墊圈的沖壓模具設(shè)計【三孔圓形墊片】【復(fù)合?！俊菊f明書+CAD】

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The progressive die could complete thirteen processes that include punching, blanking, bending and so on .It has finished all needed technical count ,including the knife-edge of the mold, the force of ench process , punch technical force of the all process and the stress center of the mold .It summarizes the method of designing this mold .It introduces the design and manufacture of the punch, the die, the stripping device, the pushing device, and the blanking holders in details. And it also expatiates the working process of the die, the coordination about each motion of figurations. Besides it has a section about equipment choosing and proofreading. Keywords bend product progressive-die technical analysis die design 第 I 頁 XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 頁 目 錄 目 錄 .III 前 言 .1 第 一 章 工 藝 設(shè) 計 .12 1.1 零 件 介 紹 .12 1.2 零 件 工 藝 性 分 析 .13 1.3 工 藝 方 案 的 確 定 .13 第 二 章 排 樣 設(shè) 計 .15 2.1 毛 坯 排 樣 設(shè) 計 .15 2.2 材 料 的 利 用 率 .18 第 三 章 工 藝 計 算 .20 3.1 沖 壓 工 藝 力 的 計 算 .20 3.1.1 沖 裁 力 計 算 .20 第 四 章 模 具 總 體 概 要 設(shè) 計 .23 4.1 模 具 概 要 設(shè) 計 .23 4.2 模 具 零 件 結(jié) 構(gòu) 形 式 確 定 .23 4.2.1 定 位 機 構(gòu) .25 4.2.2 卸 料 機 構(gòu) .25 4.2.3 導(dǎo) 向 機 構(gòu) 。 .25 第 五 章 模 具 詳 細 設(shè) 計 .27 5.1 工 作 零 件 .27 5.1.1 沖 裁 凸 、 凹 模 刃 口 尺 寸 計 算 .27 5.1.2 凸 模 高 度 設(shè) 計 .30 5 1.3 定 位 零 件 .30 5.1.4 擋 料 零 件 .31 5.2 出 件 零 件 .31 5.2.1 卸 料 零 件 .31 5.3.2 頂 件 零 件 .32 XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 I 頁 5.3 導(dǎo) 向 零 件 .33 5.4 其 他 零 件 .33 第 六 章 設(shè) 備 選 擇 .35 6.1 設(shè) 備 噸 位 確 定 .35 6.1.1 設(shè) 備 類 型 的 選 擇 .35 6.1.2 設(shè) 備 規(guī) 格 的 選 擇 .35 6.2 設(shè) 備 校 核 .36 6.2.1.壓 力 行 程 .36 6.2.2.壓 力 機 工 作 臺 面 尺 寸 .36 結(jié) 論 .37 參 考 文 獻 .38 致 謝 .39 XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 0 頁 前 言 隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展, 越來越多的產(chǎn)品依賴模具加工, 模具工業(yè)已成為工業(yè) 發(fā)展的基礎(chǔ)。模具質(zhì)量好壞直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量, 模具的質(zhì)量不僅表現(xiàn)在制造質(zhì)量, 也表現(xiàn)在安裝調(diào)整維護保養(yǎng)等方面的后續(xù)工作質(zhì)量。因此, 在模具在加工過程和質(zhì) 量控制中, 要采取相應(yīng)的措施, 杜絕類似事故的發(fā)生。 1 沖壓制品設(shè)計概論 1.1 模具的概念及其在工業(yè)生產(chǎn)中的作用 在工業(yè)生產(chǎn)中，用各種壓力機和裝在壓力機上的專用工具，通過壓力機的壓力， 使金屬或非金屬材料在專用工具內(nèi)變形、流動獲得所需形狀和尺寸的工件，這種專 用工具統(tǒng)稱為模具。 模具是成型金屬、塑料、橡膠、玻璃、陶瓷等制件的基礎(chǔ)工藝設(shè)備，是工業(yè)生 產(chǎn)中發(fā)展和實現(xiàn)少無切屑技術(shù)不可缺少的工具。如汽車、拖拉機、電器、電機、儀 器儀表、電子等行業(yè)有 60%80%的零件需用模具加工，輕工日用品的生產(chǎn)需用模 具更多，螺釘、螺母、墊圈等標準零件，沒有模具就無法大量生產(chǎn)。由此看來，模 具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的主要工藝設(shè)備之一。 模具是一種高效率的工藝設(shè)備，用模具進行各種材料的成型，可實現(xiàn)高速度的 大批量生產(chǎn)，并能在大量生產(chǎn)條件下穩(wěn)定的保證制件的質(zhì)量、節(jié)約原材料。因此， 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具的應(yīng)用日益廣泛，是當代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展 方向。許多現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，在很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā) 展水平。模具工業(yè)的水平和發(fā)展狀況已被認為是衡量一個國家工業(yè)水平的重要標志 之一 1.2 沖壓加工工藝及其應(yīng)用 沖壓是指在常溫下利用模具在壓力機的作用下，對材料施加壓力，將材料分離 XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 1 頁 和變形，從而獲得一定形狀、尺寸和精度零件的一種加工方法，又可稱為冷沖壓或 板料沖壓。沖壓加工與其它機械加工方法相比，具有很多優(yōu)點：（1）生產(chǎn)效率高， 可實現(xiàn)制品與零件的高速度大量的生產(chǎn)。（2）節(jié)約原材料，可實現(xiàn)少切屑、無切 屑加工。（3）制件質(zhì)量穩(wěn)定，有良好的互換性。（4）操作工藝簡單，利用模具生 產(chǎn)制品時，不需要操作者有較高的技藝水平。（5） 利用模具批量生產(chǎn)的零件和制 品成本低廉。（6）所加工出的零件與制品可一次成型，不需進行再加工。（7）能 制造出其他加工工藝方法難以加工、形狀比較復(fù)雜的零件制品。（8）容易實現(xiàn)生 產(chǎn)的自動化及半自動化。 由于沖壓工藝的這些特點，因此其應(yīng)用范圍極廣，從精細的電子元件、儀表指 針到汽車的覆蓋件和大梁、高壓容器封頭及航空航天器的蒙皮、機身等，均需沖壓 加工。目前用沖壓工藝所獲得的制品，在現(xiàn)代汽車、拖拉機、電機電器、儀器儀表 及無線電電子產(chǎn)品和人們?nèi)粘Ｉ钪校颊加惺种匾牡匚弧?當然，沖壓工藝和其它加工方法一樣，也有其自身的局限性，如：沖模結(jié)構(gòu)比 較復(fù)雜，制造周期長，模具價格偏高，在單件小批量、多品種生產(chǎn)時經(jīng)濟上不合算。 沖模是沖壓生產(chǎn)中必不可少的工藝裝備。其模具結(jié)構(gòu)必須滿足沖壓生產(chǎn)的要求， 不僅要沖壓出合格的零件制品，而且要適應(yīng)批量生產(chǎn)的需要，操作要方便、使用壽 命要長、安全可靠、成本低廉，并能容易制造和維修。 1.3 沖壓所用材料及其性能 沖壓所用的材料主要是金屬材料，有普通碳素鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、不銹鋼和黃銅 板（帶）、鋁板（帶）等，有時也用非金屬材料，如膠木板、塑料板和纖維板等。 沖壓用材料大部分是各種規(guī)格的條料、帶料、卷料和塊料，有時也對某些型材及管 材進行沖壓加工。 用于沖壓的材料不僅要滿足制件的設(shè)計要求，還必須滿足材料的沖壓性能。 材料的沖壓性能是指它們對各種沖壓加工的適應(yīng)能力，即具有良好的塑性、便 XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 2 頁 于加工、容易得到高質(zhì)量和高精度的沖壓件，生產(chǎn)效率高、模具損耗低、不易出廢 品等。 金屬材料的沖壓性能，是各種材料的力學(xué)指數(shù)通過比較進行分析的。其力學(xué)性 能的強度指數(shù)主要有材料的屈服強度 s、抗拉強度 b、屈強比 s/b縮頸應(yīng)力 j、 斷裂應(yīng)力 f、材料的彈性模量 E 與屈服強度的比值 E/s，塑性指數(shù)有材料的總伸長 率 、均勻收縮率 u、斷面收縮率 、均勻變形的單面收縮率 u等。 一般地說，材料的 s/b值愈小，形成過程中斷裂的危險愈小， E/s值愈大， 材料成形過程中的回彈愈小，材料的 與 值愈大，材料在破壞前的可塑性愈大， w、w 、w/、w/ 的值愈大，材料的溫定性能愈好，因而其沖壓性能也愈好。 1.4 沖模的組成 沖模主要由以下幾部分組成： 1.工作零件 工作零件用以直接和板料接觸，由其施加給板料壓力后使之分離 或變形完成板料沖壓過程。工作零件主要包括凸模、凹模、凸凹模等 2.定位零件 定位零件的作用是確定板料或胚件相對于沖模的正確位置，以保 證沖件質(zhì)量。主要包括擋料銷、定距側(cè)刀、導(dǎo)正銷、定位板、定位銷、導(dǎo)料板和導(dǎo) 向槽等 3.卸料裝置零件 卸料零件主要用來卸除套在凸模上的零件或廢料。主要包括 卸料板、卸料桿、廢料刀等。 4.壓料裝置及零件 用來壓住胚料或胚件以保證在沖壓時，使材料能順利的進 行變形。它主要包括壓料板、壓邊圈等，主要用于拉深模結(jié)構(gòu)。 5.導(dǎo)向零件 導(dǎo)向零件主要用以保證凸模與凹模之間具有準確位置。主要包括 導(dǎo)套、導(dǎo)柱、導(dǎo)板等。 6.推件裝置與零件 推件零件主要用來將沖后的零件制品及廢料，從凹?；虬?凸模里推出。包括推桿、推板、打料桿及各類推件器等。 XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 3 頁 7.支撐及支持零件 支撐及支持零件主要用來連接及固定工作零件，使之成為 完整的模具結(jié)構(gòu)。主要包括上、下模板，模柄，凸、凹模固定板，墊板，限位器等。 8.緊固零件 緊固零件主要用來緊固、連接各類沖模零件，如各類螺釘、銷釘 等，其中模具中的圓柱銷還起穩(wěn)固定位的作用。 9.緩沖零件 緩沖零件主要包括彈簧、壓簧、緩沖橡皮等。模具中的緩沖零件 主要利用其彈力，起卸退料作用 通常情況下，模具的工作零件、定位零件、卸、推料零件稱為模具的藝零件， 而導(dǎo)向零件、支撐及支持零件、緊固零件、緩沖零件稱為沖模的輔助零件。 實際上，對于每一套沖模，它們都必然形成完整的獨立整體，是由各種不同零 件結(jié)合而成的。根據(jù)每個零部件的作用、要求可以進行基本分類。對于同樣作用的 零部件，由于使用條件不同，其結(jié)構(gòu)形式也多種多樣。目前，我國對沖壓模具以制 定了國家標準（簡稱國標），其中包括：模架、典型組合、零部件、模架技術(shù)條件、 典型組合技術(shù)條件、零部件技術(shù)條件等。這對簡化模具設(shè)計與制造、提高模具壽命、 降低成本、縮短模具制造周期都有十分重要的意義。 1.5 沖模的工作部分零件必須具備的性能 沖模的工作部分零件又稱成型零件，它主要包括凸模、凹模及凸凹模等。由于 沖壓有冷沖壓與熱沖壓，而沖壓工序又分為分離工序（沖裁）與成型工序（彎曲、 拉深、成形）兩大類。在分離工序的工作過程中，除承受使材料分離所需的沖壓力 外，還承受著與材料斷面間的劇烈摩擦；在成形工序的工作過程中，沖模除承受材 料塑性變形所需的沖壓力外，其表面也受到材料的塑性流動而產(chǎn)生的強力摩擦。因 此，這就要求沖模的工作部位要具備耐沖擊、耐磨損的高強度、高硬度性能。而在 材料加熱狀態(tài)下使用的沖模，工作零件還要求具有耐熱性能，這樣才能保證其沖模 的耐用度及使用壽命。 根據(jù)沖模的上述要求，沖模的工作部分一般采用碳素工具鋼或合金工具鋼制成。 XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 4 頁 對于高速沖壓或要求高壽命的沖模，其工作部分可采用硬質(zhì)合金制作。 1.6 沖模的成形特點 沖模是指在室溫下把金屬或非金屬板料放在模具內(nèi)，通過壓力機和模具對板料 施加壓力，使板料發(fā)生分離或變形制成所需零件的模具。各類冷沖模的成形特點是： 1)沖裁模。沖裁模的成形特點是：將一部分材料與另一部分材料分離。落料沖 裁模的成型特點是將材料封閉的輪廓分開，而最終得到的是一平整的零件。而沖孔 沖裁模的成型特點是將零件內(nèi)的材料與封閉的輪廓分離，使零件得到孔。 2）彎曲模。彎曲模的成形特點是：將板料或沖裁后的胚料通過壓力在模具內(nèi) 彎成一定的角度和形狀。 3)深模。拉深模的成形特點是：將經(jīng)過沖裁所得到的平板胚料，壓制成開口的 空心零件。 4）形模。成形模的成形特點是：用各種局部變形的方法來改變零件或胚料的 形狀。 5)冷擠壓模。冷擠壓模的成形特點是：在室溫下，在模具型腔內(nèi)將金屬胚料加 壓，使其產(chǎn)生塑性變形，擠壓成所需的形狀、尺寸及性能的零件制品。 2 沖壓模具加工過程中的問題與質(zhì)量控制 2.1 冷沖壓模具安裝的問題 模具的安裝分成兩部分: 一是把模具裝到模架上;二是把已裝到模架上的整副模 具裝入沖床內(nèi)。 2.1.1 裝配到模架 在裝配前對模架安裝表面進行去毛刺處理。裝配時檢查所需 的固定螺釘, 特別是一副模具拆下來后,有很多的螺釘,規(guī)格長短不一,緊固用的螺栓 插入螺栓孔中的長度應(yīng)大于螺栓直徑的 1. 52 倍。如 M10mm 的螺栓其旋入螺紋 孔中的長度應(yīng)是 1520mm。 XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 5 頁 帶有導(dǎo)向裝置( 即導(dǎo)柱) 模架, 裝進模具時其各類模板的上、下之間的相對位 置已由導(dǎo)向裝置保證, 不需調(diào)整。但在裝配時 , 模板表面不能夾有臟物 , 否則造成不 對中。各模板之間的組裝均帶有兩支定位銷, 由兩支定位銷來保證其相互之間的位 置,所以要注意定位銷套入深度, 以保證其有效性, 定位銷外圓若出現(xiàn)磨損應(yīng)換。 裝配模具時, 先把要裝在一起的模板對準定位銷套在一起,用銅捧或塑料錘輕輕 把模板敲一敲使之平坦的緊貼在一起, 然后把緊固螺釘先用手旋入, 之后再用板手 擰緊。擰緊螺釘時注意對稱緊固且不要一步到位, 采用逐步到位方式以保持均衡。 上、下模架合裝后, 應(yīng)檢查鋼珠保持架的伸出長度。在沖床上死點位置時, 鋼珠保 持架最上一排鋼珠不露出導(dǎo)套,接近與該面平齊為宜。 2.1.2 裝入沖床 模具在工具間組裝完畢后裝入沖床時,若是以下模架與沖床工 作臺定位作為安裝基準,則先把下模架裝上定位銷及固定螺釘,然后再降下滑塊,直到 塊與上模架之間存有 0.50.8mm 的間隙,然后裝上上模架與滑塊的固定螺釘, 先用 手擰緊后用捧進( 緩動) 的方式稍為抬高沖床滑塊連同上模架上、下動作 34 次, 再擰緊固定螺釘。若是以上模架與滑塊定位作為安裝基準,則步驟與上述相反。完成 所有的模具安裝工作后,先單動沖床, 確認模具能正常工作后,才能進行沖壓生產(chǎn)。 2.2 關(guān)于冷沖壓模具加工過程中工藝改進措施 2.2.1 改進后的工藝流程方案一軋材毛坯下料( 或鑄造連軋加壓毛坯)加熱 鍛造進冷床微風( 或水霧 ) 淬火冷卻到( 冷卻速度控制在 2045/min)一定溫度 下貝氏體等溫轉(zhuǎn)變 25min 左右空冷到 280 220地坑保溫回火( 注意控 制溫度和時間) 埋沙保溫冷卻抽樣檢驗。 2.2.2 改進后的工藝流程方案二金屬模加壓鑄造 進冷床微風(或水霧) 淬火冷 卻到( 冷卻速度控制在 2045/min)一定溫度下貝氏體等溫轉(zhuǎn)變 25min 左右空 冷到 280220地坑保溫回火(注意控制溫度和時間)埋沙保溫冷卻抽樣檢 驗。 2.3 冷作模具主要失效形態(tài)的質(zhì)量控制 XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 6 頁 冷作模具主要失效形式有過載失效、磨損失效和疲勞失效等,其典型的失效形態(tài) 下面分別討論。 2.3.1 過載失效 過載失效系指材料本身承載能力不足以抵抗工作載荷( 包括約 10% 的隨機波動載荷) 作用引起的失效 , 包括韌度不足和強度不足兩類失效。其中 對韌度不足出現(xiàn)的脆斷失效應(yīng)予以重視1 。 （1） 材料韌度不足的失效 由于此類失效前無宏觀征兆和斷裂突發(fā)性,是冷作 模具失效中最危險的事故,以往因此類失效曾出現(xiàn)過人身事故,給生產(chǎn)安全和經(jīng)濟建 設(shè)造成很大的損失。這種失穩(wěn)態(tài)下的斷裂失效在冷擠壓和冷鐓模具中容易出現(xiàn),如沖 頭折斷、開裂,甚至產(chǎn)生爆裂, 其特征是失效產(chǎn)生前無明顯塑性變形, 宏觀斷口無剪 切唇,且比較平坦,造成模具不可修復(fù)的永久失效。 （2）強度不足失效 在冷鐓、冷擠壓沖頭中材料, 抗壓、彎曲抗力不足,易出 現(xiàn)鐓頭下凹、彎曲變形失效。在新產(chǎn)品開發(fā)中容易產(chǎn)生此類失效,這與工作載荷過大,模 具硬度偏低有關(guān)。實際經(jīng)驗表明, 黑色金屬冷鐓沖頭硬度小于 56HRC、冷擠沖頭硬 度小于 62HRC 時易出現(xiàn)這類失效 , 同時說明材料強度不足, 塑性有余,有韌度潛力可 以發(fā)揮。解決此類模具早期失效的經(jīng)驗方法是脆斷失效減硬度, 變形失效增硬度。 2.3.2 磨損失效 磨損失效是指模具工作部位與被加工材料之間的摩擦損耗,使 工作部位( 刃口、沖頭) 形狀和尺寸發(fā)生變化引起的失效。它又包括正常磨損失效和 非正常磨損失效兩類: (1)正常磨損失效對表面尺寸要求嚴格的冷沖壓、冷擠壓模具,在保證材料不斷 裂的前提 下, 模具壽命取決于表面抗磨損能力。模具工作部位與被加工材料之間的均勻 摩擦損耗,使工作部位( 刃口、沖頭)形狀和尺寸發(fā)生變化引起的失效。通常模具使 用壽命較長, 如表面質(zhì)量要求高的沖裁模、擠壓模易產(chǎn)生此類失效。 ( 2)非正常磨損失效在局部高壓力作用下模具工作部位與被加工材料間發(fā)生咬 XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 7 頁 合, 被加工材料“冷焊”到模具表面(或模具材料“冷焊”到加工材料表面),引起被 加工產(chǎn)品(或模具材料) 表面形狀和尺寸發(fā)生突變,或在被加工產(chǎn)品表面出現(xiàn)嚴重劃痕 等導(dǎo)致失效。在拉伸、彎曲模具及冷擠壓模具中易發(fā)生此類失效。 2.3.3 疲勞失效 冷作模具載荷都是以一定沖擊速度、一定能量作用下周期性施 加的,這種狀態(tài)與小能量多沖疲勞試驗(以一定能量周期性加載和卸載)相似。由于模 具材料多沖疲勞的斷裂壽命多在 10005000 次,通常裂紋疲勞源和裂紋擴散區(qū)無明 顯界限。模具鋼的疲勞性能與特征與結(jié)構(gòu)鋼有很大差異。因為脆性材料疲勞裂紋的 萌生期占大部分壽命,多數(shù)情況裂紋萌生與擴展難于區(qū)分。仔細分析疲勞條紋微觀形 態(tài)看出,裂紋萌生多在材料表面薄弱環(huán)節(jié),如晶界、碳化物和應(yīng)力集中部位。試驗表 明,沖擊疲勞裂紋萌生約 200 微裂紋時,壽命占總壽命的 90%以上,從斷口上難觀察m 到結(jié)構(gòu)鋼穩(wěn)態(tài)擴展區(qū)和疲勞條帶,裂紋一旦產(chǎn)生就快速失穩(wěn)擴展。經(jīng)過噴丸強化處理 的高速鋼,由于表面殘余壓應(yīng)力作用,使裂紋源位置轉(zhuǎn)移到次表面約 011mm 處,改善 材料表面應(yīng)力狀態(tài)是提高多沖疲勞抗力的有效途徑。多沖疲勞失效常見于重載模具 如冷擠壓、冷鐓沖頭模具中。 3模具的熱處理 3.1 模具零件的熱處理 沖裁模各零件的熱處理要求：處理要求沖裁是冷沖壓的基本工序之一。它是利 用沖裁模在壓力機上把被沖材料分離的一種沖壓工序。沖裁模是一種帶刃口的模具。 在沖裁時切刃陷進被沖材料之中，并承受著強烈的沖擊和材料的激烈摩擦，使刃口 部位經(jīng)一段使用后會嚴重磨損，由開始的鋒利、到最后變成圓鈍，影響了后續(xù)制品 的質(zhì)量。為了保證制品零件的質(zhì)量長期穩(wěn)定性，這就要求沖模的凸模要有較高的耐 磨性，而且還要有一定的抗壓強度、抗彎強度和一定的沖擊刃性。而對于凹模，除 抗彎強度似乎要求不高外，其抗壓強度、韌性的要求要比凸模更高。對于沖裁模凸、 凹模上述要求，除了正確選用凸、凹模所用鋼材外，還要有合理的熱處理工藝來保 證熱處理后的硬度、韌性等要求，兩者缺一不可。 XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 8 頁 沖裁模成形零件熱處理順序安排：在最終熱處理淬硬后，需進行電加工的熱處 理工序安排的工藝順序是： 鍛造熱處理退火機械粗加工熱處理淬火與回火電加工（電火花穿孔或 線切割）加工成型鉗修裝配。 由此可以看出，熱處理工藝在沖模制造中，是非常重要也是不可缺少的加工工 藝。對于級進模、復(fù)合模等位置公差和尺寸公差要求較精密的沖模，不僅要遵守上 述工序安排，為了減少熱處理變形，常在加工中還穿插去除應(yīng)力處理、調(diào)質(zhì)等熱處 理工序。 3.2 沖裁凸模熱處理方法 沖裁凸模（沖頭）大部分都有碳素工具鋼制造，個別用合金鋼制成。凸模是在 沖擊壓力下工作的，它承受著很大的沖擊負荷和彎曲負荷，所以在使用時，很容易 被磨損、折斷及壓彎。為了使凸模在工作中不至于折斷、磨損彎曲，其淬火后的硬 度應(yīng)從工作部分到尾部（安裝部位）逐漸降低。其熱處理方法是： (1)對于一般凸模，在熱處理時應(yīng)將其整體加熱，冷卻時只將其工作部位浸入冷 卻液水中，然后全部浸油。這樣，在淬火后只需按其工作部分的硬度回火一次，其 尾部淬油后具有一定的硬度和韌性，使用中不會折斷。 一般說來，凸模熱處理要比凹模熱處理簡單。這是由于大多數(shù)凸模在熱處理后， 一般都要經(jīng)過最后的成形磨削工序加工到尺寸，即使在熱處理有所變形，經(jīng)過磨削 后，基本上能消除。 (2)對于帶有鉚頭的凸模，即在裝配時，凸模用鉚接的方法固定在凸模固定板上 凸模，在熱處理淬硬時要注意鉚頭部分的硬度。這是因為鉚頭部分要求硬度較低， 一般不應(yīng)超過 26HRC。所以，這種凸模在熱處理時應(yīng)采用如下方法：將全部凸模加 熱后，今年工作部位淬火而尾部可不經(jīng)淬火；但對于長而細的凸模，應(yīng)全部進行淬 火后，在尾部實行局部淬火；而比較大的凸模，可以采用部分淬火，或事先留有鉚 XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 9 頁 頭的方法。 (3)對于直徑為 11mm 的細小凸模淬火時由于其直徑和體積很小，在冬季及 夏季淬火容易受環(huán)境溫度的影響，使熱處理質(zhì)量降低。其熱處理可采用下述方法： 如材料為 T10A 的細小凸模，淬火溫度為 780 度，回火溫度為 180 度，保溫 h；在淬火時，可將盛有水的茶杯，放在加熱電爐的旁邊。在淬火時，經(jīng)保溫后 細小沖頭，從爐內(nèi)用鉗夾住后立刻取出放在茶杯水內(nèi)淬一下，然后迅速放入油介質(zhì) 中冷卻。實踐證明，用此方法對細小凸模淬火，可以避免受環(huán)境因素影響，而能達 到滿意的熱處理效果。 此外，為了防止凸模淬火后產(chǎn)生裂紋，涂抹毛胚在鍛打時，應(yīng)注意鍛壓溫度應(yīng) 適合，不要使溫度過高。同時，在鍛壓后，要經(jīng)熱處理球化退火處理。 3.3 沖裁凹模熱處理方法 凹模是冷沖模中最關(guān)鍵的一個零件，其熱處理質(zhì)量好壞，直接影響沖模的壽命 長短，因此，對凹模的熱處理一定要注意以下幾點： (1)凹模在淬火前，最好先進行穩(wěn)定化處理（低溫退火），較復(fù)雜且溫度要求較 高的凹?；虿牧腺|(zhì)量較低的凹模，在機械粗加工后，最好要經(jīng)過一次調(diào)制處理。這 對減小淬火后變形是十分有利的。 (2)不需要硬度孔鑲件孔，在淬火時一定要用粘土或石棉繩堵塞，以減少開裂和 變形。 (3)淬火前，要事先考慮和分析凹?？赡茏冃蔚牟课缓颓闆r。當兩孔距離較近時， 在非工作部分，可用厚度為 0.51mm 的鐵皮將工件局部包起來，以控制淬火時組 織轉(zhuǎn)變的不均勻性，使應(yīng)力盡量趨于平衡，可以減少變形量。同時，對于易變形或 斷裂俄斷面，也可以用鐵皮包起來，鐵皮可離刃口平面 34mm。鐵皮的形狀應(yīng)與 被包扎的形狀相似。 XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 10 頁 第一章 工藝設(shè)計 1.1 零件介紹 本次畢業(yè)設(shè)計的產(chǎn)品見圖 1.1 所示，材料為厚 1mm 的 10 鋼鋼板料,要求批量為 中批量。該零件屬于典型的沖裁件。 圖 1.1 墊 片 零 件 圖 XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 11 頁 1.2 零件工藝性分析 零件尺寸：圖中零件的標注公差的為 IT12 級精度，其余未注由圖中技術(shù)要求 可知為 IT14 級，零件的尺寸較小，成形的位置較為緊湊，成形比較簡單。 零件材料為 10 鋼鋼，有很良好的塑性，料厚為 1mm 屬薄料，沖壓性能良好。 零件的結(jié)構(gòu)：零件需要經(jīng)過一次沖裁，零件的結(jié)構(gòu)比較對稱，沖壓性能 仍然很良好。 綜上所述，得到結(jié)論：零件具有較好的可沖壓性。 1.3 工藝方案的確定 工藝方案的內(nèi)容是確定沖裁件的工藝路線，主要包括確定工序數(shù)、工序的組合 和工序的順序安排等，應(yīng)在工藝分析的基礎(chǔ)上制定幾種可能的方案，再根據(jù)工件的 批量、形狀、尺寸等方面的因素，全面考慮、綜合分析，選取一個較為合理的方案。 沖裁工序按工序的組合程度可分為單工序沖裁、復(fù)合沖裁和級進沖裁。 復(fù)合沖裁是在壓力機的一次行程中，在模具的同一位置同時完成兩個或兩個 以上的工序； 級進沖裁是把一個沖裁件的幾個工序，排列成一定順序，組成級進模，在壓力 機的一次行程中，模具的不同位置同時完成兩個或兩個以上的工序，除最初幾次沖 程外，每次沖程都可以完成一個沖裁件。 該工件包括沖孔、落料量兩個基本工序，可以有以下三種工藝方案： 方案一：先落料，再沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料沖孔。采用復(fù)合模具生產(chǎn)。 方案三：沖孔落料級進沖壓。采用級進模生產(chǎn)。 XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 12 頁 方案一結(jié)構(gòu)簡單，但須兩道工序、兩副模具才能完成，生產(chǎn)效率也低，如此則 浪費了人力、物力、財力，從經(jīng)濟的角度來考慮不妥當，難以滿足大批量的生產(chǎn)要 求。 方案三是一種多工位、效率高的加工方法，但級進模輪廓尺寸較大，制造復(fù) 雜，成本較高，一般適用于大批量、小型沖壓件。而且工作周期長，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 生產(chǎn)成本過高。 方案二采用模具具生產(chǎn)，只需一副模具即可成型，模具結(jié)構(gòu)緊湊，沖出的制件 的精度及生產(chǎn)效率都比較高，適合大批量生產(chǎn)。沖裁薄材小型拉伸件，模具制造工 作量比級進模低。 通過上述三種方案的分析比較，該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。 XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 13 頁 第二章 排樣設(shè)計 2.1 毛坯排樣設(shè)計 在進行模具設(shè)計時，首先要設(shè)計條料排樣圖，條料排樣圖的設(shè)計是模具設(shè)計時 的重要依據(jù)。模具條料排樣圖設(shè)計的好壞，對模具設(shè)計的影響是很大的，排樣圖設(shè) 計錯誤，會導(dǎo)致制造出來的模具無法沖制零件。條料排樣圖一旦確定，也就確定了 被沖制零件各部分在模具中的沖制順序、模具的工位數(shù)、零件的排樣方式、模具步 距的公稱尺寸、條料載體的設(shè)計形式等一系列問題。在本模具中，排樣設(shè)計總的原 則是先進行沖切廢料，然后拉伸，最后切斷，并要考慮模具的強度、剛度，結(jié)構(gòu)的 合理性。 沖 裁 件 在 條 料 、 帶 料 或 板 料 上 的 布 置 方 法 叫 排 樣 。 排 樣 合 理 就 能 用 同 樣 的 材 料 沖 出 更 多 的 零 件 來 ， 降 低 材 料 消 耗 。 大 批 量 生 產(chǎn) 時 ， 材 料 費 用 一 般 占 沖 裁 件 的 成 本 的 60%以 上 。 因 此 ， 材 料 的 經(jīng) 濟 利 用 是 一 個 重 要 問 題 ， 特 別 對 貴 重 的 有 色 金 屬 。 排 樣 的 合 理 與 否 將 影 響 到 材 料 的 經(jīng) 濟 利 用 、 沖 裁 質(zhì) 量 、 生 產(chǎn) 效 率 、 模 具 結(jié) 構(gòu) 與 壽 命 、 生 產(chǎn) 操 作 方 便 與 安 全 等 。 排樣的意義就在于保證用最低的材料消耗和最高的勞動生產(chǎn)率得到合格的零件。 毛坯在板料上可截取的方位很多，這也就決定了毛坯排樣方案的多樣性。典型 毛坯排樣：單排、斜排、對排、無費料排樣、多排、混合排。 根據(jù)此次畢業(yè)設(shè)計的零件結(jié)構(gòu)特征，決定采用單排、中間載體。采用這種毛 坯排樣的模具結(jié)構(gòu)的相對簡單，模具制造較為方便。 1.條料搭邊值的確定 搭邊是指排樣時零件之間以及零件與條料側(cè)邊之間留下的剩料。其作用是使條 XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 14 頁 料定位，保證零件的質(zhì)量和精度，補償定位誤差，確保沖出合格的零件，并使條料 有一定的剛度，不拉伸，便于送進，并能使沖模的壽命得到提高。 由參考文獻3表 2-5 得： 材料厚度為 1mm 時，條料長度大于 20mm，搭邊可以取 a=0.8mm，a11mm。 2.條料的寬度 條料采用無側(cè)壓，可以確定條料與導(dǎo)料銷的間隙和條料寬度偏差分別 為 由參考文獻 3中公式 2-24 得5.0,8.1c 01)(2caDB =【34+20.8】 =35.6mm05. 3.步距 沖裁模的步距是確定條料在模具中每送進一次，所需要向前移動的固定距離。 步距的精度直接影響到?jīng)_件的精度。設(shè)計連續(xù)模時，要合理的確定步距的基本尺寸 和精度。步距的基本尺寸，就是模具中相鄰工位的距離。連續(xù)模任何相鄰兩工位 距離都必須相等。 此次畢業(yè)設(shè)計的條料為單排，步距的基本尺寸等于沖壓件的外形輪廓尺寸和兩 沖壓件間的搭邊寬度之和，其步距基本尺寸由參考文獻3得： S = L + a 式中 S-沖裁步距 L-沿條料送進方向，毛坯外形輪廓的最大寬度值 a-沿送進方向的搭邊值 該零件的步距確定為： S= L + a=34+1= 35mm XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 15 頁 a) 產(chǎn)品圖 因為產(chǎn)品為規(guī)則的所以橫排 XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 16 頁 c)圖材料利用率為：86 圖 2.1 排樣圖示意圖 毛坯排樣圖如圖 2.1 所示，排樣。 2.2 材料的利用率 1.排樣方式的確定 根據(jù)沖裁件的結(jié)構(gòu)特點，排樣方式可選擇為：直排，有廢料排樣。 2.送料進距的確定 為了節(jié)約材料，應(yīng)合理的選擇搭邊值。搭邊值過小，會使作用在凸模側(cè)表面上 的發(fā)向應(yīng)力沿切口分布不均，降低沖裁質(zhì)量和模具壽命，故必須使搭邊的最小寬度 大于沖裁時塑性變形區(qū)的寬度，一般可以取材料的厚度。若搭邊值小于材料的厚度， 沖裁時搭邊可能被拉斷，有時還會被拉入到凸、凹模間隙中，使零件產(chǎn)生毛刺，甚 至損壞模具刃口。 XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 17 頁 搭邊值的大小與材料的性能、零件的外形及尺寸、材料的厚度、送料及擋料的 方式、卸料方式有關(guān)。硬材料的搭邊值可以小一些，軟材料和脆材料的搭邊值應(yīng)大 一些。零件尺寸大或有尖突時，搭邊值應(yīng)大一些，厚材料的搭邊值取大一些。 XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 18 頁 第三章 工藝計算 3.1 沖壓工藝力的計算 工藝計算是模具設(shè)計的基礎(chǔ)，只有正確的計算出各道工序的凸凹模尺寸、沖壓 力、毛壞尺寸等，才能設(shè)計出正確的模具。而且是選用壓力機、模具設(shè)計以及強度 校核的重要依據(jù)。為了充分發(fā)揮壓力機的潛力，避免因超載而損壞壓力機，所以計 算是非常必要的。 工藝計算是選用壓力機、模具設(shè)計以及強度校核的重要依據(jù)。為了充分發(fā)揮壓 力機的潛力，避免因超載而損壞壓力機，所以計算是非常必要的。 3.1.1 沖裁力計算 沖裁力是沖裁力、卸料力、推件力和頂料力的總稱。 沖裁力是凸模與凹模相對運動使工件與板料分離所需要的力，它與材料的厚度、 工件的周長、材料的力學(xué)性能等參數(shù)有關(guān)。沖裁力是設(shè)計模具、選擇壓力機的重要 參數(shù)。計算沖裁力的大小是為了合理的利用沖壓設(shè)備和設(shè)計模具。選用沖壓設(shè)備的 標稱壓力必須大于所計算的沖裁力，所設(shè)計的模具必須能夠傳遞和承受所計算的沖 裁力，以適應(yīng)沖裁的要求。 該模具采用彈性卸料和下方出料方式?？倹_壓力 由沖裁力 、卸料力 和0F卸F 推件力 組成。由于采用復(fù)合沖裁模，其沖裁力由落料沖裁力 和沖孔沖裁力推F 落 料 兩部分組成沖 孔 沖裁力是沖裁過程中凸模對材料的壓力，它是隨凸模行程而變化的。通常說的 沖裁力是指沖裁力的最大值。平刃沖模的沖裁力可按下式計算： （3.1）bKLtF 式中 F沖裁力（N） ； XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 19 頁 L零件剪切周長（ mm） ； t材料厚度（mm） ； 材料抗拉強度（MPa） 。b K系數(shù),一般取 K=1.3。 已知零件材料是 10 鋼,取 =330Mpa，材料厚度 t=1mm,L 值由全部沖裁線即沖b 裁零件周長尺寸組成 ： 落料、沖孔沖裁力。材料 10 鋼的抗拉強度可按 MPab30 KNLtFb 4.38015.893沖 孔 56沖 孔 推件力。查表得推件力系數(shù) ，凹模中的卡件數(shù) 為 2。0.推KnNFnK24.3805.2沖 孔推推 卸料力。查表得卸料力系數(shù) 。.5卸 K328.450.落 料卸卸 總沖壓力 的確定。F 所以總沖壓力=90.7KN 。 沖壓力合力的作用點稱為沖模壓力中心。沖模壓力中心應(yīng)盡可能和模柄的軸線 以及和壓力機滑塊的中心線重合，以使沖模平穩(wěn)地工作，減少導(dǎo)向機構(gòu)滑動件之間 的磨損，提高運動精度以及模具和壓力機的壽命。 XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 20 頁 沖模壓力中心的求法，采用求平衡力系合力作用點的方法。由于絕大部分沖 裁件沿沖裁輪廓的斷面厚度不變，輪廓各部分的沖裁力與輪廓長度成正比， 所以，求合力作用點可轉(zhuǎn)化為求輪廓線的重心。具體的方法如下： 按比例畫出沖壓輪廓線，選定直角坐標 x-y; 把圖形分成幾部分，計算各部分長度 L1、L2、.Ln，并求出各部分重心位置的 坐標值； 按下列公式求出沖模壓力中心的坐標值（X0,Y0）120.nLxLx120.nyy 由于該零件形狀對稱，所以壓力中心在該零件的中點上坐標值（X 0,Y0） 。 XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 21 頁 第四章 模具總體概要設(shè)計 4.1 模具概要設(shè)計 模是用多個零件按照一定關(guān)系裝配而成的有機整體，結(jié)構(gòu)是模具的“形” 。模 具的優(yōu)劣很大程度上體現(xiàn)在模具結(jié)構(gòu)上，因此沖孔落料模具和拉伸模的結(jié)構(gòu)對模具 的工作性能、加工性、成本、周期、壽命等起著決定性作用。 在此次模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計大體可以分為兩步：第一步根據(jù)工序排樣的結(jié)果確定模 具的基本結(jié)構(gòu)框架，確定組成沖孔落料模具和拉伸模的主要結(jié)構(gòu)單元及形式，對模 具制造和使用提出要求；第二步確定各結(jié)構(gòu)單元的組成零件及零件間的連接關(guān)系。 結(jié)構(gòu)設(shè)計的結(jié)果是模具裝配圖和零件明細表。 在結(jié)構(gòu)設(shè)計中概要設(shè)計是模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的開始，它以工序排樣圖為基礎(chǔ)，根據(jù) 產(chǎn)品零件要求，確定沖孔落料模具和拉伸模的基本結(jié)構(gòu)框架。結(jié)構(gòu)概要設(shè)計包括： （1）模具基本結(jié)構(gòu)：定位方式以及導(dǎo)向方式確定;卸料方式以及出件方式確定； （2）模具基本尺寸：模具工作空間尺寸、各個板的厚度、閉合高度。 （3）模架基本結(jié)構(gòu)：模架的類型;導(dǎo)柱與導(dǎo)套選配以及模柄類型的選擇。 （4）壓力機的選擇：壓力機的類型；壓力機規(guī)格。 4.2 模具零件結(jié)構(gòu)形式確定 本模具是用沖孔落料模具完成的如圖 4.1(a)圖。采用自行設(shè)計的模架機構(gòu)導(dǎo)向， 彈性卸料板卸料，采用裝置頂桿頂料。 XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 22 頁 4.1(a)模具二維圖 導(dǎo)料銷進行導(dǎo)向，定位板定位，推桿進行推出制件，并完成零件的沖孔、落料 工序。模具主要有上模座、凸模墊板（上墊板） 、凸制模固定板、卸料板、凸凹模 固定板、凹模墊板（下墊板） 、定位板、下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套。沖孔落料模具凹模 周界長 160mm,寬 140mm,模具總長 250mm，總寬 201mm。模具的閉合高度是 190mm。凸模固定板用于安裝所有沖孔凸模、凹模板用于落料。所有沖孔凸模采用 頂端鉚接固定在卸料板上，裝配后磨平。與凹模墊板采用螺釘緊固、銷釘定位的方 式固定。卸料板是一整塊，采用四個螺釘固定。 4.2.1 定位機構(gòu) 為限制被沖材料的進給步距和正確地將工件安放在沖模上完成下一步的沖壓工 XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 23 頁 序，必須采用各種形式的定位裝置。用于沖模的定位零件有導(dǎo)料銷、導(dǎo)料板、擋料 銷、定位板、導(dǎo)向銷、定距側(cè)刃和側(cè)壓裝置等。定位裝置應(yīng)避免油污、碎屑的干擾 并且不與運動機構(gòu)干涉。定位精度要求較高時，要考慮粗精度和精精度兩套裝置， 分步進行；坯料需要兩個以上工序的定位時，它們的定位應(yīng)該一致。 綜上所述：在此次模具設(shè)計中 方向采用帶側(cè)刃進行粗定位，導(dǎo)正銷精確定位；x 方向上采用導(dǎo)料板與導(dǎo)正銷進行定位。本模具中，側(cè)刃采用成型側(cè)刃的形式。在y 第一工位時成沖導(dǎo)正孔的凸模同時沖下。在第二工位時，當條料沿著導(dǎo)料板送進一 段距離后（一個步距） ，導(dǎo)料板上的臺階（相當與擋塊的作用）擋住條料以阻止條 料的繼續(xù)前進，起到粗定位的作用，上模下行時，導(dǎo)正銷首先插入到導(dǎo)正孔中，糾 正送料誤差，對條料進行精確定位。采用的彈頂結(jié)構(gòu)，在工作的時候可以起到頂料 的作用，將條料頂出繼續(xù)向前送料。 4.2.2 卸料機構(gòu) 卸料機構(gòu)的主要作用是把材料從凸模上卸下，有時也可作壓料板用以防止材料 變形，并能幫助送料導(dǎo)向和保護凸模等?？煞譃楣潭▌傂孕读习逡约皬椥孕读习?。 在本次模具設(shè)計中采用彈性卸料板，彈性卸料板具有卸料和壓料的雙重作用， 多用于沖制薄料，使工件的平面度提高。在拉伸成型時，可以防止條料發(fā)生側(cè)移。 當上模上行時，卸料板將卡在凸模上的條料推下。同時，在下模部分安裝有彈頂裝 置，上模上行一段距離后，卸料板不再壓住條料時，頂件塊和浮頂裝置將條料頂出 最大的成型距離。此時，條料完成了一個工位的成型，向前送進一個步距。 4.2.3 導(dǎo)向機構(gòu)。 對生產(chǎn)批量大，要求模具壽命和制件精度較高的沖模。一般應(yīng)采用導(dǎo)向機構(gòu)來 保證上、下模的精確導(dǎo)向。上、下模導(dǎo)向，在凸、凹模開始閉合前或壓料板接觸制 件前就應(yīng)該充分的合上。導(dǎo)向機構(gòu)有導(dǎo)柱、導(dǎo)套機構(gòu)，側(cè)導(dǎo)板與導(dǎo)板機構(gòu)和導(dǎo)塊機 構(gòu)。在此副模具中由于零件的尺寸較小，對制件的精度要求較高。所以采用后置滑 XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 24 頁 動導(dǎo)柱、導(dǎo)套和旋入式模柄配合，這樣的四導(dǎo)柱導(dǎo)向精度比較平穩(wěn)，精度較高。 XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 25 頁 第五章 模具詳細設(shè)計 5.1 工作零件 5.1.1 沖裁凸、凹模刃口尺寸計算 一、沖裁凸、凹模刃口尺寸計算原則 計算沖裁凸、凹模刃口的依據(jù)為：沖裁變形規(guī)律，即落料件尺寸與凹模刃口 尺寸相等，沖孔尺寸與凸模刃口尺寸相同。零件的尺寸精度。合理的間隙值。 磨損規(guī)律，如圓形凹模尺寸磨損后變大，凸模尺寸磨損后變小，間隙磨損后變大。 沖模的加工制造方法。因而在計算人口尺寸時應(yīng)按下述原則進行。 保證沖出合格的零件 根據(jù)沖裁變形規(guī)律，沖孔尺寸等于凸模刃口尺寸，落料件尺寸等于凹模刃口尺 寸。因而沖孔時，應(yīng)以凸模為基準。落料時，以凹模為基準?；鶞始某叽鐟?yīng)在零 件的公差范圍內(nèi)。沖孔時間隙取在凹模上，落料時間隙取在凸模上。 保證模具有一定的使用壽命 新模具的間隙應(yīng)是最小的間隙，磨損后到最大合理間隙?？紤]到?jīng)_裁時凸、凹 模的磨損，在設(shè)計凸、凹模刃口尺寸時，對基準刃口尺寸在磨損后增大的，其刃口 的公稱尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)較小的數(shù)值。對基準件刃口尺寸在磨損后減小 的，其人口的公稱尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)較大的數(shù)值。這樣，在凸凹模磨損 到一定程度的情況下，仍能沖出合格的零件。 考慮沖模制造修理方便，降低成本 為使新模具的間隙值不小于最小合理間隙，一般凹模公差標注成+ ，凸模公d 差標注成 。間隙能保證的條件下不要把制造公差定的太緊。一般模具制造精度p XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 26 頁 比工件精度高 2 至 4 級。若零件沒有標注公差，對于非圓形見按國家標準“非配合 尺寸的公差數(shù)值”IT14 精度處理。本畢業(yè)設(shè)計對未標注公差的零件尺寸采用 IT12 精度處理。 二、沖裁刃口尺寸計算方法 制造沖模的關(guān)鍵主要是控制凸、凹模刃口尺寸及其間隙合理。由于模具加工方 法不同，凸、凹模刃口尺寸計算公式和公差標注也不同。凸、凹模刃口尺寸的計算 方法基本上可分為兩類，分別加工與配合加工，對于形狀復(fù)雜或薄料的沖裁件的沖 裁，為了保證凸、凹模之間的間隙值，一般采用配合加工。此方法是先加工好其中 一件（凸?；虬寄＃┳鳛榛鶞始?，然后以此基準件來加工另一件，使他們之間保持 一定的間隙。這種加工方法的特點是 模具間隙是在配制中保證的，因此不需要較核 ，所minax| Zdp 以加工基準時可以適當放寬公差，使其加工容易。 尺寸標注簡單，只需在基準件上標注尺寸和公差，配制件僅標注基準尺寸 并注明配做所留間隙值。 由于形狀復(fù)雜工件各部分尺寸性質(zhì)不同，凸模與凹模磨損情況也不同，有變大 的、有變小的、也有不變的，必須對有關(guān)尺寸進行具體分析后，按前述尺寸計算原 則區(qū)別對待。 查 表 2-1 得 模 具 沖 裁 間 隙 值 ， ， 查 表 2.11 的 凸 、mZ1.0inmZ14.0ax 凹 模 制 造 公 差 ： ， ， 查 表 2-4 得 ， 因 數(shù) x=0.75, 取015.p5d 0.2 校 核 ： Zmax-Zmin=0.14-0.10=0.04mm， dp 3.1.0 滿 足 校 核 條 件 inaxZdp XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 27 頁 1. 沖孔 應(yīng)以凸模為基準，然后配做凹模。 變小的尺寸 這類尺寸就是前面所述沖孔基準件凸模尺寸，應(yīng)按式：應(yīng)用公 式: 0()ppAx 沖孔凹模按照凸模為基準進行配置 增大的尺寸 這類尺寸在沖孔凸模上相當于落料基準件凹模尺寸， 應(yīng)按式pB 計算： 0()pPBx 落料凸模應(yīng)該以凹模為基準進行配置 無變化的尺寸 這類尺寸可分為以下情況： 當孔的尺寸為 時 =0Cp(0.5)/2P 當孔的尺寸為 時 =. 當孔的尺寸為 時 /2P 2 （1）沖孔 沖 3.5 的孔應(yīng)以凸模為基準，然后配做凹模 )(6.3)5.0*2.3()( 022.0 mdpp 71.615.00mind （2）落料 應(yīng)以凹模為基準，然后配做凸模 )(9.3)2.*534()( 020.0 mDdd ）pp 781902.0.min XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 28 頁 按計算尺寸和公差制造凸模后，再按凸模刃口實際尺寸并保證最小合理間隙 配做凹模。minZ 5.1.2 凸模高度設(shè)計 凸模的長度應(yīng)根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)確定，同時要考慮凸模的修磨量以及固定板 與卸料板之間的安全距離等因素。本模具設(shè)計采用彈性卸料板，凸模的長度計算可 按下式： L= ht21 式中 凸模固定板的厚度 mm；1h 卸料板的厚度 mm；2 t材料的厚度 mm； h附加長度 mm。包括凸模的修磨量，凸模進入凹模的深度，凸模固定 板與卸料板之間的安全距離等。一般取 h=15 至 20mm。 本次級進模具設(shè)計的凸模長度設(shè)計是以第六工位拉伸凸模高度 h 為基準， 其余的凸模長度以此為基準進行必要的加長或縮短。 51.3 定位零件 為了限制被沖材料的進給步距和正確地將工件安放在沖模上完成下一步的沖壓 工序，必須采用各種形式的定位裝置，用于沖模的定位零件有導(dǎo)料銷、導(dǎo)料板、擋 料銷、定位銷和惻壓裝置等。定位裝置應(yīng)可靠并具有一定的強度，以保證工作精度、 質(zhì)量的穩(wěn)定；定位裝置應(yīng)可以調(diào)整并設(shè)置在操作者容易觀察和便于操作的地方；定 位裝置應(yīng)避開油污的干擾并且不與運動機構(gòu)干涉。定位精度要求較高定位零件的作 用是使毛坯（條料或塊料）送料時有準確的位置，保證沖出合格的制件。毛坯在模 具中的定位有兩個內(nèi)容：一是送料方向上的定位，用來控制送料的進距，通常稱為 XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 29 頁 擋料，二是與送料方向上垂直方向的定位，通常稱為送進導(dǎo)向。 5.1.4 擋料零件 導(dǎo)料銷或?qū)Я习迨菍l料或帶料的側(cè)向進行導(dǎo)向，以免送偏的定位零件。 導(dǎo) 料 銷 一 般 設(shè) 置 兩 個 ， 并 在 位 于 條 料 的 同 側(cè) ， 從 右 向 左 送 料 時 ， 導(dǎo) 料 銷 裝 在 后 側(cè) ； 從 前 向 后 送 料 時 導(dǎo) 料 銷 裝 在 左 側(cè) 。 導(dǎo) 料 銷 可 以 設(shè) 置 在 凹 模 面 上 ， 也 可 以 設(shè) 置 在 彈 性 卸 料 板 上 ； 還 可 以 設(shè) 置 在 固 定 板 或 下 模 座 平 面 上 。 固 定 式 和 活 動 式 的 導(dǎo) 料 銷 可 選 用 標 準 結(jié) 構(gòu) ， 通 常 與 擋 料 銷 的 結(jié) 構(gòu) 一 樣 。 導(dǎo) 料 銷 的 導(dǎo) 向 定 位 多 用 與 單 工 序 模 和 模 具 中 。 5.2 出件零件 5.2.1 卸料零件 卸料裝置有固定卸料裝置和彈壓卸料裝置，彈性卸料裝置有卸料板、彈性元件、 （彈簧和橡膠）等零件組成。彈性卸料既起卸料作用又起壓料作用，所以沖裁零件 質(zhì)量較好，平直度較高，因此，質(zhì)量要求教高的沖裁或薄板沖裁宜用彈性卸料裝置。 本模具采用了彈性卸料裝置，零件的厚度為 1mm，考慮卸料力的問題在前面算 過了，厚度為 30mm 的橡膠，具體計算如下 確定橡膠的自由高度 修 磨工 作 hHI ，t 為材料厚度mth1工 作 05取修 磨HI 3.6. XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 30 頁 所以 mH2.53.6)45.(0 (2)確定橡膠的橫截面積 APFA/卸 查表 6-9 得 P=1.05，所以 230m (3)橡膠的安裝高度 HH5%100）（預(yù) .2.2頂裝 在本副模具中，采用彈性卸料裝置卸料，彈頂器推動推桿，推桿推動零件，然 后進行卸料。如圖 5.1 所示： 5.3.2 頂 件 零 件 橡膠是模具中廣泛使用的彈性元件，主要為彈性卸料、壓料及出件裝置等提供 所要求的作用力和行程。 1.卸料的選用 屬于標準件，沖壓模具中。在此次畢業(yè)設(shè)計中選用。主要的選用依據(jù)如下： 卸料螺釘個數(shù) n=4， 5.3 導(dǎo)向零件 采用滾動式導(dǎo)柱、導(dǎo)套： XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 31 頁 導(dǎo)柱 1 為：導(dǎo)柱 D25150 材料為 20 鋼 導(dǎo)套 1 為：導(dǎo)套 D32575 材料為 20 鋼 數(shù)量為 2 對 5.4 其他零件 1.模架選用的是： 2.固定板規(guī)格是：160mm140mm11mm 材料選用 45 鋼 3.墊板規(guī)格是： 160mm140mm10mm 材料選用 Cr12 鋼，熱處理之后硬度達 到 4550HRC 4.采用壓入式模柄，如圖 5.2 所示： 圖 5.2 模柄結(jié)構(gòu) 壓入式模柄的優(yōu)點是，通過過盈配合與上模座連接，并加螺絲防止松動，這樣 模具拆裝方便。壓入式模柄可以給與一定的調(diào)整余地，使得壓力中心線重合，提高 XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 32 頁 了模具生產(chǎn)精度，提高了模具的運動精度和使用壽命。 在模具中的固定用零件主要有模固定板，墊板以及螺釘和銷釘?shù)取?XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 33 頁 第六章 設(shè)備選擇 6.1 設(shè)備噸位確定 沖壓設(shè)備選用是沖壓工藝設(shè)計過程中的一項重要的內(nèi)容。必須根據(jù)沖壓工序的 性質(zhì)、沖壓力、變形功、模具結(jié)構(gòu)型式、模具的閉合高度和輪廓尺寸以及生產(chǎn)批量、 生產(chǎn)成本、產(chǎn)品質(zhì)量等諸多因素，結(jié)合單位現(xiàn)有設(shè)備條件進行。 6.1.1 設(shè)備類型的選擇 設(shè)備類型的選擇要依據(jù)沖壓件的生產(chǎn)批量、工藝方法與性質(zhì)及沖壓件的尺寸、 形狀與精度等要求來進行。 由參考文獻5表 18.4-19 和表 18.4-20，初步選擇開式通用機械式壓力機。 6.1.2 設(shè)備規(guī)格的選擇 設(shè)備規(guī)格的選擇應(yīng)根據(jù)沖壓件的形狀大小、模具尺寸及工藝變形力來進行。從 模具設(shè)備上安裝并能開始工作的順序來考慮，其設(shè)備規(guī)格的主要參數(shù)有以下幾個。 1）行程 壓力機行程的大小，應(yīng)該保證坯料的方便放進與零件的方便取出。例 如，對于拉深工序所用的壓力機行程，至少應(yīng)保證：壓力機的行程 S2h（h 為零件 的高度） 。 2）裝配模具的相關(guān)尺寸 壓力機的工作臺面尺寸應(yīng)大于模具的平面尺寸，還應(yīng) 有模具安裝與固定的余地，但過大的余地對工作臺受力不利；工作臺面中間孔的尺 寸要保證漏料或順利的安裝模具頂