接觸環(huán)雙側(cè)刃沖孔落料級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)（帶三維圖）【18張CAD圖紙】【沖壓模具設(shè)計(jì)稿】

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要隨著模具制造的技能化逐步向科學(xué)化發(fā)展，逐漸由以前手動(dòng)方式發(fā)展為利用軟件等高科技方式來(lái)輔助設(shè)計(jì)的完成。冷沖模是其中的一種。畢業(yè)設(shè)計(jì)是在模具專業(yè)理論教學(xué)之后進(jìn)行的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一次總檢驗(yàn)，是走向工作崗位前的一次實(shí)戰(zhàn)演習(xí)。其目的是，綜合運(yùn)用所學(xué)課程的理論和實(shí)踐知識(shí),設(shè)計(jì)一副完整的模具訓(xùn)練、培養(yǎng)和提高自己的工作能力。鞏固和擴(kuò)充模具專業(yè)課程所學(xué)內(nèi)容，掌握模具設(shè)計(jì)與制造的方法、步驟和相關(guān)技術(shù)規(guī)范。熟練查閱相關(guān)技術(shù)資料。掌握模具設(shè)計(jì)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(jì)算、加工設(shè)備選定、制造工藝、收集和查閱設(shè)計(jì)資料，繪圖及編寫設(shè)計(jì)技術(shù)文件等。沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合工廠的設(shè)備、人員等實(shí)際情況，從零件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本、勞動(dòng)強(qiáng)度、環(huán)境的保護(hù)以及生產(chǎn)的安全性各個(gè)方面綜合考慮，選擇技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、使用安全可靠的工藝方案和模具，以使沖壓件的生產(chǎn)在保證達(dá)到設(shè)計(jì)圖樣上的各項(xiàng)技術(shù)要求，盡可能降低沖壓的工藝成本和保證安全生產(chǎn)。關(guān)鍵詞：工藝性分析、模具工藝方案論證、工藝計(jì)算、加工設(shè)備選定、制造工藝、收集和查閱設(shè)計(jì)資料，繪圖及編寫設(shè)計(jì)技術(shù)文件等。第一章.引言模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及市場(chǎng)前景現(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。世界模具市場(chǎng)總體上供不應(yīng)求，市場(chǎng)需求量維持在700億至850億美元，同時(shí)，我國(guó)的模具產(chǎn)業(yè)也迎來(lái)了新一輪的發(fā)展機(jī)遇。近幾年，我國(guó)模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持15%的年增長(zhǎng)率（據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2005年國(guó)內(nèi)模具進(jìn)口總值達(dá)到700多億，同時(shí)，有近250個(gè)億的出口），到2007年模具產(chǎn)值預(yù)計(jì)為700億元，模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的每年9000多萬(wàn)美元增長(zhǎng)到2006年的2億美元左右。單就汽車產(chǎn)業(yè)而言，一個(gè)型號(hào)的汽車所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上億元，而當(dāng)汽車更換車型時(shí)約有80%的模具需要更換。2005年我國(guó)汽車產(chǎn)銷量均突破550萬(wàn)輛，預(yù)計(jì)2007年產(chǎn)銷量各突破700萬(wàn)輛，轎車產(chǎn)量將達(dá)到300萬(wàn)輛。另外，電子和通訊產(chǎn)品對(duì)模具的需求也非常大，在發(fā)達(dá)國(guó)家往往占到模具市場(chǎng)總量的20%之多。目前，中國(guó)17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)約50多萬(wàn)。1999年中國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值已達(dá)245億元人民幣。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%。模具的發(fā)展是體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志，就我國(guó)而言，經(jīng)過(guò)了這幾十年曲折的發(fā)展，模具行業(yè)也初具規(guī)模，從當(dāng)初只能靠進(jìn)口到現(xiàn)在部分進(jìn)口已經(jīng)跨了一大步，但還有一些精密的沖模自己還不能生產(chǎn)只能通過(guò)進(jìn)口來(lái)滿足生產(chǎn)需要。隨著各種加工工藝和多種設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用使的模具的應(yīng)用和設(shè)計(jì)更為方便。隨著信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，模具的設(shè)計(jì)和制造也越來(lái)越趨近于國(guó)際化?，F(xiàn)在模具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造（CAD/CAM）技術(shù)的研究和應(yīng)用。大大提搞了模具設(shè)計(jì)和制造的效率。減短了生產(chǎn)周期。采用模具CAD/CAM技術(shù)，還可提高模具質(zhì)量，大大減少設(shè)計(jì)和制造人員的重復(fù)勞動(dòng)，使設(shè)計(jì)者有可能把精力用在創(chuàng)新和開(kāi)發(fā)上。尤其是pro/E和UG等軟件的應(yīng)用更進(jìn)一步推動(dòng)了模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。數(shù)控技術(shù)的發(fā)展使模具工作零件的加工趨進(jìn)于自動(dòng)化。電火花和線切割技術(shù)的廣泛應(yīng)用也對(duì)模具行業(yè)起到了飛越發(fā)展。模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)在也比較明顯。特別是對(duì)一些通用件的使用應(yīng)用的越來(lái)越多。其大大的提高了它們的互換性。加強(qiáng)了各個(gè)地區(qū)的合作。對(duì)整個(gè)模具的行業(yè)水平的提高也起到了重要的作用。沖壓工藝是塑性加工的基本加工方法之一。它主要用于加工板料零件，所以有時(shí)也叫板料沖壓。沖壓不僅可以加工金屬板料，而且也可以加工非金屬板料。沖壓加工時(shí)，板料在模具的作用下，于其內(nèi)部產(chǎn)生使之變形的內(nèi)力。當(dāng)內(nèi)力的作用達(dá)到一定程度時(shí)，板料毛坯或毛坯的某個(gè)部位便會(huì)產(chǎn)生與內(nèi)力的作用性質(zhì)相對(duì)應(yīng)的變形，從而獲得一定的形狀、尺寸和性能的零件。 沖壓生產(chǎn)靠模具與設(shè)備完成加工過(guò)程，所以它的生產(chǎn)率高，而且由于操作簡(jiǎn)便，也便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。 利用模具加工，可以獲得其它加工方法所不能或難以制造的、形狀復(fù)雜的零件。 沖壓產(chǎn)品的尺寸精度是由模具保證的，所以質(zhì)量穩(wěn)定，一般不需要再經(jīng)過(guò)機(jī)械加工便可以使用。 沖壓加工一般不需要加熱毛坯，也不像切削加工那樣大量的切削材料，所以它不但節(jié)能，而且節(jié)約材料。沖壓產(chǎn)品的表面質(zhì)量較好，使用的原材料是冶金工廠大量生產(chǎn)的軋制板料或帶料，在沖壓過(guò)程中材料表面不受破壞。 因此，沖壓工藝是一種產(chǎn)品質(zhì)量好而且成本低的加工工藝。用它生產(chǎn)的產(chǎn)品一般還具有重量輕且剛性好的特點(diǎn)。沖壓加工在汽車、拖拉機(jī)、電機(jī)、電器、儀器、儀表、各種民用輕工產(chǎn)品以及航空、航天和兵工等的生產(chǎn)方面占據(jù)十分重要的地位。現(xiàn)代各種先進(jìn)工業(yè)化國(guó)家的沖壓生產(chǎn)都是十分發(fā)達(dá)的。在我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程中，沖壓生產(chǎn)占有重要的地位。 當(dāng)今，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，沖壓工藝技術(shù)也在不斷革新和發(fā)展，這些革新和發(fā)展主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）工藝分析計(jì)算方法的現(xiàn)代化（2）模具設(shè)計(jì)及制造技術(shù)的現(xiàn)代化（3）沖壓生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化（4）新的成型工藝以及技術(shù)的出現(xiàn)（5）不斷改進(jìn)板料的性能，以提高其成型能力和使用效果。第二章.沖裁件的工藝性分析沖壓主要是按工藝分類，可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序也稱沖裁，其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離，同時(shí)保證分離斷面的質(zhì)量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發(fā)生塑性變形，制成所需形狀和尺寸的工件。在實(shí)際生產(chǎn)中，常常是多種工序綜合應(yīng)用于一個(gè)工件。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。 沖壓用板料的表面和內(nèi)在性能對(duì)沖壓成品的質(zhì)量影響很大，要求沖壓材料厚度精確、均勻；表面光潔，無(wú)斑、無(wú)疤、無(wú)擦傷、無(wú)表面裂紋等；屈服強(qiáng)度均勻，無(wú)明顯方向性；均勻延伸率高；屈強(qiáng)比低；加工硬化性低。 在實(shí)際生產(chǎn)中，常用與沖壓過(guò)程近似的工藝性試驗(yàn)，如拉深性能試驗(yàn)、脹形性能試驗(yàn)等檢驗(yàn)材料的沖壓性能，以保證成品質(zhì)量和高的合格率。 模具的精度和結(jié)構(gòu)直接影響沖壓件的成形和精度。模具制造成本和壽命則是影響沖壓件成本和質(zhì)量的重要因素。模具設(shè)計(jì)和制造需要較多的時(shí)間，這就延長(zhǎng)了新沖壓件的生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。 模座、模架、導(dǎo)向件的標(biāo)準(zhǔn)化和發(fā)展簡(jiǎn)易模具(供小批量生產(chǎn))、復(fù)合模、多工位級(jí)進(jìn)模(供大量生產(chǎn))，以及研制快速換模裝置，可減少?zèng)_壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時(shí)間，能使適用于減少?zèng)_壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時(shí)間，能使適用于大批量生產(chǎn)的先進(jìn)沖壓技術(shù)合理地應(yīng)用于小批量多品種生產(chǎn)。沖壓設(shè)備除了厚板用水壓機(jī)成形外，一般都采用機(jī)械壓力機(jī)。以現(xiàn)代高速多工位機(jī)械壓力機(jī)為中心，配置開(kāi)卷、矯平、成品收集、輸送等機(jī)械以及模具庫(kù)和快速換模裝置，并利用計(jì)算機(jī)程序控制，可組成高生產(chǎn)率的自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線。 在每分鐘生產(chǎn)數(shù)十、數(shù)百件沖壓件的情況下，在短暫時(shí)間內(nèi)完成送料、沖壓、出件、排廢料等工序，常常發(fā)生人身、設(shè)備和質(zhì)量事故。因此，沖壓中的安全生產(chǎn)是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。沖裁件的工藝性是指沖裁件在沖裁加工中的難易程度。所謂沖裁工藝性好是指能用普通的沖裁方法，在模具壽命和生產(chǎn)率較高、成本較低的條件下得到質(zhì)量合格的沖裁件。因此，沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、精度等級(jí)、材料及厚度等是否符合沖裁的工藝要求，對(duì)沖裁件質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)效率有很大的影響。2.1.沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性2.1.1.沖裁件的形狀圖1.零件及尺寸此制件的形狀較簡(jiǎn)單，便于模具的加工和減少?zèng)_壓時(shí)在尖角處開(kāi)裂的現(xiàn)象，同時(shí)也可以防止尖角部位刃口的過(guò)快磨損。由于產(chǎn)品尺寸很小，為方便工人操作，在設(shè)計(jì)模具時(shí)，需要在模具的結(jié)構(gòu)上考慮，減少工人的操作難度。2.1.2.沖裁件的尺寸精度沖裁件的精度主要以其尺寸精度、沖裁斷面粗糙度、毛刺高度三個(gè)方面的指標(biāo)來(lái)衡量，根據(jù)零件圖上的尺寸標(biāo)注及公差，可以判斷屬于尺寸精度為IT12IT14的經(jīng)濟(jì)級(jí)普通沖裁。第三章.制件沖壓工藝方案的確定3.1.沖壓工序的組合沖裁工序可以分為單工序沖裁、復(fù)合工序沖裁和連續(xù)沖裁。沖裁方式根據(jù)下列因素確定：（1） 根據(jù)生產(chǎn)批量來(lái)確定 對(duì)于年產(chǎn)量需求100萬(wàn)件的接觸環(huán)來(lái)說(shuō)采用復(fù)合?；蜻B續(xù)模較合適。（2） 根據(jù)沖裁件尺寸和精度等級(jí)來(lái)確定 復(fù)合沖裁所得到的沖裁件尺寸精度等級(jí)高，而連續(xù)沖裁比復(fù)合沖裁的沖裁件尺寸精度等級(jí)低。（3） 根據(jù)對(duì)沖裁件尺寸形狀的適應(yīng)性來(lái)確定 接觸環(huán)的尺寸較小，考慮到單工序送料不方便和生產(chǎn)效率低，因此常采用復(fù)合沖裁或連續(xù)沖裁。連續(xù)沖裁又可以加工形狀復(fù)雜、寬度很小的異形沖裁件。（4） 根據(jù)模具制造安裝調(diào)整的難易和成本的高低來(lái)確定, 對(duì)復(fù)雜形狀的沖裁件來(lái)說(shuō)，采用復(fù)合沖裁比采用連續(xù)沖裁較為適宜，因?yàn)槟＞咧圃彀惭b調(diào)整較容易，且成本較低。（5） 根據(jù)操作是否方便與安全來(lái)確定 復(fù)合沖裁其出件或清除廢料較困難，工作安全性較差，連續(xù)沖裁較安全。綜上所述分析，在模具設(shè)計(jì)時(shí)，如采用復(fù)合模，雖然零件精度能保證，但產(chǎn)品很小，操作不方便，而且不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。采用級(jí)進(jìn)模則可解決這些問(wèn)題，不僅能達(dá)到精度要求，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)話，而且在提高效率的同時(shí)可確保生產(chǎn)的安全性。在滿足沖裁件質(zhì)量與生產(chǎn)率的要求下，選擇連續(xù)沖裁方式，其模具壽命較長(zhǎng)，生產(chǎn)率高，操作較方便和工作安全性高。3.2.沖壓順序的安排為保證條料送進(jìn)的剛性和穩(wěn)定性以及正確處理工件與載體的連接關(guān)系，應(yīng)考慮沿零件寬度方向橫向排樣，采用的工序如下：1、沖孔，2、沖孔，4、落料。第四章 制件排樣圖的設(shè)計(jì)及材料利用率的計(jì)算4.1.制件排樣圖的設(shè)計(jì)排樣時(shí)需考慮如下原則：1） 提高材料利用率（不影響沖件使用性能前提下，還可適當(dāng)改變沖件的形狀）2） 合理排樣方法使操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)度低且安全。3） 模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)。4） 保證沖件的質(zhì)量和沖件對(duì)板料纖維方向的要求。4.2.搭邊與料寬 搭邊 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。搭邊的作用是補(bǔ)償補(bǔ)償定位誤差，保持條料有一定的剛度，以保證零件質(zhì)量和送料方便。搭邊值要合理確定，值過(guò)大，材料利用率低；值過(guò)小，搭邊的強(qiáng)度與剛度不夠，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。因此，搭邊的最小寬度大于塑性變形區(qū)的寬度，一般可取等于材料的厚度。搭邊值的大小還與材料的力學(xué)性能、厚度、零件的形狀與尺寸、排樣的形式、送料及擋料方式、卸料方式等因素有關(guān)。搭邊值一般由經(jīng)驗(yàn)確定，根據(jù)所給材料厚度=0.3mm，確定搭邊工作間a1為1.0mm, a為1.0mm。排樣方案（1）送料步距和條料寬度的確定送料步距 條料在模具上每次送進(jìn)的距離成為送料步距。每次只沖一個(gè)零件的步距S的計(jì)算公式為 S=D+a1 S=9.4+1=10.4mm式中 D平行于送料方向的沖裁寬度；a1沖裁之間的搭邊值。條料寬度 條料寬度的確定原則：最小條料寬度要保證沖裁時(shí)零件周邊有足夠的搭邊值，最大條料寬度要能在沖裁時(shí)順利地在導(dǎo)料板之間送進(jìn)，并與導(dǎo)料板之間有一定的間隙。當(dāng)用孔定距時(shí)，可按下式計(jì)算條料寬度 B-=(Dmax+2a)- =(18+21) -0.5 =20-0.5 mm式中 B條料的寬度（mm）；Dmax沖裁件垂直于送料方向的最大尺寸（mm）；a側(cè)搭邊值；條料寬度的單向（負(fù)向）公差；剪切條料寬度偏差=0.5, 因此B=20-0.5 。導(dǎo)料板間距離：B0=B+Cmin=20+0.5=20.5 mm Cmin條料與導(dǎo)料板間的最小間隙。具體的排樣圖如下： 排樣方案（2）送料步距和條料寬度的確定送料步距 條料在模具上每次送進(jìn)的距離成為送料步距。每次沖兩個(gè)零件的步距S的計(jì)算公式為 S=D+a1 S=9.4+1=10.4mm式中 D平行于送料方向的沖裁寬度；a1沖裁之間的搭邊值。條料寬度 條料寬度的確定原則：最小條料寬度要保證沖裁時(shí)零件周邊有足夠的搭邊值，最大條料寬度要能在沖裁時(shí)順利地在導(dǎo)料板之間送進(jìn)，并與導(dǎo)料板之間有一定的間隙。如果產(chǎn)品錯(cuò)位排樣，如下圖所示，隔件落料，產(chǎn)品斜45度后，產(chǎn)品的條料小，可以減少?gòu)U料，提高利用率，那條料寬度計(jì)算如下：當(dāng)用孔定距時(shí)，可按下式計(jì)算條料寬度 B-=(Dmax+2a)- =33-0.5 mm式中 B條料的寬度（mm）；Dmax沖裁件垂直于送料方向的最大尺寸（mm）；a側(cè)搭邊值；條料寬度的單向（負(fù)向）公差；剪切條料寬度偏差=0.5, 因此B=33-0.5 。導(dǎo)料板間距離：B0=B+Cmin=33+0.5=33.5 mm Cmin條料與導(dǎo)料板間的最小間隙。具體的排樣圖如下： 如此，可以直接采用已沖的孔做定位，保證每工部孔距一致，或者采用自動(dòng)送料機(jī)保證送料步距。4.3.材料利用率的計(jì)算方案（1）的材料利用率計(jì)算：一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為=nF/Bs100% =190.56/10.420100%=43.54%方案（2）的材料利用率計(jì)算：一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為=nF/Bs100%=290.56/10.433100%=52.77%式中 F一個(gè)步距內(nèi)沖裁件面積（包括沖出的小孔在內(nèi)）；n一個(gè)步距內(nèi)沖裁件數(shù)目；B條料寬度（mm）；s步距； 經(jīng)過(guò)以上各尺寸的比較，選用第二個(gè)方案和排樣。第五章. 確定總沖壓力和選用壓力機(jī)及計(jì)算壓力中心5.1 沖壓力 沖壓力是指沖裁力、卸料力、推件力的總稱。產(chǎn)品材料分析：產(chǎn)品材質(zhì)為錫青銅帶QSn6.5-0.1，化學(xué)成分：Sn：6.0-7.0P:0.10-0.25Zn：0.30Ni：0.20Fe：0.05Pb：0.02Al：0.002雜質(zhì)：0.1Cu：余量力學(xué)性能：抗拉強(qiáng)度 (b/MPa)：=290抗剪強(qiáng)度 (b/MPa)：=260伸長(zhǎng)率 (10/%）：=40注：帶材的力學(xué)性能試樣尺寸：厚度0.155.1.1 沖裁力的計(jì)算平刃口沖裁力可按下式計(jì)算 沖側(cè)刃力計(jì)算F1=KL F1=1.311.80.3260=1196.52N=1.2KN 沖孔力(1)計(jì)算F2=KL F2=1.33.141.850.3260=589.03N=0.59KN沖孔力(2)計(jì)算F3=KL F3=1.33.146.50.3260=2069.6N =2.07KN 沖孔力(3)計(jì)算F4=KL F4=1.33.141.850.3260=589.03N=0.59KN沖孔力(4)計(jì)算F5=KL F5=1.33.146.50.3260=2069.6N =2.07KN 落料力（1）計(jì)算F6=KL F6=1.352.530.3260=5326.54N=5.33KN落料力（2）計(jì)算F7=KL F7=1.352.530.3260=5326.54N=5.33KN 沖側(cè)刃力計(jì)算F8=KL F8=1.311.80.3260=1196.52N=1.2KN式中 F沖裁力（N）；L沖裁件周邊長(zhǎng)度（mm）；材料抗剪強(qiáng)度（MPa）；260MPa材料厚度；(mm)；0.3K系數(shù)，通常K=1.3； 5.1.2.卸料力、推件力及頂件力的計(jì)算生產(chǎn)中常用下列公式計(jì)算 F卸=K卸F =0.045（1.2+0.59+2.07+0.59+2.07+5.33+5.33+1.2）=0.04518.38=0.83KNF頂=K頂F =0.06（1.2+0.59+2.07+0.59+2.07+5.33+5.33+1.2）=0.0618.38=1.1KN式中 F沖裁力； F卸、F頂分別為卸料系數(shù)和頂件系數(shù)綜上所述，總的沖裁力為F總=F+F卸+F頂=18.38+0.83+1.1=20.31KN5.2.壓力中心的計(jì)算 采用解析法求壓力中心，求YG XG建立坐標(biāo)系如下圖：F1沖側(cè)刃 F1=Ltb，得F1=1.2KNF2沖孔（1） F2=Ltb，得F2=0.59KNF3沖孔（2） F3=Ltb, 得F3=2.07KNF4沖孔（3） F4=Ltb，得F4=0.59KNF5沖孔（4） F5=Ltb, 得F5=2.07KNF6落料力 F6=Ltb, 得F6=5.33KNF7落料力 F7=Ltb, 得F7=5.33KNF8沖側(cè)刃 F8=Ltb，得F8=1.2KNY1F1到X軸的力臂 Y1=-14.7X1F1到Y(jié)軸的力臂 X1=23.65Y2F2到X軸的力臂 Y2=-2.07X2F2到Y(jié)軸的力臂 X2=17.33Y3F3到X軸的力臂 Y3=-9X3F3到Y(jié)軸的力臂 X3=10.4Y4F4到X軸的力臂 Y4=2.07X4F4到Y(jié)軸的力臂 X4=3.47Y5F5到X軸的力臂 Y5=9X5F5到Y(jié)軸的力臂 X5=10.4Y6F6到X軸的力臂 Y6=-5.96X6F6到Y(jié)軸的力臂 X6=-7.36Y7F7到X軸的力臂 Y7=5.96X7F7到Y(jié)軸的力臂 X7=-13.44Y8F8到X軸的力臂 Y8=14.7X8F8到Y(jié)軸的力臂 X8=-28.35根據(jù)合力距定理：XG=（X1F1+X2F2+X3F3）/（F1+F2+F3）YG=（Y1F1+Y2F2+Y3F3）/（F1+F2+F3）YGF沖壓力到X軸的力臂；YG=0XGF沖壓力到Y(jié)軸的力臂；XG=-3.328所以該模具的壓力中心為（-3.328,0）。5.3.壓力機(jī)的選用根據(jù)模具壓力大小，模具閉合高度及模具外形，初步確定壓力機(jī)的型號(hào)：F公稱F總 因此選擇壓力機(jī)的型號(hào)為：JC2335壓力機(jī) 型號(hào)為JC2335壓力機(jī)的基本參數(shù)如：（表一）公稱壓力/KN350墊板尺寸/mm滑塊行程/mm180直徑60滑塊行程次數(shù)/（次/min）20模柄孔尺寸/mm直徑50深度60最小封閉高度/mm170滑塊底面積尺寸/mm前后160封閉高度調(diào)節(jié)量左右180滑塊中心線至床身距離/mm床身最大可傾角20立柱距離/mm300工作臺(tái)尺寸/mm前后300左右380第六章.凸、凹模刃口尺寸計(jì)算6.1.凸、凹模刃口尺寸計(jì)算原則設(shè)計(jì)落料模先確定凹模刃口尺寸，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上；設(shè)計(jì)沖孔模先確定凸模刃口尺寸，以凸模為基準(zhǔn)，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(gè)。沖裁過(guò)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(yán)重。在實(shí)際生產(chǎn)中受到制造誤差和裝配精度的限制，凸模不可能絕對(duì)垂直于凹模平面，而且間隙也不會(huì)絕對(duì)均勻分布，合理的間隙均可使凸模、凹模側(cè)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(duì)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(dāng)單邊間隙介于材料厚度 5%20%范圍時(shí)，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(duì)沖裁力的影響不大。沖裁間隙對(duì)斜料力、推件力、頂件力的影響：間隙對(duì)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×?。一般當(dāng)單邊間隙增大到材料厚度的15%25%左右時(shí)斜料力幾乎減到零。沖裁間隙對(duì)尺寸精度的影響：間隙對(duì)沖裁件尺寸精度的影響的規(guī)律，對(duì)于沖孔和落料是不同的，并且與材料軋制的纖維方向有關(guān)。通過(guò)以上分析可以看出，沖裁間隙對(duì)斷面質(zhì)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(gè)絕對(duì)合理的間隙數(shù)值，能同時(shí)滿足斷面質(zhì)量最佳，尺寸精度最佳，沖裁模具壽命最長(zhǎng)，沖裁力、斜料力、推件力、頂件力最小等各個(gè)方面的要求。在沖壓的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，間隙的選用主要考慮沖裁件斷面質(zhì)量和模具壽命這兩個(gè)方面的主要因素。但許多研究結(jié)果表明，能夠保證良好的沖裁件斷面質(zhì)量的間隙數(shù)值和可以獲得較高的沖模壽命的間隙數(shù)值也是不一致的。一般說(shuō)來(lái)，當(dāng)對(duì)沖裁件斷面質(zhì)量要求較高時(shí)，應(yīng)選取較小的間隙值，而當(dāng)對(duì)沖裁件的質(zhì)量要求不是很高時(shí)，則應(yīng)適當(dāng)?shù)丶哟箝g隙值以利于提高沖模的使用壽命。根據(jù)沖模在使用過(guò)程中的磨損規(guī)律，設(shè)計(jì)落料模時(shí)，凹模基本尺寸應(yīng)取接近或等于零件的最小極限尺寸；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，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(nèi)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(shù)，其值在0.5-1.0之間，與沖件制造精度有關(guān)，可按下列關(guān)系選?。毫慵菼T10以上 X=1; 零件精度IT11- IT13 X=0.75; 零件精度IT14 X=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(shí)，一般沖模精度較零件高3-4級(jí)。對(duì)于形狀簡(jiǎn)單的圓形、方形刃口，其制造偏差值可按IT6- IT7級(jí)選??；對(duì)于形狀復(fù)雜的刃口尺寸制造偏差可按零件相應(yīng)部位公差值的1/4來(lái)選取；對(duì)于刃口尺寸磨損后無(wú)變化的制造偏差值可取沖件相應(yīng)部位公差值的1/8并冠以（）；若零件沒(méi)有標(biāo)注公差，則可按IT14級(jí)取值。零件尺寸公差與沖模刃口尺寸的制造偏差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注單向公差，即：落料件上偏差為零，只標(biāo)注下偏差；沖孔件下偏差為零，只標(biāo)注上偏差。如果零件公差是依雙向偏差標(biāo)注的，則應(yīng)換算成單向標(biāo)注。磨損后無(wú)變化的尺寸除外。6.2.凸、凹模刃口尺寸計(jì)算方法6.2.1.凸模和凹模分開(kāi)加工 這種方法主要適用于圓形或簡(jiǎn)單刃口。設(shè)計(jì)時(shí)，需在圖樣上分別標(biāo)注凸模和凹模刃口尺寸及制造公差。并且保證沖模的制造公差與沖裁間隙之間滿足：d+pZmax-Zmin 沖孔凸模和落料凹模尺寸按下列公式計(jì)算：沖孔時(shí) dp=(dmin+X)- p 落料時(shí) Dp=(Dmax-X-Zmin)- p 孔心距 Lp=Lp 式中 Dp dp分別為落料和沖孔凸模的刃口尺寸（mm）；Dmax 為落料件的最大極限尺寸（mm）；dmin為沖孔件的最小極限尺寸（mm）；工件公差；p凸模制造公差，通常取p=/4；p刃口中心距對(duì)稱偏差，通常取p=/8；Lp凸模中心距尺寸（mm）；L沖件中心距基本尺寸（mm）；Zmin最小沖裁間隙（mm）；落料凹模尺寸：Aj1=(Amax-X)+ =9.4-0.50.1=9.35+0.01; Aj2=(Amax-X)+ =13.3-0.50=13.3+0.01; Aj3=(Amax-X)+ =3.7-0.50.12=3.64+0.01; Aj4=(Amax-X)+ =1.77-0.50.12=1.71+0.01; Aj5=(Amax-X)+ =1.5-0.50.12=1.44+0.01; 落料凸模尺寸： Ah1=(Aj1-2Z)+ =9.35-20.01=9.33+0.01; Ah2=(Aj2-Z)+ =13.3-0.01=13.29+0.01;Ah3=(Aj3-2Z)+ =3.64-20.01=3.62+0.01;Ah4=(Aj4+2Z)+ =1.71+20.01=1.73+0.01; Ah5=(Aj5-2Z)+ =1.44-20.01=1.42+0.01; 沖孔凸模尺寸： Bj1=(Amin+X)- /4 =6.5+0.50.1=6.55 -0.02Bj2=(Amin-X)- /4 =1.97-0.50.12=1.91-0.02沖孔凹模尺寸：Bh1=(Aj1+2Z)- /4 =6.55+20.01=6.57-0.02Bh2=(Aj2+2Z)-/4 =1.91+20.01=1.93-0.02工步距離 Lp=Lp =10.40.01兩孔中心距離180.01第七章.模具整體結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì) 平面圖如圖： 立體圖如圖：第八章.模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8.1.沖孔凸模的設(shè)計(jì)由于在沖裁時(shí)，凸模易磨損，在生產(chǎn)零件是會(huì)越來(lái)越小，而孔的大小是由凸模決定。為了防止凸模用久之后沖裁的孔尺寸會(huì)越來(lái)越小，在制造凸模時(shí)將尺寸取接近最大公差時(shí)的值，當(dāng)公差范圍較大時(shí)，也可取中間值，對(duì)于沒(méi)有標(biāo)注公差的尺寸，凸?？芍苯影闯叽缰圃臁２牧希篊r12Mov硬度：5862HRC形狀結(jié)構(gòu)：h=h固h卸料樹(shù)脂 =1515+10=40mm （如圖）沖頭，凸模，采用臺(tái)階固定，易于加工和固定，臺(tái)階只起到固定作用，不必承受很到的沖裁力，尺寸沒(méi)有太大的要求，與固定板配合采用H7/k6。 8.2.落料凸模的設(shè)計(jì)此凸?？梢耘c固定板鉚接，此加工方法精度高，裝配時(shí)容易配合，方便調(diào)間隙，凸模外形加工到尺寸，與固定板配合采用H7/k6，與固定板鉚接。8.3.凹模的設(shè)計(jì)凹模輪廓尺寸的確定，凹模輪廓輪廓尺寸包括凹模板的平面尺寸LB(長(zhǎng)寬)及厚度尺寸H。從凹模外邊緣的最短距離稱為凹模壁厚C，對(duì)于簡(jiǎn)單對(duì)稱形狀刃口凹模,由于壓力中心即對(duì)稱中心，所以凹模和平面尺寸即可沿刃口型孔向四周擴(kuò)大一個(gè)凹模壁厚來(lái)確定，所以：L=l+2C=62.4+230=122.4 B=100整體式凹模板的厚度可按如下經(jīng)驗(yàn)公式估算:H=K1K2=25.8mm, K1取1,K2根據(jù)資料取2.5。由以上算得凹模輪廓尺寸LBH=12010030,查有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),因此我選LB為標(biāo)準(zhǔn)尺寸,得LBH=12010030.凹模材料的選用:材料選用Cr12MoV，孔與孔的校核：校核最小A值為0.6，以上都能達(dá)到要求,因此得以校核.凹模刃口尺寸及其它具體見(jiàn)零件圖，設(shè)計(jì)中,因?yàn)閴毫χ行呐c凹模板的幾何中心相差不太，由壓力機(jī)根據(jù)模柄孔尺寸為40，壓力中心仍在模柄投影面積，可設(shè)他們?cè)谕S線上。第九章.模具零件的加工工藝9.1.沖孔凸模的加工工藝工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料備料8mmX45mm2熱處理退火3車外圓車外圓達(dá)配合尺寸車床4車工作尺寸車工作尺寸達(dá)要求,留磨量0.2-0.3車床5倒角倒角達(dá)要求車床6鉗工拋光達(dá)表面要求7熱處理淬火,回火,保證HRC58628磨加工磨外圓達(dá)到公差要求內(nèi)外圓磨床9鉗工磨平上下表面達(dá)要求10檢驗(yàn)9.2.落料凸模的加工工藝 工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料備料15mmX30mmX45mm2熱處理退火3鉗工劃線 鉗工4熱處理淬火,回火,保證HRC58625線切割線切割外形，達(dá)到尺寸線切割6鉗工磨平上下表面達(dá)要求7檢驗(yàn)9.3.凹模的加工工藝工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料將毛坯鍛成130mmX110mmX35mm2熱處理退火3銑六面銑加工，保證外行尺寸，留0.3-0.5的磨量銑床4鉗工劃線，鉆孔4-9，銷釘孔2-7.8,和中間所有孔穿絲孔0.5mm，側(cè)面4-M5螺釘孔鉆床5熱處理淬火,回火,保證HRC60646磨加工磨刀口平面平面磨床7退磁鉗工退磁8線切割線切割加工，保證內(nèi)孔尺寸線切割9鉗工磨各配合面達(dá)要求10檢驗(yàn)9.4.卸料板的加工工藝工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料將毛坯鍛成130mmX110mmX18mm2熱處理退火3銑六面銑加工，保證外行尺寸，留0.3-0.5的磨量銑床4鉗工劃線，鉆孔4-14，鉆4-M6螺釘孔，和中間所有孔穿絲孔0.5mm，鉆床5銑加工銑兩邊臺(tái)階5.5毫米深6磨加工磨刀口平面平面磨床7退磁鉗工退磁8線切割線切割加工，保證內(nèi)孔尺寸線切割9鉗工磨各配合面達(dá)要求10檢驗(yàn)9.5.固定板的加工工藝工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料將毛坯鍛成130mmX110mmX18mm2熱處理退火3銑六面銑加工，保證外行尺寸，留0.3-0.5的磨量銑床4鉗工劃線，鉆孔4-20，鉆4-M8螺釘孔，鉆2-7.8銷釘孔和中間所有孔穿絲孔0.5mm，鉆床5磨加工磨刀口平面平面磨床6退磁鉗工退磁7線切割線切割加工，保證內(nèi)孔尺寸線切割8鉗工磨各配合面達(dá)要求9檢驗(yàn)第十章.模具的總裝配1、確定裝配基準(zhǔn)件應(yīng)以凹模為裝配基準(zhǔn)件。 首先要確定凹模在模架中的位置，安裝凹模組件， 確定凹模組件在下模座的位置，然后用平行板將凹模和下模座夾緊，在下模座上劃出彎曲孔線，進(jìn)而安裝下模座其他組件。2、安裝上模部分 檢查上模部分各個(gè)零件尺寸是不是滿足裝配技術(shù)條件要求。 安裝上模，調(diào)整沖裁間隙， 將上模系統(tǒng)各零件分別裝于上模座內(nèi)。3、安裝下模部分4、自檢 按沖模技術(shù)條件進(jìn)行總裝配檢查。5、檢驗(yàn)6、試沖 此模具設(shè)計(jì)時(shí)，螺釘和銷釘?shù)倪x用應(yīng)注意：1、 同一組合中，螺釘?shù)臄?shù)量一般不少于3個(gè)，并盡量保證定位可靠。2、 螺釘和銷釘?shù)囊?guī)格應(yīng)根據(jù)蟲牙里大小和凹模厚度等條件確定。螺釘規(guī)格可查表，銷釘?shù)墓Q直徑可取與螺釘大徑相同或小一個(gè)規(guī)格，螺釘?shù)男肷疃群弯N釘?shù)呐浜仙疃炔荒芴珳\，也不能太深，一般可取其公稱直徑的1.5-2倍。3、 螺釘之間，螺釘與銷釘之間，螺釘、銷釘距凹模刃口及外邊緣的距離，均不應(yīng)過(guò)小，以防降低模具強(qiáng)度。4、 各被連接件的銷釘應(yīng)配合加工，以保證位置精確。銷釘與銷孔之間采用H7/n6或H7/m6配合。設(shè)計(jì)小結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是一種綜合性較強(qiáng)的專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，它具知識(shí)面寬、學(xué)科廣、綜合性強(qiáng)，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我鞏固了以前學(xué)過(guò)的知識(shí)，提高了查閱資料的能力，使我更加認(rèn)識(shí)到畢業(yè)設(shè)計(jì)的重要性，從而提高了我理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)能力和動(dòng)手能力。為我今后走向工作崗位打下了一定的基礎(chǔ)。 在本次設(shè)計(jì)中，我學(xué)到了許多的東西。首先對(duì)于AUTOCAD和Pro/ENGINEER的應(yīng)用更加熟練；其次，通過(guò)模具設(shè)計(jì)我對(duì)于模具設(shè)計(jì)的流程基本上熟悉。這次設(shè)計(jì)是對(duì)以前所學(xué)的專業(yè)知識(shí)的一次綜合性的實(shí)踐。涉及到機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)、互換性以及CAD/CAM各個(gè)方面的內(nèi)容。 設(shè)計(jì)過(guò)程中按照任務(wù)書的要求和目的，循序漸進(jìn),力求數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)合理。參考了許多文獻(xiàn)資料。由于經(jīng)驗(yàn)不足，還有許多地方?jīng)]有考慮全面，有待于完善?？傊?，學(xué)海無(wú)涯，在以后的時(shí)間里，我要更加努力學(xué)習(xí)！致 謝 對(duì)三年來(lái)辛勤教導(dǎo)我的老師和學(xué)校致以最崇高的敬意！ 對(duì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)我和給予我最多的老師表示我最衷心的感謝!畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)始以來(lái)，有幸多次聆聽(tīng)老師的教誨。老師以他寬廣的知識(shí)、高瞻遠(yuǎn)矚的學(xué)識(shí)、在實(shí)際生產(chǎn)中所積累的經(jīng)驗(yàn)。拓寬了我的視野和思維，更為重要的是老師以他對(duì)事業(yè)孜孜不倦的追求和待人接物謙遜的態(tài)度和豁達(dá)的胸襟，時(shí)刻都在潛移默化地影響著我，這將使我終生受益。參考文獻(xiàn)1王新華主編. 沖模設(shè)計(jì)與制造實(shí)用計(jì)算手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2004年8月第1版. 2 152王衛(wèi)衛(wèi)主編. 材料成型設(shè)備. 第1版.北京：機(jī)械工業(yè)出版.2004. 47483鄭家賢 主編. 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)使用技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2005. 4朱光力主編. 模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn).第1版. 北京：高等教育出版社. 2002. 1341565吳詩(shī) 主編. 沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) . 第1版. 西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社. 2001. 40456肖景容，姜奎華主編. 沖壓工藝學(xué). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 1999. 7溫松明主編. 互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ). 第2版. 長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)出版社. 1998. 458周良德，朱泗芳主編. 現(xiàn)代工程圖學(xué). 長(zhǎng)沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社.2000年9馮炳堯 韓泰榮 殷振海 蔣文森編. 模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè). 第1版.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社. 1985. 1 8010傅建軍主編. 模具制造工藝. 第1版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2005. 242511張代東主編. 機(jī)械工程材料應(yīng)用基礎(chǔ). 第1版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2001.8510312王新華 袁聯(lián)富主編.沖模結(jié)構(gòu)圖冊(cè). 第1版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2003. 34