帶T形槽圓墊片的沖壓模具設(shè)計(jì)【沖壓模具設(shè)計(jì)稿】

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Examples in this paper, the mold structure is simple and practical, convenient and reliable use, first of all, according to a development size work-piece figure is in according to the size to calculate the pressure center of the parts, material utilization, painting row kind diagram. According to the requirements of the parts geometric shape and size analysis, adopting compound stamping die, so that to improve the production efficiency, mold design and manufacturing is relative to the simple. When all the parameters are calculated, the mould assembly scheme, the design of main parts and assembly technology requirements are analyzed. Key words: blanking; Stamping; design其目錄緒論11 序號(hào)5的沖壓件的工藝分析22 確定工藝方案及模具的結(jié)構(gòu)形式33 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)43.1 模具類型的選擇43.2定位方式的選擇43.3卸料方式的選擇43.4導(dǎo)向方式的選擇44 模具設(shè)計(jì)工藝計(jì)算54.1搭邊值的確定54.2條料寬度的確定54.3 排樣64.4材料利用率的計(jì)算65 沖裁力的計(jì)算75.1計(jì)算沖裁力的公式75.2 總沖裁力、卸料力、推料力、頂件力、彎曲力和總沖壓力86 模具壓力中心與計(jì)算107 沖裁模間隙的確定108 刃口尺寸的計(jì)算128.1刃口尺寸計(jì)算的基本原則128.2刃口尺寸的計(jì)算138.3計(jì)算凸、凹模刃口的尺寸138.4沖裁刃口高度169 主要零部件的設(shè)計(jì)169.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)169.1.1凹模的設(shè)計(jì)169.0.8凸凹模的設(shè)計(jì)189.1.3外形凸模的設(shè)計(jì)189.1.4內(nèi)孔凸模設(shè)計(jì)199.2卸料部分的設(shè)計(jì)199.3定位零件的設(shè)計(jì)209.4模架及其它零件的設(shè)計(jì)209.4.1上下模座209.4.2模柄219.4.3模具的閉合高度2110 模具總裝圖2211 壓力機(jī)的選擇23總 結(jié)24致 謝25參考文獻(xiàn)26緒論沖壓是一種先進(jìn)的少無(wú)切削加工方法，具有節(jié)能省材、效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、重量輕、加工成本低等一系列優(yōu)點(diǎn),在汽車、航空航天、儀器儀表、家電、電子、通訊、軍工、日常用品等產(chǎn)品的生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用.據(jù)統(tǒng)計(jì)，薄板成型后，制造了相當(dāng)于原材料的12倍的附加值,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值中，與其相關(guān)的產(chǎn)品占四分之一，在現(xiàn)代汽車工業(yè)中，沖壓件的產(chǎn)值占總產(chǎn)值的59%。隨著我國(guó)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(lái)愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)期間的課程學(xué)習(xí)、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(shí)，對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對(duì)于模具設(shè)計(jì)這個(gè)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(guò)生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對(duì)于冷沖模具有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，豐富和加深了對(duì)各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過(guò)程方面的知識(shí)。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(duì)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(shí)。同時(shí)在實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)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(guò)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(guò)在圖書館借閱相關(guān)手冊(cè)和書籍，更系統(tǒng)而全面了細(xì)節(jié)問(wèn)題。鍛煉了縝密的思維并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課程設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過(guò)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(huì)完滿的完成課程設(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，懇請(qǐng)各位老師指正。1 序號(hào)5的沖壓件的工藝分析沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡(jiǎn)稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒(méi)有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒(méi)有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。與機(jī)械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無(wú)論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。圖21 零件圖如圖21所示零件圖。生產(chǎn)批量：大批量;材料：Q235該材料，經(jīng)退火及時(shí)效處理，具有較高的強(qiáng)度、硬度，適合做中等強(qiáng)度的零件。尺寸精度：其他的形狀尺寸均未標(biāo)注公差，屬自由尺寸，可安IT14級(jí)確定工件的公差。表0.8部分標(biāo)準(zhǔn)公差值（GB/T1800.31998）公差等級(jí)IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14IT15基本尺寸/m /mm36812183048750.120.180.300.48610915223658900.150.220.360.58101811182743701100.180.270.430.70183013213352841300.210.330.520.843050162539621001600.250.390.621.005080193046741201900.300.460.740.8080120223554871402200.350.540.871.40工件結(jié)構(gòu)形狀：制件需要進(jìn)行落料、沖孔、基本工序，尺寸較小。結(jié)論：該制件可以進(jìn)行沖裁制件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)重視模具材料和結(jié)構(gòu)的選擇，保證磨具的復(fù)雜程度和模具的壽命。2 確定工藝方案及模具的結(jié)構(gòu)形式根據(jù)制件的工藝分析，其基本工序有落料、沖孔基本工序，按其先后順序組合，可得如下幾種方案;(1) 落料沖孔；單工序模沖壓(2) 沖孔落料；連續(xù)模沖壓。(3) 沖孔落料；復(fù)合模沖壓。方案（1）屬于單工序模沖裁工序沖裁模指在壓力機(jī)一次行程內(nèi)完成一個(gè)沖壓工序的沖裁模。由于此制件生產(chǎn)批量大，尺寸又較這兩種方案生產(chǎn)效率較低，操作也不安全，勞動(dòng)強(qiáng)度大，故不宜采用。方案（2）屬于連續(xù)模，是指壓力機(jī)在一次行程中，依次在模具幾個(gè)不同的位置上同時(shí)完成多道沖壓工序的模具。于制件的結(jié)構(gòu)尺寸小，厚度小，連續(xù)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，又因落料在前彎曲在后，必然使彎曲時(shí)產(chǎn)生很大的加工難度，因此，不宜采用該方案。方案（3）屬于復(fù)合沖裁模，復(fù)合沖裁模是指在一次工作行程中，在模具同一部位同時(shí)完成數(shù)道沖壓工序的模具。采用復(fù)合模沖裁，其模具結(jié)構(gòu)沒(méi)有連續(xù)模復(fù)雜，生產(chǎn)效率也很高，又降低的工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，所以此方案最為合適。根據(jù)分析采用方案（4）復(fù)合沖裁。3 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合沖壓，所以模具類型為復(fù)合模。3.2定位方式的選擇 因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷，有側(cè)壓裝置。控制條料的送進(jìn)步距采用導(dǎo)正銷定距。3.3卸料方式的選擇 因?yàn)楣ぜ虾駷?.8mm，相對(duì)較薄，卸料力不大，故可采用彈性料裝置卸料。3.4導(dǎo)向方式的選擇為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該復(fù)合模采用對(duì)角導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。4 模具設(shè)計(jì)工藝計(jì)算4.1搭邊值的確定排樣時(shí)零件之間以及零件與條料側(cè)邊之間留下的工藝余料，稱為搭邊。搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差，保持條料有一定的剛度，以保證零件質(zhì)量和送料方便。搭邊過(guò)大，浪費(fèi)材料。搭邊過(guò)小，沖裁時(shí)容易翹曲或被拉斷，不僅會(huì)增大沖件毛刺，有時(shí)還有拉入凸、凹模間隙中損壞模具刃口，降低模具壽命?；蛴绊懰土瞎ぷ鳌４钸呏低ǔＳ山?jīng)驗(yàn)確定，表所列搭邊值為普通沖裁時(shí)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)之一。表52 搭邊a和a1數(shù)值表5.1搭邊值和側(cè)邊值材料厚度t手動(dòng)送料自動(dòng)送料圓形非圓形往復(fù)送料aa1aa1aa1aa11以下1.51.521.5321221.52.523.52.532232.5232.543.53432.53.5354434543546554565465762.05該制件是矩形工件，根據(jù)尺寸從表42中查出：兩制件之間的搭邊值a1=0.8（mm）,側(cè)搭邊值a=1.5(mm)。由于該制件的材料，所以兩制件之間的搭邊值為：取a1=2(mm)取a=2(mm)4.2條料寬度的確定計(jì)算條料寬度有三種情況需要考慮；有側(cè)壓裝置時(shí)條料的寬度。無(wú)側(cè)壓裝置時(shí)條料的寬度。有定距側(cè)刃時(shí)條料的寬度。有定距側(cè)刃時(shí)條料的寬度。有側(cè)壓裝置的模具，能使條料始終沿著導(dǎo)料板送進(jìn)。條料寬度公式：B=（D+2a） 公式（52）其中條料寬度偏差上偏差為0，下偏差為，見表43條料寬度偏差。D條料寬度方向沖裁件的最大尺寸。a側(cè)搭邊值。查表43條料寬度偏差為0.15根據(jù)公式4 1 B=（D+2a） =（40+22）0-0.1 =440-0.1表53 條料寬度公差(mm)條料寬度B/mm材料厚度t/mm0.50.5112200.050.080.1020300.080.100.1530500.100.150.204.3 排樣根據(jù)材料經(jīng)濟(jì)利用程度，排樣方法可以分為有廢料、少?gòu)U料和無(wú)廢料排樣三種，根據(jù)制件在條料上的布置形式，排樣有可以分為直排、斜排、對(duì)排、混合排、多排等多重形式。采用少、無(wú)廢料排樣法，材料利用率高，不但有利于一次沖程獲得多個(gè)制件，而且可以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，降低沖裁力，但是，因條料本身的公差以及條料導(dǎo)向與定位所產(chǎn)生的誤差的影響，所以模具沖裁件的公差等級(jí)較低。同時(shí)，因模具單面受力（單邊切斷時(shí)），不但會(huì)加劇模具的磨損，降低模具的壽命，而且也直接影響到?jīng)_裁件的斷面質(zhì)量。4.4材料利用率的計(jì)算沖裁零件的面積為：通過(guò)測(cè)量得到S=267.36mm2沖裁零件的周長(zhǎng)為：L=193.03 mm一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為： n11=(nF/Bh)100%n為一個(gè)步距內(nèi)沖件的個(gè)數(shù)。 n11=(nF/Bh)100% =81.96%圖53 排樣圖5 沖裁力的計(jì)算5.1計(jì)算沖裁力的公式 計(jì)算沖裁力是為了選擇合適的壓力機(jī)，設(shè)計(jì)模具和檢驗(yàn)?zāi)＞叩膹?qiáng)度，壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力，以適宜沖裁的要求，普通平刃沖裁模，其沖裁力F p一般可以按下式計(jì)算：Fp=KptL 公式（61） 式中 材料抗剪強(qiáng)度，見附表（MPa）；L沖裁周邊總長(zhǎng)（mm）；t材料厚度（mm）;系數(shù)Kp是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損，凸模與凹模間隙之波動(dòng)（數(shù)值的變化或分布不均），潤(rùn)滑情況，材料力學(xué)性能與厚度公差的變化等因數(shù)而設(shè)置的安全系數(shù)Kp，一般取13。當(dāng)查不到抗剪強(qiáng)度r時(shí)，可以用抗拉強(qiáng)度b代替，而取Kp=1的近似計(jì)算法計(jì)算。根據(jù)常用金屬?zèng)_壓材料的力學(xué)性能查出Q235的抗剪強(qiáng)度為280310(MPa)，取=300(MPa)5.2 總沖裁力、卸料力、推料力、頂件力、彎曲力和總沖壓力由于沖裁模具采用彈壓卸料裝置和自然落料方式?？偟臎_裁力包括F總沖壓力。 Fp總沖裁力。 FQ卸料力FQ1推料力。FQ2頂件力FC彎曲力根據(jù)常用金屬?zèng)_壓材料的力學(xué)性能查出Q235的抗剪強(qiáng)度為280310(MPa ) 5.2.1 總沖裁力： Fp=KptL =10.8193.03300 =45.486(KN)表65 卸料力、推件力和頂件力系數(shù)料厚t/mmKxKtKd鋼0.10.10.50.50.252.56.56.50.0650.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.030.10.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.03鋁、鋁合金純銅，黃銅0.0250.080.020.060.030.070.030.09對(duì)于表中的數(shù)據(jù)，后的材料取小直，薄材料取值。5.2.2 卸料力FQ的計(jì)算 FQ=Kx Fp 公式(62) K卸料力系數(shù)。查表65得K0.0250.08，取K0.08 根據(jù)公式62FQ=K Fp 0.0845.486 3.638(KN)5.2.3推料力FQ1的計(jì)算 FQ1=KtFp 公式(63) Kt推料力系數(shù)。 查表65得Kt0.030.07, 取Kt=0.07 根據(jù)公式63 FQ1=KtFp =0.0745.486 3.18(KN)5.2.4頂件力FQ2的計(jì)算 FQ2=KdFp 公式(64) Kd頂件力系數(shù)。 查表65得Kd0.030.07, 取Kt=0.07 根據(jù)公式64 FQ2=KdFp =0.0745.486 3.18(KN)5.2.6總的沖壓力的計(jì)算 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)總的沖壓力： F=Fp+FQ+FQ1+FQ2+FC F=Fp+FQ+FQ1+FQ2+FC =108.03(KN)根據(jù)總的沖壓力，初選壓力機(jī)為：開式雙柱可傾壓力機(jī)J2325。6 模具壓力中心與計(jì)算模具壓力中心是指諸沖壓合力的作用點(diǎn)位置，為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合。否則，會(huì)使沖模和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌間產(chǎn)生過(guò)大磨損，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低了模具和壓力機(jī)的使用壽命。模具的壓力中心，可安以下原則來(lái)確定：1、對(duì)稱零件的單個(gè)沖裁件，沖模的壓力中心為沖裁件的幾何中心。2、工件形狀 相同且分布對(duì)稱時(shí)，沖模的壓力中心與零件的對(duì)稱中心相重合。3、各分力對(duì)某坐標(biāo)軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對(duì)該軸的力矩。求出合力作用點(diǎn)的坐標(biāo)位置0，0（x=0,y=0），即為所求模具的壓力中心。Xo=L1X1+L2X2+LnXn/L1+L2+LnYo=L1Y1+L2Y2+LnYn/L1+L2+Ln由于該零件是一個(gè)矩形圖形，屬于對(duì)稱中心零件，所以該零件的壓力中心在圖形的幾何中心O處。如圖61所示：7 沖裁模間隙的確定設(shè)計(jì)模具時(shí)一定要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求，所需沖裁力小、模具壽命高，但分別從質(zhì)量，沖裁力、模具壽命等方面的要求確定的合理間隙并不是同一個(gè)數(shù)值，只是彼此接近?？紤]到制造中的偏差及使用中的磨損、生產(chǎn)中通常只選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙，只要間隙在這個(gè)范圍內(nèi)，就可以沖出良好的制件，這個(gè)范圍的最小值稱為最小合理間隙Cmin，最大值稱為最大合理間隙Cmax?？紤]到模具在使用過(guò)程中的磨損使間隙增大，故設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)要采用最小合理間隙值Cmin。沖裁間隙的大小對(duì)沖裁件的斷面質(zhì)量有極其重要的影響，此外，沖裁間隙還影響模具壽命、卸料力、推件力、沖裁力和沖裁件的尺寸精度。沖裁過(guò)程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料件之間均有摩擦，間隙越小，模具作用的壓應(yīng)力越大，摩擦也越嚴(yán)重，而降低了模具的壽命。較大的間隙可使凸模側(cè)面及材料間的摩擦減小，并延緩間隙由于受到制造和裝配精度的限制，雖然提高了模具壽命而，但出現(xiàn)間隙不均勻。因此，沖裁間隙是沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)非常重要的工藝參數(shù)。由于硬呂與中碳剛的間隙取值是一樣的，所以硬呂材料的間隙值與中碳剛的間隙取值一樣。 根據(jù)實(shí)用間隙表 81 查得材料的最小雙面間隙2Cmin=0.126mm，最大雙面間隙2Cmax=0.180mm表81 沖裁模初始用間隙2c(mm)材料厚度08、10、35、09Mn、Q23516Mn40、5065Mn2Cmin2Cmax2Cmin2Cmax2Cmin2Cmax2Cmin2Cmax小于0.5極小間隙0.50.60.70.80.91.00.81.51.752.02.12.52.753.0.3.54.04.55.56.06.58.00.0400.0480.0640.0720.0920.1000.1260.1320.2200.2460.2600.2600.4000.4600.5400.6100.7200.9401.0800.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3600.3800.5000.5600.6400.7400.8801.0000.8801.4400.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.6800.7800.8400.9400.8000.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9200.9601.1000.8001.3001.6800.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.7800.9801.1400.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9201.0401.3201.5000.0400.0480.0640.0640.0900.0900.0600.0720.0920.0920.1260.126注：取08號(hào)鋼沖裁皮革、石棉和紙板時(shí)，間隙的25%。8 刃口尺寸的計(jì)算8.1刃口尺寸計(jì)算的基本原則 沖裁件的尺寸精度主要取決與模具刃口的尺寸的精度，模具的合理間隙也要靠模具刃口尺寸及制造精度來(lái)保證。正確確定模具刃口尺寸及制造公差，是設(shè)計(jì)沖裁模主要任務(wù)之一。從生產(chǎn)實(shí)踐中可以發(fā)現(xiàn)： 1、由于凸、凹模之間存在間隙，使落下的料和沖出的孔都帶有錐度，且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的尺寸。 2、在尺量與使用中，落料件是以大端尺寸為基準(zhǔn)，沖孔孔徑是以小端尺寸為基準(zhǔn)。 3、沖裁時(shí)，凸、凹模要與沖裁件或廢料發(fā)生摩擦，凸模越磨愈小，凹模越磨愈大，結(jié)果使間隙越來(lái)越大。 由此在決定模具刃口尺寸及其制造公差時(shí)需要考慮以下原則： 1、落料件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔時(shí)的尺寸由凸模尺寸決定。故設(shè)計(jì)落料模時(shí)，以凹模為基準(zhǔn)，間隙去在凹模上：設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，以凸模尺寸為基準(zhǔn)，間隙去在凹模上。 2、考慮到?jīng)_裁中凸、凹模的磨損，設(shè)計(jì)落料凹模時(shí)，凹?；境叽鐟?yīng)取尺寸公差范圍的較小尺寸；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凹模基本尺寸應(yīng)取工件孔尺寸公差范圍的較大尺寸。這樣在凸凹麼磨損到一定程度的情況下，人能沖出合格的制件。凸凹模間隙則取最小合理間隙值。 3、確定沖模刃口制造公差時(shí)，應(yīng)考慮制件的公差要求。如果對(duì)刃口精度要求過(guò)高（即制造公差過(guò)?。?，會(huì)使模具制造困能，增加成本，延長(zhǎng)生產(chǎn)周期；如果對(duì)刃口要求過(guò)低（即制造公差過(guò)大）則生產(chǎn)出來(lái)的制件有可能不和格，會(huì)使模具的壽命降低。若工件沒(méi)有標(biāo)注公差，則對(duì)于非圓形工件安國(guó)家“配合尺寸的公差數(shù)值”IT14級(jí)處理，沖模則可按IT11級(jí)制造；對(duì)于圓形工件可按IT17IT9級(jí)制造模具。沖壓件的尺寸公差應(yīng)按“如體”原則標(biāo)注單項(xiàng)公差，落料件上偏差為零，下偏差為負(fù)；沖孔件上偏差為正，下偏差為零。8.2刃口尺寸的計(jì)算沖裁模凹、凸模刃口尺寸有兩種計(jì)算和標(biāo)注的方法，即分開加工和配做加工兩種方法。前者用于沖件厚度較大和尺寸精度要求不高的場(chǎng)合，后者用于形狀復(fù)雜或波板工件的模具。對(duì)于該工件厚度只有0.8（mm）屬于薄板零件，并且四個(gè)孔有位置公差要求，為了保證沖裁凸、凹模間有一定的間隙值，必須采用配合加工。此方法是先做好其中一件（凸?；虬寄＃┳鳛榛鶞?zhǔn)件，然后以此基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸來(lái)配合加工另一件，使它們之間保留一定的間隙值，因此，只在基準(zhǔn)件上標(biāo)注尺寸制造公差，另一件只標(biāo)注公稱尺寸并注明配做所留的間隙值。這p與d就不再受間隙限制。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，普通模具的制造公差一般可取=/4（精密模具的制造公差可選46m）。這種方法不僅容易保證凸、凹模間隙枝很小。而且還可以放大基準(zhǔn)件的制造公差，使制造容易。在計(jì)算復(fù)雜形狀的凸凹模工作部分的尺寸時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)凸模和凹模磨損后，在一個(gè)凸?；虬寄Ｉ蠒?huì)同時(shí)存在三種不同磨損性質(zhì)的尺寸，這時(shí)需要區(qū)別對(duì)待。第一類：凸?；虬寄Ｄp會(huì)增大的尺寸；第二類：凸?；虬寄Ｄp或會(huì)減小的尺寸；第三類：凸?；虬寄Ｄp后基本不變的尺寸；8.3計(jì)算凸、凹模刃口的尺寸 凸模與凹模配合加工的方法計(jì)算落料凸凹模的刃口尺寸。1、凹模磨損后變大的尺寸，按一般落料凹模公式計(jì)算，即Aa=（Amax-x） 公式（91）2、凹模磨損后變小的尺寸，按一般沖孔凸模公式計(jì)算，因它在凹模上相當(dāng)于沖孔凸模尺寸，即Ba=(Bmax+x) 公式（92）3、凹模磨損后無(wú)變化的尺寸，其基本計(jì)算公式為Ca=(Cmax+0.5)0.5A為了方便使用，隨工件尺寸的標(biāo)注方法不同，將其分為三種情況：工件尺寸為C時(shí)Ca=(C+0.5) 0.5A 公式（94）工件尺寸為C時(shí)Ca=(C-0.5) 0.5A 公式（95）工件尺寸為C時(shí)Ca=CA 公式（96）式中 Aa、Ba、Ca相應(yīng)的凹模刃口尺寸；Amax工件的最大極限尺寸；Bmin工件的最小極限尺寸；C工件的基本尺寸；工件公差；工件偏差；x系數(shù)，為了避免沖裁件尺寸偏向極限尺寸（落料時(shí)偏向最小尺寸，沖孔時(shí)偏向最大尺寸），x值在0.51之間，與工件精度有關(guān)可查表91或按下面關(guān)系選取。工件精度IT10以上 x=1工件精度IT11IT13 x=0.75工件精度IT14 x=0.5A、0.5A、A凹模制造偏差，通常取A=/4。表91 系數(shù)x料厚t(mm)非圓形圓形10.750.50.750.5工件公差/mm1122440.160.200.240.300.170.350.210.410.250.490.310.590.360.420.500.600.160.200.240.300.160.200.240.30（一） 落料刃口尺寸計(jì)算如圖81所示的固定夾的落料零件圖，計(jì)算凸、凹模的刃口尺寸?？紤]到零件形狀比較復(fù)雜，采用配作法加工凸、凹模。凹模磨損后其尺寸變化有三種情況, 落料時(shí)應(yīng)以凹模的實(shí)際尺寸按間隙要求來(lái)配作凸模，沖孔時(shí)應(yīng)以凸模的實(shí)際尺寸按間隙要求來(lái)配制凹模。落料凹模的尺寸從圖91上可知，A、B、C、D均屬磨損后變D大的尺寸，屬于第一類尺寸，計(jì)算公式為：Ba=(Bmax-x) (A=/4)查表81得：2Cmin=0.126(mm)，2Cmax=0.18(mm)；查表 91 得：x1=x2=x3=x4=0.75落料凹模的基本尺寸計(jì)算如下：根據(jù)公式91 A凹=(Bmax-x)=（30-0.750.43）0-0.43/4 =29.680-0.11(mm) B凹=(Bmax-x)=（14-0.750.43）0-0.43/4 =13.680-0.11(mm)凸模安凹模尺寸配制，保證雙面間隙（0.1260.180）(mm).沖孔凸模的尺寸從圖91上可知，四個(gè)沖孔凸模的尺寸在磨損過(guò)程中將變小，屬于第二類尺寸，計(jì)算公式為：Ba=(Bmax+x) （A=/4)查表81得：2Cmin=0.126mm，2Cmax=0.18mm；查表 91磨損系數(shù)X=3.95 0.5沖孔凸模的刃口尺寸計(jì)算如下：根據(jù)公式82 E凸=(Bmax+x) =（5.5+0.50.3）0-0.3/4=5.65-0.075凹模按凸模尺寸配制，保證雙面間隙（0.1320.180）(mm)8.4沖裁刃口高度表92 刃口高度料厚0.50.5112244刃口高度h668810101214 查表91，刃口高度為h810(mm),取h=9(mm)9 主要零部件的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)主要零部件時(shí)，首先要考慮主要零部件用什么方法加工制造及總體裝配方法。結(jié)合模具的特點(diǎn)，本模具適宜采用線切割加工凸模固定板、卸料板、凹模及外形凸模、內(nèi)孔凸模。這種加工方法可以保證這些零件各個(gè)內(nèi)孔的同軸度，使裝配工作簡(jiǎn)化。下面就分別介紹各個(gè)零部件的設(shè)計(jì)方法。9.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.1.1凹模的設(shè)計(jì)凹模采用整體凹模，各種沖裁的凹?？拙捎镁€切割機(jī)床加工，安排凹模在模架上位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。 模具厚度的確定公式為： H=Kb式中：K系數(shù)值，考慮板料厚度的影響；b 沖裁件的最大外形尺寸；安上式計(jì)算后，選取的H值不應(yīng)小于（1520）mm;表101 系數(shù)值Ks/mm材料厚度t/mm1336501001002002000.300.400.200.300.150.200.100.150.350.500.220.350.180.220.120.180.450.600.300.450.220.300.150.22查表101得：K=0.35 H=0.3532 =10.8mm取H=18mm模具壁厚的確定公式為： C=(1.52)H =1.518218 =2736mm凹模壁厚取C=30mm凹模寬度的確定公式為： B=b+2C =32+230 =92mm查表101取標(biāo)準(zhǔn)取B=100mm凹模長(zhǎng)度的確定公式為： L=20+230 =80mm凹模的長(zhǎng)度要考慮導(dǎo)料銷發(fā)揮的作用，保證送料粗定位精度。查表102取標(biāo)準(zhǔn)L=80mm。 （送料方向）凹模輪廓尺寸為100mm80mm18mm。凹模材料選用Cr12，熱處理6064HRC。 表102 矩形和圓形凹模的外形尺寸 矩形凹模的寬度和長(zhǎng)度BL矩形和圓形凹模厚度H6350 636310、12、14、16、18、208063、8080、10063、10080、100100、1258012、14、16、18、120、22125100、125125、14080、1408014、16、18、20、22、25140125、140140、160100、160125、160140、200100、20012516、18、20、22、25、28160160、200140、200160、250125、25014016、20、22、25、28、32200200、250160、250200、280160 18、22、25、28、32、35250 250、280200、280250、31520020、25、28、32、35、4031525020、28、32、35、40、459.0.8凸凹模的設(shè)計(jì) 凸凹模的內(nèi)、外緣均為刃口，內(nèi)、外緣之間的壁厚取決于沖裁件的尺寸，為保證凸凹模的強(qiáng)度，凸凹模應(yīng)有一定的壁厚。9.1.3外形凸模的設(shè)計(jì)因?yàn)樵撝萍螤畈皇菑?fù)雜，但有彎曲部分，所以將落料模設(shè)計(jì)成直通式凸模，直通式凸模工作部分和固定部分的形狀做成一樣，直通式凸模采用線切割機(jī)床加工?？梢灾苯佑?個(gè)M8的螺釘固定在墊板上，凸模與凸模固定板的配合按H7/m6。外形凸模的高度是凸模固定板的厚度、卸料板的厚度、導(dǎo)料板的厚度的總和，外形凸模下部設(shè)置1個(gè)導(dǎo)正銷，借用工件上的孔作為導(dǎo)正孔。外形凸模長(zhǎng)度為：L=H1 +H3+（1520）mm H1凸模固定板厚度；得H1=0.8H凹=0.818=9.6mm(標(biāo)準(zhǔn)為20mm)H3卸料板厚度；查表105得H3=6mm(1520)附加長(zhǎng)度，包括凸模的修磨量，凸模進(jìn)入凹模的深度及凸模固定板與卸料板間的安全距離。（附加長(zhǎng)度取15）L=20+6+15 =41mm 導(dǎo)正銷的直線部分應(yīng)為(0.50.8）t ，導(dǎo)正銷伸入定位孔是，板料應(yīng)處于自由狀態(tài)。在手工送料時(shí)，板料以由擋料銷定位，導(dǎo)正銷將工件導(dǎo)正的過(guò)程的將板料向后拉回約0.2mm。必須在卸料板壓緊板料之前完成導(dǎo)正。所以導(dǎo)正銷直線部分的長(zhǎng)度為：L導(dǎo)=0.80.8=9.6mm在外形凸模的底部鉆安裝導(dǎo)正銷，采用H7/r6的配合，為防止其脫落，在凸模上打橫向孔，用銷釘固定導(dǎo)正銷。9.1.4內(nèi)孔凸模設(shè)計(jì)因?yàn)閮?nèi)孔凸模是圓凸摸，仍然選用直通式凸模，采用線切割加工。與凸模固定板采用H7/r6配合。凸模長(zhǎng)度與外形凸模長(zhǎng)度相等為45mm。凸模材料應(yīng)選T10A，熱處理5660HRC，凸模與卸料板之間的間隙見表103查得凸模與卸料板的間隙選為0.035mm。表103 凸模與卸料板、導(dǎo)柱與導(dǎo)套的間隙序號(hào)模具沖裁間隙Z卸料板與凸模間隙Z1輔助小導(dǎo)柱與小導(dǎo)套間隙Z210.0150.0250.0050.007約為0.00320.0250.050.0070.015約為0.00630.050.100.0150.025約為0.0140.100.150.0250.035約為0.029.2卸料部分的設(shè)計(jì)本模具的卸料板不僅有卸料作用，還具有用外形凸模導(dǎo)向，對(duì)內(nèi)孔凸模起保護(hù)作用，卸料板的邊界尺寸與凹模的邊界尺寸相同，卸料板的厚度按表105選擇，卸料板厚度為6mm。卸料板與2個(gè)凸模的間隙以在凸模設(shè)計(jì)中確定了為0.035。卸料板采用45鋼制造，熱處理淬火硬度4045HRC。表105 固定卸料板厚度沖件厚度t卸料板寬度2000.866810120.81.5681012141.538101214169.3定位零件的設(shè)計(jì)定位零件采用活動(dòng)當(dāng)料銷定位。采用活動(dòng)當(dāng)料銷制造簡(jiǎn)單、使用方便?；顒?dòng)擋料銷固定在卸料板上，擋料銷的位置應(yīng)保證導(dǎo)正銷在導(dǎo)正條料過(guò)程中條料活動(dòng)的可能，活動(dòng)擋料銷的位置可以由公式確定。 e=c-D/2+d/2+0.1 公式(101)式中：c送料步距；D在送料方向上工件的尺寸；d擋料銷頭部直徑；0 .1導(dǎo)正銷往前推的活動(dòng)余量；根據(jù)公式101 e=33.2-32/2+10/2+0.1 =12.1mm即活動(dòng)擋料銷的位置在距導(dǎo)正銷12.1mm處。采用45鋼制造，熱處理硬度4348HRC。9.4模架及其它零件的設(shè)計(jì)9.4.1上下模座 模座分帶導(dǎo)柱和不帶導(dǎo)柱兩種，根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)要求確定是否帶導(dǎo)柱的模座。本模具采用對(duì)角導(dǎo)柱、導(dǎo)套來(lái)保證模具上、下模的精確導(dǎo)向?；瑒?dòng)導(dǎo)柱、導(dǎo)套都是圓柱形的，其加工方便，可采用車床加工，裝配容易。導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)保證上模座最底位置時(shí)（閉合狀態(tài)），導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離15mm。而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離為5mm。導(dǎo)柱的下部與下模座導(dǎo)柱孔采用R7/h5的過(guò)盈配合,導(dǎo)套的外徑與上模座導(dǎo)套孔采用R7/h5的過(guò)盈配合。導(dǎo)套的長(zhǎng)度，需要保證沖壓時(shí)導(dǎo)柱一定要進(jìn)入導(dǎo)套10mm以上。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用H7/h6的間隙配合，導(dǎo)柱與導(dǎo)套均采用20鋼，熱處理硬度滲碳淬硬5660HRC。導(dǎo)柱的直徑、長(zhǎng)度，按標(biāo)準(zhǔn)選取。導(dǎo)柱：d/mmL/mm分別為28160，32160；導(dǎo)套：d/mmL/mmDmm分別為2810542, 3210545模座的的尺寸L/mmB/mm為100mm80mm。模座的厚度應(yīng)為凹模厚度的1.52倍上模座的厚度為30，上墊板厚度取10，固定板厚度取20，下模座的厚度為40mm。9.4.2模柄模柄的作用是將模具的上模座固定在沖床的滑塊上。常用的模柄形式有：（1）整體式模柄，模柄與上模座做成整體，用于小型模具。（2）帶臺(tái)階的壓入式模柄，它與模座安裝孔用H7/n6配合，可以保證較高的同軸度和垂直度，適用于各種中小型模具。（3）帶螺紋的旋入式模柄，與上模連接后，為防止松動(dòng)，擰入防轉(zhuǎn)螺釘緊固，垂直度較差，主要用于小型模具。（4）有凸緣的模柄，用螺釘、銷釘與上模座緊固在一起，使用與較大的模具。（5）浮動(dòng)式模柄，它由模柄，球面墊塊和連接板組成，這種結(jié)構(gòu)可以通過(guò)球面墊塊消除沖床導(dǎo)軌位差對(duì)對(duì)沖模導(dǎo)向精度的影響，適用于滾珠導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向的精密沖裁。本模具采用帶臺(tái)階的壓入式模柄。在設(shè)計(jì)模柄時(shí)模柄長(zhǎng)度不得大于沖床滑塊內(nèi)模柄孔的深度，模柄直徑應(yīng)與模柄孔徑一致。9.4.3模具的閉合高度該模具的閉合高度為 H閉=H上模+H墊+L+H+H下模-h2 =(20+10+35+20+25-2)mm =158（mm）式中： L凸模長(zhǎng)度，L=35 H凹模厚度，H=20h2凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度，h2=2可見該模具閉合高度小于所選壓力機(jī)J2325的最大裝模高度（220）可以使用。10 模具總裝圖 通過(guò)以上的設(shè)計(jì)，可得到模具總裝圖。模具的上模部分由上模座、上模墊板、凸模、凸模固定板、及卸料板等組成。卸料方式是采用的彈性卸料板卸料。上模座、上模墊板、凸模固定板、及卸料板用4個(gè)M8螺釘和4個(gè)6圓柱銷固定。螺釘選取：M860mm的標(biāo)準(zhǔn)件。采用45鋼，熱處理淬火硬度2428HRC。圓柱銷選?。?70mm的標(biāo)準(zhǔn)件。采用45鋼，熱處理淬火硬度4045HRC。下模部分由下模座、凸凹模、卸料板等組成。下模座、凹模、卸料板用4個(gè)M8的螺釘和4個(gè)6的圓柱銷固定。螺釘選?。篗870mm的標(biāo)準(zhǔn)件。采用45鋼，熱處理淬火硬度2428HRC。圓柱銷選取：670mm的標(biāo)準(zhǔn)件。采用45鋼，熱處理淬火硬度4045HRC。沖孔廢料由漏料孔漏出。11 壓力機(jī)的選擇通過(guò)校核，該沖裁件所需的沖裁力為108.03KN，選擇開式雙柱可傾壓力機(jī)J2325能夠滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力：250KN滑塊行程：65mm 最大閉合高度：270mm最大裝模高度；220mm作臺(tái)尺寸（前后左右）：370mm560mm墊板尺寸（厚度孔徑）：50mm200mm模柄孔尺寸：40mm60mm最大傾角高度：30總 結(jié)在這次的課程設(shè)計(jì)中，我綜合了兩年多來(lái)所學(xué)的所有專業(yè)知識(shí)，使我受益匪淺。不僅使自己的專業(yè)技能有所發(fā)揮并且掌握的更為熟練，也加強(qiáng)了在大學(xué)階段所學(xué)專業(yè)理論知識(shí)的鞏固。在做課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，在設(shè)計(jì)和繪圖都遇到方面遇到了一些問(wèn)題，經(jīng)過(guò)老師和同學(xué)的指導(dǎo)幫準(zhǔn)，再加上自身不懈的努力，問(wèn)題得到了及時(shí)解決。這次的課程設(shè)計(jì)使我對(duì)冷沖壓模具設(shè)計(jì)有了一定的認(rèn)識(shí)，在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅把大學(xué)期間所學(xué)到知識(shí)加深了，還學(xué)會(huì)了查有關(guān)書籍和資料，能夠把各科靈活的運(yùn)用到設(shè)計(jì)中去。這次的課程設(shè)計(jì)不僅是對(duì)自己大學(xué)期間的考核，也是在工作之前對(duì)自身的一次全面、綜合型的測(cè)試。這為今后的工作做好了鋪墊和奠定了一定的基礎(chǔ)。通過(guò)本次沖壓模具的設(shè)計(jì)，讓我又對(duì)這門課程有了重新的了解。讓我學(xué)到了不同與課堂的新東西，增加了自己的動(dòng)手能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中不斷的去學(xué)習(xí)新的方法和工藝，受益匪淺，對(duì)以后的學(xué)習(xí)和工作有了一個(gè)比較深的了解，也許現(xiàn)在我的設(shè)計(jì)還是有不少欠缺，但是人在不斷的進(jìn)步中就能慢慢的成功，我相信在不久的將來(lái)我能勝任這項(xiàng)事業(yè)。這次的設(shè)計(jì)也讓我鞏固了軟件知識(shí)，制圖知識(shí)，以及其他設(shè)計(jì)的知識(shí)收獲頗豐，也感謝這期間老師對(duì)我的指導(dǎo)已經(jīng)同學(xué)的幫助，才使得我能完成這次設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)收獲很多，比如學(xué)會(huì)了查找相關(guān)資料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的繪圖能力，懂得了許多經(jīng)驗(yàn)公式的獲得是前人不懈努力的結(jié)果。但是課程設(shè)計(jì)也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的能力，對(duì)材料的不了解，等等。這次實(shí)踐是對(duì)自己大學(xué)三年所學(xué)的一次大檢閱，使我明白自己知識(shí)還很淺薄，雖然馬上要畢業(yè)了，但是自己的求學(xué)之路還很長(zhǎng)，以后更應(yīng)該在工作中學(xué)習(xí)，努力使自己成為一個(gè)對(duì)社會(huì)有所貢獻(xiàn)的人。也許，我的學(xué)生生涯從此就會(huì)結(jié)束，但是學(xué)習(xí)的道路卻還將持續(xù)下去，畢竟“學(xué)無(wú)止境”。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我懂得了“凡事必親躬”,唯有自己親自去做的事，才懂得其過(guò)程的艱辛。未來(lái)的人生路途中難免會(huì)遇到各種各樣的困難和挫折，也正是這次設(shè)計(jì)讓我有了迎接新挑戰(zhàn)，戰(zhàn)勝困難的勇氣。致 謝天下沒(méi)有不散的宴席，雖然大四的生活多半時(shí)間還是呆在學(xué)校里，但是論文致謝語(yǔ)寫就的那一刻也真正標(biāo)志著我與這所學(xué)校就此別離了，沒(méi)有傷感，更多的是遺憾，但是總歸不如意事十有八九，過(guò)去的不能挽回，人應(yīng)該大膽向前看，所以這段文字應(yīng)該像它的標(biāo)題一樣充滿感恩和致謝，感謝四年來(lái)在我的成長(zhǎng)道路上扶持過(guò)我，指點(diǎn)過(guò)我的人。這篇論文所涉及的議題是和我的指導(dǎo)老師交流后定下的，在前期的實(shí)習(xí)積累經(jīng)驗(yàn)，到中期的修改和討論，及最后的反復(fù)斟酌，我希望能盡自己最大的努力，寫出一篇具有現(xiàn)實(shí)意義的論文。但是在具體實(shí)施的過(guò)程中，我還是遇到了相當(dāng)多當(dāng)初沒(méi)有預(yù)料的困難，也曾經(jīng)令我迷茫和彷徨，論文最終的定稿，也沒(méi)有我當(dāng)初設(shè)想的那么完美，但是總歸是自己盡力完成的著作，和我的每一篇球評(píng)一樣都是我心血的累積。論文得以順利完成，要感謝的人實(shí)在太多了。首先要衷心地感謝我的指導(dǎo)老師胡老師，您嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開闊的思維，循循善誘的指導(dǎo)一直給我很大的幫助。當(dāng)我對(duì)論文的思路感到迷茫時(shí)，您為我理清思路，指導(dǎo)我往一條比較清晰的思路上進(jìn)行修改。在論文的不斷修改中，我也努力做到及時(shí)積極地跟胡老師交流，因?yàn)槲矣X得這樣可以使得我的論文更加完善。在這里還要深深的對(duì)您說(shuō)上一句抱歉，因?yàn)槲业膽猩⒑托傅?，令您費(fèi)盡苦心并且?guī)捉?。論文的最終完成，也是一波三折。在不斷完善和修改的過(guò)程中，也讓我更加懂得“一分耕耘才有一分收獲”的道理。再次對(duì)您表示感謝，師恩偉大，無(wú)以回報(bào)。 參考文獻(xiàn)1王海明主編.機(jī)械制造技術(shù)M.北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社, 2004. 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