水管金屬墊片沖壓模具

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1、宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 題目：水管金屬墊片沖壓模具 總體設(shè)計(jì) 系 部 現(xiàn)代制造工程系 專 業(yè) 名 稱 模具設(shè)計(jì)與制造 班 級(jí) 模 具 1104 姓 名 陳 玉 明 指 導(dǎo) 教 師 劉 勇 2012 年 11 月 1 日 宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)選題報(bào)告 姓名 陳玉明 性別 男 學(xué)號(hào) 201012905 系部 現(xiàn)代制造 工程系 專業(yè) 模具設(shè)計(jì) 與制造 設(shè)計(jì) 題目 水管金屬墊片沖壓模具總體設(shè)計(jì) 課題來(lái)源 生產(chǎn) 課題類別 設(shè)計(jì) 選做本課題的原因及條件分析： 原因：隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，機(jī)械制造業(yè)在我國(guó)的發(fā)展非常迅速，機(jī)械與我們的日常 生活緊緊相連。正因?yàn)槿绱?，常用于機(jī)械中的墊片就相應(yīng)的運(yùn)用得非

2、常廣泛，這就給我們的 制造業(yè)帶來(lái)了很大的市場(chǎng)，所以我選擇此項(xiàng)目。 條件分析：我具備基本的專業(yè)知識(shí)，會(huì)運(yùn)用 CAD/CAM 等輔助制造軟件，以及查閱相關(guān)的 資料和借助網(wǎng)絡(luò)資源。同時(shí)在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，我相信我一定能完成我所負(fù)責(zé)的工作。 因此，我們申請(qǐng)此課題，望指導(dǎo)老師及系領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)！ 內(nèi)容和要求 內(nèi)容：材料的選擇及技術(shù)要求的制定，零件的工藝分析，工藝參數(shù)設(shè)計(jì)與計(jì)算， 沖裁工藝方案的確定，相關(guān)參數(shù)的計(jì)算，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的擬定等。 要求：1、設(shè)計(jì)出一套完整的模具 2、按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)繪制相關(guān)的零件簡(jiǎn)圖。3、按要 求撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 4、按照畢業(yè)論文的要求完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)工作，如理論與 實(shí)踐的結(jié)合，畢業(yè)設(shè)計(jì)理

3、念的改變，做到在文檔上的各項(xiàng)要求，一切滿足畢業(yè)設(shè)計(jì)的 條件，認(rèn)真、獨(dú)立完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)。 指導(dǎo) 教師 意見(jiàn) （簽章） 年 月 日 系部畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）領(lǐng)導(dǎo)小組意見(jiàn)： （簽章） 年 月 日 附表 2 宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo)教師成績(jī)?cè)u(píng)定表 學(xué)生 姓名 陳玉明 學(xué)生 學(xué)號(hào) 201012905 班級(jí) 模具 1104 班 題目 水管金屬墊片沖壓模具總體設(shè)計(jì) 評(píng)價(jià)內(nèi)容 具 體 要 求 分 值 評(píng) 分 調(diào)查論證 能獨(dú)立查閱文獻(xiàn)和從事其他調(diào)研；有收集、加工各種信息及獲取新知識(shí)的能力。 10 分析及實(shí)踐 能力 理論分析與計(jì)算正確，有較強(qiáng)的實(shí)際動(dòng)手能力、分析能 力和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。 20 基礎(chǔ)理論

4、與 專業(yè)知識(shí) 能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能去發(fā)現(xiàn)與解決實(shí)際問(wèn)題；能對(duì)課 題進(jìn)行理論分析，得出有價(jià)值的結(jié)論。 20 論文（設(shè)計(jì)） 寫(xiě)作質(zhì)量 立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理；分析處理科學(xué)； 文字通順，技術(shù)用語(yǔ)準(zhǔn)確，符號(hào)統(tǒng)一，編號(hào)齊全，書(shū)寫(xiě) 工整規(guī)范，圖表完備、整潔、正確；論文有應(yīng)用價(jià)值、 設(shè)計(jì)結(jié)果達(dá)到要求。 30 學(xué)習(xí)態(tài)度與 工作質(zhì)量 按期圓滿完成規(guī)定的任務(wù)，工作量飽滿，難度較大；工 作努力，遵守紀(jì)律；工作作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)。 10 創(chuàng) 新 有創(chuàng)新意識(shí)；對(duì)前人工作有改進(jìn)或突破，或有獨(dú)特見(jiàn)解。 10 總分 指導(dǎo) 教師 評(píng)語(yǔ) 是否可以提交答辯 是 否 指導(dǎo)教師簽字 年 月 日 附表 3 宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文

5、（設(shè)計(jì)）評(píng)閱教師成績(jī)?cè)u(píng)定表 學(xué)生姓名 陳玉明 學(xué)生學(xué)號(hào) 201012905 班級(jí) 模具 1104班 題目 水管金屬墊片沖壓模具總體設(shè)計(jì) 評(píng)價(jià)內(nèi)容 具 體 要 求 分值 評(píng)分 文獻(xiàn)綜述 綜述簡(jiǎn)練完整，有見(jiàn)解；有收集、加工各種信息及獲取新知識(shí)的能力。 10 論文（設(shè)計(jì)） 寫(xiě)作質(zhì)量 立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)正確，分析處 理科學(xué)；文字通順，技術(shù)用語(yǔ)準(zhǔn)確，符號(hào)統(tǒng)一，編號(hào)齊全， 書(shū)寫(xiě)工整規(guī)范，圖表完備、整潔、正確；論文結(jié)果有應(yīng)用 價(jià)值、設(shè)計(jì)結(jié)果達(dá)到要求。 70 工作量及 難度 工作量飽滿，難度較大。 10 創(chuàng) 新 有創(chuàng)新意識(shí)；對(duì)前人工作有改進(jìn)或突破，或有獨(dú)特見(jiàn)解。 10 總分 評(píng)閱 教師 評(píng)

6、語(yǔ) 是否可以提交答辯 是 否 評(píng)閱教師簽字 年 月 日 附表 4 宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）答辯記錄表 學(xué)生姓名 陳玉明 學(xué)生學(xué)號(hào) 201012905 班級(jí) 模具 1104 題 目 水管金屬墊片沖壓模具總體設(shè)計(jì) 答辯小組成員 姓 名 職稱 工作單位 備注 曾欣 講師 宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院 唐永艷 副教授 宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院 劉咸超 助教 宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院 董樹(shù)森 高級(jí)技師 812 機(jī)械廠 劉宗義 工程師 普什模具 答辯中提出的主要問(wèn)題及學(xué)生回答問(wèn)題的簡(jiǎn)要情況： 答辯小組代表簽字： 年 月 日 附表 5 宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）答辯成績(jī)?cè)u(píng)定表 學(xué)生姓名 陳玉明 學(xué)生學(xué)號(hào) 201012

7、905 班級(jí) 模具 1104 班 題 目 水管金屬墊片沖壓模具總體設(shè)計(jì) 姓名 曾欣 唐永艷 劉咸超 董樹(shù)森 劉宗義答辯小組 成員 職稱 講師 副教授 助教 高級(jí)技師 工程師 評(píng)價(jià)內(nèi)容 具 體 要 求 分值 評(píng)分 報(bào)告內(nèi)容 思路清晰；語(yǔ)言表達(dá)準(zhǔn)確，概念清楚，論點(diǎn)正確；實(shí)驗(yàn)方法科 學(xué)，分析歸納合理；結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)；論文（設(shè)計(jì)）結(jié)果有應(yīng)用價(jià)值。 40 答 辯 回答問(wèn)題有理論根據(jù)，基本概念清楚。主要問(wèn)題回答準(zhǔn)確、有深度。 30 創(chuàng) 新 對(duì)前人工作有改進(jìn)或突破，或有獨(dú)特見(jiàn)解。 10 綜合素質(zhì) 能合理運(yùn)用掛圖、幻燈、投影或計(jì)算機(jī)多媒體等輔助手段，用普通話答辯。 10 報(bào)告時(shí)間 報(bào)告時(shí)間控制在要求的時(shí)間范圍之內(nèi)。

8、 10 答辯成績(jī) 答辯小組代表簽字： 年 月 日 附表 6 宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）綜合成績(jī)?cè)u(píng)定表 學(xué)生姓名 陳玉明 學(xué)生學(xué)號(hào) 201012905 班級(jí) 模具 1104 班 題 目 水管金屬墊片沖壓模具總體設(shè)計(jì) 成績(jī) 權(quán)重 得 分 指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī) 30% 評(píng)閱教師評(píng)定成績(jī) 30% 答辯成績(jī) 40% 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）綜合成績(jī) （百分制） 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 答辯委員會(huì) 審定意見(jiàn) 主任簽字 年 月 日 學(xué)院意見(jiàn) 年 月 日 注：綜合成績(jī)=指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)（30%）評(píng)閱人評(píng)定成績(jī)（30%）答辯成績(jī)40% 水管金屬墊片沖壓模具 摘 要 本設(shè)計(jì)是關(guān)于水管金屬墊片倒裝復(fù)合模的設(shè)計(jì)與加工。主要包括

9、模具制件 的總體設(shè)計(jì)與分析。按技術(shù)要求完成制件的工藝分析以及對(duì)沖壓件進(jìn)行了沖壓 成型工藝性分析；完成模具的零件設(shè)計(jì)，利用 CAD 來(lái)繪制零件圖。 關(guān)鍵詞：水管金屬墊片；沖壓模具；制件分析；制造；總體設(shè)計(jì) I 目 錄 1 緒論.1 2 制件分析.2 2.1 制件分析.2 2.2 制件的工藝性.2 3 沖 壓 工 藝 方 案 分 析 .4 3.1 沖 壓 工 藝 方 案 分 析 .4 3.2 沖 壓 工 藝 方 案 的 確 定 .4 4 沖壓?？傮w結(jié)構(gòu).5 4.1 模具類型的選擇.5 4.2 定位方式的選擇.5 4.3 卸料方式的選擇.5 4.4 導(dǎo)向方式的選擇.6 5 沖壓工藝計(jì)算.7 5.1

10、排樣.7 5.1.1 初排樣.7 5.1.3 條料寬度的確定.7 5.1.4 材料的利用率.9 5.2 沖壓力的計(jì)算.10 5.2.1 普通平刃口沖裁力計(jì)算.10 5.2.2 普通平刃口卸料力的計(jì)算.11 5.2.3 普通平刃口推件力的計(jì)算.12 5.2.4 總沖壓力的計(jì)算.12 5.3 初選壓力機(jī).12 5.4 壓力中心的確定.13 5.5 刃口尺寸計(jì)算.13 5.5.1 沖裁間隙的確定.14 5.5.2 配作加工刃口尺寸的計(jì)算方法.14 5.5.3 落料時(shí)的刃口尺寸計(jì)算.16 II 6 主要零部件的設(shè)計(jì).18 6.1 落料凹模.18 6.2 沖孔凸模的設(shè)計(jì).18 6.3 凸凹模.19 6.

11、4 凸模墊板.19 6.5 凸凹模固定板.20 6.6 凸模固定板.20 7 卸料零件的設(shè)計(jì).21 7.1 卸料板的設(shè)計(jì).21 7.2 卸料橡膠的尺寸計(jì)算.21 7.3 卸料橡膠的承壓面積的估算.21 7.4 卸料螺釘?shù)倪x用.22 7.5 推件塊的設(shè)計(jì).22 7.6 推桿.22 7.7 推板.22 7.8 打桿.22 8 模具裝配.23 9 各零部件的 UG 造型 .24 結(jié) 論.25 致 謝.26 參考文獻(xiàn).27 附表.28 附表 A.28 附表 B.29 附表 C.30 附表 D.36 附表 E .37 附表 F .38 1 1 緒論 模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)上重要的工藝裝備，被稱為“工業(yè)之母”

12、。由于用模 具加工成形零部件，具有生產(chǎn)高效、質(zhì)量好、節(jié)約原材料和能源、成本低等一 系列優(yōu)點(diǎn)，已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向。應(yīng)用數(shù)控加工進(jìn) 行模具的制造可以大幅提高加工精度，減少人工操作，提高加工效率，縮短模 具制造周期。 隨著我國(guó)工業(yè)的迅速發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品的外形在滿足性能要求的同 時(shí)，變的越來(lái)越復(fù)雜，而產(chǎn)品的制造離不開(kāi)模具，利用計(jì)算機(jī)輔助軟件進(jìn)行模 具設(shè)計(jì)不但提高模具的制造精度而且還縮短了設(shè)計(jì)及加工的時(shí)間。伴隨沖壓成 形的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)日漸成熟，并在沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)中發(fā)揮出越來(lái)越大的 作用，成熟的仿真技術(shù)可以減少試模次數(shù)，在一定條件下還可使模具和工藝設(shè) 計(jì)一次合格從而避免修模。這

13、就可以大大縮短新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，降低開(kāi)發(fā)成本， 提高產(chǎn)品質(zhì)量和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。隨著與國(guó)際步伐的接軌，中國(guó)制造行業(yè)還需要更 大的發(fā)展空間，而作為制造業(yè)的領(lǐng)先者的模具更應(yīng)該與世界先進(jìn)水平接軌，來(lái) 提升自己的性能，發(fā)展自己的有點(diǎn)，彌補(bǔ)本身的不足。沖壓模具共有 7 小類， 并有一些按其服務(wù)對(duì)象來(lái)稱呼的一些種類。 本設(shè)計(jì)為水管金屬墊片，設(shè)計(jì)來(lái)源于實(shí)際生活，具有較好的實(shí)用價(jià)值、學(xué) 習(xí)價(jià)值以及經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值。設(shè)計(jì)主要運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，如沖壓模具設(shè)計(jì) 與制造、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)等方面的知識(shí)。在模具設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮，既要 保證零件設(shè)計(jì)要求，又要保證零件的經(jīng)濟(jì)適用性。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，除了使自己專業(yè)知識(shí)能系統(tǒng)全面的綜合使用，還

14、能鞏固和 擴(kuò)展自己所學(xué)的基本理論知識(shí)，培養(yǎng)自己分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，進(jìn)一 步培養(yǎng)和訓(xùn)練自己在方案設(shè)計(jì)、資料查詢、文字表達(dá)等方面的能力和技巧；能 夠進(jìn)一步深入掌握沖壓模具設(shè)計(jì)與制造。 由于設(shè)計(jì)的水平有限、經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中會(huì)存在錯(cuò)誤和不足，懇請(qǐng)各位老 師批評(píng)指正，以達(dá)到本次設(shè)計(jì)與加工的目的。 2 2 制件分析 2.1 制件分析 圖 2-1 水管金屬墊片 本次制件為水管金屬墊片如圖 2-1，廣泛用于家庭用水管道。 從 加 工 工 藝 和 材 料 的 綜 合 性 能 分 析 ， 我 們 選 取 08 鋼 作 為 沖 壓 材 料 ， 中 批 量 生 產(chǎn) 。 2.2 制件的工藝性 此 制 件 為 水

15、管 金 屬 墊 片 ， 材 料 為 08 鋼 ， 料 厚 為 1mm,中 等 批 量 生 產(chǎn) , 制 件 的 形 狀 簡(jiǎn) 單 ， 為 圓 形 ， 是 規(guī) 則 的 幾 何 形 狀 。 沖裁件孔與孔之間、孔與邊緣之間的距離不應(yīng)過(guò)小，如圖 2-2 所示，其許 可值見(jiàn)表 2-1（沖裁件的最小邊距）。 圖 2-2 孔邊距示意圖 根據(jù)此制件（材料為 08 鋼，厚度 t=1mm）,查表得： 沖裁件的最小孔邊距： b=0.5t+0.1(l/t10)； 3 b=1.41.5（mm）； 根據(jù)零件圖的幾何關(guān)系得： 孔與孔邊緣之間的距離：a 0a 孔與孔之間的距離：b 0b 即示意圖 2-1 所有的孔邊距都大于最小孔

16、邊距，該制件滿足沖壓條件。 結(jié)論：根據(jù)綜上所述可知此制件沖壓工藝性較好，特別適合少?gòu)U料沖裁加 工，滿足沖壓工藝。 4 3 沖 壓 工 藝 方 案 分 析 3.1 沖 壓 工 藝 方 案 分 析 由 零 件 沖 壓 工 藝 分 析 可 知 ， 沖 壓 基 本 工 序 為 沖 孔 （ 沖 7mm 的 孔 和 沖 10mm 的 孔 ） ， 落 料 ， 無(wú) 彎 曲 和 翻 邊 。 根 據(jù) 零 件 特 點(diǎn) 及 工 藝 要 求 ， 可 以 有 以 下 沖 壓 工 藝 方 案 ： 方案一：同時(shí)沖 3 7mm 的孔和 10mm 的孔落料單工序； 方案二：先沖 3 7mm 的孔再?zèng)_ 10mm 的孔落料級(jí)進(jìn)沖壓；

17、 方案三：先沖 10mm 的孔再?zèng)_ 3 7mm 的孔落料級(jí)進(jìn)沖壓； 方案四：沖 3 7mm 的孔和 10mm 的孔落料復(fù)合。 3.2 沖 壓 工 藝 方 案 的 確 定 方 案 一 ： 需 要 兩 套 模 具 ， 操 作 也 不 方 便 ， 效 率 低 而 且 不 安 全 ； 方 案 二 ： 級(jí) 進(jìn) 沖 壓 ， 模 具 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 ， 先 沖 3 7mm 的 孔 ， 再 沖 10mm 的 孔 會(huì) 導(dǎo) 致 定 位 不 準(zhǔn) 確 ； 方 案 三 ： 雖 然 避 免 了 方 案 二 的 問(wèn) 題 ， 但 是 級(jí) 進(jìn) 模 沖 孔 精 度 不 如 復(fù) 合 模 ， 所 以 不 考 慮 此 方 案 ； 方

18、案 四 ： 復(fù) 合 模 結(jié) 構(gòu) 相 對(duì) 簡(jiǎn) 單 ， 沖 壓 時(shí) 零 件 的 孔 位 精 度 也 能 保 證 。 結(jié) 論 ： 所 以 綜 合 零 件 在 本 套 模 具 中 使 用 的 要 求 考 慮 ， 及 生 產(chǎn) 成 本 和 時(shí) 間 ， 以 及 在 實(shí) 際 操 作 和 經(jīng) 濟(jì) 效 益 ， 在 設(shè) 備 和 技 術(shù) 等 因 素 下 ， 故 確 定 使 用 方 案 四 來(lái) 設(shè) 計(jì) 和 制 造 模 具 。 5 4 沖壓?？傮w結(jié)構(gòu) 4.1 模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，該零件內(nèi)孔與外緣的相對(duì)位置精度要求較高適合采 用復(fù)合沖裁模。復(fù)合模又分為正裝復(fù)合模和倒裝復(fù)合模，正裝復(fù)合模與倒裝復(fù) 合模完成的工

19、序一樣，凸凹模在上模，卸料方式為彈性卸料板卸料。倒裝復(fù)合 模沖孔廢料有下模漏出，工件落在下模表面，需要及時(shí)清理。安全性相對(duì)較低。 但精度要求較高，同軸度、對(duì)稱度及位置度誤差較小，生產(chǎn)效率高，對(duì)材料要 求不嚴(yán)，可用邊角料。正裝復(fù)合模沖孔廢料和工件都落在下模表面，安全性相 對(duì)倒裝復(fù)合模更差。倒裝式復(fù)合模因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于操作且適合于生產(chǎn)批量 大、精度要求高的薄板材料的沖壓。結(jié)合本套模具設(shè)計(jì)采用倒裝復(fù)合模較為合 適。 4.2 定位方式的選擇 為保證沖裁出合格的零件，毛坯在模具中應(yīng)該有正確的位置，正確位置是 依靠定位零件來(lái)保證的。由于毛坯形式和模具結(jié)構(gòu)不同，所以定位零件的種類 很多，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)毛坯形

20、式、模具結(jié)構(gòu)、零件公差大小、生產(chǎn)效率等進(jìn)行選 擇。 因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，為了準(zhǔn)確而簡(jiǎn)單的定位，因此在控制條料的送 進(jìn)方向的側(cè)面采用固定導(dǎo)料銷。為了送料的安全和方便，控制條料的送進(jìn)步距 采用送料機(jī)控制。 4.3 卸料方式的選擇 彈壓卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，主要用在沖裁料厚在 1.5mm 以下 的板料，由于有壓料作用，沖裁件比較平整。彈壓卸料板與彈性元件(彈簧或橡 皮)、卸料螺釘組成彈壓卸料裝置。卸料板與凸模之間單邊間隙選擇 （0.10.2）t，若彈壓卸料板還需對(duì)凸模起導(dǎo)向作用時(shí)，二者的配合間隙應(yīng)小 于沖裁間隙。彈性元件的選擇，應(yīng)滿足卸料力和沖模結(jié)構(gòu)的要求。為使卸料可 靠，卸料板應(yīng)高出

21、模具刃口工作面 0.30.5mm，材料采用 45 鋼，熱處理淬火 硬度 4348HRC 。 6 因?yàn)楣ぜ虾?1mm，相對(duì)較薄，卸料力不大，由此可知卸料、出件方式的 選擇可采用彈性卸料裝置卸料。 4.4 導(dǎo)向方式的選擇 模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在上面，并承受沖壓過(guò)程 的全部載荷。上下模間的精確位置，由導(dǎo)柱、導(dǎo)套的導(dǎo)向?qū)崿F(xiàn)。模架的選用方 案有如下三種： 方案一：采用對(duì)角導(dǎo)柱模架。由于導(dǎo)柱安裝在模具壓力中心對(duì)稱的對(duì)角線 上，所以上模座在導(dǎo)柱上滑動(dòng)平穩(wěn)。常用于橫向送料級(jí)進(jìn)?；蚩v向送料的落料 模、復(fù)合模。 方案二：采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比 較方便。因?yàn)?/p>

22、導(dǎo)柱安裝在后側(cè)，操作者可以看見(jiàn)條料在模具中的送進(jìn)動(dòng)作。但 是不能使用浮動(dòng)模柄。 方案三：中間導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱安裝在模具的對(duì)稱線上，導(dǎo)向平穩(wěn)、準(zhǔn)確。 只能一個(gè)方向送料。 結(jié)論：根據(jù)以上方案比較并結(jié)合本套模具結(jié)構(gòu)，在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和送料機(jī) 送料的方式上，以及在實(shí)際生產(chǎn)中更加的方便操作和修復(fù)模具，為提高模具壽 命和工件質(zhì)量，故采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，這樣能夠使操作者可以看見(jiàn)條料在模具 中的送進(jìn)動(dòng)作。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比較方便，并能滿足 工件成型的要求。故采用方案二為佳。 7 5 沖壓工藝計(jì)算 5.1 排樣 在沖壓生產(chǎn)中，沖裁件在板、條料等材料上的布置方法稱為排樣，排樣是 否合理直接影響到材料

23、的經(jīng)濟(jì)利用。合理的排樣應(yīng)該保證材料利用率高、模具 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工件質(zhì)量好、操作方便、生產(chǎn)率高。排樣又分為有廢料、少?gòu)U料和 無(wú)廢料排樣三種，按工件的外形特征又可以分為直排、斜排、直對(duì)排、斜對(duì)排、 混合排、多行排及裁搭邊等形式。 5.1.1 初排樣 沖裁件在條料或者帶料上的排列方式就叫做排樣方法。對(duì)該零件只有如圖 的一種排樣方法,而且節(jié)省材料。 圖 5-1 排 樣圖 5.1.2 搭邊 排樣時(shí)沖裁件與沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間留下的工藝余料稱 為搭邊。搭邊過(guò)大浪費(fèi)材料，搭邊太小起不到應(yīng)有的作用。搭邊的合理數(shù)值主 要決定于材料種類、沖裁件的大小以及沖裁件的輪廓形狀等。一般來(lái)說(shuō)，板料 愈厚，材料愈

24、軟以及沖裁件尺寸愈大，形狀愈復(fù)雜，則搭邊值 a 與 a1 也就越大。 因?yàn)橹萍叽缇劝?IT12 考慮采用搭邊值，搭邊值的選取見(jiàn)附表 A。 8 5.1.3 條料寬度的確定 排樣方案和搭邊值確定后，即可確定條料或帶料的寬度。在計(jì)算時(shí)必須考 慮到模具的結(jié)構(gòu)是采用有側(cè)壓裝置還是無(wú)側(cè)壓裝置。確定其裝置的原則是：最 小條料寬度要保證沖裁時(shí)工件周邊有足夠的搭邊值；最大條料能在沖裁時(shí)順利 地在導(dǎo)料板之間送進(jìn)，并與導(dǎo)料板之間有一定的間隙。根據(jù)制件結(jié)構(gòu)和要求， 本組模具采用無(wú)側(cè)壓裝置。 當(dāng)條料在無(wú)側(cè)壓裝置的導(dǎo)料板之間送料時(shí)，條料寬度按下式計(jì)算： 條料寬度： B =(Dmax+2a ) (5-1)00 導(dǎo)料間距

25、： A =B+C (5-2） 1 式中：D沖裁件垂直于送料方向的尺寸； a側(cè)搭邊的最小值； 條料寬度的單向（負(fù)向）偏差； C導(dǎo)料板與條料之間的最小間隙。 表 5-1 條料寬度偏差（mm） 材料厚度 t條料寬度 B -0.5 0.51 12 20 -0.05 -0.08 -0.10 2030 -0.08 -0.10 -0.15 3050 -0.10 -0.15 -0.20 表 5-2 導(dǎo)料板與條料之間的最小間 Cmin（mm） 無(wú)側(cè)壓裝置時(shí) c1有側(cè)壓裝置時(shí) c1 100 以下 100200 200300 100 以下 100 以上 0.51 0.5 0.5 1 5 8 12 0.5 1 1 5

26、 8 23 0.5 1 1 5 8 34 0.5 1 1 5 8 方 式 條 料 寬 度 b材 料 厚 度 t 9 45 0.5 1 1 5 8 查附表 B 得： a=1 查表 5-1 得： =-0.15 查表 5-2 得： c =0.51 代入公式得： B =(38+2)0015. =40 mm.0 A =40.5mm1 5.1.4 材料的利用率 在沖壓生產(chǎn)中，沖裁件在板、條等材料上的布置方法稱為排樣，排樣是否 合理直接影響到材料的經(jīng)濟(jì)利用。沖壓生產(chǎn)的成本中，毛坯材料費(fèi)用占 60%以 上，排樣的目的就是在于合理利用材料。評(píng)價(jià)排樣經(jīng)濟(jì)性、合理性的指標(biāo)是材 料的利用率。其計(jì)算公式如下： 一個(gè)步距

27、內(nèi)的材料利用率為： (= 100% ) (5-3）BSAn1 式中： A一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的面積（mm）； B條料寬度； S送料步距； n 個(gè)步距內(nèi)沖件數(shù)。1 沖裁件的面積為：S= r =3.14192=1133.54mm ,一個(gè)步距內(nèi)的沖件數(shù)為：2 2 1 個(gè)。 步距的計(jì)算公式： S=D+a (5-4）1 =38+0.8 =38.8 mm 式中： D零件直徑； a 搭邊值。 1 10 所以材料的利用率為： = %1048.35 =72.08% 5.2 沖壓力的計(jì)算 根據(jù)總體結(jié)構(gòu)可知，沖壓力包括沖裁力和卸料力、推件力。沖裁力是選擇 設(shè)備噸位和設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)?zāi)＞邚?qiáng)度的一個(gè)重要依據(jù)。 5.2.1 普通平

28、刃口沖裁力計(jì)算 沖裁力又包括沖孔與落料，沖裁力的常用公式： F=KLt （5-5） 式中：F沖裁力； L沖裁周邊長(zhǎng)度； t材料厚度； 材料抗剪強(qiáng)度； K系數(shù)。 系數(shù) K 是安全系數(shù)?？紤]到實(shí)際生產(chǎn)中，為了設(shè)備安全起見(jiàn)，所取的常數(shù) 值 K=1.3。故所選設(shè)備的公稱壓力應(yīng)大于或等于計(jì)算出來(lái)的 F 設(shè) 值。沖裁力也可 以采用剪切應(yīng)力 =0.8 來(lái)計(jì)算， 為材料的抗拉強(qiáng)度，故 F=0.8KLt 。bb b 所以設(shè)計(jì)時(shí)為計(jì)算簡(jiǎn)便，也可以按下式估算沖裁力： ( 為材料的抗拉強(qiáng)度)b F 設(shè) =1.3Lt Lt b 根據(jù)制件工件簡(jiǎn)圖算出： L= D +3 D (D = 10mm , D = 7mm)1212

29、 L= D +3 D (D = 10mm , D = 7mm) =3.1410+33.147 =97.34（mm ） 11 落料周長(zhǎng)： L= D (D= 38mm) =3.1438119.32（mm） 查附表 B 可?。?=300Nmmb 由公式 F 設(shè) =1.3Lt 可得： 沖孔力： F 沖 =1.3Lt Lt b =97.341330 =32123（N ） 落料力： F 落 =1.3Lt Lt b =119.321330 =38386（N ） 5.2.2 普通平刃口卸料力的計(jì)算 卸料力計(jì)算公式： F 卸 =K 卸 F 沖 （5-6） 式中： F卸料力； K 卸 卸料力系數(shù)； F 沖 沖裁力

30、。 表 5-3 卸料力，推件力和頂件力系數(shù) 料厚/mm K 卸 K 推 K 頂 鋼 0.1 0.10.5 0.52.5 2.56.5 6.5 0.0650.075 0.0450.055 0.040.05 0.030.04 0.020.03 0.1 0.063 0.055 0.045 0.025 0.14 0.08 0.06 0.05 0.03 12 鋁及鋁合金 紫銅、08 鋼 0.0250.08 0.020.06 0.030.07 0.030.09 注：卸料力系數(shù) K 卸 在沖多孔、大搭邊和輪廓復(fù)雜時(shí)取上限值。 查表 5-3 取 K 卸 =0.04 代入公式 F 卸 =K 卸 F 沖 可得：

31、F 卸 =0.0432123 =1285（N） 5.2.3 普通平刃口推件力的計(jì)算 推件力計(jì)算公式： F 推 =nK 推 F 沖 （5-7） 式中： F 推 推件力； K 推 推件力系數(shù)； n卡在凹模里的工件個(gè)數(shù)； F 沖 沖裁力； 查表 5-3 得： K 推 =0.055 代入公式（5-7）可得： F 推 =50.05532123 F 推 =50.05532123 =8838（ N） 5.2.4 總沖壓力的計(jì)算 根據(jù)以上公式得總沖壓力： F 總 =F 沖 +F 卸 +F 推 （5-8） 由公式（5-8 ）可得： F 總 =32123N+1285N+8834N =42242N 5.3 初選壓力

32、機(jī) 13 根據(jù)總沖壓力=38386N ,模具閉合高度、沖床工作臺(tái)面尺寸等，并結(jié)合現(xiàn)有 設(shè)備，再根據(jù)開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)參數(shù)查附表 C 得，所選壓力機(jī)型號(hào)為 J23- 6.3。其主要工藝參數(shù)如下： 標(biāo)稱壓力：63KN； 滑塊行程：35mm； 最大閉合高度：150mm； 連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度：30mm； 工作臺(tái)尺寸（前后左右，單位為 mm）：310200； 模柄尺寸（直徑深度，單位為 mm）： 2055。 詳細(xì)見(jiàn)附表 C 所示 5.4 壓力中心的確定 沖裁時(shí)沖裁力的合力作用點(diǎn)稱為壓力中心。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，要求模具的模 柄中心（一般情況也是凹模幾何中心）與壓力中心重合。對(duì)要求不高或沖裁力 較小或間隙較大的模具，

33、壓力中心也不允許超出模柄投影面積范圍。模具的中 心與沖裁力的中心重合時(shí)，可延長(zhǎng)模具的壽命，又不至于損壞壓力機(jī)，因此有 必要計(jì)算出沖裁力的中心，應(yīng)盡可能的使它與壓力機(jī)的滑塊中心一致，否則會(huì) 產(chǎn)生一個(gè)附加力矩，使模具產(chǎn)生偏斜，間歇不均勻，并使壓力機(jī)和模具的導(dǎo)向 機(jī)構(gòu)產(chǎn)生不均勻磨損，刃口迅速變鈍。我們的制件簡(jiǎn)圖如圖 5-4 所示： 圖 5-2 壓力中心圖 結(jié)論：根據(jù)制件的工藝分析，沖裁件是內(nèi)外周邊形狀對(duì)稱的工件，則圖形 的幾何中心就是其壓力中心,其坐標(biāo)值為(0,0) 。 14 5.5 刃口尺寸計(jì)算 凸凹模刃口尺寸和公差的確定，直接影響沖裁件生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，是 沖裁模設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，須根據(jù)沖裁的變

34、形規(guī)律、沖模的磨損規(guī)律和經(jīng)濟(jì)的合 理性綜合考慮。根據(jù)制件分析中，其尺寸精度要求較高，以及學(xué)校加工設(shè)備的 精密性等因素方面考慮，該模具采用單配加工方法。 5.5.1 沖裁間隙的確定 單配加工方法，用凸摸和凹摸相互單配的方法來(lái)保證合理的間隙。先加工 基準(zhǔn)件，然后非基準(zhǔn)件按基準(zhǔn)件配做，加工后的凸模和凹模不能互換。通常， 落料件選擇凹模為基準(zhǔn)模，沖孔件選擇凸模為基準(zhǔn)模。這種方法多用于沖裁件 的間隙較小的模具。沖裁模初始雙邊間隙值見(jiàn)表 5-4。 表 5-4 沖 裁 模 初 始 雙 邊 間 隙 值 z（ mm） 軟鋼 紫鋼、08 鋼、含 碳 0.080.2 的軟鋼 杜拉鋁、含碳 0.30.4的中 等硬鋼

35、硬鋼含碳 0.50.6 厚度 材料 Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax 0.9 0.036 0.054 0.045 0.063 0.054 0.072 0.063 0.081 1.0 0.040 0.060 0.050 0.070 0.060 0.080 0.070 0.090 1.2 0.050 0.084 0.072 0.096 0.084 0.108 0.096 0.120 根據(jù)此制件材料為 08 鋼，厚度為 1mm，查表 5-4 得此沖裁模的初始雙邊 間隙值： 最小雙邊間隙值 zmin=0.050mm 最大雙邊間隙值 zmax=0.070mm

36、 即在配合加工時(shí)，要保證合理間隙值在 0.050mm0.070 mm 之間。 5.5.2 配作加工刃口尺寸的計(jì)算方法 配合加工的方法是先做凸模或凹模中的一件，然后根據(jù)制作好的凸摸或凹 摸的實(shí)際尺寸，配做另一件，使它們之間達(dá)到最小合理間隙值。落料時(shí)，先做 凹模，并以它作為基準(zhǔn)配制凸模，保證最小合理間隙；沖孔時(shí)，先做凸模，并 以它作為基準(zhǔn)配做凹模，保證最小合理間隙。因此，只需在基準(zhǔn)件上標(biāo)注尺寸 和公差，另一件只標(biāo)注基本尺寸，并注明“凸模尺寸按凹模實(shí)際尺寸配制，保 15 證間隙”（落料時(shí)）；或“凹模尺寸按凸模實(shí)際尺寸配做，保證間隙”（沖孔 時(shí)）。這種方法，可放大基準(zhǔn)件的制造公差，使其公差大小不再受凸

37、、凹模間 隙值的限制、制造容易。對(duì)一些復(fù)雜的沖裁件，由于各部分尺寸的性質(zhì)不同， 凸、凹模刃口的磨損規(guī)律也不相同，所以基準(zhǔn)件刃口尺寸計(jì)算方法也不同。 用單配加工法制造模具常用于復(fù)雜形狀及薄料的沖裁件。在計(jì)算復(fù)雜形狀 的凸模和凹模工作部分的尺寸時(shí)，往往可以發(fā)現(xiàn)在一個(gè)凸?；虬寄Ｉ蠒?huì)同時(shí)存 在著三類不同性質(zhì)的尺寸需要區(qū)別對(duì)待。 第一類：凸?；虬寄Ｔ谀p后會(huì)增大的尺寸； 第二類：凸模或凹模在磨損后會(huì)減小的尺寸； 第三類：凸?；虬寄Ｔ谀p后基本不變的尺寸； 對(duì)于落料凹?；驔_孔凸模在磨損后將會(huì)增大的第一類尺寸，相當(dāng)于簡(jiǎn)單形 狀的落料凹模尺寸，所以： 第一類尺寸=（沖裁件上該尺寸的最大極限尺寸- x ）)4/

38、1(0 對(duì)于沖孔凸模或落料凹模在磨損后將會(huì)減小到第二類尺寸，相當(dāng)于簡(jiǎn)單形 狀的沖孔凸模尺寸，所以： 第二類尺寸=（沖裁件上該尺寸的最小極限尺寸+ x ）0)4/1( 對(duì)于凹模或凸模在磨損后基本不變的第三類尺寸不須考慮磨損的影響，凹 ?；蛲鼓５幕境叽鐬闆_裁件的中間尺寸，其公差取正負(fù)對(duì)稱分布，所以： 第三類尺寸=沖裁件上該尺寸的中間尺寸 （1/8） 綜上所述得附表 D 公式。 表 5-5 簡(jiǎn)單形狀（方形、圓形）沖裁時(shí)凸、凹模的制造偏差 公稱尺寸 凸模偏差 凸凹模偏差 凹 18 1830 3080 80120 120180 180260 260360 360500 -0.020 -0.020 -0

39、.020 -0.025 -0.030 -0.030 -0.035 -0.040 +0.020 +0.025 +0.030 +0.035 +0.040 +0.045 +0.050 +0.060 16 表 5-6 圓形凸凹模制造偏差 基本尺寸 10 1050 50100 100150材料厚 度 t 凹凸 凹凸 凹凸 凹凸 +0.006 +0.004 +0.006 +0.004 - - - - +0.006 -0.004 +0.006 -0.004 +0.008 -0.005 - - +0.006 -0.004 +0.008 -0.005 +0.008 -0.005 +0.010 -0.00 +0.

40、007 -0.005 +0.008 -0.006 +0.010 -0.007 +0.012 -0.008 +0.008 -0.006 +0.010 -0.007 +0.012 -0.008 +0.015 -0.010 +0.010 -0.007 +0.012 -0.008 +0.015 -0.010 +0.017 -0.012 +0.012 -0.008 +0.015 -0.010 +0.017 -0.012 +0.020 -0.014 +0.015 -0.010 +0.017 -0.012 +0.020 -0.014 +0.025 -0.017 0.4 0.5 0.6 0.8 1.0 1.2

41、 1.5 1.8 2.0 +0.017 -0.012 +0.020 -0.014 +0.025 -0.017 +0.029 -0.019 表 5-7 磨損系數(shù) 材料厚度 工件公差 1 12 24 4 0.16 0.20 0.24 0.30 0.170.35 0.210.41 0.250.49 0.310.59 0.36 0.42 0.50 0.60 0.16 0.20 0.24 0.30 0.16 0.20 0.24 0.30 非圓形 x 值 圓形 x 值磨損系數(shù) 1 0.75 0.5 0.75 0.5 5.5.3 落料時(shí)的刃口尺寸計(jì)算 由圖可知,該零件屬于無(wú)特殊要求的一般沖孔,落料。外形 8

42、mm 由落料獲 得,3 個(gè) 7mm 的孔和一個(gè) 10mm 的孔由沖孔獲得,查表 Zmin=0.10mm Zmax=0.140mm 則 Zmax-Zmin=0.04mm。 由已知該零件圖的所有尺寸公差都 為 IT14 級(jí),則 X=0.75mm。 設(shè)凹，凸模分別按 IT14 加工制造。 沖孔 7mm 的孔： =( +x )小Tdmin小 0T =(7+0.750.3) =7.2225 mm016.016. =( +Zmin)小A小TA =(7.225+0.1) =7.325 mm024.024. 17 10mm 的孔： =( +x ) =10.3225 mm大Tdmin大 0T016. =( +

43、Zmin) =10.4225 mm大A大 A024.0 校核： + Zmax- ZminT 0.016+0.024=0.04(滿足間隙公關(guān)條件) 孔距尺寸小孔與小孔之間： = =20 0.015mm1dL81 小孔與大孔之間： = =12 0.015mm2d81 落料： =( - x )ADmaA0 =(8-0.465) =7.535 mm24. 024. =( - Zmin )TA0T =( - Zmin )D =(7.535-0.1) =7.435 mm016.016. 對(duì)應(yīng)凹模刃口尺寸按其沖孔凸模刃口尺寸配做，其對(duì)應(yīng)凹模刃口基本 尺寸分別為 7、 10、 38,保證間隙值（0.050mm

44、0.070mm）之間。 18 6 主要零部件的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)主要零部件時(shí)，首先要考慮主要零部件的定位、固定以及總體裝配方 法，本套模具主要采用螺釘固定模具零件，銷釘起零件的定位作用，采用擋料 銷送進(jìn)定距和導(dǎo)料銷送進(jìn)定位，無(wú)側(cè)壓裝置。 下面就分別介紹各個(gè)零部件的設(shè)計(jì)方法： 6.1 落料凹模 凹模作為工作零件，其精度要求較高，外形精度為 IT11 級(jí)，內(nèi)型腔精度為 IT7 級(jí)，表面粗糙度為 Ra3.2um，上下平面的平行度為 0.02，材料選 Cr12。 在落料凹模內(nèi)部，由于要設(shè)置推件塊，所以凹模采用直刃口結(jié)構(gòu)，為保證 凹模強(qiáng)度，直刃壁高度取 10mm。為滿足推件塊頂件與壓縮時(shí)不受影響，所以 該凹模高

45、度取 25mm。工件的最大寬度為 40mm，為滿足緊固螺釘?shù)木嚯x要求， 因此凹模的總長(zhǎng) L=140mm，凹模的總寬 B=80mm。 凹模整體尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，取 140mm80 mm25mm。 確定凹模板上螺釘，銷釘數(shù)量和布局。根據(jù)模板大小，查附表 E 可知， 4M10 緊固螺釘和 2 10 銷釘，就可滿足凹模與其他零件的連接強(qiáng)度。銷釘 取 8。 6.2 沖孔凸模的設(shè)計(jì) 該模具要求有較高的壽命和較高的耐磨性，并能承受沖裁時(shí)的沖擊力,所以 19 凸模的材料應(yīng)選 Cr12，有和 10 和 7 二種圓孔凸模，兩種都采用圓柱頭直桿 圓凸模，固定在凸模固定板上。根據(jù)凸模作為工作零件，其精度要求較高，所 以選用

46、 IT7 級(jí)，表面粗糙度為 Ra1.6um。 凸模與凹模固定板的配合間隙均為 H7/m6。對(duì)于倒裝式復(fù)合模，圓孔凸模結(jié)構(gòu)尺寸為： L 凸= h1+h2+h (6-1) 式中： h1凸模固定板一般為凹模厚度的 60%90%，在此確定為 14mm； h2凹模板厚度 25mm； h增加長(zhǎng)度 1mm,作為首次刃磨量為。 計(jì)算得出 L 凸 為 40mm。 6.3 凸凹模 該模具要求有較高的壽命和較高的耐磨性，并能承受沖裁時(shí)的沖擊力,所以 凸模的材料應(yīng)選 Cr12。 凸凹模內(nèi)形刃口起沖孔凹模作用，按凹模設(shè)計(jì)，其外形刃口起落料凸模作 用，按凸模設(shè)計(jì)。該模具是倒裝式復(fù)合模，凸凹模的尺寸比較大，外形比較簡(jiǎn) 單，

47、凸凹模上有銷釘?shù)亩ㄎ唬猛拱寄９潭ò逶谙履Ｗ?，凸凹模固定板上?螺釘，能起到緊固作用，所以能滿足緊固和定位。 工作零件力學(xué)性能校核 小孔凸模的承壓力： = = =241(MPa) （6-2AFT23.5197 ） 式中： F=1.3LTt=1.373.141300=7255(N) FT=NKTF=50.0557255(N) 對(duì)小直徑有導(dǎo)向的凸模，上式值在許用范圍內(nèi)，故合格。 凸凹模高度尺寸如計(jì)算公式如下： L=h+h1+h2+h3 （6- 20 3） 式中：h增加長(zhǎng)度（包括凸模進(jìn)入凸凹模深度，彈性元件安裝高度等）； h1彈性卸料板厚度； h2橡膠； h3凸凹模固定板厚度； 根據(jù)公式（6-3）

48、凸凹模高度為 45mm。 根據(jù)凸模作為工作零件，其精度要求較高，所以選用 IT7 級(jí)，表面粗糙度 為 Ra1.6um，同軸度為 0.02。 6.4 凸模墊板 查附表 E，取凸模墊板 6mm,但考慮到該復(fù)合模墊板要承受凸模的沖擊力， 所以 6mm 不夠，而且表面硬度要足夠高，所以材料選用 45 鋼，表面硬度為 4348HRC,厚度取 10mm。 6.5 凸凹模固定板 凸凹模固定板主要是固定凸凹模，保證凸凹模有足夠的強(qiáng)度，使凸凹模與 卸料版，下模座，墊板更好的定位。表面硬度要足夠高，所以材料選用 45 鋼， 凸凹模與凸凹模固定板的配合按 H7/m6。 附表 E，凸凹模固定板厚度為 15mm。 6.

49、6 凸模固定板 凸模固定板主要是固定凸模，保證凸模有足夠的強(qiáng)度，使凸模與卸料版， 下模座，墊板更好的定位。表面硬度要足夠高，所以材料選用 45 鋼，凸模與凸 模固定板的配合按 H7/m6。 查附表 E，凸模固定板厚度為 15mm 21 7 卸料零件的設(shè)計(jì) 7.1 卸料板的設(shè)計(jì) 卸料板不僅有卸料作用，還具有用凸凹模導(dǎo)向，對(duì)凸凹模起保護(hù)作用，卸 料板的邊界尺寸與凹模的邊界尺寸相等。 卸料板與凸凹模的間隙值由表確定，取 0.15mm。卸料板的周界尺寸與落料 凹模周界尺寸相同，查附表得卸料板厚度為 10mm，從而可以確定卸料板的尺 寸。 卸料板采用 45 鋼制造，淬火硬度 4348HRC。選用 4 個(gè)

50、卸料螺釘，公稱直 徑為 10mm，螺紋為 M1011mm。卸料釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺 釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸模端面 1mm，有誤差時(shí)通過(guò)在螺釘與卸料板之間 安裝墊片來(lái)調(diào)整。 卸料板的長(zhǎng)度因?yàn)闂l料是直對(duì)排，采用隔位沖裁，所以條料第一次沖裁與 第二次沖裁定位是不一樣的，卸料板的長(zhǎng)度尺寸用擋料銷定位尺寸見(jiàn)裝配圖。 7.2 卸料橡膠的尺寸計(jì)算 卸料橡膠應(yīng)具有的卸料力為 1920N 卸料橡膠塊的高度。卸料橡膠的預(yù)壓縮量取 2mm，根據(jù)工件材料厚度為 22 1mm，沖裁時(shí)凸模進(jìn)入凹模深度取 5mm，模具開(kāi)啟時(shí)卸料板高出凸凹模 1mm，則橡膠的最大壓縮量 H 橡膠8mm 自由高度為：h 自由

51、 =h 橡膠 /0.3=25mm 這樣在凸模切入板料之前卸料橡膠已壓縮了 4mm，相當(dāng)于自由高度的 16%，符合要求。 7.3 卸料橡膠的承壓面積的估算 暫取預(yù)壓縮量為 0.16H，按直徑為 32mm、高度為 25mm、圓柱形彈力來(lái)初 步估算，根據(jù) 0.1H=686N,0.2H=1686N,取 0.16H1265N，這樣求得的圓柱個(gè)數(shù) 為： n=fx/f=1920/1265=1.5 每個(gè)圓柱的承壓面積為： Ai= D 2/4=322 /4=804mm2， 而這種純沖裁的模具卸料板比較大，一般都會(huì)布置長(zhǎng)條形，根據(jù)卸料板的 面布置 1 個(gè)環(huán)形橡膠，內(nèi)圓半徑為 22mm，外圓半徑為 28mm 的聚胺

52、酯橡膠塊， 總承壓面積為 900mm2，約大于單個(gè)圓柱面積的 2 倍，應(yīng)該滿足要求。 7.4 卸料螺釘?shù)倪x用 卸料板上設(shè)置 4 個(gè)卸料螺釘，選取螺釘 6 其公稱直徑為 6 ，螺紋部分m 為 M68 。卸料螺釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。m 7.5 推件塊的設(shè)計(jì) 根據(jù)本模具要求采用剛性推件裝置。 確定推件塊的材料為 45 鋼，沖孔凸模與推件塊的單邊間隙確定為 0.5mm， 保證沖孔凸模能正常運(yùn)動(dòng)，推件塊見(jiàn)裝配圖。 7.6 推桿 推桿根據(jù)設(shè)計(jì)選用材料為 Q235，尺寸為 d=8mm， L=38mm，技術(shù)要求：按 附表 B（JB/T7653-2008）的規(guī)定，見(jiàn)圖裝配圖。 7.7 推板 23 推板選用

53、材料為 Q235，尺寸為 =46mm，厚度為 5mm 見(jiàn)圖裝配圖。 7.8 打桿 沖裁后卡在凹凸模上的工藝肥料用打桿打落，打桿長(zhǎng)度根據(jù)模具結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè) 計(jì)，具體長(zhǎng)度上端比上平面高（1520）mm，詳見(jiàn)裝配圖。 8 模具裝配 模具裝配是模具制造工藝全過(guò)程的最后工藝階段，包括裝配、調(diào)整、檢驗(yàn) 和試模等工藝內(nèi)容。 按照模具規(guī)定的技術(shù)要求，將加工完成、符合設(shè)計(jì)要求的零件和購(gòu)配的標(biāo) 準(zhǔn)件設(shè)計(jì)的工藝進(jìn)行相互配合、定位與安裝、連接與固定成為模具的過(guò)程就是 模具裝配。模具裝配按其工藝順序進(jìn)行初裝、檢驗(yàn)、初試模、調(diào)整與試模成功 的全過(guò)程，稱為模具裝配工藝過(guò)程。 在模具裝配之后，應(yīng)按設(shè)計(jì)圖樣對(duì)模具進(jìn)行檢驗(yàn)，以便及時(shí)發(fā)

54、現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn) 行修理，減少不必要的重復(fù)安裝和拆卸。模具總裝配示意圖如圖 8-1 所示。 24 8-1 模具示意圖示 9 各零部件的 UG 造型 9.6 UG 總裝圖 運(yùn)用 UG 軟件可以更加形象直觀的將模具的工作零件和結(jié)構(gòu)零件的實(shí)體圖 表現(xiàn)出來(lái)。本次運(yùn)用的軟件為 UG4 教學(xué)軟件。圖 9-1 為 UG 總裝配圖 25 圖 9-1 UG 總裝配圖 26 結(jié) 論 綜上所述，水管金屬墊片沖壓模具的總體設(shè)計(jì)主要是通過(guò)對(duì)制件的形狀結(jié) 構(gòu)進(jìn)行工藝性、結(jié)構(gòu)性的分析以及模具的形狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的一個(gè)過(guò)程，并確 定模具的結(jié)構(gòu)形式，確定沖壓工序的種類，沖壓工序的數(shù)量和沖壓工序的順序， 并最終完成模具的整體設(shè)計(jì)。通過(guò)本

55、次冷沖模設(shè)計(jì)，使我對(duì)于沖裁模具有了更 加的認(rèn)識(shí)、理解，也為日后工作積累了不少實(shí)戰(zhàn)性經(jīng)驗(yàn)，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度和 認(rèn)真負(fù)責(zé)，一絲不茍的工作作風(fēng)。 27 致 謝 回首過(guò)去，展望未來(lái)?？鞓?lè)而充實(shí)的大學(xué)三年讓我受益匪淺，學(xué)校的培養(yǎng)， 老師的教誨，同學(xué)的幫助，使我對(duì)今后的人生更加充滿了信心。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及其模具制造的完成，首先要感謝我的指導(dǎo)老師劉勇 老師，感謝他在我畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，給予了精心的指導(dǎo)，和在制造過(guò)程中提出 了寶貴的意見(jiàn)。還要感謝郭蓉、曾欣、劉咸超、劉存平、宋寧、劉光虎、郭晟 等其他所有課程老師，在這幾年中你們辛勤的付出和學(xué)習(xí)上的指導(dǎo)。在模具設(shè) 計(jì)和制造過(guò)程中，是他們的精心指導(dǎo)和耐心的講解

56、才使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠按期 完成，同學(xué)的無(wú)私幫助也給了我很大的動(dòng)力。同時(shí)要感謝百忙之中參加畢業(yè)答 辯的評(píng)審老師們，對(duì)論文的不足之處敬請(qǐng)批評(píng)指正。 28 參考文獻(xiàn) 1 張鼎承.沖模設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999： 1021 2 閻其鳳.模具設(shè)計(jì)與制造.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995： 100106 3 李正風(fēng).機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).上海：上海交通大學(xué)出版社，2005： 2042 4 劉力.機(jī)械制圖.北京：高等教育出版社.第二版，2004： 230 5 徐茂功.公差配合與技術(shù)測(cè)量.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008： 4-25 6 張榮清.模具制造工藝.北京：高等教育出版社，2006： 90120 7

57、 李志剛.模具 CAD/CAM.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999： 429 8 劉建超.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造.北京：高等教育出版社，2004： 5672 29 附表 附表 A： 最小搭邊值 圓角或圓角 r2t 的工件 矩形件邊長(zhǎng)50mm 矩形件邊長(zhǎng) L50mm 或圓角 R2t 材料 厚度 材料厚度 t 工件間 側(cè)面 工件間 側(cè)面 工件間 側(cè)面 0.25 以下 1.8 2.0 2.2 2.5 2.8 3.0 0.250.5 1.2 1.5 1.8 2.0 2.2 2.5 0.50.8 1.0 1.2 1.5 1.8 1.8 2.0 0.80.12 0.8 1.0 1.2 1.5 1.5 1.8 1.

58、21.6 1.0 1.2 1.5 1.8 1.8 2.0 1.62.0 1.2 1.5 1.8 2.5 2.0 2.2 2.02.5 1.5 1.8 2.0 2.2 2.2 2.5 2.53.0 1.8 2.2 2.2 2.5 2.5 2.8 3.03.5 2.2 2.5 2.5 2.8 2.8 3.2 3.54.0 2.5 2.8 2.5 3.2 3.2 3.5 4.04.5 3.0 3.5 3.5 4.0 4.0 4.5 5.012 0.6t 0.7t 0.7t 0.8t 0.8t 0.9t 30 附表 B： 常用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)成分、性能及用途 力學(xué)性能 化學(xué)成分 /MPab/MPa

59、b s/%MM牌號(hào) Wc/% 正火狀態(tài)下不小于 用途舉例 08 0.050.12 195 325 35 強(qiáng)度低、塑性好、常用沖壓件等。 10 0.070.14 205 335 33 15 0.120.19 225 375 27 20 0.170.24 245 410 25 25 0.220.30 275 450 23 具有良好的沖壓性和焊接性， 常用作受力不大，而韌性要求 較好的結(jié)構(gòu)或零件，如螺釘、 螺母、軸套等。 30 0.270.35 295 490 21 35 0.320.40 315 530 20 40 0.370.45 335 570 19 45 0.420.50 355 600 1

60、6 50 0.470.55 375 630 14 55 0.520.60 380 645 13 經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，可獲得良好的 綜合的機(jī)械性能，主要用作齒 輪、連桿、軸等機(jī)械零件。其 中以 40 鋼和 45 鋼應(yīng)用最廣。 60 0.570.65 400 675 12 60Mn 0.570.65 420 710 11 65 0.620.70 410 695 10 65Mn 0.620.70 440 750 9 具有高的強(qiáng)度和良好的彈性， 經(jīng)一定熱處理后主要用來(lái)制造 截面尺寸較小彈性零件和易磨 損的零件，如彈簧，彈性墊圈 等。 31 附表 C： 開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)參數(shù)表 型號(hào) 技術(shù)參數(shù) 代號(hào) 單位 J

61、23-3.15 J23- 6.3 J23-10 J23-16 J23-25 J23-35 J23- 40 滑塊公稱 壓力 Pe kN 31.5 63 100 160 250 350 400 滑塊行程 S mm 25 35 45 55 65 100 100 封閉高度 H2 mm 120 150 180 220 270 290 330 連桿調(diào)節(jié) 量 M1 mm 25 30 35 45 55 60 65 滑塊中心 線至機(jī)身 距離 C1 mm 90 110 130 160 200 200 250 左 右 a mm 100 140 170 200 250 250 300滑塊地面 尺寸 前后 b mm 9

62、0 120 150 180 220 220 260 直 徑 d mm 25 30 30 40 40 40 50模柄孔尺 寸 深度 l mm 40 55 55 60 60 60 70 墊塊厚度 H1 mm 30 30 35 40 50 65 65 最大傾斜 角 45 45 35 35 30 30 30 左 右 a mm 250 310 370 450 560 610 700工作臺(tái)尺 寸 前后 b mm 160 200 240 300 370 380 460 36 附表 D： 配合加工法凸、凹模尺寸及其公差的計(jì)算公式 工序性質(zhì) 工作尺寸 凸模尺寸 凹模尺寸 A A 凹 =(Ax )凹 B B 凹

63、=（B+x ） 凹 C C 凹 =(C+ )2 1凹 C C 凹 =(C )凹 落料 C C 按凹模尺寸配制，其 雙面間隙為 2cmin 2c max C 凹 =C 凹 A A 凸 =(A+x )凹 BB 凸 =（Bx ） 凹 C C 凸 =(C+ )2 1凸 CC 凸 =(C )凸 沖孔 C C C 凸 =C 凸 按凸模尺寸配制，其 雙面間隙為 2cmin 2c max 注： A 凸 、B 凸 、C 凸 為凸模刃口尺寸（mm）。A 凹 、B 凹 、C 凹 為凹模刃口尺寸 （mm）。A、B、C 為工件基本尺寸（mm）。 為工件公差（ mm）。 為工件的偏差， 對(duì)稱偏差時(shí) = /2。 凸 、 凹

64、 為凸、凹模制造公差（mm）；參見(jiàn)表 63 和表 64；當(dāng)標(biāo)注形式為+ 凹 （或 凸 ）時(shí)， 凸 = 凹 = /4，當(dāng)標(biāo)注形式為 凹 （或+ 凸 ）時(shí)， 凸 = 凹 = /8= /4 。 X 為磨損系數(shù)。 37 附表 E： 矩形模板及孔位參考尺寸 標(biāo)記實(shí)例： （） 長(zhǎng)度 L=125mm,寬度 B=100mm,厚度=20mm, 材料為 T10A 的矩形凹模板：凹模 板：125 100 20-T10A JB/T 7643.1 （） 長(zhǎng)度 L=125mm, 寬度 B=100mm,厚度=20mm,材料為 45 鋼的的矩形固定板 （或矩形墊板）： 固定板（或墊板）：125 100 20（或 8）45 鋼

65、 JB/T 7643.2(或 JB/T 7643.3) H(選用尺寸) 螺釘銷釘間距 螺釘 銷釘 L B 凹模 板 固定 板 墊板 卸 料 板 S1 S2 S3 S4 數(shù)量規(guī) 格 數(shù)量規(guī)格 63 50 47 23 34 14 4 M52 5 63 63 1012 1028 4 8 47 23 47 23 4 M5 2 6 80 63 62 36 100 63 1232 82 50 45 21 4 M6 2 6 80 80 56 28 100 80 1036 76 40 125 80 1222 1232 6 10 101 65 4 M82 8 250 80 226 6 M8 2 8 315 80

66、 1622 1632 8，1 0 14 291 56 28 100 100 1222 6 10 76 40 125 100 1425 1240 12 101 65 4 M82 8 160 100 1628 136 70 200 100 1632 6，8 14 176 100 6 M8 2 8 315 100 1825 1640 8，1 0，1 16 291 76 40 8 M8 2 8 38 400 100 2040 2 20 376 10 M82 8 附表 F： 沖裁模試沖時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題和調(diào)整方法 存在問(wèn)題 生產(chǎn)原因 調(diào)整方法 送料不暢 通或料被 卡住 兩導(dǎo)料板之間的尺寸過(guò)大或有斜 度。 凸模與卸料板之間間隙過(guò)大，是 搭邊翻扭。 根據(jù)情況銼修或磨或重裝。 減小凸模與卸料板之間間隙。 制件有毛 刺 刃口不鋒利或淬火硬度低。 配合間隙過(guò)大或過(guò)小。 間隙不均勻使沖件的一邊有顯著 的帶斜角的毛刺。 刃磨刀口，使其鋒利，調(diào)整凸、凹模 之間間隙，使其均勻一致。 制件不平 凹模有倒錐度。 頂料桿和工件接觸免過(guò)小。 修正凹模。 更換頂料桿，增加與工件接觸面 積。 內(nèi)孔與外 形位置不 正，成偏 位情況