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南 京 工 程 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文) 作 者： 劉 尚 軍 學(xué) 號(hào)： 205030826 系 部： 材料工程學(xué)院 專 業(yè)： 材料成型及控制工程（模具設(shè)計(jì)） 題 目： 電位器接線片沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 指導(dǎo)者： 評(píng)閱者： 2007 年 6 月 南 京 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 中 文 摘 要 摘 要 本 文 分 析 了 電 位 器 接 線 片 的 成 型 工 藝 特 點(diǎn) ， 其 中 包 括 利 用 對(duì) 工 件 展 開 圖 的 尺 寸 計(jì) 算 、 工 件 的 工 藝 分 析 、 沖 裁 力 與 拉 深 力 的 計(jì) 算 、 模 具 設(shè) 計(jì) 的 難 點(diǎn) ， 確 定 了 級(jí) 進(jìn) 模 的 排 樣 方 案 和 模 具 總 體 結(jié) 構(gòu) 。 該 級(jí) 進(jìn) 模 有 沖 裁 、 拉 深 、 整 形 、 脹 形 等 7 個(gè) 工 位 。 詳 細(xì) 介 紹 了 凸 模 、 凹 模 、 固 定 板 、 卸 料 裝 置 等 零 部 件 的 設(shè) 計(jì) 和 制 造 ， 以 及 壓 力 機(jī) 的 選 擇 。 同 時(shí) 闡 述 了 模 具 的 工 作 過 程 、 各 成 形 動(dòng) 作 的 協(xié) 調(diào) 性 、 以 及 凸 模 和 凹 模 鑲 塊 的 裝 配 間 隙 ， 并 制 定 典 型 零 件 的 加 工 工 藝 。 關(guān) 鍵 詞 電 位 器 接 線 片 拉 深 模 級(jí) 進(jìn) 模 模 具 設(shè) 計(jì) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 外 文 摘 要 Title Design of the Stamping Process and the Progressive Die for the telegraphese connection (i) Abstract This paper analyzes the technical characteristics of the telegraphese connection product stamping， including the size calculation of the part technical analysis, the calculation of the punching force and drawing force, the difficulties of die design, making sure the layout project and the die general structure. The progressive die could complete seven processes that include punching, drawing, shaping and so on. The high-speed punching machine has been used during the process of producing. It introduces the design and manufacture of the punch, the die, the stripping device, the pushing device, and the blanking holders in details. And it also expatiates the working process of the die, the coordination about each motion of figurations, the assemble clearance of the punch and die, even including the way to establish the manufacture process of the typical parts. Keywords telegraphese connection progressive-die technical analysis die design 前言 .1 第一章 工藝設(shè)計(jì) .2 1.1 工藝分析 .2 1.2 零件工藝分析 .3 1.3 毛坯的確定 .3 第二章 工藝計(jì)算 .4 2.1 工藝計(jì)算 .4 2.2 毛坯排樣設(shè)計(jì) .5 2.3 沖切刃口設(shè)計(jì) .7 2.4工序排樣 .7 第三章 級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì) .10 3.1 級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法 .10 3.2 本次模具總體結(jié)構(gòu) .11 3.3 模具工作過程 .11 3.4 工藝計(jì)算 .12 3.5 級(jí)進(jìn)模具的零件設(shè)計(jì) .16 3.6 沖裁刃口尺寸計(jì)算 .21 3.7 卸料板的設(shè)計(jì) .22 第 四章 級(jí)進(jìn)模壓力機(jī)的選用 .24 4.1 壓力機(jī)選用原則 .24 4.2 壓力機(jī)的校核 .25 第五章 輔助裝置 .27 5.1 固定板 .27 5.2 墊板 .27 5.3 模架 .27 5.4 標(biāo)準(zhǔn)件的選用 .27 5.5 模具材料的選用： .28 5.6 安裝與配 合 .28 5.7 卸料裝置 .28 5.8 裝配采用 H7/M6 的部分： .29 小結(jié) .30 致謝 .31 參考文獻(xiàn) .32 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 1 頁 前 言 我 們 日 常 生 活 中 所 用 器 具 幾 乎 均 需 用 模 具 來 成 型 實(shí) 現(xiàn) ， 模 具 對(duì) 人 們 而 言 將 不 再 陌 生 。 如 在 電 子 、 汽 車 、 電 機(jī) 、 電 器 、 儀 器 、 儀 表 、 家 電 和 通 信 等 產(chǎn) 品 中 ， 60% 80%的 零 部 件 都 要 依 靠 模 具 成 形 。 用 模 具 生 產(chǎn) 制 件 所 具 備 的 高 精 度 、 高 復(fù) 雜 程 度 、 高 一 致 性 、 高 生 產(chǎn) 率 和 低 消 耗 ， 是 其 他 加 工 制 造 方 法 所 不 能 比 擬 的 。 模 具 又 是 “效 益 放 大 器 ”， 用 模 具 生 產(chǎn) 的 最 終 產(chǎn) 品 的 價(jià) 值 ， 往 往 是 模 具 自 身 價(jià) 值 的 幾 十 倍 、 上 百 倍 。 標(biāo) 志 沖 模 技 術(shù) 先 進(jìn) 水 平 的 多 工 位 級(jí) 進(jìn) 模 ， 是 我 國 重 點(diǎn) 發(fā) 展 的 精 密 模 具 品 種 。 級(jí) 進(jìn) 模 能 夠 在 一 副 模 具 內(nèi) 完 成 復(fù) 雜 零 件 的 沖 裁 ， 彎 曲 ， 拉 深 ， 立 體 成 型 以 及 裝 配 等 復(fù) 雜 工 藝 ， 具 有 生 產(chǎn) 效 率 高 ， 操 作 安 全 可 靠 ， 可 以 加 工 復(fù) 雜 零 件 等 特 點(diǎn) 而 受 到 普 遍 的 重 視 ， 應(yīng) 用 也 日 益 廣 泛 。 有 代 表 性 的 是 集 機(jī) 電 一 體 化 的 鐵 芯 精 密 自 動(dòng) 疊 片 多 功 能 模 具 ， 已 達(dá) 到 國 際 水 平 。 其 他 如 48、 54、 68 條 腿 集 成 電 路 柜 架 多 工 位 級(jí) 進(jìn) 模 、 電 子 槍 硬 質(zhì) 合 金 多 工 位 級(jí) 進(jìn) 模 、 別 克 轎 車 安 全 帶 座 式 多 工 位 級(jí) 進(jìn) 模 、 空 調(diào) 器 散 熱 片 多 工 位 級(jí) 進(jìn) 模 ， 均 達(dá) 到 國 外 同 類 產(chǎn) 品 水 平 。 但 總 體 上 和 國 外 多 工 位 級(jí) 進(jìn) 模 相 比 ， 在 制 造 精 度 、 使 用 壽 命 、 模 具 結(jié) 構(gòu) 和 功 能 上 ， 仍 存 在 一 定 差 距 。 本 文 將 對(duì) 電 位 器 接 線 片 沖 壓 工 藝 與 多 工 位 級(jí) 進(jìn) 模 設(shè) 計(jì) 作 一 個(gè) 系 統(tǒng) 、 詳 細(xì) 的 介 紹 。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 的 意 義 在 于 ， 綜 合 運(yùn) 用 所 學(xué) 課 程 的 理 論 和 生 產(chǎn) 實(shí) 際 知 識(shí) ， 進(jìn) 行 多 工 位 級(jí) 進(jìn) 模 設(shè) 計(jì) 工 作 的 實(shí) 際 訓(xùn) 練 ， 培 養(yǎng) 個(gè) 人 獨(dú) 立 工 作 能 力 和 創(chuàng) 新 能 力 ， 樹 立 理 論 聯(lián) 系 實(shí) 際 和 嚴(yán) 謹(jǐn) 求 實(shí) 的 工 作 作 風(fēng) 。 鞏 固 、 擴(kuò) 充 模 具 專 業(yè) 課 程 所 學(xué) 內(nèi) 容 ， 掌 握 多 工 位 級(jí) 進(jìn) 模 的 設(shè) 計(jì) 方 法 和 步 驟 。 掌 握 多 工 位 級(jí) 進(jìn) 模 設(shè) 計(jì) 的 基 本 技 能 ， 如 計(jì) 算 分 析 、 計(jì) 算 機(jī) 繪 圖 、 查 閱 設(shè) 計(jì) 資 料 和 撰 寫 設(shè) 計(jì) 說 明 書 ， 熟 悉 標(biāo) 準(zhǔn) 和 規(guī) 范 。 通 過 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) ， 提 高 了 自 我 分 析 、 解 決 問 題 的 能 力 ， 對(duì) 學(xué) 過 的 基 礎(chǔ) 知 識(shí) 進(jìn) 行 復(fù) 習(xí) 和 運(yùn) 用 ， 對(duì) 專 業(yè) 知 識(shí) 做 到 更 深 一 步 的 掌 握 和 拓 展 ， 了 解 模 具 專 業(yè) 前 沿 技 術(shù) ， 提 高 自 己 的 動(dòng) 手 能 力 ， 為 進(jìn) 入 工 作 崗 位 打 好 基 礎(chǔ) 。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 的 設(shè) 計(jì) 面 較 廣 ， 有 一 定 難 度 。 設(shè) 計(jì) 是 按 學(xué) 習(xí) 、 消 化 、 吸 收 、 創(chuàng) 新 的 思 路 進(jìn) 行 的 。 整 個(gè) 設(shè) 計(jì) 是 由 個(gè) 人 獨(dú) 立 完 成 ， 所 以 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容 可 能 會(huì) 有 一 些 漏 洞 和 錯(cuò) 誤 ， 殷 切 希 望 各 位 老 師 及 領(lǐng) 導(dǎo) 予 以 批 評(píng) 和 指 正 。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，得到了柯旭貴教授等老師的悉心指導(dǎo)和幫助，在此一并致以衷心的感 謝！ 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 2 頁 第 一 章 工 藝 設(shè) 計(jì) 1.1 工 藝 分 析 1 零 件 介 紹 本 課 題 零 件 見 圖 1 所 示 ， 材 料 為 厚 0.3mm 的 Al1060,要 求 生 產(chǎn) 批 量 ： 大 量 。 該 零 件 用 到 了 沖 裁 、 拉 深 ， 脹 形 ， 翻 邊 ， 側(cè) 沖 孔 ， 彎 曲 ， 落 料 等 工 藝 。 圖 1-1 零 件 二 維 圖 圖 1-2 零 件 3D 圖 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 3 頁 1.2 零 件 工 藝 分 析 如 圖 1 所 示 零 件 尺 寸 均 為 未 注 公 差 的 一 般 尺 寸 ， 取 為 IT14 級(jí) 。 沖 裁 工 藝 性 ： 零 件 材 料 為 Al1060， 屬 軟 鋁 ， 有 良 好 的 塑 性 ， 料 厚 為 0.3mm 屬 薄 料 ， 該 沖 壓 件 上 有 個(gè) 側(cè) 孔 ， 直 徑 為 2mm， 孔 尺 寸 精 度 要 求 一 般 ， 沖 壓 性 能 好 。 拉 深 的 工 藝 性 ： 該 零 件 的 材 料 適 合 拉 深 ， 圖 示 零 件 包 含 只 有 一 個(gè) 拉 深 圓 筒 。 在 拉 深 普 通 的 單 圓 筒 制 件 時(shí) ， 圓 筒 側(cè) 壁 是 依 靠 周 圍 凸 緣 的 金 屬 不 斷 流 入 側(cè) 壁 而 成 形 的 ， 側(cè) 壁 的 變 形 條 件 在 圓 周 上 各 處 都 一 樣 ， 所 以 變 形 比 較 均 勻 。 因 為 拉 深 件 的 兩 側(cè) 還 有 料 ， 所 以 拉 深 件 需 要 加 個(gè) 凸 緣 ， 提 高 工 件 的 拉 深 工 藝 性 能 。 1.3 毛 坯 的 確 定 進(jìn) 行 多 工 位 級(jí) 進(jìn) 模 設(shè) 計(jì) 時(shí) ， 要 根 據(jù) 零 件 圖 計(jì) 算 ， 并 繪 制 出 零 件 的 產(chǎn) 品 圖 。 由 于 該 零 件 形 狀 雖 然 較 為 簡 單 但 需 要 的 工 步 較 多 ！ ， 1.3.1 零 件 毛 坯 尺 寸 的 求 解 通 過 Pro/E 三 維 造 型 ， 導(dǎo) 出 iges 文 件 。 (圖 2-2) 圖 1-3-1 毛 坯 三 維 圖 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 4 頁 圖 1-3-2 毛 坯 二 維 圖 第 二 章 工 藝 計(jì) 算 2.1 工 藝 計(jì) 算 在 進(jìn) 行 多 工 位 級(jí) 進(jìn) 模 設(shè) 計(jì) 時(shí) ， 首 先 要 設(shè) 計(jì) 條 料 排 樣 圖 ， 條 料 排 樣 圖 的 設(shè) 計(jì) 是 多 工 位 級(jí) 進(jìn) 模 設(shè) 計(jì) 時(shí) 的 重 要 依 據(jù) 。 多 工 位 級(jí) 進(jìn) 模 條 料 排 樣 圖 設(shè) 計(jì) 的 好 壞 ， 對(duì) 模 具 設(shè) 計(jì) 的 影 響 是 很 大 的 ， 排 樣 圖 設(shè) 計(jì) 錯(cuò) 誤 ， 會(huì) 導(dǎo) 致 制 造 出 來 的 模 具 無 法 沖 制 零 件 。 條 料 排 樣 圖 一 旦 確 定 ， 也 就 確 定 了 被 沖 制 零 件 各 部 分 在 模 具 中 的 沖 制 順 序 、 模 具 的 工 位 數(shù) 、 零 件 的 排 樣 方 式 、 模 具 步 距 的 公 稱 尺 寸 、 條 料 載 體 的 設(shè) 計(jì) 形 式 等 一 系 列 問 題 。 在 本 模 具 中 ， 排 樣 設(shè) 計(jì) 總 的 原 則 是 先 進(jìn) 行 拉 深 ， 脹 形 ， 沖 預(yù) 制 孔 ， 翻 邊 ， 側(cè) 沖 孔 ， 切 邊 ， 彎 曲 ， 最 后 落 料 。 并 要 考 慮 模 具 的 強(qiáng) 度 、 剛 度 ， 結(jié) 構(gòu) 的 合 理 性 。 帶 料 拉 深 工 藝 計(jì) 算 1 切 邊 余 量 的 確 定 有 文 獻(xiàn) 1 p127 表 4-2， Df/d=20/9.3=1.78,得 切 邊 余 量 為 1.6mm ,放 大 為 2mm 。 故 凸 緣 直 徑 選 用 Df=20mm 。 2 計(jì) 算 毛 坯 直 徑 D 由 文 獻(xiàn) 1p128 式 4-22 得 D=（ df2+4dh-3.44dr） 1/ D=（ df2+4dh-3.44dr） 1/2=(202+49.36-3.449.30.5)1/2=24.669mm 所 以 毛 坯 直 徑 選 D=25mm 由 文 獻(xiàn) 1 p94 式 3-25 得 L 彎 =1.57（ r+x0t） 毛 坯 長 L=（ 2-0.2） +（ 23/2-9/2） -0.2-0.5+（ 6-0.5-0.5） +（ 9/2+0.3- 0.5） +（ L 彎 1） =0.5024+（ 3L 彎 2） =30.9875+（ 3.140.5-1） 2=42.8698=43 所 以 毛 坯 總 長 =毛 坯 長 +搭 邊 +修 邊 余 量 =43+3.5+2=48.5 毛 坯 寬 B=D=25 3 步 距 S 的 確 定 由 文 獻(xiàn) （ 2） p33 得 S=L+a S=L+a=25+1.4=26.5 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 5 頁 4 判 斷 （ 1） 拉 深 根 據(jù) 寬 凸 緣 拉 深 系 數(shù) 的 定 義 ： 寬 凸 緣 件 總 拉 深 系 數(shù) m=d/D=9.3/20=0.465（ 由 文 獻(xiàn) （ 1） P136 式 4-23 得 ） 依 據(jù) 文 獻(xiàn) （ 1） 表 4-6， 得 dt/d=0.53 0.465， 所 以 該 拉 深 可 以 一 次 拉 深 好 。 （ 2） 沖 預(yù) 制 孔 由 文 獻(xiàn) 1 P176 式 5-3 得 d=D1-3.14（ r+t0/2） +2h1=dm-2（ h-0.43r+0.72t0） =3.8-2（ 1-0.430.5-0.720.3） =2.016 所 以 d 取 2 （ 3） 翻 邊 由 文 獻(xiàn) 1 P176 式 5-6 得 h=dm/2（ 1-k） 0.43r+0.43r+0.57r =3.8/2（ 1-0.53） +0.430.5+0.570.5 =1.3221 則 h 取 2 而 實(shí) 際 翻 邊 高 度 h=1， 所 以 只 需 要 一 次 翻 邊 。 2.2 毛 坯 排 樣 設(shè) 計(jì) 1 毛 坯 排 樣 毛 坯 在 板 料 上 可 截 取 的 方 位 很 多 ， 這 也 就 決 定 了 毛 坯 排 樣 方 案 的 多 樣 性 。 典 型 毛 坯 排 樣 ： 單 排 、 斜 排 、 對(duì) 排 、 無 費(fèi) 料 排 樣 、 多 排 、 混 合 排 。 毛 坯 排 樣 的 原 則 ： 1） 材 料 利 用 率 要 盡 量 高 ； 2） 滿 足 產(chǎn) 品 零 件 沖 裁 及 后 工 序 的 要 求 。 該 零 件 呈 圓 形 且 外 形 比 較 規(guī) 則 ， 同 時(shí) 考 慮 到 工 序 排 樣 要 求 ， 毛 坯 采 用 單 排 方 案 ， 如 圖 3-1 所 示 ： 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 6 頁 圖 2-1 毛 坯 排 樣 圖 2 搭 邊 由 文 獻(xiàn) 1 P43 表 2-6 查 得 搭 邊 系 數(shù) c=1.4 由 文 獻(xiàn) 1 P42 表 2-5 查 得 工 件 間 搭 邊 a=2.2 側(cè) 邊 搭 邊 b=2.5 則 搭 邊 尺 寸 ； 工 件 間 a=2.21.4=2.8 側(cè) 邊 b=2.51.4=3.5. 步 距 步 距 是 沖 壓 過 程 種 條 料 每 次 向 前 送 進(jìn) 的 距 離 ， 其 值 為 排 樣 是 沿 送 進(jìn) 方 向 兩 相 鄰 毛 坯 之 間 的 最 小 距 離 值 。 步 距 可 定 義 為 ： S = L + a（ 由 文 獻(xiàn) 2 P33 式 3-1 得 ） 式 中 S-沖 裁 步 距 L-沿 條 料 送 進(jìn) 方 向 ， 毛 坯 外 形 輪 廓 的 最 大 寬 度 值 a-沿 送 進(jìn) 方 向 的 搭 邊 值 該 零 件 的 步 距 確 定 為 ： S=25+2.8 =27.8=28 3 條 料 寬 度 由 文 獻(xiàn) 2 P33 查 得 條 料 寬 度 指 根 據(jù) 排 樣 的 結(jié) 果 確 定 的 毛 坯 所 需 條 料 的 寬 度 方 向 的 最 小 尺 寸 ， 條 料 寬 度 為 ： 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 7 頁 B- = D + 2（ a+） - 式 中 B-條 料 寬 度 的 理 論 值 。 D-垂 直 于 送 料 方 向 毛 坯 的 最 大 輪 廓 尺 寸 。 a-側(cè) 搭 邊 值 。 -條 料 寬 度 的 單 向 極 限 偏 差 。 該 零 件 條 料 寬 度 的 確 定 ： B-=25+2（ 3.5+0.3） =33-0.3mm 2.3 沖 切 刃 口 設(shè) 計(jì) 1、 刃 口 分 解 與 重 組 應(yīng) 有 利 于 簡 化 模 具 結(jié) 構(gòu) ， 分 解 階 段 應(yīng) 盡 量 少 ， 重 組 后 成 形 的 凸 模 和 凹 模 外 形 要 簡 單 、 規(guī) 則 ， 要 有 足 夠 的 強(qiáng) 度 ， 要 便 與 加 工 ； 2、 刃 口 分 解 應(yīng) 保 證 產(chǎn) 品 零 件 的 形 狀 、 尺 寸 、 精 度 和 使 用 要 求 ； 3、 內(nèi) 外 形 輪 廓 分 解 后 各 階 段 間 的 連 接 應(yīng) 平 直 或 圓 滑 ； 4、 分 段 搭 接 點(diǎn) 應(yīng) 盡 量 少 ， 搭 接 點(diǎn) 要 避 開 產(chǎn) 品 薄 弱 部 位 和 外 形 重 要 部 位 ； 5、 有 公 差 要 求 的 直 邊 和 使 用 中 有 滑 動(dòng) 配 合 的 邊 應(yīng) 一 次 沖 切 ， 不 宜 分 段 ； 6、 復(fù) 雜 外 形 以 及 有 窄 槽 或 細(xì) 長 的 部 位 最 好 分 解 ， 復(fù) 雜 內(nèi) 形 最 好 分 解 ； 7、 外 輪 廓 各 段 毛 刺 方 向 有 不 同 時(shí) 應(yīng) 分 解 。 2.4 工 序 排 樣 在 多 工 位 級(jí) 進(jìn) 模 沖 壓 中 ， 工 序 件 在 級(jí) 進(jìn) 模 內(nèi) 隨 著 沖 床 一 次 就 向 前 送 一 個(gè) 步 距 ， 到 達(dá) 不 同 的 工 序 。 由 于 各 工 位 的 加 工 內(nèi) 容 互 不 相 同 ， 因 此 ， 在 級(jí) 進(jìn) 模 設(shè) 計(jì) 中 ， 要 確 定 從 毛 坯 板 料 到 產(chǎn) 品 零 件 的 轉(zhuǎn) 化 過 程 ， 既 級(jí) 進(jìn) 模 各 工 位 的 所 要 進(jìn) 行 的 加 工 工 序 內(nèi) 容 ， 這 一 設(shè) 計(jì) 過 程 就 是 工 序 排 樣 。 1 工 序 排 樣 遵 循 的 原 則 ： （ 1） 工 件 排 樣 要 保 證 產(chǎn) 品 零 件 的 精 度 和 適 用 要 求 ； （ 2） 工 序 應(yīng) 盡 量 的 分 散 ， 以 提 高 模 具 壽 命 ， 簡 化 模 具 結(jié) 構(gòu) ； （ 3） 合 理 安 排 各 工 序 ， 使 壓 力 中 心 盡 可 能 與 模 具 幾 何 中 心 接 近 ； （ 4） 同 一 工 位 個(gè) 沖 切 凸 模 應(yīng) 盡 量 設(shè) 計(jì) 為 同 一 高 度 ； （ 5） 沖 孔 在 前 ， 外 形 沖 切 和 落 料 在 后 ； （ 6） 為 保 證 條 料 送 進(jìn) 的 步 距 精 度 ， 第 一 工 位 安 排 沖 導(dǎo) 正 孔 ， 第 二 工 位 設(shè) 導(dǎo) 正 銷 ， 在 其 后 的 各 工 位 上 ， 優(yōu) 先 在 易 竄 動(dòng) 的 工 位 設(shè) 置 導(dǎo) 正 銷 ； 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 8 頁 （ 7） 設(shè) 置 空 位 ， 可 以 提 高 凹 模 ， 卸 料 板 和 凸 模 固 定 板 的 強(qiáng) 度 ； （ 8） 工 件 和 廢 料 應(yīng) 能 順 利 排 出 ； （ 9） 排 樣 方 案 考 慮 模 具 加 工 設(shè) 備 的 條 件 。 2 空 工 位 的 設(shè) 置 空 工 位 指 工 序 經(jīng) 過 時(shí) ， 不 作 任 何 的 沖 切 加 工 的 工 位 。 在 級(jí) 進(jìn) 模 設(shè) 置 的 空 工 位 時(shí) 為 了 提 高 模 具 的 強(qiáng) 度 ， 保 證 模 具 的 壽 命 和 產(chǎn) 品 的 質(zhì) 量 以 及 模 具 中 特 殊 機(jī) 構(gòu) 的 設(shè) 置 等 ， 空 工 位 的 設(shè) 置 非 常 普 遍 。 在 該 零 件 中 ， 無 須 設(shè) 置 空 工 位 。 3 載 體 的 設(shè) 置 級(jí) 進(jìn) 模 由 多 個(gè) 工 位 組 成 ， 沖 壓 過 程 中 各 個(gè) 工 位 的 加 工 內(nèi) 容 不 同 ， 因 此 ， 把 工 序 件 從 第 一 工 位 運(yùn) 送 到 最 末 工 位 是 級(jí) 進(jìn) 模 的 基 本 條 件 之 一 。 載 體 要 求 必 須 由 足 夠 的 強(qiáng) 度 ， 能 平 穩(wěn) 的 將 工 序 送 進(jìn) 。 4 側(cè) 刃 設(shè) 置 側(cè) 刃 是 級(jí) 進(jìn) 模 用 得 最 廣 的 定 距 機(jī) 構(gòu) 。 其 工 作 原 理 是 在 條 料 側(cè) 邊 上 沖 出 與 送 進(jìn) 步 距 相 等 的 缺 口 ， 利 用 側(cè) 刃 擋 塊 對(duì) 條 料 缺 口 處 臺(tái) 肩 的 阻 擋 實(shí) 現(xiàn) 定 距 。 用 側(cè) 刃 定 距 精 度 可 靠 ,生 產(chǎn) 率 高 ， 因 而 ,是 級(jí) 進(jìn) 模 常 用 的 定 距 方 式 。 由 于 它 以 切 去 條 料 邊 緣 少 量 材 料 形 成 的 臺(tái) 肩 定 位 ， 所 以 增 加 了 材 料 的 消 耗 和 沖 壓 力 。 一 般 用 于 生 產(chǎn) 率 要 求 高 、 步 距 較 小 、 材 料 較 薄 的 級(jí) 進(jìn) 模 。 本 設(shè) 計(jì) 中 用 第 一 個(gè) 沖 切 刃 ， 作 側(cè) 刃 ， 后 帶 一 臺(tái) 階 ， 稱 側(cè) 刃 擋 塊 ， 和 側(cè) 刃 一 起 工 作 ， 帶 料 每 送 進(jìn) ， 只 能 送 到 被 側(cè) 刃 切 除 的 地 方 實(shí) 現(xiàn) 對(duì) 帶 料 的 X 向 定 位 。 5 導(dǎo) 料 板 設(shè) 置 導(dǎo) 料 是 工 序 件 Y 向 定 位 機(jī) 構(gòu) ， 對(duì) 條 料 橫 向 （ 寬 度 方 向 ） 定 位 ， 從 而 使 條 料 沿 直 線 送 進(jìn) 。 否 則 ， 條 料 擺 動(dòng) 會(huì) 影 向 產(chǎn) 品 精 度 。 該 產(chǎn) 品 存 在 拉 深 浮 頂 ， 因 此 采 用 導(dǎo) 料 浮 頂 銷 進(jìn) 行 導(dǎo) 料 。 該 模 具 采 用 無 側(cè) 壓 導(dǎo) 料 板 。 導(dǎo) 料 間 距 和 浮 頂 高 度 計(jì) 算 ： 導(dǎo) 料 間 距 ： W=B+(0.050.2)= 33+0.1=33。 1mm； 浮 頂 高 度 ： H=h（ 最 大 成 型 高 度 ） +（ 15） =6+1=7mm。 6 工 序 排 樣 多 工 位 級(jí) 進(jìn) 模 的 工 序 排 樣 設(shè) 計(jì) 是 多 工 位 級(jí) 進(jìn) 模 設(shè) 計(jì) 的 關(guān) 鍵 ， 是 決 定 級(jí) 進(jìn) 模 優(yōu) 劣 的 主 要 因 素 之 一 。 根 據(jù) 該 零 件 的 要 求 以 及 上 述 工 藝 特 點(diǎn) 的 分 析 ,設(shè) 計(jì) 多 工 位 連 續(xù) 工 序 排 樣 方 案 。 如 圖 2-2 所 示 ： 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 9 頁 圖 2-2 工 序 排 樣 圖 具 體 工 位 安 排 如 下 ： 拉 深 -脹 形 ， 沖 預(yù) 制 孔 -翻 邊 -側(cè) 沖 孔 -切 邊 -彎 曲 -落 料 。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 10 頁 第 三 章 級(jí) 進(jìn) 模 具 設(shè) 計(jì) 3.1 級(jí) 進(jìn) 模 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 方 法 級(jí) 進(jìn) 模 是 用 多 個(gè) 零 件 按 照 一 定 關(guān) 系 裝 配 而 成 的 有 機(jī) 整 體 ， 結(jié) 構(gòu) 是 模 具 的 “形 ”。 模 具 的 優(yōu) 劣 很 大 程 度 上 體 現(xiàn) 在 模 具 結(jié) 構(gòu) 上 ， 因 此 級(jí) 進(jìn) 模 的 結(jié) 構(gòu) 對(duì) 模 具 的 工 作 性 能 、 加 工 性 、 成 本 、 周 期 、 壽 命 等 起 著 決 定 性 作 用 。 1 級(jí) 進(jìn) 模 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 原 則 級(jí) 進(jìn) 模 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 是 要 遵 從 以 下 原 則 ： a 盡 量 選 用 成 熟 的 模 具 結(jié) 構(gòu) 或 標(biāo) 準(zhǔn) 結(jié) 構(gòu) 。 b 模 具 要 有 足 夠 的 剛 性 ， 以 滿 足 壽 命 和 精 度 的 要 求 。 c 結(jié) 構(gòu) 應(yīng) 盡 量 簡 單 、 實(shí) 用 ， 要 具 有 合 理 的 經(jīng) 濟(jì) 性 。 d 能 方 便 的 送 料 ， 操 作 要 安 全 簡 便 ， 出 件 容 易 。 e 要 考 慮 廢 料 的 處 理 。 f 模 具 零 件 之 間 定 位 要 準(zhǔn) 確 可 靠 ， 連 接 要 牢 固 。 g 要 有 利 于 模 具 零 件 的 加 工 。 h 模 具 結(jié) 構(gòu) 要 與 現(xiàn) 有 的 沖 壓 設(shè) 備 相 協(xié) 調(diào) 。 i 模 具 容 易 安 裝 ， 易 損 件 更 換 方 便 。 2 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 大 體 可 以 分 為 兩 步 ： 第 一 步 根 據(jù) 工 序 排 樣 的 結(jié) 果 確 定 模 具 的 基 本 結(jié) 構(gòu) 框 架 ， 確 定 組 成 級(jí) 進(jìn) 模 的 主 要 結(jié) 構(gòu) 單 元 及 形 式 ， 對(duì) 模 具 制 造 和 使 用 提 出 要 求 ； 第 二 步 確 定 各 結(jié) 構(gòu) 單 元 的 組 成 零 件 及 零 件 間 的 連 接 關(guān) 系 。 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 的 結(jié) 果 是 模 具 裝 配 圖 和 零 件 明 細(xì) 表 。 3 結(jié) 構(gòu) 概 要 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容 概 要 設(shè) 計(jì) 是 級(jí) 進(jìn) 模 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 的 開 始 ， 它 以 工 序 排 樣 圖 為 基 礎(chǔ) ， 根 據(jù) 產(chǎn) 品 零 件 要 求 ， 確 定 級(jí) 進(jìn) 模 的 基 本 結(jié) 構(gòu) 框 架 。 結(jié) 構(gòu) 概 要 設(shè) 計(jì) 包 括 ： （ 1） 模 具 基 本 結(jié) 構(gòu) ： 倒 裝 關(guān) 系 的 確 定 ;導(dǎo) 向 方 式 確 定 ;卸 料 方 式 確 定 ； （ 2） 模 具 基 本 尺 寸 ： 模 具 平 面 尺 寸 、 模 板 厚 度 、 模 具 閉 合 高 度 。 （ 3） 模 架 基 本 結(jié) 構(gòu) ： 模 架 的 外 形 與 尺 寸 ;導(dǎo) 柱 與 導(dǎo) 套 ； 模 座 形 式 ； 模 柄 。 （ 4） 壓 力 機(jī) 的 選 擇 ： 壓 力 機(jī) 的 類 型 ； 壓 力 機(jī) 規(guī) 格 。 （ 5） 模 具 價(jià) 格 與 加 工 周 期 （ 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 可 以 省 略 ） 。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 11 頁 3.2 本 次 模 具 總 體 結(jié) 構(gòu) 圖 3-1 模 具 圖 （ 2D） 本 模 具 是 一 套 7 工 位 帶 料 連 續(xù) 拉 深 級(jí) 進(jìn) 模 （ 圖 4-1） ， 采 用 無 切 口 的 形 式 ， 完 成 拉 深 、 脹 形 、 沖 孔 、 切 邊 ， 翻 邊 和 落 料 ； 采 用 手 工 送 料 ， 大 批 量 生 產(chǎn) 時(shí) 加 上 條 料 自 動(dòng) 送 料 裝 。 步 距 28mm， 模 具 長 400mm， 寬 300mm。 模 具 結(jié) 構(gòu) 見 圖 C， 采 用 滑 動(dòng) 導(dǎo) 套 模 架 ， 凸 模 固 定 板 用 于 安 裝 所 有 拉 深 凸 模 、 沖 孔 落 料 凸 模 和 一 脹 形 凹 模 ； 凹 模 固 定 板 用 于 安 裝 所 有 拉 深 凹 模 、 沖 孔 落 料 凹 模 和 一 脹 形 凸 模 。 卸 料 板 兩 塊 ， 由 六 個(gè) 彈 簧 ， 這 種 結(jié) 構(gòu) 可 以 使 搭 邊 不 易 拉 斷 。 各 個(gè) 工 位 都 裝 有 單 獨(dú) 的 頂 件 器 ， 減 小 了 拉 深 錐 度 的 起 皺 趨 向 ， 建 立 了 拉 深 變 形 的 有 利 條 件 。 為 便 于 制 造 和 修 模 ， 拉 深 的 凸 模 盡 量 采 用 標(biāo) 準(zhǔn) 件 追 加 工 。 凹 模 形 狀 均 較 為 簡 單 ， 且 拉 深 磨 損 不 大 ， 采 用 整 體 臺(tái) 階 式 結(jié) 構(gòu) ， 方 便 加 工 ， 保 證 精 度 ， 臺(tái) 階 用 以 直 接 固 定 。 卸 料 板 與 凸 模 固 定 板 之 間 的 距 離 為 13。 2mm， 模 具 閉 合 高 度 為 192。 5mm。 3.3 模 具 工 作 過 程 這 里 所 設(shè) 計(jì) 的 是 一 個(gè) 沖 裁 拉 深 多 工 位 級(jí) 進(jìn) 模 ， 模 具 的 工 作 原 理 闡 述 如 下 ： 合 模 時(shí) ， 條 料 送 入 后 借 助 始 用 擋 料 裝 置 行 進(jìn) 首 次 定 位 ,在 第 一 個(gè) 工 位 進(jìn) 拉 深 。 在 第 二 工 位 沖 出 預(yù) 制 孔 和 脹 形 的 。 沖 預(yù) 制 孔 是 為 下 一 工 位 的 翻 邊 做 準(zhǔn) 備 。 第 三 工 位 是 翻 邊 ， 第 四 工 位 進(jìn) 行 側(cè) 孔 的 沖 孔 ,第 五 工 位 是 切 邊 ， 為 下 一 工 位 彎 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 12 頁 曲 準(zhǔn) 備 。 第 六 工 位 是 彎 曲 ， 第 七 工 位 是 落 料 ！ 可 以 依 靠 尾 料 定 位 銷 （ 件 51） 來 定 位 。 在 拉 深 結(jié) 束 后 ， 進(jìn) 行 整 形 ， 然 后 沖 底 孔 ， 最 后 落 料 ， 成 型 零 件 與 條 料 分 離 。 上 模 下 行 時(shí) ， 各 工 序 同 時(shí) 進(jìn) 行 。 隨 著 上 模 的 下 行 ， 凹 模 固 定 板 抵 住 卸 料 板 ， 這 時(shí) 卸 料 板 起 來 壓 料 作 用 ， 減 少 條 料 起 皺 的 可 能 性 。 凸 模 逐 漸 進(jìn) 入 凹 模 ， 各 工 序 的 頂 桿 碰 到 工 件 ， 其 下 的 彈 簧 被 壓 縮 ， 推 桿 下 行 。 在 上 模 座 下 行 的 同 時(shí) ， 沖 裁 、 拉 深 等 各 工 序 同 時(shí) 完 成 ， 模 具 閉 合 時(shí) 沖 裁 工 位 上 板 料 分 離 ， 工 件 疊 加 到 通 一 定 高 度 通 過 出 件 槽 工 件 將 從 斜 面 上 滑 下 去 。 開 模 時(shí) ， 上 模 向 上 運(yùn) 動(dòng) ， 下 模 保 持 原 位 ， 卸 料 板 在 6 個(gè) 彈 簧 的 作 用 下 ， 平 穩(wěn) 回 程 。 同 時(shí) ， 卸 料 板 將 工 件 從 凸 模 往 下 推 出 。 卸 料 板 上 升 浮 動(dòng) 至 工 件 成 型 的 最 大 高 度 5mm， 卸 料 螺 釘 將 限 制 其 繼 續(xù) 上 行 ； 下 模 座 中 彈 頂 結(jié) 構(gòu) 的 彈 簧 在 上 模 上 行 過 成 型 最 大 高 度 5mm 的 時(shí) 候 彈 簧 都 恢 復(fù) 其 預(yù) 壓 縮 的 高 度 ， 頂 桿 則 處 于 最 高 位 置 ， 成 型 部 位 全 部 頂 出 。 而 上 模 繼 續(xù) 上 行 至 最 高 位 時(shí) ， 開 模 行 程 終 了 ， 工 人 將 條 料 抬 起 ， 向 前 送 進(jìn) 一 個(gè) 步 距 ， 進(jìn) 行 下 一 次 的 沖 裁 拉 深 。 3.4 工 藝 計(jì) 算 工 藝 計(jì) 算 是 選 用 壓 力 機(jī) 、 模 具 設(shè) 計(jì) 以 及 強(qiáng) 度 校 核 的 重 要 依 據(jù) 。 為 了 充 分 發(fā) 揮 壓 力 機(jī) 的 潛 力 ， 避 免 因 超 載 而 損 壞 壓 力 機(jī) ， 所 以 計(jì) 算 是 非 常 必 要 的 。 1 沖 裁 力 的 計(jì) 算 沖 裁 力 是 沖 裁 過 程 中 凸 模 對(duì) 材 料 的 壓 力 ， 它 是 隨 凸 模 行 程 而 變 化 的 。 通 常 說 的 沖 裁 力 是 指 沖 裁 力 的 最 大 值 。 平 刃 沖 模 的 沖 裁 力 可 按 下 式 計(jì) 算 ： F=KLt (由 文 獻(xiàn) 1 P189 式 5-29 得 ) 式 中 F沖 裁 力 （ N） ； L零 件 剪 切 周 長 （ mm） ； t材 料 厚 度 （ mm） ； 材 料 抗 剪 強(qiáng) 度 （ MPa） 。 K系 數(shù) ,一 般 取 K=1.3。 為 簡 便 計(jì) 算 ， 可 用 材 料 的 抗 拉 強(qiáng) 度 來 計(jì) 算 （ MPa） ， 按 下 式 估 算 沖 裁 力 ： F=Lt 已 知 零 件 材 料 是 Al1060,取 =110Mpa， （ 由 文 獻(xiàn) 1 P17 表 1-4 得 ） ， 材 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 13 頁 料 厚 度 t=0.3mm,L 值 由 全 部 沖 裁 線 即 沖 裁 零 件 周 長 尺 寸 組 成 , 通 過 三 維 造 型 分 析 計(jì) 算 得 到 各 沖 裁 的 周 長 分 別 如 下 ： 工 位 2 沖 預(yù) 制 孔 L=3.142=6.28 ， 工 位 4 側(cè) 沖 孔 L=3.142=6.28 , 工 位 5 切 邊 L=2（ 23.3+52+43+9.72） =129.4mm 工 位 7 落 料 L=57。 7mm, 沖 預(yù) 制 孔 沖 裁 力 ： F2=Lt =6.280.3110=207.24 N， 側(cè) 沖 孔 沖 裁 力 ： F4= Lt = 6.280.3110=207.24 N， 切 邊 沖 裁 力 ： F5= Lt =129.40.3110=4270.2 N， 落 料 沖 裁 力 ： F7=Lt =57.70.3110=1904.1N， 2 拉 深 力 的 計(jì) 算 ： 已 知 零 件 材 料 是 Al1060,取 =110Mpa， 材 料 厚 度 t=0.3mm， 各 工 序 力 計(jì) 算 如 下 ： 首 先 ， 判 斷 拉 深 是 否 需 要 壓 邊 圈 ： t/D0100=0.3/25100=1.22,故 需 要 使 用 壓 邊 圈 ； 壓 邊 力 由 文 獻(xiàn) 1 P154 查 表 4-13 得 單 位 壓 邊 力 q=1.0（ p154） Q= Aq=54410.=544N （ 文 獻(xiàn) 1 P154 得 ） 因 此 選 用 壓 邊 圈 拉 深 圓 筒 形 零 件 所 需 的 拉 深 力 求 解 公 式 ： 由 文 獻(xiàn) 1 157 公 式 4-38 和 表 4-14， K1=1.0 由 文 獻(xiàn) 1 P157 式 （ 4-39） 得 F= d1t bK1 拉 深 力 ： F= d1t bK1=3.149.30.3110 1.0=963.666 N； 式 中 F拉 深 力 （ N） ； t毛 坯 厚 度 （ mm） ； b材 料 抗 拉 強(qiáng) 度 （ MPa） ； 3 脹 形 力 的 計(jì) 算 ： 由 文 獻(xiàn) 1 P189 式 5-29 所 需 要 的 力 P=Lt b K 式 中 P脹 形 力 ； 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 14 頁 t板 料 厚 度 ； b材 料 的 抗 拉 強(qiáng) 度 ； K系 數(shù) ， 與 肋 的 寬 度 及 深 度 有 關(guān) ， 在 0.71 之 間 ； L加 強(qiáng) 肋 的 周 長 。 L=3.141=3.14mm P=3.140.31100.9=93.258N 4 卸 料 力 的 計(jì) 算 ： 沖 裁 時(shí) ,工 件 或 者 廢 料 從 凸 模 上 取 下 來 的 力 叫 卸 料 力 。 由 文 獻(xiàn) 1 P47 式 （ 2-31） 得 卸 料 力 FX=KXF KX卸 料 力 系 數(shù) ， 由 文 獻(xiàn) 1 P48 查 表 2-11 KX=0.065-0.075， 取 K 卸 =0.07, F沖 裁 力 。 Fpx= KxF1 =0.0793.258=6.52806N， F2X= KxF1 =0.07207.24=14.5068N， F3x= KxF2 =0.07207.24=14.5068N， F4x= KxF3=0.074270.2=298.914N， F5x= KxF4=0.071904.1=133.287N， F7x= KxF6= 0.07963.666=67.45662N 5 推 件 力 的 計(jì) 算 ： 從 凹 模 內(nèi) 將 工 件 或 者 廢 料 順 著 沖 裁 的 方 向 推 出 的 力 叫 推 件 力 。 由 文 獻(xiàn) 1 P47 式 （ 2-32） 得 推 件 力 FT=nKTF FT卸 料 力 系 數(shù) ， 由 文 獻(xiàn) 1 P48 查 表 2-11 KT=0.1， n同 時(shí) 卡 在 凹 模 里 的 工 件 數(shù) 目 n=h/t（ h圓 柱 形 凹 模 腔 口 高 度 ； t材 料 厚 度 ） ； F沖 裁 力 或 拉 深 力 。 F2=n KF2=（ 7/0.3） 0.1207.24=483.56N， 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 15 頁 F4=n KF4=（ 7/0.3） 0.1207.24=483.56N， F5=n KF5=（ 7/0.3） 0.14270.2=9963.8N， F7=n KF7=11904.1=1904.1N。 6 頂 件 力 的 計(jì) 算 ： 從 凹 模 內(nèi) 將 工 件 或 者 材 料 逆 沖 裁 方 向 頂 出 的 力 叫 頂 件 力 。 由 文 獻(xiàn) 1 P47 式 （ 2-33） 頂 件 力 FD=KDF FD卸 料 力 系 數(shù) ， 由 文 獻(xiàn) 1 P48 查 表 2-11 KD=0.14， F沖 裁 力 或 拉 深 力 。 F2D=KDF4 =0.14207.24=29.0136N， F4D=KDF5 =0.14207.24=29.0136N， F5D=KDF6 =0.144270.2=589.008N， F7D=KDF7 =0.141904.1=266.574 N， 7.模 具 壓 力 中 心 的 確 定 ： 由 文 獻(xiàn) 1 P76 可 知 沖 壓 力 合 力 的 作 用 點(diǎn) 稱 為 壓 力 中 心 。 沖 模 壓 力 中 心 盡 可 能 和 模 柄 軸 線 以 及 壓 力 機(jī) 滑 塊 中 心 線 重 合 ， 以 使 沖 模 平 穩(wěn) 工 作 ， 減 少 導(dǎo) 向 件 的 磨 損 ， 提 高 模 具 以 及 壓 力 機(jī) 的 壽 命 。 沖 模 壓 力 中 心 的 求 法 ,采 用 求 平 行 力 系 合 力 作 用 點(diǎn) 的 方 法 。 具 體 方 法 如 下 ： 確 定 直 角 坐 標(biāo) 系 xy； 計(jì) 算 出 級(jí) 進(jìn) 模 各 工 序 的 力 ， 如 沖 裁 力 、 拉 深 力 等 ， 并 求 出 各 部 分 的 重 心 位 置 的 坐 標(biāo) 數(shù) 值 (x1， y1)、 (x2， y2)、 (xn， yn)； 各 部 分 中 心 位 置 的 坐 標(biāo) 分 別 為 ： (0， 0)， (16， 0)， (32， 0)， (56， 0)， (72， 0)， (88， 0)， (104， 0)， (120， 0) ， （ 136， 0） ， （ 152， 0） 。 按 下 列 公 式 求 沖 模 壓 力 中 心 的 坐 標(biāo) 數(shù) 值 (x0， y0)； x0=(L1x1+L2x2+L3x3+L4x4+L5x5+L6x6+L7x7+L8x8+L9x9)/(F1+F2+F3+F4+F5+F6+F7 +F8+F9) 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 16 頁 y0=(L1y1+L2y2+L3y3+L4y4+L5y5+L6y6+L7y7+L8y8+L9y9)/(F1+F2+F3+F4+F5+F6+F7 +F8+F9) x、 y坐 標(biāo) 數(shù) 值 ， L工 件 輪 廓 ， F各 工 序 壓 力 。 x0=(83040+575316+1041432+999256+341272+147488+1008 104+43776120+3699136+9595152)/(8304+5753+10414+9992+3412 +1474+1008+43776+3699+9595) =8679680/97427 =89.09 ， y0=0。 3.5 級(jí) 進(jìn) 模 具 的 零 件 設(shè) 計(jì) 1 凸 模 和 凹 模 設(shè) 計(jì) 原 則 凸 模 和 凹 模 直 接 擔(dān) 負(fù) 著 沖 壓 或 拉 深 的 工 作 。 由 于 加 工 性 質(zhì) 的 不 同 ， 凸 模 和 凹 模 的 形 狀 、 結(jié) 構(gòu) 也 不 同 。 凸 模 和 凹 模 設(shè) 計(jì) 原 則 如 下 ： 凸 模 和 凹 模 要 有 足 夠 的 剛 性 與 強(qiáng) 度 。 由 于 在 高 速 連 續(xù) 作 業(yè) 的 條 件 下 ， 振 動(dòng) 極 大 ， 凸 模 、 凹 模 的 磨 損 也 比 一 般 的 單 工 序 模 具 大 的 多 ； 并 且 在 級(jí) 進(jìn) 模 中 許 多 凸 模 、 凹 模 的 受 力 狀 態(tài) 是 不 均 勻 、 不 對(duì) 稱 、 不 垂 直 的 ， 模 具 的 損 壞 可 能 性 也 較 大 ， 所 以 在 允 許 的 條 件 下 ， 應(yīng) 適 當(dāng) 增 大 其 強(qiáng) 度 。 凸 模 和 凹 模 必 須 便 于 穩(wěn) 定 安 裝 和 更 換 。 凸 模 、 凹 模 必 須 要 求 安 裝 后 具 有 穩(wěn) 定 性 ， 這 不 僅 能 保 證 沖 制 精 度 ， 還 可 以 提 高 沖 壓 次 數(shù) ， 從 而 擴(kuò) 大 了 經(jīng) 濟(jì) 效 果 ； 對(duì) 于 各 種 不 同 沖 壓 工 序 的 凸 模 、 凹 模 之 間 都 要 保 持 穩(wěn) 定 的 間 隙 ， 而 且 間 隙 應(yīng) 均 勻 一 致 。 多 工 位 級(jí) 進(jìn) 模 的 凸 模 、 凹 模 要 有 統(tǒng) 一 的 基 準(zhǔn) ， 各 種 不 同 沖 壓 、 拉 深 性 質(zhì) 的 凸 模 、 凹 模 必 須 協(xié) 調(diào) 一 致 。 余 料 排 除 方 便 及 時(shí) 。 級(jí) 進(jìn) 模 的 連 續(xù) 沖 制 過 程 中 ， 絕 不 允 許 把 余 料 帶 在 凸 模 上 ， 或 留 在 凹 模 工 作 面 上 ， 以 免 損 壞 模 具 。 便 于 制 造 、 測 量 和 組 裝 。 2 凸 模 的 設(shè) 計(jì) 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 17 頁 凸 模 的 高 度 根 據(jù) 凸 模 固 定 板 、 卸 料 板 和 卸 料 板 墊 板 的 厚 度 以 及 凸 模 在 模 具 閉 合 狀 態(tài) 下 進(jìn) 入 凹 模 的 深 度 和 料 厚 來 決 定 ,由 此 可 以 計(jì) 算 得 出 沖 裁 凸 模 的 長 度 。 在 本 模 具 中 因 外 行 相 對(duì) 簡 單 ,所 以 凸 模 均 作 成 整 體 式 采 用 小 臺(tái) 階 固 定 。 這 樣 提 高 了 模 具 制 造 的 精 度 以 及 安 裝 精 度 。 圖 3-2 拉 深 凸 模 圖 3-3 落 料 上 模 圖 3-4 彎 曲 凸 模 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 18 頁 圖 3-5 切 邊 凸 模 凸 模 的 設(shè) 計(jì) 根 據(jù) 其 外 形 ， 設(shè) 計(jì) 為 直 通 式 的 ， 便 于 線 切 割 加 工 。 圖 3-7 翻 邊 凸 模 具 圖 3-6 沖 預(yù) 制 孔 凸 模 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 19 頁 圖 3-8 脹 形 凸 模 圖 3-9 側(cè) 沖 孔 凸 模 圖 3-10 落 料 凸 模 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 20 頁 3 凹 模 的 設(shè) 計(jì) 在 本 模 具 中 ， 凹 模 采 用 整 體 式 ， 且 有 小 倒 角 過 渡 ， 這 樣 加 工 方 便 ， 無 需 將 所 有 面 的 加 工 達(dá) 成 一 致 精 度 。 凹 模 外 形 基 本 是 圓 形 ， 均 用 小 臺(tái) 階 固 定 ， 外 形 和 內(nèi) 形 孔 相 對(duì) 位 置 要 求 較 嚴(yán) 。 由 于 幾 個(gè) 沖 裁 工 序 中 沖 裁 形 狀 均 較 復(fù) 雜 ， 故 都 采 用 直 刃 口 ， 尤 其 是 在 最 后 切 邊 工 序 時(shí) ， 用 上 出 件 方 式 ， 更 應(yīng) 選 用 。 刃 口 高 度 為 2mm,此 刃 口 強(qiáng) 度 較 好 ， 孔 口 尺 寸 不 隨 刃 磨 而 增 大 ， 但 推 件 力 大 。 拉 深 的 凹 模 則 按 照 簡 易 原 則 ， 基 本 都 為 易 加 工 的 圓 形 。 圖 3-11 沖 預(yù) 制 孔 凹 模 尺 寸 圖 3-12 翻 邊 凹 模 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 21 頁 圖 3-13 拉 深 凹 模 3.6 沖 裁 刃 口 尺 寸 計(jì) 算 1 沖 裁 刃 口 尺 寸 計(jì) 算 原 則 ： a） 落 料 件 的 尺 寸 取 決 于 凹 模 尺 寸 ， 沖 孔 件 的 尺 寸 取 決 于 凸 模 尺 寸 ； b） 考 慮 到 沖 裁 時(shí) 凸 、 凹 模 的 磨 損 ， 在 設(shè) 計(jì) 刃 口 尺 寸 時(shí) ， 對(duì) 基 準(zhǔn) 件 刃 口 尺 寸 在 磨 損 后 增 大 的 ， 其 刃 口 的 公 稱 尺 寸 應(yīng) 取 工 件 公 差 范 圍 內(nèi) 較 小 的 數(shù) 值 。 對(duì) 基 準(zhǔn) 件 刃 口 尺 寸 在 磨 損 后 減 小 的 ， 其 刃 口 尺 寸 應(yīng) 取 工 件 尺 寸 公 差 范 圍 內(nèi) 較 大 的 數(shù) 值 ； c） 一 般 模 具 制 造 精 度 比 工 件 精 度 高 3 4 級(jí) 。 d） 對(duì) 于 級(jí) 進(jìn) 模 的 工 藝 尺 寸 不 必 計(jì) 算 其 刃 口 尺 寸 。 2 沖 裁 工 作 尺 寸 的 計(jì) 算 ： 公 式 變 小 的 尺 寸 A= 4)(x 增 大 的 尺 寸 B= 無 變 化 尺 寸 C= 2 公 式 中 A、 B、 C凸 模 刃 口 尺 寸 ， 模 具 公 差 ， 可 取 = /4， 零 件 公 差 。 . 工 位 2 沖 預(yù) 制 孔 凸 模 、 凹 模 刃 口 尺 寸 ， 尺 寸 如 圖 所 示 ： Dp= =(1+0.30.14)-0.035=0.042-0.0354)(xA 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 22 頁 Dd=(Dp+Zmin)+ d=(0.042+0.01)+0.035=0.052+0.035 . 工 位 5 沖 切 邊 的 凸 模 、 凹 模 尺 寸 ， 尺 寸 如 圖 所 示 ： Dp= =(129.4+0.30.14)-0.035=129.86-0.0354)(xA Dd=(Dp+Zmin)+ d=(129.86+0.01)+0.035=129.96+0.035 工 位 7 落 料 凸 凹 模 尺 寸 ， 尺 寸 如 圖 所 示 Dp= =(57.7+0.30.22)-0.055=3.8082-0.0554)(x Dd=(Dp+Zmin)+ d=(3.8082+0.01)+0.055=3.9082+0.05 3 拉 深 模 工 作 部 分 尺 寸 計(jì) 算 ： 王 新 華 沖 模 設(shè) 計(jì) 與 制 造 實(shí) 用 計(jì) 算 手 冊(cè) P132， 零 件 尺 寸 按 照 外 形 表 注 ， 選 凹 模 為 基 準(zhǔn) ， 計(jì) 算 公 式 為 ： D 凹 =（ D-0.75 ） + 凹 ； D 凸 =D-0.75 -2Zmin； 各 拉 深 凸 凹 模 尺 寸 計(jì) 算 如 下 示 ： 凹 模 1： =0.22， D1=9.3-0.750.22= ；02.139 凸 模 1： =0.22， d1=9.3-0.750.22-20.3= ；01.58 3.7 卸 料 板 的 設(shè) 計(jì) 在 本 副 模 具 中 ， 將 卸 料 板 做 成 一 整 塊 ， 以 后 的 每 個(gè) 工 序 中 ， 整 體 卸 料 板 在 沖 裁 、 拉 深 完 結(jié) 之 后 ， 在 彈 簧 力 的 作 用 下 ， 將 零 件 半 成 品 從 凸 模 上 推 出 ， 起 到 了 卸 料 作 用 。 其 上 升 的 最 大 高 度 為 零