墊圈沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)模具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

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1、目錄 一、沖壓件的分析 8 （一）零件的經(jīng)濟(jì)性分析 8 （二) 零件的工藝性分析 8 (1)零件尺寸精度分析 8 (2)零件的形狀分析 9 二、確定工藝分案 9 三、設(shè)計(jì)計(jì)算 9 （一）排樣方式的確定及計(jì)算 9 （1）采用縱裁法： 10 （2）采用橫裁法： 11 （二）沖壓力的計(jì)算 11 （三）壓力中心的確定 13 四、刃口尺寸的計(jì)算 13 （一）沖孔 14 （二）落料 15 五、模具周界尺寸的計(jì)算 15 （一）凹模計(jì)算尺寸 16 （二）根據(jù)凹模輪廊尺寸選擇標(biāo)準(zhǔn)凹模 16 （三）選擇模具結(jié)構(gòu)的典型組合 16 （四）根據(jù)典型組合選取標(biāo)準(zhǔn)模架 17 六、的

2、總體設(shè)計(jì) 17 （一）模架 17 （二）模座 17 （三）導(dǎo)向裝置 17 （四）模柄 17 七、沖裁其它結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 18 （一）墊板 18 （二）凸模固定板 18 （三）緊固件 18 （四）導(dǎo)正銷 18 （五）始用擋料裝置 18 （六）擋料銷 18 八、主要零件的設(shè)計(jì) 19 （一）落料凸模 19 （二）凹模 19 （三）卸料板與固定板 19 九、模具總裝圖 19 十、繪制工藝卡(附圖A4) 19 結(jié)束語 20 參考文獻(xiàn) 21 致 謝 22 墊圈沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) [摘要]： 本課題通過對沖壓模具工藝的分析，設(shè)計(jì)了零件墊片。詳細(xì)地?cái)⑹隽藳_壓件

3、工藝性、沖壓工藝方案的選擇，重要零件的工藝參數(shù)的選擇與計(jì)算，并對模具的總體設(shè)計(jì)過程作了介紹。 [關(guān)鍵詞]：墊片，級進(jìn)，模具，沖壓，選擇，計(jì)算 前 言 一、壓模具的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 (一）我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀 改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營也得到了快速發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”；廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、

4、康佳等集團(tuán)紛紛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)現(xiàn)已有幾千家。 隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個(gè)鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一，模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定企業(yè)的生存空間。 近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件，個(gè)別廠家還引進(jìn)了Moldflow、C-Flow、DYNA

5、FORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計(jì)中。以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進(jìn)步，東風(fēng)汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)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)制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)。例如，吉林大學(xué)汽車覆蓋件成型技術(shù)所獨(dú)立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件，華中理工大學(xué)模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的注塑模、汽車覆蓋件模具和級進(jìn)模CAD/CAE/CAM軟件，上海交通大學(xué)模具CAD國家工程

6、研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖模CAD軟件等在國內(nèi)模具行業(yè)擁有不少的用戶。雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差 距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具依賴進(jìn)口。 我國的模具工業(yè)的發(fā)展，日益受到人們的重視和關(guān)注。“模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備”也已經(jīng)取得了共識。在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中，60%~80%的零部件都要依靠模具成形（型）。用模具生產(chǎn)制件所具備的

7、高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其它加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。目前全世界模具年產(chǎn)值約為600 億美元，日、美等工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具工業(yè)產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)。近幾年，我國模具工業(yè)一直以每年15%左右的增長速度發(fā)展，2003年，我國模具總產(chǎn)值超過400億元人民幣。 中國模具產(chǎn)業(yè)除了要繼續(xù)提高生產(chǎn)能力，今后更要著重于行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)發(fā)展水平的提高。結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，主要是企業(yè)結(jié)構(gòu)向?qū)I(yè)化調(diào)整，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向著中高檔模具發(fā)展，向進(jìn)出口結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，中高檔汽車覆蓋件模具成形分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)、多功能復(fù)合模具

8、和復(fù)合加工及激光技術(shù)在模具設(shè)計(jì)制造上的應(yīng)用、高速切削、超精加工及拋光技術(shù)、信息化方向發(fā)展。 (二）未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢 模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低廉的要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項(xiàng)： ①全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù) 模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度；進(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個(gè)行業(yè)中推

9、廣成為可能，實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。 ② 高速銑削加工 國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。 ③模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的

10、CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。 ④ 電火花銑削加工 電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣)，因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計(jì)這一技術(shù)將得到發(fā)展。 ⑤ 提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度 我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。國外發(fā)達(dá)國家一般為80%左右。

11、⑥ 優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù) 選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。 ⑦模具研磨拋光將自動化、智能化 模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢。 ⑧模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展 這是我國長遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的

12、機(jī)具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)。CNC雕刻機(jī)在國內(nèi)的發(fā)展上從最近的一兩年才有較大的發(fā)展，相關(guān)加工廠和使用單位時(shí)刻以敏銳的眼光盯著廠家的動向，這也是身為雕銑機(jī)主機(jī)生產(chǎn)廠一點(diǎn)也不敢松懈的真正原因所在。作為用戶當(dāng)然要選合適的設(shè)備，如果選型不當(dāng)，不但不能賺錢反而令陷入為機(jī)器打工的苦澀局面。那么什么樣的機(jī)床才是好機(jī)床？ 我們認(rèn)為好機(jī)床的定義是這樣的：能夠在短期內(nèi)收回投資的機(jī)床才是好機(jī)床。數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)使用壽命一般為7年，主要是數(shù)控方面的使用壽命為準(zhǔn)，這樣花錢和掙錢的比例關(guān)系將直接影響您的生意，所以仔細(xì)分析功能進(jìn)行選型是有效投資的必要條件。在國外很早就有雕銑機(jī)的名詞（CN

13、C engraving and milling machine），嚴(yán)格地講雕是銑的一部分，是購買雕刻機(jī)還是購買數(shù)控銑式加工中心是經(jīng)常要問自己的問題。另外，還有目前盛行的高速切削機(jī)（HSCMACHINE）。[15] （二）課題研究的理論依據(jù) （1）沖裁是利用模具使板料產(chǎn)生分離的沖壓工序，包括落料、沖孔、切口、修邊等。用它可以制作零件或?yàn)閺澢?、拉深、成形等工序?zhǔn)備毛坯。從板料沖下所需形狀的零件叫落料，在工件上沖出所需形狀的孔（沖去的為廢料）叫沖孔。 （2）沖裁過程：沖裁即是分離工序，工件受力時(shí)必須從彈、塑性變形開始，以斷裂告終。當(dāng)凸模下降接觸板料，板料即受到凸、凹模壓力而產(chǎn)生彈性變形，由于力

14、矩的存在，使板料產(chǎn)生彎曲，即從模具表面上翹起。隨著凸模下壓，模具刃口壓入材料，內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)滿足塑性條件時(shí)，產(chǎn)生塑性變形，不同凸模行程，其變形程度不同，且凹模刃口附近變形大于凸模刃口附近的變形。由此可知，塑性變形從刃口開始，隨著切刃的深入，變形區(qū)向板料的深度方向發(fā)展、擴(kuò)大，直到板料的整個(gè)厚度方向上塑性變形，板料的一部分相對另一部分移動。力矩將板料壓向整個(gè)厚度方向上產(chǎn)生塑性變形，板料的一部分相對于另一部分移動。力矩將板料壓向切刃的側(cè)表面，故切刃相對于板料移動時(shí)，這些力將表面平壓，在切口表面上形成光亮帶。當(dāng)切刃附近材料各層中達(dá)到極限應(yīng)變與應(yīng)力值時(shí)，便產(chǎn)生微裂，裂紋產(chǎn)生后，沿著大剪應(yīng)速度方向發(fā)展，直至上

15、、下裂紋會合，板料就完全分離。 （3）模具間隙：模具間隙系指凸、凹模刃口縫隙的距離，用符號c表示，俗稱單面間隙。而雙面間隙用Z表示。間隙對沖裁件質(zhì)量、沖裁力、模具壽命的影響很大，是沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)極其重要的問題。 （三） 課題的國內(nèi)外研究狀況 由于近年市場需求的強(qiáng)大拉動，我國模具工業(yè)發(fā)展很快，市場廣闊。目前全世界的模具年產(chǎn)值有600億~650億美元，我國2003年模具產(chǎn)值為450億元人民幣左右，約折合50多億美元。近兩年，我國的模具技術(shù)有了很大的提高，生產(chǎn)的模具有些已接近或達(dá)到國際水平。2003年模具出口3.368億美元，比上年增長了33.5%。1996年至2002年間，中國

16、模具制造業(yè)的產(chǎn)值年平均增長14%左右，2003年增長15%以上，廣東、江蘇、浙江、山東等模具發(fā)達(dá)地區(qū)的增長在25%左右。模具在我國被分為10大類、46小類，是涵蓋了各種用于金屬和非金屬成型的特殊裝備。總的來看，技術(shù)含量低的模具早已供過于求，市場利潤空間狹小，而技術(shù)含量較高的中、高檔模具還遠(yuǎn)不能滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，轎車覆蓋件沖模、精密復(fù)雜塑料模、電子接插件和電子產(chǎn)品模具等高檔模具仍有很大一部分依靠進(jìn)口。.近五年平均每年進(jìn)口模具11.227億美元的模具，這還未包括隨設(shè)備和生產(chǎn)線作為附件帶進(jìn)來的模具[15-16]。中國經(jīng)濟(jì)連年高速發(fā)展，為模具工業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的空間。中國消費(fèi)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的加

17、快升級，將帶動對先進(jìn)模具制造技術(shù)，先進(jìn)設(shè)備需求的旺盛。目前，陜西、四川、河北等地模具生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模，技術(shù)水平都有很大的發(fā)展。河北興林車身制造集團(tuán)有限公司作為河北泊頭地區(qū)的骨干企業(yè)帶動了一片模具企業(yè)的開拓。西部地區(qū)陜西、四川等地的廠商也十分踴躍，模具企業(yè)的體制現(xiàn)狀是大中型企業(yè)的附屬車間，分廠占有相當(dāng)?shù)姆至?，珠三角，長三角等模具發(fā)達(dá)地區(qū)的民營企業(yè)生機(jī)勃勃，股份制及國有資產(chǎn)自主經(jīng)營的專業(yè)模具企業(yè)利用靈活的機(jī)制發(fā)展迅速，由于地區(qū)工業(yè)基礎(chǔ)的差別，當(dāng)?shù)卣叻龀至Χ炔煌戎T多因素，模具工業(yè)發(fā)展的水平差距極大。 該模具是根據(jù)市場要求所設(shè)計(jì)的，通過對零件的認(rèn)識可知，該零件所用的材料是Q235鋼，生產(chǎn)批量為

18、中批量生產(chǎn)，再經(jīng)過方案比較，故選擇級進(jìn)沖裁作為該副模具工藝生產(chǎn)方案即比較加工又便于經(jīng)濟(jì)；經(jīng)過計(jì)算分析完成該模具的主要設(shè)計(jì)計(jì)算；選出符合該模具的定位方式、卸料出件方式導(dǎo)向方式；設(shè)計(jì)模具的工作部分即凸、凹模的設(shè)計(jì)，選擇模具的材料即確定每個(gè)零部件的加工方案； 下面就是加工墊片模具的具體過程。 一、沖壓件的分析 墊圈材料：Q235 尺寸精度：IT12 生產(chǎn)批量：大批量。 圖1 要求：編制墊圈級進(jìn)模的沖壓工藝；完成該模具的設(shè)計(jì)計(jì)算工作； （一）零件的經(jīng)濟(jì)性分析 從墊圈零件的結(jié)構(gòu)分析該零件有一個(gè)D=Φ16.5的孔是沖孔而得，D=Φ32的孔是落料而得，而D=Φ16.5與D=Φ

19、32尺寸在加工模具凸模與凹模的時(shí)候較為簡單，從尺寸精度看該零件為IT12級屬于低級精度，即在一般沖床上就可以加工屬于普通沖裁。從零件的材料上看Q235具有良好的塑性，韌性，冷沖壓性能，工藝性好且價(jià)格低廉，屈服強(qiáng)度s=235強(qiáng)度腳底并且有一定優(yōu)良的鍛造性能，加工時(shí)較容易，特別是作為沖裁材料在沖裁時(shí)不易開裂，可以保證零件的質(zhì)量，從零件的產(chǎn)量分析，大批量生產(chǎn)必須保證生產(chǎn)效率，該模具在設(shè)計(jì)時(shí)使用級進(jìn)模可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動化保證了生產(chǎn)的效率，降低了生產(chǎn)的時(shí)間，從上述分析可以看出該零件的經(jīng)濟(jì)性好。 （二) 零件的工藝性分析 (1)零件尺寸精度分析 從零件圖可以看出該零件未注公差按IT12級處理，按“入

20、體原則”標(biāo)注，確定零件在實(shí)際加工中的尺寸查《互換性測量技術(shù)》表2-8有：，。 (2)零件的形狀分析 該零件屬于結(jié)構(gòu)較簡單的環(huán)形件,孔壁尺寸L 則有：L=32-16.5=13.5mm>=1.53=4.5mm 孔的位置精度與尺寸精度都是一般要求，且孔壁尺寸也大于1.5t，以上這些條料都適合沖裁。 （3)零件材料分析 該材料材料為Q235是普通碳素鋼，有足夠的塑性使得沖裁時(shí)不開裂且廉價(jià)是沖裁首選的材料。 二、確定工藝分案 零件沖裁生產(chǎn)需要的基本工序只有沖孔，落料兩種性質(zhì)的工序，因此可能的沖裁方案有三種：（1）全部安排單工序生產(chǎn)。（2）使用沖孔落料復(fù)合模生產(chǎn)。（3）采用級進(jìn)模生產(chǎn) 由

21、于零件尺寸不大，生產(chǎn)批量又大，從操作安全，方便，以及提高效率等方面考慮，使用級進(jìn)模的生產(chǎn)方式顯然是最合適的，根據(jù)零件的外形和厚度可以采用導(dǎo)正銷頂定距縱向送料的級進(jìn)模。 三、設(shè)計(jì)計(jì)算 （一）排樣方式的確定及計(jì)算 坯料的形狀是圓形，采用單排最合適，《查冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表2-8取搭邊a及 則：a=2.mm. =2.2mm 有側(cè)壓裝置時(shí)調(diào)料的寬度可按下式計(jì)算： ) 式中： B——條料寬度的基本尺寸 D——條料寬度方向零件輪廓的最大尺寸，由圖知D=32 mm ——條料下料剪切公

22、差，查【冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)】表2-9取=0.9 a——側(cè)面搭邊 故： = mm 步距S=32+2.2=34.2 mm 材料選用規(guī)格為3 mm900 mm2000 mm （1）采用縱裁法： 每板條料數(shù)=900／40=22（條）余2 mm 每條制件數(shù)=(2000－2.2)／34.2=58(件) 22000余料利用率件數(shù)=2000／40=50(件) 每條制件數(shù)n=++=2258+50=1326(件) 材料利用率100% 式中： A——一個(gè)沖裁件的實(shí)際面積 有圖紙根據(jù)計(jì)算A=[]=590.124 mm L——一板料長度，L=2000 mm W——一板料寬度，W=9

23、00 mm 則： （2）采用橫裁法： 每板條料數(shù)=2000／40=50(件) 每條制件數(shù)=(900-2.2)／34.2=26(件) 每條制件數(shù)n=+=5026=1300(件) 材料利用率100% 代入數(shù)據(jù)得 由此可見，縱排材料利用率高，為提高效率，降低成本，選用縱向單排。 如圖零件的排樣圖圖2： 圖2 （二）沖壓力的計(jì)算 沖壓周邊長度L L=（D+d）=3.14(3.2+16.5)=152.29 mm 材料抗剪強(qiáng)度 《查冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》附錄---取=304mpa 系數(shù)k 在生產(chǎn)過程中k=1.3 沖裁力F的計(jì)算公式F=kLt

24、由公式3代入數(shù)據(jù)得F=180555.024N 卸料力=KF 式中: k——一卸料力系數(shù). 其值為0.02-0.06（薄料取最大值，厚聊取最小值，取k=0.06） 由公式4代入數(shù)據(jù)得=10833.3014 N 在模具設(shè)計(jì)過程中要保證沖裁后卡扎在凸模上或凹模上的制件或廢料卸掉為下次沖壓正常進(jìn)行，必須要有卸料裝置。 常用的卸料裝置有：剛性卸料（固定卸料），彈性卸料。其中固定卸料板的卸料力大，卸料可靠。因此，當(dāng)沖裁板料較厚（大于0.5mm），卸料力較大，平直要求度不很高的沖裁件時(shí)，一般采用固定卸料裝置。彈壓卸料裝置具有卸料和壓料雙重作用，主要用在沖裁板厚在1.5mm以下的板料。分析知該模

25、具必須采用剛性卸料板。 即沖裁力F總=F+FQ 由公式代入數(shù)據(jù)得F總=191388.35N 通過計(jì)算分析：選用壓力機(jī)為J23-25 壓力機(jī)J23-25的技術(shù)參數(shù)： 模柄孔Φ50mmх70mm,最大閉合高度250mm，連桿調(diào)節(jié)量70mm，墊板厚度70mm. 即模具的閉合高度為： 120≤H?！?75 （三）壓力中心的確定 如圖確定壓力中心圖圖2: 圖2 由圖3-2知建立坐標(biāo)軸，知壓力中心的y軸為0 ，x軸值通過下式計(jì)算： 式中，分別是沖裁周邊長度 = = 可知 由上式帶入數(shù)據(jù)得： 所以壓力中

26、心坐標(biāo)為（11.73，0） 四、刃口尺寸的計(jì)算 由于模具加工方法不同，凸模與凹模刃口部分尺寸的計(jì)算公式與制造公差的標(biāo)注也不同。刃口尺寸的計(jì)算方法可以分為兩種加工方法包括：凸模與凹模的分開加工，凸模與凹模的配合加工。其中凸模與凹模的分開加工時(shí)分別按圖紙加工至尺寸，這種方法主要適用于圓形或簡單規(guī)則的形狀的加工。 故此類方法零件沖裁的凸凹模制造簡單，精度容易保證，比較凸凹模的配合加工方法，必須嚴(yán)格限制沖裁制造公差，這樣往往會造成沖模制造困難或不可制造。 綜合考慮選用凸模與凹模的分開加工方法比較合適。 有零件圖1可知，改零件屬于無特殊要得求的一般沖孔落料，由“人體原則”由落料獲得

27、，由沖孔獲。 查《冷沖壓工藝與模具制造》2-4表得： 零件精度為IT12級 取X=075 設(shè)凸凹模分別按IT6級IT7級加工制造 即按比沖壓件精度IT6高3-4級 ，按比沖壓件精度IT7高3-4級加工制造。 查《互換性與技術(shù)測量表》2-2標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值得： 凸模下偏差=0.016 凹模上偏差=0.025 凸模下偏差=0.011 凹模上偏差=0.018 （一）沖孔 將數(shù)據(jù)代入公式得： =（16.5+0.750.18）=16.635 mm 將數(shù)據(jù)代入公式得： =(16.635+0.460)=17.095mm 校核：+-

28、 0.011+0.0180.640-0.460 0.029<0.180 (滿足間隙公差條件) （二）落料 = 將數(shù)據(jù)代入公式得： ==(32-0.750.25)=31.8125mm 將數(shù)據(jù)代入公式得： =（31.8125-0.460）=31.3525mm 校核：+- 0.025+0.0160.640-0.460 0.041<0.180 (滿足間隙公差條件) 綜上所知：由于：+-滿足間隙公差條件，因此選用凸模與凹模的分開加工滿足條件。 五、模具周界尺寸的計(jì)算 （一）凹模計(jì)算尺寸 圖3 圖o點(diǎn)為壓力中心點(diǎn) ——垂直于送料方向

29、的凹模孔壁間最大距離，取=32mm ——送料方向的凹模孔壁間最大距離，取=34.2-11.7=22.5mm c——送料方向的凹模孔壁與凹模邊緣的最小距離，《查冷沖壓工藝與模具制造》2-11表得： 取c=32mm k——考慮板料厚度的影響系數(shù) 查冷《沖壓工藝與模具制造》2-10表得 取k=0.5 凹模厚度H為：H=K(15mm) 將數(shù)據(jù)代入公式得： H=K=0.5x32=16mm 垂直送料方向的凹模寬度B為： B=+(2.5～4)H 取B=+4H=32+416=96mm 送料方向的凹模長度L為： L=2+2c=222.5+232=109mm （二）根據(jù)凹模輪廊尺寸選擇

30、標(biāo)準(zhǔn)凹模 根據(jù)凹模零件輪廊的計(jì)算尺寸（LBH）=109mm96mm22mm選取標(biāo)準(zhǔn)凹模板的尺寸規(guī)格（LBH）=125mm100mm35mm （三）選擇模具結(jié)構(gòu)的典型組合 根據(jù)材料的規(guī)格，厚度及零件排樣圖，選定模具結(jié)構(gòu)為矩形橫向送料剛性卸料典型組合形式。 （四）根據(jù)典型組合選取標(biāo)準(zhǔn)模架 根據(jù)選定的凹模板尺寸規(guī)格及典型組合形式，查《模具設(shè)計(jì)手冊》選取對角導(dǎo)柱模架。 規(guī)格為125mm100mm(140-170)IJB/T2851-2008 六、的總體設(shè)計(jì) （一）模架 零件的壓力中心不是關(guān)于零件排樣步距地中點(diǎn)線上，為保證沖裁平穩(wěn)即選擇對角導(dǎo)柱模架 （二）模座 一般分為上模座和下模

31、座，其形狀基本相似，分別與沖裁設(shè)備的滑塊和工作臺固定，上下模間的精確位置由導(dǎo)柱導(dǎo)套的導(dǎo)向來實(shí)現(xiàn)。通過以上的計(jì)算與分析選應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)模架，其上模座的基本尺寸為125mm100mm30mm,下模座的基本尺寸為125mm100mm45mm。 （三）導(dǎo)向裝置 導(dǎo)向零件時(shí)用來保證上模相對于下模的正確運(yùn)動，對于生產(chǎn)批量較大，壽命要求較高的模具，一般采用導(dǎo)柱，導(dǎo)套導(dǎo)向裝置，導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)模架的選擇選取導(dǎo)柱的尺寸為22mm130mm，導(dǎo)套25mm80mm. （四）模柄 中小型模具一般通過模柄將上模固定在壓力機(jī)滑塊上，模柄是上模與壓力機(jī)滑塊連接的零件，對它的要求是： A,要于壓力機(jī)滑塊上的模

32、柄孔正確的配合，安裝可靠 B,要于上模正確且可靠的連接。 模柄與模柄孔間的配合為H7/r6,通過壓力機(jī)規(guī)格知相對應(yīng)模柄尺寸為50mm70mm 七、沖裁其它結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) （一）墊板 墊板外形及尺寸大小與固定板一致，其中各通孔根據(jù)固定板上各孔德位置確定，與各銷之間的配合為H7/r6，板厚的取值范圍（8-10）取8mm。 （二）凸模固定板 固定板與凸模采用過度配合H7/n6,壓裝后將凸模端面固定板一起磨平，其厚度一般為凹模厚度的60%-80%取值12mm（附圖A4） （三）緊固件 緊固件在設(shè)計(jì)時(shí)主要是確定其規(guī)格和位置，它包括各種螺釘和銷釘，為了緊固可靠及安裝方便選用六角螺釘，其規(guī)格為

33、6M10，在緊固螺釘之前打入銷釘，即選用銷釘?shù)囊?guī)格為2M6。 （四）導(dǎo)正銷 從零件的形狀分析，該模具可以直接采用導(dǎo)正銷定位，導(dǎo)正銷頭部的形狀應(yīng)有利于在導(dǎo)正時(shí)插入已沖的孔，即選擇D形導(dǎo)正銷(附圖A4) （五）始用擋料裝置 在帶有導(dǎo)正銷的級進(jìn)模中，常用始用擋料銷裝置，它安裝在導(dǎo)料板中間，(附圖A4) （六）擋料銷 在板料初步進(jìn)入模具沖裁時(shí)，用擋料銷進(jìn)行初步定位，選用A型固定擋料銷。如圖4 圖4 八、主要零件的設(shè)計(jì) （一）落料凸模 根據(jù)落料凸模的刃口尺寸繪制落料凸模零件圖(附圖A4) （二）凹模 根據(jù)凹模輪廊與零件排樣圖繪制凹模零件圖(附圖A4) （三

34、）卸料板與固定板 設(shè)計(jì)時(shí)注意卸料板與固定板的形孔位置及公差與凹模一致，分別(附圖A4) 九、模具總裝圖 按照選取的標(biāo)準(zhǔn)典型組合以及模架的有關(guān)尺寸繪圖(附圖A3) 十、繪制工藝卡(附圖A4) 結(jié)束語 根據(jù)所選的材料的材質(zhì)以及批量，選用了最適合的沖壓工藝。經(jīng)過計(jì)算，得出了大量的具體數(shù)據(jù)，由這些數(shù)據(jù)制訂了排樣方式、壓力中心、適用的壓力機(jī)等等制造零件必不可少的條件，然后經(jīng)過系統(tǒng)的組合得出了墊片生產(chǎn)加工的具體操作。 此次沖壓模具的設(shè)計(jì)不僅對沖壓模具的設(shè)計(jì)流程又有了進(jìn)一步的了解，而且對模具的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也有了的提高。經(jīng)過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)使我更加的了解到?jīng)_壓模具的生產(chǎn)對數(shù)據(jù)的精密程度，以及沖壓模具在生產(chǎn)中可能遇到的種種事故以及對應(yīng)措施。 參考文獻(xiàn) [1] 楊關(guān)全.《冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 .大連理工大學(xué)出版社 .2009 [2] 魏思亮 李時(shí)駿.《互換性技術(shù)與測量》. 北京理工大學(xué)出版社.2007 [3] 李舒燕 林承全.《模具制造工藝》 .湖北科學(xué)技術(shù)出版社.2008 [4] 史鐵梁.《模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2003 20 第 20 頁 共 21 頁