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一 緒論
我國(guó)沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)?shù)穆浜螅饕蚴俏覈?guó)在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)還不成熟。
1．1國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
1.1.1國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀
我國(guó)模具近年來(lái)發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2003年我國(guó)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約有2萬(wàn)多家，從業(yè)人員約50多萬(wàn)人……我國(guó)模具無(wú)論是從品種，數(shù)量還是精度方面，都有了大幅度的提高，模具對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)的影響也越來(lái)越大，我過(guò)模具也由過(guò)去靠進(jìn)口都逐步自行設(shè)計(jì)制造，使模具加工工藝手段上升一個(gè)臺(tái)階，同時(shí)為先進(jìn)工藝發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，特別是模具成型表面的特種加工 工藝的研究和發(fā)展 ，使模具加工精度和粗糙度都有了很大的改善。
我國(guó)模具制造技術(shù)水平，從過(guò)去只能制造簡(jiǎn)單模具發(fā)展到可以制造大型 ，精密，復(fù)雜，長(zhǎng)壽命模具。例如在沖壓模具方面，我國(guó)設(shè)計(jì)和制造的電機(jī)定轉(zhuǎn)子硅鋼片硬質(zhì)合金多工位自動(dòng)級(jí)進(jìn)模和電子 ，電器行業(yè)用的50余位工位的硬質(zhì)合金多工位自動(dòng)級(jí)進(jìn)模，都達(dá)到了國(guó)際同類模具產(chǎn)品的技術(shù)水平。
我國(guó)模具制造業(yè)近十余年的年工業(yè)產(chǎn)值，持續(xù)以15%的增長(zhǎng)速度在迅猛發(fā)展，已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的一個(gè)非常重要的工業(yè)分支。
1.1.2國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì)
巨大的市場(chǎng)需求將推動(dòng)中國(guó)模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國(guó)的模具工業(yè)和技術(shù)在過(guò)去的十多年得到了快速發(fā)展……但隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和需要和產(chǎn)品更新?lián)Q代的不斷加快，對(duì)模具提出了越來(lái)越高的要求。
首先在模具制造方面，提高模具制造質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期已經(jīng)成為該行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，其主要發(fā)展方向可歸納為以下幾個(gè)方面。1 不斷提高模具的生產(chǎn)專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化程度。2 由模具粗加工向高速加工發(fā)展。3 將成型表面的加工向精密，自動(dòng)化方向發(fā)展。4 光整加工技術(shù)向自動(dòng)化方向發(fā)展。5 反向制造工程制模技術(shù)要迅猛發(fā)展。6 模具CAD/CAM將有更快的發(fā)展。7 研制和發(fā)展模具用材料。
模具材料是影響模具壽命，質(zhì)量，生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本的重要方面。沒(méi)有充足的，高質(zhì)量的，品種齊全的模具使用材料，模具工業(yè)要想有迅猛發(fā)展只是紙上談兵。當(dāng)前我國(guó)模具材料的需要研發(fā)急需的模具新品種，如高強(qiáng)韌，高耐磨的新型優(yōu)質(zhì)模具鋼，大力發(fā)展硬質(zhì)合金模具材料已經(jīng)勢(shì)在必行。
當(dāng)然，我國(guó)模具材料的發(fā)展前景非常廣闊，所以更應(yīng)積極開(kāi)發(fā)和引進(jìn)高性能和新型模具材料，增加模具鋼材的品種，規(guī)格，形成我國(guó)資源情況的系列化和標(biāo)準(zhǔn)化的模具材料，以滿足不同模具的使用要求和壽命的要求。
1.2國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，模具工業(yè)也在迅猛發(fā)展。尤其是一些發(fā)達(dá)國(guó)家，其模具工業(yè)總產(chǎn)值早已超過(guò)機(jī)床工業(yè)，其發(fā)展速度也超過(guò)了機(jī)床，汽車(chē)，電子等工業(yè)。
工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都十分重視模具技術(shù)的開(kāi)發(fā)，在模具制造中大量采用新工藝和新設(shè)備，提高制造水平，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。國(guó)外模具的發(fā)展特點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：
（1）模具生產(chǎn)效率高，工期短，人均產(chǎn)值高。各企業(yè)共同之處是廠房設(shè)備密集，顯得十分擁擠，即使在這樣的條件下，車(chē)間管理還是有條不紊，生產(chǎn)效率高。一般模具企業(yè)，人均年產(chǎn)值為5～14萬(wàn)美元。
（2）專業(yè)分工細(xì)，技術(shù)精益求精，客戶相對(duì)穩(wěn)定。模具企業(yè)專業(yè)分工較細(xì)，生產(chǎn)協(xié)作緊密。每家企業(yè)只生產(chǎn)某一類模具，各家都有自己的拳頭產(chǎn)品，這利于在技術(shù)上精益求精，以利在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中生存發(fā)展。模具廠所需的模具標(biāo)準(zhǔn)件都是外購(gòu)的，有些零件加工業(yè)是由其他廠協(xié)作。
（3）模具企業(yè)帶件生產(chǎn)比較普遍，有利于企業(yè)發(fā)展。模具作為單件或極小批量產(chǎn)品，技術(shù)密集和精密加工設(shè)備密集，與模具成型制品的大批量生產(chǎn)相比，投入大，產(chǎn)出低，因而制約了模具企業(yè)大發(fā)展。他們注重模具與制品一體化，模具與制品相輔相成，互相促進(jìn)，有利于模具企業(yè)的發(fā)展。
（4）緊跟主產(chǎn)品需求開(kāi)發(fā)模具，重視開(kāi)拓海外市場(chǎng)。模具工業(yè)發(fā)展較快，緊跟主產(chǎn)品需求開(kāi)發(fā)制造模具是一個(gè)重要因素。近幾年3C電子產(chǎn)品和汽車(chē)工業(yè)的迅速發(fā)展，帶動(dòng)了模具工業(yè)的發(fā)展。目前模具產(chǎn)值的76%源自3C產(chǎn)品和汽車(chē)、摩托車(chē)提供的產(chǎn)品。模具行業(yè)以很強(qiáng)的市場(chǎng)敏感性，以最短的生產(chǎn)周期滿足了這些行業(yè)的需求。大陸的許多3C產(chǎn)品和汽車(chē)模具就來(lái)自美國(guó)，日本和西歐，以及臺(tái)灣。
（5）CAD/CAE/CAM和高速切削加工技術(shù)應(yīng)用廣泛。他們的模具生產(chǎn)效率較高，市場(chǎng)快速反應(yīng)能力強(qiáng)，CAD/CAE/CAM技術(shù)和高速切削技術(shù)的普及應(yīng)用，無(wú)疑是一個(gè)重要部分。
二 沖壓模具設(shè)計(jì)
2.1沖壓模具設(shè)計(jì)
工件名稱：襯板
生產(chǎn)批量：大批量
材料：30
厚度：2mm
2.1.1沖壓件的工藝分析
該工件形狀簡(jiǎn)單，對(duì)稱，是由圓和矩形組成的。沖裁件所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度為IT11~IT14，粗糙度為3.2，將以上精度與粗糙度相比較，可以認(rèn)為該零件的精度要求能在沖裁加工中得到保證，其他尺寸標(biāo)注情況，也均符合沖裁的工藝要求.
圖1 襯板
2.1.2工藝方案的確定
該零件所需的沖壓工序?yàn)槁淞虾蜎_孔，可擬定出一下的工藝方案：
方案一：用簡(jiǎn)單模分兩次加工，及落料----沖孔。
方案二：沖孔，落料級(jí)進(jìn)模。
方案三：沖孔，落料復(fù)合模。
采用方案一，生產(chǎn)效率低，工件的累次誤差大，操作不方便，由于該工件是為大批量生產(chǎn)，方案二和方案三更有優(yōu)越性。
該零件的￠17mm的孔與外緣之間的最小距離為22mm大于此零件要求的最小壁厚，故可以采用沖孔，落料復(fù)合?；?沖孔，落料級(jí)進(jìn)模。復(fù)合膜模具的形位精度和尺寸精度容易保證，且生產(chǎn)率高，盡管模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀比較簡(jiǎn)單對(duì)稱模具制造并不困難。級(jí)進(jìn)模雖然生產(chǎn)率也高，但零件的沖裁精度稍差，要想保證沖壓件的行為精度，需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷(xiāo)導(dǎo)正，故模具制造，安裝較復(fù)合模復(fù)雜。通過(guò)對(duì)上述三種方案的比較分析，該零件的沖壓生產(chǎn)采用方案三的復(fù)合模為佳。落料復(fù)合模又分為倒裝復(fù)合膜和正裝復(fù)合膜。倒裝復(fù)合膜的優(yōu)點(diǎn)是：沖孔廢料從下模引出，工件從上模推出，易引出工件和廢料，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便安全。缺點(diǎn)是：凸凹模積聚工件，張力大，不易沖裁孔邊距離較小的沖裁件。正裝復(fù)合模的優(yōu)點(diǎn)是：彈性的頂件裝置，卸料裝置對(duì)工件和調(diào)料起壓平作用，適用于沖值材質(zhì)較軟，板料澆薄，平直度要求較高的沖裁件，沖裁的精度高，模具內(nèi)不會(huì)積聚工件和廢料，有利于凸凹模的最小壁厚，缺點(diǎn)是：沖孔廢料從上模引出 ，如果工件上孔較多時(shí)，沖孔廢料易落入下模部分，造成清理麻煩。所以根據(jù)必要的計(jì)算和對(duì)工件的分析，選擇要適用的沖裁模。
三 必要的工藝計(jì)算
（1） 排樣設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)復(fù)合模時(shí)，首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖。
查表得搭邊值為2.5mm和2mm.
計(jì)算條料寬度：
B=(62+2×2.5+2+50)=119mm
步距：S=44+2=46mm
計(jì)算沖壓件毛坯的面積;
A=(62×44-30.96)=2697m㎡
計(jì)算材料利用率：
2×2697/119×46=98℅
（2） 計(jì)算凸、凹模的刃口尺寸
查表的間隙值Zmin=0.246mm,Zmax=0.360mm
沖孔φ17mm凸凹模刃口尺寸的計(jì)算。由于制件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精度要求不高，所以采用凸模和凹模分開(kāi)加工的方法制作凸、凹模。其凸凹模刃口尺寸計(jì)算如下：
￡凸=0.02mm，￡凹=0.04mm
校核：Zmax-Zmin=0.114mm 而￡凸和￡凹的相加等于0.045mm滿足條件
查表的磨損系數(shù)為0.5
按式得d凸=17.12mm
d凹=17.246mm
（3） 外形落料凸凹模刃口尺寸的計(jì)算。對(duì)外輪廓的落料，由于形狀比較復(fù)雜，故采用配合加工法，這種方法有利于獲得最小的合理間隙，放寬對(duì)模具加工設(shè)備的精度要求，其凸凹模刃口尺寸計(jì)算如下：
當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)件時(shí)，凹模磨損后，刃口部分尺寸都變大，因此屬于A類尺寸。
工件圖中未標(biāo)注公差的尺寸，查相關(guān)資料得出其尺寸。
查表得×≥0.5時(shí)，×=0.5
×＜0.5時(shí)，×=0.75
按式A公式得
44凹=43.69mm
62凹=61.57mm
落料凸模的基本尺寸和凹模相同，分別是43.69mm和61.57mm，不必標(biāo)注公差，但要在技術(shù)條件中注明：凸模實(shí)際刃口尺寸與落料凹模配制，保證最小雙面合理間隙值Z=0.246
（4） 沖壓力的計(jì)算
落料力F=181.512KN
孔落料力F=48.042KN
小孔落料力F=18.0864KN
沖孔時(shí)的推件力F=nKf空
取直筒形刃口的凹模刃口形式，由表得h=6mm，n=3個(gè)，查表的K=0.05
F孔=7.2KN
F推=2.7KN
落料的卸料力，K卸=0.03 圖2 排樣圖
總沖壓力為：
F=181.512+48.024+18.0864+7.2+2.7=257.52KN
為了保證沖壓力足夠，一般沖裁時(shí)壓力機(jī)噸位應(yīng)該比計(jì)算的沖壓力大30%左右，即 F=1.3×257.52=334.776KN
（4）壓力中心的計(jì)算 用解析法求模具的壓力中心的坐標(biāo)。按比例畫(huà)出工件尺寸，選用坐標(biāo)系XOY，如圖： 圖3 壓力中心
因工件左右對(duì)稱，即Xc=0.故只需要求出Yc。將工件沖裁周邊分為L(zhǎng)1,L2,L3,L4,L5,L6,L7基本線段，求出各段長(zhǎng)度的重心位置：
L1=32mm Y1=0
L2=18.84mm Y2=8mm
L3=100mm Y3=31mm
L4=18.84 mm Y4=60 mm
L5=40.192 mm Y5=58 mm
L6=40.192 mm Y6=6 mm
L7=53.38 mm Y7=31 mm
Yc=L1Y1+L2Y2+L3Y3+L4Y4+L5Y5+L6Y6+L7Y7/L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7+L8=28.33mm
完成該制件所需要的沖壓力由沖裁力F沖、拉深力F拉、壓邊力F壓、及頂件力F頂組成。然而這些力不是同時(shí)發(fā)生的，因而應(yīng)該根據(jù)這幾個(gè)力出現(xiàn)的先后順序、組合情況、選擇其最大力或力的組合，加以計(jì)算，作為選擇壓力機(jī)的依據(jù)。
由圖1可知，該制件應(yīng)該先落料——再拉深成凸緣筒件93mm。后再?zèng)_底而完成沖壓變形。由于材料較薄，且是拉深沖底變形，因而在整個(gè)沖壓過(guò)程中材料
一直被壓邊圈和頂件板壓緊，即壓邊力和頂件力一直都存在。該設(shè)計(jì)初步擬定采取剛性卸料裝置，因而卸料力不應(yīng)該計(jì)算。
又由于變形過(guò)程可知，落料、拉深、壓邊(頂件)基本上同時(shí)發(fā)生，故
F總應(yīng)該是F沖、F拉、F壓的總和。
沖裁力F沖：由文獻(xiàn)【2】沖裁力計(jì)算公式?jīng)_裁力的大小隨凸模進(jìn)入材料的深度（凸模行程）而變化，本模具采用普通平刃口模具沖裁，其沖裁力F沖按下式計(jì)算：
式中：F——沖裁力；
L——沖裁周邊長(zhǎng)度;
t——材料厚度
——材料抗剪強(qiáng)度；
K——系數(shù)。
系數(shù)K是考慮到實(shí)際生產(chǎn)中，模具間隙的波動(dòng)和不均勻、刃口磨損、板料的力學(xué)性能和厚度波動(dòng)等因素的影響而給出的修正系數(shù)。取K=1.3。
為計(jì)算方便，也可以按下式計(jì)算沖裁力：
式中：F——沖裁力；
L——沖裁周邊長(zhǎng)度;
t——材料厚度
——材料抗拉強(qiáng)度。
其中：材料厚度t為1.5㎜，為325MPa ,沖裁周邊長(zhǎng)度：
L落料=3.14x119=373.66mm
L沖底=3.14x72.6=227.964mm
F落料=373.66x1.2x325=145.727KN
F沖底=227.964x1.2x325=88.905KN
拉深力F拉：由文獻(xiàn)【2】公式F拉=∏d1tabKt
式中d1——一次拉深的筒部直徑；
Kt——系數(shù)，
由文獻(xiàn)[2]表4.6可知，欲查Kt值，必須先計(jì)算拉深系數(shù)m和相對(duì)凸緣直徑dt/d
m=75/119=0.63 dt/d=75/93=0.81
由此，查出Kt=0.79
F拉=3.14x73x1.2x325x0.79N=70.6KN
壓邊力F壓：該例中拉深時(shí)的壓邊力也應(yīng)是沖裁時(shí)的頂件力，而在生產(chǎn)中，一次拉深時(shí)的壓邊力F壓也可按拉深力的1/4選取，即：
F壓=0.25F拉=0.25x70.6KN=17.65KN
F總= F壓+F拉+F沖 =17.65+70.6+88.905KN=177.155KN
四模具整體設(shè)計(jì)
根據(jù)上述分析，本零件的沖壓包括沖孔和落料兩個(gè)工序，且孔距較大，可采用倒裝復(fù)合模具，可直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件，卸料可靠，便于操作。工件留在凹?？斩粗校瑧?yīng)該在凹?？自O(shè)置推件塊，卡與凸凹模上的廢料有卸料板推出，而沖孔廢料則可以在下模座中開(kāi)通槽，使廢料從孔洞中落下。由于該模具中壓料是由落料凸模與卸料板一起配合工作來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所以卸料板還應(yīng)有壓料的作用，應(yīng)選用彈性卸料板來(lái)卸下條料廢品。
因?yàn)槭谴笈可a(chǎn)，采用手動(dòng)送料方式，從右往左送料。
因該制件是倒裝復(fù)合模，所以直接用擋料銷(xiāo)和倒料銷(xiāo)即可。
為確保零件的質(zhì)量和穩(wěn)定性，選用導(dǎo)柱，導(dǎo)套導(dǎo)向，由于該零件導(dǎo)向尺寸較小，且精度要求不太高，所以宜采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。
五模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
（1）凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括以下幾個(gè)方面;
1)落料凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在落料凹模內(nèi)部，由于要設(shè)置推件塊，所以凹模刃口應(yīng)采用直通型刃口，查表得，取得刃口高度h=6mm。該凹模的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，宜采用整體式。
查表得 k=0.22
即凹模高度H=kb=0.22×62mm=13.64mm
凹模壁厚C=1.5H=1.5×13.64mm=20.24mm
凹模的外形尺寸的確定: 凹模外形長(zhǎng)度L=（62+2×20.24）=102.48mm
凹模外形寬度B=(44+2×20.4)=84.48mm
凹模整體尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，取為120mm×100mm×36mm
2)沖孔￠17mm凸模設(shè)計(jì)，為了增加凸模的強(qiáng)度和剛度，凸模非工作部分直徑應(yīng)制作成逐漸增大的多級(jí)形式，且它的外形尺寸較大，所以選用B形圓凸模。凸模固定板厚度取為20mm凸模長(zhǎng)度根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要來(lái)確定
L=H凸模固定板+H落料凹模=20+20.24=48.24mm（取50mm）
由于此凸模直徑較大，且長(zhǎng)度較短，剛度和強(qiáng)度足夠外，所以無(wú)需對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度校核。沖裁時(shí)凸模進(jìn)入凹模刃口1mm。
3） 凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本模具為復(fù)合沖裁模，除了沖孔凸模和落料凹模以外，還有一個(gè)凸凹模。根據(jù)整體模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要，凸凹模的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖應(yīng)如圖所示，確定凸凹模安排在模架的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算的壓力中心的數(shù)據(jù)，使壓力與模柄中心重合。
校核凸凹的強(qiáng)度，查表得凸凹模的最小壁厚為4.9mm而實(shí)際最小壁厚為1.49mm。故符合強(qiáng)度要求，凸凹模的刃口尺寸按落料凹模尺寸配制，并保證雙面間隙為0.246mm-0.36mm。凸凹模的孔中心與邊緣尺寸距離16mm的公差，應(yīng)比零件所標(biāo)注的精度高3-4級(jí)別，即定為（16±0.15）mm。
圖4 凸凹模的結(jié)構(gòu)
（2）卸料彈簧的設(shè)計(jì) 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初選六根彈簧，每根彈簧的預(yù)壓力為
F0≥F卸/n=7.2x1000/6=1200N
根據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)尺寸，初選序號(hào)為73-76的彈簧，其最大負(fù)荷為2100N，大于1200N，雖然彈簧的最大工作負(fù)荷符合要求，但其彈簧太長(zhǎng)，會(huì)使模具的高度增加，所以選用最大工作負(fù)荷為2750范圍內(nèi)的彈簧。
選用78-83號(hào)中的79號(hào)彈簧，校驗(yàn)彈簧的最大許可壓縮量L大于實(shí)際壓縮量，79號(hào)彈簧的具體參數(shù)是：彈簧外徑D=55mm，材料直徑d=9mm，自由高度h=120mm，節(jié)距t=14.5mm，F(xiàn)=2750N，極限載荷時(shí)彈簧高度H=88.4mm。
彈簧的最大許可壓縮量為l=120-88.4=31.6mm。
彈簧的預(yù)壓縮量為21.43mm。
校核：卸料工作行程t+h′+h′′=2+1+0.5=3.5mm
凸模刃模量和調(diào)節(jié)量為h=6mm
彈簧實(shí)際總壓縮量為L(zhǎng)總=21.43+3.5+6=30.93mm。
由于31.6＞30.93，所以所選彈簧是合適的。
79號(hào)彈簧的規(guī)格是：
外徑=55mm
鋼絲直徑=9.0mm
自由高度=120mm
裝配高度=98.57mm
彈簧的窩深為24.4mm
彈簧的外露高度為67.17mm
（3）模架的設(shè)計(jì) 模架各零件標(biāo)記如下
上模座：250mm×250mm×50mm
下模座：250mm×250mm×65mm
導(dǎo)柱： B35h5×210mm×55mm
導(dǎo)套： B35H6×110mm×43mm
模柄：￠60mm×115mm
墊板厚度：250mm×160mm×16mm
凸模固定板厚度：250mm×160mm×28mm
模具的閉合高度：H=212mm
（4）定位零件的設(shè)計(jì)
在本模具中采用的是條料，所以選用導(dǎo)料銷(xiāo)和擋料銷(xiāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)沖裁條料的定位。導(dǎo)料銷(xiāo)一般設(shè)兩個(gè)，并位于條料的同一側(cè)。從左向右送料時(shí)，導(dǎo)料銷(xiāo)裝在右側(cè)，從前先后送料時(shí)導(dǎo)料銷(xiāo)裝在左側(cè)。導(dǎo)料銷(xiāo)在本模具中直接 安裝在凹模板上。在裝配圖中很容易看到。
擋料銷(xiāo)同樣起定位的作用，用它擋住搭邊或沖件輪廓，以限定條料的送進(jìn)距離。在本模具中試用固定擋料銷(xiāo)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易，在中銷(xiāo)模具中廣泛應(yīng)用作定距；但其存在著缺點(diǎn)：銷(xiāo)孔距離凹模刃壁較近，削弱了凹模的強(qiáng)度。所以在本模具中選用鉤型擋料銷(xiāo)。這種擋料銷(xiāo)銷(xiāo)孔距離凹模刃壁較遠(yuǎn)不會(huì)削弱凹模的強(qiáng)度。但為了防止鉤頭在使用的過(guò)程中發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，需考慮防轉(zhuǎn)。
（5）導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)
導(dǎo)向裝置用來(lái)保證上模相對(duì)于下模正確的運(yùn)動(dòng)，對(duì)于生產(chǎn)批量較大，零件的要求較高，壽命要求較長(zhǎng)的模具，一般都需要采用導(dǎo)向裝置，本模具中應(yīng)用導(dǎo)柱導(dǎo)套裝置來(lái)完成導(dǎo)向.
（6）打料裝置的設(shè)計(jì)
在本模具中采用打桿推動(dòng)連接推桿來(lái)完成打料動(dòng)作，打桿穿過(guò)模柄凸露在模具的外面，當(dāng)完成一次沖裁時(shí)壓力機(jī)滑塊回程，打桿與壓力機(jī)的打料橫桿相碰，打桿推動(dòng)連接推桿將卡在凸凹模的凹模孔內(nèi)的圓形廢料打下，當(dāng)注意的是：
第一：需要保證打桿在模柄內(nèi)的順利滑動(dòng)，須間隙配合。
第二：需要保證連接推桿在凸凹模內(nèi)的順利滑動(dòng)，須間隙配合。
（7）頂件裝置的設(shè)計(jì)
頂件裝置一般是彈性的，在本模具中是由頂桿、頂件塊和裝在下模座下面的彈頂器組成，這種結(jié)構(gòu)的頂件力容易調(diào)節(jié)，工作可靠。
頂件塊的設(shè)計(jì)
本模具采用頂件塊將制件從卡在凹模內(nèi)小凸模上刮下，頂件塊在沖裁的過(guò)程中實(shí)在凹模中運(yùn)動(dòng)的零件，對(duì)它有如下的要求：模具處于閉合狀態(tài)時(shí)其背后有一定的空間，以備修磨和調(diào)整的需要；模具處于開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)，必須順利復(fù)位，工作面高出凹模平面，以便繼續(xù)沖裁；它與凹模和凸模的配合應(yīng)保證順利滑動(dòng)，不發(fā)生干涉。為此頂件塊與凹模為間隙配合，其外形尺寸一般按公差與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)h8制造。頂件塊與凸模的配合一般呈較松的間隙配合。
（8）頂桿的設(shè)計(jì)
在本模具中選用四個(gè)頂桿與彈頂器上的托板相配合，四個(gè)頂桿均勻分布，傳送的橡皮的推件力較為平穩(wěn)，在此需要注意的是：頂桿、的直徑不能太小，以免在克服橡皮彈力時(shí)發(fā)生撓曲。還有頂桿與下模上的孔相配合，必需保證其在孔內(nèi)順利的滑動(dòng)，所以頂件塊與凹模為間隙配合，其外形尺寸一般按公差與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)h8制造。
橡皮的設(shè)計(jì)
橡膠允許承受的負(fù)荷較大，且產(chǎn)生的彈性較為平穩(wěn)，安裝調(diào)整靈活方便，是沖裁模具中常用的彈性元件。卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算H=H-H。（計(jì)算參照表8.2.4）計(jì)算結(jié)果為：H=31mm。
六沖壓設(shè)備的選擇
選擇型號(hào)為JB23-100開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)能滿足要求，其主要參數(shù)如下：
公稱壓力:1000KN
滑塊行程：130mm
最大閉合高度：480mm
最大裝模高度：380mm
連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度：100mm
工作臺(tái)尺寸：710mm×1080mm
墊板尺寸：100mm×250mm
模柄孔尺寸：60mm×75mm
七繪制模具總裝圖、零件圖及工作原理
（1）模具的總裝圖見(jiàn)附圖01.
（2）通過(guò)以上設(shè)計(jì)可以明白模具的一些基本的情況及結(jié)構(gòu)，該模具的上模部分主要有模柄、銷(xiāo)釘及凸模組成，下模部分主要零件有下模座、彈簧、螺釘、定位銷(xiāo)、沖壓凹模等組成。工作時(shí)，沖壓凸模和毛坯接觸，在頂桿和彈簧的作用下，向上頂緊工件，可以防止其偏移。該模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在壓力機(jī)上調(diào)整、方便。
（3）工作原理
條料沿兩個(gè)導(dǎo)料銷(xiāo)從右往左送進(jìn)，活動(dòng)擋料銷(xiāo)控制其送料步距。上模下行，進(jìn)行沖裁，導(dǎo)柱，導(dǎo)套對(duì)上、下模的運(yùn)動(dòng)起可靠的導(dǎo)向，凹模接觸活動(dòng)擋料銷(xiāo)時(shí)候，擋料銷(xiāo)被壓下，上端面與板料平齊，所以凹模上不必設(shè)置相應(yīng)的讓位孔，沖裁完畢，卡在凸凹模外的條料搭邊廢料從下模部分的彈性卸料裝置卸下，沖孔廢料由下模部分的漏料孔落下，沖裁下的工件卡在上模內(nèi)，隨上模一起回程，上行到一定位置，打桿遇到大料橫桿，工件被推出，剛性推件裝置對(duì)工件沒(méi)有壓平作用，因此，工件的平直度不高，這種結(jié)構(gòu)適用于沖裁較硬或厚度大于0.3mm的板料。
（4）根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求零件圖中可以在凸模、凹?；蛘呤峭拱寄Ｖ腥我膺x擇一個(gè)用CAD繪制，凸模零件圖見(jiàn)附圖2.
⑸為了鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能里，畢業(yè)設(shè)計(jì)的上模座和下模座二者任選其一用手繪制，見(jiàn)附圖3.
結(jié)論
大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識(shí)，對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對(duì)于模具設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題，我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。經(jīng)過(guò)在新飛電器有限公司、在洛陽(yáng)中國(guó)一拖、中信重型礦山機(jī)械廠的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對(duì)于冷沖模具、塑料模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，豐富和加深了對(duì)各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過(guò)程方面的知識(shí)，而對(duì)于模具的制造工藝更是有了全新的理解。在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)下和在工廠師傅的講解下，我們對(duì)于模具的設(shè)計(jì)和制造工藝有了系統(tǒng)而深刻的認(rèn)識(shí)。同時(shí)在實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)親手拆裝了一些典型的模具實(shí)體并查閱了很多相關(guān)資料，通過(guò)這些實(shí)踐，我們熟練掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。通過(guò)在圖書(shū)館借閱相關(guān)手冊(cè)和書(shū)籍，更系統(tǒng)而全面了細(xì)節(jié)問(wèn)題。鍛煉了縝密的思維和使我們初步具備了設(shè)計(jì)工作者應(yīng)有的素質(zhì)。
設(shè)計(jì)中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會(huì)完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中不妥之處在所難免，肯請(qǐng)各位老師指正！
致謝
首先感謝本人的導(dǎo)師蘇光老師，他對(duì)我的仔細(xì)審閱了本文的全部?jī)?nèi)容并對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議。楊安民老師淵博的知識(shí)，誠(chéng)懇的為人，使我受益匪淺，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，特別是遇到困難時(shí)，他給了我鼓勵(lì)和幫助，在這里我向他表示真誠(chéng)的感謝！
畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們進(jìn)行完了三年的模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)課程后進(jìn)行的，它是對(duì)我們?nèi)陙?lái)所學(xué)課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的訓(xùn)練。它在我們的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。
通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我在溫習(xí)學(xué)過(guò)的知識(shí)的同時(shí)又學(xué)習(xí)了許多新知識(shí)，對(duì)一些原來(lái)一知半解的理論也有了進(jìn)一步的的認(rèn)識(shí)。特別是原來(lái)所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機(jī)械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測(cè)量、冷沖模具設(shè)計(jì)與制造等有了更深刻的理解，使我進(jìn)一步的了解了怎樣將這些知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中。同時(shí)還使我更清楚了模具設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮的問(wèn)題，如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費(fèi)材料，保證工件的經(jīng)濟(jì)性，加工工藝的合理性。
在學(xué)校中，我們主要學(xué)的是理論性的知識(shí)，而實(shí)踐性很欠缺，而畢業(yè)設(shè)計(jì)就相當(dāng)于實(shí)戰(zhàn)前的一次演練。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)可是把我們以前學(xué)的專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)的連貫起來(lái)，使我們?cè)跍亓?xí)舊知識(shí)的同時(shí)也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識(shí)；這不但提高了我們解決問(wèn)題的能力，開(kāi)闊了我們的視野，在一定程度上彌補(bǔ)我們實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足，為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
通過(guò)對(duì)支架拐件冷沖模的設(shè)計(jì)，我對(duì)沖裁模、彎曲模有了更為深刻的認(rèn)識(shí)，特別是這種沖孔落料模具的設(shè)計(jì)。彎曲模的主要零件的加工一般比較復(fù)雜，多采用線切割進(jìn)行加工，彎曲回彈的影響因素多，不容易從純理論的角度精確的計(jì)算出來(lái)，多需要在試模后再進(jìn)行調(diào)整。在模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中也遇到了一些難以處理的問(wèn)題，雖然設(shè)計(jì)中對(duì)它們做出了解決 ，但還是感覺(jué)這些方案中還是不能盡如人意，如壓力計(jì)算時(shí)的公式的選用、凸凹模間隙的計(jì)算、卸件機(jī)構(gòu)選用、工作零件距離的調(diào)整，都可以進(jìn)行進(jìn)一步的完善，使生產(chǎn)效率提高。
歷經(jīng)近三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，敬請(qǐng)各位老師對(duì)我的設(shè)計(jì)過(guò)程作最后檢查。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中通過(guò)參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，請(qǐng)教各位老師有關(guān)模具方面的問(wèn)題，并且和同學(xué)的探討，模具設(shè)計(jì)在實(shí)際中可能遇到的具體問(wèn)題，使我在這短暫的時(shí)間里，對(duì)模具的認(rèn)識(shí)有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。
從陌生到開(kāi)始接觸，從了解到熟悉，這是每個(gè)人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過(guò)程，我對(duì)模具的認(rèn)識(shí)過(guò)程亦是如此。經(jīng)過(guò)近三個(gè)月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計(jì)一定能為三年的大學(xué)生涯劃上一個(gè)圓滿的句號(hào)，為將來(lái)的事業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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第 24 頁(yè) 共 24 頁(yè)
機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡
零件號(hào)
零 件 名 稱
09
導(dǎo)柱
工序號(hào)
工 序 名 稱
設(shè) 備
夾 具
刀 具
量 具
工 時(shí)
名 稱
型 號(hào)
名 稱
規(guī) 格
名 稱
規(guī) 格
名 稱
規(guī) 格
1
下料
鋸床
鋸條
0.5
2
鍛
空氣錘
2
3
刨
牛頭刨床
平口虎鉗
刨刀
0.5
4
熱處理
熱處理爐
10
5
磨
平面磨床
電磁吸盤(pán)
砂輪
1
6
劃線
05
7
銑
立式銑床
平口虎鉗
銑刀
1
8
熱處理
12
9
磨平面
平面磨床
電磁吸盤(pán)
砂輪
2
10
鉗
2
11
表面處理
10
12
鉗
2
編制 李陽(yáng) 校對(duì) 審核 批準(zhǔn)
目 錄
1 緒論………………………………………………………………………………1
1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)…………………………………………………1
1.1.1國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀………………………………………………………………1
1.1.2國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì)…………………………………………………………2
1.2 國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)…………………………………………………3
1.3 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造…………………………………………………………4
1.3.1沖壓模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路……………………………………………………4
1.3.2沖壓模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度…………………………………………………………4
2 沖壓模具設(shè)計(jì)……………………………………………………………………5
2.1 沖壓模具設(shè)計(jì)…………………………………………………………………5
2.1.1 沖壓件的工藝分析……………………………………………………………6
2.1.2 工藝方案的確定………………………………………………………………5
3 必要的工藝計(jì)算…………………………………………………………………8
3.1 模具工作部分的計(jì)算…………………………………………………………8
3.1.1 凸凹模工作部分尺寸和公差…………………………………………………8
3.1.2 凸凹模間隙……………………………………………………………………10
3.1.4 模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………12
3.1.5 模具的總體設(shè)計(jì)………………………………………………………………13
3.1.6 模架的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………14
4 模具整體設(shè)計(jì) …………………………………………………………………16
5 模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………17
5.1 落料凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………17
5.1.1 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………17
5.1.2 卸料彈簧的設(shè)計(jì)……………………………………………………………18
5.2 模架的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………18
6 沖壓設(shè)備的選擇………………………………………………………………18
7 繪制模具總裝圖零件圖及工作原理…………………………………………19
結(jié)束語(yǔ)………………………………………………………………………………………… 21
致謝 …………………………………………………………………………………23
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………24
Abstract
This text about mould plastics of the right angel bent Pile of computer mould assist designing for manufacturing, divide into and inject and feel design and feel and have processing and manufacturing that have, The former is to touching , type core, the drawing of patterns organization, Smoke core design of organization, the latter transform iges file with 3 d entity that CAXA XP make, utilize CAXA XP carry on cutter set up, One hundred sheets of parameters leaves and is set up and forms position parameter file NCI of cutter.Keyword: Mould plastics , right angel bent Pile ,the computer assists designing for manufacturing, CAXA XP.
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