紐扣沖壓模具設(shè)計(jì)【三維PROE】【含圖紙】

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According to the information re-use PRO / E, the design of the mold, and then converted into two-dimensional three-dimensional map of assembly drawings and parts marked maps and compile card processing parts.Key words: Blanking ; Punching 37第1章 緒論1 中國模具工業(yè)技術(shù)發(fā)展概況 80年代以來，中國模具工業(yè)發(fā)展十分迅速。國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對(duì)模具工業(yè)提出了越來越高的要求，也為其發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力。這些年來，中國模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(fā)展。目前，中國17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)，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(dá)245億元人民幣(表 1)。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%。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(dú)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。例如，浙江寧波和黃巖地區(qū)，從事模具制造的集體企業(yè)和私營企業(yè)多達(dá)數(shù)千家，成為國內(nèi)知名的“模具之鄉(xiāng)”和最具發(fā)展活力的地區(qū)之一。在廣東，一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，為了提高其產(chǎn)品的市場競爭能力，紛紛加入了對(duì)模具制造的投入，例如科龍、美的、康佳和威力等集團(tuán)都建立了自己的模具制造中心。中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)多集中于沿海工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，現(xiàn)已有幾千家。例如，江蘇無錫的微研有限公司為一日本獨(dú)資企業(yè)，員工有200余人，擁有精密數(shù)控模具加工設(shè)備60余臺(tái)，1998年其模具產(chǎn)值超過2億元。 中國模具工業(yè)的技術(shù)水平近年來也取得了長足的進(jìn)步。目前，國內(nèi)已能生產(chǎn)精度達(dá)2微米的精密多工位級(jí)進(jìn)模，工位數(shù)最多已達(dá)160個(gè)，壽命12億次。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、6.5K大容量洗衣機(jī)的塑料模具，以及汽車保險(xiǎn)杠、整體儀表板等模具。在精密塑料模具方面，國內(nèi)已能生產(chǎn)照相機(jī)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(fù)雜壓鑄模方面，國內(nèi)已能生產(chǎn)自動(dòng)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(luò)模具、鋁合金和塑料門窗異型材擠出模等，也都達(dá)到了較高的水平，并可替代進(jìn)口模具。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(dá)國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)備中的比重還比較低，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)用還不夠廣泛等等。特別在大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具技術(shù)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(nèi)需求，因而需要大量從國外進(jìn)口。在中國，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識(shí)到模具在制造中的重要基礎(chǔ)地位，認(rèn)識(shí)到模具技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)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(shù)發(fā)展，加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。目前，從事模具技術(shù)研究的機(jī)構(gòu)和院校已達(dá)30余家，從事模具技術(shù)教育的培訓(xùn)的院校已超過50余家。其中，獲得國家重點(diǎn)資助建設(shè)的有華中理工大學(xué)模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海交通大學(xué)CAD國家工程研究中心、北京機(jī)電研究所精沖技術(shù)國家工程研究中心和鄭州工業(yè)大學(xué)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(shù)、模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)、快速成型與快速制模技術(shù)、新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)。1.1沖模技術(shù)以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進(jìn)步，東風(fēng)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。在設(shè)計(jì)制造方法和技術(shù)手段方面不斷改善，在轎車模具國產(chǎn)化方面邁出了可喜的步伐。多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具是我國重點(diǎn)發(fā)展的精密模具品種。目前，國內(nèi)已可制造具有自動(dòng)沖切、疊壓、鉚合、計(jì)數(shù)、分組、轉(zhuǎn)子鐵芯扭斜和安全保護(hù)等功能的鐵芯精密自動(dòng)疊片多功能模具。生產(chǎn)的電機(jī)定轉(zhuǎn)子雙回轉(zhuǎn)疊片硬質(zhì)合金級(jí)進(jìn)模的步距精度可達(dá)20m，壽命達(dá)到1億次以上。其他的多工位級(jí)進(jìn)模，如用于集成電路引線框架的2030工位的級(jí)進(jìn)模，用于電子槍零件的硬質(zhì)合金級(jí)進(jìn)模和空調(diào)器散熱片的級(jí)進(jìn)模，也已達(dá)到較高的水平。1.2塑料模具技術(shù)近年來，塑料模具發(fā)展很快，在國內(nèi)模具工業(yè)產(chǎn)值中塑料模具所占比例不斷擴(kuò)大。電視機(jī)、空調(diào)、洗衣機(jī)等家用電器所需的塑料模具基本上可立足于國內(nèi)生產(chǎn)。重量達(dá)1020噸的汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具和多達(dá)600腔的塑封模具已可自行生產(chǎn)。在精度方面，塑料尺寸精度可達(dá)IT6-7級(jí)，型面的粗糙度達(dá)到 Ra0.05-0.025m，塑料模使用壽命達(dá)100萬次以上。在塑料模具的設(shè)計(jì)制造中，CAD/CAM技術(shù)得到較快的普及，CAE軟件已經(jīng)在部分廠家應(yīng)用。熱流道技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，氣輔注射技術(shù)和高效多色注射技術(shù)也開始成功應(yīng)用。1.3 CAD/CAE/CAM技術(shù)目前，國內(nèi)模具企業(yè)中已有相當(dāng)多的廠家普及了計(jì)算機(jī)繪圖，并陸續(xù)引進(jìn)了高檔CAD/CAE/CAM，UG、Pro/Engineer、I-DEAS、 Euclid-IS等著名軟件在中國模具工業(yè)應(yīng)用已相當(dāng)廣泛。一些廠家還引進(jìn)了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和 MAGMASOFT等CAE軟件，并成功應(yīng)用于塑料模、沖壓模和壓鑄模的設(shè)計(jì)中。近年來，我國自主開發(fā)CAD/CAE/CAM系統(tǒng)有很大發(fā)展。例如，華中理工大學(xué)模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的注塑模、汽車覆蓋件模具和級(jí)進(jìn)模CAD/CAE/CAM軟件，上海交通大學(xué)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，北京機(jī)電研究所開發(fā)的鍛模CAD/CAE/CAM軟件，北航華正軟件工程研究所開發(fā) CAXA軟件，吉林汽車覆蓋件成型技術(shù)所獨(dú)立研制的商品化覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件等在國內(nèi)模具行業(yè)擁有不少的用戶。1.4 快速成形/快速制模技術(shù)快速成形/快速制模技術(shù)在我國得到重視和發(fā)展，許多研究機(jī)構(gòu)致力于這方面的研究開發(fā)，并不斷取得新成果。清華大學(xué)、華中理工大學(xué)、西安交通大學(xué)和隆源自動(dòng)成形系統(tǒng)公司等單位都自主研究開發(fā)了快速成形技術(shù)與設(shè)備，生產(chǎn)出分層物體(LOM)、立體光固化(SLA)、熔融沉積(FDM)和選擇性燒結(jié)(SLS)等類型的快速成形設(shè)備。這些設(shè)備已在國內(nèi)應(yīng)用于新產(chǎn)品開發(fā)、精密鑄造和快速制模等方面?？焖僦颇＜夹g(shù)也在國內(nèi)多家單位開展研究，目前研究較多的有電弧噴涂成形模具技術(shù)和等離子噴涂制模技術(shù)。中、低熔點(diǎn)合金模和樹脂沖壓模制造技術(shù)已獲得成功應(yīng)用，硅橡膠模也應(yīng)用于新產(chǎn)品的開發(fā)中。1.5其他相關(guān)技術(shù)近年來，國內(nèi)一些鋼鐵企業(yè)相繼引進(jìn)和裝備了一些先進(jìn)的工藝設(shè)備，使模具鋼的品種規(guī)格和質(zhì)量都有較大的改善。在模具制造中已較廣泛地采用新的鋼材，如冷作模具鋼D2、D3、A1、A2、LD、65Nb等；熱作模具鋼H10、H13、H21、4Cr5MoVSi、45Cr2NiMoVSi等；塑料模具鋼 P20、3Cr2Mo、PMS、SMI、SMII等。這些模具材料的應(yīng)用在提高質(zhì)量和使用壽命方面取得了較好的效果。 國內(nèi)一些單位對(duì)多種模具拋光方法開展研究，并開發(fā)出專用拋光工具和機(jī)械。花紋蝕刻技術(shù)和工藝水平提高較快，在模具飾紋的制作中廣泛應(yīng)用。高速銑削加工是近年來發(fā)展很快的模具加工技術(shù)。國內(nèi)已有一些公司引進(jìn)了高速銑床，并開始應(yīng)用。國內(nèi)機(jī)床廠陸續(xù)開發(fā)出一些準(zhǔn)高速的銑床，并正開發(fā)高速加工機(jī)床。但是，高速銑削的應(yīng)用面在國內(nèi)尚不廣泛。2 中國模具工業(yè)技術(shù)發(fā)展展望 2.1市場需求推動(dòng)模具工業(yè)發(fā)展1999年中國大陸制造工業(yè)對(duì)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(duì)于大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具需求的增長將遠(yuǎn)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(nèi)模具市場的一半左右。1999年，國內(nèi)汽車年產(chǎn)量為183萬輛，。保有量為1500萬輛，預(yù)計(jì)到2005年汽車年產(chǎn)量將達(dá)300萬輛。汽車、摩托車行業(yè)的發(fā)展將會(huì)大大推動(dòng)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(jī)、空調(diào)等，在國內(nèi)的市場很大。目前，我國的彩電的年產(chǎn)量已超過3200萬臺(tái)，電冰箱、洗衣機(jī)和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過了1000萬臺(tái)。家用電器行業(yè)的發(fā)展對(duì)模具的需求量也將會(huì)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(duì)模具的需求，都將對(duì)中國模具工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的推動(dòng)作用。早在1989年，在國務(wù)院頌布的關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定中，模具被列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的首位。1997年以來，又相繼把模具及其加工技術(shù)和設(shè)備列入當(dāng)前國家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄和鼓勵(lì)外商投資產(chǎn)業(yè)目錄。經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，從1997年開始對(duì)部分模具企業(yè)實(shí)行了增值稅返還 70%的優(yōu)惠政策。所有這些國家對(duì)模具工業(yè)采取的優(yōu)惠政策也將對(duì)其發(fā)展提供有力支持。2.2 未來十年模具技術(shù)發(fā)展方向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(dá)國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經(jīng)濟(jì)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：提高大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的設(shè)計(jì)制造水平；在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)；大力發(fā)展快速制造成形和快速制造模具技術(shù)；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)；提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率；發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)；逐步推廣高速銑削在模具加工的應(yīng)用；進(jìn)一步研究開發(fā)模具的拋光技術(shù)和設(shè)備；研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程；開發(fā)新的成形工藝和模具。第2章 設(shè)計(jì)任務(wù)書及產(chǎn)品圖技術(shù)要求： 產(chǎn)品圖詳見圖2-1 ，材料：Q235A2 未注公差按照IT13圖 2-1零件的3D圖：靜線框圖如圖2-2所示：圖2-23D渲染圖如圖2-3所示：圖2-3第3章 零件的工藝分析如上圖所示，此制件為簡單型冷沖件，形狀比較簡單。需要沖孔落料兩道工序完成加工。首先定義沖裁：沖裁是利用安裝在壓力機(jī)上的沖裁模，使材料產(chǎn)生分離的沖壓工序，包括落料、沖孔、切口、剖切、切斷等。3.1 分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性1、該零件形狀較為簡單，規(guī)則。2、該零件底面的平面度要求比較高在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的同時(shí)需要注意在這方面把好關(guān)。3、沖件有尺寸要求4、該產(chǎn)品中間有孔。制件的材料為Q235，沖裁性能好。在整個(gè)模具的設(shè)計(jì)工程中，模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安排的是否合理將極大的影響整副模具的使用性能。此工件需要沖孔落料，成型兩個(gè)工序。材料為Q235，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。工件結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，工件尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求3.2 分析公差和表面粗糙度1、公差 該零件上的尺寸公差均有要求，按照其公差要求進(jìn)行計(jì)算。2、表面粗糙度 此制件未作特殊要求。3）被沖材料為Q235，沖裁性能比較好。材料的厚度在2mm，具有足夠的塑性、較低的屈服極限和較高的彈性模量。根據(jù)以上分析的結(jié)果。此件的沖裁工藝性良好，適合沖裁和成型。工件結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，工件尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求.第4章 沖壓工藝方安的制定方案一、先落料再?zèng)_孔，采用兩幅副模具。方案二、沖孔落料一副膜。方案三、先沖孔再落料，在沖孔采用一級(jí)進(jìn)模。方案一、方案三、的模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)率高，即不能能滿足要求又不經(jīng)濟(jì)。第5章 模具結(jié)構(gòu)形式的論證和確定分析該制件的結(jié)構(gòu)特征后，初步確定沖壓工序：采用兩幅幅模具加工。一副沖孔落料模。足以滿足制件的精度要求。因?yàn)榧?jí)進(jìn)模因?yàn)槌杀酒撸y度加大，所以不考慮。第6章 胚料形狀和尺寸的確定圖6-16.1毛胚尺寸的計(jì)算據(jù)上圖6-1所示，此工件比較簡單，尺寸上圖都以標(biāo)注。毛呸的尺寸L為毛呸長度方向尺寸L1L1=40寬度方向尺寸L2=30產(chǎn)品的厚度尺寸為1.5經(jīng)過計(jì)算，該彎曲件的毛胚尺寸為40X30X1.5mm.6.2條料寬度的確定:排樣圖既要在冷沖壓工藝規(guī)程中反映出來，以指導(dǎo)沖壓生產(chǎn)，又要在模具裝配的右邊反映出來，在模具加工和裝配中起參考作用，所以畫排樣圖是冷沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)中極為重要，且技術(shù)性很強(qiáng)的設(shè)計(jì)工作。排樣的方法有很多，如：直排、斜排、直對(duì)排、混合排、多行排，等等。方式。中和此制件的特點(diǎn)和加工工藝要求，和經(jīng)濟(jì)性的考慮，采用直排較為可行。條料寬度的確定如圖6-2所示:圖6-2查表26得，a=1.5=1.8,考慮此制件的特殊性，取a=1.5mm =1.8mm =（40+2X1.8） 式中：B=料寬基本尺寸 =條料寬度方向制件輪廓最大尺寸 n=側(cè)刃個(gè)數(shù) b=側(cè)刃切料寬度 =條料剪切公差，見表2-7，2-8 此處查表得=0.5附表6-1表6-15.3 毛胚排樣圖毛坯排樣圖如圖6-3所示圖6-3第7章 模具工作零件刃口尺寸計(jì)算凸模和凹模刃口尺寸直接決定工件的尺寸和模具間隙的大小，是模具上最重要的尺寸。刃口尺寸計(jì)算的基本原則1、 由于沖孔落料件都是測量其光亮帶部分的尺寸，而沖孔的光亮帶是凸模擠入而形成的，落料的光亮帶是落料件擠入凹模型孔形成的，故沖孔時(shí)孔的尺寸由凸模決定，落料時(shí)的外形尺寸由凹模決定。2、 由于沖裁時(shí)凸、凹模的磨損，使凸、凹模實(shí)體尺寸變小，故在設(shè)計(jì)凸、凹模尺寸時(shí)應(yīng)考慮凸、凹模的磨損方向，使其磨損之后還能保證沖件尺寸的要求。3、 考慮凸、凹模制造公差的方向，確定凸、凹模的基本尺寸。4、 其凸、凹模制造公差為：刃口尺寸計(jì)算公式：（1）、沖孔磨后變小的公式：（2）、落料磨后變大的公式：按以上（1）、（2）之法可得出：（3）、沖孔磨后變大的公式：（4）、落料磨后變小的公式：（5）、C是磨后不變的尺寸，其公式為以上各式中：、 為凸、凹?；境叽?、 為最大、最小極限尺寸 為最小初始間隙 為工件公差 精度等級(jí)系數(shù)，并有：（高于）IT11時(shí)x=1;IT11IT13時(shí)x=0.75;(低于)IT13級(jí)時(shí)，x=0.5、 凸、凹模制造公差具體的計(jì)算如下：1、 查表確定初始間隙 0.042、 計(jì)算凸、凹模制造公差圖7-13、代入公式計(jì)算各尺寸未注公差均按IT14級(jí)計(jì)算。尺寸 45 mm為落料磨后變大0.36mmIT14x=0.5 尺寸2 6 mm為落料磨后變大0.36mmIT14x=0.5 第8章 壓力計(jì)算及壓力中心的計(jì)算落料周邊總廠L1=150中間沖孔總長L2=39 圖8-18.1沖裁力的計(jì)算在沖裁模設(shè)計(jì)中，沖壓力是指沖裁力、卸料力、推件力和頂件力的總稱。它是沖裁時(shí)選擇壓力機(jī)，進(jìn)行模具設(shè)計(jì)、校核模具強(qiáng)度和剛度的重要依據(jù)。1.沖裁力的計(jì)算 沖裁力是沖裁過程中凸模對(duì)板料的壓力，它是隨凸模行程而變化的。對(duì)沖裁力有直接影響的因素主要有板料的力學(xué)性能、厚度與沖裁件的輪廓周長。平刃口沖裁力可按下式計(jì)算： （公式3-12）式中 沖裁力（）； 沖裁件周邊長度（）； 材料抗剪強(qiáng)度（） 材料厚度（）； 系數(shù)，通常。查表可知 抗剪強(qiáng)度按計(jì)算，沖裁力為：2.卸料力、推件力及頂件力的計(jì)算 根據(jù)沖裁件料厚查冷沖模設(shè)計(jì)及制造表3-16可得：所以： 孔的沖裁力 壓力機(jī)公稱壓力的確定沖裁時(shí)，壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于沖壓力，為沖裁力和與沖裁力同時(shí)發(fā)生的卸料力、推件力或頂出力的總和。根據(jù)不同的模具結(jié)構(gòu)，沖壓力計(jì)算應(yīng)分別對(duì)待，即當(dāng)模具結(jié)構(gòu)采用彈壓卸料裝置和下出件方式時(shí)： （公式3-16）當(dāng)模具結(jié)構(gòu)采用彈壓卸料裝置和上出件方式時(shí)： （公式3-17）當(dāng)模具結(jié)構(gòu)采用剛性卸料裝置和下出件方式時(shí)： （公式3-18）本論題模具采用彈壓卸料裝置和下出件方式，其總壓力包括：沖裁力、卸料力和推件力。所以其總壓力為：一般按公稱壓力的80%要大于等于沖壓總壓力來選用壓力機(jī)，即 （公式3-19）所以：預(yù)選壓力機(jī)的公稱壓力為：8.2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)。求壓力中心的方法是：采用求空間平行力系的合力作用點(diǎn)。根據(jù)力學(xué)原理，各分力對(duì)某軸力矩之和等于某合力對(duì)同軸之矩，則可得壓力中心坐標(biāo)計(jì)算公式： （公式3-20） （公式3-21）據(jù)此，本設(shè)計(jì)確定零件的壓力中心如下：1）選坐標(biāo)x-x；y-y位置，如圖3-2所示。2）把整個(gè)刃口輪廓按基本要素劃分成、，并計(jì)算各基本線段長度，其具體數(shù)值見表3-3。圖3-3 壓力中心計(jì)算表3-3 壓力中心計(jì)算數(shù)據(jù)X=15+45.3+45.8+70.29+70.29/7=17.38Y=0.35+21.5+43+43+42.65/7=21.5第9章 沖壓設(shè)備的選擇及核為使壓力機(jī)能安全工作， 選擇壓力機(jī)型號(hào)為JC23-30式壓力機(jī)，其主要參數(shù)為:公稱壓力：830KN滑塊行程：80mm最大封閉高度：360mm最大封閉高度調(diào)節(jié)量:80mm工作臺(tái)墊板孔尺寸：250模柄孔尺寸：40X60m墊板厚度：90mm第10章 彈性元件的設(shè)計(jì)計(jì)算為了得到平整的工件，模具采用彈壓式卸料結(jié)構(gòu)，使條料在沖孔后可以脫離凸模，所以用橡膠為彈性元件。卸料力由聚酯橡膠提供。聚酯橡膠的自由高度取10m 圖10-1 沖孔落料模具第11章 模具零件的選用、設(shè)計(jì)及必要的設(shè)計(jì)各種結(jié)構(gòu)的沖裁模，一般都是由工作零件(包括凸模、凹模)、定位零件(包括擋料銷、導(dǎo)尺等)、卸料零件(如卸料板)、導(dǎo)向零件(如導(dǎo)柱、導(dǎo)套)和安裝固定零件(包括上下模座、墊板、凸凹模固定板、螺釘和定位銷)等5種基本零件組成。11.1、凸模外形結(jié)構(gòu)、尺寸確定采用彈性卸料板的沖裁模，其凸模的長度應(yīng)根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)確定。采用線切割機(jī)床加工，為了使模具裝配方便將落料凸模設(shè)計(jì)成直通式，。采用彈性卸料板的沖裁模，基本結(jié)構(gòu)如圖11-1所示。凸模的長度按式 (32)計(jì)算Ll1l2l3(1520)mm (32)式中 l1凸模固定板厚度，單位mm； l2缷料板的厚度，單位mm； l3導(dǎo)尺的厚度，單位mm。 圖11-1凸模長度式中的1520mm包括凸模進(jìn)入凹模的深度、凸模修磨量、沖模在閉合狀態(tài)下缷料板到凸模固定板間的距離。一般應(yīng)根據(jù)具體結(jié)構(gòu)再加以修正。這里設(shè)計(jì)的凸模長度按式 (33)計(jì)算L= l1+ l2+h (33) 式中 l1凸模固定板厚度，單位mm； l2缷料板的厚度，單位mm； t材料厚度，單位mm；h式中h取1520mm凸模的刃口尺寸按落料凹模尺寸配制，并保證雙面間隙在0.06mm。凸模固定板厚度取12mm。中墊板厚度為12mm，凹模板的厚度為12mm，緩沖長度1.5mm.則凸模長度根據(jù)公式Ll1l2 +h，即L=(1212121.5)mm34.5mm。結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設(shè)計(jì)成直通式，采用線切割機(jī)床加工，所以無需對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度校核。沖裁時(shí)凸模進(jìn)入凹模刃口3mm。如圖11-2所示圖11-2 凸凹模11.2凹模外型尺寸的定凹模類型很多，凹模的外形有圓形和板形；結(jié)構(gòu)有整體式和鑲嵌式；刃口也有平刃和斜刃。這次設(shè)計(jì)凹模采用板形，結(jié)構(gòu)采用整體式，刃口采用平刃。 凹模的固定方法，采用螺釘和銷釘將凹模固定在下模座上，保證螺釘（或沉孔）間、螺孔與銷孔間及螺孔、銷孔與凹模刃壁間的距離不能太近，不然會(huì)影響模具壽命。凹模外型尺寸按公式如下計(jì)算： 為壓力中心到最遠(yuǎn)型孔的壁間距。按照型孔的布置，凹模的外形尺寸分別為：平行于送料方向的凹模型孔最遠(yuǎn)壁間距離：18.6mm垂直于送料方向的凹模型孔最遠(yuǎn)壁間距離：=13mm為凹模型孔到孔壁的距離。查表的=28mm，平行于送料方向的凹模外形尺寸為L=2()=2 (18.6+28)=93.2mm垂直于送料風(fēng)向的凹模外形尺寸為L2（）2（13+28）=82mm判斷送料方向：L93.2mm L82mm 所以為縱向送料選擇典型組合：由復(fù)合薄凹模典型組合為： 15mX80mmGB2873.2-81凹模的外型尺寸為：150X150X40MM 圖11-311.3 定位零件11.3.1送料導(dǎo)向零件該副落料沖壓冷沖模的送料導(dǎo)向零件采用用定位銷，可以很好的起到定位和導(dǎo)向的作用，而且結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用。猶豫本次設(shè)計(jì)采用但工序模，所以在卸料板上開有擋料銷的讓孔，可以很好的保證模具的運(yùn)作。圖11-411.3.2送料定距零件 標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的固定定位銷，其結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，廣泛應(yīng)用于沖值中、小型沖裁件的擋料定距。擋料銷在送進(jìn)方向帶有斜面，送進(jìn)時(shí)當(dāng)搭邊碰撞斜面使擋料銷跳越搭邊而進(jìn)人下一個(gè)孔中時(shí)，然后將條料后拉，擋料銷便抵住搭邊而定位。每次送料都要先送后拉，做方向相反的兩個(gè)動(dòng)作。適用于厚度大于0.8mm的沖壓材料，因?yàn)閺U料需帶有一定的強(qiáng)度，如料太薄，則頂不起帶有彈簧的擋料銷，所以這里采用活動(dòng)擋料銷。固定擋料銷分圓形和構(gòu)形兩種，一般安裝在凹模上。該模具采用固定圓形擋料銷，結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，但銷孔離凹模刃壁較近，削弱了凹模強(qiáng)度。設(shè)計(jì)時(shí)采用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的擋料銷，設(shè)計(jì)時(shí)使擋料銷銷孔與凹模刃壁的距離稍微遠(yuǎn)一點(diǎn)，提高凹模強(qiáng)度。圖11-511.4卸料裝置和推件裝置卸料板一般分為剛性卸料板和彈性卸料板兩種形式。彈性卸料板有敞開的工作空間，操作方便，生產(chǎn)效率高，沖壓前可對(duì)毛坯有預(yù)壓作用，沖壓后也可使沖壓件平穩(wěn)卸料，所以這里選用彈性卸料裝置。因?yàn)闆_裁材料較厚，而且有彎曲成型，所以沖壓時(shí)需對(duì)零件起壓料作用，所以選用彈壓卸料裝置。卸料板厚度一般取凹模厚度的（0.81.0）倍，所以取為14mm，其外形尺寸一般與凹模相同。因?yàn)樵跊_壓過程中，凸模自然會(huì)將沖件從凹模中卸下，所以這里不需要有推件與頂出裝置。卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為4045HRC。彈壓卸料板與凸模的單邊間隙可根據(jù)沖裁模厚度按表11-2選用，這里工件厚度為1，所以卸料板與凸模間隙取0.1。 表11-2彈壓卸料板與凸模間隙值 mm材料厚度t0.50.511單邊間隙Z0.050.10.15圖11-511.5 導(dǎo)向零件選用滑動(dòng)導(dǎo)柱和導(dǎo)套，其結(jié)構(gòu)和尺寸都有標(biāo)注規(guī)定。導(dǎo)套內(nèi)孔有儲(chǔ)油槽，以便儲(chǔ)油潤滑，內(nèi)孔與導(dǎo)柱滑動(dòng)配合；導(dǎo)柱的兩端基本尺寸相同，公差不同。按照標(biāo)注選用時(shí)，L應(yīng)保證導(dǎo)柱的上端面與上模座的上平面之間的距離不小于1015mm，以保證凸、凹模經(jīng)多次刃磨而使模具閉合高度變小后，導(dǎo)柱也不會(huì)影響模具正常工作；而下模座的下平面與導(dǎo)柱壓入端的端面之間的距離不應(yīng)小于23mm，以保證下模座在壓力機(jī)工作臺(tái)上的安裝固定；導(dǎo)套的上端面與上模座上平面之間的距離應(yīng)大于23mm，以便排氣和出油。導(dǎo)套的外徑和上模座采用過盈配合（H7/r6）；導(dǎo)柱的下部與下模座導(dǎo)柱孔采用過盈配合（H7/r6）。導(dǎo)柱、導(dǎo)套之間采用間隙配合，其配合間隙必須小于沖裁間隙，沖裁間隙小的一般按照H6/h5配合，沖裁間隙大的一般按照H7/h6配合。緊固零件 螺釘用于固定模具零件，而銷釘則起定位作用。查表2.27，卸料螺釘M8固定螺釘M8以及8銷釘。11.6 導(dǎo)向零件11.6.1模架設(shè)計(jì)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，模架主要有兩大類：一類是由上模座、下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成的導(dǎo)柱模架；另一類是是由彈壓導(dǎo)板、下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成的導(dǎo)板模模架。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。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?；瑒?dòng)導(dǎo)向模架的精度等級(jí)分為級(jí)和級(jí)，滾動(dòng)導(dǎo)向模架的精度等級(jí)分為0級(jí)和0級(jí)。各級(jí)對(duì)導(dǎo)柱、導(dǎo)套的配合精度、上模座上平面對(duì)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)。這些技術(shù)條件保證了整個(gè)模架具有一定的精度，也是保證沖裁間隙均勻性的前提。有了這一前提，加上工作零件的制造精度和裝配精度達(dá)到一定的要求，整個(gè)模具達(dá)到一定的精度就有了基本點(diǎn)保證?；瑒?dòng)導(dǎo)向模架的結(jié)構(gòu)形式有4種：對(duì)角導(dǎo)柱模架、中間導(dǎo)柱模架、四角導(dǎo)柱模架、后側(cè)導(dǎo)柱模架。后側(cè)導(dǎo)柱模架的特點(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)造成上模歪斜，導(dǎo)向裝置和凸、凹模都容易磨損。從而影響模具壽命。此模具一般用于較小的模架。該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在模具的一邊。以 凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。查沖壓模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)與范例書第231頁，得到以下數(shù)據(jù)：125*100*173mm，上模座厚度h上模取40mm，上模墊板厚度h墊取6mm，上固定板厚度h固取14mm，卸料板厚14，中墊板厚12，下固定板厚16，下墊板后6，下模座厚度h下模取40mm，那么，該模具的閉合高度：H閉=H上模+H墊+ H固+L+H卸料+H凹+ H墊+H下模 =173mm式中：L運(yùn)動(dòng)長度，L=14mm H凹模厚度，H=14mm h2凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度，h2=3mm可見該模具閉合高度小于所選壓力機(jī)J2325的最大裝模高度（200mm），可以使用。11.6.2模座模座分帶導(dǎo)柱和不帶導(dǎo)柱兩種，根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品要求確定是否采用帶導(dǎo)柱的模座。模座一般分為上、下模座，其形式基本相似。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，必須十分重視上、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；如果剛度不足，工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的彈性變形，導(dǎo)致模具的彈性零件和導(dǎo)向零件和導(dǎo)向零件迅速磨損，這是常見的卻又往往不為人們所重視的現(xiàn)象。設(shè)計(jì)時(shí)按標(biāo)準(zhǔn)選用模架或模座。在不能使用標(biāo)準(zhǔn)的情況下，設(shè)計(jì)沖模模座時(shí)注意以下幾點(diǎn)。（1）模座的外形尺寸根據(jù)凹模周界尺寸和安裝要求來確定。對(duì)于圓形模座，其直徑應(yīng)比凹模板直徑大3070mm。對(duì)于矩形模座，其長度應(yīng)比凹模板長度大4070mm，而寬度可以等于或略大于凹模板寬度，但應(yīng)考慮有足夠位置來安裝導(dǎo)柱、導(dǎo)套。模座的厚度取凹模板厚度的1.01.5倍，根據(jù)受力情況，上模座厚度可比下模座厚度小510mm。對(duì)于大型非標(biāo)準(zhǔn)模座，還必須根據(jù)實(shí)際情況需要，按鑄件工藝性要求和鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。（2）所設(shè)計(jì)的模座必須與所選的壓力機(jī)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，如下模座尺寸應(yīng)比壓力機(jī)工作臺(tái)孔或墊板孔尺寸每邊大4050mm等。（3）模座材料根據(jù)工藝力的大小和模座的重要性選用，模座選用Q235結(jié)構(gòu)鋼。（4）模座的上、下表面的平行度應(yīng)達(dá)到要求，平行度公差一般為4級(jí)。（5）上、下模座的導(dǎo)柱與導(dǎo)套安裝孔的位置尺寸必須一致，其孔距公差要求在0.02mm以下。模座的導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔的軸線應(yīng)與模座上、下面的垂直，安裝滑動(dòng)式導(dǎo)柱和導(dǎo)套時(shí)，垂直度公差一般為4級(jí)。上、下模座已有國家標(biāo)準(zhǔn)，除特殊類型外，盡可能按標(biāo)準(zhǔn)選取。標(biāo)準(zhǔn)可查書沖壓模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)與范例中表9-46中間導(dǎo)柱模架。具體見下圖4-1上模座CAD圖、圖4-2上模座三維圖、圖4-3下模座CAD圖、圖4-4下模座三維圖所示圖11-6上模座圖11-7下模座設(shè)計(jì)小結(jié)通過對(duì)模具專業(yè)的學(xué)習(xí)，掌握了常用材料在成型過程中對(duì)模具的工藝要求，掌握模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算的方法，以達(dá)到能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般機(jī)械加工的知識(shí)，金屬材料的選擇和熱處理，結(jié)合模具結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，根據(jù)不同情況選用模具加工新工藝。畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠?qū)σ陨细鞣矫娴囊蠹右造`活運(yùn)用，綜合檢驗(yàn)大學(xué)期間所學(xué)的知識(shí)。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)收益匪淺，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1培養(yǎng)我綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)和基本技能、提高分析解決實(shí)際問題的能力。2接受模具設(shè)計(jì)工程師必須的綜合訓(xùn)練，提高實(shí)際工作能力。如調(diào)查研究、查閱文獻(xiàn)和收集資料并進(jìn)行分析的能力；制訂設(shè)計(jì)或試驗(yàn)方案的能力；設(shè)計(jì)、計(jì)算和繪圖能力；總結(jié)提高撰寫論文的能力。3檢驗(yàn)我綜合素質(zhì)與實(shí)踐能力，是畢業(yè)的重要依據(jù)。致 謝隨著社會(huì)的發(fā)展，機(jī)械行業(yè)的模具專業(yè)在我國現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中成為一個(gè)越來越重要的分支。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Γヌ剿?。模具生產(chǎn)過程是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，生產(chǎn)模具過程中可能用到的的機(jī)器有很多種類，如（電火花成型機(jī)、數(shù)控線切割、車床、銑床、刨床、磨床、鏜床等）。三年的學(xué)習(xí)，我對(duì)模具設(shè)計(jì)與制造有了深刻的認(rèn)識(shí)。面臨畢業(yè)期間，此次單獨(dú)設(shè)計(jì)一個(gè)模具，讓我了解了很多的模具結(jié)構(gòu)、模具加工工藝、模具的用途。并且學(xué)到不少的書本上沒有的知識(shí)，就拿塑料模來說，對(duì)于影響模具壽命的因素，主要是模具的加工精度和材料的剛度，還有模具的材料，模具生產(chǎn)批量，模具結(jié)構(gòu)等。影響模具的產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素也是模具的制造精度。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我從理論和實(shí)踐上又更進(jìn)一步的加深。模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)。中國面臨世界的挑戰(zhàn)，在模具行業(yè)這方面，我希望日后能在模具這一行有所貢獻(xiàn)。感謝我的導(dǎo)師以及其他老師們，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盡的啟迪。 感謝我的輔導(dǎo)老師，這片論文的每個(gè)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)和每個(gè)數(shù)據(jù)，都離不開你的細(xì)心指導(dǎo)。而你開朗的個(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。有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠摯的謝意！主要參考文獻(xiàn)1姜奎華 主編.沖壓工藝及模具設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20042王孝培 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