沖壓模具論文范文

1、第1章 緒論1.1沖壓工藝介紹沖壓是靠壓力機(jī)和模具對(duì)板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件(沖壓件)的成形加工方法。沖壓工藝有如下特點(diǎn) 1.用簡(jiǎn)單的機(jī)械設(shè)備能生產(chǎn)出其他加工方法難以加工的復(fù)雜形狀的制件。 2.制件的精度高，互換性好，一般不再需要大量的機(jī)械加工就能獲得強(qiáng)度高、剛性好、質(zhì)量輕的零件。3.同切削加工相比較能節(jié)約金屬資源，并可以利用廉價(jià)的板材。4.生產(chǎn)效率高，每分鐘能夠生產(chǎn)多件產(chǎn)品，制件成本低廉。5.有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和改善勞動(dòng)條件。沖壓件在工業(yè)生產(chǎn)中具有不可替代的作用，據(jù)統(tǒng)計(jì)全世界的鋼材中，有6070%是板材，其中

2、大部分是經(jīng)過沖壓制成成品。汽車的車身、底盤、油箱、散熱器片，鍋爐的汽包、容器的殼體、電機(jī)、電器的鐵芯硅鋼片等都是沖壓加工的。儀器儀表、家用電器、自行車、辦公機(jī)械、生活器皿等產(chǎn)品中，也有大量沖壓件。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(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

3、、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(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)沖壓件的生產(chǎn)批量較大、尺寸較少而公差要求較小時(shí)，若用分散的單一工序來沖壓是不經(jīng)濟(jì)甚至難于達(dá)到要求。這時(shí)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，稱為組合的方法不同，又可將其分為復(fù)合、級(jí)進(jìn)和復(fù)合級(jí)進(jìn)三種組合方式。復(fù)合沖壓是指在壓力機(jī)的一次工作行程中，在模具的同一工位上同時(shí)完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方法式。級(jí)進(jìn)沖壓在壓力機(jī)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(fù)合-級(jí)進(jìn)在一副沖模上包含復(fù)合和級(jí)進(jìn)兩種方式的組

4、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模、復(fù)合模和級(jí)進(jìn)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(jī)工作臺(tái)或墊板上，是沖模的固定部分。工作時(shí)，坯料在下模面上通過定位零件定位，壓力機(jī)滑塊帶動(dòng)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(shí)，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(jìn)行下一次沖壓循環(huán)。1.3 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向目前，我國(guó)沖壓行業(yè)的機(jī)械化、自動(dòng)化程度還較低。中小企業(yè)設(shè)備普遍較落后，

5、耗能耗材高，環(huán)境污染嚴(yán)重，手工操作比重大；精沖機(jī)價(jià)格昂貴，是普通壓力機(jī)的510倍，多數(shù)企業(yè)無力投資阻礙了精沖技術(shù)在我國(guó)的推廣應(yīng)用；液壓成形，尤其是內(nèi)高壓成形，設(shè)備投資大，國(guó)內(nèi)難以起步。對(duì)于大、精模具還依賴于進(jìn)口，沖壓板材自給率不足，品種規(guī)格不配套以及專業(yè)人才的缺乏等這些條件都制約著我國(guó)沖壓行業(yè)的發(fā)展。因此，爭(zhēng)取加大投資力度，加速?zèng)_壓生產(chǎn)線的技術(shù)改造，使盡早達(dá)到當(dāng)今國(guó)際水平。而隨著微電子技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展使板材成形裝備自動(dòng)化、柔性化有了技術(shù)基礎(chǔ)。應(yīng)加速發(fā)展數(shù)字化柔性成形技術(shù)、液壓成形技術(shù)、高精度復(fù)合化成形技術(shù)以及適應(yīng)新一代型材彎曲成形技術(shù)及相關(guān)設(shè)備1。21世紀(jì)的沖壓技術(shù)將以更快的速度持續(xù)發(fā)展，

6、發(fā)展的方向?qū)⒏油怀觥熬?、省、凈”的需求，適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低”的要求服務(wù)。沖壓成形技術(shù)將更加科學(xué)化、數(shù)字化、可控化?？茖W(xué)化主要體現(xiàn)在對(duì)成形過程、產(chǎn)品質(zhì)量、成本、效益的預(yù)測(cè)和可控程度。成形過程的數(shù)值模擬技術(shù)將在實(shí)用化方面取得很大發(fā)展，并與數(shù)字化制造系統(tǒng)很好地集成人工智能技術(shù)、智能化控制將從簡(jiǎn)單形狀零件成形發(fā)展到覆蓋件等復(fù)雜形狀零件成形，從而真正進(jìn)入實(shí)用階段。第2章 沖裁件的工藝性2.1設(shè)計(jì)目標(biāo)設(shè)計(jì)任務(wù):墊塊沖裁模具設(shè)計(jì)零件名稱：墊塊生產(chǎn)批量：大批材料：304材料厚度：t=1mm未注公差：按IT14級(jí)確定沖壓加工的零件如圖2.1所示：圖2.1 墊塊2.2 零

7、件的工藝性分析沖壓件的工藝性是指沖壓件對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)性。沖壓件的工藝性是否合理對(duì)沖裁件的質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)率有很大影響，在一般情況下，對(duì)沖壓件工藝性影響最大的幾何形狀尺寸和精度要求。良好的沖壓工藝性應(yīng)能滿足材料較省、工序較少、模具加工較容易、壽命較高、操作方便及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等要求。304不銹鋼是一種通用的不銹鋼，具有良好的塑性和較高的彈性,它廣泛地用于制作要求良好綜合性能（耐腐蝕和成型性）的設(shè)備和機(jī)件，同時(shí)也具有很好的沖壓加工性能。通過分析，該零件形狀簡(jiǎn)單、對(duì)稱，由圓弧和直線組成，孔邊距及孔距均滿足沖壓要求，沖壓過程只需要一道工序即可完成整個(gè)加工過程。2.3沖壓工藝方案的確定通過前面的分析

8、，此零件只需要進(jìn)行一道工序就可加工，因此采用單工序模就能滿足加工要求，單工序模具有如下特點(diǎn)：1.模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造周期短，加工本錢低。2.模具通用性好，不受沖壓件尺寸的限制即適合于中小型沖壓的生產(chǎn)；也適合于一些外形尺寸較大、厚度較厚的沖壓件的生產(chǎn)。對(duì)一些精度要求不高，生產(chǎn)批量不大的工件，采用單工序模具還是比較合適的。尤其是現(xiàn)在我們國(guó)家實(shí)行的是社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)。新產(chǎn)品的開發(fā)與研制對(duì)每個(gè)企業(yè)來說，都是至關(guān)重要的。而對(duì)一些需要沖壓生產(chǎn)的新產(chǎn)品來說，就提出了一個(gè)要求：要求研制周期短，開發(fā)速度快，制造本錢低。因內(nèi)有這樣開發(fā)出的磨擦產(chǎn)品才能迅速占領(lǐng)市場(chǎng)。而在這一點(diǎn)上，單工序模具就更能滿足這一要求，所以就顯

9、得更實(shí)用一些。第3章沖壓模具工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 排樣的設(shè)計(jì)計(jì)算排樣方案的選擇排樣是指沖裁零件在條料、帶料或板料上布置的方法。通常材料費(fèi)用為工件制造費(fèi)用的60%80%，因此合理的排樣是降低成本的最為之有效的措施。由于排樣方法的不斷改進(jìn)，材料的利用率逐漸提高，但僅僅考慮材料的利用率還不夠，排樣的好壞同時(shí)影響沖裁件的精度、生產(chǎn)效率的高低、模具壽命及經(jīng)濟(jì)效益等，還必須考慮生產(chǎn)操作的方便性和模具結(jié)構(gòu)的合理性問題。排樣分為有廢料排樣、少?gòu)U料排樣和無廢料排樣三種方式，有廢料排樣沖件精度高，模具壽命高，但材料利用率低。少?gòu)U料排樣因受剪切條料和定位誤差的影響，沖件質(zhì)量差。無廢料排樣沖件的質(zhì)量和模具壽命更低一些

10、，但材料利用率最高。查模具設(shè)計(jì)及CAD2表2-8選擇零件的排樣方式為有廢料排樣。搭邊值的選取搭邊是指沖裁是工件與工件之間、工件與板料之間的余料。搭邊的作用：補(bǔ)償定位誤差，防止由于條料的寬度誤差、送料步距誤差、送料歪斜誤差等原因而沖裁出殘缺的廢品。保持條料有一定的強(qiáng)度和剛度，保證送料的順利進(jìn)行，從而提高制件質(zhì)量，沿整個(gè)封閉輪廓線沖裁，使受力平衡，提高模具壽命和工件斷面質(zhì)量3。搭邊是廢料，從節(jié)省材料出發(fā)，搭邊值應(yīng)愈小愈好。但過小的搭邊容易擠進(jìn)凹模，增加刃口磨損，降低模具壽命，并且也影響沖裁件的剪切表面質(zhì)量。一般來說，搭邊值是由經(jīng)驗(yàn)確定的。搭邊值的大小與下列因素有關(guān)：1.材料的力學(xué)性能。硬材料可小些

11、，軟材料的搭邊可要大些。2.工件的形狀與尺寸。尺寸大或有尖突的復(fù)雜的形狀時(shí)，搭邊要取得大值。3.材料厚度。薄材料的搭邊值應(yīng)取的大一些。4.排樣的形式對(duì)排的搭邊值大于直排的搭邊值。5.運(yùn)料及擋料方式用手工送料，有側(cè)壓板導(dǎo)向的搭邊值小一些。查模具設(shè)計(jì)及CAD表2-9得到表3.1。 表3.1金屬材料沖裁的搭邊值 單位：mm料厚手送料自動(dòng)送料圓形非圓形往復(fù)送料abababab<11.51.521.5321221.52.523.52.5232.5232.543.5323432.53.5354434543546554由表3.1 取工件間搭邊值取b=2mm，側(cè)面搭邊值取a=2.5mm。3.2送料步距、

12、條料寬度及板料間距計(jì)算3.2.1 送料步距 送料步距是指兩次沖裁間板料在送料方向移動(dòng)的距離，用S表示，其值等于沖裁件相應(yīng)部分寬度加上工件間搭邊值b，即3.2.2 條料寬度及板料間距的計(jì)算無側(cè)壓裝置的條料寬度按 （3.1）其中為沖裁件寬度方向的最大尺寸；a為側(cè)搭邊的最小值；為條料寬度允許偏差；Z為導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙,查模具設(shè)計(jì)及CAD表2-1表2-12、表2-13取=-0.8，Z=1。將D=40mm，a=2.5mm代入式3.1得到無側(cè)壓裝置的條料寬度3.2.3 材料利用率的計(jì)算沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比叫材料的利用率，它是衡量合理利用材料的重要指標(biāo)。材料利用率 （3.2）式中

13、 A一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積；B條料寬度；S送料步距。利用CAD查詢命令得到一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積A=2273.6，則材料利用率=。圖3.1 排樣圖3.3 設(shè)計(jì)沖裁力和壓力中心3.3.1 沖裁力 沖裁模設(shè)計(jì)過程中必須計(jì)算沖裁力，以合理的選擇壓力機(jī)。壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力，以適應(yīng)沖裁的要求4。平刃模沖裁時(shí)，其沖裁力 （3.3）式中 沖裁力，N；t材料厚度,mm；L沖裁件周長(zhǎng),mm；材料抗剪強(qiáng)度。考慮到模具刃口的磨損，凸凹模間隙的波動(dòng)，材料力學(xué)性能的變化，材料厚度偏差等因素，實(shí)際所需沖裁力還需要增加30%，將L=370.255mm,t=1mm,=520MPa代入式（3.3）得到卸

14、料力 （3.4）推件力 （3.5）頂件力 （3.6）式中 N同時(shí)卡在凹模內(nèi)的工件數(shù)量；h凹模內(nèi)的直刃壁高度；t板料厚度 。卸料力、推件力及頂件力系數(shù),查模具設(shè)計(jì)及CAD表2-6得到下表。表3.2卸料力、推件力及頂件力系數(shù)材料鋼0.10.140.0630.080.0550.060.0450.050.0230.03鋁、鋁合金純銅、黃銅查表3.3得=0.05，=0.06，=0.05卸料力=12.5KN推件力=12.5KN頂件力=15KN沖裁時(shí)，所需要沖壓力為沖裁力、卸料力、推卸力之和，應(yīng)根據(jù)不同模具結(jié)構(gòu)區(qū)分，由于材料的厚度較薄，選擇采用彈性卸料裝置和上出料方式的沖裁模，總沖壓力 （3.7）將=12.

15、5KN =12.5KN =15KN 帶入上式得選取的壓力機(jī)公稱壓力為3.3.2 壓力中心的計(jì)算成形工藝的合力中心稱為壓力中心。對(duì)于中小型模具，壓力中心應(yīng)與模柄中心線大體重合；對(duì)于大型模具，應(yīng)使模具的壓力中心在壓力機(jī)滑塊中心線附近的允許范圍內(nèi)，否則會(huì)影響模具和機(jī)床的精度及壽命5。沖模的壓力中心，可以按下述原則來確定：1.對(duì)稱形狀的單個(gè)沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。2.工件形狀相同且分布位置對(duì)稱時(shí)，沖模的壓力中心與零件的對(duì)稱中心相重合。3.形狀復(fù)雜的零件、多孔沖模、級(jí)進(jìn)模的壓力中心可以用解析計(jì)算法求出沖模壓力中心。以工件外輪廓直線段中點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，由于該工件在Y方向上高度對(duì)稱，所以根

16、據(jù)CAD繪圖軟件查詢命令計(jì)算得：壓力中心為（15.853.0）。3.4 凹凸模刃口尺寸計(jì)算凸、凹模加工方法一般分為兩種：凸、凹模分開加工法和凸、凹模配合加工法。當(dāng)凸、凹模分開加工時(shí)，模具具有互換性，便于模具成批制造。但是制模精度要求高、制造困難、相應(yīng)地會(huì)增加加工成本。凸、凹模配合加工適合于較復(fù)雜的、非圓形的模具，制造簡(jiǎn)便，成本低廉6。304材料的含碳量不會(huì)超過0.08%屬于軟鋼，查模具專業(yè)設(shè)計(jì)手冊(cè)中表311中,得 0.070mm， 0.050mm ，0.020mm查現(xiàn)代模具工手冊(cè)7表4-6規(guī)則形狀件沖裁時(shí)凹、凸模的制造公差得到表3.1。 表3.3規(guī)則形狀凸、凹模的制造公差 單位：mm基本尺寸凸

17、模偏差凹模偏差基本尺寸凸模偏差凹模偏差0.020.0200.0300.0450.020.0250.0350.0500.020.0300.0400.0600.0250.0350.0500.0700.0300.040由表3.1 確定=0.025； =0.035。由于=0.02所以，取=0.4=0.008，=0.6 =0.12。3.4.1落料刃口尺寸計(jì)算落料件尺寸是由凹模尺寸決定的，落料時(shí)首先確定凹模尺寸，使凹模公稱尺寸接近或等于工件的最小極限尺寸，再減小凸模尺寸以保證最小合理間隙。采用凹模與凸模配合加工，以凹模為基準(zhǔn)件，根據(jù)凹模磨損情況選擇第一類，按照凹模磨損后尺寸增大。它的基本尺寸及制造公差的確

18、定公式如下所示。 （3.7）式中 模具基準(zhǔn)尺寸；工件極限尺寸；工件公差；凹模偏差。圖3.2墊塊尺寸第4章沖壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1堅(jiān)固件及定位零件的選擇定位零件是指保證條料或毛坯在模具中的位置正確的零件。包括導(dǎo)料板（或?qū)Я箱N）、擋料銷等。導(dǎo)料板對(duì)條料送進(jìn)起導(dǎo)向作用，擋料銷限制條料送進(jìn)的位置。4.1.1導(dǎo)料銷的選擇 送料導(dǎo)向的定位零件有導(dǎo)料銷，導(dǎo)料板、側(cè)壓板等。導(dǎo)料板及側(cè)壓板多用于級(jí)進(jìn)模和單工序模中。導(dǎo)料銷則多用于復(fù)合模和單工序模中。因此選導(dǎo)料銷做為導(dǎo)向且位于條料的同側(cè)，設(shè)3個(gè)，從前向后送料時(shí)導(dǎo)料銷裝在前側(cè)（活動(dòng)式），為標(biāo)準(zhǔn)件。4.1.2 擋料銷的選擇送料定距的定位零件有擋料銷、定距側(cè)刃等，定距側(cè)刃

19、多用于級(jí)進(jìn)模和單工序模中。擋料銷則多用于復(fù)合模和單工序模中。選取擋料銷做定距定位零件。在模具閉合后不許擋料銷的頂端高出材料因選取活動(dòng)式橡膠彈頂擋料銷。查中國(guó)模具工程大典表3.1-23查得擋料銷高度h=2mm。擋料銷圖形如圖4.1所示。圖4.1擋料銷4.2 卸料裝置和推件裝置的選擇4.2.1 卸料裝置的選擇卸料板的主要作用是將沖壓的料從凸模或凸、凹模上推下來，常見的卸料零件又固定卸料板和彈壓卸料板，彈壓卸料板安裝在凸模上，一般沖1毫米以下的薄板。固定卸料板安裝在凹模上,主要沖厚板。根據(jù)材料厚度選擇彈壓卸料板。查中國(guó)模具工程大典8表3.1-33、表3.1-34得到卸料板寬度和與凸模配合間隙值，如下

20、表4.1、4.2所示。 表4.1彈壓卸料板與凸模配合間隙值 單位：mm材料厚度0.5>0.51>1單面間隙<0.050.10.15彈壓卸料板與凸模配合間隙值C=0.1mm9。在自由狀態(tài)下的彈壓卸料板應(yīng)高出凸模刃口0.30.5mm。卸料板的厚度查表4.2。表4.2卸料板的厚度 單位：mm材料厚度卸料板寬度 <50>5080>801250.868610813>0.81.56108121620材料厚度t=1mm 查上表得卸料板厚度。卸料板圖形如圖4.2所示圖4.2卸料板4.2.2 推件裝置的選擇推件裝置主要有剛性推件裝置和彈性推件裝置兩種，一般剛性用的較多，

21、它由打桿、推板、連接桿和推件塊組成?？捎赡＞邔I(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)手冊(cè)表10表830查得。卸料橡膠的選擇橡膠允許承受的負(fù)載較大，占據(jù)的空間較小，安裝調(diào)整比較方便靈活，而且成本低，是中小型沖壓模彈性卸料、頂件及壓邊的常用彈性元件，橡膠選用時(shí)，應(yīng)主要確定其自由高度預(yù)壓縮量及截面積。確定自由高度 （4.1）式中 為沖模工作行程。自由高度=24mm確定裝模后的高度：=21.6mm，取橡膠高度為24mm。確定橡膠橫截面積。4.3 凹、凸模的設(shè)計(jì)4.3.1 凹模的設(shè)計(jì)凹模外形尺寸如圖5-22所示，一般按經(jīng)驗(yàn)方法確定，根據(jù)模具設(shè)計(jì)及CAD中表215得表 4.3。 表4.3凹模外形尺寸 單位：mm板料厚度凹模外形尺寸（

22、mm）b小于75b在75150b在150200b大于200cHCHcHcH小于0.826203222382544280.81.53022362542284830b為工件最大尺寸，從表215中直接根據(jù)工件最大尺寸b查出凹模厚度H和壁厚c,H=25mm,c=36mm。查手冊(cè)模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)表52可以選擇凹模的外形尺寸為。墊板尺寸選擇1601256。固定板尺寸選擇16012518。卸料板尺寸選擇16012516。導(dǎo)料板尺寸1651256。承料板尺寸選擇160407。螺釘尺寸選擇、。圓柱銷尺寸選擇1045、820。卸料螺釘尺寸選擇。查模具設(shè)計(jì)及CAD表214，凹模的刃口形式選用直筒式刃口。該凹模的厚度的全

23、部為有效刃口高度，刃壁無斜度，刃磨后刃口尺寸不變，適用于制件或廢料逆沖壓方向推出的沖裁模如單工序模。凹模外形尺寸形狀如圖4.3所示。圖4.3凹模4.3.2 凸模的設(shè)計(jì)凸模的固定形式主要有：背臺(tái)式固定法，鉚接式固定法，澆注粘結(jié)固定法，插入式固定法11。1.背臺(tái)式固定法背臺(tái)式固定法是采用較多的一種安裝形式。多用于沖壓力較大、要求穩(wěn)定性好的凸模安裝，其裝配穩(wěn)定性較好，但不便于經(jīng)常的拆卸和維修。2.鉚接式固定法 凸模裝入固定板以后，將凸模上端留出的斜面，以防凸模脫落。這種凸模固定形式，多用于不規(guī)則形狀斷面的凸模安裝，凸模可做成直通式以便于加工。3.澆注粘結(jié)固定法 對(duì)于沖在厚度小于2

24、mm以下、沖壓力不大的沖模，可用低熔點(diǎn)合金、環(huán)氧樹脂、無機(jī)黏結(jié)劑等澆注粘結(jié)固定，利用這種方法，固定板只需粗略加工，方便省工。凸模安裝部分也無需要精密加工，簡(jiǎn)化了裝配。4.插入式固定法 插入式固定法時(shí)在模內(nèi)用兩個(gè)定位螺釘頂住凸模，一般適用于沖小孔?？紤]到工件為大批量生產(chǎn)，精度要求較高，且是復(fù)合模設(shè)計(jì)，比較可采用方式三中的澆注粘接固定法。凸模選擇非圓形凸模，設(shè)計(jì)成矩形的結(jié)構(gòu)形式，材料查模具專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)手冊(cè)表722選擇T10A。計(jì)算公式（4.2）式中 L凸模長(zhǎng)度； h1凸模固定板高度h1=25mm；h2卸料板厚度10mm；h3導(dǎo)板厚度1mm；H附加長(zhǎng)度,一般取。L=25+10+1+17=5

25、3mm設(shè)計(jì)凸模圖形如圖4.3所示：圖4.4凸模4.3.3模架及組成零件的選擇查模具專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)手冊(cè)模架規(guī)格選擇中間導(dǎo)柱模架（GB2851.181），查模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)表36和表58選擇上下模座的材料為HT200。上模座尺寸選擇16012540。下模座的尺寸選擇16012550。閉合高度最大值選擇225mm,最小值選擇190mm。導(dǎo)柱尺寸選擇25180， 25180 材料選擇為20鋼。導(dǎo)套尺寸選擇259538，259538,材料選擇20鋼。模柄選擇壓入式模柄，尺寸為A50105。上模座材料選擇HT200圖形如圖4.4所示：圖4.5上模座下模座材料選擇HT200如下圖4.5所示：圖4.6下模座模柄的尺

26、寸查模具專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)手冊(cè)表844得到圖4.6。圖4.7模柄4.4主要零件的加工工藝1. 凹模的加工工藝沖裁凹模的工作內(nèi)表面用于成形制件外形，都有鋒利刃口將制件從條料中切離下來，此外還有用于安裝的基準(zhǔn)面，定位用的銷孔和緊固用的螺釘孔，以及用于安裝其它零部件用的孔、槽等。因此在工藝分析中如何保證刃口的質(zhì)量和形狀位置的精度是至關(guān)重要的12。對(duì)于此凹模其典型工藝方案是：備料熱處理銑削-平磨劃線鉗工銑削鉗工-熱處理平磨線切割鉗工。表4.4凹模加工過程工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料將毛坯鍛成165×130×302熱處理退火3銑銑六面,厚度留單邊磨量0.20.3mm銑床4平磨磨厚度到上

27、限尺寸,磨側(cè)基面保證互相垂直平面磨床5鉗工劃各型孔、螺孔、銷孔位置，劃漏孔輪廓線6鉗工加工好凸模，配作凹模達(dá)要求7銑銑漏孔達(dá)要求銑床8鉗工鉆鉸mm,鉆攻鉆床9熱處理淬火，回火，保證6064HRC10平磨磨厚度及基面見光平面磨床11線切割按圖切割各型孔,留0.0050.01mm單邊研量線切割機(jī)床12鉗工研光各型孔達(dá)要求13檢驗(yàn)2.凸模固定板的加工工藝固定板是連接件，要求有一定的硬度，零件的外形尺寸為正方體用于單件小批產(chǎn)可選擇自由鍛的方法制造毛坯。在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，從保證工件精度要求出發(fā)，選擇定位基準(zhǔn)的順序是從精基準(zhǔn)到粗基準(zhǔn)。 零件為加工之前，只能以毛坯面作為定位基準(zhǔn)，選擇中心孔的中心線為精基加工

28、面。 表4.5 凸模固定板加工過程工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料將毛坯鍛成165mm×130mm×25mm2熱處理退火3銑銑六面，厚度留單邊磨量0.20.3mm銑床4平磨磨厚度到上限尺寸，磨側(cè)基面保證互相垂直平面磨床5鉗工劃各型孔、螺孔、銷孔位置，劃漏孔輪廓線6線切割按圖切割各型孔，保證配合尺寸線切割機(jī)床7鉗工鉆鉸mm,鉆攻鉆床8鉗工鉚接處倒角9平磨磨厚度及基面見光平面磨床10鉗工研光各型孔達(dá)要求11檢驗(yàn)3. 凸模的加工工藝零件進(jìn)行淬火、回火后可獲得較高的耐磨性，基體有較高的強(qiáng)度和硬度，淬透性好，能滿足凸模實(shí)際工作的力學(xué)性能要求，切削加工性能較難。加工時(shí)以毛坯上下表面及相

29、鄰兩側(cè)面作為公藝基準(zhǔn)，零件需要進(jìn)行熱處理13。表4.6凸模加工過程工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料將毛坯鍛造105mm×45mm×60mm2熱處理退火3銑銑六面，厚度留單邊磨量0.20.3mm銑床4平磨磨厚度到上限尺寸，磨側(cè)基面保證互相垂直平面磨床5鉗工劃刃口輪廓尺寸及孔位置尺寸6鉗工加工好凹模，配作凸模達(dá)要求7鉗工鉆鉸mm,鉆攻鉆床8熱處理淬火，回火，保證6064HRC9鉗工磨各配合面達(dá)要求4 上模座的加工工藝 為了保證上模座工作時(shí)沿導(dǎo)柱上下移動(dòng)平穩(wěn)，無阻滯現(xiàn)象，上模座上下平面應(yīng)保持平行。上下模座的導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔的孔間距應(yīng)保持一致，孔的軸心與模座的上下平面要垂直。 表4

30、.7 上模座加工過程工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料取標(biāo)準(zhǔn)上模座2熱處理退火4平磨平磨上下平面達(dá)要求平面磨床5鉗工劃螺孔、銷孔位置，劃模柄孔輪廓線6線切割按圖切割各型孔線切割機(jī)床7鉗工鉆鉸mm，鉆攻，配鉆模柄防轉(zhuǎn)孔鉆床8鉗工研光各型孔達(dá)要求9檢驗(yàn)5. 下模座的加工工藝 為了保證下模座工作時(shí)沿導(dǎo)柱上下移動(dòng)平穩(wěn)，無阻滯現(xiàn)象，下模座上下平面應(yīng)保持平行。上下模座的導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔的孔間距應(yīng)保持一致，孔的軸心與模座的上下平面要垂直。表4.8 下模座加工工藝工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料取標(biāo)準(zhǔn)下模座2熱處理退火4平磨平磨上下平面達(dá)要求平面磨床5鉗工劃螺孔、銷孔位置，劃模柄孔輪廓線6線切割按圖切割各型孔

31、線切割機(jī)床7鉗工鉆鉸mm，鉆攻，鉆沉孔鉆床8鉗工研光各型孔達(dá)要求9檢驗(yàn)6. 卸料板的加工工藝以卸料板上端面為主要定位粗基準(zhǔn)，考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，應(yīng)該根據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)14。表4.9 卸料板加工過程工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料將毛坯鍛成165mm×130mm×15mm2熱處理退火3銑銑六面，厚度留單邊磨量0.20.3mm銑床4平磨磨厚度到上限尺寸，磨側(cè)基面保證互相垂直平面磨床5鉗工劃各型孔、螺孔、銷孔位置，劃漏孔輪廓線6線切割按圖切割各型孔，保證雙面間隙0.4mm線切割機(jī)床7鉗工鉆鉸，鉆沉孔鉆床8

32、平磨磨厚度及基面見光平面磨床9鉗工研光各型孔達(dá)要求10檢驗(yàn)第5章 壓力機(jī)的選取及模具總裝圖的繪制5.1壓力機(jī)的選擇由前面進(jìn)行的壓力計(jì)算，通過查中國(guó)模具工程大典表1.4-22，選擇國(guó)產(chǎn)的400K開式壓力機(jī)，參數(shù)如下所示。最大裝模高度為400。最小裝模高度為200。模柄孔尺寸為直徑50、深度為70。工作臺(tái)尺寸左右為630、前后420。 工作臺(tái)孔尺寸：左右300、前后150、直徑200。立柱間距離：300床身最大可傾斜角300。工作臺(tái)板厚度：80。5.2裝模高度的校核模具閉合高度H應(yīng)該滿足 （5.1）式中壓力機(jī)最大閉合高度；壓力機(jī)最小閉合高度；墊板厚度。將400mm,200mm,60mm代入式（5.

33、1）得150mmH335mm經(jīng)計(jì)算該模具閉合高度H=179mm,在150mm和335mm之間，因此所選的壓力機(jī)適合。5.3.模具裝配圖的繪制模具的總體結(jié)構(gòu)如圖5.1所示，該模具采用中間導(dǎo)柱模架，條料送進(jìn)步距由擋料銷進(jìn)行控制，通過銷和螺釘?shù)呐浜鲜鼓Ｗ蛪|板以及其他零件連接15。圖5.1裝配圖工作原理：板料采用擋料銷和導(dǎo)料銷進(jìn)行定位，由壓力機(jī)提供壓力，使上模座下行，通過螺釘和銷連接墊板、凹模，使凹、凸模配合進(jìn)行沖壓工件，在凹模型腔內(nèi)進(jìn)行落料，廢料和板料連接在一塊，沖壓完成后，上模上行，當(dāng)滑塊碰到死點(diǎn)時(shí)，打桿開始工作，推動(dòng)推件快使工件從凹模內(nèi)排出，同時(shí)，由橡膠提供彈力，進(jìn)行彈壓卸料，從而完成整個(gè)沖壓

34、過程。5.4模具的安裝調(diào)試5.4.1 確定裝配方法和裝配順序采用直接裝配法。先分組裝配后總裝配，分組裝配的有凸模和模柄裝配。選擇凹模為基準(zhǔn)件，先裝配下模、再裝配上模，最后裝配卸料板等輔助零件16。5.4.2 裝配要點(diǎn)1. 按裝配圖標(biāo)題欄準(zhǔn)備模具零部件。2. 裝配模柄，將模柄壓入到上模座的型孔中，然后用止轉(zhuǎn)銷釘用來定位，使其止轉(zhuǎn)。3.裝配凸模，凸模固定板組件17。(1)將沖孔凸模安裝在凸模固定板相應(yīng)孔內(nèi)，并打上防轉(zhuǎn)銷。(2)將落料凸模安裝在凸模固定板相應(yīng)孔內(nèi)，并鉚接。(3) 端面磨平。4. 按裝配、調(diào)整要領(lǐng)，將導(dǎo)料板，卸料板在凹模上安裝合適后，固緊螺釘、鉆、鉸銷孔，裝入定位圓銷。5.將凹模組件與

35、下模座安裝合適后，固緊螺釘、鉆、鉸銷孔，裝入定位圓銷。6. 將上模座與凸模固定板，墊塊安裝合適后，固緊螺釘、鉆、鉸銷孔，裝入定位圓銷18。7. 裝配后的沖裁凸模、凹模的工件端面應(yīng)磨平，保證粗糙度Ra0.8。8. 試切。9. 裝配其他零件（導(dǎo)柱，導(dǎo)套）及標(biāo)準(zhǔn)件。10.試沖。將裝配好的模具安裝在指定的壓力機(jī)上，試沖合格后交付生產(chǎn)使用19。設(shè)計(jì)總結(jié)在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中通過參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，特別是模具在實(shí)際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時(shí)間里，對(duì)模具的認(rèn)識(shí)有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。使我對(duì)沖壓模具設(shè)計(jì)的整個(gè)過程，主要零件的設(shè)計(jì)，主要工藝參數(shù)的計(jì)算，模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及零部件的設(shè)計(jì)等都有了進(jìn)一步

36、的理解和掌握。模具在當(dāng)今社會(huì)生活中運(yùn)用得非常廣泛，掌握模具的設(shè)計(jì)方法對(duì)我們以后的工作和發(fā)展有著十分重要的意義20。而且通過這次設(shè)計(jì)讓我系統(tǒng)地鞏固了大學(xué)幾年的學(xué)習(xí)課程，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)使我更加了解到模具加工在實(shí)際生產(chǎn)中的重要地位。經(jīng)過了三個(gè)月的設(shè)計(jì)，我系統(tǒng)地鞏固了如:互換性與測(cè)量技術(shù)、機(jī)械制圖、模具加工工藝、模具設(shè)計(jì)及CAD等許多課程。從分析零件圖到模具的設(shè)計(jì)與裝配圖的繪制，在指導(dǎo)老師的帶領(lǐng)下，每一個(gè)環(huán)節(jié)都是我自己設(shè)計(jì)制作的。在這次設(shè)計(jì)時(shí)，我們要求計(jì)算機(jī)繪圖，從而對(duì)CAD的學(xué)習(xí)有了很大的進(jìn)展，對(duì)WORD等各種文字處理工具有了更為熟練的操作，而模具CAD技術(shù)已成為該行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，電腦終將成為設(shè)計(jì)的必

37、備工具，因此，我要更加的學(xué)習(xí)好計(jì)算機(jī)繪圖技能。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，是我架起“工作”的關(guān)鍵一步，檢驗(yàn)了我大學(xué)幾年學(xué)習(xí)的成果，文中上述所有內(nèi)容主要是在講述模具設(shè)計(jì)的整個(gè)過程，利用對(duì)零件圖形的工藝性分析，設(shè)計(jì)出適合加工零件的模具，以達(dá)到生產(chǎn)要求，提高生產(chǎn)效率，零件的沖裁工藝性分析、模具結(jié)構(gòu)的確定是模具設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，只要合理就可以保證其加工精度及其各項(xiàng)指標(biāo)要求。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我收獲很多，比如學(xué)會(huì)了查找相關(guān)資料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的繪圖能力，懂得了許多經(jīng)驗(yàn)公式的獲得是前人不懈努力的結(jié)果。但是畢業(yè)設(shè)計(jì)也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處，比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的能力，對(duì)材料的不了解等等。這次實(shí)踐，使我明白自己知識(shí)還很淺薄，雖然馬上要畢業(yè)了，但是自己的求學(xué)之路還很長(zhǎng)，以后更應(yīng)該在工作中學(xué)習(xí)，努力使自己成為一個(gè)對(duì)社會(huì)有所貢獻(xiàn)的人。通過這次設(shè)計(jì)，我懂得了“凡事必親躬”