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1、落料沖孔復(fù)合模具設(shè)計(jì) 緒論 模具主要類(lèi)型有：沖模，鍛模，塑料模，壓鑄模，粉末冶金模，玻璃 模，橡膠模，陶瓷模等。除部分沖模以外的的上述各種模具都屬于腔型模， 因?yàn)樗麄円话愣际且揽咳S的模具形腔是材料成型。 (1) 沖模：沖模是對(duì)金屬板材進(jìn)行沖壓加工獲得合格產(chǎn)品的工具。 沖模占模具總數(shù)的50%以上。按工藝性質(zhì)的不同，沖?？煞譃槁淞夏＃瑳_ 孔模，切口模，切邊模，彎曲模，卷邊模，拉深模，校平模，翻孔模，翻 邊模，縮口模，壓印模，脹形模。按組合工序不同，沖模分為單工序模， 復(fù)合模，連續(xù)模。 (2) 鍛模：鍛模是金屬在熱態(tài)或冷態(tài)下進(jìn)行體積成型是所用模具的 總稱(chēng)。按鍛壓設(shè)備不同，鍛模分為錘用鍛模，

2、螺旋壓力機(jī)鍛模，熱模鍛壓 力鍛模，平鍛機(jī)用鍛模，水壓機(jī)用鍛模，高速錘用鍛模，擺動(dòng)碾壓機(jī)用鍛 模，輥鍛機(jī)用鍛模，楔橫軋機(jī)用鍛模等。按工藝用途不同，鍛?？煞譃轭A(yù) 鍛模具，擠壓模具，精鍛模具，等溫模具，超塑性模具等。 (3) 塑料模：塑料模是塑料成型的工藝裝備。塑料模約占模具總數(shù) 的35%，而且有繼續(xù)上升的趨勢(shì)。塑料模主要包括壓塑模，擠塑模，注射 模，此外還有擠出成型模，泡沫塑料的發(fā)泡成型模，低發(fā)泡注射成型模， 吹塑模等。 (4) 壓鑄模：壓鑄模是壓力鑄造工藝裝備，壓力鑄造是使液態(tài)金屬 在高溫和高速下充填鑄型，在高壓下成型和結(jié)晶的一種特殊制造方法。壓 鑄模約占模具總數(shù)的6%。 (5) 粉末冶金

3、模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工藝分類(lèi)粉末 冶金模有：壓模，精整模，復(fù)壓模，熱壓模，粉漿澆注模，松裝燒結(jié)模等。 目前，我國(guó)17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)五十多萬(wàn)。除了 國(guó)有的專(zhuān)業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)， 合資企業(yè)，獨(dú)資企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)等，都得到了快速發(fā)展。研究和發(fā)展 模具技術(shù)，對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有特別重要的意義，模具技術(shù) 已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造技術(shù)的重要標(biāo)志之一，隨著工業(yè)生產(chǎn)的 迅速發(fā)展，模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位日益提高， 并在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā) 展過(guò)程中發(fā)揮越來(lái)越大的作用。 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院 《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 機(jī)電工程系： 材

4、料成型 專(zhuān)業(yè) 學(xué)生姓名:鄧非 學(xué)號(hào)：06311304 設(shè)計(jì)題目柴油機(jī)排氣管法蘭 設(shè)計(jì)內(nèi)容要求： 1. 材料：Q235, t3 2. 中批量生產(chǎn) 3 .表面涂漆 4.去毛刺 一、 沖壓工藝分析與模具結(jié)構(gòu)類(lèi)型 該沖裁件的材料為 Q235鋼，料厚t=3mm ,該沖裁件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，比較適 合沖裁。技術(shù)要求，該零件尺寸圖上所有未標(biāo)注公差為 IT14級(jí)確定工件尺 寸公差，屬自由尺寸，因此，尺寸精度要求較低。 1工藝分析： （1） 結(jié)構(gòu)；由圖（ 1—1）可知該制件包括；沖孔、落料等工序。 從 整體上看主要由沖孔、落料完成。 （2） 尺寸精度；該零件尺寸圖上所有未標(biāo)注公差為 IT

5、14 級(jí)確定工件 尺寸公差，屬自由尺寸，因此，尺寸精度要求較低。 （3） 合理性； 由于該制件要求中批量生產(chǎn)， 因此可以初步斷定采用復(fù) 合模具設(shè)計(jì)，可采用，沖孔、落料復(fù)合模具，這樣模具結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn) 單。 （4） 材料采用 Q235 鋼 2 方案選取 方案一：采用復(fù)合模加工。復(fù)合模的特點(diǎn)是生產(chǎn)率高，沖裁件的內(nèi)孔與外 緣的相對(duì)位置精度高，適合重量生產(chǎn)。 方案二：級(jí)進(jìn)模比單工序生產(chǎn)率高，減少了模具和設(shè)備數(shù)量，便于生產(chǎn)自 動(dòng)化對(duì)于孔邊距較小的有利，適合大批量生產(chǎn) 方案三：?jiǎn)螞_模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，易于加工和模具的維修，適用于 小批量或試制件 比較三個(gè)方案，第一由于小孔于邊緣距離太近，所以

6、不適合連續(xù)沖孔，容 易變形。適合選用級(jí)進(jìn)模，但由于精度要求低，成本上不適合。第二生產(chǎn) 批量上本制件是中批量生產(chǎn)，優(yōu)先適合于復(fù)合模。所以最后決定用 1 套復(fù) 合模落料加沖孔，然后單工序模沖 2 小孔，完成制件。 二排樣設(shè)計(jì) 在沖壓零件的成本中，材料費(fèi)用約占 60%以上，因此材料的經(jīng)濟(jì)利用 具有非常重要的意義。沖壓件在條料或板料上的布置方法稱(chēng)為排樣。排樣 合理與否不但影響材料的經(jīng)濟(jì)利用，還影響到制件的質(zhì)量、模具的結(jié)構(gòu)與 壽命、制件的生產(chǎn)率和模具的成本等技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。因此，排樣時(shí)應(yīng)考 慮如下原則： 1 .提高材料利用率（不影響制件使用性能前提下，還可適當(dāng)改變制件形 狀）。 2 .排樣方

7、法使應(yīng)操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)度小且安全。 3 .模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命高。 4.保證制件質(zhì)量和制件對(duì)板料纖維方向的要求。 根據(jù)零件實(shí)際情況，采用有廢料排樣法：如，沿制件的全部外形輪廓 沖壓，在制件之間與制件與條料側(cè) 邊之間，都有工藝余料（稱(chēng)搭邊）存在。 因留有搭邊，所以制件質(zhì)量和模具壽命較高，但材料利用率降低。 排樣方式的確定: 排樣方 式 概念 優(yōu)缺點(diǎn)與適用范圍 有廢料 沿零件的全部外形 這樣排樣材料利用率較低，但制件質(zhì)量和  排樣 沖壓四周有一定的 精度均能得到保證，沖模的壽命相應(yīng)提 余量 高，多用于形狀復(fù)雜制件精度要求較高的 制品沖壓 少?gòu)U料

8、 沿制件部分外形沖 這種排樣材料利用率較咼，具有一次能沖 壓，也就是81或a2只 壓多個(gè)制件和簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu) 降低沖壓力 排樣 能有一個(gè)。 等優(yōu)點(diǎn)。 但只能保證一個(gè)方向的制件精度。 無(wú)廢料 在整個(gè)沖壓過(guò)程中 這種排樣材料利用率最高但制件的沖壓 只有料頭料尾和結(jié) 精度差，多用于沖壓精度要求不高， 且比 排樣 構(gòu)廢料。 較貴重的材料沖壓。 表1搭邊a和al數(shù)值（低碳鋼） 材料 圓件與r>2t的圓角 矩形件邊長(zhǎng) :l<50mm 矩形件邊長(zhǎng)l>50mm 厚度t 或圓角r<2t 工件間 側(cè)面a 工

9、件間 側(cè)面a 工件間 側(cè)面a a1 a1 a1 0.25 1.8 2.0 2.2 2.5 2.8 3.0 0.25 1.2 1.5 1.8 2.0 2.2 2.5 0.5 1.0 1.2 1.5 1.8 1.8 2.0 0.8 0.8 1.0 1.2 1.5 1.5 1.8 1.2 1.0 1.2 1.5 1.8 1.8 2.0 1.6 1.2 1.5 1.8 2.0 2.0 2.2  2.0 1.5 1.8 2.0 2.2 2.2 2.5 2.5 1.8 2

10、.2 2.2 2.5 2.5 2.8 3.0 2.2 2.5 2.5 2.8 2.8 3.2 3.5 2.5 2.8 2.8 3.2 3.2 3.5 4.0 3.0 3.5 3.5 4.0 4.0 4.5 5.0?10 0.6t 0.7t 0.7t 0.8t 0.8t 0.9t 表4-2 各材料搭邊系數(shù) 材料 系數(shù) 材料 系數(shù) 中等硬度的鋼 硬鋼 青銅與硬黃銅 硬鋁 0.9 0.8 1 ?1.1 1 ?1.2 軟黃銅 鋁 非金屬（皮革、硬紙 板） 1.2 1.3 ?1.4 1.5 ?

11、2 查表1得： 兩工件間的搭邊：a1=2.2mm 工件邊緣搭邊：a=2.5mm 條料寬度B=（ D+2a） MM 式中: B――毛坯寬度的基本尺寸(mm); D——毛坯寬度方向零件輪廓的最大尺寸 (mm); a 側(cè)面搭邊，查表 1 (mm)； 毛坯寬度 B=74+2.5*2=79(mm) 步距=32+2.2=34.2mm 三、材料利用率 在沖壓零件的成本中，材料費(fèi)用約占60%以上，因此材料的經(jīng)濟(jì)利用具 有非常重要的意義。沖壓件在條料或板料上的布置方法稱(chēng)為排樣。不合理 的排樣會(huì)浪費(fèi)材料，衡量排樣經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)是材料的利用率，可用下式計(jì) 算： n=F /F 0X

12、100%= F/ ABX100% 式中 n――材料利用率； F——工件的實(shí)際面積； F0――所用材料面積，包括工件面積與廢料面積； A――送料進(jìn)距（相鄰兩個(gè)制件對(duì)應(yīng)點(diǎn)的距離）; B――條料寬度。 材料利用率 n=F / F 0X100%= F/ABX100% n =1240.7/2701.8*100% =45.9% 四、沖裁力與壓力中心計(jì)算 1、沖裁力 計(jì)算沖裁力的目的是為了選用合適的壓力機(jī)、設(shè)計(jì)模具和檢驗(yàn)?zāi)＞叩? 強(qiáng)度。壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力，以適應(yīng)沖裁的需求。 普 通平刃沖裁模，其沖裁力P一般可按下式計(jì)算： FP= KptL t 式中T——材料抗剪

13、強(qiáng)度 L 沖裁周邊總長(zhǎng)（mm）; t 材料厚度（mm） 系數(shù)Kp是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損、 凸模與 凹模間隙之波動(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 t時(shí)，可用抗拉強(qiáng)度 a b代替t,而取K p= 1的近似計(jì)算法計(jì)算。 當(dāng)上模完成 一次沖 裁后，沖入凹模內(nèi)的制件或廢料因彈性擴(kuò)張而梗塞在凹模內(nèi)，模面上的材 料因彈性 收縮而緊箍在 凸模上。為了使沖裁工作繼續(xù)進(jìn)行， 必須將箍在 凸模上的材料料刮下，將梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料向下推出或向上頂 出。從凸模上刮下材料所需的力， 稱(chēng)為卸料力；從凹模內(nèi)向下

14、推出制件或 廢料所需的力，稱(chēng)為推件力。影響卸料力、推件力 的因素很多，要精確地 計(jì)算是困難的。在實(shí)際生產(chǎn)中常采用經(jīng)驗(yàn) 公式計(jì)算： 卸料力F卸=K卸*F落 推件力F推=門(mén)《推*F落 式中P――沖裁力（N）; K――卸料力系數(shù)，其值為 0.02?0.06（薄料取大值， 厚料取小值）； K 1 ――推料力系數(shù)，其值為 0.03?0.07（薄料取大值， 厚料取小值）； K2――頂件力系數(shù)，其值為0.04?0.08(薄料取大值， 厚料取小值); n 梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料數(shù)量 (n = h/t); h 直刃口部分的高(mm); t 材料厚度(mm)。卸料力和 頂件力還是 設(shè)計(jì)卸料

15、裝置和彈頂裝置中彈性元件的依據(jù)。 落料力 F 落=KptL t 卸料力 F 卸 推件力 F 推=門(mén)《 推 *F 落 沖孔力 F 沖二 KptL t 總沖壓力二 F 落 +F 卸 +F 推+F 沖=165.2+6.6+16.5+55.14=243.44KN 2、壓力中心計(jì)算 模具壓力中心是指沖壓時(shí)諸沖壓力合力的作用點(diǎn)位置。為了確保壓力 機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合。對(duì) 于帶有模柄的沖壓模，壓力中心應(yīng)通過(guò)模柄的軸心線。否則會(huì)使沖模和壓 力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過(guò)大的磨損，模具導(dǎo)向零 件加速磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。 沖模的

16、壓力中心，可按下述原則來(lái)確定： (1) 對(duì)稱(chēng)形狀的單個(gè)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(duì)稱(chēng)時(shí)，沖模的壓力中心與零件的對(duì)稱(chēng)中 心相重合。 (3) 形狀復(fù)雜的零件、多凸模的壓力中心可用解析計(jì)算法求出沖模壓力 中心 工件圖如下: 由此工件可知壓力中心為模具中心 五、凸模與凹模刃口尺寸的計(jì)算 1、沖裁模刃口尺寸計(jì)算的基本原則 沖裁件的尺寸精度主要決定于模具刃口的尺寸精度， 模具的合理間隙值 也要靠模具刃口尺寸與制造精度來(lái)保證。正確確定模具刃口尺寸與其制造 公差，是設(shè)計(jì)沖裁模主要任務(wù)之一。從生產(chǎn)實(shí)踐中可以發(fā)現(xiàn)： （1） 由于凸模

17、、凹模之間存在間隙（沖裁間隙，即指沖裁凸模合凹模刃 口之間的距離，也就是凸模工作部分和凹模工作部分之間的尺寸差 ），使落 下的料或沖出的孔都帶有錐度，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，沖孔 件的小端尺寸等于凸模尺寸。 （2） 在測(cè)量與使用中，落料件是以大端尺寸為基準(zhǔn)，沖孔孔徑是以小 端尺寸為基準(zhǔn)。 （3） 沖裁時(shí)，凸模、凹模要與沖裁件或廢料發(fā)生摩擦，凸模愈磨愈小， 凹模愈磨愈大，結(jié)果使間隙越來(lái)越大。 由此在決定模具刃口尺寸與其制造公差時(shí)需考慮下述原則： （1）落料件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔時(shí)孔的尺寸由凸模尺寸決定。 故設(shè)計(jì)落料模時(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

18、模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。 （2）考慮到?jīng)_裁中凸模、凹模的磨損，設(shè)計(jì)落料模時(shí)，凹?；境叽?應(yīng)取尺寸公差范圍的較小尺寸；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凸模基本尺寸則應(yīng)取工件 孔尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸。這樣，在凸模、凹模磨損到一定程度的情 況下，仍能沖出合格制件。凸模、凹模間隙則取最小合理間隙值。 （3）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 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)刃口精度要求過(guò)低（即制造公差過(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。制件精度與模具制造精度的關(guān)系見(jiàn)表 。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)

19、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IT7?IT6級(jí)制造模具。沖壓件的尺寸公差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注，落料 件上偏差為零，下偏差為負(fù)；沖孔件下偏差為零，上偏差為正。 2、刃口尺寸的計(jì)算方法 由于模具加工方法不同， 凸模與凹模刃口部分尺寸的計(jì)算公式與制造公 差的標(biāo)注也不同，刃口尺寸的計(jì)算方法可分為二種情況。 凸模與凹模分別加工計(jì)算模具刃口尺寸 采用這種方法，是指凸模和凹模分別按圖紙標(biāo)注的尺寸和公差進(jìn)行加工。 沖裁間隙由凸模、凹模刃口尺寸和公差來(lái)保證。要分別標(biāo)注凸模和凹模刃 口尺寸與制造公差（凸模3 p、凹模3 d）,優(yōu)點(diǎn)是具有互

20、換性，但受到?jīng)_裁 間隙的限制，它適用于圓形或簡(jiǎn)單形狀的沖壓件。從圖 沖壓件與凸 模、凹模刃口尺寸與公差的分布狀態(tài)可以看出，要保證初始間隙值小于最 大合理間隙2cmax，必須滿(mǎn)足下列條件： | 3 p | + |3 d |<2 cmax — 2cmin 也就是說(shuō)，新制造的模具應(yīng)該是|3 p | + |3 d |+2 cmin< 2cmax。否則制造的模具間隙已超過(guò)允許變動(dòng)范圍 2cmin?2cmax，影響 模具的使用壽命。 若 |3 p | + |S d | >2 cmax — 2cmin ,可取 3 p= 0.4(2cmax — 2cmin), 3 d= 0.6(2cmax— 2cm

21、i n)作為模具的凸模、凹模的制造偏差。 常用凹模洞口類(lèi)型為直筒式刃口凹模。其特點(diǎn)是制造方便，刃口強(qiáng)度 高，刃磨后工作部分尺寸不變。廣泛用于沖裁公差要求較小，形狀復(fù)雜的 精密制件。但因廢料或制件在洞壁內(nèi)的聚集而增大了推件力和凹模的漲裂 力，給凸、凹模的強(qiáng)度都帶來(lái)了不利的影響。一般復(fù)合模和上出件的沖裁 模用a）、c）型，下出件的用b）或a）型。d）、e）型是錐筒式刃口，在凹模內(nèi) 不聚集材料，側(cè)壁磨損小。但刃口強(qiáng)度差，刃磨后刃口徑向尺寸略有增大 （如口 = 30o時(shí)，刃磨0.1mm，其尺寸增大 0.0017mm）。 凹模錐角a、后角B和洞口高度 h，均隨制件材料厚度的增加而增大,

22、 般取a = 15’ ?30'、B = 2° ?3°、h=4?10mm 1.落料: 設(shè)工件的尺寸為D0—△，根據(jù)計(jì)算原則，落料時(shí)以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。 首先確定凹模尺寸，使凹?；境叽缃咏虻扔谥萍喞淖钚O限尺 寸，再減小凸模尺寸以保證最小合理間隙值 2cmin。凹模制造偏差取正偏 差，凸模偏差取負(fù)偏差，其計(jì)算公式如下: Q = (% -血曲 Dp = d - )\ = -心 二 - 池 M - (■ LL 側(cè) 4 11 - ? a I J S I 瓷 Q 凹模 Ofi 4 // Ofi h

23、 1 1 凸凹模 凸模偏差?。荷掀?0.01，下偏差-0.02 凹模偏差?。荷掀?0.15，下偏差0.1 2.沖孔： 首先 設(shè)沖孔尺寸為d+A 0,根據(jù)以上原則，沖孔時(shí)以凸模設(shè)計(jì)為基準(zhǔn), 確定凸模刃口尺寸，使凸?；境叽缃咏虻扔诠ぜ椎淖畲髽O限尺寸, 再增大凹模尺寸以保證最小合理間隙 2cmin。凸模制造偏差取負(fù)偏差，凹 模取正偏差。其計(jì)算公式如下： 在同一工步中沖出制件兩個(gè)以上孔時(shí)，凹模型孔中心距 Ld按下式確定： 6 = (j +0.5A) ±0.125A 式中：D d—落料凹?；境叽?mm); D p—落料凸?；境叽?mm); Dm

24、ax—落料件最大極限尺寸(mm); dd—沖孔凹?；境叽?mm); dp—沖孔凸?；境叽?mm); dmin —沖孔件孔的最小極限尺寸(mm); Ld—同一工步中凹?？拙嗷境叽?(mm); Lmin —制件孔距最小極限尺寸(mm); △—制件公差(mm); 2cmin—凸模、凹模最小初始雙面間隙 (mm); 3 p—凸模下偏差，可按IT6選用(mm); 3 d—凹模上偏差，可按IT7選用(mm); x—系數(shù)，是為了使沖裁件的實(shí)際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺 寸，與工件制造精度有關(guān)，按下列關(guān)系取值，也可查表 231: 當(dāng)制件公差為IT10以上，取x =1 當(dāng)制件

25、公差為IT11?IT13，取x = 0.75 當(dāng)制件公差為IT14以下時(shí)，取x= 0.5。 系數(shù)x 材料厚度 非圓形 圓形 1 0.75 0.5 0.75 0.5 t(mm) 工件公差厶 < 1 < 0.16 0.17~0.35 > 0.36 <0.16 > 0.16 1~2 < 0.20 0.21~0.41 > 0.42 <0.20 > 0.20 2~4 0.25~0.44 <0.24 > 4 < 0.24 0.31~0.59 > 0.50 <0.30 > 0.24 < 0

26、.30 > 0.60 > 0.30 沖孔凸模 nA fl,01 A 六. 閉合高度 沖模的閉合高度Hm是指模具在最低工作位置時(shí)，上模板的上平面與 下模板的下平面間的距離。沖模的閉合高度應(yīng)與壓力機(jī)的裝模高度相適 應(yīng)。 壓力機(jī)的裝模高度是指滑塊在下死點(diǎn)位置時(shí)，滑塊底面到工作臺(tái)墊板 之間的距離。壓力機(jī)的長(zhǎng)度一般是可以調(diào)節(jié)的 ，所以裝模高度也是可調(diào)的。 當(dāng)連桿調(diào)至最短時(shí)，壓力機(jī)的裝模高度稱(chēng)最大裝模高度 Hmax，連桿調(diào)至最 長(zhǎng)時(shí)的裝模高度稱(chēng)為最小裝模高度 Hmi n 所以H模二上模板厚度+凸模固定板厚度+彈簧壓縮長(zhǎng)度+卸料板厚度+凹 模厚度+下模板厚度

27、+材料厚度2-彈簧在固定板和卸料板間的距離 182mm 七、定位零件的設(shè)計(jì) 為保證沖裁出外形完整的合格零件。毛坯在模具中應(yīng)該有正確的位 置。正確位置是依靠定位零件來(lái)保證的。由于毛坯形式和模具結(jié)構(gòu)不同， 所以定位零件的種類(lèi)很多。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)毛坯形式、模具結(jié)構(gòu)、零件公差 大小、生產(chǎn)效率等進(jìn)行選擇。定位包含控制送料進(jìn)距的擋料和垂直方向的 導(dǎo)料等。 （一）擋料銷(xiāo) 國(guó)標(biāo)中常見(jiàn)的擋料銷(xiāo)有三種形式。固定擋料銷(xiāo)活動(dòng)擋料銷(xiāo)和始用擋料 銷(xiāo)。固定擋料銷(xiāo)安裝在凹模上，用來(lái)控制條料的進(jìn)距。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 制造方便。由于安裝在凹模上，安裝孔可造成凹模強(qiáng)度的削弱。常用的有 圓形和鉤形擋料銷(xiāo)?；顒?dòng)擋料銷(xiāo)常用于倒裝復(fù)

28、合模中。始用擋料銷(xiāo)用于定 位 八、彈簧的選用 彈簧屬標(biāo)準(zhǔn)件，在模具中應(yīng)用最多的是圓柱螺旋壓縮彈簧和碟形彈 簧。這里是采用圓柱螺旋壓縮彈簧。 選擇原則： 1. 簧必須滿(mǎn)足預(yù)壓力的要求： 2?裝置頂件裝置一般是彈性的。其基本組成有頂桿、頂件塊和裝在下模底 下的彈頂器，彈頂器可以做成通用的，其彈性元件是彈簧或橡膠，這種結(jié) 構(gòu)的頂件力容易調(diào)節(jié)，工作可靠，沖件平直度較高。 推件塊或頂件塊在沖壓過(guò)程中是在凹模中運(yùn)動(dòng)的零件，對(duì)它有如下要 求：模具處于閉合狀態(tài)時(shí)，其背后有一定空間，以備修磨和調(diào)整的需要； 模具處于幵啟狀態(tài)時(shí)，必須順利復(fù)位，工作面高出凹模平面，以便繼續(xù)沖 壓；它與凹模和凸

29、模 的配合應(yīng)保證順利滑動(dòng)，不發(fā)生互相干涉。為此，推 件塊和頂件塊與凹模為間隙配合，其外形尺寸一般按公差與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) h8制造，也可以根據(jù)板料厚度取適當(dāng)間隙。 推件塊和頂件塊與凸模的配合 一般呈較松的間隙配合，也可以根據(jù)板料厚度取適當(dāng)間隙。 所選彈簧必須滿(mǎn)足預(yù)壓力要求: 應(yīng)一■單簧預(yù)壓狀蕊的JE力（N；； 心——卸料力 n―單簧數(shù)量* 所選彈簧必須滿(mǎn)足最大許可壓縮量的要求 卸料力 F 卸 查有關(guān)彈簧規(guī)格，選彈簧規(guī)格為 TM20X9X30 九、模架與成型設(shè)備的選用 9.1模架的選用 沖壓模具的模架可以選用標(biāo)準(zhǔn)模架也可自制模架，簡(jiǎn)單的和大型的 模具一般采用自制模架，采用標(biāo)

30、準(zhǔn)模架，可縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本 國(guó)際模架有兩類(lèi)：一類(lèi)是由上模座?下模座.導(dǎo)柱 導(dǎo)套組成的導(dǎo)柱模架，另 一類(lèi)是彈壓導(dǎo)板 下模座 導(dǎo)柱 導(dǎo)套 組成的導(dǎo)板模架。根據(jù)上下模具的性 質(zhì)分為鑄鐵模架， 與鋼板模架。其特點(diǎn)如下： 導(dǎo)柱模模架根據(jù)導(dǎo)套與導(dǎo)柱的摩擦性質(zhì)可分為，滑動(dòng)和滾動(dòng)導(dǎo)向兩種， 為保證模架的一定精度國(guó)際上規(guī)定 導(dǎo)柱導(dǎo)套的配合精度 上模座上平面對(duì) 下模座下平面的平行度。導(dǎo)柱軸心線下模座下平面的垂直度。 滑動(dòng)導(dǎo)向模座根據(jù)導(dǎo)柱安裝位置不同可以分以下幾種，其中對(duì)角導(dǎo)柱模 架，中間導(dǎo)柱模架，四導(dǎo)柱模架，導(dǎo)向裝置都安裝在模架的對(duì)稱(chēng)線上，傳 動(dòng)平穩(wěn)，導(dǎo)向正確可靠，多用與精度較高的模具。后側(cè)導(dǎo)

31、柱模架的導(dǎo)向裝 置在后側(cè)送料比較方便。 滾動(dòng)導(dǎo)向模架；其特點(diǎn)是導(dǎo)向精度高 運(yùn)動(dòng)剛性好 使用壽命長(zhǎng)。 導(dǎo)板模模架 ：作為凸模導(dǎo)向用的彈壓導(dǎo)板與下模座以導(dǎo)柱導(dǎo)套為導(dǎo)向 構(gòu)成整體結(jié)構(gòu)。凸模與固定板是間隙配合，因而凸模在固定板中有一定的 浮動(dòng)量。 導(dǎo)柱 導(dǎo)套 應(yīng)注意導(dǎo)柱導(dǎo)套的配合間隙必須小于沖壓間隙 為送料方便：該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。 9.2 沖床的選用 根據(jù)總沖壓力與模具閉合高度 ,沖床工作臺(tái)面尺寸等 ,并結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備 ,選用 J21-200沖床,并在工作臺(tái)面上備制墊塊。 沖壓設(shè)備規(guī)格的選擇 在選擇沖壓設(shè)備的類(lèi)型后，應(yīng)經(jīng)一部根據(jù)沖壓中所需要的沖壓力（包括卸 料力、壓料力等)

32、，變形功以與模具的結(jié)構(gòu)形式和閉合高度，外形輪廓尺 寸等選擇沖壓設(shè)備的規(guī)格。 (1) 工稱(chēng)壓力 壓力機(jī)的工稱(chēng)壓力，是指壓力機(jī)滑塊下止點(diǎn)前某一特定距離，即壓力機(jī)的 曲柄旋轉(zhuǎn)至離下止點(diǎn)前某一特定角度(稱(chēng)為、公稱(chēng)壓力角，約為 30 度) 時(shí)，滑塊上所容許的最大工作壓力，根據(jù)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的工作原理可知， 壓力機(jī)滑塊的壓力在全行程中不是常數(shù)，而是隨曲柄轉(zhuǎn)角的變化而變化 的。因此選用壓力機(jī)時(shí)，不僅要考慮工稱(chēng)壓力的大小，而且還要保證完成 沖壓件加工時(shí)的沖壓工藝曲線必須在壓力機(jī)滑塊的許用負(fù)荷曲線之下。 一般情況下，壓力機(jī)的工稱(chēng)壓力應(yīng)大于或等于沖壓工藝的總工藝力的 1.3 倍。在開(kāi)式壓力機(jī)上進(jìn)行精密沖才時(shí)，壓力

33、機(jī)的工稱(chēng)壓力應(yīng)大于沖壓總工 藝的 2 倍。 (2) 滑塊的行程 壓力機(jī)的滑塊行程是指滑塊從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的距離，壓力機(jī)行程 的大小應(yīng)能保證毛胚或半成品的放入一繼成型零件的取出。一般沖裁，精 壓工序所需的行程較小，彎曲，拉深工序則需要較大的行程。拉深件所用 的壓力機(jī)。其行程至少應(yīng)大于或這等于成品零件高度的 2.5 倍以上。 其主要工藝參數(shù)如下： 型號(hào) J21-200 計(jì)量單位 臺(tái) 重量 15800（ kg） 主電機(jī)功率 18.5（kw ） 公稱(chēng)壓力 2000（ kn） 滑塊行程 180（mm） 行程次數(shù) 40（次 /min ） 最大裝模高度 360（ mm） 喉口深度

34、400（mm） 工作臺(tái)尺寸 1200X780X140 （mm） 滑塊底面尺寸 700X500 （mm） 模柄孔尺寸 ? 70X 80 ? mm*mm） 十、模具的調(diào)試 模具在式?jīng)_過(guò)程中，常見(jiàn)的問(wèn)題 產(chǎn)生原因 與調(diào)整方法如下： 1. 送料不通暢 或被卡 死：其原因 是 導(dǎo)料銷(xiāo)之間尺 寸過(guò)小 或凸 模與 卸 料板 之間 間 隙過(guò) 大 使得搭 邊 翻鈕 。調(diào) 整 方法 有： 修 整或重裝導(dǎo)料板 根據(jù)情況采取措施減小凸模與導(dǎo)料板之間 的距離。 2. 卸料不正常 或退 不下料 ，其原 因有 裝配不正 常導(dǎo)致 卸料裝置 不能動(dòng)作，彈簧的彈力不足 ，卸料板行程不足，調(diào)整方法： 修整卸料板或

35、重新裝配，更換彈簧，加深卸料螺釘?shù)某量咨?度。 3. 制件的毛刺較大，其原因是刃口不鋒利或翠火硬度低，凸凹模 間隙過(guò)大或間隙不均，調(diào)整方法有修模工作部分的刃口，重 新調(diào)整凸凹模間隙使其均勻。 4. 凸凹模刃口相碰，其原因可能是上下模座 固定板 凹模墊板 安裝面不平行，凸凹模錯(cuò)位 凸模導(dǎo)柱等零件安裝不垂直 調(diào)整方法有修整有關(guān)零件，重新裝上下模，重新安裝凸凹模使之 對(duì)正， 沖孔（幵試雙柱可傾沖床 J23-63） 十一一、沖壓工藝規(guī)程 在沖壓工藝分析和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的基礎(chǔ)上根據(jù)沖壓件的特點(diǎn)確定沖 壓工藝方案。沖壓工藝方案可分為單工序沖壓、復(fù)合沖壓和級(jí)進(jìn)沖壓。 單工序沖壓是在壓機(jī)一次行

36、程，在模具單一的工位中完成單一工序 的沖壓；復(fù)合沖壓是在壓機(jī)一次行程中，在模具的同一工作位置同時(shí)完成 兩個(gè)或兩個(gè)以上的沖壓工序；級(jí)進(jìn)沖壓是把沖壓件的若干個(gè)沖壓工序，排 列成一定的順序，在壓機(jī)一次行程中條料在沖模的不同工序位置上，分別 完成工件所要求的工序，在完成所有要求的工序后，以后每次沖程都可以 得到一個(gè)完整的沖壓件。組合的沖壓工序比單工序沖壓生產(chǎn)效率高，獲得 的制件精度等級(jí)高。 1.沖壓工序的組合 沖壓組合方式的確定應(yīng)根據(jù)下列因素決定。 (1) 生產(chǎn)批量小批量與試制采用單工序沖壓，中批和大批量生產(chǎn)采 用復(fù)合沖壓或級(jí)進(jìn)沖壓。 (2) 工件尺寸公差等級(jí) 復(fù)合沖壓所得到的工件尺寸公差

37、等級(jí)高， 因 為它避免了多次沖壓的定位誤差，并且在沖壓過(guò)程中可以進(jìn)行壓料，工件 較平整。級(jí)進(jìn)沖壓所得到的工件尺寸公差等級(jí)較復(fù)合沖壓低，在級(jí)進(jìn)沖壓 中采用導(dǎo)正銷(xiāo)結(jié)構(gòu)，可提高沖壓件精度。 (3) 模具制造、安裝調(diào)整和成本 對(duì)復(fù)雜形狀的工件，采用復(fù)合沖壓 比采用級(jí)進(jìn)沖壓為宜。因模具制造、安裝調(diào)整較易，成本較低。 (4) 操作方便與安全 復(fù)合沖壓出件或清除廢料較困難， 工作安全性 較差。級(jí)進(jìn)沖壓較安全。 綜合上述分析，對(duì)于一個(gè)工件，可以得出多種工藝方案。必須對(duì)這 些方案進(jìn)行比較，選取在滿(mǎn)足工件質(zhì)量與生產(chǎn)率的要求下，模具制造成本 低、壽命長(zhǎng)、操作方便又安全的工藝方案。 根據(jù)沖壓件確定工藝規(guī)程：

38、 沖孔(幵試雙柱可傾沖床 J23-63) 落料(幵試雙柱可傾沖床 J23-63) 去毛刺(銼刀) 綜合檢具(游標(biāo)卡尺、千分尺) 十二、模具總裝配圖 （詳見(jiàn)：圖紙） 十三、模具零件圖 （詳見(jiàn)：圖紙） 十四、主要參考文獻(xiàn)： [1] 傅建等?模具制造工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004. [2] 高為國(guó).模具材料[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004. [3] 凸光棋.沖模技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2002. [4] 吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002. ,1999 1996 100. ⑸沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組.沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)[

39、M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ⑹ 夏國(guó)華，楊樹(shù)蓉.現(xiàn)代熱處理技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [7] 文y航.模具技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.89 [8] 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 清華大學(xué)出版社 [9] 互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)第二版 王伯平 主編 機(jī)械工程出版社 結(jié)論 隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)模具行業(yè)將向大型、精密、復(fù)雜、高效、長(zhǎng)壽 命和多功能方向發(fā)展。 目前，電子、汽車(chē)、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電、通訊和軍工等 產(chǎn)品中，60%— 80%的零部件，都要依靠模具成型。用模具成型的制件所 表現(xiàn)出來(lái)的高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加 工制造方法所無(wú)

40、法比擬。模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和幵 發(fā)能力。 模具生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，生產(chǎn)模具過(guò)程中可能用到的的 機(jī)器有很多種類(lèi)，如（電火花成型機(jī)、數(shù)控線切割、車(chē)床、銑床、刨床、 磨床、鏜床等）。4年的學(xué)習(xí)中，我們也對(duì)其中的某些有了基本的了解，也 發(fā)現(xiàn)模具行業(yè)的廣闊。 幾年的學(xué)習(xí)，我對(duì)模具設(shè)計(jì)與制造有了一定的認(rèn)識(shí)。面臨畢業(yè)期間， 此次單獨(dú)設(shè)計(jì)一個(gè)模具，讓我了解了很多的模具結(jié)構(gòu)、模具加工工藝、模 具的用途。并且學(xué)到不少的書(shū)本上沒(méi)有的知識(shí)，就拿沖壓模來(lái)說(shuō)，對(duì)于影 響模具壽命的因素，主要是模具的加工精度和材料的剛度，還有模具的材 料，模具生產(chǎn)批量，模具結(jié)構(gòu)等。影響模具的產(chǎn)品質(zhì)量的主要因

41、素也是模 具的制造精度。。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我從理論和實(shí)踐上又更進(jìn)一步的加深。模具結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)的好壞直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)。中國(guó)面臨世界的挑戰(zhàn)，在模具行業(yè) 這方面，我希望日后能在模具這一行有所貢獻(xiàn)。 ! 經(jīng)過(guò)半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本 科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果 沒(méi)有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以與一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì) 是難以想象的。 在這里首先要感謝我的導(dǎo)師李云清老師。 李老師平日里工 作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從查閱資料到設(shè)計(jì)草案的確定和 修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過(guò)程中都給予了我悉心 的指導(dǎo)。我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜煩瑣，但是李老師仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯(cuò) 誤。除了敬佩李老師的專(zhuān)業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是 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。 其次要感謝我的 同學(xué)對(duì)我無(wú)私的幫助，特別是在軟件的使用方面，正因?yàn)槿绱宋也拍茼樌?的完成設(shè)計(jì)，我要感謝我的母校 一一東華理工大學(xué)，是母校給我們提供了 優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境；另外，我還要感謝那些曾給我授過(guò)課的每一位老師，是 你們教會(huì)我專(zhuān)業(yè)知識(shí)。在此，我再說(shuō)一次謝謝！謝謝大家！！ ！。