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編號(hào) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 說明書 題 目 雙耳止動(dòng)墊片沖孔 落料沖載模設(shè)計(jì) 學(xué) 院 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 韋良華 學(xué) 號(hào) 1000110129 指導(dǎo)教師單位 機(jī)電工程學(xué)院 姓 名 陳虎城 職 稱 助教 題 目 類 型 理 論 研 究 實(shí) 驗(yàn) 研 究 工 程 設(shè) 計(jì) 工 程 技 術(shù) 研 究 軟 件 開 發(fā) 2014 年 5 月 1 日 I 摘 要 隨 著 社 會(huì) 生 產(chǎn) 力 的 提 高 與 發(fā) 展 現(xiàn) 如 今 模 具 制 造 中 的 沖 壓 加 工 已 經(jīng) 是 一 種 非 常 成 熟 的 金 屬 加 工 方 法 它 具 有 操 作 簡 單 精 度 高 產(chǎn) 品 一 致 性 好 生 產(chǎn) 效 率 高 材 料 利 用 率 高 和 用 于 大 批 量 生 產(chǎn) 等 特 點(diǎn) 本 次 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 根 據(jù) 已 經(jīng) 確 定 的 沖 載 件 即 雙 耳 止 動(dòng) 墊 片 的 尺 寸 進(jìn) 行 沖 載 工 藝 的 分 析 及 設(shè) 計(jì) 從 而 得 到 沖 載 工 藝 根 據(jù) 已 經(jīng) 確 定 好 的 沖 載 工 藝 進(jìn) 行 凸 凹 模 結(jié) 構(gòu) 參 數(shù) 的 計(jì) 算 與 設(shè) 計(jì) 并 根 據(jù) 文 獻(xiàn) 資 料 最 終 確 定 級(jí) 進(jìn) 模 的 凸 凹 模 結(jié) 構(gòu) 根 據(jù) 設(shè) 計(jì) 好 的 凸 凹 模 結(jié) 構(gòu) 選 擇 標(biāo) 準(zhǔn) 零 件 和 模 架 從 而 完 成 模 具 的 設(shè) 計(jì) 并 校 核 完 成 模 具 設(shè) 計(jì) 后 用 UG 軟 件 完 成 模 具 的 三 維 模 型 并 采 用 AutoCAD 軟 件 完 成 模 具 裝 配 圖 的 制 圖 本 次 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 還 獨(dú)立完成與專業(yè)相關(guān)且不少于4萬字符的 指定英文資料翻譯 通過本 次 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 我 系 統(tǒng) 的 學(xué) 習(xí) 和 掌 握 了 模 具 設(shè) 計(jì) 的 知 識(shí) 和 制造加工工藝的編制技術(shù) 我采用了較好的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法 成功的完成了雙耳 止動(dòng)墊片沖孔落料級(jí)進(jìn)模的畢業(yè)設(shè)計(jì) 關(guān)鍵詞 設(shè)計(jì) 工藝分析 沖壓模具 結(jié)構(gòu)計(jì)算 級(jí)進(jìn)模 II Abstract With the improvement and development of social productive forces the stamping of Mold Manufacturing now is already a very advanced metal processing methods It has the feature of simple operation high accuracy product consistency high production efficiency high utilization of materials and for mass production and so on The graduation project bases on the pieces binaural washer of punch set that have been identified in binaural washer dimensions for analysis and design of the craft of punch set resulting in getting the craft of punch I will do the job of calculation and design of structural parameters punch basing on the craft of punch set that has been determined and ultimately determine the progressive of punch structure of Progressive Die according to the literature I select the standard parts and the mold according to the designed structure of punch structure Thus completing the mold design After the completion of mold design I use UG software to complete three dimensional model and use AutoCAD software to complete the graphics of mold assembly drawing The graduation project is independently complete not less than40 000 characters of the specified English translation associated with professional Through this graduation design I learn systematically and mastered the preparation of technical of manufacturing process and knowledge of mold design I used the advanced design concepts and design methods and I successfully complete the graduate design of Binaural Washer Punching and Blanking Progressive Die Design Key words design process analysis stamping die progressive die structural calculations III 目 錄 引言 1 1 沖載件的工藝性分析 2 1 1 沖載件 2 1 1 1 沖載件材料的選擇 2 1 1 2 沖載件結(jié)構(gòu)分析 2 1 1 3 沖載件尺寸精度 2 1 2 沖載模的選擇 3 1 2 1 方案一 單工序模生產(chǎn) 3 1 2 3 方案二 復(fù)合模生產(chǎn) 3 1 2 3 方案三 級(jí)進(jìn)模生產(chǎn) 3 2 沖載工藝設(shè)計(jì) 4 2 1 排樣方式的確定及計(jì)算 4 2 1 1 搭邊值的確定 4 2 1 2 確定排料方向 4 2 1 3 計(jì)算送料步距 A 5 2 1 4 計(jì)算料條寬度 B 5 2 1 5 排樣圖 5 2 1 6 計(jì)算材料的利用率 6 2 2 級(jí)進(jìn)模壓力中心的建立 7 2 3 沖載力的計(jì)算 9 2 3 1 沖孔力 10 2 3 2 落料力 10 2 3 3 沖載力 10 2 3 4 卸料力 推件力和頂件力 10 2 3 5 壓力機(jī)的選擇 11 3 級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 12 3 1 凸 凹刃口尺寸計(jì)算 12 3 1 1 沖孔時(shí)凸 凹模刃口尺寸的計(jì)算 12 3 1 2 對于落料時(shí)凸 凹模刃口尺寸的計(jì)算 12 3 2 凸 凹模外形尺寸計(jì)算及確定 14 3 2 1 沖孔及落料凸模外形尺寸計(jì)算及確定 14 3 2 1 沖孔及落料凸模外形尺寸計(jì)算及確定 16 4 級(jí)進(jìn)模主要零件設(shè)計(jì) 17 4 1 級(jí)進(jìn)模模架的設(shè)計(jì) 17 4 2 級(jí)進(jìn)模模柄的設(shè)計(jì) 18 4 3 級(jí)進(jìn)模墊板的設(shè)計(jì) 19 IV 4 4 凸模固定板的設(shè)計(jì) 20 4 5 彈性卸料板設(shè)計(jì) 21 4 6 導(dǎo)料板的設(shè)計(jì) 23 4 7 標(biāo)準(zhǔn)圓柱銷和內(nèi)六角圓柱螺釘?shù)倪x擇 23 4 8 級(jí)進(jìn)模導(dǎo)柱和導(dǎo)套的選擇 25 4 9 級(jí)進(jìn)模校核 26 5 級(jí)進(jìn)模零件材料的選擇 27 5 1 級(jí)進(jìn)模凸模選材 27 5 2 級(jí)進(jìn)模凹模選材 28 5 3 級(jí)進(jìn)模上 下模座選材 28 5 4 級(jí)進(jìn)模導(dǎo)柱和導(dǎo)套選材 28 5 5 級(jí)進(jìn)模其他零件的選材 29 5 5 1 級(jí)進(jìn)模墊板 導(dǎo)料板和卸料板選材 29 5 5 2 級(jí)進(jìn)模凸模固定板選材 29 6 級(jí)進(jìn)模主要零部件的加工工藝 30 6 1 凸模加工工藝 30 6 1 1 圓形凸模加工工藝 30 6 1 2 非圓形凸模加工工藝 30 7 級(jí)進(jìn)模的 UG 建模和 autoCAD 制圖 31 總結(jié) 33 謝 辭 34 參考文獻(xiàn) 35 附 表 36 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 報(bào)告用紙 第 1 頁 共 37 頁 引言 隨 著 我 國 經(jīng) 濟(jì) 快 速 發(fā) 展 的 拉 動(dòng) 和 我 國 產(chǎn) 業(yè) 政 策 的 正 確 引 導(dǎo) 下 模 具 行 業(yè) 得 到 了 快 速 的 發(fā) 展 近 年 來 隨 著 模 具 行 業(yè) 的 結(jié) 構(gòu) 調(diào) 整 我 國 模 具 行 業(yè) 的 模 具 產(chǎn) 品 向 著 更 大 型 更 精 密 更 復(fù) 雜 和 更 經(jīng) 濟(jì) 快 速 方 向 發(fā) 展 我 國 模 具 行 業(yè) 的 發(fā) 展 不 僅 為 我 國 經(jīng) 濟(jì) 快 速 發(fā) 展 做 出 貢 獻(xiàn) 還 為 世 界 制 造 業(yè) 做 出 貢 獻(xiàn) 現(xiàn) 在 模 具 制 造 中 的 冷 沖 壓 加 工 已 經(jīng) 是 一 種 成 熟 的 金 屬 加 工 方 法 因 此 冷 沖 壓 模 具 的 設(shè) 計(jì) 就 很 有 必 要 但 是 冷 沖 壓 模 具 的 設(shè) 計(jì) 尤 其 是 對 于 相 對 復(fù) 雜 的 冷 沖 壓 模 具 來 說 設(shè) 計(jì) 時(shí) 需 要 很 強(qiáng) 的 想 象 力 和 創(chuàng) 造 力 對 于 模 具 設(shè) 計(jì) 者 和 制 造 者 來 說 模 具 設(shè) 計(jì) 理 論 模 具 設(shè) 計(jì) 經(jīng) 驗(yàn) 和 模 具 設(shè) 計(jì) 創(chuàng) 新 是 不 可 或 缺 的 為 了 設(shè) 計(jì) 出 擁 有 自 主 知 識(shí) 產(chǎn) 權(quán) 適 合 我 國 國 情 具 有 較 高 水 平 的 模 具 設(shè) 計(jì) 者 和 制 造 者 必 須 不 斷 學(xué) 習(xí) 模 具 設(shè) 計(jì) 與 制 造 的 最 新 知 識(shí) 并 且 要 敢 于 不 斷 創(chuàng) 新 我 國 現(xiàn) 在 已 經(jīng) 擁 有 了 大 量 的 模 具 標(biāo) 準(zhǔn) 件 包 括 模 具 導(dǎo) 向 件 推 桿 等 標(biāo) 準(zhǔn) 件 這 為 實(shí) 現(xiàn) 我 國 模 具 行 業(yè) 快 速 健 康 發(fā) 展 提 供 可 能 同 時(shí) 因 為 有 較 大 產(chǎn) 量 模 具 標(biāo) 準(zhǔn) 件 的 存 在 使 得 我 們 的 模 具 設(shè) 計(jì) 的 周 期 縮 短 并 為 設(shè) 計(jì) 出 更 精 密 更 大 型 的 模 具 提 供 可 能 結(jié) 合 我 大 學(xué) 期 間 所 學(xué) 知 識(shí) 以 及 實(shí) 踐 所 得 經(jīng) 驗(yàn) 本 次 設(shè) 計(jì) 就 是 在 這 樣 的 背 景 下 進(jìn) 行 的 本 次 設(shè) 計(jì) 在 為 期 十 六 周 的 時(shí) 間 里 順 利 完 成 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 報(bào)告用紙 第 2 頁 共 37 頁 1 沖載件的工藝性分析 1 1 沖載件 1 1 1 沖載件材料的選擇 由于此次設(shè)計(jì)的沖載件是雙耳止動(dòng)墊片 根據(jù) 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 1 中冷沖壓零件推 薦用鋼和鋼鐵材料的分類及技術(shù)條件的綜合比較 可以選擇本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的雙耳止動(dòng) 墊片的原材料為 A2 即 304 不銹鋼 根據(jù) 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 1 可知 A2 的抗拉強(qiáng)度范圍為 340 520MPa 根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng) 驗(yàn) 對塑性材料 剪切應(yīng)力極限 0 6 一 0 8 抗拉極限 對脆性材料 剪切應(yīng)力極限 0 8 1 0 抗拉極限 所以可以取材料的抗剪切值為 420MPa 1 1 2 沖載件結(jié)構(gòu)分析 由于本次設(shè)計(jì)的沖載件結(jié)構(gòu)簡單 形狀簡單 孔邊距遠(yuǎn)大于凸凹模允許的最小壁 厚 因此本次設(shè)計(jì)可以考慮采用多道沖壓工序的沖載模 1 1 3 沖載件尺寸精度 由于該沖載件的厚度為 S 0 75mm 且該沖載件的所有尺寸都未標(biāo)注公差 根據(jù) 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 2 中的表 3 3 和表 3 7 綜合考慮 可以按 IT11 級(jí)來確定該沖 載件公差 它的尺寸精度能滿足一般的沖壓要求 根據(jù) 互換性與測量技術(shù) 3 中的表 3 4 得各尺寸公差分別為 1 10 5 0 1100 2 210 0 130 100 0 090 1 22 0 0 130 2 130 0 110 4 0 0 075 其如圖 1 1 沖載件尺寸所示 結(jié)論 沖載件的尺寸精度能滿足這次的沖壓要求 所以該沖載件可以沖裁 圖 1 1 沖載件尺寸 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 報(bào)告用紙 第 3 頁 共 37 頁 1 2 沖載模的選擇 沖載模是冷沖壓生產(chǎn)所采用的主要工藝設(shè)備 沖載模結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)性 先進(jìn)性和合 理性對沖載件的質(zhì)量和精度 沖載加工的生產(chǎn)率及良品率和經(jīng)濟(jì)效益 模具的使用壽 命與操作安全性等都有著非常大的影響 由于本次設(shè)計(jì)的沖載件包括沖孔 落料兩個(gè) 基本工序 所以可以有三種沖載模具選擇 下面 將對三種用不同沖壓工藝方案進(jìn)行 沖載件生產(chǎn)的沖載模具進(jìn)行對比以選擇最合理的沖載模具 1 2 1 方案一 單工序模生產(chǎn) 單工序模是在沖床一次沖載行程中只完成一個(gè)沖載工序的沖載模 結(jié)合本次設(shè)計(jì) 的沖載件的工藝性 這種沖載工藝是先完成沖孔工序 再下個(gè)工序完成落料 從而完 成一個(gè)沖載件的生產(chǎn) 單工序模的模具結(jié)構(gòu)簡單 操作方便 但需要兩道工序兩副模 具 成本高且生產(chǎn)效率低 兩次定位累計(jì)誤差大 難以滿足大批量生產(chǎn)要求 1 2 3 方案二 復(fù)合模生產(chǎn) 復(fù)合?？稍趬毫C(jī)的一次沖載行程內(nèi) 在模具的同一位置上完成兩個(gè)或兩個(gè)以上 沖載工序的沖模 這種沖模在完成本次設(shè)計(jì)的沖載件生產(chǎn)時(shí)只需要一副模具且生產(chǎn)效 率也很高 同時(shí)容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)和管理 雖然此沖載件的所有尺寸的尺寸精度要 求較高 但是復(fù)合模不存在送料定位誤差問題 只要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正就可以 保證沖載件的形狀精度 所以可以考慮這個(gè)方案 1 2 3 方案三 級(jí)進(jìn)模生產(chǎn) 級(jí)進(jìn)模又稱跳步模 是在沖床的一次行程中 在模具的幾個(gè)不同的工位上同時(shí)完 成兩個(gè)或兩個(gè)以上沖載工序的沖載模 它具有定位精度相對高 所以能生產(chǎn)出高精度 沖載件 級(jí)進(jìn)模的使用壽命長 具有良好的經(jīng)濟(jì)預(yù)期 級(jí)進(jìn)模能滿足這次的沖載件尺 寸的精度要求以及模具設(shè)計(jì)和制造成本要求 本次設(shè)計(jì)的雙耳止動(dòng)墊片沖孔落料模具設(shè)計(jì)的沖載件是大批量生產(chǎn)及該沖載件的 尺寸精度要求高 綜合考慮模具的生產(chǎn)成本 操作要求和模具的使用壽命 所以這次 設(shè)計(jì)采用級(jí)進(jìn)模進(jìn)行生產(chǎn) 即選擇方案三 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 報(bào)告用紙 第 4 頁 共 37 頁 2 沖載工藝設(shè)計(jì) 2 1 排樣方式的確定及計(jì)算 排樣是指沖載件在條料 帶料或板料上合理的布置方法 選擇合理的排樣和選擇 合適的搭邊值可以有效的降低成本 保證沖載件的質(zhì)量及提高級(jí)進(jìn)模壽命 所以必須 要科學(xué)的選擇搭邊值和科學(xué)的選擇排樣方案 以保證沖載件的順利生產(chǎn) 2 1 1 搭邊值的確定 搭邊的作用是要補(bǔ)償定位誤差和保證條料具有滿足設(shè)計(jì)的強(qiáng)度和剛度 防止由于 條料的寬度誤差和送進(jìn)步距誤差等原因造成沖載出來的沖載件變成殘缺廢品 搭邊保 證了送料的順利進(jìn)行 從而保證了沖載件的質(zhì)量 由于本次設(shè)計(jì)將采用彈壓卸料板和沖載件的材料厚度為 S 0 75 mm 根據(jù) 沖壓 工藝與模具設(shè)計(jì) 2 的表 3 12 以及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn) 可以得出工件間搭邊值 側(cè)面 1 5 搭邊值 1 1 8 2 1 2 確定排料方向 根據(jù)沖載件的外形結(jié)構(gòu)及尺寸特點(diǎn) 綜合考慮沖載時(shí)排料的科學(xué)性 有如下兩種 方案如圖 2 1 排料方案所示 圖 2 1 排料方案 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 報(bào)告用紙 第 5 頁 共 37 頁 由圖 2 1 排料方向可知 方案 1 總面積 S1 50 32 5 1625 2 方案 2 總面積 S2 66 5 23 5 1562 75 2 雖然 大于 但是由圖 2 1 可知方案 1 的送料步距比方案 2 的送料步距少 9 S1 S2 mm 考慮到送料步距和級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)時(shí)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 綜合考慮兩種方案的可行性 最終 決定選擇方案 1 作為本次設(shè)計(jì)的方案 2 1 3 計(jì)算送料步距 A 根據(jù)方案 1 可得 A 13 10 5 1 5 25 mm 2 1 4 計(jì)算料條寬度 B 根據(jù) 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 2 中的表 3 8 和表 3 9 可得兩孔中心矩公差為 孔中心與邊緣距離尺寸公差為 條料寬度的單向 負(fù)向 公差 0 10 0 5 導(dǎo)料板于最寬條料之間的間隙 所以可求得 0 15 Z 0 5B 32 5 2a1 z 0 0 15 36 60 0 15 mm 取整后可得 則側(cè)面搭邊值為 37 0 0 15 a1 2 25 2 1 5 排樣圖 根據(jù)以上分析計(jì)算可得排樣圖如圖 2 2 沖載件排樣所示 圖 2 2 沖載件排樣 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 報(bào)告用紙 第 6 頁 共 37 頁 2 1 6 計(jì)算材料的利用率 根據(jù) 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 1 中的軋制薄鋼板品種 GB708 85 可以用 500 1000 的 板料來做沖載件的條料 因此可以得到 A 和 B 兩種方案 A 方案 由 500 37 13 51 可得 13 條條料 由 1000 25 40 可得每條條料上可沖 載得 40 個(gè)沖件 如圖 2 3 方案 A 所示 圖 2 3 方案 A B 方案 由 1000 37 27 02 可得 27 條條料 由 500 25 20 00 可得每條條料上可 沖載得 20 個(gè)沖件 如圖 2 4 方案 B 所示 圖 2 4 方案 B 因?yàn)?一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為 nA 100 一張板料上總的材料利用率的為 An LB 100 n 一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的總數(shù)目 A 沖載件面積 包括內(nèi)形結(jié)構(gòu)廢料 單位 2 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 報(bào)告用紙 第 7 頁 共 37 頁 b 條料寬度 單位 mm h 步距 單位 mm 一張板料上沖載件的總數(shù)目 n L 板料長 單位 mm B 板料寬 單位 mm 其中一個(gè)沖載件的面積計(jì)算如圖 2 5 面積計(jì)算所示 圖 2 5 面積計(jì)算 根據(jù)分割計(jì)算原理計(jì)算得沖載件的面積為 面 積 450 2 所以可以得出 方案 A 總的材料利用率為 An LB 100 450 13 40500 1000 100 46 8 方案 B 總的材料利用率為 An LB 100 450 27 20500 1000 100 48 60 由于方案 B 總的材料利用率大于方案 A 的材料利用率 從而選擇方案 B 來沖載制件 2 2 級(jí)進(jìn)模壓力中心的建立 沖壓力合力的作用點(diǎn)叫做模具的壓力中心 為了有效保證壓力機(jī)和沖模能正常平 穩(wěn)地工作 沖模的壓力中心通過模柄軸線與壓力機(jī)滑塊中心必須設(shè)計(jì)成重合 要不然 沖載過程中壓力機(jī)滑塊和沖模都將會(huì)承受偏心載荷使滑塊導(dǎo)軌和沖模導(dǎo)向部分產(chǎn)生不 正常磨損 同時(shí)合理間隙也得不到保證 使得刃口迅速變鈍 從而降低沖載件的質(zhì)量 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 報(bào)告用紙 第 8 頁 共 37 頁 和級(jí)進(jìn)模的壽命甚至損壞級(jí)進(jìn)模發(fā)生沖壓事故 這里我采用了解析法來確定沖壓力的合力作用點(diǎn) 如圖 2 6 模具沖壓力中心所示 圖 2 6 模具沖壓力中心 以上兩個(gè)零件標(biāo)注是為了更好的標(biāo)清零件尺寸 現(xiàn)在將上圖的左邊坐標(biāo)系里的左邊圖形記為 C 圖形 右邊的圖形記為 D 圖形 由公式 可以分別求得 3 4 8 10 3 78 9 6 37 12 10 5 繼而可以分別求出各個(gè)線段或弧段的中心的坐標(biāo) 單位為 mm 1 1 0 22 2 2 5 16 685 3 3 5 67 9 8 4 4 9 72 5 6 5 5 12 185 5 6 6 13 0 7 7 12 185 5 8 8 9 72 5 6 9 9 5 67 4 5 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 報(bào)告用紙 第 9 頁 共 37 頁 10 10 5 67 9 8 11 11 5 16 85 12 12 7 42 7 42 13 13 25 0 根據(jù)凸模沖載時(shí)壓力的計(jì)算原理與復(fù)雜形狀件沖載時(shí)的計(jì)算原理 先求出各單一 圖形的壓力中心到坐標(biāo)軸的距離 并計(jì)算各單一圖形輪廓的周長 然后根據(jù)基本公式 求得級(jí)進(jìn)模的壓力中心 所以根據(jù)分好的圖形標(biāo)記 現(xiàn)在分別求 C 圖形的壓力中心和 D 圖形的壓力中心 然后再求總的級(jí)進(jìn)模壓力中心 對于 C 圖形有 1 1 2 2 3 3 12 12 2 4 4 2 5 5 6 6 9 9 10 10 11 11 1 2 3 12 4 5 6 7 8 9 10 11 帶入數(shù)據(jù) 求得 0 55 1 1 2 2 2 2 3 3 12 12 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 1 2 3 12 4 5 6 7 8 9 10 11 帶入數(shù)據(jù) 求得 5 265 同時(shí)可以求得 C 圖形的總周長 1 2 3 12 4 5 6 7 8 9 10 11 96 37 對于 D 圖形 其壓力中心在圓心 24 5 0 上 其圓周長為 122 86 59 根據(jù)以上計(jì)算 現(xiàn)在求總的級(jí)進(jìn)模壓力中心 代入數(shù)據(jù) 求得 X 11 30 mm 代入數(shù)據(jù) 求得 Y 2 77 mm 所以可以求得級(jí)進(jìn)模的壓力中心為 11 30 2 77 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 報(bào)告用紙 第 10 頁 共 37 頁 2 3 沖載力的計(jì)算 沖載力是選擇壓力機(jī)的主要依據(jù) 也是設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模所必須的數(shù)據(jù) 沖載工藝包括 沖載力 卸料力 推件力 頂件力 在沖載過程中 沖載力的大小是不斷變化的 沖 載力是指板料作用在凸模上的最大抗力 下面分別沖載工藝中的各力 2 3 1 沖孔力 根據(jù)沖孔力的計(jì)算公式 沖孔 其中 F 為沖載力 單位 N L 為沖載件的周長 單位 mm t 為材料厚度 單位 mm 為材料的抗剪強(qiáng)度 單位為 MPb K 為系數(shù) 考慮到凸模 凸模刃口磨損 級(jí)進(jìn)模間 隙波動(dòng) 材料力學(xué)性能變化及材料厚度偏差等因素而增加的安全系數(shù) 一般取 K 1 3 代入數(shù)據(jù) 求得 沖孔 1 3 86 590 0 75 420 35458 66 2 3 2 落料力 根據(jù)落料力計(jì)算公式 落料 得 落料 1 3 96 37 0 75 420 39463 52 2 3 3 沖載力 根據(jù)沖載力計(jì)算公式 沖 載 沖孔 落料 得 沖 載 沖孔 落料 74922 18 2 3 4 卸料力 推件力和頂件力 由于卸料力 推件力和頂件力與材料的力學(xué)性能 材料厚度 沖件輪廓的形狀 沖載間隙 潤滑情況 凹模洞口形狀等因素有關(guān) 在生產(chǎn)中 都是采用簡單的經(jīng)驗(yàn)公 式來計(jì)算 卸 卸 沖 載 頂 頂 沖 載 推 推 沖 載 式中 分別為卸料力 頂件力和推件力 單位為 N 卸 頂 推 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 報(bào)告用紙 第 11 頁 共 37 頁 分別為卸料力系數(shù) 頂件力系數(shù)和推件力系數(shù) 為沖載力 單位為 卸 頂 推 沖 載 N n 為同時(shí)卡在凹模洞口的件數(shù) n h t h 為凹模刃口直壁高度 單位 mm t 為材料 厚度 單位 mm 其中 n 6 0 75 8 根據(jù) 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 2 中表 3 18 可得 h 取 6 mm 根據(jù) 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 2 中表 3 13 查得 從而代入數(shù)據(jù)可以分別求得 卸 0 05 頂 0 06 推 0 055 卸 0 05 74922 18 3746 11 頂 0 06 74922 18 4495 33 推 8 0 055 74922 18 32965 76 本次設(shè)計(jì)采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖載工藝力 從而可以計(jì)算總的沖壓力為 沖 載 卸 推 74922 18 3746 11 32965 76 111634 05 固有 1 1 1 3 1 1 1 1 111634 05 122797 45 122 80 2 3 5 壓力機(jī)的選擇 根據(jù)沖壓工藝力選擇壓力機(jī)時(shí) 一般應(yīng)使所選壓力機(jī)的噸位大于計(jì)算所得的值 再根據(jù) 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 2 中的表 2 1 開式壓力機(jī)參數(shù)選擇如表 2 1 所示 表 2 1 開式壓力機(jī) 最大封閉高度 mm 工作臺(tái) 尺寸 mm 工作臺(tái)孔尺寸 mm 活動(dòng)臺(tái) 位置 公 稱 壓 力 KN 產(chǎn)生 公稱 壓力 時(shí)滑 塊距 下死 點(diǎn)的 距離 mm 滑 塊 行 程 mm 行程 次數(shù) 次 min 固定 臺(tái) 和 可 傾 式 最 高 最 低 封 閉 高 度 調(diào) 節(jié) 量 mm 滑 塊 中 心 到 床 身 距 離 mm 左 右 前 后 左 右 前 后 直 徑 160 5 70 115 220 300 160 60 160 450 300 220 110 160 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 報(bào)告用紙 第 12 頁 共 37 頁 3 級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 3 1 凸 凹刃口尺寸計(jì)算 由于沖載件的尺寸精度主要決定于凸 凹模刃口尺寸及公差 級(jí)進(jìn)模的合理間隙 值也是靠凸 凹模刃口尺寸及公差來保證的 因此確定凸 凹模刃口尺寸及公差 是 沖載模設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作 由于沖載件的尺寸公差等級(jí)為 IT11 根據(jù)設(shè)計(jì)原理及 經(jīng)驗(yàn) 可以選擇級(jí)進(jìn)模的制作精度等級(jí)為 IT9 本次設(shè)計(jì)中 沖孔件稍大于凸模尺寸 落料件稍小于凹模尺寸 由于凸 凹模的 制造偏差和磨損均使間隙變大 故新級(jí)進(jìn)模的初始間隙應(yīng)該取最小合理間隙 本次采 用的沖載件材料是 A2 根據(jù)國標(biāo) GB T 16743 1997 沖載間隙可得 最小合理間隙 2 8 0 120 最大合理間隙 2 11 0 0 165 固有 0 165 0 120 0 045 3 1 1 沖孔時(shí)凸 凹模刃口尺寸的計(jì)算 根據(jù) 沖壓工藝與模對于沖孔 10 5 本次設(shè)計(jì)采用的是凸 凹分開的加工方法 具設(shè)計(jì) 2 中的表 3 16 得 凸模制造公差 凹模制造公差 0 020 0 020 固有 0 020 0 020 0 040 故滿足 所以有 凸模尺寸 1 0 10 5830 0 020 凹模尺寸 1 0 10 703 0 0200 其中的 值根據(jù) 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 2 中的表 3 15 及 的制件公差為 1 0 110 取 0 75 3 1 2 對于落料時(shí)凸 凹模刃口尺寸的計(jì)算 對于落料的外輪廓形狀復(fù)雜 其基本尺寸最大為 32 5mm 所以本次設(shè)計(jì)采用凸模 與凹模配作加工 這種加工一般是以凹模為基準(zhǔn)件 然后根據(jù)基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸按間 隙要求配作凸模 當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)件時(shí) 凹模磨損后刃口部分尺寸都增大 因此均屬 于 A 類尺寸 由第一章的零件的工藝分析及根據(jù) 互換性與測量技術(shù) 3 中的表 3 4 可以得到落料件的尺寸如圖 3 1 凹模尺寸所示 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 報(bào)告用紙 第 13 頁 共 37 頁 圖 3 1 凹模尺寸 又因?yàn)榘寄３叽缬?jì)算公式為 0 其中 為凹模刃口尺寸 單位 mm A 為制件基本尺寸 單位為 mm 為凹模制造 公差 取值為 為制件公差 單位為 mm 為因素 其值可根據(jù) 沖壓工藝與模 4 具設(shè)計(jì) 2 中的表 3 15 來取 對圖中 A 尺寸計(jì)算 4 0 10 1 0 090 0 0904 0 9 910 0 0230 其中 根據(jù) 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 2 中的表 3 15 取 圖中 C 尺寸與 A 尺寸 1 一樣 所以有 9 910 0 0230 對圖中 B 尺寸的計(jì)算 4 0 4 0 075 0 075 0 0754 0 3 994 0 0190 其中 根據(jù) 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 2 中的表 3 15 取 圖中 G 尺寸與 0 075 B 尺寸一樣 所以有 3 994 0 0190 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 報(bào)告用紙 第 14 頁 共 37 頁 對圖中 D 尺寸的計(jì)算 4 0 23 5 1 0 130 0 1304 0 23 370 0 0330 其中 根據(jù) 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 2 中的表 3 15 取 1 對圖中 E 尺寸的計(jì)算 4 0 32 5 1 0 160 0 1604 0 32 340 0 0400 其中 根據(jù) 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 2 中的表 3 15 取 1 對圖中 F 尺寸的計(jì)算 4 0 21 1 0 130 0 1304 0 20 870 0 0330 其中 根據(jù) 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 2 中的表 3 15 取 1 所以根據(jù)以凹模為基準(zhǔn)件 然后根據(jù)基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸按間隙要求配作凸模的原 則 以及根據(jù)設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)采用最小合理間隙的原則 凸模尺寸按凹模尺寸配 制 其雙面間隙為 因?yàn)榉菆A形凸模與凸模固定板的配合公差為 0 120 所以非圓形凸模的公差為 7 6 非 圓 形凸模尺寸 0 021 0 008 3 2 凸 凹模外形尺寸計(jì)算及確定 凹模的外形一般有矩形與原形兩種 凹模的外形尺寸應(yīng)保證凹模有足夠的強(qiáng)度與 剛度 凹模的厚度還應(yīng)包括使用期內(nèi)的修磨量 凹模的外形尺寸一般是根據(jù)材料的厚 度和沖裁件的最大外形尺寸來確定 3 2 1 沖孔及落料凸模外形尺寸計(jì)算及確定 對于圓形凸模 本次設(shè)計(jì)的凸模將采用卸料板導(dǎo)向凸模 所以凸模的最大允許長 度為 圓 8 2 3 代入數(shù)據(jù)可以求得 圓 8 210000 10 58330 75 420 362 對于非圓形凸模 本次設(shè)計(jì)的凸模也將采用卸料板導(dǎo)向凸模 所以凸模的最大允許長 度為 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 報(bào)告用紙 第 15 頁 共 37 頁 非 圓 代入數(shù)據(jù)可以求得 非 圓 150 式中 為凸模最大允許長度 單位 mm E 為凸模材料彈性模量 對于鋼材可取 E 210000N mm t 為沖載材料厚度 單位 mm 為沖件材料抗剪切強(qiáng)度 單位 N J 為斷面最小慣距 單位為 2 4 由于凸模長度 1 2 3 式中 為導(dǎo)料板厚 單位 mm 為卸料板厚 單位為 mm 為凸模固定板后 單位 1 2 3 mm Y 為凸模修磨量 一般取 15mm 20mm 導(dǎo)料板厚度根據(jù) 模具設(shè)計(jì)手冊 模具手冊之四 4 中的表 14 15 和 模具標(biāo) 準(zhǔn)應(yīng)用手冊 5 中的表 2 52 得 1 6 綜合考慮本次設(shè)計(jì)的級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu) 此次設(shè)計(jì)將采用彈壓卸料板 因此 卸料板厚 度根據(jù) 模具設(shè)計(jì)手冊 模具手冊之四 4 中的表 14 10 和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)可得 2 10 凸模固定板根據(jù) 模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊 5 中表 2 22 可得 3 25 所以可以得到 1 2 3 6 8 25 15 57 根據(jù) 的數(shù)值以及模具裝配和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn) 選用標(biāo)準(zhǔn)凸模 可以取凸模的實(shí)際 尺寸為 凸 56 圓形凸模的三維模型如圖 3 1 圓形凸模所示 非圓形凸模的三維圖如圖 3 2 非 圓形凸模所示 圖 3 1 圓形凸模 圖 3 2 非圓形凸模 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 報(bào)告用紙 第 16 頁 共 37 頁 3 2 1 沖孔及落料凸模外形尺寸計(jì)算及確定 關(guān)于凹模壁厚 根據(jù) 模具設(shè)計(jì)手冊 模具手冊之四 4 中的表 8 1 可得凹模中 刃口與刃口之間的距離最小應(yīng)大于為 1 5mm 2 0mm 所以這次級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)中的刃口設(shè) 計(jì)分部合理 根 模具設(shè)計(jì)手冊 模具手冊之四 4 中的表 14 5 得凹模厚壁為 22mm 28mm 取壁厚為 25mm 有 凹模長 凹 2 92 75 凹模寬 凹 工件 寬 2 82 50 式中 b 為沖載件最大外形尺寸且 b 42 75mm w 為壁厚且 w 25mm 工件寬 23 5mm 根據(jù) 模具設(shè)計(jì)手冊 模具手冊之四 4 中的圖 14 15 凹模厚度初選 22mm 這樣可以得到凹模的初始外形尺寸為 這個(gè)尺寸長 寬 厚 92 75 82 50 22 還需要向國家標(biāo)準(zhǔn)靠攏 根據(jù) 模具設(shè)計(jì)手冊 模具手冊之四 4 中的表 14 6 表 14 6 摘自國標(biāo) GB2858 81 可得 凹 凹 凹 100 100 22 根據(jù)已經(jīng)確定的級(jí)進(jìn)模的凹模的刃口尺寸數(shù)據(jù)和凸模的刃口尺寸數(shù)據(jù)以及級(jí)進(jìn)模 的凹模及凸模的外形尺寸數(shù)據(jù) 可以基本確定級(jí)進(jìn)模關(guān)鍵的工作部分結(jié)構(gòu) 再由此來 設(shè)計(jì)和選取級(jí)進(jìn)模的其他零件 凹模的二維模型如圖 3 3 所示 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 報(bào)告用紙 第 17 頁 共 37 頁 圖 3 3 凹模二維圖 4 級(jí)進(jìn)模主要零件設(shè)計(jì) 4 1 級(jí)進(jìn)模模架的設(shè)計(jì) 本次級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)采用橫向送料的方式進(jìn)行送料 所以需要選擇表面寬度足夠的 模架 所以可以考慮滑動(dòng)導(dǎo)向模架中的對角導(dǎo)柱模架和后側(cè)導(dǎo)柱模架 對于對角導(dǎo)柱模架 在凹模面積的對角中心線上裝有前 后導(dǎo)柱 它的有效工作 區(qū)域在毛坯進(jìn)料方向的導(dǎo)套之間 對角導(dǎo)柱模架受力平衡 上模座在導(dǎo)柱上平穩(wěn)的運(yùn) 動(dòng) 對于后側(cè)導(dǎo)柱模架 它的兩個(gè)導(dǎo)柱和兩個(gè)導(dǎo)套分別安裝在上 下模座的后側(cè) 凹 模面積是在導(dǎo)套前的有效區(qū)域 由于本次設(shè)計(jì)的沖載件的精度要求為 IT11 而且設(shè)計(jì)的級(jí)進(jìn)模將用于生產(chǎn)大量沖 載件 考慮到?jīng)_載件的質(zhì)量和級(jí)進(jìn)模的使用壽命 本次設(shè)計(jì)將采用對角導(dǎo)柱模架 GT T 2851 1 90 根據(jù) 模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊 5 中表 3 5 表 3 15 表 3 16 以及根據(jù) 3 2 1 目中計(jì) 算得的 級(jí)進(jìn)模對角導(dǎo)柱模架選擇的數(shù)據(jù)如表 凹 凹 凹 100 100 22 4 1 所示 表 4 1 對角導(dǎo)柱模架上 下模座尺寸 單位 mm 凹模邊 界 7 1 1 7 名 稱 L B 厚 度 H 1 1 2 2 S 1 R 基本 尺 寸 極限偏 差 基 本 尺 寸 極限偏 差 上 模 座 100 100 25 110 110 180 160 145 145 35 32 0 0250 35 1 0 0250 下 模 座 100 100 30 110 110 180 160 145 145 35 20 0 020 0 041022 1 0 020 0 041 選擇好級(jí)進(jìn)模模架之后 根據(jù)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的凹模來確定下模座沖孔廢料和落料件下 落通道 根據(jù)級(jí)進(jìn)模本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 確定下模座與凹模 導(dǎo)料和彈壓卸料板的裝配 位置 為了使級(jí)進(jìn)模裝配合理以及級(jí)進(jìn)模工作時(shí)工作平穩(wěn) 本次設(shè)計(jì)下模座將采用四 個(gè)圓柱銷來定位和六個(gè)固定內(nèi)六角圓柱螺釘固定連接 上模座將采用四個(gè)定位圓柱銷 和四個(gè)固定內(nèi)六角圓柱螺釘固定連接 同時(shí)在選擇上 下模座后 根據(jù)本次設(shè)計(jì)采用的壓力機(jī) 選擇模柄 根據(jù)選擇好 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 報(bào)告用紙 第 18 頁 共 37 頁 的模柄尺寸以及由 2 2 節(jié)確定的級(jí)進(jìn)模壓力中心 就可以確定模柄在上模座的位置 這 樣就基本確定了上 下模座的基本尺寸和結(jié)構(gòu) 圖 4 1 所示的就是級(jí)進(jìn)模上模座三維圖 圖 4 2 所示的就是級(jí)進(jìn)模下模座三維 圖 圖 4 1 級(jí)進(jìn)模上模座 圖 4 2 級(jí)進(jìn)模下模座 4 2 級(jí)進(jìn)模模柄的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)包含有模柄 現(xiàn)在常用的國家標(biāo)準(zhǔn)模柄結(jié)構(gòu)形式有旋入式 模柄 壓入式模柄 凸緣模柄 槽型模柄 通用模柄和浮動(dòng)模柄等 旋入式模柄 顧名思義就是通過螺紋和螺紋孔來連接 旋入式模柄通過螺紋與 4 1 節(jié)設(shè)計(jì)好的級(jí)進(jìn)模上模座連接 采用旋入式模柄時(shí) 為了防止發(fā)生松動(dòng) 在模具設(shè)計(jì) 時(shí)經(jīng)常加入防轉(zhuǎn)螺釘緊固 而且 旋入式模柄具有拆裝方便優(yōu)點(diǎn) 但是由于模柄軸線 與上模座的垂直度較差 所以一般用在有導(dǎo)柱作為上 下模導(dǎo)向的小型沖模中 壓人 式模柄 是采用過渡配合將壓入式模柄和級(jí)進(jìn)模上模座連接的 并且采用防轉(zhuǎn)螺釘來 防轉(zhuǎn) 這樣的壓入式模柄和級(jí)進(jìn)模上模座配合后 模柄的軸線與上模座的垂直度很高 壓入式模柄的這些特點(diǎn)使得它適用于中 小型的沖模中 其余的模柄 像凸緣模柄是 適用于較大型沖載模具中 槽型模柄和通用模柄常用于簡單模 浮動(dòng)模柄主要用于精 密導(dǎo)柱模 本次級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 屬于小型沖模設(shè)計(jì) 根據(jù) 2 3 5 目中選擇好的壓力機(jī) 為了保證 級(jí)進(jìn)模的正常工作和使用壽命 本次級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)將采用旋入式模柄 根據(jù) 模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊 5 中的表 2 27 選擇旋入式模柄的尺寸 旋入式模柄的 尺寸如表 4 2 所示 表 4 2 旋入式模柄尺寸 單位 mm d d11 S H13 基本尺寸 極限偏差 H h 基本尺寸 極限偏差 1 2 b C 30 0 065 0 195 73 25 24 0 0 330 18 5 M4X8 2 5 1 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 報(bào)告用紙 第 19 頁 共 37 頁 4 3 級(jí)進(jìn)模墊板的設(shè)計(jì) 為了增加級(jí)進(jìn)模的使用壽命 本次級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)將在模具結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)有墊板的模具 級(jí)進(jìn)模中有墊板可以緩沖沖孔落料時(shí)產(chǎn)生的反沖力對上模座的直接作用 進(jìn)而對上模 座起保護(hù)的作用 同時(shí)也可以更好的保護(hù)落料凸模和沖孔凸模 級(jí)進(jìn)模工作時(shí) 因?yàn)?有墊板的存在 將使級(jí)進(jìn)模工作時(shí)更加平穩(wěn)和安全 以提高模具的生產(chǎn)效率和級(jí)進(jìn)模 的使用壽命 為了選擇合理的墊板 將在選擇好上模座后選擇 根據(jù) 4 1 節(jié)選擇好的上模座 本 次設(shè)計(jì)的級(jí)進(jìn)模墊板將采用矩形墊板 根據(jù) 模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊 5 中的表 2 14 3 1 2 目中計(jì)算得到的凹模刃口尺寸和 3 2 1 目中計(jì)算得到的凹模外形尺寸以及 4 1 節(jié)中確定好的定位圓柱銷的位置和固定內(nèi)六角圓柱頭螺釘?shù)奈恢?級(jí)進(jìn)模墊板選擇的 數(shù)據(jù)如表 4 3 所示 表 4 3 級(jí)進(jìn)模墊板 單位 mm L B H C 100 100 4 1 圖 4 4 所示的就是級(jí)進(jìn)模墊板的二維圖 圖 4 4 級(jí)進(jìn)模墊板 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 報(bào)告用紙 第 20 頁 共 37 頁 4 4 凸模固定板的設(shè)計(jì) 凸模固定板是模具設(shè)計(jì)中必須的零件 為了使凸模正常工作 凸模固定板是必不 可少的 本次設(shè)計(jì)的級(jí)進(jìn)模也將選擇用凸模固定板 為了選擇合適的固定板 本次設(shè)計(jì)將根據(jù)級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)來選擇級(jí)進(jìn)模的凸模 固定板 級(jí)進(jìn)模凸模固定板的外形尺寸和凹模的一樣 所以先要確定級(jí)進(jìn)模凹模固定 板的厚度 根據(jù) 4 1 節(jié)中選擇的級(jí)進(jìn)模上模座 3 1 2 目中計(jì)算得到的凹模刃口尺寸 3 2 1 目中計(jì)算得到的凹模外形尺寸以及 4 1 節(jié)中確定好的定位圓柱銷的位置和固定內(nèi) 六角圓柱頭螺釘?shù)奈恢?在根據(jù) 模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊 5 中的表 2 22 選擇級(jí)進(jìn)模 的凸模固定板 可以得到固定板的厚度 H 25 mm 因?yàn)橥鼓Ｊ潜敬渭?jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)中重要的零件 所以它們的尺寸以及尺寸精度必須得 到優(yōu)先保證 為了滿足凸模的尺寸精度以及加工精度要求 選擇凸模固定板時(shí)要以凸 模的尺寸為基準(zhǔn) 也就是要以凸模來作為基準(zhǔn)與凸模固定板中的孔進(jìn)行裝配 為了滿 足裝配要求將采用 H7 h6 圖 4 5 所示的就是級(jí)進(jìn)模凸模固定板三維圖 圖 4 5 凸模固定板 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 報(bào)告用紙 第 21 頁 共 37 頁 4 5 彈性卸料板設(shè)計(jì) 模具設(shè)計(jì)中 常用的卸料板有剛性卸料裝置和彈性卸料裝置兩種 剛性卸料裝置 的結(jié)構(gòu)非常簡單 僅是由固定卸料板構(gòu)成 固定卸料板一般都安裝在下模的凹模上 固定卸料板的平面外形尺寸一般與凹模的一樣 它的厚度選取可以根據(jù) 沖模設(shè)計(jì)手 冊 來選取 一般 固定卸料板適用于沖制件原材料厚度 的帶料或是條料 0 8 卸料板 彈性組件和卸料螺釘組成彈性卸料裝置 它即可以安裝在上模也可以安裝在 下模中 彈性卸料板不僅有卸料作用 還有壓料作用 彈性卸料裝置適用于沖制件原 材料較薄的沖載 由于本次設(shè)計(jì)的沖制件原材料的厚度為 S 0 75mm 所以本次級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)將采用 彈性卸料裝置 由于本次級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)采用彈性卸料裝置 卸料板與凸模之間的單邊間 隙取板料厚度的 0 1 倍 同時(shí)還要選擇合適的彈簧或橡皮以及選擇合適的卸料螺釘 這 樣就可以確定完整的卸料結(jié)構(gòu) 卸料板的厚度可以根據(jù) 模具設(shè)計(jì)手冊 模具手冊之四 4 總的表 14 10 選取 所 以卸料板的厚度為 12mm 根據(jù) 沖模設(shè)計(jì)手冊 模具設(shè)計(jì)手冊之四 4 中的表 14 10 可得 0 2 0 2 0 75 0 15 根據(jù)已經(jīng)確定好的圓形凸模和非圓形凸模尺寸值和 C 的值就可以確定卸料板的內(nèi) 部結(jié)構(gòu) 彈性卸料裝置的彈性體常用的有彈簧體和橡膠體兩種 由于本次設(shè)計(jì)的沖載件較 薄 所以可以選擇橡膠體作為彈性卸料裝置的彈性體部分 在橡膠中 我選擇聚氨酯 作為彈性體 根據(jù) 3 2 節(jié)計(jì)算的沖載力和選擇好的壓力機(jī) 以及選擇好的卸料板厚度和 設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn) 根據(jù) 模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊 5 中的表 2 77 可以選擇聚氨酯彈性提作為彈性 卸料裝置的彈性體 表 4 4 所示就是聚氨酯彈性體的尺寸 表 4 4 聚氨酯彈性體的尺寸 單位 mm D d H 1 20 8 5 16 26 本次選擇的聚氨酯彈性體的預(yù)壓縮量選擇為 預(yù)壓 6 25 6 25 16 1 本次設(shè)計(jì)的聚氨酯彈性體的工作時(shí)最大壓縮量選擇為 實(shí)壓 25 25 16 4 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 報(bào)告用紙 第 22 頁 共 37 頁 選擇好彈性體后 在選擇圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘 根據(jù) 模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊 5 中 的表 2 74 選擇圓柱頭內(nèi)六角螺釘 表 4 8 所示就是圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘?shù)某叽?表 4 8 圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘尺寸 單位 mm L h8 d 基本尺寸 極限偏差 1 L D t S 1 2 b 2 C 1 H 8 600 0 0 046 M6 7 12 5 4 6 7 5 6 9 0 4 2 4 5 1 0 5 8 圖 4 6 所示就是卸料板三維圖 圖 4 7 所示就是聚氨酯彈性體三維圖 圖 4 8 所示就是圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘三維圖 圖 4 6 卸料板 圖 4 7 橡膠體 圖 4 8 卸料螺釘 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 報(bào)告用紙 第 23 頁 共 37 頁 4 6 導(dǎo)料板的設(shè)計(jì) 條料的送料方向一般都是靠著導(dǎo)料板或?qū)Я箱N一側(cè)導(dǎo)向送進(jìn) 本次級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì) 將采用導(dǎo)料板進(jìn)行條料的送料方向的導(dǎo)正 以保證送料精確的進(jìn)行 為了保證模具工 作時(shí) 準(zhǔn)確沖載出沖載件 導(dǎo)料板的設(shè)計(jì)就必須滿足精度要求 導(dǎo)料板有分離式和整 體式兩種 本次設(shè)計(jì)采用的是分離式導(dǎo)料板 根據(jù) 模具設(shè)計(jì)手冊 模具設(shè)計(jì)手冊之四 4 中表 14 17 得 0 5 根據(jù) 模具設(shè)計(jì)手冊 模具設(shè)計(jì)手冊之四 4 的表 14 16 得 37 5 mm 0 2 根據(jù) 模具設(shè)計(jì)手冊 模具設(shè)計(jì)手冊之四 4 的表 14 15 得導(dǎo)料板的厚度 H 6 mm 根據(jù) 3 1 節(jié)計(jì)算得的凹模刃口尺寸和 3 2 節(jié)計(jì)算得凹模的外形尺寸以及 4 1 節(jié)設(shè)計(jì) 的下模座安裝時(shí)的定位位置和固定位置 按照根據(jù) 模具設(shè)計(jì)手冊 模具設(shè)計(jì)手冊之 四 4 的圖 14 50 就可以確定分離式導(dǎo)料板的尺寸和結(jié)構(gòu) 圖 4 9 所示就是分離式導(dǎo)料板三維圖 圖 4 9 分離式導(dǎo)料板 4 7 標(biāo)準(zhǔn)圓柱銷和內(nèi)六角圓柱螺釘?shù)倪x擇 為了使裝配時(shí)模架結(jié)構(gòu)可以按設(shè)計(jì)要求裝配和模具工作時(shí)準(zhǔn)確平穩(wěn)的工作 本次 設(shè)計(jì)的級(jí)進(jìn)模將采用圓柱銷進(jìn)行導(dǎo)正和定位 根據(jù) 4 1 節(jié)中設(shè)定好的 上下 模都將采 用四個(gè)圓柱銷 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 報(bào)告用紙 第 24 頁 共 37 頁 根據(jù) 機(jī)械制圖 6 中的附表 C9 1 選擇上 下模用的圓柱銷尺寸 表 4 9 所示 就是圓柱銷尺寸 表 4 9 圓柱銷尺寸 單位 mm 名稱 上模 下模 d 6 8 c 1 2 1 6 l GB T 119 1 12 60 14 80 為了固定上 下模零件 本次設(shè)計(jì)采用的內(nèi)六角圓柱頭螺釘 根據(jù) 4 1 節(jié)中設(shè)定好 的上模將采用四個(gè)內(nèi)六角圓柱頭螺釘 下模也將采用六個(gè)內(nèi)六角圓柱頭螺釘 根據(jù) 機(jī)械制圖 6 中的附表 C 1 選擇上 下模用的內(nèi)六角圓柱頭螺釘 表 4 10 所示就是內(nèi)六角圓柱頭螺釘 表 4 10 內(nèi)六角圓柱頭螺釘尺寸 單位 mm 名稱 上模 下模 螺紋規(guī)格 d M6 M8 10 13 K max 6 8 t min 3 4 s 5 6 e 5 72 6 86 B 參考 24 28 l 范圍 10 60 12 80 圖 4 10 所示就是上模內(nèi)六角圓柱頭螺釘?shù)娜S圖 圖 4 11 所示就是下模內(nèi)六角圓 柱頭螺釘?shù)娜S圖 圖 4 10 上模內(nèi)六角圓柱頭螺釘 圖 4 11 下模內(nèi)六角圓柱頭螺釘 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 報(bào)告用紙 第 25 頁 共 37 頁 4 8 級(jí)進(jìn)模導(dǎo)柱和導(dǎo)套的選擇 模具設(shè)計(jì)中 上 下模座的導(dǎo)向一般由導(dǎo)柱和導(dǎo)套共同完成 一般的 導(dǎo)柱和導(dǎo) 套有滑動(dòng)導(dǎo)柱 導(dǎo)套和滾動(dòng)導(dǎo)柱 導(dǎo)套兩種 本次設(shè)計(jì)將采用滑動(dòng)導(dǎo)柱和導(dǎo)套 由于 4 1 節(jié)中選擇了對角導(dǎo)柱模架 所以導(dǎo)柱和導(dǎo)套的選擇要選兩對來對凸 凹模進(jìn)行導(dǎo)向 但是兩對導(dǎo)柱 導(dǎo)套的直徑是不相同的 因?yàn)椴煌睆降膶?dǎo)柱 導(dǎo)套可以避免在合模 時(shí)上模誤裝方向而損壞凸模 凹模的刃口 由于沖載材料的厚度小于 0 8mm 所以這 次選用的導(dǎo)柱和導(dǎo)套間的配合精度為 H6 h5 根據(jù) 模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊 5 中表 3 36 選擇 B 型導(dǎo)柱 其尺寸大小如表 4 11 所示 表 4 11 B 型導(dǎo)柱尺寸 單位 mm d r6 1 基本尺寸 極限偏差 h5 基本尺寸 極限尺寸 L l 20 20 120 30 22 0 0 009 22 1 0 041 0 028 120 30 根據(jù) 模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊 5 中表 3 39 選擇 B 型導(dǎo)套 其尺寸大小如表 4 12 所示 表 4 12 B 型導(dǎo)套尺寸 單位 mm d D r6 基本尺寸 極限偏差 H6 基本尺寸 極限偏差 L H 20 32 50 25 22 0 0130 35 0 050 0 034 50 25 這樣導(dǎo)柱和導(dǎo)套的已經(jīng)選擇好 圖 4 12 所示是小導(dǎo)柱三維圖 圖 4 13 所示是 大導(dǎo)柱三維圖 圖 4 14 所示是小導(dǎo)套的三維圖 圖 4 15 所示是大導(dǎo)套的三維圖 圖 4 12 小導(dǎo)柱 圖 4 13 大導(dǎo)柱 圖 4 14 小導(dǎo)套 圖 4 15 大導(dǎo)套 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 報(bào)告用紙 第 26 頁 共 37 頁 4 9 級(jí)進(jìn)模校核 根據(jù) 2 3 5 目所選擇的壓力機(jī)可以知道壓力機(jī)的各項(xiàng)參數(shù) 根據(jù)最大和最小裝模高度的參數(shù)和 3 2 節(jié)中凸 凹模外形尺寸的確定以及 4 1 節(jié)中級(jí)進(jìn)模模架的設(shè)計(jì)對比比較可以得出 這次所設(shè)計(jì) 的級(jí)進(jìn)模與壓力機(jī)配合合理 故級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)校核合理 滿足設(shè)計(jì)要求 其中最小裝模高度為 160mm 最大裝模高度為 300mm 級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)尺寸如二維裝配圖所示 所以級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)符合要求 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 報(bào)告用紙 第 27 頁 共 37 頁 5 級(jí)進(jìn)模零件材料的選擇 沖模所采用的材料種類繁多 包括有金屬材料和非金屬材料 本次設(shè)計(jì)的模具零件 將因?yàn)楦鱾€(gè)部件的不同而選擇不同的材料 其中模具的主要零件將采用各種黑色金屬 材料 但是由于各種零件的功能和使用目的不同 所以對各個(gè)零件的選材原則也各異 選擇合理的模具材料是模具設(shè)計(jì)中一項(xiàng)非常重要的設(shè)計(jì)工作 其中又屬模具的工作零 件的材料選擇最為重要和嚴(yán)格 其中對其熱處理工藝的選擇也非常重要 為了能做出 一個(gè)符號(hào)設(shè)計(jì)要求的級(jí)進(jìn)模 我將慎重合理的選擇模具零件的各種材料 以提高級(jí)進(jìn) 模的工作精度 生產(chǎn)質(zhì)量 工作效率 生產(chǎn)效率和提高級(jí)進(jìn)模的使用壽命 本次設(shè)計(jì)的級(jí)進(jìn)模的主要工作零件有圓形凸模 非圓形凸模和凹模 這三個(gè)零件 的選材要特別合理 因?yàn)樗鼈冞x材的好壞將直接影響到級(jí)進(jìn)模工作時(shí)沖載出的沖載件 的質(zhì)量 并且還將直接影響級(jí)進(jìn)模的使用壽命 本次級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)中 凹模和凸模一 樣 將直接影響著級(jí)進(jìn)模的加工質(zhì)量以及模具的使用壽命 由于本次級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)上 下模座屬于同性質(zhì)的零件 所以可以使用同一中材料 但是 所選用的材料必須滿足本次級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求以及滿足級(jí)進(jìn)模工作時(shí)的精 度要求 平穩(wěn)要求 安全要求和使用壽命的要求 對于本次設(shè)計(jì)的級(jí)進(jìn)模其他零件 將根據(jù)級(jí)進(jìn)模本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 加工特點(diǎn) 生 產(chǎn)特點(diǎn)以及國家標(biāo)準(zhǔn)來選擇各種零件的材料 5 1 級(jí)進(jìn)模凸模選材 由于本次設(shè)計(jì)的凸模有圓形凸模和非圓形凸模 所以必須選擇合理的材料 為了 保證凸模的精度 硬度 強(qiáng)度和使用壽命 必須根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來選取凸模 的材料 本次級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)的凸模是采用面積不變的直通式凸模 本次設(shè)計(jì)的級(jí)進(jìn)模凸 模的材料將根據(jù) 模具設(shè)計(jì)手冊 模具手冊之四 4 中的表 14 3 和表 14 52 模具標(biāo) 準(zhǔn)應(yīng)用手冊 5 中表 2 34 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 2 中的第 79 頁所寫內(nèi)容和設(shè)計(jì)經(jīng) 驗(yàn)來選擇 本次設(shè)計(jì)選擇的凸模所選材料如表 5 1 所示 表 5 1 凸模材料 材料 T10A GB1298 86 熱處理 凸模刃口端淬硬 硬度 56HRC 60HRC 凸模末端淬火后回火 硬度40HRC 50HRC 技術(shù)條件 按 GB2870 81 的規(guī)定 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 報(bào)告用紙 第 28 頁 共 37 頁 5 2 級(jí)進(jìn)模凹模選材 凹模材料可以選擇和凸模材料相同 凹模材料淬火硬度的選取可以比凸模的略高 一點(diǎn) 為了滿足本次級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)的要求 級(jí)進(jìn)模凹模材料將根據(jù)本次已經(jīng)設(shè)計(jì)好的凹 模尺寸 模具設(shè)計(jì)手冊 模具手冊之四 4 中的表 14 52 模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊 5 中 的表 2 36 和 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 2 中的第 79 頁所寫內(nèi)容和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來選擇 本 次設(shè)計(jì)選擇的凹模所選材料如表 5 2 所示 表 5 2 凹模材料 材料 T10A GB1298 86 熱處理 凹模淬火硬