彎墊板級進(jìn)模的設(shè)計本科畢業(yè)論文

PAGE2PAGE2XXXX大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書題目:彎墊板級進(jìn)模的設(shè)計年級、專業(yè):姓名:學(xué)號:指導(dǎo)教師:完成時間:本科畢業(yè)設(shè)計誠信承諾書本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計彎墊板級進(jìn)模的設(shè)計是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計中特別加以標(biāo)注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計不包含任何其他個人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。班級：學(xué)號：作者姓名：2017年4月16日目錄摘要 2第１章、緒論 11.1.課題來源和研究意義 11.2.國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析 21.3.本課題研究的主要內(nèi)容 31.4.本章小結(jié) 3第2章、彎墊板加工工藝綜合分析 42.1.彎墊板加工工藝要求 42.2.零件圖分析 52.3.沖壓件經(jīng)濟(jì)性和先進(jìn)性分析 52.4.工藝方案的確定 52.5.本章小結(jié) 6第3章、級進(jìn)模的設(shè)計 13.1.沖壓件的工藝分析 13.1.1.彎曲件回彈值的計算 13.2.排樣 13.3.計算沖壓力（根據(jù)工步計算沖壓力） 43.3.1.沖導(dǎo)正孔力 43.3.2.沖廢料力 43.3.3.沖廢料力 43.3.4.彎曲力的計算 43.3.5.卸料力 43.3.6.頂件力 43.4.確定模具壓力中心 53.5.計算凸、凹模刃口尺寸 63.5.1.沖孔凸、凹模刃口計算 63.5.2.落料凸、凹模刃口計算 73.5.3.彎曲工作部分尺寸計算 93.6.凸模、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 103.7.模具總體設(shè)計及主要零部件設(shè)計 143.7.1.模具總休裝配設(shè)計 143.7.2.模架設(shè)計 153.7.3.墊板設(shè)計 153.7.4.凸模固定板設(shè)計 153.7.5.卸料板設(shè)計 163.7.6.模具的閉合高度 163.8.沖壓設(shè)備的選擇 163.8.1.公稱壓力的選擇 163.8.2.行程次數(shù) 173.8.3.滑塊行程（S） 173.8.4.模具閉合高度 173.8.5.工作臺面尺寸 183.8.6.模柄孔尺寸 183.9.模具的裝配 183.10.本章小結(jié) 19結(jié)論 1致謝 2參考文獻(xiàn) 3摘要畢業(yè)設(shè)計是在模具專業(yè)理論教學(xué)之后進(jìn)行的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。是對所學(xué)知識的一次總檢驗(yàn)，是走向工作崗位前的一次實(shí)戰(zhàn)演習(xí)。其目的是，綜合運(yùn)用所學(xué)課程的理論和實(shí)踐知識,設(shè)計一副完整的模具訓(xùn)練、培養(yǎng)和提高自己的工作能力。鞏固和擴(kuò)充模具專業(yè)課程所學(xué)內(nèi)容，掌握模具設(shè)計與制造的方法、步驟和相關(guān)技術(shù)規(guī)范。熟練查閱相關(guān)技術(shù)資料。掌握模具設(shè)計與制造的基本技能，如制件工藝性分析、模具工藝方案論證、工藝計算、加工設(shè)備選定、制造工藝、收集和查閱設(shè)計資料，繪圖及編寫設(shè)計技術(shù)文件等。本設(shè)計主要對彎墊板沖壓模具進(jìn)行設(shè)計。結(jié)合公司實(shí)際生產(chǎn)要求和產(chǎn)品的特點(diǎn)，在廠原有的設(shè)計上，對模具進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計。本設(shè)計對壓簧片加工工藝進(jìn)行了分析，得出了最佳加工方案，在充分保證零件質(zhì)量與精度的前提下，選擇高生產(chǎn)率的加工工藝，降低生產(chǎn)成本，從而有效地節(jié)約了材料。本設(shè)計中使用計算機(jī)軟件進(jìn)行了輔助設(shè)計，在保證高精度的同時簡化了傳統(tǒng)的繁瑣計算過程，使設(shè)計更為便捷。該彎墊板從坯料到完全成形，以前是使用兩套模具：沖孔落料復(fù)合模與彎曲模。所設(shè)計的兩套模具較為典型，也具有一定的代表性。本設(shè)計的重點(diǎn)與難點(diǎn)是多道工序的結(jié)合以及對凸、凹模刃口尺寸的計算，因?yàn)樗鼘⒅苯佑绊懥慵馁|(zhì)量。關(guān)鍵詞:沖壓模具；級進(jìn)模；輔助設(shè)計；模具結(jié)構(gòu)第１章、緒論1.1.課題來源和研究意義本設(shè)計題目由實(shí)習(xí)單位提供，經(jīng)系指導(dǎo)老師審核通過的。本設(shè)計題目涉及的主要內(nèi)容是對沖壓模的設(shè)計,研究目的是在廠原有的基礎(chǔ)上，對模具進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計，提高產(chǎn)品質(zhì)量與效益。在二十世紀(jì)中期甚至更早,國外就已經(jīng)出現(xiàn)很多對模具及模具工業(yè)的高度評價與精辟的比喻。例如:“模具是美國工業(yè)的基石”(美國)；“模具是促進(jìn)社會繁榮富強(qiáng)的原動力”(日本)；“模具工業(yè)是金屬加工的帝王”(德國)；“模具是黃金”(東歐)等。在二十世紀(jì)未,中國人才開始認(rèn)識到其極端重要性,作出了科學(xué)的評價:“模具工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)之母”(中國)。21世紀(jì)的制造業(yè)，正從以機(jī)器為特征的傳統(tǒng)技術(shù)時代，向著以信息為特征的技術(shù)時代邁進(jìn)，即用信息技術(shù)改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。經(jīng)濟(jì)全球化和世界市場一體化加速發(fā)展，不斷加劇了制造商之間的競爭，提出了快速反應(yīng)市場的要求，與之相適應(yīng)，制造業(yè)對柔性自動化技術(shù)及裝備的要求更加迫切而強(qiáng)烈。同時，微電子技術(shù)和信息通信技術(shù)的快速發(fā)展，為柔性自動化提供了重要的技術(shù)支撐，工業(yè)裝備的數(shù)控化、自動化、柔性化呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。現(xiàn)今,全世界模具工業(yè)年總產(chǎn)值約為650億美元，其中亞洲地區(qū)占到全世界一半的總產(chǎn)值。而在亞洲,最高屬于日本,年產(chǎn)值達(dá)200億美元上下。美國的年產(chǎn)值為50億美元。中國也在后來居上,現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到70億美元。然而,產(chǎn)值并不等同于技術(shù)質(zhì)量。雖然我國沖壓模具無論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展，但與發(fā)展經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大。一些大型、精度、復(fù)雜、長壽命的高檔模具每年仍大量進(jìn)口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進(jìn)口。而技術(shù)含量低的模具已供過于求,市場利潤空間狹小。近五年來,平均每年進(jìn)口模具約為11.2億美元,2003年就進(jìn)口了近13.7億的模具,這還未包括隨設(shè)備和生產(chǎn)線作為附件帶進(jìn)來的模具。這表示中國大陸模具業(yè)的發(fā)展?jié)摿θ匀缓芫薮?。這就是這次研究的意義。1.2.國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析在世界上大多數(shù)國家和地區(qū)，模具及模具工業(yè)早已成為了一個行業(yè)，有專門的行業(yè)組織機(jī)構(gòu)指導(dǎo)和推動模具工業(yè)的發(fā)展。比如日本有“型技術(shù)協(xié)會”，臺灣地區(qū)有“臺灣模具工業(yè)同業(yè)公會”，我國有“中國模具工業(yè)協(xié)會”，各省市均有其分會。模具行業(yè)已成為一個大行業(yè)，僅我國的模具企業(yè)已達(dá)到了數(shù)萬家之多。近年來，我國沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)50多噸的模具，中檔轎車配套的覆蓋件模具和多工位級進(jìn)模也能生產(chǎn)了。模具精度達(dá)到1~2μm，壽命2億次左右。表面粗糙度達(dá)到Ra≤1.5μm的精沖模、大尺寸（φ≥300mm）精沖模及中厚板精沖模國內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。我國模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展已有20多年歷史。由原華中工學(xué)院和武漢733廠于1984年共同完成的精沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國第一個自行開發(fā)的模具CAD/CAM系統(tǒng)。華中工學(xué)院和北京模具廠等在1986年共同完成的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國自行開發(fā)的第一個沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)。上海交通大學(xué)開發(fā)的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)也于同年完成。21世紀(jì)開始，CAD/CAM技術(shù)逐漸普及，現(xiàn)在具有一定生產(chǎn)能力的沖壓模具企業(yè)基本都有了CAD/CAM技術(shù)，其中部分骨干重點(diǎn)企業(yè)還具備各CAE能力。模具CAD/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，已成為人們的共識。在“八五”、九五“期間，已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計算機(jī)繪圖技術(shù)，數(shù)控加工的使用率也越來越高，并陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量CAD/CAM系統(tǒng)。如美國EDS的UG，美國ParametricTechnology公司的Pro/Engineer，美國CV公司的CADSS，英國DELCAM公司的DOCT5，日本HZS公司的CRADE及space-E,以色列公司的Cimatron還引進(jìn)了AutoCADCATIA等軟件及法國Marta-Daravision公司用于汽車及覆蓋件模具的Euclid-IS等專用軟件。國內(nèi)汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)普遍采用了CAD/CAM技術(shù)/DL圖的設(shè)計和模具結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計均已實(shí)現(xiàn)二維CAD，多數(shù)企業(yè)已經(jīng)向三維過渡，總圖生產(chǎn)逐步代替零件圖生產(chǎn)。在沖壓成型CAE軟件方面，除了引進(jìn)的軟件外，華中科技術(shù)大學(xué)、吉林大學(xué)、湖南大學(xué)等都已研發(fā)了較高水平的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的軟件，并已在實(shí)踐中得到成功應(yīng)用，產(chǎn)生了良好的效益?？焖僭停≧P）傳統(tǒng)的快速經(jīng)濟(jì)模具相結(jié)合，快速制造大型汽車覆蓋件模具，解決了原來低熔點(diǎn)合金模具靠樣件澆鑄模具，模具精度低、制件精度低和制造難等問題，實(shí)現(xiàn)了以三維CAD模型作為制模依據(jù)的快速模具制造。它標(biāo)志著RPM應(yīng)用于汽車身大型覆蓋件試制模具已取得了成功。圍繞著汽車車身試制、大型覆蓋件模具的快速制造，近年來也涌現(xiàn)出一些新的快速成型方法。例如，目前已開始在生產(chǎn)中應(yīng)用的無模多點(diǎn)成型及激光沖擊和電磁成型等技術(shù)。它們都表現(xiàn)出了降低成本、提高效率等優(yōu)點(diǎn)。1.3.本課題研究的主要內(nèi)容1.彎墊板沖裁工藝方案；2.彎墊板模具總體方案設(shè)計；3.模具各零件尺寸計算；4.模具總裝配圖與零件圖繪制。1.4.本章小結(jié)本章從國內(nèi)外當(dāng)今模具的發(fā)展?fàn)顩r這個角度介紹了課題的研究意義，在此基礎(chǔ)上提出課題設(shè)計的任務(wù)。第2章、彎墊板加工工藝綜合分析2.1.彎墊板加工工藝要求彎墊板零件圖如圖2-1所示，材料為30#鋼，優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，材料厚度＝1.2mm，已知年產(chǎn)量為大批量生產(chǎn)。要求表面無劃痕、沖口無毛刺、彎曲無裂紋。設(shè)計其沖壓模，確定沖壓工藝方案。（30#鋼材質(zhì)抗拉強(qiáng)度約是450-600MPa，抗剪強(qiáng)度約是360-480MPa，具有良好的塑性，其沖裁、成形加工性較好。）圖2-1彎墊片零件圖2.2.零件圖分析該件為折形彎曲的產(chǎn)品，尺寸精度要求不高，由沖裁和彎曲即可成形。沖壓難點(diǎn)在于多道工序在一副模具里實(shí)現(xiàn)，即采用連續(xù)沖壓的方法，同時要保證產(chǎn)品不能變形。最好是采用中間載體來設(shè)計模具，先沖兩邊的廢料，中間連接部分做載體，最后切斷，產(chǎn)品脫離模具，整個工藝流暢，可以提高生產(chǎn)效率。2.3.沖壓件經(jīng)濟(jì)性和先進(jìn)性分析沖壓是該件最好的加工方法。由于批量較大，為提高生產(chǎn)率，宜采用復(fù)雜一點(diǎn)的多工位級進(jìn)模設(shè)計。2.4.工藝方案的確定方案一：首先整體落料，再沖孔，最后進(jìn)行彎曲；方案二：落料，彎曲，最后進(jìn)行沖孔；方案三：落料沖孔復(fù)合，最后進(jìn)行彎曲。方案四：沖側(cè)刃，沖孔，切廢料，彎曲，最后切斷，產(chǎn)品掉下。上述三方案的綜合比較見下表：表2-1沖壓工藝方案比較表項(xiàng)目方案一，二方案三方案四模具數(shù)量三套二套一套制件質(zhì)量有回彈，可控制有回彈，不易控制形狀尺寸精度較好，有回彈，可控制生產(chǎn)率較低較高較高模具壽命結(jié)構(gòu)簡單，壽命不長結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)效率高，比較合理根據(jù)上表比較，選定方案三。由于沖壓件彎曲尺寸精度均為IT12，方案四回彈可控制，對其影響不大。同時，采用這樣的方案，在提高生產(chǎn)率的同時也很好地保證彎曲與外形尺寸精度。2.5.本章小結(jié)本章分析了壓簧片整體加工工藝性，對其工藝性進(jìn)行審查，并對沖壓件進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)性與先進(jìn)性分析，最后確定工藝方案。第3章、級進(jìn)模的設(shè)計3.1.沖壓件的工藝分析該產(chǎn)品落料，彎曲等工序結(jié)合，結(jié)構(gòu)較為簡單，整個形狀由直線與圓弧組成。由零件圖可知，該件的經(jīng)濟(jì)精度為IT14，符合沖裁精度要求，精度要求能夠在沖裁加工中得到保證，一次沖壓成形。其尺寸要求、生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁的工藝要求。材料為30#。該工件的彎曲內(nèi)圓角半徑為1mm，大于最小彎曲半徑rmin=0.5t=0.5×1.2=0.6mm，故該工件形狀、尺寸、精度在計算展開尺寸時可以按中心層不變原則計算。3.1.1.彎曲件回彈值的計算（1）時屬于小變形程度，而時屬于大變形程度。此零件的r/t=1/1.0=1，屬于大變形程度，圓角半徑回彈小，不必計算，只計算凸模角度。因?yàn)?，由文獻(xiàn)[3，表5-1]得到：計算凸模的中心角：(3-1)其中凸模的圓角部分的中心角，（）；工件的中心角，（）。（2）工件回彈問題的解決：當(dāng)工件精度要求不高或校正彎曲時，生產(chǎn)中常采取調(diào)整凸、凹模間隙的方法解決工件回彈問題。3.2.排樣根據(jù)產(chǎn)品形狀，彎曲R角和材料厚度的比例大于0.5，所以無法按小R角計算公式計算，只能根據(jù)材料中性層不變的原則計算展開尺寸：L=38，由于材料在彎曲時R角處材料會有所延長，所以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，本次課題展開尺寸按38.8計算和設(shè)計模具，展開圖如下：此尺寸還需要經(jīng)過實(shí)際生產(chǎn)來調(diào)節(jié)，結(jié)合產(chǎn)品形狀和模具結(jié)構(gòu)情況，決定采用直排的排樣方案，如下圖3-1所示：圖3-1排樣圖由文獻(xiàn)[3，表3-13]可知：中間搭邊載體尺寸為22×38.8=853.6mm2，沖壓件面積為853.6-3.14×36-3.14×9-（16×22-16×12）=552.3mm2,所以一個進(jìn)距的材料利用率為：1×552.3÷853.6×100%=64.7%（3-1）3.3.計算沖壓力（根據(jù)工步計算沖壓力）3.3.1.沖導(dǎo)正孔力P1＝Lt=1(3.144)1.2480=7.234KN3.3.2.沖廢料力P2＝Lt=156.21.2480=32.371KN3.3.3.沖廢料力P3＝Lt=163.251.2480=36.432KN3.3.4.彎曲力的計算（1）彎曲力P4=cLt=0.8（22+22）1.2600=25.344KN式中P—彎曲力c--系數(shù)，取0.5-0.8L--彎曲件長度（mm）t--板料厚度（mm）--材料抗拉強(qiáng)度（MPa）3.3.5.卸料力P5=KrP1由文獻(xiàn)[3，表3-11]：取Kr＝0.04,故P5＝0.04×（7.234+32.371+36.432+25.344）＝4.1KN3.3.6.頂件力由文獻(xiàn)[3，表3-11]，取Kp＝0.045，故PtKp=0.045×（7.234+20.16+32.371+36.432+25.344+4.1）=4.8KN總沖壓力P0＝P1＋P2＋P3＋P4＋P5＋P6＝111.4KN初步選擇400KN沖床。3.4.確定模具壓力中心圖3-2沖裁力分析圖以中間圓圓心為原點(diǎn)，建立如上圖3－2所示坐標(biāo)系XOY。采用解析法求壓力中心，求YG，XGF1——沖導(dǎo)正孔F3=Ltσb，得F3=7.234KNF2——切廢料力F5=Ltσb，得F5=32.371KNF3——切廢料力F6=Ltσb，得F6=36.432KNF4——彎曲力F7=cLt，得F7=25.344KNY1——F1到X軸的力臂Y3=13X1——F1到Y(jié)軸的力臂X3=70Y2——F2到X軸的力臂Y4=-12.2X2——F2到Y(jié)軸的力臂X4=28Y3——F3到X軸的力臂Y5=11.55X3——F3到Y(jié)軸的力臂X5=14Y4——F4到X軸的力臂Y6=-16.2X4——F4到Y(jié)軸的力臂X6=-14根據(jù)合力距定理：YG=（Y1F1+Y2F2+Y3F3）/（F1+F2+F3……）XG=（X1F1+X2F2+X3F3…..）/（F1+F2+F3……）YG——F沖壓力到X軸的力臂；YG=8.6328XG——F沖壓力到Y(jié)軸的力臂；XG=-2.0907所以本次設(shè)計的模具壓力中心為（8.6238，-2.0907）。3.5.計算凸、凹模刃口尺寸3.5.1.沖孔凸、凹模刃口計算對沖孔采用凸、凹模分開的加工方法，其凸、凹模刃口部分尺寸計算如下：沖Φ6mm、Φ12mm孔，由文獻(xiàn)[3，表3-5]可知：Zmin=0.06，Zmax=0.15，Zmax－Zmin=0.15－0.06＝0.09mm由文獻(xiàn)[3，表3-7]得凸凹模制造公差：=0.02mm,=0.03mm校核：Zmax-Zmin＝0.09mm，+=0.05mm滿足Zmax-Zmin≧+的條件。由文獻(xiàn)[3，表3-8]得因數(shù)x=0.5，則dp1=（5.95+0.5×0.1)=6.0工件尺寸：Φ12mm。查表得，X=0.5。根據(jù)查表知，尺寸10mm的公差為Δ=0.46。根據(jù)公式得：d=（12+0.5×0.46）=12.23mm沖孔凹模尺寸按凸模實(shí)際尺寸配做，保證雙邊間隙為(0.15+0.06)/2=0.10mm，具體零件尺寸看零件圖。3.5.2.落料凸、凹模刃口計算凸、凹模刃口尺寸計算原則設(shè)計落料模先確定凹模刃口尺寸，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上；設(shè)計沖孔模先確定凸模刃口尺寸，以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。間隙是影響模具壽命的各種因素中占最主要的一個。沖裁過程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料件之間的均有磨檫，而且間隙越小，磨檫越嚴(yán)重。在實(shí)際生產(chǎn)中受到制造誤差和裝配精度的限制，凸模不可能絕對垂直于凹模平面，而且間隙也不會絕對均勻分布，合理的間隙均可使凸模、凹模側(cè)面與材料間的磨檫減小，并緩減間隙不均勻的不利影響，從而提高模具的使用壽命。沖裁間隙對沖裁力的影響：雖然沖裁力隨沖裁間隙的增大有一定程度的降低，但是當(dāng)單邊間隙介于材料厚度5%~20%范圍時，沖裁力的降低并不明顯（僅降低5%~10%左右）。因此，在正常情況下，間隙對沖裁力的影響不大。沖裁間隙對斜料力、推件力、頂件力的影響：間隙對斜料力、推件力、頂件力的影響較為顯著。間隙增大后，從凸模上斜、從凸?？卓谥型瞥龌蝽敵隽慵紝⑹×?。一般當(dāng)單邊間隙增大到材料厚度的15%~25%左右時斜料力幾乎減到零。沖裁間隙對尺寸精度的影響：間隙對沖裁件尺寸精度的影響的規(guī)律，對于沖孔和落料是不同的，并且與材料軋制的纖維方向有關(guān)。通過以上分析可以看出，沖裁間隙對斷面質(zhì)量、模具壽命、沖裁力、斜料力、推件力、頂件力以及沖裁件尺寸精度的影響規(guī)律均不相同。因此，并不存在一個絕對合理的間隙數(shù)值，能同時滿足斷面質(zhì)量最佳，尺寸精度最佳，沖裁模具壽命最長，沖裁力、斜料力、推件力、頂件力最小等各個方面的要求。在沖壓的實(shí)際生產(chǎn)過程中，間隙的選用主要考慮沖裁件斷面質(zhì)量和模具壽命這兩個方面的主要因素。但許多研究結(jié)果表明，能夠保證良好的沖裁件斷面質(zhì)量的間隙數(shù)值和可以獲得較高的沖模壽命的間隙數(shù)值也是不一致的。一般說來，當(dāng)對沖裁件斷面質(zhì)量要求較高時，應(yīng)選取較小的間隙值，而當(dāng)對沖裁件的質(zhì)量要求不是很高時，則應(yīng)適當(dāng)?shù)丶哟箝g隙值以利于提高沖模的使用壽命。根據(jù)沖模在使用過程中的磨損規(guī)律，設(shè)計落料模時，凹模基本尺寸應(yīng)取接近或等于零件的最小極限尺寸；設(shè)計沖孔模時，凸?；境叽鐒t取接近或等于沖孔件的最大極限尺寸。按沖件精度和模具可能磨損程度，凸、凹模磨損留量在公差范圍內(nèi)的0.5-1.0之間。磨損量用xΔ表示，其中Δ為沖件的公差值，x為磨損系數(shù)，其值在0.5-1.0之間，與沖件制造精度有關(guān)，可按下列關(guān)系選取：零件精度IT10以上X=1;零件精度IT11-IT13X=0.75;零件精度IT14X=0.5。不管落料還是沖孔，沖裁間隙一律采用最小合理間隙值（Zmin）。選擇模具制造公差時，一般沖模精度較零件高3-4級。對于形狀簡單的圓形、方形刃口，其制造偏差值可按IT6-IT7級選取；對于形狀復(fù)雜的刃口尺寸制造偏差可按零件相應(yīng)部位公差值的1/4來選取；對于刃口尺寸磨損后無變化的制造偏差值可取沖件相應(yīng)部位公差值的1/8并冠以（±）；若零件沒有標(biāo)注公差，則可按IT14級取值。零件尺寸公差與沖模刃口尺寸的制造偏差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注單向公差，即：落料件上偏差為零，只標(biāo)注下偏差；沖孔件下偏差為零，只標(biāo)注上偏差。如果零件公差是依雙向偏差標(biāo)注的，則應(yīng)換算成單向標(biāo)注。磨損后無變化的尺寸除外。對外輪廓的落料，由于形狀較復(fù)雜，故采用配合的加工方法。其凸、凹模刃口部分尺寸計算如下：當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)件時，凹模磨損后，刃口尺寸有的增大，有的減小。增大尺寸有：6，28，3，它在沖孔凸模上相當(dāng)于落料凹模尺寸，故按一般落料凹尺寸公式計算。由文獻(xiàn)[3，表3-8]得因數(shù)x為：對3、17，12，△0.50時，所以有6d=(6.1-0.5×0.2)=63d=(3.05-0.5×0.1)=328d=(28.15-0.5×0.3)=28由文獻(xiàn)[3，表3-5]得Zmin＝0.06mm，凸模尺寸按凹模實(shí)際尺寸配做，保證雙邊間隙為(0.15+0.06)/2=0.10mm，具體零件尺寸看零件圖。3.5.3.彎曲工作部分尺寸計算（1）凸模圓角半徑由于此件圓角半徑（r=1mm）較小，凸模圓角半徑可取R1=2.2，R2=3.2。（2）凹模圓角半徑凹模圓角半徑不能過小，以免增加彎曲力，擦傷工件表面。此工件單邊彎曲，屬于不對稱件，為方便模具設(shè)計，保證模具壽命，采用對稱兩件設(shè)計，凹模圓角半徑應(yīng)取大小一致。凹模圓角半徑一般按材料厚度t來選取。本設(shè)計中取1.5t=R2，同時工件屬于對稱件，為防止在沖壓過程中，模具收力不均勻現(xiàn)象，需要用一模兩件的方法，最后切斷，中間部分做載體。（3）凹模工作部分深度的設(shè)計計算凹模工作部分的深度將決定板料的進(jìn)模深度，同時也影響到彎曲件直邊的平直度，對工件的尺寸精度造成一定的影響。一般情況下，凹模工作部分深度可查相關(guān)設(shè)計資料即能滿足彎曲件的要求。（4）凸、凹模間隙彎曲模的凸凹模間隙是指單邊間隙Z。間隙越小，則彎曲力越大，間隙過小，會使制件邊部厚變薄，降低凹模壽命。間隙過大，則回彈大，降低制件精度。凸、凹模間隙Z可按下式計算Z＝t+Ct式中Z彎曲模凸、凹模單邊間隙；t材料厚度（基本尺寸）；C間隙系數(shù)；由文獻(xiàn)[3，表5-11]得C＝0.02所以Z＝1.2＋0.02×1.2＝1.224mm3.6.凸模、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但從單獨(dú)的各個工序分開看，模具就簡單多了，首先，就切側(cè)刃和沖孔，切廢料，就類似沖孔模，由于需要卸料板壓住材料，才能繼續(xù)沖壓，所以沖頭和切側(cè)刃的沖頭都可以設(shè)計成直柱的形塊。尺寸標(biāo)注如下圖3-3所示。圖3-3彎曲凸模零件圖圖3-4沖圓孔凸模零件圖凹模的刃口形式，考慮到生產(chǎn)批量較大，所以采用刃口強(qiáng)度較高的凹模，如圖3-4所示的刃口形式。凹模的外形尺寸，由文獻(xiàn)[3，式4-7，式4-8]計算：H＝kb=0.21×190=39.6mm，取H＝40mm，C=1-1.5H=40-60mm，由于產(chǎn)品向下彎曲，產(chǎn)品彎曲的高度為10+6=16，凹模加工槽，對凹模沒有影響，尺寸標(biāo)注如下圖所示：最后切斷后產(chǎn)品通過條料送料時頂出模具，從模具斜面上滑下。圖3-4凹模固定板零件圖本模具為連續(xù)沖壓模，因此除沖孔凸模和凹模外，還會有彎曲凸模。凸模是本模具中的關(guān)鍵零件。圖3-5彎曲凸模零件圖凸模結(jié)構(gòu)如圖所示，通過過盈配合固定在凸模固定板上。由于變曲件圓角半徑較小，所以凸模過渡圓角半徑取R1，符合生產(chǎn)實(shí)際要求。凸模的材料選用與凹模材料相同，為T10，工作部分熱處理淬硬58HRC~62HRC。3.7.模具總體設(shè)計及主要零部件設(shè)計3.7.1.模具總休裝配設(shè)計該連續(xù)模將凹模安裝在下模，沖頭固定在固定板里，安裝在上模上，為典型的正裝結(jié)構(gòu)。兩個導(dǎo)料板控制條料送進(jìn)的導(dǎo)向，定位銷和步進(jìn)電機(jī)控制送料的進(jìn)距。卸料采用彈性卸料裝置，彈性卸料裝置由卸料板、卸料螺釘和彈性橡膠組成。沖制的工件在最后的切斷工序后自動脫落模具，從模具上掉下。沖孔的廢料可通過凹模的內(nèi)孔從沖床臺面孔漏下?；瑝K帶動上模回升時，卸料裝置將箍在凸模上的條料卸下，推件裝置將卡在凹模之間的沖件頂出凹模面，送料裝置繼續(xù)往前送料，這樣，一個沖次就已經(jīng)完成。3.7.2.模架設(shè)計本模具選用中等精度，中、小尺寸沖壓件的對角導(dǎo)柱模架、兩導(dǎo)柱和導(dǎo)套分別裝在上、下模座對角位置，凹模面積是導(dǎo)套前的有效區(qū)域。送料及操作方便，縱向，橫向送料。主要適用于一般精度要求的沖模，不宜用于大型模具，因有彎曲，上模座在導(dǎo)柱上運(yùn)動不平穩(wěn)，所以模具里需要增加內(nèi)導(dǎo)柱，使模具保持平衡。再根據(jù)凹模設(shè)計的結(jié)果，由文獻(xiàn)[2，表5.1-3]得，選用模架280210197~209IGB/T2851.3，技術(shù)條件按JB/T8050-1990的規(guī)定。所以：上模座：L×B×H=280mm×210mm×30mm，下模座：L×B×H=28mm×21mm×40mm，導(dǎo)柱：d×L=16×90mm，導(dǎo)套：d×L×D=16mm×100mm×24mm，3.7.3.墊板設(shè)計墊板的作用是直接承受和擴(kuò)散凸模傳來的沖壓力，以減小上模板所承受的單位壓力，保護(hù)凸模頂端面的上模板面不被凸模頂端壓陷。墊板用45鋼制造，淬火硬度為HRC43～48，上下面須磨平，保證平行。本模具墊板厚度取：10mm，長、寬尺寸取與凹模長、寬一樣。3.7.4.凸模固定板設(shè)計凸模要借助于凸模固定板才能安裝在上模板上。凸模固定板厚度可取為凹模厚度的0.5～0.8倍，長寬尺寸比凹模的對應(yīng)尺寸略小或相同，以減小沖模形成的危險區(qū)的面積。凸模裝入凸模固定板的部位與固定板呈過渡配合，即H7／m6。凸模裝入固定板后，其頂面要與固定板頂面一起磨平。由于凹模的厚度已定為40mm，所以凸模固定板根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)定為18mm。外形尺寸同凹模大小相同。3.7.5.卸料板設(shè)計由于本零件厚度為1.5mm，精度和平整度要求也較高，所以本模具采用彈性卸料裝置，卸料力由彈簧產(chǎn)生。卸料孔與凸模的單邊間距取板料厚度的0.1～0.2倍，卸料板長、寬尺寸取與凹模長、寬一樣的尺寸。所以，卸料板厚度取為15mm，長、寬分別為196mm和122mm。3.7.6.模具的閉合高度模具閉合高度是指沖床運(yùn)行到最下點(diǎn)時模具工作狀態(tài)的高度。故模具閉合高度為H＝Hs+Hb+Hg+Ha+Hj+Hm+Hn=35+8+65+1.2+35+45+18-3.2=185mm其中H—模具閉合高度，mmHs—上模板厚度，mmHb--上墊板厚度，mmHg—凸模厚度，mmHa—凹模厚度，mmHj—沖壓件厚度，mmHm—下墊板厚度，mmHn—下模板厚度，mm3.8.沖壓設(shè)備的選擇3.8.1.公稱壓力的選擇選擇壓力機(jī)時，要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)來確定，當(dāng)施力行程較大時（50%～60%）即沖壓時工藝力的總和不能大于壓力機(jī)公稱壓力的50%～60%。校正彎曲時，更要使額定壓力有足夠的富余，一般壓力機(jī)的公稱壓力要大于校正彎曲力的1.5～2倍。在此取了1.8倍，即公稱壓力P=1.8×178.604=321.4872KN初選壓力機(jī)的公稱壓力為400KN，即J23-40型開式可傾壓力機(jī)。3.8.2.行程次數(shù)選擇用于彎曲的壓力機(jī)的行程次數(shù)主要考慮以下因素：1.考慮操作方式（進(jìn)、出料速度的快慢）；2.彎曲時，金屬變形需要過程限制了行程次數(shù)增加；3.該件為大批量生產(chǎn)，要以較大的行程次數(shù)來提高生產(chǎn)效率。J23-40型壓力機(jī)的行程次數(shù)有80次/min等，合理選擇。3.8.3.滑塊行程（S）滑塊行程是指滑塊的最大運(yùn)動距離，即曲柄旋轉(zhuǎn)一周，上死點(diǎn)至下死點(diǎn)的距離。其值為曲柄半徑的兩倍：S=2R。選擇用于彎曲的壓力機(jī)的滑塊行程主要考慮以下因素：1.要保證毛坯放進(jìn)和工件取出，應(yīng)使滑塊行程大于工件高度的兩倍以上，。2.該件為大批量生產(chǎn)，需要以限制行程來增加行程次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。J23-40型壓力機(jī)的滑塊行程為100mm，大于工件高度的兩倍，滿足產(chǎn)品彎曲時的沖壓行程。3.8.4.模具閉合高度壓力機(jī)的閉合高度是指滑塊在下死點(diǎn)時，滑塊底面到工作臺上平面之間的距離。壓力機(jī)的閉合高度可以通過調(diào)整連桿長度來改變其大小，將連桿調(diào)至最短時，閉合高度最大，稱最大閉合高度；將連桿調(diào)至最長時，閉合高度最小，稱最小閉合高度。J23-40型壓力機(jī)的最大閉合高度為265mm，連桿調(diào)節(jié)量為80mm，故最小閉合高度為185mm；②當(dāng)壓力機(jī)工作臺面上有墊板時，用壓力機(jī)的閉合高度減去墊板厚度，就是壓力機(jī)的裝模高度，沒有墊板的壓力機(jī)，其裝模高度與閉合高度相等；③模具的閉合高度是指壓力機(jī)滑塊在下止點(diǎn)位置時，模具上模座上平面至下模座下平面之間的距離。如果壓力機(jī)上不設(shè)置墊板，本例所設(shè)計的模具閉合高度H達(dá)不到220～300mm之間，加上墊板，模具閉合高度H就減小。3.8.5.工作臺面尺寸壓力機(jī)工作臺尺寸應(yīng)大于下模周界50～70mm。J23-40型的壓力工作臺尺寸（前后左右）為450mm630mm。那么，設(shè)計時模具的下模座（寬長）不要超過310mm490mm,本次設(shè)計的模座尺寸為2840mm210mm,滿足要求。3.8.6.模柄孔尺寸，那么，設(shè)計時模具的模柄尺寸要與模柄孔匹配。綜上所述，選用開式雙柱可傾壓力機(jī)J23-40符合本模具設(shè)計,其具體各參數(shù)如下所示：公稱壓力：400KN滑塊行程：100mm最大閉合高度：285mm連桿調(diào)節(jié)量：80mm工作臺尺寸（前后×左右）：450×630傾斜角度：3.9.模具的裝配根椐連續(xù)模裝配要點(diǎn)，選凹模作為裝配基準(zhǔn)件，先裝下模，再裝上模，并調(diào)整間隙、試沖、返修。序號工序工藝說明１凸、凹模預(yù)配１裝配前仔細(xì)檢查各凸模開關(guān)及尺寸以及凹模形孔，是否符合圖紙要求尺寸精度、形狀。２將各凸模分別與相應(yīng)的凹?？紫嗯?，檢查其間隙是否加工均勻。不合適者應(yīng)重新修磨或更換２凸模裝配以凹模孔定位，將各凸模分別壓入凸模固定板的形孔中，并擠緊牢固３裝配下模１在上模座上劃中心線，按中心預(yù)裝凹模、固定板；２在下模座、導(dǎo)料板上，用已加工好的固定板分別確定其螺孔位置，并分別鉆孔，攻絲；３將下模座、導(dǎo)料板、凹模、活動導(dǎo)銷銷、樹脂裝在一起，并用螺釘緊固，打入銷釘４裝配上模１在已裝好的下模上放等高墊鐵，再在凹模中放入0.3mm的紙片，然后將凸模與固定板組合裝入凹模；２預(yù)裝上模座，劃出與凸模固定板相應(yīng)螺孔、銷孔位置并鉆鉸螺孔、銷孔；３用螺釘將固定板組合、墊板、上模座連接在一起，但不要擰緊；４將卸料板裝在已裝入固定板的凸模上，裝上橡膠和卸料螺釘，并調(diào)節(jié)橡膠的預(yù)壓量，使卸料板高出凸模下端約1mm；５復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后，緊固螺釘；６安裝導(dǎo)料板、卸料板；７切紙檢查，合適后打入銷釘５試沖與調(diào)整裝機(jī)試沖根椐試沖結(jié)果作相應(yīng)調(diào)整3.10.本章小結(jié)本章分析了加工該壓簧片沖壓工序的安排，計算與模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計，根據(jù)零件的特點(diǎn)以及廠里的要求，設(shè)計計算并確定模具各零件尺寸，完成了模具總體設(shè)計，繪制出模具裝配圖。本章重點(diǎn)與難點(diǎn)是工藝方案，模具結(jié)構(gòu)的確定以及凸模，凹模尺寸的計算，因?yàn)樗鼘⒅苯佑绊懥慵馁|(zhì)量和模具的合理