畢業(yè)論文-多工位級(jí)進(jìn)模

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題名稱多工位級(jí)進(jìn)模目錄前言一．沖裁件工藝性分析 11.零件圖 22.工藝分析 33.確定沖裁工藝方案 4二．工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算 51、排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 62、材料利用率計(jì)算……………………73、搭邊料寬和步距的計(jì)算……………84、計(jì)算條料寬度………………………95、閉合高度的確定6、計(jì)算沖壓力與初選壓力機(jī) 101）分析 112）沖裁力 123）卸料力、推料力、頂件力…………137、計(jì)算凸凹模尺寸8、壓力中心確定三．模具的總體設(shè)計(jì) 141、模具類型的選擇 152、定位方式的選擇 163、卸料方式的選擇 174、模架類型的選擇 18四．模具零件的設(shè)計(jì) 191、模具零件結(jié)構(gòu)的分類……………201）凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………21（1）凸模的結(jié)構(gòu)形式……………22（2）凸模長(zhǎng)度的確定………………23（3）凸模承載能力校核…………24（4）凸模失穩(wěn)彎曲極限長(zhǎng)度……………………252、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 26（1）凹模的設(shè)計(jì)……………………27（2）凹模的洞口類型（3）凹模的外形尺寸（4）凹模的固定方法和主要技術(shù)要求3、定位零件的設(shè)計(jì) 23（1）擋料銷設(shè)計(jì)（2）導(dǎo)正銷4、其他零部件設(shè)計(jì) 331）模柄的尺寸及材料 342）固定板的輪廓尺寸，厚度及材料 353）墊板的輪廓尺寸，厚度及材料 364）螺釘與銷釘?shù)囊?guī)格 37五.制定模具零件加工工藝過程 381凸模固定板加工工藝過程 412凹模固定板加工工藝過程 413、凸模加工工藝過程 394凹模加工工藝過程 41六.模具圖紙繪制 421、模具裝配圖的設(shè)計(jì)繪制 432、模具零件圖的設(shè)計(jì)繪制 44七.沖壓設(shè)備的的選擇 45八.模具的裝配 46設(shè)計(jì)總結(jié) 47參考文獻(xiàn) 48致謝 49內(nèi)容摘要模具產(chǎn)業(yè)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中具有重要作用。是成型各種工業(yè)的一種重要的工藝裝備，是機(jī)械制造工業(yè)成型毛坯或零件的一種重要手段。具有優(yōu)質(zhì)，高產(chǎn)低消耗和低成本等一系列的優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，在很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展水平，因此模具工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展將起越來越大的作用。模具工業(yè)的薄弱將嚴(yán)重影響工業(yè)產(chǎn)品造型的裱花和新產(chǎn)品的開發(fā)。模具制造水平的高低和模具質(zhì)量的好壞，對(duì)產(chǎn)品的精度、余量、生產(chǎn)率、成本及先進(jìn)設(shè)備的利用率起決定性作用。前言本論文應(yīng)用本專業(yè)所安排的課程學(xué)習(xí)其理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)進(jìn)行一次冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制作，從而培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)相互合作，讓學(xué)生有獨(dú)立的工作能力，更深刻的學(xué)習(xí)與鞏固冷沖壓模具設(shè)計(jì)理論及實(shí)習(xí)課程內(nèi)容。根據(jù)所學(xué)內(nèi)容，分析零件的工藝性。合理的安排工藝方案，從而更深刻的學(xué)習(xí)模具的基本結(jié)構(gòu)。同時(shí)為學(xué)生的，動(dòng)手能力，繪圖能力，提供更系統(tǒng)的深造。畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的其一，讓學(xué)生團(tuán)隊(duì)更加團(tuán)結(jié)，其找到自己在團(tuán)隊(duì)所在位置。為團(tuán)隊(duì)做出貢獻(xiàn)。其二，讓學(xué)生掌握獨(dú)立思考能力，運(yùn)用所有資源如何做出一個(gè)更加完美的模具。其三，在設(shè)計(jì)和制作模具的過程中，系統(tǒng)的學(xué)習(xí)與鞏固專業(yè)知識(shí)。掌握模具加工工藝過程。本論文是為多工位級(jí)進(jìn)模做出詳解。我們團(tuán)隊(duì)為達(dá)到設(shè)計(jì)制作規(guī)范化，標(biāo)準(zhǔn)化和合理性。經(jīng)過多次修改和實(shí)際操作編制而成。論述充分。詳細(xì)數(shù)據(jù)會(huì)在文中一一解讀。同時(shí)我們團(tuán)隊(duì)十分感謝在編寫過程中幫助過我們的老師和同學(xué)。在此由衷的感謝。一、沖材件工藝性分析1、零件圖工件名稱：菱形墊片工件簡(jiǎn)圖：如1-1所示生產(chǎn)批量：大批量材料：45鋼 材料厚度：0.3mm1-12、零件工藝分析沖壓件額工藝分析是指該零件在沖壓加工中的難易程度。在技術(shù)方便主要分析該零件的形狀特點(diǎn)、尺寸大小、精度要求、產(chǎn)量、材料性能等因素是否符合沖壓工藝要求、良好的工藝性應(yīng)保證材料消耗掃，工序數(shù)目少。模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且壽命長(zhǎng)。如圖1.1所示，該工件結(jié)構(gòu)形狀相對(duì)簡(jiǎn)單，呈上下對(duì)稱。零件中心有一個(gè)U形沖孔?？缀瓦吘壍木嚯x也滿足要求，適合沖裁加工。材料為45鋼。45鋼為常用中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼。該鋼冷塑性一般，退火、正火比調(diào)制時(shí)要好，具有較高的強(qiáng)度和較好的切削加工性，主要用于工程結(jié)構(gòu)和受力較小的機(jī)械零件。綜合評(píng)比均適合沖裁加工。工件生產(chǎn)批量較大，需要用模具進(jìn)行加工生產(chǎn)。適合沖裁加工。圖中未標(biāo)注尺寸精度。根據(jù)圖中所注尺寸，工件要求不高，尺寸精度要求較低，采用IT10級(jí)精度，普通沖裁完全可以滿足要求。適合沖裁加工。3、確定沖裁工藝方案單工序模復(fù)合模級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單較復(fù)雜復(fù)雜成本、周期小、短小、短高、長(zhǎng)制造精度低較高高材料利用率高高低生產(chǎn)效率低低高維修不方便不方便方便產(chǎn)品精度高高低品質(zhì)低低高安全性不安全不安全安全自動(dòng)化易于自動(dòng)化沖床性能要求低低高應(yīng)用小批量生產(chǎn)大中型零件的沖壓試制大批量生產(chǎn)內(nèi)外形精度要求高大批量生產(chǎn)中小零件沖壓1.2如圖1.1所示。該沖裁件包括落料和沖孔兩個(gè)基本工序,可采用的沖裁方案有單工序沖裁,方案一、單序模：模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，即落料，沖一個(gè)U形孔，沖一個(gè)菱形孔，個(gè)需要一套模具，使得成本高而生產(chǎn)效率低，不能達(dá)到大生產(chǎn)方案二、：復(fù)合模：工件的精度和生產(chǎn)效率都較高，結(jié)構(gòu)緊湊，適合大批量生產(chǎn)，特別是孔與制件外形的同心度容易保證，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，復(fù)合模的沖孔廢料落在下模表面，需要及時(shí)清除，操作不太安全，并且復(fù)合模具存在最小壁厚問題。方案三、級(jí)進(jìn)模：可以完成復(fù)雜零件的沖裁，雖然工位數(shù)量增加但是不影響生產(chǎn)效率。操作安全簡(jiǎn)單，不必將手伸入模具的危險(xiǎn)區(qū)域，對(duì)于生產(chǎn)采用自動(dòng)擋料機(jī)構(gòu)。模具壽命長(zhǎng)，工序分散在若干個(gè)工位，產(chǎn)品質(zhì)量高，級(jí)進(jìn)模在一副模具內(nèi)完成產(chǎn)品的全部成形工序，克服了用簡(jiǎn)單模時(shí)多次定位帶來的操作不便和累計(jì)誤差。生產(chǎn)成本低，級(jí)進(jìn)模由于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所以制造費(fèi)用高，同時(shí)材料利用率較低，但由于級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)效率高、壓力機(jī)占有數(shù)少、需要的操作工人數(shù)和車間面積少，減少了產(chǎn)品的儲(chǔ)存和運(yùn)輸，因而產(chǎn)品零件的綜合生產(chǎn)成本并不高。大批量生產(chǎn)、沖裁精度較高，沖裁件孔與孔、孔與邊緣尺寸較小時(shí)使用。根據(jù)圖1.2所示，綜合比較考慮可選方案三級(jí)進(jìn)摸最為合適。二、工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算1、排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算：設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模首先要確定好條料的排樣圖。此級(jí)進(jìn)模的最后成型整體為菱形，落料形狀就是一個(gè)菱形?？刹捎弥迸拧⑿迸?、豎排三種方式。從模具的加工方式、省料程度、去料方式等綜合考慮，經(jīng)團(tuán)隊(duì)計(jì)算討論得直排方式最為合理。從上分析該零件直排材料利用率最高，排樣方式如圖1-31-32、材料利用率計(jì)算排樣的合理與否，影響到材料的經(jīng)濟(jì)利用率，還會(huì)影響到模具結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)率、制件質(zhì)量、生產(chǎn)操作方便與安全等。因此，排樣是沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)一項(xiàng)很重要的工作。沖壓件大批量生產(chǎn)成本中，材料費(fèi)用占60%以上，排樣的目的就在于合理利用原材料。衡量排樣經(jīng)濟(jì)性、合理性的指標(biāo)是材料的利用率。其計(jì)算公式如下：材料利用率：η=S/S0×100%=S/AB×A---步距，mmS---工件的實(shí)際面積，mm2B---條料寬度，mmS。---所用材料面積，包括工件面積與廢料面積，mm2A=50，B=29.68mm，S=384.87mm2因此材料利用率為：η=S/AB×100%≈26%3、搭邊料寬和步距的計(jì)算排樣中相鄰兩工件之間的余料或工件與條料邊緣間的余料稱為搭邊。搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差，防止由于條料的寬度誤差、送料步距誤差、送料歪斜等原因而沖裁出殘缺的產(chǎn)品。搭邊過大，浪費(fèi)材料。搭邊太小，沖裁時(shí)容易翹曲或被拉斷，不僅會(huì)增大沖件毛刺，有時(shí)還會(huì)拉入凸、凹模間隙中損壞模具，降低模具壽命，或影響送料工作。此外，還應(yīng)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，使凸凹模刃口沿整個(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。根據(jù)零件的形狀，工件間按圓形取搭邊值。查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》2.5.2，得到下表：搭邊值的確定。表2.5.2搭邊a與a1數(shù)值·材料厚度圓件及r＞2t的工件矩形工件邊長(zhǎng)L＜50mm矩形工件邊長(zhǎng)L＞50mm或r＜2t的工件工件間沿邊a工件間沿邊a工件間沿邊a＜0.251.82.02.22.52.83.00.25～0.51.21.51.82.02.22.50.5～0.81.01.21.51.81.82.00.8～1.20.81.01.21.51.51.81.2～1.61.01.21.51.81.82.01.6～2.01.21.51.82.02.02.22.0～2.51.51.82.02.22.22.52.5～3.01.82.22.22.52.52.83.0～3.52.22.52.52.82.83.23.5～4.02.52.82.53.23.23.54.0～5.03.03.53.54.04.04.55.0～120.6t0.7t0.7t0.8t0.8t0.9

·由于料厚t=0.3mm得，材料為45鋼，搭邊a1=1.2mm，a=1.5mm步距的計(jì)算步距是條料或料帶在模具中每進(jìn)一次所需向前移動(dòng)的固定距離，其距離就是兩相鄰工位的距離尺寸，是由最大輪廓尺寸和兩相鄰沖件的搭邊寬度決定的。此模具的步距如圖所示：此級(jí)進(jìn)模的步距為上圖距離55.5mm.4、計(jì)算條料寬度條料寬度的確定原則是:最小條料寬度要保證沖裁時(shí)工件周邊有足夠的搭邊值，最大條料寬度要能在沖裁時(shí)順利地在導(dǎo)板之間送進(jìn)，并與導(dǎo)板之間有一定的間隙。因此，在確定條料寬度時(shí)必須考慮到模具的結(jié)構(gòu)中是否采用側(cè)壓裝置和側(cè)刃。根據(jù)不同結(jié)構(gòu)分別計(jì)算。本模具結(jié)構(gòu)采用無側(cè)壓裝置的導(dǎo)料板之間送料。有側(cè)壓與無側(cè)壓裝置如圖1—4，圖1—31-導(dǎo)料板2-凹模a無側(cè)壓裝置b有側(cè)壓裝置由圖分析采用無側(cè)壓裝置條料的寬度計(jì)算：無側(cè)壓裝置時(shí)條料的寬度：B=[D+2（a+δ）+c]0-δB---條料寬度的基本尺寸，mmD---條料寬度方向零件輪廓的最大尺寸，mma---側(cè)面搭邊，查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表2.5.2；δ---條料下料剪切公差，查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表2.5.3；表2.5.3剪切公差及條料與導(dǎo)料板之間間隙mm條料寬度B條料厚度t≤1＞1～2＞2～3＞3～5δcδcδcδc≤500.40.10.50.20.70.40.90.6＞50～1000.50.10.60.20.80.41.00.6＞100～1500.60.20.70.30.90.51.00.6＞150～2200.70.20.80.31.00.51.20.7＞220～3000.80.30.90.41.10.61.30.8查表得：δ=0.4；c=0.1有公式得B=[D+2（a+δ）+c]0-δ=[24.78+2（2+0.4）+0.1]0-0.4=(24.78+4.8+0.1)0-0.4=29.680-0.4mm排樣的合理與否，影響到材料的經(jīng)濟(jì)利用率，還會(huì)影響到模具結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)率、制件質(zhì)量、生產(chǎn)操作方便與安全等。因此，排樣是沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)一項(xiàng)很重要的工作。5、閉合高度的確定6、計(jì)算沖壓力與初選壓力機(jī)。1）分析沖裁力計(jì)算包括沖裁力、卸料力、推薦力、頂件力的計(jì)算，沖裁力是凸模與凹模相對(duì)運(yùn)動(dòng)使工件與板料分離的力，其大小主要與材料力學(xué)性能、厚度及沖裁件分離的輪廓長(zhǎng)度等參數(shù)有關(guān)。計(jì)算沖裁力的目的是為了合理的選用沖壓設(shè)備、設(shè)計(jì)模具和檢驗(yàn)?zāi)＞叩膹?qiáng)度。壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力，以適應(yīng)沖裁的需求。降低沖裁力的措施：凸模的階梯布置凸模階梯布置時(shí)由于各凸模工作端面不再同一平面，各凸模沖裁力的最大值不同時(shí)出現(xiàn)，從而達(dá)到降低沖裁力的目的。凸模的階梯布置會(huì)給刃磨造成一定的困難，僅在小批量生產(chǎn)中采用。斜刃沖裁斜刃是將沖孔凸模或落料凹模的工作刃口制成斜刃，沖裁時(shí)刃口不是全部同時(shí)切入，而是逐步地將材料分離，能顯著的降低沖裁力，但斜刃刃口制造和刃磨都比較困難，刃口容易磨損，沖件也不平整。為了能得到較平整的工件，落料時(shí)斜刃做在凹模上；沖孔時(shí)斜刃做在凸模上。2）沖裁力沖裁力的大小主要與材料力學(xué)性能、厚度及沖裁件分離的輪廓長(zhǎng)度有關(guān)。查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表1.4.1得：45鋼的抗拉強(qiáng)度σb=500～700MPa；沖裁力：Fp=KpL——沖裁周邊總長(zhǎng)，mmt——材料厚度，mmτ——材料抗剪強(qiáng)度，mmK——安全系數(shù)取1.3此工件為級(jí)進(jìn)模需進(jìn)行兩次沖裁第一次沖孔所需沖裁力為：Fp=KpF=11895N第二次落料所需沖裁力為：Fp=KpF=16181.1N3）卸料力、推料力、頂件力當(dāng)上模完成一次沖裁后，沖入凹模內(nèi)的制件或廢料因彈性擴(kuò)張而梗塞在模具內(nèi)，模面上的材料因彈性收縮而緊箍在凸模上。為了使沖裁工序繼續(xù)進(jìn)行，必須將箍在凸模上的材料刮下；將梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料向下推出或向上頂出。從凸模上刮下材料所需的力，稱為卸料力；從凹模內(nèi)向下推出制件或廢料所需的力，稱為推料力；從凹模內(nèi)向上頂出制件所需的力，稱為頂件力。推件力系數(shù)、頂件力系數(shù)和卸料力系數(shù)材料厚度／mmKKK鋼≤0.10.1～0.50.5～2.52.5～6.56.50.10.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.030.065～0.0750.045～0.0550.04～0.050.03～0.040.02～0.03鋁、鋁合金純銅、黃銅0.03～0.070.03～0.090.025～0.080.02～0.06卸料力的計(jì)算：FQ=KFp=0.63×16181.1=10194.09N推件力的計(jì)算：FQ1=nK1Fp=33.33×0.08×16181.1=43106.45N頂件力的計(jì)算：FQ2=k2Fp=0.050×16181.1=809.05NFp——沖裁力，N；K———卸料力系數(shù)，其值為0.02～0.06K1———推料力系數(shù)，其值為0.03～0.07K2———頂件力系數(shù)，其值為0.04～0.08n———n為h/t，h為刃口部分的高，t為材料的厚度，mmF總=FQ+FQ1+FQ2=10194.09+43106.45+809.05=54109.59N壓力機(jī)公稱壓力的選取；沖裁時(shí)，壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于沖裁時(shí)各工藝力的總和Fp總1）采用彈性卸料裝置和下出件的模具時(shí)；Fp總=Fp+FQ2）采用彈性卸料裝置和上出件的模具時(shí)；Fp總=Fp+FQ3）采用剛性卸料裝置和下出件的模具時(shí)；Fp總=Fp本模具采用彈性卸料裝置和下出件的模具，公稱壓力為：Fp總=Fp+FQ=28076+10194+43106=81376N=81.376KN7、計(jì)算凸凹模尺寸：查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》材料名稱45鋼厚度mm2Cmin2Cmax0.30.040.06表2.1材料厚度t/mm非圓形沖件圓形沖件10.750.50.750.5沖件公差Δ/mm＜1＜0.160.17—0.35＞0.36＜0.16＞0.161—2＜0.200.21—0.41＞0.42＜0.20＞0.202—4＜0.240.25—0.49＞0.50＜0.24＞0.244—5＜0.300.31—0.59＞0.60＜0.30＞0.30該零件屬于無特殊要求的一般沖裁件。由表2.1得：2Cmin=0.04mm，2Cmax=0.06mm，由公差書查得：U型槽為IT11級(jí)，取x=0.75，菱形沖件為IT12級(jí)，取x=0.75，凸凹模分別按IT6、IT7級(jí)加工：沖孔dp=(dmin+xΔ)dd=(dp+2cmin校核：︱δp︱+︱δd︱≤2cmax0.011＋0.018≤0.06－0.040.029（左邊）＞0.02（右邊）由此可知，只有縮小δp、δδp=0.4×（2cmax－2cmin）=0.4×0.02δd=0.6×（2cmax－2cmin）=0.6×0.02故：dp=12.135dd=12.475dp=（dmin＋xΔdd=(dp+2cmin校核：︱δp︱+︱δd︱≤2cmax0.009+0.015≤0.020.024（左邊）≥0.02（右邊）由此可知，只有縮小δp、δδp=0.4×（2cmax－2cmin）=0.4×0.02δd=0.6×（2cmax－2cmin）=0.6×0.02dp=9.1125dd=9.1125沖孔：dp＝（dmin＋xΔdd＝（dp＋2c校核：︱δp︱＋︱δd︱≤2cmax0.008＋0.012≤0.020.02（左邊）＝0.02（右邊）（滿足間隙公差）dp＝4.09dd＝4.13沖孔：dp＝（dmin＋dd＝（dp＋2c校核：︱δp︱＋︱δd︱≤2cmax0.006＋0.010≤0.020.016（左邊）＜0.02（右邊）（滿足間隙公差）dp＝2.575dd＝2.615Dd=（Dmax－xΔDp=（Dd－2c校核：︱δp︱＋︱δd︱≤2cmax0.010+0.006≤0.020.016（左邊）≤0.02（右邊）（滿足公差條件）Dd=2.48Dp=2.44落料：Dd＝（Dmax＋xΔ）Dp＝（Dd－2c校核：︱δp︱＋︱δd︱≤2cmax0.021＋0.013≤0.020.034（左邊）＞0.02（右邊）由此可知，只有縮小δp、δδp=0.4×（2cmax－2cmin）=0.4×0.02δd=0.6×（2cmax－2cmin）=0.6×0.02Dd=21.74Dp=21.728.壓力中心確定：模具壓力中心是指沖壓時(shí)諸沖壓力合力的作用點(diǎn)的位置。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)滑塊的中心相重合。對(duì)于帶有模柄的沖壓模，壓力中心應(yīng)通過模柄的軸心線，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)軌之間產(chǎn)生過大的磨損。模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。沖模的壓力中心可按以下原則來確定：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。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。形狀復(fù)雜的零件、多凸模的壓力中心可用解析計(jì)算法求出解析法的計(jì)算依據(jù)是：各分力對(duì)某坐標(biāo)軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對(duì)該坐標(biāo)軸的力矩。求出合力作用點(diǎn)的坐標(biāo)位置O0（x計(jì)算公式：x0＝y(tǒng)0＝FP因沖裁力與沖裁周邊長(zhǎng)度成正比，所以式中各沖裁力FP1、FP2、Fp3、x0＝由圖測(cè)量計(jì)算可得各合力坐標(biāo)分別為O1（x1，y1）、O2（）、Ox1＝L1＝6.5，y1＝L1＝17；x2＝＝9≈27.77，y2＝＝9＝17；x3＝L3＝50，y3＝L3＝17；x4＝L4＝84，y4＝L4＝17。即：O1（6.5，17）、O2（27.77,17）、O3（50，17）、O4（84，17＝15.71≈54.46，y＝15.71＝17則該工件的壓力中心為O0（54.46，17三．模具的總體設(shè)計(jì)1、模具類型的確定模具類型主要分為三種分別是：?jiǎn)喂ば蚰?、?fù)合模、級(jí)進(jìn)模。單工序模又稱為簡(jiǎn)單沖裁模，是指在壓力機(jī)一次行程內(nèi)只完成一次沖裁工序的模具，如落料模、沖裁模、切斷模切口模等。復(fù)合模是指在一次壓力機(jī)的行程內(nèi)在模具的同一工位上完成兩道或兩道以上不通沖裁工序的模具。復(fù)合模是一種多工序沖裁模，他在結(jié)構(gòu)上的主要特征是有一個(gè)或幾個(gè)具有雙重作用的工件零件——凸凹模，如落料沖孔復(fù)合模中有一個(gè)既能作落料凸模又能做沖孔凹模的凸凹模。級(jí)進(jìn)模是指壓力機(jī)的一次行程中，在模具的不同工位同時(shí)完成多種工序的沖壓。效率較高，綜上所述：有沖壓工藝分析可知，該模具采用級(jí)進(jìn)沖壓，所以模具類型為級(jí)進(jìn)模。2、定位方式的選擇在級(jí)進(jìn)模中，由于產(chǎn)品的加工工序安排在多個(gè)工位上順利完成，為了保證前后兩次重切中，工序件的準(zhǔn)確匹配和連接，必須保證其在每一工位上都能準(zhǔn)確定位。定位方式的選擇通俗的既是選擇定位零件。定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上具有的位置，定位零件的結(jié)構(gòu)形式很多，用于對(duì)條料進(jìn)行定位的定位零件有擋料銷、導(dǎo)料銷、側(cè)壓裝置、導(dǎo)正銷、側(cè)刃等，用于對(duì)工序進(jìn)行定位的定位零件有定位銷、定位板等。定位零件基本都已標(biāo)準(zhǔn)化，可根據(jù)坯料和工序件形狀、尺寸、精度及模具的結(jié)構(gòu)形式與生產(chǎn)傲綠要求等選用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)榇四＞卟捎檬菞l料加工，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料板，無側(cè)壓裝置?？刂茥l料的進(jìn)步距則采用始用擋料銷初定距，活動(dòng)擋料銷做步距定距，導(dǎo)正銷精定距。3、卸料方式的選擇卸料裝置是多工位級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)中的重要部件。卸料的作用是除沖壓開始前壓緊帶料，防止各凸模沖壓時(shí)由于先后次序的不同或受力不均而引起帶料竄動(dòng)，還可以保證沖壓結(jié)束后及時(shí)平穩(wěn)地卸料。當(dāng)沖模完成一次沖壓之后，把沖壓件廢料從模具工件零件上卸下來，以便沖壓工作繼續(xù)進(jìn)行。通常，把沖件或廢料從凸模上卸下來稱為卸料。卸料裝置主要由卸料板，彈性元件，卸料螺釘和輔助導(dǎo)向零件所組成。卸料裝置按卸料方式分為剛性卸料、彈性卸料，剛性卸料是采用固定卸料板構(gòu)成，一般安裝在下模的凹模上；彈性卸料裝置由卸料板、卸料螺釘和彈性元件組成；彈性卸料裝置可安裝于上?；蛳履?，依靠彈簧或橡膠來卸料，卸料力畢業(yè)太大但沖壓時(shí)可兼起壓料作用，主要用于沖料厚度在1.5mm以下，綜上，根據(jù)工件的加工方式采用彈性卸料裝置。4、模架類型的確定常用的模架有：滑動(dòng)式導(dǎo)柱導(dǎo)套模架、滾動(dòng)式導(dǎo)柱導(dǎo)套模架，模架由上、下模座和導(dǎo)向零件組成，是整幅模具的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并承受沖壓全過程的全部載荷。模具上模座和下模座分別與沖壓設(shè)備的滑塊和工作臺(tái)固定。上下模間的精度有導(dǎo)柱、導(dǎo)套的導(dǎo)向來實(shí)現(xiàn)。如采用縱向送料方式，適宜采用中間導(dǎo)柱導(dǎo)套模架；橫向送料適宜采用對(duì)角導(dǎo)柱導(dǎo)套模架；而后側(cè)導(dǎo)柱導(dǎo)套模架有利于送料（縱橫向均可且送料流暢），但工作時(shí)受力均衡性和對(duì)稱性比中間導(dǎo)柱導(dǎo)套模架級(jí)對(duì)角導(dǎo)柱導(dǎo)套套模架差一些；而精密模具還須采用滾珠導(dǎo)柱導(dǎo)套模架。導(dǎo)柱安裝在模具的對(duì)稱線上，異向平穩(wěn)、準(zhǔn)確，具有滑動(dòng)平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、剛性好等優(yōu)點(diǎn)，常用于沖壓尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件。在沖壓過程中，導(dǎo)向結(jié)構(gòu)一般情況下直接與模架聯(lián)系在一起，該模具采用對(duì)角導(dǎo)柱導(dǎo)套的導(dǎo)向方式，提高模具壽命和工作質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，故該級(jí)進(jìn)模具采用對(duì)角導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。采用標(biāo)準(zhǔn)模架，導(dǎo)柱導(dǎo)套可查閱得四模具零件的設(shè)計(jì)1、模具零件結(jié)構(gòu)的分類按模具零件不同作用，可將其分為工藝零件和結(jié)構(gòu)零件兩大類。工藝零件是在完成沖壓工序時(shí)，與材料或制件直接發(fā)生接觸的零件；結(jié)構(gòu)零件是在模具的制造和使用中起裝配、安裝、定位作用的零件，以及制造和使用中起導(dǎo)向作用的零件。1）凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸模材料：參照沖壓模具設(shè)計(jì)與制造選用T因?yàn)樗鶝_的孔均為圓形，而且都都不屬于特別保護(hù)的小凸模，孔凸模采用階梯式，一方面加工簡(jiǎn)單，另一方面又便于裝配與更換，(1)凸模的結(jié)構(gòu)形式直通式凸模的工作部分和固定部分的形狀與尺寸做成一樣，這類凸模一般采用線切割的方法進(jìn)行加工。臺(tái)階式凸模一般采用機(jī)械加工，當(dāng)形狀復(fù)雜時(shí)成型部分常采用成型磨削。（2）凸模長(zhǎng)度的確定凸模長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的需要來確定。若采用固定卸料版和導(dǎo)料板結(jié)構(gòu)時(shí)，凸模的長(zhǎng)度應(yīng)該為：L=若采用彈壓卸料板時(shí)，凸模長(zhǎng)度應(yīng)該為：L=凸模的長(zhǎng)度：L=h1+h2+h3+（15～20）mm=18+12+5+15=50mm式中：h1——凸模固定板的高度h2——卸料板的厚度h3——導(dǎo)料板厚度（15～20）mm附加長(zhǎng)度凸模材料形狀簡(jiǎn)單且模具壽命要求不高的凸?？蛇x用T8A、T10A等材料；形狀復(fù)雜且模具有較高壽命要求的凸模應(yīng)選用Cr12、Cr12MoV、CrWMn等制造，HRC取58~62；要求高壽命，到耐磨性的凸模，可選硬質(zhì)合金材料。此模具選用45號(hào)鋼。（3）凸模承載能力校核凸模最小斷面承受的壓應(yīng)力，必須小于凸模材料強(qiáng)度允許的壓力σ，即：σ=對(duì)于非圓形凸模有：A式中，＿＿凸模最小斷面的壓應(yīng)力，MPa；FpAmin＿＿凸模最小截面積，dmint＿＿沖裁材料厚度，mm；σ＿＿凸模材料的許用壓應(yīng)力，MPa。（4）凸模失穩(wěn)彎曲極限長(zhǎng)度凸模在軸向壓力（沖裁力）的作用下，不產(chǎn)生失穩(wěn)的彎曲極限長(zhǎng)度Lmin與凸模的導(dǎo)向方式有關(guān)。對(duì)于無卸料板和卸料板對(duì)不導(dǎo)向，其凸模不發(fā)生失穩(wěn)彎曲的極限長(zhǎng)對(duì)非圓形截面凸模：L卸料板對(duì)凸模導(dǎo)向，其不發(fā)生失穩(wěn)彎曲的凸模最大長(zhǎng)度為：對(duì)非圓形截面凸模L式中J＿＿凸模最小橫截的軸慣性距，mmFpd＿＿凸模的直徑，mm；凸模彎曲不失穩(wěn)時(shí)的最大長(zhǎng)度Lmax(5)凸模平面尺寸比較大的凸模，可以直接用銷釘和螺釘固定。中、小型凸模多采用臺(tái)肩、吊裝或鉚接固定。對(duì)于小的凸模還可以采用澆注粘結(jié)固定。對(duì)于大型沖裁摸中沖小孔的易損凸模，可以采用快換凸模的固定方式，以便于修理與更換。2)凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)凹模的設(shè)計(jì)如圖1—7凹模厚度,H=Kb(≥15mm)凹模壁厚c=（1.5～2）H（≥30～40mm）式中：b為沖裁件的最大外形尺寸：K是考慮板料厚度的影響系數(shù)，可查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表2.8.1得K=0.42則;H=0.42x74=31.08mmC=31.08x1.5=46.62mmL=132.27mm(2)凹模的洞口類型直通式刃口凹模其特點(diǎn)是制造方便，刃口強(qiáng)度高，刃磨后工作尺寸不變，廣泛用于沖裁公差較小，形狀復(fù)雜的精密制件。錐筒式刃口在凹模內(nèi)不聚集材料，側(cè)壁磨損小，但刃口強(qiáng)度差，刃磨后刃口徑向尺寸略有增大。(3)凹模的外形尺寸凹模的外形一般有矩形與圓形兩種。凹模的外形尺寸應(yīng)保證有足夠的強(qiáng)度、剛度和修磨量。凹模的外形尺寸一般是根據(jù)被沖壓材料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸開確定。(4)凹模的固定方法和主要技術(shù)要求凹模一般采用螺釘和銷釘固定。螺釘和銷釘?shù)臄?shù)量、規(guī)格及它們的位置應(yīng)可根據(jù)凹模的大小，可在標(biāo)準(zhǔn)的典型組合中查的。位置可根據(jù)結(jié)構(gòu)需求作適當(dāng)調(diào)整。螺孔、削孔之間以及它們到模板邊緣尺寸，應(yīng)滿足有關(guān)設(shè)計(jì)要求。鑲拼凹模結(jié)構(gòu)，固定方法有：平面固定法、嵌入固定法、壓入固定法、澆注固定法。按照此模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用壓入固定法。3.定位零件的設(shè)計(jì)為保證條料的正確松緊和毛胚在模具中的正確位置，沖裁出外形完整的合格零件，模具設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮條料或毛坯的定位。正確位置是依靠定位零件，定位零件的種類有很多，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)毛胚形式、模具結(jié)構(gòu)零件公差大小、生產(chǎn)效率等進(jìn)行選擇。定位包含控制送料步距的擋料和垂直方向的導(dǎo)料等。(1)擋料銷設(shè)計(jì)擋料銷用于條料在級(jí)進(jìn)模上沖壓時(shí)的首次定位。級(jí)進(jìn)模有數(shù)個(gè)工位，數(shù)個(gè)工位往往就需要擋料銷擋料。擋料銷的數(shù)目視級(jí)進(jìn)模的工位數(shù)而定。本模具選用一個(gè)固定擋料銷擋料。固定擋料削裝置(2)導(dǎo)正銷導(dǎo)正銷通常與擋料銷配合使用在級(jí)進(jìn)模中，以減少定位誤差，保證孔與外形的相對(duì)位置尺寸要求。當(dāng)零件上有適宜于導(dǎo)正銷導(dǎo)正用的孔時(shí)，導(dǎo)正銷安裝在落料凸模上。此模具導(dǎo)正銷固定在凸模固定板上，當(dāng)導(dǎo)正銷與擋料銷在級(jí)進(jìn)模中配合使用時(shí)，為了便于裝卸,此模具的導(dǎo)正銷采用固定安裝在凸模固定板上。4.其他模具零件固定零件模具的固定零件有模柄、固定板、墊塊、銷釘、螺釘?shù)?。這些零件都可以從標(biāo)準(zhǔn)中查得。模柄是連接上模與壓力機(jī)的零件，常用于100KN以下的壓力機(jī)的模具安裝。模柄的結(jié)構(gòu)形式比較多，本模具采用壓凹的方式。固定板的輪廓尺寸，厚度及材料凸、凹模固定板主要用于小型凸模、凹?；蛲拱寄５裙ぷ髁慵墓潭ā９潭ò宓耐庑闻c凹模輪廓尺寸基本上一致，厚度取24mm,整體尺寸為112×89mm.五.制定模具零件加工工藝過程1凸模固定板加工工藝過程工藝過程卡片產(chǎn)品代號(hào)材料45鋼毛坯種類鍛坯凸模固定板工序序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備夾輔具名稱1下料170mmx93mmx20mm的坯料鋸床2鍛造170mmx93mmx20mm尺寸公差均為±2空氣錘C41-2503退火加熱爐4檢驗(yàn)5刨粗，半精加工上下面和側(cè)面，單面余量為0.8-1.2mm銑床或刨床虎鉗6磨磨上,下平面,兩基準(zhǔn)面至圖樣尺寸磨床M7120A7劃線劃中心線,各螺孔,銷孔,棱形孔，U型孔，矩形內(nèi)側(cè)孔劃線平臺(tái)8加工各孔各螺孔,銷孔,棱形孔，U型孔，矩形內(nèi)側(cè)孔，和上模座配鉆配鉸立鉆Z525平行夾頭9熱處理按熱處理工藝進(jìn)行保證滲碳深度0.8mm到1.2mm檢驗(yàn)硬度為60-64HRC加熱爐,油槽10磨精磨上,下面,表面粗糙度達(dá)圖紙規(guī)定要求M1720A11劃線劃型孔輪廓線劃線平臺(tái)12電加工線切割穿孔加工,外輪廓，棱形孔，U型槽電火花線切割機(jī)床HCKX250工作臺(tái)13研磨研磨線切割加工型孔使孔壁粗糙度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求虎鉗14修整修整型腔H78-1電動(dòng)拋光機(jī)虎鉗2凹模固定板加工工藝過程工藝過程卡片產(chǎn)品代號(hào)材料45鋼毛坯種類鍛坯凹模固定板工序序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備夾輔具名稱1下料170mmx93mmx20mm的坯料鋸床2鍛造170mmx91mmx26mm尺寸公差均為±2空氣錘C41-2503退火加熱爐4檢驗(yàn)5刨粗，半精加工上下面和側(cè)面，單面余量為0.8-1.2mm銑床或刨床虎鉗6磨磨上,下平面,兩基準(zhǔn)面至圖樣尺寸磨床M7120A7劃線劃中心線,各螺孔,銷孔,棱形孔，U型孔，矩形內(nèi)側(cè)孔,劃線平臺(tái)8加工各孔劃中心線,各螺孔,銷孔,棱形孔，U型孔，矩形內(nèi)側(cè)孔與下模座配鉆配鉸立鉆Z525平行夾頭9熱處理按熱處理工藝進(jìn)行保證滲碳深度0.8mm到1.2mm檢驗(yàn)硬度為60-64HRC加熱爐,油槽10磨精磨上,下面,表面粗糙度達(dá)圖紙規(guī)定要求M1720A11劃線劃彎曲外形輪廓?jiǎng)澗€平臺(tái)12電加工線切割穿孔加工,外輪廓，棱形孔，U型槽。電火花線切割機(jī)床HCKX250工作臺(tái)13研磨研磨線切割加工外形使四壁粗糙度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求虎鉗14修整修整型腔H78-1電動(dòng)拋光機(jī)虎鉗3凸模加工工藝過程工藝過程卡片產(chǎn)品代號(hào)材料45鋼毛坯種類鍛坯凸模工序序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備夾輔具名稱1下料135mmx60mmx12mm的坯料鋸床2鍛造135mmx60mmx12mm尺寸公差均為±2空氣錘C41-2503退火加熱爐4檢驗(yàn)5刨粗，半精加工上下面和側(cè)面，單面余量為0.8-1.2mm銑床或刨床虎鉗6磨磨上,下平面,兩基準(zhǔn)面至圖樣尺寸磨床M7120A7劃線劃中心線,各螺孔,銷孔,劃線平臺(tái)8加工各孔各螺釘,銷釘孔與上模座配鉆配鉸立鉆Z525平行夾頭9熱處理按熱處理工藝進(jìn)行保證滲碳深度0.8mm到1.2mm檢驗(yàn)硬度為60-64HRC加熱爐,油槽10磨精磨上,下面,表面粗糙度達(dá)圖紙規(guī)定要求M1720A11劃線劃彎曲外形輪廓?jiǎng)澗€平臺(tái)12電加工線切割加工彎曲外形電火花線切割機(jī)床HCKX25013研磨研磨線切割加工外形使四壁粗糙度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求虎鉗14修整修整型腔H78-1電動(dòng)拋光機(jī)4凹模加工工藝過程工藝過程卡片產(chǎn)品代號(hào)材料45鋼毛坯種類鍛坯凹模工序序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備夾輔具名稱1下料135mmx60mmx12mm的坯料鋸床2鍛造135mmx60mmx12mm2尺寸公差均為±2空氣錘C41-2503退火加熱爐4檢驗(yàn)5刨粗，半精加工上下面和側(cè)面，單面余量為0.8-1.2mm銑床或刨床虎鉗6磨磨上,下平面,兩基準(zhǔn)面至圖樣尺寸磨床M7120A7劃線劃中心線,各螺孔,銷孔,劃線平臺(tái)8加工各孔各螺釘,銷釘孔與下模座配鉆配鉸立鉆Z525平行夾頭9熱處理按熱處理工藝進(jìn)行保證滲碳深度0.8mm到1.2mm檢驗(yàn)硬度為60-64HRC加熱爐,油槽1