沖壓模綜合實(shí)訓(xùn)說明書沖壓模具課程設(shè)計(jì)

1、沖壓模綜合實(shí)訓(xùn)說明書 課題名稱 沖壓模具課程設(shè)計(jì) 系 別 專 業(yè) 班 級 學(xué) 號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 起訖時間： 2010 年 12 月 6 日 2010 年 12 月 24 日（共3周）前 言冷沖模是沖壓加工工藝的裝備之一，被廣泛地運(yùn)用在汽車、飛機(jī)、電機(jī)、儀表以及在國防工業(yè)中。沖壓工藝具有生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低、材料利用率高、能成形復(fù)雜零件，適合大批量生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，在某些領(lǐng)域已取代機(jī)械加工，并正逐步擴(kuò)大其工藝范圍。因此，沖壓技術(shù)對發(fā)展生產(chǎn)、增強(qiáng)效率、更新產(chǎn)品等方面具有重要的作用。但同時，沖壓技術(shù)的推廣受到投入成本低，模具成本高，不適應(yīng)中小生產(chǎn)規(guī)模的特點(diǎn)。但是總的說來，隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的進(jìn)一步加

2、強(qiáng)，模具行業(yè)，包括冷壓模一定會得到更普及地應(yīng)用。隨著沖壓工藝的廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)中，再加上隨著數(shù)控技術(shù)和機(jī)械cad/cam的發(fā)展，冷沖模的發(fā)展和迅速。它以生產(chǎn)率高、成本相對低廉被廣泛應(yīng)用。外國的沖壓模發(fā)展水平相當(dāng)高，無論是設(shè)計(jì)還是制造，都達(dá)到較高的水平。以精確的定位，合理的工藝，連續(xù)加工精度很高的薄臂零件。而國內(nèi)模具行業(yè)的起步較晚，基本上以單模為主，因此，加工精度夠高。 冷沖模的設(shè)計(jì)包括沖裁模設(shè)計(jì)、彎曲模設(shè)計(jì)、拉伸、脹形等模具的設(shè)計(jì)。冷沖模的設(shè)計(jì)也用到材料學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、工程材料、特種加工等方面的知識。因此它是一門綜合性很強(qiáng)的學(xué)科。 經(jīng)過了一個學(xué)期的學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)，繪圖，我學(xué)會了沖裁的機(jī)理，沖壓的基

3、本理論；理解了沖裁力，卸料力等工藝參數(shù)的確定；熟悉了沖裁模的結(jié)構(gòu)，內(nèi)部的結(jié)構(gòu)零件及其設(shè)計(jì)的控制點(diǎn)；同時對于彎曲模、沖孔模、拉深模的結(jié)構(gòu)能夠熟悉了解。 墊圈的加工包括了沖孔和落料的加工。通過對沖孔模和落料模的學(xué)習(xí)，分析和比較了各加工工藝方案，完成了模具總體的結(jié)構(gòu)分析，進(jìn)行毛坯尺寸、排樣、工序尺寸、沖壓壓力、壓力中心、模具工作部分尺寸等工藝計(jì)算。繪制了裝配草圖并進(jìn)行零部件初步選用設(shè)計(jì),然后確定外形尺寸,選擇沖壓設(shè)備,繪制總的裝配圖和非標(biāo)準(zhǔn)的零件圖。落料和沖孔都屬于沖裁模。沖裁模是從條料、帶料或半成品上使材料煙規(guī)定的輪廓產(chǎn)生分離的模具，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，沖壓技術(shù)也向高速化、自動化、精密化的方向發(fā)展

4、。沖裁模一般分為簡單模、級進(jìn)模、和復(fù)合模。簡單模在國內(nèi)應(yīng)用比較廣泛，它是在壓力機(jī)的沖壓行程中完成一次沖裁工藝。簡單模也分為無導(dǎo)向簡單模、導(dǎo)板式簡單模，和導(dǎo)柱式簡單模；級進(jìn)模是在單工序沖?；A(chǔ)上發(fā)展的一種多工序、高效率沖模。在壓力機(jī)一次沖程中，級進(jìn)模在其有規(guī)律排列的幾個工位上分別完成一部分沖裁工藝，在最后工位沖出完整的工件。由于級進(jìn)模是連續(xù)沖壓，因此生產(chǎn)效率高，適用于大規(guī)模生產(chǎn)，但是因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，定位要求比較嚴(yán)格，因此說制造成本高。復(fù)合模是指在壓力機(jī)的一次沖壓行程中，經(jīng)一次送料定位，在模具的同一部位可以同時完成幾道沖裁工序的模具稱為復(fù)合模。復(fù)合模同連續(xù)模一樣，也是在簡單模的基礎(chǔ)上發(fā)展的一種較先

5、進(jìn)的模具。與連續(xù)模相比，沖裁模沖裁件的位置精度高，對條料的定位精度要求低，復(fù)合模的輪廓尺寸較小。復(fù)合模雖然生產(chǎn)效率高，沖壓件精度高，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，適用于生產(chǎn)批量大，精度要求高，內(nèi)外形尺寸差較大的沖裁件。墊圈的材料是08鋼板，適用于冷沖壓加工。如何安排合理的加工工藝，確保生產(chǎn)的效率最高，同時也能滿足零件的加工要求，是整個設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。在該零件的加工中，包括了沖孔和落料冷沖加工。沖孔屬于沖裁加工的一種。沖裁模的結(jié)構(gòu)比較簡單，沖裁過程分為彈性變形階段，塑性變形階段，斷裂分離階段。其斷層直接關(guān)系到?jīng)_裁加工質(zhì)量的好壞，一般的，斷面分為四個特征區(qū)，即圓角帶，光亮帶，斷裂帶，和毛刺。我們必須

6、有合理的沖裁模的間隔來保證良好的特征帶的分布。沖裁模有刃口尺寸、沖裁力等工藝參數(shù)的確定。在設(shè)計(jì)墊圈的沖孔和落料加工時，須首先確定其力學(xué)性能，然后設(shè)計(jì)主要零件，完成結(jié)構(gòu)草圖，最后完成裝配圖。 在沖壓模的設(shè)計(jì)過程中，還必須考慮到模具的成本，因此在進(jìn)行選材，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，必須盡量不設(shè)計(jì)形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，同時采用鑲嵌式代替整體式的結(jié)構(gòu)。針對模具的定位要求高的特點(diǎn)，在零件的設(shè)計(jì)中必須要有比較高的加工精度要求?？偟囊痪湓?，必須在有高的模具壽命和滿足加工精度要求的基礎(chǔ)上，盡量降低模具材料的成本，簡化模具的結(jié)構(gòu)，這樣才能有利于這個行業(yè)在我國的高速發(fā)展。目 錄一、零件的工藝性分析11、結(jié)構(gòu)與尺寸12、精度及斷面粗糙

7、度13、材料1二、沖裁工藝方案21. 沖裁工序的組合22級進(jìn)沖裁的順序安排3三、模具總體結(jié)構(gòu)方案31、模具類型32、操作與定位方式43、卸料與出件方式44、模架類型及精度4四、工藝及設(shè)計(jì)計(jì)算51、排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算5（1）排樣草圖5（2）搭邊5（3）條料寬度6（4）導(dǎo)料板間距離7（5）排樣圖及標(biāo)注7（6）材料利用率72、沖壓力、壓力中心與初選壓力機(jī)8（1）沖裁步驟設(shè)計(jì)8（2）沖裁步驟8（3）壓力機(jī)標(biāo)稱壓力9（4）壓力中心93、凸、凹模刃口尺寸及公差11（1）間隙分析11（2）沖孔凸、凹模11（3）落料凸、凹模124、凸模及側(cè)刃相關(guān)校核13（1）凸模最小直徑的校核（強(qiáng)度校核）13（2）凸模最大自由長

8、度的校核（剛度校核）13（3）側(cè)刃最大自由長度的校核13五、模具零、部件及總裝圖141、工作零件14（1）凸模14（2）凹模142、定位零件（側(cè)刃）183、卸料和出件19（1）卸料19（2）出件204、模架及其零件20（1）模架及導(dǎo)向零件20（2）上下模座215、模柄226、凸模固定板227、墊板228、緊固件239、各部件厚度2310、凸模長度2411、側(cè)刃長度2412、導(dǎo)柱、導(dǎo)套尺寸2513、壓力機(jī)行程25參考文獻(xiàn)27拆裝實(shí)訓(xùn)說明書28一、零件的工藝性分析1、結(jié)構(gòu)與尺寸（1）該零件結(jié)構(gòu)比較簡單，形狀對稱規(guī)則，尺寸較小。（2）該零件無尖角，減少了沖裁時崩刃和過快磨損的可能性。（3）該零件無突

9、出懸臂和凹槽。（4）查“沖壓常用金屬材料的力學(xué)性能表”（沖壓模具及設(shè)備p28表2-3，本文后面的內(nèi)容默認(rèn)表格、公式、圖形等來自沖壓模具及設(shè)備一書，如有引用其他文獻(xiàn)會特別指出）可知：08鋼的抗剪強(qiáng)度b=255353mpa。查p88表4-3無導(dǎo)向凸模沖孔的最小尺寸得：若用無導(dǎo)向凸模沖孔，則最小圓孔直徑d=1.3，因該零件最小孔徑，故該零件適合于沖裁加工。（5）孔與條料邊緣的距離：2、精度及斷面粗糙度（1）根據(jù)外徑尺寸和內(nèi)徑尺寸，查公差表得：外徑公差為it12級，內(nèi)徑公差為it13級，均不高于經(jīng)濟(jì)公差it11級，無其他特殊要求，利用普通沖裁可以達(dá)到零件圖樣要求。（2）查表4-7得：毛刺允許高度在試模

10、時應(yīng)小于或等于0.05，在生產(chǎn)時應(yīng)小于或等于0.15。（3）查模具技術(shù)實(shí)用手冊（張能武、李樹軍主編）p307表6-7得：一般剪切斷面表面粗糙度為6.3m，故沖件剪斷面表面粗糙度要高于該值。（4）根據(jù)以上分析，該零件的工藝性較好，可以沖裁加工。3、材料08鋼，條料，抗剪強(qiáng)度b=255353mpa，斷后伸長率10=32%，為極軟的碳素鋼，強(qiáng)度、硬度很低，而韌性和塑性極高，具有良好的深沖、拉延、彎曲和鐓粗等冷加工性能、焊接性能。但存在時效敏感性，淬硬性及淬透性極低。此材料具有較高的彈性和良好的塑性，故其沖裁加工性較好。二、沖裁工藝方案沖裁工藝方案要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)

11、來確定。沖裁工藝方案可分為單工序沖裁、復(fù)合沖裁和級進(jìn)沖裁。 單工序沖裁是在壓機(jī)一次行程，在模具單一的工位中完成單一工序的沖壓；復(fù)合沖裁是在壓機(jī)一次行程中，在模具的同一工作位置同時完成兩個或兩個以上的沖壓工序；級進(jìn)沖裁是把沖裁件的若干個沖壓工序，排列成一定的順序，在壓機(jī)一次行程中條料在沖模的不同工序位置上，分別完成工件所要求的工序，在完成所有要求的工序后，以后每次沖程都可以得到一個完整的沖裁件。組合的沖裁工序比單工序沖裁生產(chǎn)效率高，獲得的制件精度等級高。1. 沖裁工序的組合沖裁組合方式的確定應(yīng)根據(jù)下列因素決定。 (1）生產(chǎn)批量 小批量與試制采用單工序沖裁，中批和大批量生產(chǎn)采用復(fù)合沖裁或級進(jìn)沖裁。

12、 (2）工件尺寸公差等級 復(fù)合沖裁所得到的工件尺寸公差等級高，因?yàn)樗苊饬硕啻螞_壓的定位誤差，并且在沖裁過程中可以進(jìn)行壓料，工件較平整。級進(jìn)沖裁所得到的工件尺寸公差等級較復(fù)合沖裁低，在級進(jìn)沖裁中采用導(dǎo)正銷結(jié)構(gòu)，可提高沖裁件精度。 (3）對工件尺寸、形狀的適應(yīng)性 工件的尺寸較小時，考慮到單工序上料不方便和生產(chǎn)率低，常采用復(fù)合沖裁或級進(jìn)沖裁。對于尺寸中等的工件，由于制造多副單工序模的費(fèi)用比復(fù)合模昂貴，也宜采用復(fù)合沖裁。但工件上孔與孔之間或孔與邊緣之間的距離過小時，不宜采用復(fù)合沖裁和單工序沖裁，宜采用級進(jìn)沖裁。 所以級進(jìn)沖裁可以加工形狀復(fù)雜、寬度很小等異形工件，但級進(jìn)沖裁受壓機(jī)臺面尺寸與工序數(shù)的限制

13、，沖裁工件尺寸不宜太大。(4）模具制造、安裝調(diào)整和成本 對復(fù)雜形狀的工件，采用復(fù)合沖裁比采用級進(jìn)沖裁為宜。因模具制造、安裝調(diào)整較易，成本較低。 (5）操作方便與安全 復(fù)合沖裁出件或清除廢料較困難，工作安全性較差。級進(jìn)沖裁較安全。 綜合上述分析，對于一個工件，可以得出多種工藝方案。為提高生產(chǎn)效率，使操作更方便，參考表4-25，選用級進(jìn)沖裁，設(shè)置兩個工位，先沖小孔，再落料，通過后文設(shè)計(jì)合理的模具結(jié)構(gòu)和排樣方案，達(dá)到較好的零件質(zhì)量和避免模具強(qiáng)度不夠的問題。2級進(jìn)沖裁的順序安排 先沖孔或切口，最后落料或切斷，將工件與條料分離。首先沖出的孔可作后續(xù)工序的定位用。在定位要求較高時，則可沖出專供定位用的工藝

14、孔(一般為兩個，見圖2.6.6)。 采用定距側(cè)刃時，定距側(cè)刃切邊工序安排與首次沖孔同時進(jìn)行，以便控制送料步距。采用兩個定側(cè)距刃時，可以安排成一前一后，也可并例布置。三、模具總體結(jié)構(gòu)方案1、模具類型采用級進(jìn)沖裁模，其特點(diǎn)如下：多工位級進(jìn)模是在普通級進(jìn)模的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種高精度、高效率、長壽命的模具，是技術(shù)密集型模具的重要代表，是沖模發(fā)展方向之一。這種模具除進(jìn)行沖孔落料工作外，還可根據(jù)零件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和成形性質(zhì)，完成壓筋、沖窩、彎曲、拉深等成形工序，甚至還可以在模具中完成裝配工序。沖壓時，將帶料或條料由模具入口端送進(jìn)后，在嚴(yán)格控制步距精度的條件下，按照成形工藝安排的順序，通過各工位的連續(xù)沖壓，在

15、最后工位經(jīng)沖裁或切斷后，便可沖制出符合產(chǎn)品要求的沖壓件。為保證多工位級進(jìn)模的正常工作，模具必須具有高精度的導(dǎo)向和準(zhǔn)確的定距系統(tǒng)，配備有自動送料、自動出件、安全檢測等裝置。所以多工位級進(jìn)模與普通沖模相比要復(fù)雜，具有如下特點(diǎn)：（1） 在一副模具中，可以完成包括沖裁，彎曲，拉深和成形等多道沖壓工序；減少了使用多副模具的周轉(zhuǎn)和重復(fù)定位過程，顯著提高了勞動生產(chǎn)率和設(shè)備利用率。 （2） 由于在級進(jìn)模中工序可以分散在不同的工位上，故不存在復(fù)合模的“最小壁厚”問題，設(shè)計(jì)時還可根據(jù)模具強(qiáng)度和模具的裝配需要留出空工位，從而保證模具的強(qiáng)度和裝配空間。 （3） 多工位級進(jìn)模通常具有高精度的內(nèi)、外導(dǎo)向（除模架導(dǎo)向精度要

16、求高外，還必須對細(xì)小凸模實(shí)施內(nèi)導(dǎo)向保護(hù)）和準(zhǔn)確的定距系統(tǒng)，以保證產(chǎn)品零件的加工精度和模具壽命。 （4） 多工位級進(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、安全檢測等自動化裝置，操作安全，具有較高的生產(chǎn)效率。目前，世界上最先進(jìn)的多工位級進(jìn)模工位數(shù)多達(dá)50多個，沖壓速度達(dá)1000次分以上。 （5） 多工位級進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鑲塊較多，模具制造精度要求很高，給模具的制造、調(diào)試及維修帶來一定的難度。同時要求模具零件具有互換性，在模具零件磨損或損壞后要求更換迅速，方便，可靠。所以模具工作零件選材必須好（常采用高強(qiáng)度的高合金工具鋼、高速鋼或硬質(zhì)合金等材料），必須應(yīng)用慢走絲線切割加工、成型磨削

17、、坐標(biāo)鏜、坐標(biāo)磨等先進(jìn)加工方法制造模具。 （6） 多工位級進(jìn)模主要用于沖制厚度較?。ㄒ话悴怀^2mm)、產(chǎn)量大，形狀復(fù)雜、精度要求較高的中、小型零件。用這種模具沖制的零件，精度可達(dá)it10級。2、操作與定位方式參考p192頁內(nèi)容，雖然零件的生產(chǎn)批量較大，但合理安排生產(chǎn)可用手工送料方式達(dá)到批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式?？紤]到零件尺寸較小，為便于操作和保證零件的精度，宜采用導(dǎo)料板導(dǎo)向、側(cè)刃定距的定位方式，為減少料頭和料尾的材料消耗和提高定距的可靠性，采用雙側(cè)刃前后對角布置。3、卸料與出件方式由于零件厚度較大，又采用級進(jìn)沖裁，不要求卸料板兼起壓料作用，零件平直度要求不高，故選用剛

18、性卸料板，為了使模具設(shè)計(jì)簡單、操作方便、提高效率，統(tǒng)一讓沖出的廢料和落下的零件由凸模直接從凹模洞口推下的下出件方式。4、模架類型及精度根據(jù)對角導(dǎo)柱模架滑動平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、模向工作面尺寸大于縱向工作平面尺寸、常用于級進(jìn)模的特點(diǎn)，選用對角導(dǎo)柱模架。查表4-10得：08鋼初始雙面間隙zmin=0.246，zmax=0.360間隙較小，故選用級精度模架。四、工藝及設(shè)計(jì)計(jì)算1、排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算（1）排樣草圖通過p102-103的分析可得，交叉三排的排樣方法在沖裁圓形件時，材料利用率最高，如圖1圖1 排樣草圖（2）搭邊約束條件：08鋼較軟，搭邊值取大一些。料厚t=2，厚度不小，搭邊值取大一些。送料與擋料

19、方式：采用手工送料，無側(cè)壓裝置，搭邊值取大一些；采用側(cè)刃定距，搭邊適當(dāng)取大一些。卸料方式：采用剛性卸料，搭邊值取大一些。 綜上所訴，搭邊值應(yīng)盡量取大。查表4-18得：最小搭邊值a1=1.5mm,a=2.2mm，取a1=1.8mm，a=2.2mm。查4-31得凹模最小壁厚a2=4.9,取a2=5.0。如圖2圖2 最小搭邊值示意圖（3）條料寬度式中條料寬度方向沖件的最大尺寸 側(cè)搭邊值 側(cè)刃沖切的料邊寬度，取值見表4-21 側(cè)刃數(shù) 條料寬度的單向（負(fù)向）偏差，取值見表4-19條料寬度：=沖切后條料寬度：（4）導(dǎo)料板間距離沖切后導(dǎo)料板間距離（5）排樣圖及標(biāo)注 進(jìn)距圖3 排樣圖及標(biāo)注（6）材料利用率一個

20、零件的面積：129.6mm2 一個步距沖三個件： 一個步距胚料面積： 側(cè)刃切除面積： 材料利用率=2、沖壓力、壓力中心與初選壓力機(jī)（1）沖裁步驟設(shè)計(jì)該模具采用剛性卸料和下出件方式，故總沖壓力為式中為沖裁力 為推件力為降低總沖壓力，采用階梯凸模沖裁，因料厚t3mm，按照p111中所述，取沖裁步驟可分為三步：雙側(cè)刃與中央凸模幾乎同時接觸條料并沖裁雙側(cè)刃與中央凸模產(chǎn)生推件力的同時，兩側(cè)凸模同時接觸條料并沖裁沖裁力為零，僅存推件力因該模具為級進(jìn)模，有兩個工步，總沖壓力為兩個工步上各自沖壓力之和，又因?yàn)闆_裁分為三個步驟，總沖壓力只需取最大的一個即可。（2）沖裁步驟步驟的總沖壓力，按照平刃口模具的沖裁力計(jì)

21、算公式式中 f沖裁力（n）l沖件周邊長度（mm）t材料厚度（mm）材料抗剪強(qiáng)度（mpa）k考慮模具間隙的不均勻、刃口的磨損、材料力學(xué)性能與厚度的波動等因素引入的修正系數(shù)，一般取k=1.3。查表2-3得：取b=300mpa，根據(jù)零件圖得：一個零件的內(nèi)外周長之和，單側(cè)刃沖切長度為23.5mm，料厚為2mm，,故：步驟沖裁總長所以步驟的總沖壓力步驟總沖壓力，其中f2為兩側(cè)凸模產(chǎn)生的沖裁力，ft1為側(cè)刃與中央凸模產(chǎn)生的推件力沖裁力：沖裁總長推件力：為保證修磨余量并考慮到料厚，取凹?？卓诘闹比斜诟叨?，則，查表4-22得：推件力系數(shù),故推件力所以步驟的總沖壓力步驟總沖壓力因?yàn)椴襟E的總沖壓力最大，可作為沖裁

22、該零件的總沖壓力，故總沖壓力（3）壓力機(jī)標(biāo)稱壓力可選開式壓力機(jī)ja21-35，查表3-4得：壓力機(jī)標(biāo)稱壓力為350kn，因?yàn)?。故壓力機(jī)使用過程是安全的。（4）壓力中心根據(jù)排樣圖畫出的全部沖裁輪廓如圖4所示：圖4 壓力中心示意圖表4-1各圖形的沖裁長度和壓力中心坐標(biāo) （mm）序號lixiyi121.5-10.75-32.52119.4-120359.700420-33.55889.5064421.50721.532.2532.5824333.5壓力中心計(jì)算公式為（2-1）（2-2）將表2-1的數(shù)據(jù)代入式（2-1）和式（2-2），得故壓力中心的坐標(biāo)為（）=()3、凸、凹模刃口尺寸及公差因零件圖的內(nèi)

23、、外徑尺寸公差均已標(biāo)出，且凸、凹模均為規(guī)則形狀，故可選用分別加工法進(jìn)行加工。（1）間隙分析查表4-10得：沖裁模初始雙面間隙，查表4-13得：圓形凸、凹模的制造公差： 沖孔模：， 落料模：，經(jīng)比較，得： 故凸、凹模的制造公差滿足加工要求，可用分別加工法加工。（2）沖孔凸、凹模以凹模刃口尺寸為基準(zhǔn)，且凹?；境叽缛_件孔尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸，沖孔凹模的基本尺寸為凹模基本尺寸加上最小合理間隙。 所沖孔尺寸為， 凸模刃口尺寸 凹模刃口尺寸查表4-14得：，已知 故 （3）落料凸、凹模以凹模刃口尺寸為基準(zhǔn)，且凹模基本尺寸應(yīng)取落料件尺寸公差范圍內(nèi)的較小尺寸。落料孔尺寸 凹模刃口尺寸 凸模刃口尺寸已知

24、 故 以上各式中 、落料凹、凸模刃口尺寸（mm） 、沖孔凸、凹模刃口尺寸（mm） 落料件的最大極限尺寸（mm） 沖孔件的最小極限尺寸（mm） 沖件的制造公差（mm） 最小合理間隙（mm）、凸、凹模制造公差（mm）,按“入體”原則標(biāo)注，即凸模按單向負(fù)偏差標(biāo)注，凹模按單向正偏差標(biāo)注。磨損系數(shù)，查表4-14得：=0.5 4、凸模及側(cè)刃相關(guān)校核（公式取自表4-26）（1）凸模最小直徑的校核（強(qiáng)度校核）根據(jù)表4-26，凸模的最小直徑d應(yīng)滿足： 因與均大于d，故凸模強(qiáng)度足夠。（2）凸模最大自由長度的校核（剛度校核）根據(jù)表4-26，凸模最大自由長度l應(yīng)滿足：（3）側(cè)刃最大自由長度的校核由長方形截面慣性矩公式

25、得：側(cè)刃最小斷面（）的慣性矩故側(cè)刃的自由端最大長度： 五、模具零、部件及總裝圖1、工作零件（1）凸?？紤]到?jīng)_件尺寸不大，故采用如圖5所示的圓形臺肩式固定凸模，安裝部分與凸模固定板采用配合。由于凸模長度涉及到其余各部件厚度及階梯凸模有關(guān)，故長度的具體計(jì)算放到后面進(jìn)行。圖5 凸模結(jié)構(gòu)示意圖（2）凹模1）結(jié)構(gòu)采用整體式平刃口凹模，因所沖孔為較小、簡單圓形孔，故選取結(jié)構(gòu)如圖6所示凹模。圖6 凹模結(jié)構(gòu)示意圖2）固定為降低成本并減小凹模占用空間，采用不淬火的螺釘孔和銷釘孔，采用m10的螺釘孔和的銷釘孔。螺孔間距離c，螺孔與銷孔間距離c，螺孔與工件邊緣距離a，銷孔與工件邊緣距離d，螺孔與刃口距離b的值及示意

26、圖如圖7：圖7 各孔邊距示意圖圖6中各值的數(shù)據(jù)如表5-1(單位：mm)表5-1 孔邊距螺釘孔（m10）銷釘孔（）abcd1117373）凹模刃口的結(jié)構(gòu)尺寸為使刃口有較高的強(qiáng)度，保證修磨后刃口尺寸不變，且所沖零件精度要求較高，故采用圖5所示的直筒形刃口，查表4-28得：刃口直壁高度，且前文計(jì)算推件力時已取，故刃口直壁高度合理。查表4-28得：，故凹模刃口結(jié)構(gòu)尺寸已確定，如圖8圖8 凹模刃口結(jié)構(gòu)尺寸圖4)凹模輪廓尺寸該模具凹模為多孔型凹模，且壓力中心相對位置為（）=()。計(jì)算公式為 式中 沿凹模長度方向壓力中心至最遠(yuǎn)刃口間距的2倍（mm）經(jīng)測量，沿凹模寬度方向刃口型孔的最大距離（mm）凹模壁厚（m

27、m）查表4-29得，因螺孔與凹模邊緣的距離mm,螺孔與刃口的最小距離,螺孔公稱直徑為m10，故，為保證凹模強(qiáng)度，c取較大值42mm。之前已求得。故 式中參數(shù)如圖9圖9 凹模板輪廓尺寸圖凹模板的厚度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：式中 f沖裁力（n）k1凹模材料修正系數(shù)，本設(shè)計(jì)中凹模材料為碳素工具鋼，故k1取值為1.3k2凹模刃口周邊長度修正系數(shù)，參考表4-30，因刃口周長值是沖裁第二步時的，計(jì)算的周長值為207mm,故取故凹模板的厚度2、定位零件（側(cè)刃）本模具用側(cè)刃控制步距，雙側(cè)刃的選擇又使得模具無需使用側(cè)壓裝置和導(dǎo)正裝置，故本模具的定位零件只需使用雙側(cè)刃。出于加工方便和結(jié)構(gòu)簡單化的考慮，結(jié)合料厚，本模具使

28、用長方形側(cè)刃，因材料較厚，所以采用臺階面長方形側(cè)刃（a型）。工作原理：側(cè)刃沖切前突出部分先進(jìn)入凹模起導(dǎo)向作用，避免因側(cè)刃單邊沖切時產(chǎn)生的側(cè)壓力導(dǎo)致側(cè)刃損壞。側(cè)刃結(jié)構(gòu)如圖10：圖10 側(cè)刃尺寸尺寸與公差：側(cè)刃凸模：側(cè)刃寬度要求為式中 b側(cè)刃寬度（mm）s送料進(jìn)距（mm）c側(cè)刃寬度制造公差，取h6查公差表得：，考慮到側(cè)刃凸模的磨損，式中增加值取較大值0.1。故厚度t：為保證側(cè)刃剛度，t取10mm，公差為h6，則因側(cè)刃切入條料的單邊值為2mm，故b1值為長度l：待定，根據(jù)后面的進(jìn)一步計(jì)算將得出結(jié)果。側(cè)刃凹模：已查得：，故側(cè)刃凹模刃口尺寸按凸模實(shí)際刃口尺寸配作，保證雙面間隙值為0.2460.360mm

29、，標(biāo)注如圖11：圖11 側(cè)刃凹模刃口尺寸圖3、卸料和出件（1）卸料1）因沖孔數(shù)較多，沖切寬度較大，為增加卸料板的強(qiáng)度，故采用如圖12所示的剛性卸料裝置：圖12 固定卸料裝置2）厚度：前面的計(jì)算過程已經(jīng)得出凹模板厚度h=53.4mm，故卸料板的厚度可取0.9h48mm3）外形尺寸：卸料板長寬尺寸與凹模板相同（166.4153mm）4）因條料較厚，故凸模與卸料板的雙邊間隙取0.5mm（2）出件沖孔件與落料件都由凸模直接從凹模推出，不需額外裝置。4、模架及其零件（1）模架及導(dǎo)向零件之前已初定模架類型為對角導(dǎo)柱模架，精度為級采用簡單的a型導(dǎo)柱，與模座過盈配合（h7/r6），為了使導(dǎo)柱順利地進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)

30、柱的頂部以圓弧過渡，裝配端做出斜度。采用a型導(dǎo)套，與模座過盈配合（h7/r6），與導(dǎo)柱配合的內(nèi)孔開有儲油槽，以便儲油潤滑，圖13為導(dǎo)柱與導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)簡圖：圖13 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)簡圖（2）上下模座1）模座與壓力機(jī)的適應(yīng)性及調(diào)整查表3-4得：j21-35壓力機(jī)墊板孔直徑為22.5mm，遠(yuǎn)小于凹模長、寬方向刃口型孔的最大距離，故初定的壓力機(jī)不再適應(yīng)于初定模架，考慮到j(luò)d21-100壓力機(jī)墊板孔徑為200mm，且有可調(diào)的滑塊行程，故將壓力機(jī)的型號改為jd21-100（數(shù)據(jù)來源于p40頁表3-4）。已求得：凹模板輪廓尺寸為，查實(shí)用模具設(shè)計(jì)簡明手冊（鄧明主編，機(jī)械工業(yè)出版社，后文簡稱簡明手冊）p24表1-

31、13得：與凹模實(shí)際尺寸最接近的標(biāo)準(zhǔn)凹模周界尺寸為，其模架相對應(yīng)的下模座尺寸為。因下模座的尺寸應(yīng)比壓力機(jī)墊板孔尺寸（孔徑200mm）每邊大4050mm，所以，所選模架下模座寬度是，即寬度不夠，如果改為選用大一級的標(biāo)準(zhǔn)凹模周界尺寸所對應(yīng)的模架，又太浪費(fèi)模架材料，故初選模架不再適應(yīng)于新選壓力機(jī)。查簡明手冊p15表1-7關(guān)于“后側(cè)導(dǎo)柱模架”的相關(guān)內(nèi)容，選取最適宜的標(biāo)準(zhǔn)凹模周界尺寸，由表中數(shù)據(jù)計(jì)算得：新選模架長度方向尺寸為290mm，寬度方向尺寸為280mm，均滿足“下模座的尺寸比壓力機(jī)墊板孔尺寸（孔徑200mm）每邊大4050mm”的條件，故將模架改為后側(cè)導(dǎo)柱模架，模架厚度均取較大值，則下模座尺寸為2

32、0020060mm，上模座尺寸為20020050mm。上下模座尺寸參數(shù)見簡明手冊p13表1-6和p15表1-7，簡要摘錄如下：表5-2 上下模座尺寸參數(shù)凹模周界hhl1sa1a2rl2d(h7)d2ts2lbd0基本尺寸極限偏差上模座2002002005040210210130235458045m1428120下模座2002002006040210210130235458032m14281202)模架材料為ht200（值取自簡明手冊p12）5、模柄為保證模柄軸線與上模座有較好的垂直度，本模具使用壓入式模柄，模柄與上模座孔以h7/m6配合并加銷釘防轉(zhuǎn)。查表3-4得：jd21-100壓力機(jī)的模柄孔

33、直徑為60mm，深度為80mm，故模柄直徑為60mm，長度為75mm。6、凸模固定板厚度：因凹模厚度為53.4mm，固定板厚度取凹模厚度的60%80%，故固定板厚度取值為37mm配合：固定板與凸模以h7/m6配合，壓入后將凸模端面與固定板一起磨平?？仔臀恢茫和鼓９潭ò迳系目仔臀恢门c凹模相應(yīng)的位置尺寸保持一致。7、墊板模座材料為ht200，為保護(hù)模座，在上模座與凸模固定板之間、下模座與凹模板之間，均使用厚度為3mm的墊板，長寬尺寸與凸模固定板、凹模板分別相等。8、緊固件1）使用內(nèi)六角螺釘（具有緊固牢靠、螺釘頭不外露、模具外形美觀等優(yōu)點(diǎn)），銷釘使用圓柱銷。2）因凹模厚度大于32mm，查表4-36得

34、：用于固定凹模的螺釘，規(guī)格可選m10或m12。之前的計(jì)算已選定m10，故規(guī)格合適，銷釘選用。3）由于模具尺寸不大，故每個板塊組合中，各使用4個螺釘緊固和2個銷釘定位，螺釘均勻分布，銷釘對角分布。4）螺釘和銷釘?shù)男肷疃染「髯怨Q直徑的2倍，即螺釘旋入102=20mm,銷釘深度16mm。5）銷釘與銷孔間配合采用h7/m6。9、各部件厚度查表3-4得：jd21-100壓力機(jī)行程最大封閉高度最小封閉高度,上模座厚度墊板厚度凸模固定板厚度卸料板厚度導(dǎo)料板厚度凹模板厚度下模座厚度厚度總和在卸料板和凸模固定板之間設(shè)置3.6mm間隙量（）即 裝模高度查表3-4得：壓力機(jī)墊板厚度為100mm，則封閉高度因，故模架可裝入壓力機(jī)且能正常工作。10、凸模長度已計(jì)算出凸模固定板厚度，卸料板厚度，導(dǎo)料板厚度，凸模固定板與卸料板間距離，凸模修磨量取，凸模進(jìn)入凹模深度，因凸模采用臺階凸模形式，故以兩側(cè)凸模長度l為基準(zhǔn)：中央凸模長度,前文已計(jì)算得：，故中央凸模長度為：11、側(cè)刃長度側(cè)刃用于定距，應(yīng)比凸模先接觸條料，其工作部分長度應(yīng)比長