雙孔鏈條扣-鏈板片沖壓成形工藝及模具設計【落料-沖孔倒裝復合模含14張CAD圖帶卡片】
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雙孔鏈條扣-鏈板片沖壓成形工藝及模具設計【落料-沖孔倒裝復合?！空? 要本設計題目為鏈板片沖孔落料模設計。通過對該零件模具的設計，進一步加強了設計者沖壓模設計的基礎知識，為設計更復雜的沖壓模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經驗。本設計運用沖壓成型工藝及模具設計的基礎知識，介紹了模具設計時要注意的要點，并較多的考慮了模具結構的調整性、易更換性及模具成本。從控制制件尺寸精度出發(fā)，對鏈板片沖孔落料模的各主要尺寸進行了理論計算，以確定各工作零件的尺寸，從模具設計到零部件的加工工藝以及裝配工藝等進行詳細的闡述，并應用 CAD 進行各重要零件的設計。關鍵詞：沖壓模 工藝分析 模具結構 Gasket pressing formed technology and mold design AbstractThe topic for the design of the gasket die design. The designer’s foundation knowledge is reinforced and is able to design more complex press die through the design. The critical points of die for stamping design are introduced, and the adjustable character of die structure,exchange character as well as the die costs are all considered farther. Starting from controlling dimensional accuracy, the carry the cover to the main dimensions of stamping die are carried out so as to determine the size of different parts, the die design and the process of parts as well as assembling process and etc of stamping die are stated in details.Key words: stamping die , process analysis , die structure 目 錄1 緒 論 ...................................................................................................................................11.1 國內模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 .......................................................................................11.1.1 國內模具的現(xiàn)狀 ................................................................................................11.1.2 國內模具的發(fā)展趨勢 ........................................................................................21.2 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 .......................................................................................41.3 鏈板片沖孔落料模具設計與制造方面 .................................................................................41.3.1 鏈板片沖孔落料模具設計的設計思路 ............................................................41.3.2 鏈板片沖孔落料件模具設計的進度 ................................................................42 制件的工藝性分析 ...............................................................................................................62.1 制件的工藝性分析 ......................................................................................................62.2 制件的外形分析 ...........................................................................................................62.2.1 沖裁件的孔邊距和孔間距 ................................................................................62.3 沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度 ..............................................................................73 工藝方案的確定 ...................................................................................................................84 主要工藝參數(shù)計算 ...............................................................................................................94.1 沖裁的工藝計算 ...........................................................................................................94.2 計算送料步距和條料的寬度 .......................................................................................94.2.1 計算材料的利用率 .......................................................................................................104.3 沖壓力的計算并初步選取壓力機的噸位 .................................................................104.3.1 沖裁力的計算 ..................................................................................................104.3.2 卸料力、推件力及頂件了力的計算 .......................................................................104.4 壓力機的公稱壓力的確定及沖壓設備的選擇 .........................................................114.5 壓力中心的確定及相關計 .........................................................................................124.6 工作部分的尺寸計算 .................................................................................................124.6.1 計算凸凹模工作部分的尺寸（沖孔）并確定其公差 .......................................125 模具總體設計 .....................................................................................................................146 模具主要零部件的設計 .....................................................................................................156.1 工作零件的結構設計 .................................................................................................156.1.1 落料凹模的設計 ............................................................................................................156.1.2 沖孔凸模的設計 ............................................................................................................166.1.3 落料凸模(凸凹模) .......................................................................................................17 6.2 定位零件的設計 .........................................................................................................186.3 導向裝置的設計 .........................................................................................................186.4 打料裝置的設計 .........................................................................................................196.5 卸料裝置的設計 .........................................................................................................196.5.1 卸料板的設計 ................................................................................................................196.5.2 卸料螺釘?shù)脑O計 ............................................................................................................206.5.3 橡皮的設計 .....................................................................................................................206.6 連接裝置的設計 .........................................................................................................216.6.1 模柄的設計 .....................................................................................................................216.7 固定板的設計 .............................................................................................................216.7.1 墊板的設計 .....................................................................................................................216.7.2 螺釘與銷釘?shù)脑O計 .......................................................................................................216.7.3 卸料板的設計 ................................................................................................................226.8 模架及組成零件的確定 .........................................................................................................236.8.1 模架的選用 .....................................................................................................................236.8.2 模座的確定 .....................................................................................................................237 模具閉合高度的確定 .........................................................................................................248 模具的工作原理 .................................................................................................................259 結束語 .................................................................................................................................26致謝 ...........................................................................................................................................27參考文獻 ...................................................................................................................................29 51 緒 論目前，我國沖壓技術與工業(yè)發(fā)達國家相比還相當?shù)穆浜?，主要原因是我國在沖壓基礎理論及成形工藝、模具標準化、模具設計、模具制造工藝及設備等方面與工業(yè)發(fā)達的國家尚有相當大的差距，導致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產周期等方面與工業(yè)發(fā)達國家的模具相比差距相當大。1.1 國內模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1.1.1 國內模具的現(xiàn)狀我國模具近年來發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計，2003 年我國模具生產廠點約有 2 萬多家，從業(yè)人員約 50 多萬人，2004 年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務飽滿，2004 年模具產值 530 億元。進口模具 18.13 億 美元，出口模具4.91 億美元，分別比 2003 年增長 18%、32.4%和 45.9%。進出口之比 2004 年為3.69:1，進出口相抵后的進凈口達 13.2 億美元，為凈進口量較大的國家。在 2 萬多家生產廠點中，有一半以上是自產自用的。在模具企業(yè)中，產值過億元的模具企業(yè)只有 20 多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)。 近年來， 模具行業(yè)結構調整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復雜、長壽命中高檔模具及模具標準件發(fā)展速度快于一般模具產品；專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；"三資"及私營企業(yè)發(fā)展迅速；國企股份制改造步伐加快等。雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠遠不能適應國民經濟發(fā)展的需要。我國尚存在以下幾方面的不足:第一，體制不順，基礎薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動作用，私營企業(yè)近年來發(fā)展較快，國企改革也在進行之中，但總體來看，體制和機制尚不適應市場經濟，再加上國內模具工業(yè)基礎薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術方面。 第二，開發(fā)能力較差，經濟效益欠佳.我國模具企業(yè)技術人員比例低，水平較低，且不重視產品開發(fā)，在市場中經常處于被動地位。我國每個模具職工平均年創(chuàng)造產值約合 1 萬美元，國外模具工業(yè)發(fā)達國家大多是 15～20 萬美元，有的高達 25～30 萬美 6元，與之相對的是我國相當一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理，真正實現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低．雖然國內許多企業(yè)采用了先進的加工設備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設備數(shù)控化率和CAD/CAM 應用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進設備不配套，設備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。第四，專業(yè)化、標準化、商品化的程度低、協(xié)作差． 由于長期以來受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產水平低，專業(yè)化分工不細，商品化程度也低。目前國內每年生產的模具，商品模具只占 45%左右，其馀為自產自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務，與國際水平相比要落后許多。模具標準化水平低，標準件使用覆蓋率低也對模具質量、成本有較大影響，對模具制造周期影響尤甚。 第五，模具材料及模具相關技術落后．模具材料性能、質量和品種往往會影響模具質量、壽命及成本，國產模具鋼與國外進口鋼相比，無論是質量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設備等性能差，也直接影響模具水平的提高。1.1.2 國內模具的發(fā)展趨勢巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調整發(fā)展。模具企業(yè)專業(yè)化生產水平低，專業(yè)化分工不細，商品化程度也低。目前國內每年生產的模具，商品模具只占 45%左右，其馀為自產自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務，與國際水平相比要落后許多。雖然我國的模具工業(yè)和技術在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經濟高速發(fā)展的需求。未來的十年，中國模具工業(yè)和技術的主要發(fā)展方向包括以下幾方面: 1） 模具日趨大型化； 2）在模具設計制造中廣泛應用 CAD/CAE/CAM 技術； 3）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)； 4）在塑料模具中推廣應用熱流道技術、氣輔注射成型和高壓注射成型技術； 5）提高模具標準化水平和模具標準件的使用率； 6）發(fā)展優(yōu)質模具材料和先進的表面處理技術； 77）模具的精度將越來越高； 8）模具研磨拋光將自動化、智能化； 9）研究和應用模具的高速測量技術與逆向工程； 10）開發(fā)新的成形工藝和模具。1.2 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢模具是工業(yè)生產關鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產品中，60％－80％的零部件都要依靠模具成型。用模具生產制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無法替代的。模具生產技術水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志，并在很大程度上決定著產品的質量、效益和新產品的開發(fā)能力。近幾年，全球模具市場呈現(xiàn)供不應求的局面，世界模具市場年交易總額為 600～650 億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產值的三分之一。 國外模具總量中,大型、精密、復雜、長壽命模具的比例占到 50%以上；國外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2004 年中國模協(xié)在德國訪問時，從德國工、模具行業(yè)組織--德國機械制造商聯(lián)合會（VDMA）工模具協(xié)會了解到，德國有模具企業(yè)約 5000 家。2003 年德國模具產值達 48 億歐元。其中（VDMA）會員模具企業(yè)有 90 家，這 90 家骨干模具企業(yè)的產值就占德國模具產值的 90%，可見其規(guī)模效益。雖然國內許多企業(yè)采用了先進的加工設備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設備數(shù)控化率和 CAD/CAM 應用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進設備不配套，設備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。隨著時代的進步和技術的發(fā)展，國外的一些掌握和能運用新技術的人才如模具結構設計、模具工藝設計、高級鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術水平比較高．故人均產值也較高．我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產值約合 1 萬美元左右，而國外模具工業(yè)發(fā)達國家大多 15～20 萬美元，有的達到 25～ 30 萬美元。國外先進國家模具標準件使用覆蓋率達 70%以上，而我國才達到 45％．1.3 鏈板片沖孔落料件模具設計與制造方面 81.3.1 鏈板片沖孔落料件模具設計的設計思路沖孔落料是沖壓基本工序之一，它是利用沖裁模在壓力機作用下，將平板坯料進行沖孔或落料的加工方法。一般情況下，一般精度的工件 IT8～IT7 級精度的普通沖裁模；較高精度的工件采用 IT7～IT6 級精度的高級沖裁模。只有加強沖裁件基礎理論的研究，才能提供更加準確、實用、方便的計算方法，才能正確地確定沖裁工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決沖裁中出現(xiàn)的各種實際問題，從而，進一步提高制件質量。鏈板片沖孔落料件是最典型的沖裁件，其工作過程很簡單就沖孔落料，可采用單工序模、復合模具或級進模具，根據(jù)計算的結果和選用的標準模架。為了保證制件的順利加工和順利取件，模具必須有足夠高度。要改變模具的高度，只有從改變導柱和導套的高度。導柱和導套的高度可根據(jù)凸模與凹模工作配合長度決定．設計時可能高度出現(xiàn)誤差，應當邊試沖邊修改高度。1.3.2 鏈板片沖孔落料件模具設計的進度1.了解目前國內外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時間 20 天；2.確定加工方案，所用時間 5 天；3.模具的設計，所用時間 30 天；4．模具的調試．所用時間 5 天。在設計的過程中，將有一定的困難，但有指導老師的悉心指導和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設計任務。由于學生水平有限，而且缺乏經驗，設計中難免有不妥之處，肯請各位老師指正。 9設計者：申坤鵬2 制件的工藝性分析工件名稱：鏈板片生產批量：大批量材料：10厚度：0.5mm工件簡圖見圖 1 10圖 1 制件圖2.1 制件的工藝性分析該制件為鏈板片,所用材料為 10 碳素結構鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。制件形較為簡單,只有落料和沖孔兩個工序，有 2 個 R12mm 的孔，孔與孔，孔與邊緣之間的距離也滿足要求。工件的尺寸精度較低，只需要采用普通沖裁。2.2 制件的外形分析2.2.1 沖裁件的孔邊距與孔間距為避免工件變形和保證模具強度，孔邊距和孔間距不能過小，其最小許可值當?。篊≥(1～1.5) t 根據(jù)已知工件的尺寸可得：C1=5 C2=7 t=0.5 所以工件的尺寸符合上述要求。2.3 沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度沖裁件上的未注公差等級定為 IT14 級，查表確定工件尺寸如下：圖 2 零件展開簡圖 113 工藝方案的確定該零件包括：沖孔、落料兩個基本工序，可有以下三種工藝方案供選擇：方案一、先落料后沖孔，采用單工序模生產。方案二、落料-沖孔復合沖壓，采用復合模生產。方案三、沖孔-落料連續(xù)沖壓，采用級進模生產。對各種方案的分析 12方案一、模具結構簡單，但需要兩道工序，兩副模具，生產效率低，難以滿足該零件的年產量要求。方案二、只需一副模具，沖壓件的幾何形位精度和尺寸精度容易保證，且生產率也高，但由于零件的幾何形狀簡單，模具制造并不困難。方案三、只需要一副模具，生產率也很高，但零件較大，鋼板較薄，操作困難，故模具制造安裝較復合模復雜。通過以上三種方案的分析比較，并根據(jù)設計要求確定該工件的沖壓生產采用方案二為佳，并選擇倒裝復合模。4 主要工藝參數(shù)計算4.1 排樣的設計與計算根據(jù)工件的形狀選，采用直排的形式。搭邊和搭肩值一般是由經驗確定的查表 2.5.2而取搭邊值為 a=1.5㎜ 最小搭肩值為 a1=2.0㎜。 13圖 3 排樣草圖4.2 計算送料步距和條料的寬度 按如上排樣方式，并根據(jù)工件的尺寸確定送料步距為搭肩值與工件寬度之和。即：A=a1+24=26.0㎜。查表 2.5.3 而知條料寬度單向偏差值為 1.0，由公式計算如下：B =(D +2a)01.?max01.?=(60+2×1.5） .0=6301.?所以確定條料的寬度 B 為：63㎜。4.2.1 計算材料的利用率一個步距內的材料的利用率 μ=A/BS×100%=（π 12 12-π 5 5+36 24）/（63 26） 100%??? 14=75.6%所以在不考慮料頭、料尾和邊余料等材料消耗的情況下材料的利用率為 75.6%，而在考慮以上因素計算一張板料總的利用率時則需要根據(jù)證章板的長寬尺寸而定，在此省略不述。4.3 沖壓力的計算并初步選取壓力機的噸位4.3.1 沖裁力的計算沖裁力的大小隨凸模進入材料的深度（凸模行程）而變化，本模具采用普通平刃口模具沖裁，其沖裁力 F 按下式計算：F=KLtτb由查表而知工件材料的抗剪強度極限值 τb 為 300N/㎜2K 值取 1.3 材料厚度 t 為 0.5㎜沖孔沖裁力：P 孔=30615N 落料沖裁力：P 落=256651N。4.3.2 卸料力、推件力及頂件力的計算卸料力是將廢料或工件從凸凹模上刮下的力。而推件力是將梗塞在凹模內的料順沖裁方向推出所需的力。頂件力逆沖裁方向將料從凹模內頂出所需的力。卸料力、推件力和頂件力是由壓力機和模具卸料裝置或頂件裝置傳遞的，所以在選擇設備公稱壓力或設計沖裁的時候應分別予以考慮，影響這些力的因素較多，主要有材料的力學性能、厚度、模具間隙、凹模洞口結構、搭邊大小、潤滑情況、制件的形狀和尺寸等。現(xiàn)在按照下面的經驗公式計算：查表 2.6.1 而卸料力、推件力和頂件力系數(shù)分別為：Kx = 0.045 Kt = 0.55 Kd = 0.06則：卸料力： Fx = Kx * P 落 = 0.045 256651 =11549.3 N?推件力： Ft = n Kt F n =h / t = 5/0.5=10 15h:凹模洞口的直刃壁高度 取 h=5（表 2.9.4 ） Ft =Kt*P 孔*n=168382.5N頂件力： Fd = Kd F = 0.06 * (30615+256651) =17235.96N4.4 壓力機的公稱壓力的確定及沖壓設備的選擇壓力機的公稱壓力必須大于或等于各種沖壓工藝力的總和 Fz，由于本模具采用的是彈性卸料裝置和下出料方式：所以：Fz =P 孔+P 落+Fx+Ft =467197.8N為了保證沖壓力足夠，一般沖裁時壓力機噸位應比計算的沖壓力大 30%左右，即： F 總=1.3 Fz=607357.14N 通過前面的設計知道，上模座厚度 為 25mm，上模墊板厚度 為 12mm，固定H上 模 H墊板厚度 為 15mm，凸模長度 為 35mm，凹模厚度 為 35mm，下模座厚度 為H固 L凹 下 模60mm，凸模沖裁后進入凹模的深度 為 2mm。2h該模具的閉合高度：H=h 上模座 +h 墊板 +h 凸模固定板 +h 落料凹模 +t+h 卸料板 +h 橡膠 +h 下模座 -h2=25mm+12mm+15mm+35mm+2mm+12mm+29mm+60mm-2mm=178mm模具閉合高度 178mm,根據(jù)前面初選的壓力機，選擇 J23—10 型壓力機，其工作臺尺寸為 710×1080mm,最大閉合高度為 480mm，連桿調節(jié)長度為 100mm.最終經過校核，選擇 J23—10 型壓力機能滿足使用要求。查手冊選擇 J23-10 可傾柱式壓力機，壓力機的公稱壓力為：100KN。 滑塊固定行程 45mm (最大閉合高度)180mm 16閉合高度調節(jié)量 35mm (標準型)工作臺尺寸(左右×前后)370×240mm (標準型)墊板尺寸(厚度×孔徑) 35×φ170mm (標準型)模柄孔尺寸: φ30×55 mm 最大傾斜角度：35° 表一 所選擇壓力機的相關參數(shù)型號 公稱壓力/kN滑塊行程/mm最大封閉高度/mm工作臺尺寸/mm可傾斜角/。封閉高度調節(jié)量/mmJ23-10 1000 130 480 710×1080 30 100J23-80 800 130 380 540×800 30 904.5 壓力中心的確定及相關計算模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點。為了保證壓力機和模具的正常工作，應使模具的壓力中心和壓力機滑塊的中心線相重合。否則沖壓時滑塊會承受偏心載荷，導致滑塊的滑軌和模具的導向部分不正常磨損，還會使合理間隙得不到保證，從而影響制件的質量降低模具壽命甚至損壞模具。由于沖裁件屬于對稱件，其壓力中心位于沖裁件輪廓圖形的集合中心上。4.6 工作部分的尺寸計算 174.6.1 計算凸凹模工作部分的尺寸（沖孔）并確定其公差該零件屬于無特殊要求的一般沖孔落料件，外形尺寸由落料 獲得，而小孔尺寸則是由沖孔得到。查表 2.4 而知：Zmin = 0.040 Zmax = 0.060Zmax –Zmin = 0.020因為模具的精度等級為 IT14 級 取 X = 0.5 =0.43?查表 2.5 而知： δ A=0.020 δ T =0.020校核：δ A +δ T=0.04δ A +δ T≥Zmax –Zmin 因此，利用配做法制作來保證合理間隙，此處以沖孔凸模為基準模。沖孔凸模磨損后，尺寸變小，屬于 B 類尺寸d 凸=(B+X )0 -δT=10.2150 -0.02?同上查表可得：落料凹模也由配做法可得，此處以落料凹模為基準模。 A 凹= (Amax-X )+δA 0 A 1 凹=（12-0.5×0.43）+0.02 0=11.79+0.02 0A 2 凹=（36-0.5×0.43）+0.02 0=35.79+0.02 0落料凸模的基本尺寸與凹模相同，基本尺寸為 10.215mm。沖孔凹模的基本尺寸與凸模相同，基本尺寸分別為 11.79mm， 35.79mm。不用標注公差，但要在技術條件中注明：沖孔凹模的實際刃口尺寸與凸模配制；落料凸模的實際刃口尺寸與凹模配制，保證最小雙面合理間隙值在 0.04-0.06mm 之間。 （查表 2.4） 185 模具總體設計根據(jù)上述分析，本零件的沖壓包括沖孔和落料兩個工序，且孔邊距較大，可采用倒裝復合模具，可直接利用壓力機的打桿裝置就行推件，卸料可靠，便于操作。工件留在落料凹?？斩粗?，應在凹?？自O置推件塊;卡于凸凹模上的廢料可由卸料板推出;而沖孔廢料則可以再下模座中開設通槽，使廢料從孔洞中落下。由于在該模具中壓料是由落料凸模與卸料板一起配合工作來實現(xiàn)的，所以卸料板還應具有壓料的作用，應選用彈性卸料板來卸下條料廢料。因為是大批量生產，采用手動送料方式，從右往左送料。因該制件采用的是倒裝復合模，所以直接用擋料銷和導料銷即可。 19為確保零件的質量及穩(wěn)定性，選用導柱，導套導向。由于該零件尺寸較小，且精度要求不是太高，所以宜采用后側導柱模架。6 模具主要零部件的設計6.1 工作零件的結構設計由于零件較小，因此在這套模具中選用 Q235 材料制作均可滿足使用要求。6.1.1 落料凹模的設計在本模具中采用螺釘和銷釘將凹模直接固定在支撐件上,凹模刃口為直壁式 ,凹模采用銷釘和螺釘固定時要保證螺釘(或沉孔)間、螺孔與銷孔間及螺孔與凹模刃壁間的 20距離不能太近,否則會影響模具的壽命。凹模厚度 H=kb=0.10×60=6mm 取 14 mm (查表 2.9.5 得 k=0.10) 凹模壁厚 C=1.5H=9mm取凹模厚度 H=14 mm ，凹模壁厚 C=9 mm凹模寬度 B=b+2c=42 mm 取標準值 B=125 mm 凹模長度 L 取 125mm 確定凹模尺寸為 125 mm×125 mm ×14 mm現(xiàn)制草圖如下：圖 4 落料凹模刃口部分尺寸6.1.2 沖孔凸模的設計 21沖孔凸模長度：L=Ht+Lz Ht 為凸模固定板厚度，Lz 為凸模自由長度。Ht=(1.1~1.5)Ha Ha 為落料凹模厚度Lz 取 20mm 所以 L=106+20=126mm 上靠標準取 126mm 圖 5 沖孔凸模結構圖6.1.3 落料凸模(凸凹模)結合工件外形并考慮加工，將落料凸模設計成直通式。其總長 L 為：L=h +h + h +h123=60mm校核凸凹的強度：查表得倒裝復合模最小壁厚為 1.5mm,而實際最小壁厚為 3.79.滿足最小壁厚要求。凸凹模的刃口尺寸按落料凹模尺寸配制，并保證雙面間隙為0.04mm-0.06mm。 22圖 6 落料凸模刃口部分尺寸6.2 定位零件的設計在本模具中采用的是條料，所以選用導料銷和擋料銷來實現(xiàn)對沖裁條料的定位。導料銷一般設兩個，并位于條料的同一側。從左向右送料時，導料銷裝在右側，從前先后送料時導料銷裝在左側。導料銷在本模具中直接 安裝在凹模板上。在裝配圖中很容易看到。擋料銷同樣起定位的作用，用它擋住搭邊或沖件輪廓，以限定條料的送進距離。在本模具中試用固定擋料銷，其結構簡單、制造容易，在模具中廣泛應用作定距。6.3 導向裝置的設計導向裝置用來保證上模相對于下模正確的運動，對于生產批量較大，零件的要求較高，壽命要求較長的模具，一般都需要采用導向裝置，本模具中應用導柱導套裝置來完成導向. 由于該零件尺寸較小，且精度要求不是太高，所以宜采用后側導柱模架。 236.4 打料裝置的設計在本模具中采用打桿推動連接推桿來完成打料動作，打桿穿過模柄凸露在模具的外面，當完成一次沖裁時壓力機滑塊回程，打桿與壓力機的打料橫桿相碰，打桿推動連接推桿將卡在凸凹模的凹?？變鹊膱A形廢料打下，當注意的是：第一：需要保證打桿在模柄內的順利滑動，須間隙配合。第二：需要保證連接推桿在凸凹模內的順利滑動，須間隙配合。6.5 卸料裝置的設計此套模具采用的是倒裝復合模，因此彈性卸料板安裝在下模。彈性卸料裝置由卸料板，彈性元件，卸料螺釘?shù)冉M成。彈性卸料裝置在沖壓時兼起壓料作用，沖裁件質量較好，多用于沖裁薄料及表面平面度要求較高的零件。6.5.1 卸料板的設計彈性卸料板孔與凸模的單邊間隙取（0.1-0.2）t，在自由狀態(tài)下彈性卸料板應高出凹模刃口面 0.5-1mm，其外形尺寸一般等于或大于凹模尺寸。所以，選取卸料板尺寸為：125mm×125mm×10mm。 24圖 7 卸料板草圖6.5.2 卸料螺釘?shù)脑O計卸料螺釘通過下模座，下模墊板，凸凹模固定板，橡膠和卸料板，并將他們固定在一起。直接選用標準件 4×M8 螺紋連接。6.5.3 橡膠的設計橡膠允許承受的負荷較大，且產生的彈性較為平穩(wěn)，安裝調整靈活方便，是沖裁模具中常用的彈性元件。卸料橡膠的設計計算 H =H -H 。 （計算參照表 8.2.4）計安 裝 自 由 預算結果為：H =31mm。安 裝 256.6 連接裝置的設計6.6.1 模柄的設計本模具屬于中型模具,采用模柄將上模固定在壓力機的滑塊上。模柄是作為上模與壓力機滑塊連接的零件。對它的基本要求是:一要與壓力機滑塊上的模柄孔正確配合,安裝可靠；二要與上模正確而可靠的連接。在本模具中選用旋入式模柄，通過螺紋與上模座連接并加螺絲防止轉動。這種模柄可較好的保證軸線與上模座軸線垂直,適用與各種中、小型模具。模柄材料通常采用 Q235 或 Q275 鋼,在此選用 Q235 鋼.其支撐面應垂直于模柄的軸線(垂直度不應超過 0.02:100)。6.7 固定板的設計將凸?；虬寄０匆欢ㄏ鄬Φ奈恢脡喝牍潭ê螅鳛橐粋€整體安裝在上模座或下模座上。在本模具中只有凸凹模需要由固定板來固定。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,需考慮緊固螺釘及銷釘?shù)奈恢?。固定板的凸凹模安裝孔與凸凹模采用過渡配合 H7/m6、H7/n6，壓裝后將凸凹模端面和固定板一起磨平?，F(xiàn)選用標準凸凹模固定板尺寸為: 125mm×125mm×14mm。6.7.1 墊板的設計墊板的作用是直接承受凸模的壓力，以降低模座承受的單位壓力，防止模座被局部壓陷，影響凸模的正常工作。墊板的外形尺寸和模板相同，厚度取 10mm。6.7.2 螺釘與銷釘?shù)脑O計螺釘和銷釘都是標準件，設計模具是按標準選用即可，螺釘用于固定模具零件，一般選用內六角螺釘；銷釘起定位作用，常用圓柱銷釘，螺釘、銷釘規(guī)格根據(jù)沖壓力的大小、凹模厚度等確定。6.8 模架及組成零件的確定 266.8.1 模架的選用本模具選用由上模座,下模座,導柱,導套組成導柱模模架及其零件已經標準化，在此選用后側導柱模架即可滿足使用要求。由凹模周界可以選取標準模架。凹模周界Ｌ＝200mm,B=125mm,閉合高度 h1=170~205mm技術條件:按 JB/T 8050-1999,0I 級精度的后側導柱模架。如圖所示。6.8.2 模座的確定對于生產批量大、要求模具壽命高的模具，一般采用導柱、導套來保證上、下模的導向精度。導柱、導套在模具中主要起導向作用。導柱與導套之間采用間隙配合。根據(jù)沖壓工序性質、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。本模中具選用標準模架，因在前述中確定了凹模尺寸為 125㎜×125㎜ ×14㎜ ，根據(jù)標準確定下模座尺寸為: 180mm×180mm×35mm。 上模座尺寸為180mm×190mm×30mm。導柱 d/mm×L/mm 分別為 ?20mm×160mm；導套 d/mm×L/mm×Dmm分別為 ?20mm×115mm×42mm。 277 模具閉合高度的確定在支撐板與固定零件的設計中根據(jù)經驗確定：動模座板 H1=25mm,定模板厚度H2=35mm，動模板 H3=50mm 墊塊厚度 H4=70mm 動模座板厚度 H5=25mm.閉合高度的計算：H=H1＋H2＋H3＋H4＋H5=25＋35＋50＋70＋25=178mm 288 模具工作原理條料送進時采用固定擋料銷進行定位，而有導料銷保證送料沿正確的方向送進。當條料送到指定位置時，上模在壓力機的作用下進行沖壓。工作時，凸凹模 5 和凸模14 完成沖孔工序，廢料從下?？字袎嬄?；凸凹模 5 與凹模 21 完成落料工序。當沖壓完成時，上模上行回程，卡在凸凹模上的廢料由彈性卸料板卸下，當模具上的打料桿碰到壓力機上的打料橫梁時，打料橫梁給模具打料桿一個作用力，在此作用力的作用下，將制件推出來。然后，再開始下一個行程。圖 8 模具總裝圖結束語 29大學三年的學習即將結束，畢業(yè)設計是其中最后一個實踐環(huán)節(jié)，是對以前所學的知識及所掌握的技能的綜合運用和檢驗。隨著我國經濟的迅速發(fā)展，采用模具的生產技術得到愈來愈廣泛的應用。在完成大學三年的課程學習和課程、生產實習，我熟練地掌握了機械制圖、機械設計、機械原理等專業(yè)基礎課和專業(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，達到了學習的目的。對于模具設計這個實踐性非常強的設計課題，我們進行了大量的實習。經過在新飛電器有限公司、在洛陽中國一拖、中信重型礦山機械廠的生產實習，我對于冷沖模具、塑料模具的設計步驟有了一個全新的認識，豐富和加深了對各種模具的結構和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是有了全新的理解。在指導老師的細心指導下和在工廠師傅的講解下，我們對于模具的設計和制造工藝有了系統(tǒng)而深刻的認識。同時在實習現(xiàn)場親手拆裝了一些典型的模具實體并查閱了很多相關資料，通過這些實踐，我們熟練掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。通過在圖書館借閱相關手冊和書籍，更系統(tǒng)而全面了細節(jié)問題。鍛煉了縝密的思維和使我們初步具備了設計工作者應有的素質。設計中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學進行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設計。 在設計的過程中，將有一定的困難，但有指導老師的悉心指導和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設計任務。由于學生水平有限，而且缺乏經驗，設計中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正參考文獻[1] 劉建超、張寶忠主編.沖壓模具設計與制造.高等教育出版社，2004.6[2] 王孝主編，中國模具設計大典之沖壓模具設計.江西科學技術出版社，2003[3] 虞蓮蓮、曾正明主編.實用鋼鐵材料手冊.機械工業(yè)出版社，2001[4] 寇世瑤主編.互換性與測量技術.高等教育出版社，2004.7[5] 馮炳堯，韓泰榮，殷振海，蔣文森編.模具設計與制造簡明手冊.上?？茖W技術出版社，1988[6] 高軍，李熹平，修大鵬主編.沖壓模具標準件選用與設計指南.化學工業(yè)出版社，2007.7[7] 薛啓翔主編.沖壓模具與制造.化學工業(yè)出版社，2004.3 30[8] 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