側(cè)彎支座多工位級進(jìn)模設(shè)計(jì)論文

XXXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 題目 : 側(cè)彎支座 多工位級進(jìn)模 分院 ： XXX 學(xué)院 姓名： XXX 學(xué)號： XXXX 專業(yè)： XXXX 指導(dǎo)老師： XXX 畢業(yè)論文答辯 時間： 2014-XX-XX ： 連接支架 多工位級進(jìn)模 1 【 摘要 】 ： 本課題是 側(cè)彎支座 級進(jìn)模具設(shè)計(jì)，通過沖裁件的工藝分析，確定零件能否進(jìn)行沖裁，并明確在沖裁工藝及模具設(shè)計(jì)中主要解決的問題或難點(diǎn)所在。 側(cè)彎支座 級 進(jìn)模模具包含沖孔和落料 和折彎三 個基本工藝步驟，其中沖孔包括 1 個工步，落料一個工步。由于該零件大批量生產(chǎn)，因此采用級進(jìn)沖裁模，這樣生產(chǎn)效率高，操作簡便。該零件材料厚度較薄，尺寸小，呈 不規(guī)則形狀 ，因此采用直排樣。為了便于操作和保證零件的精度，宜采用 送料機(jī) 和導(dǎo)正銷配合定距，導(dǎo)料板導(dǎo)向的定位方式 。考慮零件厚度較薄，采用彈性卸料方式，為了便于操作，提高生產(chǎn)率，沖件和廢料采用由凸模直接從凹模洞口推下的下出件方式，由于零件厚度薄，沖裁間隙很小，級進(jìn)模模具的定位精度要求較高，因此采用四導(dǎo)柱模架。 凸凹模通過配合加工來滿足凸凹 模之間的精度要求。該模具的設(shè)計(jì)過程：先通過工藝分析確定了工件的排樣圖（其中包含：工藝步驟的劃分，條料的定距方式，凸凹模的形狀等） ,通過排樣圖確定凸凹模的尺寸，通過 AUTOCAD 繪制出凸凹模的工程圖。 【 關(guān)鍵詞 】 ：級進(jìn)模；排樣；沖孔；落料。 【 Abstract】 : This topic is the design of progressive die for the motor rotor core, by blanking technology analysis, determine if the part for punching, and specifically in punching technology and die design of the main problems or difficulties is located. Progressive die for the motor rotor core contains two basic punches and blanking process steps, which punches including three sequences, blanking a step. Due to the mass production of parts, so using progressive die, high production efficiency, easy operation. The part material thickness of a thin, small, round, with direct layout. For ease of operation and ensure the accuracy of parts, the use of side edge and pilot pin combined with distance, guiding plate oriented positioning. Consider part thickness thin, flexible discharge strategies, in order to facilitate operations, increase productivity, stamping and scrap used directly by a punch from the die hole pushed out of the way under, because the part thickness of thin, blanking clearance is very small, requiring high positioning accuracy of progressive die, so four-pillar. Punch and die through combined with processing to meet the accuracy requirements between the punch and die. The die of design process: first by technology analysis determine has workpiece of row sample figure (which contains: technology steps of Division, section material of will from way, punch die of shape,), by row sample figure determine punch die of size, by AUTOCAD draws out punch die of engineering figure, then application draws out die the part of three dimensional model, in accordance with the requirements with on die the parts for Assembly. 【 Key words】 : Progressive die； layout； punching； blanking. 目 錄 前 言 . 1 1 零件介紹 . 4 2 零件的工藝性分析 . 4 2.1 結(jié)構(gòu)形狀 . 4 2.2 尺寸精度 . 5 2.3 材料 . 5 3 確定沖裁工藝方案 . 5 3.1 沖裁工藝方案 . 6 3.2 沖裁工藝方案分析 . 6 3.3 級進(jìn)模具方案研究 . 6 4 確定模具總體結(jié)構(gòu)方案 . 8 4.1 模具類型 . 8 4.2 操作與定位方式 . 8 4.3 卸料與出件方式 . 8 4.4 模架類型及精度 . 8 5 工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算 . 8 5.1 排樣 . 8 5.1.1 沖裁排樣 . 8 5.1.2 搭邊值的確定 . 9 5.1.3 材料的利用率 . 11 5.2 計(jì)算沖壓力與壓力中心，初選壓力機(jī) . 11 5.2.1 沖裁力的計(jì)算 . 11 5.2.2 輔助力的計(jì)算 . 12 5.2.3 壓力機(jī)公稱壓力的選取 . 13 5.2.4 壓力中心的確定 . 13 5.3 計(jì)算凸、凹模刃口尺寸及公差 . 13 5.3.1 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算原則 . 13 5.3.2 凸、凹模刃口尺寸的計(jì) 算方法 . 13 5.3.3 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 . 14 6 沖裁模具主要部件和零件的設(shè)計(jì)與選用 . 16 6.1.1 凸模的結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) . 16 6.1.2 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .錯誤 !未定義書簽。 6.2 定位零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 19 6.2.1 導(dǎo)正銷 . 19 6.2.2 導(dǎo)料板和承料板 .錯誤 !未定義書簽。 6.2.3 側(cè)刃和側(cè)刃擋塊 .錯誤 !未定義書簽。 6.3 卸料及壓料零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 20 6.3.1 卸料板 . 20 6.3.2 卸料螺釘及 樹脂 . 21 6.4 支撐固定零件 . 22 6.4.1 上、下模座 . 22 6.4.2 銷釘 . 22 6.4.3 模柄 . 22 6.4.4 凸模固定板 . 22 6.4.5 卡環(huán) .錯誤 !未定義書簽。 6.4.6 墊板 . 23 7 模具裝配 . 24 7.1 上模裝配 . 24 7.2 下模裝配 . 25 7.3 模具總裝 . 25 8 確定模具主要零件加工工藝過程 . 25 8.1 落料凸模加工工藝過程 . 25 8.2 中間孔凸模加工工藝過程 . 26 8.3 沖孔凸模加工工藝過程 . 27 8.4 切口槽孔凸模加工工藝過程 . 27 8.5 凸模固定板加工工藝過程 . 27 8.6 凹模加工工藝過程 . 28 9 論文小結(jié) . 29 參考文獻(xiàn) . 30 致謝 . 31 附頁 連接支架 級進(jìn)模具設(shè)計(jì) 1 前 言 模具被稱為 “ 百業(yè)之母 ” 。模具是工業(yè)生產(chǎn)中最基礎(chǔ)和最具有源頭意義的一環(huán)，無論在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中， 60% 80%的零部件都依靠模具孕育而來。作為制造業(yè)的上游部分，模具對產(chǎn)品質(zhì)量、效益的決定作用會在工業(yè)流程的洪波中成倍放大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人們的想象。因此，要說模具決定著一個國家制造業(yè)的國際競爭力，半點(diǎn)都不夸張。 模具材料是工模具加工業(yè)的基礎(chǔ)。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生 活水平的提高， 人們對產(chǎn)品的審美觀，價值觀也不斷提高，從而對各類工、模具產(chǎn)品，無論是內(nèi)在質(zhì)量還是外表美觀等方面均要求日益精臻，困此勢必對工模具材料在數(shù)量上、系列上和質(zhì)量上提出更 高的要求。中國的模具材料從無到有，從小到大，從少到多，直到現(xiàn)在，無論是從鋼種還是從規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化等方面，都是伴隨著模具制造發(fā)展而發(fā)展的。 現(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。世界模具市場總體上供不應(yīng)求，市場需求量維持在 700億至 850億美元，同時，我國的模具產(chǎn)業(yè)也迎來了新一輪的發(fā)展機(jī)遇。近幾年，我國模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持 15%的年增 長率，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)， 2009年國內(nèi)模具總產(chǎn)值已經(jīng)超過 1000 多億， 模具生產(chǎn)企業(yè)超過 3 萬余家，從業(yè)人員有 100 多萬人 。 2009 年 模具進(jìn)出口總額為 38.07億美元， 其中模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口 總額 由 2005年的 9000 多萬美元猛增到2009年的 18.43億美元。單就汽車產(chǎn)業(yè)而言，一個型號的汽車所需模具達(dá)幾千副，價值上億元，而當(dāng)汽車更換車型時約有 80%的模具需要更換。 2007 年我國汽車產(chǎn)銷量均突破 700萬輛，預(yù)計(jì) 2010年產(chǎn)銷量各突破 1000萬輛，轎車產(chǎn)量將達(dá)到 500萬輛。另外，電子和通訊產(chǎn)品對模具的需求也非常大，在 發(fā)達(dá)國家往往占到模具市場總量的 20%之多。工業(yè)總產(chǎn)值中企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。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%，其它各類模具約占 11%。 模具的發(fā)展是體現(xiàn)一個國家現(xiàn)代化水平高低的一個重要標(biāo)志，就我國而言，經(jīng)過幾十年曲折的發(fā)展，模具行業(yè)已初具規(guī)模，從當(dāng)初只能靠進(jìn)口到現(xiàn)在部分進(jìn)口已經(jīng)跨了一大步，但還有一些精密的沖模自己還不能生產(chǎn)，只能通過進(jìn)口來滿足生產(chǎn)需要。隨著各種加工工藝和多種設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用使得模具的應(yīng)用和設(shè)計(jì)更為方便。隨著信息產(chǎn) 業(yè)的不斷發(fā)展，模具的設(shè)計(jì)和制造也越來越趨近于國際化?，F(xiàn)在模具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造（ CAD/CAM）技術(shù)的研究和應(yīng)用，大大提搞了模具設(shè)計(jì)和制造的效率，減短了生產(chǎn)周期。采用模具 CAD/CAM技術(shù)，還可提高模具質(zhì)量，大大減少設(shè)計(jì)和制造人員的重復(fù)勞動，使設(shè)計(jì)者有可能把精力用在創(chuàng)新和開發(fā)上。尤其是 pro/E 和 UG 等軟件的應(yīng)用更進(jìn)一步推動了模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。數(shù)控技術(shù)的發(fā)展使模具工作零件的加工趨進(jìn)于自動化，電火花和線切割技術(shù)的廣泛應(yīng)用也對模具行業(yè)起到了飛越發(fā)展。模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度在國內(nèi)外現(xiàn)在也比較明顯，特別是對一些通用件的 使用的越來越多，大大的提高了它們的互換性。此外還加強(qiáng)了各個地區(qū)的交流合作，對整個模具行業(yè)水平的提高也起到了重要的作用。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 2 在信息化帶動工業(yè)化發(fā)展的今天，在經(jīng)濟(jì)全球化趨向日漸加速的情況下，我國沖壓模具必須盡快提高水平。通過改革與發(fā)展，采取各種有效措施，在沖壓模具行業(yè)全體職工的共同努力奮斗之下，我國沖壓模具也一定會不斷提高水平，逐漸縮小與世界先進(jìn)水平的差距。“十一五”期間，在科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)下，不斷提高自主開發(fā)能力、重視創(chuàng)新、堅(jiān)持改革開放、走新型工業(yè)化道路，將速度效益型的增長模式逐步轉(zhuǎn)變到質(zhì)量和水平效益型軌道上來， 我國的沖壓模具的水平也必然會更上一層樓。 隨著改革開放和國民經(jīng)濟(jì)的增長，很大程度上推動了模具制造業(yè)的發(fā)展。模具制造業(yè)已走出企業(yè)禁錮的狀態(tài)，十年中，我國的仿制國外新鋼種的同時，還在高校、科研院所和各鋼廠的配合下，自行研制開發(fā)了一批適合我國國情的模具新鋼種。不僅改善了加工性能，而且還大大提高了模具的使用壽命。仿制 D2 鋼代替 Cr12MoV 制造沖壓模，用 P20 鋼代替45號鋼制造塑料模型芯、型腔，使模具的光潔度和壽命都有了較大的提高。用 H13鋼代替國外已淘汰的 3CW8V制造鍛模和壓鑄模。在冷作模具鋼方面，自行開發(fā)了 65Nb、 O12A、 CG-2、LM1-2、 LD、 GD、 GM、 DS 鋼等品種。其中 65Nb、 LD、 GD 及 DS 鋼因具有良好的抗沖擊性而更適合于作冷墩及原料沖裁凸模。 GM 鋼因有良好的耐磨性特別適合于作螺紋滾絲輪，與Cr12MoV 相比，壽命可提高十多倍。除上述合金鋼外，還開發(fā)了 GT35 及 DT 等牌號的鋼結(jié)硬質(zhì)合金和 YG 系列的鎢鈷類硬硬合金以滿足高壽命的要求，制造高速沖床用的模具。在塑料模具鋼方面，自行開發(fā)了易切削類的 5NiCa、 06Ni、 SM1、 SM2以及 PMS、 CPR、 PCY等鋼，都是一些具有良好加工、使用性能的優(yōu)良鋼 種，并在使用上得到用戶的認(rèn)可。在熱作模具鋼方面 Y4、 Y10、 HM-1、 GR、 ER8 等新品種的開發(fā)和應(yīng)用徹底改變了熱作模具幾十年來由 3Cr2W8V一統(tǒng)天下的局面。 日常生產(chǎn)、生活中所使用到的各種工具和產(chǎn)品，無不與模具有著密切的關(guān)系。模具的形狀決定著這些產(chǎn)品的外形，模具的加工質(zhì)量與精度也就決定著這些產(chǎn)品的質(zhì)量。因?yàn)楦鞣N產(chǎn)品的材質(zhì)、外觀、規(guī)格及用途的不同，模具分為了鑄造模、鍛造模、壓鑄模、沖壓模等非塑膠模具，以及塑膠模具。 隨著入世后制造業(yè)中心向中國轉(zhuǎn)移，模具產(chǎn)業(yè)有望迎來 30%的增長。與 IT業(yè)相比，模具專業(yè)的從 業(yè)人員的價值會隨著從業(yè)年限和經(jīng)驗(yàn)的積累而不斷提升，是一個真正的 “ 永不衰退的行業(yè) ” 。 由于模具制造的多樣性、復(fù)雜性和廣泛的適用性，故而模具工業(yè)被稱之為 “ 帝王工業(yè) ” 。 沖壓模具的形式很多，根據(jù)工序組合程度分 為 單工序模 、 復(fù)合模 和 級進(jìn)模 。 單工序模在壓力機(jī)的一次行程中，只完成一道沖壓工序的模具。 復(fù)合模只有一個工位，在壓力機(jī)的一次行程中，在同一工位上同時完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。 級進(jìn)模，也叫連續(xù)模 ， 由多個工位組成，各工位完成不同的加工，各工位順序關(guān)聯(lián)，在沖床的一次行程中完成一系列的不同的沖壓加工 。 級進(jìn)模 ，都是用在沖壓模具上的 ， 一連接支架 級進(jìn)模具設(shè)計(jì) 3 般有沖孔，落料，折彎，切邊，拉伸等多個工序。 多工位級進(jìn)模是具有精密、高效、長壽命的的特點(diǎn)。它適用于沖壓小尺寸、薄料、形狀復(fù)雜和大批量生產(chǎn)的沖壓零件。多工位級進(jìn)模的工位數(shù)可高達(dá)幾十個，其模具能自動送料、自動檢測出送料誤差等。多工位精密級進(jìn)模常用于高速沖壓，因此，生產(chǎn)率得到極大地提高，解決了手工送料的誤差，減少了沖壓設(shè)備和工人，提高了產(chǎn)品精度。 相對于普通模具來說，多工位級進(jìn)模結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，制造技術(shù)和制造要求更高，模具的成本相對也高，同時對沖壓設(shè)備、原材料 (卷料 )也有相應(yīng)的要求，對模 具設(shè)計(jì)的合理性也提出了較高的要求。因此，在模具設(shè)計(jì)前必須對制件進(jìn)行全面分析，然后結(jié)合模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和沖壓件的成形工藝性來確定該制件的沖壓成形工藝過程。 多工位精密級進(jìn)模有如下特點(diǎn)： （ 1） 在一副模具中，可以完成包括沖裁、彎曲、拉深和成形等多種多道沖壓工序。從而免去了用單工序模的周轉(zhuǎn)和每次沖壓的定位過程，提高了勞動生產(chǎn)率和設(shè)備利用率。 （ 2） 由于在級進(jìn)模中工序可以分散，不必集中在一個工位上，故不存在復(fù)合模上的“ 最小壁厚 ” 問題，可根據(jù)生產(chǎn)中實(shí)際需要留出空位，從而保證模具強(qiáng)度，延長模具壽命。 （ 3） 多工位精密級進(jìn)模 常采用高速沖床生產(chǎn)沖壓件，模具采用了自動送料、自動出件等自動化裝置，操作安全，具有較高的勞動生產(chǎn)效率。 （ 4） 級進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，模具制造精度要求很高，給模具制造、調(diào)試及維修帶來一定難度。同時要求模具零件具有互換性，在模具零件磨損或損壞后更換迅速、方便可靠。 電機(jī)定轉(zhuǎn)子沖片是由導(dǎo)磁率高、損耗低的硅鋼片制成。定轉(zhuǎn)子沖片是電機(jī)的重要部件，其質(zhì)量對電機(jī)性能有直接影響。一臺電機(jī)的定轉(zhuǎn)子通常由幾十片甚至上百片定轉(zhuǎn)子硅鋼片疊鉚組成。 傳統(tǒng)的定轉(zhuǎn)子沖片加工工藝是先經(jīng)過多道工序得到定子、轉(zhuǎn)子單沖片，再采用手工或機(jī)械理片，最后在 專用裝備上進(jìn)行壓裝， 這種工藝效率低、定位誤差大，毛刺方向一致性難以控制。采用自動疊鉚定轉(zhuǎn)子沖片級進(jìn)模加工則能有效地解決上述缺陷，并能提高疊鉚后的整齊度，保證一定疊鉚力，滿足大批量要求。 電機(jī)定轉(zhuǎn)子鐵芯自動疊鉚硬質(zhì)合金級進(jìn)模是具有國際先進(jìn)水平的高速沖模。它突破了鐵芯生產(chǎn)的傳統(tǒng)方式，在一副模具內(nèi)自動完成沖壓成形、扭槽、回轉(zhuǎn)、疊鉚、分組等高難度的技術(shù)功能，直接形成鐵芯組件，給高精度鐵芯的大批量、自動化生產(chǎn)開辟了新路。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 4 1 零件介紹 如圖 1所 示， 側(cè)彎支座 零 件，材料為 08F，材料厚度為 1，大批量生產(chǎn)。 圖 1 側(cè)彎支座 零件圖 2 零件的工藝性分析 沖裁件的工藝性是指該工件在沖裁加工過程中的難易程度。良好的沖裁工藝性應(yīng)用保證材料消耗少、工序數(shù)目少、模具結(jié)構(gòu)簡單且壽命長、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、操作安全方便等。因此，沖裁件的工藝性是否好，對沖裁件質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及沖裁模的使用壽命均有很大影響。 然而，影響沖裁件公藝性的因素很多，如沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度和材料等，這些因素往往取決于產(chǎn)品的使用要求。 2.1 結(jié)構(gòu)形狀 沖裁件的形狀應(yīng)盡可能的簡單、對稱，最好采用圓形、矩形等規(guī)則的幾何形狀，或由簡單的幾何 圖形組成的形狀。 該零件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，形狀對稱，尺寸較小，無懸臂狹槽，孔邊距較大另外該零件有 2次折彎 ，如圖 2所示。 連接支架 級進(jìn)模具設(shè)計(jì) 5 圖 2 折彎處 2.2 尺寸精度 制件上 工件 50 的公差為 0.12 （為 IT8 級）， 3 的公差為 0.1 （為 IT9 級）， 6的公差為 0.1 （為 IT9 級） 其他尺寸無精度要求，視為 IT13 級，因此，制件總體精度為 IT8級，如表 1所示。作為 側(cè)彎支座 ，其毛刺高度應(yīng)小于 0.05。 表 1 公差表 基本尺寸 ( ) 公 差 等 級 ( m) ( ) IT8 IT9 IT12 IT13 IT14 IT15 IT16 IT17 IT18 3 14 25 0.10 0.14 0.25 0.40 0.60 1.0 1.4 36 18 30 0.12 0.18 0.30 0.48 0.75 1.2 1.8 610 22 36 0.15 0.22 0.36 0.58 0.90 1.5 2.2 1018 27 43 0.18 0.27 0.43 0.70 1.10 1.8 2.7 1830 33 52 0.21 0.33 0.52 14 1.30 2.1 3.3 3050 39 62 0.25 0.39 0.62 1.00 1.60 2.5 3.9 5080 46 74 0.30 0.46 0.74 1.20 1.90 3.0 4.6 80120 54 87 0.35 0.54 17 1.40 2.20 3.5 5.4 2.3 材料 制件所用的材料為 08F，材料具有一定的脆性， 抗剪強(qiáng)度為 380 MPA,抗拉強(qiáng)度為 460 MPA， 綜上所述，制件具有較好的沖壓性能，適宜采用沖裁加工，但精度要求較高。 3 確定沖裁工藝方案 在確定制件沖裁工藝方案時， 先決定制件所需的基本沖裁工序性質(zhì)、工序數(shù)目以及工序的順序，再將其排列組合成若干種可行方案。然后對各種工藝方案進(jìn)行分析比較，綜合畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 6 各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，最后選出一種最佳方案。在分析比較方案時，應(yīng)考慮制件精度、批量、工廠條件、模具加工水平及工人操作水平等方面的因素，有時還需必要的工藝計(jì)算。 3.1 沖裁工藝方案 （ 1）采用單一工序的沖壓方法。即采用 四 副模具，第一副落 料 模具 ； 第二幅沖孔模具； 第 三 副 折彎 ， 第四幅折彎 （ 2）采用復(fù)合工序的沖壓方法： 第一副沖孔落料模具；第二幅折彎 （ 3）采用級進(jìn)工序的沖壓方法：即 沖孔 導(dǎo)正 沖孔 空位 切缺口 切缺口 空位 折彎 折彎 斷料 。 3.2 沖裁工藝方案分析 （ 1）第一種方案的優(yōu)點(diǎn)是模具設(shè)計(jì)、制造簡單、周期短，模具結(jié)構(gòu)簡單，模具成本低。但不能采用切口自動疊裝的結(jié)構(gòu)，需采用增加定向槽口的結(jié)構(gòu)，沖裁完成后由人工疊裝轉(zhuǎn)子，且整個沖裁過程需采用三副模具，因此生產(chǎn)效率低，不能滿足 側(cè)彎支座 大批量生產(chǎn)的需要 （ 2）第二種方案的優(yōu)點(diǎn)是沖壓的生產(chǎn)率較高，且制件的平整度較高。但模 具結(jié)構(gòu)較第一種方案復(fù)雜，設(shè)計(jì)制造周期較長，模具成本較高 。 （ 3）第三種方案的優(yōu)點(diǎn)是沖壓生產(chǎn)易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化 ，生產(chǎn)效率較高。但模具結(jié)構(gòu)較第一種方案復(fù)雜，因此設(shè)計(jì)制造周期較長，模具成本較高，能滿足 側(cè)彎支座 大批量生產(chǎn)的需要。 綜上分析，從制件結(jié)構(gòu)看， 產(chǎn)品比較小而且成型比較多所以選著第三種方案 。 3.3 級進(jìn)模具方案研究 級進(jìn)模具可分為以下幾種典型結(jié)構(gòu)： 1.導(dǎo)正銷定距的級進(jìn)模 模具的工作零件包括沖孔 凸 .凹 模、 切口凸 .凹 模、 折彎凸 .凹 模和 斷料凸 .凹 模。定位零件包括導(dǎo)料板、使用擋料銷、固定擋料銷和導(dǎo)正銷。使用擋料銷用于條料首次送進(jìn)時的定位，使用時用手壓出擋料銷。條料定位后，在 樹脂 的作用下?lián)趿箱N自動退出。條料再送進(jìn)一個 步距時以 送料機(jī) 粗定位，裝在凸模端面上的導(dǎo)正銷進(jìn)行精定位，保證零件上的孔與外輪廓的位置精度，側(cè)刃只起切邊的作用，如圖 6所示。 連接支架 級進(jìn)模具設(shè)計(jì) 7 圖 6 導(dǎo)正銷 定距級進(jìn)模 2. 成型側(cè)刃的級進(jìn)模 側(cè)刃的部分結(jié)構(gòu)用于零件的成型。成型側(cè)刃是特殊功能的凸模，它的作用不僅是切邊，還用于零件兩端凹形輪廓的成型。為了防止條料在沖壓過程中翹曲，采用兩個側(cè)刃對面排列，如圖 7所示。 圖 7 成型側(cè)刃級進(jìn)模 3. 送料機(jī) 和導(dǎo)正銷定距的級進(jìn)模 它以側(cè)刃代替了使用擋料銷和固定擋料銷控制條料送進(jìn)距離。側(cè)刃是特殊功能的凸模，其作用是在壓力機(jī)每次 沖壓行程中，沿條料邊緣切下一塊長度等于步距的邊料。由于沿送料方向上，在側(cè)刃前后，導(dǎo)料板間距不同，前寬后窄形成一個凸肩，所以條料上只有切去料邊的部分方能通過，通過的距離即等于步距；用裝在凸模端面上的導(dǎo)正銷進(jìn)行精定位，保證零件上的孔與外輪廓的位置精度，如圖 8所示。 第一種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是擋料銷保證了條料送進(jìn)時有準(zhǔn)確的送進(jìn)距，定位較精確，制造簡單，使用方便。但用于厚度較大的沖壓材料。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 8 第二種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是切邊模結(jié)構(gòu)簡單易于制造。但側(cè)刃結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且側(cè)刃容易磨損。 第三種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是模具結(jié)構(gòu)較第一種定位準(zhǔn)確可靠，生產(chǎn)效率 高，結(jié)構(gòu)簡單且容易保證凹模和凸模固定板的強(qiáng)度，制造成本較低。 考慮零件的尺寸精度要求較高及材料厚度較薄，為了便于操作，宜采用 導(dǎo)正銷精定位送料機(jī)粗定位的方案 4 確定模具總體結(jié)構(gòu)方案 在沖裁工藝方案確定以后，根據(jù)沖件的形狀特點(diǎn)、精度要求、生產(chǎn)批量、模具制造條件、操作與安全要求，以及利用現(xiàn)有設(shè)備的可能，確定每道沖裁工序所用沖模的總體結(jié)構(gòu)方案。確定模具總體結(jié)構(gòu)方案，就是對模具作出通盤的考慮和總體結(jié)構(gòu)上的安排，它既是模具零部件設(shè)計(jì)與選用的基礎(chǔ)，又是繪制模具總裝圖的必要準(zhǔn)備，因而也是模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。 4.1 模具 類型 考慮沖裁工藝方案中確定了沖裁工序性質(zhì)、數(shù)量及組合方式，根據(jù)零件的沖裁工藝方案，采用級進(jìn)沖裁模。與沖裁工藝方案相適應(yīng)。 4.2 操作與定位方式 因?yàn)榱慵纳a(chǎn)是大批量的，因此生產(chǎn)中宜采用自動送料方式送料?？紤]零件尺寸較小，精度要求較高，材料厚度較薄，采用級進(jìn)沖裁模，為提高定距的可靠性，盡可能的降低模具復(fù)雜度及成本，宜采用導(dǎo)料板導(dǎo)向、 送料機(jī) 和導(dǎo)正銷配合的定位方式（見中國模具設(shè)計(jì)大典 第三卷 沖壓模具設(shè)計(jì) 表 19.6-2連續(xù)模工序件定位方式）。 4.3 卸料與出件方式 零件厚度較薄，尺寸較小，質(zhì)量要求較高，且模具為級進(jìn)模具，所以宜采用彈性卸料方式。為了便于操作、提高生產(chǎn)率，沖件和廢料采用由凸模直接從凹模洞口推下的下出件方式。 4.4 模架類型及精度 零件生產(chǎn)批量大，厚度薄，精度要求高 ,且是級進(jìn)模，因此采用 I 級精度的四導(dǎo)柱模架（見 GB/T 2852.3-90）。 5 工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算 5.1 排樣 5.1.1 沖裁排樣 排樣是指制件在板料或條料上的布置方法。 連接支架 級進(jìn)模具設(shè)計(jì) 9 沖裁件的排樣與材料的利用率有密切關(guān)系，對零件的成本影響很大。為此，應(yīng)設(shè)法在有限的材料面積上沖出最多數(shù)量的制件。由于拍樣方法的不斷改進(jìn)，材料利用率足步提高。但僅僅考慮材料利用率的提高還不夠，排樣的好壞同時影響沖裁件的精度、生產(chǎn)效率的高低、模具壽命及經(jīng)濟(jì)效益等，還必須考慮生產(chǎn)操作的方便性和模具結(jié)構(gòu)合理性等問題。 沖裁排樣有兩種分類方法：一是從廢料的角度來分，可分為有廢料排樣、少廢料排樣和無廢料 排樣三種。有廢料排樣時，工件與工件之間，工件與條料邊緣之間都有搭邊存在，沖裁件質(zhì)量較容易保證，并具有保護(hù)模具的作用，但材料利用率低；少、無廢料排樣時，工件與工件之間，工件與條料邊緣之間存在較少或沒有搭邊，材料的利用率高，但沖裁時由于凸模刃口受不均勻側(cè)向力的作用，使模具易于遭到破壞。另一種是按制件在材料上的排列形式來分，可分為直排法、斜排法、直對排法、斜對排法和混合排法等多種形式。這種分類法在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用較為廣泛。其排樣方法（見參考文獻(xiàn) 1中表 2-7）。 由表 2-7可確定排樣形式。該零件結(jié)構(gòu)對稱，質(zhì)量要求較高 ，材料厚度薄，尺寸較小。是采用多工位級進(jìn)模來加工的，它的沖裁工序?yàn)椋簺_孔 落料，因而它的排樣采用有廢料直排式，排樣如圖 9所示。 圖 9 側(cè)彎支座 多工位級進(jìn)模 排樣圖 5.1.2 搭邊值的確定 搭邊值是指沖裁時制件與制件之間、制件與條 (板 )料邊緣之間的余料。搭邊雖然是廢料，但在沖壓工藝上起著很大的作用。搭邊能夠補(bǔ)償定位誤差，保證沖出合格的制件；能夠保持條料具有一定的剛性，便于送料；能夠起到保護(hù)模具的作用，以免模具過早的磨損而報廢。 搭邊值的大小取決于制件的形狀、材質(zhì)、料厚及板料的下料方法。搭邊值大小影響材料利用率。如表 2 5所示，一般由經(jīng)驗(yàn)確定。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 10 表 2 b、 y 值（） 材料厚度 t/mm b y 金屬材料 非金屬材料 2t 的工 件 矩形工件邊長 50mm 矩形工件邊長 50mm 工件間 a1 搭邊 a 工件間 a1 搭邊 a 工件間 a1 搭邊 a 0.25 1.8 2.0 2.2 2.5 2.8 3.0 0.250.5 1.2 1.25 1.8 2.0 2.2 2.5 0.51 1.0 1.2 1.5 1.8 1.8 2.0 11.2 1 1.0 1.2 1.5 1.5 1.8 1.21.6 1.0 1.2 1.5 1.8 1.8 2.0 1.62.0 1.2 1.5 1.8 2.0 2.0 2.2 由表 2 5可知。 側(cè)彎支座 的料厚為 1，轉(zhuǎn)子工件間搭邊值 a1 3，沿邊搭邊值 a 5（見參考文獻(xiàn)中表 2-8）。條料寬度偏差 =0.4 ，送料最小間隙 Z1=0.5 ，沖切后的條料與導(dǎo)料板之間的間隙 y=0.1。 因?yàn)椴捎脗?cè)刃定距和無側(cè)壓裝置，因此： 連接支架 級進(jìn)模具設(shè)計(jì) 11 條料寬度為： B0 - =（ 56 2a n b） 0 =660 -0.4 步距為： S=D a1=14 式中 D 制件垂直于送料方向的基本尺寸（）； n 側(cè)刃數(shù)； b 側(cè)刃裁去的余料； y 沖切后的條料寬度與導(dǎo)尺間的間隙（）。 5.1.3 材料的利用率 沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比叫做材料利用率。它是衡量合理利用材料的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。一般常用的計(jì)算方法是：一個進(jìn)距內(nèi)制件的實(shí)際面積與所需板料面積之比的百分率，一般用 表示： =（ S/S0） 100%= S/（ A B） 100% = 390.60/（ 39 37.2） 100% = 42.92% 式中 A 在送進(jìn)方向，排樣圖中相鄰兩個制件對應(yīng)點(diǎn)的距離（）； B 條料寬度（）； S 一個進(jìn)距內(nèi)之間的實(shí)用面積（）； S0 一個進(jìn)距內(nèi)所需毛坯面積（）。 5.2 計(jì)算沖壓力與壓力中心，初選壓力機(jī) 5.2.1 沖裁力的計(jì)算 沖裁力是沖裁過程中凸模對板料施加的壓力，它是隨凸模進(jìn)入材料的深度（凸模行程）而變化的，通常說的沖裁力是指沖裁力的最大值，它是選用壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具的重要依據(jù)之一。 F=K L t 式中 F 沖裁力， (N)； 材料抗剪強(qiáng)度， (M Pa)； L 沖裁件周邊長度， ( )； t 材料厚度， ( )； K 系數(shù)，取 K取 1.3。 根據(jù) AutoCAD零件圖可以測量出： 沖孔 沖切長度 L2=25； 抗剪強(qiáng)度為 390Mpa， t=1， K=1.3，則： F= K L t =1.3 25 1 390=12.7KN 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 12 沖孔 2沖切長度 L2=83.5； 抗剪強(qiáng)度為 390Mpa， t=1， K=1.3，則： F= K L t =1.3 83.5 1 390=42.3KN 切邊 3沖切長度 L2=133.9； 抗剪強(qiáng)度為 390Mpa， t=1， K=1.3，則： F= K L t =1.3 133.9 1 390=67.9KN 切邊 4沖切長度 L2=154.6； 抗剪強(qiáng)度為 390Mpa， t=1， K=1.3，則： F= K L t =1.3 154.6 1 390=78.4KN 沖孔落料 F 總 =201.3KN 5.2.2 輔助力的計(jì)算 卸料力是指從凸?；蛲拱寄Ｉ蠈⒅萍驈U料卸下所需的力。 F 卸 =K 卸 F (N) 推件力是指從凹模內(nèi)順沖裁方向?qū)⒅萍驈U料推出所需的力。 F 推 =nK 推 F (N) 頂件力是指從凹模內(nèi)逆沖裁方向?qū)⒅萍驈U料頂出所需的力。 F 頂 =K 頂 F (N) 式中 F 卸 卸料力（ N）； F 推 推件力（ N）； F 頂 頂件力（ N）； K 卸 卸料力系數(shù)； K 推 推件力系數(shù)； K 頂 頂件力系數(shù)（如表 6所示）。 n 梗塞在凹模內(nèi)的制件 (或廢料 )數(shù)量（ n=h/t），其中 h 為直刃口部分的高（）， t為材料厚度（）。 表 6 卸料力、推件力和頂件力的系數(shù) 料厚 /mm K 卸 K 推 K 頂 0.1 0.060 0.090 0.100 0.14 連接支架 級進(jìn)模具設(shè)計(jì) 13 鋼 0.1 0.5 0.040 0.070 0.065 0.08 0.5 2.5 0.025 0.060 0.050 0.06 2.5 6.5 0.020 0.050 0.045 0.05 6.5 0.015 0.040 0.025 0.03 鋁、鋁合金 0.030 0.080 0.03 0.07 純銅、黃銅 0.020 0.060 0.03 0.09 查表 6 取 K 卸 =0.040 0.070 取 K 卸 =0.055、 K 推 =0.065、 K 頂 =0.08、 n=6/0.35 17.14 代入得： 卸料力 F 卸 =K 卸 F=0.055 201.3 11KN， 推件力 F 推 =nK 推 F= 20KN 因?yàn)樵撃＞卟捎孟鲁黾姆绞剑蚨敿?F 頂 =0 N 5.2.3 壓力機(jī)公稱壓力的選取 沖裁時，壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于沖裁各工藝力的總和 FZ。 因?yàn)樵撃＞卟捎脧棄盒读涎b置和下出件方式，所以 F =F F 卸 F 推 =87.2KN 應(yīng)選取壓力機(jī)的公稱壓力： P0 (1.1 1.3)P =(1.1 1.3) 87.2 232.3KN 因此可選壓力機(jī)型號為 J23-25。 其主要 參數(shù)，如表 7所示。 表 7 壓力機(jī)主要參數(shù) 公稱壓力 250KN 連桿調(diào)節(jié)長度 45mm 滑塊行程 55mm 工作臺尺寸 300450mm 行程次數(shù) 120/min 電機(jī)功率 1.5KW 最大閉合高度 220mm 模柄孔尺寸 5050mm 5.2.4 壓力中心的確定 通過計(jì)算確定該模具壓力中心的坐標(biāo)值為（ 50.32， ,5.83）。其坐標(biāo)在模柄的投影范圍內(nèi)，符合模具設(shè)計(jì)的技術(shù)要求。 5.3 計(jì)算凸、凹模刃口尺寸及公差 5.3.1 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算原則 設(shè)計(jì)沖裁模應(yīng)先確定基準(zhǔn)模 刃口尺寸，落料件以凹模為基準(zhǔn)模，間隙取在凸模上，即沖裁間隙通過減小凸模刃口尺寸來取得；沖孔件以凸模為基準(zhǔn)模，間隙取在凹模上，沖裁間隙通過增大凹模刃口尺寸來取得。 5.3.2 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算方法 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 14 模具沖裁部分的刃口尺寸計(jì)算方法有兩類：凸模和凹模分開加工的原則；凸模和凹模配合加工的原則。 （ 1） 凸模和凹模分開加工 分開加工特點(diǎn)是按照凸、凹模的設(shè)計(jì)尺寸和精度分別加工，凸模和凹模的配合由尺寸公差保證。它主要適用于圓形或筒形單規(guī)則形狀的零件，因此類工件沖裁的凸凹模制造相對簡單，精度容易保證。 （ 2） 凸模 和凹模配合加工 配合加工就是先按設(shè)計(jì)尺寸制出一個基準(zhǔn)模，然后根據(jù)基準(zhǔn)模的實(shí)際尺寸再按照最小合理間隙配制另一件。這種加工特點(diǎn)是模具的間隙由配制保證，與模具制造精度無關(guān)，這可以放大基準(zhǔn)模的制造公差，一般可取 = /4，使制造容易。 根據(jù) 側(cè)彎支座 的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，由于采用凸凹模分開加工時，為了保證凸、凹模間一定的間隙值，必須嚴(yán)格限制沖模制造公差，往往造成沖模制造困難、甚至是不可能的問題，因而采用凸模和凹模配合加工。 5.3.3 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 由于材料薄，模具間隙小，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，故凸凹模采用配合加工為宜。配合加 工方法是先按照工件尺寸計(jì)算出基準(zhǔn)件凸模 (或凹模 )的公稱尺寸及公差，然后配制另一個相配件凹模 (或凸模 )，這樣很容易保證沖裁間隙，而且可以放大基準(zhǔn)件的公差，也無需校核。但計(jì)算時要分析凸、凹模各尺寸磨損變化情況。磨損后增大的尺寸應(yīng)減去一個磨損預(yù)留量；磨損后減小的尺寸應(yīng)加上一個磨損預(yù)留量；磨損后既不增大也不減小的尺寸可不考慮磨損預(yù)留量。 （ 1）落料模刃口尺寸計(jì)算 以凹模為基準(zhǔn)模，配置凸模，由于工件比較復(fù)雜，故凹模磨損后刃口尺寸有變大、變小和不變?nèi)N情況。 第一類尺寸 模具磨損后刃口尺寸增大的尺寸。 Ad=(Amax-x) +/4 0 第二類尺寸 模具 磨損后刃口尺寸減小的尺寸。 Bd=(Bmin x) 0 -/4 第三類尺寸 模具磨損后刃口尺寸不變的尺寸。 Cd =(Cmin /2) / 8 式中 Ad 、 Bd、 Cd 落料凹模刃口尺寸； x 磨損系數(shù)； Amax、 Bmin、 Cmin 工件的最大、最小極限尺寸。 x 磨損預(yù)留量。 對應(yīng)凸模尺寸是在凹模尺寸的基礎(chǔ)上減去雙邊間隙 Z即可。亦可直接在凸模工作圖上標(biāo)注凹模名義尺寸，在技術(shù)要求 中注明“凸模尺寸按凹模實(shí)際尺寸配置保證雙邊最小間隙連接支架 級進(jìn)模具設(shè)計(jì) 15 Zmin”。 （ 2） 沖孔模刃口尺寸計(jì)算 以凸模為基準(zhǔn)模，配置凹模，分析凸模各尺寸磨損變化情況；同樣存在著磨損后變大、變小和不變的三種磨損情況。 第一類尺寸 模具磨損后減小的尺寸。 Ap=(Amin x) 0 -/4 第二類尺寸 模具 磨損后增大的尺寸。 Bp=(Bmax-x) +/4 0 第三類尺寸 模具磨損后不變的尺寸（同落料模）。 Cd =(Cmin /2) / 8 式中 Ap 、 Bp 沖孔凸模刃口尺寸； x 磨損系數(shù)； Amax、 Bmin、 Cmin 工件的最大、最小極限尺寸。 x 磨損預(yù)留量。 根據(jù)零件特點(diǎn)，凸、凹模采用配合加工方法。 按零件精度 IT9級，取 x=1 由上文中公差表按 IT9級查得： 32、 16.6、 12、 10.5、 1.7、 6.3、 3.8為 0.025； 尺寸偏差均取 /4。 切廢料部分視為沖孔，則凹模尺寸計(jì)算如下： 32 0 -0.15 Ad=（ 32-1 0.05） +0.013 0 =31.95+0.013 0 16.6-0 -0.1 Ap=（ 16.6 1 0.027）0 -0.007=16.6270 -0.007 3.8 Ap=（ 3.8 1 0.062） 0 -0.016=3.862 0 -0.016 1.7 Ap=（ 1.7 1 0.025） 0 -0.006=1.725 0 -0.006 12 Ap=（ 12-1 0.025） 0 -0.006=11.975 0 -0.006 產(chǎn)品 對沖裁斷面質(zhì)量要求較高，一般為型斷面，由表 8 可查得 Z=(14 18 )t,即 Z=0.049 0.063mm。無特別說明都是指雙邊間隙，取 0.056。 表 8 各種類型斷面的雙面間隙 Z（ t%） 材料 型斷面 型斷面 型斷面 型斷面 型斷面 低碳鋼 最大 40 22 24 14 18 8 12 1 3 中碳鋼 最大 44 24 30 20 24 14 18 2 5 高碳鋼 最大 48 32 36 26 30 20 24 4 9 不銹鋼 最大 44 24 26 16 20 5 9 1 3 鋁 最大 32 14 18 10 14 3 7 0.5 1.5 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 16 硬鋁 最大 38 23 26 16 18 9 11 0.5 1.5 6 沖裁模具主要部件和零件的設(shè)計(jì)與選用 6.1 工作零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6.1.1 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）凸模結(jié)構(gòu)形式 凸模按其工作斷面的形式可分為圓形和非圓形凸模，它主要是根據(jù)制件的形狀和尺寸而定。 中、小型凸模常采用整體式結(jié)構(gòu)，大型凸?？刹捎描偲词浇Y(jié)構(gòu)，其常見的凸模結(jié)構(gòu)形式（見中國模具設(shè)計(jì)大典 第三卷 沖壓模具設(shè)計(jì) 表 20.1-7）。 根據(jù)表 20.1-7可選取凸模的結(jié)構(gòu)： 落料凸模刃口部分為圓形，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)成階梯形結(jié)構(gòu)，并將安裝部分設(shè)計(jì)為臺階圓部分，通過臺階方式與固 定板固定。凸模的結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)刃口尺寸、卸料裝置和安裝固定要求確定。凸模的刃口尺寸由落料凹模刃口尺寸及凸凹模間隙配作保證。 沖孔凸模的刃口部分為非圓形，為了便于凸模和固定板的加工，設(shè)計(jì)成凸模沿軸線方向橫斷面尺寸相同的形狀結(jié)構(gòu)。中部銑出槽用卡環(huán)固定。 中間孔凸模與切口槽孔凸模為非圓形，但結(jié)構(gòu)簡單對稱，凸模設(shè)計(jì)成沿軸線方向橫斷面尺寸相同的形結(jié)構(gòu)，中部銑出槽用卡環(huán)固定。 （ 2）凸模長度尺寸的確定 凸模長度尺寸應(yīng)根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)，并考慮修磨、固定板與卸料板之間的安全距離、裝配等的需要來確定。一般情況下，在滿足使用 要求的前提下，凸模越短，其強(qiáng)度越高，材料越省。 采用彈壓卸料板的沖裁模凸模長度為： L=h1 h2 t h =62.8 式中 h1凸模固定板厚度； h2卸料板厚度； t材料厚度； h附加長度。包括凸模修磨量、凸模進(jìn)入凹模的深度及凸模固定板與卸料板間的安全距離，一般為 (15 20)。 （ 3）凸模技術(shù)要求 凸模刃口要求有較高的耐磨性，并能承受沖裁時的沖擊力。因此應(yīng)有高的硬度與適當(dāng)?shù)捻g性。根據(jù)制件的形狀較復(fù)雜且是大批量生產(chǎn)的特點(diǎn)，確定模 具材料應(yīng)選 CrWMn， HRC取 58 60。 連接支架 級進(jìn)模具設(shè)計(jì) 17 （ 4）凸模強(qiáng)度的校核 在一般情況下，凸模的強(qiáng)度和剛度是足夠的，無需校核。但對于特別細(xì)長的凸?；蛲鼓５慕孛娉叽绾苄《鴽_裁的板料厚度較厚的情況，則必須對凸模進(jìn)行承載能力和抗失穩(wěn)彎曲能力的校核，檢查其危險斷面尺寸和自由長度是否滿足長度要求。 分析制件可知切口槽孔凸模的截面尺寸較小，需校核。 凸模承載能力校核：凸模最小斷面承受的壓應(yīng)力必須小于凸模材料強(qiáng)度允許的壓力 ，即 =F/Amin 式中 F沖裁力（ N）； Amin凸模最小斷面面積（ 2）。 對于非圓凸模： Amin F/ 由于 直徑 4孔凸模的斷面為非圓形，即： Amin F/ 4（ 0.35 7.59230） /230=610.995/230=2.66 經(jīng)校核，切口槽孔凸模的承載能力滿足要求。 凸模抗失穩(wěn)彎曲能力校核：凸模沖裁時穩(wěn)定性校核采用桿件受軸向壓力的歐拉公式。根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，凸模屬于有導(dǎo)向裝置非圓形類，即 Lmax 1200(I/F)1/2 70 1200 (7.78/610.995)1/2=135.41 式中 I 凸模的最小橫截面的慣性矩（ 4）； F 沖裁力（ N）。 經(jīng)校核，切口槽孔凸模的抗失穩(wěn)彎曲能力滿足要求。 （ 5）各凸模的二維圖如圖 11 14所示： 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 18 圖 11 沖孔 凸模 圖 12 沖孔凸模 （ 1）凹模刃口形式 沖裁凹模孔口型式及主要參數(shù)（見中國模具設(shè)計(jì)大典：第三卷 冷沖壓模具設(shè)計(jì) 表20.1-13）。根據(jù)制件的特點(diǎn)，凹模采用矩形板塊結(jié)構(gòu)和直接通過螺釘和銷釘與下模座固定的固定方式 。因沖件的批量較大，考慮凹模的磨損和保證沖件的質(zhì)量，凹模刃口采用直刃壁結(jié)構(gòu)，刃壁高度取 6mm，漏料部分沿刃口輪廓單邊擴(kuò)大 1。 （ 2）凹模外形尺寸的確定 凹模尺寸包括凹模厚度和壁厚等，一般應(yīng)根據(jù)沖件形狀和尺寸按標(biāo)準(zhǔn)選用（見中國模具設(shè)計(jì)大典：第三卷 冷沖壓模具設(shè)計(jì) 表 20.1-14）。在非標(biāo)準(zhǔn)凹模尺寸的設(shè)計(jì)時，可按經(jīng)驗(yàn)法確定。 凹模厚度： H=Kb=0.3 35=10.5 凹模壁厚：小凹模 C=（ 1.5 2） H=（ 1.5 2） 10.5=（ 15.75 21） 大凹模 C=（ 2 3） H=（ 2 3） 10.5=（ 21 31.5） 式中 b凹?？椎淖畲髮挾龋ǎ?K系數(shù)（見中國模具設(shè)計(jì)大典：第三卷 冷沖壓模具設(shè)計(jì) 表 20.1-15）； H凹模厚度，其值為 15 20； C凹模壁度，其值為 26 40。 因?yàn)榇擞?jì)算方式可以保證凹模有足夠的強(qiáng)度和剛度，一般可不進(jìn)行強(qiáng)度校核。 （ 2）凹模技術(shù)要求 連接支架 級進(jìn)模具設(shè)計(jì) 19 凹模材料選取與凸模一樣為 CrWMn，但熱處理后的硬度應(yīng)略高于凸模， HRC取 60 64。凹?？纵S線應(yīng)與凹模頂 面保持垂直，上下平面應(yīng)保持平行。模孔的表面有粗糙度的要求，Ra=1 0.4 m。 （ 3）凹模的二維圖如圖 15所示（詳見附 1）。 圖 15 凹模 6.2 定位零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6.2.1 導(dǎo)正銷 定位銷孔為圓形，結(jié)構(gòu)簡單，凸模設(shè)計(jì)成階梯形結(jié)構(gòu)，并將安裝部分設(shè)計(jì)成便于加工的長圓形，通過鉚接方式與固定板固定。 導(dǎo)正銷采用標(biāo)準(zhǔn) B型導(dǎo)正銷，材料選 9Mn2V，熱處理 HRC52 56，參數(shù)見（ GB 2864.2-81）。 導(dǎo)正銷的二維圖如圖 16 所示。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 20 圖 16 導(dǎo)正銷 6.3 卸料及壓料零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 考慮零件厚度較薄，采用彈性卸料方式。為了便于操作，提高生產(chǎn)率，沖件和廢料采用有凸模直接從凹模洞口推下的出件方式。 彈性卸料裝置由卸料板、卸料螺釘和彈性元件組成。 6.3.1 卸料板 彈性卸料板具有卸料和壓料的雙重作用。卸料板與凸模的雙面間隙根據(jù)沖件確定，一般取 0.1 0.3 （料厚時取大值，料薄取小值）。卸料板與凸模間按 H7/h6 配合，其間隙應(yīng)比凸、凹模間隙小，凸模與固定板按 H7/h6 或 H8/h7配合。此外，為了便于可靠卸料，在模具開啟狀態(tài)時，卸料板工作平面應(yīng)該高出凸模刃口端面 0.3 0.5 。材料選用 08F。 卸料板的二維圖如圖 22 23所示（詳見附 2）。 連接支架 級進(jìn)模具設(shè)計(jì) 21 圖 23 卸料板 6.3.2 卸料螺釘及 樹脂 卸料螺釘一般采用標(biāo)準(zhǔn)的階梯形螺釘。因?yàn)樾读习鍨榫匦?，根?jù)卸料板的結(jié)構(gòu)尺寸采用 6個標(biāo)準(zhǔn)圓柱頭卸料螺釘 M10 55，材料 45 號鋼，熱處理 HRC35 40。各相關(guān)參數(shù)（見GB 89 76）。各卸料螺釘?shù)拈L度一致，以保證裝配后卸料板水平和均勻卸料。 樹脂 數(shù) n=6，每根 樹脂 分擔(dān)的卸料力 F 預(yù) ： F 預(yù) =F 卸 /n=2091.57/6=348.6N 根據(jù)表 9?。?d=3.0 D=20 f=3.525 節(jié)距 =6.95 H0=45 Flim F Flim=350N 樹脂 所需總壓縮量 S 總 =S 預(yù) +S 工 +S 修磨 =0.35+5+4 =9.35 式中 S 預(yù) 樹脂 的預(yù)壓縮量，一般取一個料厚； S 工 卸料板的工作行程，沖裁件由凸模沖出落下所以取 5； S 修磨 模具的修磨量與調(diào)整量，一般取 4 6； 卸料螺釘及 樹脂 的二維圖、三維圖如圖 24所示。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 22 圖 24 卸料螺釘 6.4 支撐固定零件 6.4.1 上、下模座 上、下模座的作用是直接或間接地安裝沖模的所有零件，并分別與壓力機(jī)的滑和工作臺連接，以傳遞壓力。因此，上、下模座的強(qiáng)度和剛度是主要考慮的問題。一般情況下，模座因強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生破壞的可能性不大，若剛度不夠，工作時會產(chǎn)生較大的彈性變形，導(dǎo)致模具的工件零件和導(dǎo)向零件迅速磨損。 模座的外行尺寸根據(jù)凹模周界尺寸和安裝要求確定。對于圓形模座，其直徑應(yīng)比凹模板直徑大 30 70 ,對于矩形模座，其長度應(yīng)比凹模板長度大 40 70 ,而寬度可以等于或大于凹模板，但考慮有足夠安裝導(dǎo)柱、導(dǎo)套的位置。模座的厚度一般取凹模板厚度的1.0 1.5倍，考慮受力情況，上模座厚度可比下模座厚度小 5 10。 根據(jù)零件的排樣圖和該模具的整體精度的特點(diǎn)選擇滾動導(dǎo)向模架（見 GB/T 2852.1-90）。 上模座尺寸： 680 270 35 下模座尺寸： 680 270 40 材料都為： HT200。 6.4.2 銷釘 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)（圓錐銷 GB/T 117-2000） 查得銷釘外輪廓尺寸為：上、下模銷釘均取 10 75 6.4.3 模柄 模 柄的作用是把上模座固定在壓力機(jī)滑塊上，同時使模具中心通過滑塊的壓力中心。在此選用壓入式模柄中 A型， A40 110（見 JB/T7646.1）。材料選用 08F。 6.4.4 凸模固定板 連接支架 級進(jìn)模具設(shè)計(jì) 23 對于小型的凸凹模零件，一般通過固定板直接固定在模板上，以節(jié)約貴重的模具鋼。凸模固定板有圓形和矩形兩種，其平面尺寸除保證能安裝凸模外， 還要考慮 螺釘和銷釘孔的位置。固定板固定凸模要求緊固牢靠并有良好的垂直度。 凸模固定板的平面形狀與凹模相同，厚度一般為凹模厚度的 0.6 1。 凸模固定板的尺寸取： 540mm 200mm 20mm。 凸模固定板的材料選 45號鋼，調(diào)質(zhì) HRC28 32（見 JB/T7643.1-94）。 凸模固定板的二維圖如圖 28所示（詳見附 5）。 圖 28 凸模固定板 6.4.6 墊板 在凸模固定板與上模座之間加一塊淬硬的墊板，可避免硬度較低的模座因局部受較大的沖擊力而出現(xiàn)凹陷，致使凸模松動。墊板上要開有對應(yīng)的槽口，已便于裝配。 墊板的平面形狀尺寸與固定板相同，其厚度一般為 6 10mm。 墊板尺寸取： 540mm 200mm 10mm。 材料為： T8A，熱處理 HRC54 58（ 見 JB/T7643.3 94）。 墊板的二維圖 如圖 30所示。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 24 圖 30 墊板 7 模具裝配 1、 裝配時應(yīng)保證凸 、凹模之間的間隙均勻一致，配合間隙符合設(shè)計(jì)要求，不允許采用使凸、凹模變形的方法修正間隙。 2、推料、卸料機(jī)構(gòu)必須靈活，模具在沖模開啟狀態(tài)時，一般應(yīng)突出卸料板表面 0.51。 3、當(dāng)采用機(jī)械方法聯(lián)接硬質(zhì)合金零件時，連接表面的表面粗糙度參數(shù) Ra值為 1um。 4、各接合表面保證密合。 5、落料、沖孔的凹模刃口高度，按設(shè)計(jì)要求制造，其漏料口應(yīng)保證暢通，一般應(yīng)閉刃口大 0.2 2mm。 6、沖模所有活 動部件的移動應(yīng)平穩(wěn)靈活，無滯止現(xiàn)象。 7、各緊固用的螺釘、鎖釘不得松動，并保證螺釘和銷釘?shù)亩嗣娌煌怀錾舷履Ｗ矫妗?8、各卸料螺釘沉孔深度、長度應(yīng)保證一致。 9、沖模的裝配必須符合模具裝配圖、明細(xì)表及技術(shù)條件的規(guī)定。 10、凸模與凸模固定板的配合一般按 H7/n6 或 H7/m6，保證工作穩(wěn)定可靠。 11、在保證使用可靠的前提下，凸模、凹模、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等零件的固定可采用性能良好并穩(wěn)定的粘結(jié)材料澆注固定。 7.1 上模裝配 上模零件包括 :上模座 、模柄、模柄止轉(zhuǎn)銷、墊板、凸模固定板、中間孔凸模、切口槽孔凸模、落料凸模、沖孔凸模、側(cè)刃、卸料板、卸料 樹脂 、緊固螺釘、卸料螺釘、導(dǎo)套、導(dǎo)正銷、定位銷等。 上模座的裝配順序?yàn)?:先在上模座上安裝模柄保證模柄和孔的中心，將模柄和上模座表面壓平。裝模柄止轉(zhuǎn)銷。用墊塊墊起上模座，將上模座平放，在上面放上模墊板。將凸連接支架 級進(jìn)模具設(shè)計(jì) 25 模固定板用墊塊踮起并放平，安裝凸模和側(cè)刃，本設(shè)計(jì)運(yùn)用壓入式凸模，因而將凸模壓入凸模固定板凸模槽內(nèi)并將與凸模固定板表面壓平。將裝配好的凸模放到凸模墊板上，倒放。上模銷釘打入銷孔內(nèi)，安裝上模四顆緊定螺釘，將卸料 螺釘放入螺孔內(nèi)，并將卸料 樹脂 套在卸料螺釘上，安裝卸料板并緊固卸料螺釘。最后將左右導(dǎo)套壓入上模座導(dǎo)套空內(nèi)。 注意事項(xiàng)：左右導(dǎo)套和孔之間的位置。 精度要求 : 裝配時應(yīng)保證凸 、凹模之間的間隙均勻一致，配合間隙符合設(shè)計(jì)要求，不允許采用使凸、凹模變形的方法修正間隙。各接合表面保證密合。凸模等與固定板的配合一般按 H7/n6或 H7/m6，保證工作穩(wěn)定可靠。 7.2 下模裝配 下模零件包括：下模座、凹模、導(dǎo)料板、承料板、緊固螺釘、定位銷、導(dǎo)柱。 下模裝配的順序?yàn)椋合葘⑾履Ｗ牌剑谙履Ｗ戏虐寄?，用擋板或銅棒保證各板上孔的中心。在凹模上放導(dǎo)料板將導(dǎo)料板的緊定螺釘旋緊，并將下模座銷打入銷孔內(nèi)，將下模座旋轉(zhuǎn)并踮起放平，將下模螺釘放入并旋緊。在導(dǎo)料板上安裝承料板并旋緊螺釘。最后，將導(dǎo)柱打入導(dǎo)柱孔內(nèi)。導(dǎo)柱左右大小要一樣。各接合表面保證密合。落料、沖孔的凹模刃口高度，按設(shè)計(jì)要求制造，其漏料口應(yīng)保證暢通，一般應(yīng)閉刃口大 0.2 2mm。各卸料螺釘沉孔深度應(yīng)保證一致。各緊固用的螺釘、鎖釘不得松動，并保證螺釘和銷釘?shù)亩嗣娌煌怀錾舷履Ｗ矫妗?7.3 模具總裝 模具的輪廓尺寸為 340 190 191.8。 模具的最大閉合高度為 191.8。 小于壓力機(jī)的最大閉合高度 220mm，選用 J23-16的壓力機(jī)能夠滿足要求。 沖壓過程中條料精確定位，在一次沖壓工程中各工位正確的對條料進(jìn)行沖孔、落料等工序，最終得到滿足要求的零件。 沖模所有活動部件的移動應(yīng)平穩(wěn)靈活，無滯止現(xiàn)象。在保證使用可靠的前提下，凸模、凹模、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等零件的固定可采用性能良好并穩(wěn)定的粘結(jié)材料澆注固定。 8 確定模具主要零件加工工藝過程 8.1 落料凸模加工工藝過程 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 26 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備 1 備料 下 45 75的圓柱長料 2 熱處理 退火 3 車削 對圖車端面及外圓，大端留余量 0.2 0.3mm 車床 4 平磨 磨端面，保證與外圓軸線垂直 平面磨床 5 鉗 用已加工好的凹模壓印痕 6 刨 按印痕仿刨型面，間隙留在凸模上，并留余量 0.1 0.2mm 刨床 7 熱處理 淬火、回火，保證 HRC 58 60 8 外圓磨 磨外圓，留研磨余量 0.01 0.015mm 外圓磨床 9 鉗工 研光刃口型面及端面，保證間隙達(dá)技術(shù)要求 8.2 中間孔凸模加工工藝過程 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備 1 備料 將毛胚鍛 成 20mm 75mm 2 熱處理 退火 3 車削 車端面留余量 0.2 0.3mm，車外圓至 15mm 車床 4 平磨 磨端面，保證與外圓軸線垂直 平面磨床 5 鉗工 用已加工好的凹模壓印痕 6 仿刨 按印痕仿刨型面，間隙留在凸模上，并留余量 0.05 0.1 仿形刨床 7 熱處理 淬火、回火，保證 HRC 58 60 8 鉗工 研光刃口型面及端面，達(dá)技術(shù)要求 連接支架 級進(jìn)模具設(shè)計(jì) 27 8.3 沖孔凸模加工工藝過程 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備 1 備料 采用鍛造塊料，厚度 75mm 2 熱處理 退火 3 銑平面 銑上下平面，留單邊余量 0.2 0.3mm 銑床 4 平磨 磨厚度留單邊余量 0.1 0.2mm，磨側(cè)面保證互相垂直 平面磨床 5 熱處理 淬火、回火，保證 HRC 58 60 6 線切割 按圖切割出凸模，達(dá)尺寸要求 線切割機(jī)床 7 線切割 在凸模側(cè)面切出卡環(huán)槽 線切割機(jī)床 8 平磨 磨端面，達(dá)尺寸要求 平面磨床 8.4 切口槽孔凸模加工工藝過程 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備 1 備料 采用鍛造塊料，厚度 75mm 2 熱處理 退火 3 銑 對圖銑方形部分，留單邊余量 0.2 0.3mm 銑床 4 平磨 磨厚度留單邊余量 0.1 0.2mm，磨側(cè)面保證互相垂直 平面磨床 5 熱處理 淬火、回火，保證 HRC 58 60 6 車 對圖車凸模臺階部分，留磨削余量 0.2 0.3 車床 7 平磨 磨平端面，達(dá)尺寸要求 平面磨床 8.5 凸模固定板加工工藝過程 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 28 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備 1 備料 將毛胚鍛成 540mm 200mm 20mm 2 熱處理 退火 3 銑 銑六面，厚度留單邊余量 0.2 0.3mm 銑 床 4 平磨 磨厚度留單邊余量 0.1 0.2mm，磨側(cè)基面保證互相垂直 平面磨床 5 鉗工劃線 劃出各型孔、螺紋孔、銷孔位置線 6 鉗工 鉆孔、攻螺紋 鉆床 7 線切割 按圖切割出各安裝孔達(dá)要求 線切割機(jī)床 8 鉗工 在各安裝孔處倒角 1 45 8.6 凹模加工工藝過程 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備 1 備料 將毛胚鍛成 540mm 200mm 40mm 2 熱處理 退火 3 銑平面 銑六個平面，留單邊余量 0.2 0.3mm 銑床 4 平磨 磨厚度留單邊余量 0.1 0.2mm，磨側(cè)基面保證互相垂直 平面磨床 5 鉗工劃線 劃各型孔、螺紋孔、銷孔位置線，劃漏料孔輪廓線 6 銑 銑漏料孔達(dá)到要求 銑床 7 鉗工 鉆孔、攻螺紋 鉆床 8 熱處理 淬火、回火，保證 HRC 60 64 9 平磨 磨厚度及側(cè)面見光，達(dá)尺寸要求 平面磨床 10 線切割 按圖切割各型孔，達(dá)尺寸要求 線切割機(jī)床 連接支架 級進(jìn)模具設(shè)計(jì) 29 導(dǎo)套導(dǎo)柱由于材料為 20鋼，需熱處理，滲碳深度為 1 1.2。 墊板、 卡環(huán) 等零件，需經(jīng)鍛造、退火、粗加工后調(diào)質(zhì)，半精加工后淬火，精加工前正火時效等工藝制造要求。在精加工中按工序 指令，分別采用精密數(shù)控磨床、慢走絲線切割機(jī)、坐標(biāo)磨床等高精度設(shè)備上精密加工。應(yīng)用先進(jìn)制造設(shè)備和合理的工藝規(guī)程，保證各個零件的高精度和使用性能可靠。 上模 座 、下模 座 、卸料板的大件制造，分為粗加工、半精加工、精加工的三個階段：粗加工在立式銑床、橫臂鉆床等普通機(jī)床上進(jìn)行，主要去除零件上的大孔及成型部位的部分余鐵量，留有適當(dāng)?shù)暮蟮兰庸び嗔?。粗加工后需進(jìn)行熱處理調(diào)質(zhì)，達(dá)到提高零件的韌性和強(qiáng)度及減少以后淬火變形量。半精加工在加工中心上進(jìn)行，除零件上的導(dǎo)柱導(dǎo)套孔、銷釘孔、型孔、工藝孔及平面留適當(dāng)?shù)木庸つチ客?，其余加工?位。半精加工后進(jìn)行熱處理淬火，達(dá)到零件所需要的硬度值。在精加工前需進(jìn)行熱處理正火時效，達(dá)到消除零件淬火后的脆性和內(nèi)應(yīng)力，精加工在精密平面磨床上磨兩平面，平行度控制在 0.01 內(nèi)，然后在精密數(shù)控坐標(biāo)磨床上加工導(dǎo)柱導(dǎo)套孔、銷釘孔、型孔、工藝孔等高精度部位，達(dá)到孔距位置精度在 3m內(nèi)及孔徑公差和一致性等技術(shù)要求。上下模板和卸料板上的導(dǎo)柱導(dǎo)套孔、銷釘孔、工藝孔的孔距位置，是設(shè)定好的高精度精密基準(zhǔn)、