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1、 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 固定夾沖孔落料倒裝復(fù)合模 班 級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造0902班 姓 名 指導(dǎo)教師 II 摘 要 本文介紹的模具實(shí)例結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，使用方便可靠，首先根據(jù)工件圖算工件的展開尺寸，在根據(jù)展開尺寸算該零件的壓力中心，材料利用率，畫排樣圖。根據(jù)零件的幾何形狀要求和尺

2、寸的分析，采用復(fù)合模沖壓，這樣有利于提高生產(chǎn)效率，模具設(shè)計(jì)和制造也相對(duì)于簡(jiǎn)單。當(dāng)所有的參數(shù)計(jì)算完后，對(duì)磨具的裝配方案，對(duì)主要零件的設(shè)計(jì)和裝配要求技術(shù)要求都進(jìn)行了分析。在設(shè)計(jì)過程中除了設(shè)計(jì)說明書外，還包括模具的裝配圖，非標(biāo)準(zhǔn)零件的零件圖，工件的加工工藝卡片，工藝規(guī)程卡片，非標(biāo)準(zhǔn)零件的加工工藝過程卡片。 關(guān)鍵詞：復(fù)合模 ；沖壓 ；設(shè)計(jì) 目 錄 摘 要 I 1. 沖壓工藝分析及工藝方案的確定 (1) 1.1設(shè)計(jì)題目 (1) 1.2沖壓件工藝分析 (2) 1.3確定工藝方案及模具的結(jié)構(gòu)形式 (2) 1

3、.4模具總體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) (3) 2．模具設(shè)計(jì)工藝及計(jì)算 (4) 2.1計(jì)算毛坯尺寸和排樣 (4) 2.2沖裁力的計(jì)算 (9) 2.3模具壓力中心與計(jì)算 (10) 2.4沖裁間隙的確定 (10) 2.5工作零件刃口尺寸的計(jì)算 (10) 3. 主要零部件的設(shè)計(jì) (13) 3.1工作零件的設(shè)計(jì) (13) 3.2卸料部分的設(shè)計(jì) (15) 3.3定位零件的設(shè)計(jì) (16) 3.4模架及其他零部件的設(shè)計(jì) (17) 4. 凸 凹模的加工 (18) 4.1凸模的加工過程 (18) 4.2凹模的加工過程 (18) 4.3凹模的加工過程 (19) 5. 壓力機(jī)的選擇 (20) 6.

4、模具裝配和試模 (20) 7 結(jié)論 (23) 致 謝 (24) 參考文獻(xiàn) (25) 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 (26) III 1 緒論 模具工業(yè)作為一種新興工業(yè)，它有節(jié)約原材料、節(jié)約能源、較高的生產(chǎn)效率，以及保證較高的加工精度等特點(diǎn)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中越來越重要。模具技術(shù)成為衡量一個(gè)國(guó)家制造水平的重要依據(jù)之一，其中沖載模具在模具工業(yè)中舉足輕重的地位。 沖壓技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空、汽車、電機(jī)、家電、通信等行業(yè)的零部件的成形的加工。據(jù)國(guó)際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，到本世紀(jì)中，機(jī)械零部件中60%的粗加工、80%的精加工要有模具來完成加工。因此，沖壓技術(shù)對(duì)發(fā)展生產(chǎn)、增加效益、更新產(chǎn)品等方面具

5、有重要作用。 目前，我國(guó)沖壓技術(shù)與先進(jìn)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)落后，主要原因是我國(guó)在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國(guó)模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與先進(jìn)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具相比差距相當(dāng)大。 隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)正呈現(xiàn)多品種、少批量，復(fù)雜、大型、精密，更新?lián)Q代速度快的變化特點(diǎn)，沖壓模具正向高效、精密、長(zhǎng)壽命、大型化方向發(fā)展。為適應(yīng)市場(chǎng)變化，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)正由手工設(shè)計(jì)、依靠人工經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)機(jī)械加工技術(shù)向以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、數(shù)控切削加工、數(shù)控

6、電加工為核心的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）技術(shù)轉(zhuǎn)變。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的是對(duì)所學(xué)知識(shí)的全面總結(jié)和運(yùn)用，鞏固和加深各種理論知識(shí)靈活運(yùn)用。目標(biāo)是通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以很好的培養(yǎng)獨(dú)立思考，獨(dú)立工作的能力，為走上工作崗位從事技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)。 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題為自行車腳踏板固定夾沖孔落料彎曲倒裝復(fù)合模。首先對(duì)固定夾的沖壓工藝進(jìn)行了分析，介紹了固定夾沖孔落料彎曲倒裝復(fù)合模設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，同時(shí)編制了固定夾沖孔落料彎曲倒裝復(fù)合模的制造工藝和裝配工藝。 1． 沖壓工藝分析及工藝方案的確定 1.1 設(shè)計(jì)題目：固定夾沖孔落料倒裝復(fù)合模 沖壓件如圖2-1；材料： LY12 生產(chǎn)批

7、量：大批量；料厚：1.2 圖1.1 自行車腳踏板固定夾 1.2 沖壓件工藝分析 該制件形狀簡(jiǎn)單，尺寸較小，厚度適中，大批量，屬普通沖壓件。 零件圖上的尺寸除了四個(gè)孔的定位尺寸標(biāo)有偏差外，經(jīng)查公差表，各尺寸公差為：3.50 +0。30 20 0-0.52 250-0.52 四個(gè)孔的位置公差為：170.12 140.2 其他的形狀尺寸均未標(biāo)注公差，屬自由尺寸，可安IT14級(jí)確定工件的公差。 由制件圖分析可知： （1）制件需要進(jìn)行落料、沖孔、彎曲三道基本工序，尺寸較小。 （2）制件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)重視模具材料和結(jié)構(gòu)的選擇，保證磨具的復(fù)雜程度

8、和模具的壽命。 1.3 確定工藝方案及模具的結(jié)構(gòu)形式 根據(jù)制件的工藝分析，其基本工序有落料、沖孔、彎曲三道基本工序，按其先后順序組合，可得如下幾種方案; (1) 落料——彎曲——沖孔；單工序模沖壓 (2) 落料——沖孔——彎曲；單工序模沖壓。 (3) 沖孔——落料——彎曲；連續(xù)模沖壓。 (4) 沖孔——落料——彎曲；復(fù)合模沖壓。 方案（1）（2）屬于單工序模沖裁工序沖裁模指在壓力機(jī)一次行程內(nèi) 完成一個(gè)沖壓工序的沖裁模。由于此制件生產(chǎn)批量大，尺寸又較這兩種方案生產(chǎn)效率較低，操作也不安全，勞動(dòng)強(qiáng)度大，故不宜采用。 方案（3）屬于連續(xù)模，是指壓力機(jī)在一次行程中，依次在模具幾個(gè)不同

9、的位置上同時(shí)完成多道沖壓工序的模具。于制件的結(jié)構(gòu)尺寸小，厚度小，連續(xù)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，又因落料在前彎曲在后，必然使彎曲時(shí)產(chǎn)生很大的加工難度，因此，不宜采用該方案。 方案（4）屬于復(fù)合沖裁模，復(fù)合沖裁模是指在一次工作行程中，在模具同一部位同時(shí)完成數(shù)道沖壓工序的模具。采用復(fù)合模沖裁，其模具結(jié)構(gòu)沒有連續(xù)模復(fù)雜，生產(chǎn)效率也很高，又降低的工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，所以此方案最為合適。 根據(jù)分析采用方案（4）復(fù)合沖裁。 2 模具設(shè)計(jì)工藝計(jì)算 2.1計(jì)算毛坯尺寸及排樣 相對(duì)彎曲半徑為：R/t=3.8/1.2=2.17>0.5 式中：R——彎曲半徑 t——材料厚度 由于相對(duì)彎曲半徑大于

10、0.5，可見制件屬于圓角半徑較大的彎曲件，應(yīng)該先 求變形區(qū)中性層曲率半徑β。 β=r0+kt 公式(5—1) 式中：r0——內(nèi)彎曲半徑 t——材料厚度 k——中性層系數(shù) 查表5—1，K=0.45 根據(jù)公式5—1 β= r0+kt =0.38+0.45X1.2 =4.34（mm） 2.1 計(jì)算展開尺寸示意圖 根據(jù)零件圖上得知，圓角半徑較大（R>0.5t），彎曲件毛坯

11、的長(zhǎng)度 公式為： LO=∑L直+ ∑L彎 公式（5—2） 式中： LO——彎曲件毛坯張開長(zhǎng)度 ∑L直 ——彎曲件各直線部分的長(zhǎng)度 ∑L彎——彎曲件各彎曲部分中性層長(zhǎng)度之和 在圖5—1中： A= （5—3） COS∠P=(RA+RC-B)/(RA+RC) （5—4） RA=3.8+0.6=4.4 （mm） RC=1.2+0.6=1.8（mm） B=3.8（mm） 根據(jù)公式5—3 A

12、= =23.8(4.4+1.8)-3.82 ≈5.6（mm） 根據(jù)公式5—4 COS∠P= (RA+RC-B)/(RA+RC) = ( 4.4+1.6-3. 8)/(4.4+1.6) = 0.367 則 ∠P=carCOS0.367=68.47。 2∠P=268.47。=136.94。 根據(jù)公式5—2

13、 ∑L直=L總長(zhǎng)-2A =20-25.6 =8.8（mm） ∑L彎=2πβ（∠P／180+∠P／180） =23.144.34(68.47/180+68.47/180) =20.74（mm） LO =∑L直+ ∑L彎 =8.8+20.74 =31.54（mm） 取LO

14、=32（mm） 根據(jù)計(jì)算得：工件的展開尺寸為2532（mm）,如圖3—2所示。 圖2.2 尺寸展開圖 由于設(shè)計(jì)的零件是矩形零件，且四個(gè)孔均有位置公差要求，所以采用有費(fèi)料直排法。 1.搭邊值的確定 該制件是矩形工件，根據(jù)尺寸從表4—2中查出：兩制件之間的搭邊值a1=1.2（mm）,側(cè)搭邊值a=1.5(mm)。 由于該制件的材料使LY12（硬鋁），所以兩制件之間的搭邊值為： a1=1.2（1～1.2）=1.2～1.414(mm) 取a1=1.2(mm) 側(cè)搭邊值 a=1.5（1～1.2）=1.5～1.8(mm) 取a=1.5(mm) 2.條料寬度的確定

15、條料寬度公式： B=（D+2a） 其中條料寬度偏差上偏差為0，下偏差為—△，見表4—3條料寬度偏差。 D——條料寬度方向沖裁件的最大尺寸。 a——側(cè)搭邊值。 查表4—3條料寬度偏差為0.15 根據(jù)公式4 —1 B=（D+2a） =（25+21.5）0-0.15 =280-0.15 3.材料利用率的計(jì)算： 沖裁零件的面積為： F=長(zhǎng)寬=2532=800(mm2) 毛坯規(guī)格為：5001000（mm）。 送料步距為：h=D＋a1=32+1.2=33.2 一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為： n11=(nF/Bh)100% n為一

16、個(gè)步距內(nèi)沖件的個(gè)數(shù)。 n11=(nF/Bh)100% =（1800/2833.2）100% =81.96% 橫裁時(shí)的條料數(shù)為： n1 =1000/B=1000/28=34.01 可沖34條， 每條件數(shù)為： n2 =(500-a)/h =(500-1.5)/33.2 =15.024 可沖15件， 板料可沖總件數(shù)為： n=n1n2=3415=510(件) 板料利用率為： n12=(nF/5001000) =(510800/5001000) 100% =8

17、1.6% 縱裁時(shí)的條料數(shù)為： n1=500/B =500/28 =17.006 可沖17條， 每條件數(shù)為：n2=(1000-a)/h =(1000-1.5)/33.5 =30.084 可沖30件， 板料可沖總件數(shù)為： n=n1n2=1730=510（件） 板料的利用率為： n12=(nF/5001000) =(510800/5001000) 100%=81.6% 橫裁和縱裁的材料利用率一樣，該

18、零件采用橫裁法。 圖2.3 排樣圖 2.2 沖裁力的計(jì)算 根據(jù)常用金屬?zèng)_壓材料的力學(xué)性能查出LY21—Y的抗剪強(qiáng)度為280～310(MPa ) 1.沖孔力、落料力的計(jì)算 落料時(shí)的周邊長(zhǎng)度為：L1=2（25+32）=114（mm） 根據(jù)公式5—1 落料時(shí)的沖裁力

19、F1=KptLτ =11.2114300=41.040(KN) 沖孔時(shí)的周邊長(zhǎng)度為： L2=4πd=43.143.5=44（mm） 沖孔時(shí)的沖裁力： F2= KptLτ=11.244300=15.84(KN) 沖裁力： Fp=F1+F2=41.040+15.84=56.88(KN) 2.卸料力FQ的計(jì)算 FQ=Kx Fp K——卸料力系數(shù)。 查表6—5得KＸ＝0.025~0.08，取KＸ＝0.08 根據(jù)公式6—2　FQ=KＸFp＝0.0856.88＝4.55(KN) 3.推料力FQ1的計(jì)算 FQ1=KtFp Kt——推料力系數(shù)。 查

20、表6—5得Kt＝0.03~0.07, 取Kt=0.07 根據(jù)公式6—3 FQ1=KtFp=0.0756.88≈4(KN) 4.頂件力FQ2的計(jì)算 FQ2=KdFp Kd——頂件力系數(shù)。 查表6—5得Kd＝0.03~0.07, 取Kt=0.07 根據(jù)公式6—4 FQ2=KdFp=0.0756.88≈4(KN) 5.彎曲力FC的計(jì)算 ?形彎曲件的經(jīng)驗(yàn)公式為： Fu=0.7KBt2σb/γ+t Fu——沖壓行程結(jié)束時(shí)不校正時(shí)的彎曲力。 B——γ彎曲件的寬度（mm）。 t——彎曲件的厚度（mm）。 γ——內(nèi)彎曲半徑（等于凸模圓角半徑）（mm）。 σb——彎曲拆料的抗拉

21、強(qiáng)度(MPa)(查機(jī)械手冊(cè)σb=400(MPa)。 K——安全系數(shù)，一般取1.3. 根據(jù)公式6—5 Fu=0.7KBt2σb/(γ+t) =0.71.3251.22400/(5+1.2)=21.45(KN) 對(duì)于頂件或壓料裝置的彎曲模，頂件力或壓料力可近似取彎曲力的30%～80%。 F壓=80% Fu=80%21.45 =17.159(KN) 彎曲力: FC= Fu+ F壓=21.45+17.15=38.6(KN) 6.總沖壓力的計(jì)算 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)總的沖壓力： F=Fp+FQ+FQ1+FQ2+FC F=Fp+FQ+FQ1+FQ2+FC =56.88+4.5

22、5+4+4+38.6=108.03(KN) 根據(jù)總的沖壓力，初選壓力機(jī)為：開式雙柱可傾壓力機(jī)J23—25A。 2.3 模具壓力中心與計(jì)算 由于該零件是一個(gè)矩形圖形，屬于對(duì)稱中心零件，所以該零件的壓力中心在圖形的幾何中心處。 2.4 沖裁模間隙的確定 由于硬呂與中碳剛的間隙取值是一樣的，所以硬鋁材料的間隙值與中碳剛的間隙取值一樣。 根據(jù)實(shí)用間隙表 8—1 查得材料40的最小雙面間隙2Cmin=0.123mm，最大雙面間隙2Cmax=0.180mm 2.5 刃口尺寸的計(jì)算 1.計(jì)算凸、凹模刃口的尺寸 落料刃口尺寸計(jì)算 圖2.4 計(jì)算刃口尺寸示意圖 圖上的尺寸均

23、無公差要求，安國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)IT14級(jí)公差要求處理，查公差表得： 200-0.52 250-0.25 3.5 0 +0。30 如圖7-1所示的固定夾的落料零件圖，計(jì)算凸、凹模的刃口尺寸?？紤]到零件形狀比較復(fù)雜，采用配作法加工凸、凹模。凹模磨損后其尺寸變化有三種情況, 落料時(shí)應(yīng)以凹模的實(shí)際尺寸按間隙要求來配作凸模，沖孔時(shí)應(yīng)以凸模的實(shí)際尺寸按間隙要求來配制凹模。 落料凹模的尺寸從圖9—1上可知，A、B、C、D均屬磨損后變D大的尺寸，屬于第一類尺寸，計(jì)算公式為：Ba=(Bmax-x△) (δA=△/4) 查表8—1得：2Cmin=0.132，2Cmax=0.18；查

24、表 9—1 得：x1=x2=x3=x4=0.75 落料凹模的基本尺寸計(jì)算如下： 根據(jù)公式9—1 L凹=(Bmax-x△)=（25-0.750.52）0-0.52/4=24.610-0.13 B凹=(Bmax-x△)=（20-0.750.52）0-0.52/4 =19.610-0.13 凸模按凹模尺寸配制，保證雙面間隙（0.132～0.180）(mm). 沖孔凸模的尺寸從圖9—1上可知，四個(gè)沖孔凸模的尺寸在磨損過程中將變小，屬于第二類尺寸，計(jì)算公式為：Ba=(Bmax+x△)；δA=△/4) 查表8—1得：2Cmin=0.132，2Cmax=0.18；查表 9—1磨損系數(shù)X=0.5

25、 沖孔凸模的刃口尺寸計(jì)算如下： 根據(jù)公式8—2 E凸=(Bmax+x△)=（3.5+0.50.3）0-0.3/4 = 3.650-0.075(mm) 四個(gè)沖孔凸模的尺寸是一樣的，都為3.650-0.075 凹模按凸模尺寸配制，保證雙面間隙（0.132～0.180） 2.沖裁刃口高度 查表9—1，刃口高度為h＞8～10,取h=9。 3.彎曲部分刃口尺寸的計(jì)算 最小相對(duì)彎曲半徑rmin/t 最外層金屬（半徑為R）的伸長(zhǎng)率外為： 根據(jù)公式9—2 δ外=1/(2r/t+1)=1（251.2+1）=0.107 最小彎曲半徑為： 根據(jù)公式9—3 rmin/t=（1-δ）

26、/2δ=（1-0.107）/20.107=0.1012 4.彎曲部分工作尺寸的計(jì)算 1、回彈值 由工藝分析可知，固定夾彎曲回彈影響最大的部分是最大半徑處，r/t=3.8/1.2=3.16＜5。此處屬于小圓角V形彎曲，故只考慮回彈值。查表8.5—1得,回彈值為60，由于回彈值很小，故彎曲凸、凹模均可按制件的基本尺寸標(biāo)注，在試模后稍加修磨即可。 3、模具間隙 對(duì)凸、凹模單邊間隙Z一般可按下式計(jì)算： Z=t+Δ+ct 式中：Z——彎曲凸、凹模單邊間隙 t——材料的厚度 Δ——材料厚度的正偏差（表9—2） C——間隙數(shù)(表9—3) 查表得

27、：Δ =0 C=0.05 根據(jù)公式9—4 Z=t+Δ+ct=1.2+0+0.051.2=1.2+0.60=1.8 5、凸凹模刃口尺寸的確定 工件的橫向尺寸為：20+0.520 工件的彎曲外形尺寸為：11.2+0.430 由于工件為單向偏差，所以凹模的實(shí)際尺寸為：LA=(L-3/4Δ) +δA0 凸、凹制造公差，Δt=δA=Δ/4=0.454=0.12 根據(jù)公式9—6凹模尺寸為： LA=(L-3/4Δ) +δA0=（11.2-3/40.45）+0.120=10.86+0.120 根據(jù)公式9—7凸模尺寸為： LT=(LA-Z)0-δt=（10.86-1.8

28、） -0.12=9.060 -0.12 由于工件為單向偏差，所以凹模部分的實(shí)際尺寸為：LA=(L-3/4Δ) +δA0 凸、凹制造公差，Δt=δA=Δ/4=0.524=0.13 根據(jù)公式9—6凹模尺寸為： LA=(L-3/4Δ) +δA0=（20-3/40.52）+0.130 =19.61+0.130 根據(jù)公式9—7凸模尺寸為： LT=(L+3/4Δ)0-δt =（15+3/40.52）-0.13=18.39-0.13 根據(jù)工件的尺寸要求，凸、凹模刃口處都應(yīng)有相應(yīng)的圓角，為保證彎曲件的尺寸精度，圓角應(yīng)按實(shí)際尺寸配制。 3主要零部件的設(shè)計(jì) 3.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.

29、凹模的設(shè)計(jì) 凹模采用整體凹模，各種沖裁的凹?？拙捎镁€切割機(jī)床加工，安排凹模在模架上位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。 模具厚度的確定公式為： H=Kb 式中：K——系數(shù)值，考慮板料厚度的影響； b—— 沖裁件的最大外形尺寸； 安上式計(jì)算后，選取的H值不應(yīng)小于（15～20）mm; 查表10—1得：K=0.35 H=0.3532=11.2mm 取H=25mm 模具壁厚的確定公式為： C=(1.5~2)H =1.518~218 =27~36mm 凹模壁厚取C=30mm 凹模長(zhǎng)度的確定公式為： L=b+2C=32+230=92mm。 查表10—

30、1取標(biāo)準(zhǔn)取L=100mm 凹模寬度的確定公式為： B=20+230=80mm 凹模的長(zhǎng)度要考慮導(dǎo)料銷發(fā)揮的作用，保證送料粗定位精度。查表10—2取標(biāo)準(zhǔn)L=100mm。 （送料方向） 凹模輪廓尺寸為100mm80mm30mm。凹模材料選用Cr12，熱處理60~64HRC。 2.沖孔凸模設(shè)計(jì) 因?yàn)閮?nèi)孔凸模是圓凸摸，仍然選用直通式凸模，采用線切割加工。與凸模固定板采用H7/r6配合。凸模長(zhǎng)度為H=H固+H空+H凹=15+5+30=50 凸模材料應(yīng)選T10A，熱處理56~60HRC，凸模與卸料板之間的間隙見表10—3查得凸模與卸料板的間隙選為0.035mm。 圖3.1 沖孔凸模零

31、件圖 3.凸凹模的設(shè)計(jì) 凸凹模的內(nèi)、外緣均為刃口，內(nèi)、外緣之間的壁厚取決于沖裁件的尺寸，為保證凸凹模的強(qiáng)度，凸凹模應(yīng)有一定的壁厚。 凸凹模的尺寸和沖孔凸模的長(zhǎng)度相等H=H固+H+H卸=45 其中H為彈簧的伸長(zhǎng)量。 圖3.2 彎曲凸模零件圖 彎曲凸模的設(shè)計(jì) 彎曲凸模選用直通式，采用線切割加工方法。彎曲凸模與凸模固定板采用H7/r6配合。長(zhǎng)度與沖孔凸模的長(zhǎng)度相等，等于50mm, 凸模材料應(yīng)選T10A，熱處理56~60HRC，沖孔凸模與彎曲凸模之間有一定的間隙。為了保證間隙合理，彎曲凸模的寬度取29。 3.2卸料部分的設(shè)計(jì) 3.2.1 卸料板的設(shè)計(jì) 本模具的卸料板不僅有卸料

32、作用，還具有用外形凸模導(dǎo)向，對(duì)內(nèi)孔凸模起保護(hù)作用，卸料板的邊界尺寸與凹模的邊界尺寸相同，卸料板的厚度按表10—5選擇，卸料板厚度為8mm。卸料板與2個(gè)凸模的間隙以在凸模設(shè)計(jì)中確定了為0.035。卸料板采用45鋼制造，熱處理淬火硬度40~45HRC。 3.3.2 卸料彈簧的設(shè)計(jì) 在沖裁模卸料與出件裝置中，常用的元件是彈簧和橡膠，考慮本模具的結(jié)構(gòu)，該模具采用的彈性元件為彈簧。 1、彈簧的選擇與計(jì)算 在卸料裝置中，常用的彈簧是圓柱螺旋壓縮彈簧。這種彈簧已標(biāo)準(zhǔn)化（GB2089—1980），設(shè)計(jì)時(shí)根基所要求的壓縮量和生產(chǎn)的壓力按標(biāo)準(zhǔn)選用即可。 由于固定夾的料厚為1.2mm,計(jì)算除的卸料力為

33、4550N。 （1）假設(shè)考慮模具結(jié)構(gòu)，初定彈簧的根數(shù)n=4，則每個(gè)彈簧的預(yù)壓力為 根據(jù)公式10—1 Fy≥Fx/n=4550/4≈1137(N) (2)初選彈簧規(guī)格，按2Fy估算彈簧的極限工作壓力Fj Fj=2Fy=21137=2274(N) 查標(biāo)準(zhǔn)GB2089—1980，初選彈簧規(guī)格為dD2 h0=435100, Fj=1400, Hj=30.9 (3)計(jì)算所選彈簧的的預(yù)壓量Hy 根據(jù)公式10—3 Hy= FyHj /Fj=113730/1400=24.3 (4)校核所選彈簧是否合適。卸料板的工作行程Hx=0.6+1=1.6,取 凹模刃磨量為4（mm）,則彈簧工

34、作時(shí)的總壓縮量為 H=Hy+Hx+Hm=24.3+1.6+4=29.9 應(yīng)為H＜Hj=30.9mm，故所選彈簧合格。 （5）所選彈簧的主要參數(shù)為：d=4,D2=35,t=12.5,n=12圈，h0=100, Fj=1400, Hj=30.9(mm)。彈簧的標(biāo)記為：彈簧435100 GB2089—1980. 3.3 定位零件的設(shè)計(jì) 定位零件采用活動(dòng)擋料銷定位。 采用活動(dòng)當(dāng)料銷制造簡(jiǎn)單、使用方便?；顒?dòng)擋料銷固定在卸料板上，擋料銷的位置應(yīng)保證導(dǎo)正銷在導(dǎo)正條料過程中條料活動(dòng)的可能，活動(dòng)擋料銷的位置可以由公式確定。 e=c-D/2+d/2+0.1

35、 (10—1) 式中：c——送料步距； D——在送料方向上工件的尺寸； d——擋料銷頭部直徑； 0 .1——導(dǎo)正銷往前推的活動(dòng)余量； 根據(jù)公式10—1 e=33.2-32/2+10/2+0.1=12.1 即活動(dòng)擋料銷的位置在距導(dǎo)正銷12.1處。采用45鋼制造，熱處理硬度43~48HRC。 3.4 模架及其它零件的設(shè)計(jì) 1上下模座 本模具采用對(duì)角導(dǎo)柱、導(dǎo)套來保證模具上、下模的精確導(dǎo)向?；瑒?dòng)導(dǎo)柱、導(dǎo)套都是圓柱形的，其加工方便，可采用車床加工，裝配容易。導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)保證上模座最底位置時(shí)（閉合狀態(tài)），導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離15mm。而下模座底面與導(dǎo)柱底面的

36、距離為5mm。導(dǎo)柱的下部與下模座導(dǎo)柱孔采用R7/h5的過盈配合,導(dǎo)套的外徑與上模座導(dǎo)套孔采用R7/h5的過盈配合。導(dǎo)套的長(zhǎng)度，需要保證沖壓時(shí)導(dǎo)柱一定要進(jìn)入導(dǎo)套10mm以上。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用H7/h6的間隙配合，導(dǎo)柱與導(dǎo)套均采用20鋼，熱處理硬度滲碳淬硬56~60HRC。 導(dǎo)柱的直徑、長(zhǎng)度，按標(biāo)準(zhǔn)選取。 導(dǎo)柱：d/mmL/mm分別為φ20160； 導(dǎo)套：d/mmL/mmDmm分別為φ287028； 模座的的尺寸L/mmB/mm為10080。模座的厚度應(yīng)為凹模厚度的1.5~2倍上模座的厚度為30，上墊板厚度取10，固定板厚度取20，下模座的厚度為40。 2模柄 本模具采用帶臺(tái)階的壓入

37、式模柄。 在設(shè)計(jì)模柄時(shí)模柄長(zhǎng)度不得大于沖床滑塊內(nèi)模柄孔的深度，模柄直徑應(yīng)與模柄孔徑一致。 3模具的閉合高度： 該模具的閉合高度為 H閉=H上模+H墊+L+H空+H+H下模-h2=(30+10+50+12+30+40-2)=170 L——凸模長(zhǎng)度，L=50 H——凹模厚度，H=30 h2——凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度，h2=2 可見該模具閉合高度小于所選壓力機(jī)J23—25的最大裝模高度（220）可以使用。 通過以上的設(shè)計(jì)，可得到模具總裝圖。模具的上模部分由上模座、上墊板、凸模、凸模固定板、凹模及卸料板等組成。卸料方式是采用的彈性卸料板卸料。上模座、上模墊板、凸模固定板、凹模及卸

38、料板用4個(gè)M81螺釘和4個(gè)φ6圓柱銷固定。 螺釘選?。篗860的標(biāo)準(zhǔn)件。采用45鋼，熱處理淬火硬度24~28HRC。 圓柱銷選?。害?70的標(biāo)準(zhǔn)件。采用45鋼，熱處理淬火硬度40~45HRC。 下模部分由下模座、凸凹模、墊板等組成。下模座、凹模、卸料板用4個(gè)M8的螺釘和4個(gè)φ6的圓柱銷固定。 螺釘選?。篗870的標(biāo)準(zhǔn)件。采用45鋼，熱處理淬火硬度24~28HRC。 圓柱銷選取：φ670的標(biāo)準(zhǔn)件。采用45鋼，熱處理淬火硬度40~45HRC。 沖孔廢料由漏料孔漏出。 4 模具工作零件加工過程 4.1 沖孔凸模的加工過程 (1) 備料,毛坯 Ф1060mm, (2) 熱處

39、理 退火 (3) 車削,粗車，留磨削余量0.5mm, (4) 熱處理,淬火、回火，保證硬度在58-62HRC, (5) 磨外圓,用頂尖頂兩端磨外圓，刃口磨至圖樣要求, (6) 鉗工,拋光及修倒角和各尺寸至圖樣要求 (7) 檢驗(yàn) 4.2 落料凹模的加工過程 (1)備料 鍛件（退火狀態(tài)）：12010040mm (2)粗銑 洗六面到尺寸1008030.5 mm，注意兩大平面與相鄰側(cè)面用標(biāo)準(zhǔn)角尺測(cè)量達(dá)到基本垂直 . (3)平面磨 磨光兩大平面厚度達(dá)到30mm，并兩相鄰側(cè)面達(dá)到四面垂直，垂直度0.02mm (4) 鉗工 ①劃線 畫出各孔徑中心線并畫出凹模洞口輪廓尺寸 ②鉆

40、孔 鉆螺紋底孔4XM8、銷釘?shù)卓?X6和凹模洞口穿線孔 ③絞孔 絞銷孔到要求 ④攻絲 攻螺紋到要求 20 熱處理 淬火 使硬度達(dá)到56～60HRC (5) 線切割 割凹模型孔，并留有0.01～0.02的研磨 (6)磨內(nèi)孔 研磨洞口內(nèi)壁側(cè)面達(dá)到圖樣要求 (7) 用墊片層保證凹模與凸凹模間隙均勻后，凹模與上模座配做銷釘孔 (8) 研磨 研磨凹模板上面達(dá)到厚度尺寸要求 (9) 檢驗(yàn) 4.3 凸凹模的加工過程 (1)備料 材料為T10A 毛坯尺寸為40x50x60 (2)銑削 銑削六面及臺(tái)肩, 留磨削余量0.2mm (3)平磨 磨削六面，兩端面磨光，保

41、證六面垂直 (4)鉗工 按圖樣劃線 (5)銑削 以周邊為基準(zhǔn)，鉆3.5mm；鉆6mm的漏料孔 ，粗銑型面，留0.2mm的磨削余量 銑削刃口，刃口長(zhǎng)度為15mm (6)熱處理 淬火、回火，保證硬度58-62HRC (7) 銑削 銑R5的半圓弧及R2的圓弧 (8) 平磨 平磨圓弧面及兩端面至圖樣要求 (10)研磨 用坐標(biāo)磨床以3.5為基準(zhǔn)找正，磨孔到尺寸 (11)檢驗(yàn) 5 壓力機(jī)的選擇 通過校核，該沖裁件所需的沖裁力為108.03KN，選擇開式雙柱可傾壓力機(jī)J23—25能夠滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下： 公稱壓力：250KN 滑塊行程：65 最大閉合高

42、度：270 最大裝模高度；220 作臺(tái)尺寸（前后左右）：370560 墊板尺寸（厚度孔徑）：50200 模柄孔尺寸：Ф4060 最大傾角高度：30 6 模具裝配和試模 6.1 模具的裝配 模具的裝配就是根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)條件，以一定的裝配順序和方法，將符合圖紙技術(shù)要求的零件，經(jīng)協(xié)調(diào)加工，組裝成滿足使用要求的模具.在裝配過程中，既要保證配合零件的配合精度，又要保證零件之間的位置精度，對(duì)于具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零（部）件，還必須保證它們之間的運(yùn)動(dòng)精度.因此，模具裝配是最后實(shí)現(xiàn)沖模設(shè)計(jì)和沖壓工藝意圖的過程，是模具制造過程中的關(guān)鍵工序.模具裝配的質(zhì)量直接影響制件的沖壓質(zhì)量、模具的使用

43、和模具壽命.裝配技術(shù)要求：沖裁模裝配后，應(yīng)達(dá)到下述主要技術(shù)要求如下。 6.1.1 主要技術(shù)要求 （1）模架精度應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（JB/T8050—1999《沖模模架技術(shù)條件》、JB/T8071—1995《沖模模架精度檢查》）規(guī)定.模具的閉合高度應(yīng)符合圖紙的規(guī)定要求. （2）裝配好的沖模，上模沿導(dǎo)柱上、下滑動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)、可靠. （3）凸、凹模間的間隙應(yīng)符合圖紙規(guī)定的要求，分布均勻.凸模或凹模的工作行程符合技術(shù)條件的規(guī)定. （4）定位和擋料裝置的相對(duì)位置應(yīng)符合圖紙要求.沖裁模導(dǎo)料板間距離需與圖紙規(guī)定一致；導(dǎo)料面應(yīng)與凹模進(jìn)料方向的中心線平行. （5）卸料和頂件裝置的相對(duì)位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，超高

44、量在許用規(guī)定范圍內(nèi)，工作面不允許有傾斜或單邊偏擺，以保證制件或廢料能及時(shí)卸下和順利頂出. （6）緊固件裝配應(yīng)可靠，螺栓螺紋旋入長(zhǎng)度在鋼件連接時(shí)應(yīng)不小于螺栓的直徑，鑄件連接時(shí)應(yīng)不小于1.5倍螺栓直徑；銷釘與每個(gè)零件的配合長(zhǎng)度應(yīng)大于1.5倍銷釘直徑；螺栓和銷釘?shù)亩嗣娌粦?yīng)露出上、下模座等零件的表面. （7）落料孔或出料槽應(yīng)暢通無阻，保證制件或廢料能自由排出. （8）標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)能互換.緊固螺釘和定位銷釘與其孔的配合應(yīng)正常、良好. （9）模具在壓力機(jī)上的安裝尺寸需符合選用設(shè)備的要求；起吊零件應(yīng)安全可靠. （10）模具應(yīng)在生產(chǎn)的條件下進(jìn)行試驗(yàn)，沖出的制件應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求.沖模裝配6.1.2 工藝要

45、點(diǎn) （1）選擇裝配基準(zhǔn)件.裝配時(shí)，先要選擇基準(zhǔn)件.選擇基準(zhǔn)件的原則是按照模具主要零件加工時(shí)的依賴關(guān)系來確定.可以作為裝配基準(zhǔn)件的主要有凸模、凹模、凸凹模、導(dǎo)向板及固定板等. （2）組件裝配.組件裝配是指模具在總裝前，將兩個(gè)以上的零件按照規(guī)定的技術(shù)要求連接成一個(gè)組件的裝配工作.如模架的組裝，凸模和凹模與固定板的組裝，卸料與推件機(jī)構(gòu)各零件的組裝等.這些組件，應(yīng)按照各零件所具有的功能進(jìn)行組裝，這將會(huì)對(duì)整副模具的裝配精度起到一定的保證作用. （3）總體裝配.總裝是將零件和組件結(jié)合成一副完整的模具過程.在總裝前，應(yīng)選好裝配的基準(zhǔn)件和安排好上、下模的裝配順序. （4）調(diào)整凸、凹模間隙.在裝配模具時(shí)

46、，必須嚴(yán)格控制及調(diào)整凸、凹模間隙的均勻性.間隙調(diào)整后，才能緊固螺釘及銷釘. （5）檢驗(yàn)、調(diào)試.模具裝配完畢后.必須保證裝配精度，滿足規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求，并要按照模具驗(yàn)收技術(shù)條件，檢驗(yàn)?zāi)＞吒鞑糠值墓δ?在實(shí)際生產(chǎn)條件下進(jìn)行試模，并按試模生產(chǎn)制件情況調(diào)整、修正模具，當(dāng)試模合格后，模具加工、裝配才算基本完成. 6.2 模具的調(diào)試 模具按圖紙技術(shù)要求加工與裝配后，必須在符合實(shí)際生產(chǎn)條件的環(huán)境中進(jìn)行試沖壓生產(chǎn)，通過試沖可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)與制造的缺陷，找出產(chǎn)生原因，對(duì)模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理后再進(jìn)行試沖，直到模具能正常工作，才能將模具正式交付生產(chǎn)使用。 模具調(diào)試的目的： （1）鑒定模具的質(zhì)量.驗(yàn)證

47、該模具生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量是否符合要求，確定該模具能否交付生產(chǎn)使用.幫助確定產(chǎn)品的成形條件和工藝規(guī)程.幫助確定成形零件毛坯形狀、尺寸及用料標(biāo)準(zhǔn). （2）幫助確定工藝和模具設(shè)計(jì)中的某些尺寸.對(duì)于形狀復(fù)雜或精度要求較高的沖壓成形零件，在工藝和模具設(shè)計(jì)中，有個(gè)別難以用計(jì)算方法確定的尺寸. （3）通過調(diào)試，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，積累經(jīng)驗(yàn)，有助于進(jìn)一步提高模具設(shè)計(jì)和制造水平. 7 結(jié)論 在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我綜合了兩年多來所學(xué)的所有專業(yè)知識(shí)，使我受益匪淺。不僅使自己的專業(yè)技能有所發(fā)揮并且掌握的更為熟練，也加強(qiáng)了在大學(xué)階段所學(xué)專

48、業(yè)理論知識(shí)的鞏固。 在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，在設(shè)計(jì)和繪圖都遇到方面遇到了一些問題，經(jīng)過老師和同學(xué)的指導(dǎo)幫準(zhǔn)，再加上自身不懈的努力，問題得到了及時(shí)解決。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對(duì)冷沖壓模具設(shè)計(jì)有了一定的認(rèn)識(shí)，在模具設(shè)計(jì)過程中，不僅把大學(xué)三年所學(xué)到知識(shí)加深了，還學(xué)會(huì)了查有關(guān)書籍和資料，能夠把各科靈活的運(yùn)用到設(shè)計(jì)中去。 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)自己大學(xué)三年的考核，也是在工作之前對(duì)自身的一次全面、綜合型的測(cè)試。這為今后的工作做好了鋪墊和奠定了一定的基礎(chǔ)。 致 謝 自從來到河南工院學(xué)習(xí)至今已經(jīng)有三年了，畢業(yè)在即，自己在這三年里

49、到底有了多大的提高呢，應(yīng)該說畢業(yè)論文是對(duì)自己學(xué)習(xí)的最好檢驗(yàn)了。 根據(jù)學(xué)校的安排，我首先開始確定論文題目，后來在指導(dǎo)老師劉云豫的指導(dǎo)下，我結(jié)合自己的實(shí)際情況，第一步首先查找模具設(shè)計(jì)的相關(guān)資料，這對(duì)我收集資料起到了非常大的作用，再就是從網(wǎng)上下載大量知識(shí)。第二步整理資料，經(jīng)過本套模具的設(shè)計(jì)，讓我學(xué)習(xí)到了更多的模具設(shè)計(jì)知識(shí)，讓我的理論與實(shí)際有了第一次的結(jié)合。 畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)雖然已經(jīng)結(jié)束，但回顧這幾個(gè)月，它對(duì)我的幫助的確非常大，總結(jié)有這么幾點(diǎn)：第一，設(shè)計(jì)一套簡(jiǎn)單的模具對(duì)我是一次很好鍛煉，更加加深了我對(duì)課本知識(shí)的理解，而且也是一次理論知識(shí)與實(shí)踐的結(jié)合，全面提高了我對(duì)書本的理解；第二，從整體提高了我分析

50、問題、解決問題的能力。第三，更加明確了自己的薄弱之處。當(dāng)然設(shè)計(jì)中也有許多不足之處，比如自己掌握的信息量太小，對(duì)問題掌握的不夠深不夠透徹等等，但不管怎樣我仍然非常慶幸并特別感謝學(xué)校，感謝學(xué)校能給我一次自我學(xué)習(xí)，自我考驗(yàn)的機(jī)會(huì)，這不僅是對(duì)我學(xué)習(xí)的檢驗(yàn)，更是一個(gè)讓我全面提高的過程，我相信這次經(jīng)歷將對(duì)我今后的工作和學(xué)習(xí)起到非常大的作用。 在本課題的研究過程中，我的同學(xué)們也給予了很大的幫助,在此表示由衷的感謝！ 最后，作者還要深深地感謝默默支持本人完成學(xué)業(yè)的父母及親友，感謝他們?yōu)槲宜龀龅臒o私奉獻(xiàn)和巨大支持！ 再次感謝我在本套模具設(shè)計(jì)過程中給予我指導(dǎo)和幫助的劉云豫老師，希望老師在我以后的模具設(shè)計(jì)與

51、模具加工學(xué)習(xí)生涯中給予我更多的指教和寶貴意見。 我會(huì)以更加努力的工作來報(bào)答社會(huì)，做一位對(duì)社會(huì)有用的人才。 參考文獻(xiàn) [1] 李洪主編.機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M]. 北京：北京出版社，1990 [2] 孟少農(nóng)主編. 機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991 [3] 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽工學(xué)院，第一汽車制造廠職工大學(xué)編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)冊(cè)[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.1990 [4] 王海明主編.機(jī)械制造技術(shù)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社, 2004. 7 [5] 張鼎承主編.沖模設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1999.5 [6] 閻其鳳主編.模

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