2296 變壓器芯片落料沖裁模設(shè)計(jì)

2296 變壓器芯片落料沖裁模設(shè)計(jì),變壓器,芯片,落料沖裁模,設(shè)計(jì) 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告學(xué)生姓名： 袁雷 學(xué) 號： 0312428 專 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造 設(shè)計(jì)(論文) 題目： 變壓器芯片落料沖裁模 指導(dǎo)教師： 杜 偉 2006 年 4 月 15 日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，撰寫1500 字左右（本科生 200 字左右）的文獻(xiàn)綜述(包括目前該課題在國內(nèi)外的研究狀況、發(fā)展趨勢以及對本人研究課題的啟發(fā))：文 獻(xiàn) 綜 述在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前，必須做好一切準(zhǔn)備工作，而收集有關(guān)設(shè)計(jì)課題研究方面的資料、文獻(xiàn)是最為重要的。在設(shè)計(jì)工作開始時(shí)，只有對課題研究的內(nèi)容有了，充分地了解，才會(huì)有設(shè)計(jì)目的和方向；所以收集、查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料是必要的。在設(shè)計(jì)之前首先應(yīng)該對國內(nèi)外的模具發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢有所了解，以便在設(shè)計(jì)過程中能夠正確、合理地設(shè)計(jì)出一套模具。下面就先分析一下國內(nèi)外的模具發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢以及我國的模具發(fā)展現(xiàn)狀。1.隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，沖壓產(chǎn)品的生產(chǎn)正呈現(xiàn)出多品種、少批量，復(fù)雜、大型、精密，更新?lián)Q代速度快等變化特點(diǎn)，沖壓模具也正向高效、精密、長壽命、大型化方向發(fā)展。為適應(yīng)市場的變化，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)正在由手工設(shè)計(jì)、依靠工人的經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)的機(jī)械加工技術(shù)向計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD） 、數(shù)控加工中心進(jìn)行切削加工、數(shù)控線切割、數(shù)控電火花等為核心的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）技術(shù)方面轉(zhuǎn)變。模具的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢如下詳述：1）.CAD/CAM 技術(shù)的應(yīng)用： CAD/CAM 是一項(xiàng)高科技、高效益的系統(tǒng)工種，是模具設(shè)計(jì)與制造行業(yè)的有效輔助工具；通過它能夠?qū)Ξa(chǎn)品、模具結(jié)構(gòu)、成型工藝、數(shù)控加工及成本等進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化?，F(xiàn)在已經(jīng)廣泛地應(yīng)用與模具的設(shè)計(jì)與制造加工的過程中，并還在不斷地發(fā)展和創(chuàng)新。2）.模具標(biāo)準(zhǔn)件：模具的標(biāo)準(zhǔn)化對縮短模具制造周期、提高質(zhì)量、降低成本起到很大的作用。我國的模具標(biāo)準(zhǔn)化程度達(dá)到 30%以下，而國外先進(jìn)國家達(dá)到 70%—80%左右。這樣，不僅有利于國內(nèi)的模具制造的發(fā)展，也有利于模具的國際化發(fā)展。3）.模具的制造精度：國外的制造水平能夠是制造公差達(dá)到 0.003—0.005 mm，表面的粗糙度達(dá)到 Ra 0.0002 mm 以下（花 10 以上） ；我國的制造水平可以是制造公差達(dá)到 0.01—0.02 mm,模具表面的粗糙度達(dá)到 Ra0.00160.0008 mm（花 7—8） 。由此可見，如今模具技術(shù)的發(fā)展水平還是很高的，但也可以看出我國在這方面的技術(shù)與國外先進(jìn)國家還有很大的差距。4）.模具的使用壽命：國外的沖壓模具的使用壽命， （合金鋼制模）500—1000 萬次，（硬質(zhì)合金制模）2 億次；我國的沖壓模具的使用壽命分別為：100—400 萬次，6000—1 億次。模具的使用壽命的加長就意味著模具的制造成本降低，從而提高了生產(chǎn)效益。5）.模具的加工制造設(shè)備：國外已經(jīng)廣泛地使用了數(shù)控加工中心，線切割，電火花，化學(xué)腐蝕等先進(jìn)的設(shè)備，大大地提高了模具的制造周期。2.我國的模具業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀：進(jìn)入 21 世紀(jì)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國的工業(yè)化程度也有了很大地提高，特別是在模具行業(yè)有了很大地發(fā)展。如：在模具設(shè)計(jì)與制造上，不但自己可以制造一些大型，精密，復(fù)雜，高效，長壽命的模具，并且能夠出口到國外，打開國外的市場。但是，目前我國的沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還相當(dāng)落后，主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成型工藝，模具標(biāo)準(zhǔn)化，模具設(shè)計(jì)，模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國的模具在壽命，效率，加工精度，生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具相比差距相當(dāng)大。因此這就需要我們努力去研究，推動(dòng)我國模具業(yè)的發(fā)展。3.在查閱、收集有關(guān)資料的時(shí)候，不僅使我對模具業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢、模具的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)等有了更多，更全面地了解；而且收集到了許多有關(guān)本課題的研究，與本課題相關(guān)、相似的東西，查找各種有關(guān)模具設(shè)計(jì)與制造方面的經(jīng)驗(yàn)公式，和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)；通過查閱資料和文獻(xiàn)能夠?qū)⒄n堂上所學(xué)習(xí)到的理論知識，與實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中的實(shí)例相結(jié)合去更好地成設(shè)計(jì)任務(wù)；并且使我在課程設(shè)計(jì)上有了更多的設(shè)計(jì)思路，也有了更多的考慮空間，同時(shí)也使我在設(shè)計(jì)的過程中能夠從多方面地去考慮問題——模具設(shè)計(jì)的合理性及對設(shè)計(jì)好的模具在工作過程中可能會(huì)出現(xiàn)的問題及解決辦法。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告２．本課題的研究思路（包括要研究或解決的問題和擬采用的研究方法、手段（途徑）及進(jìn)度安排等）：1. 先通過收集和查閱各種文獻(xiàn)資料和與老師的交流、指導(dǎo)，對目前國內(nèi)外的模具（沖壓模具）的發(fā)展?fàn)顩r和發(fā)展趨勢進(jìn)行深入的了解，預(yù)計(jì)用時(shí)間三天；2. 拿到工件的結(jié)構(gòu)簡圖，對工件進(jìn)行結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度、加工工藝性等方面作出詳細(xì)地分析，并查閱相關(guān)資料看是否符合常規(guī)零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，預(yù)計(jì)用時(shí)兩天；3. 經(jīng)過對工件的結(jié)構(gòu)工藝性分析，擬訂可行的沖壓工藝方案，并經(jīng)過分析，研究、比較，選擇一種最為合理的沖壓工藝作為生產(chǎn)應(yīng)用，估計(jì)用時(shí)間兩天；4. 分析和優(yōu)化級進(jìn)模的排樣方式，全理安排各個(gè)工位，確定和選擇載體的形式，預(yù)計(jì)用時(shí)二天；5. 進(jìn)行主要的設(shè)計(jì)計(jì)算，利用各種經(jīng)驗(yàn)公式或者經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)對沖壓力（沖裁力、卸料力、總沖壓工藝力） ，壓力中心的位置，工作零部件的刃口尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算以及彈性卸料元件橡膠的設(shè)計(jì)，預(yù)計(jì)需用時(shí)間四天；6. 根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)，材料，生產(chǎn)批量來進(jìn)行模具的總體設(shè)計(jì)，包括模具的類型，定位方式，卸料方式，導(dǎo)向方式等方面的設(shè)計(jì)；在設(shè)計(jì)中，應(yīng)該綜合考慮模具的安裝，維修，生產(chǎn)效率等，預(yù)計(jì)用時(shí)間三天；7. 對模具的主要零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要有凸模、凹模、定位板、卸料板、模架和導(dǎo)柱導(dǎo)套等零件，根據(jù)工作需要的強(qiáng)度來設(shè)計(jì)尺寸，包括各零件的圖紙，預(yù)計(jì)需用時(shí)間五天；8. 模具的總裝圖和工作原理（有裝配簡圖）需要用時(shí)間五天；9. 模具主要零部件的加工工藝過程（凸模、凹模、定位板、卸料板）分析與設(shè)計(jì)，預(yù)計(jì)用時(shí)間三天；10．模具的裝配與調(diào)試，預(yù)計(jì)用時(shí)兩天； 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告指導(dǎo)教師意見：1．對“文獻(xiàn)綜述”的評語：2．對本課題的研究思路、深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測：指導(dǎo)教師： 年 月 日所在專業(yè)審查意見：負(fù)責(zé)人： 年 月 日河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表學(xué)生姓名 袁 雷 學(xué) 號 0312428 指導(dǎo)教師 杜 偉課題名稱 變壓器芯片落料沖裁模難易程度 偏難 適中 √ 偏易選題情況工作量 較大 合理 √ 較小任務(wù)書 有 √ 無開題報(bào)告 有 √ 無符合規(guī)范化 的要求外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況 好 一般 差工作進(jìn)度 快 按計(jì)劃進(jìn)行 慢中期工作匯報(bào)及解答問題情況優(yōu) 良 中 差中期成績評定：所在專業(yè)意見：負(fù)責(zé)人： 年 月 日 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造 學(xué) 生 姓 名 : 袁 雷 學(xué) 號: 0312428 設(shè)計(jì)(論文) 題目： 變壓器芯片落料沖裁模 起 迄 日 期: 2006 年 3 月 10 日~5 月 15 日 指 導(dǎo) 教 師: 杜 偉 發(fā)任務(wù)書日期: 2006 年 4 月 1 日畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的：原始資料:沖裁件的零件圖（如圖所示） ，沖裁件料厚0.2mm 及沖裁件的材料 1J50。2．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：內(nèi)容：（1）根據(jù)原始資料收集題目有關(guān)數(shù)據(jù)；（2）進(jìn)行零件的工藝性分析、制定加工工藝方案；（3）初步確定模具的總體結(jié)構(gòu)；（4）對模具的主要工作零件進(jìn)行計(jì)算校核，并編制只要工作零件的加工工藝卡；（5）畫出模具的總裝配圖及主要工作零件的零件圖；（6）編寫設(shè)計(jì)說明書；所在專業(yè)審查意見：負(fù)責(zé)人： 年 月 日系部意見：系領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 評 語學(xué)生姓名： 袁 雷 班級: 模具 034 學(xué)號： 0312428 題 目： 變 壓 器 芯 片 落 料 沖 裁 模 綜合成績： 指導(dǎo)者評語：指導(dǎo)者(簽字) ： 年 月 日畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 評 語評閱者評語：評閱者( 簽字)： 年 月 日答辯委員會(huì)（小組）評語：答辯委員會(huì)（小組）負(fù)責(zé)人( 簽字)： 年 月 日第 1 頁變壓器芯片落料沖裁模設(shè)計(jì)緒論1. 冷沖壓模具設(shè)計(jì)的目的冷沖壓模具設(shè)計(jì)是為模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的學(xué)生在學(xué)完基礎(chǔ)理論課、技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課程的基礎(chǔ)上，所設(shè)置的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的是：1）綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)踐知識，進(jìn)行一次冷沖壓模具設(shè)計(jì)工作的實(shí)際訓(xùn)練，從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立工作的能力。2）鞏固與擴(kuò)充“冷沖壓模具設(shè)計(jì)”等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的方法和步驟。3）掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的基本技能，如計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。 【2】2. 冷沖壓模具設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題冷沖壓模具設(shè)計(jì)的整個(gè)過程是從分析總體方案開始到完成全部技術(shù)設(shè)計(jì)，著期間要經(jīng)過設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖、修改等步驟。在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意以下問題。2.1 合理選擇模具結(jié)構(gòu)根據(jù)零件圖樣及技術(shù)要求，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際情況，提出模具結(jié)構(gòu)方案，分析、比較，選擇最佳方案結(jié)構(gòu)。2.2 采用標(biāo)準(zhǔn)零部件應(yīng)盡量采用國家標(biāo)準(zhǔn)零部件及工廠沖模標(biāo)準(zhǔn)件。使模具設(shè)計(jì)典型化及制造簡單化，縮短設(shè)計(jì)制造周期，降低制造成本。2.3 其它[1] 定位銷的用法沖模中的定位銷常選用圓柱銷，其直徑與螺釘直徑相似，不能太細(xì)，每個(gè)模具上只需兩個(gè)銷釘，其長度勿太長，其進(jìn)入模具體長度是直徑的 2~2.5 倍。[2] 螺釘?shù)挠梅ǖ?2 頁固定螺釘擰入模體的深度勿太深。如擰入鑄鐵件的深度是螺釘直徑的 2~2.5倍，擰入一般鋼件深度是螺釘直徑的 1.5~2 倍。[3] 打標(biāo)記鑄件模板要設(shè)計(jì)出加工、定位幾打印編號的凸臺(tái)。[4] 對導(dǎo)柱、導(dǎo)套的要求模具完全對稱時(shí)兩導(dǎo)柱的導(dǎo)向直徑不宜設(shè)計(jì)的相等，避免和模時(shí)誤裝方向而損壞模具刃口。導(dǎo)套長度的選取應(yīng)保證開始工作時(shí)導(dǎo)柱進(jìn)入導(dǎo)套 10~15mm。 【6】3. 冷沖模具的發(fā)展?fàn)顩r現(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。世界模具市場總體上供不應(yīng)求，市場需求量維持在 600 億至 650 億美元，同時(shí)，我國的模具產(chǎn)業(yè)也迎來了新一輪的發(fā)展機(jī)遇。近幾年，我國模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持 13%的年增長率（據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2004 年國內(nèi)模具進(jìn)口總值達(dá)到 600 多億，同時(shí)，有近 200 個(gè)億的出口） ，到 2005年模具產(chǎn)值預(yù)計(jì)為 600 億元，模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的每年 9000 多萬美元增長到 2005 年的 2 億美元左右。巨大的市場需求將推動(dòng)中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。1999 年中國大陸制造工業(yè)對模具的總市場需求量約為 330 億元，今后幾年仍將以每年 10%以上的速度增長。對于大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具需求的增長將遠(yuǎn)超過每年 10%的增幅。汽車、摩托車行業(yè)的模具需求將占國內(nèi)模具市場的一半左右。1999 年，國內(nèi)汽車年產(chǎn)量為 183 萬輛， 。保有量為 1500 萬輛，預(yù)計(jì)到 2005 年汽車年產(chǎn)量將達(dá)300 萬輛。汽車、摩托車行業(yè)的發(fā)展將會(huì)大大推動(dòng)模具工業(yè)的高速增長，特別是汽車覆蓋件模具、塑料模具和壓鑄模具的發(fā)展。例如，到 2005 年汽車行業(yè)將需要各種塑料件 36 萬噸，而目前的生產(chǎn)能力僅為 20 多萬噸，因此發(fā)展空間十分廣闊。 家用電器，如彩電、冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)等，在國內(nèi)的市場很大。目前，我國的彩電的年產(chǎn)量已超過 3200 萬臺(tái)，電冰箱、洗衣機(jī)和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過了 1000 萬臺(tái)。家用電器行業(yè)的發(fā)展對模具的需求量也將會(huì)很大。其他發(fā)展較快的行業(yè)，如電子、通訊和建筑材料等行業(yè)對模具的需求，都將對中國模具工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的推動(dòng)作用。 【2】目前世界上模具工業(yè)的年產(chǎn)值約為 680 億美元。我國 2004 年模具產(chǎn)值為 530億元，模具出口 4.91 億美元，同時(shí)還進(jìn)口 18.13 億美元。我國已成為世界上凈出口模具最多的國家。大型多工位級進(jìn)模、精密沖壓模具、大型多型腔精密注塑模、大型汽車覆蓋件模具等雖已能生產(chǎn)，但總體技術(shù)水平不高，與國外先進(jìn)國家相比，仍有很大差距，特別是模具壽命低的問題非常突出。如：國外硅鋼片沖?？偸褂脡勖?500 萬次以上，而國內(nèi)一般為 50 萬-60 晚次，最高 150 萬次。國內(nèi)熱鍛模第 3 頁使用壽命 50 萬次，國內(nèi)只有 3-5 萬次。國外熱鍛模使用壽命 12000 次以上，國內(nèi)一般為 3000-5000 次。影響模具壽命的因素較多，但模具材料是重要因素。高壽命模具離不開優(yōu)質(zhì)模具材料。國內(nèi)模具鋼品種少、質(zhì)量差、性能低。雖然國內(nèi)也研制出許多高性能模具鋼，但大多數(shù)是上世紀(jì) 70-80 年代研制的，因種種原因，真正使用的量較少，鋼種也不多。每年使用量不足 1 萬噸。故在生產(chǎn)上使用的仍然是老鋼種為主，如冷模用 CrWMn、Crl2、Crl2MoV 等，熱模用 3CrW8V、6542等，另外，由于模具鋼的改鍛效果差、選材與熱處理不當(dāng)?shù)仍颍苍斐赡＞叩膲勖?。主要從冷作模具鋼、熱作模具鋼和塑料模具鋼三個(gè)方面來進(jìn)行扼要分析國內(nèi)模具鋼的研究開發(fā)情況?，F(xiàn)具體介紹冷作模具鋼的開發(fā)概況：對冷作模具材料的主要性能要求是：良好的耐模性，足夠的強(qiáng)度和韌性，高的疲勞壽命，良好的抗擦傷和咬合性能以及良好的工藝性能。九十年代以前，國內(nèi)常用的冷作模具鋼有：碳素工具鋼 T1OA，合金工具鋼9SiCr、9Mn2V 、CrWMn、Cr6WV、Cr12、Cr12MoV、5CrW2Si，高速工具鋼W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2，軸承鋼 GCrl5、彈簧鋼 60Si2WMna，參碳鋼20Cr、12CrNi3A、不銹鋼 3Cr13 等。其中用量最大的是Cr12、Cr12MoV、TIOA、CrWMn、9SiCr、9Mn2V 、GCr15、60Si2Mn 和W18Cr4V。為滿足生產(chǎn)要求，國內(nèi)先后研究開發(fā)了一系列新型冷作模具鋼。如：高強(qiáng)韌耐磨鋼（7Cr7Mo2V2Si（代號 L） 、Cr8MoV3Si（代號 ER5） 、9Cr6W3Mo2V2（代號 GM）等） 、高速鋼基體鋼（65Cr4W3Mo2VNb、60Cr4Mo3Ni2WV、5Cr4Mo3SiMnVAI ） 、低合金冷作模具鋼等。 【8】4．結(jié)論總的來說現(xiàn)在國內(nèi)模具設(shè)計(jì)制造技術(shù)比國外已有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，在本課題中的模具設(shè)計(jì)與制造概況，國外的技術(shù)要比國內(nèi)有較高的發(fā)展，無論從設(shè)計(jì)方面或制造方面國外的技術(shù)要領(lǐng)先于中國，如本課題中的硅鋼片沖裁模：國外硅鋼片沖?？偸褂脡勖?500 萬次以上，而國內(nèi)一般為 50 萬-60 晚次，最高 150 萬次。之所以國內(nèi)模具壽命低，不光是我國模具鋼材料不及國外的，更根本的原因還是由于國內(nèi)模具制造技術(shù)方面，因此國內(nèi)應(yīng)從根本上考慮，模具制造技術(shù)方面與裝配方面。本課題中的變壓器芯片落料沖裁模從設(shè)計(jì)技術(shù)方面與制造方面和前人的設(shè)計(jì)無太大變化，本課題中的變壓器芯片只有主體“山”字形結(jié)構(gòu)，并無墊片，因此，在工序上就省略了一道工序，從先前的級進(jìn)模變?yōu)閱喂ば蚵淞夏?，模具結(jié)構(gòu)就比級進(jìn)模要簡化的多，制造工序也不同先前的模具制造工序。在本課題中設(shè)計(jì)的模第 4 頁具，由于其沖件體積小，沖出的工件主要用于小功率的變壓器，因此，在模具結(jié)構(gòu)方面，該模具要比先前模具有所不同。其具體設(shè)計(jì)與模具結(jié)構(gòu)將以以下幾章具體說明。第 1 章 零件的工藝性分析1.1 零件的總體工藝性沖裁件的工藝性是指沖裁件對沖裁工藝的適應(yīng)性。一般情況下，對沖裁件工藝性影響最大的是幾何形狀、尺寸和精度要求。 良好的沖裁工藝性應(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。此工件是標(biāo)準(zhǔn)的小容量變壓器的鐵心片，生產(chǎn)批量大，材料是軟磁合金材料1J50，厚度是 0.2mm, =658M 使用時(shí)由“山 ”字片一層層疊加而至變壓器鐵b?a?心所需的厚度，其零件尺寸公差無特殊要求，可按 IT14 選取，利用普通沖裁方式達(dá)到圖樣要求。由于該工件的外行簡單、形狀規(guī)則，使用與沖裁加工。1. 2 沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性1.2.1 沖裁件內(nèi)形及外形的轉(zhuǎn)角圖 1-1 工件圖第 5 頁沖裁件內(nèi)形及外形的轉(zhuǎn)角處要盡量避免尖角，應(yīng)以圓弧過度，以便于模具的加工，減少熱處理面積的開裂，減少?zèng)_裁時(shí)尖角處的崩刃和過度磨損。圓角半徑R 的最小值，見表 1-1 所示：表 1-1 沖裁件最小圓角半徑工序 連接角度 黃銅、純銅、鋁 軟鋼 合金鋼90?00.18t 0.25t 0.35t落料2t；沖裁件材料為黃銅、純銅、軟鋼時(shí)，b>1.5t（t 為材料厚度，b 為懸臂或凹槽的寬度，t2~20>5~50>10~100>20~30>50~100>100~500>300>1000>5000模具類型單工序模組合模簡易模單工序模組合模、簡易模單工序模級進(jìn)模復(fù)合模單工序模級進(jìn)模自動(dòng)模硬質(zhì)合金級進(jìn)模、復(fù)合模、自動(dòng)模注：表內(nèi)數(shù)字為每年班產(chǎn)量數(shù)值，單位：千件 [2] 根據(jù)沖裁件尺寸和精度等級來確定 復(fù)合沖裁得到的沖裁件尺寸精度等級高，避免了多次單工序沖裁的定位誤差，并且在沖裁過程中可以進(jìn)行壓料，沖裁件較平整。進(jìn)級沖裁比復(fù)合沖裁精度等級低。[3] 根據(jù)對沖裁件尺寸形狀的適應(yīng)性來確定 沖裁件的尺寸較小時(shí)，考慮到單工序模送料不方便和生產(chǎn)效率低，常采用復(fù)合模沖裁和級進(jìn)沖裁。由于該沖裁件的尺寸較小且精度無太大要求，若采用級進(jìn)模加工不但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜且加工過程麻煩，采用單工序模加工就比較簡單。[4] 根據(jù)模具制造安裝調(diào)整的難易和成本的高低來確定 對復(fù)雜形狀的沖裁件來說，用復(fù)合沖裁比采用級進(jìn)沖裁較為適宜，應(yīng)為模具制造安裝調(diào)整比較容易，且成本較低。[5] 根據(jù)操作是否方便與安全來確定 【5】綜上所述，對于一個(gè)沖裁件，可以得出多種工藝方案。必須對這些方案進(jìn)行比較，選取在滿足沖裁件質(zhì)量與生產(chǎn)率的前提下，模具制造成本較低、模具壽命較高、操作較方便及安全的工藝方案。應(yīng)此，對于該沖裁件應(yīng)以選擇更合理的工序組合，從該沖裁件的生產(chǎn)批量、形狀精度及模具的安裝調(diào)試精度來考慮，并且只須一次落料即可，因此該沖裁件更適合于單工序模加工。由于此沖裁件只需一次落料加工，故只需一個(gè)工序即可。2.3 沖裁件工藝方案的確定零件屬于大批量生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝性較好，從零件的形狀﹑尺寸標(biāo)注等情況來看均符合沖裁的工藝要求,該工件只須一次落料既可,故采用單工序落料模進(jìn)行加工。第 3 章 排樣方案的確定第 8 頁在沖壓生產(chǎn)中，節(jié)約金屬和減少廢料具有非常重要的意義，特別是在大批量生產(chǎn)中，較好的確定沖件形狀尺寸和合理排樣是降低成本的有效措施之一。3.1 材料的合理利用3.1.1 材料的利用率沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比叫材料的利用率，它是衡量合理利用材料的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率 η（式 3.1.1）可用下式表示：η= ×100% （3.1）BhnA式中：A——一個(gè)不距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積；B——條料寬度；h——步距。η 值越大，材料的利用率就越高，在沖裁件的成本中材料費(fèi)用一般占 60%以上，可見材料利用率是一項(xiàng)很重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 【1】3.1.2 提高材料利用率的方法要提高材料的利用率，主要應(yīng)從減少工藝廢料著手。減少工藝廢料的有力措施是：設(shè)計(jì)合理的排樣方案，選擇合適的板料規(guī)格和合理的裁板法（減少料頭、料尾和邊余料） ，或利用廢料作小零件等。對于一定形狀的沖裁件，結(jié)構(gòu)廢料是不可避免的，但充分利用結(jié)構(gòu)廢料是可能的。該零件是變壓器芯片的沖裁件，對于提高材料的利用率無特別的要求，若要提高材料的利用率，就必須充分利用結(jié)構(gòu)廢料。但對于此零件其結(jié)構(gòu)廢料是必不可免的，因此可從改變零件的結(jié)構(gòu)形狀入手來提高材料的利用率。3.2 排樣方法根據(jù)材料的合理利用情況，條料的排樣方法可分為三種：即有廢料排樣、少廢料排樣和無廢料。從零件的結(jié)構(gòu)形狀和工藝特點(diǎn)來看，該零件的排樣方法只有少廢料排樣和有廢料排樣兩種排樣方法。 【3】根據(jù)工件外形尺寸，生產(chǎn)工藝特點(diǎn)，零件的工藝方案采用單工序模具進(jìn)行加第 9 頁工。根據(jù)單工序落料模具的特點(diǎn)、工件的外形尺寸及形狀等綜合方面因素進(jìn)行考慮，工件的排樣可有如下兩種方案： 方案（一） 直排有廢料排樣，如圖 3-1 所示：方案（二） 直排少廢料排樣，如圖 3-2 所示：圖 3-1 直排有廢料排樣圖 圖 3-2 直排少廢料排樣圖根據(jù)兩種排樣方案圖，考慮模具結(jié)構(gòu)形狀，方案（二）的排樣使模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化不及方案（一）用直排有廢料排樣，因此該零件的排樣應(yīng)采用直排有廢料排樣的排樣方法。3.3 塔邊排樣時(shí)沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間留下的工藝廢料叫塔邊。塔邊的作用一是補(bǔ)償定位誤差和剪板誤差，確保沖出合格零件；二是增加條料的剛度，方便條料送進(jìn)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；同時(shí)，塔邊還可以避免沖裁時(shí)條料邊緣的毛刺被拉入模具間隙，從而提高模具壽命。第 10 頁塔邊值對沖裁過程及沖裁件有很大的影響；因此一定要合理確定搭邊數(shù)什。搭邊過大，材料利用率低；搭邊過小時(shí)，搭邊的強(qiáng)度和剛度不夠，沖裁時(shí)容易翹曲或被拉斷，不僅會(huì)增大沖裁件毛刺，有時(shí)甚至單邊拉入模具間隙，造成沖裁力不均，損壞模具刃口。根據(jù)生產(chǎn)的統(tǒng)計(jì)，正常搭邊比無搭邊沖裁時(shí)的模具壽命高50%以上。 【6】3.3.1 影響搭邊值的因素3.3.1.1 材料的力學(xué)性能 硬材料的搭邊值可小些；軟材料，脆材料的搭邊值要大一些。3.3.1.2 材料的厚度 材料越厚，塔邊值越大。3.3.2.3 送料及擋料方式 用手工送料，有側(cè)壓裝置的塔邊值可以小些；用側(cè)刃定距比用擋料銷定距的塔邊小一些。 【9】3.3.2 塔邊值的確定由于塔邊值對沖裁過程及沖裁質(zhì)量影響很大，因此，在確定塔邊值時(shí)應(yīng)合理選用。塔邊值一般是由經(jīng)驗(yàn)確定的，目前常用的有數(shù)種。表 3.1 為最小值的經(jīng)驗(yàn)數(shù)表之一，可供查閱：表 3.1 最小塔邊值圓形或圓角 r>2t 的工件 矩形件邊長 L0.5~1 >1~2~20>20~30>30~500.050.080.100.080.100.150.100.150.20查表 3.1 可得工件間 a =2.2mm、沿邊值 a=2.5mm 代入式 3.2 和 3.3 可得：1B =（D +2a） =27 mm；0??max0??08.A= D +2a+C =32mm。ax3.5 計(jì)算材料利用率由以上計(jì)算的結(jié)果 B 和 A 值，將其代入式 3.1 得一個(gè)進(jìn)距的材料利用率：η= ×100%= ×100%=54%hn?2.1753　?式中沖裁件的面積 A 為：A=（5×11×2+2×11+4×22）=253mm 2第 4 章 沖裁工藝的計(jì)算4.1 計(jì)算沖裁工藝力由于該模具采用彈性卸料和下出料方式，落料方式是靠凸模推件力使得沖裁件下落，故在計(jì)算沖裁力時(shí)只考慮卸料力和推件力的作用。在計(jì)算卸料力和推件力時(shí)一般是按經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。4.1.1 沖裁力沖裁模設(shè)計(jì)時(shí)，為了合理地設(shè)計(jì)模具及選用設(shè)備，必須計(jì)算沖裁力。壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力，以適用沖裁的要求。平刃口模具沖裁時(shí)，其理論沖裁力（N）可按下式計(jì)算：第 13 頁F=Lt （4-1）b?式中：L——沖裁件的外形周長；t——沖裁件厚度；——沖裁件材料的屈服強(qiáng)度值。b?其中：L= =138mm；? ?2)4(2)15(4).2( ????t=0.2mm；=658MPba將 L、t、 帶入式 4-1 中可算得：b?F=Lt =138 b N1890652.0??4.1.2 卸料力 卸料力采用的經(jīng)驗(yàn)公式為：（4-FK卸卸 ?2）式中： ——卸料力（N） ；卸F——卸料力系數(shù)（見表 4-1） ；卸KF——沖裁力（N） 。表 4-1 卸料力、推件力系數(shù)沖裁材料 卸K推K純銅、黃銅 0.02~0.06 0.03~0.09鋁、鋁合金 0.025~0.08 0.03~0.07鋼 材料厚度 >0.1~0.5 0.045~0.055 0.1從表 4-1 中可查的 =0.05，將 、F 帶入式 4-2 可得卸K卸 N3.94518065.???卸卸第 14 頁4.1.3 推件力（4-3）FnK推推 ?式中： n——硬塞在凹模內(nèi)料的個(gè)數(shù)，n=h/t，h 為凹模刃壁垂直部分高度（mm） ，t 為料厚（mm） ；——卸料力（N） ；推F——卸料力系數(shù)（見表 4-1） ；推KF——沖裁力（N） 。從表 4-1 中可查的 =0.05；推152.03?thn將 、F、n 帶入式 4-3 可得：推K NFnK3.1985067.15???推推沖裁時(shí)總的沖裁力為：（4-推卸總 ?4）將 、 、F 帶入式 4-4 中，可計(jì)算出沖裁時(shí)總的沖裁力 。推 卸 總FN6.39702.1853.941806?????推卸總4.2 凸凹模間隙值的確定凸凹模間隙對沖裁件斷面質(zhì)量、尺寸精度、模具壽命以及沖裁力、卸料力、推件力等有較大的影響，所以必須選擇合理的間隙。沖裁間隙數(shù)值主要按制件質(zhì)量要求，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值來選用。其間隙值可查表 4-2 可得 =0.012mm， =0.018mm。 【1】 min?max?表 4-2 沖裁模初始雙邊間隙 Z (mm)第 15 頁軟鋁純銅、黃銅、軟鋼（wc=0.08%~0.2%）杜拉鋁、中等硬鋼（wc=0.3%~0.6%）硬鋼（wc=0.5%~0.6%)材料厚度/mm minzaxminzaxzminzaxminzax0.2 0.008 0.012 0.010 0.014 0.012 0.016 0.014 0.0180.3 0.012 0.018 0.015 0.021 0.018 0.024 0.021 0.0270.4 0.016 0.024 0.020 0.028 0.024 0.032 0.028 0.0364.3 凸凹模刃口尺寸的確定對零件圖中未注公差的尺寸，可按 IT14 來進(jìn)行選取，從而查表得出其極限偏差為 、17 、 、 、 。 【10】 043.15?43.0?03.5?052.?03.4?本例零件因形狀比較復(fù)雜，且為零件材料為了保證凸凹模之間的間隙值，必須采用凸凹模配合加工的方法?，F(xiàn)以凹模為基準(zhǔn)件，根據(jù)凹模磨損后的尺寸變化情況，將零件圖中各尺寸進(jìn)行分類：A 類尺寸： 、 、 、 ；052.?043.1?0.503.?B 類尺寸： 17 ；43.0?查表 4-3 可得 A 類與 B 類尺寸的計(jì)算公式為：； （4-???A?25.0)x（凸5）； （4-025.)???x（凸6）式中： 、 ——凸模刃口尺寸（mm） ；凸A凸?A、B——工件基本尺寸（mm） ；Δ——工件的公差（ mm） ；Δ`——工件的偏差（mm） ，對稱偏差時(shí)， ； ??21'x——磨擦系數(shù)，一般取 x=0.5；由公式 4-5、4-6 可計(jì)算出凸模的刃口尺寸：第 16 頁13.052.01 74.502??????A）（凸 ）（ 018.0)43.25(2 9. ???）（凸 08.0)3.25(3.5??）（凸 08.0)3.25(4.???A）（凸 01.0)43.25(1 7.7???）（凸凹模的刃口尺寸可按凸模的實(shí)際尺寸配制，并保證雙面間隙0.012~0.016mm。表 4-3 配合加工時(shí)，凸、凹模尺寸的計(jì)算公式工序性質(zhì)制件尺寸（圖 2-15）（圖 2-16）凸模尺寸 凹模尺寸0??A???A?25.0)(xd??0 025.???d?0C???1.).(Cd? 250?落料C '?按凹模尺寸配制，其雙面間隙為： maxin~??.d4.4 凸凹模外形尺寸的確定4.4.1 凹模外形尺寸的確定凹模的外形尺寸常用下列經(jīng)驗(yàn)公式確定凹模厚度的確定：（ 15mm） （4-7）KbH??凹模壁厚的確定：（ 30mm） （4-C)2~5.1(第 17 頁8）式中：b——凹模孔的最大高度。K——因數(shù)，取 K=0.3H——凹模厚度； 【6】C——凹模壁厚將以上數(shù)據(jù)代入公式 4-7 與 4-8 中可得：=0.3×22=6.6mmKbH?考慮凹模板的強(qiáng)度問題，其厚度應(yīng)圓整為 15mm，使凹模板有足夠的強(qiáng)度。凹模壁厚 C 可取 30mm，凹模的零件圖如圖示所示：（見零件圖） 根據(jù)以上尺寸及工件尺寸即可估算出凹模的外形尺寸，既：L×B=82×72mm。4.4.2 凸模外形尺寸的確定凸模的外形尺寸祥見第 3 節(jié)，其中凸模固定板厚為 ；H8.01?H 為凹模的厚度。即 。mH128.01?4.5 確定模具的壓力中心沖模的壓力中心應(yīng)盡可能和模柄軸線以及壓力機(jī)滑塊中心線重合，以使沖模平穩(wěn)的工作，減少導(dǎo)向件的磨損，提高模具及壓力機(jī)的壽命。沖模壓力中心的求法，一般采用求平行力系合力作用點(diǎn)的方法。如圖所示，按比例畫出工件形狀，將工件輪廓分成 、 ~~ 的基本線段，并選定坐標(biāo)系1L25xoy，如圖 4-1 所示：因工件左右對稱，其壓力中心一定在對稱軸 y 上，即 ，故只計(jì)算0?x。0， ；121??L1Y，??452?；5.Y， 163?L；45?第 18 頁，302154??L；.7Y， ；515 23014015.75.1543210 ?????????LLY87.第 5 章 沖裁模主要零部件的設(shè)計(jì)5.1 凸模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)該模具屬單工序落料模，其“山”字鐵落料凸?？刹捎弥北谛谓Y(jié)構(gòu)，材料選用 Cr12，刃口部分須熱處理，其硬度為 58—62HRC，尾部回火至 40—52HRC。凸模的加工可采用線切割一次加工完成，簡化了工藝過程，提高了精度。由于凸模不太大，其固定方式可采用 H7/m6 的過渡配合，并用低熔點(diǎn)合金澆注法固定。凸模的長度應(yīng)根據(jù)沖模的具體結(jié)構(gòu)確定，應(yīng)留有足夠的修磨余量 1mm，并且模具在閉合狀態(tài)下卸料板至凸模固定板之間應(yīng)留有避免壓手的安全距離。在模具沖裁過程時(shí)卸料板將工件壓緊，凸模穿過卸料板與卸料板配合選用H7/h6 的配合間隙，則卸料板對凸?？善饘?dǎo)向及支承作用，提高凸模的強(qiáng)度。5.1.1 沖裁凸模長度的確定普通沖裁凸模的長度是根據(jù)沖裁模的結(jié)構(gòu)來確定的。如圖 5-1 所示的模具結(jié)構(gòu)，凸模的長度應(yīng)為：HHL???4321（5-1） 式中： —— 凸模固定板的厚度1（mm） ；—— 卸料板厚度（mm） ；2—— 導(dǎo)尺（導(dǎo)板）或坯料厚3H度（mm） ； —— 凸模進(jìn)入凹模的深度4圖 4-1 壓力中心分析圖第 19 頁（mm） ；——附加長度（mm） ；主要考H慮凸模總修磨余量（10~15mm）及模具閉合狀態(tài)下，卸料板到凸模固定板之間的安全距離15~25mm）等因素確定。因此可由公式 5-1 算出凸模的總長 L，即：HL???4321m05?5.1.2 凸模強(qiáng)度校驗(yàn)普通沖裁模的凸模，在一般情況下，其強(qiáng)度是足夠的，沒有必要進(jìn)行強(qiáng)度校驗(yàn)。但是，當(dāng)凸模特別細(xì)長狹小時(shí)，或凸模的端面尺寸很小而坯料的厚度較大或材料特別硬時(shí)，就必須進(jìn)行凸模的強(qiáng)度校驗(yàn)。5.1.2.1 承壓能力校驗(yàn) 異形斷面沖裁凸模的承壓能力計(jì)算校驗(yàn)原則是，沖裁力必須小于或等于凸模強(qiáng)度所允許的最大壓力，則有：（5-??csbltp??2??2）式中：b——凸模的寬度（mm） ；L——凸模截面長度（mm） ；——毛坯材料的抗剪強(qiáng)度（N/mm ） ；?2T——毛坯料的厚度（mm） ；——凸模材料許用壓力（N/mm ） 。 【8】??c?2凸模材料的許用壓力取決于凸模選用的材料種類、凸模的熱處理及沖模的結(jié)構(gòu)與模具的工作條件等。其許用壓力 可根據(jù)《模具設(shè)計(jì)手冊》查閱，即 =1000 ??c???c?N/mm 。25.1.2.2 失穩(wěn)彎曲極限長度 凸模在軸向壓力（沖裁力）的作用下，不產(chǎn)生失穩(wěn)彎曲的極限長度 與導(dǎo)向方式有關(guān)。maxL由于該模具凸模較小因此其凸?？刹捎脤?dǎo)向裝置，在該模具中其卸料板可起導(dǎo)向作用。故在計(jì)算凸模失穩(wěn)極限長度時(shí)應(yīng)用有導(dǎo)向裝置的凸模公式計(jì)算：（ 5-3 PJL380max?） 式中：J——凸模最小的橫截面的軸慣性矩，查表可選取 J=520MPa；圖 5-1 凸模長度尺寸第 20 頁P(yáng)——沖裁力；將數(shù)值帶入式 5-3 中可算出 的值，即：maxLJL426.39705830max ???5.2 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹?？刹捎谜w結(jié)構(gòu)或鑲拼結(jié)構(gòu)，但近年來由于線切割機(jī)床的普及，采用整體凹模結(jié)構(gòu)具有制造簡單、制作周期短的特點(diǎn)，并且由于凸模固定板、卸料板、凹?？刹捎猛怀绦蚨ㄎ?、切割；因而可以保證相對位置的精度，便于裝配。另一個(gè)原因，該模具是純沖裁模，凹模是一個(gè)平面，磨損后便于刃磨，考慮以上應(yīng)素，將凹模設(shè)計(jì)為整體凹模，選用 Cr12 鋼作為模具材料，這種材料淬透性較好，利于刃磨。凹模各區(qū)均有廢料漏出，漏料孔外的刃口厚度均為 3mm。如圖所示，凹模內(nèi)部的兩個(gè)矩形區(qū)，沖裁時(shí)處于懸臂狀態(tài)，因而凹模應(yīng)用足夠的厚度，否則由于受彎截面過小，會(huì)使此處凹模臂折斷，故此處應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。由于材料力學(xué)可知，將簡化為圖 5-2 示的懸臂梁。圖中載荷 是作用在頭部寬度為 6mm 的沖裁力；1F載荷 是作用在長邊沖裁力的總和。其作用點(diǎn)位于中部。由式（4-1）F=Lt2可計(jì)算出懸臂力 、 的值。?12式中： ——為剪切強(qiáng)度極限，選用 =400MPa；?t——為板料厚度，t=0.2mm； ????4802.061tLF2?圖 5-2 凹模簡圖 圖 5-3 凹模力臂分析圖第 21 頁跟部的彎矩為： mLF????????? 10281402121max矩形截面的抗彎截面模量是由材料力學(xué)可知：（5-62bHW4）式中：b、h 是圖中所注的幾何尺寸，其中橫板厚度尺寸 H 是所求的數(shù)值。由材料力學(xué)可知彎曲強(qiáng)度條件是：（5-????Mmax5）式中： ——材料許用強(qiáng)度極限（MPa） ，Cr12 材料取 =250MPa。??? ??則抗彎截面模量為：（5-????62maxbH6） 由式 5-6 可得：??mbMH36.25061max????由計(jì)算可知，凹模板厚度不容忽視，板厚應(yīng)大于 6.36mm,再考慮安全因數(shù)，凹模板厚度取為 15mm。5.3 定位零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.3.1 導(dǎo)尺的設(shè)計(jì)導(dǎo)尺的作用是對條料進(jìn)行導(dǎo)向的。安裝在凹模工作部位的一側(cè)，并與模具的中心平行。本模具其工序均為沖裁，沖壓過程中材料沒有上、下運(yùn)動(dòng)，故導(dǎo)尺工作側(cè)面制成直線型，導(dǎo)尺與條料之間也無須留間隙，在送料的過程中，條料可沿導(dǎo)尺并緊挨導(dǎo)尺向前送進(jìn)完成沖壓過程。導(dǎo)尺的厚度可取 5mm，導(dǎo)尺用 45 鋼制成，其硬度為 50—55HRC。導(dǎo)尺用螺釘和銷釘固定在凹模板上。5.3.2 擋料銷的設(shè)計(jì)第 22 頁擋料銷是用來控制送料的布距，可做成自動(dòng)擋料銷和固定擋料銷兩種形式，但為簡化模具結(jié)構(gòu)，擋料銷可作成固定型，安裝在凹模模塊上的正后方，均用 H7/m6 配合形式。擋料銷距凹模邊緣距離為 a 值，即 a=2.5mm。擋料銷的結(jié)構(gòu)形式選用圓柱形，如圖 5-4 示：5.4 卸料部件的設(shè)計(jì)5.4.1 卸料裝置的選用 卸料裝置的形式有很多，根據(jù)沖裁件的結(jié)構(gòu)要求，卸料裝置可選用彈性卸料板，其彈性元件一般多選用彈簧或橡皮。但由于此模具體積較小，沖裁件形位公差及精度要求需要保證，選用橡皮比選用彈簧要好，故應(yīng)選用橡皮做為彈性元件。橡皮選用的原則是：[1] 為保證橡膠的正常工作，所選橡膠應(yīng)滿足預(yù)壓力要求：（5-xF?07）式中： ——橡膠在預(yù)壓縮狀態(tài)下的壓力（N） ；0F——卸料力（N） 。x[2] 為保證橡膠不過早失效，其允許最大壓縮量不應(yīng)超過其自由高度的45%，一般?。?-自 由H)45.0~3.(2??8）橡膠的預(yù)壓縮量 一般取自由高度的 10%~15%。預(yù)H即 （5-自 由預(yù) )15.0~.(??9）[3] 橡膠高度與直徑之比應(yīng)按下式校核：（5-5.15.0?DH自 由圖 5-4 固定檔料銷第 23 頁10）式中：D 為橡膠的外徑（mm） 。 【1】5.4.2 卸料橡皮自由高度的確定根據(jù)材料厚度為 0.2mm，沖裁時(shí)凸?？缮僭S壓入凹模，但其深度較微小，可不記?？紤]到模具在修磨時(shí)刃磨余量 1mm；開啟時(shí)高出凸模 1mm，則總的工作行程 mm。將數(shù)據(jù)代入公式 5-8 中可得：2.?自 由h橡皮的自由高度 為：自 由hmh10~83.25.0??）（ 工 件自 由應(yīng)選取 。mh10?自 由模具在組裝時(shí)橡皮的預(yù)壓量為： hh2.1~%)150(????自 由預(yù)應(yīng)選取 。h1?預(yù)由此可算出模具中安裝橡皮的空間高度尺寸為 9mm。5.4.3 卸料板外形尺寸的確定為了使沖裁件表面平整，在沖裁過程中，卸料板是穿過凹模，在橡皮的彈性作用下緊壓這毛坯料，但因?qū)С叩淖饔?，卸料板在凸模部分?yīng)設(shè)計(jì)成凸臺(tái)。凸臺(tái)部分的高度為： mtHh6.520.6)1.03(?????本模具的卸料板不僅有卸料作用，還具有對凸模的導(dǎo)向作用、保護(hù)作用。卸料板的邊界尺寸與凹模的邊界尺寸相同，卸料板的厚度為 10mm，卸料板與各凸模的間隙已在凸模設(shè)計(jì)中確定。卸料板上應(yīng)設(shè)計(jì)四個(gè)卸料螺釘，公稱直徑為8mm，螺紋部分為 4mm 長 12mm，卸料螺釘?shù)奈膊吭谏夏Ｗ呐_(tái)階孔中定位。卸料螺釘工作時(shí)的行程為 10mm，上模座在螺釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸模 1mm，有誤差時(shí)可通過螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。卸料板工作時(shí)進(jìn)入導(dǎo)尺壓緊條料，卸料板在導(dǎo)尺的位置留出臺(tái)階，在凹模上沒有條料的情況下，卸料板的下平面與導(dǎo)尺的上表面之間應(yīng)保留 0.5mm 的間隙，第 24 頁卸料板水平方向與兩導(dǎo)尺之間的間隙為 0.5mm。橡皮的自由高度為 10mm 厚度不可低于要求尺寸，超出這個(gè)厚度時(shí)應(yīng)考慮到每加厚 1mm 時(shí)就將增加工作載荷約100N，橡皮的總面積為 34.5mm2，分為兩塊，每邊卸料螺釘上安裝一塊，中間鉆孔為 Φ13mm，四邊橡皮的厚度務(wù)必一致，不然就會(huì)造成受力不均勻，運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生歪斜，影響模具的正常工作。卸料板采用 45 鋼制作，淬火硬度為 40~45HRC。5.5 導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì)由于該模具屬于中小型模具結(jié)構(gòu)，其導(dǎo)向零件常采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套結(jié)構(gòu)形式。導(dǎo)柱安裝在下模座上，導(dǎo)套安裝在上模座，并分別采用 H7/s6 的過盈配合，其結(jié)構(gòu)形式可采用滑動(dòng)式。由于導(dǎo)柱、導(dǎo)套已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。因此，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)尺寸，可選用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)形式。查 GB/T2861.1 可得導(dǎo)柱的規(guī)格為 ； 。查 GB/T2861.6 可120?3得導(dǎo)套的規(guī)格為 ； 。23650?3655.6 模柄的選用根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算，該模具結(jié)構(gòu)尺寸不大，其上模部分可通過模柄固定在壓力機(jī)的滑塊上。模柄的形式可選用壓入式（如圖 5-4） ，與上模孔的配合采用 H7/m6 的過渡配合，并采用銷釘防轉(zhuǎn)，模柄的結(jié)構(gòu)尺寸可查表確定。其中，模柄尺寸 md065.192???D.831模柄總高 H=78mm； 壓入上模板高度h=30mm。5.7 模架及模座的選用5.7.1 模架圖 5-5 壓入式模柄第 25 頁根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，模架主要有兩大類：一類是由上模座、下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成的導(dǎo)柱模架；另一類是由彈性模板、下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成的導(dǎo)板模架。導(dǎo)柱模架的結(jié)構(gòu)形式大體可分為四角導(dǎo)柱模架、中間導(dǎo)柱模架、后置導(dǎo)柱模架和對角導(dǎo)柱模架等四種類型，在選取模架型號時(shí)，應(yīng)考慮沖裁件的沖裁結(jié)構(gòu)形式、沖裁力的大小等方面因素考慮，根據(jù)該沖裁件的結(jié)構(gòu)形式來選取，由于該模具較小，模架可選用對角式導(dǎo)柱、導(dǎo)套模架，其模架的型號可直接按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2854 的規(guī)定當(dāng)中選用。 【5】5.7.2 模座模座一般分為上、下模座，其形狀基本相似。上、下模座的作用是直接或間接地安裝沖模的所有零件，分別與壓力機(jī)滑塊和工作臺(tái)連接，傳遞壓力。因此，必須十分重視上、下模座的強(qiáng)度和剛度。模具因強(qiáng)度不足會(huì)產(chǎn)生破壞；如果剛度不足，工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的彈性變形，導(dǎo)致模具的工作零件和導(dǎo)向零件迅速磨損。因此，在選用和設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：[1] 盡量選用標(biāo)準(zhǔn)模架，而標(biāo)準(zhǔn)模架的型式和規(guī)格就決定了上、下模座的型式和規(guī)格。[2] 所選用或設(shè)計(jì)的模座必須與所選壓力機(jī)的工作臺(tái)和滑塊的有關(guān)尺寸相適應(yīng)，并進(jìn)行必要的校核。[3] 模座的材料一般選用 HT200、HT250，也可選用 Q235、Q255 結(jié)構(gòu)鋼，對于大型精密模具的模座選用 ZG35、ZG45。[4] 模座的上、下表面的平行度應(yīng)達(dá)到要求，平行度公差一般為 4 級。[5] 上、下模座的導(dǎo)套、導(dǎo)柱安裝孔中心距必須一致，精度一般要求在以下。m02.?[6] 模座的上、下表面粗糙度 Ra 值為 1.6~0.8μm，在保證平行度的前提下，可允許 Ra 值降低為 3.2~1.6μm。 【2】由以上幾點(diǎn)可知應(yīng)選用中間導(dǎo)柱模架，模架、模座按國標(biāo)規(guī)定中選取。模座的材料選用 HT200 鋼，其尺寸按國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T2854 的規(guī)定中選取，即：上模座：L/mm B/mm H/mm = 125 80 25；??下模座：L/mm B/mm H/mm = 125 80 30；導(dǎo)柱：d/mm L/mm = 20 120；22 120；導(dǎo)套：d/mm L/mm = 20 130；22 130；模架的閉合高度為 110~150mm。第 26 頁第 6 章 模具的總體設(shè)計(jì)與沖壓設(shè)備的選用6.1 模具的總體設(shè)計(jì)有了上述幾章的設(shè)計(jì)與計(jì)算所得的數(shù)據(jù)及確定的工藝方案，便可以對模具進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而可初算出閉合高度 ，即：模?m102351025?????（模根據(jù)凹模的外形尺寸，可確定下模板的外形尺寸為 100 83mm。?從裁模的閉合高度 H 應(yīng)介于壓力機(jī)的最大閉合高度與最小閉合高度之間，其關(guān)系為： 。mM105minax???如果沖模的閉合高度大于壓力機(jī)的最大裝模高度時(shí)，沖模不能在該壓力機(jī)上使用。反之，小于壓力機(jī)最小裝模高度時(shí)，可加經(jīng)過磨平的墊板。沖模的其他外形結(jié)構(gòu)尺寸也必須和壓力機(jī)相適應(yīng)，如模具外形輪廓平面尺寸與壓力機(jī)墊板、滑塊底面尺寸，模柄與模柄孔尺寸，下模緩沖器平面尺寸與壓力機(jī)墊板孔尺寸等都必須相適應(yīng)，以便模具能正確安裝和使用。 【12】6.2 沖壓設(shè)備的選用在選擇沖壓設(shè)備時(shí)應(yīng)考慮壓力機(jī)的噸位與沖裁力之間的關(guān)系，具體的選擇原則應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面：[1] 壓力機(jī)的噸位應(yīng)大于或等于沖裁時(shí)的總力。（6-總壓 F?1）式中： ——所選壓力機(jī)的噸位；壓F——沖裁時(shí)的總力?？傆晒?4-4 得沖裁時(shí)的總力 =39402.6N?？侳[2] 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)選擇壓力機(jī)的類型和行程（沖程）次數(shù)，如單工序模工件是從模具中落料的，故應(yīng)選用雙柱式壓力機(jī)；[3] 根據(jù)模具尺寸的大小、安裝和進(jìn)出料等情況選擇壓力機(jī)臺(tái)面尺寸，如有推件時(shí)應(yīng)考慮臺(tái)面孔的大小使沖后有關(guān)零件能自由通過；第 27 頁[4] 選擇壓力機(jī)的閉合高度與模具是否匹配；[5] 模柄直徑、長度尺寸是否與壓力機(jī)滑塊模柄孔直徑、深度尺寸相當(dāng)；[6] 壓力機(jī)滑塊行程應(yīng)該是拉深深度的 2~2.5 倍；[7] 壓力機(jī)的行程次數(shù)應(yīng)當(dāng)保證有最高的生產(chǎn)效率；[8] 壓力機(jī)應(yīng)該使用方便和安全。 【12】從以上幾點(diǎn)，并根據(jù)模具的總沖壓力、模具的閉合高度，可選用單柱固定臺(tái)壓力機(jī) J11-5。該壓力機(jī)的公稱壓力：50KN；滑塊的行程：0~40mm；最大閉合高度：170mm；閉合高度調(diào)節(jié)量：30mm；滑塊中心線至床身距離：100mm；工作臺(tái)尺寸 前后 左右：180 320mm；?墊板厚度：30mm；模柄孔尺寸：25 40mm。 【1】第 7 章 模具的安裝與調(diào)配7.1 模具的制造與安裝凹模板、導(dǎo)尺均是需淬硬的零件，凹模板加工后，在線切割和淬火以前，在模架的下模板上進(jìn)行裝配，在凹模上劃出各形孔和回孔的線，并根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)劃出壓力中心線，使壓力中心線與 下模座的中心線對正。鉆、攻螺紋孔，將下模板、凹模板、導(dǎo)尺進(jìn)行裝配，校正導(dǎo)尺間距后，鉆、鉸銷釘孔，將上述三板固定。鉆孔并安裝導(dǎo)料銷，安裝承料板。然后將下模全部拆開，將凹模板和導(dǎo)尺熱處理淬硬（凹模穿絲鉆孔）后進(jìn)行線切割加工，用平面磨床后重新裝配。固定在上模板的上模部分，凸模與凸模板都應(yīng)淬硬，裝配前將凸模淬硬并完成部分加工，墊板裝配前不淬硬。 【9】裝配時(shí)將凸模壓入凸模固定板，在墊板上鉆孔，將外形凸模固定在墊板上，再與卸料板穿在一起。凸、凹模間隙為 0.015mm，在凹模型孔中墊 0.015mm 的紙片，以確定間隙。將已組裝成一體的凸模固定板、凸模、卸料板、墊板一同，并使凸模插入凹?？字?，將上模板通過導(dǎo)柱、導(dǎo)套與下模板裝在一起，透過上模板鉆、攻螺紋孔，使上模板、墊板、凸模固定板固定。檢查無誤后，鉆、鉸銷釘孔，打入銷釘，再鉆、攻螺紋孔，安裝卸料螺釘，上模全部拆開，將墊板淬硬磨平安第 28 頁裝膠板，再次裝配上模，完成模具裝配。7.2 模具的裝配與調(diào)試7.2.1 技術(shù)要求[1] 各類沖壓模具的裝配均應(yīng)符合裝配圖及其技術(shù)要求；[2] 標(biāo)準(zhǔn)模架、非標(biāo)準(zhǔn)模架的裝配技術(shù)要求要符合沖模模架的技術(shù)要求（GB/T2854-90）和沖模模架精度檢查標(biāo)準(zhǔn)（GB/T12447-90） ；[3] 所有各類沖壓模具上使用的拖桿、頂桿、推桿、卸料螺釘，凡在一組內(nèi)的應(yīng)等長，其相對誤差不得大于 0.05mm；[4] 模具上下模座、上模柄上凡安裝彈頂裝置的螺桿孔或推桿孔，除圖樣上有標(biāo)注外，一律應(yīng)在模座的坐標(biāo)中心；[5] 沖裁模裝配后刃口應(yīng)保持銳利；[6] 凸模與固定板裝配后，其尾部與固定板安裝面必須一起磨平；[7] 裝配后的沖裁模具其卸料板、推件板、頂板、浮頂裝置均應(yīng)漏出凹模面、凸模頂端，其值為 0.5~1mm，圖樣另有要求者除外；[8] 裝配后的沖踩模具或凹模凡是由多件拼塊拼合而成的，其刃口二側(cè)的平面應(yīng)完全一致且無接縫感覺，刃口轉(zhuǎn)角處非工作的接縫面不允許有接縫存在。[9] 硅鋼片沖裁模中拼塊凹模的模套內(nèi)壁必須進(jìn)行鏟刮，并保證與安全基面垂直以及相對應(yīng)內(nèi)壁之間的平行，其平行度和垂直度均不得大于 0.01：100；[10] 所有圓柱銷在壓入時(shí)必須正常，不得有用重錘猛擊壓入或咬壞銷孔的想象；[11] 裝配后的模具外觀應(yīng)整齊；[12] 除技術(shù)要求中所說明的之外，不允許用敲打方法來達(dá)到本裝配技術(shù)要求。7.2.2 模具在裝配的一般順序和裝配要點(diǎn)沖模裝配是沖模制造中的關(guān)鍵工序。其裝配質(zhì)量的好壞， 將直接影響沖裁件的質(zhì)量、沖模的技術(shù)狀態(tài)和使用壽命。在裝配沖模前應(yīng)全面了解其工作性能、結(jié)構(gòu)以及制件要求，并按技術(shù)要求、模具零件的精度要求等確定裝配工藝，提出實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求的具體措施。模具裝配完畢，必須滿足規(guī)定的裝配精度。其中包括各零、組件的相互位置精度，如模架各工作面的平行度或垂直度等；運(yùn)動(dòng)部件的相對運(yùn)動(dòng)精度，如卸料件的工作準(zhǔn)確性，導(dǎo)向件的導(dǎo)向正確性，傳動(dòng)件的傳動(dòng)精度；第 29 頁配合精度和接觸精度，如工作件間的間隙大小和均勻性，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的實(shí)際配合間隙或過盈，配合面間的接觸面積大小和分布情況。 【1】模具在裝配時(shí)的裝配順序如下：[1] 一般情況下，先裝下模及其工作零件。但若上模的工作零件是配入上模板窩座內(nèi)的，或者是由拼塊組成的，則應(yīng)先裝上模。[2] 裝配導(dǎo)柱、導(dǎo)套。[3] 根據(jù)下模校裝上模，找正上、下模之間的間隙。[4] 上、下模找正間隙后，擰緊螺釘并鉆、絞定位銷孔，打入銷釘。[5] 裝配其他零件。 【15】結(jié)論畢業(yè)設(shè)計(jì)是我學(xué)完大學(xué)全部課程之后，進(jìn)行的一次系統(tǒng)的、綜合性的總復(fù)習(xí)，也是參加工作前的一次綜合性訓(xùn)練，它直接關(guān)系到我今后的模具設(shè)計(jì)能力。在這次設(shè)計(jì)中模具的結(jié)構(gòu)與以往所設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)有所不同，主要體現(xiàn)在：該模具由于沖裁的是小變壓器“山”字形芯片，其工件較小，所設(shè)計(jì)的模具體積也較小。在上模部分，其凸模固定板上面的墊板可省略。模具設(shè)計(jì)計(jì)算的要點(diǎn)是凸模與凹模徑向尺寸及深度方向尺寸的計(jì)算，凸模與凹模的計(jì)算在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中顯得尤為重要，因?yàn)樗鼈冎苯雨P(guān)系到制品的尺寸精度；模具總裝圖和非標(biāo)準(zhǔn)零件圖用 AutoCAD 畫出，圖中需標(biāo)注的各項(xiàng)參數(shù)如尺寸，公差，技術(shù)要求，圖紙布局等均應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)件如推板，螺釘?shù)鹊牧慵D無需一一畫出，但應(yīng)參照文獻(xiàn)查出其具體結(jié)構(gòu)尺寸。 【8】在本模具中比較突出的是，該模具凹模板采用的是整體式凹模結(jié)構(gòu)，在加工工藝上可省略一系列工序，加工時(shí)可直接在線切割機(jī)床上一次加工成型，又應(yīng)為該模具沖出的工件并不須較高的精度，所以在線切割機(jī)床上直接加工出來便可使用。在加工工藝上該模具的加工設(shè)備較為精確，現(xiàn)在由于我國模具工業(yè)發(fā)展迅速，模具及模具加工設(shè)備市場需求量大，發(fā)展前景廣闊，近幾年來，我國國民經(jīng)濟(jì)增長質(zhì)量提高，國有企業(yè)改革和脫困取得重大進(jìn)展，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整在加緊進(jìn)行，對模具和模具加工設(shè)備的需求增加。在加工精度上也大大的提高了許多，如今隨著我國的模具工業(yè)迅速發(fā)展，模具的加工設(shè)備也不斷的提高，并帶動(dòng)著模具的加工自動(dòng)化水平的不斷發(fā)展。由于水平有限和時(shí)間倉促，本設(shè)計(jì)中難免存在疏漏和不妥之處，懇請楊老師以及模具教研室的各位老師給予批評指正。在以后的工作或是學(xué)習(xí)中，我會(huì)完善自我，逐步提高我的模具設(shè)計(jì)能力，爭取在模具設(shè)計(jì)方面有更大的突破，為中國第 30 頁的模具技術(shù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。致謝經(jīng)過這一個(gè)多月的辛勤努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近尾聲，在此期間，特別感謝教我們專業(yè)課的老師，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)之所以能順利完成，是由于在他們的精心教導(dǎo)下使我對模具設(shè)計(jì)與制造方面有了初步的了解，以及我的指導(dǎo)教師杜偉老師的辛勤指導(dǎo)下使我學(xué)會(huì)了查閱有關(guān)模具設(shè)計(jì)資料完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。通過這次設(shè)計(jì)使我對冷沖模具設(shè)計(jì)有了完善的了解，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也體現(xiàn)到了我們同學(xué)之間的團(tuán)隊(duì)精神以及同學(xué)之間相互協(xié)助精神，也特別感謝在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中幫助我的同學(xué)。第 31 頁參考文獻(xiàn)1. 王孝培主編. 沖壓手冊. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.101. 楊玉英主編． 使用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004．73．王孝培主編. 實(shí)用沖壓技術(shù)手冊. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.34. 《沖模設(shè)計(jì)手冊》編寫組. 沖模設(shè)計(jì)手冊. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.65. 鄭家賢主編. 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.16. 許發(fā)樾主編. 模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994.107. 許發(fā)樾主編. 實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.108. 李紹林、馬長福主編. 實(shí)用模具技術(shù)手冊. 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1996.129. 馮炳堯等編. 模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊. 上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1999.1010. 薛彥成主編. 公差配合與技術(shù)測量. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.1011. 金滌塵等編. 現(xiàn)代模具制造技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.1212. 陳錫棟等編. 實(shí)用模具技術(shù)手冊. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.713. 中國第一汽車集團(tuán)公司編寫編. 機(jī)械工程材料手冊. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.1214. ASTME.Die Design Handbook, MCGRAW-HILL Book Co. 1955 15. John A. Waller. Press Tools and presswork. 197816. Danill B. Dallas. Progressive Dies Design and Manufacture. MCGRAW-HILL Book co. 196217. 張作梅．& Swift H.W. sheearing of Metal Bars.J.Inst Metal Vol.78 part 4 1950—195118. Heinrich Schmid: Fine blanking-an efficient production method. 1982 19. Williams. D.J. : Advanced tool materials in the drawing of metals. Shceet Metal.Ind. ,Nov. 1983 20. Keyes. K.A. : press working. Stampings and dies. Soc. Of Mfg. Engrs. 1980