129 傳動蓋沖壓工藝制定及沖孔模具設(shè)計,傳動,沖壓,工藝,制定,制訂,沖孔,模具設(shè)計
37畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙第 1 頁 共 37 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目 錄第 1 章 緒論與概述1.1 模具國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及意義…………………………………………………… 31.2 模具工藝發(fā)展的幾個階段 …………………………………………………… 41.3 沖壓模具的發(fā)展方向…………………………………………………………… 5第 2 章 沖裁理論與主要計算 2.1 主要問題及技術(shù)要求…………………………………………………………… 82.2 普通沖裁的基本概述…………………………………………………………… 82.2.1 冷沖壓的概念………………………………………………………………… 82.2.2 關(guān)鍵問題……………………………………………………………………… 92.3 主要設(shè)計計算…………………………………………………………………… 102.3.1 沖裁力理論與計算…………………………………………………………… 102.3.2 凹、凸模的雙面間隙………………………………………………………… 112.3.3 凹、凸模的刃口尺寸………………………………………………………… 122.3.4 沖裁孔周長計算……………………………………………………………… 142.3.5 沖裁力的計算………………………………………………………………… 142.3.6 壓力中心的確定……………………………………………………………… 152.3.7 凹模的外形尺寸確定………………………………………………………… 152.3.8 凸模固定板的厚度…………………………………………………………… 162.3.9 卸料板的選用與厚度………………………………………………………… 172.3.10 凸模的選擇，長度確定……………………………………………………… 182.3.11 沖模閉合高度計算…………………………………………………………… 192.3.12 選擇壓力機…………………………………………………………………… 19第 3 章 模具設(shè)計3.1 零部件的設(shè)計…………………………………………………………………… 203.1.1 凸模組件及其結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………………………………… 203.1.2 凹模組件及其結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………………………………… 2237畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙第 2 頁 共 37 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊3.1.3 定位零件的設(shè)計……………………………………………………………… 243.1.4 壓料與卸料零件的設(shè)計……………………………………………………… 253.1.5 彈簧的選用…………………………………………………………………… 253.2 模具整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計………………………………………………………… 273.2.1 對模架的基本要求…………………………………………………………… 273.2.2 模架形式的選擇（GB/T 2851.3）…………………………………………… 273.2.3 上模板的尺寸選擇（GB/T 2855.5-1990）………………………………… 283.2.4 下模板的尺寸選擇（GB/T 2855.5-1990）………………………………… 303.2.5 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的選擇（JB/T 7645.1-1994）………………………………… 303.2.6 模柄的選擇（JB/T 7646.1-1994）………………………………………… 323.2.7 螺釘與定位削的選擇（GB/T 65-2000,GB/T 119.1-2000）……………… 333.3 繪制模具總裝圖及各非標的準零件圖……………………………………… 附第四章 結(jié) 論1.1 計算方面的總結(jié)……………………………………………………………… 341.2 關(guān)于零件設(shè)計的總結(jié)………………………………………………………… 341.3 關(guān)于模具的原理和結(jié)構(gòu)設(shè)計的總結(jié)………………………………………… 35第五章 參考文獻37畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙第 3 頁 共 37 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第一章 緒論與概述一：模具國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及意義改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以 15%左右的增長速度快速發(fā)展，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，集體、合資、獨資和私營也得到了快速發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)” ；廣東一些大集團公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認識到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一，模具制造技術(shù)現(xiàn)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企業(yè)的生存空間。近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進步的投資力度，將技術(shù)進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維 CAD，并陸續(xù)開始使用 UG、Pro/Engineer 、I-DEAS、Euclid-IS 等國際通用軟件，個別廠家還引進了 Moldflow、C-Flow、DYNAFORM 、Optris 和 MAGMASOFT 等CAE 軟件，并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計中。以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進步，東風(fēng)汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。此外，許多研究機構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM 技術(shù)方面取得了顯著進步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計制造周期等方面做出了貢獻。例如，吉林大學(xué)汽車覆蓋件成型技術(shù)所獨立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析 KMAS 軟件，華中理工大學(xué)模具技術(shù)國家重點實驗室開發(fā)的注塑模、汽車覆蓋件模具和級進模 CAD/CAE/CAM 軟件，上海交通大學(xué)模具 CAD 國家工程研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖模 CAD 軟件等在國內(nèi)模具行業(yè)擁有不少的用戶。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(shè)備在模具37畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙第 4 頁 共 37 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊加工設(shè)備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM 技術(shù)的普及率不高；許多先進的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當一部分大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具依賴進口。我國模具標準化工作起步較晚，模具標準件生產(chǎn)、銷售、推廣和應(yīng)用工作也比較落后，因此，模具標準件品種規(guī)格少、供應(yīng)不及時、配套性差等問題長期存在，從而使模具標準件使用覆蓋率一直較低。近年來雖然由于外資企業(yè)的介入，比例已有較大提高，但總的來說還很低。據(jù)初步估計，目前這一比例大致為 40％～45％之間。而國際上一般在 70％以上，其中中小模具在 80％以上。由于我國模具企業(yè)的性質(zhì)和所在的地區(qū)不同，模具標準件使用覆蓋率存在很大差異。三資企業(yè)要比其他企業(yè)高，南方的企業(yè)要比北方的企業(yè)高。這在廣東表現(xiàn)得最明顯。廣東集中了大量的三資企業(yè)，他們帶動了其他企業(yè)觀念的轉(zhuǎn)變和市場的發(fā)展，因而廣東模具企業(yè)的模具標準件使用覆蓋率要遠遠高于其他地區(qū)。國民經(jīng)濟的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了愈來愈高的要求，促使模具技術(shù)迅速發(fā)展，作為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品和民用產(chǎn)品的重要工藝裝備，模具已發(fā)展成為一門產(chǎn)業(yè)。20 世紀 80 年代以來，中國模具工業(yè)的發(fā)展十分迅速。近 20 年來，產(chǎn)值以每年 15%左右的迅速增長。2000 年我國模具工業(yè)總產(chǎn)值已達 280 億元人民幣。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%，其他各類模具約占 11%。在冷沖模具方面，代表當代模具技術(shù)水平的汽車覆蓋件模具，我國東風(fēng)汽車公司模具廠、第一汽車廠模具中心等都能制造。他們在 CAD/CAM/CAE 的運用、加工工藝手段、沖壓件質(zhì)量及模具性能方面，均以達到或接近國際先進水平。多工位連續(xù)模和多功能模具是我國重點發(fā)展的精密、高效模具品種。目前，國內(nèi)以可制造具有自動沖切、疊壓、鉚合、計數(shù)、分組、轉(zhuǎn)子鐵心扭斜和安全保護等功能的鐵心精密自動疊壓多功能模具。生產(chǎn)電動機定、轉(zhuǎn)子雙回轉(zhuǎn)疊片的硬質(zhì)合金連續(xù)模的步距精度可大 2μm，壽命達到 1 億次以上。用于生產(chǎn)集成電路引線匡架的 20-30 工位生產(chǎn)電子槍零件的硬質(zhì)合金連續(xù)模和生產(chǎn)空調(diào)器散熱片的連續(xù)模也已達到較高的水平。二、模具工業(yè)發(fā)展的幾個階段37畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙第 5 頁 共 37 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊模具工業(yè)是隨著改革開放，在快速發(fā)展的經(jīng)濟浪潮推動下得以發(fā)展壯大的。20世紀 80 年代初至今，模具工業(yè)整整走過了 20 個年頭。在這期間模具工業(yè)的發(fā)展大體可以分為三個階段。1、從 20 世紀的年代初期到中期，北京模具工業(yè)處于封閉或半封閉狀態(tài)模具生產(chǎn)力比較低，技術(shù)水平也比較落后。2、從 20 世紀 80 年代中期到 90 年代中期，模具工業(yè)處于改革開放機制轉(zhuǎn)變的大好時期，隨著改革開放不斷深人，模具工業(yè)也發(fā)生了巨大變化。3、從 20 世紀 90 年代中期到 2003 年，企業(yè)進人調(diào)整、重組、改制階段。我國“十五”模具行業(yè)發(fā)展規(guī)劃提出：模具標準件要擴大品種、提高精度，達到互換。其中主要品種，如模架、導(dǎo)向件、推桿、彈性元件等，要實現(xiàn)按經(jīng)濟規(guī)模大批量生產(chǎn)。2005 年模具標準件使用覆蓋率達到 60％，2010 年達到 70％以上（其中大型模具 60％零件實現(xiàn)標準化） 。基本滿足市場需要。模架、導(dǎo)向件、推桿、推管、彈性元件、標準組件、小型標準件（如標準凸凹模、澆口套、定位圈、拉鉤等）和熱流道元件是發(fā)展重點。由此可見模具標準化及模具標準件方面的任務(wù)艱巨。中國模具工業(yè)協(xié)會標準件委員會提出：標準化是基礎(chǔ)，專業(yè)化是方向，商品化是關(guān)鍵。這是模具標準化工作的指導(dǎo)思想。三、沖壓模具的發(fā)展方向模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短” 、 “精度高” 、 “質(zhì)量好” 、 “價格低”的要求服務(wù)。達到這一要求急需發(fā)展如下幾項：(1)全面推廣 CAD/CAM/CAE 技術(shù)模具 CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向。隨著微機軟件的發(fā)展和進步，普及 CAD/CAM/CAE 技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大 CAD/CAM技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度；進一步擴大 CAE 技術(shù)的應(yīng)用范圍。計算機和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使 CAD/CAM/CAE 技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個行業(yè)中推廣成為可能，實現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。(2)高速銑削加工國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點。高速銑37畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙第 6 頁 共 37 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊削加工技術(shù)的發(fā)展，對汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。(3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)高速掃描機和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的 CAD 數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程” 。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。(4)電火花銑削加工電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣)，因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國外已有使用這種技術(shù)的機床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計這一技術(shù)將得到發(fā)展。(5)提高模具標準化程度我國模具標準化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標準件使用覆蓋率已達到 30%左右。國外發(fā)達國家一般為 80%左右。(6)優(yōu)質(zhì)材料及先進表面處理技術(shù)選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進的氣相沉積(TiN、 TiC 等 )、等離子噴涂等技術(shù)。(7)模具研磨拋光將自動化、智能化模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢。(8)模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展37畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙第 7 頁 共 37 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊這是我國長遠發(fā)展的目標。模具自動加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺機床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)。必須滿足產(chǎn)品開發(fā)在 T（Time） 、Q（Quality） 、C（Cost） 、S（Service） 、E（Environment）的要求。加強沖壓成型理論及沖壓工藝的理論研究，開展 CAE 技術(shù)的應(yīng)用；開發(fā)和應(yīng)用沖壓新工藝。才用模具先進制造工藝及設(shè)備，往數(shù)控化、高速化、復(fù)合化加工技術(shù)方向走，先進特種加工技術(shù)的應(yīng)用，精密磨削、微細加工技術(shù)的應(yīng)用，可以說效率和質(zhì)量是制造業(yè)的永恒主題。在模具新材料及熱、表處理方面必須提高使用性能，改善加工性能，提高壽命。模具 CAD/CAM 的技術(shù)方面，必須采用二、三維相結(jié)合的數(shù)字化設(shè)計技術(shù)與數(shù)字化制造技術(shù)，模具行業(yè)是最早應(yīng)用 CAD/CAM 技術(shù)的行業(yè)之一?？焖俳?jīng)濟制模技術(shù)，加快模具的制造速度，降低模具生產(chǎn)成本，適應(yīng)小批量試制。提高先進的管理模式，并行工程思想、標準化、專業(yè)化生產(chǎn)。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，是高技術(shù)行業(yè)。模具設(shè)計與制造技術(shù)水品的高低，是衡量一個國際產(chǎn)品制造水平高低的重要標志之一。國外把模具稱為“進入富裕社會的原動力” 、 “金屬加工中的帝王” 。我國模具工業(yè)發(fā)展十分迅速，平均每年持續(xù)增長 14%左右。綜上所述，模具技術(shù)是先進制造技術(shù)的重要代表，模具工業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個重要組成部分，模具工業(yè)又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。37畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙第 8 頁 共 37 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第二章 沖裁理論與主要計算一、主要問題及技術(shù)要求（1） 、基本內(nèi)容是利用垂直復(fù)合沖裁模沖裁技術(shù)完成定子沖片成型，保證圖中所示的尺寸正確。完成此零件的相關(guān)配件的設(shè)計和各個配件的繪圖任務(wù)，最后完成該零件的模具的設(shè)計。1、沖裁的工藝分析分析沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀，尺寸精度，材料是否符合，沖壓力工藝要求，從而確定沖裁的可能性。2、確定沖裁工藝方案及模具結(jié)構(gòu)形式工序數(shù)目，工序性質(zhì)，工序順序，工序組合及模具結(jié)構(gòu)形式。3、沖壓模具的設(shè)計計算。排樣沖壓力壓力中心模具刃口尺寸計算確定各主要零件的外形尺寸計算模具的閉合高度確定所用沖床4、繪制沖?？傃b圖5、從冷沖模標準中選取標準件，將標準編號寫入詳細表。6、繪制非標準零件圖 （2） 、技術(shù)要求：該零件材料為 08 鋼，材料厚度為 0.5mm，本次設(shè)計主要完成的沖孔，落料任務(wù)，其中所以未注公差都按照 IT15 來要求。任務(wù)書中未提及其他技術(shù)要求。凹、凸模的制造，技術(shù)要求也相對比較簡單材料將會選用 Crl2MoV，熱處37畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙第 9 頁 共 37 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊理大概在 58～62HRC 之間。二、普通沖裁的基本概述1、冷沖壓的概念：冷沖壓是在常溫下利用沖模在壓力機上對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的零件的加工方法，是機械制造中先進的加工方法之一。沖裁工藝的種類很多，常用的有切斷、落料、沖孔、切邊、切口、剖切等。所以沖裁是分離工序的總稱，其中尤以落料、沖孔應(yīng)用最多。在工件上沖出所需形狀的孔（沖去的為廢料）成為沖孔。根據(jù)沖裁變形機理的不同，沖裁工藝可以分為普通沖裁和精密沖裁兩大類。所謂普通沖裁是有凹、凸模刃口之間產(chǎn)生剪裂縫的形式實現(xiàn)板料分離。而精密沖裁則是以變形的形式實現(xiàn)板料的分離。本次設(shè)計，所涉及到的是精密復(fù)合沖裁模，相對比較復(fù)雜，精度較高。2、關(guān)鍵問題： （1、 ）沖壓工序：對零件進行沖孔，落料；（2） 、材料：為 T08 鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁；（3、 ）結(jié)構(gòu)：相對簡單，由 圓 弧 和 直 線 組 成 。 孔與孔、孔與邊緣之間的距離也能滿足要求。如圖所示37畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙第 10 頁 共 37 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊4、精度： ， ， ， 精度較高，m035.7??035.17??m035.1?04.9???其 余 全部為自由公差，要求為 IT15 級，尺寸精度較低，精密復(fù)合沖裁完全能滿足要求。 5、沖壓工藝方案的確定方案：用復(fù)合模具沖出的工件精度高于連續(xù)模，而連續(xù)模又高于單工序模。這是因為用單工序模沖壓多工序的沖裁件時，要經(jīng)過多次定位和變形，產(chǎn)生積累誤差大，沖裁件精度較低。復(fù)合模是在同一位置一次沖出，不存在定位誤差。因此，對于精度較高的沖裁件宜用復(fù)合工序進行沖裁。綜上所述初步選定模具結(jié)構(gòu)為復(fù)合模具。6、壓力中心的確定及相關(guān)計算因 為 此 沖 裁 件 為 類 似 圓 形 的 對 稱 零 件 ， 所 以 模 具 壓 力 中 心 以 117 的 圓?心 為 壓 力 中 心 。7、工作零件刃口尺寸計算37畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙第 11 頁 共 37 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊因工作零件的形狀相對較復(fù)雜，適宜采用線切割機床分別加工凸模、凹模、凸凹模以及卸料板，這種加工方法可以保證這些零件各個孔的同軸度，使裝配工作簡化。三、主要設(shè)計計算沖 壓 件 工 藝 分 析 ：對 零 件 進 行 沖 孔 ， 落 料 ； 材 料 為 T08 鋼 ， 具 有 良 好 的 沖 壓 性 能 ， 適 合 沖裁 ； 結(jié) 構(gòu) 相 對 復(fù) 雜 ， 有 ， ， 孔 的 部 分 圓 弧m035.7??35.17??m04.9???和 相 距 的 四 條 直 線 邊 和 一 些 槽 ； 孔 與 孔 、 孔 與 邊 緣 之 間 的 距 離 能 滿m035.1?足 要 求 。 ， ， 精 度 較 高 。 其 余 全.7?035.1035. 04.部 為 自 由 公 差 ， 要 求 為 IT15 級 ， 尺 寸 精 度 較 低 ， 精 密 沖 裁 完 全 能 滿 足 要 求 。沖 壓 件 工 藝 方 案 的 確 定 ：該 工 件 只 需 要 沖 孔 ， 落 料 兩 個 基 本 工 序 ， 所 以 為 直 接 垂 直 沖 孔 ， 同 時 落料 。 采 用 復(fù) 合 工 序 模 生 產(chǎn) 。 方 案 模 具 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 ， 但 成 本 高 而 生 產(chǎn) 效 高 。 不 需 要人 工 使 用 夾 鉗 將 零 件 放 入 或 取 出 。1、 沖 裁 力 理 論 計 算 ：沖 裁 力 是 選 擇 壓 力 機 的 主 要 依 據(jù) ， 這 里 沖 裁 力 包 括 沖 孔 壓 力 ，沖F和 卸 料 板 的 推 力 。壓F卸F（ 1） 、 沖 裁 力 對 于 精 密 平 刃 口 的 沖 裁 ， 其 F 可 按 下 式 計 算 ：（ N） bLtKt????沖式 中 F——沖 裁 力 ——材 料 的 抗 剪 強 度 （MPa）L——沖 裁 件 周 長 K——系 數(shù) 。 常 取 K=1.3t——板 料 厚 度 b——材料的抗拉強度（MPa）?表 2-11 沖壓金屬材料的力學(xué)性能材 料 名 稱 牌 號 材 料 狀 態(tài) 力 學(xué) 性 能抗 剪 強 度?抗 拉 強 度b?屈 服 點s伸 長 率()%10?碳 素 結(jié) 構(gòu)鋼 08 已 退 火/MPa37畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙第 12 頁 共 37 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊255-353 324-411 196 32………………（ 2） 、 卸 料 板 推 力 這 里 采 用 彈 簧 卸 料 板 卸 料 ， 計 算 方 法 按 下 式卸FK卸卸 ?式 中 F ——沖 裁 力 ——卸 料 力 系 數(shù)卸表 2-12 卸 料 力 、 推 件 力 和 頂 件 力 系 數(shù)料 厚 /mm 卸K推K頂K鋼 >0.5-2.5 0.025-0.06 0.05 0.06………………2、 凹 、 凸 模 的 雙 面 間 隙 ：合理的間隙值是保證精沖件剪切斷面質(zhì)量和模具壽命的重要因素。間隙值的大小與材料性質(zhì)、材料厚度、工件形狀等因素有關(guān)。對塑性好的材料，間隙值取大一些，低塑性材料的間隙值取小一些。取 0.01mm.凸模與凹模的加工方法制造模具時常用以下兩中方法來保證合理間隙。一 分別加工法分別規(guī)定凸模與凹模的尺寸和公差，分別進行制造。用凸模和凹模的尺寸制造公差來保證間隙要求。這種加工方法必須把模具的制造公差控制在間隙的變動范圍之內(nèi)，使門將制造難度增加，但可以互換。二 單配加工法用凸模和凹模相互單配的方法來保證合理間隙。加工后，凸模和凹模必須對號入座，不能互換。對比兩種加工方法；第一種加工方法，凸模與凹模具有互換性，一般對沖裁件行狀簡單，間隙較大的模具或加工費用高的精密設(shè)備加工凸模和凹模。第二種方法加工出的凸模與凹模要對號裝配，一般用于沖裁件形狀復(fù)雜，間隙較小的模具。3、 凹 、 凸 模 的 刃 口 尺 寸 ：由 于 沖 裁 件 的 形 狀 復(fù) 雜 。 故 暫 采 用 單 配 加 法 來 保 證 合 理 間 隙 。 也 就 是 先37畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙第 13 頁 共 37 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊加 工 凸 模 ， 凹 模 。 來 配 凸 凹 模 。 ：凸凹?；境叽鏏 類尺寸：D 凹 = 410min????????B 類尺寸：d 凸 = 41ax?dC 類尺寸：C 凸 = ????????32min注 ： 落 料 零 件 的 尺 寸 取 決 于 凹 模 的 刃 口 尺 寸 ；沖 孔 零 件 的 尺 寸 取 決 于 凸 模 的 刃 口 尺 寸 ；因 為 根 據(jù) ： A 類 ： 凸 模 或 凹 模 在 磨 損 后 會 增 大 的 尺 寸 ；B 類 ： 凸 模 或 凹 模 在 磨 損 后 會 減 小 的 尺 寸 ；C 類 ： 凸 模 或 凹 模 在 磨 損 后 基 本 不 變 的 尺 寸 ；所 以 ： A 類 尺 寸 有 φ 、 、 、035.17?035.?4.02?.1B 類 尺 寸 有 φ 、 、 、 、 、.4?8.58.07?58.0?4.02?C 類 尺 寸 有 φ 、 φ 、 、684?9?4..A 類 ： 117 凹 = =4035..95.??????? 09.16?110 凹 = =4035..6.?09.7?2 凹 = =4.0???????1.021 凹 = =4.0?1.0落 料 凸 模 的 基 本 尺 寸 與 凹 模 相 同 ， 分 別 是 116.974mm、 109.974mm、2.1mm、 1.1mm， 以 0～ 0.01mm 間 隙 與 落 料 凹 模 配 置 。B 類 ： 70 凸 = =0435.???????09.?2.2 凸 = =04.6.?01.23.2 凸 = =48.0.???????01.563?37畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙第 14 頁 共 37 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊7.5 凸 = =0458..8???????0145.37?8.5 凸 = =0458..9?0145.?2.5 凸 = =04..???????01.2C 類 ： 74.8 凸 = =3.??4.8790.4 凸 = =0.26.?????? 027.9?2 凹 = =341.0.7 凸 = =02.????????3.9沖 孔 凹 模 的 基 本 尺 寸 與 凸 模 相 同 ， 分 別 是 69.991mm、 2.5mm、3.56mm、 7.835mm、 8.835mm、 2.8mm、 74.8mm、 90.4mm、 2.2mm、0.9mm， 以 0～ 0.01mm 間 隙 與 沖 孔 凸 模 配 置 。4、 沖 裁 孔 周 長 計 算L 內(nèi) = ??4870.24.3483602483607 21 ????????DD??7.?=61.125+170.816+76.8+230.4+231.84+161.187=932.168L 外 = 059 ??.39?5、 沖 裁 力 的 計 算查 表 2-11， 取 350。 并 由 上 式 可 以 得 出?沖 裁 力 = =350x1307641x0.5=228.8KNFLtb?取 0.1-0.15 并 由 可 以 得 出卸K=（ 0.1～ 0.15） =29.7KNF卸卸 ?JP壓 料 力 =（ 0.3～ 0.5） =0.4x229=91.5KNY37畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙第 15 頁 共 37 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊5.917.28.??壓卸沖沖 FFKN4936、 凹 模 的 外 形 尺 寸 確 定該 沖 模 的 凹 模 外 形 接 近 圓 形 ， 保 證 了 凹 模 有 足 夠 的 強 度 與 剛 度 ， 其 厚 度 也有 一 定 的 修 磨 量 。 凹 模 的 外 形 一 般 根 據(jù) 被 沖 件 材 料 的 厚 度 和 沖 件 的 最 大 外 形尺 寸 來 決 定 ， 計 算 公 式 為凹 模 厚 度 ??mKbH15??凹 模 壁 厚 ?c40~32.式 中 b——沖 裁 件 的 最 大 外 形 尺 寸K——系 數(shù) ， 考 慮 板 料 厚 度 的 影 響 ， 可 以 查 表厚 度 系 數(shù) K 值料 厚 t/mmb/mm0.5 1 2 3 >3>100-200 0.15 0.18 0.2 0.24 0.3………………查 表 2-17 后 ， K 取 0.22 由 式 2-5 可 以 得 出mm??mbH.165???? 30取HC 取 45mmc)~4(.所 以 周 界 尺 寸 可 以 為 所 以 B 取 200 mmmbCB20192???根 據(jù) 這 里 計 算 出 的 凹 模 長 與 寬 的 尺 寸 ， 可 以 經(jīng) 過 在 冷 沖 模 標 準 中選 取 標 準 值 。凹 模 的 固 定 方 法該 沖 模 的 凹 模 采 用 螺 釘 和 銷 釘 固 定 在 凹 模 固 定 板 上 。 也 可 根 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 需 要做 適 當 的 調(diào) 整 。37畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙第 16 頁 共 37 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊7、 卸 料 板 的 選 用 與 厚 度這 里 所 需 要 使 用 的 卸 料 板 為 彈 性 卸 料 裝 置 的 最 下 端 ， 通 過 彈 性 裝 置 與 上 模座 相 連 。 通 過 標 準 可 以 查 得 卸 料 板 的 外 形 尺 寸 ， 另 外 考 慮 到 該 沖 裁 零 件 為圓 環(huán) 形 ， 用 的 是 條 料 。 所 以 必 須 分 三 部 分 。第 一 部 分 卸 條 料 ,上 面 安 裝 壓 邊 圈 厚 度 為 40mm,。第 二 部 分 卸 凸 模 與 凹 模 之 間 的 工 件 厚 度 為 10mm。第 三 部 分 卸 凸 凹 模 內(nèi) 的 廢 料 厚 度 為 70mm.8、 凸 模 的 選 擇 ， 長 度 確 定一 般 的 凸 模 有 兩 種 基 本 形 式 。 一 種 是 直 通 式 ， 一 種 是 臺 階 式 ， 如 圖 2-2-6 所 示 ， 這 里 我 們 選 取 的 是 直 通 式 ， 工 作 部 分 和 固 定 部 分 的 形 狀 與 尺寸 相 同 。凸 模 長 度 的 確 定 由 公 式Y(jié)HL??32137畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙第 17 頁 共 37 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊式 中 ——凸 模 固 定 板 的 厚 度1H——卸 料 板 的 厚 度2——導(dǎo) 料 板 的 厚 度3——附 加 的 長 度 ， 包 括 凸 模 刃 口 的 修 磨 量 ， 凸 模 進 入 凹 模 的 深 度Y（ 一 般 為 0.5-1mm） ， 凸 模 固 定 板 與 卸 料 板 的 安 全 距 離 等 ， A一 般 取 15-20mm。但 本 模 中 的 凸 模 與 凹 模 的 高 度 一 樣 。L=H 凹 =30mm9、 沖 模 閉 合 高 度 計 算閉 合 高 度 的 計 算 可 以 由 公 式 得 出下凹卸橡 膠中上閉 HL????其 中 ——總 的 閉 合 高 度 ——凹 模 固 定 板 的 高 度閉H凹——上 模 座 的 長 度 ——中 間 板 的 高 度上 中——卸 料 板 的 厚 度 ——下 模 板 的 厚 度卸 下H由 式 得 出 下凹卸橡 膠中上閉 HLH????= 45 +50 + 16 + 40 + 30 + 45= 226mm10、 選 擇 壓 力 機選 擇 壓 力 機 為 臺 式 壓 力 機 ， 選 用 J21-63 型 壓 力 機所 有 參 數(shù) 如 表表 2-17 開 式 雙 柱 壓 力 機 參 數(shù)型 號標 稱壓 力/kN滑 塊行 程/mm行 程 次數(shù)/(次連 桿調(diào) 節(jié)長 度最 大裝 模高 度工 作 臺尺 寸模 柄 孔尺 寸電 動機 功率37畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙第 18 頁 共 37 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊/min) /mm /mmJ21-63 630 100 45 80 400 480X710 X705?5.5JB21-63 630 80 65 70 320 480X710 X70 5.5………………第三章 模具設(shè)計一、 零部件的設(shè)計工藝零件的設(shè)計工藝零件直接參與完成沖壓工藝過程并和坯料直接發(fā)生作用。包括工作零件直接對毛坯進行加工的成型零件，定位零件用以確定加工中毛坯正確位置的零件，壓料、卸料及出件零件。1、 凸模組件及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(一)、凸模形式與結(jié)構(gòu)有固定臺階式的凸模，其中間臺階和凸模固定板以過度配合相配，而凸模頂端的最大臺階是用其臺階擋作凸模。在卸料時不致于從凹模固定板中拉出，無固定臺階式的凹模，其工作部分和固定部分為等端面形式。故非常適合凸模刃口用線切割或磨削成形。本模選用無固定臺階式的凹模結(jié)構(gòu)。凸模的圖如下，形狀復(fù)雜用無固定臺階式，這樣便于線切割加工。三維圖37畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙第 19 頁 共 37 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊二維圖（二） 、凸模固定凸模的固定是用銷定位，由螺釘固定在下模板上。如上圖（三） 、墊板的選擇墊板裝在固定板與上模座或下模座之間，作用是防止沖裁時凸模壓壞上模座。墊板材料一般選用 45 鋼，熱處理硬度取 43-48HRC。對單位壓力大的則選取T8A，熱處理硬度取 52-55HRC。這里由于單位壓力較小，所以才用材料為 45鋼，熱處理硬度為 43-48HRC。2、 凹模組件及其結(jié)構(gòu)設(shè)計37畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙第 20 頁 共 37 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊三維圖二維圖（一） 、凹模洞口形狀的選擇因為本模是精密沖裁模，采用凹模的洞口選擇斜壁的形式不合理。該形狀的洞口對于一般的工件的模具還可以，但對于本模不行，因為本精密沖裁模，工件是圓環(huán)形的，采用了正裝的復(fù)合模。（二） 、凹模的外形尺寸凹模的外形設(shè)計為方形，外形尺寸必須保證凹模有足夠的強度與硬度。凹模37畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙第 21 頁 共 37 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊的厚度要考慮修磨量。第二章中計算出凹模的外形尺寸，取厚度為 40mm，外形為 200mmX200mm。具體外形如上圖（三） 、凹模的固定方法凹模一般采用螺釘和銷釘固定在下模座上。螺釘與銷釘?shù)臄?shù)量、規(guī)格和它們的位置尺寸均在標準中查得，也可以根據(jù)實際需要進行更改。這里采用平衡均勻分布的 4 個 M10 螺釘將凹模固定在下模座上。另外采用 2 個定位銷其定位作用。（四） 、凹模的主要技術(shù)要求凹模的型孔軸線與頂面應(yīng)保持垂直，凹模的底面與頂面應(yīng)保持平行。為了提高模具壽命與沖裁精度，凹模的底面和型孔的孔壁應(yīng)光滑，表面粗糙度Ra=0.8-0.4 m。底面與銷孔的 Ra=1.6-0.8 m??3 凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凸凹模的結(jié)構(gòu)于凸的結(jié)構(gòu)形式相似，都是無臺階的形式。定位由銷定位，固定用螺釘來連接。二維圖 37畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙第 22 頁 共 37 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊三維圖4、 定位零件的設(shè)計沖模的定位零件用以控制原料的正確送進，以及各個毛坯的正確位置。37畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙第 23 頁 共 37 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊對于該精密沖裁模，需要送料方面的控制。根據(jù)零件的工藝分析，選用了定位銷定位零件。如圖定位銷是用作單個條料的定位裝置，以保證前后工序相對位置精度或?qū)ぜ?nèi)孔或外緣的位置精度要求。這里所應(yīng)用到的是以條料定位。5 卸料零件的設(shè)計三維圖37畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙第 24 頁 共 37 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊二維圖卸件板的作用是把沖在凸模與凹模之間的沖裁件推出來。本模中的卸件板用的是用臺階的。在 110 的四邊直線的一段有寬 4mm 高為 3mm 的小臺階這樣加工不會太復(fù)雜，也不會影響精度，機構(gòu)簡單，可靠。由于本精密沖裁模沖的零件為板類零件，為了不使其產(chǎn)生以外的變形。所在卸料板和壓料采用同一個零件，而且選用彈性卸料裝置，外形上圖。6 卸料板的選用與厚度卸料板的作用是把沖在凸?；虬寄Ｉ系臈l料推下來。本模中的卸料板用的是用無臺階的。機構(gòu)簡單，可靠。厚度為 40mm。37畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙第 25 頁 共 37 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊三維圖二維圖7 卸料板的選用與厚度本模中的卸料板用的是用無臺階的。機構(gòu)簡單?？煽?。高度為 70mm。三維圖37畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙第 26 頁 共 37 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊二維圖+3'-8 壓邊板的設(shè)計精密沖裁件的壓邊板的主要作用是壓緊板件，產(chǎn)生三向預(yù)緊力。這也是精沖裁模與普通沖裁模明顯之一。齒圈是在齒圈壓邊板上，圍繞沖裁件外形一定距離的V 形梗限制剪切區(qū)以外的板料。在剪切過程中隨凸模流動，以保證剪切質(zhì)量。二維圖37畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙第 27 頁 共 37 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊三維圖9 橡膠墊的選用模具中所用的橡膠包括工業(yè)用橡膠，普通橡膠，真空橡膠，聚氨脂橡膠等等。本模選用普通橡膠。選用橡膠時，應(yīng)根據(jù)卸料力和要求的壓縮量，校核橡膠的工作壓力和許可的壓縮量。（1）.計算橡膠墊所產(chǎn)生的工作壓力。F=AP （P 一般取 2 - 3MP）37畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙第 28 頁 共 37 頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊A1=45 X 30 X 4=4050mmA2=Tr60 X 60=11304mm A=A1+A2=4050+11304=15354mm P 取 2MPF=15354 X 2 =30.708K>28.605KN（2）.確定橡膠墊壓縮量和厚度。橡膠墊允許最大壓縮量應(yīng)不超過其自由高度 Hzi 的 45%，否則會過早失去彈性而損壞，一般總壓縮量 Hz取 Hz=（ 0.35 - 0.45）Hzi橡膠墊的預(yù)壓縮量 Hy 一般取自由高度 Hzi 的 10% - 15%。Hy=(0.10 - 0.15)Hzi故橡膠墊工作行程Hg=Hz-Hy=(0.25 - 0.30)Hzi（3）.對橡膠墊高度與直徑之比進行換算。橡膠墊高度 h 與直徑 D 之比應(yīng)符合下式0.5=
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