818 密封件沖裁模設(shè)計(jì),密封件,沖裁模,設(shè)計(jì) 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)1濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題目 帆布?xì)庋鄣臎_壓模具設(shè)計(jì) 系別 機(jī)電系 專業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 班級 0401 姓名 慕騰飛 學(xué)號 200412067 指導(dǎo)教師 李秀副 日期 2006-12-27 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)2設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目：帆布?xì)庋鄣臎_壓模具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求：1. 按要求確定沖壓工藝方案；2. 設(shè)計(jì)合理的模具結(jié)構(gòu)；3. 合理的選用模具材料和壓力機(jī)；4. 具有分析解決沖壓工藝中質(zhì)量問題的能力；5. 內(nèi)容上注重理論與實(shí)踐相結(jié)合；6. 在模具的設(shè)計(jì)、計(jì)算中要有自己的獨(dú)特方法；7. 設(shè)計(jì)要全方位地表達(dá)模具的工作情況；8. 以這次畢業(yè)設(shè)計(jì)要加深對實(shí)踐問題的理解；9. 取材要廣泛，內(nèi)容要豐富，講述要詳細(xì)，實(shí)用價(jià)值要高；10.模具的設(shè)計(jì)要有效地體現(xiàn)出“以應(yīng)用為目的”的特色，內(nèi)容要精練，針對性、實(shí)用性要強(qiáng)。設(shè)計(jì)進(jìn)度要求：1. 11 月 28 日——12 月 4 日 搜集模具相關(guān)資料及前期準(zhǔn)備工作；2. 12 月 5 日——12 月 12 日 模具基本類型與工作部分零件尺寸計(jì)算；3. 12 月 13 日——12 月 20 日 模具整體及其零件的設(shè)計(jì)和繪制結(jié)構(gòu)尺寸圖；4. 12 月 21 日——12 月 25 日 畢業(yè)論文的校核、修改、定稿及打印裝訂；5. 12 月 26 日——12 月 23 日 畢業(yè)答辯。指導(dǎo)教師（簽名）： 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)3目 錄摘 要 .........................................................................................................................................3前 言 .........................................................................................................................................41 沖壓件的工藝分析 .....................................................................................................................51.1 工件的工藝分析 ..............................................................................................................51.2 工件的加工可能性驗(yàn)證 ..................................................................................................52 模具的基本類型與結(jié)構(gòu)分析 .....................................................................................................62.1 模具基本類型的確定 ......................................................................................................62.2 排樣方式的確定 ..............................................................................................................72.3 材料利用率的計(jì)算 ..........................................................................................................72.4 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 ......................................................................................................83 模具各工藝力計(jì)算及沖裁設(shè)備的確定 ...................................................................................103.1 落料力的計(jì)算 ................................................................................................................103.2 卸料力的計(jì)算 ................................................................................................................103.3 翻邊力的計(jì)算 ................................................................................................................103.4 切邊力的計(jì)算 ................................................................................................................113.5 推件力的計(jì)算 ................................................................................................................113.6 總沖裁力的計(jì)算 ............................................................................................................113.7 閉模高度的計(jì)算 ............................................................................................................123.8 沖裁設(shè)備的選擇 ............................................................................................................123.9 沖裁功的驗(yàn)算 ................................................................................................................133.10 壓力中心的計(jì)算 ..........................................................................................................144 模具主要工作部分尺寸的計(jì)算 ...............................................................................................154.1 落料刃口尺寸計(jì)算 ........................................................................................................154.2 切邊刃口尺寸計(jì)算 ........................................................................................................164.3 翻邊的工作部分尺寸計(jì)算 ............................................................................................175 模具零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) ...............................................................................................................185.1 成形零件 ........................................................................................................................185.2 支撐固定零件 ................................................................................................................23濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)45.5 卸料及壓料零件 ............................................................................................................255.4 緊固件及其他零件 ........................................................................................................275.5 定位零件 ........................................................................................................................285.6 模架選擇及模具的動(dòng)作過程 ........................................................................................295.7 模具總圖及明細(xì)表 ........................................................................................................29結(jié) 束 語 .......................................................................................................................................30致 謝 .......................................................................................................................................31參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................................32濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)5摘 要工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用模具成型工藝方法，有效地保證了產(chǎn)品的生產(chǎn)率和質(zhì)量，使操作技術(shù)簡化，還能省料、節(jié)能，獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。由于產(chǎn)品的材料和工藝特性不同，生產(chǎn)用的設(shè)備也各異，模具種類繁多，但用的最為廣泛的大約有以下幾種：冷沖壓模、塑料成型模、鍛造模、精密鑄造模、粉末冶金模、橡膠成型模、玻璃成型模、窯業(yè)制品模、食品糖果模、建材用模等。其中以冷沖壓模、塑料模的技術(shù)要求和復(fù)雜程度較高。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，飛機(jī)、汽車、拖拉機(jī)、電機(jī)電器、儀器儀表等產(chǎn)品的零件，有 60%左右是用模具加工完成的；自行車、手表、洗衣機(jī)、電冰箱、電風(fēng)扇等輕工業(yè)產(chǎn)品，有 80%的零件需由模具來制造。至于標(biāo)準(zhǔn)件中的緊固件、軸承、日用五金、餐具、塑料制品、玻璃制品、玻璃器皿、皮膠鞋等的大批量生產(chǎn)，完全靠模具來保證。例如生產(chǎn)海鷗牌照相機(jī)，其占總數(shù)的 92%的零件就需 500 套模具，又如解放牌汽車改型后約需 400 套模具，其總重量達(dá) 2500t。即使一個(gè)自動(dòng)玩具的生產(chǎn)也需要近 90 套模具。顯而易見，模具作為一種專用的工藝裝備，在生產(chǎn)中的決定性作用和重要地位越來越被人們所共認(rèn)。實(shí)踐證明，只有依靠先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，廣泛地采用新技術(shù)、新工藝、新材料和新設(shè)備，加強(qiáng)科學(xué)管理，才能促進(jìn)生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展。而要完成上述新課題和新項(xiàng)目就離不開精密、復(fù)雜、大型、長壽命模具的及時(shí)工藝。我設(shè)計(jì)的彎管墊片模具，材料為黃銅 H68，厚度 t=1.5mm。傳統(tǒng)的加工方法為落料、沖孔、翻邊、修整。我的加工方法比較特別：由于材料和厚度的原因，我采用的加工方法為：落料、 （省去預(yù)制孔）直接穿孔、翻孔、再利用翻邊凸模與翻邊凹模的間隙進(jìn)行擠切修邊。從而完成工件的加工。關(guān)鍵詞：落料、穿孔、翻孔、擠切修邊濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)6前 言沖壓技術(shù)在機(jī)械、航空、汽車、電子、輕工、儀表和家電等工業(yè)部門生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。沖壓工藝有生產(chǎn)率高、產(chǎn)品一致性好、生產(chǎn)成本低、材料利用率高、能成形復(fù)雜零件、適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，在當(dāng)今的制造業(yè)中，模具設(shè)計(jì)制造業(yè)已經(jīng)成為一個(gè)新興的朝陽產(chǎn)業(yè)。在某些領(lǐng)域已取代機(jī)械加工，并正逐步擴(kuò)大其工藝范圍。冷沖模設(shè)計(jì)制造在整個(gè)模具設(shè)計(jì)制造中占有半數(shù)以上的產(chǎn)值。因此，沖壓技術(shù)對發(fā)展生產(chǎn)、增強(qiáng)效益、更新產(chǎn)品等方面具有重要作用。但是，與其他制造方法相比，冷沖壓工藝和冷沖模制造有它自己的特點(diǎn)和難點(diǎn)。冷沖模具設(shè)計(jì)對與初學(xué)者來說往往顯得難度較大，難以掌握其規(guī)律。因此通過學(xué)習(xí)模具設(shè)計(jì)與制造課程、自己親手設(shè)計(jì)一套模具，來更直接的了解并掌握一套模具的設(shè)計(jì)制造過程顯得格外重要。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的是使我能夠親手設(shè)計(jì)一套模具，來掌握一套模具的設(shè)計(jì)制造過程，掌握沖壓基本成型原理；我按要求確定沖壓工藝方案，編制沖壓工藝規(guī)程，設(shè)計(jì)合理的模具結(jié)構(gòu)，合理選擇壓力機(jī)，具有初步分析解決沖壓工藝中質(zhì)量問題的能力。本模具設(shè)計(jì)共分 5 章。第 1 章介紹沖壓件的工藝分析及工件加工的可能性驗(yàn)證。第2 章介紹工藝加工工藝方案的比較、確定；以及毛坯尺寸、排樣；沖模基本結(jié)構(gòu)形式的確定。第 3 章介紹各部分工藝力的計(jì)算。第 4 章介紹模具主要工作部分尺寸的計(jì)算。第 5章介紹模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，其中包括 5.1 成型零件的設(shè)計(jì)；5.2 支撐固定零件的設(shè)計(jì)；5.3 卸料及壓料零件的設(shè)計(jì)；5.4 緊固及其他零件的設(shè)計(jì)等。限于水平和經(jīng)驗(yàn)有限，書中難免會存在錯(cuò)誤及不當(dāng)之處，望廣大老師給予諒解和指正。濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)71 沖壓件的工藝分析零件簡圖 ：如圖 1 所示工件名稱 ：帆布?xì)庋凵a(chǎn)批量 ：大批量材 料 ：黃銅 H68厚 度 ：1.5mm圖 1 零件圖1.1 工件的工藝分析該零件形狀簡單、對稱，是圓形的軸對稱工件，主要尺寸是內(nèi)徑 ，外徑 ，1.05??24精度要求一般，無特別的尺寸要求，查表：沖裁件內(nèi)外形所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度可取 T11級。由于材料為黃銅，厚度 ，翻邊的高度為 4mm，所以其工件的加工工藝性較mt5.1?好，即沖裁性較好。經(jīng)過比較，可認(rèn)為該工件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證。其他尺寸標(biāo)注、生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁的工藝要求，故決定采用一次沖壓成型的方法加工。1.2 工件的加工可能性驗(yàn)證文獻(xiàn)[4]式（5.2） 式??trkDh72.043.12minmax ???(1.1）645.式中 ——最大翻邊高度；maxhD——翻邊直徑；R——圓角半徑；——翻邊系數(shù)；minkt——板材厚度。經(jīng)驗(yàn)算得：最大翻邊高度大于實(shí)際翻邊高度。所以，可以按預(yù)定方案進(jìn)行。濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)82 模具的基本類型與結(jié)構(gòu)分析2.1 模具基本類型的確定該工件的加工從零件的形狀上分析：先落料、后沖預(yù)制孔、翻邊、再進(jìn)行切邊修整。根據(jù)這一加工順序，可有三種不同模具結(jié)構(gòu)供選用：方案一：采用單工序模具，即先落料后沖孔，再翻邊，共需兩套模具。方案二：采用復(fù)合模具，即一次完成落料沖孔翻邊修邊工序，只需要一套模具。方案三：采用級進(jìn)模具，即先沖孔落料再翻邊修邊，只需要一套模具。以上方案中的三種模具特點(diǎn)比較見表 2.1表 2.1 模具特點(diǎn)模具種類比較項(xiàng)目單工序模 復(fù)合模 連續(xù)模沖件精度 較低 高 一般生產(chǎn)效率 較低 較高 高生產(chǎn)批量 適合大、中、小批量 適合大批量 適合大批量模具復(fù)雜程度 較易 較復(fù)雜 復(fù)雜模具成本 較低 較高 高模具制作精度 較低 較高 高模具制造周期 較快 較長 長模具外形尺寸 較小 中等 較大沖壓設(shè)備能力 較小 中等 較大工作條件 一般 較好 好由于這樣一個(gè)工藝按單工序模具來加工，則需兩個(gè)工序，即需要兩套模具。兩臺設(shè)備，模具制造費(fèi)用大，生產(chǎn)效率低，且不容易保證尺寸精度，操作不便，也不夠安全，所以方案一不合理。若采用模具級進(jìn)則模具制造難度加大。工件的尺寸也不容易保證。生產(chǎn)效率也不高，所以方案三也不合理。而采用復(fù)合模制沖件時(shí)，由于這個(gè)工件的結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜而且軸對稱，復(fù)合模的成本不是太高，制造的難度也不大，容易保證尺寸的精度，操作也方便，安全性好，生產(chǎn)效率高，所以綜合考慮，方案二比較合理。濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)92.2 排樣方式的確定該工件排樣的方法有三種：有廢料排樣，少廢料排樣和無廢料排樣。該工件是圓形的氣眼，最大外徑是該工件的落料的直徑，且生產(chǎn)批量大，為了送料方便快速，坯料可以用條料，寬度應(yīng)比工件的最大直徑大兩個(gè)單邊搭邊值，兩沖裁件也應(yīng)留一個(gè)最小的搭邊值，以保證沖裁出完整的工件，避免殘缺工件的產(chǎn)生。提高坯料的利用率，提高生產(chǎn)效率和工件質(zhì)量。由于工件只須內(nèi)孔翻邊，則落料件的尺寸與工件的外徑相等，查文獻(xiàn)[7]表 2.11 最小搭邊值得出 、 。ma5.1?a2調(diào)料寬度的尺寸計(jì)算還與條料送進(jìn)時(shí)模具上有無側(cè)壓裝置及是否有側(cè)刃有關(guān)，本套模具中沒有側(cè)壓和側(cè)刃裝置，則條料寬度的計(jì)算公式為:條料寬度： mb24???8送進(jìn)步距： h5.1.2?工件的排樣見圖 2.1。圖 2.1 工件排樣圖2.3 材料利用率的計(jì)算一般的沖裁時(shí)產(chǎn)生的廢料分兩種，一種是沖孔的廢料和材料尾部余料，這種廢料的產(chǎn)生與排樣無關(guān)，而只與零件的結(jié)構(gòu)有關(guān)，稱之為結(jié)構(gòu)廢料；另一種是料頭、前、中、側(cè)面的搭邊，與搭邊選用及工藝方法有關(guān)，稱之為工藝廢料。所以要提高材料的利用率就要合理排樣，盡可能地減少工藝廢料。由于工件的形狀和結(jié)構(gòu)的限制這里采用有廢料排樣的方法，排樣時(shí)留有搭邊值，其濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)10值在前面已經(jīng)查出。那么材料的利用率按式：文獻(xiàn)[4]式（2.2） 式??%10/1??BAnF?（2.1）式中 ----條料的材料利用率；?n---- 條料上沖件總數(shù)，此取 n＝40；F1---- 工件實(shí)際面積(mm);A---- 條料長度(mm)此取 A＝1021.5 mm;B---- 條料寬度 (mm) B＝28 mm; 則： ????%10285.10/4.31240?????%92.4 模具結(jié)構(gòu)形式的確定首先已經(jīng)確定這是一套復(fù)合模，分析這個(gè)沖件結(jié)構(gòu)可知，該工件是一個(gè)簡單的圓形且是軸向?qū)ΨQ的沖裁翻邊件，而且最大直徑可直接通過落料得到，內(nèi)部需要同心沖孔和翻邊，而內(nèi)孔的沖裁又會產(chǎn)生廢料，參見表 2.2，并比較，所以總體上應(yīng)將落料的凹模固定在上模座上，而沖孔的凹模固定在下模座上，這樣先完成落料，再隨著模具的繼續(xù)動(dòng)作完成沖孔和翻邊，而沖孔和翻邊產(chǎn)生的廢料可以通過與沖孔凹模相通的通孔直接排出模具外。又由于條料只有 1.5mm，較薄，而且沖壓件較小，質(zhì)量要求一般，屬于普通沖裁，所以可以用彈性卸料裝置進(jìn)行卸料，同時(shí)可以利用彈性裝置來實(shí)現(xiàn)沖裁前凸凹模與卸料板的壓力來完成壓料動(dòng)作，以保證工件的平整度。又由于毛坯以條料的形式送進(jìn)模具，生產(chǎn)量又大，所以可用兩個(gè)導(dǎo)料銷和一個(gè)擋料銷來完成條料送進(jìn)時(shí)的正確定位和均勻正確的送料步距，同時(shí)由于沖件結(jié)構(gòu)較簡單，沖件又小，所以用手動(dòng)送料即可。在上下模座的導(dǎo)向方式上，考慮到?jīng)_件的結(jié)構(gòu)較簡單，尺寸精度要求較一般，而且是大量的生產(chǎn)，應(yīng)盡右能提高模具的使用壽命，可以用導(dǎo)柱和導(dǎo)套配合的形式來完成上下模正確的沖裁定位。濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)11表 2.2 倒、順裝復(fù)合模的比較比較項(xiàng)目 倒裝復(fù)合模 順裝復(fù)合模凸模 在上模部分 在下模部分凹模 在上模部分 在下模部分工作零件裝配位置凸凹模 在下模部分 在上模部分出件方式采用頂桿、頂桿自上模（凹模）內(nèi)推出，下落到模具工作面上采用彈頂器自下模（凹模）內(nèi)頂出至模具工作面上沖裁件的平整度 較差 較好廢料排除廢料凸模內(nèi)積聚到一定程度后，便從下模部分的漏料孔或排出槽排出廢料不在凸凹模積聚。壓力機(jī)回程時(shí)及從凸凹模內(nèi)推出凸凹模的強(qiáng)度和壽命凸凹模承受的漲力太大，凸凹模的最小壁厚應(yīng)嚴(yán)格控制，否則會漲裂受力情況比倒裝復(fù)合模好，但凸凹模的內(nèi)形尺寸易磨損增大，壁厚可比倒裝的薄生產(chǎn)操作廢料自漏料孔中排出，有利于清理模具的工作面，生產(chǎn)操作較安全廢料自上而下?lián)袈洌凸ぜ黄饏R聚在模具工作面上，對生產(chǎn)操作不利適應(yīng)性沖裁件平整要求不高，凸凹模強(qiáng)度足夠時(shí)采用。凸凹模尺寸較大時(shí)，可直接固定要下模上，不用固定板適用于薄料的生產(chǎn)，平整度要求較高，以及壁厚較小，強(qiáng)度較差的凸凹模濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)123 模具各工藝力計(jì)算及沖裁設(shè)備的確定3.1 落料力的計(jì)算文獻(xiàn)[4]式（2.10） 式?LtF3.1?落(3.1）式中 F 落――落料力（N） ；L――工件外輪廓周長（mm） ；t――材料厚度（mm） ，t=1.5mm；τ――材料抗剪強(qiáng)度（MPa） 。由文獻(xiàn)[5]附錄 A1 查得: 。MPa240??mL241.3??75則 kNPaF28.350..1?落3.2 卸料力的計(jì)算文獻(xiàn)[4]式（2.12） 式落卸卸 FK?（3.2）式中 K 卸――卸料力因數(shù)，其值查文獻(xiàn)[4]表 2.10 得， 。02.?卸則 kNF28.350.??卸 6.7?3.3 翻邊力的計(jì)算此模具翻邊凸模的工作部分為圓錐形，且翻邊時(shí)無預(yù)制孔。因此 F=1.3F 翻 。文獻(xiàn)[4]式（5.17） 式??01.dDtFS????翻（3.3）式中 　 ――翻邊力；翻Fσs――材料的屈服強(qiáng)度，由文獻(xiàn)[5]附錄 A1 查得: ；MPaS10??濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)13D――翻邊直徑（按中線計(jì)） ， ；mD1615???――毛坯預(yù)制孔直徑 0d??md0t――材料厚度（mm） 。無預(yù)制孔的翻邊力比有預(yù)制孔的翻邊力大 倍，此處取 1.3，75.1~3則 翻F.???kN160.4??kN7.103.4 切邊力的計(jì)算文獻(xiàn)[5]式(2.7) 式?LtF3.1?切（3.4）式中 F 切――切邊力（N） ；L――工件外輪廓周長（mm） ； T――材料厚度（mm） ，t=1.5mm；τ――材料抗剪強(qiáng)度（MPa） 。由文獻(xiàn)[5]附錄 A1 查得:τ=240MPa。mL96.4315.3???則 MPaF20?切 kN8.20?3.5 推件力的計(jì)算文獻(xiàn)[7]式（2.6） 式切推推 FnK?（3.5）式中 K 推――推件力因數(shù)，其值由文獻(xiàn)[7]表 2.12 查得 ；03.?推N――工件在凹模內(nèi)的個(gè)數(shù)，取 。2?n則 kN.158.03.F?推3.6 總沖裁力的計(jì)算濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)14當(dāng)采用彈壓卸料和下出件的模具（如彈壓卸料的單工序模、級進(jìn)模或上模剛性推料的倒裝復(fù)合模等）時(shí)：文獻(xiàn)[7]式（2.8） 式卸推總 F??（3.6）當(dāng)采用剛性卸料和下出件的模具（如剛性卸料的單工序?；蚣夁M(jìn)模等）時(shí)：文獻(xiàn)[7]式（2.10） 式推總 F??（3.7）用倒裝復(fù)合模沖裁時(shí)， 與落料有關(guān)， 與沖孔有關(guān)。卸F推當(dāng)采用彈壓卸料和上出件的模具（如上模彈壓卸料、下模彈頂出件的單工序?；蛏夏傂酝屏系恼b復(fù)合模等）時(shí)：文獻(xiàn)[7]式（2.9） 式卸頂總 F??（3.8）此時(shí)， 與落料有關(guān)，單工序模的 與落料力有關(guān)，正裝復(fù)合模中與沖孔力及落卸F頂料力都有關(guān)。而本零件則采用彈壓卸料和上出件的模具，所以取式（3.8）：即 卸頂總 F??故總的沖裁力 kNkNkNF 23.14.058.27.10.28.35 ???總 01.693.7 閉模高度的計(jì)算文獻(xiàn)[3]式（3.16） 式mHmH10)(5)( min1max ????（3.9）式中 H——沖模的閉模高度；——最大裝模高度；max——最小裝模高度；in濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)15——壓力機(jī)墊板厚度。1H則：H＝2523.8 沖裁設(shè)備的選擇沖裁設(shè)備的選擇是沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)中一項(xiàng)重要內(nèi)容，它直接關(guān)系到?jīng)_壓設(shè)備的安全使用、沖壓工藝能否順利實(shí)現(xiàn)和模具壽命、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、成本高低等重要問題。壓力機(jī)的精度非常重要。壓力機(jī)的精度低，會造成模具壽命低，工件精度低等不良后果。壓力機(jī)的精度分子負(fù)荷狀態(tài)的靜精度和負(fù)荷狀態(tài)下的動(dòng)精度兩種。對沖壓加工來說，實(shí)際需要的是動(dòng)精度。壓力機(jī)的平行度和垂直度也非常重要。平行度不好，彎曲加工時(shí)造成彎曲角的波動(dòng)，拉深加工時(shí)造成壓邊力不均勻和凸、凹模間隙不均勻等后果。垂直度不好，需要長加工距離的彎曲拉深加工，在加工行程的各點(diǎn)造成凸、凹模中心錯(cuò)移。綜合間隙過大會助長過沖現(xiàn)象發(fā)生，因此希望其為必要的最小限度。在使用中，為簡便起見，對于施力行程很小的（如沖孔、落料等）沖壓工序，可直接選用公稱壓力大于沖壓所需工藝力總和的壓力機(jī)。為了沖裁過程的安全進(jìn)行，防止設(shè)備超載，一般按公稱壓力 的原則選取壓力機(jī)。由于該工件屬于小件，沖??總壓 F8.1~6?裁精度一般而且是大批量生產(chǎn)，在考慮壓力機(jī)是應(yīng)以機(jī)械壓力機(jī)為主，而機(jī)械壓力機(jī)加工速度比液壓壓力機(jī)快的多，高的生產(chǎn)效率是其絕對的優(yōu)勢，所以確定在機(jī)械壓力機(jī)內(nèi)選擇。而沖裁的行程又比較短，所以又以曲柄結(jié)構(gòu)有利。參照文獻(xiàn)[4]表 7.10，根據(jù)比模高度可選取公稱壓力為 250kN 的單曲柄壓力機(jī) J23-25，其有關(guān)技術(shù)參數(shù)為：公稱壓力：250kN；滑塊行程：65mm；最大封閉高度：270mm；工作臺尺寸：前后 370；左右 560；封閉高度調(diào)節(jié)量：55mm；工作臺孔徑： ；m37024?模柄孔尺寸： 。6?濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)163.9 沖裁功的驗(yàn)算薄料沖裁功較小，一般可以不用驗(yàn)算。但在厚料沖裁時(shí)，驗(yàn)算沖裁功往往是必要的。分析工件的結(jié)構(gòu)及要求用途可知，易采用平刃沖裁：文獻(xiàn)[3]式（2.9） 式10/mptA?（3.10）式中 A――平刃沖裁功 (N．m);P――平刃沖裁時(shí)的總沖裁力 (N);t――材料厚度 (mm);?m――系數(shù)，一般取值 m=0.63則 10/mkN9.436.0A??712．3.10 壓力中心的計(jì)算對于級進(jìn)模以及輪廓形狀復(fù)雜或多凸模的沖裁模，必須求出沖壓力合力的作用點(diǎn)即壓力中心。模具的壓力中心應(yīng)與模柄的軸線重合，否則會影響模具及壓力機(jī)的精度和壽命。一切對稱沖裁件的壓力中心，均位于其輪廓圖形的幾何中心點(diǎn)上。對于該工件，由工件形狀可知壓力中心位于圓心上。濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)174 模具主要工作部分尺寸的計(jì)算沖裁模凸、凹模刃口尺寸精度是影響沖裁件尺寸精度的重要因素。凸、凹模的合理間隙值也要靠刃口尺寸及其公差保證。因此，在沖裁模設(shè)計(jì)中，正確確定與計(jì)算凸、凹模刃口尺寸及其公差是極為重要的。4.1 落料刃口尺寸計(jì)算落料模設(shè)計(jì)時(shí)，以落料凹模刃口尺寸與沖件尺寸基本一致，作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)尺寸，凸、凹模間隙靠減小凸模刃口尺寸得到。由于模具在沖裁過程中不斷被磨損，致使凹模刃口尺寸逐漸增大，故設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)選用接近或等于工件的最小極限尺寸作為凹模刃口尺寸。在選擇凸、凹模刃口尺寸公差時(shí)，應(yīng)依照沖件的精度要求，以經(jīng)濟(jì)合理為原則。一般模具精度應(yīng)比沖件精度要求至少高兩個(gè)級別。由文獻(xiàn)[5]式(2.10)查得沖裁模刃口雙面間隙 ， 。mZ10.in?mZ14.0ax?工件的未注公差尺寸按 IT14 級計(jì)算，由文獻(xiàn)[5]附錄 D1 查得落料件直徑為。m052.4??落料凸、凹模的制造公差由文獻(xiàn)[5]式(2.12)查得 ， 。磨025.?凹?02.?凸?損因數(shù)由文獻(xiàn)[5]式(2.13)查得 。5.0?x校核： 。mZ035.2.0inma????凹凸 ?則 落料凸、凹模采用配合加工方法文獻(xiàn)[7]表 2.7 式??dxAD????0凹（4.1）式中　 ――凹模尺寸；凹DA――工件的基本尺寸（mm）;X――磨損系數(shù)，當(dāng)工件尺寸公差等級為 IT11～13 時(shí)取 x=0.75;△――工件公差（mm）; ＆d――凹模制造公差 （mm）;濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)18則 凹模尺寸 式（4.2）??凹凹 ?????0xDm025..24?025.73?凸模的尺寸按凹模的尺寸配制，其雙面間隙為 。14.~.翻邊凸模凸圓與落料凹模的配合部分采用壓入式過盈配合，配合取 H7/p6，則翻邊凸模的凸圓部分的極限偏差查文獻(xiàn)[5]表 2.12 得：mITI?16,257?再查孔的基本偏差數(shù)值表得 的基本偏差是下偏差：3?H,0EI則 式ITS??7（4.3）025m???翻邊凸模與落料凹模配合部分 的基本偏差為下偏差，則極限偏差分別為：635p?下偏差： mei?2上偏差： 式（4.4）ITs??2416??4.2 切邊刃口尺寸計(jì)算沖壓工件切邊部分尺寸為 ,尺寸精度為 級。m10.5??1IT切邊間隙對切邊質(zhì)量和模具壽命影響較大，雙邊間隙 Z 過小則模架導(dǎo)向精度高，模具壽命低；Z 過大則制件口部的毛刺大，取 為宜。查文獻(xiàn)[5]表m03.~2.?2.12 得切邊刃口雙面間隙 ， 。Z05.min?Z7max查文獻(xiàn)[5]表 2.12 得凸、凹模的制造公差 。磨損因數(shù)查[5]表 2.12.凸凹 ?得： 。75.0?x校核： Z02.02.. minax?????凹凸 ?濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)19則切邊凸、凹模采用配合加工方法。文獻(xiàn)[7]表 2.7 式??0PxBD?????凸（4.5）式中　　 ――凸模尺寸；凸DB――工件的基本尺寸（mm）;X――磨損系數(shù)，當(dāng)工件尺寸公差等級為 IT11～13 時(shí)x=0.75;△――工件公差（mm）; ――凸模制造公差（mm）;p?則 凸模尺寸 式??0凸凸 ?????xd（4.6） 02.02.81575.1????凹模的尺寸按凸模尺寸配制，其雙面間隙為 。m9~4.3 翻邊的工作部分尺寸計(jì)算當(dāng)翻邊時(shí)內(nèi)孔有尺寸精度要求時(shí)，尺寸精度由凸模保證。故設(shè)計(jì)基準(zhǔn)尺寸應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)，凸、凹模間隙靠加大凹模刃口尺寸得到。凸模在工作過程中也會不斷的磨損，故設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)選用接近或等于工件的最大極限尺寸作為凸模刃口的尺寸。為了避免彈性卸料和推件裝置的行程過大，翻邊凸模端部設(shè)計(jì)為圓錐形凸模，其錐角取 90°。推件塊還有壓邊的作用，故翻邊凸模不需要臺肩。由于翻邊凸模在下行中，還進(jìn)行擠切修邊，則翻邊凸模的直徑 。mD02.815??凸翻邊凸模凹模之間的單邊間隙 Z/2 可控制在 ，使直壁稍為變薄以保證豎??t85.0~7.邊成為直邊。則翻邊凸、凹模的單邊間隙 mtZ/?翻邊凹模尺寸 ： 文獻(xiàn)[7]式 5.12 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)20式（4.7）凹凸凹 ?????????02ZD??02.02.7816850.1?????濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)215 模具零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)沖裁模零部件的設(shè)計(jì)主要包括工藝結(jié)構(gòu)零部件（成形零件，定位零件， ）的設(shè)計(jì)和輔助結(jié)構(gòu)零件（導(dǎo)向零件，支撐固定零件，卸料及壓料零件，緊固件及其它零件）的設(shè)計(jì)。5.1 成形零件5.1.1 翻邊凸模凸模長度計(jì)算:文獻(xiàn)[7]式（2.17） 式hhL??321（5.1）式中 L――凸模長度(mm)；――彈簧預(yù)壓量(mm)；1h――推件塊高度(mm)；2――凸模固定臺階高度(mm)；3――附加長度，包括凸模的修磨量、凸模進(jìn)入凹模的深度、凸模固定板與h卸料板的安全距離（一般 h＝15～20）(mm)；則 6205??Lm78翻邊凸模結(jié)構(gòu)尺寸見圖 5.1。技術(shù)要求：凸模頂部與凸模固定板裝配后一起磨平，刃口要鋒利不得倒鈍，工作部位表面要光滑，粗糙度一般為 ，小直徑的凸模軸端不允許打中心孔等。Ra?4.0~6.1?濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)22圖 5.1 翻邊凸模5.1.2 凸模承壓能力的校核在一般情況下，凸模的強(qiáng)度是足夠的，所以不用進(jìn)行強(qiáng)度校核。但是對于特別細(xì)長的凸?；虬辶陷^厚的情況下，應(yīng)進(jìn)行壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的校核，檢查其危險(xiǎn)斷面尺寸和自由長度是否滿足強(qiáng)度要求。要使凸模正常工作，必須使凸模最小斷面的壓應(yīng)力不超過凸模材料的許用壓應(yīng)力，即：文獻(xiàn)[3]式（3.2） 式??????minAF（5.2）從而得出 式?????min（5.3）對于圓形凸模：文獻(xiàn)[7]式（2.18） 式????td4min?（5.4）式中 ——凸模最小斷面的壓應(yīng)力；?濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)23——凸模縱向總壓力；?F——凸模最小截面的直徑；minA——圓形凸模最小截面的直徑idｔ——沖裁材料厚度；——沖裁材料抗剪強(qiáng)度；?——凸模材料的許用壓應(yīng)力，對于 T8A、T10A、Cr12MoV、GCr15 等工具鋼，???淬火硬度為 HRC58～62 時(shí)，可取 凸模有特殊??MPa3106.~][???導(dǎo)向時(shí)，可取 .??MPa310~2][???則　　　 　 48.5?6.9滿足要求，所以符合凸模設(shè)計(jì)要求。5.1.3 凸?？箍v向彎曲應(yīng)力的校核凸模沖裁時(shí)，可視為壓桿。當(dāng)凸模細(xì)長時(shí)，必須根據(jù)歐拉公式進(jìn)行縱向彎曲應(yīng)力的校核。１）無導(dǎo)向裝置的凸模。對于一般形狀的凸模：文獻(xiàn)[7]式（2.21）　 　　 式FIL425max?（5.5）對于圓形凸模：文獻(xiàn)[7]式（2.20）　　　　 式dL/952max?（5.6）２）有。導(dǎo)向裝置的凸模。對于一般形狀的凸模：文獻(xiàn)[7]式（2.23）　　　　 式FIL120max?（5.7）對于圓形凸模：文獻(xiàn)[7]式（2.22）　 　　 式dL/270max?（5.8）濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)24式中　　 ——允許的凸模最大自由長度；maxLＦ——沖裁力；Ｉ——凸模最小截面的慣性矩；ｄ——凸模最小截面的直徑。則　 　?。ㄊ?5.8）： FdL/270max?24.68/53067.12?滿足要求，所以符合凸模的長度設(shè)計(jì)要求。5.1.4 落料凹模沖裁時(shí)凹模要承受沖裁力和側(cè)向力的作用,由于凹模的結(jié)構(gòu)形式不一,受力狀態(tài)又比較復(fù)雜,目前還不可能用理論計(jì)算的方法來確定凹模的尺寸,在生產(chǎn)中大都采用下列經(jīng)驗(yàn)公式概略地計(jì)算凹模尺寸.凹模厚度 ：文獻(xiàn)[7]式（2.24） 式KbH?凹（5.9）最小凹模壁厚：文獻(xiàn)[7]式（2.25） 式凹c)2~5.1(?（5.10）式中 K――系數(shù)；ｂ――沖裁件最大外形尺寸(mm)；則：根據(jù)公式、翻邊凸模、推件塊及彈簧取： ； 最小凹模壁厚 。78?凹H12?c落料凹模結(jié)構(gòu)尺寸見圖 5.2濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)25圖 5.2 落料凹模5.1.5 凸凹模凸凹模是復(fù)合模中的關(guān)鍵零件，大至分為整體式和鑲拼式的兩種，鑲拼式結(jié)構(gòu)適合于大，中型和形狀復(fù)雜，局部容易損壞的整體凸模式或凹模，而此處所需的凸凹模形狀較簡單，所以選用整體式來加工凸凹模。由于它擔(dān)負(fù)著凸模和凹模兩種功能，它的外形尺寸和壁厚制件內(nèi)、外形尺寸的限制，刃口高度 h 值不宜過大，否則積料較多，增大對內(nèi)壁的脹力和摩擦力。凸凹模的最小壁厚值：沖裁硬材料時(shí)：文獻(xiàn)[7]式（2.26） 式tm5.1?（5.11）沖裁軟材料時(shí)：文獻(xiàn)[7]式（2.27） 式t（5.12）為了滿足凸凹模的強(qiáng)度要求，應(yīng)滿足凸凹模的最小壁厚濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)26即 tm?m——最小壁厚值（mm）;t——材料的厚度（mm）;則 t而工件內(nèi)孔邊緣與外邊緣相差 5mm，所以凸凹模強(qiáng)度滿足要求。凸凹模結(jié)構(gòu)尺寸見圖 5.3。技術(shù)要求：凸模的機(jī)械固定方法通常是將凸模壓入固定板內(nèi)，其配合為臺階式凸模用 H7/m6，凸模裝入固定板后，其頂面要與固定板頂面一起磨平，并與模架有良好的垂直度；落料凸模工作部分按落料凹模工作部分配作，保證兩側(cè)共有 0.8～1.0mm 的均勻間隙。圖 5.3 凸凹模5.2 支撐固定零件5.2.1 模柄本模具屬于小形沖模，采用壓入式標(biāo)準(zhǔn)核模柄，上模座與孔采用 H7/n6 的過渡配合，濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)27并加銷釘防轉(zhuǎn)。查表可選標(biāo)準(zhǔn)件為： d=4 GB2862.1-81。Q235 的模柄。904?A技術(shù)要求：與模板壓入時(shí)呈 H7/n6 配合，模柄裝入后要與上模板一起磨平頂面，并與模柄軸線有良好的垂直度。5.2.2 凸凹模固定板固定板的外形通常為矩形或圓形，平面尺寸應(yīng)與相應(yīng)的模具凸?；虬寄３叽缫恢隆Ｍ鼓：鸵话沅撡|(zhì)凹模與固定板選用 H7/n 或 6H7/m6 配合。壓入固定后應(yīng)將底面與固定板一起磨平。細(xì)小凸模與固定板應(yīng)取 H7/h6 配合。固定板通常選用 A3 或 A5 鋼制造，壓裝配合面的表面粗糙度應(yīng)達(dá) 。mRa?8.1~6固定板的厚度 此處取 45mm。外型尺寸比凹模的對應(yīng)尺寸略小凹固 定 板 HH)8.0~6(?或一樣。附注：凸凹模固定板結(jié)構(gòu)尺寸見圖 5.4。固定螺釘孔與卸料螺釘孔均成圓周平均分布。圖 5.4 凸凹模固定板5.2.3 墊板墊板裝在凸模與上模座之間，他的作用是分散凸模傳遞的壓力，防止沖裁時(shí)凸模壓壞濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)28模座墊板外型多與凹模周界一致。為防止凸模尾端壓損模座，在上模座和凸模固定板之間必須安裝淬硬磨平的墊板。一般沖裁模使用的墊板，厚度可在 4～12mm 之間按標(biāo)準(zhǔn)選用，外形尺寸應(yīng)與凸模固定板相同。為便于模具裝配，銷釘通孔直徑可以比銷釘直徑增大 0.3～０.５mm。凸模墊板結(jié)構(gòu)尺寸見圖 5.5。模座承壓面的壓應(yīng)力 不應(yīng)超過許用壓以應(yīng)力：壓?文獻(xiàn)[4]式（2.12） 式??壓壓 ???AF（5.13）式中 F——沖裁力；Ａ——承壓面積；——模座許用擠壓應(yīng)力；][壓?如果 ，則，必須加淬硬墊板。??壓壓 ?則： N9514.3702??壓?所以，不用淬硬墊板。??壓壓 ??圖 5.2 凸模墊板5.5 卸料及壓料零件濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)295.3.1 卸料板卸料板的型式較多，本套模具采用彈壓卸料板的形式，彈壓卸料斑具有卸料和壓料的雙重作用，多用于沖制薄板，使工件的平面度提高。它的作用是除了把板料從凸凹模上卸下外， 還起到壓料和導(dǎo)向的作用。這里的卸料板與凸凹模相配的導(dǎo)向孔其尺寸公差及與凸模的配合要求，與被沖工件的材料厚度有關(guān)。沖件材料厚度在 0.8～3 mm 之間時(shí)配合為 h6/H7.卸料板的厚度可以查表得出，此處取 10 mm。卸料板的厚度查文獻(xiàn)[4]表 2.19 取：厚度 。10?H卸料板孔與凸模的單邊間隙查文獻(xiàn)[4]表 2.28 ?。?5.2Z卸料板底面高出凸模底面的尺寸： 4.~3).(tk卸料板導(dǎo)向孔的高度 mh5~3?卸料板結(jié)構(gòu)尺寸見圖 5.6。圖 5.6 卸料板5.3.2 卸料螺釘根據(jù)模具的需要選擇 ，長度 的圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘：md10?mL10?卸料螺釘 GB2867.6-8110?模座材料為鋼時(shí)卸料螺釘孔直徑 處的 最小值為：1l濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)30文獻(xiàn)[4] 式65Pdl?min（5.14）附注：凸模刃磨后需在卸料釘頭下加墊圈調(diào)節(jié),重載時(shí)螺紋根部有折斷危險(xiǎn)。5.3.3 推件塊推件裝置有鋼性推件裝置和彈性推件裝置兩種，在本套模具中采用彈性推件裝置。推件塊與凸模的配合不起導(dǎo)向作用，所以此處的單面間隙取 （t 為材料厚??2.0~1度）推件塊結(jié)構(gòu)尺寸見圖 5.7。圖 5.7 推件塊5.4 緊固件及其他零件5.4.1 螺釘螺釘是用于模具零部件進(jìn)行固定的元件，一般設(shè)計(jì)時(shí)，螺釘選用內(nèi)六角形為宜，應(yīng)不少于 3 個(gè)螺釘。擰入被連接件的最小深度，鑄鐵為 2d，鋼為 1.5d（d 為螺釘直徑） 。也可視連接件與被連接件的厚度而定。一般情況下應(yīng)平均分布。根據(jù)模具的需要?。荷夏０澹?508?M下模板： 45.4.2 銷釘銷釘是用于模具零部件進(jìn)行定位的元件，一般設(shè)計(jì)為 2 個(gè)連接件的銷釘孔應(yīng)同時(shí)鉆、濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)31鉸，銷釘與孔采用 H7/m6 過度配合，孔壁的表面粗糙度應(yīng)達(dá) ，壓入連接件與被連mRa?6.1接件的最小深度分別為 和 （d 為銷釘直徑） ，也可視連接件與被連接件的厚度而5.1.2定。矩形件的銷釘應(yīng)取對角布置。根據(jù)模具的需要取： 46??5.4.3 其他零件5.4.3.1 彈簧由于推件塊用于沖壓件的上卸料，且兼作壓料板，是使工件保持平整的關(guān)鍵零件，故選擇彈簧時(shí)，其工作壓力應(yīng)再加大一些。根據(jù)結(jié)構(gòu)初選為 1 根彈簧，卸料力 。按預(yù)壓力 和模具結(jié)NF6.41??卸‘??NF6.41?預(yù)構(gòu)的尺寸，由文獻(xiàn)[5]附錄 C1 查得可選序號 的彈簧，其負(fù)荷 。50~預(yù)?70?檢驗(yàn)是否滿足 ?？俿?1其中 ，查文獻(xiàn)[5]附錄 C1 及負(fù)荷一行程曲線可得下列有關(guān)數(shù)據(jù)：ms43??工 作故選取 49 號彈簧，外徑 ，鋼絲直徑 ，自由狀態(tài)下高度D32md4?。mH75?自 由彈簧裝配高度 。sH52??預(yù)自 由5.4.3.2 卸料橡膠的計(jì)算下卸料裝置采用橡膠作為彈性元件。計(jì)算橡膠的自由高度為：文獻(xiàn)[7]式（3.36） 式??工 作自 由 S4~5.3?（5.15）式中： S 工作－－工作行程與模具修磨量或調(diào)整量 之和。）（ m6文獻(xiàn)[4]式（2.22） 式修沖 裁預(yù) 壓工 作 ss??（5.16）ms15410?工 作則 ??mH60~.25~.3??自 由取 mH60?自 由濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)32橡膠的裝配高度 式（5.17）??自 由H9.0~85.2?m41取 。mH52?橡膠的斷面面積，在模具裝配時(shí)，根據(jù)模具空間大小確定。5.5 定位零件5.5.1 擋料銷為了保證連續(xù)模沖裁件內(nèi)孔與外緣的相對位置精度，可采用固定擋料銷（粗定位）和導(dǎo)正銷（精定位）定距。這種方法操作方便，沖裁板料厚度一般不小于 0.3mm，但固定擋料銷易削弱模具的強(qiáng)度。定位零件分兩類：一類是在送料方向垂直方向的定位，即送進(jìn)導(dǎo)向，另一類是要送料方向上定位用來控制送料進(jìn)距。在本套模具中，導(dǎo)料裝置和擋料裝置均采用銷釘?shù)男问?，共三個(gè)，其中兩個(gè)作為導(dǎo)料銷壓裝在凸凹模的一側(cè)另外一個(gè)作為擋料銷壓裝在凸凹模上與送料方面一致的前方，其銷頭的高度為（t+1）mm,即 2mm，根據(jù)模具的需要選擇直徑 ， ，高度 的 A 型固定擋料銷：mD6?d3mh3?擋料銷 GB2866.11-8136?A定位銷與定位面的配合可取 H9/h9 的間隙配合，其工作部分高度可考慮定位面有效范圍。5.6 模架選擇及模具的動(dòng)作過程該模