《方形蓋板沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)》8700字

方形蓋板沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)目錄1緒論 11.1冷沖壓模具概述 11.2沖壓模具的發(fā)展趨勢(shì) 11.3沖壓模具的現(xiàn)狀和市場(chǎng)需求 12沖裁件工藝分析 32.1材料分析 32.2零件結(jié)構(gòu) 32.3尺寸精度 43沖裁方案的確定 53.1沖裁工藝方案的確定 53.2沖裁工藝方法的選擇 54模具總體結(jié)構(gòu)的確定 64.1模具類型的選擇 64.2送料方式的選擇 64.3定位方式的選擇 64.4卸料方式的選擇 64.5導(dǎo)向方式的選擇 65工藝參數(shù)計(jì)算 75.1毛坯尺寸計(jì)算 75.2排樣方式的選擇 85.3沖裁力的計(jì)算 106刃口尺寸計(jì)算 136.1模具間隙及刃口尺寸 137主要零部件設(shè)計(jì) 167.1凹模設(shè)計(jì) 167.2凸模的設(shè)計(jì) 177.3卸料板的設(shè)計(jì) 187.4固定板的設(shè)計(jì) 197.5墊板的設(shè)計(jì) 207.6上下模座、模柄的選用 208.1沖裁設(shè)備的校核 21結(jié)論 22參考文獻(xiàn) 24第6頁(yè)共25頁(yè)1緒論1.1冷沖壓模具概述模具的起源至今已無法考證，但是從如今的考古發(fā)現(xiàn)，早從石器時(shí)代開始，人類已經(jīng)開始使用簡(jiǎn)單的單型腔形式對(duì)食物進(jìn)行造型，或許那時(shí)的人類還沒有模具的概念，但是到了青銅器時(shí)代，模具的發(fā)展已經(jīng)初具規(guī)模，特別是我國(guó)的青銅器，在已經(jīng)采用模具對(duì)大量的兵器和樂器進(jìn)行造型，并且厚度均勻，產(chǎn)品剛性較強(qiáng)，說明從古至今，模具行業(yè)一直都潛移默化的影響著人們的生活[1]。1.2沖壓模具的發(fā)展趨勢(shì)在現(xiàn)代社會(huì)，我國(guó)的模具行業(yè)起步較晚，上世紀(jì)我國(guó)對(duì)于模具重視程度不夠，導(dǎo)致我國(guó)和他國(guó)的模具行業(yè)制造水平存在較大差距，但是自從改革開放以后，我國(guó)認(rèn)識(shí)到了模具行業(yè)作為輕工業(yè)的基礎(chǔ)的重要性，開始大力扶持模具行業(yè)，不僅大量的學(xué)校開設(shè)模具課程，還大量引進(jìn)外企，帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)就業(yè)崗位的同時(shí)，學(xué)習(xí)大量的外國(guó)先進(jìn)的模具技術(shù)，時(shí)至今日，我國(guó)的沿海城市特別是廣東珠三角地區(qū)，模具行業(yè)依然處理模具中心地帶，龍頭帶動(dòng)了龍身，全國(guó)大大小小的模具企業(yè)拔地而起，從中可以看出國(guó)家對(duì)于模具行業(yè)的重視。直到現(xiàn)在，雖然我國(guó)的模具制造水平已經(jīng)名列世界前茅，但是依然存在著不小的差距，其差距體現(xiàn)在對(duì)于精密模具以及大型和高速模具的設(shè)計(jì)與制造上，雖然我國(guó)的進(jìn)口量減小，出口量增加，但是如何解決高端型模具的問題依然比較嚴(yán)峻，這是亟待我們從業(yè)人員解決的重中之重[2]。在現(xiàn)代產(chǎn)品制造技術(shù)上，雖然科技不斷進(jìn)步，涌現(xiàn)出大量的新型產(chǎn)品制造技術(shù)，比如3D打印等，3D打印技術(shù)的發(fā)展迅速，能夠通過建模后打印出幾乎任何產(chǎn)品，但是至少在近數(shù)十年內(nèi)無法真正做到取代模具行業(yè)的作用，雖然模具行業(yè)在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)非常成熟，新型的模具技術(shù)任然在不斷發(fā)展和進(jìn)步，比如由英法德等國(guó)以及我國(guó)高等院校都研發(fā)出了CAE/CAM軟件，是一種建立在數(shù)字系統(tǒng)基礎(chǔ)上的模擬分析軟件，能夠直接通過軟件分析出材料的變形和成型程度，很大程度上的節(jié)省了模具的設(shè)計(jì)和制造的時(shí)間以及成本，對(duì)模具行業(yè)存在極大的意義，但是軟件的操作復(fù)雜，屬于高端的行業(yè)軟件，現(xiàn)如今來說，我國(guó)CAE/CAM軟件的普及率較低，大多數(shù)企業(yè)被制約在利潤(rùn)的條件下，無法投入大量的精力去培育和學(xué)習(xí)CAE/CAM軟件，因此，我國(guó)如今需要迅速普及模擬分析軟件技術(shù)[3]。1.3沖壓模具的現(xiàn)狀和市場(chǎng)需求沖壓模具從古至今發(fā)展的非常迅速，通過我們現(xiàn)在的發(fā)展速度來看，沖壓模具制造出來的產(chǎn)品尺寸公差可以精確到±0.02mm，模具的速度最大的運(yùn)轉(zhuǎn)速度提高了很多，于此同時(shí)，線切割快線&慢線、磨床工藝、帶電的脈沖、電火花穿孔機(jī)、車床、銑床、刨床、鉆床等都是我們常用的模具加工的設(shè)備，然而，因?yàn)橐恍┚缺容^高的加工設(shè)備價(jià)格非常昂貴，所以模具加工的成本也提高，比如線切割、工藝磨床這些加工裝備，好多中小企業(yè)運(yùn)用了其他精度比較低的設(shè)備來代替價(jià)格高的設(shè)備，從而節(jié)省了模具的加工成本，但是模具加工的精度卻變得比較低了，生產(chǎn)效率也越來越低了，勞動(dòng)力的生產(chǎn)成本確越來越高，工廠的訂單也開始變少，這也是我國(guó)的一些小工廠特別是是沿海地區(qū)的一些小工廠面臨的問題。從古至今，模具行業(yè)有著跨越性的進(jìn)步，并有著很大的變化。伴隨著數(shù)控車床的大規(guī)模使用，模具生產(chǎn)出來的產(chǎn)品的精度大大提高，從而模具對(duì)設(shè)計(jì)師的能力要求也有著提高，在一些大的企業(yè)中，運(yùn)用數(shù)控壓力機(jī)和氣動(dòng)自動(dòng)送料替代了之前的手動(dòng)送料方法，該裝置的優(yōu)點(diǎn)是特用、穩(wěn)固、準(zhǔn)確、活動(dòng)性強(qiáng)，價(jià)格比較低廉[4]。我們?cè)谀＞咴O(shè)計(jì)之前，對(duì)零件先分析它的工藝。隨著數(shù)控機(jī)床的使用，它使我們之前使用的鉗工所制作出來的模具已不再使用，現(xiàn)在線切割是一種重要的設(shè)備尤其是用在模具加工中，線切割快走絲加工的尺寸公差為±0.02mm，線切割加工精度為±0.005，比較好設(shè)定其下料的尺寸，當(dāng)我們?cè)谠O(shè)計(jì)模具和加工模具時(shí)彎曲工藝是比較困難的，也是模具設(shè)計(jì)的重中之重。它之所以比較難是因?yàn)樗缓每刂扑蹚潟r(shí)的角度和它回彈時(shí)所產(chǎn)生的力度比較難判定；另外，零件展開后的尺寸代表著彎曲成形后的輪廓尺寸，因此根據(jù)零件的材料特性，僅僅通過我們的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)算出來它經(jīng)過彎曲后又彈回來的回彈值，算出彎曲沖模的極限偏差值，在模具試模的過程中總結(jié)彎曲沖模尺寸，能夠減少模具的試模次數(shù)，剪短模具設(shè)計(jì)及加工的時(shí)間。[5]。

2沖裁件工藝分析2.1材料分析a3鋼材是一種含碳量偏低的碳素鋼，在現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)GB221-79標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)應(yīng)的牌號(hào)是Q235碳素結(jié)構(gòu)鋼。Q235抗拉強(qiáng)度約是375-460MPa抗剪強(qiáng)度約是300-368Mpa。圖2-1方形蓋板樣件工件要求大批量生產(chǎn)，材料使用Q235碳素結(jié)構(gòu)鋼，工件厚度為1mm后續(xù)工藝計(jì)算中運(yùn)用IT14精度標(biāo)準(zhǔn)。表2-1常見零件公差等級(jí)表2.2零件結(jié)構(gòu)該工件應(yīng)包括沖孔、拉深、落料等工序，材質(zhì)是A3，性能高，適合下料，工件外形比較容易加工，工件中有1個(gè)方形拉深和6個(gè)圓孔；孔距邊緣符合要求。2.3尺寸精度工件的厚度為1mm，材料A3，由于本次設(shè)計(jì)任務(wù)書對(duì)于工件的精度沒有具體要求，查公差等級(jí)表可知采用通用的IT14即可，在后續(xù)設(shè)計(jì)的工藝計(jì)算中將運(yùn)用IT14精度的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。

3沖裁方案的確定3.1沖裁工藝方案的確定包含落料、沖裁、工件拉深和翻邊這4個(gè)工位，能夠得到以下的3個(gè)加工案：1：落料、拉深、沖孔、修邊工藝按單模具生產(chǎn)方案2：落料、拉深、沖孔、修邊工藝，沖裁用復(fù)合模生產(chǎn)方案3：沖裁前、拉深、沖裁、落料適用于進(jìn)模生產(chǎn)方案3.2沖裁工藝方法的選擇方案一：?jiǎn)喂ば驔_裁模工藝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是需要四個(gè)步驟，上一個(gè)工序進(jìn)入下個(gè)工序后降低工件質(zhì)量和精度，適用于小批量生產(chǎn)的工件。方案二：復(fù)合模能夠在一副模具中完成，即落料拉深沖孔復(fù)合模加上拉深單工序，是一種常見的具有極高可行性的模具形式，模具結(jié)構(gòu)相對(duì)而言并不復(fù)雜，并且精度很高，生產(chǎn)效率也高，由于單個(gè)復(fù)合模只存在一個(gè)工位，同時(shí)完成沖裁和成型，因此模具的整體尺寸也較小，更小的模具尺寸表示這匹配的壓力機(jī)更小，更容易滿足生產(chǎn)需求，節(jié)省了生產(chǎn)成本。方案三:級(jí)進(jìn)模的形式能夠應(yīng)對(duì)各種工序，本次設(shè)計(jì)的工件工序較少，但是級(jí)進(jìn)模中條料的遞進(jìn)同樣需要多次定位，精度相比單工序模具高，但是略低于復(fù)合模，雖然生產(chǎn)效率高，但是由于多工位的存在，模具整體尺寸較大，并且模具的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，因此生產(chǎn)成本更高；總結(jié)：經(jīng)過三種方案的對(duì)比，從精度、效率、成本各方面考慮，選用級(jí)進(jìn)模。

4模具總體結(jié)構(gòu)的確定4.1模具類型的選擇由3.2沖裁工藝方法的選擇可知，采用級(jí)進(jìn)模沖裁。4.2送料方式的選擇由于工件需要大批量生產(chǎn)，而且用哪種類型的模具已經(jīng)決定好了，所以選用橫向送料的方式進(jìn)行送料。4.3定位零件的確定應(yīng)為沖裁模由圓柱材料制成，選用導(dǎo)料板操作更簡(jiǎn)便的控制條料的導(dǎo)向，沒有側(cè)向沖壓設(shè)備，止動(dòng)銷決定條料的進(jìn)給距離，首件沖孔位置因條料長(zhǎng)度有一定余量，可通過操作員的目視檢查確定。4.4卸料方式的選擇剛性卸料是指固定卸料板的結(jié)構(gòu)，通常用于下料后卸下堅(jiān)硬、厚實(shí)、精度低的工件[7]。彈性卸料不光能夠卸料而且還可以壓料。大部分是用在比較薄的板材上。因?yàn)橛袎毫?，下料部分比較光滑，卸壓板、彈性元件和卸料螺桿由壓力裝置組成。因?yàn)楣ぜ虾駷?mm，表面精度要求也不是很多高，所以選用彈性卸料板。4.5導(dǎo)向方式的選擇經(jīng)由以上方案分析和模具外的外形以及送料方式，為了能夠加工出更加精準(zhǔn)的工件和使模具使用的時(shí)間更長(zhǎng)遠(yuǎn)，采用模架b，操作者可以看到材料在模具中的送料動(dòng)作，由于前后左右不限，能滿足工件成形的要求。(a)中間導(dǎo)柱(b)后側(cè)導(dǎo)柱(c)對(duì)角導(dǎo)柱(d)調(diào)角導(dǎo)柱圖圖4-1導(dǎo)柱模架

5工藝參數(shù)計(jì)算5.1毛坯尺寸計(jì)算方形拉深直邊可近似看做彎曲來計(jì)算毛坯尺寸按彎曲件展開來計(jì)算，由式（5-1） （5-1）式中——中性層半徑（mm）；——彎角半徑1.5mm；——中性層位置因素；——材料厚度，1mm。圖5-1方形蓋板毛坯則中性層半徑 （5-2）中性層長(zhǎng)度 （5-3）直線部分長(zhǎng)度為：（5-4）圖5-2方形蓋板毛坯同上：寬度方向展開尺寸B=72.6mm所以，毛坯的尺寸為80.6mmx72.6mm表5-1中性層位置因素R∕tKR∕tKR∕tKR∕tK0.10.210.60.261.50.3650.460.20.220.70.272.00.377.50.50.30.230.80.32.50.400.40.241.00.313.00.420.50.251.10.334.00.445.2排樣方式的選擇5.2.1排樣及搭邊值的計(jì)算沖壓模具通常是以條料的形式送進(jìn)模具，通過模具將條料沖裁出單個(gè)的產(chǎn)品，因此在設(shè)計(jì)模具時(shí)，需要對(duì)條料能夠沖裁出多少產(chǎn)品進(jìn)行一定順序的排列，此種排列就叫做排樣圖，排樣圖能夠反映出材料的利用率，排樣越緊湊，材料的利用率越高，反之則越低，設(shè)計(jì)時(shí)盡量的提高材料利用率能夠減少模具的生產(chǎn)成本，但是在排樣設(shè)計(jì)時(shí)，不能一味的追求高利用率，還需要保證產(chǎn)品的精度。因此，排樣圖的設(shè)計(jì)通過排列的緊湊程度，搭邊值的大小，分為三種方式：無搭邊、少搭邊和有搭邊。搭邊值就是指工件與工件或者條料側(cè)邊的距離，搭邊值越小，材料利用率越高，反之越低，無搭邊排樣指工件不論是工件與側(cè)面皆無距離，此種排樣方式只存在于簡(jiǎn)單外形的工件，并且由于沒有搭邊值的過渡，一旦凸?；蛘甙寄０l(fā)生定位偏差或者長(zhǎng)期的生產(chǎn)之后產(chǎn)生磨損之后，工件的質(zhì)量將難以保證，因此，除非特定情況下，否則不會(huì)采用此種搭邊方式。少搭邊是指工件間不存在距離，但是與側(cè)面存在距離，此種方式能夠減少無搭邊排樣方式帶來的誤差，但是同樣緊湊的工件間排列也會(huì)影響產(chǎn)品的精度，因此同樣不常用。相比前兩種排樣方式，有搭邊排樣方式最為常用，不管是工件間還是工件與側(cè)邊都存在搭邊值，當(dāng)模具發(fā)生磨損或者偏差時(shí)，能夠?qū)⒋钸呏笛a(bǔ)入產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)高精度的沖裁，雖然材料利用率相對(duì)較低，但是產(chǎn)品的精度最高。條料排樣的方式有直排，對(duì)排，斜排等等，是根據(jù)工件在條料上的組合形式而定，對(duì)于簡(jiǎn)單外形的對(duì)稱工件，可以直接利用直排或者對(duì)排，類似于整列的方式在條料上呈現(xiàn)，但是對(duì)于異形工件，當(dāng)直排難以將材料利用率提高的情況下，可以利用斜排，將工件斜向整列排序，得到比直排更高的材料利用率，因此，在設(shè)計(jì)排樣圖時(shí)，需要結(jié)合工件的外形選擇盡量高的排樣方式。在進(jìn)行排樣的設(shè)計(jì)時(shí)，還需要注意一下的幾個(gè)方面：1.相同的工件需要斷面毛刺一致，特別是對(duì)于不對(duì)稱工件，在采用對(duì)排時(shí)，盡可能的選擇旋轉(zhuǎn)方式而不是整列方式，否則生產(chǎn)出的工件會(huì)產(chǎn)生兩種斷面。2.設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模排樣時(shí)，需要注意盡可能減少模具的工位，以及設(shè)置一定的空工位，減少模具工位是為了減小模具尺寸，從而減少模具的制造成本，設(shè)置一定的空工位是為了保證模具產(chǎn)品質(zhì)量，防止模具結(jié)構(gòu)過于擁擠，產(chǎn)生干涉或者模具強(qiáng)度降低的現(xiàn)象。3.設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到外形尺寸較為復(fù)雜的情況，此時(shí)就需要將復(fù)雜的刃口多段沖裁，逐步?jīng)_裁，降低了凸模凹模的加工難度的同時(shí)，還能夠避免銳角尖角，增強(qiáng)模具的壽命。排樣方式如下圖所示，第一步預(yù)沖孔，然后進(jìn)行拉深，第三步?jīng)_成型的孔，最后一步落料。圖5-3排樣方式5.2.2步距的計(jì)算條料每次前進(jìn)的距離步距計(jì)算：(5-5)式中——步距；——條料送進(jìn)方向的寬度值；——搭邊值。5.2.3條料寬度的確定理論上條料寬度可按下式計(jì)算：(5-6)式中為，為，為，為。條料寬度計(jì)算如下：5.2.4材料利用率的計(jì)算材料利用率反映出模具的經(jīng)濟(jì)性，同樣的工件材料利用率的大小根據(jù)排樣方式的不同會(huì)產(chǎn)生變換，和條料的搭邊值，排列方式息息相關(guān)。單個(gè)步距的材料利用率為：(5-7)式中——；——調(diào)料寬度(mm)；——步距(mm)。工件的面積A經(jīng)CAD測(cè)量得：A=5090.11mm2將送料步距S以及條料寬度B帶入上式：=[5090.11÷(84.6×74.1)]×100%≈81.2%5.3沖裁力的計(jì)算5.3.1落料力的計(jì)算我們通過計(jì)算沖裁力可以選擇一個(gè)相對(duì)于來說比較合適的沖床，從而可以更加合理的設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)及計(jì)算其強(qiáng)度，沖床的噸位一定要﹥算出來的沖裁力才可以達(dá)到，沖裁力F按下式計(jì)算：（5-8）式中ι——；L——產(chǎn)品需要沖裁部分的周長(zhǎng)；t——；——；——，本次設(shè)計(jì)取1.3。：t=1mm：L=299.708mm=1.3*299.708*1*320N=124.68KN5.3.2卸料力的計(jì)算當(dāng)上模完成落料后，掉落在上模里的零件和廢棄料會(huì)堵在上模內(nèi)，通過彈性收縮，模具外表面的材料將夾在沖頭上。為了使落料持續(xù)不斷并且操作方便，使沖頭上的材料去除。從凸模上去除材料所用到的力，稱為卸料力卸料力：=KF(5-9)查下表5-2得到本次設(shè)計(jì)沖裁部分的卸料力系數(shù)為，取。由公式（5-9）得卸料力=KF≈0.05*（124.68+99.3）KN=11.2KN表5-2系數(shù)選取料厚t/mmKzKtKd0.10.140.0630.080.0550.060.0450.050.0250.035.3.3拉深力的計(jì)算(5-6)方形拉深力：5.3.4總壓力的計(jì)算模具的總壓力可以由下式計(jì)算得出=＋＋+F拉=124.68+99.3+11.2+1.1（5-7）=236.28KN所以模具的總壓力236.28KN5.3.5初選壓力機(jī)F總=237KN，由表5-3可知選擇JC23-25型壓力機(jī)。表5-3開式壓力機(jī)規(guī)格及參數(shù)

6刃口尺寸計(jì)算6.1模具間隙及刃口尺寸沖裁凸模和凹模的計(jì)算有分開計(jì)算法和配做法兩種，分開計(jì)算法是指單獨(dú)分開計(jì)算凸模和凹模的尺寸，配做法是指利用凹?；蛘咄鼓榛鶞?zhǔn)，通過沖裁間隙的聯(lián)系，配做凸?；蛘甙寄５某叽?。分開計(jì)算法和配做法各有優(yōu)勢(shì)，其中分開計(jì)算法由于計(jì)算較為復(fù)雜，所以常常用于工件的刃口尺寸和結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單的情況，在復(fù)雜情況下，常用配做法進(jìn)行計(jì)算。6.1.1模具間隙在大多數(shù)的現(xiàn)實(shí)工廠生產(chǎn)加工時(shí)，不光要確保切斷材料時(shí)截面的平整光滑還要保證工件的公差要求，并且盡量讓模具能夠使用的時(shí)間變長(zhǎng)。在加工中，我會(huì)根據(jù)以下的表格來選取合適的間隙值。查得：Zmin=0.07，Zmax=0.096.1.2刃口尺寸的計(jì)算，計(jì)算公式。第一種情況A：凹模損耗尺寸增大第二種情況B:凹模損耗尺寸第三種情況C：凹模損耗后尺寸沒有變化第一類尺寸;落料尺寸以凹模為基準(zhǔn)計(jì)算，查公差表可知，IT12級(jí)可滿足，凸凹模的尺寸精度要求應(yīng)更高，我們采用IT10級(jí)計(jì)算查《冷沖壓模具課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)》[1]表3-13得△=0.12，x△=0.12mm，δA=0.03，～=。，，查公差表可知，IT14級(jí)可滿足;，查公差表可知，IT13級(jí)可滿足;為自由公差尺寸，凸凹模的尺寸精度要求應(yīng)更高，我們采用IT10級(jí)計(jì)算查《冷沖壓模具課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)》[1]表3-13得△=0.058，x△=0.058mm，δA=0.014△=0.084，x△=0.08mm，δA=0.021△=0.1，x△=0.1mm，δA=0.23，～=：查《冷沖壓模具課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)》[1]表3-13得△=0.12，x△=0.12mm，δA=0.03△=0.1，x△=0.1mm，δA=0.023，～=圖6-1沖裁間隙圖表6-1沖裁模初始雙邊間隙值圖6-2刃口尺寸圖

7主要零部件設(shè)計(jì)雖然一些沖裁模具的組成和難易程度不一樣，但是它們的零部件類型不盡相同。在選擇主要零部件時(shí)，首先要考慮到部件的位置、固定和整體的配合方法，此套模具主要采用螺桿固定模具零件，采用導(dǎo)板送料定位，無側(cè)壓裝置。以下是各部分的設(shè)計(jì)。7.1凹模設(shè)計(jì)7.1.1凹模外形的確定根據(jù)凹模的形狀、厚度、尺寸偏差和模具架構(gòu)來選擇。由于此模具尺寸較大，邊緣呈凸形。這種強(qiáng)度較高，磨削后刃口尺寸基本沒有變化。如圖7-1所示。凹模各尺寸計(jì)算公式如下：H=Kl1（7-11）c>1.5H（7-12）凹模板邊長(zhǎng)L=l1+2c（7-13）凹模板邊寬B=l2+2c（7-14）式中：H——凹模邊壁厚l1——長(zhǎng)度方向最大距離；l2——寬度方向最大距離；——系數(shù)。查7-1系數(shù)K值表得：K=0.3。由（7-11）可計(jì)算落料凹模板的厚度的尺寸：H=Kl2=0.3×80=24取凹模厚度25mm由公式（7-12）可計(jì)算凹模邊壁厚的尺寸：c>1.5H=1.5×25=37.5（mm）取凹模邊壁厚為40mm。 根據(jù)上式計(jì)算的凹模厚度和邊壁厚，由此可以確定凹模板長(zhǎng)的尺寸和寬的尺寸。B=80+2*40=240mm;L=74.1*4+2*40=377.6mm查標(biāo)準(zhǔn)模架?。篖×B×H=400mm×250mm×25mm表7-1系數(shù)K值7.1.2凹模刃口尺寸的確定凹模的刃口結(jié)構(gòu)可以通過它的外形、厚度、尺寸偏差和模具架構(gòu)來選擇。凹模人口結(jié)構(gòu)有直壁刃口和錐形刃口，因?yàn)檫@個(gè)沖裁工件的外觀尺寸比較大點(diǎn)，刃口選擇直壁刃口。這種結(jié)構(gòu)的刃口強(qiáng)度較高，沖裁后刃口的尺寸不會(huì)改變適合這種精度要求較高的工件。7.1.3凹模精度與材料的確定在沖裁模具中凹模是主要的零部件，對(duì)于精度的要求較高，外輪廓選擇精度為IT17級(jí)，表面粗糙度Ra3.2，，材質(zhì)是使用Cr12。7.2凸模的設(shè)計(jì)7.2.1凸模的確定凸模是沖裁模主要的零部件，因?yàn)楣ぜ耐庑?、尺寸多變，所以凸模由鑲拼式和整體式兩種類型，本次設(shè)計(jì)的工件形式簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)單一，可以選擇整體階梯形凸模，固定板與凸模設(shè)計(jì)H7/M6配合圖7-1凹模7.2.2凸模高度設(shè)計(jì)凹模的長(zhǎng)度如下：L=a1+a2+t+（10～15）+（1～2）(7-5)式中:a1——固定板厚度；a2——卸料板厚度；t——料厚；10～15——安全距離。。圖7-2凸模高度尺寸7.2.3凸模材料的確定通常我們會(huì)選用耐磨性較好的材料來提高模具的使用時(shí)間，Cr12具有良好的耐磨性非常適合作為沖頭的材料，熱處理58~62HRC。7.2.4沖孔凸模精度沖孔凸模是主要的零部件，對(duì)于精度的要求很高，公差等級(jí)選擇IT7，表面粗糙度選為Ra1.6um。圖7-2沖孔凸模7.3卸料板的確定7.3.1卸料板形狀、尺寸在實(shí)際工作中，凸模在進(jìn)行沖孔等沖裁工序后，條料的沖裁部分會(huì)附著到凸模上，在開模時(shí)，上模上行，凸模會(huì)將條料帶離下模，造成下一次合模不能順利送進(jìn)條料，造成卡料，嚴(yán)重影響連續(xù)沖裁，因此，在進(jìn)行一個(gè)沖裁之后，需要一個(gè)把條料從凸模上卸下的機(jī)構(gòu)，這個(gè)機(jī)構(gòu)就叫做卸料機(jī)構(gòu)。卸料機(jī)構(gòu)根據(jù)運(yùn)動(dòng)的方式分為彈性卸料和剛性卸料，通常情況下彈性機(jī)構(gòu)由彈性元件驅(qū)動(dòng)，剛性卸料機(jī)構(gòu)則直接規(guī)定在上?；蛘呦履＃瑥椥孕读蠙C(jī)構(gòu)通常作用于工件較薄，卸料力較小的情況，能夠有效的保證產(chǎn)品的平直度，剛性卸料則作用于較厚的工件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。一般彈性機(jī)構(gòu)由卸料板，卸料螺釘和彈性元件構(gòu)成。方形蓋板毛坯厚度為1mm，厚度較薄，可以選擇彈性卸料。彈性卸料不僅用于較薄的工件，還能有效的保證工件的平直度。圖7-3卸料板7.3.2卸料板材料的選擇卸料板顧名思義就是卸料用的，在整個(gè)模具中很重要，所以它的的強(qiáng)度和硬度要達(dá)到很高的，所以材質(zhì)會(huì)選擇使用是45鋼。它很結(jié)實(shí)，不易變形，而且重塑性高，硬度高，強(qiáng)度高。7.4固定板選擇凸模的固定板是用來固定凸模，可以保證凸模能夠垂直模具平面，可以使零部件之間不會(huì)發(fā)生移動(dòng)，固定板與凸模之間可以采用H7/m6配合。固定板厚為（7-6）式中：；。（mm）凸模固定板厚度取20mm。圖7-4凸模固定板7.5墊板尺寸的確定墊板的形狀尺寸和凸模固定板形狀尺寸相似，它的厚度一般是3～10mm，查閱相關(guān)機(jī)械類文獻(xiàn)，可以選取墊形狀尺寸為長(zhǎng)400mm，寬250mm，高10mm。7.6上模座、下模座以及模柄的設(shè)計(jì)7.6.1上模座、下模座的設(shè)計(jì)上摸座材料選用HT200，400×250×50mm，標(biāo)準(zhǔn)為GB/T2855.5。下模座的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T2855.6。導(dǎo)套材料使用20鋼，導(dǎo)柱的材料為20鋼。兩者之間采用間隙配合H7/r6,熱處理硬度滲碳深度0.8～1.2mm，淬硬58～62HRC[5]。詳細(xì)尺寸、參數(shù)參照表7-2模架組合表7-2模架組合零部件數(shù)量材料參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)上模座1400x250x50mmGB/T2855.5下模架1400x250x60mmGB/T2855.6導(dǎo)柱1120D40*200mmGB/T2861.1導(dǎo)套1120D40*125*d48mmGB/T2861.67.6.2模柄的選用由于本次設(shè)計(jì)模具尺寸較小，在中小型模具的模柄選擇上，通常采用壓入式模柄即可，因此本次設(shè)計(jì)采用模柄選擇壓入式模柄A40JB/T7646.3-1994。

8沖裁設(shè)備的校核與選定8.1沖裁設(shè)備的校核壓力機(jī)最大閉合高度為Hmax=270mm，而模具和壓力機(jī)的閉合高度關(guān)系需要滿足：Hmin=Hmax–M=270-55=215即270-5≥H?！?05+10模具閉合高度220mm，因此滿足校核。

結(jié)論畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是方形蓋板沖壓成形和模具設(shè)計(jì)，早期任務(wù)是尋找外文參考然后進(jìn)行文獻(xiàn)翻譯，了解課題的研究意義以及國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)。正式設(shè)計(jì)時(shí)首先確定了工件的材料，工件的尺寸精度。然后從精度、效率、成本各方面考慮，最終選用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)方案。采用有搭邊的排樣方式，當(dāng)模具發(fā)生磨損或者偏差時(shí)，能夠?qū)⒋钸呏笛a(bǔ)入產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)高精度的沖裁，雖然材料利用率相對(duì)較低，但是產(chǎn)品的精度最高。其次重要的零部件如凹模刃口結(jié)構(gòu)選用直通式，這種刃口強(qiáng)度較高磨削后尺寸不變。凸模設(shè)計(jì)成階梯式，選用耐磨性較好的材料來提高壽命。卸料板選擇彈性卸料來保證沖裁件的平直度。后續(xù)還有的設(shè)計(jì)，上下模座、模柄的選用。從整體設(shè)計(jì)來看，模具適合大批量生產(chǎn)，操作簡(jiǎn)單，極大的提高生產(chǎn)工作效率

參考文獻(xiàn)[1]柯旭貴，張蓉清.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.9[2]甘永立.幾何量公差與檢測(cè)[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2013.11[3]彭建生.模具設(shè)計(jì)與加工速查手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2005.6[4]翁其金，徐新成.沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2012.1[5]鄭家賢.沖壓模具設(shè)計(jì)使用手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2007.7][6]賈俐俐.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)[M].北京：人民郵電出版社，2008.9[7]馮炳堯，韓泰榮，蔣文森.模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)[M].上海：上