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河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
硅鋼片正裝模設(shè)計(jì)
第一章 沖壓件工藝性分析及方案選擇
1. 材料 該工件材料為D42硅鋼，具有良好的沖壓工藝性。市場(chǎng)上 也容易得到這種材料，價(jià)格適中。
2. 工件結(jié)構(gòu) 該零件為E字形結(jié)構(gòu)，幾何形狀相對(duì)簡(jiǎn)單對(duì)稱，孔邊距（最小為32mm)遠(yuǎn)大于凸、凹模允許的最小壁厚（見(jiàn)沖壓教材表2.9.5），故可以考慮采用單工序落料模。
3、 尺寸精度 由零件圖可知，各尺寸公差為：128mm、96mm、16mm、32mm、32mm、32mm、60mm。查公差表可得，沖壓件尺寸公差等級(jí)為IT11級(jí)，尺寸精度較低，因此一般沖壓均能滿足其尺寸精度要求。
4、 結(jié)論 由以上分析可知，圖示零件具有良好的沖壓工藝性，適合沖壓生產(chǎn)。
5. 沖壓工藝方案的選擇
該零件只有落料一個(gè)基本的沖壓工序，可擬訂出以下三種工藝方案。
方案一：采用單工序落料模生產(chǎn)。
方案二：沖孔—落料連續(xù)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。
方案一，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，雖生產(chǎn)率較低，但模具制造簡(jiǎn)單，維修方便，模具成本低，且能滿足工件需要。方案二只需一副模具，生產(chǎn)率也很高，但零件的沖壓精度稍差。欲保證沖壓件的形位精度，需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正，故模具制造，安裝較復(fù)合模復(fù)雜。通過(guò)上述三種方案的分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案一為佳。
第二章 沖壓工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算
（一）排樣設(shè)計(jì)
1、確定零件的排樣方案
設(shè)計(jì)模具時(shí)，條料的排樣很重要。該零件具有對(duì)稱的特點(diǎn)，采用直排（圖2所示）的排樣方案可以提高材料的利用率，減少?gòu)U料。
圖2 條料的排樣
2、條料寬度和材料利用率的計(jì)算
查《沖壓教材》表2.5.2查得工件間和側(cè)面最小搭邊值分別為a1=1.5,a=1.8,可取a1=2.0mm和a=2.4mm。由零件圖和排樣圖可以計(jì)算出條料的寬度B=132.8mm,一個(gè)步距的長(zhǎng)度為s=96+2.0=98.0mm,可以計(jì)算出一個(gè)步距的材料利用率為η=A/BS×100%=（128×96-2×60×32）/132.8×98×100%=64%。查板料標(biāo)準(zhǔn)得適宜選用如下板料：寬度為800mm，長(zhǎng)度為1500mm,每張鋼板可裁為6條條料，每條可沖出15個(gè)零件。故每張板料的利用率為63.4%?？傻孟卤恚?
項(xiàng) 目
公 式
結(jié) 果
備 注
沖裁件的 面積A
A=128×96-2×60×32
8448mm2
查《沖壓教材》表2.5.2得最小搭邊值a1=2.0mm,
a=2.4mm.不采用側(cè)壓裝置。
條料寬度B
B=128+2.4×2
132.8mm
送料步距S
S=96+2.0
98.0mm
一個(gè)步距材料利用率η
η=A/BS×100%
82.4%
材料利用率η總
η總=（128×96-2×60×32）×6×15
/400×1500×100%=63.4%
63.4%
3、導(dǎo)料板間距離的計(jì)算
在排樣方案和條料寬度確定之后，就可以確定導(dǎo)料板間距離。由于制件的厚度僅為1mm，因此不適于采用側(cè)壓裝置。導(dǎo)料板間距離按下式計(jì)算 A=B+C
式中：A—導(dǎo)料板見(jiàn)距離，B—條料寬度，C—導(dǎo)料板與條料之間的間隙
（二）沖壓力與壓力中心的計(jì)算，初選壓力機(jī)
1）沖裁力F的計(jì)算
沖裁力沖裁過(guò)程中凸模對(duì)板料施加的壓力，它是隨凸模進(jìn)入材料的深度而變化的，是選擇壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具的依據(jù)。對(duì)于該制件可采用普通平刃口模具沖裁成形，其沖裁力F按下式計(jì)算：P=KLtτ﹝3﹞
式中 P—沖裁力（kN）
L—沖裁件剪切周邊長(zhǎng)度（mm）
t—沖裁件材料厚度（mm）
τ—被沖材料的抗剪強(qiáng)度(MPa)
K—系數(shù)
考慮到模具刃部被磨損、凸凹模間隙不均勻和波動(dòng)、材料力學(xué)性能及材料厚度偏差等因素的影響， 一般取修正系數(shù)K=1.3。
沖裁周邊長(zhǎng)度L=L1+L2+L3+……+L12
=96×2+16×2+32×3+128+60×4=688mm
材料厚度=1mm，查《沖壓手冊(cè)》可得D42硅鋼的抗剪強(qiáng)度為
Τ1.3=190N，則F=1.3×688×1×190=169936N
2）卸料力與頂件力的計(jì)算
在沖裁結(jié)束時(shí)，由于材料的 彈性回復(fù)及摩擦的存在，將使沖下部分的材料梗塞在凹模內(nèi)，而沖裁剩下的材料則緊箍在凸模上，為使沖裁工作繼續(xù)進(jìn)行，必須將其卸下。由工件結(jié)構(gòu)和前面所定的沖壓方案可知，本工件的沖裁力主要包括卸料力和頂件力兩部分，其影響因素主要有材料的力學(xué)性能、材料的厚度、模具間隙、制件的形狀和尺寸，潤(rùn)滑情況等。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式有：卸料力Fx=kxF，頂件力FD=KDF
式中：F—沖裁力， kx、KD—卸料力、頂件力系數(shù)
查《沖壓手冊(cè)》取卸料力、頂件力系數(shù)kx、KD分別為：kx=0.05，KD=0.06則
Fx=kxF=0.05×169936=8496.8N， FD=KDF=0.06×169936=10196.16 N
3）壓力機(jī)公稱壓力的計(jì)算
壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于各種沖壓工藝力里的總和FZ，針對(duì)該副模具結(jié)構(gòu)所采取的卸料方式，則FZ=F+Fx+FD=169936+8496.8+10196.16
=188628.96N≈188.63N
4）模具壓力中心的確定
模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn)。為了保證壓力機(jī)和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)的中心滑塊中心線重合。否則，沖壓時(shí)滑塊就會(huì)承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌與模具的導(dǎo)向部分不正常的磨損，還會(huì)使合理的間隙得不著保證，從而影響制件的質(zhì)量和降低模具的壽命，甚至損壞模具。由制件圖可知，該制件輪廓是由十二段直線組成，其壓力中心位于各直線段中心的合成坐標(biāo)點(diǎn)處，計(jì)算過(guò)程如下：
①如上圖所示建立工件坐標(biāo)系XOY
②將組成圖形的輪廓分為如圖示所示的12段，得出各線段的長(zhǎng)度
L1=96mm,L2=16mm,L3=60mm,……L12=128mm。
③確定各線段所對(duì)應(yīng)的重心位置（X1，Y1），（X2，Y2），（X3，Y3）……（X12，Y12），即分別為（-64，48），（-56，96），（-48，66）……（0，0）。
④根據(jù)力學(xué)原理計(jì)算出壓力中心坐標(biāo)（X0，Y0），則
X0=（L1X1+L2X2+L3X3+……+L12X12）/（L1+L2+L3+……+L12）
=0/688=0
Y0=（L1Y1+L2Y2+L3Y3+……+L12Y12）/（L1+L2+L3+……+L12）
=（2L1Y1+2L2X2+4L3Y3+2L4Y4+L6Y6）/688=33504/688=48.7
即壓力中心坐標(biāo)為（0，48.7）
5）．初選壓力機(jī)
根據(jù)上面計(jì)算的各數(shù)據(jù)，查《沖壓手冊(cè)》初選壓力機(jī)型號(hào)為J23-25的開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)，其具體參數(shù)如下：
滑塊行程： 65 mm
滑塊行程次數(shù)（次/min）：55次/min
最大封閉高度：270 mm
封閉高度調(diào)節(jié)量：55mm
滑塊中心線至床身距離：200mm
工作臺(tái)尺寸： 左右：560mm 前后：370mm
工作臺(tái)孔尺寸：左右：290mm 前后：200mm 直徑：260mm
模柄孔尺寸（直徑Χ深度）：Φ40Χ60(mmΧmm)
立柱距離（不小于）： 270 mm
工作臺(tái)板厚度： 70 mm
墊板尺寸（厚度）： 50 mm
傾斜角（不小于）： 300
第三章 模具總體設(shè)計(jì)
1） 模具結(jié)構(gòu)：根據(jù)上述分析，該零件的沖壓就只有一個(gè)落料工序，對(duì)于落料模主要有三種模具結(jié)構(gòu)①無(wú)導(dǎo)向簡(jiǎn)單落料模②導(dǎo)板式簡(jiǎn)單落料模③導(dǎo)柱式簡(jiǎn)單落料模，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下：
①無(wú)導(dǎo)向簡(jiǎn)單落料模：這種模具的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量較小，尺寸較小，制造容易，成本低廉。但是凸凹模間隙配合由壓力機(jī)滑塊的導(dǎo)向精度決定，不易對(duì)準(zhǔn)，安裝調(diào)整麻煩，模具壽命低，工件精度差，操作也不安全，所以無(wú)導(dǎo)向簡(jiǎn)單落料模僅適用于精度要求不高，外形簡(jiǎn)單和批量不大的沖壓件生產(chǎn)。
②導(dǎo)板式簡(jiǎn)單落料模：導(dǎo)板模的導(dǎo)向精度比無(wú)導(dǎo)向模高，壽命長(zhǎng)，使用安裝容易，操作安全，但制造比較復(fù)雜，尤其是對(duì)形狀比較復(fù)雜的零件，按凸模配作形狀復(fù)雜的導(dǎo)板孔形困難較大。由于受到熱處理變形的影響，導(dǎo)板常常是不經(jīng)淬火處理的，從而影響其使用壽命和導(dǎo)向精度，故導(dǎo)板模一般適用于生產(chǎn)形狀簡(jiǎn)單，尺寸不大和中小批量生產(chǎn)的工件。
③導(dǎo)柱式簡(jiǎn)單落料模：上、下模利用導(dǎo)柱導(dǎo)套的滑動(dòng)配合導(dǎo)向雖然利用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向會(huì)加大模具輪廓尺寸，使模具笨重，增加模具成本，但導(dǎo)柱導(dǎo)套是圓柱形結(jié)構(gòu)，制造不復(fù)雜，容易達(dá)到較高的精度要求，且可進(jìn)行熱處理，使導(dǎo)向面具有較高的硬度，還可制成標(biāo)準(zhǔn)件，所以導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向比導(dǎo)板可靠，導(dǎo)向精度高，使用壽命長(zhǎng)，更換安裝方便，故在大批量生產(chǎn)中使用導(dǎo)板式簡(jiǎn)單落料模。
綜上分析，由于工件輪廓尺寸較大，精度要求相對(duì)較高，工件為大批量生產(chǎn)，故采用導(dǎo)柱式簡(jiǎn)單落料模
2）送料方式：采用手動(dòng)送料方式。
3）定位裝置：在進(jìn)行沖壓生產(chǎn)時(shí)，條料沿著導(dǎo)料板送進(jìn)，再經(jīng)定位銷進(jìn)行精確定位，進(jìn)而保證沖制出合格的工件。
4）導(dǎo)向方式：為確保零件的質(zhì)量及穩(wěn)定性，選用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。由于對(duì)該工件尺寸精度要求不是太高，因此可以采用對(duì)中導(dǎo)柱模架。
5）卸料方式：對(duì)于條料通過(guò)彈性卸料裝置進(jìn)行卸下，對(duì)于制件由安裝在模座下的彈性卸料裝置頂出。
第四章 模具主要零部件的設(shè)計(jì)
1）工作零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算
（1） 凸、凹模各刃口尺寸的計(jì)算
由于制件較薄，結(jié)構(gòu)相對(duì)較為復(fù)雜，所以采用凸模與凹模配作的方法制作凸、凹模。這種加工方法的特點(diǎn)是模具間隙由配制保證，工藝比較簡(jiǎn)單，不必校核δΤ+δΑ≤Zmax-Zmin條件，并且還可放大基準(zhǔn)件的制造公差，使制造容易。采用配作法計(jì)算凸?；虬寄Ｈ锌诔叽纾紫雀鶕?jù)凸?；虬寄Ｄp后輪廓變化情況，正確判斷出模具刃口各尺寸在磨損過(guò)程中是增大、減小、還是不變這三種情況，然后分別按不同的公式進(jìn)行計(jì)算。
由于該制件為落料件，選凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)件，只需計(jì)算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模實(shí)際尺寸按間隙要求配作。查《沖壓手冊(cè)》得沖模初始雙面間隙值Zmax=0.070,Zmin=0.050,由《公差配合與技術(shù)測(cè)量》表2-4查得各尺寸公差等級(jí)如下：對(duì)于尺寸32mm為IT10級(jí)，其余尺寸均為IT11級(jí)。根據(jù)沖模在使用過(guò)程中的磨損規(guī)律，設(shè)計(jì)落料模時(shí)凹?；境叽鐟?yīng)取接近或等于工件的最小極限尺寸，這樣在凸、凹模在磨損到一定程度時(shí)仍能沖出合格的工件。對(duì)于模具的磨損預(yù)留量與工件制造精度有關(guān)，用X表示，Δ為工件的公差值，X為磨損系數(shù)。根據(jù)工件制造精度，對(duì)于尺寸32mm選取X=1，其余尺寸均選X=0.75，落料凹模的基本尺寸計(jì)算如下：
第一類尺寸：磨損后增大的尺寸，如上圖中A1、A2、A3、A4，則：
A1凹=（A1max-XΔ）=（128-0.75Χ0.26）=127.84
A2凹=（A2max-XΔ）=（96-0.75Χ0.23）=95.83
A3凹=（A3max-XΔ）=（16-0.75Χ0.12）=15.91
A4凹=（A4max-XΔ）=（32-0.75Χ0.17）=31.87
第二類尺寸：磨損后尺寸減小的尺寸，如上圖所示B，則：
B凹=（Bmin+XΔ）=（32+1×0.11）=32.11
第三類尺寸：磨損后不變的尺寸，如圖所示尺寸C，則：
C凹=（Cmin+0.5Δ）±0.125Δ=（60+0.5Χ0.2）±0.125Χ0.2=60.1±0.025
落料凸模的基本尺寸與凹模相同，不必標(biāo)注公差，但要在技術(shù)條件中注明：凸模實(shí)際刃口尺寸按落料凹模配制，保證最小雙面合理間隙值Zmin=0.050，落料凹模，凸模尺寸見(jiàn)下圖：
（a） 落料凹模尺寸
（b）落料凸模尺寸
（2）卸料橡膠的設(shè)計(jì)
卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算見(jiàn)下。要求選用的4塊橡膠板的厚度務(wù)必一致，不然會(huì)造成受力不均勻，運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生歪斜，影響模具的正常工作。其結(jié)構(gòu)如下圖所示：
①模具工作行程：
==1+1+2=4mm.
為凸模凹進(jìn)卸料板的高度1mm.
t為料厚.
為凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度2mm.
②橡膠工作行程：
=+=4+6=10mm.
為凸模的修磨量，取6mm.
③橡膠自由高度H自由：
H自由=4=4×10=40mm.
④橡膠的預(yù)壓縮量H預(yù)：
H預(yù)=15% H自由=15%×40=6mm.
H預(yù)一般取(10%-15%)H自由.
⑤每個(gè)橡膠承受的載荷F1：
F1=/4=8496.8N/4=2124.2N
選用4個(gè)圓筒形橡膠.
⑥橡膠的外徑D：
D=[d2+1.27（F/p）]0.5=[102+1.27（2124.2/0.5）]0.5=59.6mm，取60mm
其中；d為圓筒形橡膠的內(nèi)徑，取d=10mm.p=0.5Mpa.
⑦校核橡膠自由高度H自由：
0.5H自由/D=40/60=0.671.5，滿足要求.
⑧橡膠的安裝高度H安：
H安=H自由-H預(yù)=40mm-6mm=34mm
（3）主要工作零部件的設(shè)計(jì)
1、落料凸模的設(shè)計(jì)與計(jì)算
①材料的選用：制件為大批量生產(chǎn)，要求模具壽命較高，因此選擇凸模材料為Cr12Mo4V，GB1299，熱處理硬度達(dá)58-62HRC。
②凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與長(zhǎng)度計(jì)算：
結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設(shè)計(jì)成階梯式凸模，采用放電加工，與凸模固定板的配合按H6/ m5。凸模長(zhǎng)度一般是根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要而確定的，其凸模長(zhǎng)度用下列公式計(jì)算：
L=h1+h2+h3+t
式中 L—凸?？傞L(zhǎng)度， mm
h1—凸模固定板高度，取20mm
h2—橡膠安裝高度，根據(jù)橡膠的設(shè)計(jì)與計(jì)算可得 h2=34mm
h3—卸料板厚度，取20mm
t—附加高度，取2mm
則L=h1+h2+h3+t=20+34+20+2=76mm
具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖：
2、落料凹模的設(shè)計(jì)與計(jì)算
①材料的選用：制件為大批量生產(chǎn)，要求模具壽命較高，因此選擇凸模材料為Cr12Mo4V，GB1299，熱處理硬度達(dá)60-64HRC。
②凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與尺寸計(jì)算：
選取整體式凹模，由于下模座孔口較大因而使工作時(shí)承受彎曲力矩，若凹模高度H及模壁厚度C不足時(shí)，會(huì)使凹模產(chǎn)生較大變形，甚至破壞。但由于凹模受力復(fù)雜，凹模高度可按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，即
凹模高度H=KB
凹模壁厚C=(1.5~2)H
式中B—凹模刃口的最大寬度，mm但b不小于15mm
C—凹模壁厚，mm 指刃口至凹模外形邊緣的距離；
K=系數(shù)，取0.17
凹模高度H=KB=0.17×128=21.76mm ， 圓整取標(biāo)準(zhǔn)值22mm
凹模壁厚C=1.62H=1.62×22=35.64mm，圓整取標(biāo)準(zhǔn)值36mm
凹模長(zhǎng)度L=B+2C=128+2Χ36=200mm
凹模寬度S=96+2×36=168mm
具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖：
凹模上螺孔到凹模外緣的距離一般?。?.7~2.0）d,
凹模上的螺孔設(shè)計(jì)與選用
d 為螺孔的距離，由于凹模厚度為22mm，所以根據(jù)文獻(xiàn)（6）表7-12查得螺孔選用4×M8的螺釘固定在下模座。故選用如圖8：
螺孔到凹模外緣的最小距離a2=1.5d=1.5×8=12mm
a3=1.13d≈7.91mm
凹模上螺孔間距由表2.47查得最小間距為40mm，最大間距為90mm。
螺孔到銷孔的距離一般取b>2d,所以b應(yīng)大于１６。
根據(jù)上述方法確定凹模外形尺寸須選用矩形凹模板200×168×22（JB/T7643.1）
其結(jié)構(gòu)如下圖所示：
落料凹模零件示意圖
3）定位零件的設(shè)計(jì)
①擋料銷的設(shè)計(jì)
擋料銷在模具中主要起定位作用，用它擋住搭邊或沖件輪廓，以限定條料送進(jìn)距離。它可分為固定擋料銷、活動(dòng)擋料銷、始用擋料銷。由于固定擋料銷具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易等特點(diǎn)，故在該副模具結(jié)構(gòu)中采用固定擋料銷進(jìn)行定距。
②導(dǎo)料板的設(shè)計(jì)
導(dǎo)料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模齊平，導(dǎo)料板與條料之間的間隙取1.2mm，這樣就可確定了導(dǎo)料板的寬度，導(dǎo)料板的厚度按《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表2.9.7選擇。導(dǎo)料板采用Q235鋼制作，熱處理硬度為43-48HRC,用螺釘和銷釘固定在凹模上。
導(dǎo)料板的結(jié)構(gòu)尺寸可如下圖所示：
導(dǎo)料板結(jié)構(gòu)尺寸圖
4）卸料裝置的設(shè)計(jì)
①卸料板的設(shè)計(jì)
卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為20mm.
卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為43-48HRC.卸料板的結(jié)構(gòu)尺寸如下圖所示：
卸料板結(jié)構(gòu)尺寸圖
②卸料螺釘?shù)倪x用
卸料板上設(shè)置4個(gè)卸料螺釘，公稱直徑為10mm，螺紋部分為M10×10mm。卸料螺釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸模端面1mm，有誤差時(shí)通過(guò)在螺釘與卸料板之間安裝墊片來(lái)調(diào)整。故卸料螺釘查《五金簡(jiǎn)明手冊(cè)》選M10×84mm。
4）頂件裝置的設(shè)計(jì)
1、頂件裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
頂件裝置一般是彈性的，其基本組成有頂桿、頂件塊、裝在下模底下的彈頂器，，其選擇橡膠作為彈性元件，這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是頂件力容易調(diào)節(jié)，工作可靠，沖件平直度較高。由于頂件塊在沖裁過(guò)程中是在凹模中運(yùn)動(dòng)的零件，因此對(duì)它有如下的要求：模具處于閉合狀態(tài)時(shí)，其背后有一定空間，以備修模和調(diào)整的需要；模具處于開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)，必須順利復(fù)位，工作面高于凹模平面，以便繼續(xù)沖裁；它與凹模和凸模的配合應(yīng)保證順利滑動(dòng)，不發(fā)生干涉。為此，頂件塊與凹模的配合為間隙配合，其外形尺寸按公差與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)h8制造。頂件塊與凸模的配合呈較松的間隙配合。其具體結(jié)構(gòu)如下圖所示：
2、橡膠的設(shè)計(jì)與計(jì)算
卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算見(jiàn)下。要求選用的4塊橡膠板的厚度務(wù)必一致，不然會(huì)造成受力不均勻，運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生歪斜，影響模具的正常工作。其結(jié)構(gòu)如下圖所示：
①模具工作行程：
=h1+h2+t=1+1+1=3mm.
為沖裁前頂件塊高于凹模表面1mm。
t為材料厚度。
為凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度1mm。
②橡膠工作行程：
=+=3+5=10mm.
為凸模的修磨量，取5mm.
③橡膠自由高度H自由：
H自由=4=4×8=32mm.
④橡膠的預(yù)壓縮量H預(yù)：
H預(yù)=15% H自由=15%×32=5mm.
H預(yù)一般取(10%-15%)H自由.
⑤橡膠承受的載荷F1：
F1=10196.16N，選用1個(gè)圓筒形橡膠.
⑥橡膠的外徑D：
D=[d2+1.27（F/p）]0.5=[102+1.27（10196.16/0.8）]0.5=127.8mm，取128mm
其中；d為圓筒形橡膠的內(nèi)徑，取d=12mm.p=0.8Mpa.
⑦橡膠的安裝高度H安：
H安=H自由-H預(yù)=３２mm-５mm=２７mm
5）模架及其他零部件的設(shè)計(jì)
1、 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用
該模具采用中間導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在模具中間位置，沖壓時(shí)可防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。以凹模周界尺寸凹模周界（L＝１２８mm,B=９６mm）為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。根據(jù)凹模周界的具體尺寸，查《沖壓手冊(cè)》[2]P273得采用中間導(dǎo)柱模架最適合具體規(guī)準(zhǔn)的是：
材料為ZG45(ZG310-570),0I級(jí)精度的中間導(dǎo)柱模架。
導(dǎo)柱標(biāo)記：３２×160 GB/T2861.1—90 ３５×160 GB/T2861.1—90
導(dǎo)套標(biāo)記：３２×100×46 GB/T2861.6—90 ３５×100×46 GB/T2861.6—90
上模座標(biāo)記：１２８×９６×４５ GB/T2855.1—90
下模座標(biāo)記：１２８×９６×５０ GB/T2855.2—90
2.模柄的設(shè)計(jì)
模柄與上模座的聯(lián)接采用壓入式的結(jié)構(gòu)模柄標(biāo)記：A４２×１００ GB2862.2—81·Q235。其結(jié)構(gòu)如下圖所示：
壓入式的模柄
3、卸料裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
在前面已經(jīng)確定了采用彈壓卸料板，設(shè)計(jì)卸料板為一整體板。本模具的卸料板不僅有卸料作用，還具有外形凸模的導(dǎo)向作用，并能對(duì)小凸模起保護(hù)作用。卸料板的邊界尺寸經(jīng)查手冊(cè)[2]表15.28得：
卸料板長(zhǎng)度L =200mm,寬度B=168mm厚度h0=20mm。此模具中，卸料板對(duì)沖孔落料凸模起導(dǎo)向作用，卸料板和凸模按H7/h6配合制造。
4、聯(lián)接件的選用與標(biāo)準(zhǔn)化
本模具采用螺釘固定，銷釘定位。
具體講圓柱銷釘標(biāo)記：４5鋼8×65 GB 119—86
內(nèi)六角螺釘標(biāo)記： ?。?鋼M12×90 GB70—85
４5鋼M8×70 GB70—85
４5鋼M6×30 GB70—85
第五章 單工序落料?？傃b圖
根據(jù)模具設(shè)計(jì)的基本形式，可以確定模具的基本結(jié)構(gòu)圖如下：
第六章 沖壓設(shè)備的選定
1） 模具閉合高度的確定
根據(jù)上圖所示的模具結(jié)構(gòu)圖和各零部件的設(shè)計(jì)參數(shù)，可以確定其閉合高度如下：
已知：上模座厚度H上=45mm 下模座厚度H下=50mm
上模墊板厚度H上墊=8mm 凸模固定板厚度H凹=20mm
橡膠厚度H橡膠=34mm 卸料板厚度H卸= 20mm
凹模板厚度H凹=20mm
則該模具的閉合高度H閉=H上+H下+H上墊+H凹+H橡膠+H卸+H凹=45+50+8+20+20+22=165mm。
可見(jiàn)，該模具閉合高度小于所選壓力機(jī)J23-25最大裝模高度（270mm),可以使用。
2）壓力機(jī)參數(shù)表
滑塊行程： 65 mm
滑塊行程次數(shù)（次/min）：55次/min
最大封閉高度：270 mm
封閉高度調(diào)節(jié)量：55mm
滑塊中心線至床身距離：200mm
工作臺(tái)尺寸： 左右：560mm 前后：370mm
工作臺(tái)孔尺寸：左右：290mm 前后：200mm 直徑：260mm
模柄孔尺寸（直徑Χ深度）：Φ40Χ60(mmΧmm)
立柱距離（不小于）： 270 mm
工作臺(tái)板厚度： 70 mm
墊板尺寸（厚度）： 50 mm
傾斜角（不小于）： 300
第七章 模具零件的加工工藝
1、落料凹模的加工工藝過(guò)程
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
1
備料
將毛坯鍛壓成２０５×１７２×２８
2
熱處理
退火
3
刨
刨六個(gè)面，互為直角，留單邊余量0.5
4
熱處理
調(diào)質(zhì)
5
磨平面
磨六面，互為直角
6
鉗工劃線
劃出落料孔位置線及銷孔，螺紋孔線
7
加工螺紋孔、銷孔、穿絲孔
按位置加工螺紋孔、銷孔、穿絲孔
8
熱處理
淬火回火達(dá)到58～62HRC
9
磨平面
精磨上下平面
10
線切割
按落料輪廓切割，達(dá)到尺寸要求
11
鉗工精修
全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求
12
檢驗(yàn)
2、凸模的加工工藝過(guò)程
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
1
備料
將毛坯鍛壓成１３５×１０２×８２
2
熱處理
退火，去應(yīng)力
3
銑
立銑機(jī)車銑外輪廓，留單邊余量0.5
4
熱處理
調(diào)質(zhì)
5
磨平面
磨各個(gè)平面，保證上下面的平行度
6
鉗工劃線
劃出Ｅ字形落料輪廓線
7
熱處理
淬火回火達(dá)到58～62HRC
8
磨平面
精磨上下平面
9
線割加工
按落料輪廓線割，達(dá)到尺寸要求
10
鉗工精修
凸模刃口修磨量６mm使孔尺寸達(dá)到設(shè)計(jì)要求
11
檢驗(yàn)
1、落料凹模的加工工藝過(guò)程
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
1
備料
將毛坯鍛壓成２０５×１７２×２８
2
熱處理
退火
3
刨
刨六個(gè)面，互為直角，留單邊余量0.5
4
熱處理
調(diào)質(zhì)
5
磨平面
磨六面，互為直角
6
鉗工劃線
劃出落料孔位置線及銷孔，螺紋孔線
7
加工螺紋孔、銷孔、穿絲孔
按位置加工螺紋孔、銷孔、穿絲孔
8
熱處理
淬火回火達(dá)到58～62HRC
9
磨平面
精磨上下平面
10
線切割
按落料輪廓切割，達(dá)到尺寸要求
11
鉗工精修
全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求
12
檢驗(yàn)
3、凸模固定板的加工工藝過(guò)程
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
1
備料
將毛坯鍛壓成２０５×１７２×２８
2
熱處理
退火
3
刨
刨六個(gè)面，互為直角，留單邊余量0.5
4
熱處理
調(diào)質(zhì)
5
磨平面
磨六面，互為直角
6
鉗工劃線
劃出凸模固定孔位置線及銷孔，螺紋孔線
7
加工螺紋孔、銷孔、穿絲孔
按位置加工螺紋孔、銷孔、穿絲孔
8
熱處理
淬火回火達(dá)到58～62HRC
9
磨平面
精磨上下平面
10
CNC加工
按固定孔輪廓切割，達(dá)到尺寸要求
11
鉗工精修
全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求
12
檢驗(yàn)
4、其他零件加工
卸料板及落料凸模的加工與落料凹模加工方法基本相同，故可按上述加工方法加工，其原理一樣。
致 謝
首先感謝本人的指導(dǎo)老師原紅玲老師，她仔細(xì)審閱了本文的全部?jī)?nèi)容并對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容提出了許多建議與意見(jiàn)。原紅玲老師淵博的知識(shí)，誠(chéng)懇的為人，使我受益匪淺，在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，特別是遇到困難時(shí)，她給了我許多鼓勵(lì)和幫助，在這里我向她表示真誠(chéng)的感謝！
通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我在溫習(xí)學(xué)過(guò)的知識(shí)的同時(shí)又學(xué)習(xí)了許多新知識(shí)，對(duì)一些原來(lái)一知半解的理論也有了進(jìn)一步的的認(rèn)識(shí)。特別是原來(lái)所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機(jī)械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測(cè)量、冷沖模具設(shè)計(jì)與制造等有了更深刻的理解，使我進(jìn)一步的了解了怎樣將這些知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中。同時(shí)還使我更清楚了模具設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮的問(wèn)題，如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費(fèi)材料，保證工件的經(jīng)濟(jì)性，加工工藝的合理性。
在學(xué)校中，我們主要學(xué)的是理論性的知識(shí)，而實(shí)踐性很欠缺，而畢業(yè)設(shè)計(jì)就相當(dāng)于實(shí)戰(zhàn)前的一次演練。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)可以把我們以前學(xué)的專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)的連貫起來(lái)，使我們?cè)跍亓?xí)舊知識(shí)的同時(shí)也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識(shí)；這不但提高了我們解決問(wèn)題的能力，開(kāi)闊了我們的視野，在一定程度上彌補(bǔ)我們實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足，為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
歷經(jīng)近三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，敬請(qǐng)各位老師對(duì)我的設(shè)計(jì)過(guò)程作最后檢查。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中通過(guò)參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，請(qǐng)教各位老師有關(guān)模具方面的問(wèn)題，并且和同學(xué)的探討，模具設(shè)計(jì)在實(shí)際中可能遇到的具體問(wèn)題，使我在這短暫的時(shí)間里，對(duì)模具的認(rèn)識(shí)有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。
感謝和我在一起進(jìn)行課題研究的同窗同學(xué)，和他們?cè)谝黄鹩懻?、研究使我受益非淺。在此，再次感謝各位老師特別是我的指導(dǎo)老師丁鵬老師在這一段時(shí)間給予無(wú)私的幫助和指導(dǎo)，并向他們致于深深的敬意，對(duì)關(guān)心和指導(dǎo)過(guò)我的各位老師表示衷心的感謝!
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