0541-大功率三極管管腳多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)【優(yōu)秀含24張CAD圖】
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目錄
一.零件的工藝性分析… 1
二.排樣圖設(shè)計(jì)………………………………………………… 1
三.工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………… 2
1. 沖裁力……………………………………………………………… 2
2.彎曲力……………………………………………………………… 2
3.計(jì)算壓力中心 3
4.計(jì)算各主要零件的尺寸 3
(1).凹模厚度 3
(2).凸模固定板的厚度 3
(3).墊板的采用與厚度 3
(4).卸料零件的計(jì)算 4
(5).計(jì)算凸凹模工作部分尺寸 4
(6). 沖裁間隙 8
四.模具總體設(shè)計(jì) 8
五.模具主要零部件的設(shè)計(jì) 8
1.模架 9
2.沖裁凸、凹模 10
3. 卸料板 11
4.導(dǎo)尺的設(shè)計(jì) 11
5. 定位裝置 11
6. 限位裝置 11
六.凹﹑凸模的線(xiàn)切割加工工藝 12
1.凹模的準(zhǔn)備工序 12
2.凸模的準(zhǔn)備工序 13
七.模具制造裝配要點(diǎn) 13
八.壓力機(jī)的選擇 13
九.參考資料目錄 15
十.結(jié)束語(yǔ) 16
摘要
沖壓制品已在工業(yè)，農(nóng)業(yè)，國(guó)防和日常生活中的方面得到廣泛應(yīng)用,特別是在機(jī)械業(yè)中則為突出。機(jī)械產(chǎn)品的外殼大部分是沖壓制品，產(chǎn)品性能的提高要求高素質(zhì)的沖壓模具和沖壓性能，成型工藝和制品的設(shè)計(jì)。
沖壓制品的成型方法很多。其主要用于是沖孔，落料，彎曲，拉伸等。而沖壓模，約占成型總數(shù)的60%以上。當(dāng)然如利用電氣控制，可實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化或自動(dòng)化作業(yè)。
冷沖沖裁模主要用于金屬制品的成型，它是沖壓制品生產(chǎn)中十分重要的工藝裝置。沖壓模的基本組成是：上下模座、下模墊板、下模固定板、凹模鑲塊、抬料釘、導(dǎo)料板、卸料板,導(dǎo)柱導(dǎo)套、卸料板彈釘、卸料板等。
沖裁模成型的廣泛適用，正是我這個(gè)設(shè)計(jì)的根本出發(fā)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：沖孔、落料
Abstract
Stamping products has been extensively applied in the industry, agriculture, national defense and in the daily lives of area, especially in the machinery industry. Mechanical products is the most pressing housing products, and the improvement of product performance requires of high-quality performance stamping molds ,stamping,process and product design.
There are many ways of molding products of stamping. Piercing is mainly used for blanking, bending, stretching, etc. And Stamping molds almost form more than 60 percent of the total number. For example ,Electrical Control can be realized as semi-automatic or automatic operation.
Cold-metal stamping die mainly used for the molding products, and it is very important in the production of stamping technology devices. The basic component of stamping molds is block model from top to bottom, mould plate, fixed-plate of mould plate, die inserts, raising nails, I. plate
, plate unloading I. Introduction sets column, unloading bombs nail plate, plate Discharge and so on.
The widely application of blanking moulding is exactly the basic perpose of my design.
Key wards：Piercing、Blanking
前 言
模具是現(xiàn)代化的生產(chǎn)重要工藝裝備，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門(mén)都越來(lái)越多地依模具來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)加工，越來(lái)越引起人們的重視，模具也趨向標(biāo)準(zhǔn)化。
隨著模具的迅速發(fā)展，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具已經(jīng)成為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品不可缺少的重要工藝設(shè)備。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)完所有機(jī)械課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，是對(duì)我綜合能力的考核，是對(duì)我所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，也是對(duì)我所學(xué)知識(shí)的回顧與檢查。
本次設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)老師認(rèn)真、耐心的指導(dǎo)下，對(duì)模具的經(jīng)濟(jì)性、模具的壽命、生產(chǎn)周期、及生產(chǎn)成本等指標(biāo)下進(jìn)行全面、仔細(xì)的分析下而進(jìn)行設(shè)計(jì)的。在此, 我表示衷心的感謝他們對(duì)我的教誨.
沖模是模具設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè)的主要專(zhuān)業(yè)課程之一。它具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和綜合性，通過(guò)學(xué)習(xí)這門(mén)課程，使我對(duì)沖壓模具有了新的認(rèn)識(shí)，從中也學(xué)到了不少知識(shí)，激發(fā)了我對(duì)沖壓模具的愛(ài)好。
但因本人經(jīng)驗(yàn)有限，因此很難避免的存在一些不合理之處，望各位老師批評(píng)和指正，以使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)做到合理，同時(shí)也為我走出校門(mén)步入社會(huì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
緒論
1.1 模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位
模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動(dòng)，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。
模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國(guó)際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它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(kāi)發(fā)能力。振興和發(fā)展我國(guó)的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。早在1989年3月中國(guó)政府頒布的《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中，將模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。
模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機(jī)械，電子，輕工，汽車(chē)，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中60％~90％的產(chǎn)品的零件，組件和部件的生產(chǎn)加工。
模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場(chǎng)的需求上，僅以汽車(chē)，摩托車(chē)行業(yè)的模具市場(chǎng)為例。汽車(chē)，摩托車(chē)行業(yè)是模具最大的市場(chǎng)，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，這一市場(chǎng)占整個(gè)模具市場(chǎng)一半左右。汽車(chē)工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車(chē)工業(yè)重點(diǎn)是發(fā)展零部件，經(jīng)濟(jì)型轎車(chē)和重型汽車(chē)，汽車(chē)模具作為發(fā)展重點(diǎn)，已在汽車(chē)工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。汽車(chē)基本車(chē)型不斷增加，2005年將達(dá)到170種。一個(gè)型號(hào)的汽車(chē)所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上億元。為了適應(yīng)市場(chǎng)的需求，汽車(chē)將不斷換型，汽車(chē)換型時(shí)約有80％的模具需要更換。中國(guó)摩托車(chē)產(chǎn)量位居世界第一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)摩托車(chē)共有14種排量80多個(gè)車(chē)型，1000多個(gè)型號(hào)。單輛摩托車(chē)約有零件2000種，共計(jì)5000多個(gè)，其中一半以上需要模具生產(chǎn)。一個(gè)型號(hào)的摩托車(chē)生產(chǎn)需1000副模具，總價(jià)值為1000多萬(wàn)元。其他行業(yè)，如電子及通訊，家電，建筑等，也存在巨大的模具市場(chǎng)。
目前世界模具市場(chǎng)供不應(yīng)求，模具的主要出口國(guó)是美國(guó)，日本，法國(guó)，瑞士等國(guó)家。中國(guó)模具出口數(shù)量極少，但中國(guó)模具鉗工技術(shù)水平高，勞動(dòng)成本低，只要配備一些先進(jìn)的數(shù)控制模設(shè)備，提高模具加工質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，溝通外貿(mào)渠道，模具出口將會(huì)有很大發(fā)展。研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模具技術(shù)水平，對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義。
1.2 各種模具的分類(lèi)和占有量
模具主要類(lèi)型有：沖模，鍛摸，塑料模，壓鑄模，粉末冶金模，玻璃模，橡膠模，陶瓷模等。除部分沖模以外的的上述各種模具都屬于腔型模，因?yàn)樗麄円话愣际且揽咳S的模具形腔是材料成型。
（1）沖模：沖模是對(duì)金屬板材進(jìn)行沖壓加工獲得合格產(chǎn)品的工具。沖模占模具總數(shù)的50％以上。按工藝性質(zhì)的不同，沖?？煞譃槁淞夏?，沖孔模，切口模，切邊模，彎曲模，卷邊模，拉深模，校平模，翻孔模，翻邊模，縮口模，壓印模，脹形模。按組合工序不同，沖模分為單工序模，復(fù)合模，連續(xù)模。
（2）鍛模：鍛模是金屬在熱態(tài)或冷態(tài)下進(jìn)行體積成型是所用模具的總稱(chēng)。按鍛壓設(shè)備不同，鍛模分為錘用鍛模，螺旋壓力機(jī)鍛模，熱模鍛壓力鍛模，平鍛機(jī)用鍛模，水壓機(jī)用鍛模，高速錘用鍛模，擺動(dòng)碾壓機(jī)用鍛模，輥鍛機(jī)用鍛模，楔橫軋機(jī)用鍛模等。按工藝用途不同，鍛?？煞譃轭A(yù)鍛模具，擠壓模具，精鍛模具，等溫模具，超塑性模具等。
（3）塑料模：塑料模是塑料成型的工藝裝備。塑料模約占模具總數(shù)的35％，而且有繼續(xù)上升的趨勢(shì)。塑料模主要包括壓塑模，擠塑模，注射模，此外還有擠出成型模，泡沫塑料的發(fā)泡成型模，低發(fā)泡注射成型模，吹塑模等。
（4）壓鑄模：壓鑄模是壓力鑄造工藝裝備，壓力鑄造是使液態(tài)金屬在高溫和高速下充填鑄型，在高壓下成型和結(jié)晶的一種特殊制造方法。壓鑄模約占模具總數(shù)的6％。
（5）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工藝分類(lèi)粉末冶金模有：壓模，精整模，復(fù)壓模，熱壓模，粉漿澆注模，松裝燒結(jié)模等。
模具所涉及的工藝繁多，包括機(jī)械設(shè)計(jì)制造，塑料，橡膠加工，金屬材料，鑄造（凝固理論），塑性加工，玻璃等諸多學(xué)科和行業(yè)，是一個(gè)多學(xué)科的綜合，其復(fù)雜程度顯而易見(jiàn)。
1.3 我國(guó)模具工業(yè)的現(xiàn)狀
自20世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)逐漸起飛，也為模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力。20世紀(jì)90年代以后，大陸的工業(yè)發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)的總產(chǎn)值在1990年僅60億元人民幣，1994年增長(zhǎng)到130億元人民幣，1999年已達(dá)到245億元人民幣，2000年增至260~270億元人民幣。今后預(yù)計(jì)每年仍會(huì)以10℅~15℅的速度快速增長(zhǎng)。
目前，我國(guó)17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)五十多萬(wàn)。除了國(guó)有的專(zhuān)業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)，合資企業(yè)，獨(dú)資企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)等，都得到了快速發(fā)展。其中，集體和私營(yíng)的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。例如，浙江寧波和黃巖地區(qū)，從事模具制造的集體企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)多達(dá)數(shù)千家，成為我國(guó)國(guó)內(nèi)知名的“模具之鄉(xiāng)”和最具發(fā)展活力的地區(qū)之一。在廣東，一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，為了提高其產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，紛紛加入了對(duì)模具制造的投入。例如，科龍，美的，康佳和威力等知名集團(tuán)都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)則多集中于沿海工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，現(xiàn)已有幾千家。
在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷(xiāo)售的約占三分之一。其中，沖壓模具約占50℅（中國(guó)臺(tái)灣：40℅），塑料模具約占33℅（中國(guó)臺(tái)灣：48℅），壓鑄模具約占6℅（中國(guó)臺(tái)灣：5℅），其他各類(lèi)模具約占11（中國(guó)臺(tái)灣：7℅）。
中國(guó)臺(tái)灣模具產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)，分為萌芽期（1961——1981），成長(zhǎng)期（1981——1991），成熟期（1991——2001）三個(gè)階段。
萌芽期，工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)的不斷改進(jìn)。由于紡織，電子，電氣，電機(jī)和機(jī)械業(yè)等產(chǎn)品外銷(xiāo)表現(xiàn)暢旺，連帶使得模具制造，維修業(yè)者和周邊廠商（如熱處理產(chǎn)業(yè)等）逐年增加。在此階段的模具包括：一般民生用品模具，鑄造用模具，鍛造用模具，木模，玻璃，陶瓷用模具，以及橡膠模具等。
1981年——1991年是臺(tái)灣模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為迅速且高度成長(zhǎng)的時(shí)期。有鑒于模具產(chǎn)業(yè)對(duì)工業(yè)發(fā)展的重要性日益彰顯，自1982年起，臺(tái)灣地區(qū)就將模具產(chǎn)業(yè)納入“策略性工業(yè)適用范圍”，大力推動(dòng)模具工業(yè)的發(fā)展，以配合相關(guān)工業(yè)產(chǎn)品的外銷(xiāo)策略，全力發(fā)展整體經(jīng)濟(jì)。隨著民生工業(yè)，機(jī)械五金業(yè)，汽機(jī)車(chē)及家電業(yè)發(fā)展，沖壓模具與塑料模具，逐漸形成臺(tái)灣模具工業(yè)兩大主流。從1985年起，模具產(chǎn)業(yè)已在推行計(jì)算機(jī)輔助模具設(shè)計(jì)和制造等CAD/CAM技術(shù)，所以臺(tái)灣模具業(yè)接觸CAD/CAM/CAE/CAT技術(shù)的時(shí)間相當(dāng)早。
成熟期，在國(guó)際化，自由化和國(guó)際分工的潮流下，1994年，1998年，由臺(tái)灣地區(qū)政府委托金屬中心執(zhí)行“工業(yè)用模具技術(shù)研究與發(fā)展五年計(jì)劃”與“工業(yè)用模具技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展計(jì)劃”，以協(xié)助業(yè)界突破發(fā)展瓶頸，并支持產(chǎn)業(yè)升級(jí)，朝向開(kāi)發(fā)高附加值與進(jìn)口依賴(lài)高的模具。1997年11月間臺(tái)灣憑借模具產(chǎn)業(yè)的實(shí)力，獲得世界模具協(xié)會(huì)（ISTMA）認(rèn)同獲準(zhǔn)入會(huì)，正式成為世界模具協(xié)會(huì)會(huì)員，。整體而言，臺(tái)灣模具產(chǎn)業(yè)在這一階段的發(fā)展，隨著機(jī)械性能，加工技術(shù)，檢測(cè)能力的提升，以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，臺(tái)灣模具廠商供應(yīng)對(duì)象已由傳統(tǒng)的民用家電，五金業(yè)和汽機(jī)車(chē)運(yùn)輸工具業(yè)，提升到計(jì)算機(jī)與電子，通信與光電等精密模具，并發(fā)展出汽機(jī)車(chē)用大型鈑金沖壓，大型塑料射出及精密鍛造等模具。
1.4 世界五大塑料生產(chǎn)國(guó)的產(chǎn)能狀況
美國(guó)塑料(原料)的產(chǎn)量多年來(lái)一直雄居各國(guó)之首。早在80年代前期，美國(guó)塑料產(chǎn)量就已達(dá)2000萬(wàn)噸之多，1986年增至23l0萬(wàn)噸，占全球總產(chǎn)量8100噸的28.5％，此后美國(guó)塑料產(chǎn)量繼續(xù)呈現(xiàn)穩(wěn)定增長(zhǎng)之勢(shì)，1988年、1990年、1992年、1994年、1996年和1998年分別增加到2710萬(wàn)噸、2810萬(wàn)噸、3010萬(wàn)噸、3410萬(wàn)噸、4000萬(wàn)噸和4360萬(wàn)噸，占世界總產(chǎn)量的比例從1996年起提高到30％以上。2001年美國(guó)塑料產(chǎn)量為4170萬(wàn)噸，其中以聚乙烯為最多，達(dá)1500多萬(wàn)噸。其次分別是氯乙烯650萬(wàn)噸、聚丙烯720萬(wàn)噸、聚苯乙烯對(duì)酞酸脂320萬(wàn)噸、聚苯乙烯280萬(wàn)噸。國(guó)內(nèi)塑料消費(fèi)量(產(chǎn)量+進(jìn)口量一出口量)，美國(guó)也是全球最多的。美國(guó)的全部塑料消費(fèi)量2001年為4280萬(wàn)噸。美國(guó)人均塑料消費(fèi)量也是很高的，2000年為159公斤，2001年略減為155公斤 ，居全球第3位。美國(guó)現(xiàn)有各種大小塑料企事業(yè)單位1萬(wàn)多家，其中職工人數(shù)少于50人的占總數(shù)的53％，50~l00人的占21％，100~500人的占23％，超過(guò)500人的占近4％，職工總數(shù)近90萬(wàn)人。在美國(guó)塑料制品加工業(yè)的就職人數(shù)達(dá)110萬(wàn)，2001年的出貨金額為2150億美元，人均出貨金額為195美元。
德國(guó)是世界最大的塑料(原料)生產(chǎn)國(guó)之一，上世紀(jì)90年代初的1991年、1992年和1993年，德國(guó)塑料產(chǎn)量都為990多萬(wàn)噸，1994年增達(dá)超過(guò)1000萬(wàn)噸的1110萬(wàn)噸．1998年達(dá)近1300萬(wàn)噸，1999年為近1400萬(wàn)噸，2000年增至1550萬(wàn)噸，超過(guò)日本為世界第2大塑料生產(chǎn)國(guó)，2001年上升為1580萬(wàn)噸，2002年已過(guò)1600萬(wàn)噸。2001年德國(guó)生產(chǎn)的種種塑料原料中，聚乙烯為285萬(wàn)噸(低密度聚乙烯160萬(wàn)噸，高密度聚乙烯125萬(wàn)噸)，氯乙烯175萬(wàn)噸，聚丙烯160萬(wàn)噸。德國(guó)2001年的國(guó)內(nèi)塑料消費(fèi)量為1280萬(wàn)噸，其中聚乙烯265萬(wàn)噸，聚丙烯155萬(wàn)噸．氯乙烯152萬(wàn)噸。德國(guó)人均塑料消費(fèi)量2001年為160公斤，在世界上僅少于比利時(shí)的172公斤，高于美國(guó)的155公斤，排在世界第2位。德國(guó)塑料制品加工業(yè)的職工總計(jì)有近30萬(wàn)人，2001年的出貨金額為360億美元，人均126美元。德國(guó)塑料制品加工企業(yè)中職工少于50人的占44％，50~100人的占28％，100~500人的占25％，500人以上的占4％。
中國(guó)塑料工業(yè)多年持續(xù)高速增長(zhǎng)，1991年產(chǎn)量?jī)H為250萬(wàn)噸，1995年增為350萬(wàn)噸，1998年超過(guò)700萬(wàn)噸，到2002年已增達(dá)約1400萬(wàn)噸，超過(guò)日本而成為世界第3大塑料原料生產(chǎn)國(guó)。中國(guó)今年塑料制品市場(chǎng)將持續(xù)走強(qiáng)，在包裝、工程、建材、農(nóng)用和日用塑料制品等各個(gè)領(lǐng)域都將有較大幅度的增長(zhǎng)，需求量將超過(guò)2500萬(wàn)噸。其中包裝塑料制品今年需求量將超過(guò)850萬(wàn)噸，工程塑料制品需求量將達(dá)400萬(wàn)噸左右，建材塑料制品需求量將達(dá)300萬(wàn)噸以上，農(nóng)用塑料制品需求量將在500萬(wàn)噸左右，日用塑料制品需求量約為80萬(wàn)噸左右。
日本在很長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)都是僅次于美國(guó)的世界第2大塑料生產(chǎn)國(guó)。一直到1997年，日本塑料產(chǎn)量曾經(jīng)連續(xù)多年增長(zhǎng)，年產(chǎn)量在70年代中期就已達(dá)500多萬(wàn)噸，1987年突破1000萬(wàn)噸，1991年達(dá)約1300萬(wàn)噸，1992年和1993年因受日本經(jīng)濟(jì)下滑的影響，產(chǎn)量略有減少，分別降至1258和1225萬(wàn)噸。從1994年起產(chǎn)量再度增長(zhǎng)，1994年、1995年和1996年分別回升到1300萬(wàn)噸、1400萬(wàn)噸和1470萬(wàn)噸，1997年的產(chǎn)量又比上年增長(zhǎng)3.7％，達(dá)到1521萬(wàn)噸，首次超過(guò)1500萬(wàn)噸。但這種增勢(shì)在1998年受到遏制，產(chǎn)量大幅度減少。1998年，日本塑料產(chǎn)量為1390萬(wàn)噸，比上年減少了8.7％。1999年和2000年日本塑料產(chǎn)量分別回升到1432萬(wàn)噸和1445萬(wàn)噸，但仍遠(yuǎn)未恢復(fù)到1997年的水平。2001年和2002年日本塑料產(chǎn)量再度下降至1400萬(wàn)噸以下的1364萬(wàn)噸和1361萬(wàn)噸。2002年日本塑料(原料)產(chǎn)量減為1361萬(wàn)噸。而中國(guó)則增為1366萬(wàn)噸，日本又退居第4位。
韓國(guó)塑料產(chǎn)量增長(zhǎng)十分迅速，1986年超過(guò)200萬(wàn)噸，1990年增達(dá)300萬(wàn)噸，1992年突破500萬(wàn)噸，1994年、1996年和1997年分別上升到600多萬(wàn)噸、700多萬(wàn)噸和800多萬(wàn)噸，1998年產(chǎn)量增至850萬(wàn)噸，1999年突破900萬(wàn)噸，2001年達(dá)1200萬(wàn)噸，躋身于世界5大塑料生產(chǎn)國(guó)之列。韓國(guó)塑料原料產(chǎn)品中以聚乙烯居首，2001年產(chǎn)量為340萬(wàn)噸(低密度聚乙烯160萬(wàn)噸，高密度聚乙烯180萬(wàn)噸)，聚丙烯以238萬(wàn)噸排在第2位，其次分別是聚酯161萬(wàn)噸、氯乙烯124萬(wàn)噸、ABS·AS樹(shù)脂86萬(wàn)噸、聚苯乙烯77萬(wàn)噸。韓國(guó)國(guó)內(nèi)塑料消費(fèi)量2001年420萬(wàn)噸，只相當(dāng)于產(chǎn)量的1/3略高。人均塑料消費(fèi)量2001年為106公斤，韓國(guó)塑料制品加工業(yè)的職工總數(shù)2001年為3.1萬(wàn)人，出貨金額為85億美元，人均276美元。
塑料產(chǎn)量位居世界前10名的國(guó)家和地區(qū)還有法國(guó)660萬(wàn)噸、比利時(shí)600萬(wàn)噸、中國(guó)臺(tái)灣598萬(wàn)噸、加拿大432萬(wàn)噸和意大利385萬(wàn)噸(均為2001年產(chǎn)量)。
1.5 我國(guó)模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
20世紀(jì)80年代開(kāi)始，發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的模具工業(yè)已從機(jī)床工業(yè)中分離出來(lái)，并發(fā)展成為獨(dú)立的工業(yè)部門(mén)，其產(chǎn)值已超過(guò)機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來(lái)，每年都以15％的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度，將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。此外，許多科研機(jī)構(gòu)和大專(zhuān)院校也開(kāi)展了模具技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國(guó)成為世界超級(jí)制造大國(guó)的重要原因。今后，我國(guó)要發(fā)展成為世界制造強(qiáng)國(guó)，仍將依賴(lài)于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強(qiáng)國(guó)。
中國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48"（約122CM）大屏幕彩電塑殼注射模具，6.5KG大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車(chē)保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具，多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過(guò)多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)，模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)，快速成型與快速制模技術(shù)，新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面作出了貢獻(xiàn)。
盡管我國(guó)模具工業(yè)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，部分模具已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，但無(wú)論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿(mǎn)足不了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，每年仍需進(jìn)口10多億美元的各類(lèi)大型，精密，復(fù)雜模具。與發(fā)達(dá)國(guó)家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后，我國(guó)模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國(guó)際先進(jìn)水平的距離。
（1）注重開(kāi)發(fā)大型，精密，復(fù)雜模具；隨著我國(guó)轎車(chē)，家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來(lái)越高，模具也將日趨大型化和精密化。
（2）加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用；使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。
（3）推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)；模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。實(shí)踐證明，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計(jì)制造水平。
（4）重視快速模具制造技術(shù)，縮短模具制造周期；隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷出現(xiàn)，模具的制造水平也在不斷地提高，基于快速成形的快速制模技術(shù)，高速銑削加工技術(shù)，以及自動(dòng)研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應(yīng)用。
工件名稱(chēng)：大功率三極管管腳(Frame)
生產(chǎn)批量：大批大量
材 料：純銅，厚度為0.5mm
工件簡(jiǎn)圖：如圖1-1所示
一．零件的工藝性分析
此工件是大功率三極管中的管腳工件。由電功電子學(xué)原理考慮，所采用的材料為純銅，在生產(chǎn)和包裝的整個(gè)過(guò)程都不可直接用手接觸條料和工件，防止工件氧化，并且在生產(chǎn)和運(yùn)輸過(guò)程中不能使條料和工件彎曲變形。
工件的形狀比較復(fù)雜，要求精度較高，整個(gè)工件整體上有四處彎曲。零件尺寸公差無(wú)特殊要求，按IT10級(jí)選取。主要工序有沖孔、沖裁、成形、彎曲。而工序中缺少了落料工序，是因?yàn)榭紤]到三極管的芯片粘片、焊接和模封等后工序的加工。模具若采用單工序模，工序很多，工件小，手工操作，定位難以達(dá)到要求，質(zhì)量難以保證。若采用復(fù)合模，不能同時(shí)完成工件的沖裁和彎曲。而且該工件屬于定型產(chǎn)品中的零件，大批量生產(chǎn)，因而適宜采用多工位級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。由于工件的異形孔比較多，在級(jí)進(jìn)模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工制造上都有一定的難度，并且級(jí)進(jìn)模是雙件生產(chǎn)，試模失敗后很難修改，因此要精心設(shè)計(jì)，各種問(wèn)題都應(yīng)考慮周全。
二．排樣圖設(shè)計(jì)
大功率三極管管腳是大批量生產(chǎn)，沖壓材料使用純銅卷料，料寬
為54mm,誤差為±0.02mm。采用自動(dòng)送料器，自動(dòng)送料裝置送料和收
料架，其送料精度可達(dá)±0.05mm。
通過(guò)分析單工件形狀(如圖2-2所示)和工件形狀,其單工件兩管
腳之間的間距為1.88mm,而管腳的寬度為0.8mm,長(zhǎng)度為10.4mm。利
用這一特點(diǎn)可減少?gòu)U料。所以排樣圖如圖3-3所示,排樣圖分為14個(gè)
工位，各個(gè)工位的工序內(nèi)容如下：
第1工位：沖A區(qū)斜腳對(duì)稱(chēng)側(cè)刃;沖一個(gè)ˉ2.3mm圓孔和兩個(gè)
ˉ0.8mm圓。
第2工位和第3工位：沖工件B區(qū)兩側(cè)外形。
第4工位：沖四個(gè)ˉ0.4mm圓孔;四個(gè)ˉ0.8mm圓孔和兩個(gè)直徑為
1.5的孔。
第5工位和第6工位：沖工件C區(qū)斜腳對(duì)稱(chēng)高度為1.85mm的梯
形孔; 沖工件D區(qū)斜腳對(duì)稱(chēng)外形。
第7工位：沖工件E區(qū)和F區(qū)斜腳對(duì)稱(chēng)外形。
第8工位：沖工件G區(qū)斜腳對(duì)稱(chēng)外形和兩個(gè)f4.5mm圓孔。
第9工位：沖工件H區(qū)三條條狀外形。
第10工位：沖工件J區(qū)四條條狀外形。
第11工位和第12工位：沖工件K區(qū)斜腳對(duì)稱(chēng)外形。
第13工位：彎曲A部和B部(如圖1-1所示)。
第14工位：彎曲C部和D部(如圖1-1所示)。
三. 工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算
1.沖裁力
模具一共有14個(gè)沖裁區(qū),沖床沖裁力由下式計(jì)算:
F=1.25ttL
各沖裁區(qū)只是沖裁線(xiàn)的長(zhǎng)度不同,材料剪切強(qiáng)度極限t =157Mpa,
板料的厚度t=0.5mm,用上式可分別計(jì)算出各沖裁區(qū)的沖裁線(xiàn)長(zhǎng)度和
沖裁力,見(jiàn)下表:
部位
L/mm
F/N
部位
L/mm
F/N
A區(qū)對(duì)稱(chēng)側(cè)刃
27
2649.4
F和G區(qū)外形沖裁
15.2
1491.5
ˉ2.3mm圓孔
7.22
708.5
2個(gè)ˉ4.5mm圓孔
28.26
2773.1
2個(gè)ˉ1.5mm圓孔
9.42
924.4
H區(qū)外形沖裁
86.4
8478
2個(gè)ˉ0.8mm圓孔
5.024
493
J區(qū)外形沖裁
64.8
6358.5
B區(qū)兩側(cè)外形
21
2060.6
K區(qū)外形沖裁
168
15700
4個(gè)ˉ0.4mm圓孔
5.024
493
4個(gè)ˉ0.8mm圓孔
10.048
986
C區(qū)梯形孔
40
3925
D和E區(qū)外形沖裁
22
2158.8
總 計(jì)
49200
2.彎曲力
四個(gè)部位的彎曲均屬于自由彎曲,彎曲力由下式計(jì)算:
F=
式中安全因數(shù)K=1.3,抗拉強(qiáng)度=196MP,圓角半徑r(如圖1-1)
所示, A、B、C、D四個(gè)部位的圓角半徑分別是1mm、1mm、0.5mm、1mm, 板料的寬度分別是1.2mm、3mm、8mm、8.5mm。
由上式可計(jì)算出A、B、C、D四個(gè)部位的彎曲力,分別為30.6N、76.5N、305.8N、216.6N, 彎曲力總合為629.5N。
以上兩項(xiàng)沖壓力的總合為:
=49200N + 629.5N = 49829.5N =49.8295KN ? 50KN
3.計(jì)算壓力中心
壓力中心的坐標(biāo)定在第1工位的中心。從排樣圖可以看出, 圖中圖形以x軸的每個(gè)中心孔為原點(diǎn)對(duì)稱(chēng), 所以y方向壓力中心坐標(biāo)為零。
用公式計(jì)算:
== 90.29mm
== 0mm
計(jì)算x方向的壓力中心。計(jì)算結(jié)果為:
X = 90.29mm
將壓力中心的位置標(biāo)注在排樣圖上。
4.計(jì)算各主要零件的尺寸
(1).凹模厚度
按公式:(315mm)計(jì)算,其中=40mm,查表得=0.30,故
= 0.3′40mm= 12mm(<15mm)
但該工件上還需沖很多較小的小孔和切邊彎曲,且均在同一凹模上進(jìn)行,所以凹模厚度應(yīng)適當(dāng)增加,故取= 30mm。
按公式:C=(1.5~2)= 45~60mm,綜合考慮取C=45mm。
根據(jù)工件尺寸即可估算凹模的外形尺寸;
長(zhǎng)度′寬度為280mm′140mm。
(2).凸模固定板的厚度
=0.8= 0.8′30mm= 24mm,取整數(shù)為25mm。
(3).墊板的采用與厚度
是否采用墊板,以承壓面較小的凸模進(jìn)行計(jì)算,沖最小圓孔的凸模承壓面的尺寸如圖4-4所示。按公式,其承壓應(yīng)力
Mpa=981.125MPa
查表2-39(《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P51)得鑄鐵模板的 為90~140MP。
故 >
因此須采用墊板，墊板厚度取12mm。
(4).卸料零件的計(jì)算
該模具采用彈性卸料裝置。
卸料力按公式2-11(《冷模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》P41):
公式中?卸料力因數(shù),其值由表2-15(《冷模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》P41)查得=0.07,則:
= 49200N′0.06= 2952N
卸料裝置初定6根彈簧,則每根彈簧分擔(dān)的卸料力為:
= 492N
根據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)尺寸,由《冷模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》P367附錄C1中可選序號(hào)51~56的彈簧,其= 530N > 492N。
檢驗(yàn)是否滿(mǎn)足3:
其中= 0.5mm+1mm= 1.5mm,= 10%~20%,由《冷模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》P367附錄C1及負(fù)荷?行程曲線(xiàn),可得下列有關(guān)數(shù)據(jù)。
彈簧序號(hào)
=-
=+ +(=5)
51
40
31.1
8.9
5
11.5
52
50
37
13
7
13.5
53
60
44.2
15.8
9
15.5
54
70
51.2
18.8
11
17.5
55
80
58.2
21.8
12.5
19
56
90
65.3
24.7
14
20.5
其中表示彈簧自由高度; 表示彈簧受F沖裁力時(shí)的高度,以上單位都是mm。
故選取53號(hào)彈簧,外徑D=25mm,鋼絲直徑d=4mm,自由狀態(tài)下高度=60mm。彈簧的裝配高度=-= 51mm。
(5).計(jì)算凸凹模工作部分尺寸
1).沖A區(qū)對(duì)稱(chēng)側(cè)刃凸模
工件孔尺寸:長(zhǎng)11.5mm,寬8mm。
由表2-12(《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P16)查得：
尺寸為11.5mm和尺寸為8mm時(shí) =0.02mm。
查表2-13(《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P16)，X=0.5。
根據(jù)表2-14(《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P17)，= (B+X)。
根據(jù)表2-16(《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P18)，尺寸為11.5mm和尺寸為8mm時(shí)的公差分別為=0.06mm，=0.055mm。
則 = (11.5+0.5′0.06)mm= 11.53mm
= (8+0.5′0.055)mm= 8.028mm
2).沖圓孔凸模
工件孔尺寸: ˉ2.3mm、ˉ1.5mm、ˉ0.8mm、ˉ0.4mm、ˉ4.5mm。
由表2-12查得：以上尺寸時(shí) =0.02mm。
查表2-13，X=0.5。
根據(jù)表2-16，尺寸為2.3mm、1.5mm、0.8mm、0.4mm時(shí)的公差都為=0.040mm；尺寸為4.5mm的公差為=0.048mm。
根據(jù)表2-14公式
= (2.3+0.5′0.040)mm= 2.32mm
= (1.5+0.5′0.040)mm= 1.52mm
= (0.8+0.5′0.040)mm= 0.82mm
= (0.4+0.5′0.040)mm= 0.42mm
= (4.5+0.5′0.048)mm= 4.524mm
3).沖B區(qū)兩側(cè)外形凸模
工件孔尺寸:長(zhǎng)12mm、3mm、1.75mm、1.5mm,寬9mm、0.5mm,斜長(zhǎng)1.13mm, 0.425mm。
根據(jù)表2-12查得：以上尺寸時(shí) =0.02mm。
查表2-13，X=0.5。
根據(jù)表2-16，尺寸為0.5mm、1.13mm、1.75mm 、1.5mm、
0.425mm時(shí)的公差都為=0.040mm；尺寸為3mm的公差為=0.048mm；尺寸為12mm的公差為=0.070mm；尺寸為9mm的公差為=0.058mm。
根據(jù)表2-14公式
= (0.5+0.5′0.040)mm= 0.52mm
= (1.13+0.5′0.040)mm= 1.15mm
= (1.75+0.5′0.040)mm= 1.77mm
= (1.5+0.5′0.040)mm= 1.52mm
= (0.425+0.5′0.040)mm= 0.445mm
= (3+0.5′0.048)mm= 3.024mm
= (12+0.5′0.070)mm= 12.035mm
= (9+0.5′0.058)mm= 9.029mm
4).沖C區(qū)梯形孔凸模
工件孔尺寸:長(zhǎng)8.5mm、9.58mm,斜寬1.93mm。
根據(jù)表2-12查得：以上尺寸時(shí) =0.02mm。
查表2-13，X=0.5。
根據(jù)表2-16，尺寸為8.5mm、9.58mm時(shí)的公差為=0.058mm；
尺寸為1.93mm的公差為=0.040mm。
根據(jù)表2-14公式
= (8.5+0.5′0.058)mm= 8.529mm
= (9.58+0.5′0.058)mm= 9.609mm
= (1.93+0.5′0.040)mm= 1.95mm
5).沖D和E區(qū)外形沖裁凸模
工件孔尺寸:長(zhǎng)2.9mm、1.5mm、1.4mm、0.3mm；寬0.5mm、
0.43mm、0.175mm、1.5mm；斜寬1.62mm、1.52mm。
根據(jù)表2-12查得：以上尺寸時(shí) =0.02mm。
查表2-13，X=0.5。
根據(jù)表2-16，尺寸為1.5mm、1.4mm、0.3mm 、0.5mm、0.43mm、
0.175mm、1.62mm、1.52mm時(shí)的公差都為=0.040mm；尺寸為2.9mm的公差為=0.048mm。
根據(jù)表2-14公式
= (1.5+0.5′0.040)mm= 1.52mm
= (1.4+0.5′0.040)mm= 1.42mm
= (0.3+0.5′0.040)mm= 0.32mm
= (0.5+0.5′0.040)mm= 0.52mm
= (0.43+0.5′0.040)mm= 0.45mm
= (0.175+0.5′0.040)mm= 0.195mm
= (1.62+0.5′0.040)mm= 1.64mm
= (1.52+0.5′0.040)mm= 1.54mm
= (2.9+0.5′0.048)mm= 2.924mm
6).沖F和G區(qū)外形沖裁凸模
工件孔尺寸:長(zhǎng)2.4mm、1.5mm、0.9mm,寬1.08mm、0.6mm、
0.5mm。
根據(jù)表2-12查得：以上尺寸時(shí) =0.02mm。
查表2-13，X=0.5。
根據(jù)表2-16，以上尺寸的公差都為=0.040mm。
根據(jù)表2-14公式
= (2.4+0.5′0.040)mm= 2.42mm
= (1.5+0.5′0.040)mm= 1.52mm
= (0.9+0.5′0.040)mm= 0.92mm
= (1.08+0.5′0.040)mm= 1.1mm
= (0.6+0.5′0.040)mm= 0.62mm
= (0.5+0.5′0.040)mm= 0.52mm
7).沖H和J區(qū)外形沖裁凸模
工件孔尺寸:長(zhǎng)10mm、9mm、0.4mm、1.5mm,寬0.45mm。
根據(jù)表2-12查得：以上尺寸時(shí) =0.02mm。
查表2-13，X=0.5。
根據(jù)表2-16，尺寸為1.5mm、0.4mm、0.45mm時(shí)的公差都為
=0.040mm；尺寸為9mm的公差為=0.058mm；尺寸為10mm的公差為=0.070mm。
根據(jù)表2-14公式
= (1.5+0.5′0.040)mm= 1.52mm
= (0.4+0.5′0.040)mm= 0.42mm
= (0.45+0.5′0.040)mm= 0.47mm
= (9+0.5′0.058)mm= 9.029mm
= (10+0.5′0.070)mm= 10.035mm
8).沖K區(qū)外形沖裁凸模
工件孔尺寸:長(zhǎng)2.4mm、5.1mm、6.5mm、3.5mm,寬3mm、4.7mm、
0.85mm,斜寬0.35mm。
根據(jù)表2-12查得：以上尺寸時(shí) =0.02mm。
查表2-13，X=0.5。
根據(jù)表2-16，尺寸為2.4mm、0.85mm、0.35mm時(shí)的公差都為
=0.040mm；尺寸為5.1mm、3.5mm、3mm、4.7mm的公差為
=0.048mm；尺寸為6.5mm的公差為=0.058mm。
= (2.4+0.5′0.040)mm= 2.42mm
= (0.85+0.5′0.040)mm= 0.87mm
= (0.35+0.5′0.040)mm= 0.37mm
= (5.1+0.5′0.048)mm= 5.124mm
= (3.5+0.5′0.048)mm= 3.524mm
= (3+0.5′0.048)mm= 3.024mm
= (4.7+0.5′0.048)mm= 4.724mm
= (6.5+0.5′0.058)mm= 6.529mm
(6). 沖裁間隙
沖裁間隙值的選取對(duì)工件質(zhì)量,沖裁力的大小,模具的壽命都有顯著影響。沖裁間隙較大時(shí)會(huì)出現(xiàn)廢料穿過(guò)板料而隨凸模上升的現(xiàn)象, 也會(huì)使脆性材料從凹?？字懈咚俅┏? 以至工件報(bào)廢, 甚至危及操作者的安全。由表2-10(《沖模具設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》P34)選擇間隙。凹模工作部分尺寸均按凸模研配, 保證兩側(cè)共有0.025mm~0.045mm的均勻間隙。
四.模具總體設(shè)計(jì)
有了上述各步計(jì)算所得的數(shù)據(jù)及確定的工藝方案,便可以對(duì)模具
進(jìn)行總體設(shè)計(jì),如圖裝配圖所示。
從結(jié)構(gòu)圖初算出閉合高度:
=(50+12+44.2+3+15+0.5+30+10+60) mm= 224.7mm
根據(jù)凹模的外形尺寸,確定下模板的外形尺寸為:315mm′250mm。
五.模具主要零部件的設(shè)計(jì)
模具為14工位級(jí)進(jìn)模,步距為11.5mm,模具長(zhǎng)315mm,模具結(jié)構(gòu)
如裝配圖所示,采用四導(dǎo)柱滾珠導(dǎo)向鋼板模架。上模部分由上模座、
墊板、凸模固定板,卸料板和各個(gè)凸模組成,卸料板與上模之間安裝
有滾珠導(dǎo)向小導(dǎo)柱導(dǎo)套。下模部分由下模座、凹?；w以及凹模墊
板和導(dǎo)料板組成。
1.模架
多工位級(jí)進(jìn)模選擇模架精度,主要根據(jù)模具的沖裁間隙、配合精
度和模具復(fù)雜程度。模具沖裁間隙小于0.05mm時(shí),采用滾珠過(guò)盈導(dǎo)
向模架。本模具采用上述模架。所以
上模座: 310mm ′ 250mm ′ 50mm 材質(zhì)為HT200
下模座: 310mm ′ 250mm ′ 60mm 材質(zhì)為HT200
導(dǎo) 柱: 25h5 ′ 190mm 材質(zhì)為20鋼
導(dǎo) 套: 25H6 ′ 125mm ′ 38mm 材質(zhì)為20鋼
保持圈: 25mm ′ 32.5mm ′ 76mm 材質(zhì)為45鋼
淬火硬度40~45HRC。
彈 簧: 1.6mm ′ 30mm ′ 65mm 材質(zhì)為60Si2MnA
淬火硬度43~48HRC。
壓 板: 16mm ′ 20mm 材質(zhì)為45鋼
淬火硬度40~45HRC。
螺 釘: M6mm′16mm GB70-58 材質(zhì)為45鋼
淬火硬度40~45HRC。
模 柄: A50mm′95mm GB2862.1-81 材質(zhì)為Q235鋼
導(dǎo)柱、導(dǎo)套滲碳深度0.8~1.2mm,硬度58~62HRC。
設(shè)計(jì)時(shí),滾柱與導(dǎo)柱,導(dǎo)套之間應(yīng)保持0.01~0.02mm的過(guò)盈量。為保證均勻接觸, 滾珠尺寸必須嚴(yán)格控制。滾柱直徑一般取3~5mm。本模具為高精度模具, 滾柱精度取IT5。滾柱排列對(duì)稱(chēng), 分布均勻, 與中心線(xiàn)斜角一般取5~10°, 使每個(gè)滾柱在上下運(yùn)動(dòng)時(shí)都有其各自的滾道而減少磨損。滾珠夾持的長(zhǎng)度, 應(yīng)保證上模回程至止點(diǎn)時(shí), 仍有2~3圈滾柱與導(dǎo)柱, 導(dǎo)套配合, 起導(dǎo)向作用。
2.沖裁凸、凹模
由排樣圖可看出,沖裁部位共有38個(gè),其中屬于外形沖裁的部位有36個(gè)。為避免沖切連體外形接刀處因步距誤差而產(chǎn)生連絲和毛刺，故沖裁連體外形的接刀設(shè)計(jì)如圖排樣圖中的I、II所示。
凹模設(shè)計(jì)為整體結(jié)構(gòu)，沖裁型孔均采用線(xiàn)切割機(jī)床加工。除圓形凸模外，各異型凸模設(shè)計(jì)成直通式外形，主要采用線(xiàn)切割加工。
由于沖裁凸模中具有較多的細(xì)小凸模,因此需要利用凸模護(hù)套對(duì)細(xì)小凸模進(jìn)行保護(hù),防止細(xì)小凸模損壞，設(shè)計(jì)時(shí)要認(rèn)真計(jì)算它的強(qiáng)度，并選擇合適的安裝方法。
細(xì)小凸模的損壞形式主要是受壓失穏而折斷,在材料力學(xué)中屬于“壓桿穩(wěn)定”的問(wèn)題。凸模分為帶導(dǎo)向裝置和無(wú)導(dǎo)向裝置兩種，如圖5-5所示。凸模損壞不是其壓應(yīng)力達(dá)到破壞值被壓碎, 而是產(chǎn)生彎曲變形而折斷,顯然,圖(1)比圖(2)更容易折斷。
防止凸模失穩(wěn)破壞,主要應(yīng)計(jì)算出圖中所示失穩(wěn)段長(zhǎng)度L的值,當(dāng)L小于一定的數(shù)值時(shí),就不會(huì)發(fā)生失穩(wěn)折斷.用式2-24（《冷模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》P44）計(jì)算D、E、F、G、H、J各區(qū)凸模允許的自由長(zhǎng)度。各區(qū)沖裁力前面已計(jì)算出FD= FE= 539.7N、FF= FG= 373N、FH= FJ= 2119.5N。計(jì)算凸模的慣性矩。如圖6-6所示，截面最小的慣性矩是對(duì)x軸的慣性矩, 其中圖6-6,前兩個(gè)視圖都是按組合截面的方法計(jì)算慣性距。其值用下式計(jì)算。圖中尺寸=4.45mm，= 0.475mm，=2.4mm，=0.475，=10.4mm，=0.74mm，則：
代入式（2-24）即：
則D、E、F、G、H、J各區(qū)允許的自由長(zhǎng)度分別為:
10.297mm、9.096mm、15.446mm。
細(xì)小凸模的安裝結(jié)構(gòu)可有如圖7-7所示的幾種方法。
先分析D、E、F、G、H、J各區(qū)沖裁凸模應(yīng)采用的結(jié)構(gòu)。圖7-7(2) 所示的結(jié)構(gòu)，是在凸模固定板和卸料板上都有保護(hù)套。上邊的保護(hù)套起固定凸模的作用,下邊的保護(hù)套與凸模間隙配合, 兩護(hù)套之間的距離L就是凸模的自由長(zhǎng)度部分, 它分別應(yīng)小于10.297mm、10.297mm、9.096mm、9.096mm、15.446mm、15.446mm同時(shí), L也必須大于卸料板的工作行程。分析本模具各工序后可知, 卸料板的行程定為1.5mm, 可以滿(mǎn)足各工序的工作需要, 所以, 這種結(jié)構(gòu)是可以采用的。上護(hù)套與凸模固定板采用H7/m6配合, 保護(hù)套中的的異形孔, 都可采用電火花機(jī)床加工, 采用這種結(jié)構(gòu)凸模容易制造, 折斷后更換也很方便。
圖7-7(1)所示的結(jié)構(gòu), 凸模需穿過(guò)橡膠板, 凸模穿過(guò)橡膠板部分的長(zhǎng)度屬于自由長(zhǎng)度?？紤]到橡膠板部分長(zhǎng)度的設(shè)計(jì), 其厚度不能太小。另外,該結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差, 亦不適用K區(qū)的凸模。
圖7-7(3)所示的結(jié)構(gòu),可滿(mǎn)足本模具的使用要求,但凸模制造復(fù)雜,不容 易更換,所以不宜采用。
凹?？锥加镁€(xiàn)切割加工,必須要打穿絲孔, 直徑小于1mm的穿絲孔很難加工, 因而, 在窄孔的側(cè)面, 打3mm的穿絲空, 在線(xiàn)切割加工時(shí), 切割出各個(gè)的異形孔, 然后在鑲上鋼板, 鋼板的一側(cè)就是沖裁的刃口。
3. 卸料板
卸料板要有足夠的運(yùn)動(dòng)精度,為此在卸料板和固定板之間要設(shè)輔助導(dǎo)向機(jī)構(gòu),俗稱(chēng)小導(dǎo)柱和小導(dǎo)套。小導(dǎo)柱和小導(dǎo)套的配合間隙應(yīng)當(dāng)更小, 一般為凸模與卸料板配合間隙的1/2。各種間隙的關(guān)系見(jiàn)表
7-9(《沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》P254), 從表中可以看出, 間隙Z2值都很小, 在沖裁間隙值等于或小于0.05mm時(shí), 模具中的輔助導(dǎo)向機(jī)構(gòu)必須設(shè)計(jì)成滾珠過(guò)盈的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)方能有導(dǎo)向效果。鋼球保持圈屬于標(biāo)準(zhǔn)件。本模具選用小導(dǎo)柱直徑為ˉ12mm, 在固定板與卸料板之間共設(shè)置4套。
4. 導(dǎo)尺的設(shè)計(jì)
導(dǎo)尺也稱(chēng)為導(dǎo)料板,導(dǎo)尺工作的側(cè)壁設(shè)計(jì)成平直的,在側(cè)刃處有一轉(zhuǎn)角。導(dǎo)尺的內(nèi)側(cè)與條料接觸, 外側(cè)與凹模齊平, 這樣就確定了導(dǎo)尺的寬度。條料在側(cè)刃前的寬度為54mm,之后為50mm,凹模寬度為140mm,導(dǎo)尺的寬度在側(cè)刃前的寬度為43mm,之后為45mm。導(dǎo)尺與條料之間的間隙一般為0.03~0.2mm,選0.1mm。導(dǎo)尺的厚度按表7-10(《沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》P254)選擇,約為5mm。導(dǎo)尺用螺釘和銷(xiāo)釘固定在凹模上。導(dǎo)尺采用45鋼制作,熱處理硬度為40~45HRC。導(dǎo)尺的進(jìn)料端安裝承料板, 其厚度與導(dǎo)尺相同, 入口處設(shè)計(jì)成半徑為5的圓角。
5. 定位裝置
模具的步距精度為 0.005mm,采用的自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)精度為0.05mm,為此在模具內(nèi)設(shè)置個(gè)5工藝性導(dǎo)正銷(xiāo),分別設(shè)置在第2、4、7、10工位,導(dǎo)正銷(xiāo)的安裝形式如圖8-8所示.圖中a直接裝在凸模上, 圖b是安裝在卸料板上, 其余數(shù)種均是穿過(guò)卸料板和凸模固定板進(jìn)行安裝的; 本模具采用圖中c, 采用導(dǎo)正釘與凸模固定板過(guò)盈配合之間是墊柱, 導(dǎo)正銷(xiāo)與固定板,卸料板的配合均選用H7/h6,導(dǎo)正銷(xiāo)直徑為ˉ2.3mm。
6. 限位裝置
級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,凸模較多,在存放,搬運(yùn),試模過(guò)程中,若凸模過(guò)多地進(jìn)入
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