畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）窗簾連接片沖壓模具設(shè)計(jì)【含全套CAD設(shè)計(jì)圖紙】

1、窗簾連接片沖壓模具設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)窗簾連接片沖壓模具設(shè)計(jì)系 部 現(xiàn)代制造工程系 2014年9月20日 窗簾連接片沖壓模具設(shè)計(jì)摘 要模具是工業(yè)產(chǎn)品中生產(chǎn)的重要工藝裝備，模具由于其加工效率高，互換性好，節(jié)省原材料，所以得到廣泛的應(yīng)用。本文對連接片沖壓模具進(jìn)行了分析，根據(jù)毛坯的幾何形狀要求、材料和尺寸的分析得出凸模、凹模和凸凹模的全部結(jié)構(gòu)，采用倒裝式復(fù)合模沖壓，工藝分析結(jié)束后，進(jìn)行主要參數(shù)的設(shè)計(jì)，包括凸、凹模以及凸凹模刃口以及毛坯尺寸的計(jì)算，接著是主要零部件的設(shè)計(jì)和選取，然后選取沖壓設(shè)備，最后進(jìn)行壓力機(jī)的校核，繪制連接板倒裝復(fù)合模的零件圖和裝配圖。關(guān)鍵詞：沖壓模具；連接板；倒裝復(fù)合模；凸模；凹模目 錄1

2、 緒論12 沖壓件工藝分析2 2.1 材料分析2 2.2 零件結(jié)構(gòu)2 2.3 尺寸精度33 沖裁方案的確定4 3.1 沖裁工藝方案的確定4 3.2 沖裁工藝方法的選擇4 3.3 沖裁結(jié)構(gòu)的選取54 模具總體結(jié)構(gòu)的確定6 4.1 模具類型的選擇6 4.2 送料方式的選擇6 4.3 定位方式的選擇6 4.4 卸料、出件方式的選擇6 4.5 導(dǎo)向方式的選擇65 工藝參數(shù)計(jì)算8 5.1 排樣方式的選擇8 5.1.1 搭邊值的確定9 5.1.2 材料利用率的計(jì)算10 5.2 沖壓力的計(jì)算11 5.2.1 總沖裁力的計(jì)算12 5.2.2 卸料力、推件力的計(jì)算13 5.2.3 初選壓力機(jī)14 5.2.4 壓

3、力中心的確定156 刃口尺寸計(jì)算16 6.1 沖裁間隙的確定16 6.2 刃口尺寸的計(jì)算及依據(jù)與法則177 主要零部件設(shè)計(jì)21 7.1 凹模設(shè)計(jì)21 7.1.1凹模刃口結(jié)構(gòu)形式的選擇21 7.1.2 凹模刃口結(jié)構(gòu)形式的選擇21 7.1.3 凹模精度與材料的確定21 7.2 凸模的設(shè)計(jì)24 7.2.1 凸模結(jié)構(gòu)的確定24 7.2.2 凸模材料的確定24 7.2.3 凸模精度的確定24 7.2.4 凸模高度的確定24 7.3 凸凹模設(shè)計(jì)25 7.3.1 凸凹模外形的確定25 7.3.2 凸凹模材料的選取25 7.3.3 凸凹模精度的確定25 7.3.4 凸凹模壁厚的確定25 7.3.5 凸凹模洞口

4、類型的選取27 7.3.6 凸凹模尺寸的設(shè)計(jì)28 7.4 定位零件的選用28 7.5 卸料裝置的選定28 7.5.1 卸料裝置的選用28 7.5.2 卸料螺釘?shù)倪x用29 7.5.3 卸料板外 型設(shè)計(jì)29 7.5.4 卸料板材料的選擇29 7.5.5 卸料板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)29 7.5.6 卸料板整體精度的確定29 7.5.7 卸料橡膠的選用31 7.6 推件裝置的選定31 7.6.1 推件塊的選用32 7.6.2 推板的選用33 7.6.3 推桿的設(shè)計(jì)33 7.7 上下模座的選用33 7.8.1螺釘與銷釘?shù)倪x用33 7.8.2 模柄的選用34 7.8.3 凸模固定板的設(shè)計(jì)34 7.8.4 凸凹模固定

5、板的設(shè)計(jì)35 7.8.5 墊板的設(shè)計(jì)368 沖壓設(shè)備的校核與選定37 8.1 沖壓設(shè)備的校核37 8.2 沖壓設(shè)備的選用379 壓力機(jī)的選擇3810 模具結(jié)構(gòu)簡述39結(jié)論40致謝41參考文獻(xiàn)421 緒論模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中重要的工藝裝備之一，在鑄造、鍛造、沖壓、塑料、橡膠、玻璃、粉末冶金、陶瓷等生產(chǎn)行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。沖壓成形也成為現(xiàn)代工業(yè)中一種十分重要的加工方法，用以生產(chǎn)各種板料零件，具有很多獨(dú)特的優(yōu)勢，其成形件具有自重輕、剛度大、強(qiáng)度高、互換性好、成本低、生產(chǎn)過程便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化及生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)，是一種其他加工方法所不能相比和不可替代的先進(jìn)制造技術(shù)，在制造業(yè)中具有很強(qiáng)的競爭力，被廣泛

6、應(yīng)用于汽車、能源、機(jī)械、信息、航天航空、國防工業(yè)和日常生活的生產(chǎn)中。模具cad/cae/cam是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，是一項(xiàng)高科技、高效益的系統(tǒng)工程。它以計(jì)算機(jī)軟件的形式，為企業(yè)提供一種有效的輔助工具，使工程技術(shù)人員借助與計(jì)算機(jī)對產(chǎn)品性能、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及生產(chǎn)管理進(jìn)行設(shè)計(jì)與優(yōu)化。模具cad/cae/cam技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期，降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量已成為模具界的共識。模具cad/cae/cam在近20年中經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜，從試點(diǎn)到普及的過程。進(jìn)入本世紀(jì)以來，模具cad/cae/cam技術(shù)發(fā)展速度更快，應(yīng)用范圍更廣。設(shè)計(jì)出正確合理的模具不僅能夠提高產(chǎn)品質(zhì)

7、量、生產(chǎn)效率、使用壽命。還可以提高產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益。在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須清楚模具的加工工藝，設(shè)計(jì)出的零件要能加工、易加工。充分了解模具基礎(chǔ)知識和應(yīng)用是設(shè)計(jì)者進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的前提。連接板是沖壓生產(chǎn)的一個(gè)典型零件，常用于農(nóng)業(yè)機(jī)械方面，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，其模具設(shè)計(jì)有一定的實(shí)用價(jià)值。對于該制件利用先進(jìn)的模具生產(chǎn)提高生產(chǎn)效益、保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約成本，從而取得較高的經(jīng)濟(jì)效益。本設(shè)計(jì)涉及的知識面廣，綜合性強(qiáng)，在鞏固大學(xué)所學(xué)的知識的同時(shí)，對于提高設(shè)計(jì)者的創(chuàng)新能力、協(xié)調(diào)能力，開闊設(shè)計(jì)思路等方面為作者提供了一個(gè)良好的平臺(tái)。2 沖壓件工藝分析工件名稱：連接板生產(chǎn)批量：大批材 料：10鋼材料厚度：2mm未注公差：it14

8、圖2-1 連接片零件簡圖2.1 材料分析表2-1 部分碳素鋼抗剪性能材料名稱牌號材料狀態(tài)抗剪強(qiáng)度（mpa）抗拉強(qiáng)度（mpa）屈服點(diǎn)（mpa）伸長率（%）碳素結(jié)構(gòu)鋼10已退火260340290430210261527038033547023025由上表2-1可知：10鋼是碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有較好的沖裁成形性性能，適合要求較高的零件。綜合評比均適合沖裁加工。2.2 零件結(jié)構(gòu)零件結(jié)構(gòu)形狀相對簡單，無尖角，對沖裁加工較為有利零件結(jié)構(gòu)簡單，對沖裁加工較為有利。孔的最小尺寸為8mm，滿足沖裁最小孔徑dmin1.0t=2mm的要求。最小壁厚大于5mm滿足許用壁厚要求（兩孔之間，大孔與小孔之間、孔與矩長方形之間、

9、孔與邊緣之間的壁厚），零件的結(jié)構(gòu)滿足沖裁要求。2.3 尺寸精度該零件由公差等級表查得：其孔的公差要求都屬it11，所以普通沖裁可以達(dá)到零件的精度要求。對于未注公差尺寸，屬于自由尺寸，按it12查表2-1得到：80-0.15、r10-0.18。通過查公差等級表，該零件沖裁工藝性能較好，能夠滿足普通沖裁零件精度要求。表2-1 標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值(摘自gb/t1800.3-1998)公差等級it4it5it6it7it8it9it10it11it12it13it14基本尺寸/mm/m/mm33661010181830305050808012012018018025025031531540040050034

10、4567810121416182045689111315182023252768991316192225293236401012151821253035404652576314182227333946546372818997253036435262748710011513014015540485870841001201401601852102302506075901101301601902202502903203604000.100.120.150.180.210.250.300.350.400.460.520.570.630.140.180.220.270.330.390.460.540.6

11、30.720.810.890.970.250.300.360.430.520.620.740.871.001.151.301.401.553 沖裁方案的確定3.1 沖裁工藝方案的確定在沖裁工藝分析和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)沖裁件的特點(diǎn)確定工藝方案。工藝方案分為沖裁工序的組合和沖裁順序的安排。3.2 沖裁工藝方法的選擇沖裁工序分為單工序沖裁、復(fù)合沖裁和級進(jìn)沖裁三種。方案一：先落料，后沖孔。單工序沖裁是在壓力機(jī)一次行程內(nèi)只完成一個(gè)沖壓工序的沖裁模。方案二：落料沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。復(fù)合沖裁是在壓力機(jī)一次行程內(nèi)，在模具的同一位置同時(shí)完成兩個(gè)或兩個(gè)以上的沖壓工序。方案三：級進(jìn)沖裁是把沖裁件的

12、若干個(gè)沖壓工序，排列成一定的順序，在壓力機(jī)的一次行程中條料在沖模的不同位置上，分別完成工件所要求的工序。其三種工序的性能見表3-1。表3-1 單工序沖裁、級進(jìn)沖裁和復(fù)合沖裁性能比較項(xiàng)目單工序模復(fù)合模級進(jìn)模生產(chǎn)批量小批量中批量和大批量中批量和大批量沖壓精度較低較高較高沖壓生產(chǎn)率低，壓力機(jī)一次行程內(nèi)只能完成一個(gè)工序較高，壓力機(jī)一次行程內(nèi)可完成二個(gè)以上工序高，壓力機(jī)在一次行程內(nèi)能完成多個(gè)工序?qū)崿F(xiàn)操作機(jī)械化自動(dòng)化的可能性較易，尤其適合于多工位壓力機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化制件和廢料排除較復(fù)雜，只能在單機(jī)上實(shí)現(xiàn)部分機(jī)械操作容易，尤其適應(yīng)于單機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)通用性通用性好，適合于中小批量生產(chǎn)及大型零件的大量生產(chǎn)通用

13、性較差，僅適合于大批量生產(chǎn)通用性較差，僅適合于中小型零件的大批量生產(chǎn)沖模制造的復(fù)雜性和價(jià)格結(jié)構(gòu)簡單，制造周期短，價(jià)格低沖裁較復(fù)雜零件時(shí)，比級進(jìn)模低沖裁較簡單零件時(shí)低于復(fù)合模根據(jù)分析結(jié)合表3-1得出結(jié)論：方案一：模具結(jié)構(gòu)簡單，但需兩道工序兩副模具，生產(chǎn)效率低，難以滿足該零件的年產(chǎn)量要求。方案二：只需一副模具，沖壓的形狀精度和尺寸容易保證且生產(chǎn)效率也高，盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀簡單，模具制造難度較小。方案三：只需一副模具，生產(chǎn)效率很高，但零件的沖裁精度稍差。欲保證沖壓件的形狀精度，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)合模具復(fù)雜。通過對上述三種方案的分析比較，該零件

14、的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。3.3 沖裁結(jié)構(gòu)的選取按照復(fù)合模工作零件的安裝位置不同，分為正裝式復(fù)合模和倒裝式復(fù)合模兩種，兩種的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)及適用范圍見表3-2。表3-2 正裝式復(fù)合模、倒裝式復(fù)合模的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)及適用范圍比較項(xiàng)目正裝(順裝）式復(fù)合模倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)凸凹模裝在上模，落料凹模和沖孔凸模裝在下模凸凹模裝在下模，落料凹模和沖孔凸模裝在上模優(yōu)點(diǎn)沖出的沖件平直度較高結(jié)構(gòu)較簡單缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，沖件容易被嵌入邊料中影響操作不宜沖制孔邊距離較小的沖裁件適用范圍沖制材質(zhì)較軟或板料較薄的平直度要求較高的沖裁件，還可以沖制孔邊距離較小的沖裁件不宜沖制孔邊距離較小的沖裁件，但倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)簡單、又可以直接利用

15、壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件，卸料可靠，便于操作，并為機(jī)械化出件提供了有利條件，故應(yīng)用十分廣泛正裝式復(fù)合模適合于沖制材質(zhì)較軟或板料較薄的平直度要求較高的沖裁件，還可以沖制孔邊距離較小的沖裁件。倒裝式冷沖模不宜沖制孔邊距離較小的沖裁件，但倒裝式冷沖模結(jié)構(gòu)簡單，可以直接利用壓力機(jī)打桿裝置進(jìn)行推件，卸件可靠，便于操作，并為機(jī)械化出件提供了有利條件，故應(yīng)用十分廣泛。綜上所述，該制件結(jié)構(gòu)形狀簡單，精度要求較低，孔邊距較大，宜采用倒裝式復(fù)合模。4 模具總體結(jié)構(gòu)的確定4.1 模具類型的選擇由以上沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合模沖壓，模具類型為倒裝式復(fù)合模。4.2 送料方式的選擇由于零件的生產(chǎn)批量是大批量及模具類型的

16、確定，合理安排生產(chǎn)可采用前后自動(dòng)送料方式。4.3 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)料銷，無側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)布局采用擋料銷定距。而第一件的沖壓位置因?yàn)闂l料長度有一定余量，可以靠操作工目測來定。4.4 卸料、出件方式的選擇剛性卸料是采用固定卸料板結(jié)構(gòu)，常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖裁后卸料。當(dāng)卸料版只起卸料作用時(shí)與凸模間隙隨材料厚度的增大而增加，單邊間隙?。?.20.5）t。當(dāng)固定卸料板還要起到對凸模的導(dǎo)向作用時(shí)卸料板與凸模的配合間隙應(yīng)該小于沖裁間隙，此時(shí)要求凸模卸料時(shí)不能完全脫離卸料板。主要用于卸料力較大，材料厚度大于2mm的材料。彈性卸料具有卸料與

17、壓料的雙重作用，主要用在沖料厚在2mm及以下厚度的板料，卸料板與凸模之間的單邊間隙選擇（0.10.2）t，若彈性卸料板還要起對凸模導(dǎo)向作用時(shí)，二者的配合間隙性小于沖裁間隙，常用作落料模、沖孔模、癥狀復(fù)合模的卸料裝置。由于有壓料作用，沖裁件比較平整。彈壓卸料板與彈性元件、卸料螺釘組成彈壓裝置。工件平直度較高，料厚為2mm相對較薄，卸料力不大，由于彈性卸料模具比剛性卸料模具方便，操作者可以看見條料在模具中的送進(jìn)狀態(tài)，且彈性卸料板對工件施加的柔性力，不會(huì)損傷工件表面，故可采用彈性卸料。4.5 導(dǎo)向方式的選擇方案一：采用對角導(dǎo)柱模架。由于導(dǎo)柱安裝在模具壓力中心對稱的對角線上，所以上模座在導(dǎo)柱上滑動(dòng)平穩(wěn)

18、。常用于橫向送料級進(jìn)?；蚩v向送料的落料模、復(fù)合模。方案二：采用后側(cè)式導(dǎo)柱模架。由于前面和左右不受限制，送料和操作比較方便。因?yàn)閷?dǎo)柱安裝在后側(cè)，工作時(shí)，偏心距會(huì)造成導(dǎo)套導(dǎo)柱單邊磨損對模具使用壽命有一定影響。方案三：采用四導(dǎo)柱模架。具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、剛性好等優(yōu)點(diǎn)。常用于沖壓件尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件及大量生產(chǎn)用的自動(dòng)沖壓模架。方案四：采用中間導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱安裝在模具的對稱線上，導(dǎo)向平穩(wěn)、準(zhǔn)確。只能一個(gè)方向送料。（a）中間導(dǎo)柱 （b）后側(cè)導(dǎo)柱 （c）對角導(dǎo)柱 （d）四導(dǎo)柱1-下模座 2-導(dǎo)柱 3-導(dǎo)套 4-上模座圖4-1 導(dǎo)柱模架根據(jù)以上方案比較并結(jié)合模具結(jié)構(gòu)形式和送料方式，為提高

19、模具壽命和工件質(zhì)量，采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，操作者可以看見條料在模具中的送進(jìn)動(dòng)作。由于前面和左、右不受限制，能滿足工件成型的要求。即方案二最佳。5 工藝參數(shù)計(jì)算5.1 排樣方式的選擇沖裁件在板料、帶料或條料上的布置方法稱為排樣。排樣的意義在于減小材料消耗、提高生產(chǎn)率和延長模具壽命，排樣是否合理將影響到材料的合理利用、沖件質(zhì)量、生產(chǎn)率、模具結(jié)構(gòu)與壽命。排樣的方法有：直排、斜排、對直排、混合排 ，根據(jù)設(shè)計(jì)模具制件的形狀、厚度、材料等方面全面考慮。因此有下列三種方案：方案一：有廢料排樣。沿沖件全部外形沖裁，沖件與沖件之間、沖件與條料之間都存在搭邊廢料沖件尺寸完全由沖模來保證，因此精度高，模具壽命高，但材料

20、利用率低。方案二：少廢料排樣。因受剪裁條料質(zhì)量和定位誤差的影響。其沖件質(zhì)量稍差，同時(shí)邊緣毛刺被凸模帶入間隙也影響模具壽命。但材料利用率稍高,沖模結(jié)構(gòu)簡單。方案三：無廢料排樣。沖件與沖件之間或沖件與條料側(cè)邊之間均無搭邊，沿直線或曲線切斷條料而獲得沖件，但對材料利用率最高。采用少、無廢料排樣法，材料利用率高，不但有利于一次沖程獲得多個(gè)制件，而且可以簡化模具結(jié)構(gòu)，降低沖裁力，但受條料寬度誤差及條料導(dǎo)向誤差的影響，沖裁件的尺寸精度不易保證，故應(yīng)采用方案一。分析零件形狀，應(yīng)采用單縱排的排樣方式，零件可能的排樣方式有圖5-1和圖5-2所示兩種。圖5-1 橫排示意圖圖5-2 縱排示意圖5.1.1 搭邊值的確

21、定排樣中相鄰兩工件之間的余料或工件與條料邊緣間的余料稱為搭邊。搭邊是廢料，從節(jié)省材料出發(fā)，搭邊值應(yīng)愈小愈好。但過小的搭邊容易擠進(jìn)凹模，增加刃口磨損，降低模具壽命，并且也影響沖裁件的剪切表面質(zhì)量。一般來說，搭邊值是由經(jīng)驗(yàn)和查表來確定的，該制件的搭邊值采用查表取得。如表5-1所示：根據(jù)此表和工件外形可知l50mm，可確定搭邊值a和a1，a取2.2mm，a1取2.0mm，較為合理。表5-1 搭邊a和a1數(shù)值（低碳鋼） mm材料厚度t矩形件邊長l50mm或圓角r2t的工件工件間a1沿邊a0.25以下2.83.00.250.52.22.50.50.81.82.00.81.21.51.81.21.61.8

22、2.01.62.02.02.22.02.52.22.52.53.02.52.8搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差，保證條料有一定的剛度，同時(shí)保證零件質(zhì)量和送料方便。根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)不同，可分為有側(cè)壓裝置的模具和無側(cè)壓裝置的模具，側(cè)壓裝置的作用是用于壓緊送進(jìn)模具的條料（從料帶側(cè)面壓緊），使條料不至于側(cè)向竄動(dòng)，以利于穩(wěn)定地加工生產(chǎn)。本套模具無導(dǎo)料板為無側(cè)壓裝置。故按下式計(jì)算： (5-1）式中： b-條料寬度； dmax-條料寬度方向沖裁件的最大尺寸； a-沖裁件之間的搭邊值；可參考表5-1； -條料寬度的單向（負(fù)向）偏差，見表5-2； c-導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙，其最小值見表5-3。 表5-2 剪料公差及

23、條料與導(dǎo)料板之間隙 mm條料寬度b/mm材料厚度t/mm0112233550501001001501502202203000.40.50.70.80.50.60.70.80.90.70.80.91.01.10.91.01.11.21.3 表5-3 有側(cè)壓裝置和無側(cè)壓裝置對照表 mm材料厚度t（mm）無側(cè)壓裝置有側(cè)壓裝置條料寬度b（mm）1001002002003000.10.50.52.52.56.56.50.0650.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.020.10.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.03鋁及鋁合金紫銅、

24、黃銅0.0250.080.020.060.030.070.030.09由于k推0.055根據(jù)公式(5-5）得：推件力 =2/20.055321218.56 =17667.02028n由于k卸0.045帶入公式(5-6）得：卸料力 =0.045321218.56 =14454.8532n5.2.3 初選壓力機(jī) =17667.02028 +14454.8532+321218.56 =353340.41548n壓力機(jī)可分為機(jī)械式和液壓式，機(jī)械式分為摩擦壓力機(jī)、曲柄壓力機(jī)、高速?zèng)_床，液壓式分為油壓機(jī)、水壓機(jī)，而在生產(chǎn)中一般常選用曲柄壓力機(jī)，曲柄壓力機(jī)分有開式和閉式兩種，開式機(jī)身形狀似英文字母c，其機(jī)身

25、前端及左右均敞開，操作可見大，但機(jī)身剛度差，壓力機(jī)在工作負(fù)荷作用下會(huì)產(chǎn)生變形，一般壓力機(jī)噸位不超過2000kw。閉式機(jī)左右兩側(cè)封閉，操作不方便，但機(jī)身剛度好，壓力機(jī)精度高?？紤]到經(jīng)濟(jì)性能、加工要求和操作方便在此選開式壓力機(jī)。根據(jù)以上計(jì)算數(shù)值，查下表5-6初選壓力機(jī)為j23-40型壓力機(jī)。表5-6 j23系列開式可傾壓力機(jī)主要技術(shù)參數(shù)型號j23-10j23-16j23-25j23-35j23-40公稱壓力/kn100160250350400滑塊行程/mm455565100100最大閉合高度/mm180220270290330閉合高度調(diào)節(jié)/mm3545556065滑塊中心線至床身距離/mm1301

26、60200200250滑塊底面尺寸/mm前后150180220220260左右170200250250300工作臺(tái)板厚度/mm35405029065模柄孔尺寸/mm直徑3040404050深度35606060705.2.4 壓力中心的確定模具壓力中心是指沖壓時(shí)諸沖壓合力的作用點(diǎn)的位置。為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合，否者，會(huì)使沖模和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過大的摩擦，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。圖5-3 壓力中心圖沖模的壓力中心，可按下述原則來確定： （1）對稱形狀的單個(gè)沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中

27、心；（2）工件形狀相同且分布位置對稱時(shí)，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合； （3）形狀復(fù)雜的零件、多孔沖模、級進(jìn)模的壓力中心可用解析計(jì)算法求出沖模壓力中心。因?yàn)樵摿慵淖笥?、上下均對稱，所以該零件的對稱中心就是該零件的壓力中心，并且在柄投影范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)合理。壓力中心如圖o點(diǎn)所示,如圖5-3所示。6 刃口尺寸計(jì)算沖裁件的尺寸精度主要決定于模具的刃口尺寸精度，模具的合理間隙值也要靠模具刃口尺寸及制造精度來保證。正確確定模具刃口尺寸及其制造公差，是設(shè)計(jì)沖裁模主要任務(wù)之一。6.1 沖裁間隙的確定沖裁間隙是影響沖裁工序最重要的工藝參數(shù)，其定義為沖裁凸模與凹模之間的空隙尺寸，如圖6-1所示。設(shè)計(jì)模具時(shí)

28、一定要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求，所需沖裁力小、模具壽命高。沖裁過程中模具的失效形式一般有磨損、變形、崩刀和凹模刃口脹裂四種。間隙大小主要對模具磨損及脹裂產(chǎn)生影響,間隙增大可以使沖裁力、卸料力等減小，因而模具的磨損也減小。但當(dāng)間隙繼續(xù)增大時(shí)，卸料力增加，又影響模具壽命。一般間隙為（10%15%）t時(shí)的磨損最小，模具壽命較高。圖6-1 沖裁間隙圖由于沖裁間隙對斷面質(zhì)量、工件尺寸精度、模具壽命、沖裁力等的影響規(guī)律并非一致，所以，并不存在一個(gè)絕對合理的間隙數(shù)值，能同時(shí)滿足斷面質(zhì)量最佳、尺寸精度最高、模具壽命最長、沖裁力最小等各方面的要求。所以在實(shí)際生產(chǎn)中，其總的原

29、則應(yīng)該是在保證滿足沖裁件剪切斷面質(zhì)量和尺寸精度的前提下，使模具壽命達(dá)到最長。目前在生產(chǎn)中，廣泛采用經(jīng)驗(yàn)法和查表法來確定合理的間隙植。本套模具采用查表法予以確定其間隙植。根據(jù)實(shí)用間隙表6-1查得材料10鋼的最小雙面間隙zmin=0.246mm，最大雙面間隙zmax=0.360mm。 表6-1 沖裁模初始雙邊間隙值 mm材料厚度 08、10、35、09mn、q23516mn40、5065mnzminzmaxzminzmaxzminzmaxzminzmax小于0.5極小間隙(或無間隙）0.50.60.70.80.91.01.21.51.752.02.12.52.753.00.0400.0480.06

30、40.0720.0920.1000.1260.1320.2200.2460.2600.2600.4000.4600.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3600.3800.5000.5600.6400.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.0400.0480.0640.0720.0900.1000.13

31、20.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.0400.0480.0640.0640.0900.0900.0600.0720.0920.0920.1260.1266.2 刃口尺寸的計(jì)算及依據(jù)與法則在確定沖模凸模和凹模刃口尺寸時(shí)，必須遵循以下原則：（1）根據(jù)落料和沖孔的特點(diǎn)，落料件的尺寸取決于凹模尺寸，因此落料模應(yīng)先決定凹模尺寸，用減小凸模尺寸來保證合理間隙；沖孔件的尺寸取決于凸模尺寸，故沖孔以凹模為基準(zhǔn)件，用增大凹模尺寸來保證

32、合理間隙；（2）根據(jù)凸、凹模刃口的磨損規(guī)律，凹模刃口磨損后使落料件尺寸變大，其刃口的基本尺寸應(yīng)取接近或等于工件的最小極限尺寸；凸模刃口磨損后使沖孔件孔徑減小，故應(yīng)使刃口尺寸接近或等于工件的最大極限尺寸；（3）凸模和凹模之間應(yīng)保證有合理的間隙；（4）凸模和凹模的制造公差應(yīng)與沖裁件的尺寸精度相適應(yīng)。制造模具時(shí)常用以下兩種方法來保證合理間隙： （1）分別加工法。分別規(guī)定凸模與凹模的尺寸和公差的尺寸及制造公差來保證間隙要求。凸模與凹模分別加工，成批制造，可以互換。這種加工方法必須把模具的制造公差控制在間隙的變動(dòng)范圍之內(nèi)，使模具制造難度增加。這種方法主要用于沖裁形狀簡單、間隙較大的模具或用精密設(shè)備加工凸

33、模和凹模的模具；（2）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。先加工基準(zhǔn)件，然后非基準(zhǔn)件按基準(zhǔn)件配做，加工后的凸模和凹模不能互換。通常落料件選擇凹模為基準(zhǔn)模，沖孔件選擇凸模為基準(zhǔn)模。這種方法多用于沖裁件的形狀復(fù)雜、間隙較小的模具。根據(jù)上述計(jì)算法則，對于采用分別加工的凸模和凹模，應(yīng)保證下述關(guān)系：所以，新制造的模具應(yīng)該保證，否則，模具的初始間隙已超過了允許的變動(dòng)范圍zminzmax，影響模具使用壽命。本套模具采用分別加工法進(jìn)行加工。 分開加工時(shí)計(jì)算公式如下：落料 (6-1） (6-2） 沖孔 (6-3） (6-4）孔心距 (6-5）式中： d凸、d凹-分別為落料凹模和凸模的基本尺寸；

34、 d凸、d凹-分別為沖孔凹模和凸模的基本尺寸； dmax-落料件的最大極限尺寸； dmin -沖孔件的最小極限尺寸； l、ld-工件孔心距和凹?？仔木嗟墓Q尺寸； -沖裁件公差； x-磨損系數(shù)； 凸、凹-分別為凹模和凸模的制造公差，凸模偏差取值負(fù)，凹模偏差正。由上表6-1可得：zmin=0.246mm zmax=0.360mmzmax-zmin=(0.360-0.246）mm=0.114mm （1）對落料件尺寸400- 0.25的凹、凸模偏差值查下表6-2得：凸=-0.020mm 凹=+0.030mm 根據(jù)條件 則 （0.020+0.030）mm=0.05mm0.114mm 所以，滿足分別加工

35、條件。 （2）對沖孔尺寸8+00.22的凸、凹模偏差查表6-2得：凸=-0.020mm 凹=+0.020mm 根據(jù)條件 則 （0.020+0.020）mm=0.040mm0.114mm 所以，滿足分別加工條件。 （3）對沖孔件尺寸20+00.22的凸、凹模偏差查表6-2得：凸=-0.020mm 凹=+0.025mm 根據(jù)條件 則 （0.020+0.025）mm=0.045mm1830308080120-0.020-0.020-0.020-0.025+0.020+0.025+0.030+0.035180260260360360500500-0.030-0.035-0.040-0.050+0.045+0.050+0.060+0.070 表6-3 磨損系數(shù) mm材料厚度工件公差1122440.160.200.240.300.170.350.210.410.250.490.310.590.360.420.500.600.160.200.241336500.300.400.350.500.450.60501000.200.300.220.350.300.451002000.150.200.180.220.220.302000.100.150.120.180.150.22 查表7-1得：k=0.2。根據(jù)公式（7-1）可計(jì)算落料凹模板的尺寸：凹模厚度： =0.212