沖裁模具畢業(yè)論文

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目 三角定位片 系 （部） 機(jī)械工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 指導(dǎo)教師 作 者 完成日期 2011-5-15 目 錄前 言2一、明確設(shè)計(jì)任務(wù)，收集相關(guān)資料31沖壓件的產(chǎn)品圖及技術(shù)要求32生產(chǎn)類型33生產(chǎn)組織形式34工藝裝備3二、分析采用沖壓加工的經(jīng)濟(jì)性3三、分析制件的沖壓工藝性4（一）制件材料4（二）制件結(jié)構(gòu)分析4（三）制件尺寸精度5四、工藝方案的確定5（一）工序性質(zhì)的確定51工序數(shù)量的確定62工序順序63工序組合方式選擇7（二）工藝順序和組合81工藝順序82工藝方案分析8五、模具結(jié)構(gòu)初定9六、沖壓工藝計(jì)算9（一）拉深工藝計(jì)算91確定零件修邊余量92確定坯料尺寸93判斷是

2、否采用壓邊圈94確定拉深次數(shù)95確定各工序件直徑96確定各工序件高度9（二）排樣及材料利用率101選擇排樣方案102搭邊值的計(jì)算113條料寬度的計(jì)算114確定裁板并計(jì)算利用率12（三）計(jì)算沖壓力以及初選壓力機(jī)131沖裁力的計(jì)算132卸料、頂料裝置的選擇和力的計(jì)算143初選壓機(jī)15（四）計(jì)算模具壓力中心16（五）確定凸、凹模刃口尺寸161確定凸凹模的間隙值172確定沖孔和落料凸凹模刃口尺寸及公差173拉深刃口尺寸計(jì)算18（六）凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)191凹模設(shè)計(jì)192. 凸模設(shè)計(jì)203. 凸凹模設(shè)計(jì)22（七）模具零部件的選擇221模架的結(jié)構(gòu)選擇222. 導(dǎo)向裝置243. 上、下模座和模柄254. 其

3、他零件25（八）沖壓設(shè)備的校核25七、模具使用說明及維護(hù)保養(yǎng)26（一）模具使用說明書26（二）模具維護(hù)與保養(yǎng)26致謝27參考文獻(xiàn)282三角定位片沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)1課題簡介如圖1所示為三角定位片制件，設(shè)計(jì)該制件沖壓工藝及模具。圖1 三角定位片2技術(shù)指標(biāo)（1）制件材料：08鋼；（2）材料厚度：2mm；（3）生產(chǎn)批量：年產(chǎn)10萬件。前 言隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，模具產(chǎn)品生產(chǎn)呈現(xiàn)的品種、少批量、復(fù)雜、大型精密更新?lián)Q代速度快。模具設(shè)計(jì)與技術(shù)由于手工設(shè)備，依靠人工經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)機(jī)加工，技術(shù)向以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，數(shù)控編程切削加工，數(shù)控電加工核心的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD/CAM）技術(shù)轉(zhuǎn)變。模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出

4、來的高精度，高復(fù)雜程度，高生產(chǎn)率，高一致性和低消耗是其它制造較高方面所不能充分展現(xiàn)出來的，從而有好的經(jīng)濟(jì)效益，因此在批量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中有十分重要的地位，是我國國防及民用生產(chǎn)中必不可少的加工方法。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，沖壓零件日趨復(fù)雜化，沖壓模具正向高效、精密、長壽命、大型化方向發(fā)展，沖模制造難度日益增大。模具制造正由過去的勞動(dòng)密集、依靠人工的手工技術(shù)及采用傳統(tǒng)機(jī)械加工設(shè)備的行業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)密集型行業(yè)，更多的依靠各種高效、高精度的NC機(jī)床、CNC機(jī)床、電加工幾次 ，從過去的單一的機(jī)械加工時(shí)代轉(zhuǎn)變成機(jī)械加工、電加工以及其他特種加工相結(jié)合的時(shí)代。密集制造技

5、術(shù)，已經(jīng)發(fā)展成為技術(shù)密集型的綜合加工技術(shù)。本專業(yè)以培養(yǎng)學(xué)生從事密集設(shè)計(jì)與制造工作能力的核心，將密集成型加工原理、設(shè)備、工藝、模具設(shè)計(jì)與制造有機(jī)結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際相結(jié)合，突出實(shí)用性，綜合性，先進(jìn)性。正確掌握并運(yùn)用沖壓工藝參數(shù)和密集工作部分的幾何尺寸的綜合應(yīng)用，以提高我的密集設(shè)計(jì)與制造能力的綜合應(yīng)用。一、明確設(shè)計(jì)任務(wù)，收集相關(guān)資料沖壓工藝設(shè)計(jì)應(yīng)在收集、調(diào)查、研究并掌握有關(guān)設(shè)計(jì)的原始資料的基礎(chǔ)上進(jìn)行，做到有的放矢，避免盲目性。工藝設(shè)計(jì)的原始資料主要包括如下內(nèi)容：1沖壓件的產(chǎn)品圖及技術(shù)要求零件圖如圖1所示的。技術(shù)條件應(yīng)明確合理。由此可對(duì)拉深件的結(jié)構(gòu)，尺寸大小，精度要求以及裝配關(guān)系，實(shí)用性能等有

6、全面了解，以便制定工藝方案，選擇模具類型和確定模具精度。2生產(chǎn)類型生產(chǎn)類型是企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)程度的分類，一般分為大量生產(chǎn)、中批量生產(chǎn)、單件小批量生產(chǎn)。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品零件的特征或工作的每月負(fù)擔(dān)工序數(shù)查文獻(xiàn)確定該零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。3生產(chǎn)組織形式生產(chǎn)類型不相同，零件和產(chǎn)品的組織形式，采用的計(jì)算措施和達(dá)到的計(jì)算經(jīng)濟(jì)效果會(huì)不同。因?yàn)樵摿慵谴笈可a(chǎn)，所以其生產(chǎn)類型查文獻(xiàn)，其生產(chǎn)組織形式為零件的互換性、有修配法、鉗工修配、缺乏互換性、毛坯的制造方法和加工余量、手工造型或自由鍛造毛坯精度低，加工余量大。4工藝裝備大批量的采用專用夾具，標(biāo)準(zhǔn)附件，標(biāo)準(zhǔn)刀具和萬能量具，靠劃線和試切法達(dá)到精度要求。沖壓

7、加工與傳統(tǒng)的機(jī)械加工相比較，具有許多特點(diǎn)：（1）沖壓加工是少、無切削加工方法之一，是一種低耗高效的加工方法。（2）沖壓件的尺寸精度由模具保證，所以制件互換性好，質(zhì)量穩(wěn)定。（3）可以加工尺寸范圍大、薄壁、形狀復(fù)雜、表面質(zhì)量好、剛性好的制件。（4）生產(chǎn)效率高，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。由于模具費(fèi)用高，生產(chǎn)批量的大小對(duì)沖壓加工的經(jīng)濟(jì)性起著決定性作業(yè)。批量越大，沖壓加工的單件成本就越低，批量小時(shí)，沖壓加工的優(yōu)越性就越不明顯這時(shí)，采用其他方法制作該零件可能有更好的經(jīng)濟(jì)效果。根據(jù)圖1和年產(chǎn)10萬件的生產(chǎn)要求采用沖壓加工可以達(dá)到其要求。二、分析采用沖壓加工的經(jīng)濟(jì)性沖壓工藝與傳統(tǒng)工藝相比較有很多特點(diǎn)：（1）沖壓加

8、工是少、無切削加工方法之一，是一種低耗高效的加工方法。（2）沖壓件的尺寸精度由模具保證，所以制件互換性好，質(zhì)量穩(wěn)定。（3）可以加工尺寸范圍大、薄壁、形狀復(fù)雜、表面質(zhì)量好、剛性好的制件。（4）生產(chǎn)效率高，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。由于模具費(fèi)用高，生產(chǎn)批量的大小對(duì)沖壓加工的經(jīng)濟(jì)性起著決定性作業(yè)。批量越大，沖壓加工的單件成本就越低，批量小時(shí)，沖壓加工的優(yōu)越性就越不明顯這時(shí)，采用其他方法制作該零件可能有更好的經(jīng)濟(jì)效果。根據(jù)圖1和年產(chǎn)9萬件的生產(chǎn)要求采用沖壓加工可以達(dá)到其要求。三、分析制件的沖壓工藝性（一）制件材料08鋼為極軟的碳素鋼，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

9、工性能、焊接性能。力學(xué)性能 抗拉強(qiáng)度 b （MPa）：325（33） 屈服強(qiáng)度 s （MPa）：195（20） 伸長率 5 （）：33 斷面收縮率 （）：60 硬度 ：未熱處理131HB（二）制件結(jié)構(gòu)分析 如圖1所示該制件為無凸緣帶孔拉深件，拉深高度不大，孔在底部。對(duì)拉深件形狀的要求： 圖1（1）設(shè)計(jì)拉深件時(shí)，應(yīng)明確注明必須保證的是外形還是內(nèi)形，不能同時(shí)標(biāo)往內(nèi)外形尺寸。（2）盡量避免采用非常復(fù)雜的和非對(duì)稱的拉深件。對(duì)半敞開的或非對(duì)稱的空心件，應(yīng)能組合成對(duì)進(jìn)行拉深，然后將其切成兩個(gè)或多個(gè)零件。（3）拉深復(fù)雜外形的空心件時(shí)，要考慮工序間毛坯定位的工藝基準(zhǔn)。（4）在凸緣面上有下凹的拉深件，如下凹的軸

10、線與拉深方向一致，可以拉出。若下凹的軸線與拉深方向垂直，則只能在最后校正時(shí)壓出。（5）設(shè)計(jì)拉深件時(shí)，在滿足使用要求下，應(yīng)盡量使結(jié)構(gòu)簡單、對(duì)稱。對(duì)于軸對(duì)稱的拉深件，在圓周方向上的變形是均勻的，其模具加工也容易，工藝性也就最好。（6）筒形拉深件的剛性取決于零件壁厚與直徑之比。當(dāng)時(shí)，零件的剛性較好；而當(dāng)時(shí)，零件的剛性則較差，這時(shí)應(yīng)設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋。經(jīng)計(jì)算該制件剛性較好不需要設(shè)置加強(qiáng)筋。（7）拉深件的圓角半徑要合適。拉深件最好采用較大的圓角半徑以有利于成形和減少拉深次數(shù)，且無需增加整形工序。拉深件底部和側(cè)壁之間的圓角半徑，在不用整形工序時(shí)，應(yīng)取；為使拉深順利進(jìn)行，一般取。經(jīng)計(jì)算但因08鋼為極軟的碳素鋼，強(qiáng)度

11、、硬度很低，而韌性和塑性極高，所以無需整形。拉深的圓角R=3mm。（三）制件尺寸精度設(shè)計(jì)拉深件時(shí)，應(yīng)明確注明必須保證外形或內(nèi)形的尺寸，但不能同時(shí)標(biāo)注內(nèi)、外形尺寸。拉深件的側(cè)壁應(yīng)允許有工藝斜度，但必須保證其另一端在公差范圍內(nèi)。因任務(wù)書上的零件圖無尺寸公差要求，故按IT14級(jí)選取，利用普通沖裁方式即能達(dá)到圖樣要求。四、工藝方案的確定（一）工序性質(zhì)的確定工序性質(zhì)是指沖工序種類，在本次沖壓加工中有落料、拉伸等工序。沖壓工序性質(zhì)的確定主要取決于沖壓件的形狀尺寸和精度要求。同時(shí)還應(yīng)考慮沖壓變形規(guī)律及某些具體條件的限制。拉伸工序是指將材料拉伸變薄使其按照凸模形狀變化的工序。拉伸時(shí)應(yīng)該考慮材料的延展性以及制件

12、的表面質(zhì)量要求來制定拉伸方案。其工序性質(zhì)時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮以下幾方面：從零件圖上直觀的確定工序性質(zhì)，平板件沖壓加工時(shí)常采用剪裁，落料，沖孔等沖裁工序。當(dāng)平面度要求較高時(shí)采用較平的工序進(jìn)行精壓，當(dāng)零件的斷面質(zhì)量尺寸精度要求較高時(shí)，需增加修整工序或采用精密沖裁工藝進(jìn)行加工。拉伸若可以一次拉伸成型變采用一次拉伸，不能一次拉伸成型應(yīng)考慮多次拉伸或者拉伸后整形翻遍等工序。為改善沖壓變形條件，方便工序定位，增加附加工序。預(yù)沖工序工藝切口達(dá)到改善沖壓變形條件，提高成型質(zhì)量。根據(jù)零件圖分析在本次沖壓加工中有落料、沖孔、拉深等工序。1工序數(shù)量的確定確定工序數(shù)量的基本原則是：在保證工件質(zhì)量，生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性要求的前提下，工

13、序數(shù)量盡可能地減少。根據(jù)零件圖分析有3個(gè)工序分別為：落料、沖孔、拉深。2工序順序各工序的安排主要取決于沖壓變形規(guī)律和零件質(zhì)量要求。工序順序的安排一般應(yīng)注意以下幾個(gè)方面： 所有的孔只要其形狀和尺寸不受后續(xù)工序的影響，都應(yīng)在平板坯料上沖出。 所在位置會(huì)受到以后某工序變形的影響的孔，一般都應(yīng)在有關(guān)的成型工序完成后再?zèng)_孔。 孔靠近或孔邊緣較小時(shí)，如果模具強(qiáng)度夠高，最好同時(shí)沖出。否則應(yīng)先沖出打孔和一般精度孔，后沖出小孔和高精度孔或者先落料再?zèng)_孔，力求把可能產(chǎn)生的畸變限制在最小范圍內(nèi)。 如果在同一個(gè)零件的不同位置沖壓時(shí)，變形區(qū)域互相不發(fā)生作用，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)定位和操作的過程難易程度來確定。因?yàn)橹萍牡撞坑锌?/p>

14、，先沖孔再拉深可能使孔變形不能達(dá)到要求因此需要判斷是先沖孔還是先拉深。如圖2所示孔邊距為23mm圖2 判斷：如圖3所示圖3根據(jù)數(shù)據(jù)查文獻(xiàn)【1】，可知在圖中區(qū)內(nèi)，因此可以先沖孔再拉深。3工序組合方式選擇沖壓工序的組合是指將兩個(gè)或兩個(gè)以上的工序分析合并在一道工序內(nèi)完成。減少工序及占用的模具設(shè)備和數(shù)量，提高效率和沖壓件的精度，在確定工序組合時(shí)，首先應(yīng)考慮組合的必要性和可行性，然后再?zèng)Q定是否組合。工序組合的必要性主要取決于沖壓件的生產(chǎn)批量。根據(jù)零件圖的要求及批量采用工序沖孔、落料和拉深可同時(shí)進(jìn)行。工序的組合的可行性受到多種因素的限制，應(yīng)保證能沖壓出形狀、尺寸和精度均符合要求的圖樣，實(shí)現(xiàn)其所需動(dòng)作保證有

15、足夠的強(qiáng)度與現(xiàn)有的沖壓設(shè)備條件相適應(yīng)。（二）工藝順序和組合1工藝順序工藝順序組要取決于沖壓變形規(guī)律和零件的質(zhì)量要求。工藝順序的安排應(yīng)注意：（1）所有孔只要其形狀和尺寸不受后續(xù)工序影像，都應(yīng)在平板坯料上沖出。（2）所在位置會(huì)受到以后某工序影響的孔，一般都應(yīng)在相關(guān)工序完成后沖孔。（3）孔邊緣較小時(shí)，如果模具強(qiáng)度高，可以同時(shí)沖出。零件的生產(chǎn)包括落料、拉深、沖孔、切邊等工序有以下幾種方案：方案一：沖孔落料拉深（單工序模具/單工序+復(fù)合模/級(jí)進(jìn)模）方案二：落料拉深沖孔（單工序模具）方案三：落料、拉深、沖孔（復(fù)合模）方案四：落料、拉深沖孔（復(fù)合模+單工序）2工藝方案分析方案一單工序沖壓，采用單工序模生產(chǎn)。

16、模具結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。但有三道工序需要制造三副模具及落料模、拉深模、沖孔模，模具的制造成本高，模具制造周期長，而且生產(chǎn)效率低，難以滿足制件的年產(chǎn)量要求。方案二連續(xù)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。只需要一副模具，和方案一比較生產(chǎn)效率高，但是模具結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，而且模具外形尺寸大，所需沖壓力也大。雖制件的精度要求不是很高，但要保證沖壓件的形位精度，需在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正或利用側(cè)刃來定位，故制造安裝較為復(fù)雜。方案三先落料、拉深、沖孔，復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模。生產(chǎn)效率高，和方案二比較制件的尺寸精度和形位精度更容易得到保證，而且模具外形尺寸較小，制造成本相對(duì)較低。方案四，先落料再拉伸雖然能提高制件的質(zhì)量但是其效率

17、明顯降低。再根據(jù)制件實(shí)際要求分析，其要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有這么高。為降低成本不考慮此方案終上所述在大批大量、簡單制件生產(chǎn)中，應(yīng)盡量采用高效率的加工工序；從經(jīng)濟(jì)的角度來看，選用既可以滿足制件精度又可以降低成本提高效率的方案三較好。五、模具結(jié)構(gòu)初定在沖壓工藝性分析后擬定沖壓工藝方案時(shí)選擇復(fù)合沖壓，又因零件幾何簡單對(duì)稱，復(fù)合模結(jié)構(gòu)也相對(duì)簡單，操作方便，又可以直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件，卸件可靠、便于操作，所以模具類型為少廢料復(fù)合模。六、沖壓工藝計(jì)算（一）拉深工藝計(jì)算零件的材料厚度為2mm，所以所有計(jì)算以中徑為準(zhǔn)。1確定零件修邊余量零件的相對(duì)高度，因?yàn)橄鄬?duì)高度小又考慮到制件進(jìn)度要求并不高故不考慮修邊余量，

18、所以，修正后拉深件的總高應(yīng)為11mm。2確定坯料尺寸由無凸緣筒形拉深件坯料尺寸計(jì)算公式得3判斷是否采用壓邊圈零件的相對(duì)厚度，經(jīng)查54（冷沖模設(shè)計(jì)）課不采用壓邊圈。4確定拉深次數(shù)經(jīng)查54（冷沖模設(shè)計(jì)）極限拉深系數(shù)m=0.48。經(jīng)計(jì)算拉深系數(shù)能夠一次拉深成型5確定各工序件直徑該制件拉深成型其工序直徑為d=86mm；m=0.28根據(jù)數(shù)據(jù)查文獻(xiàn)【1】無凸緣筒形件使用壓邊圈拉深時(shí)的極限拉深系數(shù)值 ，而制件拉深系數(shù)為：，則可一次拉深成。6確定各工序件高度根據(jù)拉深件圓角半徑計(jì)算公式，取拉深筒形件圓角半徑為，所以拉深后筒形件的高度為拉深工序件圖如圖12示 圖4（二）排樣及材料利用率1選擇排樣方案制件的排樣與材

19、料的利用率有密切的關(guān)系，對(duì)制件的成本影響很大。沖壓制件的材料費(fèi)在制件成本中所占比例相當(dāng)大，對(duì)金、銀、銅等貴重金屬尤其如此。此外，排樣好壞還影響生產(chǎn)率、模具壽命及經(jīng)濟(jì)效益等。因此合理有效的排樣在于保證在最低的材料消耗和高生產(chǎn)率的條件下，得到符合設(shè)計(jì)技術(shù)要求的制件。在沖壓工作中，每降低1%的沖壓廢料，將會(huì)使成本降低0.4%0.5%。合理利用材料是降低成本的有效措施，尤其在成批和大量生產(chǎn)中，沖壓零件的年產(chǎn)量達(dá)數(shù)十萬件，甚至數(shù)百萬件，材料合理利用的經(jīng)濟(jì)效果更為突出。根據(jù)制件的形狀有兩種排樣方案：直排和多排。多排雖然利用率高，但由于制件的尺寸比較大，如果用多排就需要制造更大更復(fù)雜的模具，這樣既不經(jīng)濟(jì)又費(fèi)

20、時(shí)間。因此選擇直排，如圖5示。 圖52搭邊值的計(jì)算排料搭邊和側(cè)搭邊數(shù)值選用排料搭邊數(shù)值大小不僅與材料性能和厚度、沖件形狀和尺寸大小有關(guān)，而且與沖裁模具選用不同卸料方式有關(guān)。搭邊可用于補(bǔ)償定位誤差，并可使條料保持有一定的剛度，便于送料。搭邊是廢料，所以應(yīng)盡量取小，但過小的搭邊容易擠進(jìn)凹模，增加刃口磨損，影響模具壽命。查文獻(xiàn)【1】，根據(jù)制件形狀和排樣，查得搭邊值 圖63條料寬度的計(jì)算條料的寬度是由沖模不同結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)參數(shù)決定的。有側(cè)壓裝置 式中：B條料寬度L制件垂直于送料方向的基本尺寸，為85mm條料寬度公差a1側(cè)面搭邊值,為1.2mm查文獻(xiàn)【1】，查得條料寬度公差4確定裁板并計(jì)算利用率板料規(guī)格

21、選用裁板方法有兩種及橫裁（平行于長度方向）和縱裁（平行于寬度方向）如下圖7 圖7方案一每張鋼板裁板條數(shù)為：條每條條料上的工價(jià)數(shù)為：個(gè)每張板上的工件數(shù)為N：N=個(gè)條料上的利用率=72.66板料上的利用率=71.75%方案二每張鋼板裁板條數(shù)為：條每條條料上的工價(jià)數(shù)為：個(gè)每張板上的工件數(shù)為N：N=個(gè)條料上的利用率=板料上的利用率=綜上比較選擇第二種拍樣方案縱向裁板料（三）計(jì)算沖壓力以及初選壓力機(jī)1沖裁力的計(jì)算沖裁力是選擇沖壓設(shè)備和檢驗(yàn)?zāi)＞邚?qiáng)度的一個(gè)重要依據(jù)。沖裁力的大小與材質(zhì)、料厚、沖裁周邊長度、刃口間隙及形狀有關(guān)。平刃沖模的沖裁力計(jì)算公式為：式中L沖裁周邊長度；K系數(shù)，K=1.3；材料的抗剪強(qiáng)度；

22、t材料厚度落料力沖孔力拉深力式中 鋼板系數(shù)，查文獻(xiàn)【1】可知=0.6沖裁拉深力分析：因?yàn)槔詈吐淞显谝黄疬M(jìn)行，且落料力結(jié)束了拉深還在繼續(xù)進(jìn)行，所以當(dāng)落料力達(dá)到最大時(shí)拉深力為最大拉深力的百分之6070%，沖孔是在落料拉深后面，且力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于落料拉深復(fù)合力，因此模具的沖壓力為落料拉深復(fù)合力 2卸料、頂料裝置的選擇和力的計(jì)算（1）卸料裝置卸料板的主要作用是把材料從凸模上卸下，有時(shí)也可作壓料板用以防止材料變形，并能幫助送料導(dǎo)向和保護(hù)凸模等。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。 卸料力一般取520%沖裁力。 卸料板應(yīng)有足夠的剛度、其厚度H可按下式計(jì)算，即H=（0.81.0）Hd式中：H卸料板厚度Hd凹板厚度 卸料板

23、要求耐磨，材料一般選45鋼，淬火，磨削，粗糙度Ra=0.40.8 卸料板安裝尺寸，計(jì)算中要考慮凸模有46mm的刃磨量。 卸料板可根據(jù)工件形狀制作成圓形或矩形，型孔與凸模的配合為H7/h6或H8/f7。選擇彈性卸料裝置；彈性卸料裝置是通過彈簧或橡膠的作用來進(jìn)行卸料的。這種裝置在沖壓時(shí)既可卸料又可壓料，特別適于在薄料或制件要求平整的復(fù)合模上使用，但其結(jié)構(gòu)應(yīng)確保卸料力及卸料行程能滿足卸料要求。彈性卸料裝置的安裝尺寸，如下圖：a為0.5mm；b為35mm。凸模與卸料板間隙：小凸模為0.15mm以下，大凸模為0.25mm。裝有小導(dǎo)柱導(dǎo)向的卸料板間隙一般為0.02mm。查文獻(xiàn)【1】可知=0.04=0.05

24、=0.06采用彈性卸料及頂料裝置時(shí)：（2）選擇推件裝置查文獻(xiàn)【1】料厚t=0.55mmh=510mm=3°5°h取5mm；卡在凹模直壁洞口內(nèi)的制件（或廢料）件數(shù)n=3。推料力：采用彈性卸料及頂料裝置時(shí)，總的沖裁力：1843初選壓機(jī)（1）類型選擇沖壓設(shè)備類型較多，根據(jù)生產(chǎn)批量較大的中小制件多選用操作方便、生產(chǎn)效率高的開式曲柄壓力機(jī)。制件屬于大批量生產(chǎn)、且制件較小，因此選用集聚多種優(yōu)點(diǎn)的開式曲柄壓力機(jī)。（2）規(guī)格選用根據(jù)選用原則：壓力機(jī)的公稱壓力必須大于沖壓力工序所需壓力。查文獻(xiàn)【1】開式雙柱可傾式曲柄壓力機(jī)的規(guī)格型號(hào)和主要參數(shù)初選型號(hào)為J2340的壓力機(jī)：公稱壓力 400KN

25、滑塊行程 80mm最大閉合高度 330 mm連桿調(diào)節(jié)長度 65 mm工作臺(tái)尺寸 460mm×700mm模柄孔尺寸 50 mm×70 mm（四）計(jì)算模具壓力中心模具的壓力中心就是沖裁力合力的作用點(diǎn)。沖裁壓力中心應(yīng)經(jīng)可能和模柄軸線以及壓力滑塊中心線重合，以使沖模平穩(wěn)地工作，減少導(dǎo)向件的磨損，從而提高模具的壽命。要使沖壓模具正常地工作，必須使壓力中心與模柄的中心線相重合，從而使壓力中心與所選沖壓設(shè)備滑塊的中心相重合。否則在沖壓時(shí)將產(chǎn)生彎矩，使沖壓設(shè)備的滑塊和模具發(fā)生歪斜，引起凸、凹模間隙不均勻，刃口迅速變鈍，并使沖壓設(shè)備和模具的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)參數(shù)不均勻磨損。沖模壓力中心的求法，采用求平

26、行力系合力的作用點(diǎn)方法。由于絕大部分沖裁件沿沖裁輪廓線的斷面厚度不變，輪廓部分的沖裁力與輪廓長度成正比，所以，求合力的作用點(diǎn)可轉(zhuǎn)化為求輪廓的中心。 圖8如圖9所示改制件形狀規(guī)則壓力中心一制件原點(diǎn)為中心原點(diǎn)，所設(shè)計(jì)的模具雖是復(fù)合模，但是落料、拉深、沖孔不是同時(shí)進(jìn)行的，而是隨著模具的閉合先落料，再拉深，拉深完成后最后沖孔（詳細(xì)見裝配圖）。這樣就存在各工序壓力中心不重合的問題，又無法準(zhǔn)確的計(jì)算出其壓力中心。前面進(jìn)行過落料、拉深和沖孔力的計(jì)算，通過比較可知沖孔力比落料與拉深合力要小的多，而制件本身的尺寸精度要求不高，所以就以為壓力中心。（五）確定凸、凹模刃口尺寸1確定凸凹模的間隙值（1）間隙值對(duì)沖裁件

27、質(zhì)量、模具壽命、沖裁力大小等各種沖壓因素有極大的影響。確定凸、凹模的總原則是在滿座沖裁件尺寸精度的要求下，一般偏大間隙值，這樣可以降低沖裁力和提高模具壽命。間隙模具壽命；沖裁力、卸料力、推件力和沖裁件尺寸精度均有影響。（2）落料間隙和沖孔間隙根據(jù)查表法可知：非金屬材料的間隙值通常都較小，最大也不會(huì)超過料厚的2%。查文獻(xiàn)【1】材料抗剪強(qiáng)度與間隙值的關(guān)系：Z/2=（0.060.09）t即 Z=0.120.18因?yàn)槔铋g隙與落料沖孔間隙不同，因此，拉深間隙：查文獻(xiàn)【1】圓筒形件拉深間隙值有壓邊圈的拉深 Z=（1.051.15）t取 Z=1.1t=1.1mm2確定沖孔和落料凸凹模刃口尺寸及公差（1）刃

28、口尺寸計(jì)算原則 落料時(shí)，首先確定凹模刃口尺寸。凹模刃口的基本尺寸取接近制件的最小極限尺寸，以保證凹模在一定范圍磨損后還能沖出合格制件。凹模刃口的基本尺寸等于凹模刃口的基本尺寸減去一個(gè)最小間隙值。 沖孔時(shí)，首先確定凸模刃口尺寸。凸模刃口的基本尺寸取接近制件的最大極限尺寸，以保證凸模在一定范圍內(nèi)磨損后還能沖出合格制件。凹模刃口的基本尺寸則等于凸模刃口的基本尺寸加上一個(gè)最小間隙值。 凹模與凹模的制造公差，主要與沖裁件的進(jìn)度和形狀有關(guān) 一般取制件公差值的1/31/4；當(dāng)凸、凹模分開加工時(shí)，其公差還應(yīng)滿足要求：式中：p、d凸、凹模制造公差Zmax、Zmin最大和最小合理間隙查表并計(jì)算得 Zmax=0.1

29、8mm Zmin=0.12mm（2）計(jì)算方法 分開加工計(jì)算法 此方法適用于圓形及簡單規(guī)則幾何形狀的凸模刃口尺寸計(jì)算 配加工計(jì)算法 此方法使模具制造更方便，成本降低，特別對(duì)模具間隙的配制容易保證，是一種經(jīng)濟(jì)的加工方法。它特別適用于各種幾何形狀的凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算為使模具制造更簡單，降低成本，更容易保證間隙，所以選擇配加工計(jì)算法（3）計(jì)算確定沖孔和落料凸凹模刃口尺寸及公差 落料 沖孔式中 落料凹模的基本尺寸；沖孔是凸模的基本尺寸；、落料件和沖孔件的基本尺寸；、 制件落料和沖孔公差；根據(jù)制件基本尺寸和精度查文獻(xiàn)可得=1.00 =0.43、凹、凸模制造公差；根據(jù)制件基本尺寸和公差查文獻(xiàn)【1】P32

30、頁表2-5 可得=+0.040 =-0.020磨損系數(shù)，一般取X=0.51，查文獻(xiàn)【1】可得 =0.5驗(yàn)證是否符合0.0600.06滿足刃口計(jì)算的原則3拉深刃口尺寸計(jì)算根據(jù)制件尺寸標(biāo)注方法查文獻(xiàn)【1】可得拉深模工作部分尺寸計(jì)算凹模尺寸 凸模尺寸 式中 拉深基本尺寸拉深件公差查文獻(xiàn)可得=0.74、拉深凹、凸模制造公差 根據(jù)料厚查文獻(xiàn)【1】可得=0.08 =0.05（六）凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸、凹模是模具中的工作零件，直接影響著制件的尺寸、形狀和精度。因此要選用的沖凸、凹模結(jié)構(gòu)尺寸是制件最合適的。1凹模設(shè)計(jì)常見凹模可分為三種：圓柱形孔口凹模、錐形孔口凹模和過渡圓柱形孔口凹模。（詳細(xì)見文獻(xiàn)【1】因過渡

31、圓柱形孔口凹模的特征介于圓柱形孔口凹模、錐形孔口凹模的特征之間，據(jù)有制造方便，刃口強(qiáng)度高，刃磨后工作部分尺寸不變的特點(diǎn)。所以選用渡圓柱形孔口凹模 圖9(1) 凹模厚度的計(jì)算凹模形狀大致可分為三種：整體式凹模、圓柱壓入式凹模和鑲拼式凹模。根據(jù)制件的形狀及尺寸選用整體式凹模。式中 凹模厚度（mm） 修正系數(shù) 查文獻(xiàn)【1】可得 沖壓力（N）(2) 凹模孔壁厚的計(jì)算根據(jù)凹模刃口輪廓不同，凹模壁厚W與凹模高度H的關(guān)系也可按下式確定：輪廓線為光滑的曲線時(shí)W1.2H輪廓線與凹模邊緣平行時(shí)W1.5H輪廓線具有復(fù)雜形狀或尖角時(shí)W2H根據(jù)制件形狀確定凹模刃口輪廓線為光滑的曲線取W1.2HW45.6(3) 凹模其他

32、尺寸的計(jì)算 凹模外周邊至螺釘孔最小許用尺寸查文獻(xiàn)【1】 螺孔至凹?？准颁N釘間壁厚的最小許用尺寸查文獻(xiàn)【1】 螺孔間距離查文獻(xiàn)【1】 凹模厚度及其螺釘?shù)某叽珀P(guān)系查文獻(xiàn)【1】根據(jù)上述方法確定的凹模外形尺寸還須選用相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)，矩形凹模板和圓形凹模板的尺寸已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。2. 凸模設(shè)計(jì)沖孔凸模總長度計(jì)算：凸模工作部分的長度（l值），l值用歐拉公式計(jì)算：式中l(wèi)不引起屈服時(shí)的最大長度（mm）E凸模材料的縱彈性模量，模具鋼為（2122）×1010Pa， E取22×1010Pa=22×10 MPa；a與凸模導(dǎo)向條件有關(guān)的系數(shù)：模具無導(dǎo)向時(shí)a=1，有導(dǎo)向時(shí)a=2；J凸模最小斷面的慣

33、性距，圓形凸模，矩形凸模圓形凸模凸模的總長度L。凸模一般均與凸模固定板在一起，凸?？芍苯訅喝胪鼓９潭ò宀⒉捎门浜希换蛴寐葆?、銷釘固接，并保持其位置精度要求。凸模固定板的厚度H與凸模壓入部分的直徑d應(yīng)保持下式關(guān)系；H1.5d（但H的最小值應(yīng)不小于13mm）。凸模全長的L值又應(yīng)與固定板保持以下關(guān)系（詳細(xì)見文獻(xiàn)【1】 或 圖9選擇B型圓形凸模如圖9所示，根據(jù)所沖孔孔徑查文獻(xiàn)【18】P152頁表22.52，所查得的數(shù)據(jù)與計(jì)算的刃口尺寸不符不能滿足設(shè)計(jì)需要，只取所需要的D的基本尺寸18mm、。凸模固定板的厚度凸模的總長度3. 凸凹模設(shè)計(jì)由于復(fù)合模中的凸凹模（既是某工序的凸模同時(shí)又是另一工序的凹模）的壁厚

34、是沖壓件的尺寸決定的，而凸凹模的壁厚受強(qiáng)度限制不能過薄，因此其厚度應(yīng)大于最小壁厚a。當(dāng)凸凹模裝于上模時(shí)，內(nèi)孔不積存廢料，凸凹模脹力小，其最小壁厚a可按下式確定：沖裁硬材料時(shí)：a=1.5t當(dāng)凸凹模裝于下模時(shí)，凸凹?？谥写嬗袕U料?？卓谑苊浟Υ?，此時(shí)壁厚要大些，其最小壁厚a按表6.3選取料厚t2最小壁厚m3.8最小直徑D21因?yàn)橹萍谋诤裰睆骄笥诒碇械闹?，因此模具的凸凹模結(jié)構(gòu)的鋼性足夠，只需根據(jù)制件的尺寸來設(shè)計(jì)。（七）模具零部件的選擇1模架的結(jié)構(gòu)選擇為了縮短模具制造周期，降低成本模架的結(jié)構(gòu)選擇國家標(biāo)準(zhǔn)模架結(jié)構(gòu)。模架分滑動(dòng)導(dǎo)向型和滾動(dòng)導(dǎo)向型?；瑒?dòng)導(dǎo)向型裝置是最常用的形式，這種結(jié)構(gòu)加工裝配方便，易于標(biāo)

35、準(zhǔn)化，但承受測壓能力差，適用于一般精度不高的沖裁。滾動(dòng)導(dǎo)向型，導(dǎo)向精度高，壽命長、成本高，在告訴沖裁和精密沖裁中用得較多。本制件的精度不是很高，且為了節(jié)約成本因此選用最適合本次沖壓的滑動(dòng)導(dǎo)向型模架。雙柱模架：可以承受一定的偏心負(fù)荷，常用于橫向送料的級(jí)進(jìn)模或縱向送料的各種模具。其凹模周界范圍為63mm×50mm500mm×500mm。因?yàn)橹萍闆_裁拉深圓形制件，底部有兩孔兩孔的連心線與底部中心線偏移3mm，與壓力中心偏移，存在偏心載荷，因此選擇對(duì)角導(dǎo)柱模架。標(biāo)準(zhǔn)模架的選用依據(jù)為凹模的外形尺寸，所以應(yīng)首先計(jì)算凹模周界的大小。周界的計(jì)算：（根據(jù)零件的形狀尺寸計(jì)算）毛坯直徑85周界

36、85+2×45.6=175.5最大閉合高度：360最小閉合高度：36080=260根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，可查文獻(xiàn)【18】 P33頁表22.42 中間導(dǎo)柱圓形模架GB/T2851.61990的規(guī)格如下表，結(jié)構(gòu)如圖10：凹模周界閉合高度H零件件號(hào)、名稱及標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)上模座下模座導(dǎo)柱導(dǎo)套最大最小規(guī)格315×250320200315×250×55315×250×7045×26050×26045×140×5350×140×53 圖 102. 導(dǎo)向裝置沖模上設(shè)置導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成的導(dǎo)向裝置是非常必要

37、的。它不僅使模具操作方便，切刃間隙均勻，而且對(duì)延長模具及滑塊導(dǎo)向副的壽命和制件的精度有重要作用，而且還能節(jié)省調(diào)試模具的時(shí)間。大批量生產(chǎn)的沖壓模具中廣泛采用導(dǎo)向裝置。為防止雙向?qū)蜓b置總裝時(shí)錯(cuò)裝，設(shè)計(jì)時(shí)可按非等徑導(dǎo)向結(jié)構(gòu)處理。導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)：導(dǎo)柱與導(dǎo)套應(yīng)在凸模工作前或壓料板接觸到工件前充分閉合，且此時(shí)應(yīng)保證導(dǎo)柱上端距上模座上平面留有1015mm的間隙導(dǎo)柱、導(dǎo)套與上、下模板裝配后，應(yīng)保證導(dǎo)柱與下模座的下平面、導(dǎo)套上端與上模座的上平面均留23mm的間隙對(duì)于形狀對(duì)稱的工作件，為避免合模安裝時(shí)引起的方向錯(cuò)誤，兩側(cè)導(dǎo)柱直徑或位置應(yīng)有所不同當(dāng)沖模有較大的側(cè)向壓力時(shí)，模座上應(yīng)安裝設(shè)止推墊，避免導(dǎo)套、導(dǎo)

38、柱承受側(cè)向力導(dǎo)套應(yīng)開排氣孔以排除空氣?；瑒?dòng)式導(dǎo)柱導(dǎo)套的具體結(jié)構(gòu)查模具大典。導(dǎo)柱、導(dǎo)套分別與上、下模座采用、過盈配合；導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間沖壓或間隙配合。3. 上、下模座和模柄模座是模具的基礎(chǔ)。上下模座不但要有足夠的強(qiáng)度、剛度，而且還要能抗壓與吸振。模座常用材料為HT200、HT250或ZG270500、ZG310570。選用材料為HT200的模座，上下模座詳細(xì)標(biāo)注見文獻(xiàn)【18】P72頁表22.420、22.421中小型沖模通過模柄與壓力機(jī)滑塊連接，因此其直徑和長度應(yīng)與滑塊上的孔一致。查文獻(xiàn)【18】 P173頁表22.526選用C型凸緣模柄。模柄材料為Q235。4. 其他零件 固定板 由于沖模的工件特

39、性及結(jié)構(gòu)緊湊要求，所以常用內(nèi)六角螺釘作為其緊固螺釘。為便于拆卸，銷釘常用圓柱銷，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使銷心距盡量大。 擋料銷 固定擋料銷。如圖為圓柱頭擋料銷，使用最廣。擋料銷應(yīng)具有一定的耐磨性，常根據(jù)制件的批量選用Q235鋼，熱處理后其硬度可達(dá)：4348RHC。 螺釘 固定螺釘引入模體的深度勿太深，如擰入鑄鐵深度是螺釘直徑的22.5倍，擰入一般鋼件深度是螺釘直徑的1.52倍。 定位銷 沖模中的定位銷常選用圓柱銷，其直徑與螺釘直徑接近，不能太細(xì)，每個(gè)模具上只需兩個(gè)銷釘，長度也不能太長，使進(jìn)入模體長度直徑的22.5倍。（八）沖壓設(shè)備的校核（1）壓力機(jī)的公稱壓力必須大于沖壓工序所需壓力，當(dāng)沖壓工作行程較長時(shí)，還

40、應(yīng)注意在全部工作行程上，壓力機(jī)許可應(yīng)力曲線應(yīng)高于沖壓變形力曲線壓力機(jī)滑塊行程應(yīng)滿足制件在高度上能獲得所需尺寸，并能在沖壓工序完成后順利地從模具上取出來。對(duì)于拉深件，行程應(yīng)大于制件高度兩倍以上。（2）壓力機(jī)的行程次數(shù)應(yīng)符合生產(chǎn)率和材料變形速度的要求。（3）壓力機(jī)的閉合高度、工作臺(tái)面尺寸、滑塊尺寸、模柄孔尺寸等都應(yīng)滿足模具的正確安裝要求。對(duì)于曲柄壓力機(jī)，模具的閉合高度與壓力機(jī)閉合高度之間要符合公式：330-5mm>320mm+h>330mm-65mm式中：H模具的閉合高度Hmax壓力機(jī)的最大閉合高度Hmin壓力機(jī)的最小閉合高度M壓力機(jī)的閉合高度調(diào)節(jié)量h壓力機(jī)的墊板厚度墊板厚度小于5mm七、模具使用說明及維護(hù)保養(yǎng)（一）模具使用說明書潤滑模具與坯料的相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面，可減少模具與坯料的直接接觸，減少磨損，降低成形力。同時(shí)，潤滑劑還能在一定程度上阻礙坯料向模具傳熱，降低模具溫度，對(duì)提高模具壽命都是有利的。及時(shí)對(duì)沖模進(jìn)行刃磨，除能使刃口復(fù)而鋒利，改善沖件質(zhì)量外，還能避免因拖 延刃磨，已磨鈍刃口遭受堅(jiān)硬、過大過厚毛刺的劇烈摩擦，形成惡性循環(huán)的過量磨損，必需 以加倍的刃磨量才得以使刃口再度鋒利，勢必縮減沖模使用壽命的嚴(yán)重后果。正常情況下， 沖裁凸