2371 襯板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)1
2371 襯板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)1,沖壓,工藝,模具設(shè)計(jì)
河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表學(xué)生姓名 張全科 學(xué) 號(hào) 061304539 指導(dǎo)教師 蘇 光課題名稱(chēng) 襯板沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)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(wù)書(shū) 有 無(wú)開(kāi)題報(bào)告 有 無(wú)符合規(guī)范化 的要求外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況 好 一般 差工作進(jìn)度 快 按計(jì)劃進(jìn)行 慢中期工作匯報(bào)及解答問(wèn)題情況優(yōu) 良 中 差中期成績(jī)?cè)u(píng)定：所在專(zhuān)業(yè)意見(jiàn)：負(fù)責(zé)人： 年 月 日 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)系 部: 材料工程系 專(zhuān) 業(yè): 模具設(shè)計(jì)與制造 學(xué) 生 姓 名 : 張全科 學(xué) 號(hào): 061304539 設(shè) 計(jì) 題 目 : 襯板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 起 迄 日 期: 2009 年 3 月 11 日~ 5 月 20 日 指 導(dǎo) 教 師: 蘇 光 2009 年 3 月 11 日畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)任 務(wù) 書(shū)1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來(lái)源及應(yīng)達(dá)到的目的：該課題來(lái)源于蘇光老師發(fā)放的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目。在完成該課題之后，應(yīng)對(duì)沖裁工藝生產(chǎn)較為熟悉，能熟練掌握相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)的使用，能獨(dú)立完成一套模具的設(shè)計(jì)及模具工作零件加工工藝的編制，能夠運(yùn)用模具設(shè)計(jì)軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。2．本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：（1）了解目前國(guó)內(nèi)外沖裁模具的發(fā)展現(xiàn)狀；（2）沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝分析；（3）板體沖孔落料模設(shè)計(jì)，并編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份；（4）繪制模具總裝圖一張，并畫(huà)出非標(biāo)準(zhǔn)零件的零件圖；（5）編制主要零件加工工藝過(guò)程卡。原始資料：零件件圖及其尺寸見(jiàn)說(shuō)明書(shū)零件名稱(chēng)：襯板材料：30厚度：1mm生產(chǎn)批量：大批量所在專(zhuān)業(yè)審查意見(jiàn)：負(fù)責(zé)人： 年 月 日系部意見(jiàn)：系領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日插圖清單圖 1 零件圖…………………………………………………………………… 5圖 2 排樣圖…………………………………………………………………… 10圖 3 沖大圓凸模尺寸圖……………………………………………………… 16圖 4 沖裁件零件尺寸圖……………………………………………………… 18圖 5 落料凸模刃口尺寸圖………………………………………………………19圖 6 沖大圓形孔凸模圖……………………………………………………… 20圖 7 沖小圓形孔凸模 ……………………………………………………… 21圖 8 落料凹模的刃口型式圖…………………………………………………… 23圖 9 落料凹模圖 ………………………………………………………………25圖 10 凸凹模 …………………………………………………………………… 27圖 11 推件塊………………………………………………………………………28圖 12 卸料板………………………………………………………………………29圖 13 模具總裝配圖………………………………………………………………31表格清單表 1 所選擇壓力機(jī)的相關(guān)參數(shù)……………………………………………………13表 2 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡……………………………………………………附表一表 3 機(jī)械加工工序卡…………………………………………………………附表二河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：襯板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)系 部 材料工程系 專(zhuān) 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 班 級(jí) 模具 065 學(xué)生姓名 張全科 學(xué) 號(hào) 061304539 指導(dǎo)教師 蘇 光 2009 年 5 月 20 日機(jī) 械 加 工 工 序 卡 工序名稱(chēng) 半精加工 工序號(hào) 05零件名稱(chēng) 凸模 零件號(hào) 07零件重量 同時(shí)加工零件數(shù) 1材 料 毛 坯牌 號(hào) 硬 度 型 號(hào) 重 量Cr12MoV 58-62 HRC設(shè) 備名 稱(chēng) 型 號(hào)夾 具名 稱(chēng)輔 助工 具φ17.002?1.005.0072.0036.00R1.0Ra0.8 Ra0.8 Ra0.824.00普通車(chē)床 CA6140 三爪卡盤(pán) 卡尺千分尺安 裝 工 步 安裝及工步說(shuō)明 刀 具 量 具 走 刀長(zhǎng) 度 走 刀次 數(shù) 切 削 深 度 進(jìn)給量 主 軸轉(zhuǎn) 速 切 削速 度 基 本工 時(shí)一次 一次 車(chē)外圓半精加工毛坯尺寸一端至 Φ24.5×5㎜外圓車(chē)刀 千分尺 5mm 3 2.5mm1mm，1mm, 0.5mm600r/min600r/min800r/min0.05m/s 0.4h一次 一次 加工尺寸 Φ19.5×31 外圓車(chē) 刀 千分尺 31mm 3 2mm1.0mm 0.8mm0.2mm600r/min600r/min800r/min0.05m/s 0.5h一次 一次 加工另一端尺寸 Φ17.5×36 外圓車(chē) 刀 千分尺 36mm 2 1mm1.0mm 0.8mm0.2mm1.0mm 0.8mm0.2mm0.05m/s 0.3h設(shè) 計(jì) 者 楊 拓 指 導(dǎo) 教 師 翟 德 梅 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè)零件號(hào) 零 件 名 稱(chēng) 機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡 07 凸模設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具工序號(hào) 工 序 名 稱(chēng)名 稱(chēng) 型 號(hào) 名 稱(chēng) 規(guī) 格 名 稱(chēng) 規(guī) 格 名 稱(chēng) 規(guī) 格工 時(shí)01 下料 普通弓 鋸床 G7116 虎鉗 標(biāo)準(zhǔn) 鋸條 卡尺和 直尺 150mm 0.202 退火 熱處理 爐 虎鉗 標(biāo)準(zhǔn) 卡尺和 直尺 0～100mm 1003 粗加工毛胚 車(chē)床 CA6140 三爪卡 盤(pán) 標(biāo)準(zhǔn)外圓車(chē)刀和切斷刀卡尺和直尺 100mm 0.504 調(diào)質(zhì) 熱處理 爐 虎鉗 標(biāo)準(zhǔn) 卡尺 0～50m 605 半精加工 車(chē)床 CA6140 三爪卡 盤(pán) 標(biāo)準(zhǔn) 外圓車(chē) 刀 卡尺和千分尺 0～100mm 0.506 表面淬火并低溫回火 熱處理 爐 虎鉗 標(biāo)準(zhǔn) 卡尺和千分尺 0～100mm 607 外圓磨削 外圓磨 床 M1432-A 三爪卡 盤(pán) 標(biāo)準(zhǔn) 砂輪 卡尺和千分尺 0～100mm 108 鉗 拋光機(jī)銼刀等 銼刀 卡尺和千分尺 0～100mm 1編制 張全科 校對(duì) 審核 蘇 光 批準(zhǔn) 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校材料工程系模具設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè)畢 業(yè) 實(shí) 習(xí) 報(bào) 告專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 模 具 065 學(xué) 號(hào)： 061304539 學(xué)生姓名： 張 全 科 指導(dǎo)老師： 蘇 光 成 績(jī)： 2009 年 5 月目 錄1 緒 論 ................................................................11.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) ..............................................11.1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀 ........................................................11.1.2 國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì) ...................................................21.2 國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) ..............................................31.3 襯板沖孔落料模具設(shè)計(jì)與制造方面 ........................................41.3.1 襯板沖孔落料模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路 .......................................41.3.2 襯板沖壓模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度 ...............................................42 襯板的沖壓工藝性分析 ..................................................53 分析比較和確定工藝方案 ................................................74 模具結(jié)構(gòu)型式的選擇 ....................................................84.1 模具結(jié)構(gòu)型式 ..........................................................84.2 推件裝置 ..............................................................84.3 卸料裝置 ..............................................................84.4 導(dǎo)向裝置 ..............................................................84.5 定位裝置 ..............................................................95 工藝計(jì)算 .............................................................105.1 排樣設(shè)計(jì)及毛坯尺寸計(jì)算 ..............................................105.1.1 確定零件的排樣方案 ..................................................105.1.2 條料寬度、導(dǎo)尺間寬度的計(jì)算 ..........................................115.1.3 材料利用率的計(jì)算 ....................................................115.2 沖裁工序總力的計(jì)算 ..................................................115.3 初選壓力機(jī) ..........................................................135.4 壓力中心的計(jì)算 ......................................................135.5 確定凸凹模間隙，計(jì)算凸凹刃口尺寸 ....................................145.5.1 凸凹模刃口尺寸的計(jì)算基本原則 .......................................145.5.2 落料凸凹模刃口尺寸的計(jì)算 ...........................................155.5.3 落料凸凹模尺寸計(jì)算 .................................................176 設(shè)計(jì)、選用模具零部件 .................................................206.1 沖孔凸模的設(shè)計(jì) ......................................................206.1.1 沖大圓孔凸模的設(shè)計(jì) ..................................................206.1.2 沖小圓形孔凸模的設(shè)計(jì) .................................................216.2 落料凹模的設(shè)計(jì) ......................................................236.2.1 落料凹模的刃口型式 ..................................................236.2.2 落料凹模外形尺寸的確定 ..............................................246.2.3 落料凹模的結(jié)構(gòu)形式及固定方式 ........................................246.3 凸凹模的設(shè)計(jì) .........................................................256.4 定位零件的設(shè)計(jì)與選用 .................................................276.4.1 擋料銷(xiāo)的選用 ........................................................276.4.2 導(dǎo)料板的選用 ........................................................276.5 卸料與推件零件的選用 ................................................276.5.1 推桿和頂干的選用 ....................................................286.5.2 推件塊的設(shè)計(jì) ........................................................286.5.3 卸料螺釘?shù)倪x用 .......................................................286.5.4 卸料板的設(shè)計(jì) .........................................................286.6 導(dǎo)向零件的選用 .......................................................296.7 固定零件的選用 .......................................................296.8 彈性元件的選用 .......................................................306.9 模架的及模柄選用 .....................................................307 沖壓設(shè)備的確定 .........................................................318 模具總裝圖 .............................................................32結(jié)束語(yǔ) ...................................................................33致謝 .....................................................................34參考文獻(xiàn) .................................................................35襯板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)摘要:本設(shè)計(jì)的題目為襯板后板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì),體現(xiàn)了薄板類(lèi)沖裁零件的要求、內(nèi)容及方向，有一定的設(shè)計(jì)意義。通過(guò)對(duì)該零件模具的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加強(qiáng)了本人沖壓模設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，為設(shè)計(jì)更復(fù)雜的沖壓模具做好了鋪墊和吸取更深刻的經(jīng)驗(yàn)。本設(shè)計(jì)運(yùn)用沖壓成型工藝及模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，首先分析了沖裁件的沖壓工藝性，為確定沖裁工藝方案做好了準(zhǔn)備；然后計(jì)算沖裁力和模具刃口尺寸，便于選取壓力機(jī)及確定工作零件的尺寸和結(jié)構(gòu)；最后分析了制件的特征，確定模具的設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)要點(diǎn)及推件裝置的選取。本沖裁件上孔為非規(guī)則形狀的孔,為了便于沖孔凸模的加工，所以在設(shè)計(jì)時(shí)把沖孔凸模設(shè)計(jì)成直通式,然后,將其鉚接在凸模固定板上。此外,該制件的尺寸較大,為保證凹模的加工精度,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將其設(shè)計(jì)成凹模組件。為了方便制件的取出，本副模具采用倒裝結(jié)構(gòu)形式,同時(shí),為了簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)采用彈性推件裝置。關(guān)鍵詞 沖壓模 倒裝復(fù)合 凹模組件 彈性推件Lining stamping process and die design Abstract: The design for the lining of the subject after the board stamping process and die design, reflects the type of sheet metal stamping parts requirements, content and direction of the design of a certain significance. Parts of the mold through the design, I have further strengthened the foundation for stamping die design knowledge, for the design of more complex stamping die to do a good job of paving the way and learn from the experience even more profound. The design of the use of punch forming process and die design of the basic knowledge, the first analysis of the blanking process of stamping parts, stamping process planning in order to determine prepared; then calculated edge blanking and die size, easy to select the press and determine the size and structure of parts; the final analysis of the characteristics of parts, molds to determine the design parameters, design elements and push the select pieces of equipment. Hole blanking pieces on this non-rules-shaped hole punch to facilitate the processing of punch, so when in the design of punch designed to punch straight-through, and then its riveting punch fixed in the board. In addition, the larger the size of parts, in order to ensure the accuracy of die processing, should be in the design of its components are designed to die. In order to facilitate the out parts, the Vice-die using flip-chip structure, at the same time, in order to simplify the use of flexible push mold structure installation. Keywords ：stamping die mold compound flip up pieces of elastic components河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)11 緒 論目前，我國(guó)沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?，主要原因是我?guó)在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國(guó)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(dá)國(guó)家的模具相比差距相當(dāng)大。1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)1.1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀我國(guó)模具近年來(lái)發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2003 年我國(guó)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約有 2 萬(wàn)多家，從業(yè)人員約 50 多萬(wàn)人，2004 年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢(shì)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(jìn)口模具 18.13 億 美元，出口模具4.91 億美元，分別比 2003 年增長(zhǎng) 18%、32.4%和 45.9%。進(jìn)出口之比 2004 年為3.69:1，進(jìn)出口相抵后的進(jìn)凈口達(dá) 13.2 億美元，為凈進(jìn)口量較大的國(guó)家。在 2 萬(wàn)多家生產(chǎn)廠點(diǎn)中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過(guò)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(lái)， 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(zhǎng)壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；專(zhuān)業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；"三資"及私營(yíng)企業(yè)發(fā)展迅速；國(guó)企股份制改造步伐加快等。雖然說(shuō)我國(guó)模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國(guó)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(duì)中國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動(dòng)作用，私營(yíng)企業(yè)近年來(lái)發(fā)展較快，國(guó)企改革也在進(jìn)行之中，但總體來(lái)看，體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，再加上國(guó)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(kāi)發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國(guó)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(kāi)發(fā)，在市場(chǎng)中經(jīng)常處于被動(dòng)地位。我國(guó)每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合 1 萬(wàn)美元，國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多是 15～20 萬(wàn)美元，有的高達(dá) 25～30 萬(wàn)美河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2元，與之相對(duì)的是我國(guó)相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過(guò)去作坊式管理，真正實(shí)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(guó)內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來(lái)看裝備水平仍比國(guó)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(guó)外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進(jìn)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(wèn)題長(zhǎng)期得不到較好解決。裝備水平低，帶來(lái)中國(guó)模具企業(yè)鉗工比例過(guò)高等問(wèn)題。第四，專(zhuān)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差． 由于長(zhǎng)期以來(lái)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(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)水平低，專(zhuān)業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低。目前國(guó)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(wù)，與國(guó)際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對(duì)模具質(zhì)量、成本有較大影響，對(duì)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(huì)影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國(guó)產(chǎn)模具鋼與國(guó)外進(jìn)口鋼相比，無(wú)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(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì)巨大的市場(chǎng)需求將推動(dòng)中國(guó)模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國(guó)的模具工業(yè)和技術(shù)在過(guò)去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來(lái)的十年，中國(guó)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(jì)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(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率； 6）發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)； 7）模具的精度將越來(lái)越高； 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)38）模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化； 9）研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程； 10）開(kāi)發(fā)新的成形工藝和模具。1.2 國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車(chē)、電機(jī)、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(wú)法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)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(kāi)發(fā)能力。近幾年，全球模具市場(chǎng)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場(chǎng)年交易總額為 600～650 億美元左右。美國(guó)、日本、法國(guó)、瑞士等國(guó)家年出口模具量約占本國(guó)模具年總產(chǎn)值的三分之一。 國(guó)外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的比例占到 50%以上；國(guó)外模具企業(yè)的組織形式是"大而專(zhuān)"、"大而精"。2004 年中國(guó)模協(xié)在德國(guó)訪問(wèn)時(shí)，從德國(guó)工、模具行業(yè)組織--德國(guó)機(jī)械制造商聯(lián)合會(huì)（VDMA）工模具協(xié)會(huì)了解到，德國(guó)有模具企業(yè)約 5000 家。2003 年德國(guó)模具產(chǎn)值達(dá) 48 億歐元。其中（VDMA）會(huì)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(guó)模具產(chǎn)值的 90%，可見(jiàn)其規(guī)模效益。 隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具工藝設(shè)計(jì)、高級(jí)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(guó)每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合 1 萬(wàn)美元左右，而國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多 15～20 萬(wàn)美元，有的達(dá)到 25～30 萬(wàn)美元。國(guó)外先進(jìn)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá) 70%以上，而我國(guó)才達(dá)到 45％．1.3 襯板沖孔落料模具設(shè)計(jì)與制造方面1.3.1 襯板沖孔落料模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路沖裁是沖壓工藝的最基本工序之一，它是利用模具使板料沿著一定的輪廓形狀產(chǎn)生分離的一種沖壓工序。它包括落料、沖孔、切邊、修邊、切舌、剖切等工序，其中落料和沖孔是最常見(jiàn)的兩種工序。沖裁在沖壓加工中應(yīng)用極廣。它既可直接沖出成品零件，還可以對(duì)已成形的工件進(jìn)行再加工。普通沖裁加工出來(lái)的制件的精度不高，一河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)4般情況下，沖裁件的尺寸精度應(yīng)在 IT12 級(jí)以下，不宜高于 IT10 級(jí)。只有加強(qiáng)沖裁變形基礎(chǔ)理論的研究，才能提供更加準(zhǔn)確、實(shí)用、方便的計(jì)算方法，的各種實(shí)際問(wèn)題，從而，進(jìn)一步提高制件質(zhì)量。襯板是典型的沖壓件，該模具工作過(guò)程很簡(jiǎn)單就是沖孔和落料，根據(jù)零件圖的結(jié)構(gòu)和尺寸精度以及材料的性能確定完成該沖件所需要的模具類(lèi)型.因此，綜合考慮各種因素后采用復(fù)合模。根據(jù)計(jì)算的結(jié)果和選用的標(biāo)準(zhǔn)模架，判斷此次沖裁能不能采用標(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度,改變導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度的同時(shí),還要注意保證導(dǎo)柱和導(dǎo)套的強(qiáng)度. 導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度可根據(jù)沖裁凸凹模與落料凹模工作配合長(zhǎng)度決定．設(shè)計(jì)時(shí)可能高度出現(xiàn)誤差，應(yīng)當(dāng)邊試沖邊修改高度。1.3.2 襯板沖壓模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度1.了解目前國(guó)內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時(shí)間 10 天；2.確定加工方案，所用時(shí)間 5 天；3.模具的設(shè)計(jì)，所用時(shí)間 25 天；4．模具的調(diào)試．所用時(shí)間 5 天．2 襯板的沖壓工藝性分析零件名稱(chēng)：襯板生產(chǎn)批量：大批量材 料： 30厚 度：1mm工件圖：如圖 1.河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)5圖 1 零件圖該零件是襯板，該零件對(duì)材料的性能要求不是很高，30 鋼該零件的材料滿足使用要求。外形落料的工藝性：襯板料厚 1mm，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。沖孔工藝性：一個(gè)直徑 17 的大圓孔和四個(gè)直徑 6.4 的圓孔，這兩類(lèi)孔的形狀均較規(guī)則，尺寸精度要求一般，可采用沖孔獲得。此工件只有外形落料和沖孔兩個(gè)工序，圖 1 所示零件尺寸均為未標(biāo)注公差的一般尺寸，按 GB1804—79 規(guī)定取 IT14 級(jí)，符合一般復(fù)合模的經(jīng)濟(jì)精度要求。綜上分析可知，圖 1 零件具有較好的沖壓工藝性，適合沖壓生產(chǎn)。 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)63 分析比較和確定工藝方案襯板板零件所需的基本沖壓工序?yàn)闆_孔和落料，可擬定以下三種工藝方案。方案一：采用單工序模分三次工序進(jìn)行沖壓。工序 1：沖出襯板零件的外形輪廓。工序 2：沖出兩直徑 17 的大圓孔。工序 3：沖出四個(gè)直徑 6.4 的圓孔。方案二：采用沖孔落料復(fù)合模。方案三：采用沖孔落料級(jí)進(jìn)模。河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)7各個(gè)方案優(yōu)缺點(diǎn)的分析比較:方案一的特點(diǎn)是化整為零，將原先很復(fù)雜的工件形狀分解成兩類(lèi)形狀規(guī)則的內(nèi)孔和一個(gè)外形輪廓，三個(gè)形狀較簡(jiǎn)單的單元從而簡(jiǎn)化了模具刃口形狀，使模具制造簡(jiǎn)便。另外，各次工序所需的沖壓力小了，可以解決沖壓設(shè)備噸位不夠的問(wèn)題。這個(gè)方案的缺點(diǎn)是需要三次沖壓工序，多工序沖裁時(shí)，生產(chǎn)效率低累積誤差大，與本零件生產(chǎn)批量大相矛盾。此外，該方案在完成沖壓生產(chǎn)過(guò)程中，增大沖壓工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。方案二的優(yōu)點(diǎn)是沖壓件內(nèi)外形相對(duì)位置及零件尺寸和一致性非常好，制件精度高；制件表面平直；適宜沖制薄料，模具結(jié)構(gòu)緊湊，要求壓力機(jī)工作臺(tái)面的面積較小，缺點(diǎn)是凸凹模壁厚受到限制，尺寸不能太小。方案三的特點(diǎn)是構(gòu)成連續(xù)模的零件數(shù)量多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。模具制造與裝配難度大，精度要求高，步距控制精確，且要求刃磨，準(zhǔn)修方便。剛性大，對(duì)有關(guān)模具零件材料及熱處理要求高，僅適合中小型零件的大批量生產(chǎn)。襯板零件的空間距離和孔邊距離遠(yuǎn)大于此零件要求的最小壁厚 1mm。該沖壓件的料厚為 1mm，屬于薄料，切尺寸較大，綜合考慮模具結(jié)構(gòu)和模具生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性等因素，該沖壓件采用方案二較為合理。綜合以上三種方案，襯板零件采用方案二即沖孔落料復(fù)合模具最佳。4 模具結(jié)構(gòu)型式的選擇4.1 模具結(jié)構(gòu)型式根據(jù)上述分析，該零件采用復(fù)合模。若采用倒裝式復(fù)合模，沖孔廢料可以通過(guò)凸凹模，從壓力機(jī)工作臺(tái)孔中漏出，工件由上面的凹模帶上后，由推件裝置推出。板料由下模的卸料裝置脫出，這樣操作方便而且安全能保證較高的生產(chǎn)率。而正裝式復(fù)合模，沖孔廢料推件裝置向上推出，板料由上模卸料裝置脫出三者混雜在一起，如果萬(wàn)一來(lái)不及排除廢料或工件而進(jìn)行下一次沖壓，就統(tǒng)一崩裂模具刃口。因此，該襯板沖件復(fù)合模采用倒裝結(jié)構(gòu)。4.2 推件裝置在倒裝式復(fù)合模中，沖裁后工件在上部分的落料凹模內(nèi)，需由剛性或彈性推件裝河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)8置推出。彈性推件裝置推件可靠，可以將工件穩(wěn)當(dāng)?shù)耐瞥霭寄?。并?在沖裁時(shí)彈性推件裝置對(duì)工件起壓平作用，故工件平整度和尺寸精度比用剛性推件裝置時(shí)要高些。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，用彈性推件裝置已能保證蒸發(fā)器后板所有尺寸精度，考慮到彈性推件裝置結(jié)構(gòu)緊湊，維護(hù)方便 ，故這副模具采用彈性推件裝置。4.3 卸料裝置倒裝復(fù)合模沖裁時(shí)，板料將卡在凸凹模外緣。因此，需要在下模座裝卸料裝置。在下模的彈性卸料裝置有三種形式：一種是將彈性零件，裝設(shè)在卸料板與凸凹模固定板之間；另一種是將彈性零件裝設(shè)在下模座板下面。由于，蒸發(fā)器后板的板料卸料力不大，故采用前一種結(jié)構(gòu)，并且使用橡皮作為彈性零件。4.4 導(dǎo)向裝置為確保零件的質(zhì)量及穩(wěn)定性，選用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，采用中間導(dǎo)柱圓形模架（GB/T2851.6）比較合適。4.5 定位裝置為限定毛坯（條料或塊料）送進(jìn)步距和和送入沖模的毛坯有正確的位置，以保證沖出合格的工件。條料或毛坯在模具中的定位：一是送料方向上的定位，用來(lái)控制送料的進(jìn)距，即通常所說(shuō)的擋料；二是在與送料方向垂直方向的定位，通常稱(chēng)為導(dǎo)料。因此，必須根據(jù)不同的條料（毛坯）和模具結(jié)構(gòu)，采用相應(yīng)型式的定位裝置。定位零件的定位至少應(yīng)有三個(gè)支承點(diǎn)，即兩個(gè)導(dǎo)向點(diǎn)和一個(gè)定距點(diǎn)。定位的支承點(diǎn)（面）之間應(yīng)有足夠的距離，保證條料或毛坯定位穩(wěn)定。結(jié)合本副模具，采用導(dǎo)料銷(xiāo)導(dǎo)料。由于該沖裁件條料的寬度公差不大，條料厚度相對(duì)較薄。因此，不需要在導(dǎo)尺一側(cè)上裝側(cè)壓裝置，即采用無(wú)側(cè)壓裝置。該模具是倒裝復(fù)合模，為了模具的工作方便，提高生產(chǎn)效率。所以，采用活動(dòng)擋料銷(xiāo)來(lái)限定條料送進(jìn)距離。該活動(dòng)擋料銷(xiāo)的特點(diǎn)是：擋料銷(xiāo)的后端帶有彈簧，沖壓時(shí)擋料銷(xiāo)被壓入孔內(nèi)，模具開(kāi)起時(shí)，又抬起為送料定位，工作很方便。綜上，本副模具采用導(dǎo)料銷(xiāo)和活動(dòng)擋料銷(xiāo)對(duì)毛坯進(jìn)行定位。河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)95 工藝計(jì)算5.1 排樣設(shè)計(jì)及毛坯尺寸計(jì)算5.1.1 確定零件的排樣方案設(shè)計(jì)模具時(shí)，條料的排樣方案很重要。合理的排樣應(yīng)是在保證制件質(zhì)量，有利于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)的前提下，以最少的材料消耗，沖出最多的合格制件。為提高模具的使用壽命，保證沖裁件的質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。該襯板零件，采用有廢料直排的排樣方法，排樣方案如圖 2 所示；河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)10圖 2 排樣圖5.1.2 條料寬度、導(dǎo)尺間寬度的計(jì)算查表 2.10 得條料寬度的極限下偏差：△=-0.4mm。查表 2.12 得送料最小間隙 Z1=0.5mm（采用無(wú)側(cè)壓裝置） 。查表 2.9 得沖裁件與沖裁件之間的搭邊值：a=1.2mm ,a 1=1.5mm。由模具結(jié)構(gòu)型式可知，該副模具采用無(wú)側(cè)壓裝置，導(dǎo)料板和擋料銷(xiāo)進(jìn)行定位的結(jié)構(gòu)形式。故條料的寬度和導(dǎo)尺間距離可由下列公式計(jì)算：條料寬度： B -0Δ =[D+2a+c）] -0Δ導(dǎo)尺間的距離： A=B+2Z1=D+2（a+c）式中： B—條料寬度的基本尺寸（mm） ；D—垂直于送料方向的工件最大尺寸（mm）;a—側(cè)搭邊值(mm);河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)11c—導(dǎo)料板與最寬條料的單面最小間隙(mm);△ —條料寬度的單向極限偏差(mm);代入數(shù)據(jù)得：條料寬度： B -0Δ =46.90-0.4mm導(dǎo)尺間距離：A=47.4mm5.1.3 材料利用率的計(jì)算根據(jù)一般市場(chǎng)供應(yīng)情況,原料選用 1300×1500×1 規(guī)格的軋制板材.每塊板材可剪成 1300×50 規(guī)格的條料 30 條,板材剪切利用率達(dá) 86.6％.條料的利用率由公式: =?%10?BLnA式中: A—沖件的實(shí)際面積(mm 2);B—條料寬度(mm);L—條料的長(zhǎng)度(mm);n—條料上的沖件總數(shù);代入數(shù)據(jù)得: =68.5％.?5.2 沖裁工序總力的計(jì)算由工件結(jié)構(gòu)和前面所確定的沖壓方案可知，本工件的沖裁力包括以下部分：沖一個(gè)直徑 17 的大圓孔的力 F1、沖四個(gè)直徑 6.4 的圓孔的力 F2,沖外形輪廓的力 F3、采用彈性卸料裝置和下出料方式的卸料力 FX、推件力 FT.考慮到模具刃部被磨損，凸凹模間隙不均勻和波動(dòng)，材料力學(xué)性能及材料厚度偏差等因素的影響，實(shí)際計(jì)算沖裁力時(shí)按下面公式：F=KLtτ b式中 :F—沖裁力（kN）河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)12L—沖裁件剪切周邊長(zhǎng)度（mm）t—沖裁件材料厚度（mm）τ—被沖材料的抗剪強(qiáng)度(MPa)K—系數(shù)，一般取 1.3。為方便計(jì)算,可由下面公式代替上式:F=KLtτ b≈Ltσbσb— 材料抗拉強(qiáng)度(MPa)查表 6.1—50[1] 得 σb=490 Mpa查詢計(jì)算得：L=208.6F3= Ltσb=208.6×1×490=102.2 KNF1= Ltσb=53.4×1×490=26.1 KNF2= Ltσb=80.4×1×490=39.5 KN推件力、卸料力可由以下公式計(jì)算:FT=n KT F3 FX=kX F3式中 Kt—推件力系數(shù),查表 2.7 得 Kt=0.05;KX—卸料力系數(shù),由手冊(cè)查得 KX=0.04;n—同時(shí)卡在凹模的工件(取 n=1);代入數(shù)據(jù)得: F T = 1×0.05×102.2=5.1 KNFX=0.04×102.2=4.1 KN 沖裁工序總力:FZ=FI+F2+F3+FX+FZ=26.1+39.5+102.2+5.1+4.1=177KN河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)135.3 初選壓力機(jī)根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)型式，綜合考慮模具的總體結(jié)構(gòu)尺寸以及沖裁工序總力。查文獻(xiàn) [3]初選開(kāi)式可傾壓力機(jī)，其型號(hào)為 JD23-35、JG23—40 見(jiàn)表一：表一 所選擇壓力機(jī)的相關(guān)參數(shù)型號(hào)公稱(chēng)壓力/kN滑塊行程/mm最大封閉高度/mm工作臺(tái)尺寸/mm滑塊底面尺寸/mm封閉高度調(diào)節(jié)量/mmJD23-35 350 100 250 400×610 210×255 75JG23-40 400 100 300 460×700 270×320 805.4 壓力中心的計(jì)算模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn)。為了保證壓力機(jī)和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)的中心滑塊中心線重合。否則，沖壓時(shí)滑塊就會(huì)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(huì)使合理的間隙得不到保證，從而影響制件的質(zhì)量和降低模具的壽命，甚至損壞模具。在實(shí)際的生產(chǎn)中，可能會(huì)出現(xiàn)由于工件的形狀特殊或排樣特殊。從模具設(shè)計(jì)與制造考慮不宜使壓力中心與模柄中心線相重合，這時(shí)應(yīng)注意使壓力中心的偏離不致超出所選壓力機(jī)允許的范圍。襯板零件屬于對(duì)稱(chēng)的零件，對(duì)稱(chēng)沖件的壓力中心均位于其輪廓的幾何中心上。在生產(chǎn)中，常用懸掛法確定復(fù)雜沖件的壓力中心。其具體做法：用勻質(zhì)金屬絲沿沖裁輪廓彎制成模擬件，然后用裁縫線講模擬件懸掛起來(lái)，并從吊點(diǎn)做鉛垂線；在取模擬件的另一點(diǎn)，以同樣的方法做另一鉛垂線，兩垂線的交點(diǎn)即為壓力中點(diǎn)。5.5 確定凸凹模間隙，計(jì)算凸凹刃口尺寸5.5.1 凸凹模刃口尺寸的計(jì)算基本原則河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)14凸凹模間隙的存在是使沖裁件斷面都有帶錐度，多以沖裁件尺寸的測(cè)量和使用中，都是以光亮帶的尺寸為基準(zhǔn)，落料件的光亮帶是因?yàn)榘寄Ｈ锌跀D切材料產(chǎn)生的，沖孔件的光亮帶是由于凸模刃口擠切材料產(chǎn)生的，一次設(shè)計(jì)凸凹模刃口應(yīng)區(qū)別沖孔和落料，并遵循以下原則：（1）先確定基準(zhǔn)模刃口尺寸 設(shè)計(jì)落料模先確定凹模刃口尺寸，間隙取在凸模上，沖裁間隙通過(guò)減小凸模尺寸而獲得，設(shè)計(jì)沖孔模先確定凹模尺寸，間隙取在凹模上，沖裁間隙通過(guò)增大凹模間隙獲得。（2）遵循沖模在使用過(guò)程中的磨損規(guī)律 沖裁過(guò)程中，凸凹模與沖裁零件或廢料發(fā)生摩擦，凸模輪廓越磨越小，凹模輪廓越磨越大，凸凹模間隙越磨越大，設(shè)計(jì)落料模具時(shí)，凹?；境叽鐟?yīng)取接近或等于工件的最小尺寸。設(shè)計(jì)沖孔模具時(shí)，凸?；境叽缵A取接近或等于工件孔的最大極限尺寸。不管沖孔還是落料，沖裁間隙一般選取最小合理間隙值。（3）考慮工件精度與模具精度的關(guān)系 選擇模具刃口制造公差時(shí)，要考慮工件精度與模具精度的關(guān)系。既要保證工件的精度要求，也要保證有合理的間隙值，一般取沖模精度較工件精度高 2-4 級(jí)。（4）公差標(biāo)注遵循‘入體“原則 工件尺寸公差與沖模刃口尺寸的制造偏差原則上都要按入體原則標(biāo)注單向公差。凸凹模隙的確定模具刃口尺寸及公差是影響沖裁件尺寸精度的主要因素，模具的合理間隙值也是靠凸凹模刃口尺寸及其公差來(lái)保證的，因此正確的確定凸凹模刃口尺寸及公差是沖裁模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵工作。沖裁間隙對(duì)沖裁件質(zhì)量、沖裁力、具壽命等都有很大的影響。設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)選用合理間隙值。但分別符合這些要求的合理間隙值并不相同，只是彼此接近。生產(chǎn)中，通常是選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙。這個(gè)范圍的最小值稱(chēng)為最小合理間隙（Zmin） ，最大值稱(chēng)為最大合理間隙（Zmax） ?？紤]到生產(chǎn)過(guò)程中的磨損使間隙變大，故設(shè)計(jì)與制造模具時(shí)，通常采用最小合理間隙 Zmin。在保證沖裁件斷面質(zhì)量和尺寸精度的前提下，使模具壽命最高。查表 2—4 得，沖裁模刃口最大雙面間隙 Zmax=0.140mm,最小雙面合理間隙 Zmin=0.100mm。5.5.2 落料凸凹模刃口尺寸的計(jì)算河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)15沖孔時(shí)應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)來(lái)配作凹模，分三種情況分別計(jì)算。第一種：凸模磨損后，沖裁件尺寸變大，其凸凹模刃口尺寸計(jì)算公式如下：A 凸 =（A-x△） ??0A 凹 =(A - x△-Z min) ??第二種：凸模磨損后，沖裁件尺寸變小，其凸凹模刃口尺寸計(jì)算公式如下：B 凸 =（B+x△） 0 ??B 凹 =(B+x△+Z min) ?0第三種：凸模磨損后，尺寸沒(méi)有發(fā)生變化，其凸凹模刃口尺寸計(jì)算公式如下：C 凸 =C 凹 =C±δ 凸以上各式中 A 凸 B 凸 C 凸 ——凸模尺寸A 凹 B 凹 C 凹 ——凹模尺寸A B C ——相對(duì)應(yīng)的沖裁件基本尺寸△ ——沖裁件的公差δ 凸 δ 凹 ——凸凹模制造偏差根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般取△/4該零件在外形尺寸由落料 獲得，而中間的小孔尺寸則是由沖孔得到。查表 2.4 而知：Zmin = 0.100Zmax = 0.140Zmax –Zmin = 0.040因?yàn)槟＞叩木鹊燃?jí)為 IT14 級(jí) 取 X = 0.5經(jīng)查表得：δ 凸 =0.020 δ 凹 =0.020由于沖裁時(shí)凸模磨損后沖裁件的尺寸變小，所以才用第二種方法， 則有公式計(jì)算沖孔時(shí)凸凹模的尺寸：河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)16B 凸 =（B+x△） 0 ??B 凹 =(B+x△+Z min) ?0我們可以算出沖大圓時(shí) B 凸 =17.020-0.040B 凹 =17.120+0。040圖 3：沖大圓凸模圖我們可以算出沖小圓是 B 凸 =6.420-0.040B 凹 =6.520+0。0405.5.3 落料凸凹模尺寸計(jì)算：落料時(shí)以落料凹模為基準(zhǔn)配作凸模，并按照凹模磨損后尺寸變化的大小，或不變的規(guī)律分三種情況計(jì)算。第一種：凹模磨損后，沖裁件尺寸變大，其凸凹模刃口尺寸計(jì)算公式如下：A 凹 =（A-x△） ??0A 凸 =(A - x△-Z min) ??第二種：凹模磨損后，沖裁件尺寸變小，其凸凹模刃口尺寸計(jì)算公式如下：B 凹 =（B+x△） 0 ??B 凸 =(B+x△+Z min) ?0第三種：凹模磨損后，沖裁件尺寸不變，其凸凹模刃口尺寸計(jì)算公式如下：河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)17C 凸 =C 凹 =C±δ 凹以上各式中 A 凸 B 凸 C 凸 ——凸模尺寸A 凹 B 凹 C 凹 ——凹模尺寸A B C ——相對(duì)應(yīng)的沖裁件基本尺寸△ ——沖裁件的公差δ 凸 δ 凹 ——凸凹模制造偏差根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般取△/4圖 4：沖裁件零件尺寸圖根據(jù)圖紙，我們得知，凹模磨損后，尺寸變大。我們查表可得 x1=x2=x3=0.5, δ 凸 =0.030 δ 凹 =0.020我們根據(jù)公式計(jì)算各個(gè)尺寸：A1=（A-x△） =(44-0.5×0.040)0+0.020=43.980+0.020??0B1=（B-x△） =(62-0.5×0.040)0+0.020=61.980+0.020凸模刃口尺寸按凸模刃口尺寸配作，保證間隙在 0.100-0.140 之間。通過(guò)計(jì)算我們得河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)18到凸模的尺寸：A 凸 =43.880-0。020B 凸 = 61.880-0。020圖 5：落料凸模刃口尺寸圖河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)196 設(shè)計(jì)、選用模具零部件6.1 沖孔凸模的設(shè)計(jì)6.1.1 沖大圓孔凸模的設(shè)計(jì)由于所沖的孔為圓形，而且不屬于需要特別保護(hù)的小凸模。所以，沖孔凸模采用直通式,直接有線切割加工。一方面加工簡(jiǎn)單；另一方面又便于裝配與更換。其結(jié)構(gòu)形式如圖 10 所示：φ17.002?1.005.0072.0036.00R1.00Ra0.8Ra0.8 Ra0.824.00圖 6： 沖大圓形孔凸模圖凸模長(zhǎng)度的計(jì)算凸模長(zhǎng)度一般是根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的需要而確定的，其長(zhǎng)度可由下列公式計(jì)算：L=h1+h2+h3+h4+h式中: h1—固定板厚度（ mm）;h2—卸料板厚度（mm）;h3—導(dǎo)料板厚度（mm）;h4—凸模進(jìn)入凹模深度（mm）;h—附加長(zhǎng)度,一般取15-20mm; 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)20查表 取 h4=2mm。在滿足使用要求的前提下，綜合考慮個(gè)方面因素，為提高模具制造的經(jīng)濟(jì)性。取固定板厚度為 25mm,卸料板厚度為 15mm,導(dǎo)料板厚度為 10mm,附加長(zhǎng)度取 20mm。代入數(shù)據(jù)得凸模的長(zhǎng)度為 72mm。由于該凸模的尺寸相對(duì)較大，且不是特別細(xì)長(zhǎng)的凸模，沖裁件的料厚相對(duì)較薄。所以不必對(duì)凸模進(jìn)行強(qiáng)度校核。6.1.2 沖小圓形孔凸模的設(shè)計(jì)由于所沖的孔為圓形，且板料的厚度相對(duì)較薄。所以，沖孔凸模采用直通式,直接有線切割加工。一方面加工簡(jiǎn)單；另一方面又便于裝配與更換。其結(jié)構(gòu)形式如圖 11 所示：3.00Ra0.8Ra0.8Ra0.872.0030.00φ12.00 2?1.00φ10.40φ6.40圖 7：沖小圓形孔凸模凸模長(zhǎng)度的計(jì)算凸模長(zhǎng)度一般是根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的需要而確定的，其長(zhǎng)度可由下列公式 【2】 計(jì)算：L=h1+h2+h3+h4+h式中: h1—固定板厚度（ mm）;h2—卸料板厚度（mm）;h3—導(dǎo)料板厚度（mm）;河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)21h4—凸模進(jìn)入凹模深度（mm）;h—附加長(zhǎng)度,一般取15-20mm; 查表取 h4=2mm。在滿足使用要求的前提下，綜合考慮個(gè)方面因素，為提高模具制造的經(jīng)濟(jì)性。取固定板厚度為 25mm,卸料板厚度為 15mm,導(dǎo)料板厚度為 10mm,附加長(zhǎng)度取 20mm。代入數(shù)據(jù)得凸模的長(zhǎng)度為 72mm凸模強(qiáng)度的校核承壓能力的校核：查表 3.1—9【2】 得非圓形凸模承壓強(qiáng)度校核公式：σk= ≤σ pAkLt?式中： t—沖件材料厚度(mm)；L—沖件輪廓長(zhǎng)度(mm)；Ak—接觸面積(mm 2)；τ—沖件材料抗剪強(qiáng)度(Mpa)；σk—凸模刃口接觸應(yīng)力(Mpa)；σ p—凸模材料的許用應(yīng)力(Mpa)取（1.0～1.6）×103MPa;代入數(shù)據(jù)得： σk=46.1Mpa。故，能滿足使用要求。穩(wěn)定能力校核：查表 3.1—10【2】 得非圓形凸模穩(wěn)定能力校核公式:Ｌ ｍａｘ ≤C1 FEI02式中 Lmax ——允許的凸模最大自由長(zhǎng)度(mm)F ——沖模力(N)E——凸模材料彈性模量（Mpa） ；河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)22I0—凸模最大端斷面慣性矩（mm 4）;C1—系數(shù)查表 取 1.3。代入數(shù)據(jù)得： Ｌ ｍａｘ ≤80.54mm 所以長(zhǎng)度適宜。6.2 落料凹模的設(shè)計(jì)6.2.1 落料凹模的刃口型式該倒裝復(fù)合模的沖件是由彈性推件裝置推出且是上出料方式。所以，凹模的結(jié)構(gòu)形式如圖 11 所示。采用這種結(jié)構(gòu)，推件力大，適用于沖件形狀復(fù)雜的模具。因此，比較適合本副模具。圖 8 落料凹模的刃口型式6.2.2 落料凹模外形尺寸的確定落料凹模厚度 H 和壁厚 C 可由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：凹模高度 H=KS(不小于 8 mm)垂直于送料方向的凹模寬度 BB=S+(2.5-4.0)H河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)23送料方向上的凹模長(zhǎng)度 LL=S1+K S2式中： B—凹模孔的最大寬度(mm),但 B 不小于 15mm。S—垂直于送料方向上的凹模刃口間最大距離S1—送料方向的凹模刃口間最大距離S2—送料方向的凹模刃口至凹模邊緣的最小距離K—厚度系數(shù)，考慮板料厚度的影響查表可得：K=0.2 其中 S 1 =62 S2=15代入數(shù)據(jù)得： H=12.4mm 取 H=12mm。落料凹模的外形尺寸為：132mm×90mm×20mm。6.2.3 落料凹模的結(jié)構(gòu)形式及固定方式凹模刃口的結(jié)構(gòu)形式有整體式和鑲拼式兩種，而整體凹模刃口形狀分為直壁式。選用刃口形狀時(shí)。主要根據(jù)沖裁件的形狀，厚度，尺寸精度，模具的具體結(jié)構(gòu)等多方面的因素來(lái)決定。我們的工件由于結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，精度要求不是很高，我們采用直壁式的刃口形式。沖裁件的形狀和尺寸的不同，凹模外形的結(jié)構(gòu)和固定形式也不一樣。生產(chǎn)中常常在外形為圓形或者矩形的凹模板上，加工出所需要的凹模刃口，凹模板直接用螺釘和銷(xiāo)釘固定在模座上。而我們就是采用的這種方法。凹模采用螺釘和銷(xiāo)釘固定時(shí)，要保證螺釘（或沉孔）間。螺孔與銷(xiāo)孔件及螺孔銷(xiāo)孔與凹模刃壁間的距離太近，否則會(huì)影響模具的受用壽命。河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2420.0015.00Ra0.8Ra0.890.0060.0096.00132.004?φ6.404?M12.00φ17.0032.00D圖 9 落料凹模圖示就是我們采用的落料凹模圖樣。考慮到模具進(jìn)行重磨的可能性，該模具的拼塊采用螺釘固定，同時(shí)采用銷(xiāo)釘定位。螺釘位置必須接近孔口工作部分并參差排列。即銷(xiāo)釘則應(yīng)離孔口部分愈遠(yuǎn)愈好，相對(duì)距離盡量大。6.3 凸凹模的設(shè)計(jì)凸凹模是復(fù)合沖裁中的一個(gè)特殊零件，其內(nèi)形刃口其沖孔凹模的作用。按凹模設(shè)計(jì)，其外形刃口其落料凸模的作用，按凸模設(shè)計(jì)。內(nèi)外緣之間的壁厚由沖裁件形狀和尺寸覺(jué)定，從強(qiáng)度考慮，壁厚受到最小壁厚的限制，對(duì)于我們采用的倒裝復(fù)合模具，若采用直壁式刃口下出件時(shí)，孔會(huì)聚積工件，所以最小壁厚要大一些。 凸凹模設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常采用鑲拼式的結(jié)構(gòu)。鑲拼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則：（1） 改善加工工藝性能，減小鉗工的工作量，提過(guò)模具的加工精度。河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)25（2） 便于裝配，調(diào)整和維修。拼塊之間能通過(guò)磨削或增減墊片的方法調(diào)整其間隙或保證中心距公差?？梢苑奖愕亩ㄎ?，防止在沖壓過(guò)程發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。（3） 滿足沖壓工藝要求，提高沖壓件質(zhì)量鑲拼結(jié)構(gòu)的固定形式 平面式固定：用螺釘和銷(xiāo)釘把各個(gè)拼塊固定到固定板或底座的平面上，這種固定方式多用于大型模具和多孔沖裁模具。嵌入式固定：把個(gè)拼塊拼合后嵌入固定板凹槽內(nèi)。壓入式固定：把各拼塊拼合后以過(guò)盈配合壓入固定板孔內(nèi)。采用鑲拼結(jié)構(gòu)你呢個(gè)節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材，便于加工，可以提高模具的制作精度和使用壽命，便于維修等優(yōu)點(diǎn)。由上述分析可知，采用鑲塊式凸、凹模，有許多優(yōu)點(diǎn)。尤其是對(duì)形狀復(fù)雜，尺寸較大的大型模具更具有使用性。所以，該沖裁件的落料凸、凹模均采用鑲塊式。為了避免凸模與凹模在拼接處產(chǎn)生毛刺，凸模與凹模的拼接線應(yīng)錯(cuò)開(kāi) 3～5mm。在滿足凸凹模結(jié)構(gòu)性能的前提下，為了減少凸模的磨削面積，可將其中部分挖成空心。凸凹模的結(jié)構(gòu)形式及其固定形式如圖 14 所示：凸凹?？傞L(zhǎng)可由下列公式計(jì)算：L=h1+h2+h式中： h1—取 5mm～8mm；h2—卸料板厚度（mm）;h—附加長(zhǎng)度,一般取 15-20mm;代入數(shù)據(jù)得： L=62mm河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)26206062φ 17φ 244? φ 65044324? φ101.61.63.2圖 10 凸凹模6.4 定位零件的設(shè)計(jì)與選用6.4.1 擋料銷(xiāo)的選用由上述可知，該模具采用的是固定擋料銷(xiāo)。查文獻(xiàn) 【9】 固定擋料銷(xiāo)選用：8×30 JB/T7649.5.6.4.2 導(dǎo)料板的選用查文獻(xiàn) 【9】 導(dǎo)料板選用：400×50×8 JB/T7648.56.5 卸料與推件零件的選用河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)276.5.1 推桿和頂干的選用查文獻(xiàn) 【9】 推桿選用：A16×100 JB/T7650.1頂桿選用：10×60 JB/T7650.36.5.2 推件塊的設(shè)計(jì)根據(jù)落料凹模的結(jié)構(gòu)形式，推件塊可設(shè)計(jì)成如圖 15 所示1497250Ra0.8Ra0.8Ra0.8φ17.00#4?φ6.40#50.00#圖 11 推件塊6.5.3 卸料螺釘?shù)倪x用查文獻(xiàn) 【9】 選用圓柱頭六角卸料螺釘：M12×80 JB/T7650.66.5.4 卸料板的設(shè)計(jì)根據(jù)凸凹模的結(jié)構(gòu)形式，卸料板可設(shè)計(jì)成如圖 16 所示：河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)284?φ104? φ 6φ17305032 909613239152? φ 60.8圖 12 卸料板6.6 導(dǎo)向零件的選用該沖裁件的形狀較為復(fù)雜，尺寸較大 。若采用導(dǎo)板導(dǎo)向裝置，則導(dǎo)板孔加工困難。為了避免熱處理變形，時(shí)常不進(jìn)行熱處理。所以，其耐磨性差，實(shí)際上很難達(dá)到和保持穩(wěn)定的導(dǎo)向精度。因此，生產(chǎn)中廣泛地采用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向。由于該沖裁件為一般的沖壓加工，采用滑動(dòng)導(dǎo)柱導(dǎo)套能夠保障導(dǎo)向精度，即該模具采用滑動(dòng)導(dǎo)柱導(dǎo)套形式。查文獻(xiàn) 【10】 導(dǎo)柱選用：B60h5×320×90 GB/T2861.2查文獻(xiàn) 【10】 導(dǎo)套選用：A60H6×170×73 GB/T2861.66.7 固定零件的選用河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)29查文獻(xiàn) 【9】 固定板選用：132×90×25 墊板選用：132×60×15螺釘選用： M12×50 GB70銷(xiāo)釘選用： 8×30 GB1196.8 彈性元件的選用查表 11—36【12】選用標(biāo)準(zhǔn)橡膠：D=20mm d=12.5mm H=25mm D1=58mm6.9 模架的及模柄選用查表 3—9【10】 選用標(biāo)準(zhǔn)后側(cè)導(dǎo)柱模架（GB/T2851.6） 。模柄：選壓入模柄（GB2862·1-81）d= 40㎜ d1= 122㎜ L=100㎜ ??河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)307 沖壓設(shè)備的確定通過(guò)校核，選擇開(kāi)式可傾壓力機(jī) J23—40 能滿足使用要求。公稱(chēng)壓力：400KN滑塊行程：80㎜最大閉合高度：330㎜連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度：65㎜工作臺(tái)尺寸（前后×左右）：460mm×700mm墊板厚度尺寸：60㎜模柄孔尺寸：φ50×70mm最大傾斜角度：35°河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)318 模具總裝圖圖 13 模具總裝配圖由以上設(shè)計(jì)，可得到模具的總裝圖。使用時(shí)條料沿著兩個(gè)導(dǎo)料銷(xiāo)從右向左送進(jìn)，活動(dòng)擋料銷(xiāo)控制其送料步距。上模下行，進(jìn)行沖裁，導(dǎo)柱導(dǎo)套對(duì)上下模座的運(yùn)動(dòng)起到可靠的導(dǎo)向。凹模接觸擋料銷(xiāo)時(shí)，擋料銷(xiāo)被壓下，上端面與板料平齊，所以凹模是哪個(gè)不必設(shè)置讓位孔。沖裁完畢時(shí)，卡在凸凹模外的條料搭邊廢料由下模部分的彈性卸料裝置卸下，沖孔廢料由下模部分的漏料孔落下（下模積聚廢料，易將凹模脹裂） ，沖裁下的工件卡在上模內(nèi)，隨上模一起回程，上行到一定位置時(shí)由剛性推件裝置將工件推出。該模具的優(yōu)點(diǎn)是：沖孔廢料從下模引出，工件從上模推出，易引出工件和廢料，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便安全。缺點(diǎn)：凸凹模內(nèi)積聚工件，脹力大，不易沖裁孔邊距離較小的沖裁件。河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)32結(jié)束語(yǔ)襯板屬于典型的沖裁件，分析其工藝性，并確定工藝方案。根據(jù)計(jì)算確定該制件的沖裁力及模具刃口尺寸，然后選取相應(yīng)的壓力機(jī)。本設(shè)計(jì)主要是落料凸、凹模及沖孔凸、凹模的設(shè)計(jì)，需要計(jì)算凸凹模的間隙、工作零件的尺寸和公差。此外,還需要確定模具工藝零件和結(jié)構(gòu)零件以及模具的總體尺寸，然后根據(jù)上面的設(shè)計(jì)繪出模具的總裝圖。由于在零件制造前進(jìn)行了預(yù)測(cè)，分析了制件在生產(chǎn)過(guò)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(shí)候才可以減少?gòu)U品的產(chǎn)生。襯板沖裁件的形狀結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，但是其尺寸相對(duì)較大不適合選用標(biāo)準(zhǔn)模架。要保證零件的順利加工和取件，模具必須有足夠的長(zhǎng)度，因此需要改變上、下模座的長(zhǎng)度，以達(dá)到要求。模具工作零件的結(jié)構(gòu)也較為簡(jiǎn)單，它可以相應(yīng)的簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。便于以后的操作、調(diào)整和維護(hù)。襯板沖孔落料模具的設(shè)計(jì)，是理論知識(shí)與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合，更加系統(tǒng)地對(duì)理論知識(shí)做了更深切貼實(shí)的闡述。也使我認(rèn)識(shí)到，要想做為一名合格的模具設(shè)計(jì)人員，必須要有扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)，并不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)新技術(shù)，樹(shù)立終身學(xué)習(xí)的觀念，把理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去，并堅(jiān)持科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的精神，大膽創(chuàng)新，突破新技術(shù)，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的騰飛做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。致 謝河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)33首先感謝本人的導(dǎo)師蘇光老師，他幫我仔細(xì)審閱了本文的全部?jī)?nèi)容并對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議。蘇老師淵博的知識(shí)，誠(chéng)懇的為人，使我受益匪淺，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，特別是遇到困難時(shí)，他給了我鼓勵(lì)和幫助，在這里我向他表示真誠(chéng)的感謝！由于資質(zhì)有限，很多知識(shí)掌握的不是很牢固，因此在設(shè)計(jì)中難免要遇到很多難題，在有課程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)及老師的不時(shí)指導(dǎo)和同學(xué)的熱心幫助下，克服了一個(gè)又一個(gè)的困難，使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)日趨完善。畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然很辛苦，但是在設(shè)計(jì)中不斷思考問(wèn)題，研究問(wèn)題，咨詢問(wèn)題，一步步提高了自己，一步步完善了自己。同時(shí)也汲取了更完整的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，鍛煉了自己獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力，使我受益匪淺，我相信這些經(jīng)驗(yàn)對(duì)我以后的工作一定有很大的幫助，而且也鍛煉我的吃苦耐勞的精神，讓我在這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)的社會(huì)里有立足之地。感謝母?！幽蠙C(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多新的知識(shí)，掌握了一定的操作技能。最后，我衷心感謝各位老師的尊尊教導(dǎo)特別是我的指導(dǎo)老師蘇光老師在這一段時(shí)間給予我無(wú)私的幫助和指導(dǎo)，并向你們致意崇高的敬意，以后到社會(huì)上我一定努力工作，不辜負(fù)你們給予我的知識(shí)和對(duì)我寄予的厚望！參考文獻(xiàn)【1】 原紅玲主編.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社 2008.9【2】 楊占堯主編 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