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畢業(yè)設計（論文）報告紙 29 畢 業(yè) 設 計 題 目 客車門鎖鎖舌沖模設計 學生姓名 學 號 系 部 機電工程系 專 業(yè) 機械工程及自動化 班 級 指導教師 二一一年六月 畢業(yè)設計（論文）報告紙 29 i 客車門鎖鎖舌沖模設計 摘 要 本設計進行了壓彎，切斷連續(xù)模的設計。論文簡要的概述了沖壓模具目前的發(fā)展狀況和 趨勢。對產品進行了詳細的工藝分析和工藝方案的確定。按照沖壓模具設計的一般步驟，計 算并設計了本套模具上的主要零部件，采用了少廢料排樣與標準模架，選用了合適的沖壓設 備。設計中對工件零件和壓力機規(guī)格進行了必要的校核計算。通過對門鎖套件沖裁工藝性的 正確分析，設計了一副多工位級進沖裁模。 詳細的敘述了模具的整個設計過程包括零件工藝性分析、沖裁工藝方案的確定、模具結 構形式的確定、模具總體結構的設計、主要參數(shù)設計計算等，并繪制了模具裝配圖和非標準 件零件圖。 關鍵詞：零件分析 ，裝配圖，模具設計。 畢業(yè)設計（論文）報告紙 29 ii Abstract This design of bending, cutting off consecutive modulus design. This paper briefly outlined the Stamping Die current development status and trends. The product of a detailed analysis and the identification process. Stamping die design in accordance with the general steps to calculate and design the sets on the main mold parts such as ：Punch and die. Punch and die, punch and so an. Die-standard model planes, to choose a suitable stamping equipment. Design wok on the part and specifications will press for the necessary checking calculation. The mold used for a small scrap layout, automatic centering device.Boards of locks blanking of the correct process analysis, design of a compound is loaded Die. Through the door lock blanking process of the correct package analysis,design a pair of multi-position Progressive Die A detailed description of the mold of the entire design process, including parts of analysis, blanking the identification process, the mold structure forms of identification, the overall structure of the mold design, the main design parameters, and mapping out mold assembly and non-standard pieces Fig. Keywords：Part analysis；Assembly；Mold Design. 畢業(yè)設計（論文）報告紙 29 目 錄 摘 要 .i Abstract.ii 第一章 沖裁件工藝分析 .- 1 - 第二章 模具工藝設計 .- 1 - 2.1 沖裁工藝方案確定 .- 1 - 2.2 模具結構形式的確定 .- 1 - 2.3 模具總體設計 .- 1 - 第三章 模具設計計算 .- 4 - 3.1 排樣 .- 4 - 3.2 計算條料寬度 .- 4 - 3.3 送料步距 .- 5 - 3.4 材料的利用率 .- 6 - 3.5 沖壓力的計算 .- 7 - 3.5.1 沖裁力的計算 .- 7 - 3.5.2 卸料力、頂件力的計算 .- 7 - 3.6 模具壓力中心的確定 .- 8 - 3.7 模具刃口尺寸的計算 .- 9 - 3.7.1 沖裁間隙分析 .- 9 - 3.7.2 沖孔刃口尺寸設計 .- 11 - 3.7.3 落料刃口尺寸設計 .- 12 - 第四章 主要零部件設計 .- 15 - 4.1 工作零件的結構設計 .- 15 - 4.1.1 凸模 .- 15 - 4.1.2 落料凹模板 .- 16 - 畢業(yè)設計（論文）報告紙 29 i 4.1.3 凹模鑲塊的設計 .- 17 - 4.2 卸料部件的設計 .- 17 - 4.2.1 卸料板的設計 .- 17 - 4.2.2 卸料螺釘?shù)倪x用 .- 17 - 4.3 模架及其他零部件的選用 .- 17 - 第五章 較核模具閉合高度及壓力機有關參數(shù) .- 19 - 5.1 較核模具閉合高度 .- 19 - 5.2 沖壓設備的選定 .- 19 - 總 結 .- 20 - 致 謝 .- 21 - 參考文獻 .- 22 - 畢業(yè)設計（論文）報告紙 29 - 0 - 第一章 沖裁件工藝分析 工件名稱：門鎖套件 工件簡圖：如下圖 1.1 所示 生產批量：大批量(2 萬件/年) 材料：Q235-A 鋼 材料厚度：1.5mm ?4R15R5R4R4R51+0.5-1+0-2R1 圖 1.1 客車門鎖鎖舌 （1）材料 由表 1、表 2 分析知：Q235-A 鋼為普通碳素結構鋼，具有良好的塑性、焊接性以及壓 力加工性，主要用于工程結構和受力較小的機械零件 【3】 。綜合評比均適合沖裁加工。 （2）工件結構形狀 工件結構形狀相對簡單，有 1 個矩形孔和 1 個圓孔，孔與邊緣之間的距離也滿足要求， 最小壁厚為 5mm 滿足許用壁厚要求（兩孔之間、孔與邊緣之間的壁厚） ，可以沖裁。 （3）尺寸精度 根據(jù)零件圖上所注尺寸公差，經(jīng)查公差表，內孔為 IT10 級，尺寸精度均較低，普通沖 裁完全可以滿足要求。 根據(jù)以上分析：該零件沖裁工藝性較好，適宜沖裁加工。 畢業(yè)設計（論文）報告紙 29 - 0 - 表 1.1 碳素結構鋼的化學成分、性能及用途 S/MPa 5/% 化學成 分 鋼材厚度和型材直徑 16mm牌號 等 級 c% 不小于 b/MPa 用途舉例 Q195 0.060 .12 195 33 31539 0 A Q215 B 0.090 .15 215 31 33541 0 用來制造薄鋼板、 鋼絲、管鋼、鋼釘、 螺釘、地腳螺栓等 A 0.140 .22 B 0.120 .20 C 0.18 Q235 D 0.17 235 26 37546 0 用來制造拉釘、螺 栓、螺母、軸、銷 子、螺紋鋼、角鋼、 槽鋼、鋼板等 A Q255 B 0.180 .28 255 24 41051 0 用來 制造各種型 條鋼和鋼板 Q275 0.280 .38 275 20 490- 610 相當于 3540 鋼 表 1.2 部分碳素鋼抗剪性能 材料名稱 牌號 材料狀態(tài) 抗剪強度 （Mpa） Q195 260-320 Q235 310-380普通碳素鋼 Q275 未退火 400-500 畢業(yè)設計（論文）報告紙 29 - 0 - 第二章 模具工藝設計 2.1 沖裁工藝方案確定 方案一：先沖孔，后落料。單工序模生產。 方案二：沖孔落料復合沖壓。復合模生產。 方案三：沖孔落料級進沖壓。級進模生產。 方案一模具結構簡單，制造周期短，制造簡單，但需要兩副模具，成本高而生產效率低， 難以滿足大批量生產的要求。 方案二也只需一副模具，制件精度和生產效率都較高，且工件最小壁厚大于凸凹模許用 最小壁厚模具強度也能滿足要求。沖裁件的內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。 方案三只需一副模具，生產效率高，操作方便，精度也能滿足要求，相對簡單的鎖舌結 構，模具制造的工作量和成本在沖裁簡單的零件時比復合模低。 通過對上述三種方案的分析比較，采用方案三：級進模生產。 2.2 模具結構形式的確定 正裝式級進模和倒裝式結構比較： 正裝式級進模適用于沖制材質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。 倒裝式級進模不宜沖制孔邊距較小的沖裁件，但倒裝式級進模結構簡單，又可以直接利 用壓力機的打桿裝置進行推件卸件可靠，便于操作，并為機械化出件提供了有利條件，所以 應用十分廣泛。 根據(jù)分析采用正裝式級進模生產。 2.3 模具總體設計 （1）模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，采用級進模模沖壓，所以模具類型為正裝式級進模。 （2）操作與定位方式 零件的生產批量較大，但合理安排生產可用手工送料方式，也能滿足生產要求，這樣就 可以降低生產成本，提高經(jīng)濟效益。 畢業(yè)設計（論文）報告紙 29 - 1 - 因為導料銷和彈簧擋料銷結構簡單，制造方便。且該模具采用的是條料，根據(jù)模具具體 結構兼顧經(jīng)濟效益，控制條料的送進方向采用彈簧導料銷，控制送料步距采用彈簧擋料銷。 （3）卸料、出件方式 剛性卸料與彈性卸料的比較： 剛性卸料是采用固定卸料板結構。常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖裁后卸料。 當卸料板只起卸料作用時與凸模的間隙隨材料厚度的增加而增大，單邊間隙取（0.20.5） t。當固定卸料板還要起到對凸模的導向作用時卸料板與 凸模的配合間隙應該小于沖裁間隙。 此時要求凸模卸料時不能完全脫離卸料板。主要用于卸料力較大、材料厚度大于 2mm 且模具 結構為倒裝的場合。 彈壓卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，主要用于料厚小于或等于 2mm 的板料由于有壓 料作用，沖件比較平整。卸料板與凸模之間的單邊間隙選擇（0.10.2）t,若彈壓卸料板還 要起對凸模導向作用時，二者的配合間隙應小于沖裁間隙。常用作落料模、沖孔模、正裝復 合模的卸料裝置。 工件平直度較高，料厚為 1.5mm 相對較薄，卸料力不大，由于剛性卸料模具比彈壓卸料 模具方便，操作者可以看見條料在模具中的送進動態(tài)，且凹凸模設計的間距較小彈簧裝置不 易安裝，故可采用剛性卸料。 采用固定卸料板，為剛性卸料。 因采用正裝式級進模生產，故采用下出件為佳。 （4）確定送料方式 因采用對角導柱模座，采用橫向送料方式，即由左向右送料。 （5）確定導向方式 方案一：采用對角導柱模架。由于導柱安裝在模具壓力中心對稱的對角線上，所以上模 座在導柱上滑動平穩(wěn)。常用于橫向送料級進?；蚩v向送料的落料模、復合模。 方案二：采用后側導柱模架。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比較方便。因為 導柱安裝在后側，工作時，偏心距會造成導套導柱單邊磨損，嚴重影響模具使用壽命，且不 能使用浮動模柄。 方案三：四導柱模架。具有導向平穩(wěn)、導向準確可靠、剛性好等優(yōu)點。常用于沖壓件尺 寸較大或精度要求較高的沖壓零件，以及大量生產用的自動沖壓模架。 方案四：中間導柱模架。導柱安裝在模具的對稱線上，導向平穩(wěn)、準確。單只能一個方 畢業(yè)設計（論文）報告紙 29 - 2 - 向送料。 根據(jù)以上方案比較并結合模具結構形式和送料方式，為提高模具壽命和工件質量，該復 合模采用對角導柱的導向方式，即方案一最佳。 畢業(yè)設計（論文）報告紙 29 - 3 - 第三章 模具設計計算 3.1 排樣 方案一：有廢料排樣 沿沖件外形沖裁，在沖件周邊都留有搭邊。沖件尺寸完全由沖模 來保證，因此沖件精度高，模具壽命高，但材料利用率低。 方案二：少廢料排樣 因受剪切條料和定位誤差的影響，沖件質量差，模具壽命較方案 一低，但材料利用率稍高，沖模結構簡單。 方案三：無廢料排樣 沖件的質量和模具壽命更低一些，但材料利用率最高。 通過上述三種方案的分析比較，綜合考慮模具壽命和沖件質量，該沖件的排樣方式選擇方案 一為佳。考慮模具結構和制造成本有廢料排樣的具體形式選擇直排最佳。 3.2 計算條料寬度 搭邊的作用是補償定位誤差，保持條料有一定的剛度，以保證零件質量和送料方便。搭 邊過大，浪費材料。搭邊過小，沖裁時容易翹曲或被拉斷，不僅會增大沖件毛刺，有時還有 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?。 搭邊值通常由經(jīng)驗確定，表 4 所列搭邊值為普通沖裁時經(jīng)驗數(shù)據(jù)之一。 根據(jù)零件形狀，查表 4 工件之間搭邊值 a1=2.0mm, 工件與側邊之間搭邊值 a=2.5mm, 條 料是有板料裁剪下料而得，為保證送料順利，規(guī)定其上偏差為零，小偏差為負值 工件為單排，D 為工件展開寬度 B=（Dmax2a ） 0 (公式 1) 式中 Dmax條料寬度方向沖裁件的最大尺寸； a 沖裁件之間的搭邊值； 板料剪裁下的偏差；（其值查表 3-1） B=54+22.5 =590-0.6mm 故條料寬度在 58.4-59mm 之間 畢業(yè)設計（論文）報告紙 29 - 4 - 表 3-1 搭邊值和側邊值的數(shù)據(jù) 表 3-2 普通剪床用帶料寬度偏差（mm） 3.3 送料步距 送料步距 S：條料在模具上每次送進的距離稱為送料步距，每個步距可沖一個或多個零 件。進距與排樣方式有關，是決定擋料銷位置的依據(jù)。條料寬度的確定與模具的結構有關。 進距確定的原則是，最小條料寬度要保證沖裁時工件周邊有足夠的搭邊值；最大條料寬 度能在沖裁時順利的在導料板之間送進條料，并有一定的間隙。 級進模送料步距 S SL+ a (公式 2) =25+2 =27mm 條料無側壓裝置故條料寬度應補償搭邊的減下量薄料2mm 取 0.1 到 0.3 之間，c1 取 畢業(yè)設計（論文）報告紙 29 - 5 - 0.2mm，則 B=59.20-0.6 mm 排樣圖如圖 3.1 所示。 圖 3.1 排樣圖 導板之間的距離計算公式 B1=B+c1 (公式 3) =59+0.2 =59.40-0.6 mm 3.4 材料的利用率 沖裁件的實際面積與所用板料面積的百分比叫材料的利用率，它是衡量合理利用材料的 重要指標。 一個步距內的材料利用率 A /BS100% (公式 4 ) 式中 A一個步距內沖裁件的實際面積； B條了寬度； S步距； /BS100% 排樣合理與否不但影響材料的經(jīng)濟和利用，還影響到制件的質量、模具的的結構和壽命、 制件的生產率和模具的成本等技術、經(jīng)濟指標。因此，排樣時應考慮如下原則： 1、 提高材料利用率（不影響制件使用性能的前提下，還可以適當改變制件的形狀） 。 2、 排樣方法使應操作方便，勞動強度小且安全。 3、 模具結構簡單、壽命高。 畢業(yè)設計（論文）報告紙 29 - 6 - 4、 保證制件質量和制件對板料纖維方向的要求。 一個步距內沖裁件的實際面積(area 由 cad 自動生成) A= 1177.8375- 12.5664- 195.1416=970.1295 平方毫米 BS 100% =970.1295/（ 2759.2） =60.7% 3.5 沖壓力的計算 3.5.1 沖裁力的計算 在沖裁過程中，沖裁力是隨凸模進入凹模材料的深度而變化的。通常說的沖裁力是指 沖裁力的最大值，它是選用壓力機和設計模具重要依據(jù)之一。 用平刃沖裁時，其沖裁力一般按下式計算： F=KLtb (公式 5) 式中F 沖裁力； L沖裁周邊長度；L= 166.7059+ 12.5664+ 54.2832=233.5555 t材料厚度；t=1.5 b材料抗剪強度； 系數(shù)； L= 166.7059+ 12.5664+ 54.2832=234mm 系數(shù)是考慮到實際生產中，模具間隙值的波動和不均勻，刃口磨損、板料力學性能和 厚度波動等原因的影響而給出修正系數(shù)，一般取=1.3。 b 的值查表為 310380pa,取 b=380Mpa（1 Mpa1N） 【10】 F=KLtb =1.32341.5380 =173394N 3.5.2 卸料力、頂件力的計算 在沖裁結束時，由于材料的彈性回復（包括徑向回復和彈性翹曲回復）及摩擦的存在， 將使沖落的材料梗塞在凹模內，而沖裁剩下的材料則緊箍在凸模上。為使沖裁工作繼續(xù)進行， 必須將緊箍在凸模上的料卸下，將梗塞在凹模內的材料推出。從凸模上卸下箍著的料稱卸料 畢業(yè)設計（論文）報告紙 29 - 7 - 力；逆沖裁方向將料從凹模內頂出所需要的力稱為頂件力。一般按以下公式計算： 卸料力： F X=KXF （公式 6） 頂件力： FD=KDF （公式 7） FX=KXF =0.05173394N=8669.7N （K X 為卸料力系數(shù)，其值查表 3-3 可得） FD=KDF =0.06173394N=10403.64N 所以總沖壓力 FZ=F+FX+FD =173394N+8669.7N+10403.64N =192467.34N 壓力機公稱壓力應大于或等于沖壓力，根據(jù)沖壓力計算結果擬選壓力機為 J2325。 表 3-3 卸料力、推件力和頂件力系數(shù) 料厚 t/mm KX KT KD 鋼 0.1 0.10.5 0.50.25 2.56.5 6.5 0.0650.075 0.0450.055 0.040.05 0.030.04 0.020.03 0.1 0.063 0.055 0.045 0.025 0.14 0.08 0.06 0.05 0.03 鋁、鋁合金 純銅，黃銅 0.0250.08 0.020.06 0.030.07 0.030.09 3.6 模具壓力中心的確定 模具壓力中心是指沖壓時諸沖壓力合力的作用點位置。為了確保壓力機和模具正常工作， 應使模具的壓力中心與壓力機滑塊的中心相重合，否則，會使沖模和力機滑塊產生偏心載荷， 使滑塊和導軌之間產生過大的摩擦，模具導向零件加速磨損，降低模具和壓力機的使用壽命。 沖模的壓力中心，可以按下述原則來確定： 畢業(yè)設計（論文）報告紙 29 - 8 - 1.對稱形狀的單個沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。 2.工件形狀相同且分布位置對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。 3.形狀復雜的零件、多孔沖模、級進模的壓力中心可以用解析計算法求出沖模壓力中心。 X0=（L 1x1L 2x2L nxn）/(L 1L 2L n) （公式 8） Y0=（L 1y1L 2y2L nyn ）/（L 1L 2Ln ） （公式 9） 用解析法計算壓力中心時，先畫出凹模形口圖，如圖 3-2 所示。在圖中將 XOY 坐標系 建立在建立在圖示對稱中心線上，將沖裁輪廓線按幾何圖形分解成 L1L10 共 10 組基本線段， 用解析法求得該模具壓力中心的坐標。有關計算如表 7 所示。 由以上計算結果可以看出，該工件沖裁力不大，壓力中心偏移坐標原點 O 較小，為了 便于模具的加工和裝配，模具壓力中心依然選在坐標原點。 YX 圖 3.2 壓力中心的表示 3.7 模具刃口尺寸的計算 3.7.1 沖裁間隙分析 根據(jù) JB/Z27186 規(guī)定，沖裁間隙是指凸，凹模刃口間隙的距離，用符號 C 表示，其 值可為正也可為負，在普通沖裁模中均為正值。它對沖裁件的斷面質量有極其重要的影響， 此外，沖裁間隙還影響模具壽命、卸料力、推件力、沖裁力和沖裁件的尺寸精度。因此，沖 裁間隙是沖裁工藝與模具設計中的一個非常重要的工藝參數(shù)。 1、間隙對沖裁件尺寸精度的影響 沖裁件的尺寸精度是指沖裁件的實際尺寸與基本尺寸的差值，差值越小，則精度越高， 畢業(yè)設計（論文）報告紙 29 - 9 - 這個差值包括兩方面的偏差，一是沖裁件相對于凸?；虬寄５钠?，二是模具本身的制造偏 差。 2、間隙對模具壽命的影響 模具壽命受各種因素的綜合影響，間隙是也許模具壽命諸因數(shù)中最主要的因數(shù)之一，沖 裁過程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料件之間均有摩擦，而且間隙越小，模具作用的 壓應力越大，摩擦也越嚴重，所以過小的間隙對模具壽命極為不利。而較大的間隙可使凸模 側面及材料間的摩擦減小，并延緩間隙由于受到制造和裝配精度的限制，出現(xiàn)間隙不均勻的 不利影響，從而提高模具壽命。 3、間隙對沖裁工藝力的影響 隨著間隙的增大，材料所受的拉應力增大，材料容易斷裂分離，因此沖裁力減小。通常 沖裁力的降低并不顯著，當單邊間隙在材料厚度的 520%左右時，沖裁力的降低不超過 510%。間隙對卸料力推料力的影響比較顯著。間隙增大后，從凸模里卸料和從凹模里推料 都省力當當單邊間隙達到材料厚度的 1525%左右時的卸料力幾乎為零。但間隙繼續(xù)增大， 因為毛刺增大，又將引起卸料力、頂件力迅速增大。 4、間隙值的確定 由以上分析可見，凸、凹模間隙對沖裁件質量、沖裁工藝力、模具壽命都有很大的影響。 因此，設計模具時一定要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質量、尺寸精度滿足產品的 要求，所需沖裁力小、模具壽命高，但分別從質量，沖裁力、模具壽命等方面的要求確定的 合理間隙并不是同一個數(shù)值，只是彼此接近?？紤]到模具制造中的偏差及使用中的磨損、生 產中通常只選擇一個適當?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙，只要間隙在這個范圍內，就可以沖出良好的 制件，這個范圍的最小值稱為最小合理間隙 Cmin，最大值稱為最大合理間隙 Cmax?？紤]到模 具在使用過程中的磨損使間隙增大，故設計與制造新模具時要采用最小合理間隙值 Cmin。 確定合理間隙的方法有經(jīng)驗法、理論確定法和查表法。 根據(jù)近年的研究與使用的經(jīng)驗，在確定間隙值時要按要求分類選用。對于尺寸精度，斷 面垂直度要求高的制件應選用較小的間隙值，對于垂直度與尺寸精度要求不高的制件，應以 降沖裁力、提高模具壽命為主，可采用較大的間隙值。由于理論法在生產中使用不方便，所 以常采用查表法來確定間隙值。 經(jīng)驗公式： 軟材料： t1mm，C=(3%4%)t 畢業(yè)設計（論文）報告紙 29 - 10 - t=13mm，C=(5%8%)t t=35mm，C=(8%1%)t 硬材料： t1mm，C=(4%5%)t t=13mm，C=(6%8%)t t=38mm，C=(8%13%)t 【9】 根據(jù)分析沖裁模間隙采用查表法確定，查沖裁模初使用間隙: Zmax=0.240mm, Zmin=0.132mm。 工件形狀較復雜，采用配作法加工凹、凸模。配作法加工的特點是模具的間隙由配做保 證，工藝比較簡單，無需較核 T AZ maxZmin 的條件，并且還可以放大基準件的制 造公差，使制造容易，所以采用配作法加工。 3.7.2 沖孔刃口尺寸設計 沖孔時應以凸模為基準件來配作凹模。 （Z min=0.132mm） 【10】 凹模 1 如圖 3.3 R2 圖 3.3 排樣第一工步?jīng)_裁尺寸 由文獻可知公式 20+0.20 凸模： DT=（Aminx ） 0-0.02 （公差取 0.20） （公式 10） =（2x ） 0-0.02=2.10-0.02 mm 凹模 DA=（D TZ min） 0+0.02 （公式 11） =2.230+0.02 mm 凹模 2 如圖 3.4 畢業(yè)設計（論文）報告紙 29 - 11 - R114 圖 3.4 排樣第二工步?jīng)_裁尺寸 凸模： DT=（Aminx） 0-0.02 （公差取 0.20） =（14x ） 0-0.02=14.070-0.02 mm 凹模 DA=（D TZ min） 0+0.02=14.200+0.02 mm 3.7.3 落料刃口尺寸設計 落料時應以凹模為基準件來配作凸模。 （Z max=0.240mm） 【10】 由文獻可知公式 A=（Amaxx） 0+/4 （公式 12） 凹模 3：如圖 3.5 254.9R1 圖 3.5 排樣第三工步?jīng)_裁尺寸 A1=(25+10.6) 0+0.15=25.60+0.15 A2=（10.96+10.6） 0+0.15=11.50+0.15 畢業(yè)設計（論文）報告紙 29 - 12 - A3=（5+10.6） 0+0.15=5.60+0.15 A4=（15+10.6） 0+0.15=15.60+0.15 A5=（6.4+10.6） 0+0.15=7.00+0.15 A6=（4+10.6） 0+0.15=4.60+0.15 A7=（17+10.6） 0+0.15=17.60+0.15 凹模 4：如圖 3.6 13.825R 圖 3.5 排樣第四工步?jīng)_裁尺寸 A1=(13.9+10.6) 0+0.15=14.50+0.15 A2=（5+10.6） 0+0.15=5.60+0.15 A3=（8.4+10.6） 0+0.15=9.00+0.15 A4=（2+10.6） 0+0.15=2.60+0.15 A5=（4.2+10.6） 0+0.15=4.80+0.15 A6=（10.3+1 0.6） 0+0.15=10.90+0.15 凹模 4：如圖 3.6 畢業(yè)設計（論文）報告紙 29 - 13 - 241.63 圖 3.6 排樣第五工步?jīng)_裁尺寸 A1=(2+10.6) 0+0.15=2.10+0.15 A2=（41.68+10.6） 0+0.15=420+0.15 凸模刃口尺寸按凹模實際刃口尺寸配制，保證雙面間隙值 Zmax=0.240mm。 3.8 卸料板的設計 卸料板工作行程 h hh 1h 2t 0 h1 為凸模凹進卸料板的深度 1mm，h 2 為凸模沖裁后進入凹模的深度 3mm,t 為材料厚度 2mm。 畢業(yè)設計（論文）報告紙 29 - 14 - 第四章 主要零部件設計 4.1 工作零件的結構設計 4.1.1 凸模 零件外形相對復雜，根據(jù)實際情況并考慮加工，為了滿足凸模強度和剛性，將凸模設計 成階梯式，使裝配修磨方便。采用成形銑、成形磨削加工。 凸?？傞L L： LH 1H 2H 3H 4 2037.4151 71.4mm H1為凸模固定板厚度。 H2為橡膠安裝高度。 H3為彈壓卸料板厚度。 H4為凸模凹進彈壓卸料板的深度。 凸模如圖 4.1 所示 14 0-.26 0.16A 0.16A75 A 214 0-.214 +0.2 8 0.16A 0.16A74 A 圖 4.1 第一、二工步的凸模 畢業(yè)設計（論文）報告紙 29 - 15 - 212.5 +0.15 13.85 0-.15 19.6718.5 0.16A 0.16A74 A 2 25 0-.154.36 0-.15 8.3629 0.16A 0.16A 25+0.15 74A 12+0.15 41.63 0-.15 0.16A 4 0.16A75 A 圖 4.2 第三、四、五工步的凸模 4.1.2 落料凹模板 采用整體凹模，采用線切割機床加工，安排凹模在模架上的位置時，要依據(jù)計算壓力中 心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。其外形尺寸按相關公式計算： 凹模板厚度： HKS （公式 13） 0.359 查表 k 取 0.3 17.5mm H 取 18mm 表 11 凹模厚度系數(shù) K 材料厚度 t/mm S/mm 1 13 36 50 0.300.40 0.350.50 0.450.60 50100 0.200.30 0.220.35 0.300.45 100200 0.150.20 0.180.22 0.220.30 畢業(yè)設計（論文）報告紙 29 - 16 - 200 0.100.15 0.120.18 0.150.22 凹模板寬度： B=料寬+2 倍的預設導板寬度 = 54+232=118mm 根據(jù) JB/T 7443.1-1994 規(guī)定，取凹模寬度 122mm 凹模長度：L=n（次數(shù)）步距+兩邊距離 【10】 =427+21520=138148mm 凹模整體輪廓尺寸 LBH=148mm118mm18mm 4.1.3 凹模鑲塊的設計 鑲塊與凹模板的配合分為： (1)過渡配合:小孔的凹模鑲塊與凹模板。 (2)過盈配合：其余凹模鑲塊與凹模板。 【10】 4.2 卸料部件的設計 4.2.1 卸料板的設計 卸料板采用 45 鋼制造，淬火硬度 4045HRC，卸料板輪廓尺寸與落料凹模輪廓尺寸相 同，厚度為 15mm。 4.2.2 卸料螺釘?shù)倪x用 卸料板上設置 4 個卸料螺釘和 4 個定位銷，公稱直徑為 8mm,螺紋部分為 M810mm 釘 尾部。 4.3 模架及其他零部件的選用 該模具采用對角導柱模架。由于導柱安裝在模具壓力中心對稱的對角線上，所以上模座 在導柱上滑動平穩(wěn)。常用于橫向送料級進模或縱向送料的落料模 級進模以凹模輪廓尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。 上模座按 GB/T 2855.2-1990 規(guī)定，厚度取 40mm,墊板厚度取 6mm，固定板厚取 18mm，卸料板厚取 16mm。 下模座按 GB/T 2855.2-1990 規(guī)定，厚度取 40mm。 根據(jù)上下模座選取導柱分別為 28h5mm130mm40mm，25h5mm130mm45mm； 畢業(yè)設計（論文）報告紙 29 - 17 - 導套分別為 28h6mm80mm28mm，25h6mm80mm28mm ，25h6mm 80mm28mm。 上模座厚度 H1取 45mm,凸凹模墊板厚度 H2取 10mm,凸凹模固定板厚度 H3取 20mm,卸料板 厚度 H4取 15mm。 下模坐厚度 H5取 50mm,凸模墊板厚度 H6取 10mm,凸模固定板厚度 H7取 20mm,凹模墊塊厚 度 H8取 20mm。 模具閉合高度 H HH 1H 2H 5H 6H 凸 H 凸凹 h 45mm10mm50mm10mm70mm71.4mm 3mm 251mm 式中 H 凸 沖孔凸模長度； H 凸凹 凸凹模長度； h凸模沖裁后進入凹模的深度。 畢業(yè)設計（論文）報告紙 29 - 18 - 第五章 較核模具閉合高度及壓力機有關參數(shù) 5.1 較核模具閉合高度 模具閉合高度 H 應該滿足 HminH 110HHmaxH 15 （公式 10） 式中 Hmax壓力機最大閉合高度； Hmin壓力機最小閉合高度； H1墊板厚度。 根據(jù)擬選壓力機 J2363，查開式壓力機參數(shù)表得： Hmax450mm, Hmin270mm,H 180mm. 【7】 將以上數(shù)據(jù)帶入，得 200H365 經(jīng)計算該模具閉合高度 H=251mm，在 200mm365mm 內，且開式壓力機 J2325 最大 裝模高度 280mm,大于模具閉合高度 251mm , 可以使用。 5.2 沖壓設備的選定 通過校核，選擇開式雙柱可傾式壓力機 J23-25 能滿足使用要求。其主要技術參數(shù) 如下: 公稱壓力：250KN 滑塊行程：65mm 最大閉合高度：270mm 最大裝模高度：280mm 工作臺尺寸（前后左右）：370mm560mm 墊板尺寸（厚度直徑）：80mm230mm 模柄孔尺寸：40mm60mm 最大傾斜角度：30 0 畢業(yè)設計（論文）報告紙 29 - 19 - 總 結 本次畢業(yè)設計讓我系統(tǒng)地鞏固了大學三年的學習課程，通過畢業(yè)設計使我更加了解到模 具加工在實際生產中的重要地位。 其中遇到不少問題，如設計頂出裝置時，彈簧頂針需采用一體頂出，頂針與推板的連接 存在著不足之處，設計的結構復雜，可行性不高，仍需設計完善。還有凹模鑲塊與凹模板的 安裝不能都用采用過盈配合，比如沖壓孔的孔徑太小，設計的鑲塊壁厚時候考慮到 2 個相鄰 的凹模鑲塊距離限制，壁厚不足以保證鑲塊安裝到凹模板時孔內壁是否發(fā)生變形，故這邊不 能采用過盈配合，而是使用的過渡配合。整個模具設計中出現(xiàn)了不少問題：卸料板是剛性或 彈性的確定同時還要考慮卸料板的定位，裝配中的過盈配合需要熱漲或者冷縮來安裝。 從 2011 年 3 月到 6 月，我們歷時幾個月，系統(tǒng)地鞏固了如：塑料模具與沖壓模具 、 機械制圖 、 機械制造基礎 、 模具加工工藝等許多課程。從分析零件圖到模具的設計 與裝配圖的繪制，在指導老師的帶領下，每一個環(huán)節(jié)都是我自己設計制作的。 在這次畢業(yè)設計中通過參考、查閱各種有關模具方面的資料，特別是模具在實際中可能 遇到的具體問題，使我在這短暫的時間里，對模具的認識有了一個質的飛躍。使我對沖壓模 具設計的整個過程，主要零件的設計，主要工藝參數(shù)的計算，模具的總體結構設計及零部件 的設計等都有了進一步的理解和掌握。模具在當今社會生活中運用得非常廣泛，掌握模具的 設計方法對我們以后的工作和發(fā)展有著十分重要的意義。 總之，本次畢業(yè)設計，是我認真的結果，也是我架起“工作”的關鍵一步，驗了我大學 四年學習的成果，文中上述所有內容主要是在講述模具設計的整個過程，利用對零件圖形的 工藝性分析，設計出適合加工零件的模具，以達到生產要求，提高生產效率，零件的沖裁工 藝性分析、模具結構的確定是模具設計的重要內容，只要合理就可以保證其加工精度及其各 項指標要求。 通過這次模具設計及編制其說明書，增加了不少專業(yè)方面的知識，提高了動腦、動手的 能力。只實踐也理論相結合才能達到規(guī)定的各項性能指標。 畢業(yè)設計（論文）報告紙 29 - 20 - 致 謝 本畢業(yè)設計是在冷晟老師的精心指導下完成的。在此，向他表示衷心的感謝。從陌生到 開始接觸，從了解到熟悉，這是每個人學習事物所必經(jīng)的一般過程，我對模具的認識過程亦 是如此。經(jīng)過幾個月的努力，這次畢業(yè)設計劃上了一個圓滿的句號，為以后的工作打下了基 礎。同時，希望各位讀者在對此文的不足給抒指導，批評和提出寶貴的意見和建議。在此， 對關心和指導過我各位老師和幫助過我的同學表示衷心的感謝! 畢業(yè)設計（論文）報告紙 29 - 21 - 參考文獻 1 閻其鳳主編.模具設計與制造.北京：機械工業(yè)出版社出版，2000. 2 甄瑞麟主編.模具制造工藝學.北京：清華大學出版社出版，2005. 3 張錚主編.模具設計與制造實訓指導.北京：電子工業(yè)出版社出版，2000. 4 翁其金主編.冷沖壓技術.北京：機械工業(yè)出版社出版，2000. 5 梁炳文主編.板金沖壓與竅門.北京：機械工業(yè)出版社出版，2004. 6 王甫茂，李正鋒主編.機械制造基礎.上海：上海交通大學出版社出版，2005. 7 劉力主編.機械制圖.北京：高等教育出版社出版，2004. 8 翁其金主編.沖壓工藝與沖模設計.北京：機械工業(yè)出版社出版，1999. 9 張正修主編.沖模實用典型結構圖集.北京：機械工業(yè)出版社，2009. 10 宛強主編.沖壓模具設計及實例精解.北京：化學工業(yè)出版社，2008.