精品資料（2021-2022年收藏）模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、0第 1 章 緒 論1.1 選題的背景、目的及意義從我國(guó)參加 WTO 后，機(jī)械制造業(yè)迎來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)會(huì)，我國(guó)正漸漸成為“世界制造中心”。制造業(yè)為了增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，提高產(chǎn)品質(zhì)量和出產(chǎn)效能，改進(jìn)原材料利用率，節(jié)約能源，普遍地選用各種模具成形工藝更換傳統(tǒng)的切削加工工藝。當(dāng)前機(jī)械、汽車、電子信息、輕工等工業(yè)產(chǎn)品有 60% 到 80%的工件選用模具成形工藝。在成形模具的加工中，冷沖壓模具加工具備很多的優(yōu)勢(shì)，我國(guó)著重發(fā)展的精密、高效模具種類中最重要的是多工位的連續(xù)模與多功能的模具。尤其是機(jī)械、儀表行業(yè)、電子、電氣的體積小，形狀復(fù)雜，精度要求比較高的金屬制件，普遍的使用多工位級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。在現(xiàn)代沖壓技術(shù)中

2、，發(fā)展連續(xù)級(jí)進(jìn)型模具有重要地位，尤其是對(duì)沖壓件需要大批量生產(chǎn)的，更該選用多工位級(jí)進(jìn)模進(jìn)行加工制造。多工位級(jí)進(jìn)模與普通模具相比，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和設(shè)備利用率，高精度定位和精確的距離測(cè)量系統(tǒng)的尺寸，高精度的生產(chǎn)，表面質(zhì)量好。選用多工位連續(xù)模作為設(shè)計(jì)課題是非常具有現(xiàn)實(shí)意義的。1.2 國(guó)內(nèi)外研究狀況和相關(guān)領(lǐng)域中已有的研究成果因冷沖壓擁有眾多突出的優(yōu)勢(shì)，所以在機(jī)械制造、電子、電器等各行各業(yè)中都獲得了普遍的使用。涵蓋汽車的覆蓋件，小到鐘表及儀器、儀表元件，大多是采用冷沖壓方法得到的。當(dāng)前，選擇冷沖壓工藝所獲得的沖壓成品，在現(xiàn)代汽車、儀器、電器、拖拉機(jī)、電機(jī)、儀表及各種電子產(chǎn)品和人們?nèi)粘Ｉ钪?，都有著十分重?/p>

3、得地位。根據(jù)一個(gè)大略的統(tǒng)計(jì)，在汽車的加工制造行業(yè)里有著六至七成的零件都是選用沖壓得工藝制成的，整個(gè)汽車工業(yè)總勞動(dòng)量的 25%至 30%是由冷沖壓生產(chǎn)所占有的勞動(dòng)量來(lái)完成的。在機(jī)電及儀器、儀表生產(chǎn)中使用冷沖壓工藝，加工制成了 60%至 70%的零件。在電子類產(chǎn)品中，占到零件總數(shù)的約 85%及以上的零件是由冷沖壓件組成的。在飛機(jī)、導(dǎo)彈、各類槍彈與炮彈的生產(chǎn)加工中也是有相當(dāng)大的部分是由沖壓件來(lái)組成的。各種金屬產(chǎn)品在人們的日常生活使用的，沖壓材料占有更加重要的數(shù)量和比重，如鋁鍋，不銹鋼餐具，陶瓷盆等冷沖壓產(chǎn)品。占到世界鋼產(chǎn)量 60%至 70%以上的板材、管材及其它各類型材，其中很大的一部分是經(jīng)過(guò)沖壓加

4、工制成成品的。在許多先進(jìn)的工業(yè)國(guó)家，對(duì)沖壓和模具制造的高度重視，使得模具工業(yè)已成為一個(gè)重要的產(chǎn)業(yè)部門，而沖壓生產(chǎn)則成為生產(chǎn)高質(zhì)量先進(jìn)機(jī)電產(chǎn)品生產(chǎn)的重要手段。1目前，國(guó)內(nèi)相當(dāng)多的模具企業(yè)普及了計(jì)算機(jī)繪圖，應(yīng)用各種 CAD 軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。我國(guó)東風(fēng)汽車公司模具廠、第一汽車模具中心等都能制造加工代表當(dāng)代模具技術(shù)水平的汽車覆蓋件模具。他們使用 CAD/CAE/CAM 的技術(shù)，加工方法，沖壓模具的質(zhì)量和性能，已達(dá)到或接近國(guó)際水平。第一汽車廠模具制造有限公司制造的大紅旗轎車的左/右前和翼板拉深模和發(fā)動(dòng)機(jī)罩外板拉深模均采用 CAD/CAE/CAM 技術(shù)及高速銑削加工技術(shù)，模具具有精度高，質(zhì)地好等優(yōu)點(diǎn)，基本

5、上達(dá)到國(guó)際水平。多工位連續(xù)級(jí)進(jìn)模和多功能模具是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的精密，高效模具種類。另外，國(guó)內(nèi)已可制造出的鐵心精密自動(dòng)疊片多功能模具已經(jīng)具備了自動(dòng)沖切、疊壓、鉚合、計(jì)數(shù)、分組、轉(zhuǎn)子鐵心扭斜和安全保護(hù)等功能。生產(chǎn)電動(dòng)機(jī)定子、轉(zhuǎn)子雙回轉(zhuǎn)疊片的硬質(zhì)合金連續(xù)模的步距精度已可達(dá) 2um，壽命可以達(dá)到 1 億次以上。用于生產(chǎn)集成電路引線框架的20 到 30 個(gè)工位的連續(xù)模，用于生產(chǎn)電子槍零件的硬質(zhì)合金連續(xù)模和生產(chǎn)空調(diào)散熱片的連續(xù)模均已達(dá)到較高的水準(zhǔn)。在國(guó)外，ADP 公司的轉(zhuǎn)塔式?jīng)_床車間中，有 9 臺(tái)轉(zhuǎn)塔式?jīng)_床，用來(lái)生產(chǎn)面板類零件，對(duì)剪切模具的改進(jìn)，縮短磨刀和換模時(shí)間，每周可提高沖床生產(chǎn)時(shí)間 7 小時(shí)，大大降低

6、了模具成本，提高了生產(chǎn)效率。我國(guó)模具與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比在技術(shù)、加工精度、效率、壽命、生產(chǎn)周期等方面差距相當(dāng)大，我國(guó)模具加工業(yè)要想在短期內(nèi)趕上世界發(fā)達(dá)國(guó)家的工業(yè)水平，還需付出許多艱辛的努力。1.3 對(duì)選題的研究設(shè)想、研究方法本課題是設(shè)計(jì)一個(gè)起滑動(dòng)功能的電氣元件，制件尺寸較小，成形工序比較多，精度要求比較高，適合于使用多工位級(jí)進(jìn)模加工。與單工序模具相比較，連續(xù)模具具有高效率和優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)的基本優(yōu)勢(shì)。連續(xù)級(jí)進(jìn)模減少了大量的人力和時(shí)間消耗的單步操作，消除各個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)定位的定位誤差，所以它的產(chǎn)品質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高，且操作安全。但是連續(xù)模具制造成本比單工序模要高，故比較適合中小型零件的大批量的生產(chǎn)。首先是對(duì)零

7、件進(jìn)行工藝性分析，對(duì)級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)分析的基礎(chǔ)就是對(duì)零件結(jié)構(gòu)進(jìn)行工藝性的分析。工藝分析是否準(zhǔn)確，工藝措施是否得當(dāng)，將直接影響到模具的工作效能和零件的加工質(zhì)量。用“分解法”來(lái)解決那些不符合規(guī)范要求的工藝難點(diǎn)，是解決這類問(wèn)題的基本方法。特別是對(duì)那些從總體上看很難一次性成型，或一次性成型模具強(qiáng)度很難達(dá)到的技術(shù)難點(diǎn)，然后分解分析，一般是能夠找到解決的方法的。工藝分析的結(jié)果應(yīng)包括:一般工藝分解的順序，特殊工藝分解的設(shè)計(jì)過(guò)程及具體的技術(shù)參數(shù)。為下一步設(shè)計(jì)方案奠定基礎(chǔ)。然后，根據(jù)工藝分析的結(jié)果來(lái)確定工步順序的安排，并畫出排樣圖。工步的順序安排應(yīng)當(dāng)基本滿足工藝分解的設(shè)計(jì)要求；盡量對(duì)稱的安排被加工要素，以控制生產(chǎn)和模

8、具壓力中心。最后，設(shè)計(jì)模具的總體結(jié)構(gòu)。21.4 預(yù)期結(jié)果和意義多工位級(jí)進(jìn)模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)雖與普通單工序模具有共同點(diǎn)，而不是將幾個(gè)單工序模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單地結(jié)合。連續(xù)模具有明顯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，比如具有高精度的導(dǎo)向裝置、高精度的步距定位裝置、高精度的自動(dòng)送料裝置，有的還帶有自動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置來(lái)滿足某些成形要求，為了使級(jí)進(jìn)模能夠適應(yīng)“高速、自動(dòng)、精度、安全”的四個(gè)基本要求，優(yōu)化對(duì)于連續(xù)模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是非常重要的。3第 2 章 模具的設(shè)計(jì)方案2.1 工件的規(guī)格參數(shù)名稱：滑蓋生產(chǎn)批量：大批量材料：Q235厚度：t = 0.5工件簡(jiǎn)圖：圖 2.1圖 2.1 工件圖2.2 工件的工藝分析這里所指的工藝分析，主要是依據(jù)沖壓工藝本身

9、的工藝規(guī)范和特點(diǎn)，分析零件上所有結(jié)構(gòu)要素的形成能否滿足其規(guī)范要求，并結(jié)合連續(xù)模本身能進(jìn)行多工序組合的特點(diǎn)，制定相應(yīng)的工藝措施。工藝分析的內(nèi)容應(yīng)包括:一般工藝分解的順序，特殊工藝分解的設(shè)計(jì)過(guò)程及具體的技術(shù)參數(shù)。由零件簡(jiǎn)圖中的各尺寸標(biāo)注可以看出，該零件對(duì)于尺寸有著嚴(yán)格的精度要求；從零件的結(jié)構(gòu)分析，它的加工工藝包括落料，沖孔，成形，彎曲，切斷等工序，成形工藝較復(fù)雜；采用單工序模生產(chǎn)，工序較多。42.3 工件的加工工藝方案確定加工工藝的方案，就是合理的制定工序。應(yīng)該在各工步上考慮控制步距精度的定位方式，如有必要?jiǎng)t可以通過(guò)開設(shè)工藝孔來(lái)滿要求；連接位置的選擇方面，應(yīng)充分考慮形成連體剛度，并在時(shí)間作為部分創(chuàng)

10、造便利條件的最后一個(gè)步驟相同，避免產(chǎn)生連續(xù)的處理情況；如果沖壓沖壓方向沒(méi)有規(guī)定或清楚的表面質(zhì)量的要求，應(yīng)選擇能促進(jìn)料，可以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)的加工方向的方向；如果你想和過(guò)程分解是不矛盾的，應(yīng)盡可能將彎曲步驟相對(duì)集中在幾個(gè)步驟簡(jiǎn)化最終的，方便的進(jìn)料和模具結(jié)構(gòu)；最后工步數(shù)的確定應(yīng)以模具的強(qiáng)度允許為原則，結(jié)合工藝分解步數(shù)合理確定。必要時(shí)不妨適當(dāng)添加工步數(shù)以滿足模具的強(qiáng)度要求或模具結(jié)構(gòu)所需要的空間位置要求。按照該零件加工工藝可以確定下基本工序：沖裁2.4mm 工藝孔、沖裁R1 的突起、沖裁分離槽、沖裁成形槽、兩翼彎曲和切斷。根據(jù)這些基本工序可以擬出三種工藝方案。方案一：采用單工序模；方案二：彎曲沖孔復(fù)合，其

11、余單工序；方案三：采用多工位連續(xù)模制造。對(duì)三種方案進(jìn)行比較可知，方案一與方案二的工序較多，并且需要手工操作，定位難以達(dá)到所需精度，質(zhì)量很難得到保證。由于零件對(duì)于尺寸精度要求較高，且為大批量生產(chǎn)，以提高生產(chǎn)效率，保證質(zhì)量，決定采用多工位連續(xù)模設(shè)計(jì)制作。2.4 加工工序的確定方案一：第一工位沖裁2.4mm 工藝孔，第二工位沖裁分離槽，第三工位沖裁成形槽，第四工位使兩翼彎曲，第五工位沖裁 R1 的突起，第六工位為切斷。方案二：第一工位沖裁2.4mm 工藝孔，第二工位沖裁 R1 的突起，第三工位沖裁分離槽，第四工位沖裁成形槽，第五工位使兩翼彎曲，第六工位為切斷。由于脹形屬于局部成形，對(duì)材料的變形影響不

12、大，所以根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，第二方案比較合理。2.5 模具裝配特點(diǎn)多工位連續(xù)模的裝配關(guān)鍵是要使凸模固定板、凹模固定板與卸料鑲塊固定板上的型孔尺寸和位置精度相互協(xié)調(diào)，并且保證多個(gè)凸模、凹模或鑲塊的間隙與位置符合要求。多工位連續(xù)模裝配通常運(yùn)用部分分裝，總裝組合的方法:即第一化整為零，先裝配凹模固定板、凸模固定板和卸料鑲塊固定板等首要部件，第二再進(jìn)行模具總裝，先裝配下模部分，后裝配上模部分，最后再調(diào)整模具的間隙和進(jìn)距精度。52.6 本章小結(jié)本章主要對(duì)所要制作的零件進(jìn)行了工藝分析，制定了零件的加工方案，為模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)這些要求的分析后，所要制作的零件可以滿足沖壓成形工藝性良好，適合沖

13、壓成形的要求。6第 3 章 模具主要工藝參數(shù)的計(jì)算3.1 毛坯尺寸的計(jì)算因?yàn)槊浶问菍儆诰植孔冃蔚?，所以工件的坯料尺寸需要按照彎曲件?lái)進(jìn)行計(jì)算。確定中性層曲率半徑： （3.1）xtr 已知為 r=0.5 , t=0.5，由文獻(xiàn)1有，由 r/t = 1 ，可查得 x =0.325 . 032. 05 . 0= 0.66確定中性層長(zhǎng)度： 180l（3.2）已知 90， 1809066. 0l mm04. 1因 r0.5t，該彎曲是有圓角半徑的彎曲形式，毛坯展開尺寸： 直線圓弧LlL（3.3）直線部分長(zhǎng)度： mm2 . 71Lmm7 . 15 . 02 . 22Lmm6 .1027 . 12 . 7直

14、線L毛坯尺寸： mm68.1204. 126 .10L3.2 排樣圖設(shè)計(jì)7多工位連續(xù)模設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是對(duì)工位排樣得設(shè)計(jì)，它不但對(duì)材料的經(jīng)濟(jì)使用、沖壓件精度、模具制造的難易程度有影響，并且直接影響了模具在各工位沖壓時(shí)的協(xié)調(diào)和穩(wěn)定。各種成型工位的分布及送料類型的選擇是一個(gè)完整的工位排樣應(yīng)當(dāng)具有的內(nèi)容。在設(shè)計(jì)多工位連續(xù)模時(shí)，首先要確定排樣。排樣的內(nèi)容主要包括定位基準(zhǔn)、載體、分型、工位數(shù)及工位順序等。排樣樣式是否合理決定了模具的復(fù)雜程度、沖壓壽命和沖壓件的質(zhì)量，因此排樣是多工位連續(xù)模設(shè)計(jì)中的重要組成部分之一。每一個(gè)設(shè)計(jì)者的想法不可能完全一致，So 排樣也不可能完全相同，但是必須滿足以下要求。能保證沖壓件對(duì)

15、于質(zhì)量、精度的要求；模具有足夠強(qiáng)度，滿足沖壓對(duì)于壽命的要求；模具結(jié)構(gòu)分局合理，制造和返修工藝性能良好；合理選擇載體，盡力提高材料使用率。搭邊是在排樣時(shí)沖裁件與沖裁件之間（a）以及沖裁件與條形料之間（a1）留下的工藝余料。根據(jù)文獻(xiàn)1查得，mm，mm5 . 1a8 . 11a條料寬度： 12aDB（3.4）因?yàn)樗谱鞯牧慵叽巛^小，為了提高零件的生產(chǎn)效率，安排使一個(gè)工位同時(shí)沖四件。又考慮到載體得大小以及成形工藝的要求，計(jì)算條料寬度為 58.6mm送料步距： aDA（3.5）mm16排樣圖： 8圖 3.1 排樣圖3.3 各部分工藝力的計(jì)算1.沖壓力的計(jì)算：（1）第一工位；沖2.4 工藝孔沖裁力 F

16、= KLt （3.6）F 沖裁力（N）；L 沖裁件周長(zhǎng)（mm）；t 板料厚度（mm）； 材料的抗剪強(qiáng)度（MPa）；K 安全系數(shù)。常取 K =1.3。根據(jù)文獻(xiàn)1查得，MPa3403405 . 04 . 23 . 11沖FN3 .1666由于一個(gè)工位沖四件工件，所以第一工位需要的總沖裁力43 .16661FN2 .6665（2）第二工位；壓R1 突起沖壓力 F = sKLt（3.7）F 沖壓力（N）；L 沖裁件周長(zhǎng)（mm）；t 板料厚度（mm）；9 材料的屈服強(qiáng)度（MPa）；sK 安全系數(shù) K。常取 K =1.3。根據(jù)文獻(xiàn)1查得，MPa235s得到2355 . 033 . 12沖FN63.1439

17、由于一個(gè)工位沖四件工件，所以第二工位需要的總成形力N463.14392F52.5758（3）第三工位；沖分離槽分離槽尺寸如圖 3.2 所示：圖 3.2 分離槽沖裁力 F = KLt （3.6）得到3405 . 02)122(3 . 13沖FN6188因?yàn)槊恳粋€(gè)工位要實(shí)現(xiàn)沖裁四件工件的要求，根據(jù)排樣圖所示，第三工位需要沖裁出五個(gè)分離槽，故第三工位需要的總沖裁力為N561883F30940（4）第四工位；沖成形槽根據(jù)排樣圖所示，第四工位有兩種成形槽，成形槽的尺寸如圖 3.3 所示：10圖 3.3 成形槽沖裁力 F = KLt （3.6）得到4224 . 42128L mm08.393405 . 0

18、08.393 . 14沖FN68.8636成形槽尺寸如圖 3.4 所示：圖 3.4 成形槽沖裁力 F = KLt （3.6）得到11223418L mm14.273405 . 014.273 . 14沖FN29.5998由于一個(gè)工位要沖裁四件工件，根據(jù)排樣圖（圖 3.1）所示，所以在第三工位需要沖裁三個(gè)成形槽和兩個(gè)成形槽，故在第四工位所需要的總沖裁力是N229.5998368.86364F62.37906（5）第五工位；彎曲根據(jù) r / t 5 時(shí)，彎曲半徑回彈值不是很大，So 只考慮角度的回彈，由文獻(xiàn)1，本設(shè)計(jì)彎曲工序最好使用校正彎曲。校正彎曲力 F = Ap （3.8）A 校正部分的垂直投

19、影面積（mm2）；p 單位面積上的校正力（MPa）；根據(jù)文獻(xiàn)1查得p = 90 MPa 得到9072 . 75沖FN4536由于一個(gè)工位沖四件工件，根據(jù)排樣圖所示，第五工位需要彎曲四件工件，所以第五工位需要的總彎曲力445365FN18144（6）第六工位；切斷沖裁力 F = KLt （3.6）根據(jù)排樣圖可以得到，切斷載體邊長(zhǎng)為 6 mm； 3405 . 0263 . 16沖F12N2652由于一個(gè)工位沖四件工件，所以第六工位需要的總沖裁力426526FN10608模具共有四個(gè)沖裁區(qū)，一個(gè)成形區(qū)，一個(gè)彎曲區(qū)；沖裁區(qū)需要的總沖壓力 6431FFFFF沖裁（3.9）1060862.37906309

20、402 .6665N82.86119成形區(qū)需要的總沖壓力2FF成形N52.5758彎曲區(qū)需要的總沖壓力5FF彎曲N18144工件加工所需的總沖壓力為 彎曲成形沖裁總沖壓FFFF（3.10）1814452.575882.86119N34.1100222.卸料力的計(jì)算 FKF卸卸料（3.11）F 沖裁力（N）； 卸料力系數(shù)；卸K根據(jù)文獻(xiàn)1查得05. 0卸K13得到82.8611905. 0卸料FN99.43053.推件力的計(jì)算 FnKF推推件（3.12）F 沖裁力（N）； 推件力系數(shù)；推Kn 梗塞在凹模內(nèi)的件數(shù)（n=h/t）；本套模具n = 1。根據(jù)文獻(xiàn)1查得065. 0推K182.8611906

21、5. 0推件F N59.68894.頂件力的計(jì)算 FKF頂頂件（3.13）F 沖裁力（N）； 頂件力系數(shù)；頂K根據(jù)文獻(xiàn)1表 3-8 查得08. 0頂K得到82.8611908. 0頂件FN59.68895.壓力機(jī)所需總壓力的計(jì)算本套模具是采用彈壓卸料裝置和上出件的模具。得到14 頂件卸料總沖壓FFFF（3.14） 59.688999.430534.110022N92.1212713.4 壓力中心的計(jì)算沖壓力合力的作用點(diǎn)被稱為模具的壓力中心。模具的壓力中心必須通過(guò)模柄的軸線而和壓力機(jī)滑塊的中心線重合。否則滑塊就會(huì)因?yàn)槭艿狡妮d荷而引起滑塊導(dǎo)軌和模具的接觸，產(chǎn)生不正常的磨損，降低了模具壽命甚至損壞

22、模具。圖 3.5 壓力中心示意圖根據(jù)排樣圖，在 Y 軸方向，沖壓刃口呈現(xiàn)對(duì)稱性分布，沖壓力的作用點(diǎn)在 Y 軸上。得到0GY在 X 軸方向上，根據(jù)力學(xué)定理，合力對(duì)某軸的力矩等于各分力對(duì)同軸力矩的代數(shù)和。因?yàn)闆_裁力與周邊長(zhǎng)度成正比。所以各沖裁力可分別用各段沖裁周邊長(zhǎng)度代替。15得到 niiniiinnnGLxLLLLxLxLxLX11212211（3.15）根據(jù)圖 3.5，可以得到10680181443790830940.57586665106082 .241181442 .201379082 .145309402 .8957582 .4166652 . 1GX 78.1333.5 沖壓設(shè)備的初選

23、沖壓時(shí)壓力機(jī)噸位的確定 頂件卸料總沖壓FFFF（3.16）N92.121271為了確保沖壓力足夠大并考慮到以后用作其它制件生產(chǎn)的可能性，初選壓力機(jī)噸位為 160kN。3.6 本章小結(jié)本章主要分析了毛坯尺寸的零件并對(duì)其進(jìn)行了計(jì)算，根據(jù)成形工藝設(shè)計(jì)與沖壓成形排樣圖，確定了條料的寬度和送料步距，并計(jì)算出沖壓過(guò)程中所需的沖壓力和壓力中心，初選了壓力機(jī)。通過(guò)對(duì)主要參數(shù)的計(jì)算，為后面模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了科學(xué)精確的參考數(shù)據(jù)，有利于更加合理的對(duì)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。16第 4 章 模具工作部分尺寸的計(jì)算4.1 沖裁區(qū)刃口尺寸的計(jì)算1尺寸計(jì)算原則落料時(shí)，凹模決定了落料件的尺寸，So 應(yīng)以落料凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。沖孔時(shí)，

24、凸模決定了沖孔件的尺寸，So 應(yīng)以沖孔凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。計(jì)算公式如下：落料凸模和凹模工作部分尺寸計(jì)算公式： 凹凹0maxxDD（4.1） 0min凸凹凸ZDD（4.2）沖孔凸模和凹模工作部分尺寸計(jì)算公式： 0min凸凸xdd（4.3） 凹凸凹0minZdd（4.4） 分別為落料凸模與凹模的基本尺寸；凹凸、DD 分別為沖孔凸模與凹模的基本尺寸；凹凸、dd 落料件的最大極限尺寸；maxD 沖孔件的最小極限尺寸；mind 沖裁件的公差； 磨損系數(shù)；x 分別為凸模和凹模的制造偏差。凹凸、2沖裁間隙計(jì)算17根據(jù)文獻(xiàn)1查得，沖裁模初始雙面間隙 Zmm, mm04. 0minZ06. 0maxZmm02. 0

25、04. 006. 0minmax ZZ根據(jù)文獻(xiàn)1查得，沖裁凸，凹模的制造偏差mm, mm02. 0凸02. 0凹由于，mm04. 002. 002. 0凹凸根據(jù)制造模具應(yīng)該保證 minZZnax凹凸（4.5）可以取模具間隙為：mm008. 002. 0%40凸mm012. 002. 0%60凹mm, mm008. 0凸012. 0凹3刃口尺寸計(jì)算（1）沖2.4 工藝孔因?yàn)楣に嚳椎淖饔檬鞘箺l料導(dǎo)正，按照導(dǎo)正銷和銷孔的配合選擇 H8/d9,沖孔尺寸14. 004 . 2沖孔 0min凸凸xdd（4.3） 凹凸凹0minZdd（4.4）根據(jù)文獻(xiàn)1查得，75. 0 x18所以 0min凸凸xdd（4.

26、3）0008. 014. 075. 04 . 20008. 0505. 2凸 凹凸凹0minZdd（4.4）012. 0004. 0505. 2012. 00545. 2（2）沖分離槽分離槽尺寸如圖 4.1 所示圖 4.1 分離槽尺寸沖槽凸模與凹模工作部分得尺寸計(jì)算公式： 0min凸凸xll（4.6） 凹凸凹0minZll（4.7） 0min凸凸xbb（4.8） 凹凸凹0minZbb（4.9） 分別為沖槽凸模和凹模的基本尺寸；凹凸凹凸、bbll19 沖槽的最小極限尺寸；minminbl、根據(jù)文獻(xiàn)1查得，75. 0lx1bx所以 0min凸凸xll（4.6）0008. 027. 075. 012

27、0008. 02025.12 0min凸凸xbb（4.8）0008. 014. 012 0008. 014. 2 凹凸凹0minZll（4.7）012. 0004. 02025.12012. 002425.12 凹凸凹0minZbb（4.9）012. 0004. 014. 2012. 0018. 2（3）沖成形槽成形槽尺寸如圖 4.2 所示：20圖 4.2 成形槽尺寸沖槽 0min凸凸xll（4.6） 凹凸凹0minZll（4.7） 0min凸凸xbb（4.8） 凹凸凹0minZbb（4.9）根據(jù)文獻(xiàn)1查得，75. 0lx75. 0bx所以 0min凸凸xll（4.6）0008. 022. 0

28、75. 090008. 0165. 9 0min凸凸xbb（4.8）210008. 018. 075. 040008. 0135. 4 0min凸凸xbb（4.8）0008. 018. 075. 04 . 40008. 0535. 4 凹凸凹0minZll（4.7）012. 0004. 0165. 9012. 00205. 9 凹凸凹0minZbb（4.9）012. 0004. 0135. 4012. 00175. 4 凹凸凹0minZbb（4.9）012. 0004. 0535. 4012. 00575. 4成形槽尺寸如圖 4.3 所示：根據(jù)文獻(xiàn)1查得，75. 0lx75. 0bx可得， 0

29、min凸凸xll（4.6）220008. 022. 075. 090008. 0165. 9圖 4.3 成形槽尺寸 0min凸凸xbb（4.8）0008. 018. 075. 040008. 0135. 4 0min凸凸xbb（4.8）0008. 018. 075. 040008. 0135. 4 凹凸凹0minZll（4.7）012. 0004. 0165. 9012. 00205. 9 凹凸凹0minZbb（4.9）012. 0004. 0135. 423012. 00175. 4 凹凸凹0minZbb（4.9）012. 0004. 0135. 4012. 00175. 4（3）切斷根據(jù)載

30、體大小計(jì)算切斷尺寸根據(jù)文獻(xiàn)1查得，75. 0lx75. 0bx所以 0min凸凸xll（4.6）0008. 018. 075. 060008. 0135. 6 0min凸凸xbb（4.8）0008. 018. 075. 050008. 0135. 5 凹凸凹0minZll（4.7）012. 0004. 0135. 6012. 00175. 6 凹凸凹0minZbb（4.9）012. 0004. 0135. 524012. 00175. 54.2 彎曲區(qū)刃口尺寸的計(jì)算1尺寸計(jì)算原則工件尺寸的標(biāo)注將影響彎曲凸模和凹模寬度尺寸計(jì)算。通常的原則是：若工件標(biāo)注外形尺寸，則模具以凹模為基準(zhǔn)件，間隙取在凸模

31、上。反之，若工件標(biāo)注內(nèi)形尺寸，則模具以凸模為基準(zhǔn)件，間隙取在凹模上。當(dāng)工件標(biāo)注外形時(shí)，凸模和凹模工作部分尺寸計(jì)算公式： 凹凹0max75. 0LL（4.10） 02凸凹凸ZLL（4.11）當(dāng)工件標(biāo)注內(nèi)形時(shí)，凸模和凹模工作部分尺寸計(jì)算公式： 0min75. 0凸凸 LL（4.12） 凹凸凹02ZLL（4.13） 分別為落料凸模和凹模的基本尺寸；凸L 分別為沖孔凸模和凹模的基本尺寸；凹L 落料件的最大極限尺寸；maxL 沖孔件的最小極限尺寸；minL 沖裁件的公差； 磨損系數(shù)；x 分別為凸模和凹模的制造偏差。一般取 IT9 級(jí)。凹凸、2沖裁間隙計(jì)算根據(jù)文獻(xiàn)4查得，彎曲凸，凹模的制造偏差25mm,

32、mm036. 0凸036. 0凹彎曲凸模和凹模單邊間隙 Z 一般可按下式計(jì)算： cttZ（4.14）彎曲凸模和凹模的單邊間隙 ；Z 材料厚度基本尺寸；t 材料厚度的上偏差； 間隙系數(shù)。c根據(jù)文獻(xiàn)2查得，04. 0根據(jù)文獻(xiàn)1查得，1 . 0c所以， cttZ（4.14）5 . 01 . 004. 05 . 0=0.59mm3刃口尺寸計(jì)算根據(jù)工件簡(jiǎn)圖,工件標(biāo)注的彎曲尺寸為內(nèi)形尺寸。所以， 0min75. 0凸凸 LL（4.12）036. 0 . 02 . 075. 02 . 70036. 035. 7 凹凸凹02ZLL（4.13）036. 0069. 0235. 726036. 0073. 8彎曲

33、凹模的圓角半徑根據(jù)工件簡(jiǎn)圖（圖 2.1），可知，5 . 0凸r根據(jù)材料厚度決定凹模圓角半徑：當(dāng)mm 時(shí)，2t tr63凹（4.14）所以 tr63凹（4.14）5 . 0424.3 成形區(qū)刃口尺寸的計(jì)算1尺寸計(jì)算原則與彎曲變形原則相同。2沖裁間隙計(jì)算根據(jù)文獻(xiàn)4查得，成形凸，凹模的制造偏差mm, mm025. 0凸025. 0凹3刃口尺寸計(jì)算由于成形沖壓屬于局部變形，因此，材料厚度會(huì)發(fā)生變化，計(jì)算變形厚度變化。根據(jù)變形區(qū)材料總體積不變，計(jì)算材料厚度t； 22sin12tRtR（4.15）2237 . 13sin12325 . 023t44. 0t27局部變形的凸模和凹模刃口尺寸可按彎曲刃口尺寸計(jì)

34、算，根據(jù)工件簡(jiǎn)圖（圖2.1）所示，可得工件標(biāo)注為外形尺寸標(biāo)注。所以 凹凹0max75. 0DD（4.11）025. 002 . 075. 030.025085. 2 02凸凹凸ZDD（4.12）0025. 044. 0285. 20025. 0802. 14.4 本章小結(jié)本章主要是對(duì)模具工作刃口進(jìn)行計(jì)算，分別確定了沖裁區(qū)、彎曲區(qū)、成形區(qū)的成形刃口尺寸。刃口淬硬的地方要求硬度是 6064HRC。 28第 5 章 模具主要零件及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1 凹模的外形尺寸計(jì)算由于本套模具刃口都是小的工作形孔，所以凹模形式選擇了鑲拼式凹模。1.凹模板的厚度 （5.1）15 KbH 沖裁區(qū)最大外形尺寸；b 系數(shù)，考

35、慮板厚的影響。K根據(jù)圖 5.5 可確定外形尺寸mm2 .241b根據(jù)文獻(xiàn)1查得，1 . 0K KbH （5.1）1 . 02 .241mm12.24取凹模板厚 mm25H2.凹模壁厚 （5.2） 403025 . 1Hc取凹模壁厚mm50c3.計(jì)算凹模板的外形周界1002 .241Lmm2 .34110078.56Bmm78.156所以，根據(jù)文獻(xiàn)3查得，29凹模板外形尺寸mm，mm400L250B5.2 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇模架是由上模座、下模座、模柄及導(dǎo)向裝置構(gòu)成。模具的所有零部件固定在模架的上面，而且經(jīng)受著來(lái)自沖壓過(guò)程的全部載荷。用模柄與壓力機(jī)滑塊把模架的上模座連接起來(lái)，用螺釘壓板把下模座固定在

36、壓力機(jī)工作臺(tái)面上。通過(guò)導(dǎo)向裝置以保持上、下模之間的精確位置，并引導(dǎo)凸模的運(yùn)動(dòng)，一保持均勻的沖裁間隙。按照所制零件的結(jié)構(gòu)及成型特性考慮，選擇使用四導(dǎo)柱模架，導(dǎo)向精度和剛度較好，受力均勻，保證了所制零件的精度。導(dǎo)柱、導(dǎo)套磨損均勻，適用于多工位級(jí)進(jìn)模。由于高精度的要求，選擇了滾動(dòng)導(dǎo)向模架，導(dǎo)向精度為級(jí)。0上、下模座材料選擇 HT200，導(dǎo)柱、導(dǎo)套使用 20 鋼制造，進(jìn)行表面滲碳處理后，淬火硬度為 5862HRC。 根據(jù)文獻(xiàn)3，凹模的周界尺寸為 250400，采用模架尺寸為上模座50250400 系列。然后根據(jù)所選的模架查參考文獻(xiàn)3四導(dǎo)柱下模座選擇尺寸L1=400mm，B1=250mm，H=60mm，

37、由參考文獻(xiàn)3， 四導(dǎo)柱上模座選擇尺寸L1=400mm，B1=250mm，H=50mm，各項(xiàng)尺寸及要求按標(biāo)準(zhǔn)查取。見附錄 A。由于模具是中型模具，中型模具一般是由模柄將上模裝在壓力機(jī)滑塊上，模柄是作為上模與壓力機(jī)滑塊連接的零件。這套模具選擇壓入式模柄，材料選用 Q235。 根據(jù)參考文獻(xiàn)2，選 d=50mm，L=110mm 的型模柄，見附錄 B。5.3 壓力機(jī)的確定因?yàn)槟＞叩男螤畛叽绫厝慌c壓力機(jī)相適應(yīng)，模具外形輪廓平面尺寸與壓力機(jī)的滑塊底面尺寸與工作臺(tái)面尺寸，模具的模柄與滑塊的模柄孔尺寸必然相適應(yīng)。 So 按照所選模架，參考文獻(xiàn)3，選擇使用開式固定臺(tái)壓力機(jī)，其型號(hào)規(guī)格為J21-25。主要的技術(shù)參數(shù)

38、見附錄 C。校核裝模高度：模具在最低工作位置時(shí)上模座的上平面與下模座的下平面之間的高度被稱作模具工作時(shí)的閉合高度 H模具。模具的閉合高度必須和壓力機(jī)的裝模高度相適應(yīng)。閉合高度應(yīng)介于最大裝模高度和最小裝模高度之間： （5.3）510maxminHHH模具52202151016030故滿足要求。5.4 模板的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)因?yàn)橥庑螐?fù)雜且凹模采用鑲拼結(jié)構(gòu)。凹模板用螺釘和銷釘固定在下模座上。凹模孔軸線與頂面保持平直，底面與頂面應(yīng)保持平行。使凹模的頂面和型孔的孔壁保持表面粗糙度為 0.80.4um,底面和銷孔為 0.81.6um 的目的為了提升模具壽命與沖裁件精度。使用 T10A，熱處理硬度 6064HRC

39、 的模具鋼來(lái)做凹模板的材料。凸模固定板是用于固定凸模的，且固定板的形狀與尺寸應(yīng)該和凹模板的大小一致，固定板上的型孔與凸模固定的部分相協(xié)調(diào)，型孔位置與凹模型孔的位置協(xié)調(diào)。按照本套模具特點(diǎn)，有兩種固定方法。一是在固定板內(nèi)將凸模壓入，配合為 H7/m6；二是采用粘結(jié)固定。采用標(biāo)準(zhǔn)選板厚為 20mm 的 45 鋼，要求按參考文獻(xiàn)3加工處理。墊板是為了防止沖壓時(shí)凸模壓壞上模座，裝在固定板和上模座或下模座之間。按照凹模座的尺寸可以查取標(biāo)準(zhǔn)板厚。墊板的材料采用熱處理硬度 4348HRC 的 45 鋼。凹模墊板厚為 10mm，凸模墊板厚為 15mm，按參考文獻(xiàn)3加工。表 5.1 各板尺寸（mm）名稱LBH矩形

40、凸模墊板15矩形凸模固定板20矩形凹模板25矩形凹模墊板10卸料板10導(dǎo) 板400250205.5 卸料零件的計(jì)算因?yàn)闆_裁板料比較薄，所以本模具采用彈性卸料裝置。1.卸料彈簧的選擇圓柱螺旋壓縮彈簧已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了，所能承受的工作極限負(fù)荷 Fj與其相對(duì)應(yīng)的工作極限負(fù)荷下的變形量 Lj是每種型號(hào)彈簧的重要參數(shù)。按照模具結(jié)構(gòu)及尺寸，確定彈簧的數(shù)目為6n計(jì)算每個(gè)彈簧的卸料載荷 nFFQQ（5.4）31 每個(gè)彈簧的卸料載荷 ；QF 卸料力；QF 裝置彈簧的數(shù)目。n nFFQQ（5.4）699.4305N665.717計(jì)算卸料最大壓縮行程 thhhL3210（5.5）卸料所需的最大壓縮行程 ；0L 卸料板高出

41、凸模端面的高度，一般為 1mm；1h 凸模進(jìn)入凹模的深度，一般為 0.5 1mm；2h 凸模的總修磨量，一般為 410mm；3h 沖裁件厚度（mm）。t thhhL3210（5.5）5 . 045 . 01mm6計(jì)算所需彈簧的工作極限負(fù)荷 KFFQj（5.6） 彈簧的工作極限負(fù)荷；jF 每個(gè)彈簧的卸料載荷 ；QF 彈簧的彈性系數(shù)，一般取為 60%左右。K32 KFFQj（5.6）6 . 0665.717N1196計(jì)算彈簧在工作極限負(fù)荷下的變形量 KLLj10（5.7） 彈簧在工作極限負(fù)荷下的變形量；jL卸料所需的最大壓縮行程；0L 彈簧的彈性系數(shù)，一般取為 60%左右。K KLLj10（5.7

42、）6 . 016mm15由上面求出的 Fj與 Lj從標(biāo)準(zhǔn)要求中選取彈簧。參考2，F(xiàn)j =1390N , Lj =10.5mm。主要的參數(shù)見附錄 D。2.卸料螺釘?shù)倪x擇使用卸料螺釘將卸料板吊裝在上模。卸料螺釘應(yīng)對(duì)稱，嚴(yán)格保持工作長(zhǎng)度一致。這套模具使用外螺紋式卸料螺釘，長(zhǎng)度的精度為mm，按照文獻(xiàn)3選擇規(guī)格1 . 0M1255 。5.6 定位零件的設(shè)計(jì)在精度有一定要求的級(jí)進(jìn)模中，不可以使用定位銷來(lái)定位，因?yàn)槎ㄎ讳N會(huì)阻礙自動(dòng)送料的進(jìn)行且定位精度低。設(shè)計(jì)通常采用導(dǎo)正銷與側(cè)刃配合進(jìn)行定位。在自動(dòng)沖壓時(shí)也沒(méi)有用側(cè)刃，定位與送料進(jìn)距的控制靠導(dǎo)向板、導(dǎo)向銷和送料機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。導(dǎo)正銷固定的方式為固定在固定板或卸料板

43、下。根據(jù)文獻(xiàn)3選用 B 形導(dǎo)正銷，由工藝孔的尺寸確定導(dǎo)正銷的規(guī)格，導(dǎo)正尺寸d1=2.4mm。主要參數(shù)見附錄 E。335.7 導(dǎo)向和托料零件的設(shè)計(jì)導(dǎo)向板的導(dǎo)向桿或帶外側(cè)，以免將定位件偏移的零件。本套模具是標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)料板，其結(jié)構(gòu)如圖 5.3 所示。根據(jù)進(jìn)料的方法，這套模具在左導(dǎo)向板作為一個(gè)參考板。表 7.2 所示尺寸。由于多工位級(jí)進(jìn)模的上料裝置的機(jī)械作用，根據(jù)進(jìn)給間距的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)沖壓設(shè)計(jì)的材料。帶料通過(guò)沖裁、彎曲、拉深等變形后，會(huì)有不同高度的彎曲和突起發(fā)生在條料厚度上，為了平穩(wěn)送進(jìn)條料，務(wù)必將已成形的帶料托起，是過(guò)程和彎曲件從模壁略高于模具工作表面的特殊結(jié)構(gòu)和材料，稱為浮動(dòng)支撐裝置。這套模具夾料裝置與彈性支承銷，條增加了 1.5 2mm。圖 5.3 導(dǎo)料板表 5.2 導(dǎo)料板尺寸（mm）名稱LBH左導(dǎo)料板6右導(dǎo)料板4007165.8 本章小結(jié)本章主要是對(duì)重要的零件和模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)對(duì)連續(xù)模機(jī)制的特色，所有零件的尺寸和結(jié)構(gòu)。3435結(jié) 論本設(shè)