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1、第 1 頁 共 30 頁 落料拉深復合模 前言 沖壓技術廣泛應用于航空、汽車、電機、家電、通信等行業(yè)的零部件的成 形的加工。據(jù)國際生產(chǎn)技術協(xié)會預測，到本世紀中，機械零部件中60%的粗加 工、80% 的精加工要有模具來完成加工。因此，沖壓技術對發(fā)展生產(chǎn)、增加效 益、更新產(chǎn)品等方面具有重要作用。 目前，我國沖壓技術與先進工業(yè)發(fā)達國家相比還相當落后，主要原因是我 國在沖壓基礎理論及成形工藝、模具標準化、模具設計、模具制造工藝及設備 等方面與工業(yè)發(fā)達國家尚有相當大的差距，導致我國模具在壽命、效率、加工 精度、生產(chǎn)周期等方面與先進工業(yè)發(fā)達國家的模具相比差距相當大。 現(xiàn)在模具正朝著標準化及專業(yè)化方面發(fā)展，

2、因為沖模屬于單件小批量的生 產(chǎn)，沖裁零件既具有一定的復雜性和精密性，又具有一定的結(jié)構(gòu)典型性。因此 只有實現(xiàn)了沖模的標準化，才能使沖模和沖模零件的生產(chǎn)實現(xiàn)專業(yè)化，商品化， 從而降低模具成本，提高模具質(zhì)量和縮短制造周期。我過的標準化與專業(yè)化生 產(chǎn)近年來也有較大的發(fā)展，標準件品種也有較大擴展，精度亦有提高。我相信 我國的模具設計和制造行業(yè)一定會趕在世界的前列。 本次設計是參考了眾多參考文獻及專業(yè)資料的規(guī)范要求編寫而成。本設計 主要介紹插片落料復合模。本設計共分五大節(jié)，主要包括材料工藝分析和成形 性能、沖壓工序特點和工藝計算、模具總體結(jié)構(gòu)設計、模具主要零件結(jié)構(gòu)設計 及工藝性分析等。另外，還附有畢業(yè)設計

3、任務書、論文評閱表、答辯小組成員 表、部分模具零件沖壓工藝過程卡、裝配圖、零件圖。 導師楊雪玲曾在編寫及內(nèi)容安排提出不少有益的意見。在此，謹向尊敬的 導師表示真誠的感謝和崇高的敬意！ 由于本人知識水平和能力的有限，在設計的過程中難免存在很多的紕漏和 不足之處，懇請個各位老師的批評與指正。 第 2 頁 共 30 頁 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，在國民經(jīng)濟中越來越重要。模具技術成 為衡量一個國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。 沖壓技術廣泛應用于航空、汽車、電機、家電、通信等行業(yè)的零部件

4、的成 形的加工。據(jù)國際生產(chǎn)技術協(xié)會預測，到本世紀中，機械零部件中60%的粗加 工、80% 的精加工要有模具來完成加工。因此，沖壓技術對發(fā)展生產(chǎn)、增加效 益、更新產(chǎn)品等方面具有重要作用。 目前，我國沖壓技術與先進工業(yè)發(fā)達國家相比還相當落后，主要原因是我 國在沖壓基礎理論及成形工藝、模具標準化、模具設計、模具制造工藝及設備 等方面與工業(yè)發(fā)達國家尚有相當大的差距，導致我國模具在壽命、效率、加工 精度、生產(chǎn)周期等方面與先進工業(yè)發(fā)達國家的模具相比差距相當大。 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 雜、大型、精密，更新?lián)Q代速度快的變化特點，沖壓模具正向高效、精密、長 壽命、大型

5、化方向發(fā)展。為適應市場變化，隨著計算機技術和制造技術的迅速 發(fā)展，沖壓模具設計與制造技術正由手工設計、依靠人工經(jīng)驗和常規(guī)機械加工 技術向以計算機輔助設計（CAD） 、數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計算 機輔助設計與制造（CAD/CAM）技術轉(zhuǎn)變。本次畢業(yè)設計的目的是對所學知 識的全面總結(jié)和運用，鞏固和加深各種理論知識靈活運用。目標是通過這次畢 業(yè)設計，可以很好的培養(yǎng)獨立思考，獨立工作的能力，為走上工作崗位從事技 術工作打下良好的基礎。 現(xiàn)在模具正朝著標準化及專業(yè)化方面發(fā)展，因為沖模屬于單件小批量的生 產(chǎn)，沖裁零件既具有一定的復雜性和精密性，又具有一定的結(jié)構(gòu)典型性。因此 只有實現(xiàn)了沖模的標準化

6、，才能使沖模和沖模零件的生產(chǎn)實現(xiàn)專業(yè)化，商品化， 從而降低模具成本，提高模具質(zhì)量和縮短制造周期。我過的標準化與專業(yè)化生 產(chǎn)近年來也有較大的發(fā)展，標準件品種也有較大擴展，精度亦有提高。 此次畢業(yè)設計課題為片裝彈簧沖壓級進模。首先對墊板的沖壓工藝進行了 分析，介紹了落料沖孔模結(jié)構(gòu)設計的要點，同時編制了落料沖孔復合模的制造 工藝和裝配工藝。 第 3 頁 共 30 頁 目錄 摘要 .6 1 沖裁工藝設計 .8 1.1 沖壓工藝分析 .8 1.2 沖壓工藝方案的確定 .8 2 主要的設計計算 .9 2.1 排樣方式的確定及其計算方法 .9 2.2 材料利用率的計算方法 .10 2.3 條料寬度，送進步距

7、，導料板間距的計算 .11 2.4 沖壓力的計算 .12 2.5 壓力中心的計算 .12 3 凸、凹模人口尺寸的計算 .13 3.1 工作零件刃口尺寸的計算 .13 3.2 沖裁間隙 .13 3.2.1 影響沖裁間隙大小的因素 .13 3.2.2 合理間隙值確定的原則 .14 3.2.3 間隙值確定方法 .14 3.4 尺寸計算原則 .15 3.5 模具刃口尺寸的計算 .16 3.5.1 落料模具刃口尺寸 .16 3.5.2 拉深模具刃口尺寸 .17 3.5.3 凹模形狀及其他尺寸的計算 .19 3.5.4 凸凹模形狀及其他尺寸的計算 .21 3.5.5 凸模形狀及其他尺寸的計算 .23 4

8、模具的總體設計 .24 4.1 模具類型的選擇 .24 4.2 定位方式的選擇 .24 4.3 卸料方式和出件方式的選擇 .24 4.4 推件與頂件裝置 .25 4.5 橡膠的選用與計算 .25 第 4 頁 共 30 頁 4.6 模架及零部件的設計 .25 4.6.1 卸料板的設計 .25 4.6.2 卸料螺釘?shù)倪x用 .26 4.6.3 緊固件的選擇 .26 4.6.4 頂件塊的設計 .26 4.6.5 模架和模柄的選擇 .26 5 選擇模架規(guī)格及模具其他零部件 .27 6 壓力機的選用 .30 7 總結(jié) .31 8 參考文獻 .32 第 5 頁 共 30 頁 摘要 本設計主要是蓋零件落料拉深

9、模具的設計。通過對工件進行工藝的分析及 其結(jié)構(gòu)分析，從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性,具體模具結(jié)構(gòu)出發(fā),對模具成型部分的結(jié)構(gòu)、頂 出系統(tǒng)、壓力機的選擇及有關參數(shù)的校核都有詳細的設計。介紹了落料拉深模 具的結(jié)構(gòu)組成及工作原理。該模具結(jié)構(gòu)簡單，采用整體式凸凹模，成本低廉， 運行可靠。通過模具設計表明該模具能達到蓋零件質(zhì)量和加工工藝要求。 關鍵詞：蓋；落料拉深模具；壓力機；整體式； 零件：蓋 材料：20 零件厚度：1mm 生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn) 模具加工方法：落料凸凹模采用配做法，同時 落料凸模做拉深凹模 第 6 頁 共 30 頁 1 沖裁工藝設計 1.1 沖壓工藝分析 在編制沖壓工藝規(guī)程和設計模具之前，應對沖裁件的

10、形狀、尺寸和精度方 面進行分析。主要是沖裁件的形狀要求簡單對稱，有利于材料的合理利用，有 合理的孔間距和孔邊距，有好的圓角過度，以便于模具的加工。該零件材料厚 度為 t=1mm 的 20 鋼，具有良好的沖壓性能，沖壓后零間的強度和剛度增加，有 助于使產(chǎn)品保證足夠的強度和剛度。此產(chǎn)品只有落料和拉深兩道工序，形狀 簡單對稱材料利用率較高。工件尺寸全部為自由公差，可看作 IT14 級，尺寸精 度要求低，為了滿足高的材料利用率和當?shù)氐纳a(chǎn)成本，此沖裁滿足要求。 1.2 沖壓工藝方案的確定 在沖壓過程中在沖裁工藝分析的基礎上，根據(jù)沖裁件的特點確定沖壓工 藝方案，該工件包括落料拉深兩道工序，再者就是根據(jù)沖

11、裁工序組合的 確定，包括單工序沖裁，復合沖裁，級進沖裁，工序組合的確定首先根 據(jù)零件的生產(chǎn)批量，工件的尺寸公差等級，工件尺寸形狀的適應性模具 制造安裝調(diào)試的成本。由于此產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單對稱，工序較少，綜合各方 面考慮，確定沖裁方案為： 方案一：先落料后拉深，采用單工序生產(chǎn)。 方案二：落料拉深復合沖裁，采用復合模生產(chǎn)。 綜合對以上個方案的分析，本著生產(chǎn)條件，生產(chǎn)批量和降低生產(chǎn)成本和勞 動強度等各方面的因素，該沖裁件的沖壓方案選用第二個較好。 第 7 頁 共 30 頁 2 主要的設計計算 2.1 排樣方式的確定及其計算方法 在設計落料沖孔復合模首先應考慮零件的排樣方式，盡量采用少廢料或 無廢料的排樣方

12、法，可以簡化沖裁模的結(jié)構(gòu)減小沖裁力，提高材料的利用率， 但是在材料的實際沖壓生產(chǎn)中由于零件的形狀尺寸僅精度的要求，批量大小和 原材料的供應等方面的不同，不只能有一種固定的排樣方案。但是應盡量保證 最高的材料利用率、最高的勞動生產(chǎn)率、生產(chǎn)操作方便、模具的結(jié)構(gòu)簡單和壽 命長等反面的特點，采用如下圖的排樣方法搭邊值的選用根據(jù)表 1.1 選取，側(cè) 搭邊值 a=1.0mm，工件間搭邊值 a1=0.8mm 排樣圖 2.2 材料利用率的計算方法 材料利用率的計算方法 材料的經(jīng)濟利用，直接決定于沖壓件的沖壓方法，和排樣方法。在沖壓工 第 8 頁 共 30 頁 藝設計中，評價材料經(jīng)濟利用程度的指標時材料利用率。

13、材料利用率 表示沖 壓件在坯料上排樣的合理程度，也就是材料利用的經(jīng)濟程度。 = %10消 耗 材 料 面 積實 用 材 料 面 積 實用材料面積即沖壓件的有效面積，它與消耗材料面積之差為廢料。 廢料分為設計廢料和工藝廢料兩部分。設計廢料是由于零件的結(jié)構(gòu)形狀的 特點所形成的廢料，如零件上的孔、槽以及外緣部分的凹槽、缺口等，一般情 況下設計廢料是難以避免的。 工藝廢料是指工件之間和工件與板料側(cè)邊之間的搭邊，以及沖裁過程中出 現(xiàn)的料頭和料尾。合理的排樣方法可以降低工藝廢料的比例。 查詢國家板料標準選擇 LB=2100mm 750mm，經(jīng)計算可沖得零件數(shù) 140 個，沖裁 件的面積是 785 ，2m

14、一張板料上總的利用率 = =69.8%總n%1075284 式中 A-沖裁件的面積（ ）;m -一張板料上所沖工件數(shù)目；總n LB-板料長 寬（ ） 。2 材料利用率 1?？?2.3 條料寬度，送進步距，導料板間距的計算 應為此沖裁件的沖裁為無側(cè)壓裝置，應考慮條料的送進過程中由于條料的 擺動而使側(cè)搭邊的減少，為了補償條料側(cè)搭邊值的減小，條料寬度應增加一個 條料的可能擺動量，故應按下式計算 條料寬度 =0B0)2max(cD = 7.51 = 07.51 導料板的間距 A=B+C =102.5+0.5 =102 第 9 頁 共 30 頁 Dmax-條料寬度方向沖裁件的最大尺寸 a-側(cè)搭邊值，查表

15、 1.1 -條料寬度的單位（負）偏差，查表 1.2、1.3 C-導料板于最寬條料之間的間隙。其最小值查表 1.4 本畢業(yè)設計設計本人辛苦，希望大家多多體諒。另外圖紙以及工序 可聯(lián)系本人 2.4 沖壓力的計算 第 10 頁 共 30 頁 沖裁力的相關計算如下： 沖裁力 F=tL =1*3.14*400=125.6KNb 卸料力 Fx=KxF=1256*0.05=6.28KN 總壓力 F 總 =F+Fx=131.88KN 2.5 壓力中心的計算 由于零件的形狀是中心對稱形狀，壓力中心在零件的幾何中心上。 2.6 拉深力的計算 查表 6-11 取 K=1，查表 1-2，取 =400b 得 = t

16、K=62.8KN拉F1db 查表 6-15，取 P=2，所以壓邊力 = /4 -( +2 P=10.5KN壓 2D1b2) 3 凸、凹模人口尺寸的計算 3.1 工作零件刃口尺寸的計算 凸模和凹模的人口尺寸公差，直接影響沖裁件的尺寸精度。模具的合理間隙值 也要靠凸凹模人口尺寸及公差來保證。因此正確確定凸凹模刃口尺寸和公差， 是沖裁模設計的一項重要工作。 第 11 頁 共 30 頁 3.2 沖裁間隙 3.2.1 影響沖裁間隙大小的因素 1）沖裁件斷面的質(zhì)量要求 沖裁件斷面上各區(qū)域分別為：圓角帶、光亮 帶、斷裂帶、毛刺。 圓角帶 由沖裁開始時材料的塑性變形形成。間隙愈大，則塌角愈大。 光亮帶 在材料

17、被擠入凹模(或凸模擠入材料)時所形成。間隙適中時可獲 得較大的光亮帶。間隙愈大，光亮帶愈小，但間隙過小，則會造成兩次斷裂， 形成兩個光亮帶。 斷裂帶 材料發(fā)生斷裂所形成。斷裂帶在沖裁斷面上形成粗糙的斜面。間 隙愈大，斷裂帶愈大，但間隙過小，則會造成兩次斷裂，形成兩個斷裂帶。 毛刺 由斷裂時材料纖維的牽扯所形成。間隙愈大，毛刺愈長，材料塑性 愈好，毛刺愈長。 案例分析 2）沖裁件尺寸精度的要求 間隙過大 材料產(chǎn)生拉伸彈性變形，使制件的外形尺寸小于凹模尺寸，內(nèi) 形尺寸大于凸模尺寸； 間隙過小 材料產(chǎn)生過大的壓縮彈性變形，使制件的外形尺寸遠大于凹模 尺寸，內(nèi)形尺寸遠小于凸模尺寸； 3）沖壓力要求 間

18、隙的增大，將使沖壓力有所減小。 4）模具壽命的要求 過小的間隙對模具壽命極為不利。 較大的間隙有利于減少材料對凸、凹模的磨損，則有助于提高模具壽命。 3.2.2 合理間隙值確定的原則 1）當沖裁件尺寸精度要求不高，或?qū)嗝尜|(zhì)量無特殊要求時，從提高模 具壽命、降低沖壓力角度出發(fā)，一般采用較大間隙。 2）當沖裁件尺寸精度要求不高，或?qū)嗝尜|(zhì)量無特殊要求時應選擇較小 的間隙。 3）沖裁過程中凸、凹模的磨損將使間隙增大，因此，設計時應按所選間 隙類別中的最小間隙值來計算刃口尺寸。 3.2.3 間隙值確定方法 第 12 頁 共 30 頁 1）經(jīng)驗法 2）查表法 3.3 拉深間隙 3.3.1 間隙對拉深過

19、程的影響 拉深間隙 2Z 是指凹模與凸模之間橫向尺寸差值，間隙的大小對拉深力與拉深 件的質(zhì)量有一定影響。拉深模的凸模、凹模之間的單面間隙 Z 大，則摩擦力小 能減小拉深力，但間隙大精度不易控制。間隙過大時拉深后沖件的高度小于要 求得到的高度，沖件則成側(cè)凹狀。拉深模的凸模、凹模之間的單面間隙 Z 小， 則摩擦力大增加拉深力，因此需用拉深系數(shù) m 數(shù)值較大。凹模與凸模的單面間 隙小于材料厚度時，帶有變薄拉深的影響，拉深件的精度及表面質(zhì)量較高。 3.3.2 拉深模的間隙的確定 拉深時，凹模與凸模的單面間隙一般都大于材料厚度，以減小摩擦力。單面 間隙 Z 可按下式計算： Z= +Ktmaxt 式中 材

20、料的最大厚度；maxt t材料的公稱厚度； K系數(shù)，見下表； 間隙系數(shù) K： 第 13 頁 共 30 頁 3.3.3 拉深模間隙 取向的規(guī)則對于最后一次拉深工序規(guī)定如下： （1）當工件外形尺寸要求一定時，以凹模為準，凸模尺寸按凹模減小以取得間 隙; (2) 當工件內(nèi)形尺寸要求一定時，以凸模為準，凹模尺寸按凸模增大以取得間 隙。 3.4 尺寸計算原則 在沖裁件尺寸的測量和使用中，都是以光面尺寸為基準。落料件的光面是 凸模刃口擠切材料產(chǎn)生的。故計算刃口尺寸時應按落料和沖孔兩種情況分別進 行，其原則如下： （1）落料時 因落料件的光面尺寸與凹模的尺寸相等，應先決定凹模尺寸 即以凹模尺寸為基準。又因落

21、料件的尺寸會隨著凹模刃口尺寸的磨損而增大。 為使凹模尺寸磨損到一定程度仍能沖出合格零件，故落料模的基本尺寸應取工 件尺寸公差范圍之內(nèi)的較小尺寸。而落料凸?；境叽鐒t按凹模基本尺寸減小 初始間隙。 第 14 頁 共 30 頁 （2）確定沖模刃口尺寸公差時 應根據(jù)沖裁件的公差要求。如果沖模制造 公差過小，會使模具制造困難，增加成本，延長生產(chǎn)周期；若沖模制造公差過 大，則工件可能不合格，沖模壽命降低。 3.5 模具刃口尺寸的計算 3.5.1 落料模具刃口尺寸 模具的制造常用以下兩種方法來保證合理間隙：一、配作法加工，二、分 別加工法、根據(jù)零件的加工方法及模具的裝配方法，結(jié)合模具的結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)批 量，配

22、做法加工比較適宜，可以降低模具個零件的制造成本，制造成本低、裝 配工作簡單，因此工作零件刃口尺寸的計算就按配作法計算，零件未注明公差， 可按 IT14 級查公差表的工件的尺寸及公差，零件的個尺寸： 087.1 查教材表 3-2 得：Zmin=0.10、Zmax=0.14、由公差表查的工件個尺寸的公 差等級然后確定 x，所有尺寸的磨損系數(shù)均選擇 x=0.5。 落料凹模的基本尺寸 對應的凹?；境叽?A1=087.1 410)max( = 217.0)85.( = 217.0569 落料凸模的基本尺寸與與凹模相同，分別是 99.56，不標注公差， 但是在技術要求上要注明：凸模實際刃口尺寸與落料凹模

23、用配作法加工，但是 要保證最小雙面間隙 Zmin=0.1。 A 落料凹模尺寸 第 15 頁 共 30 頁 本畢業(yè)設計設計本人辛苦，希望大家多多體諒。另外圖紙以及工序 可聯(lián)系本人 3.5.2 拉深模具刃口尺寸 （1）拉深件的毛坯尺寸 由于工件為帶凸緣的拉深件，所以需運用公式 D= =100d1h42 （2）拉深模具刃口尺寸 查教材表 6-11，得工件的第一次拉深系數(shù) m1=0.47， 則：d1=D*m1=4718, 故可一次拉深完成。 由 DA= AD0 DT= )2(TZ 式中 DA凹模的基本尺寸 DT凸模的基本尺寸 D工件的基本尺寸 Z凹、凸模的單面間隙 、 凹、凸模的制造公差（可查表 1

24、.5 凹、凸模制造公差）AT 第 16 頁 共 30 頁 查教材表 6-18 和表 6-17 得模具的制造公差 =0.05， =0.03,間隙系數(shù)AT K=0.2， 確定拉深間隙 Z= +Kt，t=1maxt 得 Z=1.2 拉深凸凹麼尺寸如下：DA= ，DT= =05.10)2d1(TZ03.84 A 凸凹模 B 拉深凸模 第 17 頁 共 30 頁 3.5.3 凹模形狀及其他尺寸的計算 凹模形狀 凹模類型很多。凹模的外形有圓形的和板型的；結(jié)構(gòu)由整體式 和鑲拼式，刃口也有平刃和斜刃。在實際的生產(chǎn)中。由于沖裁件的形狀和尺寸 千變?nèi)f化，因而大量使用外形為圓形或板行的凹模板，在其上面開設所需的凹

25、模洞孔，用螺釘或銷釘直接固定在支承件上。凹模采用螺釘或銷釘固定時，要 保證螺釘間，螺孔與銷釘間及螺孔、銷孔與凹模刃壁間的距離不能太近，否則 會影響模具壽命。凹模采用整體式結(jié)構(gòu)，在沖裁時凹模承受和側(cè)擠壓力的作用。 由于凹模結(jié)構(gòu)形式和固定方法不同，受力情況又比較復雜，目前尚不能用理論 的計算方法確定凹模輪廓尺寸。在生產(chǎn)中，通常根據(jù)板料的沖裁厚度和沖件的 輪廓尺寸，或凹模孔口刃壁間距，經(jīng)經(jīng)驗公式來計算 凹模厚度 H=ks（15） =0.35100 =35mm 式中： S-垂直于送料方向上的凹模刃壁間最大距離 k-系數(shù)?？紤]板料厚度的影響其值查表 1.6 凹模厚度系數(shù) K 凹模壁厚邊緣壁厚 35mm，

26、凹模直徑取 170mm 第 18 頁 共 30 頁 3.5.4 凸凹模形狀及其他尺寸的計算 凸凹模采用整體式加工，在復合模中，由于內(nèi)外緣之間的壁厚是決定于沖裁 件的孔邊距，所以，當沖裁件的孔邊距較小時，必須考慮凸凹模的強度。為保 證凸凹模強度，其厚度不應小于允許的最小值。如果小于允許的最小值，則凸 凹模的強度不夠，就不宜采用復合模進行拉深，復合模的凸凹模壁厚最小值與 拉深的結(jié)構(gòu)有關，正裝式復合模的凸凹模壁厚可以小一點；凸凹模的最小壁厚 值應按經(jīng)驗值取。凸凹模外形按凸模設計，內(nèi)孔按凹模設計，結(jié)合工件外形并 考慮加工，將落料凹模設計成臺階式，最后采用電火花加工。 =（D1-D2-2t）/2=24.

27、5mm2.7mm 符合要求。壁 第 19 頁 共 30 頁 其中 D1凹模直徑 D2凸模直徑 t材料厚度 第 20 頁 共 30 頁 3.5.5 凸模形狀及其他尺寸的計算 凸模的形式和形狀不同，沖裁結(jié)構(gòu)與加工裝配工藝等實際條件不同，所以 實際生產(chǎn)中使用的凸模結(jié)構(gòu)形式很多。其端面形狀有圓形和非圓形；刃口形狀 有平刃和斜刃等；結(jié)構(gòu)有整體式、鑲拼式、臺階式、直通式和帶護套式等。凸 模的固定方法有臺肩固定、鉚接、螺釘和銷釘固定，粘結(jié)劑澆注法固定。臺肩 式的凸模強度較好，裝配修模方便。其凸模部分的工作尺寸由計算而得；與凸 模固定板的配合部分按過渡配合制造；最大直徑的作用是形成臺肩，以便固定， 保證工作時

28、凸模不被拉出來，凸模長度的計算只要根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)，并考慮修 磨，操作安全，裝配等需要的確定。當按凸模典型組合標準選用時，則可取標 準長度，否則，應進行計算。 本設計中凸模采用整體式結(jié)構(gòu)，用螺釘固定在下模板上。 第 21 頁 共 30 頁 4 模具的總體設計 4.1 模具類型的選擇 由前面的沖壓工藝分析，采用落料正裝，拉深倒裝的模具結(jié)構(gòu)形式。 4.2 定位方式的選擇 為了保證模具正常的工作和沖出合格的沖裁件，必須保證坯料或工序件對 模具的工作刃口處于正確的相對位置，即必須定位。條料在模具的送料平面中 必須有兩個方向的限位：一是在與送料方向垂直的方向的限位，保證條料沿正 確的方向送進，稱為送進導向

29、。二是在送料方向上限位，控制條料一次送進的 距離，稱為送料定距。由于塊料或工序件的定位，基本上也是在兩個方向上限 位，只是定位零件的結(jié)構(gòu)形式與條料的有所不同而已。 屬于送進導向的定位零件有導料銷，導料板，側(cè)壓板等；屬于送料定距的 定位零件有始用擋料銷，擋料銷，導正銷，側(cè)刃等；屬于塊料或工序件的定位 零件有定位銷，定位板等。 復合模即為導料銷送進導向的模具。導料銷一般設置兩個，并位于條料的 同一側(cè)，從右向左送料時，導料銷裝在后側(cè)，從前先后送料時，導料銷裝在左 側(cè)。導料銷可裝在凹模面上，也可以設置在彈壓卸料板上。 因為該模具才用的是條料，為了是模具的制造和安裝方便，又能滿足模具 的沖裁件的送料要求

30、，故采用導料銷，無側(cè)壓裝置，控制條料的送進步距采用 擋料銷。 第 22 頁 共 30 頁 4.3 卸料方式和出件方式的選擇 在生產(chǎn)和制造中，工件不可能完全脫離模具，這就要在設計模具的時候考 慮到模具的卸料方式和出件方式，從廣義上說卸料裝置包括卸料，推料和頂料 等裝置。起作用是當模具完成一次工作之后，把工件或廢料從凸模上卸下來； 推件或定件一般指把工件或廢料從凹模中卸下來。卸料裝置可以卸下廢料，也 可以卸下沖件，其形式有固定的，彈壓的和廢料切刀等。綜合本模具的制造方 式和沖壓方式，彈壓卸料裝置的基本零件是卸料板，彈性元件，卸料螺釘，彈 壓卸料既起到卸料作用又起到壓料作用，所沖的零件質(zhì)量較好，平直

31、度較高， 因此質(zhì)量要求較高的沖裁件或薄板沖裁宜用彈壓卸料裝置。又因為工件厚度為 1mm 的 20 碳素鋼，材料性能比較好，性能比較適宜，故本模具采用彈性卸料 裝置。 4.4 推件與頂件裝置 推件裝置 推件和定件的目的都是從凹模中卸下沖件或廢料。把裝在上模 內(nèi)稱為推件；裝在下模內(nèi)稱為定件。推件裝置是剛性的。其基本零件有打桿， 推板，連接推桿和推件塊，有的剛性推件裝置不需要推板和連接推桿組成中間 傳遞結(jié)構(gòu)，而由打桿直接推動推件塊，甚至直接由打桿推件， 為使剛性推件裝置能夠正常工作，推力必須平衡。因此連接推桿需要 24 根且分布均勻、長短一致。推板安裝在上模座內(nèi)。在復合模中為了保證沖孔凸 模的支承剛

32、度和強度，推板的平面形狀尺寸只要能夠覆蓋到連接推桿，本身剛 度又足夠，不必設計太大，以使安裝推板的孔不至太大。設計是應根據(jù)實際需 求選用。 由于剛性推件裝置推力大，工作可靠，所以應用十分廣泛，不但用于倒裝 模中的推件，而且也用于正裝式的沖模中的卸料或推出廢料，尤其沖裁板料較 厚的沖裁模，宜用這種推件裝置。 頂件裝置 頂件裝置一般是彈性的，其基本零件是頂干，頂件塊和裝在下 模底下的彈頂器。這種結(jié)構(gòu)頂件力容易調(diào)整，工作可靠，沖裁件的平整度較高， 但是沖裁件容易嵌入邊料中。 推件塊或頂件塊在沖裁過程中是凹模中運動的零件，對它有如下要求： 模具處于閉合狀態(tài)時，其背后有一定空間，以備修模和調(diào)整的需要；模

33、 具處于開啟狀態(tài)時，必須順利復位，工作面高出凹模平面，以便繼續(xù)沖 裁；它與凸模和凹模的配合應保證順利滑動，不發(fā)生無相干涉。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家 標準 h8制造，也可以根據(jù)板料厚度取適應間隙。推件塊和頂件塊與凸模 第 23 頁 共 30 頁 的配合一般呈較松的間隙配合，也可以根據(jù)板料厚度取適當間隙。 4.5 橡膠的選用與計算 根據(jù)工藝性質(zhì)和模具結(jié)構(gòu)確定橡膠性能、形狀和數(shù)量。沖裁卸料用較硬橡 膠。 聚氨酯橡膠具有高的強度、高彈性、高耐磨性和易于加工的特性，在沖模 中應用悅來與多。使用時應根據(jù)模具的空間尺寸和卸料力大小并按找聚氨酯橡 膠塊的壓縮量與壓

34、力關系，適當選擇聚氨酯彈性體的形狀和尺寸。如果需要聚 氨酯橡膠時，則應進行必要的計算。聚氨酯橡膠的壓縮量一般在 10%35%范圍 內(nèi)。 4.6 模架及零部件的設計 4.6.1 卸料板的設計 卸料板的周界為 250*200*10，卸料板采用 45 鋼淬火硬度 4045HRC。 4.6.2 卸料螺釘?shù)倪x用 卸料板上設置 4 個卸料螺釘，公稱直徑 10mm。螺紋部分式 M810.卸料螺 釘尾部應留有足夠的空間，卸料螺釘擰緊后應使卸料板超出凸凹模 1mm，有誤 差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。 4.6.3 緊固件的選擇 螺釘、銷釘在沖模中起禁固定位作用，設計時主要式確定它的規(guī)格和緊定 位置。

35、螺釘和銷釘?shù)姆N類很多，應根據(jù)實際需求選用，螺釘最好選用內(nèi)六角的， 它緊固牢靠，螺釘頭不外露，模具外型美觀。螺釘、銷釘規(guī)格應根據(jù)沖壓工藝 力大小、凹模厚度等。螺釘不能深度不能太淺，否則緊固不牢靠；也不能太深， 否則拆裝工作量大。圓柱銷釘配合深度一般不小于其直徑的兩倍，也不宜太深。 4.6.4 頂件塊的設計 正裝式復合模一般采用上出料，為節(jié)約材料通常在凹模下加一塊墊塊，以 第 24 頁 共 30 頁 增加頂件塊的行程，頂件塊與彈頂器用頂桿連接。 4.6.5 模架和模柄的選擇 該模具采用滑動后側(cè)導柱模架。 4.6.6 卸料彈簧的選取 卸料力 Fx=KxF=1256*0.05=6.28KN 選八根彈簧

36、：6280/8=785N （1）每根彈簧的壓縮量 =18+a+b=19.4mm工h 式中 a落料凹模刃口平面高出拉深凸模上平面的高度，為保證線落料 后拉深取 a=1mm; B卸料時卸料板超出凸凹模刃口平面的距離，為保證零件徹底 重凹凸模上卸掉，取 a=0.4mm。 （2）彈簧規(guī)格 查工具書選彈簧為 D=40mm，d=6mm ， =110， =31.6mm 最大工0H2F 作負荷為 1020N，彈簧的預壓縮量等于 14mm。 5 選擇模架規(guī)格及模具其他零部件 5.1 模架 模架選擇滑動后側(cè)導柱模架，凹模周界為 250200，最大最小閉合高度 分別為 170mm、210mm，導柱 d/mmL/mm

37、 為 32160，導套 d/mmL/mmD/mm 為 3210543，該模具的閉合高度凸模沖裁后進 入凹模分度深度為 1mm。 模具的閉合高度 =下模座厚度+上模座厚度+凸凹模高度+凹模高度-模H （凸模與凹模刃面高度差+拉深件高度-材料厚度）=196mm 見該模的閉合高度小于所選壓力機的最大閉合高度（250mm）可以使用。 5.2 模柄 選擇標準模柄規(guī)格為 A60115(執(zhí)行標準 JB/T7646.1) 第 25 頁 共 30 頁 5.3 推桿 選擇標準帶肩推桿 A12180(執(zhí)行標準 JB/T7650.1-1994) 第 26 頁 共 30 頁 5.4 導套 選擇標準導套 B32H6704

38、3(執(zhí)行標準 JB/T8070.17-1990) 第 27 頁 共 30 頁 5.5 導柱 選擇標準導柱 A32h5150(執(zhí)行標準 JB/T8070-1990) 5.6 卸料螺釘 選擇標準卸料螺釘 M1280(執(zhí)行標準 JB/T7650.5) 第 28 頁 共 30 頁 6 壓力機的選用 根據(jù)總沖壓力 =205.18KN、模具的閉合高度、沖床工作臺面尺寸等，并總F 結(jié)合現(xiàn)有設備，選用開式可傾壓力機 J23-25A 型，其主要技術參數(shù)如下： 公稱壓力/KN 250 到達公稱壓力時滑塊離下止點距離/mm 6 滑塊行程 80 行程次數(shù)/(次 ) 1001min 最大封閉高度 250 封閉高度調(diào)節(jié)量

39、 70 滑塊中心到床身距離 190 工作臺左右尺寸/mm 560 工作臺前后尺寸/mm 360 工作臺左右孔尺寸/mm 26. 工作臺前后孔尺寸/mm 130 工作臺直徑孔尺寸/mm 180 立柱間距離/mm 260 模柄孔尺寸(直徑深度)/mm 5070 工作臺板厚/mm 70 傾斜角（開式可傾壓力機）/ 30OC 第 29 頁 共 30 頁 7 總結(jié) 自 從 來 到 河 南 工 院 學 習 至 今 已 經(jīng) 有 三 年 了 ， 畢 業(yè) 在 即 ， 自 己 作 為 一 名 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 的 學 生 ， 出 門 應 該 能 夠 體 現(xiàn) 我 們 學 校 的 水 平

40、 ， 應 該 說 畢 業(yè) 論 文 是 對 自 己 學 習 的 最 好 檢 驗 了 ， 而 且 也 給 我 們 自 己 走 向 工 作 崗 位 打 下 堅 實 的 基 礎 。 根 據(jù) 學 校 的 安 排 ， 我 首 先 開 始 確 定 論 文 題 目 ， 后 來 在 指 導 老 師 的 幫 助 下 ， 我 結(jié) 合 自 己 的 實 際 情 況 ， 第 一 步 首 先 查 找 模 具 設 計 的 相 關 資 料 ， 這 對 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 。 第 二 步 整 理 資 料 ， 經(jīng)過本套模具的設計，讓我學習到了更

41、多的模具設計知識，讓我的理論與實際 有了第一次的結(jié)合。 畢 業(yè) 論 文 的 設 計 雖 然 已 經(jīng) 結(jié) 束 ， 但 回 顧 這 幾 個 月 ， 它 對 我 的 幫 助 的 確 非 常 大 ， 總 結(jié) 有 這 么 幾 點 ： 第 一 ， 設 計 一 套 簡 單 的 模 具 對 我 是 一 次 很 好 鍛 煉 ， 更 加 加 深 了 我 對 課 本 知 識 的 理 解 ， 而 且 也 是 一 次 理 論 知 識 與 實 踐 的 結(jié) 合 ， 全 面 提 高 了 我 對 書 本 的 理 解 ； 第 二 ， 從 整 體 提 高 了 我 分 析 問 題 、 解 決 問 題 的 能 力 。 第 三 ， 更

42、加 明 確 了 自 己 的 薄 弱 之 處 。 當 然 設 計 中 也 有 許 多 不 足 之 處 ， 比 如 自 己 掌 握 的 信 息 量 太 小 ， 對 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 校 ， 感 謝 學 校 能 給 我 一 次 自 我 學 習 ， 自 我 考 驗 的 機 會 ， 這 不 僅 是 對 我 學 習 的 檢 驗 ， 更 是 一 個 讓 我 全 面 提 高 的 過 程 ， 我 相 信 這 次 經(jīng) 歷 將 對 我 今 后 的 工 作 和 學 習 起 到 非 常 大 的 作 用 。

43、在本課題的研究過程中，我的同學們也給予了很大的幫助,在此表示由衷的 感謝！ 最后，我還要深深地感謝默默支持我完成學業(yè)的父母及親友，感謝他們?yōu)?我所做出的無私奉獻和巨大支持！ 再次感謝我在本套模具設計過程中給予我指導和幫助的*老師，希望* 在我以后的模具設計與模具加工學習生涯中給予我更多的指教和寶貴意見。 我 會 以 更 加 努 力 的 工 作 來 報 答 社 會 ， 做 一 位 對 社 會 有 用 的 人 才 。 第 30 頁 共 30 頁 8 參考文獻 1. 冷沖壓技術作者:翁其金 出版社，機械工業(yè)出版社 2000.11 2. 冷沖模設計指導作者:史鐵梁 出版社， 機械工業(yè)出版社 1996.

44、7 3. 機械制圖作者:金大鷹 出版社，機械工業(yè)出版社 2001.7 4. 冷沖壓模具設計指導作者:王芳 出版社， 機械工業(yè)出版 社 2000.7 5. 沖壓手冊作者:王孝培 出版社， 機械工業(yè)出版社 1990 年 6. 公差配合與測量技術作者:劉建中 出版社，高等教 育出版 7. 模具結(jié)構(gòu)圖冊作者:鄭大中,房金妹 出版社，機械工業(yè)出 版社 2001.11 8. 沖壓工藝與模具設計作者:鐘敏斌 出版社，機械工業(yè)出版 社 2000.6 9. 實用模具設計與制造圖冊作者:許發(fā)越 出版社，機械工業(yè) 出版社 2001.6 10.模具材料應用手冊作者:徐進,陳再枝 出版社，機械工業(yè) 出版社 2001.3