3542 銅片沖孔落料級進模設(shè)計

3542 銅片沖孔落料級進模設(shè)計,銅片,沖孔,落料級進模,設(shè)計 河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書1銅片沖孔落料級進模設(shè)計摘 要本設(shè)計題目為銅片沖孔落料級進模模設(shè)計，體現(xiàn)了沖孔落料類零件的設(shè)計要求、內(nèi)容及方向，有一定的設(shè)計意義。通過對該零件模具的設(shè)計，進一步加強了設(shè)計者沖裁模設(shè)計的基礎(chǔ)知識，為設(shè)計更復(fù)雜的沖裁模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗。本設(shè)計運用沖壓工藝及模具設(shè)計的基礎(chǔ)知識，首先分析了工件的工藝要求，為選取排樣的類型做好了準備；然后估算了板料的選取，便于導(dǎo)尺的寬度及確定排樣的方法；最后分析了工件的特征，確定模具的設(shè)計參數(shù)、設(shè)計要點及自動漏料裝置。本工件為薄板的沖孔落料見，且工件的料厚較薄，所以在選取壓力機是不宜過大，材料上說銅料的屈服強度也沒有鋼料的大，工件的尺寸較小設(shè)計時必須考慮設(shè)計一個能在沖孔落料時的剪切力小于材料的屈服強度以免沖裁力過大沖出廢件。關(guān)鍵詞：沖裁模 沖裁 極限強度河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書2AbstractBlank and Prerce Grogressive DiesThis design topic hurtles bore to fall to anticipate class to enter a mold mold design for the copper, body now the blunt bore fall to anticipate a type of spare parts of design request, contents and direction, there is certain design meaning.Pass the design to the spare parts molding tool, strengthened designed further blunt cut the foundation knowledge ofwith mold design, for design more complicated of blunt cut a molding tool to have done cushion and absorbed deeper experience.This design usage blunt press the foundation knowledge of craft and molding tool design, analyzed the craft of the work piece a request first, have done preparation for the type that the selection lines up kind;Then the selection estimating plank to anticipate, easy to lead the method of the width and assurance row kind of Chinese foot;Analyzed the characteristic of work piece finally, make sure the design parameter, design important point of molding tool and leak to anticipate device automatically.This work piece falls to anticipate to see for the blunt bore of lamella, and the work piece anticipate thick thinner, so Be selecting by examinations pressure machine is should not lead greatly, say on the material the copper anticipates accepts defeat strength to also have no steel to anticipate of big, the size of work piece is smaller to design have to consider to design 1 can while hurtling the bore fall to anticipate of shearing and slicing the dint is small to accept defeat strength in the material in order to prevent blunt once cut dint to rush out to discard a piece greatly.Keyword： blanking die blanking ultimate 目 錄摘要I緒論4河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書3第 1 章 沖裁工藝規(guī)程的編制71.1 工藝分析、排樣設(shè)計71.2 工藝方案的確定9第 2 章 沖壓模結(jié)構(gòu)設(shè)計1021 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與確定 10第 3 章模具設(shè)計的有關(guān)計算1131 沖壓力與壓力中心的計算，初選壓力機 1132 模具主要零件和主要工作機構(gòu)的設(shè)計與標準化14第 4 章繪制模具總裝圖2841 模具零件材料選用一覽表28結(jié)束語 30致謝 31參考文獻32緒 論目前，我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達國家相比還相當?shù)穆浜?，主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標準化、模具設(shè)計、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書4的國家尚有相當大的差距，導(dǎo)致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達國家的模具相比差距相當大。1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1.1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀我國模具近年來發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計，2003 年我國模具生產(chǎn)廠點約有 2 萬多家，從業(yè)人員約 50 多萬人，2004 年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務(wù)飽滿，2004 年模具產(chǎn)值 530 億元。進口模具 18.13 億 美元，出口模具4.91 億美元，分別比 2003 年增長 18%、32.4%和 45.9%。進出口之比 2004 年為3.69:1，進出口相抵后的進凈口達 13.2 億美元，為凈進口量較大的國家。在 2 萬多家生產(chǎn)廠點中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過億元的模具企業(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， 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、長壽命中高檔模具及模具標準件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；三資及私營企業(yè)發(fā)展迅速；國企股份制改造步伐加快等。雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠遠不能適應(yīng)國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。我國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)對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動作用，私營企業(yè)近年來發(fā)展較快，國企改革也在進行之中，但總體來看，體制和機制尚不適應(yīng)市場經(jīng)濟，再加上國內(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，開發(fā)能力較差，經(jīng)濟效益欠佳.我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中經(jīng)常處于被動地位。我國每個模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1 萬美元，國外模具工業(yè)發(fā)達國家大多是 1520 萬美元，有的高達 2530 萬美元，與之相對的是我國相當一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理，真正實現(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，利用率低雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進的加工設(shè)備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM 應(yīng)用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。第四，專業(yè)化、標準化、商品化的程度低、協(xié)作差 由于長期以來受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細，商品化程度也低。目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占 45%左右，其馀為自產(chǎn)河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書5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)，與國際水平相比要落后許多。模具標準化水平低，標準件使用覆蓋率低也對模具質(zhì)量、成本有較大影響，對模具制造周期影響尤甚。 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)量和品種往往會影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國產(chǎn)模具鋼與國外進口鋼相比，無論是質(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。1.1.2國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經(jīng)濟高速發(fā)展的需求。未來的十年，中國模具工業(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）提高模具標準化水平和模具標準件的使用率； 6）發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進的表面處理技術(shù)； 7）模具的精度將越來越高； 8）模具研磨拋光將自動化、智能化； 9）研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程； 10）開發(fā)新的成形工藝和模具。1.2 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，6080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法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。近幾年，全球模具市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場年交易總額為 600650 億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。 隨著時代的進步和技術(shù)的發(fā)展，國外的一些掌握和能運用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具工藝設(shè)計、高級鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高故人均產(chǎn)值也較高我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合 1 萬美元左右，而國外模具工業(yè)發(fā)河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書6達國家大多 1520 萬美元，有的達到 2530 萬美元。國外先進國家模具標準件使用覆蓋率達 70%以上，而我國才達到 451.3沖孔落料件模具設(shè)計與制造方面1.3.1 沖孔落料模具設(shè)計的設(shè)計思路沖孔落料是沖壓基本工序之一，它是利用沖孔落料模在壓力機作用下，將平板坯料制成一定外形零件的加工方法。一般情況下，沖孔落料件的尺寸精度應(yīng)在 IT13 級以下，不宜高于 IT11 級。只有加強沖孔落料變形基礎(chǔ)理論的研究，才能提供更加準確、實用、方便的計算方法，才能正確地確定沖孔落料工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決沖孔落料變形中出現(xiàn)的各種實際問題，從而，進一步提高制件質(zhì)量。1.3.2 沖孔落料模具設(shè)計的進度1.了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時間 20 天；2.確定加工方案，所用時間 5 天；3.模具的設(shè)計，所用時間 30 天；4模具的調(diào)試所用時間5天第一章 沖裁工藝規(guī)程的編制1.1工藝分析、排樣設(shè)計1.1.1沖壓零件的工藝性分析原始資料:河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書7材料：QSn4-4-2.5厚度：0.3mm圖1-1工件圖圖示零件材料為 QSn4-4-2.5，能夠進行一般的沖壓加工，市場上也容易得到這種材料，價格適中。外形落料的工藝性：銅片屬于中等尺寸零件，料厚 0.3mm，外形復(fù)雜程度一般，尺寸精度要求一般，因此可采用落料工藝獲得。沖孔的工藝性：兩個相同尺寸對稱的圓孔，尺寸精度要求一般，可采用沖孔。此工件只有外形落料和沖孔兩個工序。圖示零件尺寸均為未注公差的一般尺寸，按慣例取 IT14 級，符合一般級進沖壓的經(jīng)濟精度要求，模具精度取 IT9 級即可。由以上分析可知，圖示零件具有比較好的沖壓工藝性，適合沖壓生產(chǎn)。1.1.2 排樣樣設(shè)計一、 確定零件的排樣方案設(shè)計模具時，條料的排樣很重要。銅片零件具有形狀簡單有點類似矩形的稱橢圓形特點，排列采用直排（圖 2 所示）的排樣方案可以提高材料的利用率，減少廢料。為了降低模具的制造成本，采用連續(xù)的送料方式，即連續(xù)送料，連續(xù)沖壓，條料完成第一遍沖兩個相同橢圓的小孔后，再沖第二遍落料，在第一次沖裁的間隔中沖裁出第二部分工件。河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書8圖 1-2： 條料的排樣二、條料寬度、導(dǎo)尺間寬度和材料利用率的計算查表取得搭邊值為 1.8mm 和 2.0mm。條料寬度的計算：擬采用無側(cè)壓裝置的送料方式，由 0102caDbD條料寬度方向沖裁件的最大尺寸條料寬度偏差（查表得 =0.4）a側(cè)搭邊值（查表得 a=2mm）c1導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙,取值為 0.08mm代入數(shù)據(jù)計算，取得條料寬度為 25.28mm。導(dǎo)尺間距離的計算：由 s= ,代入數(shù)據(jù)計算得導(dǎo)尺間距離為12caD25.36mm。材料利用率的計算：根據(jù)一般的市場供應(yīng)情況，原材料選用 1500 mm1000 mm0.3 mm 的冷軋薄鋼板。每塊可剪 1500mm 25 mm 規(guī)格條料 60 條，材料剪切利用率達 100%。由文獻2 材料利用率通用計算公式 = %10BsnA式中 A一個沖裁件的面積，mm 2;n一個進距內(nèi)的沖裁件數(shù)量；B條料寬度，mm; s進距， mm河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書9得 = =79.69%102568.3411.2 工藝方案的確定1.2.1、工藝方案的確定銅片零件所需的基本沖壓工序為落料和沖孔，可擬訂出以下三種工藝方案。方案一：用簡單模分兩次加工，即沖孔落料。方案二：沖孔落料復(fù)合模。方案三：沖孔落料級進模。 采用方案一，生產(chǎn)率低，工件的累計誤差大，操作不方便，由于該工件為中批量生產(chǎn)，方案二和方案三更具有優(yōu)越性。銅片零件內(nèi)有一個內(nèi)橢圓的孔，外形類似矩形的橢圓邊與條料邊之間的距離為2.0mm，大于此零件要求的最小壁厚（0.3mm） （1） ，可以采用沖孔、落料復(fù)合?；驔_孔、落料連續(xù)模。復(fù)合模模具制造難度大，并且沖壓后產(chǎn)品留在模具上，在清理模具上的物料時會影響沖壓速度，因此選用級進模更為合理。第二章 沖壓模結(jié)構(gòu)設(shè)計21 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與確定正倒裝結(jié)構(gòu)：根據(jù)上述分析，本零件的沖壓包括沖孔和落料兩個工序，為方便小孔廢料和成形工件的落下，采用正裝結(jié)構(gòu)，即沖孔凹模和落料凹模都安排在下模。送料方式：因是大批量生產(chǎn)，采用手工送料方式。定位裝置：本工件在級進模中尺寸是較小的，又是小批量生產(chǎn)，順沖時第一個工位采用始用擋料銷定位，第二個工位采用固定擋料銷定位。送料時廢料孔與固定擋料銷河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書10作為粗定距，在大凸模上安裝兩個導(dǎo)正銷，利用條料上橢圓的孔做導(dǎo)正銷孔進行導(dǎo)正，依此作為條料送進的精確定距。導(dǎo)向方式：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。由于已經(jīng)采用了手工送料方式，為了提高開敞性和導(dǎo)向均勻性，采用對角導(dǎo)柱模架。卸料方式：本模具采用正裝結(jié)構(gòu)，沖孔廢料和工件留在凹?？锥粗?，為了簡化模具結(jié)構(gòu)，可以在下模座中開有通槽，使廢料和工件從孔洞中落下。工件厚度為 0.3mm，料厚比較薄，為了簡化模具結(jié)構(gòu)和達到可靠的卸料力，選用剛性卸料板來卸下條料廢料。第三章模具設(shè)計的有關(guān)計算31 沖壓力與壓力中心的計算，初選壓力機3.1.1 沖裁工序總力的計算由工件結(jié)構(gòu)和前面所定的沖壓方案可知，本工件的沖裁力包括以下部分。沖銅片內(nèi)的一個橢圓孔，落外型料的力 P3，向下推出第二個沖孔廢料的力 P1，向下推出第一個沖孔廢料的力 P2，向下推出工件的力 P4。由剛性卸料板卸條料的廢料的力不是壓力機提供的，故不用計算在內(nèi)?？紤]到模具刃部被磨損、凸凹模間隙不均勻和波動、材料力學(xué)性能及材料厚度偏河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書11差等因素的影響，實際計算沖裁力時按下面公式：P=KLt3式中 P沖裁力（kN）L沖裁件剪切周邊長度（mm）t沖裁件材料厚度（mm）被沖材料的抗剪強度 (MPa)K系數(shù)，一般取 1.3。上式中抗剪強度 與材料種類和坯料的原始狀態(tài)有關(guān)，可在手冊中查詢。為方便計算，可取材料的 =0.8 b,故沖裁力表達式又可表示為： P=1.3LtLt b式中 b被沖材料抗拉強度(MPa)。查手冊1表 87 得 QSn4-4-2.5 的 b=294MPaP1=9.650.3294=0.851kNP3=58.6310.3294=5.171kN推件力 Pt=nKtPKt推件力系數(shù),由手冊查得 Kt=0.055n同時卡在凹模的工件(或廢料)數(shù),其中n=h/th凹模刃部直壁洞口高度（mm） ，t料厚( mm)查手冊2表 240 可得和 h=4mm,故 n=13.2P4=13.2 =0.616kN05.81.P6=13.20.0555.171=3.932kNP 總 =P1 +P3+P4 +P6=0.851+0.498+5.171+0.616+0.090+3.932=11.702kN3.1.2初選壓力機查文獻4開式可傾壓力機參數(shù)初選壓力機型號為 JG32-4，見表一。公稱壓力/KN 40發(fā)生公稱壓力時滑塊離下極點距離/mm 3滑塊固定行程/mm 40滑塊調(diào)節(jié)行程/mm 40/6標準行程次數(shù)(不小于)(次/min) 200(快速型) 發(fā)生公稱壓力時滑塊離下極點距離/mm1(快速型) 滑塊行程 /mm 20(快速型) 行程次數(shù) (不小于)( 次/min) 400(最大閉合高度) 固定臺和可傾/mm 160河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書12(最大閉合高度) 活動臺位置(最低/最高)/mm -閉合高度調(diào)節(jié)量/mm 35(標準型) 滑塊中心到機身距離(吼深)/mm 100(標準型) 工作臺尺寸 (左右前后)/mm 280180(標準型) 工作臺孔尺寸 (左右前后)/mm 13060(標準型) 工作臺孔尺寸 (直徑)/mm 100(標準型) 立柱間距離 (不小于)/mm 130(加大型) 滑塊中心到機身距離(吼深)/mm -(加大型) 工作臺尺寸 (左右前后)/mm -(加大型) 工作臺孔尺寸 (左右前后)/mm -(加大型) 工作臺孔尺寸 (直徑)/mm -活動臺壓力機滑塊中心到機身緊固工作臺平面之距離/mm-模柄孔尺寸(直徑深度)/mm 30 50工作臺板厚度/mm 35傾斜角(不小于)() 303.1.3 壓力中心的計算模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點。為了保證壓力機和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機的中心滑塊中心線重合。否則，沖壓時滑塊就會承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌與模具的導(dǎo)向部分不正常的磨損，還會使合理的間隙得不著保證，從而影響制件的質(zhì)量和降低模具的壽命，甚至損壞模具。此為多凸模模具的壓力中心，首先計算大凸模的壓力中心河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書13x1234567圖 3-1：壓力中心的計算（a ）計算其壓力中心的步驟 如下：、按比例畫出凸模的工作部分剖面圖（見圖）、在任意距離處作 x-x 軸 y-y 軸、 分別計算出各線段和橢圓的重心到 x-x 軸的距離 y1, y2, y3 和到 y-y 軸的距離 x1, x2, x3, 、大凸模的壓力中心到坐標軸的距離下式確定：到 y-y 軸的距離x0= 1346725lxllx=9.53mm到 x-x 軸的距離,因為工件的形狀是對稱的，所以y0=0、由于其余凸模為規(guī)則的凸模 ，則總的壓力中心為河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書14圖 3-2： 壓力中心的計算（b）到 y-y 軸的距離x0= 21l=8.426mm到 x-x 軸的距離y0= 21l=-3.4mm32 模具主要零件和主要工作機構(gòu)的設(shè)計與標準化3.2.1 工作零部件的設(shè)計與標準化（尺寸、位置、標準與示意圖）由于制件結(jié)構(gòu)簡單精度要求不高，所以采用凸模和凹模分開加工的方法制作凸凹模。這時需要分別計算和標注凸模和凹模的尺寸和公差。 沖孔時，間隙取在凹模上，則：凸模尺寸dap=（d+x） -p 0河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書15凹模尺寸dd=(d+x+Z min)0+式中 Dd Dp落料凹模和凸模的刃口尺寸，mmdp dd沖孔凹模和凸模的刃口尺寸，mmx磨損系數(shù)，由手冊1查表 2-30 得：IT14 級時 x=0.5。Zmin雙面間隙，mm工件公差，mm凸模和凹模的制造公差，mm、沖裁一個橢圓孔凸模、凹模刃口尺寸的計算凸模尺寸 由手冊表 2-10 查得=0.25dap=（d+x） -p 0 =(2+0.50.025)0-0.01 =2.0120-0.01dar=（r+x） -p 0 =(0.9+0.50.025)0-0.01 =0.9120-0.01凹模尺寸由表 2-23 得 Zmin=0.012dd=(d+x+Z min)0+ =(2+0.50.25+0.012)0+0.01 =2.1370+0.01dd=(d+x+Z min)0+ =(0.9+0.50.25+0.012)0+0.01 =1.1370+0.01、外形落料凸模、凹模刃口尺寸的計算因此落料件為復(fù)雜的制件，所以利用凸凹模配合法，這種方法有利于獲得最小的合理間隙，放寬對模具的加工設(shè)備的精度要求。采用配作法，計算凹模的刃口尺寸，首先是根據(jù)凹模磨損后輪廓變化情況正確判斷出模具刃口各個尺寸在磨損過程中是變大還是變小，還是不變這三種情況，然后分別按不同的計算公式計算。a、凹模磨損后會增大的尺寸- 第一類尺寸 A第一類尺寸：A j=(Amax-x) 0+0.01 b、凹模磨損后會減小的尺寸- 第二類尺寸 B第二類尺寸：B j=(Bmax+x) 0-0.01c、凹模磨損后會保持不變的尺寸 第三類尺寸 C第三類尺寸：C j=(Cmin+0.5) 0.125其落料凹模的基本尺寸計算如下：河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書16圖 3-3： 落料凹模刃口部分尺寸第一類尺寸：磨損后增大的尺寸：A1=(Amax-x) 0+0.01 =(4.2-0.50.30) 0+0.010.0.30=4.150+0.03A2=(Amax-x) 0+0.01 =(20.89-0.50.52) 0+0.010.52=20.630+0.031A3=(Amax-x) 0+0.01 =(6.8-0.50.36) 0+0.01*0.36=6.680+0.036A4=(Amax-x) 0+0.01 =(2.5-0.50.25) 0+0.010.25=2.4750+0.025A5=(Amax-x) 0+0.01 =(6-0.50.36) 0+0.01*0.36=5.820+0.036第二類尺寸：磨損后減小的尺寸：Bj=(Bmax+x) 0-0.01 =(3+0.50.25) 0+0.01*0.25=3.1250+0.0025第三類尺寸：凹模磨損后會保持不變的尺寸：Cj=(Cmin+0.5) 0.125=(12.59+0.50.43) =12.8050.024落料凸模的基本尺寸與凹模相同，不必標注公差，但要在技術(shù)條件中注明：凸模實際刃口尺寸與落料凹模配制，保證最小雙面合理間隙值 Zmin=0.012河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書17圖 3-4：落料凸模刃口部分尺寸（2）工作零部件的設(shè)計與標準化沖橢圓孔的凸模，為了增加凸模的強度與剛度，凸模非工作部分直徑應(yīng)作成逐漸增大的多級形式如圖 6 所示：圖 3-5： 沖孔凸模的結(jié)構(gòu)形式凸模長度一般是根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要而確定的，其凸模長度用下列公式計算：河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書18L=h1+h2+h3+h式中 L凸模長度， mmh1凸模固定板高度，mmh2卸料板高度，mmh3導(dǎo)尺高度，mmh附加高度，一般取 1520mm圖 3-6： 整體式凹模的局部結(jié)構(gòu) 整體式凹模如圖 7 裝于下模座上，由于下模座孔口較大因而使工作時承受彎曲力矩，若凹模高度 H 及模壁厚度 C 不足時，會使凹模產(chǎn)生較大變形，甚至破壞。但由于凹模受力復(fù)雜，凹模高度可按經(jīng)驗公式計算，即凹模高度 H=KB凹模壁厚 C=(1.52)H式中 B-凹模孔的最大寬度 mm；C-凹模壁厚，mm 指刃口至凹模外形邊緣的距離；K=系數(shù)，取 0.20凹模高度 H=KB=0.2020=4mm 按表取標準值 4mm凹模壁厚 C=1.5H = 1.54=6mm 凹模上螺孔到凹模外緣的距離一般?。?.72.0）d, 河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書19圖 3-7：凹模上的螺孔設(shè)計與選用d 為螺孔的距離，由于凹模厚度為 6mm，所以根據(jù)表 2.462 查得螺孔選用 4M5 的螺釘固定在下模座。故選用如圖 8： 螺孔到凹模外緣的最小距離 a2=1.8d=1.85=9mma3=2.0d10mm凹模上螺孔間距由表 2.47 查得最小間距為 34mm，最大間距為 47mm。 螺孔到銷孔的距離一般取 b2d,所以 b 應(yīng)大于 10。根據(jù)上述方法確定凹模外形尺寸須選用矩形凹模板 635010（JB/T7643.1 ）沖裁橢圓孔凸模、凹模各尺寸及其組件確定和標準化（包括外形尺寸和厚度 小凸模長度 L=36mm由小凸模刃口 d=5.15mm 查手冊2 表 2.54 可知 h=3mm, D1=9mm, D=6mm, L=36t沖裁材料厚度，mm沖裁材料的抗剪強度，MPa凸模材料許用強度，?。?.01.6）10 3MPadmin = =0.402mm 所以承壓能力足夠。4t310.5抗縱向彎曲力校核對于圓形凸模（有導(dǎo)向裝置）270d 2/ F式中 Lmax 允許的凸模最大自由長度，mmF 沖模力,N凸模最小截面的直徑，mmLmax270d2/ =27022/ =66.5mm 所以長度適宜。07.凸模固定端面的壓力河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書20q = AF式中q凸模固定端面的壓力，MPaF落料或沖孔的沖裁力， N模座材料許用壓應(yīng)力，MPaq = =122MPa235.107凸模固定板端面壓力超過了 8090a，為此應(yīng)在凸模頂端與模座之間加一個淬硬的墊板。矩形墊板材料可用 45 鋼，結(jié)構(gòu)形式和尺寸規(guī)格見手冊 表 15.60，查得63504由于采用整體式凹模，所以由外形落料凹模確定其凹模板厚度（圖 6） ，其凹模刃口高度由表 2.40 查得 h=4mm，= 20外形落料凸模、凹模各尺寸及其組件的確定和標準化（包括外形尺寸和厚度）外形凸模的設(shè)計：外形凸模用線切割機床加工成直通式凸模，用兩 M8 的螺釘固定在墊板上，由于采用固定卸料板，凸模按下式計算（圖 9）：圖 3-8： 凸模長度的確定L=h1+h2+h3+h河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書21其中： h1為固定板厚度（10 mm），h 2為卸料板厚度（4mm），h 3為導(dǎo)料板厚度（5 mm）， h為附加長度，主要凸模進入凹模的深度（1mm）及模具閉合狀態(tài)下卸料板到凸模固定板間的安全距離（15mm20mm）等因素。所以：L=10+4+5+15=34 mm凸模固定板材料可用 45 鋼，結(jié)構(gòu)形式和尺寸規(guī)格見手冊 表 15.57 可得 635010 凹模組件的尺寸確定和示意圖凹模采用整體式凹模，各沖裁的凹?？拙捎镁€切割加工，安排凹模在模架上的位置時，要依據(jù)計算的壓力中心的數(shù)據(jù)，使壓力中心與模柄中心重合。圖 3-9： 整體式凹模的尺寸凹模的長度選取要考慮以下因素：a)保證有足夠的安裝剛性卸料板的位置。b)便于導(dǎo)尺發(fā)揮作用，保證送料粗定位精度。選取凹模邊界為 60mm53mm。凹模材料選用 Cr12 制造，熱處理硬度為5862HRC。3.2.2 定位裝置的設(shè)計與標準化始用擋料塊的設(shè)計與標準化（尺寸、位置、標準與示意圖）河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書22圖 3-10： 始用擋料銷的設(shè)計材料：45 鋼 GB/69988熱處理：硬度 4348HRC技術(shù)條件：按 GB287081固定擋料銷的設(shè)計與標準化固定擋料銷的設(shè)計根據(jù)標準件，選用此擋料銷如圖圖 3-11： 固定擋料銷的結(jié)構(gòu)選用直徑 3mm，h=2mm 材料為 45 鋼 A 型固定擋料銷（JB/T7649.1094）根據(jù)分析選用廢料孔前端定位時擋料銷位置如圖 廢料孔前端定位時擋料銷位置河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書23圖 3-12： 固定擋料銷的位置=C+( )+0.1l2dr擋料銷與導(dǎo)正銷的間距，mm C連續(xù)模的步距，mmdr導(dǎo)正銷的直徑，mmd擋料銷頭部直徑，mm=6.8+( )+0.1=6.5mml25.4導(dǎo)正銷的設(shè)計與標準化導(dǎo)正銷主要用于級進模上，消除擋料銷的定位誤差，以獲得較精確的工件。導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)形式，結(jié)構(gòu)設(shè)計，尺寸精度，材料的熱處理等可參照 JB/T7647.194 和JB/T7647.294 選定。導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)形式查手冊 2選用如圖圖 3-13：導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)形式河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書24D=d-2aD導(dǎo)正銷直徑的基本尺寸d沖孔凸模直徑2a導(dǎo)正銷與孔徑兩邊的間隙沖裁橢圓孔的導(dǎo)正銷 查表得 h=0.6t 2a=0.05mmD=d-2a=1.8-0.05=1.75mmh=0.60.3=0.18mm導(dǎo)料板的設(shè)計與標準化經(jīng)查表分析得 導(dǎo)料板長度 L=83mm，寬度 B=12.5mm ，厚度 h=4mm圖 3-14： 導(dǎo)料板的設(shè)計3.2.3 標準模架的選用由凹模周界可以選取標準模架。凹模周界63mm,B=50mm,閉合高度 h1=100mm材料為 ZG45(ZG310-570),0I 級精度的對角導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱標記：16 110 GB/T2861.19018110 GB/T2861.190導(dǎo)套標記：16 6523 GB/T2861.690186523 GB/T2861.690上模座標記：63 5025 GB/T2855.190下模座標記：63 5030 GB/T2855.290模柄標記：A32 79 JB/T 7646.2河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書25圖 3-15：對角導(dǎo)柱示意圖模柄與上模座的聯(lián)接采用壓入式的結(jié)構(gòu)如圖 17 所示。圖 3-16： 旋入式的模柄3.2.4 卸料裝置的設(shè)計與標準化河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書26在前面已經(jīng)確定了采用剛性卸料板，設(shè)計卸料板為一整體板。本模具的卸料板不僅有卸料作用，還具有外形凸模的導(dǎo)向作用，并能對小凸模起保護作用。卸料板的邊界尺寸經(jīng)查手冊 2表 15.28 得：卸料板長度 L =63mm,寬度 B=50mm 厚度 h0=10mm此模具中，卸料板對沖孔落料凸模起導(dǎo)向作用，卸料板和凸模按 H7/h6 配合制造.3.2.5 聯(lián)接件的選用與標準化本模具采用螺釘固定，銷釘定位。具體講內(nèi)六角螺釘標記：35 鋼 M630 GB7085螺釘標記：35 鋼 M630 GB6876圓柱銷釘標記：35 鋼 565 GB 11986 止動圓柱銷標記：35 鋼 46GB11986河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書27第四章繪制模具總裝圖前面各節(jié)已經(jīng)設(shè)計好了銅片沖孔落料連續(xù)模各零件，根據(jù)前面的設(shè)計，銅片沖孔落料連續(xù)模的總裝圖如下。圖 4-1： 銅片沖孔落料連續(xù)?？傃b圖1-模柄 2-鎖緊銷 3-銷釘 4-螺釘 5-導(dǎo)柱 6-導(dǎo)套 7-上模座 8-墊板 9-固定板 10-凸模 11-卸料板 12-導(dǎo)尺 13-凹模 14-下模座 15-內(nèi)六角螺釘 16-銷釘 17-始用擋料塊 18-固定擋料塊41 模具零件材料選用一覽表表 4-1： 模具材料的選用19 導(dǎo)正銷 1 45 鋼18 固定擋料塊 1 45 鋼 GB/T2866.18117 始用擋料銷 1 45 鋼 JB/T7649.109416 圓柱銷 6 35 鋼 GB 1198615 內(nèi)六角螺釘 4 35 鋼 GB708514 下模座 1 HT200 GB/T2855.29013 凹模 1 Cr1212 導(dǎo)料板 211 卸料板 1 45 鋼河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書2810 凸模 1 Cr129 凸模固定板 1 45 鋼8 墊板 1 45 鋼7 上模座 1 HT200 GB/T2855.1906 導(dǎo)套 2 20 GB/T2861.6905 導(dǎo)柱 2 20 GB/T2861.190 GB/T2861.1904 內(nèi)六角螺釘 4 35 鋼 GB70853 圓柱銷 2 35 鋼 GB 119862 鎖緊銷 1 45 鋼 JB/T7649.10941 模柄 1 Q235 JB/T 7646.1序號 名稱 件數(shù) 材料 備注河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書29結(jié)束語銅片件屬于簡單沖裁件，分析其工藝性，并確定工藝方案。根據(jù)計算確定本制件是兩次沖裁成的，然后相應(yīng)選取各次沖裁時的壓力機。本設(shè)計主要是最后一次沖壓模具設(shè)計，需要計算沖壓時的間隙、工作零件的圓角半徑、尺寸和公差，并且還需要確定模具的總體尺寸和模具零件的結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)上面的設(shè)計繪出模具的總裝圖。由于在零件制造前進行了預(yù)測，分析了制件在生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的缺陷，采取了相應(yīng)的工藝措施。因此，模具在生產(chǎn)零件的時候才可以減少廢品的產(chǎn)生。銅片件的形狀結(jié)構(gòu)較為簡單，高度不高適合選用標準模架。要保證零件的順利加工和取件，必須有足夠的高度，因此需要改變導(dǎo)柱、導(dǎo)套的長度，以達到要求。模具工作零件的結(jié)構(gòu)也較為簡單，它可以相應(yīng)的簡化了模具結(jié)構(gòu)。便以以后的操作、調(diào)整和維護。銅片模具的設(shè)計，是理論知識與實踐有機的結(jié)合，更加系統(tǒng)地對理論知識做了更深切貼實的闡述。也使我認識到，要想做為一名合理的模具設(shè)計人員，必須要有扎實的專業(yè)基礎(chǔ)，并不斷學(xué)習(xí)新知識新技術(shù)，樹立終身學(xué)習(xí)的觀念，把理論知識應(yīng)用到實踐中去，并堅持科學(xué)、嚴謹、求實的精神，大膽創(chuàng)新，突破新技術(shù)，為國民經(jīng)濟的騰飛做出應(yīng)有的貢獻。致 謝河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書30時光如電，歲月如梭，大學(xué)三年一晃而過，而我也即將離開我們尊敬的老師、友好的同學(xué)和熟悉的校園走進社會。在這畢業(yè)之際，作為一名工科的學(xué)生，畢業(yè)設(shè)計是一件必不可少的事。畢業(yè)設(shè)計涉及的知識廣泛，很多都是我門的教科書上沒有的，這就需要自己到圖書館查找所需的資料。在設(shè)計中，涉及很多計算的問題，必須通過所學(xué)知識、相關(guān)的資料及自己的不斷努力才能解決。在學(xué)校中，我們所學(xué)的主要是理論性知識，實踐性比較欠缺，而畢業(yè)設(shè)計就相當于實戰(zhàn)前的一次演練。通過畢業(yè)設(shè)計，可以把我們以前學(xué)的專業(yè)知識系統(tǒng)地聯(lián)系起來，使我們既溫故又學(xué)到更多新的知識；這不但提高了我們解決問題的能力，開闊了我們的視野，在一定程度上彌補我們實踐經(jīng)驗的不足，為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。由于資質(zhì)有限，很多知識掌握的不是很牢固，在設(shè)計的過程中難免要遇到很多問題，但經(jīng)過課程設(shè)計，使我們有了一定的餓設(shè)計的經(jīng)驗；同時在老師的悉心指導(dǎo)及同學(xué)的熱心幫助下，我克服了一個又一個的困難，使我的畢業(yè)設(shè)計不斷完善。在此，我在設(shè)計中不斷思考問題，研究問題，咨詢問題，汲取了更系統(tǒng)的專業(yè)知識，使自己的能力得到很大程度的提高。最后，再次感謝原老師、于老師等在這一段時間給予無私的指導(dǎo)和幫助，并向你們致以深深的敬意！在以后的工作上，不辜負你們對我們寄予的厚望！參考文獻河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書311 王孝培主編主編. 沖壓手冊 M.北京：機械工業(yè)出版社，1988 年 2 月2 郝濱海編著.沖壓模具簡明設(shè)計手冊 M. 化學(xué)工業(yè)出版社，2005 年 1 月3 楊玉英主編.實用沖壓工藝及模具設(shè)計手冊 M.北京：機械工業(yè)出版社 2005 年 1 月4 中國機床總公司編著.全國機床產(chǎn)品供貨目錄冊 M.北京：機械工業(yè)出版社，2002 年 6 月5 史鐵梁主編. 冷沖模設(shè)計指導(dǎo) M.北京：機械工業(yè)出版社.1996 年 7 月6翟德梅主編.模具制造技術(shù) M.河南機電高等?？茖W(xué)校7王芳主編.冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo) M. 北京：機械工業(yè)出版社，19988任嘉卉主編.公差與配合手冊 M. 北京：機械工業(yè)出版社，20009李易、于成功、聞小芝主編.現(xiàn)代模具設(shè)計、制造、調(diào)試與維修實用手冊 M.北京：金版電子出版公司，200310彭建聲、秦曉剛編著.模具技術(shù)問答 M. 北京：機械工業(yè)出版社，199611劉建超、張寶忠主編.沖壓模具設(shè)計與制造M.北京:高等教育出版社,2002 年 11 月