搭扣沖壓模具設(shè)計(jì)

1、目 錄1 前言12 零件工藝分析及沖壓工藝方案擬定22.1 零件的工藝性分析22.1.1 沖壓工藝性分析22.1.2 彎曲工藝性分析32.2 排樣方案的設(shè)計(jì)42.3 排樣方案分析及選用53 沖孔-切斷-彎曲級(jí)進(jìn)模的工藝計(jì)算及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)63.1 計(jì)算毛坯尺寸63.2 沖裁排樣方式的設(shè)計(jì)及計(jì)算73.2.1 條料排樣的搭邊值及載體73.2.2 步距及步距精度的確定73.2.3 條料寬度的確定73.3 沖裁力和功83.3.1 沖裁力f83.3.2 卸料力、推件力、頂件力83.3.3 彎曲力的計(jì)算93.4 壓力中心的確定93.5 凸、凹模刃口尺寸確定103.5.1 凸凹模刃口尺寸計(jì)算原則:103.5.2

2、 刃口尺寸計(jì)算103.6 彎曲模工作部分尺寸的確定113.6.1 彎曲時(shí)模具圓角半徑113.6.2 凹模深度114 主要模具零件設(shè)計(jì)114.1 沖孔凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)114.2 凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)135.模具的其它零件135.1 模架的選擇135.2 擋料銷145.3 卸料裝置145.4 推件裝置155.5 導(dǎo)向零件設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)155.6 模柄的選用165.7 凸模固定板與墊板166 結(jié)論17參考文獻(xiàn)17致 謝18附錄18搭扣沖壓模具設(shè)計(jì)摘 要：本文設(shè)計(jì)的是搭扣的沖壓工藝分析和模具的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)搭扣的工藝性分析，選擇符合于給定條件的最優(yōu)工藝方案，如：選擇基本工序，確定其順序，工序數(shù)目及工序組合

3、形式。然后以此為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)出沖壓模具主要零件的結(jié)構(gòu)。結(jié)合實(shí)際，進(jìn)行合理、正確的規(guī)劃。在設(shè)計(jì)中，介紹了零件的排樣圖、定位設(shè)計(jì)、沖裁力的計(jì)算和壓力中心的計(jì)算。在詳細(xì)分析搭扣零件工藝的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出了級(jí)進(jìn)模這套模具，并詳細(xì)介紹了級(jí)進(jìn)模模具的結(jié)構(gòu)和主要零件。關(guān)鍵詞：沖壓工藝；模具設(shè)計(jì)；落料；搭扣design of clasp stamping mould abscract:this paper is designed to snap stamping process analysis and die design of concrete structure.based on the analysis

4、of technology choice hasp, conforms to the given conditions optimal process scheme, such as: the choice of basic processes, determine their sequence, procedure number and process combination form.then on this basis, design of main parts stamping die structure.combined with the practical, reasonable,

5、 proper planning.in the design, introduces the parts of the layout, design, calculation of blanking force and the center of pressure computation.in a detailed analysis of buckle parts based on technology, design of a progressive die for this set of mould, and introduces in detail the progressive die

6、 structure and main partskeyword: stamping compound；compound；die bending；mold design； 1 前言本設(shè)計(jì)的主要目的和意義是通過(guò)本課題的完成，了解搭扣的工作原理，了解搭扣在家具中的作用，同時(shí)找到一種方便，快捷，成本較低的生產(chǎn)方法。搭扣是生活用家具中的一個(gè)安全零件，在生活用家具中應(yīng)用十分廣泛。該零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精度要求不高，但生活中需求量特大。本設(shè)計(jì)是針對(duì)大批生產(chǎn)搭扣的要求設(shè)計(jì)出來(lái)的一套級(jí)進(jìn)模。通過(guò)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，全面復(fù)習(xí)、鞏固機(jī)械制造工藝學(xué)、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)以及沖壓模具的基本知識(shí), 并運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決模具設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)

7、的問(wèn)題，掌握各種手冊(cè)、文獻(xiàn)資料在工藝工裝設(shè)計(jì)中的運(yùn)用方法。通過(guò)文獻(xiàn)檢索、英文翻譯，提高學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)和英語(yǔ)的能力, 提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。著重是培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立分析、設(shè)計(jì)、解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題和其它一些綜合能力特別是工作能力，養(yǎng)成良好的工作態(tài)度和作風(fēng)。在了解搭扣的工作原理和生產(chǎn)要求前提下，運(yùn)用大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)課程和以往課程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，采取理論聯(lián)系實(shí)際的方法，多查閱相關(guān)資料和文獻(xiàn)，多和老師、同學(xué)研究討論，選擇在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下最合理的設(shè)計(jì)方案。本設(shè)計(jì)的主要設(shè)計(jì)思路為：（1）搭扣的工藝性分析（2）毛坯尺寸的展開(kāi)計(jì)算（3）排樣及裁板方式的經(jīng)濟(jì)性分析（4）工序次數(shù)的確定，成品過(guò)渡形狀及尺寸計(jì)算（5）

8、工藝方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合分析比較（6）對(duì)沖壓模具進(jìn)行工藝分析、設(shè)計(jì)模具、模具制圖等。2 零件工藝分析及沖壓工藝方案擬定2.1 零件的工藝性分析2.1.1 沖壓工藝性分析本課題所設(shè)計(jì)的零件是搭扣，形狀如圖1所示.分析可知：1)該沖裁件的形狀基本對(duì)稱而規(guī)則，排樣時(shí)廢料較少。2)沖裁件的外形轉(zhuǎn)角處避免了尖銳的清角，且r0.25t。3)沖裁件上孔的最小尺寸為3.2，沖孔的最小尺寸為1.3t =1.31.5=1.95mm, 1可行。4)尺寸為未注公差尺寸，按it14,沖壓工藝可行。圖1 搭扣零件圖fig 1 hasp detail drawing2.1.2 彎曲工藝性分析彎曲件的工藝性內(nèi)容主要在彎曲半徑、

9、幾何形狀和尺寸精度等方面。1）彎曲件的彎曲半徑彎曲半徑不應(yīng)過(guò)小或過(guò)大，彎曲半徑過(guò)小容易開(kāi)裂；彎曲半徑過(guò)大因受到回彈的影響，彎曲角和圓角半徑的精度均不能保證。彎曲過(guò)程中，彎曲件的外層纖維受到拉應(yīng)力，變形最大。當(dāng)彎曲半徑很小，小到一定程度時(shí)，彎曲件的外層纖維受到拉力過(guò)大而出現(xiàn)開(kāi)裂，造成廢品。我們將彎曲時(shí)板料最外層纖維瀕臨拉裂時(shí)的彎曲半徑稱為最小彎曲半徑。各種不同材料，相同料厚時(shí)均有一個(gè)最小彎曲半徑存在，一般情況下，為了防止彎裂，保證產(chǎn)品質(zhì)量，制件的彎曲半徑取大于該材料的最小彎曲半徑值。影響最小彎曲半徑的因素有：a、材料的力學(xué)性能；b、材料熱處理狀態(tài)；c、制件的彎曲角大??；d、彎曲線方向；e、材料表

10、面與沖裁斷面質(zhì)量；f、料寬和料厚。彎曲部位未標(biāo)注彎曲半徑r，根據(jù)文獻(xiàn)沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)表5-2可查出板料10號(hào)鋼最小彎曲半徑r在彎曲線與纖維方向垂直時(shí)，r=0.1t(t為料厚),代入得: r=0.15mm 2.5t。經(jīng)檢驗(yàn)，零件的直邊高度h=21.5-1.5 =20遠(yuǎn)大于2.5t,符合彎曲工藝性要求。3）彎曲件的孔邊距離彎曲預(yù)先沖好孔的毛坯時(shí)，如果孔位與彎曲變形區(qū)內(nèi)，由于材料的流動(dòng)，會(huì)使原來(lái)的孔變形。為了避免這種缺陷，必須使孔位于變形區(qū)外，從孔邊到彎曲半徑r中心的跑為：當(dāng)t2mm時(shí)，at。經(jīng)分析，零件的彎曲工藝性良好。2.2 排樣方案的設(shè)計(jì)沖裁件在板料、條料、或帶料上的布置方法稱為排樣法，排樣

11、的結(jié)果是要畫出排樣圖。排樣是否合理直接影響到材料的利用率、零件質(zhì)量、生產(chǎn)率、模具結(jié)構(gòu)與壽命，及生產(chǎn)操作方式與安全。因此，在沖壓工藝，排樣是一項(xiàng)極為重要的，技術(shù)性很強(qiáng)的工作。排樣搭邊方式，搭邊數(shù)值取決于以下因素：沖件的形狀和尺寸；材料的硬度和厚度；排樣的方式（直排、斜排、對(duì)排等）；條料的送料方式（是否有側(cè)壓板）；擋料裝置的形式（包括擋料銷、導(dǎo)料銷和定距側(cè)刃等形式）。沖件的合理布置（即材料的經(jīng)濟(jì)利用）與沖件的外形有很大關(guān)系。根據(jù)所給板料，和從節(jié)省材料出發(fā)，現(xiàn)確定排樣方法有以下三種：方案a：縱向單行排列，經(jīng)計(jì)算條料寬度基本尺寸為30mm，步距46.25mm,如圖2a。方案 b:橫向單行排列,經(jīng)計(jì)算條

12、料寬度基本尺寸為48.25mm,步距28mm,如圖2b。方案 c:橫向雙行排列，經(jīng)計(jì)算條料寬度基本尺寸為95mm，布距為26mm，如圖2c。 a bc圖2 排樣圖fig 2 layout plans2.3 排樣方案分析及選用排樣的目的是為了在保證制件質(zhì)量的前提下，合理利用原材料。材料利用率是衡量材料經(jīng)濟(jì)利用率的一個(gè)重要指標(biāo)，一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的材料利用率為：=100%.式中：a沖裁件的面積； n一個(gè)步距內(nèi)的沖件數(shù)目； b條料寬度； h步距。提高材料利用率主要從減少工藝廢料著手，使材料合理利用，從而提高生產(chǎn)效率。設(shè)計(jì)排樣時(shí)采用少無(wú)廢料排樣，對(duì)節(jié)省材料具有重要的意義，且有利于一次沖裁多個(gè)工件，故可提高生產(chǎn)

13、效率。同時(shí)因其沖切周邊減少，又可簡(jiǎn)化沖模結(jié)構(gòu)和降低沖裁力。在廢料排樣時(shí)，材料利用率可達(dá)到70%-90%，根據(jù)本次設(shè)計(jì)要求，由于制件質(zhì)量和精度要求較低，故設(shè)計(jì)排樣時(shí)采用少?gòu)U料排樣，直排，同時(shí)根據(jù)公式計(jì)算比較a種排樣方式和b種排樣方式的材料利用率，選用b種排樣方式。3 沖孔-切斷-彎曲級(jí)進(jìn)模的工藝計(jì)算及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)綜上分析，沖裁件尺寸精度不高，尺寸不大，形狀簡(jiǎn)單，但生產(chǎn)批量較大，根據(jù)材料的特點(diǎn)，為保證孔位精度，沖模有較高的生產(chǎn)率，實(shí)行工序集中的工藝方案，采用導(dǎo)正釘定位、彈壓卸料裝置、自然漏料方式的級(jí)進(jìn)模機(jī)構(gòu)形式。3.1 計(jì)算毛坯尺寸查工作手冊(cè)可計(jì)算出零件的毛坯尺寸，彎曲半徑為r=2mm，則 l1=

14、+ /180（r+kt） （1） l1毛坯長(zhǎng)度； 、彎曲件內(nèi)直邊部分長(zhǎng)度； t板料厚度； r彎曲半徑 k表4-6 k=0.4324 l1=（24-2）+（11.5+10-1.5-2）+1.57x0.432+1.57 =22+18+0.68+1.57 =42.25展開(kāi)零件尺長(zhǎng)為42.25mm。零件圖如圖3所示圖3 零件展開(kāi)圖fig 3 parts drawing3.2 沖裁排樣方式的設(shè)計(jì)及計(jì)算排樣是指沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法。合理的排樣和選擇合適的搭邊值，是降低成本和保證制件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。圖2-2中的細(xì)實(shí)線表示零件對(duì)排時(shí)的輪廓線，有陰影線的粗實(shí)線表示選定了的沖孔與落料，粗

15、實(shí)線表示落料后留在條料的的輪廓。排樣草圖號(hào)不畫到正式模具圖上，卻對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程很有用途，排樣草圖可以畫得隨便一些，簡(jiǎn)略些，例如忽略零件輪廓的小圓弧、小缺口等，以簡(jiǎn)化撩樣圖的繪制過(guò)程，但并不影響分析與計(jì)算的結(jié)果。得用排樣草圖可以完成下列工作。3.2.1 條料排樣的搭邊值及載體條料排樣的搭邊值一般與工件形狀、工件厚度t等有關(guān)，多工位級(jí)進(jìn)模的搭邊值必單工序模的大邊稍微大一些。根據(jù)文獻(xiàn)中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典表19.1-18可查得,搭邊值a=3mm，a=4mm。為保證載體的強(qiáng)度和送料的穩(wěn)定性，本設(shè)計(jì)排樣選用雙側(cè)載體。3.2.2 步距及步距精度的確定由于本設(shè)計(jì)排樣為單行直排樣，有文獻(xiàn)多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)與制造可知，步距

16、的基本尺寸由下式計(jì)算： a=c+a (2)式中：a步距（mm）； c與送料方向平行的制件外形尺寸（mm）； a制件間搭邊值（mm）。由于本次設(shè)計(jì)零件精度要求不高，故可憑先人經(jīng)驗(yàn)選取步距精度為0.02mm。3.2.3 條料寬度的確定 料寬的尺寸確定是提供材料的主要依據(jù)，也為模具的導(dǎo)料系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供依據(jù)，同時(shí)也是為多工位級(jí)進(jìn)模實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)。 本次模具設(shè)計(jì)由于采用側(cè)壓裝置使條料與導(dǎo)料板靠緊，條料沿此導(dǎo)料返送進(jìn)，此時(shí)條料寬度b為： b =（d+2a） (3)式中：b條料的寬度（mm）； d垂直于送料方向的制件最大外形尺寸（mm）； a制件與條料側(cè)面間搭邊值（mm）； 條料的剪切公差（mm）；見(jiàn)文獻(xiàn)

17、多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)與制造表5-2和表5-3。3.3 沖裁力和功3.3.1 沖裁力f理論沖裁力（n）可按下式計(jì)算： f0=lt （4）式中 l沖裁件周長(zhǎng)（mm）； t材料厚度； 材料抗剪強(qiáng)度（mpa）。選擇設(shè)備噸位時(shí)，考慮刃口磨損和材料厚度及力學(xué)性能波動(dòng)等因素，實(shí)際沖裁力可能增大，所以應(yīng)取f=1.3f0=1.3ltltb式中 f最大可能沖裁力（稱沖裁力）； b材料抗拉強(qiáng)度（mpa）。3.3.2 卸料力、推件力、頂件力1）卸料力：f卸k卸f （5）式中 f卸卸料力（n）； k卸卸料系數(shù)； f沖裁力（n）。查表2-2016得 k卸0.48 所以 f卸=0.045=2980 (n)2）頂件力：f頂k頂f

18、 （6）式中 f頂頂件力（n）； k頂頂件系數(shù)（n）； f沖裁力（n）。查表2-2016 得 k頂0.050 所以f頂=0.050=3310（n）3）推件力：f推k推f （7）式中 f推推件力（n）； k推推件系數(shù)（n）； f沖裁力（n）。查表2-2116得 k推0.06 所以f推0.063970（n） 4）彎曲頂件力 （8）式中 頂件力（n）； 自由彎曲力（n）。k系數(shù)；可查表1.1 所以=7082（n）表1 系數(shù)關(guān)系表fig 1 coefficient of relationship table用途 簡(jiǎn)單 復(fù)雜 頂件 0.1-0.2 0.2-0.4壓料 0.3-0.5 0.5-0.8（資料

19、來(lái)源：中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典，2003年1月第一版，第174頁(yè)）落料沖孔總的沖壓力為f總=f+f卸+f頂+f推=76.46（kn）彎曲總壓力為3.3.3 彎曲力的計(jì)算理論彎曲力（f）可按下式計(jì)算： （9）式中 m相對(duì)彎矩； t彎曲件的抗彎系數(shù)； 材料的屈服極限（mpa）。由于彎曲力受材料性能、零件形狀、彎曲半徑、凹模支點(diǎn)間距離、彎曲方式及模具結(jié)構(gòu)等多種因素的影響，用理論公式來(lái)計(jì)算不但計(jì)算復(fù)雜，而且也不一定正確。因此在生產(chǎn)中經(jīng)常采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，作為工藝和模具設(shè)計(jì)以及選擇設(shè)備的依據(jù)。彎曲力計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式：對(duì)于u型彎曲件： （10）式中 自由彎曲力（n）； b彎曲件的寬度（mm）； 材料抗拉強(qiáng)度（mpa

20、）；t彎曲件的厚度（mm）；r彎曲件的圓角半徑（mm）；k安全系數(shù)，一般取k=1.3。本制件中=23606（n）3.4 壓力中心的確定模具的壓力中心，就是沖壓力的作用點(diǎn)。為了使模具內(nèi)容能夠正常而又平衡的工作，特別是對(duì)于大而復(fù)雜的沖件、多凸模沖孔以及連續(xù)沖裁時(shí)，必須使壓力中心通過(guò)壓力機(jī)滑塊的中心線。對(duì)于帶有模柄的沖裁模，壓力中心需通過(guò)模柄的軸心線。否則，在沖裁過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生偏心載荷，形成彎距，使得模具歪斜，加快壓力機(jī)滑塊與導(dǎo)軌之間以及模具導(dǎo)向裝置的磨損，刃口迅速變鈍。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，可能出現(xiàn)由于沖裁件的形狀特殊，從模具結(jié)構(gòu)方面考慮，不宜使壓力中心與模柄中心線相重合，此時(shí)應(yīng)注意使壓力中心偏離，不

21、超過(guò)所選壓力機(jī)模柄孔投影面積的范圍。由于本制件在x軸方向上對(duì)稱，所以其y軸坐標(biāo)在工件中間兩個(gè)圓圓心的連線上。在y軸方向上：y1=1.5 y2=8 y3=4 y4=14.5 y5=26.5 y7=44 y8=y9=47 y10=47.12 在y方向上左右對(duì)稱，所以y0=y1+y2+y3+y4+y5+y6+y7+y8+y9+y10/10 =23.962所以壓力中心的位置為：x0=0 y0=23.9623.5 凸、凹模刃口尺寸確定3.5.1 凸凹模刃口尺寸計(jì)算原則:1)落料時(shí),落料件的外徑尺寸等于凹模的內(nèi)徑尺寸;沖孔時(shí),沖孔件的內(nèi)徑等于凸模的外徑尺寸。所以落料時(shí)應(yīng)以凹模為設(shè)計(jì)尺寸,然后按間隙值確定凸

22、模尺寸;沖孔模應(yīng)以凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn),然后按間隙值確定尺寸。2)凸、凹模應(yīng)考慮磨損規(guī)律。凸模刃口尺寸磨損使沖孔尺寸減小,凹模刃口尺寸磨損使落料尺寸增大,故設(shè)計(jì)落料模時(shí),制造模具時(shí)凹模刃口尺寸應(yīng)趨向于工件的最小極限尺寸;設(shè)計(jì)沖孔模時(shí),其刃口基本尺寸應(yīng)趨向于工件的最大極限尺寸。3)凸、凹模之間應(yīng)保證合理的間隙值。由于間隙在模具磨損后增大,所以在設(shè)計(jì)凸、凹模時(shí)均取最小合理間隙zmin 。一般沖模精度較工件精度高23級(jí).若零件沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)公差,則對(duì)于非圓件按gb非配合尺寸的it14級(jí)處理,圓形件一般按it10級(jí)處理。3.5.2 刃口尺寸計(jì)算 沖裁間隙為zmin=0.132，zmax=0.180，zmaxzmi

23、n=0.180-0.132=0.048。制件精度為it14級(jí)，故x=0.5。制造公差為/4。所以可以通過(guò)dd=（d maxx）的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。1)落料凹模: 當(dāng)基本尺寸d max=107.92時(shí)，計(jì)算結(jié)果dd=107.9025相應(yīng)凸模尺寸按凹模尺寸配作，保證雙面間隙在0.1320.180。 當(dāng)基本尺寸d max=16時(shí)，計(jì)算結(jié)果dd=15.99相應(yīng)凸模尺寸按凹模尺寸配作，保證雙面間隙在0.1320.180。 當(dāng)基本尺寸d max=21時(shí)，計(jì)算結(jié)果dd=20.9875相應(yīng)凸模尺寸按凹模尺寸配作，保證雙面間隙在0.1320.180。 當(dāng)基本尺寸d max=r6時(shí)，計(jì)算結(jié)果dd=5.99相應(yīng)凸模

24、尺寸按凹模尺寸配作，保證雙面間隙在0.1320.180。2）沖孔凸模： 當(dāng)基本尺寸d min=7.8時(shí)，計(jì)算結(jié)果相應(yīng)凸模尺寸按凹模尺寸配作，保證雙面間隙在0.1320.180. 當(dāng)基本尺寸d min=7.5時(shí)，計(jì)算結(jié)果相應(yīng)凸模尺寸按凹模尺寸配作，保證雙面間隙在0.1320.180. 當(dāng)基本尺寸d min=6時(shí)，計(jì)算結(jié)果相應(yīng)凸模尺寸按凹模尺寸配作，保證雙面間隙在0.1320.180. 沖裁間隙為zmin=0.132，zmax=0.180，zmaxzmin=0.180-0.132=0.048。制件精度為it14級(jí)，故x=0.5。制造公差為/4。所以可以通過(guò)bj=（bmin+x） 來(lái)計(jì)算基本尺寸為l

25、=13的孔邊距的結(jié)果lp=12.99。 沖裁間隙為zmin=0.132，zmax=0.180，zmaxzmin=0.180-0.132=0.048。制件精度為it14級(jí)，故x=0.5。制造公差為/4。所以可以通過(guò)ld=（lmin+0.5）來(lái)計(jì)算基本尺寸的孔心距的結(jié)果ld=300.03。3.6 彎曲模工作部分尺寸的確定3.6.1 彎曲時(shí)模具圓角半徑 一般情況下，凸模圓角半徑等于或小于工件內(nèi)側(cè)的圓角半徑，但不能小于材料允許的最小彎曲半徑。對(duì)于工件圓角半徑較大，而且精度要求較高時(shí)，應(yīng)考慮回彈影響，將凸模圓角半徑根據(jù)回彈角的大小做相應(yīng)的 調(diào)整，以補(bǔ)償彎曲的回彈量。凹模的圓角半徑不能太小，以免彎曲時(shí)板料

26、表面擦傷或出現(xiàn)壓痕，凹模兩邊的圓角半徑應(yīng)一致，否則彎曲時(shí)毛坯會(huì)發(fā)生偏移。因?yàn)榱虾駎=1.5，邊長(zhǎng)l=21。所以由表3.8得圓角半徑為6。3.6.2 凹模深度凹模深度要適當(dāng)。若過(guò)小，毛坯兩邊自由部分太多，彎曲件回彈大，不平直；若過(guò)大，凹模必然增大，消耗模具鋼材多，且需要壓力機(jī)有較大的工作行程。由表3.9得m=4。4 主要模具零件設(shè)計(jì)4.1 沖孔凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)沖裁間隙的確定: 普通沖裁件,其經(jīng)濟(jì)精度為it12it14,取it13.沖孔比落料高一個(gè)等級(jí).確定沖裁間隙主要有理論法和經(jīng)驗(yàn)公式法.經(jīng)驗(yàn)公式: c=mt式中 c合理沖裁間隙(mm); m系數(shù),與板厚及材料有關(guān); t板料厚度.查表得: m

27、=12.5% 所以 c=mt=12.5%1.2=0.15(mm) （11）沖孔凹模應(yīng)以凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn),然后按間隙值確定其尺寸. (2）沖孔凸模刃口尺寸計(jì)算： 模具刃口尺寸及其公差的計(jì)算與加工方法有關(guān)，基本上可以分為兩類：一種是分開(kāi)加工，一種是配合加工。本模具零件采用配合加工的方法。配合加工就是用凸模與凹模相互單配的方法來(lái)保證合理間隙。加工后，凸模與凹模必須對(duì)號(hào)入座，不能互換。一般情況下，落料件以凹模為基準(zhǔn)，沖孔件以凸模為基準(zhǔn)。作為基準(zhǔn)的模具零件圖紙上標(biāo)注尺寸及公差，在相配合的非基準(zhǔn)的模具零件圖紙上標(biāo)注相同的基本尺寸，但不標(biāo)注公差，在技術(shù)要求中要說(shuō)明非基準(zhǔn)的模具零件要按作為基準(zhǔn)的模具零件的實(shí)際尺

28、寸配做，保證間隙在zminzmax范圍內(nèi)。(3)承壓應(yīng)力校核: 沖裁時(shí)，凸模承受的壓應(yīng)力p ，必須小于凸模材料強(qiáng)度允許的壓應(yīng)力p: p =p （12）對(duì)于圓形凸模，由上式可得即 dmin 式中 p 凸模承受的壓應(yīng)力（mp）； f 沖裁力； a 凸模最小截面積； p 凸模材料的許用壓應(yīng)力（mp）； d 凸模最小直徑（mm）； t 毛坯厚度（mm）； 毛坯材料的抗剪強(qiáng)度（mp）。對(duì)于本凸模帶入數(shù)值得： dmin 4.5mm （13）d7.8，7.5，64.5本制件滿足應(yīng)力校核的條件。4.2 凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹凸模厚度 從強(qiáng)度考慮,壁厚受最小值限制.凸凹模的最小壁厚受模具結(jié)構(gòu)的影響.由于本模具結(jié)構(gòu)采

29、用倒裝式,內(nèi)孔會(huì)積存廢料,所以最小壁厚要大些.倒裝式復(fù)合模的凸凹模最小壁厚:對(duì)于黑金屬和硬材料約為壁厚的1.5倍,但不小于0.7mm.如圖4。由以上數(shù)據(jù)可知:本凸凹模符合要求.凸模刃口尺寸按凹模實(shí)際尺寸配做，保證雙面間隙值在0.0640.092之間。 圖4 凸凹模剖面圖fig 4 punch and die profile5.模具的其它零件5.1 模架的選擇模架是由上、下模座、模柄及導(dǎo)向裝置（導(dǎo)柱和導(dǎo)套）組成。一般模架均已例如標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)加一正確選用，對(duì)模架的基本求要有足夠的強(qiáng)度與剛度；要有足夠的精度；上、下模之間的導(dǎo)向要精確。根據(jù)本模具的特點(diǎn)以及壓力機(jī)的最大閉合高和閉合高的調(diào)節(jié)量，根

30、據(jù)落料凹模的外形尺寸及橡膠尺寸，參照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，可選擇i級(jí)精度后側(cè)導(dǎo)柱模架。上模架如圖5所示.下模架如圖6所示. 圖5上模架fig 5 the upper die holder圖6下模架fig 6 the lower die frame5.2 擋料銷擋料銷用于限定條料送進(jìn)距離、擋住條料的搭邊或工件輪廓，起定位作用。擋料銷有固定擋料銷和活動(dòng)擋料銷兩類。固定擋料銷分圓形與鉤形兩種，一般裝在凹模上。圓形擋料銷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，但銷孔離凹模刃口較近，會(huì)削弱凹模的強(qiáng)度。鉤形擋料銷遠(yuǎn)離凹模刃口，不會(huì)削弱凹模強(qiáng)度。為防止形狀不對(duì)稱的鉤頭轉(zhuǎn)動(dòng)，需要加定向銷，因此增加了制造的工作量。綜合以上兩種擋料銷，考慮到本

31、制件精度要求不高，為了簡(jiǎn)化制造工藝，降低模具成本，選用容易制造的活動(dòng)擋料銷。5.3 卸料裝置（1）卸料裝置的選擇卸料裝置的型式較多，它包括固定卸料板、活動(dòng)卸料板、彈壓卸料板和廢料切刀等幾種。卸料板除把材料從凸模上卸下外，有時(shí)也起壓料或?yàn)橥鼓?dǎo)向的作用。因此，在大批量生產(chǎn)用的模具上，要用淬硬得的卸料板。固定卸料板適用于沖制材料厚度大于和等于0.8mm的帶料或條料。彈壓卸料板主要用于沖制薄件和要求平整的沖件。此卸料板常用于復(fù)合沖裁模。其彈力來(lái)源于彈簧或橡皮。本課題選用固定卸料板,彈力來(lái)源于橡皮，用卸料螺釘與下模架連接。（2）卸料橡膠的計(jì)算下卸料裝置采用橡膠作為彈性元件。由式計(jì)算橡膠的自由高度為：

32、（14）式中 工作行程與模具修磨量或調(diào)整量之和。 =30mm+1mm+4mm=15mm則 取 橡膠的裝配高度取 橡膠的斷面面積，在模具裝配時(shí)，根據(jù)模具空間大小確定。5.4 推件裝置圖7推板fig 7 push plate圖8推桿fig 8 push rod 推件裝置有剛性和彈性兩種。彈性推件器一般裝于模座下面，與下模板相連。這種裝置除有推出工件的作用外，還能壓平工件，還可以用于卸料和緩沖。剛性推件器一般置于上模，推件力大且可靠，其推件力通過(guò)打桿推板推桿推塊傳至工件。推桿常選用34個(gè)且分布均勻、長(zhǎng)短一致。推桿裝載上模板的孔內(nèi)，為保證凸模支承剛度和強(qiáng)度，放推桿的孔不能全挖空，推板的形狀要按被拆下的

33、工件形狀來(lái)設(shè)計(jì)。沖壓模選擇推桿和推板。（如上圖）5.5 導(dǎo)向零件設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)向零件可保證模具沖壓時(shí)，上、下模有一精確的位置關(guān)系。在中、小型模具中廣泛采用的導(dǎo)向零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。導(dǎo)柱（導(dǎo)套）常用兩個(gè)。對(duì)中型沖?；驔_制精度要求高的自動(dòng)化沖模，則采用四個(gè)導(dǎo)柱。在安裝圓形沖件等一類無(wú)方向性的沖模時(shí)，為避免裝錯(cuò)，將對(duì)角模架和中間模架上的兩個(gè)導(dǎo)柱，做成直徑不等的型式；四導(dǎo)柱的模架，可做成前后導(dǎo)柱的間距不同的模座。對(duì)可能產(chǎn)生側(cè)向推力時(shí)，要設(shè)置止推塊，使導(dǎo)柱不受彎曲力。一般導(dǎo)柱安裝在下模座，導(dǎo)套安裝在上模座，分別采用過(guò)盈配合。高速?zèng)_裁、精密沖裁或硬質(zhì)合金沖裁模具，要求采用滾珠導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。考慮到本套模具的成本和精

34、度，選用滑動(dòng)導(dǎo)柱、導(dǎo)套?；瑒?dòng)導(dǎo)柱、導(dǎo)套的型式和尺寸通過(guò)沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)選取。沖壓模選用的導(dǎo)柱的型號(hào)是，導(dǎo)套是。5.6 模柄的選用中、小型沖模通過(guò)模柄將上模板固定在壓力機(jī)的滑塊上。常用的模柄形式如下。(1）壓入式模柄 它與上模座孔采用h7/h6的過(guò)渡配合，并加銷釘防轉(zhuǎn)。(2）旋入式模柄 通過(guò)螺紋與模座聯(lián)接，用螺釘防松，裝卸方便，多用于有導(dǎo)模的沖模。(3）凸緣模柄 用34個(gè)螺釘固定在上模座的窩孔內(nèi)，多用于較大型的模具上。(4）浮動(dòng)模柄 通過(guò)凹球面模柄與凸球面墊塊聯(lián)接，裝入壓力機(jī)滑塊后，允許模柄與模柄軸心線之間的偏離，可減少滑塊誤差對(duì)模具導(dǎo)向精度的影響。5.7 凸模固定板與墊板凸模固定板將凸模固定在

35、模座上，其平面輪廓尺寸除保證凸模安裝孔外， 還要考慮螺釘與銷釘孔的位置。其型式有圓形和矩形兩種。厚度一般取凹模厚度的0.60.8倍。墊板的作用是直接承受和擴(kuò)散凸模傳遞的壓力，以降低模座所受的單位壓力，保證模座以免被凸模端面壓陷。圖9墊板fig 9 backing plate圖10凸模固定板fig 10 punch plate6 結(jié)論本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是搭扣的沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)近3個(gè)月的時(shí)間，這套系統(tǒng)由最初的構(gòu)想經(jīng)過(guò)不斷的修整，最終得到了實(shí)現(xiàn)。我所設(shè)計(jì)的搭扣只用一道工序就可以使支架成型，和傳統(tǒng)的幾道工序成型相比，工作效率得到了極大的提高。而且，也節(jié)省了原材料。因?yàn)橹皇褂靡惶啄＞呔褪构ぷ饕?/p>

36、得到實(shí)現(xiàn)，和傳統(tǒng)的使用幾套模具才可以達(dá)到工作要求相比，更加的經(jīng)濟(jì)。而且，零件的精度也得到了提高。定位方面，采用了彈簧柱銷結(jié)構(gòu)控制工件的位置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且十分的經(jīng)濟(jì)。本次設(shè)計(jì)在零件的選型上十分重視系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，在滿足工作時(shí)所需要的工作載荷以外，大部分考慮因素都在系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，簡(jiǎn)單性上面。經(jīng)過(guò)了大量的理論上的設(shè)計(jì)計(jì)算和調(diào)試校驗(yàn)。表明系統(tǒng)性能及各項(xiàng)指標(biāo)與理論符合的很好?？偟膩?lái)說(shuō)，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是成功的。參考文獻(xiàn)1 模具實(shí)用技術(shù)叢書委員會(huì)編.沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2003.2翁其金.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2004.3 陳炎嗣，郭景儀主編.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技

37、術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991.4.4 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組. 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1999.5 王孝培，沖壓手冊(cè)m北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996.6 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組.沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)m .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1988.7 鄭可锽.實(shí)用沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè) m .北京：宇航出版社，1992.8 李光耀，淺談現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)與制造j.太原理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，32(1)：51-53.9 張曉陸，cae技術(shù)在注塑模具設(shè)計(jì)及制造中的應(yīng)用j.江蘇春蘭機(jī)械制造有限公司年報(bào)，2004，25（6）：68-73.10 周永泰，模具設(shè)計(jì)和加工技術(shù)的發(fā)展方向j.中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)學(xué)報(bào)，2000，23

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40、emperaturesj.journal of materials processing technology,2007:147-15120 楊玉英實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊(cè)m北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005:12-23附錄附錄1：加工工藝卡片，加工工藝過(guò)程卡。附錄2：裝配圖一張,零件圖八張25噸水平定向鉆機(jī)推進(jìn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)250t單梁橋式起重機(jī)小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)450t門式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)js750混凝土攪拌機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)plc控制的翻轉(zhuǎn)機(jī)械手的設(shè)計(jì)plc控制的移置機(jī)械手的設(shè)計(jì)s11-m-10010-0.4型變壓器的設(shè)計(jì)及制造工藝syyz792銅連鑄連軋機(jī)（軋機(jī)部分）液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)x5040升降臺(tái)銑床數(shù)控改造（橫向）zl50輪式裝載機(jī)工作裝置及其液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝支架的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)背負(fù)式小型機(jī)動(dòng)除草機(jī)設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的小車電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)側(cè)邊傳動(dòng)式深松旋耕機(jī)的設(shè)計(jì)茶籽含油量高光譜檢測(cè)技術(shù)研究柴油機(jī)活塞的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)車床撥叉加工工藝及夾具設(shè)計(jì)車載機(jī)頂盒硬盤固定架優(yōu)化和散熱分析搭扣沖壓模具設(shè)計(jì)帶機(jī)架的立式擺線針輪減速機(jī)的設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)自動(dòng)張緊裝置單相電子式預(yù)付費(fèi)電度表的設(shè)計(jì)低壓電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)器的設(shè)計(jì)電極片多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)蝶形螺母注塑模設(shè)計(jì)多 功 能 鉆 機(jī) 的 鉆 架 設(shè) 計(jì)仿形刨床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)封箱機(jī)設(shè)計(jì)蓋帽墊片的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)缸體氣缸孔