RK4T-V端子的沖壓模具設(shè)計(jì)及及設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、目 錄前言第一部分 設(shè)計(jì)題目 7第二部分 沖壓工藝分析 7第三部分 主要工藝參數(shù)計(jì)算 9第四部分 排樣與定距設(shè)計(jì) 10第五部分 沖壓模工作部分尺寸計(jì)算13第六部分 沖壓設(shè)備的選擇 23第七部分 模具的總體結(jié)構(gòu) 23第八部分 主要零部件的設(shè)計(jì)及選擇24第九部分 模具裝配要點(diǎn) 27第十部分 設(shè)計(jì)體會(huì)與致謝28第十一部分參考文獻(xiàn)29 前 言一.沖壓加工的重要性及優(yōu)點(diǎn)。1.重要性：沖壓工藝應(yīng)用范圍十分廣泛，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門中，幾乎都有沖壓加工產(chǎn)品。如汽車，飛機(jī)，拖拉機(jī)，電器，電機(jī)，儀表，鐵道，郵電，化工以及輕工日用產(chǎn)品中均占有相當(dāng)大的比重。2.優(yōu)點(diǎn)：1）生產(chǎn)率高。2）精度高，質(zhì)量穩(wěn)定。3）材料利用

2、率高。4）操作簡(jiǎn)便，特別適宜于大批量生產(chǎn)和自動(dòng)化。二.沖壓加工的概念。概念：即利用壓力機(jī)及其外部設(shè)備，通過(guò)模具對(duì)板材施加壓力，從而獲得 一定形狀和尺寸零件的加工方法。沖壓加工的三要素：沖床，模具，材料。沖壓是生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的一類加工方法，主要用于金屬薄板料零件的加工。在產(chǎn)品零件的整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)中，沖壓只是一個(gè)子系統(tǒng)，所涉及的也僅是產(chǎn)品制造過(guò)程的一部分。隨著市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品成本和周期等要求的提高，從系統(tǒng)的整體優(yōu)化中確定相關(guān)的各要素已成為技術(shù)和管理發(fā)展的重要方向。影響沖壓加工的因素：沖壓加工系統(tǒng)沖壓加工系統(tǒng)人沖壓工藝安全自動(dòng)化安裝潤(rùn)滑生產(chǎn)管理質(zhì)量管理價(jià)格管理運(yùn)輸廢料處理噪音對(duì)策后序工藝壓力機(jī)模具材料輔助裝

3、置工具軟件硬件三.沖壓工序的分類。沖壓工藝按其變形性質(zhì)可以分為材料的分離與成形兩大類，每一類中又包括許多不同的工序。沖壓的基本工序：1.沖裁:包括落料和沖孔兩個(gè)工序。1）落料：模具沿封閉線沖切板料，沖下的部分為工件，其余部分為廢料，設(shè)計(jì)時(shí)尺寸以模仁為準(zhǔn)，間隙取在沖子上；2）沖孔：模具沿封閉線沖切板料，沖下的部分是廢料，設(shè)計(jì)時(shí)尺寸以沖子為準(zhǔn)，間隙取在模仁上。2.剪切:用模具切斷板材,切段線不封閉.3.切口:在坯料上將板材部分切開,切口部分發(fā)生彎曲.4.切邊:將拉深或成形后的半成品邊緣部分的多余材料切掉。5.剖切：將半成品切開成兩個(gè)或幾個(gè)工件，常用于成雙沖壓。 切口 切邊 剖切6.彎曲：用模具使材

4、料彎曲成一定形狀（V型/U型/Z型彎曲）。7.卷圓：將板料端部卷圓。8.扭曲：將平板的一部分相對(duì)于一部分扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度。 彎曲 卷圓 扭曲9.拉深：將板料壓制成空心工件，壁厚基本不變。10.變薄拉深：用減小直徑與壁厚，增加工件高度的方法來(lái)改變空心件的尺寸，得到要求的底厚，壁薄的工件。11.孔的翻邊：將板料或工件上有孔的邊緣翻成豎立邊緣。 拉深 變薄拉深 孔的翻邊12.外緣翻邊：將工件的外緣翻起圓弧或曲線狀的豎立邊緣。13.縮口：將空心件的口部縮小。14.擴(kuò)口：將空心件的口部擴(kuò)大，常用于管子。 外緣翻邊 縮口 擴(kuò)口15.起伏：在板料或工件上壓出筋條，花紋或文字，在起伏處的整個(gè)厚度上都有變薄。16.

5、卷邊：將空心件的邊緣卷成一定的形狀。17.脹形：將空心件（或管料）的一部分沿徑向擴(kuò)張，呈凸肚形。 起伏 卷邊 脹形18.旋壓：利用趕棒或滾輪將板料毛坯趕壓成一定形狀（分變薄與不變薄兩種）。19.整形：把形狀不太準(zhǔn)確的工件校正成形。20.校平：將毛坯或工件不平的面或彎曲予以壓平。 旋壓 整形 校平21.壓印：改變工件厚度，在表面上壓出文字或花紋。22.正擠壓：凹模腔內(nèi)的金屬毛坯在凸模壓力的作用下，處于塑性變形狀態(tài)，使其由凹?？讛D出，金屬流動(dòng)的方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向相同。23.反擠壓：金屬擠壓過(guò)程中，沿凸模與凹模的間隙塑流，其流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向相反。24.復(fù)合擠壓：正擠與反擠的結(jié)合。 壓印 正擠壓

6、 反擠壓 復(fù)合擠壓四冷沖模類型和特點(diǎn)。1.模具分類（按沖壓工序的組合方式分）。1）單沖模：在模具上只有一個(gè)加工工位，而且在沖床的一次行程中只完成一類沖壓加工工藝。 2）復(fù)合模：在模具上只有一個(gè)加工工位，在沖床的一次行程中完成兩類以上的加工工藝。3）級(jí)進(jìn)模：有多個(gè)工位組成，各工位完成不同的加工，各工位順序關(guān)聯(lián)，在沖床的一次行程中完成一系列不同的沖壓加工。三類模具的優(yōu)缺點(diǎn)比較：?jiǎn)喂ば蚰?fù)合模級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單較復(fù)雜復(fù)雜成本、周期小、短小、短高、長(zhǎng)制造精度低較高高材料利用率高高低生產(chǎn)效率低低高維修不方便不方便方便產(chǎn)品精度高高低品質(zhì)低低高安全性不安全不安全安全自動(dòng)化易于自動(dòng)化沖床性能要求低低高應(yīng)用小批量生

7、產(chǎn)大、中型零件的沖壓試制大批量生產(chǎn)內(nèi)外形精度要求高大批量生產(chǎn)中、小零件沖壓2.級(jí)進(jìn)模特點(diǎn)：1)沖壓生產(chǎn)效率高。級(jí)進(jìn)模可以完成復(fù)雜零件的沖裁、翻邊、彎曲、拉深、立體成形以及裝配等工藝，減少了中間轉(zhuǎn)運(yùn)和重復(fù)定位等工作，而且工位數(shù)量的增加不影響生產(chǎn)效率，可以沖制很小的精密零件。2)操作安全簡(jiǎn)單。級(jí)進(jìn)模沖壓時(shí)操作者不必將手伸入模具的危險(xiǎn)區(qū)域。對(duì)大量生產(chǎn)，還采用自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)，模具內(nèi)裝有安全檢測(cè)裝置。3)模具壽命長(zhǎng)。復(fù)雜的內(nèi)形和外形可分解為簡(jiǎn)單的凸模和凹模外形，分段逐次沖切，工序可以分散在若干個(gè)工位，在工序集中的區(qū)域還可以設(shè)置空位，從而避免了凸、凹模壁厚過(guò)小的問(wèn)題，改變了凸、凹的受力狀態(tài)，提高了模具強(qiáng)度。

8、此外，級(jí)進(jìn)模還采用卸料板兼作凸模導(dǎo)向板，對(duì)提高模具壽命也非常有利。4)產(chǎn)品質(zhì)量高。級(jí)進(jìn)模在一副模具內(nèi)完成產(chǎn)品的全部成形工序，克服了用簡(jiǎn)單模時(shí)多次定位帶來(lái)的操作不變和累積誤差。5)生產(chǎn)成本較低。級(jí)進(jìn)模由于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所以制造費(fèi)用較高，同時(shí)材料利用率較低，但由于級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)效率高、壓力機(jī)占有數(shù)少、需要的操作工人數(shù)和車間面積少，減少了半成品的儲(chǔ)存和運(yùn)輸，因而產(chǎn)品零件的綜合生產(chǎn)成本并不高。6)設(shè)計(jì)和制造難度大，對(duì)經(jīng)驗(yàn)的依賴性強(qiáng)。級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)含量高，設(shè)計(jì)靈活性大、難度大；設(shè)計(jì)和制造中的經(jīng)驗(yàn)、推斷和目測(cè)工作量多，人才培養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)，個(gè)人之間的差異大；同一產(chǎn)品零件可有多種不同的設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)的靈活性大；

9、設(shè)計(jì)和制造周期長(zhǎng)，費(fèi)用高，適用于批量生產(chǎn)。級(jí)進(jìn)模還受產(chǎn)品零件尺寸限制，產(chǎn)品尺寸不宜太大。7)按訂單生產(chǎn)，而不是按計(jì)劃生產(chǎn)，訂貨受市場(chǎng)影響大，交貨期要求短。五級(jí)進(jìn)模的功能功能：級(jí)進(jìn)模的基本功能是利用凸模和凹模在板料上施加一定形式和大小的作用力，使材料產(chǎn)生塑性變形，從而將毛胚轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品零件的能力。材材料插入模 具材料送進(jìn)成形加工產(chǎn)品取件產(chǎn)品搬出六級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)方法。1.級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)流程。級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)也是一個(gè)系統(tǒng)。具體可以分為四個(gè)階段：工藝設(shè)計(jì)、排樣、概要設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、零件設(shè)計(jì)。1）工藝設(shè)計(jì):即是對(duì)產(chǎn)品零件所包括的成形工序逐一進(jìn)行分析，以確定產(chǎn)品零件的加工工藝方案。工藝設(shè)計(jì)前應(yīng)充分了解產(chǎn)品零件的要求及實(shí)

10、際的生產(chǎn)條件。2）排樣與概要設(shè)計(jì)以工藝設(shè)計(jì)可行為前提，具體確定級(jí)進(jìn)模加工產(chǎn)品零件時(shí)的工序方案和模具的基本結(jié)構(gòu)形式，初步給出模具的估價(jià)和制造周期，確定是否繼續(xù)開展模具詳細(xì)的設(shè)計(jì)和制造。3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和零件設(shè)計(jì)就是為級(jí)進(jìn)模正式投入生產(chǎn)而具體地開展的設(shè)計(jì)，在這一階段部分模具零件的加工也將同期展開。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與零件設(shè)計(jì)的結(jié)果是模具裝配圖、需加工的模具零件的工程圖。2.設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)。1）要用系統(tǒng)的觀點(diǎn)，從沖壓、模具制造等多方面構(gòu)成的大系統(tǒng)中確定級(jí)進(jìn)模的結(jié)構(gòu)和零件方案，要重視實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的作用。要切合實(shí)際，確立切實(shí)可行的模具方案，同時(shí)要考慮現(xiàn)有的模具制造條件、沖壓生產(chǎn)條件。2）級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)難度大，制造費(fèi)用

11、高，周期長(zhǎng)，因此設(shè)計(jì)應(yīng)堅(jiān)持科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的精神，認(rèn)真分析、詳細(xì)規(guī)劃，務(wù)求設(shè)計(jì)合理、制造方便、滿足使用要求。要充分了解產(chǎn)品零件加工的需求和模具制造和使用條件,表1-5是級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)前應(yīng)掌握的數(shù)據(jù)。3）模具設(shè)計(jì)和制造具有技術(shù)密集型的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)和制造密切相關(guān)。隨著產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品制造周期日益縮短，對(duì)模具設(shè)計(jì)和制造周期的要求也愈來(lái)愈短，因此，模具設(shè)計(jì)和制造的交叉并行已成為必然。表1-5 級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)前應(yīng)掌握的數(shù)據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)前應(yīng)掌握的數(shù)據(jù)工件與材質(zhì)板厚與精度、材質(zhì)、料寬、熱處理、毛刺方向的要求模具設(shè)計(jì)資料批量、模具的形式、材料的送進(jìn)方向，導(dǎo)料方式等模具材質(zhì)凸、凹模的材質(zhì)模架形式、尺

12、寸、模柄尺寸沖床形式、噸位、行程、SPM、開啟高度、送進(jìn)方向、滑塊與臺(tái)面尺寸、模柄孔尺寸尺寸標(biāo)注有效位數(shù)、尺寸公差、標(biāo)注要求圖紙圖紙尺寸、圖號(hào)、名稱的標(biāo)注要求加工設(shè)備現(xiàn)有加工設(shè)備可加工能力第一部分 設(shè)計(jì)題目本次設(shè)計(jì)的是沖切RK4T-V端子料帶的連續(xù)模（級(jí)進(jìn)模），本產(chǎn)品通過(guò)八個(gè)工站沖切而成，題目難度適中，而且結(jié)合了我實(shí)習(xí)公司的現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)，對(duì)我日后的工作具有重大意義。第二部分沖壓工藝分析一.工藝性分析的概念及內(nèi)容沖壓件的工藝性是指沖壓件進(jìn)行沖壓加工的難易程度，亦即對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)性。沖壓件工藝性分析就是分析具體產(chǎn)品零件的材料性能、幾何形狀、尺寸和精度要求等是否滿足沖壓工藝的要求。良好的沖壓工藝性是指

13、能以最經(jīng)濟(jì)的方式加工出符合使用要求的零件，例如節(jié)省材料、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工序少、工人操作方便、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等等。二.沖裁件的工藝性沖裁件的工藝性是指沖裁件的材料、尺寸、形狀、精度等要求對(duì)沖裁加工的適應(yīng)性，即是否滿足沖裁工藝的要求。沖裁件尺寸、形狀及結(jié)構(gòu)的工藝性分析包括以下幾個(gè)方面：1) 沖裁件輪廓形狀應(yīng)能合理排樣，以達(dá)到節(jié)省材料的目的。2) 沖裁件的內(nèi)外輪廓的轉(zhuǎn)角處應(yīng)有適當(dāng)?shù)膱A角，以方便模具制造，延長(zhǎng)模具壽命。各種材料的最小圓角半徑見(jiàn)表2-1。表2-1 沖裁件的最小圓角半徑工序線段夾角黃銅、紫銅、軟鋼合金鋼落料9090沖孔902t=,并不小于34mm。均符合上述要求。第三部分 主要工藝參數(shù)計(jì)算一

14、.沖裁力的計(jì)算對(duì)一于普通的平刃口的沖裁，其沖裁力F可按下式計(jì)算： F=KLt式中 F-沖裁力（N）； L-沖裁件周長(zhǎng)（mm）; t-板料厚度（mm）; -材料的抗剪強(qiáng)度（MPa）; K-系數(shù)。是考慮到刃口鈍化，間隙不均勻，材料力學(xué)性能與厚度波動(dòng)等因素而增加的安全系數(shù)。常取K=所以 F=*52*142=二.缷料力的計(jì)算 F卸 = K卸 * F (N) 其中: K卸 卸料力系數(shù) F-沖裁力（N）K卸值見(jiàn)表表3-1 卸料力推件力和頂件力系數(shù)料 厚K卸K推K頂銅 鋁鋁合金紫銅黃銅注:卸料力系數(shù)K卸在沖多孔大搭邊和輪廓復(fù)雜時(shí)取上限值.所以 F卸=*=三.壓力機(jī)所需總壓力的計(jì)算本模具采用彈性缷料裝置，故

15、F總=F+ F卸=+=四.凸凹模間隙的計(jì)算分 類 依 據(jù)類 別低碳鋼08F10F1020A3B2中碳鋼45 不銹鋼1Cr18Ni9Ti、4Cr13 可伐合金4J29 高碳鋼 T8A、T10A、65Mn 純鋁L2、L3、L4、L5 鋁合金(軟態(tài))LF21 黃銅(軟態(tài))H62 紫銅(軟態(tài))T1、T2、T34,5 黃銅(硬態(tài)) 鉛黃銅 紫銅(硬態(tài)) 銅合金(硬態(tài))LY12 錫磷青銅、鋁青銅 鈹青銅 鎂合金 硅 鋼 表3-2沖裁間隙比值(單邊間隙) (單位:%t)(注: 1. 本表適用于厚度為10mm以下的金屬材料, 厚料間隙比值應(yīng)取大些)本產(chǎn)品的料厚為t=,材質(zhì)為黃銅,根據(jù)上表所示,選擇Z/2= *

16、=.第四部分排樣與定距設(shè)計(jì)排樣方案對(duì)材料的利用率、沖壓加工的工藝性以及模具的結(jié)構(gòu)和壽命等有著顯著的影響。具統(tǒng)計(jì)，在沖壓件的成本中，材料當(dāng)浪費(fèi)所占比例在60以上。因此，合理排樣對(duì)提高材料利用率、降低產(chǎn)品成本有著重要意義。一.排樣排樣方案零件在板料上可截取的方位很多，這就決定了排樣方案的多樣性。典型的排樣方案及特征如表4-1所示。根據(jù)排樣時(shí)是否產(chǎn)生廢料，排樣可以分為有廢料排樣和無(wú)廢料排樣。沖裁時(shí)的廢料可分為工藝廢料和設(shè)計(jì)廢料。工藝廢料指工件之間和工件與條料之間的搭邊材料定位孔和不可避免的料頭與料尾所產(chǎn)生的廢料。設(shè)計(jì)廢料指由于產(chǎn)品形狀的需要，如孔的存在而產(chǎn)生的廢料。無(wú)廢料排樣由于無(wú)搭邊或少搭邊，材料

17、利用率高，但要注意：存在有側(cè)向力，影響模具精度和壽命。前后產(chǎn)品的毛刺方向不一致。相鄰產(chǎn)品的臨接線是共用的，若定位不準(zhǔn)，容易產(chǎn)生多切少切問(wèn)題。2.排樣原則材料利用率要盡量高。滿足產(chǎn)品零件沖裁及后序工序的要求，諸如： 1纖維方向和毛刺方向的要求； 2便于完成后續(xù)加工工序；3生產(chǎn)率要高，便于操作；4安全性要好。 表4-1 典型毛坯排樣方案比較排樣方案圖例適用范圍單排適用于形狀簡(jiǎn)單的產(chǎn)品斜排受產(chǎn)品形狀限制，適用范圍窄對(duì)排需將條料倒過(guò)來(lái)沖，效率不高，對(duì)特定形狀材料利用率高無(wú)廢料排樣數(shù)量多、形狀單一的產(chǎn)品，材料利用率高，模具費(fèi)用高 疊排多排產(chǎn)品精度差，毛刺方向不一致混合排樣本次設(shè)計(jì)中的產(chǎn)品采用直排即可.二

18、. 搭邊搭邊是指排樣時(shí)毛坯外形與條料側(cè)邊及相鄰毛坯外形之間設(shè)置的工藝余料。搭邊的作用是保證毛坯從條料上分離，補(bǔ)償由于定位誤差使條料在送進(jìn)過(guò)程中產(chǎn)生的偏移所需的工藝余料。搭邊分側(cè)搭邊和中心搭邊。搭邊的基本要求是要有足夠的強(qiáng)度，而搭邊的強(qiáng)度主要由搭邊寬度決定。搭邊寬度是排樣時(shí)的重要工藝參數(shù)。搭邊寬度的選取需考慮的因素：1）材料利用率 2）凸模強(qiáng)度 3）條料的剛性 4）產(chǎn)品的品質(zhì) 搭邊值過(guò)小，沖裁時(shí)容易翹曲或被拉段，增大沖裁件的毛刺。根據(jù)表3-10,選用搭邊值a=,a1=.三.步距 步距指沖壓過(guò)程中條料每次向前送進(jìn)的距離，其值為排樣時(shí)沿送進(jìn)方向兩相鄰毛坯之間的最小距離值。步距可定義為S=L+a=式中

19、 S沖裁步距；L沿條料送進(jìn)方向，毛坯外形輪廓的最大寬度值；a沿送進(jìn)方向的搭邊值。四.條料寬度 條料寬度指根據(jù)排樣結(jié)果確定的毛坯所需寬度方向的最小尺寸。理論上條料寬度按下式計(jì)算：B=D+2b式中 B條料寬度的理論值；D垂直于送進(jìn)方向毛坯的最大輪廓尺寸,它隨毛坯排樣方位變化；b側(cè)搭邊值。 由于模具加工誤差，條料的裁剪誤差及送料時(shí)的誤差，實(shí)際的條料寬度應(yīng)有一定的裕度，具體尺寸可根據(jù)不同的送料側(cè)定位方式計(jì)算。本模具是無(wú)側(cè)壓裝置的模具，條料送進(jìn)時(shí)可能在導(dǎo)尺之間擺動(dòng)，從而使某一側(cè)的搭邊減少。因此，計(jì)算條料寬度時(shí)應(yīng)補(bǔ)償側(cè)搭邊的減小量。條料的寬度可按下式計(jì)算：B=D+2(b+)+Z=式中 B條料寬度尺寸；條料

20、寬度的單向（負(fù)向）公差，參見(jiàn)表4-2；Z條料與導(dǎo)料板之間的間隙，參見(jiàn)表4-2。 表4-2 條料裁剪公差和與導(dǎo)料板的間隙 單位：mm條料厚度公差與間隙ZZZZ條料寬度5050100100150150220220300五 材料利用率 材料利用率定義為 =A/（B*S）*100%式中 材料利用率；A產(chǎn)品毛坯外形所包容的面積；B條料寬度；S沖裁步距。愈大，廢料所占面積愈小。因此一般將作為衡量毛坯排樣方案優(yōu)劣的指標(biāo). 所以 =A/（B*S）*100%=* 100%=%第五部分 沖壓模工作部分尺寸計(jì)算沖裁：是利用模具使板料產(chǎn)生分離的沖壓工序，包括落料、沖孔、切口、剖切、修邊等。用它可以制作零件或?yàn)閺澢?、?/p>

21、深、成形等工序準(zhǔn)備毛胚。一.沖裁變形機(jī)理1.剪切區(qū)力態(tài)分析右圖是模具對(duì)板料進(jìn)行沖裁時(shí)的情形。 當(dāng)凸模下降至與板料接觸時(shí)，板料受到凸、凹模端面的作用力。由于凸、凹模之間存在間隙，使凸、凹模施加于板料的力產(chǎn)生一個(gè)力矩M,其值等于凸、凹模作用的合力與稍大于間隙的力臂a的乘積。力矩使材料產(chǎn)生彎曲，故模具與板料僅在刃口附近的狹小區(qū)域內(nèi)保持接觸，接觸面寬度約為板料厚度的倍。因此，凸、凹模作用于板料的垂直壓力呈不均勻分布，隨著向模具刃口靠近而急劇增大，該圖表明了無(wú)壓緊裝置沖裁時(shí)板料的受力情況，其中： F1、F5凸、凹模對(duì)板料的垂直作用力； F4、F8凸、凹模對(duì)板料的側(cè)壓力； F3、F6凸、凹模端面與板料間的

22、摩插力，其方向與間隙大小有關(guān)，但一般系指向模具刃口； F2、F7凸、凹模側(cè)面與板料間的摩擦力。 2.沖裁過(guò)程020020406080100%直至上、下裂紋會(huì)合，板料就完全分離。3.剪切力行程曲線從曲線可以看出，在變形開始階段，力增加較慢（此時(shí)，毛坯受壓，并由切刃嵌入毛坯形成變形區(qū)），然后迅速增加（一部分相對(duì)于一部分移動(dòng)的過(guò)程）。在切刃深入到一定深度時(shí)，雖然承受剪切力的板料面積減少了，但受材料加工硬化的影響，所以力仍緩慢上升。當(dāng)剪切面積減少與硬化增加兩種影響相等時(shí)，剪切力達(dá)最大值，當(dāng)剪切面積減小與硬化增加兩種影響相等時(shí)，剪切力達(dá)最大值，以后剪切面積減少的影響超過(guò)加工硬化的影響，于是剪切力下降。塑

23、性材料是剪切力達(dá)到最大值，然后緩慢下降一段后才發(fā)生裂紋，直至斷裂，沖裁力急劇下降。這類似于拉伸試驗(yàn)，即塑性材料在應(yīng)力達(dá)到最大剪切應(yīng)力后，先產(chǎn)生縮頸然后才斷裂。而低塑性材料斷裂前不出現(xiàn)縮頸。4.剪切斷面分析 由于沖裁變形的特點(diǎn)，使沖出的工件斷面明顯地分成四個(gè)特征區(qū):即圓角帶、光亮帶、斷裂帶與毛刺。圓角沖孔落料帶：是沖裁中刃口剛壓入材料時(shí)，刃沖孔落料口附近材料產(chǎn)生彎曲和伸長(zhǎng)變形的結(jié)果，軟材料比硬材料的圓角大。影響圓角帶（塌角）大小的因素除材料性質(zhì)以外，還有工件輪廓形狀，凸模與凹模的間隙等。 光亮帶：是材料塑性變形時(shí)，在毛坯一部分相對(duì)一部分移動(dòng)過(guò)程中，模具側(cè)壓力將毛坯壓平而形成的光亮垂直的斷面。通常

24、，光亮帶占全斷面的1/21/3。塑性好的材料，其光亮帶大，同時(shí)還與凸、凹模間隙及模具刃口的磨損程度等加工條件有關(guān)。 斷裂帶：是由刃口處的微裂紋在拉應(yīng)力作用下不斷擴(kuò)展而形成的撕裂面，斷面粗糙，且有斜度。塑性差的材料，斷裂帶大。 毛刺：毛刺產(chǎn)生與凸、凹模刃口側(cè)面處產(chǎn)生裂紋的時(shí)候。毛刺的大小與材料的機(jī)械性能、凸凹模間隙及刀口的銳利程度有關(guān)。 要想提高沖裁件切斷面的光潔程度與尺寸精度，可通過(guò)增加光亮帶的高度或采用整修工序來(lái)實(shí)現(xiàn)。二.凸模的尺寸設(shè)計(jì)如下料帶圖所示，本產(chǎn)品通過(guò)八個(gè)工站成形。 每一步成形都是在沖孔，所以它的凸模工作部分的尺寸就等于所需沖出部位的尺寸。1.第一個(gè)工站所用沖子的尺寸如下圖 定位孔

25、凸模切 切中間廢料的沖子尺寸2. 第二個(gè)工站所用沖子的尺寸如下圖 一對(duì)切邊側(cè)刃沖子的的尺寸切料帶上方方孔的沖子的尺寸預(yù)切端子1與端子2之間的廢料的沖子的尺寸預(yù)切端子3與端子4之間的廢料的沖子的尺寸 預(yù)切端子1與端子5左側(cè)的廢料的沖子的尺寸3. 第三個(gè)工站所用沖子的尺寸如下圖預(yù)切端子2與端子3左側(cè)的廢料的沖子的尺寸預(yù)切端子4與端子5右側(cè)的廢料的沖子的尺寸4. 第四個(gè)工站所用沖子的尺寸如下圖 切端子中間部分的廢料的沖子的尺寸5. 第五個(gè)工站所用沖子的尺寸如下圖切端子1與端子5左側(cè)的廢料的沖子的尺寸6. 第六個(gè)工站所用沖子的尺寸如下圖切端子4與端子5右側(cè)廢料的沖子的尺寸7. 第七個(gè)工站所用沖子的尺寸

26、如下圖 切料帶上方方孔的沖子的尺寸切端子1與端子2之間的廢料的沖子的尺寸切端子3與端子4之間的廢料的沖子的尺寸8. 第八個(gè)工站所用沖子的尺寸如下圖切端子2與端子3之間的廢料的沖子的尺寸三.凹模的尺寸設(shè)計(jì)本產(chǎn)品是均用沖裁所得，已經(jīng)確定了凸模板（沖子）的尺寸和凸凹模的間隙，可把沖子的尺寸放大配作即可得到凹模的尺寸.第六部分 沖壓設(shè)備的選擇 在泠沖壓生產(chǎn)中，為了適應(yīng)不同的沖壓工作的需要，采用各種不同類型的壓力機(jī)。壓力機(jī)的類型很多，按傳動(dòng)方式不同，主要分為機(jī)械壓力機(jī)各液壓壓力機(jī)兩大類。本廠全部使用的是機(jī)械壓力機(jī)，其參數(shù)如下表：型號(hào)最大高度行程噸數(shù)送料長(zhǎng)度送料寬度送料高度PSV-320030306078

27、0ANEX22025300406800BASIC22525300406800MXM22025300406800協(xié)榮22540450600100振力3203060050890 所設(shè)計(jì)的模具總高度為195mm，其總沖壓力為，送料長(zhǎng)度為，送料寬度為，送料高度為,因此選擇協(xié)榮壓力機(jī)。第七部分模具的總體結(jié)構(gòu)一.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則.1.盡量選用成熟的模具結(jié)構(gòu)或標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。2.模具要有足夠的剛性，以滿足壽命和精度的要求。3.結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單、實(shí)用，要具有合理的經(jīng)濟(jì)性。4.能方便地送料，操作要簡(jiǎn)便安全，出件容易。5.模具零件之間定位要準(zhǔn)確可靠，連接要牢固。6.要有利于模具零件的加工。7.模具結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的沖壓設(shè)備要協(xié)調(diào)。

28、8.模具容易安裝，易損件更換方便。 二.模具的總體結(jié)構(gòu) 本級(jí)進(jìn)模采用的是日式結(jié)構(gòu)，利用卸料板壓料，優(yōu)點(diǎn)是壓料可靠，模具生產(chǎn)時(shí)穩(wěn)定性好；缺點(diǎn)是噪音大。模具總體由八塊板組成，分別為上模座，上墊板，夾板，背墊板，脫料板，下模板，下墊板和下模座。其主要工作部位為沖子和刀口，沖子和刀口分別置于夾板入塊和下模入塊中，便于更換，適用于大批量生產(chǎn)。上下模各下模均由螺釘固定.總體由主導(dǎo)柱導(dǎo)正上下模,又有副導(dǎo)柱導(dǎo)正提高零件的精度. 脫料板即可以壓料,也可以卸料.浮料銷與定位針配合,起到了定位和浮料的雙重作用.脫料板的力源于壓力機(jī),是通過(guò)扁簧與等高套傳遞過(guò)來(lái).結(jié)構(gòu)圖如下:模板（8塊板） 凸模 工作零件 （入子）模具

29、 凹模 主導(dǎo)向零件 導(dǎo)向零件 副導(dǎo)向 連接零件（螺釘，等高套筒及墊圈） 定位零件（定位銷，導(dǎo)正銷，定距側(cè)刃， 灌膠PIN） 其它零件 導(dǎo)料零件（導(dǎo)板） 傳力零件(螺塞，彈簧，等高套) 檢測(cè)裝置（誤送/疊料/波動(dòng)/光電檢測(cè)） 其它（浮料銷）第八部分 主要零部件的設(shè)計(jì)及選擇一.凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（考量凸模的強(qiáng)度、鋼性）：凸模的分類：按凸模斷面形狀可分為簡(jiǎn)單形狀和復(fù)雜形狀兩種；按刃口形狀可分為平刃、斜刃和其它專用凸模；按固定方法可分為臺(tái)階固定、螺釘固定、壓板固定等；按結(jié)構(gòu)形式可分為整體式、鑲拼式、直通式、階梯式和帶護(hù)套式。2.機(jī)械加工凸模。凸模的加工方法一般有線割和磨削:W/C線割; G磨床； PG光學(xué)

30、曲線磨床1線割加工異形凸模，凸模內(nèi)R較好，因線割絲的直徑取和加工較經(jīng)濟(jì)；線割的零件表面光潔度不高，加工零件的使用壽命沒(méi)有磨削來(lái)的高；2細(xì)小凸模設(shè)計(jì)成上頭小下頭大，以保證零件強(qiáng)度要求；規(guī)則形狀用磨床加工，R取10mm或20mm；不規(guī)則形狀用PG加工R取40mm；3.凸模的導(dǎo)向（卸料板） 卸料板在對(duì)階梯型凸模、PG加工之凸模導(dǎo)向時(shí)，要確保在模具處于最大閉合高度時(shí)，剝料板與凸模的最小重疊部分長(zhǎng)度不小于35mm。4.凸模上的“閃位”：1）產(chǎn)品上的凸起； 2）模仁5.沖裁凸模長(zhǎng)度的確定： 凸模長(zhǎng)度=PP板厚度+SBP板厚度+SP板厚度+(12mm)=二模仁設(shè)計(jì).沖裁模仁 1.加工方式一般有線割加工和PG

31、加工兩種。1）線割加工模仁：直刀面23mm,落料斜度一般取1,線割表面粗糙，沖細(xì)小廢料之模仁易堵料；2）PG加工模仁：將模仁設(shè)計(jì)成分體式，直刀面23mm,落料斜度一般取30，表面光潔度好。2.沖裁間隙：一般取沖裁單邊間隙為（35）*t;具體取值大小還要視材質(zhì)，料厚，廢料形狀及模仁材質(zhì)而定；同加工方式也有關(guān)。1) 線割加工選取間隙要比PG加工大；2) 被加工材料脆、硬；沖裁間隙適當(dāng)放大；3) 模仁材質(zhì)為SKD11時(shí)沖裁間隙要比是硬質(zhì)合金來(lái)的??；4) 廢料形狀簡(jiǎn)單沖裁間隙要取?。灰苑捞?。3.固定方式：1）壓板、螺釘壓?。ㄌ貏e是針對(duì)抽引模仁）； 2）分體式模仁用斜鍥閉緊； 3）導(dǎo)板壓住。4.模仁壁

32、厚設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)：1）加減墊片的方便性； 2）足夠強(qiáng)度。5.模仁設(shè)計(jì)要具有防呆功能。成形模仁成形凸模與模仁的間隙為一個(gè)料厚t;固定方式：1）螺釘壓??； 2）導(dǎo)板壓住； 3）靠肩（不易維修）。三.卸料板的連接： 組成元件：M8螺釘、墊圈、等高套筒。四. 定位零件：1.定位銷 1)導(dǎo)板相對(duì)于DP板的定位; 2)DP板相對(duì)于下模座的定位;2.導(dǎo)正銷：多用于連續(xù)模中對(duì)條料的精確定位，消除由于送料而引起的誤差；與預(yù)沖工藝孔單邊間隙一般取;料厚大于1mm時(shí)間隙可適當(dāng)放大；固定方式：固定在卸料板上:脫料方式：1導(dǎo)正銷兩側(cè)對(duì)稱設(shè)計(jì)頂桿，下模設(shè)有浮料銷；2采用導(dǎo)料板強(qiáng)行脫料；3借用LIFTER脫料；4設(shè)計(jì)月牙型剝

33、料套，下模設(shè)有浮料塊；5借用導(dǎo)正銷的錐面定位。2)固定在沖子固定板上： 缺點(diǎn)：1容易磨損； 2要借用脫料裝置。六.定距側(cè)刃 側(cè)刃是用來(lái)切去條料旁側(cè)少量材料而達(dá)到擋料的目的，起粗定位作用；用于導(dǎo)板式模具。與模仁間隙為與模仁間隙為0沖裁間隙起導(dǎo)正限位作用1側(cè)刃沖子單邊受力，設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)面要考慮限位，以保證沖裁間隙的不變性及提高側(cè)刃沖子的壽命；2側(cè)刃沖子的長(zhǎng)度=送料進(jìn)距+（）。七.傳力零件 1. 傳力零件的組成：螺塞、墊片、強(qiáng)力彈簧、傳力銷（DISK）; 2. 傳力零件組裝結(jié)構(gòu)：見(jiàn)圖； 3. 設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1）傳力銷要等高; 2）傳力銷要比等高套筒 短(保護(hù)鎖剝料板螺釘)； 3）傳力銷的布置要多、均勻且靠近

34、料條兩側(cè)以保證壓料充分。八. 檢測(cè)裝置用電子檢知器,可檢測(cè)出跳屑,防止產(chǎn)品壓傷,還可檢出誤送等,可以保護(hù)模具和機(jī)床.第九部分模具裝配要點(diǎn)一.準(zhǔn)備工作1)設(shè)計(jì)工程師切入:提供產(chǎn)品圖面，模具零件圖面,并提供技術(shù)指導(dǎo);2)模具零件的整理與清點(diǎn):整組存放,整組清點(diǎn);3)模具零件的查檢:包括模板工件的形狀尺寸材質(zhì)硬度是否與圖面一致;4)零件刻字:在各工件非工作面上刻上模號(hào)，件號(hào);5)零件退磁:去除加工磁性;6)清理、打磨模板并退磁:去除模板表面以及框口內(nèi)的鐵屑、雜物及氧化層;7)倒角:包括入子，模仁，模板框口的倒角以及剝料板入子的沖子入口側(cè)倒角;8)試配:整組沖子與入子沖子與模仁的試配,確保沖子在入子中

35、活動(dòng)自如;9)標(biāo)準(zhǔn)件領(lǐng)用:主導(dǎo)柱整組,副導(dǎo)柱整組,灌膠,等高套筒,壓板,彈簧,定位銷,墊片,螺絲等.二.模具裝配1)下模灌膠:下模板通過(guò)定位銷與下模座精確定位,并由螺絲緊固后,用680膠對(duì)二者之間的灌膠.此工序需確保膠劑粘合牢固;2）上模灌膠:通過(guò)副導(dǎo)柱保證上模板與下模板精確定位,同時(shí)保證二者平行度后,由螺絲將上模板和上模座緊固.采用680膠對(duì)二者間的灌膠.此工序應(yīng)確保上下模的平行度,位置精度,同時(shí)也需確保680膠劑粘合牢固;3）模具組立:將上模同下模進(jìn)行合模，通過(guò)查看模板間隙確保平行度后,用AB膠或快干膠進(jìn)行主導(dǎo)柱灌膠.此工序要確保主導(dǎo)柱不高出上模座且膠劑粘合必須牢靠,主導(dǎo)套低于上模座面5m

36、m左右;4）剝料板組立:將剝料板入子，剝料板成形工件，裝入剝料板，此時(shí)要確保剝料板入子不能高于剝料板，另外,確保剝料板背板能夠阻檔入子，成形工件，剝料套等的后退;5)下模板的組立:將沖裁模仁，成形模仁，導(dǎo)料板等裝到模仁固定板上。此工序應(yīng)確保沖裁模仁不能高于模面,沖裁模仁刀口朝上,其他活動(dòng)模仁運(yùn)動(dòng)自如等。另外, 檢查廢料是否暢通無(wú)阻,Check剝料板與下模板是否能貼死,并通過(guò)沖裁沖子透過(guò)剝料板伸入沖裁模仁運(yùn)用切紙法檢查沖裁間隙和位置是否好;6)上模板組立:將沖子固定板入子,沖子裝入上模板,并用壓板將沖子固定,同樣確保入子不能高于模面。檢查剝料板背板(S02A)與沖子固定板(P01A)是否能貼死。

37、7)合模:在上、下模不裝彈簧狀況下,讓八塊板貼死,看沖子與剝料板相對(duì)位置是否正確,下模板是否和成形沖子干涉等;8)裝上等高套筒、彈簧、吸氣裝置等,并在模座正面印上模號(hào)、料號(hào)、Pitch、原材料號(hào)等模具參數(shù)。三.模具全面審查1)檢查彈簧:壓料彈簧用扁簧,浮料用線簧; 并考慮彈簧行程; 2)模具各部分之間的連接和緊固是否牢靠; 3)安全檢測(cè)裝置是否齊全,性能是否可靠; 4)模具內(nèi)部氣路是否順暢; 5)各部件相對(duì)運(yùn)動(dòng)是否自如; 最后,根據(jù)組立修改工件情況修正模具圖面第十部分設(shè)計(jì)體會(huì)與致謝 設(shè)計(jì)體會(huì)大學(xué)三年的學(xué)業(yè)即將結(jié)束，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程就是對(duì)以前知識(shí)系統(tǒng)的綜合，在自己學(xué)了模具設(shè)計(jì)與制造學(xué)科以后，不僅對(duì)模具方面的知識(shí)有所了解，對(duì)零件的加工材料，工序，精度等方面也有一定的理解；而且還可以用一定的系統(tǒng)方法對(duì)模具設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，能夠在幾個(gè)方案里面優(yōu)化選擇一種相對(duì)比較好的方案。由于以前都是在學(xué)校里面學(xué)習(xí)，沒(méi)有到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作過(guò)，因此對(duì)許多實(shí)際性的東西就是感覺(jué)沒(méi)法入手。這三個(gè)月的實(shí)際設(shè)計(jì)就是將理論知識(shí)和實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，把理論知識(shí)有針對(duì)性的運(yùn)用到實(shí)際工作當(dāng)中，在公司相關(guān)人員的幫助下，我剛開始慢慢熟悉各種模具，了解模具的運(yùn)行狀態(tài)。后來(lái)就是自