紫銅墊片倒裝復(fù)合模設(shè)計

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1、鄭鄭州航空工業(yè)管理大學 州航空工業(yè)管理大學 鄭州航空工業(yè)管理大學 畢 業(yè) 設(shè) 計 題目 紫銅墊片倒裝復(fù)合模設(shè)計 系別 機 電 系　 專業(yè) 機械設(shè)計及其自動化 　　　　　　　　 班級 機電0805班 姓名 111 學

2、號 222 指導(dǎo)教師 333 日期 2010年12月 32 設(shè)計任務(wù)書 設(shè)計題目： 紫銅墊片倒裝復(fù)合模設(shè)計 設(shè)計要求 1.選擇合理的沖裁工藝。 2.確定正確的沖裁方案。 3.計算相關(guān)的零件尺寸。 4.完成合理的裝配方案及沖壓調(diào)試。 設(shè)計進度要求 第一周 搜集模具相關(guān)資料及前期準備工作 第二周 模具基本類型與工作部分零件尺寸計算 第三周

3、 模具整體設(shè)計和繪制裝配圖 第四周 模具主要零件圖的繪制 第五周 畢業(yè)論文的校核、修改 第六周 打印裝訂，準備答辯 第七周 答辯 指導(dǎo)教師（簽名）： 摘 要 模具生產(chǎn)的工藝水平及科技含量的高低，已成為衡量一個國家科技與產(chǎn)品制造水平的重要標志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益、新產(chǎn)品的開發(fā)能力，決定著一個國家制造業(yè)的國際競爭力。 當今社會的進步和發(fā)展，使原有的商品已經(jīng)不能滿足人們對物質(zhì)的需求，然而有些商品的制造必須依靠模具才能夠生產(chǎn)加工出來。因此，模具的發(fā)展與人們的生活關(guān)系越來越緊密。我們利用模具加工各種的工

4、件，以便來滿足人們的需要，模具的發(fā)展給我們帶來了新的生活，新的時代。因此這次我們的畢業(yè)設(shè)計要求設(shè)計一個模具以便檢驗自己所學模具有關(guān)方面的知識是否牢固。由于產(chǎn)品的材料和工藝特性不同，生產(chǎn)用的設(shè)備也各異，模具種類繁多，但用的最為廣泛的大約有以下幾種：冷沖壓模、塑料成型模、鍛造模、精密鑄造模、粉末冶金模、橡膠成型模、玻璃成型模、窯業(yè)制品模、食品糖果模、建材用模等。其中以冷沖壓模、塑料模的技術(shù)要求和復(fù)雜程度較高。 在這次設(shè)計中根據(jù)所給題目的要求，我首先對沖壓件進行了分析，分析該零件的尺寸精度得出用一般精度的模具即可滿足零件精度的要求，再從零件的形狀、尺寸標注及生產(chǎn)批量等情況看，選擇了沖孔落料的方案。

5、 根據(jù)對零件的綜合分析，在本人這次設(shè)計中我設(shè)計的模具是倒裝沖孔落料復(fù)合模，主要介紹的是模具的沖孔落料，沖壓生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的工序之一。由于材料和厚度的原因，我采用的加工方法為：采用復(fù)合工序沖孔落料模進行加工。 關(guān)鍵詞： 紫銅墊片、沖孔、落料、復(fù)合模 目 錄 摘 要 II 1 工件的工藝性分析 1 1.1沖壓件的工藝性分析 1 1.2沖裁工藝方案的確定 1 2 主要數(shù)據(jù)的計算 3 2.1 排樣方案的確定及計算 3 2.2沖壓力的計算 5 2.3模具壓力中心的確定 8 2.4 沖模刃口尺寸及公差的計算 8 3 模具結(jié)構(gòu)及模具零

6、件的設(shè)計 13 3.1模具類型的選擇 13 3.2定位方式的選擇 13 3.3卸料裝置與推件裝置的選取 14 3.4導(dǎo)向方式的選擇 16 3.5工作零件的設(shè)計 16 4 閉模高度的計算 23 5 模具總裝圖 24 6 模具材料的選用 25 7 模具的裝配與檢測 26 7.1模具的裝配 26 7.2模具檢測 26 結(jié) 論 30 致 謝 31 1 工件的工藝性分析 零件簡圖 ：如圖1.1所示 工件名稱 ：紫銅墊片 生產(chǎn)批量 ：大批量 材 料 ：紫銅 厚 度 ：0.5 圖1.1零件

7、圖 1.1沖壓件的工藝性分析 沖壓件的工藝性是指沖壓件對沖壓工藝的適應(yīng)性。在一般情況下，對沖壓件工藝性影響最大的幾何形狀尺寸和精度要求。良好的沖壓工藝性應(yīng)能滿足材料較省、工序較少、模具加工較容易、壽命較高、操作方便及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等要求。 此工件只有沖孔和落料兩個基本工序，材料為紫銅，紫銅有較好的塑性，很容易進行冷熱加工，適合沖裁。工件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，尺寸全部為自由尺寸，作為普通沖裁，其經(jīng)濟精度一般在IT12～IT14級，取落料精度為IT14級，沖孔精度為IT13級。 1.2沖裁工藝方案的確定 該工件包括沖孔、落料兩個基本工序，可以有以下三種方案： 方案一：先落料，后沖孔，需要兩套模具

8、，采用單工序模生產(chǎn)； 方案二：落料—沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)，需要一套模具； 方案三：沖孔—落料級進模，需要一套模具。 三種方案比較見表1.1 表1.1三種方案的比較 模具種類 比較項目 單工序模 復(fù)合模 連續(xù)模 沖件精度 較低 高 一般 生產(chǎn)效率 較低 較高 高 生產(chǎn)批量 適合大、中、小批量 適合大批量 適合大批量 模具復(fù)雜程度 較易 較復(fù)雜 復(fù)雜 模具成本 較低 較高 高 模具制作精度 較低 較高 高 模具制造周期 較快 較長 長 模具外形尺寸 較小 中等 較大 沖壓設(shè)備能力 較小

9、 中等 較大 工作條件 一般 較好 好 由于這樣一個工件按單工序模具來加工，則需兩個工序，即需要兩套模具，兩臺設(shè)備，模具制造費用大，生產(chǎn)效率低，且不容易保證尺寸精度，操作不便，也不夠安全。所以方案一不合理。若采用模具級進則模具制造難度加大，工件的尺寸也不容易保證。生產(chǎn)效率也不高，所以方案三也不合理。而采用復(fù)合模制沖件時，由于這個工件的結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜而且軸對稱，復(fù)合模的成本不是太高，制造的難度也不大，容易保證尺寸的精度，操作也方便，安全性好，生產(chǎn)效率高。所以綜合考慮，對以上三種模具特點的比較后，方案二比較合理。所以采用方案二的復(fù)合模。 2 主要數(shù)據(jù)的計算 2.1 排樣方案的確定及計

10、算 在沖壓生產(chǎn)中，節(jié)約和減少廢料具有重要的意義，在模具設(shè)計中，排樣設(shè)計是一項極為重要的、技術(shù)性很強的設(shè)計工作，排樣的合理與否直接影響到材料的利用率、制件質(zhì)量、生產(chǎn)率與成本以及模具壽命等，所以排樣工作的好壞是左右沖裁經(jīng)濟效益的重要因素之一。 沖裁所產(chǎn)生的廢料分為兩種，一是工件的各種內(nèi)孔產(chǎn)生的廢料，它取決于工件的形狀，一般不能改變，稱為設(shè)計廢料；二是由于工件之間的搭邊和工件與條料側(cè)面的搭邊、板料的料頭、料尾而產(chǎn)生的廢料，它取決于沖壓方式和排樣方式，稱為工藝廢料。 提高材料利用率最主要的途徑是合理排樣使工藝廢料盡量小，另外在滿足工件使用要求的前提下，適當?shù)母淖児ぜ慕Y(jié)構(gòu)形狀也可以提高材料的利用

11、率。 排樣時，工件及工件與條料側(cè)邊之間的余料叫搭邊，搭邊的作用是補償定位誤差和保持條料有一定的剛度，以保證沖壓件質(zhì)量和送料方便。搭邊太寬，浪費材料；搭邊太窄會引起搭邊斷裂或翹曲，可能“啃刃”現(xiàn)象或沖裁時會被拉斷，有時還會拉入模具間隙中、損壞模具刃口，從而影響模具壽命。 搭邊值的大小與下列因素有關(guān)： ① 材料的力學性能。硬材料可小些，軟材料的搭邊可要大些。 ② 工件的形狀與尺寸。尺寸大或有尖突的復(fù)雜的形狀時，搭邊要取得大值。 ③ 材料厚度。薄材料的搭邊值應(yīng)取的大一些。 ④ 送料方式及擋料方式。用手工送料、有側(cè)壓板導(dǎo)向的搭邊值可以取小些。 常用的排樣方法有三種： ① 有廢料排樣：指

12、沿工件全部外形沖裁，工件與工件、工件與條料邊緣都留有搭邊，此種排樣的缺點是材料利用率低，但有了搭邊就能保證沖裁件的質(zhì)量，模具壽命也高。 ②少廢料排樣：指模具只沿著工件部分外形輪廓沖裁，只有局部搭邊的存在。 ③無廢料排樣：指工件與工件之間及工件與條料側(cè)邊之間均無搭邊的存在，模具刃口沿條料順序切下，直接獲得工件。 少廢料、無廢料排樣的缺點是工件質(zhì)量差，模具壽命不高，但這兩種排樣可以節(jié)省材料，還具有簡化模具結(jié)構(gòu)、降低沖裁力和提高生產(chǎn)率等優(yōu)點。并且工件須具有一定的形狀才能采用少、無廢料排樣。上述三類排樣方法，按工件的外形特征主要分為直排、斜排、直對排、斜對排、混合排、多行排等形式?？偵纤雠艠尤?/p>

13、圖2.1所示。 表2.1 搭邊值表 料厚 手送料 自動送料 圓形 非圓形 往復(fù)送料 ～1 1.5 1.5 2 1.5 3 2 >1～2 2 1.5 2.5 2 3..5 2.5 3 2 >2～3 2.5 2 3 2.5 4 3.5 >3～4 3 2.5 3.5 3 5 4 4 3 由表2.1 確定搭邊值表 根據(jù)零件形狀兩式件間按矩形取搭邊值=1.5，側(cè)邊取搭邊值=1.2。 條料的送料步距按下式：

14、 (2－1) 式中 ——送料步距（）; ——最小搭邊值（）; 則步距：=63.79+1.5≈65 條料寬度按下式： ﹙2-2﹚ 其中為沖裁件寬度方向的最大尺寸； 為導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙查表取。 表2.2導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙表 條料厚度 無側(cè)壓裝置 條料寬度 100以下 100～200 ～0.5 0.

15、5 0.5 0.5～1 0.5 0.5 2～3 0.5 0.5 3～4 0.5 1 4～5 0.5 1 導(dǎo)料板間的距離為44。 ` 圖2.1 排樣圖 2.2沖壓力的計算 2.2.1 落料力 材料的抗剪強度 =240 ﹙2-3﹚ 其中 ——沖裁力 ——沖裁周邊長度 ——材

16、料厚度 ——材料抗剪強度 ——系數(shù) 2.2.2 沖孔力 中心孔： 2個小孔： 2.2.3 沖裁時的推件力和卸料力及壓力機的選擇 表2.3卸料力、推件力及頂件力系數(shù) 沖裁材料 純銅、黃銅 0.02～0.06 0.03～0.09 鋁、鋁合金 0.025～0.08 0.03～0.07 鋼 材料厚度 ～0.1 0.06～0.075 0.1 0.14 >0.1～0.5 0.045～0055 0.065 0.08 >0.5～2.5 0.04～0.05 0.050 0.06 >2

17、.5～6.5 0.03～0.04 0.040 0.05 >6.5 0.02～0.03 0.025 0.03 查表2.3 序號1的凹模刃口形式，，則 個 故 ?? （2-4） =673.608 為避免各凸模沖裁力的最大值同時出現(xiàn)，且考慮到凸模相距很近時避免小直徑凸模由于承受材料流動擠壓力作用而產(chǎn)生傾斜或折斷故把三沖孔凸模設(shè)計成階梯凸模如圖2.2。 圖2.2階梯凸模 其凸模間的高度差與板料厚度有關(guān)即＞3 =, ＞3時=0.5.因此高度差=0

18、.5。 則最大沖壓力： ﹙2-5﹚ 查表選取國產(chǎn)63開式壓力機 其最大裝模高度為170 最小裝模高度為130 模柄孔尺寸為直徑30，深度為50 工作臺尺寸左右為315、前后200，厚度40 工作臺孔尺寸：左右150、前后70、直徑110 立柱間距離：150 傾斜角300 2.3模具壓力中心的確定 對于級進模以及輪廓形狀復(fù)雜或多凸模的沖裁模，必須求出沖壓力合力的作用點即

19、壓力中心。模具的壓力中心應(yīng)與模柄的軸線重合，否則會影響模具及壓力機的精度和壽命。 一切對稱沖裁件的壓力中心，均位于其輪廓圖形的幾何中心點上。對于該工件，由工件形狀可知壓力中心位于圓心上。 如上圖1.1根據(jù)圖形分析，因為工件圖形對稱， 所以該工件的壓力中心為該工件的中心。? 2.4 沖模刃口尺寸及公差的計算 因沖模加工方法不同，刃口尺寸的計算方法也不同，基本上可分為兩類： （1）按凸模與凹模圖樣分別加工法：它主要用于圓形或簡單規(guī)則形狀的工作,因沖裁此類工件的凸、凹模制造相對簡單，精度容易保證，所以采用分別加工。 （2）按凸模與凹模配作法加工：常用于沖制復(fù)雜形狀的沖模。這種加工方法的

20、特點是模具的間隙有配置保證，工藝比較簡單，不必校核的條件，并且還可以 放大基準件的制造公差，使制造容易。 表2.4 初始雙面間隙、 材料厚度/ 08、10、35 09M2、Q235 Q345 40、50 65 小于0.5 極小間隙 0.5 0.040 0.060 0.040 0.060 0.040 0.060 0.040 0.060 0.6 0.048 0.072 0.048 0.072 0.048 0.072 0.048 0.072 0.7 0.064 0.092 0.064 0.092 0.

21、064 0.092 0.064 0.092 0.8 0.072 0.104 0.072 0.104 0.072 0.104 0.064 0.092 0.9 0.090 0.116 0.090 0.126 0.090 0.126 0.090 0.126 1.0 0.180 0.120 0.100 0.140 0.100 0.140 0.090 0.126 1.2 0.126 0.180 0.132 0.180 0.132 0.180 1.5 0.132 0.240 0.170 0.240 0.170

22、0.240 1.75 0.220 0.320 0.220 0.320 0.220 0.320 2.0 0.246 0.360 0.260 0.380 0.260 0.380 由表2.4 確定初始雙面間隙、 的值： 設(shè)凸、凹模的制造偏差值分別按公式： （2-6） （2-7） 其中T、A——分別是凸、凹模的制造公差。 2.4.1

23、 沖孔部分 取=0.004; =0.006. ①沖兩小孔 對于沖小孔轉(zhuǎn)換為 利用公式 （2-8） （2-9） 其中 ——磨損系數(shù)的選取查下表2.5 △——是工件的公差值 表2.5磨損系數(shù)表 工件精度IT10以上 =1 工件精度IT11～IT13 =0.75 工件精度IT14 =0.5 因孔的公差等級為IT13級，所以查上表得=0.75 則?= ==

24、 ②沖中心孔 對于沖中心孔轉(zhuǎn)換為采用第二中方法加工即配合加工。 設(shè)以凸模為設(shè)計基準件，屬于類第二類尺寸磨損后將會減小的尺寸按公式 （2-10） 其中 ——模具基準尺寸()；

25、 ——工件極限尺寸()； △——工件公差()； 則沖部分： 對于 對于 凹模與凸模尺寸基本相同分別是20.2475、4.135、10.165不必標注公差，但要保證最小雙面合理間隙值。 2.4.2 落料部分 對外輪廓的落料，由于形狀較復(fù)雜，故采用配合加工方法 當以凹模為基準件時，凹模磨損后刃口部分尺寸都增大，因此均屬于A類尺寸第一類尺寸。它的基本尺寸及制造公差的確定方法按公式 （2-11） 其中 ——模具基準尺寸() ——工件極限尺寸() △——工件公

26、差() 其落料精度為IT14級，查公差表將尺寸、、40 、80分別轉(zhuǎn)化為、、、,查表2.5取x=0.5 則 該零件凸模刃口各部分尺寸按上述凹模的相應(yīng)部分尺寸配制，保證最小雙面間隙值為0.025。 2.4.3 孔心距 孔心距60查公差表將尺寸轉(zhuǎn)化為， 磨損后尺寸基本不變，不必考慮磨損的影響，可直接按公式計算： 其中——工件孔心距； （2-12） ——凹?？仔木嗟墓Q尺寸； △——工件制造公差。 則計算結(jié)果如下：

27、 3 模具結(jié)構(gòu)及模具零件的設(shè)計 3.1模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知采用復(fù)合沖壓，但復(fù)合模又可分為倒裝復(fù)合模和正裝復(fù)合模，其各自的特點如下表 表3.1正裝復(fù)合模與倒裝復(fù)合模的比較 序號 正裝 倒裝 1 對于薄沖件能達到平整要求 不能達到平整要求 2 操作不方便、不安全，孔的廢料又打棒打出 操作方法能裝自動撥料裝置即能提高生產(chǎn)效率又能保證安全生產(chǎn)。孔的廢料通過凸凹模的孔往下漏掉 3 裝凹模的面積較大，有利于復(fù)雜重建用拼塊結(jié)構(gòu) 如凸凹模較大，可直接將凸凹模固定在底座上省去固定板 4 廢料不會在凸凹?？變?nèi)積聚，每次又打棒打出，可減少孔內(nèi)廢料的漲力，又利于凸

28、凹模減小最小壁厚 廢料在凸凹?？變?nèi)積聚，凸凹模要求又較大的壁厚以增加強度。 該沖件屬于普通沖裁，精度要求不高又屬于大批量生產(chǎn)，采用倒裝比正裝操作方便簡單，生產(chǎn)效率較高，因此選用倒裝復(fù)合模。 3.2定位方式的選擇 定位零件是用來保證條料的正確送進及在模具中的正確位置，條料在模具送料平面中必須有兩個方向的限位：一是在與條料方向垂直方向上的限位，保證條料沿正確的方向送進成為送進導(dǎo)向；二是在送料方向的限位，控制條料一次送進的距離（步距）。 ①屬于送料導(dǎo)向的定位零件又導(dǎo)料銷，導(dǎo)料板、側(cè)壓板等。導(dǎo)料板及側(cè)壓板多用于級進模和單工序模中。導(dǎo)料銷則多用于復(fù)合模和單工序模中。因此選導(dǎo)料銷做為導(dǎo)向且位

29、于條料的同側(cè)，從右向左送料時導(dǎo)料銷裝在后側(cè)。 ②屬于送料定距的定位零件有擋料銷、導(dǎo)正銷、側(cè)刃等，導(dǎo)正銷及側(cè)刃多用于級進模和單工序模中。擋料銷則多用于復(fù)合模和單工序模中。選取擋料銷做定距定位零件。在模具閉合后不許擋料銷的頂端高出材料因選取活動式彈頂擋料銷。其擋料銷的高度h查表得h=3 表3.2擋料銷高度 0.3～2 3 2～3 4 3.3卸料裝置與推件裝置的選取 常見的卸料零件又固定卸料板和彈壓卸料板。前者式剛性結(jié)構(gòu)主要起卸料作用，卸料力大，適用于沖材料厚度大于0.8的模具，后者是柔性結(jié)構(gòu)，兼有壓料和卸料兩個作用。其卸料力的大小決定與所選用的彈性元件。主要用于沖制薄

30、料和要求制件平整的充模中，長用在倒裝復(fù)合模中，因此選取彈壓卸料板。 彈壓卸料板與凸模配合間隙值查表的=0.1 表3.3彈壓卸料板與凸模配合間隙值 材料厚度 ＞0.5 ＞0.5～1 ＜1 單面間隙 0.05 0.1 0.15 在自由狀態(tài)下的彈壓卸料板應(yīng)高出凸模刃口0.3～0.5。卸料板的厚度查表3.4。 表3.4卸料板的厚度 材料厚度 卸料板寬度 ≤ 50 >50～80 > 80～125 ho H0 ho H0 ho H0 ～0.8 6 8 6 10 8 13 >0.8～1.5 6 10 8 12 10

31、 14 >1.5～3 6 -- 10 -- 12 -- 查上表得卸料板厚度 卸料彈簧選取4個圓鋼絲彈簧，其規(guī)格為外徑, 截面,自由高度,工作高度,節(jié)距。該彈簧的材料為65，淬硬43～48.它的安裝結(jié)構(gòu)是套在卸料螺釘外面，卸料螺釘?shù)闹睆桨垂剑?-1） ﹙2～3﹚ （3-1） 其中為彈簧的內(nèi)徑 圖3.1卸料螺釘 計算得。 其卸料螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式如圖3.1 推件裝置選取剛性推件裝置，它有打桿、推板、連接推桿和推件塊組成。 3.4導(dǎo)向方式的選擇 為了工作方便，安裝調(diào)整簡

32、單，該復(fù)合模采用后側(cè)導(dǎo)柱。 3.5工作零件的設(shè)計 3.5.1 凹模外形尺寸的確定 凹模厚度的確定： （3-2） ——為系數(shù) ——為凹模刃口的最大尺寸() 查表3.5選取系數(shù)=0.30 表3.5凹模系數(shù) 條料寬度 材料厚度 ≤1 ＞1～3 ＞3～6 ≤50 0.30～0.40 0.35～0.50 0.45～0.60 ＞50～100 0.20～0.30 0.22～0.35 0.30～0.45 ＞100～200 0.15～0.20 0.18～0.22

33、 0.22～0.30 。凹模壁厚;凹模外形尺寸為。 凹模的刃口形式選用直筒式刃口。該凹模的厚度的全部為有效刃口高度，刃壁無斜度，刃磨后刃口尺寸不變，適用于制件或廢料逆沖壓方向推出的沖裁模如復(fù)合模、薄料落料模。其形狀如圖3.2 圖3.2凹模刃口 3.5.2 凹模結(jié)構(gòu)形式的選擇 凹模的結(jié)構(gòu)形式有整體式和組體式兩種，兩種結(jié)構(gòu)形式的比較如下表3.6。 表3.6凹模兩種結(jié)構(gòu)形式的比較 結(jié)構(gòu)形式 制作方法 固定方法 特點 整體式凹模 其外形按毛坯和工件的形狀制作 采用螺釘和銷釘直接固定在模板上 制造簡單，但工作部分與非工作部分都由優(yōu)質(zhì)鋼制造，損壞后全部更換，浪費材料，成本

34、高 組合式凹模 凹模工作部分與非工作部分開制造，非工作部分用普通鋼制造，凹模以過渡配合壓裝在凹模固定板內(nèi) 采用螺釘和銷釘把凹模固定板緊固在模板上 節(jié)約貴重的模具材料，且當凹模損壞后是易維修更換，適用于沖制大、中型工件上的小孔 由于工件是大批量的生產(chǎn)，而且整體尺寸較小，則根據(jù)上面的比較表可選用整體式的凹模結(jié)構(gòu)。 3.5.3 沖孔凹模選用 凹模的刃口形式有直壁形、錐形和凸臺式三種，這幾種形式比較如表3.7。 表3.7凹模刃口形式的比較 刃口形式 優(yōu)點 缺點 直壁形 刃口強度高且刃磨后孔中尺寸不隨修磨而變化，制造方便 孔內(nèi)易積工件或廢料，增大了凹模的脹力

35、，推件力，孔壁易磨損 錐形 凹模加工容易，不易積存工件或廢料，對孔壁摩擦力和壓力小 刃口強度較差且刃磨以后孔口尺寸隨修磨變大 凸臺式 可以用錘敲打凸臺斜面以調(diào)整模具間隙，直到試出滿意的沖件 僅適用于沖0.3mm以下的軟金屬與非金屬材料，凹模的硬度一般不高于HRC35～38 在本套復(fù)合模中，采用的是倒裝的形式，而且凹模內(nèi)有推件塊，所以凹模內(nèi)不會積存工件，而錐形的又不利于工件的推出和間化模具的結(jié)構(gòu)，則根據(jù)上面的比較表選用直壁形的刃口形式，刃口無斜度有一定的高度，刃磨后刃口尺寸不變，但刃口后端漏料部分設(shè)計成帶有一定斜度，凹模工作部分強度較好。如圖3.3 圖3.3沖孔凹模刃口 為

36、刃口高度，為斜角，查表2.11得=5, =2° 表3.8凹模刃口高度 材料厚度t ＜0.5 2 ≥4 0.5～1 2 ≥5 1～2.5 2 ≥6 2.5～6 3 ≥8 ＞6 3 ≥10 3.5.4 凸模固定形式的選擇 凸模的固定形式有：采用凸模固定板固定、與上模板直接固定和采用低溶點合金或環(huán)氧樹脂澆注固定三種，各自的特點的比較如下表。 表3.9固定形式的特點比較 固定形式 固定方法 特點 凸模固定板固定 一般采用H7/p6過渡配合，圓形凸模則采用凸肩固定 定位精度高，牢靠，但固定孔精度高，加工困難 與上模板直接連

37、接 采用螺釘，銷釘直接把凸模固定在上模板上 適用于大型凸模的固定 低熔點合金澆注固定 或 環(huán)氧樹脂澆注固定 使低熔點合金或氧樹脂溶化，像粘結(jié)劑一樣固定在凸模上 適用于沖裁0.3～2的板料 由于本工件是大批量的生產(chǎn)，且內(nèi)孔有一定的精度要求，模具采用的是復(fù)合模，則從上表的比較中可選用凸模固定板固定的形式固定凸模，而這里的固定板又是與落料凹模一體的，即凸模的凸肩與落料凹模的上端以H7/p6過渡配合。 3.5.5 凸模結(jié)構(gòu)尺寸 ①小孔凸模為圓形，采取臺階式凸模，它的強度剛性較好，裝皮修磨方便，與凸模固定板配合部分按過渡配合（H7/m6或H7/n7）制造，最大直徑的作用是形式臺

38、肩，以便固定，保證工作時凸模不配拉出，材料選取,熱處理硬度為58～62。其凸模長度計算公式： （3-3） 其中1—凸模固定板厚度 (0.6～0.8 )= —材料厚度 0.5 —卸料板厚度8 —增加長度，一般選取10～20 凸模的結(jié)構(gòu)形式如圖 3.4 圖3.4凸模結(jié)構(gòu)圖 ②沖中心孔 中心孔為非圓形凸模，采用臺肩固定法，對于該凸模凸起的部分可以采用嵌入式的鑲拼結(jié)構(gòu)，把凸起部分與凸模拼合后嵌入到固定板凹槽內(nèi)，為了防止凸模轉(zhuǎn)動需要在固定端接縫處加防轉(zhuǎn)銷，其結(jié)

39、構(gòu)如圖3.5 圖3.5中心孔凸模 該凸模的長度=38.5 。 3.5.6 凸凹模的選取 凸凹模是復(fù)合模中同時具有落料凸模和沖孔凹模作用的工作零件。凸、凹模的結(jié)構(gòu)大到分為整體式和鑲拼式的兩種，鑲拼式結(jié)構(gòu)適合于大，中型和形狀復(fù)雜，局部容易損壞的整體凸模式或凹模，而此處所需的凸凹模形狀較簡單，所以選用整體式來加工凸凹模。 它的內(nèi)外圓均為刃口，凸凹模的最小壁厚與模具結(jié)構(gòu)有關(guān)：當模具為倒裝結(jié)構(gòu)時，內(nèi)孔為直筒形刃口形式，且采用下出料方式，則內(nèi)孔積存廢料，脹力大，故最小壁厚應(yīng)大些。其凸凹模最小壁厚見表3.10。 表3.10凸凹模最小壁厚 材料厚度 0.4 0.6 0.8 1.

40、0 1.2 1.4 1.6 1.8 最小壁厚 1.4 1.8 2.3 2.7 3.2 3.6 4.0 4.4 查表選取。 該凸凹模的長度。其凸模的結(jié)構(gòu)如圖3.6 圖3.6凸凹模 3.5.7 模架及其他零件的設(shè)計 該模架選用滑動導(dǎo)向后側(cè)導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在模具的后側(cè)位置，這種模架送料及操作都比較方便，可以縱橫向送料。材料選取鑄鐵200。 模架上模板的長度為200、寬度140、厚度35。 下模板的長度250、寬度170、厚度40； 最大高度為190、最小高度為160。 模柄選取壓入式模柄，壓入模柄部位應(yīng)與安裝孔成7/6配合，材料選取45鋼

41、，尺寸。 螺釘選用標準件內(nèi)六角螺釘，規(guī)格為10; 導(dǎo)柱的直徑30，長度144； 導(dǎo)套的直徑為31 ，長144； 應(yīng)按6/5配合；柱間的距離150； 材料為20鋼； 4 閉模高度的計算 為了保證模具和壓力機相適應(yīng)，沖模的閉合高度應(yīng)介于壓力機的最大裝模高度和最小裝模高度之間，其關(guān)系式為（4－1）： （4-1） 式中 ——沖模的閉模高度; 　　 ——最大閉模高度; 　　 ——最小閉模高度; ——墊板高度； ——最大裝模高度； ——最小裝模高度。 則

42、 =40+34+10+38+37-15=144 有上數(shù)可知,則所選則的壓力機符合要求。 5 模具總裝圖 圖5.1總裝圖 1.下模座 2.內(nèi)六角螺釘 3.導(dǎo)柱 4.彈簧 5.卸料板 6.活動擋料銷 7. 內(nèi)六角螺釘 8.導(dǎo)套 9.上模座 10.凸模固定板 11.頂件塊 12.頂桿 13.推板 14.打桿 15.模柄16. 內(nèi)六角螺釘 17.沖大孔凸模 18.墊板 19.小孔凸模 20.凹模 21.凸凹模 22.固定板 23.圓柱銷 24.活動擋料銷 25.卸料螺釘26.彈簧 27.凸模鑲塊 工作原理：該模具為倒裝復(fù)合摸，沖壓時可自動送料，板料由卸料

43、板5上的活動擋料銷6擋料送進。 工作時上模下行，由凸凹模（21）、落料凹模（20）、沖孔凸模（17、19）完成落料沖孔，使工件成型，工作完成后上模上行，當滑塊碰到上死點時，打桿和推板開始工作，將工件從凹模內(nèi)推出落下，沖孔廢料從工作臺孔內(nèi)直接落下。 6 模具材料的選用 利用模具生產(chǎn)制品零件，其模具質(zhì)量的好壞，壽命的長短，直接關(guān)系到產(chǎn)品制造精度、性能和成本。是提高勞動生產(chǎn)率、降低消耗、創(chuàng)造效益，盡快使產(chǎn)品占領(lǐng)市場的重要性條件。而模具的質(zhì)量、使用壽命、制造精度及合格率很大程度上取決于設(shè)計時對模具材料的選用、熱處理工藝要求、模具零件配合精度及公差等級的選擇和表面質(zhì)量要求。冷沖模材料應(yīng)具有的性能：

44、 冷沖模包括沖裁模、彎曲模、拉深模、成形模和冷擠壓模等。冷沖模在工作中承受沖擊、拉深、壓縮彎曲、疲勞磨擦等機械的作用。模具常常發(fā)生脆斷、堆塌、磨損、啃傷和軟化等形成的失效。因此，作為冷沖模主要材料的鋼材，應(yīng)具有的性能。 1. 應(yīng)具有較高的變形抗力：主要抗力指標包括淬火、回火抗壓強度、彎強度等。其中硬度是模具注意重要的抗力指標，高的硬度是保持模具耐磨性的必要條件。工作零件熱處理后的硬度在60HRC強度和抗彎強度才能保證模具具有較高的變形能力。 2. 應(yīng)具有較高的斷裂抗主要抗力指標有材料的抗沖擊性能抗壓強度、抗彎強度 斷裂抗力和沖擊載荷下抵抗模具裂紋產(chǎn)生一個特性，也是作為防止斷裂的一個重要依據(jù)

45、。其基體中碳含量越高沖擊韌性越高。故對韌性的要求應(yīng)依據(jù)載荷較大的冷沖鐓及剪切模易受偏心彎曲載荷細長凸?；蛴袘?yīng)力集中的模具，都需要有較高的韌性。 3. 應(yīng)具有較高的耐磨性和抗疲勞性能：對于在一定條件下工作的模具鋼，為了提高耐磨性，需要在硬度高的基體上均勻分布有大量細小硬的碳化物 相同硬度下，提高鋼的性能是模具在交變應(yīng)力條件下產(chǎn)生的疲勞破壞，如模具長期使用有刮痕凹槽等 4. 應(yīng)具有較好的冷、熱加工工藝性：鋼材的加工性能包括可鍛性、可加工性、淬透性、淬硬性較小的脫碳敏感性和較小變形傾向等，以方便模具的加工，易于成形及防止熱處理后變形等。 總上所述：凸、凹模采用工作部分局部淬火材料也用淬火變形小

46、的模具鋼。 7 模具的裝配與檢測 7.1模具的裝配 復(fù)合模是指在沖床一次行程中沖制產(chǎn)品兩道或兩道以上工序的沖模，這種模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配要求高，但由于模具生產(chǎn)率高，各內(nèi)、外型面間的相對位置精度高，故廣泛應(yīng)用于精密零件的加工。本模具為落料沖孔復(fù)合模其裝配一般按下面的步驟進行： ①裝配壓入式模柄，垂直上模座端面，裝后同磨大端面齊平。 ②將凸模裝入凸模固定板，保持與固定板端面垂直，同磨端面平齊 ③將凸凹模裝在固定板上，并保持與固定板端面垂直，同磨端面齊平。 ④確定凸凹模固定板 在下模座上的位置，用平行夾板夾緊，作凸凹模固定板上的螺孔和下模座上的螺釘過孔，并保持孔位置一致

47、。 ⑤劃下模板漏料孔線，加工漏料孔，按凸凹模的孔每邊加大約1。 ⑥按凹模上的孔引作凸模固定板和上模座的螺釘過孔。 ⑦將帶凸模的固定板裝在上模板上，螺釘不要擰得過緊，進行試裝合模，使導(dǎo)柱緩慢進入導(dǎo)套，如果凸模與凸凹模的孔對的不太正，可輕輕敲打凸模固定板，利用螺釘過孔的間隙進行調(diào)整，直至間隙均勻。此時用劃針在上模板上劃出凸模固定板位置。 ⑧在上模組件上增加凹模，重新合模，作沖裁外形和各孔的全面細致的間隙調(diào)整，其中包括用沖紙法試驗，直至獲得均勻的間隙。 ⑨上模和下模分別鉆較銷孔（防止位置移動），裝入銷釘，并保持銷與孔有適當?shù)倪^盈。其它零件可按圖裝配，達到要求后打標記。 7.2模具檢測

48、沖模裝配前，應(yīng)該對零、組件進行檢查、復(fù)查的內(nèi)容有:（1）沖裁模的刃口部分應(yīng)鋒利,拉伸模的彎曲的工作型面應(yīng)過度圓滑,表面粗糟度應(yīng)符合要求;（2）工作熱處理后的實際硬度值是否符合要求,如有碳化合物偏析要求應(yīng)技術(shù)要求的規(guī)定;（3）外行的非工作銳邊是否已經(jīng)倒角或?qū)A;（4）零件不應(yīng)有沙眼、縮空、裂紋、磨削退火或機械損傷;（5）可卸導(dǎo)柱的椎面與趁套上椎孔的吻合長度面積應(yīng)不小于80%。 沖?？梢赃x用標準模架,也可使用與其他沖模零件同時加工制造的非標準模架。在沖模裝配前,應(yīng)檢查模架各零件的工作表面不應(yīng)有劃痕、浮銹、沙眼、裂紋和其他機械損傷;上模座沿導(dǎo)柱上下移動要平穩(wěn),無滯澀現(xiàn)象。在正常情況下,滑

49、動導(dǎo)向的模架上模與下模脫開后,應(yīng)教容易復(fù)位。滾動的導(dǎo)向的模架上模與下模脫開后,若先將鋼球保持圈一端套進導(dǎo)柱,而另一端裝進導(dǎo)套孔中,則上模與下模能較容易復(fù)位。此外,還應(yīng)使用平板、帶指示器的測量架、球面支柱等復(fù)查上模座上平面對下平面的平行度,標準模架應(yīng)符合規(guī)定的精度等級,非標準模架應(yīng)符合其相當于標準中的精度等級數(shù)值?；瑒訉?dǎo)向模架應(yīng)符合表7.1 的規(guī)定。 表7.1滑動導(dǎo)向模架精度等級公差值 被 測 尺 寸 精 度 等 級 Ⅰ 級 Ⅱ 級 Ⅲ 級 公 差

50、 值 ＞40～63 0.020 0.03 0.05 ＞63～100 0.025 0.04 0.06 ＞100～160 0.030 0.05 0.08 ＞160～250 0.040 0.06 0.10 ＞250～400 0.050 0.08 0.12 ＞400～630 0.100 0.15 0.25 裝配完成后應(yīng)檢測的內(nèi)容有:①沖裁模的間隙的間隙應(yīng)均勻分布，其公差不大于20～20%；②沖裁模凹模的刃口面沿沖裁方向應(yīng)平直，允許有向后逐漸增大者應(yīng)不大于 15′的斜度，其表面粗糙度值不大于　，鑲拼要配合緊密無縫隙；沖裁模的凸凹模、凸模

51、和凹模在裝配后應(yīng)磨口，并分別對上模座的上平面或下模座的下平面平行，允許0.01：100，其表面粗糙度0.8～0.4；④卸料板、推件板和頂件塊除保證與凸模、凸凹模和凹模的高度在0.2～0.8范圍內(nèi)；⑤應(yīng)調(diào)整卸料螺釘，以保證挾料板的壓料表面對沖模安裝基面的平行度誤差不大于0.05：100；⑥同一沖模沖同一長度的頂桿允差不大于0.1；⑦下墊板和下模座的漏料孔按凹?；蛲拱寄３叽缑窟吋哟?.5～1，裝配后的位置應(yīng)一致，不允許有卡料現(xiàn)象。此外，所有經(jīng)磨削的零件應(yīng)在裝配前退磁。 沖模裝配后，要通過試沖對模具和制件進行綜合考察與檢測。試沖時，對沖模和制件出現(xiàn)的各種問題及缺陷要認真進行質(zhì)量分析，找出產(chǎn)生問題的

52、原因，并對沖模進行適當調(diào)整和修理，再次進行試沖，直至模具工作正常，得到合格的制件。沖裁質(zhì)量分析見表7.2 表7.2沖裁質(zhì)量分析 序號 質(zhì)量問題 原因分析 解決辦法 1 制件斷面光亮帶太寬，有齒狀毛刺 沖裁間隙太小 對于落料模，減小凸模，并保證合理間隙；對于沖孔模，應(yīng)加大凹模，并保證合理間隙 2 制件斷面粗糙。圓角大，光亮帶小，有拉長的毛刺 沖裁間隙太大 對于落料模是更換或返修凸模，保證合理間隙 3 制件斷面光亮帶不均勻或一邊有帶斜度的毛刺 沖裁間隙不均勻 返修凸模、返修凹?；蛑匦卵b配調(diào)整到間隙均勻 4 落料后制件成弧形面 凹模有倒錐或頂板與制

53、件接觸面小 返修凸模、返修或調(diào)整頂板 5 校后制件尺寸較差 落料后制件成弧形面所致，多見于下出件沖模 修落料凹?；蚋膿Q有彈頂裝置的落料模 6 內(nèi)孔與外形位置便移 擋料銷位置不正確 修正擋料銷 7 工件扭曲 1. 內(nèi)部脹力造成 2.頂出制件時作用力不均勻 1. 改變排樣或?qū)Σ牧险鹛幚? 2. 調(diào)整模具試頂板工作正常 9 啃口 1. 導(dǎo)柱與導(dǎo)套間隙過大 2. 推件塊上的孔不垂直，迫使小凸模偏位 3. 凸?；?qū)ё“惭b不垂直 4. 平行度誤差積累 1. 返修或更換導(dǎo)柱導(dǎo)套 2. 返修或更換推件塊 3. 重新裝配，保證垂直度要求

54、4. 重新修模、裝配 10 卸料不正常 1. 卸料板與凸模間隙過緊、卸料板傾斜或其他卸料件裝配不當 2. 彈簧彈力不足 3. 凹模落料孔與下模座漏料孔沒有對正 4. 凹模有倒錐，造成制件堵塞 1. 修整卸料件，重新調(diào)整得當 2. 更換彈簧 3. 修整漏料孔 4. 修整凹模 結(jié) 論 這次的畢業(yè)設(shè)計是大學三年中的最后一個環(huán)節(jié)，是對三年的學習生活中所學的知識一個匯總和概括，使我們每個人都能總合運用所學的知識。 在校期間，開設(shè)有《機械制圖及AUTOCAD》、《機械設(shè)計》、《機械制造》、《液壓傳動》、《數(shù)控機床及編程》、《PLC》等課程，這些課程有電

55、子的，有專業(yè)課程設(shè)計的，對我們搞好這次畢業(yè)設(shè)計有很大的幫助，綜合運用好這些課程，對我這次有巨大的幫助。 即將畢業(yè)的我，在以后的工作中難免會遇到一些問題或麻煩，如機器損壞或零件老化等一系列問題時，這時就要靠自己以前所學的知識和積累的經(jīng)驗去解決它。隨著科學技術(shù)的高度發(fā)達，一些質(zhì)量優(yōu)、性能好、效率高、能耗低、價格低廉的產(chǎn)品將開發(fā)出來并淘汰那些老的生產(chǎn)技術(shù)或設(shè)備。因此，我們應(yīng)該樹立良好的設(shè)計思想，重視對自己進行機械設(shè)計能力的培養(yǎng)；增加設(shè)計方面的知識而努力。 綜合運用好這些課程，加之我們平時的知識積累和老師的極大的幫助和指導(dǎo)，為這次課程設(shè)計提供了非常有利的保障。 因水平有限，設(shè)計中必然有許多不足之

56、處，還望老師批評指正。 致 謝 三年的學習生活一眨眼就過了，在外求學經(jīng)歷的坎坷使我慢慢成熟，對三年以來幫助的人們我滿懷感激，時刻沒有忘記。所經(jīng)歷的一切將讓我倍加珍惜未來的生活。 通過此次畢業(yè)設(shè)計，使我學到了許多知識，比如說模具整體的設(shè)計過程和設(shè)計模具的實用性，你所設(shè)計的模具的最終目的是用模具來生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，其中還包括許多課本上學不到的知識。當然，在設(shè)計過程中出現(xiàn)的一些難題。比如說怎樣提高產(chǎn)品的加工精度，以及小型工件的加緊這些問題，都通過我們?nèi)シ喯嚓P(guān)的書籍和經(jīng)過王老師的悉心指教和幫助最終才得以解決，通過本次畢業(yè)設(shè)計，也使得我們這組成員更加齊心協(xié)力、努力創(chuàng)新，自始至終，都抱著一顆堅定

57、的信念,即如何做能使其工件更加美觀、精度更高、工作效率最高的心態(tài)即將畢業(yè)的我們，在以后的工作中難免會遇到一些問題或麻煩。 隨著科學技術(shù)的高度的發(fā)達，一些質(zhì)量優(yōu)、性能好、效率高、能耗低、價格廉的產(chǎn)品將開發(fā)出來并淘汰那些老的生產(chǎn)技術(shù)或設(shè)備。因此，我們應(yīng)該樹立良好的設(shè)計思想，重視對自己進行機械設(shè)計能力的培養(yǎng)，樹立知識經(jīng)濟意識；善于利用各種信息資源，擴展知識面和能力；培養(yǎng)嚴謹、科學、創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)、艱苦奮斗的企業(yè)精神，加強環(huán)境保護意識，做到清潔生產(chǎn)和文明生產(chǎn)，以最大限度的獲得企業(yè)效益和社會效益 在此，感謝我們的指導(dǎo)老師——王老師在百忙之中給予我們作品的悉心指點與幫助。感謝他為我們指點迷律、出謀劃策。同

58、時，也感謝我們的這組的成員在這次設(shè)計中給予我的幫助！ 所以，在以后的工作中，繼續(xù)學習和加深。在此我非常感謝王老師在設(shè)計過程中對我的指導(dǎo)和幫助，在此向王老師致以誠摯的謝意！ 　00 2010年12月 參 考 文 獻 [1].成虹.沖壓工藝與模具設(shè)計.高等教育出版社.1987. [2].沖模設(shè)計編.沖模設(shè)計手冊之四.機械工業(yè)出版社1999. [3].械設(shè)計編寫組.實用機械設(shè)計手冊.機

59、械工業(yè)出版社1985. [4].楊占堯.沖壓模具圖冊.高等教育出版社1998. [5].侯維芝、楊金風.模具制造工藝與工裝.高等教育出版社1997. [6].張鼎承.冷沖模的設(shè)計與制造.上?？萍汲霭嫔?995. [7].王芳.冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo).機械工業(yè)出版社1982. [8].孫鳳勤.模具制造工藝與設(shè)備.機械工業(yè)出版社1983. [9].黃健求.模具制造.機械工業(yè)出版社2001. [10].李德群.現(xiàn)代模具設(shè)計方法.機械工業(yè)出版社2004 [11].陳萬林.實用模具技術(shù).機械工業(yè)出版社2000. [12].模具實用技術(shù)從書編委會.沖模設(shè)計與應(yīng)用實例.1986. 濟源職業(yè)技

60、術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）意見表 指導(dǎo)教師意見： 教師簽字： 年 月 日 評閱人意見： 評閱人簽字： 年 月 日 答辯委員會意見： 成 績 評 定： 答辯組組長簽字： 年 月 日