭邊 a=2.2 工件邊緣搭邊 a1=1.8 步距 S = D +a1 =25 +1.8 =26.8（mm） 3.3.3 條料寬度 B = D+2*a = 25 + 2.2*2 = 29.4（mm） B0 = B + Z = 29.4 + 0.5 = 29.9（mm） 其中 ：D -- 工件的外圓直徑 A -- 一個(gè)沖裁件的面積 B -- 條料寬度 S -- 條料進(jìn)距 B0 -- 導(dǎo)料板間距離 Z -- 導(dǎo)料板與條料間的最小距離 3.3.4 排樣圖 排樣圖如下圖所示 3.4 材料利用率 3.4.1一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率 η= A /BS = 190.63/ （29.4 * 26.8） = 62.3％ A -- 一個(gè)步距內(nèi)的沖裁件的實(shí)際面積 B -- 條料寬度 S -- 步距 3.4.2 材料的總利用率 查板材標(biāo)準(zhǔn)，宜選用3000×6000的鋼板，每張鋼板可剪裁2張條料（3000×3000）每張條料可沖10000個(gè)工件?？偟牟牧侠寐? η總=nA1/LB100% = 49.6 % 即每張板料的材料利用率為49.6 % η總— 總的材料利用率 3.5沖壓力與壓力中心計(jì)算 沖壓力示意圖 3.5.1 沖壓力分析 (1)沖孔凸模將凸凹模內(nèi)的沖孔廢料推出故需要沖孔推件力 (2)推件塊將落料凹模內(nèi)，沖孔凸模外的工件推出，故需要落料推件力和沖孔卸料力 (3)彈壓卸料裝置將箍在凸凹模外的落料廢料卸下故需要落料卸料力 3.5.2沖壓力計(jì)算 (1) 落料力 F落=KLtτb=1.3 * 78.5 * 343 * 2 Mpa=70 KN τb —Q235為310-380MPa，取值343Mpa K— 系數(shù)取1.3； L— 落料零件的周長(zhǎng)78.5 mm t— 零件的厚度 2 mm （2）沖孔力 F沖=KLtτb=1.3 * 2 * 56.5 * 343 = 30.8 KN L—沖孔的周長(zhǎng)56.5mm； 其他數(shù)據(jù)同上 （3）落料卸料力 Fx落=KxF落=0.1 * 70 = 7 KN （3-7） Kx—系數(shù)取0.1； F落—落料力 70 KN （4）沖孔卸料力 Fx沖= KxF沖=0.1 * 30.8 =3.08 KN （3-8） F沖—沖孔力 30.8KN； Kx—系數(shù)取0.1 （5） 推件力 F推 = Ft落 + Ft沖 = N* K推 * （F沖 + F落 ） = 2 * 0.045 *（70 +30.8）= 2.8 KN N =H /t =6/2 = 3 H -- 凹模刃口直臂高度 K推 -- 系數(shù)取0.045 （7）公稱壓力 F總=F落+F沖+Fx落+Fx沖+F推 =15.9KN 3.6 壓力中心 由于本零件的加工在本工序中加工時(shí)是對(duì)稱件壓力中心在對(duì)稱中心，所以不需要計(jì)算壓力中心。 3.7 工作零件刃口尺寸計(jì)算 3.7.1落料部分以落料凹模為基準(zhǔn)計(jì)算 落料部分以落料凹模為基準(zhǔn)計(jì)算，落料凸模按間隙值配制。 3.7.2沖孔部分以沖孔凸模為基準(zhǔn)計(jì)算 沖孔部分以沖孔凸模為基準(zhǔn)計(jì)算，間隙取在凹模上，通過(guò)增加凹模刃口尺寸來(lái)取得間隙，即以落料凹模、沖孔凸模為基準(zhǔn) ，凸凹模按間隙值配制。 3.7.3刃口尺寸計(jì)算 沖裁間的尺寸精度主要取決于模具刃口的尺寸精度。合理間隙數(shù)值也必須靠模具刃口的尺寸及公差來(lái)保證正確。確定刃口尺寸及其公差將會(huì)直接影響到?jīng)_裁生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。因此它是設(shè)計(jì)沖裁模的主要任務(wù)之一。 在計(jì)算刃口尺寸時(shí)，應(yīng)按落料與沖孔兩種情況分別考慮，其原則如下： （1） 落料時(shí)，應(yīng)以凹模刃口尺寸為基準(zhǔn)。凹?；境叽缛÷淞铣叽绻罘秶鷥?nèi)的較小尺寸。凸模的基本尺寸則是用凹模的基本尺寸減去最小的合理間隙。 （2） 沖孔時(shí)，應(yīng)以凸模尺寸為基準(zhǔn)。凸模基本尺寸取沖件孔尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸。凹模的基本尺寸是用凸模的基本尺寸加上最小合理間隙。 （3） 凸凹模刃口的制造公差應(yīng)根據(jù)沖裁件的尺寸公差和凸凹模的加工方法來(lái)確定。既要保證沖裁間隙要求，并沖出合理的零件又要便于模具加工。 （4） 根據(jù)工件的尺寸公差的要求確定模具刃口尺寸的公差等級(jí)。 凸凹模配作加工時(shí)的計(jì)算方法： 磨損系數(shù) 沖件精度 IT10 IT11-IT13 IT14 X 1 0.75 0.5 落料時(shí)以凹模為基準(zhǔn)，配作凸模；沖孔時(shí)以凸模為基準(zhǔn)，配作凹模 沖裁件的制造尺寸公差I(lǐng)T14；模具刃口尺寸的公差I(lǐng)T9 沖裁模初始雙面間隙：Zmin=0.246 Zmax=0.36（根據(jù)參考材料查表得） 落料模具刃口尺寸的計(jì)算： 以落料凹模為基準(zhǔn)的刃口尺寸計(jì)算，落料時(shí)間隙取在凸模上。 凸模和凹模的制造公差選擇 工件尺寸：=25 0-0.3 凹模尺寸：Dd=（D-x ） D—工件的尺寸；2mm X—磨損系數(shù)；查表5-1得0.5 —工件公差；0.3mm —凸模凹模的制造公差；+0.06mm 計(jì)算得：Dd= 24.85 0+0.06 凸模尺寸：Dp=（Dd—Zmin） Dd凹模的尺寸；24.85mm Zmin沖裁模初始雙面間隙最小值；0.246mm 凸凹模的制造公差；-0.04mm 計(jì)算得：Dp=24.604 沖孔模具刃口尺寸的計(jì)算： 以沖孔凸模為基準(zhǔn)的刃口尺寸計(jì)算，沖孔時(shí)間隙取在凹模上。 凸模和凹模的制造公差選擇 工件內(nèi)孔的尺寸：d=11mm 凸模尺寸： d工件的尺寸；18mm X—磨損系數(shù)；查表5-1得0.5 —工件公差；0.3mm —凸模凹模的制造公差；-0.04mm 計(jì)算得：= 18.15 0-0.04 凹模尺寸： 工件的尺寸 d = 18mm X—磨損系數(shù)；查表5-1得0.5 —工件公差；0.3mm —凸模凹模的制造公差；+0.06mm Zmin沖裁模初始雙面間隙最小值；0.246mm 計(jì)算得：dd = 17.94 0+0.06 綜合以上計(jì)算得： 落料模具刃口尺寸：凹模尺寸Dd= Dd= 24.85 0+0.06 凸模尺寸 Dp=24.604 沖孔模具刃口尺寸：凸模尺寸= 18.15 0-0.04 凹模尺寸dd = 17.94 0+0.06 3.8零件結(jié)構(gòu)尺寸 3.8.1落料凹模板尺寸 凹模的結(jié)構(gòu)形式 如上圖所示在此設(shè)計(jì)中落料凹模和沖孔凹模的結(jié)構(gòu)形式均為直筒式孔 口凹模。 直筒式孔口凹模特點(diǎn)：制造方便，刃口強(qiáng)度高，刃磨后工作部分尺寸 不變。易積存沖件或廢料，脹力大，推件力大， 孔壁磨損大，刃磨層較厚。 沖裁刃口高度h（mm） 料厚t <0.5 >0.5～1 >1～2 >2～4 >4 刃口高度h <6 >6～8 >8～10 >10～12 >14 （1）落料凹模厚度：Ｈ＝kb 其中　ｋ＝0.28； 　　　　　　　b – 凹模孔的最大寬度（b = 71.8）； 計(jì)算得：H = 20 （2）落料凹模壁厚：Ｃ＝（1.2——2）Ｈ＝（1.2～2）×20 　　　　　　　　　　　?。?4～40?。恚? 　 取25ｍｍ （3）落料凹模板邊長(zhǎng)　Ｌ＝120mm （4）落料凹模寬　　?。拢?00mm （5）故確定凹模板外形為圓形直徑為120mm （6）根據(jù)上表確定沖裁刃口高度 8mm < h < 10mm，在本設(shè)計(jì)中沖 裁刃口高度h=9mm。 材料：Cr 12 表面硬度 58 ~ 62 HRC 3.8.2：凸凹模長(zhǎng)度和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　 L=h1+h2+h3=7+10+28=45 mm h1 凸凹模固定板厚度；7mm h2 彈性卸料版厚度； 10mm h3 彈性元件的厚度； 28mm 凹模長(zhǎng)度示意圖如下圖 3.8.3 沖孔凸模尺寸 凸模長(zhǎng)度：L = h1 + h3 = 20 + 25 = 45 h1凸模固定板厚度；20mm h3凹模板厚； 25mm 沖孔凸模長(zhǎng)度示意圖如下圖 凸模長(zhǎng)度示意圖 材料：Cr12 表面硬度 58 ~ 62 HRC 3.9 零件的強(qiáng)度校核 其他零件均不屬于細(xì)長(zhǎng)桿強(qiáng)度足夠，以只校核沖孔凸模的強(qiáng)度。 3.9.1 凸模的承受能力校核： δ= p/A = 30800/3.14*182 =81.06Mpa δc = 520Mpa 因?yàn)?：δ<δc 所以 ：凸模滿足承受能力 3.9.2 失穩(wěn)彎曲應(yīng)力校核： 當(dāng)凸模有導(dǎo)向時(shí)，其凸模的自由長(zhǎng)度應(yīng)滿足以下要求 L 其中：E為彈性模量。對(duì)于Cr鋼其值2.20*MPa； P為沖孔時(shí)的沖裁力 L 2 = 0.552 *2.2*105*1.84/3.14*30800 = 100.70mm L = 100.30mm 該凸模的長(zhǎng)度L=45mm 而L=100.30mm＞45mm所以此凸模符合要求。 3.10其他零件結(jié)構(gòu)尺寸 3.10.1 核導(dǎo)料板的設(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0.5mm，這樣就確定導(dǎo)料板的寬帶，厚度按表選擇。導(dǎo)料板采用45鋼制作，熱處理硬度為40~45HRC，用螺釘和銷釘固定在凹模上。在導(dǎo)料端安裝有承料板。 3.10.2 卸料部件的設(shè)計(jì) 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10mm。卸料板采用Q235鋼制造。 卸料螺釘?shù)倪x用 。 卸料板上設(shè)置4個(gè)卸料螺釘，公稱直徑為12mm，螺紋部分為M10×10mm。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)使卸料板超出凸模斷面1mm，有誤差時(shí)應(yīng)通過(guò)在螺釘和卸料板間安裝墊片來(lái)實(shí)現(xiàn)。各板厚尺寸及規(guī)格見(jiàn)下表 各種板厚及規(guī)格 序號(hào) 名稱 尺寸 厚度 材料 數(shù)量 1 上墊板 120*100 8 45＃鋼 1 2 凸模固定板 120*100 20 Q235 1 3 卸料版 120*100 10 Q235 1 4 凸凹模固定板 120*100 20 Q235 1 3.10.3 模柄模架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 模柄是作為上模與壓力機(jī)滑塊連接的的零件。對(duì)他的技術(shù)要求是：一要與壓力機(jī)滑塊上的模柄孔正確配合，安裝可靠。二是要與上模正確而可靠的連接。JB/T 7646.1 ---2008 《沖模模柄》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的沖模模柄有壓入式模柄、旋入式模柄、凸緣模柄等幾種。 壓入式模柄與模孔采用過(guò)渡配合 H7/m6，并加螺釘以防止轉(zhuǎn)動(dòng)。這種模柄可較好的保證軸線與上模座的垂直度，適合中小沖模，在生產(chǎn)中比較常見(jiàn)。 選入式模柄通過(guò)螺紋與上模座連接，并通過(guò)螺絲防止松動(dòng)。這種模具拆轉(zhuǎn)方便，但模柄軸線與上模座的垂直度較差，多用于有導(dǎo)柱的中小型模具。 凸緣模具用3 ~ 4個(gè)螺釘緊固與上模座，模柄的凸緣與上模座的網(wǎng)窩采用H7/js6過(guò)渡配合，用于較大的模具?？紤]到模具的結(jié)構(gòu)，本次設(shè)計(jì)采用凸緣模柄比較的方便。 3.10.4 模架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 模架是上模座、下模座、導(dǎo)柱、和導(dǎo)套的組合體。根據(jù)模架導(dǎo)向用的導(dǎo)柱和導(dǎo)套間的配合性質(zhì)，模架可分為滾動(dòng)導(dǎo)向模架和滑動(dòng)到相愛(ài)那個(gè)模架兩大類。 選擇模架結(jié)構(gòu)要根據(jù)共建的受力變形特點(diǎn)配件的定位和出件的方式、材料送進(jìn)方向、導(dǎo)柱的受力狀態(tài)，以及操作是否方便等方面進(jìn)行綜合考慮。 選擇模架尺寸時(shí)耀從凹模的輪廓尺寸來(lái)考慮，一般在長(zhǎng)度及寬度上模架都應(yīng)比凹模大40—60mm，模架的厚度一般等于凹模后的的1—1.5倍選擇模架時(shí)還要注意模架和壓力機(jī)的安裝關(guān)系，在模架與壓力機(jī)工作臺(tái)的關(guān)系中，模座的狂度應(yīng)比壓力機(jī)功能工作臺(tái)孔的孔徑每邊約大40—50mm。另外，沖壓模具的閉合高度應(yīng)大于壓力機(jī)的最小裝模高度，小于壓力機(jī)的最大裝模高度等。 考慮到以上的要求以及制件的精度、壓力機(jī)的最大裝模高度、滑塊行程確定模具閉合高度為356mm，由此選擇對(duì)角導(dǎo)柱的模架。對(duì)角模架的定位相對(duì)于其他幾種模架的更加準(zhǔn)確。由于所加工的零件的尺寸過(guò)大不能選擇標(biāo)準(zhǔn)模架。根據(jù)模具架的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)上模座，下模座以及其他標(biāo)準(zhǔn)件得選擇。 3.10.5 下模座的選擇設(shè)計(jì) 模座的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則： 模座設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題 設(shè)計(jì)時(shí)一般都按標(biāo)準(zhǔn)（GB/T2851.3—1990、GB/T2855.5—1990、GB/T2851.6—1990……）選用模架或模座。在比使用標(biāo)準(zhǔn)的情況下，設(shè)計(jì)沖模模座時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。 （1）模座的外形尺寸根據(jù)凹模的周界尺寸和安裝要求來(lái)確定。對(duì)于圓形模座，其直徑應(yīng)比凹模的直徑大30—70mm。對(duì)于矩形模座，其長(zhǎng)度應(yīng)比凹模板長(zhǎng)度大40—70mm，而寬度可以等于或略大于凹模板寬度，但應(yīng)考慮有足夠位置來(lái)安裝導(dǎo)柱、導(dǎo)套。模座的厚度一般取凹模板的1.0-1.5倍，根據(jù)受力情況，上模座厚度可比下模座厚度小5-10mm。對(duì)于大型非標(biāo)準(zhǔn)模座，還必須根據(jù)實(shí)際需要，按鑄件工藝性要求和鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。 （2）所設(shè)計(jì)的模座必須與所選的壓力機(jī)工作臺(tái)和滑塊的有關(guān)尺寸相適應(yīng)，并進(jìn)行必要的校核，如下模座尺寸應(yīng)比壓力機(jī)工作臺(tái)孔或墊板孔尺寸每邊大40-50mm等。 （3）上、下模座的導(dǎo)柱與導(dǎo)套安裝孔的位置尺寸必須一致，其孔距公差要求0.01mm以內(nèi)。模座上、下面的平行度，以及導(dǎo)柱導(dǎo)套安裝孔與模座上、下面的垂直度等要求符合標(biāo)準(zhǔn)中《沖模模架零件技術(shù)條件》的有關(guān)規(guī)定。 （4）模座材料根據(jù)工藝力的大小和模座的重要性選用，一般的模座選用HT200或HT250，也可選用Q235或Q255，大型重要模座可選用ZG35或ZG45。 該模具采用中間導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在模具中間位置，沖壓時(shí)可防止偏心力矩而引起的模具歪斜，可以根據(jù)凹模周界尺寸來(lái)選擇模架規(guī)格。 兩副導(dǎo)柱導(dǎo)套選用同一種規(guī)格的，導(dǎo)柱d×l為φ32×160、導(dǎo)套d×l×D為φ32×115×φ45。 上模座厚度H上模取45mm，上模墊板厚度H取10mm，固定板厚度H取20mm，下模座厚度取50mm那么該模具的閉合高度為： H閉 = H上模 + H墊 + L + H + H 下模 – h2 = (45 + 10 + 45 + 25 + 50 – 2）mm = 173mm 式中 L -- 凸模長(zhǎng)度，L = 45 mm H -- 凹模厚度，H = 25mm h2 -- 凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度 ，h2 = 2mm 3.11 壓力機(jī)的選擇 因?yàn)槟＞叩淖畲箝]合高度為173mm，查表知該模具選用開(kāi)式雙柱可傾J23—25的壓力機(jī)比較合適，該壓力機(jī)的最大裝模高度為220mm。該模具主要的技術(shù)參數(shù)如下： 公稱壓力：250KN 滑塊行程：65mm 最大閉合高度：270mm 最大裝模高度：220mm 連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度：55mm 工作臺(tái)尺寸（前后×左右）：370mm×560mm 墊板尺寸（厚度×孔徑）：50mm×200mm 模柄孔尺寸：φ40mm×60mm 最大傾斜角度：300 參考文獻(xiàn) [1]沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè) 郝濱海 編著； 化學(xué)工業(yè)出版社 2004 [2]沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 張如華等編著； 清華大學(xué)出版社 2006 [3]現(xiàn)代模具設(shè)計(jì) 劉潔 主編； 化學(xué)工業(yè)出版社 2005 [4]模具制造工藝學(xué) 譚海林 陳勇 主編 中南大學(xué)出版社 2006 [5]互換性與技術(shù)測(cè)量 韓進(jìn)宏 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2004 [6]沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù) 鄭家賢 編著 機(jī)械工業(yè)出版社2005 [7]Peter P.Tsai, Heidi Schrecuder-Gibson, Phillip Gibson. Journal of Electrostatics,2003,54:333-341 [8]M.Nifuku, Y.Zhou, A.Kisiel, T.Kobayashi, H.Katoh. The basic concept of stamping die,2001,51-52:200-205 致 謝 在大學(xué)四年的基礎(chǔ)課以及專業(yè)課的學(xué)習(xí)中，讓我感受到了學(xué)習(xí)是無(wú)止境的和知識(shí)的重要性。在這四年里我系統(tǒng)的學(xué)習(xí)了材料成型方面的基礎(chǔ)知識(shí)。在這四年里有老師的無(wú)私指導(dǎo)以及同學(xué)的熱心關(guān)懷，我學(xué)到了很多的東西。在畢業(yè)之際，我要感謝那些幫助我的老師及同學(xué)。同時(shí)，特別感謝導(dǎo)師張老師。在期間，從設(shè)計(jì)選題及設(shè)計(jì)，審核圖紙等環(huán)節(jié)，自始至終都傾注了老師們的心血;老師深邃的學(xué)科洞察力、淵博的學(xué)識(shí)、平易近人的作風(fēng)、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度、創(chuàng)造性的學(xué)術(shù)意識(shí)、崇高的道德修養(yǎng)、兢兢業(yè)業(yè)的敬業(yè)作風(fēng)、一絲不茍的科學(xué)精神和對(duì)學(xué)生啟發(fā)式和全面型的培養(yǎng)方式，都給我留下了終生難忘的印象，在潛移默化中培養(yǎng)了我不斷奮發(fā)向上、刻苦鉆研的精神和真誠(chéng)待人接物的優(yōu)良品質(zhì)，并將最終使我受益終生。我將時(shí)刻銘記老師們的諄諄教誨來(lái)鞭策激勵(lì)自己，在今后的學(xué)習(xí)和工作中開(kāi)拓創(chuàng)新、努力進(jìn)取，以優(yōu)異的成績(jī)來(lái)回報(bào)老師的培養(yǎng)教導(dǎo)之恩。 再一次感謝老師以及與我一起討論的各位同學(xué)，是他們的關(guān)心和幫助，才能夠讓我順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。