夾子沖壓件沖壓模具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說(shuō)明書】,含CAD圖紙、說(shuō)明書,夾子,沖壓,模具設(shè)計(jì),cad,圖紙,說(shuō)明書,仿單 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 題目： 夾子沖壓件設(shè)計(jì) 二級(jí)學(xué)院（直屬學(xué)部）： 無(wú)錫技師學(xué)院 專業(yè)： 數(shù)控車 班級(jí)： 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師姓名： 職稱： 評(píng)閱教師姓名： 職稱： 2013 年 9 月 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)際，具有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義。零件采用不銹鋼作為原材 料，厚度為 0.5 毫米。 首先是對(duì)制品進(jìn)行測(cè)繪，畫出制品的二維工程圖。并對(duì)沖壓件的工藝分析，完成了工 藝方案的確定。對(duì)零件進(jìn)行排樣圖的設(shè)計(jì)，完成了材料利用率的計(jì)算。再進(jìn)行沖裁工藝力 的計(jì)算和沖裁模工作部分的設(shè)計(jì)計(jì)算，對(duì)選擇沖壓設(shè)備提供依據(jù)。最后對(duì)主要零部件的設(shè) 計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)件的選擇，為本次設(shè)計(jì)模具的繪制和模具的成形提供依據(jù)，以及為裝配圖各尺寸 提供依據(jù)。通過(guò)前面的設(shè)計(jì)方案畫出模具各零件圖和裝配圖。 本次設(shè)計(jì)闡述了模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作過(guò)程。本模具性能可靠，運(yùn)行平穩(wěn)，提高了產(chǎn) 品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本。 關(guān)鍵詞：沖壓 彎曲 模具結(jié)構(gòu) 夾子沖壓件設(shè)計(jì) Abstract The graduation design task from actual production, strong guidance significance. The components use rolling steel plates to take raw material, the thickness of the steel mill for 0.5 millimeter. First is to products of surveying and mapping, paint products of two-dimensional engineering graphics. And for stamping process analysis and determination of the complete process. In parts of the design, layout diagram completed material utilization. Then punching process of calculation and punch die working parts of the design and calculation, stamping equipment selection. Finally the design of main components and parts for the selection of the design, mold and die forming, and provide basis for various sizes of assembly drawings. Through the front design draw all parts and mold assembly. The design of the mould structure design is expounded and the working process. The mould reliable performance, stable operation, improve the quality of our products and production efficiency and reduce labor intensity and production cost. Key words: Stamping Bending The mould structure 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 目 錄 摘 要 .1 ABSTRACT .2 目 錄 .3 第一章 課題簡(jiǎn)介 .4 第二章 工藝分析 .5 2.1 零件工藝分析 .5 2.2 工藝方案的確定 .5 2.3 工藝參數(shù)的確定 .5 第三章 工作力的計(jì)算及壓力機(jī)的選擇 .9 3.1 沖壓力的計(jì)算 .9 3.2 粗選壓力機(jī) .10 3.3 計(jì)算壓力中心 .10 第四章 填寫沖壓工序卡 .11 第五章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .12 5.1 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇 .12 5.2 模具結(jié)構(gòu)的分析與說(shuō)明 .12 5.3 模具工作部分的尺寸和公差的確定 .12 5.4 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .15 5.5 校核壓力機(jī)安裝尺寸 .16 第六章 彎曲模具的設(shè)計(jì) .17 6.1 制件彎曲工藝分析 .17 6.2 沖壓工藝參數(shù)的確定。 .17 第七章 彎曲模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .19 第八章 彎曲模的工作尺寸計(jì)算 .21 結(jié) 論 .24 致 謝 .25 參考文獻(xiàn) .26 夾子沖壓件設(shè)計(jì) 第一章 課題簡(jiǎn)介 零件分析說(shuō)明： 零件形狀及其一般要求 制件如圖 1-1 所示，材料為不銹鋼，材料厚度為 0.5mm，制件尺寸精度按圖紙要求， 未注按 IT12 級(jí)，生產(chǎn)綱領(lǐng)年產(chǎn) 10 萬(wàn)件。 圖1-1 零件圖 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 第二章 工藝分析 2.1 零件工藝分析 本制件形狀簡(jiǎn)單、尺寸、厚度適中，一般批量生產(chǎn)，屬于普通沖壓件，但在設(shè)計(jì)冷沖 壓模具時(shí)要注意以下幾點(diǎn)： 制件的外形輪廓、結(jié)構(gòu)都算簡(jiǎn)單，但是要考慮幾個(gè)孔的加工 A、兩個(gè) 2 的孔的位置要求，B、由于要裝配，C、 兩孔必須有一定的同 D、軸度要 求，E、其值為 0.15mm。 此制件的加工難點(diǎn)主要在孔 2 的中心距的定位。 由于幾個(gè)孔的直徑都較小，并且有一定的批量，在設(shè)計(jì)時(shí)要重視模具的材料和結(jié)構(gòu)的 選擇，保證一定的模具壽命。 2.2 工藝方案的確定 根據(jù)制件的工藝的分析，其基本工序有落料、沖孔、彎曲三種。按其先后順序組合以 及合理的加工方案有以下幾種： 1、落料-沖孔- 彎曲，單工序沖壓。 2、落料-彎曲- 沖孔，單工序沖壓。 3、落料沖孔-彎曲壓筋，復(fù)合沖壓。 方案 1)為單工序沖壓模具。由于此制件有一定的生產(chǎn)批量，過(guò)多的工序，降低產(chǎn)品的 精度，而且此方案生產(chǎn)效率底，不宜批量生產(chǎn)，故不宜采用此方案。 方案 2)也為單工序沖壓模具。它除有方案 1 的毛病外，還有孔的位置精度難以保證， 在并且在彎曲時(shí)也缺少定位精度難保證，故不宜采用此方案。 方案 3)復(fù)合沖壓模具。由于制件的結(jié)構(gòu)，材料的厚度較薄，沖孔與落料一次沖壓完成。 故最宜采用此方案 具體方案示意如下： 2.3 工藝參數(shù)的確定 毛坯尺寸的計(jì)算 外形尺寸的長(zhǎng)度計(jì)算 零件相對(duì)彎曲半徑為： R/t=2/0.5=40.5 式中 R彎曲半徑； T料厚。 可見(jiàn)，制件屬于圓角半徑較大的彎曲件，應(yīng)現(xiàn)求彎曲變形區(qū)的中性層曲率半徑 。 由課本 p145 中性層位置計(jì)算公式 =R+Xt 式中 X由實(shí)驗(yàn)測(cè)定的應(yīng)變中性層位移系數(shù) 由課本 p145 表 4-5 查出 X 取 0.42 夾子沖壓件設(shè)計(jì) 所以： =R+Xt =2+0.420.5 =2.21mm 圓角半徑較大（R0.5t ）的彎曲件毛坯長(zhǎng)度計(jì)算公式 L=L 直+ L 彎 L 彎=（180-a）/180* 圖 2-2 制件長(zhǎng)度 所以制件長(zhǎng)度為如圖 2-2 所示： L=LAB+LBC+LCD+LDE+LEF+LFG+LGH+LHI+LIJ+LJK+LKL L=3+3.0342+8.54+14+1+1+1.8028+13+1.8028+1+2 L=50.1798 DE 段屬于工藝設(shè)置,目的是為了減少?gòu)澢貜?其半徑很大,可看成是直線，所以 DE 段 長(zhǎng)度按直線計(jì)算。 外形輪廓寬度的計(jì)算 : 由于考考慮到板料的利用率和排樣的方便，此制件由 CAD 生成的工藝尺寸為：外形 輪廓寬度為 L=53.74mm 排樣尺寸的計(jì)算 搭邊值的確定： 由課本上 P46 表 3-14 查得 L50 的工件間 a1 的值為 2.2*0.8=1.76 側(cè)邊 a 的值為 2.5*0.8=2 條料寬度的計(jì)算 在設(shè)計(jì)模具是為了方便，采用無(wú)側(cè)壓裝置送料方式條料寬度計(jì)算公式如下： B=(D+2a +Z) 0- 式中 B為條料寬度的基本尺寸； D為條料寬度方向零件輪廓的最大尺寸 a側(cè)面搭邊 Z導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 條料寬度的負(fù)向偏差 搭邊距 a 如上所示 間隙 、剪切公差 Z 查課本 p47 表 3-17 查得 =0.5mm、Z=0.5mm 由上面公式計(jì)算得 B=(53.74+2*2+0.5 0-0.5=56.240-0.5mm 步距的計(jì)算 由制件的展開圖（見(jiàn)右圖 2-3） 所生成的橫向有效尺寸為 Ls=53.74mm 圖2-3 制件圖展開 步間距計(jì)算公式為： L=Ls+a1 式中 L為步間距 Ls為橫向有效尺寸 a1搭邊距 L=53.74+2=55.74mm 由此可得模具排樣圖如下： 圖 2-4 排樣圖 根據(jù)要求查模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)史鐵梁主編 表 4-1，選板的規(guī)格 15008000.5 每塊 夾子沖壓件設(shè)計(jì) 板可剪 150056 規(guī)格條料 14 塊，材料利用率達(dá) 80%以上。 計(jì)算材料利用率 由課本 p43 式子 3-19 =nA/BL100% 為材料利用率； A一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積； B條料的寬度 L條料的長(zhǎng)度 n一張板料上沖裁件的總數(shù)目 =28*1932.765/（56*1500）=65% 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 第三章 工作力的計(jì)算及壓力機(jī)的選擇 工作力的計(jì)算以落料沖孔模具為例計(jì)算： 3.1 沖壓力的計(jì)算 完成本制件所需的沖壓力由沖裁力、彎曲力、及卸料力、推料力、頂料力和壓料力組 成 沖裁力 F 沖 的計(jì)算 由本課本 p49 式子 3-28 F 沖 =KtL 式中： 為材料的抗剪強(qiáng)度（MPa） F 沖 沖裁力（ N） L沖裁周邊總邊長(zhǎng)（mm） t材料厚度（mm） 說(shuō)明：系數(shù) K 是考慮到?jīng)_裁刃口的磨損、凸模與凹模的波動(dòng)（數(shù)值的變化或分布不 均） 、潤(rùn)滑情況、材料力學(xué)性能與厚度公差的變化等因素而設(shè)置的安全系數(shù)，一般取 1.3。 當(dāng)查不到抗剪強(qiáng)度 時(shí)，可用抗拉強(qiáng)度 b 代替 ，而取 Kp=1 的近似計(jì)算法計(jì)算。 查模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) p90 表 4-12 取 =350 MP a 所以沖裁力 F 沖 =1.30.5211.059350=48016 N =48.016KN 2. 卸料力 Fx 、 推料力 FT 、 頂料力 FD 的計(jì)算 在實(shí)際生產(chǎn)中影響卸料力、推料力、頂料力的因素很多，要精確計(jì)算很困難。在實(shí)際 生產(chǎn)中常采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：（查課本 p50 公式 3-30 3-31 3-32） 卸料力： Fx=KxF 推料力： FT = nKTF 頂料力： FD =KDF 式中： F 沖裁力（N） Kx 卸料力系數(shù)，其值為 0.045-0.055(薄料取大值、厚料取小值） ； KT推件力系數(shù)，其值為 0.063 KD頂件力系數(shù)，其值為 0.08 n時(shí)卡在凹模內(nèi)的沖裁件數(shù)(或廢料)數(shù) n=h/t h凹模洞口的直刃壁高度 t板料厚度 夾子沖壓件設(shè)計(jì) 卸料力和頂料力是設(shè)計(jì)卸料裝置和彈頂裝置的依據(jù)。 因此： Fx =0.04548.016=2.17 KN FT=0.06348.016=3.025008 KN FD=0.0848.016=3.84128 KN 總壓力 F 總的計(jì)算 F 總= F 沖 F xF D=54.02728 KN 3.2 粗選壓力機(jī) 由于該制件是一普通制件，且精度要求不高，因此選用開式可傾壓力機(jī)。它具有工作 臺(tái)三面敞開，操作方便，成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。由于沖孔落料復(fù)合模的壓力行程的特點(diǎn)是在開 始階段即 需要很大的壓力，而在后面階段所需要的反倒要小的多。因此若按總的壓力來(lái) 選取壓力機(jī)，很可能出現(xiàn)雖然總的壓力滿足要求，但是在初始階段沖裁時(shí)已經(jīng)超載。同時(shí)， 選用拉深壓力機(jī)還應(yīng)該對(duì)沖裁功進(jìn)行核算，否則會(huì)出現(xiàn)壓力機(jī)在力的大小滿足要求，但是 功率有可能過(guò)載，飛輪轉(zhuǎn)速降低，從而引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低過(guò)大，損壞電動(dòng)機(jī)。因此精確 確定壓力機(jī)壓力應(yīng)當(dāng)根據(jù)壓力機(jī)說(shuō)明書中給出的允許工作負(fù)荷曲線，并校核功率。但是在 一般條件下，可以根據(jù)生產(chǎn)車間的實(shí)際條件，在現(xiàn)有壓力機(jī)中選取。在這里根據(jù)總壓力為 54.02728KN,從模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)史鐵梁主編一書中表 4-33 提供的壓力機(jī)公稱壓力序列中 選取 100KN 的壓力機(jī)，型號(hào)為 J23-10.由此可知，電動(dòng)機(jī)的功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于拉深所需壓力機(jī) 的電動(dòng)機(jī)功率。故可以選用此電動(dòng)機(jī)。 3.3 計(jì)算壓力中心 由于制件圖形規(guī)則，上下對(duì)稱，所以其壓力中心必在中心線上，用實(shí)驗(yàn)法測(cè)的該制件 的壓力中心坐標(biāo)為 X24，Y0 如下圖 3-1 所示： 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 第四章 填寫沖壓工序卡 由上可知該制件共有兩道工序：即落料沖孔，彎曲壓筋。 冷沖壓工藝卡片如下圖 4-1 所示： 產(chǎn)品型號(hào) 零（部） 件名稱 共 頁(yè)常州 工學(xué)院 沖壓工藝卡 片 產(chǎn)品名稱 夾子 零（部） 件型號(hào) 第 頁(yè) 材料牌號(hào)及 規(guī)格 材料技術(shù)要 求 毛坯尺寸 每毛坯可制件 數(shù) 毛坯質(zhì) 量 輔助材料 1CrB 條料1500*800 29 工 序號(hào) 工 序名 稱 工序內(nèi) 容 加工簡(jiǎn)圖 設(shè)備 工藝 設(shè)備 工時(shí) 0 下 料 剪床上 撬板 1500*800 11-6 2500 1 落 料沖 孔 落料與 沖孔 J23-250 落料 沖孔復(fù)合 模 2 彎 曲壓 筋 彎曲制 件并壓筋 J23-250 彎曲 模 3 檢 查 4 5 6 圖4-1 工序卡 夾子沖壓件設(shè)計(jì) 第五章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)確定的沖壓工藝方案和制件的形狀、特點(diǎn)、要求等因素確定沖模的類型及結(jié)構(gòu)形 式。 5.1 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇 在模具設(shè)計(jì)中雖然單工序模具比較簡(jiǎn)單也比較容易制造,但是制件孔離制件邊緣尺寸 較小在落料后沖孔勢(shì)必會(huì)影響模具的精度。且，兩孔在單工序模具中很難保證兩孔的位置 精度。所以考慮到用落料沖孔復(fù)合模具來(lái)加工第一工序。又因?yàn)闆_孔在前，落料在后，以 凸模插入材料和凹模內(nèi)進(jìn)行落料，必然材料的切向流動(dòng)的壓力，有可能使 4 的凸模變形， 因此考慮采用彈壓卸料裝置的復(fù)合沖壓。這樣既提高了工作效率又提高了模具的壽命，這 樣一來(lái)提高了模具的使用價(jià)值。因?yàn)橹萍炔皇嵌喔?，采用兩副模具，一副是沖孔落料 復(fù)合模、一副是彎曲模。這樣就降低了模具的制造難度，且適合生產(chǎn)條件不是很好的企業(yè) 生產(chǎn)模具，給模具生產(chǎn)帶來(lái)一定的廣度。給生產(chǎn)降低了成本，帶來(lái)了更大的經(jīng)濟(jì)利益。 5.2 模具結(jié)構(gòu)的分析與說(shuō)明 1、沖孔落料模結(jié)構(gòu)的分析與說(shuō)明 本道模具主要用來(lái)完成落料沖孔，目的明確簡(jiǎn)單，看似易設(shè)計(jì)。但對(duì)于本制件來(lái)說(shuō)它 是一個(gè)上下對(duì)稱的制件并且有兩個(gè) 4 的小孔，為了保證兩孔在彎曲后的精度，所以要在 本工序中做到兩孔的精度。在本制件考慮到形狀有一定的復(fù)雜，且較薄（0.5mm） ，為了 保證制件有較高的平直度本，故采用正裝式復(fù)合模。制件制造時(shí)還要考慮到制件的定位， 根據(jù)制件的特征，為了保證凹模的強(qiáng)度，故采用鉤形當(dāng)料銷、和采用外形定位的定位銷。 2、彎曲模結(jié)構(gòu)的分析與說(shuō)明 為了保證坯料在彎曲時(shí)不發(fā)生偏移，在設(shè)計(jì)時(shí)用 5 的孔為定位孔，用定料銷定位。 為了防止坯料轉(zhuǎn)動(dòng)，采用左右定位銷定位。 5.3 模具工作部分的尺寸和公差的確定 沖裁件的尺寸精度主要決定于模具刃口尺寸精度，模具的合理間隙值也主要靠刃口尺 寸及制造精度來(lái)保證。正確決定模具刃口尺寸及制造公差，是設(shè)計(jì)沖裁模具的主要任務(wù)之 一。 在決定模具刃口尺寸及其制造公差時(shí)需考慮下列原則： 落料件尺寸由凹模尺寸決定。故設(shè)計(jì)落料精度時(shí)，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上； 設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，以凸模為基準(zhǔn)，間隙在凹模上。 考慮到?jīng)_裁中凸、凹模的磨損，設(shè)計(jì)時(shí)，凹?；境叽鐟?yīng)取制件尺寸公差范圍的較小 尺寸；設(shè)計(jì)沖孔時(shí)，凸模基本尺寸則應(yīng)取工件孔尺寸公差范圍的較大尺寸。這樣，在凸、 凹磨損到一定的程度的情況下，仍能沖出合格的制件。凸凹模間隙則取最小合理間隙值。 確定沖模刃口制造公差時(shí)，應(yīng)考慮制件的公差要求。如果對(duì)刃口尺寸精度要求過(guò)高 （即制造公差過(guò)?。?，會(huì)使模具制造困難，增加成本，延長(zhǎng)生產(chǎn)周期；如果對(duì)刃口尺寸精 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 度要求過(guò)低（即制造精度公差過(guò)大） ，則生產(chǎn)出來(lái)的制件可能不合格，會(huì)使模具的壽命降 低。若制件沒(méi)有標(biāo)注公差，則對(duì)于非圓形件按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“非配合尺寸的公差數(shù)值”IT14 級(jí)處 理，沖模則可按 IT11 級(jí)制造；對(duì)于圓形件，一般可按 IT7IT6 級(jí)制造模具。沖壓件的尺 寸公差應(yīng)按“ 入體” 原則標(biāo)注為單向公差，落料件上偏差為零，下偏差為負(fù)；沖孔件上偏差 為正，下偏差為零。 1） 、 計(jì)算落料凸、凹模的刃口尺寸： 本制件為簡(jiǎn)單的軸對(duì)稱圖形，故按配作法計(jì)算凸、凹模刃口尺寸。根據(jù)凸、凹模刃口 尺寸計(jì)算公式，先計(jì)算出落料凹模刃口尺寸 課本 p35 式子 3-3,3-4（落料） A0maxA)( D mina 0inT TZ Zp DA落料凹模的基本尺寸 mm DT落料凸模的基本尺寸 mm Dmax落料件最大極限尺寸 mm Zmin凸凹模最小初始雙面間隙 mm T凸模制造下偏差，可查表 3-6,或取 T0.4(ZmaxZ min) A凹模制造上偏差，可查表 3-6,或取 A0.6(ZmaxZmin ) 沖裁件制造公差 x系數(shù)，為了避免沖裁件尺寸偏向極限尺寸(落料時(shí)偏向最小尺寸，沖孔時(shí)偏向 最大尺寸),X 值在 0.51 之間,與工件精度有關(guān)?？刹檎n本 p36 表 3-7 或按下列關(guān)系取值： 當(dāng)制件公差為 IT10 以上時(shí)，取 x=1； 當(dāng)制件公差為 IT11IT13 時(shí)，取 x=0.75； 當(dāng)制件公差為 IT14 以下時(shí)，取 x=0.5。 由課本 p33 表 3-4 3-6 3-7 得 Zmin=0.035mm,Zmax=0.045mm, T=0.02mm ， A=0.03mm X=0.75mm 則 Zmax-Zmin=(0.045-0.035)=0.01mm T A=(0.02+0.03) =0.05mm0.01mm 說(shuō)明所取凸凹模公差不滿足T AZ max-Zmin 條件,此時(shí)可調(diào)整如下: T=0.4(Zmax-Zmin)=0.40.01=0.004 A =0.6(Zmax-Zmin)=0.60.01=0.006 校核： 夾子沖壓件設(shè)計(jì) 0.004+0.006=0.01mm 由此可得該尺寸能保證間隙在合理的范圍內(nèi)，故可取 故有： =(50-0.750.1) A0maxA)( D =49.925 mm 06. =(49.925-0.035) 0minmax0inAT TZ Zp = 49.89 mm 04. 由課本 p36 式子 3-5 3-6（沖孔） 0minT)(pxd AZx 0minmin0iAAZ DA沖孔凹模的基本尺寸 mm DT沖孔凸模的基本尺寸 mm dmin沖孔件最小極限尺寸 mm 沖裁件制造的公差 mm Zmin凸凹模最小初始雙面間隙 mm T凸模下偏差，可查表 3-6,或取 T0.4(Z maxZ min) A凹模上偏差，可查表 3-6,或取 T0.6(Z maxZmin ) x系數(shù)，為了避免沖裁件尺寸偏向極限尺寸(落料時(shí)偏向最小尺寸，沖孔時(shí)偏向最 大尺寸),X 值在 0.51 之間,與工件精度有關(guān)?？刹檎n本 p36 表 3-7 或按下列關(guān)系取值： 當(dāng)制件公差為 IT10 以上時(shí)，取 x=1； 當(dāng)制件公差為 IT11IT13 時(shí)，取 x=0.75； 當(dāng)制件公差為 IT14 以下時(shí)，取 x=0.5。 計(jì)算孔 4 的凸、凹模尺寸 查課本 p33 表 3-4 得 Zmin=0.035mm,Zmax=0.045mm, T=0.02mm ， A=0.02mm X=0.75mm 則 Zmax-Zmin=(0.045-0.035)=0.01mm T A=(0.02+0.02) =0.04mm0.01mm 說(shuō)明所取凸凹模公差不滿足T AZ max-Zmin 條件,此時(shí)可調(diào)整如下: T=0.4(Zmax-Zmin)=0.40.01=0.004 A =0.6(Zmax-Zmin)=0.60.01=0.006 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 校核： 0.004+0.006=0.01mm 由此可得該尺寸能保證間隙在合理的范圍內(nèi)，故可取 故 :dT=4+0.750.12= 04.9 DA=4.09+0.035= 6.1254 5.4 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1、凹模周界尺寸計(jì)算: 因制件形狀簡(jiǎn)單,尺寸不大,又是對(duì)稱零件?？紤]到為了便于加工，故選用整體式凹模 比較合理. 凹模厚度尺寸 H 的計(jì)算:由凹模的計(jì)算公式為 = =16mm 3沖F016.48 又因?yàn)闆_裁輪廓線全長(zhǎng)為 211.059mm,超過(guò)了 50mm,故應(yīng)乘以修正系數(shù) K.由模具設(shè) 計(jì)指導(dǎo)表 4-21 可得凹模厚度的修正系數(shù) K 的值為 k=1.37 則 H 凹=1.37*16=21.92mm 將凹模厚度圓整成 22mm 落料凹模周界尺寸 LB 的計(jì)算:因?yàn)榘寄？卓谳喞獮橹本€和圓弧形組成所以： BS（2.54）H53.74（5588）109142mm LS1 2S253.742 28109.74110mm 2、選擇模架及確定其他沖模零件的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn):根據(jù)凹模周界尺寸 B109 142mm、L 110mm, 查模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)史鐵梁主編表 5-8 選取典型結(jié)構(gòu)并結(jié)合實(shí)際 125125150190I（GB/T2851.31990）,并選用滑動(dòng)導(dǎo)向后側(cè)導(dǎo)柱模架 . 3、落料凸模的強(qiáng)度和剛度校核 凸模承載能力的校核： 凸模最小斷面承受的壓應(yīng)力 ，必須小于凸模材料強(qiáng)度允許的壓應(yīng)力，即 minbcZAF， -凸模的最小斷面面積（ ）in2 -凸?？v向總壓力包括沖裁力和推件力（N），Z bc-凸模材料的許用抗彎強(qiáng)度 對(duì)于一般工具鋼，凸模淬火硬度 HRC 為 5862 時(shí)，取 10001600MPa；如果有特 殊導(dǎo)向時(shí)，可取 20003000 MPa 51.85728/50.2654824574371.032 MPa minA FZ， 由已知 bc450 MPabc 即落料凸模承載壓力完全合格。 夾子沖壓件設(shè)計(jì) 由于本產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 10 萬(wàn)件,即在沖裁過(guò)程中由于材料本身屬于硬質(zhì)材料,為此需 要經(jīng)常磨刃口,適當(dāng)給落料凸模適當(dāng)加厚。 3、卸料.壓邊彈性元件的確定 沖壓工藝中常見(jiàn)的彈性元件有彈簧和橡膠等,但是由于這副模具的結(jié)構(gòu)和結(jié)合實(shí)際 生產(chǎn),因此我們選用橡膠作為卸料的彈性元件. 確定卸料橡膠 確定橡膠的自由高度 H 自,有資料查模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)史鐵梁主編表 3-9 得: H 自=L 工/(0.25-0.30)+h 修磨 式中的 L 工為模具的工作行程再加 1-3mm.本模具的工作行程為沖孔落料 ,故 L 工 1mm,h 修磨的取值范圍為 4-6mm,在這里取中間值 5mm. H 自=(1/0.3+5)mm9mm 確定 L 預(yù)和 H 裝.由表 3-9 可得如下計(jì)算公式: L 預(yù)=(0.1-0.15)H 自=0.15*9=1.35mm H 裝=H 自-L 預(yù)=(9-1.35)mm=7.65mm 確定橡膠橫截面積 A A=F/q F 由前可知為 F=2.17KN,q=0.26-0.5MPa.在這里,由于該模具的工作行程比較小 ,因此取 q=0.4MPa 則 A=2170/0.4mm=5425mm 核算橡膠的安裝空間: 可以安裝橡膠的空間可按 凹模外形表面積與凸凹模底部面積之差的 80估算.經(jīng)計(jì)算 為 S=13692.235mm,則可以安裝橡膠的面積 S=10953.788mm,大于所需的橡膠面積,因此滿 足安裝橡膠的需要。 5.5 校核壓力機(jī)安裝尺寸 模座的外形尺寸為 125125,閉合高度為 160mm,由資料查模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)史鐵梁 主編表 4-33 查得 J23-10 型壓力機(jī)的工作臺(tái)尺寸為 360mm240mm,最大閉合高度為 180mm,連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度為 50mm,故符合安裝要求。 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 第六章 彎曲模具的設(shè)計(jì) 彎曲是使材料產(chǎn)生塑性變形，形成有一定角度或一定曲率形狀零件的沖壓工序。彎曲 的材料可以是板材、型材，也可以是棒料、管料。彎曲工序除了使用模具在普通壓力機(jī)上 進(jìn)行外，還可以使用其他專門的彎曲設(shè)備進(jìn)行，以下圖 6-1 幾例可看出： 圖 6-1 彎曲例圖 6.1 制件彎曲工藝分析 本制件彎曲為綜合的折彎，折彎角度為 165 度和 90 度，彎曲半徑為 2mm，并且制件 為對(duì)稱件的，彎曲形狀為 U 和 V 形彎曲的綜合彎曲。在彎曲過(guò)程中要考慮彎曲回彈。 最小彎曲半徑計(jì)算 r/t=2/0.5=458，彎曲半徑變化一般很小，可不考慮，而僅考慮彎 曲角度的回彈變化?；貜椊且詮澢昂蠊ぜ澢嵌鹊淖兓?表示。回彈角 = 0-t，其中 0 為工件彎曲后的實(shí)際彎曲角度， t 為回彈前的彎曲角度（即凸模的彎 曲角） ?？梢赃\(yùn)用相關(guān)手冊(cè)查取回彈角修正經(jīng)驗(yàn)系數(shù)值。 本制件在彎曲時(shí)帶有壓筋，在減小回彈上有一定的作用，即它在結(jié)構(gòu)上改良了彎曲， 使制件更容易達(dá)到要求。 6.2 沖壓工藝參數(shù)的確定。 1、沖壓力的計(jì)算 (1)彎曲力的計(jì)算 為了選擇合適的壓力機(jī)需要對(duì)彎曲力進(jìn)行計(jì)算，影響彎曲力的因素很多，如材料的性 能，工件的形狀尺寸，板料厚度，彎曲方式，模具結(jié)構(gòu)等。此外模具間隙和模具的工作表 面質(zhì)量也會(huì)影響彎曲力的大小。因此，理論分析的方法很難精確計(jì)算彎曲力。在生產(chǎn)實(shí)際 夾子沖壓件設(shè)計(jì) 中，通常根據(jù)板料的機(jī)械性能以及厚度和寬度，按照經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算彎曲力（查課本 p147 式子） 。 彎曲力的計(jì)算 F 彎 (為了有效控制回彈,采用校正彎曲 ) 由模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)史鐵梁主編一書中文獻(xiàn)(2)知 F 自=0.7Kbt b/（r+t ） b為彎曲件的寬度 mm t為彎曲件的厚度 mm r為內(nèi)圓彎曲半徑 mm b為彎曲材料的抗拉強(qiáng)度 MPa，查 表 4-12 得 b =450MPa K為安全系數(shù)，一般取 1.3 故有： F 自=0.7 1.353.740.25450/(2+0.5)= 2.200653KN 頂料力和壓料力的計(jì)算，計(jì)算公式： FQ =（0.30.8）F 自 =0.66019591.7605224KN 總壓力 F 總 F 自+ FQ= 2.200653+1.76052243.9605224653K N F 壓機(jī)1.3F 總=5.14867920489 根據(jù) F 壓機(jī)可選壓力機(jī)類型為 J23-4 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 第七章 彎曲模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 彎曲模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在彎曲工序確定后的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮彎曲件的形 狀要求、材料性能以及生產(chǎn)批量等因素。 7.1 模具結(jié)構(gòu)的分析說(shuō)明 本制件為 U 形彎曲和 V 形彎曲的綜合，并且在下面兩側(cè)還有加強(qiáng)壓筋，假如把模具 設(shè)計(jì)成整體的，凸凹模難以加工制造，而且也會(huì)增加成本，即使能制造出來(lái)也會(huì)在以后的 生產(chǎn)中修模也帶來(lái)了困難，不易修理。故可以把模具設(shè)計(jì)成相拼的。在外面用一凹?？蚶?面用凹模鑲塊，這樣有利于模具的加工和修理。其結(jié)構(gòu)如圖 7-1 所示： 注：鑲塊主要用于限位的作用，凹模主要用于成型作用。 圖 7-1 結(jié)構(gòu)圖 上圖的結(jié)構(gòu)是模具工作時(shí)的部位是這副模具的核心，這樣的結(jié)構(gòu)可以適用于批量生產(chǎn)， 即使壞了也可以再制造一個(gè)新的重新加工，這大大縮短了工作周期，提高了生產(chǎn)率，而且 卸料方便。給生產(chǎn)產(chǎn)家?guī)?lái)了更好的經(jīng)濟(jì)利益。 7.2 彎曲模的卸料裝置的設(shè)計(jì)說(shuō)明 本制件在彎曲后將包在凸模上，在模具開模時(shí)用采用剛性卸料，在開模時(shí)利用卸料板 把制件從凸模上卸下來(lái)。在此同時(shí)下面也有一個(gè)彈性卸料裝置把料和凹模從壤塊中頂出來(lái) 其結(jié)構(gòu)如圖 7-2 所示： 夾子沖壓件設(shè)計(jì) 圖 7-2 圖中在卸料螺釘下面有個(gè)彈性裝置在合模時(shí)它處于壓縮狀態(tài)，在開模時(shí)要恢復(fù)原狀而 釋放力起了卸料作用。 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 第八章 彎曲模的工作尺寸計(jì)算 工作尺寸設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)說(shuō)明： 1、凸模圓角半徑 當(dāng)彎曲件的相對(duì)彎曲半徑 r/t 較小時(shí)，取凸模圓角半徑等于或略小于工件內(nèi)側(cè)的圓角 半徑 r，但不能小于材料允許的最小彎曲半徑。若彎曲件的 r/t 小于最小相對(duì)彎曲半徑，則 應(yīng)取凸模圓角半徑 rtrmin，然后增加一道整形工序，使整形模圓角半徑 rt=r0 當(dāng)彎曲件的相對(duì)彎曲半徑 r/t 較大時(shí)（大于 10） ，并且精度要求較高時(shí)，必須考慮回彈 的影響，根據(jù)回彈值的大小對(duì)凸模圓角半徑進(jìn)行修正。 2、凹模圓角半徑 凹模入口處的圓角半徑的大小對(duì)彎曲力以及彎曲件的質(zhì)量均有影響。過(guò)小的凹模圓角 半徑會(huì)使彎距的彎曲力臂減小，毛坯沿凹模圓角滑入時(shí)的阻力增大，彎曲力增加，并容易 使工件表面擦傷甚至出現(xiàn)壓痕。 在生產(chǎn)中，通常根據(jù)材料的厚度選擇凹模圓角半徑： 當(dāng) t2mm 時(shí)，ra= （3） t 當(dāng) tmm 時(shí)，ra（）t； 當(dāng) tmm 時(shí)，rat。 本制件凹模圓角半徑應(yīng)取 ra=2.5mm 3、凹模的深度 凹模的深度要適當(dāng)，若過(guò)小則彎曲件的兩端自由部分太長(zhǎng)，工件回彈大，不平直；若 深度過(guò)大則凹模增加高度，多耗材并需要較大的壓力機(jī)工作行程。 對(duì)于彎曲件，若直邊高度過(guò)大或要求兩邊平直，則凹模深度應(yīng)大于工件深度。 4、彎曲凸凹模的間隙 行件的彎曲時(shí)必須合理確定凸、凹之間的間隙，間隙過(guò)大則回彈，工件形狀和尺寸 誤差增大。間隙過(guò)小會(huì)增加彎曲力，使工件厚度減薄，增加摩擦，擦傷工件并降低模具的 壽命。形件的凸凹模具的單面間隙值一般可按下式計(jì)算： ct+ +kt 式中： c 為凸凹模的單面間隙 mm t板料厚度的基本尺寸 mm 板料厚度的正偏差 mm k根據(jù)彎曲件的高度和寬度而決定的間隙系數(shù) 當(dāng)工件精度高的時(shí)候，間隙值應(yīng)適當(dāng)減小，可以取 ct 5、形件彎曲模工作部分的尺寸計(jì)算 ） 、彎曲件外形尺寸的標(biāo)注應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)，先確定凹模的尺寸，然后再減去間隙 值確定凸模尺寸。 夾子沖壓件設(shè)計(jì) 當(dāng)彎曲為雙向?qū)ΨQ偏差時(shí)，凹模尺寸為： d（/） d 0 當(dāng)彎曲件為單向偏差時(shí)，凹模尺寸為： dLd0)43( 凸模尺寸為： 0)2(pcLdp 或者凸模尺寸按凹模實(shí)際尺寸配制，保證單面間隙值 c 式中 d、p 為凹模、凸模 的制造公差。 ） 、彎曲件內(nèi)形尺寸的標(biāo)注應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)件，先確定凸模尺寸，然后再增加間隙 值確定凹模尺寸。 當(dāng)彎曲件為雙向?qū)ΨQ偏差時(shí)，凸模尺寸為： 0)21(pLp 當(dāng)彎曲件為單向偏差時(shí)，凸模尺寸為： 0)43(pp 凹模尺寸為： dcLd 0)2( 或者凹模尺寸按凸模實(shí)際尺寸配制，保證單面間隙值 c 式中 p、 d 為凸模、凹模 的制造公差，選用 IT7 IT9 級(jí)精度 mm。 經(jīng)過(guò)上述幾點(diǎn)說(shuō)明可得凹凸模尺寸為如圖 8-1 凸模 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 c 凹模 圖 8-1 夾子沖壓件設(shè)計(jì) 結(jié) 論 時(shí)光飛逝，轉(zhuǎn)眼間我們就要大學(xué)畢業(yè)了。剛結(jié)束畢業(yè)設(shè)計(jì)的我有很多的感想要對(duì)大 家說(shuō)，在此我就利用這個(gè)機(jī)會(huì)來(lái)發(fā)表我的長(zhǎng)篇大論了。通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)真的讓我學(xué)到 了很多東西。以前在學(xué)理論的時(shí)候，我以為自己學(xué)到了很多專業(yè)方面知識(shí)，曾經(jīng)還一度的 認(rèn)為自己不錯(cuò)，但是在實(shí)習(xí)的這段時(shí)間以后，我才發(fā)現(xiàn)自己的缺陷和不足，而且還非常的 缺乏經(jīng)驗(yàn)，因?yàn)樵趯W(xué)校的時(shí)候我們接觸的都是些純理論的專業(yè)知識(shí)，并沒(méi)有與實(shí)踐聯(lián)系起 來(lái)，所以我們對(duì)模具的認(rèn)識(shí)只局限在表面上的感性的認(rèn)識(shí)，而沒(méi)有上升到理性認(rèn)識(shí)的高度， 換句話說(shuō)就是還沒(méi)有真正的認(rèn)識(shí)模具這一名詞的真正含義。但是只有實(shí)踐還是不夠的，經(jīng) 驗(yàn)才是最寶貴的。而對(duì)與我們這些剛剛走出大學(xué)校園的畢業(yè)生來(lái)說(shuō)最缺乏的就是經(jīng)驗(yàn)了。 所以在實(shí)習(xí)的這段時(shí)間我吃了不少苦頭。 這次我設(shè)計(jì)的是書夾，這個(gè)零件的形狀不是很復(fù)雜，是個(gè)軸對(duì)稱零件，對(duì)于工廠來(lái)說(shuō)， 是個(gè)比較簡(jiǎn)單的零件，不過(guò)對(duì)于我們這些剛要畢業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)還是比較困難的。 這個(gè)零件共分兩道工序，落料沖孔、彎曲壓筋，兩道工序中有一道是復(fù)合的，特別是 一道彎曲壓筋難度較大，難的不是彎曲而是壓筋這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)，我看到了廠的的設(shè)計(jì)他們?cè)O(shè) 計(jì)了很巧妙。把彎曲外形和壓筋鑲塊分開制造，這樣即省了錢又提高了效率，也在制造上 降低了難度是很可取的辦法。我開始是打算用個(gè)比較精密的沖側(cè)孔模具把之加工出來(lái)，但 是是師傅看到了問(wèn)為什么這樣而不用金加工的方法加工出來(lái)，我的回答另他們很不滿意。 在后來(lái)我才發(fā)覺(jué)到我這樣加工太浪費(fèi)了不切合實(shí)際。理論就是理論要把它和實(shí)際結(jié)合起來(lái) 才能算是真正的有用理論。我那樣加工固然是個(gè)很不錯(cuò)的加工方法，但是在生產(chǎn)是太浪費(fèi) 達(dá)不到原有的經(jīng)濟(jì)利益，在制造模具時(shí)要浪費(fèi)大量的錢，并且在模具裝夾定位時(shí)也很困難， 很難不易不讓它變形。最后不得不向?qū)嶋H低頭采納師傅們的意見(jiàn)。確定了該制件的工藝方 案以后，通過(guò)力的計(jì)算，進(jìn)行各套模具的壓力機(jī)的選擇；通過(guò)凸凹模尺寸的計(jì)算，選擇所 需要的模架和導(dǎo)柱導(dǎo)套，并對(duì)其進(jìn)行校核；最后畫各套模具的零件圖和裝配圖。 在設(shè)計(jì)的時(shí)候經(jīng)常會(huì)遇到問(wèn)題，比如說(shuō)，設(shè)計(jì)打桿的時(shí)候，由于不知道打桿在模具中 靠什么工作的，所以就不知道它的長(zhǎng)度該怎么確定，每次遇到這樣的問(wèn)題時(shí)，都是師傅不 厭其煩地教我，直到我懂為止。這段時(shí)間師傅教了我很多在學(xué)校里沒(méi)學(xué)過(guò)的東西，使我對(duì) 模具的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步加深了，對(duì)模具的興趣也越來(lái)越濃了。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我的收獲很多，最主要的是實(shí)踐方面的收獲，因?yàn)橥ㄟ^(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)， 讓我了解了沖壓模具的主要結(jié)構(gòu)組成，同時(shí)還了解了設(shè)計(jì)一套模具的主要流程。但學(xué)會(huì)這 些還是不夠的，在以后的工作學(xué)習(xí)中我將更加努力，從而彌補(bǔ)自己的不足。 由于水平所限，設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤再所難免，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 致 謝 經(jīng)過(guò)這幾個(gè)月的努力，在各位老師的督促指導(dǎo)，以及一起學(xué)習(xí)的同學(xué)們的支持下，本 次畢業(yè)設(shè)計(jì)已圓滿結(jié)束，由于自身經(jīng)驗(yàn)的匱乏和學(xué)習(xí)上的欠缺，整個(gè)設(shè)計(jì)中肯定還存在尚 未發(fā)現(xiàn)的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，設(shè)計(jì)上還有許多考慮不周全的地方，懇請(qǐng)?jiān)u閱的各位老師，多予指 正，不勝感激在我將在以后工作中一定會(huì)逐步改正。 首先，我要特別感謝指導(dǎo)老師這段時(shí)間對(duì)我的悉心指導(dǎo)。每次與導(dǎo)師見(jiàn)面的時(shí)候，指 導(dǎo)老師總是會(huì)仔細(xì)詢問(wèn)我們的設(shè)計(jì)狀況，我設(shè)計(jì)內(nèi)容中遇到困難，指導(dǎo)在百忙之中通過(guò)郵 件來(lái)給我指出錯(cuò)誤并附加說(shuō)明，細(xì)心的為我講解設(shè)計(jì)中的疑惑，讓我改正，讓我能更好的 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)和科研精神是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué) 習(xí)和工作。 其次，我要感謝大學(xué)里所有給予我知識(shí)的老師。正是有了你們的教導(dǎo)，我學(xué)到了豐富 的專業(yè)知識(shí)，使自己的知識(shí)儲(chǔ)備得到了升華。你們無(wú)私的奉獻(xiàn)促使我們盡早的成長(zhǎng)起來(lái)， 我們堅(jiān)實(shí)的翅膀源于你們不懈的滋養(yǎng)。等到參加工作時(shí)，我們將去實(shí)現(xiàn)我們的偉大理想， 將你們所授盡數(shù)回報(bào)社會(huì)。我還要感謝這段時(shí)間同學(xué)們對(duì)我的幫助，當(dāng)我遇到不懂的題目 時(shí)，他們也是盡自己所能來(lái)為我講解。 最后，我要感謝我偉大的母校，感謝與我朝夕相伴四年的朋友。四年時(shí)光，如梭如夢(mèng)， 我們又要各自奔天涯。留戀學(xué)校的一草一木，懷念那平凡的每一天。四年的學(xué)習(xí)生活，酸 甜苦辣一一飽嘗，無(wú)論是開心時(shí)的愉悅，還是失落時(shí)的惆悵；無(wú)論是入校時(shí)的迷茫，還是 畢業(yè)時(shí)的感傷，都將化作永久的記憶深深地鐫刻在我心里。相信這份緣分，更要珍惜這份 緣分。 再一次感謝所有給予我?guī)椭娜?，愿你們永遠(yuǎn)快樂(lè)！愿母校明天會(huì)更好！ 夾子沖壓件設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn) 1王新華 袁聯(lián)富編.沖模結(jié)構(gòu)圖冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2003 2機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 3沖壓手冊(cè) 4模具設(shè)計(jì)手冊(cè) 5 金滌塵，宋放之. 現(xiàn)代模具制造技術(shù)M 機(jī)械工業(yè)出版社，2001 6 胡石玉.模具制造技術(shù)M.東南大學(xué)出版社.1997. 7 李云程. 模具制造工藝學(xué)M. 機(jī)械工業(yè)出版社.1998. 8 孫鳳勤. 模具制造工藝與設(shè)備M. 機(jī)械工業(yè)出版社.1999. 9 孫鳳勤. 沖壓與塑壓設(shè)備M. 機(jī)械工業(yè)出版社.1997. 10 模具標(biāo)準(zhǔn)匯編M. 機(jī)械工業(yè)出版社.1999. 11 標(biāo)準(zhǔn)件手冊(cè)M. 機(jī)械工業(yè)出版社.1999. 12 機(jī)械加工工藝手冊(cè)M. 機(jī)械工業(yè)出版社.1999.