汽車減震器轉(zhuǎn)向托架沖壓模具設(shè)計【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計論文】

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購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 題 目 汽車減震器轉(zhuǎn)向節(jié)托架沖壓模具設(shè)計 學(xué) 院 工業(yè)制造學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生姓名 學(xué) 號 年級 11 指導(dǎo)教師 職稱 講師 2015 年 4 月 16 日 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 I 汽車減震器轉(zhuǎn)向節(jié)托架沖壓模具設(shè)計 專 業(yè)： 學(xué) 號： 學(xué) 生： 指導(dǎo)教師： 摘要： 本文為汽車減震器轉(zhuǎn)向節(jié)托架沖壓模具設(shè)計。設(shè)計中運(yùn)用沖壓模具設(shè)計與制造的知識及 括工藝分析、沖壓方案的確定、模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計、參數(shù)的計算、也包含了沖裁力計算，定距方法，沖裁間隙選擇，壓力中心計算的設(shè)計要點(diǎn)以及運(yùn)用 本文介紹的模具實(shí)例簡單實(shí)用 ,使用方便可靠 ,根據(jù)零件的幾何形狀要求和尺寸的分析，采用沖壓模沖壓，這樣有利于提高效率，模具設(shè)計和制造也相對簡單。 關(guān)鍵詞： 托架；沖壓模具；設(shè)計 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 in of of of of of AD in is to to of of so to is 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 錄 緒 論 ........................................................ 錯誤 !未定義書簽。 1. 工藝分析 .................................................................. 2 ............................................................. 3 ............................................................. 3 ............................................. 錯誤 !未定義書簽。 2. 沖壓工藝方案的確定 ........................................................ 3 ................................................... 3 ................................................... 3 3. 沖壓模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 ...................................................... 5 具類型 ............................................................. 5 作與定位方式 ....................................................... 5 料與出件方式 ....................................................... 5 架類型及精度 ....................................................... 5 4. 工藝參數(shù)計算 .............................................. 錯誤 !未定義書簽。 邊值的確定 ......................................................... 5 ...................................................... 6 ......................................................... 7 沖裁力的計算 ................................................. 8 力中心的確定 ................................................. 9 5. 刃口尺寸計算 .............................................. 錯誤 !未定義書簽。 ...................................................... 10 .......................................... 10 6. 模具的總體設(shè)計 ............................................ 錯誤 !未定義書簽。 ............................................................ 15 ............................................................ 17 模結(jié)構(gòu)的確定 ................................................ 17 模高度的確定 ................................................ 17 模材料的確定 ................................................ 17 模精度的確定 ................................................ 17 7. 模具的裝配 ............................................................... 18 具的裝配過程可歸納為 ............................................. 18 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 配的技術(shù)要求有 ....................................................... 18 擇沖壓設(shè)備 ........................................................... 19 模 ................................................................... 19 8. 結(jié)論 ......................................................................... 20 參考文獻(xiàn) ........................................................................ 20 致謝 ............................................................................ 27 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 1 緒論 沖壓是塑性加工的基本方法之一，它主要用于加工板料零件，所以有時也叫板料沖壓。沖壓加工時在板料模具的作用下，于其內(nèi)部產(chǎn)生使之變形的內(nèi)力。當(dāng)內(nèi)力的作用到達(dá)一定程度時，板料的某一部分就會產(chǎn)生與內(nèi)力性質(zhì)相應(yīng)的變形，從而獲得一定的形狀尺寸和性狀的零件。沖壓工藝的材料利用率高，便于自動化生產(chǎn)，適應(yīng)新時代的需要，因而具有很強(qiáng)大的生命力。 沖壓的特點(diǎn)及應(yīng)用 與機(jī)械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)的方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。主要表現(xiàn)如下。 (1) 沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動化。這是因?yàn)闆_壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來完成加工，普通壓力 機(jī)的行程次數(shù)為每分鐘可達(dá)幾十次，高速壓力要每分鐘可達(dá)數(shù)百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個沖件。 （ 2） 沖壓時由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量 ,而模具的壽命一般較長 ,所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定 ,互換性好 ,具有“一模一樣”的特征。 （ 3）沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強(qiáng)度和剛度均較高。 （ 4）沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設(shè)備，因而是一種省料，節(jié)能的 加工方法，沖壓件的成本較低。 但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時一個復(fù)雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集形產(chǎn)品。所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。 沖壓模在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓法加工產(chǎn)品零部件，如汽車、農(nóng)機(jī)、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)?shù)拇?，少則 60%以上，多則 90%以上。 不少過去用鍛造 =鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。因此可以說，如果生產(chǎn)中不諒采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、快速進(jìn)行產(chǎn)品更新?lián)Q代等都是難以實(shí)現(xiàn)的。 模具材料是模具加工業(yè)的基礎(chǔ)。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對產(chǎn)品的審美觀、價值觀也不斷提高，從而對各類模具產(chǎn)品，無論是內(nèi)在質(zhì)量還是外表美觀等方面均要求日益精臻，因此勢必對工模具材料在數(shù)量上、系列上和質(zhì)量上提出更高的要求。中國的模具材料從無到有，從小到大，從少到多，直 到現(xiàn)在，無論是從鋼種還是從規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化等方面，都是伴隨著模具制造發(fā)展而發(fā)展的。 改革開放以來，我國的工業(yè)和經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，以前的手工作坊和落后的生產(chǎn)方式已 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 2 經(jīng)不能滿足現(xiàn)代工業(yè)的要求，迫切需要尋找另一種更有效率的方式來適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)。而在現(xiàn)代制造業(yè)中，企業(yè)的生產(chǎn)一方面朝著多品種、小批量和多樣式的方向發(fā)展，加快換型，采用柔性化加工，以適應(yīng)不同用戶的需要；另一方面朝著大批量、高效率生產(chǎn)的方向發(fā)展，以提高勞動生產(chǎn)率和生產(chǎn)規(guī)模來創(chuàng)造更多效益，生產(chǎn)上采取專用設(shè)備生產(chǎn)的方式。于是模具技術(shù)及模具工業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。 在現(xiàn)代工 業(yè)生產(chǎn)中， 60%～ 90%的工業(yè)生產(chǎn)需要使用模具來加工。作為一種高效率的生產(chǎn)工具，模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛、地位極其重要的工藝裝備。采用模具生產(chǎn)制品和零件，具有生產(chǎn)效率高，可實(shí)現(xiàn)高速大批量的生產(chǎn)；節(jié)約原材料，實(shí)現(xiàn)無切屑加工；產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，具有良好的互換性；操作簡單，對操作人員沒有很高的技術(shù)要求；利用模具批量生產(chǎn)的零件加工費(fèi)用低；所加工出的零件與制件可以一次成形，不需進(jìn)行再次加工；能制造出其它加工工藝方法難以加工、形狀比較復(fù)雜的零件制品；容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化的特點(diǎn)。 這是一個 汽車減震器轉(zhuǎn)向節(jié)托架沖 壓生產(chǎn)的一個 典型零件，在生活中有很強(qiáng)的實(shí)用性，其模具設(shè)計有一定的實(shí)用價值。對于該制件我們 利用先進(jìn)的模具生產(chǎn)提高生產(chǎn)效益、保證產(chǎn)品質(zhì)量、 節(jié)約成本，從而取得很高的經(jīng)濟(jì)效益。 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 3 1 工藝分析 生產(chǎn)批量：中批量； 材料：鋼板； 材料厚度： 4 料分析 表 2分碳素鋼抗剪性能 材料名稱 材料狀態(tài) 抗剪強(qiáng)度（ 抗拉強(qiáng)度（ 屈服點(diǎn)（ 伸長率（ %） 鋼板 未退火 175 295 175 35 由上表 2料為普通鋼板，強(qiáng)度低和硬度、塑性、韌性好，易于深沖、拉延、彎曲和焊接，適合鋼板用作深沖壓和深拉延的容器，如搪瓷制品、儀表板、汽車駕駛室蓋板等。 件結(jié)構(gòu) 零件結(jié)構(gòu)形狀相對簡單，整體是一個矩形長度 213度 度 4間有方形通孔 48據(jù)該零件形狀來分析，該零件的結(jié)構(gòu)滿足沖裁要求。 2 沖壓工藝方案的確定 裁工藝方案的確定 在沖裁工藝分析和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)沖裁件的特點(diǎn)確定工藝方案。工藝方案分為沖裁工序的組合和沖裁順序的安排。 裁工藝方法的確定 沖裁工序分為單工序沖裁、復(fù)合沖裁和級進(jìn)沖裁三種。 單工序沖裁是在壓力機(jī)一次行程內(nèi)只完成一個沖壓工序的沖裁模。 復(fù)合沖裁是在壓力機(jī)一次行程內(nèi)，在模具的同一位置同時完成兩個或兩個以上的沖壓工序。 級進(jìn)沖裁是把沖裁件的若干個沖壓工序，排列成一定的順序，在壓力機(jī)的一次行程中條料在沖模的不同位置上，分別完成工件所要求的工序。 其三種工序的性能見表 3 表 2工序沖裁、級進(jìn)沖裁和復(fù)合沖裁性能 比較項(xiàng)目 單工序模 復(fù)合模 級進(jìn)模 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 4 生產(chǎn)批量 小批量 中批量和大批量 中批量和大批量 沖 壓精度 較低 較高 較高 沖壓生產(chǎn)率 低，壓力機(jī)一次行程內(nèi)只能完成一個工序 較高，壓力機(jī)一次行程內(nèi)可完成二個以上工序 高，壓力機(jī)在一次行程內(nèi)能完成多個工序 實(shí)現(xiàn)操作機(jī)械化自動化的可能性 較易，尤其適合于多工位壓力機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動化 制件和廢料排除較復(fù)雜，只能在單機(jī)上實(shí)現(xiàn)部分機(jī)械操作 容易，尤其適應(yīng)于單機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動化 生產(chǎn)通用性 通用性好，適合于中小批量生產(chǎn)及大型零件的大量生產(chǎn) 通用性較差，僅適合于大批量生產(chǎn) 通用性較差，僅適合于中小型零件的大批量生產(chǎn) 沖模制造的復(fù)雜性和價格 結(jié)構(gòu)簡單，制造周期短，價格低 沖裁較復(fù)雜零件時，比級進(jìn)模低 沖裁較簡單零件時低于復(fù)合模 復(fù)合模的特點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對位置精度高，板料的定位精度要求比級進(jìn)模低，沖模的輪廓尺寸較小。由于零件的生產(chǎn)要求的是大批量生產(chǎn)、零件的尺寸較小，制造相對比較難，為提高生產(chǎn)率，根據(jù)上述方案分析、比較，宜采用復(fù)合模沖裁。 裁結(jié)構(gòu)的選取 按照復(fù)合模工作零件的安裝位置不同，分為正裝式復(fù)合模和倒裝式復(fù)合模兩種，兩種的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)及適用范圍見表 3 通過對正裝式復(fù)合模和倒裝式復(fù)合模兩種優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)及適用范圍的分析比較，正裝式復(fù)合模適 合于沖制材質(zhì)較軟或板料較薄的平直度要求較高的沖裁件，還可以沖制孔邊距離較小的沖裁件。綜上所述，宜采用順裝復(fù)合模。 表 3裝式復(fù)合模、倒裝式復(fù)合模的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)及適用范圍 比較項(xiàng)目 正裝 (順裝 )式復(fù)合模 倒裝式復(fù)合模 結(jié)構(gòu) 凸凹模裝在上模，落料凹模和沖孔 凸模裝在下模 凸凹模裝在下模，落料凹模和沖孔凸模裝在上模 優(yōu)點(diǎn) 沖出的沖件平直度較高 結(jié)構(gòu)較簡單 缺點(diǎn) 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，沖件容易被嵌入邊料中 影響操作 不宜沖制孔邊距離較小的沖裁件 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 5 適用范圍 沖制材質(zhì)較軟或板料較薄的平直度要求較高的沖裁件，還可以沖制孔邊距 離較小的沖裁件 不宜沖制孔邊距離較小的沖裁件，但倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)簡單、又可以直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件，卸料可靠，便于操作，并為機(jī)械化出件提供了有利條件，故應(yīng)用十分廣泛 3 沖壓模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 具類型 根據(jù)該零件的工藝分析，采用復(fù)合模。 模具類型為復(fù)合模。 作與定位方式 零件中批量生產(chǎn)，安排生產(chǎn)可采用手工送料方式能達(dá)到批量生產(chǎn)，且能降低模具成本，因此采用手工進(jìn)料方式 ;零件尺寸較小，保證沖孔落料的精度采用固定擋料銷和活動導(dǎo)料銷 . 料與出件方式 卸料方式采用彈性卸料，沖孔 廢料從凸凹模頂出 ,成品從凹模推出 架類型及精度 因?yàn)?零件材料厚度較小，尺寸較小， 所以采用導(dǎo)向精度較高的后側(cè)導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)模架，考慮零件精度要求不是很高，采用 I 級模架精度。 4 工藝參數(shù)計算 邊值的確定 排樣中相鄰兩工件之間的余料或工件與條料邊緣間的余料稱為搭邊。搭邊是廢料，從節(jié)省材料出發(fā)，搭邊值應(yīng)愈小愈好。但過小的搭邊容易擠進(jìn)凹模，增加刃口磨損，降低模具壽命，并且也影響沖裁件的剪切表面質(zhì)量。一般來說，搭邊值是由經(jīng)驗(yàn)和查表來確定的，該制件的搭邊值采用查表取得。 表 4邊 a 和 碳鋼） 材料厚度 t 矩形件邊長 L≤50工件 工件間 邊 a 下 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 6 表 5示：根據(jù)此表和工件外形可知 L﹥ 50得 :a= 寬度的確定： 根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)不同，可分為有側(cè)壓裝置的模具和無 側(cè)壓裝置的模具，側(cè)壓裝置的作用是用于壓緊送進(jìn)模具的條料（從料帶側(cè)面壓緊），使條料不至于側(cè)向竄動，以利于穩(wěn)定地加工生產(chǎn)。本套模具無導(dǎo)料板為無側(cè)壓裝置。 故按下式計算： B 0 -△ =（ ） 0 -△ (5 式中 : 參考表 5 -△ 向）偏差，見表 5 表 5料公差及條料與導(dǎo)料板之間隙 條料寬度 B/料厚度 t/~1 1~2 2~3 3~5 ~50 50~100 100~150 150~220 220~300 料寬度 :B 0 -△ =（ 0 -△ =(34+2×0 -△ =料利用率的計算 沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比就叫材料利用率，它是衡量合理利用材料的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 7 步距為： S=D+a=32+個步距材料利用率η為： %00222?????????????????? 經(jīng)過計算，選擇 1600mm x 800板料。 每張可裁剪為（ 40格的 40 張條料，每條可沖 24 個工件，總料為 960 個，則 η總為： η總 = %100?%0080040 ???n— 條料上實(shí)際沖裁件的總數(shù)； L— 條料長度； B— 條 料寬度； A— 一個零件的實(shí)際面積 。 壓力的計算 計算沖裁力是為了選擇合適的壓力機(jī)，設(shè)計模具和檢驗(yàn)?zāi)＞叩膹?qiáng)度，壓力機(jī)的噸位必須大于所計算的沖裁力，以適宜沖裁的要求，普通平刃沖裁模，其沖裁力 般可以按下式計算： (5式中 : τ 系數(shù) 模與凹模間隙之波動 （ 數(shù)值的變化或分布不 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 8 均 ） 潤滑情況，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) 般取 1～3。當(dāng)查不到抗剪強(qiáng)度τ時，可以用抗拉強(qiáng)度 σ，而取 其中τ是按 08F 號鋼最大值計算。 沖裁力的計算 由于沖裁模具采用彈性卸料裝置和自然落料方式。 F 沖 = 2 (5 式中 :F 沖 沖裁周邊的總長 (落料周長為 : ) ????????????? 沖孔周長為 : ????? 落料沖裁力由公式得： ??? 沖孔沖裁力由公式得： ??? 卸料力 : 3 16 5 1 9 ?? 卸卸 (5K 卸 查表可得 推件力 : F 推 = F (5 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 9 = 推 查表可得 頂件力 : F 頂 =K 頂 F (5= K 頂 查表得 總沖壓力： F 總 =F 落 +F 沖 +F 卸 +F 推 /F 頂 =N) 力中心的確定 模具壓力中心是指沖壓時諸沖壓力合力的作用點(diǎn)位置。為了確保壓力機(jī)和模 具正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合，否則會使沖模和 壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過大的摩擦，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。 沖模的壓力中心，可按下述原則來確定： （ 1）對稱形狀的單個沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。 （ 2）工件形狀相同 且分布位置對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。 （ 3）形狀復(fù)雜的零件、多孔沖模、級進(jìn)模的壓力中心可用解析計算法求出沖模壓力中心。 解析法的計算依據(jù)是：各分力對某坐標(biāo)軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對該軸的力矩。求出合力作用點(diǎn)的坐標(biāo)位置 x=0， y=0），即為所求模具的壓力中心。設(shè)工件的壓力中心為（ 取工件的質(zhì)心為壓力中心，以工件的的對稱中心為坐標(biāo)遠(yuǎn)點(diǎn)。 因?yàn)楣ぜ?軸上都是對稱，所以壓力中心和產(chǎn)品中心重合，即產(chǎn)品的中心孔圓心為壓力中心。 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 10 5 刃口尺寸計算 沖 裁件的尺寸精度主要決定于模具的刃口尺寸精度，模具的合理間隙值也要靠模具刃口尺寸及制造精度來保證。正確確定模具刃口尺寸及其制造公差，是設(shè)計沖裁模主要任務(wù)之一。 裁間隙的確定 沖裁間隙是影響沖裁工序最重要的工藝參數(shù)，其定義為沖裁凸模與凹模之間的空隙尺寸。設(shè)計模具時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。沖裁過程中模具的失效形式一般有磨損、變形、崩刀和凹模刃口脹裂四種。間隙大小主要對模具磨損及脹裂產(chǎn)生影響 ,間隙增大可以使沖裁力、卸料力等減小，因而模具 的磨損也減小。但當(dāng)間隙繼續(xù)增大時，卸料力增加，又影響模具壽命。一般間隙為（ 10%～ 15%） t 時的磨損最小，模具壽命較高。 由于沖裁間隙對斷面質(zhì)量、工件尺寸精度、模具壽命、沖裁力等的影響規(guī)律并非一致，所以，并不存在一個絕對合理的間隙數(shù)值，能同時滿足斷面質(zhì)量最佳、尺寸精度最高、模具壽命最長、沖裁力最小等各方面的要求。所以在實(shí)際生產(chǎn)中，其總的原則應(yīng)該是在保證滿足沖裁件剪切斷面質(zhì)量和尺寸精度的前提下，使模具壽命達(dá)到最長。目前在生產(chǎn)中，廣泛采用經(jīng)驗(yàn)法和查表法來確定合理的間隙植。本套模具采用查表法予以確定其間隙植。 根 據(jù)實(shí)用間隙表 6得材料 08 鋼的最小雙面間隙 大雙面間隙 口尺寸的計算及依據(jù)和法則 在確定沖模凸模和凹模刃口尺寸時，必須遵循以下原則： （ 1）根據(jù)落料和沖孔的特點(diǎn)，落料件的尺寸取決于凹模尺寸，因此落料模應(yīng)先決定凹模尺寸，用減小凸模尺寸來保證合理間隙；沖孔件的尺寸取決于凸模尺寸，故沖孔以凹模為基準(zhǔn)件，用增大凹模尺寸來保證合理間隙。 （ 2）根據(jù)凸、凹模刃口的磨損規(guī)律，凹模刃口磨損后使落料件尺寸變大，其刃口的基本尺寸應(yīng)取接近或等于工件的最小極限尺寸 ；凸模刃口磨損后使沖孔件孔徑減小，故應(yīng)使刃口尺寸接近或等于工件的最大極限尺寸。 （ 3）凸模和凹模之間應(yīng)保證有合理的間隙。 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 11 （ 4）凸模和凹模的制造公差應(yīng)與沖裁件的尺寸精度相適應(yīng)。 制造模具時常用以下兩種方法來保證合理間隙： 表 5裁模初始雙邊間隙值 材料 厚度 08、 10、 35、 0960、 50 65于 小間隙 (或無間隙 ) 1）分別加工法。分別規(guī)定凸模與凹模的尺寸和公差的尺寸及制造公差來保證間隙要求。凸模與凹模分別加工，成批制造，可以互換。這種加工方法必須把模具的制造公差控制在間隙的變動范圍之內(nèi)，使模具制造難度增加。這種方法主要用于沖裁形狀簡單、間隙較大的模具或用精密設(shè)備加工凸模和凹模的模具。 （ 2） 單配加工法。用凸模和凹模 相互單配的方法來保證合理間隙。先加工 基準(zhǔn)件，然后非基準(zhǔn)件按基準(zhǔn)件配做，加工后的凸模和凹模不能互換。通常落料件選擇凹模為基準(zhǔn)模，沖孔件選擇凸模為基準(zhǔn)模。這種方法多用于沖裁件的形狀復(fù)雜、間隙較 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 12 小的模具。 表 5 單形狀（方形、圓形）沖裁時凸、凹模制造偏差 公稱尺寸 凸模偏差 δ凸 凹模偏差 δ 凹 公稱尺寸 凸模偏差 δ 凸 凹模偏差 δ 凹 ≤18 ＞ 18~30 ＞ 30~80 ＞ 80~120 ＞ 120~180 － 180~260 ＞ 260~360 ＞ 360~500 ＞ 500 － 據(jù)上述計算法則，對于采用分別加工的凸模和凹模，應(yīng)保證下述關(guān)系： │δ 凸 │＋ │δ 凹 │≤ (6所以，新制造的模具應(yīng)該保證 │δ 凸 │＋ │δ 凹 │＋ 則，模具的初始間隙已超過了 允許的變動范圍 響模具使用壽命。 查表 得 : 26=件尺寸如下： 零件外形 : ?零件內(nèi)孔 : 、 ?中心尺寸 : 、 （ 1）對落料件尺寸 凹、凸模偏差值查下表 6 δ 凸 =－ δ 凹 =＋ 據(jù)條件 :│δ 凸 │＋ │δ 凹 │≤ 則 (以，滿足分別加工條件。 （ 2）對落料件尺寸 凹、凸模偏差值查下表 6 δ 凸 =－ δ 凹 =＋ 據(jù)條件 :│δ 凸 │＋ │δ 凹 │≤ 則 (以，滿足分別加工條 件。 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 13 （ 3）對落料件尺寸 ?的凹、凸模偏差值查下表 6 δ 凸 =－ δ 凹 =＋ 據(jù)條件 :│δ 凸 │＋ │δ 凹 │≤ 則 (以，滿足分別加工條件。 （ 4）對沖孔件尺寸 ?的凹、凸模偏差值查下表 6 δ 凸 =－ δ 凹 =＋ 據(jù)條件 :│δ 凸 │＋ │δ 凹 │≤ 則 (以，滿足分別加工條件。 （ 5）對沖孔件尺寸 ?的凸、凹模偏差查表 6 δ 凸 =－ δ 凹 =+據(jù)條件 :│δ 凸 │＋ │δ 凹 │≤ 則 (以，滿足分別加工條件。 表 5磨損系數(shù) 材料厚度 工件公差△ 1 1~2 2~4 ＞ 4 ≤ 損系數(shù) 非圓形 χ 值 圓形 χ 值 1 表 6 圓孔的磨損系數(shù)取 x=圓形的磨損系數(shù)也取 以 得到以下尺寸 零件外形 : ? 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 14 零件內(nèi)孔 : 、 ?表 5工作零件刃口尺寸的 計算 尺寸及分類 尺寸轉(zhuǎn)換 計算公式 結(jié)果 落料 34 D 凹 =( 凹??0 D 凸 =(凸?? D 凹 = D 凸 = 32 凹 = D 凸 = ??R D 凹 = D 凸 = 沖孔 ?? d 凸 =(△)0凸?? d 凹 =( △+ 凹??0 d 凸 =d 凹 = ? d 凸 =d 凹 = 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 15 6 模具的總體設(shè)計 雖然各類沖裁模的結(jié)構(gòu)形式 和復(fù)雜程度不同，但組成模具的零件種類是基本相同的，根據(jù)它們在模具中的功用和特點(diǎn)，可以分為工藝零件和結(jié)構(gòu)零件兩類。 模設(shè)計 凹模的外形一般有矩形和圓形兩種。凹模的外形尺寸應(yīng)保證有足夠的強(qiáng)度、剛度和修磨量。凹模的外形尺寸一般是根據(jù)被沖材料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸來確定的，如圖 7 凹模各尺寸計算公式如下： 凹模邊壁厚 H= （ 7 凹模邊壁厚 c=(2)H （ 7 凹模板邊長 L=c （ 7 凹模板邊寬 B=c （ 7 式中： 慮板料厚度的影響，查表 7 表 6數(shù) K 值 材料料寬 s/料厚度 t/1 >1～ 3 >3～ 6 ≤50 50～ 100 100～ 200 200 表 6K= 根據(jù)公式（ 7計算落料凹模板的尺寸。 凹模厚度： H=300 根據(jù)公式（ 7算凹模寬： B=c=91+8取標(biāo)準(zhǔn)模板，凹模板 的外形為 204,其中凹模尺寸圖如圖 6 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 16 表 6形凹模外形尺寸 矩形凹模的長度和寬度 L×B 矩形和圓形凹 模厚度 圓形凹模直徑 d 63×50、 63×63 10、 12、 14、16、 18、 20 63 80×63、 80×80、 100×63、 100×80、 100×100、 125×80 12、 14、 16、18、 20、 22 80、 100 125×100、 125×125、（ 140） ×80、（ 140） ×100 14、 16、 18、20、 22、 25 125 （ 140） ×125、（ 140） ×（ 140）、 160×100、 160×125、160×（ 140）、 200×100、 200×125 16、 18、 20、22、 25、 28 （ 140） 160×160、 200×（ 140）、 200×160、 200×125、 250×（ 140） 16、 20、 22、25、 28、 32 160 200×200、 250×160、 250×200、（ 280） ×160 18、 22、 25、28、 32、 35 200 250×250、（ 280） ×200、（ 280） ×250、 20、 25、 28、32、 35、 40 250 315×250 20、 28、 32、35、 40、 45 （ 280）、 315 根據(jù)公式（ 7計算凹模邊壁厚： c=(2)H 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 17 =(2)(29.6) 實(shí)取 c=50凹模邊壁厚為 50 根據(jù)凹模厚度和邊壁厚可確定凹模板的長、寬的尺寸。 根據(jù)公式（ 7計算凹模長： L=b+2c=標(biāo)準(zhǔn)模板長度 =160 模設(shè)計 模結(jié)構(gòu)的確定 因?yàn)樵撝萍螤畈粡?fù)雜，圓凸模 沖模 ，凸模與凸模固定板的配合按 H7/ 模高度的確定 根據(jù)圓凸模沖模小圓孔其長度 心墊板厚度、凹模厚度、料厚以及凸模伸入凹凸模內(nèi)部的深度之和，所以 L=20+25+0考慮到凸模刃口的修模量，凸模進(jìn)入凹模的深度（ 1根據(jù) [1]取 工件工作孔也取其長度 2 凸模材料的確 定 該模具要求有較高的壽命和較高的耐磨性，并能承受沖裁時的沖擊力 ,所以凸模的材料應(yīng)選 20處理 50～ 54 模精度的確定 根據(jù)凸模作為工作零件，其精度要求較高，所以選用 。 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 18 圖 6模 七 模具的裝配 具的裝配過程可歸納為 模柄裝配 柱裝配模架 配的技術(shù)要求有 （ 1)裝配好的沖模，其閉合高度應(yīng)符合設(shè)計要求； （ 2）模柄裝入模座后，其軸心線對上模座上平面的垂直度誤差，在全長 范圍內(nèi)不大于 （ 3）導(dǎo)柱與導(dǎo)套裝配后，其軸心先應(yīng)分別垂直于下模座的底平面和上模座的上平面，其垂直度誤差應(yīng)符合表的規(guī)定； （ 4）上模座的上平面應(yīng)與下模座的底平面平行，其平行度應(yīng)符合規(guī)定； （ 5）裝入模架的每對導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合間隙（或過盈）應(yīng)符合規(guī)定； （ 6）裝配好的模架，其上模座沿導(dǎo)柱上、下移動應(yīng)平穩(wěn)，無阻滯現(xiàn)象； （ 7）裝配好的導(dǎo)柱，其固定端面與下模座下平面應(yīng)保留 1— 2離，選 用 B 型導(dǎo)套時，裝配后其固定端面應(yīng)低于上模座上平面 1— 2（ 8）凸模和凹模的配合間隙應(yīng)符 合設(shè)計要求，沿整個刃口輪廓應(yīng)均勻一致； 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 19 （ 9）定位裝置要保證定位正確可靠，卸料、頂料裝置要動作靈活、正確出料孔要暢通無阻，保證制件及廢料不卡在沖模內(nèi)； （ 10）模具應(yīng)在生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行試模，沖出的制品應(yīng)符合設(shè)計要求。 擇沖壓設(shè)備 根據(jù)總沖壓力 F 總 =模具閉合高度 H=245床工作臺面尺寸等，并結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備 ，查表 選用 63 開式雙柱可傾壓力機(jī)。其主要工藝參數(shù)為： 標(biāo)稱壓力： 630 滑塊行程： 130程次數(shù)： 50 次 /桿調(diào)節(jié)長度： 80大裝模高度 ： 360動機(jī)功率： 5.5 作臺尺寸（前后 X 左右） 480 X 170 模柄孔尺寸（直徑 X 深度）Φ 30 X 70 模 沖模裝配完成后，在生產(chǎn)條件下進(jìn)行試模，通過試沖可以發(fā)現(xiàn)模具的設(shè)計和制造缺陷，找出生產(chǎn)的原因，對模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理后再進(jìn)行試沖，直到模具能正常工作，沖出合格的制件模具的裝配過程即告結(jié)束。模具總裝圖如圖 7示： 圖 7 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 20 8 結(jié) 論 通過對沖壓件的工藝分析、沖壓工藝方 案確定、排樣及材料利用率的確定、沖裁力相關(guān)計算、模具壓力中心的確定、刃口尺寸計算、模具主要零部件設(shè)計、沖壓設(shè)備的校核與選定、繪制模具結(jié)構(gòu)簡圖等的整個分析過程，重點(diǎn)在于凸凹模刃口尺寸計算，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度直接決定了沖裁件的精度和質(zhì)量。在設(shè)計瓶蓋開啟器時，一定要保證模具結(jié)構(gòu)的合理性。 所以，該模具的結(jié)構(gòu)合理，能達(dá)到?jīng)_裁的各種要求。 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 21 參考文獻(xiàn) [1]成虹 M]等教育出版社， 2007 [2]徐政坤 M]工業(yè)出版社， 2003 [3]陳劍鶴 M]械工業(yè)出版社， 2001 [4]翁其金 M]械工業(yè)出版設(shè)， 2000 [5]萬站勝 M]國鐵道出版社， 2004 [6]張鼎承 M]械工業(yè)出版社， 1988 [7]史鐵梁 M]械工業(yè)出版社， 1999 [8]顧京 M]等教育出版社， 2005 [9]呂思科 M]京理工大學(xué)出版社， 2007 [10]王海明 M]：中國農(nóng)業(yè)出版社， 2004 [11]閻其鳳 M]械工業(yè)出版社， 2003 [12]李正風(fēng) M]海交通大學(xué)出版社， 2005 [13]許發(fā)樾 M]械工業(yè)出版社， 2008 [14]曾欣