江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院

1、江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書課 題：止動(dòng)件沖壓模具設(shè)計(jì)子課題 :同課題學(xué)生姓名 :專業(yè)模具設(shè)計(jì)與制造學(xué)生姓名鄭 曉 艷班組04模具（1）班學(xué)號(hào)20040202144指導(dǎo)教師龐 曉 琛完成日期目錄摘要 ,2前言 ,3第一章：引言 , 51.1模具行業(yè)的狀 ,51.3沖壓工藝的種類 ,51.2沖壓工藝介紹 ,51.4沖壓行業(yè)阻力和障礙與突破 , ,6第二章止動(dòng)件的設(shè)計(jì) , ,132.1設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)一止動(dòng)件 ,132.2沖壓件工藝分析 ,132.3方案及模具結(jié)構(gòu)類型 ,142.4排樣設(shè)計(jì) ,142.5壓力與壓力中心計(jì)算 ,152.6壓力中心 ,162.7作零件刃口尺寸計(jì)算 ,172.8沖床選用 ,

2、.182.9其它模具零件結(jié)構(gòu)尺寸 ,192.10沖孔刃口尺寸計(jì)算 ,192.11模具的零件設(shè)計(jì)與計(jì)算 ,20第三章工藝制作 ,233.1沖壓工藝規(guī)程 ,233.2模具制造及參考圖 ,25設(shè)計(jì)總結(jié) ,35參考文獻(xiàn) ,36沖壓模具設(shè)計(jì)說明書（止動(dòng)件設(shè)計(jì)）前 言畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)三年的綜合性實(shí)踐環(huán)節(jié)，目的是通過課題的設(shè)計(jì)研究，培養(yǎng)綜合運(yùn)用各門課程知識(shí)的能力，培養(yǎng)獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。但是，高職學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)不能完全等同于本科生，應(yīng)密切與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，應(yīng)與培養(yǎng)職業(yè)能力相結(jié)合，應(yīng)體現(xiàn)職高的特點(diǎn)。在指導(dǎo)教師周密安排和精心指導(dǎo)下，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)從確定設(shè)計(jì)課題、擬定設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)過程到畢業(yè)答辯都按照畢業(yè)設(shè)

3、計(jì)工作計(jì)劃進(jìn)行。第一，充分調(diào)研，確定應(yīng)用型畢業(yè)設(shè)計(jì)課題。選好畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是實(shí)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)目標(biāo)、保證畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的前提，我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題取自企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際。這個(gè)課題能較全面地應(yīng)用學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識(shí)或者將來工作所需的專業(yè)技術(shù)，達(dá)到綜合運(yùn)用的目的，既能夠解決企業(yè)急需解決的生產(chǎn)技術(shù)問題，又能夠培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)崗位能力，難度不是很大，符合我們高職?？粕膶I(yè)理論知識(shí)水平和實(shí)際設(shè)計(jì)能力，工作量恰當(dāng)，能夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。但是該課題是真題真做，雖然難度不是很大，但要使設(shè)計(jì)圖紙能真接用于生產(chǎn)，去造出零件，裝配成機(jī)器，并能滿足使用要求，也是不容易的。第二，反復(fù)論證，確定產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。明確課題的性質(zhì)、意義、設(shè)計(jì)內(nèi)容、

4、設(shè)計(jì)要達(dá)到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和完成時(shí)間，并確定好正確合理的設(shè)計(jì)方案是完成設(shè)計(jì)任務(wù)的保證，指導(dǎo)教師、企業(yè)技術(shù)員讓我們參與設(shè)計(jì)方案的討論，使我們對(duì)課題設(shè)計(jì)方案心中有數(shù)。第三，虛心求教，仔細(xì)認(rèn)真地進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)。我們高職學(xué)生基礎(chǔ)理論知識(shí)不夠扎實(shí)，設(shè)計(jì)能力較差，為了使我們很快地進(jìn)入工作狀態(tài)，指導(dǎo)教師耐心向我們介紹機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法、 一般步驟和設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)。單位領(lǐng)導(dǎo)給我們足夠的空間到機(jī)加工生產(chǎn)車間，熟悉零件加工對(duì)設(shè)計(jì)的要求，使設(shè)計(jì)能用于生產(chǎn)。在設(shè)計(jì)中能主動(dòng)請(qǐng)教指導(dǎo)老師，培養(yǎng)綜合運(yùn)用機(jī)械制圖、工程材料與熱處理、公差配合、計(jì)算機(jī)繪圖、機(jī)械制造工藝等專業(yè)知識(shí)的能力，培養(yǎng)查閱技術(shù)資料和其它專業(yè)文獻(xiàn)的能力。培

5、養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和踏實(shí)的工作作風(fēng)。明確必須有高度責(zé)任心、嚴(yán)肅認(rèn)真的工作習(xí)慣，才能做好設(shè)計(jì)工作，減少工作失誤，避免給企業(yè)生產(chǎn)造成損失。充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，積極思考，大膽創(chuàng)新。第四，完善設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯完整的設(shè)計(jì)包括設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)說明書等技術(shù)文件。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，全面檢查設(shè)計(jì)技術(shù)資料，按照指導(dǎo)教師的批改，認(rèn)真修改圖紙錯(cuò)誤，認(rèn)真修改設(shè)計(jì)說明書 . 應(yīng)該說，在指導(dǎo)教師的認(rèn)真指導(dǎo)下，我基本完成了這套沖裁模的設(shè)計(jì)工作，通過這次設(shè)計(jì)，學(xué)到了很多知識(shí)和技術(shù)。由于技術(shù)保密原因， 有些圖紙和技術(shù)數(shù)據(jù)沒有提供敬請(qǐng)諒解。 由于本人設(shè)計(jì)水平有限，必然在設(shè)計(jì)中仍有很多缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。江陰職業(yè)技術(shù)

6、學(xué)院職院 04 模具設(shè)計(jì)與制造 (1) 班：鄭曉艷2007年 5 月 10 日第1章引言1.1模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場(chǎng)前景現(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。世界模具市場(chǎng)總體上供不應(yīng)求，市場(chǎng)需求量維持在 600億至 650億美元，同時(shí)，我國的模具產(chǎn)業(yè)也迎來了新一輪的發(fā)展機(jī)遇。近幾年，我國模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持 13%的年增長率（據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)， 2004年國內(nèi)模具進(jìn)口總值達(dá)到600多億，同時(shí)，有近 200個(gè)億的出口），到 2005年模具產(chǎn)值預(yù)計(jì)為 600億元，模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的每年 9000多萬美元增長到 2005年的 2億美元左右。單就汽車產(chǎn)業(yè)而言，一個(gè)型號(hào)的汽車所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上

7、億元，而當(dāng)汽車更換車型時(shí)約有 80%的模具需要更換。 2003年我國汽車產(chǎn)銷量均突破 400萬輛，預(yù)計(jì) 2004年產(chǎn)銷量各突破 500萬輛，轎車產(chǎn)量將達(dá)到 260萬輛。另外，電子和通訊產(chǎn)品對(duì)模具的需求也非常大，在發(fā)達(dá)國家往往占到模具市場(chǎng)總量的 20%之多。目前，中國 17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)， 從業(yè)人數(shù)約 50多萬。1999年中國模具工業(yè)總產(chǎn)值已達(dá) 245億元人民幣。工業(yè)總產(chǎn)值中企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占 50%，塑料模具約占 33%，壓鑄模具約占 6%，其它各類模具約占 11%。1.2沖壓工藝介紹沖壓是靠壓力機(jī)和模具對(duì)板材、帶

8、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。沖壓和鍛造同屬塑性加工 ( 或稱壓力加工 ) ，合稱鍛壓。沖壓的坯料主要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。全世界的鋼材中，有 6070%是板材，其中大部分是經(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。沖壓件與鑄件、鍛件相比，具有薄、勻、輕、強(qiáng)的特點(diǎn)。沖壓可制出其他方法難于制造的帶有加強(qiáng)筋、肋、起伏或翻邊的工件，以提高其剛性。由于采用精密模具，工件精度

9、可達(dá)微米級(jí)，且重復(fù)精度高、規(guī)格一致，可以沖壓出孔、凸臺(tái)等。冷沖壓件一般不再經(jīng)切削加工，或僅需要少量的切削加工。熱沖壓件精度和表面狀態(tài)低于冷沖壓件，但仍優(yōu)于鑄件、鍛件，切削加工量少。沖壓是高效的生產(chǎn)方法，采用復(fù)合模，尤其是多工位級(jí)進(jìn)模，可在一臺(tái)壓力機(jī)上完成多道沖壓工序，實(shí)現(xiàn)由帶料開卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動(dòng)生產(chǎn)。生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)條件好，生產(chǎn)成本低，一般每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件。1.3沖壓工藝的種類沖壓主要是按工藝分類，可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序也稱沖裁，其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離，同時(shí)保證分離斷面的質(zhì)量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發(fā)生塑性變形，制成所

10、需形狀和尺寸的工件。在實(shí)際生產(chǎn)中，常常是多種工序綜合應(yīng)用于一個(gè)工件。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。沖壓用板料的表面和內(nèi)在性能對(duì)沖壓成品的質(zhì)量影響很大，要求沖壓材料厚度精確、均勻；表面光潔，無斑、無疤、無擦傷、無表面裂紋等；屈服強(qiáng)度均勻，無明顯方向性；均勻延伸率高；屈強(qiáng)比低；加工硬化性低。在實(shí)際生產(chǎn)中，常用與沖壓過程近似的工藝性試驗(yàn)，如拉深性能試驗(yàn)、脹形性能試驗(yàn)等檢驗(yàn)材料的沖壓性能，以保證成品質(zhì)量和高的合格率。模具的精度和結(jié)構(gòu)直接影響沖壓件的成形和精度。模具制造成本和壽命則是影響沖壓件成本和質(zhì)量的重要因素。模具設(shè)計(jì)和制造需要較多的時(shí)間，這就延長了新沖壓件的生產(chǎn)準(zhǔn)備

11、時(shí)間。模座、模架、導(dǎo)向件的標(biāo)準(zhǔn)化和發(fā)展簡易模具( 供小批量生產(chǎn) ) 、復(fù)合模、多工位級(jí)進(jìn)模 ( 供大量生產(chǎn) ) ，以及研制快速換模裝置，可減少?zèng)_壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時(shí)間，能使適用于減少?zèng)_壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時(shí)間，能使適用于大批量生產(chǎn)的先進(jìn)沖壓技術(shù)合理地應(yīng)用于小批量多品種生產(chǎn)。沖壓設(shè)備除了厚板用水壓機(jī)成形外，一般都采用機(jī)械壓力機(jī)。以現(xiàn)代高速多工位機(jī)械壓力機(jī)為中心，配置開卷、矯平、成品收集、輸送等機(jī)械以及模具庫和快速換模裝置，并利用計(jì)算機(jī)程序控制，可組成高生產(chǎn)率的自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線。在每分鐘生產(chǎn)數(shù)十、數(shù)百件沖壓件的情況下，在短暫時(shí)間內(nèi)完成送料、沖壓、出件、排廢料等工序，常常發(fā)生人身、設(shè)備和

12、質(zhì)量事故。因此，沖壓中的安全生產(chǎn)是一個(gè)非常重要的問題。1.4沖壓行業(yè)阻力和障礙與突破阻力一：機(jī)械化、自動(dòng)化程度低美國 680 條沖壓線中有 70%為多工位壓力機(jī)，日本國內(nèi) 250 條生產(chǎn)線有 32%為多工位壓力機(jī)，而這種代表當(dāng)今國際水平的大型多工位壓力機(jī)在我國的應(yīng)用卻為數(shù)不多；中小企業(yè)設(shè)備普遍較落后，耗能耗材高，環(huán)境污染嚴(yán)重；封頭成形設(shè)備簡陋，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，國內(nèi)難以起步。突破點(diǎn)：加速技術(shù)改造要改變當(dāng)前大部分還是手工上下料的落后局面，結(jié)合具體情況，采取新工藝，提高

13、機(jī)械化、自動(dòng)化程度。汽車車身覆蓋件沖壓應(yīng)向單機(jī)連線自動(dòng)化、機(jī)器人沖壓生產(chǎn)線，特別是大型多工位壓力機(jī)方向發(fā)展。爭取加大投資力度，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)新一代輕量化車身結(jié)構(gòu)的型材彎曲成形技術(shù)及相關(guān)設(shè)備。同時(shí)改造國內(nèi)舊設(shè)備，使其發(fā)揮新的生產(chǎn)能力。阻力二：生產(chǎn)集中度低許多汽車集團(tuán)大而全，形成封閉內(nèi)部配套，導(dǎo)致各企業(yè)的沖壓件種類多，生產(chǎn)集中度低，規(guī)模小，易造成低水平的重復(fù)建設(shè)，難以滿足專業(yè)化分工生產(chǎn)，市場(chǎng)競爭力弱；摩托車沖壓行業(yè)面臨

14、激烈的市場(chǎng)競爭，處于“優(yōu)而不勝，劣而不汰”的狀態(tài)；封頭制造企業(yè)小而散，集中度僅 39.2%。突破點(diǎn)：走專業(yè)化道路迅速改變目前“大而全”、“散亂差”的格局，盡快從汽車集團(tuán)中把沖壓零部件分離出來，按沖壓件的大、中、小分門別類，成立幾個(gè)大型的沖壓零部件制造供應(yīng)中心及幾十個(gè)小而專的零部件工廠。通過專業(yè)化道路，才能把沖壓零部件做大做強(qiáng)，成為國際上有競爭實(shí)力的沖壓零部件供應(yīng)商。阻力三：沖壓板材自給率不足，品種規(guī)格不配套目前，我國汽車薄板只能滿足 60%左右，而高檔轎車用鋼板，如高強(qiáng)度板、合金化鍍鋅板、超寬板 (1650mm以上 ) 等都依賴進(jìn)口。突破點(diǎn)：所用的材料應(yīng)與行業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展汽車用鋼板的品種應(yīng)更趨向合

15、理，朝著高強(qiáng)、高耐蝕和各種規(guī)格的薄鋼板方向發(fā)展，并改善沖壓性能。鋁、鎂合金已成為汽車輕量化的理性材料，擴(kuò)大應(yīng)用已勢(shì)在必行。阻力四：科技成果轉(zhuǎn)化慢先進(jìn)工藝推廣慢在我國，許多沖壓新技術(shù)起步并不晚，有些還達(dá)到了國際先進(jìn)水平，但常常很難形成生產(chǎn)力。先進(jìn)沖壓工藝應(yīng)用不多，有的僅處于試用階段，吸收、轉(zhuǎn)化、推廣速度慢。技術(shù)開發(fā)費(fèi)用投入少，導(dǎo)致企業(yè)對(duì)先進(jìn)技術(shù)的掌握應(yīng)用慢，開發(fā)創(chuàng)新能力不足，中小企業(yè)在這方面的差距更甚。目前，國內(nèi)企業(yè)大部分仍采用傳統(tǒng)沖壓技術(shù)，對(duì)下一代輕量化汽車結(jié)構(gòu)和用材所需的成形技術(shù)缺少研究與技術(shù)儲(chǔ)備。突破點(diǎn)：走產(chǎn)、學(xué)、研聯(lián)合之路我國與歐、美、日等相比，存在的最大的差距就是還沒有一個(gè)產(chǎn)、學(xué)研聯(lián)合

16、體，科研難以做大，成果不能盡快轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。所以應(yīng)圍繞大型開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，以高校和科研單位為技術(shù)支持，企業(yè)為應(yīng)用基地，形成產(chǎn)品、設(shè)備、材料、技術(shù)的企業(yè)聯(lián)合實(shí)體，形成既能開發(fā)創(chuàng)新，又能迅速產(chǎn)業(yè)化的良性循環(huán)。阻力五：大、精模具依賴進(jìn)口當(dāng)前，沖壓模具的材料、設(shè)計(jì)、制作均滿足不了國內(nèi)汽車發(fā)展的需要，而且標(biāo)準(zhǔn)化程度尚低，大約為40%45%，而國際上一般在70%左右。突破點(diǎn)：提升信息化、標(biāo)準(zhǔn)化水平必須用信息化技術(shù)改造模具企業(yè)，發(fā)展重點(diǎn)在于大力推廣 CAD/CAM/CAE一體化技術(shù)，特別是成形過程的計(jì)算機(jī)模擬分析和優(yōu)化技術(shù) (CAE)。加速我國模具標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，提高精度和互換率。 力爭 2005 年模具標(biāo)準(zhǔn)

17、件使用覆蓋率達(dá)到 60%，2010 年達(dá)到 70%以上基本滿足市場(chǎng)需求。阻力六：專業(yè)人才缺乏業(yè)內(nèi)掌握先進(jìn)設(shè)計(jì)分析技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)的高素質(zhì)人才遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足沖壓行業(yè)飛速發(fā)展的需要，尤其是摩托車行業(yè)中具備沖壓知識(shí)和技術(shù)和技能的專業(yè)人才更為缺乏且大量外流。另外，眾多合資公司由外方進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，掌握設(shè)計(jì)權(quán)、投資權(quán)，我方?jīng)_壓技術(shù)人員難以真正掌握沖壓工藝的真諦。突破點(diǎn)：提高行業(yè)人員素質(zhì)這是一項(xiàng)迫在眉睫的任務(wù)，又是一項(xiàng)長期而系統(tǒng)的任務(wù)。振興我國沖壓行業(yè)需要大批高水平的科技人才，大批熟悉國內(nèi)外市場(chǎng)、具有現(xiàn)代管理知識(shí)和能力的企業(yè)家，大批掌握先進(jìn)技術(shù)、工藝的高級(jí)技能人才。要舍得花大力氣，有計(jì)劃、分層次地培養(yǎng)。第二章

18、止動(dòng)件的設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)一止動(dòng)件，零件圖如下: 、圖 1 所示沖裁件，材料為 A3, 厚度為 2mm，大批量生產(chǎn)。試制定工件沖壓工藝規(guī)程、設(shè)計(jì)其模具、編制模具零件的加工工藝規(guī)程 .零件名稱 : 止動(dòng)件生產(chǎn)批量 : 大批材料 :A3t=2mm2.2 沖壓件工藝分析 ，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.零件結(jié)構(gòu) : 該沖裁件結(jié)構(gòu)簡單，并在轉(zhuǎn)角有四處R2 圓角，比較適合沖裁 .尺寸精度 : 零件圖上所有未注公差的尺寸，屬自由尺寸，可按工 T14 級(jí)確定工件尺寸的公差 . 孔邊距 12 二的公差為 -0.11, 屬 11 級(jí)精度 . 查公差表可得各尺寸公差為

19、:零件外形 : 65 0.074 mm 24 00.52 mm 30 00 .52 mm R30 00 .52 mm R2 00.25 mm零件內(nèi)形 : 10 00.36 mm孔中心距 37 00.3131 mm結(jié)論 : 適合沖裁 .0.11 mm二有公差要求，為了0.11 mm二有公差要求，2.3 方案及模具結(jié)構(gòu)類型 ，該零件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可以采用以下三種工藝方案 : 先落料，再?zèng)_孔，采用單工序模生產(chǎn) . 落料一沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn) . 中孔一落料連續(xù)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn) .方案模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率較低，難以滿足零件大批量生

20、產(chǎn)的需求. 由于零件結(jié)構(gòu)簡單，為提高生產(chǎn)效率，主要應(yīng)采用復(fù)合沖裁或級(jí)進(jìn)沖裁方式。 由于孔邊距尺寸 120 為了更好地保方案只需要一套模具，沖壓件的形位精度和尺寸易于保證，且生產(chǎn)效率也高。盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀簡單對(duì)稱，模具制造并不困難。、方案也只需要一套模具，生產(chǎn)效率也很高，但零件的沖壓精度較復(fù)合模的低。欲保證沖壓件的形位精度，通過以上三種方案的分析比較，對(duì)該見沖壓生產(chǎn)以采用放案為佳。方案模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率較低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求 . 由于零件結(jié)構(gòu)簡單，為提高生產(chǎn)效率，主要應(yīng)采用復(fù)合沖裁或級(jí)進(jìn)沖裁方式。由于孔邊距

21、尺寸1202.4 排樣設(shè)計(jì)查沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表 2. 5. 2,確定搭邊值 :兩工件間的搭邊 :a=2. 2m;工件邊緣搭邊 :a 1=2. 5m;步距為 :32. 2m條料寬度 H=(D+2a1)- = (65+2X 2. 5)- =702 所示.確定后排樣圖如圖一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率 為.裁單件材料的利用率按 2 式計(jì)算 , 即nA 100% =1550（ 7032.2 ） 100%=68.8%(3-3)bh式中 A 沖裁面積 ( 包括內(nèi)形結(jié)構(gòu)廢料 ) ；n 一個(gè)沖距內(nèi)沖沖裁件數(shù)目；b條料寬度；h進(jìn)距。查板材標(biāo)準(zhǔn)，宜選 900mmX 1000mm的鋼板，每張鋼板可剪裁為14 張條料 (7

22、0looomm)，每張條料可沖378 個(gè)工件，則 總為：總= nA1 100%LB= 37851550 100%9001000= 65.1%2.5 壓力與壓力中心計(jì)算2.5.1沖壓力落料力 F 總 = F 1=1.3Lt(3-4)=1.3 215.96 2 450=252.67(KN)式中：F 落落料力（ N）；L工件外輪廓周長， L21mm；t 材料厚度；材料的搞剪強(qiáng)度（ Mpa），查得 2350Mpa。落料力其中 按非退火 A3鋼板計(jì)算 .沖孔力 F沖= F 1 =1.3Lt=1.3 273.1 102X450=74.48(KN)其中 :d 為沖孔直徑， 2 7 3.14 為兩個(gè)孔圓周長之

23、和2.5.2卸料力F卸K卸F落(3-5)式中：2 表 2-15 查得 K 卸 0.05 。K 卸 卸料力因數(shù)，其值由則卸料力：F 卸=60. 055 37.24=12.30(KN)2.5.3推件力推件力計(jì)算按 2 式 2-11 ：F 推=nK 推 F 沖(3-7)式中：K 推 推件力因數(shù)，其值由2 表 2-15 查得 推 0.05 ；n卡在凹內(nèi)的工件數(shù)，n=4。推件力則為：F 推 60.055 37.24=12. 30 (KN)其中 n=6 是因有兩個(gè)孔 .模具總沖壓力為：F總 F 落F 卸F 壓 252.67+74.48+12.63+12.302.6 壓力中心模具壓力中心是指沖壓時(shí)諸沖壓力合

24、力的作用點(diǎn)位置。為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑快的中心相重合。否則，會(huì)使沖模和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌間產(chǎn)生過大的磨損，模具導(dǎo)向零件加速磨損，減低模具和壓力機(jī)的使用壽命。沖模的壓力中心，的按下述原則確定：（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)模的壓力中心可用解析法求出沖模壓力中心。如圖 3 所表示由于工件 x 方向?qū)ΨQ，由于工件 x 方向?qū)ΨQ，故壓力中心 X0=32. 5mmyc= L 1Y1L 2Y2L 9Y9L 1L

25、 2L 324 + 60 + 24 +14.5 + 38.61 + 14.5 + 31.4 + 31.4 3105.52238.41計(jì)算時(shí)，忽略邊緣4-R2 圓角 .2.7 作零件刃口尺寸計(jì)算 ，落料部分以落料凹模為基準(zhǔn)計(jì)算，落料凸模按間隙值配制 ; 沖孔部分明中孔凸模為基準(zhǔn)計(jì)算，沖孔凹模按間隙值配制。既以落料凹模、沖孔凸模為基準(zhǔn)，凸凹模按間隙值配制。刃口尺寸計(jì)算 .對(duì)于孔 10 的凸凹模的制造公差由2表 2-12 查得 凹 =0.025mm, 凸 =0.020mm由于凹凸Z Z，故采用凸模與凹模配合加工方法。maxmin因數(shù)由 2表 2-13 查得， X 0.5D= (d+x0=（ 10+0

26、.5*0.400)）0 .02 =10.2mm凸 2.5S凸0 .09R=1/2d=5.10mm凸1 .25凸2.50.090.020.09d=(10+0.4 0.5+0.132)=10.3mm0凸凹 2.50R=1/2d0.02mm=5.15凸凹1. 25凸凹 2.50沖孔： d=（ 10.2+0.132 ）0. 020. 02mmA10=10.3320落料： D=（ 125-0.2 ）0.02=29.870. 020mmA0落料凹模板尺寸 :凹模厚度 : H=Kb( 15mm)H=O. 28X 65=18.2 mm凹棋邊壁厚 c(1.5-2)H= (1. 5-2) 18.2=(27.3-3

27、6.4)mm實(shí)取 c=30mm凹棋板邊長 : L=b+2c=65+2 X 30=125mm查標(biāo)準(zhǔn) JB/T 一 6743.1-94: 凹模板寬 B=125mm故確定凹棋板外形為 :125 12518(mm)凹棋板作成薄型形式并加空心墊板后實(shí)取為 :125 12514(mm)凸凹模尺寸 :凸凹模長度 :L=hl+h2+h3=16+10+24=50 (mm)其中 :h1 凸凹模固定板滾度h2: 一彈性卸料板厚度h- 增加長度 ( 包括凸模進(jìn)入凹棋深度，彈性元件安裝高度等 ) 凸凹模內(nèi)外刃口間壁厚校核 : 根據(jù)沖裁件結(jié)構(gòu)凸凹模內(nèi)外刃口最小壁厚為 7mm,據(jù)強(qiáng)度要求查沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表知，該壁厚為

28、4.9 mm 即可，故該凸凹模側(cè)壁強(qiáng)度足夠 .沖孔凸模尺寸 :凸模長度 :L 凸 =h1+h2+h3=14+12+14=40mm其中 :hl-凸模固定板厚 h2 一空心墊板厚h3- 凹模板厚凸模強(qiáng)度校核 : 該凸模不屬于細(xì)長桿，強(qiáng)度足夠.2.8 沖床選用沖壓設(shè)備的選擇依據(jù)：1 所選壓力機(jī)的公稱壓力必須大于總沖壓力，即F 壓 F 總2 壓力機(jī)的行程大小應(yīng)適當(dāng)。由于壓力機(jī)的行程影響到模具的張開高度，因此對(duì)于沖裁，彎曲等模具，其行程不于過大，以免發(fā)生凸模與導(dǎo)板分離或滾珠導(dǎo)向裝置脫開的不良后果。對(duì)于拉深模，壓力機(jī)的行程至少應(yīng)大于成品零件高度的兩倍以上，以保證毛坯的放進(jìn)和成行零件的取出。3 所選壓力機(jī)的

29、最大高度應(yīng)與沖模的閉合高度相適應(yīng)。即滿足：沖模的閉合高度介于壓力機(jī)的最大閉合高度和最小閉合高度之間的要求。4 壓力機(jī)工作臺(tái)面的尺寸必須大于模具下模座的外形尺寸，并還要留有安裝固定的余地。但在過大的工作臺(tái)面上安裝過小尺寸的沖模時(shí)，對(duì)工作臺(tái)的受里條件也是不利的。壓力機(jī)的選折根據(jù)總沖壓力 F 總=352KN,模具閉合高度 , 沖床工作臺(tái)面尺寸等 , 并結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備 ,用 J23-63 開式雙柱可傾沖床 , 并在工作臺(tái)面上備制墊塊。其主要工藝參數(shù)如下：公稱壓力： 630KN滑塊行程： 130mm行程次數(shù)： 50 次分 根據(jù)總沖壓力 F 總=352KN,模具閉合高度 , 沖床工作臺(tái)面尺寸等 , 并結(jié)合現(xiàn)

30、有設(shè)備 , 選用 J23-63 開式雙分最大閉合高度：360mm連桿調(diào)節(jié)長度：80mm工作臺(tái)尺寸（前后左右） ： 480mm 710mm2.9 其它模具零件結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)倒裝復(fù)合模形式特點(diǎn) : 凹模板尺寸并查標(biāo)準(zhǔn) JB/T-6743.1-94 ，確定其它模具模板尺寸列于表 2序號(hào)名稱長寬厚（ mm）材料數(shù)量1上墊板1251256T8A12凸模固定板125 1251445 鋼13空心墊板125 1251245 鋼14卸料板125 1251045 鋼15凸凹模固定板125 1251645 鋼16下墊板1251256T8A12.10沖孔刃口尺寸計(jì)算對(duì)于孔 30 的凸凹模的制造公差由 2 表 2-12

31、查得 凹 =0.025mm, 凸 =0.020mm由于 凹 凸 ZmaxZmin，故采用凸模與凹模配合加工方法。2因數(shù)由表 2-13 查得， X 0.5則d凸(d+X)00 (10+0.5*0.52)mmS凸0.025(3-11) 10.180mm0.025D 凹 按凸模尺寸配制，其雙面間隙為0.04 0.06mm. 其工作部分結(jié)構(gòu)尺寸如圖 3-8D凸按凹模配制D凹按凸模尺寸配制圖 3-7 落料力刃口尺寸圖 3-8沖孔刃口尺 寸2.11 模具的零件設(shè)計(jì)與計(jì)算2.11 1 凸模的外形尺寸計(jì)算沖裁時(shí)所受的應(yīng)力，有平均應(yīng)力 和刃口的接觸應(yīng)力 k 兩種因?yàn)榭讖?d=30mm，材料厚度 t=0.5mmd

32、 t, 凸模強(qiáng)度按 1 式 14-1k2(3-15) 10.5 td式中：t 沖件材料的厚度（ mm），t=0.5mm；d凸?；驔_孔直徑（ mm），d=30mm；沖件材料抗剪強(qiáng)度（ Mpa）， 310Mpa；k凸模刃口的接觸應(yīng)力 (Mpa) ； k 凸模刃口的許用接觸應(yīng)力Mpa。k =2310 625Mpa 1800Mpa0.510.530凸模在中心軸向心壓力的作用下，保持穩(wěn)定（不產(chǎn)生彎曲）的最大長度與導(dǎo)向方式有關(guān)。卸料板導(dǎo)向凸模最大允許長度max按114-4式計(jì)算：LL=1Ed 3(3-16)max8t式中：Lmax凸模最大允許長度（ mm）；E凸模材料彈性模量，對(duì)于鋼材可取 E 21000

33、Mpa；其余符號(hào)見前式：Lmax 13.14 21000303=2373.9mm82.5310因?yàn)閺椥孕读习?，其具體長度如圖3-103-10凸模2.11.2 凹模尺寸結(jié)構(gòu)凹模的外形尺寸常用下列經(jīng)驗(yàn)公式確定凹模的厚度確定見 1 式 2-25H Kb(3-17)凹模壁厚（指凹模刃口與外緣的距離）的確定式1(1)沖 30 小凹模 C(1.5 2)H(3-18)(2)沖 147 大凹模 C(2 3)H式中：b凹?？椎淖畲髮挾龋?mm）；K因數(shù) , 按1 表 2-51 K 30=0.3 ， K 147=0.15；H凹模厚度；C凹模壁厚；則(1) 30 凹模厚度： H0.3 30=9mm 壁厚：C=1.5

34、 9=13.5mm(2) 14 凹模厚度：H0.15147=9mm壁厚：C=222.05=44.1mm(3) 凸凹模最小壁厚： m=1.5t=1.5 0.5凹模的結(jié)構(gòu)形式 1=0.75mm沖裁凹模的刃壁形式：(1) 30 凹模見圖 3-11，定結(jié)構(gòu)形式見圖 3-12 參考1 表 14-8h=3 5mm圖 3-1130 凹模的刃壁形式a=5 30 3-113-13 參考 1 表 14-8(2) 沖裁 147 凹模見圖3.7卸料設(shè)計(jì)與計(jì)算3.7.1卸料板結(jié)構(gòu)形式圖 3-1314卸料板結(jié)構(gòu)形式采用11表 14-9序號(hào) 5 圖：無導(dǎo)向彈壓卸料板 , 見圖 3-14B適用范圍：廣泛應(yīng)用于薄材料和零件要求

35、平整的落料沖孔復(fù)合模，卸料效果好，操作方便。2.11.3 卸料螺釘圖 3-14 卸料板卸料螺釘結(jié)構(gòu)形式采用標(biāo)準(zhǔn)卸料螺釘結(jié)構(gòu)，凸模刃磨后須在卸料螺釘頭下加墊圈調(diào)節(jié)。卸料螺釘尺寸關(guān)系為保持裝配后卸料板的平行度，同一付模具中各卸料螺釘?shù)拈L度L1及孔深見如下圖3-15 ，據(jù)圖 1444, 各尺寸關(guān)系如下H=(卸料板行程 )+( 模具刃磨量 )+h 1+(5 10mm)(3-19)模具刃磨量 5mm，h1=6則 H 21+5+6+840mmd1d+(0.3 0.5)mm16 0.416.4mme0.5 1.0mm取 e1.0mm圖 3-15 卸料螺釘尺寸關(guān)系1卸料螺釘2 凸模第三章工藝制作3.1 沖壓工

36、藝規(guī)程車間產(chǎn)品型別工藝規(guī)程版次零件名稱：止動(dòng)件零件號(hào)：（連封面共5頁）（另附對(duì)照圾頁）工藝室主任車間主任主管工藝員總工藝師年月日批準(zhǔn)車間工作程型別材料毛料種類零件名稱零件號(hào)第 2 頁序A3板料止動(dòng)件第 5 頁工序工序名稱工作頁次設(shè)備名設(shè)備類工作工時(shí)附號(hào)地稱別等級(jí)定額注1切料剪床開式雙2沖裁柱可傾J23-63沖床3去毛刺4檢驗(yàn)游標(biāo)卡尺等更改編簽更改編簽日工藝車間單號(hào)號(hào)字日期號(hào)字期員主任單號(hào)型別零件名稱零件號(hào)工序號(hào)第 5 頁車間檢驗(yàn)圖表止動(dòng)件4第5頁材料硬度A3項(xiàng)目號(hào)檢驗(yàn)內(nèi)容檢驗(yàn)工具1各主要尺寸游標(biāo)卡尺更改編簽日期更改編簽日工藝車間單號(hào)號(hào)字單號(hào)號(hào)字期員主任3.2 模具制造主要模具零件加工工藝過程落

37、料凹模加工工藝過程材料： Gr12 硬度： 60 64HRC序號(hào)工序號(hào)工序內(nèi)容1備料鍛件（退火狀態(tài)）：130 13016 2粗銑銑六面到尺寸 125.3 125.3 15，注意兩大平面與相鄰鄰側(cè)面用標(biāo)準(zhǔn)角尺測(cè)量達(dá)基本垂直3平面磨磨光兩大平面厚度達(dá) 14.6 ，并磨兩相鄰側(cè)面達(dá)四面垂直。垂直度 0.02 /100 劃線劃出各孔徑中心線并劃出凹模洞口輪廓尺寸4鉗鉆孔鉆螺紋底孔，銷釘?shù)卓祝寄６纯诖┚€孔鉸孔鉸銷釘孔到要求攻絲攻螺紋絲到要求5熱處理淬火使硬度達(dá) 6064HRC6平面磨磨光兩大平面，使厚度達(dá) 14.3 7線切割割凹模洞口，并留 0.010.02 研余量8鉗研磨洞口內(nèi)壁側(cè)面達(dá) 0.8um配

38、推件塊到要求9鉗用墊片層保證凸凹模與凹模間隙均勻后，凹模與上模座配作銷釘孔10平磨磨凹模板上平面厚度達(dá)要求11鉗總裝配沖孔凸模加工工藝過程材料： T1OA硬度： 5660HRC序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容1備料鍛件（退火狀態(tài)）： 1555 2熱處理退火，硬度達(dá)180 220HB 一端面，打頂尖孔。車外圓至 12 ；掉頭車另一端面，長度至3車尺寸 50 ；打孔尖孔。雙頂尖頂，車外圓尺寸 11.40.04 ， 10.60.04 至要求，0至要求車尺寸 50.254檢驗(yàn)檢驗(yàn)5熱處理淬火，硬度至5660H RC。6磨削00至要求磨削外圓尺寸 11， 10.180.250.0447線切削切除工作端面頂尖孔，長度

39、尺寸至401要求08磨削磨削端面至 Ra0.8um9檢驗(yàn)10鉗工裝配（鉗修并裝配，保證）凹凸模加工工藝過程材料： GR12硬度： 60 64HRC序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容1備料鍛件（退火狀態(tài)）： 7540 55 2粗銑銑六面見光3平磨磨高度兩平面到尺寸 51 劃線在長度方一側(cè)線切割?yuàn)A位 6 后，分中劃凸模輪廓線并劃4鉗兩凹模洞口中線 鉆孔 按凹模洞口中心鉆線切割穿絲孔锪擴(kuò)凹模落料沉孔到要求，鉆螺紋底孔并攻絲到要求5熱處理淬火 硬度達(dá) 6064HRC6平磨磨高度到 50.4 7線切割割凸模及兩凹模，并單邊留 0.01 0.02 研磨余量8鉗 研配研凸凹模并配入凸模固定板 研各側(cè)壁到 0.8um9平磨

40、磨高度到要求10鉗總裝配凸模固定板加工工藝過程材料： 45#硬度： 2428HRC序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容1備料氣割下料 13013018 2熱處理調(diào)質(zhì)硬度 24 28HRC3粗銑銑六面達(dá) 125.3 125.3 14.8mm，并使兩大平面和相鄰兩側(cè)面相互基本垂直4平磨磨光兩大平面厚度達(dá) 14.4 ，并磨兩相鄰側(cè)面使四面垂直，垂直度0.02 /100 劃線凸模固定孔中心線，銷釘孔中心線，螺紋過中心線，銷釘過5鉗孔中心線鉆孔凸模固定孔穿絲線，螺紋過孔和銷釘過孔到要求6線切割割凸模安裝固定孔單邊留0.01 0.02 研余量7銑銑凸模固定孔背面沉孔到要求8鉗研配凸模9平磨磨模厚度到要求10鉗總裝配用透光層使凸模，凹模間隙均勻后，與上模座板配作銷孔凸凹模固定板加工工藝過程材料： 45#硬度： 2428HRC序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容1備料氣割下料 13013018 2熱處理調(diào)質(zhì) 硬度 2428HRC3粗銑銑六面達(dá) 125.3 125.3 16.8 ，并使兩大平面和相鄰兩側(cè)面基本垂直4平磨磨光兩大平面，厚度達(dá) 16.4 ，并磨兩相鄰側(cè)面使四面垂直，垂直度 0.02 /100 劃線 螺紋孔中心線，螺紋過孔中心線，銷釘孔中心線，凸凹