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I 摘要 在本設(shè)計(jì)中 我的題目是彈簧片的沖壓模具設(shè)計(jì) 通過(guò)分析我們發(fā)現(xiàn) 彈簧片是一 個(gè)落料沖孔彎曲相結(jié)合的彎曲件 上面有 1 個(gè)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(lái)完成 還有 1 次彎曲工序 通過(guò)這個(gè)模具的設(shè)計(jì) 將是對(duì)我大學(xué)學(xué) 習(xí)的一個(gè)重要的考核 設(shè)計(jì)過(guò)程中 首先我們要對(duì)彈簧片的結(jié)構(gòu)性 材料進(jìn)行分析 選擇合適的方式進(jìn)行 生產(chǎn) 材料的分析來(lái)確定工件是否適合生產(chǎn) 之后要通過(guò)工件的厚度來(lái)確定工件排樣圖 的搭邊 然后計(jì)算排樣圖的材料利用率 接下來(lái)就是進(jìn)行沖壓力的計(jì)算 通過(guò)計(jì)算沖壓力選擇合適的沖壓設(shè)備 模具刃口的 計(jì)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(jì)算后 就是模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 先進(jìn)行凹模外形尺寸的計(jì)算的通過(guò)凹模的 外形尺寸來(lái)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(biāo)準(zhǔn)件 最 終完成模具的設(shè)計(jì) 關(guān)鍵詞 級(jí)進(jìn)模 沖壓工藝 模具設(shè)計(jì) 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(kāi) 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(lèi)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(dǎo)向方式的選擇 6 第五章 工藝參數(shù)計(jì)算 7 5 1 排樣方式的選擇 7 5 1 1 排樣及搭邊值的計(jì)算 7 5 1 2 步距的計(jì)算 7 5 1 3 條料寬度的確定 7 5 1 4 材料利用率的計(jì)算 8 5 2 沖壓力的計(jì)算 8 5 2 1 沖裁力的計(jì)算 8 5 2 2 彎曲力的計(jì)算 9 5 2 3 卸料力與推件力的計(jì)算 9 5 2 4 總沖壓力的計(jì)算 10 5 3 壓力機(jī)噸位選擇 10 第六章 刃口尺寸計(jì)算 11 6 1 沖裁間隙的確定 11 6 2 刃口尺寸的計(jì)算及依據(jù)與法則 11 6 3 彎曲刃口尺寸計(jì)算 12 第七章 模具主要零部件設(shè)計(jì) 14 7 1 凹模設(shè)計(jì) 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(shè)計(jì) 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(qiáng)度校核 16 7 3 卸料板的設(shè)計(jì) 17 7 3 1 卸料板外型設(shè)計(jì) 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(shè)計(jì) 17 7 5 墊板的設(shè)計(jì) 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(shè)備的校核與選定 19 8 1 沖壓設(shè)備的校核 19 8 2 沖壓設(shè)備的選用 19 總 結(jié) 20 致謝 21 參考文獻(xiàn) 22 1 第一章 前言 沖壓模具 簡(jiǎn)稱(chēng)模具 上的金屬板沖壓得到的滿(mǎn)足要求的產(chǎn)品 模具的設(shè)計(jì)應(yīng)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(zhǔn)確 模 具運(yùn)動(dòng)需要指導(dǎo) 對(duì)模具零件加工設(shè)備簡(jiǎn)單 使用標(biāo)準(zhǔn)組件盡可能 減少模具的制造周 期 降低模具成本 應(yīng)根據(jù)連接部分 為了滿(mǎn)足安裝和管理需求 因?yàn)?CAE 技術(shù)已經(jīng)很長(zhǎng)一段時(shí)間 現(xiàn)在已經(jīng)非常完美 原來(lái)傳統(tǒng)的沖壓設(shè)計(jì)分析過(guò)渡到 有限元分析和計(jì)算機(jī)仿真分析 并逐步完成轉(zhuǎn)換到優(yōu)化設(shè)計(jì) 輔助設(shè)計(jì)沖裁時(shí)空白的設(shè)計(jì) 利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)可以?xún)?yōu)化布局的設(shè)計(jì)或畫(huà)一個(gè)空白 現(xiàn)在出現(xiàn)了很多特種的模具 不但能滿(mǎn)足小批量生產(chǎn) 同時(shí)大批量也能夠滿(mǎn)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(duì)強(qiáng)度比較 高的鋼板如何提高強(qiáng)度 對(duì)于汽車(chē)覆蓋件生產(chǎn)方面的使用 可以降低輕度 對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng) 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(mǎn)足小批量生產(chǎn) 也可以滿(mǎn)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(qiáng)度鋼板 如何提高汽車(chē)生產(chǎn)使用覆蓋部分 的強(qiáng)度 可以減少?gòu)?qiáng)度 對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度大大增強(qiáng)的作用 本次設(shè)計(jì)是彈簧片沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 工件材料是黃銅 牌號(hào)為H62 鋼 工件的厚 度為0 5毫米 首先 設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)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(jiǎn)單 同時(shí)保證使用壽命長(zhǎng) 這樣才能保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定 操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn) 沖 裁精度IT14 可以采用一般的下料 簡(jiǎn)單的形狀 對(duì)稱(chēng)性 為了便于模具加工 有利于材 料的利用布局 級(jí)進(jìn)模能夠采用一副模具完成多個(gè)工序 將多個(gè)工序集中到一副模具上 模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜 但是生產(chǎn)率高 能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn) 復(fù)合模的使用 沖裁工件尺寸 精度高 工件平整 同軸 對(duì)稱(chēng)性和位置誤差小 一下子就可以在兩個(gè)或兩個(gè)以上工序 完成 大大提高了生產(chǎn)效率 但對(duì)模具制造精度高 因?yàn)閺?fù)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(fù)雜 模具強(qiáng)度 剛度 可靠性將下降 但在動(dòng)作要求的零件 不互相干擾 準(zhǔn)確可靠 因此 提高模具的制造成本 制造周期比較長(zhǎng) 維修以及單工 序模簡(jiǎn)單 在一般情況下 由于大量生產(chǎn) 備件的要求比較高 級(jí)進(jìn)模具的選擇會(huì)更好 2 第二章 彈簧片工藝分析 圖 2 1 零件簡(jiǎn)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(mǎn)足生產(chǎn)的需要 通過(guò)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(duì)比較簡(jiǎn)化 外形為直線(xiàn)和曲線(xiàn)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(guò)綜合的分析 該零件進(jìn)行沖裁生產(chǎn)能夠滿(mǎn)足實(shí)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(jì)算的時(shí)候 我們需要按實(shí)際的表格進(jìn)行 查表選取 所以尺寸公差由公差等級(jí)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(jiàn)零件公差等級(jí)表 公差等級(jí) 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(kāi) 彎曲部分的尺寸計(jì)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(kāi)料長(zhǎng)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(diǎn)劃線(xiàn)為中性層 中性層的長(zhǎng)度即為工件的展開(kāi)長(zhǎng)度 利用 cad 中測(cè)量工件 測(cè)得中性層的長(zhǎng)度為 49 即 工件的展開(kāi)長(zhǎng)度 L 49mm 毛坯圖如 2 3 所示 圖 2 3 毛坯展開(kāi)圖 5 第三章 沖裁方案的確定 通過(guò)對(duì)工件的分析 發(fā)現(xiàn)工件具有落料 沖孔 彎曲三個(gè)主要工序 其中彎曲又多 次彎曲 所以我們制定了一下三個(gè)生產(chǎn)方案 方案一 采用單工序模 首先進(jìn)行落料 然后沖孔 最后彎曲 彎曲又分為多處彎 曲 需要三個(gè)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(fù)合膜來(lái)完成 后面的彎曲工序需 要采用三個(gè)單工序的彎曲模來(lái)完成 方案三 使用級(jí)進(jìn)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(jìn)行沖壓彎曲 方案對(duì)比 方案一 模具結(jié)構(gòu)數(shù)量有多個(gè) 而且來(lái)回更換模具 導(dǎo)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(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn) 方案三 采用一副模具完成 級(jí)進(jìn)?？梢园鄠€(gè)工序 能夠順利完成 滿(mǎn)足工件 的生產(chǎn)要求 所以 綜上所述 使用級(jí)進(jìn)模的方案最好 不但可以滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)的需要 同時(shí)可 以實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn) 初步確定工件的生產(chǎn)工序?yàn)?側(cè)刃定距沖孔 切邊 切邊 彎曲 切斷 中間可以根據(jù)實(shí)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(lèi)型的選擇 通過(guò)工件的工藝分析 以及各個(gè)生產(chǎn)方案的對(duì)比 決定采用級(jí)進(jìn)模完成工件的生產(chǎn) 4 2 送料方式的選擇 為了實(shí)現(xiàn)工件的自動(dòng)化生產(chǎn) 工件的送料方式的選擇十分重要 在本次設(shè)計(jì)中 采 用自動(dòng)送料機(jī)構(gòu) 能夠滿(mǎn)足工件的自動(dòng)化生產(chǎn) 4 3 定位方式的選擇 模具采用的是帶料 我們?cè)O(shè)計(jì)中采用導(dǎo)料板來(lái)控制板料的送進(jìn) 沒(méi)有設(shè)置無(wú)側(cè)壓 靠自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)壓緊 控制毛坯布局的是側(cè)刃 并在送料過(guò)程中使用導(dǎo)正銷(xiāo)來(lái)完成定位 4 4 卸料 出件方式的選擇 因?yàn)楣ぜ虾駷?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(shí)還可以起到壓料的作用 4 5 導(dǎo)向方式的選擇 a b c d 圖 4 1 導(dǎo)柱模架 a 中間導(dǎo)柱 b 后側(cè)導(dǎo)柱 c 對(duì)角導(dǎo)柱 d 四導(dǎo)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(dǎo)柱的尺寸能 夠滿(mǎn)足尺寸的要求 所以在設(shè)計(jì)中我們采用導(dǎo)向精度滿(mǎn)足要求的后側(cè)導(dǎo)柱導(dǎo)向模架 后 側(cè)導(dǎo)柱主要采用左右送料 也可以采用前后送料 采用后側(cè)導(dǎo)柱模架 不但能保證工件 的正常生產(chǎn) 同時(shí)也能保證精度 所以選擇第 2 個(gè)方案最佳 7 8 第五章 工藝參數(shù)計(jì)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?gòu)U料 排樣 最后一種是無(wú)廢料排樣 但是因?yàn)槠?chē)閃光器支架精度要求不算低 根據(jù)實(shí)際的 需要可以采用有廢料的排樣方式 采用級(jí)進(jìn)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(jì)算 此次設(shè)計(jì)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(jì)算 沖壓過(guò)程中每次送料的時(shí)候 工件進(jìn)給的距離我們可以稱(chēng)之為布局 步距的大小計(jì) 算方式 我們可以選擇汽車(chē)閃光器直接的一個(gè)標(biāo)記點(diǎn) 然后送一個(gè)布局后 測(cè)量相鄰的 工件之間的距離是多少 這個(gè)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(jìn)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(jì)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(jì)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(jì)算 5 2 1 沖裁力的計(jì)算 沖裁力公式 或 5 3 FKLt bt 式中 彈簧片周邊長(zhǎng)度 mm L 材料厚度 mm t 10 材料抗減強(qiáng)度 MPa 系數(shù) 一般和模具刃口的磨損有關(guān)系 其他對(duì)這個(gè)因素有影響的因素還包括K 模具間隙的波動(dòng) 材料力學(xué)性能等 在一般設(shè)計(jì)的過(guò)程中我們?nèi)?1 3 K 材料的抗拉強(qiáng)度 一般情況下 材料的 取 b a1 3b 470bMPa 計(jì)算結(jié)果如下 第一工位 側(cè)刃切邊 沖裁周長(zhǎng)為 22 8mm 12 80 5390FmMPaN 第二工位 沖圓孔和切口形 周長(zhǎng)位 L 7 85 30 8 42 4 81 5mm 2 1483 75 第四工位 切斷 周長(zhǎng) 18mm 4180 530FPa 總的沖裁力 9418 72N 總 5 2 2 彎曲力的計(jì)算 由于零件的是起伏彎曲彎曲 計(jì)算的時(shí)候按照以下公式進(jìn)行 U 形工件計(jì)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(jì)算 選擇什么材料 以及毛坯的厚度和種類(lèi) 沖裁時(shí)候選擇間隙的尺寸都會(huì)影響卸料力 推件力以及頂出力的計(jì)算 另外還要考慮潤(rùn)滑等因素 我們正常都是通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì) 算 計(jì)算的時(shí)候選取如下公式計(jì)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(xiàn) 4 第 52K卸 推 頂 頁(yè)表 2 2 該模具采用的是彈性卸料板 廢料通過(guò)下方的漏料孔落下 推件力計(jì)算的時(shí)候按一 次卡住 10 個(gè)工件 帶入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得 11 5 8 F 總 沖 卸 推 通過(guò)查表得 0 45K卸推 通過(guò)計(jì)算得出卸料力和退料力 0 4521396041728FN 卸推 5 2 4 總沖壓力的計(jì)算 各個(gè)工位的總沖壓力如下 模具總沖壓力為模具各個(gè)工步的沖壓力總和 21349601728 534890FNNN 總 5 3 壓力機(jī)噸位選擇 本模具在沖裁過(guò)程中總的沖壓力 初步我們開(kāi)始選擇壓力機(jī)型號(hào)為 J23 F 總 10 壓力機(jī) 其技術(shù)參數(shù)主要如下 表 5 1 開(kāi)式壓力機(jī)規(guī)格及參數(shù) 型號(hào) J23 10 J23 25 J23 35 J23 40 J23 63 公稱(chēng)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(xiàn)至床身 距離 mm 180 200 200 250 260 工作臺(tái)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(jì)算 6 1 沖裁間隙的確定 根據(jù)實(shí)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(wú)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(jì)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(guò)計(jì)算 還求出合理的凸凹模的尺寸公 差和偏差 有兩種計(jì)算方法 第一種計(jì)算方式是凸模與凹模圖樣分別加工法計(jì)算 另一 種方法 就是采用配合法 就是計(jì)算出一個(gè)凸?；蛘甙寄５某叽?然后通過(guò)配合來(lái)加工 另外的對(duì)應(yīng)的尺寸 使用第二種算法 是凸凹模的加工變的簡(jiǎn)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^(guò)程中尺寸會(huì)不斷增大 第一類(lèi)尺寸 A 13 Aj Amax x 410 2 凹?；蛘咄鼓Ｔ谀＞吖ぷ鬟^(guò)程中尺寸會(huì)不斷減少 第一類(lèi)尺寸 B Bj Bmin x 41 3 凹?；蛘咄鼓Ｔ谀＞吖ぷ鬟^(guò)程中尺寸會(huì)不變化 第一類(lèi)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(jí)以上 x 1 工件精度 IT1 IT13 x 0 75 工件精度 IT14 x 0 5 因?yàn)楸竟ぜ叽缇鶠榛境叽?故按 IT14 級(jí)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(jì)算如表 6 2 表 6 2 工作零件刃口尺寸計(jì)算 6 3 彎曲刃口尺寸計(jì)算 彎曲模的刃口尺寸計(jì)算 尺寸類(lèi)型 公稱(chēng)尺寸 公式 計(jì)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(shí) V 形件的彎曲 確定間隙是個(gè)重要的問(wèn)題 因?yàn)槿绻x擇的間隙太小 摩擦 力比較大 就會(huì)導(dǎo)致彎曲力比較大 如果間隙過(guò)大 會(huì)導(dǎo)致工件的回彈比較明顯 而導(dǎo) 致工件的精度得不到保障 彎曲時(shí) 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(chēng)厚度 n 系數(shù) 與彈簧片的彎曲高度以及彎曲線(xiàn)長(zhǎng)度來(lái)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(jì)算的時(shí)候應(yīng)以凹 模未注 然后凸模進(jìn)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(shè)計(jì) 7 1 凹模設(shè)計(jì) 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(guò)工件的厚度來(lái)計(jì)算凹模的外形尺寸 凹模的外形計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)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(zhǎng) 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(zhǎng)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(jì)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(jì)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(zhǎng) 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(lǐng)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(lèi)型的刃口強(qiáng)度也十分的足夠 經(jīng)過(guò)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(shè)計(jì)中是模具設(shè)計(jì)的核心零件 而且也要靠凹模來(lái)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(huì)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(jí) 7 2 凸模的設(shè)計(jì) 7 2 1 凸模結(jié)構(gòu)的確定 凸模結(jié)構(gòu)我們?cè)O(shè)計(jì)為直柱形的 依靠臺(tái)階進(jìn)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(shí)際情況 凸模的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)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(zhǎng)度 附加長(zhǎng)度包括凸模的修磨量 凸模進(jìn)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(zhǎng)的壽命 并且在沖壓過(guò)程中 要持續(xù)的受到?jīng)_ 壓力 所以我們需要選擇強(qiáng)度和韌性都比較好的材料 所以我們選擇 Cr12 能很好的滿(mǎn) 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(shí)際需要 我們選擇使用 IT7 級(jí) 表面粗糙度為 Ra1 6um 7 2 5 凸模的強(qiáng)度校核 a 壓應(yīng)力校核計(jì)算 對(duì)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(qiáng)度 MPa 凸模材料的許用應(yīng)力 MPa 壓 由公式 4 7 4 8 可得 45 0236 5min d17 81inF 經(jīng)校核滿(mǎn)足要求設(shè)計(jì)合理 b 壓應(yīng)力校核計(jì)算 主要校核切斷凸模 4 10 壓 PF min 18 式中 凸模最小截?cái)嗝婷娣e minF2m 沖裁力 N P 凸模材料的許用應(yīng)力 MPa 壓 由公式 4 9 可得 6 28057min F 經(jīng)校核滿(mǎn)足要求設(shè)計(jì)合理 7 3 卸料板的設(shè)計(jì) 7 3 1 卸料板外型設(shè)計(jì) 在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中 通過(guò)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(shí)也完成了凸模導(dǎo)向 尤其是模具設(shè)計(jì)過(guò)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(jì)算出凹模的外形 也就確定了卸料板的 長(zhǎng)以及寬度 卸料板的厚度我們?cè)O(shè)計(jì)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(shí)還有對(duì)凸模保護(hù)的作用 所以強(qiáng)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(hào)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(dòng)小 性能較穩(wěn)定 設(shè)計(jì)成零件后 再經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理 具有良好的綜合力學(xué)性能 即具有較高的強(qiáng)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(jí) 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(jí) 表面粗糙度為 Ra1 6 一二螺釘孔和銷(xiāo) 導(dǎo)向銷(xiāo)定位功能 所以 IT7 級(jí)精度要求高 表面粗糙度 Ra3 2 7 4 固定板的設(shè)計(jì) 凸模固定板主要是固定凸模 保證凸模有足夠的強(qiáng)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(shè)計(jì) 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(dǎo)柱模架 導(dǎo)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(dǎo)柱模架比較合理 模具和導(dǎo)柱具體尺寸規(guī)格如下表 7 2 所示 表 7 2 模架組合 名 稱(chēng) 數(shù) 量 材 料 規(guī) 格 標(biāo) 準(zhǔn) 上模座 1 20HT1025m 285 1GBT 下模架 1 導(dǎo) 柱 1 20 1 6 導(dǎo) 套 1 20 3 7 7 2 模柄的選用 本次設(shè)計(jì)采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn) 使用壓入式模柄比較合適 模柄設(shè)計(jì)的原則 除了和壓 力機(jī)的直徑一致 同時(shí)還要保證長(zhǎng)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(guó)標(biāo)型號(hào) A30 JB T7646 3 1994 20 第八章 沖壓設(shè)備的校核與選定 8 1 沖壓設(shè)備的校核 模具閉合高度可以通過(guò)圖紙 將各個(gè)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(zhǎng)度 H 凹模厚度 h 沖孔凸模沖裁后進(jìn)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(jiàn)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(jī)型號(hào)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(shè)備的選用 根據(jù)模具閉合高度 沖裁力等 壓力機(jī)型號(hào)為 J23 10 能滿(mǎn)足各項(xiàng)要求 因此選取 J23 10 號(hào)壓力機(jī) 21 總 結(jié) 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅使自己的專(zhuān)業(yè)技能有所發(fā)揮 也因此能更為熟練 同時(shí)也鞏固了 我在大學(xué)階段所學(xué)到專(zhuān)業(yè)理論知識(shí) 讓我們對(duì)大學(xué)知識(shí)有個(gè)系統(tǒng)的總結(jié)和整理 在本次設(shè)計(jì)的過(guò)程中 遇到了很多不懂的問(wèn)題 每次遇到問(wèn)題都會(huì)找老師和同學(xué)進(jìn) 行商討 再加上自身堅(jiān)持不懈的努力 不斷查閱各種相關(guān)專(zhuān)業(yè)的書(shū)籍和資料 問(wèn)題也得 到了解決 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對(duì)模具設(shè)計(jì)有了一定的認(rèn)識(shí) 也讓我更為深入的體會(huì)到 模具作為 工業(yè)之母 的魅力 畢 業(yè)設(shè)計(jì)的目的主要是培養(yǎng)我們運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)和專(zhuān)業(yè)知 識(shí)來(lái)分析和解決模具設(shè)計(jì)中所出現(xiàn)的一系列問(wèn)題 本次的設(shè)計(jì)是幾年來(lái)學(xué)習(xí)過(guò)程中涵蓋 面最廣的一次設(shè)計(jì) 它不僅體現(xiàn)了我們對(duì)模具的設(shè)計(jì) 更重要的是對(duì)我們所學(xué)知識(shí)應(yīng)用 到了實(shí)踐 使我明白了在今后設(shè)計(jì)過(guò)程中的一般步驟和方法 正是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓學(xué)如逆水行舟 不進(jìn)則退的道理 更讓我知道了學(xué)習(xí)的重要性 這也讓我明白了無(wú)論以后我在何時(shí)何地 工作還是生活 我都要學(xué)會(huì)堅(jiān)持這樣一個(gè)學(xué)習(xí) 的過(guò)程 因?yàn)槲蚁嘈诺嗡┦?對(duì)我以后走上社會(huì)工作起到很大的幫助作用 22 致謝 時(shí)光荏苒 大學(xué)生活一轉(zhuǎn)眼就要結(jié)束了 回想大學(xué)期間的生活 我牢牢記著父母和老 師對(duì)我的期望 同時(shí)也努力學(xué)習(xí) 不辜負(fù)他們對(duì)我的期望 畢業(yè)在即 老師們因?yàn)槲覀兊漠厴I(yè)費(fèi)勁了心血 同學(xué)們都再一一的為畢業(yè)論文做準(zhǔn)備 由于自己的貪玩 專(zhuān)業(yè)上的知識(shí)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(bǔ)習(xí)為我解答我所不知道的知識(shí) 在他的幫助下我明白了本專(zhuān)業(yè)在日常生活的應(yīng)用 我懂得了理論和實(shí)踐的巧妙接合和運(yùn)用 自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)有了很大的提高 學(xué)會(huì)了在社 會(huì)上要嚴(yán)謹(jǐn)?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(cuò)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(guò)想到畢業(yè)后大家各奔同時(shí) 心里又有很多的不舍 在學(xué)校大家打打鬧鬧早就形成 了深厚的友誼 希望同學(xué)朋友們?cè)谝院蟮娜兆永?堅(jiān)守自己的信念 早日實(shí)現(xiàn)自己的遠(yuǎn) 大抱負(fù) 祝各位同胞們一切順利 此致 敬禮 23 參考文獻(xiàn) 1 沖壓手冊(cè) 第二版 機(jī)械工業(yè)出版社 1995 2 魏春雷 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 北京理工大學(xué)出版社 2009 8 3 傳寶編 冷沖壓及塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1993 4 何健編 防空落料沖孔翻邊成形復(fù)合模 桂林 模具工業(yè) 1992 5 互換性與技術(shù)測(cè)量 西安電子科技大學(xué)出版社 2006 6 張鼎承等編 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)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(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2001 2 9 姜奎華主編 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2003 6 10 謝建 杜東福 沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)技術(shù)問(wèn)答 上海 上海科學(xué)技術(shù)出版社 2005 11 付宏生 冷沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)制造 北京 化學(xué)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