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限位板沖壓成形與模具設計
目 錄
1 緒 論 1
1.1國內模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 2
1.1.1國內模具的現(xiàn)狀 3
1.1.2 國內模具的發(fā)展趨勢 5
1.2 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 6
1.3 限位板沖裁件模具設計與制造方面 6
1.3.1 限位板沖裁模具設計的設計思路 6
1.3.2限位板沖裁模具設計的進度 7
2 限位板沖壓工藝的分析 8
2.1限位板工藝分析 8
2.2沖裁工藝計算和工藝方案 9
3 模具總體設計 15
3.1 模具主要零部件的結構設計 16
3.1.1 凸模、凹模、凸凹模的結構設計 16
3.1.2擋料銷位置的確定 17
3.1.3導料銷位置的確定 18
3.2卸料裝置的設計及標準化 18
3.2.1彈性卸料板的結構形式 18
3.2.2卸料螺釘?shù)倪x用 18
3.2.3卸料彈簧的設計及選用 19
3.3推件裝置的設計與標準化 20
3.3.1剛性推件裝置的設計與標準化 20
3.3.2推件塊的設計 20
3.3.3連接推桿的選用 20
3.3.4推板的設計 20
3.3.5打桿的設計 20
3.4支撐固定零件的設計與標準化 21
3.4.1模架的選用 21
3.4.2 凸模固定板的設計 21
3.4.3墊板的設計 21
3.5導向零件的設計與標準化 21
3.6 緊固零件的設計與標準化 22
3.7 模架的設計 22
4 沖壓設備的選用 23
5 繪制模具總裝圖 25
結束語 27
致 謝 28
參考文獻 29
1 緒 論
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。隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)產品的品種和數(shù)量不斷增加。換型不斷加快，使模具的需要不斷增加，而對模具的質量要求越來越高。模具技術在國民經濟中的作用越來越顯得更為重要。
模具是一種特殊的模型，用來塑造(制造)產品；從工藝的角度，模具是一種成型制品的特殊工藝裝備。模具是工業(yè)生產的基礎工藝裝備，在電子、汽車、電機、電器、儀表、家電和通訊等產品中，60％—80％的零部件都依靠模具成形，模具質量的高低決定著產品質量的高低，因此，模具被稱之為“工業(yè)之母”。模具又是“效益放大器”，用模具生產的最終產品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。 目前，我國沖壓技術與工業(yè)發(fā)達國家相比還比較的落后，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。
隨著國民經濟總量和工業(yè)產品技術的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對模具的需求量越來越大，技術要求也越來越高。雖然模具種類繁多，但其發(fā)展重點應該是既能滿足大量需要，又有較高技術含量，特別是目前國內尚不能自給，需大量進口的模具和能代表發(fā)展方向的大型、精密、復雜、長壽命模具。模具標準件的種類、數(shù)量、水平、生產集中度等對整個模具行業(yè)的發(fā)展有重大影響。因此，一些重要的模具標準件也必須重點發(fā)展，而且其發(fā)展速度應快于模具的發(fā)展速度，這樣才能不斷提高我國模具標準化水平，從而提高模具質量，縮短模具生產周期，降低成本。由于我國的模具產品在國際市場上占有較大的價格優(yōu)勢，因此對于出口前景好的模具產品也應作為重點來發(fā)展。根據上述需要量大、技術含量高、代表發(fā)展方向、出口前景好的原則選擇重點發(fā)展產品，而且所選產品必須目前已有一定技術基礎，屬于有條件、有可能發(fā)展起來的產品。
沖壓是一種先進的少無切削加工方法，具有節(jié)能省材、效率高、產品質量好、重量輕、加工成本低等一系列優(yōu)點,在汽車、航空航天、儀器儀表、家電、電子、通訊、軍工、日常用品等產品的生產中得到了廣泛的應用.據統(tǒng)計，薄板成型后，制造了相當于原材料的12倍的附加值,在國民經濟生產總值中，與其相關的產品占四分之一，在現(xiàn)代汽車工業(yè)中，沖壓件的產值占總產值的59%。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、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。
1.1國內模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
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求，市場需求量維持在600億至650億美元，同時，我國的模具產業(yè)也迎來了新一輪的發(fā)展機遇。近幾年，我國模具產業(yè)總產值保持13%的年增長率（據不完全統(tǒng)計，2004年國內模具進口總值達到600多億，同時，有近200個億的出口），到2005年模具產值預計為600億元，模具及模具標準件出口將從現(xiàn)在的每年9000多萬美元增長到2005年的2億美元左右。單就汽車產業(yè)而言，一個型號的汽車所需模具達幾千副，價值上億元，而當汽車更換車型時約有80%的模具需要更換。2003年我國汽車產銷量均突破400萬輛，預計2004年產銷量各突破500萬輛，轎車產量將達到260萬輛。另外，電子和通訊產品對模具的需求也非常大，在發(fā)達國家往往占到模具市場總量的20%之多。
1.1.1國內模具的現(xiàn)狀
目前，中國17000多個模具生產廠點，從業(yè)人數(shù)約50多萬。1999年中國模具工業(yè)總產值已達245億元人民幣。工業(yè)總產值中企業(yè)自產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%。
鑒于模具作為包括機床工具、汽車制造、食品包裝等在內的機械行業(yè)中機械基礎件產業(yè)，以及電工電器、電子及信息行業(yè)的支持產業(yè)，在發(fā)展先進生產力當中，處于非常關鍵并服務全行業(yè)的地位，其發(fā)展對產業(yè)配套能力的提升和促進產業(yè)聚集優(yōu)勢的形成將起到重要作用。改革開放以來，中國模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化。除了國有專業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)、合資企業(yè)、獨資企業(yè)和私營企業(yè)，都得到了快速發(fā)展，集體和私營的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。目前，國內已能生產精度達2微米的精密多工位級進模，工位數(shù)最多已達160個，壽命1～2億次。在大型塑料模具方面，現(xiàn)在已能生產48英寸電視的塑殼模具、6.5Kｇ大容量洗衣機的塑料模具，以及汽車保險杠、整體儀表板等模具。在精密塑料模具方面，國內已能生產照相機塑料模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具等。在大型精密復雜壓鑄模方面，國內已能生產自動扶梯整體踏板壓鑄模及汽車后橋齒輪箱壓鑄模。在汽車模具方面，現(xiàn)已能制造新轎車的部分覆蓋件模具。其他類型的模具，例如子午線輪胎活絡模具、鋁合金和塑料門窗異型材擠出模等，也都達到了較高的水平，并可替代進口模具。
在中國，人們已經越來越認識到模具在制造中的重要基礎地位，認識到模具技術水平的高低，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質量、效益和新產品的開發(fā)能力。 許多模具企業(yè)十分重視技術發(fā)展，加大了用于技術進步的投資力度，將技術進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多研究機構和大專院校開展模具技術的研究和開發(fā)。目前，從事模具技術研究的機構和院校已達30余家，從事模具技術教育的培訓的院校已超過50余家。其中，獲得國家重點資助建設的有華中理工大學模具技術國家重點實驗室，上海交通大學CAD國家工程研究中心、北京機電研究所精沖技術國家工程研究中心和鄭州工業(yè)大學橡塑模具國家工程研究中心等。經過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術、模具的電加工和數(shù)控加工技術、快速成型與快速制模技術、新型模具材料等方面取得了顯著進步；在提高模具質量和縮短模具設計制造周期等方面做出了貢獻。
雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設備在模具加工設備中的比重還比較低，CAD/CAE/CAM技術的普及率不高，許多先進的模具技術應用還不夠廣泛等等。特別在大型、精密、復雜和長壽命模具技術上存在明顯差距，這些類型模具的生產能力也不能滿足國內需求，因而需要大量從國外進口。
我國模具近年來發(fā)展很快，據不完全統(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。
1999年中國大陸制造工業(yè)對模具的總市場需求量約為330億元，今后幾年仍將以每年10%以上的速度增長。對于大型、精密、復雜、長壽命模具需求的增長將遠超過每年10%的增幅。
汽車、摩托車行業(yè)的模具需求將占國內模具市場的一半左右。1999年，國內汽車年產量為183萬輛，。保有量為1500萬輛，預計到2005年汽車年產量將達300萬輛。汽車、摩托車行業(yè)的發(fā)展將會大大推動模具工業(yè)的高速增長，特別是汽車覆蓋件模具、塑料模具和壓鑄模具的發(fā)展。例如，到2005年汽車行業(yè)將需要各種塑料件36萬噸，而目前的生產能力僅為20多萬噸，因此發(fā)展空間十分廣闊。 家用電器，如彩電、冰箱、洗衣機、空調等，在國內的市場很大。目前，我國的彩電的年產量已超過3200萬臺，電冰箱、洗衣機和空調的年產量均超過了1000萬臺。家用電器行業(yè)的發(fā)展對模具的需求量也將會很大。
其他發(fā)展較快的行業(yè)，如電子、通訊和建筑材料等行業(yè)對模具的需求，都將對中國模具工業(yè)和技術的發(fā)展產生巨大的推動作用。
巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調整發(fā)展。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……
1.2 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
世界上一些工業(yè)發(fā)達的國家，模具工業(yè)發(fā)展十分迅速。根據一些文獻介紹。有些國家模具生產的總產值已超過機床工業(yè)總產值，其發(fā)展速度超過了機床、汽車、電子等工業(yè)。模具工業(yè)已發(fā)展成獨立行業(yè)，成為國民經濟的基礎工業(yè)之一。美國人世界人士認為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”，德國的同行認為“模具工業(yè)是關鍵工業(yè)”，日本模具協(xié)會認為“模具是促進社會繁榮富裕的動力”，是“整個工業(yè)發(fā)展的秘密”。日本模具工業(yè)的產值達到了13000億日元，遠遠超過日本機床工業(yè)總產值9000億日元。模具制造技術，特別是制造精密、復雜、大型、長壽命模具的技術，已成為衡量一個國家機械制造水平的重要標志之一。模具工業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?，前景廣闊。
1.3 限位板沖裁件模具設計與制造方面
1.3.1 限位板沖裁模具設計的設計思路
沖裁時利用模具使板料沿一定輪廓線產生分離的一種沖壓工序。常用的沖裁有落料、沖孔、切邊、切斷等，其中，以落料、沖孔應用最多。落料是沿工件的外形封閉輪廓線沖切，沖下部分為工件；沖孔是沿工件的內形封閉輪廓線沖切，沖下部分為廢料。
沖裁件的工藝性是指沖裁件對沖裁工藝的適應性。一般情況下，對沖裁工藝性影響最大的是幾何形狀、尺寸和精度要求。良好的沖裁工藝性應滿足材料交省、工序較少、模具加工交易、壽命較高、操作方便及產品質量穩(wěn)定等要求。
1.3.2限位板沖裁模具設計的進度
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．
2 限位板沖壓工藝的分析
2.1限位板工藝分析
工件名稱：限位板
生產批量：大批量
材 料：A3
厚 度：6mm
工件簡圖如圖所示：
1-1 限位板
2.2沖裁工藝計算和工藝方案
沖裁模的結構形式多種多樣，如果按工序的組合分類，可分為單工序模、級進模、復合模等。各種沖裁模的構成大體相同，主要由工作零件、定位零件、卸料與推料零件、導向零件、聯(lián)接與固定零件等組成。
該零件形狀簡單、對稱，是有圓弧和直線組成的。沖裁件內外形狀所能達到餓經濟精度為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，可認為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證，其他尺寸標注、生產批量等情況，也均符合沖裁的工藝要求，故決定采用沖壓方式進行加工。該工件的圓角半徑已經給出R=4，模具整體結構設計簡單。
2.2.1 工藝方案的確定
該零件所需的沖壓工序為落料和沖孔，可擬訂以下三種工藝方案；
方案一：用簡單模分兩次加工，即落料——沖孔。
方案二：沖孔、落料復合模。
方案三：沖孔落料級進模。
采用方案一，生產率低，工件的累計誤差大，操作不方便，由于該工件為大批量生產，方案二、三更具有優(yōu)越性。
該零件30mm的孔與邊緣之間的最小距離為6mm，大于此零件要求的最小壁厚，可以采用沖孔、落料復合?；驔_孔、落料級進模。符合模模具的形位精度和尺寸精度易保證，且生產率也高，盡管模具結構比較復雜，但由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不困難。級進模雖生產率也高，但零件的沖裁精度稍差，欲保證沖壓件的行位精度，需要在模具上設置導正銷，故模具制造、安裝較復合模復雜。通過對上述三種方案的分析比較，該零件的沖壓生產采用方案二的復合模為佳。
2.2.2必要的工藝計算
（1） 排樣設計
設計復合模時，首先要設計條料排樣圖。該零件具有T形的特點，直排列時材料的利用率較低，采用直對排（見下圖）的排樣方案可以提高材料的利用率，較少廢料。
1-2 排樣圖
查表取搭邊值為5.4mm和4.8mm。
計算調料寬度：B=(75+5.4+4.2+18)mm=108mm
步距：S=（74+26）mm=100mm
（2） 計算凸、凹模刃口尺寸
查表得間隙值Zmin=1.080mm Zmax=1.440mm
A. 沖孔30mm凸、凹模刃口尺寸的計算。由于制件結構簡單，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：
查表得凸、凹模制造公差：
校核：
查表得:IT14級時磨損系數(shù)x=0.5mm。
按式
B. 外形落料凸、凹模刃口尺寸的計算。對外輪廓的落料，由于形狀較復雜，故采用配合加工法，這種方法有利于獲得最小的合理間隙，放寬對模具的加工設備的精度要求，其凸、凹模刃口部分尺寸計算如下：
當以凹模為基準件時，凹模磨損后，刃口部分尺寸都增大，因此均屬于A類尺寸。
工件圖中未標注公差的尺寸，查相關資料得出其極限偏差：
。
查表得磨損系數(shù)x為：當
按式：
落料凹模的基本尺寸與凹模相同，分別是170.68mm，73.63mm，74.63mm，21.71mm，3.78mm。不必標公差，但要在技術要求條件中注明:凸模實際刃口尺寸與落料凹模配合，保證最小雙面合理間隙Zmin=0.246（落料凹模刃口部分尺寸見下圖）。
1-3 落料凹模刃口部分尺寸
（3） 沖壓力的計算
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，由表查的，h=12mm，則n=h/t=12mm/6=3個，查表得，
落料時卸料力
查表取:
總沖壓力為:
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：
(4)壓力中心的計算
用解析法求模具的壓力中心的坐標。按比例畫出工件尺寸，選用坐標系XOY，如圖所示。
1-4 壓力中心
因工件左右對稱，即Xc=0.故只需計算Yc。將工件沖裁周邊分成L1，L2，L3，L4，L5，L6基本線段，求出各段長度的中心位置：
L1=56mm Y1=0mm
L2=56.52mm Y2=9mm
L3=12.56mm Y3=18+Rb/l=18+16/3.4=23.1mm
L4=62mm Y4=37.5mm
L5=9.08mm Y5=67.01mm
L6=94.2mm Y6=53mm
3 模具總體設計
根據上述分析，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進行推件；而沖孔廢料則可以在下模座中開設通槽，使廢料從空洞中落下。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，所以卸料板還應該具有呀了得作用，應選用彈性卸料板來卸下條料廢料。
因是大批量生產，采用手動送料方式，從右往左送料。
應該零件制造采用的是倒裝復合模，所以直接用擋料銷和導料銷即可。
為確保零件的質量及穩(wěn)定性，選用導柱、導套導向、由于該零件導向尺寸較小，且精度要求不是太高，所以宜采用后側導柱模架。
3.1 模具主要零部件的結構設計
3.1.1 凸模、凹模、凸凹模的結構設計
a.落料凸、凹模的結構設計。在落料凹模內部，由于要設置推件板，所以凹模刃口應采用直筒刃口，并查表，取得刃口高度h=12mm。該凹模的結構簡單，宜采用整體式。
查表得k=0.3
即 凹模高度
凹模壁厚
凹模的外型尺寸的確定：凹模外形長度L=（75+2x46.2）mm=142.5mm
凹模外形寬度B=（74+2x33.75）mm=141.5mm
凹模整體尺寸標準化，取為160mmx160mmx25mm
b.沖孔30mm凸模設計。為了增加凸模的強度與剛度，凸模非工作部分直徑應制成逐漸增大的多級形式，且它的外形尺寸較大，所以選用B形圓凹模。凸模固定板厚度取28mm，凸模長度根據結構上的需要來確定
由于此凸模直徑較大，且長度較短，剛度和強度足夠，所以無需對其進行強度校核。沖裁時凸模進入凹模刃口1mm。
C.凸凹模的結構設計。本模具為復合沖裁模，除了沖孔凸模和落料凹模外，還有一個凸凹模。根據整體模具的結構設計需要，凸凹模的結構簡圖如圖所示。確定凸凹模安排在模架上的位置時，要根據計算的壓力中心的數(shù)據，使壓力中心與模柄中心重合。
1-5 凸凹模的結構
校核凸凹模的強度：查表得凸凹模的最小壁厚為4.9mm，而實際最小壁厚為9mm。故符合強度要求。凸凹模的人口尺寸按落料凹模尺寸配制，并保證雙面間隙為0.24mm-0.36mm。凸凹模上孔中心與邊緣距離尺寸24mm的公差，應比零件所標注的精度高3-4級，即定位
3.1.2擋料銷位置的確定
由模具整體結構設計，導料銷及導料銷都應通過卸料板固定于模具的凸凹模上。且在模具閉合狀態(tài)下，應高出卸料板3mm。
根據分析選用廢料孔后端定位時擋料銷位置如圖6
1-6 擋料銷的位置
L=D/2+C+d/2+0.1
=[72/2+74.2+6/2+0.1]mm=113.3mm
3.1.3導料銷位置的確定
導料銷位于條料的同一側，采用從右向左的送料方式，送料的方向導料銷應裝在后側。
3.2卸料裝置的設計及標準化
3.2.1彈性卸料板的結構形式
模具采用倒裝結構，選用手冊【6】圖7－7（b）的卸料板形式。由表7－8查得彈性卸料板厚度為12mm。裝模具時卸料板孔與凸凹模得單邊間隙為0.10mm，在模具開啟狀態(tài)，卸料板應高出模具凸凹模工作刃口0.3～0.5mm，以便順利卸料，卸料板的工作行程為3.5mm。
3.2.2卸料螺釘?shù)倪x用
采用圓柱頭卸料螺釘45鋼，熱處理硬度35～45HRC
規(guī)格 M12×90 JB/T7650.5
3.2.3卸料彈簧的設計及選用
根據模具結構初選6根彈簧，每根彈簧的卸料力為：
根據預壓力和模具結構尺寸,查手冊【5】試選彈簧的具體參數(shù)是:D=35mm, d=6mm, H0=120mm , t=14.5mm, F許=960N, H1=88.4mm, 并計算如下：
，
校核：＞
所以所選彈簧是合適的。
彈簧的規(guī)格為：
外 徑：D=35mm
鋼絲直徑：d=6mm
自由高度：H0=120mm
裝配高度：H2=H0-△H0 =120mm－26.04mm＝93.96mm
3.3推件裝置的設計與標準化
3.3.1剛性推件裝置的設計與標準化
本套模具的推件裝置所需推件力大，且為了推件平穩(wěn)可靠，應采用剛性推件裝置。其結構形式見手冊
3.3.2推件塊的設計
本推件塊的端面外形應跟落料凹模的刃口形狀一致，整體外形應設計成臺階式以便與凹模配合完成推件，而在沖裁時不致與把推件塊推出滑到模外。推件塊在自由狀態(tài)下應高出凹模面0.2～0.5mm。
推件塊和凹模的配合：由于外形件的相對尺寸較大，外形形狀相對復雜，所以推件內形與凹模為間隙配合H8/f8，推薦外形與凹模為非配合關系，屬內導向。
3.3.3連接推桿的選用
為了使推件裝置推出平穩(wěn)采用3根推桿。每根推桿所承受的力為：
由手冊查取適合本裝置的推桿規(guī)格為：φ6×65mm
3.3.4推板的設計
由推出結構需要，推板適宜選用圓形即手冊的A型。
3.3.5打桿的設計
打桿選用帶肩A型打桿與推板配合以起到平穩(wěn)推件作用。
其材料45鋼 熱處理硬度43～48HRC
規(guī)格： A11×110mm JB/T7650.1
3.4支撐固定零件的設計與標準化
由凹模周界L＝160mm,B=160mm，及卸料板的外形尺寸，材料選為Cr12,01級精度的后側導柱模架。技術要求按JB/T8070—1995的規(guī)定。
3.4.1模架的選用
上模座標記：200×160×35 GB/T2855.5
下模座標記：200×160×40 GB/T2855.6
模柄標記： Bφ40×90 GB/T2862.3—81（見于手冊5）
3.4.2 凸模固定板的設計
因凸凹模的尺寸較大所以直接用螺釘緊固在下模座上。
凸模固定板的設計:
為了保證安裝、固定牢靠，凸模固定板必須有一定的厚度，由經驗公式計算凸模固定板厚度。
H=（1～1.5）D=（1～1.5）×11.215mm＝11.215mm～16.823mm
查手冊表7-2本模具取H=16mm，其外形尺寸應與凹模的外形尺寸一致規(guī)格為160mm×160mm×16mm
3.4.3墊板的設計
在本模具采用的彈性卸料裝置中，上模座中設有推板等零件的裝置和讓位空間，會使的其厚度變薄，影響其抗壓強度，所以應設一塊墊板。其規(guī)格根據凹模外形尺寸選取160mm×160mm×12mm。
3.5導向零件的設計與標準化
本組模具采用的是后側導柱模座只需兩對相同型號的導柱導套。本模具沖裁間隙小應按H6/h5配合，材料選用20鋼熱處理要求滲碳深度0.8～1.2mm，硬度58～62HRC ，技術要求按JB/T8070—1995的規(guī)定。
導柱標記： B20h5×100×30 GB/T2861.2
導套標記： B20H6×45×23 GB/T2861.2
3.6 緊固零件的設計與標準化
本模具采用螺釘固定，銷釘定位。其具體數(shù)據如下：
內六角圓柱頭螺釘標記：GB/T70.1 M10×70
螺釘標記：GB/T5782 M12×35
銷釘標記：GB/T11.21 8m6×80
3.7 模架的設計
模架各零件標記如下：
上模座：200mmx160mmx40mm
下模座：200mmx160mmx45mm
導 柱：B35h5x210mmx55mm
導 套：B35H6X110mmX43mm
模 柄：@60mmX115mm
墊板厚度：160mmX160mmX12mm
卸料板厚度：160mmX160mmX16mm
凸模固定板厚度：160mmX160mmX20mm
模具的閉合高度：
=40+12+20+16+27.04+45+25
=180.04mm180mm
4 沖壓設備的選用
表一 開式雙柱可傾式壓力機型號和技術參數(shù)
型號
JB23-80
JB23-100
JB23-100
JB23-100A
JB23-125
公稱壓力/KN
800
1000
1000
1000
1250
滑塊行程/mm
130
130
150
16-140
145
最大閉合高度/mm
380
480
430
400
480
工作臺尺寸/mm
540*800
710*1080
710*1080
600*900
710*1080
墊板尺寸/mm
100*200
100
100*150
110
110*250
模柄孔尺寸/mm
60*80
60*75
76*76
60*80
60*80
最大傾斜角度
30
30
20
30
25
根據前面已知條件，為了安全本設計選擇型號為JB23-125的開式雙柱式可傾壓力機能滿足使用要求。其主要數(shù)據參數(shù)如下：
公稱壓力：1250KN
滑塊行程：145mm
最大閉合高度：480mm
最大裝模高度：370mm
連桿調節(jié)長度：110mm
工作臺尺寸（前后X左右）：710mmX1080mm
墊板尺寸（厚度X孔徑）：100mmX250mm
模柄孔尺寸：@60mmX80mm
最大傾斜角度：25°
5 繪制模具總裝圖
繪制模具總裝圖如圖所：
1-7裝配圖
其工作過程是：條料在送進模具時由擋料銷24限位，導料銷導向，使得條料精確定位。模具在工作時，上模部分隨壓力機下行，當上模部分與條料接觸時，卸料板起壓料作用與凹模一起作用將條料壓緊隨上模下行，壓力機滑塊繼續(xù)下行沖孔凸模進入凸凹模在壓力及刃口作用下完成沖裁。
壓力機滑塊回程，上模部分跟著一起上行，在打料桿等一系列推件裝置的作用下將制件推出凹模腔內，沖孔廢料從凸凹模型孔內落下，與此同時卸料板在彈簧恢復的作用下也將條料從凸凹模上撥落下來，完成卸料，卸料裝置復位。條料再送進一個步距等待下一次回程沖裁。
結束語
限位板屬于簡單的沖裁件，分析其工藝性，并確定工藝方案。根據計算確定該制件的沖裁力及模具刃口尺寸，然后選取相應的壓力機。本設計主要是落料凸、凹模及沖孔凸、凹模的設計，需要計算凸凹模的間隙、工作零件的尺寸和公差。此外,還需要確定模具工藝零件和結構零件以及模具的總體尺寸，然后根據上面的設計繪出模具的總裝圖。
由于在零件制造前進行了預測，分析了制件在生產過程中可能出現(xiàn)的缺陷，采取了相應的工藝措施。因此，模具在生產零件的時候才可以減少廢品的產生。
限位板沖裁件的形狀結構較為簡單，選用標準模架。模具工作零件的結構較為簡單，它可以相應的簡化模具結構。便于以后的操作、調整和維護。
限位板沖孔落料模具的設計，是理論知識與實踐有機的結合，更加系統(tǒng)地對理論知識做了更深切貼實的闡述。也使我認識到，要想做為一名合格的模具設計人員，必須要有扎實的專業(yè)基礎，并不斷學習新知識新技術，樹立終身學習的觀念，把理論知識應用到實踐中去，并堅持科學、嚴謹、求實的精神，大膽創(chuàng)新，突破新技術，為國民經濟的騰飛做出應有的貢獻。
致 謝
首先感謝本人的導師丁海老師，他仔細審閱了本文的全部內容并對我的畢業(yè)設計內容提出了許多建設性建議。丁海老師淵博的知識，誠懇的為人，他我受益匪淺，在畢業(yè)設計的過程中，特別是遇到困難時，他給了我鼓勵和幫助，在這里我向他表示真誠的感謝！
感謝母?！幽蠙C電高等專科學校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學習及實踐環(huán)境，使我學到了許多新的知識，掌握了一定的操作技能。
感謝和我在一起進行課題研究的同窗同學，和他們在一起討論、研究使我受益非淺。
最后，我非常慶幸在三年的的學習、生活中認識了很多可敬的老師和可親的同學，并感激師友的教誨和幫助！
參考文獻
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