冷沖模課程設(shè)計(jì)說明書環(huán)形體1模具設(shè)計(jì)

1、冷沖模課程設(shè)計(jì)說明書環(huán)形體1模具設(shè)計(jì)院 系 航空航天工程學(xué)部 專 業(yè) 飛行器制造工程（鈑金與模具）班 號(hào) 8403201 學(xué) 號(hào) 姓 名 指導(dǎo)教師 沈 陽 航 空 航 天 大 學(xué) 2011年12月摘要本設(shè)計(jì)分析了環(huán)形體零件的結(jié)構(gòu)工藝性，提出了合理的成形工藝。確定合理的沖壓工藝方案，零件沖壓成形的方向和模具結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行了工藝參數(shù)的計(jì)算，且對(duì)模具的設(shè)計(jì)、工作過程、裝配、調(diào)試工藝作了闡述。該次設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)復(fù)合模來完成此工件的加工，采用兩套復(fù)合模成形。該工藝特點(diǎn)是首先進(jìn)行落料，再拉深，再?zèng)_孔，最后翻邊成形 。采用這種方法加工的工件外觀乎整、無毛刺、產(chǎn)品質(zhì)量較高，而且大大提高了生產(chǎn)效率。在設(shè)計(jì)過程充分利

2、用了各種可以利用的方式，同時(shí)在反復(fù)的思考中不斷深化對(duì)各種理論知識(shí)的理解。關(guān)鍵詞：落料、翻邊成形、模具結(jié)構(gòu)、工藝、復(fù)合模目 錄第1章沖壓工藝分析11.1沖壓件的工藝分析11.2工藝方案的確定1第2章工藝參數(shù)的計(jì)算32.1毛坯的尺寸計(jì)算 32.2排樣及材料利用率的計(jì)算 42.3各部分工藝力的計(jì)算 52.4計(jì)算壓力中心 72.5主要工作部分尺寸計(jì)算 72.5.1沖孔刃口尺寸計(jì)算82.5.2落料刃口尺寸的計(jì)算82.5.3翻邊的工作部分尺寸計(jì)算92.6沖壓設(shè)備的選擇10第3章模具總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)113.1繪制模具總體結(jié)構(gòu)草圖113.2模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，確定結(jié)構(gòu)件的形式133.3模架的選擇163.4模架的動(dòng)作

3、過程16第4章模具主要零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的分析174.1沖孔凸模設(shè)計(jì)174.2落料凹模的設(shè)計(jì)184.3凸凹模的設(shè)計(jì)19第5章模具圖樣設(shè)計(jì)205.1繪制模具總圖205.2繪制非標(biāo)零件圖20第6章模具裝配與調(diào)試22第7章總結(jié)24參考文獻(xiàn) 25第1章 沖壓工藝分析1.1沖壓件的工藝分析由工件圖看，該工件需要內(nèi)緣翻邊，翻邊高度為10mm，由計(jì)算可知最大翻邊高度為hmax=7.85mm,由此可知設(shè)計(jì)翻邊時(shí)不可一次翻邊完成，需預(yù)先拉深。由于產(chǎn)品批量較大，不宜采用單一工序生產(chǎn)，且不易保證內(nèi)外緣的同心度。而用級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜。采用兩套復(fù)合?？煞謩e完成落料拉深和沖孔內(nèi)緣翻邊。 因?yàn)樵摴ぜ禽S對(duì)稱件，材料厚度為2.0mm

4、，沖裁性能較好。為了減少工序數(shù)經(jīng)對(duì)該工件進(jìn)行詳細(xì)分析，并查閱有關(guān)資料后，可采用兩套復(fù)合模成形。該工藝特點(diǎn)是首先進(jìn)行落料，再拉深，再?zèng)_孔，最后翻邊成形 。采用這種方法加工的工件外觀乎整、毛刺小、產(chǎn)品質(zhì)量較高，而且大大提高了生產(chǎn)效率。所以經(jīng)分析，決定設(shè)計(jì)復(fù)合摸來完成此工件的加工。1.2工藝方案的確定計(jì)算翻邊前是否需要進(jìn)行拉深，這要核算翻邊的變形程度，由模具設(shè)計(jì)手冊(cè)查的極限翻邊系數(shù)：kmin=0.68,則可只允許的最大翻邊高度hmax為： 式 5.5式中 hmax最大翻邊高度d翻邊直徑r圓角半徑t材料厚度則，hmax=32/2(1-0.68)+0.433+0.722=7.85mm零件豎直高度h=10

5、mmhmax=7.85mm所以翻邊時(shí)不可一次翻邊成形，需先進(jìn)行拉深。判斷拉深次數(shù)：拉深系數(shù)m=d/d=63.6/79.59=0.8,相對(duì)厚度t/d=2100/79.59=2.51%,相對(duì)拉深高度h/d=9/63.6=0.14由表4.8【1】，查得最小拉深系數(shù)m1=0.5由表4.10【1】，查得h1/d1=0.77所以，h/dm1因此，拉深只需一次即可達(dá)到零件的高度要求。 圖1.1 環(huán)形件零件圖根據(jù)以上分析計(jì)算，沖壓零件需要的基本工序是落料、拉深、沖孔、內(nèi)孔翻邊。根據(jù)以上基本工序，可擬定以下幾個(gè)沖壓工藝方案：方案一：落料與拉深同步、沖孔與內(nèi)孔翻邊同步。方案特點(diǎn)是落料拉深復(fù)合模具與沖孔翻邊復(fù)合模結(jié)

6、構(gòu)簡(jiǎn)單，使沖孔凹模與內(nèi)孔翻邊做成凸凹模，不但節(jié)省材料，也使模具結(jié)構(gòu)緊湊，并提高制造精度。方案二：落料、拉深、沖孔、內(nèi)孔翻邊分步進(jìn)行。方案特點(diǎn)是：與第一方案相比因落料與沖孔分步進(jìn)行可進(jìn)小沖裁力，但降低了沖裁速度。方案三：落料與沖孔同步，拉深與內(nèi)孔翻邊同步進(jìn)行。方案特點(diǎn)是模具制造比較簡(jiǎn)單，模具使用壽命較高，但精度低，所生成的工件的內(nèi)孔容易變形。 分析比較以上三種方案，可以看到選用第一種方案比較合理。第2章 工藝參數(shù)的計(jì)算2.1毛坯的尺寸計(jì)算2.1.1毛坯翻便預(yù)制孔的直徑d0d0=d-2(h-0.43r-0.72t) 式 5.1式中 d翻邊直徑（按中線計(jì)）（mm）;h翻邊高度（mm）,h=10mm;

7、r豎邊與凸緣的圓角半徑（mm），r=3.0mm;t料厚（mm），t=2.0mm.d=30mm+2.0mm=32mm則 d0=32-2(10-0.433-0.722)=9.09mm2.1.2毛坯的直徑d0按等面積原則，用解析法求該工件的毛皮直徑d0.可將工件分為圓柱、1/4球環(huán)、圓三個(gè)簡(jiǎn)單幾何體，他們的面積分別計(jì)算如下：a1=d(h-r) =3.1437(4-1) =263.951mma2=r(d-2r)+4r/2 =3.1413.14（37-21）+41/2 =653.247mma3=/4(d-2r) =3.14(37-21)/4 =4058.16mm 據(jù)等面積原則： a=a1+a2+a3=2

8、63.951+653.247+4058.16=4975.358mm毛坯的面積 a毛坯=d/4，將a1、a2、a3代入上式得：d=79.59mm 2.2排樣及材料利用率的計(jì)算排樣時(shí)工件之間，以及工件與條料側(cè)邊之間留下的余料叫搭邊。搭邊的作用是補(bǔ)償條料的定位誤差，保證沖出合格的工件。搭邊還可以保持條料有一定的剛度，便于送料。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)確定的，下表列出了沖裁時(shí)常用的最小搭邊值?？紤]到操作方便及模具結(jié)構(gòu)，故采用單排排樣設(shè)計(jì)。由下表2-1查的搭邊值a=2,a1=

9、1.5。表2-1沖栽金屬材料條料寬度 b=d0+22=79.59+22=83.59mm條料送進(jìn)步距 h=d0+1.5=79.59+1.5=81.09mm材料利用率計(jì)算：（見下圖）圖2.1 排樣圖一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為： 式 2.2式中： a一個(gè)步距內(nèi)沖裁件面積（包括沖出的小孔在內(nèi)）（mm） b條料寬度（mm） s步距（mm）則，=/4（81.092-9.092）/（83.5981.09）=75%2.3各部分工藝力的計(jì)算2.3.1沖孔力計(jì)算f沖=1.3lt 式 2.10式中 ： f沖沖孔力（n）； l工件內(nèi)輪廓周長(zhǎng)（mm）; t材料厚度（mm）,t=2.0mm; 材料抗剪強(qiáng)度（mpa）由手冊(cè)查

10、得=300mpa.l=d0=3.149.09=28.543mm則 f沖=ltb=28.5432.0300 =22.27kn2.3.2落料力的計(jì)算 f落=1.3lt 式 2.10式中： f落落料力（n） l工件外輪廓周長(zhǎng)mm，由于先落料，后翻邊，因此落料尺寸為毛坯尺寸79.59，則l=3.1479.59=249.91;則 f落=1.3249.912.0300=195.03kn2.3.3拉深力的計(jì)算 f拉深=kdtb 式 4.4 式中：d-拉深件的直徑 t-材料厚度 b-材料的強(qiáng)度極限 k-修正系數(shù)，表4.18【1】，k=0.4 f拉深=0.463.62380=60.74kn2.3.4翻邊力的計(jì)算

11、f內(nèi)翻=1.1ts(d-d0) 式 5.17式中 s材料的屈服強(qiáng)度，查手冊(cè)得s=177mpa.d翻邊直徑（mm）,d=32mm d0毛坯預(yù)制孔直徑（mm），d0=9.09mm.則 f內(nèi)翻=1.13.142177（32-9.09）=28.03kn2.3.5推件力的計(jì)算 f推nk推f沖 式 2.12式中 k推一推件力因數(shù)，其值由表22【2】查得k推=0.055 n工件在凹模內(nèi)的個(gè)數(shù)，取n=3則 f推30.05522.27=3.67kn2.3.6卸料力計(jì)算 f卸k卸f落 f卸k卸f沖 式 2.16式中f卸卸料力因數(shù)，其值由表22【2】查得k卸=0.02；則 f卸0.02195.03kn=3.9kn

12、f卸=0.0222.27=0.45kn因此，落料拉深復(fù)合?？偟臎_裁力為：f=f落+ f拉深+ f推+f卸 =195.03+60.74+3.67+3.9=263.34kn 沖孔翻邊復(fù)合模總得沖裁力為：f=f沖+f內(nèi)翻+ f推+ f卸 =22.27+28.03+3.67+0.45=54.42kn2.4計(jì)算壓力中心確定壓力中心的目的：沖裁模的壓力中心就是合力的作用點(diǎn)，為了保證壓力機(jī)和模具正常平衡工作，模具的壓力中心必須通過模柄軸線而和壓力機(jī)的滑塊中心重合，否則會(huì)產(chǎn)生偏心，形成偏心載荷。環(huán)形體是形狀對(duì)稱的工件，其壓力中心位于輪廓圖形的幾何中心，即：圓心。即：x=0，y=0.2.5 主要工作部分尺寸計(jì)算

13、2.5.1沖孔刃口尺寸計(jì)算 根據(jù)表23查得沖裁刃口雙面間隙zmin0.22mm,zmax=0.26mm.零件尺寸極限偏差=0.36mm,磨損因數(shù)有表2-4【1】查得,磨損因數(shù)x0.75.表2-3 落料、沖孔模刃口始用間隙材料名稱45t8、t7、(退火)磷青銅(硬)鈹青銅(硬)10、15、20、冷軋鋼帶、30鋼板h62、h68(硬)ly12(硬鋁)硅鋼片q215、q23508、10、15h62、h68(半硬)純銅(硬)磷青銅(軟)鈹青銅(軟)h62、h68(軟)純銅(軟)、防銹鋁、lf21、lf2、軟鋁l2l6ly12(退火)銅母線鋁母線力學(xué)性能hbs190b600mpahbs=140190b=

14、400600mpahbs=70140b=300400mpahbs190b300mpa厚度t初始間隙zzminzmaxzminzmaxzminzmaxzminzmax0.10.0150.0350.010.03*-*-0.20.0250.0450.0150.0350.010.03*-0.30.040.060.030.050.020.040.010.030.50.080.10.060.080.040.060.0250.0450.80.130.130.100.130.070.100.0450.0751.00.170.20.130.160.10.130.0650.0951.20.210.240.160.

15、190.130.160.0750.1051.50.270.310.210.250.150.190.100.141.80.340.380.270.310.200.240.130.172.00.380.420.300.340.220.260.140.18表2-4因數(shù)x沖孔凸凹模的制造公差由表2-5【1】查得：凸=0.020，凹=0.020。校核：凸+凹=0.040zmax-zmin=0.04mm. 因此凸、凹模采用配作加工方法。則凸模刃口尺寸 d凸(d+x)(9.09+0.750.13)=9.36mm圓整后為：9.4mm凹模刃口尺寸按凸模尺寸配制，保證其雙間隙為0.180.22mm。2.5.2落料

16、刃口尺寸的計(jì)算 查表2-3沖裁模刃口雙面間隙zmin=0.18mm,工件極限偏差=0.74mm.落料凸凹模的制造公差由表2-5查得凹=0.03mm，磨損因數(shù)由表2-4【1】查得 x=0.75 校核：凸+凹=0.02+0.03zmax-zmin=0.04mm. 圖2.1沖孔凸模d凸(d+x)(79.59+0.750.74)=80.15mm圓整后為：80.1mm則 落料凹凸模采用配合加工的方法。凸模尺寸按凹模尺寸配制，其雙面間隙為0.180.22mm。 圖2.2落料凹模2.5.3翻邊的工作部分尺寸計(jì)算內(nèi)翻孔尺寸為30，尺寸精度it11級(jí)。凸模尺寸計(jì)算 d凸=（dmin+0.4）將模具公差按it10

17、級(jí)選取，則凸=凹=（） ，取凸=凹=0.06。把dmin=30.0mm,=0.52mm,代入上式 則 d凸=(30+0.40.52) =30.21 圓整后為：30.2由于工件要求內(nèi)形尺寸，則以凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。間隙取在凹模上故凹模尺寸為：d凹=（dmin+z）把 dmin=30mm,=0.52,z=4.0mm,凹=0.17mm代入上式則凹模的尺寸為： d凹=（30+0.52+4.0）=34.52圓整后為：34.5圖2.3翻遍凹模凸凹模工作部分的尺寸和公差 由于工件要求外形尺寸，則以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。 凹模尺寸為d凹=（dmin-0.75） 將模具公差按it10級(jí)選擇則凹=0.1mm 把dmax=3

18、0.3,=0.13,代入 則d凹=（30.3-0.750.13） =30.2圓整后為：30.0間隙取在凸模上，則凸模的尺寸為：d凸=（dmax-0.75-z）把 dmax=30.3,=0.13，z=4.0mm.凸=0.1mm代入則d凸=（30.3-0.750.13-4.0）=26.2 圖2.4凸凹模圓整后為：26.02.6 沖壓設(shè)備的選擇由于復(fù)合模的特點(diǎn)，為防止設(shè)備超載，可按公稱壓力f壓(1618)f總選擇壓力機(jī)。模具設(shè)計(jì)手冊(cè)末附錄b3選取公稱壓力為630kn的雙柱可傾壓力機(jī)。其與模具設(shè)計(jì)的有關(guān)參數(shù)為:公稱壓力：630kn滑塊行程：100mm最大閉合高度：400mm封閉高度調(diào)節(jié)量：80mm工作

19、臺(tái)孔徑：860mm570mm模柄孔尺寸：50mm 80mm第3章 模具總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.1繪制模具總體結(jié)構(gòu)草圖落料拉深復(fù)合模具的結(jié)構(gòu)如圖：（如圖3.1）主要有上模座、下模座、拉深凸模、落料凹模、落料拉深凸凹模、卸料板等零件組成。圖3.1落料拉深復(fù)合模沖孔翻邊復(fù)合模具的結(jié)構(gòu)如圖：（如圖3.2）主要有上模座、下模座、沖孔凸模、翻邊凹模、沖孔翻邊凸凹模、頂件塊等零件組成。 圖3.2沖孔翻邊復(fù)合模3.2模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，確定結(jié)構(gòu)件的形式3.2.1卸料零件計(jì)算上卸料采用剛性卸料裝置。壓力機(jī)滑塊上的打料橫梁通過打料棒、頂板、頂桿、卸料塊將制件從上橫中打出。下卸料是采用橡膠作為彈性元件的彈性裝置。由式計(jì)算橡膠

20、的自由高度。h自由=（3.54）s工作式中 s工作工作行程與模具修模量式調(diào)整量（46）mm和再加1。s工作=（2+1+6）mm=9mm;則 h自由=（3.54）9=31.536mm;取 h自由=32mm;橡膠的裝配高度h2=(0.850.9)h=29.7531.5mm;取h2=30mm.卸料彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算：根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初定9根彈簧，每根彈簧分擔(dān)的卸料力為：f卸/n=3.9kn/9=433.33n根據(jù)預(yù)壓力f預(yù)（433.33）和模具結(jié)構(gòu)尺寸，由模具設(shè)計(jì)手冊(cè)附錄既表2-6，初選出序號(hào)5761的彈簧，其最大工作負(fù)荷f1=720n433.33n彈簧負(fù)荷（f）與行程（s）曲線校驗(yàn)是否滿足s1s總，查書附

21、錄既負(fù)荷行程曲線上圖，并經(jīng)過計(jì)算可得以下數(shù)據(jù)：序號(hào)h0/mmh1/mms1=h0-h1s預(yù)（f=433.33）s總=s預(yù)+s工作+s修574530.214.89.518.5586040.219.81120598052.827.2152460100653520296113083.846.22837由表中數(shù)據(jù)可見，序號(hào)59、60、61的彈簧均滿足s1s總，但選序號(hào)59的彈簧最合適了，因?yàn)閺椈商L(zhǎng)，會(huì)使模具高度增加，59號(hào)彈簧的規(guī)格：外徑：d=36mm鋼絲直徑：d=5.0mm自由高度：h0=80mm裝配高度：h2=h0-s預(yù)=80-15=65mm。3.2.2定位零件的確定定位零件的作用，是使條料或毛

22、坯在精沖在確定正確的位置，從而保證沖出合格的制件，根據(jù)毛壞和模具不同的特點(diǎn)，必須采用不同形式的定位裝置，沖模中常見的定位零件有定位板、定位銷、擋料銷、導(dǎo)料銷，側(cè)壓板等。對(duì)于帶有彈壓卸料板的沖模，若采用活動(dòng)擋料銷，在沖件時(shí)活動(dòng)擋料銷隨凹模的下行而壓入孔內(nèi)，工作方便，但是要求彈壓卸料板較厚，對(duì)于彈壓卸料板較薄的板料，如果采用固定擋料銷的形式，在凹模的相應(yīng)位置留出空間，同時(shí)滿足沖件要求，而且經(jīng)濟(jì)性好，因此選用固定擋料銷，參照gb2866.1181固定擋料銷a型, 材料:45鋼, 基本尺寸:d4, 熱處理硬度:hrc43 48。 3.2.3卸料裝置的確定彈壓卸料板兼有壓料和卸料兩大作用，它可在沖壓開始

23、時(shí)起壓料作用，結(jié)束后起卸料作用，主要用于精沖薄料和要求制件平整的沖模中，其彈力可用彈簧或橡膠獲得，也可以通過頂桿安裝在下模座或壓力機(jī)工作臺(tái)下而的彈頂器或氣墊獲得。彈壓卸料板上開孔大小，即卸料孔每側(cè)與凸模保持間隙c=0.10.2t,t為材料厚度。為保證裝配后卸料板的平行度，同一副模具各卸料螺釘?shù)拈L(zhǎng)度l及孔深h都必須保持一致，相差不超過0.02mm.彈壓卸料板受彈簧，橡膠等零件的限制，卸料力小，主要用于料厚在2.0mm以下薄件的卸料工作。 3.2.4推件裝置的設(shè)計(jì)把制件或廢料從裝于上模座的凹模中推出來的零件，稱為推件裝置。推件裝置的推力，可以利用壓力機(jī)上的打桿在打桿橫梁作用下得到，或利用上模內(nèi)安裝

24、彈簧或橡膠得到. 推件器要在能保證平穩(wěn)推下制件的前提下，受力點(diǎn)盡量少些，為使推件力均勻分布，推件要均勻分布，長(zhǎng)度一致。因此，在軸蓋沖模中選用了三根長(zhǎng)度一致的推件（即圓柱銷）均勻分布在圓周上，推出制件。3.2.5頂桿的確定頂桿的作用是在沖裁完畢后，將滯留在凸凹模的制件頂出的機(jī)構(gòu)。在軸蓋沖模中采用4的頂桿，因頂力很小，4的桿足夠強(qiáng)度。3.2.6模柄的確定：中、小型沖模通過橫柄將上模固定在壓力機(jī)的滑塊上，模柄的結(jié)構(gòu)形式較多，主要有：旋入式；壓入式；凸緣式；浮動(dòng)式。本模具采用凸緣式模柄。3.2.7固定板的設(shè)計(jì)固定板用于中、小型凸模或凹模固定在模座上，按外形分為圓形和矩形兩種，其平面輪廓尺寸除應(yīng)保證凸、

25、凹模安裝孔外，還應(yīng)考慮螺釘和銷釘孔的定位，厚度一般取凹模厚度的60%80%。固定板孔與凸、凹模采用過渡配合（h7/m6）。壓裝后端面磨平，以保證沖模垂直度。3.28墊板的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)：墊板主要用于直接承受和擴(kuò)散凸、凹模傳來的壓力，以降低模座所收的單位壓力，防止模座被局部壓陷，影響模具正常工作。模具是否用墊板，根據(jù)模座承受壓力大來確定，凸（凹）模支承端面對(duì)模座的單位壓力為： = pa 式中： p 沖裁力a 凸（凹模）支承端面面積小于等于模座許用應(yīng)力則應(yīng)在凸（凹）模與模座間加經(jīng)淬硬磨平的墊板，墊板厚度一般取6 12mm，外形尺寸按固定板形狀決定。3.3模架的選擇根據(jù)主要零件的結(jié)構(gòu)、外形尺寸及卸料裝置

26、的尺寸。模架選用適用中等精度，中小尺寸沖壓件的后側(cè)導(dǎo)柱模架從右向左送、操作方便。上模座：l/mm b/mmh/mm=30028345下模座：l/mmb/mmh/mm=30028350導(dǎo)柱：d/mml/mm=32200導(dǎo)套：d/mml/mm =45100墊板厚度?。?2mm落料凹模的厚度已定為：40mm卸料板厚度?。?0mm彈簧外露高度：60mm模具的閉合高度：222mm所以 h閉=222mm模具閉合高度滿足hmin+10h閉hmax-5,故認(rèn)為合適3.4模架的動(dòng)作過程落料拉深復(fù)合模：工作時(shí)，將條料放入彈性卸料板上，有擋料銷定位，上模下行，落料凹模完成落料動(dòng)作，上模繼續(xù)下行時(shí)，拉深凸模與凸凹模接

27、觸開始拉深。滑塊運(yùn)行到下死點(diǎn)，對(duì)工件進(jìn)行整修。沖壓工序完畢后開模，如工件滯留在下模，有橡膠將工件頂出，如工件滯留在下模，有頂出器頂出。沖孔翻邊復(fù)合模：工作時(shí)，將上步的制件放入壓料圈內(nèi)，壓料圈起定位作用，上模下行，沖孔凸模進(jìn)行沖孔，廢料從中間孔處落下，上模繼續(xù)下行，翻邊凸模與凸凹模進(jìn)行內(nèi)孔翻邊。沖壓工序完畢后開模，取出制件。第4章 模具主要零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的分析4.1 沖孔凸模設(shè)計(jì)根據(jù)沖壓件的的形狀和尺寸，沖孔凸模采用整體式的直通式（主要由于模具安裝的空間限制而采用直通式），截面形狀是圓形，刃口形狀為平刃。凸模材料：cr12mov由于沖件形狀已決定了橫向尺寸和形狀，所以在一般情況下，凸模的強(qiáng)度是足夠

28、的，但是，對(duì)于特制細(xì)長(zhǎng)的凸模和板料厚度大的情況，才需要進(jìn)行壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的校核，檢查其危險(xiǎn)面尺寸和自由長(zhǎng)度是否滿足強(qiáng)度要求。表2-1壓應(yīng)力校核公式圓形凸模 4t/ 非圓形凸模 f/ 表2-2 彎曲應(yīng)力的校核圓形凸模非圓形凸模無導(dǎo)向裝置 95/ 425帶導(dǎo)向裝置 270/ 1200 式中：dmin 凸模最小直徑 (mm)t 材料厚度 (mm)i 材料抗剪強(qiáng)度 (mpa)amin 凸模最窄處的截面積 (mm2)f 沖裁力t 凸模材料許用壓力 (mpa) d 凸圓最小直徑 (mm)i 凸模最小截同的慣性矩 (mm4)沖孔凸模是直通式最小直徑是19.3mm,進(jìn)行沖裁的板料厚度為1mm 。既不屬于細(xì)長(zhǎng)

29、桿，又不屬于板料厚的零件，所以凸模的強(qiáng)度足夠不需進(jìn)行壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的校核。沖孔凸模的固定方式，采用螺釘?shù)跹b固定。直通式凸模為方便固定板型孔的加工，則采用m7/h6的基軸制過渡配合。4.2落料凹模的設(shè)計(jì) 凹模是在沖壓過程中，與凸模配合直接對(duì)沖制件進(jìn)行分離或成型的工作零件。凹模的材料選?。篶r12mov 刃口形式 選用刃口，根據(jù)沖裁件的形狀、厚度、尺寸精度以及模具的具體結(jié)構(gòu)決定，采用刃口形式為直通式。 凹模外形尺寸 凹模的外形尺寸是指其平面尺寸和厚度，凹模的外形一般為圓形和矩形兩種。因沖裁件屬于中小型工件，故采用矩形凹模。由于沖裁時(shí)凹模受力狀態(tài)比較復(fù)雜，目前還不能用理論方法精確的計(jì)算，必須中和考

30、慮各方面因素，在實(shí)際生產(chǎn)中首先采用經(jīng)驗(yàn)公式確定。沖裁周長(zhǎng)l=d=250.04mmf落=1.3lt=195030.7n厚度h h理=0.25=36.38=37(取整)考慮刃磨量，據(jù)表2-5，刃口厚度h=6，h實(shí)=37+6=43mm邊寬 w1=1.2h理=44.4mm壓力中心 x=0 y=0長(zhǎng)度尺寸 79.59+244.4=168.39mm寬度尺寸 79.59+244.4=168.39mm所以，凹模尺寸為17017045緊固孔尺寸 緊固件直徑：由d=h理/3=37/3=12.3 取d=12mm緊固件長(zhǎng)度l：l1.5d=18mm緊固件位置及數(shù)量:距邊尺寸，取1.5d=18mm螺孔間距 長(zhǎng)度方向：17

31、0-218=134mm 寬度方向：170-218=134mm銷孔：銷孔邊距螺孔中心1.5d=18mm 銷孔中心距螺孔中心2d=24mm 銷孔中心距 134-224=86mm落料凹模的固定方法采用上模固定板固定，與固定板采用h7/m6過渡配合，上端帶臺(tái)肩，以防拉下。4.3凸凹模的設(shè)計(jì)復(fù)合模中同時(shí)具有落料凹模和拉深凸模的作用的工件零件與沖孔凹模和翻邊凸模作用的工件零件。凸凹模工作面的內(nèi)外緣均為刃口，內(nèi)外緣之間的壁厚取決于沖裁件的尺寸。因此從強(qiáng)度方法考慮，其壁厚應(yīng)受最小值限制。凸、凹模壁厚于模具結(jié)構(gòu)有關(guān)：當(dāng)模具采用正狀結(jié)構(gòu)時(shí)，內(nèi)孔不積存廢料，脹力小，最小壁厚可以小些；當(dāng)模具為倒裝結(jié)構(gòu)時(shí)，若內(nèi)孔為直通

32、形刃口形式，且采用下漏料方式，則內(nèi)孔積存廢料，脹力大，故最小壁厚應(yīng)大些。不積聚廢料的凸凹模的最小壁厚：1）、對(duì)黑色金屬硬材料約為工件料厚的1.5倍，但不小于0.7 mm。2）、對(duì)有色金屬和軟材料的工件約等于工件料厚，但不小于0.5 mm。積聚廢料凸凹模的最小壁厚：目前一般按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定，倒裝復(fù)合模的凸凹模最小壁厚列于表2-7。表2-7 倒裝復(fù)合模的沖裁凸凹模的最小壁厚料厚t(mm)0.40.50.60.7最小壁厚a(mm)1.41.61.82.0料厚t(mm)0.80.91.01.2最小壁厚a(mm)2.32.52.73.2環(huán)形體沖模采用倒裝復(fù)合模，沖裁凸凹模內(nèi)孔有廢料積聚，經(jīng)查表，最小壁厚為

33、2.7。由工件圖可知，凸凹模的壁厚為10mm大于最小壁厚，滿足要求。上部的成型凸凹模屬于不積聚廢料的凸凹模。故最小壁厚約等于工件料厚。即：最小壁厚為1.0mm，凸凹模的壁厚為2.3mm大于最小壁厚，滿足要求。4.4翻邊成型模的設(shè)計(jì)翻邊成型模是凸凹模的一種，故設(shè)計(jì)與凸凹模相似。屬于不積聚廢料的凸凹模，故最小壁厚約等于1.0mm，成型模的壁厚為5.0mm大于最小壁厚，滿足要求。固定方法：采用與落料凹模h7/k6的過渡配合，在與上模固定板配合第5章 模具圖樣設(shè)計(jì)5.1繪制模具總圖（見附圖）5.2繪制非標(biāo)零件圖（見附圖）表5-2-1 標(biāo)準(zhǔn)件序號(hào)零件名稱實(shí)際尺寸數(shù)量材料1上模座3002831ht2002

34、下模座3002871ht2003 圓柱頭內(nèi) 六角螺釘m1434345m10763m104034圓柱銷4503456100386035導(dǎo)柱322002206導(dǎo)套451002207模柄50801q2358螺栓m161002459雙螺母m161524510硬橡膠圈100501硬橡膠表5-2-2 非標(biāo)準(zhǔn)件序號(hào)零件名稱實(shí)際尺寸數(shù)量材料硬度（淬火）1帶肩推板4017145hrc43-482沖孔凸模9401cr12movhrc58-603墊板13012145hrc43-484凸模固定板30151q2355推桿16180145hrc43-486翻邊凹模58491cr12movhrc60-627凹模固定板160131q2358推件塊6632145hrc43-489推板405145hrc43-4810凸凹模44711cr12movhrc58-6211壓料圈9015145hrc43-4812導(dǎo)板13042145hrc43-48第6章 模具裝配與調(diào)試對(duì)于導(dǎo)柱復(fù)合模裝配，應(yīng)以凸凹模作為裝配基準(zhǔn)件。先將裝有凸凹模的固定板用螺栓和銷釘安裝、固定在指定的模座的相應(yīng)位置上；再按凸凹模的內(nèi)形裝配、調(diào)整沖孔凸模固定板的相對(duì)位置，使沖孔凸、凹模間的間隙趨于均勻，用螺釘固定；然后再以凸凹模的外形為基準(zhǔn)，裝配、調(diào)整落料凹模相對(duì)凸凹模的位置，調(diào)整間隙，用螺釘固定。再安裝其它的零件。安裝順序：1、組件