雙孔矩形墊片沖壓模-板料凸片落料沖孔倒裝復(fù)合模具設(shè)計(jì)含8張CAD圖
雙孔矩形墊片沖壓模-板料凸片落料沖孔倒裝復(fù)合模具設(shè)計(jì)含8張CAD圖,矩形,墊片,沖壓,板料,凸片落料,沖孔,倒裝,復(fù)合,模具設(shè)計(jì),cad
1主要內(nèi)容及基本要求內(nèi)容：如圖所示的零件，（1）生產(chǎn)批量：大批量,年產(chǎn)量；（2）材 料：Q235；（3）材料厚度：t=1.0mm。2摘 要本文闡述了板料凸片零件的沖壓復(fù)合模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作過程，通過工藝分析，采用落料沖孔工序，通過沖裁力、頂件力、卸料力等計(jì)算，確定模具類型。該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，左右兩邊的導(dǎo)柱和導(dǎo)套采用同一型號(hào)。落料凹模采用整體結(jié)構(gòu)，廢料從凸凹模的開槽中卸出。本模具性能可靠，運(yùn)行平穩(wěn)，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本。關(guān)鍵字：凸片；沖壓；復(fù)合模；落料沖孔；模具結(jié)構(gòu)3AbstractThis paper describes the structure design and working process of the stamping compound die for sheet metal convex parts. Through process analysis, blanking and punching processes are adopted, and the die types are determined by calculating the punching force, top piece force and unloading force. The die adopts the rear guide pillar die frame, and the guide pillars and bushes on both sides are of the same type. The blanking die adopts the integral structure, and the waste material is discharged from the groove of the punch and concave die. The die has reliable performance, stable operation, improved product quality and production efficiency, and reduced labor intensity and production cost.Key words: convex sheet; stamping; compound die; blanking punching; die structure目 錄主要內(nèi)容及基本要求 1摘 要 2Abstract.3第一章、緒 論 1第二章、沖壓件工藝性分析及沖裁方案的確定 22.1.材料分析 22.2.沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性 22.3.沖裁件尺寸精度和表面粗糙度要求 22.4.沖裁方案的確定 2第三章、排樣圖的設(shè)計(jì)及材料利用率的計(jì)算 43.1.排樣的設(shè)計(jì) 43.2.搭邊的選取 53.3.材料利用率的計(jì)算 6第四章、沖裁工藝力的計(jì)算 74.1.沖裁力的計(jì)算 74.2.卸料力、推件力、和頂件力的計(jì)算 74.3.沖壓壓力中心計(jì)算 8第五章、沖壓設(shè)備的選擇 11第六章、沖裁模工作部分設(shè)計(jì)計(jì)算 116.1.沖裁間隙 116.2.模具刃口尺寸的計(jì)算 126.2.1.落料部分刃口設(shè)計(jì)計(jì)算 .136.2.2.沖孔部分刃口設(shè)計(jì)計(jì)算 .146.2.3.孔心距的計(jì)算 .15第七章、卸料零件計(jì)算 15第八章、主要零部件設(shè)計(jì) 168.1.落料凹模設(shè)計(jì) 168.1.1.落料凹模刃口形式 .178.1.2.落料凹模外形和尺寸的確定 .188.1.3.落料凹模的結(jié)構(gòu)形式 .188.2.凸凹模設(shè)計(jì) 188.2.1.模具的結(jié)構(gòu)形式和固定方法 .188.2.2.凸凹模長(zhǎng)度的確定 .188.2.3.凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .198.3.沖孔凸模 198.3.1.沖孔凸模的固定形式 .198.3.2.凸模強(qiáng)度校核 .19第九章、標(biāo)準(zhǔn)件的選擇 209.1.模架及模柄的選擇 209.2.凸模固定板及墊板的選擇 209.3.模具閉合高度的校核 209.4.卸料螺釘 219.5.螺釘及銷釘?shù)倪x擇 21總 結(jié) 22參考文獻(xiàn) 231第一章、緒 論我國(guó)考古發(fā)現(xiàn)，早在 2000 多年前，我國(guó)已有沖壓模具被用于制造銅器，證明了中國(guó)古代沖壓成型和沖壓模具方面的成就就在世界領(lǐng)先。1953 年，長(zhǎng)春第一汽車制造廠在中國(guó)首次建立了沖模車間，該廠于 1958 年開始制造汽車覆蓋件模具。我國(guó)于 20 世紀(jì) 60 年代開始生產(chǎn)精沖模具。在走過了漫長(zhǎng)的發(fā)展道路之后，目前我國(guó)已形成了 300多億元（未包括港、澳、臺(tái)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，下同。 ）各類沖壓模具生產(chǎn)能力。改革開放以來，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長(zhǎng)。近年來，模具工業(yè)一直以 15%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國(guó)有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營(yíng)也得到了快速發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)” ；廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。近年來，我國(guó)沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá) 50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到 1~2μm，壽命 2億次左右的多工位級(jí)進(jìn)模國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到 Ra≦1.5μm 的精沖模，大尺寸（φ≧300mm）精沖模及中厚板精沖模國(guó)內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。2第二章、沖壓件工藝性分析及沖裁方案的確定2.1.材料分析沖裁材料為 Q235，查文獻(xiàn) [1] ：屬于普通碳素鋼，屈服點(diǎn) σs=240MPa，抗拉強(qiáng)度σb=400-470MPa，延伸率不小于 25％，抗剪強(qiáng)度 τ=310-380MPa ，塑性好，焊接性好，適合沖裁。2.2.沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、對(duì)稱、避免復(fù)雜形狀的曲線，在許可的情況下，把沖裁件設(shè)計(jì)成少、無廢料排樣的形狀，以減少?gòu)U料，矩形孔兩端宜用圓弧連接，以利于模具加工。沖裁件凸出或凹進(jìn)的部分不能太窄，盡可能避免過長(zhǎng)的懸臂和窄槽，如圖 2-2 所示。最小寬度 b 一般不小于 1.5t，若沖裁材料為高碳鋼， b≥2t, ，當(dāng)材料厚度max5Lb?t0.1～0.50.5～2.52.5～6.5 6.50.065～0.0750.045～0.0550.04～0.050.03～0.040.02～0.060.10.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.03鋁 鋁合金紫銅 黃銅0.025～0.080.02～0.060.03～0.070.03～0.09注：表 4-1 引自文獻(xiàn) [2]。卸料力系數(shù) K 卸 在沖多孔、大搭邊和輪廓復(fù)雜時(shí)取上限值。沖裁時(shí)，所需沖壓力為沖裁力、卸料力和推件力之和，這些力在選擇壓力機(jī)時(shí)是否要考慮進(jìn)去，應(yīng)根據(jù)不同的模具結(jié)構(gòu)區(qū)別對(duì)待。采用剛性卸料裝置和下出料的沖裁模的總壓力為（4-F??總 沖 推4）采用彈性卸料裝置和下出料的總壓力為（4-??總 沖 卸 推5）采用彈性卸料裝置和上出料方式的的總壓力為（4-6）F??總 頂 沖 卸式（4-4 ） 、 （4-5） 、 （4-6）引自文獻(xiàn) [2]P52。因?yàn)楣ぜ?1.0mm，相對(duì)較薄，卸料力也比較小，故采用彈性卸料裝置上出料方式，總沖壓力 F 總：F 總 =F 沖 +F 卸 +F 頂 =113.44+5.672+6.24=125.352KN94.3.沖壓壓力中心計(jì)算沖裁時(shí)的合力作用或多工序模各工序沖壓力的合力作用點(diǎn)，稱為模具壓力中心。如果模具壓力中心與滑塊的壓力中心不一致，沖壓時(shí)會(huì)產(chǎn)生偏載，導(dǎo)致模具以及滑塊與導(dǎo)軌的急劇磨損，降低模具壽命和壓力機(jī)的使用壽命。計(jì)算壓力中心時(shí)，如圖 4-2 所示。為了減少計(jì)算，坐標(biāo)設(shè)在 和 上，此時(shí) =0，12l1x=0，可少算兩個(gè)數(shù)。將 xoy 坐標(biāo)系建立在圖示的對(duì)稱中心上，將沖裁輪廓線按集合12y圖形分解為 10 段基本線段。若選用 J23-63 沖床，模柄孔 Φ40，壓力中心點(diǎn)仍在壓力機(jī)模柄孔投影面積范圍內(nèi)，滿足要求。有關(guān)計(jì)算如表 4-1。其計(jì)算公式如下：=0 （4-8）12n1ic nilxlxl????…=0 （4-9）12n1ic nilylyl???…式（4-8 ） 、 （4-9）引自文獻(xiàn) [2]P248。式中 x1、 x2……xn——各圖形沖裁力的 x 軸坐標(biāo)（mm） ；y1、 y2……yn——各圖形沖裁力的 y 軸坐標(biāo)（mm） ；、 …… ——各圖形沖裁周邊長(zhǎng)度（ mm） 。ll由于外形兩邊基本對(duì)稱，所以只需要單獨(dú)計(jì)算沖孔在整個(gè)模具中的壓力中心。10F1——沖孔 F1=Ltσb，得 F1=1.3×3.14×10×1×380=15.51KNF2——沖孔 F2=Ltσb，得 F2=1.3×3.14×10×1×380=15.51KNF3——外形 F3=Ltσb，得 F3=1.3×166.83×1×380=82.41KNY1——F1 到 X 軸的力臂 Y1=0X1——F1 到 Y 軸的力臂 X1=-15Y2——F2 到 X 軸的力臂 Y2=0X2——F2 到 Y 軸的力臂 X2=15Y3——F3 到 X 軸的力臂 Y3=0X3——F3 到 Y 軸的力臂 X3=0根據(jù)合力距定理：XG=（X1F1+X2F2+X3F3…）/（F1+F2+F3…）YG=（Y1F1+Y2F2+Y3F3…）/（F1+F2+F3…）YG——F 沖壓力到 X 軸的力臂；YG=0XG——F 沖壓力到 Y 軸的力臂；XG=0所以該模具的壓力中心為（0,0） 。11第五章、沖壓設(shè)備的選擇考慮到制件的精度要求，參考文獻(xiàn) [2]P49 初選 J23-40 壓力機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力：400KN墊板厚度：80mm滑塊行程：100mm最大封閉高度：300mm封閉高度調(diào)節(jié)量：100mm工作臺(tái)孔徑（前后×左右）：350mm×450mm模柄孔尺寸（直徑×深度）：Φ50mm×70mm12第六章、沖裁模工作部分設(shè)計(jì)計(jì)算6.1.沖裁間隙沖裁間隙是沖裁模的凸模和凹模刃口之間的間隙。沖裁間隙分為單邊間隙和雙邊間隙單邊間隙用 C 表示,雙邊間隙用 Z 表示。間隙值的大小對(duì)沖裁件質(zhì)量、模具壽命、沖裁力的影響很大，是沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)中一個(gè)極其重要的工藝參數(shù)。確定合理間隙的方法主要有理論計(jì)算法和查表選取法兩種。一般直接采取查表的方法，直接明了。本模具所沖裁的材料為 Q235，材料厚度為 1.0mm，查表得：=0.04mm， =0.07mm.minZmaxZ6.2.模具刃口尺寸的計(jì)算沖裁件的尺寸精度主要決定于模具刃口的尺寸精度，合理的間隙的數(shù)值也必須依靠模具刃口尺寸來保證。因此，正確確定模具刃口尺寸及其公差是設(shè)計(jì)沖裁模的主要任務(wù)之一。（一）計(jì)算原則由于凸、凹模之間存在間隙，所以沖裁件斷面都是帶有錐度的，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，沖裁件的小端尺寸等于凸模尺寸。在測(cè)量與使用過程中，落料件是以大端尺寸為 基準(zhǔn)，沖孔件孔徑是以小端尺寸為基準(zhǔn)。沖裁過程中，凸、凹模要與沖裁零件或廢料發(fā)生摩擦，凸模越磨越小，凹模越磨越大，結(jié)果使間隙越用越大。因13此，在確定凸、凹模刃口尺寸時(shí)，必須遵循下述原則：（1）落料模先確定凹模尺寸，其標(biāo)稱尺寸應(yīng)取接近或者等于制件的最小極限尺寸，以保證凹模磨損到一定尺寸范圍內(nèi)，也能沖出合格制件，凸模刃口的標(biāo)稱尺寸比凹模小一個(gè)最小合理間隙。（2）沖孔模先確定凸模刃口尺寸，其標(biāo)稱尺寸應(yīng)接近或者等于制件的最大極限尺寸，以保證凸模磨損到一定尺寸范圍內(nèi)，也能沖出合格的孔。凹模刃口的標(biāo)稱尺寸應(yīng)比凸模大一個(gè)最小合理間隙。（二）計(jì)算方法模具工作部分尺寸及公差的計(jì)算方法與加工方法有關(guān)，基本上可分為兩類。1.凸模與凹模分開加工 凸、凹模分開加工，是指凸模和凹模分別按圖樣加工至尺寸。此種方法適用于圓形或形狀簡(jiǎn)單的工件，為了保證凸、凹模間隙小于最大合理間隙 ，不僅凸、凹模分別標(biāo)注公差（凸模 ， 凹模 ） ，而且要求有較高的制造精maxZ p?d度，以滿足如下條件（6-maxindpZ????2）或?。?-3 ） maxin0.4()p??i6dZ?也就是說，新制造的模具應(yīng)該是，如圖 6-5 所示。minaxdp???否則制造的模具間隙已超過允許的變動(dòng)范圍 ~ ，影響模具的使用壽命。inZax2.凸模與凹模配合加工 對(duì)于沖制件形狀復(fù)雜或薄板制件的模具,其凸、凹模往往采用配合加工的方法。此方法是先加工好凸模（或凹模）作為基準(zhǔn)件，然后根據(jù)此基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸，配作凹模（或凸模） ，使他們保持一定距離。因此，只需在基準(zhǔn)件上標(biāo)注尺寸及公差，另一件只標(biāo)注標(biāo)稱尺寸，并注明“××尺寸按凸模（或凹模）配作，保證雙面間隙” 。這樣?？煞糯蠡鶞?zhǔn)件的制造公差。其公差不再受凸、凹模間隙大小的限制，制造容易，并容易保證凸、凹模間的間隙。由于復(fù)雜形狀工件各部分尺寸性質(zhì)不同，凸模和凹模磨損后，尺寸變化趨勢(shì)不同，所以基準(zhǔn)件的刃口尺寸計(jì)算方法也不相同。146.2.1.落料部分刃口設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件，然后配做凸模。圖示為落料件，先做凹模，凹模磨損后， （圖 6-6 右圖的點(diǎn)畫線位置） ，刃口尺寸的變化有增大、減小、不變?nèi)N情況。因此凹模尺寸應(yīng)按不同情況分別計(jì)算。 ① 凹模磨損后尺寸變大（圖中 A 類） 。 計(jì)算這類尺寸，先把工件圖尺寸化為 A0-△ ，再按落料凹模公式計(jì)算:（6-1）()ddx?????上式引自文獻(xiàn) [2]P64 式（2-11） 。式中 Ad——凹模刃口尺寸（mm） ；A——工件標(biāo)稱尺寸（mm） ；△——工件公差（mm） ；δ d ——凹模制造偏差（mm） ；δ d=△/4。落料凹模尺寸： Aj1=(Amax-XΔ)-Δ=56.2-0.5×0.4=56-0.02 0; Aj2=(Amax-XΔ)-Δ=36.2-0.5×0.4=36-0.02 0;Aj3=(Amax-XΔ)-Δ=10.1-0.5×0.2=10-0.02 0;該零件落料時(shí)凸模刃口各部分尺寸按上述凹模的相應(yīng)部分尺寸配制，保證雙面間隙值 ～ =0.04-0.07 mm。本設(shè)計(jì)中取 0.04。minZax落料凸模尺寸： Aj1=(Amax-2Z)+Δ=56-2×0.04=59.92-0 +0.02; Aj2=(Amax-2Z)+Δ=36-2×0.04=35.92-0 +0.02;Aj3=(Amax-Z)+Δ=10-0.04=9.96-0 +0.02; 156.2.2.沖孔部分刃口設(shè)計(jì)計(jì)算由于沖出的孔形狀簡(jiǎn)單，所以凸模與凹模分開加工。由文獻(xiàn) [2]P58 表 2-5 查得=0.03 mm =0.05 mm minZmaxZ- =（0.05-0.03）mm=0.02 mmaxi由文獻(xiàn) [2]P58 表 2-10 查得凸、凹模的制造公差：=0.02 mm, =0.02 mmd?p?/2=（0.0+0.02）/2mm=0.02 mm - p?maxZin工件尺寸 Φ11mm 未標(biāo)注尺寸公差，按照 IT10 級(jí)精度處理，x=0.5,，工件公差△=0.04，沖孔凸模尺寸：Bj1=(Amin+XΔ)+Δ/4=9.9+0.5×0.2=100 +0.02沖孔凹模尺寸：Bh1=(Amin+2Z)-Δ/4=10+2×0.04=10.08-0.02 0 6.2.3.孔心距的計(jì)算（6-2）/8dL???上式引自由文獻(xiàn) [2]P64 式（2-10） 。Ld——凹?？仔木嗟臉?biāo)稱尺寸（mm） ；L——工件孔心距的標(biāo)稱尺寸（mm） ； △——工件孔心距的公差，△=0.25 mm, △/8=0.03mm. =（30±0.25/8）mm=30±0.03mm1/8d???16第七章、卸料零件計(jì)算因?yàn)楣ぜ虾駷?1.0mm，相對(duì)較薄，卸料力也比較小，故采用彈性卸料。根據(jù)卸料力 5720N 采用 4 個(gè)彈簧，此時(shí)每個(gè)彈簧擔(dān)負(fù)的卸料力為約 1430N。沖裁時(shí)卸料板的工作行程 h2= t+1=2mm ；考慮凸模的修模余量 h3=4 mm，樹脂的預(yù)壓量為 h1；故樹脂總壓縮量為H 總 =h1+h2+h3=h1+6 mm考慮卸料的可靠性，取樹脂在預(yù)壓量為 h1時(shí)就有應(yīng)力 1330N 的壓力。初選樹脂直徑 d=20mm,工作極限負(fù)荷 800N；自由高度 h0=20 mm,工作極限載荷下彈簧的變形量hj=6.3 mm。17第八章、主要零部件設(shè)計(jì)8.1.落料凹模設(shè)計(jì)凹模的設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)一項(xiàng)很重要的工作。8.1.1.落料凹模刃口形式凹模刃口通常有如圖 9-1 所示的幾種形式。18圖 9-1 凹模的刃口形式圖 a 的特點(diǎn)是刃邊強(qiáng)度較好該刃口形式的特點(diǎn)是刃邊強(qiáng)度較好，刃磨后工作部分尺寸不變,但洞口易積存廢料或制件,推件力大且磨損撒,刃磨時(shí)磨去的尺寸較多。一般刃磨后工作部分尺寸不變，但洞口積存廢料或制件，推件力大且磨損大，刃磨時(shí)磨去的尺寸較多。一般用于形狀復(fù)雜和精度要求較高的制件,對(duì)向上出件或出料的模具也采用此刃口形式。圖 b 的特點(diǎn)不易積存廢料或制件,對(duì)洞口磨損及壓力很小,但刃邊強(qiáng)度差。且刃磨后尺寸稍有增大,不過由于它的磨損小,這種增大不會(huì)影響模具壽命。一般適用于形狀較簡(jiǎn)單、沖裁制件精度要求不高、制件或廢料向下落的情況。圖 c、d 與圖 b 相似,圖 c 適用于沖裁較復(fù)雜的零件;圖 d 適用于沖裁薄料和凹模厚度較薄的情況。圖 e 與圖 a 相似,適用于上出件或上出料的模具。圖 f 適用于沖裁 0.5mm 以下的薄料，且凹模不淬火或淬火硬度不高（35～40HRC） ，采用這種形式可用手錘打斜面以調(diào)整間隙，直到試出滿意的沖裁件為止?？紤]到本模具的出件方式和精度要求，此落料凹模采用直刃口形式。8.1.2.落料凹模外形和尺寸的確定圓形凹?？捎衫錄_模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或工廠標(biāo)準(zhǔn)件中選用。非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的凹模受力狀態(tài)比較復(fù)雜，目前還不能用理論計(jì)算方法確定，一般按照經(jīng)驗(yàn)公式概略地計(jì)算，如 8-219圖所示：凹模高度 H=Kb (≥15mm)凹模壁厚 c(1.5～2)H（≥30～40mm）式中 b——沖壓件最大外形尺寸K——系數(shù)，考慮板材厚度的影響，其值可查文獻(xiàn) [2]P224 表 8-1。上述方法適用于確定普通工具鋼經(jīng)過正常熱處理，并在平面支撐條件下工作的凹模尺寸。沖裁件形狀簡(jiǎn)單時(shí)，壁厚系數(shù)取偏小值，形狀復(fù)雜時(shí)取偏大值。用于大批量生產(chǎn)的凹模，其高度應(yīng)該在計(jì)算結(jié)構(gòu)中增加總的修模量。根據(jù)本模具情況，查得 K=0.48。凹模高度 H=Kb=0.48×56=26.88mm≥15mm由于大批量生產(chǎn)，考慮到總的修模量，凹模厚度 H 取 30mm.凹模壁厚取 40-45mm。8.1.3.落料凹模的結(jié)構(gòu)形式由于該沖模形狀簡(jiǎn)單，考慮到凹模內(nèi)孔加工比較簡(jiǎn)單，可以采用凹模整體的結(jié)構(gòu)形式，這樣便于成形磨削，使制造簡(jiǎn)單化，模具的裝配比較容易。8.2.凸凹模設(shè)計(jì)凸凹模是本模具中相當(dāng)重要的工作零件，是完成沖壓工作的主要零件。圓形凸模已趨于標(biāo)準(zhǔn)化。非圓形凸模固定部分應(yīng)做成圓形或矩形，如果采用線切割或成型磨削時(shí)，固定部分應(yīng)和工作部分一致。8.2.1.模具的結(jié)構(gòu)形式和固定方法凸、凹模的固定形式有以下幾種方式：直接固定在模板上；臺(tái)階固定，螺栓壓緊；鉚接，凸模上臺(tái)階，裝配時(shí)端面鉚開然后磨平；采用緊固配合固定；粘接劑澆注法固定；螺釘、銷釘固定。由于凸凹模落料部分具有復(fù)雜外形和較大的斷面積，所以模具采用螺釘與下模板連接。凸模上無臺(tái)階，裝配時(shí)上面鉚開然后磨平，這種形式適用于形狀較復(fù)雜的零件，加工凸模時(shí)便于全長(zhǎng)一起磨削。8.2.2.凸凹模長(zhǎng)度的確定凸凹模的長(zhǎng)度一般是根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要確定的，凸凹模長(zhǎng)度 L=h1+h2+t+a式中 h1——固定板厚度（mm） ；h2——卸料板厚度（mm） ；t——材料厚度（mm）,t=1.0mm；20a——附加長(zhǎng)度，它包括凸模的修模量、凸模進(jìn)入凹模的深度級(jí)凸模固定板與卸料板的安全距離等。這一尺寸如無特殊要求，可取 10～25mm。固定板厚度 h1 取 15mm,卸料板厚度 15mm,凸凹模長(zhǎng)度為L(zhǎng)=15+15+2.0+18=50mm 取凸凹模長(zhǎng)度為 50mm.由于凸凹模的斷面積較大，故不需要進(jìn)行強(qiáng)度核算以及抗彎能力和承壓能力的校核。8.2.3.凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于凸凹模同時(shí)起到落料凸模和沖孔凹模的作用，并且也肩負(fù)著排除廢料的責(zé)任。8.3.沖孔凸模凸凹模的材料選擇 Cr12MoV，HRC55～60。由于所沖的孔為圓孔,而且都不屬于需要特別保護(hù)的小凸模,如此一方面加工簡(jiǎn)單，另一方面又便于裝配和更換。8.3.1.沖孔凸模的固定形式由于沖孔凸模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，圓孔的沖孔凸模采用臺(tái)階式，凸模與固定板用 H7/m6 配合，上面留有臺(tái)階。腰孔沖孔凸模采用臺(tái)階固定，過盈配合的方式，與固定板配合，過盈量為 0.02-0.03。8.3.2.凸模強(qiáng)度校核1）一般情況下，凸模的強(qiáng)度是足夠的，沒有必要作強(qiáng)度校核。但對(duì)于特別細(xì)長(zhǎng)的凸?；蛐⊥鼓_厚而硬的材料時(shí)，必須進(jìn)行凸模承壓能力和抗縱向彎曲能力的校驗(yàn)。 第九章、標(biāo)準(zhǔn)件的選擇9.1.模架及模柄的選擇參 考 文 獻(xiàn) [6]： P3 選 擇 GB2851.5-81 后 側(cè) 導(dǎo) 柱 模 架 如 圖 。L=250mm， B=205mm， 始 用 最 小 閉 合 高 度 159mm,最 大 閉 合 高 度 185mm， 導(dǎo) 柱 孔21距 S=180mm。 上 模 板 厚 30mm， 下 模 板 厚 40mm。 材 料 HT200。按 JB/T7646.1-94 選 擇 A40×120 壓 入 式 模 柄 。 材 料 45#。圖 10-1 后 側(cè) 導(dǎo) 柱 模 架9.2.凸模固定板及墊板的選擇考慮到模架的規(guī)格以及凸凹模的周界尺寸，參考文獻(xiàn) [4]P475 表 15.57，選擇JB/7643.2 160mm×140mm×15mm 的固定板作為凸凹模和沖頭的固定板，材料 45#。9.3.模具閉合高度的校核模具的閉合高度應(yīng)為上模板、下模板、凸凹模、凹模、固定板、上下墊板等厚度的總和。即=（30+8+45+50+8+40-2）mm=179mm0H“-2.0”是考慮凸模進(jìn)入凹模的深度。根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整，可略有增減，以制件完全分離為準(zhǔn)。所先壓力機(jī)的閉合高度 =300mm， =（300-100）mm=200mm。maxHmin所以不能滿足 ，調(diào)試模具時(shí)下模需要增加等高鐵或ax0i51???者墊板。 9.4.卸料螺釘按照 JB/T7650.5-94 選擇 d=6 的圓柱頭卸料螺釘 M8×65 JB/T7650.5,螺柱長(zhǎng)L=60mm。卸料螺釘窩深應(yīng)滿足22H≥卸料板行程+螺釘頭高度+ 修模量（5mm）+安全間隙（2~6mm）=2.2+9+5+(2~6)mm=18.2~22.2 mm。 9.5.螺釘及銷釘?shù)倪x擇用于固定凸凹模固定板的螺釘參考文獻(xiàn) [1]P37 表 3-9 選擇 2 個(gè)螺栓 GB 5782-86 M10×40,螺紋規(guī)格 d=8mm,公稱長(zhǎng)度 l=80,性能等級(jí)為 8.8 級(jí)、表面氧化、A 級(jí)的六角頭螺栓。定位銷選用參考文獻(xiàn) [1]P54 表 4-4 選擇銷 GB 119-86 B8×80，公稱直徑d=10mm,長(zhǎng)度 l=80mm，材料為 35 鋼，熱處理硬度 28~38HRC?？? 結(jié)課程設(shè)計(jì)是一種綜合性較強(qiáng)的專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，它具知識(shí)面寬、學(xué)科廣、綜合性強(qiáng)，通過這次課程設(shè)計(jì)，我鞏固了以前學(xué)過的知識(shí)，提高了查閱資料的能力，使我更加認(rèn)23識(shí)到課程設(shè)計(jì)的重要性，從而提高了我理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)能力和動(dòng)手能力。為我今后走向工作崗位打下了一定的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)過程中按照任務(wù)書的要求和目的，循序漸進(jìn),力求數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)合理。參考了許多文獻(xiàn)資料。由于經(jīng)驗(yàn)不足，還有許多地方?jīng)]有考慮全面，有待于完善?？傊?，學(xué)海無涯，在以后的時(shí)間里，我要更加努力學(xué)習(xí)！參考文獻(xiàn)（1）中國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件手冊(cè).中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)編.上海：上?？茖W(xué)普及出版社，198924（2）冷沖壓國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)總局.中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1989（3）沖壓工藝與模具設(shè)計(jì).姜奎華.機(jī)械工業(yè)出版社，2002（4）模具制造工藝.黃毅宏.機(jī)械工業(yè)出版社，2004（5）沖模圖冊(cè).李天佑.機(jī)械工業(yè)出版社，1998（6）冷沖模設(shè)計(jì).丁聚松.機(jī)械工業(yè)出版社，1999（7）模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè).馮柄亮等.上?？萍紭I(yè)出版社，2002（8）冷沖壓與塑性成型—工藝與模具設(shè)計(jì).翁其金.機(jī)械工業(yè)出版社，1990（9）冷沖模設(shè)計(jì)（第 2 版）.趙孟棟主編.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997（10）沖壓手冊(cè).王孝培主編.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990（11）沖壓工藝學(xué).肖景容，姜奎華主編.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19901主要內(nèi)容及基本要求內(nèi)容：如圖所示的零件，（1）生產(chǎn)批量：大批量,年產(chǎn)量；（2）材 料：Q235；（3）材料厚度：t=1.0mm。2摘 要本文闡述了板料凸片零件的沖壓復(fù)合模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作過程，通過工藝分析，采用落料沖孔工序，通過沖裁力、頂件力、卸料力等計(jì)算，確定模具類型。該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，左右兩邊的導(dǎo)柱和導(dǎo)套采用同一型號(hào)。落料凹模采用整體結(jié)構(gòu)，廢料從凸凹模的開槽中卸出。本模具性能可靠，運(yùn)行平穩(wěn)，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本。關(guān)鍵字：凸片；沖壓；復(fù)合模；落料沖孔；模具結(jié)構(gòu)3AbstractThis paper describes the structure design and working process of the stamping compound die for sheet metal convex parts. Through process analysis, blanking and punching processes are adopted, and the die types are determined by calculating the punching force, top piece force and unloading force. The die adopts the rear guide pillar die frame, and the guide pillars and bushes on both sides are of the same type. The blanking die adopts the integral structure, and the waste material is discharged from the groove of the punch and concave die. The die has reliable performance, stable operation, improved product quality and production efficiency, and reduced labor intensity and production cost.Key words: convex sheet; stamping; compound die; blanking punching; die structure目 錄主要內(nèi)容及基本要求 1摘 要 2Abstract.3第一章、緒 論 1第二章、沖壓件工藝性分析及沖裁方案的確定 22.1.材料分析 22.2.沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性 22.3.沖裁件尺寸精度和表面粗糙度要求 22.4.沖裁方案的確定 2第三章、排樣圖的設(shè)計(jì)及材料利用率的計(jì)算 43.1.排樣的設(shè)計(jì) 43.2.搭邊的選取 53.3.材料利用率的計(jì)算 6第四章、沖裁工藝力的計(jì)算 74.1.沖裁力的計(jì)算 74.2.卸料力、推件力、和頂件力的計(jì)算 74.3.沖壓壓力中心計(jì)算 8第五章、沖壓設(shè)備的選擇 11第六章、沖裁模工作部分設(shè)計(jì)計(jì)算 116.1.沖裁間隙 116.2.模具刃口尺寸的計(jì)算 126.2.1.落料部分刃口設(shè)計(jì)計(jì)算 .136.2.2.沖孔部分刃口設(shè)計(jì)計(jì)算 .146.2.3.孔心距的計(jì)算 .15第七章、卸料零件計(jì)算 15第八章、主要零部件設(shè)計(jì) 168.1.落料凹模設(shè)計(jì) 168.1.1.落料凹模刃口形式 .178.1.2.落料凹模外形和尺寸的確定 .188.1.3.落料凹模的結(jié)構(gòu)形式 .188.2.凸凹模設(shè)計(jì) 188.2.1.模具的結(jié)構(gòu)形式和固定方法 .188.2.2.凸凹模長(zhǎng)度的確定 .188.2.3.凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .198.3.沖孔凸模 198.3.1.沖孔凸模的固定形式 .198.3.2.凸模強(qiáng)度校核 .19第九章、標(biāo)準(zhǔn)件的選擇 209.1.模架及模柄的選擇 209.2.凸模固定板及墊板的選擇 209.3.模具閉合高度的校核 209.4.卸料螺釘 219.5.螺釘及銷釘?shù)倪x擇 21總 結(jié) 22參考文獻(xiàn) 231第一章、緒 論我國(guó)考古發(fā)現(xiàn)，早在 2000 多年前，我國(guó)已有沖壓模具被用于制造銅器，證明了中國(guó)古代沖壓成型和沖壓模具方面的成就就在世界領(lǐng)先。1953 年，長(zhǎng)春第一汽車制造廠在中國(guó)首次建立了沖模車間，該廠于 1958 年開始制造汽車覆蓋件模具。我國(guó)于 20 世紀(jì) 60 年代開始生產(chǎn)精沖模具。在走過了漫長(zhǎng)的發(fā)展道路之后，目前我國(guó)已形成了 300多億元（未包括港、澳、臺(tái)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，下同。 ）各類沖壓模具生產(chǎn)能力。改革開放以來，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長(zhǎng)。近年來，模具工業(yè)一直以 15%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國(guó)有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營(yíng)也得到了快速發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)” ；廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。近年來，我國(guó)沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá) 50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到 1~2μm，壽命 2億次左右的多工位級(jí)進(jìn)模國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到 Ra≦1.5μm 的精沖模，大尺寸（φ≧300mm）精沖模及中厚板精沖模國(guó)內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。2第二章、沖壓件工藝性分析及沖裁方案的確定2.1.材料分析沖裁材料為 Q235，查文獻(xiàn) [1] ：屬于普通碳素鋼，屈服點(diǎn) σs=240MPa，抗拉強(qiáng)度σb=400-470MPa，延伸率不小于 25％，抗剪強(qiáng)度 τ=310-380MPa ，塑性好，焊接性好，適合沖裁。2.2.沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、對(duì)稱、避免復(fù)雜形狀的曲線，在許可的情況下，把沖裁件設(shè)計(jì)成少、無廢料排樣的形狀，以減少?gòu)U料，矩形孔兩端宜用圓弧連接，以利于模具加工。沖裁件凸出或凹進(jìn)的部分不能太窄，盡可能避免過長(zhǎng)的懸臂和窄槽，如圖 2-2 所示。最小寬度 b 一般不小于 1.5t，若沖裁材料為高碳鋼， b≥2t, ，當(dāng)材料厚度max5Lb?t0.1～0.50.5～2.52.5～6.5 6.50.065～0.0750.045～0.0550.04～0.050.03～0.040.02～0.060.10.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.03鋁 鋁合金紫銅 黃銅0.025～0.080.02～0.060.03～0.070.03～0.09注：表 4-1 引自文獻(xiàn) [2]。卸料力系數(shù) K 卸 在沖多孔、大搭邊和輪廓復(fù)雜時(shí)取上限值。沖裁時(shí)，所需沖壓力為沖裁力、卸料力和推件力之和，這些力在選擇壓力機(jī)時(shí)是否要考慮進(jìn)去，應(yīng)根據(jù)不同的模具結(jié)構(gòu)區(qū)別對(duì)待。采用剛性卸料裝置和下出料的沖裁模的總壓力為（4-F??總 沖 推4）采用彈性卸料裝置和下出料的總壓力為（4-??總 沖 卸 推5）采用彈性卸料裝置和上出料方式的的總壓力為（4-6）F??總 頂 沖 卸式（4-4 ） 、 （4-5） 、 （4-6）引自文獻(xiàn) [2]P52。因?yàn)楣ぜ?1.0mm，相對(duì)較薄，卸料力也比較小，故采用彈性卸料裝置上出料方式，總沖壓力 F 總：F 總 =F 沖 +F 卸 +F 頂 =113.44+5.672+6.24=125.352KN94.3.沖壓壓力中心計(jì)算沖裁時(shí)的合力作用或多工序模各工序沖壓力的合力作用點(diǎn)，稱為模具壓力中心。如果模具壓力中心與滑塊的壓力中心不一致，沖壓時(shí)會(huì)產(chǎn)生偏載，導(dǎo)致模具以及滑塊與導(dǎo)軌的急劇磨損，降低模具壽命和壓力機(jī)的使用壽命。計(jì)算壓力中心時(shí)，如圖 4-2 所示。為了減少計(jì)算，坐標(biāo)設(shè)在 和 上，此時(shí) =0，12l1x=0，可少算兩個(gè)數(shù)。將 xoy 坐標(biāo)系建立在圖示的對(duì)稱中心上，將沖裁輪廓線按集合12y圖形分解為 10 段基本線段。若選用 J23-63 沖床，模柄孔 Φ40，壓力中心點(diǎn)仍在壓力機(jī)模柄孔投影面積范圍內(nèi)，滿足要求。有關(guān)計(jì)算如表 4-1。其計(jì)算公式如下：=0 （4-8）12n1ic nilxlxl????…=0 （4-9）12n1ic nilylyl???…式（4-8 ） 、 （4-9）引自文獻(xiàn) [2]P248。式中 x1、 x2……xn——各圖形沖裁力的 x 軸坐標(biāo)（mm） ；y1、 y2……yn——各圖形沖裁力的 y 軸坐標(biāo)（mm） ；、 …… ——各圖形沖裁周邊長(zhǎng)度（ mm） 。ll由于外形兩邊基本對(duì)稱，所以只需要單獨(dú)計(jì)算沖孔在整個(gè)模具中的壓力中心。10F1——沖孔 F1=Ltσb，得 F1=1.3×3.14×10×1×380=15.51KNF2——沖孔 F2=Ltσb，得 F2=1.3×3.14×10×1×380=15.51KNF3——外形 F3=Ltσb，得 F3=1.3×166.83×1×380=82.41KNY1——F1 到 X 軸的力臂 Y1=0X1——F1 到 Y 軸的力臂 X1=-15Y2——F2 到 X 軸的力臂 Y2=0X2——F2 到 Y 軸的力臂 X2=15Y3——F3 到 X 軸的力臂 Y3=0X3——F3 到 Y 軸的力臂 X3=0根據(jù)合力距定理：XG=（X1F1+X2F2+X3F3…）/（F1+F2+F3…）YG=（Y1F1+Y2F2+Y3F3…）/（F1+F2+F3…）YG——F 沖壓力到 X 軸的力臂；YG=0XG——F 沖壓力到 Y 軸的力臂；XG=0所以該模具的壓力中心為（0,0） 。11第五章、沖壓設(shè)備的選擇考慮到制件的精度要求，參考文獻(xiàn) [2]P49 初選 J23-40 壓力機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力：400KN墊板厚度：80mm滑塊行程：100mm最大封閉高度：300mm封閉高度調(diào)節(jié)量：100mm工作臺(tái)孔徑（前后×左右）：350mm×450mm模柄孔尺寸（直徑×深度）：Φ50mm×70mm12第六章、沖裁模工作部分設(shè)計(jì)計(jì)算6.1.沖裁間隙沖裁間隙是沖裁模的凸模和凹模刃口之間的間隙。沖裁間隙分為單邊間隙和雙邊間隙單邊間隙用 C 表示,雙邊間隙用 Z 表示。間隙值的大小對(duì)沖裁件質(zhì)量、模具壽命、沖裁力的影響很大，是沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)中一個(gè)極其重要的工藝參數(shù)。確定合理間隙的方法主要有理論計(jì)算法和查表選取法兩種。一般直接采取查表的方法，直接明了。本模具所沖裁的材料為 Q235，材料厚度為 1.0mm，查表得：=0.04mm， =0.07mm.minZmaxZ6.2.模具刃口尺寸的計(jì)算沖裁件的尺寸精度主要決定于模具刃口的尺寸精度，合理的間隙的數(shù)值也必須依靠模具刃口尺寸來保證。因此，正確確定模具刃口尺寸及其公差是設(shè)計(jì)沖裁模的主要任務(wù)之一。（一）計(jì)算原則由于凸、凹模之間存在間隙，所以沖裁件斷面都是帶有錐度的，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，沖裁件的小端尺寸等于凸模尺寸。在測(cè)量與使用過程中，落料件是以大端尺寸為 基準(zhǔn)，沖孔件孔徑是以小端尺寸為基準(zhǔn)。沖裁過程中，凸、凹模要與沖裁零件或廢料發(fā)生摩擦，凸模越磨越小，凹模越磨越大，結(jié)果使間隙越用越大。因13此，在確定凸、凹模刃口尺寸時(shí)，必須遵循下述原則：（1）落料模先確定凹模尺寸，其標(biāo)稱尺寸應(yīng)取接近或者等于制件的最小極限尺寸，以保證凹模磨損到一定尺寸范圍內(nèi)，也能沖出合格制件，凸模刃口的標(biāo)稱尺寸比凹模小一個(gè)最小合理間隙。（2）沖孔模先確定凸模刃口尺寸，其標(biāo)稱尺寸應(yīng)接近或者等于制件的最大極限尺寸，以保證凸模磨損到一定尺寸范圍內(nèi)，也能沖出合格的孔。凹模刃口的標(biāo)稱尺寸應(yīng)比凸模大一個(gè)最小合理間隙。（二）計(jì)算方法模具工作部分尺寸及公差的計(jì)算方法與加工方法有關(guān)，基本上可分為兩類。1.凸模與凹模分開加工 凸、凹模分開加工，是指凸模和凹模分別按圖樣加工至尺寸。此種方法適用于圓形或形狀簡(jiǎn)單的工件，為了保證凸、凹模間隙小于最大合理間隙 ，不僅凸、凹模分別標(biāo)注公差（凸模 ， 凹模 ） ，而且要求有較高的制造精maxZ p?d度，以滿足如下條件（6-maxindpZ????2）或?。?-3 ） maxin0.4()p??i6dZ?也就是說，新制造的模具應(yīng)該是，如圖 6-5 所示。minaxdp???否則制造的模具間隙已超過允許的變動(dòng)范圍 ~ ，影響模具的使用壽命。inZax2.凸模與凹模配合加工 對(duì)于沖制件形狀復(fù)雜或薄板制件的模具,其凸、凹模往往采用配合加工的方法。此方法是先加工好凸模（或凹模）作為基準(zhǔn)件，然后根據(jù)此基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸，配作凹模（或凸模） ，使他們保持一定距離。因此，只需在基準(zhǔn)件上標(biāo)注尺寸及公差，另一件只標(biāo)注標(biāo)稱尺寸，并注明“××尺寸按凸模（或凹模）配作，保證雙面間隙” 。這樣。可放大基準(zhǔn)件的制造公差。其公差不再受凸、凹模間隙大小的限制，制造容易，并容易保證凸、凹模間的間隙。由于復(fù)雜形狀工件各部分尺寸性質(zhì)不同，凸模和凹模磨損后，尺寸變化趨勢(shì)不同，所以基準(zhǔn)件的刃口尺寸計(jì)算方法也不相同。146.2.1.落料部分刃口設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件，然后配做凸模。圖示為落料件，先做凹模，凹模磨損后， （圖 6-6 右圖的點(diǎn)畫線位置） ，刃口尺寸的變化有增大、減小、不變?nèi)N情況。因此凹模尺寸應(yīng)按不同情況分別計(jì)算。 ① 凹模磨損后尺寸變大（圖中 A 類） 。 計(jì)算這類尺寸，先把工件圖尺寸化為 A0-△ ，再按落料凹模公式計(jì)算:（6-1）()ddx?????上式引自文獻(xiàn) [2]P64 式（2-11） 。式中 Ad——凹模刃口尺寸（mm） ；A——工件標(biāo)稱尺寸（mm） ；△——工件公差（mm） ；δ d ——凹模制造偏差（mm） ；δ d=△/4。落料凹模尺寸： Aj1=(Amax-XΔ)-Δ=56.2-0.5×0.4=56-0.02 0; Aj2=(Amax-XΔ)-Δ=36.2-0.5×0.4=36-0.02 0;Aj3=(Amax-XΔ)-Δ=10.1-0.5×0.2=10-0.02 0;該零件落料時(shí)凸模刃口各部分尺寸按上述凹模的相應(yīng)部分尺寸配制，保證雙面間隙值 ～ =0.04-0.07 mm。本設(shè)計(jì)中取 0.04。minZax落料凸模尺寸： Aj1=(Amax-2Z)+Δ=56-2×0.04=59.92-0 +0.02; Aj2=(Amax-2Z)+Δ=36-2×0.04=35.92-0 +0.02;Aj3=(Amax-Z)+Δ=10-0.04=9.96-0 +0.02; 156.2.2.沖孔部分刃口設(shè)計(jì)計(jì)算由于沖出的孔形狀簡(jiǎn)單，所以凸模與凹模分開加工。由文獻(xiàn) [2]P58 表 2-5 查得=0.03 mm =0.05 mm minZmaxZ- =（0.05-0.03）mm=0.02 mmaxi由文獻(xiàn) [2]P58 表 2-10 查得凸、凹模的制造公差：=0.02 mm, =0.02 mmd?p?/2=（0.0+0.02）/2mm=0.02 mm - p?maxZin工件尺寸 Φ11mm 未標(biāo)注尺寸公差，按照 IT10 級(jí)精度處理，x=0.5,，工件公差△=0.04，沖孔凸模尺寸：Bj1=(Amin+XΔ)+Δ/4=9.9+0.5×0.2=100 +0.02沖孔凹模尺寸：Bh1=(Amin+2Z)-Δ/4=10+2×0.04=10.08-0.02 0 6.2.3.孔心距的計(jì)算（6-2）/8dL???上式引自由文獻(xiàn) [2]P64 式（2-10） 。Ld——凹?？仔木嗟臉?biāo)稱尺寸（mm） ；L——工件孔心距的標(biāo)稱尺寸（mm） ； △——工件孔心距的公差，△=0.25 mm, △/8=0.03mm. =（30±0.25/8）mm=30±0.03mm1/8d???16第七章、卸料零件計(jì)算因?yàn)楣ぜ虾駷?1.0mm，相對(duì)較薄，卸料力也比較小，故采用彈性卸料。根據(jù)卸料力 5720N 采用 4 個(gè)彈簧，此時(shí)每個(gè)彈簧擔(dān)負(fù)的卸料力為約 1430N。沖裁時(shí)卸料板的工作行程 h2= t+1=2mm ；考慮凸模的修模余量 h3=4 mm，樹脂的預(yù)壓量為 h1；故樹脂總壓縮量為H 總 =h1+h2+h3=h1+6 mm考慮卸料的可靠性，取樹脂在預(yù)壓量為 h1時(shí)就有應(yīng)力 1330N 的壓力。初選樹脂直徑 d=20mm,工作極限負(fù)荷 800N；自由高度 h0=20 mm,工作極限載荷下彈簧的變形量hj=6.3 mm。17第八章、主要零部件設(shè)計(jì)8.1.落料凹模設(shè)計(jì)凹模的設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)一項(xiàng)很重要的工作。8.1.1.落料凹模刃口形式凹模刃口通常有如圖 9-1 所示的幾種形式。18圖 9-1 凹模的刃口形式圖 a 的特點(diǎn)是刃邊強(qiáng)度較好該刃口形式的特點(diǎn)是刃邊強(qiáng)度較好，刃磨后工作部分尺寸不變,但洞口易積存廢料或制件,推件力大且磨損撒,刃磨時(shí)磨去的尺寸較多。一般刃磨后工作部分尺寸不變，但洞口積存廢料或制件，推件力大且磨損大，刃磨時(shí)磨去的尺寸較多。一般用于形狀復(fù)雜和精度要求較高的制件,對(duì)向上出件或出料的模具也采用此刃口形式。圖 b 的特點(diǎn)不易積存廢料或制件,對(duì)洞口磨損及壓力很小,但刃邊強(qiáng)度差。且刃磨后尺寸稍有增大,不過由于它的磨損小,這種增大不會(huì)影響模具壽命。一般適用于形狀較簡(jiǎn)單、沖裁制件精度要求不高、制件或廢料向下落的情況。圖 c、d 與圖 b 相似,圖 c 適用于沖裁較復(fù)雜的零件;圖 d 適用于沖裁薄料和凹模厚度較薄的情況。圖 e 與圖 a 相似,適用于上出件或上出料的模具。圖 f 適用于沖裁 0.5mm 以下的薄料，且凹模不淬火或淬火硬度不高（35～40HRC） ，采用這種形式可用手錘打斜面以調(diào)整間隙，直到試出滿意的沖裁件為止。考慮到本模具的出件方式和精度要求，此落料凹模采用直刃口形式。8.1.2.落料凹模外形和尺寸的確定圓形凹?？捎衫錄_模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或工廠標(biāo)準(zhǔn)件中選用。非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的凹模受力狀態(tài)比較復(fù)雜，目前還不能用理論計(jì)算方法確定，一般按照經(jīng)驗(yàn)公式概略地計(jì)算，如 8-219圖所示：凹模高度 H=Kb (≥15mm)凹模壁厚 c(1.5～2)H（≥30～40mm）式中 b——沖壓件最大外形尺寸K——系數(shù)，考慮板材厚度的影響，其值可查文獻(xiàn) [2]P224 表 8-1。上述方法適用于確定普通工具鋼經(jīng)過正常熱處理，并在平面支撐條件下工作的凹模尺寸。沖裁件形狀簡(jiǎn)單時(shí)，壁厚系數(shù)取偏小值，形狀復(fù)雜時(shí)取偏大值。用于大批量生產(chǎn)的凹模，其高度應(yīng)該在計(jì)算結(jié)構(gòu)中增加總的修模量。根據(jù)本模具情況，查得 K=0.48。凹模高度 H=Kb=0.48×56=26.88mm≥15mm由于大批量生產(chǎn)，考慮到總的修模量，凹模厚度 H 取 30mm.凹模壁厚取 40-45mm。8.1.3.落料凹模的結(jié)構(gòu)形式由于該沖模形狀簡(jiǎn)單，考慮到凹模內(nèi)孔加工比較簡(jiǎn)單，可以采用凹模整體的結(jié)構(gòu)形式，這樣便于成形磨削，使制造簡(jiǎn)單化，模具的裝配比較容易。8.2.凸凹模設(shè)計(jì)凸凹模是本模具中相當(dāng)重要的工作零件，是完成沖壓工作的主要零件。圓形凸模已趨于標(biāo)準(zhǔn)化。非圓形凸模固定部分應(yīng)做成圓形或矩形，如果采用線切割或成型磨削時(shí)，固定部分應(yīng)和工作部分一致。8.2.1.模具的結(jié)構(gòu)形式和固定方法凸、凹模的固定形式有以下幾種方式：直接固定在模板上；臺(tái)階固定，螺栓壓緊；鉚接，凸模上臺(tái)階，裝配時(shí)端面鉚開然后磨平；采用緊固配合固定；粘接劑澆注法固定；螺釘、銷釘固定。由于凸凹模落料部分具有復(fù)雜外形和較大的斷面積，所以模具采用螺釘與下模板連接。凸模上無臺(tái)階，裝配時(shí)上面鉚開然后磨平，這種形式適用于形狀較復(fù)雜的零件，加工凸模時(shí)便于全長(zhǎng)一起磨削。8.2.2.凸凹模長(zhǎng)度的確定凸凹模的長(zhǎng)度一般是根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要確定的，凸凹模長(zhǎng)度 L=h1+h2+t+a式中 h1——固定板厚度（mm） ；h2——卸料板厚度（mm） ；t——材料厚度（mm）,t=1.0mm；20a——附加長(zhǎng)度，它包括凸模的修模量、凸模進(jìn)入凹模的深度級(jí)凸模固定板與卸料板的安全距離等。這一尺寸如無特殊要求，可取 10～25mm。固定板厚度 h1 取 15mm,卸料板厚度 15mm,凸凹模長(zhǎng)度為L(zhǎng)=15+15+2.0+18=50mm 取凸凹模長(zhǎng)度為 50mm.由于凸凹模的斷面積較大，故不需要進(jìn)行強(qiáng)度核算以及抗彎能力和承壓能力的校核。8.2.3.凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于凸凹模同時(shí)起到落料凸模和沖孔凹模的作用，并且也肩負(fù)著排除廢料的責(zé)任。8.3.沖孔凸模凸凹模的材料選擇 Cr12MoV，HRC55～60。由于所沖的孔為圓孔,而且都不屬于需要特別保護(hù)的小凸模,如此一方面加工簡(jiǎn)單，另一方面又便于裝配和更換。8.3.1.沖孔凸模的固定形式由于沖孔凸模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，圓孔的沖孔凸模采用臺(tái)階式，凸模與固定板用 H7/m6 配合，上面留有臺(tái)階。腰孔沖孔凸模采用臺(tái)階固定，過盈配合的方式，與固定板配合，過盈量為 0.02-0.03。8.3.2.凸模強(qiáng)度校核1）一般情況下，凸模的強(qiáng)度是足夠的，沒有必要作強(qiáng)度校核。但對(duì)于特別細(xì)長(zhǎng)的凸?；蛐⊥鼓_厚而硬的材料時(shí)，必須進(jìn)行凸模承壓能力和抗縱向彎曲能力的校驗(yàn)。 第九章、標(biāo)準(zhǔn)件的選擇9.1.模架及模柄的選擇參 考 文 獻(xiàn) [6]： P3 選 擇 GB2851.5-81 后 側(cè) 導(dǎo) 柱 模 架 如 圖 。L=250mm， B=205mm， 始 用 最 小 閉 合 高 度 159mm,最 大 閉 合 高 度 185mm， 導(dǎo) 柱 孔21距 S=180mm。 上 模 板 厚 30mm， 下 模 板 厚 40mm。 材 料 HT200。按 JB/T7646.1-94 選 擇 A40×120 壓 入 式 模 柄 。 材 料 45#。圖 10-1 后 側(cè) 導(dǎo) 柱 模 架9.2.凸模固定板及墊板的選擇考慮到模架的規(guī)格以及凸凹模的周界尺寸，參考文獻(xiàn) [4]P475 表 15.57，選擇JB/7643.2 160mm×140mm×15mm 的固定板作為凸凹模和沖頭的固定板，材料 45#。9.3.模具閉合高度的校核模具的閉合高度應(yīng)為上模板、下模板、凸凹模、凹模、固定板、上下墊板等厚度的總和。即=（30+8+45+50+8+40-2）mm=179mm0H“-2.0”是考慮凸模進(jìn)入凹模的深度。根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整，可略有增減，以制件完全分離為準(zhǔn)。所先壓力機(jī)的閉合高度 =300mm， =（300-100）mm=200mm。maxHmin所以不能滿足 ，調(diào)試模具時(shí)下模需要增加等高鐵或ax0i51???者墊板。 9.4.卸料螺釘按照 JB/T7650.5-94 選擇 d=6 的圓柱頭卸料螺釘 M8×65 JB/T7650.5,螺柱長(zhǎng)L=60mm。卸料螺釘窩深應(yīng)滿足22H≥卸料板行程+螺釘頭高度+ 修模量（5mm）+安全間隙（2~6mm）=2.2+9+5+(2~6)mm=18.2~22.2 mm。 9.5.螺釘及銷釘?shù)倪x擇用于固定凸凹模固定板的螺釘參考文獻(xiàn) [1]P37 表 3-9 選擇 2 個(gè)螺栓 GB 5782-86 M10×40,螺紋規(guī)格 d=8mm,公稱長(zhǎng)度 l=80,性能等級(jí)為 8.8 級(jí)、表面氧化、A 級(jí)的六角頭螺栓。定位銷選用參考文獻(xiàn) [1]P54 表 4-4 選擇銷 GB 119-86 B8×80，公稱直徑d=10mm,長(zhǎng)度 l=80mm，材料為 35 鋼，熱處理硬度 28~38HRC?？? 結(jié)課程設(shè)計(jì)是一種綜合性較強(qiáng)的專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，它具知識(shí)面寬、學(xué)科廣、綜合性強(qiáng)，通過這次課程設(shè)計(jì)，我鞏固了以前學(xué)過的知識(shí)，提高了查閱資料的能力，使我更加認(rèn)23識(shí)到課程設(shè)計(jì)的重要性，從而提高了我理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)能力和動(dòng)手能力。為我今后走向工作崗位打下了一定的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)過程中按照任務(wù)書的要求和目的，循序漸進(jìn),力求數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)合理。參考了許多文獻(xiàn)資料。由于經(jīng)驗(yàn)不足，還有許多地方?jīng)]有考慮全面，有待于完善。總之，學(xué)海無涯，在以后的時(shí)間里，我要更加努力學(xué)習(xí)！參考文獻(xiàn)（1）中國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件手冊(cè).中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)編.上海：上海科學(xué)普及出版社，198924（2）冷沖壓國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)總局.中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1989（3）沖壓工藝與模具設(shè)計(jì).姜奎華.機(jī)械工業(yè)出版社，2002（4）模具制造工藝.黃毅宏.機(jī)械工業(yè)出版社，2004（5）沖模圖冊(cè).李天佑.機(jī)械工業(yè)出版社，1998（6）冷沖模設(shè)計(jì).丁聚松.機(jī)械工業(yè)出版社，1999（7）模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè).馮柄亮等.上?？萍紭I(yè)出版社，2002（8）冷沖壓與塑性成型—工藝與模具設(shè)計(jì).翁其金.機(jī)械工業(yè)出版社，1990（9）冷沖模設(shè)計(jì)（第 2 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