電腦機件沖壓模具設(shè)計與制造-落料沖孔模、彎曲模復(fù)合模含24張CAD圖.zip
電腦機件沖壓模具設(shè)計與制造-落料沖孔模、彎曲模復(fù)合模含24張CAD圖.zip,電腦,機件,沖壓,模具設(shè)計,制造,沖孔,彎曲,復(fù)合,24,CAD
電腦機件沖壓模具設(shè)計與制造
目錄
前言 ３
摘 要 ４
Abstract ５
第1章 沖壓工藝分析 ６
1.1 沖裁件結(jié)構(gòu) ６
1．2 沖壓工藝分析 ６
1.2.1 結(jié)構(gòu)工藝性 ６
1.2.2 精度分析 ６
1.2.3 材料分析 ７
1．3 工藝方案的確定 ７
第2章 工藝設(shè)計 ８
2.1排樣及材料利用率 ８
2.2排樣設(shè)計 ８
2.3材料利用率的計算 ９
第3章 各部分工藝力的計算 １０
3.1沖孔力計算 １０
3.2落料力的計算 １０
3.3推件力的計算 １０
3.4卸料力的計算 １１
3.5沖壓設(shè)備的選用 １１
3.6計算壓力中心 １１
3.7主要工作部分尺寸計算 １１
第4章 模具總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計 １４
4.1繪制模具總體結(jié)構(gòu)草圖 １４
4.2卸料零件計算 １４
4.3定位零件的確定 １５
4.4卸料裝置的確定 １５
4.5推件裝置的設(shè)計 １６
4.6頂桿的確定 １６
4.7模柄的確定 １６
4.8固定板的設(shè)計 １７
4.9墊板的設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn) １７
4.10模架的選擇 １８
第5章 繪制若干非標(biāo)準(zhǔn)零件圖 １８
第6章 模具的結(jié)構(gòu)介紹 １９
6.1模具的動作過程 １９
6.2模具主要零件結(jié)構(gòu)設(shè)計的分析 １９
6.2.1 沖孔凸模設(shè)計 １９
6.2.2落料凹模的設(shè)計 ２０
6.2.3凸、凹模的設(shè)計 ２０
第7章 模具的裝配 ２１
7.1模具的裝配要點 ２１
7.2模具裝配過程 ２１
參 考 文 獻 ２３
設(shè)計小結(jié) ２４
前言
在沖壓生產(chǎn)中，常常將幾個單工序沖壓過程集中在一副模具中完成，這種在壓力機的一次工作行程中，在一副模具的同一工位同時完成兩種或兩種以上基本工序的模具就稱為復(fù)合模具。
冷沖壓是一種先進的金屬加工方法，與其它加工方法(切削)比較，它有以下特點：
1)它是無屑加工被加工的金屬在再結(jié)晶溫度以下產(chǎn)生塑性變形，不產(chǎn)生切屑，變形中金屬產(chǎn)生加工硬化。
2)所用設(shè)備是沖床沖床供給變形所需的力。
3)所用的工具是各種形式的沖模沖模對材料塑性變形加以約束，并直接使材料變成所需的零件。
4)所用的原材料多為金屬和非金屬的板料。
冷沖壓與其它加工方法比較，在技術(shù)上、經(jīng)濟上有許多優(yōu)點：
1）在壓床簡單沖壓下．能得到形狀復(fù)雜的零件。而這些零件用其它的方法是不可能或者很難得到的。如汽車駕駛室的車門、頂蓋和翼子板這些具有流線型零件。
2)制得的零件一般不進一步加工，可直接用來裝配，而且有—定精度，具有互換性。
3)在耗料不大的情況下。能得到強度高、足夠剛性而重量輕、外表光滑美觀的零件。
4)材料利用率高，一般為70一85％。
摘 要
模具屬于精密機械的產(chǎn)品，它主要機械零件和機構(gòu)組成。如成形工作零件、導(dǎo)向零件、定位零件、支撐零件及送料機構(gòu)、推出機構(gòu)等。模具與相應(yīng)的成形設(shè)備（如沖床、塑料注射機、壓鑄機等）配套使用時，可直接改變金屬或非金屬材料的形狀、尺寸、相對位置和性能，使之成形為合格的制件。 模具設(shè)計是模具制造的基礎(chǔ)，合理正確的設(shè)計是正確制造模具的保證：模具制造技術(shù)的發(fā)展對提高模具質(zhì)量、使用壽命、精度以及縮短制造模具周期具有重要的意義：模具的質(zhì)量、使用壽命、制造精度及合格率在很大程度上取決于制造模具的材料及熱處理工藝：模具成本直接關(guān)系到制件的成本以及模具生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟效益；模具工作零件的精度決定制件的精度；模具的壽命又與模具材料及熱處理、模具結(jié)構(gòu)以及所加工制作材料等諸多因素有關(guān)；模具的安裝與使用直接關(guān)系到模具的使用性能及安全；而模具的標(biāo)準(zhǔn)化是模具設(shè)計與制造的基礎(chǔ)，對大規(guī)模、專業(yè)化生產(chǎn)模具具有極重要的作用，模具標(biāo)準(zhǔn)化程度的高低是模具工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志。
關(guān)鍵詞：模具設(shè)計；排樣；復(fù)合模
Abstract
Mold products are precision machinery, it mainly consists of mechanical parts and bodies，such as forming working parts, parts orientation, positioning parts, supporting parts, positioning components and feed mechanism, core-pulling mechanism, introduced institutions. Mold and the corresponding forming equipment (such as punching, plastic injection machine, die-casting machine, etc. ) supporting the use of, may directly alter the shape of metal or non-metallic materials, size, relative position and performance, shaping the work piece for qualified.
Mold manufacturing mold design is the basis for rational design of the right mold to ensure correct; mold manufacturing technology to improve the mold quality, service life, accuracy and shorten the manufacturing cycle is of great significance mold; mold quality, service life, manufacturing precision and the passing rate depends largely on the manufacture of mold materials and heat treatment; mold costs directly related to the work piece, the cost and economic efficiency of enterprises mold; determine the accuracy of the die components parts precision; dies life expectancy and the mold materials and heat treatment, mold structure and the production of materials processing, and many other factors; and mold die design and manufacturing and use of mold performance and safety; and mold die design and manufacturing standards are the basis of the same, large scale, specialized production mold is a very important role in standardization of the level of mold is a sign of mold level of industrial development.
Keywords: mold design; layout; Die
第1章 沖壓工藝分析
1.1 沖裁件結(jié)構(gòu)
因為該工件是對稱件，材料厚度僅為1mm，沖裁性能較好。為了減少工序數(shù)經(jīng)對該工件進行詳細分析，并查閱有關(guān)資料后，可采用復(fù)合模一次壓制成形。該工藝特點是首先進行落料，再沖孔 。采用這種方法加工的工件外觀乎整、毛刺小、產(chǎn)品質(zhì)量較高，而且大大提高了生產(chǎn)效率。所以經(jīng)分析，決定設(shè)計復(fù)合摸來完成此工件的加工。
1．2 沖壓工藝分析
1.2.1 結(jié)構(gòu)工藝性
該零件結(jié)構(gòu)簡單，形狀對稱，無凹槽、懸臂、尖角等，零件上孔?2mm，滿足孔徑最小尺寸d≥1.0t，可以直接沖出，因此比較適合沖裁。
1.2.2 精度分析
由圖1-1可知該零件對切口的寬度有公差要求其余部分尺寸精度為IT11。經(jīng)查得零件各尺寸偏差如下：
落料部分：27-0.190-
沖孔部分：20+0.16
因此可以通過普通方式來保證該沖裁件的精度要求。
1.2.3 材料分析
要求鎖片材料為Q235，即普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，是常用的沖壓材料，具有良好的塑性和焊接性能，成型能力很好，并有一定的強度，具有良好的沖壓工藝性。
綜上所述，該沖裁件具有良好的沖裁工藝性，適合沖裁加工。
1．3 工藝方案的確定
對該沖裁件的結(jié)構(gòu)進行分析可知，該沖裁件需要落料沖孔工序便能加工成型，有以下三種可能的工藝方案：
方案一：采用單工序模生產(chǎn)，即先落料，再沖孔。
方案二：采用復(fù)合模生產(chǎn)，即落料—沖孔復(fù)合沖壓。
方案三：采用級進模生產(chǎn)，即沖孔—落料連續(xù)沖壓。
表 1-1 三種類型模具的特點對比
模具類型
單工序模
復(fù)合模
級進模
工位數(shù)
1
1
2或2以上
完成的工序數(shù)
1種
2或2種以上
2或2種以上
適合的沖裁件尺寸
大、中型
大、中、小型
中、小型
對材料的要求
對條料寬度要求不嚴(yán)，可用邊角料
對條料寬度要求不嚴(yán)，可用邊角料
對條料或帶料要求嚴(yán)格
沖裁件精度
低
高
介于兩者之間
生產(chǎn)效率
低
高
很高
實現(xiàn)操作機械化、全自動的可能性
較易
難，工件與廢料排除較復(fù)雜
容易
應(yīng)用
適用于精度低、大中型件的中、小批量生產(chǎn)或大型件的大量生產(chǎn)
適用于形狀復(fù)雜、精度要求高的大中小型件的的大批量生產(chǎn)
適用于形狀復(fù)雜、精度要求較高的中小型件的的大批量生產(chǎn)
由表 1-1將三種方案進行比較可得，方案一模具適合沖裁大中型尺寸，而該零件為小型沖裁件，且生產(chǎn)效率較低，不適合大批量生產(chǎn)，方案二適合小型沖裁件的大批量生產(chǎn)，生產(chǎn)效率較高，方案三需要工位相對多，且對條料或帶料要求嚴(yán)格，所以，比較這三個方案適合采用方案二生產(chǎn)。
第2章 工藝設(shè)計
2.1排樣及材料利用率
排樣時工件之間，以及工件與條料側(cè)邊之間留下的余料叫搭邊。搭邊的作用是補償條料的定位誤差，保證沖出合格的工件。搭邊還可以保持條料有一定的剛度，便于送料。
搭邊是廢料，從節(jié)省材料出發(fā)，搭邊值應(yīng)愈小愈好。但過小的搭邊容易擠進凹模，增加刃口磨損，降低模具壽命，并且也影響沖裁件的剪切表面質(zhì)量。一般來說，搭邊值是由經(jīng)驗確定的，下表列出了沖裁時常用的最小搭邊值。
2.2排樣設(shè)計
圖2-1 排樣圖
考慮到操作方便及模具結(jié)構(gòu)，故采用單排排樣設(shè)計。由下表2-1查的搭邊值a=1.5,a1=1.5。所以進料步距為S0=21mm.
表 2-1 最小搭邊值 （單位：mm）
材料厚度t
手工送料
自動送料
圓形
非圓形
對排
a?
a
a?
a
a?
a
a?
a
≤1
1.5
1.5
1.5
2
2
3
2
3
1～2
1.5
2
2
2.5
2.5
3.5
2
3
2～3
2
2.5
2.5
3
3.5
4
2
3
3～4
2.5
3
3
4
4
5
3
4
條料寬度的計算：
B =（D+2a1）-Δ0查表2-2得Δ=1
所以B =（62+2×2）-10=66-10mm
表2-2條料下料寬度偏差值Δ （單位:mm）
材料厚度t
條 料 寬 度
≤50
50～100
100～200
200～400
≤1
0.5
0.5
0.5
1.0
1～3
0.5
1.0
1.0
1.0
3～4
1.0
1.0
1.0
1.5
4～6
1.0
1.0
1.5
2.0
2.3材料利用率的計算
一個步距內(nèi)的材料利用率 η=A/(B×S)
式中： A—一個步距內(nèi)沖裁件面積（包括沖出的小孔在內(nèi)）（mm2）
B—條料寬度（mm）
S—步距（mm）
工件的面積A﹦3.14×31×31mm2=3017.54mm2
一個步距內(nèi)的利用率
η=3017.54/(63.5×66)=72%
第3章 各部分工藝力的計算
3.1沖孔力計算
沖裁力是沖裁過程中所需的壓力，它的大小隨凸模行程不斷變化，這里是指沖裁過程中所需的最大壓力。此零件采用普通刃口模具沖裁，其沖裁力F的計算公式為
F沖=KLtτ
式中 ： K為安全系數(shù)，一般取1.3；
F沖—沖孔力（N）；
L—剪切長度（mm）;
t—材料厚度（mm）,t=1.2mm;
τ—材料抗剪強度（Mpa）取τ=300Mpa.
L=∏D+2×4.2=3.14×37+8.4=124.586mm
則 F沖= KLtτ=1.3×124.58×1.2×300
=58.30kN
3.2落料力的計算
F落=KLtτ
式中： F落—落料力（kN）
K為安全系數(shù)，一般取1.3；
L—剪切長度（mm）;
t—材料厚度（mm）,t=1.2mm;
τ—材料抗剪強度（Mpa）取τ=300Mpa.
L—工件外輪廓長度，由于先落料，后沖孔，因此落料尺寸為毛坯尺寸φ62
則L=3.14×62=194.68mm;
則 F落=1.3×194.68×1.2×300=91.11kN
3.3推件力的計算
表3-1
板料厚度 t/mm
K卸
K推
K頂
鋼
≤0.1
0.065～0.075
0.1
0.14
0.1～0.5
0.045～0.055
0.063
0.08
0.5～2.5
0.04～0.05
0.055
0.06
2.5～6.5
0.03～0.04
0.045
0.05
>6.5
0.02～0.03
0.025
0.03
鋁、鋼合金
0.025～0.08
0.03～0.07
純銅、黃銅
0.02～0.06
0.03～0.09
F推＝nK推F
式中 K推一—推件力因數(shù)，其值由表3-1查得K推=0.055
n——工件在凹模內(nèi)的個數(shù)，取n=3
則 F推＝3×0.055×91.11=15.03kN
3.4卸料力的計算
F卸＝K卸F
式中F卸——卸料力因數(shù)，其值由表3-1查得K卸=0.04；
則 F卸＝0.04×91.11KN=3.64kN
由前述計算出的沖裁工藝力，可得到的總的沖壓力F總＝F落＋F沖＋F推＋F卸＝91.11kN＋58.30kN＋15.03kN＋3.64kN＝167.81kN
3.5沖壓設(shè)備的選用
由于復(fù)合模的特點，為防止設(shè)備超載，可按公稱壓力F壓(1．1～1．3)
F總選擇壓力機。模具設(shè)計手冊末附錄B3選取公稱壓力為250kN的開式壓力機。其與模具設(shè)計的有關(guān)參數(shù)為:
公稱壓力：250KN
滑塊行程：65mm
最大閉合高度：270mm
封閉高度調(diào)節(jié)量：55mm
工作臺孔徑：370mm×560mm
模柄孔尺寸：Φ50mm×78mm
3.6計算壓力中心
確定壓力中心的目的：沖裁模的壓力中心就是合力的作用點，為了保證壓力機和模具正常平衡工作，模具的壓力中心必須通過模柄軸線而和壓力機的滑塊中心重合，否則會產(chǎn)生偏心，形成偏心載荷。
制件是形狀對稱的工件，其壓力中心位于輪廓圖形的幾何中心，即：圓心。
3.7主要工作部分尺寸計算
（1）加工方法的確定:模具制造有凸模與凹模分開加工和凸模與凹模配合加工兩種方法。
凸模與凹模分開加工是指凸模和凹模分別按圖樣加工至尺寸，凸模和凹模分開加工可使凸模和凹模具有互換性，便于模具成批制造，但需要較高的公差等級才能保證合理間隙，模具制造困難，加工成本高。
凸模與凹模配合加工法就是先按設(shè)計尺寸制出一個基準(zhǔn)件（凸?；虬寄＃?，然后根據(jù)基準(zhǔn)件的實際尺寸按間隙配制另一件。這種加工方法的特點是模具的間隙由配置保證，工藝比較簡單，并且還可以適當(dāng)放大基準(zhǔn)件的制造公差，使得制造也容易。沖件精度要求不高，故采用此方法。并且，一般工廠也常常采用此方法。
結(jié)合模具制造及工件的形狀特點，沖孔采用分開加工，落料采用凸模和凹模配合加工的方法。
（2）刃口尺寸計算 在確定沖模凹模和凸模刃口尺寸時，必須遵循以下原則。
1）根據(jù)落料和沖孔的特點，落料件的尺寸取決于凹模尺寸，因此落料模應(yīng)先決定凹模尺寸。故沖孔模應(yīng)先決定凸模尺寸，用增大凹模尺寸來保證合理的間隙。
2）根據(jù)凹凸模刃口的磨損規(guī)律。凹模刃口磨損后使落料件尺寸變大，其刃口的基本尺寸應(yīng)取接近或等于工件的最小極限尺寸；凸模刃口磨損后使沖孔孔徑減小，故應(yīng)使尺寸接近或等于工件的最大極限尺寸。
3)考慮工件精度與模具精度間的關(guān)系，在確定模具制造公差時，既要保證工件的精度要求，又要保證有合理的間隙數(shù)值，一般沖模精度較工件精度高2-3級。
1、沖孔凸模、凹模
表3-2
材料
抗剪強度/MPa
初始間隙（單邊間隙）
i類
ii類
iii類
iv類
v類
低碳鋼08F、10F、10、20、Q235A
≥210~400
(1.0~2.0)%t
(3.0~7.0)%t
(7.0~10.0)%t
(10.0~12.5)%t
21.0%t
鎂合金M2M、ME20M
120~180
(0.5~1.0)%t
(1.5~2.5)%t
(3.5~4.5)%t
(5.0~7.0)%t
16.0%t
電工硅鋼
190
-
(2.5~5.0)%t
(5.0~9.0)%t
-
-
1)落料，以凹模為基準(zhǔn)。
由表3-2可知求得C=(7~10)%t ,則
Cmin=7%×1.2=0.084
Cmax=10%×1.2=0.120
Cmax-Cmin=0.120-0.084=0.036
表3-3 凸凹模制造公差
材料厚度t/mm
基本尺寸
>10~50
>50~100
δd
δp
δd
δp
1.0
+0.010
-0.007
+0.012
-0.008
1.2
+0.012
-0.008
+0.017
-0.010
1.5
+0.015
-0.010
+0.020
-0.012
表3-4 磨損系數(shù)x
材料厚度t/mm
非圓形工件x值
圓形工件x值
1
0.75
0.5
0.75
0.5
工件公差Δ/mm
1
<0.16
0.17~0.35
≥0.36
<0.16
≥0.16
1~2
<0.20
0.21~0.41
≥0.42
<0.20
≥0.20
2~4
<0.24
0.25~0.49
≥0.50
<0.24
≥0.24
>4
<0.30
0.31~0.59
≥0.60
<0.30
≥0.30
由表3-3得凸凹模的制造偏差分別為：δp=-0.010 ，δd=0.017
由表3-4得磨損因數(shù)為：x=0.75
Dd=（D－xΔ）0+δd=（62﹣0.75×0.19）0+0.17 mm=61.860+0.17 mm
Dp=（Dd－2 Cmin）-δp0=（61.86﹣2×0.084）-0.010 mm=61.69-0.010mm
由于δp +δd =-0.010+0.017=0.007
故滿足δp+δd<2(Cmax- Cmin) 條件，精度合適。
2）沖孔，以凸模為基準(zhǔn)。
由表3-3得凸凹模的制造偏差分別為：δp=-0.008 ，δd=0.012
由表3-4得磨損因數(shù)為：x=1
dp=（d﹢xΔ）-δp0 =（37﹢1×0.19）-0.0080 mm=37. 19-0.0080 mm
dd=（dp﹢2 Cmin）0+δd =（37. 19﹢2×0.084）0+0.012mm=37. 360+0.012mm
由于δp +δd =-0.008+0.012=0.004
故滿足δp+δd<2(Cmax- Cmin) 條件，精度合適。
第4章 模具總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計
4.1繪制模具總體結(jié)構(gòu)草圖
模具的結(jié)構(gòu)如圖：（如圖5-1）
主要有上模座、下模座、中心孔凸模、落料凹模、落料沖孔凸凹模、凸凹模固定板、卸料板等零件組成。
圖5-1沖裁復(fù)合模
1-模柄 2-打桿 3-頂板 4、15、25-圓柱銷 5、6、7、24、26-內(nèi)六角圓柱螺釘 8-頂桿 9-上模座10-上墊板 11-凸模固定板 12-凹模 13-中心孔凸模 14-頂件器 16-導(dǎo)料銷 17-卸料銷 18-凸凹模 19-卸料螺釘 20-橡膠 21-凸凹模固定板 22-下墊板 23-下模座 27、29-導(dǎo)套 28、30-導(dǎo)柱
4.2卸料零件計算
上卸料采用剛性卸料裝置。壓力機滑塊上的打料橫梁通過打料棒、頂板、頂桿、卸料塊將制件從上橫中打出。
下卸料是采用橡膠作為彈性元件的彈性裝置。
由式計算橡膠的自由高度。
H自由=（3.5～4）S工作
式中 S工作—工作行程與模具修模量式調(diào)整量（4～6）I和再加1。
S工作=（5.0+1+4）mm=10mm;
則 H自由=（3.5～4）×10=35～40mm;
取 H自由=35mm;
橡膠的裝配高度H2=(0.85～0.9)H=29.75～31.5mm;
取H2=30mm.
4.3定位零件的確定
定位零件的作用，是使條料或毛坯在精沖在確定正確的位置，從而保證沖出合格的制件，根據(jù)毛壞和模具不同的特點，必須采用不同形式的定位裝置，沖模中常見的定位零件有定位板、定位銷、擋料銷、導(dǎo)料銷，側(cè)壓板等。
對于帶有彈壓卸料板的沖模，若采用活動擋料銷，在沖件時活動擋料銷隨凹模的下行而壓入孔內(nèi)，工作方便，但是要求彈壓卸料板較厚，對于彈壓卸料板較薄的板料，如果采用固定擋料銷的形式，在凹模的相應(yīng)位置留出空間，同時滿足沖件要求，而且經(jīng)濟性好，因此選用固定擋料銷，參照GB2866.11—81固定擋料銷A型, 材料:45鋼, 基本尺寸:d4, 熱處理硬度:HRC43 ~ 48。
4.4卸料裝置的確定
彈壓卸料板兼有壓料和卸料兩大作用，它可在沖壓開始時起壓料作用，結(jié)束后起卸料作用，主要用于精沖薄料和要求制件平整的沖模中，其彈力可用彈簧或橡膠獲得，也可以通過頂桿安裝在下模座或壓力機工作臺下而的彈頂器或氣墊獲得。
彈壓卸料板上開孔大小，即卸料孔每側(cè)與凸模保持間隙C’=0.1～0.2t,t為材料厚度。
為保證裝配后卸料板的平行度，同一付模具各卸料螺釘?shù)拈L度L及孔深H都必須保持一致，相差不超過0.02mm.
彈壓卸料板受彈簧，橡膠等零件的限制，卸料力小，主要用于料厚在1.5mm以下薄件的卸料工作。
4.5推件裝置的設(shè)計
把制件或廢料從裝于上模座的凹模中推出來的零件，稱為推件裝置。推件裝置的推力，可以利用壓力機上的打桿在打桿橫梁作用下得到，或利用上模內(nèi)安裝彈簧或橡膠得到.
推件器要在能保證平穩(wěn)推下制件的前提下，受力點盡量少些，為使推件力均勻分布，推件要均勻分布，長度一致。因此，在制件沖模中選用了三根長度一致的推件（即圓柱銷）均勻分布在圓周上，推出制件。
4.6頂桿的確定
頂桿的作用是在沖裁完畢后，將滯留在凸凹模的制件頂出的機構(gòu)。
在制件沖模中采用Φ4的頂桿，因頂力很小，Φ4的桿足夠強度。
4.7模柄的確定
中、小型沖模通過橫柄將上模固定在壓力機的滑塊上，模柄的結(jié)構(gòu)形式較多，主要有：旋入式；壓入式；凸緣式；浮動式。
本模具采用凸緣式模柄。
4.8固定板的設(shè)計
固定板用于中、小型凸?；虬寄９潭ㄔ谀Ｗ?，按外形分為圓形和矩形兩種，其平面輪廓尺寸除應(yīng)保證凸、凹模安裝孔外，還應(yīng)考慮螺釘和銷釘孔的定位，厚度一般取凹模厚度的60%~80%。固定板孔與凸、凹模采用過渡配合（H7/m6）。壓裝后端面磨平，以保證沖模垂直度。
4.9墊板的設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)
墊板主要用于直接承受和擴散凸、凹模傳來的壓力，以降低模座所收的單位壓力，防止模座被局部壓陷，影響模具正常工作。模具是否用墊板，根據(jù)模座承受壓力大來確定，凸（凹）模支承端面對模座的單位壓力為：
σ = P／A
式中： P — 沖裁力
A — 凸（凹模）支承端面面積
σ小于等于[σ]模座許用應(yīng)力則應(yīng)在凸（凹）模與模座間加經(jīng)淬硬磨平的墊板，墊板厚度一般取6 ~ 12mm，外形尺寸按固定板形狀決定。
4.10模架的選擇
根據(jù)主要零件的結(jié)構(gòu)、外形尺寸及卸料裝置的尺寸。模架選用適用中等精度，中小尺寸沖壓件的后側(cè)導(dǎo)柱模架從右向左送、操作方便。
上模座：L/mm× B/mm×H/mm=125×125×35
下模座：L/mm×B/mm×H/mm=125×125×40
導(dǎo)柱：d/mm×L/mm=Φ22×130
導(dǎo)套：d/mm×L/mm×D/mm=Φ22×60×33
墊板厚度?。?mm
落料凹模的厚度已定為：40mm
卸料板厚度取：8mm
模具的閉合高度：35+40+8+8+40+32+1=164mm
所以 H閉=164mm
模具閉合高度滿足Hmin+10H閉Hmax-5,故認(rèn)為合適。
第5章 繪制若干非標(biāo)準(zhǔn)零件圖
本設(shè)計繪制了落料凸模、沖孔凸模、凹模固定板、凹模墊板、導(dǎo)料板、凸凹模、凸模固定板、凸模墊板等零件圖樣。
第6章 模具的結(jié)構(gòu)介紹
6.1模具的動作過程
1)準(zhǔn)備工作:將條料順著乘料板導(dǎo)向槽全部拉入乘料板中,然后把條料拖出一步一步手工送料。(手工送料到全部工位后讓其在步進電動機的帶動下自動送料。)
2)沖床滑塊帶動上模從最高點開始向下運動。
3)上模繼續(xù)下行,外導(dǎo)柱進入導(dǎo)套對上模導(dǎo)向起粗定位作用。
4)壓料彈釘與卸料板壓板接觸,壓著卸料板下行,內(nèi)導(dǎo)柱進入下模導(dǎo)套孔進行精確導(dǎo)向起精確定位作用。
5)導(dǎo)正銷進入條料上導(dǎo)正孔,壓料板接觸條料,隨著上模下行條料被壓向下運動. 壓料板壓著帶料下行。
6)條料接觸凹模板時壓料板停止運動,沖床滑塊繼續(xù)向下運動,上模壓料彈釘彈簧開始壓縮.壓料板受彈簧壓力壓緊條料,經(jīng)一定的行程,沖裁和拉深凸模開始工作，同時拉深工位上的壓邊圈，緊壓條料，保證拉深工序順利完成。
7)沖床滑塊繼續(xù)向下運動,在接近下死點(閉模狀態(tài))時,沖頭完全進入下模孔內(nèi),完成沖孔、落料等工序。此時上模的最下表面,與下模的最上表面接觸。
8)沖孔廢料從凹模板到凹模墊板到下模座落料孔落下。
9)在沖床經(jīng)過下死點后,沖床滑塊帶動上模開始回升,凸模退回一段距離后此時由于壓料彈釘壓力漸漸退去。
10)沖床滑塊帶動上模繼續(xù)上行,回到開模狀態(tài)的最高點完成一次沖壓過程。
11)帶料送進一個步距,帶料掉下,至送料高度.準(zhǔn)備下一個工作循環(huán)。
6.2模具主要零件結(jié)構(gòu)設(shè)計的分析
6.2.1 沖孔凸模設(shè)計
根據(jù)沖壓件的的形狀和尺寸，沖孔凸模采用整體式的直通式（主要由于模具安裝的空間限制而采用直通式），截面形狀是圓形，刃口形狀為平刃。
凸模材料：Cr12MoV
由于沖件形狀已決定了橫向尺寸和形狀，所以在一般情況下，凸模的強度是足夠的，但是，對于特制細長的凸模和板料厚度大的情況，才需要進行壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的校核，檢查其危險面尺寸和自由長度是否滿足強度要求。
壓應(yīng)力校核公式：
圓形凸模
≥ 4tτ/[ σ ]
非圓形凸模
≥ F/[ σ ]
6.2.2落料凹模的設(shè)計
凹模是在沖壓過程中，與凸模配合直接對沖制件進行分離或成型的工作零件。
凹模的材料選?。篊r12MoV
u 刃口形式 選用刃口，根據(jù)沖裁件的形狀、厚度、尺寸精度以及模具的具體結(jié)構(gòu)決定，采用刃口形式為直通式。
u 凹模外形尺寸 凹模的外形尺寸是指其平面尺寸和厚度，凹模的外形一般為圓形和矩形兩種。因沖裁件屬于中小型工件，故采用圓形凹模。
由于沖裁時凹模受力狀態(tài)比較復(fù)雜，目前還不能用理論方法精確的計算，必須中和考慮各方面因素，在實際生產(chǎn)中首先采用經(jīng)驗公式確定.
凹模的高度和厚度通過經(jīng)驗公式計算。
凹模高度計算公式： h = k×d
= 0.35×43.55
= 15.24（mm）
凹模厚度計算公式： c = (1.5 ~ 2)h
= (1.5 ~ 2)×15.24
= 22.86 ~ 30.48 （mm）
式中： h — 凹模高度（mm）（15mm）
k — 系數(shù)
d — 最大直徑（mm）
c — 凹模厚度（mm）,（ 30 ~ 40mm）
由于結(jié)構(gòu)需要選取凹模高度h = 40 mm，凹模厚度c = 37.5 mm。
u 落料凹模的固定方法 采用上模固定板固定，與固定板采用H7/m6過渡配合，上端帶臺肩，以防拉下。
6.2.3凸、凹模的設(shè)計
復(fù)合模中同時具有落料凹模和沖孔凹模的作用的工件零件。
凸凹模工作面的內(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。因此從強度方法考慮，其壁厚應(yīng)受最小值限制。凸、凹模壁厚于模具結(jié)構(gòu)有關(guān)：當(dāng)模具采用正狀結(jié)構(gòu)時，內(nèi)孔不積存廢料，脹力小，最小壁厚可以小些；當(dāng)模具為倒裝結(jié)構(gòu)時，若內(nèi)孔為直通形刃口形式，且采用下漏料方式，則內(nèi)孔積存廢料，脹力大，故最小壁厚應(yīng)大些。
不積聚廢料的凸凹模的最小壁厚：
1）對黑色金屬硬材料約為工件料厚的1.5倍，但不小于0.7 mm。
2）對有色金屬和軟材料的工件約等于工件料厚，但不小于0.5 mm。
積聚廢料凸凹模的最小壁厚：
目前一般按經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定，倒裝復(fù)合模的凸凹模最小壁厚列于表6-1。
表6-1 倒裝復(fù)合模的沖裁凸凹模的最小壁厚
料厚t(mm)
0.4
0.5
0.6
0.7
最小壁厚a(mm)
1.4
1.6
1.8
2.0
料厚t(mm)
0.8
0.9
1.0
1.2
最小壁厚a(mm)
2.3
2.5
2.7
3.2
制件沖模采用倒裝復(fù)合模，沖裁凸凹模內(nèi)孔有廢料積聚，經(jīng)查表，最小壁厚為3.2。由工件圖可知，凸凹模的壁厚為10mm大于最小壁厚，滿足要求。
上部的成型凸凹模屬于不積聚廢料的凸凹模。故最小壁厚約等于工件料厚。即：最小壁厚為1.0mm，凸凹模的壁厚為2.3mm大于最小壁厚，滿足要求。
第7章 模具的裝配
7.1模具的裝配要點
對于導(dǎo)柱復(fù)合模裝配，應(yīng)以凸凹模作為裝配基準(zhǔn)件。先將裝有凸凹模的固定板用螺栓和銷釘安裝、固定在指定的模座的相應(yīng)位置上；再按凸凹模的內(nèi)形裝配、調(diào)整沖孔凸模固定板的相對位置，使沖孔凸、凹模間的間隙趨于均勻，用螺釘固定；然后再以凸凹模的外形為基準(zhǔn)，裝配、調(diào)整落料凹模相對凸凹模的位置，調(diào)整間隙，用螺釘固定。
再安裝其它的零件。
安裝順序：
1、組件裝配
模架的組裝，模柄的裝入，凸模及凸凹模在固定板上的組裝
2、總裝配
先裝上模，再以上模為基準(zhǔn)裝下模
3、調(diào)整凸凹模的間隙
4、安裝其它輔助零件
5、檢查、試件
7.2模具裝配過程
裝配過程：
序號
工序
工藝說明
1
檢查零件及組件
檢查沖模各零件及組件是否符合圖樣要求，并檢查凸凹模間隙的均勻程度，各輔助零件是否配齊
2
裝配上模
1、先將模架組裝好，即推板放入上模座內(nèi)型腔，打桿與模柄的組合體放入上模座里并用螺釘固定。
2、把落料凹模裝入上模固定板中，再將其磨平。將頂件器裝入與成型模相配。沖孔凸模有螺釘固定在墊板上，使其與頂件器配合間隙均勻，并保證其垂直度，打入銷釘。
3、墊板、上模固定板和上模座用內(nèi)六角螺釘固定連接，用凸凹模對沖孔凸模和落料凹模、成型模初找正其位置，進行調(diào)整，緊固螺釘。
4、按上模固定板上的螺紋孔配作上模各零件的螺紋過孔。
5、拆開后分別進行擴孔、鉸孔，然后再用螺釘連接起來，用壓板壓緊，鉆銷孔，打入銷釘。
3
裝配下模
1、在下模座的內(nèi)型腔放入橡膠和卸料板，凸凹模裝入下模固定板，保證其同軸度。壓料器、頂桿裝在凸凹模上。
2、將其凸凹模、下模固定板、壓料器、頂桿的組合體與下模座、橡膠、卸料板的組合體安裝，用螺釘固定。
3、合上沖模，使凸凹模的間隙均勻，進行調(diào)整。緊固螺釘，用壓板壓緊，鉆銷孔，打入銷釘。
4、安裝彈壓卸料板，卸料螺釘，彈簧，進行調(diào)整使彈性卸料板與下模座平行。
5、安裝其它零件。
4
試沖與調(diào)整
1、切紙試沖
2、裝機試沖
參 考 文 獻
（1）《沖壓工藝與模具設(shè)計》柯旭貴、張榮清主編.——北京：機械工業(yè)出版社，2012.9
（2）《機械制圖》李澄、吳天生、聞百強主編,北京：高等教育出版社 2003.1
（3）《沖壓模具與設(shè)備》徐政坤主編——北京：機械工業(yè)出版社，2004，1
（4）《沖壓模具設(shè)計實用手冊》鄭家賢編著,機械工業(yè)出版社，2007.7
（5）《冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)》王芳主編.機械工藝出版社，2004.4
（6）《冷沖壓實用技術(shù)》薛啓翔主編.——北京：機械工業(yè)出版社，2006,1
（7）《冷沖壓成形工藝與模具設(shè)計制造》付宏生主編——北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004
（8）《沖壓工藝模具學(xué)》盧險鋒主編.機械工藝出版社 2006.4
（9）Liu Shengguo.The Current Situation and Development of Stamping Die Technology in China.[J] Vo.l 23 No. 1Feb 2007
（10）《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》周兆元、李翔英主編.——北京：機械工業(yè)出版社，2011.3
設(shè)計小結(jié)
通過老師的諄諄教誨，以及典型沖壓模具的設(shè)計使我對模具有了深深的喜愛，在實習(xí)的一段時間內(nèi)我也對簡單的模具零件進行了拆裝，在拆裝的過程中我可以很直觀的了解模具的內(nèi)部以及外部的結(jié)構(gòu)，并且由于需要做一份有關(guān)模具專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計更使得我對模具更深一步的了解。在這實習(xí)的一段時間里我看到了很多在課本上沒有的模具結(jié)構(gòu)，廠里師傅告訴我，實際上書本上的知識都很淺薄還是以前九幾年的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，由于書本沒有及時的更新?lián)Q代，所以現(xiàn)今很多企業(yè)用到的模具結(jié)構(gòu)我們是在學(xué)校課本上學(xué)習(xí)不到的。但是理論和實踐加在一起才能使我能夠更加正確的了解模具這個行業(yè)。
經(jīng)過我這三年以來努力的鉆研的模具技術(shù)，還有這次畢業(yè)設(shè)計我得到了很多同學(xué)的幫助，以及在圖書館里查閱相關(guān)的書籍資料，通過所學(xué)的知識來繪制零件的草圖，模具的草圖等，本次模具設(shè)計是通過CAD軟件繪畫的這副模具以及所有的零件，非常感謝在這段時間里遇到老師的幫助，感謝同學(xué)們一起陪伴，那一次次的奮斗的場景深深鼓勵著我，感謝老師一次次的叮囑，以及對我專業(yè)上的指導(dǎo)，感謝老師教會了我的專業(yè)知識。因為學(xué)會了這些技能，才能使我在社會上博得自己的一席之地。通過自己的所學(xué)運用到工作中，為企業(yè)為社會添磚加瓦。
經(jīng)過這次對冷沖模具的設(shè)計真的是讓我學(xué)習(xí)到了很多的相關(guān)專業(yè)知識，但是由于自己的能力有限在此次畢業(yè)設(shè)計中還存在著很大的不足。希望老師能夠批閱指正。
在這次畢業(yè)設(shè)計的時候，專業(yè)指導(dǎo)老師幫助我很多，并且給我提出了許多中肯的意見和幫助，以后我定加倍努力學(xué)習(xí)，為未來打下更堅固的基礎(chǔ)。
在此對我的專業(yè)指導(dǎo)老師表示衷心的感謝！
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