連接片沖壓模具設(shè)計(jì)【含13張CAD圖紙和文檔全套】

ZL50裝載機(jī)總體及工作裝置設(shè)計(jì)購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)請(qǐng)充值后下載，資源目錄下的文件所見(jiàn)即所得，都可以點(diǎn)開(kāi)預(yù)覽，資料完整，充值下載可得到資源目錄里的所有文件。【注】：dwg后綴為CAD圖紙，doc,docx為WORD文檔，原稿無(wú)水印，可編輯。帶三維備注的都有三維源文件，由于部分三維子文件較多，店主做了壓縮打包，都可以保證打開(kāi)的，三維預(yù)覽圖都是店主用電腦打開(kāi)后截圖的，具體請(qǐng)見(jiàn)文件預(yù)覽，有不明白之處，可咨詢(xún)QQ:1304139763 目 錄1 引言22 設(shè)計(jì)步驟與實(shí)例32.1設(shè)計(jì)步驟33 沖裁模具設(shè)計(jì)43.1 制件43.2 制件工藝性分析43.2.1 制件結(jié)構(gòu)要求43.2.2 制件精度和表面粗糙度要求53.2.3 連接片工藝性分析53.3 制定工藝方案63.3.1制定沖壓方案63.3.2確定連接片工藝性方案63.4確定沖壓模具結(jié)構(gòu)形式63.4.1定位零件73.4.2卸料、壓料、出件方式83.4.3連接片模具結(jié)構(gòu)形式的確定93.5相關(guān)工藝計(jì)算93.5.1排樣與材料利用率93.5.2計(jì)算沖壓力、選擇壓力機(jī)113.5.3壓力中心 163.5.4計(jì)算刃口尺寸 173.5.5模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 214 模具結(jié)構(gòu)總設(shè)計(jì)29總 結(jié) 30致 謝 31參考文獻(xiàn)321 引言模具產(chǎn)品是工業(yè)產(chǎn)品制造的基礎(chǔ)，模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和社會(huì)的高速發(fā)展，產(chǎn)品更新?lián)Q代越來(lái)越快，注塑模具設(shè)計(jì)也隨著科技發(fā)展明顯縮短生產(chǎn)周期，用一系列軟件對(duì)注塑模具進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，大大縮短了生產(chǎn)周期。本設(shè)計(jì)在注塑模具成型工藝飛速發(fā)展的時(shí)代條件下，用UG4.0軟件進(jìn)行建模，用CAD軟件進(jìn)行工程圖的繪制，多種軟件交替進(jìn)行，為注塑模具設(shè)計(jì)帶來(lái)了極大方便，同時(shí)使設(shè)計(jì)更為合理精確，更是大大縮短了注塑模具的設(shè)計(jì)周期，同時(shí)節(jié)約了成本。本說(shuō)明書(shū)為機(jī)械塑料注射模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，是根據(jù)塑料模具手冊(cè)上的設(shè)計(jì)過(guò)程及相關(guān)工藝編寫(xiě)的。本說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容包括：目錄、設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、參考文獻(xiàn)等。 編寫(xiě)本說(shuō)明書(shū)時(shí)，力求符合設(shè)計(jì)步驟，詳細(xì)說(shuō)明了塑料注射模具設(shè)計(jì)方法，以及各種參數(shù)的具體計(jì)算方法，如塑件的成型工藝、塑料脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 大學(xué)四年的本科學(xué)習(xí)即將結(jié)束，設(shè)計(jì)是其中最后一個(gè)環(huán)節(jié)，是對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)四年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課方面的知識(shí)，對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。本說(shuō)明書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中，得到老師和同學(xué)的大力支持和熱情幫助，在此謹(jǐn)表謝意。雖然在設(shè)計(jì)中得到了指導(dǎo)老師的用心指導(dǎo)，但由于本人水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中不妥之處在所難免，肯請(qǐng)各位老師指正。2 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)步驟與實(shí)例2.1:設(shè)計(jì)步驟：一個(gè)模具工程師接受任務(wù)到完成任務(wù)進(jìn)入模具加工階段，需要有以下5個(gè)步驟：1、 分析制件工藝性：1） 審查制件是否具備沖壓工藝性。2） 審核制件沖壓經(jīng)濟(jì)性。2、 制定工藝方案：1） 確定沖壓方案。2） 確定沖壓類(lèi)型和結(jié)構(gòu)形式。3、 相關(guān)工藝計(jì)算:1） 排樣、確定帶料寬度，計(jì)算材料利用率。2） 計(jì)算沖壓力，選擇壓力機(jī)。3） 計(jì)算壓力中心。4） 確定凸、凹模間隙，計(jì)算刃口尺寸。4、 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：1） 確定主要部件（如墊板、固定板、凹模、凸模）的外形尺寸。2） 確定彈性元件。3） 選擇模柄、模架等標(biāo)準(zhǔn)件。5、 繪制裝配圖和零件圖。3 沖裁模具設(shè)計(jì)3.1 制件如圖2-1所示零件，其生產(chǎn)要求如下：生產(chǎn)批量： 10萬(wàn)件每年材 料： Cr12不銹鋼材料厚度： 1.5mm 圖2-1 連接片零件圖3.2、制件工藝性分析:制件工藝性是指該零件采用沖壓加工的難度 和經(jīng)濟(jì)性。分析時(shí)，要根據(jù)制件零件圖或者實(shí)物，分析其幾何形狀、尺寸、料厚、結(jié)構(gòu)工藝性、精度及表面粗糙度要求、制件材料、生產(chǎn)數(shù)量是否符合沖壓要求。如果沖壓工藝性不良，則需要提出修改意見(jiàn)，并與產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員進(jìn)行協(xié)商，經(jīng)設(shè)計(jì)人員同意后才可以進(jìn)行修改，并進(jìn)行工藝方案的制訂。3.2.1 制件結(jié)構(gòu)要求：制件結(jié)構(gòu)上要注意以下幾點(diǎn)：1、 沖裁件的形狀。 沖裁件的形狀應(yīng)力求簡(jiǎn)單、對(duì)稱(chēng)，有利于材料的合理利用。2、 沖裁件內(nèi)形及外形的拐角。沖裁件內(nèi)形及外形的轉(zhuǎn)角處要盡量避免尖角，應(yīng)以圓弧過(guò)渡，以便于模具加工時(shí)減少由于熱處理產(chǎn)生的開(kāi)裂，減少?zèng)_裁時(shí)尖角外的崩刃和過(guò)快磨損；一般R0.25t(t為料厚)。3、 沖裁件上凸出的懸臂和凹槽要避免過(guò)長(zhǎng)，其最小寬度b2t，板料厚度2t,并不要小于34mm;c1.5t.5、 為了防止沖裁時(shí)凸模折斷或者壓彎，沖孔的尺寸不要過(guò)小。3.2.2 制件精度和表面粗糙度要求 普通沖裁件的尺寸精度等級(jí)一般在IT10以下，較高精度可以達(dá)到IT8.而沖孔比落料件要高出一級(jí)。 普通沖裁件的表面粗糙度數(shù)值Ra一般低于6.3，一般沖裁件剪斷表面粗糙度數(shù)值如表2-1所示。 表2-1 普通沖裁件的表面粗糙度數(shù)值制件厚件t/mm11223 34 45表面粗糙度Ra/ 3.2 6.3 12.5 25 503.2.3 連接片的工藝分析 1、零件的尺寸精度分析零件外形尺寸均未標(biāo)注公差，按照企業(yè)要求，制件公差為0.1mm,用一般精度的模具即可滿足制件的精度要求。2、零件結(jié)構(gòu)工藝性分析零件形狀非對(duì)稱(chēng)，但無(wú)懸臂、凹槽等結(jié)構(gòu)，外形簡(jiǎn)單，無(wú)尖角結(jié)構(gòu)，t=1.5mm,圓弧半徑R1.5mm,滿足R0.25t的要求，屬于落料工序，可以沖裁成形。3、制件材料分析制件材料1Cr13不銹鋼，抗剪強(qiáng)度r-314372Mpa,抗拉強(qiáng)度=392461Mpa,伸長(zhǎng)率=20%。適于沖壓成形。綜合以上分析，得到最終結(jié)論，該制件可以用沖壓生產(chǎn)的方式進(jìn)行生產(chǎn)。3.3 制定工藝方案3.3.1 制定沖壓方案確定制件工藝性后，需要根據(jù)其特性提出沖壓工藝方案。這個(gè)步驟是制定該制件沖壓工藝過(guò)程的核心內(nèi)容。在此項(xiàng)工作中，要針對(duì)該制件的工序性、工序數(shù)、工序順序及組合方式等進(jìn)行分析，制定出幾種不同的沖壓工藝方案，最終確定該套模具的類(lèi)型，模具的類(lèi)型根據(jù)工序組合區(qū)分，包括單工序模、復(fù)合模和級(jí)進(jìn)模三大類(lèi)。確定工藝方案的原則主要有以下三點(diǎn)：1、 要保證沖裁件質(zhì)量在模具類(lèi)型中，復(fù)合模沖出的制件精度高于連續(xù)模，而連續(xù)模又高于單工序模。所以精度要求較高的制件，可以采用復(fù)合模進(jìn)行加工。2、 要遵循經(jīng)濟(jì)性原則在設(shè)計(jì)模具時(shí)，還要考慮成本。應(yīng)在保證制件質(zhì)量的前提下，盡量選用簡(jiǎn)易模具，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。3、 要保證安全生產(chǎn)例如一些多工序小型制件，如果用用單工序模進(jìn)行生產(chǎn)，在加工過(guò)程中容易造成操作失誤，很不安全，所以應(yīng)采用級(jí)進(jìn)模進(jìn)行沖壓。在制定時(shí)，首先需要確定制件的基本工序性質(zhì)（如落料、沖孔、彎曲等）、工序數(shù)（單工序或多工序），進(jìn)而確定工序的順序，即提出可行性方案?？傊_定出最終最佳方案是要綜合考慮制件的精度、表面質(zhì)量、生產(chǎn)數(shù)量、企業(yè)的實(shí)際條件等方面。3.3.2 確定連接片工藝方案通過(guò)制件零件圖可以知道，要加工該制件，只需要外形落料一個(gè)工序，所以本項(xiàng)目只設(shè)計(jì)一個(gè)單工序落料模。3.4 確定沖壓模具結(jié)構(gòu)形式在確定工藝方案后，需要根據(jù)所選模具類(lèi)型（單工序模、復(fù)合模、級(jí)進(jìn)模等）確定模具的各個(gè)部分的具體結(jié)構(gòu)，包括進(jìn)料方式、材料定位、定距方式、模架及卸料、壓料、出件方式等；同時(shí)還應(yīng)考慮模具維修、保養(yǎng)和吊裝的方便，同時(shí)要在各個(gè)細(xì)小的環(huán)節(jié)盡可能考慮到操作者的安全等。3.4.1、定位零件1、定位概念定位是指保證條料、工序或坯料的正確送進(jìn)及在模具中的正確位置。條料或工序伯在模具中的正確位置包括兩方面內(nèi)容。1） 條料的橫向定位，即導(dǎo)料，也稱(chēng)為送進(jìn)導(dǎo)向；作用是保證條料正確的方向送進(jìn)，和條料的橫向搭邊值；常見(jiàn)的零件有導(dǎo)料銷(xiāo)、導(dǎo)料板和側(cè)壓裝置等。2） 在送料方向（縱向）上的限位，稱(chēng)為送料定距，也稱(chēng)為擋料；作用是控制條料一次送進(jìn)的距離（步距），即保證縱向搭邊值。常見(jiàn)的零件有擋料銷(xiāo)、側(cè)刃、定位銷(xiāo)等。2、送進(jìn)導(dǎo)向零件1）導(dǎo)料銷(xiāo)一般為兩個(gè)，并位于條料的同側(cè)，從右向左送料時(shí)，導(dǎo)料銷(xiāo)裝在后側(cè)；從前向后送料時(shí)，導(dǎo)料銷(xiāo)裝在左側(cè)，導(dǎo)料銷(xiāo)有固定式和活動(dòng)式兩種，固定式一般設(shè)置于凹模模板面上，活動(dòng)式常設(shè)置于彈壓卸料板上。2）導(dǎo)料板導(dǎo)料板設(shè)置于條料兩側(cè)，有兩種類(lèi)型：一種是與卸料板制成一體；另一種是與卸料板分開(kāi)制造。導(dǎo)料板間距應(yīng)比條料寬度大一個(gè)間隙值。常用的定位零件都有標(biāo)準(zhǔn)件，選擇時(shí)應(yīng)首選標(biāo)準(zhǔn)件。在應(yīng)用時(shí)除了要注意孔與凹模孔口的距離外，還要注意其伸出工作平面的高度尺寸，該尺寸與制件材料的厚度有關(guān)，擋料銷(xiāo)的高度h和導(dǎo)料板的高度尺寸H數(shù)值。導(dǎo)料板寬度B的計(jì)算公式為： B=B+C式中 B條料寬度，mm C條料與導(dǎo)料板之間的間隙3） 側(cè)壓裝置為避免條料在導(dǎo)料板中偏擺，保證最小搭邊值，可以在導(dǎo)料板一側(cè)裝側(cè)壓裝置，使條料在送進(jìn)過(guò)程中始終靠緊另一側(cè)導(dǎo)料板。如果送料材料過(guò)薄（0.3mm以下），則不適于用側(cè)壓裝置;而且使用側(cè)壓裝置后送進(jìn)阻力增大，所以如果采用輥軸送進(jìn)的自動(dòng)送料裝置不適合與側(cè)壓裝置配合使用。3、送料定距零件 1）擋料銷(xiāo)擋料銷(xiāo)有固定擋料銷(xiāo)和活動(dòng)擋料銷(xiāo)兩種。固定擋料銷(xiāo)有兩種類(lèi)型：A型固定擋料銷(xiāo)和鉤形擋料銷(xiāo)。A型固定擋料銷(xiāo)常用于中、小型制件的模具中，缺點(diǎn)是銷(xiāo)孔與凹模型孔距離過(guò)近，削弱了凹模強(qiáng)度；鉤形擋料銷(xiāo)，這種鐺料銷(xiāo)的銷(xiāo)孔軸線與凹模型孔距離較遠(yuǎn)，且配合定向銷(xiāo)防止其鉤頭在使用過(guò)程中發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，缺點(diǎn)是制造困難，安裝麻煩?；顒?dòng)擋料銷(xiāo)也有兩種：彈簧彈頂式和扭簧式，定位螺釘之間的距離為2535mm,擋料銷(xiāo)伸出臺(tái)面24mm.2)定位板與定位銷(xiāo)定位銷(xiāo)與定位板是單個(gè)毛坯或工序件的定位零件。其定位方式有兩種：外緣定位和內(nèi)孔定位。4、 連接片定位方式常見(jiàn)的進(jìn)料方式有手工送料和自動(dòng)送料兩大類(lèi)。其中手工送料定位簡(jiǎn)單，有時(shí)甚至不用或少用定位零件，依靠工人自己控制，這種方法常用于小型單工序模、復(fù)合模的工作中；自動(dòng)送料常用于級(jí)進(jìn)模加工中，這種送料需要較好的定位、定距和卸料方式，對(duì)模具結(jié)構(gòu)要求較高。由于該模具是單工序落料，所以生產(chǎn)時(shí)采用導(dǎo)料銷(xiāo)配合擋料銷(xiāo)定位。3.4.2、卸料、壓料、出件方式模具的卸料方式有剛性卸料和彈性卸料兩大類(lèi)，也稱(chēng)為固定卸料裝置和彈壓卸料裝置，其中固定卸料裝置一般是將卸料板和導(dǎo)料板做成一體，主要功能是從凸模上卸下條料，常用于板料較厚、較硬、精度要求不高、沖裁力較大的落料模;彈性卸料裝置是通過(guò)卸料板與彈性元件（彈簧或橡皮）的互相配合作用來(lái)進(jìn)行卸料的，功能是從凸模上卸下條料，這種裝置在沖壓時(shí)既可以卸料又可壓料，特別適于在薄料或制件要求平整的復(fù)合模上使用。 在本套設(shè)計(jì)中，我們采用彈壓卸料方式。3.4.3、連接片模具結(jié)構(gòu)形式的確定 在實(shí)際生產(chǎn)中，條料的送進(jìn)采用手工送料，不用導(dǎo)料板或定位銷(xiāo)釘?shù)冉Y(jié)構(gòu)，這樣，不僅結(jié)構(gòu)緊湊很多，而且也減少了加工難度。另外，為了提高工作效率和安全性，實(shí)際生產(chǎn)時(shí)也經(jīng)常采用外置托料板的形式，裝托料板與下模座配合使用，既起到導(dǎo)料作用，又起到托料作用，不用時(shí)拆卸下來(lái)，使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸減少，工作方便簡(jiǎn)單。3.5、相關(guān)工藝計(jì)算3.5.1、排樣與材料利用率1、排樣的概念與方法沖裁件在板料、帶料或條料上布置排列的方法稱(chēng)為排樣。排樣設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：選擇排樣方法、確定搭邊數(shù)值、計(jì)算條料寬度、計(jì)算送料步距、計(jì)算材料利用率、繪制排樣圖。好的排樣，可以減少?gòu)U品率，保證制件的質(zhì)量，使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用壽命延長(zhǎng)。排樣時(shí)，制件與制件間，制件與條（板）料邊緣之間的余料稱(chēng)為搭邊。搭邊過(guò)大，浪費(fèi)材料；搭邊太小，可能會(huì)被拉入凸模和凹模的間隙，使模具容易磨損，甚至損壞模具刃口。一般來(lái)說(shuō)，材料越厚，越軟以及沖裁件尺寸越大，形狀越復(fù)雜，則搭邊值也應(yīng)越大。搭邊值通常是由經(jīng)驗(yàn)值確定。根據(jù)沖裁件在條料上的布置方法，排樣有直排、斜排、對(duì)排、混合排等多種形式。在沖壓生產(chǎn)中，減少?gòu)U料的產(chǎn)生是節(jié)約成本的有效措施之一。采用何種方式需要分析哪種排樣方式的材料利用率比較高。2、排樣圖的畫(huà)法一張完整的排樣圖應(yīng)標(biāo)注條料寬度尺寸B、條料長(zhǎng)度L、板料厚度t、端距l(xiāng)、步距S、工件間搭邊和側(cè)搭邊a;并以剖面線表示沖壓位置。其中條料長(zhǎng)度L的給定可以計(jì)算出加工該制件需要的條料數(shù)目或鋼板數(shù)目，便于采購(gòu)原材料。需要注意的是計(jì)算出的數(shù)值只是理論數(shù)值，在采購(gòu)時(shí)考慮沖壓時(shí)出現(xiàn)的廢品量。排樣圖不僅要表示清楚沖裁件輪廓形狀和沖壓順序，還要表示出凸模刃口的截面形狀、凹模的型孔形狀、數(shù)量和位置。而且沿送料方向應(yīng)畫(huà)出數(shù)個(gè)制件的外形形狀，表示落料后留在條料上的廢料孔的形狀。如果是對(duì)排等多排排樣圖，或者雙、多凸模結(jié)構(gòu)，在條料上的工件輪廓至少畫(huà)出三個(gè)，用帶陰影的線表示出凹模型孔的位置與形狀，粗實(shí)線表示已經(jīng)沖完的孔，用雙點(diǎn)劃畫(huà)表示預(yù)沖工件。這樣才能清楚地表達(dá)出制件的沖裁過(guò)程，并使凹模上型孔間的尺寸關(guān)系非常清楚，計(jì)算方便。3、如何計(jì)算材料利用率沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比叫材料的利用率。材料利用率是衡量合理利用材料的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。要確定材料利用率，首先要確定關(guān)料步距S。條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱(chēng)為送料步距，簡(jiǎn)稱(chēng)跳距。送料步距的大小應(yīng)為條料上兩個(gè)對(duì)應(yīng)沖裁件的對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的距離。一個(gè)步距就等于零件直徑與兩個(gè)兩件間搭邊值的和。材料利用率的具體公式為： 如果是板料沖裁，也可以用如下公式： 式中 A 一個(gè)工件的實(shí)際面積； n 一張板料上能加工工件的總數(shù)量； L 板料長(zhǎng)度； B 板料寬度； 排樣時(shí)搭邊值的選取直接影響到材料利用率的大小，但是提高材料利用率不能以提高模具制造難度為代價(jià)。4、連接片排樣與材料利用率刃型擋片外形類(lèi)似于矩形，一般可以采用直排或者多排，但是由于該制件尺寸較大，所以采用單排直排的排樣方案（如圖2-2所示）比較合適。 圖2-2 排樣方案由表2-8查得工件間搭邊最小值a=1.8mm,沿邊搭邊最小值a=1.5mm,則送料步距S=7.6+1.5=9.1mm;條料寬度B=48.21+21.5+19.1=70.31mm已知制件面積A=631.29mm.一個(gè)步距的材料利用率為：=76.1%3.5.2、計(jì)算沖壓力、選擇壓力機(jī)1、計(jì)算沖裁力平刃沖裁的沖壓力計(jì)算公式： F=KLt 或 F=Lt式中 F 沖裁力 L 沖裁周長(zhǎng)，mm t 制件厚度，mm 材料抗剪強(qiáng)度，Mpa 抗拉強(qiáng)度； K 安全系數(shù)，一般取值1.3.2、計(jì)算相關(guān)卸料力、推件力和頂件力沖裁完畢，從凸模或凸凹模上將制件或廢料卸下所需要的力稱(chēng)為卸料力F（F）；從凹模內(nèi)順沖裁方向?qū)⒅萍驈U料推出所需要的力稱(chēng)為推料力F（F）；從凹模內(nèi)逆沖裁方向?qū)⒅萍陌寄？變?nèi)頂出的力稱(chēng)為頂料力F（F）。 計(jì)算公式分別為： 卸料力 F=KF 推件力 F=nK F 頂件力 F= K F式中 K，K，K系數(shù)，具體數(shù)據(jù)可根據(jù)制件材料、厚度取值（見(jiàn)表2-9）；n卡在凹模直壁洞口內(nèi)的制件（或廢料）件數(shù)；h刃口高度，mm.表2-9 卸料力、推件力和頂件力系數(shù)（制件為鋼件）料厚t/mm K K K 0.1 0.0650.075 0.1 0.14 0.10.5 0.0450.055 0.063 0.08 0.52.5 0.040.05 0.055 0.06 2.55 0.030.04 0.045 0.053、 計(jì)算總沖壓力總沖壓力基本公式： F= F+ F+ F+ F模具有三種卸料方式，在計(jì)算總沖壓力時(shí)，需要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)來(lái)選擇F、F、F，有些結(jié)構(gòu)沒(méi)有F，則不需要計(jì)算該數(shù)值。采用剛性卸料裝置，公式為：F= F+ F采用彈性卸料裝置，公式為：F= F+ F+ F采用彈性卸料及頂料裝置，公式為：F= F+ F+ F4、 連接片沖壓力的計(jì)算刃型擋片沖壓力的計(jì)算見(jiàn)表2-10 表2-10 沖壓力的計(jì)算 已知制件外圓（落料）周長(zhǎng)L=127.2mm; =700Mpa;t=1.5mm 類(lèi) 別 計(jì)算過(guò)程 結(jié)論 沖 裁 力F=Lt=127.21.57009.2tf 9.2tf 模具采用彈性卸料，K=0.040.05，K=0.055 卸 料 力 F=KF=0.059.2tf=0.46ft 0.5tf 推 料 力F=nK F=0.0559.2tf=0.506tf 0.51tf由于該墊片模具采用彈性卸料裝置，所以總沖壓力的計(jì)算公式為： F= F+ F+ F=9.2+0.51+0.5=10.3(tf)5、 壓力機(jī)的選擇 壓力機(jī)的選擇是模具設(shè)計(jì)的一個(gè)主要內(nèi)容。包括選擇壓力機(jī)的類(lèi)型和確定壓力機(jī)規(guī)格兩項(xiàng)內(nèi)容。1） 壓力機(jī)類(lèi)型及規(guī)格、 選擇類(lèi)型對(duì)于中小型沖裁件、彎曲、拉深件，主要選用開(kāi)式壓力機(jī)；大中型制件的沖裁多采用閉式壓力機(jī)。、 選擇規(guī)格沖壓力是選擇壓力機(jī)的主要依據(jù)；在選擇壓力機(jī)時(shí)，要確保壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力大于總沖壓力。壓力機(jī)的沖壓力可以從壓力機(jī)參數(shù)里查出，在壓力機(jī)上使用的模具在完成沖裁過(guò)程中各種力之和最好在壓力機(jī)額定壓力的70%80%以?xún)?nèi)，還要保證操作方便、安全。壓力機(jī)的滑塊行程要滿足制件在高度上的要求，并能保證沖壓結(jié)束后能順利取出制件，尤其是拉深件，更要求滑塊行程是制件高度的兩倍以上。另外，還要求模具的閉合高度和壓力機(jī)的閉合高度要相適應(yīng)，壓力機(jī)工作臺(tái)尺寸要大于模具下模座平面尺寸5070mm，墊板孔和工作臺(tái)孔都要大于制件或者廢料尺寸等。2）、壓力機(jī)參數(shù)、公稱(chēng)壓力F標(biāo)稱(chēng)壓力，或稱(chēng)額定壓力，即滑塊所允許承受的最大作用力；滑塊必須在到達(dá)下止點(diǎn)前某一特定距離之內(nèi)才允許承受標(biāo)稱(chēng)壓力；（這一特定距離稱(chēng)為標(biāo)稱(chēng)壓力行程，或額定壓力行程）例如：JC23-63壓力機(jī)的標(biāo)稱(chēng)壓力為630kN,標(biāo)稱(chēng)壓力行程8mm,表示該壓力機(jī)的滑塊在離下止點(diǎn)前8mm之內(nèi)，允許承受的最大壓力為630kN 。、 滑塊行程S指滑塊每分鐘往復(fù)運(yùn)動(dòng)的次數(shù)；該參數(shù)與生產(chǎn)效率有關(guān)。、 封閉高度H滑塊在下止點(diǎn)時(shí)，滑塊下表面到工作臺(tái)上表面（拆去墊板）的高度。當(dāng)滑塊調(diào)整到最上位置時(shí)，閉合高度最大，即為最大裝模高度（H）；滑塊在最下止點(diǎn)時(shí)，閉合高度最小，稱(chēng)為最小裝模高度（H）。閉合高度的范圍，是閉合高度調(diào)節(jié)量。、 裝模高度H指滑塊在下止點(diǎn)時(shí)，滑塊下表面到工作臺(tái)墊板上表面的距離。裝模高度與封閉高度差一個(gè)墊板高度。、 其他主要參數(shù)包括工作臺(tái)尺寸、滑塊底面尺寸、模柄孔尺寸等。3）、與模具尺寸要適應(yīng)沖裁模總體結(jié)構(gòu)尺寸必須與所選壓力機(jī)相適應(yīng)。如模座的平面尺寸要與工作臺(tái)上墊板尺寸匹配；模具閉合高度H應(yīng)與壓力機(jī)的最大裝模高度和最大封閉高度H適應(yīng)。沖模的封閉高度H與壓力機(jī)封閉高度H和H的關(guān)系是：（H H） 5mm ( H H) + 10mmH為墊板厚度，一般情況下，不能拆掉墊板使用壓力機(jī)。4）、壓力機(jī)參數(shù)的作用壓力機(jī)確定后，需要查取相關(guān)參數(shù)，如壓力機(jī)的類(lèi)型、規(guī)格、閉合高度、工作臺(tái)尺寸、模柄孔尺寸、滑塊行程等。這些參數(shù)會(huì)影響模具的結(jié)構(gòu)尺寸，如模具的閉合高度、模架尺寸等的確定。壓力機(jī)相關(guān)參數(shù)及與后續(xù)部分工藝計(jì)算的聯(lián)系如表2-11所示表2-11 壓力機(jī)相關(guān)參數(shù)壓力機(jī)相關(guān)參數(shù)關(guān)聯(lián)工藝數(shù)據(jù)關(guān)系公稱(chēng)壓力F總沖壓力F壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力大于總沖壓力：FF 最大封閉高度（裝模高度）H、 H模具閉合高度H模具閉合高度在壓力機(jī)的最大、最小裝模高度之間H5mm H H+10mm滑塊行程模具高度滑塊行程必須滿足沖壓制件的成形要求；如拉深工藝時(shí)，其行程必須大于拉深件高度的22.5倍工作臺(tái)墊板尺寸模具長(zhǎng)、寬尺寸；下模座孔尺寸壓力機(jī)的工作臺(tái)面應(yīng)大于模具尺寸，并有安裝位置，一般每邊大5070mm壓力機(jī)工作臺(tái)面的孔應(yīng)能保證沖壓件或廢料落下模柄孔尺寸（直徑深度）模柄尺寸模柄直徑尺寸要等于模柄孔尺寸模柄高度要小于模柄孔深度尺寸漏料孔尺寸凹模型孔尺寸、下模座相應(yīng)尺寸工作臺(tái)漏料孔尺寸要大于凹模型孔尺寸、下模座相應(yīng)尺寸，以免塞料，導(dǎo)致爆模行程次數(shù)生產(chǎn)效率6、 連接片模具選用壓力機(jī)根據(jù)總的沖壓力（10.3tf），結(jié)合工廠實(shí)際生產(chǎn)條件，確定采用J23-16型壓力機(jī)。其主要參數(shù)如下：公稱(chēng)壓力：160KN（20tf）最大封閉高度：220mm最大封閉高度調(diào)節(jié)量：45mm工作臺(tái)尺寸：450mm300mm模柄尺寸：4060mm3.5.3、壓力中心1、壓力中心概念沖裁力合力的作用點(diǎn)即沖模的壓力中心。該中心應(yīng)盡量與模柄軸線及壓力機(jī)滑塊中心線重合，否則沖模在工作時(shí)就會(huì)產(chǎn)生偏彎矩，使模具發(fā)生歪斜，繼而加速?zèng)_模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的不均勻磨損，沖裁間隙不均勻，刃口迅速變印鈍，會(huì)直接導(dǎo)致制件的質(zhì)量和模具的使用壽命下降。所以為了保證模具在沖壓時(shí)保持平穩(wěn)，保證其正常工作，設(shè)計(jì)時(shí)確定模具的壓力中心是至關(guān)重要的。如果制件本身是對(duì)稱(chēng)的，則壓力中心即是制件的中心；如果制件是非對(duì)稱(chēng)件，或級(jí)進(jìn)模上多個(gè)工位的壓力中心，則需要進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算原則就是力平衡原理，即各分力對(duì)某坐標(biāo)軸之力矩之和等于其力對(duì)該坐標(biāo)軸的力矩。沖裁模壓力中心的確定，除上太空的解析法外，還可以用作圖法和懸掛法。在實(shí)際生產(chǎn)中，很多時(shí)候會(huì)將刃口形狀簡(jiǎn)化或圓整成某些規(guī)則形狀，找到一個(gè)近似的中心（該中心與壓力中心的距離不能超過(guò)模具外形尺寸的1/6），以減少相應(yīng)在計(jì)算過(guò)程。但是對(duì)于比較復(fù)雜的級(jí)進(jìn)模，還是要進(jìn)行壓力中心計(jì)算，以防偏心導(dǎo)致模具損壞和制件質(zhì)量問(wèn)題。2、連接片壓力中心如圖2-1所示，該制件是不對(duì)稱(chēng)形狀，所以需要校核一下該制件的壓力中心，計(jì)算過(guò)程如圖2-3所示。首先選取一個(gè)坐標(biāo)系，選取圖2-3中點(diǎn)O位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，然后確定各線段中點(diǎn)到該原點(diǎn)的坐標(biāo)值；再根據(jù)如下公式進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算過(guò)程如下：由于零件的外形尺寸較小，并且形狀簡(jiǎn)單，且計(jì)算出來(lái)的壓力中心誤差不超過(guò)模具周界尺寸的六分之一，所以我們?nèi)∽畲笸庑蔚闹行臑閴毫χ行?.5.4、計(jì)算刃口尺寸1、間隙值的確定在模具工藝計(jì)算中，刃口尺寸的確定直接影響到制件的成形尺寸是否合格。要計(jì)算刃口尺寸，必須先確定沖裁間隙值的大小。沖裁間隙（圖2-4）上沖裁模中凹模刃口橫向尺寸D與凸模刃口橫向尺寸d的差值Z。 圖2-4 沖裁間隙該數(shù)值是影響沖裁工序的最重要的工藝參數(shù)。間隙值的大小，直接影響到?jīng)_裁力大小、模具壽命、沖裁件質(zhì)量；沖裁間隙值大致可分為：小間隙、較小間隙、中等間隙、較大間隙、大間隙五種；選取間隙值的總原則是在滿足沖裁件的尺寸精度要求下，一般取偏大間隙值，這樣可以降低沖裁力和提高模具壽命。在沖壓實(shí)際生產(chǎn)中，主要根據(jù)沖裁件斷面質(zhì)量、尺寸精度和模具壽命這三個(gè)因素綜合考慮，給沖裁間隙規(guī)定一個(gè)范圍值。只要間隙在這個(gè)范圍內(nèi)，就能得到質(zhì)量合格的沖裁件和較長(zhǎng)的模具壽命，這個(gè)間隙范圍就稱(chēng)為合理間隙。這個(gè)范圍的最小值稱(chēng)為最小合理間隙（Z），最大值稱(chēng)為最大合理間隙（Z）。合理間隙值的確定一般可以采用查表確定法，該數(shù)值在一般沖裁資料中都可以查到，但是要注意間隙值的大小不僅與制件的材料性質(zhì)和厚度有關(guān)，還和制件的斷面質(zhì)量有關(guān)。當(dāng)工件的斷面質(zhì)量沒(méi)有嚴(yán)格要求時(shí)，為了提高模具壽命和減少?zèng)_裁力，可以選擇較大間隙值；當(dāng)工件斷面及制造公差要求較高時(shí)，應(yīng)選擇較小間隙值。此外，還要考慮刃口的磨損，由于在生產(chǎn)過(guò)程中的磨損使間隙變大，故設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)應(yīng)采用最小合理間隙Z。另外，還有經(jīng)驗(yàn)值確定法，在實(shí)際生產(chǎn)中，通常在2%20%t的范圍內(nèi)來(lái)選取單面間隙Z/2.2、凸、凹模刃口尺寸計(jì)算1）、凸、凹模的加工方法要計(jì)算凸、凹模的刃口尺寸，首先要知道凸、凹模的加工方法。由于是工作零件，其尺寸直接影響制件的尺寸精度，而且模具一般為單件生產(chǎn)，所以傳統(tǒng)加工都是以配加工為主。即先按照制件圖樣的設(shè)計(jì)尺寸加工一個(gè)凸?；蛘甙寄Ｗ鳛榛鶞?zhǔn)件，然后根據(jù)基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸按照間隙值由鉗工配作另一個(gè)工作零件。此各加工方法的特點(diǎn)是工作零件的間隙值靠配作保證，要求鉗工技術(shù)水平高。隨著現(xiàn)代數(shù)控加工工業(yè)的興起，傳統(tǒng)的加工方式逐漸被淘汰，取而代之的是分開(kāi)加工法。即凸模、凹模分加按照?qǐng)D紙尺寸和公差進(jìn)行加工。這種方法加工出來(lái)的零件具有互換性，對(duì)那些要求有工作零件備件的模具尤其適用?，F(xiàn)在，在很多加工企業(yè)，尤其是模具加工企業(yè)，都大力發(fā)展特種加工，很多不規(guī)則外形的凸模、凹模都用特種加工法直接進(jìn)行成形加工，不僅有互換性，而且速度快，精度高，是不可替代的加工手段。2）、分弄加工法計(jì)算原則計(jì)算刃口尺寸需要遵循以下原則：、 落料件光亮帶處于大端尺寸，其光亮帶是因凹模刃口擠材料產(chǎn)生的，且落料件的大端（光面）尺寸等于凹模尺寸；所以落料外形尺寸主要決定與凹?？卓诔叽?，即落料模需要先計(jì)算凹模尺寸。、 沖孔件光亮帶處于小端尺寸，其光亮帶是凸模刃口擠切材料產(chǎn)生的，且沖孔件的小端（光面）尺寸等于凸模尺寸；所以沖孔孔徑尺寸主要決定于凸模尺寸，即沖孔模需要先計(jì)算凸模尺寸。、 凸、凹模刃制件應(yīng)有合理間隙值。不管落料還是沖孔，沖裁間隙一般選用最小合理間隙值（Z）。、 凸、凹模刃口計(jì)算公式由于落料與沖孔的基準(zhǔn)尺寸不同而不同。落料時(shí)，首先確定凹模刃口尺寸，凸模刃口的基本尺寸等于凹模刃口的基本尺寸減去最小間隙值得到；沖孔時(shí)，首先確定凸模刃口尺寸，凹模基本刃口尺寸等于凸模刃口的基本尺寸加上最小間隙值得到。具體公式見(jiàn)表2-16所示。、 凸、凹模的制造公差應(yīng)與制件尺寸精度相適應(yīng)，偏差值按照入體原則標(biāo)注。綜上所述，計(jì)算刃口尺寸的基本步驟如表2-16所示。 表2-16 分開(kāi)加工法刃口尺寸計(jì)算基本步驟序號(hào)步驟公差依據(jù) 1確定間隙值Z/mm (雙邊值) Z=D- d D凹模尺寸（D） d凸模尺寸（d）查表確定或經(jīng)驗(yàn)值確定 2確定凸、凹?；鶞?zhǔn)刃口尺寸/mm落料時(shí)，首先確定凹模刃口尺寸DD=（D- ）(+)沖孔時(shí)，首先確定凸模刃口尺寸dd=（d+ ）（0/-）磨損系數(shù)；制件公差區(qū)分落料和沖孔工序：落料尺寸=凹模尺寸沖孔尺寸=凸模尺寸 3計(jì)算凸、凹模刃口尺寸/mm落料時(shí)，凸模刃口的基本尺寸d= D- Z沖孔時(shí)，凹?；救锌诔叽鏒= d+ Z 4刃口偏差/mm凹模刃口偏差(+)凸模刃口偏差（0/-）入體原則 5刃口精度/mm凹模刃口公差+凸模刃口公差 Z- Z與制件尺寸精度相適應(yīng)計(jì)算設(shè)計(jì)基準(zhǔn)刃口尺寸時(shí)，需要查表確定參數(shù)（磨損系數(shù)），該值在0.51之間。3）、配加工計(jì)算如果是傳統(tǒng)的配加工，則是在作為基準(zhǔn)的凸?；虬寄D紙上標(biāo)注尺寸和公差，在另一個(gè)工作零件圖紙上不標(biāo)注公差，只標(biāo)注尺寸，在技術(shù)要求中要注明“按基準(zhǔn)配作，保證間隙值在Z Z之間即可。計(jì)算刃口尺寸可以按照以下步驟：、 落料件以凹模作基準(zhǔn)，沖孔件以凸模為基準(zhǔn)。、 判斷基準(zhǔn)件刃口磨損后尺寸變化的情況：A類(lèi)尺寸，磨損后尺寸變大；B類(lèi)尺寸，磨損后尺寸減少；C類(lèi)尺寸，磨損后尺寸不變。、 A類(lèi)尺寸： D=（D- ）(+) d= D- Z 、 B類(lèi)尺寸： d=（d+ ）（0/-） D= d+ Z 、 C類(lèi)尺寸： D= d=（C+/2）/ 式中 C該類(lèi)尺寸的最小值。4）、特種加工采用電加工方式加工工作零件時(shí)，要先繪制一個(gè)基準(zhǔn)圖作為電加工的基準(zhǔn)。落料時(shí)凹模尺寸按照基準(zhǔn)圖加工，凸模尺寸等于凹模尺寸減去一個(gè)間隙值；沖孔時(shí)凸模尺寸按照基準(zhǔn)圖加工，凹模尺寸等于凸模尺寸加上一個(gè)間隙值。 沖孔時(shí)： d=（d+ ）（0/-） D= d+ Z落料時(shí)： D=（D- ）(+) d= D- Z中心距： L= l=（L）/8落料凹模的各尺寸：D1=（22-0.750.3）（+0.013/0）mm=21.775（+0.013/0）mmD2=(10-0.750.3)（+0.013/0）mm=9.775（+0.013/0）mmD3=(19.72-0.750.3)（+0.013/0）mm=19.495（+0.013/0）mmD4=(10-0.750.3)（+0.013/0）mm=9.775（+0.013/0）mm凸模的各尺寸：查表2-15得，Z=0.105 d1=D1- Z=(1.75-0.105)（+0.013/0）mm=1.645（+0.013/0）mm d2= D2- Z=(9.775-0.105)（+0.013/0）mm=9.670（+0.013/0）mm d3= D3- Z=(19.495-0.105)（+0.013/0）mm=19.390（+0.013/0）mm d4= D4- Z=(9.775-0.105)（+0.013/0）mm=9.670（+0.013/0）mm3、 連接片模具工作零件實(shí)際刃口尺寸的計(jì)算圖2-1所示制件尺寸未標(biāo)注公差，為了降低工作難度，所以在實(shí)際生產(chǎn)中按照IT14等級(jí)確定各尺寸公差；零件為不規(guī)則形狀，屬于落料件，所以凹模尺寸按零件圖尺寸加工，各尺寸減去一個(gè)間隙值即為凸模尺寸。本例中間隙按表2-15選取0.120。3.5.5、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、確定凹模尺寸在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，首先確定凹模結(jié)構(gòu)尺寸。凹模設(shè)計(jì)時(shí)的主要內(nèi)容包括：、 確定凹模材料；、 確定凹模型孔側(cè)壁形狀；、 確定外形形狀與裝配結(jié)構(gòu)；、 確定凹模周界尺寸；、 確定凹模板上型孔、螺釘孔、銷(xiāo)釘孔的位置及尺寸等；、 確定凹模板的厚度尺寸。2、 凹模型孔側(cè)壁形狀的確定、凹模刃孔口結(jié)構(gòu) 凹模刃口結(jié)構(gòu)有直壁式、斜壁式兩類(lèi)。從刃口強(qiáng)度方面，直壁式刃口比斜壁式高；從加工角度，斜壁式刃口更容易加工。一般情況下，全直壁式型孔和斜壁式只適用于逆出式模具，順出式模具常用階梯形直壁型孔；漏料口可以采用鉆孔或銑削制成。但是無(wú)論采取哪種結(jié)構(gòu)，都要注意凹模刃口高度h的取值。 、廢料堆積在選擇刃口形式時(shí)，還要考慮防止廢料堆積的問(wèn)題。以下是常見(jiàn)的容易產(chǎn)生廢料堆積的因素：1、 凹模刃口有效高度（直線部位）過(guò)長(zhǎng)；2、 骨表面讓位形狀不適合；3、 凹模內(nèi)部的表面較粗糙；4、 凹模、模具墊板、模座的孔中心偏移造成臺(tái)階；5、 沖裁廢料相互連接，呈棍狀下落時(shí)，堆積住讓位孔；6、 廢料帶磁性；7、 薄板或小孔沖裁，因沖裁廢料重量輕，即使一個(gè)小障礙也會(huì)導(dǎo)致廢料堆積。例如，凹模刃口有效高度h過(guò)大，在沖裁過(guò)程中積存在凹模型孔內(nèi)的落料件或沖孔廢料的片數(shù)將增加，結(jié)果一方面是凸模受到的反頂力增大，會(huì)使凸模，尤其是細(xì)長(zhǎng)凸模在沖壓時(shí)容易損壞。另一方面孔口內(nèi)堆積材料過(guò)多，會(huì)直接導(dǎo)致凹模刃口崩裂，導(dǎo)致模具報(bào)廢等嚴(yán)重后果。所以在設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮刃口形狀。又如在沖裁0.5mm以下的薄板時(shí)，臺(tái)階式直壁凹?？卓谌菀兹希牧蠌目卓诒煌瞥龊?，材料會(huì)在凹模內(nèi)翻轉(zhuǎn)，所以，凹模底部擴(kuò)孔尺寸不宜過(guò)大（一般比型孔尺寸大0.51mm），否則容易因?yàn)椴牧系姆D(zhuǎn)導(dǎo)致堵塞孔口，導(dǎo)致廢料堆積；而斜壁式則可防止廢料轉(zhuǎn)落，減少由于廢料堆積帶來(lái)的故障，但是孔口是傾斜的，刃口強(qiáng)度不如直壁式高。、廢料回跳沖裁時(shí)，廢料回跳會(huì)引起制件質(zhì)量缺陷、模具損傷等，特別是薄板小徑?jīng)_裁，凹模之間的約束力較少的切邊容易引起廢料回跳。廢料產(chǎn)生回跳的主要原因有真空產(chǎn)生的吸附、吸附到凸模刃口處、油液產(chǎn)生的吸附、凸模的磁力和凹模壓縮空氣引起的負(fù)壓等。一般的沖裁間隙中，排出廢料的尺寸小于凹?？讖匠叽?，也容易發(fā)生回跳。解決廢料回跳的方法有以下幾種：1、 選用特種凸模 斜刃口凸模、頂料凸模、帶氣孔凸模等。2、 凹模結(jié)構(gòu)改變 以真空產(chǎn)生吸引，增加刃口內(nèi)面的粗糙度，切刃采用微小側(cè)角等。3、 其他措施 改變輪廓形狀，減小沖裁間隙，加大凸模進(jìn)入凹模的深度。4、 專(zhuān)用防廢料回跳型凹模 一些提供模具標(biāo)準(zhǔn)件的廠家，有一種防廢料回跳型凹模。在這種凹模內(nèi)表面加工了兩條以上的斜槽，這樣在沖裁時(shí)，沖裁廢料被壓入凹模型孔，廢料對(duì)應(yīng)于凹模斜槽的小突起部位，再經(jīng)過(guò)凸模往下壓，突起部位會(huì)被凹模側(cè)面壓縮，因而達(dá)到防止廢料回跳的作用。但是由于是通過(guò)在廢料上形成小突起部位而防止回跳的，所以這種結(jié)構(gòu)不適合精密孔沖裁、下料等情況。3、 凹模外形與裝配結(jié)構(gòu) 確定凹模尺寸前，要先考慮凹模的外形及裝配結(jié)構(gòu)。凹模的外形有圓形和矩形，裝配結(jié)構(gòu)有整體式和鑲拼式，刃口也有平刃和斜刃。實(shí)際生產(chǎn)中，在凹模上開(kāi)設(shè)所需要的凹模型孔，用螺釘、銷(xiāo)釘將凹模板直接固定在下模座上。由于該制件外形近似于矩形，且尺寸不大，所以該套模具凹模外形為矩形，并采用整體式凹模結(jié)構(gòu)。4、 凹模外形的確定1）、確定原則凹模外形尺寸指的是凹模板的整體尺寸。凹模的外形有矩形和圓形兩種，需要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)確定。下面以矩形凹模為例說(shuō)明如何確定凹模板的尺寸。凹模板的尺寸包括長(zhǎng)（L）寬（B）高（H），從凹模刃口（bl）至凹模板外邊緣的最短距離稱(chēng)為凹模壁厚C。凹模壁厚C值的選取直接影響凹模板登外形尺寸，即長(zhǎng)度L與寬度B的值。其最小值可以參考凹模外形尺寸并不能簡(jiǎn)單地從凹模型孔向四周擴(kuò)大一個(gè)壁厚C來(lái)決定，因?yàn)榘寄０迳线€會(huì)有定位零件，如導(dǎo)料板等結(jié)構(gòu)、還要考慮凹模板的安裝尺寸等。在確定凹模外形尺寸時(shí)，還需要注意如下身體上內(nèi)容：、 相關(guān)螺紋孔、銷(xiāo)釘孔與刃口邊的最小距離；、 螺紋孔與銷(xiāo)釘孔與刃口之間的最小距離；、 彈性元件的外形尺寸；、 進(jìn)料方式；、 定位、定距方式。 在實(shí)際生產(chǎn)計(jì)算中，螺孔中心到刃口邊緣或者銷(xiāo)釘孔邊緣的距離，一般可以按照1.52d取最小值。 沖模中的定位銷(xiāo)常選用圓柱銷(xiāo)，選用直徑與螺釘直徑相等或小一個(gè)規(guī)格，一組定位采用兩個(gè)銷(xiāo)釘，在模具內(nèi)部的長(zhǎng)度一般是其直徑的22.5倍。固定常采用內(nèi)六角螺釘，這類(lèi)螺釘堅(jiān)固可靠，螺釘頭不外露，整個(gè)模具外形齊整。擰入鑄鐵件的螺釘深度一般是螺釘?shù)?2.5倍；擰入一般鋼件的深度是螺釘直徑的1.52倍。螺釘直徑的選用與模板厚度有關(guān)，如表2-23給出了凹模固定用螺釘直徑與凹模厚度的關(guān)系。 表2-23 固定螺釘直徑與凹模厚度的關(guān)系凹模厚度/mm1313191925253535螺釘規(guī)格M4、M5M5、M6M6、M8M8、M10M10、M122）、連接片模具的凹模周界尺寸確定凹模周界時(shí)，首先將凹模刃口1：1繪制出來(lái)，然后以此為界畫(huà)一個(gè)外框，由于本例中選擇M6螺釘和6的銷(xiāo)釘，所以以該線框?yàn)榻缦蛲鈹U(kuò)展2倍直徑，即是螺釘、銷(xiāo)釘中心線位置；再由此位置往外擴(kuò)展2倍直徑尺寸，即是凹模周界尺寸。則推出凹模周界尺寸為94.3146。5、連接片模具凹模結(jié)構(gòu)該套模具凹模材料為Cr12，硬度6164HRC；并要求非刃口銳角倒鈍。查國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)凹模結(jié)構(gòu)圖如下： 圖2-5 凹模結(jié)構(gòu)圖6、確定凸模尺寸凸模設(shè)計(jì)時(shí)的主要內(nèi)容包括：確定凸模材料、確定裝配結(jié)構(gòu)、確定凸模長(zhǎng)度尺寸。1）、凸模安裝方法凸模安裝時(shí)要保證其精確定位，要防止凸模在工作中撥出，如果截面形狀是非圓形，還要防止轉(zhuǎn)動(dòng)。一般凸模需要固定在凸模固定板上，并在上面配置墊板，避免在工作中沖擊模座。凸模的固定方法，決定了凸模的結(jié)構(gòu)樣式。凸模的固定方式一般有臺(tái)階式、膠粘式、鉚接式等。在本套模具中，凸模采用臺(tái)階式固定方式，即在凸模側(cè)邊加工一個(gè)矩形凸起，起到固定作用。凸模端部臺(tái)階尺寸，H=38mm,且要求H臺(tái)階尺寸（1.52.5mm）。與固定板按H7/m6或H7/n6配合。常用于普通圓形凸模，能保證可靠的固定。2）、凸模的長(zhǎng)度計(jì)算凸模的長(zhǎng)度根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)來(lái)確定，一般要求在滿足沖壓條件下，凸模尺寸越短越好。計(jì)算時(shí)有首先考慮凸模工作部分的長(zhǎng)度l(不引起屈服時(shí)的最大長(zhǎng)度，單位mm),再考慮凸?？傞L(zhǎng)度的尺寸L。 式中 a模具無(wú)導(dǎo)向a=1; 有導(dǎo)向時(shí)a=2; E凸模材料的縱彈性模量，模具鋼為2.210Mpa； J凸模最小斷面的慣性矩；圓形凸模J=（）/64；矩形凸模J=（bh）/12。此外，還要考慮凸模全長(zhǎng)與凸模固定板、卸料板和導(dǎo)料板的關(guān)系。凸模的計(jì)算公式為： L=式中 凸模固定板厚度（一般為總長(zhǎng)度L的三分之一，且1.5d）; 卸料板和導(dǎo)料板的總厚度（若是彈壓卸料則只有卸料板厚度，但是需要考慮彈性元件高度）； 安全距離（凸模固定板和固定卸料板之間）一般可以取值1020mm；或彈性元件的裝配高度； 051凸模進(jìn)入凹模型孔的深度尺寸。 一般凸模不需要進(jìn)行強(qiáng)度校核，但是在小孔沖裁等情況下需要校核其強(qiáng)度。另外，小孔沖裁，要給凸模加強(qiáng)保護(hù)，避免凸模折斷。 L=45.5mm3)、連接片模具凸模結(jié)構(gòu)該套模具中凸模材料為Cr12，硬度6164HRC；并要求非刃口銳角倒鈍。在凸模固定端設(shè)計(jì)一個(gè)凸臺(tái)，作為裝配結(jié)構(gòu)。5、 導(dǎo)向零件（模架組合）隨著對(duì)制件精度要求的提高，現(xiàn)代模具的精度也向著高精度發(fā)展。在對(duì)生產(chǎn)批量大、零件公差要求高，壽命要求高的模具，都要采用導(dǎo)向零件。在實(shí)際應(yīng)用中，導(dǎo)向零件一般指的是模架組合。模架主要有兩大類(lèi)：一類(lèi)是導(dǎo)柱導(dǎo)套類(lèi)模架，包括中間導(dǎo)柱模架、對(duì)角導(dǎo)柱模架、后側(cè)導(dǎo)柱模架和四角導(dǎo)柱模架；另一類(lèi)是導(dǎo)板模模架，包括對(duì)角導(dǎo)柱彈壓模架和中間導(dǎo)柱彈壓模架兩種。模架的組成已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，在設(shè)計(jì)模具時(shí)可以選擇標(biāo)準(zhǔn)模架，也可以自行設(shè)計(jì)模架尺寸。1）、導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向?qū)е鶎?dǎo)套與模座的裝配要按照國(guó)標(biāo)規(guī)定。高度H為模具閉合高度，導(dǎo)套在上模座中裝配時(shí)，要保留至少3mm的空隙；模具閉合時(shí)，導(dǎo)柱距離導(dǎo)套上端面也要有1015mm的安全距離；導(dǎo)柱在下模座的安裝也不能與底面平齊，要有23mm的間隙。同時(shí)上模座開(kāi)橫槽，便于排氣。2）、滾珠導(dǎo)向滾珠導(dǎo)向是一種無(wú)間隙、精度高、壽命長(zhǎng)的導(dǎo)向裝置。常用于高精密沖模中。該導(dǎo)向裝置由滾珠、滾珠保持器、導(dǎo)柱和導(dǎo)套組成，各組成零件都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。滾珠在導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間應(yīng)保證導(dǎo)套內(nèi)徑與導(dǎo)柱在工作時(shí)有0.010.02mm的過(guò)盈量。所以： 式中 導(dǎo)套內(nèi)徑； d導(dǎo)柱直徑； 滾珠中心距。 3）、模座上、下模架的作用是直接或者間接地安裝沖模的全部零件，上模座與壓力機(jī)滑塊連接，下模座與工作臺(tái)連接，支承、傳遞全部模具的工作壓力。因此，上、下模座的強(qiáng)度不足會(huì)引起模具的破損，輕度不足會(huì)導(dǎo)致工作時(shí)產(chǎn)生大量的彈性變形，導(dǎo)致模具工作零件和導(dǎo)向零件的迅速磨損。在設(shè)計(jì)時(shí)，模座的選取需要注意發(fā)下幾點(diǎn)：、 盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)模架，也可以自行設(shè)計(jì)。模座大小要根據(jù)凹模尺寸來(lái)確定，尤其是長(zhǎng)度尺寸，要留出安裝尺寸，一般長(zhǎng)度方向尺寸比凹模板大3050mm,寬度方向可以略大于或等于凹模板尺寸；厚度約為凹模板的11.5倍，以保證工作時(shí)有足夠的強(qiáng)度和剛度。、 模座必須與所選定的壓力機(jī)工作臺(tái)和滑塊尺寸匹配。例如，下模座尺寸應(yīng)比工作臺(tái)尺寸小4070mm，以便進(jìn)行安裝固定。、 中、大型模具需要在模座上設(shè)計(jì)吊裝結(jié)構(gòu)，以便安裝、修配時(shí)的搬運(yùn)、移動(dòng)。在安全生產(chǎn)條例中，如果一件產(chǎn)品的質(zhì)量超過(guò)20Kg，或者需要工人彎腰進(jìn)行搬運(yùn)，則要選擇用工具（如電磁鐵）進(jìn)行搬運(yùn)，而不能用手工搬運(yùn)。所以，如果模具重量比較大，或者體積比較大，則要在上、下模座側(cè)面打螺紋孔，安裝吊環(huán)。4）、模柄中、小型模具一般都是通過(guò)模柄將上模與壓力機(jī)固定連接。對(duì)其基本要求有兩點(diǎn)：一是要與壓力機(jī)滑塊上的模柄孔正確配合，安裝可靠；二是要與上模正確可靠連接。模柄盡量選用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)件。一體式模柄常用于比較厚而且不是復(fù)合模的情況，但通用性差；壓入式模柄主要用于上模座比較而且不是復(fù)合模的情況，采用H6/h7配合，常配用止轉(zhuǎn)銷(xiāo)進(jìn)行定位；旋入式模柄通過(guò)螺紋與上模座連接，并加止轉(zhuǎn)螺釘放松、止轉(zhuǎn)，主要用于導(dǎo)柱導(dǎo)套模架中；凸緣式模柄由34個(gè)螺釘將模柄與上模座連接并固定，一般中間有孔，常用于復(fù)合模中，打桿從模柄中通孔中通過(guò)，進(jìn)行打料；浮動(dòng)模柄的特點(diǎn)是可以削除壓力機(jī)導(dǎo)向誤差對(duì)模具導(dǎo)向精度的影響。模柄尺寸則根據(jù)壓力機(jī)模柄孔尺寸來(lái)確定，模柄類(lèi)型需要根據(jù)壓力機(jī)型號(hào)、上模座尺寸來(lái)確定。模具結(jié)構(gòu)各部件尺寸確定后，需校核模具閉合高度和最大高度，是否與壓力機(jī)適應(yīng)，最終確定結(jié)構(gòu)尺寸后，才可以進(jìn)行裝配圖和零件圖的繪制。4 模具結(jié)構(gòu)總設(shè)計(jì)根據(jù)沖壓工藝方案，已確定采用復(fù)合模結(jié)構(gòu)，根據(jù)零件的特點(diǎn)可用倒裝復(fù)合模結(jié)構(gòu)；采用彈壓卸料、剛性推件；條料在模具中的定位采用活動(dòng)擋料銷(xiāo)；采用縱向送料；為了操作方便，采用后側(cè)導(dǎo)柱滑塊模架。裝配圖如下： 總結(jié)俗話說(shuō)“凡事必親躬”,唯有自己親自去做的事，才懂得其過(guò)程的艱辛。通過(guò)做這次大作業(yè)，我著實(shí)遇到了不少的困難，構(gòu)思、定數(shù)據(jù)、畫(huà)圖、寫(xiě)論文等都得自己去做。每天泡在圖書(shū)館，找例證、查資料，個(gè)中自有不少困難，而這些難題都是課本中所不曾提到過(guò)的。開(kāi)始時(shí)，由于書(shū)本上沒(méi)有任何提示，我甚至不知道從何入手，只能與同學(xué)們相互切磋，這樣我慢慢地入了門(mén)，進(jìn)而也可以自己搞定了。這其中有一個(gè)習(xí)慣問(wèn)題最需要克服。眾所周知，課堂、書(shū)本給我們的都是一種確切的數(shù)據(jù)，但實(shí)際上你去做的時(shí)候就會(huì)發(fā)現(xiàn)它們都是經(jīng)驗(yàn)性的，也就是說(shuō)需要你根據(jù)從資料上查得的范圍靠經(jīng)驗(yàn)自己去定，這就給習(xí)慣于接受確切數(shù)字的我?guī)?lái)了很大的挑戰(zhàn)。幸而，最終我還是學(xué)會(huì)了怎樣去查找自己想要的資料，這應(yīng)該是這次作業(yè)的一大收獲吧。第二大收獲就是學(xué)會(huì)了做一次設(shè)計(jì)項(xiàng)目的具體流程。從策劃構(gòu)思、總體設(shè)計(jì)到各個(gè)模塊的的具體設(shè)計(jì)及其組合，再到編寫(xiě)需要提交的論文，這一切如今仍歷歷在目。我想，這種對(duì)整體設(shè)計(jì)流程的把握應(yīng)該是以后走上工作崗位所必需的技能，而這種技能卻只能通過(guò)自己的親身實(shí)踐才能獲得。這也是為什么我認(rèn)為機(jī)械設(shè)計(jì)大作業(yè)這種教學(xué)實(shí)踐模式值得推廣的原因。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我在大學(xué)生涯完成的最后一項(xiàng)內(nèi)容,此時(shí)此刻，我感覺(jué)自己有很多想要說(shuō)的話，有很多需要感謝的人。首先感謝指導(dǎo)老師給予的支持與指導(dǎo),但由于工作的原因和條件的限制,我在外面所做的畢業(yè)設(shè)計(jì)并不完善。自從回校之后,向老師們請(qǐng)教和指導(dǎo),他們都在百忙之中給予了我悉心的指導(dǎo)和幫助。師生之情無(wú)法言表，在此，謹(jǐn)向恩師們深表謝意！也許，我的學(xué)生生涯從此就會(huì)結(jié)束，但是學(xué)習(xí)的道路卻還將持續(xù)下去，未來(lái)的人生路途中難免會(huì)遇到各種各樣的困難和挫折，使我始終能夠勇敢的迎接新的挑戰(zhàn)。致 謝首先，我們應(yīng)感謝在設(shè)計(jì)過(guò)程中老師的精心指導(dǎo)，在此要向老師們致以最崇敬的感謝！老師總是在百忙之中抽出時(shí)間來(lái)為我們解答設(shè)計(jì)過(guò)程中的疑問(wèn)，在審方案階段，老師總是不厭其煩地給我們細(xì)心講解，以消除我們的盲點(diǎn)。在這里，我們要一并感謝模具教研室的其他老師，以及那些在無(wú)意間幫助過(guò)我們的老師和同學(xué)，謝謝你們。幾個(gè)月心血此時(shí)凝聚在這本厚厚的設(shè)計(jì)書(shū)中，我頗感激動(dòng)。它是我這幾個(gè)月在畢業(yè)設(shè)計(jì)中共同協(xié)作，努力克服困難的見(jiàn)證。它記錄了我這幾個(gè)月的生活，也見(jiàn)證了我大學(xué)的最后時(shí)光。這次設(shè)計(jì)是我第一次進(jìn)行全面和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，難免會(huì)有疏漏和不足之處，可能存在計(jì)算不夠準(zhǔn)確，圖紙質(zhì)量不高等問(wèn)題，還有許多細(xì)節(jié)未做到及時(shí)處理，請(qǐng)各位老師指正，以幫助我不斷提高，不斷進(jìn)步。我們相信通過(guò)這次全面系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及在這個(gè)過(guò)程中各位老師的不斷點(diǎn)撥，在今后的工作中我們一定會(huì)做到更好。參考文獻(xiàn)（1）湯忠義主編. 沖壓模具設(shè)計(jì).北京: 中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社, 1992.5（2）佘銀柱主編. 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì).北京:北京大學(xué)出版社, 2004（3）陳炎嗣等主編. 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù). 北京出版社, 1991（4）許發(fā)越主編. 實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)2版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2005.9（5）薛啟翔等編著. 沖壓模具設(shè)計(jì)制造難點(diǎn)與竅門(mén). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2003.7（6）謝昱北主編. 模具設(shè)計(jì)與制造. 北京大學(xué)出版, 2005.8