轉(zhuǎn)子片級進(jìn)模設(shè)計畢業(yè)設(shè)計正文

畢業(yè)設(shè)計說明書 轉(zhuǎn)子片級進(jìn)模設(shè)計 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計說明書設(shè)計題目： 轉(zhuǎn)子片級進(jìn)模設(shè)計 設(shè)計編號： 學(xué) 院：機(jī)電與建筑工程系 別：機(jī)電工程系 專 業(yè)：05材料成型及控制班 級： 學(xué) 號： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 2009年4月26日 答辯日期： 2009年5月10日摘 要本文主要介紹了轉(zhuǎn)子片沖壓模具的設(shè)計，包括制件沖壓工藝性分析和確定；包括沖壓模設(shè)計計算，主要有相關(guān)工藝計算，凸、凹模零件以及主要零部件結(jié)構(gòu)的設(shè)計，還有模具總體設(shè)計等方面。通過對轉(zhuǎn)子片的工藝分析，最終確定為3工位級進(jìn)模。較為詳細(xì)地敘述了沖壓模具工作零件的設(shè)計、定位零件的設(shè)計、卸料裝置的設(shè)計和模架選擇等。關(guān)鍵詞級進(jìn)模；轉(zhuǎn)子片；模具設(shè)計Abstractthe piece rotor stamping die design is introduced in this paper including stamping die design and calculation, technology-related terms, the structure design of the punch、cavity and the main components. Through the analysis of rotor-chip technology the three-position progressive die is ultimately adopted , and the design of working parts, positioning parts, discharging device and the choice of mold is Described.Key wordsProgressive Die; rotor plate; die design目 錄摘要、關(guān)鍵詞Abstract、Key words目 錄1. 引言 62確定工藝方案及模具結(jié)構(gòu)型式 72.1分析制件的沖壓工藝性72.2分析比較和確定工藝方案73工藝計算 83.1計算料條寬度、確定步距、排樣設(shè)計 83.2計算沖壓力93.3確定壓力中心93.4材料利用率的計算94凸、凹模零件設(shè)計94.1沖裁刃口尺寸公差的計算94.1.1沖孔10mm凸、凹模刃口尺寸的計算104.1.2沖12個嵌線槽凸、凹模刃口尺寸計算104.1.3外形落料凸、凹模刃口尺寸計算114.2確定凸、凹模零件結(jié)構(gòu)尺寸124.2.1沖孔、落料凹模結(jié)構(gòu)、尺寸確定124.2.2凹模固定板外形結(jié)構(gòu)和尺寸確定 134.2.3凸模尺寸確定 135模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 135.1工作部分零件 135.1.1沖10mm孔的凸模設(shè)計 135.1.2沖12個嵌線槽凸模設(shè)計 145.1.3落料凸模設(shè)計 145.2定位零件 145.2.1送進(jìn)導(dǎo)向零件145.2.2送料定距零件141）導(dǎo)正銷152）定距側(cè)刃153）側(cè)刃擋塊155.3卸料和推件裝置165.3.1卸料彈簧的設(shè)計165.3.2卸料螺釘?shù)脑O(shè)計175.3.3卸料板孔和凸凹模間隙175.4模架及其零件175.4.1滑動導(dǎo)向模架和滾動導(dǎo)向模架175.4.2導(dǎo)向零件175.5支承及夾持零件、緊固零件的設(shè)計185.5.1模柄185.5.2緊固件185.5.3墊板尺寸確定195.5.4固定板尺寸確定196. 模具的總體設(shè)計196.1模架的選擇206.2模架參數(shù)的確定206.3凸模強(qiáng)度校核216.3.1壓應(yīng)力校核216.3.2彎曲應(yīng)力校核217. 選定沖壓設(shè)備228. 繪制模具總圖229. 設(shè)計總結(jié)23參考文獻(xiàn)25謝辭24V畢業(yè)設(shè)計說明書 轉(zhuǎn)子片級進(jìn)模設(shè)計1.引 言此次設(shè)計的目的，是鞏固大學(xué)四年所學(xué)，并進(jìn)一步提高對模具設(shè)計的認(rèn)識。通過自己動手，查找設(shè)計所需的相關(guān)內(nèi)容，逐步摸索。設(shè)計中會遇到很多問題，這需要我們充分?jǐn)U展思維，通過指導(dǎo)老師適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，將棘手的問題一一解決。沖壓工藝在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用十分廣泛，而沖壓模具是實現(xiàn)沖壓工藝必不可少的工藝裝備。沖模設(shè)計水平將直接影響到鏟平質(zhì)量、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本與操作者的安全。級進(jìn)沖模是冷沖壓模具中一種先進(jìn)、高效的沖壓模具。對于一般沖壓模具而言，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，模具的制造難度及精度要求相對較高，制作周期較長，因而對模具設(shè)計及工藝編排專業(yè)技術(shù)人員的要求更高。模具技術(shù)未來發(fā)展趨勢主要是朝信息化、高速化生產(chǎn)與高精度化發(fā)展。因此從設(shè)計技術(shù)來說，發(fā)展重點在于大力推CAD/CAE/CAM技術(shù)的應(yīng)用，并持續(xù)提高效率，特別是板材成型過程的計算機(jī)模擬分析技術(shù)。模具CAD、CAM技術(shù)應(yīng)向宜人化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，并提高模具CAD、CAM系統(tǒng)專用化程度。對于模具數(shù)字化制造、系統(tǒng)集成、逆向工程、快速原型/模具制造及計算機(jī)輔助應(yīng)用技術(shù)等方面形成全方位解決方案，提供模具開發(fā)與工程服務(wù)，全面提高企業(yè)水平和模具質(zhì)量，這更是沖壓模具技術(shù)發(fā)展的重點。 由于本人水平所限，書中難免有不足之處，懇請老師批評指正，本人深表感謝。252.確定工藝方案及模具結(jié)構(gòu)型式21分析制件的沖壓工藝性（1）沖壓材料件材料分析：硅鋼的抗剪強(qiáng)度為186Mpa，抗拉強(qiáng)度為225Mpa，伸長率為26%，此種材料有足夠的強(qiáng)度，適宜于沖壓生產(chǎn)。（2）工件結(jié)構(gòu)及尺寸精度分析：該零件形狀復(fù)雜，由圓弧和直線組成。為大批量生產(chǎn)，制件厚度為0.35mm。沖裁件內(nèi)外形所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度為IT13，該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證，其他尺寸標(biāo)注，生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁的工藝要求。根據(jù)以上分析，此產(chǎn)品沖壓工藝性較好，故選擇沖壓方法進(jìn)行加工。工件簡圖如圖1所示：圖1 工件簡圖22分析比較和確定工藝方案由于轉(zhuǎn)子沖件的精度要求較高，形狀也比較復(fù)雜，適宜采用多工位級進(jìn)模進(jìn)行沖壓，沖件的沖壓工序為沖孔和落料。沖件的異形孔較多，在級進(jìn)模的結(jié)構(gòu)設(shè)計和加工制造上都有一定的難度。3.工藝計算31計算條料寬度、確定步距、排樣設(shè)計查最小工藝搭邊值表，確定搭邊值，兩側(cè)搭邊值各取a1=1.5mm，兩工件間的搭邊值a=3.2mm, 步距S=D+a47.2+3.2mm=50.4mm。條料寬度B=(Dmax+2aC) 0 -, 查送料最小間隙Cmin表得：C=0.5mm，查條料寬度偏差表得=0.5mm，則得B=(47.221.5+0.52） 0 -0.5 mm=51.2 0 -0.5mm。轉(zhuǎn)子片為大批量生產(chǎn)，選用整卷料硅鋼片帶料，采用沖壓設(shè)備附設(shè)的自動送料裝置送料，其送料精度可達(dá)0.05mm。為了進(jìn)一步提高送料精度，在模具中使用導(dǎo)正銷作精定位。綜合以上工藝分析，整帶料即為該沖件本體的載體形式，為保證沖件的關(guān)鍵尺寸及相對位置精度，在沖制導(dǎo)正釘孔的同時應(yīng)考慮把轉(zhuǎn)子片的12個線槽孔一起沖出。確定的排樣圖如圖2所示：工位1為沖導(dǎo)正釘孔，轉(zhuǎn)子片各槽孔，工位2為沖轉(zhuǎn)子片中間孔，工位3為轉(zhuǎn)子片外形落料，共三個工位。導(dǎo)正釘孔直徑2.5mm。 圖2 排樣圖32計算沖壓力沖壓力等于沖孔時的沖壓力和落料時的沖壓力之和。查鋼鐵材料的力學(xué)性能表,得硅鋼的抗剪強(qiáng)度=186 MPa。K的取值依據(jù)沖裁刃口而定，平刃口，K=11.3；斜刃口，K=0.20.6?？紤]刃口的磨損，生產(chǎn)批量和材料厚度等因素的影響，一般取K=1.3。根據(jù)公式F=KLt計算，L為沖裁周邊長度，t為材料厚度。落料力 F落=KLt=47.20.351.3186N=12.54KN沖孔力 F沖= KLt=（150/3603+9.442+92/36045.2+2+12/36047.2）12+100.351.3186N=40.07KN落料時的卸料力 F卸=K卸F落 查表取K卸=0.06故F卸=K卸F落0.0612.54KN=0.75KNF總= F落+F沖+F卸=12.54+40.07+0.75=53.36KN為了保證沖裁力足夠，一般沖裁時壓力機(jī)噸位應(yīng)比計算的沖壓力大30%左右，即F 總=1.3F 總=1.353.36KN=69.368KN33確定壓力中心因該工件為中心對稱，故壓力中心為該沖裁件輪廓圖形的幾何中心上。34材料利用率的計算根據(jù)一般的市場供應(yīng)情況，選用原材料。一個步距的材料利用率為S1S0100%=970.18mm2 (51.2mm50.4mm) 100%=40.33%。4.凸、凹模零件設(shè)計41沖裁刃口尺寸公差的計算查較大間隙的沖裁模具初始雙面間隙表得：間隙值Zmin=0.021mm，Zmax=0.028mm。4.1.1沖孔10mm凸、凹模刃口尺寸的計算查簡單形狀沖裁件沖裁時的凸、凹值表得：凸=0.020mm，凹=0.020mm。因為，Zmax-Zmin<凸+凹，所以選用配作法制造模具刃口。=0.007-(-0.034)=0.027mm,查表得，磨損系數(shù)x=0.75沖孔時，應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)來配作凹模。當(dāng)以凸模為基準(zhǔn)時，凸模磨損后，沖裁件尺寸變小，因此屬于B類尺寸。B凸=（B+x） 0 -凸=（10+0.750.027） 0 -0.02=10.02 0 -0.02mmB凹=（B+x+Zmin）+凹 0=（10+0.750.027+0.021）+0.02 0=10.04+0.02 0mm4.1.2沖12個嵌線槽凸、凹模刃口尺寸計算由于形狀較復(fù)雜，故采用配作法，這種方法有利于獲得最小的合理間隙，放寬對模具的加工設(shè)備的精度要求。工件圖中未標(biāo)注公差的尺寸，查相關(guān)文獻(xiàn)得出其極限偏差：R1.5 0 -0.14，9.44 0 -0.22，5 0 -0.18，1 0 -0.14，1.51 0 -0.14，45.20 -0.39 ，47.20 -0.39,2.5 0 -0.14。凸、凹取1/4。其凸、凹模刃口部分尺寸計算如下：1）凸模磨損后，沖裁件尺寸變大。1凸=（A- x）+凸 0=(1-0.750.14)+0.035 0=0.89+0.035 0mm1凹=（A- x- Zmin） 0 -凹=(1-0.750.14-0.021) 0 -0.035=0.87 0 -0.035mm47.2凸=（A- x）+凸 0=(47.2-0.750.39) +0.098 0 =46.91 +0.098 0mm47.2凹=（A- x- Zmin） 0 -凹=(47.2-0.750.39-0.021) 0 -0.098 =46.89 0 -0.098mm2）凸模磨損后，沖裁件尺寸變小。R1.5凸=（B+x） 0 -凸=（1.5+0.750.14）0 -0.035=R1.60 0 -0.035mmR1.5凹=（B+x+Zmin）+凹 0=（1.5+0.750.14+0.021）+0.035 0=R1.63+0.035 0mm9.44凸=（B+x） 0 -凸=（9.44+0.750.22） 0 -0.055=9.60 0 -0.055 mm9.44凹=（B+x+Zmin）+凹 0=（1.5+0.750.22+0.021）+0.055 0=9.63 +0.055 0mm5凸=（B+x） 0 -凸=（5+0.750.18） 0 -0.045=5.14 0 -0.045 mm5凹=（B+x+Zmin）+凹 0=（1.5+0.750.18+0.021）+0.045 0=5.16 +0.045 0mm45.2凸=（B+x） 0 -凸=（45.2+0.750.39）0 -0.098=45.49 0 -0.098mm45.2凹=（B+x+Zmin）+凹 0=（45.2+0.750.39+0.021）+0.098 0=45.51 +0.098 0mm2.5凸=（B+x） 0 -凸=（2.5+0.750.14）0 -0.035=2.60 0 -0.035mm2.5凹=（B+x+Zmin）+凹 0=（2.5+0.750.14+0.021）+0.035 0=2.63+0.035 0mm3）凸模磨損后，沖裁件尺寸不變。1.51凸=1.51凹=C凸=1.510.035mm4.1.3外形落料凸、凹模刃口尺寸計算查簡單形狀沖裁件沖裁時的凸、凹值表得：凸=0.020mm，凹=0.030mm因為，Zmax-Zmin<凸+凹，所以選用配作法制造模具刃口。=0.39mm,查表得，磨損系數(shù)x=0.75落料時，應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)來配作凸模。凹模磨損后，沖裁件尺寸變大。A凹=（A- x）+凹 0=(47.2-0.750.39)+0.03 0=46.91+0.03 0mmA凸=（Amax- x- Zmin） 0 -凸=(47.2-0.750.39-0.021) 0 -0.02=46.89 0 -0.02mm凸模刃口尺寸按凹模刃口尺寸配作,保證雙面間隙在0.0210.028mm之間。(落料凹模刃口部分尺寸如圖3所示)圖3 落料凹模刃口尺寸42確定凸、凹模零件結(jié)構(gòu)尺寸4.2.1沖孔、落料凹模結(jié)構(gòu)、尺寸確定該模具為三工位級進(jìn)模，為拆裝方便，應(yīng)采用鑲套式凹模。鑲套式凹模與固定板常用過渡配合（H7/m6）。加工時內(nèi)外形孔中心要求同軸度很高，?？刂圃?.02mm之內(nèi)，這樣才具有良好的互換性和便于維修。應(yīng)采用筒帶式凹模刃口。筒帶式凹模的刃口強(qiáng)度高，刃磨后凹模工作尺寸不增大，孔口下方制成斜度，以便沖裁件或廢料順利漏出，取傾斜角為2，刃口高度一般取板料厚度的2-5倍。此處，沖孔和充槽凹模刃口高度取6mm，落料凹模刃口高度取10mm。這樣，既可保證凹模刃口有足夠的修磨量，又不至于使凹模洞內(nèi)積料過多，導(dǎo)致洞壁承受較大的脹力和摩擦力。沖孔落料凹模外形結(jié)構(gòu)確定：沖孔和落料凹模均采用圓凹模，采用H7/m6配合，直接裝在凹模固定板板中，通過螺釘和圓柱銷與各板連接，螺釘和螺釘、螺釘與銷釘之間距離要合理，保證凹模板的強(qiáng)度。凹模的上下表面應(yīng)保持水平，凹模孔軸線應(yīng)與凹模頂面保持垂直，型孔表面粗糙度Ra=0.8-0.4m。凹模材料為Cr12MoV。其熱處理硬度略高于凸模，達(dá)到60-64HRC。4.2.2凹模固定板外形結(jié)構(gòu)和尺寸確定凹模固定板厚度H：可按以下經(jīng)驗公式計算：H=17.47mm凹模固定板壁厚C:取C=1.5H=1.517.47=26.205mmC值不應(yīng)小于30-40mm,以滿足螺釘孔、圓柱銷孔的安排。此處，取30mm。垂直于送料方向的凹模寬度B=S+(2.5-4.0)H=50.4+317.47=102.81mm送料方向上的凹模長度L=S1+2C=47.23+3.22+1.5+230=209.5mm最后依據(jù)設(shè)計尺寸，按沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)模架凹模周界尺寸系列，確定凹模固定板外形尺寸為：250mm160mm22mm。凹模固定板的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為38-42HRC。4.2.3凸模尺寸確定凸模長度根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要來確定。凸模長度的確定主要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)、修模、操作安全、裝配等因素的需要。本模具采用彈性卸料板，故凸模長度的確定按以下公式計算：L=h1+h2+t+h式中 h1凸模固定板厚度（mm） h2卸料板厚度（mm） t導(dǎo)料板厚度（mm） h附加長度，主要考慮凸模進(jìn)入凹模的深度及模具閉合狀態(tài)下卸料板到凸模固定板間的安全距離等因素（mm），凸模進(jìn)入凹模深度不應(yīng)超過0.5，此處取0.5mm。L=h1+h2+t+h =36mm+14mm+4mm+（19.5mm+0.5mm）=74mm凸模固定板的厚度為H=（1-1.5）D，取36mm，凸模固定板的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為38-42HRC。5.模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計51工作部分零件5.1.1沖10mm孔的凸模設(shè)計為了增加凸模的強(qiáng)度和剛度，凸模非工作部分直徑應(yīng)制成逐漸增大的多級形式，所以選用B形圓凸模。采用壓入式以過盈配合H7/m6緊固在凸模固定板上，頂端形成臺肩，以便固定，并保證在工作時不被拉出。為防轉(zhuǎn)，凸模頭部右側(cè)應(yīng)磨平至桿部右側(cè)。同時，要依據(jù)計算的壓力中心的數(shù)據(jù)，使壓力中心與模柄中心重合5.1.2沖12個嵌線槽凸模設(shè)計12個嵌線槽凸模為非圓形凸模。為使凸模加工方便，將其做成等斷面，即直通式凸模。采用壓入式以過盈配合H7/m6緊固在凸模固定板上，并用橫鍵防止卸料時凸模脫落出凸模固定板。 5.1.3落料凸模設(shè)計采用壓入式以過盈配合H7/m6緊固在凸模固定板上，頂端形成臺肩，以便固定，并保證在工作時不被拉出。為防轉(zhuǎn)，凸模頭部右側(cè)應(yīng)磨平至桿部右側(cè)。凸模材料選擇9Mn2V，硬度5862HRC，尾部回火4050HRC，工作部分的刃口應(yīng)尖銳鋒利，無倒鈍，裂紋，黑斑，缺口等缺陷，熱處理時必須均勻，無脫碳、軟點、裂紋、或顯著的變形等現(xiàn)象。凸模工作部分的直徑對配合部分直徑的同心度允許差不應(yīng)超過配合部分的直徑允許的二分之一。各非工作部分外緣的銳角必須倒圓或倒邊角,用以防止應(yīng)力集中。凸模，凹模，固定板及座板間的固定選用螺釘和圓柱銷固定。螺釘和螺釘、螺釘與銷釘之間距離要合理，保證各板的強(qiáng)度。52定位零件5.2.1送進(jìn)導(dǎo)向零件選用導(dǎo)料板作為送進(jìn)導(dǎo)向零件。將其與卸料板分開制造。設(shè)計時，兩導(dǎo)料板間距離應(yīng)等于條料寬度加上一個間隙值，目的是使條料順利送進(jìn)，導(dǎo)料板的厚度H取決于導(dǎo)料方式和板料厚度。查導(dǎo)料板厚度表，取導(dǎo)料板厚度為4mm。兩導(dǎo)料板寬度分別為53.9mm和54.4mm。兩導(dǎo)料板尺寸為：250mm53.9mm4mm，250mm54.4mm4mm。5.2.2送料定距零件在多工位級進(jìn)模中，定距定位比較可靠，也是應(yīng)用最多的一種混合定距定位。這種定位方法是在一瞬間內(nèi)先粗定位，后精定位，最終達(dá)到精確定位的要求。本模具采用側(cè)刃作粗定位，導(dǎo)正銷用于精定位。此時，側(cè)刃刃口切料長度尺寸應(yīng)做成略大于送料步距尺寸0.04-0.12mm, 取0.1mm,以便導(dǎo)正銷導(dǎo)入定位孔時，條料能有一定微量的后退，獲得良好的定距效果。1)導(dǎo)正銷從結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和導(dǎo)正釘穩(wěn)定性等綜合考慮，設(shè)置兩個導(dǎo)正銷，導(dǎo)正銷直徑取2.46mm。導(dǎo)正銷工作直徑與條料上被導(dǎo)正的孔之間的配合間隙大小，對定位精度和沖壓工作的順利進(jìn)行有較大影響。配合間隙過大，會引起定位精度降低，配合間隙過小，導(dǎo)正銷易使導(dǎo)正孔變形，甚至?xí)饤l料卡死、抱住在導(dǎo)正銷上，影響模具正常工作，同時還會加快導(dǎo)正銷的磨損。本模具步距精度要求一般，材料薄，查表并綜合考慮，取0.04mm，即導(dǎo)正孔直徑取2.5mm。導(dǎo)正孔在第一工位沖出。導(dǎo)正銷工作時，通過條料還要伸出較長一段長度，對應(yīng)的凹模上需加工成通孔，即讓位孔。讓位孔與導(dǎo)正銷直徑之間保持足夠間隙，一般取Z=（0.12-0.2）t，取0.2t，即0.07mm。導(dǎo)正銷的導(dǎo)入端頭部形狀設(shè)計成錐形。，適用于小孔的導(dǎo)正。由于導(dǎo)正孔較小，采用小錐度20。在錐度與工作直徑的相交處和錐尖部分，有圓弧過渡，加工成光滑狀。導(dǎo)正銷工作直徑段伸出長度h一般?。?.8-1.5）t，取h=t=0.35mm導(dǎo)正銷應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，選用優(yōu)質(zhì)工具鋼T10A，并經(jīng)熱處理淬火，硬度為60-64HRC，工作部分表面粗糙度小，Ra=0.4m2)定距側(cè)刃側(cè)刃是一種特殊的凸模。側(cè)刃將條料沖出缺口，條料上形成小臺階，送料時利用小臺階被導(dǎo)料板擋住定位，實現(xiàn)級進(jìn)送料。側(cè)刃斷面的長度等于送料步距，條料送進(jìn)一次，壓力機(jī)行程一次，側(cè)刃在條料上沖下一個長度等于步距的料邊。采用側(cè)刃和導(dǎo)正銷定距方式時，側(cè)刃長度c應(yīng)等于步距c加（0.1-0.2）mm。故c=c+0.1=50.4+0.1=50.5mm。3)側(cè)刃擋塊一般情況下，導(dǎo)料板是不淬硬的，為了提高擋料部分的硬度和耐磨性，將導(dǎo)料板的側(cè)刃旁局部鑲嵌擋塊，即側(cè)刃擋塊。側(cè)刃擋塊要求耐磨，選用優(yōu)質(zhì)工具鋼T10A經(jīng)熱處理淬火處理制成，硬度為54-58HRC，擋塊與導(dǎo)料板加工成H7/m6成過渡配合。53卸料和推件裝置卸料結(jié)構(gòu)用于將條料，廢料從凸模上卸下的裝置。卸料板包括剛性卸料板和彈性卸料板兩種形式。采用剛性卸料板時，卸料力大，但卸料板不起壓料作用，毛坯材料厚度大于0.5mm以上時常采用這種方式。彈性卸料板的卸料力較小，但操作方便，生產(chǎn)效率較高，在沖壓成形過程中還能起到壓料作用，沖裁質(zhì)量較好，多用于薄板的卸料。對于卸料力要求較大、卸料板與凹模之間又要求有較大的空間位置時，可采用剛、彈性相結(jié)合的卸料方式。綜合考慮，采用彈性卸料板。卸料板厚度取14mm。卸料板尺寸為250mm160mm14mm。5.3.1卸料彈簧的設(shè)計根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初選4根彈簧，每根彈簧的預(yù)壓力為：F 0F 卸N=（7504）N=187.5N根據(jù)壓力和模具結(jié)構(gòu)初選彈簧為20 mm3mm45 mm，校驗彈簧最大許可壓縮量Lmax>彈簧的實際總壓縮量L 總。，此彈簧的具體參數(shù)是：彈簧外徑D= 20mm，材料直徑d= 3mm，自由高度H= 45mm，節(jié)距t= 5.5mm，F(xiàn) 1=330 N，極限載荷時彈簧的高度H 1=30.2 mm。彈簧的最大許可壓縮量Lmax=（45-30.2）mm =19.8mm彈簧預(yù)壓縮量L= F 0F 1Lmax=187.533019.8=11.25mm校核：卸料板工作行程t+h 1+h 2=（0.35+0.6+0.5）mm =1.45 mm 凸凹模刃口修磨量h 3=6 mm 彈簧的實際總壓縮量L 總= L+ t+h 1+h 2+ h 3=18.7 mm由于19.8>18.7，即Lmax>L 總，所以所選彈簧是合適的。所選彈簧的規(guī)格為：外 徑：D=20mm鋼絲直徑：d= 3mm自由高度：H= 45mm裝配高度：H 2= H- L=（45-11.25）mm=33.75 mm彈簧的窩座深度：h= H-Lmax+ h 卸料板+ t+1- h 凸模+h 修模=（45-19.8+14+0.35+1-33.5+6）mm=13.05mm彈簧外露高度H 3= 19.5mm，彈簧安裝在卸料螺釘里面。5.3.2卸料螺釘?shù)脑O(shè)計查表選用L=70mm。直徑d=8 mm ，L70的圓柱頭卸料螺釘，其標(biāo)記為： 卸料螺釘M870，材料為45鋼，熱處理硬度為3545HRC。5.3.3卸料板孔和凸模間隙查表得彈性卸料板孔與凸模之間的單邊間隙值為0.05 mm。級進(jìn)模中特別小的沖孔凸模與卸料板孔的單邊間隙值應(yīng)比查表所得值略大，故彈性卸料板與沖導(dǎo)正銷孔凸模之間的單邊間隙值取0.1mm。54模架及其零件5.4.1滑動導(dǎo)向模架和滾動導(dǎo)向模架模架是上模座、下模座、導(dǎo)柱和導(dǎo)套的組合體。根據(jù)模架導(dǎo)向用的導(dǎo)柱和導(dǎo)套間的配合性質(zhì)，模架可分為滾動導(dǎo)向模架和滑動導(dǎo)向模架兩大類。滾珠導(dǎo)向裝置是一種無間隙導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)，其精度要比光滑圓柱導(dǎo)向裝置高，且其壽命也長。故本模具采用滾珠導(dǎo)向裝置。5.4.2導(dǎo)向零件導(dǎo)向零件用于提高模具精度、減少沖床對模具精度的不良影響，同時還可以節(jié)省模具的調(diào)整時間，以及提高沖件的精度和模具壽命。在選擇導(dǎo)柱長度時，應(yīng)保證模具在閉合位置時，導(dǎo)柱的上端面與上模座頂面的距離不小于10-15mm，以保證凸、凹模經(jīng)多次刃磨而使模具閉合高度變小后，導(dǎo)柱也不會影響模具正常工作；而下模座的下平面與導(dǎo)柱壓入端的端面之間的距離不小于5mm。以保證下模座在壓力機(jī)工作臺上的安裝固定；導(dǎo)套的上斷面與上模座上平面之間的距離應(yīng)大于2-3mm，以便排氣和出油。導(dǎo)柱下斷面用螺釘固定，螺釘規(guī)格為M2028，同時需要設(shè)置一個平墊圈。55支承及夾持零件、緊固零件的設(shè)計5.5.1模柄模柄的作用是把上模部分與壓力機(jī)的滑塊相連接,并將作用力由壓力機(jī)傳給模具。設(shè)計模具時，選擇模柄的類型要考慮模具結(jié)構(gòu)的特點和使用要求，模柄工作段的直徑應(yīng)與所選定的壓力機(jī)滑塊模柄孔的直徑相一致。綜合考慮，選用壓入式模柄，它與上模座孔采用H7/m6過渡配合，并加銷釘防轉(zhuǎn)。選擇凸緣模柄JB/T7646.1-94A型，材料為Q275。模柄：50mm120mm。5.5.2緊固件沖模中用到的緊固件主要是螺釘和銷釘，其中螺釘起聯(lián)結(jié)固定作用，銷釘起定位作用。本模具使用4個內(nèi)六角螺釘，緊固牢靠，螺釘頭不外露，且模具外形美觀。銷釘選用4個圓柱銷。螺釘選用M12的規(guī)格，銷釘選用10。螺釘之間，螺釘與銷釘之間的距離，螺釘、銷釘距凹模刃口及外緣的距離，均不應(yīng)過小，以防降低模具的強(qiáng)度。各被聯(lián)接件的銷孔應(yīng)配合加工，以保證位置精度。銷釘和銷孔之間采用H7/n6配合。其位置如圖4所示：圖4 螺釘、銷釘之間的距離圖5.5.3墊板尺寸確定墊板的作用是直接承受和擴(kuò)散凸、凹模傳遞的壓力，以降低模板所受的單位壓力，防止沖裁過程中凸模在上模座上壓出凹坑，使模具在軸線方向上產(chǎn)生松動從而導(dǎo)致模具壽命的降低。沖模中最常見的是凸模墊板，它被裝于凸模固定板與模板之間。同時本模具也需要設(shè)置凹模墊板。墊板材料為45鋼，淬火硬度為38-42HRC。墊板上、下表面應(yīng)磨平，以保證平行度要求。墊板尺寸為： 250mm160mm10mm。5.5.4固定板尺寸確定固定板的凸、凹模安裝孔與凸、凹模采用過渡配合H7/m6，壓裝后將凸、凹模端面與固定板磨平。凸模固定板外形尺寸： 250mm160mm36mm。凸模固定板材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為38-42HRC。6.模具的總體設(shè)計在上述分析計算的基礎(chǔ)上，進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計（此時一般只需勾畫出草圖即可），并初步計算模具的閉合高度,并確定模具的外形尺寸。61模架的選擇標(biāo)準(zhǔn)模架中，應(yīng)用最廣泛的是導(dǎo)柱、導(dǎo)套作為導(dǎo)向裝置的模架，根據(jù)導(dǎo)柱、導(dǎo)套配置的不同。選用四導(dǎo)柱模架，其導(dǎo)向的精度與剛度都較好。故選用四導(dǎo)柱滾珠模架。62模架參數(shù)的確定依據(jù)凸、凹模周界尺寸選擇模架為250mm160mm（GB/T2852.3），技術(shù)條件按JB/T8050-1999的規(guī)定。模架各零件標(biāo)記如下：L=250B=160上模座：250mm160mm50 mm下模座：250mm160mm60mm導(dǎo)柱：C32mm195mm 導(dǎo)套：C32mm120 mm48 mm 模柄：A50mm120 mm上固定板厚度：36mm下固定板厚度：22 mm墊板厚度：10 mm卸料板厚度：14 mm模具的閉合螺釘 上模座：M1279 GB/T70.1-2000下模座：M1279 GB/T70.1-2000模柄防轉(zhuǎn)銷釘：846 GB/T119.2-2000圓柱銷：1082 GB/T119.2-2000 1090 GB/T119.2-2000高度：H 閉=h 上模座+h 上墊板+h 凸模+h 凹模+ h 下墊板+h 下模座- h 凸模進(jìn)入凹模深度 =（50+10+74+22+10+60-0.5）mm =225.5 mm63凸模強(qiáng)度校核6.3.1壓應(yīng)力校核查表得凸模材料的許用壓應(yīng)力y=1800Mpa,被沖材料的抗剪強(qiáng)度=425 Mpa對于圓形凸模，dmin4t/y對于非圓形凸模，要使AminF/y其中，dmin凸模最小直徑t料厚抗剪強(qiáng)度Amin凸模最狹窄處的截面積F沖裁力y凸模材料的許用應(yīng)力。對于沖嵌線槽凸模，Amin=0.835.14=4.28 mm2 2862.1N/1800Mpa=1.59 mm2 ，滿足，所以合格。對于沖孔凸模，d=10.02mm40.35mm425Mpa/1800Mpa=0.33mm,滿足，故也合格。6.3.2彎曲應(yīng)力校核對于圓形凸模，Lmax90 d2 /對于非圓形凸模，Lmax425/式中，Lmax許可的凸模最大自由長度d凸模的最小直徑F沖裁力J凸模最小斷面的慣性距對于圓形凸模，Lmax=38mm9010.0210.02/=40.96mm, 滿足，所以合格。對于沖嵌線槽凸模，Lmax=38mm425/=51.55mm, 滿足，所以也合格。7.選定沖壓設(shè)備沖裁件尺寸為47.2mm，板厚為0.35mm，查壓力機(jī)規(guī)格表，選擇型號為JH23-40型開式雙柱可傾式壓力機(jī)。其主要參數(shù)如下：公稱壓力：400KN滑塊行程：80 mm最大閉合高度：330 mm工作臺尺寸（前后左右）：460 mm 700mm墊板尺寸：65mm模柄孔尺寸：50mm70 mm最大傾斜角度：308.繪制模具總圖模具總圖(包括零件圖)的繪制應(yīng)嚴(yán)格按照制圖標(biāo)準(zhǔn)(GB/T4457T4460和GU/T131-1993)。同時，在實際生產(chǎn)中，結(jié)合模具的工作特點和安裝、調(diào)試的需要，其圖畫的布局已形成一定的習(xí)慣。如圖5所示：圖5 模具總圖9.設(shè)計總結(jié)通過這次畢業(yè)設(shè)計，我鞏固了大學(xué)四年所學(xué)。設(shè)計過程中我增長了很多新知識，了解到動手實踐才是硬道理。本套設(shè)計通過對制件材料分析后，確定為沖壓成型，并通過對制件形狀的分析，確定為三工位級進(jìn)模。設(shè)計過程中，進(jìn)行了一系列的工藝計算，然后對凸、凹模零件，定位零件、卸料裝置、導(dǎo)向零件、支持緊固零件等的設(shè)計，并對凸、凹模進(jìn)行校核，確保模具可以正常工作。本套模具合模時彈簧壓縮，第一工位沖12個嵌線槽孔，第二工位沖中心孔，第三工位落料。用側(cè)刃作粗定位，最后落料用導(dǎo)正銷作精定位。開模時，彈簧伸長，凸模上行，至卸料板時條料被卸下，已完成下一次沖裁動作。當(dāng)彈簧完全復(fù)原，卸料板被抬起，模具回到原來高度。參考文獻(xiàn)1劉守勇.機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具M(jìn).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.5.2張錚.模具制造技術(shù)M 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辭轉(zhuǎn)眼畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)結(jié)束，這意味著大學(xué)生活也接近了尾聲。在這次畢業(yè)設(shè)計中，我的收獲還是很大的。我了解到作為一個模具設(shè)計者，不只是單純地要把模具設(shè)計出來，對于一般沖壓模具而言，級進(jìn)模結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，模具的制造難度及精度要求相對較高，制作周期較長，因而對模具設(shè)計及工藝編排技術(shù)人員的要求更高。設(shè)計過程中，成本、加工難易、操作安全程度都是首先應(yīng)該考慮到的。在這個過程中，我綜合考慮了一系列因素，盡我所能地把模具設(shè)計好，同時也深刻體會到了自己知識的欠缺，但我相信在以后工作中我會不斷學(xué)習(xí)，逐步進(jìn)步的。此次畢業(yè)設(shè)計，我是在高老師的精心指導(dǎo)下完成的。在高老師的幫助下，我順利的完成了畢業(yè)設(shè)計，并讓我了解到了作為一個設(shè)計者的責(zé)任。在此，我非常感謝高老師的耐心指導(dǎo)。同時，也很感謝學(xué)校提供了這么好的設(shè)計環(huán)境，設(shè)計資料也很齊全。若脫離了老師同學(xué)的幫助，我的設(shè)計不會這么順利地完成，在此，還要衷心地感謝所有同學(xué)的熱心幫助，感謝所有老師的用心培養(yǎng)。非常謝謝你們！