原稿--YB252-塑鋼固定片沖壓級進模設計【沖壓模具設計稿】

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，CAD圖紙均為可自行編輯，有疑問咨詢QQ:1304139763=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，CAD圖紙均為可自行編輯，有疑問咨詢QQ:1304139763= XXXX學院畢業(yè)設計說明書題 目:塑鋼固定片沖壓工藝及模具設計年級、 專業(yè): 姓 名: 學 號: 指 導 教 師: 完 成 時 間: 摘 要畢業(yè)設計是在模具專業(yè)理論教學之后進行的實踐性教學環(huán)節(jié)。是對所學知識的一次總檢驗，是走向工作崗位前的一次實戰(zhàn)演習。其目的是，綜合運用所學課程的理論和實踐知識,設計一副完整的模具訓練、培養(yǎng)和提高自己的工作能力。鞏固和擴充模具專業(yè)課程所學內容，掌握模具設計與制造的方法、步驟和相關技術規(guī)范。熟練查閱相關技術資料。掌握模具設計與制造的基本技能，如制件工藝性分析、模具工藝方案論證、工藝計算、加工設備選定、制造工藝、收集和查閱設計資料，繪圖及編寫設計技術文件等。本設計主要對塑鋼固定片沖壓模具進行設計。結合公司實際生產要求和產品的特點，在廠原有的設計上，對模具進行了改進設計。本設計對塑鋼固定片加工工藝進行了分析，得出了最佳加工方案，在充分保證零件質量與精度的前提下，選擇高生產率的加工工藝，降低生產成本，從而有效地節(jié)約了材料。本設計中使用計算機軟件進行了輔助設計，在保證高精度的同時簡化了傳統的繁瑣計算過程，使設計更為便捷。該塑鋼固定片從坯料到完全成形，以前是使用兩套模具：沖孔落料復合模與彎曲模。所設計的兩套模具較為典型，也具有一定的代表性。本設計的重點與難點是多道工序的結合以及對凸、凹模刃口尺寸的計算，因為它將直接影響零件的質量。關鍵詞 沖壓模具；級進模；輔助設計；模具結構目 錄摘 要II第章、緒論11.1.課題來源和研究意義11.2.國內外在該方向的研究現狀及分析31.3.本課題研究的主要內容51.4.本章小結5第2章、塑鋼固定片加工工藝綜合分析62.1.塑鋼固定片加工工藝要求62.2.零件圖分析62.3.沖壓工藝性審查72.4.沖壓件經濟性和先進性分析72.5.工藝方案的確定82.6.本章小結8第3章、級進模的設計93.1.沖壓件的工藝分析93.1.1.彎曲件回彈值的計算93.2.排樣93.3.計算沖壓力（根據工步計算沖壓力）113.3.1.切側刃力1113.3.2.切側刃力2113.3.3.沖圓孔力1123.3.4.沖圓孔力2123.3.5.沖異孔力123.3.6.沖圓孔力1123.3.7.沖圓孔力1123.3.8.沖圓孔力1123.3.9.沖圓孔力1123.3.10.沖異孔力123.3.11.切廢料力133.3.12.切廢料力133.3.13.彎曲力的計算133.3.14.切廢料力1133.3.15.切斷力133.3.16.卸料力133.3.12.頂件力143.4.確定模具壓力中心153.5.計算凸、凹模刃口尺寸173.5.1.沖孔凸、凹模刃口計算173.5.2.落料凸、凹模刃口計算183.5.3.彎曲工作部分尺寸計算203.6.凸模、凹模的結構設計213.7.模具總體設計及主要零部件設計243.7.1.模具總休裝配設計243.7.2.卸料橡皮墊的設計計算253.7.3.模架設計263.7.4.墊板設計273.7.5.凸模固定板設計273.7.6.卸料板設計273.7.7.模具的閉合高度273.8.沖壓設備的選擇283.8.1.公稱壓力的選擇283.8.2.行程次數283.8.3.滑塊行程（S）293.8.4.模具閉合高度293.8.5.工作臺面尺寸303.9.模具的裝配303.10.本章小結31結 論32設計心得34致 謝35參考文獻3637第章、緒論1.1.課題來源和研究意義（1）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，使其產生分離或變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的零件加工方法。它是一種壓力加工方法，是機械制造中的先進加工方法之一。沖壓模具是一個特殊的，一次性的一類精密工具，通過切割與塑形的方式使金屬成為一個理想的形狀或外形。大多數模具構造有幾個基本組成部分，包括模板，防磨裝置，模套，導向銷，軸襯，墊塊，墊板，螺釘，銷釘，和螺栓。模具還需要沖孔模板，壓力和沖壓成型板，以及可用來保護它們-轉子，肩螺栓，銜鐵，保持架;和氣體，線圈，或聚氨酯彈簧的工具。（2）沖壓的優(yōu)點冷沖壓和線切割相比較，具有生產效率高、加工成本低、材料利用率高、產品尺寸精度穩(wěn)定、操作簡單容易實現機械化和自動化等一系列有點，特別適合于大批量生產。沖壓模具成形作為現代工業(yè)中一種十分重要的加工方法，用以生產各種板料零件,具有很多獨特的優(yōu)勢，其成形件具有自重輕、剛度大、強度高、互換性好、成本低、生產過程便于實現機械自動化及生產效率高等優(yōu)點，是一種其它加工方法所不能相比和不可替代的先進制造技術，在制造業(yè)中具有很強的競爭力，被廣泛應用于汽車、能源、機械、信息、航空航天、國防工業(yè)和日常生活的生產之中。 在吸收了力學、數學、金屬材料學、機械科學以及控制、計算機技術等方面的知識后，已經形成了沖壓學科的成形基本理論。以沖壓產品為龍頭，以模具為中心，結合現代先進技術的應用，在產品的巨大市場需求刺激和推動下，沖壓成形技術在國民經濟發(fā)展、實現現代化和提高人民生活水平方面發(fā)揮著越來越重要的作用?，F代沖壓模具生產是一種大規(guī)模繼續(xù)作業(yè)的制造方式，由于高新技術的參與和介入，沖壓生產方式由初期的手工操作逐步進化為集成制造。生產過程逐步實現機械化、自動化、并且正在向智能化、集成化的方向發(fā)展。實現自動化沖壓作業(yè)，體現安全、高效、節(jié)材等優(yōu)點，已經是沖壓模具生產的發(fā)展方向。日常生活中人們使用的很多用具是用沖壓方法制造的，例如不銹鋼飯缸，它就是用一塊圓形金屬板料在壓床上利用模具對圓形板料加壓而沖出來的?？梢钥闯?，冷沖壓是一種在常溫（冷態(tài)）下利用沖模在壓床上對各種金屬（或非金屬）板料施加壓力使其分離或者變形而得到一定形狀零件的金屬壓力加工方法。近幾十年來，沖壓技術有了飛速的發(fā)展，它不僅表現在許多新工藝與新技術在生產的廣泛應用上，如：旋壓成形、軟模具成形、高能率成形等，更重要的是人們對沖壓技術的認識與掌握的程度有了質的飛躍。本設計題目由實習單位提供，經系指導老師審核通過的。本設計題目涉及的主要內容是對沖壓模的設計, 研究目的是在廠原有的基礎上，對模具進行改進設計，提高產品質量與效益。在二十世紀中期甚至更早,國外就已經出現很多對模具及模具工業(yè)的高度評價與精辟的比喻。例如:“模具是美國工業(yè)的基石”(美國)；“模具是促進社會繁榮富強的原動力”(日本)；“模具工業(yè)是金屬加工的帝王”(德國)；“模具是黃金”(東歐)等。在二十世紀未,中國人才開始認識到其極端重要性,作出了科學的評價:“模具工業(yè)是現代工業(yè)之母”(中國)。21世紀的制造業(yè)，正從以機器為特征的傳統技術時代，向著以信息為特征的技術時代邁進，即用信息技術改造和提升傳統產業(yè)。經濟全球化和世界市場一體化加速發(fā)展，不斷加劇了制造商之間的競爭，提出了快速反應市場的要求，與之相適應，制造業(yè)對柔性自動化技術及裝備的要求更加迫切而強烈。同時，微電子技術和信息通信技術的快速發(fā)展，為柔性自動化提供了重要的技術支撐，工業(yè)裝備的數控化、自動化、柔性化呈現蓬勃發(fā)展的態(tài)勢?，F今,全世界模具工業(yè)年總產值約為650億美元，其中亞洲地區(qū)占到全世界一半的總產值。而在亞洲,最高屬于日本,年產值達200億美元上下。美國的年產值為50億美元。中國也在后來居上,現在已經達到70億美元。然而,產值并不等同于技術質量。雖然我國沖壓模具無論在數量上，還是在質量、技術和能力等方面都已有了很大發(fā)展，但與發(fā)展經濟需求和世界先進水平相比，差距仍很大。一些大型、精度、復雜、長壽命的高檔模具每年仍大量進口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進口。而技術含量低的模具已供過于求,市場利潤空間狹小。近五年來,平均每年進口模具約為11.2億美元,2003年就進口了近13.7億的模具,這還未包括隨設備和生產線作為附件帶進來的模具。這表示中國大陸模具業(yè)的發(fā)展?jié)摿θ匀缓芫薮?。這就是這次研究的意義。1.2.國內外在該方向的研究現狀及分析在世界上大多數國家和地區(qū)，模具及模具工業(yè)早已成為了一個行業(yè)，有專門的行業(yè)組織機構指導和推動模具工業(yè)的發(fā)展。比如日本有“型技術協會”，臺灣地區(qū)有“臺灣模具工業(yè)同業(yè)公會”，我國有“中國模具工業(yè)協會”,各省市均有其分會。模具行業(yè)已成為一個大行業(yè)，僅我國的模具企業(yè)已達到了數萬家之多。近年來，我國沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產單套重量達50多噸的模具，中檔轎車配套的覆蓋件模具和多工位級進模也能生產了。模具精度達到12m，壽命2億次左右。表面粗糙度達到Ra1.5m的精沖模、大尺寸（300mm）精沖模及中厚板精沖模國內也已達到相當高的水平。我國模具CAD/CAM技術的發(fā)展已有20多年歷史。由原華中工學院和武漢733廠于1984年共同完成的精沖模CAD/CAM系統是我國第一個自行開發(fā)的模具CAD/CAM系統。華中工學院和北京模具廠等在1986年共同完成的冷沖模CAD/CAM系統是我國自行開發(fā)的第一個沖裁模CAD/CAM系統。上海交通大學開發(fā)的冷沖模CAD/CAM系統也于同年完成。21世紀開始，CAD/CAM技術逐漸普及，現在具有一定生產能力的沖壓模具企業(yè)基本都有了CAD/CAM技術，其中部分骨干重點企業(yè)還具備各CAE能力。模具CAD/CAM技術能顯著縮短模具設計與制造周期，降低生產成本，提高產品質量，已成為人們的共識。在“八五”、九五“期間，已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計算機繪圖技術，數控加工的使用率也越來越高，并陸續(xù)引進了相當數量CAD/CAM系統。如美國EDS的UG，美國Parametric Technology公司的Pro/Engineer，美國CV公司的CADSS，英國DELCAM公司的DOCT5，日本HZS公司的CRADE及space-E, 以色列公司的Cimatron 還引進了AutoCAD CATIA 等軟件及法國Marta-Daravision公司用于汽車及覆蓋件模具的Euclid-IS等專用軟件。國內汽車覆蓋件模具生產企業(yè)普遍采用了CAD/CAM技術/DL圖的設計和模具結構圖的設計均已實現二維CAD，多數企業(yè)已經向三維過渡，總圖生產逐步代替零件圖生產。在沖壓成型CAE軟件方面，除了引進的軟件外，華中科技術大學、吉林大學、湖南大學等都已研發(fā)了較高水平的具有自主知識產權的軟件，并已在實踐中得到成功應用，產生了良好的效益?？焖僭停≧P）傳統的快速經濟模具相結合，快速制造大型汽車覆蓋件模具，解決了原來低熔點合金模具靠樣件澆鑄模具，模具精度低、制件精度低和制造難等問題，實現了以三維CAD模型作為制模依據的快速模具制造。它標志著RPM應用于汽車身大型覆蓋件試制模具已取得了成功。圍繞著汽車車身試制、大型覆蓋件模具的快速制造，近年來也涌現出一些新的快速成型方法。例如，目前已開始在生產中應用的無模多點成型及激光沖擊和電磁成型等技術。它們都表現出了降低成本、提高效率等優(yōu)點。沖壓模具成形作為現代工業(yè)中一種十分重要的加工方法，用以生產各種板料零件,具有很多獨特的優(yōu)勢，其成形件具有自重輕、剛度大、強度高、互換性好、成本低、生產過程便于實現機械自動化及生產效率高等優(yōu)點，是一種其它加工方法所不能相比和不可替代的先進制造技術，在制造業(yè)中具有很強的競爭力，被廣泛應用于汽車、能源、機械、信息、航空航天、國防工業(yè)和日常生活的生產之中。1.3.本課題研究的主要內容1.塑鋼固定片沖裁工藝方案；2.塑鋼固定片模具總體方案設計；3.模具各零件尺寸計算；4.模具總裝配圖與零件圖繪制。1.4.本章小結本章從國內外當今模具的發(fā)展狀況這個角度介紹了課題的研究意義，在此基礎上提出課題設計的任務。第2章、塑鋼固定片加工工藝綜合分析2.1.塑鋼固定片加工工藝要求塑鋼固定片零件圖如圖2-1所示，材料為Q235，普通碳素鋼，材料厚度2.0mm，已知年產量10萬件，為大批量生產。要求表面無劃痕、孔不允許嚴重變形、沖口無毛刺、彎曲無裂紋。設計其沖壓模，確定沖壓工藝方案。（Q235材質的屈服強度是240MPa，抗拉強度約是440-470MPa，抗剪強度約是310-380MPa，具有良好的塑性，其沖裁、成形加工性較好。）圖2-1 塑鋼固定片零件圖2.2.零件圖分析該件為帶圓孔的彎曲零件，尺寸精度要求不高，由沖裁和彎曲即可成形。沖壓難點在于多道工序在一副模具里實現，即采用連續(xù)沖壓的方法，同時要保證產品不能變形。同時為模具收力均勻，最后切斷的方法，這樣既能提高生產效率，有能使模具穩(wěn)定，沿長模具壽命。2.3.沖壓工藝性審查在分析沖壓工藝性的基礎上，其審查內容見下表所示：表2-1 沖壓工藝性審查表工藝性項目沖壓件工藝性狀工藝性允許值工藝性評價沖裁工藝性1.形狀落料沖孔圓孔10，底面有3個小孔3-10，還有一個方形孔3.孔邊距對101.5t=3最小孔邊距8，t=24.精度10是IT12孔直徑是IT8IT14彎曲工藝性1.形狀彎曲，對稱2.彎曲半徑R23.直邊高度124.孔邊距82t=45.精度IT14由以上分析可知，該零件的工藝性較好，可以沖壓加工。2.4.沖壓件經濟性和先進性分析沖壓是該件最好的加工方法。由于批量較大，為提高生產率，宜采用復雜一點的組合工序。2.5.工藝方案的確定方案一：首先整體落料，再沖孔，最后進行彎曲；方案二：落料，彎曲，最后進行沖孔；方案三：落料沖孔復合，最后進行彎曲。方案四：沖側刃，沖孔，切廢料，空工步，彎曲，空工步，最后切斷，產品掉下。上述三方案的綜合比較見下表：表2-2 沖壓工藝方案比較表項目方案一，二方案三方案四模具數量三套二套一套制件質量有回彈，可控制有回彈，不易控制形狀尺寸精度較好，有回彈，可控制生產率較低較高較高模具壽命結構簡單，壽命不長結構復雜，生產效率高，比較合理根據上表比較，選定方案四。由于沖壓件彎曲尺寸精度均為IT14，方案四回彈可控制，對其影響不大。同時，采用這樣的方案，在提高生產率的同時也很好地保證沖孔與外形尺寸精度。2.6.本章小結本章分析了塑鋼固定片整體加工工藝性，對其工藝性進行審查，并對沖壓件進行了經濟性與先進性分析，最后確定工藝方案。第3章、級進模的設計3.1.沖壓件的工藝分析該產品落料，沖孔，彎曲等工序結合，結構較為簡單，整個形狀由直線與圓弧組成。由零件圖可知，該件的經濟精度為IT14，符合沖裁精度要求，精度要求能夠在沖裁加工中得到保證，一次沖壓成形。其尺寸要求、生產批量等情況，也均符合沖裁的工藝要求。材料為Q235。該工件的彎曲內圓角半徑為2.0mm，大于最小彎曲半徑rmin=0.4t=0.42=0.8mm，故該工件形狀、尺寸、精度均滿足彎曲工藝的要求，可以采用彎曲工序加工。3.1.1.彎曲件回彈值的計算（1）時屬于小變形程度，而時屬于大變形程度。此零件的r/t=2/2=1，屬于大變形程度，圓角半徑回彈小，不必計算，只計算凸模角度。因為，由文獻3，表5-1得到：計算凸模的中心角：其中凸模的圓角部分的中心角，（）；工件的中心角，（）。（2）工件回彈問題的解決：當工件精度要求不高或校正彎曲時，生產中常采取調整凸、凹模間隙的方法解決工件回彈問題。3.2.排樣根據產品中性層計算展開尺寸，結合實際生產情況，計算結果得，展開長度為88.7，在后期設計模具時，此尺寸需要調試，展開圖如下：由于此產品單邊彎曲，材料厚度2mm，彎曲時材料單邊受力，會容易跑料導致產品不穩(wěn)定，因此建議采用一出二的方法，這樣產品中間增加載體，最后切斷載體，兩件分開，脫模，這樣模具受力均勻，模具壽命長，排樣決定采用直排的排樣方案,如下圖3-1所示：圖3-1 排 樣 圖由文獻3，表3-13可知：搭邊值a1=2.5mm，a=2.5mm。沖壓件面積計算得為6885mm2,條料寬度b=88.72+2.52+5+5=192.4mm，進距h=84+2.5+2.5=89mm，所以一個進距的材料利用率為：26886192.489100%=80.427% （3-1）3.3.計算沖壓力（根據工步計算沖壓力）3.3.1.切側刃力1P1=nLt=1(89+2.5+2.5)2380=71440N=71.44KN （3-2）3.3.2.切側刃力2P2=nLt=1(89+2.5+2.5)2380=71440N=71.44KN （3-3）3.3.3.沖圓孔力1P3Lt=1(3.1410)2380=23864N=23.86KN （3-4）3.3.4.沖圓孔力2P4Lt=1(3.1410)2380=23864N=23.86KN （3-5）3.3.5.沖異孔力P5Lt=1174.142380=132346.4N=132.35KN （3-6）3.3.6.沖圓孔力1P6Lt=1(3.1410)2380=23864N=23.86KN （3-7）3.3.7.沖圓孔力1P7Lt=1(3.1410)2380=23864N=23.86KN （3-8）3.3.8.沖圓孔力1P8Lt=1(3.1410)2380=23864N=23.86KN （3-9）3.3.9.沖圓孔力1P9Lt=1(3.1410)2380=23864N=23.86KN （3-10）3.3.10.沖異孔力P10Lt=1174.142380=132346.4N=132.35KN （3-11）3.3.11.切廢料力P11Lt=1121.082380=92020.8N=92.02KN （3-12）3.3.12.切廢料力P11Lt=1121.082380=92020.8N=92.02KN （3-13）3.3.13.彎曲力的計算彎曲力P8=cLt=20.8842470=126336N=126.34KN (3-14)式中P彎曲力c-系數，取0.5-0.8L-彎曲件長度（mm）t-板料厚度（mm）-材料抗拉強度（MPa）3.3.14.切廢料力1P6Lt=11222380=92720N=92.72KN （3-15）3.3.15.切斷力P10Lt=280.522380=213195.2N=213.2KN （3-16）3.3.16.卸料力Pr=KrP1 （3-17）由文獻3，表3-11：取Kr0.04，故Pr0.04（71.44+71.44+23.86+23.86+132.35+23.86+23.86+23.86+23.86+132.35+92.02+92.02+126.34+92.72+213.2）0.041167.04=46.68KN （3-18）3.3.12.頂件力 由文獻3，表3-11，取Kp0.045，故PtKp=0.0451167.04=0.045352.56=52.52KN （3-19）沖壓力P0P1P2P3P4P5P6P7P8P9P10P11P12P13P14P15PrPt1266.24KN (3-20）初步選擇1600KN沖床。3.4.確定模具壓力中心圖3-2 沖裁力分析圖以中間圓圓心為原點，建立如上圖32所示坐標系XOY。采用解析法求壓力中心，求YG，XGF1沖側刃力 F1= Ltb，得F1=71.44KNF2沖側刃力 F2= Ltb，得F2=71.44KNF3沖圓孔力 F3= Ltb，得F3=23.86KNF4沖圓孔力 F4= Ltb，得F4=23.86KNF5沖異孔力 F5= Ltb，得F5=132.35KNF6沖圓孔力 F6= Ltb，得F6=23.86KNF7沖圓孔力 F7= Ltb，得F7=23.86KNF8沖圓孔力 F8= Ltb，得F8=23.86KNF9沖圓孔力 F9= Ltb，得F9=23.86KNF10沖異孔力 F10= Ltb，得F10=132.35KNF11切廢料力 F11= Ltb，得F11=92.02KNF12切廢料力 F12= Ltb，得F12=92.02KNF13彎曲力 F13= cLt，得F13=126.34KNF14切廢料力 F14= Ltb，得F14=92.72KNF15切斷力 F15= Ltb， 得F15=213.2KNY1F1到X軸的力臂 Y1=93.7X1F1到Y軸的力臂 X1=222.5Y2F2到X軸的力臂 Y2=-93.7X2F2到Y軸的力臂 X2=222.5Y3F3到X軸的力臂 Y3=43.5X3F3到Y軸的力臂 X3=222.5Y4F4到X軸的力臂 Y4=-43.5X4F4到Y軸的力臂 X4=222.5Y5F5到X軸的力臂 Y5=67.85X5F5到Y軸的力臂 X5=133.5Y6F6到X軸的力臂 Y6=15.5X6F6到Y軸的力臂 X6=151.5Y7F7到X軸的力臂 Y7=15.5X7F7到Y軸的力臂 X7=115.5Y8F8到X軸的力臂 Y8=-15.5X8F8到Y軸的力臂 X8=151.5Y9F9到X軸的力臂 Y9=-15.5X9F9到Y軸的力臂 X9=115.5Y10F10到X軸的力臂 Y10=-67.85X10F10到Y軸的力臂 X10=133.5Y11F11到X軸的力臂 Y11=91.2X11F11到Y軸的力臂 X11=89Y12F12到X軸的力臂 Y12=-91.2X12F12到Y軸的力臂 X12=89Y13F13到X軸的力臂 Y13=0X13F13到Y軸的力臂 X13=-44.5Y14F14到X軸的力臂 Y14=0X14F14到Y軸的力臂 X14=-133.5Y15F15到X軸的力臂 Y15=0X15F15到Y軸的力臂 X15=-267根據合力距定理：YG = （Y1F1+ Y2F2+ Y3F3.）/（F1+ F2+ F3）XG = （X1F1+ X2F2+ X3F3.）/（F1+ F2+ F3）YGF沖壓力到X軸的力臂；YG=0XGF沖壓力到Y軸的力臂；XG=27.37在不影響沖裁精度與安全生產的前提下，本設計直接用沖壓件中心來當做模具壓力中心，方便設計。3.5.計算凸、凹模刃口尺寸3.5.1.沖孔凸、凹模刃口計算對沖孔采用凸、凹模分開的加工方法，其凸、凹模刃口部分尺寸計算如下：沖10mm孔，由文獻3，表3-5可知：Zmin=0.12,Zmax =0.20, ZmaxZmin=0.200.120.08mm （3-21）由文獻3，表3-7得凸凹模制造公差：=0.01mm, =0.015mm校核： Zmax-Zmin0.03mm （3-22）+=0.025mm （3-23）滿足Zmax-Zmin +的條件。由文獻3，表3-8得因數x=0.5，則dp=(9.95+0.50.1)=10 （3-24）由文獻3，表3-5得Zmin0.12mm,凸模尺寸按凹模實際尺寸配做，保證雙邊間隙為(0.12+0.20)/2=0.16mm，具體零件尺寸看零件圖。3.5.2.落料凸、凹模刃口計算凸、凹模刃口尺寸計算原則設計落料模先確定凹模刃口尺寸，以凹模為基準，間隙取在凸模上；設計沖孔模先確定凸模刃口尺寸，以凸模為基準，間隙取在凹模上。間隙是影響模具壽命的各種因素中占最主要的一個。沖裁過程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料件之間的均有磨檫，而且間隙越小，磨檫越嚴重。在實際生產中受到制造誤差和裝配精度的限制，凸模不可能絕對垂直于凹模平面，而且間隙也不會絕對均勻分布，合理的間隙均可使凸模、凹模側面與材料間的磨檫減小，并緩減間隙不均勻的不利影響，從而提高模具的使用壽命。沖裁間隙對沖裁力的影響：雖然沖裁力隨沖裁間隙的增大有一定程度的降低，但是當單邊間隙介于材料厚度 5%20%范圍時，沖裁力的降低并不明顯（僅降低5%10%左右）。因此，在正常情況下，間隙對沖裁力的影響不大。沖裁間隙對斜料力、推件力、頂件力的影響：間隙對斜料力、推件力、頂件力的影響較為顯著。間隙增大后，從凸模上斜、從凸?？卓谥型瞥龌蝽敵隽慵紝⑹×ΑＲ话惝攩芜呴g隙增大到材料厚度的15%25%左右時斜料力幾乎減到零。沖裁間隙對尺寸精度的影響：間隙對沖裁件尺寸精度的影響的規(guī)律，對于沖孔和落料是不同的，并且與材料軋制的纖維方向有關。通過以上分析可以看出，沖裁間隙對斷面質量、模具壽命、沖裁力、斜料力、推件力、頂件力以及沖裁件尺寸精度的 影響規(guī)律均不相同。因此，并不存在一個絕對合理的間隙數值，能同時滿足斷面質量最佳，尺寸精度最佳，沖裁模具壽命最長，沖裁力、斜料力、推件力、頂件力最小等各個方面的要求。在沖壓的實際生產過程中，間隙的選用主要考慮沖裁件斷面質量和模具壽命這兩個方面的主要因素。但許多研究結果表明，能夠保證良好的沖裁件斷面質量的間隙數值和可以獲得較高的沖模壽命的間隙數值也是不一致的。一般說來，當對沖裁件斷面質量要求較高時，應選取較小的間隙值，而當對沖裁件的質量要求不是很高時，則應適當地加大間隙值以利于提高沖模的使用壽命。根據沖模在使用過程中的磨損規(guī)律，設計落料模時，凹?；境叽鐟〗咏虻扔诹慵淖钚O限尺寸；設計沖孔模時，凸?；境叽鐒t取接近或等于沖孔件的最大極限尺寸。按沖件精度和模具可能磨損程度，凸、凹模磨損留量在公差范圍內的0.5-1.0之間。磨損量用x表示，其中為沖件的公差值，x為磨損系數，其值在0.5-1.0之間，與沖件制造精度有關，可按下列關系選取：零件精度IT10以上X=1; 零件精度IT11- IT13X=0.75; 零件精度IT14X=0.5 。不管落料還是沖孔，沖裁間隙一律采用最小合理間隙值（Zmin）。選擇模具制造公差時，一般沖模精度較零件高3-4級。對于形狀簡單的圓形、方形刃口，其制造偏差值可按IT6- IT7級選??；對于形狀復雜的刃口尺寸制造偏差可按零件相應部位公差值的1/4來選??；對于刃口尺寸磨損后無變化的制造偏差值可取沖件相應部位公差值的1/8并冠以（）；若零件沒有標注公差，則可按IT14級取值。零件尺寸公差與沖模刃口尺寸的制造偏差應按“入體”原則標注單向公差，即：落料件上偏差為零，只標注下偏差；沖孔件下偏差為零，只標注上偏差。如果零件公差是依雙向偏差標注的，則應換算成單向標注。磨損后無變化的尺寸除外。對外輪廓的落料，由于形狀較復雜，故采用配合的加工方法。其凸、凹模刃口部分尺寸計算如下：當以凹模為基準件時，凹模磨損后，刃口尺寸有的增大，有的減小。增大尺寸有：4，它在沖孔凸模上相當于落料凹模尺寸，故按一般落料凹尺寸公式計算。由文獻3，表3-8得因數x為：對12，59，0.50時，x=0.5；所以有12d=(12.1-0.50.2) =12 （3-25）59d=(59.2-0.50.4) =59 （3-26）3.5.3.彎曲工作部分尺寸計算（1）凸模圓角半徑由于此件圓角半徑（r=2mm）較小，凸模圓角半徑可取R=2， （2）凹模圓角半徑凹模圓角半徑不能過小，以免增加彎曲力，擦傷工件表面。此工件單邊彎曲，屬于不對稱件，凹模圓角半徑應取大小一致。凹模圓角半徑一般按材料厚度t來選取。本設計中取1.0t=R2，同時工件屬于對稱件，產品彎曲時模具兩邊受力均勻，所以模具設計時比較合理。（3）凹模工作部分深度的設計計算凹模工作部分的深度將決定板料的進模深度，同時也影響到彎曲件直邊的平直度，對工件的尺寸精度造成一定的影響。一般情況下，凹模工作部分深度可查相關設計資料即能滿足彎曲件的要求。此彎曲直邊高度為自然尺寸，經過計算大概在3.5-4.5毫米之間，板厚為2mm, 由文獻3，表5-10得凹模工作部分深度10mm。（4）凸、凹模間隙彎曲模的凸凹模間隙是指單邊間隙Z。間隙越小，則彎曲力越大，間隙過小，會使制件邊部厚變薄，降低凹模壽命。間隙過大，則回彈大，降低制件精度。凸、凹模間隙Z可按下式計算Zt+Ct (3-27)式中 Z彎曲模凸、凹模單邊間隙；t材料厚度（基本尺寸）；C間隙系數；由文獻3，表5-11得C0.02所以 Z20.0222.04mm (3-28)3.6.凸模、凹模的結構設計模具結構比較復雜，但從單獨的各個工序分開看，模具就簡單多了，首先，就切側刃和沖孔，切廢料，就類似沖孔模，由于需要卸料板壓住材料，才能繼續(xù)沖壓，所以沖頭和切側刃的沖頭都可以設計成帶臺階的形塊。零件稍微大點的，可以用螺釘與模板連接，如切斷凸模，尺寸標注如下圖3-3所示。圖3-3 切斷凸模零件圖圖3-4 沖圓孔凸模零件圖圖3-6 切側刃凸模零件圖凹模的刃口形式，考慮到生產批量較大，所以采用刃口強度較高的凹模，如圖3-4所示的刃口形式。凹模的外形尺寸，由文獻3，式4-7，式4-8計算：Hkb=0.18192.4=34.63mm,取H35mm,C=1-1.5H=35-52 mm,尺寸標注如下圖所示：圖3-4 凹模零件圖本模具為連續(xù)沖壓模，因此除沖孔凸模和凹模外，還會有彎曲凸模。凸模是本連續(xù)模中的關鍵零件。彎曲凸模通過過盈配合固定在凸模固定板上。由于變曲件圓角半徑較小，所以凸模圓角半徑取與彎曲件圓角半徑相同，大于凸模最小圓角半徑，符合生產實際要求。凸模寬度取比零件寬度尺寸稍大，為37mm，高度取為70.5。凸模的材料選用與凹模材料相同，為Cr12MoV，工作部分熱處理淬硬58 HRC 62HRC。3.7.模具總體設計及主要零部件設計3.7.1.模具總休裝配設計該連續(xù)模將凹模安裝在下模，沖頭固定在固定板里，安裝在上模上，為典型的正裝結構。兩個導料板控制條料送進的導向，導正銷和側刃距離控制送料的進距。卸料采用彈性卸料裝置，彈性卸料裝置由卸料板、卸料螺釘和彈性橡膠組成。沖制的工件在最后的切斷工序后自動脫落模具，從模具上掉下。沖孔的廢料可通過凹模的內孔從沖床臺面孔漏下?；瑝K帶動上模回升時，卸料裝置將箍在凸模上的條料卸下，推件裝置將卡在凹模之間的沖件頂出凹模面，送料裝置繼續(xù)往前送料，這樣，一個沖次就已經完成。 3.7.2.卸料橡皮墊的設計計算1.確定橡皮墊的自由高度H沖模工作行程：t+1+6.5=1.5+1+6.5=9mm （3-23）根據橡皮墊工作行程的取值范圍，橡皮墊的自由高度為H（0.400.6）（mm） （3-24）取0.50,計得H18mm。2.確定橡皮墊的安裝高度H0.9016.2mm （3-25）3.確定橡皮墊的平面尺寸：根據本沖裁模的結構，橡皮墊設計成圓形由前面計算得卸料力Pr14.1KN，根據模具結構初定10塊橡皮墊，每塊橡皮墊分擔的壓力為：Pr41167.01400101410N,卸料鏍釘選用M8,所以d=11mm,由文獻2，表3.1-42計算得 D18.36mm （3-26）所以選用直徑為25的樹脂10件即可。3.7.3.模架設計本級進模選用中等精度，中、小尺寸沖壓件的后側導柱模架、兩導柱和導套分別裝在上、下模座四個角，凹模面積是導套前的有效區(qū)域。送料及操作方便，縱向，橫向送料。主要適用于一般精度要求的沖模，不宜用于大型模具，因有彎曲，單邊導柱運動不平穩(wěn)，所以模具設計時選用四導柱，使模具保持平衡。再根據凹模設計的結果，由文獻2，表5.1-3得，選用模架380180159179 I GB/T 2851.3，技術條件按JB/T8050-1990的規(guī)定。所以：上模座：LBH=760mm400mm40mm下模座：LBH=760mm400mm50mm導 柱：dL=32mm160mm導 柱：dL=35mm160mm導 套：dLD=32mm100mm45mm導 套：dLD=35mm100mm50mm3.7.4.墊板設計墊板的作用是直接承受和擴散凸模傳來的沖壓力，以減小上模板所承受的單位壓力，保護凸模頂端面的上模板面不被凸模頂端壓陷。墊板用45鋼制造，淬火硬度為HRC4348，上下面須磨平，保證平行。本模具墊板厚度?。?0mm，長、寬尺寸取與凹模長、寬一樣。3.7.5.凸模固定板設計凸模要借助于凸模固定板才能安裝在上模板上。凸模固定板厚度可取為凹模厚度的0.60.8倍，長寬尺寸比凹模的對應尺寸略小或相同，以減小沖模形成的危險區(qū)的面積。凸模裝入凸模固定板的部位與固定板呈過渡配合，即H7m6。凸模裝入固定板后，其頂面要與固定板頂面一起磨平。由于凹模的厚度已定為40mm，所以凸模固定板根據標準定為18mm。外形尺寸同凹模大小相同。3.7.6.卸料板設計由于本零件厚度為2mm，較薄，精度和平整度要求也較高，所以本模具采用彈性卸料裝置，卸料力由橡皮產生。卸料孔與凸模的單邊間距取板料厚度的0.050.10倍，卸料板長、寬尺寸取與凹模長、寬一樣的尺寸。所以，卸料板厚度取為28mm，長、寬分別為620mm和320mm。3.7.7.模具的閉合高度模具閉合高度是指沖床運行到最下點時模具工作狀態(tài)的高度。故模具閉合高度為HHs+Hb+Hg+Ha+Hj+Hf+Hk+Hn=208mm （3-27）其中H模具閉合高度，mmHs上模板厚度，mmHb-上墊板厚度，mmHg凸模固定板厚度，mmHa凹模厚度，mmHj沖壓件厚度，mmHf卸料板厚度，mmHk橡膠工作時閉合厚度，mmHn下模板厚度，mm3.8.沖壓設備的選擇3.8.1.公稱壓力的選擇選擇壓力機時，要根據模具結構來確定，當施力行程較大時（50%60%）即沖壓時工藝力的總和不能大于壓力機公稱壓力的50%60%。校正彎曲時，更要使額定壓力有足夠的富余，一般壓力機的公稱壓力要大于校正彎曲力的1.11.3倍。在此取了1.3倍，即公稱壓力P=1.31167.04=1517.152KN (3-28)初選壓力機的公稱壓力為1600KN，即J21-160型開式可傾壓力機。3.8.2.行程次數選擇用于彎曲的壓力機的行程次數主要考慮以下因素：1.考慮操作方式（進、出料速度的快慢）；2.彎曲時，金屬變形需要過程限制了行程次數增加；3.該件為大批量生產，要以較大的行程次數來提高生產效率。J21-160型壓力機的行程次數有45次/min和90次/min等，依據上述因素綜合分析，選擇了45次/min。3.8.3.滑塊行程（S）滑塊行程是指滑塊的最大運動距離，即曲柄旋轉一周，上死點至下死點的距離。其值為曲柄半徑的兩倍：S=2R。選擇用于彎曲的壓力機的滑塊行程主要考慮以下因素：1.要保證毛坯放進和工件取出，應使滑塊行程大于工件高度的兩倍以上，。2.該件為大批量生產，需要以限制行程來增加行程次數，提高生產效率。J21-160型壓力機的滑塊行程為160mm，大于工件高度的兩倍，滿足連接板彎曲時的沖壓行程。3.8.4.模具閉合高度壓力機的閉合高度是指滑塊在下死點時，滑塊底面到工作臺上平面之間的距離。 壓力機的閉合高度可以通過調整連桿長度來改變其大小，將連桿調至最短時，閉合高度最大，稱最大閉合高度；將連桿調至最長時，閉合高度最小，稱最小閉合高度。J21-160型壓力機的最大閉合高度為480mm，連桿調節(jié)量為120mm，故最小閉合高度為360mm； 當壓力機工作臺面上有墊板時，用壓力機的閉合高度減去墊板厚度，就是壓力機的裝模高度，沒有墊板的壓力機，其裝模高度與閉合高度相等； 模具的閉合高度是指壓力機滑塊在下止點位置時，模具上模座上平面至下模座下平面之間的距離。 如果壓力機上不設置墊板，本例所設計的模具閉合高度H在279219mm之間，加上墊板，模具閉合高度H增加。式中3.8.5.工作臺面尺寸壓力機工作臺尺寸應大于下模周界5070mm。J21-160型的壓力工作臺尺寸（前后左右）為1010mm790mm。那么，設計時模具的下模座（寬長）不要超過750mm550mm。3.9.模具的裝配根椐連續(xù)模裝配要點，選凹模作為裝配基準件，先裝下模，再裝上模，并調整間隙、試沖、返修。序號工序工藝說明凸、凹模預配裝配前仔細檢查各凸模開關及尺寸以及凹模形孔，是否符合圖紙要求尺寸精度、形狀。將各凸模分別與相應的凹?？紫嗯?，檢查其間隙是否加工均勻。不合適者應重新修磨或更換凸模裝配以凹模孔定位，將各凸模分別壓入凸模固定板的形孔中，并擠緊牢固裝配下模在上模座上劃中心線，按中心預裝凹模、固定板；在下模座、導料板上，用已加工好的固定板分別確定其螺孔位置，并分別鉆孔，攻絲；將下模座、導料板、凹模、活動導銷銷、樹脂裝在一起，并用螺釘緊固，打入銷釘裝配上模在已裝好的下模上放等高墊鐵，再在凹模中放入 0.3mm的紙片，然后將凸模與固定板組合裝入凹模；預裝上模座，劃出與凸模固定板相應螺孔、銷孔位置并鉆鉸螺孔、銷孔；用螺釘將固定板組合、墊板、上模座連接在一起，但不要擰緊；將卸料板裝在已裝入固定板的凸模上，裝上橡膠 和卸料螺釘，并調節(jié)橡膠的預壓量，使卸料板高出凸模下端約1mm；復查凸、凹模間隙并調整合適后，緊固螺釘；安裝導料板、卸料板；切紙檢查，合適后打入銷釘試沖與調整裝機試沖根椐試沖結果作相應調整3.10.本章小結本章分析了加工該塑鋼固定片沖壓工序的安排，計算與模具結構的設計，根據零件的特點以及廠里的要求，設計計算并確定模具各零件尺寸，完成了模具總體設計，繪制出模具裝配圖。本章重點與難點是工藝方案，模具結構的確定以及凸模，凹模尺寸的計算，因為它將直接影響零件的質量和模具的合理性。結 論模具生產技術水平的高低，已成為衡量一個國家產品制造水平高低的重要標志，因為模具在很大程度上決定著產品的質量、效益和新產品的開發(fā)能力。經國務院批準，從1997年到2000年，對80多家國有專業(yè)模具廠實行增值稅返還70%的優(yōu)惠政策，以扶植模具工業(yè)的發(fā)展。所有這些，都充分體現了國務院和國家有關部門對發(fā)展模具工業(yè)的重視和支持。模具的發(fā)展是體現一個國家現代化水平高低的一個重要標志，就我國而言，經過了這幾十年曲折的發(fā)展，模具行業(yè)也初具規(guī)模，從當初只能靠進口到現在部分進口已經跨了一大步，但還有一些精密的沖模自己還不能生產只能通過進口來滿足生產需要。隨著各種加工工藝和多種設計軟件的應用使的模具的應用和設計更為方便。隨著信息產業(yè)的不斷發(fā)展，模具的設計和制造也越來越趨近于國際化?，F在模具的計算機輔助設計和制造（CAD/CAM）技術的研究和應用。大大提搞了模具設計和制造的效率。減短了生產周期。采用模具CAD/CAM技術，還可提高模具質量，大大減少設計和制造人員的重復勞動，使設計者有可能把精力用在創(chuàng)新和開發(fā)上。尤其是pro/E和UG等軟件的應用更進一步推動了模具產業(yè)的發(fā)展。數控技術的發(fā)展使模具工作零件的加工趨進于自動化。電火花和線切割技術的廣泛應用也對模具行業(yè)起到了飛越發(fā)展。模具的標準化程度在國內外現在也比較明顯。特別是對一些通用件的使用應用的越來越多。其大大的提高了它們的互換性。加強了各個地區(qū)的合作。對整個模具的行業(yè)水平的提高也起到了重要的作用。本設計就是本著這個思想對產品模具進行分析設計，力求設計出技術水平高、經濟效益好的模具，同時也圍繞著對新產品開發(fā)、新產品投入生產這個理念展開設計。塑鋼固定片零件形狀較為簡單，所以加工工藝也不復雜。通過對零件圖的綜合分析與實習單位的實際生產要求，設計出了最可行的加工方案。零件從坯料到完全成形，本設計共用到了一套模具，即：沖孔，落料，彎曲等多工序的連續(xù)模。本模具有生產率高、精度高的特點，加工過程又不會影響制品尺寸，且下料部分與沖孔部分的毛頭方向相同，這非常符合實習公司的實際生產要求，對單位能保持全國模具行業(yè)的領先地位也有一定的促進作用。整套模具的設計過程中使用了先進的CAD/CAM技術進行輔助設計，在保證模具高精度的同時簡化了傳統的繁瑣計算過程，使得設計更為便捷。由此可以看到，在大型級進模、高精密、高復雜性、高技術含量先進模具的設計中，使用先進的CAD/CAE/CAM技術進行輔助設計會是一條必經之路。設計心得通過本次畢業(yè)設計，在理論知識的指導下，結合認識實習和生產實習中所獲得的實踐經驗，在老師和同學的幫助下，認真獨立地完成了本次畢業(yè)設計。在本次設計的過程中，通過自己實際的操作計算，我對以前所學過的專業(yè)知識有了更進一步、更深刻的認識，能夠把自己所學的知識比較系統的聯系起來。同時也認識到了自己的不足之處。到此時才深刻體會到，以前所學的專業(yè)知識還是有用的，而且都是模具設計與制造最基礎、最根本的知識。本次畢業(yè)設計歷時一個月左右，從最初的領會畢業(yè)設計的要求，到對拿到自己手上的沖壓件的沖壓性能的分析計算，諸如對沖壓件結構的分析，對形狀的分析等，不斷地分析計算，對要進行設計的沖壓件有了一個比較全面深刻的認識，并在此基礎上綜合考慮生產中的各種實際因素，最后確定本次畢業(yè)設計的工藝方案。然后是對排樣方式的計算，直到模具總裝配圖的繪制，用時近一個月。在這段時間里，我進行了大量的計算：從材料利用率的計算，到工序壓力的計算，再工作部分刃口尺寸及公差的計算，到各種零件結構尺寸的計算以及主要零部件強度剛度的核算。其間在圖書館翻閱了許多相關書籍和各種設計資料。因此從某種意義上講，通過本次畢業(yè)設計的訓練，也培養(yǎng)和鍛煉了一種自己查閱資料，獲取有價值信息的能力?？傊?，通過本次畢業(yè)設計的鍛煉，使我對模具設計與模具制造的整個過程都有了比較深刻的認識和全面的掌握。使我接受了一個模具專業(yè)的畢業(yè)生應該有的鍛煉和考查。我很感謝學校和各位老師給我這次鍛煉機會。我是認認真真的做完這次畢業(yè)設計的，也應該認認真真的完成我大學三年里最后也是最重要的一次設計。但是由于水平有限，錯誤和不足之處再所難免，懇請各位指導老師批評指正，不勝感激。致 謝首先感謝學校及學院各位領導的悉心關懷和耐心指導，特別要感謝指導老師給我的指導，在設計和說明書的寫作以及實物制作過程中，我始終得到他的悉心教導和認真指點，使得我的理論知識和動手操作能力都有了很大的提高與進步，對模具設計與制造的整個工藝流程也有了一個基本的掌握。在他身上，時刻體現著作為科研工作者所特有的嚴謹求實的教學風范，勇于探索的工作態(tài)度和求同思變、不斷創(chuàng)新的治學理念。他不知疲倦的敬業(yè)精神和精益求精的治學要求，端正了我的學習態(tài)度，使我受益匪淺。另外，還要感謝和我同組的其他同學，他們在尋找資料，解答疑惑，實驗操作、論文修改等方面，都給了我很大的幫助和借鑒。最后，感謝所有給予我關心和支持的老師和同學使我能如期完成這次畢業(yè)設計。謝謝各位老師和同學！感謝學校對我這兩年的培養(yǎng)和教導，感謝學院各位領導各位老師三年如一日的諄諄教導！參考文獻1 盧險峰模具學導論M北京：化學工業(yè)出版社，2007.72 肖祥苫，王孝培中國工程模具大典第4卷沖壓模具設計M北京：電子工業(yè)出版社，2007.33 吳伯杰沖壓工藝與模具M北京：電子工業(yè)出版4 王芳冷沖壓模具設計指導M北京：機械工業(yè)出版社5 二代龍震工作室沖壓模具設計基礎(二版)M北京：電子工業(yè)出版社6 陳錦昌計算機工程制圖M廣州：華南理工大學出版社7 李柱互換性與測量技術M北京： 高等教育出版社8 周四新Pro/ENGINEER Wildfire 2.0 實例教程M北京：機械工業(yè)出版社2005.79 肖祥芷沖壓模具設計M北京:電子工業(yè)出版社,2007.310 朱光力主編. 模具設計與制造實訓.第1版. 北京：高等教育出版社. 2002. 13415611 吳詩 主編. 沖壓工藝及模具設計 . 第1版. 西安：西北工業(yè)大學出版社. 2001. 404512 溫松明主編. 互換性與測量技術基礎. 第2版. 長沙：湖南大學出版社. 1998. 4513.馮炳堯 韓泰榮 殷振海 蔣文森編. 模具設計與制造簡明手冊. 第1版.上海：上?？茖W技術出版社. 1985. 1 8014.劉朝儒 彭福蔭 高政一主編. 機械制圖. 第3版. 北京：高等教