畢業(yè)設(shè)計（論文）卡板級進(jìn)模具設(shè)計（含全套CAD圖紙）

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1、 全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計 卡板級進(jìn)模具設(shè)計 THE DESIGN OF CARD BOARD-LEVEL PROGRESSIVE DIE 由于部分原因，說明書已刪除大部分，完整版說明書，CAD圖紙等，聯(lián)系153893706 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 年級專業(yè)及班級：2008級機(jī)械設(shè)計制造及其自動化(5)

2、  指導(dǎo)老師及職稱： 學(xué) 部：理工學(xué)部 提交日期：2012 年 月 全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計 誠 信 聲 明 本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)設(shè)計是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體在文中均作了明確的說明并表示了謝意。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。

3、 畢業(yè)設(shè)計作者簽名： 年 月 日 目 錄 摘 要 1 關(guān)鍵詞 1 1 前言 1 1.1 沖壓模具市場情況 1 1.2 沖壓模具水平狀況 2 1.3 沖壓模具未來的發(fā)展重點(diǎn)與展望 2 2 沖壓件工藝分析 3 2.1 零件介紹 3 2.2 確定方案 3 2.3 確定排樣圖 3 2.4 主要工藝參數(shù)的確定 4 2.4.1 確定毛坯尺寸 4 2.4.2 確定鈍角U形彎曲的尺寸差 5 2.4.3 確定預(yù)沖孔直徑尺寸 5

4、 2.4.4 確定雙斜楔結(jié)構(gòu)角度參數(shù) 5 2.4.5確定翻邊凸模、凹模間隙 6 2.5 模具結(jié)構(gòu)形式和選材 6 2.5.1 模具結(jié)構(gòu)形式 6 2.5.2 模具材料選擇 6 3 沖壓工藝方案的確定 7 3.1 沖壓工藝力的計算 8 3.1.1 沖裁力 8 3.1.2 翻孔部分的力計算： 9 3.1.3 卸料力及推件力的計算： 10 4 模具主要零件設(shè)計與選擇 10 4.1 圓形凸模的設(shè)計 10 4.1.1 凸模長度計算 11 4.1.2 承壓應(yīng)力校驗(yàn) 12 4.1.3 抗縱向彎曲應(yīng)力的校核： 13 4.1.4 圓形凸模固定端面的壓力 1

5、3 4.2 切斷凸模設(shè)計 14 4.2.1 凸模承壓力校核： 14 4.2.2 抗縱向彎曲應(yīng)力的校核： 14 4.2.3 切斷凸模固定端面的壓力 16 4.3 翻孔凸模設(shè)計 16 4.3.1 翻孔凸、凹模圓角半徑及工作部分深度的確定 16 4.3.2 凸、凹模間隙 16 4.3.3 落料口大小的確定 17 4.4 凹模的設(shè)計 17 4.4.1 凹?？卓谛问郊爸饕獏?shù) 17 4.4.2 凹模外形尺寸的確定 17 4.4.3 凹模強(qiáng)度校核 19 4.5 彈簧的設(shè)計 19 4.5.1 設(shè)計彈簧的一般步驟： 19 4.5.2 彈簧類型的選擇

6、20 4.5.3 彈簧材料及許用應(yīng)力 20 4.5.4 彈簧相關(guān)幾何尺寸的計算 21 4.6拉伸凸模設(shè)計 23 4.6.1 拉伸凸、凹模圓角半徑及工作部分深度的確定 24 4.5.2 凸、凹模間隙 24 4.5.3 落料口大小的確定 24 4.7 凸模固定板的選擇 24 4.8 凸模墊板的選擇 25 5 確定凸、凹模間隙及計算工作部分尺寸 25 5.1 沖裁間隙值的確定 25 5.2 凹、凸模刃口尺寸計算 25 5.2.1 確定凹凸刃口尺寸的原則 25 5.2.2 沖裁模刃口尺寸的計算方法 26 5.2.3 沖裁模刃口尺寸的計算 26 6

7、 模具總體設(shè)計 28 6.1 定位零件的設(shè)計與選擇 28 6.1.1 擋料銷的選擇 28 6.1.2 定位板的設(shè)計 29 6.1.3 止退塊的設(shè)計 29 6.1.4 導(dǎo)料板的設(shè)計 29 6.2 卸料裝置的設(shè)計 30 6.2.1卸料板的設(shè)計 30 6.2.2 卸料彈簧的選擇 31 6.2.3 卸料彈簧有關(guān)尺寸計算 33 6.2.4 卸料彈簧的窩座深度H和安裝厚度B 33 6.2.5 安裝孔內(nèi)徑 34 6.3 凸模固定板的設(shè)計 34 6.4 導(dǎo)向零件的選用 35 6.5 模架的選用 35 7 模具結(jié)構(gòu) 36 7.1 模具主要結(jié)構(gòu)設(shè)計

8、36 7.2 模具工作過程 36 8 結(jié)束語 37 參考文獻(xiàn) 38 致謝 39 附錄 40 卡板級進(jìn)模具設(shè)計 學(xué) 生： 指導(dǎo)老師： 摘 要：通過對卡板的工藝特點(diǎn)進(jìn)行分析，提出了沖孔、落料、壓彎、翻邊等成形工藝，給出了多工位級進(jìn)模的沖壓方案，介紹了卡板多工位級進(jìn)模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、模具的工作過程和設(shè)計要點(diǎn)?？ò迥＞呓?jīng)調(diào)試、試制，零件成形效果理想。此模具能滿足其精度要求，提高了生產(chǎn)效率。 關(guān)鍵詞：卡板；級進(jìn)模；模具結(jié)構(gòu)；設(shè)計 The design of card board-level progressive die Author:

9、 Tutor: (Oriental Science& Technology Collage of Hunan Agricultural University, Changsha，410128) Abstract:By means of the analysis of the technical characteristics of cardboard, this article brings in some forming technologies such as punching, blanking, be

10、nding, flanging etc. what is more, it also provides a stamping program of progressive die and also recommends the structural features, the working process together with the main design points of cardboard progressive die. After debugging and trial production, the components of cardboard progressive

11、die have produced an ideal effect. This kind of progressive die can meet the accuracy requirement, and improve production efficiency. Key words: Cardboard; Design; Progressive Die; Die Structure 1 前言 1.1 沖壓模具市場情況 我國沖壓模具無論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展，但與國民經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、復(fù)雜、長壽命的高檔模具

12、每年仍大量進(jìn)口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進(jìn)口。一些低檔次的簡單沖模，已趨供過于求，市場競爭激烈。 近年來，中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展為模具工業(yè)發(fā)展提供了巨大動力。近10年來，中國模具工業(yè)增長速度保持在15%以上；生產(chǎn)廠2萬余家，從業(yè)人員50多萬人，年產(chǎn)值達(dá)450億元以上。另外，結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐加快，大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具和模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度高于行業(yè)總體發(fā)展速度；塑料模和壓鑄模比例增大；面向市場的專業(yè)模具廠家數(shù)量及能力快速增加。 從應(yīng)用趨勢方面分析，受用戶要求模具的生產(chǎn)周期縮短影響；快速經(jīng)濟(jì)模具的開發(fā)將被重視，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛，且采用計算機(jī)控制和機(jī)械手操作的快速換模裝

13、置、快速試模裝置技術(shù)也會得到發(fā)展和提高。 另外，隨著車輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化方向發(fā)展，壓鑄模的數(shù)量、壽命和復(fù)雜程度要求將更高；隨著以塑料代鋼、以塑代木的發(fā)展和產(chǎn)品零件的精度和復(fù)雜程度的不斷提高，塑料模的比例、精度和復(fù)雜度也將隨著相應(yīng)提高。 1.2 沖壓模具水平狀況 近年來，我國沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具國內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到1~2μm，壽命2億次左右的多工位級進(jìn)模國內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到Ra≦1.5μm的精沖模，大尺寸（Φ≧300mm）精沖模及中厚板精沖模國內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。 我國模具行

14、業(yè)專業(yè)化程度還比較低，模具自產(chǎn)自配比例過高。國外模具自產(chǎn)自配比例一般為30%，我國沖壓模具自產(chǎn)自配比例為60%。這就對專業(yè)化產(chǎn)生了很多不利影響?，F(xiàn)在，技術(shù)要求高、投入大的模具，其專業(yè)化程度較高，例如覆蓋件模具、多工位級進(jìn)模和精沖模等。而一般沖模專業(yè)化程度就較低。由于自配比例高，所以沖壓模具生產(chǎn)能力的分布基本上跟隨沖壓件生產(chǎn)能力的分布。但是專業(yè)化程度較高的汽車覆蓋件模具和多工位、多功能精密沖模的專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的分布有不少并不跟隨沖壓件能力分布而分布，而往往取決于主要投資者的決策。例如四川有較大的汽車覆蓋件模具的能力，江蘇有較強(qiáng)的精密沖模的能力，而模具的用戶大都不在本地。 1.3 沖壓模具未來的

15、發(fā)展重點(diǎn)與展望 沖壓模具共有7小類，并有一些按其服務(wù)對象來稱呼的一些種類。目前急需發(fā)展的是汽車覆蓋件模具，多功能、多工位級進(jìn)模和精沖模。這些模具現(xiàn)在產(chǎn)需矛盾大，發(fā)展前景好。 模具技術(shù)未來發(fā)展趨勢主要是朝信息化、高速化生產(chǎn)與高精度化發(fā)展。因此從設(shè)計技術(shù)來說，發(fā)展重點(diǎn)在于大力推廣CAD/CAE/CAM技術(shù)的應(yīng)用，并持續(xù)提高效率，特別是板材成型過程的計算機(jī)模擬分析技術(shù)。模具CAD、CAM技術(shù)應(yīng)向宜人化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，并提高模具CAD、CAM系統(tǒng)專用化程度。 2 沖壓件工藝分析 沖裁件的工藝性，是指沖裁件對沖裁工藝的適應(yīng)性,即沖裁件的形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小、尺寸偏差、形位公差與

16、尺寸基準(zhǔn)等是否符合沖裁工藝的要求。沖裁件的工藝性對沖裁工件的質(zhì)量、材料利用率、生產(chǎn)率、模具制造難易、模具壽命、操作方式及沖壓設(shè)備的選用等都有很大的影響。一般情況下，對沖裁件工藝性影響最大是幾何形狀、尺寸、精度要求。良好的沖裁件工藝性能滿足材料省、工序少、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、模具較易加工、操作方便且壽命較高等要求，從而顯著降低沖裁件的制造成本。 2.1 零件介紹 圖1所示為卡板零件，材料：1Crl8Ni9Ti，抗剪強(qiáng)度τ=460～520 MPa，抗拉強(qiáng)度=580～640 MPa，屈服強(qiáng)度=200 MPa，厚度為1mm。 2.2 確定方案 沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)盡可能簡單、對稱、避免復(fù)雜

17、形狀的曲線，在許可的情況下，把沖裁件設(shè)計成少、無廢料排樣的形狀，以減少廢料，矩形孔兩端宜用圓弧連接，以利于模具加工。該工件結(jié)構(gòu)簡單，也無復(fù)雜形狀的曲線。 沖裁件各直線或曲線的連接處，盡量避免銳角。除在少、無廢料排樣或采用鑲拼模結(jié)構(gòu)時，都應(yīng)有適當(dāng)?shù)膱A角相連，以利于模具制造和提高模具壽命。工件圖如圖1所示： 圖1 零件圖 Fig1 Part drawing 該零件成形需沖孔、落料、壓彎、翻邊4道工序完成。該件結(jié)構(gòu)雖然簡單，但是零件寬度尺寸10+/-0.05 mm要求較嚴(yán)，而且翻孔尺寸為6.2 mm，導(dǎo)致預(yù)沖孔尺寸較小。若用單工序模沖制精度不易保障，而卡板材料為硬鋼，需要精密導(dǎo)向，并結(jié)合

18、提高材料利用率。經(jīng)綜合分析，最后確定用8工位級進(jìn)模在J23—63沖床上生產(chǎn)卡板。 2.3 確定排樣圖 經(jīng)工藝分析設(shè)計了圖2所示工藝排樣圖。采用單排排樣，條料寬76 mm，為了增強(qiáng)兩側(cè)沖裁凸模的強(qiáng)度，步距定為14 mm。用同位雙側(cè)刃做模具定距，以中間載體運(yùn)送沖件半成品，為了提高彎曲精度，在料中間沖切了導(dǎo)正孔，在彎曲時對條料進(jìn)行校正定位。不僅提高了材料的利用率，且由于2個單向彎曲設(shè)計在同一工位，抵消了彎曲而產(chǎn)生的側(cè)向力，使彎曲時受力合理，以導(dǎo)正釘精確定距，保證步距精度。為了更好地利用導(dǎo)正釘定位，模具采用反翻邊孔結(jié)構(gòu)。 圖2 排樣圖 F

19、ig2 Layout 2.4 主要工藝參數(shù)的確定 2.4.1 確定毛坯尺寸 由零件可知主要是圓弧處尺寸展開的精確性決定毛坯展開的精度，因該零件有4處R1的 此處已刪除 5.2.3 沖裁模刃口尺寸的計算 （1）沖直徑為3mm的圓形孔：采用凹、凸配合加工，則應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)，然后配做凹模。 凸模磨損后尺寸變小，設(shè)工件尺寸為 ，則 = （29） 式中 ——凸模刃口尺寸（mm）；

20、 ——凸模制造公差（mm），=。 表6 規(guī)則形狀(圓形、方形件)沖裁時凸模、凹模的制造公差 (mm) Table 6 Shape ( circular, square pieces) during blanking punch, die manufacturing tolerances ( mm ) 公稱尺寸 凸模δp 凹模δp 公稱尺寸 凸模δp 凹模δp ≤18 0.020 0.020 ＞180~260 0.030 0.045 ＞18~30 0.020 0.025 ＞260~360 0.035

21、0.050 ＞30~80 0.020 0.030 ＞360~500 0.040 0.060 ＞80~120 0.025 0.035 ＞500 0.050 0.070 ＞120~180 0.030 0.040 表7 系數(shù)x Table 7 Coefficient X 材料厚度t /mm 非圓形 圓形 1 0.75 0.5 0.75 0.5 工件公差△/mm 1 ＜0.16 0.17~0.35 ≥0.36 ＜0.16 ≥0.16 1~2 ＜0.20 0.21~0.41 ≥0.42 ＜0.20 ≥0.20

22、 2~4 ＜0.24 0.25~0.49 ≥0.50 ＜0.24 ≥0.24 ＞4 ＜0.30 0.31~0.59 ≥0.60 ＜0.30 ≥0.30 查表6 =0.020mm，mm；查表7 x=0.5。 == 凹模尺寸按凸模配做，保證雙面間隙為0.080.12mm。 （2） 沖直徑為2.06mm的圓形孔：同（1），則 = 凹模尺寸按凸模配做，保證雙面間隙為0.080.12mm。 孔心距：==mm。 （3）切斷（落料）：采用凹、凸模分開加工?？紤]制件邊緣質(zhì)

23、量，以免出現(xiàn)毛刺。凸模 寬度應(yīng)適當(dāng)加寬，可以每邊加寬1.5mm。凹模為非規(guī)則件,未標(biāo)注公差，按IT14處理。 為了保證沖裁間隙在合理范圍內(nèi)，需滿足下列關(guān)系式： （30） 或?。? （31） 落料 （32） （33） 式中： D

24、d——落料凹?；境叽?mm)； Dmax——落料件最大極限尺寸(mm)； Zmin——凸凹模最小初始雙面間隙(mm)； δp ——凸模下偏差； δd ——凹模上偏差； x——磨損系數(shù)， Dp——落料凸?；境叽?mm)； ——制件公差。 ； =4=0.096mm，=4=0.064mm 查上表7 x=1 （1）半徑為10的半圓弧 mm ==mm （2）半徑為5的半圓弧 ==mm = =mm 6 模具總體設(shè)計 6.1 定位零件的設(shè)計與選擇 為限

25、定被沖壓材料的進(jìn)給步距和正確地將工件安裝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。用于沖模定位零件有導(dǎo)料銷、導(dǎo)料板（導(dǎo)料尺）、擋料銷、定位板（釘）、導(dǎo)向銷、定位側(cè)刀和側(cè)壓裝置等。為了保證模具正常工作并沖出合格的制件，要求在送進(jìn)的平面內(nèi)，坯料(塊料、條料)相對于模具的工作零件處于正確的位置。坯料在模具中的定位有兩個內(nèi)容：一是在送料方向上的定位，用來控制送料的進(jìn)距，通常稱為擋料。二是在與送料方向垂直方向上的定位，通常稱為送進(jìn)導(dǎo)向。【8】 6.1.1 擋料銷的選擇 擋料銷用于限定條料送進(jìn)距離、抵住條料的搭邊或工件輪廓，起定位作用。擋料銷有固定擋料銷和活動擋料銷兩類。除上述擋料銷

26、外，存級進(jìn)模中．首次沖壓條料時還使用始用擋料銷。用始用擋料銷時往里壓，擋住條料而定位，第—次沖裁后不再使用?；虍?dāng)擋料位置與凹模刃口太近會影響凹模強(qiáng)度時采用初始擋料銷。始用擋料銷又稱初始擋料銷或臨時擋料銷。 始用擋料銷(b)型圖13。把側(cè)刀兩端做成凸部，當(dāng)帶料邊緣連接處出現(xiàn)毛刺時也處在凹槽內(nèi)不影響送料，但制造稍復(fù)復(fù)雜。 擋料銷一般用45鋼制造，熱處理硬度4455HRC。當(dāng)料厚在3mm以下時，擋料銷的厚度可高于料厚1mm左右。 圖 13 始用擋料銷 Figure 13 The beginning of sales

27、 using the backgauge 6.1.2 定位板的設(shè)計 單個毛坯進(jìn)行沖裁時，一般采用定位板。在最后彎曲工序中，為了防止過度地送料，用定位板把帶料頂住，保證彎曲工序順利進(jìn)行。一般定位板厚度取t+1mm。 6.1.3 止退塊的設(shè)計 工作中為防止到彎曲凸模的偏移，必須把彎曲凸模校正，設(shè)計一止退塊把凸模頂住，防止凸模在工作中偏移，保證彎曲件的彎曲質(zhì)量。 6.1.4 導(dǎo)料板的設(shè)計 條料沿導(dǎo)尺送進(jìn)保證了送進(jìn)方向。為了條料的順利通過，導(dǎo)尺間距離應(yīng)該等于條料的最大寬度在加一間隙值3mm.有導(dǎo)板〔卸料板)的簡單?；蜻B續(xù)模，經(jīng)常采用導(dǎo)尺作送進(jìn)導(dǎo)向。 導(dǎo)料

28、板（導(dǎo)料尺)的作用是導(dǎo)正材料的送進(jìn)方向。導(dǎo)料板有時還靠其一側(cè)定位，將條料送進(jìn)。導(dǎo)料板一般用兩個，壓裝在凹模上的為固定式，在卸料板上的為活功式。 導(dǎo)料板有分離式和整體式的兩種結(jié)構(gòu)。為便條料順利通過，導(dǎo)料板與條料間隙，當(dāng)無側(cè)壓板取0.51.5mm，有側(cè)壓板取58mm。導(dǎo)料板的厚度一般為材料厚度的2.54mm,導(dǎo)料板的最小厚度為46mm，考慮到要在導(dǎo)料板上打孔，取導(dǎo)料板厚度為10mm,導(dǎo)料板長度L=兩倍于模具壓力中心到一支承座邊緣的長度，算出L=259mm。導(dǎo)料板之間在張開的時候距離為23mm,導(dǎo)料板一般采用45鋼，下表面應(yīng)磨削以便與凹模裝配，工作側(cè)面粗糙度1.6以下。下圖13為一導(dǎo)料板結(jié)構(gòu)圖。

29、 圖13 導(dǎo)料板結(jié)構(gòu)圖 Figure 13 Guide plate structure 6.2 卸料裝置的設(shè)計 6.2.1卸料板的設(shè)計 卸料板的作用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(hù)凸模等。 設(shè)計時應(yīng)注意以下幾方面： （1）卸料力一般取5%20%沖裁力； （2）卸料板應(yīng)有足夠的剛度、其厚度可按下式計算，即 H=（0.81） （34） 式中

30、 H——卸料板厚度，mm； ——凹模板厚度，mm。 可取 H=0.8=0.825=20mm 但卸料板有一小部分要下行壓料，取寬度為帶料寬度20mm,厚度參照導(dǎo)料板與料厚選取，取凸出厚度為10mm，那么卸料板最寬處為30mm。 （3）卸料板要求耐磨，材料一般選用Q235鋼，淬火，磨削，粗糙度。 （4）卸料板安裝尺寸，計算中要考慮凸模有46mm的刃磨量。 （5）卸料板可根據(jù)工件形狀制成圓形或矩形，型孔與凸模的配合為。 圖14 彈性卸料板結(jié)構(gòu)圖 Fi

31、gure 14 Elastic unloading hardening composition 卸料板一般分為剛性卸料板和彈性卸料板兩種形式。固定卸料板常用于較硬、厚度且精度要求不高的工件沖裁，結(jié)構(gòu)簡單，卸料力大。彈性卸料板卸料力小，但具有壓料作用，所以沖裁件比較平整。 為保證工件上兩個孔孔心距，工件的平整性，選擇彈性卸料板既可以壓料，又可以卸料，還可以為凸模導(dǎo)向。在沖裁時可以不需要增添別的壓料裝置，定位裝置，減少機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)，減小機(jī)構(gòu)體積，節(jié)約成本等。彈性卸料板結(jié)構(gòu)如圖14所示。 彈性卸料板孔形尺寸如下圖15所示， 卸料板孔與凸模的單邊間隙=0.10.2t,取=0.3mm。卸料板底

32、面高出凸模底面的尺寸k=0.20.8mm，取k=0.5mm彈性卸料板凸臺高度H=a-t+(0.10.3)t[a為卸料板厚度]，H=28.8mm.卸料螺釘孔直徑處最小值為：模座材料為鑄鐵HT200，=d. = d+1（mm） 圖15彈性卸料板孔形尺寸 Figure 15 Elastic unloading plate hole size 6.2.2 卸料彈簧的選擇 彈性卸料裝置中的彈簧，一般不用進(jìn)行強(qiáng)度校核，而是按標(biāo)準(zhǔn)選用。選擇標(biāo)準(zhǔn)彈簧時應(yīng)滿足以下要求： （1）壓力要足夠，即 0.5

33、 （35） 式中 ——彈簧預(yù)壓力，N； ——卸料力，N； ——彈簧根數(shù)。 （2）壓縮量要足夠，即 =++ （36） 式中 ——彈簧允許的最大壓縮量； ——彈簧需要的總壓縮量； ——彈簧預(yù)壓縮量； ——彈簧的工作行

34、程，沖裁中=t+1； ——凸模總修磨量，一般取46mm。 （3）符合模具結(jié)構(gòu)空間的要求。因模具閉合高度的大小，限定了所選彈簧在預(yù)壓狀態(tài) 的長度；上、下模板的尺寸限定了卸料板的面積，也就限定了允許彈簧占用的面積，所以選擇彈簧的根數(shù)、直徑和長度，必須符合模具結(jié)構(gòu)空間的要求。 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初定彈簧根數(shù)為4，每根彈簧分擔(dān)的卸料力為 0.5==686.43N 根據(jù)686.43N和模具結(jié)構(gòu)尺寸，可選序號為5761的彈簧，其=1120N686.43N. 其圖16為負(fù)荷——行程曲線，可得下列有關(guān)數(shù)據(jù)：

35、 圖16 負(fù)荷——行程曲線 Figure 16 Load -- stroke curve 序號6467的彈簧均滿足，考慮到卸料板到上模座的高度，選擇序號64彈簧。序號64彈簧規(guī)格：外徑D=30mm ,鋼絲直徑d=6mm，在自由狀態(tài)下彈簧高度H=60mm。 由此可知，彈簧裝配高度為： =H-=60-17=43mm 6.2.3 卸料彈簧有關(guān)尺寸計算 （1）彈簧的中徑與內(nèi)徑 =D-d=30-6=24mm ==（30+24）/2=20mm （2）節(jié)距P P=d++

36、 (37) 注：一般0.1d （3）有效圈數(shù)n： H=nP+(-0.5)d （38） 式中 ——支承圈數(shù)，一般取2.5。 查表7-1，=33mm 由7-4與7-5可以得出：取=1mm n=7.3，P=10.7mm （4）總?cè)?shù) =n+=7.3+2.5=9.8mm 6.2.4 卸料彈簧

37、的窩座深度H和安裝厚度B 圖17 卸料彈簧的窩座深度 Fig 17 Unloading spring socket depth 如圖17，卸料彈簧的窩座深度H應(yīng)使模具在閉合狀態(tài)時，彈簧壓縮到最大允許壓縮量，其計算公式為： H=L-F+h1+t+1-h2+h3 （39) 式中 L——彈簧自由狀態(tài)長度（mm）； F——彈簧最大允許壓縮量（mm）； h1

38、——卸料板厚度（mm）；t——材料厚度（mm）； h2——凸模高度（mm）；h3——刃口修磨量，一般取46mm。 查表得 F=27.5mm H=90-27.5+30+1.5+1-78+6=23mm 安裝厚度B=彈簧的自由高度H-模具閉合后上模座下表面到卸料板上表面的距離S-彈簧的窩座深度H 安裝厚度B=90-62.5-21=6.5mm 6.2.5 安裝孔內(nèi)徑 和孔底厚度H值的選取參考見表8 表8 D3和孔底厚度H值 Table 8 D3 and the thickness of the bo

39、ttom of the hole the value of H 彈簧外徑D/mm 孔底厚度h/mm 彈簧外徑D/mm 安裝孔內(nèi)徑D/mm 6~10 3 6~10 D+1 ＞10~20 5 ＞10~15 D+1.5 20~35 7 15~20 D+2 35~50 10 20~25 D+2.5 ＞50~65 13 25~30 D+3 ＞30 D+3.5 由表8得出：=30+3=33mm,h=10m 6.3 凸模固定板的設(shè)計 見下圖18

40、 圖18 凸模固定板 Fig18 Punch-retainer plate 6.4 導(dǎo)向零件的選用 常用的導(dǎo)向裝置有導(dǎo)板式和導(dǎo)柱式。導(dǎo)板的導(dǎo)向孔按凸模斷面形狀加工，采用IT6-IT7級精度間隙配合。模具工作時凸模始終不脫離導(dǎo)板，從而起到導(dǎo)向作用。導(dǎo)板必須具有足夠的厚度，其平面尺寸一般與凹模相同。沖壓加工零件的形狀復(fù)雜時，導(dǎo)板加工困難。為了避免熱處理變形，時常不進(jìn)行熱處理，所以其耐磨性能差，實(shí)際上很難達(dá)到和保持可靠與穩(wěn)定的導(dǎo)向精度。生產(chǎn)中經(jīng)常采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套方式導(dǎo)向。較大型模具多用階梯形導(dǎo)柱，其大端直徑

41、取等于導(dǎo)套的外徑，從而使上、下模板安裝導(dǎo)柱、導(dǎo)套的孔徑相等，可以在一般的設(shè)備上同時加工保證同軸度。即使在中、小型模具中導(dǎo)柱、導(dǎo)套孔徑不相等時，上、下模板上的導(dǎo)套孔、導(dǎo)柱孔也應(yīng)同時加工，以保證上、下模部分的同心和導(dǎo)向的可靠性。為了提高導(dǎo)向的可靠性．增加導(dǎo)向部分長度，可取導(dǎo)套長度比模板的厚度大些。導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)具有耐磨性與足夠的韌性，一般用低碳鋼制造，滲碳、淬火。導(dǎo)套的硬度(5660HRc)應(yīng)稍低于導(dǎo)柱。導(dǎo)柱導(dǎo)套有滑動式結(jié)構(gòu)和滾動式結(jié)構(gòu)兩種形式。當(dāng)沖模工作速度較高或?qū)_模精度要求較高時，可以采用滾動式的導(dǎo)柱、導(dǎo)套裝置。導(dǎo)柱、導(dǎo)套應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)選用。這次設(shè)計中由于模架是采用的標(biāo)準(zhǔn)模架，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形

42、式是隨標(biāo)準(zhǔn)模架配套的。因此，一旦模架確定，導(dǎo)柱、導(dǎo)套也就確定了。本次設(shè)計中選用的模架標(biāo)準(zhǔn)為凹模周界L=1000mm、B=500mm、閉合高度導(dǎo)H=315350mm、I級精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架1000500315350 I GB/T 2851.3；與此模架配合的導(dǎo)柱規(guī)格為30200 GB/T 2861.1；導(dǎo)套規(guī)格為3012548 GB/T 2861.6。【9】 6.5 模架的選用 模板在上、下模板上安裝全部模具零件，構(gòu)成模具的總體和傳遞壓力：模板不僅應(yīng)該具有足夠的強(qiáng)度，而且還要有足夠的剛度。剛度問題往往容易被忽視。如果剛度不足工作時會產(chǎn)生嚴(yán)重的彈性變形而導(dǎo)致模具零件迅速磨損或破壞

43、。 一般情況下是上模板與沖頭、沖頭固定板及墊板等裝配成一體，用3個以上的螺栓緊固構(gòu)成模具的上模部分；下模板則與凹模、凹模墊塊等組成模具的下模部分。此外，上、下模兩部分還分別對稱地用兩個銷釘銷緊，以防轉(zhuǎn)動和錯位。 上、下模板中間聯(lián)以導(dǎo)向裝置的總體稱為模架。模具設(shè)計時，通常都是按國家標(biāo)準(zhǔn)選用模架或模座，只有在不能使用標(biāo)準(zhǔn)的特殊情況下才進(jìn)行模板設(shè)計。設(shè)計時，圓形模板的外徑應(yīng)比圓形凹模直徑大3070mm，以便安裝和固定。同樣，矩形模板的長度應(yīng)比凹模長度大4070mm，而寬度可取與凹模寬度相同或稍大些。 模板大多是鑄鐵或鑄鋼件，因此其結(jié)構(gòu)應(yīng)能滿足鑄造工藝要求。大型模板為選用運(yùn)輸方便和安全，

44、應(yīng)有起吊孔，在其側(cè)向加工。模板的厚度一般設(shè)計或選用得比凹模(凹模墊板)厚—些。下模板通常比上模板取得厚一些。 根據(jù)設(shè)計要求，查文獻(xiàn)[2]（ 后側(cè)導(dǎo)柱模架GB/T 2851.3—1990），選取模架相關(guān)參數(shù)如下： 凹模周界L=1000mm、B=500mm、閉合高度H=315350mm、I級精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架1000500310350 I GB/T 2851.3。 各零部件規(guī)格如下： 上模座： 100050050mm 下模座： 100050060mm 導(dǎo)柱： 30200mm 導(dǎo)套： 3012548mm 7 模具結(jié)

45、構(gòu) 圖19所示為8工位級進(jìn)模的模具結(jié)構(gòu)圖。 7.1 模具主要結(jié)構(gòu)設(shè)計 模架結(jié)構(gòu)設(shè)計。該模具以四導(dǎo)柱模架進(jìn)行導(dǎo)向，上、下模板均采用鋼制模板，以增強(qiáng)剛性和沖壓穩(wěn)定性，從而保證了良好的模具制造間隙。 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計。為了便于刃磨刃口，采用拼合凹模，待全部拼塊組合后，由前、后、左、右4條圍框以止口咬合，并用螺釘緊固。為了增強(qiáng)沖裁凹模的強(qiáng)度，把第5工位定為空位，為了便于制作，在第5、6兩工位處分?jǐn)?，從而更好地保證組合的沖裁精度。 卸料板結(jié)構(gòu)設(shè)計。在彎曲時彈壓卸料板設(shè)計成反凸臺形，凸出部分可進(jìn)入兩導(dǎo)料板間，凸臺與導(dǎo)料板的間隙為0．5 mm，以免彎曲過程中工件產(chǎn)生微量滑移，防止板變形，彎曲后又起卸

46、料作用，從而提高了彎曲質(zhì)量。卸料板的各形孔與對應(yīng)凸模的配合間隙為0．03～0．05mm，從而起到導(dǎo)向和保護(hù)作用。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計。為了更好地保證模具的沖裁精度，除了有四導(dǎo)柱模架導(dǎo)向外，同時在卸料板與固定板間設(shè)有一對小導(dǎo)柱、導(dǎo)套進(jìn)行輔助導(dǎo)向，其配合間隙為0．02～0．03 mm，同時也能更好地對卸料板起到導(dǎo)向作用，保障了各凸模、凹模的間隙，提高了卸料精度，從而對第1～4工位的小凸模起到了一定的保護(hù)作用。 翻邊孔結(jié)構(gòu)設(shè)計。在翻邊工序中采用了雙斜楔結(jié)構(gòu)(見圖6)，翻邊凸模采用先導(dǎo)正后翻邊的形式。該結(jié)構(gòu)能夠?qū)蓚?cè)孔同時進(jìn)行翻邊。為了保證翻孔的同時性，各斜楔及滑塊均必須保證其夾角度數(shù)相同，各對

47、稱件需一次裝夾加工而成。雙斜楔結(jié)構(gòu)的動作為：上模板下行時，固定在上模板上的主動桿會隨之下壓從動斜楔9使之下行，從動斜楔9推動水平滑塊4水平運(yùn)動，水平滑塊4會推動升降滑塊向上運(yùn)動，從而使翻邊凸模向上對孔進(jìn)行翻邊，同時對復(fù)位彈簧進(jìn)行壓縮，待翻邊結(jié)束后，升降滑塊5、水平滑塊4在復(fù)位彈簧2、7的作用下回到起始位置，而從動斜楔也會上升到原始位置。 7.2 模具工作過程 該模具用于生產(chǎn)沖孔、落料、壓彎沖壓件，是一套沖孔、剪切、壓彎、翻邊、切斷級進(jìn)模。該模具的動作過程是：合模前，從機(jī)床左側(cè)進(jìn)料，由導(dǎo)尺導(dǎo)正，該模具的第1工位沖導(dǎo)正孔，為以后的工序定位做準(zhǔn)備。第2工位以導(dǎo)正釘導(dǎo)正，沖兩側(cè)的2個翻邊預(yù)沖孔。

48、第3工位以導(dǎo)正釘導(dǎo)正，將兩側(cè)廢料切除。第4工位以導(dǎo)板定位，將兩端廢料切除。第5工位為空位，但以導(dǎo)板進(jìn)行導(dǎo)正，以防止條料在沖制過程中發(fā)生變形和左右傾斜而影響彎曲精度。第6工位以導(dǎo)正釘導(dǎo)正對板料進(jìn)行彎曲，此時導(dǎo)板已不起導(dǎo)正作用。第7工位以導(dǎo)正釘導(dǎo)正對預(yù)沖翻邊孔進(jìn)行翻邊。第8工位以導(dǎo)正釘導(dǎo)正，將中間 載體切除。待下一工序進(jìn)料時將該件推落。 卡板模具經(jīng)調(diào)試、試制，零件成形效果理想。由于采用了雙斜楔機(jī)構(gòu)，兩側(cè)翻邊孔效果良好，從而也顯示出了比一般杠桿機(jī)構(gòu)來加工該類零件的優(yōu)點(diǎn)，所沖制的卡板不但生產(chǎn)效率高，而且精度達(dá)到了圖紙要求。 圖19卡板級進(jìn)模裝配圖 Figure 19 Card board le

49、vel into the mold assembly drawing 8 結(jié)束語 做了幾個禮拜的畢業(yè)設(shè)計終于可以畫上一個句號了。但是現(xiàn)在回想起來做畢業(yè)設(shè)計的整個過程，頗有心得，其中有苦也有甜。從這次畢業(yè)設(shè)計中我學(xué)到了不少知識，尤其是沖壓模具設(shè)計方面的。畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學(xué)專業(yè)知識的一種檢驗(yàn)，而且也是對自己能力的一種提高。下面我對整個畢業(yè)設(shè)計的過程做一下簡單的總結(jié)。 第一，接到任務(wù)以后進(jìn)行選題。選題是畢業(yè)設(shè)計的開端，選擇恰當(dāng)?shù)?、感興趣的題目，這對于整個畢業(yè)設(shè)計是否能夠順利進(jìn)行關(guān)系極大。我自己結(jié)合自己今后的工作方向和興趣所在，選取了沖壓模具設(shè)計這一塊。 第二，題目確定

50、后就是找資料了。查資料是做畢業(yè)設(shè)計的前期準(zhǔn)備工作，好的開端就相當(dāng)于成功了一半。通過到圖書館、網(wǎng)上查找資料，既方便又快捷。特別是通過圖書館的超星圖書搜尋資料，十分方便。這使我在短暫的時間內(nèi)就找到了許多沖壓模具設(shè)計方面的資料。 第三，通過上面的過程，已經(jīng)積累了不少資料，對所選的題目也大概有了一些了解，這一步就是在這樣一個基礎(chǔ)上，綜合已有的資料來更透徹的分析設(shè)計題目，對所設(shè)計工件進(jìn)行詳細(xì)的工藝分析和工藝方案的確定。 第四，完成工藝分析和方案確定后，便開始進(jìn)行主要的工藝計算。 第五，當(dāng)做完上面幾步后，就可以進(jìn)行主要零部件的計算和設(shè)計了。在設(shè)計主要零部件的時候也遇到了不少問題，

51、如一些尺寸不合理等。當(dāng)主要零件基本確定完后，便開始在電腦上繪制總裝圖，在畫圖的過程中在來不斷發(fā)現(xiàn)問題和修正問題。就這樣不斷的修正和完善，直到所有零部件的最終確定。 第六，完成總裝圖和主要零件圖的繪制。在這個過程中，我又重新溫習(xí)了制圖方面的知識和CAD的使用技巧等。同時，也得到了老師和同學(xué)的指點(diǎn)。 最后，就是完成說明書的撰寫。 在這次設(shè)計中，我也學(xué)到了許多沖壓模具設(shè)計方面的知識，以及查找資料的能力。自己獨(dú)立完成一份設(shè)計后的心情是十分自豪的，因?yàn)樽约簭闹袑W(xué)到了知識，同時也提高了自己的動手能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作意識，這對我們今后走上工作崗位是非常重要的?？傊?，通過這次設(shè)計我得出一個結(jié)論：知識必須通過應(yīng)

52、用才能實(shí)現(xiàn)其價值！有些東西以為學(xué)會了，但真正到用時才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會用的時候才是真的學(xué)會了。在此要感謝我的指導(dǎo)老師對我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我這樣的機(jī)會鍛煉。雖然本次設(shè)計做的還不是很完善，但是在設(shè)計過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計的最大收獲和財富，相信會對今后的學(xué)習(xí)、工作、生活有非常重要的影響，這將使我終身受益。 參考文獻(xiàn) [1]王樹勛等. 典型模具結(jié)構(gòu)圖冊[M].廣州.華南理工大學(xué)出版社. 2008，4 [2]涂光祺. 沖模技術(shù) [M].北京. 機(jī)械工業(yè)出版社. 2008.9 [3]王衛(wèi)衛(wèi). 材料成形設(shè)備[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社，2010.1 [4]楊玉英.

53、 實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計手冊[M]，北京∶機(jī)械工業(yè)出版社，2010.9 [5]翁其金. 沖壓工藝與沖模設(shè)計[M]，北京∶機(jī)械工業(yè)出版社，2010.7 [6]趙孟棟. 冷沖模設(shè)計[M]，北京∶機(jī)械工業(yè)出版社，2009.4 [7]成大先. 機(jī)械設(shè)計手冊[M]，北京： 化學(xué)工業(yè)出版社， 2009.1 [8]傅建軍. 模具制造工藝 [M]. 北京∶ 機(jī)械工業(yè)出版社，2008.1 [9]王新華 《沖模設(shè)計與制造實(shí)用計算手冊》[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2008 [10]王秀鳳、萬良輝 《冷沖壓模具設(shè)計與制造》[M].北京航空航天大學(xué)出版社，2008 [11]彭建聲、秦曉剛 《模具技術(shù)問答》

54、[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2009 [12]《沖壓工藝及沖模設(shè)計》編寫委員會．沖壓工藝及沖模設(shè)計[M]．北京：國防工業(yè)出版社，1993：265-292． [13]王新華，袁聯(lián)富．沖模結(jié)構(gòu)圖冊[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.1：525-528． [14]王志恒，李丹等．影響拉深筋結(jié)構(gòu)及應(yīng)用的因素分析[J]．鍛壓技術(shù)，1997(2)，20-23． [15]李元元，張衛(wèi)文等，鎂合金的發(fā)展動態(tài)和前景展望[J].特種鑄造及有色合金，2004(1)17－17. [16] [日]太田哲．沖壓模具結(jié)構(gòu)與設(shè)計圖解[M]．北京：國防工業(yè)出版社，1980：29-47，145-159． [17][蘇

55、聯(lián)]薩洛金．鎂合金板料沖壓工藝[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1958：120-125． [18]涂光祺．沖模技術(shù)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.8：203-217，241. [19]中國機(jī)械工程學(xué)會鍛壓學(xué)會．鍛壓手冊[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993：341-346. [20] J．H．Yoon，H．Huh． Efficiency Enhancement in Sheet Metal Forming Analysis with a Mesh Regularization Method[J]． Materials Processing Technology，2003，125-1

56、26：616-621． [21]Gow-Yi Tzou, Ming-Nan Huang. Analytical modified model of the cold bond rolling of unbounded double-layers sheet considering hybrid friction[J]. Materials Processing Technology,2003,125-126:622-627. 致 謝 本設(shè)計在選題及設(shè)計過程中得到了陳志亮老師的悉心指導(dǎo)和大力支持。陳老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的

57、進(jìn)取精神對我產(chǎn)生重要影響。他淵博的知識、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。同時，在這次設(shè)計進(jìn)展中，老師多次詢問設(shè)計進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開拓設(shè)計思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵?？傊?，對老師的感激之情是無法用言語表達(dá)的。 同時在這兒我還要一并感謝周光永老師、陳立航老師、陳文凱老師、高英武老師等。在他們的課堂上，我受益匪淺，對我的畢業(yè)設(shè)計幫助很大。 我還要感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報，你們永遠(yuǎn)健康快樂是我最大的心愿。 最后，非常感謝閱讀這篇畢業(yè)設(shè)計的人們。感謝您抽出寶貴的時間來閱讀這篇畢業(yè)設(shè)計。 附錄 附錄1：A0圖紙一張 附錄2：A1圖紙兩張 附錄3：A2圖紙三張 附錄4：A3圖紙一張 附錄5：A4圖紙三張 19