U形槽矩板級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)
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U形槽矩板級(jí)進(jìn)模裝配圖.dwg
U形槽矩板級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)說明書.doc
沖孔凸模A4.dwg
凸凹模A4.dwg
凸凹模固定板.dwg
凹模A4.dwg
卸料板.dwg
導(dǎo)套A4.dwg
推件塊A4.dwg
模柄A4.dwg
裝配圖A2.dwg
目 錄
一 冷沖壓工藝分析 1
1.1 零件工藝性分析 1
1.2 結(jié)構(gòu)分析 1
1.3精度分析 1
二 確定工藝方案 2
三 確定毛坯畫出排樣圖 3
3.1 排樣與材料利用率 3
3.2 固定板排樣與材料利用率 4
四 確定模具類型 7
4.1 凹模設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 7
4.2 凹模型孔側(cè)壁形狀的確定 7
4.3 凹模外形與裝配結(jié)構(gòu) 8
4.4 凹模外形的確定 9
五 主要零件圖和總裝圖 11
5.1 凸凹模 11
5.2 落料凹模 12
5.3 墊板 12
5.4 凸模 13
5.5 卸料板 13
5.6 導(dǎo)套 13
5.7 總裝圖 14
六 模具工作部分尺寸計(jì)算 17
7.1 計(jì)算沖裁力公式 19
7.2 計(jì)算相關(guān)卸料力、推件力和頂件力公式 19
7.3 固定板沖壓力的計(jì)算 20
7.4 壓力機(jī)的選擇 20
總 結(jié) 23
參考文獻(xiàn) 24
致 謝 25
一 冷沖壓工藝分析
1.1 零件工藝性分析
1.零件：固定板
2.材料：08鋼
3.批量：大批量
4.料厚：2.0mm
1.2 結(jié)構(gòu)分析
零件結(jié)構(gòu)容易對(duì)稱，方便沖裁加工。零件沖壓兩個(gè)圓孔，孔尺寸為10mm，符合沖裁最小孔徑 =10mm≥ 的要求，此外，通過沖裁的最小孔邊距 =5mm≥ 要求，所以，該零件結(jié)構(gòu)滿足于沖裁要求。
1.3精度分析
工件上有4個(gè)尺寸未標(biāo)注公差要求，從公差表查得其公差要求均屬于IT13，普通沖裁可以達(dá)到零件的精度要求。
二 確定工藝方案
落料沖孔零件，加工方案可以使用如下：
方案一：先落料，后沖孔。采用兩套單工序模生產(chǎn)。
方案二：落料—沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。
方案三：沖孔—落料連續(xù)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。
方案一模具結(jié)構(gòu)固然簡(jiǎn)單，但是需兩道工序、兩副模具，生產(chǎn)效率比較低，零件的精度差，不適用于生產(chǎn)批量較大的情況下。方案二需1副模具，沖壓件的形位精度和尺寸精度容易保證，而且生產(chǎn)效率很高。雖然模具結(jié)構(gòu)比方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀較簡(jiǎn)單，模具制造并不困難。方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率也很高，與方案二比生產(chǎn)的零件精度稍差。保證沖壓件的形位精度，必須在模具，導(dǎo)向銷的導(dǎo)向設(shè)計(jì)，模具制造，裝配是稍微復(fù)雜的復(fù)合模具。
檢查在凸模和凹模的復(fù)合模壁的厚度，當(dāng)材料厚度t為2.0mm，凸模、凹模、凸凹最小壁厚為5.0mm，因此采用方案二。
總 結(jié)
時(shí)間飛快的在流逝著，我們也到了離校的時(shí)候了。隨著畢業(yè)日子的到來，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。經(jīng)過幾周的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。
在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。
我的心得也就這么多了，總之，不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值!有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。
在以后的時(shí)間里我將更加努力的學(xué)習(xí)，加強(qiáng)自己的專業(yè)知識(shí)，因?yàn)槲矣X得只有困難中才能成長(zhǎng)的更快，所以我必須克服困難，才能成功。 參考文獻(xiàn)
1. 《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》作者：曾霞文，徐政坤 出版社：中南大學(xué)出版社
2. 《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》作者：王芳 出版社：機(jī)械工業(yè)出版社
3. 《互換性與技術(shù)測(cè)量》作者：謝云峰，熊學(xué)慧，汪列隆 出版社：東北師范大學(xué)出版社
4. 《模具制造工藝學(xué)》作者：胡彥輝 出版社：重慶大學(xué)出版社
5. 《機(jī)械制圖》作者：匡偉祥，李雪珍，張建卿 出版社：北京理工大學(xué)出版社
致 謝
在此要感謝我的指導(dǎo)老師對(duì)我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計(jì)過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。大學(xué)三年就會(huì)在這最后的畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)劃上一個(gè)圓滿的句號(hào).我曾經(jīng)以為時(shí)間是一個(gè)不快不慢的東西,但現(xiàn)在我感到時(shí)間過的是多么的飛快,三年了,感覺就在一眨眼之間結(jié)束了我的大學(xué)生涯，畢業(yè),最重要的一個(gè)過程,最能把理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中的過程就數(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)了，這也是我們從一個(gè)學(xué)生走向社會(huì)的一個(gè)轉(zhuǎn)折，另一個(gè)生命歷程的開始。謝謝所有老師，在我大學(xué)期間教會(huì)了我很多的專業(yè)知識(shí)和動(dòng)手能力，謝謝！
冷沖模課程設(shè)計(jì) 題目 ： U 形槽矩板級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 專 業(yè) ： 模具設(shè)計(jì)與制造 班 級(jí) ： 姓 名 ： 指導(dǎo)教 師 ： 目 錄 一 冷沖壓工藝分析 ................................................... 2 件工藝性分析 .............................................. 1 構(gòu)分析 .................................................... 1 .................................................... 1 二 確定工藝方案 ..................................................... 2 三 確定毛坯畫出排樣圖 ............................................... 3 樣與材料利用率 ............................................ 3 定板排樣與材料利用率 ...................................... 4 四 確定模具類型 ..................................................... 7 模設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 ............................................ 7 模型孔側(cè)壁形狀的確定 ...................................... 8 模外形與裝 配結(jié)構(gòu) .......................................... 9 模外形的確定 .............................................. 9 五 主要零件圖和總裝圖 .............................................. 11 凹模 ..................................................... 11 料凹模 ................................................... 12 板 ....................................................... 13 模 ....................................................... 14 料板 ..................................................... 14 套 ....................................................... 14 裝圖 ..................................................... 15 六 模具工作部分尺寸計(jì)算 ............................................ 18 算沖裁力公式 ............................................. 20 計(jì)算相關(guān)卸料力、推件力和頂件力公式 ........................ 20 定板沖壓力的計(jì)算 ......................................... 21 力機(jī)的選擇 ............................................... 22 總 結(jié) ........................................................... 23 參考文獻(xiàn) ........................................................... 24 致 謝 ........................................................... 25 1 一 冷沖壓工藝分析 件工藝性分析 定板 08鋼 批量 構(gòu)分析 零件結(jié)構(gòu)容易對(duì)稱，方便沖裁加工。零件沖壓兩個(gè)圓孔，孔尺寸為 10合沖裁最小孔徑 10t 的要求，此外，通過沖裁的最小孔邊距 5t 要求，所以 ，該零件結(jié)構(gòu)滿足于沖裁要求。 度分析 工件上有 4 個(gè)尺寸未標(biāo)注公差要求，從公差表查得其公差要求均屬于通沖裁可以達(dá)到零件的精度要求。 2 二 確定工藝方案 落料沖孔零件，加工方案可以使用如下： 方案一：先落料，后沖孔。采用兩套單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料 — 沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：沖孔 — 落料連續(xù)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構(gòu)固然簡(jiǎn)單，但是需兩道工序、兩副模具，生產(chǎn)效率比較低，零件的精度差，不適用于生產(chǎn)批量較大的情況下。方案二需 1 副模具，沖壓件的形位精度和尺寸精度 容易保證，而且生產(chǎn)效率很高。雖然模具結(jié)構(gòu)比方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀較簡(jiǎn)單，模具制造并不困難。方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率也很高，與方案二比生產(chǎn)的零件精度稍差。保證沖壓件的形位精度，必須在模具，導(dǎo)向銷的導(dǎo)向設(shè)計(jì)，模具制造，裝配是稍微復(fù)雜的復(fù)合模具。 檢查在凸模和凹模的復(fù)合模壁的厚度，當(dāng)材料厚度 t 為 模、凹模、凸凹最小壁厚為 此采用方案二。 3 三 確定毛坯畫出排樣圖 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，可以減少廢品率，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為搭邊。搭邊過大，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。一般來說，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，減少廢料的產(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)劃畫表示預(yù)沖工件。這樣才能清楚地表達(dá)出制件的沖 4 裁過程，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)的距離稱為送料步距，簡(jiǎn)稱跳距。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： %100??如果是板料沖裁，也可以用如下公式： %100n 1 ??中 — 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)。 定板排樣與材料利用率 固定板外形類似于矩形，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下所示。 5 圖 3樣方案一 圖 3樣方案二 6 圖 3樣方 案三 A：排樣方案一材料利用率 條料寬度 B=50+2? 5距 S=知制件面積 A≈一個(gè)步距的材料利用率為： %100?? = % ?? =B：排樣方案二材料利用率 條料寬度 B=80+2? 5距 S=知制件面積 A≈一個(gè)步距的材料利用率為： %100?? = % ?? =C：排樣方案三材料利用率 條料寬度 B=50+2? 5距 S=知制件面積 A≈一個(gè)步距的材料利用率為： %100?? = % ?? =通過上面材料利用率的計(jì)算知，排樣方案一利用率最高，故采用方案一。 7 四 確定模具類型 模設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 凹模設(shè)計(jì)時(shí)的主要內(nèi)容包括： 1、 確定凹模材料； 2、 確定凹模型孔側(cè)壁形狀； 3、 確定外形形狀與裝配結(jié)構(gòu)； 4、 確定凹模周界尺寸； 8 5、 確定凹模板上型孔、螺釘孔、銷釘孔的位置及尺寸等； 6、 確定凹模板的厚度尺寸。 模型孔側(cè)壁形狀的確定 ① 、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。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。但是無論采取哪種結(jié)構(gòu)，都要注意凹模刃口高度 h 的取值。 ② 、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題。以下是常見的容易產(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 過大，在沖裁過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 下的薄板時(shí)，臺(tái)階式直壁凹模孔口容易塞料，材料從孔口被推出后，材料會(huì)在凹模內(nèi)翻轉(zhuǎn)，所以，凹模底部擴(kuò)孔尺寸不宜過大（一般比型孔尺寸大 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 9 的故障，但是孔口是傾斜的，刃口強(qiáng)度不如直壁式高。 ③ 、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。 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，在凹模上開設(shè)所需要的凹模型孔，用螺釘、銷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)。 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 10 種，需要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)確定。下面以矩形凹模為例說明如何確定凹模板尺寸。 凹模板的尺寸包括長(zhǎng)（ L） ? 寬（ B） ? 高（ H），從凹模刃口（ b? l）至凹模板外邊緣的最短距離稱為凹模壁厚 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 來決定，因?yàn)?凹模板上還會(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： 1、 相關(guān)螺紋孔、銷釘孔與刃口邊的最小距離； 2、 螺紋孔與銷釘孔與刃口之間的最小距離； 3、 彈性元件的外形尺寸； 4、 進(jìn)料方式； 5、 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釘孔邊緣的距離，一般可以按照 ? 沖模中的定位銷常選用圓柱銷，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)銷釘，在模具內(nèi)部的長(zhǎng)度一般是其直徑的 2~ 固定常采用內(nèi)六角螺釘，這類螺釘堅(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~；擰入一般鋼件的深度是螺釘直徑的 倍。螺釘直徑的選用與模板厚度有關(guān)，如表 2出了凹模固定用螺釘直徑與凹模厚度的關(guān)系。 表 2定螺釘直徑與凹模厚度的關(guān)系 凹模厚度 / 13 >13~19 >19~25 >25~35 >35 螺釘規(guī)格 5、 6、 8、 10、 ）、固定板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，然后以此為界畫一個(gè)外框，由于本例中選擇 釘和 Φ6 的銷釘，所以以該線框?yàn)榻缦蛲鈹U(kuò)展 2 倍直徑，即是螺釘、銷釘中心線位置；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 78據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模架，選擇 11 160125 五 主要零件圖和總裝圖 凹模 凸凹模與凸凹模固定板的采用 H7/料采用 質(zhì)處理至50～ 55凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配作并保證最小間隙為形刃口尺寸按凸模尺寸配做并保證最小間隙為 凹模形狀如下圖 5 12 圖 5凸凹模 料凹模 凹模的結(jié)構(gòu)形式和固定方法：凹模采用圓形板狀結(jié)構(gòu)和通過用螺釘、銷釘固定在凹模固定板內(nèi)，其螺釘與銷釘與凹?？妆陂g距不能太小否則會(huì)影響模具強(qiáng)度和壽命，其值可查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表 3形狀如圖 5示。 13 圖 5料凹模 板 墊板的作用是承受并擴(kuò)散凸?；虬寄鬟f的壓力，以防止模座被擠壓損傷。 是否要用板，可按下式校核： P= 式中 P— 凸模頭部端面對(duì)模座的單位面積壓力； 凸模承受的總壓力； A— 凸模頭部端面與承受面積。 由于計(jì)算的 P 值大于 《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》 表 3座材料的許應(yīng)壓 14 力，因此在工作零件與模座之間加墊板。 墊板用 45號(hào)鋼制造，淬火硬度為 48，其尺寸規(guī)格為： 1601256 上下面須磨平，保證平行。 模 凸模材料采用 模工作端（即刃口）調(diào)質(zhì)處理至 5，凸模尾端淬火后，硬度為 3～ 48 為宜，形狀如圖 5 圖 5凸模 料板 為了便于可靠卸料，在模具開啟狀態(tài)時(shí)，卸料板工作平面應(yīng)高出凸模刃口尺寸端面 料板的尺寸規(guī)格為： 160 125 12料為 :45#。 套 導(dǎo)套材料采用 20#，導(dǎo)套先淬火再回火至 45，形狀如圖 5 15 圖 5導(dǎo)套 裝圖 圖 5主視圖 16 圖 5剖視圖一 圖 5剖視圖二 17 圖 5明細(xì)表 說明 本模具是倒裝復(fù)合模，采用剛性推件裝置把卡在凹模中的沖件推下，剛性推件裝置由打桿 12 和推件塊 8組成。沖孔廢料直接由沖孔凸模 24 從凸凹模 6內(nèi)孔推下，無頂件裝置。 18 六 模具工作部分尺寸計(jì)算 計(jì)算刃口尺寸需要遵循以下原則： 1、 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。 2、 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。 3、 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（ 。 4、 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?；救锌诔叽绲扔谕鼓Ｈ锌诘幕境叽缂由献钚￠g隙值得到。具體公式見表 2 5、 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 表 2開加工法刃口尺寸計(jì)算基本步驟 序號(hào) 步驟 公差 依據(jù) 1 確定間隙值 Z/雙邊值 ) Z= — 凹模尺寸（ — 凸模尺寸（ 查表確定或經(jīng)驗(yàn)值確定 落料時(shí)，首先確定凹模刃口尺寸 （ ? ） (+ 0/? ) 沖孔時(shí)，首先確定凸模刃口尺寸 9 2 確定凸、凹?；鶞?zhǔn)刃口尺寸 /mm ?? ）（ 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 /料時(shí)，凸模刃口的基本尺寸 沖孔時(shí)，凹?；救锌诔叽?4 刃口偏差 /模刃口偏差 (+ 0/? ) 凸模刃口偏差（ 0/-? ） 入體原則 5 刃口精度 /模刃口公差 +凸模刃口公差 ? 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)），之間。 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 20 七 計(jì)算工序壓力，選用壓力機(jī) 算沖裁力公式 平刃沖裁的沖壓力計(jì)算公式： 或 中 沖裁力 L—— 沖裁周長(zhǎng)， mm t —— 制件厚度， —— 材料抗剪強(qiáng)度， b?—— 抗拉強(qiáng)度； K—— 安全系數(shù)，一般取值 計(jì)算相關(guān)卸料力、推件力和頂件力公式 沖裁完畢，從凸?；蛲拱寄Ｉ蠈⒅萍驈U料卸下所需要的力稱為卸料力 ；從凹模內(nèi)順沖裁方向?qū)⒅萍驈U料推出所需要的力稱為推料力 ；從凹模內(nèi)逆沖裁方向?qū)⒅萍陌寄？變?nèi)頂出的力稱為頂料力 。 計(jì)算公式分別為： 卸料力 卸 F推= 1 式中 系數(shù)，具體數(shù)據(jù)可根據(jù)制件材料、厚度取值（見表2 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， 表 2卸料力、推件力和頂件力系數(shù)（制件為鋼件） 料厚 t/ 定板沖壓力的計(jì)算 固定板沖壓力的計(jì)算見表 2 2壓力的計(jì)算 已知制件（落料）周長(zhǎng) b?=400t= 別 計(jì)算過程 結(jié)論 沖 裁 力 400? 103? 沖=400? 103? 具采用彈性卸料， 料 力 卸卸= 料 力 F推=推=于該固定板模具采用剛性卸料裝置，所以總沖壓力的計(jì)算公式為： 22 力機(jī)的選擇 1、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表 2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 公稱壓力 壓力機(jī)的公稱壓力大于總沖壓力： 最大封閉高度（裝模高度） 模具閉合高度 模具閉合高度在壓力機(jī)的最大、最小裝模高度之間5 10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 2~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 50~70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 2、固定板模具選用壓力機(jī) 根據(jù)總的沖壓力（ 結(jié)合工廠實(shí)際生產(chǎn)條件，確定采用 主要參數(shù)如下： 公稱壓力： 63063 最大封閉高度： 220閉高度調(diào)節(jié)量： 40作臺(tái)尺寸： 3152003 總 結(jié) 時(shí)間飛快的在流逝著，我們也到了 離校的時(shí)候了。 隨著畢業(yè)日子的到來，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。經(jīng)過幾周的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識(shí)還比較欠缺。自己要 學(xué)習(xí) 的東西還太多，以前老是覺得自己 什么東西都會(huì)， 什么 東西都懂，有點(diǎn)眼高手低 。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白 學(xué)習(xí) 是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過程，在以后的工作、 生活 中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的 同學(xué) 關(guān)系更進(jìn)一步了， 同學(xué) 之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。 我的心得也就這么多了，總之，不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值 !有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候 才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。 在以后的時(shí)間里我將更加努力的學(xué)習(xí)，加強(qiáng)自己的專業(yè)知識(shí)，因?yàn)槲矣X得只有困難中才能成長(zhǎng)的更快，所以我必須克服困難，才能成功。 24 參考文獻(xiàn) 1. 《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》作者：曾霞文，徐政坤 出版社：中南大學(xué)出版社 2. 《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》作者：王芳 出版社：機(jī)械工業(yè)出版社 3. 《互換性與技術(shù)測(cè)量》作者：謝云峰，熊學(xué)慧，汪列隆 出版社：東北師范大學(xué)出版社 4. 《模具制造工藝學(xué)》作者：胡彥 輝 出版社：重慶大學(xué)出版社 5. 《機(jī)械制圖》作者：匡偉祥，李雪珍，張建卿 出版社：北京理工大學(xué)出版社 25 致 謝 在此要感謝我的指導(dǎo)老師對(duì)我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計(jì)過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的 喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。大學(xué)三年就會(huì)在這最后的畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)劃上一個(gè)圓滿的句號(hào) 但現(xiàn)在我感到時(shí)間過的是多么的飛快 ,三年了 ,感覺就在一眨眼之間結(jié)束了我的大學(xué)生涯，畢業(yè) ,最重要的一個(gè)過程 ,最能把理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中的過程就數(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)了，這也是我們從一個(gè)學(xué)生走向社會(huì)的一個(gè)轉(zhuǎn)折，另一個(gè)生命歷程的開始。謝謝所有老師，在我大學(xué)期間教會(huì)了我很多的專業(yè)知識(shí)和動(dòng)手能力，謝謝！ 冷沖模課程設(shè)計(jì) 題目 ： U 形槽矩板級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 專 業(yè) ： 模具設(shè)計(jì)與制造 班 級(jí) ： 姓 名 ： 指導(dǎo)教 師 ： 目 錄 一 冷沖壓工藝分析 ................................................... 2 件工藝性分析 .............................................. 1 構(gòu)分析 .................................................... 1 .................................................... 1 二 確定工藝方案 ..................................................... 2 三 確定毛坯畫出排樣圖 ............................................... 3 樣與材料利用率 ............................................ 3 定板排樣與材料利用率 ...................................... 4 四 確定模具類型 ..................................................... 7 模設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 ............................................ 7 模型孔側(cè)壁形狀的確定 ...................................... 8 模外形與裝 配結(jié)構(gòu) .......................................... 9 模外形的確定 .............................................. 9 五 主要零件圖和總裝圖 .............................................. 11 凹模 ..................................................... 11 料凹模 ................................................... 12 板 ....................................................... 13 模 ....................................................... 14 料板 ..................................................... 14 套 ....................................................... 14 裝圖 ..................................................... 15 六 模具工作部分尺寸計(jì)算 ............................................ 18 算沖裁力公式 ............................................. 20 計(jì)算相關(guān)卸料力、推件力和頂件力公式 ........................ 20 定板沖壓力的計(jì)算 ......................................... 21 力機(jī)的選擇 ............................................... 22 總 結(jié) ........................................................... 23 參考文獻(xiàn) ........................................................... 24 致 謝 ........................................................... 25 1 一 冷沖壓工藝分析 件工藝性分析 定板 08鋼 批量 構(gòu)分析 零件結(jié)構(gòu)容易對(duì)稱，方便沖裁加工。零件沖壓兩個(gè)圓孔，孔尺寸為 10合沖裁最小孔徑 10t 的要求，此外，通過沖裁的最小孔邊距 5t 要求，所以 ，該零件結(jié)構(gòu)滿足于沖裁要求。 度分析 工件上有 4 個(gè)尺寸未標(biāo)注公差要求，從公差表查得其公差要求均屬于通沖裁可以達(dá)到零件的精度要求。 2 二 確定工藝方案 落料沖孔零件，加工方案可以使用如下： 方案一：先落料，后沖孔。采用兩套單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料 — 沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：沖孔 — 落料連續(xù)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構(gòu)固然簡(jiǎn)單，但是需兩道工序、兩副模具，生產(chǎn)效率比較低，零件的精度差，不適用于生產(chǎn)批量較大的情況下。方案二需 1 副模具，沖壓件的形位精度和尺寸精度 容易保證，而且生產(chǎn)效率很高。雖然模具結(jié)構(gòu)比方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀較簡(jiǎn)單，模具制造并不困難。方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率也很高，與方案二比生產(chǎn)的零件精度稍差。保證沖壓件的形位精度，必須在模具，導(dǎo)向銷的導(dǎo)向設(shè)計(jì)，模具制造，裝配是稍微復(fù)雜的復(fù)合模具。 檢查在凸模和凹模的復(fù)合模壁的厚度，當(dāng)材料厚度 t 為 模、凹模、凸凹最小壁厚為 此采用方案二。 3 三 確定毛坯畫出排樣圖 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，可以減少廢品率，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為搭邊。搭邊過大，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。一般來說，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，減少廢料的產(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)劃畫表示預(yù)沖工件。這樣才能清楚地表達(dá)出制件的沖 4 裁過程，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)的距離稱為送料步距，簡(jiǎn)稱跳距。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： %100??如果是板料沖裁，也可以用如下公式： %100n 1 ??中 — 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)。 定板排樣與材料利用率 固定板外形類似于矩形，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下所示。 5 圖 3樣方案一 圖 3樣方案二 6 圖 3樣方 案三 A：排樣方案一材料利用率 條料寬度 B=50+2? 5距 S=知制件面積 A≈一個(gè)步距的材料利用率為： %100?? = % ?? =B：排樣方案二材料利用率 條料寬度 B=80+2? 5距 S=知制件面積 A≈一個(gè)步距的材料利用率為： %100?? = % ?? =C：排樣方案三材料利用率 條料寬度 B=50+2? 5距 S=知制件面積 A≈一個(gè)步距的材料利用率為： %100?? = % ?? =通過上面材料利用率的計(jì)算知，排樣方案一利用率最高，故采用方案一。 7 四 確定模具類型 模設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 凹模設(shè)計(jì)時(shí)的主要內(nèi)容包括： 1、 確定凹模材料； 2、 確定凹模型孔側(cè)壁形狀； 3、 確定外形形狀與裝配結(jié)構(gòu)； 4、 確定凹模周界尺寸； 8 5、 確定凹模板上型孔、螺釘孔、銷釘孔的位置及尺寸等； 6、 確定凹模板的厚度尺寸。 模型孔側(cè)壁形狀的確定 ① 、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。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。但是無論采取哪種結(jié)構(gòu)，都要注意凹模刃口高度 h 的取值。 ② 、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題。以下是常見的容易產(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 過大，在沖裁過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 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)孔尺寸不宜過大（一般比型孔尺寸大 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 9 的故障，但是孔口是傾斜的，刃口強(qiáng)度不如直壁式高。 ③ 、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?？讖匠叽纾踩菀装l(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。 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，在凹模上開設(shè)所需要的凹模型孔，用螺釘、銷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)。 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 10 種，需要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)確定。下面以矩形凹模為例說明如何確定凹模板尺寸。 凹模板的尺寸包括長(zhǎng)（ L） ? 寬（ B） ? 高（ H），從凹模刃口（ b? l）至凹模板外邊緣的最短距離稱為凹模壁厚 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 來決定，因?yàn)?凹模板上還會(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： 1、 相關(guān)螺紋孔、銷釘孔與刃口邊的最小距離； 2、 螺紋孔與銷釘孔與刃口之間的最小距離； 3、 彈性元件的外形尺寸； 4、 進(jìn)料方式； 5、 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釘孔邊緣的距離，一般可以按照 ? 沖模中的定位銷常選用圓柱銷，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)銷釘，在模具內(nèi)部的長(zhǎng)度一般是其直徑的 2~ 固定常采用內(nèi)六角螺釘，這類螺釘堅(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~；擰入一般鋼件的深度是螺釘直徑的 倍。螺釘直徑的選用與模板厚度有關(guān)，如表 2出了凹模固定用螺釘直徑與凹模厚度的關(guān)系。 表 2定螺釘直徑與凹模厚度的關(guān)系 凹模厚度 / 13 >13~19 >19~25 >25~35 >35 螺釘規(guī)格 5、 6、 8、 10、 ）、固定板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，然后以此為界畫一個(gè)外框，由于本例中選擇 釘和 Φ6 的銷釘，所以以該線框?yàn)榻缦蛲鈹U(kuò)展 2 倍直徑，即是螺釘、銷釘中心線位置；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 78據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模架，選擇 11 160125 五 主要零件圖和總裝圖 凹模 凸凹模與凸凹模固定板的采用 H7/料采用 質(zhì)處理至50～ 55凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配作并保證最小間隙為形刃口尺寸按凸模尺寸配做并保證最小間隙為 凹模形狀如下圖 5 12 圖 5凸凹模 料凹模 凹模的結(jié)構(gòu)形式和固定方法：凹模采用圓形板狀結(jié)構(gòu)和通過用螺釘、銷釘固定在凹模固定板內(nèi)，其螺釘與銷釘與凹?？妆陂g距不能太小否則會(huì)影響模具強(qiáng)度和壽命，其值可查《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表 3形狀如圖 5示。 13 圖 5料凹模 板 墊板的作用是承受并擴(kuò)散凸模或凹模傳遞的壓力，以防止模座被擠壓損傷。 是否要用板，可按下式校核： P= 式中 P— 凸模頭部端面對(duì)模座的單位面積壓力； 凸模承受的總壓力； A— 凸模頭部端面與承受面積。 由于計(jì)算的 P 值大于 《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》 表 3座材料的許應(yīng)壓 14 力，因此在工作零件與模座之間加墊板。 墊板用 45號(hào)鋼制造，淬火硬度為 48，其尺寸規(guī)格為： 1601256 上下面須磨平，保證平行。 模 凸模材料采用 模工作端（即刃口）調(diào)質(zhì)處理至 5，凸模尾端淬火后，硬度為 3～ 48 為宜，形狀如圖 5 圖 5凸模 料板 為了便于可靠卸料，在模具開啟狀態(tài)時(shí)，卸料板工作平面應(yīng)高出凸模刃口尺寸端面 料板的尺寸規(guī)格為： 160 125 12料為 :45#。 套 導(dǎo)套材料采用 20#，導(dǎo)套先淬火再回火至 45，形狀如圖 5 15 圖 5導(dǎo)套 裝圖 圖 5主視圖 16 圖 5剖視圖一 圖 5剖視圖二 17 圖 5明細(xì)表 說明 本模具是倒裝復(fù)合模，采用剛性推件裝置把卡在凹模中的沖件推下，剛性推件裝置由打桿 12 和推件塊 8組成。沖孔廢料直接由沖孔凸模 24 從凸凹模 6內(nèi)孔推下，無頂件裝置。 18 六 模具工作部分尺寸計(jì)算 計(jì)算刃口尺寸需要遵循以下原則： 1、 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?？卓诔叽纾绰淞夏Ｐ枰扔?jì)算凹模尺寸。 2、 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。 3、 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（ 。 4、 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?；救锌诔叽绲扔谕鼓Ｈ锌诘幕境叽缂由献钚￠g隙值得到。具體公式見表 2 5、 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 表 2開加工法刃口尺寸計(jì)算基本步驟 序號(hào) 步驟 公差 依據(jù) 1 確定間隙值 Z/雙邊值 ) Z= — 凹模尺寸（ — 凸模尺寸（ 查表確定或經(jīng)驗(yàn)值確定 落料時(shí)，首先確定凹模刃口尺寸 （ ? ） (+ 0/? ) 沖孔時(shí)，首先確定凸模刃口尺寸 9 2 確定凸、凹?；鶞?zhǔn)刃口尺寸 /mm ?? ）（ 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 /料時(shí)，凸模刃口的基本尺寸 沖孔時(shí)，凹?；救锌诔叽?4 刃口偏差 /模刃口偏差 (+ 0/? ) 凸模刃口偏差（ 0/-? ） 入體原則 5 刃口精度 /模刃口公差 +凸模刃口公差 ? 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)），之間。 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 20 七 計(jì)算工序壓力，選用壓力機(jī) 算沖裁力公式 平刃沖裁的沖壓力計(jì)算公式： 或 中 沖裁力 L—— 沖裁周長(zhǎng)， mm t —— 制件厚度， —— 材料抗剪強(qiáng)度， b?—— 抗拉強(qiáng)度； K—— 安全系數(shù)，一般取值 計(jì)算相關(guān)卸料力、推件力和頂件力公式 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為卸料力 ；從凹模內(nèi)順沖裁方向?qū)⒅萍驈U料推出所需要的力稱為推料力 ；從凹模內(nèi)逆沖裁方向?qū)⒅萍陌寄？變?nèi)頂出的力稱為頂料力 。 計(jì)算公式分別為： 卸料力 卸 F推= 1 式中 系數(shù)，具體數(shù)據(jù)可根據(jù)制件材料、厚度取值（見表2 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， 表 2卸料力、推件力和頂件力系數(shù)（制件為鋼件） 料厚 t/ 定板沖壓力的計(jì)算 固定板沖壓力的計(jì)算見表 2 2壓力的計(jì)算 已知制件（落料）周長(zhǎng) b?=400t= 別 計(jì)算過程 結(jié)論 沖 裁 力 400? 103? 沖=400? 103? 具采用彈性卸料， 料 力 卸卸= 料 力 F推=推=于該固定板模具采用剛性卸料裝置，所以總沖壓力的計(jì)算公式為： 22 力機(jī)的選擇 1、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表 2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 公稱壓力 壓力機(jī)的公稱壓力大于總沖壓力： 最大封閉高度（裝模高度） 模具閉合高度 模具閉合高度在壓力機(jī)的最大、最小裝模高度之間5 10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 2~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 50~70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 2、固定板模具選用壓力機(jī) 根據(jù)總的沖壓力（ 結(jié)合工廠實(shí)際生產(chǎn)條件，確定采用 主要參數(shù)如下： 公稱壓力： 63063 最大封閉高度： 220閉高度調(diào)節(jié)量： 40作臺(tái)尺寸： 3152003 總 結(jié) 時(shí)間飛快的在流逝著，我們也到了 離校的時(shí)候了。 隨著畢業(yè)日子的到來，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。經(jīng)過幾周的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識(shí)還比較欠缺。自己要 學(xué)習(xí) 的東西還太多，以前老是覺得自己 什么東西都會(huì)， 什么 東西都懂，有點(diǎn)眼高手低 。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白 學(xué)習(xí) 是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過程，在以后的工作、 生活 中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的 同學(xué) 關(guān)系更進(jìn)一步了， 同學(xué) 之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。 我的心得也就這么多了，總之，不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值 !有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候 才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。 在以后的時(shí)間里我將更加努力的學(xué)習(xí)，加強(qiáng)自己的專業(yè)知識(shí)，因?yàn)槲矣X得只有困難中才能成長(zhǎng)的更快，所以我必須克服困難，才能成功。 24 參考文獻(xiàn) 1. 《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》作者：曾霞文，徐政坤 出版社：中南大學(xué)出版社 2. 《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》作者：王芳 出版社：機(jī)械工業(yè)出版社 3. 《互換性與技術(shù)測(cè)量》作者：謝云峰，熊學(xué)慧，汪列隆 出版社：東北師范大學(xué)出版社 4. 《模具制造工藝學(xué)》作者：胡彥 輝 出版社：重慶大學(xué)出版社 5. 《機(jī)械制圖》作者：匡偉祥，李雪珍，張建卿 出版社：北京理工大學(xué)出版社 25 致 謝 在此要感謝我的指導(dǎo)老師對(duì)我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計(jì)過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的 喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。大學(xué)三年就會(huì)在這最后的畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)劃上一個(gè)圓滿的句號(hào) 但現(xiàn)在我感到時(shí)間過的是多么的飛快 ,三年了 ,感覺就在一眨眼之間結(jié)束了我的大學(xué)生涯，畢業(yè) ,最重要的一個(gè)過程 ,最能把理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中的過程就數(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)了，這也是我們從一個(gè)學(xué)生走向社會(huì)的一個(gè)轉(zhuǎn)折，另一個(gè)生命歷程的開始。謝謝所有老師，在我大學(xué)期間教會(huì)了我很多的專業(yè)知識(shí)和動(dòng)手能力，謝謝！