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XXXX學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書
題 目:塑鋼固定片沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)
年級(jí)、 專業(yè):
姓 名:
學(xué) 號(hào):
指 導(dǎo) 教 師:
完 成 時(shí) 間:
摘 要
畢業(yè)設(shè)計(jì)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(duì)所學(xué)知識(shí)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(shí),設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)算、加工設(shè)備選定、制造工藝、收集和查閱設(shè)計(jì)資料，繪圖及編寫設(shè)計(jì)技術(shù)文件等。
本設(shè)計(jì)主要對(duì)塑鋼固定片沖壓模具進(jìn)行設(shè)計(jì)。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(jì)上，對(duì)模具進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)對(duì)塑鋼固定片加工工藝進(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(jì)中使用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行了輔助設(shè)計(jì)，在保證高精度的同時(shí)簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)的繁瑣計(jì)算過(guò)程，使設(shè)計(jì)更為便捷。
該塑鋼固定片從坯料到完全成形，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(jì)的兩套模具較為典型，也具有一定的代表性。本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與難點(diǎn)是多道工序的結(jié)合以及對(duì)凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算，因?yàn)樗鼘⒅苯佑绊懥慵馁|(zhì)量。
關(guān)鍵詞 沖壓模具；級(jí)進(jìn)模；輔助設(shè)計(jì)；模具結(jié)構(gòu)
目 錄
摘 要 II
第１章、緒論 1
1.1.課題來(lái)源和研究意義 1
1.2.國(guó)內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析 3
1.3.本課題研究的主要內(nèi)容 5
1.4.本章小結(jié) 5
第2章、塑鋼固定片加工工藝綜合分析 6
2.1.塑鋼固定片加工工藝要求 6
2.2.零件圖分析 6
2.3.沖壓工藝性審查 7
2.4.沖壓件經(jīng)濟(jì)性和先進(jìn)性分析 7
2.5.工藝方案的確定 8
2.6.本章小結(jié) 8
第3章、級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì) 9
3.1.沖壓件的工藝分析 9
3.1.1.彎曲件回彈值的計(jì)算 9
3.2.排樣 9
3.3.計(jì)算沖壓力（根據(jù)工步計(jì)算沖壓力） 11
3.3.1.切側(cè)刃力1 11
3.3.2.切側(cè)刃力2 11
3.3.3.沖圓孔力1 12
3.3.4.沖圓孔力2 12
3.3.5.沖異孔力 12
3.3.6.沖圓孔力1 12
3.3.7.沖圓孔力1 12
3.3.8.沖圓孔力1 12
3.3.9.沖圓孔力1 12
3.3.10.沖異孔力 12
3.3.11.切廢料力 13
3.3.12.切廢料力 13
3.3.13.彎曲力的計(jì)算 13
3.3.14.切廢料力1 13
3.3.15.切斷力 13
3.3.16.卸料力 13
3.3.12.頂件力 14
3.4.確定模具壓力中心 15
3.5.計(jì)算凸、凹模刃口尺寸 17
3.5.1.沖孔凸、凹模刃口計(jì)算 17
3.5.2.落料凸、凹模刃口計(jì)算 18
3.5.3.彎曲工作部分尺寸計(jì)算 20
3.6.凸模、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 21
3.7.模具總體設(shè)計(jì)及主要零部件設(shè)計(jì) 24
3.7.1.模具總休裝配設(shè)計(jì) 24
3.7.2.卸料橡皮墊的設(shè)計(jì)計(jì)算 25
3.7.3.模架設(shè)計(jì) 26
3.7.4.墊板設(shè)計(jì) 27
3.7.5.凸模固定板設(shè)計(jì) 27
3.7.6.卸料板設(shè)計(jì) 27
3.7.7.模具的閉合高度 27
3.8.沖壓設(shè)備的選擇 28
3.8.1.公稱壓力的選擇 28
3.8.2.行程次數(shù) 28
3.8.3.滑塊行程（S） 29
3.8.4.模具閉合高度 29
3.8.5.工作臺(tái)面尺寸 30
3.9.模具的裝配 30
3.10.本章小結(jié) 31
結(jié) 論 32
設(shè)計(jì)心得 34
致 謝 35
參考文獻(xiàn) 36
37
第１章、緒論
1.1.課題來(lái)源和研究意義
（1）沖壓的概念
冷沖壓是在常溫下利用沖模在壓力機(jī)上對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的零件加工方法。它是一種壓力加工方法，是機(jī)械制造中的先進(jìn)加工方法之一。
沖壓模具是一個(gè)特殊的，一次性的一類精密工具，通過(guò)切割與塑形的方式使金屬成為一個(gè)理想的形狀或外形。大多數(shù)模具構(gòu)造有幾個(gè)基本組成部分，包括模板，防磨裝置，模套，導(dǎo)向銷，軸襯，墊塊，墊板，螺釘，銷釘，和螺栓。模具還需要沖孔模板，壓力和沖壓成型板，以及可用來(lái)保護(hù)它們---轉(zhuǎn)子，肩螺栓，銜鐵，保持架;和氣體，線圈，或聚氨酯彈簧的工具。
（2）沖壓的優(yōu)點(diǎn)
冷沖壓和線切割相比較，具有生產(chǎn)效率高、加工成本低、材料利用率高、產(chǎn)品尺寸精度穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化等一系列有點(diǎn)，特別適合于大批量生產(chǎn)。
沖壓模具成形作為現(xiàn)代工業(yè)中一種十分重要的加工方法，用以生產(chǎn)各種板料零件,具有很多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，其成形件具有自重輕、剛度大、強(qiáng)度高、互換性好、成本低、生產(chǎn)過(guò)程便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化及生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，是一種其它加工方法所不能相比和不可替代的先進(jìn)制造技術(shù)，在制造業(yè)中具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，被廣泛應(yīng)用于汽車、能源、機(jī)械、信息、航空航天、國(guó)防工業(yè)和日常生活的生產(chǎn)之中。
在吸收了力學(xué)、數(shù)學(xué)、金屬材料學(xué)、機(jī)械科學(xué)以及控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)等方面的知識(shí)后，已經(jīng)形成了沖壓學(xué)科的成形基本理論。以沖壓產(chǎn)品為龍頭，以模具為中心，結(jié)合現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，在產(chǎn)品的巨大市場(chǎng)需求刺激和推動(dòng)下，沖壓成形技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化和提高人民生活水平方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。
現(xiàn)代沖壓模具生產(chǎn)是一種大規(guī)模繼續(xù)作業(yè)的制造方式，由于高新技術(shù)的參與和介入，沖壓生產(chǎn)方式由初期的手工操作逐步進(jìn)化為集成制造。生產(chǎn)過(guò)程逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化、并且正在向智能化、集成化的方向發(fā)展。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化沖壓作業(yè)，體現(xiàn)安全、高效、節(jié)材等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)是沖壓模具生產(chǎn)的發(fā)展方向。
日常生活中人們使用的很多用具是用沖壓方法制造的，例如不銹鋼飯缸，它就是用一塊圓形金屬板料在壓床上利用模具對(duì)圓形板料加壓而沖出來(lái)的?？梢钥闯觯錄_壓是一種在常溫（冷態(tài)）下利用沖模在壓床上對(duì)各種金屬（或非金屬）板料施加壓力使其分離或者變形而得到一定形狀零件的金屬壓力加工方法。
近幾十年來(lái)，沖壓技術(shù)有了飛速的發(fā)展，它不僅表現(xiàn)在許多新工藝與新技術(shù)在生產(chǎn)的廣泛應(yīng)用上，如：旋壓成形、軟模具成形、高能率成形等，更重要的是人們對(duì)沖壓技術(shù)的認(rèn)識(shí)與掌握的程度有了質(zhì)的飛躍。
本設(shè)計(jì)題目由實(shí)習(xí)單位提供，經(jīng)系指導(dǎo)老師審核通過(guò)的。本設(shè)計(jì)題目涉及的主要內(nèi)容是對(duì)沖壓模的設(shè)計(jì), 研究目的是在廠原有的基礎(chǔ)上，對(duì)模具進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品質(zhì)量與效益。
在二十世紀(jì)中期甚至更早,國(guó)外就已經(jīng)出現(xiàn)很多對(duì)模具及模具工業(yè)的高度評(píng)價(jià)與精辟的比喻。例如:“模具是美國(guó)工業(yè)的基石”(美國(guó))；“模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富強(qiáng)的原動(dòng)力”(日本)；“模具工業(yè)是金屬加工的帝王”(德國(guó))；“模具是黃金”(東歐)等。在二十世紀(jì)未,中國(guó)人才開始認(rèn)識(shí)到其極端重要性,作出了科學(xué)的評(píng)價(jià):“模具工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)之母”(中國(guó))。
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(shí)代，向著以信息為特征的技術(shù)時(shí)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(chǎng)一體化加速發(fā)展，不斷加劇了制造商之間的競(jìng)爭(zhēng)，提出了快速反應(yīng)市場(chǎng)的要求，與之相適應(yīng)，制造業(yè)對(duì)柔性自動(dòng)化技術(shù)及裝備的要求更加迫切而強(qiáng)烈。同時(shí)，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(dòng)化提供了重要的技術(shù)支撐，工業(yè)裝備的數(shù)控化、自動(dòng)化、柔性化呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)。
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(guó)的年產(chǎn)值為50億美元。中國(guó)也在后來(lái)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(guó)沖壓模具無(wú)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(zhǎng)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(guò)于求,市場(chǎng)利潤(rùn)空間狹小。近五年來(lái),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(lái)的模具。這表示中國(guó)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(guó)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(guó)家和地區(qū)，模具及模具工業(yè)早已成為了一個(gè)行業(yè)，有專門的行業(yè)組織機(jī)構(gòu)指導(dǎo)和推動(dòng)模具工業(yè)的發(fā)展。比如日本有“型技術(shù)協(xié)會(huì)”，臺(tái)灣地區(qū)有“臺(tái)灣模具工業(yè)同業(yè)公會(huì)”，我國(guó)有“中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)”,各省市均有其分會(huì)。模具行業(yè)已成為一個(gè)大行業(yè)，僅我國(guó)的模具企業(yè)已達(dá)到了數(shù)萬(wàn)家之多。
近年來(lái)，我國(guó)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(jí)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(guó)內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。
我國(guó)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(guó)第一個(gè)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(guó)自行開發(fā)的第一個(gè)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(jì)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(shí)。在“八五”、九五“期間，已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)，數(shù)控加工的使用率也越來(lái)越高，并陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量CAD/CAM系統(tǒng)。如美國(guó)EDS的UG，美國(guó)Parametric Technology公司的Pro/Engineer，美國(guó)CV公司的CADSS，英國(guó)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AutoCAD CATIA 等軟件及法國(guó)Marta-Daravision公司用于汽車及覆蓋件模具的Euclid-IS等專用軟件。國(guó)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(jì)和模具結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)均已實(shí)現(xiàn)二維CAD，多數(shù)企業(yè)已經(jīng)向三維過(guò)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(shí)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。快速原型（RP）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(lái)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(wèn)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(lái)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(wú)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)。
沖壓模具成形作為現(xiàn)代工業(yè)中一種十分重要的加工方法，用以生產(chǎn)各種板料零件,具有很多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，其成形件具有自重輕、剛度大、強(qiáng)度高、互換性好、成本低、生產(chǎn)過(guò)程便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化及生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，是一種其它加工方法所不能相比和不可替代的先進(jìn)制造技術(shù)，在制造業(yè)中具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，被廣泛應(yīng)用于汽車、能源、機(jī)械、信息、航空航天、國(guó)防工業(yè)和日常生活的生產(chǎn)之中。
1.3.本課題研究的主要內(nèi)容
1.塑鋼固定片沖裁工藝方案；
2.塑鋼固定片模具總體方案設(shè)計(jì)；
3.模具各零件尺寸計(jì)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(guó)內(nèi)外當(dāng)今模具的發(fā)展?fàn)顩r這個(gè)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(jì)的任務(wù)。
第2章、塑鋼固定片加工工藝綜合分析
2.1.塑鋼固定片加工工藝要求
塑鋼固定片零件圖如圖2-1所示，材料為Q235，普通碳素鋼，材料厚度＝2.0mm，已知年產(chǎn)量10萬(wàn)件，為大批量生產(chǎn)。要求表面無(wú)劃痕、孔不允許嚴(yán)重變形、沖口無(wú)毛刺、彎曲無(wú)裂紋。設(shè)計(jì)其沖壓模，確定沖壓工藝方案。（Q235材質(zhì)的屈服強(qiáng)度是240MPa，抗拉強(qiáng)度約是440-470MPa，抗剪強(qiáng)度約是310-380MPa，具有良好的塑性，其沖裁、成形加工性較好。）
圖2-1 塑鋼固定片零件圖
2.2.零件圖分析
該件為帶圓孔的彎曲零件，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(shí)要保證產(chǎn)品不能變形。同時(shí)為模具收力均勻，最后切斷的方法，這樣既能提高生產(chǎn)效率，有能使模具穩(wěn)定，沿長(zhǎng)模具壽命。
2.3.沖壓工藝性審查
在分析沖壓工藝性的基礎(chǔ)上，其審查內(nèi)容見下表所示：
表2-1 沖壓工藝性審查表
工藝性項(xiàng)目
沖壓件工藝性狀
工藝性允許值
工藝性評(píng)價(jià)
沖裁工藝性
1.形狀
落料
沖孔圓孔10，底面有3個(gè)小孔3-10，還有一個(gè)方形孔
3.孔邊距
對(duì)10
1.5t=3
最小孔邊距8，
t=2
4.精度
10是IT12
孔直徑是IT8
IT14
彎曲工藝性
1.形狀
彎曲，對(duì)稱
2.彎曲半徑
R2
3.直邊高度
12
4.孔邊距
8
2t=4
5.精度
IT14
由以上分析可知，該零件的工藝性較好，可以沖壓加工。
2.4.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)的組合工序。
2.5.工藝方案的確定
方案一：首先整體落料，再?zèng)_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，空工步，彎曲，空工步，最后切斷，產(chǎn)品掉下。
上述三方案的綜合比較見下表：
表2-2 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(jiǎn)單，壽命不長(zhǎng)
結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)效率高，比較合理
根據(jù)上表比較，選定方案四。由于沖壓件彎曲尺寸精度均為IT14，方案四回彈可控制，對(duì)其影響不大。同時(shí)，采用這樣的方案，在提高生產(chǎn)率的同時(shí)也很好地保證沖孔與外形尺寸精度。
2.6.本章小結(jié)
本章分析了塑鋼固定片整體加工工藝性，對(duì)其工藝性進(jìn)行審查，并對(duì)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(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)
3.1.沖壓件的工藝分析
該產(chǎn)品落料，沖孔，彎曲等工序結(jié)合，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，整個(gè)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Q235。該工件的彎曲內(nèi)圓角半徑為2.0mm，大于最小彎曲半徑rmin=0.4t=0.4×2=0.8mm，故該工件形狀、尺寸、精度均滿足彎曲工藝的要求，可以采用彎曲工序加工。
3.1.1.彎曲件回彈值的計(jì)算
（1）時(shí)屬于小變形程度，而時(shí)屬于大變形程度。
此零件的r/t=2/2=1，屬于大變形程度，圓角半徑回彈小，不必計(jì)算，只計(jì)算凸模角度。因?yàn)椋晌墨I(xiàn)[3，表5-1]得到：
計(jì)算凸模的中心角：
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(wèn)題的解決：當(dāng)工件精度要求不高或校正彎曲時(shí)，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(wèn)題。
3.2.排樣
根據(jù)產(chǎn)品中性層計(jì)算展開尺寸，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況，計(jì)算結(jié)果得，展開長(zhǎng)度為88.7，在后期設(shè)計(jì)模具時(shí)，此尺寸需要調(diào)試，展開圖如下：
由于此產(chǎn)品單邊彎曲，材料厚度2mm，彎曲時(shí)材料單邊受力，會(huì)容易跑料導(dǎo)致產(chǎn)品不穩(wěn)定，因此建議采用一出二的方法，這樣產(chǎn)品中間增加載體，最后切斷載體，兩件分開，脫模，這樣模具受力均勻，模具壽命長(zhǎng)，排樣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：搭邊值a1=2.5mm，a=2.5mm。沖壓件面積計(jì)算得為6885mm2,條料寬度b=88.7×2+2.5×2+5+5=192.4mm，進(jìn)距h=84+2.5+2.5=89mm，所以一個(gè)進(jìn)距的材料利用率為：
2×6886÷192.4÷89×100%=80.427% （3-1）
3.3.計(jì)算沖壓力（根據(jù)工步計(jì)算沖壓力）
3.3.1.切側(cè)刃力1
P1=nLt=1(89+2.5+2.5)2380=71440N=71.44KN （3-2）
3.3.2.切側(cè)刃力2
P2=nLt=1(89+2.5+2.5)2380=71440N=71.44KN （3-3）
3.3.3.沖圓孔力1
P3＝Lt=1(3.1410)2380=23864N=23.86KN （3-4）
3.3.4.沖圓孔力2
P4＝Lt=1(3.1410)2380=23864N=23.86KN （3-5）
3.3.5.沖異孔力
P5＝Lt=1174.142380=132346.4N=132.35KN （3-6）
3.3.6.沖圓孔力1
P6＝Lt=1(3.1410)2380=23864N=23.86KN （3-7）
3.3.7.沖圓孔力1
P7＝Lt=1(3.1410)2380=23864N=23.86KN （3-8）
3.3.8.沖圓孔力1
P8＝Lt=1(3.1410)2380=23864N=23.86KN （3-9）
3.3.9.沖圓孔力1
P9＝Lt=1(3.1410)2380=23864N=23.86KN （3-10）
3.3.10.沖異孔力
P10＝Lt=1174.142380=132346.4N=132.35KN （3-11）
3.3.11.切廢料力
P11＝Lt=1121.082380=92020.8N=92.02KN （3-12）
3.3.12.切廢料力
P11＝Lt=1121.082380=92020.8N=92.02KN （3-13）
3.3.13.彎曲力的計(jì)算
彎曲力
P8=cLt=20.8842470=126336N=126.34KN (3-14)
式中
P—彎曲力
c--系數(shù)，取0.5-0.8
L--彎曲件長(zhǎng)度（mm）
t--板料厚度（mm）
--材料抗拉強(qiáng)度（MPa）
3.3.14.切廢料力1
P6＝Lt=11222380=92720N=92.72KN （3-15）
3.3.15.切斷力
P10＝Lt=280.522380=213195.2N=213.2KN （3-16）
3.3.16.卸料力
Pr=KrP1 （3-17）
由文獻(xiàn)[3，表3-11]：取Kr＝0.04，故
Pr＝0.04×（71.44+71.44+23.86+23.86+132.35+23.86+23.86+23.86+23.86+132.35+92.02+92.02+126.34+92.72+213.2）
＝0.04×1167.04=46.68KN （3-18）
3.3.12.頂件力
由文獻(xiàn)[3，表3-11]，取Kp＝0.045，故
Pt＝Kp=0.045×1167.04
=0.045×352.56=52.52KN （3-19）
沖壓力
P0＝P1＋P2＋P3＋P4＋P5＋P6＋P7＋P8＋P9＋P10＋P11＋P12＋P13＋P14＋P15＋Pr＋Pt
＝1266.24KN (3-20）
初步選擇1600KN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，XG
F1——沖側(cè)刃力 F1= Ltσb，得F1=71.44KN
F2——沖側(cè)刃力 F2= Ltσb，得F2=71.44KN
F3——沖圓孔力 F3= Ltσb，得F3=23.86KN
F4——沖圓孔力 F4= Ltσb，得F4=23.86KN
F5——沖異孔力 F5= Ltσb，得F5=132.35KN
F6——沖圓孔力 F6= Ltσb，得F6=23.86KN
F7——沖圓孔力 F7= Ltσb，得F7=23.86KN
F8——沖圓孔力 F8= Ltσb，得F8=23.86KN
F9——沖圓孔力 F9= Ltσb，得F9=23.86KN
F10——沖異孔力 F10= Ltσb，得F10=132.35KN
F11——切廢料力 F11= Ltσb，得F11=92.02KN
F12——切廢料力 F12= Ltσb，得F12=92.02KN
F13——彎曲力 F13= cLt，得F13=126.34KN
F14——切廢料力 F14= Ltσb，得F14=92.72KN
F15——切斷力 F15= Ltσb， 得F15=213.2KN
Y1——F1到X軸的力臂 Y1=93.7
X1——F1到Y(jié)軸的力臂 X1=222.5
Y2——F2到X軸的力臂 Y2=-93.7
X2——F2到Y(jié)軸的力臂 X2=222.5
Y3——F3到X軸的力臂 Y3=43.5
X3——F3到Y(jié)軸的力臂 X3=222.5
Y4——F4到X軸的力臂 Y4=-43.5
X4——F4到Y(jié)軸的力臂 X4=222.5
Y5——F5到X軸的力臂 Y5=67.85
X5——F5到Y(jié)軸的力臂 X5=133.5
Y6——F6到X軸的力臂 Y6=15.5
X6——F6到Y(jié)軸的力臂 X6=151.5
Y7——F7到X軸的力臂 Y7=15.5
X7——F7到Y(jié)軸的力臂 X7=115.5
Y8——F8到X軸的力臂 Y8=-15.5
X8——F8到Y(jié)軸的力臂 X8=151.5
Y9——F9到X軸的力臂 Y9=-15.5
X9——F9到Y(jié)軸的力臂 X9=115.5
Y10——F10到X軸的力臂 Y10=-67.85
X10——F10到Y(jié)軸的力臂 X10=133.5
Y11——F11到X軸的力臂 Y11=91.2
X11——F11到Y(jié)軸的力臂 X11=89
Y12——F12到X軸的力臂 Y12=-91.2
X12——F12到Y(jié)軸的力臂 X12=89
Y13——F13到X軸的力臂 Y13=0
X13——F13到Y(jié)軸的力臂 X13=-44.5
Y14——F14到X軸的力臂 Y14=0
X14——F14到Y(jié)軸的力臂 X14=-133.5
Y15——F15到X軸的力臂 Y15=0
X15——F15到Y(jié)軸的力臂 X15=-267
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=0
XG——F沖壓力到Y(jié)軸的力臂；XG=27.37
在不影響沖裁精度與安全生產(chǎn)的前提下，本設(shè)計(jì)直接用沖壓件中心來(lái)當(dāng)做模具壓力中心，方便設(shè)計(jì)。
3.5.計(jì)算凸、凹模刃口尺寸
3.5.1.沖孔凸、凹模刃口計(jì)算
對(duì)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(jì)算如下：
沖Φ10mm孔，由文獻(xiàn)[3，表3-5]可知：Zmin=0.12,Zmax =0.20,
Zmax－Zmin=0.20－0.12＝0.08mm （3-21）
由文獻(xiàn)[3，表3-7]得凸凹模制造公差：=0.01mm, =0.015mm
校核： Zmax-Zmin＝0.03mm （3-22）
+=0.025mm （3-23）
滿足Zmax-Zmin ≧+的條件。
由文獻(xiàn)[3，表3-8]得因數(shù)x=0.5，則
dp=(9.95+0.5×0.1)=10 （3-24）
由文獻(xiàn)[3，表3-5]得Zmin＝0.12mm,凸模尺寸按凹模實(shí)際尺寸配做，保證雙邊間隙為(0.12+0.20)/2=0.16mm，具體零件尺寸看零件圖。
3.5.2.落料凸、凹模刃口計(jì)算
凸、凹模刃口尺寸計(jì)算原則
設(shè)計(jì)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(jì)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(gè)。沖裁過(guò)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(duì)垂直于凹模平面，而且間隙也不會(huì)絕對(duì)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(duì)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(shí)，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(duì)沖裁力的影響不大。
沖裁間隙對(duì)斜料力、推件力、頂件力的影響：
間隙對(duì)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、從凸模孔口中推出或頂出零件都將省力。一般當(dāng)單邊間隙增大到材料厚度的15%~25%左右時(shí)斜料力幾乎減到零。
沖裁間隙對(duì)尺寸精度的影響：
間隙對(duì)沖裁件尺寸精度的影響的規(guī)律，對(duì)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(guò)以上分析可以看出，沖裁間隙對(duì)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(gè)絕對(duì)合理的間隙數(shù)值，能同時(shí)滿足斷面質(zhì)量最佳，尺寸精度最佳，沖裁模具壽命最長(zhǎng)，沖裁力、斜料力、推件力、頂件力最小等各個(gè)方面的要求。在沖壓的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)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(gè)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(shuō)來(lái)，當(dāng)對(duì)沖裁件斷面質(zhì)量要求較高時(shí)，應(yīng)選取較小的間隙值，而當(dāng)對(duì)沖裁件的質(zhì)量要求不是很高時(shí)，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(guò)程中的磨損規(guī)律，設(shè)計(jì)落料模時(shí)，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(jì)沖孔模時(shí)，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?。毫慵菼T10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(shí)，一般沖模精度較零件高3-4級(jí)。對(duì)于形狀簡(jiǎn)單的圓形、方形刃口，其制造偏差值可按IT6- IT7級(jí)選取；對(duì)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(lái)選??；對(duì)于刃口尺寸磨損后無(wú)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(jí)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(wú)變化的尺寸除外。
對(duì)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(jì)算如下：
當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)件時(shí)，凹模磨損后，刃口尺寸有的增大，有的減小。
增大尺寸有：4，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(jì)算。
由文獻(xiàn)[3，表3-8]得因數(shù)x為：對(duì)12，59，△0.50時(shí)，x=0.5；所以有
12d=(12.1-0.5×0.2) =12 （3-25）
59d=(59.2-0.5×0.4) =59 （3-26）
3.5.3.彎曲工作部分尺寸計(jì)算
（1）凸模圓角半徑
由于此件圓角半徑（r=2mm）較小，凸模圓角半徑可取R=2，
（2）凹模圓角半徑
凹模圓角半徑不能過(guò)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(duì)稱件，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(lái)選取。本設(shè)計(jì)中取1.0t=R2，同時(shí)工件屬于對(duì)稱件，產(chǎn)品彎曲時(shí)模具兩邊受力均勻，所以模具設(shè)計(jì)時(shí)比較合理。
（3）凹模工作部分深度的設(shè)計(jì)計(jì)算
凹模工作部分的深度將決定板料的進(jìn)模深度，同時(shí)也影響到彎曲件直邊的平直度，對(duì)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(jì)資料即能滿足彎曲件的要求。此彎曲直邊高度為自然尺寸，經(jīng)過(guò)計(jì)算大概在3.5-4.5毫米之間，板厚為2mm, 由文獻(xiàn)[3，表5-10]得凹模工作部分深度10mm。
（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(guò)小，會(huì)使制件邊部厚變薄，降低凹模壽命。間隙過(guò)大，則回彈大，降低制件精度。凸、凹模間隙Z可按下式計(jì)算
Z＝t+Ct (3-27)
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＝2＋0.02×2＝2.04mm (3-28)
3.6.凸模、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但從單獨(dú)的各個(gè)工序分開看，模具就簡(jiǎn)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(jì)成帶臺(tái)階的形塊。零件稍微大點(diǎn)的，可以用螺釘與模板連接，如切斷凸模，尺寸標(biāo)注如下圖3-3所示。
圖3-3 切斷凸模零件圖
圖3-4 沖圓孔凸模零件圖
圖3-6 切側(cè)刃凸模零件圖
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(jì)算：H＝kb=0.18×192.4=34.63mm,取H＝35mm,C=1-1.5H=35-52 mm,尺寸標(biāo)注如下圖所示：
圖3-4 凹模零件圖
本模具為連續(xù)沖壓模，因此除沖孔凸模和凹模外，還會(huì)有彎曲凸模。凸模是本連續(xù)模中的關(guān)鍵零件。彎曲凸模通過(guò)過(guò)盈配合固定在凸模固定板上。由于變曲件圓角半徑較小，所以凸模圓角半徑取與彎曲件圓角半徑相同，大于凸模最小圓角半徑，符合生產(chǎn)實(shí)際要求。凸模寬度取比零件寬度尺寸稍大，為37mm，高度取為70.5。
凸模的材料選用與凹模材料相同，為Cr12MoV，工作部分熱處理淬硬58 HRC ~62HRC。
3.7.模具總體設(shè)計(jì)及主要零部件設(shè)計(jì)
3.7.1.模具總休裝配設(shè)計(jì)
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(gè)導(dǎo)料板控制條料送進(jìn)的導(dǎo)向，導(dǎo)正銷和側(cè)刃距離控制送料的進(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(dòng)脫落模具，從模具上掉下。沖孔的廢料可通過(guò)凹模的內(nèi)孔從沖床臺(tái)面孔漏下。
滑塊帶動(dòng)上?；厣龝r(shí)，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(gè)沖次就已經(jīng)完成。
3.7.2.卸料橡皮墊的設(shè)計(jì)計(jì)算
1.確定橡皮墊的自由高度H
沖模工作行程：
＝t+1+6.5=1.5+1+6.5=9mm （3-23）
根據(jù)橡皮墊工作行程的取值范圍，橡皮墊的自由高度為
H＝÷（0.40～0.6）（mm） （3-24）
取0.50,計(jì)得H＝18mm。
2.確定橡皮墊的安裝高度
＝H×0.90＝16.2mm （3-25）
3.確定橡皮墊的平面尺寸：根據(jù)本沖裁模的結(jié)構(gòu)，橡皮墊設(shè)計(jì)成圓形
由前面計(jì)算得卸料力Pr＝14.1KN，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初定10塊橡皮墊，每塊橡皮墊分擔(dān)的壓力為：Pr／4＝1167.01400／10＝1410N,卸料鏍釘選用M8,所以d=11mm,由文獻(xiàn)[2，表3.1-42]計(jì)算得
D＝＝18.36mm （3-26）
所以選用直徑為25的樹脂10件即可。
3.7.3.模架設(shè)計(jì)
本級(jí)進(jìn)模選用中等精度，中、小尺寸沖壓件的后側(cè)導(dǎo)柱模架、兩導(dǎo)柱和導(dǎo)套分別裝在上、下模座四個(gè)角，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，單邊導(dǎo)柱運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)，所以模具設(shè)計(jì)時(shí)選用四導(dǎo)柱，使模具保持平衡。再根據(jù)凹模設(shè)計(jì)的結(jié)果，由文獻(xiàn)[2，表5.1-3]得，選用模架380180159~179 I GB/T 2851.3，技術(shù)條件按JB/T8050-1990的規(guī)定。所以：
上模座：L×B×H=760mm×400mm×40mm
下模座：L×B×H=760mm×400mm×50mm
導(dǎo) 柱：d×L=32mm×160mm
導(dǎo) 柱：d×L=35mm×160mm
導(dǎo) 套：d×L×D=32mm×100mm×45mm
導(dǎo) 套：d×L×D=35mm×100mm×50mm
3.7.4.墊板設(shè)計(jì)
墊板的作用是直接承受和擴(kuò)散凸模傳來(lái)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?。?0mm，長(zhǎng)、寬尺寸取與凹模長(zhǎng)、寬一樣。
3.7.5.凸模固定板設(shè)計(jì)
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0.6～0.8倍，長(zhǎng)寬尺寸比凹模的對(duì)應(yīng)尺寸略小或相同，以減小沖模形成的危險(xiǎn)區(qū)的面積。凸模裝入凸模固定板的部位與固定板呈過(guò)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。
3.7.6.卸料板設(shè)計(jì)
由于本零件厚度為2mm，較薄，精度和平整度要求也較高，所以本模具采用彈性卸料裝置，卸料力由橡皮產(chǎn)生。卸料孔與凸模的單邊間距取板料厚度的0.05～0.10倍，卸料板長(zhǎng)、寬尺寸取與凹模長(zhǎng)、寬一樣的尺寸。
所以，卸料板厚度取為28mm，長(zhǎng)、寬分別為620mm和320mm。
3.7.7.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(shí)模具工作狀態(tài)的高度。故模具閉合高度為
H＝Hs+Hb+Hg+Ha+Hj+Hf+Hk+Hn=208mm （3-27）
其中
H—模具閉合高度，mm
Hs—上模板厚度，mm
Hb--上墊板厚度，mm
Hg—凸模固定板厚度，mm
Ha—凹模厚度，mm
Hj—沖壓件厚度，mm
Hf—卸料板厚度，mm
Hk—橡膠工作時(shí)閉合厚度，mm
Hn—下模板厚度，mm
3.8.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(shí)，要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)來(lái)確定，當(dāng)施力行程較大時(shí)（50%～60%）即沖壓時(shí)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(shí)，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1.1～1.3倍。在此取了1.3倍，即公稱壓力
P=1.3×1167.04=1517.152KN (3-28)
初選壓力機(jī)的公稱壓力為1600KN，即J21-160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(shí)，金屬變形需要過(guò)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(lái)提高生產(chǎn)效率。
J21-160型壓力機(jī)的行程次數(shù)有45次/min和90次/min等，依據(jù)上述因素綜合分析，選擇了45次/min。
3.8.3.滑塊行程（S）
滑塊行程是指滑塊的最大運(yùn)動(dòng)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(lái)增加行程次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。
J21-160型壓力機(jī)的滑塊行程為160mm，大于工件高度的兩倍，滿足連接板彎曲時(shí)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(shí)，滑塊底面到工作臺(tái)上平面之間的距離。
① 壓力機(jī)的閉合高度可以通過(guò)調(diào)整連桿長(zhǎng)度來(lái)改變其大小，將連桿調(diào)至最短時(shí)，閉合高度最大，稱最大閉合高度；將連桿調(diào)至最長(zhǎng)時(shí)，閉合高度最小，稱最小閉合高度。J21-160型壓力機(jī)的最大閉合高度為480mm，連桿調(diào)節(jié)量為120mm，故最小閉合高度為360mm；
② 當(dāng)壓力機(jī)工作臺(tái)面上有墊板時(shí)，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(shí)，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(jì)的模具閉合高度H在279～219mm之間，加上墊板，模具閉合高度H增加。
式中
3.8.5.工作臺(tái)面尺寸
壓力機(jī)工作臺(tái)尺寸應(yīng)大于下模周界50～70mm。J21-160型的壓力工作臺(tái)尺寸（前后左右）為1010mm790mm。那么，設(shè)計(jì)時(shí)模具的下模座（寬長(zhǎng)）不要超過(guò)750mm550mm。
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(hào)
工序
工藝說(shuō)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(dòng)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)
本章分析了加工該塑鋼固定片沖壓工序的安排，計(jì)算與模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，根據(jù)零件的特點(diǎn)以及廠里的要求，設(shè)計(jì)計(jì)算并確定模具各零件尺寸，完成了模具總體設(shè)計(jì)，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(jì)算，因?yàn)樗鼘⒅苯佑绊懥慵馁|(zhì)量和模具的合理性。
結(jié) 論
模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，因?yàn)槟＞咴诤艽蟪潭壬蠜Q定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，從1997年到2000年，對(duì)80多家國(guó)有專業(yè)模具廠實(shí)行增值稅返還70%的優(yōu)惠政策，以扶植模具工業(yè)的發(fā)展。所有這些，都充分體現(xiàn)了國(guó)務(wù)院和國(guó)家有關(guān)部門對(duì)發(fā)展模具工業(yè)的重視和支持。
模具的發(fā)展是體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志，就我國(guó)而言，經(jīng)過(guò)了這幾十年曲折的發(fā)展，模具行業(yè)也初具規(guī)模，從當(dāng)初只能靠進(jìn)口到現(xiàn)在部分進(jìn)口已經(jīng)跨了一大步，但還有一些精密的沖模自己還不能生產(chǎn)只能通過(guò)進(jìn)口來(lái)滿足生產(chǎn)需要。隨著各種加工工藝和多種設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用使的模具的應(yīng)用和設(shè)計(jì)更為方便。隨著信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，模具的設(shè)計(jì)和制造也越來(lái)越趨近于國(guó)際化?，F(xiàn)在模具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造（CAD/CAM）技術(shù)的研究和應(yīng)用。大大提搞了模具設(shè)計(jì)和制造的效率。減短了生產(chǎn)周期。采用模具CAD/CAM技術(shù)，還可提高模具質(zhì)量，大大減少設(shè)計(jì)和制造人員的重復(fù)勞動(dòng)，使設(shè)計(jì)者有可能把精力用在創(chuàng)新和開發(fā)上。尤其是pro/E和UG等軟件的應(yīng)用更進(jìn)一步推動(dòng)了模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。。數(shù)控技術(shù)的發(fā)展使模具工作零件的加工趨進(jìn)于自動(dòng)化。電火花和線切割技術(shù)的廣泛應(yīng)用也對(duì)模具行業(yè)起到了飛越發(fā)展。模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)在也比較明顯。特別是對(duì)一些通用件的使用應(yīng)用的越來(lái)越多。其大大的提高了它們的互換性。加強(qiáng)了各個(gè)地區(qū)的合作。對(duì)整個(gè)模具的行業(yè)水平的提高也起到了重要的作用。
本設(shè)計(jì)就是本著這個(gè)思想對(duì)產(chǎn)品模具進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，力求設(shè)計(jì)出技術(shù)水平高、經(jīng)濟(jì)效益好的模具，同時(shí)也圍繞著對(duì)新產(chǎn)品開發(fā)、新產(chǎn)品投入生產(chǎn)這個(gè)理念展開設(shè)計(jì)。塑鋼固定片零件形狀較為簡(jiǎn)單，所以加工工藝也不復(fù)雜。通過(guò)對(duì)零件圖的綜合分析與實(shí)習(xí)單位的實(shí)際生產(chǎn)要求，設(shè)計(jì)出了最可行的加工方案。零件從坯料到完全成形，本設(shè)計(jì)共用到了一套模具，即：沖孔，落料，彎曲等多工序的連續(xù)模。本模具有生產(chǎn)率高、精度高的特點(diǎn)，加工過(guò)程又不會(huì)影響制品尺寸，且下料部分與沖孔部分的毛頭方向相同，這非常符合實(shí)習(xí)公司的實(shí)際生產(chǎn)要求，對(duì)單位能保持全國(guó)模具行業(yè)的領(lǐng)先地位也有一定的促進(jìn)作用。
整套模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中使用了先進(jìn)的CAD/CAM技術(shù)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，在保證模具高精度的同時(shí)簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)的繁瑣計(jì)算過(guò)程，使得設(shè)計(jì)更為便捷。由此可以看到，在大型級(jí)進(jìn)模、高精密、高復(fù)雜性、高技術(shù)含量先進(jìn)模具的設(shè)計(jì)中，使用先進(jìn)的CAD/CAE/CAM技術(shù)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)會(huì)是一條必經(jīng)之路。
設(shè)計(jì)心得
通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，在理論知識(shí)的指導(dǎo)下，結(jié)合認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所獲得的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在老師和同學(xué)的幫助下，認(rèn)真獨(dú)立地完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在本次設(shè)計(jì)的過(guò)程中，通過(guò)自己實(shí)際的操作計(jì)算，我對(duì)以前所學(xué)過(guò)的專業(yè)知識(shí)有了更進(jìn)一步、更深刻的認(rèn)識(shí)，能夠把自己所學(xué)的知識(shí)比較系統(tǒng)的聯(lián)系起來(lái)。同時(shí)也認(rèn)識(shí)到了自己的不足之處。到此時(shí)才深刻體會(huì)到，以前所學(xué)的專業(yè)知識(shí)還是有用的，而且都是模具設(shè)計(jì)與制造最基礎(chǔ)、最根本的知識(shí)。
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)一個(gè)月左右，從最初的領(lǐng)會(huì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，到對(duì)拿到自己手上的沖壓件的沖壓性能的分析計(jì)算，諸如對(duì)沖壓件結(jié)構(gòu)的分析，對(duì)形狀的分析等，不斷地分析計(jì)算，對(duì)要進(jìn)行設(shè)計(jì)的沖壓件有了一個(gè)比較全面深刻的認(rèn)識(shí)，并在此基礎(chǔ)上綜合考慮生產(chǎn)中的各種實(shí)際因素，最后確定本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的工藝方案。然后是對(duì)排樣方式的計(jì)算，直到模具總裝配圖的繪制，用時(shí)近一個(gè)月。在這段時(shí)間里，我進(jìn)行了大量的計(jì)算：從材料利用率的計(jì)算，到工序壓力的計(jì)算，再工作部分刃口尺寸及公差的計(jì)算，到各種零件結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算以及主要零部件強(qiáng)度剛度的核算。其間在圖書館翻閱了許多相關(guān)書籍和各種設(shè)計(jì)資料。因此從某種意義上講，通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，也培養(yǎng)和鍛煉了一種自己查閱資料，獲取有價(jià)值信息的能力。
總之，通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的鍛煉，使我對(duì)模具設(shè)計(jì)與模具制造的整個(gè)過(guò)程都有了比較深刻的認(rèn)識(shí)和全面的掌握。使我接受了一個(gè)模具專業(yè)的畢業(yè)生應(yīng)該有的鍛煉和考查。我很感謝學(xué)校和各位老師給我這次鍛煉機(jī)會(huì)。我是認(rèn)認(rèn)真真的做完這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的，也應(yīng)該認(rèn)認(rèn)真真的完成我大學(xué)三年里最后也是最重要的一次設(shè)計(jì)。但是由于水平有限，錯(cuò)誤和不足之處再所難免，懇請(qǐng)各位指導(dǎo)老師批評(píng)指正，不勝感激。
致 謝
首先感謝學(xué)校及學(xué)院各位領(lǐng)導(dǎo)的悉心關(guān)懷和耐心指導(dǎo)，特別要感謝指導(dǎo)老師給我的指導(dǎo)，在設(shè)計(jì)和說(shuō)明書的寫作以及實(shí)物制作過(guò)程中，我始終得到他的悉心教導(dǎo)和認(rèn)真指點(diǎn)，使得我的理論知識(shí)和動(dòng)手操作能力都有了很大的提高與進(jìn)步，對(duì)模具設(shè)計(jì)與制造的整個(gè)工藝流程也有了一個(gè)基本的掌握。在他身上，時(shí)刻體現(xiàn)著作為科研工作者所特有的嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的教學(xué)風(fēng)范，勇于探索的工作態(tài)度和求同思變、不斷創(chuàng)新的治學(xué)理念。他不知疲倦的敬業(yè)精神和精益求精的治學(xué)要求，端正了我的學(xué)習(xí)態(tài)度，使我受益匪淺。
另外，還要感謝和我同組的其他同學(xué)，他們?cè)趯ふ屹Y料，解答疑惑，實(shí)驗(yàn)操作、論文修改等方面，都給了我很大的幫助和借鑒。
最后，感謝所有給予我關(guān)心和支持的老師和同學(xué)使我能如期完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。謝謝各位老師和同學(xué)！
感謝學(xué)校對(duì)我這兩年的培養(yǎng)和教導(dǎo)，感謝學(xué)院各位領(lǐng)導(dǎo)各位老師三年如一日的諄諄教導(dǎo)！
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