齒輪螺栓墊片沖壓模具畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書.doc

.新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課 題 名 稱： 齒輪螺栓墊片沖壓模具 學(xué) 生 姓 名： 曹兵權(quán) 學(xué) 號 ： 1110211153 院系、 專業(yè) 機(jī)械制造系、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 指 導(dǎo) 老 師： 馮躍霞 2013年 12月 27 日目 錄摘要iabstract.ii緒論1第一章 零件的工藝性分析31.1 零件的總體分析31.1.1外形落料的工藝性31.1.2沖孔的工藝性31.1.3沖裁件的孔邊距和孔間距41.1.4尺寸精度4第二章 工藝方案的確定5第三章 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算63.1確定搭邊與搭肩值63.2確定零件的排樣方案63.3計(jì)算送料步距和條料的寬度63.4計(jì)算材料的利用率7第四章 計(jì)算沖壓力和初選壓力機(jī)84.1沖裁工序總力的計(jì)算84.2初選壓力機(jī)94.3 確定壓力中心9第五章 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與確定115.1 模具類型的選擇115.2定位方式的選擇115.3導(dǎo)向方式的選擇115.4 卸料方式115.5 送料方式11第六章 模具工作零部件刃口尺寸的計(jì)算126.1沖裁孔的凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算126.2外形落料凸模、凹模刃口尺寸的計(jì)算12第七章 模具主要零部件設(shè)計(jì)157.1工作零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)157.1.1落料凹模的設(shè)計(jì)157.1.2 沖孔凸模的設(shè)計(jì)167.1.3落料凸模（凸凹模）的設(shè)計(jì)187.2定位裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化187.2.1擋料銷及導(dǎo)料銷的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化187.2.2擋料銷與導(dǎo)料銷位置的確定187.2.3導(dǎo)料銷位置的確定197.3卸料裝置的設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)化197.3.1彈性卸料板的結(jié)構(gòu)形式197.3.2卸料螺釘?shù)倪x用197.3.3卸料彈簧的設(shè)計(jì)及選用207.4推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化207.4.1剛性推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化207.4.2推件塊的設(shè)計(jì)217.4.3連接推桿的選用217.4.4推板的設(shè)計(jì)217.4.5打桿的設(shè)計(jì)217.5支撐固定零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化217.5.1模架的選用227.5.2 凸模固定板的設(shè)計(jì)227.6導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化227.7緊固零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化23第八章 沖壓設(shè)備的的選用24第九章 模具總裝圖25第十章 零件的分析.2610.1零件的作用2610.2零件的工藝分析.26第十一章 確定毛坯、畫毛坯零件合圖.27第十二章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì).2812.1定位基準(zhǔn)的選擇.2812.2制定工藝路線.2812.3選擇加工設(shè)備以及刀、夾、量具.2912.4加工工序的設(shè)計(jì).3012.5填寫機(jī)械加工工藝過程卡和和機(jī)械加工工序卡.33結(jié)論.34致謝35參考文獻(xiàn)36附錄（工藝卡片）.37. 摘 要本設(shè)計(jì)題目為齒輪螺栓墊片沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)以及零件的加工工藝規(guī)程、專用夾具設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了板類沖壓零件的設(shè)計(jì)要求、內(nèi)容及方向，有一定的設(shè)計(jì)意義。通過對該零件模具的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加強(qiáng)了設(shè)計(jì)者沖壓模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識，為設(shè)計(jì)更復(fù)雜的沖壓模具做好了鋪墊并吸取了更深刻的經(jīng)驗(yàn)。本設(shè)計(jì)運(yùn)用沖壓成型工藝及模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識，首先分析了工件的成形工藝及模具成形結(jié)構(gòu)對制件質(zhì)量的影響。介紹了齒輪螺栓墊片沖壓模具設(shè)計(jì)時要注意的要點(diǎn)，通過對制件進(jìn)行工藝分析，可確定制件的成形加工用一套復(fù)合模即可。從控制制件尺寸精度出發(fā)，對齒輪螺栓墊片沖壓模具的各主要尺寸進(jìn)行了理論計(jì)算，以確定各工作零件的尺寸，從模具設(shè)計(jì)到零部件的加工工藝以及裝配工藝等進(jìn)行詳細(xì)的闡述，并應(yīng)用cad進(jìn)行各重要零件的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：復(fù)合模；工藝分析；機(jī)加工工藝；專用夾具 abstractthe topic of this design is the gear bolt pad stamps forming handicraft and design for die.the requirement，content and direction of the design of the stamps forming plate parts are embodied on this stamping die design. the designers foundation knowledge of the stamping die design is reinforced and is able to design more complex stamping die through the design.this design the elementary knowledge which designs using the stamping formation craft and the die, first has analyzed the work piece formed craft and the die forming structure to the workpiece quality influence. introduced the gear bolt filling piece stamping die design when must pay attention to the main point, through carries on the craft analysis to the workpiece, may determine the workpiece the formed processing uses set of superposable dies. embarks from the control workpiece size precision, counter gear bolt filling piece stamping die each main dimension has carried on the theoretical calculation, by determined each work components the size, designs from the die to the spare part processing craft as well as the assembly craft and so on carries on the detailed elaboration, and carries on each important components using cad the design.key words: compound die；process analysis；machining technology； special-purpose clampling apparatus緒 論大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對以前所學(xué)的知識及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品的品種和數(shù)量不斷增加。換型不斷加快，使模具的需要不斷增加，而對模具的質(zhì)量要求越來越高。模具技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)中的作用越來越顯得更為重要。模具是一種特殊的模型，用來塑造(制造)產(chǎn)品；從工藝的角度，模具是一種成型制品的特殊工藝裝備。模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中，6080的零部件都依靠模具成形，模具質(zhì)量的高低決定著產(chǎn)品質(zhì)量的高低，因此，模具被稱之為“工業(yè)之母”。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，我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還比較的落后，主要原因是我國在沖壓基礎(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)的國家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具相比差距相當(dāng)大。隨著國民經(jīng)濟(jì)總量和工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對模具的需求量越來越大，技術(shù)要求也越來越高。雖然模具種類繁多，但其發(fā)展重點(diǎn)應(yīng)該是既能滿足大量需要，又有較高技術(shù)含量，特別是目前國內(nèi)尚不能自給，需大量進(jìn)口的模具和能代表發(fā)展方向的大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具。模具標(biāo)準(zhǔn)件的種類、數(shù)量、水平、生產(chǎn)集中度等對整個模具行業(yè)的發(fā)展有重大影響。因此，一些重要的模具標(biāo)準(zhǔn)件也必須重點(diǎn)發(fā)展，而且其發(fā)展速度應(yīng)快于模具的發(fā)展速度，這樣才能不斷提高我國模具標(biāo)準(zhǔn)化水平，從而提高模具質(zhì)量，縮短模具生產(chǎn)周期，降低成本。由于我國的模具產(chǎn)品在國際市場上占有較大的價格優(yōu)勢，因此對于出口前景好的模具產(chǎn)品也應(yīng)作為重點(diǎn)來發(fā)展。根據(jù)上述需要量大、技術(shù)含量高、代表發(fā)展方向、出口前景好的原則選擇重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)品，而且所選產(chǎn)品必須目前已有一定技術(shù)基礎(chǔ)，屬于有條件、有可能發(fā)展起來的產(chǎn)品。沖壓是一種先進(jìn)的少無切削加工方法，具有節(jié)能省材、效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、重量輕、加工成本低等一系列優(yōu)點(diǎn),在汽車、航空航天、儀器儀表、家電、電子、通訊、軍工、日常用品等產(chǎn)品的生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用.據(jù)統(tǒng)計(jì)，薄板成型后，制造了相當(dāng)于原材料的12倍的附加值,在國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值中，與其相關(guān)的產(chǎn)品占四分之一，在現(xiàn)代汽車工業(yè)中，沖壓件的產(chǎn)值占總產(chǎn)值的59%。隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)、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)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對機(jī)械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對于模具設(shè)計(jì)這個實(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)過生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對于冷沖模具有了一個全新的認(rèn)識，豐富和加深了對各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識。在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)下和在工廠師傅的講解下，我們對于模具的設(shè)計(jì)和制造工藝有了系統(tǒng)而深刻的認(rèn)識。同時在實(shí)習(xí)現(xiàn)場親手拆裝了一些典型的模具實(shí)體并查閱了很多相關(guān)資料，通過這些實(shí)踐，我們熟練掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。通過在圖書館借閱相關(guān)手冊和書籍，更系統(tǒng)而全面了細(xì)節(jié)問題。鍛煉了縝密的思維并使我們初步具備了設(shè)計(jì)工作者應(yīng)有的素質(zhì)。設(shè)計(jì)中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中難免有不妥之處，懇請各位老師指正。第一章 零件的工藝性分析工件名稱：齒輪螺栓墊片生產(chǎn)批量：大批量材 料：a3鋼 厚 度：1mm 圖1 零件圖1.1 零件的總體分析該零件為齒輪螺栓墊片，材料為a3鋼，即為q235的舊牌號，具有良好的塑性、韌性、冷沖壓性能，能夠進(jìn)行一般的沖壓加工。零件形狀較為復(fù)雜，采用圓弧過渡，但零件對稱分布，有沖孔、落料兩個工序特征。1.1.1外形落料的工藝性齒輪螺栓墊片屬于中等尺寸零件，料厚1mm，外形較為復(fù)雜，采用圓弧過渡，以便于模具加工，減少熱處理開裂，減少沖裁時尖角處的崩刃和過快磨損，尺寸精度要求一般。1.1.2沖孔的工藝性有兩個11的孔，尺寸精度一般。1.1.3沖裁件的孔邊距和孔間距為避免工件變形和保證模具強(qiáng)度，孔邊距和孔間距不能過小。【1】其最小許可值當(dāng)?。骸８鶕?jù)工件的尺寸可得 ，所以工件的尺寸符合要求。沖孔時因凸模強(qiáng)度限制孔的尺寸不應(yīng)太小，否則凸模易折斷，查表2.7.3【1】知，工件上孔的直徑大于或等于0.35倍的料度即。由任務(wù)書零件圖易于看出工件的尺寸符合要求。1.1.4尺寸精度圖示零件的尺寸均未注公差的一般尺寸，按慣例取it14級，尺寸精度較低，符合一般沖壓的經(jīng)濟(jì)精度要求。第二章 工藝方案的確定該零件所需的基本沖壓工序?yàn)槁淞虾蜎_孔，可擬訂出以下三種工藝方案。方案一：單工序模生產(chǎn)。方案二：落料沖孔復(fù)合模。方案三：沖孔落料級進(jìn)模。 采用方案一，生產(chǎn)率低，工件的累計(jì)誤差大，操作不方便，由于該工件為大批量生產(chǎn)，方案二和方案三更具有優(yōu)越性。該零件11mm的孔與外圓之間的最小距離為4.5mm，大于此凸凹模允許的最小壁厚（2.7mm）（1），可以采用沖孔、落料復(fù)合?；驔_孔、落料連續(xù)模。但復(fù)合模模具的形位精度和尺寸精度容易保證，且生產(chǎn)率也高。盡管模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜但由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不困難。級進(jìn)模雖生產(chǎn)率也高，但零件的沖裁精度稍差。欲保證沖壓件的形位精度，需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正，故模具制造、安裝較復(fù)合模復(fù)雜。通過對上述三種方按的分析比較，該零件的沖壓生產(chǎn)采用方按二的復(fù)合模為佳。第三章 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算設(shè)計(jì)復(fù)合模時，首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖。根據(jù)工件的形狀選擇有廢料排樣，且為直排的形式，雖然材料的利用率低于少廢料和無廢料排樣，但工件的精度高，且易于保證工件外形的圓角。3.1確定搭邊與搭肩值搭邊和搭肩值一般是由經(jīng)驗(yàn)確定的，查表2.5.2【1】。取最小搭邊值為，最小搭肩值。3.2確定零件的排樣方案設(shè)計(jì)模具時，條料的排樣很重要。分析零件形狀可知，確定排樣方案：條料從右至左送進(jìn)，落料凸模的沖壓力比較均勻，零件形狀精度容易保證。條料的排樣如圖2所示。圖2 排樣方案3.3計(jì)算送料步距和條料的寬度按如上排樣方式，并根據(jù)工件的尺寸確定送料步距為搭肩值與工件寬度之和。即查表2.5.3可知條料寬度單向偏差為0.50mm，由公式計(jì)算如下：所以確定條料的寬度b為導(dǎo)料板間距離（無側(cè)壓裝置）條料寬度方向沖裁件的最大尺寸。搭邊值c導(dǎo)料板與條料之間的間隙（查表2.5.5）3.4計(jì)算材料的利用率根據(jù)一般的市場供應(yīng)情況，原材料選用的冷扎薄鋼板。每塊可剪規(guī)格條料16條，材料剪切利用率達(dá)96。材料利用率通用公式【1】式中a一個沖裁剪的面積。n 一個步距內(nèi)的沖裁件數(shù)量。b條料寬度。s步距。材料利用率： 第四章 計(jì)算沖壓力和初選壓力機(jī)4.1沖裁工序總力的計(jì)算由工件結(jié)構(gòu)和前面所定的沖壓方案可知，本模具采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模?？紤]到模具刃部被磨損、凸凹模不均勻和波動、材料力學(xué)性能及材料厚度偏差等因素的影響。本模具采用普通平刃口模具沖裁，其沖裁力p按下式計(jì)算：式中 p沖裁力（kn）。k系數(shù)，一般取1.3 l沖裁件剪切周邊長度（mm）。t沖裁件材料厚度（mm）被沖材料的抗剪強(qiáng)度。上式中抗剪強(qiáng)度與材料種類和坯料的原始狀態(tài)有關(guān)，可在手冊中查詢，為方便計(jì)算，可取材料的，故沖裁力表達(dá)式又可表示為：查手冊【3】的 取極限值查表2.6.1【1】卸料力系數(shù)卸料力推件力推件力系數(shù),由手冊查得n同時卡在凹模的工件(或廢料)數(shù),其中n=h/th凹模刃部直壁洞口高度（mm），t料厚( mm) 查手冊【5】表2.9.4 可得和h=6mm,故n=6/1.54工序總力4.2初選壓力機(jī)壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于工序總力。查手冊【2】初選開式可傾壓力機(jī)參數(shù)初選壓力機(jī)型號為j23-16和j23-25，見表一。表一 所選擇壓力機(jī)的相關(guān)參數(shù)型號公稱壓力/kn滑塊行程/mm最大封閉高度/mm工作臺尺寸/mm可傾斜角/。封閉高度調(diào)節(jié)量/mmj23-16160552203004503545j23-252506527037056030554.3 確定壓力中心 用解析法求模具的壓力中心的坐標(biāo)。按比例畫出零件尺寸，選用坐標(biāo)系xoy。如下圖3（下頁）所示。因零件左右對稱，即xc0。故只需計(jì)算yc。將工件沖裁周邊分成l1、l2、l3、l4、l10、l11基本線段，求出各段長度的重心位置:圖3 壓力中心的計(jì)算 l140mm y1=27mml29.948mm y2=25.44mml35.39mm y3=20.91mm l45mm y4=17mm l55.39mm y5=13.09mm l63.84mm y6=10.05mml76.26mm y7=3.92mml85mm y8=0mml94.87mm y9=3.38mm l1028.29mm y10=7mml1134.54mm y11=17mm 第五章 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與確定5.1 模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用倒裝復(fù)合沖壓，所以模具類型為倒裝復(fù)合模。5.2定位方式的選擇因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，所以選用導(dǎo)料銷和擋料銷來實(shí)現(xiàn)對沖裁條料的定位。5.3導(dǎo)向方式的選擇為了提高模具壽命和工作質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該復(fù)合模采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。5.4 卸料方式該模具采用倒裝結(jié)構(gòu)，沖孔廢料直接由沖孔凸模從凸凹模內(nèi)孔推下。工件厚度為1mm，料厚相對較厚，卸料力也比較小，故可采用彈性卸料。5.5 送料方式采用手動送料。第六章 模具工作零部件刃口尺寸的計(jì)算該零件屬于無特殊要求的一般沖孔落料件，外形尺寸由落料獲得，小孔尺寸則由沖孔得到。查表2.3.3可知 又模具的精度等級為it14級。查表2.2【4】 取6.1沖裁孔的凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算凸模尺寸凹模尺寸校核：即 滿足公差間隙條件。6.2外形落料凸模、凹模刃口尺寸的計(jì)算此落料件為形狀較為復(fù)雜的零件，所以利用凸凹模配作法，這種方法有利于獲得最小的合理間隙，放寬對模具的加工設(shè)備的精度要求。以落料凹模為基準(zhǔn)件，由公差表查得工件個尺寸的公差等，確定x采用配作法，計(jì)算凹模的刃口尺寸，首先是根據(jù)凹模磨損后輪廓變化情況正確判斷出模具刃口各個尺寸在磨損過程中是變大還是變小，還是不變這三種情況，然后分別按不同的計(jì)算公式計(jì)算。a、凹模磨損后會增大的尺寸-第一類尺寸a 第一類尺寸： b、凹模磨損后會減小的尺寸-第二類尺寸b 第二類尺寸：c、凹模磨損后會保持不變的尺寸 第三類尺寸c 第三類尺寸：其落料凹模的基本尺寸計(jì)算如下：第一類尺寸：磨損后增大的尺寸：第三類尺寸：磨損后基本不變的尺寸：圖4 落料凹模刃口部分尺寸落料凸模的基本尺寸與凹模相同，分別是71.63mm、16.785mm、4.775mm、19.74mm、39.69mm，不必標(biāo)注公差，但要在技術(shù)條件中注明：凸模實(shí)際刃口尺寸與落料凹模配制，保證最小雙面合理間隙值zmin=0.100（落料凸模、凹模刃口部分尺寸分別見圖4、5）圖5 落料凸模刃口部分尺寸第七章 模具主要零部件設(shè)計(jì)7.1工作零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.1.1落料凹模的設(shè)計(jì)凹模采用整體式凹模，各沖裁的凹模孔均采用線切割加工。安排凹模在模架上的位置時，要依據(jù)計(jì)算的壓力中心的數(shù)據(jù)，使壓力中心與模柄中心重合。整體式凹模裝于下模座上, 凹模高度可按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，即 凹模高度h=kb 凹模壁厚c=(1.52)h式中b-凹?？椎淖畲髮挾龋ǖ玝不小于15mm）c-凹模壁厚， 指刃口至凹模外形邊緣的距離k=系數(shù)（查表240【5】k=0.22）凹模高度h=kb=0.2271.63=15.76mm 按表取標(biāo)準(zhǔn)值h=16mm凹模壁厚c= c=(1.52)h =24mm32mm（）凹模壁厚取32mm。凹模寬度凹模上螺孔到凹模外緣的距離一般?。?.72.0）d, 圖6 凹模上的螺孔設(shè)計(jì)與選用d為螺孔的距離，由于凹模厚度為16mm，所以根據(jù)表2.46【2】查得螺孔選用4m8的螺釘固定在下模座。故選用如圖6 。 螺孔到凹模外緣的最小距離【6】：a2=1.5d=1.58=12mma3=1.13d=1.1389mm凹模上螺孔到銷孔的距離一般取b2d,所以b應(yīng)大于16。根據(jù)上述方法確定凹模外形尺寸須選用矩形凹模板16012516（jb/t7643.1）【6】7.1.2 沖孔凸模的設(shè)計(jì)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階式。一方面加工簡單，另一方面便于裝配與更換。查表1214【5】沖兩個孔的圓形凸?？蛇x用標(biāo)準(zhǔn)件b型式。如圖7所示（下頁）。圖7 沖孔凸模的結(jié)構(gòu)形式凸模長度一般是根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要而確定的，其凸模長度用下列公式計(jì)算： l=h1+h2+h3+h式中 l凸模長度， mm h1凸模固定板高度，mm h2卸料板高度，mm h3導(dǎo)料板高度，mm h附加高度，一般取1520mm沖裁11mm孔凸模尺寸及其組件確定和標(biāo)準(zhǔn)化（包括外形尺寸和厚度） 小凸模長度 l=20+14+6+18=58mm由小凸模刃口d=11.15mm查手冊【2】表2.54可知 h=5mm, d1=16mm, d=15mm, l=58。小凸模強(qiáng)度校核 要使凸模正常工作，必須使凸模最小斷面的壓應(yīng)力不超過凸模材料的許用壓應(yīng)力，即 對于圓形凸模 式中 圓形凸模最小截面直徑，mm t沖裁材料厚度，mm 沖裁材料的抗剪強(qiáng)度，取140mpa【3】 凸模材料許用強(qiáng)度，取120mpa【3】dmin=4.67mm 所以承壓能力足夠?？箍v向彎曲力校核對于圓形凸模（有導(dǎo)向裝置） 式中 lmax 允許的凸模最大自由長度，mm f 沖模力,n 凸模最小截面的直徑，mm= =631.99mm 所以長度適宜。凸模固定端面的壓力q =式中q凸模固定端面的壓力，mpa f落料或沖孔的沖裁力，n 模座材料許用壓應(yīng)力（查表得120160mpa【3】） q =0.91mpa凸模固定板端面壓力小于120160mpa，凸模固定板承受的壓力合適。7.1.3落料凸模（凸凹模）的設(shè)計(jì)結(jié)合工件外形并考慮加工，外形凸模用線切割機(jī)床加工成直通式凸模，用兩個m8的螺釘固定在墊板上，凸模按下式計(jì)算： l=h1+h2+h3+h其中： h1為固定板厚度（20 mm），h2為卸料板厚度（14mm），h3為導(dǎo)料板厚度（6 mm）， h為附加長度，主要考慮凸模進(jìn)入凹模的深度（1mm）及模具閉合狀態(tài)下卸料板到凸模固定板間的安全距離（15mm20mm）等因素。所以：l=20+14+6+1+17=58 mm凸模固定板材料可用45鋼，結(jié)構(gòu)形式和尺寸規(guī)格見手冊【5】表15.57可得16012520。7.2定位裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化【6】7.2.1擋料銷及導(dǎo)料銷的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化由設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)可得該套模具所用擋料銷與導(dǎo)料銷的規(guī)格尺寸一樣，根據(jù)手冊【4】選用。型號：jb/t7649.9 625mm材料為45鋼的圓柱擋料銷,硬度4348hrc7.2.2擋料銷與導(dǎo)料銷位置的確定由模具整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，導(dǎo)料銷及導(dǎo)料銷都應(yīng)通過卸料板固定于模具的凸凹模上。且在模具閉合狀態(tài)下，應(yīng)高出卸料板3mm【1】。根據(jù)分析選用廢料孔后端定位時擋料銷位置如圖8 圖8 擋料銷的位置 l=d/2+c+d/2+0.1 =72/2+74.2+6/2+0.1mm=113.3mm 7.2.3導(dǎo)料銷位置的確定導(dǎo)料銷位于條料的同一側(cè)，采用從右向左的送料方式，送料的方向?qū)Я箱N應(yīng)裝在后側(cè)。7.3卸料裝置的設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)化【7】7.3.1彈性卸料板的結(jié)構(gòu)形式模具采用倒裝結(jié)構(gòu)，選用手冊【6】圖77（b）的卸料板形式。由表78查得彈性卸料板厚度為12mm。裝模具時卸料板孔與凸凹模得單邊間隙為0.10mm，在模具開啟狀態(tài)，卸料板應(yīng)高出模具凸凹模工作刃口0.30.5mm，以便順利卸料，卸料板的工作行程為3.5mm。7.3.2卸料螺釘?shù)倪x用采用圓柱頭卸料螺釘45鋼，熱處理硬度3545hrc 規(guī)格 m1290 jb/t7650.57.3.3卸料彈簧的設(shè)計(jì)及選用根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初選6根彈簧，每根彈簧的卸料力為： 根據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)尺寸,查手冊【5】試選彈簧的具體參數(shù)是:d=35mm, d=6mm, h0=120mm , t=14.5mm, f許=960n, h1=88.4mm, 并計(jì)算如下：，校核：所以所選彈簧是合適的。彈簧的規(guī)格為： 外 徑：d=35mm 鋼絲直徑：d=6mm 自由高度：h0=120mm 裝配高度：h2=h0-h0 =120mm26.04mm93.96mm7.4推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化【5】7.4.1剛性推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化本套模具的推件裝置所需推件力大，且為了推件平穩(wěn)可靠，應(yīng)采用剛性推件裝置。其結(jié)構(gòu)形式見手冊【5】7.4.2推件塊的設(shè)計(jì)本推件塊的端面外形應(yīng)跟落料凹模的刃口形狀一致，整體外形應(yīng)設(shè)計(jì)成臺階式以便與凹模配合完成推件，而在沖裁時不致與把推件塊推出滑到模外。推件塊在自由狀態(tài)下應(yīng)高出凹模面0.20.5mm。推件塊和凹模的配合：由于外形件的相對尺寸較大，外形形狀相對復(fù)雜，所以推件內(nèi)形與凹模為間隙配合h8/f8，推薦外形與凹模為非配合關(guān)系，屬內(nèi)導(dǎo)向。7.4.3連接推桿的選用為了使推件裝置推出平穩(wěn)采用3根推桿。每根推桿所承受的力為： 由手冊查取適合本裝置的推桿規(guī)格為：665mm 7.4.4推板的設(shè)計(jì)由推出結(jié)構(gòu)需要，推板適宜選用圓形即手冊的a型。7.4.5打桿的設(shè)計(jì) 打桿選用帶肩a型打桿與推板配合以起到平穩(wěn)推件作用。 其材料45鋼 熱處理硬度4348hrc 規(guī)格： a11110mm jb/t7650.17.5支撐固定零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化【6】由凹模周界l160mm,b=125mm，及卸料板的外形尺寸，材料選為ht200,0i級精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架。技術(shù)要求按jb/t80701995的規(guī)定。7.5.1模架的選用上模座標(biāo)記：16012540 gb/t2855.5下模座標(biāo)記：16012550 gb/t2855.6模柄標(biāo)記： b4090 gb/t2862.381（見于手冊5）7.5.2 凸模固定板的設(shè)計(jì)因凸凹模的尺寸較大所以直接用螺釘緊固在下模座上。凸模固定板的設(shè)計(jì):為了保證安裝、固定牢靠，凸模固定板必須有一定的厚度，由經(jīng)驗(yàn)公式【6】計(jì)算凸模固定板厚度。h=（11.5）d=（11.5）11.215mm11.215mm16.823mm查手冊【6】表7-2本模具取h=16mm，其外形尺寸應(yīng)與凹模的外形尺寸一致規(guī)格為160mm125mm16mm7.5.3墊板的設(shè)計(jì)【6】在本模具采用的彈性卸料裝置中，上模座中設(shè)有推板等零件的裝置和讓位空間，會使的其厚度變薄，影響其抗壓強(qiáng)度，所以應(yīng)設(shè)一塊墊板。其規(guī)格根據(jù)凹模外形尺寸選取160mm125mm12mm。7.6導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化【6】本組模具采用的是后側(cè)導(dǎo)柱模座只需兩對相同型號的導(dǎo)柱導(dǎo)套。本模具沖裁間隙小應(yīng)按h6/h5配合，材料選用20鋼熱處理要求滲碳深度0.81.2mm，硬度5862hrc ，技術(shù)要求按jb/t80701995的規(guī)定。導(dǎo)柱標(biāo)記： b20h510030 gb/t2861.2導(dǎo)套標(biāo)記： b20h64523 gb/t2861.27.7 緊固零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化【6】本模具采用螺釘固定，銷釘定位。其具體數(shù)據(jù)如下：內(nèi)六角圓柱頭螺釘標(biāo)記：gb/t70.1 m1070 螺釘標(biāo)記：gb/t5782 m1235 銷釘標(biāo)記：gb/t11.21 8m680第八章 沖壓設(shè)備的的選用通過前面的設(shè)計(jì)知道，上模座厚度為40mm，上模墊板厚度為12mm，固定板厚度為16mm，凸模長度為58mm，凹模厚度為16mm，下模座厚度為50mm，凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度為2mm。該模具的閉合高度： 模具閉合高度159mm,根據(jù)前面初選的壓力機(jī)，選擇jc2325型壓力機(jī)，其工作臺尺寸為370560mm,最大閉合高度為270mm，連桿調(diào)節(jié)長度為55mm.最終經(jīng)過校核，選擇jc2325型壓力機(jī)能滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下： 工稱壓力：250kn 滑塊行程：55mm 最大閉合高度270mm 最大裝模高度：250mm 連桿調(diào)節(jié)長度：55mm 工作臺尺寸（前后左右）：360mm560mm 墊板尺寸（厚度孔徑）：40mm210mm 模柄孔尺寸:6075mm 最大傾斜角度：300第九章 模具總裝圖由以上設(shè)計(jì)，可得到模具的總裝圖（裝配圖見附圖）。模具上模部分主要由上模板、墊板、凸模固定板、凹模板、推件塊等組成。推件方式由剛性推件裝置憑借壓力機(jī)的壓力來完成廢料的推出。下模部分由下模座、凸凹模、卸料板等組成。卸料方式采用彈性卸料，以彈簧為彈性元件。其工作過程是：條料在送進(jìn)模具時由擋料銷限位，導(dǎo)料銷導(dǎo)向，使得條料精確定位。模具在工作時，上模部分隨壓力機(jī)下行，當(dāng)上模部分與條料接觸時，卸料板起壓料作用與凹模一起作用將條料壓緊隨上模下行，壓力機(jī)滑塊繼續(xù)下行沖孔凸模進(jìn)入凸凹模在壓力及刃口作用下完成沖裁。壓力機(jī)滑塊回程，上模部分跟著一起上行，在打料桿等一系列推件裝置的作用下將制件推出凹模腔內(nèi)，沖孔廢料從凸凹模型孔內(nèi)落下，與此同時卸料板在彈簧恢復(fù)的作用下也將條料從凸凹模上撥落下來，完成卸料，卸料裝置復(fù)位。條料再送進(jìn)一個步距等待下一次回程沖裁。 第十章 零件的分析 10.1零件的作用中模模柄是安裝在壓力機(jī)滑塊的模柄孔中的 ，使模具的中心線與壓力機(jī)的中心線重和，并把上模固定在壓力機(jī)滑塊的連接零件上。模柄與壓力機(jī)的連接采用h11/d11間隙配合，模柄與上模座的連接采用h7/h6通過三個螺釘固定在上模座的窩孔內(nèi)。10.2零件的工藝分析 模柄的材料選用45鋼，該材料具有較高的硬度、抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度，具有良好的鍛造工藝性（熱鍛變形抗力低、塑性好、鍛造溫度范圍寬）以及良好的淬透性、淬硬性。 該零件的主要加工面為a面、b面、c面、40外圓、85外圓。 a面與b面的平面度影響模具裝配以后的接觸精度和正確的位置。40和80的外圓的尺寸精度、同軸度直接影響模具裝配好以后在沖壓設(shè)備上的正確位置。由參考文獻(xiàn)【4】中有關(guān)面孔加工的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床能達(dá)到的位置精度。可知，上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。第十一章 確定毛坯、畫毛坯零件合圖 根據(jù)零件材料確定毛柸為鍛件，根據(jù)零件的使用情況確定生產(chǎn)類型為單件生產(chǎn)。毛柸的鍛造方法選擇自由鍛。為消除殘余應(yīng)力，鍛造后選擇安排退火。由參考文獻(xiàn)【6】知鍛件的機(jī)械加工余量與公差為兩個等級e和f。根據(jù)使用要求選擇f級，用查表法確定各表面的加工余量如表21所示： 表21 各加工表面總余量以及公差加工表面基本尺寸余量等級余量數(shù)值公差值a面90f9b面90f9c面90f940外圓40f785外圓85f9根據(jù)表21中的數(shù)據(jù)確定毛坯零件合圖如下圖; 圖 9 毛坯圖第十二章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)12.1 定位基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇：零件的加工是從車削開始的，粗基準(zhǔn)選擇毛坯的外圓表面，可以保證各加工表面具有足夠的加工余量。精基準(zhǔn)的選擇：使用粗加工以后的外圓表面作為定位基面，零件的軸心線既是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)又是裝配基準(zhǔn)，可以遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。12.2 制定工藝路線根據(jù)各表面加工要求和各種加工方法能達(dá)到經(jīng)濟(jì)精度，確定各表面的加工方法如下：a面：粗車半精車精車b面：粗車半精車精車 c面：粗車半精車精車40外圓：粗車半精車精車85外圓：粗車半精車精車9和12的臺階孔：鉆鉸锪底平面11的通孔：鉆鉸根據(jù)先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則，將端面和外圓面的粗加工放在前面，然后鉆孔；再接著進(jìn)行精加工。擬定工藝路線如表31(下頁)： 表31 加工工藝路線序號工 序 內(nèi) 容簡要說明1020304050607080鍛造退火粗車40外圓、b面和c面粗車85外圓、a面鉆11的通孔鉆9的孔半精車、精車40外圓、b面和c面，倒圓角半精車、精車85外圓、a面，倒圓角鉸11的通孔鉸9的孔，锪12的臺階孔檢驗(yàn)消除應(yīng)力先加工基準(zhǔn)先加工面后加工孔粗加工結(jié)束精加工開始提高基準(zhǔn)精度先加工面后加工孔12.3 選擇加工設(shè)備以及刀、夾、量具因?yàn)樯a(chǎn)類型確定為單件生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜用通用機(jī)床。其生產(chǎn)方式為通用機(jī)床配合專用夾具，工件在各機(jī)床上的裝卸以及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。各表面加工裝備選擇如下： a面：車削加工時選用普通車床，型號為ca6140，加工刀具選擇45o 車道，夾具使用三爪卡盤，量具使用游標(biāo)卡尺。 b 面：車削加工時選用普通車床，型號為ca6140，加工刀具選擇45o 車道，夾具使用三爪卡盤，量具使用游標(biāo)卡尺。 c面：車削加工時選用普通車床，型號為ca6140，加工刀具選擇90o 車道，夾具使用三爪卡盤，量具使用游標(biāo)卡尺。 40外圓：車削加工時選用普通車床，型號為ca6140，加工刀具選擇90o 車道，夾具使用三爪卡盤，量具使用游標(biāo)卡尺。 85外圓：車削加工時選用普通車床，型號為ca6140，加工刀具選擇45o 車道，夾具使用三爪卡盤，量具使用游標(biāo)卡尺。 11的通孔：選用搖臂鉆床，型號為z3025，刀具選擇錐柄麻花鉆，錐柄擴(kuò)孔鉆倒角。選擇錐柄機(jī)用鉸刀，專用夾具，快換鉆頭，游標(biāo)卡尺，塞規(guī)。 鉸9與12的臺階孔：選用搖臂鉆床，型號為z3025，刀具選擇錐柄麻花鉆，錐柄機(jī)用鉸刀；臺階孔的加工選用直徑為12mm、帶可換導(dǎo)柱的錐柄平底锪鉆，導(dǎo)柱的直徑為9mm。 12.4 加工工序的設(shè)計(jì) 1. 工序10粗車及工序50半精車、精車面查文獻(xiàn)【】中端面的加工余量，取精車時端面的加工余量為0.7mm，半精車端面的加工余量為1.3，已知面總的加工余量為9，故粗車削時的加工余量為9-0.7-1.3=7。 查文獻(xiàn)【】取粗車時的進(jìn)給量f0.5mm/，半精車時的進(jìn)給量0.25mm/，精車時的進(jìn)給量0.1mm/。粗車走刀三次，背吃刀量為3mm、2mm、2mm，半精車走刀一次，背吃刀量為1.3mm，精車走刀一次，背吃刀量為0.7mm。 查文獻(xiàn)【7】取粗車時的主軸轉(zhuǎn)速為n=400r/min，取半精車時的主軸轉(zhuǎn)速為n=600r/min，取精車時的主軸轉(zhuǎn)速為n=800r/min，據(jù)此算取相應(yīng)的切削速度分別為:2. 工序20粗車及工序60半精車、精車b面查文獻(xiàn)【】中端面的加工余量，取精車時端面的加工余量為0.7mm，半精車端面的加工余量為1.3，已知b面總的加工余量為9，故粗車削時的加工余量為9-0.7-1.3=7。查文獻(xiàn)【】取粗車時的進(jìn)給量f0.5mm/，半精車時的進(jìn)給量0.25mm/，精車時的進(jìn)給量0.1mm/。粗車走刀三次，背吃刀量為3mm、2mm、2mm，半精車走刀一次，背吃刀量為1.3mm，精車走刀一次，背吃刀量為0.7mm。 查文獻(xiàn)【7】取粗車時的主軸轉(zhuǎn)速為n=400r/min，取半精車時的主軸轉(zhuǎn)速為n=600r/min，取精車時的主軸轉(zhuǎn)速為n=800r/min，據(jù)此算取相應(yīng)的切削速度分別為: 3. 工序10粗車及工序50半精車、精車c面查文獻(xiàn)【】中端面的加工余量，取精車時端面的加工余量為0.7mm，半精車端面的加工余量為1.3，已知c面總的加工余量為9，故粗車削時的加工余量為9-0.7-1.3=7。查文獻(xiàn)【】取粗車時的進(jìn)給量f0.5mm/，半精車時的進(jìn)給量0.25mm/，精車時的進(jìn)給量0.1mm/。粗車走刀三次，背吃刀量為3mm、2mm、2mm，半精車走刀一次，背吃刀量為1.3mm，精車走刀一次，背吃刀量為0.7mm。 查文獻(xiàn)【7】取粗車時的主軸轉(zhuǎn)速為n=400r/min，取半精車時的主軸轉(zhuǎn)速為n=600r/min，取精車時的主軸轉(zhuǎn)速為n=800r/min，據(jù)此算取相應(yīng)的切削速度分別為: 4. 工序10粗車及工序50半精車、精車40外圓面 查文獻(xiàn)【6】中外圓的加工余量，取外圓精加工余量為0.5mm，取外圓半精加工余量為1.5mm，已知40外圓的總加工余量為7mm，故粗車時的加工余量為7-0.5-1.5=5mm。查文獻(xiàn)【】取粗車時的進(jìn)給量f0.5mm/，半精車時的進(jìn)給量0.25mm/，精車時的進(jìn)給量0.1mm/。粗車走刀二次，背吃刀量為2.5mm，半精車走刀一次，背吃刀量為1.5mm，精車走刀一次，背吃刀量為0.5mm。 查文獻(xiàn)【7】取粗車時的主軸轉(zhuǎn)速為n=400r/min，取半精車時的主軸轉(zhuǎn)速為n=600r/min，取精車時的主軸轉(zhuǎn)速為n=800r/min，據(jù)此算取相應(yīng)的切削速度分別為:5.工序20粗車及工序60半精車、精車85外圓面查文獻(xiàn)【6】中外圓的加工余量，取外圓精加工余量為0.5mm，取外圓半精加工余量為1.5mm，已知85外圓的總加工余量為9mm，故粗車時的加工余量為9-0.5-1.5=7mm。查文獻(xiàn)【】取粗車時的進(jìn)給量f0.5mm/，半精車時的進(jìn)給量0.25mm/，精車時的進(jìn)給量0.1mm/。粗車走刀三