沖裁工藝設(shè)計與模具材料素材素材的選用

1、前 言在現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)中，模具是重要的工藝裝備之一，它在鑄造，鍛造，沖壓，塑料，粉末冶金，陶瓷制品等生活生產(chǎn)行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。由于采用模具能提高生產(chǎn)效率、節(jié)約材料、降低成本，并且可以保證一定的加工質(zhì)量要求，所以，汽車，飛機、拖拉機電器、儀表、玩具和日常用品等產(chǎn)品的零部件很多都采用模具加工。隨著工業(yè)科學技術(shù)的 ，工業(yè)產(chǎn)品的品種和數(shù)量不斷增加，產(chǎn)品的改性換代加快，對產(chǎn)品質(zhì)量、外觀不斷提出新的要求，對模具質(zhì)量的要求也越來越高。，如果模具設(shè)計及制造水平落后，產(chǎn)品質(zhì)量低劣，制造周期長，必將影響產(chǎn)品的更新?lián)Q代，使產(chǎn)品失去競爭能力，阻礙生產(chǎn)和經(jīng)濟的發(fā)展。因此，模具設(shè)計及制造技術(shù)在國民經(jīng)濟中的地位是顯而易見的

2、。世界上一些發(fā)達國家，模具工業(yè)發(fā)展是很迅速的。據(jù)有關(guān)資料介紹，某些國家的模具發(fā)展速度超過了機床、汽車、電子等工業(yè)。模具工業(yè)在這些國家已經(jīng)擺脫了從屬地位而發(fā)展成為獨立的行業(yè)，是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)之一。模具技術(shù)，特別是制造精密、復(fù)雜、大型、長壽命的模具技術(shù)已經(jīng)成為衡量一個國家機械制造水平的重要表標志之一。為了適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)對模具的而需要，在模具生產(chǎn)中采用許多新工藝和先進加工設(shè)備，不僅改善了模具加工質(zhì)量，也提高了模具制造機械化，自動化程度。電子計算機的應(yīng)用給模具設(shè)計和制造開辟了新前景。沖壓是在室溫下，利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需的零件的一種壓力加工方法。冷

3、沖壓在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛，其加工效率高，且操作方便，易于實現(xiàn)自動化；沖壓時模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量，而且壽命比較長，所以沖壓件質(zhì)量穩(wěn)定，互換性好具有“一模一樣”的特征；可以加工出尺寸范圍比較大、形狀復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒針，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時材料冷變形硬化效應(yīng)，沖壓件強度和剛度均較高；沖壓沒有切屑廢料的生成，材料的消耗小，且不需要其他的熱設(shè)備，也是一種省料的加工方法；沖壓件陳本較低；但是沖壓一般使用的模具具有專用型，有時一個復(fù)雜的零件需要數(shù)套模具才能加工成型，且模具精度較高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，所以只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大杜

4、鋒情況下才能充分的體現(xiàn)從而獲得較好的經(jīng)濟效益。摘 要當今社會的進步和發(fā)展，使原有的商品已經(jīng)不能滿足人們對物質(zhì)的需求，然而有些商品的制造必須依靠模具才能夠生產(chǎn)加工出來。因此，模具的發(fā)展與人們的生活關(guān)系越來越緊密。我們利用模具加工各種的工件，以便來滿足人們的需要，模具的發(fā)展給我們帶來了新的生活，新的時代。因此這次我們的畢業(yè)設(shè)計要求設(shè)計一副模具以便檢驗自己所學模具有關(guān)方面的知識是否牢固。由于產(chǎn)品的材料和工藝特性不同，生產(chǎn)用的設(shè)備也各異，模具種類繁多，但用的最為廣泛的大約有以下幾種：冷沖壓模、塑料成型模、鍛造模、精密鑄造模、粉末冶金模、橡膠成型模、玻璃成型模、窯業(yè)制品模、食品糖果模、建材用模等。其中以

5、冷沖壓模、塑料模的技術(shù)要求和復(fù)雜程度較高。隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)正呈現(xiàn)多品種、少批量，復(fù)雜、大型、精密，更新?lián)Q代速度快的變化特點，沖壓模具正向高效、精密、長壽命、大型化方向發(fā)展。為適應(yīng)市場變化，隨著計算機技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，沖壓模具設(shè)計與制造技術(shù)正由手工設(shè)計、依靠人工經(jīng)驗和常規(guī)機械加工技術(shù)向以計算機輔助設(shè)計（CAD）、數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計算機輔助設(shè)計與制造（CAD/CAM）技術(shù)轉(zhuǎn)變。在本次畢業(yè)設(shè)計中利用計算機輔助設(shè)計（CAD）繪制模具主要工作零件圖和模具的總裝配圖，運用了數(shù)控切削加工、數(shù)控線切割電加工等先進加工技術(shù)。是一次對所學知識的全面總結(jié)和運用，是鞏固

6、和加深各種理論知識靈活運用的實踐過程。在這次設(shè)計中根據(jù)所給題目的要求，我首先對沖壓件進行了分析，分析該零件的尺寸精度得出用一般精度的模具即可滿足零件精度的要求，再從零件的形狀、尺寸標注及生產(chǎn)批量等情況看，選擇加工方案。根據(jù)對零件的綜合分析，在這次設(shè)計中我設(shè)計的模具是倒裝落料沖孔復(fù)合模，主要介紹的是沖裁工藝、沖裁模的結(jié)構(gòu)與設(shè)計、沖裁模落料沖孔的工作原理等。希望能夠靈活運用所學的專業(yè)知識和技能，圓滿完成此次的畢業(yè)設(shè)計。關(guān)鍵詞： 硅鋼、落料、沖孔、復(fù)合模 緒 論 模具工業(yè)作為一種新興工業(yè)，它有節(jié)約原材料、節(jié)約能源、較高的生產(chǎn)效率，以及保證較高的加工精度等特點，在國民經(jīng)濟中越來越重要。模具技術(shù)成為衡量

7、一個國家制造水平的重要依據(jù)之一，其中沖載模具在模具工業(yè)中舉足輕重的地位。沖壓技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空、汽車、電機、家電、通信等行業(yè)的零部件的成形的加工。據(jù)國際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會預(yù)測，到本世紀中，機械零部件中60%的粗加工、80%的精加工要有模具來完成加工。因此，沖壓技術(shù)對發(fā)展生產(chǎn)、增加效益、更新產(chǎn)品等方面具有重要作用。目前，我國沖壓技術(shù)與先進工業(yè)發(fā)達國家相比還相當落后，主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標準化、模具設(shè)計、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達國家尚有相當大的差距，導(dǎo)致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與先進工業(yè)發(fā)達國家的模具相比差距相當大。隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，沖壓

8、產(chǎn)品生產(chǎn)正呈現(xiàn)多品種、少批量，復(fù)雜、大型、精密，更新?lián)Q代速度快的變化特點，沖壓模具正向高效、精密、長壽命、大型化方向發(fā)展。為適應(yīng)市場變化，隨著計算機技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，沖壓模具設(shè)計與制造技術(shù)正由手工設(shè)計、依靠人工經(jīng)驗和常規(guī)機械加工技術(shù)向以計算機輔助設(shè)計（CAD）、數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計算機輔助設(shè)計與制造（CAD/CAM）技術(shù)轉(zhuǎn)變。本次畢業(yè)設(shè)計的目的是對所學知識的全面總結(jié)和運用，鞏固和加深各種理論知識靈活運用。目標是通過這次畢業(yè)設(shè)計，可以很好的培養(yǎng)獨立思考，獨立工作的能力，為走上工作崗位從事技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)。此次畢業(yè)設(shè)計課題為變壓器鐵芯模具設(shè)計。首先對鐵芯的沖壓工藝進行了

9、分析，介紹了落料沖孔模結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點，同時編制了落料沖孔復(fù)合模的制造工藝和裝配工藝。設(shè)計題目：變壓器鐵芯落料沖孔復(fù)合模零件簡圖 ：如圖所示工件名稱 ：擋片生產(chǎn)批量 ：大批量材 料 ：硅鋼厚 度 ： 第一章 沖裁工藝設(shè)計 沖裁件的工藝性分析沖壓件的工藝性是指沖壓件對沖壓工藝的適應(yīng)性。沖裁件的工藝性是否合理，對沖裁件的質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)率有很大影響，在一般情況下，對沖壓件工藝性影響最大的幾何形狀尺寸和精度要求。良好的沖壓工藝性應(yīng)能滿足材料較省、工序較少、模具加工較容易、壽命較高、操作方便及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等要求。硅鋼的強度 硬度高，彈性好，塑性 韌性較低，但零件尺寸要求不高，厚度小，具有一定的沖壓性

10、能?？走吘噙h大于凸、凹模所允許的最小壁厚，如零件圖所示，故可以考慮采用復(fù)合沖壓工序；零件上的尺寸都是自由公差，按IT14級，一般沖裁均能滿足 沖壓工藝方案的確定該工件包括沖孔、落料兩個基本工序，可以有以下三種方案：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)沖裁，采用級進模生產(chǎn)。三種方案比較見表 表三種方案的比較 模具種類比較項目單工序模復(fù)合模級進模沖件精度較低高一般生產(chǎn)效率較低較高高生產(chǎn)批量適合大、中、小批量適合大批量適合大批量模具復(fù)雜程度較易較復(fù)雜復(fù)雜模具成本較低較高高模具制作精度較低較高高模具制造周期較快較長長模具外形尺寸較小中

11、等較大沖壓設(shè)備能力較小中等較大工作條件一般較好好方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序，兩副模具，生產(chǎn)率較低，難以滿足該零件的年產(chǎn)量要求。方案二只需一套模具，沖壓件的形位精度容易保證，且生產(chǎn)率也高。盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不困難。方案三也只需要一副模具，生產(chǎn)率也高，但零件的沖壓精度較差。欲保證沖壓件的形位精度，需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正，故模具制造安裝較復(fù)合模復(fù)雜。通過對上述三種方案的分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。第二章 沖裁排樣設(shè)計 排樣方案的確定排樣是指沖裁零件在條料、帶料或板料上布置的方法。合理有效的排樣有利于保證在最低的材料消耗和高生產(chǎn)率

12、的條件下，得到符合設(shè)計技術(shù)要求的工件。在沖壓生產(chǎn)過程中，保證很低的廢料百分率是現(xiàn)代沖壓生產(chǎn)重要的技術(shù)指標之一。合理利用材料是降低成本的有效措施，尤其在大批量生產(chǎn)中，沖壓件的年產(chǎn)量達數(shù)十萬件，甚至數(shù)百萬件，材料合理利用的經(jīng)濟效益更為突出。保證在最低的材料消耗和最高的勞動生產(chǎn)率的條件下得到符合技術(shù)要求的零件，同時要考慮方便生產(chǎn)操作、沖模結(jié)構(gòu)簡單、壽命長以及車間生產(chǎn)條件和原材料供應(yīng)等情況，以選擇較為合理的排樣方案。根據(jù)材料的合理利用情況，條料排樣方法可以分為以下三種：（一）有廢料排樣：沖件與沖件之間、沖件與條料之間都存在搭邊廢料，沖件尺寸完全由沖模來保證，因此精度高，模具壽命也高，但材料利用率低。（

13、二）少廢料排樣：只在沖件與沖件之間或沖件與條料之間留有搭邊值，因受剪裁條料質(zhì)量和定位誤差的影響，其沖件質(zhì)量稍差，同時邊緣毛刺被凹模帶入間隙也影響模具壽命，但材料利用率高，沖模結(jié)構(gòu)簡單。（三）無廢料排樣：沖件與沖件之間或沖件與條料之間均無搭邊，沿直線或曲線切斷條料而獲得沖件。沖件的質(zhì)量較差，模具壽命較短，但材料利用率高。采用少、無廢料的排樣可以簡化沖裁模結(jié)構(gòu)，減小沖裁力，提高材料利用率。但是，因條料本身的公差以及條料導(dǎo)向與定位所產(chǎn)生的誤差影響，沖裁件公差等級低。同時，由于模具單邊受力，不但會加劇模具磨損，降低模具壽命，而且也直接影響沖裁件的斷面質(zhì)量。綜上分析，并考慮沖裁零件的形狀、尺寸、材料，選

14、取有廢料排樣。 搭邊的選取排樣時，工件及工件與條料側(cè)邊之間的余料叫搭邊，搭邊的作用是補償定位誤差和保持條料有一定的剛度，以保證沖壓件質(zhì)量和送料方便。搭邊太寬，浪費材料；搭邊太窄會引起搭邊斷裂或翹曲，可能“啃刃”現(xiàn)象或沖裁時會被拉斷，有時還會拉入模具間隙中、損壞模具刃口，從而影響模具壽命。搭邊值的大小與下列因素有關(guān)： = 1 * GB3 材料的力學性能。硬材料可小些，軟材料的搭邊可要大些。 = 2 * GB3 工件的形狀與尺寸。尺寸大或有尖突的復(fù)雜的形狀時，搭邊要取得大值。 = 3 * GB3 材料厚度。薄材料的搭邊值應(yīng)取的大一些。 = 4 * GB3 送料方式及擋料方式。用手工送料、有側(cè)壓板導(dǎo)

15、向的搭邊值可以取小些。表 搭邊值表料厚手送料自動送料圓形非圓形往復(fù)送料123212223.5322323434335443由表 確定搭邊值根據(jù)零件形狀兩式件間按矩形取搭邊值=，側(cè)邊取搭邊值=。送料步距、條料寬度及板料間距計算2.3.1 送料步距 送料步距是指兩次沖裁間板料在送料方向移動的距離，用S表示，其值等于沖裁件相應(yīng)部分寬度加上工件間搭邊值，即=+=48 2.3.2 條料寬度按下式： （2-1） 其中為沖裁件寬度方向的最大尺寸；為導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙查表取。表導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙表條料厚度無側(cè)壓裝置條料寬度100以下100200123341451 排樣圖 圖 沖裁力和壓力中心的

16、計算2.5.1 沖裁力 沖裁力是沖裁過程中凸模對板料施加的壓力，它是隨凸模進入材料的深度而變化的。通常說的沖裁力是指沖裁力的最大值，它是選用壓力機和設(shè)計模具的重要依據(jù)之一。用普通平刃口模具沖裁時，其沖裁力F一般按下式計算： F=KLtb （2-2） =600=式中 F-沖裁力 L-沖裁周邊長度 t-材料厚度b-材料抗剪強度（b=600MPa）K-系數(shù)（一般取K=）卸料力 Fx=KxF （2-3）推件力 Ft=nKtF （2-4）頂件力 Fd=KdF （2-5）式中 Kx、Kt、Kd -卸料力、推件力、頂件力,如表所示 n-同時卡在凹模內(nèi)的工件數(shù)量 式中 h-凹模內(nèi)的直刃壁高度 t-板料厚度 表

17、卸料力、推件力及頂件力系數(shù)沖裁材料KxKtKd純銅、黃銅鋁、鋁合金鋼材料厚度查表 總沖壓力Fz 總沖壓力是各種沖壓工藝的總和，根據(jù)不同的模具結(jié)構(gòu)計算，由于本模具采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模，則： Fz=F+ Fx+ Ft （2-6） =+4 =2.5.2 壓力中心的計算模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點，為了保證壓力機和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機滑塊的中心線相重合。對于級進模以及輪廓形狀復(fù)雜或多凸模的沖裁模，必須求出沖壓力合力的作用點即壓力中心。模具的壓力中心應(yīng)與模柄的軸線重合，否則會影響模具及壓力機的精度和壽命。壓力中心的計算 選定坐標系XOY如圖所示: 圖其計算方

18、法為各個邊的長度與其中點對應(yīng)X、Y的坐標值積相加再除以各邊長度之和：X=L1x1+L2x2+L3x3+L14x14/L1+L2+L3+Ll14=43.Y=L1y1+L2y2+L3y3+L14y14/L1+L2+L3+L14=所以壓力中心坐標為（，）第三章 凸、凹模刃口尺寸計算因沖模加工方法不同，刃口尺寸的計算方法也不同，基本上可分為兩類：（1）按凸模與凹模圖樣分別加工法：它主要用于圓形或簡單規(guī)則形狀的工作,因沖裁此類工件的凸、凹模制造相對簡單，精度容易保證，所以采用分別加工。（2）按凸模與凹模配作法加工：常用于沖制復(fù)雜形狀的沖模。這種加工方法的特點是模具的間隙有配置保證，工藝比較簡單，不必校核

19、的條件，并且還可以放大基準件的制造公差，使制造容易。表 初始雙面間隙、材料厚度/08、10、3509M2、Q235Q34540、5065小于極小間隙由表 確定初始雙面間隙、 的值： 沖孔刃口尺寸計算對于沖小孔轉(zhuǎn)換為利用公式 （3-1） （3-2） 其中 磨損系數(shù)的選取查下表 是工件的公差值 表磨損系數(shù)表工件精度IT10以上=1工件精度IT11IT13=工件精度IT14=因孔的公差等級為IT13級，所以查上表得= 則= 校核間隙：查表得= = +=+=所以滿足+的條件，制造公差合適。 落料刃口尺寸計算對外輪廓的落料，由于形狀較復(fù)雜，故采用配合加工方法當以凹模為基準件時，。只需要計算落料凹模刃口尺

20、寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模實際尺寸按間隙要求配作 圖查表得= =,對應(yīng)各尺寸公差確定x=一 磨損后增大的尺寸(凹模) 屬于A類尺寸，它的基本尺寸及制造公差的確定方法按公式 其中 模具基準尺寸() 工件極限尺寸() 工件公差()其落料精度為IT14級，查公差表將尺寸、12 、19分別轉(zhuǎn)化為、,查表取x= 則a= b= c= f= 二 磨損后減小的尺寸(凹模) 屬于B類尺寸，它的基本尺寸及制造公差的確定方法按公式 其中 B模具基準尺寸() 工件極限尺寸() 工件公差()e= 三 磨損后基本不變的尺寸(凹模) 屬于C類尺寸，它的基本尺寸及制造公差的確定方法按公式 其中 C模具基準尺寸() 工件

21、極限尺寸() 工件公差()d= 落料凸模的基本尺寸與凹模相同，分別是，不必標注公差，但要在技術(shù)條件中說明：凸模刃口尺寸與落料凹模實際尺寸配制，保證最小雙面合理間隙值 孔心距尺寸計算孔心距55查公差表將尺寸轉(zhuǎn)化為， 磨損后尺寸基本不變，不必考慮磨損的影響，可直接按公式計算： （3-4）其中 工件孔心距； 凹?？仔木嗟墓Q尺寸；工件制造公差。則計算結(jié)果如下： 第四章 沖裁模主要零部件的結(jié)構(gòu)與設(shè)計 模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知采用復(fù)合沖壓，但復(fù)合模又可分為倒裝復(fù)合模和正裝復(fù)合模，其各自的特點如下表表正裝復(fù)合模與倒裝復(fù)合模的比較序號正裝倒裝1對于薄沖件能達到平整要求不能達到平整要求2操作不方便、不

22、安全，孔的廢料又打棒打出操作方法能裝自動撥料裝置即能提高生產(chǎn)效率又能保證安全生產(chǎn)?？椎膹U料通過凸凹模的孔往下漏掉3裝凹模的面積較大，有利于復(fù)雜重建用拼塊結(jié)構(gòu)如凸凹模較大，可直接將凸凹模固定在底座上省去固定板4廢料不會在凸凹模孔內(nèi)積聚，每次又打棒打出，可減少孔內(nèi)廢料的漲力，又利于凸凹模減小最小壁厚廢料在凸凹?？變?nèi)積聚，凸凹模要求又較大的壁厚以增加強度。該沖件屬于普通沖裁，精度要求不高又屬于大批量生產(chǎn)，采用倒裝比正裝操作方便簡單，生產(chǎn)效率較高，因此選用倒裝復(fù)合模。 定位方式的選擇定位零件是用來保證條料的正確送進及在模具中的正確位置，以保證沖制出合格的零件。條料在模具送料平面中必須有兩個方向的限位：

23、一是在與條料方向垂直方向上的限位，保證條料沿正確的方向送進成為送進導(dǎo)向；二是在送料方向的限位，控制條料一次送進的距離（步距）。4.2.1 導(dǎo)料裝置的選擇 屬于送料導(dǎo)向的定位零件又導(dǎo)料銷，導(dǎo)料板、側(cè)壓板等。導(dǎo)料板及側(cè)壓板多用于級進模和單工序模中。導(dǎo)料銷則多用于復(fù)合模和單工序模中。但考慮到零件厚度為，為了加工設(shè)計的方便的方便且不影響其工藝要求，采用導(dǎo)料板導(dǎo)料且與卸料板制成整體式。4.2.2 擋料銷的選擇屬于送料定距的定位零件有擋料銷、導(dǎo)正銷、側(cè)刃等，導(dǎo)正銷及側(cè)刃多用于級進模和單工序模中。擋料銷則多用于復(fù)合模和單工序模中。選取擋料銷做定距定位零件。在模具閉合后不許擋料銷的頂端高出材料因選取活動式橡膠

24、彈頂擋料銷。其擋料銷的高度h查表得h=3表擋料銷高度23234 卸料裝置和推件裝置的選擇4.3.1 卸料裝置的選擇常見的卸料零件又固定卸料板和彈壓卸料板。前者式剛性結(jié)構(gòu)主要起卸料作用，卸料力大，適用于沖材料厚度大于的模具，后者是柔性結(jié)構(gòu)，兼有壓料和卸料兩個作用。其卸料力的大小決定與所選用的彈性元件。主要用于沖制薄料和要求制件平整的充模中，長用在倒裝復(fù)合模中，因此選取彈壓卸料板。彈壓卸料板與凸模配合間隙值查表的=表彈壓卸料板與凸模配合間隙值材料厚度11單面間隙在自由狀態(tài)下的彈壓卸料板應(yīng)高出凸模刃口。卸料板的厚度查表。表卸料板的厚度材料厚度卸料板寬度 505080 80125hoH0hoH0hoH

25、068610813610812101436-10-12-查上表得卸料板厚度項目公式結(jié)果備注卸料板工作行程hh=h1+t+hQh1為凸模凹進卸料板的高度 為凸模沖裁后進入凹模的深度 橡膠工作行程H1H1=h+htht為凸模修磨量，取2橡膠自由高度H2H2=4 H1取H2為 H1的倍橡膠的欲壓縮量H3H3= H2一般 H3= H2校核橡膠自由高度H4D=滿足要求橡膠的安裝高度H5H5 H2 - H316 表橡膠的厚度 4.3.2 推件裝置的選擇推件裝置主要有剛性推件裝置和彈性推件裝置兩種，一般剛性用的較多，它由打桿、推板、連接桿和推件塊組成。其工作原理是在沖壓結(jié)束后上?；爻虝r，利用壓力機滑塊上的打

26、料桿，撞擊上模內(nèi)的打桿與推件板，將凹模內(nèi)的工件推出，其推件力大，工作可靠。本設(shè)計的推件裝置選用由打桿直接推動推件塊。如圖所示： 圖 工作零件的設(shè)計4.4.1 凹模的設(shè)計凹模厚度的確定： 為系數(shù) 為凹模刃口的最大尺寸()查表選取系數(shù)=表凹模系數(shù)條料寬度材料厚度113365050100100200。凹模壁厚; C（2）H=3040凹模外形尺寸為，將凹模板作成薄壁形式并加空心墊板后實際凹模尺寸為。凹模的刃口形式選用直筒式刃口。該凹模的厚度的全部為有效刃口高度，刃壁無斜度，刃磨后刃口尺寸不變，適用于制件或廢料逆沖壓方向推出的沖裁模如復(fù)合模、薄料落料模。其形狀如圖圖凹模刃口4.4.2 凸凹模的設(shè)計凸凹模

27、是復(fù)合模中同時具有落料凸模和沖孔凹模作用的工作零件。凸、凹模的結(jié)構(gòu)大到分為整體式和鑲拼式的兩種，鑲拼式結(jié)構(gòu)適合于大，中型和形狀復(fù)雜，局部容易損壞的整體凸模式或凹模，而此處所需的凸凹模形狀較簡單，所以選用整體式來加工凸凹模。它的內(nèi)外圓均為刃口，凸凹模的最小壁厚與模具結(jié)構(gòu)有關(guān)：當模具為倒裝結(jié)構(gòu)時，內(nèi)孔為直筒形刃口形式，且采用下出料方式，則內(nèi)孔積存廢料，脹力大，故最小壁厚應(yīng)大些。其凸凹模最小壁厚見表。表凸凹模最小壁厚材料厚度最小壁厚查表選取。 該凸凹模的長度。其結(jié)構(gòu)如圖圖凸凹模4.4.3 凸模的設(shè)計凸模的固定形式有：采用凸模固定板固定、與上模板直接固定和采用低溶點合金或環(huán)氧樹脂澆注固定三種，各自的特

28、點的比較如下表。表固定形式的特點比較固定形式固定方法特點凸模固定板固定一般采用H7/p6過渡配合，圓形凸模則采用凸肩固定定位精度高，牢靠，但固定孔精度高，加工困難與上模板直接連接采用螺釘，銷釘直接把凸模固定在上模板上適用于大型凸模的固定低熔點合金澆注固定或環(huán)氧樹脂澆注固定使低熔點合金或氧樹脂溶化，像粘結(jié)劑一樣固定在凸模上適用于沖裁2的板料由于本工件是大批量的生產(chǎn)，且內(nèi)孔有一定的精度要求，模具采用的是復(fù)合模，則從上表的比較中可選用凸模固定板固定的形式固定凸模，并以H7/p6過渡配合。 沖孔凸模為圓形，采取臺階式凸模，它的強度剛性較好，裝配修磨方便，與凸模固定板配合部分按過渡配合（H7/m6或H7

29、/n7）制造，最大直徑的作用是形式臺肩，以便固定，保證工作時凸模不配拉出，材料選取,熱處理硬度為5862。其凸模長度計算公式： 其中1凸模固定板厚度 材料厚度 推件塊厚度17 增加長度，一般選取010凸模的結(jié)構(gòu)形式如圖 圖 4.4.4 模架及組成零件的設(shè)計該模架選用中間導(dǎo)柱模架，導(dǎo)向裝置安裝在模具的對稱線上，滑動平穩(wěn)，導(dǎo)向準確可靠。由標準（GB/）中選取,從而確定以下材和尺寸：模架材料選取鑄鐵200模架上模板的長度為250、寬度190、厚度35。 下模板的長度為250、寬度190、厚度40；最大高度為190、最小高度為160。模柄選取壓入式模柄，壓入模柄部位應(yīng)與安裝孔成7/6配合；材料選取45

30、鋼，尺寸。螺釘選用標準件內(nèi)六角螺釘，規(guī)格為10；導(dǎo)柱的直徑為25，長度170；導(dǎo)套的直徑為38，長度85；應(yīng)按6/5配合；柱間的距離150；材料為20鋼。第五章 壓力機的選取及校核 壓力機的選擇由以上的設(shè)計、計算，確定壓力機的規(guī)格尺寸如下：查表選取國產(chǎn)200開式壓力機其最大裝模高度為200 最小裝模高度為130模柄孔尺寸為直徑30，深度為50工作臺尺寸左右為315、前后200，厚度40工作臺孔尺寸：左右150、前后70、直徑110立柱間距離：150傾斜角300 裝模高度的校核為了保證模具和壓力機相適應(yīng)，沖模的閉合高度應(yīng)介于壓力機的最大裝模高度和最小裝模高度之間，其關(guān)系式為： （5-1） 式中

31、沖模的閉模高度; 最大閉模高度; 最小閉模高度; 墊板高度； 最大裝模高度； 最小裝模高度。則 =40+35+8+42+40-15=150 有此可知,則所選則的壓力機符合要求。第六章 模具總裝圖 圖總裝圖1.圓柱銷 2.內(nèi)六角螺釘 3.下模板 4.下墊板 5.凸凹模固定板 6.橡膠 7. 卸料板 8.導(dǎo)料銷 9.凹模 10.空心墊板 11.凸模固定板 12.上墊板 13.上模板 14.螺釘 15.模柄16. 騎縫銷 17.圓柱銷 18.凸模 19.頂桿 20.導(dǎo)套 21.導(dǎo)柱 22.推件塊 23.凸凹模 24.卸料螺釘 25.緊固螺釘26.擋料銷 工作原理：工作時，板料以導(dǎo)料銷8和擋料銷26定

32、位，上模下壓，凸凹模23外形與推薦塊22配合，在凹模腔9內(nèi)落料，同時沖孔凸模18與凸凹模內(nèi)控進行沖孔，沖孔廢料直接落下；然后上模上行，當滑塊碰到上死點時，推桿開始工作，將工件從凹模內(nèi)推出落下。第七章 繪制非標準零件圖 凹模零件圖（一號圖） 凸模零件圖（二號圖） 凸凹零件圖（三號圖）第八章 模具材料的選用利用模具生產(chǎn)制品零件，其模具質(zhì)量的好壞，壽命的長短，直接關(guān)系到產(chǎn)品制造精度、性能和成本。是提高勞動生產(chǎn)率、降低消耗、創(chuàng)造效益，盡快使產(chǎn)品占領(lǐng)市場的重要性條件。而模具的質(zhì)量、使用壽命、制造精度及合格率很大程度上取決于設(shè)計時對模具材料的選用、熱處理工藝要求、模具零件配合精度及公差等級的選擇和表面質(zhì)量

33、要求。冷沖模材料應(yīng)具有的性能：冷沖模包括沖裁模、彎曲模、拉深模、成形模和冷擠壓模等。冷沖模在工作中承受沖擊、拉深、壓縮彎曲、疲勞磨擦等機械的作用。模具常常發(fā)生脆斷、堆塌、磨損、啃傷和軟化等形成的失效。因此，作為冷沖模主要材料的鋼材，應(yīng)具有的以下幾點性能。1. 應(yīng)具有較高的變形抗力：主要抗力指標包括淬火、回火抗壓強度、彎強度等。其中硬度是模具注意重要的抗力指標，高的硬度是保持模具耐磨性的必要條件。工作零件熱處理后的硬度在60HRC強度和抗彎強度才能保證模具具有較高的變形能力。2. 應(yīng)具有較高的斷裂抗主要抗力指標有材料的抗沖擊性能抗壓強度、抗彎強度 斷裂抗力和沖擊載荷下抵抗模具裂紋產(chǎn)生一個特性，也

34、是作為防止斷裂的一個重要依據(jù)。其基體中碳含量越高沖擊韌性越高。故對韌性的要求應(yīng)依據(jù)載荷較大的冷沖鐓及剪切模易受偏心彎曲載荷細長凸模或有應(yīng)力集中的模具，都需要有較高的韌性。3. 應(yīng)具有較高的耐磨性和抗疲勞性能：對于在一定條件下工作的模具鋼，為了提高耐磨性，需要在硬度高的基體上均勻分布有大量細小硬的碳化物 相同硬度下，提高鋼的性能是模具在交變應(yīng)力條件下產(chǎn)生的疲勞破壞，如模具長期使用有刮痕凹槽等4. 應(yīng)具有較好的冷、熱加工工藝性：鋼材的加工性能包括可鍛性、可加工性、淬透性、淬硬性較小的脫碳敏感性和較小變形傾向等，以方便模具的加工，易于成形及防止熱處理后變形等?？偵纤觯和?、凹模采用工作部分局部淬火材

35、料也用淬火變形小的模具鋼。第九章 模具的裝配與檢測 模具的裝配復(fù)合模是指在沖床一次行程中沖制產(chǎn)品兩道或兩道以上工序的沖模，這種模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配要求高，但由于模具生產(chǎn)率高，各內(nèi)、外型面間的相對位置精度高，故廣泛應(yīng)用于精密零件的加工。本模具為落料沖孔復(fù)合模其裝配一般按下面的步驟進行： = 1 * GB3 裝配壓入式模柄，垂直上模座端面，裝后同磨大端面齊平。 = 2 * GB3 將凸模裝入凸模固定板，保持與固定板端面垂直，同磨端面平齊將凸凹模裝在固定板上，并保持與固定板端面垂直，同磨端面齊平。確定凸凹模固定板 在下模座上的位置，用平行夾板夾緊，作凸凹模固定板上的螺孔和下模座上的螺釘過孔，并保持孔位

36、置一致。劃下模板漏料孔線，加工漏料孔，按凸凹模的孔每邊加大約1。按凹模上的孔引作凸模固定板和上模座的螺釘過孔。將帶凸模的固定板裝在上模板上，螺釘不要擰得過緊，進行試裝合模，使導(dǎo)柱緩慢進入導(dǎo)套，如果凸模與凸凹模的孔對的不太正，可輕輕敲打凸模固定板，利用螺釘過孔的間隙進行調(diào)整，直至間隙均勻。此時用劃針在上模板上劃出凸模固定板位置。在上模組件上增加凹模，重新合模，作沖裁外形和各孔的全面細致的間隙調(diào)整，其中包括用沖紙法試驗，直至獲得均勻的間隙。上模和下模分別鉆較銷孔（防止位置移動），裝入銷釘，并保持銷與孔有適當?shù)倪^盈。其它零件可按圖裝配，達到要求后打標記。 模具的檢測沖模裝配前，應(yīng)該對零、組件進行檢查

37、、復(fù)查的內(nèi)容有:（1）沖裁模的刃口部分應(yīng)鋒利,拉伸模的彎曲的工作型面應(yīng)過度圓滑,表面粗糟度應(yīng)符合要求;（2）工作熱處理后的實際硬度值是否符合要求,如有碳化合物偏析要求應(yīng)技術(shù)要求的規(guī)定;（3）外行的非工作銳邊是否已經(jīng)倒角或?qū)A;（4）零件不應(yīng)有沙眼、縮空、裂紋、磨削退火或機械損傷;（5）可卸導(dǎo)柱的椎面與趁套上椎孔的吻合長度面積應(yīng)不小于80%。 沖?？梢赃x用標準模架,也可使用與其他沖模零件同時加工制造的非標準模架。在沖模裝配前,應(yīng)檢查模架各零件的工作表面不應(yīng)有劃痕、浮銹、沙眼、裂紋和其他機械損傷;上模座沿導(dǎo)柱上下移動要平穩(wěn),無滯澀現(xiàn)象。在正常情況下,滑動導(dǎo)向的模架上模與下模脫開后,應(yīng)教容易復(fù)位。滾

38、動的導(dǎo)向的模架上模與下模脫開后,若先將鋼球保持圈一端套進導(dǎo)柱,而另一端裝進導(dǎo)套孔中,則上模與下模能較容易復(fù)位。此外,還應(yīng)使用平板、帶指示器的測量架、球面支柱等復(fù)查上模座上平面對下平面的平行度,標準模架應(yīng)符合規(guī)定的精度等級,非標準模架應(yīng)符合其相當于標準中的精度等級數(shù)值。滑動導(dǎo)向模架應(yīng)符合表的規(guī)定。表滑動導(dǎo)向模架精度等級公差值被 測 尺 寸精 度 等 級 級 級 級公 差 值406363100100160160250250400400630 裝配完成后應(yīng)檢測的內(nèi)容有:沖裁模的間隙的間隙應(yīng)均勻分布，其公差不大于2020%；沖裁模凹模的刃口面沿沖裁方向應(yīng)平直，允許有向后逐漸增大者應(yīng)不大于15的斜度，其

39、表面粗糙度值不大于，鑲拼要配合緊密無縫隙；沖裁模的凸凹模、凸模和凹模在裝配后應(yīng)磨口，并分別對上模座的上平面或下模座的下平面平行，允許：100，其表面粗糙度；卸料板、推件板和頂件塊除保證與凸模、凸凹模和凹模的高度在范圍內(nèi)；應(yīng)調(diào)整卸料螺釘，以保證挾料板的壓料表面對沖模安裝基面的平行度誤差不大于：100；同一沖模沖同一長度的頂桿允差不大于；下墊板和下模座的漏料孔按凹?；蛲拱寄３叽缑窟吋哟?，裝配后的位置應(yīng)一致，不允許有卡料現(xiàn)象。此外，所有經(jīng)磨削的零件應(yīng)在裝配前退磁。沖模裝配后，要通過試沖對模具和制件進行綜合考察與檢測。試沖時，對沖模和制件出現(xiàn)的各種問題及缺陷要認真進行質(zhì)量分析，找出產(chǎn)生問題的原因，并

40、對沖模進行適當調(diào)整和修理，再次進行試沖，直至模具工作正常，得到合格的制件。沖裁質(zhì)量分析見表表沖裁質(zhì)量分析序號質(zhì)量問題原因分析解決辦法1制件斷面光亮帶太寬，有齒狀毛刺沖裁間隙太小對于落料模，減小凸模，并保證合理間隙；對于沖孔模，應(yīng)加大凹模，并保證合理間隙2制件斷面粗糙。圓角大，光亮帶小，有拉長的毛刺沖裁間隙太大對于落料模是更換或返修凸模，保證合理間隙制件斷面光亮帶不均勻或一邊有帶斜度的毛刺沖裁間隙不均勻返修凸模、返修凹?；蛑匦卵b配調(diào)整到間隙均勻4落料后制件成弧形面凹模有倒錐或頂板與制件接觸面小返修凸模、返修或調(diào)整頂板5校后制件尺寸較差落料后制件成弧形面所致，多見于下出件沖模修落料凹?；蚋膿Q有彈頂

41、裝置的落料模6內(nèi)孔與外形位置便移擋料銷位置不正確修正擋料銷7工件扭曲1. 內(nèi)部脹力造成2.頂出制件時作用力不均勻改變排樣或?qū)Σ牧险鹛幚碚{(diào)整模具試頂板工作正常9啃口導(dǎo)柱與導(dǎo)套間隙過大推件塊上的孔不垂直，迫使小凸模偏位凸?；?qū)ё“惭b不垂直平行度誤差積累返修或更換導(dǎo)柱導(dǎo)套返修或更換推件塊重新裝配，保證垂直度要求重新修模、裝配10卸料不正常卸料板與凸模間隙過緊、卸料板傾斜或其他卸料件裝配不當彈簧彈力不足凹模落料孔與下模座漏料孔沒有對正凹模有倒錐，造成制件堵塞修整卸料件，重新調(diào)整得當更換彈簧修整漏料孔修整凹?？?結(jié)這次的畢業(yè)設(shè)計是大學三年中的最后一個環(huán)節(jié)，是對三年的學習生活中所學的知識一個匯總和概括，

42、使我們每個人都能總合運用所學的知識進行設(shè)計。就我個人而言，通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我學習到了許多知識，對模具的設(shè)計與制造有了極為深刻的認識，是一次由理論向?qū)嵺`的飛躍，讓我感慨頗深，主要體會有以下幾點：1、扎實的基礎(chǔ)課，專業(yè)課是模具設(shè)計的基礎(chǔ)。由于以前所學的課程難免有些理解不深，遺忘等，而本次設(shè)計又或多或少的用到了這些知識，從而迫使我再次回顧以前的課程，并加深了對這些課程的理解，如機械制圖中的各種線型的特點應(yīng)用，材料力學中的應(yīng)力校核，熱處理中各種材料與熱處理性能，公差配合與測量技術(shù)中公差的正確選用，模具的加工與制造技術(shù)。塑料模具的設(shè)計與制造步驟，模具材料的正確選用等。2理論與實踐相結(jié)合的重要性以前的

43、學習中，基本上是純理論的學習，雖然有金工實習、畢業(yè)實習等實踐的體味，但卻停留在表面上，沒有進行過真正的設(shè)計，從而使理論與實踐嚴重脫節(jié)，在作設(shè)計的過程中，我才真正感覺到眼高手低的含義，同時也“窺一斑而知全豹”，自己的學習中的不足和薄弱環(huán)節(jié)暴露無遺，但是在老師們的幫助下以及自己的努力下，我終于克服了重重困難，使設(shè)計得以順利的進行。通過向老師們請教，我了解到設(shè)計要面向企業(yè)，面向市場的原則，畢業(yè)設(shè)計正是對實踐能力的一次強有力的訓(xùn)練，是我們獨立工作的前湊，將對我們以后的工作產(chǎn)生深遠的影響。3、對模具設(shè)計中的安全性，經(jīng)濟性加深了認識在設(shè)計工作中，要不斷對安全性進行分析，從操作者的角度進行設(shè)計，在設(shè)計中，需

44、要考慮到模具的成本問題，經(jīng)濟效益是工業(yè)生產(chǎn)的前提，成本的高直接決定了產(chǎn)品的競爭力，故在設(shè)計中盡可能的選用標準件。4、電腦成為設(shè)計中重要的輔助工具。由于工件形狀復(fù)雜，在設(shè)計中計算塑件的體積出現(xiàn)了很大的難度，通過計算機輔助繪圖和計算才得以解決。另外在繪零件和裝配圖時采用電腦也更方便快捷。采用電腦處理，精度高，方便快捷，在本次設(shè)計時，要求計算機繪圖，從而對AUTOCAD的學習有了很大的進展，對WORD等各種文字處理工具有了更為熟練的操作，而模具CAD技術(shù)已成為該行業(yè)的發(fā)展趨勢，電腦終將成為設(shè)計的必備工具，這對提高學生的綜合素質(zhì)著極為重要的現(xiàn)在意義。5、設(shè)計態(tài)度直接決定著設(shè)計質(zhì)量畢業(yè)設(shè)計一般時間都足夠，但足夠的時間不一定都能設(shè)計出優(yōu)秀的模具。這就除了能力水平的問題外，極為重要的一點便是態(tài)度問題，作為學生必須要態(tài)度謙虛、工作認真、勤學好問、實事求是，才能正確對待設(shè)計，才有可能取得設(shè)計。即將畢業(yè)的我，在以后的工作中難免會遇到一些問題或麻煩，如機器損壞或零件老化等一系列問題時，這時就要靠自己以前所學的知識和積累的經(jīng)驗去解決它。隨著科學技術(shù)的高度發(fā)達，一些質(zhì)量優(yōu)、