散熱底座沖壓模具設(shè)計(jì)

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江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 課 題： 散熱底座沖壓模具設(shè)計(jì) 子課題: 同課題學(xué)生姓名: 專 業(yè) 學(xué)生姓名 班 組 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 完成日期 散熱底座沖壓模具設(shè)計(jì) 摘 要 本次設(shè)計(jì)的是散熱底座沖壓模具的設(shè)計(jì)，制件為鈑金件。本文借鑒了冷沖壓模具設(shè)計(jì)的全部過程。文章主要過程是從產(chǎn)品的工藝分析到最后設(shè)計(jì)沖壓模具，首先，通過對(duì)制件的特點(diǎn)的了解，進(jìn)一步對(duì)制件進(jìn)行工藝分析，確定該制件符合冷沖壓加工的要求。沖壓工藝方案和結(jié)構(gòu)確定為模具沖壓，并對(duì)沖壓模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，除對(duì)制件進(jìn)行排樣分析和計(jì)算搭邊值、沖壓力、以及確定模具壓力中心外還重點(diǎn)分析了制件的凸模、凹模及其凸凹模結(jié)構(gòu)并進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算，定位零件的選取和結(jié)構(gòu)分析，以及固定方式等技術(shù)難點(diǎn)，最終通過AutoCAD進(jìn)行繪圖，得到相關(guān)零件的零件圖及沖壓模具的裝配圖。 關(guān)鍵詞：模具 工藝計(jì)算 精密 沖壓模具 The design stamping die design damping Abstract This design is Z blanking design of the compound die, product as a Z convex shaped gasket. In this paper, the whole process of cold stamping die design. The article is main process from product process analysis of the final design of the stamping die, first of all, based on the understanding of the parts, parts for process analysis, to determine the work pieces with cold stamping processing requirements. Stamping process scheme and structure determination for the Flip Style compound die punching, and the design of compound die. In addition to the parts layout analysis and calculation on the boundary, pressure, and to determine the pressure center of the mould is focus on the analysis of the parts of the punch, die and punch die structure and design, calculation, selection and structure analysis of positioning component, and the fixed mode to point, finally drawing by AutoCAD the assembly diagram, parts diagram and related parts of the composite mold. Key Words：Mold ；Cylinder ；Pneumatic loop ；Fout degrees of freedom I 目 錄 第一章 緒論 1 1.1 我國模具行業(yè)的發(fā)展方向和前景 1 1.2沖壓加工的特點(diǎn) 1 1.3沖壓模具的種類 2 1.4課題意義 4 第二章 沖壓工藝性分析及沖壓方案的確定 6 2.1沖裁件的工藝性分析 7 2.2確定沖壓工藝方案 7 第三章 排樣設(shè)計(jì)及計(jì)算 11 3.1毛坯尺寸計(jì)算 12 3.2排樣與定距設(shè)計(jì) 13 3.3確定搭邊值 13 3.4確定條料寬度計(jì)算利用率 13 第四章 沖裁力的計(jì)算及確定壓力中心 14 4.1沖裁力的計(jì)算 14 4.2確定壓力中心 15 第五章 沖裁工藝計(jì)算 16 5.1選擇雙面間隙 16 5.2沖裁模刃口尺寸計(jì)算原則 16 5.3沖孔和落料刃口尺寸計(jì)算 17 第六章 各零件結(jié)構(gòu)尺寸 18 6.1凹模的設(shè)計(jì) 18 6.2凸模設(shè)計(jì) 18 6.3 凸模凹模的材料選定 19 6.4 凸模固定墊板的設(shè)計(jì) 19 6.5 卸料部分的設(shè)計(jì) 19 6.5.1 卸料裝置 20 6.5.2 推件和頂件裝置 20 6.5.3 橡膠的選用 21 6.6 定位部分的設(shè)計(jì) 22 6.7 模架、模座和導(dǎo)柱導(dǎo)套 23 6.7.1 模架類型 24 6.7.2模座 25 6.7.3導(dǎo)柱與導(dǎo)套的選用 26 結(jié)論 30 參考文獻(xiàn) 31 致謝 32 第一章 緒 論 1.1我國模具行業(yè)的發(fā)展方向和前景 模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)工業(yè)之一。模具是工業(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)工藝裝備，是一種高附加值的高精密集型產(chǎn)品，也是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域，其技術(shù)水平的高低已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。 隨著電子、信息等高新技術(shù)的不斷發(fā)展，模具技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢。1. 模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三維化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展2.模具制造向精密、高效、復(fù)合和多功能方向發(fā)展。3.快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)得到應(yīng)用。4.特種加工技術(shù)有了進(jìn)一步的發(fā)展。5.模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的研制和發(fā)展。6.模具材料及表面處理技術(shù)發(fā)展迅速。7.模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式逐步得到了認(rèn)同。 在專用模鍛設(shè)備上利用模具使毛坯成型而獲得鍛件的鍛造方法。此方法生產(chǎn)的鍛件尺寸精確，加工余量較小，結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜生產(chǎn)率高。 1.2沖壓加工的特點(diǎn) 沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備上的模具對(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（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對(duì)材料進(jìn)行冷變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無法實(shí)現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。 沖壓在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓法加工產(chǎn)品零部件，如汽車、農(nóng)機(jī)、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)?shù)拇?，少則60%以上，多則90%以上。不少過去用鍛造、鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。因此可以說，如果生產(chǎn)中采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門就必須要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、快速進(jìn)行產(chǎn)品更新?lián)Q代。 與其它方法相比，沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)： (1) 沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化。 (2)沖壓時(shí)由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量,而模具的壽命一般較長,所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。 (3)沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時(shí)材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強(qiáng)度和剛度均較高。 (4)沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設(shè)備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。 但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時(shí)一個(gè)復(fù)雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集形產(chǎn)品。所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。 1.3沖壓模具的種類 沖壓模具的形式很多，一般可按以下幾個(gè)主要特征進(jìn)行分類。 根據(jù)工藝性質(zhì)分類 （1）沖裁模 沿封閉或敞開的輪廓線使材料產(chǎn)生分離的模具。如落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等。 （2）彎曲模 使板料毛坯或其他坯料沿著直線（彎曲線）產(chǎn)生彎曲變形，從而獲得一定角度和形狀的工件的模具。 （3）拉深模 是把板料毛坯制成開口空心件，或使空心件進(jìn)一步改變形狀和尺寸的模具。 （4）成形模 是將毛坯或半成品工件按圖凸、凹模的形狀直接復(fù)制成形，而材料本身僅產(chǎn)生局部塑性變形的模具。如脹形模、縮口模、擴(kuò)口模、起伏成形模、翻邊模、整形模等。 根據(jù)工序組合程度分類 （1）工序模 在壓力機(jī)的一次行程中，只完成一道沖壓工序的模具。 （2）復(fù)合模 只有一個(gè)工位，在壓力機(jī)的一次行程中，在同一工位上同時(shí)完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。 （3）級(jí)進(jìn)模 在毛坯的送進(jìn)方向上，具有兩個(gè)或更多的工位，在壓力機(jī)的一次行程中，在不同的工位上逐次完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。 1.4課題意義 在傳統(tǒng)沖壓模具設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)周期長，一般要二到三個(gè)月的時(shí)間；設(shè)計(jì)成本高，需要往返數(shù)次制模，修模；產(chǎn)品質(zhì)量不能保證。本文以散熱底座零件的沖壓模具設(shè)計(jì)為例，運(yùn)用三維軟件設(shè)計(jì)制作，不但保證了模具的精確性，而且結(jié)構(gòu)也簡單，使設(shè)計(jì)者可以節(jié)約時(shí)間，集中精力拆模做凸凹模；運(yùn)用CAE分析功能，對(duì)沖壓過程進(jìn)行模擬分析，運(yùn)用專家模架系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)直接選取標(biāo)準(zhǔn)模架，構(gòu)造模具三維實(shí)體。這樣設(shè)計(jì)出來的模具具有更高的質(zhì)量，更大的準(zhǔn)確性。 現(xiàn)代的模具設(shè)計(jì)在計(jì)算機(jī)的平臺(tái)上，運(yùn)用CAD/CAE/CAM等軟件，使現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)具有了高質(zhì)量，高效率，低成本等特點(diǎn)。 第2章 沖壓工藝性分析及沖壓方案的確定 2.1沖裁件的工藝性分析 1．對(duì)彎曲制件 由工件圖可見，該彎曲件外形簡單，精度要求不高，工件厚度4㎜。此工件可用一次模彎曲，定位較為容易，且定位精度易保證。 2．對(duì)制件材料 材料為201不銹鋼，其抗剪強(qiáng)度為275-392MPa，抗拉強(qiáng)度為353-500MPa，屈服強(qiáng)度為245MPa，彈性模量為206103MPa. 3． 模具的工藝分析：在壓力機(jī)滑塊一次行程彎曲制成工件。該模具屬于彎曲、沖孔復(fù)合沖壓，操作安全、不易于自動(dòng)化，包括自動(dòng)送料、自動(dòng)出件、自動(dòng)疊片，工件和廢料均往下漏，因而不易采用高速壓力機(jī)生產(chǎn)，沖壓精度高，生產(chǎn)效率一般。 2.2確定沖壓工藝方案 該工件有落料，沖孔和彎曲幾個(gè)工序,材料201不銹鋼,在彎曲時(shí)應(yīng)有一定的凸凹模間隙.工件的尺寸全部為自由公差,可看作IT14級(jí),尺寸精度較低,普通彎曲就能滿足要求. 沖壓方案的確定 該工件包括切斷和彎曲兩個(gè)工序,可以有以下幾種方案: 方案一:先切斷,后彎曲.采用單工序模生產(chǎn); 方案二:落料沖孔--彎曲復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn); 方案一模具結(jié)構(gòu)簡單,但需要兩道工序兩副模具,生產(chǎn)效率低,難以滿足該工件大批量生產(chǎn)要求;方案二需一副模具,生產(chǎn)效率高,盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜,但由于零件幾何形狀簡單,模具制造并不困難.通過對(duì)上述方案的分析比較,該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。 第3章 排樣設(shè)計(jì)及計(jì)算 3.1毛坯尺寸計(jì)算 運(yùn)用UG軟件對(duì)散熱底座零件進(jìn)行工程圖的繪制，工程圖如圖3.1所示下： 工件彎曲半徑r>0.5t,故坯料展開尺寸公式為： LZ=L直1+L直2+L直3。 查表3.4.1，當(dāng)r/t=4,x=0.63。 L直1=384-r-t=384-4-2=376mm, L直2=384-2t-2r=384-8-4=372mm, L彎1=∏α/180(r+xt)=3.1490(4+0.631.5)/180=16.3734mm。 故LZ=376+29+11.5+16.6734=433.1734mm。 3.2排樣與定距設(shè)計(jì) 沖壓件在板料、條料或帶料上的布置為排樣。排樣是否合理，直接影響到材料的利用率、模具結(jié)構(gòu)與壽命及生產(chǎn)操作方式與安全，既排樣是設(shè)計(jì)模具的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。分析工件外形，并為了節(jié)約材料，采用直排，條料的邊緣作為工件的邊緣，完全取搭邊成為無廢料排樣，進(jìn)行下料 3.3確定搭邊值 排樣中相鄰兩個(gè)零件之間的余料或零件與條料邊緣間的余料稱為搭邊。 搭邊值要合理確定，搭邊值過大，材料利用率低，過小時(shí)搭邊的強(qiáng)度和剛度不夠，沖裁時(shí)容易翹曲或被拉斷，不僅會(huì)增大沖裁件毛刺，有時(shí)甚至單邊拉入模具間隙，造成沖裁力不均，損壞模具刃口。 根據(jù)表3-1查得搭邊值：， 表3-1 板料沖裁時(shí)的最小搭邊值 板料厚度 人工送料 自動(dòng)送料 圓形 非圓形 往復(fù)送料 1 1 1 1 ≤1 1.5 1.5 2 1.5 3 2 2.5 2 >1-2 2 1.5 2.5 2 3.5 2.5 3 2 >2-3 2.5 2 3 2.5 4 3.5 3.5 3 >3-4 3 2.5 3.5 3 5 4 4 3 >4-5 4 3 5 4 6 5 5 4 >5-6 5 4 6 5 7 6 6 5 >6-8 6 5 7 6 8 7 7 6 >8 7 6 8 7 9 8 8 7 3.4確定條料寬度計(jì)算利用率 條料寬度公式如下： 其中,B為條料寬度；D為條料寬度方向沖裁件的最大尺寸；a為沖裁件與條料側(cè)邊之間的搭邊（側(cè)搭邊值）；為條料寬度公差查表得。 計(jì)算利用率：通常是以一個(gè)步距內(nèi)零件的實(shí)際面積與所用毛坯面積的百分率來表示， 其中, S為送料步距；A為材料面積；為材料利用率；計(jì)算得到 方案一：mm；； 方案二：；； 有計(jì)算結(jié)果得出方案二的利用率高于方案一，最終決定采用方案二進(jìn)行排樣。 第四章 沖裁力的計(jì)算及確定壓力中心 4.1沖裁力的計(jì)算 利用普通平刃凸模和凹模沖裁時(shí)其沖裁力的計(jì)算公式為： b 其中：--沖裁力； --沖裁力系數(shù)，一般取 --沖裁周邊長度（）； --沖裁料厚()； b--抗剪強(qiáng)度（）； 為了方便計(jì)算b，其中為材料抗彎強(qiáng)度，查表得。 卸料力、推件力、頂件力系數(shù)： 查表4-1得，，，； 表4-1 卸料力、推件力、頂件力系數(shù) 材料 材料厚度（mm） x t d Q235A 2 沖裁力： 卸料力： 推件力： n為留在凹模刃口內(nèi)料的個(gè)數(shù)；h為凹模刃口垂直高度；t為料厚； 總沖壓力： 根據(jù)計(jì)算結(jié)果選取壓力機(jī)為J23-25型開式雙柱可傾沖床。 主要參數(shù)如下： 表4-2 J23-25型開式雙柱可傾沖床 公程力 250KN 公程力行程 5mm 滑塊形成次數(shù) 80 最大封閉高度 260mm 工作臺(tái)尺寸 360560（mm） 工作臺(tái)板厚度 65mm 模柄孔尺寸 ?4060 主電動(dòng)機(jī)功率 3Kw 4.2 確定壓力中心 模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn)。為保證壓力機(jī)和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心線相重合；否則，沖壓時(shí)滑塊就會(huì)承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具導(dǎo)向部分不正常的磨損，還會(huì)使合理間隙得不到保證，從而影響制件質(zhì)量和降低模具壽命甚至損壞模具。 由于沖件Y方向?qū)ΨQ，故壓力中心， = 8.68mm 由以上計(jì)算可得，沖壓件的壓力中心坐標(biāo)為（0,8.68） 第五章 沖裁工藝計(jì)算 5.1選擇雙面間隙 沖裁間隙對(duì)沖裁件質(zhì)量、沖裁力、模具壽命的影響很大。因此，設(shè)計(jì)模具時(shí)一定要選擇一個(gè)合理的間隙。間隙在這個(gè)范圍內(nèi)，就能得到質(zhì)量合格的沖裁件和較長的模具壽命。這個(gè)間隙范圍就稱為合理間隙，這個(gè)范圍的最小值稱為最小合理間隙（），最大值稱為最大合理間隙（）。 由表查得， 表5-1 沖裁模初始雙面間隙z （） 5.2 沖裁模刃口尺寸計(jì)算原則 沖裁件的尺寸精度主要取決與模具刃口的尺寸的精度，模具的合理間隙也要靠模具刃口尺寸及制造精度來保證。由于凸、凹模之間存在間隙，使落下的料和沖出的孔都帶有錐度，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，沖孔件的小端尺寸等于凸模的尺寸。沖裁時(shí)，凸、凹模要與沖裁件或廢料發(fā)生摩擦，凸模越磨愈小，凹模越磨愈大，結(jié)果使間隙越來越大。落料件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔時(shí)的尺寸由凸模尺寸決定。故設(shè)計(jì)落料模時(shí)，以凹模為基準(zhǔn)；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，以凸模尺寸為基準(zhǔn)?？紤]到?jīng)_裁中凸、凹模的磨損，設(shè)計(jì)落料凹模時(shí)，凹模基本尺寸應(yīng)取尺寸公差范圍的較小尺寸；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凹模基本尺寸應(yīng)取工件孔尺寸公差范圍的較大尺寸。凸凹模間隙則取最小合理間隙值。確定沖模刃口制造公差時(shí)，應(yīng)考慮制件的公差要求。如果對(duì)刃口精度要求過高（即制造公差過?。?，會(huì)使模具制造困能，增加成本，延長生產(chǎn)周期；如果對(duì)刃口要求過低（即制造公差過大）則生產(chǎn)出來的制件有可能不合格，會(huì)使模具的壽命降低。 刃口加工的方法有兩種，一種是凹模與凸模分別加工法，另一種是凸模與凹模配合加工法配作法。 采用凸模凹模分開加工時(shí)，應(yīng)在圖樣上分別標(biāo)注凸模凹模刃口尺寸與制造公差，為了保證間隙值應(yīng)滿足下列關(guān)系式： 當(dāng)出現(xiàn)的情況，當(dāng)大的不多時(shí)可以適當(dāng)調(diào)整以滿足上述條件，這時(shí)凸凹模的公差直接按公式，和確定。如果出現(xiàn)時(shí)，就采用配做法。 配作法就是先按設(shè)計(jì)尺寸制造出一個(gè)基準(zhǔn)件（凸模或凹模），然后根據(jù)基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸按間隙配制另一個(gè)零件。 5.3 沖孔和落料刃口尺寸計(jì)算 沖孔刃口計(jì)算： ，， ，，， 表5-2 沖孔凸模、凹模的極限偏差 基本尺寸 凸模極限下偏差 凹模極限上偏差 -0.020 +0.020 +0.025 +0.030 —0.025 +0.035 進(jìn)行調(diào)整: 查表5-3得 將已知數(shù)據(jù)和查表結(jié)果帶入公式： 表5-3 系數(shù) 材料厚度t/mm 非圓形 圓形 1 0.75 0.5 0.75 0.5 工件公差/mm 落料刃口尺寸計(jì)算： 當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)件時(shí)，凹模磨損后，刃口部分尺寸都增大，因此屬于第一類尺寸。 ， === === === === 凹模磨損后變小的尺寸，為第二類尺寸。 === 其中、、為不變尺寸 = 第六章 各零件結(jié)構(gòu)尺寸 6.1 凹模的設(shè)計(jì) 沖裁時(shí)凹模承受沖裁力和側(cè)向力的作用，由于凹模結(jié)構(gòu)形式不一，受力狀態(tài)又比較復(fù)雜，目前還不能用理論計(jì)算法確定凹模尺寸，在生產(chǎn)中都采用經(jīng)驗(yàn)公式概略的計(jì)算凹模尺寸。凹模厚度為： 其中：—系數(shù) —沖裁件最大的外形尺寸 表6-1 系數(shù)k b/mm 系數(shù)k 50100 0.22 ，取H=20MM. 垂直于送料方向的凹模長度 ,取 送料方向的凹模寬度： 其中：其中： ---送料方向的凹模刃壁至凹模邊緣的最小距離 表6-2 材料寬度B 材料厚度t mm. 凹模外形：mm. 圖6-1 凹模 6.2 凸模設(shè)計(jì) 根據(jù)需要，現(xiàn)在選定臺(tái)階式凸模，這種凸模的工作部分和固定部分的形狀與尺寸可以不相同，工作部分可以為異形，但一般做成圓形或矩形，凸模與固定板配合先用H7/m6。 其中，---凹模的厚度；---凸模固定板的厚度；---增加高度，包括凸模的修正量，凸模進(jìn)入凹模的長度 圖6-2 凸模 6.3 凸模凹模的材料選定 凹模所用的材料和凸模的選材基本相同。熱處理要求比凸模的硬度稍高一些，為 。技術(shù)要求按。通用技術(shù)條件和凸模類似。凸模選定為，熱處理要求達(dá)到，尾部回火至。 6.4 凸模固定墊板的設(shè)計(jì) 凸模固定墊板在彎曲模中同時(shí)具有固定凸模和落料作用的工作零件。它的內(nèi)外緣均為刃口，內(nèi)外緣之間的壁厚取決于沖裁件的尺寸。從強(qiáng)度方面考慮，其壁厚應(yīng)受最小值限制。凸模固定墊板的最小壁厚與模具結(jié)構(gòu)有關(guān)：當(dāng)模具為正裝結(jié)構(gòu)時(shí)，內(nèi)孔不積存廢料，脹力小，最小壁厚可以小些；當(dāng)模具為倒裝結(jié)構(gòu)時(shí)，若內(nèi)孔為直筒形刃口形式，且采用下出料方式，則內(nèi)孔積存廢料，脹力大，故最小壁厚應(yīng)大些。 表6-3 倒裝彎曲模凸凹模的最小壁厚C 料厚t/mm 0.4 0.6 0.8 1 1.2 最小壁厚C 1.4 1.8 2.3 2.7 3.2 6.5 卸料部分的設(shè)計(jì) 卸料裝置包括卸料、推件和頂件等裝置。其作用是當(dāng)沖裁完成一次沖壓之后，把沖裁件或廢料從模具工作零件上卸下來，以便沖壓工作繼續(xù)進(jìn)行。通常，卸料是指把沖裁件或廢料從凸模上卸下來；推件和頂件一般指把沖裁件或廢料從凹模中卸下來。 6.5.1 卸料裝置 卸料裝置主要包括固定卸料裝置、彈壓卸料裝置和廢料切刀三種。 固定卸料板結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，卸料力較大，適合用于平整度要求不高或厚板料制件的卸料。 彈壓卸料裝置是由卸料板、彈性元件（橡膠）、卸料螺釘?shù)攘慵M成。彈壓卸料既起卸料作用又起壓料作用，所得沖裁零件質(zhì)量較好，平直度較高。適用于質(zhì)量要求較高的沖裁件或薄板沖裁。 考慮到模具結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)以及工件厚度為1mm，故采用彈性卸料裝置。 6.5.2 推件和頂件裝置 推件和頂件裝置的作用是從凹模內(nèi)卸下沖件或廢料，向下推出的機(jī)構(gòu)稱為推件一般裝在上模內(nèi)；向上頂出的機(jī)構(gòu)稱為頂件，一般裝在下模內(nèi)。 推件裝置主要有剛性推件裝置和彈性推薦裝置兩種。一般剛性推薦裝置較多，由打桿、推板、連接推桿和推件塊組成。經(jīng)過考慮選擇打桿直接推動(dòng)推件塊，工作原理是在沖壓結(jié)束后上模回程時(shí)利用打桿將凹模內(nèi)的工件推出，其推件力大，工作可靠。 6.5.3 橡膠的選用 模具中的彈性元件主要有彈簧和橡膠板，橡膠板允許承受的載荷較彈簧大，安裝調(diào)整方便。依據(jù)實(shí)際需要，選用橡膠板做為彈壓卸料裝置中的彈性原件。 橡膠作為沖模卸料或推、頂件用時(shí)，與彈簧的選用方法相類似。也是應(yīng)根據(jù)卸料力或推（頂）件力的要求以及壓縮量的要求來校核橡膠的工作壓力和許可的壓縮量，以保證滿足模具結(jié)構(gòu)要求與設(shè)計(jì)的要求。 橡膠允許承受的負(fù)荷較大，安裝調(diào)節(jié)靈活方便，是常用的彈性元件。主要為彈性卸料壓料及頂件裝置提供作用力和行程。 橡膠的選用原則： ①橡膠工作壓力的計(jì)算 式中：—橡膠工作壓力（即用作卸料或頂件的工藝力）； —橡膠橫截面積； —單位壓力，與橡膠的壓縮量、形狀有關(guān)，取， 計(jì)算橡膠橫截面積為： ； 則橡膠的工作壓力為： 式中：—橡膠在預(yù)壓縮狀態(tài)下的壓力，； —卸料力， ②橡膠壓縮量和厚度的確定 橡膠壓縮量不能過大，否則會(huì)影響其壓力和壽命。產(chǎn)生實(shí)踐表明，橡膠最大壓縮量一般應(yīng)不超過其厚度的，而模具安裝時(shí)橡膠應(yīng)預(yù)先壓縮。所以橡膠厚度與其許可壓縮量之間關(guān)系為： 選定橡膠板的厚度，則其許可壓縮量為： ； 最大壓縮量等于； 安裝時(shí)的預(yù)先壓縮量等于。 ③橡膠板的校核 橡膠板的工作壓力應(yīng)大于卸料力，橡膠的許可壓縮量大于模具需要的壓縮量。同時(shí)應(yīng)校核橡膠的工作厚度與外徑的比值在之間，才能保證橡膠正常工作。 ； 需要的壓縮量； 經(jīng)過以上校核，橡膠板的設(shè)計(jì)符合使用要求。 6.6 定位部分的設(shè)計(jì) 定位零件的設(shè)計(jì)主要包括導(dǎo)料銷、擋料銷、導(dǎo)料板（導(dǎo)尺）的設(shè)計(jì)。 為了保證模具正常工作和沖出合格。必須保證坯料或工序件對(duì)模具的工作刃口處于正確的相對(duì)位置，即必須定位。沖模定位裝置的作用是保證條料的正確送進(jìn)及其在模具中的正確位置。條料在模具送料平面中必須有兩個(gè)方向的限位：一是在與條料方向垂直的方向上的限位，保證條料沿正確的方向送進(jìn)稱為送進(jìn)導(dǎo)向；二是在送料方向上的限位，稱為送料定距。通過使用擋料銷進(jìn)行縱向定位，采用導(dǎo)料銷進(jìn)行橫向定位。 導(dǎo)料銷或?qū)Я习迨菍?duì)條料或卷料的側(cè)向進(jìn)行導(dǎo)向，以免送偏的定位零件。擋料銷是對(duì)條料或卷料的縱向進(jìn)行導(dǎo)向保證步距的定位零件。 從前往后送料時(shí)，導(dǎo)料銷裝在左側(cè)，一般用兩個(gè)，也可用四個(gè)，從左往右送料時(shí)，導(dǎo)料銷裝在后側(cè)，也可裝四個(gè)。導(dǎo)料銷可壓設(shè)在凹模面上，也可設(shè)在彈壓卸料板上，還可以設(shè)在固定板或下模座等平面上。 必須注意到的是擋料銷與凹模刃口太近時(shí)，會(huì)影響刃口強(qiáng)度。如果將擋料銷固定在卸料板上，不影響凹模強(qiáng)度，將擋料銷固定在彈壓卸料板上就不妨礙送料。 導(dǎo)料板設(shè)在條料兩側(cè)，為使條料順利通過，兩導(dǎo)料板間距離應(yīng)等于條料寬度加上一個(gè)間隙值。導(dǎo)料板的厚度H取決于導(dǎo)料方式和板料厚度。 6.7 模架、模座和導(dǎo)柱導(dǎo)套 6.7.1 模架類型 模架是由上、下模座、模柄及導(dǎo)向裝置（最常用的是導(dǎo)柱、導(dǎo)套）組成，模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并且承受沖壓過程中的全部載荷。模架的上模座通過模柄與壓力機(jī)滑塊相連，下模座用螺釘壓板固定在壓力機(jī)工作臺(tái)面。對(duì)模架的基本要求有足夠的強(qiáng)度與剛度，以保證工作時(shí)整個(gè)模具系統(tǒng)的穩(wěn)定。 模架主要分為兩大類：一類是由上模座、下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成的導(dǎo)柱模模架；導(dǎo)柱模模架按導(dǎo)向結(jié)構(gòu)形式分為滑動(dòng)導(dǎo)向和滾動(dòng)導(dǎo)向兩種。滑動(dòng)導(dǎo)向模架的精度分為I級(jí)和II級(jí)。滾動(dòng)導(dǎo)向模架分為0I級(jí)和0II級(jí)。各級(jí)對(duì)導(dǎo)柱、導(dǎo)套的配合精度、上模座、下模座下平面的平行度、導(dǎo)柱軸心線對(duì)下模座下平面的垂直度等都規(guī)定了一定的公差等級(jí)。 另一類是由導(dǎo)板、下模座，導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成的彈壓導(dǎo)板模架。模架及其組成零件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，并對(duì)其規(guī)定了一定的技術(shù)條件。 1.導(dǎo)柱模模架分為滑動(dòng)導(dǎo)向模架和滾動(dòng)導(dǎo)向模架。 滑動(dòng)導(dǎo)向模架有6種結(jié)構(gòu)形式，中間導(dǎo)柱模架，對(duì)角導(dǎo)柱模架，下模板座，后側(cè)導(dǎo)柱窄型模架，中是導(dǎo)柱圓形模架，四導(dǎo)柱模架。 滾動(dòng)導(dǎo)向模架有4種結(jié)構(gòu)形式，即對(duì)角導(dǎo)柱模架、中間導(dǎo)柱模架、四角導(dǎo)柱模架和下模板座。 對(duì)角導(dǎo)柱模架、中間導(dǎo)柱模架、四角導(dǎo)柱模架的共同特點(diǎn)是：導(dǎo)向裝置都安裝在模架的對(duì)稱線上，滑動(dòng)平穩(wěn)，導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠。所以要求導(dǎo)向精確可靠的都采用這3種結(jié)構(gòu)形式。對(duì)角導(dǎo)柱模架上、下模座的工作平面模向尺寸L一般大于縱向尺寸B，常用于橫向送料的彎曲模、縱向送料的單工序?；驈澢！Ｖ虚g導(dǎo)柱模架只能縱向送料，一般用于單工序模或彎曲模。四導(dǎo)柱模架常用于精度要求較高或尺寸較大制件的和產(chǎn)及大批量生產(chǎn)用的自動(dòng)模。 下模板座(圖6-4)的特點(diǎn)是導(dǎo)向裝置在后側(cè)，橫向和縱向送料都比較方便，但如果有偏心載荷，壓力機(jī)導(dǎo)向又不精確，就會(huì)造成上模座歪斜，導(dǎo)向裝置和凸、凹模都容易磨損，從而影響模具壽命，幫一般用于較小的沖模。 圖6-4 下模板座 2. 彈壓導(dǎo)板模架：彈壓模架的特點(diǎn)是，作為凸模導(dǎo)向用的彈壓導(dǎo)板與下模座以導(dǎo)柱導(dǎo)套為導(dǎo)向構(gòu)成整體結(jié)構(gòu)。凸模與固定板是間隙配合而不是過渡配合，因而凸模在固定板中有一定的浮動(dòng)量。這種結(jié)構(gòu)形式可以起到保護(hù)凸模的作用，一般用于帶細(xì)長凸模的連續(xù)模。 結(jié)合本次模具的大小及上模座的具體結(jié)構(gòu)、模具復(fù)雜性及模架的精度。模具的生產(chǎn)成本等因素，根椐《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)》選擇標(biāo)準(zhǔn)，選擇代號(hào)為GB 2858.5—81的選用滑動(dòng)下模板座，其結(jié)構(gòu)形式如圖： 選用模架的主要尺寸： 表6-4 模架尺寸 L 160 B 160 H 最大 255 最小 210 45 55 材料：HT200 熱處理：調(diào)質(zhì) 6.7.2 模座 模座一般分為上、下模座，其形狀基本相似。上、下模座的作用是直接或間接地安裝沖模的所有零件，分別與壓力機(jī)滑塊和工作臺(tái)連接，傳遞壓力。因此，必須注意上、下模座的強(qiáng)度和剛度。模座因強(qiáng)度不足會(huì)產(chǎn)生破壞；如果剛度不夠工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的彈性變形，導(dǎo)致模具的工作零件和導(dǎo)向零件迅速磨損，這是常見的卻不被重視的現(xiàn)象。 在選用和設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意：（1）盡量選用標(biāo)準(zhǔn)模架，而標(biāo)準(zhǔn)模架的型式和規(guī)格就決定了上、下模座的型式和規(guī)格。（2）所選用或設(shè)計(jì)的模座必須與選用的壓力機(jī)的工作臺(tái)和滑塊的有關(guān)尺寸相適應(yīng)，并進(jìn)行必要的校核。（3）模座一般采用、等材料。（4）模座的上、下表面的平行度應(yīng)達(dá)到要求，平行度一般為4級(jí)。（5）上、下模座的導(dǎo)套、導(dǎo)柱安裝孔中心距必須一致，精度一般要求在以下；模座的導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔的軸線應(yīng)與模座的上、下平面垂直，安裝滑動(dòng)式導(dǎo)柱和導(dǎo)套時(shí)，垂直度一般為4級(jí)（6）模座的上、下表面粗糙度Ra值為，在保證平度的前提下，可允許Ra值為 6.7.3 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的選用 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)與尺寸按所選定的模架，以及模具的具體結(jié)構(gòu)配合選用標(biāo)準(zhǔn)件。導(dǎo)柱、導(dǎo)套與模座的配合為過盈配合。 1.導(dǎo)柱：根據(jù)所選用的滑動(dòng)中間導(dǎo)柱模架的模架形式，結(jié)合整體模具的設(shè)計(jì)，根椐《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)》選擇標(biāo)準(zhǔn)，選擇代號(hào)為GB 2861.1—90的選用A型導(dǎo)柱，其結(jié)構(gòu)形式如圖： 圖6-5 A型導(dǎo)柱 基本尺寸選取： 材料選取及熱處理加工： 20鋼，熱處理硬度HRC56~62（滲碳淬火）。 2.導(dǎo)套：配合導(dǎo)柱，椐《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)》選擇標(biāo)準(zhǔn)，選擇代號(hào)為GB 2861.6—90的選用A型導(dǎo)套： 圖6-6 A型導(dǎo)套 引用標(biāo)準(zhǔn)：GB/T12446 沖模模架零件技術(shù)條件 GB 699 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件 尺寸選取用：。 材料：20號(hào)鋼 GB 699。 熱處理：滲碳深度，硬度。 技術(shù)條件：按GB/T 2861.3的規(guī)定。 其中，沖壓模具總裝圖如下： 結(jié)論 通過最近的一段時(shí)間所做的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們充分把握的設(shè)計(jì)方法和步驟，不僅復(fù)習(xí)所學(xué)的知識(shí)，而且還獲得新的經(jīng)驗(yàn)與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，會(huì)遇到不清楚的作業(yè)，老師和學(xué)生都能給予及時(shí)的指導(dǎo)，確保設(shè)計(jì)進(jìn)度本文所設(shè)計(jì)的是散熱底座沖壓模具的設(shè)計(jì)，通過初期的定稿，查資料和開始正式做畢設(shè)，讓我系統(tǒng)地了解到了所學(xué)知識(shí)的重要性，從而讓我更加深刻地體會(huì)到做一門學(xué)問不易，需要不斷鉆研，不斷進(jìn)取才可要做的好，總之，本設(shè)計(jì)完成了老師和同學(xué)的幫助下，在大學(xué)研究的最后，感謝幫助過我的老師和同學(xué)，是大家的幫助才使我的論文得以通過。 參考文獻(xiàn) [1]王孝培主編. 沖壓手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社 1990.11 [2]王一梅主編.典型實(shí)用模具圖冊.江蘇科學(xué)技術(shù)出版社1991.8 [3]模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會(huì)主編. 沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例.機(jī)械工業(yè)出版社.2000.4 [4]丁松聚主編.冷沖模設(shè)計(jì). 機(jī)械工業(yè)出版社. 2001.10 [5]徐政坤主編. 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四年的學(xué)習(xí)和生活，不僅豐富了我的知識(shí)，而且鍛煉了我的能力，更重要的是從周圍的老師和同學(xué)們身上潛移默化的學(xué)到了許多。在此，向他們表示深深的謝意與美好的祝愿。 26