雙耳止動(dòng)墊圈倒裝復(fù)合模設(shè)計(jì)說明書

《雙耳止動(dòng)墊圈倒裝復(fù)合模設(shè)計(jì)說明書》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《雙耳止動(dòng)墊圈倒裝復(fù)合模設(shè)計(jì)說明書（34頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、雙耳止動(dòng)墊圈倒裝復(fù)合模設(shè)計(jì) 集 美 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書 題目：雙耳止動(dòng)墊圈倒裝復(fù)合模設(shè)計(jì) 姓 名： 專 業(yè)： 材料成型及控制工程 班 級(jí)： 1211班 學(xué) 號(hào)： 201221136011 指導(dǎo)老師： 2 0 1 5 年 7 月 15 日 集 美 大 學(xué) 專 業(yè) 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 ——材料成型及控制工

2、程專業(yè)—— 設(shè)計(jì)題目： 雙耳止動(dòng)墊圈倒裝復(fù)合模 設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)一簡(jiǎn)單沖壓零件，并根據(jù)該零件設(shè)計(jì)一副沖壓模具。 制件年產(chǎn)量：50萬(wàn)件 完成的任務(wù)： 1. 沖壓工藝過程卡一份； 2. 產(chǎn)品零件圖一份； 3. 沖壓模具裝配及模具成形零件工程圖各一份； 4. 設(shè)計(jì)說明書一份。 時(shí)間安排： 1. 借資料、產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制零件圖；（1天） 2. 確定零件沖壓工藝方案，填寫沖壓工藝過程卡；（1天） 3. 零件工藝性分析及沖壓工藝方案的確定；毛坯排樣方案設(shè)計(jì)及材料利用率計(jì)算；沖裁力及壓力中心計(jì)算；選擇壓力設(shè)備；模

3、具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括送料方式、卸料和出件方式、凹模板外形尺寸的計(jì)算、其它模板尺寸的確定和模架的選擇；凸、凹模零件設(shè)計(jì)，包括刃口尺寸計(jì)算、凸模結(jié)構(gòu)及凹模型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；卸料和頂件裝置設(shè)計(jì)；模具結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì)。（3天） 4. 繪制模具結(jié)構(gòu)裝配圖、模具成型零件工程圖；（2天） 5. 編寫設(shè)計(jì)說明書；（2天） 6. 答辯。（1天） 參考書目： [1]翁其金.沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 [2]黃毅宏.模具制造工藝[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 [3]王新華.沖模結(jié)構(gòu)圖冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 [4]陳錫棟.實(shí)用模具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)[M].北

4、京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 [5]鄭家賢.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 [6]楊玉英.實(shí)用沖壓工藝模具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 指導(dǎo)教師： 2015年 07月 15日 材料成型及控制工程 2012 級(jí) 1211 班 學(xué)生： 學(xué)號(hào)： 201221136011 2015年 07月 15 日 雙耳止動(dòng)墊圈倒裝復(fù)合模設(shè)計(jì) [摘要] 本設(shè)計(jì)是對(duì)雙耳止動(dòng)墊圈的沖孔—落料復(fù)合模的設(shè)計(jì)，完成的內(nèi)容為：對(duì)模具在

5、工業(yè)生產(chǎn)中的作用，模具發(fā)展歷史與現(xiàn)狀，未來(lái)模具的發(fā)展前景做了概述。進(jìn)行零件的形狀、尺寸、精度工藝分析，確定合理的工藝方案。確定毛坯尺寸，合理排樣，計(jì)算材料利用率，繪制排樣圖，并計(jì)算沖裁力、推件力、卸料力，確定壓力中心。確定凸、凹模間隙，計(jì)算落料、沖孔的刃口尺寸。確定凸模、凹模和凸凹模的結(jié)構(gòu)，并繪制零件圖，設(shè)計(jì)定位，壓料、卸料、出件零部件，選擇模架標(biāo)注緊固件。最后繪制模具非標(biāo)準(zhǔn)零件圖，用Solidworks畫出三維裝配圖，并在AutoCAD對(duì)裝配圖進(jìn)行修改。本設(shè)計(jì)運(yùn)用模具使鋼料產(chǎn)生塑性變形，獲得最終需要的零件，這是一種少切削、無(wú)切削、多工序重合的生產(chǎn)方法，并且利用復(fù)合模生產(chǎn)零件，提高了生產(chǎn)效率，

6、對(duì)相似工件的大批量生產(chǎn)具有參考的作用。 [關(guān)鍵詞] 雙耳止動(dòng)墊圈；倒裝復(fù)合模；凸凹模；彈性卸料 目錄 引言 １ 1.零件工藝性分析及沖壓工藝方案的確定 ２ 1.1沖裁件造型 ２ 1.2沖裁件工藝分析 ２ 1.3沖壓工藝方案的確定 ３ 2.毛坯排樣方案設(shè)計(jì)及材料利用率計(jì)算 ４ 2.1排樣方法的確定 ４ 2.2布置方式的確定 ４ 3.沖裁力及壓力中心計(jì)算 ６ 3.1沖裁力的計(jì)算 ６ 3.2其他沖壓力計(jì)算 ６ 3.3壓力中心計(jì)算 ６ 4.選擇壓力設(shè)備 ８ 5.模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ９ 5.1送料方式 ９ 5.2卸料和出件方

7、式 ９ 5.3凹模板外形尺寸的計(jì)算 １０ 5.4其他模板尺寸的確定 １１ 5.5模架的選擇 １１ 6.凸、凹模零件設(shè)計(jì) １３ 6.1刃口尺寸計(jì)算 １３ 6.2凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) １４ 6.3凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) １５ 6.4凹模型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) １６ 7.卸料和頂件裝置設(shè)計(jì) １７ 7.1卸料裝置設(shè)計(jì) １８ 7.2推件裝置設(shè)計(jì) １９ 8.其他零件設(shè)計(jì) ２１ 8.1模柄的設(shè)計(jì) ２１ 8.2螺釘?shù)倪x擇 ２１ 8.3圓柱銷的選擇 ２１ 9.校核模具高度 ２２ 10.模具結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì) ２３ 工藝卡 ２５ 結(jié)論 ２６ 致謝 ２８ 參考文獻(xiàn) ２９ 引言 冷沖壓式利用

8、安裝在壓力機(jī)上的沖模對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑形變形，從而獲得所需要零件（俗稱沖壓件或沖件）的一種壓力加工方法。因?yàn)樗ǔＪ窃谑覝叵逻M(jìn)行加工，所以稱為冷沖壓。 沖模是將材料加工成所需沖件的一種工藝裝備。沖模在冷沖壓中至關(guān)重要，一般來(lái)說，不具備符合要求的沖模，冷沖壓就無(wú)法進(jìn)行；先進(jìn)的沖壓工藝也必須依靠相應(yīng)的沖模來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于冷沖壓所用原材料多是表面質(zhì)量好的板料或帶料，沖件的尺寸公差由沖模來(lái)保證，所以產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定、互換性好。 在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門都越來(lái)越多地采用冷沖壓加工產(chǎn)品零部件，如機(jī)械制造、車輛生產(chǎn)、航天航空、電子、電氣、輕工、儀表及日用品等行

9、業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)大，不少過去用鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在已被質(zhì)量輕，剛度好的沖壓件所代替?？梢哉f，如果在生產(chǎn)中不廣泛采用沖壓工藝，，許多工業(yè)部門的產(chǎn)品要提高生產(chǎn)率、提高質(zhì)量、降低成本，進(jìn)行產(chǎn)品的更新?lián)Q代是難以實(shí)現(xiàn)的。 我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對(duì)模具行業(yè)提出了越來(lái)越多的要求，也為其發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力。近十年來(lái)，我國(guó)模具工業(yè)已知以每年15%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。目前，我國(guó)有3.5萬(wàn)余家沖壓模具生產(chǎn)企業(yè)，100萬(wàn)～120萬(wàn)沖壓生產(chǎn)從業(yè)人員，全年產(chǎn)值達(dá)700億元人民幣。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，我國(guó)模具產(chǎn)業(yè)必然將在良好的市場(chǎng)環(huán)境下得到高速發(fā)展。 1.零件工藝

10、性分析及沖壓工藝方案的確定 1.1沖裁件造型 沖裁件為雙耳止動(dòng)墊圈 根據(jù)GB /T 855-1988，得到規(guī)格24mm的雙耳止動(dòng)墊圈尺寸。具體尺寸如圖1-1所示。 圖1-1 雙耳止動(dòng)墊圈 1.2沖裁件工藝分析 （1） 材料 選用20號(hào)鋼。20號(hào)剛屬于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有較好的塑形，因此沖壓成形性能好。并且選用鋼板時(shí)，應(yīng)保證其表面質(zhì)量與厚度公差。 由《實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-9可得，牌號(hào)為SM400A的20號(hào)鋼 （2）結(jié)構(gòu)與尺寸 零件形狀規(guī)則，但不對(duì)稱。 零件孔邊距5.5mm，大于沖裁鋼板要求的最小孔邊距（2

11、～2.3mm）；最小圓角R=0.5mm，大于規(guī)定值（0.35t=0.35mm）；凸出懸臂的寬度為20mm，大于規(guī)定值（2t=2mm）。適合沖裁加工。 （3） 精度 零件精度按照GB /T 855-1988所規(guī)定的雙耳墊圈尺寸，未注尺寸的公差根據(jù)IT14制定。小于普通沖裁所能達(dá)到的最大精度（IT11）。 綜上，該零件具有良好的沖裁工藝性。 1.3沖壓工藝方案的確定 該零件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可以采用以下三種工藝方案： （1）單工序模：先落料，再?zèng)_孔，分布沖壓 （2）級(jí)進(jìn)模：沖孔－落料連續(xù)沖壓 （3）復(fù)合模：落料－沖孔

12、同時(shí)沖壓 其中方案一模具制造容易，且價(jià)格低，但生產(chǎn)效率低，難以完成50萬(wàn)件的生產(chǎn)要求；方案二對(duì)條料寬度有嚴(yán)格要求，而本工件尺寸較小，一定情況下，為了能使用邊角料進(jìn)行生產(chǎn)，不推薦方案二；若采用方案三，需校核凸凹模的最小壁厚要求。零件最小壁厚為5.5mm，大于凸凹模要求的最小壁厚值（c≥（1.5～2）t，即c≥1.5～2mm）。零件符合采用復(fù)合模進(jìn)行生產(chǎn)的要求，最終確定沖壓工藝方案為采用復(fù)合模進(jìn)行生產(chǎn)。 2.毛坯排樣方案設(shè)計(jì)及材料利用率計(jì)算 2.1排樣方法的確定 排樣方法大致可以分為： （1）有廢料排樣（2）少?gòu)U料排樣（3）無(wú)廢料排樣 考慮到零件形狀的特殊性，無(wú)法采用

13、無(wú)廢料排樣。由于采用手工送料，無(wú)法精確控制步距，出于保證沖裁件精度與模具壽命，確定排樣方法為有廢料排樣。 由《沖模設(shè)計(jì)速查手冊(cè)》表3-28可得，板厚為1mm的低碳鋼材料的最小搭邊值： 圓形件及r>2t： 矩形件及邊長(zhǎng)L<50： 2.2布置方式的確定 沖裁件的實(shí)際面積 無(wú)法避免的結(jié)構(gòu)廢料 1. 直排的排樣方式 圖2-1 直排樣圖 即一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為42.64%，材料利用率較低，由于工件呈L型，考慮進(jìn)行對(duì)排。 2. 對(duì)排的排樣方式 圖2-2 對(duì)排樣圖 即一個(gè)步距內(nèi)的材

14、料利用率為45.27%，材料利用率已有提高，考慮到其中不可避免的結(jié)構(gòu)廢料占18.72%，工藝廢料僅為36.01%，總體上已滿足要求。 故確定排樣布置方式為直對(duì)排，條料寬度B=60mm，步距S=88.6mm，材料利用率為45.27% 3.沖裁力及壓力中心計(jì)算 3.1沖裁力的計(jì)算 ； 材料厚度t=1mm；20號(hào)鋼的抗拉強(qiáng)度 落料的沖裁力 沖孔的沖裁力 總沖裁力 3.2其他沖壓力計(jì)算 由《沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)》表3-9可得，板厚為1mm的鋼板， 3.3壓力中心計(jì)算

15、 圖3-1 壓力中心計(jì)算圖 表3-1 壓力中心計(jì)算 （單位：mm） 線段 長(zhǎng)度 Li 壓力中心點(diǎn) （xi，yi） L1 27.03 （-28.48，10） L2 20 （-42，0） L3 27.03 （-28.48，-10） L4 7.07 （-13.32，-13.32） L5 10.03 （-10，-19.98） L6 20 （0，-20） L7 10.03 （10，-19.98） L8 78.54 （0，0

16、） L9 63.62 （7.06，7.06） 由上表可得 即壓力中心為（-12.418，-2.824） 4.選擇壓力設(shè)備 已知總沖壓力 由于，所以所選壓力機(jī)的公稱壓力需大于148.21kN 考慮到開式可傾壓力機(jī)機(jī)身為可傾式結(jié)構(gòu)，傾斜時(shí)便于沖壓件或廢料從模具上滑下，可免去取件的步驟，有利于提高生產(chǎn)效率。并且開式的結(jié)構(gòu)便于工人進(jìn)行手動(dòng)送料等操作，故選擇可傾壓力機(jī)。 由《沖模設(shè)計(jì)速查手冊(cè)》表7-10查得J23-16開式可傾壓力機(jī)的公稱壓力160k/N，滿足使用要求。故

17、選擇J23-16開式可傾壓力計(jì)機(jī)，主要參數(shù)如下： 表4-1 J23-16壓力機(jī)參數(shù) 項(xiàng)目 參數(shù) 公稱壓力 160KN 滑塊行程 55mm 滑塊行程次數(shù) 120次/min 最大封閉高度 220mm 封閉高度調(diào)節(jié)量 45mm 滑塊中心線至床身距離 160mm 立柱距離 220mm 工作臺(tái)尺寸 前后300mm；左右450mm 工作臺(tái)孔尺寸 前后160mm；左右240mm；直徑210mm 模柄孔尺寸 直徑40mm；深度60mm 5.模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 復(fù)合模主要分為（1）正裝復(fù)合模 （2）倒裝復(fù)合模 其中正裝復(fù)合模適合用于沖

18、制材料較軟或板料較薄的平面度要求較高的沖裁，還可以沖制孔邊距較小的沖裁件，但沖孔廢料被推出后落在凹模表面，生產(chǎn)的連續(xù)性較低。而倒裝復(fù)合模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，又可以直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件，并且沖孔廢料可直接順沖裁方向推出，效率較高。 考慮到所沖壓的零件厚度為1mm，非薄板件，孔邊距較大，平直度上也沒有嚴(yán)格的規(guī)定，并且要生產(chǎn)50萬(wàn)件，要求較高的生產(chǎn)效率，故確定采用倒裝復(fù)合模進(jìn)行生產(chǎn)。 5.1送料方式 由于零件形狀簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，并且生產(chǎn)批量?jī)H為50萬(wàn)件，而進(jìn)行自動(dòng)送料的成本較高，不符合生產(chǎn)實(shí)際的要求，故選定送料方式為手工送料。 5.1.1導(dǎo)料方式的選擇 導(dǎo)料方式主

19、要分為導(dǎo)料板與導(dǎo)料銷，考慮到采用倒裝復(fù)合模進(jìn)行沖裁，并且要進(jìn)行彈性卸料，所以導(dǎo)料板不符合要求。導(dǎo)料銷分為固定式和彈頂式，由于導(dǎo)料銷的布置位置離凹模刃口位置較遠(yuǎn)，所以選擇導(dǎo)料方式為固定式導(dǎo)料銷，并在凹模上開設(shè)避讓孔。 5.1.2擋料方式的選擇 擋料方式主要有固定擋料銷、活動(dòng)擋料銷、回帶式擋料銷、側(cè)刃，考慮到采用倒裝復(fù)合模進(jìn)行沖裁，側(cè)刃定距的方式不符合要求。由于導(dǎo)料方式采用導(dǎo)料銷，為了便于加工，擋料方式選擇固定擋料銷。 5.2卸料和出件方式 5.2.1卸料方式選擇 卸料裝置主要可以分為（1）固定卸料裝置 （2）彈壓卸料裝置 其中固定卸料裝置的卸料力大，卸料可靠，適用于

20、沖裁板料較厚(t>0.5mm)，平面度要求不高的場(chǎng)合；彈壓卸料裝置的卸料力小，但它既起卸料作用，又起壓料作用，所得沖裁零件質(zhì)量較好，平面度較高，適用于板料較薄的場(chǎng)合（t<1.5mm）。 綜合考慮沖裁零件的要求，沖裁件尺寸較小，卸料力較小，彈壓卸料裝置完全能夠滿足卸料力的要求，并且由于選擇倒裝復(fù)合模進(jìn)行生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，導(dǎo)致沖裁件的平直度受影響，故應(yīng)選擇彈壓卸料裝置，彌補(bǔ)其平直度。 確定卸料裝置為彈壓卸料裝置。 5.2.2出件方式選擇 成型后沖孔廢料卡在凸凹模的內(nèi)孔中，成型件卡在凹模中 由于采用倒裝復(fù)合模，卡在凸凹模內(nèi)孔中的沖孔廢料由下次沖裁時(shí)的凸模推出

21、，不用布置推件裝置。而對(duì)于卡在凹模內(nèi)的成型件，必須布置推出裝置進(jìn)行推出。 為了保證成型件的平整與推件可靠，建議采用彈性推出與剛性推出相結(jié)合的方法，一方面在推板上布置彈簧，沖裁時(shí)起到壓料作用，保證從沖裁件的平整，并且在成型后及時(shí)將沖裁件推出，避免用打桿推出時(shí)沖裁件從高處掉落在凹模上，影響沖裁件質(zhì)量與模具壽命，另一方面為了防止有時(shí)彈簧未能有效推出，沖裁件卡在凹模內(nèi)，也要在推板上布置打桿，以確保推件的可靠。 5.3凹模板外形尺寸的計(jì)算 （1）由排樣可知，垂直送料方向的凹模刃壁間最大距離s=43mm 由《沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)》表3-13可得，材料厚度t=1mm，s=43mm時(shí)，

22、凹模厚度系數(shù)k=0.35 所得凹模厚度較小，考慮到凹模強(qiáng)度與壓力機(jī)的最小封閉高度，取凹模厚度H=21mm （2） （3）由《沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)》表3-12可得，材料寬度為60mm，厚度為1mm時(shí)，凹?？妆谥吝吘壍木嚯x 初定凹模外形尺寸為H×B×L=21×116.5×120mm 5.4其他模板尺寸的確定 由于采用復(fù)合模進(jìn)行生產(chǎn)，主要工作部分模板大致包括：凸模固定板、限位板、凹模版、卸料板、凸凹模固定板。 根據(jù)凹模板的厚度H=21mm，大致確定凸模固定板厚度為16mm，限位板厚度為16mm，卸料板厚度為14mm，凸凹模固

23、定板厚度為16mm。 5.5模架的選擇 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)柱模模架主要分為（1）中間導(dǎo)柱模架；（2）后側(cè)導(dǎo)柱模架；（3）對(duì)角導(dǎo)柱模架；（4）四導(dǎo)柱模架 考慮到復(fù)合模對(duì)剛性與工作平穩(wěn)度有較高要求，故后側(cè)導(dǎo)柱模架不符合要求；沖裁件形狀規(guī)則簡(jiǎn)單，精度要求相對(duì)較低，四導(dǎo)柱模架精度遠(yuǎn)大于所要求的精度，并且成本較高，故也不符合要求。中間導(dǎo)柱模架與對(duì)角導(dǎo)柱模架都符合生產(chǎn)的要求，從中選擇中間導(dǎo)柱模架。 根據(jù)《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表22.4-5中GB/T 2851-2008規(guī)定的中間導(dǎo)柱模架規(guī)格。由凹模外形尺寸為H×B×L=21×116.5×120mm，壓力機(jī)最大封閉高度220mm，

24、封閉高度調(diào)節(jié)量45mm，選定凹模周界為125×125mm，參考閉合高度150—190mm的中間導(dǎo)柱模架。 查得： 上模座規(guī)格125×125×35 （GB/T 2855.1-2008） 下模座規(guī)格 125×125×45 （GB/T 2855.2-2008） 導(dǎo)柱規(guī)格 22×180；25×180 （GB/T 2861.1-2008） 導(dǎo)套規(guī)格 22×80×33; 25×80×33 (GB/T 2861.3-2008) 由此，所有模板的規(guī)格尺寸與材料選用如下： 表

25、5-1各模板尺寸表 （單位：mm） 模板 規(guī)格（L×B×H） 材料 上模座 125×125×35 HT200 墊板 125×125×20 T10 推桿固定板 125×125×5 Q235 凸模固定板 125×125×16 Q235 限位板 125×125×16 45 凹模 125×125×21 Cr12Mov 卸料板 125×125×14 45 凸凹模固定板 125×125×16 Q235 墊板 125×125×16 Q235 下模座 125×125×45 HT200 推板 D80 4

26、5 6.凸、凹模零件設(shè)計(jì) 6.1刃口尺寸計(jì)算 6.1.1刃口加工方式選擇 根據(jù)凸、凹模加工方式的不同，刃口尺寸的計(jì)算方法主要分為 （1）分開加工法 （2）配做法 考慮到分開加工法主要針對(duì)圓形或簡(jiǎn)單規(guī)則形狀的沖裁件，并且模具的制造公差小，模具制造困難，成本高，而配做法工藝簡(jiǎn)單，制造容易，模具的間隙由配制保證，可適當(dāng)放大基準(zhǔn)件的制造公差，目前應(yīng)用較為廣泛。故確定加工方法為配做法。 6.1.2刃口尺寸計(jì)算 落料以凹模尺寸為基準(zhǔn)，沖孔以凸模尺寸為基準(zhǔn)。因模具為復(fù)合模，要同時(shí)進(jìn)行沖孔與落料。因此要分別進(jìn)行落料凹模與沖孔凸模的尺寸計(jì)算。

27、 由《沖模設(shè)計(jì)速查手冊(cè)》表3-35可得，厚度為1mm的20號(hào)鋼的初始雙面間隙取值范圍為 （1）落料凹模與凸凹模外輪廓計(jì)算 圖6-1 凹模刃口計(jì)算圖 由《沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)》表3-5可得，尺寸20、42、25、36、R3的磨損系數(shù)x=0.5 由磨損圖可知，磨損后變大的尺寸： 磨損后變小的尺寸： 凸凹模外輪廓的尺寸，按照凹模的實(shí)際尺寸配制，保證雙面間隙為0.100mm～0.140mm （2） 沖孔凸模與凸凹模內(nèi)輪廓計(jì)算 圖6-2 凸模刃口計(jì)算圖 由磨損圖

28、可知，磨損后變小的尺寸： 凸凹模內(nèi)輪廓的尺寸，按照凸模的實(shí)際尺寸配制，保證雙面間隙為0.100mm～0.140mm 6.2凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1） 凸凹模最小壁厚校核 已知沖裁件的最小壁厚為5.5mm 根據(jù)《沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)》表3-14可得，沖裁材料厚度為1mm的板料的凸凹模的最小壁厚為2.7mm，故凸凹模的最小壁厚滿足要求。 （2）凸凹模結(jié)構(gòu)形式與固定方式 考慮到凸凹模的輪廓非圓形，故選用凸緣式凸凹模，凸緣部分設(shè)計(jì)為矩形。由凸凹模固定板進(jìn)行定位于固定，凸凹模固定板與下模座間采用螺釘鎖緊，銷釘定位。 （3）凸凹模的長(zhǎng)度計(jì)算

29、 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)，凸凹模長(zhǎng)度等于凸凹模固定板、卸料板厚度之和，在加上一定的增加長(zhǎng)度（凸模進(jìn)入凹模的深度0.5mm，凸凹模固定板與卸料板之間的安全距離11mm） 即凸凹模的長(zhǎng)度h=（16+14+0.5+11）mm=41.5mm （4） 凸凹?？卓诮Y(jié)構(gòu)形式 孔口結(jié)構(gòu)形式主要分為：（1）全直壁型孔；（2）階梯形直刃壁型孔；（3）斜刃壁凹模 考慮到采用倒裝復(fù)合模，沖孔廢料要從凸凹模中向下推出，故全直壁型孔不符合要求；考慮到凸凹模使用一段時(shí)間后要進(jìn)行刃磨，為了保證刃磨之后凸凹模孔口尺寸不變，能繼續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)，因此選定凸凹?？卓诘慕Y(jié)構(gòu)形式為階梯形直刃壁型孔。 根據(jù)《沖模設(shè)計(jì)速

30、查手冊(cè)》表3-57，由材料厚度1mm，得到刃口高度h=5～10mm。取刃口高度h=5mm 圖6-3凸凹模結(jié)構(gòu)圖 6.3凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）凸模結(jié)構(gòu)形式 圓凸模的結(jié)構(gòu)形式主要分為標(biāo)準(zhǔn)圓凸模，凸緣式圓凸模，直通式凸模，由于沖裁件內(nèi)孔為圓形，形狀簡(jiǎn)單，沖裁力不大，故凸緣式圓凸模與直通式凸模不符合要求?？紤]到標(biāo)準(zhǔn)圓凸模的配合段占據(jù)整個(gè)凸模長(zhǎng)度的一半，將導(dǎo)致凸模固定板過厚，于是決定不采用標(biāo)準(zhǔn)件，自行加工。凸模的固定采用凸模固定板配合段定位，凸模固定板壓緊的方式。 （2）凸模長(zhǎng)度計(jì)算 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)，凸模長(zhǎng)度等于凸模固定板、限位板、凹模厚度之和 由于凸凹模將會(huì)進(jìn)入

31、凹模板一段距離， 再加上一定的增加長(zhǎng)度（凸模進(jìn)入凹模的深度0.5mm） 即凸模長(zhǎng)度（16+16+21）mm=53.5mm （3） 凸模強(qiáng)度與剛度校核 由于凸模直徑為25mm，沖裁的板厚為1mm，凸模的截面尺寸相對(duì)于板料厚度大了很多，故不需要進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的校核。 圖6-4 沖孔凸模結(jié)構(gòu)圖 6.4凹模型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.凹模結(jié)構(gòu)形式與固定方式 凹模的結(jié)構(gòu)主要分為整體式和鑲拼式，由于沖裁件形狀簡(jiǎn)單，尺寸較小，沖裁所用的凹模選定為整體式。 由于采用整體式的凹模版，凹模板與上模座之間采用螺釘鎖緊，銷釘定位。 2. 凹?？卓诘慕Y(jié)構(gòu)形式 凹

32、?？卓诘慕Y(jié)構(gòu)形式主要分為：（1）全直壁型孔；（2）階梯形直刃壁型孔；（3）斜刃壁凹模 考慮到采用倒裝復(fù)合模，凹模在上模，要從凹模內(nèi)進(jìn)行推件，故斜刃壁凹模、階梯形直刃壁型孔不符合要求，凹?？卓诘慕Y(jié)構(gòu)形式選定為全直壁型孔。 圖6-5 凹模結(jié)構(gòu)圖 7.卸料和頂件裝置設(shè)計(jì) 7.1卸料裝置設(shè)計(jì) 7.1.1彈性元件的選用 1）初定彈簧數(shù)量n 為確保卸料平穩(wěn)，擬選n=4 2）計(jì)算每個(gè)彈簧的預(yù)壓力 3）由估算彈簧的極限工作載荷 由《國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)模具彈簧ISO10243》，初選SJM32×16×44，其規(guī)格為： 4）計(jì)算彈簧預(yù)壓縮量

33、 5） 校核 因此，彈簧SJM32×16×44是合適的 7.1.2卸料螺釘?shù)倪x用 卸料螺釘選用圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘 已知與彈簧配合的芯軸的直徑為16mm，根據(jù)JB/T 7650.6-1994，選用規(guī)格為M12的卸料螺釘。 已知下模座厚度為45mm，墊板厚度為16mm，凸凹模固定板厚度為16mm，安全距離為10mm，卸料板厚度14mm 故卸料螺釘長(zhǎng)度L>(16+16+10+14)mm=56mm, L<(45+16+16+10+14)mm=101mm 根據(jù)JB/T 7650.6-1994，選用長(zhǎng)度為65

34、mm的卸料螺釘。 綜上，卸料螺釘?shù)囊?guī)格為M12×65 JB/T 7650.6-1994 7.2推件裝置設(shè)計(jì) 7.2.1推件塊的設(shè)計(jì) 推件塊的外輪廓與沖裁件的外輪廓一致，與凹模之間按照的配合公差制造，為了保證推件塊的推出可靠，推件塊與凹模配合的部分要比凹模略長(zhǎng)1mm，即 設(shè)計(jì)推件塊的凸緣部分時(shí)，要保證板料分離時(shí)，推件塊離凸模固定板仍有10mm的安全距離，已知限位板厚度為16mm，推件塊已比凹模厚度略長(zhǎng)1mm，材料板厚1mm，因此凸緣的長(zhǎng)度。 要完全包絡(luò)推件塊外輪廓，于是將凸緣的表面尺寸設(shè)計(jì)為55×72mm的矩形。同時(shí)，為保證推出平穩(wěn)，無(wú)偏心載荷，矩形的

35、幾何中心位于工件的壓力中心。 7.2.2推桿的設(shè)計(jì) 為確保推出的平穩(wěn)，選用四根推桿，分別布置在推件塊的四周。 為了推出可靠，推桿的長(zhǎng)度要略大于推桿固定板、凸模固定板、限位板的厚度之和。再減去推件塊的凸緣厚度。 即 根據(jù)《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表22.5-61中JB/T 7650-1994 ，確定推桿的規(guī)格為6×35。 7.2.3推板的設(shè)計(jì) 考慮到推件塊的大小與推桿的布置情況，推板選擇直徑為80mm，厚度為6mm的圓板 7.2.4彈性元件的選擇 1）初定彈簧數(shù)量n 為確保推件平穩(wěn)，擬選n=6 2）計(jì)算每個(gè)彈簧的預(yù)壓力

36、 3）由估算彈簧的極限工作載荷 由《國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)模具彈簧ISO10243》，選定SJM20×10×25，其規(guī)格為： 由于是進(jìn)行推件的彈簧，則不需要進(jìn)行校核。 8.其他零件設(shè)計(jì) 8.1模柄的設(shè)計(jì) 模柄主要分為旋入式、壓入式、凸緣式?？紤]到上模座的尺寸較小，而凸緣式的面積較大，故不符合要求；并且模柄下的墊板開有推板孔，故壓入式也不符合要求，所以選定模柄為旋入式模柄。 根據(jù)《最新沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用手冊(cè)》表8-3.4中JB/T 2862.2-2008，由壓力機(jī)J23-16的模柄孔尺寸（直徑為

37、40mm深度為60mm）與上模座的厚度35mm，選定規(guī)格為40×95的旋入式模柄。 由于需要設(shè)置打桿，故選擇B型模柄。其模柄孔尺寸為直徑13mm，模柄高度為95mm，所以選定打桿直徑為12mm，長(zhǎng)度為120mm的打桿， 8.2螺釘?shù)倪x擇 考慮到最小孔邊距與螺釘長(zhǎng)度，上模選擇內(nèi)六角螺釘M10X100，下模選擇內(nèi)六角螺釘M6X60。 8.3圓柱銷的選擇 考慮到最小孔邊距與螺釘長(zhǎng)度，上模選擇圓柱銷M10X100，下模選擇圓柱銷M6X60。 9.校核模具高度 為確保設(shè)計(jì)的模具能正確地安裝到壓力機(jī)上，需對(duì)模具進(jìn)行高度校核。 模具高度等于各

38、板的厚度加上留出的安全距離10mm與板厚1mm。 壓力機(jī)最大閉合高度220mm，閉合高度調(diào)節(jié)量45mm。 由于，故模具高度滿足要求。 10.模具結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì) 圖10-1 模具裝配圖 1-內(nèi)六角卸料螺釘 2-滑動(dòng)導(dǎo)柱 3-彈簧 4-凸凹模 5-凹模 6-推件塊 7-凸模 8-滑動(dòng)導(dǎo)套 9-內(nèi)六角螺釘 10-模柄 11-上模座 12-銷 13-滑動(dòng)導(dǎo)套 14-墊板 15-推桿固定板 16-凸模固定板 17-限位板 18-卸料板 19-凸凹模固定板 20-墊板 21-下模座 22

39、-滑動(dòng)導(dǎo)柱 23-內(nèi)六角螺釘 24-固定擋料銷 25-推板 26-彈簧 27-打桿 28-銷 29-推桿 30-固定導(dǎo)料銷 31-銷 工作原理： 圖中為倒裝復(fù)合模，凸凹模裝在下模，落料凹模和沖孔凸模裝在上模。模具工作時(shí)，由手工送料，條料沿兩個(gè)固定導(dǎo)料銷送至固定擋料銷處定位。沖裁時(shí)，上模向下運(yùn)動(dòng)，因彈壓卸料板與安裝在凹模型孔內(nèi)的推件板分別高出凸凹模和落料凹模的工作面約1mm，故首先將條料壓緊。上模繼續(xù)下壓，同時(shí)完成沖孔和落料。沖孔廢料直接由沖孔凸模從凸凹模內(nèi)孔中推下，無(wú)頂件裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便?？ㄔ诎寄Ｖ械臎_件由彈性推件裝置推出，打桿來(lái)確保推出的可靠性。 工藝卡

40、 序號(hào) 工序名稱 工序 內(nèi)容 加工簡(jiǎn)圖 工藝 設(shè)備 1 下料 60×1200mm 剪 床 機(jī) 2 沖孔落料 沖內(nèi)孔與落外形 J23-16開式可傾壓力機(jī) 沖孔落料倒裝復(fù)合模 3 檢驗(yàn) 凸凹模按零件圖紙檢驗(yàn) 檢具 結(jié)論 這次沖壓模具課程設(shè)計(jì)給了我一個(gè)完全獨(dú)立自主地進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，在這過程中，在進(jìn)一步掌握了模具設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)與方法的同時(shí)，更是對(duì)之前所學(xué)的機(jī)械制圖、AutoCAD、Solidworks等進(jìn)行了復(fù)習(xí)與鞏固。從中不僅收獲了成功設(shè)計(jì)出模具時(shí)的那

41、種成就感，對(duì)模具設(shè)計(jì)也有了更加深入的認(rèn)識(shí)。其主要在于以下幾個(gè)方面： （1） 更深入地了解了模具設(shè)計(jì)制造的思維方式。因?yàn)槟＞叩淖饔镁驮谟谏a(chǎn)，所以模具設(shè)計(jì)就一定要和生產(chǎn)的實(shí)際情況結(jié)合在一起，書本上的案例大多都由于過于典型而脫離生產(chǎn)實(shí)際，所以我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)不能完全照搬書本上的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與布置，只能從書本中體會(huì)設(shè)計(jì)的思路和解決問題的方法。就以模柄中的打桿為例，書本中為了讓推出更加平穩(wěn)，在打桿與推板接觸的地方做了寬大的平面，雖然這可以達(dá)到增大接觸面積，使運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)的目的，但這提高了加工打桿的難度，導(dǎo)致材料浪費(fèi)，同時(shí)也限制了打桿的安裝方向，使打桿只能從模柄的下方裝入。若將打桿做成直桿就可以在整個(gè)模具裝配完成后

42、，從模柄上方裝入，使整個(gè)裝配過程更加高效。 （2） 在遵循標(biāo)準(zhǔn)和尋求創(chuàng)新之間找到平衡。設(shè)計(jì)模具時(shí)雖然要遵守各種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但不能被行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)限制了思維。某些必要的時(shí)候，為了制造的便捷和生產(chǎn)的高效，可以和標(biāo)準(zhǔn)有一定出入。如果永遠(yuǎn)盲目遵守標(biāo)準(zhǔn)，那么技術(shù)就永遠(yuǎn)不會(huì)得到革新，新的生產(chǎn)方式就永遠(yuǎn)不會(huì)出現(xiàn)。在技術(shù)發(fā)展的歷史洪流中，每次新的發(fā)展都伴隨著對(duì)舊規(guī)則的突破。作為一個(gè)機(jī)械工程師，我們?cè)谧袷貥?biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，一定要懷著一顆敢于開拓探索的心。 （3） 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)本著以人為本的理念。在設(shè)計(jì)不僅要考慮到生產(chǎn)效益，同時(shí)也要考慮到操作工人的安全與便利，尤其是在選擇送料方式為手工送料時(shí)，盡量能讓工人站在遠(yuǎn)離刃口的位置進(jìn)

43、行操作。并且最好選擇可傾式壓力機(jī)，讓從上模落下的工件自動(dòng)從板上滑下，省去了取件的過程，提高生產(chǎn)效率的同時(shí)也保證了工人的安全。 但同時(shí)，我也發(fā)現(xiàn)了自身的許多不足。 （1） 選取參數(shù)時(shí)，考慮問題時(shí)不夠周全。在選取參數(shù)時(shí)，往往僅是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)給定的數(shù)值極限取中間值，而忽視了其對(duì)后續(xù)設(shè)計(jì)的影響。給我印象最深的就是在對(duì)凹模的周界的選擇時(shí)，由于未考慮到排樣方式，直對(duì)排時(shí)步距較大，導(dǎo)致送料方向的距離和步距不匹配，影響了定位元件的布置。 （2） 在工程圖的表達(dá)上還有待提高。在工程圖的表達(dá)上過于繁瑣，表達(dá)不夠簡(jiǎn)潔，不能很好地傳達(dá)出自己的設(shè)計(jì)思路。在工程圖上應(yīng)該少用局部剖的方式，因?yàn)檫@讓人不好判斷出截面

44、的位置，不如階梯剖的說明性強(qiáng)。 這是我第一次完整地設(shè)計(jì)出一套模具，雖然還存在著一些問題，不能符合生產(chǎn)中的要求，但我相信在不久的將來(lái)，在我的認(rèn)真學(xué)習(xí)積累之下，一定能做出真正實(shí)用的模具。 致謝 在這次課程設(shè)計(jì)的尾聲，我想衷心感謝一下各位給我悉心指導(dǎo)的老師和同學(xué)。 在課程設(shè)計(jì)的過程中，遇到了很多突如其來(lái)的問題，而書本并不總能給我最有效的解決方案，這時(shí)周圍的同學(xué)們總能熱情地加入到問題的討論中，大家一起想辦法，出主意，解決問題。通過這個(gè)過程，不僅使問題得到了解決，還讓我有機(jī)會(huì)掌握到許多平時(shí)被忽視的知識(shí)點(diǎn)，對(duì)書本的掌握又更近了一步。 然而當(dāng)遇到同學(xué)們也無(wú)法解決的問題時(shí)，老師們總能悉

45、心給我指導(dǎo)。在老師的指導(dǎo)中，我真正跳出了書本，了解到更多生產(chǎn)實(shí)際中的問題。例如陳懷民老師向我們介紹的彈性推件與打桿共同使用的倒裝復(fù)合模在實(shí)際生產(chǎn)中的優(yōu)勢(shì)、打桿常用的安裝方法、避讓孔的加工方式，李波老師介紹的生產(chǎn)中倒裝復(fù)合模導(dǎo)料、定位的一般方式、關(guān)鍵零部件的配合要求，以及胡志超老師指導(dǎo)了我們裝配圖的簡(jiǎn)潔表達(dá)方式和張燕紅老師傳授的AutoCAD繪圖技巧。在各位老師的指導(dǎo)下，我才能圓滿地完成這次課程設(shè)計(jì)，并且讓我學(xué)到了許多在課堂上難以涉及的知識(shí)。 最后，再次向陳懷民老師、李波老師、胡志超老師以及張燕紅老師致以誠(chéng)摯的謝意！ 參考文獻(xiàn) [1]翁其金.《沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)》[M].北京：機(jī)械工

46、業(yè)出版社，2012.1 [2]魏崢.《solidwords 2004冷沖模設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程》[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005.1 [3]李奇.《模具材料及熱處理》[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2012.8 [4]俞漢清.《金屬塑性成型原理》[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 [5]胡世光.《板料冷壓成形原理》[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1997 [6]肖景容.《沖壓工藝學(xué)》[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 [7]丁松聚.《冷充模設(shè)計(jì)》[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 [8]劉心治.《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，1998 [9]張毅.《現(xiàn)代沖壓技術(shù)》[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1994 [10]王芳.《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998 [11]楊玉英.《實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 [12]肖祥芷.《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典：第三卷》[M].南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社，2003 [13]洪慎章.《沖模設(shè)計(jì)速查手冊(cè)》[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012 [14]王樹勛.《冷沖壓模具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)大全》[M].廣州：華南理工大學(xué)出版社，1994 ２９