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河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書
1、緒論
1.1模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場前景
現(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。世界模具市場總體上供不應(yīng)求，市場需求量維持在600億至650億美元，同時，我國的模具產(chǎn)業(yè)也迎來了新一輪的發(fā)展機遇。近幾年，我國模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持13%的年增長率（據(jù)不完全統(tǒng)計，2004年國內(nèi)模具進(jìn)口總值達(dá)到600多億，同時，有近200個億的出口），到2005年模具產(chǎn)值預(yù)計為600億元，模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的每年9000多萬美元增長到2005年的2億美元左右。單就汽車產(chǎn)業(yè)而言，一個型號的汽車所需模具達(dá)幾千副，價值上億元，而當(dāng)汽車更換車型時約有80%的模具需要更換。2003年我國汽車產(chǎn)銷量均突破400萬輛，預(yù)計2004年產(chǎn)銷量各突破500萬輛，轎車產(chǎn)量將達(dá)到260萬輛。另外，電子和通訊產(chǎn)品對模具的需求也非常大，在發(fā)達(dá)國家往往占到模具市場總量的20%之多。目前，中國17000多個模具生產(chǎn)廠點，從業(yè)人數(shù)約50多萬。1999年中國模具工業(yè)總產(chǎn)值已達(dá)245億元人民幣。工業(yè)總產(chǎn)值中企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其它各類模具約占11%。
1.2 沖壓工藝介紹
沖壓是靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件(沖壓件)的成形加工方法。沖壓和鍛造同屬塑性加工(或稱壓力加工)，合稱鍛壓。沖壓的坯料主要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。
全世界的鋼材中，有60～70%是板材，其中大部分是經(jīng)過沖壓制成成品。汽車的車身、底盤、油箱、散熱器片，鍋爐的汽包、容器的殼體、電機、電器的鐵芯硅鋼片等都是沖壓加工的。儀器儀表、家用電器、自行車、辦公機械、生活器皿等產(chǎn)品中，也有大量沖壓件。
沖壓件與鑄件、鍛件相比，具有薄、勻、輕、強的特點。沖壓可制出其他方法難于制造的帶有加強筋、肋、起伏或翻邊的工件，以提高其剛性。由于采用精密模具，工件精度可達(dá)微米級，且重復(fù)精度高、規(guī)格一致，可以沖壓出孔、凸臺等。
冷沖壓件一般不再經(jīng)切削加工，或僅需要少量的切削加工。熱沖壓件精度和表面狀態(tài)低于冷沖壓件，但仍優(yōu)于鑄件、鍛件，切削加工量少。
沖壓是高效的生產(chǎn)方法，采用復(fù)合模，尤其是多工位級進(jìn)模，可在一臺壓力機上完成多道沖壓工序，實現(xiàn)由帶料開卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動生產(chǎn)。生產(chǎn)效率高，勞動條件好，生產(chǎn)成本低，一般每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件。
1.3沖壓工藝的種類
沖壓主要是按工藝分類，可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序也稱沖裁，其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離，同時保證分離斷面的質(zhì)量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發(fā)生塑性變形，制成所需形狀和尺寸的工件。在實際生產(chǎn)中，常常是多種工序綜合應(yīng)用于一個工件。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。
在實際生產(chǎn)中，常用與沖壓過程近似的工藝性試驗，如拉深性能試驗、脹形性能試驗等檢驗材料的沖壓性能，以保證成品質(zhì)量和高的合格率。
模具的精度和結(jié)構(gòu)直接影響沖壓件的成形和精度。模具制造成本和壽命則是影響沖壓件成本和質(zhì)量的重要因素。模具設(shè)計和制造需要較多的時間，這就延長了新沖壓件的生產(chǎn)準(zhǔn)備時間。
模座、模架、導(dǎo)向件的標(biāo)準(zhǔn)化和發(fā)展簡易模具(供小批量生產(chǎn))、復(fù)合模、多工位級進(jìn)模(供大量生產(chǎn))，以及研制快速換模裝置，可減少沖壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時間，能使適用于減少沖壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時間，能使適用于大批量生產(chǎn)的先進(jìn)沖壓技術(shù)合理地應(yīng)用于小批量多品種生產(chǎn)。
沖壓設(shè)備除了厚板用水壓機成形外，一般都采用機械壓力機。以現(xiàn)代高速多工位機械壓力機為中心，配置開卷、矯平、成品收集、輸送等機械以及模具庫和快速換模裝置，并利用計算機程序控制，可組成高生產(chǎn)率的自動沖壓生產(chǎn)線。
在每分鐘生產(chǎn)數(shù)十、數(shù)百件沖壓件的情況下，在短暫時間內(nèi)完成送料、沖壓、出件、排廢料等工序，常常發(fā)生人身、設(shè)備和質(zhì)量事故。因此，沖壓中的安全生產(chǎn)是一個非常重要的問題。
1.4沖壓行業(yè)阻力和障礙與突破
阻力一：機械化、自動化程度低
美國680條沖壓線中有70%為多工位壓力機，日本國內(nèi)250條生產(chǎn)線有32%為多工位壓力機，而這種代表當(dāng)今國際水平的大型多工位壓力機在我國的應(yīng)用卻為數(shù)不多；中小企業(yè)設(shè)備普遍較落后，耗能耗材高，環(huán)境污染嚴(yán)重；封頭成形設(shè)備簡陋，手工操作比重大；精沖機價格昂貴，是普通壓力機的5～10倍，多數(shù)企業(yè)無力投資阻礙了精沖技術(shù)在我國的推廣應(yīng)用；液壓成形，尤其是內(nèi)高壓成形，設(shè)備投資大，國內(nèi)難以起步。
突破點：加速技術(shù)改造
要改變當(dāng)前大部分還是手工上下料的落后局面，結(jié)合具體情況，采取新工藝，提高機械化、自動化程度。汽車車身覆蓋件沖壓應(yīng)向單機連線自動化、機器人沖壓生產(chǎn)線，特別是大型多工位壓力機方向發(fā)展。爭取加大投資力度，加速沖壓生產(chǎn)線的技術(shù)改造，使盡早達(dá)到當(dāng)今國際水平。。應(yīng)加速發(fā)展數(shù)字化柔性成形技術(shù)、液壓成形技術(shù)、高精度復(fù)合化成形技術(shù)以及適應(yīng)新一代輕量化車身結(jié)構(gòu)的型材彎曲成形技術(shù)及相關(guān)設(shè)備。同時改造國內(nèi)舊設(shè)備，使其發(fā)揮新的生產(chǎn)能力。
阻力二：生產(chǎn)集中度低
許多汽車集團(tuán)大而全，形成封閉內(nèi)部配套，導(dǎo)致各企業(yè)的沖壓件種類多，生產(chǎn)集中度低，規(guī)模小，易造成低水平的重復(fù)建設(shè)，難以滿足專業(yè)化分工生產(chǎn)，市場競爭力弱；摩托車沖壓行業(yè)面臨激烈的市場競爭，處于“優(yōu)而不勝，劣而不汰”的狀態(tài)；封頭制造企業(yè)小而散，集中度僅39.2%。
突破點：走專業(yè)化道路
迅速改變目前“大而全”、“散亂差”的格局，盡快從汽車集團(tuán)中把沖壓零部件分離出來，按沖壓件的大、中、小分門別類，成立幾個大型的沖壓零部件制造供應(yīng)中心及幾十個小而專的零部件工廠。通過專業(yè)化道路，才能把沖壓零部件做大做強，成為國際上有競爭實力的沖壓零部件供應(yīng)商。
阻力三：沖壓板材自給率不足，品種規(guī)格不配套
目前，我國汽車薄板只能滿足60%左右，而高檔轎車用鋼板，如高強度板、合金化鍍鋅板、超寬板(1650mm以上)等都依賴進(jìn)口。
突破點：所用的材料應(yīng)與行業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展
汽車用鋼板的品種應(yīng)更趨向合理，朝著高強、高耐蝕和各種規(guī)格的薄鋼板方向發(fā)展，并改善沖壓性能。鋁、鎂合金已成為汽車輕量化的理性材料，擴大應(yīng)用已勢在必行。
阻力四：科技成果轉(zhuǎn)化慢先進(jìn)工藝推廣慢
在我國，許多沖壓新技術(shù)起步并不晚，有些還達(dá)到了國際先進(jìn)水平，但常常很難形成生產(chǎn)力。先進(jìn)沖壓工藝應(yīng)用不多，有的僅處于試用階段，吸收、轉(zhuǎn)化、推廣速度慢。技術(shù)開發(fā)費用投入少，導(dǎo)致企業(yè)對先進(jìn)技術(shù)的掌握應(yīng)用慢，開發(fā)創(chuàng)新能力不足，中小企業(yè)在這方面的差距更甚。目前，國內(nèi)企業(yè)大部分仍采用傳統(tǒng)沖壓技術(shù)，對下一代輕量化汽車結(jié)構(gòu)和用材所需的成形技術(shù)缺少研究與技術(shù)儲備。
突破點：走產(chǎn)、學(xué)、研聯(lián)合之路
我國與歐、美、日等相比，存在的最大的差距就是還沒有一個產(chǎn)、學(xué)研聯(lián)合體，科研難以做大，成果不能盡快轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。所以應(yīng)圍繞大型開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化項目，以高校和科研單位為技術(shù)支持，企業(yè)為應(yīng)用基地，形成產(chǎn)品、設(shè)備、材料、技術(shù)的企業(yè)聯(lián)合實體，形成既能開發(fā)創(chuàng)新，又能迅速產(chǎn)業(yè)化的良性循環(huán)。
阻力五：大、精模具依賴進(jìn)口
當(dāng)前，沖壓模具的材料、設(shè)計、制作均滿足不了國內(nèi)汽車發(fā)展的需要，而且標(biāo)準(zhǔn)化程度尚低，大約為40%～45%，而國際上一般在70%左右。
突破點：提升信息化、標(biāo)準(zhǔn)化水平
必須用信息化技術(shù)改造模具企業(yè)，發(fā)展重點在于大力推廣CAD/CAM/CAE一體化技術(shù)，特別是成形過程的計算機模擬分析和優(yōu)化技術(shù)(CAE)。加速我國模具標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，提高精度和互換率。力爭2005年模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)到60%，2010年達(dá)到70%以上基本滿足市場需求。
阻力六：專業(yè)人才缺乏
業(yè)內(nèi)掌握先進(jìn)設(shè)計分析技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)的高素質(zhì)人才遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足沖壓行業(yè)飛速發(fā)展的需要，尤其是摩托車行業(yè)中具備沖壓知識和技術(shù)和技能的專業(yè)人才更為缺乏且大量外流。另外，眾多合資公司由外方進(jìn)行工程設(shè)計，掌握設(shè)計權(quán)、投資權(quán)，我方?jīng)_壓技術(shù)人員難以真正掌握沖壓工藝的真諦。
突破點：提高行業(yè)人員素質(zhì)
隨著時代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國外的一些掌握和能運用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具工藝設(shè)計、高級鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高．故人均產(chǎn)值也較高．我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬美元左右，而國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多15～20萬美元，有的達(dá)到 25～30萬美元。
國外先進(jìn)國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)70%以上，而我國才達(dá)到45％這是一項迫在眉睫的任務(wù)，又是一項長期而系統(tǒng)的任務(wù)。振興我國沖壓行業(yè)需要大批高水平的科技人才，大批熟悉國內(nèi)外市場、具有現(xiàn)代管理知識和能力的企業(yè)家，大批掌握先進(jìn)技術(shù)、工藝的高級技能人才。要舍得花大力氣，有計劃、分層次地培養(yǎng)。
2、支撐板工藝分析
零件名稱：支撐板
生產(chǎn)批量：大批量
材料：35
料厚：2mm
零件圖：見圖
零件圖
2.1工藝分析
此彎曲件為V型彎曲，零件圖如圖所示。圖中的尺寸公差為未注公差，在處理這類零件公差等級時均按IT14級要求。彎曲圓角半徑r=2，均大于最小彎曲半徑：（mm） 故此件形狀，尺寸，精度均滿足彎曲工藝的要求，可用彎曲工藝進(jìn)行加工。彎曲后再采用落料、沖孔。沖裁件內(nèi)外形所能達(dá)到的經(jīng)濟精度為IT11—IT14，孔中心與邊緣距離尺寸公差為±0.5mm，將以上精度與零件的精度要求相比較，該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證，其他尺寸標(biāo)注、生產(chǎn)批量等情況也均符合沖裁的工藝要求。
2.2 工藝方案的確定
該零件所需的沖壓工序為彎曲、沖孔好落料。可擬定以下三種方案：
方案一：采用簡單模分三次加工，即彎曲—落料—沖孔。
方案二：彎曲、落料、沖孔復(fù)合模。
采用方案一，模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要三道工序、三套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率較低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求.由于零件結(jié)構(gòu)簡單，為提高生產(chǎn)效率，主要應(yīng)采用復(fù)合沖裁或級進(jìn)沖裁方式，方案二和方案三更具優(yōu)越性。
采用方案二，需要一套模具，沖壓件的形位精度和尺寸易于保證，且生產(chǎn)效率也高。
盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，單零件的幾何尺寸相對簡單，模具制造并不困難。
通過對兩種方案的分析比較，該零件的沖壓生產(chǎn)采用方案二的復(fù)合膜為佳。
2.3彎曲工藝計算
彎曲件展開長度的計算
當(dāng)彎曲圓角半徑較?。╮<0.5t）時，根據(jù)毛坯與制件等體積法計算，
當(dāng)彎曲圓角半徑較大(r>0.5t)時，根據(jù)中性層長度不變原理計算。
因為R=2>0.5×2,屬于圓角半徑較大的彎曲件。所以彎曲件的展開長度按直邊區(qū)與圓角
區(qū)分段進(jìn)行計算。視直邊區(qū)在彎曲前后長度不變，圓角區(qū)展開按彎曲前后中性層長度不變條件進(jìn)行計算。
由于R/t=2/2=1，查表（《沖壓工藝與模具設(shè)計》P97表3.4）
得位移系數(shù)x=0.42
變形區(qū)中性層曲率半徑按（《沖壓工藝與模具設(shè)計》P97表3.7）
公式計算
得：
毛坯尺寸（中性層長度）
其中（中性層圓角部分的長度）
=
=
=3.468mm
=
=2.477mm
該零件的展開長度為
以上各式中 ――― 中性層曲率半徑，mm；
k――― 中性層位置系數(shù)，查表得k=0.42,mm；
A――― 中性層圓角部分的長度,mm;
t――― 材料彎曲厚度，mm；
――― 彎曲件的展開長度，mm；
β――― 彎角，(°)。
2.4彎曲工作部分尺寸計算
2.4.1凸模圓角半徑計算
①當(dāng)彎曲件r>10時，凸模圓角半徑為
②當(dāng)彎曲件r較小時，凸模圓角半徑為
（但）
此工件的彎曲圓角半徑較小但不小于工件材料所允許的最小彎曲半徑
，故凸模圓角半徑可取彎曲件的內(nèi)彎曲半徑r=2mm。
2.4.2凹模圓角半角計算
凹模圓角半徑不能過小，以免增加彎曲力，擦傷工件表面。
凹模圓角半徑一般按材料的厚度來取。
mm (3～6)t
(2～4)mm (2～3)t
mm
該工件厚度為2mm，故凹模半徑mm
2.4.3凹模工作部分深度的設(shè)計計算。
凹模工作部分的深度將決定板料的進(jìn)模深度，同時也影響到彎曲件直邊的平直度，對工件的尺寸精度造成一定的影響，查表3.12得凹模的底部最小厚度
因此，凹模工作部分深度h=38+2+4=44mm
2.4.4凸凹模間隙的確定
彎曲模的凸凹模間隙是指單邊間隙Z/2，V型件彎曲時，凸凹模的間隙時是靠調(diào)整壓力機的閉合高度來控制的，不需要在設(shè)計，制造模具時確定。在模具設(shè)計中，必須考慮到模具閉合時，模具工作部分與工件能緊密貼合，以保證彎曲質(zhì)量。
① 一般情況下，Z/2=t++
② 工件精度要求較高時，Z/2=t
以上各式中 t―― 工件材料厚度，mm；
C―― 間隙系數(shù)；
―― 材料厚度的正偏差，mm。
2.5彎曲件回彈值的計算
小變形程度(r/t≥10）時，回彈大，先計算凸模圓角半徑，再計算凸模角度；大變形程度（r/t＜5)時，卸載后圓角半徑小，僅考慮彎曲中心角的回彈變化。彎曲時，彎曲中心角為110o，查相關(guān)手冊，取回彈角為3o；彎曲中心角為130o，查相手冊，取回彈角4o。
2.6彎曲力計算
V形件彎曲力
=
=(11466～14905.8)N
校正彎曲的彎曲力
=160×30×70
=336000N
（無論工件形狀如何）
――沖壓行程結(jié)束時自由彎曲的彎曲力（N）；
K――系數(shù)，一般取1.3；
b――彎曲件寬度 (mm)；
t――彎曲件材料寬度 （mm）；
――彎曲件材料的抗拉強度（MP）；
r――彎曲件的內(nèi)彎曲半徑（mm）；
F――校正彎曲力（N）；
A――校正部分投影面積 （）；
p――單位面積校正力（MP），查表得。
2.7沖孔Φ10mm凸、凹刃口尺寸的計算
由于制件結(jié)構(gòu)簡單，精度要求不高，所以采用凸模和凹模分開加工的方法制作凸、凹模。其凸、凹模刃口尺寸計算如下：
查表2.5得凸、凹模制造公差：
校核查表2.5得凸、凹模制造公差
而
滿足的條件
查表2.6得：IT14級時磨損系數(shù)x=0.5，
=(10+0.5×0.2)
=10.1mm
=(10.1+0.246)
=10.346mm
2.8外形落料凸、凹刃口尺寸的計算
由于制件結(jié)構(gòu)簡單，精度要求不高，所以采用凸模和凹模分開加工的方法制作凸、凹模。其凸、凹模刃口尺寸計算如下：
查表2.5得凸、凹模制造公差：
校核查表2.5得凸、凹模制造公差
而
滿足的條件
查表2.6得：IT14級時磨損系數(shù)x=0.5，
=(166.4-0.5×0.2)
=166.3mm
=(166.3-0.246)
=166.054mm
2.9沖壓力計算
落料力
沖孔力
沖孔時的推件力
取直筒形刃口的凹模刃口形式，由表2.21查得h=6mm，
則 n=h/t=3，
查表2.7得，
落料時的卸料力
查表2.7取
2.10壓力中心的計算
由于該件都對稱，故選其幾何中心為壓力中心
2.11橡皮的選擇
橡皮允許承受的負(fù)荷較彈簧大，且安裝調(diào)試方便，在沖裁模中廣泛應(yīng)用。
① 橡皮的平面尺寸 平面尺寸按其所產(chǎn)生的壓力F計算
F=Sq
所以
橡皮壓縮量/％
10
15
20
25
30
35
單位壓力／MPa
0.26
0.50
0.70
1.06
1.52
2.10
R―― 橡皮半徑；
S―― 橡皮的橫截面子；
q―― 與橡皮的壓縮量有關(guān)單位壓力，按橡皮的壓縮特性曲線選用。
② 橡皮的高度
橡皮的高度必須滿足工藝要求與模具結(jié)構(gòu)空間要求，并考慮橡皮的壽命。
⑴橡皮最大壓縮量不宜超過自由高度H的35％～45％。
⑵橡皮裝在模具上，一般應(yīng)預(yù)先壓縮（10％～15％）H，使預(yù)壓的壓力達(dá)到所需要的卸料力。
⑶壓縮工作行程為（25％～30％）H
橡皮的自由高度為
H=/(0.25～0.30)=20/(0.25～0.30)=(66.7～80)mm
取H=70mm
式中――橡皮壓縮工作行程，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)可知；
H――橡皮的自由高度。
上式中的高度校核：
高度校核：H=0.65D
3、模架與壓力機的選用
3.1模架的選擇
根據(jù)上述分析，本零件的沖壓包括彎曲、沖孔和落料兩三個工序，可采用復(fù)合模具，利用彈性卸料裝置，卸料可靠，便于操作。工件留在落料凹?？锥粗?，利用彈性卸料裝置卸料，落料廢料在落料凸凹模外側(cè)自由落下；而沖孔廢料則可以在下模座中開設(shè)通槽，使廢料從孔洞中落下。由于在該模具中是先彎曲后落料和沖孔的。所以彈性元件還應(yīng)具有壓料的作用，應(yīng)選用彈性卸料板來卸下工件。
因是大批量生產(chǎn)，采用手動送料方式，從前向后送料。
因采用的是復(fù)合模，所以直接用擋料銷和導(dǎo)料銷即可。
為確保零件的質(zhì)量及穩(wěn)定性，故選用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。由于該零件導(dǎo)向尺寸較小，且精度要求不是太高，所以宜采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。
選擇模架，選擇后側(cè)導(dǎo)柱模架，315 × 250 閉合高度300～350 上模座315×200×30 下模座315×250×50。
模具閉合高度
=35+30+38+60+72+55+50
=340mm
3.2壓力機的選擇
選擇型號為JB23-63的開式雙柱可傾壓力機滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下：
公稱壓力： 630KN
滑塊行程： 100mm
滑塊行程次數(shù)（次/min）： 40
最大閉合高度： 500mm
封閉高度調(diào)節(jié)量： 80mm
工作臺尺寸： 570×860
墊塊尺寸： 80
模柄孔尺寸： Φ50×85
最大傾斜角度： 25
3.3壓力機的校核
1. 模具閉合高度是指模具工作行程終了時，上模座上平面至下模座下平面之間的距離。
H=340mm<-=500-80=420mm
滿足要求。
2.
=31400+60000+14905+336000
=442305N
滿足使用要求
3. 工作臺尺寸： 570×860
模具尺寸：315×250
4.模柄孔尺寸： Φ50×85
模柄安裝尺寸：Φ45×55
4、模具主要零部件的設(shè)計。
4.1沖孔Φ10凸模設(shè)計。
由于凸模較長，為了增加凸模的強度與剛度，凸模非工作部分應(yīng)制成逐漸增大的多級形式，凸模固定板厚度去38mm，凸模結(jié)構(gòu)根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要來確定。
26
=38+60+110-26
=192mm
① 承壓應(yīng)力校核
沖裁時凸模承受的壓應(yīng)力，必須小于凸模材料強度所允許的壓應(yīng)力
對于圓形凸模，由上式可得
即
mm
凸模淬火到58～62HRC時
(1000～1600)MPa
②失穩(wěn)彎曲應(yīng)力檢驗
圓形凸模
滿足設(shè)計要求
4.2落料凹模的設(shè)計
落料凹模內(nèi)部有彈性卸料裝置，所以凹模刃口應(yīng)采用直臂形刃口，查表得，取刃口高度h=6mm，由于該模具選用組合式凹模。根據(jù)模具結(jié)構(gòu)選用一組對稱的。沖裁時凹模承受沖裁力合側(cè)向擠壓力的作用。由于凹模的結(jié)構(gòu)形式方法眾多，受力情況又比較復(fù)雜，目前還不能用理論方法精確地把凹模外輪廓尺寸算出來。在實際生產(chǎn)中，通常根據(jù)沖件的料厚度和沖件的輪廓尺寸，把凹模刃壁至外形邊的距離，按經(jīng)驗公式來確定。
4.3凸凹模的設(shè)計
再復(fù)合模中，至少有一個凸凹模。凸凹模的外緣均為刃口，內(nèi)外緣之間的壁厚取決于沖裁件的尺寸，從強度考慮，壁厚受最小值限制。對于倒裝復(fù)合膜，因孔內(nèi)會積存廢料，所以最小壁厚要厚一些。凸凹模的最小壁厚一般由經(jīng)驗數(shù)據(jù)決定。
4.4凸模固定板的設(shè)計
凸模固定板的作用是用來固定凸模的，由于該模具的主要作用是固定用的，因此該零件不需要太高的硬度，故選用經(jīng)常用的45鋼來加工該零件，在設(shè)計該零件時，要保證上下兩面的平行度要求，且需要保證凸?？椎木纫?。凸模固定板的厚度一般取凹模厚度的0.6-0.8倍，其平面尺寸可與凹模、卸料板外形尺寸相同，固定板的凸模安裝孔與凸模采用過渡配合H7/m6、H7/n6，壓裝后將凸模斷面與固定板一起磨平。
4.5墊板的設(shè)計
墊板的作用是直接承受和擴散凸模傳遞的壓力，以降低模座所受的單位壓力，防止模座被壓出凹坑，影響凸模的正常工作。模具中最為常見的是凸模墊板，模具是否加裝墊板要根據(jù)模座所受壓力的大小進(jìn)行判斷，若模座所受單位壓力大于模座材料的需用壓應(yīng)力，則需加墊板。墊板外形尺寸可與固定板相同，其厚度一般取3-10mm。墊板材料為45鋼，淬火硬度為43-48HRC。墊板上下表面應(yīng)磨平，以保證平行度要求。為了便于模具裝配，墊板上銷釘通過孔直徑可比銷釘直徑增大0.3-0.5mm。
4.6模座的設(shè)計
上模座用來固定上模部分零件，并同過模柄或螺栓、壓板把上模固定到壓力機滑塊上，同時又起到傳遞并承受沖裁力的作用。下模座用來固定下模部分零件，并通過螺栓，壓板將下模座固定在壓力機工作臺面上，同時起著承受并分散沖裁力的作用。設(shè)計模座時一般按照國標(biāo)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)模架設(shè)計，自行設(shè)計時，圓形模座的直徑應(yīng)比凹模板直徑大30-70mm，矩形模座的長度應(yīng)比凹模板長度大40-70mm。寬度可以略大于或等于凹模板的寬度，模座的厚度可以參照標(biāo)準(zhǔn)模座，一般為凹模板厚度的1.0-1.5倍。模座材料一般選用鑄鐵，也可以用Q235、Q255結(jié)構(gòu)鋼，沖裁力大時也可以選用鑄鋼ZG35\ZG45.
4.7模柄的設(shè)計
模柄的作用是使模具的中心線與壓力機的中心線重合，并把沖壓模具零件部分固定在壓力機的滑塊上，常用于1000KN以下的壓力機上的中、小模具的安裝。此套模具選用壓入式模柄，他與模座孔采用過渡配合，加銷釘以防止轉(zhuǎn)動，模柄有較高的垂直度和同軸度。
4.8導(dǎo)柱、導(dǎo)套的選擇
對于生產(chǎn)批量大、要求模具壽命高的模具，一般采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套來保證上、下模的導(dǎo)向精度。導(dǎo)柱、導(dǎo)套在模具中主要起導(dǎo)向作用。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用間隙配合。根據(jù)沖壓工序性質(zhì)、沖壓的精度及材料厚度等的不同，其配合間隙也稍微不同。因為本制件的厚度為0.6mm，所以采用H7/h6。
5、繪制模具總裝配圖
稱，
這是一個后側(cè)導(dǎo)柱導(dǎo)向的復(fù)合模，橡皮的作用是提供彎曲時所需的壓力，為后來的沖孔落料提供必要的空間，同時也起到了壓料與卸料作用。由于限位螺釘?shù)淖饔茫鼓１幌拗圃谝欢ǖ幕顒臃秶鷥?nèi)，不會因自重而落下，由于沖孔凸模采用階梯結(jié)構(gòu)，有效地保證了凸模的剛度。落料凸模與彎曲凹模做在一起，彎曲后在進(jìn)行落料，結(jié)構(gòu)簡單，同樣保證了落料凸模與彎曲凹模強度，故不再考慮由于制件的不對稱，而產(chǎn)生的偏移現(xiàn)象。
6、結(jié)束語
大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計是其中最后一個實踐環(huán)節(jié)，是對以前所學(xué)的知識及所掌握的技能的綜合運用和檢驗。隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實習(xí)，我熟練地掌握了機械制圖、機械設(shè)計、機械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對機械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對于模具設(shè)計這個實踐性非常強的設(shè)計課題，我們進(jìn)行了大量的實習(xí)。經(jīng)過在新飛電器有限公司、洛陽中國一拖的生產(chǎn)實習(xí)，我對于模具特別是塑料模具的設(shè)計步驟有了一個全新的認(rèn)識，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是實現(xiàn)了零的突破。在指導(dǎo)老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下，同時在現(xiàn)場查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實體，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書館借閱了許多相關(guān)手冊和書籍，設(shè)計中，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畢業(yè)設(shè)計。 在設(shè)計的過程中，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，相信會完滿的完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗，設(shè)計中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正。
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