汽車剎車片的模具設(shè)計

1、設(shè)計題目 :汽車剎車片的模具設(shè)計學生姓名： 閆飛云學號：070108309指導教師： 秦萬忠二一一年五月十六日目錄引言 . 40.1 本次的模具設(shè)計為沖壓模具設(shè)計4 0.2 沖壓的概念、特點及應(yīng)用 . 4 0.3 沖壓的基本工序及模具 . 5 0.4 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向 . 6第一章沖壓件的工藝分析 .101.1 沖裁件 10 1.2 沖裁件工藝性分析 11 1.3 工藝方案及模具結(jié)構(gòu)類型 . 131.31方案 . 111.32模具方案的比較 111.33模具結(jié)構(gòu)的確定 121.4 排樣設(shè)計 . 13第二章沖壓力與壓力中心計算 . 15 2.1 沖壓力 . 152.2壓力中心 . 15第

2、三章卸料彈性元件選擇 17第四章工作零件刃口尺寸計算 . 184.1刃口尺寸 . 18 4.2 工作零件結(jié)構(gòu)尺寸 19 4.3 其他模具零件結(jié)構(gòu)尺寸 . 20第五章模架及沖床的選用 . 21 5.1 模架的選取 : 21 5.2 壓力機的選取 . 21第六章模具主要非標準零件的加工工藝簡要過程 . 226.1凹模加工工藝過程 22 6.2沖孔凸模加工工藝過程 23 6.3凸模固定板加工工藝過程 23 6.4凸凹模加工工藝過程 24 6.5上墊板加工工藝過程 24 6.6卸料板加工工藝過程 25 6.7下墊板加工工藝過程 25 6.8空心墊板加工工藝過程 26 6.9上模座加工工藝過程 26 6

3、.10 下模座加工工藝過程 26第七章模具的組裝與調(diào)試. 27 7.1 模具裝配的目的和內(nèi)容 27 7.2 沖模裝配的工藝方法 27 7.3 沖模裝配的技術(shù)要求 28 7.4 本設(shè)計的模具裝配 287.5模具的調(diào)試 29第八章模具總裝圖 30第九章模具各主要零件圖 33附錄附錄 1J23 系列開式可輕壓力機主要技術(shù)參數(shù) 46附錄 2部分標準公差值 . 47附錄 3部分壓入式模柄尺寸 48附錄 4標準件固定擋料銷 49附錄 5標準件 部分推桿50附錄 6重負荷彈簧（美標） 51自我總結(jié)及致感謝詞 53參考文獻 54【引言】 0.1 本次的模具設(shè)計為沖壓模具設(shè)計 。 0.2 沖壓的概念、特點及應(yīng)用

4、 ，沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備 （主要是壓力機）上的模具對材料施加壓力，使其分離或塑性變形，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。沖壓通常是常溫下對材料進行變形加工，且主要采用板料來加工或塑性來加工成所需零件，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(shù)。沖壓所使用的模具成為沖壓模具，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(guān)重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)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(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三大要素，只有他們相互結(jié)合

5、才能得出沖壓件。與機械加工及塑性加工的其他方法相比，沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟方面都有許多獨特的優(yōu)點， 主要表現(xiàn)如下 ，（ 1） 沖壓加工的生產(chǎn)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(shè)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，告訴壓力要每分可達數(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(zhì)量，而模具的壽命一般較長，所以沖壓的質(zhì)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

6、件等，加上沖壓時材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強度和剛度均較強。（ 4） 沖壓一般沒有切削碎料生成，材料的消耗較小，且不需其他加熱設(shè)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(shù)要求高，是技術(shù)密集型產(chǎn)品，所以，只能在沖壓件生產(chǎn)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(jīng)濟效應(yīng)。沖壓在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛，相當多的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓加工產(chǎn)品零部件，如汽車、農(nóng)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

7、件所占有的比重相當?shù)拇?，少則 60%以上，多則 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(zhì)量輕，剛度好的沖壓件所替代。因此可以說，如果生產(chǎn)中不諒采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、快速進行產(chǎn)品更新?lián)Q代等都是難以實現(xiàn)的。 0.3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(chǎn)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(zhì)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(chǎn)生塑性

8、變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。上述兩類工序，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，每種基本工序還包括含有多種單一工序。在實際生產(chǎn)中，但沖壓件的生產(chǎn)批量較大、尺寸較少而公差要求較小時，若分散的單一工序沖壓是不經(jīng)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(nèi)完成，成為復合模，組合的方法不同，有可將其分為復合 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組合方式。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成兩

9、種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式。復合 - 級進 在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(jié)構(gòu)類型也很多。通常按工序性質(zhì)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、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(chǎn)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)。0.4

10、沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向隨著科學技術(shù)的不斷進步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，許多新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料不斷涌現(xiàn)，因而促進了沖壓技術(shù)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的研究是提高沖壓技術(shù)的基礎(chǔ)，目前，國內(nèi)外對沖壓成型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(yīng)力應(yīng)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(shù)的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進一步完善，近年來國內(nèi)外已開始應(yīng)用塑性成形過程的計算機模擬技術(shù)，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(jù)分析結(jié)果，設(shè)計

11、人員可預(yù)測某一工藝方案成形的可行性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題并通過在計算機上選擇修改相關(guān)參數(shù)，可實現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設(shè)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(chǎn)率及產(chǎn)品質(zhì)量、 降低成本和擴大沖壓工藝應(yīng)用范圍的各種壓新工藝，也是沖壓技術(shù)的發(fā)展方向之一。目前，國內(nèi)外相繼涌現(xiàn)出緊密沖壓工藝，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(jīng)濟的沖壓新工藝，其中，精密沖裁是提高沖裁件質(zhì)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 IT15-17 級；用液體、橡膠、聚氨酯等作柔性凸?；虬寄５能浤３尚喂に?，能加工出用普通加工方法難

12、以加工的材料和復雜形狀的零件，在特定生產(chǎn)條件下具有明顯的經(jīng)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變形，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(diào)的凸模群體代替?zhèn)鹘y(tǒng)模具進行板料卻面成形的一種先進技術(shù)，我國已自主設(shè)計制造了具有國際領(lǐng)先水平的無模多點成形設(shè)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(shù)可消除材料內(nèi)殘余應(yīng)力，實現(xiàn)無回彈成形，無模多點成形系統(tǒng)以C

13、AC/CAM/CAE技術(shù)為主要手段，能快速經(jīng)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(chǎn)的基本條件在沖模的設(shè)計制造上，目前正朝著一下兩方面發(fā)展，：一方面，為了適應(yīng)高速、自動、精密、高壽命及多工位、多功能方向發(fā)展，與此相比適應(yīng)的新型模具材料及熱處理技術(shù)，各種高效、精密、數(shù)控自動化的模具加工機床和檢測設(shè)備以及模具 CAD/CAM技術(shù)也在迅速發(fā)展；另一方面，為了適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制或小批量生產(chǎn)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(shù)也得到了迅速發(fā)展。精密 =高效的多工位及多功能級進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(shù)水平，目

14、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，我國已能設(shè)計制造出達到國際水平的精度達15 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(chǎn)成套轎車覆蓋件模具，在設(shè)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(jié)構(gòu)、功能方面也接近國際水平，但制造質(zhì)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(shù)現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。計算機技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)等先進技術(shù)正在不斷向傳統(tǒng)制造技術(shù)滲透、交叉、融合形成了現(xiàn)代模具制造技術(shù)，其中高速銑削加

15、工、電火花銑削加工、慢走絲切削加工、精密磨削及拋光技術(shù)、數(shù)控測量等代表了現(xiàn)代沖模制造的技術(shù)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(zhì)量（主軸轉(zhuǎn)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度升低（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（有稱電火花創(chuàng)成加工）是以高速旋轉(zhuǎn)的簡單管狀電極作三三維或二維輪廓加工（像數(shù)控銑一樣），因此不再需要制造昂貴的成形點擊，如日本三菱公司生產(chǎn)的EDSCAN8E電

16、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(shù)水平；慢走絲線切割技術(shù)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， 日前切割速度已達到 300mm2/min，加工精度可達± 1.5 微米，表面粗糙度達 Ra=0.10.2 微米，精度磨削及拋光已開始是用數(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(shè)備和技術(shù)；模具加工過城中的檢測技術(shù)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的數(shù)據(jù)外，其良好的溫度補償裝置， 、可靠的抗震保護能力、嚴

17、密的除塵措施及簡單操作步驟，使的現(xiàn)場自動化檢測成為可能，此外，激光快速成形技術(shù)（RPM）與樹脂澆注技術(shù)在快速經(jīng)濟制模技術(shù)中得到了成功的應(yīng)用，利用RPM技術(shù)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(shù)可快速制造各種成形模，如清華大學開發(fā)研制的“M-RPMS-X 型多功能快速原型制造系統(tǒng)” 是我國自主知識產(chǎn)權(quán)的世界唯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)，他基于“模塊化技術(shù)集成”之概念而設(shè)計和制造，具有較好的價格性能比，一汽模具制造公司以CAD/CAM加工的主模型為基礎(chǔ)，采用瑞士汽巴精化的高強度樹脂澆注成形的樹脂沖模應(yīng)用在國產(chǎn)轎車試制和小批量生產(chǎn)開

18、辟了新的途徑，（3）沖壓設(shè)備和沖壓生產(chǎn)自動化方面性能良好的沖壓設(shè)備是提高沖壓生產(chǎn)技術(shù)水平的基礎(chǔ)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(shè)備相匹配。為了滿足大批量高速生產(chǎn)的需要，目前沖壓設(shè)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，是沖壓生產(chǎn)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伸長率；在公訴自動壓力機上沖壓電機定轉(zhuǎn)子沖片時，一分鐘可沖二百片，并能自動疊成定、轉(zhuǎn)子鐵芯，生產(chǎn)效率比普通壓力機提高

19、二十倍，材料利用率高達97%，公稱壓力 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， 日本豐田公司生產(chǎn)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(diào)整工藝參數(shù)等工作；美國惠特尼公司生產(chǎn)的 CNC金屬板材加工中心，在相同的時間內(nèi)，加工沖壓件的數(shù)量為普通壓力機的 4-10 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(yīng)市場的激烈競爭，對產(chǎn)品質(zhì)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(chǎn)為適應(yīng)這一新的要求，開發(fā)了多種適合不同批量生產(chǎn)的工藝、設(shè)備和模具，其中無需設(shè)計專用模具、性能先進的

20、轉(zhuǎn)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(shè)備投入使用。特別是近幾年來在國外已經(jīng)發(fā)展起來、國內(nèi)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(chǎn)新的發(fā)展趨勢。FMS系統(tǒng)里數(shù)控沖壓設(shè)備為主題，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)，根據(jù)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，更換新的產(chǎn)品方便迅速，沖壓件精度也高。（5） 沖壓標準件及專業(yè)化生產(chǎn)方面模具的標準化及專業(yè)化生產(chǎn)，以得到模具行業(yè)和廣泛重視，因為沖模屬單件小批量生產(chǎn)，沖模零件既具有一定的復雜性和精密性，又具有一定的結(jié)構(gòu)典型性，因此，只有實現(xiàn)了沖模的標準化，才

21、能使沖模和沖模零件的生產(chǎn)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(zhì)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(chǎn)度已達 70%80%，模具廠只需設(shè)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(chǎn)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(chǎn)品的沖裁模或彎曲模，這樣更有利于制造水平的提高和制造周期的縮短，我國沖模標準化與專業(yè)化生產(chǎn)近年來也有較大發(fā)展，除反映在標準專業(yè)化生產(chǎn)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

22、（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)模化生產(chǎn)，標準件質(zhì)量也還存在較多問題，另外標準件生產(chǎn)的銷售、供貨、服務(wù)等都還有待進一步提高。第一章沖裁件的工藝分析 1.1 沖裁件零件名稱：汽車剎車片（如下圖所示）生產(chǎn)批量：大批生產(chǎn)材料為： A3, 厚度為 2mm，大批量生產(chǎn)。設(shè)計要求：試制定工件沖壓工藝規(guī)程、設(shè)計其模具、編制模具零件的加工工藝規(guī)程。 1.2 沖裁件工藝性分析（1） 材料：該沖裁件的材料A3 鋼是普通碳素鋼，具有較好的可沖壓性能。（2） 零件結(jié)構(gòu)：該沖裁結(jié)構(gòu)簡單，并在轉(zhuǎn)角有四處R2 圓角，比較適合沖裁。（3） 尺寸精度：零件圖上所有未標注的尺寸，屬自由尺寸

23、，可按IT14 級確定工件的公差。孔邊距 12mm的公差為 -0.11 ，屬 11 級精度。查公差表可得各尺寸公差為：零件外形：65-00.74 mm 24 -00.52 mm 30-00.52 mm R32-00.62 mm R2-00.25 mm零件內(nèi)形10+0.36mm0孔心距：37+0.31mm結(jié)論： 適合沖裁 1.3 工藝方案及模具結(jié)構(gòu)類型1.31 零件包括落料、沖孔兩個基本工序，可以采用以下三種方案：方案一：先落料，再沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。方案二：落料 - 沖孔復合沖壓，采用復合模生產(chǎn)。方案三：沖孔 - 落料連續(xù)沖壓，采用級進模生產(chǎn)。1.32 模具方案的比較工藝方案選擇的準則：為

24、了實現(xiàn)工藝方案的計算機輔助選擇，首先應(yīng)總結(jié)實際設(shè)計中常用的準則主要有以下1如果工件上最小的孔邊、空間距小于復合的凸凹模最小許用壁厚值，因不能保證凹凸模強度，應(yīng)考慮采用連續(xù)?；騿喂ば蚰?。2如果工件上的內(nèi)孔與外形的相對位置精度要求較高，應(yīng)盡可能采用復合模。3如果工件內(nèi)、外形的毛刺要求向上，應(yīng)采用復合模。4連續(xù)模和復合膜的生產(chǎn)效率較高，單工序的模的生產(chǎn)效率較低但模具結(jié)構(gòu)簡單，綜合生產(chǎn)效率和模具制造兩方面的因素，一般認為：大批量生產(chǎn)時盡量采用連續(xù)模或復合模，小批量生產(chǎn)時采用單工序模。5但工件較厚（一般大于5mm）、外形尺寸較大（一般大于250mm）時，不僅沖壓力大，而且模具尺寸大，不宜采用連續(xù)模。6如

25、果個沖孔凸模安裝位置發(fā)生干涉，不宜采用復合模。7但工件的平整度要求很高時，一般應(yīng)采用正裝復合模。方案一 ，模具結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，成本較高，生產(chǎn)效率低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求。且更重要的是在第一道工序完成后，進入第二道工序必然會增大誤差，使工件精度、質(zhì)量大打折扣，達不到所需的要求，難以滿足生產(chǎn)需求，故而不選此方案。方案二 ，復合模的特點是生產(chǎn)率高沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對位置精度高，板料的定位精度要求比級進模底，沖模的輪廓尺寸較小，但復合模結(jié)構(gòu)復雜，制造精度要求高，成本高，復合模主要用于生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖裁件。只需要一套模具，工件的精度及

26、生產(chǎn)效率要求都能滿足，模具輪廓尺寸、制造相對前面兩種方案都有比較好，而且伸長率高，所以應(yīng)該選此方案。方案三 ，級進模是一種多工位、效率高的一種加工方案，但級進模輪廓尺寸較大，制造復雜，成本較高，一般適用于大批量，小型沖壓件，而本工件尺寸輪廓相比較大，采用此方案，勢必會增大模具尺寸，使加工難度提高，又由于本零件孔邊距尺寸120-0.11 mm有公差要求，為了更好地保證尺寸精度，進而也排除此方案。方案確定： 最后確定用復合沖裁方式進行生產(chǎn)。1.33 模具結(jié)構(gòu)的確定復合模的結(jié)構(gòu)可分為倒裝與正裝式復合模兩個，在選擇模具結(jié)構(gòu)時要根據(jù)沖壓件質(zhì)量、生產(chǎn)批量、精度要求、方案操作等方面來確定。正裝式結(jié)構(gòu)與倒裝式

27、結(jié)構(gòu)比較：正裝式結(jié)構(gòu)較適合于沖制材質(zhì)比較軟的或板料比較薄的平直度要求度較高的沖裁件，還可以沖裁孔邊距離較小的沖裁件，使由于沖裁過程中沖片廢料落在模具下模的表面，每次沖裁工人必須先清理廢料操作不便，而且正裝式結(jié)構(gòu)需要三套卸料，頂出裝置，制造裝配不適，倒裝式不宜沖裁孔邊距離較小的沖裁件，但倒裝式復合模結(jié)構(gòu)簡單，又可以直接利用壓力機的打桿裝置進行推件，卸件可靠，沖裁過程中的廢料直接從模具下面被推出，便于操作，并為機械化出件提供了有利條件，故應(yīng)用十分廣泛。本設(shè)計初步確定選擇倒裝式及彈性卸料和定位釘定位方式，這種結(jié)構(gòu)操作、維修較方便。 1.4排樣設(shè)計排樣時零件之間以及零件與條料側(cè)邊之間留下的工藝余料，稱

28、為搭邊。搭邊的作用是補償定位誤差，保持條料有一定的剛度，以保證零件質(zhì)量和送料方便。搭邊過大，浪費材料。搭邊過小，沖裁時容易翹曲或被拉斷，不僅會增大沖件毛刺，有時還會拉入凸、凹模間隙中損壞模具刃口，降低模具壽命，或影響送料工作。圓件及 r>2t的工件矩形工件邊長 L<50mm矩形工件邊長L>50mm或板料厚度r<2t 的工件工件間 a1沿邊 a工件間 a1沿邊 a工件間 a1沿邊 a<0.251.82.02.22.52.83.00.2 0.51.21.51.82.02.22.50.5 0.81.01.21.51.81.82.00.8 1.20.81.01.21.51

29、.51.81.2 1.61.01.21.51.81.82.01.6 2.01.21.51.82.02.02.22.0 2.51.51.82.02.22.22.52.5 3.01.82.22.22.52.52.83.0 3.52.22.52.52.82.83.23.5 4.02.52.82.53.23.23.54.0 5.03.03.53.54.04.04.55.0 120.6t0.7t0.7t0.8t0.8t0.9t本表來自沖壓工藝與模具設(shè)計P48確定搭邊值由于板厚 2mm且矩形邊長 L65mm>50mm（或 r=2mm<2*2mm）, 綜合查表得知：兩工件間的搭邊： a=2.2m

30、m工件邊緣塔邊： a1=2.5mm步距為： 32.2mm條料寬度 B=(D+2a1)-=(65+2×2.5)-=70mm確定后排樣圖如下圖2 所示圖2排樣圖A= BS× 100%=1632÷(70 × 34.2) ×100%=68.2%查板材標準，宜選 900mm×1000mm的鋼板，每張鋼板可剪裁為14 張條料（ 70mm×900mm），每張板料可沖 364 個工件，則 總 為：總 =LBnA1 ×100%364×1632=900 × 1000×100%=66.0%即每張板才的 材料

31、利用率 為 65.1%。第二章沖壓力與壓力中心計算 2.1 沖壓力落料力F落= kP Lt =1.3 ×181.9 × 2× 350=165.53(KN)注：式中 為材料抗剪強度， MPa；L 為沖裁周邊總長度， mm；系數(shù) Kp 是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損、凸模與凹模間隙的波動（數(shù)字的變化或分布不均）、潤滑情況、材料力學性能與厚度公差的變化等因素而設(shè)置的安全系數(shù)，一般取 1.3 。其中 按非退火 A3 鋼板計算。沖孔力 F沖= kP Lt =1.3 × 2× 10× 2× 350=57.17 （KN）其中： L=2d

32、5; 2d為沖孔直徑， 2d 為兩孔圓周長之和。卸料力 F卸= K卸 F 落=0.04 × 165.53= 6.62 (KN)推件力 F =nK F落推推=6×0.055 × 165.53=54.62(KN)其中 n=6 是因為有兩個孔?？倹_壓力： F總= F 落 +F沖 +F卸 +F推=165.53+57.17+6.62+54.62=283.94 （KN） 2.2 壓力中心如圖 3 所示：由于工件 x 方向?qū)ΨQ，故壓力中心x0 =32.5mm而 Y 軸經(jīng)公式計算如下：ny0 =L n Yni1nL ni 124× 12+60× 0+24

33、15;12+11.3 × 24+46.3 × 29.3+11.3 × 24+31.4 × 12+31.4 × 12=24+60+24+11.3+46.3+11.3+31.4+31.4=3228.59239.7=13.5mm其中：L1=24mmy 1=12mmL2=60mmy 2=0mmL3=24mmy 3=12mmL4=11.3mmy4 =24mmL5=46.3mmy5 =29.3mmL6=11.3mmy6 =24mmL7=31.4mmy7 =12mmL8=31.4mmy8 =12mm注：計算時，忽略邊緣4-R2 圓角。由以上計算可知沖壓件 壓

34、力中心 的坐標為 （ 32.5 ， 13.5 ）。第三章卸料彈性元件選擇由于卸料力為 6， 62 KN采用四根彈簧作為彈性元件則每根彈簧承受的力為1.66 KN采用國標準可選用重負荷美標彈簧編號為 SB25（銅色）材料為 SEA6150鉻釩鋼主要尺寸為 25.5mm×13mm× 25.4mm外徑為： 25mm內(nèi)徑為 ：12.5mm高度為： 25mm剛度為： 364.3N/mm工作極限高度為： 17.78mm工作極限負荷為： 2195.2N極限壽命為： 200 萬次第四章工作零件刃口尺寸計算 4.1 刃口尺寸落料部分以落料凹模為基準計算 , 落料凸模按間隙值配制；沖孔部分以沖

35、孔凸模為基準計算 , 沖孔凹模按間隙值配制。既以落料凹模、沖孔凸模為基準，凸凹模按間隙值配制。刃口尺寸計算見表 1?；境叽缂胺诸?落Dmax-料=650-0.74凹模0Dmax-=240-0.520Dmax-=320-0.620Dmax-=R320-0.62R20-0.25dmin 0+=10沖+0.36孔0凸?？?L0- =120-0.11邊鋸沖裁間隙磨損系數(shù)Zmin=0.246制件精度Z =0.36為： IT14maxZ min - Z max級，故=0.36-0.2x=0.546=0.11mm同上同上制件精度為 ： IT11級，故x=0.75計算公式制造公差Dd=(Dmax-x ) +

36、0/4/4p0/4d =(dmin+x)- /4Bj=(Bmin+x) -0/4/4計算結(jié)果Dd=64.63 +0.1850 相應(yīng)凸模尺寸按凹模尺寸配作，包證雙面間隙在0.246 0.36之間Dd=23.74 +0.130同上Dd=31.69 +0.1540同上Dd=31.69 +0.1540 相應(yīng)凸模尺寸按凹模尺寸配作，包證雙面間隙在0.123 0.18之間Dd=1.88 +0.0630 同上d p =10.18 0-0.09 相應(yīng)凹模尺寸按凸模尺寸配作，包證雙面間隙在 0.246 0.36 之間Lp=11.97 0-0.028孔 L+ /2=37+0.31心距同上x=0.5Ld=(Lmin

37、+0.5)/8=1/8×0.62=0.078Ld=37+0.078表 1刃口尺寸計算 4.2 工作零件結(jié)構(gòu)尺寸落料凹模板尺寸 ：凹模板厚度： H=kb(15mm)其中： k 為修正系數(shù)， b 為最大孔口尺寸H=0.28×65=18.2mm料厚 t/mm0.51.02.03.0>3.0孔口尺寸 b/mm<500.300.350.420.500.601000.20.220.280.350.42502000.150.180.200.240.30100>2000.10.120.150.180.22凹模厚度修正系數(shù)K( 本表取自模具設(shè)計與制造第二版)凹模板壁厚： c

38、 (1.5 2)H=(1.5 2) ×18.2=（ 27.3 36.4 ）mm實取 c=30mm凹模板邊長： L=b+2c=65+2×30=125mm查標準 JB/T-6743.1-94:凹模板寬 B=125mm故確定凹模板外形為： 125×125×18（mm） , 將凹模板作成薄型形式并加空心墊板后實取為：125×125×14（ mm）.凸凹模尺寸：凸凹模長度為： L=h1 +h2 +h=16+10+24=50(mm)其中： h1 - 凸凹模固定板厚度h2 - 彈性卸料板厚度h- 增加長度（包括凸模進入凹模深度，彈性元件安裝高度等）

39、凸凹模外刃口間薄壁效核：根據(jù)沖數(shù)件結(jié)構(gòu)凸凹模內(nèi)外刃口最小壁厚為 7mm，根據(jù)強度要求查沖壓模具設(shè)計與制造表知，該壁厚為 4.9mm即可，故該凸凹模強度足夠。沖孔凸模尺寸： L凸 =h1 + h2 + h3=14+12+14=40mm其中： h1 - 凸模固定板厚h2 空心墊斑厚h3 - 凹模板厚凸模板強度效核： 該凸模不屬于細長桿，強度足夠。 4.3 其他模具零件結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)倒裝復合模形式特點：凹模板尺寸并查標準JB/T-6743.1-94,確定其他模具模板尺寸列于表 2：表 2序號名稱長×寬×厚（ mm）材料數(shù)量1上墊板125×125× 6T8A12凸

40、模固定板125×125× 1445 鋼13空心墊板125×125× 1245 鋼14卸料板125×125× 1045 鋼15凸凹模固定板125×125× 1645 鋼16下墊板125×125× 6T8A1第五章模架及沖床的選用 5.1模架的選取 :根據(jù)模具零件結(jié)構(gòu)尺寸125×125，查模具設(shè)計與制造實訓附錄表9，粗選后側(cè)導柱 125×125 標準模架一副。又根據(jù)： H中間高度 = H凸凹 + H凹 + H上墊板 + H下墊板 + H空心墊板 + H凸模固定板=50mm+14m

41、m+6mm+6mm+12mm+14mm=102mm凹模周界閉合高的上模座下模座導柱導套（參考） HGB/T2855.5-90GB/T2855.6-90GB/T2861.1-90GB/T2861.6-90LB最小最大1 個1 個2 個2 個125125160190125 ×125× 35125×125× 4522× 15022×85×33模具規(guī)格 （摘自模具設(shè)計與制造實訓附表9-2 ）校核H閉合高度 = H凸凹 + H凹 + H上墊板 + H下墊板 + H空心墊板 + H凸模固定板 + H上模座 + H下模座=50mm+14m

42、m+6mm+6mm+12mm+14mm+35mm+45mm=182mm160mm 182mm 190至此模架選取正確完畢 5.2壓力機的選取由于該制件是一件小型制件，且精度要求不高，因此選用開式可傾壓力機。它具有臺三面敞開，操作方便，成本方便，成本低廉的優(yōu)點。根據(jù)沖裁總沖壓力F總 =283.94KN、模具閉合高度 H閉合高度 =182、模座最大外圍尺寸300× 195 及工作臺面尺寸等， 并結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備， 選用J23-63 開式可傾沖床 ，并在工作臺面上備制墊塊。其主要工藝參數(shù)如下：公稱壓里： 630KN滑塊行程： 100mm行程次數(shù)： 40 次/ 分最大閉合高度： 360 mm連桿

43、長度： 90mm工作臺尺寸（前后×左右）： 480mm×710mm第六章模具主要非標準零件的加工工藝簡要過程6.1凹模加工工藝過程材料： Gr12 硬度： 60 64HRC序號123456789工序名稱工序內(nèi)容備料鍛件（退火狀態(tài)） ： 130× 130×16mm洗六面到尺寸125.3 ×125.3 ×15 mm，注意兩大平面與相鄰側(cè)面用標準粗洗角尺測量達到基本垂直磨光兩大平面厚度達到14.6mm，并兩相鄰側(cè)面達到四面垂直，垂直度平面磨0.02mm劃線畫出各孔徑中心線并畫出凹模洞口輪廓尺寸鉆孔鉆螺紋底孔、銷釘?shù)卓缀桶寄６纯诖┚€孔鉗絞孔絞銷釘孔到要求攻絲攻螺紋絲到要求熱處理淬火使硬度達到 60 64HRC磨平面磨光兩大平面，使厚度達到14.3.3mm線切割割凹模洞口，并留有 0.01 0.02 的研磨量鉗研磨洞口內(nèi)壁側(cè)面達到0.08um配推件塊要求用墊片層保證凹模與凸凹模間隙均勻后，凹模與上模座配做銷釘孔鉗10