畢業(yè)設計說明書柴油機墊片沖壓工藝及模具設計

1、目目 錄錄1 緒論 .11.1 沖壓的概念，特點與發(fā)展.11.2 沖壓的基本工序及模具.21.3 沖壓技術的現(xiàn)狀及發(fā)展方向.22 模具總體設計 .62.1 沖裁工藝分析 .62.1.1 材料分析 .62.1.2 結構分析 .62.1.3 精度分析 .62.2 沖壓工藝方案的確定 .62.3 沖壓工藝計算 .72.3.1 排樣 計算條料寬度及確定步距 .72.3.2 沖模刃口尺寸及公差的計算.102.3.3 計算總沖壓力.122.3.4 確定壓力中心.132.4 模具總體結構圖 .133 模具零部件設計 .153.1 工作零件設計 .153.1.1 凸模 .153.1.2 凹模 .163.1.3

2、 凸凹模 .163.2 定位零件.173.2.1 側刃.173.2.2 檔料.183.3 卸料與出料裝置.183.4 標準模架.183.4.1 級進模模架的選擇.193.4.2 復合模模架的選擇.193.4.3 導柱和導套.193.5 連接與緊固零件.213.5.1 模柄.213.5.2 固定板.213.5.3 墊板.233.5.4 螺釘與銷釘.234 壓力機的校核.245 模具主要零件加工工藝規(guī)程的編制 .255.1 總裝工藝.255.2 非標準零件的加工工藝 .256 結論 .28參考文獻 .29致 謝 .30附 錄 .311 緒論1.1 沖壓的概念，特點與發(fā)展沖壓是利用安裝在沖壓設備（主

3、要是壓力機）上的模具對材料施加壓力，使其產生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對材料進行冷變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程術。 沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產就難以進行；沒有先進的沖模，先進的沖壓工藝就無法實現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設備和沖壓材料構成沖壓加工的三要素，只有它們相互結合才能得出沖壓件。與機械加工及塑性加工的其

4、它方法相比，沖壓加工無論在技術方面還是經濟方面都具有許多獨特的優(yōu)點。主要表現(xiàn)如下。(1) 沖壓加工的生產效率高，且操作方便，易于實現(xiàn)機械化與自動化。這是因為沖壓是依靠沖模和沖壓設備來完成加工，普通壓力機的行程次數(shù)為每分鐘可達幾十次，高速壓力要每分鐘可達數(shù)百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個沖件。（2）沖壓時由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質量,而模具的壽命一般較長,所以沖壓的質量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。（3）沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時材料的冷變形硬化效應，沖壓的強度和

5、剛度均較高。（4）沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時一個復雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技術要求高，是技術密集形產品。所以，只有在沖壓件生產批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經濟效益。沖壓地、在現(xiàn)代工業(yè)生產中，尤其是大批量生產中應用十分廣泛。相當多的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓法加工產品零部件，如汽車、農機、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當?shù)拇?，少則 60%以上，多則

6、90%以上。不少過去用鍛造=鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質量輕、剛度好的沖壓件所代替。因此可以說，如果生產中不諒采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門要提高生產效率和產品質量、降低生產成本、快速進行產品更新?lián)Q代等都是難以實現(xiàn)的。1.2 沖壓的基本工序及模具由于沖壓加工的零件種類繁多，各類零件的形狀、尺寸和精度要求又各不相同，因而生產中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。概括起來，可分為分離工序和成形工序兩大類；分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質量的沖壓（俗稱沖裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的條件下產生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。上述兩類

7、工序，按基本變形方式不同又可分為沖裁、彎曲、拉深和成形四種基本工序，每種基本工序還包含有多種單一工序。在實際生產中，當沖壓件的生產批量較大、尺寸較少而公差要求較小時，若用分散的單一工序來沖壓是不經濟甚至難于達到要求。這時在工藝上多采用集中的方案，即把兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內完成，稱為組合的方法不同，又可將其分為復合-級進和復合-級進三種組合方式。復合沖壓在壓力機的一次工作行程中，在模具的同一工位上同時完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方法式。 級進沖壓在壓力機上的一次工作行程中，按照一定的順序在同一模具的不同工位上完面兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式。復合-級進在

8、一副沖模上包含復合和級進兩種方式的組合工序。沖模的結構類型也很多。通常按工序性質可分為沖裁模、彎曲模、拉深模和成形模等；按工序的組合方式可分為單工序模、復合模和級進模等。但不論何種類型的沖模，都可看成是由上模和下模兩部分組成，上模被固定在壓力機工作臺或墊板上，是沖模的固定部分。工作時，坯料在下模面上通過定位零件定位，壓力機滑塊帶動上模下壓，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便產生分離或塑性變形，從而獲得所需形狀與尺寸的沖件。上?；厣龝r，模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來，以便進行下一次沖壓循環(huán)。1.3 沖壓技術的現(xiàn)狀及發(fā)展方向隨著科學技術的不斷進步和工業(yè)生產的

9、迅速發(fā)展，許多新技術、新工藝、新設備、新材料不斷涌現(xiàn)，因而促進了沖壓技術的不斷革新和發(fā)展。其主要表現(xiàn)和發(fā)展方向如下。(1) 沖壓成形理論及沖壓工藝方面沖壓成形理論及沖壓工藝方面 沖壓成形理論的研究是提高沖壓技術的基礎。目前，國內外對沖壓成形理論的研究非常重視，在材料沖壓性能研究、沖壓成形過程應力應變分析、板料變形規(guī)律研究及坯料與模具之間的相互作用研究等方面均取得了較大的進展。特別是隨著計算機技術的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進一步完善，近年來國內外已開始應用塑性成形過程的計算機模擬技術，即利用有限元（fem）等有值分析方法模擬金屬的塑性成形過程，根據分析結果，設計人員可預測某一工藝方案成形的可行性

10、及可能出現(xiàn)的質量問題，并通過在計算機上選擇修改相關參數(shù)，可實現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設計。這樣既節(jié)省了昂貴的試模費用，也縮短了制模具周期。研究推廣能提高生產率及產品質量、降低成本和擴大沖壓工藝應用范圍的各種壓新工藝，也是沖壓技術的發(fā)展方向之一。目前，國內外相繼涌現(xiàn)出精密沖壓工藝、軟模成形工藝、高能高速成形工藝及無模多點成形工藝等精密、高效、經濟的沖壓新工藝。其中，精密沖裁是提高沖裁件質量的有效方法，它擴大了沖壓加工范圍，目前精密沖裁加工零件的厚度可達 25mm，精度可達 it1617 級；用液體、橡膠、聚氨酯等作柔性凸模或凹模的軟模成形工藝，能加工出用普通加工方法難以加工的材料和復雜形狀的零件，在特

11、定生產條件下具有明顯的經濟效果；采用爆炸等高能效成形方法對于加工各種尺寸在、形狀復雜、批量小、強度高和精度要求較高的板料零件，具有很重要的實用意義；利用金屬材料的超塑性進行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的沖壓成形工序，這對于加工形狀復雜和大型板料零件具有突出的優(yōu)越性；無模多點成形工序是用高度可調的凸模群體代替?zhèn)鹘y(tǒng)模具進行板料曲面成形的一種先進技術，我國已自主設計制造了具有國際領先水平的無模多點成形設備，解決了多點壓機成形法，從而可隨意改變變形路徑與受力狀態(tài)，提高了材料的成形極限，同時利用反復成形技術可消除材料內殘余應力，實現(xiàn)無回彈成形。無模多點成形系統(tǒng)以 cad/cam/cae 技術為主

12、要手段，能快速經濟地實現(xiàn)三維曲面的自動化成形。(2) 沖模是實現(xiàn)沖壓生產的基本條件沖模是實現(xiàn)沖壓生產的基本條件.在沖模的設計制造上,目前正朝著以下兩方面發(fā)展:一方面,為了適應高速、自動、精密、安全等大批量現(xiàn)代生產的需要，沖模正向高效率、高精度、高壽命及多工位、多功能方向發(fā)展，與此相比適應的新型模具材料及其熱處理技術，各種高效、精密、數(shù)控自動化的模具加工機床和檢測設備以及模具 cad/cam 技術也在迅速發(fā)展；另一方面，為了適應產品更新?lián)Q代和試制或小批量生產的需要，鋅基合金沖模、聚氨酯橡膠沖模、薄板沖模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡易沖模及其制造技術也得到了迅速發(fā)展。精密、高效的多工位及多功能級進

13、模和大型復雜的汽車覆蓋件沖模代表了現(xiàn)代沖模的技術水平。目前，50 個工位以上的級進模進距精度可達到 2 微米，多功能級進模不僅可以完成沖壓全過程，還可完成焊接、裝配等工序。我國已能自行設計制造出達到國際水平的精度達 2 5 微米，進距精度 23 微米，總壽命達 1 億次。我國主要汽車模具企業(yè)，已能生產成套轎車覆蓋件模具，在設計制造方法、手段方面已基本達到了國際水平，但在制造方法手段方面已基本達到了國際水平，模具結構、功能方面也接近國際水平，但在制造質量、精度、制造周期和成本方面與國外相比還存在一定差距。模具制造技術現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎。計算機技術、信息技術、自動化技術等先進技術正在不斷向

14、傳統(tǒng)制造技術滲透、交叉、融合形成了現(xiàn)代模具制造技術。其中高速銑削加工、電火花銑削加工、慢走絲切割加工、精密磨削及拋光技術、數(shù)控測量等代表了現(xiàn)代沖模制造的技術水平。高速銑削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面質量（主軸轉速一般為 1500040000r/min）,加工精度一般可達 10 微米，最好的表面粗糙度 ra1 微米） ，而且與傳統(tǒng)切削加工相比具有溫升低（工件只升高 3 攝氏度） 、切削力小，因而可加工熱敏材料和剛性差的零件，合理選擇刀具和切削用量還可實現(xiàn)硬材料（60hrc）加工；電火花銑削加工（又稱電火花創(chuàng)成加工）是以高速旋轉的簡單管狀電極作三維或二維輪廓加工（像數(shù)控銑一樣）

15、，因此不再需要制造昂貴的成形電極，如日本三菱公司生產的 edscan8e 電火花銑削加工機床，配置有電極損耗自動補償系統(tǒng)、cad/cam 集成系統(tǒng)、在線自動測量系統(tǒng)和動態(tài)仿真系統(tǒng)，體現(xiàn)了當今電火花加工機床的技術水平；慢走絲線切割技術的發(fā)展水平已相當高，功能也相當完善，自動化程度已達到無人看管運行的程度，目前切割速度已達到 300mm /min,加工精度可達1.5 微米，表面粗糙度達2ra=010.2 微米;精度磨削及拋光已開始使用數(shù)控成形磨床、數(shù)控光學曲線磨床、數(shù)控連續(xù)軌跡坐標磨床及自動拋光等先進設備和技術;模具加工過程中的檢測技術也取得了很大的發(fā)展,現(xiàn)在三坐標測量機除了能高精度地測量復雜曲面

16、的數(shù)據外,其良好的溫度補償裝置、可靠的抗振保護能力、嚴密的除塵措施及簡單操作步驟，使得現(xiàn)場自動化檢測成為可能。此外，激光快速成形技術（rpm）與樹脂澆注技術在快速經濟制模技術中得到了成功的應用。利用 rpm 技術快速成形三維原型后，通過陶瓷精鑄、電弧涂噴、消失模、熔模等技術可快速制造各種成形模。如清華大學開發(fā)研制的“m-rpms-型多功能快速原型制造系統(tǒng)”是我國自主知識產權的世界惟一擁有兩種快速成形工藝（分層實體制造 ssm 和熔融擠壓成形 mem）的系統(tǒng)，它基于“模塊化技術集成”之概念而設計和制造，具有較好的價格性能比。一汽模具制造公司在以 cad/cam 加工的主模型為基礎，采用瑞士汽巴精

17、化的高強度樹脂澆注成形的樹脂沖模應用在國產轎車試制和小批量生產開辟了新的途徑。(3) 沖壓設備和沖壓生產自動化方面沖壓設備和沖壓生產自動化方面性能良好的沖壓設備是提高沖壓生產技術水平的基本條件，高精度、高壽命、高效率的沖模需要高精度、高自動化的沖壓設備相匹配。為了滿足大批量高速生產的需要，目前沖壓設備也由單工位、單功能、低速壓力機朝著多工位、多功能、高速和數(shù)控方向發(fā)展，加之機械乃至機器人的大量使用，使沖壓生產效率得到大幅度提高，各式各樣的沖壓自動線和高速自動壓力機紛紛投入使用。如在數(shù)控四邊折彎機中送入板料毛坯后，在計算機程序控制下便可依次完成四邊彎曲，從而大幅度提高精度和生產率；在高速自動壓力

18、機上沖壓電機定轉子沖片時，一分鐘可沖幾百片，并能自動疊成定、轉子鐵芯，生產效率比普通壓力機提高幾十倍，材料利用率高達97%；公稱壓力為 250kn 的高速壓力機的滑塊行程次數(shù)已達 2000 次/min 以上。在多功能壓力機方面，日本田公司生產的 2000kn“沖壓中心”采用 cnc 控制，只需5min 時間就可完成自動換模、換料和調整工藝參數(shù)等工作；美國惠特尼公司生產的cnc 金屬板材加工中心，在相同的時間內，加工沖壓件的數(shù)量為普通壓力機的410 倍，并能進行沖孔、分段沖裁、彎曲和拉深等多種作業(yè)。近年來，為了適應市場的激烈競爭，對產品質量的要求越來越高，且其更新?lián)Q代的周期大為縮短。沖壓生產為適

19、應這一新的要求，開發(fā)了多種適合不同批量生產的工藝、設備和模具。其中，無需設計專用模具、性能先進的轉塔數(shù)控多工位壓力機、激光切割和成形機、cnc 萬能折彎機等新設備已投入使用。特別是近幾年來在國外已經發(fā)展起來、國內亦開始使用的沖壓柔性制造單元（fmc）和沖壓柔性制造系統(tǒng)（fms）代表了沖壓生產新的發(fā)展趨勢。fms 系統(tǒng)以數(shù)控沖壓設備為主體，包括板料、模具、沖壓件分類存放系統(tǒng)、自動上料與下料系統(tǒng)，生產過程完全由計算機控制，車間實現(xiàn) 24 小時無人控制生產。同時，根據不同使用要求，可以完成各種沖壓工序，甚至焊接、裝配等工序，更換新產品方便迅速，沖壓件精度也高。(4)沖壓標準化及專業(yè)化生產方面沖壓標準

20、化及專業(yè)化生產方面模具的標準化及專業(yè)化生產，已得到模具行業(yè)和廣泛重視。因為沖模屬單件小批量生產，沖模零件既具的一定的復雜性和精密性，又具有一定的結構典型性。因此，只有實現(xiàn)了沖模的標準化，才能使沖模和沖模零件的生產實現(xiàn)專業(yè)化、商品化，從而降低模具的成本，提高模具的質量和縮短制造周期。目前，國外先進工業(yè)國家模具標準化生產程度已達 70%80%，模具廠只需設計制造工作零件，大部分模具零件均從標準件廠購買，使生產率大幅度提高。模具制造廠專業(yè)化程度越不定期越高，分工越來越細，如目前有模架廠、頂桿廠、熱處理廠等，甚至某些模具廠僅專業(yè)化制造某類產品的沖裁?；驈澢?，這樣更有利于制造水平的提高和制造周期的縮短

21、。我國沖模標準化與專業(yè)化生產近年來也有較大發(fā)展，除反映在標準件專業(yè)化生產廠家有較多增加外，標準件品種也有擴展，精度亦有提高。但總體情況還滿足不了模具工業(yè)發(fā)展的要求，主要體現(xiàn)在標準化程度還不高（一般在 40%以下） ，標準件的品種和規(guī)格較少，大多數(shù)標準件廠家未形成規(guī)?；a，標準件質量也還存在較多問題。另外，標準件生產的銷售、供貨、服務等都還有待于進一步提高。2 模具總體設計如圖 2-1 所示零件：柴油機墊片生產綱領：50000 件/年材料：08 t=2mm精度要求：it13 或 it10設計該零件的沖壓工藝與模具 圖 2-1 墊片零件圖2.1 沖裁件工藝分析2.1.1 材料分析：材料分析：08

22、 鋼板是優(yōu)質碳素結構鋼，具有良好的可沖壓性能。2.1.2 結構分析：結構分析：零件結構簡單對稱，外形均有圓弧連接過度，對沖裁加工較為有利。零件上有三個孔，其中最小孔徑為 10mm，大于沖裁最小孔徑的要求。另mindmm20 . 1t外，經計算直徑為 10mm 的孔距零件外形之間的孔邊距為 5mm，大于沖裁件最小孔邊距的要求。所以，該零件的結構滿足沖裁的要求。minlmm35 . 1t2.1.3 精度分析：精度分析：零件上未標注尺寸標注了公差，根據零件精度要求的不同，可以加工精度為it13 或 it10，由以上分析可知，該零件可以用普通沖裁的加工方法制得。2.2 沖裁工藝方案的確定零件為一落料沖

23、孔件，可提出的加工方案如下：方案一：先落料，后沖孔。采用兩套單工序模生產。方案二：落料沖孔復合沖壓，采用復合模生產。方案三：沖孔落料連續(xù)沖壓，采用級進模生產。方案一的模具結構簡單，但需兩道工序、兩副模具，生產效率低，零件精度較差，難以滿足零件年產量的要求。方案二只需一副模具，沖壓件的形狀位置精度和尺寸精度易于保證，且生產效率高。盡管模具結構較方案一復雜，但由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不困難。方案三也只需一副模具，生產效率也很高，但與方案二相比生產的零件精度稍差。欲保證沖壓件的形狀位置精度，需在模具上設置導正銷導正，模具制造、裝配較復合模略復雜。所以，比較三個方案，對于精度要求為 it

24、13 級時，采用級進模較合理，對于精度要求為 it10 時采用方案二生產更為合理?，F(xiàn)對復合模中凸凹模壁厚進行校核（結構見右圖 2-2） ，現(xiàn)查得，當材料厚度為 2mm 時凸凹模最小壁厚為 4.9mm，而該零件上的孔邊距只有 5mm，滿足復合模凸凹模最小壁厚的要求，因此，該零件既可以采用級進模又可以采用復合模。 2.3 沖裁工藝計算2.3.1 排樣計算排樣計算 (1)計算條料寬度及確定步距首先查冷沖壓工藝及模具設計與制造 表 2-6 差得 a=1.2mm,a1=1.5mm,又由側刃且料寬度為 12.5mm,取 b=2mm。由表 2-7 查得=0.6。（2）利用率計算；模具導料零件采用無側壓的導料

25、板裝置，所以條料寬度應在零件尺寸增加搭邊值的基礎上再增加一間隙值，可查得該間隙值為 0.5mm。分析零件形狀，應采用單直排或斜排的排樣方式，零件可能的排樣方式有圖所示三種。圖 2-2 沖孔落料復合?；窘Y構1.推件塊 2.凸模 3.凹模 4.凸凹模 5.卸料板圖 2-3 方案（a） 圖 2-4 方案（b）圖 2-5 方案（c）比較方案b和方案c，顯然方案c的材料利用率要高，所以首先排除方案b。現(xiàn)選用 1500mm1000mm 的鋼板，則需計算采用不同的裁剪方式時，每張板料能出的零件總個數(shù)。 裁成寬 83mm、長 1500mm 的條料，則一張板材能出的零件總個數(shù)為1468391238150083

26、1000 裁成寬 83mm、長 1000mm 的條料，則一張板材能出的零件總個數(shù)為24682618381000831500 裁成寬 53mm、長 1500mm 的條料，則一張板材能出的零件總個數(shù)為350428185315005 .531000 裁成寬 53mm、長 1000mm 的條料，則一張板材能出的零件總個數(shù)為450418285310005 .531500比較以上四種裁剪方法，后兩種裁剪方法的材料利用率最高（在斜排中，為了保證沖孔凹模與落料凹模之間的刃口強度，將零件間的搭邊值由 1.2mm 人為增大到3mm） ，所以最終裁剪方式為寬 53.5mm、長 1500mm 的條料。a.當為帶側刃的

27、級進模時：條料寬度按相應的公式計算：查冷沖壓工藝及模具設計與制造 公式 2-2b=(l+2a1+ab)- b=(50+21.5+1.22)-0.6=57-0.6查冷沖壓工藝及模具設計與制造 ；公式 2-1步距 a=50+3=53；材料利用率=73.5；10010001500504)157490(5045 .5353其具體排樣圖如下圖 2-6 所示：圖 2-6 級進模排樣圖b.當為復合模時；其具體排樣圖如圖 2-7 所示圖 2-7 復合模排樣圖2.3.2 凸、凹模刃口尺寸及公差的計算凸、凹模刃口尺寸及公差的計算根據零件形狀特點，刃口尺寸計算采用分開制造法。a.精度為 it13,使用級進模時：圖

28、2-8 級進模零件圖(1)落料件尺寸的計算落料件尺寸的計算落料基本計算公式為:a0maxa)(xdd0minmax0minattt)()(zxdzdd尺寸，經查得該零件凸、凹模最小間隙 zmin=0.246mm，最大間隙 1mm8046. 00zmax=0.360mm；凸模制造公差，凹模制造公差。將以上mm02. 0tmm03. 0a各值代入校驗是否成立。經校驗，不等式成立，所以，可代入atminmaxzz上式計算工作零件刃口尺寸。mm655.79mm46. 075. 080030. 0003. 00a1）（dmm409.79mm246. 0655.790020. 0002. 0t1）（d尺寸

29、，查得其、數(shù)值同上一尺寸，所以同樣滿2mm3533. 00minzmaxzta足的要求，則atminmaxzz mm7525.34mm33. 075. 03503. 0003. 00a2）（dmm5065.34mm246. 07525.340020. 0002. 0t2）（d尺寸，查得凸模制造公差，凹模制造公差3mm1033. 00rmm02. 0t。所以同樣可以滿足不等式，且該尺寸為單邊磨mm025. 0aatminmaxzz損尺寸，所以計算時取單面間隙。則 mm7525. 9mm33. 075. 010025. 0002. 00a3）（dmm6295. 9mm2/246. 07525. 9

30、002. 0002. 0t3）（d(2)沖孔尺寸計算：沖孔尺寸計算：沖孔基本公式為0mintt)(xdda0minmina)(zxdd尺寸 ，查得凸模制造公差，凹模制造公差 1mm33. 0025mm02. 0t。經驗算滿足，所以mm025. 0aatminmaxzzmm2475.25mm)33. 075. 025(0020. 0002. 0t1d mm4935.25mm)246. 033. 075. 025(025. 00025. 00a1d尺寸 ，查得凸模制造公差，凹模制造公差 2mm1022. 00mm02. 0t。經驗算滿足不等式，所以mm02. 0aatminmaxzz mm165.

31、10mm)22. 075. 010(0020. 0002. 0t2dmm411.10mm)246. 0165.10(020. 0002. 00a2d(3)中心距尺寸計算中心距尺寸計算：零件上兩孔中心距為mm，代入中心距計算公式得2 . 060。mm05. 046mm4/2 . 060lb.精度為 it10 級，使用復合模時；圖 2-9 復合模零件圖(1) 落料件尺寸的計算落料件尺寸的計算，落料基本計算公式為a0maxa)(xdd0minmax0minattt)()(zxdzdd尺寸，經查得該零件凸、凹模最小間隙 zmin=0.246mm，最大間隙 1mm8012. 00zmax=0.360mm

32、；凸模制造公差，凹模制造公差。將以上mm02. 0tmm03. 0a各值代入校驗是否成立。經校驗，不等式成立，所以，可代入atminmaxzz上式計算工作零件刃口尺寸。mm88.79mm12. 0180030. 0003. 00a1）（dmm634.79mm246. 088.790020. 0002. 0t1）（d尺寸，查得其、數(shù)值同上一尺寸，所以同樣滿 2mm351 . 00minzmaxzta足的要求，則atminmaxzz mm9 .34mm1 . 013503. 0003. 00a2）（dmm654.34mm246. 09 .340020. 0002. 0t2）（d尺寸，查得凸模制造公

33、差，凹模制造公差 3mm10084. 00rmm02. 0t。所以同樣可以滿足不等式，且該尺寸為單邊磨mm025. 0aatminmaxzz損尺寸，所以計算時取單面間隙。則 mm916. 9mm084. 0110025. 0002. 00a3）（dmm793. 9mm2/246. 0916. 9002. 0002. 0t3）（d(2) 沖孔尺寸計算沖孔尺寸計算，沖孔基本公式為0mintt)(xdda0minmina)(zxdd尺寸 ，查得凸模制造公差，凹模制造公差 1mm33. 0025mm02. 0t。經驗算滿足，所以mm025. 0aatminmaxzzmm084.25mm)084. 01

34、25(0020. 0002. 0t1d mm33.25mm)246. 0084. 0125(025. 00025. 00a1d尺寸 ，查得凸模制造公差，凹模制造公差 2mm10058. 00mm02. 0t。經驗算滿足不等式，所以mm02. 0aatminmaxzz mm058.10mm)058. 0110(0020. 0002. 0t2dmm304.10mm)246. 0058.10(020. 0002. 00a2d(3) 中心距尺寸計算中心距尺寸計算：零件上兩孔中心距為mm，代入中心距計算公式得2 . 060。mm05. 046mm4/2 . 060l2.3.3 計算總沖壓力計算總沖壓力沖

35、裁力基本計算公式為：kltf 此例中零件的周長為 576 mm（落料周長為 293mm，沖孔周長為 282.6mm） ，材料厚度 2mm，08 鋼的抗剪強度取 280mpa，則沖裁該零件所需沖裁力為：kn214213304n28022933 . 1nf落kn2068 .205732n28026 .2823 . 1nf沖kn420落沖fff（1）級進模具采用剛性卸料和推件的結構，所以所需推件力為。kn105n42005. 05ttfnkf則零件所需得沖壓力為，初選設備為開式kn525kn)105420(tfff總壓力機 j2363。 （2）復合模具采用卸料裝置和下出料方式：所以所需推件力為。卸料

36、力為kn105n42005. 05ttfnkfkn17n4204.00 xkfkf卸則零件所需得沖壓力為，初選設kn590kn)27113450(ftxfff總備為開式壓力機 j2363。2.3.4 確定壓力中心零件為一對稱件，所以復合模零件的壓力中心就是零件的對稱中心。但由于級進模受力不同設計因此需計算模具的壓力中心。設模具壓力中心的坐標點為（,0）x（見圖 2-10） ，則有05.26)53xxfxf落沖（圖 2-10 級進模壓力中心圖2.4 模具總體結構圖a. 由以前分析可知該零件的生產需采用級進模，材料料厚 2mm，可以采用剛性卸料，級進模的定位采用導料板、固定擋料銷和導正銷共同作用。

37、其總體結構如下：圖 2-11 級進模裝配圖b. 落料凹模裝在上模，稱為倒裝復合模。如圖 6 是倒裝式落料沖孔復合模，凸凹模 18 裝在下模，落料凹模 17 和沖孔凸模 14 和 16 裝在上模。倒裝復合模一般采用剛性推件裝置把卡在凹模中的沖件推出。剛性推件裝置由推桿 12、推板 11、推銷 10、推動推件塊 9,推出沖件。廢料直接由凸模從凸、凹模內孔推出。凸、凹模孔口若采用直刃口，則模內有積存廢料，脹力較大，當凸、凹模壁厚較薄時，可能導致脹裂。圖 2-12 復合模裝配圖3 模具零部件設計3.1 工作零件設計3.1.1 凸模凸模 采用級進模生產，第一工位沖孔凸模結構簡單，采用常見圓凸模的結構形式

38、，與凸模固定板采用過渡配合，并在頭部加工臺肩防止工作過程中拔出。第二工位的落料凸模形狀略復雜，為便于線切割制造，采用了直通式的結構，并在頭部加工兩個螺紋孔與墊板緊固。凸模下部應加工導正銷的安裝孔。圖 3-1 沖小孔凸模圖 3-2 沖大孔凸模圖 3-3 落料凸模3.1.2 凹模凹模 凹模采用整體式，由凹模高度和壁厚的計算公式得，凹模高度.mm23mm4 .22mm8028. 0 kbh凹凹模厚度高度 c=42,所以，凹模的總長，凹mm280mm422mm116l模的寬度。mm150mm422mm66baaddd-d圖 3-4 凹模3.1.3 凸凹模凸凹模 采用復合模生產：凸凹模各部分尺寸的確定長

39、度 h=ho-f0+hx-2-10=84-6.05+20-2-10=86mm;最小壁厚 n=79.634-60-10.304=9.938mmnmin=3.8mm;圖 3-5 凸凹模3.2 定位零件的確定導料零件用于確定條料的送進方向；擋料零件用于確定步距。3.2.1 側刃側刃由以上分析已知，當零件的生產采用級進模，模具有兩個工位，在第一工位沖孔，第二工位落料。由于零件的料厚為 2mm，所以可以采用剛性卸料，模具的定位零件采用導料板與側刃配合使用，并在第一工位安裝始用擋料銷，在第二工位的落料凸模上安裝導正銷。圖 3-6 側刃3.2.2 活動擋料銷活動擋料銷 復合模只有一個工位，同時完成沖孔和落料

40、，采用擋料銷和導正銷定位。圖 3-7 活動擋料銷3.3 卸料與出料裝置的確定與計算a零件的材料厚度較厚，級進?？梢圆捎脛傂孕读希读习逯苯影惭b于導料板之上，也可與導料板做成整體結構，并在上面開設與零件形狀一致的凸模避讓孔。卸料板的外形尺寸與凹模周界相同（ 280mm150mm），厚度取10mm。b. 復合模(1)卸料彈簧的設計 ;單個彈簧所承受的負荷p0= =2834n; 1nf617000選彈簧的規(guī)格；彈簧中徑d=30mm.彈簧鋼絲直徑d=7mm;節(jié)距=7.8mm;最大許用 2負荷p=2850n;最大負荷下的許用壓縮量 f=19.7mm;彈簧的自由長度 0=84mm;彈簧的有效圈數(shù)n=10;

41、最大負荷下的單圈變形量f=1.6mm;彈簧壓縮量f 0=p0=2834=12.6mm; 3pf28507 .12校核彈簧的最大壓縮量f0+f+f=12.6+3+4=19.6mm590,所以壓力得以校核;(2)(2) 滑塊行程滑塊行程 滑塊行程應保證坯料能順利地放入模具和沖壓能順利地從模具中取出.這里只是材料的厚度 t=2,導料板的厚度 h=12 及凸模沖入凹模的最大深度 14,即s1=2+12+14=28s=130,所以得以校核.(3 行和次數(shù)行和次數(shù) 行程次數(shù)為 45/min.因為生產批量為中批量,又是手工送料,不能太快,因此是得以校核.(4) 工作臺面的尺寸工作臺面的尺寸 根據下模座 lx

42、b=390310,且每邊留出 60100,即l1xb1=490410,而壓力機的工作臺面 l2b2=800540,沖壓件和廢料從下模漏出, 漏料尺寸9550,而壓力機的孔尺寸為 36023,故符合要求,得以校核;(5) 滑塊模柄孔尺寸滑塊模柄孔尺寸 滑塊上模柄孔的直徑為 50,模柄孔深度為 80,而所選的模柄夾持部分直徑為 60,長度為 70 故符合要求,得以校核;(6) 閉合高度閉合高度 由壓力機型號知 hmax=380 m=90 h1=100hmin=hmaxm=380-90=290(m 為閉合高度調節(jié)量/mm,h1 為墊板厚度/mm)由式(1-24):( hmaxh1)-5h( hmin

43、h1)+10,得(380100)-5262(290100)+10即 275262200 ,所以所選壓力機合適,即壓力機得以校核. 5 模具主要零件加工工藝規(guī)程的編制5.1 復合?？傃b工藝1.備料2.將將模柄 12 裝入固定板待用。3.將凸凹模 21 裝入凸凹模固定板 3 待用。4.將凸模 18,19 裝入凸模固定板 17，并將裝入固定板的凸模插入凸凹模的凹?？?，檢查裝配是否正確。5 將彈壓卸料板 6 的擋料銷 23，導料銷 24 裝入卸料板備用。6 將下模座 1 向上平放在工作臺上。7.將導柱 2 裝入下模座。8.將凸凹模 21 及其固定板平放在下模座上，并用螺釘固定，但不能太緊。9.由下固定

44、板向下模座方向敲入圓柱銷，并擰緊緊固螺釘。10.將上模座 9 按工作位置平放在工作臺上。11.在上模座上裝入導套 8。12.在固定板上放上兩塊低于凸凹模 2mm 左右的平行墊塊。13.依次放上凹模 7，推件塊 20，凸模 18,19 及凸模固定板 17，墊板 16，推桿15（擰緊吊桿螺釘） 。放入推板 14，打桿 13。14.合攏上模。15.擰緊上模螺釘 10。16.打開上模，由凹模向上模座方向敲如銷釘，并再次擰緊緊固螺釘。17.下模裝上彈簧和卸料板，擰緊卸料螺釘。18.試模19.調整到合格20.入庫5.2 沖壓模具零件加工工藝的編制 級進模凹模加工工藝過程級進模凹模加工工藝過程工序號工序名稱

45、工序內容設備00備料將毛坯鍛成 300mm160mm40mm010熱處理退火020銑粗銑六面,保證 ra=3.2銑床030平磨磨上下表面,磨側基面保證互相垂直平面磨床040鉗工劃各型孔,螺孔,銷孔位置劃漏孔輪廓線050鉗工加工好凸模,配作沖孔凹模達要求060銑銑漏料孔達要求銑床070鉗工鉆鉸 410,鉆攻 6m10015. 00鉆床080熱處理淬火,回火,保證 hrc6064090平磨磨厚度及基面見光平面磨床100線切割按圖切割各型孔,留 0.0050.01 單邊研量線切割機床110檢驗沖小孔凸模加工工藝過程沖小孔凸模加工工藝過程工序號工序名稱工序內容設備00備料備料 20mm110mm010

46、熱處理退火020車外圓車外圓達配合尺寸車床030車工作尺寸車工作尺寸達要求車床040倒角倒角達要求車床050鉗工拋光達表面要求060熱處理淬火,回火,保證 hrc5862070鉗工磨平上下表面達要求080檢驗 沖大孔凸模加工工藝過程沖大孔凸模加工工藝過程工序號工序名稱工序內容設備00備料備料 35mm110mm010熱處理退火020線切割按圖切割外形,留 0.0050.01 單邊研量線切割機床030銑銑工作尺寸留 0.01銑床040鉗工倒角達要求050鉗工拋光達表面要求060熱處理淬火,回火,保證 hrc5862070鉗工磨平上下表面達要求080檢驗 墊板加工工藝過程墊板加工工藝過程工序號工序

47、名稱工序內容設備00備料將毛坯鍛成 300mm165mm15mm010熱處理退火020粗銑粗銑六個面，保證上下表面 ra=3.2銑床030平磨磨上下表面,磨側基面保證互相垂直平面磨床040鉗工劃各型孔,螺孔,銷孔位置劃漏孔輪廓線050鉆鉆鉸 10m10 的螺孔，410 的銷孔臥式銑鏜床060精銑加工上下表面，保證 ra=0.8,上下表面尺寸100.02平面銑床070精鉸加工各孔，保證 ra=0.8臥式銑鏜床080檢驗090檢驗凸凹模加工工藝過程凸凹模加工工藝過程工序號工序名稱工序內容設備00備料將毛坯鍛成 110mm43mm94mm010熱處理退火020平磨平磨毛坯的六個表面平面磨床030鉗工劃各型孔,螺孔,銷孔位置劃漏孔輪廓線040線切割按圖切割各型孔,保證配合尺寸線切割機床050粗銑鉗工以上表面為基準，銑出 10mm 高的臺階銑床060鉆鉆 2 個 12 和 1 個 27 的孔，80 的深度070鉆鉆 2 個 10 和 1 個 25 的孔，深