汽車備輪架加固板沖壓模的設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 1 緒論 國模具發(fā)展的過程 振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關(guān)注。 “ 模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備 ” 也已經(jīng)取得了共識。在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中， 60% 80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。模具又是 “ 效益放大器 ” ，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。目前全世界模具年產(chǎn)值約為 600 億美元，日、美等工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具工業(yè)產(chǎn)值已超過機(jī)床工 業(yè)，從 1997年開始，我國模具工業(yè)產(chǎn)值也超過了機(jī)床工業(yè)產(chǎn)值。 模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，因?yàn)槟＞咴诤艽蟪潭壬蠜Q定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。鑒于模具工業(yè)的重要性，在 1989年 3月國務(wù)院頒布的關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定中，把模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位、生產(chǎn)和基本建設(shè)序列的第二位。 1997 年以來，又相繼把模具及其加工技術(shù)和設(shè)備列入了當(dāng)前國家重點(diǎn)鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄和鼓勵外商投資產(chǎn)業(yè)目錄。經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，從 1997 年到 2000 年， 對 80 多家國有專業(yè)模具廠實(shí)行增值稅返還 70%的優(yōu)惠政策，以扶植模具工業(yè)的發(fā)展。 現(xiàn)在，應(yīng)該引起我們特別注意的是， 1999 年 8月 20日黨中央和國務(wù)院發(fā)布的關(guān)于加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展高科技實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的決定中，明確提出了高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。決定指出：要在電子信息特別是集成電路設(shè)計(jì)與制造、網(wǎng)絡(luò)及通信、計(jì)算機(jī)及軟件、數(shù)字化電子產(chǎn)品等方面，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，形成一大批擁有自主知識產(chǎn)權(quán)、具有競爭優(yōu)勢的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。決定還指出：要加強(qiáng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級，注重電子信息等技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的嫁接，大幅度提高國產(chǎn)技術(shù)裝備的水平。 1999 年 7 月，國家計(jì)委和科學(xué)技術(shù)部發(fā)布了當(dāng)前國家優(yōu)先發(fā)展的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南 (目錄 )，指南中列入了電子專用工模具、塑料成形新技術(shù)與新設(shè)備、快速原型制造工藝及成套設(shè)備、激光加工技術(shù)及成套設(shè)備、汽車關(guān)鍵零部件等。例如，采用快速原型制造技術(shù)和設(shè)備，用分層實(shí)體堆積等方法，可以將復(fù)雜的 型轉(zhuǎn)化為實(shí)物，使模具和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、評價與制造周期大大縮短，企業(yè)就能快速搶占市場，取得競爭優(yōu)勢。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 國沖壓模具企業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 狀 改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)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(dú)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(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康家等集團(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)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(rèn)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 個國家制造水平高低的重要標(biāo)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(jìn)步的投資力量，將技術(shù)進(jìn)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 陸續(xù)開始使用 別廠家還引進(jìn)了 件，并成功用于模的設(shè)計(jì)中。 雖然中國模具工業(yè)在過去 10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(dá)國家相比仍有較大的差距。例如：精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具依賴進(jìn)口。 我國模具工業(yè)目前技術(shù)水平參差不齊，懸殊較大。從總體上來講，與發(fā)達(dá)工業(yè)國家及港臺地區(qū)先進(jìn)水平相比，還有較大的差距。在采用 技術(shù)設(shè)計(jì)與制造模具方面，無論是應(yīng)用的廣泛性，還是技術(shù)水平上都存在很大的差距。在應(yīng)用 有約 10%的模具在設(shè)計(jì)中采用了 拋開繪圖板還有漫長的一段路要走；在應(yīng)用 才剛剛起步， 大多還處于試用和動畫游戲階段；在應(yīng)用 術(shù)制造模具方面，一是缺乏先進(jìn)適用的制造裝備，二是現(xiàn)有的工藝設(shè)備（包括近 10多年來引進(jìn)的先進(jìn)設(shè)備）或因計(jì)算機(jī)制式（ 機(jī)及其兼容機(jī)、 作站等）不同，或因字節(jié)差異、運(yùn)算速度差異、抗電磁干擾能力差異等，聯(lián)網(wǎng)率較低，只有 5%左右的模具制造設(shè)備近年來才開展這項(xiàng)工作；在應(yīng)用 本上處于空白狀態(tài)，需要進(jìn)行大量的標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)工作；在模具共性工藝技術(shù)，如模具快速成型技術(shù)、拋光技術(shù)、電鑄買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 成型技術(shù)、表面處理技術(shù)等方面的 術(shù)應(yīng)用在我國才剛起 步。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的軟件開發(fā)，尚處于較低水平，需要知識和經(jīng)驗(yàn)的積累。我國大部分模具廠、車間的模具加工設(shè)備陳舊，在役期長、精度差、效率低，至今仍在使用普通的鍛、車、銑、刨、鉆、磨設(shè)備加工模具，熱處理加工仍在使用鹽浴、箱式爐，操作憑工人的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)備簡陋，能耗高。設(shè)備更新速度緩慢，技術(shù)改造，技術(shù)進(jìn)步力度不大。雖然近年來也引進(jìn)了不少先進(jìn)的模具加工設(shè)備，但過于分散，或不配套，利用率一般僅有 25%左右，設(shè)備的一些先進(jìn)功能也未能得到充分發(fā)揮。 缺乏技術(shù)素質(zhì)較高的模具設(shè)計(jì)、制造工藝技術(shù)人員和技術(shù)工人，尤其缺乏知識面寬、知識 結(jié)構(gòu)層次高的復(fù)合型人才。中國模具行業(yè)中的技術(shù)人員，只占從業(yè)人員的 8%12%左右，且技術(shù)人員和技術(shù)工人的總體技術(shù)水平也較低。 1980 年以前從業(yè)的技術(shù)人員和技術(shù)工人知識老化，知識結(jié)構(gòu)不能適應(yīng)現(xiàn)在的需要；而 80年代以后從業(yè)的人員，專業(yè)知識、經(jīng)驗(yàn)匱乏，動手能力差，不安心，不愿學(xué)技術(shù)。近年來人才外流不僅造成人才數(shù)量與素質(zhì)水平下降，而且人才結(jié)構(gòu)也出現(xiàn)了新的斷層，青黃不接，使得模具設(shè)計(jì)、制造的技術(shù)水平難以提高 。 來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢 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(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項(xiàng)： （ 1） 全面推廣 術(shù) 模具 術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，普及 術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大 訓(xùn)的技術(shù)服務(wù)的力度；進(jìn)一步擴(kuò)大 術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使 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(shí)現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬成為可能。 （ 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、熱變形小的優(yōu)點(diǎn)。高速銑削加工技術(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) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 高速掃描機(jī)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(shí)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 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(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計(jì)這一技術(shù)將得到發(fā)展。 (5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度 我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國模具標(biāo)準(zhǔn) 件使用覆蓋率已達(dá)到 30%左右。國外發(fā)達(dá)國家一般為 80%左右。 (6)優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)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(jìn)的氣相沉積 ( )、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 這是我國長遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機(jī)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)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 2 工藝方案的確定 壓工件的工藝分析 工件名稱：汽車備輪架加固板 生產(chǎn)批量： 大批量 厚 度： 4 料： 08A 材料碳素結(jié)構(gòu)鋼 08A 的力學(xué)性能見表 2 表 28A 的力學(xué)性 能 材料名稱 牌號 材料狀態(tài) 抗剪強(qiáng)度 / 拉強(qiáng)度 /伸率 / 屈服強(qiáng)度 /素結(jié)構(gòu)鋼 08A 退火 255 333 275 410 32 196 從 圖 2汽車備輪架加固板二維零件圖 看，主要存在以下幾點(diǎn)要注意的問題： 1. 零件內(nèi)、外形轉(zhuǎn)角部都以圓角過渡，便于模具加工； 2. 零件最小孔徑 11滿足最小孔徑條件； 3. 加固板上頂板中兩個 11孔與左邊距僅相距 設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)時應(yīng)加以 注意 ； 4. 沖裁時可滿足 21的公差要求； 5. 各孔中心距之間無公差要求，孔中心與邊緣距離尺寸也無公差要求； 6. 彎曲角為 90，無公差要求。 通過上述工藝分析可知，該零件為普通厚板彎曲件，尺寸精度不高，主要是輪廓成形問題，屬大量生產(chǎn)，因此可用沖壓方法生產(chǎn)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 圖 2由 以得到汽車備輪架加固板三維零件圖。 圖 2買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 藝方案的確定 根據(jù)制件工藝性分析，其基本工序有落料、沖孔、彎曲三種。組合起來有以下幾種方案： （ 1） 落料 彎曲 沖孔，單工序沖壓。 （ 2） 落料 沖孔 彎曲，單工序沖壓。 （ 3） 切邊 彎曲 沖孔，單件復(fù)合沖壓。 （ 4） 切邊（落料） 沖孔 彎曲，單件復(fù)合沖壓。 沖孔時：沖底部兩個直徑 11孔、一個直徑 21 孔和兩個腰形孔，其余六個直徑 11 孔轉(zhuǎn)削加工。 方案（ 1）、（ 2）屬于單工序沖壓，由于此制件生產(chǎn)批量較大，生產(chǎn)效率低，不宜采用。 方案（ 3）由于先彎曲，造成沖孔時非常不方便，增加了模具的制造難度，故不宜采用。 方案（ 4）加工零件時較為容易，且效率較高，故此方案最為合適。 3 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 模具結(jié)構(gòu)主要包括定位零件、導(dǎo)向零件、 卸 料與推（頂）件裝置和連接與固定零件。 因本制件形狀較大，且材料較厚，故采用固定擋料銷定位，利用擋料銷的定位面抵住板料的前搭邊。利用導(dǎo)料銷縱向送料，板料沿著導(dǎo)料銷的一側(cè)導(dǎo)向送進(jìn)，以免送偏。 考慮到材料的厚度，采用剛性 卸 料裝置和剛性推件裝置。 本制件為大批量生產(chǎn)，同時，為保證沖裁件精度，采用對角導(dǎo)柱滑 動導(dǎo)向模架。以保證精確定位，提高沖壓件質(zhì)量及模具壽命。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 圖 3料沖孔裝配圖 4 工藝設(shè)計(jì) 算 毛坯 尺寸 板料彎曲時，中性層長度是不變的，因此根據(jù)變形前后中性層長度不變的原則來確定彎曲件 毛坯 展開的長度和尺寸。由于彎曲變形程度、彎曲方法、彎曲件形狀及標(biāo)注方買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 法等不同，故計(jì)算方法略有不同，主要有概算法、外側(cè)尺寸加算法和內(nèi)側(cè)尺寸加算法三種。 本設(shè)計(jì)中采用概算法，彎曲件分為直邊和彎曲兩部分，以其中性層長度之和可求得彎曲件展開長度，但彎曲部分的中性層要考慮位移。 查 沖壓工藝學(xué) 1的公式 2開尺寸可 按下式計(jì)算： 12 ()180L l l r t 式中 : L 彎曲件展開長度， 1l，2l 彎曲件直邊長， r 彎曲件彎曲半徑， 層位移系數(shù)，查 沖壓工藝學(xué) 1表 5 = 彎曲件的彎曲帶中心角，為 90； t 板料厚度， t=4 求寬度方向展開尺寸時，由 圖 2知： 1l=116-（ r+t） =116-（ 5+4） =107l=140r+t） =122 =21l+2l + 3 9 0 ( 5 0 4 )180 =214+122+2 = 圖 4寸 考慮到彎曲是板料纖維的伸長，經(jīng)過試壓修正，實(shí)際 毛坯 尺寸取 L =355 同理，可計(jì)算出其他部位尺寸，最后得出如圖 4坯 的形狀和尺寸。 定排樣方案 排樣是指沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法。合理的排樣和選擇適當(dāng)?shù)拇钸呏担墙档统杀竞捅ＷC制件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。 從 本 制件零件圖上分析可知， 該 零件形狀比較復(fù)雜，孔、槽較多，只能采用有廢料排料，由此形成的設(shè)計(jì)廢料占了很大的比例，要控制和提高材料的利用率，唯有從降低買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 工藝廢料百分比入手，采用合理的排樣方法才能降低廢料的比例。考慮到此為大批量生產(chǎn)，結(jié)合沖壓生產(chǎn)率，沖模耐用度，沖模結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單和操作方便，安全等因素，提出以下幾種方案： 方案一： 圖 4方案二： 圖 4從節(jié)約材料，減少模具制造難度方面考慮，采用方案一。 由 沖壓工藝學(xué) 1表 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 工件間 a=3 側(cè)面 b= 考慮到實(shí)際情況，取 a=b=5 由此可知，條料寬 B=355+2b=365件制件所需材料長 L=253+a=258 查 實(shí)用沖壓模具設(shè)計(jì) 手冊 2表 4板料規(guī)格為 1600 15004塊可剪36525844塊，材料剪裁利用率達(dá) 算材料利用率 排樣的目的是為了在保證制件質(zhì)量的前提下，合理利用原材料。衡量排樣經(jīng)濟(jì)性、合理性的指標(biāo)是材料的利用率。 由 沖壓工藝學(xué) 1可查得材料利用 率計(jì)算公式如下： 0 100% 式中 : 0A 得到制件的總面積 , A 一個步距 的 條料面積（ L B）， 由 制件 毛坯 圖等參考資料可計(jì)算出： =64% 算沖壓力 完成本制件所需的沖壓力由沖裁力、彎曲力、推料力和卸料力組成。 裁力 F 沖 沖裁力是選擇壓力機(jī)的主要依據(jù)，也是設(shè)計(jì)模 具所必須得數(shù)據(jù)。在沖裁過程中，沖裁力的大小是不斷變化的，沖裁力是指板料作用在凸模上的最大抗力。 此制件的沖裁力由沖孔力、切邊 力、切斷力 三 部分組成。 采用普通平刃刀口沖裁： 由 沖壓工藝學(xué) 1可知沖裁力的計(jì)算公式如下： F 沖 = 式中 : K 系數(shù)，取 L 沖裁件周長， 材料抗剪強(qiáng)度， 實(shí)用沖壓模具設(shè)計(jì) 手冊 2表 4 =300 t 材料厚度， t=4 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 制件周長 L 由外周長1 孔周長2 12L L L1 3 5 5 7 0 2 6 2 2 1 5 7 2 2 4 0 4 0 2 4 5 2 4L 2 8 3 . 1 4 1 1 3 . 1 4 2 1 2 3 . 1 4 1 4 2 2 5 2L 3 5 5 2 4 0 7 4 8 6 5 7 2 0 0 0L 上述數(shù)據(jù)可求得制件沖裁力如下： F 沖 = 1 0 0 0 3 0 0 4 =3120 彎曲力 F 彎 彎曲力是指彎曲工件完成預(yù)定形狀時需要壓力機(jī)施加的壓力，是設(shè)計(jì)沖壓工藝和選擇設(shè)備的依據(jù)之一。彎曲力不僅與板料材質(zhì)、板料厚度、彎曲幾何參數(shù)和凸、凹模間隙有關(guān)，而且與彎曲方式關(guān)系密切。由于影響因數(shù)眾多而難以精確計(jì)算，故常采用經(jīng)驗(yàn)公式或簡化公式計(jì)算， 總的來說，分為自由彎曲力計(jì)算和校正彎曲力計(jì)算兩類。 本設(shè)計(jì)中完成 此 制件的加工，一共需要兩次彎曲： （ 1）壓彎加固板的頂部和底部； （ 2）壓彎加固板的兩側(cè)部。 為保證制件彎曲質(zhì)量，有效控制回彈，采用校正彎曲。由 沖壓工藝學(xué) 1查得校正彎曲力的計(jì)算公式如下： F 彎 =中： A 工件被校正部分在垂直于凸模運(yùn)動方向上的投影面積 P 單位校正力， 沖壓工藝學(xué) 1表 5=60 由上式和制件零件圖可求得： F 彎 1= 1 6 0 5 0 1 0 6 4 6 2 2 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 F 彎 2= 2 1 0 6 0 1 4 62 彎 3= 346 142 彎 = F 彎 1+ F 彎 2+ F 彎 3=N 料力 F 卸 和推料力 F 推 由于沖裁時材料的彈性變形及摩擦，在一般沖裁條件下，沖裁后材料將發(fā)生彈性恢復(fù)，使落料件或沖孔廢料梗塞在凹模上，而板料則緊箍在凸模上，為了使沖裁工作繼續(xù)進(jìn)行，需要一定的卸料力和推料力將工件或廢料頂出。 由 沖壓工藝學(xué) 1可得卸料力和推料力計(jì)算公式如下： 卸料力： F 卸 =K 卸 F 沖 推料力： F 推 = n K 推 F 沖 式中： K 卸 、 K 推 系數(shù)，查 沖壓工藝學(xué) 1表 3 推 =K 卸 = n 同時卡在凸模洞孔的件數(shù)，一般卡 3設(shè)計(jì)中取 3。 解得： F 卸 = 120 = 推 = 3 120=上述數(shù)據(jù)可求得總的公稱壓力 F= F 沖 + F 彎 +F 卸 +F 推 =N 力機(jī) 的選擇 查 沖壓工藝學(xué) 1表 1式單點(diǎn)壓力機(jī)技術(shù)規(guī)格（部分 ）參數(shù)，初選公稱壓力為 8000號為 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 算壓力中心 沖壓力合力的作用點(diǎn)稱為壓力中心。為了保證壓力機(jī)和沖模正常平穩(wěn)地工作、必須使沖模的壓力中心通過模柄軸線與壓力機(jī)滑塊中心重合，從而保證模具的使用壽命和制件的加工質(zhì)量。 本設(shè)計(jì)中，制件采用單件沖壓，沖壓件圖形本身左右對稱，故采用解釋法求壓力中心較為方便 ， 如圖 4示 。 圖 4因?yàn)樽笥覍ΨQ，所以，只需求 由 沖壓工藝學(xué) 1可查得壓力中心計(jì)算公式如下： =133算沖裁模凸、凹模刃口尺寸 沖裁模凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算與加工方法有關(guān)，加工方 法基本分為凸模與凹模分開加工和凸模與凹模配作加工兩類。本制件形狀較為復(fù)雜，材料較厚，所以采用配作加工法加工凸、凹模。 孔刃口尺寸 加工凸、凹模時，以沖 21孔的凸模為基準(zhǔn)件，圖樣上只需標(biāo)注基準(zhǔn)件的尺寸及公差，配作件僅標(biāo)注基本尺寸，注明與基準(zhǔn)件配作及應(yīng)保證的間隙值。 由 沖壓工藝學(xué) 1表 可得沖孔時凸模與凹模配作加工工作部分尺寸和公差計(jì)1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 61 2 3 4 5 6 Y F Y F Y F Y F Y F F F F 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 算公式如下： 0p m d Z 式中：pd、d 沖孔凸、凹?；境叽纾?mm d 基準(zhǔn)件基本尺寸， 21 制件制造公差， 沖壓工藝學(xué) 1表 3 = 最小合理間隙， 沖壓工藝學(xué) 1表 2 因數(shù)；查 沖壓工藝學(xué) 1表 3 = p 、 d 凸、凹模的制造公差，查 沖壓工藝學(xué) 1表 3 p = d = 由上述數(shù)據(jù)可求得： 0 00 . 0 2 00 . 0 2 02 1 0 . 5 0 . 3 0 2 1 . 1 5pd m m 0 . 0 2 5 0 . 0 2 5002 1 0 . 5 0 . 3 0 0 . 6 4 0 2 1 . 7 9dd m m 邊和切斷刃口尺寸 在切邊 和切斷工序中，凸、凹模在四個方向與板料作用并使之分離，從制件毛坯 圖可知，該工序?yàn)槁淞瞎ば颍叽?a、 使計(jì)算簡單，直接取 a和 (1)切斷刃口尺寸： 0m pA a Z 0 0 05 0 0 0 0 0 0 505 0 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 （ 2）切邊刃口尺寸： 0m pB b Z 00 05 0 0 0 0 0 505 0 5 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本制件加工過程中需要沖裁模和彎曲模兩類模具。 裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 沖裁模是沖壓生產(chǎn)所用的主要工藝裝備。沖裁模結(jié)構(gòu)的合理性和先進(jìn)性，對沖裁件的質(zhì)量與精度、沖裁加工的生產(chǎn)率與經(jīng)濟(jì)效應(yīng)、模具的使用壽命與操作安全 等都有著密切的關(guān)系。 沖模的工作零件（包括凸模、凹模及凸凹模）又稱成形零件，是直接完成沖裁工序的關(guān)鍵零件。 模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模又稱沖頭，是沖模的關(guān)鍵零件之一，凸模本身按其作用又可分為工作部分（即刃口）和固定部分。 查 沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì) 17選擇如下圖所示的凸模結(jié)構(gòu)簡圖。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 圖 5圖 5買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 圖 5參閱 沖壓工藝學(xué) 1可得凸模長度計(jì)算公式如下： 1 2 3L h h h h 式中： L 凸模長度， 1h 凸模固定板厚度， 沖壓工藝學(xué) 1表 10 2h 卸料板厚度， 沖壓工藝學(xué) 1表 10 3h 導(dǎo)板厚度， 沖壓工藝學(xué) 1表 12 h 附加長度，包括凸模的修 磨 量，凸模進(jìn)入凹模的深度，凸 模固定板與卸料板的安全距離等。一般取 1520設(shè)計(jì)取 h =20 3 0 3 0 1 2 2 0 9 2L 一般情況下，凸模的強(qiáng)度是足夠的，所以不用進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。但本制件板料厚度較大，應(yīng)進(jìn)行壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的校核，檢查其危險斷面尺寸和自由長度是否滿足強(qiáng)度要求。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 （ 1）壓應(yīng)力的校核 查 沖壓工藝學(xué) 1可知圓形凸模按下式進(jìn)行壓應(yīng)力校核： 式中： 凸模最小直徑， t 料厚， t =4 材料的抗剪強(qiáng)度， 255 333 凸模材料的許用壓應(yīng)力， 18002000 得：制件最小的 孔為 11，顯然 圓 形 凸模壓應(yīng)力強(qiáng)度符合條件。 （ 2）穩(wěn)定性校核 凸模的抗失穩(wěn)定能力，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可分為無導(dǎo)向裝置和有導(dǎo)向裝置凸模兩種情況，本設(shè)計(jì)中為有導(dǎo)向裝置凸模。 查 沖壓工藝學(xué) 1可知其計(jì)算公式如下： 2m 70中： 允許的凸模最大自由長度， mm d 凸模最小直徑， 11 F 沖裁力， F =3120N。 解得： 顯然，凸模的長度符合穩(wěn)定性要求。 模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模的結(jié)構(gòu)形式較多 ,按外形可分為標(biāo)準(zhǔn)圓凹模和板狀凹模，按結(jié)構(gòu)分為整體式和鑲拼式，按刃口形式也有平刃和斜刃。 錐形刃口凹模，沖裁件或廢料容易通過，凹模磨損后的修摸量較小。但刃口強(qiáng)度較低，刃口尺寸在修磨后略有增大。適用于形狀簡單，精度要求不高，材料厚度較薄工件的沖裁。當(dāng) t ， 刃口錐角 a=15； 6a=30；當(dāng)采用電火花加工凹模時， a=4 20 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 筒形或錐形凹模。刃口強(qiáng)度較高，修磨后刃口尺寸不變。但孔口容易積存工件或廢料，推件力大且磨損大。適用于形狀復(fù)雜或精度要求較高工件的沖裁。當(dāng) t h=3 5 t=5， h=5 8 t=5 10h=10 15mm,a=3 5 。 本設(shè)計(jì)中凹模采用 圖 5 沖裁時凹模承受沖裁力和側(cè)向力的作用，由于凸模的結(jié)構(gòu)形式不一，受力狀態(tài)又比較復(fù)雜，目前還不可能用理 論計(jì)算法確定凸模尺寸，在生產(chǎn)中大都采用經(jīng) 驗(yàn)公式概略地計(jì)算凹模尺寸，查 沖壓工藝學(xué) 1可得其計(jì)算公式如下： 凹模厚度 b凹模壁厚 c （ 2）b 沖裁件最大外形尺寸， b=355 K 因數(shù)，見 表 5 圖 5圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 表 5的數(shù)值 b/厚 2 3 3 50 50 100 100 200 200 得： 0 3 5 5 7 8dH m m ； c 75 凹模板長度 L=355（步進(jìn)距） +2c=505 凹模板寬度 B=258（料寬） +2c=408 查 實(shí)用沖壓模具設(shè)計(jì) 手冊 2表 5 B=500 500規(guī)格滑動導(dǎo)向?qū)悄＞吣＜堋?凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸凹模式復(fù)合模中的關(guān)鍵零件，凸凹模工作端的內(nèi)外緣均為刃口，一般內(nèi)緣與凹模刃口結(jié)構(gòu)形式相同，外緣與凸模刃口結(jié)構(gòu)形式相同，內(nèi)外緣之間的 壁厚取決于沖裁件的尺寸，所以當(dāng)沖件孔邊距離較小時必須考慮凸凹模的強(qiáng)度。凹凸模的最小壁厚與沖模的結(jié)構(gòu)有關(guān)，一般可由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)決定。不積聚廢料的凸凹模的最小壁厚；對于黑色金屬和硬材料約為工件料厚的 但不小于 于有色材料與軟材料約等于工件料厚，但不小于 設(shè)計(jì)中，凸凹模尺寸滿足最小壁厚條件，具體形狀和尺寸見模具裝配圖。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 位零件的設(shè)計(jì) 模具上定位零件的作用是使毛胚或半成品在模具上能夠正確定位。根據(jù)毛坯 形狀、尺寸及模具的結(jié)構(gòu)形式，可以選用不同的定位方式，常見的定位零件有：擋料銷、 定位板、導(dǎo)正銷、側(cè)刃和導(dǎo)料尺等。 本設(shè)計(jì)中采用擋料銷定位 ， 擋 料銷材料為 度為 50 作用：是控制板料的送進(jìn)距離 分類： （ 1）固定擋料銷 （ 2）活動擋料銷 ： 活動擋料銷隱蔽式活動擋料銷臨時擋料銷 在這里我們采用如圖 5頭固定擋料銷來定位，導(dǎo)料板送料。 圖 5向零件的設(shè)計(jì) 在大批量生產(chǎn)中為了便于裝?；蛟诰纫筝^高的情況下，模具都采用導(dǎo)向裝置，以保證精確定位，提高沖件質(zhì)量及模具壽命。 導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)： 到工件前充分閉合，并且此時應(yīng)該保證導(dǎo)柱上端距上模座上平面留有 1015 套與上、下模板裝配后，應(yīng)該保證導(dǎo)柱與下模座的下平面、導(dǎo)套上端與上模座的上平面均留 2m 3 避免合模安裝時引起的方向錯誤，兩側(cè)導(dǎo)柱直徑或者位置應(yīng)有所不同； 模座上應(yīng)裝設(shè)止推墊，避免導(dǎo)套、導(dǎo)柱承受側(cè)向壓力； 5導(dǎo)套應(yīng)該開排氣孔以排除空氣。 本設(shè)計(jì)中，采用滑動導(dǎo)柱、導(dǎo)套進(jìn)行導(dǎo)向， 如圖 5a、 這里我們選用圖 5 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 23 圖 5套的安裝尺寸示意圖 料與推件裝置的設(shè)計(jì) 卸料裝置 和推件裝置 有剛性（即固定卸料板）和彈性兩種形式。此外廢料切刀也是卸料的一種形式。 固定卸料板方式卸料力大，但無壓料作用，毛坯材料厚度大于 上時采用。 彈性卸料板方式卸料力小，但有壓料作用，沖裁質(zhì)量較好，多用于薄板。對于卸料力要求較大，卸料板與凹模間又要求有較大的空間位置時，可采用剛彈性相結(jié)合的卸料裝置。 本設(shè)計(jì)中，采用剛性卸料裝置和剛性推件裝置。 查表 50固定卸料板厚度（ h=18固定卸料板選擇 50050018 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 24 表 5沖件料厚 t 卸料板寬度 50 50 80 80 125 125 200 200 0 0 0 0 0 8 6 10 8 12 10 14 12 16 10 8 12 10 14 12 16 14 18 3 8 - 10 - 12 - 14 - 16 - 3 0 - 12 - 14 - 16 - 18 - 2 - 14 - 16 - 18 - 20 - 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 25 6 總結(jié) 通過這次模具設(shè)計(jì)，本人在多方面都有所提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識進(jìn)行一次冷沖壓模具設(shè)計(jì)工作的實(shí)際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高 自己的 獨(dú)立工作能力，鞏固與擴(kuò)充了冷沖壓模具設(shè)計(jì)等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的方法和步驟，掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的基本的模具技能懂得了怎樣分析零件的工藝性，怎樣 確定工藝方案，了解了模具的基本結(jié)構(gòu)，提高了計(jì)算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨(dú)立思考的能力也有了提高。 在我國，絕大多數(shù)機(jī)械、電器制造廠商都擁有這種設(shè)備，隨著生產(chǎn)力的提高，舊的生產(chǎn)設(shè)備將會被新的生產(chǎn)設(shè)備所淘汰。而對于企業(yè)來說舊設(shè)備的淘汰將是一種損失。通過改造，提高了生產(chǎn)力，也節(jié)約了生產(chǎn)成本。我們知道沖壓加工一般是大批量生產(chǎn)沖壓模具在機(jī)械生產(chǎn)中占有及其重要的作用，它是機(jī)械學(xué)與材料學(xué)的統(tǒng)一。模具加工本身就是一種生產(chǎn)力較高的生產(chǎn)方式，加上自動化設(shè)備的模具加工更進(jìn)一步地提高了 它的生產(chǎn)力。 在這次設(shè)計(jì)過程中，體現(xiàn)出自己單獨(dú)設(shè)計(jì)模具的能力以及綜合運(yùn)用知識的能力，體會了學(xué)以致用、 享受 自己