接線端子的沖壓模具設(shè)計(jì)與工藝-級進(jìn)模含7張CAD圖

接線端子的沖壓模具設(shè)計(jì)與工藝-級進(jìn)模含7張CAD圖,接線,端子,沖壓,模具設(shè)計(jì),工藝,級進(jìn)模含,cad 接線端子沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)摘要：本設(shè)計(jì)的題目為：接線端子沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)。通過對該零件模具的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加強(qiáng)了設(shè)計(jì)者沖壓模設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識，為設(shè)計(jì)更復(fù)雜的沖壓模做好了鋪墊，同時吸收了更深刻的經(jīng)驗(yàn)。本設(shè)計(jì)運(yùn)用沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識，首先分析了沖裁件的工藝性，緊接著確定沖壓工藝方案、設(shè)計(jì)成形零件、選擇結(jié)構(gòu)零件。本零件結(jié)構(gòu)較為簡單，考慮到制件的形狀和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、模具的制造成本和加工的方便性，本模具采用級進(jìn)模結(jié)構(gòu)進(jìn)行沖裁。關(guān)鍵詞：沖壓 級進(jìn)模 Stamping process and die design of wiringAbstract: This design topic is: the terminal stamping process and die design of wiring. Through the design of the die parts, further strengthen the designers of stamping die design of the basic knowledge, paving the way for stamping die design more complex, also absorb a more profound experience. The design of the stamping process and die design of the basic knowledge, the first analysis of the blanking process, then determine the stamping process plan, design, selection of structural components forming parts. This part also has the advantages of simple structure, convenient manufacture cost considering the shape and characteristic structure, parts of the mold and processing, this mold adopts the structure of the progressive die for punching.Keywords: stamping， Ji Jinmo 目 錄1 緒論12零件介紹42.1零件圖及技術(shù)參數(shù)42.2零件工藝性分析42.3排樣設(shè)計(jì)43 工藝計(jì)算73.1工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算73.2凸、凹模尺寸計(jì)算94 沖壓設(shè)備的選擇164.1沖壓設(shè)備的選擇原則164.2沖壓設(shè)備規(guī)格的選擇164.3沖壓設(shè)備類型的選擇164.4壓力機(jī)的主要參數(shù)175 模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)185.1沖裁部分186 模具介紹266.1模具的主要特點(diǎn)276.2主要零件的加工286.3模具制造裝配要點(diǎn)29總 結(jié)30致 謝31參考文獻(xiàn)321 緒論模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，被稱為“工業(yè)之母”。75%的粗加工工業(yè)產(chǎn)品零件、50%的精加工零件由模具成型，絕大部分塑料制品也由模具成型。作為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，模具涉及機(jī)械、汽車、輕工、電子、化工、冶金、建材等各個行業(yè)，應(yīng)用范圍十分廣泛。改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直已15左右的增長速度快速發(fā)展，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，集體、合資、獨(dú)資和私營也得到了快速發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”；廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛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)現(xiàn)已有幾千家。 隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一，模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定企業(yè)的生存空間。 中國模具生產(chǎn)總量雖然已位居世界第三，但設(shè)計(jì)制造水平在總體上要比德、美、日、法、意等工業(yè)發(fā)達(dá)國家落后許多，也比英國、加拿大、西班牙、葡萄牙、韓國、新加坡等國落后。其差距主要表現(xiàn)在下列六方面。 （1）國內(nèi)自配率不足80%，其中中低檔模具供過于求，中高檔模具自配率不足60%。 （2）企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進(jìn)出口結(jié)構(gòu)都不夠合理。中國模具生產(chǎn)廠中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間（分廠），專業(yè)模具廠也大多數(shù)是“大而全”、“小而全”的組織形式。國外模具企業(yè)大多是“小而?！?、“小而精”。中國模具自產(chǎn)自配比例高達(dá)50%以上，國外70%以上是商品模具。國內(nèi)模具總量中屬大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例只有30%左右，國外在50%以上。2003年模具進(jìn)出口之比為4:1，進(jìn)出口相抵后的凈進(jìn)口為10.3億美元，是凈進(jìn)口量最大的國家。 （3）模具產(chǎn)品水平和生產(chǎn)工藝水平總體上比國際先進(jìn)水平低許多，而模具生產(chǎn)周期卻要比國際先進(jìn)水平長許多。產(chǎn)品水平低主要表現(xiàn)在精度、型腔表面粗糙度、壽命及模具的復(fù)雜程度上；工藝水平低主要表現(xiàn)在設(shè)計(jì)、加工、工藝裝備等方面。 （4）開發(fā)能力弱，經(jīng)濟(jì)效益欠佳。中國模具企業(yè)技術(shù)人員比例較低，水平也較低，不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中常處于被動地位。國內(nèi)每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬美元左右，而模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多是1520萬美元，有的甚至達(dá)到2530萬美元。由此而來的是中國模具企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益差，大都微利，國有企業(yè)總體虧損，缺乏后勁。 （5）模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低。國外先進(jìn)國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)70%以上，國內(nèi)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率只有45%左右。 （6)與國際先進(jìn)水平相比，模具企業(yè)的管理落后更甚于技術(shù)。管理落后易被忽視，國內(nèi)大多數(shù)模具企業(yè)還沿用過去作坊式粗放經(jīng)營管理模式，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的還不多。發(fā)展戰(zhàn)略與重點(diǎn) ： (1)在信息社會和經(jīng)濟(jì)全球化不斷發(fā)展的過程中，模具行業(yè)發(fā)展趨勢主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)快速方面發(fā)展，技術(shù)含量不斷提高；模具生產(chǎn)向著信息化、數(shù)字化、無圖化、精細(xì)化、自動化方面發(fā)展；模具企業(yè)則向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品品牌化、經(jīng)營國際化方向發(fā)展。 (2)為此，“十一五”期間我們要積極培育模具大市場，以汽車、電子信息、家電和辦公設(shè)備、機(jī)械和建材等模具主要用戶行業(yè)為主要服務(wù)對象，以優(yōu)質(zhì)服務(wù)為宗旨，縮小與先進(jìn)國家之間的差距，搞好模具工業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整和創(chuàng)新，通過信息化和數(shù)字化來提升行業(yè)水平。 (3)此外，還要加快模具企業(yè)，尤其是國有企業(yè)的體制改革和機(jī)制轉(zhuǎn)換的步伐；加快模具生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化和商品化的發(fā)展，大力增加大型、精密、復(fù)雜等技術(shù)含量高的中高檔模具的比例；加強(qiáng)國際交流與合作，實(shí)施“走出去”戰(zhàn)略，鼓勵出口；支持東北老工業(yè)基地和西部地區(qū)模具工業(yè)的發(fā)展；培育具有較強(qiáng)開發(fā)力量和水平的模具生產(chǎn)基地及能與世界一流企業(yè)相抗衡的大企業(yè)；努力提高企業(yè)管理水平，促進(jìn)模具標(biāo)準(zhǔn)件上品種、上水平、上規(guī)模；逐步建立起適應(yīng)中國國情的模具科研設(shè)計(jì)、人才培訓(xùn)和生產(chǎn)體系，不但要使中國進(jìn)一步成為模具生產(chǎn)大國，更要逐步成為模具生產(chǎn)強(qiáng)國。 (4)隨著國民經(jīng)濟(jì)總量和工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對模具的需求量越來越大，技術(shù)要求也越來越高。雖然模具種類繁多，但其發(fā)展重點(diǎn)應(yīng)該根據(jù)需要量大、技術(shù)含量高、代表發(fā)展方向、出口前景好的原則來選擇。所選擇的產(chǎn)品，必須是目前已有一定基礎(chǔ)，并有條件、有可能發(fā)展起來的。對于技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)，則要看國際發(fā)展趨勢，以及中國具體情況，也應(yīng)該是既代表發(fā)展方向，又可能發(fā)展起來的技術(shù)。 (5)多工位級進(jìn)模和精沖模代表了沖壓模具的發(fā)展方向，其精度要求和壽命要求極高，主要為電子信息產(chǎn)業(yè)、汽車、儀器儀表、電機(jī)電器等配套。這兩種模具，國內(nèi)已有相當(dāng)基礎(chǔ)，并引進(jìn)了國外技術(shù)設(shè)備，個別企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品已達(dá)到世界水平，但大部分企業(yè)仍有較大差距，總量也供不應(yīng)求，進(jìn)口較多。(6)多工位級進(jìn)模的使用可以減少沖壓設(shè)備和模具數(shù)量，從而提高生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品的成本，增加產(chǎn)品在市場中的競爭力，為企業(yè)帶來更大的效益。(7)現(xiàn)代模具行業(yè)是技術(shù)、資金密集型的行業(yè)。它作為重要的生產(chǎn)裝備行業(yè)在為各行各業(yè)服務(wù)的同時，也直接為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)服務(wù)。由于模具生產(chǎn)要采用一系列高新技術(shù)，如CAD/CAE/CAM/CAPP等技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、激光技術(shù)、逆向工程和并行工程、快速成型技術(shù)及敏捷制造技術(shù)、高速加工及超精加工技術(shù)等等，因此，模具工業(yè)已成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個重要組成部分，有人說，現(xiàn)代模具是高技術(shù)背景下的工藝密集型工業(yè)。模具技術(shù)水平的高低，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力，因此已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。 (8）模具工業(yè)是無以倫比的效益放大器。用模具加工產(chǎn)品大大提高了生產(chǎn)效率，而且還具有節(jié)約原材料、降低能耗和成本、保持產(chǎn)品高一致性等特點(diǎn)。因此模具被稱為效益放大器，在國外，模具被稱為金鑰匙、進(jìn)入富裕社會的原動力等等。從另一個角度上看，模具是人性化、時代化、個性化、創(chuàng)造性的產(chǎn)品。更重要的是模具發(fā)展了，使用模具的產(chǎn)業(yè)其產(chǎn)品的國際競爭力也提高了。據(jù)國外統(tǒng)計(jì)資料，模具可帶動其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的比例大約是1:100，即模具發(fā)展1億元，可帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)100億元。連續(xù)模具有以下特點(diǎn)： （1）連續(xù)模是多工序沖模。在一副模具內(nèi)，可以包括沖裁、彎曲、成形和拉伸等多種多道工序，具有比復(fù)合模更高的勞動生產(chǎn)率。 （2）連續(xù)模具有操作安全這樣一個顯著特點(diǎn)，因?yàn)槭植槐剡M(jìn)入危險區(qū)域。 （3）因?yàn)楣ば蚩梢苑稚?，不必集中在一個工位，不存在符合?！白钚”诤瘛钡膯栴}，因而模具強(qiáng)度較高，壽命較長。 （4）連續(xù)模易于自動化，包括自動送料，自動出件，自動疊片。 （5）連續(xù)模工件和廢料均往下漏，因而可以采用高速壓力機(jī)生產(chǎn)。 （6）使用連續(xù)模可以減少壓力機(jī)，車間面積，半制品運(yùn)輸及倉庫面積。 （7）連續(xù)模較難保持內(nèi)、外行相對位置的一致性，其原因是內(nèi)、外形是逐次沖出的，每次沖壓都有定位誤差。但內(nèi)、外形相對位置精度要求高的零件，有時不一定是全部輪廓有這樣的要求，可能只是部分的。碰到這種情況，可以在沖內(nèi)形的同一工位上，把這部分輪廓同時沖出，從而保證零件的要求。 2 零件介紹2.1零件圖及技術(shù)參數(shù)材料：不銹鋼（1Cr18Ni9Ti）厚度：1mm產(chǎn)品批量：大批量 圖2-1 零件圖 不銹鋼（1Cr18Ni9Ti）各項(xiàng)參數(shù)如表2.1： 表2-1 不銹鋼（1Cr18Ni9Ti）參數(shù)抗拉強(qiáng)度屈服點(diǎn)伸長率540205402.2零件工藝性分析由于零件圖上尺寸沒標(biāo)注公差，所以按IT14計(jì)算符合一般沖壓經(jīng)濟(jì)要求，取模具精度為IT11.零件材料為不銹鋼（1Cr18Ni9Ti），能夠進(jìn)行一般沖壓加工，在市場上也容易買到這種材料，價格適中。該制件形狀簡單，如采用單工序模具生產(chǎn)，則需要剪條料、落料、沖孔等工序，使用多套模具，且占用設(shè)備多，生產(chǎn)周期較長，故采用級進(jìn)模具生產(chǎn)。提高生產(chǎn)率,且便于對工藝資料、生產(chǎn)等方面的管理。2.3排樣設(shè)計(jì)零件圖尺寸標(biāo)注轉(zhuǎn)化（按入體原則轉(zhuǎn)化） 轉(zhuǎn)化前 轉(zhuǎn)化后圖2-2 尺寸轉(zhuǎn)化后零件圖從零件本身的特點(diǎn)、條料的特性和模具的結(jié)構(gòu)總體分析: 將零件的成形分布在5個工位上完成，選定條料的送進(jìn)方向?yàn)橛捎抑磷? 依次將零件四周余料切除,通過第一工位側(cè)刃沖出工藝定位口及導(dǎo)正銷孔，便于后續(xù)工位準(zhǔn)確定位，根據(jù)切除余料位置合理布局浮升銷位置，條料送進(jìn)時采用兩側(cè)導(dǎo)板做導(dǎo)向，增加了導(dǎo)向精度。通過對零件進(jìn)行工藝分析，提出以下工序排樣方案：圖2-3 工序排樣圖第一步：側(cè)刃沖裁（兩側(cè)）、沖導(dǎo)正銷孔、沖2小孔。第二步第四步：依次沖出零件內(nèi)、外異型孔。第五步：落料，將制件與載體切斷。條料及導(dǎo)尺間距的計(jì)算：步距S的確定：S=L+a=27+4.5=31.5mm條料寬度： （2-1）導(dǎo)尺間距離： （2-2）導(dǎo)尺間側(cè)刃沖裁后距離： （2-3）式中 L沖件垂直于送料方向尺寸； n側(cè)刃數(shù)； b側(cè)刃沖裁的條邊寬度； y沖切后條料寬度與導(dǎo)尺間間隙； a側(cè)搭邊的最小值； z導(dǎo)尺與條料間隙； B條料寬度； 導(dǎo)尺間起始距離； 導(dǎo)尺間側(cè)刃沖裁后距離；本設(shè)計(jì)中取n=2 b=1.5 y=0.1 a=4.5 z=0.5經(jīng)計(jì)算得：B=37.75mm 考慮到導(dǎo)正銷孔位置為使側(cè)刃凸模與導(dǎo)正銷孔沖頭不發(fā)生干涉，取B=43mm 單步距材料利用率的計(jì)算：經(jīng)軟件計(jì)算零件面積3 工藝計(jì)算3.1工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算(1) 沖裁力的計(jì)算對于普通平刃刃口的沖裁 （3-1）式中：F沖裁力（N）L沖裁件周長（mm）t板料厚度（mm）材料的抗剪強(qiáng)度（MPa）（?。㎏系數(shù)（取K=1.3）總共有9處沖裁通過軟件計(jì)算各沖裁區(qū)周長為L（mm）：（其中L1為導(dǎo)正銷孔輪廓，L2、L3側(cè)刃輪廓，L4L9異形孔輪廓，L10為2孔） 44.15 6.28沖裁力： （3-2） （3-3） （3-4） （3-5） (2)壓力中心的確定： （3-6） 求得X0=12.7 Y0=-0.11 所以壓力中心位置為（12.11，0.11） 圖3-1 壓力中心3.2凸、凹模尺寸計(jì)算 （1）凸、凹模分開加工：代表示例導(dǎo)正銷孔尺寸 刃口計(jì)算：未標(biāo)注公差按IT14級，查得， 由于故取 所以 長度的計(jì)算：根據(jù)固定板、橡膠、卸料板厚度等確定凸模長度，具體尺寸如下： 圖3-2導(dǎo)正銷孔凸模、凹模 （2）凸模與凹模配合加工異型孔刃口尺寸的計(jì)算：由于工件形狀復(fù)雜，為保證凸、凹模間一定的間隙值，必須嚴(yán)格限制沖模制造公差，因此，造成沖模制造困難。對于沖制薄材料（因Zmax與Zmin的差值很?。┑臎_模，或沖制復(fù)雜形狀工件的沖模，或單件生產(chǎn)的沖模，常常采用凸模與凹模配合的加工方法。配作法就是先按設(shè)計(jì)尺寸制出一個基準(zhǔn)件（凸?；虬寄＃缓蟾鶕?jù)基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸再按最小合理間隙配制另一件。這種加工方法的特點(diǎn)是模具的間隙由配制保證，工藝比較簡單，并且還可放大基準(zhǔn)件的制造公差，使制造容易。設(shè)計(jì)時，基準(zhǔn)件的刃口尺寸及制造公差應(yīng)詳細(xì)標(biāo)注，而配作件上只標(biāo)注公稱尺寸，不注公差，但在圖紙上注明：“凸（凹）模刃口按凹（凸）模實(shí)際刃口尺寸配制，保證最小雙面合理間隙值Zmin”。采用配作法，計(jì)算凸?；虬寄Ｈ锌诔叽?，首先是根據(jù)凸模或凹模磨損后輪廓變化情況，正確判斷出模具刃口各個尺寸在磨損過程中是變大，變小還是不變這三種情況，然后分別按不同的公式計(jì)算。 1）凸?；虬寄Ｄp后會增大的尺寸第一類尺寸A；落料凹?；驔_孔凸模磨損后將會增大的尺寸，相當(dāng)于簡單形狀的落料凹模尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的確定方法的公式。第一類尺寸： （3-7） 2）凸?；虬寄Ｄp后會減小的尺寸第二類尺寸B；沖孔凸?；蚵淞习寄Ｄp后將會減小的尺寸，相當(dāng)于簡單形狀的沖孔凸模尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的確定方法如下。 第二類尺寸： （3-8） 3）凸?；虬寄Ｄp后會基本不變的尺寸第三類尺寸C；凸?；虬寄Ｔ谀p后基本不變的尺寸，不必考慮磨損的影響，相當(dāng)于簡單形狀的孔心距尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的確定方法如下。 第三類尺寸： （3-9）式中 基準(zhǔn)件尺寸，單位為； 相應(yīng)的工件極限尺寸，單位為； 工件公差，單位為； 基準(zhǔn)件制造偏差，單位為，當(dāng)刃口尺寸公差標(biāo)注形式為（或）時， ，當(dāng)標(biāo)注形式為時， 。側(cè)刃孔刃口的計(jì)算： 圖3-3側(cè)刃尺寸圖所有尺寸都為B類尺寸：第一異形孔刃口尺寸的計(jì)算： 圖3-4 第一異形孔尺寸其中A類尺寸：R10.2，其余為B類尺寸。代入公式得 第二異形孔刃口尺寸計(jì)算： 圖3-5 第二異形孔尺寸其中A類尺寸：R10.2，其余為B類尺寸。代入公式得 第三異形孔刃口尺寸的計(jì)算： 圖3-6 第三異形孔尺寸其中A類尺寸：R2，B類尺寸為5.8、R5、R0.7。其余為C類尺寸。 第四異形孔刃口尺寸的計(jì)算：圖3-7 第四異形孔尺寸其中A類尺寸：R10.2，其余為B類尺寸。 第五異形孔刃口尺寸的計(jì)算：其中A類尺寸：R10.2，其余為B類尺寸。 4 沖壓設(shè)備的選擇4.1沖壓設(shè)備的選擇原則沖壓設(shè)備的選擇主要是根據(jù)沖壓工藝性質(zhì)、生產(chǎn)批量大小、沖壓件的幾何形狀、尺寸及精度要求等因素來確定的。沖壓生產(chǎn)中常用的沖壓設(shè)備種類很多，選擇沖壓設(shè)備時主要考慮下述因素：沖壓設(shè)備的類型和工作方式是否適用于應(yīng)完成的工序；是否符合安全生產(chǎn)和環(huán)保的要求；沖壓設(shè)備的壓力和功率是否滿足應(yīng)完成工序的需要；沖壓設(shè)備的裝模高度、工作臺面尺寸、行程等是否適合應(yīng)完成工序所用的模具；沖壓設(shè)備的行程次數(shù)是否滿足生產(chǎn)率的要求等。4.2沖壓設(shè)備規(guī)格的選擇沖壓設(shè)備規(guī)格的確定，主要取決于工藝參數(shù)及模具結(jié)構(gòu)尺寸。壓力機(jī)標(biāo)稱壓力必須大于沖壓的工藝力。壓力機(jī)的裝模高度必須符合模具閉合高度的要求。壓力機(jī)的臺面尺寸必須大于下模座的外形尺寸，并要留有固定模具的位置，一般每邊應(yīng)大出5070mm以上。壓力機(jī)臺面的漏料孔尺寸必須大于工件（或廢料）的尺寸。4.3沖壓設(shè)備類型的選擇 根據(jù)計(jì)算本設(shè)計(jì)中選擇設(shè)備為，可選擇壓力機(jī)的設(shè)備為開式雙柱固定臺式壓力機(jī)，其型號為JD21-100。4.4壓力機(jī)的主要參數(shù)表4-1 壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)型號JD21-100公稱壓力/KN 1000滑塊行程/mm 可調(diào)10120滑塊行程次數(shù)/nmin-1 75最大閉合高度/mm 400閉合高度調(diào)節(jié)量/mm85工作臺尺寸/mm前后600左右1000模柄孔尺寸/mm直徑60深度80滑塊底面尺寸/mm前后380左右500墊板尺寸/mm厚度100直徑200 5 模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1沖裁部分(1) 計(jì)算各主要零件的尺寸 1) 凹模鑲塊厚度由沖模技術(shù)可知凹模厚度和壁厚可按以下公式計(jì)算凹模厚度 H=KB （5-1）凹模壁厚 C=（1.52）H （5-2）式中：B凹模孔的最大寬度（mm），但B不小于15mmK系數(shù)（0.20.8）C凹模壁厚（mm），指刃口至邊緣的距離H=0.831.5=25.2mm故取H=25mm根據(jù)沖裁異形孔外形和排樣步距尺寸即可估算凹模固定板的外形尺寸：長度寬高度為： 20015340mm用上述方法確定的凹模鑲塊尺寸、強(qiáng)度和剛度足夠，一般不再進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的校核。凹模固定板固定方式：采用螺釘擰緊，銷釘定位的方式。螺釘：M12內(nèi)六角圓柱螺釘銷子：M12圓柱銷2) 凹模鑲塊：在沖裁異形孔時，凹模部分設(shè)計(jì)了4個鑲塊,因?yàn)樵诩庸ぎ愋慰讜r凹模磨損較快，如果制作成整體式凹模，只要有一處磨損就要把整個凹模更換，這樣十分浪費(fèi)，也增加了加工成本，所以把易磨損凹模制成鑲塊。鑲塊固定方式：采用開槽圓柱螺釘固定，利用凹模上的鑲塊槽進(jìn)行定位。螺釘：M6開槽圓柱螺釘鑲塊結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：采用鑲塊結(jié)構(gòu)，節(jié)省了較貴的模具鋼，降低了成本；便于鍛造、加工；易于控制和調(diào)整刃口尺寸和沖裁間隙，模具精度較高，壽命較長；避免了應(yīng)力集中，減少或消除了熱處理變形與開裂的危險；便于維修與更換已損壞或過分磨損部分。缺點(diǎn)：為保證鑲塊刃口尺寸和凸、凹模間隙，對各鑲塊的尺寸要求較嚴(yán)格，裝配工藝比較復(fù)雜；由于沖模間隙較精確，所以對壓力機(jī)精度要求較高。凹模的最小壁厚a：查冷沖壓成型工藝與模具設(shè)計(jì)制造表4-35，得t=1時 a=2.7mm所以鑲塊周邊讓出5mm，強(qiáng)度和剛度足夠，一般不再進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的核算。 圖5-1 凹模鑲塊3) 凸模固定板的厚度對于小型的凸、凹模零件,一般通過固定板間接地固定在模座上、以節(jié)省貴重的模具鋼。固定型式參見沖模技術(shù)表92。為使凸模固定牢靠并有良好的垂直度，固定板必須有足夠的厚度。一般可按下式計(jì)算凸模固定板：H=（0.60.8） （5-3）所以根據(jù)實(shí)際情況選擇固定板厚度為： 凸模固定板厚度為25mm材料：45 4) 墊板的采用與厚度由模具設(shè)計(jì)與加工速查手冊表2-220，采用45鋼墊板，墊板厚度：凸模墊板取15mm，凹模墊板取20mm。外形尺寸為：長度寬度：200153mm材料：45熱處理：43-48HRC表面質(zhì)量要求：上下面： 其余5) 橡膠快的選擇 聚氨酯彈性體參考標(biāo)準(zhǔn)（JB/T 7650.9-1995）查的：聚氨酯塊H=32對應(yīng)載荷D=3510N所以F=4*D=4*3510=14000N =13446N 橡膠板的壓縮量和厚度橡皮的最大壓縮量一般不超過厚度H的45%，橡皮的預(yù)壓縮量為30%H，取 H=32mmH橡皮板自由狀態(tài)下的厚度（mm）h許可壓縮量（mm）h=(0.250.3)H （5-4）取h=7mm注意事項(xiàng)：1.在使用時，橡膠應(yīng)注意防油。 2.橡膠裝上沖模后在其周圍留有足夠的變形空間。 6) 卸料板 卸料裝置除起卸料作用外，對于不同沖壓工序還有不同的作用：在沖裁工序 中，可起壓料作用；在彎曲工序中，可起到局部成型的作用。卸料裝置對各凸模還起導(dǎo)向和保護(hù)作用。 卸料裝置可分為固定卸料和彈性卸料兩種。在多工位連續(xù)模中，多數(shù)采用彈性卸料裝置。只有當(dāng)工位數(shù)較少及料厚大于1.5mm的沖件才采用固定卸料裝置。卸料板設(shè)計(jì)原則： 卸料板各工作形孔應(yīng)與凹模形孔同心。卸料板的各形孔與對應(yīng)凸模加工成H/h6配合形式。 卸料板各工作形孔應(yīng)較光潔，其表面粗糙度值般取Ra=0.8m。沖壓速度越高、表面粗糙度值越小。 多工位連續(xù)模卸料板應(yīng)具有良好的耐磨性能。卸料板采用高速鋼或合金工具鋼制造，淬火硬度5658HRC，一般速度沖壓時，卸料板可選用10鋼、20鋼、45鋼制造、淬火硬度40-45HRC 卸料板應(yīng)具有必要的強(qiáng)度和剛度，卸料板凸臺高度：h=導(dǎo)料板厚度板料厚度+（0.300.50）mm （5-5） 本設(shè)計(jì)中h=10-1+0.5=10.5mm 卸料螺釘?shù)墓ぷ鏖L度L在一副模內(nèi)應(yīng)嚴(yán)格一致，以免造成不平衡卸料， 損壞凸模。 導(dǎo)正銷有效工作直壁露出卸料板底面不能過長，以防回程時，將制件帶 起影響連續(xù)作業(yè)。 卸料螺釘沉孔深度應(yīng)有足夠的活動量卸料孔每側(cè)與凸模保持間隙：C=（0.10.5）t （5-6）t=1mm 所以，C=0.5t=0.51=0.5mmB=200mm 查模具設(shè)計(jì)與加工速查手冊表2-214得， 取 （5-7）卸料板尺寸 長度寬度 200153mm7) 導(dǎo)料板導(dǎo)料板一般沿條料送進(jìn)方向安裝在凹模形孔的兩側(cè)，對條料進(jìn)行導(dǎo)向。導(dǎo)料板按其截面形狀可分為平直式和帶臺式兩種。平直式多用于低速、手工送料，且為平面沖裁的連續(xù)模；而帶臺式多用于高速、自動送料，且多為帶成型、彎曲的立體沖壓連續(xù)模，以保證條料在浮動送料過程中始終保持在導(dǎo)料板內(nèi)運(yùn)動。為了導(dǎo)料方便，一般在進(jìn)料端都有較大的圓角或較小的斜角，導(dǎo)料板長度大于凹模長度以使導(dǎo)料準(zhǔn)確，在導(dǎo)料板前端的下面裝有托料板以托住條料平穩(wěn)送進(jìn)。對于用側(cè)刃擋塊的連續(xù)模，導(dǎo)料板上要壓入淬硬的擋料鑲塊。本套模具采用兩段導(dǎo)料板導(dǎo)料：規(guī)格：長度寬度高度：1004010mm注：材料：45鋼 GB/T6991999。熱處理：調(diào)質(zhì)2832HRC。技術(shù)條件：按JB/T76531994的規(guī)定。8)凸模的設(shè)計(jì)：級進(jìn)模的沖裁部分往往采用分解沖裁的方法，首先要考慮把調(diào)料上的各個先后加工部分正確地連接起來；同時凹模的工藝性要好，使其制造容易，刃磨修整方便。 有關(guān)相鄰的凸凹設(shè)置，要確定其先后沖裁順序，以減少沖裁時引起材料的相互牽引。設(shè)t為沖壓材料厚度，各凸模刃口高度要有（1/43/4）t的高度差異。另外，小的沖孔凸模要帶臺肩，其他異形凸模采取銷固定。根據(jù)模具設(shè)計(jì)與加工速查手冊凸模長度計(jì)算可按下面公式： （5-8）式中L凸模長度（mm） 凸模固定板厚度（mm） 卸料板厚度（mm） 導(dǎo)板厚度（mm） 自由尺寸（mm），自有尺寸包括凸模修磨量、凸模進(jìn)入凹模深度（0.51mm）和固定板與卸料板之間距離A等，一般取1020mm。 綜上=25+22+10+16=73mm9)導(dǎo)正銷設(shè)計(jì)原則設(shè)置導(dǎo)正銷應(yīng)遵循以下原則： 導(dǎo)正孔要在第一個工位沖出，連接的工位要有導(dǎo)正銷，在以后的工位上，根據(jù)工位數(shù)優(yōu)先在易竄動的工位設(shè)置導(dǎo)正銷； 重要的加工工位之前要有導(dǎo)正銷； 單載體末工位要有導(dǎo)正銷，以校正載體橫向彎曲； 導(dǎo)正銷至少設(shè)置兩個，超過兩個時，互相應(yīng)等間隔布置； 必須設(shè)置導(dǎo)正銷而又有其他工序干涉時，可設(shè)置空位； 盡可能采用間接導(dǎo)正，這樣可用較大導(dǎo)正銷。常用導(dǎo)正銷形式有浮動式和固定式兩種，浮動式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度差，但不易損壞；固定導(dǎo)正銷，其精度高，定位準(zhǔn)確。 導(dǎo)正銷設(shè)計(jì)中，其尺寸應(yīng)等于或略小于工藝孔徑d，由于導(dǎo)正銷位置及尺寸和條料變形，會使條料送進(jìn)距離產(chǎn)生誤差，可在其后每35步再設(shè)置若干導(dǎo)正銷，或在產(chǎn)品尺寸要求較嚴(yán)的工步上設(shè)置導(dǎo)正銷，一邊在一定程度上糾正導(dǎo)正銷形成的送進(jìn)誤差，同時增加條料的橫向穩(wěn)定性和沖壓件尺寸精度，采用雙排導(dǎo)正銷也有利于提高送進(jìn)精度。 圖5-2 導(dǎo)正銷本設(shè)計(jì)中選擇B型導(dǎo)正銷，其型號為BGB2864.281，數(shù)量為3個，具體要求如下：材料：9Mn2V。熱處理：HRC5256。技術(shù)要求：按GB287081的規(guī)定。10)浮升銷的設(shè)計(jì) 由于零件在沖裁工序后產(chǎn)生毛刺需將制件抬起才能確保條料準(zhǔn)確向前送進(jìn)，故模具應(yīng)設(shè)置浮升裝置，本設(shè)計(jì)中采用5個浮升銷。 圖5-3浮升銷11)級進(jìn)模步距精度的計(jì)算：由多工位級進(jìn)模設(shè)計(jì)及實(shí)例可知多工位級進(jìn)模步距精度一般可按下面公式計(jì)算： （5-9） 其中 為步距公差b為沿送料方向毛坯輪廓尺寸精度提高三倍公差值n級進(jìn)模工位數(shù)K為修正系數(shù)（參見下表）表5-1 K值系數(shù)表雙面沖裁間隙Z0.010.030.030.050.050.080.080.120.120.150.150.180.180.22K值0.850.900.951.001.031.061.10所以，為了克服多工位級進(jìn)模各工位之間的誤差，在凸、凹模固定板、卸料板等零件中與步距有關(guān)的孔位尺寸時，均以第一工位為尺寸基準(zhǔn)向后標(biāo)注，無論距離多大，公差值均為。12)小導(dǎo)柱、導(dǎo)套 規(guī)格： 小導(dǎo)柱 A2080 JB/T7645.11994 小導(dǎo)套2025 JB/T7645.31994 .材料：20鋼 GB/T6991988。.熱處理：滲碳深度0.81.2mm 硬度5862HRC。.技術(shù)條件：按JBT76531994的規(guī)定。13)上下模座、導(dǎo)柱導(dǎo)套、螺釘、銷釘?shù)倪x用上模座： GB/T2855.131990 材料：HT200 GB/T94361988下模座： GB/T2855.141990 材料：HT200 GB/T94361988導(dǎo)柱：導(dǎo)柱A28h5200 GB/T2861.12008 材料：20鋼 GB/T6991999導(dǎo)套：導(dǎo)套A28h610038 GB/T2861.32008 材料：20鋼 GB/T6991999螺釘：M12 材料：45鋼GB/T70.12008銷釘： 材料：45 GB/T116 模具介紹6.1模具的主要特點(diǎn) (1) 模具采用四導(dǎo)柱滾動導(dǎo)向精密模架,上、下模座采用HT200經(jīng)調(diào)質(zhì)處理,模座的上表面相對下表面的平行度小于0.002mm ,4個導(dǎo)向件的中心距誤差小于0.005mm； 模具的導(dǎo)向孔相對上表面的垂直度小于0.002mm。 圖6-1 模具裝配圖 圖6-2 模具三維裝配圖 (2) 凸、凹模固定板采用45#鋼板。卸料板采用45鋼,熱處理硬度為3842HRC。對于沖異形孔凸模、凹模,采用Cr12MoV,熱處理硬度為5862HRC。 (3) 沖壓的條料采取手動送料方式 ,開始送料時,由側(cè)刃作初定位,多個導(dǎo)正釘用作精定位,用來保證最終的定位精度。 (4) 模具異形孔凸、凹模零件均采用鑲塊結(jié)構(gòu)制造,當(dāng)其中任一部分刃口磨損或需要更換時,只需拆下鑲塊部分而不進(jìn)行整副模具的拆卸,對模具的調(diào)整維修更換十分方便。 (5) 凹模刃口采用刃壁無斜度結(jié)構(gòu),并進(jìn)行多次切割,這種結(jié)構(gòu)的凹模強(qiáng)度較好, 便于廢料下落,經(jīng)過多次切割,凹模的精度高,刃口的光潔度好。 (6) 凸模與固定板采用間隙配合。并用銷釘與固定板固定,凸模與凹模之間的相對位置通過導(dǎo)柱的精度來保證。 (7) 在凸模固定板、卸料板和凹模之間又有4個小導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向件,使模具在復(fù)式導(dǎo)向下沖壓, 總體上提高了模具的導(dǎo)向精度和相對位置精度。6.2主要零件的加工 （1）凹模、卸料板、固定板上的各形孔(導(dǎo)柱孔、導(dǎo)正銷孔)相對位置精度決定模具的沖裁質(zhì)量和模具壽命, 因此這3塊板的加工非常關(guān)鍵?？紤]到加工設(shè)備的實(shí)際情況, 采用的工藝流程為:表6-1 凹模固定板加工工藝路線工序號工序名稱工序內(nèi)容1備料乙炔焰切割毛坯2粗加工銑削上下平面及鑲塊配合面，留磨余量0.6mm3熱處理淬火，硬度HRC58-62，回火消除殘余應(yīng)力4線切割切割漏料孔5坐標(biāo)磨孔精度達(dá)0.005，表面粗糙度Ra=0.4m應(yīng)用UG中的CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）模塊模擬銑削加工，可以方便準(zhǔn)確的生成加工過程中所需的G代碼，并在確認(rèn)刀軌的情況下觀察模擬加工情況。觀察零件是否產(chǎn)生過切等現(xiàn)象。 （2）凹模鑲件因形狀差異,加工的方法亦不同。一般凹模鑲件采用:表6-2 凹模鑲件加工工藝路線工序號工序名稱工序內(nèi)容1備料鍛造毛坯2粗加工外形，孔及穿絲孔3熱處理淬火，硬度HRC58-624精密磨削磨上下面及側(cè)面達(dá)到設(shè)計(jì)要求5線切割切割各刃口輪廓（3）圓形凸模加工工藝:車熱處理磨(外圓及兩端面)。非圓形凸模加工工藝:表6-3 非圓形凸模加工工藝路線工序號工序名稱工序內(nèi)容1備料一塊料上加工出多個凸模2粗加工固定銷孔及穿絲孔的加工3熱處理熱處理，淬硬HRC58-624線切割切割凸模輪廓形狀由于凸模切割高度較高,當(dāng)凸模較單薄或材料本身內(nèi)應(yīng)力較大時,凸模變形較大。所以必須考慮對應(yīng)的策略: 選熱處理后變形量小、內(nèi)應(yīng)力小的材料作凸模； 凸模的周邊距毛坯料邊緣的寬度不能太小,應(yīng)取凸模高度1/5為宜(一般情 況下取710mm)； 在凸模毛坯上沒有穿絲孔,穿絲孔距凸模邊距離應(yīng)為57mm； 為補(bǔ)償凸模的變形,第1次切割的留量應(yīng)較加工時單邊留量0.02mm； 適當(dāng)提高線切割絲速,提緊絲的張力。 （4）線切割表面的處理,線切割后的工件表面,有一層黑色的炭化層,習(xí)慣上叫做軟化層,它的存在對模具的壽命很不利,應(yīng)該除去,最有效的工藝方法是采用玻璃噴射處理。6.3模具制造裝配要點(diǎn)凹模板、導(dǎo)尺均是需淬硬的零件,凹模板加工后,在線切割和淬硬以前,在模架的下模板上進(jìn)行裝配。在凹模上劃出各個形孔和圓孔的線, 并根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)劃出壓力中心, 使壓力中心線與下模座的中心線對正。鉆、攻螺孔, 將下模板、下模墊板、凹模板、導(dǎo)尺進(jìn)行裝配, 校正導(dǎo)尺間距后, 鉆鉸銷釘孔和攻螺孔, 將上述四板固定。鉆孔并安裝承料板。然后將下模全部拆開, 將下模墊板、凹模板和導(dǎo)尺熱處理淬硬后進(jìn)行線切割加工, 用平面磨床磨平后重新裝配。固定在上模板的上模部分,各凸模墊板都應(yīng)淬硬,裝配前將凸模淬硬并完成全部加工。裝配時,將凸模壓入凸模固定板, 凸模與凸模固定板是過盈配合。將外形凸模和小導(dǎo)柱固定在墊板上,再與卸料板穿在一起。凸、凹模間隙為0.025mm0.045mm,在凹模型孔中墊約0.05mm的硬紙片,以確定間隙。將已組裝為一體的凸模固定板、凸模、小導(dǎo)柱、卸料板、墊板一同,并使凸模插入凹模孔中,將上模板通過導(dǎo)柱、導(dǎo)套與下模板裝在一起。透過上模板鉆、攻螺孔,使上模板、小導(dǎo)柱、墊板、墊板上的小導(dǎo)套、凸模固定板固定檢查無誤后, 鉆、鉸銷釘孔,打入銷釘,再鉆、攻螺孔、安裝卸料螺釘和彈簧。上模全部拆開, 將墊板淬硬磨平,再次裝配上模,完成模具裝配?？偨Y(jié)經(jīng)過近段的努力，在老師和同學(xué)們的指導(dǎo)和幫助下，我順利地完成了這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。經(jīng)過這次的設(shè)計(jì)任務(wù)，使我對模具設(shè)計(jì)，特別是模具的設(shè)計(jì)過程有了進(jìn)一步地了解；對模具的基本結(jié)構(gòu)、組裝、調(diào)試、加工制造等方面有了深刻理解。在設(shè)計(jì)的過程中，通過對制件的分析和對模具的設(shè)計(jì)的研究時，能夠較好地將課本上的理論知識應(yīng)用與設(shè)計(jì)當(dāng)中，并且能夠從整體，宏觀上去研究、分析、考慮設(shè)計(jì)問題。同時，在這次的設(shè)計(jì)過程中，還很大地程度上鍛煉了自己的動手能力，如：親自去收集和查找有關(guān)資料，并從中又學(xué)會了一門新的課程如何查找資料和文獻(xiàn)；其次，通過搜尋大量的資料，還大大地鍛煉了自己的畫圖、看圖、排版等方面的能力。最重要的是，經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我真正地感受到了集體的力量和學(xué)習(xí)方法。在設(shè)計(jì)過程中，難免會遇到技術(shù)或其他方面的難題，但是通過老師的指導(dǎo)和與同學(xué)們的交流和虛心地請教都得到了解決，使我最終順利地完成設(shè)計(jì)。由于本人的水平有限，經(jīng)驗(yàn)不足，在設(shè)計(jì)當(dāng)中如有不妥之處，還懇請各位老師指導(dǎo)更正。 致謝在本設(shè)計(jì)結(jié)束之際，本人特向一直默默奉獻(xiàn)的指導(dǎo)教師原國森老師致以衷心的感謝，整個設(shè)計(jì)過程中都凝結(jié)這原國森老師的辛勤汗水。老師那治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、工作態(tài)度認(rèn)真、對待本職工作兢兢業(yè)業(yè)的態(tài)度是值得我們學(xué)習(xí)的，在本次設(shè)計(jì)過程中，我對模具設(shè)計(jì)有了簡要的了解，在設(shè)計(jì)過程中鞏固自己以往所學(xué)的專業(yè)知識，鍛煉自己的思維能力及如何考慮問題，了解了與模具相關(guān)的其他知識，在設(shè)計(jì)過程中我發(fā)現(xiàn)在自己的不足，很多專業(yè)問題理解不夠深刻，相關(guān)聯(lián)學(xué)科掌握不夠緊湊，缺乏變通能力。在整個設(shè)計(jì)過程中多虧原國森老師耐心細(xì)致的講解，深入淺出的剖析每個知識環(huán)節(jié)，將模具有關(guān)的知識環(huán)節(jié)都加以詳盡講述，讓我知識面變得寬廣起來。自己也對模具行業(yè)有了一定的了解，這對于以后參加工作有著莫大的益處。原國森老師做事的認(rèn)真態(tài)度也是我們這些涉世不深的畢業(yè)生學(xué)習(xí)榜樣，細(xì)節(jié)決定成敗，在工作中只有認(rèn)認(rèn)真真才有可能在工作崗位中取得成功。其次要感謝與我一起做設(shè)計(jì)的同學(xué)們，在段算時間里，你們給了我很大的幫助，使我在整個過程中感受到了同學(xué)間的友誼關(guān)系，互幫互助，相互鼓勵。這是我對畢業(yè)設(shè)計(jì)全過程感到輕松愉快。在設(shè)計(jì)過程中我鞏固了三維建模軟件UG的使用，提高了Autocad的使用熟練程度，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)使自己的繪圖速度與質(zhì)量較之前相比有了一定提高。最后，感謝所有幫助過我的人，沒有你們我無法順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，在今后的工作學(xué)習(xí)中我會再接再厲，不會辜負(fù)你們的期望。參考文獻(xiàn)1 劉建超，張寶忠主編，沖壓模具設(shè)計(jì)與制造M。北京：高等教育出版社，20042 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