XX 學(xué) 院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書課 題： 限位片的沖壓復(fù)合模具設(shè)計(jì)專 業(yè) 學(xué) 生 姓 名 班 組 學(xué) 號(hào) 指 導(dǎo) 教 師 完 成 日 期 摘要Ⅰ摘要關(guān)于學(xué)校這次的課程設(shè)計(jì)，我設(shè)計(jì)了限位片的沖孔落料復(fù)合模一套經(jīng)過(guò)課程設(shè)計(jì)的整個(gè)課題精心制作，對(duì)我所學(xué)的模具設(shè)計(jì)與制造所有知識(shí)得到了一個(gè)全面的復(fù)習(xí)，經(jīng)過(guò)查詢我們的教材還有我們學(xué)校圖書館里的和我這次課程設(shè)計(jì)課題有關(guān)的書本，根據(jù)模具設(shè)計(jì)的相關(guān)流程進(jìn)行一步一步的不折不扣制作，把我這次課程設(shè)計(jì)的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程給很清楚的寫在這份說(shuō)明書上了。在這次設(shè)計(jì)限位片同樣先進(jìn)行了工藝的分析，工藝的計(jì)算，確定壓力機(jī)型號(hào)，再將各主要零部件的設(shè)計(jì)表達(dá)出來(lái)。這次課程設(shè)計(jì)限位片設(shè)計(jì)說(shuō)明書的第一個(gè)部分是對(duì)我這次課程設(shè)計(jì)課題的第一套模具，限位片坯料的沖孔落料復(fù)合模的工藝的分析，工藝的計(jì)算，主要零部件的設(shè)計(jì)。這次限位片設(shè)計(jì)說(shuō)明書的工藝計(jì)算，主要限位片的設(shè)計(jì)。這都為選擇沖壓設(shè)備提供重要依據(jù)。也為本次模具設(shè)計(jì)的 AutoCAD 裝配圖，以及 AutoCAD 主要限位片圖繪制提供了依據(jù)。關(guān)鍵詞：沖壓模、- 3 -目錄摘要··················································································································ⅠAbstract···········································································································Ⅱ第一張 概述····································································································41.1課程設(shè)計(jì)的目的·························································································41.2課程設(shè)計(jì)的要求·························································································41.3課程設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)··················································································4第二章 限位片坯料工藝設(shè)計(jì)·························································52.1 分析限位片坯料的工藝性···························································52.1.1 限位片坯料工藝分析·································································52.1.2 確定限位片坯料沖壓工藝方案·················································52.2 限位片坯料的工藝計(jì)算····························································- 4 -··20第三章 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模模具零部件設(shè)計(jì)·······················73.1 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模，沖 Φ20mm 孔凸模的設(shè)計(jì)·······················73.2 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模落料凹模設(shè)計(jì)·······································83.3 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模凸凹模設(shè)計(jì)···········································83.4 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模，凸模固定板設(shè)計(jì)·······························93.5 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模，凸凹模固定板設(shè)計(jì)···························103.20 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模，推件塊設(shè)計(jì)······································113.7 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模，墊板設(shè)計(jì)············································12第四章 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)·························144.1 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模模架的選擇········································144.2 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模壓力中心計(jì)算·····································144.3 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模模具裝配圖和繪制·······························16總結(jié)··················································································································20致- 5 -謝··················································································································21參考文獻(xiàn)·········································································································22第一章 概述1.1 課程設(shè)計(jì)的目的1、在這次課程設(shè)計(jì)中通過(guò)對(duì)課程設(shè)計(jì)的課題制作，對(duì)我們?cè)趯W(xué)校老師所教的專業(yè)知識(shí)和我們自己所自學(xué)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行一個(gè)鞏固。2、在這次課程設(shè)計(jì)中培養(yǎng)我們模具專業(yè)的學(xué)生在遇到問(wèn)題時(shí)的分析能力和解決問(wèn)題能力，還有能獨(dú)立的完成對(duì)于模具設(shè)計(jì)的流程的熟練制作。3、在這次課程設(shè)計(jì)中對(duì)我們模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的學(xué)生工作作風(fēng)以及責(zé)任心還有安全意識(shí)得到較大跨度的一個(gè)提升。1.2 課程設(shè)計(jì)的要求1、課程設(shè)計(jì)的圖紙圖幅量：一共要最少 3 張零號(hào)的圖幅工作量（其中最少要有 1張零號(hào)裝配圖，剩下的不做要求） 。2、圖紙：最后答辯前上交的圖紙必須用 AutoCAD 繪制，畫圖時(shí)要更具繪圖標(biāo)準(zhǔn)去畫，最后要交 1 份 AutoCAD 圖紙和 1 份 1：1 打印出來(lái)的圖紙。3、課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書的字?jǐn)?shù)要求：不少于 5000 字。4、查看和課程設(shè)計(jì)課題有關(guān)的各種資料，為順利的完成課程設(shè)計(jì)以及能順利畢業(yè)做好充分的準(zhǔn)備工作。5、要求計(jì)算準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、圖面整潔，圖樣及標(biāo)注符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。20、要求編制的工藝規(guī)程符合生產(chǎn)實(shí)際。7、設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書要求文字通順，書寫工整。1.3 課程設(shè)計(jì)的的注意事項(xiàng)1、相關(guān)安全的事宜：在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的樣品加工時(shí)一定要遵守各類加工機(jī)械的操作規(guī)范，確保人生安全，器械安全。2、服從命令聽指揮:在進(jìn)行任何加工都前都要聽從老師的安排，認(rèn)真負(fù)責(zé)，精心制- 6 -作，保質(zhì)保量完成模具加工任務(wù)。3、課程設(shè)計(jì)的所有內(nèi)容必須自己獨(dú)立完成，可以請(qǐng)教同學(xué)或老師，但嚴(yán)禁抄襲，做，在模具加工時(shí)同樣要獨(dú)立完成。 第二章 限位片工藝設(shè)計(jì)2.1 分析限位片坯料的沖壓工藝性限位片坯料如圖 2-1 限位片坯料圖 2-1 限位片坯料2.1.1 限位片坯料工藝分析由圖 2-1 可見,限位片坯料的形狀比較簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)成對(duì)稱分布，限位片尺寸通過(guò)一般的沖壓能滿足限位片坯料的尺寸精度要求。尺寸的公差為自由公差，孔 Φ5mm 的孔邊距離外輪廓的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于凸、凹模所允許的最小壁厚，沒有凸、凹模強(qiáng)度的困擾，所以可以采用沖壓工序完成限位片的生產(chǎn)。2.1.2 確定限位片坯料沖壓工藝方案1、方案的種類 限位片坯料需要沖孔落料 2 個(gè)基本的工序，我們用以下 3 種加工的工藝方案來(lái)進(jìn)行加工：- 7 -方案一：先把坯料沖下來(lái)，然后再利用另外的一套沖孔的模具進(jìn)行孔的加工，用單個(gè)工序的模具來(lái)對(duì)限位片坯料的制作。方案二：采用沖孔落料，級(jí)進(jìn)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模具來(lái)完成限位片坯料的生產(chǎn)加工任務(wù)。方案三：采用落料和沖孔同時(shí)進(jìn)行的復(fù)合模具完成限位片坯料的生產(chǎn)任務(wù)。2、方案的比較 每種加工方案的特點(diǎn)以及方案比較如下。方案一：所需要的模具的結(jié)構(gòu)不怎么復(fù)雜，在加工模具時(shí)比較容易，但要 2 個(gè)工序才能將加工中心坯料加工出來(lái)，用兩個(gè)模具整個(gè)生產(chǎn)，這樣生產(chǎn)的成本有點(diǎn)高，并且加工時(shí)的效率很低，最為重要的是這個(gè)方案加工不能保證限位片坯料的尺寸精度。這個(gè)方案我們不要。方案二：雖然用級(jí)進(jìn)模他的加工效率是比較高的。但是級(jí)進(jìn)模具外形很大，制造模具時(shí)麻煩，這樣他的成本代價(jià)太高，本身這種模具就不適合加工這種形狀很小，結(jié)構(gòu)還很簡(jiǎn)單的限位片，因而這種案我們也不要。方案三：這個(gè)就要一個(gè)模具就行了，而且限位片坯料的限位片精度還有生產(chǎn)的速度要求都能夠達(dá)到要求，關(guān)鍵成本也不太高。3、方案的最終確定 綜上所訴，限位片坯料沖壓模具采用沖孔落料復(fù)合模具進(jìn)行產(chǎn)品的加工。2.1.2 確定限位片坯料沖孔落料復(fù)合模結(jié)構(gòu)形式的確定有正裝復(fù)合模具還有倒裝復(fù)合模具 2 種復(fù)合模。考慮到成型后拿料問(wèn)題。最終確定我們用倒裝式復(fù)合模具進(jìn)行限位片的沖壓加工。2.2工藝計(jì)算2.2.1 限位片坯料限位片的排樣設(shè)計(jì)如圖 2-2 排樣- 8 -圖 2-2 排樣1、搭邊值的確定[1]冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表 2.10 得出工件的搭邊對(duì)于本次的設(shè)計(jì)，我們 a1選取 2mm，工件側(cè)面 a=2mm2、條料步距的確定 步距值：16mm+2mm=18mm 寬度 20mm+2mm+2mm=24mm。根據(jù)三維軟件進(jìn)行測(cè)量得出，面積為 1285.84 平方毫米，周長(zhǎng) 222.83mm3、材料的利用率計(jì)算 η=S 工 /S 總 =1285.84/24mm×18×100％=70.4％2.2.2 凸模和凹模的工作部分尺寸限位片圖上所注公差經(jīng)查標(biāo)準(zhǔn)公差表 1.2 為 IT14 級(jí)，尺寸精度較低，普通沖裁完全可以滿足要求。表 1.2 部分標(biāo)準(zhǔn)公差值（GB/T1800.3—1998）公差等級(jí) IT20 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 IT15基本尺寸 /μm /mm＞3～20 8 12 18 30 48 75 0.12 0.18 0.30 0.48＞20～10 9 15 22 320 58 90 0.15 0.22 0.32 0.58- 9 -0＞10～18 11 18 27 43 70 110 0.18 0.27 0.43 0.70＞18～30 13 21 33 52 84 130 0.21 0.33 0.52 0.84＞30～50120 2539 202 100 1200 0.25 0.390.2021.00＞50～80 19 30 420 74 120 190 0.30 0.420 0.74 1.20＞80～120 22 35 54 87 140 220 0.35 0.54 0.87 1.40根據(jù)表 1.2 分析：該限位片沖裁工藝性較好，適宜沖裁加工。查公差表得各尺寸公差：限位片外形：20 mm062.?限位片內(nèi)形： 5 mm1?1、 確定凸、凹模的間隙以及制造公差。[2]冷沖壓模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)與范例 》表2-7 可得凸、凹模的間隙最小值 Zmin=0.100mm，凹模間隙最大值Zmax=0.140mm沖孔凸、凹模計(jì)算設(shè)沖孔尺寸為 根據(jù)以上原則，沖孔時(shí)以凸模設(shè)計(jì)為基準(zhǔn)，首先確定凸模刃口尺d??0寸，使凸模基本尺寸接近或等于工件孔的最大極限尺寸，再增大凹模尺寸以保證最小合理間隙 Zmin。凸模制造偏差取負(fù)偏差，凹模取正偏差。其計(jì)算公式為：凸模 d p=(d＋x△) 0- δp 凹模 d d=( ＋Z min)0+ δd ＝(d＋X△＋Z min) 0+ δd式中 dd——沖孔凹模基本尺寸(mm)； dp——沖孔凸?；境叽?mm)； d——沖孔件孔的最小極限尺寸(mm)； Ld——同一工步中凹?？拙嗷境叽?mm)； Lmin——制件孔距最小極限尺寸(mm)； △——沖孔件孔徑公差(mm)； Zmin——凸、凹模最小初始雙面間隙(mm)；X——磨損系數(shù)，是為了使沖裁件的實(shí)際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸，- 10 -與工件制造精度有關(guān)，可查表 9.1 取值：當(dāng)工件精度 IT10 以上，取 x=1；當(dāng)工件精度IT11～I(xiàn)T13，取 x=0.75；當(dāng)工件精度 IT14，則取 x=0.5。表 9.1 磨損系數(shù) X非圓形 圓形1 0.75 0.5 0.75 0.5料厚t(mm) 工件公差△/mm11～22～4＞4＜0.120＜0.20＜0.24＜0.300.17～0.350.21～0.410.25～0.490.31～0.59≥0.320≥0.42≥0.50≥0.200＜0.120＜0.20＜0.24＜0.30≥0.120≥0.20≥0.24≥0.30根據(jù)圖 1.1 和表 9.1 查得磨損系數(shù) X 取 0.5，即 X=0.75設(shè)凸、凹模分別按 IT20 和 IT7 級(jí)加工制造，所以凸模： d p =(d+X△) 0- δp=(5+0.75×0.21) 075.?=5.120 075.?凹模： d d=( dp +Zmin)d??=(5.120+0.10)012.=5.220012.?二、落料凸、凹模計(jì)算凹模： D d=(D－X△)d??0凸模： D p=( Dd－Z min) ＝(D－X△－Z min)P??0P??式中 Dd——落料凹模基本尺寸(mm)；Dp——落料凸?；境叽?mm)；D——落料件最大極限尺寸(mm)；?——落料件外徑公差(mm)；Zmin——凸、凹模最小初始雙面間隙(mm)；X——磨損系數(shù)，是為了使沖裁件的實(shí)際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸，與工件制造精度有關(guān)。表 9.1 取 X=0.5。由公差表（1.2）查得：設(shè)凸、凹模分別按 IT20 和 IT7 級(jí)加工。所以凹模 - 11 -20 :Dd2=(D2-X )062.??d??0=(20-0.5×0.62)0+0.025 =19.690+0.025mm凸模 20 :Dp2=(Dd2- Zmin)062.?P??=(19.69-0.10)01.=19.59 mm.?式中，由已知條件限位片為非圓形，材料的厚度是 1mm，以及限位片的公差大于0.42mm，查詢《冷沖壓模具設(shè)計(jì)》表 2-9 磨損系數(shù) X[5]得 X=0.5，制件精度為 IT14 級(jí)時(shí)查詢《沖壓模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)與范例》 。2、 限位片坯料沖壓模，沖壓力計(jì)算計(jì)算沖裁力是為了選擇合適的壓力機(jī)，設(shè)計(jì)模具和檢驗(yàn)?zāi)＞叩膹?qiáng)度，壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力，以適宜沖裁的要求，普通平刃沖裁模，其沖裁力 一般可以PF按下式計(jì)算：Fp=Kp Ltτ =Lt （20.1）式中 τ——材料抗剪強(qiáng)度（MPa）；L——沖裁周邊總長(zhǎng)（mm）；t——材料厚度（mm）；系數(shù) Kp是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損，凸模與凹模間隙之波動(dòng)，取 Kp =1.3。2.1 沖裁力 Fp 的計(jì)算據(jù)圖 5.3 可得一個(gè)限位片內(nèi)外周邊之和 L=222.83mm。查碳素結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能表知：鋼板的抗剪強(qiáng)度 τ=2120Mpa～304Mpa，取2200Mpa，制件厚度 t=1mm，則根據(jù)公式(20.1)： F p= Kp Ltτ=1.3×1.0×222.83×2200=753120.54(N)≈75.32（KN）2.2 卸料力 Fq1 的計(jì)算- 12 -Fq1=KxFp （20.2）式中 Kx——卸料力系數(shù)，查表 20.1 取 Kx＝0.05。根據(jù)公式（20.2）： F q1= KxFp=0.0205×75.32（KN）≈4.90(KN)表 20.1 卸料力、推件力和頂件力系數(shù)料厚 t/mm Kx kt Kd鋼≤0.1＞0.1～0.5＞0.5～2.5＞2.5～20.5＞20.50.0205～0.0750.045～0.0550.04～0.050.03～0.040.02～0.030.10.02030.0550.0450.0250.140.080.0200.050.032.3 頂件力 Fq2 的計(jì)算Fq2= KdFp （20.3）式中 Kd——頂件力系數(shù)。查表 20.1 得 Kd＝0.020.根據(jù)公式（20.3）： F q2= KdFp =0.14×75.32（KN）≈10.54（KN）2.4 總的沖壓力 F 的計(jì)算根據(jù)模具結(jié)構(gòu)總的沖壓力 F=FP+Fq1+Fq2=75.32+4.90+10.54=90.720(KN)選用的壓力機(jī)公稱壓力 P≥（1.1～1.3）F，取系數(shù)為 1.3，則：P≥1.3F=1.3x90.720 (KN)=117.99(KN)。從滿足加工的工藝要求考慮，可擬選用 J23-16 查《沖壓模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)與范例》表 9-9 開式雙柱可傾壓力機(jī)技術(shù)規(guī)格[2]J23-16 參數(shù)：公稱壓力/KN ：160- 13 -滑塊行程次數(shù)/次?min -1：115最大封閉高度/mm:220封閉高度調(diào)節(jié)量/mm: 60立柱距離/mm: 220工作臺(tái)尺寸/mm：450×300墊板尺寸/mm：厚度： 60模柄尺寸/mm：直徑： 30深度： 50 - 14 -9 主要零部件的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)主要零部件時(shí)，首先要考慮主要零部件用什么方法加工制造及總體裝配方法。結(jié)合模具的特點(diǎn)，本模具適宜采用線切割加工凸模固定板、卸料板、凹模及外形凸模、內(nèi)孔凸模。這種加工方法可以保證這些零件各個(gè)內(nèi)孔的同軸度，使裝配工作簡(jiǎn)化。下面就分別介紹各個(gè)零部件的設(shè)計(jì)方法。9.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模，沖 Φ5mm 孔凸模的設(shè)計(jì)限位片坯料沖孔落料復(fù)合模，沖 Φ5mm 孔凸模材料選擇：為保證模具的壽命以及限位片的精度和材料供應(yīng)問(wèn)題我們選擇 Cr12MOV。限位片坯料沖孔落料復(fù)合模，沖 Φ5mm 孔凸模形式確定： 采用國(guó)家規(guī)定形式中的(GB28203.2-81)。 材料選擇：為保證模具的壽命以及限位片的精度和材料供應(yīng)問(wèn)題限位片坯料沖孔落料復(fù)合模，沖 Φ5mm 孔凸模的熱處理： 58—202HRC。限位片坯料沖孔落料復(fù)合模。沖 Φ5mm 凸模的冷處理： 加超深冷冷處理（零下400C°）因?yàn)楣饪繜崽幚頉]法完全的去除材料的內(nèi)應(yīng)力。在材料剛剛經(jīng)過(guò)熱處理后接著進(jìn)行材料的加超深冷冷處理。這樣可以最大限度的去除材料的內(nèi)應(yīng)力。以增加模具的使用壽命。保證產(chǎn)品的尺寸精度穩(wěn)定性。限位片坯料沖孔落料復(fù)合模，沖 Φ5mm 凸模的固定方式：采用壓入式固定。限位片坯料沖孔落料復(fù)合模，沖 5mm 凸模具體設(shè)計(jì)圖紙如：圖 3-1 沖孔凸模所示。 - 15 -圖 3-1 沖孔凸模9.1.1 凹模的設(shè)計(jì)凹模采用整體凹模，各種沖裁的凹模孔均采用線切割機(jī)床加工，安排凹模在模架上位置時(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。模具厚度的確定公式為： H=Kb式中：K——系數(shù)值，考慮板料厚度的影響；b—— 沖裁件的最大外形尺寸；安上式計(jì)算后，選取的 H 值不應(yīng)小于（15～20）mm;表 10—1 系數(shù)值 K材料厚度 t/mms/mm1~3 >3~650~100>100~200>2000.30~0.400.20~0.300.15~0.200.10~0.150.35~0.500.22~0.350.18~0.220.12~0.180.45~0.600.30~0.450.22~0.300.15~0.22查表 10—1 得：K=0.35 - 16 -H=0.35×32=11.2mm取 H=18mm模具壁厚的確定公式為：C=(1.5~2)H=1.5×18~2×18=27~36mm凹模壁厚取 C=30mm凹模寬度的確定公式為：B=b+2C=32+2×30=92mm查表 10—1 取標(biāo)準(zhǔn)取 B=100mm凹模長(zhǎng)度的確定公式為：L=20+2×30=80mm凹模的長(zhǎng)度要考慮導(dǎo)料銷發(fā)揮的作用，保證送料粗定位精度。查表 10—2 取標(biāo)準(zhǔn)L=80mm。 （送料方向）凹模輪廓尺寸為 100mm×80mm×18mm。凹模材料選用 Cr12，熱處理 60~64HRC。表 10—2 矩形和圓形凹模的外形尺寸矩形凹模的寬度和長(zhǎng)度B×L矩形和圓形凹模厚度H63×50 63×63 10、12、14 、16、18、2080×63、80×80、100×63、100×80 、100×100、125×8012、14、16、18 、120、22125×100、125×125 、140×80、140×80 14、16、18 、20、22、25140×125、140 ×140、160×100、160×125、160 ×140、200 ×100、200×12516、18、20 、22、25、28160×160、200 ×140、200×160、250×125、250 ×14016、20、22 、25、28、32200×200、250 ×160、250×200、280×160 18、22、25 、28、32、35 - 17 -250× 250、280×200 、280×250、315×20020、25、28 、32、35、40315×250 20、28、32 、35、40、459.1.2 凸凹模的設(shè)計(jì)凸凹模的內(nèi)、外緣均為刃口，內(nèi)、外緣之間的壁厚取決于沖裁件的尺寸，為保證凸凹模的強(qiáng)度，凸凹模應(yīng)有一定的壁厚。9.1.3 外形凸模的設(shè)計(jì)因?yàn)樵撝萍螤畈皇菑?fù)雜，但有彎曲部分，所以將落料模設(shè)計(jì)成直通式凸模，直通式凸模工作部分和固定部分的形狀做成一樣，直通式凸模采用線切割機(jī)床加工?？梢灾苯佑?2 個(gè) M8 的螺釘固定在墊板上，凸模與凸模固定板的配合按 H7/m6。外形凸模的高度是凸模固定板的厚度、卸料板的厚度、導(dǎo)料板的厚度的總和，外形凸模下部設(shè)置 1 個(gè)導(dǎo)正銷，借用工件上的孔作為導(dǎo)正孔。外形凸模長(zhǎng)度為：L=H1 +H3+（15~20）mmH1——凸模固定板厚度；得 H1=0.8×H 凹 =0.8×18=9.6mm(標(biāo)準(zhǔn)為 20mm)H3——卸料板厚度；查表 10—5 得 H3=6mm(15~20)——附加長(zhǎng)度，包括凸模的修磨量，凸模進(jìn)入凹模的深度及凸模固定板與卸料板間的安全距離。 （附加長(zhǎng)度取 15）L=20+6+15=41mm 導(dǎo)正銷的直線部分應(yīng)為(0.5~0.8）t ，導(dǎo)正銷伸入定位孔是，板料應(yīng)處于自由狀態(tài)。在手工送料時(shí)，板料以由擋料銷定位，導(dǎo)正銷將工件導(dǎo)正的過(guò)程的將板料向后拉回約0.2mm。必須在卸料板壓緊板料之前完成導(dǎo)正。所以導(dǎo)正銷直線部分的長(zhǎng)度為：L 導(dǎo) =0.8×1.2=9.6mm在外形凸模的底部鉆安裝導(dǎo)正銷，采用 H7/r6 的配合，為防止其脫落，在凸模上打橫向孔，用銷釘固定導(dǎo)正銷。 - 18 -9.1.4 內(nèi)孔凸模設(shè)計(jì)因?yàn)閮?nèi)孔凸模是圓凸摸，仍然選用直通式凸模，采用線切割加工。與凸模固定板采用 H7/r6 配合。凸模長(zhǎng)度與外形凸模長(zhǎng)度相等為 45mm。凸模材料應(yīng)選 T10A，熱處理56~60HRC，凸模與卸料板之間的間隙見表 10—3 查得凸模與卸料板的間隙選為0.035mm。表 10—3 凸模與卸料板、導(dǎo)柱與導(dǎo)套的間隙序號(hào)模具沖裁間隙Z卸料板與凸模間隙 Z1輔助小導(dǎo)柱與小導(dǎo)套間隙 Z21 >0.015~0.025 >0.005~0.007 約為 0.0032 >0.025~0.05 >0.007~0.015 約為 0.0063 >0.05~0.10 >0.015~0.025 約為 0.014 >0.10~0.15 >0.025~0.035 約為 0.029.1.5 彎曲凸模的設(shè)計(jì)彎曲凸模選用直通式，采用線切割加工方法。彎曲凸模與凸模固定板采用 H7/r6 配合。長(zhǎng)度與外形凸模的長(zhǎng)度相等，等于 45mm, 凸模材料應(yīng)選 T10A，熱處理 56~60HRC，沖孔凸模與彎曲凸模之間有一定的間隙。為了保證間隙合理，彎曲凸模的寬度取 16 mm。9.2 卸料部分的設(shè)計(jì)9.2.1 卸料板的設(shè)計(jì)本模具的卸料板不僅有卸料作用，還具有用外形凸模導(dǎo)向，對(duì)內(nèi)孔凸模起保護(hù)作用，卸料板的邊界尺寸與凹模的邊界尺寸相同，卸料板的厚度按表 10—5 選擇，卸料板厚度為 6mm。卸料板與 2 個(gè)凸模的間隙以在凸模設(shè)計(jì)中確定了為 0.035。卸料板采用 45 鋼制造，熱處理淬火硬度 40~45HRC。表 10—5 固定卸料板厚度卸料板寬度沖件厚度 t200 - 19 -~0.8 6 6 8 10 12>0.8~1.5 6 8 10 12 14>1.5~3 8 10 12 14 169.2.2 卸料彈簧的設(shè)計(jì)在沖裁模卸料與出件裝置中，常用的元件是彈簧和橡膠，考慮本模具的結(jié)構(gòu)，該模具采用的彈性元件為彈簧。1、彈簧的選擇與計(jì)算 在卸料裝置中，常用的彈簧是圓柱螺旋壓縮彈簧。這種彈簧已標(biāo)準(zhǔn)化（GB2089 —1980） ，設(shè)計(jì)時(shí)根基所要求的壓縮量和生產(chǎn)的壓力按標(biāo)準(zhǔn)選用即可。（1）卸料彈簧的選擇原則a、為保證卸料正常工作，在非狀態(tài)下，彈簧應(yīng)該預(yù)壓，其與壓力應(yīng)大于等于單個(gè)彈簧承受的卸料力，即Fy≥Fx/n 公式（10—1）式中 Fy——彈簧的預(yù)壓力， N； Fx——卸料力，N；N——彈簧根數(shù)。b、彈簧的極限壓縮量應(yīng)大于或等于彈簧工作時(shí)的總壓縮量，即 Hj≥H=Hy+Hx+Hm 公式（10—2）式中 Hj——彈簧的極限壓縮量，mm；H——彈簧工作時(shí)的總壓縮量，mm；Hy——彈簧在余壓力作用下的預(yù)壓量，mm；Hx——卸料板的工作行程 mm；Hm——凸模與凸凹模的刃磨量，mm ，通常取 Hm=4～10mm。C、選用的彈簧能夠合理的布置在模具的相應(yīng)空間。（2）卸料彈簧的選用與計(jì)算步驟a、根據(jù)卸料力和模具安裝彈簧的空間大小，初定彈簧根數(shù) n，計(jì)算每個(gè)彈簧應(yīng)產(chǎn)生的預(yù)壓力 Fy。b、根據(jù)根據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)預(yù)選彈簧的規(guī)格，選擇時(shí)應(yīng)使彈簧的極限工作壓力大于預(yù)壓力，初選時(shí)一般可取 Fj=（1.5 ～2）Fy。 - 20 -C、計(jì)算預(yù)選彈簧在預(yù)壓力下的預(yù)壓量 HyHy= FyHj /Fj 公式（10—3）d、校核彈簧的極限壓縮量是否大于工作時(shí)的實(shí)際總壓縮量，即 Hj≥H=Hy+Hx+Hm。如不滿足，則需重選彈簧規(guī)格，直至滿足為止。e、列出所選彈簧的主要參數(shù)：d （鋼絲直徑）D 2(彈簧中徑)t（節(jié)距）h 0 （自由高度）n（圈數(shù)）Fj （彈簧的極限壓力）Hj（彈簧的極限工作量）由于固定夾的料厚為 1.2mm,計(jì)算除的卸料力為 4550N。（1）假設(shè)考慮模具結(jié)構(gòu)，初定彈簧的根數(shù) n=4，則每個(gè)彈簧的預(yù)壓力為根據(jù)公式 10—1 Fy≥Fx/n=4550/4≈1137(N)(2)初選彈簧規(guī)格，按 2Fy 估算彈簧的極限工作壓力 FjFj=2Fy=2×1137=2274(N)查標(biāo)準(zhǔn) GB2089—1980，初選彈簧規(guī)格為 d×D2 ×h0=4×35×100, Fj=1400, Hj=30.9(mm)(3)計(jì)算所選彈簧的的預(yù)壓量 Hy根據(jù)公式 10—3 Hy= FyHj /Fj=1137×30/1400=24.3（mm）(4)校核所選彈簧是否合適。卸料板的工作行程 Hx=0.6+1=1.6（mm）,取凹模刃磨量為 4（mm）,則彈簧工作時(shí)的總壓縮量為H=Hy+Hx+Hm =24.3+1.6+4=29.9(mm)應(yīng)為 H＜Hj=30.9mm，故所選彈簧合格。（5）所選彈簧的主要參數(shù)為：d=4mm,D 2=35mm,t=12.5mm,n=12 圈，h 0=100mm, Fj=1400, Hj=30.9(mm)。彈簧的標(biāo)記為：彈簧 4×35×100 GB2089—1980.9.3 定位零件的設(shè)計(jì)定位零件采用活動(dòng)當(dāng)料銷定位。采用活動(dòng)當(dāng)料銷制造簡(jiǎn)單、使用方便?；顒?dòng)擋料銷固定在卸料板上，擋料銷的位置應(yīng)保證導(dǎo)正銷在導(dǎo)正條料過(guò)程中條料活動(dòng)的可能，活動(dòng)擋料銷的位置可以由公式確定。e=c-D/2+d/2+0.1 公式(10 —1)式中： - 21 -c——送料步距；D——在送料方向上工件的尺寸；d——擋料銷頭部直徑；0 .1——導(dǎo)正銷往前推的活動(dòng)余量；根據(jù)公式 10—1 e=33.2-32/2+10/2+0.1=12.1mm即活動(dòng)擋料銷的位置在距導(dǎo)正銷 12.1mm 處。采用 45 鋼制造，熱處理硬度43~48HRC。9.4 模架及其它零件的設(shè)計(jì)9.4.1 上下模座模座分帶導(dǎo)柱和不帶導(dǎo)柱兩種，根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)要求確定是否帶導(dǎo)柱的模座。本模具采用對(duì)角導(dǎo)柱、導(dǎo)套來(lái)保證模具上、下模的精確導(dǎo)向。滑動(dòng)導(dǎo)柱、導(dǎo)套都是圓柱形的，其加工方便，可采用車床加工，裝配容易。導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)保證上模座最底位置時(shí)（閉合狀態(tài)） ，導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離 15mm。而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離為 5mm。導(dǎo)柱的下部與下模座導(dǎo)柱孔采用 R7/h5 的過(guò)盈配合, 導(dǎo)套的外徑與上模座導(dǎo)套孔采用 R7/h5 的過(guò)盈配合。導(dǎo)套的長(zhǎng)度，需要保證沖壓時(shí)導(dǎo)柱一定要進(jìn)入導(dǎo)套 10mm以上。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用 H7/h6 的間隙配合，導(dǎo)柱與導(dǎo)套均采用 20 鋼，熱處理硬度滲碳淬硬 56~60HRC。導(dǎo)柱的直徑、長(zhǎng)度，按標(biāo)準(zhǔn)選取。導(dǎo)柱：d/mm×L/mm 分別為 φ28×160，φ32×160；導(dǎo)套：d/mm×L/mm×Dmm 分別為 φ28×105×42, φ32×105×45模座的的尺寸 L/mm×B/mm 為 100mm×80mm。模座的厚度應(yīng)為凹模厚度的 1.5~2 倍上模座的厚度為 30，上墊板厚度取 10，固定板厚度取 20，下模座的厚度為 40mm。9.4.2 模柄模柄的作用是將模具的上模座固定在沖床的滑塊上。常用的模柄形式有：（1）整體式模柄，模柄與上模座做成整體，用于小型模具。 （2）帶臺(tái)階的壓入式模柄，它與模座安裝孔用 H7/n6 配合，可以保證較高的同軸度和垂直度，適用于各種中小型模具。 （3） - 22 -帶螺紋的旋入式模柄，與上模連接后，為防止松動(dòng)，擰入防轉(zhuǎn)螺釘緊固，垂直度較差，主要用于小型模具。 （4）有凸緣的模柄，用螺釘、銷釘與上模座緊固在一起，使用與較大的模具。 （5）浮動(dòng)式模柄，它由模柄，球面墊塊和連接板組成，這種結(jié)構(gòu)可以通過(guò)球面墊塊消除沖床導(dǎo)軌位差對(duì)對(duì)沖模導(dǎo)向精度的影響，適用于滾珠導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向的精密沖裁。本模具采用帶臺(tái)階的壓入式模柄。在設(shè)計(jì)模柄時(shí)模柄長(zhǎng)度不得大于沖床滑塊內(nèi)模柄孔的深度，模柄直徑應(yīng)與模柄孔徑一致。9.4.3 模具的閉合高度該模具的閉合高度為H 閉=H 上模+H 墊+L+H+H 下模-h2=(20+10+35+20+25-2)mm=158（mm）式中：L——凸模長(zhǎng)度，L=35H——凹模厚度， H=20h2——凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度，h2=2可見該模具閉合高度小于所選壓力機(jī) J23—25 的最大裝模高度（220）可以使用。10 模具總裝圖通過(guò)以上的設(shè)計(jì)，可得到模具總裝圖。模具的上模部分由上模座、上模墊板、凸模、凸模固定板、及卸料板等組成。卸料方式是采用的彈性卸料板卸料。上模座、上模墊板、凸模固定板、及卸料板用 4 個(gè) M8 螺釘和 4 個(gè)φ6 圓柱銷固定。螺釘選?。篗8×60mm 的標(biāo)準(zhǔn)件。采用 45 鋼，熱處理淬火硬度 24~28HRC。圓柱銷選?。害?×70mm 的標(biāo)準(zhǔn)件。采用 45 鋼，熱處理淬火硬度 40~45HRC。下模部分由下模座、凸凹模、卸料板等組成。下模座、凹模、卸料板用 4 個(gè) M8 的螺釘和 4 個(gè) φ6 的圓柱銷固定。螺釘選取：M8×70 mm 的標(biāo)準(zhǔn)件。采用 45 鋼，熱處理淬火硬度 24~28HRC。 - 23 -圓柱銷選?。害?×70mm 的標(biāo)準(zhǔn)件。采用 45 鋼，熱處理淬火硬度 40~45HRC。沖孔廢料由漏料孔漏出。 總 結(jié)- 24 -3.2 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模落料凹模設(shè)計(jì)限位片坯料沖孔落料復(fù)合模，落料凹模材料的選擇： 同凸模的材料一樣選擇Cr12MoV。限位片坯料沖孔落料復(fù)合模，落料凹模的熱處理： 200—204HRC。限位片坯料沖孔落料復(fù)合模，落料凹模的冷處理： 加超深冷冷處理（零下 400C°應(yīng)為光靠熱處理沒法完全的去除材料的內(nèi)應(yīng)力，在材料剛剛經(jīng)過(guò)熱處理后接著進(jìn)行材料的加超深冷冷處理，這樣可以最大限度的去除材料的內(nèi)應(yīng)力，以增加模具的使用壽命，保證產(chǎn)品的尺寸精度穩(wěn)定性） 。限位片坯料沖孔落料復(fù)合模，落料凹模的具體設(shè)計(jì)圖紙如：圖 2-4 落料凹模所示。圖 3-2 落料凹模限位片坯料沖孔落料復(fù)合模，具體設(shè)計(jì)如：圖 2-8 推薦號(hào)。 總 結(jié)- 25 -3.7 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模，墊板設(shè)計(jì)限位片坯料沖孔落料復(fù)合模，墊板材料選擇：45。限位片坯料沖孔落料復(fù)合模，墊板具體設(shè)計(jì)如：圖 2-9 所示。圖 3-7 墊板 總 結(jié)- 26 -第四章 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模模架的選擇模架形式的選用后側(cè)導(dǎo)動(dòng)，結(jié)合設(shè)計(jì)的凹模等，先大概的確定一下模架的尺寸，最后再通過(guò)查詢資料選取標(biāo)準(zhǔn)模架。上模座尺寸 40mm×40mm×25mm，材料選用，HT250下模座尺寸 40mm×40mm×20mm，材料選用，HT2504.2 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模壓力中心計(jì)算由限位片坯料圖就可以看出壓力中心，因?yàn)橄尬黄髁舷尬黄菍?duì)稱的，沒有必要進(jìn)行壓力中心的計(jì)算。4.3 限位片坯料沖孔落料復(fù)合模模具裝配圖和限位片的繪制見圖紙 總 結(jié)- 27 -總 結(jié)將近 3 個(gè)多月的課程設(shè)計(jì)已近進(jìn)入尾聲，請(qǐng)各位老師對(duì)我的課程設(shè)計(jì)—限位片做最后的檢查。在我們目前的生活中絕大部分的用品都是利用模具做出來(lái)，無(wú)論是精密限位片還是普通精度的限位片，用模具都能高效率的生產(chǎn)出來(lái)，并且成本還很低，模具對(duì)我們影響的不單單是生活中的方方面面，也包括其它的各個(gè)行業(yè)。我們國(guó)家的起步不是太早，所以目前一些比較大型的還有比較精密的大部分都是依靠國(guó)外進(jìn)口，就連好的材料和刀具也是依賴于進(jìn)口，不過(guò)根據(jù)目前我們國(guó)家的發(fā)展速度，在不久我們就能趕上與世界先進(jìn)水平的差距，我們就能獨(dú)立的做出先進(jìn)的模具。所以我們學(xué)院安排的這次課程設(shè)計(jì)。對(duì)我們學(xué)生來(lái)說(shuō)意義非常的大?？梢詫⑽覀兯鶎W(xué)的知識(shí)進(jìn)行一個(gè)完美的組合。同時(shí)還提高了我對(duì)于問(wèn)題的思考能力。對(duì)于問(wèn)題的解決能力。也讓我體會(huì)到了只要努力去做，付出了， “面包“總是會(huì)有的，只是時(shí)間問(wèn)題。致謝- 28 -致謝這次我的課程設(shè)計(jì)課題限位片能夠成功個(gè)完成，首先要感謝我的課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師模具教研室的主任，老師不僅借給我?guī)妆娟P(guān)于本次限位片課程設(shè)計(jì)非常好的資料，而且還幫我把控整個(gè)課程設(shè)計(jì)的方向。在我遇到瓶頸時(shí)也耐心的輔導(dǎo)我，幫助我順利的完成我的限位片課題設(shè)計(jì)。同時(shí)也感謝我們學(xué)院教過(guò)我的老師，在我 AutuCAD 工程繪圖時(shí)遇到不會(huì)時(shí)她耐心的教我如何用AutuCAD 繪圖，這才使我的設(shè)計(jì)圖能夠順利的用繪圖軟件畫出來(lái)，并在設(shè)計(jì)說(shuō)明書中插入部分圖紙，還有教我們模具設(shè)計(jì)在我的設(shè)計(jì)出現(xiàn)于實(shí)際生產(chǎn)不相符的時(shí)候及時(shí)的指導(dǎo)我，讓我設(shè)計(jì)的限位片彎曲模和限位片坯料沖孔落料復(fù)合模復(fù)合實(shí)際生產(chǎn)。但是由于老師時(shí)間比較緊，不可能完全的將所有的問(wèn)題都找出了，加之我對(duì)于模具設(shè)計(jì)的各方面知識(shí)學(xué)得還不到位，有很多的東西還沒學(xué)好，無(wú)法避免的會(huì)出現(xiàn)一些不足之處，這點(diǎn)將在以后的工作中會(huì)進(jìn)一步完善。這次限位片課題的課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過(guò)程中參考了很多書籍還有一些網(wǎng)站，并且我們宿舍的舍友和班級(jí)里面的同學(xué)都給與我了我很大的幫助，在此表示衷心的感謝。參考文獻(xiàn)- 29 -參考文獻(xiàn)[1]馮小明，梁熠葆. 冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)[M] .重慶： 重慶大學(xué)出版社，2004.4[2]胡邵平，林承全. 沖壓模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)與范例 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.1[4]丁松聚. 冷沖模設(shè)計(jì)[M] .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2001.10[5] 江維健，林玉瓊，許華昌. 冷沖壓模具設(shè)計(jì)[M].廣州：華南理工大學(xué)出版社，2005.7[5]周斌興. 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造[M] .北京：國(guó)防工業(yè)出版社， 20020.4[20]中國(guó)機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì)組.冷沖模設(shè)計(jì)及制造[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.[7]劉建超，張寶忠.沖壓模設(shè)計(jì)與制造[M] .北京：高等教育出版社， 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