ZL50裝載機(jī)總體及工作裝置設(shè)計(jì)
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江蘇財(cái)經(jīng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
綜合畢業(yè)實(shí)踐說明書（論文）
標(biāo)題： 支撐連接片復(fù)合模設(shè)計(jì)
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系 別： 機(jī)電工程系
專 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造
學(xué) 號(hào)： 0810403225
姓 名： 汪品
指導(dǎo)教師： 陳青云
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2011年 5月 15日
摘 要
我的畢業(yè)設(shè)計(jì)是含有沖孔和落料的支撐連接片復(fù)合模的設(shè)計(jì)，沖壓模具主要是將板料分離或成形而得到制件的加工方法。因?yàn)槟＞叩纳a(chǎn)主要是單件的生產(chǎn)，而且模具可以保證沖壓產(chǎn)品的尺寸精度和產(chǎn)品質(zhì)量，模具的設(shè)計(jì)與制造主要考慮到模具的設(shè)計(jì)能否滿足工件的工藝性設(shè)計(jì)，能否加工出合格的零件，以及后來的維修和存放是否合理等。在本次設(shè)計(jì)的支撐連接片中，不僅要考慮要使做出的零件能滿足工作要求，還要保證它的使用壽命。
其次設(shè)計(jì)中還要考慮到它的實(shí)際工作環(huán)境和必須完成的設(shè)計(jì)任務(wù)，模架采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，這樣可以采用線切割等數(shù)控設(shè)備來一次完成全部的工序加工，在設(shè)計(jì)中我要考慮到很多關(guān)于我所設(shè)計(jì)模具的知識(shí)，包括它的使用場(chǎng)合、外觀要求等，從這里可以知道模具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)很復(fù)雜的工作，所以在設(shè)計(jì)要不斷的改進(jìn)直到符合要求。
本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：工件的工藝性分析；沖壓工藝方案的確定；模具的技術(shù)要求及材料選用；主要設(shè)計(jì)尺寸的計(jì)算；工作部分尺寸計(jì)算；模具的總體設(shè)計(jì)；主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；模具的總裝圖；模具的裝配等。
我覺得通過本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，達(dá)到了這樣的目的：
1.綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，進(jìn)行一次冷沖壓模具（落料沖孔沖裁模）設(shè)計(jì)工作的實(shí)際訓(xùn)練，從而培養(yǎng)和提高我們獨(dú)立工作的能力。
2.鞏固與擴(kuò)充所學(xué)有關(guān)冷沖模具設(shè)計(jì)課程的內(nèi)容，掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的方法和步驟。
3.掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的基本技能，如計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。
關(guān)鍵詞：復(fù)合模；沖孔；支撐連接片；校核
目 錄
摘 要 1
目 錄 2
引 言 4
1 沖裁件工藝性分析 5
1.1零件的材料分析 5
1.2零件的結(jié)構(gòu)分析 5
1.3零件尺寸精度 5
1.4 得出結(jié)果 5
2 分析確定工藝方案 5
3 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇 6
4零件的設(shè)計(jì)、選用和必要的計(jì)算 6
4.1排樣 6
4.1.1排樣的原則 6
4.1.2搭邊 7
4.2沖裁力和壓力中心的計(jì)算 8
4.2.1沖裁力 8
4.2.2壓力中心的計(jì)算 9
4.3凸凹模刃口尺寸計(jì)算 9
4.4凹模外形尺寸計(jì)算 13
4.5沖壓設(shè)備的選用 13
4.6標(biāo)準(zhǔn)零件的選用 14
4.6.1模架的選擇 14
4.6.2導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇 16
4.6.3模柄的選擇 17
4.7非標(biāo)零件的設(shè)計(jì) 18
4.7.1凸模的設(shè)計(jì) 18
4.7.2凹模的設(shè)計(jì) 19
4.7.3凸凹模設(shè)計(jì) 20
4.7.4凸模固定板的設(shè)計(jì) 20
4.7.5卸料板設(shè)計(jì) 21
4.7.6墊板的設(shè)計(jì) 22
4.7.7推件塊的設(shè)計(jì) 22
5沖模閉合高度和壓力機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 23
結(jié)束語 24
致 謝 26
參考文獻(xiàn) 27
支撐連接片復(fù)合模具設(shè)計(jì)
引 言
模具是工業(yè)生產(chǎn)的重要裝備，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)備，是衡量一個(gè)國(guó)家和地區(qū)工業(yè)水平的重要標(biāo)志。模具在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊產(chǎn)品制造中具有不可替代的作用，是工業(yè)發(fā)展的基石，被人稱為“工業(yè)之母”和“磁力工業(yè)”。
該支撐連接片零件是我在現(xiàn)實(shí)生活中見到的車鏈條中的一個(gè)連接片，每個(gè)鏈條需要很多個(gè)連接片，產(chǎn)品銷量擴(kuò)大，線切割加工也可以生產(chǎn)所需要零件，但是線切割加工成本較高，因此采用冷沖壓模具進(jìn)行生產(chǎn)。該模具設(shè)計(jì)制造難點(diǎn)是如何解決好零件中的小孔沖裁，如何確定模具結(jié)構(gòu)、沖裁方案，如何進(jìn)行模具制造等問題，以及模具制造裝配要注意的問題，本文通過采取在模具結(jié)構(gòu)上選用倒裝復(fù)合模取代以往采用的正裝復(fù)合模，這樣廢料不落在模具表面便于工人操作；在模具制造過程中，為了提高凸模的韌性防止在使用過程中折斷，采用碳素結(jié)構(gòu)鋼，這些措施較好的解決了該模具設(shè)計(jì)制造難點(diǎn)。
現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)對(duì)模具要求越來越高，模具結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，制造難度日益增大。模具制造正由過去的勞動(dòng)密集和主要依靠人工技巧及采用傳統(tǒng)機(jī)械加工設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)密集，更多的依靠各種高效、高精密的數(shù)控切削機(jī)床、電加工機(jī)床，從過去的機(jī)械加工時(shí)代轉(zhuǎn)變成機(jī)、電結(jié)合加工以及其他特殊加工時(shí)代，模具鉗工量正呈逐漸減少之勢(shì)?，F(xiàn)代模具制造集中了制造技術(shù)的精華，體現(xiàn)了先進(jìn)制造技術(shù)，已成為技術(shù)密集型的綜合加工技術(shù)。
我要設(shè)計(jì)的是支撐連接片，它的用途十分廣泛，因?yàn)樵S多地方都要用，它起到一個(gè)墊片的作用，可以防止螺紋的松動(dòng)，起抬高高度的作用，在各種機(jī)器上都用到。
該支撐連接片結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，材料為Q235A鋼，生產(chǎn)批量為中小批量，材料厚度為t=2mm，技術(shù)要求為工件表面要求平整，表面不得有劃痕等缺陷。制件圖1所示。
圖1 制件圖
1 沖裁件工藝性分析
1.1零件的材料分析
該支撐連接片選用的沖裁材料為Q235A鋼，該類鋼屬于普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有比較優(yōu)良的沖裁性能，適合于沖裁工藝。
1.2零件的結(jié)構(gòu)分析
從零件圖可知，該支撐連接片零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只有沖孔和落料兩道工序，形狀規(guī)則易于成型，因此較適合于沖裁。
1.3零件尺寸精度
該零件尺寸有標(biāo)注共差的尺寸，查公差等級(jí)即可，有未標(biāo)注公差的自由尺寸，在沖壓工序中一般按IT14級(jí)來確定。
查《互換性與測(cè)量技術(shù)》P13表2―2得：，
所以支撐連接片尺寸如下所示
外形尺寸： ，
內(nèi)孔尺寸：
孔中心距：24±0.06
1.4 得出結(jié)果
該支撐連接片零件的組成尺寸的精度要求都滿足沖裁工藝要求而且容易保證。。
2 分析確定工藝方案
通過對(duì)支撐連接片的結(jié)構(gòu)分析，尺寸分析和對(duì)其工藝性的分析，該支撐連接片只需要經(jīng)過沖孔和落料兩道工序即可完成，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)針對(duì)這種工序少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的零件，可采用以下三種工藝方案完成：
方案一：先落料，后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。
方案二：落料——沖孔復(fù)合沖壓。采用倒裝復(fù)合模生產(chǎn)。
方案三：沖孔——落料級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。
分析方案：
方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，需要兩道工序、兩副模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)效率低，操作不方便。
方案二只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，保證工件的平整要求。
方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，但級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)適用于產(chǎn)品批量大、模具設(shè)計(jì)、制造與維修水平相對(duì)較高的外形較小零件的生產(chǎn)。
根據(jù)上述分析，結(jié)合該支撐連接片的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)我們采用第二種方案，復(fù)合模采用倒裝式結(jié)構(gòu)以及彈性卸料、定位釘定位方式。
3 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇
要正確選用模具的結(jié)構(gòu)形式，必須以合理的工藝方案為基礎(chǔ)，它是實(shí)現(xiàn)沖壓工藝方案的關(guān)鍵，根據(jù)確定的工藝方案和零件的形狀、尺寸、精度要求、材料性能、生產(chǎn)批量、沖壓設(shè)備、模具加工條件等多方面因素。在滿足沖壓件質(zhì)量要求的前提下，最大限度的降低沖壓件的生產(chǎn)成本，確定模具的結(jié)構(gòu)形式，應(yīng)考慮好以下幾個(gè)問題：
① 模具類型的確定：是復(fù)合模還是級(jí)進(jìn)模。
② 操作方式的確定：是手工操作還是自動(dòng)化操作。
③ 導(dǎo)向方式的確定：是滑動(dòng)導(dǎo)向還是滾動(dòng)導(dǎo)向。
④ 卸料方式的確定：是彈性還是剛性卸料。
⑤ 模架類型的確定：是后側(cè)導(dǎo)柱模架還是中間導(dǎo)柱模架。
基于上述問題，該支撐連接片為中小批量生產(chǎn)，用自動(dòng)裝置，精度不是很高，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)所以采用滑動(dòng)導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向方式的倒裝復(fù)合模，模架選用后側(cè)導(dǎo)柱模架，卸料方式選用彈性卸料裝置，采用定位釘定位方式。
4零件的設(shè)計(jì)、選用和必要的計(jì)算
4.1排樣
沖壓件在條料或板料上的布置方法叫排樣。排樣又可分為有廢料排樣法、少廢料排樣法和無廢料排樣法。排樣的正確與否將影響到材料的合理利用、制件質(zhì)量、生產(chǎn)率、模具結(jié)構(gòu)與壽命及操作安全等。
4.1.1排樣的原則
合理的安排排樣要遵循以下原則：
①提高材料利用率。材料利用率是指制件的實(shí)際面積與所用材料面積的百分比，它是衡量材料合理利用的一項(xiàng)重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。材料利用率η通常以一個(gè)步距內(nèi)制件的實(shí)際面積與所用毛坯面積的百分比來表示
η=A／A?！?00﹪=A／BS×100﹪ （4-1）
式中 A——1個(gè)沖裁件的實(shí)際面積：
A?！?個(gè)步距內(nèi)所需的材料面積；
B——條料寬度；
S——布距。
②使人工操作方便、安全、減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。條料在沖裁過程中翻動(dòng)要少，在材料利用率相近似時(shí)，應(yīng)盡可能選用條料寬度大的、步距小的排樣方法，這不但操作方便，而且減少板料的剪裁次數(shù)，節(jié)省剪裁備料的時(shí)間。
③使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，模具壽命提高。
④排樣應(yīng)保證制件質(zhì)量。
只有合理排樣才能節(jié)省材料，降低費(fèi)用成本。
4.1.2搭邊
排樣時(shí)，沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間留下的工藝廢料稱為搭邊。
搭邊的作用：一是補(bǔ)償定位誤差和剪板誤差，確保沖出合格零件；二是搭邊還可以避免沖裁時(shí)條料邊緣的毛刺被拉入模具間隙，從而提高斷面質(zhì)量和模具壽命。
搭邊值過大，材料利用率低，而過小，則在沖裁過程中容易被拉斷，造成送料困難，且使制件產(chǎn)生毛刺或拉入凹、凸模的間隙中損壞模具刃口，降低模具壽命，因此要把握好搭邊值的大小。
搭邊值的大小取決于材料厚度、材料種類、沖件形狀及尺寸大小，以及卸料方式。
由于此制件為矩形制件且長(zhǎng)度L＞50、厚度t=2，根據(jù)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》P56，表2-8 得此制件的搭邊與側(cè)搭邊為：
a1＝2 .2
a=2.5
采用無側(cè)壓裝置，所以條料寬度為：
(4-2)
查《冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》P57表2―9得δ=0.6
所以 B==
一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率：
η=A／BS×100﹪
A=52×40－（4×4－4π）－2×36π
=1850.48
BS=57×42.2=2405.4
η=A／BS×100%=1850.48／2405.4×100%=76.9%
因此，分析得出排樣圖如圖2所示.
圖2 排樣圖
4.2沖裁力和壓力中心的計(jì)算
4.2.1沖裁力
沖裁力即沖裁時(shí)所需的壓力，它是選擇壓力機(jī)的主要依據(jù)，也是模具設(shè)計(jì)時(shí)所必須計(jì)算的數(shù)據(jù)，壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力，以適應(yīng)沖裁的要求，而如果當(dāng)沖裁件材料較厚且沖裁件尺寸較大，所需的壓力很大，而壓力機(jī)的壓力不夠時(shí)，可采用下面三種方法來降低沖壓力。
①降低凸模沖裁。在多凸模的沖裁中，將凸模設(shè)計(jì)成不同長(zhǎng)度，使凸模工作端面呈階梯式布置，這樣其沖裁力的最大值將不同時(shí)出現(xiàn)，降低總的沖裁力，降低凸模沖裁力一般都按產(chǎn)生最大沖裁力的那一個(gè)凸模進(jìn)行計(jì)算。
②斜刃沖裁。將凸模（或凹模）刃口平面做成與軸線傾斜一個(gè)角度的斜刃，那么沖裁時(shí)刃口就不是全部同時(shí)切入，而是逐步的將材料切離，這樣便能顯著降低沖裁力。
③加熱沖裁。材料在加熱狀態(tài)下，抗剪強(qiáng)度明顯下降，所以加熱沖裁能降低沖裁力，但加熱后會(huì)產(chǎn)生氧化皮，且勞動(dòng)條件差，一般不適用于多工序級(jí)進(jìn)模。
計(jì)算沖裁力的目的是合理選擇壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具。
沖裁力的大小主要取決于材料、厚度和沖裁件的大小。
(4-3)
(4-4)
(4-5)
(4-6)
式中 L-----落料或沖孔長(zhǎng)度（mm）
t-----材料厚度（mm）
K---- 系數(shù)，一般取1.3
----材料抗剪強(qiáng)度（MP）
——取0.05
n——取6
由于此制件為Q235A鋼，根據(jù)《冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》P310附錄一，查得：
此鋼抗剪強(qiáng)度：=350MP 材料厚度:t =2mm
所以：
落料力
=1.3×2×180.56×350=164.31KN
沖孔力
=1.3×2×2π×12×350=68.58KN
推件力
=6×0.05×68.58=20.57KN
卸料力
=0.05×164.31=8.22KN
總沖裁力
=164.31＋68.58＋20.57＋8.22=261.68KN
4.2.2壓力中心的計(jì)算
沖壓力合力的作用點(diǎn)稱為模具的壓力中心，模具的壓力中心必須通過模柄軸線而與壓力機(jī)滑塊的中心線相重合，否則會(huì)降低沖裁件質(zhì)量和模具壽命，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)損壞模具。簡(jiǎn)單對(duì)稱沖裁件的壓力中心就是它的幾何中心。所以該支撐連接片的壓力中心的坐標(biāo)為（X,Y）=（26，20）
4.3凸凹模刃口尺寸計(jì)算
凸凹模刃口尺寸計(jì)算方法一般分為兩類：
一是按凸模與凹模圖樣分別加工。這種方法主要用于圓形或簡(jiǎn)單規(guī)則形狀的工件，故此類工件沖裁的凸凹模制造相對(duì)簡(jiǎn)單，精度容易保證。
二是采用配合加工法。就是先按設(shè)計(jì)尺寸制出一個(gè)基準(zhǔn)模（凸?；虬寄＃缓蟾鶕?jù)基準(zhǔn)模的實(shí)際尺寸再按最小合理間隙配制另一件。
通過對(duì)上述兩種計(jì)算方法的比較，而支撐連接片結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只有沖孔和落料兩道工序，所以本設(shè)計(jì)要采用凸模與凹模單獨(dú)加工的方法，才有利于模具的加工與裝配。該支撐連接片形狀簡(jiǎn)單，精度易于保證。
單一尺寸落料和沖孔的計(jì)算方法如下：
落料：
（4-7）
（4-8）
沖孔：
（4-9）
（4-10）
孔心距：
（4-11）
式中 ——落料凹?；境叽纾īL）；
——落料凸模基本尺寸（㎜）；
——落料件最大極限尺寸（㎜）；
——沖孔凸?；境叱叽纾īL）；
——沖孔凹模基本尺寸（㎜）；
——沖孔件的最小極限尺寸（㎜）；
——凹?？拙嗷境叽纾īL）；
——工件孔距尺寸（㎜）；
——沖裁件公差（㎜）；
——凸、凹模最小初始雙面間隙（㎜）；
——凸模下偏差（㎜）；
——凹模上偏差（㎜）；
——磨損系數(shù)。
圖3 零件圖
根據(jù)零件圖3可知：該制件屬于一般的沖孔落料模，2×Φ12以及24±0.06由沖孔可得，， 由落料可得。
查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》P42表4-2得，，則
㎜
未標(biāo)注公差的自由尺寸按IT14級(jí)來計(jì)算，查《互換性與測(cè)量技術(shù)》P13表2-2得：
，
由公差表查得：
為IT11級(jí)，取X=0.75.
為IT10級(jí)，取X=1。
，為IT14級(jí)，取X=0.5。
設(shè)凸凹模分別按IT6和IT7級(jí)加工制造。
沖孔：
=
=
=
=
只有凸凹模公差之和小于最大間隙減最小間隙絕對(duì)值才能滿足間隙公差條件。
校核 0.011+0.018﹤0.114 （滿足間隙公差條件）
落料： ，，
=
=
=
=
校核 0.025+0.016＜0.114 （滿足間隙公差條件）
=
=
=
=
校核： 0.01＋0.006＜0.114 （滿足間隙公差條件）
=
=
=
=
校核： 0.03+0.019＜0.114 （滿足間隙公差條件）
孔距尺寸：
==24.015
4.4凹模外形尺寸計(jì)算
沖裁時(shí)凹模承受沖裁力和側(cè)向擠壓力的作用，由于凹模各結(jié)構(gòu)形式固定方法不同，受力情況比較復(fù)雜，目前還不能用理論方法確定凹模輪廓尺寸。在生產(chǎn)實(shí)踐中，通常根據(jù)沖裁的板料厚度和沖裁件的輪廓尺寸，或凹?？卓谌斜陂g距離，按經(jīng)驗(yàn)公式來確定，然后選擇標(biāo)準(zhǔn)模架。
(4-12)
(4-13)
(4-14)
(4-15)
式中 H——凹模厚度；
B——凹模寬度；
L——凹模長(zhǎng)度。
根據(jù)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》P73表2-10得系數(shù)K=0.2，P74表2-11得C=36。
所以 ㎜
㎜
㎜
㎜
查國(guó)標(biāo)GB∕T7851―2008，因此確定凹模的外形尺寸為長(zhǎng)寬高分別為：125㎜，125㎜，15㎜。
4.5沖壓設(shè)備的選用
根據(jù)總沖裁力,根據(jù)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》P30表1-3，可選擇JC3-25開式雙柱可傾壓力機(jī)，其主要參數(shù)如表4—1所示。
表4—1
名稱
參數(shù)
公稱壓力
400KN
滑塊行程
90㎜
行程次數(shù)
65次／分
最大閉合高度
210㎜
連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度
50㎜
工作臺(tái)尺寸（前后×左右）
380㎜×630㎜
4.6標(biāo)準(zhǔn)零件的選用
4.6.1模架的選擇
上、下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套的組合體稱為模架，模架是正副模具的骨架，模具的全部零件都固定在模架上面，并承受沖壓過程中的全部載荷，模架的上模座通過模柄固定在壓力機(jī)的滑塊上，下模座用螺栓壓板固定在壓力機(jī)工作臺(tái)上，模具的上、下模座之間靠模架的導(dǎo)向裝置來保持其精確位置，以引導(dǎo)凸模的運(yùn)動(dòng)，保證沖裁過程中間隙均勻。
模架按導(dǎo)向結(jié)構(gòu)形式可分為：滑動(dòng)導(dǎo)向模架，滾動(dòng)導(dǎo)向模架。
模架有四種基本形式，即后側(cè)導(dǎo)柱模架，中間導(dǎo)柱模架。對(duì)角導(dǎo)柱模架和四角導(dǎo)柱模架。
①后側(cè)導(dǎo)柱模架。后側(cè)導(dǎo)柱模架，送料方便，但沖壓時(shí)的偏心距加之壓力機(jī)導(dǎo)向又不精確，就會(huì)造成上模歪斜，使導(dǎo)柱和導(dǎo)套，凸模和凹模產(chǎn)生單邊磨損，從而影響模具壽命，一般只用于精度不高的小型模具。
②中間導(dǎo)柱模架 。中間導(dǎo)柱模架，其受力均衡，滑動(dòng)平衡，導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠，中間導(dǎo)柱模架只能縱向送料，且一般用于單工序?；驈?fù)合膜中工位較少的級(jí)進(jìn)模中。
③對(duì)角導(dǎo)柱模架。對(duì)角導(dǎo)柱模架，兩個(gè)導(dǎo)柱對(duì)稱分布在下模座的對(duì)角線上，除具有中間導(dǎo)柱模架的優(yōu)點(diǎn)外且縱、橫向都可送料，使用方便，它可用于橫向送料多工位級(jí)進(jìn)模中，也可用于縱向送料單工序模和復(fù)合膜。
④四角導(dǎo)柱模架。四角導(dǎo)柱模架一般用于大型模具，且多用于高精度、高效率、高壽命的三高級(jí)進(jìn)模中以及精沖模和精密模具中。
我們通過對(duì)上述四種模架的優(yōu)缺點(diǎn)的比較，對(duì)支撐連接片的外形分析以及對(duì)其用途和精度分析，綜合各方面的經(jīng)驗(yàn)，以及根據(jù)在上面計(jì)算的凹模的尺寸，再查閱《冷沖模設(shè)計(jì)資料與指導(dǎo)》P98選擇后側(cè)導(dǎo)柱模架（GB∕T2851―2008）。
上模座尺寸：125㎜×125㎜×35㎜
下模座尺寸：125㎜×125㎜×45㎜
上模座結(jié)構(gòu)尺寸如圖4所示。
圖4 上模座
下模座結(jié)構(gòu)尺寸如圖5所示。
圖5 下模座
4.6.2導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇
導(dǎo)柱、導(dǎo)套屬于導(dǎo)向裝置，它屬于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)零件，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)柱、導(dǎo)套結(jié)構(gòu)共有三種形式，即A型，B型，C型。
B型導(dǎo)柱是常用的導(dǎo)柱，它由滑動(dòng)部分和固定部分組成，裝配方便，目前單件生產(chǎn)仍用這種導(dǎo)柱，但B型導(dǎo)柱大批量生產(chǎn)不便，而A型導(dǎo)柱適合大批量生產(chǎn)，所以批量生產(chǎn)模架都使用A型導(dǎo)柱，C型導(dǎo)柱和A型導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)一樣，只是公差和表面粗糙度較小，一般用于滾動(dòng)模架中。
根據(jù)對(duì)以上各種形式的導(dǎo)柱比較和查《冷沖模設(shè)計(jì)資料與指導(dǎo)》以及模具的閉合高度與壓力機(jī)的最大閉合高度、閉合高度調(diào)節(jié)量，選擇A型導(dǎo)柱導(dǎo)套。（GB∕T2861―2008）
導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)尺寸如下所示：
圖6 導(dǎo)柱
B型導(dǎo)套是常用的導(dǎo)套，它由滑動(dòng)部分和固定部分組成，裝配方便，目前單件生產(chǎn)仍用這種導(dǎo)套，但B型導(dǎo)套大批量生產(chǎn)不方便，而A型導(dǎo)套適合大批量生產(chǎn)，所以批量生產(chǎn)模架都使用A型導(dǎo)套，C型導(dǎo)套和A型導(dǎo)套結(jié)構(gòu)一樣，只是公差和表面粗糙度較小，一般用于滾動(dòng)模架中。
導(dǎo)套結(jié)構(gòu)尺寸如下所示：
圖7 導(dǎo)套
4.6.3模柄的選擇
模柄的作用是把上模固定在壓力機(jī)的滑塊上，同時(shí)使模具中心通過滑塊的壓力中心。對(duì)模柄的基本要求是：一是與壓力機(jī)滑塊上的模柄孔正確配合，安裝可靠，一般情況下，為了保證上模座有足夠的強(qiáng)度和剛性，模柄的尺寸通常小于壓力機(jī)模柄尺寸，通過加襯套和壓力機(jī)模柄孔配合。二是要與上模座正確而可靠的連接。
模柄常用的材料為Q235或45號(hào)鋼，選擇模柄時(shí)，先根據(jù)模具的大小，上模的結(jié)構(gòu)。模架類型及精度等確定模柄的結(jié)構(gòu)類型，再根據(jù)壓力機(jī)滑塊上模柄孔的尺寸規(guī)格，一般模柄直徑應(yīng)與模柄孔直徑相等，模柄長(zhǎng)度應(yīng)比模柄孔深度小 5～10㎜。
標(biāo)準(zhǔn)模柄結(jié)構(gòu)共有五種形式，分別為：a)壓入式模柄b)旋入式模柄c)凸緣模柄d)槽形模柄e)浮動(dòng)模柄。
壓入式模柄是最常用的模柄，它與上模座的孔采用過渡配合（H7∕m6）,并加防轉(zhuǎn)銷。
旋入式模柄是通過螺紋與上模座連接，并加防轉(zhuǎn)螺絲，當(dāng)采用壓入式模柄可能造成上模座或模柄強(qiáng)度和剛度不足時(shí)，可選用旋入式模柄，旋入式模柄用于中小型模具。
凸緣模柄一般用于大型模具，中小型復(fù)合膜，上模座中間需開較大推板孔時(shí)，也應(yīng)采用凸緣模柄。
槽形模柄一般用于單工序敞開式落料模，彎曲模及其他成形模中。
浮動(dòng)模柄的主要特點(diǎn)是壓力機(jī)的壓力通過凹球面墊塊和凸球面模柄傳遞到上模，以消除壓力機(jī)導(dǎo)向誤差對(duì)模具導(dǎo)向精度的影響，浮動(dòng)模柄主要用于高精度模具中。
通過對(duì)以上各式模柄的分析，針對(duì)選擇的模架，再查閱書籍《冷沖模設(shè)計(jì)資料與指導(dǎo)》P142，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及計(jì)算實(shí)際選擇壓入式模柄（GB∕T7646.1―2008）。 尺寸：50×110。
結(jié)構(gòu)尺寸如下所示：
圖8 模柄
4.7非標(biāo)零件的設(shè)計(jì)
4.7.1凸模的設(shè)計(jì)
凸模結(jié)構(gòu)形式是由于沖裁件的形狀、尺寸、沖模的加工工藝以及裝配工藝等實(shí)際條件決定的，材料選用T10A。
凸模長(zhǎng)度 =14+12+14
= 40㎜
式中 h1——凸模固定板厚度
H2——墊板厚度
H3——凹模板厚度
結(jié)構(gòu)尺寸如下所示：
圖9 凸模
4.7.2凹模的設(shè)計(jì)
在沖壓過程中，與凹模配合直接對(duì)制件進(jìn)行分離或成型的工作零件稱為凹模。凹模常用的材料有CrWMn、9Mn2V、Cr6WV、Cr12、Cr12MoV等，硬度為HRC60～64
落料沖孔復(fù)合模的凹模如下圖所示，所用的材料T10A,凹模材料應(yīng)具備有良好的耐磨性和抗黏附性，熱處理后一般凹模應(yīng)達(dá)到60～64HRC，有時(shí)還需要采用化學(xué)熱處理來提高抗黏附能力。凹模表面粗糙度取0.8，工作表面要拋光、研磨。
結(jié)構(gòu)尺寸如下所示：
圖10 凹模
4.7.3凸凹模設(shè)計(jì)
凸凹模是復(fù)合模中同時(shí)具有落料凸模和沖孔凹模作用的工作零件。材料用T10A。
結(jié)構(gòu)尺寸如下所示：
圖11 凸凹模
4.7.4凸模固定板的設(shè)計(jì)
用于安裝固定凸模的板稱為凸模固定板。其作用是將凸模連接固定在正確位置上，承受凸模壓力防止過大的沖壓力在上、下模板上壓出凹坑，影響模具的正常工作。固定板的外形尺寸與凸、凹模板相同，固定板與凸模的配合一般為過渡配合（H7∕m6）或(H7∕n6)，當(dāng)卸料板起導(dǎo)向作用時(shí)，應(yīng)采用間隙配合，在三高級(jí)進(jìn)模中采用雙面0.006～0.010的間隙配合，凹模固定板常用Q235或45號(hào)鋼制造。本套模具中凸模固定板采用的是45號(hào)鋼為材料，熱處理后應(yīng)達(dá)到45～50HRC,表面粗糙度取0.8，工作表面必要時(shí)可以進(jìn)行拋光或研磨。
結(jié)構(gòu)尺寸如下所示：
圖12 凸模固定板
4.7.5卸料板設(shè)計(jì)
卸料板屬于卸料裝置。復(fù)合模常用的卸料裝置有彈壓卸料裝置和固定卸料裝置。卸料板的目的是從凸模上卸下條料或卷料。彈壓卸料裝置一般裝載上模，用于沖裁薄料及精度要求高的制件。固定卸料裝置一般裝在下模，卸料力大。卸料可靠。一般用于沖裁厚料和沖裁力較大的制件，當(dāng)采用大間隙沖裁時(shí)，卸料力小，厚料也可采用彈壓卸料裝置。
結(jié)構(gòu)尺寸如下所示：
圖13 卸料板
4.7.6墊板的設(shè)計(jì)
墊板的作用主要是承受凸模壓力或凹模壓力，防止過大的沖壓力在上下模板上壓出凹坑，影響模具的正常工作，墊板的外形尺寸與凸凹模板相同。墊板的材料為45#，熱處理后應(yīng)達(dá)到43～48HRC。表面粗糙度取，工作表面必要時(shí)可以進(jìn)行拋光或研磨。墊板要保證工作表面的平行度。
結(jié)構(gòu)尺寸如下所示：
圖14 墊板
4.7.7推件塊的設(shè)計(jì)
圖15 推件塊
材料選用45鋼。
結(jié)構(gòu)尺寸如圖15所示.
5沖模閉合高度和壓力機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核
沖裁模的總體結(jié)構(gòu)外形尺寸必須與選用的壓力機(jī)適應(yīng)，即模具外形的上、下平面尺寸與壓力機(jī)的滑塊及工作臺(tái)上的墊板相適應(yīng)，沖裁模的上平面應(yīng)小于滑塊下平面尺寸，上模的模柄應(yīng)與小于或等于滑塊模柄孔的尺寸（小時(shí)可裝襯套），沖裁模的下模座應(yīng)當(dāng)很方便地裝在壓力機(jī)工作臺(tái)上面的墊板上，即沖裁模下平面尺寸一般比壓力機(jī)工作臺(tái)上的墊板每邊最少小50～70㎜。
模具的閉合高度應(yīng)與壓力機(jī)的裝模高度相適應(yīng)，模具的閉合高度H是指模具在最低工作位置時(shí)，上模座的上平面與下模座的下平面之間的距離，壓力機(jī)的裝模高度是指壓力機(jī)滑塊在最低工作位置時(shí)，滑塊的底面與壓力機(jī)工作臺(tái)上的墊板上平面之間的距離。模具的閉合高度必須在壓力機(jī)的最大裝模高度與最小裝模高度之間。其關(guān)系為：
Hmax-5㎜≥H≥Hmin+10mm (5-1)
式中 Hmax----壓力機(jī)最大裝模高度；
Hmin----壓力機(jī)最小裝模高度；
H----沖模閉合高度；
H1-----壓力機(jī)工作臺(tái)墊板厚度。
此模具閉合高度為上模座厚度、墊板厚度、凸模長(zhǎng)度、凹模長(zhǎng)度、下模座厚度等之和，因此閉合高度H為：
H=35+14+14+15+10+10+10+6+45=159
根據(jù)所選用的JC23-25壓力機(jī)，按公式（5-1）進(jìn)行校核
Hmax-5㎜≥H≥Hmin+10mm
170-5≥159≥140+10
165≥159≥150
所以壓力機(jī)符合， 裝配圖如所示：
圖16 裝配圖
結(jié)束語：踉踉蹌蹌地忙碌了兩個(gè)月，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題也終將告一段落。也基本達(dá)到預(yù)期的效果，虛榮的成就感在沒人的時(shí)候也總會(huì)冒上心頭。但由于能力和時(shí)間的關(guān)系，總是覺得有很多不盡人意的地方，譬如功能不全、外觀粗糙、圖不合理……數(shù)不勝數(shù)。可是，我又會(huì)有點(diǎn)自戀式地安慰自己：做一件事情，不必過于在乎最終的結(jié)果，可貴的是過程中的收獲。以此語言來安撫我尚沒平復(fù)的心。
畢業(yè)設(shè)計(jì)，也許是我大學(xué)生涯交上的最后一個(gè)作業(yè)了。想籍次機(jī)會(huì)感謝三年以來給我?guī)椭乃欣蠋?、同學(xué)，你們的友誼是我人生的財(cái)富，是我生命中不可或缺的一部分。我的畢業(yè)指導(dǎo)老師陳老師，總是給我不厭其煩的指導(dǎo)。在此，特向她道聲謝謝。
大學(xué)生活即將匆匆忙忙地過去，但我卻能無悔地說：“我曾經(jīng)來過，大學(xué)三年，但它給我的影響卻不能用時(shí)間來衡量，這三年以來，經(jīng)歷過的所有事，所有人，都將是我以后生活回味的一部分，是我為人處事的指南針。
致 謝
本文在指導(dǎo)老師陳老師的多次指導(dǎo)下終于完稿，感激之情，溢于言表。在論文寫作過程中，得到了許多老師和同學(xué)的指導(dǎo)和幫助，陳老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，淵博的專業(yè)知識(shí)，，崇高的職業(yè)品德，無私的奉獻(xiàn)精神令我很感動(dòng)，我從老師身上學(xué)到了做學(xué)問的態(tài)度，方法與知識(shí)，但更重要的是學(xué)到了做人的道理與做任何事情都應(yīng)有的認(rèn)真，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。這將使我受用終身。在這里我要對(duì)指導(dǎo)老師表達(dá)衷心的敬意。
論文在收集大量資料和信息的基礎(chǔ)上，通過對(duì)有關(guān)沖壓模具設(shè)計(jì)的理論學(xué)習(xí)和理解進(jìn)形設(shè)計(jì)，本文從選題、收集資料、行文到定稿全過程，自始至終都得到陳青云老師的悉心指導(dǎo)和幫助。在此論文完成之際，謹(jǐn)向陳青云老師以及校內(nèi)外指導(dǎo)老師致以衷心的感謝。
同時(shí)感謝各位朋友的關(guān)心與支持，你們的關(guān)心與支持給予我很大的動(dòng)力。感謝所有曾給予我?guī)椭完P(guān)懷的人們。最后感謝參與本論文審閱的各位老師，感謝您們?cè)诎倜χ?，給予該論文提出寶貴意見。謝謝！
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