三孔矩形墊板的落料沖孔倒裝復(fù)合模具設(shè)計(jì)-沖壓模含11張CAD圖.zip,矩形,墊板,沖孔,倒裝,復(fù)合,模具設(shè)計(jì),沖壓,11,CAD 中期匯報(bào)表 學(xué)生姓名 XX 專 業(yè) XX 學(xué) 號(hào) XX 設(shè)計(jì)（論文）題目 落料沖孔倒裝復(fù)合模的設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）前期工作小結(jié) 本文設(shè)計(jì)了落料沖孔倒裝復(fù)合模，這屬于沖壓工藝的模具設(shè)計(jì)的一種。通過(guò)對(duì)工件結(jié)構(gòu)的分析，確定落料和沖壓工序的先后。隨后在設(shè)計(jì)了三種設(shè)計(jì)方案，在經(jīng)過(guò)對(duì)比的情況下，選擇了落料沖孔倒裝復(fù)合模。在確定了模具的設(shè)計(jì)方案之后，經(jīng)過(guò)分析，確定模具的各個(gè)裝置結(jié)構(gòu)。在選用了合適的排樣方法后，通過(guò)計(jì)算，算出模具的壓力中心與凸凹模的刃口尺寸。利用計(jì)算的數(shù)值來(lái)選用適當(dāng)?shù)膲毫C(jī)及相應(yīng)的模架，以及選用合適的裝配方案。 在研究過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題：1、在設(shè)計(jì)過(guò)程中找合適的零件和，經(jīng)常遇到找不到合適的參考文獻(xiàn)；2、由于長(zhǎng)期沒(méi)有使用CAD等畫(huà)圖軟件，操作起來(lái)十分生疏。 已完成的工作及進(jìn)展：1、學(xué)會(huì)透過(guò)校園網(wǎng)站檢索課題相關(guān)的文章，查找并閱讀相關(guān)文獻(xiàn)，了解課題的研究背景與好處；2、制定出了可行的設(shè)計(jì)方案；3、對(duì)部分關(guān)鍵零件進(jìn)行了計(jì)算。 指導(dǎo)教師意見(jiàn) 該生畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度符合畢業(yè)任務(wù)書(shū)要求，應(yīng)能按時(shí)按量完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。 簽名： 2018 年 4 月 21 日 中期情況檢查表 學(xué)院名稱： 機(jī)電工程學(xué)院 檢查日期： 2018 年 4 月 23 日 學(xué)生姓名 XX 專 業(yè) XX 指導(dǎo)教師 XX 設(shè)計(jì)（論文）題目 落料沖孔倒裝復(fù)合模的設(shè)計(jì) 工作進(jìn)度情況 通過(guò)對(duì)工件結(jié)構(gòu)的分析，確定落料和沖壓工序的先后。隨后在設(shè)計(jì)了三種設(shè)計(jì)方案，在經(jīng)過(guò)對(duì)比的情況下，選擇了落料沖孔倒裝復(fù)合模。在確定了模具的設(shè)計(jì)方案之后，經(jīng)過(guò)分析，確定模具的各個(gè)裝置結(jié)構(gòu)。在選用了合適的排樣方法后，通過(guò)計(jì)算，算出模具的壓力中心與凸凹模的刃口尺寸。利用計(jì)算的數(shù)值來(lái)選用適當(dāng)?shù)膲毫C(jī)及相應(yīng)的模架，以及選用合適的裝配方案。 是否符合任務(wù)書(shū)要求進(jìn)度 是 能否按期完成任務(wù) 能 工作態(tài)度情況 (態(tài)度、紀(jì)律、出勤、主動(dòng)接受指導(dǎo)等) 態(tài)度認(rèn)真，按時(shí)出勤，能夠積極主動(dòng)的自主設(shè)計(jì)，不明白的也會(huì)主動(dòng)詢問(wèn)老師。 質(zhì)量 評(píng)價(jià) (針對(duì)已完成的部分) 計(jì)算部分符合設(shè)計(jì)要求，圖紙基本可以表達(dá)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 存在問(wèn)題和解決辦法 說(shuō)明書(shū)語(yǔ)言不夠嚴(yán)謹(jǐn)，圖紙圖線標(biāo)注部分略有不標(biāo)準(zhǔn)的地方，后期根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行改正。 檢查人簽名 教學(xué)院長(zhǎng)簽名 落料沖孔倒裝復(fù)合模的設(shè)計(jì) THE MOLD DESIGN OF THE BLANKING AND BACK-UP COMPOSITE DIE 摘要 本文設(shè)計(jì)了落料沖孔倒裝復(fù)合模，這屬于沖壓工藝的模具設(shè)計(jì)的一種。通過(guò)對(duì)工件結(jié)構(gòu)的分析，確定落料和沖壓工序的先后。隨后在設(shè)計(jì)了三種設(shè)計(jì)方案，在經(jīng)過(guò)對(duì)比的情況下，選擇了落料沖孔倒裝復(fù)合模。在確定了模具的設(shè)計(jì)方案之后，經(jīng)過(guò)分析，確定模具的各個(gè)裝置結(jié)構(gòu)。在選用了合適的排樣方法后， 通過(guò)計(jì)算，算出模具的壓力中心與凸凹模的刃口尺寸。利用計(jì)算的數(shù)值來(lái)選用適當(dāng)?shù)膲毫C(jī)及相應(yīng)的模架，以及選用合適的裝配方案。 關(guān)鍵詞 落料沖孔；倒裝；模具 II Abstract In this paper, the composite die of blanking punch is designed, which belongs to the die design of the stamping process. We can determine the sequence of blanking and drawing operation by analyzing the structure of the work piece. Three design schemes were designed, and in the case of comparison, the composite die was selected. After the design of the mold was determined, the structure of each device was determined after analysis. After selecting the suitable layout method, the cutting edge size of the pressure center and the concave die is calculated. Using the calculated value to choose the appropriate press and corresponding die frame, and choose the appropriate assembly plan. Key words blanking punching inversion mould 目錄 2 摘要 I Abstract II 1 緒論 1 2 沖壓的工藝性分析和模具的結(jié)構(gòu)類型 3 2.1 工藝性分析 3 2.2 設(shè)計(jì)方案的選取 3 2.3 沖壓模具的結(jié)構(gòu)類型選擇 4 3 模具的選擇 5 3.1 模具的結(jié)構(gòu)類型 5 3.2 模具的定位裝置 5 3.3 模具的推出件裝置 5 3.4 模具的卸出料裝置 6 4 模具的設(shè)計(jì)與計(jì)算 7 4.1 排樣的設(shè)計(jì) 7 4.1.1 排樣要求 7 4.1.2 排樣方法 7 4.1.3 原料的使用效率計(jì)算 8 4.2 計(jì)算沖裁壓力、壓力中心和選用壓力機(jī) 10 4.2.1 沖裁力與卸料力的計(jì)算 10 4.2.2 沖壓模具的壓力中心的選取與計(jì)算 11 4.3 沖壓工藝的計(jì)算 12 4.3.1 沖壓部分的計(jì)算 12 4.3.2 落料部分的計(jì)算 13 4.4 各個(gè)重要零部件的結(jié)構(gòu)大小 15 4.4.1 凹模的外部形狀的確定 15 4.4.2 剩余零部件的尺寸 16 4.5 閉合高度的計(jì)算 16 5 模具的結(jié)構(gòu) 17 5.1 模具零部件的加工 17 5.2 模架與沖床的選用 18 5.2.1 模架的選則 18 5.2.3 沖床的選用 18 5.3 模具的裝配 20 5.3.1 常見(jiàn)裝模工具及其作用 20 5.3.2 模具的裝配過(guò)程 20 5.4 模具的調(diào)試 23 5.5 壓力機(jī)的安全技術(shù)措施 23 結(jié)論 25 致謝 26 參考文獻(xiàn) 27 1 緒論 模具是一種能夠大批量的生產(chǎn)處具有相同形狀和滿足一定尺寸要求工業(yè)產(chǎn)品零部件的生產(chǎn)工具。從大件的飛機(jī)、汽車、輪船到小件的茶杯、釘子，幾乎本文能想到的所有的工業(yè)產(chǎn)品都必須運(yùn)用到模具。使用模具來(lái)生產(chǎn)出來(lái)的工業(yè)產(chǎn)品，具有的高精度、高一致性、高生產(chǎn)率是其他所有加工方法所不能比擬的。模具在電子、汽車、家用電氣、儀表儀器、通信等領(lǐng)域有著日益廣泛的運(yùn)用， 成為其中不可或缺的一部分。 一般來(lái)說(shuō)，模具主要分為以下幾種形式：有沖模、鍛模、注塑模、壓鑄模、粉末冶金模、玻璃模、橡膠模、陶瓷模等。除去一部分的沖模以外的上述各種模具都?xì)w屬于腔型模，這是因?yàn)樗麄円话愣际且揽咳S的模具形腔是材料成型。 （1）沖模：沖模是對(duì)金屬板材進(jìn)行沖壓加工獲得合格產(chǎn)品的工具。沖模占模具總數(shù)的 50％以上。按工藝性質(zhì)的不同，沖?？煞譃槁淞夏＃瑳_孔模，切口模、切邊模、彎曲模、卷邊模、拉深模、校平模、翻孔模、翻邊模、縮口模、壓印模、脹形模等。按組合工序不同，沖模分為單工序模、復(fù)合模、連續(xù)模。 （2）鍛模：鍛模是金屬在熱態(tài)或冷態(tài)下進(jìn)行體積成型是所用模具的總稱。按鍛壓設(shè)備不同，鍛模分為錘用鍛模、螺旋壓力機(jī)鍛模、熱模鍛壓力鍛模、平鍛機(jī)用鍛模、水壓機(jī)用鍛模、高速錘用鍛模、擺動(dòng)碾壓機(jī)用鍛模、輥鍛機(jī)用鍛模、楔橫軋機(jī)用鍛模等。按工藝用途不同，鍛?？煞譃轭A(yù)鍛模具、擠壓模具、精鍛模具、等溫模具、超塑性模具等。 （3）塑料模：塑料模是塑料成型的工藝裝備。塑料模約占模具總數(shù)的 35％，而且有繼續(xù)上升的趨勢(shì)。塑料模主要包括壓塑模、擠塑模、注射模，此外還有擠出成型模、泡沫塑料的發(fā)泡成型模、低發(fā)泡注射成型模、吹塑模等。 （4）壓鑄模：壓鑄模是壓力鑄造工藝裝備，壓力鑄造是使液態(tài)金屬在高溫和高速下充填鑄型，在高壓下成型和結(jié)晶的一種特殊制造方法。壓鑄模約占模具總數(shù)的 6％。 （5）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工藝分類粉末冶金模有：壓模、精整模、復(fù)壓模、熱壓模、粉漿澆注模、松裝燒結(jié)模等。 目前，我國(guó)共有模具生產(chǎn)廠家 17000 余家，從業(yè)人數(shù)五十多萬(wàn)。除了國(guó)有的專業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)、合資企業(yè)、獨(dú)資企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)等，都得到了快速發(fā)展。研究和發(fā)展模具技術(shù)，對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有特別重要的意義，模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造技術(shù)的重要標(biāo)志之一，隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位 10 日益提高，并在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮越來(lái)越大的作用。 2 沖壓的工藝性分析和模具的結(jié)構(gòu)類型 這個(gè)需要沖裁的零件原料材質(zhì)為 Q235 號(hào)鋼，料子的厚度 t=0.5 mm，這個(gè)需要沖裁的結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，相對(duì)來(lái)說(shuō)可以得當(dāng)?shù)氖褂脹_裁工藝。通過(guò)技術(shù)需求本文可以得知的是，該零部件的尺寸在圖上所未進(jìn)行標(biāo)注的公差為 IT10 級(jí)的，由此本文確定制件的尺寸公差，為自由尺寸。所以，零件的尺寸要求精度相對(duì)來(lái)說(shuō)較為低。 2.1 工藝性分析  圖 2-1 模具結(jié)構(gòu)圖 結(jié)構(gòu)上分析：通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)件的分析可知，制件過(guò)程包括沖孔與落料等工序， 從大的整體上來(lái)看工序主要為沖孔與落料兩部分，過(guò)程相對(duì)來(lái)說(shuō)比較清晰。 尺寸精度分析：這個(gè)零件尺寸圖上所有沒(méi)有進(jìn)行標(biāo)注的公差等級(jí)均為 IT10 級(jí)，確定了工件的尺寸公差過(guò)后，判斷該零件的尺寸為自由尺寸，所以尺寸的精度要求上對(duì)比于其他來(lái)看，精度要求較低。 合理性分析：由于該材料件的要求是要小規(guī)模的批量生產(chǎn)，所以可以大致判斷使用復(fù)合模模具來(lái)設(shè)計(jì)。本文可以先運(yùn)用沖孔模具、落料復(fù)合模具來(lái)制作， 使用這樣的模具使零部件的構(gòu)造來(lái)說(shuō)更為簡(jiǎn)便。 材料材質(zhì)分析：材料材質(zhì)為 Q235 號(hào)鋼。 2.2 設(shè)計(jì)方案的選取 設(shè)計(jì)方案一：采用級(jí)進(jìn)模的方案加工零部件，這樣相比來(lái)說(shuō)，比單工序生產(chǎn)效率高，減少了模具與所需設(shè)備的數(shù)量，這樣有利于生產(chǎn)自動(dòng)化，以及對(duì)孔邊距小的零件，適用于批量生產(chǎn)[1]。 設(shè)計(jì)方案二：采用了倒裝復(fù)合模的方法加工零部件，將這兩種工序用一套沖壓模具來(lái)完成，采用了落料沖孔倒裝復(fù)合模。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)的效率高，并且對(duì)于所沖裁的零部件的內(nèi)部小孔與外邊緣中間的相對(duì)位置精密度要求來(lái)看更寬松一些。具體的模具結(jié)構(gòu)類型見(jiàn)圖紙。 設(shè)計(jì)方案三：采用正裝復(fù)合模的方案加工零件，使用這種方法和第二種方案的工序過(guò)程相同。 方案優(yōu)缺點(diǎn)分析： 綜合比較上述的三種方案，第一種方案使用的是級(jí)進(jìn)模，這種方法所說(shuō)安全性更高一些，但是由于模具結(jié)構(gòu)很繁瑣，加工的精度不足，所以不適用于連續(xù)的沖孔，這樣會(huì)容易造成變形，并且成本也高。適合選用方案二的落料沖孔倒裝復(fù)合模，滿足沖裁件的精度稍高的要求，選用這種方案的話，流出的廢料會(huì)在下邊的模具表面上，這個(gè)需要工人師傅及時(shí)清理，安全性上比較來(lái)說(shuō)，不算太安全。但是精度來(lái)說(shuō)相對(duì)的高一些，誤差也小。剩下的廢料也可以再次利用，生產(chǎn)效率和精度都高一些。第三種方案的安全性更差一些，在這里不做考慮。 整體看來(lái)，選用第二種方案更加合適。 2.3 沖壓模具的結(jié)構(gòu)類型選擇 在明確了使用第二種落料沖孔倒裝復(fù)合模的情況下，通過(guò)相互之間的比較分析，選擇合適的模具結(jié)構(gòu)類型，讓其盡可能的符合下面的幾個(gè)要求： (1)能生產(chǎn)出滿足技術(shù)需求的沖裁件； (2)生產(chǎn)效率能夠滿足需求； (3)模具制造簡(jiǎn)單、維修更換容易； (4)模具能夠長(zhǎng)時(shí)間使用，實(shí)用壽命長(zhǎng)； (5)沖壓模具安裝簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，操作簡(jiǎn)單，安全性好。 3.1 模具的結(jié)構(gòu)類型 3 模具的選擇 在考慮過(guò)上述的三種方案后，選擇了使用復(fù)合模后，首先要考慮是倒裝型復(fù)合模還是正裝型復(fù)合模。在實(shí)際生產(chǎn)情況中，一般采用的都是倒裝模。這是因?yàn)槭褂玫寡b復(fù)合模沖壓時(shí)，多余的廢料從凹凸模的下表面從壓力機(jī)工作臺(tái)的小孔中滲出。沖壓結(jié)束時(shí)，沖裁件跟隨凹模的上表面上升后，由推出機(jī)構(gòu)推出。之后再通過(guò)沖壓機(jī)構(gòu)的接件裝置接出，條料跟隨下模上的卸料裝置卸出。設(shè)計(jì)這樣的方案能夠使工人操作時(shí)降低不必要的操作，確保生產(chǎn)安全，提高一定的生產(chǎn)效率。如果選擇正裝復(fù)合模的話，結(jié)構(gòu)正好與倒裝復(fù)合模相反，不同于倒裝模的是它的這三個(gè)機(jī)械運(yùn)動(dòng)混合在一起，但是如果退料同時(shí)進(jìn)行下一步的沖壓的時(shí)候，由于原料堆積容易擠壞模具，損壞模具的刃口部分[2]。 所以本次選擇倒裝復(fù)合模。 3.2 模具的定位裝置 為了確保原料輸送模具的每一個(gè)角落，沖壓出符合產(chǎn)品規(guī)格的沖壓件，并且顧及到是小批量的實(shí)際生產(chǎn)情況。降低模具的復(fù)雜程度，故在此使用定位銷定位。 從前文可知，板子的厚度 t=0.5mm，厚度不大，是相對(duì)來(lái)說(shuō)較薄的板材， 并且從沖壓件的大小形狀來(lái)看，尺寸不大。所以可以在側(cè)面使用 2 個(gè)固定擋料銷來(lái)固定，在進(jìn)料的方向上，由于受到上下凹凸模的影響，為了確保滿足不減小模具的強(qiáng)度情況下，在進(jìn)料方向使用一個(gè)帶有彈簧裝置的可以移動(dòng)的定位銷來(lái)進(jìn)行固定。 3.3 模具的推出件裝置 在使用落料沖孔倒裝復(fù)合模時(shí)，在經(jīng)過(guò)沖壓過(guò)后，做出的材料會(huì)鑲嵌在上邊的落料凹模里面，這時(shí)候一個(gè)推出件裝置（剛性或柔性）來(lái)將工件推出來(lái)。剛性的推出件裝置相比較來(lái)說(shuō)，它更安全和穩(wěn)定，能夠?qū)_裁件安穩(wěn)的從凹模中推出來(lái)。但是剛性裝置也有缺點(diǎn)，相比較來(lái)看，在沖壓過(guò)程中，剛性裝置對(duì)材料不起沖壓作用，所以做出的零件表面平整度和大小精度比柔性（彈性）裝置來(lái)說(shuō)，要稍微低一些[3]。 綜合兩種推件裝置來(lái)看，剛性裝置已經(jīng)能夠確保零件的尺寸精度滿足設(shè)計(jì)需求，并且這種裝置結(jié)構(gòu)安排緊密，便于維修與更換。所以在這里本文使用剛 性的推出件裝置。為了同時(shí)滿足零件對(duì)于表面的平整度以及部分位置的大小精度要求，本文能夠選擇在剛性推出件裝置與下面凸模的固定板中間嵌上一個(gè)橡膠墊[4]。 3.4 模具的卸出料裝置 在模具進(jìn)行沖壓的時(shí)候，多余的材料會(huì)分布在凹凸模的外邊緣，所以在下模這里需要設(shè)置一個(gè)卸出料裝置。 設(shè)置在下模處的彈性卸出料裝置通常情況下有 2 種結(jié)構(gòu)：第一種是利用彈性零件（比如橡膠等），將零件裝在卸出料的板體和凹凸模的固定板中間。第二種是將這個(gè)零件裝設(shè)在整個(gè)模具的下模板的下面。但是考慮到?jīng)_裁件的卸料力大小偏小，所以在這里本文選擇第一種方案，彈性零件的材質(zhì)本文選擇橡膠。 4 模具的設(shè)計(jì)與計(jì)算 4.1 排樣的設(shè)計(jì) 4.1.1 排樣要求 在沖壓零件的成本方面，材料成本費(fèi)用占比在 60%以上，因此在對(duì)材料的經(jīng)濟(jì)效益利用方面這個(gè)具有重要的意義。在條料板上或板料上，沖壓件的布置方式被稱作排樣。沖壓件的排樣是否合理不僅僅影響材料經(jīng)濟(jì)利用效益的高低， 影響所制成成品件質(zhì)量的好壞，模具結(jié)構(gòu)的是否合理。還在模具的使用壽命和所制成品件的生產(chǎn)效率以及模具成本等技術(shù)及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上有著重要作用[5]。所以，本文在排樣的過(guò)程中應(yīng)該充分的考慮下面的這幾個(gè)原則： 第一點(diǎn)：盡可能的去提高原材料的使用率； 第二點(diǎn)：采用合理的排樣方法確保操作方法的簡(jiǎn)便，能夠確保加工過(guò)程的安全和降低工人的工作強(qiáng)度； 第三點(diǎn)：設(shè)計(jì)模具的結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)便，能夠長(zhǎng)時(shí)間使用； 第四點(diǎn)：確保質(zhì)量的情況下，盡可量去滿足原料對(duì)于材質(zhì)纖維方面的需求。 4.1.2 排樣方法 表 4-1 沖裁件的搭邊值 材料厚度 t 圓件及圓角 r>2t 矩形件邊長(zhǎng) l<50mm 矩形件邊長(zhǎng) l<50mm 或 圓件 r<2t 工件 a1 側(cè)面 a 工件 a1 側(cè)面 a 工件 a1 側(cè)面 a 0.25 1.8 2.0 2.2 2.5 2.8 3.0 0.25 1.2 1.5 1.8 2.0 2.2 2.5 0.5 1.0 1.2 1.5 1.8 1.8 2.0 0.8 0.8 1.0 1.2 1.5 1.5 1.8 1.2 1.0 1.2 1.5 1.8 1.8 2.0 1.6 1.2 1.5 1.8 2.0 2.0 2.2 2.0 1.5 1.8 2.0 2.2 2.2 2.5 2.5 1.8 2.2 2.2 2.5 2.5 2.8 3.0 2.2 2.5 2.5 2.8 2.8 3.2 3.5 2.5 2.8 2.8 3.2 3.2 3.5 4.0 3.0 3.5 3.5 4.0 4.0 4.5 5.0-10 0.6t 0.7t 0.7t 0.8 0.8t 0.9t 通過(guò)表格 4-1 可以得知： 本文可以能夠?qū)⑦@兩個(gè)零部件之間搭邊值的按照矩形零件選取b = 側(cè)面取值： 2.5mm, 進(jìn)料的步距計(jì)算為： a = 2.5mm。 料子的寬度計(jì)算為： h = 2.5 + 10 = 12.5mm； - D B = (2 ′ a + D)0 在式中：a——為側(cè)面值，取值為 2.5mm； h——為板料的步距，取值為 12.5mm； b——為零件搭邊值，取值為 2.5mm； D ——為上下誤差； B——為板料寬度； （4-1） 在《沖壓手冊(cè)》上查閱表格 2-19 可以得知的是，料子的寬度的上下誤差 D = 0.4mm， 而零件在豎直方向與送料的方向的距離D = 由公式 3-1 可以得知： 35mm； - D B = (2 ′ a + D)0 = (2 ′ 2.5 + 35)0 0 40 = - 0.4 mm； - 0.4 4.1.3 原料的使用效率計(jì)算 在沖裁零件的成本里面，原材料的花費(fèi)大概占據(jù)了所有花費(fèi)的 60%以上， 所以對(duì)于原材料最大程度的合理利用在其中占據(jù)了非常重要的一部分，因此合理的利用原材料十分重要[6]。在條料板上或板料上，沖壓件的布置方式被稱作排樣。排樣的合理與否，是關(guān)于原料是否被浪費(fèi)，能否被最大程度利用的一個(gè)重要考量標(biāo)準(zhǔn)。在這里可以通過(guò)下列公式計(jì)算出來(lái)： h = F / F0 ′ 100% = F / AB ′ 100% ; （4-2） 在公式中：η——代表的是原材料的被利用率； F——代表的是零部件的實(shí)際大?。? F0 ——代表的是所利用的原材料面積，其中包括零件的實(shí)際面積和廢棄部分的面積； A——代表的是兩個(gè)工件相對(duì)應(yīng)位置之間的距離； B——代表的是料子的寬度； 零件的大小規(guī)格選擇的是0.5 ′ 1000 ′ 2000mm； 沖裁可以分為橫沖裁與縱沖裁兩種 （1）使用橫沖裁時(shí)： 每一次沖裁的條數(shù)： n1  = 2000 / 40  = 50 條； （4-3） 每一條上面的零件數(shù)： n2 每一板上面的零件數(shù)：  = 1000 / 12.5  = 80件； 利用的效率： n = n1 ′ n2 = 50 ′ 80 = 4000 個(gè)； h = 4000 ′ 10 ′ 35 /(1000 ′ 2000) ′ 100% = 70% ； 通過(guò)公式 3-2 計(jì)算可以得出橫沖裁的效率為 70% （2）使用豎沖裁時(shí)： 每一次沖裁的條數(shù)： n1 每一條上面的零件數(shù)： = 1000 / 40 = 25 條； n2 每一板上面的零件數(shù)： = 2000 / 12.5 = 160 件； 利用的效率： n = n1 ′ n2 = 25 ′ 160 = 4000 個(gè)； h = 4000 ′ 10 ′ 35 /(1000 ′ 2000) ′ 100% = 70% ； 通過(guò)計(jì)算可以得出豎沖裁的效率也為 70% 經(jīng)過(guò)比較兩種沖裁方式，材料的利用效率都為 70%，所以選擇兩種方式中的哪一種都可以，排樣的方法如下圖所示： 圖 4-1 排料方式 4.2 計(jì)算沖裁壓力、壓力中心和選用壓力機(jī) 計(jì)算出沖裁壓力是能夠合理選用正確的壓力機(jī)的關(guān)鍵。壓力機(jī)的噸位一定要比計(jì)算得出的沖裁力大，才能滿足零件沖裁的要求[7]。 在普通沖壓模具中，本文可以通過(guò)以下公式計(jì)算出沖裁力 F 的大小。 19 FP = KptLt （4-4） 其中，τ——代表的是原料的抗剪切強(qiáng)度； L——代表的是沖裁件的周長(zhǎng)； t ——代表的是原料的厚度； F——代表的是沖裁力的大小。 4.2.1 沖裁力與卸料力的計(jì)算 通過(guò)查詢資料本文可以得知 Q235 號(hào)鋼的抗張強(qiáng)度大小db落料的大小為：  = 400MPa； 沖壓的圓形孔的大小為：沖壓的方形孔的大小為： L1 = L2 = 90mm； 9.42mm； L3 = 通過(guò)公式 4-1，本文可以得知： 32mm； （1）落料力的計(jì)算： F = Ltd； （4-5） F = Ltd = 90 ′ 0.5 ′ 400 = 18 ′ 103 N ； 落 1 b （2）沖孔力的計(jì)算： F2 = L2tdb = 9.42 ′ 0.5 ′ 400 = 1884N ; F3 = L3tdb = 32 ′ 0.5 ′ 400 = 6400N ； F沖 = F2 + F3 = 8284N ; (3)沖裁過(guò)程中推出力的計(jì)算： F推  = nK推F沖 通過(guò)查表本文可以得知：n = 16 ，k = 0.045 ，F(xiàn)沖 = 8284N ； F 推 = nK推F沖 = 16 ′ 0.04 ′ 8284 = 5964.5N ; （4）落料過(guò)程中卸料力的計(jì)算 F 卸 = K卸 ′ F落 = 0.03 ′ 18 ′ 103 = 540N ； （5）沖床的總壓力計(jì)算 F 總 = F 沖 + F推 + F落 + F卸 = 32.789 ′ 103 N ； 4.2.2 沖壓模具的壓力中心的選取與計(jì)算 模具的壓力中心代表的是沖裁過(guò)程中所有壓力形成合力時(shí)作用的點(diǎn)的位置。在能夠保證壓力機(jī)與沖壓模具能夠正常運(yùn)作的前提下，可以使沖壓模具的壓力中心和壓力機(jī)的滑動(dòng)塊的中心相吻合。如果沖壓模具具有模柄，模具的壓力中心應(yīng)該在模柄的軸心線上。不然的話，沖壓模具 UI 壓力機(jī)模塊之間會(huì)有偏心載荷的出現(xiàn)。加大滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦力，損毀模具與零部件，會(huì)減少機(jī)構(gòu)的使用壽命[8]。 確定沖壓模具的壓力中心，必須滿足以下條件： （1） 如果多個(gè)沖裁零件的形狀是對(duì)稱的，那么零件的幾何中心就是沖壓模具的壓力中心； （2） 如果是多個(gè)零件，且各個(gè)沖裁零件形狀一樣并且分布位置也對(duì)稱。那么零件的幾何中心也就是沖壓模具的壓力中心； （3） 如果零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，那么可以通過(guò)計(jì)算分析算出壓力中心的位置； 圖 4-1 模具尺寸 凸模的各個(gè)邊沖裁周長(zhǎng)的計(jì)算： L1 = 3.14 ′ 3 = 9.42mm； L2 = 2 ′ 5 + 2 ′ 3 = 16mm； L3 = L2 = 16mm； X1 = 45 - 6 = 39mm； X2 = 5 + 3 + 8 + 10 - 2.5 = 23.5mm； X3 = 8 + 10 - 2.5 = 15.5mm； Y1 = Y2 = Y3 = 15mm； 為這個(gè)零部件選取合適的坐標(biāo)軸，將公式帶入進(jìn)去： X0 = (L1X1 + L2X2 + L3X3 ) /(L1 + L2 + L3 ) = 23.93mm； Y0 = (L1Y1 + L2Y2 + L3Y3 ) /(L1 + L2 + L3 ) = 15mm； 通過(guò)計(jì)算本文可以得知，模具的壓力中心位置在： 距離右邊緣： 距離中心： 4.3 沖壓工藝的計(jì)算 23.93 - 10 15 - 10 = 13.93mm； = 5mm； 4.3.1 沖壓部分的計(jì)算 小凸模的計(jì)算： 翻閱《沖壓手冊(cè)》第 57 頁(yè)可知，在沖裁的過(guò)程中，凹凸模的極限偏差為[9]： dp = 0.02mm，dd = 0.02mm； 翻閱第 54 頁(yè)查詢沖裁模具的初始雙面間隙為： Zmax = 0.04mm，Zmin = 0.03mm； 根據(jù)公式dp + dd = Zmax - Zmin = 0.01mm，所以在這里本文采用凸模和 凹模配合加工。在沖孔的過(guò)程中嗎，凸模在受到磨損后會(huì)變小。通過(guò)查詢資料本文可以得知： 小的凸模的大小為： = (A + xD) d 0 p - 0.0625 ； （4-6） 其中：dp — —的是小凸模的大小 ； A——是基準(zhǔn)件尺寸，在這里取值為 2.95； X——是摩擦系數(shù)，在這里取值為 1； D — —是沖裁件公差，在這 里取值為0.25 - 0.0625 小的凸模的大小為： = (A + xD) d 0 p - 0.0625 = (2.95 + 1 ′ 0.25)0  0 3.2 = - 0.0625 mm； （4-7） 凹模的最小間隙： 凹模的大小為：  Zmin =  0.030mm； dd = (dd + Zmin +0.0625 0 = 3.23+0.0625 mm； （4-8） ) 0 大的凸模的大小為： 5.020 mm （1）橫向尺寸為 - 0.04 ； （2）縱向尺寸為3.020 - 0.04 mm； 4.3.2 落料部分的計(jì)算 通過(guò)查閱《沖壓手冊(cè)》第 57 頁(yè)可知，在沖裁的過(guò)程中，凹凸模的極限偏差 為： dp = 0.02mm，dd = 0.02mm； 翻閱第 54 頁(yè)查詢沖裁模具的初始雙面間隙為： Zmax = 0.04mm，Zmin = 0.03mm； 根據(jù)公式dp 凹模配合加工。 + dd = Zmax - Zmin = 0.01mm，所以在這里本文采用凸模和 零部件圖下方所示： 圖 4-2 模具零部件 落料件機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)該以凹模為標(biāo)準(zhǔn)，之后再去做凸模。 凹模經(jīng)過(guò)磨損之后，零件的尺寸會(huì)變大，首先第一步先把模具圖尺寸化為 A - D 0 ，之后按照落料的凹模公式來(lái)計(jì)算[10]： 10.02 0 a、縱向大小為： - 0.04 mm，得出D = 0.04mm 通過(guò)表格 4-2，本文可以得知： 當(dāng)材料的制件公差等級(jí)在 IT10 及之下時(shí)，X 的值為 1； 當(dāng)材料的制件公差等級(jí)在 IT11 到 IT13 之間時(shí)，X 的值為 0.75； 當(dāng)材料的制件公差等級(jí)在 IT14 及之上時(shí)，X 的值為 0.5 ； 表 4-2 磨損系數(shù) x 材料厚度 非圓形 圓形 t/mm 1 0.75 0.5 0.75 0.5 工件公差 D <1 ￡ 0.16 0.17~0.35 3 0.36 <0.16 3 0.16 1~2 ￡ 0.20 0.21~0.41 3 0.42 <0.20 3 0.20 2~4 ￡ 0.24 0.25~0.44 3 0.50 <0.24 3 0.24 >4 ￡ 0.30 0.31~0.59 3 0.60 <0.30 3 0.30 在這里磨損系數(shù) X 為 1； 凹模的實(shí)際偏差 d 凹 = D / 4 = 0.04 / 4 = 0.01mm ； （4-9） 所以凹模的大小為： A 0 - D = (Amax - XD)+0.01 = (10.02 - 1 ′ 0.04)+0.01 = 9.98+0.01mm；（4-10） 0 0 0 凸模的縱向大小按照凹模的來(lái)確定，只要確保雙面間隙在最大間隙與最小 間隙之間就好，所以在 0.03mm 到 0.04mm 之間[11]。 b、在橫向的大小為： 0 35.02 - 0.04 mm，由此可知D = 0.04mm； 通過(guò)表格 4-2， 當(dāng)材料的制件公差等級(jí)在 IT10 及之下時(shí)，X 的值為 1； 當(dāng)材料的制件公差等級(jí)在 IT11 到 IT13 之間時(shí)，X 的值為 0.75； 當(dāng)材料的制件公差等級(jí)在 IT14 及之上時(shí)，X 的值為 0.5 ； 材料的磨損系數(shù) X 為 1； 凹模的實(shí)際偏差： d 凹 = D / 4 = 0.04 / 4 = 0.01mm ； （4-11） 所以凹模的大小為： A 0 - D = (Amax - XD)+0.01 = (35.02 - 1 ′ 0.04)+0.01 = 34.98+0.01mm； （4-12） 0 0 0 凸模的縱向大小按照凹模的來(lái)確定，只要確保雙面間隙在最大間隙與最小 間隙之間就好，所以在 0.03mm 到 0.04mm 之間[12]。 c、未標(biāo)注的部分圓角大小為： 0 R2 - 0.08 mm，由此可知D = 0.08mm； 通過(guò)查閱《沖壓手冊(cè)》的表格 2-30， 當(dāng)材料的制件公差等級(jí)在 IT10 及之下時(shí)，X 的值為 1； 當(dāng)材料的制件公差等級(jí)在 IT11 到 IT13 之間時(shí)，X 的值為 0.75； 當(dāng)材料的制件公差等級(jí)在 IT14 及之上時(shí)，X 的值為 0.5 ； 材料的磨損系數(shù) X 為 1； 凹模的實(shí)際偏差： d 凹 = D / 4 = 0.08 / 4 = 0.02mm ； （4-13） 所以凹模的大小為： A 0 - D = (Amax - XD)+0.02 = (2 - 1 ′ 0.08)+0.02 = 1.92+0.02 mm； （4-14） 0 0 0 這些部分的凸模圓角的大小按照凹模的來(lái)確定，只要確保雙面間隙在最大間隙與最小間隙之間就好，所以在 0.03mm 到 0.04mm 之間。 4.4 各個(gè)重要零部件的結(jié)構(gòu)大小 4.4.1 凹模的外部形狀的確定 查詢《沖壓手冊(cè)》表格 2-39 可知 b = 35mm，a = 10mm，t = 0.5mm < 0.8mm，c = 26mm，h = 20mm， B = b + 2c = A = a + 2c = 35 + 2 ′ 26 10 + 2 ′ 26 = 87mm； = 62mm； H = 20mm； 對(duì)于上述計(jì)算出來(lái)的尺寸大小，畫(huà)出外部行狀圖，在此應(yīng)該稍微擴(kuò)大并取 整： 90 ′ 100 ′ 20mm 圖 7-1 凹模的外部形狀 4.4.2 剩余零部件的尺寸 模具上面部分的墊板尺寸： 凸模的固定板的尺寸： 模具下面的卸料板的尺寸： 凹凸模的固定板的尺寸： 4.5 閉合高度的計(jì)算 90 ′ 100 ′ 6mm； 90 ′ 100 ′ 20mm； 90 ′ 100 ′ 20mm； 90 ′ 100 ′ 20mm 沖裁模具的比和高度指的是沖裁模具在工作狀態(tài)下，在運(yùn)動(dòng)到最低的位置時(shí)，模具的上半部分與下半部分之間的平行距離。沖裁模具的閉合高度應(yīng)該和壓力機(jī)機(jī)構(gòu)的裝模高度相互匹配[13]。 壓力機(jī)機(jī)構(gòu)的裝模高度代表的是滑塊下降到最低點(diǎn)是，滑塊底部距離工作臺(tái)之間的長(zhǎng)度。而壓力機(jī)機(jī)構(gòu)的長(zhǎng)短是能夠進(jìn)行變動(dòng)的，所以裝模高度隨著機(jī)構(gòu)長(zhǎng)度的變化而變化。當(dāng)機(jī)構(gòu)的連桿處于最短的情況下，壓力機(jī)機(jī)構(gòu)的裝模高度最大，當(dāng)連桿處于最長(zhǎng)的情況下，壓力機(jī)機(jī)構(gòu)的裝模高度最小[14]。 由此可知，所以 H 模=上模板厚度+凸模固定板厚度+彈簧壓縮長(zhǎng)度+卸料板厚度+凹模厚度+下模板厚度+材料厚度×2-彈簧在固定板和卸料板間的距離 140mm。 凸模的長(zhǎng)度為 39mm，而凸模進(jìn)入凹模的長(zhǎng)度為 5mm。 5.1 模具零部件的加工 5 模具的結(jié)構(gòu) 通常情況下，一般零部件的加工是按照零件圖來(lái)加工，所有零件生產(chǎn)完畢后，再進(jìn)行統(tǒng)一的最后的裝配。但是在模具的零部件加工中，是不能按照這樣的步驟在生產(chǎn)零件的。模具的零部件加工需要根據(jù)具體的裝配方法具體情況具體分析，并且要在裝配的過(guò)程中，不斷修配，最后再?zèng)Q定是否所有零部件都要生產(chǎn)出來(lái)。如果以凹凸模為基準(zhǔn)來(lái)裝配沖裁模具機(jī)構(gòu)時(shí)，零部件圖紙上的到主控就不需要加工了，如果是以四個(gè)導(dǎo)柱導(dǎo)套做型腔，凸模的相對(duì)位置來(lái)作為基準(zhǔn)的時(shí)候，那么，凹凸模的固定板的導(dǎo)柱套應(yīng)該在型孔的上面加工出來(lái)。 在通過(guò)銑床來(lái)進(jìn)行零件加工時(shí)，必須先通過(guò)測(cè)量與計(jì)算，確定零部件的具體尺寸、材質(zhì)、和使用的刀具參數(shù)，來(lái)確保沖裁過(guò)程順利進(jìn)行。與此同時(shí)也要考慮到盡可能的降低加工過(guò)程中的復(fù)雜度。所以，本文在進(jìn)行沖裁模具設(shè)計(jì)之前，還應(yīng)該充分考慮到各種因素，綜合考量。在選購(gòu)模板之前，要首先選取模具的基準(zhǔn)面，之后在確定模具的加工基準(zhǔn)，按照之前準(zhǔn)備好的零件圖，按照制定好的加工方案來(lái)進(jìn)行加工裝配。如若涉及到數(shù)控編程這塊，那就需要先確定加工過(guò)程的原點(diǎn)，根據(jù)確定好的加工方案開(kāi)始加工。首先第一步先在銑床導(dǎo)軌上裝好臺(tái)虎鉗，稍微打緊后開(kāi)始打表。打表時(shí)要時(shí)刻注意，進(jìn)給速度不能太快， 不然的話容易損傷儀表。在校準(zhǔn)平行度的時(shí)候，只要將其控制在較小的偏差內(nèi)即可，用小木槌輕輕敲打修正。 在確定好平行度之后，再把刀具對(duì)準(zhǔn)所要加工零件的工作軸原點(diǎn)，首先確定 XY 軸，再通過(guò) XY 軸確定 Z 軸，這樣做的好處是方便本文進(jìn)行編程設(shè)計(jì)。在程序編程完畢之后，對(duì)程序進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)M運(yùn)行，以此來(lái)發(fā)現(xiàn)程序中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，及時(shí)解決。在確保程序是正確的之后，將程序上傳到數(shù)控機(jī)床來(lái)進(jìn)行零部件的加工。根據(jù)不同的刀具，選取不同的刀具運(yùn)轉(zhuǎn)速度，進(jìn)給速度需要本文進(jìn)行觀察來(lái)手動(dòng)調(diào)試以確保加工的順利進(jìn)行，在加工過(guò)程中要仔細(xì)觀察刀具的工作情況，及時(shí)清除加工過(guò)程中產(chǎn)生的廢料和冷卻液體，嚴(yán)防意外情況的發(fā)生。當(dāng)一套程序完整的運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束后，工具刀頭會(huì)自動(dòng)返回原始位置，如若沒(méi)有返回，要及時(shí)停止機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)，排查故障。如若情況正常即可進(jìn)行其他工作[15]。 具體的零件加工工序請(qǐng)參照加工工藝卡。 5.2 模架與沖床的選用 5.2.1 模架的選則 一般來(lái)說(shuō)，沖壓模具的模架有兩種形式，一種是標(biāo)準(zhǔn)模架另一種是自制模架。在用途上來(lái)看:一般簡(jiǎn)單的和特別復(fù)雜的模具使用的是自制模架，其他一般性的模具試用的是標(biāo)準(zhǔn)的模架。標(biāo)準(zhǔn)模架相對(duì)于自制模架來(lái)說(shuō)，它有生產(chǎn)時(shí)間短，成本低等優(yōu)點(diǎn)。在國(guó)際上來(lái)看，標(biāo)準(zhǔn)模架又被分為兩大類：第一類導(dǎo)柱模架，它是由上下模座、導(dǎo)柱與導(dǎo)套組構(gòu)成的；第二類導(dǎo)板模架，它是由是彈壓導(dǎo)板、下模座、導(dǎo)柱與導(dǎo)套構(gòu)成的。從模架材質(zhì)來(lái)看，又可以將其分為兩類： 鑄鐵模架和鋼板模架。 其中導(dǎo)柱模架可以通過(guò)導(dǎo)套和導(dǎo)柱的摩擦形式可以分為兩類：滑動(dòng)導(dǎo)向與滾動(dòng)導(dǎo)向，為了確保模架的精度符合國(guó)際上的通用規(guī)定。本文要確保以下幾個(gè)方面：一、導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間的配合精度；二、上模座的上平面與下模座下平面之間是否平行。三、導(dǎo)柱軸心線與下模座下平面之間是否垂直。 通過(guò)分析滑動(dòng)導(dǎo)向模座上導(dǎo)柱的分布位置大致可以分為下列幾種：對(duì)角導(dǎo)柱模架、四導(dǎo)柱模、中間導(dǎo)柱模架架、和后側(cè)導(dǎo)柱模架。其中前三者的導(dǎo)柱都在模架對(duì)稱線上，具有以下優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)過(guò)程更加穩(wěn)定，導(dǎo)向更加準(zhǔn)確。一般情況下多用于對(duì)精度要求較高的模具。而后側(cè)導(dǎo)柱模的導(dǎo)柱架安裝在后側(cè)，其優(yōu)點(diǎn)是送料比較簡(jiǎn)單方便。 對(duì)于滾動(dòng)導(dǎo)向模架來(lái)說(shuō)，它的優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)向更加準(zhǔn)確，材料在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中剛度高，可以長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)作。 而導(dǎo)板模模架具有以下特點(diǎn)：作為凸模導(dǎo)向的一種，其是由是彈壓導(dǎo)板、下模座、導(dǎo)柱與導(dǎo)套構(gòu)成的。凸模和固定板之間采用的是間隙配合，造成的結(jié)果就是凸模與固定板中有多余的間隙。 在模架的選用中，應(yīng)該確保導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間的配合間隙實(shí)際比沖壓間隙小。綜合以上的分析考慮，在這套方案中本文為該模具選用的后側(cè)導(dǎo)柱模架。 5.2.3 沖床的選用 根據(jù)實(shí)際工作情況，參考沖壓過(guò)程中的總沖壓力以及模具的閉合高度,考慮沖床工作臺(tái)臺(tái)面實(shí)際尺寸等因素。本方案選擇的是型號(hào)為 J21-200 的沖床。 沖壓設(shè)備的選用： 在選用了合適的沖壓設(shè)備及類型后，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的沖壓中會(huì)產(chǎn)生的沖壓力（其中主要為卸料力與壓料力等），模具具體的結(jié)構(gòu)形式及計(jì)算出的閉合高度， 外形輪廓尺寸等因素來(lái)選用合適的沖壓設(shè)備。 (1)工稱壓力 壓力機(jī)上的工稱壓力，一般指的是壓力機(jī)滑塊下降到停止點(diǎn)前，在保持一段特定的長(zhǎng)度，（即壓力機(jī)的曲柄旋轉(zhuǎn)至與下一停止點(diǎn)前保持大概 30 度時(shí)，一般這個(gè)角度被稱為公稱壓力角），滑塊工作情況下所能承受的最大壓力。本文查詢資料，了解到曲柄連桿機(jī)構(gòu)的工作原理，壓力機(jī)滑塊的所承受的工作壓力在沖壓過(guò)程中是一直在變化的，并不是固定不變的，它是根據(jù)曲柄轉(zhuǎn)角角度的改變而改變的。所以在本文選用壓力機(jī)機(jī)構(gòu)的時(shí)候，不但要充分顧及工稱壓力的數(shù)值大小，還要確保在進(jìn)行沖壓作業(yè)時(shí)，沖壓工藝曲線要保持在壓力機(jī)滑塊的能顧負(fù)荷的曲線之下。 在通常情況下，本文選用的壓力機(jī)的工稱壓力應(yīng)該保持在沖壓工藝的所需求的總工藝力大小的 1.3 倍以上。如果選用的是開(kāi)式壓力機(jī)，在這種機(jī)構(gòu)上進(jìn)行 精密沖裁時(shí)，壓力機(jī)的工稱壓力應(yīng)該沖壓總工藝力大小的 2 倍以上。 (2)滑塊的行程 壓力機(jī)上的滑塊的工作行程指的是滑塊從上停止點(diǎn)到下停止點(diǎn)滑動(dòng)的距離。壓力機(jī)機(jī)構(gòu)的行程大小必須確保未加工的毛胚或者半成品件能夠放入到加工為成型零件推出。一般情況下，精壓工序需要的工作行程較其他沖壓工序來(lái)說(shuō)小，而彎曲工序及拉深工序需要相對(duì)較大的工作行程。所以在拉深件選用的壓力機(jī)的時(shí)候，所挑選的機(jī)構(gòu)的實(shí)際行程至少為成品件高度的 2.5 倍以上。 本方案中所選用的壓力機(jī)的主要工藝參數(shù)如下圖所示： 型號(hào)：J21-200 計(jì)量單位：臺(tái)重量：15800kg 主電機(jī)功率：18.5kw 公稱壓力：2000kn 滑塊行程：180mm 行程次數(shù)：40 次/分 最大裝模高度：360mm 喉口深度：400mm 工作臺(tái)尺寸大?。?200×780×140mm滑塊底面尺寸大?。?00×500mm 模柄孔的尺寸：φ70×80mm×mm 5.3 模具的裝配 5.3.1 常見(jiàn)裝模工具及其作用 （1）、平行夾具 平行夾具通常成對(duì)使用，將兩個(gè)或多個(gè)平行板夾緊在一起以引導(dǎo)孔或調(diào)整模具。 （2）、平行墊鐵：即一對(duì)厚度相同的墊鐵 1）、在鉆床工作時(shí)，尤其是用平行卡盤卡住板料時(shí)，不能直接將板料放在鉆床的工作臺(tái)上。必須使用平行墊鐵，并且將工件放平之后才能進(jìn)行打孔作業(yè)； 2）、可以用來(lái)調(diào)整冷沖?；蛘咚芰蟿?dòng)定模上下之間的距離； 3）、可以用來(lái)調(diào)整凹凸模之間的間隙； （3）、銅錘（銅棒） 銅棒主要由軟銅材料制成，利用其材質(zhì)較軟的特性，用它來(lái)敲打模模、銷釘和加裝凸模型芯等部件，從而使桿能變形卻又不損壞模具部件。 5.3.2 模具的裝配過(guò)程 沖裁模具的裝配原理是選擇模具的主要工作部件，如凹凸模、凸模、凹?；?qū)虬暹x之作為為基準(zhǔn)件。復(fù)合模的裝配順序： 通常情況下，選取凸凹模作為基準(zhǔn)件，接著裝好凸凹模最后再裝好凹推板和凸模。 模具裝配順序如下：（具體裝配圖見(jiàn)圖紙） （1）、首先檢查圖紙與全部零件，確保加工前無(wú)誤； （2）、在機(jī)構(gòu)底座上畫(huà)好漏料孔的線和加工的漏料孔線； （3）、在模具的上模座上畫(huà)線，對(duì)模柄孔進(jìn)行加工； （4）、將凸模裝入固定板內(nèi)，將其磨平： 1）、在下固定板內(nèi)裝入凸凹模，并將零件磨平； 2）、在上固定板內(nèi)裝入圓凸模，并將零件磨平； （在安裝圓凸模時(shí)一定得以凸凹模的沖孔凹模作為安裝的基準(zhǔn)，觀察凸模在進(jìn)入固定板內(nèi)后與凹模之間的縫隙均勻與否） （5）、下模的拼裝 1）、在卸料板上攻螺紋孔 A、在卸料板內(nèi)插入凸凹模，將墊鐵放到正確位置，調(diào)整好方向； B、在固定板與凹模之間做一個(gè)孔； a、選用大小為F6.7 的鉆頭鉆孔讓螺釘通過(guò)； 27 b、選用大小為F6.7 的鉆頭鉆孔讓卸料螺釘通過(guò)； C、選用大小為F6.7 的鉆頭用后鉆頭鉆孔； D、攻四個(gè)大小為F6.8 的螺紋； 2）、在模具的底座上鉆孔 A、首先在下模座上安裝凸凹模和固定板（應(yīng)該注意要將這兩個(gè)零部件的漏料孔對(duì)準(zhǔn)，這樣才能使多余的材料順利的離開(kāi)模具）； B、使用平行夾固定好固定板和下模； C、從固定板上往下模的模座上引一個(gè)孔； a、使用大小為F6.8 的鉆頭打孔讓螺釘通過(guò)； b、使用大小為F9 的鉆頭打孔讓卸料螺釘通過(guò)； D、在標(biāo)記后將零件分開(kāi)； E、使用大小為F9 的鉆頭鉆 4 個(gè)孔讓螺釘通過(guò)； F、使用大小為F13.5 的鉆頭鉆 4 個(gè)孔讓卸料螺釘頭通過(guò)； G、另一面將 4 個(gè)F9 的孔鏜至 13.5×10； H、使用大小為F13.5 的锪孔鉆頭，將孔锪至深 12； I、將兩面的孔倒角； 3）、對(duì)下模進(jìn)行組裝 A、在下模座下面按照規(guī)定方向放置好墊板和凸凹模（固定板）； B、將螺釘固定好，并使用平行夾固定好； C、使用大小為F7.8 的鉆頭給大小為F8 銷釘孔的鉆一個(gè)預(yù)孔； D、給孔進(jìn)行絞絲； E、有選擇性的打入銷釘； (6)、對(duì)上模進(jìn)行安裝 1）、在上模上固定好沖孔凸模和固定板； A、沖孔凸模插入凸凹模和沖模的沖孔凹模孔中，在兩側(cè)上下固定板之間設(shè)置平行鐵墊，使沖孔凸模插入沖孔凹模中，深度約為5mm； B、對(duì)準(zhǔn)上墊板和上固定板孔的位置，使之相對(duì)應(yīng)； C、將上模座合上； D、將上模座、上墊板及固定板通過(guò)平行夾加緊； E、選取合適的沖孔間隙； F、使用工具如撬棍將模具上下部分分開(kāi)； G、使用大小為F9 的鉆頭從凹模板往上模座鉆 4 個(gè)大小為F9 的孔讓螺釘過(guò)孔（兩銷釘孔不需要）； H、使用大小為F7.8 的鉆頭給大小為F8 銷孔預(yù)孔； I、使用大小為F8 的鉸刀來(lái)給剛剛鉆的預(yù)孔鉸孔； J、標(biāo)記好后將模具拆開(kāi)； K、替螺釘鉆 4 個(gè)大小為F9 的孔； L、將這四個(gè)孔鏜為F13.5，深度為 10； M、使用大小為F13.5 的锪孔鉆將孔锪深至 12； N、對(duì)上模座正反面上的孔進(jìn)行倒角； O、對(duì)模柄進(jìn)行安裝； P、給停止螺釘預(yù)孔 12×F5.1； Q、給大小為 M6 的孔進(jìn)行攻絲； R、安裝螺釘； 2）、安裝好落料凹模，并將上模安裝好； A、在凸凹模上安裝好落料凹套，通過(guò)使用墊鐵將凸凹模壓入凹模內(nèi)深度為 5mm 左右(要讓擋料釘與卸料板擋料釘?shù)奈恢孟鄬?duì)應(yīng)，不能沖突）； B、在沖孔凸模內(nèi)部裝入推塊； C、在沖孔凸模內(nèi)部裝入沖孔凹模，在落料凹模內(nèi)部插入推板； D、將頂桿放入到相應(yīng)位置； E、將上頂桿放入到相應(yīng)位置； F、通過(guò)鉚接作業(yè)將裝配好的打板與打桿裝入模柄的孔內(nèi)； G、將上模合上，在上模座與上固定板對(duì)應(yīng)位置打入銷釘； H、將落料凹模方向進(jìn)行調(diào)整，然后將上模的螺釘拉上； I、使用平行夾具幫助； J、將廢料的間隙調(diào)配到合理大小； K、使用大小為F8 的鉆頭在上模座上鉆出 2 個(gè)銷孔； L、使用大小F7.8 的鉆頭給兩個(gè)銷釘孔進(jìn)行預(yù)孔； M、使用大小為F8 的鉸刀對(duì)剛剛的孔進(jìn)行鉸孔； （7）、在下模座上安裝好卸料板； 1）、在已經(jīng)確定好的位置上安裝好伸縮擋料裝置（彈簧與螺釘）； 2）、裝配好固定擋料釘； 3）、選好減震材料（橡皮或橡膠）安裝在下固定板與卸料板中間； 4）、把卸料板裝上；模具的裝配到此結(jié)束。 具體的模具裝配圖及重要零部件圖見(jiàn)圖紙。 5.4 模具的調(diào)試 模具試沖過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，其中較為常見(jiàn)的問(wèn)題以及發(fā)生的原因和解決辦法如下所示： 1. 原料輸送過(guò)程不通暢或著在輸送途中被卡住。造成這種情況的原因有二：其一是因?yàn)閷?dǎo)料銷中間的尺寸小造成堵塞，其二是因?yàn)橥鼓：托读习逯g的實(shí)際間隙過(guò)大，這樣會(huì)使得搭邊翻鈕。具體的解決方法有：調(diào)整或重新裝好導(dǎo)料板，參照實(shí)際情況來(lái)采用各種方法來(lái)縮小凸模和導(dǎo)料板中間的距離。 2. 卸料過(guò)程不正?；蛑嘤嗟牧献酉虏粊?lái)。造成這種情況有以下原因：裝配方法的不正確，造成卸料裝置無(wú)法正常運(yùn)作；其次就是使用的彈簧彈性力不滿足實(shí)際需求；設(shè)計(jì)的卸料板工作行程不夠。具體的調(diào)整方法：調(diào)整卸料板或著再次裝配，換一個(gè)彈簧，重新加深卸料螺釘?shù)某量咨疃取? 3. 制出件的毛刺比較多或者比較大，造成這種情況的原因是因?yàn)榈毒呷锌谀p或淬火降低了硬度，還有就是凸凹模之間的間隙可能存在過(guò)大或不均勻的問(wèn)題。具體的調(diào)整方法有：更換刀具，重新調(diào)整好凸凹模間隙。 4. 凸凹模的刃口相互碰撞，這樣的原因可能是上下模座、固定板、凹模、墊板和安裝面之間沒(méi)有保持平行，或者是凸凹模安裝錯(cuò)位、凸模導(dǎo)柱等零部件裝配不垂直引起的。具體的調(diào)整方法有：調(diào)整相關(guān)零部件，重新安裝上下模， 或者重新對(duì)準(zhǔn)凸凹模再?zèng)_孔。 5.5 壓力機(jī)的安全技術(shù)措施 參照不同的壓力機(jī)種類及各種不一樣的作業(yè)方法，本文對(duì)于具體的情況應(yīng)該采用與本方案相匹配的安全裝置。安全裝置應(yīng)該具備以下有點(diǎn)：便于安裝調(diào)整，維修更換簡(jiǎn)單，安全穩(wěn)定，不受外界因素影響，不遮擋操作者觀察，不降低工作效率。 在本次設(shè)計(jì)方案中，模具選擇的安全裝置是光電保護(hù)裝置。 這種保護(hù)裝置的工作原理是在操作人員和危險(xiǎn)區(qū)（上下模具之間的狹小空間內(nèi)）中間用一道光屏隔開(kāi)，一旦操作者的手臂或著軀干越過(guò)光屏進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)或者遮檔住光屏的時(shí)候，光信號(hào)會(huì)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，電信號(hào)經(jīng)過(guò)放大或縮小， 從而讓繼電器工作，來(lái)控制壓力機(jī)需要工作的部分線路，這樣的話壓力機(jī)就會(huì)馬上停車或著不能再工作。這種裝置的適用范圍很廣泛，只要結(jié)構(gòu)中存在摩擦離合器的各型壓力機(jī)機(jī)構(gòu)都能夠使用。 在壓力機(jī)機(jī)構(gòu)上，本文除了合理采用光電保護(hù)裝置，從模具其他方面來(lái)做 好安全防護(hù)也是很重要的。所以，本文在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，也應(yīng)該全面的從各個(gè)方面來(lái)考慮其他的安全防護(hù)措施。具體的措施如下： 首先本文可以做的是將模具外表面突出部分或著有尖角的地方，只要滿足不妨礙機(jī)構(gòu)正常工作的前提下，將這些部位進(jìn)行倒角或者倒棱工作。這樣做的好處是防止這些危險(xiǎn)部位在操作人員操作機(jī)構(gòu)的時(shí)候割傷自己的皮膚，引起不必要的人身安全問(wèn)題；其次，本文在加工模具的上模座的時(shí)候，可以選擇把上模座的正表面設(shè)計(jì)加工成斜表面。這樣可以讓操作人員擁有更大的安全操作空間；再次，本文可以在復(fù)合模模具中，削減可能存在的危險(xiǎn)的部分；把卸料板和凹模之間的部分改成凹槽或著斜面，并且可以削減卸料板前后的尺寸；為了防止操作人員壓傷手部，應(yīng)該在凸模固定板和導(dǎo)板機(jī)構(gòu)或著剛性卸料板中間應(yīng)保持安全的距離，通常情況下本文選取的尺寸在 15 到 20 毫米之間，不得少于這個(gè)距離；在本文需要使用鑷子等夾持工具將零部件放到定位板中的時(shí)候，本文應(yīng)該在彈性卸料板與凹模上各自切割出一個(gè)凹槽，這樣做的好處是便于裝卸與后期零件的更換工作。使用自動(dòng)接件裝置與彈性刮料板，來(lái)代替手工來(lái)取出零件。在通常情況下，彈性刮料板在工件料厚大于 1.5 毫米的時(shí)候使用；在進(jìn)行沖壓作業(yè)時(shí)，為了預(yù)防操作者將手指放入到危險(xiǎn)的沖壓區(qū)域，本文可以在模具沖壓部位周邊設(shè)置安全柵欄或者其他安全防護(hù)裝置。在設(shè)置這些安全防護(hù)裝置時(shí)，應(yīng)該確保在遮擋操作者的操作視線，以免造成危險(xiǎn)或誤操作；在進(jìn)行單面沖壓的時(shí)候，應(yīng)該注意將凸模的突出部分與平衡擋塊設(shè)置在模具的后半部分； 在進(jìn)行拉伸模和彎曲模作業(yè)時(shí)，下模座和壓料板之間的空隙必須使用導(dǎo)板或著其他工具封閉好；除了采用各種特制的送料裝置以外，本文也能夠選擇使用溜槽或者滑板等各種各樣的方式來(lái)替代人工操作來(lái)送單個(gè)的毛坯；如果在進(jìn)行連續(xù)沖模的過(guò)程中，卸料板帶有剛性，那么本文可以選擇在擋料銷的操作端稍加延長(zhǎng)，并將其延長(zhǎng)到模具的外廓處，這樣可以避免用手去靠近危險(xiǎn)的區(qū)域通常情況下壓力機(jī)上正在進(jìn)行工作的模具，從上模座的下平面或壓力機(jī)機(jī)構(gòu)的滑塊平面到下模座的上平面的之間最小距離應(yīng)該大于 50 毫米；在可能造成危險(xiǎn)的運(yùn)動(dòng)部分，操作者可能因?yàn)椴划?dāng)操作將手被夾住或這可能在彈簧之類的零件崩飛出來(lái)的危險(xiǎn)區(qū)域，都應(yīng)設(shè)置保護(hù)措施，安裝防護(hù)罩等防護(hù)裝置；在可能造成夾手的危險(xiǎn)部分應(yīng)該留出空刀槽，或著加裝防護(hù)罩；體積較大的模具一定得重新安裝起重螺釘，這樣有利與模具的搬運(yùn)與安裝；為了預(yù)防零部件因?yàn)閾p壞而造成下落時(shí)，本文在設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該選擇階梯式結(jié)構(gòu)提前預(yù)防；當(dāng)使用螺釘或者鉚接等方法連接部件的時(shí)候，本文應(yīng)該使用防松螺母來(lái)防止脫落。 結(jié)論 本文設(shè)計(jì)了落料沖孔倒裝復(fù)合模，這屬于沖壓工藝的模具設(shè)計(jì)的一種。通過(guò)對(duì)工件結(jié)構(gòu)的分析，確定落料和沖壓工序的先后。隨后在設(shè)計(jì)了三種設(shè)計(jì)方案，在經(jīng)過(guò)對(duì)比的情況下，選擇了落料沖孔倒裝復(fù)合模。在確定了模具的設(shè)計(jì)方案之后，經(jīng)過(guò)分析，確定模具的各個(gè)裝置結(jié)構(gòu)。在選用了合適的排樣方法后， 通過(guò)計(jì)算，算出模具的壓力中心與凸凹模的刃口尺寸。利用計(jì)算的數(shù)值來(lái)選用適當(dāng)?shù)膲毫C(jī)及相應(yīng)的模架，以及選用合適的裝配方案。 致謝 在本次論文設(shè)計(jì)過(guò)程中，感謝田晶老師從選題，構(gòu)思到最后定稿的各個(gè)環(huán)節(jié)給予細(xì)心指引與教導(dǎo)，使我能夠最終完成這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)。 在大學(xué)四年的時(shí)間里，還得到了其他眾多老師的支持和幫忙。在此，謹(jǐn)向老師們致以衷心的感謝和崇高的敬意。最后，我要向百忙之中抽時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行審閱，評(píng)議和參與本人論文答辯的各位老師表示感謝。 參考文獻(xiàn) [1] 傅建等.模具制