支架冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)【彎曲件支架】【沖孔落料復(fù)合?！俊緩澢！俊?套】
支架冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)【彎曲件支架】【沖孔落料復(fù)合?！俊緩澢！俊?套】,彎曲件支架,沖孔落料復(fù)合模,彎曲模,2套,支架冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)【彎曲件支架】【沖孔落料復(fù)合?！俊緩澢！俊?套】,支架,沖壓,工藝,模具設(shè)計(jì),彎曲,曲折,沖孔,復(fù)合
XXXX大學(xué)
設(shè) 計(jì)（論 文）說(shuō) 明 書(shū)
題 目 支架沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)
學(xué) 生
系 別
專 業(yè) 班 級(jí)
學(xué) 號(hào)
指 導(dǎo) 教 師
前 言
由于模具技術(shù)的迅速發(fā)展，模具設(shè)計(jì)與制造已成為機(jī)械行業(yè)中一個(gè)大的分枝。從事模具行業(yè)工作的專業(yè)人才也越來(lái)越多，模具也傾向標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，模具的諸多零件已經(jīng)具有互換性，模具的設(shè)計(jì)周期越來(lái)越短，因此模具已經(jīng)成為提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力的重要手段。模具已成為各種產(chǎn)品不可缺少的工藝設(shè)備。
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容是：彎曲件支架沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的不僅是對(duì)大學(xué)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)鞏固和總結(jié)，而且是大學(xué)期間重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，它能綜合培養(yǎng)查資料的能力、畫(huà)圖能力、獨(dú)立分析能力、向老師、同學(xué)學(xué)習(xí)的能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)作為對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的一次綜合檢測(cè)，為以后參加工作也將奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
本次重點(diǎn)設(shè)計(jì)的是一副沖孔落料復(fù)合模，一副彎曲模。這次設(shè)計(jì)是在老師認(rèn)真、耐心的指導(dǎo)下進(jìn)行的，是在對(duì)模具的經(jīng)濟(jì)性、模具的壽命、生產(chǎn)周期及生產(chǎn)成本等因素進(jìn)行了全面的仔細(xì)的分析下而進(jìn)行設(shè)計(jì)的。因我個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和水平有限，因此很難避免在設(shè)計(jì)的過(guò)程中存在不合理之處，望各位老師多多批評(píng)指正。
本論文是在老師的精心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下完成的。老師那嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度，淵博的知識(shí)為我們樹(shù)立了榜樣，在此向她表示衷心的感謝！
在論文的設(shè)計(jì)和寫(xiě)作過(guò)程中，得到同學(xué)的大力支持和協(xié)助，在此一并感謝！
我相信：在老師的耐心指導(dǎo)和同學(xué)們的大力支持下，我一定能順利完成本次設(shè)計(jì)。
目 錄
前 言 2
1.緒論 4
1.1.沖壓的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用 4
1.2.沖壓的基本工序及模具 4
2 .零件的工藝性分析. 6
2.1.零件的工藝性分析 6
2.2.沖裁件的精度與粗糙度 6
2.3.沖裁件的材料 7
2.4.確定工藝方案. 7
3.沖壓模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8
3.1.模具類型 8
3.2.操作與定位方式 8
3.3.卸料與出件方式 8
3.4.模架類型及精度 8
4.沖壓模具工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算 9
4.1.展開(kāi)尺寸的計(jì)算 9
4.2.排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 10
4.3.設(shè)計(jì)沖壓力與壓力中心,初選壓力機(jī). 11
4.3.1.沖裁力 11
4.3.2.彎曲力 12
4.3.3.壓力機(jī)的選擇 12
4.3.4.壓力中心 13
4.3.4.計(jì)算凸凹模刃口尺寸及公差 14
5.模具的總張圖與零件圖 16
5.1.模具結(jié)構(gòu) 16
5.2.沖壓模具的零件圖 18
5.2.1.落料凹模設(shè)計(jì) 18
5.2.2.落料凸模設(shè)計(jì) 19
5.2.3.彎曲凹模設(shè)計(jì) 20
5.2.4.選擇堅(jiān)固件及定位零件 21
5.2.5.設(shè)計(jì)和選用卸料與出件零件 21
5.2.6.選擇模架及其它模具零件 21
5.3.壓力機(jī)的校核 22
5.3.1.公稱壓力 22
5.3.2.工作臺(tái)面的尺寸 22
6. 模具的總裝配 23
設(shè)計(jì)小結(jié) 24
致 謝 25
參考文獻(xiàn) 26
1.緒論
1.1.沖壓的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用
沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備（主要是壓力機(jī)）上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對(duì)材料進(jìn)行冷變形加工，且主要采用板料來(lái)加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程術(shù)。
沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡(jiǎn)稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒(méi)有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒(méi)有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。
沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時(shí)一個(gè)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。
1.2.沖壓的基本工序及模具
由于沖壓加工的零件種類繁多，各類零件的形狀、尺寸和精度要求又各不相同，因而生產(chǎn)中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。概括起來(lái)，可分為分離工序和成形工序兩大類；分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質(zhì)量的沖壓（俗稱沖裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。
沖模的結(jié)構(gòu)類型也很多。通常按工序性質(zhì)可分為沖裁模、彎曲模、拉深模和成形模等；按工序的組合方式可分為單工序模、復(fù)合模和級(jí)進(jìn)模等。但不論何種類型的沖模，都可看成是由上模和下模兩部分組成，上模被固定在壓力機(jī)工作臺(tái)或墊板上，是沖模的固定部分。工作時(shí)，坯料在下模面上通過(guò)定位零件定位，壓力機(jī)滑塊帶動(dòng)上模下壓，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需形狀與尺寸的沖件。上?；厣龝r(shí)，模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來(lái)，以便進(jìn)行下一次沖壓循環(huán)。
沖壓件圖如下圖所示:
沖壓技術(shù)要求:
1. 材料:Q235
2. 材料厚度:2.0mm
3. 生產(chǎn)批量:中批量
4. 未注公差:按IT13確定.
2 .零件的工藝性分析.
2.1.零件的工藝性分析
該零件材料為冷軋板，Q235，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,形狀復(fù)雜,產(chǎn)品寬度B=28≥1.2t(t為材料厚度) ,沖孔時(shí)有尺寸為10毫米的圓孔，根據(jù)沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè)知沖孔時(shí),因受凸模強(qiáng)度的限制,孔的尺寸不應(yīng)太小.沖孔的最小尺寸取決于材料性能,凸模的強(qiáng)度和模具結(jié)構(gòu)等.根據(jù)表3-3可查得圓形孔最小值得d=0.9t=0.9X2.0=1.8mm<10，所以滿足工藝性要求。
沖裁件孔與孔之間:孔與邊緣之間的距離受模具的強(qiáng)度和沖裁件質(zhì)量的制約,其值不應(yīng)過(guò)小,一般要求C≥(1～1.5)t,C′>(1.5～2)t所以由沖件圖可知，C1=6>1X2.0=2,
由以上可知孔與孔之間距離C1滿足工藝性要求。
由以上分析可得,沖件的尺寸很小,如圖2—1所示。在模具結(jié)構(gòu)上需要多考慮，確定后,我們才能繼續(xù)做下一步的設(shè)計(jì)。
2.2.沖裁件的精度與粗糙度
沖裁件的經(jīng)濟(jì)公差等級(jí)不高于IT13級(jí),一般落料公差等級(jí)最好低于IT10級(jí),沖孔件公差等級(jí)最好低于IT9級(jí),由工件圖尺寸可查得落料公差,沖孔公差分別為0.40,0.08.而沖件落料公差,最高精度沖孔公差分別為0.5,0.15，孔中心距公差 ±0.15而沖件孔中心距最高精度公差為±0.25,因此可用于一般精度的沖裁,普通沖裁可以達(dá)到要求.
由于沖裁件沒(méi)有斷面粗糙度的要求,我們不必考慮.
2.3.沖裁件的材料
由材料方面的資料得,
材料名稱：冷軋板
牌號(hào)：Q235
抗拉強(qiáng)度440-470MPa,
抗剪強(qiáng)度310-380MPa,
屈服點(diǎn)240
Q235鋼特性及適用范圍：有極為良好的塑性和較高的強(qiáng)度,可切削加工性能好，易焊接。為普通鋼材中應(yīng)用最為廣泛的一個(gè)品種。
2.4.確定工藝方案.
該沖裁件包括落料和沖孔，彎曲三個(gè)基本工序,可采用的沖裁方案有單工序沖裁,復(fù)合沖裁和級(jí)進(jìn)沖裁三種.零件屬于中批量生產(chǎn),因此采用單工序須要模具數(shù)量較多,生產(chǎn)率低,所用費(fèi)用也高,不合理;若采用復(fù)合沖,可以得出沖件的精度和平直度較好,生產(chǎn)率較高,模具強(qiáng)度也能保證;用級(jí)進(jìn)模沖裁時(shí),生產(chǎn)率高,操作方便,但模具加工成本高，維修不方便，通過(guò)以上比較，選擇復(fù)合模的沖裁工藝方案，即落料沖孔復(fù)合模，彎曲模。兩幅。
3.沖壓模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1.模具類型
根據(jù)零件的沖裁工藝方案,采用復(fù)合沖壓沖裁模，工序?yàn)槁淞蠜_孔，彎曲。
3.2.操作與定位方式
零件中批量生產(chǎn),安排生產(chǎn)可采用手工送料方式能夠達(dá)到批量生產(chǎn),且能降低模具成本,因此采用手工送料方式.零件尺寸較小，厚度較小，保證孔的精度及較好的定位，宜采用導(dǎo)料板導(dǎo)向，定位銷導(dǎo)正。
3.3.卸料與出件方式
考慮零件尺寸較小，厚度較薄，采用彈壓卸料方式，為了便于操作，提高生產(chǎn)率，沖件采用打料的方法從凹模中脫出，廢料直接從凸凹模洞口推下的下出件方式。
3.4.模架類型及精度
由于零件材料較厚，尺寸較小，沖裁間隙較大，采用復(fù)合模加工，可以選擇后側(cè)兩導(dǎo)柱的標(biāo)準(zhǔn)模架，考慮零件精度要求不是很高，沖裁間隙較小，因此采用Ⅰ級(jí)模架精度。
4.沖壓模具工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算
4.1.展開(kāi)尺寸的計(jì)算
展開(kāi)尺寸應(yīng)根據(jù)中性層在板料彎曲前后長(zhǎng)度保持不變的特性來(lái)計(jì)算，可將其作為確定彎曲件毛坯長(zhǎng)度的依據(jù)。板料在塑性彎曲時(shí)，中性層的曲率半徑的位置同彎曲變形程度有關(guān)。當(dāng)其變形程度較小時(shí)，應(yīng)變中性層與彎曲毛坯斷面中心的軌跡相重合。但當(dāng)變形程度較大時(shí)，應(yīng)變形區(qū)內(nèi)應(yīng)力應(yīng)變?yōu)榱Ⅲw狀態(tài)，中性層發(fā)生了轉(zhuǎn)移。相對(duì)彎曲半徑愈小，中性層內(nèi)移量愈大，且不時(shí)圓弧狀，而是拋物線狀，同時(shí)板料變薄也愈顯著，本設(shè)計(jì)中直接采用中性層的計(jì)算方法，即
48+43+48+3.14×4=151.56，這里取151，實(shí)際尺寸要根據(jù)實(shí)際彎曲模具來(lái)調(diào)節(jié)。展開(kāi)圖如下：
由展開(kāi)圖可以看出，產(chǎn)品四周無(wú)R角，這樣落料模具在熱處理之后，由于應(yīng)力集中，模具容易開(kāi)裂，所以根據(jù)模具加工工藝，應(yīng)增加R角，根據(jù)產(chǎn)品材料厚度，R角設(shè)為R1，具體如下圖：
4.2.排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算
該沖裁件材料厚度較厚，尺寸小，排樣圖如下：
圖4-1
搭邊值要合理確定，值過(guò)大，材料利用率低；值過(guò)小，搭邊的強(qiáng)度與剛度不夠，沖裁時(shí)容易翹曲或被拉斷，不僅會(huì)增大沖裁件毛刺，有時(shí)甚至單邊拉入模具間隙，造成沖裁力不均，損壞模具刃口。因此，搭邊的最小寬度大于塑性變形區(qū)的寬度，一般可取等于材料的厚度。
搭邊值的大小還與材料的力學(xué)性能、厚度、零件的形狀與尺寸、排樣的形式、送料及擋料方式、卸料方式等因素有關(guān)。搭邊值一般由經(jīng)驗(yàn)確定，根據(jù)所給材料厚度δ=2.0mm，確定搭邊工作間a1為2.0mm, a為2.5mm。
因此計(jì)算，
條料的寬度為
B=（Dmax+2a）=151+2×2.5=156mm
進(jìn)距為:s=28+2.0=30mm
由零件圖在CAD用計(jì)算機(jī)算得一個(gè)零件的面積為4014.45mm
一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的坯料面積:
BXS=156X30=4380mm,
因此材料利用率為:
η=(A/BS)X100%
=(4014.45/4380)X100%
=91.65%
4.3.設(shè)計(jì)沖壓力與壓力中心,初選壓力機(jī).
4.3.1.沖裁力
根據(jù)零件圖,用CAD可計(jì)算出沖一次零件內(nèi)外周邊之和L=357.7mm,又因?yàn)棣?340Mpa,t=2.0mm,取K=1.3,則根據(jù)計(jì)算公式,F=KLtτ=1.3X357.7X2.0X340=316.21KN，沖孔力的大?。篎=KLtτ=1.3X3.14 X 10X2.0X340 X 2=55.52KN，總的力為316.21+55.52=371.73。
卸料力:,取Kx=0.06,則
Fx=KxF=0.06X371.73=22.30KN
推件力:根據(jù)材料厚度取凹模刃口直壁高度h≥3mm,為了修模時(shí)能保證模具仍具有足夠的強(qiáng)度,所以直壁高度取h=4mm,
4.3.2.彎曲力
預(yù)彎力和彎曲力的計(jì)算，彎曲力和產(chǎn)品寬度和彎曲R角有關(guān)，所以這里計(jì)算預(yù)彎力和彎曲力時(shí)只需要計(jì)算一個(gè)，另一個(gè)的力和這個(gè)一樣。
此工件彎雙邊U形時(shí)力的計(jì)算，選計(jì)算公式為
P=2×0.7(kbttδb)/(r+t)
=2×0.7×（1.3×28×2×2×470)/(3+2.0)
=19160.96N
=19.16KN
P—材料在沖壓行程結(jié)束時(shí)的自由彎曲力
b—彎曲件的寬度
t—彎曲件厚度
r—彎曲件內(nèi)彎角半徑
k—安全系數(shù)
δb—材料的強(qiáng)度極限
δb查表=440～470,取470
校正彎曲力的計(jì)算：
P2=Gf
=30×53×28
=44520N
=44.52KN
P—彎曲校正力
G—單位校正力，查表為20-30
F—被校正部分在凹模上的投影面積
頂料力： P3=kF （查《冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》得：k卸=0.025～0.08）
P3=19.16×0.08=1.53
沖壓力大小為F=P1+P2+P3=19.16+44.52+1.53=65.21
4.3.3.壓力機(jī)的選擇
由式3-23應(yīng)選取的壓力機(jī)公稱壓力為:
P0≥(1.1～1.3)F∑=(1.1～1.3)X（371.73+22.30）=512.239KN
因此可選壓力機(jī)型號(hào)為J23-63.
型號(hào)為J23—63壓力機(jī)的基本參數(shù)如：（表一）
公稱壓力/KN
630
墊板尺寸/mm
滑塊行程/mm
120
厚度80
滑塊行程次數(shù)/（次/min）
100
模柄孔尺寸/mm
直徑50
深度80
最小封閉高度/mm
140
滑塊底面積尺寸/mm
封閉高度調(diào)節(jié)量
100
滑塊中心線至床身距離/mm
床身最大可傾角
30°
工作臺(tái)尺寸/mm
前后420
左右630
4.3.4.壓力中心
根據(jù)排樣,我們可以在CAD里使用查詢便能得出沖孔的壓力中心,（以落料沖孔模為例）
F1——沖孔力 F1= Ltσb ，得F1=27.76KN
F2——沖孔力 F2= Ltσb ，得F2=27.76KN
F3——落料力 F3= Ltσb ，得F3=316.21KN
Y1——F1到X軸的力臂 Y1=0
X1——F1到Y(jié)軸的力臂 X1=11.5
Y2——F2到X軸的力臂 Y2=0
X2——F2到Y(jié)軸的力臂 X2=-11.5
Y3——F3到X軸的力臂 Y3=0
X3——F3到Y(jié)軸的力臂 X3=0
根據(jù)合力距定理：
YG = （Y1F1+ Y2F2+ Y3F3）/（F1+ F2+ F3）
XG = （X1F1+ X2F2+ X3F3）/（F1+ F2+ F3）
XG——F沖壓力到X軸的力臂；XG=0
YG——F沖壓力到Y(jié)軸的力臂；YG=0
所以由以上可以算得壓力中心為G(0,0)
4.3.4.計(jì)算凸凹模刃口尺寸及公差
由于材料較厚,模具間隙較大,模具的間隙由配作保證,工藝比較簡(jiǎn)單,并且還可以放大基準(zhǔn)件的制造公差,(一般可取沖件公差的1/4),使制造容易,因此采用配作加工為宜.
由落料尺寸得,凹模會(huì)變小,所以得以凹模為基準(zhǔn),配作凸模.
由沖孔尺寸得,凸模尺寸變小,所以以凸模為基準(zhǔn),配作凹模.
由材料厚度可得Zmin=0.04mm, Zmax=0.06mm.
由落料,凹模磨損后變大,磨損系數(shù)X1=0.50,X2=0.20所以:
Ad1=(A1max-x△)=(151-0.50X0.04) =150.98
Ad2=(A2max-x△)=(28-0.50X0.05) =27.98
Ad3=(A3max-x△)=(1-0.50X0.05) =0.98
由于Ad1,為落料尺寸,故以凹模為基準(zhǔn),配作凸模，所以落料凸模刃口尺寸按凹模實(shí)際尺寸配作，保證單邊面間隙值為0.06～0.10mm.
落料凸模尺寸：Ah1=(Ad1-2Z)+ Δ
=151-2X0.08=150.84+0.02;
Ah2=(Aj2-2Z)+ Δ
=28-2X0.08=27.84+0.02;
Ah3=(Aj3-Z)+ Δ
=1-0.08=0.92+0.02;
由沖孔尺寸凸模磨損后變小有:
b=φ10,磨損系數(shù)X1=X20.5,故bp6不需采用刃口尺寸公式計(jì)算,而直接取bp6=2bp5.所以:
bp1=(b1min+X1△1)=(10+0.5X0.04)=10.02
彎曲模具，在選擇間隙時(shí)可以直接查表，所以查表可知間隙為(1-1.2t)，t為材料厚度。
凸、凹模工作部分尺寸的確定，主要考慮模具的磨損和拉伸件的回彈。尺寸公差在最后一道工序考慮。
1）、制件標(biāo)注外形尺寸
凹模尺寸為 L d=（Lmax –0.75Δ）
凸模尺寸為 L p=（Ld–0.75Δ–Z）
（2）、制件標(biāo)注內(nèi)尺寸
凸模尺寸為
L p=（Lmin +0.4Δ）
凹模尺寸為
L d=（Lp+0.4Δ+Z）
具體計(jì)算如下，制件標(biāo)注外形尺寸，按此公式計(jì)算
彎曲凹模尺寸為
L d=（Lmax–0.75Δ）
=53
凸模尺寸為
L p=（Ld–0.75Δ–Z）
=49
凸、凹模工作表面粗造度要求：凹模工作表面和型腔表面粗造度應(yīng)達(dá)到0.8；圓角處的表面粗造度一般要求0.4；凸模工作部分表面粗造度一般要求0.8-1.6。
5.模具的總張圖與零件圖
5.1.模具結(jié)構(gòu)
根據(jù)前面的設(shè)計(jì)與分析,我們可以得出如下落料沖孔復(fù)合模具的總裝圖
如圖5-1所示:
圖5-1 落料沖孔復(fù)合模總裝圖
1.下模板；2.卸料螺釘；3.內(nèi)六角螺釘；4.圓柱銷；5.樹(shù)脂；6.凸凹模；7.卸料板；8.定位銷；9.凹模；10.沖頭固定板；11.上墊板1；12.上墊板2；13.上模板；14.卸料螺釘；15.打料板；16.模柄；17.打料桿；18.防轉(zhuǎn)銷；19.沖孔沖頭；20.退料板；21.內(nèi)六角螺釘；22.圓柱銷；
彎曲模結(jié)構(gòu)圖：
圖5-2 彎曲模總裝圖
1.下模板；2.內(nèi)六角螺釘；3.圓柱銷；4.卸料螺釘；5.彈簧；6.下墊板；7.凹模芯；8.定位銷；9.凹模；10.凸模；11.打料桿；12.凸模固定板；13.上墊板；14.上模板；15.模柄；16.內(nèi)六角螺釘；17.圓柱銷；
5.2.沖壓模具的零件圖
5.2.1.落料凹模設(shè)計(jì)
凹模輪廓尺寸的確定，凹模輪廓輪廓尺寸包括凹模板的平面尺寸LXB(長(zhǎng)X寬)及厚度尺寸H.從凹模外邊緣的最短距離稱為凹模壁厚C.對(duì)于簡(jiǎn)單對(duì)稱形狀刃口凹模,由于壓力中心即對(duì)稱中心,所以凹模和平面尺寸即可沿刃口型孔向四周擴(kuò)大一個(gè)凹模壁厚來(lái)確定,所以:
L=l+2C=151+2X42.5=236 B=113
整體式凹模板的厚度可按如下經(jīng)驗(yàn)公式估算:
H=K1K2=28mm, K1取1,K2根據(jù)資料取2.5.
由以上算得凹模輪廓尺寸LXBXH=240X120X28,查有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),因此我選LXB為標(biāo)準(zhǔn)尺寸,得LXBXH=240X120X30.
凹模材料的選用:材料選用Cr12MoV，孔與孔的校核:校核最小A值為5.84，以上都能達(dá)到要求,因此得以校核.凹模刃口尺寸及其它具體見(jiàn)零件圖5-21.或后面所附的零件圖.設(shè)計(jì)中,因?yàn)閴毫χ行呐c凹模板的幾何中心相差不太,由壓力機(jī)根據(jù)模柄孔尺寸為φ40,壓力中心仍在模柄投影面積,可設(shè)他們?cè)谕S線上。
圖5-2 凹模
5.2.2.落料凸模設(shè)計(jì)
落料凸模刃口部分為異形,又在它里面開(kāi)孔,裝配導(dǎo)正銷,為便于凸模和固定板的加工,可通這設(shè)計(jì)成鉚接方式與固定板固定.沖孔凸模采用階梯結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)成鉚接方式.凸模的尺寸根據(jù)導(dǎo)料板尺寸、卸料板尺寸和安裝固定要求尺寸h，取h15~20，因?yàn)檫@里的凹模刃口尺寸為3 mm,在范圍之內(nèi)取18mm所以凸模的尺寸為L(zhǎng)=18+15+13+2=48mm.
凸模材料：參照沖壓模具設(shè)計(jì)與制造選用Cr12MoV.
具體零件圖如后面所附零件圖為準(zhǔn)，
5.2.3.彎曲凹模設(shè)計(jì)
凹模輪廓尺寸的確定，從凹模外邊緣的最短距離稱為凹模壁厚C.對(duì)于簡(jiǎn)單對(duì)稱形狀凹模,由于壓力中心即對(duì)稱中心,所以凹模和平面尺寸即可沿刃口型孔向四周擴(kuò)大一個(gè)凹模壁厚來(lái)確定,所以:
L=l+2C=53+2X42.5=138 B=120
由以上算得凹模輪廓尺寸LXBXH=140X120X45,查有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),因此我選LXB為標(biāo)準(zhǔn)尺寸。
5.2.4.選擇堅(jiān)固件及定位零件
螺釘規(guī)格的選用:
由凹模板的厚度可選用M10,在根據(jù)實(shí)際要求,查標(biāo)準(zhǔn)選用GB 70-85 M10X80,這里要4個(gè),卸料板的螺釘選用GB 70-85 M8X50,這里要4個(gè)。
銷釘規(guī)格的選用:
銷釘?shù)墓Q直徑可取與螺釘大徑相同或小一個(gè)規(guī)格,因此根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選用GB 119-86 φ10X90, 選取材料為45鋼.根據(jù)定位方式及坯料的形狀與尺寸,選用合適的標(biāo)準(zhǔn)定位零件.
5.2.5.設(shè)計(jì)和選用卸料與出件零件
卸料以卸料板卸料,出件是以凸模往下沖即可,因此不用設(shè)計(jì)出件零件.固定卸料板的平面外形尺寸一般與凹模板相同,其厚度可取凹模厚度的0.5~1倍,所以卸料板的LXBXH=240X120X/0.5X30=240X120X15,卸料板在此僅起卸料作用,凸模與卸料板間的雙邊間隙一般取0.05~0.1mm,這里取0.1mm,材料為45#.由以上根據(jù)凸模和凹?？稍O(shè)計(jì)出卸料板。
5.2.6.選擇模架及其它模具零件
選擇模架:
根據(jù)GB/T 2851.5-90,由凹模周界240X120,及安裝要求,選取凹模周界:LXB=240X120,閉合高度:H=180~210,上模座:310X200X35，下模座:310X200X45,導(dǎo)柱:32X170,導(dǎo)套:45X70.
模柄:
由壓力機(jī)的型號(hào)J23-63.可查得模柄孔的直徑為40,深度為70,由裝配要求,模柄與模柄孔配合為H7/m6并加銷釘防轉(zhuǎn),模柄長(zhǎng)度比模柄孔深度小5~10mm,由于采用彈壓卸料，上模座回程時(shí)受力較大，因此選用旋入式模柄較合理。
5.3.壓力機(jī)的校核
5.3.1.公稱壓力
根據(jù)公稱壓力的選取壓力機(jī)型號(hào)為J23-63,它的壓力為630>503.7,所以壓力不需要校核;
5.3.2.工作臺(tái)面的尺寸
根據(jù)下模座LXB=310X200，且每邊留出60~100，即L1XB1=510X400,而壓力機(jī)的工作臺(tái)面L2XB2=630X420,沖壓件和廢料從下模漏出，而壓力機(jī)的孔尺寸為φ120，故符合要求。
6. 模具的總裝配
模具的質(zhì)量取決于模具零件質(zhì)量和裝配質(zhì)量。裝配質(zhì)量又與零件質(zhì)量有關(guān)，也與裝配工藝有關(guān)。裝配工藝視模具結(jié)構(gòu)以及零件加工工藝而有所不同，拼合結(jié)構(gòu)的比整體結(jié)構(gòu)的裝配工藝復(fù)雜；級(jí)進(jìn)模和復(fù)合模的裝配比單工序模要求高。
關(guān)于本次設(shè)計(jì)的模具裝配，大致有以下幾個(gè)要點(diǎn)：
1、 裝配時(shí)先要選擇基準(zhǔn)件，原則上按照模具主要零件加工時(shí)的依賴關(guān)系來(lái)確定?？勺餮b配時(shí)基準(zhǔn)件的有：導(dǎo)向板、固定板、凹模和凸模。
2、 裝配次序是按照基準(zhǔn)件裝有關(guān)零件：
以導(dǎo)向板作基準(zhǔn)件進(jìn)行裝配時(shí)，通過(guò)導(dǎo)向板將凸模裝入固定板，再裝入上模座，然后再裝凹模和下模座。
當(dāng)模具零件裝入上、下模座時(shí)，先裝作為基準(zhǔn)的零件，在裝妥檢查無(wú)誤后，鉆鉸銷釘孔，打入銷釘。后裝的在裝妥無(wú)誤后要在試沖達(dá)到要求后再鉆鉸銷釘孔及打入銷釘。
3、 控制凸模、凹模的間隙
裝配時(shí)必須控制間隙均勻。
4、 沖模試沖
沖模在裝配并檢查間隙符合要求后，可進(jìn)行切紙?jiān)嚊_，檢查切下處是否都是光邊或毛邊。如不一致時(shí)說(shuō)明間隙不夠均勻，需要校正后再切紙，直到合乎要求為止。然后將在裝配時(shí)未固定銷釘?shù)纳夏Ｗ蛳履Ｗ娩N釘固定，進(jìn)行試沖，如不符合要求時(shí)再進(jìn)行調(diào)整間隙，重新鉆鉸銷釘孔。
設(shè)計(jì)小結(jié)
此次設(shè)計(jì)是在學(xué)完沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)，模具制造工藝和大部分專業(yè)課并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，這次設(shè)計(jì)使我能夠綜合運(yùn)用沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)中的基本理論，結(jié)合生產(chǎn)中所學(xué)的新知識(shí)、獨(dú)立分析和解決工藝問(wèn)題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度的冷沖壓模具的能力。通過(guò)分析，擬定設(shè)計(jì)方案，完成模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等一系列復(fù)雜工作，最終完成此次的設(shè)計(jì)任務(wù)。
通過(guò)這次設(shè)計(jì)使我初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度的沖壓模具的工藝規(guī)程和掌握運(yùn)用模具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，同時(shí)也學(xué)會(huì)了熟練運(yùn)用有關(guān)參考資料，圖表等基本技能，增強(qiáng)了自我的讀圖和繪圖能力，從而使我在能力方面又提高了一個(gè)臺(tái)階，為今后從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。
這次設(shè)計(jì)給了我一次全面展示自我的機(jī)會(huì)。讓我再次比較獨(dú)立地設(shè)計(jì)模具，進(jìn)一步拓寬了我的知識(shí)面，同時(shí)也給了我一個(gè)溫習(xí)以前所學(xué)知識(shí)的機(jī)會(huì)，使我進(jìn)一步鞏固了機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、沖壓模具及工藝等畢業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)。本文闡述了模具的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)，分析零件的工藝性，確定工藝方案，闡述了模具結(jié)構(gòu)，提高計(jì)算能力、繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。本次設(shè)計(jì)主要是對(duì)止動(dòng)墊圈的沖裁模結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析、計(jì)算、說(shuō)明。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我掌握了模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)步驟，以及一些設(shè)計(jì)要點(diǎn)，也學(xué)到了許多繪圖技巧，對(duì)CAD、Pro/E的運(yùn)用更加熟練，同時(shí)對(duì)機(jī)械行業(yè)的前景有了新的了解。
致 謝
對(duì)三年來(lái)辛勤教導(dǎo)我的老師和學(xué)校致以最崇高的敬意！
對(duì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)我和給予我最多的老師表示我最衷心的感謝!畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)始以來(lái)，有幸多次聆聽(tīng)老師的教誨。老師以他寬廣的知識(shí)、高瞻遠(yuǎn)矚的學(xué)識(shí)、在實(shí)際生產(chǎn)中所積累的經(jīng)驗(yàn)。拓寬了我的視野和思維，更為重要的是老師以他對(duì)事業(yè)孜孜不倦的追求和待人接物謙遜的態(tài)度和豁達(dá)的胸襟，時(shí)刻都在潛移默化地影響著我，這將使我終生受益。
參考文獻(xiàn)
[1]朱光力主編. 模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn).第1版. 北京：高等教育出版社. 2002. 134~156
[2]溫松明主編. 互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ). 第2版. 長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)出版社. 1998. 4~5
[3]馮炳堯 韓泰榮 殷振海 蔣文森編. 模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè). 第1版.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社. 1985. 1~ 80
[4]劉朝儒 彭福蔭 高政一主編. 機(jī)械制圖. 第3版. 北京：高等教育出版社.2001
[5]張代東主編. 機(jī)械工程材料應(yīng)用基礎(chǔ). 第1版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2001.85~103
[6]王衛(wèi)衛(wèi)主編. 材料成型設(shè)備. 第1版.北京：機(jī)械工業(yè)出版.2004. 47~48
[7]傅建軍主編. 模具制造工藝. 第1版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2005. 24~25
[8]王新華 袁聯(lián)富主編.沖模結(jié)構(gòu)圖冊(cè). 第1版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2003.
[9]史鐵梁．模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003:1-80.
[10]孫鳳勤．模具制造工藝與設(shè)備[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999:1-136.
[11]張代東．機(jī)械工程材料應(yīng)用基礎(chǔ)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001:24-68.
[12]徐學(xué)林．互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)[M]．湖南：湖南大學(xué)出版社，2001:24-68.
[13]桂林電器科學(xué)研究所主編．弓形件成形彎曲模設(shè)計(jì)[J]．模具工業(yè)，2004，(3):23-25.
收藏