六角墊片的復(fù)合模設(shè)計

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1、摘摘 要要沖壓模具在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。本次設(shè)計是從零件的工藝性分析開始，根據(jù)工藝要求確定設(shè)計的基本思路。沖壓模具的設(shè)計充分利用了機械壓力機的功用特點，在室溫的條件下對坯件進行沖壓成形，生產(chǎn)效率提高，經(jīng)濟效益顯著。本零件采用的是倒裝復(fù)合模沖裁，主要要涉及到?jīng)_裁件工藝的分析，排樣的設(shè)計，排樣方法，搭邊值的計算，沖裁力的計算，模具壓力中心的計算，凸模與凹模刃口尺寸的計算，模具的總體設(shè)計，主要零部件的設(shè)計，模具總裝配圖的繪制，壓力機設(shè)備的選定。使用 AutoCAD 畫出裝配圖以及零件圖。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞: 墊片、沖壓、復(fù)合模、CAD緒 論改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品的品種和數(shù)量的不斷增

2、加，更新?lián)Q代的不斷加快，在現(xiàn)代制造業(yè)中，企業(yè)的生產(chǎn)一方面朝著多品種、小批量和多樣式的方向發(fā)展，加快換型，采用柔性化加工，以適應(yīng)不同用戶的需要；另一方面朝著大批量，高效率生產(chǎn)的方向發(fā)展，以提高勞動生產(chǎn)率和生產(chǎn)規(guī)模來創(chuàng)造更多效益，生產(chǎn)上采取專用設(shè)備生產(chǎn)的方式。模具，做為高效率的生產(chǎn)工具的一種，是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛與重要的工藝裝備。采用模具生產(chǎn)制品和零件，具有生產(chǎn)效率高，可實現(xiàn)高速大批量的生產(chǎn)；節(jié)約原材料，實現(xiàn)無切屑加工；產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，具有良好的互換性；操作簡單，對操作人員沒有很高的技術(shù)要求；利用模具批量生產(chǎn)的零件加工費用低；所加工出的零件與制件可以一次成形，不需進行再加工；能制造出其它加工工藝

3、方法難以加工、形狀比較復(fù)雜的零件制品；容易實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化的特點C C C Z Z Z I I I L L L I I I 第一章第一章 沖裁件的工藝分析沖裁件的工藝分析1.1 零件設(shè)計任務(wù)零件設(shè)計任務(wù)由零件圖 11 可知，該零件形狀簡單、對稱，是由圓弧和直線組成。沖裁件內(nèi)外形所能達到的精度要求不高為 IT12。將以上精度與零件簡圖中所標(biāo)注的尺寸公差相比較，可認(rèn)為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證。其它尺寸標(biāo)注、生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁的工藝要求，故決定采用沖裁落料復(fù)合模進行加工，且一次沖壓成形。材料：08 鋼具有良好的塑性、焊接性、可鍛性及良好的沖壓性能，常用來制造焊接結(jié)構(gòu)件和沖壓

4、件。工件結(jié)構(gòu)形狀：沖裁件外形應(yīng)盡量避免有尖角，為了提高模具壽命，在所有 60清角改為 R2 的倒角。零件精度的選擇：本文所設(shè)計的沖裁零件是板件如圖 1-1，該沖裁件的材料為 08 鋼，具有較好的可沖壓性能。該沖裁件的結(jié)構(gòu)較簡單，比較適合沖裁，零件圖上所有尺寸均未注公差，屬于自由尺寸，可參考極限配合與技術(shù)測量確定沖裁件公差等級，根據(jù)查表，該零件的公差等級取 IT12 級確定零件的尺寸公差。 305043.3圖 1-1 零件簡圖 1.2 沖壓工藝方案的確定沖壓工藝方案的確定該工件包括落料、沖孔兩個基本工序，可以有以下三種工藝方案：方案一：先落料，后沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。方案二：沖孔落料復(fù)合沖壓，

5、采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：沖孔落料級進沖壓。采用級進模生產(chǎn)。方案一單工序沖裁模指在壓力機一次行程內(nèi)只完成一個沖壓工序的沖裁模。該模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序兩副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足中批量生產(chǎn)的要求。方案二復(fù)合沖裁模是指在一次工作行程中，在模具同一部位同時完成數(shù)道沖壓工序的模具。該模具只需要一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都很高，但工件最小壁厚2.0mm 接近凸凹模許用最小壁厚 2.2mm，模具強度較差，制造難度大，并且沖壓后成品件留在模具上，在清理模具上的物料時會影響沖壓速度，操作不方便。方案三級進模：是指壓力機在一次行程中，依次在模具幾個不同的位置上同時完成多道沖壓工序的模具。它也

6、只需要在一副模具內(nèi)可以完成多道不同的工序，可包括沖裁、彎曲、拉深等，具有比復(fù)合更好的生產(chǎn)效率。它的制件和廢料均可以實現(xiàn)自然漏料，所以操作安全、方便，易于實現(xiàn)自動化。難以保證制件內(nèi)、外相對位置的準(zhǔn)確性因此制件精度不高。通過對上述三種方案的的分析比較，因為該制件的精度要求不高，用于批量生產(chǎn)。所以該制件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。1.3 排樣設(shè)計排樣設(shè)計1.3.1 排樣方法排樣的方法有:直排、斜排、直對排、混合排，根據(jù)設(shè)計模具制件的形狀、厚度、材料等方面的全面考慮，排樣方法采用直排式排樣法。搭邊值、條料寬度的確定 1.3.2 搭邊值的確定排樣時零件之間以及零件與條料側(cè)邊間留下的工藝余料，稱為搭邊。搭邊

7、的作用是補償定位誤差，保持條料有一定的剛度，以保證零件質(zhì)量和送料方便。搭邊過大，浪費材料、搭邊過小，沖裁時容易翹曲或被拉斷，不僅會增大沖件毛刺，有時還有拉入凸、凹模間隙中損壞模具刃口，降低模具壽命或影響送料工作。搭邊值通常由經(jīng)驗確定，表所列搭邊值為普通沖裁時經(jīng)驗數(shù)據(jù)之一。根據(jù)制件厚度與制件的排樣方法可以查表得：搭邊值工件間 a1 為 2.0mm 沿邊 a 為 2.2mm1.3.3 條料寬度的確定排樣方式和搭邊值確定以后，條料的寬度和進距也就可以設(shè)計出。計算條料寬度有三種情況需要考慮：1、有側(cè)壓裝置時條料的寬度。2、無側(cè)壓裝置時條料的寬度。3、有定距側(cè)刃時條料的寬度。該零件采用無側(cè)壓裝置的模具，

8、其條料寬度應(yīng)考慮在送料過程中因條料的擺動而使側(cè)面搭邊減少。為了補償面搭邊的減少部分，條料寬度應(yīng)增加一個條料的擺動量。故條料寬度為：B=D+2a+c （1-1）0 -式中：B條料寬度的基本尺寸；D條料寬度方向沖裁件的最大尺寸；a側(cè)搭邊值。C條料與導(dǎo)料板之間的間隙（即條料的可能擺動量）：B100, c=0.51.0; B100, c=1.01.5.導(dǎo)料板之間的距離，應(yīng)使條料與導(dǎo)料板之間保持一定的間隙查表，以保證送料暢通。D 取值由設(shè)計條料寬度方向沖裁件的最大尺寸為 60 (mm) 側(cè)搭邊值 a 可以從表 31 中查出為 2.2 (mm)故帶入條料寬度公式得；查表可得條料寬度偏差下偏差為-0.8(m

9、m)B=D+2a+c0 -=（60+22.2+0.8）+0.6 -0=65.2 -00.4(mm)1.3.4 材料利用率 材料利用率通常以一個進距內(nèi)制件的實際面積與所用毛坯面積的百分率 表示；=(nA1/hB)100% （1-2）式中 材料利用率（%） ；n 沖裁件的數(shù)目；A1 沖裁件的實際面積(mm2)；B 板料寬度(mm)；h進距；計算沖壓件的面積；A1=2521.656-3.141515 =2541(mm2)條料寬度計算：B=50+22.2=54.4 (mm)送進距離計算：h=43.3+2=45.3 (mm)一個進距的材料利用率； =(nA1/hB)100% =12541(45.354.

10、4)100%=91.3%由此可之， 值越大，材料的利用率就越高，廢料越少。工藝廢料的多少決定于搭邊和余量的大小，也決定于排樣的形式和沖壓方式。因此，要提高材料利用率，就要合理排樣，減少工藝廢料。圖 1-2 排樣圖第二章第二章 沖裁力相關(guān)的計算沖裁力相關(guān)的計算2.12.1 計算沖裁力的公式計算沖裁力的公式 計算沖裁力的目的是為了選擇合適的壓力機，設(shè)計模具和檢驗?zāi)＞叩膹姸?，壓力機的噸位必須大于所計算的沖裁力，以適宜沖裁的要求，普通平刃沖裁模，其沖裁力 F p一般可以按下式計算：Fp=KptL式中 材料抗剪強度，見附表（MPa） ；L沖裁周邊總長（mm） ；t材料厚度（mm）; 系數(shù) Kp 是考慮到

11、沖裁模刃口的磨損，凸模與凹模間隙之波動（數(shù)值的變化或分布不均） ，潤滑情況，材料力學(xué)性能與厚度公差的變化等因數(shù)而設(shè)置的安全系數(shù) Kp，一般取 13。當(dāng)查不到抗剪強度 r 時，可以用抗拉強度 b 代替 ，而取 Kp=1 的近似計算法計算。由于材料 08 鋼的力學(xué)性能查表可得：抗剪強度 =260360，故取起抗拉強度b 代替抗剪強度 ，查表可知 b=360(MPa)。2.22.2 總沖裁力、推料力、卸料力、頂件力和總沖壓力總沖裁力、推料力、卸料力、頂件力和總沖壓力由于沖裁模具采用彈性卸料裝置和上出件方式。 F總沖壓力。 Fp總沖裁力。 FQ卸料力 FQ1推料力。FQ2頂件力計算總沖裁力 Fp=F1

12、+F2F1落料時的沖裁力。 F2沖孔時的沖裁力。沖裁周邊的總長（mm）落料周長為： L2=256 =150 （mm）沖孔周長為： L1=3.1430 =94.2（mm）落料沖裁力為： F1=KptL2 =12150360 =108000 (N)沖孔沖裁力為： F2=KptL1 =1294.2360 =67824 (N)所以可求總沖裁力為： Fp=F1+F2 =108000+67824 =175824（N）按卸料力公式計算卸料力 FQFQ=KxFp查表得 Kx=0.04根據(jù)公式得FQ=KxFp=0.04175824=7032.96 (N)按推料力公式計算推料力 FQ1 FQ1=nKtFp取 n=

13、2查表得 Kt=0.055n梗塞在凹模內(nèi)的制件或度料數(shù)量（n=h/t h 直刃口部分的高度，t 材料厚度）根據(jù)公式得 FQ1=nKtFp =20.055175824 =19340.64按頂件力公式算頂件力 FQ2FQ2=KdFp Kd 查得 0.06根據(jù)公式得FQ2=KdFp=0.06175824=10549.44 （N） 2.32.3 壓力機公稱壓力的選取壓力機公稱壓力的選取 沖裁時，壓力機的公稱壓力必須大于或等于沖裁各工藝力的總和。采用彈壓卸料裝置和上出件的模具表 21 常用冷沖壓設(shè)備的工作原理和特點類型設(shè)備名稱工作原理特點摩擦壓力機利用摩擦盤與飛輪之間相互接觸傳遞動力，皆助螺桿與螺母相對

14、運動原理而工作。結(jié)構(gòu)簡單，當(dāng)超負(fù)荷時，只會引起飛輪與摩擦盤之間的滑動，而不致?lián)p壞機件。但飛輪輪緣摩擦損壞大，生產(chǎn)率低。適用于中小件的沖壓加工，對于校正、亞印和成形等沖壓工序尤為適宜。曲柄式壓力機利用曲柄連桿機構(gòu)進行工作，電機通過皮帶輪及齒輪帶動曲軸傳動，經(jīng)連桿使滑塊作直線往復(fù)運動。曲柄壓力機分為偏心壓力機和曲軸壓力機，二者區(qū)別主要在主軸，前者主軸是偏心軸，后者主軸是曲軸。偏心壓力機一般是開式壓力機，而曲軸壓力機有開式和閉式之分。生產(chǎn)率高，適用于各類沖壓加工。機械式壓力機高速壓力機工作原理與曲柄壓力機相同，但其剛度、精度、行程次數(shù)都比較高，一般帶有自動送料裝置、安全檢測裝置等輔助裝置。生產(chǎn)率很高

15、，適用于大批量生產(chǎn)，模具一般采用多工為級進模。液壓機油壓機水壓機利用帕斯卡原理，以水或油為工作介質(zhì)，采用靜壓 力傳遞進行工作，使滑塊上、下往復(fù)運動。壓力大，而且是靜壓力，但生產(chǎn)率低。適用于拉深、擠壓等成 形工序。根據(jù)公式得 F=Fp+FQ+FQ2 =175824+7032.96+10549.44 =193406.4 (N)沖壓設(shè)備屬鍛壓機械。常見的冷沖壓設(shè)備有機械壓力機（以 Jxx 表示其型號）和液壓機（以 Yxx 表示其型號） 。沖壓設(shè)備分類：1、 機械壓力機按驅(qū)動滑塊機構(gòu)的種類可以分為曲柄式和摩擦式；2、 按滑塊個數(shù)可分為單動和雙動；3、 按床身機構(gòu)形式可分為開式（C 型床身）和閉式（型床

16、身） ；4、 按自動化程度可分為普通壓力機和高速壓力機等；根據(jù)綜上所計算出來的總壓力與常用冷沖壓設(shè)備的工作原理和特點選取壓力機為J2325。第三章 模具壓力中心的確定模具壓力中心是指沖壓時諸沖壓力合力的作用點位置。為了確保壓力機和模具正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機滑塊的中心相重合，否則，會使沖模和力機滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過大的摩擦，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機的使用壽命。沖裁模的壓力中心，可按下述原則來確定：1、對稱形狀的單個沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。2、工件形狀相同且分布位置對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。3、形狀復(fù)雜的零件、

17、多孔沖模、級進模的壓力中心可用解析計算法求出沖模的對稱中心。 根據(jù)制件圖可以得出該工件形狀相同且分布位置對稱，所以沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。 305043.3圖 3-1 制件圖紙第四章第四章 沖裁間隙沖裁間隙設(shè)計模具時一定要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求，所需沖裁力小、模具壽命高，但分別從質(zhì)量，沖裁力、模具壽命等方面的要求確定的合理間隙并不是同一個數(shù)值，只是彼此接近。考慮到制造中的偏差及使用中的磨損、生產(chǎn)中通常只選擇一個適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙，只要間隙在這個范圍內(nèi)，就可以沖出良好的制件，這個范圍的最小值稱為最小合理間隙 Cmin，最大值稱為最大合理間

18、隙 Cmax?？紤]到模具在使用過程中的磨損使間隙增大，故設(shè)計與制造新模具時要采用最小合理間隙值 Cmin。沖裁間隙的大小對沖裁件的斷面質(zhì)量有極其重要的影響，此外，沖裁間隙還影響模具壽命、卸料力、推件力、沖裁力和沖裁件的尺寸精度。沖裁過程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料件之間均有摩擦，間隙越小，模具作用的壓應(yīng)力越大，摩擦也越嚴(yán)重，而降低了模具的壽命。較大的間隙可使凸模側(cè)面及材料間的摩擦減小，并延緩間隙由于受到制造和裝配精度的限制，雖然提高了模具壽命而，但出現(xiàn)間隙不均勻。因此，沖裁間隙是沖裁工藝與模具設(shè)計中的一個非常重要的工藝參數(shù)。 注：取 08 號鋼沖裁皮革、石棉和紙板時，間隙的 25%。根據(jù)

19、實用間隙表查得：材料 08 鋼的最小雙面間隙 2Cmin=0.246mm，最大雙面間隙 2Cmax=0.360mm,為了保證初始間隙值小于最大合理間隙 2Cmax，必須滿足：d=0.6（2Cmax2Cmin） ，P=0.4（2Cmax2Cmin）; |d|+|P|+2Cmin2Cmax。第五章 凸模與凹模刃口尺寸的計算5.15.1 刃口尺寸計算的基本原則刃口尺寸計算的基本原則沖裁件的尺寸精度主要決定于模具刃口的尺寸精度，模具合理的間隙值模具刃口寸及制造精度來保證。正確確定模具刃口尺寸及其制造公差，是設(shè)計沖裁模的主要任務(wù)之一。從生產(chǎn)實踐中可以發(fā)現(xiàn)：1、由于凸、凹模之間存在間隙，使落下的料或沖出的

20、孔都帶有錐度，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，沖孔件的小端尺寸等于凸模尺寸。2、在測量與使用中，落料件是以大端尺寸為基準(zhǔn)，沖孔孔徑是以小端尺寸為基準(zhǔn)。3、沖裁時，凸、凹模要與沖裁件或廢料發(fā)生摩擦，凸模愈磨愈小，凹模愈磨愈大，結(jié)果使間隙愈用愈大。由此在決定模具刃口尺寸及其制造工差時需考慮下述原則：1、落料尺寸由凹模尺寸決定，沖孔時孔的尺寸由凸模尺寸決定。故落料模時，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上；設(shè)計沖孔模時，以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。2、考慮到凸、凹模的磨損，設(shè)計落料模時，凹?；境叽鐟?yīng)取尺寸公差范圍的較小尺寸；設(shè)計沖孔模時，凸模基本尺寸則應(yīng)取工件孔尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸、這樣，在凸凹模磨

21、損到一定程度的情況下，仍能沖出合格的制件。凸、凹模間隙則取最小合理間隙值。3、確定沖裁模的刃口制造公差時，應(yīng)考慮制件的公差要求。如果對刃口精度要求過高（即制造公差過小） ，會使模具制造困難，增加成本，延長生產(chǎn)周期；如果對刃口尺寸要求過低（即制造公差過大） ，則生產(chǎn)出來的制件可能不合格，會使模具的壽 命降低。若制件沒有標(biāo)注公差，則對于非圓形件按國家標(biāo)準(zhǔn)“非配合尺寸的公差數(shù)值”IT14 級處理，沖模則可按 IT11 級制造；對于圓形件，一般可按 IT79 級制造模具。沖壓件的尺寸公差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注為單向公差，落料件上偏差為零，下偏差為負(fù)；沖孔件上偏差為正，下偏差為零。5.25.2 刃口尺寸計

22、算方法刃口尺寸計算方法由于模具的加工方法不同，凸模與凹模刃口部分尺寸的計算公式與制造公差的標(biāo)注也不同，刃口尺寸的計算方法可以分為兩種情況。凸模與凹模分開加工和凸模與凹模配合加工。對該制件應(yīng)該選用凸模和凹模分別加工的方法，按圖紙加工之尺寸。要分別標(biāo)注凸模和凹模刃口尺寸和制造公差（凸模 p、凹模 d），它適用于圓形或簡單形狀的制件。為了保證初始間隙值小于最大合理間隙 2Cmin，必須滿足下列條件： p+d2Cmax-2Cmin 或取 p=0.4(2Cmax-2Cmin) d=0.6(2Cmax-2Cmin)也就是說，新制造的模具應(yīng)該是p+d+2Cmin2Cmax。否則制造的模具間隙已經(jīng)超過允許的變

23、動的范圍 2Cmax-2Cmin。下面對落料和沖孔兩種情況進行討論。1、落料： 設(shè)工件的尺寸 D0-，根據(jù)計算原則,落料時以凹模為設(shè)計基準(zhǔn)。首先確定凹模尺寸,使凹?；境叽缃咏虻扔谥萍妮喞淖钚O限尺寸,再減小凸模尺寸以保證最小合理間隙值 2Cmin。其計算公式如下： Dd=(D-X) +d 0 Dp=(Dd-2Cmin)0-p=(D-X-2Cmin) 0 -p2、沖孔：設(shè)沖孔尺寸為 d0+根據(jù)以上原則,沖孔時以凸模設(shè)計為基準(zhǔn),首先確定凸模刃口尺寸,使凸?；境叽缃咏虻扔诠ぜ椎淖畲髽O限尺寸,再增大凹模尺寸以保證最小合理間隙 2Cmin。凸模制造偏差取負(fù)偏差，凹模取正偏差。其計算公式如下

24、： dp=(d+x) 0 -p dd=(dp+2Cmin) +d 0 =(d+x+2Cmin) +d 0在同一工步中出制件兩個以上孔時,凹模型孔中心距 Ld 按下式確定: Ld=(Lmin+0.5)0.125式中 Dd落料凹模基本尺寸(mm)；Dp落料凸?；境叽?mm)；D落料件最大極限尺寸(mm)；dd沖孔凹?；境叽?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)；制件公差(mm) 可查表 71;2Cmin凸、凹模最小初始雙面間隙(mm)；d凸模下偏差,可按 IT6 選用(mm)；p凹模

25、上偏差,可按 IT7 選用(mm)；X 磨損系數(shù),是為了使沖裁件的實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),可查表或按下列關(guān)系取值：當(dāng)制件公差為 IT10 以上,取 X=1；當(dāng)工件公差為 IT11IT13,取 X=0.75；當(dāng)工件差為 IT14 者,取 X=0.5。5.35.3 刃口尺寸計算刃口尺寸計算根據(jù)計算原則,落料時以凹模為設(shè)計基準(zhǔn)。首先確定凹模尺寸,使凹模基本尺寸接近或等于制件的輪廓的最小極限尺寸,再減小凸模尺寸以保證最小合理間隙值 2Cmin。Dd=(D-X) +d 0 =(50-0.750.30) +0.025 0 =49.775+0.025 0 Dp=(Dd-2

26、Cmin) 0 -p =（49.775-0.246）0 -0.016 =49.5290 -0.016校核 p+d2Cmax-2Cmin 0.016+0.025 0.360-0.246 0.041 0.114 （滿足間隙要求）根據(jù)計算原則,沖孔時以凸模設(shè)計為基準(zhǔn),首先確定凸模刃口尺寸,使凸?；境叽缃咏虻扔诠ぜ椎淖畲髽O限尺寸,再增大凹模尺寸以保證最小合理間隙 2Cmin。 dp=(d+x) 0 -p =（30+0.750.21）0 -0.013 =30.15750 -0.013 dd=(dp+2Cmin) +d 0 =(30.1575+0.246) +0.021 0 =30.4035+0.0

27、21 0校核 p+d2Cmax-2Cmin 0.013+0.021 0.360-0.246 0.034 0.114在同一工步中出制件兩個以上孔時,凹模型孔中心距 Ld 按下式確定: Ld=(Lmin+0.5)0.125 =(40+0.50.39) 0.1250.39 =40.1950.049第六章 模具總體設(shè)計6.16.1 模具類型的選擇模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合沖壓，所以模具類型為復(fù)合模。6.26.2 定位方式的選擇定位方式的選擇為保證沖裁出外形完整的合格零件。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)

28、計時應(yīng)根據(jù)毛坯形式、模具結(jié)構(gòu)、零件公差大小、生產(chǎn)效率等進行選擇。定位包括控制送料進距的擋料和送料定距的擋料。 6.2.1 送進導(dǎo)料方式的選擇送進導(dǎo)向方式有兩種，在此我們選擇復(fù)合模設(shè)計中最常用的一種，導(dǎo)料銷導(dǎo)向，在模具中設(shè)計兩個導(dǎo)料銷，并位于條料的兩側(cè)，該模具是從右向左送料，所以導(dǎo)料銷裝在前后各一側(cè)。形式為固定導(dǎo)料銷。如圖 81 所示。 圖 6-1 固定導(dǎo)料銷6.2.2 送料定距方式的選用限位銷用來限制條料送進的距離，在此我們根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)選用活動擋料銷如圖 8-2 所示，其結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，用途廣泛。 圖 6-2 活動擋料銷6.36.3 卸料、出件方式的選擇卸料、出件方式的選擇 卸料零件的目的

29、，是將沖裁后卡箍在凸模上或凸凹模上的制件或廢料卸掉，保證下次沖壓壓正常進行。常用的卸料方式有剛性卸料和彈性卸料兩種。 因為工件料厚為 2mm，相對較薄，卸料力也比較小，故可采用彈性卸料。又因為是復(fù)合模生產(chǎn)，所以采用上出件比較便于操作與提高生產(chǎn)效率。 6.46.4 標(biāo)準(zhǔn)模架導(dǎo)向方式的選擇標(biāo)準(zhǔn)模架導(dǎo)向方式的選擇 GB/T2851.17(90)GB/T2852.14(90)列出了各種不同結(jié)構(gòu)和不同導(dǎo)向形式的標(biāo)準(zhǔn)模架,是由國家技術(shù)監(jiān)督局批準(zhǔn)并發(fā)布實施的標(biāo)準(zhǔn),常用的導(dǎo)柱導(dǎo)套式模架,是由上、下模座和導(dǎo)向零件組成。 按導(dǎo)柱在模架上的固定位置不同，導(dǎo)柱模架的基本型式有四種：對角導(dǎo)柱模 架；后側(cè)導(dǎo)柱模架；中間導(dǎo)

30、柱模架；四導(dǎo)柱模架。為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該復(fù)合模采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。第七章 主要零部件的設(shè)計設(shè)計主要零部件時，首先要考慮主要零部件用什么方法加工制造及總體裝配方法。結(jié)合模具的特點，本模具適宜采用線切割加工凸模固定板、卸料板、凸凹固定板、凹模及沖孔凸模、凸凹模。除凸凹模外，在采用線切割后，還得采用數(shù)控車床加工其形腔錐度。這種加工方法可以保證這些零件各個內(nèi)孔的同軸度，使裝配工作簡化。下面就分別介紹各個零部件的設(shè)計方法。 7.17.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計7.1.1 凸凹模的設(shè)計因為該制件形狀復(fù)雜，所以將落料凸模與沖孔凹模設(shè)計成一個整體為凸凹模。直通式凸模工

31、作部分和固定部分的形狀做成一樣，直通式凸模采用線切割機床加工。凹模和工作部分與凸模聯(lián)在一起，為保證廢料直接由凸模從凸凹模內(nèi)孔推出。凹模洞口若采用直刃、則模內(nèi)有積薦廢料，脹力較大。若采用上直下斜的錐面式，可以解出積薦廢料的問題，錐度先采用線切割加工后采用數(shù)控車床加工。通過固定板把凸凹模固定。固定板與凸凹模的配合按 H7/m6。凸凹模材料應(yīng)選 T10A，熱處理 5860HRC，凸凹模與卸料板之間的間隙見表 71 查得凸凹模與卸料板的間隙選為 0.035mm。凸凹模高度是固定板、卸料板和彈簧間隙組成。凸凹模高度為： H=H1+H2+（1520）mm H1固定板厚度；得 H1=0.8H凹=0.816=

32、12.8 mm(標(biāo)準(zhǔn)為 15mm) H2卸料板厚度；查表 94 得 H2=10 mm(1520)附加長度，包括凸凹模的修磨量，凸模進入凹模的深度及固定板與卸料板間的安全距離。 （附加長度取 18）H=15+10+18 =43 mm 表 7-1 凸凹模與卸料板、導(dǎo)柱與導(dǎo)套的間隙序號模具沖裁間隙Z卸料板與凸模間隙Z1輔助小導(dǎo)柱與小導(dǎo)套間隙 Z210.0150.0250.0050.007約為 0.00320.0250.050.0070.015約為 0.00630.050.100.0150.025約為 0.0140.100.150.0250.035約為 0.027.1.2 沖孔凸模的設(shè)計因為沖孔凸模是

33、由圓和非圓組合而成的凸模，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對模具零件精度要求較高；模具裝配精度也較高。將沖孔凸模設(shè)計成直通式，采用線切割加工。沖孔凸模與凸凹模中的落料凹模鑲拼結(jié)構(gòu)中的壓入式固定。凸模的高度是凸模固定板、凹模及附加長度組成。凸模高度為： H=H1+H2+（1520）mm H1凸模固定板厚度；得 H1=0.8H 凹=0.816=12.8 mm(標(biāo)準(zhǔn)為 15mm) H2凹模厚度； H2=16 mm(1520)附加長度，包括凸凹模的修磨量，凸模進入凹模的深度及固定板與卸料板間的安全距離。（附加長度取 18）H=15+16+18 =49 mm 7.1.3 落料凹模的設(shè)計凹模采用整體凹模，各種沖裁的凹?？拙捎?/p>

34、線切割機床加工，安排凹模在模架上位置時，要依據(jù)計算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。模具的外形尺寸如下： 模具厚度的確定公式為： H=Kb式中：K92 系數(shù)值，考慮板料厚度的影響； b 沖裁件的最大外形尺寸；查表得：K=0.30 H=0.3050 =15 mm查表取標(biāo)準(zhǔn)：H=16 mm模具壁厚的確定公式為： C=(1.52)H =1.520216=3032 mm凹模壁厚取 C=32 mm、凹模寬度的確定公式為： B=b+2C=44+232=108mm查表取標(biāo)準(zhǔn)取 B=125 mm凹模長度的確定公式為： L=50+232=114mm凹模的長度要考慮導(dǎo)料板發(fā)揮的作用，保證送料粗定位精度。查

35、表取標(biāo)準(zhǔn) L=125 mm。凹模輪廓尺寸為 125mm125mm16mm。凹模材料選用 T10A，熱處理 6062HRC。7.2 卸料板的設(shè)計卸料板不僅有卸料作用，還具有用外形凸模導(dǎo)向，對內(nèi)孔凸模起保護作用，卸料板的邊界尺寸與凹模的邊界尺寸相同，卸料板的厚度選擇，卸料板厚度為 10mm。卸料板與 2 個凸模的間隙以在凸模設(shè)計中確定了為 0.035。卸料板上設(shè)置了 4 個螺釘。卸料板采用 45 鋼制造，熱處理淬火硬度 4045HRC。7.3 定位零件的設(shè)計 為了保證模具的正常工作和沖出合格的沖裁件，必須保證坯料或工序件對模具的工作刃口處于正確的相對位置，即必須定位。而模具送料平面中必須有兩個方向

36、的限位：一是送料方向垂直的方向上限位，保證條料沿正確的方向的送進，稱為送進的導(dǎo)向，二是在送進方向上的限位，控制條料一次送進的距離(步距)稱為送料定距。屬于送料導(dǎo)向的定位零件有導(dǎo)料銷，導(dǎo)料板、側(cè)壓板等，屬于送料定距的定位零件有固定擋料銷、始用擋料銷、活動擋料銷、導(dǎo)正銷、側(cè)刃等。屬于塊料或工序件的定位零件有定位銷、定 位板等。由于止動墊圈沖壓所用的材料屬于條料，厚度不大，零件精度且采用的是復(fù)合模進行沖裁。終上所述定位零件選用導(dǎo)料銷，定位零件采用活動擋料銷?；顒訐趿箱N的位置可以由公式確定B=A-D/2+d/2 式中A送料進距（mm） ；d擋料銷直徑（mm） ；D落料凸模直徑（mm） 。B= A-D/

37、2+d/2 =45.3-50/2+8/2=24.3 (mm)7.4 模架及其它零件的設(shè)計 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn),模架主要有兩大類,一類是由上模座、下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成的導(dǎo)柱模模架。另一類是由彈壓導(dǎo)板、下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成的導(dǎo)板模模架?？紤]到經(jīng)濟效益以及加工的特點，選擇后側(cè)導(dǎo)柱模模架。本模具采用滑動導(dǎo)柱、導(dǎo)套來保證模具上、下模的精確導(dǎo)向?；瑒訉?dǎo)柱、導(dǎo)套都是圓柱形的，其加工方便，可采用車床加工，裝配容易。導(dǎo)柱的長度應(yīng)保證上模座最底位置時（閉合狀態(tài)） ，導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離 15mm。而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離為 5mm。導(dǎo)柱的下部與下模座導(dǎo)柱孔采用 R7/h5 的過盈配合,導(dǎo)套的外徑與上模座

38、導(dǎo)套孔采用 R7/h5 的過盈配合。導(dǎo)套的長度，需要保證沖壓時導(dǎo)柱一定要進入導(dǎo)套10mm 以上。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用 H7/h6 的間隙配合，導(dǎo)柱與導(dǎo)套均采用 20 鋼，熱處理硬度滲碳淬硬 5660HRC。導(dǎo)柱的直徑、長度，按標(biāo)準(zhǔn)選取。導(dǎo)柱：d/mmL/mm 分別為 32160；導(dǎo)套：d/mmL/mmDmm 分別為 3210545模座的的尺寸 L/mmB/mm 為 160mm315mm。模座的厚度應(yīng)為凹模厚度的 1.52倍上模座的厚度為 30mm，上墊板厚度取 8mm，凸凹固定板厚度取 20mm，下模座的厚度為 40mm。那么該模具的閉合高度為： H閉=H上模+H墊+H凸+H凸凹+H下模-h2式

39、中： H凸凸模長度，L=49 mm H凸凹凸凹模厚度，H=43 mmh2凸模沖裁后進入凹模的深度，h2=3 mm H閉=H上模+H墊+H凸+H凸凹+H下模-h2=32+8+49+43+45-3=174mm可見該模具閉合高度小于所選壓力機 J2325 的最大裝模高度（220mm）可以使用。第八章 模具總裝圖通過以上的設(shè)計，可得到模具總裝圖。模具的上模部分由上模座、上模墊板、凸模、凸模固定板及凹模等組成。上模座、上模墊板、凸模、凸模固定板及凹模用 4 個 M10 螺釘和 2 個8 圓柱銷固定。螺釘選?。篗1070mm 的標(biāo)準(zhǔn)件。采用 45 鋼，熱處理淬火硬度 4348HRC。圓柱銷選?。?70mm

40、 的標(biāo)準(zhǔn)件。采用 45 鋼，熱處理淬火硬度 4348HRC。下模部分由下模座、凸凹模、卸料板及固定板等組成。下模座、凸凹模、卸料板及固定板用 4 個 M10 的螺釘和 2 個 8 的圓柱銷固定。螺釘選?。篗1070mm 的標(biāo)準(zhǔn)件。采用 45 鋼，熱處理淬火硬度 4348HRC。圓柱銷選?。?70mm 的標(biāo)準(zhǔn)件。采用 45 鋼，熱處理淬火硬度 4348HRC。沖孔廢料由凸凹模的沖孔凹模漏料孔漏出。 圖 8-1 模具總裝圖1、下模座 2、凸凹模固定板 3、彈簧 4、卸料板 5、螺釘 6、螺釘 7、凹模 8、凸模固定板 9、墊板 10、上模座 11、推板 12、螺釘 13、模柄 14、打桿 15、推

41、桿 16、導(dǎo)套 17、凸模 18、推件塊 19、凸凹模 20、活動導(dǎo)料銷 21、螺釘 22、銷釘 23、固定導(dǎo)料銷 第九章第九章 壓力機設(shè)備的選定壓力機設(shè)備的選定通過校核，選擇開式雙柱可傾壓力機 J2325 能夠滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力：250KN；滑塊行程：65mm； 最大閉合高度：270mm；最大裝模高度；220mm；作臺尺寸（前后左右）：370mm560mm；墊板尺寸（厚度孔徑）：50mm200mm；模柄孔尺寸：40mm60mm；最大傾角高度：30。 參考文獻參考文獻1 張鼎承.沖模設(shè)計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，19992 馮炳堯.模具設(shè)計與制造簡明手冊.上海：上?？?/p>

42、學(xué)技術(shù)出版社，1994 3 徐發(fā)越.沖模設(shè)計應(yīng)用實例.北京：機械工業(yè)出版社，19944 彭建聲.冷沖壓技術(shù)問答.北京：機械工業(yè)出版社，19945 杜東福.冷沖壓工藝及模具設(shè)計.長沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版總總 結(jié)結(jié)通過這次課程設(shè)計我收獲頗多，指導(dǎo)老師的熱心指導(dǎo)，耐心的為我講解、分析，在設(shè)計的過程中所遇到的問題，同學(xué)們的熱心幫助也讓我感到了同學(xué)之間的情誼。這次從設(shè)計過程、加工過程和零件的加工分析過程，其實也是考驗我大學(xué)來理論知識的掌握、實際操作和如何將書本上的理論知識怎么樣運用到實際操作的一個過程。在畢業(yè)設(shè)計過程中我掌握了很多東西，沖裁件的工藝分析，制件的排樣方法，沖裁力的相關(guān)計算，模具壓力中心的計算，沖裁間隙的確定，凸模與凹模刃口尺寸的計算，模具的總體設(shè)計，主要零部件的設(shè)計，壓力機的選擇，總裝配圖的繪制等?？傊ㄟ^這次畢業(yè)設(shè)計讓我掌握了很多東西，也有很多不足的地方，設(shè)計說明書格式的不太清楚，模具的公差不好給，圖紙的繪制不熟練，但在老師和同學(xué)的幫助下我順利的完成了設(shè)計。通過這次設(shè)計我讓我全方位的知道模具的設(shè)計過程，真是受益匪淺。