畢業(yè)設(shè)計(jì)-墊片沖壓模具設(shè)計(jì)

三明學(xué)院物理與機(jī)電工程系機(jī)械綜合設(shè)計(jì)論文三明學(xué)院物理與機(jī)電工程系2008級機(jī)械設(shè)計(jì)與制造機(jī)械綜合設(shè)計(jì)論文設(shè)計(jì)題目：“墊片”沖壓模具設(shè)計(jì)專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造學(xué)號： 姓名： 指導(dǎo)老師： 日期：2010年1月10日機(jī)■合計(jì)任書10.0710.07墊片材料：Q235鋼，板料厚度t=2mm生產(chǎn)批量：大批量同學(xué)，請你根據(jù)圖示制件，完成下列設(shè)計(jì)任務(wù):零件的沖壓工藝性分析相關(guān)的工藝計(jì)算總體模具設(shè)計(jì)模具的零部件設(shè)計(jì)繪制模具總裝圖1張（A1），凸模、凹模及其它非標(biāo)準(zhǔn)零件圖3—5張（A4）設(shè)計(jì)說明書1份，20頁左右（不少于5000字）設(shè)計(jì)要求:圖紙可以手繪或CAD繪制，CAD繪制者必須交紙質(zhì)圖及電子版圖設(shè)計(jì)必須認(rèn)真仔細(xì)，允許討論，但嚴(yán)禁抄襲、復(fù)制或復(fù)印裝配圖及零件圖的繪制必須嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，經(jīng)指導(dǎo)老師審核后方可打印說明書必須按統(tǒng)一的格式撰寫，要求設(shè)計(jì)和計(jì)算過程敘述詳盡、術(shù)語規(guī)范、語句通順，否則不予接收參考資料:《沖壓設(shè)計(jì)資料》王孝培主編、《冷沖模圖冊》、《冷沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo)》、《中國模具設(shè)計(jì)大典》，也可自行參考其它相關(guān)文獻(xiàn)。摘要沖裁是利用模具使板料產(chǎn)生分離的沖壓工序，包括落料、沖孔等。沖壓模具（簡稱沖模）是沖壓生產(chǎn)的主要工藝裝備，其設(shè)計(jì)的合理與否對沖壓件的表面質(zhì)量、尺寸精度、生產(chǎn)率以及模具的壽命有很大的影響。沖壓技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空、汽車、電機(jī)、家電、通信等行業(yè)的零部件的成形的加工。據(jù)國際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會預(yù)測，到本世紀(jì)中，機(jī)械零部件中60%的粗加工、80%的精加工要有模具來完成加工。因此，沖壓技術(shù)對發(fā)展生產(chǎn)、增加效益、更新產(chǎn)品等方面具有重要作用。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)零件為墊板，首先對墊板的沖壓工藝進(jìn)行了分析，通過分析比較，確定其沖壓工藝方案及模具結(jié)構(gòu)類型，并進(jìn)行了必要的沖壓工藝參數(shù)計(jì)算，完成了墊板落料沖孔復(fù)合模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程，包括模具工作零件、定位零件、卸料與推件裝置的設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)模架和導(dǎo)向零件的選用。最后繪制出了本次設(shè)計(jì)的模具總裝圖及模具主要零件的零件圖。本文對落料沖孔復(fù)合模的設(shè)計(jì)過程進(jìn)行了較為詳細(xì)的說明，初步設(shè)計(jì)出給定沖壓件的沖壓模的結(jié)構(gòu)及尺寸，簡單墊片零件的沖壓模具設(shè)計(jì)提供了一種較簡單有效的思路。關(guān)鍵詞：工藝性分析工藝方案確定倒裝復(fù)合模TOC\o"1-5"\h\z第~一章 緒論 6第二章 沖壓件工藝性分析及工藝方案的確定 82. 1沖壓件工藝分析 8\o"CurrentDocument"2. 2沖壓工藝方案的確定 8\o"CurrentDocument"2.2.1模具結(jié)構(gòu)形式的確定 9第三章沖壓工藝計(jì)算 1 03.1 .排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 10\o"CurrentDocument"3.1.1搭邊值的確定 10\o"CurrentDocument"3.1.2排樣方案的選擇 10\o"CurrentDocument"3.2沖壓力的計(jì)算 12\o"CurrentDocument"3.2.1落料力 123.2.2沖孑L力 123.2.3卸料力 123.2.4推件力 123.2.5壓力機(jī)的初步選定 13\o"CurrentDocument"3.3 壓力中心的確定 133.4工作零件刃口尺寸計(jì)算 143.4.1間隙值的確定 143.4.2工作零件刃口尺寸的計(jì)算 14\o"CurrentDocument"第四章模具總體設(shè)計(jì)及部分零件設(shè)計(jì) 164.1工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 164.1.1凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 164.1.2凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16\o"CurrentDocument"4.1.3凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17\o"CurrentDocument"4.2卸料零件的設(shè)計(jì) 18\o"CurrentDocument"4.3 模架的選用 20\o"CurrentDocument"4.4沖裁模閉合高度的校核 214.5 定位零件的設(shè)計(jì) 214.6模柄的選用 21\o"CurrentDocument"第五章結(jié)束語 22致謝參考文獻(xiàn)第一章緒論第一章緒論沖壓是在室溫下，利用安裝在壓力機(jī)上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。而我們把在沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝設(shè)備，稱為沖壓模具（俗稱沖模）沖?？筛鶕?jù)工藝性質(zhì)和工序組合程度分類，其中按照工藝性質(zhì)可分為：沖裁模、彎曲模、拉深模、成形模；根據(jù)工序組合又可分為單工序模、復(fù)合模、級進(jìn)模。模具作為高效率的生產(chǎn)工具的一種，是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛與重要的工藝裝備。采用模具生產(chǎn)制品和零件，具有生產(chǎn)效率高，可實(shí)現(xiàn)高速大批量的生產(chǎn)；節(jié)約原材料，實(shí)現(xiàn)無切屑加工；產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，具有良好的互換性；操作簡單，對操作人員沒有很高的技術(shù)要求；利用模具批量生產(chǎn)的零件加工費(fèi)用低；所加工出的零件與制件可以一次成形，不需進(jìn)行再加工；能制造出其它加工工藝方法難以加工、形狀比較復(fù)雜的零件制品；容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化的特點(diǎn)。設(shè)計(jì)出正確合理的模具不僅能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率、具使用壽命，還可以提高產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益。在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須清楚零件的加工工藝，設(shè)計(jì)出的零件要能加工、易加工。充分了解模具各部件作用是設(shè)計(jì)者進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的前提，新的設(shè)計(jì)思路必然帶來新的模具結(jié)構(gòu)。與機(jī)械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無論在技術(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。（1）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。（2）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表面質(zhì)量，而模具的壽命一般較長，所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定，互換性好，具有“一模一樣”的特征。（3）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。（4）沖壓一般沒有切屑碎料生成，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，沖壓件的成本較低。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)才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。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，從而降低模具的成本，提高模具的質(zhì)量和縮短制造周期。目前，國外先進(jìn)工業(yè)國家模具標(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，大部分模具零件均從標(biāo)準(zhǔn)件廠購買，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。我國沖模標(biāo)準(zhǔn)化與專業(yè)化生產(chǎn)近年來也有較大發(fā)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，精度亦有提高。但總體情況還滿足不了模具工業(yè)發(fā)展的要求，主要體現(xiàn)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)量也還存在較多問題。另外，標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)的銷售、供貨、服務(wù)等都還有待于進(jìn)一步提高。第二章沖壓件工藝性分析沖壓件工藝性分析SO10.07該材料形狀簡單，只有落料和沖孔兩個(gè)工序。材料為Q235鋼，具有良好的塑性和沖壓性能，適合沖裁。由文獻(xiàn)［3］表9-13查出，沖裁件內(nèi)外形所能達(dá)到的精度為IT81T10。工件結(jié)構(gòu)形狀相對簡單，長方體形狀的，并且存在尖角，其中還有兩個(gè)大小相等，直徑為@161。60的孔，孔中心與邊緣之間的距離公差為土0.08mm,可以沖裁。將以上精度與工件簡圖中標(biāo)注的尺寸公差相比較，可認(rèn)為該工件的精度要求能夠在沖裁加工過程中得到保證，其他的尺寸標(biāo)注等情況，也符合沖裁的工藝要求。沖壓工藝方案的確定方案一：先沖孔，后落料。單工序模生產(chǎn)。方案二：沖孔一落料復(fù)合沖壓。復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：沖孔一落料級進(jìn)沖壓。級進(jìn)模生產(chǎn)。表2.1各類模具結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)比較模具種類比較項(xiàng)目單工序模級進(jìn)模復(fù)合模無導(dǎo)向有導(dǎo)向零件公差等級低一般可達(dá)IT13—IT10級可達(dá)IT10—IT8級零件特點(diǎn)尺寸不受限制厚度不受限制中小型尺寸厚度較厚小零件厚度0.2—6mm可加工復(fù)雜零件，如寬度極小的異形件形狀與尺寸受模具結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度限制，尺寸可以較大，厚度可達(dá)3mm-7-零件平面度低一般中小型件不平直，高質(zhì)量制件需較平由于壓料沖件的同時(shí)得到了較平，制件平直度好且具有良好的剪切斷面生產(chǎn)效率低較低工序間自動(dòng)送料，可以自動(dòng)排除制件，生產(chǎn)效率高沖件被頂?shù)侥＞吖ぷ鞅砻嫔希仨毷謩?dòng)或機(jī)械排除，生產(chǎn)效率較低安全性不安全，需采取安全措施比較安全不安全，需采取安全措施模具制造工作量和成本低比無導(dǎo)向的稍高沖裁簡單的零件時(shí)，比復(fù)合模低沖裁較復(fù)雜零件時(shí)，比級進(jìn)模低適用場合料厚精度要求低的小批量沖件的生產(chǎn)大批量小型沖壓件的生產(chǎn)形狀復(fù)雜，精度要求較高，平直度要求高的中小型制件的大批量生產(chǎn)結(jié)合表2.1分析知：方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，制造周期短，制造簡單，但需要兩副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)的要求。方案三只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，精度也能滿足要求，但模具輪廓尺寸較大，制造復(fù)雜，成本較高。方案二也只需一副模具，制件精度和生產(chǎn)效率都較高，且工件最小壁厚大于凸凹模許用最小壁厚模具強(qiáng)度也能滿足要求。沖裁件的內(nèi)孔與邊緣的相對位置精度較高，板料的定位精度比方案三低，模具輪廓尺寸較小，制造比方案三簡單。通過對上述三種方案的分析比較，該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。模具結(jié)構(gòu)形式的確定正裝式復(fù)合模適用于沖制材質(zhì)較軟或板料較薄的平直度要求較高的沖裁件，還可以沖制孔邊距較小的沖裁件。倒裝式復(fù)合模不宜沖制孔邊距較小的沖裁件，但倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)簡單，又可以直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件卸件可靠，便于操作，并為機(jī)械化出件提供了有利條件，所以應(yīng)用十分廣泛。根據(jù)零件分析，制件的精度要求較低，孔邊距較大，為提高經(jīng)濟(jì)效益和簡化模具結(jié)構(gòu)，適宜采用倒裝復(fù)合模生產(chǎn)。根據(jù)以上分析確定該制件的生產(chǎn)采用倒裝式復(fù)合模具生產(chǎn)。第三章零件工藝計(jì)算排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算沖裁件在條料上的布置方法稱為排樣。排樣設(shè)計(jì)包括選擇排樣方法、確定搭邊值、計(jì)算條料寬度和送料步距，計(jì)算材料利用率，畫排樣圖。搭邊值的確定搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差，保持條料有一定的剛度，以保證零件質(zhì)量和送料方便。搭邊過大，浪費(fèi)材料。搭邊過小，沖裁時(shí)容易翹曲或被拉斷，不僅會增大沖件毛刺，有時(shí)還有拉入凸、凹模間隙中損壞模具刃口，降低模具壽命?；蛴绊懰土瞎ぷ?。根據(jù)零件形狀，查《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表2.5.2可知：工件之間搭邊值a=2.0mm,工件與側(cè)邊之間搭邊值@「2.21^。排樣方案的選擇根據(jù)對所給零件的分析，綜合各方面因素，權(quán)衡利弊，采用直排有廢料排樣方式，這樣可以保證沖件質(zhì)量，提高模具壽命?？梢匝a(bǔ)償送料誤差，以保證沖出合格工件；保持條料剛度利于送料，避免廢料絲進(jìn)入模具間隙損壞模具。根據(jù)直排的排樣方式，可以將排樣分為橫排和豎排。豎排排樣圖如圖3-1所示:圖3-1豎排排樣圖1.計(jì)算沖壓件的毛坯面積:-10-(3-1)A=(80x60)-2X3.14X82mm2=4398mm2(3-1)2.2.條料寬度:B=(B=(L+2a)0=(80+2x2.2)0 mm=84.40mm (3-2)-A —0.16 —0.163.3.進(jìn)距:h=(60+2)mm=62mm (3-3)4.一個(gè)進(jìn)距的材料利用率：“二nAx100%=1X4398x100%=84.05% (3-4)Bh 84.4x62橫排排樣圖如圖3-2所示:.計(jì)算沖壓件的毛坯面積:A=[(80x60)-2X3.14X82]mm2=4398mm2 (3-5).條料寬度:B=(L+2a)0=(60+2x2.2)0 mm=64.40 mm (3-6)-A -0.16 -0.16.步距:(3-7)h=(80+2)mm=82mm(3-7).一個(gè)步距的材料利用率:-11-nA 1義4398“二—義100%= *100%=83.28% (3-8)Bh 64.4義823.1.3兩種排樣方案的比較及選擇通過兩種方案的比較，方案一的材料利用率比方案二的材料利用率高，所以我們選擇第一種豎排排樣方案。沖裁力的計(jì)算用平刃沖裁時(shí)，其沖裁力F一般按下式計(jì)算：F=KLttb (3-9)式中：F一沖裁力；L一沖裁周邊長度；t―材料厚度；tb一材料抗剪強(qiáng)度；K一系數(shù)，系數(shù)K是考慮到實(shí)際生產(chǎn)中，模具間隙值的波動(dòng)和不均勻，刃口磨損、板料力學(xué)性能和厚度波動(dòng)等原因的影響而給出修正系數(shù)。落料力：F1=L1t。b=(280x2x375)N=2.1x105N (3-10)沖孔力：F2=L21。b=(50.24x2x375)N=3.8x104N (3-11)落料時(shí)的卸料力：FX=kXF1 (3-12)查表取k=0.05，故XFX=0.05x2.1x105N=1.05x104N沖孔時(shí)的推件力：FT=nk^F^ (3-13)-12-查表取k=0.55，故TFT=1.5x0.55x3.8x104N=3.1x104N總壓力：FZ=F]+2F2+FX+2FT=3.6x105N (3-14)沖壓設(shè)備的初步選定根據(jù)總壓力FZ=3.6x105N查《沖壓模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)與范例》表9-9可選用：開式雙柱可傾壓力機(jī)JC23-35公稱壓力：350KN滑塊行程：80mm最大閉合高度：280mm工作臺尺寸：380mmx610mm(前后x左右)滑塊中心到床身距離/mm：205mm模柄孔尺寸：①50mmx70mm(直徑x孔深)沖裁壓力中心的確定(1)按比例畫出零件的輪廓形狀，并確定坐標(biāo)系，標(biāo)注如圖3-3所示。(2)分別畫出坐標(biāo)軸x,y(3)計(jì)算出該沖裁件的壓力中心：因?yàn)樵摴ぜ且粋€(gè)對稱工件，故其壓力中心為工件的中心。綜上所述，沖裁件的壓力中心坐標(biāo)為(4030)。工作零件刃口尺寸計(jì)算間隙值的確定-13-由《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表2.3.3可得：間隙值Zmin=0.246,Zmax=0.360mm。凸凹模刃口尺寸的計(jì)算.加工方法的確定在確定工作零件刃口尺寸計(jì)算方法之前，首先要考慮工作零件的加工方法及模具裝配方法。因該工作零件的形狀相對較簡單，適宜采用線切割機(jī)床分別加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，這種加工方法可以保證這些零件各個(gè)孔的同軸度，使裝配工作簡化。因此工作零件刃口尺寸計(jì)算就按分開加工的方法來計(jì)算。.沖孔部分對沖孔①16采用凸凹模分開的加工方法，其凸凹模刃口部分尺寸分別按IT6和IT7制造，計(jì)算如下:由《互換性與測量技術(shù)(第二版)》表3-2可得凸凹模制造公差：5t=0.011 5a=0.018查《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》P63可得磨損系數(shù)：x=1尺寸①16：d=(d +必)0=(16+0.060)0 =16.0600mm (3-15)Tmin -51 -0.011 -0.011d=(d+Z)+5a=(16.060+0.246)+0.018=16.306+0.018mm (3-16)aTmin0 0 0校核：Zmax-Zmin=0.360-0.246=0.114mm5T+54=0.029mm滿足：Z-Z.>5t+5a (3-17)的條件孔距：L=L±1A=(42±0.125x2x0.008)mm=(42±0.002)mm(3-18)d83.落料部分對外輪廓的落料采用分開加工方法，其凸凹模刃口部分尺寸計(jì)算如下：由公差表查得80±0.07mm為IT10級，60±0.05mm為IT10級，故分別取x=1,則其中：落料1(長)：D=(D -xA)+5a=(80.07-0.14)+0.030mm=79.93+0.030mm (3-19)A1 max110 0 0D=(D-Z)0=(79.93-0.246)0mm (3-20)T1A1min-51 -0.019校核：|5Tl+5J<Zmax-Zmin (3-21)即：0.049<0.114(滿足間隙公差)-14-

落料2(寬):(3-22)(3-33)D=(D —%A)+3A=(60.05—0.1)+0.030mm=59.95+0.030(3-22)(3-33)A1 maxi 20 0 0D=(D—Z)0=(59.95—0.246)0 mm=59.704。 mmT1Aimin-所 -0.019 -0.019校核：0.030mm+0.019mm=0.049mm<0.0114mm(滿足間隙公差條件)第四章模具總體設(shè)計(jì)及部分零件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)使用復(fù)合沖模將凹模及凸模固定在上模上，是典型的倒裝結(jié)構(gòu)。兩個(gè)導(dǎo)料銷控制條料送進(jìn)的導(dǎo)向，固定卸料板控制送料的進(jìn)距。卸料采用彈性卸料裝置，彈性卸料裝置由卸料板、卸料板螺釘和彈簧組成。沖制的工件有推桿和推件塊組成的剛性推件裝置推出。沖孔的廢料可通過凸凹模的內(nèi)孔從壓力機(jī)臺面孔漏下。工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模的刃口形式，考慮到實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用，所以采用刃□強(qiáng)度較高的凹模，即如圖4-2所示的刃口形式。由凹模厚度H=kb,凹模壁厚c=(1.5?2)H可得：由《沖壓模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)與范例》表2.22可知：k=0.28TOC\o"1-5"\h\zH=kb=0.28X80=22.4mm (4-1)因?yàn)榘寄５母叨纫獮橐粋€(gè)整數(shù)值，故取H=24mmc=1.5H=1.5X24mm=36mm (4-2)凹模寬度：B=b+2c=(60+2x36)mm=127.2mm (4-3)凹模長度：L=(80+2x36)mm=147.2mm (4-4)查《沖壓模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)與范例》表9-45,選模架規(guī)格LXB:160mmX125mm。所以最終確定凹模的寬度B=125mm,長度L=160mm。-15-

圖4-2凹模圖4-2凹模凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沖①16孔的圓形凸模，由于模具需要在凸模外面裝推件塊，因此設(shè)計(jì)成直立的形狀。尺寸標(biāo)注如圖4-1所示。根據(jù)工件圖樣，工件中有2個(gè)孔，因此，要需設(shè)計(jì)2個(gè)凸模，為了方便固定，都采用階梯式，長度為:(4-5)L二凹模+(0.6?0.8)H+t+h=24+0.6X24+2+14.6=55(4-5)凸模直徑取27mm。圖4-1凸模凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-16-本模具為復(fù)合沖裁模，因此除沖孔凸模和落料凹模外，必須還有一個(gè)凸凹模。凸凹模的結(jié)構(gòu)簡圖如圖4-3所示。校核該凸凹模的強(qiáng)度：按《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表2.9.6可得凸凹模的最小壁厚為4.9mm，而實(shí)際最小壁厚為16mm，故復(fù)合設(shè)計(jì)的強(qiáng)度要求。凸凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配制，并保證雙面間隙為0.246?0.360mm之間。凸凹模上的孔心距尺寸為42mm的公差，應(yīng)比零件圖所標(biāo)精度高3?4級，通過上述凸凹模刃口尺寸的計(jì)算，可得：孔中心距尺寸公差為：42土0.002mm。凸凹模的高度為：H凸=h+h+t+h=14+2+2+14=50mm (4-6)式中々為卸料板厚度，取14mm，h2為凸凹模固定板厚度取20mm，t為材料的厚度取2mm，h為卸料板與固定板之間的安全高度，取14mm。卸料零件的設(shè)計(jì)計(jì)算(1)根據(jù)分析，采用橡膠塊卸料，用四塊聚氨酯橡膠塊卸料，每塊橡膠分擔(dān)的卸料力為:-17-

1.05x1044N1.05x1044N=2625N（2）考慮橡膠塊的工作壓縮量較大，取壓縮率￡,=10%，并由表4-1差得單位壓力的Fq=1.1MPa。按公式：A=Fy/Fq （4-8）式中：A-橡膠塊的面積（mm）；%-橡膠塊所受的壓力（N）；%-橡膠塊受壓時(shí)的單位壓力（MPa）。刃B么：A=2625/1.1mm2=2386.36mm2表4-1橡膠壓縮率與單位壓力橡膠壓縮率￡（%）橡膠單位壓力Fq（MPa）合成橡膠聚氨酯彈性體100.261.1150.50200.702.5251.06301.524.2352.105.6（3）選取直徑為16mm的卸料螺釘，查《沖壓模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)與范例》表9-40選取彈性體卸料螺釘孔的直徑為d=16.5mm，則彈性體的外徑D可按下式求得：(4-9)代入數(shù)據(jù)，計(jì)算得D=57.5mm。為了保證足夠的卸料力，以獲得平整的工件，需要加大壓料力，故取D=60mm。（4）計(jì)算預(yù)壓力Fy=AFq （4-10）代入數(shù)據(jù)計(jì)算得F=2763.2Ny（5）求橡膠塊的自由高度:-18-hH=——g— (4-11)￡,T式中：hg一工作行程￡.一橡膠塊的極限壓縮率(％)，對于硬度為邵氏70?80A的聚氨酯橡膠，則應(yīng)取￡.<35%,硬度越高，￡.值越小，這里取￡.=30%￡,一橡膠塊預(yù)壓縮率，聚氨酯橡膠￡,=10%那么：H=3K10%=45mm；查《沖壓模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)與范例》表9-36選H=50mm。橡膠塊高度的校核：0.5WH/DW1.5；即0.5W50/60W1.5。經(jīng)校核合格。(6)求極限壓縮量：h=￡H (4-12)貝I：h.=30%X50mm=15mm(7)求預(yù)壓縮量：h=￡H (4-13)則：h=10%x50=5mm(8)橡膠塊工作極限下的壓縮量：h=H-%=50-15=35mm橡膠塊預(yù)壓下的高度：h=H-hy=50-5=45mm工作行程的校核：hg<hjhy (4-14)即9<15-5=10,經(jīng)校核合格。模架的選用根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)及尺寸，我們模架選用中等精度，中、小尺寸沖壓件的后側(cè)導(dǎo)柱模架，從右向左送料，操作方便。由文獻(xiàn)［9］查表可得：上模座：L/mmxB/mmxH/mm=160x125x35下模座：L/mmxB/mmxH/mm=160x125x40墊板厚度查表可取得4?12之間，所以我們?nèi)|板厚度為12mm。-19-凸模固定板的厚度：查《沖壓模具簡明設(shè)計(jì)手冊》表15.57選H=20mm凹模的厚度已定為：24mm卸料板的厚度為：查《沖壓模具簡明設(shè)計(jì)手冊》表15.28可得：14mm模具的閉合高度：H模:(35+12+20+24+14+2+40)mm=147mm (4-15)導(dǎo)柱：d/mmxL/mm=25x130導(dǎo)套：d/mmxL/mmxD/mm=25x85x33沖裁模閉合高度的校核：前面有沖壓力初選350KN的壓力機(jī)，最大閉合高度為280mm。校核：Hm.n+10&H+h<Hmax-5 (4-16)其中h為墊板的厚度，H為模具的閉合高度，H跡*、Hmin分為壓力機(jī)的最大、最小閉合高度。經(jīng)校核不難發(fā)現(xiàn)所算的閉合高度滿足上述式子要求。定位零件的選用結(jié)合本套模具的具體結(jié)構(gòu)，考慮到工件的形狀，設(shè)置一何6的活動(dòng)擋料(起定距作用)和兩個(gè)*8的活動(dòng)導(dǎo)料銷。擋料銷和導(dǎo)料銷的下面分別采用壓縮彈簧，在開模時(shí)，彈簧恢復(fù)彈力把擋料銷頂起，使它處于工作狀態(tài)，旁邊的導(dǎo)料銷也一起工作。模柄沖模通過模柄將上模固定在沖床滑塊上，，在安裝時(shí)應(yīng)注意模柄直徑和壓力機(jī)模柄孔直徑要一致。本設(shè)計(jì)采用壓入式模柄結(jié)構(gòu)，可以保證較高精度的同軸度和垂直度，其結(jié)構(gòu)形勢如下圖：此模柄與上模座的連接，采用過度配合(H7/m6)。查《沖壓模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)與范例》表9-41得模柄尺寸為：直徑：50mm高度：70mm-20-第五章結(jié)束語通過這次模具設(shè)計(jì)，本人在多方面都有所提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的專業(yè)基礎(chǔ)知識進(jìn)行一次冷沖壓模具設(shè)計(jì)工作的設(shè)計(jì)訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立工作能力，鞏固與擴(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)的基本的模具技能懂得了怎樣分析零件的工藝性，怎樣確定工藝方案，了解了模具的基本結(jié)構(gòu)，提高了計(jì)算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)各科相關(guān)的課程都有了全面