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I 摘要 在本設計中 我的題目是彈簧片的沖壓模具設計 通過分析我們發(fā)現(xiàn) 彈簧片是一 個落料沖孔彎曲相結(jié)合的彎曲件 上面有 1 個圓孔孔和窄形槽孔 外形依靠落料完成 沖孔依靠沖孔工序來完成 還有 1 次彎曲工序 通過這個模具的設計 將是對我大學學 習的一個重要的考核 設計過程中 首先我們要對彈簧片的結(jié)構(gòu)性 材料進行分析 選擇合適的方式進行 生產(chǎn) 材料的分析來確定工件是否適合生產(chǎn) 之后要通過工件的厚度來確定工件排樣圖 的搭邊 然后計算排樣圖的材料利用率 接下來就是進行沖壓力的計算 通過計算沖壓力選擇合適的沖壓設備 模具刃口的 計算也有其的重要 只有選擇合適的刃口才能夠確保模具的壽命 提高模具的使用率 模具刃口計算后 就是模具的結(jié)構(gòu)設計 先進行凹模外形尺寸的計算的通過凹模的 外形尺寸來得到模具中其他固定板 卸料板等的尺寸 最后選擇模架等一系列標準件 最 終完成模具的設計 關(guān)鍵詞 級進模 沖壓工藝 模具設計 II Abstract the title of my speech is stamping die design of double bolt door lock accessories Through the analysis we found double tongue lock accessories is a rectangle with a rectangular above a two screw hole and the two rectangular holes Shape depends on the blanking punch finish rely on punching process to complete Through the mold design will be one of the important appraisal in University learning In the design process we must first structural material on the double tongue lock parts to carry on the analysis select the appropriate mode of production Material analysis to determine whether a workpiece is suitable for the production of After going through the thickness of the workpiece to determine the layout of the edge of workpiece then calculate the layout of the material utilization ratio The next is the blanking force calculation through the calculation of blanking pressure to choose suitable stamping equipment The calculation of the die cutting edge also has its important only select the appropriate edge eloquence can ensure the life of the mold improve the mold use rate Die cutting edge calculation die structure design is advanced the calculation for die dimensions by the shape of concave die size to get other fixed plate mould stripper and other dimensions the final choice of mold and a series of standard parts the final completion of die design Keywords progressing die stamping process die design III 目 錄 摘要 I ABSTRACT II 第一章 前言 1 第二章 彈簧片工藝分析 2 2 1 材料分析 2 2 2 零件結(jié)構(gòu) 2 2 3 尺寸精度 2 2 4 毛坯尺寸展開 3 第三章 沖裁方案的確定 5 第四章 模具總體結(jié)構(gòu)的確定 6 4 1 模具類型的選擇 6 4 2 送料方式的選擇 6 4 3 定位方式的選擇 6 4 4 卸料 出件方式的選擇 6 4 5 導向方式的選擇 6 第五章 工藝參數(shù)計算 7 5 1 排樣方式的選擇 7 5 1 1 排樣及搭邊值的計算 7 5 1 2 步距的計算 7 5 1 3 條料寬度的確定 7 5 1 4 材料利用率的計算 8 5 2 沖壓力的計算 8 5 2 1 沖裁力的計算 8 5 2 2 彎曲力的計算 9 5 2 3 卸料力與推件力的計算 9 5 2 4 總沖壓力的計算 10 5 3 壓力機噸位選擇 10 第六章 刃口尺寸計算 11 6 1 沖裁間隙的確定 11 6 2 刃口尺寸的計算及依據(jù)與法則 11 6 3 彎曲刃口尺寸計算 12 第七章 模具主要零部件設計 14 7 1 凹模設計 14 7 1 1 凹模外形的確定 14 7 1 2 凹模刃口結(jié)構(gòu)形式的選擇 15 7 1 3 凹模精度與材料的確定 15 7 2 凸模的設計 15 7 2 1 凸模結(jié)構(gòu)的確定 15 7 2 2 凸模高度的確定 15 7 2 3 凸模材料的確定 15 7 2 4 凸模精度的確定 16 7 2 5 凸模的強度校核 16 7 3 卸料板的設計 17 7 3 1 卸料板外型設計 17 IV 7 3 2 卸料板材料的選擇 17 7 3 3 卸料板整體精度的確定 17 7 4 固定板的設計 17 7 5 墊板的設計 18 7 6 上下模座 模柄的選用 18 7 6 1 上下模座的選用 18 7 7 2 模柄的選用 18 第八章 沖壓設備的校核與選定 19 8 1 沖壓設備的校核 19 8 2 沖壓設備的選用 19 總 結(jié) 20 致謝 21 參考文獻 22 1 第一章 前言 沖壓模具 簡稱模具 上的金屬板沖壓得到的滿足要求的產(chǎn)品 模具的設計應便于工 件材料的選擇 更要注意工件的生產(chǎn)方便 可靠 保證工件質(zhì)量 穩(wěn)定生產(chǎn) 準確 模 具運動需要指導 對模具零件加工設備簡單 使用標準組件盡可能 減少模具的制造周 期 降低模具成本 應根據(jù)連接部分 為了滿足安裝和管理需求 因為 CAE 技術(shù)已經(jīng)很長一段時間 現(xiàn)在已經(jīng)非常完美 原來傳統(tǒng)的沖壓設計分析過渡到 有限元分析和計算機仿真分析 并逐步完成轉(zhuǎn)換到優(yōu)化設計 輔助設計沖裁時空白的設計 利用計算機輔助技術(shù)可以優(yōu)化布局的設計或畫一個空白 現(xiàn)在出現(xiàn)了很多特種的模具 不但能滿足小批量生產(chǎn) 同時大批量也能夠滿足 而 且隨著發(fā)展坯料的性能也在不斷的提高 為了提高性能和效果的形成 如針對強度比較 高的鋼板如何提高強度 對于汽車覆蓋件生產(chǎn)方面的使用 可以降低輕度 對結(jié)構(gòu)的強 度其他大大提高的作用 現(xiàn)在有許多特殊的模具 不僅可以滿足小批量生產(chǎn) 也可以滿足大眾 發(fā)展和改善性 能的鋼坯 為了提高性能和形成的影響 例如高強度鋼板 如何提高汽車生產(chǎn)使用覆蓋部分 的強度 可以減少強度 對結(jié)構(gòu)的強度大大增強的作用 本次設計是彈簧片沖壓工藝與模具設計 工件材料是黃銅 牌號為H62 鋼 工件的厚 度為0 5毫米 首先 設計的時候應盡快能的減小工序數(shù) 提供生產(chǎn)效率 模具結(jié)構(gòu)最好 盡可能簡單 同時保證使用壽命長 這樣才能保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定 操作簡單等優(yōu)點 沖 裁精度IT14 可以采用一般的下料 簡單的形狀 對稱性 為了便于模具加工 有利于材 料的利用布局 級進模能夠采用一副模具完成多個工序 將多個工序集中到一副模具上 模具的結(jié)構(gòu)復雜 但是生產(chǎn)率高 能夠?qū)崿F(xiàn)自動化生產(chǎn) 復合模的使用 沖裁工件尺寸 精度高 工件平整 同軸 對稱性和位置誤差小 一下子就可以在兩個或兩個以上工序 完成 大大提高了生產(chǎn)效率 但對模具制造精度高 因為復合模一般在模具完成一些沖 裁工藝 結(jié)構(gòu)比單芯片更復雜 模具強度 剛度 可靠性將下降 但在動作要求的零件 不互相干擾 準確可靠 因此 提高模具的制造成本 制造周期比較長 維修以及單工 序模簡單 在一般情況下 由于大量生產(chǎn) 備件的要求比較高 級進模具的選擇會更好 2 第二章 彈簧片工藝分析 圖 2 1 零件簡圖 生產(chǎn)批量 大批量 材料 H62 材料厚度 0 5mm 未注公差 IT14 2 1 材料分析 工件材料黃銅 H62 H62 有良好的焊接性 可經(jīng)冷 熱塑性加工制成各種半成品和成 品 沖壓性能良好 即使沖壓要求比較高的零件 也能夠滿足生產(chǎn)的需要 通過綜合分 析 該工件的沖裁性能良好 2 2 零件結(jié)構(gòu) 彈簧片的結(jié)構(gòu)相對比較簡化 外形為直線和曲線結(jié)合 主要有落料工序 沖孔工序 以及彎曲工序組成 其中彎曲屬于起伏彎曲 孔的直徑的最小尺寸為 4 毫米 孔距離板 料的邊緣的的最小距離約為 2mm 通過綜合的分析 該零件進行沖裁生產(chǎn)能夠滿足實際 的需要 3 2 3 尺寸精度 該零件大部分的尺寸都屬于未注公差 在計算的時候 我們需要按實際的表格進行 查表選取 所以尺寸公差由公差等級表查得 關(guān)于未注公差尺寸 屬于自由尺寸 按 IT14 查表 2 2 獲得 落料尺寸 0 6245 0 25R 0 368 沖孔尺寸 13 距離尺寸 表 2 2 常見零件公差等級表 公差等級 IT4 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 基本尺寸 mm m mm 3 3 6 6 10 10 18 18 30 30 50 50 80 80 120 120 180 180 250 250 315 315 400 400 500 3 4 4 5 6 7 8 10 12 14 16 18 20 4 5 6 8 9 11 13 15 18 20 23 25 27 6 8 9 9 13 16 19 22 25 29 32 36 40 10 12 15 18 21 25 30 35 40 46 52 57 63 14 18 22 27 33 39 46 54 63 72 81 89 97 25 30 36 43 52 62 74 87 100 115 130 140 155 40 48 58 70 84 100 120 140 160 185 210 230 250 60 75 90 110 130 160 190 220 250 290 320 360 400 0 10 0 12 0 15 0 18 0 21 0 25 0 30 0 35 0 40 0 46 0 52 0 57 0 63 0 14 0 18 0 22 0 27 0 33 0 39 0 46 0 54 0 63 0 72 0 81 0 89 0 97 0 25 0 30 0 36 0 43 0 52 0 62 0 74 0 87 1 00 1 15 1 30 1 40 1 55 2 4 毛坯尺寸展開 彎曲部分的尺寸計算分析如圖 2 2 由于工件未注彎曲部分的倒角 在此確定為彎曲 部分的內(nèi)倒角為 R 0 5mm 4 圖 2 2 中性層 展開料長度 由于 r 0 5 0 5t 0 25 由表可知中性層的位以系數(shù)為 0 35 可知中中性層的倒角為 0 53 67R 如圖 2 2 中 中間的雙點劃線為中性層 中性層的長度即為工件的展開長度 利用 cad 中測量工件 測得中性層的長度為 49 即 工件的展開長度 L 49mm 毛坯圖如 2 3 所示 圖 2 3 毛坯展開圖 5 第三章 沖裁方案的確定 通過對工件的分析 發(fā)現(xiàn)工件具有落料 沖孔 彎曲三個主要工序 其中彎曲又多 次彎曲 所以我們制定了一下三個生產(chǎn)方案 方案一 采用單工序模 首先進行落料 然后沖孔 最后彎曲 彎曲又分為多處彎 曲 需要三個彎曲模具完成 方案二 工件中的落料和沖孔工序依靠沖孔落料復合膜來完成 后面的彎曲工序需 要采用三個單工序的彎曲模來完成 方案三 使用級進模生產(chǎn) 采用側(cè)刃定距可以保證工件的精度 首先完成沖孔切邊 最后可以分別分步進行沖壓彎曲 方案對比 方案一 模具結(jié)構(gòu)數(shù)量有多個 而且來回更換模具 導致工件的精度難易保證 方案二 和方案一一樣 由于彎曲需要分為多次 所以工件的精度和定位都不太方 便 而且模具數(shù)量較多 成本較高 也不能實現(xiàn)大批量生產(chǎn) 方案三 采用一副模具完成 級進?？梢园鄠€工序 能夠順利完成 滿足工件 的生產(chǎn)要求 所以 綜上所述 使用級進模的方案最好 不但可以滿足實際生產(chǎn)的需要 同時可 以實現(xiàn)大批量生產(chǎn) 初步確定工件的生產(chǎn)工序為 側(cè)刃定距沖孔 切邊 切邊 彎曲 切斷 中間可以根據(jù)實際情況增加空工位 6 第四章 模具總體結(jié)構(gòu)的確定 4 1 模具類型的選擇 通過工件的工藝分析 以及各個生產(chǎn)方案的對比 決定采用級進模完成工件的生產(chǎn) 4 2 送料方式的選擇 為了實現(xiàn)工件的自動化生產(chǎn) 工件的送料方式的選擇十分重要 在本次設計中 采 用自動送料機構(gòu) 能夠滿足工件的自動化生產(chǎn) 4 3 定位方式的選擇 模具采用的是帶料 我們設計中采用導料板來控制板料的送進 沒有設置無側(cè)壓 靠自動送料機構(gòu)壓緊 控制毛坯布局的是側(cè)刃 并在送料過程中使用導正銷來完成定位 4 4 卸料 出件方式的選擇 因為工件料厚為 1mm 材料很薄 卸料力不大 而且由于需要彎曲工序 所以使用 彈性卸料板 卸料的同時還可以起到壓料的作用 4 5 導向方式的選擇 a b c d 圖 4 1 導柱模架 a 中間導柱 b 后側(cè)導柱 c 對角導柱 d 四導柱 首先分析工件 由于工件尺寸適中 并且生產(chǎn)具有較高的要求 后側(cè)導柱的尺寸能 夠滿足尺寸的要求 所以在設計中我們采用導向精度滿足要求的后側(cè)導柱導向模架 后 側(cè)導柱主要采用左右送料 也可以采用前后送料 采用后側(cè)導柱模架 不但能保證工件 的正常生產(chǎn) 同時也能保證精度 所以選擇第 2 個方案最佳 7 8 第五章 工藝參數(shù)計算 5 1 排樣方式的選擇 常用的工件的排樣的樣式式一般分為三種 第一種是有廢料的排樣 第二種少廢料 排樣 最后一種是無廢料排樣 但是因為汽車閃光器支架精度要求不算低 根據(jù)實際的 需要可以采用有廢料的排樣方式 采用級進模生產(chǎn)的方式 工件采用單直排樣方式 5 1 1 排樣及搭邊值的計算 此次設計采用的是彈性卸料裝置 根據(jù)查表確定工件的最小搭邊值為 1 8mm 2mm 5 1 2 步距的計算 沖壓過程中每次送料的時候 工件進給的距離我們可以稱之為布局 步距的大小計 算方式 我們可以選擇汽車閃光器直接的一個標記點 然后送一個布局后 測量相鄰的 工件之間的距離是多少 這個距離就是步距的數(shù)值 步距可定義為 S L b 5 1 式中 S 沖裁步距 L 先選擇送料的方向 工件在送料方向上的最大尺寸 毛坯尺寸的最大值 b 沿送進方向的搭邊值 在和送料相同的方向上 工件板料的外形的最大距離約為 L 8 毫米 有上節(jié)可知 送 料方向的搭邊可知 b 1 8 毫米 所以我們確定步距 S L b 8 1 8 9 8mm 5 1 3 條料寬度的確定 寬度計算公式如下 5 5 2 0 2 aDB 式中 B 彈簧片所需條料的寬度 D 工件在寬度方向的尺寸 a 側(cè)搭邊最小值 寬度偏差 條料的寬度確定公式如下 0 5 42 B 9 mm0 549 5 1 4 材料利用率的計算 材料利用率定義為 A BS 100 5 3 式中 材料利用率 A 工件的面積 B 條料寬度 S 沖裁步距 25 1370 53 149 8m 按此排樣方式材料利用率為 74 2 圖 5 2 零件排樣圖 5 2 沖壓力的計算 5 2 1 沖裁力的計算 沖裁力公式 或 5 3 FKLt bt 式中 彈簧片周邊長度 mm L 材料厚度 mm t 10 材料抗減強度 MPa 系數(shù) 一般和模具刃口的磨損有關(guān)系 其他對這個因素有影響的因素還包括K 模具間隙的波動 材料力學性能等 在一般設計的過程中我們?nèi)?1 3 K 材料的抗拉強度 一般情況下 材料的 取 b a1 3b 470bMPa 計算結(jié)果如下 第一工位 側(cè)刃切邊 沖裁周長為 22 8mm 12 80 5390FmMPaN 第二工位 沖圓孔和切口形 周長位 L 7 85 30 8 42 4 81 5mm 2 1483 75 第四工位 切斷 周長 18mm 4180 530FPa 總的沖裁力 9418 72N 總 5 2 2 彎曲力的計算 由于零件的是起伏彎曲彎曲 計算的時候按照以下公式進行 U 形工件計算如下 帶入數(shù)據(jù)得出 5 4 2b10 6Bt FrK 38 54 7 N 5 2 3 卸料力與推件力的計算 選擇什么材料 以及毛坯的厚度和種類 沖裁時候選擇間隙的尺寸都會影響卸料力 推件力以及頂出力的計算 另外還要考慮潤滑等因素 我們正常都是通過經(jīng)驗公式來計 算 計算的時候選取如下公式計算 5 6 FK 卸 卸 5 7 推 推 式中 沖裁力 FN 分別為卸料力 推件力 頂件力系數(shù) 其值可參考文獻 4 第 52K卸 推 頂 頁表 2 2 該模具采用的是彈性卸料板 廢料通過下方的漏料孔落下 推件力計算的時候按一 次卡住 10 個工件 帶入數(shù)據(jù)進行計算得 11 5 8 F 總 沖 卸 推 通過查表得 0 45K卸推 通過計算得出卸料力和退料力 0 4521396041728FN 卸推 5 2 4 總沖壓力的計算 各個工位的總沖壓力如下 模具總沖壓力為模具各個工步的沖壓力總和 21349601728 534890FNNN 總 5 3 壓力機噸位選擇 本模具在沖裁過程中總的沖壓力 初步我們開始選擇壓力機型號為 J23 F 總 10 壓力機 其技術(shù)參數(shù)主要如下 表 5 1 開式壓力機規(guī)格及參數(shù) 型號 J23 10 J23 25 J23 35 J23 40 J23 63 公稱壓力 KN 100 250 350 400 630 滑塊行程 mm 50 65 100 100 130 最大閉合高度 mm 220 270 290 330 360 閉合高度調(diào)節(jié) mm 45 55 60 65 80 滑塊中心線至床身 距離 mm 180 200 200 250 260 工作臺板厚度 mm 40 50 55 65 80 直徑 30 40 40 50 50模柄孔尺 寸 mm 深度 50 60 60 70 80 12 第六章 刃口尺寸計算 6 1 沖裁間隙的確定 根據(jù)實用間隙表 6 1 查得材料間隙為 0 04 0 06 表 6 1 沖裁模初始雙邊間隙值 mm 材料 厚度 08 10 20 35 09Mn Q235 16Mn 40 50 65Mn Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax 小于 0 5 極小間隙 或無間隙 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 1 0 1 2 1 5 1 75 2 0 2 1 2 5 2 75 3 0 0 040 0 048 0 064 0 072 0 092 0 100 0 126 0 132 0 220 0 246 0 260 0 260 0 400 0 460 0 060 0 072 0 092 0 104 0 126 0 140 0 180 0 240 0 320 0 360 0 380 0 500 0 560 0 640 0 040 0 048 0 064 0 072 0 090 0 100 0 132 0 170 0 220 0 260 0 280 0 380 0 420 0 480 0 060 0 072 0 092 0 104 0 126 0 140 0 180 0 240 0 320 0 380 0 400 0 540 0 600 0 660 0 040 0 048 0 064 0 072 0 090 0 100 0 132 0 170 0 220 0 260 0 280 0 380 0 420 0 480 0 060 0 072 0 092 0 104 0 126 0 140 0 180 0 240 0 320 0 380 0 400 0 540 0 600 0 660 0 040 0 048 0 064 0 064 0 090 0 090 0 060 0 072 0 092 0 092 0 126 0 126 6 2 刃口尺寸的計算及依據(jù)與法則 模具凸模和凹模一般容易磨損 所以我們要通過計算 還求出合理的凸凹模的尺寸公 差和偏差 有兩種計算方法 第一種計算方式是凸模與凹模圖樣分別加工法計算 另一 種方法 就是采用配合法 就是計算出一個凸?；蛘甙寄５某叽?然后通過配合來加工 另外的對應的尺寸 使用第二種算法 是凸凹模的加工變的簡單 降低模具的生產(chǎn)成本 所以采用凸凹模 配合加工的方法 1 凸凹?；蛘咄鼓Ｔ谀＞吖ぷ鬟^程中尺寸會不斷增大 第一類尺寸 A 13 Aj Amax x 410 2 凹?；蛘咄鼓Ｔ谀＞吖ぷ鬟^程中尺寸會不斷減少 第一類尺寸 B Bj Bmin x 41 3 凹?；蛘咄鼓Ｔ谀＞吖ぷ鬟^程中尺寸會不變化 第一類尺寸 C Cj Cmin 2 8 其中 x 為磨損系數(shù) 查表得 工件精度 IT10 級以上 x 1 工件精度 IT1 IT13 x 0 75 工件精度 IT14 x 0 5 因為本工件尺寸均為基本尺寸 故按 IT14 級精度 x 0 5 在所有的尺寸中 落料尺寸 0 6245 0 25R 0 368 沖孔尺寸 13 距離尺寸 具體計算如表 6 2 表 6 2 工作零件刃口尺寸計算 6 3 彎曲刃口尺寸計算 彎曲模的刃口尺寸計算 尺寸類型 公稱尺寸 公式 計算后尺寸0 6245 0 15469 R 38R 落料 0 368 4 1 0max Aj 0 972 15 45 沖孔 0 364 0 4 1 in xBj 0 918 中心距離 12 Cj Cmin 2 8 2 6 14 彎曲時 V 形件的彎曲 確定間隙是個重要的問題 因為如果選擇的間隙太小 摩擦 力比較大 就會導致彎曲力比較大 如果間隙過大 會導致工件的回彈比較明顯 而導 致工件的精度得不到保障 彎曲時 帶入數(shù)據(jù)得出間隙 6 1 1 2ntZ 式中 彈簧片彎曲模凸模和凹模的單面間隙 2Z t 材料的公稱厚度 n 系數(shù) 與彈簧片的彎曲高度以及彎曲線長度來決定 查表 取 0 05 代入公式可得 1 0 5 22Ztn 有工件的尺寸可一直 彎曲件的尺寸為工件的外形尺寸 所以我們計算的時候應以凹 模未注 然后凸模進行配作 取彎曲凸 凹模的制造公差為 IT17 IT18 查表得 021 凸 03 凹 15 第七章 模具主要零部件設計 7 1 凹模設計 7 1 1 凹模外形的確定 凹模的形狀一般和沖壓件的材質(zhì)以及厚度有關(guān) 其主要決定因素的為工件的厚度 所以我們一般通過工件的厚度來計算凹模的外形尺寸 凹模的外形計算的經(jīng)驗公式如下所示 凹模板厚度尺寸 H Kb1 7 1 凹模板型孔和邊的距離尺寸 c 1 5H 7 2 最終凹模的邊長 L b1 2c 7 3 最終凹模的寬帶 B b2 2c 7 4 式中 b 1 彈簧片的長度方向的最大尺寸 b2 彈簧片件的寬帶方向最大外形尺寸 K 系數(shù) 主要受到彈簧片厚度的影響 查表7 1 表 7 1 系數(shù) K 值 材料厚度 t mm 材料料寬 s mm 1 1 3 3 6 50 0 30 0 40 0 35 0 50 0 45 0 60 50 100 0 20 0 30 0 22 0 35 0 30 0 45 100 200 0 15 0 20 0 18 0 22 0 22 0 30 200 0 10 0 15 0 12 0 18 0 15 0 22 查表7 1 得 K 0 3 根據(jù)公式 7 1 可計算落料凹模板的尺寸 凹模厚度 H Kb2 0 3 50 15 mm 根據(jù)公式 7 2 可計算凹模邊壁厚 c 1 5H 1 5 15 22 5 mm 取凹模邊壁厚為23mm 根據(jù)凹模厚度和邊壁厚可確定凹模板的長 寬的尺寸 16 結(jié)合模具結(jié)構(gòu)取整后取 L B H 100mm 100mm 25mm 7 1 2 凹模刃口結(jié)構(gòu)形式的選擇 該模具生產(chǎn)的工件尺寸精度比較高 工件的生產(chǎn)綱領為大批量生產(chǎn) 所以我們選擇 直通式的刃口最為合適 這種類型的刃口強度也十分的足夠 經(jīng)過修模后仍然可以很好 的工作 7 1 3 凹模精度與材料的確定 凹模在模具設計中是模具設計的核心零件 而且也要靠凹模來保證工件的精度和表 面光滑度 所以它精度和表面粗糙度一定不能太低 否則會降低工件的成品率 常用的 材料我們可以使用選擇 Cr12 平行度一般選擇 0 02 內(nèi)型腔的的精度為 IT7 級 7 2 凸模的設計 7 2 1 凸模結(jié)構(gòu)的確定 凸模結(jié)構(gòu)我們設計為直柱形的 依靠臺階進行固定 7 2 2 凸模高度的確定 凸模高度的固定要根據(jù)模具的實際情況 凸模的結(jié)構(gòu)尺寸計算示意圖如下所示 如 圖7 3所示 圖 7 3 凸模高度尺寸 凸模高度為 L h1 h2 H 7 5 式中 h1 凸模固定板厚度 可得 h1 15mm h2 卸料板厚度 橡膠或彈簧的高度 可得 h2 29mm H 附加長度 附加長度包括凸模的修磨量 凸模進入凸凹模的深度 由公式 7 5 得 L 15 29 1 5 45 5 mm 7 2 3 凸模材料的確定 本模具需要有比較高的耐磨性和較長的壽命 并且在沖壓過程中 要持續(xù)的受到?jīng)_ 壓力 所以我們需要選擇強度和韌性都比較好的材料 所以我們選擇 Cr12 能很好的滿 17 足彈簧片生產(chǎn)的需要 模具材料熱處理為 HRC58 62HRC 7 2 4 凸模精度的確定 凸模作為工作零件 直接決定了工件的精度 根據(jù)實際需要 我們選擇使用 IT7 級 表面粗糙度為 Ra1 6um 7 2 5 凸模的強度校核 a 壓應力校核計算 對于圓形凸模 4 8 壓 td5min 非圓形斷面凸模 4 9 壓PF min 式中 凸模最小直徑 mm mind 凸模最小斷面面積iF t 材料厚度 mm 材料的抗剪強度 MPa 凸模材料的許用應力 MPa 壓 由公式 4 7 4 8 可得 45 0236 5min d17 81inF 經(jīng)校核滿足要求設計合理 b 壓應力校核計算 主要校核切斷凸模 4 10 壓 PF min 18 式中 凸模最小截斷面面積 minF2m 沖裁力 N P 凸模材料的許用應力 MPa 壓 由公式 4 9 可得 6 28057min F 經(jīng)校核滿足要求設計合理 7 3 卸料板的設計 7 3 1 卸料板外型設計 在模具設計過程中 通過分析 我們選擇彈性卸料結(jié)構(gòu) 彈性卸料板不僅具有卸荷 作用 同時也完成了凸模導向 尤其是模具設計過程中 沖頭直徑較小 但也更高 因 此采用彈性卸料更好的 推板的邊界的邊緣的形狀和大小相同的凹模 卸料板與凸凹模 的間隙值取 0 1mm 卸料板的尺寸要和凹模的一致 所以我們計算出凹模的外形 也就確定了卸料板的 長以及寬度 卸料板的厚度我們設計為 14mm 根據(jù)凹模的尺寸 從而可以確定卸料板的 尺寸 100mm 100mm 14mm 7 3 2 卸料板材料的選擇 卸料板主要的功能是卸料 同時還有對凸模保護的作用 所以強度和硬度都有具有 較高的要求 所以我們一般情況下都選擇 45 號鋼 45 鋼是常用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 它的 質(zhì)量非常的好 含碳量 0 45 波動小 性能較穩(wěn)定 設計成零件后 再經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理 具有良好的綜合力學性能 即具有較高的強度 硬度 又具有較好的塑性 韌性 7 3 3 卸料板整體精度的確定 外輪廓精度要求推板不高 所以使用 IT14 級 表面粗糙度 Ra3 2 和內(nèi)輪廓精度的 要求要高于要求的外輪廓 因此使用 IT11 級 表面粗糙度為 Ra1 6 一二螺釘孔和銷 導向銷定位功能 所以 IT7 級精度要求高 表面粗糙度 Ra3 2 7 4 固定板的設計 凸模固定板主要是固定凸模 保證凸模有足夠的強度 使凸模與落料凹模 上模座 墊板更好的定位 凸模與凸模固定板的配合按 H7 m6 則凸模固定板的厚度 19 H凸固 0 6 0 8 H凹 7 6 式中 H凸固 凸模固定板厚度 H凹 凹模厚度 根據(jù)公式 7 7 得凸模固定板厚度為 H凸固 0 6 0 8 H 凹 0 6 0 8 H 凹 0 6 0 8 20 12 16 mm 根據(jù)模具需要選擇凸模固定板厚度15mm 7 5 墊板的設計 參考模具的凹模的尺寸 選擇墊板厚度為8mm 選擇墊板尺寸為100mm 100 mm 8mm 7 6 上下模座 模柄的選用 7 6 1 上下模座的選用 模具采用四角導柱模架 導向比較平穩(wěn) 而且由于工件屬于大尺寸大批量的生產(chǎn) 所以采用四角導柱模架比較合理 模具和導柱具體尺寸規(guī)格如下表 7 2 所示 表 7 2 模架組合 名 稱 數(shù) 量 材 料 規(guī) 格 標 準 上模座 1 20HT1025m 285 1GBT 下模架 1 導 柱 1 20 1 6 導 套 1 20 3 7 7 2 模柄的選用 本次設計采用級進模生產(chǎn) 使用壓入式模柄比較合適 模柄設計的原則 除了和壓 力機的直徑一致 同時還要保證長度不能大于沖床滑塊內(nèi)的孔的深度 根據(jù)壓力我們選 擇直徑為 30mm 的模柄 國標型號 A30 JB T7646 3 1994 20 第八章 沖壓設備的校核與選定 8 1 沖壓設備的校核 模具閉合高度可以通過圖紙 將各個板的厚度或者高度相加求得 該模具閉合高度 H 閉 H 上 H 下 H 墊 L H h 8 1 式中 L 沖孔凸模長度 H 凹模厚度 h 沖孔凸模沖裁后進入凹模的深度 h 1mm 根據(jù)公式 8 1 得模具的閉合高度為 H 閉 H 上 H 下 H 墊 L H h 132 5mm 可見該模具的閉合高度在所選模具閉合高度之間 則該模架可以使用 該模具的閉 合高度小于所選壓力機型號為 J23 10 的最大閉合高度為 220mm 添加墊板后可以使用 8 2 沖壓設備的選用 根據(jù)模具閉合高度 沖裁力等 壓力機型號為 J23 10 能滿足各項要求 因此選取 J23 10 號壓力機 21 總 結(jié) 這次畢業(yè)設計不僅使自己的專業(yè)技能有所發(fā)揮 也因此能更為熟練 同時也鞏固了 我在大學階段所學到專業(yè)理論知識 讓我們對大學知識有個系統(tǒng)的總結(jié)和整理 在本次設計的過程中 遇到了很多不懂的問題 每次遇到問題都會找老師和同學進 行商討 再加上自身堅持不懈的努力 不斷查閱各種相關(guān)專業(yè)的書籍和資料 問題也得 到了解決 這次的畢業(yè)設計使我對模具設計有了一定的認識 也讓我更為深入的體會到 模具作為 工業(yè)之母 的魅力 畢 業(yè)設計的目的主要是培養(yǎng)我們運用所學理論知識和專業(yè)知 識來分析和解決模具設計中所出現(xiàn)的一系列問題 本次的設計是幾年來學習過程中涵蓋 面最廣的一次設計 它不僅體現(xiàn)了我們對模具的設計 更重要的是對我們所學知識應用 到了實踐 使我明白了在今后設計過程中的一般步驟和方法 正是這次畢業(yè)設計讓學如逆水行舟 不進則退的道理 更讓我知道了學習的重要性 這也讓我明白了無論以后我在何時何地 工作還是生活 我都要學會堅持這樣一個學習 的過程 因為我相信滴水穿石 對我以后走上社會工作起到很大的幫助作用 22 致謝 時光荏苒 大學生活一轉(zhuǎn)眼就要結(jié)束了 回想大學期間的生活 我牢牢記著父母和老 師對我的期望 同時也努力學習 不辜負他們對我的期望 畢業(yè)在即 老師們因為我們的畢業(yè)費勁了心血 同學們都再一一的為畢業(yè)論文做準備 由于自己的貪玩 專業(yè)上的知識很是欠缺 常常為自己的畢業(yè)迷茫 老師們不辭辛苦的 為我補習為我解答我所不知道的知識 在他的幫助下我明白了本專業(yè)在日常生活的應用 我懂得了理論和實踐的巧妙接合和運用 自己的專業(yè)知識有了很大的提高 學會了在社 會上要嚴謹?shù)牡驼{(diào)的生存 老師那忘我的精神深深的震撼了我 他不厭其煩的一次一次 的修改 讓我知道了自己的錯誤從而很好地改正 在他的幫助下我的論文有了很大的提 高 不過想到畢業(yè)后大家各奔同時 心里又有很多的不舍 在學校大家打打鬧鬧早就形成 了深厚的友誼 希望同學朋友們在以后的日子里 堅守自己的信念 早日實現(xiàn)自己的遠 大抱負 祝各位同胞們一切順利 此致 敬禮 23 參考文獻 1 沖壓手冊 第二版 機械工業(yè)出版社 1995 2 魏春雷 沖壓工藝與模具設計 北京理工大學出版社 2009 8 3 傳寶編 冷沖壓及塑料成型工藝與模具設計 北京 機械工業(yè)出版社 1993 4 何健編 防空落料沖孔翻邊成形復合模 桂林 模具工業(yè) 1992 5 互換性與技術(shù)測量 西安電子科技大學出版社 2006 6 張鼎承等編 沖模設計手冊 機械工業(yè)出版社 1988 7 Wilson F W Die design handbook MaGraw Hill 1990 6 8 許發(fā)樾主編 實用模具設計與制造手冊 北京 機械工業(yè)出版社 2001 2 9 姜奎華主編 沖壓工藝與模具設計 北京 機械工業(yè)出版社 2003 6 10 謝建 杜東福 沖壓工藝及模具設計技術(shù)問答 上海 上海科學技術(shù)出版社 2005 11 付宏生 冷沖壓成形工藝與模具設計制造 北京 化學工業(yè)出版社 2006 12 Yoshida K Classification and Systematization of Sheet Metal Press Forming Process Sci Pap IPCR Vol42 No 1514 1959 142 159 13 Keeler S P Determination of Forming Limit in Automotive Stamping Sheet Metal Industries 1965 Vol 42