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河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
散熱片零件沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)
摘要
沖壓是在室溫下，利用安裝在壓力機(jī)上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。沖壓模具在冷沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為冷沖壓模具（俗稱冷沖模）。沖壓模具是沖壓生產(chǎn)必不可少的工藝裝備，是技術(shù)密集型產(chǎn)品。沖壓件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本等，與模具設(shè)計(jì)和制造有直接關(guān)系。模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)水平的高低，是衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志之一，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。
關(guān)鍵詞： 凸模 凹模 壓力機(jī)噸位
散熱片零件沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)
Abstract：
A complete press tool for cutting two holes in work material at one stoke of the press, as classified and standardized by a large manufacture.
Any complete press tool, consisting of a pair of mating member for producing pressworked parts ,including all supporting and actuating elements of the tool ,is a die .pressworking terminology commonly defines the female part of any complete press tool as a die.
A punch holder mounted to the upper shoe holds two round punches which are guided by bushings inserted in the stripper.
A compound die performs only cutting operations which are completed during a single press stroke. A compound die can produce pierced blanks to close flatness and dimensional tolerances. A characteristic of compound die is the inverted position of the blanking punch and blanking die. The die is fastened to the upper shoe and the blanking punch is mounted on the lower shoe. The blanking punch also functions as the piercing die ,having a tapered hole in it and in the lower shoe for slug disposal..
Key word: Raised mold Concave mold Press tonnage
目 錄
1 緒 論………………………………………………………………5
1.1模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)…………………………………………5
1.1.1國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀………………………………………………5
1.1.2國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì)…………………………………………8
1.2國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)……………………………………9
1.3 散熱片零件的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)與制造方面……………10
1.3.1 散熱片零件的沖壓工藝的設(shè)計(jì)思路…………………………10
1.3.2散熱片模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路…………………………………10
1.3.3散熱片模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度………………………………………11
2 散熱片沖壓工藝的分析…………………………………………12
2.1工件工藝性分析與方案確定……………………………………12
2.1.1沖裁件工藝性分析……………………………………………12
2.1.2工藝方案的確定：……………………………………………13
2.2排樣設(shè)計(jì)…………………………………………………………13
2.2.1確定零件的排樣：……………………………………………13
2.2.2條料寬度、導(dǎo)尺間寬度和材料利用率的計(jì)算………………14
2.3模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與確定……………………………………14
2.4沖壓力與壓力中心的計(jì)算，初選壓力機(jī)………………………15
2.4.1沖裁工序總力的計(jì)算 …………………………………………15
2.4.2初選壓力機(jī)……………………………………………………16
2.4.3壓力中心的計(jì)算………………………………………………17
3 模具主要零件和主要工作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化………………18
3.1工作零部件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化……………………………………18
3.1.1 工作零部件的計(jì)算……………………………………………18
3.1.2工作零部件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化…………………………………20
3.2定位裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化………………………………………23
3.2.1活動(dòng)擋料銷(xiāo)的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化…………………………………23
3.2.2導(dǎo)料銷(xiāo)的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化………………………………………24
3.3聯(lián)接件的選用與標(biāo)準(zhǔn)化…………………………………………24
3.4卸料裝置與推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化…………………………24
3.5彈簧的選用與計(jì)算………………………………………………25
3.6支承零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化………………………………………26
3.6.1模座……………………………………………………………26
3.6.2模柄……………………………………………………………26
3.6.3模架……………………………………………………………27
3.6.4固定板…………………………………………………………28
3.6.5墊板……………………………………………………………28
4 模具的安裝與調(diào)試…………………………………………………29
4．1模具的裝配 ……………………………………………………29
4．2模架裝配…………………………………………………………30
4．3總裝與調(diào)試問(wèn)題的預(yù)測(cè)…………………………………………30
5 結(jié)束語(yǔ)………………………………………………………………32
致謝……………………………………………………………………33
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………34
1 緒 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(kāi)發(fā)能力。隨著我國(guó)加入WTO，我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展將面臨新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
1.1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
國(guó)內(nèi)模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場(chǎng)前景
現(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。世界模具市場(chǎng)總體上供不應(yīng)求，市場(chǎng)需求量維持在700億至850億美元，同時(shí)，我國(guó)的模具產(chǎn)業(yè)也迎來(lái)了新一輪的發(fā)展機(jī)遇。近幾年，我國(guó)模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持15%的年增長(zhǎng)率（據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2005年國(guó)內(nèi)模具進(jìn)口總值達(dá)到700多億，同時(shí)，有近250個(gè)億的出口），到2007年模具產(chǎn)值預(yù)計(jì)為700億元，模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的每年9000多萬(wàn)美元增長(zhǎng)到2006年的2億美元左右。單就汽車(chē)產(chǎn)業(yè)而言，一個(gè)型號(hào)的汽車(chē)所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上億元，而當(dāng)汽車(chē)更換車(chē)型時(shí)約有80%的模具需要更換。2005年我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量均突破550萬(wàn)輛，預(yù)計(jì)2007年產(chǎn)銷(xiāo)量各突破700萬(wàn)輛，轎車(chē)產(chǎn)量將達(dá)到300萬(wàn)輛。另外，電子和通訊產(chǎn)品對(duì)模具的需求也非常大，在發(fā)達(dá)國(guó)家往往占到模具市場(chǎng)總量的20%之多。目前，中國(guó)17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)約50多萬(wàn)。1999年中國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值已達(dá)245億元人民幣。工業(yè)總產(chǎn)值中企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷(xiāo)售的約占三分之一。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其它各類(lèi)模具約占11%。
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。為中檔轎車(chē)配套的覆蓋件模具內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到1~2μm，壽命2億次左右的多工位級(jí)進(jìn)模國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。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。
1、 模具CAD/CAM技術(shù)狀況
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年共同完成的精神模CAD/CAM系統(tǒng)是我國(guó)第一個(gè)自行開(kāi)發(fā)的模具CAD/CAM系統(tǒng)。由華中工學(xué)院和北京模具廠等于1986年共同完成的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國(guó)自行開(kāi)發(fā)的第一個(gè)沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)。上海交通大學(xué)開(kāi)發(fā)的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)也于同年完成。20世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)汽車(chē)行業(yè)的模具設(shè)計(jì)制造中開(kāi)始采用CAD/CAM技術(shù)。國(guó)家科委863計(jì)劃將東風(fēng)汽車(chē)公司作為CIMS應(yīng)用示范工廠，由華中理工大學(xué)作為技術(shù)依托單位，開(kāi)發(fā)的汽車(chē)車(chē)身與覆蓋模具CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)于1996年初通過(guò)鑒定。在此期間，一汽和成飛汽車(chē)模具中心引進(jìn)了工作站和CAD/CAM軟件系統(tǒng)，并在模具設(shè)計(jì)制造中實(shí)際應(yīng)用，取得了顯著效益。1997年一汽引進(jìn)了板料成型過(guò)程計(jì)算機(jī)模擬CAE軟件并開(kāi)始用于生產(chǎn)。
21世紀(jì)開(kāi)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 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(chē)及覆蓋件模具的Euclid-IS等專(zhuān)用軟件。國(guó)內(nèi)汽車(chē)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)。且模具的參數(shù)化設(shè)計(jì)也開(kāi)始走向少數(shù)模具廠家技術(shù)開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域。
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，并已在生實(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(chē)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，樣樣制作難等問(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(chē)身大型覆蓋件試制模具已取得了成功。
圍繞著汽車(chē)車(chē)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(kāi)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)。
2、模具設(shè)計(jì)與制造能力狀況
在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)幾十年努力，現(xiàn)在我國(guó)沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造能力已達(dá)到較高水平，包括信息工程和虛擬技術(shù)等許多現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造技術(shù)已在很多模具企業(yè)得到應(yīng)用。
雖然如此，我國(guó)的沖壓模具設(shè)計(jì)制造能力與市場(chǎng)需要和國(guó)際先進(jìn)水平相比仍有較大差距。這一些主要表現(xiàn)在高檔轎車(chē)和大中型汽車(chē)覆蓋件模具及高精度沖模方面，無(wú)論在設(shè)計(jì)還是加工工藝和能力方面，都有較大差距。轎車(chē)覆蓋件模具，具有設(shè)計(jì)和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點(diǎn)，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設(shè)計(jì)制造方法和手段方面基本達(dá)到了國(guó)際水平，模具結(jié)構(gòu)周期等方面，與國(guó)外相比還存在一定的差距。
標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具，是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動(dòng)閥片多功能模具，已基本達(dá)到國(guó)際水平。
但總體上和國(guó)外多工位級(jí)進(jìn)模相比，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，仍存在一定差距。
汽車(chē)覆蓋件模具制造技術(shù)正在不斷地提高和完美，高精度、高效益加工設(shè)備的使用越來(lái)越廣泛。高性能的五軸高速銑床和三軸的高速銑床的應(yīng)用已越來(lái)越多。NC、DNC技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越成熟，可以進(jìn)行傾角加工超精加工。這些都提高了模具面加工精度，提高了模具的質(zhì)量，縮短了模具的制造周期。
模具表面強(qiáng)化技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用。工藝成熟、無(wú)污染、成本適中的離子滲氮技術(shù)越來(lái)越被認(rèn)可，碳化物被覆處理（TD處理）及許多鍍（涂）層技術(shù)在沖壓模具上的應(yīng)用日益增多。真空處理技術(shù)、實(shí)型鑄造技術(shù)、刃口堆焊技術(shù)等日趨成熟。激光切割和激光焊技術(shù)也得到了應(yīng)用。
雖然中國(guó)模具工業(yè)在過(guò)去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低;CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高;許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命模具依賴進(jìn)口。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(kāi)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。
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)我國(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，但與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來(lái)的十年，中國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面:????
1)高速銑削加工
國(guó)外近年來(lái)發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對(duì)汽車(chē)、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。
2)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)
高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車(chē)、摩托車(chē)、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。
3)全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)
模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度；進(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個(gè)行業(yè)中推廣成為可能，實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。
4)電火花銑削加工
電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣)，因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國(guó)外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計(jì)這一技術(shù)將得到發(fā)展。
5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度
我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家一般為80%左右。
6)優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)
選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來(lái)提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。
7)模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化
模具表面的質(zhì)量對(duì)模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動(dòng)化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢(shì)。
8)模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展
這是我國(guó)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺(tái)機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤(pán)；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫(kù)；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。
1.2 國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車(chē)、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，60％－80％的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無(wú)法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。近幾年，全球模具市場(chǎng)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場(chǎng)年交易總額為600～650億美元左右。美國(guó)、日本、法國(guó)、瑞士等國(guó)家年出口模具量約占本國(guó)模具年總產(chǎn)值的三分之一。?
國(guó)外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的比例占到50%以上；國(guó)外模具企業(yè)的組織形式是"大而專(zhuān)"、"大而精"。2004年中國(guó)模協(xié)在德國(guó)訪問(wèn)時(shí)，從德國(guó)工、模具行業(yè)組織--德國(guó)機(jī)械制造商聯(lián)合會(huì)（VDMA）工模具協(xié)會(huì)了解到，德國(guó)有模具企業(yè)約5000家。2003年德國(guó)模具產(chǎn)值達(dá)48億歐元。其中（VDMA）會(huì)員模具企業(yè)有90家，這90家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國(guó)模具產(chǎn)值的90%，可見(jiàn)其規(guī)模效益。
隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具工藝設(shè)計(jì)、高級(jí)鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高．故人均產(chǎn)值也較高．我國(guó)每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬(wàn)美元左右，而國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多15～20萬(wàn)美元，有的達(dá)到 25～30萬(wàn)美元。國(guó)外先進(jìn)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)70%以上，而我國(guó)才達(dá)到45％．
1.3 散熱片零件的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)與制造方面
1.3.1 散熱片零件的沖壓工藝的設(shè)計(jì)思路
沖壓加工與其它加工方法相比,無(wú)論在技術(shù)方面,還是在經(jīng)濟(jì)方面,都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn).如:沖壓在少,無(wú)切屑加工方法之一,是一種省能,低耗,高效的加工方法,因而制品的成本較低.
沖壓件的尺寸公差由模具保證,具有一模一樣的特征,所以產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,沖壓可以壁薄,重量輕,形狀復(fù)雜,表面質(zhì)量好,剛性好的工件.冷沖壓生產(chǎn)靠壓力機(jī)和模具完成加工過(guò)程,其生產(chǎn)效率高,操作方便,易于機(jī)械化與自動(dòng)化,用普通壓力機(jī)進(jìn)行沖壓加工,每分鐘可達(dá)幾十件,用高速壓力機(jī)生產(chǎn),每分鐘可達(dá)數(shù)百件或千件以上.
1.3.2 散熱片模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路
沖裁是沖壓基本工序之一，它是利用沖壓模在壓力機(jī)作用下，將平板坯料沿一定的輪廓線產(chǎn)生分離的一種沖壓工序。根據(jù)變形機(jī)理的不同，沖裁可分為普通沖裁和精密沖裁，常用的沖裁有落料，沖孔，切口，切斷，剖切等。其中以落料沖孔應(yīng)用最多，落料是沿工件的外形封閉輪廓線沖切，沖下部分為工件，沖孔是沿工件的內(nèi)形封閉輪廓線沖切，沖下部分為廢料。
1.3.3散熱片模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度
1.了解目前國(guó)內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時(shí)間20天；
2.確定加工方案，所用時(shí)間5天；
3.模具的設(shè)計(jì)，所用時(shí)間30天；
4．模具的調(diào)試．所用時(shí)間5天．
2 散熱片沖壓工藝的分析
2.1工件工藝性分析與方案確定
2.1.1沖裁件工藝性分析
圖1 零件圖
零件名稱：散熱片
材料：T2
料厚：2mm
數(shù)量：大批量生產(chǎn)
未注公差尺寸按IT13級(jí)精度制造
該零件形狀簡(jiǎn)單，對(duì)稱，是由圓弧和直線組成的，沖裁件內(nèi)外形所能達(dá)到經(jīng)濟(jì)精度為IT11～I(xiàn)T14，孔中心與邊緣距離尺寸公差為±0.5mm，將以上精度與零件的精度要求相比較，可認(rèn)為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證，其他未注尺寸，生產(chǎn)批量等情況也均符合沖裁的工藝要求，故可采用沖壓方式進(jìn)行加工。
外形落料的工藝性：散熱片屬于中等尺寸零件，料厚2mm，外形復(fù)雜程度一般，尺寸精度要求一般，因此可采用落料工藝獲得。
沖孔的工藝性：內(nèi)孔尺寸精度要求一般，可采用沖孔。
2.1.2工藝方案的確定：
該零件所需要的沖壓工序?yàn)槁淞虾蜎_孔，可擬定出以下三種工藝方案：
方案一：用簡(jiǎn)單模分兩次加工，即落料——沖孔
方案二：沖孔，落料復(fù)合模
方案三：沖孔,落料級(jí)進(jìn)模
采用方案一，生產(chǎn)率低，工件的累計(jì)誤差大，操作不方便，由于該工件為大批量生產(chǎn)，方案二和方案三更具有優(yōu)越性。
散熱片零件的外輪廓及內(nèi)孔之間的最小距離為8mm，大于此零件要求的最小壁厚（4.9mm），可以采用沖孔、落料復(fù)合?；驔_孔、落料級(jí)進(jìn)模。復(fù)合模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.級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)率也高，但零件的沖裁精度稍差，與保證沖壓件的形位精度，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)合模并不復(fù)雜。通過(guò)對(duì)上述三種方案的分析比較，散熱片的沖壓生產(chǎn)采用方案二沖孔落料復(fù)合模更為合理。
2.2排樣設(shè)計(jì)
2.2.1確定零件的排樣：
設(shè)計(jì)復(fù)合模時(shí)，首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖，由于散熱片零件外形矩形，形狀較復(fù)雜，可采用直排排樣的方法，可提高生產(chǎn)率。如下圖二為零件的排樣圖。
圖2 排樣圖
2.2.2條料寬度、導(dǎo)尺間寬度和材料利用率的計(jì)算
查文獻(xiàn)[1]中表2.9取得搭邊值a1=2.0mm，側(cè)面a=2.2mm。
計(jì)算條料寬度：
B=54+2×2.2=58.4mm
步距： S=42+2.0 =44.0mm
材料利用率的計(jì)算：
計(jì)算沖壓件毛坯的面積：A=42×54-4×（6×10+4×6）-12×2×6=1788mm2
一個(gè)步距的材料利用率： =
式中 A—一個(gè)沖裁件的面積，mm2;
n—一個(gè)步距內(nèi)的沖裁件數(shù)量；
B—條料寬度，mm;
s—進(jìn)距， mm
得 =1788／（58.4×44.2）×100%=69.27%
2.3模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與確定
1）正倒裝結(jié)構(gòu)：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，且孔邊距較大，可采用正裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)，即沖孔凹模在下模和落料凹模安排在上模。
2）送料方式：因是大批量生產(chǎn)，采用手動(dòng)送料方式。從右往左送料。
3）定位裝置：因散熱片制件采用倒裝式復(fù)合模，且制件外形較復(fù)雜，所以沖裁時(shí)所以直接用擋料銷(xiāo)和導(dǎo)料板即可。
4）導(dǎo)向方式：為確保零件的質(zhì)量及穩(wěn)定性，選用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。由于散熱片導(dǎo)向尺寸較小，且精度要求不是很高，所以宜采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。
5）卸料方式：本模具采用倒裝結(jié)構(gòu)，工件留在凹?？锥粗?，應(yīng)在凹?？字性O(shè)置推件塊，直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行卸件，卸料可靠，便于操作；卡在凸凹模上的廢料可由卸料板推出；而沖孔廢料則可以在下模座中開(kāi)設(shè)通槽，使沖孔廢料從孔洞中落下。同時(shí)在該模具中壓料是由落料凸模與卸料板一起配合來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所以卸料板還應(yīng)具有壓料的作用，應(yīng)選用彈性卸料板來(lái)卸下條料廢料。
2.4沖壓力與壓力中心的計(jì)算，初選壓力機(jī)
2.4.1沖裁工序總力的計(jì)算
由工件結(jié)構(gòu)和前面所定的沖壓方案可知，本工件的沖裁力包括以下部分：
沖φ4mm孔的力P沖，落外輪廓料的力P落，向下推出φ4mm沖孔廢料的力P卸，向下推出工件的力P推。由于剛性卸料板卸條料的廢料的力不是壓力機(jī)提供的，故不用計(jì)算在內(nèi)。
考慮到模具刃口部分被磨損、凸凹模間隙不均勻和波動(dòng)、材料力學(xué)性能及材料厚度偏差等因素的影響，實(shí)際計(jì)算沖裁力時(shí)按下面公式：
P=KLtτb
式中 P—沖裁力（kN）
L—沖裁件剪切周邊長(zhǎng)度（mm）
t—沖裁件材料厚度（mm）
τ—被沖材料的抗剪強(qiáng)度(MPa)
K—系數(shù)，一般取1.3。
上式中抗剪強(qiáng)度τ與材料種類(lèi)和坯料的原始狀態(tài)有關(guān)，可在手冊(cè)中查詢。為方便計(jì)算，可取材料的τ=0.8σb,故沖裁力表達(dá)式又可表示為：
P=1.3Ltτ≈Ltσb
式中 σb—被沖材料抗拉強(qiáng)度(MPa)。查手冊(cè)得T2鋼的σb=300Mpa
P沖=3×12.56×2×300=22.608kN
P落=336×2×300=201.6 kN
卸件力 P卸=nK卸P
K卸—推件力系數(shù),由手冊(cè)查得Kt=0.05
n—同時(shí)卡在凹模的工件(或廢料)數(shù),其中
n=h/t
h—凹模刃部直壁洞口高度（mm），
t—料厚( mm)
查文獻(xiàn)[1]中表2—40可得和h=6mm,故n=3，又由于模具同時(shí)沖三個(gè)孔，即n=3×3=9
P卸=9×0.05×22.608=10.17 kN
P推=1×0.05×201.6=10.08 kN
工序總力
P總=P沖+P落+P卸+P推 =22.608+201.6+10.17+10.08=244.458 kN
2.4.2初選壓力機(jī)
查文獻(xiàn)[4]開(kāi)式可傾壓力機(jī)參數(shù)初選壓力機(jī)型號(hào)為J23-25和ＪＣ23-35，見(jiàn)表一。
表一 所選擇壓力機(jī)的相關(guān)參數(shù)
型號(hào)
公稱壓力/kN
滑塊行程/mm
最大封閉高度/mm
工作臺(tái)尺寸/mm
滑塊底面尺寸/mm
可傾斜角/·
封閉高度調(diào)節(jié)量/mm
J23-25
250
65
270
370×560
30
55
JC23-35
350
80
280
380×610
190×210
20
60
比較兩種類(lèi)型的壓力機(jī)，選擇壓力機(jī)型號(hào)為JC23-35,可滿足沖壓要求。
2.4.3壓力中心的計(jì)算
模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn)。為了保證壓力機(jī)和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)的中心滑塊中心線重合。否則，沖壓時(shí)滑塊就會(huì)承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌與模具的導(dǎo)向部分不正常的磨損，還會(huì)使合理的間隙得不著保證，從而影響制件的質(zhì)量和降低模具的壽命，甚至損壞模具。
由于壓圈為中心對(duì)稱圖形，故壓力中心為壓圈的中心，不需要詳細(xì)計(jì)算。
3 模具主要零件和主要工作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
3.1工作零部件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化（尺寸、位置、標(biāo)準(zhǔn)與示意圖）
3.1.1 工作零部件的計(jì)算
1)沖孔凸、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。這時(shí)需要分別計(jì)算和標(biāo)注凸模和凹模的尺寸和公差。
沖孔時(shí)，間隙取在凹模上，則：
凸模尺寸
dT=（dmin+x△）-δt0
凹模尺寸
dA=( dT +Zmin)0+δa
式中 dA dT ——沖孔凹模和凸模的刃口尺寸，mm
x——磨損系數(shù)，由手冊(cè)﹝1﹞查表2-30得：IT14級(jí)時(shí)x=0.5。
Zmin——雙面間隙，mm
△——工件公差，mm
δ——凸模和凹模的制造公差，mm
沖裁φ4mm孔凸模、凹模刃口尺寸的計(jì)算
凸模尺寸
由手冊(cè)查得△=0.36
dT=（dmin +x△）-δt0 =(4+0.5×0.36)0-0.004 =4.180-0.004
凹模尺寸
由表2-23得Zmin=0.04
dA=( dT +Zmin)0+δa=(4.18+0.04)0+0.006 =4.220+0.006
校核：|δt|+|δa|=0.01,Zmax-Zmin=0.02
|δt|+|δa|≤Zmax-Zmin
所以：滿足間隙公差條件。
2）外形落料凹模刃口尺寸的計(jì)算
因?yàn)槁淞霞閺?fù)雜的制件，且尺寸較多，所以利用凸凹模配合法，這種方法有利于獲得最小的合理間隙，放寬對(duì)模具的加工設(shè)備的精度要求。
采用配作法，計(jì)算凹模的刃口尺寸，首先是根據(jù)凹模磨損后輪廓變化情況正確判斷出模具刃口各個(gè)尺寸在磨損過(guò)程中是變大還是變小，還是不變這三種情況，然后分別按不同的計(jì)算公式計(jì)算。
a、凹模磨損后會(huì)增大的尺寸-------第一類(lèi)尺寸A
第一類(lèi)尺寸：Aj=(Amax-x△)0+0.25△
b、凹模磨損后會(huì)減小的尺寸-------第二類(lèi)尺寸B
第二類(lèi)尺寸：Bj=(Bmax+x△)0-0.25△
c、凹模磨損后會(huì)保持不變的尺寸 第三類(lèi)尺寸C
第三類(lèi)尺寸：Cj=(Cmin+0.5△)60.125△
其落料凹模的基本尺寸計(jì)算如下
圖3 落料凹模刃口部分尺寸
第一類(lèi)尺寸：磨損后增大的尺寸：
A1=(Amax-x△) 0+0.25△=(2-0.5×0.74) 0+0.25×0.74=2.630+0.185
第二類(lèi)尺寸：磨損后增大的尺寸：
B1=(Bmax+x△) 0+0.05△=(54+0.5×0.52) 0+0.25×0.52=54.260+0.13
B2=(Bmax+x△) 0+0.25△=(34+0.5×0.30) 0+0.25×0.30=34.150+0.075
B3=(Bmax+x△) 0+0.25△=(42+0.5×0.30) 0+0.25×0.30=42.150+0.075
B4=(Bmax+x△) 0+0.05△=(6+0.5×0.52) 0+0.25×0.52=6.260+0.13
B5=(Bmax+x△) 0+0.25△=(30+0.5×0.30) 0+0.25×0.30=30.150+0.075
B6=(Bmax+x△) 0+0.25△=(22+0.5×0.30) 0+0.25×0.30=22.150+0.075
第三類(lèi)尺寸：磨損后保持不變的尺寸：
C1= C+ 0.125△=5 +0.125△=5+0.125×0.25=5+0.03125
C2= C+ 0.125△=12 +0.125△=12+0.125×0.25=12+0.03125
C3= C+ 0.125△=14 +0.125△=14+0.125×0.25=14+0.03125
落料凸模的基本尺寸與凹模相同，分別是2.63mm，54.26mm，34.15mm，42.15mm，6.26mm，30.15mm，22.15mm，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Zmin=0.04。
3.1.2工作零部件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
1）沖孔凸模的設(shè)計(jì)
沖φ4mm內(nèi)孔的凸模，為了增加凸模的強(qiáng)度與剛度，凸模非工作部分直徑應(yīng)作成逐漸增大的多級(jí)形式如圖四所示：
圖4 沖孔凸模的結(jié)構(gòu)形式
凸模長(zhǎng)度一般是根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要而確定的，由于采用彈性卸料板，其凸模長(zhǎng)度用下列公式計(jì)算： L=h1+h2+t+h
式中 L—凸模長(zhǎng)度， mm
h1—凸模固定板高度，mm
h2—凹模高度，mm
t—材料厚度，mm
h—附加高度，一般取15～20mm
L=12+16+2+20=50
模具刃口要有高耐磨性，高硬度與適當(dāng)?shù)捻g性。凸模形狀簡(jiǎn)單，選用T10A材料制造。凸模熱處理的硬度為58～62HRC。
凸模強(qiáng)度剛度的校核，目的是檢查其凸模的危險(xiǎn)斷面尺寸和自由長(zhǎng)度是否滿足要求，以防止凸模縱向失穩(wěn)和折斷。
凸模校核采用以下公式：
對(duì)于凸模 dmin≥
式中 dmin—凸模最小截面直徑，mm
t—沖裁材料厚度，mm
—沖裁材料的抗剪強(qiáng)度，MPa
—凸模材料許用強(qiáng)度，?。?.0～1.6）×103MPa
dmin≥==1.92mm
因?yàn)閐min =4mm≥1.92mm 所以承壓能力足夠。
抗縱向彎曲力校核：對(duì)于凸模（無(wú)導(dǎo)向裝置的圓形凸模）
Lmax≤90d2/
式中 Lmax—允許的凸模最大自由長(zhǎng)度，mm
F－沖模力，KN
d－凸模最小截面的直徑，mm
Lmax≤90d2/=90×42/=16mm
所以長(zhǎng)度適宜。
凸模固定端面的壓力
q =<
式中 q—凸模固定端面的壓力，MPa
F—落料或沖孔的沖裁力，N
—模座材料許用壓應(yīng)力，MPa
q ==200MPa
凸模固定板端面壓力已超過(guò)80～90ＭＰa，為此必須在凸模頂端與模座之間加一個(gè)淬硬的墊板，防止沖裁過(guò)程中，凸模在上模座上壓出凹坑，使模具在軸線方向上產(chǎn)生松動(dòng)。
2）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)采用直筒形刃口，并查文獻(xiàn)[1]中表2.21，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2.22， 得K=0.22
即 凹模高度H=KB=0.22×140=30.8mm
凹模壁厚C=1.5H=1.5×30.8=46.2mm
凹模的外形尺寸的確定：凹模外形長(zhǎng)度L=（140+2×46.2）=232.4mm
凹模外形寬度B=(55+2×46.2)=147.4mm
凹模整體尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，取為250mm×160mm×36mm
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外，還有一個(gè)凸凹模。用墊板固定在下模座上。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)如圖五所示，確定凸凹模安裝在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算的壓力中心的數(shù)據(jù)，是壓力中心與模柄中心重合。
校核凸凹的強(qiáng)度：查表2.23得凸凹模的最小壁厚為4.9mm，而實(shí)際最小壁厚為12.49mm，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。
圖5 凸凹模的結(jié)構(gòu)
3.2定位裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
3.2.1活動(dòng)擋料銷(xiāo)的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
活動(dòng)擋料銷(xiāo)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，廣泛用于沖制中、小 型沖裁件的擋料定距，如圖所示的活動(dòng)擋料銷(xiāo)常用于復(fù)合模中。
圖6 活動(dòng)擋料銷(xiāo)的設(shè)計(jì)
3.2.2導(dǎo)料銷(xiāo)的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
導(dǎo)料銷(xiāo)一般有兩個(gè)，設(shè)在料條的同側(cè)，條料沿著兩個(gè)導(dǎo)料銷(xiāo)確定的直線送進(jìn)，從右往左送進(jìn)時(shí)，導(dǎo)料銷(xiāo)裝在后側(cè)，固定導(dǎo)料銷(xiāo)一般設(shè)置在凹模面上。經(jīng)查表分析得導(dǎo)料銷(xiāo)高度H=6mm。
3.3聯(lián)接件的選用與標(biāo)準(zhǔn)化
本模具采用螺釘固定，銷(xiāo)釘定位。采用內(nèi)六角螺釘和圓柱銷(xiāo)釘，它們的規(guī)格選用如下：
內(nèi)六角螺釘標(biāo)記：35鋼M8365 GB70—85
螺釘標(biāo)記： 35鋼M8330 GB68—76
圓柱銷(xiāo)釘標(biāo)記： 35鋼6365 GB 119—86
3.4卸料裝置與推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
3.4.1卸料裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
在前面已經(jīng)確定了采用彈性卸料板，設(shè)計(jì)卸料板為一整體板。本模具的卸料板不僅有卸料作用，還具有外形凸模的導(dǎo)向作用，并能對(duì)小凸模起保護(hù)作用。卸料板的邊界尺寸經(jīng)查手冊(cè)表得：
卸料板長(zhǎng)度L =200mm,寬度B=160mm厚度h0=14mm
此模具中，卸料板對(duì)沖孔落料凸模起導(dǎo)向作用，卸料板和凸模按H7/h6配合制造
3.4.2推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
推件裝置基本零件有：推桿，推板，連接推桿和推件塊，推件裝置裝在上模部分，在沖壓結(jié)束后上模回程時(shí)，利用壓力機(jī)上的打料橫桿，撞擊上模內(nèi)的推桿，推桿傳給推件板，將凹模內(nèi)的工件推出，其推件力大而可靠。
推桿長(zhǎng)短要一致，分布要均勻，推板有足夠的剛度，一般裝在上模的孔內(nèi)。
3.5彈簧的選用與計(jì)算
在沖壓模具的卸料裝置中常用的彈簧是圓柱螺旋壓縮彈簧和碟形彈簧，本模具中卸料裝置選用的彈簧為圓柱螺旋壓縮彈簧。彈簧的選用與計(jì)算如下：
根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初選6根彈簧，每根彈簧的預(yù)壓力為：
F0≥F卸/n=10170/6=1695N
根據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)尺寸，初選序號(hào)為73～77的彈簧，其最大工作負(fù)荷F1=2100N＞1663.3N，雖然彈簧的最大工作負(fù)荷符合要求，但彈簧的長(zhǎng)度太長(zhǎng)，會(huì)使彈簧的高度增加，所以選用最大工作負(fù)荷為2750N范圍內(nèi)的彈簧。
試選78～83號(hào)中的79號(hào)彈簧，校驗(yàn)彈簧最大許可壓縮量Lmax>彈簧實(shí)際總壓縮量L總。79號(hào)彈簧的具體參數(shù)是：彈簧的外徑D=55mm，材料直徑d=9mm，自由高度H0=120mm，節(jié)距t=14.5mm，F(xiàn)1=2750N，極限載荷時(shí)彈簧高度H1=88.4mm.
彈簧最大許可壓縮量 Lmax= (120-88.4) mm = 31.6mm
彈簧預(yù)壓縮量 L2=F0/F1×Lmax =1663.3/2750×31.6=19.11mm
校核：卸料板工作行程 t+h1+h2=2+1+0.5=3.5mm
凸模刃磨量和調(diào)節(jié)量 h3=6mm
彈簧實(shí)際總壓縮量
L總= L2+t+h1+h2+h3=19.11+3.5+6=28.61mm
由于31.6>28.61, 即Lmax>L總，所以所選彈簧是合適的。
79號(hào)彈簧的規(guī)格為：
外徑： D=55mm
鋼絲直徑： d=9.0mm
自由高度： H0=120mm
裝配高度： h2=h0-L2=120-19.11=100.89mm
彈簧的窩座深度：h=H0-Lmax+h卸料板+t+1-h凸凹模-h修模
=120-31.6+16+2+1-77-6=24.4mm
彈簧的外露高度：H3=H2-h-h卸料板窩深
=98.57-24.4-7=67.17mm
3.6支承零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
3.6.1模座
上模座的作用用來(lái)固定上模部分零件，并通過(guò)模柄或螺栓，壓板把上模固定到壓力機(jī)滑塊上，同時(shí)又起傳遞并承受沖裁力的作用。下模座用來(lái)固定下模部分零件，通過(guò)螺栓，壓板將下模座固定在壓力機(jī)工作臺(tái)面上，同時(shí)起著承受并分散沖裁力的作用。
模座的形狀選擇矩形模座，矩形模座的長(zhǎng)度應(yīng)比凹模板長(zhǎng)度大40～70mm，寬度可以略大于或等于凹模板的寬度，模座的厚度一般為凹模板厚度的1.0～1.5倍。模座材料選用HT200.
3.6.2模柄
模柄的作用是使模具的中心線與壓力機(jī)的中心線重合，并把沖壓模具上模部分零件固定在壓力機(jī)滑塊上。模柄材料選用Q235鋼，其支撐面應(yīng)垂直于模柄的軸線，模柄壓入上模座后應(yīng)將底面磨平。模柄的結(jié)構(gòu)形式如下圖所示：
圖七 模柄的結(jié)構(gòu)形式
3.6.3模架
模架是由上，下模座，模柄及導(dǎo)向裝置組成。模架選擇導(dǎo)柱，導(dǎo)套為導(dǎo)向裝置的模架，選用后側(cè)導(dǎo)柱模架，導(dǎo)向裝置在后側(cè)，可以縱向或橫向送料，完成本模具的設(shè)計(jì)要求。
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×12mm
卸料板厚度：250mm×160mm×16mm
凸模固定板厚度：250mm×160mm×28mm
模具的閉合高度：
H閉=h上模座+h墊板+h凸模固定板+h落料凹模+t+h卸料板+h彈簧外露+h下模座
=（50+12+28+36+2+16+67.17+65）mm
=277mm
3.6.4固定板
固定板主要用于小凸模，凸凹模等工作零件的固定，凸模固定板選用矩形固定板，其平面尺寸可與卸料板的外形尺寸相同，厚度取凹模厚度的0.6～0.8倍，固定板的凸模安裝孔與凸模采用過(guò)渡配合H7/m6,H7/n6，壓裝后將凸模端面與固定板一起磨平。固定板材料選用45鋼，無(wú)需熱處理淬硬。
3.6.5墊板
墊板的作用是直接承受和擴(kuò)散凸模傳遞的壓力，以降低模座所受的單位壓力，防止模座被壓出凹坑，影響凸模的正常工作。墊板外形尺寸可與固定板相同，其厚度一般取3～10mm，墊板材料為45鋼，淬火硬度為43～48HRC。墊板上下面要磨平，以保證平行度要求。
4 模具的安裝與調(diào)試
沖模裝配原則是將模具的主要工作零件如凹模,凸模和定位板等選用裝配的基準(zhǔn)件,裝配順序如下:選擇裝配基準(zhǔn)件,按基準(zhǔn)件裝有關(guān)零件,控制調(diào)整沖裁間隙,然后試沖.
導(dǎo)板模常選導(dǎo)板作裝配基準(zhǔn)件,將凸模穿過(guò)導(dǎo)板進(jìn)入凹模,調(diào)整好間隙和側(cè)面導(dǎo)板位置后,先裝下模,后裝上模,經(jīng)試沖合格后,用銷(xiāo)釘定位緊固,再以凹模做定位，將凸模裝于固定板中，調(diào)整與凹模的間隙均勻后，組裝上模，該裝配順序有利于調(diào)整準(zhǔn)確步距，能使步距累積誤差趨向于零值。
4．1模具的裝配
模具裝配適合于采用集中裝配，在裝配工藝上多采用修配法和調(diào)整裝配法來(lái)保證裝配模具，從而實(shí)現(xiàn)能用精度不高的組成零件，達(dá)到較高的裝配精度，降低零件的加工要求。
對(duì)裝配有如下要求：
1)模架精度應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)JB/T8050-1999《沖模模架技術(shù)要求》，JB/T8071-1995《沖模模架精度檢查》規(guī)定，模具的閉合高度應(yīng)符合圖紙規(guī)定要求。
2)裝配好的沖模、上模沿導(dǎo)柱上、下滑動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)可靠。
3）凸凹模間的間隙應(yīng)符合圖紙規(guī)定的要求，分布均勻。
4)緊固件裝配應(yīng)可靠，螺紋、螺柱旋入長(zhǎng)度在剛件連接時(shí)應(yīng)不小于1.5倍螺紋直徑，螺紋和銷(xiāo)釘端面應(yīng)不露出上、下模座零件表面。
5)標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)能互換，緊固螺釘和定位銷(xiāo)釘與其孔的配合應(yīng)正常良好。
6）模具應(yīng)在生產(chǎn)的條件下進(jìn)行試驗(yàn)，沖出的制件應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
本模具的裝配選凸、凹模為基準(zhǔn)件，先裝上模、再裝下模，裝模后應(yīng)保證間隙均勻。
4．2模架裝配
模架裝配的主要技術(shù)要求如下：
（1）組成模架的各零件均應(yīng)符合相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)條件，其中特別重要的是，每對(duì)導(dǎo)柱，導(dǎo)套間的配合間隙應(yīng)符合要求。
（2）裝配成套的模架，三項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，上模座上平面對(duì)下模座下平面的平行度，導(dǎo)柱軸線對(duì)下模座的平面的垂直度和導(dǎo)套孔軸心線對(duì)上模座上平面的垂直度，應(yīng)符合相應(yīng)精度等級(jí)要求。
（3）裝配后的模架，上模座沿導(dǎo)柱上，下移動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)，無(wú)阻滯現(xiàn)象。
（4）壓入上，下模座的導(dǎo)套，導(dǎo)柱，離其安裝表面應(yīng)有1～2mm，的距離，壓入后牢固，不可松動(dòng)。
（5）裝配成套的模架，各零件的工作表面不應(yīng)有碰傷，裂紋以及其它機(jī)械損傷。
模架裝配主要是指導(dǎo)柱，導(dǎo)套的裝配，目前大多數(shù)模架的導(dǎo)柱，導(dǎo)套與模座之間采用過(guò)盈配合，但也有少數(shù)采用粘接工藝的，即將上，下模座的孔擴(kuò)大，降低其它加工要求，同時(shí)，將導(dǎo)柱，導(dǎo)套的安裝面制成有利于粘接的形狀，并降低其加工要求。裝配時(shí)，先將模架的各零件安放在適當(dāng)?shù)奈恢蒙?，然后，在模座孔與導(dǎo)柱，導(dǎo)套之間注入黏結(jié)劑即可使導(dǎo)柱，導(dǎo)套固定。
4．3總裝與調(diào)試問(wèn)題的預(yù)測(cè)
根據(jù)模具裝配圖的技術(shù)要求，完成模具的模架，凸模部分，凹模部分等分裝之后，即可進(jìn)行總裝配。
總裝時(shí)，應(yīng)根據(jù)上，下模零件在裝配和調(diào)整中所受限制情況來(lái)決定先裝上模還是下模一般是以受限制的最大的部分此模具應(yīng)先把凸模固定在凸模固定板上，以已裝好的凸模為基準(zhǔn)固定復(fù)位裝置座板和橡膠，通過(guò)螺釘來(lái)固定起來(lái)。
試沖，模具裝配以后，必須在生產(chǎn)條件下進(jìn)行試沖，通過(guò)試沖可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)和制造的不足并找出原因，對(duì)模具進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和修理，直到模具正常工作沖出合格的制件為止。
沖裁模具以試沖合格后，應(yīng)在模具模板正面打刻編號(hào)，沖模圖號(hào)，制品，使用壓力機(jī)型號(hào)，裝配鉗工工號(hào)，制造日期等，并涂油防銹后經(jīng)檢驗(yàn)合格入庫(kù)。
5 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)這次模具設(shè)計(jì)，本人在多方面都有所提高。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用本專(zhuān)業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)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)立工作能力，鞏固與擴(kuò)充了冷沖壓模具設(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，掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的基本的模具技能懂得了怎樣分析零件的工藝性，怎樣確定工藝方案，了解了模具的基本結(jié)構(gòu)，提高了計(jì)算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨(dú)立思考的能力也有了提高。
在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中，體現(xiàn)出自己?jiǎn)为?dú)設(shè)計(jì)模具的能力以及綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，體會(huì)了學(xué)以致用、突出自己勞動(dòng)成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時(shí)學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補(bǔ)。
在此感謝我的老師原紅玲講師. 他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪。
感謝我的導(dǎo)師蘇光老師，這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)和每個(gè)數(shù)據(jù)，都離不開(kāi)你的細(xì)心指導(dǎo)。而你開(kāi)朗的個(gè)性和寬容的態(tài)度，幫助我能夠很快的融入我們這個(gè)新的實(shí)驗(yàn)室。
同時(shí)感謝對(duì)我?guī)椭^(guò)的同學(xué)們.由于本人的設(shè)計(jì)能力有限，在設(shè)計(jì)過(guò)程中難免出現(xiàn)錯(cuò)誤，懇請(qǐng)老師們多多指教,我十分的樂(lè)意接受你們的批評(píng)與指正，本人將萬(wàn)分感謝。
致謝
感謝我的導(dǎo)師蘇光老師，他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪。這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)和每個(gè)數(shù)據(jù)，都離不開(kāi)你的細(xì)心指導(dǎo)。
隨著社會(huì)的發(fā)展，機(jī)械行業(yè)的模具專(zhuān)業(yè)在我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中成為一個(gè)越來(lái)越重要的分支。模具滲透著整個(gè)社會(huì)。不管在那個(gè)行業(yè)，都有模具的存在。日常生活中輕重工業(yè)，都離不開(kāi)模具生產(chǎn)，模具就是為了得到所需要的產(chǎn)品。要什么樣的產(chǎn)品，就可以生產(chǎn)什么樣的模具，如（塑料模具 、冷沖壓模具、壓鑄模、橡膠模 ）。而目前形勢(shì)的需要，產(chǎn)品更新?lián)Q代更快更易，所以模具行業(yè)的發(fā)展空間很大，有待我們?nèi)ヅ?，去探索?
模具生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，生產(chǎn)模具過(guò)程中可能用到的的機(jī)器有很多種類(lèi)，如（電火花成型機(jī)、數(shù)控線切割、車(chē)床、銑床、刨床、磨床、鏜床等）。
三年