喜歡就充值下載吧。。。資源目錄里展示的全都有，，下載后全都有，，圖紙均為高清圖，，CAD圖紙可自行編輯，，有疑問咨詢QQ:1064457796
變壓器墊板沖壓工藝及模具設(shè)計
1 緒 論
目前，我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達國家相比還相當(dāng)?shù)穆浜螅饕蚴俏覈跊_壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達的國家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達國家的模具相比差距相當(dāng)大。
1.1沖壓的概念、特點及應(yīng)用
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材料進行冷變形加工，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。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程術(shù)。
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，沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備（主要是壓力機）上的模具對材料施加批量沖壓生產(chǎn)就難以進行；沒有先進的沖模，先進的沖壓工藝就無法實現(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。
與機械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟方面都具有許多獨特的優(yōu)點。主要表現(xiàn)如下。
(1) 沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實現(xiàn)機械化與自動化。這是因為沖壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來完成加工，普通壓力機的行程次數(shù)為每分鐘可達幾十次，高速壓力要每分鐘可達數(shù)百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個沖件。
（2）沖壓時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，加上沖壓時材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強度和剛度均較高。
（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。
沖壓地、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、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)拇螅賱t60%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)中不諒采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、快速進行產(chǎn)品更新?lián)Q代等都是難以實現(xiàn)的。
1.2 國內(nèi)模具發(fā)展現(xiàn)狀方向以及沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向
1.2.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀
我國模具近年來發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計，2003年我國模具生產(chǎn)廠點約有2萬多家，從業(yè)人員約50多萬人，2004年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務(wù)飽滿，2004年模具產(chǎn)值530億元。進口模具18.13億?美元，出口模具4.91億美元，分別比2003年增長18%、32.4%和45.9%。進出口之比2004年為3.69:1，進出口相抵后的進凈口達13.2億美元，為凈進口量較大的國家。
在2萬多家生產(chǎn)廠點中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過億元的模具企業(yè)只有20多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)。?近年來，?模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；"三資"及私營企業(yè)發(fā)展迅速；國企股份制改造步伐加快等。
雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠遠不能適應(yīng)國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。我國尚存在以下幾方面的不足:
第一，體制不順，基礎(chǔ)薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動作用，私營企業(yè)近年來發(fā)展較快，國企改革也在進行之中，但總體來看，體制和機制尚不適應(yīng)市場經(jīng)濟，再加上國內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面。
第二，開發(fā)能力較差，經(jīng)濟效益欠佳.我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中經(jīng)常處于被動地位。我國每個模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1萬美元，國外模具工業(yè)發(fā)達國家大多是15～20萬美元，有的高達25～30萬美元，與之相對的是我國相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理，真正實現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。
第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低．雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進的加工設(shè)備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM應(yīng)用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。
第四，專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差． 由于長期以來受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細，商品化程度也低。目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占45%左右，其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對模具質(zhì)量、成本有較大影響，對模具制造周期影響尤甚。
第五，模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后．模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國產(chǎn)模具鋼與國外進口鋼相比，無論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。
1.2.2國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢
巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經(jīng)濟高速發(fā)展的需求。未來的十年，中國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面:????
1） 模具日趨大型化；???
2）在模具設(shè)計制造中廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)；??
3）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)；???
4）在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù)；?
5）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率；???
6）發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進的表面處理技術(shù)；???
7）模具的精度將越來越高；?
8）模具研磨拋光將自動化、智能化；??
9）研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程；??
10）開發(fā)新的成形工藝和模具。
1.2.3沖壓標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)方面
模具的標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)，已得到模具行業(yè)和廣泛重視。因為沖模屬單件小批量生產(chǎn)，沖模零件既具的一定的復(fù)雜性和精密性，又具有一定的結(jié)構(gòu)典型性。因此，只有實現(xiàn)了沖模的標(biāo)準(zhǔn)化，才能使沖模和沖模零件的生產(chǎn)實現(xiàn)專業(yè)化、商品化，從而降低模具的成本，提高模具的質(zhì)量和縮短制造周期。目前，國外先進工業(yè)國家模具標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)程度已達70%~80%，模具廠只需設(shè)計制造工作零件，大部分模具零件均從標(biāo)準(zhǔn)件廠購買，使生產(chǎn)率大幅度提高。模具制造廠專業(yè)化程度越不定期越高，分工越來越細，如目前有模架廠、頂桿廠、熱處理廠等，甚至某些模具廠僅專業(yè)化制造某類產(chǎn)品的沖裁?；驈澢?，這樣更有利于制造水平的提高和制造周期的縮短。我國沖模標(biāo)準(zhǔn)化與專業(yè)化生產(chǎn)近年來也有較大發(fā)展，除反映在標(biāo)準(zhǔn)件專業(yè)化生產(chǎn)廠家有較多增加外，標(biāo)準(zhǔn)件品種也有擴展，精度亦有提高。但總體情況還滿足不了模具工業(yè)發(fā)展的要求，主要體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)化程度還不高（一般在40%以下），標(biāo)準(zhǔn)件的品種和規(guī)格較少，大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)件廠家未形成規(guī)模化生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量也還存在較多問題。另外，標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)的銷售、供貨、服務(wù)等都還有待于進一步提高。
1.3 變壓器墊片沖孔落料模具設(shè)計與制造方面
1.3.1 變壓器墊片沖孔落料模具設(shè)計的設(shè)計思路
沖裁是沖壓工藝的最基本工序之一，它是利用模具使板料沿著一定的輪廓形狀產(chǎn)生分離的一種沖壓工序。它包括落料、沖孔、切邊、修邊、切舌、剖切等工序，其中落料和沖孔是最常見的兩種工序。沖裁在沖壓加工中應(yīng)用極廣。它既可直接沖出成品零件，還可以對已成形的工件進行再加工。普通沖裁加工出來的制件的精度不高，一般情況下，沖裁件的尺寸精度應(yīng)在IT12級以下，不宜高于IT10級。
只有加強沖裁變形基礎(chǔ)理論的研究，才能提供更加準(zhǔn)確、實用、方便的計算方法，才能正確地確定沖裁工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決沖裁變形中出現(xiàn)的各種實際問題，
變壓器墊片是典型的沖壓件，該模具工作過程很簡單就是沖孔和落料，根據(jù)零件圖的結(jié)構(gòu)和尺寸精度以及材料的性能確定完成該沖件所需要的模具類型.綜合考慮各種因素后采用復(fù)合模。根據(jù)計算的結(jié)果和選用的標(biāo)準(zhǔn)模架，判斷此次沖裁能不能采用標(biāo)準(zhǔn)的模架。為了保證制件的順利加工和順利取件，模具必須有足夠高度。要改變模具的高度，只有從改變導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度,改變導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度的同時,還要注意保證導(dǎo)柱和導(dǎo)套的強度. 導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度可根據(jù)沖裁凸凹模與落料凹模工作配合長度決定．設(shè)計時可能高度出現(xiàn)誤差，應(yīng)當(dāng)邊試沖邊修改高度。
1.3.2變壓器墊片沖壓模具設(shè)計的進度
1.了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時間10天；
2.確定加工方案，所用時間5天；
3.模具的設(shè)計，所用時間30天；
4．模具的調(diào)試．所用時間5天．
2 變壓器墊片沖壓工藝性的分析
工件名稱：變壓器墊片
生產(chǎn)批量：大批量
材料：硅鋼片
材料厚度：0.35mm
工件圖：如圖1
圖1 零件圖 圖1零件圖
該零件是襯板，該零件對材料的性能要求不是很高，硅鋼片該零件的材料滿足使用要求。
外形落料的工藝性：變壓器墊片料厚0.35mm，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。
沖孔工藝性：兩個直徑4的圓，這類孔的形狀較規(guī)則，尺寸精度要求一般，可采用沖孔獲得。
此工件只有外形落料和沖孔兩個工序，圖1所示零件尺寸均為未標(biāo)注公差的一般尺寸，按GB1804—79規(guī)定取IT14級，符合一般復(fù)合模的經(jīng)濟精度要求。
綜上分析可知，圖1零件具有較好的沖壓工藝性，適合沖壓生產(chǎn)。
3 分析比較和確定工藝方案
墊片零件所需的基本沖壓工序為沖孔和落料，可擬定以下三種工藝方案。方案一：采用單工序模分兩次工序進行沖壓。
工序1：沖出墊片的外形輪廓。
工序2：沖出直徑4的圓孔。
方案二：采用沖孔落料復(fù)合模。
方案三：采用沖孔落料級進模。
各個方案優(yōu)缺點的分析比較:
方案一的特點是化整為零，將原先很復(fù)雜的工件形狀分解成兩類形狀規(guī)則的內(nèi)孔和一個外形輪廓，三個形狀較簡單的單元從而簡化了模具刃口形狀，使模具制造簡便。另外，各次工序所需的沖壓力小了，可以解決沖壓設(shè)備噸位不夠的問題。
這個方案的缺點是需要兩次沖壓工序，多工序沖裁時，生產(chǎn)效率低累積誤差大，與本零件生產(chǎn)批量大相矛盾。此外，該方案在完成沖壓生產(chǎn)過程中，增大沖壓工人的勞動強度。
方案二的優(yōu)點是沖壓件內(nèi)外形相對位置及零件尺寸和一致性非常好，制件精度高；制件表面平直；適宜沖制薄料，模具結(jié)構(gòu)緊湊，要求壓力機工作臺面的面積較小，缺點是凸凹模壁厚受到限制，尺寸不能太小。
方案三的特點是構(gòu)成連續(xù)模的零件數(shù)量多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。模具制造與裝配難度大，精度要求高，步距控制精確，準(zhǔn)修方便。剛性大，對有關(guān)模具零件材料及熱處理要求高，僅適合中小型零件的大批量生產(chǎn)。
襯板零件的空間距離和孔邊距離遠大于零件要求的最小壁厚1mm。該沖壓件的料厚為0.35mm，屬于薄料，切尺寸較大，綜合考慮模具結(jié)構(gòu)和模具生產(chǎn)經(jīng)濟性等因素，該沖壓件采用方案二較為合理。
4 模具結(jié)構(gòu)型式的選擇
4.1 模具結(jié)構(gòu)型式
根據(jù)上述分析，該零件采用復(fù)合模。若采用倒裝式復(fù)合模，沖孔廢料可以通過凸凹模，從壓力機工作臺孔中漏出，工件由上面的凹模帶上后，由推件裝置推出。板料由下模的卸料裝置脫出，這樣操作方便而且安全能保證較高的生產(chǎn)率。而正裝式復(fù)合模，沖孔廢料推件裝置向上推出，板料由上模卸料裝置脫出三者混雜在一起，如果萬一來不及排除廢料或工件而進行下一次沖壓，就統(tǒng)一崩裂模具刃口。
因此，該襯板沖件復(fù)合模采用倒裝結(jié)構(gòu)。
4.2 推件裝置
在倒裝式復(fù)合模中，沖裁后工件在上部分的落料凹模內(nèi)，需由剛性或彈性推件裝置推出。
根據(jù)生產(chǎn)實際經(jīng)驗，該工件是厚度大于0.3mm的板料,故這副模具采用剛性推件裝置。
4.3 卸料裝置
倒裝復(fù)合模沖裁時，板料將卡在凸凹模外緣。因此，需要在下模座裝卸料裝置。
在下模的彈性卸料裝置有三種形式：一種是將彈性零件，裝設(shè)在卸料板與凸凹模固定板之間；另一種是將彈性零件裝設(shè)在下模座板下面。由于，墊片的板料卸料力不大，故采用前一種結(jié)構(gòu)，并且使用橡皮作為彈性零件。
4.4 導(dǎo)向裝置
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。
4.5 定位裝置
為限定毛坯（條料或塊料）送進步距和和送入沖模的毛坯有正確的位置，以保證沖出合格的工件。條料或毛坯在模具中的定位：一是送料方向上的定位，用來控制送料的進距，即通常所說的擋料；二是在與送料方向垂直方向的定位，通常稱為導(dǎo)料。因此，必須根據(jù)不同的條料（毛坯）和模具結(jié)構(gòu)，采用相應(yīng)型式的定位裝置。定位零件的定位至少應(yīng)有三個支承點，即兩個導(dǎo)向點和一個定距點。定位的支承點（面）之間應(yīng)有足夠的距離，保證條料或毛坯定位穩(wěn)定。
結(jié)合本副模具，采用導(dǎo)料銷導(dǎo)料。由于該沖裁件條料的寬度公差不大，條料厚度相對較薄。因此，不需要在導(dǎo)尺一側(cè)上裝側(cè)壓裝置，即采用無側(cè)壓裝置。該模具是倒裝復(fù)合模，為了模具的工作方便，提高生產(chǎn)效率。所以，采用活動擋料銷來限定條料送進距離。該活動擋料銷的特點是：擋料銷的后端帶有彈簧，沖壓時擋料銷被壓入孔內(nèi)，模具開起時，又抬起為送料定位，工作很方便。
綜上，本副模具采用導(dǎo)料銷和活動擋料銷對毛坯進行定位。
5 工藝計算
5.1 排樣設(shè)計及毛坯尺寸計算
5.1.1 確定零件的排樣方案
設(shè)計模具時，條料的排樣方案很重要。合理的排樣應(yīng)是在保證制件質(zhì)量，有利于簡化模具結(jié)構(gòu)的前提下，以最少的材料消耗，沖出最多的合格制件。為提高模具的使用壽命，保證沖裁件的質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。該襯板零件，采用有廢料直排的排樣方法，排樣方案如圖2所示。
圖2 排樣圖
5.1.2條料寬度、導(dǎo)尺間寬度的計算
查表2.9得沖裁件與沖裁件之間的搭邊值：a=2.2mm ,a1=2.5mm。
查表2.10得條料寬度的極限下偏差：△=-0.08mm。
查表2.12得送料最小間隙C=0.5mm（采用無側(cè)壓裝置）。
由模具結(jié)構(gòu)型式可知，該副模具采用無側(cè)壓裝置，導(dǎo)料板和擋料銷進行定位的結(jié)構(gòu)形式。故條料的寬度和導(dǎo)尺間距離可由下列公式【2】計算：
條料寬度： B-0Δ=[Dmax+2a+C] -0Δ
導(dǎo)尺間的距離：
A=B+C= Dmax +2a+2C
式中： B—條料寬度的基本尺寸（mm）；
Dmax—垂直于送料方向的工件最大尺寸（mm）;
a—側(cè)搭邊最小值(mm)可參考表2.9;
C—條料與導(dǎo)尺間的最小間隙(mm);
—條料寬度的單向極限偏差(mm);
代入數(shù)據(jù)得：條料寬度： B-0Δ=64.90-0.08mm
導(dǎo)料板間距離：A=65.4mm
5.1.3材料利用率的計算
材料利用率是衡量合理利用材料的指標(biāo),材料的利用率通常是以一個步距內(nèi)零件的實際面積與所用毛坯面積的百分率來表示.
條料的利用率由公式:
式中: S1—一個步距內(nèi)零件的實際面積(mm2);
S0—一個步距內(nèi)毛坯的實際面積(mm);
A—送料步距(mm);
B—條料寬度;
代入數(shù)據(jù)得: =60.5％.
5.2 沖裁工序總力的計算
由工件結(jié)構(gòu)和前面所確定的沖壓方案可知，本工件的沖裁力包括以下部分：
沖兩個直徑4的圓孔的力F1，沖外形輪廓的力F2，采用彈性卸料裝置和下出料方式的卸料力FX、推件力FT
考慮到模具刃部被磨損，凸凹模間隙不均勻和波動，材料力學(xué)性能及材料厚度偏差等因素的影響，實際計算沖裁力時按下面公式：
F=KLtτb
式中 :
F—沖裁力（kN）
L—沖裁件剪切周邊長度（mm）
t—沖裁件材料厚度（mm）
τ—被沖材料的抗剪強度(MPa)
K—系數(shù)，一般取1.3。
為方便計算,可由下面公式代替上式:
F=KLtτb≈Ltσb
σb— 材料抗拉強度(MPa)
查資料 得σb=490 Mpa
F2= Ltσb=80.38×2×490=78.78 KN
F1= Ltσb=53.4×2×490=52.33 KN
推件力、卸料力可由以下公式計算:
FT=n KT F3 FX=kX F3
式中
Kt—推件力系數(shù),查表2.7 得Kt=0.05;
KX—卸料力系數(shù),由手冊查得KX=0.04;
n—同時卡在凹模的工件(取n=1);
代入數(shù)據(jù)得: FT = 1×0.05×197.64=9.88 KN
FX=0.04×197.64=7.91 KN
沖裁工序總力:
FZ=FI+F2+F3+FX+FZ=52.33+78.78+197.64+7.91+9.88=346.54KN
5.3 初選壓力機
根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)型式，綜合考慮模具的總體結(jié)構(gòu)尺寸以及沖裁工序總力。查文獻[3]初選開式可傾壓力機，其型號為JD23-35、JG23—40見表一：
型號
公稱壓力/kN
滑塊行程/mm
最大封閉高度/mm
工作臺尺寸/mm
滑塊底面尺寸/mm
封閉高度調(diào)節(jié)量/mm
JD23-35
350
100
250
400×610
210×255
75
JG23-40
400
100
300
460×700
270×320
80
5.4 壓力中心的計算
模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點。為了保證壓力機和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機的中心滑塊中心線重合。否則，沖壓時滑塊就會承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌與模具的導(dǎo)向部分不正常的磨損，還會使合理的間隙得不到保證，從而影響制件的質(zhì)量和降低模具的壽命，甚至損壞模具。
在實際的生產(chǎn)中，可能會出現(xiàn)由于工件的形狀特殊或排樣特殊。從模具設(shè)計與制造考慮不宜使壓力中心與模柄中心線相重合，這時應(yīng)注意使壓力中心的偏離不致超出所選壓力機允許的范圍。
變壓器墊板零件屬于對稱的零件，對稱沖件的壓力中心均位于其輪廓的幾何中心上。在生產(chǎn)中，常用懸掛法確定復(fù)雜沖件的壓力中心。其具體做法：用勻質(zhì)金屬絲沿沖裁輪廓彎制成模擬件，然后用裁縫線講模擬件懸掛起來，并從吊點做鉛垂線；在取模擬件的另一點，以同樣的方法做另一鉛垂線，兩垂線的交點即為壓力中點。
5.5 確定凸凹模間隙，計算凸凹刃口尺寸
5.5.1凸凹模刃口尺寸的計算基本原則
凸凹模間隙的存在是使沖裁件斷面都有帶錐度，多以沖裁件尺寸的測量和使用中，都是以光亮帶的尺寸為基準(zhǔn)，落料件的光亮帶是因為凹模刃口擠切材料產(chǎn)生的，沖孔件的光亮帶是由于凸模刃口擠切材料產(chǎn)生的，一次設(shè)計凸凹模刃口應(yīng)區(qū)別沖孔和落料，并遵循以下原則：
（1）先確定基準(zhǔn)模刃口尺寸
設(shè)計落料模先確定凹模刃口尺寸，間隙取在凸模上，沖裁間隙通過減小凸模尺寸而獲得，設(shè)計沖孔模先確定凹模尺寸，間隙取在凹模上，沖裁間隙通過增大凹模間隙獲得。
（2）遵循沖模在使用過程中的磨損規(guī)律
沖裁過程中，凸凹模與沖裁零件或廢料發(fā)生摩擦，凸模輪廓越磨越小，凹模輪廓越磨越大，凸凹模間隙越磨越大，設(shè)計落料模具時，凹模基本尺寸應(yīng)取接近或等于工件的最小尺寸。設(shè)計沖孔模具時，凸?；境叽缵A取接近或等于工件孔的最大極限尺寸。不管沖孔還是落料，沖裁間隙一般選取最小合理間隙值。
（3）考慮工件精度與模具精度的關(guān)系
選擇模具刃口制造公差時，要考慮工件精度與模具精度的關(guān)系。既要保證工件的精度要求，也要保證有合理的間隙值，一般取沖模精度較工件精度高2-4級。
（4）公差標(biāo)注遵循‘入體“原則
工件尺寸公差與沖模刃口尺寸的制造偏差原則上都要按入體原則標(biāo)注單向公差。
5.5.2凸凹模間隙的確定
沖裁間隙對沖裁件質(zhì)量、沖裁力、具壽命等都有很大的影響。設(shè)計模具時，應(yīng)選用合理間隙值。生產(chǎn)中，通常是選擇一個適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙。這個范圍的最小值稱為最小合理間隙（Zmin），最大值稱為最大合理間隙（Zmax）。考慮到生產(chǎn)過程中的磨損使間隙變大，故設(shè)計與制造模具時，通常采用最小合理間隙Zmin。
在保證沖裁件斷面質(zhì)量和尺寸精度的前提下，使模具壽命最高,選用較大間隙的模具,查表2—4得，沖裁模刃口最大雙面間隙Zmax=0.060mm,最小雙面合理間隙Zmin=0.040mm。
5.5.3 落料凸凹模刃口尺寸的計算
沖孔時應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)來配作凹模，分三種情況分別計算。
第一種：凸模磨損后，沖裁件尺寸變大，其凸凹模刃口尺寸計算公式如下：
A凸=（A-x△）
A凹=(A - x△-Zmin)
第二種：凸模磨損后，沖裁件尺寸變小，其凸凹模刃口尺寸計算公式如下：
B凸=（B+x△）
B凹=(B+x△+Zmin)
第三種：凸模磨損后，尺寸沒有發(fā)生變化，其凸凹模刃口尺寸計算公式如下：
C凸=C凹=C±δ凸
以上各式中 A凸 B凸 C凸 ——凸模尺寸
A凹 B凹 C凹 ——凹模尺寸
A B C ——相對應(yīng)的沖裁件基本尺寸
△ ——沖裁件的公差
δ凸 δ凹 ——凸凹模制造偏差根據(jù)經(jīng)驗一般取△/4
查表2.4而知：Zmin = 0.040 Zmax = 0.060
Zma–Zmin=0.020
因為模具的精度等級為IT14級 取 X = 0.5
經(jīng)查表得：
δ凸=0.020 δ凹=0.020
由于沖裁時凸模磨損后沖裁件的尺寸變小，所以才用第二種方法， 則有公式計算沖孔時凸凹模的尺寸：
B凸=（B+x△）
B凹=(B+x△+Zmin)
可以算得沖圓孔時B凸=4.020-0.040
B凹=4.060+0。040 圖3沖圓孔凸模尺寸圖
5.5.4 落料凸凹模尺寸計算：
落料時以落料凹模為基準(zhǔn)配作凸模，并按照凹模磨損后尺寸變化的大小，或不變的規(guī)律分三種情況計算。
第一種：凹模磨損后，沖裁件尺寸變大，其凸凹模刃口尺寸計算公式如下：
A凹=（A-x△）
A凸=(A - x△-Zmin)
第二種：凹模磨損后，沖裁件尺寸變小，其凸凹模刃口尺寸計算公式如下：
B凹=（B+x△）
B凸 =(B+x△+Zmin)
第三種：凹模磨損后，沖裁件尺寸不變，其凸凹模刃口尺寸計算公式如下：
C凸=C凹=C±δ凹
以上各式中 A凸 B凸 C凸 ——凸模尺寸
A凹 B凹 C凹 ——凹模尺寸
A B C ——相對應(yīng)的沖裁件基本尺寸
△ ——沖裁件的公差
δ凸 δ凹 ——凸凹模制造偏差根據(jù)經(jīng)驗一般取△/4
根據(jù)圖紙，我們得知，凹模磨損后，尺寸變大。
我們查表得x1=x2=x3=0.5, δ凸=0.020 δ凹=0.030
圖4落料凹模
我們根據(jù)公式計算各個尺寸：
A1=（A-x△）=(28-0.5×0.020)0+0.030=27.990+0.030
B1=（B-x△) =(60-0.5×0.020)0+0.030=59.990+0.030
C1= (C-x△) =(10-0.5×0.020)0+0.030=9.990+0.030
D1= (D-x△) =(14-0.5×0.020)0+0.030=13.990+0.030
E1= (E-x△) =(16-0.5×0.020)0+0.030=15.990+0.030
凸模刃口尺寸按凸模刃口尺寸配作，保證間隙在0.020-0.040之間。通過計算我們得到凸模的尺寸：
A凸=27.990-0。020 B凸= 59.990-0。020 C凸=9.990-0。020
D凸=13.990-0。020 E凸= 15.990-0。020
圖5落料凸模刃口尺寸圖
6 設(shè)計、選用模具零部件
6.1 沖孔凸模的設(shè)計
采用直通式,直接有線切割加工。一方面加工簡單；另一方面又便于裝配與更換。其結(jié)構(gòu)由于所l沖的孔為圓形，且板料的厚度相對較薄。所以，沖孔凸模形式如圖6所示：
圖6 沖圓形孔凸模
凸模長度的計算
凸模長度一般是根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的需要而確定的，其長度可由下列公式計算：
L=h1+h2+h3+h4
式中: h1—凸模固定板厚度（ mm）;
h2—固定卸料板厚度（mm）;
h3—導(dǎo)料板厚度（mm）;
h4—增加長度,它包括凸模的修模量、凸模進入凹模的深度0.5~1（mm）、凸模固定板與卸料板之間的安全距離等。一般取10~20mm。如果是彈性卸料裝置，則沒有導(dǎo)料板厚度這一項，其凸模長度應(yīng)根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)而定。
在滿足使用要求的前提下，綜合考慮個方面因素，為提高模具制造的經(jīng)濟性。取固定板厚度為25mm,卸料板厚度為15mm,附加長度取20mm。
代入數(shù)據(jù)得凸模的長度為60mm。
凸模強度的校核
承壓能力的校核：查表3.1—9【2】得非圓形凸模承壓強度校核公式：
σk= ≤σp
式中： t—沖件材料厚度(mm)；
L—沖件輪廓長度(mm)；
Ak—接觸面積(mm2)；
τ—沖件材料抗剪強度(Mpa)；
σk—凸模刃口接觸應(yīng)力(Mpa)；
σp—凸模材料的許用應(yīng)力(Mpa)?。?.0～1.6）×103MPa;
代入數(shù)據(jù)得： σk=46.1Mpa。
故，能滿足使用要求。
穩(wěn)定能力校核：查表3.1—10【2】得非圓形凸模穩(wěn)定能力校核公式:
?。蹋恚幔蹸1
式中 Lmax ——允許的凸模最大自由長度(mm)
F ——沖模力(N)
E——凸模材料彈性模量（Mpa）；
I0—凸模最大端斷面慣性矩（mm4）;
C1—系數(shù)查表 取1.3。
代入數(shù)據(jù)得： Ｌｍａｘ≤80.54mm 所以長度適宜。
6.2 落料凹模的設(shè)計
6.2.1 落料凹模的刃口型式
該倒裝復(fù)合模的沖件是由彈性推件裝置推出且是上出料方式。所以，凹模的結(jié)構(gòu)形式如圖6所示。采用這種結(jié)構(gòu)，推件力大，適用于沖件形狀復(fù)雜的模具。因此，比較適合本副模具。
圖7 落料凹模的刃口型式
6.2.2落料凹模外形尺寸的確定
落料凹模厚度H和壁厚C可由經(jīng)驗公式計算：
凹模高度H=KS(不小于8 mm)
垂直于送料方向的凹模寬度B
B=S+(2.5-4.0)H
送料方向上的凹模長度L
L=S1+K S2
式中：B—垂直于送料方向的凹模最大寬度(mm),但B不小于15mm。
S—垂直于送料方向上的凹模刃口間最大距離
S1 —送料方向的凹模刃口間最大距離
S2 —送料方向的凹模刃口至凹模邊緣的最小距離
K—厚度系數(shù)，考慮板料厚度的影響
查表可得：K=0.30
其中 S1 =28 S2=10.5
代入數(shù)據(jù)得：H=8.4mm 取H=8mm。
落料凹模的外形尺寸為：100mm×60mm×30mm。
6.2.3 落料凹模的結(jié)構(gòu)形式及固定方式
凹模刃口的結(jié)構(gòu)形式有整體式和鑲拼式兩種，而整體凹模刃口形狀分為直壁式。我們的工件由于結(jié)構(gòu)比較簡單，精度要求不是很高，我們采用直壁式的刃口形式。
圖8 落料凹模圖
考慮到模具進行重磨的可能性，該模具的拼塊采用螺釘固定，同時采用銷釘定位。螺釘位置必須接近孔口工作部分并參差排列。即銷釘則應(yīng)離孔口部分愈遠愈好，相對距離盡量大。
6.3 凸凹模的設(shè)計
凸凹模是復(fù)合沖裁中的一個特殊零件，其內(nèi)形刃口其沖孔凹模的作用。其內(nèi)形刃口起沖孔凹模的作用,外形刃口起到落料凸模的作用,外形按一般凸模設(shè)計,設(shè)計的關(guān)鍵是要保證內(nèi)形與外形之間的壁厚強度,對于我們采用的倒裝復(fù)合模具，若采用直壁式刃口下出件時，孔會聚積工件，所以最小壁厚要大一些。
加強凸凹模強度的方法如下:
（1）增加有效刃口以外的壁厚。
（2）采用正裝式結(jié)構(gòu)復(fù)合模，減少凸凹模?？讖U料的積存數(shù)目，減少推件力。
（3）凸凹模設(shè)計的關(guān)鍵在于保證內(nèi)形與外形之間又一定的壁厚，是凸凹模又一定的深度。
（4）對于不積聚廢料的凸凹模。其最小壁厚m為:沖裁硬材料時m≥1.5t，但不小于0.7mm；沖裁軟材料時m≥t，但 不小于0.5mm。
凸凹模設(shè)計時經(jīng)常采用鑲拼式的結(jié)構(gòu)。鑲拼結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則：
（1）改善加工工藝性能，減小鉗工的工作量，提過模具的加工精度。
（2）便于裝配，調(diào)整和維修。拼塊之間能通過磨削或增減墊片的方法調(diào)整其間隙或保證中心距公差?？梢苑奖愕亩ㄎ?，防止在沖壓過程發(fā)生相對運動。
（3）滿足沖壓工藝要求，提高沖壓件質(zhì)量
為了滿足沖壓工藝要求，提高沖壓件質(zhì)量凸凹模應(yīng)以落料凹模為參考進行配做，經(jīng)計算配做間隙為0。01-0.02mm
凸凹?？偢呖捎上铝泄接嬎悖?
L=h1+h2+h
式中：h1—取5mm～8mm；
h2—卸料板厚度（mm）;
h—附加長度,一般取15-20mm;
代入數(shù)據(jù)得： L=35mm
圖9凸凹模
6.4 定位零件的設(shè)計與選用
6.4.1 擋料銷的選用
由上述可知，該模具采用的是固定擋料銷。查文獻【9】固定擋料銷選用：6×30 GB/T7649.5.
6.5 卸料與推件零件的選用
6.5.1 推桿和頂干的選用
查文獻【9】推桿選用：A16×100 GB/T7650.1
頂桿選用：10×60 GB/T7650.3
6.5.2 推件塊的設(shè)計
根據(jù)落料凹模的結(jié)構(gòu)形式，推件塊可設(shè)計成如圖12所示
圖10 推件塊
6.5.3卸料螺釘?shù)倪x用
查文獻【9】選用圓柱頭六角卸料螺釘：M10×80 GB/T7650.6
6.5.4卸料板的設(shè)計
根據(jù)凸凹模的結(jié)構(gòu)形式，卸料板可設(shè)計成如圖13所示：
圖11 卸料板
6.6 導(dǎo)向零件的選用
該沖裁件的形狀較為復(fù)雜，尺寸較大 。若采用導(dǎo)板導(dǎo)向裝置，則導(dǎo)板孔加工困難。為了避免熱處理變形，時常不進行熱處理。所以，其耐磨性差，實際上很難達到和保持穩(wěn)定的導(dǎo)向精度。因此，生產(chǎn)中廣泛地采用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向。由于該沖裁件為一般的沖壓加工，采用滑動導(dǎo)柱導(dǎo)套能夠保障導(dǎo)向精度，即該模具采用滑動導(dǎo)柱導(dǎo)套形式。
查文獻【10】 導(dǎo)柱選用：B60h5×320×90 GB/T2861.2
查文獻【10】 導(dǎo)套選用：A60H6×170×73 GB/T2861.6
6.7 固定零件的選用
查文獻【9】 固定板選用：80×40×10
墊板選用：80×40×5
螺釘選用： M10×50 GB70
銷釘選用： 6×30 GB119
6.8 彈性元件的選用
查表11—36【12】
選用標(biāo)準(zhǔn)橡膠：D=20mm d=12.5mm H=25mm D1=58mm
6.9 模架的及模柄選用
查表3—9【10】選用標(biāo)準(zhǔn)后側(cè)導(dǎo)柱模架（GB/T2851.3）。
模柄：選旋入模柄（GB2862·1-81）
d= 40㎜ d1=122㎜ L=100㎜
7 模具總裝圖
7.1 模具總裝圖
圖12 模具總裝配圖
由以上設(shè)計，可得到模具的總裝圖。使用時條料沿著兩個導(dǎo)料銷從右向左送進，活動擋料銷控制其送料步距。上模下行，進行沖裁，導(dǎo)柱導(dǎo)套對上下模座的運動起到可靠的導(dǎo)向。凹模接觸擋料銷時，擋料銷被壓下，上端面與板料平齊，所以凹模是哪個不必設(shè)置讓位孔。沖裁完畢時，卡在凸凹模外的條料搭邊廢料由下模部分的彈性卸料裝置卸下，沖孔廢料由下模部分的漏料孔落下（下模積聚廢料，易將凹模脹裂），沖裁下的工件卡在上模內(nèi)，隨上模一起回程，上行到一定位置時由剛性推件裝置將工件推出。
該模具的優(yōu)點是：沖孔廢料從下模引出，工件從上模推出，易引出工件和廢料，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便安全。缺點：凸凹模內(nèi)積聚工件，脹力大，不易沖裁孔邊距離較小的沖裁件。
7.2 沖壓設(shè)備的確定
通過校核，選擇開式可傾壓力機J23—40能滿足使用要求。
公稱壓力：400KN
滑塊行程：80㎜
最大閉合高度：330㎜
連桿調(diào)節(jié)長度：65㎜
工作臺尺寸（前后×左右）：460mm×700mm
墊板厚度尺寸：60㎜
模柄孔尺寸：φ50×70mm
最大傾斜角度：35°
8結(jié)束語
變壓器墊板屬于典型的沖裁件，分析其工藝性，并確定工藝方案。根據(jù)計算確定該制件的沖裁力及模具刃口尺寸，然后選取相應(yīng)的壓力機。本設(shè)計主要是落料凸、凹模及沖孔凸、凹模的設(shè)計，需要計算凸凹模的間隙、工作零件的尺寸和公差。此外,還需要確定模具工藝零件和結(jié)構(gòu)零件以及模具的總體尺寸，然后根據(jù)上面的設(shè)計繪出模具的總裝圖。
由于在零件制造前進行了預(yù)測，分析了制件在生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的缺陷，采取了相應(yīng)的工藝措施。因此，模具在生產(chǎn)零件的時候才可以減少廢品的產(chǎn)生。
變壓器墊板沖裁件的形狀結(jié)構(gòu)較為簡單，但是其尺寸相對較大不適合選用標(biāo)準(zhǔn)模架。要保證零件的順利加工和取件，模具必須有足夠的長度，因此需要改變上、下模座的長度，以達到要求。模具工作零件的結(jié)構(gòu)也較為簡單，它可以相應(yīng)的簡化模具結(jié)構(gòu)。便于以后的操作、調(diào)整和維護。
變壓器墊板沖孔落料模具的設(shè)計，是理論知識與實踐有機的結(jié)合，更加系統(tǒng)地對理論知識做了更深切貼實的闡述。也使我認識到，要想做為一名合格的模具設(shè)計人員，必須要有扎實的專業(yè)基礎(chǔ)，并不斷學(xué)習(xí)新知識新技術(shù)，樹立終身學(xué)習(xí)的觀念，把理論知識應(yīng)用到實踐中去，并堅持科學(xué)、嚴謹、求實的精神，大膽創(chuàng)新，突破新技術(shù)，為國民經(jīng)濟的騰飛做出應(yīng)有的貢獻。
致 謝
首先感謝本人的導(dǎo)師原國森老師，他幫我仔細審閱了本文的全部內(nèi)容并對我的畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議。原國森的知識，誠懇的為人，使我受益匪淺，在畢業(yè)設(shè)計的過程中，特別是遇到困難時，他給了我鼓勵和幫助，在這里我向他表示真誠的感謝！
在具體設(shè)計的過程中，我遇到了更大的困難。我不斷地給自己提出新的問題，然后去論證、推翻，再接著提出新的問題。在這個循環(huán)往復(fù)的過程中，我這篇稚嫩的設(shè)計日臻完善。每一次改進我都收獲良多，每一次修改后的成功我都能興奮好長一段時間。雖然我的設(shè)計作品不是很成熟，即使借鑒前人的很多資料仍然還有很多不足之處，但我仍然心里有一種莫大的幸福感，因為我實實在在地走過了一個完整的設(shè)計所應(yīng)該走的每一個過程，并且享受了每一個過程。畢業(yè)設(shè)計雖然很辛苦，但是在設(shè)計中不斷思考問題，研究問題，咨詢問題，一步步提高了自己，一步步完善了自己。同時也汲取了更完整的專業(yè)知識，鍛煉了自己獨立設(shè)計的能力，使我受益匪淺，我相信這些經(jīng)驗對我以后的工作一定有很大的幫助，而且也鍛煉我的吃苦耐勞的精神，讓我在這個競爭的社會里有立足之地。
三年的大學(xué)生活就快走入尾聲，我們的校園生活就要劃上句號，心中是無盡的難舍與眷戀。從這里走出，對我的人生來說，將是踏上一個新的征程，要把所學(xué)的知識應(yīng)用到實際工作中去。
????? 回首三年，取得了些許成績，生活中有快樂也有艱辛。感謝老師三年來對我孜孜不倦的教誨，對我成長的關(guān)心和愛護。在我的十幾年求學(xué)歷程里，離不開父母的鼓勵和支持，是他們辛勤的勞作，無私的付出，為我創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)條件，我才能順利完成完成學(xué)業(yè)，感激他們一直以來對我的撫養(yǎng)與培育。
最后，我衷心感謝各位老師的尊尊教導(dǎo)特別是我的指導(dǎo)老師原國森老師在這一段時間給予我無私的幫助和指導(dǎo)，并向你們致意崇高的敬意，以后到社會上我一定努力工作，不辜負你們給予我的知識和對我寄予的厚望！
參考文獻
[1]中國機械工程協(xié)會、李春勝、黃德彬主編.金屬材料手冊.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.11
[2]佳木斯農(nóng)機學(xué)院 主編 板料沖壓與沖模設(shè)計。北京：機械工業(yè)出版社1997
[3]機械工業(yè)部編.機械產(chǎn)品目錄（1996）第5卷.北京：機械工業(yè)出版社，1996
[4]王孝培主編.實用沖壓技術(shù)手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，2003.3
[5]中國機械工程學(xué)會、中國模具設(shè)計大典編委會編.中國模具設(shè)計大典（第3卷）.南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社，2003.1
[6]任嘉卉主編.公差與配合手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1997.4
[7]王建中、李洪主編.公差與制圖技術(shù)手冊.沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1999.1
[8]付宏生主編.冷沖壓成形工藝與模具設(shè)計制造，化學(xué)工藝出版社2004.10
[9]中國標(biāo)準(zhǔn)出版社、全國模具標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會編.中國機械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編：沖壓模具卷（下）.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1998.12
[10]許發(fā)越主編.模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1994.10
[11]林慧國等主編.模具材料應(yīng)用手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2004.7
[12]陳錫東、周小玉主編.實用模具技術(shù)手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2001.7
29