機械制造及自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計電器開門推板多工位級進模設(shè)計

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1、摘 要 相對普通沖壓模而言， 。 關(guān)鍵詞：制件；排樣沖壓成型；級進模；凸模；凹模；CAD。 21 / 28 Abstract With the development of industry, Keyword: Fished part ; Layout Wash to press to model; Progressive die Punch ; Die block ; CAD. 目 錄 摘要 I Abstract II 目錄 III 前言 1 第一章 制件的工藝分析 2 第二章 排樣

2、圖的設(shè)計 4 2.1排樣的概念 4 2.2制件的排樣原則 4 2.3制件的展開圖 5 2.4制件的排樣圖設(shè)計 7 2.4.1制件加工工序的確定 7 2.4.2制件的排樣設(shè)計 8 2.4.3排樣相關(guān)尺寸的確定 10 2.4.3.1目標值的確定 10 2.4.3.2板料尺寸值的確定 11 第三章 力的計算和工作部分間隙值確定 15 3.1力的計算 15 3.1.1沖裁力的計算 15 3.1.2彎曲力的計算 15 3.1.3 卸料力的計算 16 3.1.4 壓力機的選取 17 3.2沖裁間隙的確定 17 3.2.1.沖裁間隙的確定 17 3.2.2.彎曲工作部分間

3、隙值的確定 18 第四章 模具總體結(jié)構(gòu)及主要零件設(shè)計 20 4.1模具的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計 20 4.2模板、模座模柄的設(shè)計 20 4.2.1模板模座的厚度的確定 21 4.2.2模柄的設(shè)計 22 4.3第一工位凸凹模的設(shè)計 23 4.3.1.沖導(dǎo)正孔凸模的設(shè)計 23 4.3.2.沖導(dǎo)正孔凹模的設(shè)計 24 4.4 第二工位凸凹模的設(shè)計 25 4.4.1 異形孔凸凹模設(shè)計 25 4.5第三工位沖裁凸凹模設(shè)計 27 4.5.1.刃口尺寸的計算 27 4.5.2. 結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計 27 4.6第一次彎曲凸、凹模的設(shè)計 27 4.6.1.彎曲間隙的確定 27 4.6.2 凸

4、凹模的尺寸設(shè)計 28 4.6.3. 凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 29 4.7 第二次彎曲凸、凹模的設(shè)計 30 4.7.1 工作部分的尺寸設(shè)計 30 4.7.2工作部分圓角的設(shè)計 31 4.7.3 凹模深度的確定 31 4.7.4 凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 31 4.8 第三次彎曲凸、凹模的設(shè)計 32 4.8.1 工作部分尺寸的設(shè)計 32 4.9 切斷凸、凹模的設(shè)計 33 4.10 導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 34 4.10.1 外導(dǎo)柱的設(shè)計 34 4.10.2 內(nèi)導(dǎo)柱的設(shè)計 35 4.10.3 導(dǎo)正銷的設(shè)計 36 4.11卸料機構(gòu)的設(shè)計 37 4.12校平部分的設(shè)計 38 總 結(jié) 3

5、9 參考文獻 40 前言 在模具制造的方法中，冷沖壓與目前我國模具工業(yè)的發(fā)展步伐日益加快，但在整個模具設(shè)計制造水平和標準化程度上，與德國、美國、日本的發(fā)達國家相比還存在相當(dāng)大的差距。存在的問題和差距主要表現(xiàn)在下列5個方面：（1）總量供不應(yīng)求。 在設(shè)計中，深刻的體會到了自己知識的有限，本次設(shè)計中存在多處不足之處，懇請各位老師指正。 第一章 制件的工藝分析 設(shè)計的沖壓制件是收錄機機芯的開門推板。 第二章 排樣圖的設(shè)計 2.1排樣的概念 排樣是模具設(shè)計的核心部分，排樣的方式?jīng)Q定了模具結(jié)構(gòu)，凹模的分布等方面內(nèi)容。所謂排樣，就是指沖裁件在條料、帶料或板料上的

6、布置方法。合理的排樣和選擇適當(dāng)?shù)拇钸呏?，是降低成本，保證工件質(zhì)量及延長模具壽命的有效措施。 2.2制件的排樣原則 1、第一工位一般安排沖孔和沖工藝導(dǎo)正孔，第二工位設(shè)置導(dǎo)正銷對帶料導(dǎo)正，在以后的工位中，視其工位數(shù)和易發(fā)生竄動的工位設(shè)置導(dǎo)正銷，也可以在以后的工位中每隔2至3個工位設(shè)置導(dǎo)正銷，本設(shè)計制件的精度要求較高，為了保證制件的精度，每一個工位均設(shè)計導(dǎo)正銷。第三工位根據(jù)帶料的定位精度，可以設(shè)置步距的誤送檢測裝置。結(jié)合排樣圖，考慮到模具的整體布局，在第五工位設(shè)置步距的誤送檢測裝置。 2.3制件的展開圖 展開原理：材料在彎曲時,一邊壓縮變形，另外一邊會拉伸變形,但在材料彎曲過程中，有一層不發(fā)

7、生壓縮和拉伸變形,其長度在整個彎曲過程中不發(fā)生變化，叫做中性層。中性層示意圖如圖2-1所示。 圖2.4 展開圖尺寸 2.4制件的排樣圖設(shè)計 排樣的常用方法有：有廢料排樣法；少廢料排樣法；無廢料排樣法。設(shè)計中由于制件的外形比較復(fù)雜，采用裁搭邊法,將制件的加工通過分次裁切來完成。分次排樣法設(shè)計加工出來的具有制件精度高，便于模具凹模、凸模的排布等優(yōu)點。 2.4.1制件加工工序的確定 結(jié)合零件圖和展開圖，由零件工藝分析可知，要完成該制件的生產(chǎn)，需要經(jīng)過以下工藝：沖孔、彎曲、落料，切舌等?？紤]到彎曲的一般原則和加工過程中位方式，由此可擬定沖壓順序為：

8、沖切側(cè)邊刃搭邊和導(dǎo)正空，，切除廢料，彎曲成形，切斷。 2.4.2制件的排樣設(shè)計 由以上計算可知，制件的展開毛坯最大尺寸＜60mm，屬于中尺寸沖裁零件，基本形狀為矩形，可以考慮采用單排直排式，從而降低多工位連續(xù)級進模具的制造成本。零件在兩個垂直方向有彎曲曲線，而鍍鋅板材料的性能方向性不明顯，采用直排式不會影響兩個方向的彎曲質(zhì)量，還使模具的加工難度大大降低。 由制件的結(jié)構(gòu)形狀可以知道，要沖壓出該制件需要的經(jīng)過的基本工序為：沖孔，落料和彎曲等工藝過程。經(jīng)過分析，可以使用以下工藝方案實現(xiàn)零件的加工，分別如下： 方案：采用直排雙排式載體排樣，示例圖如下所示： 如圖所示，零件采用雙排直排式排

9、樣。工序步驟如下 1.沖制件上的孔和壓中心線上的筋。壓筋安排在初始工位使制件不易變形。第一觀察，分析排樣的沖壓工序合理安排，也反映整個制件沖制過程和模具結(jié)構(gòu)方面的一些特點。 2.4.3排樣相關(guān)尺寸的確定 2.4.3.1目標值的確定 沖壓件零件各部分的作用不同，其在精度和工藝等方面的要求也不同，設(shè)計中根據(jù)沖壓件零件圖的公差確定目標值。制件目標值的選取原則如下： 1、沖圓孔、異形孔目標值的確定原則：孔在沖裁時，沖頭易磨損，加工過程中越來越小，為此孔（包括圓孔，異形孔）的尺寸目標值取其公差偏上限，結(jié)合APS設(shè)計標準，此情況下的目標值L=基本尺寸L1+（1/2倍公差的上偏差值）+0.05mm

10、至0.1mm的余量。 2、外形尺寸的確定：外形在成型中，因凹模在沖裁過程中由于摩擦方面的原因，其外形會逐漸變大，為了保證沖壓制件的精度，延長模具的使用壽命，提高其的經(jīng)濟性，其目標值的確定時在誤差范圍內(nèi)應(yīng)該盡量取下限值，結(jié)合APS設(shè)計標準，在此情況下的目標值的取法為： 目標值L=基本尺寸L1—（1/2下偏差） 由制件圖的技術(shù)要求和尺寸公差可以知道，制件的外形尺寸上要求不是很嚴格。因此，對于無公差要求的外形尺寸其目標值取為其基本尺寸即可以滿足設(shè)計要求。 了方便敘述,首先將制件各部分進行分區(qū),沖壓件圖如圖2-2： 圖2.4 目標值示確定意圖 對于A區(qū)尺寸23.72的目標值：L=L1

11、+（1/2）△+0.05=23.72+0+0.05=23.77mm；尺寸16的目標值：L=L1+（1/2）△+0.05=16+0+0.05=16.05 由于各個區(qū)域的沖裁凸模的磨損方向都是朝減小的方向發(fā)展，因此其目標值的確定方法和A區(qū)尺寸相同。（注：L表示目標值；L1表示基本尺寸；△表示上偏差或下偏差；對于沖孔尺寸較小部分為制件原來的尺寸,擴大后的尺寸為取目標值后的尺寸，對于外形尺寸縮小部分為目標值。） 2.4.3.2板料尺寸值的確定 1.搭邊值的確定： 排樣時制件與制件之間以及制件與側(cè)邊之間留下的工藝材料，叫做搭邊。其作用是補償定位誤差，保證條料強度，以保證在沖裁過程中帶料的送料順暢

12、。搭邊應(yīng)選擇適當(dāng)，過大會造成材料的浪費，過小不利于制件的成形，或者沖裁不出合格的制件。搭邊值的大小通常是由經(jīng)驗所確定的。設(shè)計中搭邊值的確定參照APS模具設(shè)計標準確定。對于上側(cè)載體，因為在最后兩道工序中作為單側(cè)載體，因此剛度要求較高，其寬度要取大值，結(jié)合標準，確定上載體寬度為6mm。下載 =6*T（0.4mm≤T≤0.6mm〉 間隙搭邊值的確定通常是根據(jù)經(jīng)驗確定，在不影響產(chǎn)品質(zhì)量的情況下盡量取小些。在本設(shè)計中，制件之間的搭邊距離取為2mm，則： 步距D=制件的排樣寬度+2=48+2=50mm 由初步排樣圖可知，步距可以適當(dāng)?shù)娜⌒⌒?，可以保證沖裁的順利進行，也有利于材料利

13、用率的提高 。4、接刀點的確定： 自己確定，但必須考慮以下條件：異形凹模、凸模的最小寬度應(yīng)該大于2mm；形狀應(yīng)該力求簡單，以利于材料的合理利用，同時要避免細長懸臂結(jié)構(gòu)；轉(zhuǎn)角處要盡量避免尖角，尖角處應(yīng)該用圓弧連接，以起到避免尖角處因應(yīng)力集中而使沖模裂開的危險。對于不銹鋼材料，其最小圓角半徑的選取標準為：（T表示帶料的厚度） 落料部分：當(dāng)圓弧角大于或等于90度時，最小圓角半徑=0.25*T；當(dāng)圓弧角小于90度時，最小圓角半徑=0.5*T； 沖孔部分：當(dāng)圓弧角大于或等于90度時，最小圓角半徑=0.30*T；當(dāng)圓弧角小于90度時，最小圓角半徑=0.6*T。 對于彎曲凹模和凸模的設(shè)計結(jié)構(gòu)參照A

14、PS模具設(shè)計標準即可。各凹模和凸 第三章 力的計算和工作部分間隙值確定 3.1力的計算 3.1.1沖裁力的計算 計算沖裁力的目的是為了選擇合適的壓力機，設(shè)計和檢驗?zāi)＞叩膹姸?。壓力機的噸位必須大于所計算的沖裁力，以適應(yīng)沖裁工藝的需求。沖裁力的計算公式為： P= KtLδ=1.3*1*391.02*350=17.791KN 3.1.2彎曲力的計算 彎曲力的計算：影響彎曲力的因素很多，如材料的性能，零件外形，彎曲方法，模具結(jié)構(gòu)等。用理論公式計算不但復(fù)雜，而且不一定正確，因此，通常選用經(jīng)驗公式對其進行計算。設(shè)計中有 兩個90度的L曲，其屬于U類彎曲，設(shè)計中L曲彎曲力的計算 參照

15、U曲的計算公式進行計算，計算公式為： 1.01（KN） ∴彎曲力P總=P1+P2+P3=1.365+0.819+1.01=3.194（KN） 3.1.3 卸料力的計算 影響卸料力、推料力和頂件力的因素很多，要精確的計算是困難的，在實際生產(chǎn)中常用經(jīng)驗公式進行計算： 卸料力 Q=KP N 推料力 Q1=K1P N F∑=沖裁力+彎曲力+卸料力+推料力=P沖裁+P彎曲+Q+Q1 =17.794+3.149+4.44+0.533 =25.916（KN） 3.1.4 壓力機的選取 沖裁時，壓力機的公稱壓力必須大于或等于沖裁各工藝力的總和。設(shè)計中需要的最小總壓力為

16、：31.099KN 根據(jù)以上計算結(jié)果選擇沖床，參照公司沖床式樣，選擇沖床的型號為：OCP 3.2沖裁間隙的確定 3.2.1.沖裁間隙的確定 凹模凸模間隙的確定：沖裁模的凸模橫斷面，一般小于凹?？?，凹模與凸模部分，在垂直沖裁方向的投影尺寸之差，叫做沖裁間隙。沖裁間隙有兩種含義：一種是指凹模與凸模間每側(cè)空隙值，稱為單面間隙；另外一種指凹模和凸模間兩側(cè)間隙之和，稱為雙面間隙；習(xí)慣上常說的間隙是指雙面間隙，用符號C表示，單面間隙用Z/2表示。 示： 和凸模之間的間隙為： C=mt=7.5%*0.2=0.015mm 3.2.2.彎曲工作部分間隙值的確定 彎曲工作部分的間隙大小對于工件

17、質(zhì)量和彎曲力有很大的影響。間隙越小，彎曲力越大，反之則越小。彎曲間隙過小會使工件壁變薄，降低凹模的壽命；間查表得到。 第四章 模具總體結(jié)構(gòu)及主要零件設(shè)計 4.1模具的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計 圖4.1所示為側(cè)彎支座級進模的結(jié)構(gòu)圖，主要結(jié)構(gòu)和設(shè)計特點如下所述： 4.2模板、模座模柄的設(shè)計 ① 采用加強模架 模具在帶有自動送料裝置的壓力機上使用，浮動導(dǎo)料桿導(dǎo)向送料，導(dǎo)正銷定距。模具采用滾動導(dǎo)柱導(dǎo)套加強型模架，上下模座的厚度比一般沖模模座厚約10～20mm.滾動導(dǎo)柱套間有0.02mm的過盈量。這種模架的導(dǎo)向 ⑥ 設(shè)有容料槽的加強型卸料板 卸料板是級進模中十分重要的一個零件，其

18、尺寸與位置加工精度高：在級進模中卸料板不但起壓緊和卸下條料作用，還對凸模起精密導(dǎo)向和保護，防止凸模折斷并使用凸模與凹模相對位置準確和間隙均勻，固卸料板與凸模之間的配合間隙很小，一般在0.01mm之內(nèi)。 4.2.1模板模座的厚度的確定 根據(jù)模具設(shè)計手冊可只，模板厚度有以下標準： 單位：mm 模板名稱 材質(zhì) 板厚 硬度（HRC） 上模座 45鋼 30，40，50 凸模墊板 55#，Cr12MoV 10，15 48~55 凸模固定板 55#，Cr12MoV 20 58~61 卸料板 55#，Cr12MoV 15 48~55 卸料墊板 Cr

19、12MoV 16，20 58~61 凹模板 Cr12MoV 20，25，30 58~61 凹模墊板 55#，Cr12MoV 15，20 48~55 下模座 45鋼 40，50，60 墊鐵 55#，45鋼 在設(shè)計中，上模座的厚度確定為30mm，材料為45鋼；凸模墊板的厚度設(shè)計為20mm，材料CrMoV；固定板的厚度確定為15mm，材料為45鋼，通過熱處理工藝使其硬度達到58~61HRC；卸料板的厚度為16mm，材料為Cr12MoV，通過熱處理工藝使其硬度達到58~61HR；為了防止在沖裁過程中卸料板把帶料打扁，設(shè)計中將卸料板的厚度設(shè)計為16mm，并在其

20、中間安裝模具出磨出0.15mm的槽，以起到保護帶料的作用；凹模板的厚度為21mm，材料為CrMoV；凹模墊板的厚度為15mm，材料為Cr12MoV，通過熱處理工藝使其硬度達到58~65HR；凹模墊板DB厚度設(shè)計為15mm的55#鋼，通過熱處理工藝使其硬度達到48~55HRC；凹模座厚度設(shè)計為45mm的45鋼；墊鐵選用45鋼。 4.2.2模柄的設(shè)計 模柄: 由壓力機的型號JD21-80.可查得模柄孔的直徑為60,深度為80,由裝配要求,模柄與模柄孔配合為H7/m6并加銷釘防轉(zhuǎn),模柄長度比模柄孔深度小5~10mm，由于上模座回程時受力較大，因此選用壓入式模柄較合理，所以根據(jù)GB2862.1-

21、81得圖5-15所示: 圖4.2.1 模柄的結(jié)構(gòu)示意圖 4.3第一工位凸凹模的設(shè)計 4.3.1.沖導(dǎo)正孔凸模的設(shè)計 1.由模具設(shè)計手冊可知，當(dāng)沖裁中小形圓形零件或沖孔直徑為φ12～φ70時，凸?？刹捎脡喝胧浇Y(jié)構(gòu)形式，以過盈配合r7或過渡配合m6固緊在凸模固定板上的方式。頂端用臺肩，以便固定，并保證在工作時不被拉出。 要求。 △H2通常取2mm以上。板料為薄材料，設(shè)計中將其確定為2mm。 則凸模的高度為：H=20+30+10+0.5+2=62.5mm 留0.5mm的刃磨量，故可以將凸模的實際高度設(shè)計為： H=20+30+10+0.5+2

22、+0.5=63mm 4.3.2.沖導(dǎo)正孔凹模的設(shè)計 為了便于凹模的修磨和更換，本工位凹模采用鑲塊結(jié)構(gòu)形式，具體結(jié)構(gòu)如下所示： 圖4.2 沖導(dǎo)正孔凹模的結(jié)構(gòu)示意圖 由于制件為小型沖壓件，導(dǎo)正銷孔太小，不宜使用螺釘、銷釘禁錮件。因此采用壓入是結(jié)構(gòu)形式。凹模鑲塊的刃口尺寸在上面已經(jīng)計算出為3mm， 其外形尺寸根據(jù)模具設(shè)計教材P55表2.23可知，最小壁厚2.7，最小直徑為1.5mm，根據(jù)凹模的工作條件，確定最小直徑為1.5mm，最小壁厚為2mm；高度與凹模板同高，為10.5mm，臺肩高度可取1.5mm；同時為了廢料能夠暢通的漏下，在工作部分以下部分設(shè)3°的傾角。如上圖所示

23、。 對于凸凹模的材料，因為制件屬于大批量生產(chǎn)，凸凹模需要長期反復(fù)地沖壓摩擦，因此在選材時要注重考慮材料的硬度和耐磨性，根據(jù)《沖壓模具設(shè)計手冊》可以查得，對于耐磨性要求高的模具的凸凹模，其材料可以選用留Cr12MoV，并且熱處理到60～64HRC可以滿足條件。 4.4 第二工位凸凹模的設(shè)計 第二工位為沖裁工序，其功能是切除廢料，使制件的毛皮形狀初步成形。該工序為異型沖裁。 4.4.1 異形孔凸凹模設(shè)計 對于基本尺寸L1: ∵其凸模磨損后尺寸減小， ∴= =mm = =mm 對于基本尺寸L2

24、： ∵其凸模磨損后尺寸減小 ∴= =mm = = 對于基本尺寸L3： ∵其凸模磨損后尺寸減小， 凹模的結(jié)構(gòu)因為考慮到空間的問題，由于空間上的不足，其凹模與凹模板做成整體式，在下料口設(shè)3°的斜度，保證廢料通暢的從凹?？诼湎?。 根據(jù)《沖壓模具設(shè)計手冊》可以查得，對于耐磨性要求高的模具的凸凹模，其材料可以選用留Cr12MoV，并且熱處理到60～64HRC可以滿足條件。 4.5第三工位沖

25、裁凸凹模設(shè)計 4.5.1.刃口尺寸的計算 對于基本尺寸27： = = = = 4.5.2. 結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計 其結(jié)構(gòu)形式設(shè)計過程和考慮原則與上道工序凸凹模的設(shè)計相同，刃口形狀如排樣圖形所示，凹模和凸模的間隙均為0.014mm，其高度均與上道工序凸模高度相等為63mm，固定方式均選用GB/T70.1 M6×25的內(nèi)六角螺釘固定。凹模的高度

26、均設(shè)計為35mm，刃口垂直高度為5mm，采用整體式結(jié)構(gòu)形式。 根據(jù)《沖壓模具設(shè)計手冊》可以查得，對于耐磨性要求高的模具的凸凹模，其材料可以選用留Cr12MoV，并且熱處理到60～64HRC可以滿足條件。 4.6第一次彎曲凸、凹模的設(shè)計 4.6.1.彎曲間隙的確定 由模具設(shè)計手冊可知，彎曲間隙確定方式為一下公式： 對于第一次彎曲，彎曲高度小于10由《模具設(shè)計手冊》P275可知，n取0.1 因此其間隙值為： =1+0.1*1=1.1mm 4.6.2 凸凹模的尺寸設(shè)計 （1）、凸凹模的圓角半徑：一般情況下，凸模

27、圓角半徑等于或小于工件內(nèi)側(cè)的圓角半徑r，單不能小于材料的允許的最小彎曲半徑。若r＜，則應(yīng)該取大于它的值，然后增加一次整形加工， 對于本工序，考慮到其工作條件，取其凸模圓角半徑等于工件的內(nèi)側(cè)圓角半徑，值為2mm。 凹模圓角半徑不能太小，以免彎曲是板料表面擦傷或出現(xiàn)壓痕。在 L——彎曲外形或內(nèi)型或外形基本尺寸（mm）； ——彎曲的尺寸公差； 、——為彎曲件尺寸公差； 由工件圖可知，制件為內(nèi)型尺寸標注，所以代入數(shù)據(jù)可知： ==mm。 4.6.3. 凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 凸模采用緊固螺釘設(shè)計，緊固螺釘適宜用M6的內(nèi)六角螺釘兩個，分別分布于中

28、心對稱位置。凸模與固定板采用H7/h6的間隙配合。 考慮到模具的修磨與更換，凸模采用鑲塊結(jié)構(gòu)。因為本次彎曲是屬于向下彎曲，下一道工序在此基礎(chǔ)上向上彎曲，為了送料的方便和下道工序的順利進行，本工序凹凸模采用倒裝方式，凹模鑲塊安裝在凸模板上，凸模鑲塊則安裝在凹模 圖4.2 鑲塊結(jié)構(gòu)示意圖 對于凹模鑲塊，同樣采用內(nèi)六角螺釘固定于凸模固定板上，由凹模鑲塊的尺寸，查閱標準的，選用GB/T70.1 M6×25的內(nèi)六角螺釘可以滿足要求。凹模與凸模固定板之間用H7/h6的間隙配合。 4.7 第二次彎曲凸、凹模的設(shè)計 本次工序的作用是

29、向上彎曲工件的兩側(cè)，使其彎曲部分成形。具體的設(shè)計步驟如下所示： 4.7.1 工作部分的尺寸設(shè)計： 由上道工序的彎曲模具設(shè)計可知：內(nèi)形標注的工件的尺寸設(shè)計公式為： 凸模尺寸： 凹模尺寸： 按凸模的尺寸配制，保證雙邊間隙。 由工件的零件圖可知， =0.1mm，代入數(shù)據(jù)得： 4.7.2工作部分圓角的設(shè)計 凸凹模的圓角半徑：一般情況下，凸模圓角半徑等于或小于工件內(nèi)側(cè)的圓角半徑r，單不能小于材料的允許的最小彎曲半徑。若r＜，則應(yīng)該取大于它的值，然后增

30、加一次整形加工。 對于本工序，考慮到其工作條件，取其凸模圓角半徑等于工件的內(nèi)側(cè)圓角半徑，值為2mm。 凹模圓角半徑不能太小，以免彎曲是板料表面擦傷或出現(xiàn)壓痕。在本道工序中，工件表面要求不能有劃痕或者壓痕，因此圓角需要取大值。考慮到工作條件，再次取r=4mm。 4.7.3 凹模深度的確定 凹模深度要適當(dāng)，若取得太小，毛皮兩邊自由部分太多，彎曲回彈過大，不平直；若過小，凹模必然增大，消耗模具的材料多，且需要壓力機較大的工作行程。 在此，為了使彎曲件的回彈量小，我們在允許的范圍內(nèi)盡量取大值。 彎曲件的深度為7.5mm，為此，可以取稍微比19mm大的值。

31、結(jié)合工作的條件，我們最后確定深度為10mm。 4.7.4 凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （1）凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計：由于本次工序彎曲方向向上，因此凹模需要采用突起的鑲塊結(jié)構(gòu)，保證整塊板料在同一平面上。凸起鑲塊采用分離式，左右各一塊，然后彎曲凸模從中間壓入，使中間板了向下彎曲，左右兩翼向上彎曲，最終成型。 凹模鑲塊寬度與工件兩翼同寬，為5.5mm，高度需高出凹模板7.5mm，同時，嵌入凹模板內(nèi)部的部分高度與凹模板厚度相同。與凹模板采用H7/j6的過盈根據(jù)手冊可知，采用一枚GB/T70.1 M3×16的內(nèi)六角螺釘可以滿足固定要求。 由于模具中各個工序的凸、凹模工作部分的工作條件相同，因此其材料也可以選

32、擇相同的Cr12MoV，熱處理到60-64HRC可以滿足強度要求。 4.8 第三次彎曲凸、凹模的設(shè)計 本道工序作用是將制件的底下部分向下彎曲，具體設(shè)計如下： 4.8.1 工作部分尺寸的設(shè)計 由于本次彎曲屬于側(cè)面彎曲，因此工作部分的刃口尺寸不需要公式計算，只需要保證凸模與凹模之間的合理間隙即可。 通過以上計算可知，第三次彎曲的間隙值為3mm，因此凸模凹模之間的間隙為3mm便可已滿足要求。 其中間部分需開一道寬為6mm的槽，以便板料在上升時，突出的切舌部分可以通過。具體的結(jié)構(gòu)形式如下圖所示： 圖4.3 彎曲鑲塊示圖 對于凹

33、模，此處需要有足夠的空間讓制件本次彎曲的部分向下彎曲。同時本工序與下一道工序的空腔之間需要挖空，以便工件下彎的部分順利通過。 4.9 切斷凸、凹模的設(shè)計 本道工序的作用是將成形的制件從板料上分離，采用的是切斷模，具體設(shè)計如下： 由于其在最后一步的沖裁過程中單邊受力，因此使材料切斷部分容易變形如果在此工位還是和其他沖裁工位一樣取料厚的7%至8%作為沖裁間隙，會產(chǎn)生毛刺等現(xiàn)象，使制件達不到要求。所以切斷模具之間的刃口間隙應(yīng)該取得小些，在設(shè)計中取料厚T的5%，作為其沖裁間隙。為了保證凸模在沖裁過程中的穩(wěn)定性，了防止廢料反彈，將其最后一個切斷工位設(shè)計為和下圖相似的刃口形狀，圖中尖角的作用是掛住

34、廢料，起到防止廢料反彈的作用； 模具的刃口寬度取與載體同寬，為10mm，其安裝方式與第一道工序的導(dǎo)正銷空凸模的安裝方式相同，采用壓入式結(jié)構(gòu)形式，臺肩厚度為7.5mm，凸緣為7.5mm，模具高度與其他沖裁凸模相同為22.5mm。 切斷凹模與凹模板做成整體結(jié)構(gòu)形式，形狀與制件上端形狀相似，并且要留足夠的空腔保證工件從板料分離后能夠落下。 查閱《模具設(shè)計手冊》切斷凸模、凹模的材料選用Cr12MoV，將其熱處理到58HRC~61HRC即可以滿足設(shè)計要求。 4.10 導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 4.10.1 外導(dǎo)柱的設(shè)計 模具體上模座和下模座的之間的相對位置要嚴格精確，否則制件的質(zhì)量將難以得到保證。

35、要使上模座和下模座之間的相對位置精確，須在模具體上添加導(dǎo)向機構(gòu)。外導(dǎo)柱就是模具上、下模座的粗導(dǎo)向機構(gòu)。在模具內(nèi)部內(nèi)導(dǎo)柱起到精導(dǎo)向作用。 外導(dǎo)柱的尺寸需要在模具的最大高度和最小閉合高度確定的條件下設(shè)計出來。根據(jù)各模板的厚度、凸模凹模的高度還有上模座的最大行程可最終確定外導(dǎo)柱的高 圖中A表示緊固螺釘孔；C表示內(nèi)導(dǎo)柱孔；B表示定位銷孔；Y表示限位柱孔；a表示緊固螺釘孔到模板邊沿的距離；b表示限位柱孔和緊固螺釘孔之間的距離；c表示內(nèi)導(dǎo)柱孔和定位銷孔之間的距離；d表示內(nèi)導(dǎo)柱孔和模板邊沿之間的距離；e表示定位銷孔和模板邊沿之間的距離；f表示內(nèi)限位柱孔到模板邊沿之間的距離。其中的各段距離的具體數(shù)值如

36、下表： 單位（mm） a B c d e F 18~20 30 30 28 20 40 實際設(shè)計中考慮到布局等方面的因素其取值如下：a=20mm；b=45mm，c=35mm；d=30mm;e=20mm。 另外，在設(shè)計中應(yīng)該注意：如果模板的長度大于400mm，則應(yīng)該在中間適當(dāng)位置增加緊固螺釘。 4.10.2 內(nèi)導(dǎo)柱的設(shè)計 內(nèi)導(dǎo)柱在模具中起到精確定位的作用。內(nèi)導(dǎo)柱的長度通常應(yīng)該保證在裝配后高出卸料板20~30mm。在此，我們確定其高出卸料板20mm。為了保證模具導(dǎo)向的精度，以及模具整體結(jié)構(gòu)的強度和結(jié)構(gòu)的勻稱性，我們選SGPR12—58的導(dǎo)柱作

37、為級進模的內(nèi)導(dǎo)柱。SGRP表示內(nèi)導(dǎo)柱代號；20是指導(dǎo)柱的公稱直徑為12mm，55是指導(dǎo)柱的總長度為58mm； 下模導(dǎo)套選用SGBH 12—20；導(dǎo)套和模板之間的配合間隙為+0.01mm，導(dǎo)柱 圖4.3 內(nèi)導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式 具體的參數(shù)如下：導(dǎo)柱的公稱直徑為12mm； 導(dǎo)套的外徑為18mm； 導(dǎo)柱的高度為58mm； 導(dǎo)套的高度為20mm。 導(dǎo)柱采用壓入式的結(jié)構(gòu)形式，其臺肩高度為7.5mm；臺肩直徑為18mm； 導(dǎo)柱采用階梯狀結(jié)構(gòu)，各段之間一圓角R5過渡。 材料

38、導(dǎo)柱的材料為20鋼，熱處理使之硬度達到58-62HRC。 4.10.3 導(dǎo)正銷的設(shè)計 導(dǎo)正銷的作用是確保板料與凸模的之間的相對位置準確，以保證工件的加工質(zhì)量。使用導(dǎo)正銷的目的是消除送料時用擋料銷和導(dǎo)料板等定位零件作粗定位時的誤差,保證沖件在不同工位上沖出的內(nèi)形與外形之間的相對位置公差要求.導(dǎo)正銷主要用于級進模,也可用于單工序模.導(dǎo)正銷通常設(shè)在落料凸模上,與擋料銷配合使用 圖 4.3.1 導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)形式 其材料采用Cr12MoV，熱處理到58-62HRC。 4.11卸料機構(gòu)的設(shè)計 1. 卸料零件，主要用來在沖壓工作完成后從凸模上卸下條料，或廢料。有時起到壓料或凸模導(dǎo)向作用。而把

39、梗塞在凹模上的凹模口內(nèi)的沖裁或廢料從凹模上卸下的零件則稱為推件，（裝在上模，向下推出）或推件（裝在下模，向上頂出）。屬于此類的零件有卸料板、推桿、推板、推件器、頂桿、頂件器和廢料切刀等。 在本模具設(shè)計中，卸料裝置的形式為彈壓式卸料板，它既起到卸料的作用，又有壓料的作用。主要的零件有卸料板、卸料彈簧盒卸料螺釘?shù)?。在此，我們詳細介紹卸料螺釘和卸料彈簧的選用。 卸料螺釘屬于標準件，有多種形式可以選用，根據(jù)卸料力和壓料力的大小，結(jié)合其他工作條件，選用JB/ 7650.5—7650-1994 類型卸料螺釘。材料為45鋼熱處理到35-40HRC.螺紋公稱直徑為M16，卸料螺釘?shù)母叨葹?15mm，其中帶

40、螺紋的部分高度為23mm，不帶螺紋部分高度為80mm，直徑為18mm。 2.卸料彈簧的選用：根據(jù)卸料力和壓料力的大小，為了達到設(shè)計要求，在APS模具設(shè)計中通常將ZB型彈簧組件和ZA型卸料螺釘組件配合起來使用。 相關(guān)參數(shù)如下表所示： 單位：mm 因為卸料螺釘?shù)墓Q直徑為18mm，設(shè)計中選用公稱尺寸為25mm，彈簧外徑為25mm的卸料彈簧組件，加工參數(shù)如上表所示。分布情況如模板零件圖所示。 4.12校平部分的設(shè)計 為了保證制件的平面度要求，需要加入校平工位。查閱SPA設(shè)計標準，校平部分的形狀即為把制件的各外形尺寸做適當(dāng)?shù)姆糯蟆Ｓ眉庸ぶ行募庸ぴ诎?/p>

41、模板上加工出形腔，用線切割機割出校平平面的外形，鉆出校平螺釘孔，校平螺釘選用M4的內(nèi)六角平頭螺釘，其在在校平零件平面上分布越多越好，設(shè)計中在其表面布置10個GB/T70.1 M4×16的緊固螺釘，尺寸和結(jié)構(gòu)如裝配圖和零件圖所示，模具在進行加工產(chǎn)品之前，用儀器對這些螺釘進行校平，讓其在同一個水平面內(nèi)。為了這些螺釘?shù)姆€(wěn)定性，在其下面墊上優(yōu)力膠，同時也起到方便螺釘調(diào)節(jié)的作用。 總 結(jié) 經(jīng)過近一個學(xué)期的努力，在交畢業(yè)設(shè)計的最后期限時完成畢業(yè)設(shè)計，真的覺得有很多值得自己去總結(jié)的地方。 通過這次畢業(yè)設(shè)計我把大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)知識進行了系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，尤其是模具部分。從而使我熟

42、練掌握了模具及其各零部件的設(shè)計與計算。在此次設(shè)計中，我進行了大量的設(shè)計工作，查閱了很多相關(guān)的書籍資料?？梢赃@樣說經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計，我的專業(yè)水平無論是從理論還是實踐來講都有了顯著的提高，尤其是模具設(shè)計方面，這為我以后走上工作崗位打下了堅實的基礎(chǔ)。 在整個設(shè)計過程中，我掌握了模具的組成及原理、模具的工作特點、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具的主要零件的材料和技術(shù)要求、凸凹模的設(shè)計與計算、其它輔助元件的選擇等一系列模具設(shè)計方面的專業(yè)知識，這將使我走上工作崗位后更好的去適應(yīng)。 畢業(yè)設(shè)計是整個大學(xué)活動中最后一次實踐性的學(xué)習(xí)，它能很好的檢驗我們大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)知識，因此對于我們畢業(yè)生來講，不能有絲毫松懈，我將在

43、本次畢業(yè)設(shè)計中為我的大學(xué)學(xué)習(xí)畫上一個完整的句號。 參考文獻 [1] 陳孝康、陳炎嗣、周興隆主編. 實用模具技術(shù)手冊.北京:中國輕工業(yè)出版社 2001,1 [2] 薛啟翔等.沖壓模具設(shè)計制造,北京：機械工業(yè)出版社,2003,9 [3] 大連理工大學(xué)教研室編,機械制圖,北京:高等教育出版社,2006,3 [4] 沈仕斯主編,材料成型工藝基礎(chǔ),武漢:華中科技大學(xué) 2001,9 [5] 中國模具設(shè)計大典編委會主編,中國模具設(shè)計大典,南昌:江西科學(xué)技術(shù)出版社,2003,1 [6] 姜奎華主編,沖壓工藝與模具設(shè)計,北京:機械工業(yè)出版社,2002,3 [7] 馮炳堯，韓

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