引線片沖壓工藝及級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì)【沖裁件沖孔落料沖壓模含15張CAD圖帶卡片】
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緒 論目前，我國(guó)沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)?shù)穆浜螅饕蚴俏覈?guó)在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國(guó)模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具相比差距相當(dāng)大。大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)其中最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。在學(xué)校的近三年學(xué)習(xí)中，已完成了模具專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃中所要求的理論課程。在畢業(yè)前夕，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，進(jìn)行已學(xué)知識(shí)的全面總結(jié)和應(yīng)用，提高綜合能力的培訓(xùn)及擴(kuò)大模具領(lǐng)域的新知識(shí)。畢業(yè)設(shè)計(jì)其目的在于鞏固所學(xué)知識(shí)，熟悉有關(guān)資料，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)實(shí)際工作能力。通過(guò)設(shè)計(jì)，使我在工藝性分析、工藝方案論證、工藝計(jì)算、零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、編寫(xiě)技術(shù)文件和閱讀技術(shù)文獻(xiàn)等方面受到一次綜合訓(xùn)練。畢業(yè)設(shè)計(jì)要達(dá)到的具體要求是：1.系統(tǒng)總結(jié)，鞏固過(guò)去所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)課知識(shí)。2. 運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決模具技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的實(shí)際工程問(wèn)題，以此進(jìn)行綜合知識(shí)的訓(xùn)練。3.通過(guò)某項(xiàng)具體工程設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究，達(dá)到多種綜合能力的培養(yǎng)，掌握設(shè)計(jì)和科研的基本過(guò)程和基本方法。4.提高和運(yùn)用與工程技術(shù)有關(guān)的人文科學(xué)，價(jià)值工程和技術(shù)經(jīng)濟(jì)的綜合知識(shí)。改革開(kāi)放以來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長(zhǎng)。近年來(lái)，模具工業(yè)一直以15％左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大的變化，除了國(guó)有專(zhuān)業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營(yíng)也得到了快速的發(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(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。 2隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的騰飛和產(chǎn)品制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，模具制造業(yè)也相應(yīng)進(jìn)入了高速發(fā)展的時(shí)期。據(jù)中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，1995年我國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值約為145億，而2003年已達(dá)450億左右，年均增長(zhǎng)14%。另?yè)?jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)（不含臺(tái)灣、香港、澳門(mén)地區(qū)）現(xiàn)有模具生產(chǎn)廠點(diǎn)已超過(guò)20000家，從業(yè)人員有60萬(wàn)人，模具年產(chǎn)值在一億以上的企業(yè)已達(dá)十多家?？梢灶A(yù)見(jiàn)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展將對(duì)模具提出更為大量、更為迫切的需求，特別需要發(fā)展大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的模具。同時(shí)要求模具設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)周期達(dá)到全新的水平。我國(guó)模具制造業(yè)面臨著發(fā)展的機(jī)遇，無(wú)疑也面臨著更大的挑戰(zhàn)。我做的是冷沖壓模具設(shè)計(jì)，冷沖壓是利用安裝在壓力機(jī)上的沖模對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得需要零件（俗稱(chēng)沖壓件或沖件）的一種壓力加工方法。因?yàn)樗ǔＪ窃谑覝叵逻M(jìn)行加工，所以稱(chēng)為冷沖壓。冷沖壓與其他加工方法相比，具有獨(dú)到的特點(diǎn)，所以在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門(mén)越來(lái)越多地采用冷沖壓加工產(chǎn)品零部件，如汽車(chē)、拖拉機(jī)、電器、儀表、電子、國(guó)防以及日用品等行業(yè)。在這些工業(yè)部門(mén)中，沖壓件所占的比重相當(dāng)大。不少過(guò)去有鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在已經(jīng)被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。通過(guò)沖壓加工制造，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了成本。可以說(shuō)如果在生產(chǎn)中不廣泛采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門(mén)的產(chǎn)品要提高生產(chǎn)率，提高質(zhì)量，降低成本，進(jìn)行產(chǎn)品的更新?lián)Q代是難以實(shí)現(xiàn)的。在大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課方面的知識(shí)，對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的于模具設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題，我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。經(jīng)過(guò)在新飛電器有限公司、洛陽(yáng)中國(guó)一拖的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對(duì)于模具特別是沖壓模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過(guò)程方面的知識(shí)，而對(duì)于模具的制造工藝更是有了零的突破。在指導(dǎo)老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下，同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實(shí)體，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書(shū)館借閱了許多相關(guān)手冊(cè)和書(shū)籍，設(shè)計(jì)中，充分利用 3和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡了最大努力做畢業(yè)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，雖然有一定的困難，但在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)、同學(xué)間的討論和自己的努力下，自信會(huì)完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于我的水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)疏漏和不妥之處，敬請(qǐng)各位老師指正。設(shè)計(jì)者：陳景超 2008.05.18 4工件名稱(chēng)：引 線 片 沖裁件工件簡(jiǎn)圖：如圖所示生產(chǎn)批量：大批量材 料：A3 鋼材料厚度：1.5 mm圖 1-制件圖 第 1 章．沖裁件工藝性分析及方案的確定 51.沖裁件工藝性分析 此工件只有落料和沖孔兩個(gè)工序。材料為 A3鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。工件結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，有一個(gè) 1.85mm?的孔和一個(gè) 6.5mm 的孔；孔與孔、孔與邊緣之間也滿足要求，最小壁厚為?2.5mm。工件未標(biāo)注尺寸公差的部分為自由公差，可看作 IT14 級(jí)，尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求。2.沖裁工藝方案的確定該工件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可有以下三種工藝方案：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)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需兩道工序兩副模具，成本高而生產(chǎn)率低，難以滿足大批量生產(chǎn)要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，但工件最小壁厚 2.5mm 小于凸凹模許用最小壁厚 2.7mm，模具強(qiáng)度較差，制造難度大，并且沖壓后制品件留在模具上，在清理模具上的物料時(shí)會(huì)影響沖壓速度，操作不方便。方案三也只有一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便。工件精度也能滿足要求。通過(guò)對(duì)上述三種方案的分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案三為佳。第 2章．主要設(shè)計(jì)計(jì)算 6１．排樣方式的確定及其計(jì)算設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模，首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖。引線片的形狀相對(duì)對(duì)稱(chēng)，但在這里我們考慮到材料利用率所以采用斜對(duì)排，如圖所示的排樣方法：圖 2--排樣圖一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率 η為：查《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表 2.5.2，確定搭邊值：兩工件間的搭邊：a=0.5mm;工件邊緣搭邊：a =1.0mm；1步 距為：10.4mm;條 料 寬 度：B=33mm沖裁件面積：A= ×4.7 +2.76×1.5+0.5× 1.85 +3.5×3.7-?2?21.65×1.3- ×0.925 - ×3.25 =53.828mm 2查板材標(biāo)準(zhǔn)，宜選 200mm×300mm 的鋼板，每張鋼板可剪裁為 6 張條料(33mm×300mm)，每張鋼板可沖 346 個(gè)工件，則 η 為：eη = ×100% eLBnA= ×100%302468.5?=62.1 7表（1）----排樣及材料利用率計(jì)算項(xiàng)目 公式 結(jié)果 備注沖裁件的面積A如上式所求53.828 mm 2條料寬度 B B=30.4+1.3×2 33mm步距 S 10.4mm一個(gè)步距材料利用率 η η=nA/BS×100%62.74%材料的利用率η 總η= ×100%302468.5?62.1%查表 2.5.2 得最小搭邊值a=0.5mma1=1.0mm 采用側(cè)壓裝置2、沖壓力的計(jì)算該模具采用級(jí)進(jìn)模，擬選擇彈性卸料、下出件。沖壓力的相關(guān)計(jì)算如下：由《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》中沖裁力公式--2.6.1 得：F=KLtTb公式中 F 沖裁力L 沖裁周邊長(zhǎng)度對(duì)于 φ6.5 的孔：L=3.14×6.5=20.41mm 對(duì)于 φ1.85 的孔:L=3.14×1.85=5.81mmt 材料厚度 t=1.5mmTb 材料抗剪強(qiáng)度 取 360MPaK 安全系數(shù) 安全系數(shù) K 是考慮到實(shí)際生產(chǎn)，模具間隙值的波動(dòng)和不均勻、刃口的磨損，板料力學(xué)性能和厚度波動(dòng)等因素的影響而給出的修正系數(shù)。一般取 K=1.3對(duì)于 φ6.5 的孔: F1=1.3×3.14×6.5mm×1.5mm×360MPa=14328N對(duì)于 φ1.85 的孔: F2=1.3×3.14×1.85mm×1.5mm×360MPa=4078N因?yàn)?F1＞F2 所以選擇沖床時(shí)的沖裁力為 F1。根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算可得： 8F=14328N下面對(duì)卸料力進(jìn)行計(jì)算：由 P70 2.6.3 公式得:卸料力 Fx=KxF由 P70 2.6.4 公式得推件力 Ft=KtF公式中:F 沖裁力為 14328NKx 卸料力系數(shù) 由《沖?！稰70 表 2.6.1 查得 Kx=0.05n 同時(shí)在凹模內(nèi)的廢料 n=h/t式中 h 凹模洞口的直刃高度t 板料厚度Kt 為推件力系數(shù) 由表 2.6.1 查得 Kt=0.55 由于采用彈性卸料裝置，下出件，故據(jù) P71 2.6.6 公式得：F 總=F+Fx+Ft=F+0.05F+0.55nF根據(jù)凹模的修模余量的一般要求，取 h=8mm，則 n=8/2=4故 F 總=46566N 3．壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算計(jì)算壓力中心時(shí)，先畫(huà)出凹模型口圖，如下圖所示。在圖中將 xOy 坐標(biāo)建立在圖示的對(duì)稱(chēng)中心線上，將總裁輪廓線按幾何圖形分解成 - 共 6 組基本1L線段，用解析法求得該模具的壓力中心 C 點(diǎn)的坐標(biāo)(270.72,135.72)。有關(guān)計(jì)算如下表 1 所示。 9圖 3- 凹模型口圖表（2）--壓力中心數(shù)據(jù)表各基本要素壓力中心的坐標(biāo)值基本要素長(zhǎng)度L/mm x Y=54.96mm1L260.32 144.80=20.41mm2 281.15 144.80=54.96mm3 260.32 126.83=20.41mm4L281.15 126.83=5.81mm5 274.21 137.84=5.81mm6 288.06 137.76合計(jì) 162.36mm 267.05 135.35由以上計(jì)算結(jié)果可以看出，該工件總裁力不大，壓力中心偏移坐標(biāo)原點(diǎn)(270.72,135.72)較小，為了便于模具的加工和裝配，模具中心仍選在坐標(biāo)原點(diǎn)O。若選用 J23-25 沖床， （267.05，135.35）點(diǎn)仍在壓力機(jī)模柄投影面積范圍內(nèi)，滿足要求。4．工作零件刃口尺寸計(jì)算在確定工作零件刃口尺寸之前，首先要考慮到工作零件的加工方法和模具 10的裝配方法，結(jié)合該模具的特點(diǎn)，工作零件的形狀相對(duì)比較簡(jiǎn)單，適宜采用線切割機(jī)床分別加工落料凸模、凹模、凹模固定板以及卸料板，這種加工方法可以保證這些零件各孔的同軸度，使裝配工作簡(jiǎn)化，因此工作零件刃口尺寸計(jì)算就按分開(kāi)加工的方法來(lái)計(jì)算。1）落料加工工序?qū)τ谛螤顝?fù)雜或料薄的沖裁件，為了保證凸、凹模之間一定的間隙值，必須采用配合加工。在落料加工工序中要完成的是對(duì)一個(gè)長(zhǎng)為 18mm 寬為 9.4mm 的矩形進(jìn)行落料，并帶有兩個(gè) R=1.85mm 的圓角和一個(gè)深度為 1.3mm 的槽，尺寸未注公差根據(jù)設(shè)計(jì)的規(guī)則取自由公差、為 IT14 級(jí)精度，其他標(biāo)準(zhǔn)公差值由《公差配合與技術(shù)測(cè)量》表查得而所需沖裁的制件外輪廓需要落料來(lái)進(jìn)行，應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件，凹模的磨損情況可分為三類(lèi)：1） 凹模磨損后變大的尺寸2） 凹模磨損后變小的尺寸3） 凹模磨損后不變的尺寸.凹模刃口尺寸計(jì)算如下:φ9.4 凹=(9.4-0.75×0.1) 0+0.025=9.3250+0.0251.5 凹=(1.5-0.75×0.12) 0+0.03=1.410+0.033.7 凹=(3.7-0.75×0.12) 0+0.03=3.610+0.03R1.85 凹=(1.85-0.5×0.25) 0+0.063=1.7250+0.0631.65 凹=(1.65+0.75×0.12) -0.030=1.74-0.03013.3 凹=(13.2+0.5×0.2) ±0.025=13.3±0.0259.8 凹=(9.7+0.5×0.2) ±0.025=9.8±0.0252.2 凹=(2.2+0.5×0.25) ±0.031=2.235±0.031由于沖裁時(shí)凹模承受沖裁力和側(cè)向擠壓力的作用.由于凹模結(jié)構(gòu)形式及固定方法不同,受力情況又比較復(fù)雜,目前還不能用理論方法來(lái)確定凹模輪廓尺寸.在生產(chǎn)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的距離,按經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定:由>中式 2.9.3 得: 凹模厚度 : H=kb(>>15mm)凹模壁厚 : C=(1.5-2)H (>>30—40mm)查表 2.9.5 可得 k 取 0.4 而 b 為(18+9.4=27.4)mm于是有 H=27.4×0.4=10.96 綜合考慮取 H=20 11所以凹模壁厚 C=(1.5-2)H=25L=2c+b=78mmB=2c+9.4=69.4mm凹模外形尺寸的確定如下圖所示:圖 4--凹模外形尺寸的確定２）沖孔加工工序同樣的采用自由公差為 IT14 級(jí)精度，要同時(shí)沖出一個(gè) φ6.5mm 和一個(gè)φ1.85mm 的孔，還要保證孔與孔之間的相互位置關(guān)系均為 IT14 級(jí)精度，凸、凹模的加工同樣要采用 IT6 和 IT7 分別進(jìn)行加工。①當(dāng)沖直徑為 6.5mm 的孔時(shí)，因?yàn)闉?IT12 取 X=0.75由《沖?！稰58 表 2.4.1 得凸模制造偏差 δT=0.020mm凹模制造偏差 δA=0.020mm由《公差》P13 表 2-4 查得 直徑為 5mm 的公差為 0.15mm由《沖模》P55 表 2.3.3 得Zmax=0.240mmZmin=0.132mm則 Zmax- Zmin=0.240-0.132=0.108mm則根據(jù)公式：dT=(dmin+ x△) -δT 0 12dA=(dT+ Zmin) 0+δA則 dT=(6.5+0.75×0.15) -0.0200dA=(6.6125+0.132) 0+0.020校核：∣δA∣+∣δT∣≤Zmax- Zmin0.04＜0.108 故滿足間隙公差②當(dāng)沖直徑為 1.85mm 的孔時(shí)，因?yàn)?IT13 取 X=0.75由《沖?！稰58 表 2.4.1 得凸模制造偏差 δT=0.020mm凹模制造偏差 δA=0.020mm由《公差》P13 表 2-4 查得 直徑為 1.85mm 的公差為 0.14mm由《沖?！稰55 表 2.3.3 得Zmax=0.240mmZmin=0.132mm則 Zmax- Zmin=0.240-0.132=0.108mm則根據(jù)公式： dT=(dmin+ x△) -δT 0dA=(dT+ Zmin) 0+δA則 dT=(1.85+0.75×0.14) -0.0200dA=(1.955+0.132) 0+0.020校核：∣δA∣+∣δT∣≤Zmax- Zmin0.040＜0.108 故滿足間隙公差表（3）--工件零件刃口尺寸的計(jì)算分類(lèi) 尺寸 尺寸轉(zhuǎn)換 計(jì)算公式 結(jié)果沖孔 φ6.5 φ6.5 0+0.15 dT=(dmin+ x△) -δT 0 6.6125 -0.0200 13dA=(dT+ Zmin) 0+δA 6.7445 0+0.020沖孔 φ3φ1.85 0+0.14dT=(dmin+ x△) -δT 0dA=(dT+ Zmin) 0+δA1.955 -0.02002.087 0+0.0205．卸料橡膠的設(shè)計(jì)卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算見(jiàn)下。要求選用的 4 塊橡膠板的厚度務(wù)必一致，不然會(huì)造成受力不均勻，運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生歪斜，影響模具的正常工作。其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 4 所示：模具工作行程 ：工h= =1+1+2=4mm. 工h21t?為凸模凹進(jìn)卸料板的高度 1mm. 1t 為料厚.為凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度 2mm.2h橡膠工作行程 ：工H= + =4+5=9mm. 工 工h修為凸模的修磨量，取 5mm.修橡膠自由高度 ：自 由H=4 =4×9=36mm. 自 由 工橡膠的預(yù)壓縮量 ：預(yù)=15% =15%×36=5.4mm.預(yù)H自 由一般取(10%-15%) . 圖 5-- 橡膠形狀圖預(yù) 自 由H每個(gè)橡膠承受的載荷 ：1F 14= /4=2005.2/4=501.3N.1Fx選用 4 個(gè)圓筒形橡膠.橡膠的外徑 D： )/(27.1pFd??= 5.0/3.30mm?d 為圓筒形橡膠的內(nèi)徑，取 d=11mm.p=0.5Mpa.校核橡膠自由高度 ：自 由H0.5 /D=0.95 1.5 滿足要求.?自 由 ?橡膠的安裝高度 ：安= -安H自 由 預(yù)=36mm-5.4mm=31mm (取標(biāo)準(zhǔn)為 =30mm)安H第 3章．模具總體設(shè)計(jì)1、模具類(lèi)型的選擇 15由沖壓工藝分析可知，采用級(jí)進(jìn)沖壓，所以模具類(lèi)型為級(jí)進(jìn)模。2、定位方式的選擇因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料板，無(wú)側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用擋料銷(xiāo)初定距，導(dǎo)正銷(xiāo)精定距。而第一件的沖壓位置因?yàn)檎{(diào)料長(zhǎng)度有一定的余量，可以靠操作工來(lái)目測(cè)定。3、卸料、出件方式的選擇因?yàn)楣ぜ虾駷?.5mm，相對(duì)較薄，卸料力也比較小，故可以采用彈性卸料。又因?yàn)槭羌?jí)進(jìn)模生產(chǎn)，所以采用下出件比較便于操作和提高生產(chǎn)效率。４、導(dǎo)向方式的選擇為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整等因素該級(jí)進(jìn)模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。第 4章．主要零部件設(shè)計(jì)1．工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16(1) 落料凸模結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設(shè)計(jì)成直通式，采用線切割機(jī)床加工，2 個(gè) M8 螺釘固定在墊板上，與凸模固定板的配合按 。其其總長(zhǎng) L 可5/6mH按《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》公式 2.9.2 計(jì)算：htL??21=15+12+1.5+12.5=40(mm)式中: L——凸模長(zhǎng)度(mm);——凸模固定板厚度(mm);1h——卸料板厚度(mm);2——材料厚度 (mm);t——增加長(zhǎng)度。它包括凸模的修磨量、凸模進(jìn)入凹模的深度（0.5-1mm） 、h凸模固定板與卸料板之間的安全距離等，一般取 10-20mm.落料凸模具體結(jié)構(gòu)可參見(jiàn)圖 5 所示: 17圖 6--落料凸模凸模固定板具體結(jié)構(gòu)可參見(jiàn)圖 6 所示: 18圖 7--凸模固定板(2)沖孔凸模因?yàn)樗鶝_的孔均為圓形，而且都不屬于需要特別保護(hù)的小凸模，所以沖孔凸模采用臺(tái)階式，一方面加工簡(jiǎn)單，另一方面又便于裝配與更換。沖 φ1.85mm孔和沖 φ6.5mm 的凸模具體結(jié)構(gòu)可參見(jiàn)圖 7 所示： 19凸模-1 凸模-2圖 8--沖孔凸模(3)凹模凹模采用整體凹模，各總裁的凹?？拙捎镁€切割機(jī)床加工，安排凹模在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算壓力中心與模柄中心重合。其輪廓尺寸可按《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》公式 2.9.3、2.9.4 計(jì)算：凹模厚度 0.4×(18+9.4)=10.96mm.(查表 2.9.5 得 ＝0.4)?kbHk凹模壁度 16.44-21.92mm.?c)25.1(取凹模厚度 20mm，凹模壁度 25mm.凹模寬度 (27.4+2×25)=77.4mm.考慮到模具模具強(qiáng)度及整體??bB外觀取 B=100mm.凹模長(zhǎng)度 L 取 90mm(送料方向)凹模輪廓尺寸為 90mm×100mm×20mm，結(jié)構(gòu)如圖 8 所示： 20圖 9--凹模2．定位零件的設(shè)計(jì)落料凸模下部設(shè)置兩個(gè)導(dǎo)正銷(xiāo)，分別借用工件上兩邊兩個(gè) mm 的孔和85.1?兩個(gè) φ6.5mm 的孔作導(dǎo)正孔。導(dǎo)正孔的導(dǎo)正銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)如下圖所示。導(dǎo)正應(yīng)在卸料板壓緊板料之前完成導(dǎo)正，考慮料厚和裝配后卸料板下平面超出凸模端面1mm，所以導(dǎo)正銷(xiāo)直線部分的長(zhǎng)度為 2mm。導(dǎo)正銷(xiāo)采用 安裝在落料凸模67/rH端面，導(dǎo)正銷(xiāo)導(dǎo)正部分與導(dǎo)正孔采用 配合。67/hH 21圖 10-導(dǎo)正銷(xiāo)3．導(dǎo)料板的設(shè)計(jì)導(dǎo)料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模齊平，導(dǎo)料板與條料之間的間隙取0.5mm，這樣就可確定了導(dǎo)料板的寬度，導(dǎo)料板的厚度按《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表 2.9.7 選擇。導(dǎo)料板采用 45 鋼制作，熱處理硬度為 43-48HRC,用螺釘和銷(xiāo)釘固定在凹模上。導(dǎo)料板的進(jìn)料端安裝有承料板。導(dǎo)料板的結(jié)構(gòu)可參見(jiàn)圖 10 所示： 22圖 11-導(dǎo)料板承料板的結(jié)構(gòu)可參見(jiàn)圖 11 所示：圖 12-承料板4．卸料部件的設(shè)計(jì)(1)卸料板的設(shè)計(jì)卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為 15mm.卸料板采用 45 鋼制造，淬火硬度為 43-48HRC.卸料板的結(jié)構(gòu)可參見(jiàn)圖 12 23所示：圖 13-卸料板(2)卸料螺釘?shù)倪x用卸料板上設(shè)置 4 個(gè)卸料螺釘，公稱(chēng)直徑為 10mm，螺紋部分為 M10×10mm。卸料螺釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸模端面 1mm，有誤差時(shí)通過(guò)在螺釘與卸料板之間安裝墊片來(lái)調(diào)整。故卸料螺釘查《五金簡(jiǎn)明手冊(cè)》知 M10×75mm，5．模架及其它零部件設(shè)計(jì)該模具采用中間導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在模具中間位置，沖壓時(shí)可防止由于偏心矩而引起的模具歪斜。以凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》知：導(dǎo)柱 分別為 20mm×130mm.mLd//?導(dǎo)套 分別為 20mm×70mm×28mm.D/上模座厚度 取 30mm；上模墊板厚度 取 10mm；凹模厚度 取上 模H墊HH 2420mm；下模座厚度 取 40mm；那么，該模具的閉合高度：下 模H2hL????下 模墊上 模閉=(30+10+63+20+40-2)mm=161mm式中： ——凸模長(zhǎng)度， =63mm;L——凹模厚度, =20mm;H——凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度， =2mm。2h 2h可見(jiàn)該模具閉合高度小于所選壓力機(jī) J23-25 的最大裝模同度（220mm） ，可以使用。 25第 5章．模具總裝圖通過(guò)以上設(shè)計(jì)，可得到如圖 12 所示的模具總裝圖。模具上模部分主要由上模座、墊板、凸模(6 個(gè))、凸模固定板及卸料板等組成。卸料方式采用彈性卸料，以橡膠為彈性元件。下模部分由下模座、凹模板、導(dǎo)料板等組成。沖孔廢料和成品件均由漏料孔漏出。條料送進(jìn)時(shí)采用固定擋料銷(xiāo)作為粗定距，在落料凸模上安裝兩個(gè)導(dǎo)正銷(xiāo)，得用條料上兩邊兩個(gè)孔作為導(dǎo)正銷(xiāo)孔進(jìn)行導(dǎo)正，以此作為條料送進(jìn)的精確定距。操作時(shí)完成第一步?jīng)_壓后，把條料抬起向前移動(dòng)，用落料孔套在固定擋料銷(xiāo)上，并向前推緊，沖壓時(shí)凸模上的導(dǎo)正銷(xiāo)再作精確定距。 26圖 14---引線片級(jí)進(jìn)模裝配圖1.下模座 2.凹模 3.M8×40 內(nèi)六角螺釘 4.導(dǎo)料板 5.導(dǎo)正銷(xiāo) 6.彈性橡膠體7.凸模固定板 8.M5×15 緊固螺釘 9.M8×45 內(nèi)六角螺釘 10.止動(dòng)銷(xiāo) 11.模柄 12.M10×75 內(nèi)六角卸料螺釘 13. ×60 圓柱銷(xiāo) 14.上模座 15.墊板 16.導(dǎo)套 8?17.導(dǎo)柱 18.小孔凸模 19.小孔凸模 20.落料凸模 21.卸料板 22.固定擋料銷(xiāo) 23.側(cè)刃 24.承料板 27第 6章．沖壓設(shè)備的選定通過(guò)校核，選擇開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī) J23-25 能滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下：公 稱(chēng) 壓 力：250KN滑 塊 行 程：65mm最大閉合高度：270mm最大裝模高度：220mm連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度：55mm工作臺(tái)尺寸(前后×左右)：370mm×560mm墊板尺寸（厚度×孔徑）：50mm×200mm模柄孔尺寸： mm×60mm40?最大傾斜角度： ?3 28第 7章．模具零件加工工藝本副沖裁模，模具零件加工的關(guān)鍵在工作零件、固定板以及卸料板，若采用線切割加工技術(shù)，這些零件的加工就變得相對(duì)簡(jiǎn)單。圖 5 所示落料凸模的加工工藝過(guò)程如下表（3）所示：表（4）----落料凸模的加工工藝過(guò)程工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工 序 內(nèi) 容 工序簡(jiǎn)圖(示意圖)1 備 料 將毛坯鍛造成長(zhǎng)方體45×20×65mm2 熱 處 理 退 火3 刨刨 6 面，互為直角，留單邊余量 0.54 熱 處 理 調(diào) 質(zhì)5 磨 平 面 磨 6 面，互為直角6 鉗工劃線 劃出各孔位置線7加工螺釘孔、安裝孔及穿絲孔按位置加工螺紋孔、銷(xiāo)釘孔及穿絲孔等8 熱 處 理按熱處理工藝，淬火回火達(dá)到 58-62HRC9 磨 平 面 精磨上、下平面10 線 切 割按圖線切割，輪廓達(dá)到尺寸要求11 鉗工精修 全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求 2912 檢 驗(yàn) 按產(chǎn)品零件圖檢驗(yàn)圖 6 所示沖孔凸模的加工工藝過(guò)程如下表（4）所表（5）---沖孔凸模加工工藝過(guò)程工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工 序 內(nèi) 容 工序簡(jiǎn)圖(示意圖)1 備 料 備毛坯尺寸 5×65mm?2 熱處理 退火3車(chē) 削 車(chē)削毛坯輪廓，留 0.3mm單邊余量4 熱處理按熱處理工藝，淬火回火達(dá)到 58-62HRC5 磨 精磨外圓6 表面拋光 表面拋光達(dá)到 輪廓達(dá)到尺寸要求7 檢 驗(yàn) 按產(chǎn)品零件圖檢驗(yàn)圖 7 所示凹模的加工工藝過(guò)程如下表（5）所示：表（6）----凹模加工工藝過(guò)程工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工 序 內(nèi) 容 工序簡(jiǎn)圖(示意圖)1 備 料 將毛坯鍛成長(zhǎng)方體110×100×25mm2 熱 處 理 退 火 303 粗 刨刨六面達(dá)到100×90×21mm，互為直角4 熱 處 理 調(diào) 質(zhì)5 磨 平 面 磨六面，互為直角6 鉗工劃線 劃出各孔位置線7 銑漏料孔 達(dá)到設(shè)計(jì)要求8加工螺釘孔、銷(xiāo)釘孔及穿絲孔按位置加工螺釘孔、銷(xiāo)釘孔及穿絲孔9 熱 處 理按熱處理工藝，淬火回火達(dá)到 60-60HRC10 磨 平 面 精磨上、下平面11 線 切 割按圖切割型孔達(dá)到尺寸要求 3112 鉗工精修 全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求13 檢 驗(yàn) 按產(chǎn)品零件圖檢驗(yàn) 32第 8 章．模具的裝配根據(jù)級(jí)進(jìn)模裝配要點(diǎn)，選凹模作為裝配基準(zhǔn)件，先裝下模，再裝上模，并調(diào)整間隙、試沖、返修。具體裝配見(jiàn)下表（6）所示：表（7）----引線片級(jí)進(jìn)模的裝配序號(hào) 工 序 工 藝 說(shuō) 明1 凸、凹模預(yù)配1) 裝配前仔細(xì)檢查各凸模形狀及尺寸以及凹模形孔，是否符合圖紙要求尺寸精度、形狀。2) 將各凸模分別與相應(yīng)的凹?？紫嗯?，檢查其間隙是否加工均勻。不合適者應(yīng)重新修磨或更換。2 凸模裝配以凹?？锥ㄎ唬瑢⒏魍鼓７謩e壓入凸模固定板的形孔中，并擠緊牢固。3 裝配下模1) 在下模座上劃中心線，按中心預(yù)裝凹模、導(dǎo)料板；2) 在下模座、導(dǎo)料板上，用已加工好的凹模分別確定其螺孔位置，并分別鉆孔，攻絲；3) 將下模座、導(dǎo)料板、凹模、固定擋料銷(xiāo)裝在一起，并用螺釘緊固，打入銷(xiāo)釘。4 裝配上模1) 在已裝好的下模上放等高墊鐵，再在凹模中放入0.12 的紙片，然后將凸模與固定板組合裝入凹模；2) 預(yù)裝上模座，劃出與凸模固定板相應(yīng)螺孔、銷(xiāo)孔位置并鉆鉸螺孔、銷(xiāo)孔；3) 用螺釘將固定板組合、墊板 15、上模座連在一起，但不要擰緊；4) 將卸料板套裝在已裝入固定板的凸模上，裝上橡膠和卸料螺釘，并調(diào)節(jié)橡膠的預(yù)壓量，使卸料板高出凸模下端約 1mm； 5) 復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后，緊固螺釘；6) 安裝導(dǎo)正銷(xiāo)、承料板； 337) 切紙檢查，合適后打入銷(xiāo)釘?？? 結(jié)本畢業(yè)設(shè)計(jì)是我進(jìn)行完了三年的模具設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè)課程后進(jìn)行的，它是對(duì)我們?nèi)陙?lái)所學(xué)課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的訓(xùn)練。它可以說(shuō)又是一次對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)的深入和系統(tǒng)掌握。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我從新系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，同時(shí)也鞏固了先前學(xué)到的知識(shí)，同時(shí)感觸最深刻的是：所學(xué)知識(shí)只有在應(yīng)用中才能更深刻理解和長(zhǎng)時(shí)間記憶。對(duì)一些原來(lái)一知半解的理論也有了進(jìn)一步的的認(rèn)識(shí)。特別是原來(lái)所學(xué)的一些專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課：如機(jī)械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測(cè)量、冷沖模具設(shè)計(jì)與制造等有了更深刻的理解，使我進(jìn)一步的了解了怎樣將這些知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中。同時(shí)還使我更清楚了模具設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮的問(wèn)題，如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費(fèi)材料，保證工件的經(jīng)濟(jì)性、加工工藝的合理性。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中通過(guò)沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè)、模具制造簡(jiǎn)明手冊(cè)、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)等對(duì)所要設(shè)計(jì)的問(wèn)題進(jìn)行查詢，通過(guò)更多的途徑去了解我要做的設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)更具合理性。也使我學(xué)會(huì)了設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)資料的查詢和運(yùn)用。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我更加深入地學(xué)習(xí)了冷沖壓技術(shù)工作設(shè)計(jì)的內(nèi)容。冷沖壓技術(shù)工作設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括冷沖壓工藝設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)及沖模制造三方面內(nèi)容，盡管三者的工作內(nèi)容不同，但三者之間存在著相互滲透、相互補(bǔ)充、相互依存的關(guān)系。冷沖壓工藝設(shè)計(jì)是針對(duì)給定的產(chǎn)品圖樣，根據(jù)其生產(chǎn)批量的大小、沖壓設(shè)備的類(lèi)型規(guī)格、模具制造能力及工人技術(shù)水平等具體生產(chǎn)條件，從對(duì)產(chǎn)品零件圖的沖壓工藝性分析入手經(jīng)過(guò)必要的工藝計(jì)算，制定出合理的工藝方案，最后編寫(xiě)沖壓工藝卡的一個(gè)綜合分析、計(jì)算、設(shè)計(jì)過(guò)程。沖壓工藝方案的確定包括工序性質(zhì)、數(shù)量的確定，工序順序的安排，工序組合方式及工序定位方式的確定等內(nèi)容。沖壓模具設(shè)計(jì)則是依據(jù)制定的沖壓工藝規(guī)程，在認(rèn)真考慮毛坯的定位、出件、廢料排出諸問(wèn)題以及模具的制造維修方便、操作安全可靠等因素后，設(shè)計(jì) 34計(jì)算并構(gòu)思出與沖壓設(shè)備想適應(yīng)的模具總體結(jié)構(gòu)，然后繪制出模具總裝圖和所有非標(biāo)準(zhǔn)零件圖的整個(gè)設(shè)計(jì)繪圖過(guò)程。歷經(jīng)近三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中通過(guò)參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，請(qǐng)教指導(dǎo)老師有關(guān)模具方面的問(wèn)題，并且和同學(xué)的探討模具設(shè)計(jì)在實(shí)際中可能遇到的具體問(wèn)題，使我在這短暫的時(shí)間里，對(duì)模具的認(rèn)識(shí)有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。從陌生到開(kāi)始接觸，從了解到熟悉，這是每個(gè)人認(rèn)識(shí)事物所必經(jīng)的一般過(guò)程，我對(duì)模具的認(rèn)識(shí)過(guò)程亦是如此。經(jīng)過(guò)近三個(gè)月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計(jì)一定能為三年的大學(xué)生涯劃上一個(gè)圓滿的句號(hào)，為將來(lái)走上工作崗位奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 35參 考 文 獻(xiàn)[1] 劉建超，張寶忠主編.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造.北京：高等出版社，2004.6[2] 王秀鳳、萬(wàn)良輝主編.冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造.北京：北京航空航天出版社，2005.4[3] 中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)，中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典編委員會(huì).中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典 3.南昌：江西科學(xué)出版社，2003.1[4] 任嘉卉主編.公差與配合手冊(cè). 北京：機(jī)械出版社，2000.4[5] 馮炳光主編.模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè).上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1998.5[6] 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，全國(guó)彈簧標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)編.中國(guó)機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編彈簧卷.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1999.6[7] 薛啟翔編著. 沖壓模具與制造北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.3[8] 冷沖模設(shè)計(jì)及制造/ 中國(guó)機(jī)械教育工業(yè)協(xié)會(huì)組編.—北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001.9 36