客車(chē)車(chē)門(mén)墊板落料、沖孔級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)-沖壓模具設(shè)計(jì)【三維PROE】【含CAD圖紙】

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Calculated punching force, cutting force, stripping force, pushing force, and total punching pressure, determined the center of pressure. Calculated the main structure size of parts. Determined structure of convex and concave die, and drew the drawing of parts, designed positioning parts, pressing parts, unloading parts. Designed Fixed parts, selected other standard parts. Finally, used CAD and Pro-E to draw 2D and 3D assembling drawings, and generated explosive view.Key words: The passenger door plate; Blanking; Punching; Progressive die;目 錄第一章：前言1第二章：沖壓制件的工藝設(shè)計(jì)22.1.工藝性分析22.2.沖壓工藝方案的確定2第三章：沖壓模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算43.模具的結(jié)構(gòu)形式43.1 模具的類(lèi)型的選擇43.2 卸料裝置43.3 定位裝置43.4 模架類(lèi)型43.5.排樣圖的設(shè)計(jì)及材料利用率的計(jì)算53.6.模具工作零件刃口尺寸及公差的計(jì)算53.7.切斷凸模尺寸63.8.沖孔凸凹模尺寸63.9.工作壓力的計(jì)算和壓力中心的確定73.9.1 沖裁力的計(jì)算73.9.2 沖裁間隙的計(jì)算83.9.3 壓力中心的計(jì)算83.10.沖壓設(shè)備的選擇與校核9第四章：典型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工藝規(guī)程制定104.模具零件的選用設(shè)計(jì)及必要的計(jì)算104.1 工作零件的三維設(shè)計(jì)104.2 定位零件的三維CAD設(shè)計(jì)114.3 卸料件的三維CAD設(shè)計(jì)114.4 輔助結(jié)構(gòu)零件的三維CAD設(shè)計(jì)124.4 主要零部件設(shè)計(jì)154.5.模具零件加工工藝分析及數(shù)控加工編程224.6.模具裝配圖及爆炸圖24結(jié)束語(yǔ)：26致 辭27參考文獻(xiàn)28附錄：28大連交通大學(xué)2017屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第一章：前言沖壓是金屬加工行業(yè)重要的組成部分。就目前發(fā)展形勢(shì)來(lái)說(shuō)，我國(guó)沖壓行業(yè)前景廣闊，正在努力從制造強(qiáng)國(guó)向制造大國(guó)發(fā)展，而這一切都離不開(kāi)沖壓。沖壓是指借助外力的幫助，讓原始材料改變其原有外形的過(guò)程，經(jīng)過(guò)對(duì)外形、尺寸和功能的加工，獲得所需要的各種零部件。沖壓行業(yè)飛速發(fā)展的今天，很多零部件的加工制造都需要沖壓作為基本生產(chǎn)工序。包括汽車(chē)、客車(chē)在內(nèi)的越來(lái)越多的交通工具的零部件都需要沖壓加工。歐美等國(guó)家在工業(yè)制造起步階段，就對(duì)冷沖壓模具格外重視，我國(guó)起步稍晚，但正在努力追趕國(guó)際大國(guó)的先進(jìn)水平。雖然和發(fā)達(dá)國(guó)家仍有差距，還未持平，但基本所差無(wú)多。中國(guó)是制造大國(guó)，更是制造強(qiáng)國(guó)，在國(guó)力發(fā)展的同時(shí)，工業(yè)制造也不容落后。國(guó)力發(fā)展必須以工業(yè)發(fā)展作為最基本的后盾，而工業(yè)發(fā)展離不開(kāi)沖壓行業(yè)。沖壓行業(yè)是模具行業(yè)的基本組成部分，越是基本越是離不開(kāi)。要想富，先修路，要想強(qiáng)，就必須先發(fā)展工業(yè)?？梢?jiàn)沖壓行業(yè)在工業(yè)發(fā)展所占的重要性。沖壓制件結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，最重要的是配套模具的設(shè)計(jì)制造，模具設(shè)計(jì)的好壞，直接關(guān)系到?jīng)_壓制品品質(zhì)的高低。制造較高質(zhì)量的模具是獲得好制品的前提，模具精度高，制件的質(zhì)量自然高，反之亦然。隨著科技的進(jìn)步，沖壓行業(yè)可以在數(shù)字化的大背景下走的越來(lái)越遠(yuǎn)。設(shè)計(jì)者可以利用Pro/E、CAD等軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)仿真模擬，然后再進(jìn)行加工，使得設(shè)計(jì)加工變得簡(jiǎn)單高效。大數(shù)據(jù)和云時(shí)代的到來(lái)，使得許多標(biāo)準(zhǔn)件可以直接提取數(shù)據(jù)，不必反復(fù)查閱數(shù)據(jù)，省去了許多查閱資料的時(shí)間。近年來(lái)，高校在機(jī)械、模具等相關(guān)專(zhuān)業(yè)所投甚多，在校大學(xué)生可以在校園內(nèi)，輕而易舉的接觸到機(jī)械加工行業(yè)，不必走出校園，許多高校都配備了先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床和加工中心，更有keller實(shí)驗(yàn)室等世界出名數(shù)控加工系統(tǒng)，學(xué)生可以簡(jiǎn)單高效的在校園內(nèi)模擬出數(shù)控加工過(guò)程，然后在數(shù)控加工中心將所編寫(xiě)代碼輸入，進(jìn)行仿真。簡(jiǎn)單明了，快捷高效。高校在行業(yè)投入的越多，學(xué)生走向社會(huì)時(shí)，會(huì)的就越多，學(xué)有所成，讓畢業(yè)大學(xué)生再也不吃紙上談兵，坐井觀天只會(huì)空談了。沖壓行業(yè)在現(xiàn)如今飛速發(fā)展的今天，已經(jīng)變得越來(lái)越簡(jiǎn)單，越來(lái)越人性化，越來(lái)越多的企業(yè)進(jìn)入沖壓行業(yè)，間接地加快了沖壓行業(yè)的發(fā)展。企業(yè)將收入投入到高校，進(jìn)行企業(yè)人才培養(yǎng)，學(xué)生畢業(yè)后直接進(jìn)入企業(yè)，使得學(xué)校和企業(yè)獲得雙贏。整合資源，全面推動(dòng)行業(yè)發(fā)展，使得沖壓行業(yè)越發(fā)欣欣向榮，朝氣蓬勃，努力追趕世界大國(guó)腳步，實(shí)現(xiàn)中國(guó)制造和中國(guó)創(chuàng)造的全面發(fā)展。本文通過(guò)敘述客車(chē)車(chē)門(mén)墊板級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)流程，來(lái)映射沖壓行業(yè)的基本設(shè)計(jì)加工制造流程。第二章：沖壓制件的工藝設(shè)計(jì)2.1.工藝性分析對(duì)沖壓件的材料，形狀，公差等級(jí)進(jìn)行分析。如圖2-1所示。圖2-1 沖裁件材料：Q235 厚度：4mm1由圖1可見(jiàn)，該墊板材料是Q235，Q235是普通的碳素鋼，有較好的沖裁性能，通過(guò)一般沖壓均能滿(mǎn)足其尺寸精度要求。 2由圖1可見(jiàn)，該墊板外形簡(jiǎn)單，規(guī)則，形狀尺寸除了三處公差要求不是太高的尺寸外,其余全部是自由公差I(lǐng)T14級(jí)。3沖裁件的經(jīng)濟(jì)公差等級(jí)不高于IT14級(jí),一般落料公差等級(jí)最好低于IT10級(jí),沖孔件公差等級(jí)最好低于IT9級(jí),因此可用于一般精度的沖裁,普通沖裁可以達(dá)到要求.由于沖裁件沒(méi)有斷面粗糙度的要求,不必考慮。2.2.沖壓工藝方案的確定該零件包括落料、沖孔兩個(gè)工序，可用以下三種工藝方案：方案一：沖孔、落料采用單工序生產(chǎn)，先落料在沖孔。方案二：沖孔-落料采用復(fù)合模加工，沖孔、落料一起完成。方案三：沖孔-落料采用級(jí)進(jìn)模加工，先沖孔后落料。分析方案：方案一：模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要兩套模具，生產(chǎn)效率低，制造成本高。難以滿(mǎn)足該零件的產(chǎn)量要求，所以不宜采用。方案二：沖壓件的形位精度和尺寸精度易于保證且生產(chǎn)效率高，并且工件最小壁厚大于凸凹模許用的最小壁厚，模具強(qiáng)度也滿(mǎn)足要求。沖裁件的內(nèi)孔與邊緣的相對(duì)位置精度較高，但板料的定位精度比方案三低，模具輪廓尺寸較小一點(diǎn)。 方案三：生產(chǎn)效率較高，易于保正工件的平整度和精度，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，通用性較差，僅適合于中小型零件的大批量的生產(chǎn)。結(jié)論：通過(guò)以上的3種方案的分析比較，對(duì)該墊板沖裁生產(chǎn)采用方案三為最佳。第三章：沖壓模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算3.模具的結(jié)構(gòu)形式3.1 模具的類(lèi)型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用級(jí)進(jìn)模方式?jīng)_壓，所以模具類(lèi)型為級(jí)進(jìn)模。3.2 卸料裝置3.2.1 條料的卸除因采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)，故采用向下落料出件。3.2.2 卸料方式彈性卸料板有敞開(kāi)的工作空間,操作方便,生產(chǎn)效率高,沖壓前對(duì)毛坯有壓緊作用,沖壓后又使沖壓件平穩(wěn)卸料,從而制件較為平整,而且本模具所需的卸料力不大,適合用彈性卸料。3.3 定位裝置3.3.1 送料形式因選用的沖壓設(shè)備為開(kāi)式壓力機(jī)且垂直于送料方向的凹模寬度B小于送料方向的凹模長(zhǎng)度L故采用橫向手動(dòng)送料方式，即由右向左（或由左向右）送料既能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求，又可以降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。3.3.2 定位零件零件尺寸較大，厚度較薄，形狀較為簡(jiǎn)單規(guī)范，采用定位銷(xiāo)即可。3.4 模架類(lèi)型1.中間導(dǎo)柱模架：省料，導(dǎo)向精度較高；不能左右進(jìn)料。2.四角導(dǎo)柱模架：導(dǎo)向精度高，前后左右都可以進(jìn)料；取放工件不夠方便。3.后側(cè)導(dǎo)柱模架：導(dǎo)向精度較高，前后左右都可以進(jìn)料，取放工件方便，導(dǎo)柱阻力不對(duì)稱(chēng)。4.對(duì)角導(dǎo)柱模架：導(dǎo)向精度較高，前后左右都可以進(jìn)料；取放工件不夠方便。綜上，結(jié)合本沖孔、落料級(jí)進(jìn)模的特點(diǎn)，決定采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。由于零件材料較薄，尺寸較大，沖裁間隙較小，又是級(jí)進(jìn)模因此采用導(dǎo)向精度較高的后側(cè)導(dǎo)柱模架，考慮零件精度要求不是很高，沖裁間隙較小，因此采用級(jí)模架精度。3.5.排樣圖的設(shè)計(jì)及材料利用率的計(jì)算具體排樣圖如圖3-1：由于采用無(wú)廢排樣方式，材料的利用率近似為100，大大提高了材料的利用率。圖3-1 排樣排樣方式為：直排、無(wú)廢料排樣法已給出：B=59mm， L=375mm3.6.模具工作零件刃口尺寸及公差的計(jì)算沖裁件的尺寸精度取決于凸、凹模刃口部分的尺寸。沖裁的合理間隙也要靠凸、凹模刃口部分的尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn)和保證。正確地確定凸、凹模刃口部分尺寸是相當(dāng)重要的。確定凸、凹模刃口尺寸及制造公差時(shí)，需考慮下述原則。1）落料件的尺寸取決于凹模尺寸，沖孔件的尺寸取決于凸模尺寸。因此，設(shè)計(jì)落料模時(shí)，應(yīng)先決定凹模尺寸，用減少凸模尺寸來(lái)保證合理間隙；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，應(yīng)先決定凸模尺寸，用增大凹模尺寸來(lái)保證合理間隙。2）考慮刃口的磨損對(duì)沖裁件尺寸的影響。凹模刃口磨損后尺寸變大，其刃口的基本尺寸應(yīng)接近或等于沖裁件的最小極限尺寸；凸模刃口磨損后尺寸減小，應(yīng)取取接近或等于沖裁件的最大極限尺寸，這樣，在凸、凹模磨損到一定程度的情況下，扔能沖出合格的零件。3）考慮沖裁件的精度與模具精度間的關(guān)系。在選擇模具制造公差時(shí)，既要保證沖裁件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。一般沖模精度較沖裁件精度高2-3級(jí)。對(duì)于形狀復(fù)雜或厚度較薄的沖裁件，為了保證凸、凹模之間一定的間隙值，必須采用配合加工。用該方法加工凸模或凹模時(shí)，在圖紙上只需要標(biāo)注作為基準(zhǔn)件的凹?；驔_孔凸模的尺寸和公差，對(duì)于配制的落料凸?；驔_孔凹模只標(biāo)注基本尺寸，并在圖紙上注明要保證的間隙。這種加工方法的特點(diǎn)是模具間隙在配制中保證，因此不需要校核p+dZmax-Zmin，加工基準(zhǔn)件時(shí)可以適當(dāng)放寬公差，使加工容易，且尺寸標(biāo)注簡(jiǎn)單。3.7.切斷凸模尺寸凸凹模配合加工時(shí)，對(duì)工件的形狀進(jìn)行分析后凹模尺寸全為A類(lèi)尺寸則凹模尺寸按照以下公式進(jìn)行計(jì)算 Ad= （3-1）式中Ad凹模刃口尺寸，mm A工件基本尺寸，mm工件公差，mmX磨損系數(shù)。為保證沖出合格沖件。沖裁件精度IT10以上，X取1. 沖裁件精度IT11IT13,X取0.75. 沖裁件精度IT14，X取0.5。由于本產(chǎn)品采用IT14級(jí)精度，所以X取0.5.由厚度與材料查表知：Zmax =0.58，Zmin =0.50。將數(shù)據(jù)代入公式（1）經(jīng)計(jì)算得= =凸模尺寸按凹模尺寸配制，其雙面間隙為Zmin Zmax。3.8.沖孔凸凹模尺寸凸凹模配合加工時(shí)，對(duì)工件的形狀進(jìn)行分析后凹模尺寸全為B類(lèi)尺寸則凸模尺寸按照以下公式進(jìn)行計(jì)算Bp= （3-2）式中Ad凹模刃口尺寸，mm A工件基本尺寸，mm工件公差，mmX磨損系數(shù)。為保證沖出合格沖件。沖裁件精度IT10以上，X取1. 沖裁件精度IT11IT13,X取0.75. 沖裁件精度IT14，X取0.5。由于本產(chǎn)品采用IT14級(jí)精度，所以X取0.5.由厚度與材料查表知：Zmax =0.58，Zmin =0.50。將數(shù)據(jù)代入公式（2） = = = 凹模尺寸按凸模尺寸配制，其雙面間隙為Zmin Zmax。3.9.工作壓力的計(jì)算和壓力中心的確定3.9.1 沖裁力的計(jì)算沖裁力F一般按下式計(jì)算： （3-3） 式中：F沖裁力；L沖裁周邊長(zhǎng)度；t材料厚度；b材料抗剪強(qiáng)度；Q235，b的值查沖壓成型工藝與模具設(shè)計(jì),取b=450Mpa1）沖孔力計(jì)算F1=Ltb=4944450=889KN2）切斷力計(jì)算F2=Ltb=3754450=675KN3）卸料力計(jì)算Fx= Kx(F1+ F2)=0.05(889+675)=78.2KN4）推件力計(jì)算 FT=nKT(F1+ F2)=20.05(889+675)=156.4KN5）總壓力計(jì)算 F總= F1+ F2+ Fx +FT=889+675+78.2+156.4=1798.6KN3.9.2 沖裁間隙的計(jì)算 沖裁模的凸凹模刃口部分尺寸之差稱(chēng)為沖裁間隙，其雙面間隙用Z表示，單面間隙為Z/2，從沖裁過(guò)程分析中可知，它對(duì)沖裁件斷面的質(zhì)量有極大的影響；此外，它還影響模具的壽命、沖裁力、推件力、頂件力和沖裁的尺寸精度，是一個(gè)非常重要的工藝參數(shù)。設(shè)計(jì)模具時(shí)一定要選擇合理的間隙，才能使沖裁件斷面質(zhì)量較好，所需沖裁力較小，模具壽命較長(zhǎng)。可用以下公式進(jìn)行沖裁間隙的計(jì)算Z/2=(t-b)tan=t(1-b/t) tan （3-4） 式中：Z/2單面間隙； t材料厚度； b光亮寬度，即產(chǎn)生裂紋時(shí)凸模擠入的深度； b/t產(chǎn)生裂紋時(shí)凸模擠入材料的相對(duì)深度； 剪裂紋與垂線(xiàn)的夾角。 查冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表2.11得b/t=60%，=5帶入公式（4），計(jì)算得到Z/20.14（mm）。3.9.3 壓力中心的計(jì)算 如圖可知，圖形雖然簡(jiǎn)單，但零件總體不對(duì)稱(chēng)，所以，按比例畫(huà)出沖裁輪廓線(xiàn)兩個(gè)孔、一個(gè)切斷單邊，并建立直角坐標(biāo)系x-y，如圖所示，計(jì)算各部分長(zhǎng)度和各部分中心的坐標(biāo)。圖3-2壓力中心由公式： 則：將數(shù)據(jù)帶入公式，故X0=375187.5+21495.5+20215+130247.5+5280+100305+25330/（375+214+20+130+5+100+25）=192.6取整為193，Y0=37571.5+21412.5+28012.5/（375+214+280）=37.96取整為38。3.10.沖壓設(shè)備的選擇與校核在考慮各因素后，取一定安全系數(shù)1.5左右，所以必須選用2500KN的公稱(chēng)壓力機(jī)，則根據(jù)所需要的總壓力初選公稱(chēng)壓力為2500KN的閉式壓力機(jī)。（參看沖壓手冊(cè)相關(guān)章節(jié)。）表3-1壓力機(jī)的主要參數(shù)型號(hào)J31-250公稱(chēng)壓力/KN2500續(xù)表3-1滑塊行程/mm315壓力行程/mm10.4形成次數(shù)（次/min）20最大裝模高度/mm490 閉合高度調(diào)節(jié)/mm200立柱間距離/mm900工作臺(tái)尺寸/mm前后：950左右：1000墊板尺寸/mm厚度：140孔徑：200模柄孔尺寸/mm直徑：75深度：120第四章：典型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工藝規(guī)程制定4.模具零件的選用設(shè)計(jì)及必要的計(jì)算4.1 工作零件的三維設(shè)計(jì)工作零件包括沖孔凸模、落料凸模、凹模。首先根據(jù)工件的具體尺寸，繪制出工作零件的草圖，然后根據(jù)設(shè)計(jì)出的大致尺寸進(jìn)行三維CAD設(shè)計(jì)，初步三維零件圖繪制，圖形繪制完后根據(jù)后續(xù)零件的設(shè)計(jì)可在命令界面上對(duì)已完成的零件進(jìn)行修改，下圖4-1為已修改完畢后的沖孔凸模、落料凸模以及凹模三維圖：圖4-1 沖孔凸模 落料凸模及凹模三維圖4.2 定位零件的三維CAD設(shè)計(jì)定位零件的三維CAD設(shè)計(jì)，定位零件就是一個(gè)其控制條料送進(jìn)距離和保證送進(jìn)方向的定位銷(xiāo)。是標(biāo)準(zhǔn)件GB119-86，定位銷(xiāo)12，其零件實(shí)體如圖4-2：圖4-2定位銷(xiāo)4.3 卸料件的三維CAD設(shè)計(jì)卸料零部件包括彈壓卸料板和卸料橡膠。卸料板具有卸料和壓料的雙重作用。卸料板的設(shè)計(jì)在已經(jīng)設(shè)計(jì)出零件的基礎(chǔ)上得出具體尺寸。下圖4-3為卸料板的三維實(shí)體圖：圖4-3卸料板4.4 輔助結(jié)構(gòu)零件的三維CAD設(shè)計(jì)4.4.1 導(dǎo)向零件的三維CAD設(shè)計(jì)首先是導(dǎo)向零件的三維CAD設(shè)計(jì)，對(duì)于生產(chǎn)批量大，要求模具壽命高，工件精度較高的冷沖壓模具，一般采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套來(lái)保證上下模的精確導(dǎo)向。它們是標(biāo)準(zhǔn)零件，導(dǎo)柱GB2861.1-81、導(dǎo)套GB2861.6-81。標(biāo)準(zhǔn)件號(hào)為：導(dǎo)柱A32h5220，導(dǎo)套A32H675。它們的實(shí)體圖如圖4-4所示：圖4-4導(dǎo)柱和導(dǎo)套4.4.2 固定零件的三維CAD設(shè)計(jì)接下來(lái)是固定零件的三維CAD設(shè)計(jì)，包括上下模座三維CAD設(shè)計(jì)和模柄三維CAD設(shè)計(jì)。上下模座已有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，分別為GB2855.5-81、GB2855.6-81。標(biāo)準(zhǔn)件號(hào)為：上模座58032065、下模座58032065。它們的具體結(jié)構(gòu)根據(jù)出料方式和已設(shè)計(jì)出的具體零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)修改。實(shí)體圖如圖4-5所示：圖4-5上模座和下模座模柄的作用是將模具的上模座固定在壓力機(jī)的滑塊上，按GB2862.3-81標(biāo)準(zhǔn)選取，它的實(shí)體圖如圖4-6所示：圖4-6模柄4.4.3 緊固零件及其他零件三維CAD設(shè)計(jì)最后是緊固及其他零件的三維CAD設(shè)計(jì)，螺釘與銷(xiāo)釘是用于模具零部件進(jìn)行固定于定位的元件。通常兩者選用相同的直徑，按標(biāo)準(zhǔn)選取。螺釘選用內(nèi)六角形為宜，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)不少于3個(gè)螺釘，擰入被連接件的深度：鑄鐵為2d；鋼為1.5d(d為螺釘直徑)，標(biāo)準(zhǔn)為：GB70-85。銷(xiāo)釘設(shè)計(jì)為2個(gè)，壓入連接件與被連接件的深度為直徑的2倍，標(biāo)準(zhǔn)為：GB119-86，連接件的銷(xiāo)釘孔應(yīng)同時(shí)鉆、鉸；卸料螺釘標(biāo)準(zhǔn)為GB2867.5-81，標(biāo)準(zhǔn)為M12120。螺紋用修飾命令表示。它們的實(shí)體圖如圖4-7所示： 圖2.13緊固零件實(shí)體圖4-7螺釘與銷(xiāo)釘三維圖根據(jù)沖裁模具在沖裁過(guò)程中的功能需要，還需要設(shè)計(jì)出墊板、凸模固定板以及擋鐵。其具體尺寸也是根據(jù)已經(jīng)設(shè)計(jì)出和選好的一些零部件，配合其具體要求設(shè)計(jì)出具體尺寸結(jié)構(gòu)。具體實(shí)體圖如圖4-8、4-9、4-10所示：圖2.14墊板圖4-8 墊板圖4-9凸模固定板圖4-10 擋鐵4.4 主要零部件設(shè)計(jì)4.4.1 凹模的設(shè)計(jì)H=ks，其中k=0.3（按大孔s=115mm）。故，H=ks=0.3115=34.5mm。如壓力中心分析圖所示沖裁左側(cè)小孔和切斷工序都在同一凹模上進(jìn)行，所以凹模厚度應(yīng)適當(dāng)增加，取H=40mm。凹模板寬度B=s+（2.54.0）H=375+100=475（這里s為切斷刃口長(zhǎng)），取整數(shù)B=480mm。凹模板長(zhǎng)度L=s1+s2=(60+12.5)+55=127.5,取整L=120mm。故凹模尺寸為480mm120mm40mm 材料選用T8A。凹模的固定方法采用螺釘、銷(xiāo)釘直接固定在模座上。零件圖如圖4-11： 圖4-11 凹模零件圖 4.4.2 凸模的設(shè)計(jì)1）沖孔凸模：沖孔凸模的結(jié)構(gòu)圖如圖4-12、4-13：圖4-12凸模零件圖圖4-13 凸模零件圖凸模結(jié)構(gòu)基本類(lèi)型采用整體式，凸模的基本結(jié)構(gòu)形式為直通式兩類(lèi)。凸模的固定方式采用固定板固定，采用臺(tái)階固定，凸模材料選用T8A。凸模的長(zhǎng)度凸模的尺寸根據(jù)凸模固定板尺寸h1、卸料板尺寸h2、材料厚度h3和安裝橡膠高度h。所以凸模的尺寸為： L=30+20+4+28=82mm. 2）落料凸模長(zhǎng)度：有關(guān)計(jì)算基本與沖孔凸模相同，材料也是選用T8A。但由于是直接固定在上模座上的，所以要加上墊板的厚度。如圖4-14.。圖4-14切斷凸模零件圖3）凸模的校核：沖孔力最大且孔的面積又比落料的面積小，故只需要對(duì)最小凸模進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。a）強(qiáng)度校核參照資料冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造P46中公式2.26進(jìn)行計(jì)算的最小刃口承受的壓應(yīng)力c=F/S=8891000/2285=475(MPa)遠(yuǎn)小于許用應(yīng)力c（普通沖裁，模具鋼的許用應(yīng)力可以取c=10001600MPa。b）剛度校核參照資料冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造P46中公式2.32進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算得出其壓桿失穩(wěn)臨界載荷F=2EJ/（lmax）2=3.1422.110520823/12(0.782) 2=5.77105KN遠(yuǎn)大于F總=1798.6KN。經(jīng)計(jì)算凸模強(qiáng)度和剛度符合要求。4.4.3 凸模固定板的設(shè)計(jì)H固=（0.80.9）H凹=27.631mm，（H凹按安全厚度34.5mm計(jì)算），取整數(shù)H固=30mm。材料選用45鋼。其零件圖如圖4-15： 圖4-15 凸模固定板零件圖4.4.4 墊板的設(shè)計(jì)是否采用墊板是通過(guò)計(jì)算判斷模座是否能夠承受承壓面較小的凸模的壓力。沖小矩形孔的凸模承壓面的尺寸如圖4-16小矩形凸模：圖4-16 凸模零件圖其承壓力計(jì)算如下：=F/A=（22+85）24450/（822）MPa=205.99 MPa，查閱有關(guān)資料得鑄鐵為90140 MPa，所以需要采用墊板，材料選用45鋼。其厚度取8mm。4.4.5 卸料橡膠的計(jì)算工件材料厚度為4mm，沖裁時(shí)凸模進(jìn)入凹模深度取1mm，考慮模具維修時(shí)預(yù)留2mm的刃磨量，再考慮開(kāi)啟時(shí)卸料板高出凸模1mm，則總的工作行程H1=8mm。橡膠自由高度為Ho=H1/（0.250.30）=2732mm，取自由度為32mm。模具裝配時(shí)橡膠的預(yù)壓量Ho=（0.100.15）Ho=3.24.8mm，取預(yù)壓量為32mm。所以，模具中安裝橡膠的空間高度尺寸為28mm。該模具為采用手工送料的級(jí)進(jìn)模，切斷凸模面積較大可直接用螺釘與圓柱銷(xiāo)固定，沖孔凸模則由固定板固定，凹?？芍苯佑寐葆斉c圓柱銷(xiāo)固定。切斷凸模的外側(cè)須有擋塊以克服側(cè)壓力，擋塊同時(shí)起定位作用。另外，橫向的定位可在凹模上增設(shè)一個(gè)定位銷(xiāo)。卸料裝置采用彈性的，導(dǎo)向裝置采用導(dǎo)柱導(dǎo)套。從圖中可初步計(jì)算出模具的閉合高度為： H=（65+8+65+40+82）mm=260mm根據(jù)凹模的外形尺寸，確定下模座的外形尺寸為580mm320mm。根據(jù)模具總壓力1798.6KN、閉合高度為260mm、外輪廓尺寸為580mm320mm等參數(shù)，可選用閉式單點(diǎn)壓力機(jī)，J31-250公稱(chēng)壓力2500KN。該壓力機(jī)的主要技術(shù)規(guī)格為：最大沖壓力： 2500KN滑塊行程： 315mm公稱(chēng)壓力行程： 10.4mm最大閉合高度： 490mm工作臺(tái)尺寸： 950mm1000mm滑塊底面尺寸： 850mm850mm因此，該設(shè)備滿(mǎn)足模具的沖壓力、閉合高度、外形輪廓尺寸等要求。4.5.模具零件加工工藝分析及數(shù)控加工編程工作零件的加工工藝見(jiàn)加工工藝卡表4-1 零件明細(xì)表序號(hào)代 號(hào)名 稱(chēng)數(shù) 量材 料熱處理1GB2855.5-81上模板1HT2002GB2861.6-81導(dǎo)套32（H7）X75220鋼滲碳0.81.2mm5862HRC3GB2861.1-81導(dǎo)柱32（h6）X220220鋼滲碳 5862HRC4GB7085內(nèi)六角螺釘M12X701445鋼5MJ-CC-01切斷凸模1T8A5660HRC6GB11986圓柱銷(xiāo)A12X80435鋼4045HRC7GB7085內(nèi)六角螺釘M12X25445鋼4045HRC8GB2862.381模柄1Q2359GB2867.581卸料螺釘M12X120445鋼3540HRC10MJ-CC-02墊板145鋼3540HRC11MJ-CC-03凸模固定板145鋼12MJ-CC-04卸料橡膠1橡膠13MJ-CC-05卸料板1Q23514MJ-CC-06凹模1T8A5862HRC15GB11986圓柱銷(xiāo)A12X70435鋼2838HRC16GB2855.6-81下模板1HT20017MJ-CC-07沖孔凸模1T8A5660HRC18MJ-CC-08沖孔凸模1T8A5660HRC19GB7085內(nèi)六角螺釘M12X80445鋼20MJ-CC-09擋鐵145鋼21GB11986定位銷(xiāo)12135鋼2838HRC4.6.模具裝配圖及爆炸圖模具總裝配圖是裝配、安裝及拆繪模具零件圖的依據(jù)，能更清楚的表達(dá)模具的主要結(jié)構(gòu)形狀、工作原理、各零件之間的裝配關(guān)系及固定連接方式。模具視圖一般分為主視圖和側(cè)視圖和俯視圖三個(gè)，側(cè)視圖標(biāo)明模具的閉合高度，裝配圖的右上角畫(huà)出三維示意圖，還應(yīng)有標(biāo)題欄、明細(xì)表等。由以上設(shè)計(jì)得到下圖的模具裝配圖。模具上模部分主要由模柄、上模座、墊板、凸模、凸模固定板、墊板、卸料橡膠、卸料板等組成。條料從右方送進(jìn)，第一工位為沖孔，第二工位為落料，下模部分由下模座、凹模組成，有排廢料斜口。模具總裝配圖二維圖及爆炸圖如下圖所示：圖4-17模具爆炸圖結(jié)束語(yǔ)：模具生產(chǎn)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，它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。振興和發(fā)展我國(guó)的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。未來(lái)模具工業(yè)的發(fā)展將促進(jìn)全社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展。畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等學(xué)校學(xué)生在畢業(yè)前所進(jìn)行的綜合性設(shè)計(jì)或撰寫(xiě)的學(xué)位論文，是學(xué)生在校期間最后學(xué)習(xí)深化、提高和全面總結(jié)的綜合訓(xùn)練。我的設(shè)計(jì)是對(duì)墊片沖裁模模具設(shè)計(jì)，包括對(duì)整套模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算。首先是進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與相關(guān)計(jì)算，然后，完成對(duì)模具的三維建模和二維CAD分析，最后將主要零部件與模具總裝圖用AutoCAD進(jìn)行了繪制。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，廣泛的查閱沖壓資料和一些實(shí)例來(lái)幫助我們能夠順利進(jìn)行與參考。本著學(xué)習(xí)與提高的原則進(jìn)行篩選、歸納和整理、緊緊圍繞沖裁模結(jié)構(gòu)主題進(jìn)行討論與設(shè)計(jì)，為了便于學(xué)習(xí)與掌握，還對(duì)沖裁設(shè)計(jì)進(jìn)行了重要的論述。這次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：沖壓模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及沖壓模具的相關(guān)尺寸的計(jì)算;模架的選擇、壓力機(jī)的選擇及各個(gè)零部件的選擇；這次的設(shè)計(jì)不僅用到了書(shū)上知識(shí)還要我們自己進(jìn)行查資料課堂之外的知識(shí)學(xué)習(xí)最多的是進(jìn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)的學(xué)習(xí)，從當(dāng)中學(xué)習(xí)到許多書(shū)上學(xué)不到的知識(shí)更好的去積累知識(shí)。致 辭四年的學(xué)習(xí)生活轉(zhuǎn)眼即逝，四年學(xué)習(xí)生活中有快樂(lè)也有艱辛，自己也變得慢慢成熟，對(duì)過(guò)去四年日子里曾給予過(guò)我鼓勵(lì)、幫助的朋友們我滿(mǎn)懷感謝，從來(lái)不曾忘記，所經(jīng)歷的許多將讓我更加珍惜將來(lái)的生活。兩個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了，在這過(guò)程中有不一樣的心情，有時(shí)出現(xiàn)一片豁然開(kāi)朗的天空，有時(shí)陷入困難的漩渦中。在這首先要感謝老師對(duì)我的指導(dǎo)和督促，老師給我指出了正確的設(shè)計(jì)方向，使我加深了對(duì)所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解，同時(shí)也避免了在設(shè)計(jì)過(guò)程中少走彎路，老師的督促使我一直把畢業(yè)設(shè)計(jì)放在心里，保證按質(zhì)按量的完成。要感謝機(jī)械班的兄弟們，大家相互學(xué)習(xí)，相互間不保留自己知道的，在做設(shè)計(jì)的過(guò)程中互相幫助；要感謝模具教研室所有老師的教導(dǎo)，我學(xué)到了扎實(shí)的模具專(zhuān)業(yè)知識(shí)，為我所做的設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)，使該設(shè)計(jì)能順利完成，使我的CAD操作水平比以前有了很大的提高，也更加熟練的運(yùn)用PRO-E三維繪圖軟件，同時(shí)較全面的掌握了Word的編輯功能。在此，再次感謝我的指導(dǎo)老師，老師在百忙之中給予了我悉心的指點(diǎn)與幫助，感謝他為我指出了正確的設(shè)計(jì)方法，我也不會(huì)忘記教研室和藹的老師們，也不會(huì)忘記可親的同學(xué)，我永遠(yuǎn)記得這片土地。從這里走出，對(duì)我的人生來(lái)說(shuō)，將是踏上一個(gè)新的征程，要把所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際工作中去。向在百忙之中評(píng)閱本方案并提出寶貴意見(jiàn)的各位評(píng)委老師表示最誠(chéng)摯的謝意，同時(shí)向所有關(guān)心、幫助和支持我的老師和同學(xué)表示衷心的感謝，祝他們工作順利。參考文獻(xiàn)1王秀鳳，張永春.冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造（第二版）M.北京航空航天大學(xué)出版社,2010.2毛衛(wèi)平 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錄：凹模數(shù)控加工NC序列體積塊銑削：%G71O0000(1)(06/02/17-20:12:22)N0010T1M06S5500M03G00X178.014Y7.616G43Z30.H01G01Z-5.F2400.X217.141Y14.116X114.141Y18.116X173.141G03X178.014Y20.616I0.J6.G01X217.141X178.014G02X173.141Y18.116I-4.873J3.5G01X114.141Y10.116X173.141G02X178.014Y7.616I0.J-6.G01X217.141Y20.616Z-10.X178.014G02X173.141Y18.116I-4.873J3.5G01X114.141Y14.116X217.141Y7.616X178.014X217.141Y20.616X178.014G02X173.141Y18.116I-4.873J3.5G01X114.141Y10.116X173.141G02X178.014Y7.616I0.J-6.G01Z-15.X217.141Y14.116X114.141Y18.116X173.141G03X178.014Y20.616I0.J6.G01X217.141X178.014G02X173.141Y18.116I-4.873J3.5G01X114.141Y10.116X173.141G02X178.014Y7.616I0.J-6.G01X217.141Y20.616Z-20.X178.014G02X173.141Y18.116I-4.873J3.5G01X114.141Y14.116X217.141Y7.616X178.014X217.141Y20.616X178.014G02X173.141Y18.116I-4.873J3.5G01X114.141Y10.116X173.141G02X178.014Y7.616I0.J-6.G01Z-25.X217.141Y14.116X114.141Y18.116X173.141G03X178.014Y20.616I0.J6.G01X217.141X178.014G02X173.141Y18.116I-4.873J3.5G01X114.141Y10.116X173.141G02X178.014Y7.616I0.J-6.G01X217.141Y20.616Z-30.X178.014G02X173.141Y18.116I-4.873J3.5G01X114.141Y14.116X217.141Y7.616X178.014X217.141Y20.616X178.014G02X173.141Y18.116I-4.873J3.5G01X114.141Y10.116X173.141G02X178.014Y7.616I0.J-6.G01Z-35.X217.141Y14.116X114.141Y18.116X173.141G03X178.014Y20.616I0.J6.G01X217.141X178.014G02X173.141Y18.116I-4.873J3.5G01X114.141Y10.116X173.141G02X178.014Y7.616I0.J-6.G01X217.141Y20.616Z-40.X178.014G02X173.141Y18.116I-4.873J3.5G01X114.141Y14.116X217.141Y7.616X178.014X217.141Y20.616X178.014G02X173.141Y18.116I-4.873J3.5G01X114.141Y10.116X173.141G02X178.014Y7.616I0.J-6.G01Z-45.X217.141Y14.116X114.141Y18.116X173.141G03X178.014Y20.616I0.J6.G01X217.141X178.014G02X173.141Y18.116I-4.873J3.5G01X114.141Y10.116X173.141G02X178.014Y7.616I0.J-6.G01X217.141Y20.616Z30.G00X25.141Y19.116G01Z-5.X-47.859Y9.116X25.141Y19.116X-47.859Y9.116X25.141X-47.859Z-10.X25.141Y19.116X-47.859Y9.116X25.141Y19.116X-47.859Z-15.X25.141Y9.116X-47.859X25.141Y19.116X-47.859Y9.116Z-20.X25.141Y19.116X-47.859Y9.116X25.141Y19.116X-47.859Z-25.X25.141Y9.116X-47.859X25.141Y19.116X-47.859Y9.116Z-30.X25.141Y19.116X-47.859Y9.116X25.141Y19.116X-47.859Z-35.X25.141Y9.116X-47.859X25.141Y19.116X-47.859Y9.116Z-40.X25.141Y19.116X-47.859Y9.116X25.141Y19.116X-47.859Z-45.X25.141Y9.116X-47.859X25.141Y19.116X-47.859Y9.116Z30.M30%輪廓銑削：%G71O0000(1)(06/02/17-20:12:47)N0010T1M06S5500M03G00X329.14Y68.12G43Z30.H01G01Z-5.F2400.Y-41.88G02X318.14Y-52.88I-11.J0.G01X-151.86G02X-162.86Y-41.88I0.J11.G01Y68.12G02X-151.86Y79.12I11.J0.G01X318.14G02X329.14Y68.12I0.J-11.G01Z-10.Y-41.88G02X318.14Y-52.88I-11.J0.G01X-151.86G02X-162.86Y-41.88I0.J11.G01Y68.12G02X-151.86Y79.12I11.J0.G01X318.14G02X329.14Y68.12I0.J-11.G01Z-15.Y-41.88G02X318.14Y-52.88I-11.J0.G01X-151.86G02X-162.86Y-41.88I0.J11.G01Y68.12G02X-151.86Y79.12I11.J0.G01X318.14G02X329.14Y68.12I0.J-11.G01Z-20.Y-41.88G02X318.14Y-52.88I-11.J0.G01X-151.86G02X-162.86Y-41.88I0.J11.G01Y68.12G02X-151.86Y79.12I11.J0.G01X318.14G02X329.14Y68.12I0.J-11.G01Z-25.Y-41.88G02X318.14Y-52.88I-11.J0.G01X-151.86G02X-162.86Y-41.88I0.J11.G01Y68.12G02X-151.86Y79.12I11.J0.G01X318.14G02X329.14Y68.12I0.J-11.G01Z-30.Y-41.88G02X318.14Y-52.88I-11.J0.G01X-151.86G02X-162.86Y-41.88I0.J11.G01Y68.12G02X-151.86Y79.12I11.J0.G01X318.14G02X329.14Y68.12I0.J-11.G01Z-35.Y-41.88G02X318.14Y-52.88I-11.J0.G01X-151.86G02X-162.86Y-41.88I0.J11.G01Y68.12G02X-151.86Y79.12I11.J0.G01X318.14G02X329.14Y68.12I0.J-11.G01Z-40.Y-41.88G02X318.14Y-52.88I-11.J0.G01X-151.86G02X-162.86Y-41.88I0.J11.G01Y68.12G02X-151.86Y79.12I11.J0.G01X318.14G02X329.14Y68.12I0.J-11.G01Z30.M30%精加工：%G71O0000(C:UsersAdministratorDesktop畢設(shè)終稿cnc凹模seq0003.ncl.1)(06/17/17-13:59:33)N0010T1M06S5500M03G00X217.878Y9.307G43Z30.H01G01Z-.005F2400.Y16.933Z30.G00X113.404G01Z-.005Y10.723X113.412Y10.615X113.435Y10.509X113.616Y9.902Z-.006X113.73Y9.697X113.769Y9.625X114.023Y9.437X114.332Y9.37Z-.005X142.195Y9.382X170.057Y9.32Z30.G00X25.182Y9.407G01Z4.993X25.19Y9.414Z-.007X25.238Y9.46X25.256Y9.524Y16.933Z30.G00X-47.975G01Z-.007X-47.971Y9.493X-47.889Y9.307Z30.G00X99.146G01Z0.X104.782X108.141Z.009X113.34Z-.005X173.305X173.98Y9.173X174.634Y8.958X175.257Y8.664X175.933Y8.234X176.838Y7.618X177.57Y7.102Z-.006X177.722Y7.059X178.078Y6.959X178.6Y6.884X179.127Y6.876X216.305Y6.87X216.564Y6.916X216.79Y7.05X217.279Y7.469Z-.007X217.617Y7.759Z-.006X217.758Y7.92X217.847Y8.114Z-.005X217.878Y8.326Y9.307X223.141Z.009X226.5Z0.X266.953Y16.933X226.5X223.141Z.009X217.878Z-.005Y20.312X217.844Y20.536X217.744Y20.739X217.587Y20.903Z-.006X217.479Y20.963X217.389Y21.013X216.919Y21.202X216.435Y21.35Z-.005X216.304Y21.362X197.106Y21.32X177.908Y21.214X177.741Y21.137Z-.006X177.532Y21.041X177.196Y20.8Z-.005X176.911Y20.5X176.441Y20.049X175.916Y19.663X175.346Y19.347X174.74Y19.108X174.108Y18.949X173.425Y18.872X173.134Y18.87X114.332Y18.862X114.057Y18.787X113.811Y18.643Z-.006X113.717Y18.547X113.612Y18.439X113.473Y18.191X113.404Y17.914Z-.005Y16.933X108.141Z.009X104.782Z0.X34.5X31.141Z.009X25.256Z-.007Y19.115X25.22Y19.204X25.131Y19.24X-47.85X-47.938Y19.203X-47.975Y19.115Y16.933X-53.859Z.009X-57.218Z0.X-100.673Y9.307X-57.218X-53.859Z.009X-47.888Z-.007X-47.85Y9.239X-47.775Y9.116X-47.735Y9.056X-47.689Y9.009X-47.625Y8.991X24.386Y8.994X24.624Y9.116X31.141Y9.307Z.009X34.5Z0.X99.146X99.69Y9.263X100.212Y9.136X100.714Y8.937X101.2Y8.676X101.673Y8.364X102.134Y8.011X102.587Y7.627X104.371Y5.988X104.782Y5.64X104.824Y5.604X105.285Y5.251Z.001X105.757Y4.939Z.003X106.243Y4.678Z.004X106.