畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 電腦頂板模具設(shè)計(jì)（全套圖紙）

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1、濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 全套全套 CAD 圖紙，聯(lián)系圖紙，聯(lián)系 153893706 題目 電腦頂板模具設(shè)計(jì) 系別 機(jī)電系 專業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 班級 模具 0401 姓名 學(xué)號 指導(dǎo)教師 日期 目目 錄錄 前言 1 1 確定工件的工序方案 3 2 彎曲件的展開尺寸 4 3 落料模的設(shè)計(jì) 5 3.1 頂板件的工藝性 5 3.2 頂板間隙 5 3.3 凸凹模工作部分尺寸制造公差的確定 5 3.4 頂板力、卸料力和推件力的計(jì)算 7 3.5 排樣、搭邊與料寬 8 3.6 凸、凹模的設(shè)計(jì) 8 3.7 定位零件的設(shè)計(jì)與選用 9 3.8 模架的尺寸和結(jié)構(gòu)形式 10 3.9

2、卸料零件 10 3.10 壓力機(jī)的選擇 10 3.11 導(dǎo)向零件 11 3.12 落料模的說明 11 4、頂板工藝計(jì)算及設(shè)計(jì)12 4.1 排樣圖設(shè)計(jì)15 4.2 裁板設(shè)計(jì)15 4.3 卸料力計(jì)算17 4.4 頂板力計(jì)算17 4.5 總壓力計(jì)算17 4.6 模具壓力中心計(jì)算18 4.7 彈性橡膠板計(jì)算18 4.8 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算20 5 模具類型及結(jié)構(gòu)的確定20 6 模具材料的選用21 7 主要零部件的設(shè)計(jì)22 7.1 凹模設(shè)計(jì)22 7.2 凸模設(shè)計(jì)23 7.3 卸料板的設(shè)計(jì)24 7.4 導(dǎo)尺的設(shè)計(jì)24 7.5 始用擋料裝置27 7.6 凸模固定板的設(shè)計(jì)28 7.7 模架的確定30 8 主

3、要零部件的制造31 8.1 凹模32 8.2 凸模32 結(jié)論33 致謝34 參考文獻(xiàn)35 前言前言 頂板模是頂板加工工藝的裝備之一，被廣泛地運(yùn)用在汽車、飛機(jī)、電機(jī)、 儀表以及在國防工業(yè)中。頂板工藝具有生產(chǎn)效率高、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)的優(yōu)點(diǎn)，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。因此，頂板技術(shù)對發(fā)展生產(chǎn)、增強(qiáng)效率、更新產(chǎn)品 等方面具有重要的作用。但同時(shí)，頂板技術(shù)的推廣受到投入成本低，模具成本 高，不適應(yīng)中小生產(chǎn)規(guī)模的特點(diǎn)。但是總的說來，隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的進(jìn)一步 加強(qiáng)，模具行業(yè)，包括冷壓模一定會(huì)得到更普及地應(yīng)用。 隨著頂板工藝的廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)

4、中，再加上隨著數(shù)控技術(shù)和機(jī)械 CAD/CAM 的發(fā)展，頂板模的發(fā)展和迅速。它以生產(chǎn)率高、成本相對低廉被廣 泛應(yīng)用。外國的頂板模發(fā)展水平相當(dāng)高，無論是設(shè)計(jì)還是制造，都達(dá)到較高的 水平。以精確的定位，合理的工藝，連續(xù)加工精度很高的薄臂零件。而國內(nèi)模 具行業(yè)的起步較晚，基本上以單模為主，因此，加工精度夠高。 頂板模的設(shè)計(jì)包括頂板模設(shè)計(jì)、彎曲模設(shè)計(jì)、拉伸、脹形等模具的設(shè)計(jì)。 頂板模的設(shè)計(jì)也用到材料學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、工程材料、特種加工等方面的知識(shí)。 因此它是一門綜合性很強(qiáng)的學(xué)科。 經(jīng)過了三個(gè)多月的學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)，繪圖，我學(xué)會(huì)了頂板的機(jī)理，頂板的基本 理論；理解了頂板力，卸料力等工藝參數(shù)的確定；熟悉了頂板模的結(jié)構(gòu)

5、，內(nèi)部 的結(jié)構(gòu)零件及其設(shè)計(jì)的控制點(diǎn)；同時(shí)對于彎曲模、沖孔模、拉深模、落料模的 結(jié)構(gòu)能夠熟悉了解。 電機(jī)碳刷架的加工包括了沖孔、落料、和彎曲的加工。通過對沖孔模、落 料模、彎曲模的學(xué)習(xí)，分析和比較了各加工工藝方案，完成了模具總體的結(jié)構(gòu) 分析，進(jìn)行毛坯尺寸、排樣、工序尺寸、頂板壓力、壓力中心、模具工作部分 尺寸等工藝計(jì)算。繪制了裝配草圖并進(jìn)行零部件初步選用設(shè)計(jì),然后確定外形尺 寸,選擇頂板設(shè)備,繪制總的裝配圖和非標(biāo)準(zhǔn)的零件圖。 落料和沖孔都屬于頂板模。頂板模是從條料、帶料或半成品上使材料煙規(guī) 定的輪廓產(chǎn)生分離的模具，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，頂板技術(shù)也向高速化、自動(dòng) 化、精密化的方向發(fā)展。頂板模一般分為

6、簡單模、級進(jìn)模、和復(fù)合模。簡單模 在國內(nèi)應(yīng)用比較廣泛，它是在壓力機(jī)的頂板行程中完成一次頂板工藝。簡單模 也分為無導(dǎo)向簡單模、導(dǎo)板式簡單模，和導(dǎo)柱式簡單模；級進(jìn)模是在單工序沖 ?；A(chǔ)上發(fā)展的一種多工序、高效率沖模。在壓力機(jī)一次沖程中，級進(jìn)模在其 有規(guī)律排列的幾個(gè)工位上分別完成一部分頂板工藝，在最后工位沖出完整的工 件。由于級進(jìn)模是連續(xù)頂板，因此生產(chǎn)效率高，適用于大規(guī)模生產(chǎn)，但是因?yàn)?其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，定位要求比較嚴(yán)格，因此說制造成本高。復(fù)合模是指在壓力機(jī)的 一次頂板行程中，經(jīng)一次送料定位，在模具的同一部位可以同時(shí)完成幾道頂板 工序的模具稱為復(fù)合模。復(fù)合模同連續(xù)模一樣，也是在簡單模的基礎(chǔ)上發(fā)展的 一種較

7、先進(jìn)的模具。與連續(xù)模相比，頂板模頂板件的位置精度高，對條料的定 位精度要求低，復(fù)合模的輪廓尺寸較小。復(fù)合模雖然生產(chǎn)效率高，頂板件精度 高，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，適用于生產(chǎn)批量大，精度要求高，內(nèi) 外形尺寸差較大的頂板件。 電機(jī)的炭刷架的材料是冷軋鋼板，適用于冷頂板加工。如何去安排合理的 加工工藝，確保生產(chǎn)的效率最高，同時(shí)也能滿足零件的加工要求。這是整個(gè)設(shè) 計(jì)的重點(diǎn)。在該零件的加工中，包括了沖孔，落料，以及彎曲等冷沖加工。沖 孔屬于頂板加工的一種。頂板模的結(jié)構(gòu)比較簡單，頂板過程分為彈性變形階段， 塑性變形階段，斷裂分離階段。其斷層直接關(guān)系到頂板加工質(zhì)量的好壞，一般 的，斷面分為四個(gè)特征區(qū)

8、，即圓角帶，光亮帶，斷裂帶，和毛刺。我們必須有 合理的頂板模的間隔來保證良好的特征帶的分布。頂板模有刃口尺寸、頂板力 等工藝參數(shù)的確定。在設(shè)計(jì)電機(jī)炭刷架的沖孔和落料加工時(shí)，須首先確定其力 學(xué)性能，然后設(shè)計(jì)主要零件，完成結(jié)構(gòu)草圖，最后完成裝配圖。 彎曲是將金屬材料完成一定的角度、曲率和形狀的頂板工藝方法。通常彎 曲加工的材料有板料、棒料、管材和型材。彎曲有回彈的現(xiàn)象，因此回彈會(huì)降 低彎曲件的精度，是在彎曲加工中不易解決的問題，因此在設(shè)計(jì)的時(shí)候必須考 慮這個(gè)問題，例如可以考慮通過利用回彈規(guī)律補(bǔ)償回彈，改變彎曲變形區(qū)應(yīng)力 狀態(tài)校正回彈等。在了解了彎曲加工的特點(diǎn)及工藝參數(shù)后，安排了炭刷架的合 理的工序

9、，熟悉各種模具結(jié)構(gòu)。進(jìn)而完成零件設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制零件工作 圖。 在頂板模的設(shè)計(jì)過程中，還必須考慮到模具的成本，因此在進(jìn)行選材，結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)時(shí)，必須盡量不去設(shè)計(jì)形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，同時(shí)采用鑲嵌式代替整體式的結(jié)構(gòu)。 針對模具的定位要求高的特點(diǎn)，在零件的設(shè)計(jì)中必須要有比較高的加工精度要 求?？偟囊痪湓挘仨氃谟懈叩哪＞邏勖蜐M足加工精度要求的基礎(chǔ)上，盡量 降低模具材料的成本，簡化模具的結(jié)構(gòu)，這樣才能有利于這個(gè)行業(yè)在我國的發(fā) 1 1 確定件的工序方案確定件的工序方案 根據(jù)工件的形狀根據(jù)工件的形狀.材料材料.厚度及實(shí)際加工的需要厚度及實(shí)際加工的需要,生產(chǎn)工件的工生產(chǎn)工件的工 序過程如下序過程如下: 1.

10、從板料上沖出落料件(該落料件即為彎曲體的展開圖的外輪廓形體。根據(jù) 彎曲體的展開尺寸,設(shè)計(jì)出沖模,將所需工件沖下。所沖工件如圖所示： 2第一次沖孔，沖五個(gè)間距要求不太高的圓孔。 （這五個(gè)圓孔如上圖所示的 五處分布） 。 3第二次沖孔，沖方孔。 4第一次彎曲，選彎曲復(fù)雜部分，即如上圖所示的 a. b 部分。 5第二次彎曲，彎曲兩邊，即 U 形彎曲。彎折線如上圖中虛線所示。 6第三次彎曲，彎曲中間，彎折線如上圖紅線所示。 . 第三次沖孔，此乃最后一道工序，因?yàn)榇藘煽组g距要求較高，如果放在其 它工序中沖，則可能影響定位要求，故最后工序沖此兩孔比較合適。 2 2 彎曲件的展開尺寸彎曲件的展開尺寸 2.1

11、2.1 長度方向上的計(jì)算：長度方向上的計(jì)算： 表- r/t0.25000.5 K0.350.37 根據(jù) r/t=0.25 查表得此中性層系數(shù) k=0.31。 9 L圓弧=2360 =t =90（0.5+0.312） =727(mm) L直線=10+94.5+342 =1 (mm) 長度方向上展開總長度為： 4L 圓弧+L 直線=4627+102=109(mm) 2.22.2 寬度方向上的計(jì)算：寬度方向上的計(jì)算： 根據(jù) r/t=0.5 查表得中性層系數(shù) k=0.37 9 L圓弧= r+）/180 =90 1+0.372） =2.7318(mm) L直線=110=21(mm) L1= L直線+ L

12、圓弧=21+2.731823.73(mm) 另一邊: L 直線=11+31=42(mm) L2=L直線+L圓42+2.7318=44.73(mm) 3 3 落料模的設(shè)計(jì)落料模的設(shè)計(jì) 3.13.1 頂板件的工藝性頂板件的工藝性 3.1.13.1.1 頂板體的精度應(yīng)該在經(jīng)濟(jì)范圍內(nèi)進(jìn)行選擇,在本頂板中,屬于一般性常見 的普通頂板,因此精度應(yīng)選擇在 IT12IT14 極（） 。 9 41 3.1.23.1.2 毛刺毛刺 毛刺的高度與頂板方式，材料，厚度有關(guān)，正常頂板中的毛刺高度為: a 試模時(shí) 0.05mm b 生產(chǎn)時(shí)0.15mm 3.23.2 頂板間隙頂板間隙 確定頂板間隙的原則是：落料時(shí)，因制件尺

13、寸隨凹模尺寸而定，故間隙應(yīng) 在減小凸模尺寸上取得；沖孔時(shí)，因孔的尺寸隨凸模尺寸而定，故間隙應(yīng)在增 大凹模尺寸的方向上取得。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式確定合理頂板間隙： c=mt 9 頂板間隙系數(shù) m=20% c=mt =22 =0. (mm) 3.33.3 凸凹模工作尺寸制造公差的確定凸凹模工作尺寸制造公差的確定 3.3.13.3.1 凸凹模尺寸計(jì)算應(yīng)遵循如下原則：凸凹模尺寸計(jì)算應(yīng)遵循如下原則： 落料時(shí)，先確定凹模刃口尺寸，其大小應(yīng)取接近或等于制件的最小極限尺寸,以 保證凹模在磨損到一定的尺寸范圍內(nèi)也能沖出合格制件。凸模刃口的基本尺寸 應(yīng)比凹模刃口基本尺寸小一個(gè)最小合理間隙。 3.3.23.3.2 凸凹模

14、的工作尺寸的計(jì)算凸凹模的工作尺寸的計(jì)算: : 彎曲體的展開圖的形狀比較復(fù)雜,材料厚度不太厚,因此,凸凹模的工作尺寸 應(yīng)配合加工法進(jìn)行計(jì)算。 頂板凸凹模間隙如下: Zmax=0.36mm Zmin=0.246mm 未注公差的按 IT14 級計(jì)算 當(dāng)尺寸為 2373mm 時(shí),公差為 0.52mm, x=0.5; 當(dāng)尺寸為 12mm 時(shí),公差為 03mm, x=0.5; 當(dāng)尺寸為 443mm 時(shí),公差為 0.62mm, x=0.5; 當(dāng)尺寸為 9.5mm 和 9.73mm 時(shí),公差為 0.36mm, x=0.5; 當(dāng)尺寸為 13.76mm 時(shí),公差為 0.43mm, x=0.5; 當(dāng)尺寸為 R5 時(shí)

15、,公差為 0.3mm, x=0.75; 當(dāng)尺寸為 109mm 時(shí),公差為 08mm, x=0.5; 當(dāng)尺寸為 12mm 時(shí),公差為 0.43m, x=0.5; 其余 x=0.75 用配合加工法時(shí),應(yīng)當(dāng)以凹模為基準(zhǔn),凹模尺寸的計(jì)算公式如下表: 尺寸分類凹模魔損后 尺寸變化 制件尺寸凸模尺寸凹模尺寸 增 大 D 0 D凹=(D) 凹 0 減 小 d 0 D凹=(d+) 0 凹 落 料 不 變 L/2 按凹模尺寸 配合加工保 證雙面間隙 L凹=L/2 注:取 凹=/4 參照上表,本設(shè)計(jì)落料凹模的計(jì)算結(jié)果如下表: 凹模磨損 后尺寸變化 制件按入體原 則變化后尺寸 計(jì)算 公式 計(jì) 算 凹模尺寸 12 0

16、 043 . 0 D凹=(12.50.43) 4/43 . 0 0 =11.79 11 . 0 0 11.79 11 . 0 0 23.73 0 52 . 0 D凹=（23.73-0.50.52） 4/52 . 0 0 =23.47 13 . 0 0 23.47 13 . 0 0 44.73 0 62 . 0 D凹=（44.73-0.50.62） 4/62 . 0 0 =44.42 155 . 0 0 44.42 155 . 0 0 4 0 3 . 0 D凹=（750.3） 4/3 . 0 0 =3.78 08 . 0 0 3.78 08 . 0 0 28.3 0 2 . 0 D凹=（28.3

17、-0.20.75） 4/2 . 0 0 =28.2 05 . 0 0 28.2 05 . 0 0 5.5 0 3 . 0 D凹=（.5-0.750.3） 4/3 . 0 0 =5.28 08 . 0 0 5.28 08 . 0 0 52.5 0 2 . 0 D凹=（52.5-10.2） 4/2 . 0 0 =5.3 05 . 0 0 52.3 05 . 0 0 9.5 0 36 . 0 D凹=（9.5-0.750.36） 4/36 . 0 0 =9.23 09 . 0 0 9.23 09 . 0 0 增 大 5 0 3 . 0 D凹= (D-X) D凹=（550.3） 4/3 . 0 0 =4

18、.78 08 . 0 0 4.78 08 . 0 0 13.5450.215L凹=13.5450.43/8 =13.50.05 13.50.05 不 變 180.15 L凹=L 凹/2L凹=180.3/8=180.0375180.0375 落料凸模的基本尺寸與凹模相同,但不必標(biāo)注公差。 注明:以 0.2460.36mm 間隙配制。 3.43.4 頂板力、卸料力和推件力的計(jì)算頂板力、卸料力和推件力的計(jì)算: : 3.4.13.4.1 頂板力的計(jì)算頂板力的計(jì)算 Lt 1 =260360（）,取 =300。 9 19 L 為工件的周長 L=304.92(mm)。 頂板力 F沖=1.3Lt =1.330

19、0304.924 =237837.6(N) 3.4.23.4.2 卸料力的計(jì)算卸料力的計(jì)算: : 表 雙面間隙 卸 推 （）t . . （）t . . （）t. . F卸=K卸F沖 9 查表 K卸=0.02 9 F卸=K卸F沖 =0.02237837.6 =4756.75(N) 3.4.33.4.3 推件力的計(jì)算推件力的計(jì)算: : 推沖 9 查表 取 K推=0.03 9 F推=K推F沖 =0.03 (N) 3.53.5 排樣、搭邊與料寬排樣、搭邊與料寬 3.5.13.5.1 排樣排樣 排樣就是在板料、條料或帶料上的布置方法,稱作排樣。排樣是否合理,影 響到材料的利用率、沖模結(jié)構(gòu)、頂板件的質(zhì)量和

20、生產(chǎn)率。 根據(jù)所沖的落料件的形狀采用搭邊排樣中的斜對排,一模沖兩件。其排樣圖 如裝配圖中的排樣所示,工件的最長邊與橫向的方向的角度為 10.25。 3.5.23.5.2 搭邊搭邊 搭邊是指排樣時(shí)制件與制件之間、制件與毛刺坯側(cè)邊之間多余的料。其作用 是補(bǔ)償定位誤差,使條料在送進(jìn)時(shí)有一定的剛度,以保證送料的順利進(jìn)行,從而提 高制件的質(zhì)量。 根據(jù)材料的厚度 t=2 由9查得工件與工件之間的搭邊值 a=2mm,工件與料 邊的搭邊值為 a=2.2mm。 3.5.33.5.3 條料寬度的確定：條料寬度的確定： B=109COS10.25+244.73sin10.25+22.2 =130(mm) 由于兩邊是

21、采用側(cè)刃控制送料步距，所以適當(dāng)放寬，條料的寬度采用 132.2mm 3.63.6 凸、凹模的設(shè)計(jì)凸、凹模的設(shè)計(jì) 3.6.13.6.1 凸模的設(shè)計(jì)凸模的設(shè)計(jì) a.固定部分： 由于所沖工件形狀較復(fù)雜，并且要求具有防轉(zhuǎn)要求，所以固定部分根據(jù)要 求，設(shè)計(jì)成如圖所示的形式，這樣，不僅解決了防轉(zhuǎn)問題，而且還節(jié)約了材料。 b.臺(tái)階部分 起防止凸模被拉下的作用，即承受卸料力的作用，其尺寸在此固定部分長 23mm 左右。 c.工作部分 工作部分的尺寸前面已標(biāo)注。由于其形狀復(fù)雜，加工時(shí)采用仿形刨。 d.凸模長度的計(jì)算 L=h1+h2+h3+h 其中：L 為凸模長度 h1為凸模固定板厚度，取 25mm; h2為卸料

22、板厚度，取 15mm; h3為導(dǎo)料板厚度，取 5mm; h 為附加長度，一般取 1020mm,這里取 12mm 凸?？傞L L=h1+h2+h3+h =25+15+5+12 =57(mm) 3.6.23.6.2 凹模的設(shè)計(jì)凹模的設(shè)計(jì) 根據(jù)工件的形狀、大小以及一模沖兩件的特點(diǎn)來選擇凹模的形狀，由于中 小型凹模常采用整體式凹模，只有大型凹模通常選用鑲拼式，本落料模系中小 型，所以選取整體式凹模。 a.凹模的刃口形式 采用下圖所示的凹模刃口形式 這種刃口的凹模，刃口無斜度，有一定的高度，刃磨后，刃口尺由于刃口后 端擴(kuò)大，因此凹模工作部分強(qiáng)度差些。它滿足使制件順頂板方向推下的要求， 因此能夠選用此刃口形

23、式的凹模。 b.外形尺寸 其洞口到邊緣壁厚為 c=40mm 左右。 其外形尺寸為（長寬厚）為 LBH=25020032 3.6.33.6.3 凸凹模的固定方法凸凹模的固定方法 a.凸模的固定 這里選用機(jī)械固定法中的臺(tái)肩固定方法。 b.凹模的固定 采用螺釘將凹模直接固定在下模座上。 3.73.7 定位零件的設(shè)計(jì)與選用定位零件的設(shè)計(jì)與選用 3.7.13.7.1導(dǎo)料板的選用導(dǎo)料板的選用 選用分離式的導(dǎo)料板，其外形尺寸縱向長度由凹模長度決定，B=200mm,選 用橫向長度 A=60mm,其高度選取 5mm,如下圖所示： 3.7.23.7.2側(cè)刃的選擇側(cè)刃的選擇 步距 A=（2+12+2+23.73）/

24、COS10.25=40（mm） 由于側(cè)刃的斷面長度應(yīng)等于送料步距 S側(cè)刃長=40mm 3.83.8 模架的尺寸和結(jié)構(gòu)形式模架的尺寸和結(jié)構(gòu)形式 3.8.13.8.1 模架的結(jié)構(gòu)形式模架的結(jié)構(gòu)形式 因?yàn)槟＜苁悄＞叩闹黧w結(jié)構(gòu)，它是連接頂板模工作零件的部件，所以選用 模架相當(dāng)重要。根據(jù)落料模的要求，所作用的頂板力較大，故選用導(dǎo)柱在兩側(cè) 的中間導(dǎo)柱模座結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)比較平穩(wěn)。 3.8.23.8.2 模架的尺寸模架的尺寸 根據(jù)凹模的外形尺寸 LB=0200 由10第九章有關(guān)表格得各零件的尺 寸。 3.93.9 卸料零件卸料零件 3.9.13.9.1 卸料板的選擇卸料板的選擇 為了在頂板開始時(shí)先起壓料的作用，

25、頂板結(jié)束時(shí)又起卸料的作用，所以選 擇彈壓卸料裝置，同時(shí)為了頂板開始前就將料壓緊，彈壓卸料板位于兩側(cè)的導(dǎo) 料板的上部分應(yīng)加工成臺(tái)階的形式。 （依據(jù)9的三章第七、八節(jié)） 3.9.23.9.2 卸料螺釘卸料螺釘 卸料螺釘選用 M8 3.9.33.9.3 彈壓裝置的選用彈壓裝置的選用 選用橡皮。頂板模中選用橡皮一般為聚氨脂橡膠（PUR） 。橡膠允許承受的 載荷較彈簧大，且安裝方便，所以在頂板模中應(yīng)用很廣。 3.103.10 壓力機(jī)的選擇壓力機(jī)的選擇 3.10.13.10.1 壓力機(jī)的公稱壓力壓力機(jī)的公稱壓力 沖模為 5.68（KN） 根據(jù) P 的大小，選用公稱壓力為 630KN 的壓力機(jī)。 3.10.

26、23.10.2 壓力機(jī)的各參數(shù)選擇如下壓力機(jī)的各參數(shù)選擇如下 發(fā)生公稱壓力時(shí)滑塊離下死點(diǎn)距離為 SP=8mm,滑塊行程（） 9 37 a. 固定行程 S=120mm b. 調(diào)節(jié)行程 Smax=120mm Smin=12mm 最大閉合高度 H=360mm 閉合高度調(diào)節(jié)量 H=90mm 工作臺(tái)尺寸 左右 L=710mm 前后 B=480mm 立柱間距 A=340mm 3.113.11 導(dǎo)向零件導(dǎo)向零件 由模具架中的上下模座上的導(dǎo)柱孔知，兩側(cè)的導(dǎo)柱為形狀相同而尺寸不同、 分別為 32、35mm。選用不同的尺寸，目的是為了防止安裝時(shí)裝反，不至于 損壞模具，起到安全保護(hù)模具的作用。 3.123.12 落

27、料模的說明落料模的說明 本落料模具是一套用側(cè)刃定距的導(dǎo)柱導(dǎo)向的落料模。側(cè)刃斷面的長度等于送 料步距。在壓力機(jī)的每次行程中，側(cè)刃在條料的邊緣沖下一塊長度等于送料步 距的料邊。用側(cè)刃定距，其應(yīng)用不受頂板結(jié)構(gòu)限制，并且操作方便安全，送料 速度高，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。適用于大批量生產(chǎn)。 凹模直接固定在模架上，凹模內(nèi)所積壓的料最多為兩件。所落料和側(cè)刃頂板 的廢料煙凸凹模和下模座的出料口落下。 工作原理： 第一步落下一個(gè)料；第二步落下兩個(gè)料，以后每步是落兩個(gè)料。 3.13.1 初選設(shè)備初選設(shè)備 3.1.1 計(jì)算塑件體積和重量 由 ProE 軟件分析所得塑件的體積 V=2.783 ，PP 的密度為=0.9g/3

28、 ，所以計(jì)算得出塑件質(zhì)量為 2.5g。 3.1.2 注射機(jī)型號的初選 1)注射量的計(jì)算 通過計(jì)算分析,塑件質(zhì)量 m1=2.5g,塑件體積 V=2.783 從上述分析中確定為一模兩腔,所以注射量為: m=1.6nm1=1.622.5=8g 2)塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計(jì)算。 設(shè)計(jì)模具前流道凝料(包括澆口)在分型面上的投影面積還未知，模具設(shè)計(jì) 前根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計(jì)分析，A1是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積 A 的 0.2 0.5 倍，因此可用 0.35nA1來進(jìn)行估算，所以 A=nA1+A2=nA1+0.35nA1=1.35nA1 =1.3521000=27002 式中 A1

29、1000mm2 鎖模力： Fm=AP型=270030=90 KN 式中型腔壓力 P型取 30MPa 3.1.3 根據(jù)容量初選注射機(jī) 通過查閱塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)表（4-1）及模具設(shè)計(jì)與制造簡明 手冊P276 表（2-33）選用 XS-ZY-250 注射機(jī)。 3.1.4 所選注射機(jī)主要參數(shù)如下 螺桿（柱塞）直徑 50 mm 注射容量 250 mm 注射壓力 130 MPa 鎖模力 180 KN 最大注射面積 500 c 模具最大最小厚度 350mm、250mm 噴嘴球半徑 18mm 噴嘴孔直徑 4mm 定位孔直徑 125+0.06mm 動(dòng)定模固定板尺寸 598520 mmmm 3.1.5 校核

30、注射機(jī)的有關(guān)參數(shù) 由注射機(jī)料筒塑化速率校核模具的型腔數(shù) n n(kM-m2)/m1 =(0.8250-0.5)/2.5 =80 2 型腔數(shù)校核合格 式中 k注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取 0.8； Mn注射機(jī)允許的最大注射量（250 3 ）; m2澆注系統(tǒng)的質(zhì)量或體積（g 或 cm3）0.5g m1一個(gè)制品的質(zhì)量（g 或 cm3）2.5g （2）注射量校核 nm1+m280m 2*2.5+0.5250 注射量足夠 m注射機(jī)允許最大注射量，其它同上 （3）鎖模力校核 F機(jī)p模A分=64500=32 KN 而 F=900 KN，鎖模力校核合格。 式中 F機(jī)注射機(jī)的公稱鎖模力。 P模型腔內(nèi)溶體的

31、壓力，選 64MPa A分型腔及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和 m2; 其他安裝尺寸的校核等模架選定后方可校核。 3.23.2 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng) 3.2.1 設(shè)計(jì)主流道襯套 根據(jù)所選的注射機(jī)主要參數(shù)及模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇主流道襯套和定位圈設(shè) 計(jì)成整體式與塑機(jī)定位孔配合。查閱模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊P374 表（2- 101） ，選用 I 型澆口套見示意圖（3-1）澆口套具體尺寸、表面精度及形為精度 要求見非標(biāo)零件圖。澆口套基本尺寸及形狀，如下圖（3-1）所示。 圖（圖（3-13-1） 3.2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算分流道尺寸 分流道截面形狀及尺寸應(yīng)根據(jù)塑料制件結(jié)構(gòu)、大小和壁厚，所用塑料的工 藝性能

32、、成型工藝條件及分流道長度等因素來確定。塑件采用梯形截面流道， 按下面公式確定其截面尺寸： B=0.2654m4L=0.26545490=3.7mm H=2/3B=2/33.7=2.467mm 式中 B-梯形的大底邊寬度（mm）; m-塑件的質(zhì)量（g） ； L-分流道的長度（mm） 查模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊P299 表 2-40 尺寸如下圖（3-2）所示： 圖（圖（3-23-2） 3.2.3 設(shè)計(jì)計(jì)算澆口尺寸 考慮到這副模具為中小型塑料模具，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為一模兩腔，澆口 設(shè)計(jì)為點(diǎn)澆口，一般開設(shè)在分型面上，垂直于分型面，這類澆口一般采用兩次 分型，一般根據(jù)塑件的形狀特征適當(dāng)?shù)剡x擇進(jìn)料位置。澆

33、口具體位置及分布情 況見裝配圖（PWQ-00） ，澆口形狀及尺寸查閱塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)P121 表（5-4）如下圖（3-3）所示。 圖（圖（3-33-3） 3.2.4 計(jì)算流動(dòng)比，對所設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行流動(dòng)比校核 = n i ti Li 1 式中 流動(dòng)距離比； Li模具中各段料流通道以及各段模腔的長度； Ti模具中各段料流通道以及各段模腔的截面厚度。 圖（圖（3-43-4） 根據(jù)塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)P112 式（5-3） ，及上圖（3-4）計(jì)算出流動(dòng) 比為 =L1/T1+L2/T2+L3/T3=64.4/8.5+62/6+54.2/6.2=27 查閱塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)表（5-1）得 P

34、P 流動(dòng)比為 240-280， 所以 27260 滿足。 3.33.3 設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu) 3.3.1 頂桿頂出機(jī)構(gòu) 3.3.2 確定頂桿位置、形狀、尺寸及數(shù)量 由于模具采用一個(gè)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，利用一個(gè)滑塊分型，從模具整體結(jié)構(gòu)可以 看出，頂桿頂出機(jī)構(gòu)作用于塑件，為了有足夠的頂出力，并使頂出塑件時(shí)候受 力均勻，保證制品不變形，所以根據(jù)塑件形狀及模具特點(diǎn)，頂出位置應(yīng)在塑件 內(nèi)平面上，對稱分布在塑件上端面一個(gè)用于按的地方，數(shù)量為 5 根，采用 4 根 直徑為 3.2 的頂桿和 1 根長 21.4 寬 4 的頂塊，頂桿和頂塊具體位置及布置看裝 配圖（PWQ-00） 3.3.3 頂桿安裝、固定及配合

35、頂桿通過頭部階梯固定在推桿固定板與擋板之間，頂桿與動(dòng)模板，鑲件之 間的配合為 H7/e8。 3.3.4 頂出機(jī)構(gòu)復(fù)位方式的確定 模具在合模時(shí)候，利用復(fù)位桿復(fù)位。詳細(xì)見裝配圖（PWQ-00） 。 3.43.4 動(dòng)、定模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)動(dòng)、定模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 為保證塑料注射模具的動(dòng)模與定模的正確定位和導(dǎo)向，所以選用普通的導(dǎo) 柱、導(dǎo)套導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。導(dǎo)柱與導(dǎo)套相配合，導(dǎo)柱固定端與模板之間一般采用 H7/h6 的過盈配合，導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分通常采用 H7/k6 的過渡配合。導(dǎo)套固定孔 直徑與導(dǎo)柱固定孔直徑相同，可以同時(shí)加工獲得，確保了同軸度。 查閱參考文獻(xiàn)模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊P377 表 2-105，采用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)柱

36、GB/T699-1999，導(dǎo)套采用 GB/T4169.3-1984，具體尺寸看下圖（3-5）： 圖（圖（3-53-5） 3.53.5 設(shè)計(jì)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu) 3.5.1 設(shè)計(jì)滑塊及導(dǎo)滑槽結(jié)果尺寸 1、該塑件為霧化器壓蓋，外側(cè)單側(cè)有深度一般的側(cè)凹，所以要設(shè)定一個(gè)側(cè) 抽芯滑塊，開模后，借助斜導(dǎo)柱的作用，滑塊向下滑，在借助導(dǎo)柱定位的作用， 使整個(gè)側(cè)抽芯順利完成，在是用擋塊擋住滑塊，不讓滑塊脫出模具，保證了模 具的安全。 3.5.2 設(shè)計(jì)定位機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)尺寸 為防止滑塊頂出時(shí)候，滑出導(dǎo)滑槽，斜滑塊應(yīng)設(shè)置定位裝置，因此可以在模套 上設(shè)置擋塊，擋塊用螺紋方式固定在模板上，具體形狀尺寸參考非標(biāo)零件圖與

37、 裝配圖。 3.5.3 設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱工作長度 為了保證順利完成側(cè)抽芯動(dòng)作，利用斜導(dǎo)柱來簡化分型動(dòng)作，斜導(dǎo)柱具體 長度、形狀見下圖（3-6）： 圖（圖（3-63-6） L斜導(dǎo)柱的工作長度； s抽芯距；s 取 34 斜導(dǎo)柱的傾斜角； 取 22 H與抽芯距 s 對應(yīng)的開模距。H 取 82mm L=s/sin =34/sin22 =91mm 3.5.4 計(jì)算抽拔力 根據(jù)塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)P189 式（5-59）得抽芯力 Fc=chp（ucos-sin） 式中 Fc抽芯力（N） ； c側(cè)型芯成型部分的截面平均周長（m） ； h側(cè)型芯成型部分的高度（m） ； p塑件對側(cè)型芯的收縮應(yīng)力（包緊力） ，其值與

38、塑件的幾何形狀及塑料品 種、成型工藝有關(guān)，一般情況下模內(nèi)冷卻的塑件，p=(0.81.2) 107 Pa 取 p=1103 pa; u側(cè)型芯的脫模斜度或傾斜角（） 。 C=D=3.14 25=78.5mm Fc=78.5281103(14cos22-sin22)=27.8KN 3.5.5 側(cè)滑塊及導(dǎo)滑槽設(shè)計(jì) 此零件外面形狀就上端有點(diǎn)問題，看起來有點(diǎn)復(fù)雜，側(cè)向抽芯結(jié)構(gòu)也有點(diǎn) 復(fù)雜，所以側(cè)型芯與滑塊分開來做，把側(cè)型芯插進(jìn)滑塊里，用圓柱銷固定，過 渡配合，具體側(cè)滑塊及側(cè)型芯結(jié)構(gòu)及尺寸見非標(biāo)零件圖與裝配圖。 3.5.6 設(shè)計(jì)滑塊定位機(jī)構(gòu) 滑塊定位裝置：滑塊定位裝置是靠安裝在模板上的擋塊定位的，由于此模

39、具為側(cè)面抽芯，所以選用彈簧頂銷式定位裝置較好，而且避免了模具外形尺寸 過大。 4.04.0 成型零件設(shè)計(jì)成型零件設(shè)計(jì) 4.1 計(jì)算成型零件工作尺寸 零件材料為PP ，根據(jù)塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)P67 表（3-9）及設(shè)計(jì)任務(wù)書要 求，該零件外露表面精度采用（SJ1372-78）6 級精度，重要尺寸精度采用（SJ1372-78）5 級精度。查閱塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)附錄 B 地PP收縮率為 1.0%2.5%。所以平 均收縮率 S=1.75%。型腔各段尺寸由計(jì)算機(jī)用 PRO 在制造模具型腔得到所有型芯和型腔的 尺寸。鑲件與型芯的具體尺寸見非標(biāo)零件圖（PWQ-00-11） 、 （PWQ-00-12）

40、、 （PWQ-00-13） 4.2 型腔側(cè)壁和底板厚度計(jì)算 模具的大小主要取決與塑件制品的大小和結(jié)構(gòu)，對于模具而言，在保證足夠強(qiáng)度的前提 下，結(jié)構(gòu)越緊湊就越好。 根據(jù)產(chǎn)品的外形尺寸，以及產(chǎn)品本身結(jié)構(gòu)（側(cè)向分型滑塊等結(jié)構(gòu)） ，可以確定鑲件的外 形尺寸，確定好鑲件的大小后，可大致確定模架的大小了。初選模架為，如下圖（4-1） 所示，詳細(xì)的見裝配圖（PWQ-00） 。 圖（圖（4-14-1） 模架重要尺寸： 定模座板 =40mm 固定板 =20mm 脫澆板 =25mm 定模板 =65mm 動(dòng)模板 =31.5mm 支承板 =50mm 頂桿固定板=20mm 擋板 =25mm 、 5 5 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

41、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 因?yàn)檫@個(gè)零件模具型腔為 2 塊鑲件型芯與一個(gè)側(cè)型芯組成，所以最理想的冷卻系統(tǒng)應(yīng) 開在脫澆板、定模板、鑲件和支承板、下鑲件型芯上開四個(gè)循環(huán)水道，而側(cè)型芯的尺寸相 對較小，又要側(cè)向分型，所以不方便開設(shè)冷卻水道。 冷卻水道的直徑大小參考模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊P402（冷卻系統(tǒng)水孔開設(shè)原則） 得： d=812mm，根據(jù)板厚以及考慮到塑件鑲件的大小、強(qiáng)度，最終確定上鑲件處冷卻水孔取 8，而由于下鑲件有頂桿以及一些空，為了保證鑲件的強(qiáng)度，冷卻水孔不按標(biāo)準(zhǔn)制作，取 6。 冷卻水孔中心線與型腔壁的距離為水孔直徑的 12 倍，上鑲件取 L=10mm，下鑲件取 L=8。 冷卻水孔中心距為水孔直徑

42、的 35 倍，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)選擇上鑲件水孔中心距 a=34mm，下鑲件水孔距 a=48mm。 具體冷卻水道的布置及正確的位置、尺寸及數(shù)量見模具裝配圖（PWQ-00）和非標(biāo)零件圖 （PWQ-00-05） 、 （PWQ-00-19） （PWQ-00-09） （PWQ-00-21） 。 6 6 支承零件設(shè)計(jì)支承零件設(shè)計(jì) 模具各支承零件如：定模座板、動(dòng)模座板、墊塊等，都可通過查閱模具設(shè)計(jì)與制造 簡明手冊P359 表 2-87 獲得。 大致歸納為下表: 名稱數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)尺寸或厚度（mm）長度 BL（mmmm） 定模座板1PWQ-00-02H=40 355315 固定板1PWQ-00-03H=20 315315

43、 定模板1PWQ-00-18H=65 315315 脫澆板1PWQ-00-04H=25 315315 動(dòng)模板1PWQ-00-05H=31.5 315315 支承板1PWQ-00-06H=50 315315 頂桿固定板1PWQ-00-07H=20 200315 擋板1PWQ-00-08H=25 200315 動(dòng)模座板1PWQ-00-09H=31.5 355315 墊塊2GB/T4196.6-1984H=56 31580 澆口套螺釘4GB/T70.1-2000 M618 擋板螺釘4GB/T70.1-2000 M1025 動(dòng)模螺釘4GB/T70.1-2000 M16160 定模螺釘4GB/T70.1

44、-2000 M835 具體尺寸規(guī)格參照非標(biāo)零件圖和裝配圖。 7 7 注塑機(jī)校核注塑機(jī)校核 7.1.1 注射容量校核 G 機(jī)G品+G澆 式中 G 機(jī)注射機(jī)額定注射量（克） ，查塑料模具設(shè)計(jì)與制造劉漢云編著 P169 表 4-3，得 G 機(jī)=250g； G 品塑料制品重量（克） ； G 澆澆注系統(tǒng)重量（克） 。 塑料制品的重量和澆注系統(tǒng)的重量計(jì)算 G 品（澆）=V x r 式中 V制品或澆注系統(tǒng)體積（cm） ； r塑料的比重，查塑料模具設(shè)計(jì)與制造表 1-5。得 r=0.9g/ mm3 G 品（澆）=2.78 x0.9=2.5 G 機(jī)G品+G澆 所以注射容量滿足要求。 7.1.2 鎖模力校核及注射壓

45、力校核 鎖模力校核： （0.759）P 機(jī)P 成=qF 成 式中 P 機(jī)注射機(jī)的額定鎖模力（牛） ，見表（4-3） ；取 180N P 成制品成型力（牛） ； q塑料進(jìn)入型腔的單位平均壓力，一般取（20004000）x104 N/m2 F 制品在分型面上（包括澆注系統(tǒng)）的投影面積（m2 ） 。 P 成=（20004000）x104 x4.34=86N 所以（0.759）P 機(jī)P 成，鎖模力符合要求 7.1.3 成型面積的校核計(jì)算 F 機(jī)F 成=P 機(jī)/20004000 x104 式中 F 機(jī)注射機(jī)額定最大成型面積，查表 4-3 得 500cm2 F 成模具成型面積 由上式可以計(jì)算出：F 成=1

46、80/20004000 x104=4.5 m2 F 機(jī)F 成所以成型面積足夠。 7.1.4 注射壓力的校核計(jì)算 （0.750.9）T 機(jī)T 成 式中 T 機(jī)注射機(jī)額定最大注射壓力，查表 4-3，得 T 機(jī)=1300 x105 Pa; T 成模具成型時(shí)需要的注射壓力，查表 1-29，得 T 成=6.9 x1079.8 x107 Pa 所以（0.750.9）T 機(jī)T 成，注射壓力符合要求。 7.1.5 模高的校核計(jì)算 模具厚度 H 必須滿足 HminHHmax Hmin=200mm，Hmax=350mm，查塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)P100 表 4- 1。H=340mm 所以 200340350 符合

47、要求。 7.1.6 模具最大尺寸校核 因?yàn)?L0 x B0=598 x 520 （mm x mm）查塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) P100 表 4-1。 實(shí)際 L x B=355 x315 （mm x mm） LL0，BB0，所以滿足要求。 7.1.7 開模行程校核 因?yàn)槟＞呤莾纱畏中?，所以選用 sH1+H2+a+510mm=167，而 Smax=170， 所以開模行程符合要求。 四、頂板工藝計(jì)算及設(shè)計(jì)四、頂板工藝計(jì)算及設(shè)計(jì) （一）排樣圖設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)多工位級進(jìn)模，首先要設(shè)計(jì)條料 排樣圖。手柄的形狀具有一頭大一頭小的 特點(diǎn)，單向排列時(shí)材料利用率低。按圖 2 所示的排樣方法，可顯著提高材料利用率。 但由于

48、凸模和凹模都要制成兩套，從而增 加模具成本，所以設(shè)計(jì)成隔位頂板，條料 完成頂板以后，將條料水平方向旋轉(zhuǎn) 180， 再?zèng)_第二遍，在第一次頂板的間隔中頂板 圖2 出第二部分工件。 （二）裁板設(shè)計(jì) 搭邊值的確定：搭邊是指頂板件是制件之間，制件與條（板）斜邊緣之間的余料。搭 邊的作用是：補(bǔ)償定位誤差，保證沖出合格的制件，保持條料具有一定的剛性，便于送料； 保護(hù)模具，以免模具過早地磨損而報(bào)廢。 搭邊值的大小取決于制件的形狀、材質(zhì)、料厚及板料的下料方法，搭邊值大小影響材 料的利用率，經(jīng)查表得出搭邊值為 1.4 和 2.2mm，但考慮到此模具要雙向頂板，如果搭邊 值太小，很可能導(dǎo)致條料彎曲變形，所以取 2.

49、5 和 3.5mm 為宜，根據(jù)排樣圖，L 取 127mm。送料間隙 C =1.01.5mm,這里取 1mm。 a=2.5mm b=3.5mm c=1mm L=127mm 條料寬度：B=（L+2b+c） =（127mm+23.5mm+1）=135mm 板料規(guī)格：1500mm1000mm1.2mm 剪切條料尺寸：135mm1000mm 條料數(shù) n1=1500/135=11 條 每條個(gè)數(shù) n2=1000/26.5=37 個(gè) 每板個(gè)數(shù) n3=1137=407 個(gè) 沖片面積：S=3.1482/2+3.1462/2+1695+895=2782.4mm2 條料利用率：1=372782.4/135100010

50、0%=76% 板料利用率：2=372782.4/1000100%=75% 此工件的尺寸在級進(jìn)模中是較大的，只有 2 個(gè)工位，又是小批量生產(chǎn)，因此采用擋料 銷定位。送料時(shí)廢料孔與擋料銷作為粗定距，在大凸模上安裝兩個(gè)導(dǎo)正銷，利用條料上 5mm 和 8mm 孔作導(dǎo)正銷孔進(jìn)行導(dǎo)正，以此作為條料送進(jìn)的精確定距。因?yàn)檫@是一副級 進(jìn)模，所以操作時(shí)完成第一步頂板后，把條料抬起向前移動(dòng)，用落料孔套在擋料銷上，并 向前推緊。頂板時(shí)凸模上的導(dǎo)正銷再作精度定距。擋料銷位置的設(shè)定比理想的幾何時(shí)位置 向前偏移 0.2mm，頂板過程中精度定位元件完成以后，當(dāng)用導(dǎo)正銷作精確定位時(shí)，由導(dǎo)正 銷上圓錐形斜面再將條料向后拉回約 0

51、.2mm，而完成精確定距，用這種方法定距精度可達(dá) 到 0.02mm。 （三）卸料力計(jì)算 查表得 K卸=0.05 F卸=K卸F0=0.05117834.2=5892N （四）頂板力的計(jì)算 頂板力用公式 F0=lt 計(jì)算，查表得取材料抗剪強(qiáng)度 =320MPa，板料厚 t=1.2mm，L 值為 2 個(gè)孔的總周長與工件外輪廓線周長之和，即 L=306.86mm。 則頂板力為：F0=lt=306.86mm1.2mm320MPa=117834.2N=118KN。 （五）總壓力計(jì)算（五）總壓力計(jì)算 F總=F+F卸=117834+5892=123736N=124KN 確定壓力機(jī)的規(guī)格時(shí)應(yīng)遵循如下原則： （1）

52、壓力機(jī)的標(biāo)稱壓力必須大于頂板工序所需壓力，當(dāng)頂板行程較長時(shí)，還應(yīng)注意在 全部工作行程上，壓力機(jī)許可壓力曲線應(yīng)高于頂板變形力曲線。 （2）機(jī)床滑塊行程應(yīng)滿足制件在高度上能獲得所需尺寸，并在頂板工序完成后能順利 地從模具取出來。 （3）壓力機(jī)的行程次數(shù)應(yīng)符合生產(chǎn)率和材料變形速度的要求。 （4）壓力機(jī)的閉合高度、工作臺(tái)面尺寸、滑塊尺寸、模柄孔尺 寸等都能滿足模具的正確安裝要求。 根據(jù)計(jì)算結(jié)果以及上述原則，查表得 J23-16 可傾式壓力機(jī)最大封閉高度 220、封閉高 度調(diào)節(jié)量 60、模柄孔尺寸直徑 40 深度 60 工作臺(tái)尺寸 450300，符合使用要求。 （六）模具壓力中心計(jì)算（六）模具壓力中心計(jì)

53、算 頂板模壓力中心就是頂板合力作用點(diǎn)，頂板時(shí)模具的壓力中心一定要與沖床滑塊中 心重合，避免產(chǎn)生偏彎矩。 減少模具導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的不均勻磨損；保證頂板工作間隙的穩(wěn)定性，防止刃口局部迅速 變鈍，提高頂板件的質(zhì)量和模具的作用壽命，合理布置凹模型孔的位置，因此設(shè)計(jì)模具時(shí)， 要使模具的壓力中心通過模柄的軸線，從而保證模具壓力中心和沖床滑塊中心重合。 計(jì)算壓力中心時(shí)，應(yīng)首先畫出凹模型口圖，如圖3 所示，在圖中將 X、Oy 坐標(biāo)建 立在圖示的對稱中心線上，在圖中將頂板線按幾何圖形分成 L1L6共 6 組線段，每組線段 都要計(jì)算出線段總長度力的作用點(diǎn)到力軸的距離及到 y 軸的距離，L1是半圓弧其力在 X 方 向的作

54、用點(diǎn)可以有關(guān)手冊中查出，位于距圓心 2R/ 處，L4也是半圓弧，計(jì)算方法同上： L2、L3是直線，力的作用 點(diǎn)位于直線中間，L6是 8mm 的圓，力的作用點(diǎn) 位于 8mm 的中心，根據(jù) 公式計(jì)算： 計(jì)算壓力中心數(shù)據(jù)表計(jì)算壓力中心數(shù)據(jù)表 (mm) 將表中的數(shù)據(jù)代入 下式計(jì)算， Xc=L1X1+L2X2+ L6X6/ L1+ L2+L6=19.45mm yc= L1y1+L2y2+L6y6/ L1+ L2+L6=6.60mm 壓力中心是圖3 所 注的 C 點(diǎn)。 頂板間隙所選工件材料為低碳鋼，取型截面，查表得出 Z/2t=9%其中 Z 為間隙值， t 為板料厚度，則單面間隙為： Z/2=0.09t=

55、0.091.2mm=0.108mm。 （七）彈性橡膠板計(jì)算 編號頂板線長度 L力中心到 y 軸距離 x力中心到 x 軸距離 y L125.12-52.5926.5 L295.34038.5 L395.34014.5 L450.2457.85626.5 L515.7-47.5-26.5 L625.1247.5-26.5 圖3 本模具中橡膠板的工件行程由以下幾個(gè)部分組成：凸模修磨量 5mm，凸模凹進(jìn)卸料 板 1mm，工作厚度 1.2mm，凸模頂板后進(jìn)入凹模 2mm，以上四項(xiàng)長度之和就是橡膠板的 工作行程 S2作：即 S2作=（5+1+1.2+2）mm=9.2mm 取壓縮量為自由高度的 0.25，則

56、橡膠板的自由高度為： H自由=S工作/0.25=9.2mm/0.25=36.8mm 預(yù)壓縮量取 15%，查表得 P=0.5MPa，此時(shí)橡膠板應(yīng)具有足夠的即料力，其卸料力的 大小根據(jù)公式 F=AP（N） ，計(jì)算橡膠板所需的面積，則： A=F/P=5891.7N/0.5=11783mm2=117.83cm2 結(jié)合模具實(shí)際結(jié)構(gòu)，將橡膠板分成四塊安裝，橡膠板高度 H自由與直徑 D 之此需要滿 足下式： 0.5H自由/D1.5 （八）凸凹模刃口尺寸計(jì)算（八）凸凹模刃口尺寸計(jì)算 根據(jù)頂板特點(diǎn)，落下來的料和沖出的孔都是帶有錐度的，過落料件的大端尺寸等于 凹模尺寸，沖孔件的小端尺寸等于凸模尺寸。在測量與使用中

57、，落料件是以大端尺寸為基 準(zhǔn)， ，即頂板件的尺寸是以測量光亮帶尺寸為基準(zhǔn)的，頂板時(shí)凸、凹模將與頂板件或廢料發(fā) 生摩擦，凸模愈磨愈小，凹模愈磨愈大，從而導(dǎo)致凸、凹模間隙愈用愈大。 1 1、凸凹模間隙、凸凹模間隙 已知工件材料為 Q235，材料厚度 t=1.2mm, 查表得 Zmax=0.16 mm， Zmin=0.13mm 2、沖孔 沖孔時(shí)，沖孔件尺寸決定于凸模尺寸，以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上，頂板間隙 通過增大凹模刃口尺寸來取得。為增加模具使用奏，應(yīng)加上一個(gè)備磨量 X按自由公差 IT14 級，查出 5mm 孔=0.3mm，8mm 孔=0.36mm，16mm 孔=0.43mm，32mm 孔 =

58、0.62mm，磨損系數(shù)查表取 X=0.5，凸凹模制造公差 d=0.6（Zmax-Zmin） =0.60.03=0.018mm，P=0.4（Zmax-Zmin）=0.40.03=0.012mm 5mm 孔 d凸=(dmin+ X) - p =(5+0.50.3) - p =5.15+0.012 mm d凹=(d凸+Zmin) +d =(5.15+0.13) +d=5.28-0.018 mm 8mm 孔 d凸=(8+0.50.36) 0.018 =8.18-0.018 mm d凹=(8.18+0.13) +0.012=8.31+0.012 mm 3、落料 落料時(shí)，落料件尺寸取決于凹模尺寸，以凹模為

59、基準(zhǔn)，間隙取在凸模上，頂板間隙 通過減小凸模刃口尺寸來獲得，所以應(yīng)減去一個(gè)備磨量 X 16mm 孔 D凹=(D- X)+ d=(16-0.50.43)+ d=15.785+0.012 mm D凸=(D凹-Zmax)- p=(15.785-0.13) - p =15.655-0.018 mm 32mm 孔 D凹=(32-0.50.62)+ d=31.69+0.012 mm D凸=(31.69-0.13) d=31.56-0.018 mm 五、模具類型及結(jié)構(gòu)的確定五、模具類型及結(jié)構(gòu)的確定 模具總體結(jié)構(gòu)如圖 4 所示：由于凸、凹模間隙比較大，所以模具采用滑動(dòng)中間導(dǎo)柱模 架。模具上模部分主要由上模板、

60、墊板、凸模固定板、凸模及卸料板等組成。卸料方式采 用彈性卸料以橡膠為彈性元件。上模部分共有 3 個(gè)凸模，下模部分由下模座、凹模板、導(dǎo) 料板和擋料裝置等組成。沖孔廢料的成品件均由漏料孔漏出。 六、模具材料的選用六、模具材料的選用 模具材料是模具的制造基礎(chǔ)，合理選擇模具材料，正確實(shí)施模具熱處理工藝是保證模 具壽命，提高模具質(zhì)量和使用效能的關(guān)鍵。頂板模是在常溫下對材料進(jìn)行壓力加工或其他 加工所使用的模具。在使用中受到壓縮、拉深、彎曲、沖擊、摩擦等機(jī)械力的作用。正常 失效形式是磨損，脆斷、彎曲、啃傷等，因此要求頂板模具在相應(yīng)的熱處理后，具有較高 的變形抗力、斷裂抗力、耐磨損、抗疲勞等能力，以保證模具的精度和壽命。 1、選擇材料的一般原則 （1）要有足夠的使用性能 （2）良好的工藝性能。 （3）合理的經(jīng)濟(jì)性能。 2、選擇模具材料應(yīng)考慮的因素 （1）模具的工作條件：如模具的受力狀態(tài)，工作溫