精品資料（2021-2022年收藏）模具設(shè)計說明書

1、0第 1 章 緒 論1.1 選題的背景、目的及意義從我國參加 WTO 后，機械制造業(yè)迎來了前所未有的發(fā)展機會，我國正漸漸成為“世界制造中心”。制造業(yè)為了增強競爭實力，提高產(chǎn)品質(zhì)量和出產(chǎn)效能，改進原材料利用率，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。當前機械、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，我國著重發(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進模生產(chǎn)。在現(xiàn)代沖壓技術(shù)中

2、，發(fā)展連續(xù)級進型模具有重要地位，尤其是對沖壓件需要大批量生產(chǎn)的，更該選用多工位級進模進行加工制造。多工位級進模與普通模具相比，提高勞動生產(chǎn)率和設(shè)備利用率，高精度定位和精確的距離測量系統(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)計課題是非常具有現(xiàn)實意義的。1.2 國內(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，所以在機械制造、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、電機、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)一個大略的統(tǒng)計，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，整個汽車工業(yè)總勞動量的 25%至 30%是由冷沖壓生產(chǎn)所占有的勞動量來完成的。在機電及儀器、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、導(dǎo)彈、各類槍彈與炮彈的生產(chǎn)加工中也是有相當大的部分是由沖壓件來組成的。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)過沖壓加

4、工制成成品的。在許多先進的工業(yè)國家，對沖壓和模具制造的高度重視，使得模具工業(yè)已成為一個重要的產(chǎn)業(yè)部門，而沖壓生產(chǎn)則成為生產(chǎn)高質(zhì)量先進機電產(chǎn)品生產(chǎn)的重要手段。1目前，國內(nèi)相當多的模具企業(yè)普及了計算機繪圖，應(yīng)用各種 CAD 軟件進行模具設(shè)計。我國東風(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，已達到或接近國際水平。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)動機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，基本

5、上達到國際水平。多工位連續(xù)級進模和多功能模具是我國重點發(fā)展的精密，高效模具種類。另外，國內(nèi)已可制造出的鐵心精密自動疊片多功能模具已經(jīng)具備了自動沖切、疊壓、鉚合、計數(shù)、分組、轉(zhuǎn)子鐵心扭斜和安全保護等功能。生產(chǎn)電動機定子、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 2um，壽命可以達到 1 億次以上。用于生產(chǎn)集成電路引線框架的20 到 30 個工位的連續(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)模均已達到較高的水準。在國外，ADP 公司的轉(zhuǎn)塔式?jīng)_床車間中，有 9 臺轉(zhuǎn)塔式?jīng)_床，用來生產(chǎn)面板類零件，對剪切模具的改進，縮短磨刀和換模時間，每周可提高沖床生產(chǎn)時間 7 小時，大大降低

6、了模具成本，提高了生產(chǎn)效率。我國模具與工業(yè)發(fā)達國家相比在技術(shù)、加工精度、效率、壽命、生產(chǎn)周期等方面差距相當大，我國模具加工業(yè)要想在短期內(nèi)趕上世界發(fā)達國家的工業(yè)水平，還需付出許多艱辛的努力。1.3 對選題的研究設(shè)想、研究方法本課題是設(shè)計一個起滑動功能的電氣元件，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進模加工。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。連續(xù)級進模減少了大量的人力和時間消耗的單步操作，消除各個運行環(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)。首先是對零

7、件進行工藝性分析，對級進模設(shè)計分析的基礎(chǔ)就是對零件結(jié)構(gòu)進行工藝性的分析。工藝分析是否準確，工藝措施是否得當，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”來解決那些不符合規(guī)范要求的工藝難點，是解決這類問題的基本方法。特別是對那些從總體上看很難一次性成型，或一次性成型模具強度很難達到的技術(shù)難點，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)計過程及具體的技術(shù)參數(shù)。為下一步設(shè)計方案奠定基礎(chǔ)。然后，根據(jù)工藝分析的結(jié)果來確定工步順序的安排，并畫出排樣圖。工步的順序安排應(yīng)當基本滿足工藝分解的設(shè)計要求；盡量對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)計模具的總體結(jié)構(gòu)。21.4 預(yù)期結(jié)果和意義多工位級進模的結(jié)構(gòu)設(shè)計雖與普通單工序模具有共同點，而不是將幾個單工序模具結(jié)構(gòu)簡單地結(jié)合。連續(xù)模具有明顯的結(jié)構(gòu)特點，比如具有高精度的導(dǎo)向裝置、高精度的步距定位裝置、高精度的自動送料裝置，有的還帶有自動機構(gòu)裝置來滿足某些成形要求，為了使級進模能夠適應(yīng)“高速、自動、精度、安全”的四個基本要求，優(yōu)化對于連續(xù)模的結(jié)構(gòu)設(shè)計是非常重要的。3第 2 章 模具的設(shè)計方案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，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)模本身能進行多工序組合的特點，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)計過程及具體的技術(shù)參數(shù)。由零件簡圖中的各尺寸標注可以看出，該零件對于尺寸有著嚴格的精度要求；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，如有必要則可以通過開設(shè)工藝孔來滿要求；連接位置的選擇方面，應(yīng)充分考慮形成連體剛度，并在時間作為部分創(chuàng)

10、造便利條件的最后一個步驟相同，避免產(chǎn)生連續(xù)的處理情況；如果沖壓沖壓方向沒有規(guī)定或清楚的表面質(zhì)量的要求，應(yīng)選擇能促進料，可以簡化模具結(jié)構(gòu)的加工方向的方向；如果你想和過程分解是不矛盾的，應(yīng)盡可能將彎曲步驟相對集中在幾個步驟簡化最終的，方便的進料和模具結(jié)構(gòu)；最后工步數(shù)的確定應(yīng)以模具的強度允許為原則，結(jié)合工藝分解步數(shù)合理確定。必要時不妨適當添加工步數(shù)以滿足模具的強度要求或模具結(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。對三種方案進行比較可知，方案一與方案二的工序較多，并且需要手工操作，定位難以達到所需精度，質(zhì)量很難得到保證。由于零件對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，對材料的變形影響不

12、大，所以根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點，第二方案比較合理。2.5 模具裝配特點多工位連續(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)，并且保證多個凸模、凹?；蜩倝K的間隙與位置符合要求。多工位連續(xù)模裝配通常運用部分分裝，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)整模具的間隙和進距精度。52.6 本章小結(jié)本章主要對所要制作的零件進行了工藝分析，制定了零件的加工方案，為模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。通過對這些要求的分析后，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)的計算3.1 毛坯尺寸的計算因為脹形是屬于局部變形的，所以工件的坯料尺寸需要按照彎曲件來進行計算。確定中性層曲率半徑： （3.1）xtr 已知為 r=0.5 , t=0.5，由文獻1有，由 r/t = 1 ，可查得 x =0.325 . 032. 05 . 0= 0.66確定中性層長度： 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7多工位連續(xù)模設(shè)計的關(guān)鍵是對工位排樣得設(shè)計，它不但對材料的經(jīng)濟使用、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完整的工位排樣應(yīng)當具有的內(nèi)容。在設(shè)計多工位連續(xù)模時，首先要確定排樣。排樣的內(nèi)容主要包括定位基準、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)計中的重要組成部分之一。每一個設(shè)計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

15、于質(zhì)量、精度的要求；模具有足夠強度，滿足沖壓對于壽命的要求；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1查得，mm，mm5 . 1a8 . 11a條料寬度： 12aDB（3.4）因為所制作的零件尺寸較小，為了提高零件的生產(chǎn)效率，安排使一個工位同時沖四件。又考慮到載體得大小以及成形工藝的要求，計算條料寬度為 58.6mm送料步距： aDA（3.5）mm16排樣圖： 8圖 3.1 排樣圖3.3 各部分工藝力的計算1.沖壓力的計算：（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（mm）；t 板料厚度（mm）； 材料的抗剪強度（MPa）；K 安全系數(shù)。常取 K =1.3。根據(jù)文獻1查得，MPa3403405 . 04 . 23 . 11沖FN3 .1666由于一個工位沖四件工件，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（mm）；t 板料厚度（mm）；9 材料的屈服強度（MPa）；sK 安全系數(shù) K。常取 K =1.3。根據(jù)文獻1查得，MPa235s得到2355 . 033 . 12沖FN63.1439

17、由于一個工位沖四件工件，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因為每一個工位要實現(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成形槽和兩個成形槽，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，彎曲半徑回彈值不是很大，So 只考慮角度的回彈，由文獻1，本設(shè)計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1查得p = 90 MPa 得到9072 . 75沖FN4536由于一個工位沖四件工件，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，切斷載體邊長為 6 mm； 3405 . 0263 . 16沖F12N2652由于一個工位沖四件工件，所以第六工位需要的總沖裁力426526FN10608模具共有四個沖裁區(qū)，一個成形區(qū)，一個彎曲區(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1查得05. 0卸K13得到82.8611905. 0卸料FN99.43053.推件力的計算 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1查得065. 0推K182.8611906

21、5. 0推件F N59.68894.頂件力的計算 FKF頂頂件（3.13）F 沖裁力（N）； 頂件力系數(shù)；頂K根據(jù)文獻1表 3-8 查得08. 0頂K得到82.8611908. 0頂件FN59.68895.壓力機所需總壓力的計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 壓力中心的計算沖壓力合力的作用點被稱為模具的壓力中心。模具的壓力中心必須通過模柄的軸線而和壓力機滑塊的中心線重合。否則滑塊就會因為受到偏心載荷而引起滑塊導(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)對稱性分布，沖壓力的作用點在 Y 軸上。得到0GY在 X 軸方向上，根據(jù)力學(xué)定理，合力對某軸的力矩等于各分力對同軸力矩的代數(shù)和。因為沖裁力與周邊長度成正比。所以各沖裁力可分別用各段沖裁周邊長度代替。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、沖壓時壓力機噸位的確定 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其進行了計算，根據(jù)成形工藝設(shè)計與沖壓成形排樣圖，確定了條料的寬度和送料步距，并計算出沖壓過程中所需的沖壓力和壓力中心，初選了壓力機。通過對主要參數(shù)的計算，為后面模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了科學(xué)精確的參考數(shù)據(jù)，有利于更加合理的對模具結(jié)構(gòu)進行設(shè)計。16第 4 章 模具工作部分尺寸的計算4.1 沖裁區(qū)刃口尺寸的計算1尺寸計算原則落料時，凹模決定了落料件的尺寸，So 應(yīng)以落料凹模為設(shè)計基準。沖孔時，

24、凸模決定了沖孔件的尺寸，So 應(yīng)以沖孔凸模為設(shè)計基準。計算公式如下：落料凸模和凹模工作部分尺寸計算公式： 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沖裁間隙計算17根據(jù)文獻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刃口尺寸計算（1）沖2.4 工藝孔因為工藝孔的作用是使條料導(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、體大小計算切斷尺寸根據(jù)文獻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)刃口尺寸的計算1尺寸計算原則工件尺寸的標注將影響彎曲凸模和凹模寬度尺寸計算。通常的原則是：若工件標注外形尺寸，則模具以凹模為基準件，間隙取在凸模

31、上。反之，若工件標注內(nèi)形尺寸，則模具以凸模為基準件，間隙取在凹模上。當工件標注外形時，凸模和凹模工作部分尺寸計算公式： 凹凹0max75. 0LL（4.10） 02凸凹凸ZLL（4.11）當工件標注內(nèi)形時，凸模和凹模工作部分尺寸計算公式： 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。凹凸、2沖裁間隙計算根據(jù)文獻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2查得，04. 0根據(jù)文獻1查得，1 . 0c所以， cttZ（4.14）5 . 01 . 004. 05 . 0=0.59mm3刃口尺寸計算根據(jù)工件簡圖,工件標注的彎曲尺寸為內(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mm 時，2t tr63凹（4.14）所以 tr63凹（4.14）5 . 0424.3 成形區(qū)刃口尺寸的計算1尺寸計算原則與彎曲變形原則相同。2沖裁間隙計算根據(jù)文獻4查得，成形凸，凹模的制造偏差mm, mm025. 0凸025. 0凹3刃口尺寸計算由于成形沖壓屬于局部變形，因此，材料厚度會發(fā)生變化，計算變形厚度變化。根據(jù)變形區(qū)材料總體積不變，計算材料厚度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

34、算，根據(jù)工件簡圖（圖2.1）所示，可得工件標注為外形尺寸標注。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)本章主要是對模具工作刃口進行計算，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5.1 凹模的外形尺寸計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.計算凹模板的外形周界1002 .241Lmm2 .34110078.56Bmm78.156所以，根據(jù)文獻3查得，29凹模板外形尺寸mm，mm400L250B5.2 標準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)受著來自沖壓過程的全部載荷。用模柄與壓力機滑塊把模架的上模座連接起來，用螺釘壓板把下模座固定在

36、壓力機工作臺面上。通過導(dǎo)向裝置以保持上、下模之間的精確位置，并引導(dǎo)凸模的運動，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，適用于多工位級進模。由于高精度的要求，選擇了滾動導(dǎo)向模架，導(dǎo)向精度為級。0上、下模座材料選擇 HT200，導(dǎo)柱、導(dǎo)套使用 20 鋼制造，進行表面滲碳處理后，淬火硬度為 5862HRC。 根據(jù)文獻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3四導(dǎo)柱下模座選擇尺寸L1=400mm，B1=250mm，H=60mm，

37、由參考文獻3， 四導(dǎo)柱上模座選擇尺寸L1=400mm，B1=250mm，H=50mm，各項尺寸及要求按標準查取。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滑塊上，模柄是作為上模與壓力機滑塊連接的零件。這套模具選擇壓入式模柄，材料選用 Q235。 根據(jù)參考文獻2，選 d=50mm，L=110mm 的型模柄，見附錄 B。5.3 壓力機的確定因為模具的形狀尺寸必然與壓力機相適應(yīng)，模具外形輪廓平面尺寸與壓力機的滑塊底面尺寸與工作臺面尺寸，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3，選擇使用開式固定臺壓力機，其型號規(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的閉合高度 H模具。模具的閉合高度必須和壓力機的裝模高度相適應(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)計本設(shè)計因為外形復(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?？纵S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，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。采用標準選板厚為 20mm 的 45 鋼，要求按參考文獻3加工處理。墊板是為了防止沖壓時凸模壓壞上模座，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準板厚。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 卸料零件的計算因為沖裁板料比較薄，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)標準化了，所能承受的工作極限負荷 Fj與其相對應(yīng)的工作極限負荷下的變形量 Lj是每種型號彈簧的重要參數(shù)。按照模具結(jié)構(gòu)及尺寸，確定彈簧的數(shù)目為6n計算每個彈簧的卸料載荷 nFFQQ（5.4）31 每個彈簧的卸料載荷 ；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計算所需彈簧的工作極限負荷 KFFQj（5.6） 彈簧的工作極限負荷；jF 每個彈簧的卸料載荷 ；QF 彈簧的彈性系數(shù)，一般取為 60%左右。K32 KFFQj（5.6）6 . 0665.717N1196計算彈簧在工作極限負荷下的變形量 KLLj10（5.7） 彈簧在工作極限負荷下的變形量；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從標準要求中選取彈簧。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)對稱，嚴格保持工作長度一致。這套模具使用外螺紋式卸料螺釘，長度的精度為mm，按照文獻3選擇規(guī)格1 . 0M1255 。5.6 定位零件的設(shè)計在精度有一定要求的級進模中，不可以使用定位銷來定位，因為定位銷會阻礙自動送料的進行且定位精度低。設(shè)計通常采用導(dǎo)正銷與側(cè)刃配合進行定位。在自動沖壓時也沒有用側(cè)刃，定位與送料進距的控制靠導(dǎo)向板、導(dǎo)向銷和送料機構(gòu)來實現(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。本套模具是標準導(dǎo)料板，其結(jié)構(gòu)如圖 5.3 所示。根據(jù)進料的方法，這套模具在左導(dǎo)向板作為一個參考板。表 7.2 所示尺寸。由于多工位級進模的上料裝置的機械作用，根據(jù)進給間距的大小來實現(xiàn)自動沖壓設(shè)計的材料。帶料通過沖裁、彎曲、拉深等變形后，會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)送進條料，務(wù)必將已成形的帶料托起，是過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)本章主要是對重要的零件和模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計。根據(jù)對連續(xù)模機制的特色，所有零件的尺寸和結(jié)構(gòu)。3435結(jié) 論本設(shè)