支撐架沖裁復(fù)合模具設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì)論文設(shè)計(jì)題目：“ 支撐架 ”沖裁模具設(shè)計(jì) 下 達(dá) 日 期： 2015年09月16日開 始 日 期： 2015年09月18日完 成 日 期： 2016年01月15日指 導(dǎo) 教 師： 學(xué) 生 專 業(yè)： 機(jī)械制造與自動(dòng)化班 級(jí)： 學(xué) 生 姓 名： 教 研室主任： 趙月娥 XX學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院目 錄前言1.我國(guó)模具行業(yè)的發(fā)展方向和前景22.沖壓加工的特點(diǎn)23.沖壓模具的種類34.課題意義45.沖壓工藝性分析及沖壓方案的確定5 (1)沖壓工藝性分析6 (2)沖壓工藝方案的確定76.排樣設(shè)計(jì)及計(jì)算8 (1)展開尺寸計(jì)算9 (2)排樣方案10 (3)確定搭邊值10 (4)確定條料寬度計(jì)算利用率117.沖裁力的計(jì)算及確定壓力中心11 (1)沖裁力的計(jì)算12 (2)確定壓力中心138.沖裁工藝計(jì)算13 (1)選擇雙面間隙14 (2)沖裁模刃口尺寸計(jì)算原則14 (3)沖孔和落料刃口尺寸計(jì)算149.各零件結(jié)構(gòu)尺寸15 (1)凹模的設(shè)計(jì)15 (2)凸模設(shè)計(jì)16 (3)凸模凹模的材料選定17 (4)卸料部分的設(shè)計(jì)17 (5)卸料裝置18 (6)推件和頂件裝置18 (7)定位部分的設(shè)計(jì)19 (8)模架、模座和導(dǎo)柱導(dǎo)套20 (9)模架類型20 (10)模座21 (11)導(dǎo)柱與導(dǎo)套的選用21 (12模柄的選用22結(jié)論23參考文獻(xiàn)24致 謝25 前 言一我國(guó)模具行業(yè)的發(fā)展方向和前景經(jīng)過1990年代的高速發(fā)展，中國(guó)的模具產(chǎn)業(yè)已經(jīng)達(dá)到一定的水平，生產(chǎn)能力也有了相當(dāng)大的提高，模具市場(chǎng)的規(guī)模也正在逐步擴(kuò)大。過去十年，中國(guó)模具工業(yè)（主要集中在汽車、電子信息以及電器）以每年15%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。到2005年，全國(guó)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)已達(dá)3萬多家，從業(yè)人員50多萬人；模具銷售總額高達(dá)610億元，比上年增長(zhǎng)25%；模具生產(chǎn)企業(yè)總體上任務(wù)飽滿、訂單充足。2006年，業(yè)界預(yù)測(cè)中國(guó)汽車的年度銷售數(shù)量將會(huì)比前一年增長(zhǎng)15%，年度銷售數(shù)量將會(huì)達(dá)到640萬臺(tái)。而汽車零部件市場(chǎng)比汽車整車的市場(chǎng)更大，可以預(yù)測(cè)汽車相關(guān)模具產(chǎn)業(yè)將會(huì)有高速發(fā)展。與2004年相比，2005年中國(guó)的模具生產(chǎn)值增加了125%，以610億人民幣居世界第三位。其中，出口比前一年增加了150%，達(dá)到了7.4億美元。目前，國(guó)內(nèi)模具行業(yè)正隨著我國(guó)制造業(yè)特別是汽車和電子產(chǎn)業(yè)的持續(xù)高速發(fā)展而逐漸步入“黃金期”。近年來，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐加快，主要表現(xiàn)為大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具和模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度高于行業(yè)的總體發(fā)展速度；沖壓模和壓鑄模比例增大；面向市場(chǎng)的專業(yè)模具廠家數(shù)量及能力增加較快。隨著經(jīng)濟(jì)體制改革的不斷深入，“三資”及民營(yíng)企業(yè)的發(fā)展較快。在沖壓模具方面，2006年，沖壓模具比例進(jìn)一步上升，熱流道模具和氣輔模具水平進(jìn)一步提高，沖壓模具在量和質(zhì)方面都有較快的發(fā)展，我國(guó)最大的沖壓模具單套重量已超過50噸，最精密的沖壓模具精度已達(dá)到2微米。在 CAD/CAM技術(shù)得到普及的同時(shí)，CAE技術(shù)應(yīng)用越來越廣，CAD/CAM/CAE一體化得到發(fā)展，模具新結(jié)構(gòu)、新品種、新工藝、新材料的創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)，專利數(shù)量增多。據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，未來我國(guó)模具發(fā)展趨勢(shì)包括10個(gè)方面：(1)模具日趨大型化。(2)模具的精度將越來越高。10年前精密模具的精度一般為5微米，現(xiàn)已達(dá)到2-3微米，1微米精度的模具也將上市。(3)多功能級(jí)進(jìn)模具將進(jìn)一步發(fā)展。新型多功能級(jí)進(jìn)模具除了沖壓成型零件外，還擔(dān)負(fù)疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)，對(duì)鋼材的性能要求越來越高。(4)熱流道模具在沖壓模具中的比重也將逐漸提高。(5)隨著沖壓成型工藝的不斷改進(jìn)與發(fā)展，氣輔模具及適應(yīng)高壓沖壓成型等工藝的模具也將隨之發(fā)展。 (6)標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日益廣泛。模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期，還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本。(7)快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊。(8)隨著車輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展，壓鑄模的比例將不斷提高。同時(shí)對(duì)壓鑄模的壽命和復(fù)雜程度也將提出越來越高的要求。(9)以塑代鋼、以塑代木的進(jìn)程進(jìn)一步加快，沖壓模具的比例將不斷增大。由于機(jī)械零件的復(fù)雜程度和精度的不斷提高，對(duì)沖壓模具的要求也越來越高。(10)模具技術(shù)含量將不斷提高。從應(yīng)用趨勢(shì)方面分析，受用戶要求模具的生產(chǎn)周期縮短影響；快速經(jīng)濟(jì)模具的開發(fā)將被重視，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛，且采用計(jì)算機(jī)控制和機(jī)械手操作的快速換模裝置、快速試模裝置技術(shù)也會(huì)得到發(fā)展和提高。2.沖壓加工的特點(diǎn) 沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對(duì)材料進(jìn)行冷變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡(jiǎn)稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無法實(shí)現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。 沖壓在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓法加工產(chǎn)品零部件，如汽車、農(nóng)機(jī)、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)?shù)拇?，少則60%以上，多則90%以上。不少過去用鍛造、鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。因此可以說，如果生產(chǎn)中采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門就必須要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、快速進(jìn)行產(chǎn)品更新?lián)Q代。與其它方法相比，沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)： (1) 沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化。 (2)沖壓時(shí)由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量,而模具的壽命一般較長(zhǎng),所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。 (3)沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時(shí)材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強(qiáng)度和剛度均較高。 (4)沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設(shè)備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。 但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時(shí)一個(gè)復(fù)雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集形產(chǎn)品。所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。3.沖壓模具的種類沖壓模具的形式很多，一般可按以下幾個(gè)主要特征進(jìn)行分類。根據(jù)工藝性質(zhì)分類（1）沖裁模 沿封閉或敞開的輪廓線使材料產(chǎn)生分離的模具。如落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等。（2）彎曲模 使板料毛坯或其他坯料沿著直線（彎曲線）產(chǎn)生彎曲變形，從而獲得一定角度和形狀的工件的模具。（3）拉深模 是把板料毛坯制成開口空心件，或使空心件進(jìn)一步改變形狀和尺寸的模具。（4）成形模 是將毛坯或半成品工件按圖凸、凹模的形狀直接復(fù)制成形，而材料本身僅產(chǎn)生局部塑性變形的模具。如脹形模、縮口模、擴(kuò)口模、起伏成形模、翻邊模、整形模等。根據(jù)工序組合程度分類（1）工序模 在壓力機(jī)的一次行程中，只完成一道沖壓工序的模具。（2）級(jí)進(jìn)模 只有一個(gè)工位，在壓力機(jī)的一次行程中，在同一工位上同時(shí)完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。（3）級(jí)進(jìn)模（也稱連續(xù)模） 在毛坯的送進(jìn)方向上，具有兩個(gè)或更多的工位，在壓力機(jī)的一次行程中，在不同的工位上逐次完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。4.課題意義 在傳統(tǒng)沖壓模具設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，一般要二到三個(gè)月的時(shí)間；設(shè)計(jì)成本高，需要往返數(shù)次制模，修模；產(chǎn)品質(zhì)量不能保證。本文以支撐架零件的沖壓模具設(shè)計(jì)為例，運(yùn)用三維軟件設(shè)計(jì)制作，不但保證了模具的精確性，而且結(jié)構(gòu)也簡(jiǎn)單，使設(shè)計(jì)者可以節(jié)約時(shí)間，集中精力拆模做凸凹模；運(yùn)用UG分析功能，對(duì)沖壓過程進(jìn)行模擬分析，運(yùn)用專家模架系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)直接選取標(biāo)準(zhǔn)模架，構(gòu)造模具三維實(shí)體。這樣設(shè)計(jì)出來的模具具有更高的質(zhì)量，更大的準(zhǔn)確性?，F(xiàn)代的模具設(shè)計(jì)在計(jì)算機(jī)的平臺(tái)上，運(yùn)用CAD/CAE/CAM等軟件，使現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)具有了高質(zhì)量，高效率，低成本等特點(diǎn)。5.沖壓工藝性分析及沖壓方案的確定1.沖壓工藝性分析 零件的工藝性分析是指分析該零件采用沖壓加工的難易程度和經(jīng)濟(jì)性。分析時(shí)，要根據(jù)制件零件圖或者實(shí)物，分析其幾何形狀、尺寸、料厚、結(jié)構(gòu)工藝性、精度及表面粗糙度要求、制件材料、生產(chǎn)數(shù)量等是否符合沖壓要求。工件圖： 2.沖壓工藝方案的確定該制件采用大批量生產(chǎn)，主要包括落料、切口、切斷幾個(gè)基本工序，可以采用的工藝方案有： （1）先落料，再?zèng)_孔，然后切口、切斷，采用工序模生產(chǎn) （2）落料切口沖壓，然后切斷，采用復(fù)合模生產(chǎn) （3）沖孔落料連續(xù)沖壓，然后切口、切斷，采用連續(xù)模（級(jí)進(jìn)模）生產(chǎn)。 方案（1） 模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造周期短，成本低，但需要兩道工序 ，兩套模具才能完成該零件的加工。兩套模具使成本相應(yīng)的也提高了，生產(chǎn)效率低。難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需要。 方案（2） 采用復(fù)合模沖裁時(shí)，生產(chǎn)效率高，操作方便，誤差較小，對(duì)于此沖件合理。 方案（3） 采用級(jí)進(jìn)模沖裁，沖出的零件精度和平直度不好，生產(chǎn)效率低高，并且可以節(jié)約成本。通過以上分析得出該零件采用方案（2）級(jí)進(jìn)模沖裁。6.排樣設(shè)計(jì)及計(jì)算1.展開尺寸計(jì)算運(yùn)用UG軟件對(duì)支撐架零件進(jìn)行工程圖的繪制，工程圖如圖3.1所示下： 圖3.1 支撐架工程圖 2.排樣方案 方案一 方案二圖3-2 排樣方案方案一和方案二采用送料的方式如圖所示，由于考慮到生產(chǎn)實(shí)際的要求我們采用橫向送料的方式，首先確定方案二為合適的方案。3.確定搭邊值排樣中相鄰兩個(gè)零件之間的余料或零件與條料邊緣間的余料稱為搭邊。 搭邊值要合理確定，搭邊值過大，材料利用率低，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)表3-1查得搭邊值：，表3-1 板料沖裁時(shí)的最小搭邊值板料厚度人工送料自動(dòng)送料圓形非圓形往復(fù)送料111111.51.521.5322.52>1-221.52.523.52.532>2-32.5232.543.53.53>3-432.53.535443>4-543546554>5-654657665>6-865768776>8768798874.確定條料寬度計(jì)算利用率有側(cè)刃的條料寬度及導(dǎo)料版間距：其中,B為條料寬度；D為條料寬度方向沖裁件的最大尺寸；a為沖裁件與條料側(cè)邊之間的搭邊（側(cè)搭邊值）；為條料寬度公差查表得。計(jì)算利用率：通常是以一個(gè)步距內(nèi)零件的實(shí)際面積與所用毛坯面積的百分率來表示，其中, S為送料步距；A為材料面積；為材料利用率；計(jì)算得到方案一：mm；方案二：；有計(jì)算結(jié)果得出方案二的利用率高于方案一，最終決定采用方案二進(jìn)行排樣。7.沖裁力的計(jì)算及確定壓力中心1.沖裁力的計(jì)算利用普通平刃凸模和凹模沖裁時(shí)其沖裁力的計(jì)算公式為：b其中：-沖裁力； -沖裁力系數(shù)，一般取-沖裁周邊長(zhǎng)度（）； -沖裁料厚()； b-抗剪強(qiáng)度（）；為了方便計(jì)算b，其中為材料抗彎強(qiáng)度，查表得。卸料力、推件力、頂件力系數(shù)：查表4-1得，；表4-1 卸料力、推件力、頂件力系數(shù)材料材料厚度（mm）xtdT21沖裁力：卸料力：推件力： n為留在凹模刃口內(nèi)料的個(gè)數(shù)；h為凹模刃口垂直高度；t為料厚； 總沖壓力：根據(jù)計(jì)算結(jié)果選取壓力機(jī)為J23-25型開式雙柱可傾沖床。主要參數(shù)如下：表4-2 J23-25型開式雙柱可傾沖床公程力250KN公程力行程5mm滑塊形成次數(shù)80最大封閉高度260mm工作臺(tái)尺寸360560（mm）工作臺(tái)板厚度65mm模柄孔尺寸4060主電動(dòng)機(jī)功率3Kw2.確定壓力中心模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn)。為保證壓力機(jī)和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心線相重合；否則，沖壓時(shí)滑塊就會(huì)承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具導(dǎo)向部分不正常的磨損，還會(huì)使合理間隙得不到保證，從而影響制件質(zhì)量和降低模具壽命甚至損壞模具。 由于沖件Y方向?qū)ΨQ，故壓力中心，=8.68mm8.沖裁工藝計(jì)算1.選擇雙面間隙沖裁間隙對(duì)沖裁件質(zhì)量、沖裁力、模具壽命的影響很大。因此，設(shè)計(jì)模具時(shí)一定要選擇一個(gè)合理的間隙。間隙在這個(gè)范圍內(nèi)，就能得到質(zhì)量合格的沖裁件和較長(zhǎng)的模具壽命。這個(gè)間隙范圍就稱為合理間隙，這個(gè)范圍的最小值稱為最小合理間隙（），最大值稱為最大合理間隙（）。由表查得， 表5-1 沖裁模初始雙面間隙z （）2.沖裁模刃口尺寸計(jì)算原則 沖裁件的尺寸精度主要取決與模具刃口的尺寸的精度，模具的合理間隙也要靠模具刃口尺寸及制造精度來保證。由于凸、凹模之間存在間隙，使落下的料和沖出的孔都帶有錐度，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，沖孔件的小端尺寸等于凸模的尺寸。沖裁時(shí)，凸、凹模要與沖裁件或廢料發(fā)生摩擦，凸模越磨愈小，凹模越磨愈大，結(jié)果使間隙越來越大。落料件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔時(shí)的尺寸由凸模尺寸決定。故設(shè)計(jì)落料模時(shí)，以凹模為基準(zhǔn)；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，以凸模尺寸為基準(zhǔn)?？紤]到?jīng)_裁中凸、凹模的磨損，設(shè)計(jì)落料凹模時(shí)，凹?；境叽鐟?yīng)取尺寸公差范圍的較小尺寸；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凹?；境叽鐟?yīng)取工件孔尺寸公差范圍的較大尺寸。凸凹模間隙則取最小合理間隙值。確定沖模刃口制造公差時(shí)，應(yīng)考慮制件的公差要求。如果對(duì)刃口精度要求過高（即制造公差過?。瑫?huì)使模具制造困能，增加成本，延長(zhǎng)生產(chǎn)周期；如果對(duì)刃口要求過低（即制造公差過大）則生產(chǎn)出來的制件有可能不合格，會(huì)使模具的壽命降低。刃口加工的方法有兩種，一種是凹模與凸模分別加工法，另一種是凸模與凹模配合加工法配作法。采用凸模凹模分開加工時(shí)，應(yīng)在圖樣上分別標(biāo)注凸模凹模刃口尺寸與制造公差，為了保證間隙值應(yīng)滿足下列關(guān)系式：當(dāng)出現(xiàn)的情況，當(dāng)大的不多時(shí)可以適當(dāng)調(diào)整以滿足上述條件，這時(shí)凸凹模的公差直接按公式，和確定。如果出現(xiàn)時(shí)，就采用配做法。配作法就是先按設(shè)計(jì)尺寸制造出一個(gè)基準(zhǔn)件（凸?；虬寄＃缓蟾鶕?jù)基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸按間隙配制另一個(gè)零件。3.沖孔和落料刃口尺寸計(jì)算沖孔刃口計(jì)算：，表5-2 沖孔凸模、凹模的極限偏差基本尺寸凸模極限下偏差凹模極限上偏差-0.020+0.020+0.025+0.0300.025+0.035進(jìn)行調(diào)整: 查表5-3得將已知數(shù)據(jù)和查表結(jié)果帶入公式： 表5-3 系數(shù)材料厚度t/mm非圓形圓形10.750.50.750.5工件公差/mm落料刃口尺寸計(jì)算： 當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)件時(shí)，凹模磨損后，刃口部分尺寸都增大，因此屬于第一類尺寸。， = = = =凹模磨損后變小的尺寸，為第二類尺寸。 =9.各零件結(jié)構(gòu)尺寸1.凸模固定板的設(shè)計(jì)沖裁時(shí)凹模承受沖裁力和側(cè)向力的作用，由于凹模結(jié)構(gòu)形式不一，受力狀態(tài)又比較復(fù)雜，目前還不能用理論計(jì)算法確定凹模尺寸，在生產(chǎn)中都采用經(jīng)驗(yàn)公式概略的計(jì)算凹模尺寸。凹模厚度為： 其中：系數(shù) 沖裁件最大的外形尺寸 表6-1 系數(shù)kb/mm系數(shù)k501000.22取H=30MM.垂直于送料方向的凹模長(zhǎng)度 ,取送料方向的凹模寬度：其中：其中：-送料方向的凹模刃壁至凹模邊緣的最小距離表6-2 材料寬度B材料厚度t mm.凸模固定板外形：mm.圖6-1 凸模固定板2.凸模設(shè)計(jì)根據(jù)需要，現(xiàn)在選定臺(tái)階式凸模，這種凸模的工作部分和固定部分的形狀與尺寸可以不相同，工作部分可以為異形，但一般做成圓形或矩形，凸模與固定板配合先用H7/m6。其中，-凹模的厚度；-凸模固定板的厚度；-增加高度，包括凸模的修正量，凸模進(jìn)入凹模的長(zhǎng)度圖6-2 沖小孔凸模3.凸模凹模的材料選定凹模所用的材料和凸模的選材基本相同。熱處理要求比凸模的硬度稍高一些，為 。技術(shù)要求按。通用技術(shù)條件和凸模類似。凸模選定為，熱處理要求達(dá)到，尾部回火至。4.卸料部分的設(shè)計(jì)卸料裝置包括卸料、推件和頂件等裝置。其作用是當(dāng)沖裁完成一次沖壓之后，把沖裁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，卸料是指把沖裁件或廢料從凸模上卸下來；推件和頂件一般指把沖裁件或廢料從凹模中卸下來。5.卸料裝置卸料裝置主要包括固定卸料裝置、彈壓卸料裝置和廢料切刀三種。固定卸料板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，卸料力較大，適合用于平整度要求不高或厚板料制件的卸料。彈壓卸料裝置是由卸料板、彈性元件（橡膠）、卸料螺釘?shù)攘慵M成。彈壓卸料既起卸料作用又起壓料作用，所得沖裁零件質(zhì)量較好，平直度較高。適用于質(zhì)量要求較高的沖裁件或薄板沖裁?？紤]到模具結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)以及工件厚度為1mm，故采用彈性卸料裝置。6.推件和頂件裝置推件和頂件裝置的作用是從凹模內(nèi)卸下沖件或廢料，向下推出的機(jī)構(gòu)稱為推件一般裝在上模內(nèi)；向上頂出的機(jī)構(gòu)稱為頂件，一般裝在下模內(nèi)。推件裝置主要有剛性推件裝置和彈性推薦裝置兩種。一般剛性推薦裝置較多，由打桿、推板、連接推桿和推件塊組成。經(jīng)過考慮選擇打桿直接推動(dòng)推件塊，工作原理是在沖壓結(jié)束后上模回程時(shí)利用打桿將凹模內(nèi)的工件推出，其推件力大，工作可靠。7.定位部分的設(shè)計(jì)定位零件的設(shè)計(jì)主要包括導(dǎo)料銷、擋料銷、導(dǎo)料板（導(dǎo)尺）的設(shè)計(jì)。為了保證模具正常工作和沖出合格。必須保證坯料或工序件對(duì)模具的工作刃口處于正確的相對(duì)位置，即必須定位。沖模定位裝置的作用是保證條料的正確送進(jìn)及其在模具中的正確位置。條料在模具送料平面中必須有兩個(gè)方向的限位：一是在與條料方向垂直的方向上的限位，保證條料沿正確的方向送進(jìn)稱為送進(jìn)導(dǎo)向；二是在送料方向上的限位，稱為送料定距。通過使用擋料銷進(jìn)行縱向定位，采用導(dǎo)料銷進(jìn)行橫向定位。導(dǎo)料銷或?qū)Я习迨菍?duì)條料或卷料的側(cè)向進(jìn)行導(dǎo)向，以免送偏的定位零件。擋料銷是對(duì)條料或卷料的縱向進(jìn)行導(dǎo)向保證步距的定位零件。從前往后送料時(shí)，導(dǎo)料銷裝在左側(cè)，一般用兩個(gè)，也可用四個(gè)，從左往右送料時(shí)，導(dǎo)料銷裝在后側(cè)，也可裝四個(gè)。導(dǎo)料銷可壓設(shè)在凹模面上，也可設(shè)在彈壓卸料板上，還可以設(shè)在固定板或下模座等平面上。必須注意到的是擋料銷與凹模刃口太近時(shí)，會(huì)影響刃口強(qiáng)度。如果將擋料銷固定在卸料板上，不影響凹模強(qiáng)度，將擋料銷固定在彈壓卸料板上就不妨礙送料。導(dǎo)料板設(shè)在條料兩側(cè)，為使條料順利通過，兩導(dǎo)料板間距離應(yīng)等于條料寬度加上一個(gè)間隙值。導(dǎo)料板的厚度H取決于導(dǎo)料方式和板料厚度。8.模架、模座和導(dǎo)柱導(dǎo)套9.模架類型模架是由上、下模座、模柄及導(dǎo)向裝置（最常用的是導(dǎo)柱、導(dǎo)套）組成，模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并且承受沖壓過程中的全部載荷。模架的上模座通過模柄與壓力機(jī)滑塊相連，下模座用螺釘壓板固定在壓力機(jī)工作臺(tái)面。對(duì)模架的基本要求有足夠的強(qiáng)度與剛度，以保證工作時(shí)整個(gè)模具系統(tǒng)的穩(wěn)定。模架主要分為兩大類：一類是由上模座、下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成的導(dǎo)柱模模架；導(dǎo)柱模模架按導(dǎo)向結(jié)構(gòu)形式分為滑動(dòng)導(dǎo)向和滾動(dòng)導(dǎo)向兩種?；瑒?dòng)導(dǎo)向模架的精度分為I級(jí)和II級(jí)。滾動(dòng)導(dǎo)向模架分為0I級(jí)和0II級(jí)。各級(jí)對(duì)導(dǎo)柱、導(dǎo)套的配合精度、上模座、下模座下平面的平行度、導(dǎo)柱軸心線對(duì)下模座下平面的垂直度等都規(guī)定了一定的公差等級(jí)。另一類是由導(dǎo)板、下模座，導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成的彈壓導(dǎo)板模架。模架及其組成零件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，并對(duì)其規(guī)定了一定的技術(shù)條件。1.導(dǎo)柱模模架分為滑動(dòng)導(dǎo)向模架和滾動(dòng)導(dǎo)向模架。滑動(dòng)導(dǎo)向模架有6種結(jié)構(gòu)形式，中間導(dǎo)柱模架，對(duì)角導(dǎo)柱模架，后側(cè)導(dǎo)柱模架，后側(cè)導(dǎo)柱窄型模架，中是導(dǎo)柱圓形模架，四導(dǎo)柱模架。滾動(dòng)導(dǎo)向模架有4種結(jié)構(gòu)形式，即對(duì)角導(dǎo)柱模架、中間導(dǎo)柱模架、四角導(dǎo)柱模架和后側(cè)導(dǎo)柱模架。對(duì)角導(dǎo)柱模架、中間導(dǎo)柱模架、四角導(dǎo)柱模架的共同特點(diǎn)是：導(dǎo)向裝置都安裝在模架的對(duì)稱線上，滑動(dòng)平穩(wěn)，導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠。所以要求導(dǎo)向精確可靠的都采用這3種結(jié)構(gòu)形式。對(duì)角導(dǎo)柱模架上、下模座的工作平面模向尺寸L一般大于縱向尺寸B，常用于橫向送料的級(jí)進(jìn)模、縱向送料的單工序?；蚣?jí)進(jìn)模。中間導(dǎo)柱模架只能縱向送料，一般用于單工序?；蚣?jí)進(jìn)模。四導(dǎo)柱模架常用于精度要求較高或尺寸較大制件的和產(chǎn)及大批量生產(chǎn)用的自動(dòng)模。后側(cè)導(dǎo)柱模架(圖6-4)的特點(diǎn)是導(dǎo)向裝置在后側(cè)，橫向和縱向送料都比較方便，但如果有偏心載荷，壓力機(jī)導(dǎo)向又不精確，就會(huì)造成上模座歪斜，導(dǎo)向裝置和凸、凹模都容易磨損，從而影響模具壽命，幫一般用于較小的沖模。圖6-4 下模板做2. 彈壓導(dǎo)板模架：彈壓模架的特點(diǎn)是，作為凸模導(dǎo)向用的彈壓導(dǎo)板與下模座以導(dǎo)柱導(dǎo)套為導(dǎo)向構(gòu)成整體結(jié)構(gòu)。凸模與固定板是間隙配合而不是過渡配合，因而凸模在固定板中有一定的浮動(dòng)量。這種結(jié)構(gòu)形式可以起到保護(hù)凸模的作用，一般用于帶細(xì)長(zhǎng)凸模的連續(xù)模。結(jié)合本次模具的大小及上模座的具體結(jié)構(gòu)、模具復(fù)雜性及模架的精度。模具的生產(chǎn)成本等因素，根椐中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選擇標(biāo)準(zhǔn)，選擇代號(hào)為GB 2858.581的選用滑動(dòng)后側(cè)導(dǎo)柱模架，其結(jié)構(gòu)形式如圖：選用模架的主要尺寸：表6-4 模架尺寸L160B160H最大255最小2104555材料：HT200熱處理：調(diào)質(zhì)10.模座模座一般分為上、下模座，其形狀基本相似。上、下模座的作用是直接或間接地安裝沖模的所有零件，分別與壓力機(jī)滑塊和工作臺(tái)連接，傳遞壓力。因此，必須注意上、下模座的強(qiáng)度和剛度。模座因強(qiáng)度不足會(huì)產(chǎn)生破壞；如果剛度不夠工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的彈性變形，導(dǎo)致模具的工作零件和導(dǎo)向零件迅速磨損，這是常見的卻不被重視的現(xiàn)象。在選用和設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意：（1）盡量選用標(biāo)準(zhǔn)模架，而標(biāo)準(zhǔn)模架的型式和規(guī)格就決定了上、下模座的型式和規(guī)格。（2）所選用或設(shè)計(jì)的模座必須與選用的壓力機(jī)的工作臺(tái)和滑塊的有關(guān)尺寸相適應(yīng)，并進(jìn)行必要的校核。（3）模座一般采用、等材料。（4）模座的上、下表面的平行度應(yīng)達(dá)到要求，平行度一般為4級(jí)。（5）上、下模座的導(dǎo)套、導(dǎo)柱安裝孔中心距必須一致，精度一般要求在以下；模座的導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔的軸線應(yīng)與模座的上、下平面垂直，安裝滑動(dòng)式導(dǎo)柱和導(dǎo)套時(shí)，垂直度一般為4級(jí)（6）模座的上、下表面粗糙度Ra值為，在保證平度的前提下，可允許Ra值為11.導(dǎo)柱與導(dǎo)套的選用導(dǎo)柱與導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)與尺寸按所選定的模架，以及模具的具體結(jié)構(gòu)配合選用標(biāo)準(zhǔn)件。導(dǎo)柱、導(dǎo)套與模座的配合為過盈配合。1.導(dǎo)柱：根據(jù)所選用的滑動(dòng)中間導(dǎo)柱模架的模架形式，結(jié)合整體模具的設(shè)計(jì)，根椐中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選擇標(biāo)準(zhǔn)，選擇代號(hào)為GB 2861.190的選用A型導(dǎo)柱，其結(jié)構(gòu)形式如圖：圖6-5 A型導(dǎo)柱基本尺寸選?。翰牧线x取及熱處理加工：20鋼，熱處理硬度HRC5662（滲碳淬火）。2.導(dǎo)套：配合導(dǎo)柱，椐中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選擇標(biāo)準(zhǔn)，選擇代號(hào)為GB 2861.690的選用A型導(dǎo)套：圖6-6 A型導(dǎo)套引用標(biāo)準(zhǔn)：GB/T12446 沖模模架零件技術(shù)條件 GB 699 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件尺寸選取用：。材料：20號(hào)鋼 GB 699。熱處理：滲碳深度，硬度。技術(shù)條件：按GB/T 2861.3的規(guī)定。12.模柄的選用（1）模柄的基本要求 與壓力機(jī)滑塊上的模柄孔配合正確；與上模座連接正確可靠。 （2）模柄的基本結(jié)構(gòu)形式模柄分為壓入式模柄，旋入式模柄，凸緣模柄，槽形模柄，通用模柄，浮動(dòng)模柄和推入式模柄等。壓入式模柄與上模座以H7/h6配合，并加銷釘以防止轉(zhuǎn)動(dòng)，模柄裝入模座后，止口一般不允許凸出模座平面，它主要用于上模座較厚而又沒有開設(shè)推板孔或上模比較重的場(chǎng)合。浮動(dòng)式模柄的主要特點(diǎn)是壓力機(jī)的壓力通過凹球面模柄和凸球面墊塊傳遞到上模，以消除壓力機(jī)導(dǎo)向誤差對(duì)模具導(dǎo)向精度的影響，主要用于硬質(zhì)合金模等精密導(dǎo)柱模。且因其模柄一面開通，所以使用時(shí)導(dǎo)柱導(dǎo)套不宜脫開，它主要用于小型精密沖模，有一定的通用性。槽形模柄和通用模柄都是用于直接固定凸模，也可稱為帶模座的模柄。主要用于簡(jiǎn)單模具中，更換凸模方便。凸緣模柄是用34個(gè)螺釘緊固于上模座，主要用于大型模具式上模座中開設(shè)推板孔的中、小型沖模。旋入式模柄是通過螺紋與上模座連接，并加螺釘防松，主要用于中小型有導(dǎo)柱的沖模。結(jié)合本次模具的大小和設(shè)計(jì)中用到打料裝置以及上模座的具體結(jié)構(gòu)決定采用壓入式模柄。表6-5 主要零件尺寸序號(hào)名稱尺寸材料個(gè)數(shù)1上模座板45#12凸模固定板45#13凸模固定板45#14中間板45#15下模座板45#1注：模具的閉合高度為H=355mm結(jié) 論通過本次設(shè)計(jì)，對(duì)模具工業(yè)有了很好的了解。特別了解了沖壓工業(yè)的重要地位和當(dāng)今沖壓模具的現(xiàn)狀。模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。為了做好這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我找了很多有關(guān)模具設(shè)計(jì)方面的書籍，進(jìn)行了系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。并且還在網(wǎng)上找了不少有關(guān)模具設(shè)計(jì)方面的資料作為參考和學(xué)習(xí)之用。通過學(xué)習(xí)這些知識(shí)，對(duì)模具設(shè)計(jì)的過程有了清晰的認(rèn)識(shí)，以及在模具設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該要注意些什么問題都有個(gè)大概的了解。學(xué)習(xí)了傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)方法和現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)方法，理解了現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)的高效，高質(zhì)，低成本的優(yōu)越性。由于是第一次進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，我采用了以傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)流程為主線，利用現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)的優(yōu)越性方面的并行設(shè)計(jì)方法，運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件，以完成模具的三維實(shí)體設(shè)計(jì)為先，以繪制工程圖為后的設(shè)計(jì)流程，從而減少了模具設(shè)計(jì)過程中錯(cuò)誤的出現(xiàn)和設(shè)計(jì)的返工。在這次模具設(shè)計(jì)中，一個(gè)關(guān)鍵之處就是運(yùn)用UG軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。運(yùn)用UG可以很好的完成制品3D模型的建立、制品設(shè)計(jì)的合理性、注射成型的工藝性分析、模具型腔的設(shè)計(jì)以及標(biāo)準(zhǔn)模架的選取等模具設(shè)計(jì)過程中的關(guān)鍵步驟，使得模具設(shè)計(jì)的時(shí)間的減少，并提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量。CAE軟件在模具設(shè)計(jì)行業(yè)的應(yīng)用，提高了模具設(shè)計(jì)的精確性和速度，降低了制造成本。因?yàn)橥ㄟ^這個(gè)軟件，可以讓設(shè)計(jì)師在推出產(chǎn)品前，有機(jī)會(huì)了解所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的缺點(diǎn)，并事先改善，有效的減少浪費(fèi)和降低成本。由于是第一次做模具設(shè)計(jì)，自身所具有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)有限，所以在設(shè)計(jì)過程中對(duì)于一些問題的理解和處理都顯得比較膚淺?？傊瓿闪诉@次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我的知識(shí)變得更加豐富。不僅學(xué)到不少專業(yè)知識(shí)，鍛煉了自己的工作能力，也學(xué)會(huì)了以什么樣的心態(tài)去面對(duì)設(shè)計(jì)工作。參考文獻(xiàn)1 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謝首先對(duì)指導(dǎo)老師在這次設(shè)計(jì)中給予我的幫助和支持表示衷心的感謝。由于是第一次做模具設(shè)計(jì)，所以在開始的時(shí)候都不知道從何下手。老師教會(huì)了我如何去搜集和查閱一些相關(guān)資料。在設(shè)計(jì)過程中遇到一些難以解決的問題，古老師都認(rèn)真負(fù)責(zé)地給我分析講解，使我找到了解決問題的辦法。在撰寫論文的時(shí)候，古老師及時(shí)的給予我建議，指出不足之處，幫助我更好的分析數(shù)據(jù)和組織論文結(jié)構(gòu)，使論文內(nèi)容更加充實(shí)、合理、有序。在老師的指導(dǎo)下，使我在這次模具設(shè)計(jì)中學(xué)到不少知識(shí)。在此再次對(duì)指導(dǎo)老師表示衷心感謝!在跨越大學(xué)的學(xué)習(xí)過程中，我還得到了各科任課老師和各位領(lǐng)導(dǎo)的大力幫助。在你們的幫助下，我學(xué)到了豐富的專業(yè)知識(shí)，學(xué)會(huì)了如何對(duì)待學(xué)習(xí)、生活、如何從事設(shè)計(jì)研究工作，使我的學(xué)業(yè)順利的完成，給我的大學(xué)生活劃上一個(gè)圓滿的句號(hào)。在次對(duì)各位幫助我、教育我的領(lǐng)導(dǎo)和老師表示由衷的感謝!第 23 頁 共 25 頁