自行車腳蹬內(nèi)板翻邊、沖孔、落料級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

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1、 自行車腳蹬內(nèi)板翻邊、沖孔、落料級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 摘要:本設(shè)計(jì)為自行車腳蹬內(nèi)板沖孔、翻邊、落料級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)。沖壓模具的工作原理主要是根據(jù)零件的外形及工藝要求選用合適的凸模和凹模將板料分離或成形而得到所需制件。因?yàn)槟＞咧饕糜诠ぜ拇笈可a(chǎn)，而且模具需要保證沖壓產(chǎn)品的尺寸精度和產(chǎn)品質(zhì)量，所以要考慮模具的設(shè)計(jì)能否滿足工件的工藝性，能否加工出合格的零件，以及后來的維修和存放是否合理等。本次設(shè)計(jì)中不僅要確保設(shè)計(jì)的模具做出的零件能滿足工作要求、模具要有足夠的使用壽命，還要考慮到它的實(shí)際工作環(huán)境和必須完成的設(shè)計(jì)任務(wù)。根據(jù)一系列的分析、設(shè)計(jì)、查表、計(jì)算，最終確定模具的模架采用對(duì)角型模架，凸模凹模采用分別

2、加工法，這樣可以采用線切割等數(shù)控設(shè)備來一次完成全部的工序加工。卸料方式采用彈性卸料，排樣方式采用有廢料斜排的方式以及采用級(jí)進(jìn)沖壓。 關(guān)鍵詞：落料 翻邊 沖孔 級(jí)進(jìn)模 The bicycle pedal plate punching,flange,blanking Progressive die mould design 窗體頂端 Abstract：This is a bicycle pedal plate punching flange, blanking Progressive die mould design. The principle of punching moul

3、d is to choose the suitable mould to separate sheet metal to get parts needed according to the shape of the parts and technological requirements . Because the mould major to produce a lot of parts , and mould need to ensure the precision and quality of products, so the design and manufacture of the

4、mould need to consider the mould design could meet with the technology of the design, can work out qualified parts, and maintenance and storage whether reasonable, etc. This design not only need to make sure that the parts can meet the job requirements, to make sure it have enough service life, to c

5、onsider its actual work environment and design task must be completed. According to a series of analysis, designing, watch checking, calculation, and finally determined that the mode of the mould frame with diagonal type formwork, the punch concave die processing method was used respectively ,so can

6、 the linear incision and other numerical control equipment to a complete all of the process.Unloading way using elastic and discharging Layout means uses the waste inclined row of style and the stamping means uses level into stamping. Key words： blanking flanging punching progressive die 目錄

7、 第1章. 概述 3 第2章. 工藝性分析和工藝方案的確定 4 2.1零件圖 4 2.2零件的工藝性分析 4 2.3模具材料的選用 5 2.3.1冷沖模材料的選用要求 5 2.3.2材料的選擇原則 5 2.4沖裁工藝方案的確定 6 2.5排樣 6 2.5.1排樣方法 6 2.5.2搭邊值與條料寬度的確定 7 第3章. 設(shè)計(jì)計(jì)算 10 3.1 翻邊力的計(jì)算 10 3.2沖裁力的計(jì)算 11 3.3整形力的計(jì)算 12 3.4卸料力的計(jì)算 13 3.4沖模壓力中心的確定 13 3.5沖壓設(shè)備的確定 13 第4章. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15 4.1凹模凸模設(shè)計(jì) 15 4.

8、2定位方式的選擇 24 4.3卸料、出件方式的選擇 25 4.4 模架及零件 26 4.5模柄 27 4.6其余零部件的選擇與尺寸的確定 28 第5章. 總結(jié) 31 致謝 32 參考文獻(xiàn)： 33 第1章. 概述 此設(shè)計(jì)為自行車內(nèi)板沖孔翻邊落料級(jí)進(jìn)模，此模具用于工件的小型大批量生產(chǎn)，因此對(duì)模具的壽命和精度要求都很高，設(shè)計(jì)的任務(wù)主要是模具類型的選擇和工作部分的設(shè)計(jì)。在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，經(jīng)過幾十年的努力，現(xiàn)在我國(guó)沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造能力已達(dá)到較高水平，包括信息工程和虛擬技術(shù)等許多現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造技術(shù)已在很多模具企業(yè)得到應(yīng)用。 研究和推廣冷沖壓工藝旨在提

9、高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本和擴(kuò)大沖壓工藝應(yīng)用范圍的各種沖壓新工藝是沖壓技術(shù)發(fā)展的重要趨勢(shì)。目前，國(guó)內(nèi)外涌現(xiàn)并迅速用于生產(chǎn)的沖壓先進(jìn)工藝有精密沖壓、柔性模（軟模）成形、超塑性成形、無模多點(diǎn)成形、爆炸和電磁等高能成形、高效精密沖壓技術(shù)以及冷擠壓技術(shù)等等。這些沖壓先進(jìn)技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中已經(jīng)取得并將進(jìn)一步取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。 標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具，是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的精密模具品種，有代表性的是集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動(dòng)閥片多功能模具，已基本達(dá)到國(guó)際水平。近年來隨著數(shù)控技術(shù)的不斷推廣和高技能人才的不斷出現(xiàn)，我國(guó)的模具市場(chǎng)整體上還能滿足大多數(shù)企業(yè)的需求，但是很多的關(guān)鍵技

10、術(shù)和國(guó)外相比起來還是有差距的，這就要求在引進(jìn)國(guó)外模具的同時(shí)要更大程度的把技術(shù)也引進(jìn)過來。 第2章. 工藝性分析和工藝方案的確定 2.1零件圖 工件名稱 ：自行車內(nèi)板 生產(chǎn)批量 ：大批量 材 料 ：Q235-F，厚1.5mm 圖2-1 零件圖 2.2零件的工藝性分析 此零件的外形和兩個(gè)5.5mm的孔可通過落料，沖孔加工出來。中間帶有凸臺(tái)的孔可用兩種方法沖壓：一種是先拉深，然后從底部沖孔。此種方法在進(jìn)行拉伸時(shí)，圓錐部位的材料一部分是從底面流動(dòng)而來，另一部分是從主板上流動(dòng)而來，而后者若材料流

11、動(dòng)留有余量，就要增加工件排樣的步距，從而增加材料的消耗。第二種方法是先沖孔再?zèng)_壓，此則屬于翻邊工序，翻邊時(shí)材料流動(dòng)的特點(diǎn)是預(yù)孔周圍的材料沿著圓周方向伸長(zhǎng)，使材料變薄，而徑向材料長(zhǎng)度幾乎不變，因而不會(huì)引起主板上的材料流動(dòng)，排樣時(shí)按正規(guī)沖裁設(shè)計(jì)的搭邊值即可，可以節(jié)省材料，因此采用第二種方法。 沖壓件的工藝性是指沖壓件對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)性，在一般情況下，對(duì)沖壓件工藝性影響最大的是幾何形狀尺寸和精度要求，沖裁件的形狀應(yīng)能符合材料合理排樣，減少?gòu)U料。下面是沖壓需滿足的工件的工藝性： （1）沖裁各直線或曲線的連接處，宜有適當(dāng)圓角； （2）沖裁件凸出或凹入部分寬度不宜太小，并應(yīng)避免過長(zhǎng)的

12、懸臂與窄槽； （3）腰圓形件，圓弧半徑應(yīng)大于料寬的一半，及能采用少?gòu)U料排樣，如圓弧半徑等于工 件寬度一半，就不能采用少?gòu)U料排樣，否則會(huì)有臺(tái)肩產(chǎn)生； （4）沖孔時(shí)，由于受到凸模強(qiáng)度的限制，孔的尺寸不宜過小； （5）沖裁件的孔與孔之間，孔與邊緣之間的距離不宜太短。 2.3模具材料的選用 2.3.1冷沖模材料的選用要求 冷沖模包括沖裁模、彎曲模、拉深模、成形模和冷擠壓模等。冷沖模在工作中承受沖擊、拉深、壓縮彎曲、疲勞磨擦等機(jī)械的作用。模具常常發(fā)生脆斷、堆塌、磨損、啃傷和軟化等形成的失效。因此，作為冷沖模主要材料的鋼材，應(yīng)具有的性能有： （1）應(yīng)具有較高的變形

13、抗力。主要抗力指標(biāo)包括淬火、回火抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度等。其中硬度是模具重要的抗力指標(biāo)，高的硬度是保持模具耐磨性的必要條件。工作零件熱處理后的硬度達(dá)到60HRC才能保證模具具有較高的抗變形能力。 （2）應(yīng)具有較高的斷裂抗力。主要抗力指標(biāo)有材料的抗沖擊性能、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度。沖擊載荷下抵抗模具產(chǎn)生裂紋的能力，也是作為防止斷裂的一個(gè)重要依據(jù)。一般情況下，韌性越高的材料斷裂抗力越大，而材料基體中碳含量越高沖擊韌性越高，所以載荷較大的冷沖鐓、易受偏心彎曲載荷的剪切模、細(xì)長(zhǎng)凸?；蛴袘?yīng)力集中的模具，都需要有較高的韌性，基體中含碳量要高。 （3） 應(yīng)具有較高的耐磨性和抗疲勞性能。模具在交變應(yīng)力

14、條件下易產(chǎn)生疲勞破壞，表面易形成刮痕凹槽等，因此對(duì)于在一定條件下工作的模具鋼，為了提高耐磨性和抗疲勞性能，需要在硬度高的基體上均勻分布大量細(xì)小的碳化物。 （4） 應(yīng)具有較好的冷、熱加工工藝性。鋼材的加工性能包括可鍛性、可加工性、淬透性、淬硬性、脫碳敏感性和較小變形傾向等，以方便模具的加工，易于成形及防止熱處理后變形等。 2.3.2材料的選擇原則 （1）鋼材的失效是影響模具壽命的主要因素。要針對(duì)模具的失效形式選用鋼材： 1　 為防模具開裂，要選用韌性好的材料； 2　 為防磨損，應(yīng)選用合金元素高的材料； 3　 對(duì)于大型沖模應(yīng)選用淬透性好的材料； 4　 為保持鋼材硬度，

15、要選用耐回火性高的含鉻、鉬合金鋼； 5　 為防熱處理變形，對(duì)于形狀復(fù)雜的零件應(yīng)選用含碳量高、淬透性好的合金材料。 （2）要根據(jù)制品批量大小選用材料。對(duì)于制品批量大的模具，一般采用優(yōu)質(zhì)合金鋼，而批量小的模具則采用碳素鋼，以降低成本。本模具用于制品的大批量生產(chǎn)，所以選用優(yōu)質(zhì)合金鋼。 （3）要根據(jù)沖模零件的作用選擇。凸模凹模可采用有色金屬或黑色金屬，而對(duì)于支撐板、卸料零件、導(dǎo)向件應(yīng)選用一般鋼材。最終選擇凸模凹模用9SiGr，支撐板、卸料零件、導(dǎo)向件等用45#。 2.4沖裁工藝方案的確定 該零件的加工包括沖孔、翻邊、落料三個(gè)工序，有以下三種工藝方案： （1）先沖

16、孔，后翻邊和落料，采用單工序模生產(chǎn)； （2）先沖孔翻邊后落料復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)； （3）沖孔翻邊落料級(jí)進(jìn)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 根據(jù)零件的特點(diǎn)，經(jīng)過對(duì)模具的分析可知采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)比較合適，工作效率也高。 2.5排樣 2.5.1排樣方法 設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模，首先要考慮條料的排樣。本零件的形狀兩頭小 中間大，直接排樣時(shí)材料利用率低，常用的排樣方法有三種： （1）有廢料排樣：沿工件全部外形沖裁，在沖件周邊都留有搭邊因此材料利用率低，但沖件尺寸完全由沖模來保證，因此精度高，模具壽命也高，生產(chǎn)中絕大多數(shù)沖裁件都是采用有廢料排樣。 （2）少?gòu)U料排樣：沿著工

17、件部分外形切斷或沖裁，只在沖件之間或沖件與條料側(cè)邊之間留有搭邊。因受剪裁條料質(zhì)量和定位誤差的影響，其沖件質(zhì)量稍差，同時(shí)邊緣毛刺被凸模帶入間隙也影響模具壽命，但材料利用率稍高，沖模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 （3）無廢料排樣：沿直線或曲線切斷條料而獲得沖件，無任何搭邊。沖件的質(zhì)量和模具壽命更差一些，但材料利用率最高，勞動(dòng)生產(chǎn)率也高。 少?gòu)U料、無廢料排樣的缺點(diǎn)是工件質(zhì)量差，模具壽命不高，但這兩種排樣可以節(jié)省材料，還有簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)、降低沖裁力和提高生產(chǎn)率等優(yōu)點(diǎn)，并且工件須具有一定的形狀才能采用。上述三類排樣方法，按工件的外形特征主要分為直排、斜排、直對(duì)排、斜對(duì)排、混合排、多行排等形式。 圖2-2為此制件

18、的三種排樣方案，現(xiàn)就這三種方案進(jìn)行比較分析：方案Ⅰ與方案Ⅱ?yàn)橹迸?，方案Ⅲ為斜排。三種方案從制件精度、沖模結(jié)構(gòu)及模具壽命相比都差不多，但從材料利用率考慮，方案Ⅲ的材料利用率最高，因此認(rèn)為方案Ⅲ為最合理的排樣方案。根據(jù)以上分析，最終確定采用有廢料斜排的方式， 圖2-2 排樣方案 2.5.2搭邊值與條料寬度的確定 （1）搭邊值的確定 排樣時(shí)沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間留下的工藝廢料叫搭邊。搭邊的作用一是補(bǔ)償定位誤差和剪板誤差，確保沖出合格零件；二是增加條料剛度，方便條料送進(jìn)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，同時(shí)，搭邊

19、還可以避免沖裁時(shí)條料邊緣的毛刺被拉人模具間隙，從而提高模具壽命。 搭邊值對(duì)沖裁過程及沖裁件質(zhì)量有很大的影響，因此一定要合理確定搭邊數(shù)值。搭邊過大，材料利用率低；搭邊過小時(shí)，搭邊的強(qiáng)度和剛度不夠，沖裁時(shí)容易翹曲或被拉斷，不僅會(huì)增大沖裁件毛刺，有時(shí)甚至單邊拉入模具間隙，造成沖裁力不均，損壞模具刃口。根據(jù)生產(chǎn)的統(tǒng)計(jì)，正常搭邊比無搭邊沖裁時(shí)的模具壽命高50％以上。 搭邊值是由經(jīng)驗(yàn)確定的，查表2-1可得排樣時(shí)選用的最小搭邊值： 表2-1 最小搭邊值經(jīng)驗(yàn)表 條料厚度 t/mm

20、 搭邊值/mm 圓形工件 矩形件L<50 矩形件L>50 a a1 a a1 a a1 0-0.25 1.2 1.0 1.5 1.2 1.8-2.6 1.5-2.5 0.25-0.5 1.0 0.8 1.2 1.0 1.5-2.5 1.2-2.2 0.5-1.0 0.8 1.0 1.0 1.2 1.8-2.6 1.5-2.5 1.0-1.5 1.3 1.2 1.5 1.2 2.2-3.2 1.8-2.8 1.5-2.0

21、 1.5 1.3 1.8 1.5 2.4-3.4 2.0-3.0 （2）條料寬度的確定 零件精度要求不高，為了簡(jiǎn)化模具，采用無測(cè)壓裝置，條料與導(dǎo)料板間間隙最小值為1mm。 條料寬度B： (2-1) 其中D---垂直送料方向上零件尺寸 Z---條料與條料間間隙 ---條料寬度公差值

22、由公式得： 導(dǎo)料板之間的距離 (2-2) （3）步距的確定 步距 (2-3) 其中D---送料方向上零件尺寸 由公式得 零件加工分為5個(gè)工位，如圖2-3： 第一工位：沖15的工藝孔 第二工位：翻邊 第三工位：沖19mm底孔；整形 第四工位：沖2個(gè)5.5mm孔

23、 第五工位：落料，工件從底孔中漏出。 圖2-3 加工工位 由以上分析可知，該模具的動(dòng)作過程為：先沖出翻邊時(shí)用的工藝孔，然后翻邊，沖孔、整形和落料，模具的動(dòng)作需要在不同的工位上完成，所以模具的定位要絕對(duì)正確，才能沖制出合格的產(chǎn)品。翻邊凸模必須有圓角，工件22.5mm的部位有公差要求，而且不允許有圓角，因此該工位要有整形工序，整形和19mm孔的沖裁兩道工序在一個(gè)工位上完成。 第3章. 設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1 翻邊力的計(jì)算 翻邊的計(jì)算有：1.計(jì)算翻邊前的毛坯孔徑；2.變形程度計(jì)算；3.翻邊力的計(jì)算。根據(jù)

24、工件圖計(jì)算翻邊前毛坯孔徑，稱為底孔孔徑，底孔周邊材料在翻邊時(shí)材料沒有徑向流動(dòng)。在分析它的橫截面時(shí)，可把它看作彎曲，如圖3-1，這與彎曲材料展開的計(jì)算是相同的。通過幾何關(guān)系計(jì)算其長(zhǎng)度，先計(jì)算BC段長(zhǎng)，先用作圖法求出B點(diǎn)、C點(diǎn)的位置。在直角三角形BDC中，用勾股定理計(jì)算BC長(zhǎng)。 圖3-1 工藝孔的確定 由以上分析，EC應(yīng)是AB和BC的和。 因此，計(jì)算出底孔所需的直徑為： 考慮到翻邊后還要沖裁孔，故留有余量，將工藝孔定為。 校核變形程度：材料翻邊過程是底孔沿著圓周方向被拉伸的過程，其變形量不應(yīng)超過材料的伸長(zhǎng)率，否則會(huì)出現(xiàn)裂紋。用變形前、后圓周長(zhǎng)

25、之比表示變形程度，在翻邊計(jì)算中稱其為翻邊系數(shù)K，即： 式中 ——————翻邊前的孔徑（mm）； ——————翻邊后的孔徑（mm）。 按表3-1可知允許的K值為0.72，因此計(jì)算出的值比K大，即設(shè)計(jì)合理。翻邊時(shí)不會(huì)出現(xiàn)裂紋。 退火材料 翻邊系數(shù) K Kmin 白鐵皮 0.70 0.65 黃銅t＝0.5-6mm 0.68 0.62 鋁t＝0.5-5mm 0.70 0.64 硬鋁 0.89 0.80 軟鋼t＝0.25-2mm 0.72 0.68 表3-1 一些材料的翻邊系數(shù) 翻邊力的計(jì)算采用以下公式：

26、 （3-1） 式中，——翻邊力（N）； ——板料厚度，t=1.5mm； ——翻邊前孔徑（mm）； ——翻邊后孔徑（mm）； ——材料屈服點(diǎn)。 在計(jì)算翻邊力時(shí)，翻邊實(shí)際孔徑值與翻邊所需孔徑相比縮小1.92mm，則也應(yīng)縮小1.92mm，翻邊后的實(shí)際孔徑應(yīng)為17.08mm。故將d=15mm，D=17.08mm代入上式中，則： 3.2沖裁力的計(jì)算 該模具采用平刃口模具進(jìn)行沖裁

27、，其理論沖裁力F（N）可按下式計(jì)算： (3-2) 式中：系數(shù) 沖裁件周長(zhǎng)mm 材料厚度mm 材料抗剪強(qiáng)度Mpa 選擇設(shè)備時(shí)，需要考慮刃口磨損和材料厚度及力學(xué)性能波動(dòng)等因素，實(shí)際沖裁力可能增大，所以一般取K=1.3。因?yàn)樵谠撃＞咧行枰獩_壓的部位主要有外形，兩個(gè)直徑為的孔、直徑為的孔和直徑為的工藝孔，計(jì)算其周長(zhǎng)分別為：106.4mm 、17.27mm、59.66mm、47.1mm。 材料厚度mm

28、 。材料抗剪強(qiáng)度 故 ： 3.3整形力的計(jì)算 整形壓力的計(jì)算與校正壓力相同，采用下式計(jì)算： (3-3) 式中， —— 整形力（N）； —— 單位整形力（Mpa）； ——工件整形面積(mm2)。 關(guān)于單位整形力的選擇與彎曲校正以及校平工藝的校平力不同，整形力是使整形局部的壓強(qiáng)超過材料的抗壓強(qiáng)度，而產(chǎn)

29、生變形，但是最后作用在校平面上的壓強(qiáng)必須低于材料的抗壓強(qiáng)度。綜合以上因素，p值取150Mpa。工件整形面積較小近似取 故得該工件的整形壓力為： 3.4卸料力的計(jì)算 卸料力一般用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 (3-3) 式中 F——沖裁力（N）； ——系數(shù) 根據(jù)《沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)》P57表3-11查得為0.05， 代入計(jì)算得： 模具總壓

30、力為 3.4沖模壓力中心的確定 對(duì)于平行力系，沖模壓力中心可用以下公式計(jì)算 (3-4) 其中L為沖裁周邊長(zhǎng)度 計(jì)算得壓力中心在第三工位中心線左側(cè)22.26mm處。 3.5沖壓設(shè)備的確定 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果沖壓設(shè)備選J23-25來進(jìn)行沖壓生產(chǎn)，其主要技術(shù)參數(shù)如下所示： 公稱壓力： 滑塊行程： 最大閉合高度： 封

31、閉高度調(diào)節(jié)量： 立柱距離： 工作臺(tái)尺寸： 第4章. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1凹模凸模設(shè)計(jì) 在確定工作零件刃口尺寸計(jì)算方法之前，首先要考慮工作零件的加工方法及模具裝配方法。結(jié)合該模具的特點(diǎn)，工作零件的形狀相對(duì)比較簡(jiǎn)單，采用凸模與凹模分別加工法，適宜采用線切割機(jī)床分別加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，這種加工方法可以保證這些零件各孔的同軸度，使裝配工作簡(jiǎn)化。 工序性質(zhì) 沖件尺寸 凸模尺寸 凹模尺寸 落料 （4-1） （4-2） 沖

32、孔 （4-3） （4-4） 沖裁凸、凹模工作部分尺寸的計(jì)算公式 表中： ——— 分別為落料凸、凹模的刃口尺寸（mm） ——— 分別為沖孔凸、凹模的刃口尺寸（mm） ——— 分別為凸、凹模的制造公差 ——— 制件的制造公差（mm） ——— 最小合理間隙值（mm） x ——— 磨損系數(shù) 凸模長(zhǎng)度按下式計(jì)算：

33、 （4-5） 式中 ——凸模固定板厚度（mm）； ——卸料板厚度（mm）； h ——增加長(zhǎng)度（mm），一般取10~20mm。 根據(jù)后面部分對(duì)各板料厚度的選擇計(jì)算出凸模長(zhǎng)度為 表4-1 初始雙面間隙值表 厚度t/mm 材料 08、10、35 09M2、Q235 Q345 40、50 65Mn Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Z

34、max Zmin 0.5 0.040 0.060 0.040 0.060 0.040 0.060 0.040 0.060 0.6 0.048 0.072 0.048 0.072 0.048 0.072 0.048 0.072 0.7 0.064 0.092 0.064 0.092 0.064 0.092 0.064 0.092 0.8 0.072 0.104 0.072 0.104 0.072 0.104 0.064 0.092 0.9 0.090 0.126 0.090 0.126 0.090 0.126

35、 0.090 0.126 1.0 0.100 0.140 0.100 0.140 0.100 0.140 0.090 0.126 1.2 0.126 0.180 0.132 0.180 0.132 0.180 ------- ----- 1.5 0.132 0.240 0.170 0.240 0.170 0.240 ------- ----- 1.75 0.220 0.320 0.220 0.320 0.220 0.320 ------- ----- 2.0 0.246 0.360 0.260 0.380

36、0.260 0.380 ------- ----- 表4-2 沖裁件和拉深件未注公差尺寸的偏差表 基本尺寸 尺寸的類型 包容表面 被包容表面 孔中心距 ≤3 +0.25 -0.25 0.15 3-6 +0.30 -0.30 6-10 +0.36 -0.36 0.215 10-18 +0.43 -0.43 18-30 +0.52 -0.52 0.31 30-50 +0.62 -0.62 50-80 +0.74 -0.74 0.435 80-120 +0.87 -0.87 120-180 +1

37、.00 -1.00 0.575 180-250 +1.15 -1.15 表4-3圓形或方形件沖裁時(shí)凸模、凹模的制造公差表 公稱尺寸 凸模制造公差 凹模制造公差 ≤18 0.020 0.020 >18-30 0.020 0.025 >30-80 0.020 0.030 >80-120 0.025 0.035 >120-180 0.030 0.040 表4-4 系數(shù)x 材料厚度t/mm 公差 系數(shù) 非圓形沖件 圓形沖件 1 0.75 0.5 0.75 0.5 沖件公差Δ/mm <1 <0.16 0.17-0.3

38、5 >0.36 <0.16 >0.16 1-2 <0.20 0.21-0.41 >0.42 <0.20 >0.20 2-4 <0.24 0.25-0.49 >0.50 <0.24 >0.24 4-5 <0.30 0.31-0.59 >0.60 <0.30 >0.30 （1）沖孔：因?yàn)樵摴ぜ橐话憔攘慵?，查?4-2 可得其制件公差為，查表4-3可得凸凹模的制造公差 ，查表4-1可得該工件中所需的凸凹模初始間隙為： 磨損系數(shù)x取0.5。

39、 第三工位還要整形，凸、凹模尺寸按零件要求設(shè)計(jì)，整形凸模對(duì)制件最后尺寸影響很大.板料材質(zhì)的力學(xué)性能每批都有差異,影響到工件的回彈不一樣.遇到這種情況,按照工件尺寸和公差要求,作幾個(gè)不同規(guī)格的凸模,以便供生產(chǎn)選用,保證工件的精度。凸模凹模其余尺寸根據(jù)所加工零件尺寸、模具結(jié)構(gòu)及工藝需要設(shè)計(jì)如圖4-1。 圖4-1 Φ19凸模凹模 （2）沖孔：沖制該孔時(shí)所需的磨損系數(shù)x取0.5，凸凹模的制造公差為 ，制件公差，凸凹模初始間隙為：。

40、 此凸模較細(xì)，為了提高剛度，中間設(shè)有過渡段。 如圖4-2。 圖4-2 Φ5.5凸模凹模 （4）沖孔：沖制該孔時(shí)所需的磨損系數(shù)x取0.5，凸凹模的制造公差為 ，制件公差，凸凹模初始間隙為： 圖4-3 Φ15凸模凹模 （4） 落料模：凸凹模的制造公差為磨損系數(shù)x取0.5，凸凹模初始間隙為：，制件公差

41、 孔心距： (4-6) 查表4-2可得 圖4-4 落料凹模 圖4-5 落料凸模 （5） 翻邊凸模、凹模： 翻邊所用的凸、凹模間隙值按表4-5取1.3。 表4-5 翻邊時(shí)的凸

42、、凹模間隙值表 材料厚度 0.5 0.7 0.8 1.0 1.2 1.5 2.0 平毛坯翻邊 0.45 0.6 0.7 0.85 1.0 1.3 1.7 拉深后翻邊 0.4 0.5 0.6 0.75 0.9 1.1 1.5 當(dāng)翻邊時(shí)內(nèi)孔有尺寸精度要求時(shí)，尺寸精度由凸模保證，此時(shí)應(yīng)按下式來計(jì)算凸、凹模的尺寸： （4-7）

43、 （4-8） 式中，———————— 凸、凹模直徑 ———————— 凸、凹模公差 —————————豎孔內(nèi)徑公差 如果對(duì)翻邊豎孔的外徑精度要求較高時(shí)，凸、凹模之間應(yīng)取小間隙，以便凹模對(duì)直壁外側(cè)產(chǎn)生擠壓作用，從而控制其外形尺寸。 在該模具中 翻邊凸模、凹模如圖4-6所示，導(dǎo)正銷的直邊部位，高度為1.2mm。 圖4-6 翻邊凸模、凹模 圖中圓角尺寸R2mm是翻邊工藝的需要；此處若設(shè)計(jì)為尖角，將使材料難以流動(dòng)，導(dǎo)致板料發(fā)生撕裂；圓角值選的過大，會(huì)給

44、下一步的整形增加難度，故選用R=2mm。 凹模的側(cè)壁設(shè)計(jì)為直邊，如果凹模設(shè)計(jì)為與凸模相配合的形狀，在下止點(diǎn)使凸、凹模相接觸，從而起到校正的作用，則凸、凹模之間的距離就要相當(dāng)精確。而第三工位是校正，兩個(gè)工位的凸模高度調(diào)整若有誤差，就會(huì)使其中一個(gè)不起作用，因此第二工位設(shè)計(jì)為凸、凹?！安唤佑|”。 4.2定位方式的選擇 定位方式的選擇通俗的說即是選擇定位零件。定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上有正確的位置，定位零件的結(jié)構(gòu)形式很多，用于對(duì)條料進(jìn)行定位的定位零件有擋料銷、導(dǎo)料銷、導(dǎo)料板、側(cè)壓裝置、導(dǎo)正銷、側(cè)刃等，用于對(duì)工序進(jìn)行定位的定位零件有定位銷、定位板等。 定位零件基本上都已標(biāo)準(zhǔn)化，可

45、根據(jù)坯料和工序件形狀、尺寸、精度及模具的結(jié)構(gòu)形式與生產(chǎn)效率要求等選用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。 模具上凸模固定板、墊板等用定位銷進(jìn)行定位。 模具采用導(dǎo)料板控制條料的送進(jìn)方向，無側(cè)壓裝置。模具上的條料，用手工送進(jìn)，在第一和第二工位各設(shè)置一個(gè)始用擋料銷，供條料開始送進(jìn)的第一、第二工位使用，如圖4-8、圖4-16。第二個(gè)翻邊以后，板料下面形成明顯凸包，手工送料時(shí)，放在下一工位的凹模中即可。第二和第五工位的凸模設(shè)有導(dǎo)正銷進(jìn)行精確定位，如圖4-5、4-6、圖4-16。 圖4-7 導(dǎo)料板 圖4-8 始用擋料銷 4.3卸料、出件方式的選擇 卸料與出件裝置的作用是當(dāng)沖模完成一次沖壓之后，

46、把沖件或廢料從模具工作零件上卸下來，以便沖壓工作繼續(xù)進(jìn)行。通常，把沖件或廢料從凸模上卸下來稱為卸料。 卸料裝置按卸料的方式分為固定卸料裝置﹑彈性卸料裝置和廢料切刀三種。固定卸料裝置僅由固定卸料板構(gòu)成，一般安裝在下模的凹模上；彈性卸料裝置由卸料板、卸料螺釘和彈性元件（彈簧或橡膠）組成；彈性卸料裝置可安裝于上?；蛳履?，依靠彈簧或橡膠的彈力來卸料，卸料力不太大但沖壓時(shí)可兼起壓料作用，故多用于沖裁料薄及平面度要求較高的沖件；廢料切刀是在沖裁過程中沖裁廢料切斷成數(shù)塊，從而實(shí)現(xiàn)卸料的一種卸料零件。 出件裝置的作用是從凹模內(nèi)卸下沖件或廢料。通常把裝在上模內(nèi)的出件裝置稱為推件裝置；把裝在下模內(nèi)的稱為頂件

47、裝置。 綜合考慮該模具的結(jié)構(gòu)，以及工件料厚為1.5mm，相對(duì)較薄，卸料力比較小，故可采用彈性卸料，用彈簧和卸料螺釘連接。又因?yàn)槭羌?jí)進(jìn)模生產(chǎn)，所以采用下出件比較便于操作，可以提高生產(chǎn)效率。根據(jù)工作需求及結(jié)構(gòu)需要選擇彈性卸料板厚度。各孔尺寸比凸模稍大即可。卸料螺釘根據(jù)《模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)》P156，表2-73，選擇直徑d=8mm 長(zhǎng)度L=70mm 帶螺紋長(zhǎng)度l=10mm。 圖4-9 卸料版 4.4 模架及零件 模架由上、下模座和導(dǎo)向零件組成，是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定它的上面，并承受沖壓全過程的全部載荷。模具上模

48、座和下模座分別與沖壓設(shè)備的滑塊和工作臺(tái)固定。上、下模間的精度由導(dǎo)柱、導(dǎo)套的導(dǎo)向來實(shí)現(xiàn)。 導(dǎo)柱模模架按導(dǎo)向結(jié)構(gòu)分滑動(dòng)導(dǎo)向和滾動(dòng)滾動(dòng)導(dǎo)向，按導(dǎo)柱不同的位置，分為如下四種模架： 對(duì)角導(dǎo)柱模架：導(dǎo)柱分布在矩形凹模的對(duì)角線上，既可以橫向送料，又可以縱向送料。由于導(dǎo)柱安裝在模具的中心對(duì)稱的對(duì)角線上，所以上模座在導(dǎo)柱上滑動(dòng)平穩(wěn)，常用于橫向送料級(jí)進(jìn)?；蚩v向送料的落料模、級(jí)進(jìn)模； 后側(cè)導(dǎo)住模架：導(dǎo)柱分布在模座的后側(cè)，由于前面和左右不受限制，送料和操作比較方便，因?qū)ё“惭b在后側(cè)，工作時(shí)偏心距會(huì)造成導(dǎo)柱導(dǎo)套單邊磨損，并且不能用浮動(dòng)模柄結(jié)構(gòu)； 中間導(dǎo)柱模架：導(dǎo)柱安裝在模具的對(duì)稱線上，導(dǎo)向平穩(wěn)，準(zhǔn)確，但只能在一

49、個(gè)方向送料； 四導(dǎo)柱模架：四個(gè)導(dǎo)柱分布在矩形凹模的兩對(duì)角線上，具有平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、剛性好等優(yōu)點(diǎn)，常用于沖壓尺寸較大或精度較高的沖壓件。 根據(jù)《模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)》P209，表3-5選擇對(duì)角導(dǎo)柱滑動(dòng)導(dǎo)向方式。為避免上、下模的方向裝錯(cuò)，兩導(dǎo)柱直徑制成一大一小。導(dǎo)柱與導(dǎo)套制成H7/h6小間隙配合，導(dǎo)柱導(dǎo)套與模座均為H7/r6過盈配合。當(dāng)模具處于閉合位置時(shí)，導(dǎo)柱上端面與上模座的上平面應(yīng)留10~15mm的距離。導(dǎo)套與上模座上平面應(yīng)留不小于3mm的距離，同時(shí)上模座開橫槽，以便排氣和出油。根據(jù)《模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)》P263，表3-35選擇導(dǎo)柱導(dǎo)套。模架及導(dǎo)柱導(dǎo)套各尺寸如下： 導(dǎo)柱分別為 導(dǎo)套分別為

50、 上模座厚度取，即 下模座厚度取，即 圖4-10 模架 4.5模柄 模柄采用壓入式模柄，固定段與上模座孔采用H7/m6過渡配合，并加騎縫銷防止轉(zhuǎn)動(dòng)。裝配后模柄軸線與上模座垂直度比旋入式模柄好。根據(jù)《模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)》P85，表2-26選擇模柄如圖4-11。 圖4-11 模柄 4.6其余零部件的選擇與尺寸的確定 在凸模固定板與上模座之間加一塊淬硬的墊板，可避免硬度較低的模座因局部受凸模較大的沖擊力而出現(xiàn)凹陷，致使凸模松動(dòng)，其厚度一般取6~10mm。零件按各自工作需求及結(jié)構(gòu)需要

51、選擇如下： 上模墊板厚度取，即 凸、凹模固定板厚度取，即 下模墊板厚度取，即 圖4-12 上模墊板 圖4-13下模墊板 圖4-14 凹模固定板 圖4-15凸模固定板 模具上模部分主要由上模板、墊片、凸模、凸模固定板及卸料板等組成。下模部分由下模座、凹模板、導(dǎo)料板等組成。沖孔廢料和成品件均由漏料孔漏出。通過以上設(shè)計(jì)，可得完整的一套模具，如圖4-16。 圖4-16 裝配圖 第5章. 總結(jié) 本次設(shè)計(jì)的是自行車腳蹬內(nèi)板沖孔翻邊落料級(jí)進(jìn)模，它使用時(shí)不斷受到?jīng)_擊和磨損，所以在選擇材料的時(shí)候必須考慮到這一點(diǎn)，才能達(dá)到零件的使用性能要求和外觀美觀要

52、求。因?yàn)榧?jí)進(jìn)模具有生產(chǎn)率高，精度高，自動(dòng)化高等優(yōu)點(diǎn)，我采用級(jí)進(jìn)模來進(jìn)行該零件的生產(chǎn)。在導(dǎo)向方式的選擇上，我采用導(dǎo)柱和導(dǎo)套配合的方式，因?yàn)樵搶?dǎo)向方式在級(jí)進(jìn)模的應(yīng)用中有很大的市場(chǎng)潛力，且其導(dǎo)向精度高，不容易損壞，目前已有專門的廠家來進(jìn)行生產(chǎn)。模架的選擇采用對(duì)角型模架進(jìn)行裝配，這樣不但可以提高模具的設(shè)計(jì)速度而且還可以提高模具的設(shè)計(jì)質(zhì)量。 由于個(gè)人能力有限，及時(shí)間倉(cāng)促，設(shè)計(jì)篇幅有限。本次模具的設(shè)計(jì)不夠詳細(xì)具體，存在許多缺點(diǎn)及不足之處。比如許多零件材料的選用沒有詳細(xì)說明，零件的尺寸也沒有一一設(shè)計(jì)列舉，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)零件的選用可能也有毛病，希望以后若有機(jī)會(huì)一定改正。

53、 致謝 經(jīng)過幾個(gè)月的時(shí)間的努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。這是對(duì)我三年來所學(xué)習(xí)課程的一次總結(jié)，從一開始接到設(shè)計(jì)任務(wù)書到完成，我無不感謝幫助我的老師和同學(xué)們，他們不僅幫我查找資料而且?guī)臀也檎椅以谠O(shè)計(jì)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，及時(shí)的提醒我時(shí)刻要注意的問題。如果沒有他們的幫助和支持我的這份畢業(yè)設(shè)計(jì)是不可能完成的，更不可能在怎么短的時(shí)間內(nèi)完成，在此再次對(duì)他們表示衷心的感謝！ 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成,我要感謝我的指導(dǎo)教師,在對(duì)我的指導(dǎo)過程中，講解耐心細(xì)致，給我提供一些相關(guān)的材料，不時(shí)地給我提出修改意見，給了我很大的幫助。同時(shí)還要感謝三年當(dāng)中對(duì)我進(jìn)行教育的各位

54、老師,沒有他們的培養(yǎng)也不可能有今天的我。通過三年課程的認(rèn)真學(xué)習(xí)，使我在此基礎(chǔ)上利用所學(xué)東西順利完成了設(shè)計(jì)。 參考文獻(xiàn)： [1] 張超英.沖壓模具與制造.北京化學(xué)工業(yè)出版社2003 [2] 羅學(xué)科.模具識(shí)圖與制圖.北京化學(xué)工業(yè)出版社2003 [3] 韓洪濤.機(jī)械制造技術(shù).北京化學(xué)工業(yè)出版社2003 [4] 萬本善.實(shí)用沖模結(jié)構(gòu)圖解與沖壓新工藝詳圖及常用數(shù)據(jù)速查速用手冊(cè).北京科大電子出版社2004 [5] 徐政坤.沖壓模具及設(shè)備.北京機(jī)械工業(yè)出版社2005 [6]

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