沖裁復合模的設計【全套含CAD圖紙和文檔】
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摘要：伴隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。現(xiàn)代模具產(chǎn)業(yè)已向大型化、多功能、高精度的方向發(fā)展,模具技術含量不斷提高,多功能復合模得到進一步的發(fā)展,熱流道技術和模具標準件日益得到廣泛的應用,同時塑料模比例不斷提高,快速經(jīng)濟型模具前景十分廣闊.我國模具產(chǎn)業(yè)也得到了較快的發(fā)展,九五期間年平均增速度約13%,至2000年,我國模具總產(chǎn)值預計為260～270億元,模具行業(yè)結構也有了較大的改善,模具商業(yè)化程度提高了近10%,中高檔模具占模具總量的比例有了明顯提高。
隨著模具的迅速發(fā)展，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具已經(jīng)成為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品不可缺少的重要工藝設備，為了擴展在工藝方面的知識面為了適應社會的要求，學校舉行了課程設計，這次課程設計是在學習完沖模、模具制造等課程的基礎上進行的，是對我綜合能力的考核，是對我所學知識的綜合運用，也是對我所學知識的回顧與檢查。通過實例，分析了零件的沖壓工藝方案，闡述了模具結構特點及工作過程，最后提出了模具設計應該注意的問題。
關鍵詞：沖模；沖壓工藝；模具設計
山西農業(yè)大學工程技術學院畢業(yè)說明書
1 緒 論
1.1 模具概述
伴隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速?，F(xiàn)代模具產(chǎn)業(yè)已向大型化、多功能、高精度的方向發(fā)展,模具技術含量不斷提高,多功能復合模得到進一步的發(fā)展,熱流道技術和模具標準件日益得到廣泛的應用,同時塑料模比例不斷提高,快速經(jīng)濟型模具前景十分廣闊.我國模具產(chǎn)業(yè)也得到了較快的發(fā)展,九五期間年平均增速度約13%,至2000年,我國模具總產(chǎn)值預計為260～270億元,模具行業(yè)結構也有了較大的改善,模具商業(yè)化程度提高了近10%,中高檔模具占模具總量的比例有了明顯提高。
當今世界,工業(yè)正日益朝著批量化的方向發(fā)展。這樣對沖壓生產(chǎn)提出了自動化,智能化的要求;從而使模具向簡單化、調試方便快速性方向發(fā)展,對生產(chǎn)人員要求的普遍性提高。同時伴隨生產(chǎn)還有許多的問題,比如噪音問題,生產(chǎn)的安全性問題,所有這些問題要獲得真正有效的解決都離不開沖壓生產(chǎn)設備,生產(chǎn)工藝方案的制訂,生產(chǎn)人員的狀況,生產(chǎn)現(xiàn)場的管理等;而最為重要的是模具設計與制造的能力的提高。展望未來,沖壓生產(chǎn)還有許多可提高之處。
1.2 沖模發(fā)展狀況
目前,我國的模具工業(yè)已初具規(guī)模,但與先進工業(yè)國家相比仍有較大差距.近年來對模具技術的探索和研究主要取得了以下成果:
（1）研究了幾十種模具新鋼種及硬質合金,鋼結硬質合金等新型材料,并采用了一些熱處理新工藝,模具壽命有所提高。
（2）發(fā)展了一些多任務位級進模,硬質合金模和簡單經(jīng)濟模具等新產(chǎn)品。
（3）研究和應用了一些新技術和新工藝。
（4）模具加工設備的生產(chǎn)已具有一定的基礎。目前已能小批量生產(chǎn)精密的坐標磨床,計算器數(shù)控仿形銑床,電火花線切割機床,高精度的電火花機床等。
（5）模具計算器輔助設計與制造已有多家單位正在研究開發(fā),有些已經(jīng)投入使用。
隨著工業(yè)的發(fā)展,國內模具需求量都在激增,其中高精度,高效率,高壽命模具的應用也正日趨廣泛.為了滿足這種需要,模具技術主要朝著如下幾個方面發(fā)展:
(1) 發(fā)展高精度,高效率,高壽命的模具,例如高速沖床所用的模具,多任務位級進模,少無廢料級進模等先進,經(jīng)濟的模具。
(2) 發(fā)展各種簡易模具,如低熔點合金模,超塑性模,鋅基合金模等。
(3) 實現(xiàn)模具標準化,進行模具專業(yè)化生產(chǎn)。
(4) 發(fā)展各種高效,精密,自動化的模具加工設備。如模具毛坯下料用的高速鋸床,陽極切割機床,砂線切割機床,激光切割機床等高級設備。粗加工用的高速銑床,高速磨床等.精加工用的數(shù)控電氣仿形床,數(shù)控連續(xù)軌跡坐標銑床。CNC低速走絲精密線切割機床,各種高精度電火花機床,精密電解成形機,三坐標測量機等精密加工設備和加工中心,并逐步實現(xiàn)模具自動加工系統(tǒng)。
(5) 開發(fā)和應用模具CAD/CAM技術,提高模具設計質量和效率,提高制造精度,縮短制造周期。
(6) 研究模具新材料,一方面研究高強度,高耐磨及有些特殊性能的合金模具鋼;另一方面研究簡易模具的材料。
2 設計任務書（JR）
2.1 零件方案
零件的名稱：沖壓墊片（如下圖所示）；
生產(chǎn)批量：大批量；
材料：08F 板厚：t =2 mm ；
要求設計落料，沖孔復合模；
圖2-1工件圖
2.2 沖壓件工藝的分析
工件如上圖所示，我開始考慮用級進模，因為級進沖模在設計上比較靈活，但后來想這種形狀較為簡單，由于產(chǎn)品批量較大，精度比較要求一般，我采用復合模，一套模具完成此工件的加工。
產(chǎn)品工藝分析包括技術和經(jīng)濟兩方面的內容。在技術方面,根據(jù)產(chǎn)品圖紙,主要分析沖壓件的形狀特點,尺寸大小,精度要求和材料性能等因素是否符合沖壓工藝的要求;在經(jīng)濟方面,主要根據(jù)沖壓件的生產(chǎn)批量,分析產(chǎn)品成本,闡明采用沖壓生產(chǎn)可以取得的經(jīng)濟效益。因此,中壓件的工藝分析,主要討論在不影響零件使用的前提下,能否以最簡單最經(jīng)濟的方法沖壓出來,能夠做到的,表示該沖壓件的工藝性好,反之，工藝性差。
影響沖壓件工藝性的因素主要有零件的形狀特點,尺寸大小,設計基準,公差等級和形狀位置誤差要求,材料的厚度及成形后允許的變薄量,材料的機械性能和沖壓性能,在沖壓過程中產(chǎn)生的回彈,翹曲的可能性,毛刺大小和方向要求等。這些因素對確定沖壓工序的性質,數(shù)量和順序,對模具的結構形式及制造精度要求等都有很大關系,因此,在制定沖壓工藝過程中必須根據(jù)零件圖認真加以分析,尤其應該注意分析零件在沖壓加工中的難點所在.良好的沖壓工藝性表現(xiàn)在材料消耗少,沖壓成形時不必采用特殊的控制措施,工藝過程簡單而且壽命長,產(chǎn)品質量穩(wěn)定,操作方便等.如果發(fā)現(xiàn)零件的工藝性差,則應該在不影響使用要求的前提下,對零件的形狀,尺寸及其它要求作必要的修改。
此零件外形對稱,無尖角,成品的精度要求不是很高,外形公差要求為±0.25mm,角度公差要求為±1.00°。
考慮到裝配的要求,抽孔必須保證抽起高度,孔距有位置要求,但孔徑無公差配合.因為要和下蓋接觸,所以兩側的小孔位置也必須保證。
由以上分析可知,該零件為板材沖壓件,尺寸精度要求不高,工藝上雖有難度,但易于刻服,又屬批量生產(chǎn),因此可以用沖壓方法生產(chǎn)。
3 設計計算說明書（SS）
3.1 確定沖壓的基本工序
如上圖零件圖所示，該零件行進沖壓加工的基本工序為沖孔、落料。根據(jù)零件要求進行工藝計算分析。
3.2 確定基本工序的尺寸公差
零件圖上的尺寸未標注公差，按照IT14級確定工件的公差。經(jīng)查表（GB1800—79）得各尺寸的公差為：
查表得：
Φ42-0.620 φ200+0..52， 240+0..52，40+0..3
3.3 排樣及材料的利用率
毛坯直徑為42，考慮操作方便，采用單排排樣。
首先查表明確搭邊值。根據(jù)零件形狀，兩零件之間按照圓形取搭邊值a=1.2mm，側邊搭邊值取a1=1.5 。
所以進料步距為S0=43.2mm。
條料寬度的計算：
B =（D+2a1）-Δ0查表2-12得Δ=0.5 ；
所以B =（42+2X1.5）-0.50=45-0.50mm。
3.4 計算工序壓力
P0=P＋P推
P沖=KL沖tτ=1.3×66.5×2×188÷1000=32.5KN
P落=KLt
08鋼查表抗剪強度～360,取
P落=KL落tτ=1.3×131.9×2×188÷1000=64.5KN
P= P沖＋P落=32.5＋64.5
=97KN
計算推料力：
P推=n×K2×P沖
查表1-7得K2=0.050，
取n=4，
P推=4×0.055×32.5=7.15KN
計算總的沖壓力：
P0=P+P推=97＋7.15=104.15KN。
卸料力有兩種即下模卸條料的力PS1和上模卸工件的力PS2：
PS1=0.05×64.5=3.225KN；
PS2=0.05×（64.5＋32.5）=4.85KN。
式中：P0——理論上總的沖壓力；
P —總的沖裁力；
P推——總的推件力；
P沖——沖孔時所用的沖裁力；
P落——落料時所用的沖裁力；
Τ—為材料的抗剪強度；
L沖——為沖孔輪廓的周長；
L落——為落料輪廓的周長；
3.5 沖壓設備的的選擇
為使壓力機能安全工作，?。?
≥（1.6-1.8）p.=177.055KN；
公稱壓力：250KN；
滑塊塊行程：100mm；
最大封閉高度：270mm；
連桿調節(jié)量：55mm；
滑塊底面尺寸：左右 250；
前后 220；
工作臺尺寸：1345X950mm；
模柄孔尺寸：40X60mm；
工作臺板厚度：50mm；
最大大角度：30；
電動機功率：2.2KW。
3.6 確定壓力中心
根據(jù)圖形分析，因為工件圖形對稱，故落料和沖孔的中心都在工件的幾何中心，根據(jù)力矩平衡原理得：
PX=(43.2-X)P
由此計算得X=14.474mm。
3.7 沖模刃口尺寸及公差的計算
（1）沖孔凸模刃口尺寸計算：
dp=（dmin+ΧΔ）-δp0
內孔基本尺寸為20㎜的刃口尺寸dp1：
因為 d1min=20mm；
查公差表得Δ=0.52 ，δp=0.25×Δ=0.13；
查表2-21得 Χ=0.5
所以 dp1=20.26-0.130mm
內孔基本尺寸為22mm的刃口尺寸dp2：
因為d2min=22mm ，查公差表得Δ=0.52 ，δp=0.13；
所以 dp2=22.26-0.130mm
內孔基本尺寸為4mm的刃口尺寸dp3：
因為d3min=4mm ；查公差表得Δ=0.3 ，δp=0.075；
所以dp3=4.150-0.075mm
（2）落料凹模刃口尺寸：
壓圈外圓基本尺寸為42mm，
查公差表得Δ=0.62mm δd=0.155，
因為 Dmax=42mm ，
Dd=（Dmax-ΧΔ）0+δ =41.690+0.155mm。
(3)凸凹模內部刃口尺寸根據(jù)凸模刃口實際尺寸配作保證雙面間隙為0.25-0.36mm。
凸凹模外部刃口尺寸根據(jù)凹模刃口實際尺寸配作保證雙面間隙為0.25-0.36mm。
3.8 確定個主要零件的結構尺寸
(1) 凹模外形尺寸的確定
凹模厚度H的確定：
H=（0.1×104150）1/3 P0=104150N
所以H=21.8mm
查≤模具設計與制造實訓≥表6-2取H=25mm C=34mm
根據(jù)壓力中心圖可以得出凹模外徑D=110
（2）取凸凹模墊板的厚度為9mm，直徑為110mm。
（3）取凸凹模固定板的厚度為15mm，直徑為110mm。
（4）取回程卸料板的厚度為10mm，直徑為110mm。
（5）取凹模墊板的厚度為8mm，直徑為110mm。
（6）取凸模固定板的厚度為20mm，直徑為110mm。
（7）取凸模墊板的厚度為8mm，直徑為110mm。
（8）凸模長度的確定：
L凸=h1+h2+h3=25＋8＋20=53mm
其中h1為凹模厚度25mm，h2為凹模墊板厚度8mm，h3為凸模固定板厚度20mm。
（9）模架的選用：
選用125×125×160-190I GB/T 285.3-90（滑動導向后側導柱模架）。
3.9 工藝方案的確定
在工藝分析的基礎上,根據(jù)產(chǎn)品圖紙進行必要的工藝計算,然后分析沖壓件的沖壓性質,沖壓次數(shù),沖壓順序和工序組合方式,提出各種可能的沖壓工藝方案.通過對產(chǎn)品質量,生產(chǎn)效率,設備條件,模具制造和壽命,操作安全以及經(jīng)濟效益等方面的綜合分析和比較,確定出一種適合于本單位生產(chǎn)的最佳工藝方案.確定工藝方案時應考慮到以下內容。
3.9.1 沖壓性質
剪裁,落料,沖孔,是常見的沖壓工藝各沖壓工序有其不同的性質,特點和用途.編制沖壓工藝時,可以根據(jù)產(chǎn)品圖和生產(chǎn)批量等要求,合理地選擇這些工序。
3.9.2 沖壓次數(shù)
沖壓次數(shù)是指同一性質的工序重復進行的次數(shù).對于拉深件,可根據(jù)它的形狀和尺寸,以及板料許可的變形程度,計算出拉深次數(shù).彎曲件或沖裁件的沖壓次數(shù)也是根據(jù)具體形狀和尺寸及極限變形程度來決定。
3.9.3 沖壓順序
沖壓件各工序的先后順序,主要依據(jù)工序的變形特點和質量要求等安排的,一般按列原則進行:
（1）對于帶孔的或有缺口的沖裁件,如果選用簡單模,一般先落料,再沖孔或切口.使用連續(xù)模時,則應先沖孔或切口,后落料。
（2）對于帶孔的彎曲件,孔邊與彎曲線的間距較大時,可以先沖孔,后彎曲.如果孔邊在彎曲線附近,必須在零件壓彎后再沖也.孔與基準面的間距有嚴格要求時,也應先壓彎后沖孔。
（3）對于帶孔的拉深件,一般來說,都是先拉深,后沖孔,但是孔的位置在零件底部,且孔徑尺寸要求不高時 ,也可以先在毛坯上沖孔,后拉深。
（4）多角彎曲件,應從材料變形和彎曲時材料流動兩方面安排彎曲的先后順序.一般情況下,先彎外角,再彎內角。
（5）對于形狀復雜的拉深件,為了便于材料變形和流動,應先成形內部形狀,再拉深外部形狀。
（6）整形或校平工序,應在沖壓件基本成形以后進行。
該零件進行沖壓加工的基本工序為沖孔、落料。其中，沖孔和落料屬于簡單分離。
3.9.4 組合方式
工序的組合方式可以選用復合模和連續(xù)模,主要取決于沖壓件的生產(chǎn)批量,尺寸大小和精度等因素.一般按下列原則進行:
（1）對于多孔的沖裁件,當孔之間的間距, 孔與材料邊的距離大于允許值時,最好落料與沖孔在一道復合工序中完成。
（2）當彎曲件的平直高度大于10mm時,彎曲工序一般與沖裁工序分開單獨進行。
對于形狀復雜的彎曲件,為簡化模具設計過程,降低模具制造成本,一般安排由兩道劃兩道以上的工序來完成;而形狀較簡單的彎曲件(如V形,U形,Z形等),應盡量采用一道工序彎曲成形。
3.10 模具結構形式選擇的基本原則
（1）能沖出符合技術要求的工件。
（2）能提高生產(chǎn)率。
（3）模具制造和修磨方便。
（4）模具有足夠的壽命。
（5）模具易于安裝調整,且操作方便,安全。
3.10.1 卸料裝置
沖孔時,由于孔口部分的回彈,料片卡在沖子上隨沖子一起向上運動,因此需要有卸料裝置把料片推下.在實際沖裁時,由于彈性卸料裝置可以平整工件,且使模具結構簡單,因此采用彈性卸料裝置。
3.10.2 導向裝置
分析工件可知,雖然模具間隙很小,但由于其料厚為1.0,且此網(wǎng)孔的作用系散熱,精度要求不是太高,所以可以不用外導柱來導向,只需用內導柱即可。
針對與該水管壓蓋零件而言﹐該零件進行沖壓加工的基本工序為沖孔且拉深后翻邊﹐再落料。其中沖孔和落料屬于簡單的分離工序﹐而拉深翻邊則屬于彎曲成型。
綜合分析，沖裁件的尺寸精度不高，形狀不大，但產(chǎn)量大，根據(jù)材料較厚（t=1.5）工序較多的特點，為保證孔位精度和較高的生產(chǎn)率，以及防止拉深開裂等。實行工序集中的工藝方案，即采用吊裝式導正釘定位、雙側刃定距、固定卸料裝置、壓邊裝置、自然漏料方式的連續(xù)沖裁模結構。
3.10.3 凹模板外形尺寸的確定
凹模結構設計包括：確定凹模的外形尺寸和凹模板的厚度，選擇凹模形孔側壁的形狀，布置凹模板上形孔，螺孔和銷孔的位置以及標注尺寸等。
凹模板厚度H的確定：
H = （F取總壓力）；
所以，H =25 mm，
凹模板長度L的確定，
L = b+ 2 c，
t=2.5 mm, b = 25mm，查表得，c = 34 mm；
L = 35 + 2×34 = 93 mm。
為使凹模板板獲得更好的受力，可以將凹模的長度和厚度適當增大。由此，確定凹模板的外形尺寸為：400×110×36。
3.10.4 凸模固定板外形尺寸的確定
凸模固定板的外形尺寸同凹模板相同，厚度為凹模板0.8～1倍，
故凸模固定板外形尺寸為，400×110×15。
3.10.5 凸凹模墊板外形尺寸確定
圖5-1
墊板的平面形狀與尺寸與固定板相同，其厚度一般為6～10 mm，
故墊板的外形尺寸為，400×110×10。
3.10.6 卸料橡膠的選用
下模卸料橡膠
(1)選用牌號為1120的合成橡膠體切割制作。
(2)計算彈性體的預壓力Fy：
Fy=3.225×1000=3225N
(3)橡膠高度的確定
考慮橡膠塊的工作壓縮量較小，取預壓縮率ξy=15%
極限壓縮率取ξj=35%
橡膠塊的工作壓縮量 hg=t＋1=3
H= hg÷（ξj－ξy）=15mm
(4)確定橡膠體的截面面積A；
(5)查表2-27得Fq=2.1
A= Fy÷Fq=3225÷2.1=1535.7mm2
采用M6×45的卸料螺釘加工制得，取橡膠塊穿卸料螺釘?shù)目字睆綖閐
因為膠塊穿過凸凹模，取單邊間隙為3mm所以橡膠的外徑不能少于65mm。為提高橡膠的使用壽命取橡膠的外徑為108mm。
下模卸料橡膠采用聚氨脂彈性體制得，外徑為42mm，內徑為26mm，高度為15mm。
3.10.7 模板類零件的固定
模板類零件包括凸模固定板、凹模板、導料板等，一般采用銷釘定位，內六角螺釘連接。當模板層少于三層時，可用一個螺釘連接，超過三層,應分層連接.本模具設計中，因使用快速換凸模機構．故將上模座，上模墊板，上模固定板，用一螺釘連接，它們間用銷釘定位．凸模蓋板只起固定凸模上下方向作用，只需用螺釘固定在凸模固定板上，無需銷釘定位。
3.10.8 凸模的固定
標準圓凸模采用臺階式，即在凸模固定板上開臺階孔，將標準圓凸模放入，上面蓋上凸模墊板，用六角螺釘和銷釘將墊板以及凸模固定板與上模座一起固定。鉚裝式凸模是直痛結構，鉚頭一端材料需要保持軟狀態(tài)，必須限定淬火長度，固定板型孔按凸模配作成過渡配合（取m6），同時型孔上端沿周邊制成（1.5～2.5）×45斜角，做成鉚窩。
圖6-1
3.10.9 凹模鑲塊的固定
本設計為快速更換沖裁凹模鑲塊,因為凹模(尤其沖裁凹模)是易損件，需經(jīng)常更換。該復合模按下圖所示設計凹模鑲塊，凹模鑲塊外側不帶臺階。更換凹模時，用一個銷釘從下模墊板的廢料漏孔將凹模鑲塊從固定板內頂出，不必拆卸聯(lián)接固定板的螺釘和銷釘，有時還無需將模具從高速沖床上卸下，因此更換凹模速度快，而且可保證模具的重復裝配精度，提高模具的使用壽命。因為卸料板能彈性壓料，所以在生產(chǎn)過程中不帶臺階的凹模鑲塊不會從下模固定板中形跳出。
4 設計并繪制總裝配圖、選取標準件
按已確定的模具形式及參數(shù)，從冷沖模標準中選取標準模架。凹模周界 L=400 mm、B=160 mm、厚度H=45 mm的對角上模座；上模座 400×160×45 GB/T2855.1-90材料 HT200 GB9436-88
圖4-1
4.1 下模座的選用
排配有墊腳螺釘側(如圖1-4中尺寸E),單邊加大30MM.
裝有外導柱側(如圖1-4中尺寸F),
Φ50有珠:單邊加大125MM; Φ50無珠:單邊加大110MM;
Φ36有珠:單邊加大100MM; Φ36無珠:單邊加大100MM;
Φ25有珠:單邊加大90MM; Φ25無珠:單邊加大90MM.
未排外導柱又未排墊腳螺釘側,單邊加大10MM。
注意:下模座到下墊腳的螺釘,在下模座上不需要沉頭,設計成身過孔即可。
4.2 上模座的選用
上模座不具有上托板的功能時,可取上模座與下模座規(guī)格(長X寬)相同。
如果模具無上托板,上模座兼具有上托板的功能時,還應注意:
L與W及L2,L4取值要盡量符合上托板的標準L1取值要符合上托板的標準。
U型鎖固溝的數(shù)量及布置形式,可根據(jù)模具大小選取.模座厚度大于30MM時,影線部分背面銑深后要保證余下的模板厚度為30.0mm.C值要保證不小于零。
5 使用說明書（SM）
5.1 工作過程
（1). 準備工作:將條料順著乘料板導向槽全部拉入乘料板中,然后把條料拖出一步一步手工送料。(手工送料到全部工位后讓其在步進電動機的帶動下自動送料。)
（2). 沖床滑塊帶動上模從最高點開始向下運動。
（3). 上模繼續(xù)下行,外導柱進入導套對上模導向起粗定位作用。
（4). 壓料彈釘與卸料板壓板接觸,壓著卸料板下行,內導柱進入下模導套孔進行精確導向起精確定位作用。
（5). 導正銷進入條料上導正孔,壓料板接觸條料,隨著上模下行條料被壓向下運動. 壓料板壓著帶料下行。
（6). 條料接觸凹模板時壓料板停止運動,沖床滑塊繼續(xù)向下運動,上模壓料彈釘彈簧開始壓縮.壓料板受彈簧壓力壓緊條料,經(jīng)一定的行程,沖裁和拉深凸模開始工作，同時拉深工位上的壓邊圈，緊壓條料，保證拉深工序順利完成。
（7). 沖床滑塊繼續(xù)向下運動,在接近下死點(閉模狀態(tài))時,沖頭完全進入下?？變?完成沖孔、落料等工序.此時上模的最下表面,與下模的最上表面接觸。
（8). 沖孔廢料從凹模板到凹模墊板到下模座落料孔落下。
（9). 在沖床經(jīng)過下死點后,沖床滑塊帶動上模開始回升,凸模退回一段距離后此時由于壓料彈釘壓力漸漸退去。
（10). 沖床滑塊帶動上模繼續(xù)上行,回到開模狀態(tài)的最高點完成一次沖壓過程。
（11） 帶料送進一個步距,帶料掉下,至送料高度.準備下一個工作循環(huán)。
5.2 模具結構特點
該級進模的下模由下模座、下模墊板、下模固定板、凹模鑲塊、抬料釘、導料板、卸料板,導柱導套、卸料板彈釘、卸料板限位器等零部件組成，其中下模固定板、凹模鑲塊、導料板、卸料板等是關鍵零部件。
5.2.1 下模固定板具有高精度、長壽命
下模固定板與凸模固定板一樣，選用淬透性好、淬火變形小的合金模具鋼材料，熱處理達HRC50—55，線切割加工，以保證下模固定板的高精度和長壽命。
5.2.2 快速更換沖裁凹模鑲塊
因為凹模(尤其沖裁凹模)是易損件，需經(jīng)常更換。該復合模設計凹模鑲塊，凹模鑲塊外側不帶臺階。更換凹模時，用一個銷釘從下模墊板的廢料漏孔將凹模鑲塊從固定板內頂出，不必拆卸聯(lián)接固定板的螺釘和銷釘，有時還無需將模具從高速沖床上卸下，因此更換凹模速度快，而且可保證模具的重復裝配精度，提高模具的使用壽命。因為卸料板能彈性壓料，所以在生產(chǎn)過程中不帶臺階的凹模鑲塊不會從下模固定板中跳出。
拉深之前需要壓料，所以卸料板又需作壓料板使用，因此在上模設計了壓料彈釘。在彎曲之前，壓料彈釘將卸料板壓住，從而使卸料板將片料壓住。沖床完成一次工作行程后，壓料彈釘隨上模一起上行；送料時，下模的卸料板彈釘將卸料板抬起，但卸料板彈釘?shù)膹椓Ρ仨氝h小于上模壓料彈釘?shù)膹椓?。在下模座上設計剛性的卸料板限位器，既可控制卸料板的抬起高度，又可承受很大的卸料力。因此卸料板既可彈性壓料，又可剛性卸料。
為了保證落料、翻邊上模的位置精度，在落料凸模底部安裝了導正銷、用于落料前的導正。而將翻邊凸模底部設計成為半球狀。有利于翻邊的準確定位。
此下模的結構簡單,動作可靠,避免了結構復雜的側沖機構的設計,可大大降低模的成本,以及調試,維護難度。
6 標準化審查報告（BS）
6.1 產(chǎn)品圖樣的審查
帶凸緣杯形件拉深模具的設計已經(jīng)基本完成，現(xiàn)具備全套圖紙和一些基本數(shù)據(jù)，根據(jù)有關規(guī)定，對其進行標準化審查，結果如下：
（1）產(chǎn)品圖樣完整、統(tǒng)一、表達準確清楚。符合GB4460-84、GB-83《機械制圖》的規(guī)定。
（2）產(chǎn)品圖樣公差與配合的選擇與標注符合GB/T1800、3-1998的規(guī)定。
（3）產(chǎn)品圖樣的編號符合JB/T5054.5-2000《中華人民共和國機械行業(yè)標準》產(chǎn)品圖樣及設計的完整性。
（4）圖紙標題欄與明細欄符合GB/T10609.1-1989GB/T10609.2-1989的規(guī)定。
（5）產(chǎn)品圖樣粗糙度的標注符合GB131-83《表面特征代號及注發(fā)》的規(guī)定。
（6）產(chǎn)品圖樣焊縫的代號符合GB324-80《焊縫代號》的規(guī)定。
6.2 產(chǎn)品技術文件的審查
(1)產(chǎn)品技術文件名詞、術語符合ZB/TJ01和0351-90《產(chǎn)品圖樣及設計文件術語》及有關標準的規(guī)定。
(2)量和單位符合GB3100-GB3102-93的規(guī)定。
(3)技術文件所用的編碼符合JB/T8823-1988《機械工業(yè)企業(yè)計算機輔助管理信息分類編碼導則》的規(guī)定。
(4)技術文件的完整性符合JB/T5054.5-2000《產(chǎn)品圖樣及技術文件完整性》的規(guī)定及有關要求
6.3 標準件的使用情況
本設計所用的緊固件均采用標準的螺栓，材料及材料代號也符合國家標準和部頒標準的相關規(guī)定。
6.4 審查結論
經(jīng)過對帶凸緣杯形件拉深模具的設計的標準化審查，認為該設計基本貫徹了國家最新辦法的各種標準，圖紙和設計文件完整齊全，符合標準化的要求。
結束語
由于社會的發(fā)展,人民生活水平的提高,物品不斷更新?lián)Q代以及人們對個性化的物品喜好,致使商家為了搶奪市場,須不斷推出新產(chǎn)品,這樣樣品制造就顯得極為重要。樣品制造具有很大的靈活性,為了滿足市場的需求,其制造周期不斷在縮短,因此,樣品制造的方法簡易可行,其設備是先進的快速加工設備。當然,樣品制造并沒有完全脫離沖壓生產(chǎn),它還須用到?jīng)_壓的一些知識。
模具是工業(yè)之母,模具設計的好壞關系到產(chǎn)品的質量及成本。當前,模具設計制造朝著CAD/CAM/CAE技術展,使設計人員節(jié)省了大量的繪圖時間,把精力花在模具結構的改進和模具技術的研究?，F(xiàn)在是多品種小批量生產(chǎn)的時代,要求模具的生產(chǎn)周期愈短愈好,開發(fā)快速經(jīng)濟模具越來越引起人們的重視。
模具設計在要求首先要在經(jīng)濟考慮，經(jīng)濟時代不可能去虧本開和模具，能節(jié)省的就要盡量節(jié)??；其次，要在復雜程度上去設計模具，能做復合的就做復合模具，免得浪費材料和時間；再次我們在要精度上去考慮，精度高的我們不能做簡單模具設計。
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[16] 陳萬林.實用模具技術[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000
致 謝
本畢業(yè)設計,我的是一副復合模設計，在規(guī)定的時間內完成從模具裝配.結構及零件的設計經(jīng)歷了了兩個月.除了自己的努力外,更多的是要感謝各位老師在我設計過程中對我的指導。
在此,我要感謝我的指導老師邢澤炳老師,沖壓模具專業(yè)老師以及在這次設計給我?guī)椭耐瑢W，他們的指導,讓我修正了設計中一個又一個的錯誤,更重要的是我從中學到了很多東西,這些在原來學過的教材中是無法找到了,這些也是我以后工作中很寶貴的財富。
- 19 -
摘要：伴隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速?，F(xiàn)代模具產(chǎn)業(yè)已向大型化、多功能、高精度的方向發(fā)展,模具技術含量不斷提高,多功能復合模得到進一步的發(fā)展,熱流道技術和模具標準件日益得到廣泛的應用,同時塑料模比例不斷提高,快速經(jīng)濟型模具前景十分廣闊.我國模具產(chǎn)業(yè)也得到了較快的發(fā)展,九五期間年平均增速度約13%,至2000年,我國模具總產(chǎn)值預計為260～270億元,模具行業(yè)結構也有了較大的改善,模具商業(yè)化程度提高了近10%,中高檔模具占模具總量的比例有了明顯提高。
隨著模具的迅速發(fā)展，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具已經(jīng)成為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品不可缺少的重要工藝設備，為了擴展在工藝方面的知識面為了適應社會的要求，學校舉行了課程設計，這次課程設計是在學習完沖模、模具制造等課程的基礎上進行的，是對我綜合能力的考核，是對我所學知識的綜合運用，也是對我所學知識的回顧與檢查。通過實例，分析了零件的沖壓工藝方案，闡述了模具結構特點及工作過程，最后提出了模具設計應該注意的問題。
關鍵詞：沖模；沖壓工藝；模具設計
Abstract
Through an example, the stamping process for forming the multi-direction bent parts is analyzed .The structure characteristics and working process of the die for stamping the multi-direction bent parts are presented .The parts needing attention in the design of the die are put forward .
key words: die; stamping process ; die design
目 錄
1 緒 論 1
1.1 模具概述 1
1.2 沖模發(fā)展狀況 1
2 設計任務書（JR） 2
2.1 零件方案 2
2.2 沖壓件工藝的分析 3
3 設計計算說明書（SS） 3
3.1 確定沖壓的基本工序 3
3.2 確定基本工序的尺寸公差 4
3.3 排樣及材料的利用率 4
3.4 計算工序壓力 4
3.5 沖壓設備的的選擇 5
3.6 確定壓力中心 5
3.7 沖模刃口尺寸及公差的計算 6
3.8 確定個主要零件的結構尺寸 7
3.9 工藝方案的確定 7
3.9.1 沖壓性質 7
3.9.2 沖壓次數(shù) 7
3.9.3 沖壓順序 8
3.9.4 組合方式 8
3.10 模具結構形式選擇的基本原則 9
3.10.1 卸料裝置 9
3.10.2 導向裝置 9
3.10.3 凹模板外形尺寸的確定 9
3.10.4 凸模固定板外形尺寸的確定 10
3.10.5 凸凹模墊板外形尺寸確定 10
3.10.6 卸料橡膠的選用 10
3.10.7 模板類零件的固定 11
3.10.8 凸模的固定 11
3.10.9 凹模鑲塊的固定 11
4 設計并繪制總裝配圖、選取標準件 12
4.1 下模座的選用 12
4.2 上模座的選用 13
5 使用說明書（SM） 13
5.1 工作過程 13
5.2 模具結構特點 14
5.2.1 下模固定板具有高精度、長壽命 14
5.2.2 快速更換沖裁凹模鑲塊 14
6 標準化審查報告（BS） 15
6.1 產(chǎn)品圖樣的審查 15
6.2 產(chǎn)品技術文件的審查 15
6.3 標準件的使用情況 15
6.4 審查結論 16
結束語 17
致 謝 19
Abstract
Through an example, the stamping process for forming the multi-direction bent parts is analyzed .The structure characteristics and working process of the die for stamping the multi-direction bent parts are presented .The parts needing attention in the design of the die are put forward .
key words: die; stamping process ; die design
摘要：伴隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速?，F(xiàn)代模具產(chǎn)業(yè)已向大型化、多功能、高精度的方向發(fā)展,模具技術含量不斷提高,多功能復合模得到進一步的發(fā)展,熱流道技術和模具標準件日益得到廣泛的應用,同時塑料模比例不斷提高,快速經(jīng)濟型模具前景十分廣闊.我國模具產(chǎn)業(yè)也得到了較快的發(fā)展,九五期間年平均增速度約13%,至2000年,我國模具總產(chǎn)值預計為260～270億元,模具行業(yè)結構也有了較大的改善,模具商業(yè)化程度提高了近10%,中高檔模具占模具總量的比例有了明顯提高。
隨著模具的迅速發(fā)展，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具已經(jīng)成為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品不可缺少的重要工藝設備，為了擴展在工藝方面的知識面為了適應社會的要求，學校舉行了課程設計，這次課程設計是在學習完沖模、模具制造等課程的基礎上進行的，是對我綜合能力的考核，是對我所學知識的綜合運用，也是對我所學知識的回顧與檢查。通過實例，分析了零件的沖壓工藝方案，闡述了模具結構特點及工作過程，最后提出了模具設計應該注意的問題。
關鍵詞：沖模；沖壓工藝；模具設計
Abstract
Through an example, the stamping process for forming the multi-direction bent parts is analyzed .The structure characteristics and working process of the die for stamping the multi-direction bent parts are presented .The parts needing attention in the design of the die are put forward .
key words: die; stamping process ; die design
目 錄
1 緒 論 - 4 -
1.1 模具概述 - 4 -
1.2 沖模發(fā)展狀況 - 4 -
2 設計任務書（JR） - 5 -
2.1 零件方案 - 5 -
2.2 沖壓件工藝的分析 - 6 -
3 設計計算說明書（SS） - 7 -
3.1 確定沖壓的基本工序 - 7 -
3.2 確定基本工序的尺寸公差 - 7 -
3.3 排樣及材料的利用率 - 7 -
3.4 計算工序壓力 - 7 -
3.5 沖壓設備的的選擇 - 8 -
3.6 確定壓力中心 - 9 -
3.7 沖模刃口尺寸及公差的計算 - 9 -
3.8 確定個主要零件的結構尺寸 - 10 -
3.9 工藝方案的確定 - 10 -
3.9.1 沖壓性質 - 11 -
3.9.2 沖壓次數(shù) - 11 -
3.9.3 沖壓順序 - 11 -
3.9.4 組合方式 - 11 -
3.10 模具結構形式選擇的基本原則 - 12 -
3.10.1 卸料裝置 - 12 -
3.10.2 導向裝置 - 12 -
3.10.3 凹模板外形尺寸的確定 - 13 -
3.10.4 凸模固定板外形尺寸的確定 - 13 -
3.10.5 凸凹模墊板外形尺寸確定 - 13 -
3.10.6 卸料橡膠的選用 - 13 -
3.10.7 模板類零件的固定 - 14 -
3.10.8 凸模的固定 - 14 -
3.10.9 凹模鑲塊的固定 - 15 -
4 設計并繪制總裝配圖、選取標準件 - 15 -
4.1 下模座的選用 - 16 -
4.2 上模座的選用 - 16 -
5 使用說明書（SM） - 17 -
5.1 工作過程 - 17 -
5.2 模具結構特點 - 17 -
5.2.1 下模固定板具有高精度、長壽命 - 18 -
5.2.2 快速更換沖裁凹模鑲塊 - 18 -
6 標準化審查報告（BS） - 18 -
6.1 產(chǎn)品圖樣的審查 - 18 -
6.2 產(chǎn)品技術文件的審查 - 19 -
6.3 標準件的使用情況 - 19 -
6.4 審查結論 - 19 -
結束語 - 20 -
致 謝 - 22 -
1 緒 論
1.1 模具概述
伴隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速?，F(xiàn)代模具產(chǎn)業(yè)已向大型化、多功能、高精度的方向發(fā)展,模具技術含量不斷提高,多功能復合模得到進一步的發(fā)展,熱流道技術和模具標準件日益得到廣泛的應用,同時塑料模比例不斷提高,快速經(jīng)濟型模具前景十分廣闊.我國模具產(chǎn)業(yè)也得到了較快的發(fā)展,九五期間年平均增速度約13%,至2000年,我國模具總產(chǎn)值預計為260～270億元,模具行業(yè)結構也有了較大的改善,模具商業(yè)化程度提高了近10%,中高檔模具占模具總量的比例有了明顯提高。
當今世界,工業(yè)正日益朝著批量化的方向發(fā)展。這樣對沖壓生產(chǎn)提出了自動化,智能化的要求;從而使模具向簡單化、調試方便快速性方向發(fā)展,對生產(chǎn)人員要求的普遍性提高。同時伴隨生產(chǎn)還有許多的問題,比如噪音問題,生產(chǎn)的安全性問題,所有這些問題要獲得真正有效的解決都離不開沖壓生產(chǎn)設備,生產(chǎn)工藝方案的制訂,生產(chǎn)人員的狀況,生產(chǎn)現(xiàn)場的管理等;而最為重要的是模具設計與制造的能力的提高。展望未來,沖壓生產(chǎn)還有許多可提高之處。
1.2 沖模發(fā)展狀況
目前,我國的模具工業(yè)已初具規(guī)模,但與先進工業(yè)國家相比仍有較大差距.近年來對模具技術的探索和研究主要取得了以下成果:
（1）研究了幾十種模具新鋼種及硬質合金,鋼結硬質合金等新型材料,并采用了一些熱處理新工藝,模具壽命有所提高。
（2）發(fā)展了一些多任務位級進模,硬質合金模和簡單經(jīng)濟模具等新產(chǎn)品。
（3）研究和應用了一些新技術和新工藝。
（4）模具加工設備的生產(chǎn)已具有一定的基礎。目前已能小批量生產(chǎn)精密的坐標磨床,計算器數(shù)控仿形銑床,電火花線切割機床,高精度的電火花機床等。
（5）模具計算器輔助設計與制造已有多家單位正在研究開發(fā),有些已經(jīng)投入使用。
隨著工業(yè)的發(fā)展,國內模具需求量都在激增,其中高精度,高效率,高壽命模具的應用也正日趨廣泛.為了滿足這種需要,模具技術主要朝著如下幾個方面發(fā)展:
(1) 發(fā)展高精度,高效率,高壽命的模具,例如高速沖床所用的模具,多任務位級進模,少無廢料級進模等先進,經(jīng)濟的模具。
(2) 發(fā)展各種簡易模具,如低熔點合金模,超塑性模,鋅基合金模等。
(3) 實現(xiàn)模具標準化,進行模具專業(yè)化生產(chǎn)。
(4) 發(fā)展各種高效,精密,自動化的模具加工設備。如模具毛坯下料用的高速鋸床,陽極切割機床,砂線切割機床,激光切割機床等高級設備。粗加工用的高速銑床,高速磨床等.精加工用的數(shù)控電氣仿形床,數(shù)控連續(xù)軌跡坐標銑床。CNC低速走絲精密線切割機床,各種高精度電火花機床,精密電解成形機,三坐標測量機等精密加工設備和加工中心,并逐步實現(xiàn)模具自動加工系統(tǒng)。
(5) 開發(fā)和應用模具CAD/CAM技術,提高模具設計質量和效率,提高制造精度,縮短制造周期。
(6) 研究模具新材料,一方面研究高強度,高耐磨及有些特殊性能的合金模具鋼;另一方面研究簡易模具的材料。
2 設計任務書（JR）
2.1 零件方案
零件的名稱：沖壓墊片（如下圖所示）；
生產(chǎn)批量：大批量；
材料：08F 板厚：t =2 mm ；
要求設計落料，沖孔復合模；
圖2-1工件圖
2.2 沖壓件工藝的分析
工件如上圖所示，我開始考慮用級進模，因為級進沖模在設計上比較靈活，但后來想這種形狀較為簡單，由于產(chǎn)品批量較大，精度比較要求一般，我采用復合模，一套模具完成此工件的加工。
產(chǎn)品工藝分析包括技術和經(jīng)濟兩方面的內容。在技術方面,根據(jù)產(chǎn)品圖紙,主要分析沖壓件的形狀特點,尺寸大小,精度要求和材料性能等因素是否符合沖壓工藝的要求;在經(jīng)濟方面,主要根據(jù)沖壓件的生產(chǎn)批量,分析產(chǎn)品成本,闡明采用沖壓生產(chǎn)可以取得的經(jīng)濟效益。因此,中壓件的工藝分析,主要討論在不影響零件使用的前提下,能否以最簡單最經(jīng)濟的方法沖壓出來,能夠做到的,表示該沖壓件的工藝性好,反之，工藝性差。
影響沖壓件工藝性的因素主要有零件的形狀特點,尺寸大小,設計基準,公差等級和形狀位置誤差要求,材料的厚度及成形后允許的變薄量,材料的機械性能和沖壓性能,在沖壓過程中產(chǎn)生的回彈,翹曲的可能性,毛刺大小和方向要求等。這些因素對確定沖壓工序的性質,數(shù)量和順序,對模具的結構形式及制造精度要求等都有很大關系,因此,在制定沖壓工藝過程中必須根據(jù)零件圖認真加以分析,尤其應該注意分析零件在沖壓加工中的難點所在.良好的沖壓工藝性表現(xiàn)在材料消耗少,沖壓成形時不必采用特殊的控制措施,工藝過程簡單而且壽命長,產(chǎn)品質量穩(wěn)定,操作方便等.如果發(fā)現(xiàn)零件的工藝性差,則應該在不影響使用要求的前提下,對零件的形狀,尺寸及其它要求作必要的修改。
此零件外形對稱,無尖角,成品的精度要求不是很高,外形公差要求為±0.25mm,角度公差要求為±1.00°。
考慮到裝配的要求,抽孔必須保證抽起高度,孔距有位置要求,但孔徑無公差配合.因為要和下蓋接觸,所以兩側的小孔位置也必須保證。
由以上分析可知,該零件為板材沖壓件,尺寸精度要求不高,工藝上雖有難度,但易于刻服,又屬批量生產(chǎn),因此可以用沖壓方法生產(chǎn)。
3 設計計算說明書（SS）
3.1 確定沖壓的基本工序
如上圖零件圖所示，該零件行進沖壓加工的基本工序為沖孔、落料。根據(jù)零件要求進行工藝計算分析。
3.2 確定基本工序的尺寸公差
零件圖上的尺寸未標注公差，按照IT14級確定工件的公差。經(jīng)查表（GB1800—79）得各尺寸的公差為：
查表得：
Φ42-0.620 φ200+0..52， 240+0..52，40+0..3
3.3 排樣及材料的利用率
毛坯直徑為42，考慮操作方便，采用單排排樣。
首先查表明確搭邊值。根據(jù)零件形狀，兩零件之間按照圓形取搭邊值a=1.2mm，側邊搭邊值取a1=1.5 。
所以進料步距為S0=43.2mm。
條料寬度的計算：
B =（D+2a1）-Δ0查表2-12得Δ=0.5 ；
所以B =（42+2X1.5）-0.50=45-0.50mm。
3.4 計算工序壓力
P0=P＋P推
P沖=KL沖tτ=1.3×66.5×2×188÷1000=32.5KN
P落=KLt
08鋼查表抗剪強度～360,取
P落=KL落tτ=1.3×131.9×2×188÷1000=64.5KN
P= P沖＋P落=32.5＋64.5
=97KN
計算推料力：
P推=n×K2×P沖
查表1-7得K2=0.050，
取n=4，
P推=4×0.055×32.5=7.15KN
計算總的沖壓力：
P0=P+P推=97＋7.15=104.15KN。
卸料力有兩種即下模卸條料的力PS1和上模卸工件的力PS2：
PS1=0.05×64.5=3.225KN；
PS2=0.05×（64.5＋32.5）=4.85KN。
式中：P0——理論上總的沖壓力；
P —總的沖裁力；
P推——總的推件力；
P沖——沖孔時所用的沖裁力；
P落——落料時所用的沖裁力；
Τ—為材料的抗剪強度；
L沖——為沖孔輪廓的周長；
L落——為落料輪廓的周長；
3.5 沖壓設備的的選擇
為使壓力機能安全工作，?。?
≥（1.6-1.8）p.=177.055KN；
公稱壓力：250KN；
滑塊塊行程：100mm；
最大封閉高度：270mm；
連桿調節(jié)量：55mm；
滑塊底面尺寸：左右 250；
前后 220；
工作臺尺寸：1345X950mm；
模柄孔尺寸：40X60mm；
工作臺板厚度：50mm；
最大大角度：30；
電動機功率：2.2KW。
3.6 確定壓力中心
根據(jù)圖形分析，因為工件圖形對稱，故落料和沖孔的中心都在工件的幾何中心，根據(jù)力矩平衡原理得：
PX=(43.2-X)P
由此計算得X=14.474mm。
3.7 沖模刃口尺寸及公差的計算
（1）沖孔凸模刃口尺寸計算：
dp=（dmin+ΧΔ）-δp0
內孔基本尺寸為20㎜的刃口尺寸dp1：
因為 d1min=20mm；
查公差表得Δ=0.52 ，δp=0.25×Δ=0.13；
查表2-21得 Χ=0.5
所以 dp1=20.26-0.130mm
內孔基本尺寸為22mm的刃口尺寸dp2：
因為d2min=22mm ，查公差表得Δ=0.52 ，δp=0.13；
所以 dp2=22.26-0.130mm
內孔基本尺寸為4mm的刃口尺寸dp3：
因為d3min=4mm ；查公差表得Δ=0.3 ，δp=0.075；
所以dp3=4.150-0.075mm
（2）落料凹模刃口尺寸：
壓圈外圓基本尺寸為42mm，
查公差表得Δ=0.62mm δd=0.155，
因為 Dmax=42mm ，
Dd=（Dmax-ΧΔ）0+δ =41.690+0.155mm。
(3)凸凹模內部刃口尺寸根據(jù)凸模刃口實際尺寸配作保證雙面間隙為0.25-0.36mm。
凸凹模外部刃口尺寸根據(jù)凹模刃口實際尺寸配作保證雙面間隙為0.25-0.36mm。
3.8 確定個主要零件的結構尺寸
(1) 凹模外形尺寸的確定
凹模厚度H的確定：
H=（0.1×104150）1/3 P0=104150N
所以H=21.8mm
查≤模具設計與制造實訓≥表6-2取H=25mm C=34mm
根據(jù)壓力中心圖可以得出凹模外徑D=110
（2）取凸凹模墊板的厚度為9mm，直徑為110mm。
（3）取凸凹模固定板的厚度為15mm，直徑為110mm。
（4）取回程卸料板的厚度為10mm，直徑為110mm。
（5）取凹模墊板的厚度為8mm，直徑為110mm。
（6）取凸模固定板的厚度為20mm，直徑為110mm。
（7）取凸模墊板的厚度為8mm，直徑為110mm。
（8）凸模長度的確定：
L凸=h1+h2+h3=25＋8＋20=53mm
其中h1為凹模厚度25mm，h2為凹模墊板厚度8mm，h3為凸模固定板厚度20mm。
（9）模架的選用：
選用125×125×160-190I GB/T 285.3-90（滑動導向后側導柱模架）。
3.9 工藝方案的確定
在工藝分析的基礎上,根據(jù)產(chǎn)品圖紙進行必要的工藝計算,然后分析沖壓件的沖壓性質,沖壓次數(shù),沖壓順序和工序組合方式,提出各種可能的沖壓工藝方案.通過對產(chǎn)品質量,生產(chǎn)效率,設備條件,模具制造和壽命,操作安全以及經(jīng)濟效益等方面的綜合分析和比較,確定出一種適合于本單位生產(chǎn)的最佳工藝方案.確定工藝方案時應考慮到以下內容。
3.9.1 沖壓性質
剪裁,落料,沖孔,是常見的沖壓工藝各沖壓工序有其不同的性質,特點和用途.編制沖壓工藝時,可以根據(jù)產(chǎn)品圖和生產(chǎn)批量等要求,合理地選擇這些工序。
3.9.2 沖壓次數(shù)
沖壓次數(shù)是指同一性質的工序重復進行的次數(shù).對于拉深件,可根據(jù)它的形狀和尺寸,以及板料許可的變形程度,計算出拉深次數(shù).彎曲件或沖裁件的沖壓次數(shù)也是根據(jù)具體形狀和尺寸及極限變形程度來決定。
3.9.3 沖壓順序
沖壓件各工序的先后順序,主要依據(jù)工序的變形特點和質量要求等安排的,一般按列原則進行:
（1）對于帶孔的或有缺口的沖裁件,如果選用簡單模,一般先落料,再沖孔或切口.使用連續(xù)模時,則應先沖孔或切口,后落料。
（2）對于帶孔的彎曲件,孔邊與彎曲線的間距較大時,可以先沖孔,后彎曲.如果孔邊在彎曲線附近,必須在零件壓彎后再沖也.孔與基準面的間距有嚴格要求時,也應先壓彎后沖孔。
（3）對于帶孔的拉深件,一般來說,都是先拉深,后沖孔,但是孔的位置在零件底部,且孔徑尺寸要求不高時 ,也可以先在毛坯上沖孔,后拉深。
（4）多角彎曲件,應從材料變形和彎曲時材料流動兩方面安排彎曲的先后順序.一般情況下,先彎外角,再彎內角。
（5）對于形狀復雜的拉深件,為了便于材料變形和流動,應先成形內部形狀,再拉深外部形狀。
（6）整形或校平工序,應在沖壓件基本成形以后進行。
該零件進行沖壓加工的基本工序為沖孔、落料。其中，沖孔和落料屬于簡單分離。
3.9.4 組合方式
工序的組合方式可以選用復合模和連續(xù)模,主要取決于沖壓件的生產(chǎn)批量,尺寸大小和精度等因素.一般按下列原則進行:
（1）對于多孔的沖裁件,當孔之間的間距, 孔與材料邊的距離大于允許值時,最好落料與沖孔在一道復合工序中完成。
（2）當彎曲件的平直高度大于10mm時,彎曲工序一般與沖裁工序分開單獨進行。
對于形狀復雜的彎曲件,為簡化模具設計過程,降低模具制造成本,一般安排由兩道劃兩道以上的工序來完成;而形狀較簡單的彎曲件(如V形,U形,Z形等),應盡量采用一道工序彎曲成形。
3.10 模具結構形式選擇的基本原則
（1）能沖出符合技術要求的工件。
（2）能提高生產(chǎn)率。
（3）模具制造和修磨方便。
（4）模具有足夠的壽命。
（5）模具易于安裝調整,且操作方便,安全。
3.10.1 卸料裝置
沖孔時,由于孔口部分的回彈,料片卡在沖子上隨沖子一起向上運動,因此需要有卸料裝置把料片推下.在實際沖裁時,由于彈性卸料裝置可以平整工件,且使模具結構簡單,因此采用彈性卸料裝置。
3.10.2 導向裝置
分析工件可知,雖然模具間隙很小,但由于其料厚為1.0,且此網(wǎng)孔的作用系散熱,精度要求不是太高,所以可以不用外導柱來導向,只需用內導柱即可。
針對與該水管壓蓋零件而言﹐該零件進行沖壓加工的基本工序為沖孔且拉深后翻邊﹐再落料。其中沖孔和落料屬于簡單的分離工序﹐而拉深翻邊則屬于彎曲成型。
綜合分析，沖裁件的尺寸精度不高，形狀不大，但產(chǎn)量大，根據(jù)材料較厚（t=1.5）工序較多的特點，為保證孔位精度和較高的生產(chǎn)率，以及防止拉深開裂等。實行工序集中的工藝方案，即采用吊裝式導正釘定位、雙側刃定距、固定卸料裝置、壓邊裝置、自然漏料方式的連續(xù)沖裁模結構。
3.10.3 凹模板外形尺寸的確定
凹模結構設計包括：確定凹模的外形尺寸和凹模板的厚度，選擇凹模形孔側壁的形狀，布置凹模板上形孔，螺孔和銷孔的位置以及標注尺寸等。
凹模板厚度H的確定：
H = （F取總壓力）；
所以，H =25 mm，
凹模板長度L的確定，
L = b+ 2 c，
t=2.5 mm, b = 25mm，查表得，c = 34 mm；
L = 35 + 2×34 = 93 mm。
為使凹模板板獲得更好的受力，可以將凹模的長度和厚度適當增大。由此，確定凹模板的外形尺寸為：400×110×36。
3.10.4 凸模固定板外形尺寸的確定
凸模固定板的外形尺寸同凹模板相同，厚度為凹模板0.8～1倍，
故凸模固定板外形尺寸為，400×110×15。
3.10.5 凸凹模墊板外形尺寸確定
圖5-1
墊板的平面形狀與尺寸與固定板相同，其厚度一般為6～10 mm，
故墊板的外形尺寸為，400×110×10。
3.10.6 卸料橡膠的選用
下模卸料橡膠
(1)選用牌號為1120的合成橡膠體切割制作。
(2)計算彈性體的預壓力Fy：
Fy=3.225×1000=3225N
(3)橡膠高度的確定
考慮橡膠塊的工作壓縮量較小，取預壓縮率ξy=15%
極限壓縮率取ξj=35%
橡膠塊的工作壓縮量 hg=t＋1=3
H= hg÷（ξj－ξy）=15mm
(4)確定橡膠體的截面面積A；
(5)查表2-27得Fq=2.1
A= Fy÷Fq=3225÷2.1=1535.7mm2
采用M6×45的卸料螺釘加工制得，取橡膠塊穿卸料螺釘?shù)目字睆綖閐
因為膠塊穿過凸凹模，取單邊間隙為3mm所以橡膠的外徑不能少于65mm。為提高橡膠的使用壽命取橡膠的外徑為108mm。
下模卸料橡膠采用聚氨脂彈性體制得，外徑為42mm，內徑為26mm，高度為15mm。
3.10.7 模板類零件的固定
模板類零件包括凸模固定板、凹模板、導料板等，一般采用銷釘定位，內六角螺釘連接。當模板層少于三層時，可用一個螺釘連接，超過三層,應分層連接.本模具設計中，因使用快速換凸模機構．故將上模座，上模墊板，上模固定板，用一螺釘連接，它們間用銷釘定位．凸模蓋板只起固定凸模上下方向作用，只需用螺釘固定在凸模固定板上，無需銷釘定位。
3.10.8 凸模的固定
標準圓凸模采用臺階式，即在凸模固定板上開臺階孔，將標準圓凸模放入，上面蓋上凸模墊板，用六角螺釘和銷釘將墊板以及凸模固定板與上模座一起固定。鉚裝式凸模是直痛結構，鉚頭一端材料需要保持軟狀態(tài)，必須限定淬火長度，固定板型孔按凸模配作成過渡配合（取m6），同時型孔上端沿周邊制成（1.5～2.5）×45斜角，做成鉚窩。
圖6-1
3.10.9 凹模鑲塊的固定
本設計為快速更換沖裁凹模鑲塊,因為凹模(尤其沖裁凹模)是易損件，需經(jīng)常更換。該復合模按下圖所示設計凹模鑲塊，凹模鑲塊外側不帶臺階。更換凹模時，用一個銷釘從下模墊板的廢料漏孔將凹模鑲塊從固定板內頂出，不必拆卸聯(lián)接固定板的螺釘和銷釘，有時還無需將模具從高速沖床上卸下，因此更換凹模速度快，而且可保證模具的重復裝配精度，提高模具的使用壽命。因為卸料板能彈性壓料，所以在生產(chǎn)過程中不帶臺階的凹模鑲塊不會從下模固定板中形跳出。
4 設計并繪制總裝配圖、選取標準件
按已確定的模具形式及參數(shù)，從冷沖模標準中選取標準模架。凹模周界 L=400 mm、B=160 mm、厚度H=45 mm的對角上模座；上模座 400×160×45 GB/T2855.1-90材料 HT200 GB9436-88
圖4-1
4.1 下模座的選用
排配有墊腳螺釘側(如圖1-4中尺寸E),單邊加大30MM.
裝有外導柱側(如圖1-4中尺寸F),
Φ50有珠:單邊加大125MM; Φ50無珠:單邊加大110MM;
Φ36有珠:單邊加大100MM; Φ36無珠:單邊加大100MM;
Φ25有珠:單邊加大90MM; Φ25無珠:單邊加大90MM.
未排外導柱又未排墊腳螺釘側,單邊加大10MM。
注意:下模座到下墊腳的螺釘,在下模座上不需要沉頭,設計成身過孔即可。
4.2 上模座的選用
上模座不具有上托板的功能時,可取上模座與下模座規(guī)格(長X寬)相同。
如果模具無上托板,上模座兼具有上托板的功能時,還應注意:
L與W及L2,L4取值要盡量符合上托板的標準L1取值要符合上托板的標準。
U型鎖固溝的數(shù)量及布置形式,可根據(jù)模具大小選取.模座厚度大于30MM時,影線部分背面銑深后要保證余下的模板厚度為30.0mm.C值要保證不小于零。
5 使用說明書（SM）
5.1 工作過程
（1). 準備工作:將條料順著乘料板導向槽全部拉入乘料板中,然后把條料拖出一步一步手工送料。(手工送料到全部工位后讓其在步進電動機的帶動下自動送料。)
（2). 沖床滑塊帶動上模從最高點開始向下運動。
（3). 上模繼續(xù)下行,外導柱進入導套對上模導向起粗定位作用。
（4). 壓料彈釘與卸料板壓板接觸,壓著卸料板下行,內導柱進入下模導套孔進行精確導向起精確定位作用。
（5). 導正銷進入條料上導正孔,壓料板接觸條料,隨著上模下行條料被壓向下運動. 壓料板壓著帶料下行。
（6). 條料接觸凹模板時壓料板停止運動,沖床滑塊繼續(xù)向下運動,上模壓料彈釘彈簧開始壓縮.壓料板受彈簧壓力壓緊條料,經(jīng)一定的行程,沖裁和拉深凸模開始工作，同時拉深工位上的壓邊圈，緊壓條料，保證拉深工序順利完成。
（7). 沖床滑塊繼續(xù)向下運動,在接近下死點(閉模狀態(tài))時,沖頭完全進入下?？變?完成沖孔、落料等工序.此時上模的最下表面,與下模的最上表面接觸。
（8). 沖孔廢料從凹模板到凹模墊板到下模座落料孔落下。
（9). 在沖床經(jīng)過下死點后,沖床滑塊帶動上模開始回升,凸模退回一段距離后此時由于壓料彈釘壓力漸漸退去。
（10). 沖床滑塊帶動上模繼續(xù)上行,回到開模狀態(tài)的最高點完成一次沖壓過程。
（11） 帶料送進一個步距,帶料掉下,至送料高度.準備下一個工作循環(huán)。
5.2 模具結構特點
該級進模的下模由下模座、下模墊板、下模固定板、凹模鑲塊、抬料釘、導料板、卸料板,導柱導套、卸料板彈釘、卸料板限位器等零部件組成，其中下模固定板、凹模鑲塊、導料板、卸料板等是關鍵零部件。
5.2.1 下模固定板具有高精度、長壽命
下模固定板與凸模固定板一樣，選用淬透性好、淬火變形小的合金模具鋼材料，熱處理達HRC50—55，線切割加工，以保證下模固定板的高精度和長壽命。
5.2.2 快速更換沖裁凹模鑲塊
因為凹模(尤其沖裁凹模)是易損件，需經(jīng)常更換。該復合模設計凹模鑲塊，凹模鑲塊外側不帶臺階。更換凹模時，用一個銷釘從下模墊板的廢料漏孔將凹模鑲塊從固定板內頂出，不必拆卸聯(lián)接固定板的螺釘和銷釘，有時還無需將模具從高速沖床上卸下，因此更換凹模速度快，而且可保證模具的重復裝配精度，提高模具的使用壽命。因為卸料板能彈性壓料，所以在生產(chǎn)過程中不帶臺階的凹模鑲塊不會從下模固定板中跳出。
拉深之前需要壓料，所以卸料板又需作壓料板使用，因此在上模設計了壓料彈釘。在彎曲之前，壓料彈釘將卸料板壓住，從而使卸料板將片料壓住。沖床完成一次工作行程后，壓料彈釘隨上模一起上行；送料時，下模的卸料板彈釘將卸料板抬起，但卸料板彈釘?shù)膹椓Ρ仨氝h小于上模壓料彈釘?shù)膹椓?。在下模座上設計剛性的卸料板限位器，既可控制卸料板的抬起高度，又可承受很大的卸料力。因此卸料板既可彈性壓料，又可剛性卸料。
為了保證落料、翻邊上模的位置精度，在落料凸模底部安裝了導正銷、用于落料前的導正。而將翻邊凸模底部設計成為半球狀。有利于翻邊的準確定位。
此下模的結構簡單,動作可靠,避免了結構復雜的側沖機構的設計,可大大降低模的成本,以及調試,維護難度。
6 標準化審查報告（BS）
6.1 產(chǎn)品圖樣的審查
帶凸緣杯形件拉深模具的設計已經(jīng)基本完成，現(xiàn)具備全套圖紙和一些基本數(shù)據(jù)，根據(jù)有關規(guī)定，對其進行標準化審查，結果如下：
（1）產(chǎn)品圖樣完整、統(tǒng)一、表達準確清楚。符合GB4460-84、GB-83《機械制圖》的規(guī)定。
（2）產(chǎn)品圖樣公差與配合的選擇與標注符合GB/T1800、3-1998的規(guī)定。
（3）產(chǎn)品圖樣的編號符合JB/T5054.5-2000《中華人民共和國機械行業(yè)標準》產(chǎn)品圖樣及設計的完整性。
（4）圖紙標題欄與明細欄符合GB/T10609.1-1989GB/T10609.2-1989的規(guī)定。
（5）產(chǎn)品圖樣粗糙度的標注符合GB131-83《表面特征代號及注發(fā)》的規(guī)定。
（6）產(chǎn)品圖樣焊縫的代號符合GB324-80《焊縫代號》的規(guī)定。
6.2 產(chǎn)品技術文件的審查
(1)產(chǎn)品技術文件名詞、術語符合ZB/TJ01和0351-90《產(chǎn)品圖樣及設計文件術語》及有關標準的規(guī)定。
(2)量和單位符合GB3100-GB3102-93的規(guī)定。
(3)技術文件所用的編碼符合JB/T8823-1988《機械工業(yè)企業(yè)計算機輔助管理信息分類編碼導則》的規(guī)定。
(4)技術文件的完整性符合JB/T5054.5-2000《產(chǎn)品圖樣及技術文件完整性》的規(guī)定及有關要求
6.3 標準件的使用情況
本設計所用的緊固件均采用標準的螺栓，材料及材料代號也符合國家標準和部頒標準的相關規(guī)定。
6.4 審查結論
經(jīng)過對帶凸緣杯形件拉深模具的設計的標準化審查，認為該設計基本貫徹了國家最新辦法的各種標準，圖紙和設計文件完整齊全，符合標準化的要求。
結束語
由于社會的發(fā)展,人民生活水平的提高,物品不斷更新?lián)Q代以及人們對個性化的物品喜好,致使商家為了搶奪市場,須不斷推出新產(chǎn)品,這樣樣品制造就顯得極為重要。樣品制造具有很大的靈活性,為了滿足市場的需求,其制造周期不斷在縮短,因此,樣品制造的方法簡易可行,其設備是先進的快速加工設備。當然,樣品制造并沒有完全脫離沖壓生產(chǎn),它還須用到?jīng)_壓的一些知識。
模具是工業(yè)之母,模具設計的好壞關系到產(chǎn)品的質量及成本。當前,模具設計制造朝著CAD/CAM/CAE技術展,使設計人員節(jié)省了大量的繪圖時間,把精力花在模具結構的改進和模具技術的研究?，F(xiàn)在是多品種小批量生產(chǎn)的時代,要求模具的生產(chǎn)周期愈短愈好,開發(fā)快速經(jīng)濟模具越來越引起人們的重視。
模具設計在要求首先要在經(jīng)濟考慮，經(jīng)濟時代不可能去虧本開和模具，能節(jié)省的就要盡量節(jié)?。黄浯?，要在復雜程度上去設計模具，能做復合的就做復合模具，免得浪費材料和時間；再次我們在要精度上去考慮，精度高的我們不能做簡單模具設計。
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致 謝
本畢業(yè)設計,我的是一副復合模設計，在規(guī)定的時間內完成從模具裝配.結構及零件的設計經(jīng)歷了了兩個月.除了自己的努力外,更多的是要感謝各位老師在我設計過程中對我的指導。
在此,我要感謝我的指導老師邢澤炳老師,沖壓模具專業(yè)老師以及在這次設計給我?guī)椭耐瑢W，他們的指導,讓我修正了設計中一個又一個的錯誤,更重要的是我從中學到了很多東西,這些在原來學過的教材中是無法找到了,這些也是我以后工作中很寶貴的財富。
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