蓋帽墊片冷沖壓模具設(shè)計(jì)

1、2012屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文題目：蓋帽墊片冷沖壓模具設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：所在院系： 機(jī)電學(xué)院所學(xué)專業(yè)： 機(jī)電技術(shù)教育導(dǎo)師姓名：完成時間：2012 年 5 月 18日 摘 要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，要求針對蓋帽墊片進(jìn)行沖壓工藝分析和模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。論文介紹了零件的排樣設(shè)計(jì)、定位設(shè)計(jì)、沖裁力和壓力中心的計(jì)算。通過查閱了相關(guān)文獻(xiàn)資料，對蓋帽墊片進(jìn)行工藝性分析，選定了符合要求的最優(yōu)工藝方案。本設(shè)計(jì)進(jìn)行了相關(guān)工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算校核。其中對基本工序、工藝順序、工序數(shù)目及工序組合形式進(jìn)行了闡述。介紹了模具主要零部件的設(shè)計(jì)過程，詳細(xì)剖析了設(shè)計(jì)思路，以及某些非標(biāo)準(zhǔn)零件的使用特點(diǎn)。詳細(xì)表述了復(fù)合模的設(shè)計(jì)要點(diǎn), 在產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求的

2、基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了沖壓模具主要零件的結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵詞：蓋帽墊片,模具設(shè)計(jì),復(fù)合模,沖壓工藝ABSTRACTThe graduation design, the requirement for blocks gaskets stamping process analysis and die structure design. This paper introduces the layout design, the parts localization design, cutting force and the calculation of the pressure center. Through con

3、sulting the related literature material, to block gaskets for technology analysis, selected to meet the requirements of the optimum process scheme.This design relevant process design and calculation respectively. One of the basic process, process sequence, process number and combined type process ar

4、e expounded. Introduces the design process of the major parts of the mould, analyzes the detailed design, and some parts of the standard use characteristic. Detailed compound model expressed the main points of design, product quality to meet the design requirements designed on the base of the main p

5、arts stamping die structure.Keywords: Take cover gasket， Mold Design， Compound Die， Stamping process目 錄前 言11 工件工藝性分析31.1 拉深模設(shè)計(jì)要點(diǎn)31.2 凸緣圓筒形件的拉深方法及工藝計(jì)算31.3 寬凸緣圓筒形件的工藝計(jì)算要點(diǎn)41.4 拉深凸模和凹模的間隙51.5 拉深凸模，凹模的尺寸及公差51.6 凹模圓角半徑 rd61.7 凸模圓角半徑rp72 沖裁工藝及沖裁模具的設(shè)計(jì)82.1 凸模與凹模刃口尺寸的計(jì)算82.2 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算方法82.2.1落料.92.2.2 沖

6、孔102.2.3 凹模洞的類形102.2.4 凹模的外形尺寸113 模具的其它零件123.1模架123.2 模柄133.3 卸料板143.4 彈頂和推出裝置153.5 導(dǎo)向裝置（導(dǎo)柱 導(dǎo)套）153.6 固定零件（固定板、墊板）163.7 連接零件174 壓力機(jī)的選擇174.1 沖裁力174.2 拉深力184.3 查表選機(jī)185 主要組件的裝配195.1 模柄的裝配195.2 凸模的裝配195.3 彈壓卸料板的裝配195.4 模架的技術(shù)要求及裝配206 模具的工作過程概述207 結(jié)束語22致 謝22參考文獻(xiàn)2323前 言模具是現(xiàn)代工業(yè)的重要工藝設(shè)備，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，它在國民經(jīng)濟(jì)中占有越來

7、越重要的地位，發(fā)展前景十分廣闊。模具技術(shù)水平在很大程度上決定于人才的整體水平，而模具技術(shù)水平的高低，又決定這產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力，因此模具技術(shù)已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。改革開放30年來，我國的模具工業(yè)獲得了飛速的發(fā)展，設(shè)計(jì)、制造加工能力和水平、都有一了很大的提高。雖然我國模具產(chǎn)品水平有了很大提高，但差距還很大。 近些年來，中國模具的設(shè)計(jì)和制造水平有了很大提高，CAD/CAE/CAM等計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)、高速加工技術(shù)、熱流道技術(shù)、氣輔技術(shù)、逆向工程等新技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。目前，國內(nèi)外相繼涌現(xiàn)出精密沖壓工藝、軟模成形工藝、高能高速成形工藝及無模多點(diǎn)成形工藝等精密、高效、

8、經(jīng)濟(jì)的沖壓新工藝。其中，精密沖裁是提高沖裁件質(zhì)量的有效方法，它擴(kuò)大了沖壓加工范圍，目前精密沖裁加工零件的厚度可達(dá)25mm，精度可達(dá)IT1617級；用液體、橡膠、聚氨酯等作柔性凸模或凹模的軟模成形工藝，能加工出用普通加工方法難以加工的材料和復(fù)雜形狀的零件，在特定生產(chǎn)條件下具有明顯的經(jīng)濟(jì)效果；采用爆炸等高能效成形方法對于加工各種尺寸在、形狀復(fù)雜、批量小、強(qiáng)度高和精度要求較高的板料零件，具有很重要的實(shí)用意義；利用金屬材料的超塑性進(jìn)行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的沖壓成形工序，這對于加工形狀復(fù)雜和大型板料零件具有突出的優(yōu)越性；無模多點(diǎn)成形工序是用高度可調(diào)的凸模群體代替?zhèn)鹘y(tǒng)模具進(jìn)行板料曲面成形的

9、一種先進(jìn)技術(shù)，我國已自主設(shè)計(jì)制造了具有國際領(lǐng)先水平的無模多點(diǎn)成形設(shè)備，解決了多點(diǎn)壓機(jī)成形法，從而可隨意改變變形路徑與受力狀態(tài)，提高了材料的成形極限，同時利用反復(fù)成形技術(shù)可消除材料內(nèi)殘余應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)無回彈成形。無模多點(diǎn)成形系統(tǒng)以CAD/CAM/CAE技術(shù)為主要手段，能快速經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)三維曲面的自動化成形。1沖壓成形是一種歷史悠久的金屬加工工藝方法. 本世紀(jì)前20年是我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期。在這樣一個關(guān)鍵歷史時期，制造業(yè)扮演著重要的角色。制造業(yè)中的沖壓成形行業(yè)是發(fā)展汽車制造業(yè)、航空航天工業(yè)、金屬制品業(yè)、儀器儀表電器及化工工業(yè)等等的基礎(chǔ)，是現(xiàn)階段我國最具商機(jī)，既有大好發(fā)展機(jī)遇，又面臨嚴(yán)峻市場挑

10、戰(zhàn)的行業(yè)。因此，依靠技術(shù)進(jìn)步，大力發(fā)展先進(jìn)成形技術(shù)，振興我國沖壓行業(yè)是歷史性戰(zhàn)略任務(wù)21世紀(jì)初，制造業(yè)全球化進(jìn)程的加快及信息技術(shù)、材料技術(shù)的迅猛發(fā)展，必將給沖壓成形技術(shù)和行業(yè)帶來一系列新的深刻的變化。沖壓行業(yè)必須轉(zhuǎn)變觀念，改變機(jī)制，加速信息技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)與沖壓成形技術(shù)的融合，改變傳統(tǒng)沖壓行業(yè)的面貌，才能滿足國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的需要和提升國際競爭力，把中國的沖壓成形行業(yè)做大做強(qiáng)。沖壓主要是按工藝分類，可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序也稱沖裁，其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離，同時保證分離斷面的質(zhì)量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發(fā)生塑性變形，制成所需形狀和尺寸的工件。

11、在實(shí)際生產(chǎn)中，常常是多種工序綜合應(yīng)用于一個工件。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。 沖壓用板料的表面和內(nèi)在性能對沖壓成品的質(zhì)量影響很大，要求沖壓材料厚度精確、均勻；表面光潔，無斑、無疤、無擦傷、無表面裂紋等；屈服強(qiáng)度均勻，無明顯方向性；均勻延伸率高；屈強(qiáng)比低；加工硬化性低。，有6070%是板材，其中大部分是經(jīng)過沖壓制成成品。汽車的車身、底盤、油箱、散熱器片，鍋爐的汽包、容器的殼體、電機(jī)、電器的鐵芯硅鋼片等都是沖壓加工的。儀器儀表、家用電器、自行車、辦公機(jī)械、生活器皿等產(chǎn)品中，也有大量沖壓件。2全世界的鋼材中沖壓是高效的生產(chǎn)方法，采用復(fù)合模，尤其是多工位級進(jìn)模，可在一

12、臺壓力機(jī)上完成多道沖壓工序，實(shí)現(xiàn)由帶料開卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動生產(chǎn)。生產(chǎn)效率高，勞動條件好，生產(chǎn)成本低，一般每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件。在中國，從事模具技術(shù)研究的機(jī)構(gòu)和院校已達(dá)30余家。華中科技大學(xué)模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、上海交通大學(xué)模具CAD國家工程研究中心、北京機(jī)電研究所精沖技術(shù)國家工程研究中心和鄭州工業(yè)大學(xué)橡塑模具國家工程研究中心等，在模具CADCAECAM技術(shù)、冷沖模和精沖模CAD軟件、模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)、快速成型（PP）和快速制模技術(shù)、新型模具材料等方面都取得了顯著的進(jìn)步和多項(xiàng)成果。由此展望未來，中國模具工業(yè)將會有一個持續(xù)快速發(fā)展的機(jī)遇期。我們要很好地把握住這個機(jī)遇期，使

13、我國模具工業(yè)有一個很大的提高。 面對這種形勢，我國模具行業(yè)當(dāng)前的任務(wù)是：推進(jìn)改革，調(diào)整結(jié)構(gòu)，開拓市場，苦練內(nèi)功，提升水平，上新臺階。最終使我國成為真正的模具強(qiáng)國。通過四年的基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，我對本專業(yè)的理論知識已有了系統(tǒng)的掌握，為以后走上工作崗位打下了結(jié)實(shí)的基礎(chǔ)。但在這次設(shè)計(jì)中我也發(fā)現(xiàn)了我的許多不足之處，并加以改正。本套模具就是在發(fā)現(xiàn)錯誤和改正錯誤的過程中完成的，由于知識淺薄，錯誤之處難免，敬請老師指正。1 工件工藝性分析如右圖1所示：工件為有凸緣圓筒形零件，且在凸緣上均勻分布4個相同的孔。故可得知此工件為：落料拉深沖孔所得，其加工工藝過程為：落料拉深沖孔,各尺寸關(guān)系如圖1所示材料：0

14、8鋼 厚度：t=1mm圖 1工件圖1.1 拉深模設(shè)計(jì)要點(diǎn)設(shè)計(jì)確定拉深模結(jié)構(gòu)時為充分保證制件的質(zhì)量及尺寸的精度，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。31） 拉深高度應(yīng)計(jì)算準(zhǔn)確，且在模具結(jié)構(gòu)上要留有安全余量，以便工件稍高時仍能適應(yīng)。2） 拉深凸模上必須設(shè)有出氣孔，并注意出氣孔不能被工件包住而失去作用。3） 有凸緣拉深件的高度取決勝于上模行程，模具中要設(shè)計(jì)有限程器，以便于模具調(diào)整。4） 對稱工件的模架要明顯不對稱，以防止上、下模位置裝錯，非旋轉(zhuǎn)工件的凸、凹模裝配位置必須準(zhǔn)確可行，以防松動后發(fā)生旋轉(zhuǎn)，偏移而影響工件質(zhì)量，甚至損壞模具。5） 對于形狀復(fù)雜，需經(jīng)過多次拉深的零件，需先做拉深模，經(jīng)試壓確定合適的毛坯形狀和尺寸后

15、再做落料模，并在拉深模上按已定形的毛坯，設(shè)計(jì)安裝定位裝置。6） 彈性壓料設(shè)備必須有限位器，防止壓料力過大。7） 模具結(jié)構(gòu)及材料要和制件批量相適應(yīng)。8） 模架和模具零件，要盡是使用標(biāo)準(zhǔn)化。9） 放入和取出工件，必須方便安全。1.2 凸緣圓筒形件的拉深方法及工藝計(jì)算有凸緣筒形件的拉深原理與一般圓筒形件是相同的，但由于帶有凸緣，其拉深方法及計(jì)算方法與一般圓筒形件有一定差別。1） 有凸緣拉深件可以看成是一般圓筒形件在拉深未結(jié)束時的半成品，即只將毛坯外徑拉深到等于法蘭邊（即凸緣）直徑時的拉深過程就結(jié)束。因此其變形區(qū)的壓力狀態(tài)和變形特點(diǎn)應(yīng)與圓筒形件相同。圖 2 凸緣件毛坯根據(jù)凸緣的相對直徑比值，有凸緣筒形

16、件可分為：窄凸緣筒形件（）和寬凸緣筒形件（）。因?yàn)?，顯然此工件為寬凸緣筒形件。下面著重對寬凸緣件的拉深進(jìn)行分析，主要介紹其與直壁筒形件的不同點(diǎn)。當(dāng)時（圖2）,寬凸緣件毛坯直徑的計(jì)算公式為：（1）根據(jù)拉深系數(shù)的定義寬凸緣件總拉深系數(shù)仍可表示為： （2）1.3 寬凸緣圓筒形件的工藝計(jì)算要點(diǎn)1)毛坯尺寸的計(jì)算。4毛坯尺寸的計(jì)算仍按等面積原理進(jìn)行，參考無凸緣筒形件毛坯的計(jì)算方法計(jì)算，毛坯直徑的計(jì)算公式見式（1），其中要考慮修邊余量，其值可從沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)表4.22中查得1.6mm即=50+1.6=51.6mm則mm根據(jù)拉深系數(shù)的定義，寬凸緣件總拉深系數(shù)仍可表示為：M=2)判斷工件是否一次拉成。這只

17、須比較工件實(shí)際所需的總拉深系數(shù)和與凸緣件第一次拉深系數(shù)和極限拉深系數(shù)的相對高度即可。，當(dāng)時可以一次拉成，工序計(jì)算到此結(jié)束，否則應(yīng)進(jìn)行多次拉深。由沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)表4.2.6查得此凸緣件的第一次拉深系數(shù)。由表4.2.7查得此凸緣件的第一次拉深最大相對高度： ，可知，可一次拉成。1.4 拉深凸模和凹模的間隙拉深模間隙是指單面間隙，間隙的大小對拉深力，拉深件的質(zhì)量，拉深模的壽命都有影響，若c值過小，凸緣區(qū)變厚的材料通過間隙時，校正和變形的阻力增加，與模具表面間的摩擦，磨損嚴(yán)重，使拉深力增加，需件變薄嚴(yán)重，甚至拉破，模具壽命降低。間隙小時得到的零件側(cè)壁平直而光滑，質(zhì)量較好，精度較高。間隙過大時，對毛

18、坯的校直和擠壓作用減小，拉深力降低，模具的壽命提高，但零件的質(zhì)量變差，沖出的零件側(cè)壁不直。5因此拉深模的間隙值也應(yīng)合適，確定c時要考慮壓邊狀況，拉深次數(shù)和工件精度高。其原則是：即要考慮材料本身的公差，又要考慮板料的增厚現(xiàn)象，間隙一般都比毛坯厚度略大一些。不用壓邊圈時，考慮到起皺的可能性取間隙值為：C=（11.1） （3）有壓邊圈時，間隙數(shù)值也可按表4.6.3取值（沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)），此工件的拉深間隙可取，C=1.1t=1.1mm1.5 拉深凸模，凹模的尺寸及公差工件的尺寸精度由末次拉深的凸、凹模的尺寸及公差決定，因此除最后一道拉深模的尺寸公差需要考慮外，首次及中間各道次的模具尺寸公差和拉深半

19、成品的尺寸公差沒有必要做嚴(yán)格限制。這時模具的尺寸只取等于毛坯的過渡尺寸即可。此工件內(nèi)形尺寸公差有要求，故以凸模為基準(zhǔn)，先定凸模尺寸考慮到凸?；静荒p，（其尺寸關(guān)系如圖3所示）以及工件的回彈情況，凸模開始尺寸不要取得過大。其值為：凸模尺寸為：- （4）凹模尺寸為： （5）圖 3 凸模凹模尺寸關(guān)系圖凸、凹模的制造公差p和d可根據(jù)工件的公差來選定。工件公差為TT13級以上時p和d可按TT68級取，工件公差在IT14級以下時，則p和d可按IT10級?。?（20+0.4×0.2）-=20.080-0.021mm=（d+0.4+2c）+ =（20+0.4×0.2+2×1.1

20、）+=22.280+0.021mm1.6 凹模圓角半徑拉深時，材料在經(jīng)過凹模圓角時不僅因?yàn)榘l(fā)生彎曲變形需要克服彎曲阻力，還要克服因相對流動引起的磨檫阻力，所以大小對拉伸工件的影響非常大。主要有以下影響：1）拉伸力的大??；2）拉伸件的質(zhì)量；3）拉伸模的壽命。小時材料對凹模的壓力增加，磨檫力增大，磨損加劇，使磨具的壽命降低。所以的值即不能太小。在生產(chǎn)上一般應(yīng)盡量避免采用過小圓角半徑，在保證工件質(zhì)量的前提下盡量取大值，以滿足模具壽命要求。通?？砂唇?jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： （6）式中D為毛坯直徑或上道工序拉深件直徑；d為本道拉深后的直徑應(yīng)大于或等于2t，若其值小于2t，一般很難拉出，只能靠拉深后整形得到所需零件

21、，故可取=2.5mm1.7 凸模圓角半徑凸模圓角半徑對拉深工序的影響沒有凹模圓角半徑大，但其值也必須合格，一般首次拉深時凸模圓角半徑為=（0.71.0）這里取=1.0=2.5mm圖4 凸凹模圖圖5 模具尺寸計(jì)算示意圖圖 6 拉伸凸模圖2 沖裁工藝及沖裁模具的設(shè)計(jì)2.1 凸模與凹模刃口尺寸的計(jì)算沖裁件的尺寸精度主要決定于模具刃口的尺寸精度。模具的合理間隙也要靠模具刃口尺寸制造精度來保證。正確確定模具刃口尺寸及其制造公差，是設(shè)計(jì)沖裁模的主要任務(wù)之一。從生產(chǎn)實(shí)踐可發(fā)現(xiàn)：由于凸凹模之間存在間隙，使落下的料或伸出的孔卻帶有錐度，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，沖孔件的小端尺寸等于凸模尺寸；在測量于使用中

22、，落料件以大端尺寸為基準(zhǔn)，沖孔件以小端尺寸為基準(zhǔn)。2.2 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算方法由于加工模具的方法不同，凸模與凹模刃口部分尺寸的計(jì)算公式與制造公差的標(biāo)注也不同，刃口尺寸的計(jì)算方法可分為以下兩種情況：凹模與凸模分開加工，凸模和凹模配合加工，從此工件的結(jié)構(gòu)上分析，選擇凸模與凹模分開加工的制造方法：采用這種方法，凸模和凹模分別按圖紙加工至尺寸，要分別標(biāo)注凸模和凹模的刃口尺寸及制造公差（凸模、凹模），適用于圓形或簡單形狀的制件。為了保證初始間隙值小于最大合理間隙2，必須滿足下列條件：或?。?也就是說，新制造模具應(yīng)該是，否則制造的模具部隙已超過允許變動范圍22,影響模具的使作壽命。下面對落料和沖孔兩

23、種情況分別進(jìn)行討論。2.2.1落料高工件的尺寸為D-0，根據(jù)計(jì)算原則，落料時以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。首先確定凹模尺寸，凹模的基本尺寸接近或等于制件輪廓的最小極限尺寸，再減小凸模尺寸以保證最小合理間隙值2。（a）落料示意圖 （b）沖孔示意圖圖7名部分分配位置如圖7（a）所示。其計(jì)算公式如下（3） (4)代入數(shù)據(jù)得校核；由此可知，只有縮小、，提高制造精度，才保證間隙在合理范圍內(nèi)，此時可取、，放得：圖8 落料凹模圖2.2.2 沖孔設(shè)沖孔尺寸為，根居以上原則，沖孔時以凸模設(shè)計(jì)為基準(zhǔn)，首先確定凸模刃口尺寸，使凸模基本尺寸接近或等于工件孔的最大極限尺寸，再增大凹模尺寸，凸模制造偏差為負(fù)偏差，凹模取正偏差，名部分

24、分配位置如圖7.b所示，其計(jì)算公式如下：在同一工步制件上沖出兩個以上孔時，凹模型孔中心距Ld按下式確定：代入數(shù)據(jù)校核孔距尺寸： 2.2.3 凹模洞的類形常用凹模洞口的類形如圖9所示： 圖9 常用凹模洞口類型圖其中圖a、b、c為直筒式刃的凹模，其特點(diǎn)是制造方便，刃口強(qiáng)度高，刃磨后工作部分尺寸不變，廣泛用于沖裁公差要求較小，形狀復(fù)雜的精密制件。但因廢料（或制件的聚集而增大了推件力和凹模的脹裂力，給凸、凹模的強(qiáng)度都帶來了不利的影響。一般復(fù)合模上出件的沖裁模用圖a、c型，下出件的沖裁模用圖b或圖a型，圖d、e型是錐筒式刃口，在凹模內(nèi)不聚集材料，側(cè)壁磨損小，但刃口強(qiáng)度差，刃磨后刃口徑向尺寸略有增大（如3

25、00時，刃磨0.1mm時，其尺寸增大0.0017mm。凹模錐角，后角和洞高度h，均隨制件材料厚度增加而增大，一般取15302030h=4-10mm綜上所述及其對工件孔分析，選擇B型凹模洞口，取h=6mm20。2.2.4 凹模的外形尺寸凹模的外形一般有矩形與圓形兩種。凹模的外形尺寸應(yīng)保證凹模有足夠的強(qiáng)度，剛度和修磨量，凹模的外形尺寸一般是根據(jù)被沖材料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸來確定的如圖10所示凹模的厚度為: (15)凹模壁厚度為：c=(1.52)H (3040mm)圖10 凹模外形尺寸圖式中b為沖裁件的最大外形尺寸；K為系數(shù),是考慮板料厚度影響的系數(shù)可以沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)表282中查得代入數(shù)

26、據(jù)可得沖孔凹模 H=15mm c=30mm落料凹模：H=0.35×54.75=20mm c=40mm3 模具的其它零件3.1模架模具除簡單沖模外，一般沖模多利用模架的結(jié)構(gòu)。模架的和種類很多，要根據(jù)模具的精度要求，模具的類別，模具的大小選擇合適的模架。模架的選擇可從實(shí)用模具技術(shù)手冊P192頁選擇標(biāo)準(zhǔn)架。根據(jù)查閱的內(nèi)容及分析，此復(fù)合?？蛇x用后側(cè)導(dǎo)柱模架導(dǎo)、導(dǎo)柱安裝在后側(cè)，有偏心裁荷時容易歪斜，滑動不夠平穩(wěn)，可從左右前三個方向關(guān)料操作比較方便。常用于一般要求的小型工件的沖裁和拉深模。所選模架的結(jié)構(gòu)及尺寸關(guān)系如圖11所示：L =250mm B=160mm 上模座：250×160&#

27、215;45 下模座250×160×50導(dǎo)柱，32×190 導(dǎo)套 32×105×43 =210 =170mm 其余尺寸見上下模座零件圖，可以沖壓手冊沖壓模具常用標(biāo)準(zhǔn)件選擇。3.2 模柄模柄有多種形式，要根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選用模柄的形式模柄的直徑根據(jù)所選壓力機(jī)的模柄孔徑確定，模柄可根據(jù)實(shí)用模具技術(shù)手冊P201頁選擇，經(jīng)查閱各種模柄的特點(diǎn)，選用壓入式模柄，這種模柄應(yīng)用比較廣泛壓入模柄的結(jié)構(gòu)和尺寸，可參表11-10制造，表中B型模柄中間有孔可按裝打料桿，用壓力機(jī)的打料模桿進(jìn)行打料，模柄的結(jié)構(gòu)及尺寸關(guān)系如圖12所示。圖11 模架結(jié)構(gòu)圖 圖 12 模柄

28、結(jié)構(gòu)圖d=30；D=32 ；D1=42mmh=78mm ；h2=30mm ；h1=5mm ；b=2mma=0.5mm ；d1(H7)=6+0.0120 ；d2=11mm3.3 卸料板卸料板的主要作用是將沖壓的料從凸?；蛲埂寄Ｉ贤葡聛?，此外在進(jìn)模比較復(fù)雜的模具中，卸料板還具有保護(hù)小凸模作用，常用的卸料板結(jié)構(gòu)形式及適用范圍見表11-24和第八章級進(jìn)模表8-10實(shí)用模具技術(shù)手冊卸料板的尺寸可根據(jù)實(shí)用模具技術(shù)手冊表11-25查得，本模具選用彈壓式卸料板。卸料板的結(jié)構(gòu)與尺寸關(guān)系如圖13所示，圖13 卸料版ho=16mmB=150mmC=(0.10.2)t=0.2mm)3.4 彈頂和推出裝置彈頂裝置由彈

29、簧元件組成裝于模具的下面通過頂桿起到推料的作用，彈頂裝置通常在壓力機(jī)的工作臺孔中，彈頂裝置結(jié)構(gòu)形式見表11-26實(shí)用模具技術(shù)手冊，具體結(jié)構(gòu)及尺寸見裝配圖及零件圖所示，見圖表（10）設(shè)計(jì)模具時選用標(biāo)準(zhǔn)的彈簧。已知沖裁時卸料為=3.8 可選圓鋼絲螺壓縮彈簧，由表11-28查得d=8.0mm =50mm F=1990N. =38mm=62mm; 節(jié)距P=14.9mm3.5 導(dǎo)向裝置（導(dǎo)柱 導(dǎo)套）導(dǎo)向裝置指得是模架上的導(dǎo)柱、導(dǎo)套。模具在開模，閉模過程中，導(dǎo)柱和導(dǎo)套起導(dǎo)向的作用，使得凸凹模正確的閉合，故此，導(dǎo)柱、導(dǎo)套需要有嚴(yán)格的配合精度及尺寸要求，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的選擇可以從沖壓手冊中選取，（取H7/h6配合

30、）。如圖14 a導(dǎo)柱的具體尺寸為：d=32 L=190mm導(dǎo)套的具體尺寸為(圖14 .b)D=32D(r6)=45L=105mm；h=43mm；L=25mm油槽數(shù)為2 ；b=3；a=1(a) (b) 圖14 導(dǎo)柱、導(dǎo)套3.6 固定零件（固定板、墊板）1）墊板的作用是承受凸模和凹模的壓力，防止過大的沖壓，在上下模座上壓出凹坑，影響模具的正常工作，墊板厚度根據(jù)壓力機(jī)的大小選擇，一般取5-12mm，外形與固定板相同，材料45鋼，熱處理后硬度為45-48HRC，如圖15a 、b所示：墊板在模具中的受力情況。 （a）無墊片 (b)有墊片圖15 有、無墊板的受力情況2）固定板固定板的作用起固定凸、凹模，防

31、止其在沖壓過程中松動，造成模具的損壞，固定板的形狀要根據(jù)凸、凹模而定，而外形尺寸與墊板相似。固定板和具體形狀尺寸見零件圖所示。3.7 連接零件此類零件包括螺釘、銷釘?shù)?，主要作用是?lián)接其它零部伯，使之共同完成工件的制造，螺釘和銷釘可由沖壓手冊第十章、第七、八章查選，形狀及尺寸見七、八節(jié)圖所示現(xiàn)選螺釘M12 圓柱銷 d=8，則沖壓模上有關(guān)螺釘孔的尺寸見表10-28沖壓手冊D=27 d=17.5卸料螺釘選M16，具體尺寸見表10-29沖壓手冊4 壓力機(jī)的選擇4.1 沖裁力壓力機(jī)的選擇要考慮，沖裁力、拉深力以及卸料力、推件力、頂件力，壓力機(jī)的總噸位應(yīng)大于等以上所有力之和1.3倍，普通刃沖裁模，其沖裁力

32、FP一般可按下式計(jì)算。= tL （8）式中為材料的抗剪強(qiáng)度，L為沖裁周邊總長（mm）,t為材料厚度，系數(shù)KP是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損，凸模與凹模間隙的波動（數(shù)值的變化或分布不均勻）潤滑情況，材料力學(xué)性能與厚度公差的變化等因素而設(shè)置的安全系數(shù)，一般取1.3，當(dāng)查不到強(qiáng)度時，可用強(qiáng)度，代替，而取=1的近似計(jì)算法計(jì)算，材料鋼的強(qiáng)度可以沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)表1.4.1查得=260MPa360MPa。 現(xiàn)取=340MPa=1.3×1×3.14×54.75×340=76KN=1.3×1×3.14×5×340=7KN影響卸料力、推

33、料力和頂件力的因素很多，要精確的計(jì)算出很困難，在實(shí)際生產(chǎn)采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：卸料力：=推料力：=頂件力： =式中： 卸料力系數(shù)，其值為 0.020.06 （薄料取大值，厚料取小值）推件力系數(shù)，其值為0.030.07 （薄料取大值，厚料取小值） 頂件力系數(shù)，其值為0.040.08 （薄料取大值，厚料取小值） n為梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料數(shù)量，n=h/t，h為直刃口部分的高，t為材料的厚度，h取410mm , 現(xiàn)取h=6mm 本模具中只有卸料力和推件力即可則：=0.05×76=3.8KN =6/1×0.06×7=2.52KN4.2 拉深力理論計(jì)算拉深力可以推導(dǎo)，但它使用

34、不便，生產(chǎn)中常利用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算拉深力，第次拉深（一次拉深成形時）=tb式中b為材料的抗拉強(qiáng)度，K1為系數(shù)，查表4.5.4（沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)）代入數(shù)據(jù)可得=3.14×21×1×390×1=25.7KN壓邊力:=0.25×25.7=6.4KM卸料力: =KF=0.04×25.7=1.02KN4.3 查表選機(jī)綜上所述：=76+7+3.8+2.25+25.7+6.4+1.02=123KN=1.3=1.3×123=160 KN由實(shí)用模具技術(shù)手冊P22頁，應(yīng)用壓力機(jī)的選擇查表2-3可選擇J2316型壓力機(jī)，其參數(shù)可參考表23圖 16選

35、用壓力機(jī)圖5 主要組件的裝配5.1 模柄的裝配因?yàn)樗灸＞叩哪１菑囊陨夏Ｗ南露蛏蠅喝氲?，所以在安裝凸模固定板和墊板之前，應(yīng)先把模柄裝好。模柄與上模座的配合要求是H7/m6.裝配時，先在壓力機(jī)上將模柄壓入，再加工定儉銷孔或螺紋孔。然后把模柄端面突出部分銼平或磨平，安裝好模柄后，用角尺檢查模柄與上模座上平面的垂直度。5.2 凸模的裝配凸模與固定板的配合要求為H7/m6.。裝配時，先在壓力機(jī)上將凸模固定板內(nèi)，檢查凸模的垂直度，然后將固定板的上平面與凸模尾部一起磨平，為了保持凸模刀口鋒利還應(yīng)將凸模的端面磨平。5.3 彈壓卸料板的裝配彈壓卸料板起壓料和卸料的作用。裝配的保證它與凸模之間具有適當(dāng)?shù)拈g

36、隙，其裝配方法是，將彈壓卸料板 裝入固定板的凸模內(nèi)，在固定板與卸料板之間墊上平行墊塊，并用平等夾板將它們夾緊，然后按卸料板上的螺孔在固定板上抽窩，拆開后鉆固定板上的螺釘穿過孔。5.4 模架的技術(shù)要求及裝配組成模架的各零件均應(yīng)符合相應(yīng)的技術(shù)條件，其中特別重要的是每對導(dǎo)柱，導(dǎo)套的配合間隙應(yīng)符合要求。裝配成套的模架，多項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)（上模座上平面對下模座下平面的平行度）導(dǎo)柱軸心線對下模座下平面的垂直度和導(dǎo)套孔軸心線對上模座下面垂直度）應(yīng)符合相應(yīng)精度等級要求。裝配后的模架，上模座沿導(dǎo)柱上、下移動平穩(wěn)無阻滯現(xiàn)象，壓入上、下模座的導(dǎo)柱導(dǎo)柱離其它裝表面應(yīng)有12mm距離，壓入后就牢固。裝配成套的模架，各零件的工作

37、表不應(yīng)有碰傷，裂 以及其它機(jī)械損傷模架的裝配主要指導(dǎo)柱導(dǎo)套的裝配，目前大多數(shù)導(dǎo)柱，導(dǎo)套與模座之間采用過盈配合，但也有少數(shù)采用粘 工藝的，即將上下模座孔擴(kuò)大，降低其加工要求，同時將導(dǎo)柱、導(dǎo)套之間冷入粘結(jié)劑，即可使用導(dǎo)柱，導(dǎo)套固定，滑動導(dǎo)向模架常用的裝配工藝和檢驗(yàn)方法有壓入導(dǎo)套、壓入導(dǎo)套安、裝導(dǎo)套。6 模具的工作過程概述（1）落料、拉伸復(fù)合模具的工作過程為：上模下行凸凹模11與落料凹模13接觸開始落料。上模繼續(xù)下行凸凹模11與拉深凸模17接觸開始拉深，開始拉深。工件成型后，上模上行打桿1推動打板12把工件從凸凹模11中打出，落料廢料有彈簧8推動卸料板10推出。此模具為前后送料，在送料過程中有擋料銷19限位，導(dǎo)正銷20導(dǎo)正。圖17 落料、拉伸模具裝配圖1-打桿 2-模柄 3-銷釘 4-螺釘 5-上模座 6-墊板 7-凹模固定板 8-彈簧 9-導(dǎo)套 10-卸料版 11-凸凹模 12-打板 13-落料凹模 14-固定板 15-墊板 16-導(dǎo)柱 17-拉伸凸模 18-下模座 19-擋料銷 20-導(dǎo)向銷（2）單工序沖孔模具的工作過程為：上模下行沖孔凸模6與沖孔凹模9