雙孔鏈條扣-鏈板片沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)【落料-沖孔倒裝復(fù)合模含14張CAD圖帶卡片】

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11 緒 論目前，我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?，主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具相比差距相當(dāng)大。1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1.1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀我國模具近年來發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2003 年我國模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約有 2 萬多家，從業(yè)人員約 50 多萬人，2004 年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務(wù)飽滿，2004 年模具產(chǎn)值 530 億元。進(jìn)口模具 18.13 億 美元，出口模具4.91 億美元，分別比 2003 年增長 18%、32.4%和 45.9%。進(jìn)出口之比 2004 年為3.69:1，進(jìn)出口相抵后的進(jìn)凈口達(dá) 13.2 億美元，為凈進(jìn)口量較大的國家。在 2 萬多家生產(chǎn)廠點(diǎn)中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過億元的模具企業(yè)只有 20 多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)。 近年來， 模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；"三資"及私營企業(yè)發(fā)展迅速；國企股份制改造步伐加快等。雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國尚存在以下幾方面的不足:第一，體制不順，基礎(chǔ)薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動作用，私營企業(yè)近年來發(fā)展較快，國企改革也在進(jìn)行之中，但總體來看，體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)，再加上國內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面。 第二，開發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中經(jīng)常處于被動地位。我國每個模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值 2約合 1 萬美元，國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多是 15～20 萬美元，有的高達(dá) 25～30 萬美元，與之相對的是我國相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低．雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM 應(yīng)用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。第四，專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差． 由于長期以來受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低。目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占 45%左右，其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對模具質(zhì)量、成本有較大影響，對模具制造周期影響尤甚。 第五，模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后．模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國產(chǎn)模具鋼與國外進(jìn)口鋼相比，無論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。1.1.2　國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低。目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占 45%左右，其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國際水平相比要落后許多。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來的十年，中國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面: 1） 模具日趨大型化； 2）在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛應(yīng)用 CAD/CAE/CAM 技術(shù)； 3）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)； 4）在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù)； 5）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率； 36）發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)； 7）模具的精度將越來越高； 8）模具研磨拋光將自動化、智能化； 9）研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程； 10）開發(fā)新的成形工藝和模具。1.2　國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，60％－80％的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。近幾年，全球模具市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場年交易總額為 600～650 億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。 國外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例占到 50%以上；國外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2004 年中國模協(xié)在德國訪問時，從德國工、模具行業(yè)組織--德國機(jī)械制造商聯(lián)合會（VDMA）工模具協(xié)會了解到，德國有模具企業(yè)約 5000 家。2003 年德國模具產(chǎn)值達(dá) 48 億歐元。其中（VDMA）會員模具企業(yè)有 90 家，這 90 家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的 90%，可見其規(guī)模效益。雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和 CAD/CAM 應(yīng)用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。隨著時代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具工藝設(shè)計(jì)、高級鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高．故人均產(chǎn)值也較高．我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合 1 萬美元左右，而國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多 15～20 萬美元，有的達(dá)到 25～ 30 萬美元。國外先進(jìn)國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá) 70%以上，而我國才達(dá)到 45％． 41.3　鏈板片沖孔落料件模具設(shè)計(jì)與制造方面1.3.1 鏈板片沖孔落料件模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路沖孔落料是沖壓基本工序之一，它是利用沖裁模在壓力機(jī)作用下，將平板坯料進(jìn)行沖孔或落料的加工方法。一般情況下，一般精度的工件 IT8～I(xiàn)T7 級精度的普通沖裁模；較高精度的工件采用 IT7～I(xiàn)T6 級精度的高級沖裁模。只有加強(qiáng)沖裁件基礎(chǔ)理論的研究，才能提供更加準(zhǔn)確、實(shí)用、方便的計(jì)算方法，才能正確地確定沖裁工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決沖裁中出現(xiàn)的各種實(shí)際問題，從而，進(jìn)一步提高制件質(zhì)量。鏈板片沖孔落料件是最典型的沖裁件，其工作過程很簡單就沖孔落料，可采用單工序模、復(fù)合模具或級進(jìn)模具，根據(jù)計(jì)算的結(jié)果和選用的標(biāo)準(zhǔn)模架。為了保證制件的順利加工和順利取件，模具必須有足夠高度。要改變模具的高度，只有從改變導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度。導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度可根據(jù)凸模與凹模工作配合長度決定．設(shè)計(jì)時可能高度出現(xiàn)誤差，應(yīng)當(dāng)邊試沖邊修改高度。1.3.2 鏈板片沖孔落料件模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度1.了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時間 20 天；2.確定加工方案，所用時間 5 天；3.模具的設(shè)計(jì)，所用時間 30 天；4．模具的調(diào)試．所用時間 5 天。在設(shè)計(jì)的過程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中難免有不妥之處，肯請各位老師指正。 5設(shè)計(jì)者：申坤鵬2 制件的工藝性分析工件名稱：鏈板片生產(chǎn)批量：大批量材料：10厚度：0.5mm工件簡圖見圖 1 6圖 1 制件圖2.1 制件的工藝性分析該制件為鏈板片,所用材料為 10 碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。制件形較為簡單,只有落料和沖孔兩個工序，有 2 個 R12mm 的孔，孔與孔，孔與邊緣之間的距離也滿足要求。工件的尺寸精度較低，只需要采用普通沖裁。2.2 制件的外形分析2.2.1 沖裁件的孔邊距與孔間距為避免工件變形和保證模具強(qiáng)度，孔邊距和孔間距不能過小，其最小許可值當(dāng)?。篊≥(1～1.5) t 根據(jù)已知工件的尺寸可得：C1=5 C2=7 t=0.5 所以工件的尺寸符合上述要求。2.3 沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度沖裁件上的未注公差等級定為 IT14 級，查表確定工件尺寸如下：圖 2 零件展開簡圖 73 工藝方案的確定該零件包括：沖孔、落料兩個基本工序，可有以下三種工藝方案供選擇：方案一、先落料后沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。方案二、落料-沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三、沖孔-落料連續(xù)沖壓，采用級進(jìn)模生產(chǎn)。對各種方案的分析 8方案一、模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序，兩副模具，生產(chǎn)效率低，難以滿足該零件的年產(chǎn)量要求。方案二、只需一副模具，沖壓件的幾何形位精度和尺寸精度容易保證，且生產(chǎn)率也高，但由于零件的幾何形狀簡單，模具制造并不困難。方案三、只需要一副模具，生產(chǎn)率也很高，但零件較大，鋼板較薄，操作困難，故模具制造安裝較復(fù)合模復(fù)雜。通過以上三種方案的分析比較，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳，并選擇倒裝復(fù)合模。4 主要工藝參數(shù)計(jì)算4.1 排樣的設(shè)計(jì)與計(jì)算根據(jù)工件的形狀選，采用直排的形式。搭邊和搭肩值一般是由經(jīng)驗(yàn)確定的查表 2.5.2而取搭邊值為 a=1.5㎜ 最小搭肩值為 a1=2.0㎜。 9圖 3 排樣草圖4.2 計(jì)算送料步距和條料的寬度 按如上排樣方式，并根據(jù)工件的尺寸確定送料步距為搭肩值與工件寬度之和。即：A=a1+24=26.0㎜。查表 2.5.3 而知條料寬度單向偏差值為 1.0，由公式計(jì)算如下：B =(D +2a)01.?max01.?=(60+2×1.5） .0=6301.?所以確定條料的寬度 B 為：63㎜。4.2.1 計(jì)算材料的利用率一個步距內(nèi)的材料的利用率 μ=A/BS×100%=（π 12 12-π 5 5+36 24）/（63 26） 100%??? 10=75.6%所以在不考慮料頭、料尾和邊余料等材料消耗的情況下材料的利用率為 75.6%，而在考慮以上因素計(jì)算一張板料總的利用率時則需要根據(jù)證章板的長寬尺寸而定，在此省略不述。4.3 沖壓力的計(jì)算并初步選取壓力機(jī)的噸位4.3.1 沖裁力的計(jì)算沖裁力的大小隨凸模進(jìn)入材料的深度（凸模行程）而變化，本模具采用普通平刃口模具沖裁，其沖裁力 F 按下式計(jì)算：F=KLtτb由查表而知工件材料的抗剪強(qiáng)度極限值 τb 為 300N/㎜2K 值取 1.3 材料厚度 t 為 0.5㎜沖孔沖裁力：P 孔=30615N 落料沖裁力：P 落=256651N。4.3.2 卸料力、推件力及頂件力的計(jì)算卸料力是將廢料或工件從凸凹模上刮下的力。而推件力是將梗塞在凹模內(nèi)的料順沖裁方向推出所需的力。頂件力逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?nèi)頂出所需的力。卸料力、推件力和頂件力是由壓力機(jī)和模具卸料裝置或頂件裝置傳遞的，所以在選擇設(shè)備公稱壓力或設(shè)計(jì)沖裁的時候應(yīng)分別予以考慮，影響這些力的因素較多，主要有材料的力學(xué)性能、厚度、模具間隙、凹模洞口結(jié)構(gòu)、搭邊大小、潤滑情況、制件的形狀和尺寸等?，F(xiàn)在按照下面的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：查表 2.6.1 而卸料力、推件力和頂件力系數(shù)分別為：Kx = 0.045 Kt = 0.55 Kd = 0.06則：卸料力： Fx = Kx * P 落 = 0.045 256651 =11549.3 N?推件力： Ft = n Kt F n =h / t = 5/0.5=10 11h:凹模洞口的直刃壁高度 取 h=5（表 2.9.4 ） Ft =Kt*P 孔*n=168382.5N頂件力： Fd = Kd F = 0.06 * (30615+256651) =17235.96N4.4 壓力機(jī)的公稱壓力的確定及沖壓設(shè)備的選擇壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于各種沖壓工藝力的總和 Fz，由于本模具采用的是彈性卸料裝置和下出料方式：所以：Fz =P 孔+P 落+Fx+Ft =467197.8N為了保證沖壓力足夠，一般沖裁時壓力機(jī)噸位應(yīng)比計(jì)算的沖壓力大 30%左右，即： F 總=1.3 Fz=607357.14N 通過前面的設(shè)計(jì)知道，上模座厚度 為 25mm，上模墊板厚度 為 12mm，固定H上 模 H墊板厚度 為 15mm，凸模長度 為 35mm，凹模厚度 為 35mm，下模座厚度 為H固 L凹 下 模60mm，凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度 為 2mm。2h該模具的閉合高度：H=h 上模座 +h 墊板 +h 凸模固定板 +h 落料凹模 +t+h 卸料板 +h 橡膠 +h 下模座 -h2=25mm+12mm+15mm+35mm+2mm+12mm+29mm+60mm-2mm=178mm模具閉合高度 178mm,根據(jù)前面初選的壓力機(jī)，選擇 J23—10 型壓力機(jī)，其工作臺尺寸為 710×1080mm,最大閉合高度為 480mm，連桿調(diào)節(jié)長度為 100mm.最終經(jīng)過校核，選擇 J23—10 型壓力機(jī)能滿足使用要求。查手冊選擇 J23-10 可傾柱式壓力機(jī)，壓力機(jī)的公稱壓力為：100KN。 滑塊固定行程 45mm (最大閉合高度)180mm 12閉合高度調(diào)節(jié)量 35mm (標(biāo)準(zhǔn)型)工作臺尺寸(左右×前后)370×240mm (標(biāo)準(zhǔn)型)墊板尺寸(厚度×孔徑) 35×φ170mm (標(biāo)準(zhǔn)型)模柄孔尺寸: φ30×55 mm 最大傾斜角度：35° 表一 所選擇壓力機(jī)的相關(guān)參數(shù)型號 公稱壓力/kN滑塊行程/mm最大封閉高度/mm工作臺尺寸/mm可傾斜角/。封閉高度調(diào)節(jié)量/mmJ23-10 1000 130 480 710×1080 30 100J23-80 800 130 380 540×800 30 904.5 壓力中心的確定及相關(guān)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)使模具的壓力中心和壓力機(jī)滑塊的中心線相重合。否則沖壓時滑塊會承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊的滑軌和模具的導(dǎo)向部分不正常磨損，還會使合理間隙得不到保證，從而影響制件的質(zhì)量降低模具壽命甚至損壞模具。由于沖裁件屬于對稱件，其壓力中心位于沖裁件輪廓圖形的集合中心上。4.6 工作部分的尺寸計(jì)算 134.6.1 計(jì)算凸凹模工作部分的尺寸（沖孔）并確定其公差該零件屬于無特殊要求的一般沖孔落料件，外形尺寸由落料 獲得，而小孔尺寸則是由沖孔得到。查表 2.4 而知：Zmin = 0.040 Zmax = 0.060Zmax –Zmin = 0.020因?yàn)槟＞叩木鹊燃墳?IT14 級 取 X = 0.5 =0.43?查表 2.5 而知： δ A=0.020 δ T =0.020校核：δ A +δ T=0.04δ A +δ T≥Zmax –Zmin 因此，利用配做法制作來保證合理間隙，此處以沖孔凸模為基準(zhǔn)模。沖孔凸模磨損后，尺寸變小，屬于 B 類尺寸d 凸=(B+X )0 -δT=10.2150 -0.02?同上查表可得：落料凹模也由配做法可得，此處以落料凹模為基準(zhǔn)模。 A 凹= (Amax-X )+δA 0 A 1 凹=（12-0.5×0.43）+0.02 0=11.79+0.02 0A 2 凹=（36-0.5×0.43）+0.02 0=35.79+0.02 0落料凸模的基本尺寸與凹模相同，基本尺寸為 10.215mm。沖孔凹模的基本尺寸與凸模相同，基本尺寸分別為 11.79mm， 35.79mm。不用標(biāo)注公差，但要在技術(shù)條件中注明：沖孔凹模的實(shí)際刃口尺寸與凸模配制；落料凸模的實(shí)際刃口尺寸與凹模配制，保證最小雙面合理間隙值在 0.04-0.06mm 之間。 （查表 2.4） 145 模具總體設(shè)計(jì)根據(jù)上述分析，本零件的沖壓包括沖孔和落料兩個工序，且孔邊距較大，可采用倒裝復(fù)合模具，可直接利用壓力機(jī)的打桿裝置就行推件，卸料可靠，便于操作。工件留在落料凹?？斩粗?，應(yīng)在凹?？自O(shè)置推件塊;卡于凸凹模上的廢料可由卸料板推出;而沖孔廢料則可以再下模座中開設(shè)通槽，使廢料從孔洞中落下。由于在該模具中壓料是由落料凸模與卸料板一起配合工作來實(shí)現(xiàn)的，所以卸料板還應(yīng)具有壓料的作用，應(yīng)選用彈性卸料板來卸下條料廢料。因?yàn)槭谴笈可a(chǎn)，采用手動送料方式，從右往左送料。因該制件采用的是倒裝復(fù)合模，所以直接用擋料銷和導(dǎo)料銷即可。 15為確保零件的質(zhì)量及穩(wěn)定性，選用導(dǎo)柱，導(dǎo)套導(dǎo)向。由于該零件尺寸較小，且精度要求不是太高，所以宜采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。6 模具主要零部件的設(shè)計(jì)6.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于零件較小，因此在這套模具中選用 Q235 材料制作均可滿足使用要求。6.1.1 落料凹模的設(shè)計(jì)在本模具中采用螺釘和銷釘將凹模直接固定在支撐件上,凹模刃口為直壁式 ,凹模采用銷釘和螺釘固定時要保證螺釘(或沉孔)間、螺孔與銷孔間及螺孔與凹模刃壁間的 16距離不能太近,否則會影響模具的壽命。凹模厚度 H=kb=0.10×60=6mm 取 14 mm (查表 2.9.5 得 k=0.10) 凹模壁厚 C=1.5H=9mm取凹模厚度 H=14 mm ，凹模壁厚 C=9 mm凹模寬度 B=b+2c=42 mm 取標(biāo)準(zhǔn)值 B=125 mm 凹模長度 L 取 125mm 確定凹模尺寸為 125 mm×125 mm ×14 mm現(xiàn)制草圖如下：圖 4 落料凹模刃口部分尺寸6.1.2 沖孔凸模的設(shè)計(jì) 17沖孔凸模長度：L=Ht+Lz Ht 為凸模固定板厚度，Lz 為凸模自由長度。Ht=(1.1~1.5)Ha Ha 為落料凹模厚度Lz 取 20mm 所以 L=106+20=126mm 上靠標(biāo)準(zhǔn)取 126mm 圖 5 沖孔凸模結(jié)構(gòu)圖6.1.3 落料凸模(凸凹模)結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設(shè)計(jì)成直通式。其總長 L 為：L=h +h + h +h123=60mm校核凸凹的強(qiáng)度：查表得倒裝復(fù)合模最小壁厚為 1.5mm,而實(shí)際最小壁厚為 3.79.滿足最小壁厚要求。凸凹模的刃口尺寸按落料凹模尺寸配制，并保證雙面間隙為0.04mm-0.06mm。 18圖 6 落料凸模刃口部分尺寸6.2 定位零件的設(shè)計(jì)在本模具中采用的是條料，所以選用導(dǎo)料銷和擋料銷來實(shí)現(xiàn)對沖裁條料的定位。導(dǎo)料銷一般設(shè)兩個，并位于條料的同一側(cè)。從左向右送料時，導(dǎo)料銷裝在右側(cè)，從前先后送料時導(dǎo)料銷裝在左側(cè)。導(dǎo)料銷在本模具中直接 安裝在凹模板上。在裝配圖中很容易看到。擋料銷同樣起定位的作用，用它擋住搭邊或沖件輪廓，以限定條料的送進(jìn)距離。在本模具中試用固定擋料銷，其結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，在模具中廣泛應(yīng)用作定距。6.3 導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)導(dǎo)向裝置用來保證上模相對于下模正確的運(yùn)動，對于生產(chǎn)批量較大，零件的要求較高，壽命要求較長的模具，一般都需要采用導(dǎo)向裝置，本模具中應(yīng)用導(dǎo)柱導(dǎo)套裝置來完成導(dǎo)向. 由于該零件尺寸較小，且精度要求不是太高，所以宜采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。 196.4 打料裝置的設(shè)計(jì)在本模具中采用打桿推動連接推桿來完成打料動作，打桿穿過模柄凸露在模具的外面，當(dāng)完成一次沖裁時壓力機(jī)滑塊回程，打桿與壓力機(jī)的打料橫桿相碰，打桿推動連接推桿將卡在凸凹模的凹?？變?nèi)的圓形廢料打下，當(dāng)注意的是：第一：需要保證打桿在模柄內(nèi)的順利滑動，須間隙配合。第二：需要保證連接推桿在凸凹模內(nèi)的順利滑動，須間隙配合。6.5 卸料裝置的設(shè)計(jì)此套模具采用的是倒裝復(fù)合模，因此彈性卸料板安裝在下模。彈性卸料裝置由卸料板，彈性元件，卸料螺釘?shù)冉M成。彈性卸料裝置在沖壓時兼起壓料作用，沖裁件質(zhì)量較好，多用于沖裁薄料及表面平面度要求較高的零件。6.5.1 卸料板的設(shè)計(jì)彈性卸料板孔與凸模的單邊間隙?。?.1-0.2）t，在自由狀態(tài)下彈性卸料板應(yīng)高出凹模刃口面 0.5-1mm，其外形尺寸一般等于或大于凹模尺寸。所以，選取卸料板尺寸為：125mm×125mm×10mm。 20圖 7 卸料板草圖6.5.2 卸料螺釘?shù)脑O(shè)計(jì)卸料螺釘通過下模座，下模墊板，凸凹模固定板，橡膠和卸料板，并將他們固定在一起。直接選用標(biāo)準(zhǔn)件 4×M8 螺紋連接。6.5.3 橡膠的設(shè)計(jì)橡膠允許承受的負(fù)荷較大，且產(chǎn)生的彈性較為平穩(wěn)，安裝調(diào)整靈活方便，是沖裁模具中常用的彈性元件。卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算 H =H -H 。 （計(jì)算參照表 8.2.4）計(jì)安 裝 自 由 預(yù)算結(jié)果為：H =31mm。安 裝 216.6 連接裝置的設(shè)計(jì)6.6.1 模柄的設(shè)計(jì)本模具屬于中型模具,采用模柄將上模固定在壓力機(jī)的滑塊上。模柄是作為上模與壓力機(jī)滑塊連接的零件。對它的基本要求是:一要與壓力機(jī)滑塊上的模柄孔正確配合,安裝可靠；二要與上模正確而可靠的連接。在本模具中選用旋入式模柄，通過螺紋與上模座連接并加螺絲防止轉(zhuǎn)動。這種模柄可較好的保證軸線與上模座軸線垂直,適用與各種中、小型模具。模柄材料通常采用 Q235 或 Q275 鋼,在此選用 Q235 鋼.其支撐面應(yīng)垂直于模柄的軸線(垂直度不應(yīng)超過 0.02:100)。6.7 固定板的設(shè)計(jì)將凸?；虬寄０匆欢ㄏ鄬Φ奈恢脡喝牍潭ê?，作為一個整體安裝在上模座或下模座上。在本模具中只有凸凹模需要由固定板來固定。固定板的厚度一般取凹模厚度的 0.6～0.8 倍,其平面尺寸可與凹模、卸料板外形尺寸相同,需考慮緊固螺釘及銷釘?shù)奈恢?。固定板的凸凹模安裝孔與凸凹模采用過渡配合 H7/m6、H7/n6，壓裝后將凸凹模端面和固定板一起磨平?，F(xiàn)選用標(biāo)準(zhǔn)凸凹模固定板尺寸為: 125mm×125mm×14mm。6.7.1 墊板的設(shè)計(jì)墊板的作用是直接承受凸模的壓力，以降低模座承受的單位壓力，防止模座被局部壓陷，影響凸模的正常工作。墊板的外形尺寸和模板相同，厚度取 10mm。6.7.2 螺釘與銷釘?shù)脑O(shè)計(jì)螺釘和銷釘都是標(biāo)準(zhǔn)件，設(shè)計(jì)模具是按標(biāo)準(zhǔn)選用即可，螺釘用于固定模具零件，一般選用內(nèi)六角螺釘；銷釘起定位作用，常用圓柱銷釘，螺釘、銷釘規(guī)格根據(jù)沖壓力的大小、凹模厚度等確定。6.8 模架及組成零件的確定 226.8.1 模架的選用本模具選用由上模座,下模座,導(dǎo)柱,導(dǎo)套組成導(dǎo)柱模模架及其零件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，在此選用后側(cè)導(dǎo)柱模架即可滿足使用要求。由凹模周界可以選取標(biāo)準(zhǔn)模架。凹模周界Ｌ＝200mm,B=125mm,閉合高度 h1=170~205mm技術(shù)條件:按 JB/T 8050-1999,0I 級精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架。如圖所示。6.8.2 模座的確定對于生產(chǎn)批量大、要求模具壽命高的模具，一般采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套來保證上、下模的導(dǎo)向精度。導(dǎo)柱、導(dǎo)套在模具中主要起導(dǎo)向作用。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用間隙配合。根據(jù)沖壓工序性質(zhì)、沖壓的精度及材料厚度等的不同，其配合間隙也稍微不同。因?yàn)楸局萍暮穸葹?0.6mm，所以采用 H7/h6。本模中具選用標(biāo)準(zhǔn)模架，因在前述中確定了凹模尺寸為 125㎜×125㎜ ×14㎜ ，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)確定下模座尺寸為: 180mm×180mm×35mm。 上模座尺寸為180mm×190mm×30mm。導(dǎo)柱 d/mm×L/mm 分別為 ?20mm×160mm；導(dǎo)套 d/mm×L/mm×Dmm分別為 ?20mm×115mm×42mm。 237 模具閉合高度的確定在支撐板與固定零件的設(shè)計(jì)中根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定：動模座板 H1=25mm,定模板厚度H2=35mm，動模板 H3=50mm 墊塊厚度 H4=70mm 動模座板厚度 H5=25mm.閉合高度的計(jì)算：H=H1＋H2＋H3＋H4＋H5=25＋35＋50＋70＋25=178mm 248 模具工作原理?xiàng)l料送進(jìn)時采用固定擋料銷進(jìn)行定位，而有導(dǎo)料銷保證送料沿正確的方向送進(jìn)。當(dāng)條料送到指定位置時，上模在壓力機(jī)的作用下進(jìn)行沖壓。工作時，凸凹模 5 和凸模14 完成沖孔工序，廢料從下?？字袎嬄?；凸凹模 5 與凹模 21 完成落料工序。當(dāng)沖壓完成時，上模上行回程，卡在凸凹模上的廢料由彈性卸料板卸下，當(dāng)模具上的打料桿碰到壓力機(jī)上的打料橫梁時，打料橫梁給模具打料桿一個作用力，在此作用力的作用下，將制件推出來。然后，再開始下一個行程。圖 8 模具總裝圖結(jié)束語 25大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對以前所學(xué)的知識及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對機(jī)械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對于模具設(shè)計(jì)這個實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題，我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。經(jīng)過在新飛電器有限公司、在洛陽中國一拖、中信重型礦山機(jī)械廠的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對于冷沖模具、塑料模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個全新的認(rèn)識，豐富和加深了對各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是有了全新的理解。在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)下和在工廠師傅的講解下，我們對于模具的設(shè)計(jì)和制造工藝有了系統(tǒng)而深刻的認(rèn)識。同時在實(shí)習(xí)現(xiàn)場親手拆裝了一些典型的模具實(shí)體并查閱了很多相關(guān)資料，通過這些實(shí)踐，我們熟練掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。通過在圖書館借閱相關(guān)手冊和書籍，更系統(tǒng)而全面了細(xì)節(jié)問題。鍛煉了縝密的思維和使我們初步具備了設(shè)計(jì)工作者應(yīng)有的素質(zhì)。設(shè)計(jì)中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。 在設(shè)計(jì)的過程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正參考文獻(xiàn)[1] 劉建超、張寶忠主編.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造.高等教育出版社，2004.6[2] 王孝主編，中國模具設(shè)計(jì)大典之沖壓模具設(shè)計(jì).江西科學(xué)技術(shù)出版社，2003[3] 虞蓮蓮、曾正明主編.實(shí)用鋼鐵材料手冊.機(jī)械工業(yè)出版社，2001[4] 寇世瑤主編.互換性與測量技術(shù).高等教育出版社，2004.7[5] 馮炳堯，韓泰榮，殷振海，蔣文森編.模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1988[6] 高軍，李熹平，修大鵬主編.沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計(jì)指南.化學(xué)工業(yè)出版社，2007.7[7] 薛啓翔主編.沖壓模具與制造.化學(xué)工業(yè)出版社，2004.3 26[8] 馮炳堯主編.模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1985.6[10] 王孝培主編.沖壓手冊.機(jī)械工業(yè)出版社，1988.2