彈力支座模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)(doc 26頁).doc

1、此套設(shè)計(jì)有全套CAD圖和卡片，有意者請(qǐng)聯(lián)系我索取522192623前言模具是大批量生產(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)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。采用模具生產(chǎn)零部件，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、成本低、節(jié)約能源和原材料等一系列有點(diǎn)，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)代工業(yè)品的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，很大程度上取決也模具工業(yè)的發(fā)展水平。因此模具工業(yè)對(duì)國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展將起到越來越大的作用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在家電、玩具等輕工行業(yè)，近90%的零件是靠模具生產(chǎn)的；在飛機(jī)、汽車、農(nóng)機(jī)和無線電行業(yè)，這個(gè)比例也超過60% 。例如飛機(jī)制造業(yè)，某型戰(zhàn)斗機(jī)模具使用量超過三萬套，其中主機(jī)八千套、發(fā)動(dòng)機(jī)二千

2、套、輔機(jī)二萬套。從產(chǎn)值看，20世紀(jì)80年代以來，美、日等工業(yè)發(fā)達(dá)國家模具行業(yè)的產(chǎn)值已超過機(jī)床行業(yè)，并且有繼續(xù)增長的趨勢(shì)。他們生產(chǎn)的模具大量出口到發(fā)展中國家，得到豐厚的利潤回報(bào)。制造大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具，已成為衡量一個(gè)國家機(jī)械加工水平的重要標(biāo)志。多年來，我國大多是以生產(chǎn)企業(yè)自行設(shè)計(jì)、制作模具，為本企業(yè)產(chǎn)品服務(wù)。模具制作水平的高低，在一定程度上代表了這些企業(yè)自身的機(jī)械加工水平。但由于受多種因素的影響，技術(shù)水平和生產(chǎn)能力受到約束，發(fā)展緩慢，很多用于產(chǎn)品生產(chǎn)的模具不得不從國外進(jìn)口，給企業(yè)和產(chǎn)品生產(chǎn)帶來很大負(fù)擔(dān)。在世界模具工業(yè)飛速發(fā)展的影響和促進(jìn)下，我國的模具工業(yè)也得到了快速發(fā)展。模具的標(biāo)準(zhǔn)化、

3、專業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化取得了長足的進(jìn)步，引進(jìn)和研制先進(jìn)的加工技術(shù)和設(shè)備、模具新材料的選用為模具制造的進(jìn)步創(chuàng)造了良好的條件。本畢業(yè)設(shè)計(jì)是彈力支座模具設(shè)計(jì)，涉及毛坯沖孔、落料、彎曲的級(jí)進(jìn)模。模具工作過程是采用雙側(cè)刃粗定位, 當(dāng)沖床滑塊下行帶動(dòng)上模座使模具閉合, 條料被側(cè)刃凸模和沖孔凸模沖出局部外形以及導(dǎo)正銷孔、零件內(nèi)形孔, 導(dǎo)正銷起精定位作用; 沖孔凸模沖出零件側(cè)壁孔; 工字形沖裁凸模沖出異形側(cè)壁; 彎曲凸模進(jìn)入彎曲凹模, 彎出零件兩側(cè)壁, 同時(shí), 另一側(cè)刃凸模切出零件另一側(cè)局部外形; 修整凸模修整零件外形; 由切斷凸模最終分離出成品零件。彈力支座級(jí)進(jìn)模采用彈性卸料板保證每工步卸料及細(xì)長凸模的保護(hù),彈性卸

4、料板靠自身安裝小導(dǎo)柱、導(dǎo)套保證其導(dǎo)向精度。凸模盡量采用快換式或穿銷式,保證修配方便,限位柱控制彎曲凸模工作行程。1 概述1.1 模具的歷史及發(fā)展現(xiàn)狀模具的出現(xiàn)可以追溯到幾千年前的陶器和青銅器鑄造，但其大規(guī)模使用卻是隨著現(xiàn)代工業(yè)的去、崛起而發(fā)展起來的。從世界范圍看，目前世界模具市場(chǎng)供不應(yīng)求，模具的主要出口國是美國，日本，法國，瑞士等國家。中國模具出口數(shù)量極少，但中國模具鉗工技術(shù)水平高，勞動(dòng)成本低，只要配備一些先進(jìn)的數(shù)控制模設(shè)備，提高模具加工質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，溝通外貿(mào)渠道，模具出口將會(huì)有很大發(fā)展。研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模具技術(shù)水平，對(duì)于促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的

5、基礎(chǔ)工業(yè)，是國際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。早在1989年3月中國政府頒布的關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定中，將模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。自20世紀(jì)80年代以來，我國的經(jīng)濟(jì)逐漸起飛，也為模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力。20世紀(jì)90年代以后，大陸的工業(yè)發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)的總產(chǎn)值在1990年僅60億元人民幣，1994年增長到130億元人民幣，1999年已達(dá)到245億元人民幣，2000年增至260270億元人民幣。今后預(yù)計(jì)每年仍會(huì)以

6、1015的速度快速增長。盡管我國模具工業(yè)有了長足的進(jìn)步，部分模具已達(dá)到國際先進(jìn)水平，但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國內(nèi)市場(chǎng)的需要，每年仍需進(jìn)口10多億美元的各類大型，精密，復(fù)雜模具。與發(fā)達(dá)國家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后，我國模具行業(yè)應(yīng)進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國際先進(jìn)水平的距離。1.2 零件分析圖1工件圖結(jié)構(gòu)如圖：圖1；材料：20鋼 ；厚度：1.5mm；生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn)；材料牌號(hào)：20；抗剪強(qiáng)度：280400；抗拉強(qiáng)度：355500；伸長率：24；1.3 分析零件工藝性該零件是一個(gè)彈力支座，為防止外形尺寸的尖角處在彎曲時(shí)由于應(yīng)力集中而撕裂, 可將彎曲線移動(dòng)一段距離以

7、離開彎曲變形區(qū), 但不影響使用。對(duì)于距離彎曲變形區(qū)最近的孔, 經(jīng)計(jì)算, 該孔處于彎曲變形區(qū)之外, 因此, 制件先沖孔后彎曲也能滿足精度要求。成形工藝包括沖裁、彎曲等工序。經(jīng)計(jì)算,材料在垂直于纖維方向彎曲半徑均大于20 鋼最小彎曲半徑, 滿足成形要求, 但裁料時(shí), 要注意考慮纖維方向。應(yīng)盡量采取彎曲方向與材料毛刺方向一致的彎曲方式, 減小毛刺對(duì)制件彎曲質(zhì)量的影響。彎曲件展開尺寸采用極值法, 以使展開尺寸計(jì)算結(jié)果精確可靠。模具另一個(gè)特點(diǎn)是卸料螺釘和卸料彈簧獨(dú)立設(shè)置,以便安裝和維護(hù)。 該零件的工藝性見表1工藝性沖壓件工藝項(xiàng)目工藝價(jià)值允許值工藝性評(píng)價(jià)沖裁工藝性形狀落料外形3840，沖圓孔3，3.50.

8、75mm符合工藝性落料圓角R3.54.5mm符合工藝性孔徑2個(gè)，3.53符合工藝性孔邊距最小孔邊距符合工藝性彎曲工藝性形狀U形件四角彎曲對(duì)稱符合工藝性孔邊距距3孔邊463的孔邊距為4，距彎曲區(qū)較遠(yuǎn)，不易使孔變形，故先沖孔后彎曲精度其他精度IT142-3.5孔距30為IT9允許尺寸公差301.2符合工藝性為保證孔距孔距30，應(yīng)先沖孔后彎曲材料20鋼常用材料范圍沖壓工藝性好表1 零件的工藝性.零件精度符合一般級(jí)進(jìn)沖壓的經(jīng)濟(jì)要求，模具精度取IT9即可。.材質(zhì)為20鋼, 能進(jìn)行一般沖壓加工，市場(chǎng)上易得材料，價(jià)格適中。.外形落料工藝性：零件屬于中小尺寸零件，料厚1.5mm，外形復(fù)雜程度一般，尺寸精度要求

9、一般，因此可用沖裁落料工藝。.沖孔工藝性分析：孔徑為3.5，3，孔精度要求一般，可采用沖孔。.彎曲工藝性：該零件包含兩個(gè)彎曲部位，彎角可以彎一次。綜合以上分析，零件主要沖壓工序的工藝性良好。2 擬定沖壓工藝方案首先根據(jù)零件的形狀確定沖壓工序類型和選擇工序順序。沖壓該零件需要的基本工序有落料、沖孔、拉深、。方案一：先沖孔，再拉深、再落料采用單工序模生產(chǎn)。方案二：沖孔、拉深、落料連續(xù)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。方案三：沖孔、拉深、落料復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要三道工序、三套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率較低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求。由于零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為提高生產(chǎn)效率，應(yīng)采

10、用復(fù)合沖裁或級(jí)進(jìn)沖裁方式。方案二級(jí)進(jìn)模優(yōu)點(diǎn)是模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單壽命長制造方便，投產(chǎn)快。各工序定位基準(zhǔn)一致，并與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，操作也比較方便。不足之處是工序分散，模具數(shù)量多，設(shè)備和操作人員多，勞動(dòng)強(qiáng)度大。方案三復(fù)合模能在壓力機(jī)一次行程內(nèi)，完成沖孔、拉深、落料等多道工序，所沖壓的工件精度較高，不受送料誤差影響，內(nèi)外形相對(duì)位置重復(fù)性好，表面較為平直。但彎曲的回彈難以難以控制，尺寸與形狀準(zhǔn)確都差。通過對(duì)比，方案二比較適合該零件，采用方案二。3 毛坯排樣毛坯排樣有兩種，見圖2、圖3。圖2 單排橫排排樣圖1.沖導(dǎo)正銷孔、側(cè)刃孔 2.沖裁 3.沖裁4.彎曲 5沖裁 6.修形 7.切斷方案1 采用單排橫排排樣,如圖

11、2 所示。該方案排樣步距相對(duì)較大,剛性和穩(wěn)定性好,各凸模間隔合理。但制件彎曲高度較大(為6. 5 mm) , 彎曲制件需抬升高度大于6. 5 mm, 才能保證條料送進(jìn), 這樣后續(xù)工序浮頂器放置較困難。圖3 單排縱排排樣圖1.沖孔、切邊 2.沖裁 3.沖裁4.彎曲、切邊 5.修形 6.切斷方案2 采用單排縱排排樣,如圖3 所示。剛性和穩(wěn)定性相對(duì)較好, 因彎曲方向平行于條料送進(jìn)方向,可在條料兩側(cè)放置浮頂器,不影響條料送進(jìn)。在送進(jìn)方向上, 可以沿凹模開制件躲避槽, 制件只要略微抬升一定高度, 防止沖裁毛刺劃傷制件即可,保證了條料的穩(wěn)定送進(jìn)。制件對(duì)稱的左右分布也消除了沖裁、彎曲過程中受力不平衡產(chǎn)生的側(cè)

12、向滑動(dòng)。因此采用方案2 更合理。4 工序排樣4.1 工序排樣類型根據(jù)零件的沖壓要求，由于含有彎曲工序，所以本零件的沖壓不適合選用落料型工序排樣，考慮到零件最后沖壓完成后的出件，選切邊型工序排樣。4.2 載體設(shè)計(jì)載體就是級(jí)進(jìn)沖壓時(shí)調(diào)料上連接工序件并在模具上平穩(wěn)送進(jìn)的部分。 本模具采用中間載體，中間載體位于條料中部，它比單側(cè)載體或雙側(cè)載體節(jié)省材料，在彎曲件的工序排樣中應(yīng)用較多。中間載體寬度可根據(jù)沖件的特點(diǎn)靈活確定，但不應(yīng)小于單側(cè)載體的寬度。4.3 條料定位方式 由于產(chǎn)品零件精度的要求精度一般，所以條料送進(jìn)方向的送進(jìn)步距控制用側(cè)刃，為了保證側(cè)刃定位精度，選型側(cè)刃。4.4 導(dǎo)正方式 為了確保零件孔精度

13、，采用間接導(dǎo)正，導(dǎo)正孔布置在中間的載體上，導(dǎo)正孔直徑取3.0mm。粗定位方式用臨時(shí)擋料銷，側(cè)刃。當(dāng)條料的料頭送入時(shí)，用手將臨時(shí)擋料銷的擋塊壓出，擋出料頭，然后松手，彈簧使擋塊復(fù)位，確保條料的位置不變開始沖切加工。此后靠側(cè)刃定位。精定位用導(dǎo)正銷。利用中心載體的孔作為導(dǎo)正孔，間接導(dǎo)正。4.5 工序排樣圖根據(jù)以上幾方面的設(shè)計(jì)，經(jīng)綜合分析比較，零件的工序排樣圖如下圖所示，零件沖制用六工位級(jí)進(jìn)模。圖4 工序排樣圖第一工位：沖孔、切邊；第二工位：沖裁；第三工位：沖裁；第四工位：彎曲、切邊； 第五工位：修形； 第六工位：切斷；4.6 條料尺寸 查中國模具設(shè)計(jì)大典P127表19.1-17，a=1.8,a1=1

14、.5條料寬度：B=D+2a=40+21.8=43.6mm 步距 S=38+1.5=39.54.7 排樣及載板方案 坯料的形狀為矩形，采用單排最適宜，取a=1.8,a1=1.5,條料寬度B= 40+21.8=43.6mm步距 S=38+1.5=39.5mm，板料選用規(guī)格1.5mm1400mm3500mm（查中國模具設(shè)計(jì)大典P50表18.3-24）縱排法：每板條料數(shù)：n1=140043.6=32條，余4.8mm每條制件數(shù)：n2=（3500-1.8）39.5=88件，余24mm 剩余料244.8不能使用每板制件數(shù)：n= n1n2=3288=2816件材料利用率：A=3840-（106.5+23.52

15、+23.52+21.752）-2（38-7.7）19+2（3.527+3.52+131.5-232）=961.0275=nA/BL100%=2816961.0275/（14003500）=55.23%式中：A：一個(gè)沖裁件的實(shí)際面積；B：條料寬度；L：條料長度；橫排法：每板條料數(shù)：n1=350043.6=80條，余12mm每條制件數(shù)：n2=（1400-1.8）39.5=35件，余17.5mm剩余料1217.5不能使用每板制件數(shù)：n= n1n2=8035=2800件 材料利用率：A=3840-（106.5+23.52+23.52+21.752）-2（38-7.7）19+2（3.527+3.52+1

16、31.5-232）=961.0275=nA/BL100%=2800961.0275/（14003500）=54.92%式中：A：一個(gè)沖裁件的實(shí)際面積；B：條料寬度；L：條料長度； 由此可見：縱排材料利用率高，但橫排時(shí)彎曲曲線與纖維方向垂直，彎曲性能高，20鋼塑性好，為提高材料利用率，降低成本，采用縱向單排。5 沖壓力計(jì)算由圖示排樣，本零件沖壓力由多個(gè)部分組成。5.1 沖裁力沖裁力由式F=LtK計(jì)算，查表K=1.3，=350MPa，t=1.5mmL=（38-10）2+27+40+2+3.3+4+3.5+3.54+3.5 4+（20-7）2+421.5=279.25F=LtK=279.251.53

17、501.3=190574.47N式中：沖裁件橫斷面積周長； ：材料厚度； ：拉深件抗拉強(qiáng)度； K：拉伸力計(jì)算系數(shù)；5.2 彎曲力見零件展開圖，彎曲為無圓角半徑彎曲，t=1.5，U型彎曲。自由彎曲力 Fz=0.7KBt2b/（r+t） 查表 P174（中國模具設(shè)計(jì)大典） b=400MPa k=1.3 B=27mm t=1.5mm r=1.5 Fz=0.7KBt2b/（r+t）=0.71.3271.52400/（0.5+1.5）=11056.5N校正彎曲力 Fj=fA f=40MPa A=770mm2(矯正部分投影面積) Fj=77040=30800N 查表P174（中國模具設(shè)計(jì)大典）為了可靠起見

18、，將二次彎曲的自由彎曲力Pf和校正彎曲力Pc和在一起，即沖壓力為FO= Fz+ Fj=11056.5+30800=41856.6N式中：Fz：自由彎曲力（N）K：安全系數(shù)，一般取0.3B：彎曲件的寬度（mm）t：彎曲件的厚度（mm）b：材料的抗拉強(qiáng)度（MPa）r：彎曲件的圓角半徑（mm）5.3 卸料力采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時(shí)，F(xiàn)R=F+FT+FX FX=KXF FT=nKTF查表 P34（模具設(shè)計(jì)與制造）FX=0.04 FT=0.055 n=h/t=3/1.5=2件FX=KXF=0.04190574.47=7622.98NFT=nKTF=20.055190574.47=20963

19、.19NFR=F+FT+FX=190574.47+7622.98+20963.19=219160.64N其中：FR：總變形力;F：沖裁力;FT：推薦力；FX：卸料力； KX：卸料力系數(shù)；KT：推件力系數(shù)；h：凹模洞口直刃壁高度；t：料厚； n：同時(shí)卡在凹模內(nèi)的落料件數(shù)5.4 總壓力 總壓力 P=F+FO+ FR=190574.47+41856.6+219160.64=451591.71N一般沖裁彎曲時(shí)壓力機(jī)噸位比計(jì)算沖壓力大30%左右為587069.22N5.5 壓力中心沖壓力合力的作用點(diǎn)稱為模具的壓力中心，模具的壓力中心應(yīng)該通過壓力機(jī)滑塊的中心線，對(duì)于有模柄的沖模來說，需使壓力中心通過模柄中

20、心線。對(duì)于多凸模沖裁時(shí)的壓力中心，根據(jù)理論力學(xué)，對(duì)于平衡力系，合力堆某軸之力矩等于各分力堆同軸力矩之和，而沖裁力F與沖裁的周邊長度L成正比，由此可得壓力中心坐標(biāo)（x0、y0） x0=（L1x1+L2x2+Lnxn）/（L1+L2+Ln） y0=（L y1+L2y2+Lnyn）/（L1+L2+Ln）/(L1+L2+Ln)L1、L2、Ln各圖形沖裁周邊長度x1、x2、xn各圖形沖裁力的X粥坐標(biāo)y1、y2、yn各圖形沖裁力的Y粥坐標(biāo)x0、y0壓力中心坐標(biāo)取第六工位工位的零件左邊為Y軸，各工位中心連線為X軸，因此L1=8+2 3.5+2 3.5+28+=91.89L2=34=37.8L3=（10+23

21、.5+13）+7+19=115.56L4=28+27=66.93L6=27 x1=539.5+7.15+7=211.65x2=439.5+7+3.5=168.5x3=339.5+7+3.5=129x4=239.5+7+7.15=93.15x6=39.5x0=（L1x1+L2x2+Lnxn）/（L1+L2+Ln）=135.95y0=（L y1+L2y2+Lnyn）/（L1+L2+Ln）=06 結(jié)構(gòu)概要設(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，本零件的沖制包含落料，沖孔，彎曲等工序，以確定為級(jí)進(jìn)模沖壓，因此選用正裝式結(jié)構(gòu)。6.1.2 導(dǎo)向方式由于本零件的生產(chǎn)是大批量生產(chǎn)，為了確保

22、零件質(zhì)量及穩(wěn)定性，選用外導(dǎo)性模架，本零件的沖壓精度要求一般，采用小導(dǎo)柱和小導(dǎo)套對(duì)卸料板的導(dǎo)向卸料板進(jìn)而又對(duì)凸模進(jìn)行導(dǎo)向和保護(hù)，采用四角導(dǎo)柱式模架。6.1.3 卸料方式本零件的沖壓工序包含落料，沖孔工序，所以應(yīng)有卸料機(jī)構(gòu)，又由于零件沖壓中還有彎曲工序所以應(yīng)選用彈性卸料板。6.2基本尺寸6.2.1 模板尺寸由工序排樣圖可知，凹模的工作區(qū)尺寸基本在42mm315mm左右，圓整后取315mm200mm，其他模板尺寸取為與凹模板平面尺寸一致。6.2.2 工作行程本零件的沖壓的最大行程是第四工位的彎曲，其彎曲行程為10mm，模具開啟狀態(tài)下凸模下表面至凹模上表面最小距離取20mm。6.2.3凹模設(shè)計(jì)多工位級(jí)

23、進(jìn)模的凹模結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，凹模中的型孔和型孔間的位置精度比較高。由于此模具的工位數(shù)不多，型孔比較規(guī)則，因此采用整體式凹模，這樣便于加工、裝配和維修。凹模高度尺寸設(shè)計(jì)： 沖孔凹模高度：H=K1K2=11.12=30mm 彎曲凹模距底部最小距離：h=10mm 凹模高度：H凹=30+10=40mm凹模長度尺寸設(shè)計(jì)： L=l/+2c=215+250=315mml/為沿凹模長度方向壓力中心致最遠(yuǎn)刃口間距的2倍。凹模寬度設(shè)計(jì) B=b+2c=100+250=200mm b為沿凹模寬度方向刃口型孔的最大距離。 c為凹模壁厚。6.2.4卸料板設(shè)計(jì) 彈性卸料板的平面外形尺寸等于或稍大于凹模板尺寸厚度取凹模厚度的0.

24、60.8倍。H卸=（0.60.8）H凹=25mmL卸=315mmB卸=200mm6.2.5凸模固定板設(shè)計(jì)凸模固定板的作用是將凸模固定在上模座的正確位置上，凸模固定板為矩形，無外形尺寸通常與凹模一致，厚度可取凹模厚度的60%80%。固定板與凸模為H7/n6或H7/m6配合，壓裝后應(yīng)將凹模端面與固定板一起磨平。H凸固=（0.60.8）H凹=30mm L凸固=315mmB凸固=200mm6.2.6墊板設(shè)計(jì) 墊板的作用是承受并擴(kuò)散凸?；虬寄鬟f的壓力，以防止模座被擠壓損傷。點(diǎn)半的外形尺寸與凸模固定板相同。厚度可取310mm。 H墊=5mm6.2.7彈簧本設(shè)計(jì)中彈簧的主要作用是彈性卸料6.2.7.1選擇

25、滿足壓力要求的彈簧式中：每個(gè)彈簧在預(yù)壓縮狀態(tài)時(shí)的預(yù)壓力； ：卸料力； ：彈簧數(shù)目；所以，選擇的每個(gè)彈簧的允許最大工作負(fù)荷6.2.7.2 選擇滿足壓縮量要求的彈簧式中：彈簧的允許最大壓縮量； ：彈簧的預(yù)壓縮量； ：卸料板的工作行程； ：凸模的總修磨量；6.2.7.3 強(qiáng)力彈簧強(qiáng)力彈簧又稱為異形截面圓柱螺旋壓縮彈簧，其簧絲截面的形狀為矩形或扁截面形。強(qiáng)力彈簧具有外形尺寸小、承載量大、壓縮變形量大、使用壽命長、彈簧特性曲線好、市場(chǎng)購買較易等優(yōu)點(diǎn)，不足之處在于價(jià)格略高6。本設(shè)計(jì)采用強(qiáng)力彈簧，其屬性為：安裝窩座尺寸：6mm；外徑：39mm；內(nèi)徑：29mm；自由高度：100mm；壓縮量：30mm；負(fù)荷：1

26、920N；6.2.8凸模設(shè)計(jì)凸模結(jié)構(gòu)形式與固定方法： 根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)，采用整體圓形凸模，并用螺釘和銷釘固定。凸模長度計(jì)算： 凸模長度尺寸應(yīng)根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)確定，同時(shí)要考慮凸模的修模量及固定板與卸料板之間的安全距離等因素。 采用彈性卸料板：L=h1+h2+h+h4=30+25+1.5+16.5=73mm h1為凸模固定板厚； h2為卸料板厚； h4為卸料彈性元件被預(yù)壓后的厚度； h為材料厚度；6.2.9上下模座的設(shè)計(jì)上下模座的作用是直接或間接地安裝沖模的所有零件，并分別于壓力機(jī)的滑塊和工作臺(tái)連接，以傳遞壓力。模座的外行尺寸根據(jù)凹模周界尺寸和安裝要求確定，對(duì)于矩形模座其長度應(yīng)比凹模板長度大407

27、0mm，而寬度可以等于或略大于凹模板的寬度，但應(yīng)該考慮有足夠的安裝導(dǎo)柱、到套的位置。模座的厚度一般取凹模板厚度的1.01.5倍，考慮受力情況，上模座厚度可以陛下模座厚度小510mm上模座：L上=315+115=430mm B上=200+130=330mm H上=50mm下模座：L下=315+115=430mm B下=200+130=330mm H下=60mm6.2.10模板厚度凹模模板厚度：40mm卸料板厚度：25mm凸模固定板厚度：30mm墊板厚度：5mm6.2.11 模具工作區(qū)高度模具工作區(qū)開啟高度大于245mm，工作區(qū)閉合高度約為225mm。6.3 選模座導(dǎo)柱導(dǎo)套由于四個(gè)或六個(gè)導(dǎo)柱導(dǎo)向情

28、況最好，所以本模具采用四角導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱和導(dǎo)套間的配合性質(zhì)分為滑動(dòng)導(dǎo)向配合和滾動(dòng)導(dǎo)向配合。因?yàn)闈L動(dòng)導(dǎo)向配合多用于精沖模、高速?zèng)_裁模、硬質(zhì)合金沖模和小間隙精密沖模。故本設(shè)計(jì)采用滑動(dòng)導(dǎo)向配合。查中國模具設(shè)計(jì)大典P801上模座：（GB/T2855.13）315mm200mm50mm下模座：（GB/T2855.14）315mm200mm60mm導(dǎo)柱：（GB/T2861.1）35mm200mm導(dǎo)套：（GB/T2861.6）35mm125mm48mm模具開啟高度為245mm，閉合高度約為225mm6.4 選沖床 由于采用了一般沖壓，故可選用開式固定臺(tái)式壓力機(jī)，由于前計(jì)算的沖壓力要求，初選J21-63型壓力

29、機(jī)，該壓力機(jī)的工作臺(tái)尺寸為480710，閉合最大高度為400mm，滿足零件模具尺寸要求，據(jù)此選定了J21-63型壓力機(jī)。（P16模具設(shè)計(jì)與制造）J21-63開式固定臺(tái)壓力機(jī)相關(guān)參數(shù)電動(dòng)機(jī)型號(hào)J21-63公稱力/KN630最大閉合高度/mm400連桿調(diào)節(jié)長度/mm80滑塊行程/次/分45電動(dòng)機(jī)功率/KW5.5工作臺(tái)尺寸前后左右/mm480710模柄孔尺寸直徑深度/mm30506.5 選模柄模柄的作用是把上模固定在壓力機(jī)滑塊上，同時(shí)使模具中心通過滑塊的壓力中心。根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，該模具為中小模具，可采用上模用模柄固定，下模采用螺接式固定于壓力機(jī)下臺(tái)面的方式。查J21-63型壓力機(jī)規(guī)格模柄安裝孔尺寸

30、為30mm，選冷沖模國標(biāo)，可選用壓入式模柄，它與上模座孔以H7/m6配合并加銷釘防轉(zhuǎn)，模柄軸線與上模座的垂直度較好，生產(chǎn)中最常用。模柄規(guī)格為d=30mm D=75mm H=64 h=16（沖壓模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)與范例P211）圖7 結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)7.1 工作單元結(jié)構(gòu)由于采用正裝式結(jié)構(gòu)，凸模一律用凸模固定板安裝于上模，凹模采用整體式結(jié)構(gòu)，用銷釘定位，螺釘連接于下模座。7.2 卸料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)概要設(shè)計(jì)中以確定采用彈性卸料板，卸料板為整體板，由于卸料板的工作行程為10mm，所以選用普通彈簧提供彈壓力。7.3 定距機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在工序排樣中確定了側(cè)刃定距方式，為了確保生產(chǎn)中側(cè)刃的附度和條料的送進(jìn)方便，選雙側(cè)刃

31、，側(cè)刃擋塊固定在凸模上。7.4 導(dǎo)正銷結(jié)構(gòu)本模具工位有六個(gè)，沖壓精度要求一般，所以采用兩次導(dǎo)正銷，導(dǎo)正銷采用普通彈頭型，固定結(jié)構(gòu)采用絲堵將彈簧固定在導(dǎo)正銷上。7.5 送料與出件方式本模具采用手工送料。有工序排樣圖可知，本模具最后工位通過切換實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品零件與條料分離。產(chǎn)品的零件在送料過程中，由條料端頭頂出后從凹模左側(cè)落下（送料方向由右向左）因此在使用中應(yīng)注意從模具左側(cè)收集沖制好的產(chǎn)品零件。7.6 模具零件的固定 模板采用螺釘固定，銷釘定位，由于各凸模平面尺寸都比較小，所以用模板上的型孔配合定位。7.7 安全裝置 本模具采用手工送料，但工人是在模具外操作，一般情況下，應(yīng)無不安全之慮。為了使廢料順利落

32、下，下模座的落料孔應(yīng)比凹模落料孔大。7.8 零件選材 該模具用于大批量生產(chǎn)，放工作零件選用較好的材料，凹模，凸模選用Cr12MoV，卸料板選用T10A。7.9 模具裝配圖圖9.模具裝配圖8 模具零件設(shè)計(jì)8.1 工作零件設(shè)計(jì)若零件沒有標(biāo)注公差，則對(duì)于非圓形按國家標(biāo)準(zhǔn)非配合尺寸的公差數(shù)值IT14精度來處理，沖裁可按照IT11精度制造。對(duì)于圓形件，一般可按IT6-IT7精度制造模具。查中國模具設(shè)計(jì)大典P116。8.1.1 沖孔2-3.5凹凸模設(shè)計(jì)3.5孔為沖孔制成，直徑為7mm，查表 P29模具設(shè)計(jì)與制造 T=0.02mm A=0.02mm。查表 P27模具設(shè)計(jì)與制造得沖裁模初始雙面間隙Zmin=0

33、.22mm，Zmax=0.26。查表P29機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)表2-2，=0.012mm。校核T+A=0.04mm Zmax- Zmin=0.26-0.22=0.04mm 查表 =0.75mm =0.012mm沖孔部分： 式中 dT: 沖孔凸模直徑； dA：沖孔凹模直徑； dmin:沖孔件內(nèi)徑的最小極限尺寸； ：沖裁件的制造公差； Zmin：凸、凹模最小初始雙面間隙； T：凸模下偏差；A：凹模上偏差；：在模具設(shè)計(jì)中考慮磨損所取的系數(shù)。8.1.2沖孔4-3凹凸模設(shè)計(jì) 3孔為沖孔制成，直徑為6mm，查表 P29模具設(shè)計(jì)與制造 T=0.02mm，A=0.02mm。查表 P27 模具設(shè)計(jì)與制造 得沖裁模

34、初始雙邊間隙 Zmin =0.22mm Zmax=0.26mm。查表P29機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)表2-2，=0.012mm。校核T+A=0.04mm Zmax- Zmin=0.26-0.22=0.04mm 查表 X=0.75mm，=0.012mm沖孔部分：式中 dT: 沖孔凸模直徑； dA：沖孔凹模直徑； dmin:沖孔件內(nèi)徑的最小極限尺寸； ：沖裁件的制造公差； Zmin：凸、凹模最小初始雙面間隙； T：凸模下偏差；A：凹模上偏差；：在模具設(shè)計(jì)中考慮磨損所取的系數(shù)。8.1.3 側(cè)刃凹凸模設(shè)計(jì)側(cè)刃用于級(jí)進(jìn)模中限定調(diào)料的送進(jìn)步距。側(cè)刃的工作端面分型和型兩種。型多用于沖裁1mm以上較厚的材料沖裁前凸出

35、部分先進(jìn)入凹模導(dǎo)向，可避免側(cè)壓力對(duì)側(cè)刃的損壞。側(cè)刃的數(shù)量可以是一個(gè)，或者兩個(gè)。兩個(gè)側(cè)刃看可以在兩側(cè)對(duì)稱或兩側(cè)對(duì)角布置，后者可以保證料尾的充分利用。所以該設(shè)計(jì)中采用型兩側(cè)對(duì)角布置。S=步距公稱尺寸+（0.050.1）mm=39.6mmS側(cè)刃寬度側(cè)刃厚度B=610mm。側(cè)刃制造公差取負(fù)值，一般為0.02mm。兩對(duì)角側(cè)刃距離一般為步距的整數(shù)倍。圖8.1.4 工字型沖裁凸模刃口尺寸設(shè)計(jì)圖邊緣為非圓形刃口公差等級(jí)取IT9。凸模：查查表P29機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)表2-2，可得的具體數(shù)值。查表 P27模具設(shè)計(jì)與制造表3-6，X=1mmmmmmmmmmmm凹模：查查表P29機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)表2-2，可得的具體

36、數(shù)值。查表 P27模具設(shè)計(jì)與制造表3-6，X=1mmmmmmmmmmmm 8.1.5 矩形切斷模刃口尺寸設(shè)計(jì)查查表P29機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)表2-2，可得的具體數(shù)值。查表 P27模具設(shè)計(jì)與制造表3-6，X=1落料凹模mmmm落料凹模mmmm8.2 凸模高度設(shè)計(jì)以第四位彎曲凸模高度h為基準(zhǔn)；沖中央孔的凸模高度為75；第四工位彎曲凸模高度為h；切邊凸模高度為75；落料凸模高度為758.3 彈性元件設(shè)計(jì)本模具彈性元件選用普通彈簧，用于提供卸料力。9 模具制造工藝設(shè)計(jì)在完成級(jí)進(jìn)模的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和零件設(shè)計(jì)后，即應(yīng)投產(chǎn)加工。模具的制造分配和零件加工兩部分，這里僅列出幾個(gè)典型凸模和凹模的普通加工工藝過程，而本模具

37、具體的加工工序設(shè)計(jì)，裝配工序設(shè)計(jì)以及數(shù)控機(jī)床加工（電加工，加工中心）。9.1 典型凸模加工工藝過程9.1.2圓形凸模加工下料車削粗加工車削半精加工熱處理外圓磨。9.1.3異型凸模加工下料粗銑平面平面磨磨基準(zhǔn)平面劃線外形輪廓粗銑加工車削粗加工車削半精加工熱處理外圓磨。9.2典型凹模加工工藝過程下料模板外形粗加工平面磨磨基準(zhǔn)平面鉆孔劃線銑異型孔凸模導(dǎo)向位置精加工鉆孔攻絲邊緣倒角檢驗(yàn)。9.3 卸料板加工工藝過程模板外形精加工鉆孔劃線銑異型孔凸模導(dǎo)向位置精加工鉆孔攻絲邊緣倒角檢驗(yàn)。10 模具的經(jīng)濟(jì)性分析模具的經(jīng)濟(jì)性涉及到成本的高低供應(yīng)是否充分，加工過程是否復(fù)雜、成品率的高低以及同一產(chǎn)品中使用金屬或鋼材

38、型號(hào)的多少等。在我國當(dāng)前情況下，考慮以鐵代鋼和以鑄代鍛還是符合經(jīng)濟(jì)性要求的，故選擇一般彈鋼和鑄鐵能滿足要求的，就不要選用合金鋼。對(duì)一些只要求表面性能高的零件，可選用廉價(jià)鋼種，然后進(jìn)行表面強(qiáng)化處理來達(dá)到。另外，在考慮材料經(jīng)濟(jì)性時(shí)，切記不宜單純以單價(jià)來比較材料的好壞，而應(yīng)以綜合效益來評(píng)價(jià)材料的經(jīng)濟(jì)性高低。冷沖壓的優(yōu)點(diǎn)很多，冷沖壓也稱板料沖壓，是塑性加工的一種基本方法。冷沖壓有許多優(yōu)點(diǎn)，技術(shù)上a 在材料消耗不大的情況的前提下，制造出的零件重量輕、剛度好、精度高。由于在沖壓過程中材料的表面不受破壞，使得制件的表面質(zhì)量較好，外觀光滑美觀。并且經(jīng)過塑性變形后，金屬內(nèi)部的組織得到改善，機(jī)械強(qiáng)度有所提高。b

39、在壓力機(jī)的簡(jiǎn)單沖擊作用下，一次工序即可完成由其他加工方法所不能或難以制造完成的較復(fù)雜形狀零件的加工。c 制件的精度較高，且能保證零件尺寸的均一性和互換性。不需進(jìn)一步的機(jī)械加工即可滿足一般的裝配和使用要求。同樣，在經(jīng)濟(jì)上更有其它加工方式不能比擬的優(yōu)勢(shì)：a 原材料是冶金廠大量生產(chǎn)的廉價(jià)的軋制板材或帶材。b 采用適當(dāng)?shù)臎_壓工藝后，可大量節(jié)約金屬材料，可以實(shí)現(xiàn)少切屑和無切屑的加工方法。材料利用率一般可達(dá)75%-85%，因而制件成本相應(yīng)的比較低。c 節(jié)約能源。沖壓時(shí)可不需加熱，也不像切削加工那樣將金屬切成碎屑而需要消耗很大的能量。d 生產(chǎn)率高。每一分鐘一臺(tái)沖壓設(shè)備可以生產(chǎn)零件從幾件到幾十件。目前的高速?zèng)_

40、床生產(chǎn)率則沒分鐘高達(dá)數(shù)百件甚至一千件以上。e 操作簡(jiǎn)單，便于組織生產(chǎn)。在大批量的生產(chǎn)中，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。模具的作用一方面是將壓力機(jī)的作用力通過模具專遞給金屬板料，在其內(nèi)部產(chǎn)生使之變形的內(nèi)力。當(dāng)內(nèi)力的作用達(dá)到一定的數(shù)值時(shí)，板料毛坯或毛坯的某個(gè)部分便會(huì)產(chǎn)生與內(nèi)力的作用性質(zhì)相對(duì)應(yīng)的變形，從而獲得滿足一定性能要求及符合所需尺寸及其形狀的制品；另一方面，通過模具的作用，可以保證上下模之間的正確導(dǎo)向，并使胚料穩(wěn)固的壓緊與精確的定位，從而沖制出達(dá)到一定精度要求的沖件。在生產(chǎn)實(shí)際中，模具應(yīng)達(dá)到制造精度高，操作性能良好，使用壽命長，制造周期短，模具成本低等要求1。11 總結(jié)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)學(xué)習(xí)的一次綜合實(shí)踐。在學(xué)完了大學(xué)四年的課程，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)和參觀實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)全面的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中，我查閱了很多與冷沖壓模具相關(guān)的書籍，大致了解了這個(gè)行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展前景。通過這次畢業(yè)