畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-菱形墊片沖壓模具設(shè)計(jì)

1、XXXX大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目：菱形墊片沖壓模具設(shè)計(jì)系 別： 機(jī)電信息系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 1230203 學(xué) 生： XXXX 學(xué) 號(hào)： 123020316 指導(dǎo)教師： XXXX 2021年06月畢業(yè)設(shè)計(jì)論文任務(wù)書系別 機(jī)電信息系 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 1230203姓名 XXXX 學(xué)號(hào) 1230203161.畢業(yè)設(shè)計(jì)論文題目： 菱形墊片沖壓模具設(shè)計(jì) 2.題目背景和意義：沖壓是借助沖壓設(shè)備的動(dòng)力，通過(guò)模具的作用，使板料別離或經(jīng)塑性成形而獲得一定形狀、尺寸和性能制件的加工技術(shù)。沖壓加工是金屬塑性加工的主要方法之一。與塑性加工的其它方法及機(jī)械制造中其它冷

2、、熱加工方法相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、生產(chǎn)效率高；2、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化及其自動(dòng)化；3、節(jié)約材料，節(jié)省能源；4、尺寸精度穩(wěn)定，外表質(zhì)量好；5、強(qiáng)度高、剛性大、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。本課題目的訓(xùn)練學(xué)生設(shè)計(jì)冷沖壓模具的能力，為以后的工作打下初步的根底。 3.設(shè)計(jì)(論文)的主要內(nèi)容理工科含技術(shù)指標(biāo)：根本要求：確定沖壓工藝方案后，應(yīng)通過(guò)分析比擬，選擇合理的模具結(jié)構(gòu)型式，使其盡量滿足以下要求：1能沖出符合技術(shù)要求的工件；2能提高生產(chǎn)率；3模具制造和維修方便；4模具有足夠的壽命；5模具易于安裝調(diào)整，且操作方便、平安。模具裝配圖一張A0以上；零件圖假設(shè)干張；設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書一份，典型零件工藝卡片一份。 4.設(shè)計(jì)的根本要求及進(jìn)

3、度安排含起始時(shí)間、設(shè)計(jì)地點(diǎn)： 地點(diǎn)：校內(nèi) 第一周至第三周：查找相關(guān)資料，確定加工方案做好開題辯論工作。第四周至第八周：進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)，完成中期報(bào)告。第九周至第十二周：完成各套沖壓模具機(jī)構(gòu)尺寸、強(qiáng)度等具體計(jì)算。第十三周至第十六周：繪制沖壓模具工程圖及相應(yīng)零件圖，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文5.畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的工作量要求 論文字?jǐn)?shù)1.5萬(wàn)左右，外文翻譯3000漢字 實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)*或?qū)嵙?xí)天數(shù)： 無(wú) 圖紙幅面和張數(shù)*： 合 3張A0 其他要求： 無(wú) 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 學(xué)生簽名： 年 月 日 系主任審批： 年 月 日說(shuō)明：1本表一式二份，一份由學(xué)生裝訂入冊(cè)，一份教師自留。2 帶*項(xiàng)可根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)選填。菱

4、形墊片沖壓模具設(shè)計(jì)摘 要全文對(duì)菱形墊片的工藝分析確定與模具設(shè)計(jì)進(jìn)行具體的論證設(shè)計(jì)。通過(guò)工藝分析確定需要設(shè)計(jì)四套模具，分別是落料模、沖空模1、彎曲模、沖孔模2。根據(jù)工藝分析與確定，第一套模具進(jìn)行落料，相應(yīng)的設(shè)計(jì)出落料模。從產(chǎn)品零件圖看出其外形不規(guī)那么，對(duì)落零件的排樣和材料利用率給予相應(yīng)確實(shí)定和計(jì)算，采用彈性卸料、自然落料方式。工件的第二道工序須要沖出中心的大孔，對(duì)定位的設(shè)計(jì)帶來(lái)了一定的難題。對(duì)于工件固定也有一定的要求。工件的第三道工序需要彎曲工件邊緣的矩形，模具采用孔和邊緣定位，對(duì)卸料裝置的設(shè)計(jì)，和凹凸模的計(jì)算設(shè)計(jì)。工件的第四道工序?yàn)闆_出兩個(gè)對(duì)稱的圓孔，兩個(gè)圓孔的位置度有要求，所以定位采用孔和彎

5、曲面定位。關(guān)鍵詞：定位；沖孔；彎曲；凹模；凸模。Hardware Research on the Measurement System of Ring Laser Resonant CavityAbstractFull text of the analysis of the technology of diamond gasket set and mold design specific demonstration design. Through the analysis of the technology to design four sets of mould to determine,

6、respectively is blanking mold, blunt empty mode 1, bending modulus, punching mould 2.According to process analysis and determination, the first set of mould for blanking, corresponding design ChuLa materials moulds. From product parts graph see the appearance is irregular, on falling blank layout an

7、d material utilization give corresponding determination and calculation, using elastic and unloading, natural blanking way.The second procedure need workpiece out the big hole in the center of the design of positioning brings some problems. For the fixed also to have certain requirements.The third p

8、rocedure need workpieces bending workpiece, the edges of the rectangular mould adopts the hole and edge localization, to unloader device design, and bump mould calculation design.The fourth procedure for workpiece out two symmetrical round hole, two round hole position degree have demands, so the po

9、sitioning hole and bending face positioning.KeyWords: Positioning；Punchedhole ；Flection; Convex mold；cave mold. 目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc293568723 1緒 論 PAGEREF _Toc293568723 h 1 HYPERLINK l _Toc293568724 沖壓的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用 PAGEREF _Toc293568724 h 1 HYPERLINK l _Toc293568725 1.2 沖壓的根本工序及模具 PAGEREF

10、 _Toc293568725 h 2 HYPERLINK l _Toc293568726 1.3 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及開展方向 PAGEREF _Toc293568726 h 2 HYPERLINK l _Toc293568727 1.3.1 沖壓成形理論及沖壓工藝方面 PAGEREF _Toc293568727 h 3 HYPERLINK l _Toc293568728 1.3.2 沖模是實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的根本條件 PAGEREF _Toc293568728 h 3 HYPERLINK l _Toc293568729 1.3.3 沖壓設(shè)備和沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化方面 PAGEREF _Toc29356872

11、9 h 5 HYPERLINK l _Toc293568730 1.3.4 沖壓標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)方面 PAGEREF _Toc293568730 h 5 HYPERLINK l _Toc293568731 2設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容 PAGEREF _Toc293568731 h 7 HYPERLINK l _Toc293568732 3工藝分析與方案確定 PAGEREF _Toc293568732 h 8 HYPERLINK l _Toc293568733 3.1 零件的工藝分析 PAGEREF _Toc293568733 h 8 HYPERLINK l _Toc293568734 3.2 工藝方案

12、及模具結(jié)構(gòu)類型 PAGEREF _Toc293568734 h 8 HYPERLINK l _Toc293568735 排樣設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc293568735 h 8 HYPERLINK l _Toc293568736 4模具的設(shè)計(jì)及計(jì)算 PAGEREF _Toc293568736 h 12 HYPERLINK l _Toc293568737 落料模具的設(shè)計(jì)及計(jì)算 PAGEREF _Toc293568737 h 12 HYPERLINK l _Toc293568738 4.1.1 沖壓力計(jì)算 PAGEREF _Toc293568738 h 12 HYPERLINK l _Toc2

13、93568739 4.1.2 凸、凹模刃口尺寸及公差計(jì)算 PAGEREF _Toc293568739 h 15 HYPERLINK l _Toc293568740 4.1.3 落料模具裝配簡(jiǎn)圖 PAGEREF _Toc293568740 h 16 HYPERLINK l _Toc293568741 4.2 沖400+0.05的沖孔模具的設(shè)計(jì)及計(jì)算 PAGEREF _Toc293568741 h 17 HYPERLINK l _Toc293568742 4.2.1 沖壓力計(jì)算 PAGEREF _Toc293568742 h 17 HYPERLINK l _Toc293568743 4.2.2 凹

14、凸模刃口尺寸及公差計(jì)算 PAGEREF _Toc293568743 h 18 HYPERLINK l _Toc293568744 4.2.3 孔400+0.05模具裝配簡(jiǎn)圖 PAGEREF _Toc293568744 h 19 HYPERLINK l _Toc293568745 4.3 彎曲模的設(shè)計(jì)及計(jì)算 PAGEREF _Toc293568745 h 21 HYPERLINK l _Toc293568746 4.3.1 彎曲力計(jì)算 PAGEREF _Toc293568746 h 21 HYPERLINK l _Toc293568747 4.3.2 凹、凸模刃口尺寸及公差計(jì)算 PAGEREF

15、_Toc293568747 h 22 HYPERLINK l _Toc293568748 4.3.3 彎曲模具裝配簡(jiǎn)圖 PAGEREF _Toc293568748 h 23 HYPERLINK l _Toc293568749 4.4 沖100+0.02的沖孔模具的設(shè)計(jì)及計(jì)算 PAGEREF _Toc293568749 h 24 HYPERLINK l _Toc293568750 4.4.1 沖壓力計(jì)算 PAGEREF _Toc293568750 h 24 HYPERLINK l _Toc293568751 4.4.2 凹凸模刃口尺寸及公差計(jì)算 PAGEREF _Toc293568751 h 2

16、5 HYPERLINK l _Toc293568752 4.4.3 沖100+0.02的沖孔模具裝配簡(jiǎn)圖 PAGEREF _Toc293568752 h 25 HYPERLINK l _Toc293568753 5結(jié) 論 PAGEREF _Toc293568753 h 27 HYPERLINK l _Toc293568754 總結(jié) PAGEREF _Toc293568754 h 27 HYPERLINK l _Toc293568755 體會(huì) PAGEREF _Toc293568755 h 27 HYPERLINK l _Toc293568756 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc2935687

17、56 h 28 HYPERLINK l _Toc293568757 致 謝 PAGEREF _Toc293568757 h 29 HYPERLINK l _Toc293568758 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明 PAGEREF _Toc293568758 h 30 HYPERLINK l _Toc293568759 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文獨(dú)創(chuàng)性聲明 PAGEREF _Toc293568759 h 31主 要 符 號(hào) 表Ra 外表粗糙度L 周長(zhǎng) 彎曲帶中心角X 、K 系數(shù)t 材料厚度S 步距r 半徑B 寬度A 面積 材料利用率Z 沖裁模初始雙面間隙 強(qiáng)度F 作用力n 件數(shù)h 高度A 凸、凹模刃口根本尺寸t 凸

18、模制造公差a 凹模制造公差dt 凸模刃口尺寸da 凹模刃口尺寸 沖裁件制造公差P 彎曲沖壓力 C 間隙系數(shù)1 緒 論1.1沖壓的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備主要是壓力機(jī)上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生別離或塑性變形，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。沖壓通常是在常溫下對(duì)材料進(jìn)行冷變形加工，且主要采用板料來(lái)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技術(shù)。 沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡(jiǎn)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(méi)有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難

19、以進(jìn)行；沒(méi)有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。 與機(jī)械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無(wú)論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。主要表現(xiàn)如下。沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化。這是因?yàn)闆_壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來(lái)完成加工，普通壓力機(jī)的行程次數(shù)為每分鐘可達(dá)幾十次，高速壓力要每分鐘可達(dá)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(gè)沖件。沖壓時(shí)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外表質(zhì)量,而模具的壽命一般較長(zhǎng),所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模

20、一樣的特征。沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時(shí)材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強(qiáng)度和剛度均較高。沖壓一般沒(méi)有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設(shè)備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的本錢較低。但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時(shí)一個(gè)復(fù)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)密集形產(chǎn)品。所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分表達(dá)，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。 沖壓地、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(dāng)多的工業(yè)部門越來(lái)越多地采用沖壓法加工產(chǎn)品零

21、部件，如汽車、農(nóng)機(jī)、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，沖壓件所占的比重都相當(dāng)?shù)拇?，少那?0%以上，多那么90%以上。不少過(guò)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、剛度好的沖壓件所代替。因此可以說(shuō)，如果生產(chǎn)中不采用沖壓工藝，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)本錢、快速進(jìn)行產(chǎn)品更新?lián)Q代等都是難以實(shí)現(xiàn)的。1.2 沖壓的根本工序及模具 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(lái)，可分為別離工序和成形工序兩大類；別離工序是指使坯料沿一定的輪廓線別離而獲得一定

22、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，按根本變形方式不同又可分為沖裁、彎曲、拉深和成形四種根本工序，每種根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)，假設(shè)用分散的單一工序來(lái)沖壓是不經(jīng)濟(jì)甚至難于到達(dá)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

23、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。但不管何種類型的沖模，都可看成是由上模和下模兩局部組成，上模被固定在壓力機(jī)工作臺(tái)或墊板上，是沖模的固定局部。工作時(shí)，坯料在下模面上通過(guò)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)生別離或塑性變形，從而獲得所需形狀與尺寸的沖件。上模上升時(shí)，模具的卸料

24、與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來(lái)，以便進(jìn)行下一次沖壓循環(huán)。1.3 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及開展方向 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速開展，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(jìn)了沖壓技術(shù)的不斷革新和開展。其表現(xiàn)和開展方向如下：1.3.1 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)的根底。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)沖壓成形理論的研究非常重視，在材料沖壓性能研究、沖壓成形過(guò)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(jìn)展。特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍開展和塑性變形理論的進(jìn)一步完善，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外已開始應(yīng)用塑性成形過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬

25、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(guò)程，根據(jù)分析結(jié)果，設(shè)計(jì)人員可預(yù)測(cè)某一工藝方案成形的可行性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，并通過(guò)在計(jì)算機(jī)上選擇修改相關(guān)參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)。這樣既節(jié)省了昂貴的試模費(fèi)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、降低本錢和擴(kuò)大沖壓工藝應(yīng)用范圍的各種壓新工藝，也是沖壓技術(shù)的開展方向之一。目前，國(guó)內(nèi)外相繼涌現(xiàn)出精密沖壓工藝、軟模成形工藝、高能高速成形工藝及無(wú)模多點(diǎn)成形工藝等精密、高效、經(jīng)濟(jì)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(kuò)大了沖壓加工范圍，目前精密沖裁加工零件的厚度可達(dá)25mm，精度可達(dá)IT1617級(jí)；用

26、液體、橡膠、聚氨酯等作柔性凸?；虬寄５能浤３尚喂に嚕芗庸こ鲇闷胀庸し椒y以加工的材料和復(fù)雜形狀的零件，在特定生產(chǎn)條件下具有明顯的經(jīng)濟(jì)效果；采用爆炸等高能效成形方法對(duì)于加工各種尺寸在、形狀復(fù)雜、批量小、強(qiáng)度高和精度要求較高的板料零件，具有很重要的實(shí)用意義；利用金屬材料的超塑性進(jìn)行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的沖壓成形工序，這對(duì)于加工形狀復(fù)雜和大型板料零件具有突出的優(yōu)越性；無(wú)模多點(diǎn)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(jìn)行板料曲面成形的一種先進(jìn)技術(shù)，我國(guó)已自主設(shè)計(jì)制造了具有國(guó)際領(lǐng)先水平的無(wú)模多點(diǎn)成形設(shè)備，解決了多點(diǎn)壓機(jī)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，

27、同時(shí)利用反復(fù)成形技術(shù)可消除材料內(nèi)剩余應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)無(wú)回彈成形。無(wú)模多點(diǎn)成形系統(tǒng)以CAD/CAM/CAE技術(shù)為主要手段，能快速經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)三維曲面的自動(dòng)化成形。1.3.2 沖模是實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的根本條件在沖模的設(shè)計(jì)制造上,目前正朝著以下兩方面開展:一方面,為了適應(yīng)高速、自動(dòng)、精密、平安等大批量現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，沖模正向高效率、高精度、高壽命及多工位、多功能方向開展，與此相比適應(yīng)的新型模具材料及其熱處理技術(shù)，各種高效、精密、數(shù)控自動(dòng)化的模具加工機(jī)床和檢測(cè)設(shè)備以及模具CAD/CAM技術(shù)也在迅速開展；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

28、模等各種簡(jiǎn)易沖模及其制造技術(shù)也得到了迅速開展。 精密、高效的多工位及多功能級(jí)進(jìn)模和大型復(fù)雜的汽車覆蓋件沖模代表了現(xiàn)代沖模的技術(shù)水平。目前，50個(gè)工位以上的級(jí)進(jìn)模進(jìn)距精度可到達(dá)2微米，多功能級(jí)進(jìn)模不僅可以完成沖壓全過(guò)程，還可完成焊接、裝配等工序。我國(guó)已能自行設(shè)計(jì)制造出到達(dá)國(guó)際水平的精度達(dá)25微米，進(jìn)距精度23微米，總壽命達(dá)1億次。我國(guó)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(jì)制造方法、手段方面已根本到達(dá)了國(guó)際水平，但在制造方法手段方面已根本到達(dá)了國(guó)際水平，模具結(jié)構(gòu)、功能方面也接近國(guó)際水平，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期和本錢方面與國(guó)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)開展

29、的根底。計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等先進(jìn)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)。其中高速銑削加工、電火花銑削加工、慢走絲切割加工、精密磨削及拋光技術(shù)、數(shù)控測(cè)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外表質(zhì)量主軸轉(zhuǎn)速一般為1500040000r/min,加工精度一般可達(dá)10微米，最好的外表粗糙度Ra1微米，而且與傳統(tǒng)切削加工相比具有溫升低工件只升高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(shí)現(xiàn)硬材料60HRC加工；電火花銑削加工又稱電火花創(chuàng)成加工是以高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單管狀電極作三維或二維輪

30、廓加工像數(shù)控銑一樣，因此不再需要制造昂貴的成形電極，如日本三菱公司生產(chǎn)的EDSCAN8E電火花銑削加工機(jī)床，配置有電極損耗自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)、CAD/CAM集成系統(tǒng)、在線自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)，表達(dá)了當(dāng)今電火花加工機(jī)床的技術(shù)水平；慢走絲線切割技術(shù)的開展水平已相當(dāng)高，功能也相當(dāng)完善，自動(dòng)化程度已到達(dá)無(wú)人看管運(yùn)行的程度，目前切割速度已到達(dá)300mm/min,加工精度可達(dá)1.5微米，外表粗糙度達(dá)Ra=010.2微米;精度磨削及拋光已開始使用數(shù)控成形磨床、數(shù)控光學(xué)曲線磨床、數(shù)控連續(xù)軌跡坐標(biāo)磨床及自動(dòng)拋光等先進(jìn)設(shè)備和技術(shù);模具加工過(guò)程中的檢測(cè)技術(shù)也取得了很大的開展,現(xiàn)在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)除了能高精度地測(cè)量復(fù)雜曲

31、面的數(shù)據(jù)外,其良好的溫度補(bǔ)償裝置、可靠的抗振保護(hù)能力、嚴(yán)密的除塵措施及簡(jiǎn)單操作步驟，使得現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化檢測(cè)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(jì)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(guò)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(xué)開發(fā)研制的“M-RPMS-型多功能快速原型制造系統(tǒng)是我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的世界惟一擁有兩種快速成形工藝分層實(shí)體制造SSM和熔融擠壓成形MEM的系統(tǒng)，它基于“模塊化技術(shù)集成之概念而設(shè)計(jì)和制造，具有較好的價(jià)格性能比。一汽模具制造公司在以CAD/CAM加工的主模型為根底，采用瑞士汽巴精化的高強(qiáng)度樹脂澆注成形

32、的樹脂沖模應(yīng)用在國(guó)產(chǎn)轎車試制和小批量生產(chǎn)開辟了新的途徑。 沖壓設(shè)備和沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化方面 性能良好的沖壓設(shè)備是提高沖壓生產(chǎn)技術(shù)水平的根本條件，高精度、高壽命、高效率的沖模需要高精度、高自動(dòng)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(jī)朝著多工位、多功能、高速和數(shù)控方向開展，加之機(jī)械乃至機(jī)器人的大量使用，使沖壓生產(chǎn)效率得到大幅度提高，各式各樣的沖壓自動(dòng)線和高速自動(dòng)壓力機(jī)紛紛投入使用。如在數(shù)控四邊折彎?rùn)C(jī)中送入板料毛坯后，在計(jì)算機(jī)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生產(chǎn)率；在高速自動(dòng)壓力機(jī)上沖壓電機(jī)定轉(zhuǎn)子沖片時(shí)，一分鐘可沖幾百片，并能自動(dòng)疊

33、成定、轉(zhuǎn)子鐵芯，生產(chǎn)效率比普通壓力機(jī)提高幾十倍，材料利用率高達(dá)97%；公稱壓力為250KN的高速壓力機(jī)的滑塊行程次數(shù)已達(dá)2000次/min以上。在多功能壓力機(jī)方面，日本田公司生產(chǎn)的2000KN“沖壓中心采用CNC控制，只需5min時(shí)間就可完成自動(dòng)換模、換料和調(diào)整工藝參數(shù)等工作；美國(guó)惠特尼公司生產(chǎn)的CNC金屬板材加工中心，在相同的時(shí)間內(nèi)，加工沖壓件的數(shù)量為普通壓力機(jī)的410倍，并能進(jìn)行沖孔、分段沖裁、彎曲和拉深等多種作業(yè)。 近年來(lái)，為了適應(yīng)市場(chǎng)的劇烈競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來(lái)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(wú)需設(shè)計(jì)

34、專用模具、性能先進(jìn)的轉(zhuǎn)塔數(shù)控多工位壓力機(jī)、激光切割和成形機(jī)、CNC萬(wàn)能折彎?rùn)C(jī)等新設(shè)備已投入使用。特別是近幾年來(lái)在國(guó)外已經(jīng)開展起來(lái)、國(guó)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)新的開展趨勢(shì)。FMS系統(tǒng)以數(shù)控沖壓設(shè)備為主體，包括板料、模具、沖壓件分類存放系統(tǒng)、自動(dòng)上料與下料系統(tǒng)，生產(chǎn)過(guò)程完全由計(jì)算機(jī)控制，車間實(shí)現(xiàn)24小時(shí)無(wú)人控制生產(chǎn)。同時(shí)，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，更換新產(chǎn)品方便迅速，沖壓件精度也高。1.3.4 沖壓標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)方面 模具的標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)，已得到模具行業(yè)和廣泛重視。因?yàn)闆_模屬單件小批量生產(chǎn)，沖模零件既具的

35、一定的復(fù)雜性和精密性，又具有一定的結(jié)構(gòu)典型性。因此，只有實(shí)現(xiàn)了沖模的標(biāo)準(zhǔn)化，才能使沖模和沖模零件的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)專業(yè)化、商品化，從而降低模具的本錢，提高模具的質(zhì)量和縮短制造周期。目前，國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)程度已達(dá)70%80%，模具廠只需設(shè)計(jì)制造工作零件，大局部模具零件均從標(biāo)準(zhǔn)件廠購(gòu)置，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(lái)越細(xì)，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?；驈澢?，這樣更有利于制造水平的提高和制造周期的縮短。我國(guó)沖模標(biāo)準(zhǔn)化與專業(yè)化生產(chǎn)近年來(lái)也有較大開展，除反映在標(biāo)準(zhǔn)件專業(yè)化生產(chǎn)廠家有較多增加外，標(biāo)準(zhǔn)件品種也有擴(kuò)展，精

36、度亦有提高。但總體情況還滿足不了模具工業(yè)開展的要求，主要表達(dá)在標(biāo)準(zhǔn)化程度還不高一般在40%以下，標(biāo)準(zhǔn)件的品種和規(guī)格較少，大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)件廠家未形成規(guī)?；a(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量也還存在較多問(wèn)題。另外，標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)的銷售、供貨、效勞等都還有待于進(jìn)一步提高。2 設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容設(shè)計(jì)菱形墊片的沖壓模具。零件圖如下：圖 2.1 菱形墊片零件圖沖壓技術(shù)要求:a.材料:Q235；b.材料厚度:3mm；c.生產(chǎn)批量:中小批量；d.未注公差:按IT10級(jí)確定。3 工藝分析與方案確定3.1 零件的工藝分析材料：該沖壓件的材料是Q235是普通碳素鋼，具有較好的可沖壓性能。零件結(jié)構(gòu)：該沖壓件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，比擬適合沖壓。尺寸精度：零件圖

37、上所有未注公差尺寸屬于自由尺寸，可按IT10級(jí)確定工件尺寸的公差。結(jié)論：適合沖壓。3.2 工藝方案及模具結(jié)構(gòu)類型 該零件包括落料、沖孔、折彎三個(gè)根本工藝過(guò)程，可以采用以下幾種工藝方案：方案一：落料；使用簡(jiǎn)單沖孔工具，沖出中心40mm大孔；使用簡(jiǎn)單沖孔工具，沖出兩邊210mm小孔；使用彎曲模具，折彎零件上12.8mm的折彎板。方案二：落料；使用復(fù)合沖孔模具，一次成型零件上40mm大孔以及210mm小孔；使用彎曲模具，折彎零件上12.8mm的折彎板。方案三：使用復(fù)合模具一次完成零件上40mm大孔以及210mm小孔沖孔以及落料。使用彎曲模具，折彎零件上12.8mm的折彎板。方案四：落料；使用簡(jiǎn)單沖孔

38、工具，沖出中心40mm大孔；使用彎；使用簡(jiǎn)單沖孔工具，沖出兩邊210mm小孔。方案五：落料；使用復(fù)合沖孔模具，一次成型零件上40mm大孔以及210mm小孔。方案一、方案二、方案三都是先沖出孔210mm，然后再折彎，經(jīng)計(jì)算可知折彎中心距孔邊緣小于最小孔邊距，因此不適宜。方案五的折彎放在落料后，其定位很難確定。方案四采用單工序模具，工序安排合理，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，利于加工。因此首選方案四。排樣設(shè)計(jì)毛坯展開圖尺寸確實(shí)定彎曲圓角半徑r=2mm，t=3mm.由于r/t=0.670.5，稱為有圓角半徑彎曲，其毛坯展開尺寸為： L=L直線+L圓弧 3.1 式中：L-彎曲件毛坯展開長(zhǎng)度，單位為mm; L直線-直線

39、局部的各段長(zhǎng)度，單位為mm; L圓弧-圓弧局部的各段長(zhǎng)度，單位為mm;圓弧長(zhǎng)度： L圓弧 QUOTE L直線 =2360=180（r+xt） (3.2)式中：-彎曲帶中心角，單位為。 圖3.1 零件展開圖中性層的曲率半徑和彎曲變形程度有關(guān)，當(dāng)變形程度比擬的大時(shí)中性層會(huì)向內(nèi)側(cè)移動(dòng)。由表3.1可知x=0.27，表3.1 中性層位移系數(shù)X的值r/t0.8223344x由以上可以算出：L圓弧=180（r+xt） =*90180（2+0.27*3） =4.14mm L直線可得： L=L直線+ L圓弧=12.94mm查表3.2可得：取工件與工件之間的距離a=2mm，工件與條料的搭邊值b=2mm，在采用直排

40、、對(duì)排等排樣方式后，經(jīng)過(guò)計(jì)算，選取材料利用率最高，而且便于沖裁、符合要求的排樣方式。表3.2 最小搭邊值材料厚度工件間a沿邊b2.22.22.52.52.8確定工件排樣方式如圖3.2。步距為：S=90.01mm；條料寬度：B=80.94mm；2圖3.2 零件毛坯排樣圖材料的利用率為： =ABS100% (3.3) =4547.5190.0180.94100% =61.94%4 模具的設(shè)計(jì)及計(jì)算落料模具的設(shè)計(jì)及計(jì)算沖裁間隙是沖裁件中凸模與凹模刃口之間的間隙。凸模與凹模每側(cè)的間隙稱為單面間隙，用Z/2表示；兩側(cè)間隙之和稱為雙面間隙，用Z表示；沖裁間隙對(duì)沖裁過(guò)程有著很大的影響；對(duì)沖裁件的質(zhì)量起決定性

41、的作用；對(duì)沖壓力和模具壽命也有較大的影響。查表4.1可得：沖裁模初始雙面間隙：Zmax=0.640mm，Zmin。表4.1 沖裁模初始雙面間隙材料厚度ZminZmax0.4000.50030.4600.6400.5400.7404.1.1 沖壓力計(jì)算沖裁力是沖裁過(guò)程中凸模對(duì)凹模施加的壓力。在沖裁過(guò)程中，沖裁力是隨凸模進(jìn)入板料的深度凸模行程而變化的。沖裁力的大小主要與材料的力學(xué)性能、厚度、沖裁件輪廓周長(zhǎng)及沖裁間隙、刃口鋒利程度與外表粗糙度等有重要關(guān)系。在落料工序，選擇用平刃口沖裁，正裝落料模。根據(jù)工序圖4.1可知沖裁長(zhǎng)度L=326.5587mm 。圖4.1 零件毛坯圖由零件圖可知，工件材料為Q2

42、35，查表4-2，可知材料的抗剪強(qiáng)度b=370MPa，由零件圖可知厚度t=3mm。表4.2 Q235的材料性能材料抗剪強(qiáng)度MPa抗拉強(qiáng)度bMPa屈服強(qiáng)度sMPa延伸率u%切入率K%彈性模量EMPaQ2353103803804702352125632105落料沖裁力F： F=KLtb (4.1)式中：F沖裁力，單位為N； K系數(shù)，是考慮模具刃口磨損，間隙不均勻，材料機(jī)械性能及厚度的波動(dòng)等實(shí)際因素而給出的修正量，一般取K=1.3； t材料厚度，單位為mm； b材料的抗剪強(qiáng)度，單位為MPa?？傻茫篎= KLtb3370 =471224 N =471.2 KN 由于沖裁時(shí)材料的彈性變形及摩擦的存在，當(dāng)

43、沖裁工作結(jié)束時(shí)，沖制的零件及廢料將發(fā)生彈性恢復(fù)，使帶孔局部的板料緊箍在凸模上，而沖下局部的材料那么緊卡在凹模洞口中。為繼續(xù)沖裁，必須將箍在凸模板上的料卸下，將卡在凹模內(nèi)的料推出。將緊箍在凸模上的料卸下所需的力稱為卸料力，將卡在凹模中的材料推出所需的力稱為推件力，將卡在凹模中的材料逆著沖裁力方向頂出所需的力稱為頂件力。由于本工序采用彈性卸料裝置和自然落料方式，所以總沖壓力為： F落=F+FT+FX (4.2) 式中：F落總沖壓力，單位為N； FT-推件力，單位為N； FX-壓料力，單位為N。 FT=nKTF (4.3) 式中：n-同時(shí)卡在凹模內(nèi)的沖裁件數(shù)，n=h/t； KT-推件力系數(shù)； FT-

44、推件力，單位為N。 n=h/t (4.4) 式中：h-凹?？椎闹比斜诟叨龋瑔挝粸閙m； t-材料厚度，單位為mm。 FX=KXF 式中：KX-卸料力系數(shù)。 查表4.3可得推件力系數(shù)、卸料力系數(shù)：KT=0.045，KX=0.031，由于沖件料厚t3mm，有h=3mm；代入數(shù)據(jù)得：FT471.2=21.2 KN KX=471.2=14.6 KN 有： F落=507 KN選用公稱壓力為600KN的壓力機(jī)能滿足沖壓力要求。表4.3 卸料力、推件力及頂件力的系數(shù)材料厚度/mmKXKTKD約04.1.2 凸、凹模刃口尺寸及公差計(jì)算落料沖裁凹凸模由于凹凸模形狀復(fù)雜，所以采用配做加工方式，這種加工方法的特點(diǎn)是

45、模具的間隙由配作保證，工藝比擬簡(jiǎn)單，不必校核dt+ daZmax-Zmin條件，并且還可以放大基準(zhǔn)件的制造公差一般可取沖裁件工件公差的1/4，使制造容易。以凹模為基準(zhǔn)，配作凸模。凹模磨損后其尺寸變化有兩種情況：磨損后變大的尺寸為：640+0.05；R100+0.02；查表4.4可得磨損系數(shù)：X1=1，X2=1；表4.4 磨損系數(shù)X材料厚度/mm112244 代入公式：Aa=(A+X)0+0.25 (4.5) 式中：Aa-凹模刃口尺寸，單位為mm； A-凹模磨損后可能變大的尺寸，單位為mm； X-磨損系數(shù)1之間，它與沖裁件精度有關(guān)； -沖裁件的制造公差，單位為mm?？傻茫?Aa1=（64-10.

46、05）0+0.0250.05=63.950+0.0125 mm Aa2=（10-10.02）0+0.250.02=9.980+0,005 mm由以上可知：落料凸模的刃口尺寸按照凹模的實(shí)際刃口尺寸配制，0.640mm。 落料模具裝配簡(jiǎn)圖圖4.2 落料模具裝配件圖 模具工作過(guò)程 其工作過(guò)程為：模具處于開模狀態(tài)，將條料沿導(dǎo)料板送入模具，當(dāng)條料料頂端碰到擋料銷時(shí)，停止送料，驅(qū)動(dòng)沖壓機(jī)，模具開始合模，卸料板首先接觸零件，在彈簧的作用下，零件被壓緊在凹模板上，然后繼續(xù)合模，凸模沖裁帶料，菱形墊片毛坯料被沖落，之后在凸模的推動(dòng)下，由凹模上的落料孔落下，模具閉合完成；然后模具開始開模，在卸料板的作用下，帶料從

47、凸模上脫落下來(lái)，帶料不會(huì)被拖帶出導(dǎo)料銷范圍，待模具開模完成，那么完成一次落料過(guò)程。重復(fù)以上步驟以進(jìn)行下一次落料。4.2 沖400+0.05的沖孔模具的設(shè)計(jì)及計(jì)算 4.2.1 沖壓力計(jì)算根據(jù)工序圖4.3可知，沖400+0.05的沖裁長(zhǎng)度L=125.66mm，圖4.3 零件沖大空簡(jiǎn)圖可知材料的抗剪強(qiáng)度b=370MPa，由零件圖可知工件厚度t=3mm。由公式F=KLtb計(jì)算得：3270=181332 N=181.3 KN由于采用彈性卸料裝置和自然漏料方式，總沖壓力為：F大孔=F+FT+FX；查表4.2可得KT=0.045，KX=0.031，由于沖件料厚t3mm，有h=3mm，由n=h/t得：n=3/

48、3=1；由公式FT=nKTF，F(xiàn)X=KXF可計(jì)算得： FT1=8.16 KN；FX0.031=5.6 KN 那么總沖壓力： F大孔=195.1 KN選用公稱壓力為300 KN的壓力機(jī)。4.2.2 凹凸模刃口尺寸及公差計(jì)算由于本工序?yàn)闆_孔，沖裁形狀簡(jiǎn)單，采用凹模與凸模分開加工。采用凹模與凸模分開加工，其優(yōu)點(diǎn)是凸、凹模具有互換性，便于成批制造。但受沖裁間隙的限制，要求凸、凹模的制造公差較小。查表4-4可得磨損系數(shù)：X3=0.75；查表4.5，可知凸、凹模的制造公差：t1=0.020，a1=0.030；表4.5 凸模、凹模的制造公差根本尺寸凸模偏差p凹模偏差d18193030808012012018

49、0180260260360360500500 代入公式： dt1=（dmin+X3）-t10 (4.6) da1=（dt1+Zmin）0+a1 (4.7) 式中：dt1、 da1-沖孔凸、凹模刃口尺寸，單位為mm； dmin-沖孔件孔的最小極限尺寸，單位為mm； X3-磨損系數(shù)； t1、a1-凸、凹模的制造公差，單位為mm； -沖裁件的制造公差，單位為mm；Zmin-最小合理間隙，單位為mm。可得： dt1=（40+0.750.05）-0.0200=40.0375-0.0200 mm da1=（40.0375+0.460）0+0.030=40.49750+0,030 mm經(jīng)校核可知：dt1+

50、da1Zmax-Zmin0.640-0.460成立，所以設(shè)計(jì)合理。4.2.3 孔400+0.05模具裝配簡(jiǎn)圖模具工作過(guò)程 模具處于開模狀態(tài)時(shí)，將推件桿手動(dòng)拉開，然后將零件放置于兩個(gè)T型擋料板之間，緊靠T型擋料板，松開推料件，使零件加緊于T型擋料板與推件桿之間，完成定位后，驅(qū)動(dòng)壓力機(jī)，模具開始進(jìn)行合模動(dòng)作，待卸料板首先壓緊零件，之后，凸模在零件上沖出40大孔，之后廢料由凹模上的落料孔自行落下，合模過(guò)程完成；之后模具開始開模動(dòng)作，在卸料板的作用下，沖孔成型的零件不會(huì)隨凸模被拉離凹模外表，依然留在T型導(dǎo)料板與推料桿之間，待開模完成后，由手動(dòng)拉開推料件，將零件取出。重復(fù)以上步驟，進(jìn)行下一零件的沖孔工作

51、。a主視圖b俯視圖圖4.4 孔400+0.05模具裝配簡(jiǎn)圖4.3 彎曲模的設(shè)計(jì)及計(jì)算4.3.1 彎曲力計(jì)算本工序采用90V型彎曲，正裝彎曲模，采用頂桿頂出工件方式。其彎曲投影面積為0，故校正彎曲力為0。工件材料為Q235，查表4.6可知：工件單角校正彎曲時(shí)的角度回彈值選0。表4.6 單角校正彎曲的角度回彈值材料11223Q235-113002130230純銅、鋁、黃銅01300324彎曲時(shí)，工件的自由彎曲力為 P=0.6Kbt2br+t (4.8) 式中：P-沖壓行程結(jié)束時(shí)的自由彎曲力，單位為N； K-平安系數(shù)，一般取1.3； b-彎曲件的寬度，單位為mm； r-彎曲件的內(nèi)彎曲半徑，單位為mm

52、； b-材料的抗拉強(qiáng)度，單位為MPa。由表4-2查得工件材料的抗拉強(qiáng)度b=460MPa，由零件圖測(cè)得彎曲件寬度b=50.41mm，內(nèi)彎曲半徑r=2mm，工件厚度t=3mm； P=0.61.350.41324602+3=162784 N=162 KN因?yàn)橛袎毫涎b置，所以壓料力可以取自由彎曲力的30%80%，即 P壓0.8F0.8162 =48 KN130 KN 取壓料力P壓=100 KN。自由彎曲時(shí)，總的工藝力為： P總P+ P壓=162+100=262 KN (4.9)一般情況下，壓力機(jī)的公稱壓力應(yīng)大于或等于沖壓總工藝力的1.3倍，因此，去壓力機(jī)的壓力為： P壓力P總262=342 KN (4

53、.10) 所以，選取公稱壓力為400KN的壓力機(jī)能滿足沖壓力需求。4.3.2 凹、凸模刃口尺寸及公差計(jì)算 由于r/t=0.67較小，故凸模的圓角半徑即為工件的圓角半徑，r凸=2mm；當(dāng)t=2mm4mm時(shí)，r凹=23t，由于工件厚度t=3mm，可得： r凹=233=69 mm這里取r凹=6mm。查表4.7，取彎曲件的凹模的h0=5mm；表4.7 彎曲件的凹模h0材料厚度112233445566778ho3456801520凸凹模單邊間隙：Z=t+ct (4.11) 式中：t-材料厚度，單位為mm； 材料厚度的正偏差； C-間隙系數(shù)。查表標(biāo)準(zhǔn)公差帶去材料厚度的正偏差：=0.024， 查表4.8，查

54、得凹凸模的間隙系數(shù)c=0.08；表4.8 凹凸模的間隙系數(shù)彎曲高度H/mm0622.144.1510-2035將數(shù)值帶入Z=t+ct可得：5=3.246 mm凹凸模的寬度尺寸： 查表4-5得凹凸模的制造公差得：t=0.020，a=0.030；采用正裝模設(shè)計(jì)，那么有： At=(A-2)0+t (4.12) Aa= (At-Z)-a0 (4.13) 帶入數(shù)值，得： At=64-0.024/200 mm Aa= (63.976+3.264)00 mm4.3.3 彎曲模具裝配簡(jiǎn)圖模具工作過(guò)程 模具處于開模狀態(tài)時(shí)，將零件套在定位銷釘之上，并使其緊靠凹模拼塊上的伸出凸臺(tái)，以完成定位工作，然后驅(qū)動(dòng)壓力機(jī)，模

55、具開始合模，凸模直接沖壓零件，沿凹模拼塊將零件進(jìn)行90o折彎，由于零件著玩角度為R2，較小，因此本零件的折彎回彈量根本為零，無(wú)需進(jìn)行回彈校正，合模完成后，開模過(guò)程開始，模具凹凸模別離，開模完成后，使用手動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式，驅(qū)動(dòng)頂桿，進(jìn)而帶動(dòng)推件器將成型零件推出凹模，手動(dòng)去除零件。圖4.5 彎曲模具的裝配件圖4.4 沖100+0.02的沖孔模具的設(shè)計(jì)及計(jì)算 4.4.1 沖壓力計(jì)算根據(jù)工序圖4.6可知，沖100+0.02的沖裁長(zhǎng)度L=62.83mm，可知材料的抗剪強(qiáng)度b=370MPa，由零件圖可知工件厚度t=3mm。由公式F=KLtb計(jì)算得3270=90666 N=90.7 KN由于采用彈性卸料裝置和自然

56、漏料方式，總沖壓力為：F小孔=F+FT+FX；圖4.6 零件沖小孔簡(jiǎn)圖查表4.2可得壓料力、推件力系數(shù)KT=0.045，KX=0.031；由于沖件料厚t3mm，有h=3mm，由n=h/t得：n=3/3=1；由公式FT=nKTF，F(xiàn)X=KXF可計(jì)算得： FT1=4.1 KN；FX0.031=2.8 KN； 那么總沖壓力： F小孔=9KN選用公稱壓力為150 KN的壓力機(jī)。4.4.2 凹凸模刃口尺寸及公差計(jì)算由于本工序?yàn)闆_孔，沖裁形狀簡(jiǎn)單，采用凹模與凸模分開加工。查表4-3可得：磨損系數(shù)X4=0.75；查表4.4，可知凸、凹模的制造公差：t2=0.020，a2=0.020； 代入公式： dt2=（

57、dmin+X4）-t20 (4.14) da2=（dt2+Zmin）0+a2 (4.15) 式中：dt2、 da2-沖孔凸、凹模刃口尺寸，單位為mm； dmin-沖孔件孔的最小極限尺寸，單位為mm； X4-磨損系數(shù)； t2、a2-凸、凹模的制造公差，單位為mm； -沖裁件的制造公差，單位為mm；Zmin-最小合理間隙，單位為mm。可得： dt1=（10+0.750.02）-0.0200=10.015-0.0200 mm da1=（10.015+0.460）0+0.020=10.4750+0,020 mm經(jīng)校核可知：dt2+ da2Zmax-Zmin00.640-0.460成立，所以設(shè)計(jì)合理。4

58、.4.3 沖100+0.02的沖孔模具裝配簡(jiǎn)圖模具工作過(guò)程 模具工作時(shí)，沖出工件外形零件在擋料板和直徑20mm的圓柱的作用下完成定位，隨后在凸模、凹模的作用下，完成工件的沖孔，零件沖裁完成后的零件的退出由卸料板的彈力作用下完成，沖孔廢料直接由凹模的漏料孔漏入壓力機(jī)的工作臺(tái)孔而導(dǎo)出，取出工件，完成一個(gè)工件的沖孔工作。一個(gè)零件的沖壓就完成了。圖4.7 沖100+0.02的沖孔模具的裝配件5 結(jié)論5.1總結(jié)本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容是菱形墊片的模具設(shè)計(jì)制造，完成了落料、沖孔以及彎曲的模具設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)由沖裁落料模、沖孔模以及彎曲模四套組成。模具的主要功能包括：完成沖裁落料、沖中心大孔、彎曲和沖對(duì)稱的兩個(gè)小孔。 沖

59、壓模具作為機(jī)械制造行業(yè)的中亞組成局部，是技術(shù)密集型產(chǎn)品。本設(shè)計(jì)在經(jīng)濟(jì)的前提下，對(duì)模具進(jìn)行了簡(jiǎn)單化，便于模具的組裝和制造，是模具設(shè)計(jì)制造的一次有意義的實(shí)踐。5.2體會(huì) 在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中，綜合運(yùn)用了本專業(yè)所學(xué)課程的理論知識(shí)和結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)進(jìn)行一次冷沖壓模具設(shè)計(jì)，通過(guò)實(shí)際設(shè)計(jì)從而培養(yǎng)和提高了自己的獨(dú)立工作能力，穩(wěn)固與擴(kuò)充了冷沖壓模具設(shè)計(jì)等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的方法和步驟，掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的根本的模具技能，懂得了從分析零件的工藝性入手，確定工藝方案，了解了模具的根本結(jié)構(gòu)，提高了計(jì)算能力，繪圖能力，熟悉了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)對(duì)各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨(dú)立思考的能力也有了提高。并

60、提高了查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)的能力，熟悉了設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)等。參考文獻(xiàn)1 王孝培.沖壓手冊(cè)修訂本M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990.2M.北京：電子工業(yè)出版社，2021.1.3M.北京：電子工業(yè)出版社，2004.6.4 M.北京：清華大學(xué)出版社，2021.4.5M.北京：清華大學(xué)出版社，2007.8.6 廖念釗，古瑩菴，莫雨松等.互換性與技術(shù)測(cè)量M.北京：中國(guó)計(jì)量出版社，2007.6.7M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.12.8 濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)第八版M.北京：高等教育出版社，2006.5.9M.北京：高等教育出版社，2002.8.10M.北京：高等教育出版社，2007.7.11 李碩