傳動蓋沖壓工藝制定及沖孔模具設計,傳動,沖壓,工藝,制定,制訂,沖孔,模具設計
摘 要
本設計中介紹了傳動蓋沖孔的沖壓工藝分析，工藝方案的分析和制定，排樣圖的設計，總的沖壓力計算及壓力中心的計算，刃口尺寸的計算，彈簧的計算和選用，凸模、凹?；蛲拱寄＝Y構設計以及其他沖模零件的結構設計，繪制模具裝配圖和工作零件圖，編寫設計說明書，填寫沖壓工藝卡和工作零件機械加工工藝過程卡，注意凸、凹模的配合加工。有關工藝參數(shù)的計算，如：沖裁力、卸料力的計算。沖孔模具結構設計中有關于非標準件的計算與設計等等。
關鍵詞：凸模； 凹模；工藝;裝配圖
Abstract
In this design introduced the transmission covers the punch holes the ramming craft analysis, the craft plan formulation, arranges the specimen map design, the always ramming strength computation and the center of pressure computation, the cutting edge size computation, the spring, the rubber computation and selects, the raised mold, the concave mold or the convex-concave mold structural design and all that die the components structural design, draws up the mold assembly drawing and the work detail drawing, the compilation design instruction booklet, fills in the ramming craft card and the work components machine-finishing technological process card, raised pays attention to, the concave mold coordinate processing. The calculation concerning craft parameter, such as: Hurtle to cut the dint and unload the calculation of anticipate the dint. The blunt bore molding tool structure designs the medium calculation and the design etc. concerning not standard piece.
Key words: Raised mold; Concave mold; Plan; Installation;
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畢業(yè)設計（論文）報告紙
目錄
1、緒論 1
2、 工藝編制 4
2.1工藝分析 4
2.2 工藝方案的分析和確定 4
2.3 確定各工序模具種類及型式 5
2.4 主要工藝參數(shù)計算 5
2.5 計算各工序壓力、壓力中心、初選壓力機 6
2.6 確定沖壓設備 6
2.7填寫沖壓工序卡 6
3、模具結構設計 7
3.1 選擇模架及確定其它沖模零件尺寸 7
3.2 計算凸凹模刃口尺寸 7
3.3 凹模設計 7
3.4凸模設計 8
3.5設計非標準零件 8
3.6壓力機的選擇 8
4、附表 9
5、結論 9
6、參考文獻： 10
第1頁
1、緒論
模具是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備，模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎工業(yè)。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，產(chǎn)品零件廣泛采用沖壓、鍛壓成壓鑄成形、擠壓成形、塑料注射或其他成形加工方法，與成形模具相配套，使坯料成形加工成符合產(chǎn)品要求的零件。模具已廣泛應用于電機電器產(chǎn)品、電子和計算機產(chǎn)品、儀表、家用電器、汽車、軍械、通用機械等產(chǎn)品的生產(chǎn)中。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復雜程度、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。
中國模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
?目前，中國17000多個模具生產(chǎn)廠點，從業(yè)人數(shù)約50多萬。1999年中國模具工業(yè)總產(chǎn)值已達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%，其它各類模具約占11%。
?鑒于模具作為包括機床工具、汽車制造、食品包裝等在內的機械行業(yè)中機械基礎件產(chǎn)業(yè)，以及電工電器、電子及信息行業(yè)的支持產(chǎn)業(yè)，在發(fā)展先進生產(chǎn)力當中，處于非常關鍵并服務全行業(yè)的地位，其發(fā)展對產(chǎn)業(yè)配套能力的提升和促進產(chǎn)業(yè)聚集優(yōu)勢的形成將起到重要作用。改革開放以來，中國模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化。除了國有專業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)、合資企業(yè)、獨資企業(yè)和私營企業(yè)，都得到了快速發(fā)展，集體和私營的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。目前，國內已能生產(chǎn)精度達2微米的精密多工位級進模，工位數(shù)最多已達160個，壽命1～2億次。在大型塑料模具方面，現(xiàn)在已能生產(chǎn)48英寸電視的塑殼模具、6.5Kｇ大容量洗衣機的塑料模具，以及汽車保險杠、整體儀表板等模具。在精密塑料模具方面，國內已能生產(chǎn)照相機塑料模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具等。在大型精密復雜壓鑄模方面，國內已能生產(chǎn)自動扶梯整體踏板壓鑄模及汽車后橋齒輪箱壓鑄模。在汽車模具方面，現(xiàn)已能制造新轎車的部分覆蓋件模具。其他類型的模具，例如子午線輪胎活絡模具、鋁合金和塑料門窗異型材擠出模等，也都達到了較高的水平，并可替代進口模具。
在中國，人們已經(jīng)越來越認識到模具在制造中的重要基礎地位，認識到模具技術水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。?許多模具企業(yè)十分重視技術發(fā)展，加大了用于技術進步的投資力度，將技術進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多研究機構和大專院校開展模具技術的研究和開發(fā)。目前，從事模具技術研究的機構和院校已
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達30余家，從事模
具技術教育的培訓的院校已超過50余家。其中，獲得國家重點資助建設的有華中理工大學模具技術國家重點實驗室，上海交通大學CAD國家工程研究中心、北京機電研究所精沖技術國家工程研究中心和鄭州工業(yè)大學橡塑模具國家工程研究中心等。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術、模具的電加工和數(shù)控加工技術、快速成型與快速制模技術、新型模具材料等方面取得了顯著進步；在提高模具質量和縮短模具設計制造周期等方面做出了貢獻。
雖然中國模具工業(yè)在過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)達國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設備在模具加工設備中的比重還比較低，CAD/CAE/CAM技術的普及率不高，許多先進的模具技術應用還不夠廣泛等等。特別在大型、精密、復雜和長壽命模具技術上存在明顯差距，這些類型模具的生產(chǎn)能力也不能滿足國內需求，因而需要大量從國外進口。
中國模具行業(yè)發(fā)展前景
巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調整發(fā)展。
1999年中國大陸制造工業(yè)對模具的總市場需求量約為330億元，今后幾年仍將以每年10%以上的速度增長。對于大型、精密、復雜、長壽命模具需求的增長將遠超過每年10%的增幅。
?汽車、摩托車行業(yè)的模具需求將占國內模具市場的一半左右。1999年，國內汽車年產(chǎn)量為183萬輛，。保有量為1500萬輛，預計到2005年汽車年產(chǎn)量將達300萬輛。汽車、摩托車行業(yè)的發(fā)展將會大大推動模具工業(yè)的高速增長，特別是汽車覆蓋件模具、塑料模具和壓鑄模具的發(fā)展。例如，到2005年汽車行業(yè)將需要各種塑料件36萬噸，而目前的生產(chǎn)能力僅為20多萬噸，因此發(fā)展空間十分廣闊。?家用電器，如彩電、冰箱、洗衣機、空調等，在國內的市場很大。目前，我國的彩電的年產(chǎn)量已超過3200萬臺，電冰箱、洗衣機和空調的年產(chǎn)量均超過了1000萬臺。家用電器行業(yè)的發(fā)展對模具的需求量也將會很大。
其他發(fā)展較快的行業(yè)，如電子、通訊和建筑材料等行業(yè)對模具的需求，都將對中國模具工業(yè)和技術的發(fā)展產(chǎn)生巨大的推動作用。
模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的基礎工藝裝備。模具在機械，電子，輕工，紡織，航空，航天等工業(yè)領域里，已成為使用最廣泛的工業(yè)化生產(chǎn)的主要工藝裝備，它承擔了這些工業(yè)領域中60%--80%產(chǎn)品零件，組件和部件的加工生產(chǎn)?！澳＞呔褪钱a(chǎn)品質量”，“模具就是經(jīng)濟效益”的觀念已被越來越多的人所認識和接受。模具生產(chǎn)技術的高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品的制造水平的重要標志。
現(xiàn)代模具的產(chǎn)生和發(fā)展與現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展基本上是同步的，是現(xiàn)代制造業(yè)的重要組成部分。它的發(fā)展大體經(jīng)歷了以下幾個階段：最先是手工技術為主，輔之以機械化、半機械化的加工工具生產(chǎn)。此時，人們依靠人工的鋸、銼、鑿和車床、刨床等設備生產(chǎn)模具；當用銑床、磨床等精加工設備制造模具時，模具進入了工業(yè)化生產(chǎn)階段。
綜上所述，模具技術是先進制造技術的重要代表，模具工業(yè)是高新技術產(chǎn)業(yè)的一個重要組成部分，模具工業(yè)又是高新技術產(chǎn)業(yè)化的重要領域。
2、 工藝編制
2.1工藝分析
根據(jù)制件的材料、厚度、形狀及尺寸，在進行沖壓工藝設計和模具設計時，應特別注意以下幾點：
2.1.1 該制件為圓形拉深件，因此，在設計時，毛坯尺寸的計算是一個特點。
2.1.2 制件不大，且深度尺寸也較小，可能只需一次經(jīng)過一 次拉深。如果需要經(jīng)過多次拉深，則拉深工序的確定以及拉深工序件尺寸的計算是正確進行工藝和模具設計的關鍵。
2.1.3 沖裁間隙、拉深凸凹模間隙以及每道拉深的高度的確定，應符合制件的要求。
2.1.4 各工序凸、凹模動作行程的確定應保證各工序動作的穩(wěn)妥、連貫。
2.2 工藝方案的分析和確定
2.2.1 工藝方案分析
根據(jù)制件的工藝性分析，其基本工序有落料、拉深、沖孔、切邊四種。其先后順序組合，可得到以下幾種方案：
2.1.1.1落料—拉深—整形—沖孔—切邊 單工序沖壓
2.1.1.2落料—拉深—整形—切邊—沖孔 單工序沖壓
2.1.1.3落料、拉深復合—整形—沖孔—切邊 復合沖壓
2.1.1.4落料、拉深復合—整形—沖孔、切邊復合 復合沖壓
2.1.1.5落料—拉深—整形—沖孔—切邊采用級進模
方案1.1.1和1.1.2都屬于單工序沖壓，其模具結構簡單、壽命長、制造周期短、投產(chǎn)快，而且對于剛剛設計模具的新手都是比較合適的。方案1.1.1與方案1.1.2相比而言，先沖孔后切邊，可以保證制件的精確度；方案1.1.3、1.1.4都為復合沖壓，雖然減少了工序數(shù)量，提高了效率，但由于制件結構尺寸不大，壁厚小，復合模裝配較困難、強度也會受到影響，方案1.1.5其生產(chǎn)力高，可實行自動化生產(chǎn)，勞動強度低。但此類模具結構復雜，設計困難，在安裝、調試、維修時較困難制造周期較長，適合于大型企業(yè)生產(chǎn)。考慮到制件的精度要求不高，生產(chǎn)批量不是很大，而且適合剛剛起步設計模具的新手，因此方案1.1.1與其它方案相比最為合適。在本制件中有一個兩孔的同軸度要求，在本設計沖孔中不予考慮，在切邊時保證它的同軸度要求。
2.3 確定各工序模具種類及型式
沖壓工藝方案確定后，各工序的模具種類也就自然確定。如傳動蓋選用的沖模有：落料模、拉深模、沖孔模、切邊模、整形模。
2.4 主要工藝參數(shù)計算
2.4.1 計算毛坯直徑D［1］
D=
=
=95.25mm
≈95mm
2.4.2 確定拉深次數(shù) ［1］
判斷能否一次拉出
零件所要求的拉深系數(shù)（即總拉深系數(shù)）：
d 52
===0.55
=0.48
可見>
∴只需一次拉深
2.4.3 確定排樣圖、裁板方案 ［1］
這里的毛坯為簡單的圓形，而且尺寸也不算小，考慮到操作方便，宜采用單排。
a=1.2mm, a1=1.5mm
條料寬度B=（D+2a1+△）
△查文獻［1］表3-11為1
B=(95+2×1.5+1)
B=99mm
送料步距A=D+a
=95+1.2
=96.2mm
η=×100％
3.14×47.5
=×100%
=74.4%
2.5 計算各工序壓力、壓力中心、初選壓力機
2.5.1 沖裁力計算 ［1］
F=Ltσь
σь=275～383 MPa σь取350 MPa
F=3.14×D×tσь
=3.14×30×2×350
=65940 N
=65.94 KN
2.5.2 卸料力計算 ［1］
F卸=K卸×F
K卸=0.025～0.06 K卸取0.04
F卸=0.04×65.94
=2.64 KN
2.5.3 總壓力計算
F總=F+F卸=65.94+2.64 =68.58 KN
2.5.4 初選壓力機
由于該制件是小型制件，且精度要求不高，因此選用開式可傾壓力機。它具有工作臺三面敞開，操作方便，成本低廉的特點。在這里根據(jù)總壓力為78.47KN，選取100KN型號為J23-10A。
2.5.5 確定壓力中心
由于該制件的毛坯及各工序件均為軸對稱圖形，而且只有一個工位，因此壓力中心必定與制件的幾何中心重合。
2.6 確定沖壓設備
根據(jù)有關計算沖壓力的公式和計算方法，分別確定各工序所需總壓力，然后根據(jù)工廠沖壓設備的實際情況，確定各工序用的沖壓設備類型和規(guī)格。
2.7填寫沖壓工序卡
（見工序卡）
3、模具結構設計
3.1 選擇模架及確定其它沖模零件尺寸
［2］ 選用滑動導向中間導柱圓形模架規(guī)格。由凹模周界尺寸及模架閉合高度在140～165之間。
模架 100×140～165 I GB/T2851.6-1990
3.2 計算凸凹模刃口尺寸
［1］ =0.12 mm
=0.16 mm
-=0.04 mm
凸模和凹模的制造偏差：
沖孔部分：=+0.025 mm =-0.02 mm
=0.045 > -
∴不能采用分別加工法。
采用凸模和凹模單配加工的尺寸計算：
Φ x=0.5
=30.105
=
x=0.5
=26
沖孔凸模的基本尺寸和凹模相同，不必注公差，注明以0.10～0.14mm間隙與沖孔凹模配制。
根據(jù)確定的沖壓工藝方案和制件的形狀特點、要求等因素確定沖模的類型及結構形式。
3.3 凹模設計
［3］因制件形狀簡單，總體尺寸不大，選用整體式凹模，洞口形式為直壁式。沖壓模一般零件的材料及熱處理要求，選用T10A為凹模材料。
凹模厚度 ［1］ H=Kb K=0.28
H=0.28×80
=22.4 mm
凹模壁厚 C=（1.5～2）H
=1.6×22.4
=35.84 mm 取整C=35 mm
凹模周界尺寸D ［2］
D=100
3.4凸模設計
L=+++Y
為凸模固定板厚度
為卸料板厚度
為導料板厚度
Y取20～25
L=12+20+24
=56 mm
3.5設計非標準零件
根據(jù)模架的整體結構和凸凹模的尺寸計算設計非標準零件，詳見圖紙。
3.6壓力機的選擇
模具閉合高度為172mm,初選壓力機為J23-10A，最大閉合高度為180mm,因此符合要求。
4、附表
（圖紙）
5、結論
通過這次傳動蓋沖孔模的設計，使我對冷沖模的設計有了進一步的了解和掌握。尤其是在沖壓工藝方面，通過在圖書館的查詢和網(wǎng)上的查找，我知道了沖壓在模具設計中的重要性。作為一名學習模具設計專業(yè)的學生來說，光有課堂上的理論知識還是不夠的，我們經(jīng)過在模具廠的實習，對模具有了親身的經(jīng)歷后再來設計模具會比較的直觀和有頭緒。在這次的設計中，我結合了理論與實踐的經(jīng)驗，有什么不懂的地方就查詢工具書或請教指導老師，循序漸進，找到合適的沖壓方案，對尺寸的計算也是比較嚴謹。在本設計中要注意凸模和凹模的配合加工，同軸度要求在切邊時保證。
在這次的設計中要感謝我的指導老師匡余華，給了我許多關于設計方面的指導，在這里我再次表示由衷的感謝！
6、參考文獻：
［1］丁松聚編 《冷沖模設計》 機械工業(yè)出版社 2005
［2］史鐵梁編 《模具設計指導》 機械工業(yè)出版社 2003
［3］許發(fā)樾編 《冷沖模設計應用實例》 機械工業(yè)出版社 2004
［4］付宏生編 《冷沖壓成形工藝與模具設計制造》 化學工業(yè)出版社 2005
［5］馮小明編 《冷沖壓工藝及模具設計》 重慶大學出版社
［6］李碩本編 《沖壓工藝學》 機械工業(yè)出版社 1982
［7］王孝培編 《沖壓手冊》 機械工業(yè)出版社 1990
［8］陳炎嗣 郭景儀編 《沖壓模具設計與制造技術》 北京出版社 1991
［9］沖模設計手冊編寫組編著 《沖模設計手冊》 機械工業(yè)出版社 2000
［10］張毅主 《現(xiàn)代沖壓技術》 國防工業(yè)出版社 1994
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畢業(yè)設計(論文)開題報告
題目名稱： 傳動蓋沖壓工藝制定及沖孔模具設計
學生姓名： 學 號：
系/專業(yè)： 機械工程系 / 精密模具設計與制造
班 級：
指導教師：
2006年 3 月 20 日 畢 業(yè) 設 計（論文）開 題 報 告
1．本課題的背景及意義
本課題研究的題目是傳動蓋沖壓工藝制定及沖孔模具設計.
模具是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備，模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎工業(yè)。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，產(chǎn)品零件廣泛采用沖壓、鍛壓成壓鑄成形、擠壓成形、塑料注射或其他成形加工方法，與成形模具相配套，使坯料成形加工成符合產(chǎn)品要求的零件。模具已廣泛應用于電機電器產(chǎn)品、電子和計算機產(chǎn)品、儀表、家用電器、汽車、軍械、通用機械等產(chǎn)品的生產(chǎn)中。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復雜程度、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。
中國模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
?目前，中國17000多個模具生產(chǎn)廠點，從業(yè)人數(shù)約50多萬。1999年中國模具工業(yè)總產(chǎn)值已達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%，其它各類模具約占11%。
?鑒于模具作為包括機床工具、汽車制造、食品包裝等在內的機械行業(yè)中機械基礎件產(chǎn)業(yè)，以及電工電器、電子及信息行業(yè)的支持產(chǎn)業(yè)，在發(fā)展先進生產(chǎn)力當中，處于非常關鍵并服務全行業(yè)的地位，其發(fā)展對產(chǎn)業(yè)配套能力的提升和促進產(chǎn)業(yè)聚集優(yōu)勢的形成將起到重要作用。改革開放以來，中國模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化。除了國有專業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)、合資企業(yè)、獨資企業(yè)和私營企業(yè)，都得到了快速發(fā)展，集體和私營的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。目前，國內已能生產(chǎn)精度達2微米的精密多工位級進模，工位數(shù)最多已達160個，壽命1～2億次。在大型塑料模具方面，現(xiàn)在已能生產(chǎn)48英寸電視的塑殼模具、6.5Kｇ大容量洗衣機的塑料模具，以及汽車保險杠、整體儀表板等模具。在精密塑料模具方面，國內已能生產(chǎn)照相機塑料模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具等。在大型精密復雜壓鑄模方面，國內已能生產(chǎn)自動扶梯整體踏板壓鑄模及汽車后橋齒輪箱壓鑄模。在汽車模具方面，現(xiàn)已能制造新轎車的部分覆蓋件模具。其他類型的模具，例如子午線輪胎活絡模具、鋁合金和塑料門窗異型材擠出模等，也都達到了較高的水平，并可替代進口模具。
在中國，人們已經(jīng)越來越認識到模具在制造中的重要基礎地位，認識到模具技術水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。?許多模具企業(yè)十分重視技術發(fā)展，加大了用于技術進步的投資力度，將技術進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多研究機構和大專院校開展模具技術的研究和開發(fā)。目前，從事模具技術研究的機構和院校已達30余家，從事模具技術教育的培訓的院校已超過50余家。其中，獲得國家重點資助建設的有華中理工大學模具技術國家重點實驗室，上海交通大學CAD國家工程研究中心、北京機電研究所精沖技術國家工程研究中心和鄭州工業(yè)大學橡塑模具國家工程研究中心等。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術、模具的電加工和數(shù)控加工技術、快速成型與快速制模技術、新型模具材料等方面取得了顯著進步；在提高模具質量和縮短模具設計制造周期等方面做出了貢獻。
雖然中國模具工業(yè)在過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)達國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設備在模具加工設備中的比重還比較低，CAD/CAE/CAM技術的普及率不高，許多先進的模具技術應用還不夠廣泛等等。特別在大型、精密、復雜和長壽命模具技術上存在明顯差距，這些類型模具的生產(chǎn)能力也不能滿足國內需求，因而需要大量從國外進口。
中國模具行業(yè)發(fā)展前景
巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調整發(fā)展。
1999年中國大陸制造工業(yè)對模具的總市場需求量約為330億元，今后幾年仍將以每年10%以上的速度增長。對于大型、精密、復雜、長壽命模具需求的增長將遠超過每年10%的增幅。
?汽車、摩托車行業(yè)的模具需求將占國內模具市場的一半左右。1999年，國內汽車年產(chǎn)量為183萬輛，。保有量為1500萬輛，預計到2005年汽車年產(chǎn)量將達300萬輛。汽車、摩托車行業(yè)的發(fā)展將會大大推動模具工業(yè)的高速增長，特別是汽車覆蓋件模具、塑料模具和壓鑄模具的發(fā)展。例如，到2005年汽車行業(yè)將需要各種塑料件36萬噸，而目前的生產(chǎn)能力僅為20多萬噸，因此發(fā)展空間十分廣闊。?家用電器，如彩電、冰箱、洗衣機、空調等，在國內的市場很大。目前，我國的彩電的年產(chǎn)量已超過3200萬臺，電冰箱、洗衣機和空調的年產(chǎn)量均超過了1000萬臺。家用電器行業(yè)的發(fā)展對模具的需求量也將會很大。
其他發(fā)展較快的行業(yè)，如電子、通訊和建筑材料等行業(yè)對模具的需求，都將對中國模具工業(yè)和技術的發(fā)展產(chǎn)生巨大的推動作用。
2．本課題的基本內容及關鍵問題
一. 工藝編制：
1． 沖孔件的工藝分析；
2． 沖孔件的尺寸計算；
3． 壓力機的選擇；
4． 工序卡編制。
二. 沖孔模結構設計：
1． 凹、凸模刃口尺寸的計算；
2． 標準模架的選擇；
3． 非標準零件的設計。
三. 解決主要關鍵問題：
1沖孔件工藝的分析和編制；
2沖孔模的設計；
3要保證制件的同軸度要求和平面度要求。
畢 業(yè) 設 計（論文）開 題 報 告
3．本課題調研情況綜述
冷沖壓是一種先進的金屬加工方法，它具有生產(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，操作簡單易于實現(xiàn)機械化和自動化等一系列優(yōu)點，因而在批量生產(chǎn)中得到了廣泛的應用，在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中占有十分重要的地位，是國防工業(yè)及民用工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的加工方法。
傳動蓋是洗衣機中的一個必備零件，生產(chǎn)批量較大，在經(jīng)過在無錫沖壓廠的參觀和實習我了解到在生產(chǎn)中效率是首先考慮的，在最少的時間用最快的速度制造出最多的零件，同時又要保證質量，這就需要設計者在設計時注意很多的問題，譬如制造模具的成本，模具的壽命，生產(chǎn)出制件的質量等等。沖壓是靠壓力機和模具對板材施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件(沖壓件)的成形加工方法。沖壓件與鑄件、鍛件相比，具有薄、勻、輕、強的特點。沖壓可制出其他方法難于制造的帶有加強筋、肋、起伏或翻邊的工件，以提高其剛性。由于采用精密模具，工件精度可達微米級，且重復精度高、規(guī)格一致，可以沖壓出孔窩、凸臺等。冷沖壓件一般不再經(jīng)切削加工，或僅需要少量的切削加工。熱沖壓件精度和表面狀態(tài)低于冷沖壓件，但仍優(yōu)于鑄件、鍛件，切削加工量少。沖壓用板料的表面和內在性能對沖壓成品的質量影響很大，要求沖壓材料厚度精確、均勻；表面光潔，無斑、無疤、無擦傷、無表面裂紋等；屈服強度均勻，無明顯方向性；均勻延伸率高；屈強比低；加工硬化性低。在實際生產(chǎn)中，常用與沖壓過程近似的工藝性試驗，如拉深性能試驗、脹形性能試驗等檢驗材料的沖壓性能，以保證成品質量和高的合格率。模具的精度和結構直接影響沖壓件的成形和精度。模具制造成本和壽命則是影響沖壓件成本和質量的重要因素。模具設計和制造需要較多的時間，這就延長了新沖壓件的生產(chǎn)準備時間。模座、模架、導向件的標準化和發(fā)展簡易模具(供小批量生產(chǎn))、復合模、多工位級進模(供大量生產(chǎn))，以及研制快速換模裝置，可減少沖壓生產(chǎn)準備工作量和縮短準備時間，能使適用于減少沖壓生產(chǎn)準備工作量和縮短準備時間，能使適用于大批量生產(chǎn)的先進沖壓技術合理地應用于小批量多品種生產(chǎn)。
4．本課題的方案論證
根據(jù)制件的工藝性分析，其基本工序有落料、拉深、沖孔、切邊四種。按其先后順序組合，可得以下幾種方案：
（1）落料—拉深—整形—沖孔—切邊 單工序沖壓
（2）落料—拉深—整形—切邊—沖孔 單工序沖壓
（3）落料、拉深復合—整形—沖孔—切邊 復合沖壓
（4）落料、拉深復合—整形—沖孔、切邊復合 復合沖壓
（5）落料—拉深—整形—沖孔—切邊采用級進模
分析：方案（1）、（2）、均屬于單工序沖壓，其模具結構簡單、壽命長、制造周期短、投產(chǎn)快，而且對于剛剛設計模具的新手都是比較合適的。
方案（3）、（4）均采用不同的復合，優(yōu)點是：工序集中，生產(chǎn)效率有所提高，需要模具、壓力機和操作人員較少，勞動強度較低。但由于制件尺寸不大，壁厚小，強度會受到影響，而且模具結構復雜，安裝、調試、維修比較困難，制造周期長。方案（5）其生產(chǎn)力高，可實行自動化生產(chǎn)，勞動強度低。但此類模具結構復雜，設計困難，在安裝、調試、維修較困難，制造周期較長，適合于大型企業(yè)生產(chǎn)。
考慮到零件的精度要求不高，生產(chǎn)批量不是很大，而且適合剛剛起步設計模具的新手，故采用第一種方案。
參考文獻：
1丁松聚 《冷沖模設計》 機械工業(yè)出版社
2史鐵梁 《模具設計指導》 機械工業(yè)出版社
3付宏生 《冷沖壓成形工藝與模具設計制造 》 化學工業(yè)出版社
4 馮小明 《 冷沖壓工藝及模具設計》 重慶大學出版社
5許發(fā)樾 《模具標準應用手冊》 機械工業(yè)出版社
6彭建聲 《簡明模具工實用技術手冊》 機械工業(yè)出版社
7孟少農(nóng) 《機械加工工藝手冊》 機械工業(yè)出版社
8黃毅宏 李明輝 《模具制造工藝》 機械工業(yè)出版社
9許發(fā)樾 《模具材料與熱處理》 機械工業(yè)出版社
10姜奎華 《沖壓工藝與模具設計》 機械工業(yè)出版社
畢 業(yè) 設 計（論文）開 題 報 告
指導教師意見：
（對本課題的深度、廣度及工作量的意見）
指導教師：
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7
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畢業(yè)設計（論文）報告紙
目 錄
第1章 緒論與概述
1.1 模具國內外發(fā)展現(xiàn)狀及意義…………………………………………………… 3
1.2 模具工藝發(fā)展的幾個階段 …………………………………………………… 4
1.3 沖壓模具的發(fā)展方向…………………………………………………………… 5
第2章 沖裁理論與主要計算
2.1 主要問題及技術要求…………………………………………………………… 8
2.2 普通沖裁的基本概述…………………………………………………………… 8
2.2.1 冷沖壓的概念………………………………………………………………… 8
2.2.2 關鍵問題……………………………………………………………………… 9
2.3 主要設計計算…………………………………………………………………… 10
2.3.1 沖裁力理論與計算…………………………………………………………… 10
2.3.2 凹、凸模的雙面間隙………………………………………………………… 11
2.3.3 凹、凸模的刃口尺寸………………………………………………………… 12
2.3.4 沖裁孔周長計算……………………………………………………………… 14
2.3.5 沖裁力的計算………………………………………………………………… 14
2.3.6 壓力中心的確定……………………………………………………………… 15
2.3.7 凹模的外形尺寸確定………………………………………………………… 15
2.3.8 凸模固定板的厚度…………………………………………………………… 16
2.3.9 卸料板的選用與厚度………………………………………………………… 17
2.3.10 凸模的選擇，長度確定……………………………………………………… 18
2.3.11 沖模閉合高度計算…………………………………………………………… 19
2.3.12 選擇壓力機…………………………………………………………………… 19
第3章 模具設計
3.1 零部件的設計…………………………………………………………………… 20
3.1.1 凸模組件及其結構設計……………………………………………………… 20
3.1.2 凹模組件及其結構設計……………………………………………………… 22
3.1.3 定位零件的設計……………………………………………………………… 24
3.1.4 壓料與卸料零件的設計……………………………………………………… 25
3.1.5 彈簧的選用…………………………………………………………………… 25
3.2 模具整體結構的設計………………………………………………………… 27
3.2.1 對模架的基本要求…………………………………………………………… 27
3.2.2 模架形式的選擇（GB/T 2851.3）…………………………………………… 27
3.2.3 上模板的尺寸選擇（GB/T 2855.5-1990）………………………………… 28
3.2.4 下模板的尺寸選擇（GB/T 2855.5-1990）………………………………… 30
3.2.5 導柱與導套的選擇（JB/T 7645.1-1994）………………………………… 30
3.2.6 模柄的選擇（JB/T 7646.1-1994）………………………………………… 32
3.2.7 螺釘與定位削的選擇（GB/T 65-2000,GB/T 119.1-2000）……………… 33
3.3 繪制模具總裝圖及各非標的準零件圖……………………………………… 附
第四章 結 論
1.1 計算方面的總結……………………………………………………………… 34
1.2 關于零件設計的總結………………………………………………………… 34
1.3 關于模具的原理和結構設計的總結………………………………………… 35
第五章 參考文獻
第一章 緒論與概述
一：模具國內外發(fā)展現(xiàn)狀及意義
改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨資和私營也得到了快速發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”；廣東一些大集團公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。
隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認識到產(chǎn)品質量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個鏈條中最基礎的要素之一，模具制造技術現(xiàn)已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志，并在很大程度上決定企業(yè)的生存空間。近年許多模具企業(yè)加大了用于技術進步的投資力度，將技術進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件，個別廠家還引進了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并成功應用于沖壓模的設計中。
以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術已取得很大進步，東風汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。此外，許多研究機構和大專院校開展模具技術的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術方面取得了顯著進步；在提高模具質量和縮短模具設計制造周期等方面做出了貢獻。例如，吉林大學汽車覆蓋件成型技術所獨立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件，華中理工大學模具技術國家重點實驗室開發(fā)的注塑模、汽車覆蓋件模具和級進模CAD/CAE/CAM軟件，上海交通大學模具CAD國家工程研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖模CAD軟件等在國內模具行業(yè)擁有不少的用戶。雖然中國模具工業(yè)在過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)達國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設備在模具加工設備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術的普及率不高；許多先進的模具技術應用不夠廣泛等等，致使相當一部分大型、精密、復雜和長壽命模具依賴進口。
我國模具標準化工作起步較晚，模具標準件生產(chǎn)、銷售、推廣和應用工作也比較落后，因此，模具標準件品種規(guī)格少、供應不及時、配套性差等問題長期存在，從而使模具標準件使用覆蓋率一直較低。近年來雖然由于外資企業(yè)的介入，比例已有較大提高，但總的來說還很低。據(jù)初步估計，目前這一比例大致為40％～45％之間。而國際上一般在70％以上，其中中小模具在80％以上。由于我國模具企業(yè)的性質和所在的地區(qū)不同，模具標準件使用覆蓋率存在很大差異。三資企業(yè)要比其他企業(yè)高，南方的企業(yè)要比北方的企業(yè)高。這在廣東表現(xiàn)得最明顯。廣東集中了大量的三資企業(yè)，他們帶動了其他企業(yè)觀念的轉變和市場的發(fā)展，因而廣東模具企業(yè)的模具標準件使用覆蓋率要遠遠高于其他地區(qū)。
國民經(jīng)濟的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了愈來愈高的要求，促使模具技術迅速發(fā)展，作為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品和民用產(chǎn)品的重要工藝裝備，模具已發(fā)展成為一門產(chǎn)業(yè)。20世紀80年代以來，中國模具工業(yè)的發(fā)展十分迅速。近20年來，產(chǎn)值以每年15%左右的迅速增長。2000年我國模具工業(yè)總產(chǎn)值已達280億元人民幣。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%，其他各類模具約占11%。
在冷沖模具方面，代表當代模具技術水平的汽車覆蓋件模具，我國東風汽車公司模具廠、第一汽車廠模具中心等都能制造。他們在CAD/CAM/CAE的運用、加工工藝手段、沖壓件質量及模具性能方面，均以達到或接近國際先進水平。多工位連續(xù)模和多功能模具是我國重點發(fā)展的精密、高效模具品種。目前，國內以可制造具有自動沖切、疊壓、鉚合、計數(shù)、分組、轉子鐵心扭斜和安全保護等功能的鐵心精密自動疊壓多功能模具。生產(chǎn)電動機定、轉子雙回轉疊片的硬質合金連續(xù)模的步距精度可大2μm，壽命達到1億次以上。用于生產(chǎn)集成電路引線匡架的20-30工位生產(chǎn)電子槍零件的硬質合金連續(xù)模和生產(chǎn)空調器散熱片的連續(xù)模也已達到較高的水平。
二、模具工業(yè)發(fā)展的幾個階段
模具工業(yè)是隨著改革開放，在快速發(fā)展的經(jīng)濟浪潮推動下得以發(fā)展壯大的。20世紀80年代初至今，模具工業(yè)整整走過了20個年頭。在這期間模具工業(yè)的發(fā)展大體可以分為三個階段。
1、從20世紀的年代初期到中期，北京模具工業(yè)處于封閉或半封閉狀態(tài)模具生產(chǎn)力比較低，技術水平也比較落后。
2、從20世紀80年代中期到90年代中期，模具工業(yè)處于改革開放機制轉變的大好時期，隨著改革開放不斷深人，模具工業(yè)也發(fā)生了巨大變化。
3、從20世紀90年代中期到2003年，企業(yè)進人調整、重組、改制階段。
我國“十五”模具行業(yè)發(fā)展規(guī)劃提出：模具標準件要擴大品種、提高精度，達到互換。其中主要品種，如模架、導向件、推桿、彈性元件等，要實現(xiàn)按經(jīng)濟規(guī)模大批量生產(chǎn)。2005年模具標準件使用覆蓋率達到60％，2010年達到70％以上（其中大型模具60％零件實現(xiàn)標準化）?；緷M足市場需要。模架、導向件、推桿、推管、彈性元件、標準組件、小型標準件（如標準凸凹模、澆口套、定位圈、拉鉤等）和熱流道元件是發(fā)展重點。由此可見模具標準化及模具標準件方面的任務艱巨。中國模具工業(yè)協(xié)會標準件委員會提出：標準化是基礎，專業(yè)化是方向，商品化是關鍵。這是模具標準化工作的指導思想。
三、沖壓模具的發(fā)展方向
模具技術的發(fā)展應該為適應模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質量好”、“價格低”的要求服務。達到這一要求急需發(fā)展如下幾項：
(1)全面推廣CAD/CAM/CAE技術
模具CAD/CAM/CAE技術是模具設計制造的發(fā)展方向。隨著微機軟件的發(fā)展和進步，普及CAD/CAM/CAE技術的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術培訓和技術服務的力度；進一步擴大CAE技術的應用范圍。計算機和網(wǎng)絡的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個行業(yè)中推廣成為可能，實現(xiàn)技術資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。
(2)高速銑削加工
國外近年來發(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。高速銑削加工技術的發(fā)展，對汽車、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。
(3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)
高速掃描機和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或實物掃描到加工出期望的模型所需的諸多功能，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，實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不同數(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、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。
(4)電火花銑削加工
電火花銑削加工技術也稱為電火花創(chuàng)成加工技術，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術，它是有高速旋轉的簡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雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領域的重大發(fā)展。國外已有使用這種技術的機床在模具加工中應用。預計這一技術將得到發(fā)展。
(5)提高模具標準化程度
我國模具標準化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標準件使用覆蓋率已達到30%左右。國外發(fā)達國家一般為80%左右。
(6)優(yōu)質材料及先進表面處理技術
選用優(yōu)質鋼材和應用相應的表面處理技術來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發(fā)展工藝先進的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術。
(7)模具研磨拋光將自動化、智能化
模具表面的質量對模具使用壽命、制件外觀質量等方面均有較大的影響，研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質量是重要的發(fā)展趨勢。
(8)模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展
這是我國長遠發(fā)展的目標。模具自動加工系統(tǒng)應有多臺機床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質量監(jiān)測控制系統(tǒng)。
必須滿足產(chǎn)品開發(fā)在T（Time）、Q（Quality）、C（Cost）、S（Service）、E（Environment）的要求。
加強沖壓成型理論及沖壓工藝的理論研究，開展CAE技術的應用；開發(fā)和應用沖壓新工藝。才用模具先進制造工藝及設備，往數(shù)控化、高速化、復合化加工技術方向走，先進特種加工技術的應用，精密磨削、微細加工技術的應用，可以說效率和質量是制造業(yè)的永恒主題。
在模具新材料及熱、表處理方面必須提高使用性能，改善加工性能，提高壽命。模具CAD/CAM的技術方面，必須采用二、三維相結合的數(shù)字化設計技術與數(shù)字化制造技術，模具行業(yè)是最早應用CAD/CAM技術的行業(yè)之一?？焖俳?jīng)濟制模技術，加快模具的制造速度，降低模具生產(chǎn)成本，適應小批量試制。提高先進的管理模式，并行工程思想、標準化、專業(yè)化生產(chǎn)。
模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎工業(yè)，是高技術行業(yè)。模具設計與制造技術水品的高低，是衡量一個國際產(chǎn)品制造水平高低的重要標志之一。國外把模具稱為“進入富裕社會的原動力”、“金屬加工中的帝王”。我國模具工業(yè)發(fā)展十分迅速，平均每年持續(xù)增長14%左右。
綜上所述，模具技術是先進制造技術的重要代表，模具工業(yè)是高新技術產(chǎn)業(yè)的一個重要組成部分，模具工業(yè)又是高新技術產(chǎn)業(yè)化的重要領域。
第二章 沖裁理論與主要計算
一、主要問題及技術要求
（1）、基本內容是利用垂直復合沖裁模沖裁技術完成定子沖片成型，保證圖中所示的尺寸正確。完成此零件的相關配件的設計和各個配件的繪圖任務，最后完成該零件的模具的設計。
1、沖裁的工藝分析
分析沖裁件的結構形狀，尺寸精度，材料是否符合，沖壓力工藝要求，從而確定沖裁的可能性。
2、確定沖裁工藝方案及模具結構形式
工序數(shù)目，工序性質，工序順序，工序組合及模具結構形式。
3、沖壓模具的設計計算。
排樣
沖壓力
壓力中心
模具刃口尺寸計算
確定各主要零件的外形尺寸
計算模具的閉合高度
確定所用沖床
4、繪制沖模總裝圖
5、從冷沖模標準中選取標準件，將標準編號寫入詳細表。
6、繪制非標準零件圖
（2）、技術要求：該零件材料為08鋼，材料厚度為0.5mm，本次設計主要完成的沖孔，落料任務，其中所以未注公差都按照IT15來要求。任務書中未提及其他技術要求。凹、凸模的制造，技術要求也相對比較簡單材料將會選用Crl2MoV，熱處理大概在58～62HRC之間。
二、普通沖裁的基本概述
1、 冷沖壓的概念：
冷沖壓是在常溫下利用沖模在壓力機上對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的零件的加工方法，是機械制造中先進的加工方法之一。
沖裁工藝的種類很多，常用的有切斷、落料、沖孔、切邊、切口、剖切等。所以沖裁是分離工序的總稱，其中尤以落料、沖孔應用最多。在工件上沖出所需形狀的孔（沖去的為廢料）成為沖孔。
根據(jù)沖裁變形機理的不同，沖裁工藝可以分為普通沖裁和精密沖裁兩大類。所謂普通沖裁是有凹、凸模刃口之間產(chǎn)生剪裂縫的形式實現(xiàn)板料分離。而精密沖裁則是以變形的形式實現(xiàn)板料的分離。本次設計，所涉及到的是精密復合沖裁模，相對比較復雜，精度較高。
2、關鍵問題：
（1、）沖壓工序：對零件進行沖孔，落料；
（2）、材料：為T08鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁；
（3、）結構：相對簡單，由圓弧和直線組成?？着c孔、孔與邊緣之間的距離也能滿足要求。如圖所示
4、精度：，，，精度較高，其余全部為自由公差，要求為IT15級，尺寸精度較低，精密復合沖裁完全能滿足要求。
5、沖壓工藝方案的確定
方案：用復合模具沖出的工件精度高于連續(xù)模，而連續(xù)模又高于單工序模。這是因為用單工序模沖壓多工序的沖裁件時，要經(jīng)過多次定位和變形，產(chǎn)生積累誤差大，沖裁件精度較低。復合模是在同一位置一次沖出，不存在定位誤差。因此，對于精度較高的沖裁件宜用復合工序進行沖裁。綜上所述初步選定模具結構為復合模具。
6、壓力中心的確定及相關計算
因為此沖裁件為類似圓形的對稱零件，所以模具壓力中心以117的圓心為壓力中心。
7、工作零件刃口尺寸計算
因工作零件的形狀相對較復雜，適宜采用線切割機床分別加工凸模、凹模、凸凹模以及卸料板，這種加工方法可以保證這些零件各個孔的同軸度，使裝配工作簡化。
三、主要設計計算
沖壓件工藝分析：
對零件進行沖孔，落料；材料為T08鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁；結構相對復雜，有，，孔的部分圓弧和相距的四條直線邊和一些槽；孔與孔、孔與邊緣之間的距離能滿足要求。，，精度較高。其余全部為自由公差，要求為IT15級，尺寸精度較低，精密沖裁完全能滿足要求。
沖壓件工藝方案的確定：
該工件只需要沖孔，落料兩個基本工序，所以為直接垂直沖孔，同時落料。采用復合工序模生產(chǎn)。方案模具結構復雜，但成本高而生產(chǎn)效高。不需要人工使用夾鉗將零件放入或取出。
1、 沖裁力理論計算：
沖裁力是選擇壓力機的主要依據(jù)，這里沖裁力包括沖孔壓力，和卸料板的推力。
（1）、沖裁力 對于精密平刃口的沖裁，其F可按下式計算：
（N）
式中
F——沖裁力 ——材料的抗剪強度（MPa）
L——沖裁件周長 K——系數(shù)。常取K=1.3
t——板料厚度 b——材料的抗拉強度（MPa）
表2-11 沖壓金屬材料的力學性能
材料名稱
牌號
材料狀態(tài)
力 學 性 能
碳素結構鋼
08
已退火
抗剪強度
抗拉強度b
屈服點
s
伸長率
()%
/MPa
255-353
324-411
196
32
………………
（2）、卸料板推力 這里采用彈簧卸料板卸料，計算方法按下式
式中
F ——沖裁力 ——卸料力系數(shù)
表2-12 卸料力、推件力和頂件力系數(shù)
料厚/mm
鋼
>0.5-2.5
0.025-0.06
0.05
0.06
………………
2、 凹、凸模的雙面間隙：
合理的間隙值是保證精沖件剪切斷面質量和模具壽命的重要因素。間隙值的大小與材料性質、材料厚度、工件形狀等因素有關。對塑性好的材料，間隙值取大一些，低塑性材料的間隙值取小一些。取0.01mm.
凸模與凹模的加工方法制造模具時常用以下兩中方法來保證合理間隙。
一 分別加工法
分別規(guī)定凸模與凹模的尺寸和公差，分別進行制造。用凸模和凹模的尺寸制造公差來保證間隙要求。這種加工方法必須把模具的制
造公差控制在間隙的變動范圍之內，使門將制造難度增加，但可以互換。
二 單配加工法
用凸模和凹模相互單配的方法來保證合理間隙。加工后，凸模和凹模必須對號入座，不能互換。
對比兩種加工方法；第一種加工方法，凸模與凹模具有互換性，一般對沖裁件行狀簡單，間隙較大的模具或加工費用高的精密設備加工凸模和凹模。第二種方法加工出的凸模與凹模要對號裝配，一般用于沖裁件形狀復雜，間隙較小的模具。
3、 凹、凸模的刃口尺寸：
由于沖裁件的形狀復雜。故暫采用單配加法來保證合理間隙。也就是先加工凸模，凹模。來配凸凹模。：
凸凹?；境叽?
A類尺寸：D凹=
B類尺寸：d凸=
C類尺寸：C凸=
注： 落料零件的尺寸取決于凹模的刃口尺寸；
沖孔零件的尺寸取決于凸模的刃口尺寸；
因為根據(jù)：A類：凸模或凹模在磨損后會增大的尺寸；
B類：凸?；虬寄Ｔ谀p后會減小的尺寸；
C類：凸?；虬寄Ｔ谀p后基本不變的尺寸；
所以：A類尺寸有φ、、、
B類尺寸有φ、、、、、
C類尺寸有φ、φ、、
A類：117凹==
110凹==
2凹==
1凹==
落料凸模的基本尺寸與凹模相同，分別是116.974mm、109.974mm、
2.1mm、1.1mm，以0～0.01mm間隙與落料凹模配置。
B類：70凸==
2.2凸==
3.2凸==
7.5凸==
8.5凸==
2.5凸==
C類：74.8凸==
90.4凸==
2凹==
0.7凸==
沖孔凹模的基本尺寸與凸模相同，分別是69.991mm、2.5mm、
3.56mm、7.835mm、8.835mm、2.8mm、74.8mm、90.4mm、2.2mm、
0.9mm，以0～0.01mm間隙與沖孔凸模配置。
4、 沖裁孔周長計算
L內=
=61.125+170.816+76.8+230.4+231.84+161.187=932.168
L外=
5、 沖裁力的計算
查表2-11，取350。并由上式可以得出
沖裁力 ==350x1307641x0.5=228.8KN
取0.1-0.15 并由可以得出
=（0.1～0.15）=29.7KN
壓料力 =（0.3～0.5）=0.4x229=91.5KN
6、 凹模的外形尺寸確定
該沖模的凹模外形接近圓形，保證了凹模有足夠的強度與剛度，其厚度也有一定的修磨量。凹模的外形一般根據(jù)被沖件材料的厚度和沖件的最大外形尺寸來決定，計算公式為
凹模厚度
凹模壁厚
式中 b——沖裁件的最大外形尺寸
K——系數(shù)，考慮板料厚度的影響，可以查表
厚度系數(shù)K值
b/mm
料厚 t/mm
0.5
1
2
3
>3
>100-200
0.15
0.18
0.2
0.24
0.3
………………
查表2-17后，K取0.22由式2-5可以得出
mm
C取45mm
所以周界尺寸可以為
所以 B取200 mm
根據(jù)這里計算出的凹模長與寬的尺寸，可以經(jīng)過在冷沖模標準中選取標準值。
凹模的固定方法
該沖模的凹模采用螺釘和銷釘固定在凹模固定板上。也可根據(jù)結構需要做適當?shù)恼{整。
7、 卸料板的選用與厚度
這里所需要使用的卸料板為彈性卸料裝置的最下端，通過彈性裝置與上模座相連。通過標準可以查得卸料板的外形尺寸，另外考慮到該沖裁零件為圓環(huán)形，用的是條料。所以必須分三部分。
第一部分 卸條料,上面安裝壓邊圈 厚度為40mm,。
第二部分 卸凸模與凹模之間的工件 厚度為10mm。
第三部分 卸凸凹模內的廢料 厚度為70mm.
8、 凸模的選擇，長度確定
一般的凸模有兩種基本形式。一種是直通式，一種是臺階式，如圖2-2-6所示，這里我們選取的是直通式，工作部分和固定部分的形狀與尺寸相同。
凸模長度的確定由公式
式中 ——凸模固定板的厚度
——卸料板的厚度
——導料板的厚度
——附加的長度，包括凸模刃口的修磨量，凸模進入凹模的深度（一般為0.5-1mm），凸模固定板與卸料板的安全距離等，A一般取15-20mm。
但本模中的凸模與凹模的高度一樣。
L=H凹=30mm
9、 沖模閉合高度計算
閉合高度的計算可以由公式得出
其中 ——總的閉合高度 ——凹模固定板的高度
——上模座的長度 ——中間板的高度
——卸料板的厚度 ——下模板的厚度
由式得出
= 45 +50 + 16 + 40 + 30 + 45
= 226mm
10、 選擇壓力機
選擇壓力機為臺式壓力機，選用J21-63型壓力機
所有參數(shù)如表
表2-17 開式雙柱壓力機參數(shù)
型號
標稱壓力
/kN
滑塊行程
/mm
行程次數(shù)
/(次/min)
連桿調節(jié)長度
/mm
最大裝模高度
/mm
工作臺尺寸
模柄孔尺寸
電動機功率
J21-63
630
100
45
80
400
480X710
X70
5.5
JB21-63
630
80
65
70
320
480X710
X70
5.5
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第三章 模具設計
一、 零部件的設計
工藝零件的設計
工藝零件直接參與完成沖壓工藝過程并和坯料直接發(fā)生作用。包括工作零件直接對毛坯進行加工的成型零件，定位零件用以確定加工中毛坯正確位置的零件，壓料、卸料及出件零件。
1、 凸模組件及其結構設計
(一)、凸模形式與結構
有固定臺階式的凸模，其中間臺階和凸模固定板以過度配合相配，而凸模頂端的最大臺階是用其臺階擋作凸模。在卸料時不致于從凹模固定板中拉出，無固定臺階式的凹模，其工作部分和固定部分為等端面形式。故非常適合凸模刃口用線切割或磨削成形。本模選用無固定臺階式的凹模結構。凸模的圖如下，形狀復雜用無固定臺階式，這樣便于線切割加工。
三維圖
二維圖
（二）、凸模固定
凸模的固定是用銷定位，由螺釘固定在下模板上。如上圖
（三）、墊板的選擇
墊板裝在固定板與上模座或下模座之間，作用是防止沖裁時凸模壓壞上模座。墊板材料一般選用45鋼，熱處理硬度取43-48HRC。對單位壓力大的則選取T8A，熱處理硬度取52-55HRC。這里由于單位壓力較小，所以才用材料為45鋼，熱處理硬度為43-48HRC。
2、 凹模組件及其結構設計
三維圖
二維圖
（一）、凹模洞口形狀的選擇
因為本模是精密沖裁模，采用凹模的洞口選擇斜壁的形式不合理。該形狀的洞口對于一般的工件的模具還可以，但對于本模不行，因為本精密沖裁模，工件是圓環(huán)形的，采用了正裝的復合模。
（二）、凹模的外形尺寸
凹模的外形設計為方形，外形尺寸必須保證凹模有足夠的強度與硬度。凹模的厚度要考慮修磨量。第二章中計算出凹模的外形尺寸，取厚度為40mm，外形為200mmX200mm。具體外形如上圖
（三）、凹模的固定方法
凹模一般采用螺釘和銷釘固定在下模座上。螺釘與銷釘?shù)臄?shù)量、規(guī)格和它們的位置尺寸均在標準中查得，也可以根據(jù)實際需要進行更改。
這里采用平衡均勻分布的4個M10螺釘將凹模固定在下模座上。另外采用2 個定位銷其定位作用。
（四）、凹模的主要技術要求
凹模的型孔軸線與頂面應保持垂直，凹模的底面與頂面應保持平行。為了提高模具壽命與沖裁精度，凹模的底面和型孔的孔壁應光滑，表面粗糙度Ra=0.8-0.4m。底面與銷孔的Ra=1.6-0.8m
3 凸凹模的結構設計
凸凹模的結構于凸的結構形式相似，都是無臺階的形式。定位由銷定位，固定用螺釘來連接。
二維圖
三維圖
4、 定位零件的設計
沖模的定位零件用以控制原料的正確送進，以及各個毛坯的正確位置。對于該精密沖裁模，需要送料方面的控制。根據(jù)零件的工藝分析，選用了定位銷定位零件。如圖
定位銷是用作單個條料的定位裝置，以保證前后工序相對位置精度或對工件內孔或外緣的位置精度要求。這里所應用到的是以條料定位。
5 卸料零件的設計
三維圖
二維圖
卸件板的作用是把沖在凸模與凹模之間的沖裁件推出來。本模中的卸件板用的是用臺階的。在110的四邊直線的一段有寬4mm高為 3mm的小臺階這樣加工不會太復雜，也不會影響精度，機構簡單，可靠。
由于本精密沖裁模沖的零件為板類零件，為了不使其產(chǎn)生以外的變形。所在卸料板和壓料采用同一個零件，而且選用彈性卸料裝置，外形上圖。
6 卸料板的選用與厚度
卸料板的作用是把沖在凸?；虬寄Ｉ系臈l料推下來。本模中的卸料板用的是用無臺階的。機構簡單，可靠。厚度為40mm。
三維圖
二維圖
7 卸料板的選用與厚度
本模中的卸料板用的是用無臺階的。機構簡單?？煽?。高度為70mm。
三維圖
二維圖
8 壓邊板的設計
精密沖裁件的壓邊板的主要作用是壓緊板件，產(chǎn)生三向預緊力。這也是精沖裁模與普通沖裁模明顯之一。齒圈是在齒圈壓邊板上，圍繞沖裁件外形一定距離的V形梗限制剪切區(qū)以外的板料。在剪切過程中隨凸模流動，以保證剪切質量。
二維圖
三維圖
9 橡膠墊的選用
模具中所用的橡膠包括工業(yè)用橡膠，普通橡膠，真空橡膠，聚氨脂橡膠等等。本模選用普通橡膠。
選用橡膠時，應根據(jù)卸料力和要求的壓縮量，校核橡膠的工作壓力和許可的壓縮量。
（1）.計算橡膠墊所產(chǎn)生的工作壓力。
F=AP （P一般取2 - 3MP）
A1=45 X 30 X 4=4050mm
A2=Tr60 X 60=11304mm
A=A1+A2=4050+11304=15354mm P取2MP
F=15354 X 2 =30.708K>28.605KN
（2）.確定橡膠墊壓縮量和厚度。
橡膠墊允許最大壓縮量應不超過其自由高度Hzi 的45%，否則會過早失去彈性而損壞，一般總壓縮量Hz
取 Hz=（0.35 - 0.45）Hzi
橡膠墊的預壓縮量Hy一般取自由高度Hzi的10% - 15%。
Hy=(0.10 - 0.15)Hzi
故橡膠墊工作行程
Hg=Hz-Hy=(0.25 - 0.30)Hzi
（3）.對橡膠墊高度與直徑之比進行換算。
橡膠墊高度h與直徑D之比應符合下式
0.5=
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