墊片零件沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)【三角形】【含4張CAD圖紙、說(shuō)明書(shū)】【LB7】

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河 南 工 學(xué) 院 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查表 學(xué)生姓名 許召祥 學(xué) 號(hào) 141304411 指導(dǎo)教師 蘇光 選題情況 課題名稱(chēng) 墊片零件沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 難易程度 偏難 適中 偏易 工作量 較大 合理 較小 符合規(guī)范化的要求 任務(wù)書(shū) 有 無(wú) 開(kāi)題報(bào)告 有 無(wú) 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差 學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況 好 一般 差 工作進(jìn)度 快 按計(jì)劃進(jìn)行 慢 中期工作匯報(bào)及解答問(wèn)題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績(jī)?cè)u(píng)定： 所在專(zhuān)業(yè)意見(jiàn)： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 河南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 河南工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 系 部： 材料工程系 專(zhuān) 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造 學(xué)生姓名: 許召祥 學(xué) 號(hào): 141304411 設(shè)計(jì)題目 ： 墊片零件沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 起 迄 日 期: 2017年 02月13日~04月27日 指 導(dǎo) 教 師: 蘇 光 2017年02月13日  畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)任 務(wù) 書(shū) 1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來(lái)源及應(yīng)達(dá)到的目的： 該題目來(lái)源于實(shí)際生產(chǎn)中零部件的設(shè)計(jì)。 在完成該設(shè)計(jì)之后，可以加強(qiáng)對(duì)模具設(shè)計(jì)工藝及生產(chǎn)的認(rèn)識(shí)，能熟練掌握相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)的使用，能獨(dú)立完成一套模具的設(shè)計(jì)及模具工作零件加工工藝的編制，能夠運(yùn)用模具設(shè)計(jì)軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。 2．本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： 材料為A3鋼，厚度為2mm，未注公差均按IT13級(jí)精度制造 （一）設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)部分 1、零件的工藝性分析2、沖壓工藝方案的確定 3、沖模類(lèi)型及結(jié)構(gòu)形式的確定4、排樣設(shè)計(jì)及材料利用率計(jì)算 5、沖壓力及壓力中心的計(jì)算6、沖壓設(shè)備類(lèi)型及規(guī)格的選擇 7、模具工作部件外形尺寸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 8、模具工作部件刃口尺寸的計(jì)算 9、模具其它零件的選用或設(shè)計(jì) 10、其他要說(shuō)明的問(wèn)題 （二）設(shè)計(jì)繪圖部分 1、沖壓模具零件圖：要求繪制非標(biāo)準(zhǔn)的零件圖。零件圖的繪制和標(biāo)注應(yīng)符合制圖標(biāo)準(zhǔn)。要注明全部尺寸，公差配合，形位公差，表面粗糙度，材料，熱處理要求及其它技術(shù)要求。圖幅為A4紙 2、模具裝配圖：應(yīng)包括主視圖、俯視圖、制件圖、排樣圖、標(biāo)題欄和零件明細(xì)表。圖幅為A3 紙 上述零件圖和裝配圖可打印也可手繪。 所在專(zhuān)業(yè)審查意見(jiàn)： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 系部意見(jiàn)： 系領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡 零件號(hào) 零 件 名 稱(chēng) 工序號(hào) 工 序 名 稱(chēng) 工序內(nèi)容 夾 具 刀 具 量 具 1 鍛造 鍛造毛坯 專(zhuān)用夾具 游標(biāo)卡尺 2 熱處理 退火 專(zhuān)用夾具 游標(biāo)卡尺 3 車(chē) 粗車(chē) 三抓卡盤(pán) 車(chē)刀 游標(biāo)卡尺 4 車(chē) 粗車(chē)（直徑55、60、65、70的圓）留有余量 三抓卡盤(pán) 車(chē)刀 游標(biāo)卡尺 5 車(chē) 粗車(chē)（直徑176外援表面留有余量） 三抓卡盤(pán) 車(chē)刀 游標(biāo)卡尺 6 熱處理 調(diào)制 專(zhuān)用夾具 游標(biāo)卡尺 7 鉆 鉆端面直徑30的孔 普通夾具 鉆頭 游標(biāo)卡尺 8 鉆 鉆各種底面孔 普通夾具 鉆頭 游標(biāo)卡尺 9 鉸 鉸孔并修復(fù) 普通夾具 鉸刀 游標(biāo)卡尺 10 銑 粗銑凹模 普通夾具 銑刀 游標(biāo)卡尺 11 熱處理 淬火 專(zhuān)用夾具 游標(biāo)卡尺 12 車(chē) 精加工 三抓卡盤(pán) 車(chē)刀 游標(biāo)卡尺 13 銑 精加工 普通夾具 銑刀 游標(biāo)卡尺 14 去毛刺 去除全部毛刺 專(zhuān)用夾具 游標(biāo)卡尺 15 終撿 檢查全部零件圖樣要求 游標(biāo)卡尺 編制 校對(duì) 審核 批準(zhǔn) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：墊片零件沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 系 部： 材料工程系 專(zhuān) 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造 班 級(jí)： 模具 144 學(xué)生姓名： 許召祥 學(xué) 號(hào)： 141304411 指導(dǎo)教師： 蘇 光 2017 年 04 月 20 河 南 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 墊 片 沖 壓 模 設(shè) 計(jì) 摘 要 關(guān) 于 學(xué) 校 這 次 的 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) ， 我 設(shè) 計(jì) 了 墊 片 的 沖 孔 落 料 復(fù) 合 模 一 套 經(jīng) 過(guò) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 的 整 個(gè) 課 題 精 心 制 作 ， 對(duì) 我 所 學(xué) 的 模 具 設(shè) 計(jì) 與 制 造 所 有 知 識(shí) 得 到 了 一 個(gè) 全 面 的 復(fù) 習(xí) ， 經(jīng) 過(guò) 查 詢(xún) 我 們 的 教 材 還 有 我 們 學(xué) 校 圖 書(shū) 館 里 的 和 我 這 次 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 課 題 有 關(guān) 的 書(shū) 本 ， 根 據(jù) 模 具 設(shè) 計(jì) 的 相 關(guān) 流 程 進(jìn) 行 一 步 一 步 的 不 折 不 扣 制 作 ， 把 我 這 次 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 的 整 個(gè) 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 給 很 清 楚 的 寫(xiě) 在 這 份 說(shuō) 明 書(shū) 上 了 。 在 這 次 設(shè) 計(jì) 墊 片 同 樣 先 進(jìn) 行 了 工 藝 的 分 析 ， 工 藝 的 計(jì) 算 ， 確 定 壓 力 機(jī) 型 號(hào) ， 再 將 各 主 要 零 部 件 的 設(shè) 計(jì) 表 達(dá) 出 來(lái) 。 這 次 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 墊 片 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 的 第 一 個(gè) 部 分 是 對(duì) 我 這 次 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 課 題 的 第 一 套 模 具 ， 墊 片 的 沖 孔 落 料 復(fù) 合 模 的 工 藝 的 分 析 ， 工 藝 的 計(jì) 算 ， 主 要 零 部 件 的 設(shè) 計(jì) 。 這 次 墊 片 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 的 工 藝 計(jì) 算 ， 主 要 零 件 的 設(shè) 計(jì) 。 這 都 為 選 擇 沖 壓 設(shè) 備 提 供 重 要 依 據(jù) 。 也 為 本 次 模 具 設(shè) 計(jì) 的 AutoCAD 裝 配 圖 ， 以 及 AutoCAD 主 要 零 件 圖 繪 制 提 供 了 依 據(jù) 。 關(guān) 鍵 詞 ： 沖 壓 模 、 墊 片 、 復(fù) 合 模 河 南 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 目 錄 1 緒 論 ....................................................- 1 - 1.1 國(guó) 內(nèi) 模 具 的 現(xiàn) 狀 和 發(fā) 展 趨 勢(shì) .............................- 1 - 1.2 國(guó) 外 模 具 的 現(xiàn) 狀 和 發(fā) 展 趨 勢(shì) ...........................- 2 - 1.3 冷 沖 壓 模 具 的 分 類(lèi) .....................................- 3 - 1.4 接 頭 模 具 設(shè) 計(jì) 與 制 造 方 面 .............................- 4 - 2 墊 片 工 藝 設(shè) 計(jì) ...........................................- 5 - 2.1 分 析 墊 片 的 沖 壓 工 藝 性 .................................- 5 - 2.2 墊 片 工 藝 分 析 ...........................................- 5 - 2.4 確 定 墊 片 沖 孔 落 料 復(fù) 合 模 結(jié) 構(gòu) 形 式 的 確 定 ...............- 6 - 2.5 墊 片 零 件 的 排 樣 設(shè) 計(jì) ....................................- 6 - 2.5.1 確 定 搭 邊 與 搭 肩 值 ..................................- 6 - 2.5.2 確 定 零 件 的 排 樣 方 案 ...............................- 6 - 2.5.3 計(jì) 算 送 料 步 距 和 條 料 的 寬 度 .........................- 7 - 2.5.4 計(jì) 算 材 料 的 利 用 率 ..................................- 7 - 2.6 計(jì) 算 沖 壓 力 和 初 選 壓 力 機(jī) ...............................- 8 - 2.7 初 選 壓 力 機(jī) .............................................- 9 - 2.8 壓 力 中 心 的 確 定 ........................................- 9 - 2.9 凸 模 和 凹 模 的 工 作 部 分 尺 寸 .............................- 9 - 3 沖 孔 凸 、 凹 模 計(jì) 算 .......................................- 11 - 4 模 具 總 體 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) ........................................- 13 - 4.1 模 具 類(lèi) 型 設(shè) 計(jì) .........................................- 13 - 河 南 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 4.2 模 具 具 體 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) ....................................- 13 - 5 落 料 凸 、 凹 模 計(jì) 算 .......................................- 14 - 5.1 沖 裁 力 Fp 的 計(jì) 算 .....................................- 15 - 5.2 卸 料 力 Fq1 的 計(jì) 算 .....................................- 15 - 5.3 頂 件 力 Fq2 的 計(jì) 算 .....................................- 16 - 5.4 總 的 沖 壓 力 F 的 計(jì) 算 ...................................- 16 - 6.1 墊 片 沖 孔 落 料 復(fù) 合 模 ， 沖 孔 凸 模 的 設(shè) 計(jì) ................- 17 - 6.2 墊 片 沖 孔 落 料 復(fù) 合 模 落 料 凹 模 設(shè) 計(jì) .....................- 17 - 7 墊 片 沖 孔 落 料 復(fù) 合 模 具 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) ..........................- 19 - 7.1 墊 片 沖 孔 落 料 復(fù) 合 模 模 架 的 選 擇 .......................- 19 - 7.2 墊 片 沖 孔 落 料 復(fù) 合 模 壓 力 中 心 計(jì) 算 ....................- 19 - 7.3 墊 片 沖 孔 落 料 復(fù) 合 模 模 具 裝 配 圖 和 零 件 的 繪 制 ..........- 19 - 總 結(jié) ......................................................- 20 - 致 謝 .......................................................- 21 - 參 考 文 獻(xiàn) ....................................................- 22 - 河 南 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) - 0 - 1 緒 論 目 前 ， 我 國(guó) 沖 壓 技 術(shù) 與 工 業(yè) 發(fā) 達(dá) 國(guó) 家 相 比 還 相 當(dāng) 的 落 后 ， 主 要 原 因 是 我 國(guó) 在 沖 壓 基 礎(chǔ) 理 論 及 成 形 工 藝 、 模 具 標(biāo) 準(zhǔn) 化 、 模 具 設(shè) 計(jì) 、 模 具 制 造 工 藝 及 設(shè) 備 等 方 面 與 工 業(yè) 發(fā) 達(dá) 的 國(guó) 家 尚 有 相 當(dāng) 大 的 差 距 ， 導(dǎo) 致 我 國(guó) 模 具 在 壽 命 、 效 率 、 加 工 精 度 、 生 產(chǎn) 周 期 等 方 面 與 工 業(yè) 發(fā) 達(dá) 國(guó) 家 的 模 具 相 比 差 距 相 當(dāng) 大 。 1.1 國(guó) 內(nèi) 模 具 的 現(xiàn) 狀 和 發(fā) 展 趨 勢(shì) 我 國(guó) 模 具 近 年 來(lái) 發(fā) 展 很 快 ， 據(jù) 不 完 全 統(tǒng) 計(jì) ， 2003 年 我 國(guó) 模 具 生 產(chǎn) 廠 點(diǎn) 約 有 2 萬(wàn) 多 家 ， 從 業(yè) 人 員 約 50 多 萬(wàn) 人 ， 2004 年 模 具 行 業(yè) 的 發(fā) 展 保 持 良 好 勢(shì) 頭 ， 模 具 企 業(yè) 總 體 上 訂 單 充 足 ， 任 務(wù) 飽 滿(mǎn) ， 2004 年 模 具 產(chǎn) 值 530 億 元 。 進(jìn) 口 模 具 18.13 億 美 元 ， 出 口 模 具 4.91 億 美 元 ， 分 別 比 2003 年 增 長(zhǎng) 18%、 32.4%和 45.9%。 進(jìn) 出 口 之 比 2004 年 為 3.69:1， 進(jìn) 出 口 相 抵 后 的 進(jìn) 凈 口 達(dá) 13.2 億 美 元 ， 為 凈 進(jìn) 口 量 較 大 的 國(guó) 家 。 在 2 萬(wàn) 多 家 生 產(chǎn) 廠 點(diǎn) 中 ， 有 一 半 以 上 是 自 產(chǎn) 自 用 的 。 在 模 具 企 業(yè) 中 ， 產(chǎn) 值 過(guò) 億 元 的 模 具 企 業(yè) 只 有 20 多 家 ， 中 型 企 業(yè) 幾 十 家 ， 其 余 都 是 小 型 企 業(yè) 。 近 年 來(lái) ， 模 具 行 業(yè) 結(jié) 構(gòu) 調(diào) 整 和 體 制 改 革 步 伐 加 快 ， 主 要 表 現(xiàn) 為 ： 大 型 、 精 密 、 復(fù) 雜 、 長(zhǎng) 壽 命 中 高 檔 模 具 及 模 具 標(biāo) 準(zhǔn) 件 發(fā) 展 速 度 快 于 一 般 模 具 產(chǎn) 品 ； 專(zhuān) 業(yè) 模 具 廠 數(shù) 量 增 加 ， 能 力 提 高 較 快 ； 三 資 及 私 營(yíng) 企 業(yè) 發(fā) 展 迅 速 ； 國(guó) 企 股 份 制 改 造 步 伐 加 快 等 。 雖 然 說(shuō) 我 國(guó) 模 具 業(yè) 發(fā) 展 迅 速 ， 但 遠(yuǎn) 遠(yuǎn) 不 能 適 應(yīng) 國(guó) 民 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 的 需 要 。 我 國(guó) 尚 存 在 以 下 幾 方 面 的 不 足 : 第 一 ， 體 制 不 順 ， 基 礎(chǔ) 薄 弱 。 “三 資 ”企 業(yè) 雖 然 已 經(jīng) 對(duì) 中 國(guó) 模 具 工 業(yè) 的 發(fā) 展 起 了 積 極 的 推 動(dòng) 作 用 ， 私 營(yíng) 企 業(yè) 近 年 來(lái) 發(fā) 展 較 快 ， 國(guó) 企 改 革 也 在 進(jìn) 行 之 中 ， 但 總 體 來(lái) 看 ， 體 制 和 機(jī) 制 尚 不 適 應(yīng) 市 場(chǎng) 經(jīng) 濟(jì) ， 再 加 上 國(guó) 內(nèi) 模 具 工 業(yè) 基 礎(chǔ) 薄 弱 ， 因 此 ， 行 業(yè) 發(fā) 展 還 不 盡 如 人 意 ， 特 別 是 總 體 水 平 和 高 新 技 術(shù) 方 面 。 第 二 ， 開(kāi) 發(fā) 能 力 較 差 ， 經(jīng) 濟(jì) 效 益 欠 佳 .我 國(guó) 模 具 企 業(yè) 技 術(shù) 人 員 比 例 低 ， 水 平 較 低 ， 且 不 重 視 產(chǎn) 品 開(kāi) 發(fā) ， 在 市 場(chǎng) 中 經(jīng) 常 處 于 被 動(dòng) 地 位 。 我 國(guó) 每 個(gè) 模 具 職 工 平 均 年 創(chuàng) 造 產(chǎn) 值 約 合 1 萬(wàn) 美 元 ， 國(guó) 外 模 具 工 業(yè) 發(fā) 達(dá) 國(guó) 家 大 多 是 15 20 萬(wàn) 美 元 ， 有 的 高 達(dá) 25 30 萬(wàn) 美 元 ， 與 之 相 對(duì) 的 是 我 國(guó) 相 當(dāng) 一 部 分 模 具 企 業(yè) 還 沿 用 過(guò) 去 作 坊 式 管 理 ， 真 正 實(shí) 現(xiàn) 現(xiàn) 代 化 企 業(yè) 管 理 的 企 業(yè) 較 少 。 第 三 ， 工 藝 裝 備 水 平 低 ， 且 配 套 性 不 好 ， 利 用 率 低 雖 然 國(guó) 內(nèi) 許 多 企 業(yè) 采 用 了 先 進(jìn) 的 加 工 設(shè) 備 ， 但 總 的 來(lái) 看 裝 備 水 平 仍 比 國(guó) 外 企 業(yè) 落 后 許 多 ， 特 別 是 設(shè) 備 數(shù) 控 化 率 和 CAD/CAM 應(yīng) 用 覆 蓋 率 要 比 國(guó) 外 企 業(yè) 低 得 多 。 由 于 體 制 和 資 金 等 原 因 ， 引 進(jìn) 設(shè) 備 不 配 套 ， 設(shè) 備 與 附 配 件 不 配 套 現(xiàn) 象 十 分 普 遍 ， 設(shè) 備 利 用 率 低 的 問(wèn) 題 長(zhǎng) 期 得 不 到 較 好 解 決 。 裝 備 水 平 低 ， 帶 來(lái) 中 國(guó) 模 具 企 業(yè) 鉗 工 比 例 過(guò) 高 等 問(wèn) 題 。 第 四 ， 專(zhuān) 業(yè) 化 、 標(biāo) 準(zhǔn) 化 、 商 品 化 的 程 度 低 、 協(xié) 作 差 由 于 長(zhǎng) 期 以 來(lái) 受 “大 而 全 ”“小 而 全 ”影 響 ， 許 多 模 具 企 業(yè) 觀 念 落 后 ， 模 具 企 業(yè) 專(zhuān) 業(yè) 化 生 產(chǎn) 水 平 低 ， 專(zhuān) 業(yè) 化 分 工 不 細(xì) ， 商 品 化 程 度 也 低 。 目 前 國(guó) 內(nèi) 每 年 生 產(chǎn) 的 模 具 ， 商 品 模 具 只 占 45%左 右 ， 其 馀 為 自 產(chǎn) 自 用 。 模 具 企 業(yè) 之 間 協(xié) 作 不 好 ， 難 以 完 成 較 大 規(guī) 模 的 模 具 成 套 任 務(wù) ， 與 國(guó) 際 水 平 相 比 要 落 后 許 多 。 模 具 標(biāo) 準(zhǔn) 化 水 平 低 ， 標(biāo) 準(zhǔn) 件 使 用 覆 蓋 率 低 也 對(duì) 模 具 質(zhì) 量 、 成 本 有 較 大 影 響 ， 對(duì) 模 具 制 造 周 期 影 響 尤 甚 。 河 南 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) - 1 - 第 五 ， 模 具 材 料 及 模 具 相 關(guān) 技 術(shù) 落 后 模 具 材 料 性 能 、 質(zhì) 量 和 品 種 往 往 會(huì) 影 響 模 具 質(zhì) 量 、 壽 命 及 成 本 ， 國(guó) 產(chǎn) 模 具 鋼 與 國(guó) 外 進(jìn) 口 鋼 相 比 ， 無(wú) 論 是 質(zhì) 量 還 是 品 種 規(guī) 格 ， 都 有 較 大 差 距 。 塑 料 、 板 材 、 設(shè) 備 等 性 能 差 ， 也 直 接 影 響 模 具 水 平 的 提 高 。 巨 大 的 市 場(chǎng) 需 求 將 推 動(dòng) 中 國(guó) 模 具 的 工 業(yè) 調(diào) 整 發(fā) 展 。 雖 然 我 國(guó) 的 模 具 工 業(yè) 和 技 術(shù) 在 過(guò) 去 的 十 多 年 得 到 了 快 速 發(fā) 展 ， 但 與 國(guó) 外 工 業(yè) 發(fā) 達(dá) 國(guó) 家 相 比 仍 存 在 較 大 差 距 ， 尚 不 能 完 全 滿(mǎn) 足 國(guó) 民 經(jīng) 濟(jì) 高 速 發(fā) 展 的 需 求 。 未 來(lái) 的 十 年 ， 中 國(guó) 模 具 工 業(yè) 和 技 術(shù) 的 主 要 發(fā) 展 方 向 包 括 以 下 幾 方 面 : 1） 模 具 日 趨 大 型 化 ； 2） 在 模 具 設(shè) 計(jì) 制 造 中 廣 泛 應(yīng) 用 CAD/CAE/CAM 技 術(shù) ； 3） 模 具 掃 描 及 數(shù) 字 化 系 統(tǒng) ； 4） 在 塑 料 模 具 中 推 廣 應(yīng) 用 熱 流 道 技 術(shù) 、 氣 輔 注 射 成 型 和 高 壓 注 射 成 型 技 術(shù) ； 5） 提 高 模 具 標(biāo) 準(zhǔn) 化 水 平 和 模 具 標(biāo) 準(zhǔn) 件 的 使 用 率 ； 6） 發(fā) 展 優(yōu) 質(zhì) 模 具 材 料 和 先 進(jìn) 的 表 面 處 理 技 術(shù) ； 7） 模 具 的 精 度 將 越 來(lái) 越 高 ； 8） 模 具 研 磨 拋 光 將 自 動(dòng) 化 、 智 能 化 ； 9） 研 究 和 應(yīng) 用 模 具 的 高 速 測(cè) 量 技 術(shù) 與 逆 向 工 程 ； 10） 開(kāi) 發(fā) 新 的 成 形 工 藝 和 模 具 。 1.2 國(guó) 外 模 具 的 現(xiàn) 狀 和 發(fā) 展 趨 勢(shì) 模 具 是 工 業(yè) 生 產(chǎn) 關(guān) 鍵 的 工 藝 裝 備 ， 在 電 子 、 建 材 、 汽 車(chē) 、 電 機(jī) 、 電 器 、 儀 器 儀 表 、 家 電 和 通 訊 器 材 等 產(chǎn) 品 中 ， 60 80 的 零 部 件 都 要 依 靠 模 具 成 型 。 用 模 具 生 產(chǎn) 制 作 表 現(xiàn) 出 的 高 效 率 、 低 成 本 、 高 精 度 、 高 一 致 性 和 清 潔 環(huán) 保 的 特 性 ， 是 其 他 加 工 制 造 方 法 所 無(wú) 法 替 代 的 。 模 具 生 產(chǎn) 技 術(shù) 水 平 的 高 低 ， 已 成 為 衡 量 一 個(gè) 國(guó) 家 制 造 業(yè) 水 平 高 低 的 重 要 標(biāo) 志 ， 并 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 。 近 幾 年 ， 全 球 模 具 市 場(chǎng) 呈 現(xiàn) 供 不 應(yīng) 求 的 局 面 ， 世 界 模 具 市 場(chǎng) 年 交 易 總 額 為 600 650 億 美 元 左 右 。 美 國(guó) 、 日 本 、 法 國(guó) 、 瑞 士 等 國(guó) 家 年 出 口 模 具 量 約 占 本 國(guó) 模 具 年 總 產(chǎn) 值 的 三 分 之 一 。 國(guó) 外 模 具 總 量 中 ,大 型 、 精 密 、 復(fù) 雜 、 長(zhǎng) 壽 命 模 具 的 比 例 占 到 50%以 上 ； 國(guó) 外 模 具 企 業(yè) 的 組 織 形 式 是 大 而 專(zhuān) 、 大 而 精 。 2004 年 中 國(guó) 模 協(xié) 在 德 國(guó) 訪(fǎng) 問(wèn) 時(shí) ， 從 德 國(guó) 工 、 模 具 行 業(yè) 組 織 --德 國(guó) 機(jī) 械 制 造 商 聯(lián) 合 會(huì) （ VDMA） 工 模 具 協(xié) 會(huì) 了 解 到 ， 德 國(guó) 有 模 具 企 業(yè) 約 5000 家 。 2003 年 德 國(guó) 模 具 產(chǎn) 值 達(dá) 48 億 歐 元 。 其 中 （ VDMA） 會(huì) 員 模 具 企 業(yè) 有 90 家 ， 這 90 家 骨 干 模 具 企 業(yè) 的 產(chǎn) 值 就 占 德 國(guó) 模 具 產(chǎn) 值 的 90%， 可 見(jiàn) 其 規(guī) 模 效 益 。 隨 著 時(shí) 代 的 進(jìn) 步 和 技 術(shù) 的 發(fā) 展 ， 國(guó) 外 的 一 些 掌 握 和 能 運(yùn) 用 新 技 術(shù) 的 人 才 如 模 具 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 、 模 具 工 藝 設(shè) 計(jì) 、 高 級(jí) 鉗 工 及 企 業(yè) 管 理 人 才 ， 他 們 的 技 術(shù) 水 平 比 較 高 故 人 均 產(chǎn) 值 也 較 高 我 國(guó) 每 個(gè) 職 工 平 均 每 年 創(chuàng) 造 模 具 產(chǎn) 值 約 合 1 萬(wàn) 美 元 左 右 ， 而 國(guó) 外 模 具 工 業(yè) 發(fā) 達(dá) 國(guó) 家 大 多 15 20 萬(wàn) 美 元 ， 有 的 達(dá) 到 25 30 萬(wàn) 美 元 。 國(guó) 外 先 進(jìn) 國(guó) 家 模 具 標(biāo) 準(zhǔn) 件 使 用 覆 蓋 率 達(dá) 70%以 上 ， 而 我 國(guó) 才 達(dá) 到 45 1.3 冷 沖 壓 模 具 的 分 類(lèi) 冷 沖 壓 模 具 主 要 用 于 金 屬 及 非 金 屬 板 料 的 壓 力 加 工 ， 其 加 工 方 式 可 分 為 分 離 和 河 南 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) - 2 - 成 形 兩 大 類(lèi) 。 分 離 ： 按 一 定 輪 廓 線(xiàn) 將 工 件 與 板 料 分 開(kāi) 。 成 形 ： 在 不 破 壞 板 料 的 條 件 下 ， 通 過(guò) 塑 性 變 形 獲 得 所 需 要 求 的 形 狀 和 尺 寸 精 度 。 冷 沖 壓 模 具 是 沖 壓 生 產(chǎn) 的 主 要 工 藝 裝 備 。 沖 壓 件 的 沖 壓 質(zhì) 量 、 生 產(chǎn) 效 率 以 及 生 產(chǎn) 成 本 等 ， 都 與 模 具 類(lèi) 型 及 其 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 有 直 接 關(guān) 系 。 沖 壓 件 的 品 種 、 式 樣 很 多 ， 所 以 沖 壓 模 具 的 類(lèi) 型 也 是 多 種 多 樣 的 。 為 了 研 究 方 便 ， 將 沖 壓 模 具 按 照 不 同 特 征 進(jìn) 行 分 類(lèi) ， 一 般 有 以 下 幾 種 分 類(lèi) 方 法 。 沖 裁 模 具 沖 裁 模 具 又 可 分 為 沖 孔 模 具 、 落 料 模 具 、 切 口 模 具 、 剖 切 模 具 等 。 彎 曲 模 具 彎 曲 模 具 又 分 為 自 由 彎 曲 模 具 、 校 正 彎 曲 模 具 、 V 型 彎 曲 模 具 、 U 型 彎 曲 模 具 等 。 拉 深 模 具 拉 深 模 具 又 可 分 為 無(wú) 凸 緣 筒 形 件 拉 深 模 具 、 有 凸 緣 筒 形 件 拉 深 模 具 、 錐 形 件 拉 深 模 具 、 階 梯 形 件 拉 深 模 具 、 球 面 件 拉 深 模 具 、 拋 物 面 件 拉 深 模 具 、 盒 形 件 拉 深 模 具 等 。 成 形 模 具 成 形 模 具 又 可 分 為 脹 形 模 具 、 翻 邊 模 具 、 縮 口 模 具 、 校 形 模 具 等 。 單 工 序 模 壓 力 機(jī) 行 程 一 次 ， 只 對(duì) 板 料 完 成 一 種 沖 壓 工 序 的 模 具 。 例 如 ： 落 料 模 具 、 沖 孔 模 具 、 切 邊 模 具 、 彎 曲 模 具 、 拉 深 模 具 等 。 單 工 序 模 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 造 價(jià) 低 ， 生 產(chǎn) 效 率 低 ， 形 位 精 度 低 。 復(fù) 合 模 模 具 上 僅 有 一 個(gè) 工 位 ， 安 排 有 兩 對(duì) 或 兩 對(duì) 以 上 的 凸 、 凹 模 ， 壓 力 機(jī) 行 程 一 次 ， 能 對(duì) 板 料 完 成 兩 種 （ 或 兩 種 以 上 ） 的 沖 壓 的 模 具 。 其 結(jié) 構(gòu) 的 主 要 特 點(diǎn) 是 ： 具 有 復(fù) 合 形 式 的 凸 凹 模 ， 它 既 是 落 料 的 凸 模 ， 又 是 沖 孔 的 凹 模 。 復(fù) 合 模 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 ， 造 價(jià) 高 ， 生 產(chǎn) 率 適 中 ， 形 位 精 度 高 。 級(jí) 進(jìn) 模 模 具 上 有 n 個(gè) （ n 1） 工 位 ， 在 一 直 線(xiàn) 上 等 距 離 安 裝 n 對(duì) 凸 、 凹 模 ， 條 料 送 進(jìn) 一 次 ， 壓 力 機(jī) 行 程 一 次 ， 模 具 對(duì) 板 料 的 不 同 （ n 個(gè) ） 位 置 完 成 n 對(duì) 沖 壓 ， 連 續(xù) 送 進(jìn) ， 連 續(xù) 沖 壓 。 級(jí) 進(jìn) 模 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 ， 生 產(chǎn) 率 高 ， 產(chǎn) 品 形 位 精 度 適 中 。 級(jí) 進(jìn) 模 又 稱(chēng) 為 級(jí) 連 續(xù) 或 跳 步 模 。 分 為 無(wú) 導(dǎo) 向 的 開(kāi) 式 模 具 、 有 導(dǎo) 向 的 導(dǎo) 板 模 具 和 導(dǎo) 柱 模 具 等 。 分 為 固 定 導(dǎo) 料 銷(xiāo) 模 具 、 活 動(dòng) 導(dǎo) 料 銷(xiāo) 模 具 、 導(dǎo) 正 銷(xiāo) 模 具 、 側(cè) 刃 定 距 模 具 等 。 此 外 ， 可 以 依 據(jù) 對(duì) 沖 裁 件 尺 寸 、 精 度 等 質(zhì) 量 的 不 同 ， 把 模 具 分 為 精 密 沖 裁 模 具 和 普 通 沖 裁 模 具 ； 依 據(jù) 模 具 體 積 的 大 小 ， 把 模 具 分 為 小 型 模 具 、 中 型 模 具 和 大 型 模 具 等 。 有 時(shí) 還 可 以 依 據(jù) 壓 力 機(jī) 類(lèi) 型 、 送 料 方 式 、 出 件 方 式 等 對(duì) 模 具 進(jìn) 行 分 類(lèi) 。 1.4 接 頭 模 具 設(shè) 計(jì) 與 制 造 方 面 沖 孔 、 落 料 、 拉 深 是 沖 壓 基 本 工 序 之 一 ， 它 是 利 用 沖 裁 模 在 壓 力 機(jī) 作 用 下 ， 將 平 板 坯 料 進(jìn) 行 沖 孔 或 落 料 的 加 工 方 法 。 一 般 情 況 下 ， 一 般 精 度 的 工 件 IT8 IT7 級(jí) 精 度 的 普 通 沖 裁 模 ； 較 高 精 度 的 工 件 采 用 IT7 IT6 級(jí) 精 度 的 高 級(jí) 沖 裁 模 。 翻 邊 是 將 工 件 的 孔 邊 緣 在 模 具 的 作 用 下 ， 翻 出 豎 直 的 或 一 定 角 度 的 邊 。 只 有 加 強(qiáng) 沖 裁 件 基 礎(chǔ) 理 論 的 研 究 ， 才 能 提 供 更 加 準(zhǔn) 確 、 實(shí) 用 、 方 便 的 計(jì) 算 方 法 ， 才 能 正 確 地 確 定 沖 裁 工 藝 參 數(shù) 和 模 具 工 作 部 分 的 幾 何 形 狀 與 尺 寸 ， 解 決 沖 裁 中 出 河 南 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) - 3 - 現(xiàn) 的 各 種 實(shí) 際 問(wèn) 題 ， 從 而 ， 進(jìn) 一 步 提 高 制 件 質(zhì) 量 。 制 件 沖 孔 落 料 件 是 最 典 型 的 沖 裁 件 ， 其 工 作 過(guò) 程 很 簡(jiǎn) 單 就 沖 孔 落 料 ， 可 采 用 單 工 序 模 、 復(fù) 合 模 具 或 級(jí) 進(jìn) 模 具 ， 根 據(jù) 計(jì) 算 的 結(jié) 果 和 選 用 的 標(biāo) 準(zhǔn) 模 架 。 為 了 保 證 制 件 的 順 利 加 工 和 順 利 取 件 ， 模 具 必 須 有 足 夠 高 度 。 要 改 變 模 具 的 高 度 ， 只 有 從 改 變 導(dǎo) 柱 和 導(dǎo) 套 的 高 度 。 導(dǎo) 柱 和 導(dǎo) 套 的 高 度 可 根 據(jù) 凸 模 與 凹 模 工 作 配 合 長(zhǎng) 度 決 定 設(shè) 計(jì) 時(shí) 可 能 高 度 出 現(xiàn) 誤 差 ， 應(yīng) 當(dāng) 邊 試 沖 邊 修 改 高 度 。 此 設(shè) 計(jì) 分 成 兩 部 分 ， 第 一 部 分 沖 孔 ， 第 二 部 分 落 料 。 在 設(shè) 計(jì) 的 過(guò) 程 中 ， 將 有 一 定 的 困 難 ， 但 有 指 導(dǎo) 老 師 的 悉 心 指 導(dǎo) 和 自 己 的 努 力 ， 相 信 會(huì) 完 滿(mǎn) 的 完 成 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 。 由 于 學(xué) 生 水 平 有 限 ， 而 且 缺 乏 經(jīng) 驗(yàn) ， 設(shè) 計(jì) 中 難 免 有 不 妥 之 處 ， 肯 請(qǐng) 各 位 老 師 指 正 。 河 南 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) - 4 - 2 墊 片 工 藝 設(shè) 計(jì) 2.1 分 析 墊 片 的 沖 壓 工 藝 性 墊 片 如 圖 2-1 墊 片 尺 寸 工 件 名 稱(chēng) ： 墊 片 生 產(chǎn) 批 量 ： 中 批 量 材 料 ： A3 鋼 2.2 墊 片 工 藝 分 析 由 圖 2-1 可 見(jiàn) ,墊 片 的 形 狀 比 較 簡(jiǎn) 單 ， 結(jié) 構(gòu) 成 對(duì) 稱(chēng) 分 布 ， 零 件 尺 寸 通 過(guò) 一 般 的 沖 壓 能 滿(mǎn) 足 墊 片 的 尺 寸 精 度 要 求 。 尺 寸 的 公 差 為 自 由 公 差 ， 孔 8mm 的 孔 邊 距 離 外 輪 廓 的 距 離 遠(yuǎn) 遠(yuǎn) 大 于 凸 、 凹 模 所 允 許 的 最 小 壁 厚 ， 沒(méi) 有 凸 、 凹 模 強(qiáng) 度 的 困 擾 ， 所 以 可 以 采 用 沖 壓 工 序 完 成 墊 片 的 生 產(chǎn) 。 2.3 確 定 墊 片 沖 壓 工 藝 方 案 1、 方 案 的 種 類(lèi) 墊 片 需 要 沖 孔 落 料 2 個(gè) 基 本 的 工 序 ， 我 們 用 以 下 3 種 加 工 的 工 藝 方 案 來(lái) 進(jìn) 行 加 工 ： 方 案 一 ： 先 把 沖 下 來(lái) ， 然 后 再 利 用 另 外 的 一 套 沖 孔 的 模 具 進(jìn) 行 孔 的 加 工 ， 用 單 個(gè) 工 序 的 模 具 來(lái) 對(duì) 墊 片 的 制 作 。 河 南 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) - 5 - 方 案 二 ： 采 用 沖 孔 落 料 ， 級(jí) 進(jìn) 沖 壓 ， 采 用 級(jí) 進(jìn) 模 具 來(lái) 完 成 墊 片 的 生 產(chǎn) 加 工 任 務(wù) 。 方 案 三 ： 采 用 落 料 和 沖 孔 同 時(shí) 進(jìn) 行 的 復(fù) 合 模 具 完 成 墊 片 的 生 產(chǎn) 任 務(wù) 。 2、 方 案 的 比 較 每 種 加 工 方 案 的 特 點(diǎn) 以 及 方 案 比 較 如 下 。 方 案 一 ： 所 需 要 的 模 具 的 結(jié) 構(gòu) 不 怎 么 復(fù) 雜 ， 在 加 工 模 具 時(shí) 比 較 容 易 ， 但 要 2 個(gè) 工 序 才 能 將 加 工 中 心 加 工 出 來(lái) ， 用 兩 個(gè) 模 具 整 個(gè) 生 產(chǎn) ， 這 樣 生 產(chǎn) 的 成 本 有 點(diǎn) 高 ， 并 且 加 工 時(shí) 的 效 率 很 低 ， 最 為 重 要 的 是 這 個(gè) 方 案 加 工 不 能 保 證 墊 片 的 尺 寸 精 度 。 這 個(gè) 方 案 我 們 不 要 。 方 案 二 ： 雖 然 用 級(jí) 進(jìn) 模 他 的 加 工 效 率 是 比 較 高 的 。 但 是 級(jí) 進(jìn) 模 具 外 形 很 大 ， 制 造 模 具 時(shí) 麻 煩 ， 這 樣 他 的 成 本 代 價(jià) 太 高 ， 本 身 這 種 模 具 就 不 適 合 加 工 這 種 形 狀 很 小 ， 結(jié) 構(gòu) 還 很 簡(jiǎn) 單 的 零 件 ， 因 而 這 種 案 我 們 也 不 要 。 方 案 三 ： 這 個(gè) 就 要 一 個(gè) 模 具 就 行 了 ， 而 且 墊 片 的 零 件 精 度 還 有 生 產(chǎn) 的 速 度 要 求 都 能 夠 達(dá) 到 要 求 ， 關(guān) 鍵 成 本 也 不 太 高 。 3、 方 案 的 最 終 確 定 綜 上 所 ， 墊 片 沖 壓 模 具 采 用 沖 孔 落 料 復(fù) 合 模 具 進(jìn) 行 產(chǎn) 品 的 加 工 。 2.4 確 定 墊 片 沖 孔 落 料 復(fù) 合 模 結(jié) 構(gòu) 形 式 的 確 定 有 正 裝 復(fù) 合 模 具 還 有 倒 裝 復(fù) 合 模 具 2 種 復(fù) 合 模 。 考 慮 到 成 型 后 拿 料 問(wèn) 題 。 最 終 確 定 我 們 用 倒 裝 式 復(fù) 合 模 具 進(jìn) 行 零 件 的 沖 壓 加 工 。 2.5 墊 片 零 件 的 排 樣 設(shè) 計(jì) 設(shè) 計(jì) 復(fù) 合 模 時(shí) ， 首 先 要 設(shè) 計(jì) 條 料 排 樣 圖 。 根 據(jù) 工 件 的 形 狀 選 擇 有 廢 料 排 樣 ， 且 為 直 排 的 形 式 ， 雖 然 材 料 的 利 用 率 低 于 少 廢 料 和 無(wú) 廢 料 排 樣 ， 但 工 件 的 精 度 高 ， 且 易 于 保 證 工 件 外 形 的 圓 角 。 2.5.1 確 定 搭 邊 與 搭 肩 值 搭 邊 和 搭 肩 值 一 般 是 由 經(jīng) 驗(yàn) 確 定 的 ， 查 表 2.9 可 知 搭 邊 值 工 件 間 ， 側(cè) 面 。1.am1.0am 2.5.2 確 定 零 件 的 排 樣 方 案 設(shè) 計(jì) 模 具 時(shí) ， 條 料 的 排 樣 很 重 要 。 分 析 零 件 形 狀 可 知 ， 確 定 排 樣 方 案 ： 條 料 從 右 至 左 送 進(jìn) ， 落 料 凸 模 的 沖 壓 力 比 較 均 勻 ， 零 件 形 狀 精 度 容 易 保 證 。 條 料 的 排 樣 如 圖 2-2 排 樣 河 南 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) - 6 - 圖 2-2 排 樣 2.5.3 計(jì) 算 送 料 步 距 和 條 料 的 寬 度 按 如 上 排 樣 方 式 ， 并 根 據(jù) 工 件 的 尺 寸 確 定 送 料 步 距 為 83mm。 查 表 2.5.3 可 知 條 料 寬 度 單 向 偏 差 為 ， 由 公 式 計(jì) 算 如 下 ：0.5m 810.584B.3.2A 2.5.4 計(jì) 算 材 料 的 利 用 率 根 據(jù) 一 般 的 市 場(chǎng) 供 應(yīng) 情 況 ， 原 材 料 選 用 的 冷 軋 薄 鋼6012.5mm 板 （ ） 。 每 塊 可 剪 規(guī) 格 條 料 7 條 ， 材 料 剪 切 利 用 率 達(dá) 98%。84120m 計(jì) 算 沖 壓 件 的 面 積 : 2 23.14157.34SR 由 文 獻(xiàn) 2 一 個(gè) 步 距 的 材 料 利 用 率 通 用 計(jì) 算 公 式 ： 10% 式 中 一 個(gè) 步 距 內(nèi) 零 件 實(shí) 際 面 積 ;1S 2m 河 南 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) - 7 - 一 張 步 距 內(nèi) 所 需 毛 坯 面 積 ；0S 2m 條 料 寬 度 ; B 送 料 步 距 ；Am 得 5278.3410%75.3 2.6 計(jì) 算 沖 壓 力 和 初 選 壓 力 機(jī) (1)落 料 力 的 計(jì) 算 bFklt落 式 中 落 料 力 ；落F 沖 裁 件 剪 切 周 邊 長(zhǎng) 度 ；Lm 沖 裁 件 材 料 厚 度 ；t 被 沖 材 料 的 抗 剪 強(qiáng) 度 ；MPa 系 數(shù) ， 一 般 取 。K3.1 落 料 力 為 ： .482.53015.8bFLtmpaKN落 (2)沖 孔 力 的 計(jì) 算 1.bFLt沖 式 中 工 件 內(nèi) 輪 廓 周 長(zhǎng) （ ）L 3.142.0.57m 則 31052.8bFt MpaKN沖 (3)卸 料 力 的 計(jì) 算 FK卸 卸 落 式 中 卸 料 力 系 數(shù) ； 查 手 冊(cè) 知卸K03.卸 則 卸 料 力 為 ： 0.315.84.6FKN卸 (4)推 件 力 的 計(jì) 算 ： 按 式 計(jì) 算 沖推推 nKF 河 南 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) - 8 - 式 中 推 件 力 因 數(shù) ， 查 表 得 ；推K0.5K推 卡 在 凹 模 內(nèi) 的 工 件 數(shù) ， 查 7得 n=3；n 則 推 件 力 為 20.5.85.2FN推 故 工 序 總 力 ： 13.8.46.197.F KN總 落 卸 沖 推 為 保 證 沖 壓 力 足 夠 ， 一 般 沖 裁 時(shí) 壓 力 機(jī) 噸 位 應(yīng) 比 計(jì) 算 的 沖 壓 力 大 30%左 右 ， 即 1.3.197.256.47KN總 總 2.7 初 選 壓 力 機(jī) 查 文 獻(xiàn) 4開(kāi) 式 可 傾 壓 力 機(jī) 參 數(shù) 初 選 壓 力 機(jī) 型 號(hào) 為 和 ， 見(jiàn)4023JH235JC 下 表 型 號(hào) 公 稱(chēng) 壓 力KN/ 滑 塊 行 程m/ 最 大 封 閉 高 度/工 作 臺(tái) 尺 寸m/ 可 傾 斜 角 /。 封 閉 高 度 調(diào) 節(jié) 量m/235JC0820386102o604H 400 80 300 460700 30 65 2.8 壓 力 中 心 的 確 定 由 于 該 零 件 是 中 心 對(duì) 稱(chēng) 圖 形 ,故 壓 力 中 心 位 于 零 件 輪 廓 圖 形 的 幾 何 中 心 上 。 2.9 凸 模 和 凹 模 的 工 作 部 分 尺 寸 零 件 圖 上 所 注 公 差 經(jīng) 查 標(biāo) 準(zhǔn) 公 差 表 1.2 為 IT13 級(jí) ， 尺 寸 精 度 較 低 ， 普 通 沖 裁 完 全 可 以 滿(mǎn) 足 要 求 。 表 1.2 部 分 標(biāo) 準(zhǔn) 公 差 值 （ GB/T1800.31998） 公 差 等 級(jí) IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 IT15 基 本 尺 寸 / m /mm 河 南 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) - 9 - 3 6 8 12 18 30 48 75 0.12 0.18 0.30 0.48 6 10 9 15 22 36 58 90 0.15 0.22 0.36 0.58 10 18 11 18 27 43 70 110 0.18 0.27 0.43 0.70 18 30 13 21 33 52 84 130 0.21 0.33 0.52 0.84 30 50 16 25 39 62 100 160 0.25 0.39 0.62 1.00 50 80 19 30 46 74 120 190 0.30 0.46 0.74 1.20 80 12 0 22 35 54 87 140 220 0.35 0.54 0.8 7 1.4 0 根 據(jù) 表 1.2 分 析 ： 該 零 件 沖 裁 工 藝 性 較 好 ， 適 宜 沖 裁 加 工 。 查 公 差 表 得 各 尺 寸 公 差 ： 零 件 外 形 ： 72 mm、 124 mm043.06. 零 件 內(nèi) 形 ： 8 mm 1、 確 定 凸 、 凹 模 的 間 隙 以 及 制 造 公 差 。 冷 沖 壓 模 具 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 指 導(dǎo) 與 范 例 表 2-7 可 得 凸 、 凹 模 的 間 隙 最 小 值 Zmin=0.072mm， 凹 模 間 隙 最 大 值 Zmax=0.104mm 河 南 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) - 10 - 3 沖 孔 凸 、 凹 模 計(jì) 算 設(shè) 沖 孔 尺 寸 為 根 據(jù) 以 上 原 則 ， 沖 孔 時(shí) 以 凸 模 設(shè) 計(jì) 為 基 準(zhǔn) ， 首 先 確 定 凸 模d 0 刃 口 尺 寸 ， 使 凸 模 基 本 尺 寸 接 近 或 等 于 工 件 孔 的 最 大 極 限 尺 寸 ， 再 增 大 凹 模 尺 寸 以 保 證 最 小 合 理 間 隙 Zmin。 凸 模 制 造 偏 差 取 負(fù) 偏 差 ， 凹 模 取 正 偏 差 。 其 計(jì) 算 公 式 為 ： 凸 模 dp=(d x )0- p 凹 模 dd=( Zmin)0+ d (d X Zmin) 0+ dp 在 同 一 工 步 中 沖 出 制 件 兩 個(gè) 以 上 孔 時(shí) ， 凹 模 型 孔 中 心 距 Ld 按 下 式 確 定 ： Ld=(Lmin 0.5 )0.125 式 中 dd沖 孔 凹 模 基 本 尺 寸 (mm)； dp沖 孔 凸 模 基 本 尺 寸 (mm)； d沖 孔 件 孔 的 最 小 極 限 尺 寸 (mm)； Ld同 一 工 步 中 凹 模 孔 距 基 本 尺 寸 (mm)； Lmin制 件 孔 距 最 小 極 限 尺 寸 (mm)； 沖 孔 件 孔 徑 公 差 (mm)； Zmin凸 、 凹 模 最 小 初 始 雙 面 間 隙 (mm)； X磨 損 系 數(shù) ， 是 為 了 使 沖 裁 件 的 實(shí) 際 尺 寸 盡 量 接 近 沖 裁 件 公 差 帶 的 中 間 尺 寸 ， 與 工 件 制 造 精 度 有 關(guān) ， 可 查 表 9.1 取 值 ： 當(dāng) 工 件 精 度 IT13 以 上 ， 取 x=1； 當(dāng) 工 件 精 度 IT11 IT13， 取 x=0.75； 當(dāng) 工 件 精 度 IT14， 則 取 x=0.5。 表 9.1 磨 損 系 數(shù) X 非 圓 形 圓 形 1 0.75 0.5 0.75 0.5料 厚t(mm) 工 件 公 差 /mm 1 1 2 2 4 4 0.16 0.20 0.24 0.30 0.17 0. 35 0.21 0. 41 0.25 0. 49 0.31 0. 0.36 0.42 0.50 0.60 0.16 0.20 0.24 0.30 0.16 0.20 0.24 0.30 河 南 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) - 11 - 59 根 據(jù) 圖 1.1 和 表 9.1 查 得 磨 損 系 數(shù) X 取 0.5， 即 X=0.5 設(shè) 凸 、 凹 模 分 別 按 IT13 和 IT13 級(jí) 加 工 制 造 ， 所 以 凸 模 dp =(d+X ) 0- p =(8+0.50.30) 75. =8.15 7. 凹 模 dd=( dp +Zmin) d0 =(8.15+0.072) 5. =8.222 河 南 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) - 12 - 4 模 具 總 體 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 4.1 模 具 類(lèi) 型 設(shè) 計(jì) 由 沖 壓 工 藝 分 析 可 知 ， 零 件 材 料 為 08F號(hào) 鋼 板 ， 能 夠 進(jìn) 行 一 般 的 沖 壓 加 工 ， 市 場(chǎng) 上 也 容 易 得 到 這 種 材 料 ， 價(jià) 格 適 中 。 該 零 件 屬 于 中 型 尺 寸 零 件 ， 料 厚 1.5mm， 外 形 簡(jiǎn) 單 ， 尺 寸 精 度 要 求 一 般 ， 因 此 可 采 用 落 料 工 藝 獲 得 。 該 零 件 有 冷 軋 08號(hào) 鋼 組 成 ， 具 有 良 好 的 塑 性 、 韌 性 、 冷 沖 壓 性 能 ， 能 夠 進(jìn) 行 一 般 的 沖 壓 加 工 。 多 處 用 圓 角 過(guò) 度 ， 以 便 于 模 具 加 工 ， 減 少 熱 處 理 開(kāi) 裂 ， 減 少 沖 裁 時(shí) 尖 角 處 的 崩 刃 和 過(guò) 快 磨 損 ， 尺 寸 精 度 要 求 一 般 。 該 零 件 左 右 對(duì) 稱(chēng) .所 以 模 具 類(lèi) 型 為 倒 裝 復(fù) 合 模 模 。 4.2 模 具 具 體 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) (1)正 倒 裝 結(jié) 構(gòu) 的 確 定 根 據(jù) 上 述 分 析 ， 采 用 倒 裝 復(fù) 合 模 具 可 直 接 利 用 壓 力 機(jī) 的 打 桿 裝 置 進(jìn) 行 推 件 ， 卸 料 可 靠 ， 便 于 操 作 。 (2)送 料 方 式 的 確 定 因 是 中 批 量 生 產(chǎn) ， 采 用 手 動(dòng) 送 料 方 式 。 (3)定 位 裝 置 的 確 定 因 該 制 件 采 用 的 是 倒 裝 復(fù) 合 模 ， 所 以 直 接 用 擋 料 銷(xiāo) 和 導(dǎo) 料 銷(xiāo) 即 可 。 (4)導(dǎo) 向 方 式 的 選 擇 為 確 保 零 件 的 質(zhì) 量 及 穩(wěn) 定 性 ， 選 用 導(dǎo) 柱 、 導(dǎo) 套 導(dǎo) 向 。 由 于 該 零 件 導(dǎo) 尺 寸 不 大 ， 且 精 度 要 求 不 是 太 高 ， 所 以 宜 采 用 后 側(cè) 導(dǎo) 柱 模 架 。 (5)卸 料 、 壓 料 方 式 本 模 具 采 用 倒 裝 結(jié) 構(gòu) ,卡 于 凸 凹 模 上 的 廢 料 可 由 卸 料 板 推 出 ,而 沖 孔 廢 料 則 可 以 在 下 模 座 中 開(kāi) 設(shè) 通 槽 ， 使 廢 料 從 孔 洞 中 落 下 。 頂 件 壓 邊 裝 置 安 裝 在 下 模 妨 礙 了 沖 孔 廢 料 的 排 出 。 (6)出 件 方 式 本 模 具 采 用 倒 裝 結(jié) 構(gòu) ， 工 件 留 在 落 料 凹 模 孔 洞 中 ， 應(yīng) 在 凹 模 孔 設(shè) 置 推 件 塊 推 出 。 河 南 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) - 13 - 5 落 料 凸 、 凹 模 計(jì) 算 凹 模 Dd=(D X ) d0 凸 模 Dp=( Dd Zmin) (D X Zmin)0P 0P 式 中 Dd落 料 凹 模 基 本 尺 寸 (mm)； Dp落 料 凸 模 基 本 尺 寸 (mm)； D落 料 件 最 大 極 限 尺 寸 (mm)； 落 料 件 外 徑 公 差 (mm)； Zmin凸 、 凹 模 最 小 初 始 雙 面 間 隙 (mm)； X磨 損 系 數(shù) ， 是 為 了 使 沖 裁 件 的 實(shí) 際 尺 寸 盡 量 接 近 沖 裁 件 公 差 帶 的 中 間 尺 寸 ， 與 工 件 制 造 精 度 有 關(guān) 。 表 9.1 取 X=0.5。 由 公 差 表 （ 1.2） 查 得 ： 16 mm、 10 mm、 40 mm 設(shè) 凸 、 凹 模 分 別 按043.43.62. IT6 和 IT7 級(jí) 加 工 。 所 以 凹 模 72 :Dd2=(D2-X )043. d0 =(72-0.50.43)0+0.11 =71.7850+0.11mm 124 :Dd4=(D4-X )6. d0 =(124-0.50.62) 16. =123.69 mm 1 凸 模 72 :Dp2=(Dd2- Zmin)043. 0P =(72-0.072) 1. =71.928 mm. 124 :Dp2=(Dd2- Zmin)06. 0P 河 南 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) - 14 - =(124-0.072) 16. =123.928 mm. 式 中 ， 由 已 知 條 件 零 件 為 非 圓 形 ， 材 料 的 厚 度 是 1.0mm， 以 及 零 件 的 公 差 大 于 0.42mm， 查 詢(xún) 冷 沖 壓 模 具 設(shè) 計(jì) 表 2-9 磨 損 系 數(shù) X5得 X=0.5， 制 件 精 度 為 IT14 級(jí) 時(shí) 查 詢(xún) 沖 壓 模 具 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 指 導(dǎo) 與 范 例 6得 =0.87mm。 墊 片 2 孔 中 心 距 離 的 計(jì) 算 ： 由 圖 2-1 可 知 當(dāng) 制 件 精 度 取 IT13 級(jí) 時(shí) ， 中 心 距 離 ： 260.42mm C 凹 =C 凹 =260.105mm 式 中 ， 凹 =1/40.42mm=0.105mm 2、 墊 片 沖 壓 模 ， 沖 壓 力 計(jì) 算 計(jì) 算 沖 裁 力 是 為 了 選 擇 合 適 的 壓 力 機(jī) ， 設(shè) 計(jì) 模 具 和 檢 驗(yàn) 模 具 的 強(qiáng) 度 ， 壓 力 機(jī) 的 噸 位 必 須 大 于 所 計(jì) 算 的 沖 裁 力 ， 以 適 宜 沖 裁 的 要 求 ， 普 通 平 刃 沖 裁 模 ， 其 沖 裁 力 一 般 可 以 按 下 式 計(jì) 算 ：PF Fp=Kp Lt =Lt （ 6.1） 式 中 材 料 抗 剪 強(qiáng) 度 （ MPa） ； L沖 裁 周 邊 總 長(zhǎng) （ mm） ； t材 料 厚 度 （ mm） ； 系 數(shù) Kp 是 考 慮 到 沖 裁 模 刃 口 的 磨 損 ， 凸 模 與 凹 模 間 隙 之 波 動(dòng) ， 取 Kp =1.3。 5.1 沖 裁 力 Fp 的 計(jì) 算 據(jù) 圖 5.3 可 得 一 個(gè) 零 件 內(nèi) 外 周 邊 之 和 L=119.12mm。 查 碳 素 結(jié) 構(gòu) 鋼 的 力 學(xué) 性 能 表 知 ： 鋼 板 的 抗 剪 強(qiáng) 度 =216Mpa 304Mpa， 取 260Mpa， 制 件 厚 度 t=0.8mm， 則 根 據(jù) 公 式 (6.1)： Fp= Kp Lt =1.31.0119.12260 =32210(N) 32.2（ KN） 5.2 卸 料 力 Fq1 的 計(jì) 算 Fq1=KxFp （ 6.2） 式 中 Kx卸 料 力 系 數(shù) ， 查 表 6.1 取 Kx 0.065。 根 據(jù) 公 式 （ 6.2） ： 河 南 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) - 15 - Fq1= KxFp =0.06532.2（ KN） 2.093(KN) 表 6.1 卸 料 力 、 推 件 力 和 頂 件 力 系 數(shù) 料 厚 t/mm Kx kt Kd 鋼 0.1 0.1 0.5 0.5 2.5 2.5 6.5 6.5 0.065 0.075 0.045 0.055 0.04 0.05 0.03 0.04 0.02 0.03 0.1 0.063 0.055 0.045 0.025 0.14 0.08 0.06 0.05 0.03 5.3 頂 件 力 Fq2 的 計(jì) 算 Fq2= KdFp 式 中 Kd頂 件 力 系 數(shù) 。 查 表 6.1 得 Kd 0.06. 根 據(jù) 公 式 （ 6.3） ： Fq2= KdFp =0.1432.2（ KN） 4.508（ KN） 5.4 總 的 沖 壓 力 F 的 計(jì) 算 根 據(jù) 模 具 結(jié) 構(gòu) 總 的 沖 壓 力 F=FP+Fq1+Fq2 =32.2+2.093+4.508 =38.801(KN) 選 用 的 壓 力 機(jī) 公 稱(chēng) 壓 力 P （ 1.1 1.3） F， 取 系 數(shù) 為 1.3， 則 ： P 1.3F=1.3x38.801(KN)=50.4413(KN)。 從 滿(mǎn) 足 加 工 的 工 藝 要 求 考 慮 ， 可 擬 選 用 J23-6.3 查 沖 壓 模 具 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 指 導(dǎo) 與 范 例 表 9-9 開(kāi) 式 雙 柱 可 傾 壓 力 機(jī) 技 術(shù) 規(guī) 格 2 J23-6.3 參 數(shù) ： 公 稱(chēng) 壓 力 /KN ： 63 滑 塊 行 程 次 數(shù) /次 min-1： 160 最 大 封 閉 高 度 /mm: 170 封 閉 高 度 調(diào) 節(jié) 量 /mm: 40 立 柱 距 離 /mm: 150 工 作 臺(tái) 尺 寸 /mm： 315200 墊 板 尺 寸 /mm： 厚 度 ： 40 模 柄 尺 寸 /mm： 直 徑 ： 30 河 南 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) - 16 - 深 度 ： 50 河 南 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) - 17 - 6 墊 片 沖 孔 落 料 復(fù) 合 模 工 作 部 分 零 件 設(shè) 計(jì) 6.1 墊 片 沖 孔 落 料 復(fù) 合 模 ， 沖