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（2013 屆） 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 學(xué) 院（部）： 機(jī)械工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 材料成型及控制工程 學(xué) 生 姓 名： 焦鳳飛 班 級(jí)： 材料092 學(xué)號(hào) 09405701134 指導(dǎo)教師姓名： 朱亨榮 職稱(chēng) 講師 徐躍進(jìn) 職稱(chēng) 教授 最終評(píng)定成績(jī) 2013 年 5 月 摘 要 本設(shè)計(jì)為一墊板的冷沖壓模具設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)零件的尺寸、材料、批量生產(chǎn)等要求，首先分析零件的工藝性，確定沖裁工藝方案及模具結(jié)構(gòu)方案，然后通過(guò)工藝設(shè)計(jì)計(jì)算，確定排樣和裁板，計(jì)算沖壓力和壓力中心，初選壓力機(jī)，計(jì)算凸、凹模刃口尺寸和公差，最后設(shè)計(jì)選用零、部件，對(duì)壓力機(jī)進(jìn)行校核，繪制模具總裝草圖，以及對(duì)模具主要零件的加工工藝規(guī)程進(jìn)行編制。其中在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，主要對(duì)凸模、凹模、凸凹模、定位零件、卸料與出件裝置、模架、沖壓設(shè)備、緊固件等進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對(duì)于部分零部件選用的是標(biāo)準(zhǔn)件，就沒(méi)深入設(shè)計(jì)，并且在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的同時(shí)，對(duì)部分零部件進(jìn)行了加工工藝分析，最終才完成這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：模具；沖裁件；凸模；凹模；凸凹模 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ABSTRACT The design for a plate of cold stamping die design, according to the size of the design components, materials, mass production, etc., the first part of the process of analysis to determine the blanking process planning and die structure of the program, and then through the process design calculations, determine the nesting and cutting board, calculate the pressure and pressure washed centers, primary presses, computing convex and concave Die Cutting Edge dimensions and tolerances, the final design selection of parts and components, to press for checking, drawing die assembly drawings, as well as Mold processing technology of the main parts to the preparation procedures. In which the structural design, primarily to the punch and die, punch and die, positioning parts, unloading and out of pieces of equipment, mold, pressing equipment, fasteners, etc. has been designed, for the selection of some components are standard parts , there is no in-depth design, and structural design, while some parts for the processing process analysis and ultimately to complete this graduation project. Keywords:mold; stamping parts; punch; die; punch and die 主要符號(hào)表 目 錄 第1章 緒論 1 1.1 中國(guó)沖壓模具現(xiàn)狀 1 1.1.1 模具CAD/CAM技術(shù)狀況 1 1.1.2 模具設(shè)計(jì)與制造能力狀況 2 1.2 沖壓模具的發(fā)展重點(diǎn)與展望 3 1.2.1 沖壓模具產(chǎn)品發(fā)展重點(diǎn) 3 1.2.2 沖壓模具技術(shù)發(fā)展重點(diǎn) 3 1.3 中國(guó)沖壓模具的發(fā)展趨勢(shì) 4 第2章 沖壓件工藝性分析 5 2.1 產(chǎn)品分析 5 2.1.1 零件介紹 5 2.2 沖壓工藝分析與排樣設(shè)計(jì) 6 2.2.1 沖壓工藝性分析 6 2.2.2 排樣設(shè)計(jì) 6 2.2.3 排樣圖 7 第3章 壓力機(jī)的選擇和模具中心的確定 9 3.1 壓力機(jī)的選擇 9 3.1.1 沖壓力的計(jì)算 9 3.1.2 壓力機(jī)的選擇 9 3.2 壓力中心的計(jì)算 11 第4章 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇 13 4.1 定位方式及定位零件 13 4.1.1 導(dǎo)料板的選用 13 4.1.2 定距側(cè)刃的選用 13 4.2 導(dǎo)正銷(xiāo) 13 4.3 托料釘 14 4.4 卸料裝置的選用 14 4.5 始用擋料銷(xiāo) 15 第5章 模架的結(jié)構(gòu)形式的和相關(guān)尺寸 16 5.1 模架的結(jié)構(gòu)形式 16 5.2 模具的相關(guān)尺寸 16 第6章 模具工作零件設(shè)計(jì) 17 6.1 凸凹模間隙確定 17 6.1.1 沖裁間隙的選擇 17 6.1.2 沖裁間隙對(duì)沖裁件的影響 17 6.1.3 沖裁間隙對(duì)尺寸精度的影響 17 6.1.4 沖裁間隙對(duì)沖裁力的影響 17 6.1.5 沖裁間隙對(duì)模具壽命的影響 18 6.1.6 合理確定沖裁間隙的理論依據(jù) 18 6.1.7 合理沖裁間隙的選擇 18 6.2 凸凹模的外形尺寸 19 6.2.1 凸凹模刃口尺寸計(jì)算的原則 19 6.2.2 凸凹模刃口尺寸的計(jì)算方法 20 6.2.3 凸凹模刃口尺寸具體計(jì)算 20 6.3 凸凹模長(zhǎng)度計(jì)算 23 6.4 彎曲壓包模設(shè)計(jì)計(jì)算 23 6.5 凸凹模的固定方式 24 6.5.1 凸模的固定方式 24 6.5.2 凹模的固定方式 25 第7章 壓力機(jī)校核 25 7.1 公稱(chēng)壓力 25 7.2 形成次數(shù) 26 7.3 工作臺(tái)面尺寸 26 7.4 閉合高度 26 第8章 模具的安裝調(diào)整和安全措施 26 8.1 壓力機(jī)的安裝調(diào)整 26 8.2 沖壓工作的安全措施 27 結(jié) 論 27 參考文獻(xiàn) 28 致 謝 29 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第1章 緒論 1.1 中國(guó)沖壓模具現(xiàn)狀 根據(jù)考古發(fā)現(xiàn)，早在2000多年前，我國(guó)已有沖壓模具被用于制造銅器，證明了中國(guó)古代沖壓成型和沖壓模具方面的成就在世界領(lǐng)先。1953年，長(zhǎng)春第一汽車(chē)制造廠在中國(guó)首次建立了沖模車(chē)間，該廠于1958年開(kāi)始制造汽車(chē)覆蓋件模具。我國(guó)于20世紀(jì)60年代開(kāi)始生產(chǎn)精沖模具。在走過(guò)了漫長(zhǎng)的發(fā)展道路之后，目前我國(guó)已形成了300多億元（未包括港、澳、臺(tái)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，下同。）各類(lèi)沖壓模具的生產(chǎn)能力。 近年來(lái)，我國(guó)沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)50多噸的模具。為中檔轎車(chē)配套的覆蓋件模具國(guó)內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到1~2μm，壽命2億次左右的多工位級(jí)進(jìn)模國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到Ra≦1.5μm的精沖模，大尺寸（Φ≧300mm）精沖模及中厚板精沖模國(guó)內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平[1]。 1.1.1 模具CAD/CAM技術(shù)狀況 我國(guó)模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展已有20多年歷史。由原華中工學(xué)院和武漢733廠于1984年共同完成的精沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國(guó)第一個(gè)自行開(kāi)發(fā)的模具CAD/CAM系統(tǒng)。由華中工學(xué)院和北京模具廠等于1986年共同完成的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國(guó)自行開(kāi)發(fā)的第一個(gè)沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)。上海交通大學(xué)開(kāi)發(fā)的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)也于同年完成。20世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)汽車(chē)行業(yè)的模具設(shè)計(jì)制造中開(kāi)始采用CAD/CAM技術(shù)。國(guó)家科委863計(jì)劃將東風(fēng)汽車(chē)公司作為CIMS應(yīng)用示范工廠，由華中理工大學(xué)作為技術(shù)依托單位，開(kāi)發(fā)的汽車(chē)車(chē)身與覆蓋件模具CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)于1996年初通過(guò)鑒定。在此期間，一汽和成飛汽車(chē)模具中心引進(jìn)了工作站和CAD/CAM軟件系統(tǒng)，并在模具設(shè)計(jì)制造中實(shí)際應(yīng)用，取得了顯著效益。1997年一汽引進(jìn)了板料成型過(guò)程計(jì)算機(jī)模擬CAE軟件并開(kāi)始用于生產(chǎn)。 模具CAD/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，已成為人們的共識(shí)。在“八五”、“九五”期間，已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)，數(shù)控加工的使用率也越來(lái)越高，并陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)。如美國(guó)EDS的UG，美國(guó)Parametric Technology公司的Pro/Engineer，美國(guó)CV公司的CADS5，英國(guó)DELCAM公司的DOCT5，日本HZS公司的CRADE及space-E，以色列公司的Cimatron，還引進(jìn)了AutoCAD、CATIA等軟件及法國(guó)Marta-Daravision公司用于汽車(chē)及覆蓋件模具的Euclid-IS等專(zhuān)用軟件。國(guó)內(nèi)汽車(chē)覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)普遍采用了CAD/CAM技術(shù)。DL圖的設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)均已實(shí)現(xiàn)二維CAD，多數(shù)企業(yè)已經(jīng)向三維過(guò)渡，總圖生產(chǎn)逐步代替零件圖生產(chǎn)。且模具的參數(shù)化設(shè)計(jì)也開(kāi)始走向少數(shù)模具廠家技術(shù)開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域。在沖壓成型CAE軟件方面，除了引進(jìn)的軟件外，華中科技大學(xué)、吉林大學(xué)、湖南大學(xué)等都已研發(fā)了較高水平的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件，并已在生產(chǎn)實(shí)踐中得到成功應(yīng)用，產(chǎn)生了良好的效益。 快速原型(RP)與傳統(tǒng)的快速經(jīng)濟(jì)模具相結(jié)合，快速制造大型汽車(chē)覆蓋件模具，解決了原來(lái)低熔點(diǎn)合金模具靠樣件澆鑄模具，模具精度低、制件精度低，樣件制作難等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了以三維CAD模型作為制模依據(jù)的快速模具制造，并且保證了制件的精度，為汽車(chē)行業(yè)新車(chē)型的開(kāi)發(fā)、車(chē)身快速試制提供了覆蓋件制作的保證，它標(biāo)志著RPM應(yīng)用于汽車(chē)車(chē)身大型覆蓋件試制模具已取得了成功。 圍繞著汽車(chē)車(chē)身試制、大型覆蓋件模具的快速制造，近年來(lái)也涌現(xiàn)出一些新的快速成型方法，例如目前已開(kāi)始在生產(chǎn)中應(yīng)用的無(wú)模多點(diǎn)成型及激光沖擊和電磁成型等技術(shù)。它們都表現(xiàn)出了降低成本、提高效率等優(yōu)點(diǎn)。 1.1.2 模具設(shè)計(jì)與制造能力狀況 在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)幾十年努力，現(xiàn)在我國(guó)沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造能力已達(dá)到較高水平，包括信息工程和虛擬技術(shù)等許多現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造技術(shù)已在很多模具企業(yè)得到應(yīng)用。 雖然如此，我國(guó)的沖壓模具設(shè)計(jì)制造能力與市場(chǎng)需要和國(guó)際先進(jìn)水平相比仍有較大差距。這些主要表現(xiàn)在高檔轎車(chē)和大中型汽車(chē)覆蓋件模具及高精度沖模方面，無(wú)論在設(shè)計(jì)還是加工工藝和能力方面，都有較大差距。轎車(chē)覆蓋件模具，具有設(shè)計(jì)和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點(diǎn)，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設(shè)計(jì)制造方法和手段方面已基本達(dá)到了國(guó)際水平，模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國(guó)際水平，在轎車(chē)模具國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中前進(jìn)了一大步，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期等方面，與國(guó)外相比還存在一定的差距。 標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具，是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動(dòng)閥片多功能模具，已基本達(dá)到國(guó)際水平。但總體上和國(guó)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。 汽車(chē)覆蓋件模具制造技術(shù)正在不斷地提高和完善，高精度、高效益加工設(shè)備的使用越來(lái)越廣泛。高性能的五軸高速銑床和三軸的高速銑床的應(yīng)用已越來(lái)越多。NC、DNC技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越成熟，可以進(jìn)行傾角加工和超精加工。這些都提高了模具型面加工精度，提高了模具的質(zhì)量，縮短了模具的制造周期。 模具表面強(qiáng)化技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用。工藝成熟、無(wú)污染、成本適中的離子滲氮技術(shù)越來(lái)越被認(rèn)可，碳化物被覆處理（TD處理）及許多鍍（涂）層技術(shù)在沖壓模具上的應(yīng)用日益增多。真空處理技術(shù)、實(shí)型鑄造技術(shù)、刃口堆焊技術(shù)等日趨成熟。激光切割和激光焊接技術(shù)也得到了應(yīng)用。 1.2 沖壓模具的發(fā)展重點(diǎn)與展望 發(fā)展重點(diǎn)的選取應(yīng)根據(jù)市場(chǎng)需求、發(fā)展趨勢(shì)和目前狀況來(lái)確定?？煞譃楫a(chǎn)品重點(diǎn)、技術(shù)重點(diǎn)兩個(gè)方面來(lái)研究。 1.2.1 沖壓模具產(chǎn)品發(fā)展重點(diǎn) 沖壓模具共有7小類(lèi)，并有一些按其服務(wù)對(duì)象來(lái)稱(chēng)呼的一些種類(lèi)。目前急需發(fā)展的是汽車(chē)覆蓋件模具，多功能、多工位級(jí)進(jìn)模和精沖模。這些模具現(xiàn)在產(chǎn)需矛盾大，發(fā)展前景好。 汽車(chē)覆蓋件模具中發(fā)展重點(diǎn)是技術(shù)要求高的中高檔轎車(chē)大中型覆蓋件模具，尤其是外覆蓋件模具。高強(qiáng)度板和不等厚板的沖壓模具及大型多工位級(jí)進(jìn)模、連續(xù)模今后將會(huì)有較快的發(fā)展。多功能、多工位級(jí)進(jìn)模中發(fā)展重點(diǎn)是高精度、高效率和大型、高壽命的級(jí)進(jìn)模。精沖模中發(fā)展重點(diǎn)是厚板精沖模大型精沖模，并不斷提高其精度[2]。 1.2.2 沖壓模具技術(shù)發(fā)展重點(diǎn) 模具技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)主要是朝信息化、高速化生產(chǎn)與高精度化發(fā)展。因此從設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)說(shuō)，發(fā)展重點(diǎn)在于大力推廣CAD/CAE/CAM技術(shù)的應(yīng)用，并持續(xù)提高效率，特別是板材成型過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬分析技術(shù)。模具CAD、CAM技術(shù)應(yīng)向宜人化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，并提高模具CAD、CAM系統(tǒng)專(zhuān)用化程度。 為了提高CAD、CAE、CAM技術(shù)的應(yīng)用水平，建立完整的模具資料庫(kù)及開(kāi)發(fā)專(zhuān)家系統(tǒng)和提高軟件的實(shí)用性十分重要。從加工技術(shù)來(lái)說(shuō)，發(fā)展重點(diǎn)在于高速加工和高精度加工。高速加工目前主要是發(fā)展高速銑削、高速研拋和高速電加工及快速制模技術(shù)。高精度加工目前主要是發(fā)展模具零件精度1μm以下和表面粗糙度Ra≦0.1μm的各種精密加工。提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度，搞好模具標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)供應(yīng)也是沖壓模具技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)之一。為了提高沖壓模具的壽命，模具表面的各種強(qiáng)化超硬處理等技術(shù)也是發(fā)展重點(diǎn)。 對(duì)于模具數(shù)字化制造、系統(tǒng)集成、逆向工程、快速原型/模具制造及計(jì)算機(jī)輔助應(yīng)用技術(shù)等方面形成全方位解決方案，提供模具開(kāi)發(fā)與工程服務(wù)，全面提高企業(yè)水平和模具質(zhì)量，這更是沖壓模具技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。 1.3 中國(guó)沖壓模具的發(fā)展趨勢(shì) 根據(jù)國(guó)內(nèi)和國(guó)際模具市場(chǎng)的發(fā)展?fàn)顩r，以及未來(lái)我國(guó)的模具行業(yè)做出調(diào)整后，將呈現(xiàn)出十大發(fā)展趨勢(shì)：一是模具日趨大型化；二是模具的精度將越來(lái)越高；三是多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展；四是熱流道模具在塑料模具中的比重將逐漸提高；五是氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型等工藝的模具將有較大發(fā)展；六是模具標(biāo)準(zhǔn)化和標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛；七是快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊；八是壓鑄模具的比例將不斷提高；九是塑料模具的比例將不斷增大；十是模具技術(shù)含量將不斷提高，中高檔模具比例將不斷增大。這就是我國(guó)模具行業(yè)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。 第2章 沖壓件工藝性分析 2.1 產(chǎn)品分析 圖2.1為產(chǎn)品零件圖： 圖2.1 產(chǎn)品零件圖 2.1.1 零件介紹 該零件為耳環(huán)安裝零件，材料為08F，厚度2.6mm。具有強(qiáng)度低和硬度、塑性、韌性好，易于深沖、拉延、彎曲和焊接等特點(diǎn)[3]。常用作深沖壓和深拉延的容器，如搪瓷制品、儀表板、汽車(chē)駕駛室蓋板等。 圓鋼用作心部強(qiáng)度要求 不高的滲碳或氰化零件。零件中Φ4mm凸包作焊接點(diǎn)用，為保證焊接質(zhì)量，對(duì)凸包高度差有要求。R31.8mm圓弧面為焊接定位面，4個(gè)淺槽和2個(gè)Φ3.5mm孔為工藝槽孔，Φ14mm孔為安裝孔。精度等級(jí)IT14級(jí)。 2.2 沖壓工藝分析與排樣設(shè)計(jì) 2.2.1 沖壓工藝性分析 該零件存在兩個(gè)方向的彎曲成型，故對(duì)模具結(jié)構(gòu)有較高要求。經(jīng)分析決定采取先沖裁再?gòu)澢脑O(shè)計(jì)。由于先沖裁成型的孔在彎曲后會(huì)產(chǎn)生變形，因此在沖外輪廓及內(nèi)孔的時(shí)候?qū)⒆冃晤A(yù)先考慮，對(duì)外型進(jìn)行尺寸上的修改，再由不斷的實(shí)驗(yàn)確定預(yù)先沖裁的尺寸已達(dá)到理想的成型效果。且由于存在兩個(gè)方向的彎曲，故單獨(dú)的零件彎曲難以形成力的平衡，綜上，采用兩面對(duì)稱(chēng)的排樣形式進(jìn)行成型。 2.2.2 排樣設(shè)計(jì) 該零件要求大批量生產(chǎn)，且存在兩個(gè)方向的彎曲成型，從節(jié)約材料和模具結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)化的角度考慮，有兩種排樣形式可以選擇： 方案1如圖2.2所示 圖2.2 排樣設(shè)計(jì)方案1 方案2如圖2.3所示 圖2.3 排樣設(shè)計(jì)方案2 綜合考慮兩種排樣方案。兩種方案均能實(shí)現(xiàn)成型的目的，且方案一工步數(shù)量要求相對(duì)較小，材料利用率相對(duì)更好，經(jīng)濟(jì)效益更好，但是由于各個(gè)工位之間安排過(guò)于緊湊在安裝凸模時(shí)可能會(huì)造成困難。故產(chǎn)生方案2，加入合適的孔工位，在保證沖壓質(zhì)量的同時(shí)，又遍于模具的制造和安裝。10個(gè)工位依次為，沖定距側(cè)刃——切邊——空位——沖小孔——沖橢圓孔——壓凸包——彎曲——空位——切斷。 2.2.3 排樣圖 2.2.3.1零件展開(kāi)尺寸的計(jì)算 由課本公式L= L1 + L2 + 2π(r + kt)a/360[3] （公式中L1,L2分表表示彎曲處兩側(cè)的直邊長(zhǎng)度。 r表示彎曲半徑。t表示板料厚度。a表示彎曲角。k為系數(shù)由r/t的值來(lái)確定） 帶入響應(yīng)數(shù)值： a = 90.5，t = 2.6mm，r = 2mm，查表可得k = 0.27。. L = 14.5 + 17.4 + 2π（2 + 0.27 x 2.6）90.5/360 = 36.168mm。 2.2.3.2搭邊值的計(jì)算 查課本中響應(yīng)表格確定零件與零件的搭邊值為3mm，零件與板料邊緣的搭邊值為4mm。 2.2.3.3條料寬度與板料利用率的計(jì)算 條料寬度計(jì)算： （式中：D—工件垂直于送料方向的最大尺寸（mm） a—側(cè)搭邊（mm） —條料寬度的公差， n—側(cè)刃數(shù) C—側(cè)刃沖切的料邊寬度（mm）） 板料利用率[4]計(jì)算： （公式中：n一個(gè)進(jìn)距內(nèi)零件數(shù)量。A零件的面積。B一個(gè)進(jìn)距內(nèi)條料寬度。一個(gè)進(jìn)距內(nèi)條料長(zhǎng)度。） 第3章 壓力機(jī)的選擇和模具中心的確定 3.1 壓力機(jī)的選擇 3.1.1 沖壓力的計(jì)算 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)＞邚?qiáng)度。壓力機(jī)的噸位必須大于沖裁力。 查表得知：08F，抗拉強(qiáng)度=295MPa[5]。由公式依次計(jì)算各部分沖壓力： 由AutoCAD直接測(cè)量出剪切總長(zhǎng)度：L=300mm 沖裁力： F沖= KLt0.8= 1.33002.60.8295 = 240000 N (公式中K系數(shù)，對(duì)于碳素工具鋼取值1.3。L剪切長(zhǎng)度。t板料厚度。材料的抗拉強(qiáng)度) 卸料力：查課本表得Kx=0.03 F卸=KxF沖 = 0.03240000 = 7200 N 推件力：查課本表得Kt=0.045 n==5/2.6 F推=KtnF沖 = 0.045（5/2.6）240000 = 21600 N 自由彎曲力= (公式中C，K為系數(shù)分別去0.7,1。T板料厚度。材料的抗拉強(qiáng)度。r彎曲半徑) 由于本零件存在兩個(gè)方向的彎曲，故應(yīng)分別計(jì)算自由彎曲力。 F彎 = + = 14026N 總沖壓力 F總=F沖+F卸+F推+F彎=240000+7200+21600+14026 =282826N283 KN 3.1.2 壓力機(jī)的選擇 3.1.2.1 壓力機(jī)參數(shù)的選擇 沖壓設(shè)備的正確選擇及合理使用將決定沖壓生產(chǎn)能否順利進(jìn)行，并與產(chǎn)品、模具壽命、生產(chǎn)效率、產(chǎn)品成本等密切相關(guān)[6]。 沖壓類(lèi)型與應(yīng)用 1.開(kāi)式壓力機(jī)：在中、小型的沖裁件、彎曲件或拉深件的沖壓生產(chǎn)中，主要選用 開(kāi)式壓力機(jī)。 2．閉式壓力機(jī)：在大、中和精度高的沖壓生產(chǎn)中，主要選用閉式壓力機(jī)。 3．液壓機(jī)：在小批量和大型拉深、彎曲和成型件的生產(chǎn)中多選用液壓機(jī)。打算內(nèi)液壓機(jī)一般不適于沖裁工作。 4．高速壓力機(jī)：用于大批量生產(chǎn)。通常于連續(xù)模和自動(dòng)送料裝置配套使用。 5．精壓機(jī)：用于精壓和體積精壓等工藝。 6．精沖壓力機(jī)：用于精沖工藝，采用專(zhuān)用精沖模具，也可在普通壓力機(jī)上實(shí)現(xiàn)精沖。 3.1.2.2 沖壓設(shè)備的選用原則 沖壓設(shè)備的選擇主要是根據(jù)沖壓工藝性質(zhì)、生產(chǎn)批量大小、沖壓件的形狀、尺寸及精度要求等因素來(lái)決定的。沖壓生產(chǎn)中常用的設(shè)備種類(lèi)很多，選用設(shè)備時(shí)主要應(yīng)考慮下述因素： 1.沖壓設(shè)備的類(lèi)型和工作形式是否適用于應(yīng)完成的工序，是否符合安全生產(chǎn)和環(huán)保的要求。 2.沖壓設(shè)備的壓力和功率是否滿足應(yīng)完成任務(wù)工序的要求。 3.沖壓設(shè)備裝模高度、工作臺(tái)尺寸、行程等是否適合應(yīng)完成工序所所使用的模具。 4.沖壓設(shè)備的行程次數(shù)是否滿足生產(chǎn)率的要求等。 3.1.2.3沖壓設(shè)備的選用 一般情況下所選壓力機(jī)的標(biāo)稱(chēng)壓力大于或等于成型工藝力和輔助工藝力總和的1.3倍，對(duì)于工作行程小于標(biāo)稱(chēng)壓力行程的工序也可直按壓力機(jī)的標(biāo)稱(chēng)壓力選擇設(shè)備。 故壓力機(jī)的標(biāo)稱(chēng)壓力應(yīng)大于（2831.3）kN=364kN。 根據(jù)計(jì)算總力，查《沖壓手冊(cè)》表初選定型號(hào)為JA31—40A的壓力機(jī)。當(dāng)模具結(jié)構(gòu)尺寸確定后，可對(duì)壓力機(jī)的閉合高度，模具安裝尺寸進(jìn)行校核。 表3.1 壓力機(jī)參數(shù) 公稱(chēng)壓力/kN 400 滑塊行程/mm 100 滑塊行程次數(shù)/ 次/min 80 最大閉合高度/mm 400 工作臺(tái)尺寸：前后/mm 420 工作臺(tái)尺寸：左右/mm 630 墊板尺寸：厚度/mm 40 模柄孔尺寸：直徑/mm 50 模柄孔尺寸：深度/mm 70 3.2 壓力中心的計(jì)算 模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn)。為了保證壓力機(jī)和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心線相重合。否則，沖壓時(shí)滑塊就會(huì)承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具導(dǎo)向部分不正常的磨損，還會(huì)使合理間隙得不到保證，從而影響制件質(zhì)量和降低模具壽命甚至損壞模具。在實(shí)際生產(chǎn)中，可能會(huì)出現(xiàn)由于沖件的形狀特殊或排樣特殊，從模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造考慮不宜使壓力中心與模柄中心線相重合的情況，這時(shí)應(yīng)注意使壓力中心的偏離不致超出所選用壓力機(jī)允許的范圍。 壓力中心的計(jì)算相對(duì)復(fù)雜，因此我采用了AutoCAD來(lái)計(jì)算壓力中心的方法。先將沖壓區(qū)域變成面域，再通過(guò)“massprop”命令得出相關(guān)屬性如果3.1所示。 圖3.1 AutoCAD計(jì)算壓力中心 壓力中心的計(jì)算相對(duì)復(fù)雜，因此我采用了AutoCAD來(lái)計(jì)算壓力中心的方法。先將沖壓區(qū)域變成面域，再通過(guò)“massprop”命令得出相關(guān)屬性如果3.1所示。然后通過(guò)質(zhì)心坐標(biāo)確定模具的壓力中心。結(jié)果如圖3.2所示。 圖3.2 壓力中心 第4章 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇 4.1 定位方式及定位零件 4.1.1 導(dǎo)料板的選用 導(dǎo)料板的作用：引導(dǎo)條料或帶料進(jìn)入模具（凹模）的板狀導(dǎo)向零件。在本套模具中，我設(shè)計(jì)采用選用分離式的導(dǎo)料板，外形尺寸縱向長(zhǎng)度有凹模長(zhǎng)度決定。 4.1.2 定距側(cè)刃的選用 定距側(cè)刃的作用：采用沖裁級(jí)進(jìn)模沖裁時(shí)，先在條料的側(cè)邊沖切一定形狀的缺口，條料送進(jìn)步距就以缺口定距。 在本套模具中，由于制件兩道工序之間的距離相對(duì)較大，步距與兩個(gè)制件的距離一致，即為34.7mm.采用單側(cè)刃，提高制件的精度。 側(cè)刃的的結(jié)構(gòu)如圖4.1所示，這種側(cè)刃所產(chǎn)生的毛刺處在側(cè)刃齒形沖出的寬缺 口中，對(duì)定距精度沒(méi)有影響，定距精度較高。 圖4.1 壓力中心 側(cè)刃的制造公差按h6確定，帶側(cè)刃的模具，一般都在側(cè)刃孔旁的導(dǎo)料板上裝 有擋塊，以減輕導(dǎo)料板對(duì)擋料臺(tái)階的磨損。 4.2 導(dǎo)正銷(xiāo) 由于該零件雙側(cè)彎曲的特殊結(jié)構(gòu)，為保證兩面彎曲正常進(jìn)行，且能正常在凹模面上進(jìn)行倒料，故在設(shè)計(jì)模具時(shí)我采用了托料釘進(jìn)行抬料。由于模具結(jié)構(gòu)的限制只能將抬料釘布置在中央，故限制了安放導(dǎo)正銷(xiāo)的位置已經(jīng)導(dǎo)致孔的沖裁，因此在此套模具中不采用導(dǎo)正銷(xiāo)的設(shè)計(jì)。 4.3 托料釘 在沖壓模具中，可以起到抬起板料的結(jié)構(gòu)有托料釘，托料管和托料塊三種。托起的高度一般應(yīng)使條料最低部位高出凹模表面1.5mm~2mm，同時(shí)應(yīng)使被托起的條料上平面低于剛性卸料板下平面(2~3)t左右，這樣才能使條料送進(jìn)順利。托料釘?shù)膬?yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)托料具體情況布置，托料效果好，凡是托料力不大的情況都可采用壓縮彈簧作托料力源。托料釘通常用圓柱形，但也可用方形（在送料方向帶有斜度）。托料釘經(jīng)常是成偶數(shù)使用，其正確位置應(yīng)設(shè)置在條料上沒(méi)有較大的孔和成形部位下方。對(duì)于剛性差的條料應(yīng)采用托料塊托料，以免條料變形。托料管設(shè)在有導(dǎo)正孔的位置進(jìn)行托料，它與導(dǎo)正銷(xiāo)配合（H7/h6），管孔起導(dǎo)正孔作用，適用于薄料。這些形式的托料裝置常與導(dǎo)料板組成托料導(dǎo)向裝置。 由于該零件雙側(cè)彎曲的特殊結(jié)構(gòu)，在R31.8的彎曲成型完成的同時(shí)如果想R2的彎曲成型也能進(jìn)行，則在進(jìn)行R31.8的成型時(shí)至少要產(chǎn)生10mm的高度差。以保證兩個(gè)彎曲能夠同時(shí)成型。再進(jìn)行了分析以及資料的查閱后，為了保證模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成型效果好，我選擇了托料釘?shù)脑O(shè)計(jì)，如圖4.2。 圖4.2 托料釘 圖4.3 壓料桿 在對(duì)應(yīng)的凸模位置，采用B型圓形凸模加工后，起到一個(gè)下壓的作用。如圖4.3。 4.4 卸料裝置的選用 卸料裝置分為三種：1固定卸料，2彈性卸料，3剛性卸料。 固定卸料具有卸料力大，卸料可靠，無(wú)壓料作用等特點(diǎn)。 彈性卸料具有兼卸料及壓料作用，沖件質(zhì)量較好，平直度較高等特點(diǎn)。 剛性卸料具有卸料力大，卸料板與凹模間距較大等特點(diǎn)。 對(duì)于本沖裁，落料級(jí)進(jìn)模，已選用最簡(jiǎn)單的卸料裝置，即彈壓卸料裝置，彈壓卸料板既起卸料作用也起壓料作用，所以沖件直平度較高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便易于制造。節(jié)約成本。在沖裁前將板料壓平，防止沖裁件翹曲。如圖4.4所示。 圖4.4 彈性卸料板 4.5 始用擋料銷(xiāo) 為了保證首件沖裁的正確定距，采用始用擋料銷(xiāo)，采用使用擋料銷(xiāo)的目的是為了提高材料利用率。對(duì)于批量生產(chǎn)尤其重要。如圖4.5所示。 圖4.5 始用擋料銷(xiāo) 第5章 模架的結(jié)構(gòu)形式的和相關(guān)尺寸 5.1 模架的結(jié)構(gòu)形式 模架是模具的主體結(jié)構(gòu)，他是連接冷沖模具工作零件的部件，所以選用模架相當(dāng)重要，根據(jù)落料模的要求，要求操作方便，且偏移力不大，選擇模架結(jié)構(gòu)時(shí)要根據(jù)工件的受力變形特點(diǎn)，坯件定位，出件方式，材料的送進(jìn)方向，導(dǎo)柱受力狀態(tài)，操作是否方便等方進(jìn)行綜合考慮。故依據(jù)JB/T8050-1999標(biāo)準(zhǔn)，選用兩導(dǎo)柱后置的模座結(jié)構(gòu)如圖5.1所示。沖模的主要零件都是通過(guò)螺釘、銷(xiāo)釘連接到模架上，構(gòu)成一幅完整的沖模結(jié)構(gòu)方可使用。 圖5.1 后側(cè)導(dǎo)柱模架 5.2 模具的相關(guān)尺寸 首先由排樣圖確定沖裁板料的最大尺寸b和l，再根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 L = l + 2c;B = b + 2c 。分別得出模具在長(zhǎng)寬方向的大致尺寸如圖5.2所示。經(jīng)測(cè)量 l = 328, b = 128. 查設(shè)計(jì)手冊(cè)得到c = 50. 因此確定 L = 428，B = 228. 查設(shè)計(jì)手冊(cè)確定模架尺寸，選擇模具周界400 x 250的模架，其余零件均可查表獲得。 圖5.2 模具尺寸計(jì)算示意圖 第6章 模具工作零件設(shè)計(jì) 6.1 凸凹模間隙確定 6.1.1 沖裁間隙的選擇 沖裁間隙指凸、凹模刃口間隙的距離。沖裁間隙是沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)中的重要參數(shù)，它直接影響沖裁件的質(zhì)量、模具壽命和力能的消耗，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況和需要合理的選用。沖裁間隙有單面間隙和雙面間隙之分。根據(jù)沖裁件尺寸精度、剪切質(zhì)量、模具壽命和力能消耗等主要因素，將金屬材料沖裁間隙分成三種類(lèi)型[3]：Ⅰ類(lèi)（小間隙），Ⅱ類(lèi)（中等間隙），Ⅲ類(lèi)（大間隙）。 6.1.2 沖裁間隙對(duì)沖裁件的影響 1、間隙過(guò)小時(shí)，由凹模刃口處產(chǎn)生的裂紋在繼續(xù)加壓的情況下將產(chǎn)生二次剪切，繼而被擠入凹模。這樣，制件端面中部留下撕裂面，而兩頭出現(xiàn)光亮帶，在端面出現(xiàn)擠長(zhǎng)的毛刺。毛刺雖長(zhǎng)單易去除，只要中間撕裂不是很深，仍可用。 2、間隙過(guò)大時(shí)，材料的彎曲與拉伸增大，拉伸應(yīng)力增大，材料容易被撕裂，使制件的光亮代減小，圓角與斷裂都增大，毛刺大而厚，難去除。所以隨著間隙的增大，制件的斷裂面的傾斜度的增大，毛刺增高。 6.1.3 沖裁間隙對(duì)尺寸精度的影響 沖裁件的尺寸精度是指沖裁件的實(shí)際尺寸與公差尺寸的差值。這個(gè)差值包含兩個(gè)方面的偏差，一是沖裁件相對(duì)于凸?；虬寄３叽绲钠?，一是模具本身的制造偏差。其中凸、凹模間隙是影響凸?；虬寄３叽绲钠畹闹饕蛩亍? 當(dāng)凸、凹模的間隙較大時(shí)，材料所受拉伸作用增大。沖裁完后，材料的彈性恢復(fù)使落料尺寸小于凹模尺寸，沖孔孔徑大于凸模直徑。此時(shí)穹彎的彈性恢復(fù)方向與其相反，鼓薄板沖裁時(shí)制件尺寸偏差減小。在間隙較小時(shí)，由于材料受凸、凹模擠壓力大，故沖裁完后，材料的彈性恢復(fù)使落料件尺寸增大，沖孔孔徑減小。 6.1.4 沖裁間隙對(duì)沖裁力的影響 隨著間隙的增大，材料所受的拉力增大，材料容易斷裂分離，因此沖裁力減小。但是繼續(xù)增大間隙時(shí)，會(huì)因從凸、凹模刃口處產(chǎn)生的裂紋不重合，沖裁力減小。 由于間隙的增大，使沖裁件的光亮面變小，落料尺寸小于凹模尺寸，沖孔尺寸大于凸模尺寸，因而使卸料力、推件力或頂件力也隨之減小。但是，間隙繼續(xù)增大時(shí)，因?yàn)槊淘龃螅鹦读狭?、頂件力也迅速增大? 6.1.5 沖裁間隙對(duì)模具壽命的影響 沖裁模具的壽命通常以保證獲得合格產(chǎn)品時(shí)的沖裁次數(shù)來(lái)表示。沖裁過(guò)程中模具的失效形式一般有：磨損、變形、崩刃和凹模刃口漲裂四種。 間隙增大時(shí)可使沖裁力、卸料力等減小，因而模具的磨損也減小；但當(dāng)間隙繼續(xù)增大時(shí)，卸料力增加，又影響模具磨損，一般間隙為（10%--15%）t時(shí)磨損最小模具壽命較高。間隙小時(shí)，落料件梗塞在凹模洞口的漲裂力也大。 6.1.6 合理確定沖裁間隙的理論依據(jù) 由以上分析可見(jiàn)，凸、凹模對(duì)沖裁件質(zhì)量、沖裁力、模具壽命等都有很大的影響。因此，在設(shè)計(jì)和制造模具時(shí)有一個(gè)合理的間隙值，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量好，尺寸精度高，所需沖裁力小，模具壽命高。生產(chǎn)中常選用一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙。這個(gè)范圍的最小值稱(chēng)為最小合理間隙,最大值稱(chēng)為最大合理間隙。設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)采用最小合理間隙值。 確定合理間隙的理論根據(jù)是以凸、凹模刃口處產(chǎn)生的裂紋相重合為依據(jù)。可以計(jì)算得到合理間隙值，計(jì)算公式如下： Z=2t(1- )tanβ 由上式可看出，間隙z與材料厚度t、相對(duì)切入深度/t及破裂角β有關(guān)。對(duì)硬而脆的材料， /t有較小值時(shí)，則合理間隙值較大。對(duì)軟而韌的材料，/t有較大值，則合理間隙值較小。板厚越大，合理間隙越大。 由于理論計(jì)算在生產(chǎn)中不便使用，故目前廣泛使用的是經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 6.1.7 合理沖裁間隙的選擇 表6.1沖裁模較大單面間隙（部分）[8] 材料 厚度 08、10、35、09Mn、Q235、B3 Q235 40、50 65Mn 最小值 最大值 最小值 最大值 最小值 最大值 最小值 最大值 0.5 0.020 0.030 0.020 0.030 0.020 0.030 0.020 0.030 0.6 0.024 0.036 0.024 0.036 0.024 0.036 0.024 0.036 0.8 0.036 0.052 0.036 0.052 0.036 0.052 0.036 0.052 0.9 0.045 0.063 0.045 0.063 0.045 0.063 0.045 0.063 1.0 0.050 0.070 0.050 0.070 0.050 0.070 0.0450 0.063 1.2 0.063 0.090 0.066 0.090 0.066 0.090 1.5 0.066 0.120 0.085 0.120 0.085 0.120 2.0 0.123 0.180 0.130 0.190 0.130 0.190 間隙的選擇可以按照如下原則：對(duì)于斷面垂直度與尺寸公差要求較高的工件，選擇較小的合理間隙值。這時(shí)沖裁力與模具壽命作為次要因素來(lái)考慮。對(duì)于斷面垂直度與尺寸公差要求的前提下，應(yīng)以降低沖裁力、提高模具壽命為主，采用較大的合理間隙值。 部分沖裁件的單面間隙值見(jiàn)表6.1。 由表格可知，此復(fù)合模的最小單面間隙為=0.18 mm，最大單面間隙=0.25mm。 6.2 凸凹模的外形尺寸 沖裁剪的尺寸精度主要取決于模具刃口的尺寸精度，合理間隙的數(shù)值也必須靠模具刃口的尺寸及公差來(lái)保證。正確確定模具刃口尺寸及公差，將會(huì)直接影響到?jīng)_裁產(chǎn)生的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，因此它是設(shè)計(jì)沖裁模的主要任務(wù)之一。 6.2.1 凸凹模刃口尺寸計(jì)算的原則 在計(jì)算刃口尺寸時(shí)，應(yīng)按落料和沖孔兩種情況分別考慮，其原則如下。 （1） 落料時(shí)，應(yīng)以凹模刃口尺寸為基準(zhǔn)。凹模的基本尺寸取落料件尺寸公差范圍內(nèi)的較小尺寸。凸模的基本尺寸則是用凹模的基本尺寸減去最小合理間隙。 （2） 沖孔時(shí)，應(yīng)以凸模尺寸為基準(zhǔn)。凸模基本尺寸取沖件孔尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸。凹模的基本尺寸則是用凸模的基本尺寸加上最小合理間隙。 （3） 凸凹模刃口的制造公差應(yīng)根據(jù)沖裁件的尺寸公差和凸凹模的加工方法來(lái)確定，既要保證沖裁間隙要求并沖出合格的零件，又要便于模具加工。 （4） 根據(jù)工件尺寸公差的要求，確定模具刃口尺寸的公差等級(jí)。一般取比工件精度高2~3級(jí)的精度，考慮到凹模比凸模的加工稍難，凹模比凸模低一級(jí)。 6.2.2 凸凹模刃口尺寸的計(jì)算方法 凸凹模刃口尺寸的計(jì)算方法與加工方法有關(guān)，可分為兩類(lèi)。 （1） 凸凹模分別加工時(shí)的計(jì)算法：凸凹模分別加工時(shí)要求分別計(jì)算出凸模和凹模的刃口尺寸及公差，并標(biāo)注在凹凸模的設(shè)計(jì)圖樣上。這種加工的優(yōu)點(diǎn)是凹凸模具有互換性，便于成批制造。但由于受沖裁間隙的限制，要求凹凸模的制造公差較小，所以這種加工方法主要適用于簡(jiǎn)單規(guī)則形狀（圓形，方形或矩形）的沖件。 （2） 凹凸模配作加工時(shí)的計(jì)算法：凹凸模配作加工的特點(diǎn)是模具的間隙有配作保證，工藝比較簡(jiǎn)單，不必校核的條件，并且還可以放大基準(zhǔn)件的制造公差（一般可取沖壓件公差的1/4），從而使制造比較容易，因此目前一般工廠常常采用此種方法，而且該方法特別適用于沖裁薄板件（因?yàn)楹苄。┖蛷?fù)雜形狀見(jiàn)的沖模加工。 6.2.3 凸凹模刃口尺寸具體計(jì)算 綜上所述，在本次沖壓模具的設(shè)計(jì)中，我采用凸凹模配作加工的計(jì)算方法來(lái)。 沖裁尺寸如6.1所示（橢圓孔具體尺寸由于需要由實(shí)驗(yàn)來(lái)確定，故此處不進(jìn)行計(jì)算）： 圖6.1 沖裁尺寸 由于此為沖孔工藝（計(jì)算凸模尺寸再配作凹模） 1）A類(lèi)尺寸：即凸模磨損后凸模尺寸會(huì)變大的尺寸 R2 13.34mm 5.64mm R12 由公式 公式中Ad為凹模刃口尺寸， A為工件尺寸，x為摩擦系數(shù)(由板料厚度和公差決定)，Δ為零件的工差（IT14）。 計(jì)算結(jié)果如表6.2所示。 表6.2沖孔凸模A類(lèi)尺寸計(jì)算 基本尺寸 落料件尺寸 計(jì)算過(guò)程 結(jié)果 5.64mm 5.640-0.3 （5.64 - 0.3 x 0.75)+0.080 5.42+0.080 13.34mm 13.340-0.43 （13.34 - 0.43 x 0.75)+0.130 13.02+0.130 R12 120-0.43 （12 - 0.43 x 0.75)+0.110 11.68+0.110 R2 20-0.25 （2 - 0.25 x 0.75)+0.060 1.81+0.060 2）B類(lèi)尺寸：即凸模磨損后凸模尺寸會(huì)變小的尺寸 2mm 由公式 公式中Bd為凹模刃口尺寸， B為工件尺寸，x為摩擦系數(shù)(由板料厚度和公差決定)，Δ為零件的工差（IT14）。 計(jì)算結(jié)果如表6.3所示： 表6.2沖孔凸模B類(lèi)尺寸計(jì)算 基本尺寸 落料件尺寸 計(jì)算過(guò)程 結(jié)果 5mm 5+0.30 （5 + 0.3 x 0.75)0-0.08 5.220-0.08 14.81mm 14.81+0.430 （14.81 + 0.43 x 0.75)0-0.11 15.130-0.11 10mm 10+0.430 （10 + 0.43 x 0.5)0-0.11 10.220-0.11 18.54mm 18.54+0.430 （18.54 + 0.43 x 0.5)0-0.11 18.760-0.11 40.65mm 40.65+0.620 （40.65 + 0.62 x 0.5)0-0.15 40.960-0.15 51.15mm 51.15+0.740 （51.15 + 0.74 x 0.5)0-0.19 51.520-0.19 4mm 4+0.30 （4 + 0.3 x 0.75)0-0.08 4.220-0.08 2mm 2+0.250 （2 + 0.25 x 0.75)0-0.06 2.190-0.06 34.7mm 34.7+0.620 （34.7 + 0.62 x 0.5)0-0.15 35.010-0.15 3）C類(lèi)尺寸：即凸模磨損后不變的尺寸 1mm 20.68mm 13.34mm 取其零件尺寸為10.12mm 20.680.26 由公式 公式中Cd為凸模刃口尺寸， C為工件尺寸，Δ為零件的工差（IT14）。 計(jì)算結(jié)果如下： 1mm 10.12 C = 10.03 20.68mm 20.680.26 C = 20.680.07 6.3 凸凹模長(zhǎng)度計(jì)算 凸模長(zhǎng)度L = 凸模固定板厚度 + 卸料板厚度 + 彈簧預(yù)壓后的長(zhǎng)度 由此公式得出凸模長(zhǎng)度為105mm。如果6.2所示。 凹模為了便于排料選擇設(shè)計(jì)為通孔，結(jié)果如圖6.3所示。凹模厚度由公式 H = k1k2 公式中k1k2為系數(shù)，查表得分別為1.3,1.6 F沖 = 283KN，因此可得出凹模厚度為60mm。 圖6.2 凸模長(zhǎng)度計(jì)算示意圖 圖6.3 凹模長(zhǎng)度計(jì)算示意圖 6.4 彎曲壓包模設(shè)計(jì)計(jì)算 彎曲和壓包模在長(zhǎng)度方向上與沖裁凸模有10mm的長(zhǎng)度差如圖6.4所示，這個(gè)是因?yàn)榭紤]到雙向彎曲而設(shè)計(jì)的10mm的抬料，因此需將彎曲凸模和壓包凸模的長(zhǎng)度減小10mm,此外在生產(chǎn)中應(yīng)給予兩個(gè)工件長(zhǎng)度方向上負(fù)公差以保證成型順利進(jìn)行。 圖6.4 彎曲凸模長(zhǎng)度計(jì)算示意圖 6.5 凸凹模的固定方式 6.5.1 凸模的固定方式 沖孔的凸模，按照如圖所示的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)院凸模結(jié)構(gòu)及固定形式，凸模與固定板的配合h7/m6的配合[9]（如圖6.5） 圖6.5 圓形凸模固定方式 對(duì)于制件外形的凸模，屬于異型，為使凸模加工方便，異型凸模做成斷面，成為直通式。其固定方式采用鉚釘固定（如圖6.6），也可以采用低熔點(diǎn)的合金或粘接劑固定[10]。 圖6.6 異形凸模固定方式 對(duì)于彎曲凸模的固定方式，我采用了掛臺(tái)加上螺栓鎖緊的固定方式，如圖6.7所示。 圖6.7 彎曲凸模固定方式 6.5.2 凹模的固定方式 由于凹模設(shè)計(jì)為兩塊整體式凹模，因此采用銷(xiāo)釘導(dǎo)柱螺栓鎖緊的方式固定即可，如圖6.8所示。 圖6.8 模固定方式 第7章 壓力機(jī)校核 7.1 公稱(chēng)壓力 根據(jù)公稱(chēng)壓力的選取壓力機(jī)型號(hào)為JA31—40A,它的壓力為400KN>283KN x 1.3,所以壓力得以校核; 7.2 形成次數(shù) 行程次數(shù)為105次/min.因?yàn)樯a(chǎn)批量為中批量,又是手工送料,不能太快,因此是得以校核. 7.3 工作臺(tái)面尺寸 根據(jù)下模座LB=400mm250mm,且每邊留出60~100mm,即L1B1=520mm370mm,而壓力機(jī)的工作臺(tái)面L2B2=630mm420mm，故符合要求,得以校核; 7.4 閉合高度 由壓力機(jī)型號(hào)知Hmax=400mm M=100 H1=40 Hmin=Hmax–M= 400-100=300 (M為閉合高度調(diào)節(jié)量/mm,H1為墊板厚度/mm) 由公式得:( Hmax–H1)-5≥H≥( Hmin–H1)+10,得 (400–40)-5≥333-20≥(300–40)+10 即 355≥313≥270 ,所以所選壓力機(jī)合適,即壓力機(jī)得以校核. 第8章 模具的安裝調(diào)整和安全措施 8.1 壓力機(jī)的安裝調(diào)整 在壓力機(jī)上安裝、調(diào)整是一件很重要的工作，沖模安裝和調(diào)整不好，輕則造成沖件報(bào)廢，重則威脅人身和設(shè)備的安全。 沖模安裝的一般注意事項(xiàng)； （1） 調(diào)整工作臺(tái)，準(zhǔn)備工具，材料圖紙，模具 （2） 關(guān)閉壓力機(jī)電源開(kāi)關(guān)。 （3） 給壓力注油，和上讓壓力機(jī)空轉(zhuǎn)，觀察設(shè)備的運(yùn)行狀況。 （4） 檢查壓力機(jī)上的打料裝置，應(yīng)將打料螺釘調(diào)整到最高，以免調(diào)整壓力機(jī)閉合高度是在折彎。 （5） 檢查壓力機(jī)和沖模的閉合高度。 （6） 沖模前，應(yīng)將上下模座和滑塊地賣(mài)弄的油污揩拭干凈，并檢查無(wú)異物。 8.2 沖壓工作的安全措施 目前，許多企業(yè)在利用沖壓方法加工生產(chǎn)時(shí)，仍舊沿用著簡(jiǎn)單的手工作業(yè)方法，即用手直接在模腔內(nèi)裝取零件，而且，大量的沖壓設(shè)備都擔(dān)負(fù)著多種產(chǎn)品或多種工序的制造任務(wù)。在這種情況下，如果沖壓設(shè)備和模具沒(méi)有安全防護(hù)裝置，就極易發(fā)生傷手事故。所以，在沖壓生產(chǎn)中加強(qiáng)安全防護(hù)、安全管理和提高機(jī)械化程度，是防止事故發(fā)生的一項(xiàng)重要任務(wù)防止沖壓事故的預(yù)防措施有多種。首先必須加強(qiáng)安全管理措施，其次是采取安全技術(shù)措施，二者缺一不可。 結(jié) 論 經(jīng)過(guò)近不懈的努力我的畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒(méi)有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺(jué)得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這些年來(lái)所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過(guò)這次做課程設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。課程設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。 剛拿到課題的時(shí)候，自己完全不知道從哪里入手，在老師的耐心指導(dǎo)下,總算了解了設(shè)計(jì)的流程,怎么樣去完成任務(wù)書(shū)和在設(shè)計(jì)中要注意的問(wèn)題與解決方案,比如,成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,凹模采用組合式可以簡(jiǎn)化復(fù)雜的機(jī)加工藝,有利于模具成型零件的熱處理和模具的修復(fù)；圖紙的明細(xì)表中應(yīng)有零件的材料、規(guī)格、數(shù)量、備注等一些內(nèi)容；開(kāi)模次序的確定,并采用相應(yīng)機(jī)構(gòu)來(lái)確保這種開(kāi)模次序的實(shí)現(xiàn)。 在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過(guò)應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。 在此要感謝老師對(duì)我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我提出了許多不足。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)輔助軟件等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。 雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。 參考文獻(xiàn) [1] 曾霞文 徐政坤主編.冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì).長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，2006:33-34 [2] 王 芳主編.冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999:78 [3] 梁耀能主編.工程材料及加工工程.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001:72-74/193 [4] 張秉璋編著 板材沖壓模具設(shè)計(jì) 1997年 第一版 西北工業(yè)大學(xué)出版社 :189 [5]肖景容，姜奎華主編 沖壓工藝學(xué) 2002 年 第一版 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三年的學(xué)習(xí)，我對(duì)模具設(shè)計(jì)與制造有了深刻的認(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)，就拿塑料模來(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)。 感謝我的導(dǎo)師朱亨榮老師，他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪。 感謝我的朱老師，這片論文的每個(gè)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)和每個(gè)數(shù)據(jù)，都離不開(kāi)你的細(xì)心指導(dǎo)。而你開(kāi)朗的個(gè)性和寬容的態(tài)度，幫助我能夠很快的融入我們這個(gè)新的實(shí)驗(yàn)室。 有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意！ 學(xué)生簽名：焦鳳飛 日 期：2013年5月26日 -------- 歡迎下載資料，下面是附帶送個(gè)人簡(jiǎn)歷資料用不了的話可以自己編輯刪除，謝謝！下面黃顏色背景資料下載后可以編輯刪除 X X X 個(gè) 人 簡(jiǎn) 歷 個(gè)人資料 姓 名：xxxx 婚姻狀況：未婚 照片 出 生：1987-06-24 政治面貌:團(tuán)員 性 別：男 民 族：漢 學(xué) 位：本科 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