3543 銅片沖孔落料級進模設計1,銅片,沖孔,落料級進模,設計
河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書河南機電高等?？茖W校學生畢業(yè)設計（論文）中期檢查表學生姓名 張文龍 學 號 0412234 指導教師 原紅玲課題名稱 銅片沖裁模難易程度 偏難 適中 偏易選題情況工作量 較大 合理 較小任務書 有 無開題報告 有 無符合規(guī)范化 的要求外文翻譯質量 優(yōu) 良 中 差學習態(tài)度、出勤情況 好 一般 差工作進度 快 按計劃進行 慢中期工作匯報及解答問題情況優(yōu) 良 中 差中期成績評定：所在專業(yè)意見：負責人： 2007 年 04 月 20 日河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書摘 要本設計題目為銅片沖孔落料級進模模設計，體現(xiàn)了沖孔落料類零件的設計要求、內(nèi)容及方向，有一定的設計意義。通過對該零件模具的設計，進一步加強了設計者沖裁模設計的基礎知識，為設計更復雜的沖裁模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗。本設計運用沖壓工藝及模具設計的基礎知識，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，確定模具的設計參數(shù)、設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，工件的尺寸較小設計時必須考慮設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。關鍵詞：沖裁模 沖裁 極限強度AbstractThis 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 of[with] 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 河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書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 河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書河南機電高等專科學校畢業(yè)設計（論文）任務書系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 模具設計與制造 學 生 姓 名 : 張文龍 學 號: 0412236 設計(論文) 題目： 銅片沖孔落料級進模 起 迄 日 期: 2007 年 03 月 20 日~ 06 月 18 日 指 導 教 師: 原紅玲 講師 2007 年 03 月 20 日河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書畢 業(yè) 設 計（論 文）任 務 書1．本畢業(yè)設計（論文）課題來源及應達到的目的：本設計是來源于沖壓模具圖冊第 26 頁，達到能夠獨立的完成一個沖壓模具的過程，在設計期間，能夠獨立的查閱有關資料，并熟悉設計為以后設計跟復雜的模具積累一定的經(jīng)驗。2．本畢業(yè)設計（論文）課題任務的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術要求、工作要求等）：（1）了解目前國內(nèi)外沖裁模具的發(fā)展現(xiàn)狀；（2）沖裁件的結構工藝分析；（3）沖裁模設計，并編寫設計說明書一份；（4）繪制模具總裝圖一張，并畫出非標準零件的零件圖；（5）編制主要零件加工工藝過程卡。原始資料：零件件圖及其尺寸見說明書，材料：QSn4-4-2.5生產(chǎn)批量：大批量所在專業(yè)審查意見：負責人： 年 月 日系部意見：系領導： 年 月 日河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書原始資料:河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書河南機電高等?？茖W校畢 業(yè) 設 計 說 明 書畢業(yè)設計題目：銅片沖孔落料級進模系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設計與制造班 級 模具 042 學生姓名 張文龍 學 號 0412234 指導教師 原紅玲講師 2007 年 05 月 15 日河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 插圖清單圖 1-1： 工件圖………………………………………………………………………7圖 1-2： 條料的排樣…………………………………………………………………8圖 3-1： 壓力中心的計算（a）……………………………………………………13圖 3-2： 壓力中心的（b）…………………………………………………………14圖 3-3： 落料凹模刃口部分尺寸…………………………………………………16圖 3-4： 落料凸模刃口部分尺寸…………………………………………………17圖 3-5： 沖孔凸模的結構形式……………………………………………………17圖 3-6： 整體式凹模的局部結構…………………………………………………18圖 3-7： 凹模上的螺孔設計與選用………………………………………………19圖 3-8： 凸模長度的確定…………………………………………………………20圖 3-9： 整體式凹模的尺寸………………………………………………………21圖 3-10：始用擋料銷的設計………………………………………………………22圖 3-11：固定擋料銷的結構………………………………………………………22圖 3-12：固定擋料銷的位置………………………………………………………23圖 3-13：導正銷的結構形式………………………………………………………23圖 3-14：導料板的設計……………………………………………………………24圖 3-15：對角導柱示意圖…………………………………………………………25圖 3-16：旋入式的模柄……………………………………………………………25圖 4-1： 銅片沖孔落料連續(xù)模總裝圖……………………………………………27河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書機械加工工藝過程卡產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 13機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品名稱銅片沖孔落料級進模零（部）件名稱 落料凹模 共（2）第（1）頁材料牌號 Cr12 毛坯種類 棒料 毛坯外型尺 寸 φ56x1050+4㎜每個毛坯可制件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注工時工序號 工序名稱工 序 內(nèi) 容車間 工段 設備工 藝 裝 備 準終 單件05 下料 鋸割下料 Φ56㎜×105㎜下料車間 鋸床 0.510 鍛 鍛成 65㎜×55㎜×12㎜ 鍛造車間 空氣錘 20.15 熱處理 退火 熱處理車間熱處理爐 1020 立銑 銑六方，63㎜×50㎜×10㎜ 模具車間 銑床 5河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書25 平磨 光上下面，磨兩側面，對 90° 模具車間 630工具銑 鉆各種型孔，線切割穿絲孔，并銑漏料孔。模具車間235 熱處理 淬火，回火 60~64HRC 熱處理車間 1535 平磨 磨上下面，基準面，對 90° 模具車間640 線切割 找正，切割各型孔留研磨量 0.01~0.02mm 模具車間2045 鉗 研磨 Φ30 孔底及 R0.5 達圖樣要求14.0? 模具車間 2設計日期 審核日期 標準化日期 會簽日期標記記數(shù) 更改文件號簽字 日期 標記 處數(shù) 更該文件號河南機電高等?？茖W校畢 業(yè) 設 計 評 語學生姓名：張文龍 班級: 模具 042 班 學號： 0412236 題 目：銅片沖孔落料級進模的設計 綜合成績： 指導者評語：1）該同學能夠獨立的完成畢業(yè)設計任務；所做的沖壓模設計基本符合要求。2）該同學查閱了國內(nèi)有關沖壓模具設計與制造方面的大量資料，制訂出了合理的沖壓工藝，完成了沖壓 模具設計；3）說明書比較規(guī)范；4）尺寸標注 ，模具零部件的結構， 論文內(nèi)容等存在少量問題；5）該同學設計說明書內(nèi)容完整，計算正確， 書寫規(guī)范，圖紙符合要求且質量高，建議成績評定中；6）可以提交答辯。指導者(簽字) ： 年 月 日畢 業(yè) 設 計 評 語評閱者評語：【填寫說明】：1．本格式僅適合于打印情況下使用，要求在學生答辯前完成， 請評閱者將評語內(nèi)容直接打印在本欄目內(nèi)（用 4 號仿宋體，A 4 紙 型，不必打印在“指導者評語”的背面），禁止打印在其它 紙上后剪貼在此處。2．評語填寫內(nèi)容：1）論文選題的價值與意義； 2）創(chuàng)新性評價；3）工作量大??； 4）寫作的規(guī)范化程度；5）存在的問題； 6）建議成績評定；7）是否可以提交答辯。評閱者( 簽字)： 年 月 日答辯委員會（小組）評語：【填寫說明】：1．本欄目由答辯委員會（小組）根據(jù)學生答辯時回答問題的情況（知識面掌握、邏輯思維能力、口頭表達能力、回答問題的正確性等）以及各成員投票的綜合結果填寫，并給出成績（可手寫，也可打印，但必 須與“評閱者評語”打印在同一張紙上）。2．禁止打印在其它紙上后剪貼在此處。答辯委員會（小組）負責人( 簽字)： 年 月 日河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書1銅片沖孔落料級進模目 錄摘要……………………………………………………………………………2緒論……………………………………………………………………………4第 1 章 沖裁工藝規(guī)程的編制……………………………………………… 71.1工藝分析、排樣設計……………………………………………………71.2工藝方案的確定…………………………………………………………9第 2 章 沖壓模結構設計…………………………………………………… 102．1 模具結構形式的選擇與確定………………………………………… 10第 3 章模具設計的有關計算…………………………………………………113．1 沖壓力與壓力中心的計算，初選壓力機…………………………… 113．2 模具主要零件和主要工作機構的設計與標準化………………………14第 4 章繪制模具總裝圖………………………………………………………284．1 模具零件材料選用一覽表………………………………………………28結束語…………………………………………………………………………30致謝……………………………………………………………………………31參考文獻………………………………………………………………………32河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書2摘 要本設計題目為銅片沖孔落料級進模模設計，體現(xiàn)了沖孔落料類零件的設計要求、內(nèi)容及方向，有一定的設計意義。通過對該零件模具的設計，進一步加強了設計者沖裁模設計的基礎知識，為設計更復雜的沖裁模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗。本設計運用沖壓工藝及模具設計的基礎知識，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，確定模具的設計參數(shù)、設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，工件的尺寸較小設計時必須考慮設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。關鍵詞：沖裁模 沖裁 極限強度AbstractThis 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 of[with] 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 河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書3Chinese 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 緒 論目前，我國沖壓技術與工業(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理論及成形工藝、模具標準化、模具設計、模具制造工藝及設備等方面與工業(yè)發(fā)達的國家尚有相當大的差距，導致我國模具在壽命、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。河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書41.1 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)結構調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復雜、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市場經(jīng)濟，再加上國內(nèi)模具工業(yè)基礎薄弱，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 15～20 萬美元，有的高達 25～30 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，特別是設備數(shù)控化率和CAD/CAM應用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進設備不配套，設備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設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)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，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量、成本有較大影響，對模具制造周期影響尤甚。 河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書5第五，模具材料及模具相關技術落后．模具材料性能、質量和品種往往會影響模具質量、壽命及成本，國產(chǎn)模具鋼與國外進口鋼相比，無論是質量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設備等性能差，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）在模具設計制造中廣泛應用 CAD/CAE/CAM技術； 3）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)； 4）在塑料模具中推廣應用熱流道技術、氣輔注射成型和高壓注射成型技術； 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)質模具材料和先進的表面處理技術； 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）研究和應用模具的高速測量技術與逆向工程； 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，60％－80％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)供不應求的局面，世界模具市場年交易總額為 600～650 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。 國外模具總量中,大型、精密、復雜、長壽命模具的比例占到 50%以上；國外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2004 年中國模協(xié)在德國訪問時，從德國工、模具行業(yè)組織--德國機械制造商聯(lián)合會（VDMA）工模具協(xié)會了解到，德國有模具企業(yè)約5000家。2003 年德國模具產(chǎn)值達 48億歐元。其中（VDMA）會員模具企業(yè)有 90家，這90家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的 90%，可見其規(guī)模效益。 隨著時代的進步和技術的發(fā)展，國外的一些掌握和能運用新技術的人才如模具結構設計、模具工藝設計、高級鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術水平比較高．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)達國家大多 15～20 萬美元，有的達到 25～30 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 45％．河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書61.3 沖孔落料件模具設計與制造方面1.3.1 沖孔落料模具設計的設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在 IT13級以下，不宜高于 IT11級。只有加強沖孔落料變形基礎理論的研究，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，進一步提高制件質量。沖孔落料件是最典型的沖孔落料件，其工作過程很簡單就一個沖孔落料，根據(jù)計算確定它不能一次沖孔落料成功.因此，需要多次沖孔落料。在最后的一次沖孔落料中由于制件的精度太高，根據(jù)計算的結果和選用的非標準模架，判斷此次沖孔落料能采用標準的模架。為了保證制件的順利加工和順利取件，模具必須有足夠高度。要改變模具的高度，只有從改變導柱和導套的高度。導柱和導套的高度可根據(jù)沖孔落料凸模與沖孔落料凹模工作配合長度決定．設計時可能高度出現(xiàn)誤差，應當邊試沖邊修改高度。1.3.2沖孔落料模具設計的進度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、排樣設計 一、沖壓零件的工藝性分析原始資料:河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 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)。二、 排樣樣設計1、確定零件的排樣方案設計模具時，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 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書8圖 1-2： 條料的排樣2、條料寬度、導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：擬采用無側壓裝置的送料方式，由 ??010]2[??????caDbD—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—側搭邊值（查表得 a=2mm）c1—導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。導尺間距離的計算：由 s= ,代入數(shù)據(jù)計算得導尺間距離為??12caD?25.36mm。材料利用率的計算：根據(jù)一般的市場供應情況，原材料選用 1500 mm×1000 mm×0.3 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 = ?%10?BsnA式中 A—一個沖裁件的面積，mm 2;河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書9n—一個進距內(nèi)的沖裁件數(shù)量；B—條料寬度，mm; s—進距， mm得 = =79.69%?%102568.341?1.2工藝方案的確定一、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、落料復合模或沖孔、落料連續(xù)模。復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 沖壓模結構設計2．1 模具結構形式的選擇與確定1）正倒裝結構：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，采用正裝結構，即沖孔凹模和落料凹模都安排在下模。2）送料方式：因是大批量生產(chǎn)，采用手工送料方式。3）定位裝置：本工件在級進模中尺寸是較河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書10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作為粗定距，在大凸模上安裝兩個導正銷，利用條料上橢圓的孔做導正銷孔進行導正，依此作為條料送進的精確定距。3）導向方式：為確保零件的質量及穩(wěn)定性，選用導柱、導套導向。由于已經(jīng)采用了手工送料方式，為了提高開敞性和導向均勻性，采用對角導柱模架。4）卸料方式：本模具采用正裝結構，沖孔廢料和工件留在凹?？锥粗校瑸榱撕喕＞呓Y構，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，為了簡化模具結構和達到可靠的卸料力，選用剛性卸料板來卸下條料廢料。第三章模具設計的有關計算3．1 沖壓力與壓力中心的計算，初選壓力機1、沖裁工序總力的計算由工件結構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)。河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書11考慮到模具刃部被磨損、凸凹模間隙不均勻和波動、材料力學性能及材料厚度偏差等因素的影響，實際計算沖裁力時按下面公式：P=KLtτ﹝3﹞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）τ—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 τ 與材料種類和坯料的原始狀態(tài)有關，可在手冊中查詢。為方便計算，可取材料的 τ=0.8σ b,故沖裁力表達式又可表示為： P=1.3Ltτ≈Ltσ b式中 σ b—被沖材料抗拉強度(MPa)。查手冊﹝1﹞表 8—7得 QSn4-4-2.5 的σ b=294MPaP1=9.65×0.3×294=0.851kNP3=58.631×0.3×294=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 2—40可得和 h=4mm,故 n=13.2P4=13.2 =0.616kN05.81.?P6=13.2×0.055×5.171=3.932kNP 總 =P1 +P3+P4 +P6=0.851+0.498+5.171+0.616+0.090+3.932=11.702kN2．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 校 畢 業(yè) 設 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 280×180(標準型) 工作臺孔尺寸 (左右×前后)/mm 130×60(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 Ф30 ×50工作臺板厚度/mm 35傾斜角(不小于)(°) 303．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，導致滑塊導軌與模具的導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x1234567圖 3-1：壓力 中心的計算（a）河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書13計算其壓力中心的步驟 如下：①、按比例畫出凸模的工作部分剖面圖（見圖）②、在任意距離處作 x-x 軸 y-y 軸③、 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, ④、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=0⑤、由于其余凸模為規(guī)則的凸模 ，則總的壓力中心為圖 3-2： 壓力中心的計算（b）到 y-y 軸的距離x0= 21l?河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書14=8.426mm到 x-x 軸的距離y0= 21l?=-3.4mm3．2 模具主要零件和主要工作機構的設計與標準化1、工作零部件的設計與標準化（尺寸、位置、標準與示意圖）（1） 工作零部件的計算由于制件結構簡單精度要求不高，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△） -δp 0凹模尺寸dd=(d+x△+Z min)0+δ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，mmδ——凸模和凹模的制造公差，mm①、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△） -δp 0 =(2+0.5×0.025)0-0.01 =2.0120-0.01dar=（r+x△） -δp 0 =(0.9+0.5×0.025)0-0.01 =0.9120-0.01凹模尺寸由表 2-23得 Zmin=0.012dd=(d+x△+Z min)0+δ =(2+0.5×0.25+0.012)0+0.01 =2.1370+0.01dd=(d+x△+Z min)0+δ =(0.9+0.5×0.25+0.012)0+0.01 =1.1370+0.01②、外形落料凸模、凹模刃口尺寸的計算因此落料件為復雜的制件，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備的精度要 求。河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書15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△) 0-0.01△c、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：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△ =(4.2-0.5×0.30) 0+0.01×0.0.30=4.150+0.03A2=(Amax-x△) 0+0.01△ =(20.89-0.5×0.52) 0+0.01×0.52=20.630+0.031A3=(Amax-x△) 0+0.01△ =(6.8-0.5×0.36) 0+0.01*0.36=6.680+0.036A4=(Amax-x△) 0+0.01△ =(2.5-0.5×0.25) 0+0.01×0.25=2.4750+0.025A5=(Amax-x△) 0+0.01△ =(6-0.5×0.36) 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+0.5×0.25) 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：河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書16Cj=(Cmin+0.5△)? 0.125△=(12.59+0.5×0.43) =12.805?0.024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圖 3-4：落料凸模刃口部分尺寸（2）工作零部件的設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： 沖孔凸模的結構形式凸模長度一般是根據(jù)結構上的需要而確定的，其凸模長度用下列公式計算：L=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—導尺高度，mmh—附加高度，一般取 15~20mm河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書17圖 3-6： 整體式凹模的局部結構 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=(1.5~2)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=0.20×20=4mm 按表取標準值 4mm凹模壁厚 C=1.5H = 1.5×4=6mm 凹模上螺孔到凹模外緣的距離一般取（1.7~2.0）d, 圖 3-7：凹模上的 螺孔設計與選用河 南 機 電 高 等 專 科 學 校 畢 業(yè) 設 計 說 明 書18d 為螺孔的距離，由于凹模厚度為 6mm，所以根據(jù)表 2.46﹝2﹞ 查得螺孔選用 4×M5 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=1.8×5=9mma3=2.0d≈10mm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 b>2d,所以 b 應大于 10。根據(jù)上述方法確定凹模外形尺寸須選用矩形凹模板 63×50×10（JB/T7643.1 ）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=36小凸模強度校核 要使凸模正常工作，必須使凸模最小斷面的壓應力不超過凸模材料的許用壓應力，即對于圓形凸模 dmin≥ ][4??t式中 dmin—圓形凸模最小截面直徑，mmt—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，?。?.0~1.6）×10 3MPa???dmin≥ = =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（有導向裝置）?。蹋恚幔?70d 2/ F式中 Lmax ——允許的凸模最大自由長度，mmF — —沖模力,Nｄ——凸模最小截面的直徑，mmLmax≤270d2/ =270×22/ =66.5mm 所以長度適宜。07.凸模固定端面的壓力q =
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