電位器電阻片沖孔落料復(fù)合模具設(shè)計(jì)說明書

1、1 緒 論目前，我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?，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。1.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)1.1.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀我國模具近年來發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2003年我國模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約有2萬多家，從業(yè)人員約50多萬人，2004年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢(shì)頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務(wù)飽滿，2004年模具產(chǎn)值530億元。進(jìn)口模具18.13億美元，出口模具4.91億美元，分別比2003年增長18%、

2、32.4%和45.9%。進(jìn)出口之比2004年為3.69:1，進(jìn)出口相抵后的進(jìn)凈口達(dá)13.2億美元，為凈進(jìn)口量較大的國家。 在2萬多家生產(chǎn)廠點(diǎn)中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過億元的模具企業(yè)只有20多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)。近年來，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；三資及私營企業(yè)發(fā)展迅速；國企股份制改造步伐加快等。 雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國尚存在以下幾方面的不足: 第一，體制不順，基礎(chǔ)薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已

3、經(jīng)對(duì)中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動(dòng)作用，私營企業(yè)近年來發(fā)展較快，國企改革也在進(jìn)行之中，但總體來看，體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，再加上國內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面。 第二，開發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場(chǎng)中經(jīng)常處于被動(dòng)地位。我國每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1萬美元，國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多是1520萬美元，有的高達(dá)2530萬美元，與之相對(duì)的是我國相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了

4、先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM應(yīng)用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。 第四，專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差 由于長期以來受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低。目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占45%左右，其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水

5、平低，標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對(duì)模具質(zhì)量、成本有較大影響，對(duì)模具制造周期影響尤甚。 第五，模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會(huì)影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國產(chǎn)模具鋼與國外進(jìn)口鋼相比，無論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。1.1.2國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì)巨大的市場(chǎng)需求將推動(dòng)中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來的十年，中國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面: 1） 模具日趨大型化； 2）在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛

6、應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)； 3）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)； 4）在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù) 5）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率；6）發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)；7）模具的精度將越來越高； 8）模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化； 9）研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程；10）開發(fā)新的成形工藝和模具。1.2國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，6080的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造

7、方法所無法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。近幾年，全球模具市場(chǎng)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場(chǎng)年交易總額為600650億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。國外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例占到50%以上；國外模具企業(yè)的組織形式是大而專、大而精。2004年中國模協(xié)在德國訪問時(shí)，從德國工、模具行業(yè)組織-德國機(jī)械制造商聯(lián)合會(huì)（VDMA）工模具協(xié)會(huì)了解到，德國有模具企業(yè)約5000家。2003年德國模具產(chǎn)值達(dá)48億歐元。其中（VDMA）會(huì)員模

8、具企業(yè)有90家，這90家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的90%，可見其規(guī)模效益。 隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具工藝設(shè)計(jì)、高級(jí)鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高故人均產(chǎn)值也較高我國每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬美元左右，而國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多1520萬美元，有的達(dá)到 2530萬美元。國外先進(jìn)國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)70%以上，而我國才達(dá)到451.3電位器電阻片沖孔落料件的模具設(shè)和設(shè)計(jì)進(jìn)度1.3.1電位器電阻片沖孔落料件模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路沖孔落料是沖壓基本工序之一，它是利用沖裁模在壓力機(jī)作用下，將平板坯料進(jìn)行沖孔或落料的加

9、工方法。一般情況下，一般精度的工件IT8IT7級(jí)精度的普通沖裁模；較高精度的工件采用IT7IT6級(jí)精度的高級(jí)沖裁模。只有加強(qiáng)沖裁件基礎(chǔ)理論的研究，才能提供更加準(zhǔn)確、實(shí)用、方便的計(jì)算方法，才能正確地確定沖裁工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決沖裁中出現(xiàn)的各種實(shí)際問題，從而，進(jìn)一步提高制件質(zhì)量。 電位器電阻片沖孔落料件工作過程很簡單就沖孔落料，可采用單工序模、復(fù)合模具或級(jí)進(jìn)模具，根據(jù)計(jì)算的結(jié)果和選用的標(biāo)準(zhǔn)模架。為了保證制件的順利加工和順利取件，模具必須有足夠高度。要改變模具的高度，只有從改變導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度。導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度可根據(jù)凸模與凹模工作配合長度決定設(shè)計(jì)時(shí)可能高度出現(xiàn)誤差，應(yīng)當(dāng)邊試沖

10、邊修改高度。1.3.2電位器電阻片沖孔落料件模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度 1.了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時(shí)間20天； 2.確定加工方案，所用時(shí)間5天； 3.模具的設(shè)計(jì)，所用時(shí)間30天； 4模具的調(diào)試所用時(shí)間5天。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(huì)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，肯請(qǐng)各位老師指正。 2 沖壓件的工藝性分析工件名稱：電位器電阻片生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn)材料：H62料厚：0.3mm工件圖如圖1： 圖 1制件的總體分析 沖裁件的工藝性是指零件在沖壓加工過程中的難易程度。它只要包括了沖裁件的形狀和尺寸以及沖裁

11、件的尺寸精度和表面粗糙度。該零件的外形復(fù)雜程度一般，都是由圓弧和直線組成的。內(nèi)孔為圓孔，無尖銳的刺角，無細(xì)長的懸臂和狹槽，孔2與邊緣之間的距離為=1.5mmt=0.3mm，滿足最小壁厚要求。圖示零件尺寸均為未注公差的一般尺寸，按慣例取IT14級(jí)，符合一般級(jí)進(jìn)沖壓的經(jīng)濟(jì)精度要求。通過以上的分析，可認(rèn)為零件的精度要求能夠在沖壓加工中得到保障，尺寸標(biāo)注、生產(chǎn)批量等情況也均符合沖裁的工藝要求，故決定采用沖壓方式加工。3 工藝方案的確定該零件包括：沖孔、落料兩個(gè)基本工序，可有以下三種工藝方案供選擇：方案一、先落料后沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。方案二、落料-沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三、沖孔-落料連續(xù)

12、沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。對(duì)各種方案的分析方案一：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。方案二：沖壓生產(chǎn)率較高，壓力機(jī)一次行程內(nèi)可完成兩個(gè)以上工序，實(shí)現(xiàn)操作機(jī)械化，自動(dòng)化難，制件和廢料排除較復(fù)雜，另外復(fù)合模制造的復(fù)雜性和價(jià)格較高。方案三：只需要一副模具，生產(chǎn)率高，壓力機(jī)一次行程內(nèi)可完成多個(gè)工序，實(shí)現(xiàn)操作機(jī)械化自動(dòng)化容易，尤其適應(yīng)于單機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，沖模的制造復(fù)雜性和價(jià)格低于復(fù)合模，精度也可也得到保證。 通過以上三種方案的分析比較，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案三為佳，并選擇級(jí)進(jìn)模。 4 主要工藝參數(shù)的計(jì)算4.1排樣的設(shè)計(jì)與計(jì)算4.1

13、.1 確定搭邊與搭肩值并畫排樣圖 設(shè)計(jì)復(fù)合模時(shí)，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，且為直對(duì)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。搭邊和搭肩值一般是由經(jīng)驗(yàn)確定的查表而取最小搭邊值為a=1.1mm、b=1.3mm 圖2 排 樣 圖4.1.2 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：A=D+a=16+1.1mm=17.1mm計(jì)算條料寬度： 采用無側(cè)壓裝置的送料方式，由公式：=(） Dmax條料寬度方向沖裁件的最大尺寸 a側(cè)搭邊值 c導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙由表2.12查得C0.5條料寬度的負(fù)向偏差

14、由表查得2.10查得=0.05 代入數(shù)據(jù)得=（14.7+21.3+0.5）=17.8所以確定條料的寬度B為：B=18mm4.1.3計(jì)算材料的利用率：材料的利用率通常是以一個(gè)步距內(nèi)零件的實(shí)際面積與所用毛坯面積的百分率來表：材料利用率的計(jì)算公式為 =式中 S一個(gè)沖裁件的面積，mm2; n板料（或條料.帶料）上沖壓件的數(shù)量； B條料（或條料.帶料）寬度，mm; A送料步距， mm所以可得=70.8%所以在不考慮料頭、料尾和邊余料等材料消耗的情況下材料的利用率為70.8，而在考慮以上因素計(jì)算一張板料總的利用率時(shí)則需要根據(jù)證章板的長寬尺寸而定，在此省略不述.4.2沖壓力的計(jì)算并初步選取壓力機(jī)的噸位4.2

15、.1沖裁力的計(jì)算沖裁力的大小隨凸模進(jìn)入材料的深度（凸模行程）而變化，本模具采用普通平刃口模具沖裁，其沖裁力F按下式計(jì)算： 沖裁力公式為F 式中F沖裁力 沖孔沖裁力 落料沖裁力（1)沖孔沖裁力 式中 K系數(shù)，查表取K1.3 沖孔周長，L3.1426.28mm t材料厚度，t0.3mm 材料抗剪強(qiáng)度，MPa，查手冊(cè)H62鋼330MPa，=1.3 所以=330/1.3=253.84MPa 取=254MPa 所以=1.36.280.3254622.1N （2）落料沖裁力 式中 落料件外形周邊尺寸 3.1412+（3.652+22）2+3.144+4.23+2.5+3 10+3.141.25/4+3.1

16、40.75+7.85+6.26+6.48=68.95mm 所以1.368.950.3254=6830.2N 4.2.2 卸料力、推件力及頂件了力的計(jì)算：卸料力是將廢料或工件從凸凹模上刮下的力。而推件力是將梗塞在凹模內(nèi)的料順沖裁方向推出所需的力。頂件力逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?nèi)頂出所需的力。卸料力、推件力和頂件力是由壓力機(jī)和模具卸料裝置或頂件裝置傳遞的，所以在選擇設(shè)備公稱壓力或設(shè)計(jì)沖裁的時(shí)候應(yīng)分別予以考慮，影響這些力的因素較多，主要有材料的力學(xué)性能、厚度、模具間隙、凹模洞口結(jié)構(gòu)、搭邊大小、潤滑情況、制件的形狀和尺寸等?，F(xiàn)在按照下面的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： （1） 落料時(shí)的卸料力 式中卸料力 卸料系數(shù)，查表2

17、.7得0.020.06，取0.04所以0.046830.2273.2N （2）沖孔時(shí)的推件力 n =h / t = 4/0.3=13 h:凹模洞口的直刃壁高度 取h=4（表2.21 ）式中推料系數(shù),查表2.7得取=0.06所以=130.06622.1=497.68KN （3）頂件力=(） 式中頂件力 頂件系數(shù),查表取=0.06所以=0.06(622.1+6830.2)N=1.7508N4.2.3 總沖壓力沖裁時(shí),壓力機(jī)的壓力值必須大于或者等于沖裁各工藝力的總和,即大于總的沖壓力,總的沖壓力根據(jù)模具結(jié)構(gòu)不同計(jì)算公式不同,當(dāng)采用彈性卸料裝置和下出件的模具時(shí),總的沖壓力為：=6830.2+622.2

18、+273.2+497.68N=8223.18N為了保證沖壓力足夠，一般沖裁時(shí)壓力機(jī)噸位應(yīng)比計(jì)算的沖壓力大30%左右即，=1.3=1.38223.18=10.691KN4.3 壓力機(jī)的公稱壓力的確定初選開式可傾壓力機(jī)參數(shù)壓力機(jī)型號(hào)為J23-3.15 查手冊(cè)選擇壓力機(jī)的公稱壓力為：31.5KN。 滑塊固定行25mm (最大閉合高度)120 mm 閉合高度調(diào)節(jié)量25mm (標(biāo)準(zhǔn)型)工作臺(tái)尺寸(左右前后250160mm (標(biāo)準(zhǔn)型)工作臺(tái)孔尺寸(左右前后) 12090mm (標(biāo)準(zhǔn)型)立柱間距離(不小于) 120mm 模柄孔尺寸(直徑深度) 2540mm 4.4 壓力中心的確定模具的壓力中心就是沖壓力合力

19、的作用點(diǎn)。為了保證壓力機(jī)和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心和壓力機(jī)滑塊的中心線相重合。否則沖壓時(shí)滑塊會(huì)承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊的滑軌和模具的導(dǎo)向部分不正常磨損，還會(huì)使合理間隙得不到保證，從而影響制件的質(zhì)量降低模具壽命甚至損壞模具。具體計(jì)算如下： 圖3沖裁件的壓力中心 根據(jù)公式 得 4.5 工作部分的尺寸計(jì)算4.5.1計(jì)算凸凹模工作部分的尺寸（沖孔）并確定其公差： 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，而下面的小孔尺寸則是由沖孔得到。查表2.3而得: -=0.021-0.015=0.006因?yàn)槟＞叩木鹊燃?jí)為IT14級(jí) 取 X = 0.5設(shè)凸、凹模分別按IT9、IT10級(jí)精度

20、制造，分別計(jì)算如下： 沖2mm的孔 沖孔時(shí)，間隙取在凹模上，則： 凸模尺寸 =(+) 凹模尺寸=( + ) 式中：-沖孔凸模刃口尺寸 -沖孔凹模刃口尺寸 -沖孔件孔的最小極限尺寸，mm, =2mm 雙面間隙，mm工件公差，mm，=0.3mmx磨損系數(shù)，查表得IT14級(jí)時(shí)x=0.5 凸模和凹模的制造公差，mm由表2.5得凸、凹模制造公差： 所以=(2+0.50.3)=2.15 mm =(2.15+0.015)=2.165mm校核：-=0.006mm+=0.040mm不滿足間隙公差條件 因此只有縮小，提高制造精度，才能保證間隙配合在合理范圍內(nèi)可取0.4（ZmaxZmin）=0.40.006=0.0

21、024mm 0.6(ZmaxZmin)=0.060.006=0.0036mm故=2.15 =2.1654.5.2外形落料凸模、凹模刃口尺寸的計(jì)算因?yàn)槁淞霞閺?fù)雜的制件，所以利用凸凹模配合法，這種方法有利于獲得最小的合理間隙，放寬對(duì)模具的加工設(shè)備的精度要求。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(gè)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。 當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)時(shí)，凹模磨損后，刃口部分尺寸有增大和減小兩部分，因此屬于A、B兩類尺寸。 A、凹模磨損后會(huì)增大的尺寸-第一類尺寸A 第一類尺寸：=(Amax-x)0+0.25

22、B、凹模磨損后會(huì)減小的尺寸-第二類尺寸B 第二類尺寸：=(Bmax+x)0-0.25 落料凸模的基本尺寸與凹模相同，沖孔凹模的基本尺寸與凸模相同，不必標(biāo)注公差。5 模具總體設(shè)計(jì)5.1 模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，采用級(jí)進(jìn)方式?jīng)_壓，所以模具類型為級(jí)進(jìn)模，本零件的沖壓包括沖孔和落料兩個(gè)工序，為方便小孔廢料和成形工件的落下，采用正裝結(jié)構(gòu)，即沖孔凹模和落料凹模都安排在下模。5.2 定位方式的選擇本工件是中批量生產(chǎn)，第一個(gè)工位采用始用擋料銷定位，第二個(gè)工位采用固定擋料銷定位。送料時(shí)始用擋料銷與固定擋料銷作為粗定距，在大凸模上安裝一導(dǎo)正銷，利用條料上4.5 mm的孔做導(dǎo)正銷孔進(jìn)行導(dǎo)正，依此作為條料

23、送進(jìn)的精確定距。5.3 導(dǎo)向方式的選擇 為確保零件的質(zhì)量及穩(wěn)定性，選用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。采用手工送料方式，為了提高開敞性和導(dǎo)向均勻性，采用對(duì)角導(dǎo)柱模架。5.4 卸料方式的選擇 本模具采用正裝結(jié)構(gòu)，沖孔廢料和工件留在凹?？锥粗?，為了簡化模具結(jié)構(gòu)，可以在下模座中開有通槽，使廢料和工件從孔洞中落下。工件厚度為0.5 mm，料厚比較薄，選用彈性卸料板來卸下條料廢料。 6 模具主要零部件的設(shè)計(jì)6.1工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6.1.1 凹模的設(shè)計(jì)在本模具中采用螺釘和銷釘將凹模直接固定在支撐件上,凹模刃口為直壁式 ,凹模采用銷釘和螺釘固定時(shí)要保證螺釘(或沉孔)間、螺孔與銷孔間及螺孔與凹模刃壁間的距離不能太近,否則會(huì)

24、影響模具的壽命。壁厚5mm,查表2.9.4確定凹模厚度為5。 圖4 整體式凹模的局部結(jié)構(gòu) 整體式凹模的局部結(jié)構(gòu) 如圖4所示。整體式凹模裝于下模座上，由于下模座孔口較大因而使工作時(shí)承受彎曲力矩，若凹模高度H及模壁厚度C不足時(shí)，會(huì)使凹模產(chǎn)生較大變形，甚至破壞。但由于凹模受力復(fù)雜，凹模高度可按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，即 凹模厚度 H=kb=0.3016=4.8mm取5 mm (查表2.22得k=0.30) 凹模壁厚 C=（1.01.5）H=5 mm7.5 mm取凹模厚度 H=5mm ，凹模壁厚 C=5 mm凹模寬度 B=b+2c=18.2 mm 取標(biāo)準(zhǔn)值B=19 mm 凹模長度 L 取20mm 確定凹模尺寸為

25、19 mm20 mm 5 mm6.1.2 沖孔凸模的設(shè)計(jì)： 沖小圓孔的凸模，為了增加凸模的強(qiáng)度與剛度，凸模非工作部分直徑應(yīng)作成逐漸增大的多級(jí)形式。 凸模長度一般是根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要而確定的，設(shè)計(jì)該模具為沖孔落料復(fù)合模，采用彈性卸料板，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)料板厚度，mm h附加高度，一般取1520mm沖裁2mm孔凸模、凹模各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=10+12+0.5+14.5=37mm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

26、過凸模材料的許用壓應(yīng)力，即校核公式為 式中沖孔沖裁力,N,=622.1N Fmin凸模最小斷面積，, Fmin=/4=12.6 -凸模材料的許用壓力，Mpa,如凸模材料選用Cr12，查手冊(cè)=（1000160）Mpa,取=130 Mpa 因?yàn)?49.4 Mpa 所以凸模強(qiáng)度符合要求。外形落料凸模、凹模各尺寸及其組件的確定和標(biāo)準(zhǔn)化（包括外形尺寸和厚度） 外形凸模的設(shè)計(jì)：外形凸模用線切割機(jī)床加工成直通式凸模，用兩個(gè)M8的螺釘固定在墊板上，由于采用彈性卸料板，凸模按下式計(jì)算L=h1+h2+t+h其中： h1為固定板厚度（14 mm），h2為卸料板厚度（12mm），t為材料的厚度（0.3mm），h為附加

27、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=14+12+0.3+7.5+1+15=49.8 mm 凸模固定板材料可用45鋼，結(jié)構(gòu)形式和尺寸規(guī)格查手冊(cè)可得20016014凹模組件的尺寸確定和示意圖 凹模采用整體式凹模，各沖裁的凹?？拙捎镁€切割加工，安排凹模在模架上的位置時(shí)，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。 凹模的長度選取要考慮以下因素：a)保證有足夠的安裝彈性卸料板的位置。b)便于導(dǎo)尺發(fā)揮作用，保證送料粗定位精度。選取凹模邊界為125mm100mm。凹模材料選用Cr12制造，熱處理硬度為5

28、862HRC。6.2定位零件的設(shè)計(jì)在本模具中采用的是條料，所以選用導(dǎo)料銷和擋料銷來實(shí)現(xiàn)對(duì)沖裁條料的定位。導(dǎo)料銷一般設(shè)兩個(gè)，并位于條料的同一側(cè)。從左向右送料時(shí)，導(dǎo)料銷裝在右側(cè)，從前先后送料時(shí)導(dǎo)料銷裝在左側(cè)。導(dǎo)料銷在本模具中直接 安裝在凹模板上。在裝配圖中很容易看到。擋料銷同樣起定位的作用，用它擋住搭邊或沖件輪廓，以限定條料的送進(jìn)距離。在本模具中試用固定擋料銷，其結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，在中銷模具中廣泛應(yīng)用作定距；但其存在著缺點(diǎn)：銷孔距離凹模刃壁較近，削弱了凹模的強(qiáng)度。所以在本模具中選用鉤型擋料銷。這種擋料銷銷孔距離凹模刃壁較遠(yuǎn)不會(huì)削弱凹模的強(qiáng)度。但為了防止鉤頭在使用的過程中發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，需考慮防轉(zhuǎn)。6.

29、2.1 始用擋料銷的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 圖5 始用擋料銷的設(shè)計(jì)擋料銷標(biāo)記： 4536 GB/T2866.181（圖9） 材料：45鋼 GB/69988 熱處理：硬度4348HRC 技術(shù)條件：按GB2870816.2.2 固定擋料銷的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 固定擋料銷的設(shè)計(jì)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件，選用此擋料銷如圖10圖6 固定擋料銷的結(jié)構(gòu)選用直徑4mm，h=3mm材料為45鋼A型固定擋料銷（JB/T7649.1094）6.2.3 導(dǎo)正銷的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化導(dǎo)正銷主要用于級(jí)進(jìn)模上，消除擋料銷的定位誤差，以獲得較精確的工件。導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)形式，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，尺寸精度，材料的熱處理等可參照J(rèn)B/T7647.194和JB/T7647.294選

30、定。導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)形式查手冊(cè)選用如圖11圖7 導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)形式D=d-a式中D導(dǎo)正銷直徑的基本尺寸d沖孔凸模直徑a導(dǎo)正銷與沖孔凸模直徑的差值沖裁4.5mm孔的導(dǎo)正銷 查表得h=0.6t 2a=0.04mmD=d-a=4.65-0.04=4.61mmh=0.60.5=0.3mm 6.2.4 導(dǎo)料板的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 經(jīng)查表分析得導(dǎo)料板長度L=165mm，寬度B=35mm ，厚度h=6mm6.3 導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)導(dǎo)向裝置用來保證上模相對(duì)于下模正確的運(yùn)動(dòng)，對(duì)于生產(chǎn)批量較大，零件的要求較高，壽命要求較長的模具，一般都需要采用導(dǎo)向裝置，本模具中應(yīng)用導(dǎo)柱導(dǎo)套裝置來完成導(dǎo)向.6.4卸料裝置的設(shè)計(jì) 本模具設(shè)計(jì)為以導(dǎo)料

31、板為送進(jìn)導(dǎo)向的沖模中使用的剛性卸料裝置。6.5 連接裝置的設(shè)計(jì)6.5.1模柄的設(shè)計(jì)本模具屬于中型模具,采用模柄將上模固定在壓力機(jī)的滑塊上。模柄是作為上模與壓力機(jī)滑塊連接的零件。對(duì)它的基本要求是:一要與壓力機(jī)滑塊上的模柄孔正確配合,安裝可靠；二要與上模正確而可靠的連接。在本模具中選用旋入式模柄，通過螺紋與上模座連接并加螺絲防止轉(zhuǎn)動(dòng)。這種模柄可較好的保證軸線與上模座軸線垂直,適用與各種中、小型模具。模柄材料通常采用Q235或Q275鋼,在此選用Q235鋼.其支撐面應(yīng)垂直于模柄的軸線(垂直度不應(yīng)超過0.02:100)。模柄在本模具選用標(biāo)準(zhǔn)尺寸，并根據(jù)前文壓力機(jī)的參數(shù)確定模柄的直徑和長度。6.6 固定

32、板的設(shè)計(jì)將凸?；虬寄０匆欢ㄏ鄬?duì)的位置壓入固定后，作為一個(gè)整體安裝在上模座或下模座上。在本模具中只有凸凹模需要由固定板來固定。固定板的厚度一般取凹模厚度的0.60.8倍,其平面尺寸可與凹模、卸料板外形尺寸相同,需考慮緊固螺釘及銷釘?shù)奈恢谩９潭ò宓耐拱寄０惭b孔與凸凹模采用過渡配合H7/m6、H7/n6，壓裝后將凸凹模端面和固定板一起磨平?，F(xiàn)選用標(biāo)準(zhǔn)凸凹模固定板尺寸為:125mm100mm16mm固定板材料一般采用Q235或45鋼，本模具選用材料Q235。6.6.1墊板的設(shè)計(jì)墊板的作用是直接承受凸模的壓力，以降低模座承受的單位壓力，防止模座被局部壓陷，影響凸模的正常工作。墊板的外形尺寸和模板相同，厚

33、度取10mm。6.6.2螺釘與銷釘?shù)脑O(shè)計(jì)螺釘和銷釘都是標(biāo)準(zhǔn)件，設(shè)計(jì)模具是按標(biāo)準(zhǔn)選用即可，螺釘用于固定模具零件，一般選用內(nèi)六角螺釘；銷釘起定位作用，常用圓柱銷釘，螺釘、銷釘規(guī)格根據(jù)沖壓力的大小、凹模厚度等確定。6.6.3卸料板的設(shè)計(jì)卸料板的邊界尺寸和固定板相同，選用材料為45鋼，厚度為10mm。6.7模架及組成零件的確定6.7.1 模架的選用本模具選用由上模座,下模座,導(dǎo)柱,導(dǎo)套組成導(dǎo)柱模模架及其零件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，在此選用中間導(dǎo)柱模架.沖壓時(shí)可以防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。6.7.2 模座的確定本模中具選用標(biāo)準(zhǔn)模架，因在前述中確定了凹模尺寸為1920 5 ，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)確定下模座尺寸為:2001

34、8045 . 上模座尺寸為: 20018035 .導(dǎo)柱d/mmL/mm分別為18100mm，18100mm；導(dǎo)套d/mmL/mm分別為2860mm，2860mm 7 模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 J23-6.3型壓力機(jī)的閉合高度要求在115mm185mm之間，模具的閉合高度在152mm左右，模具的閉合高度符合要求。本模具的外形尺寸為200mm220mm165mm, 工作臺(tái)尺寸(左右前后)200mm310mm ，工作臺(tái)孔尺寸(左右前后) 160mm140mm , 可以正確安裝和正常使用。外形尺寸符合要求。 經(jīng)校核 J23-6.3型壓力機(jī)符合此連續(xù)模設(shè)計(jì)的要求，可以被采用。8 模具工作原理8

35、.1本模具總裝圖和非標(biāo)零件工作圖見附圖8.2本模具的工作原理：本模具為用導(dǎo)正銷定距的沖孔落料連續(xù)模。上，下模用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向。沖孔凸模1與落料凸模9之間的距離就是送料步距s. 條料送進(jìn)時(shí)由固定擋料銷3進(jìn)行初定位，由兩個(gè)安裝在落料凸模上的導(dǎo)正銷2進(jìn)行精定位。導(dǎo)正銷與落料凸模的配合為H7/r6，其連接應(yīng)保證在修磨凸模時(shí)的裝拆方便，因此，落料凸模安裝導(dǎo)正銷的孔是個(gè)通孔。為保證首件的正確定距，在此級(jí)進(jìn)模中，采用始用擋料銷18，它安裝在導(dǎo)料板中間。在條料上沖制首件時(shí)，用手推始用擋料銷，使它從導(dǎo)料板中伸出來抵住條料的前端即可沖第一件上的孔，以后各次沖裁時(shí)就都由固定擋料銷3控制送料步距作粗定位。條料送進(jìn)時(shí)由固

36、定擋料銷進(jìn)行定位，而有導(dǎo)料板保證送料沿正確的方向送進(jìn)。當(dāng)條料送到指定位置時(shí)，上模在壓力機(jī)的作用下進(jìn)行沖壓。當(dāng)沖壓完成時(shí)，沖孔廢料和制件依次落入不同的凹模洞中，上模上行回程，完成一此沖裁過程，然后，再開始下一個(gè)行程。 9 模具主要零件加工工藝規(guī)程的編制下面以落料凸模和凹模板為例制定其加工工藝路線。下表為落料凸模的加工工藝過程機(jī)械加工工藝過程卡機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號(hào)零（部）件圖號(hào)09產(chǎn)品名稱落料凸模零（部）件名稱落料凸模共（1）第（1）頁材料牌號(hào)Cr12毛坯種類圓棒料毛坯外型尺寸25每個(gè)毛坯可制件數(shù)1每臺(tái)件數(shù)1備注工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容車間工段設(shè)備工 藝 裝 備工時(shí)準(zhǔn)終單件1備料將毛坯鍛成圓

37、棒2355鍛造車間鍛床2熱處理退火熱處理車間熱處理爐3車削將圓棒料車削成落料凸模外形。車退刀槽23；車外圓20；車右端面，留磨量0.3機(jī)械加工車間車床4熱處理調(diào)質(zhì)熱處理車間熱處理爐5鉗工劃線劃出各孔位置線模具車間劃線工具6加工螺釘孔,銷釘孔及安裝孔按位置加工螺釘孔,銷釘孔及安裝孔等模具車間鉆床7熱處理按熱處理工藝，淬火回火達(dá)到58-62HRC熱處理車間熱處理爐8磨削精磨內(nèi)，外圓，端面至尺寸，保證端面與軸線垂直機(jī)械加工車間磨床9全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求模具車間10鉗工精修鉗工工具11檢驗(yàn)標(biāo)記記數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更該文件號(hào)設(shè)計(jì)日期審核日期標(biāo)準(zhǔn)化日期會(huì)簽日期 下表為凹模板的加工工藝過程機(jī)械加工工藝

38、過程卡機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號(hào)零（部）件圖號(hào)07產(chǎn)品名稱凹模板零（部）件名稱凹模板共（1）第（1）頁材料牌號(hào)45毛坯種類長方體毛坯外型尺寸27022050每個(gè)毛坯可制件數(shù)2每臺(tái)件數(shù)1備注工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容車間工段設(shè)備工 藝 裝 備工時(shí)準(zhǔn)終單件1備料將毛坯鍛成長方體13010520鍛造車間鍛床2熱處理退火熱處理車間熱處理爐3粗刨刨六面達(dá)12510017，互為直角機(jī)械加工車間刨床4調(diào)質(zhì)熱處理車間熱處理爐5磨平面磨六面，互為直角機(jī)械加工車間磨床6鉗工劃線劃出各孔位置線，型孔輪廓線模具車間劃線工具7銑漏料孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求機(jī)械加工車間銑床8加工螺釘孔,銷釘孔及安裝孔按位置加工螺釘孔,銷釘孔及安裝孔

39、等模具車間鉆床9熱處理按熱處理工藝，淬火回火達(dá)到60-64HRC熱處理車間熱處理爐10磨平面精磨上，下平面11線切割按圖切割型孔達(dá)到要求機(jī)械加工車間線切割12鉗工精修全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求模具車間鉗工工具13檢驗(yàn)標(biāo)記記數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更該文件號(hào)設(shè)計(jì)日期審核日期標(biāo)準(zhǔn)化日期會(huì)簽日期 10 模具的安裝和調(diào)試101 模具的安裝總裝時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)主要零件的相互依賴關(guān)系，以及裝配方便和易于保證裝配精度要求來確定裝配基準(zhǔn)件，例如復(fù)合模一般以凸凹模作為裝配基準(zhǔn)件，級(jí)進(jìn)模以凹模作為裝配基準(zhǔn)件；其次，應(yīng)確定裝配順序，根據(jù)各個(gè)零件與裝配基準(zhǔn)件的依賴關(guān)系和遠(yuǎn)近程度確定裝配順序。裝配結(jié)束后，要進(jìn)行試沖，通過試沖發(fā)

40、現(xiàn)問題，并及時(shí)調(diào)整和修理直至模具沖出合格零件為止。裝配前的準(zhǔn)備10.1.1 通讀設(shè)計(jì)圖樣，了解有導(dǎo)柱連續(xù)模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。本模具的裝配工藝要點(diǎn)是：凸，凹模固定板上的型孔尺寸和位置精度的協(xié)調(diào)，要同時(shí)保證多個(gè)凸模，凹模的間隙和位置符合要求。10.1.2 查對(duì)各零件已完成裝配前的加工工序，并經(jīng)檢驗(yàn)合格。10.1.3確定裝配方法和裝配順序經(jīng)查對(duì)認(rèn)定模具零件已加工完成，可采用化整為零的裝配方法。結(jié)合模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以凹模作裝配基準(zhǔn)件，先將凹模裝配在下模座上，凸模與凸模固定板裝在一起，再以凹模為基準(zhǔn)，調(diào)整好間隙，將凸模固定板安裝在上模座上，經(jīng)試沖合格后，鉆鉸定位銷孔。10.1.4 裝配模柄 將模柄壓入上模座后，

41、鉆、鉸銷孔，打入止轉(zhuǎn)銷。10.1.6裝配凹模 以凹模作裝配基準(zhǔn)件，將凹模裝配在下模座上10.1.7 裝配凸模 將凸模壓入固定板中，按壓入法裝配要領(lǐng)，檢查其相對(duì)固定板基準(zhǔn)面的垂直度，認(rèn)定合格后，磨平固定板支撐面和刃口面。10.1.8裝配下模將組裝好的凹模，按照設(shè)計(jì)要求位置，安裝在下模座上，緊固螺釘，鉆、鉸銷孔，裝入圓柱銷。10.1.9裝配上模將組裝好的凸模，固定板和墊板，安裝在上模座上，緊上螺釘，用工藝定位器法控制上下模的配合間隙，使其均勻。認(rèn)定均勻后，在上模相應(yīng)部位鉆、鉸銷孔，打入圓銷。 10.1.10 試沖用紙?jiān)嚊_，觀察沖切紙邊的狀況，經(jīng)調(diào)整并認(rèn)定均勻后， 鉆、鉸另一組銷孔，打入圓銷。 10

42、.1.11 試模10.2 模具的調(diào)試 模具調(diào)試，因模具類型不同，結(jié)構(gòu)不同，可能出現(xiàn)的問題也不同，調(diào)試的內(nèi)容也隨之變化。模具調(diào)試的要點(diǎn)：模具閉合高度調(diào)試。模具應(yīng)與沖壓設(shè)備配合好，保證模具應(yīng)有的閉合高度和開啟高度。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的調(diào)試。導(dǎo)柱，導(dǎo)套要有好的配合精度，保證模具運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，可靠。凸，凹模刃口及間隙調(diào)試。刃口鋒利，間隙要均勻。定位裝置的調(diào)試。定位要準(zhǔn)確，可靠。卸料及出件裝置的調(diào)試。卸料及出件要通暢，不能出現(xiàn)卡死現(xiàn)象。結(jié)束語大學(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(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)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。在完成大

43、學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、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(shí)，對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對(duì)于模具設(shè)計(jì)這個(gè)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)過在新飛電器有限公司、在洛陽中國一拖的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對(duì)于冷沖模具、塑料模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，豐富和加深了對(duì)各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過程方面的知識(shí)，而對(duì)于模具的制造工藝更是有了全新的理解。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(duì)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(shí)。同時(shí)在實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)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(cè)和書籍，更系統(tǒng)而全面了細(xì)節(jié)問題，鍛煉了縝密的思維和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(huì)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)中不妥之處在所難免，肯請(qǐng)各位老師指正。 致謝