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河南機(jī)電高等專科學(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書/論文
正裝下頂出復(fù)合模設(shè)計(jì)
第一章 緒 論
模具是機(jī)械、汽車、電子、通訊、家電等工業(yè)產(chǎn)品的基礎(chǔ)工藝裝備，屬于高新技術(shù)產(chǎn)品。作為基礎(chǔ)工業(yè)，模具的質(zhì)量、精度、壽命對(duì)其他工業(yè)的發(fā)展起著十分重要的作用，在國(guó)際上稱為“工業(yè)之母”。近十年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，作為工業(yè)品基礎(chǔ)的模具行業(yè)，也得到了蓬勃發(fā)展，已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要產(chǎn)業(yè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)（未包括臺(tái)灣、香港、澳門）現(xiàn)有模具廠已超過(guò)1700家，從業(yè)人員達(dá)60多萬(wàn)人。
模具分為沖壓模具、熱鍛模具、塑料模具、鑄造模具、橡膠模具和玻璃模具等。其中，冷沖壓模具歷史悠久、用途廣、技術(shù)成熟，在各種模具中所占比重最多。汽車、摩托車、家電行業(yè)是模具最大的市場(chǎng)，占整個(gè)市場(chǎng)的60%以上。例如，一種車型的轎車共需模具4000套，價(jià)值達(dá)2億元`到3億元；單臺(tái)電冰箱需要模具生產(chǎn)的零件約150個(gè)，共需模具約350套，價(jià)值約400萬(wàn)元；單臺(tái)彩電大約有150個(gè)零件需用模具生產(chǎn)，共需模具約140套，價(jià)值達(dá)700萬(wàn)元。其中所需模具大部分為冷沖壓模具。沖壓是在室溫下。利用安裝在壓力機(jī)上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。也叫冷沖壓.
在沖壓過(guò)程中，將材料加工成零件的一種特殊工藝裝配，稱為沖壓模具。沖模是在實(shí)現(xiàn)沖壓加工中必不可少的工藝裝配，與沖壓件是“一模一樣”的關(guān)系，若沒(méi)有符合要求的沖模，就不能生產(chǎn)出合格的沖壓件：沒(méi)有先進(jìn)的模具，先進(jìn)的沖壓成型工藝就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。在沖壓零件的生產(chǎn)中，合理的成形工藝、先進(jìn)的模具、高效的沖壓設(shè)備是比不可少的三要素。
與切削加工相比，冷沖壓靠模具和設(shè)備完成加工過(guò)程，所以具有生產(chǎn)效率高、加工成本低、材料利用率高 、產(chǎn)品一致性好、操作簡(jiǎn)單、便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化等一系列優(yōu)點(diǎn)。一臺(tái)普通沖壓設(shè)備每分鐘可生產(chǎn)零件好幾十件 ，而高速?zèng)_床的生產(chǎn)率可大每分鐘數(shù)百件甚至上千件。因此，大批量生產(chǎn)的機(jī)械、電子、輕工等產(chǎn)品，都大量使用冷沖壓零件。在國(guó)防方面，飛機(jī)、導(dǎo)彈、各種槍支與炮彈等產(chǎn)品中，冷沖壓加工的零件比例也是相當(dāng)大的。隨著汽車和家用電器等行業(yè)的飛速發(fā)展，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，對(duì)發(fā)展冷沖壓生產(chǎn)給予了高度重視。據(jù)近年來(lái)的統(tǒng)計(jì)，美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家的模具工業(yè)年產(chǎn)值已經(jīng)超過(guò)機(jī)床工業(yè)產(chǎn)值的6%~12%。
由于 冷沖壓不需要加熱，也不想切削加工那樣，將大量的金屬切成碎屑而消耗大量能量，所以它是一種節(jié)能的加工方法；沖壓制品所用的原材料是冶金廠大量生產(chǎn)的廉價(jià)的鋼板和鋼帶，在沖壓加工中材料表面質(zhì)量不受破壞，故沖壓件的表面質(zhì)量好，著是任何其他加工方法所不能競(jìng)爭(zhēng)的。
沖壓模具作為制造產(chǎn)品（或半產(chǎn)品）的一種工具，其作用是完成某種工藝。模具設(shè)計(jì)必須滿足工藝要求，最終滿足產(chǎn)品的形狀、尺寸和精度的要求。因此沖壓設(shè)計(jì)師必須掌握沖壓工藝，包括沖壓工藝的分類、各種工藝計(jì)算、工藝制訂等基礎(chǔ)知識(shí)，而后才可以選擇模具的類型，進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，使模具的類型、結(jié)構(gòu)及尺寸等滿足工藝及產(chǎn)品的要求。
冷沖壓工藝大致分兩類：分離工序和成型工序。分離工序的目的是在沖壓過(guò)程中將沖壓件與板料按一定的輪廓線進(jìn)行分離：分離工序又可分為落料、沖孔和剪切等。成型工序的目的是使沖壓毛胚在不破壞其完整性的條件下產(chǎn)生塑性變形，并轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品所需要的形狀：成形工序又分為彎曲、拉深、翻邊、翻孔、脹形、擴(kuò)孔、縮孔和旋壓等。
冷沖壓模具是沖壓生產(chǎn)的主要工藝設(shè)備。沖壓件的表面質(zhì)量、尺寸精度、生產(chǎn)率以及經(jīng)濟(jì)效益等，與模具結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)是否合理關(guān)系極大。
其結(jié)構(gòu)必須滿足沖壓生產(chǎn)的要求,既要沖出合格的坯料或工件,又要與生產(chǎn)批量相適應(yīng),而且還要具有操作安全,方便,使用壽命長(zhǎng),容易制造和維修等特點(diǎn),沖裁模的結(jié)構(gòu)形式很多.
按工序性質(zhì)分;落料模.沖孔模,切斷模,剖切模,切口模,整修模,精沖模.
按工序組合程度分;簡(jiǎn)單沖裁模,復(fù)合沖裁模,連續(xù)沖裁模.
此外,按導(dǎo)向方式可分為無(wú)導(dǎo)向模,有導(dǎo)向模.還可以按送料方式,出件方式與排除廢料方式進(jìn)行分類,這里不再列舉.各種結(jié)構(gòu)形式的模具各有其特點(diǎn),各自使用于不同尺寸精度,不同結(jié)構(gòu)形式,不同生產(chǎn)批量沖裁件的生產(chǎn).
第二章、沖裁件的工藝分析
1.零件工藝性分析
分析該零件的尺寸精度，其兩孔中心距的尺寸及公差82±0.2mm,按[1]表2.7.5查得，用一般精度的模具可達(dá)到的兩孔中心距公差為±0.15mm，即可滿足零件的精度要求，從零件的形狀.尺寸標(biāo)注及生產(chǎn)批量等情況看，也均符合沖裁的工藝要求，并且只需一次沖孔落料即可，圖中的空距遠(yuǎn)大于最小空距a≥2t的要求．工件其他尺寸的公差未標(biāo)注，全部視為自由公差，為IT12的尺寸精度一般的普通沖裁能夠滿足工件的要求。
2.沖壓工藝方案的確定;
該工件包括落料和沖孔兩個(gè)基本工序.可有以下三種工藝方案;
方案一;先落料再?zèng)_孔采用單工序模生產(chǎn).
方案二;落料沖孔一次復(fù)合沖壓.采用復(fù)合模生產(chǎn).
方案三;沖孔落料級(jí)金完成.采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn).
三種方案比較;
方案一.模具結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單.但是需要兩道工序.兩副模具.成本較高.并且生產(chǎn)率比較低.不能滿足當(dāng)代生產(chǎn)的需要和不符合企業(yè)生產(chǎn)的利益.故不宜采用..
方案二.只需要一副模具.生產(chǎn)的工件進(jìn)度和生產(chǎn)率都比較高.且最小壁厚滿足復(fù)合沖裁要求.操作較方便.
方案三.也只需要一副模具生產(chǎn)率較高.操作也比較方便,但是制造成本較方案二高.且需要嚴(yán)格控制送料步距,制造較方案二差,
綜合以上比較.故采用方案二為最好.本設(shè)計(jì)即采用此方案.
第三章、主要設(shè)計(jì)計(jì)算
1, 排樣方式的確定
排樣是指沖裁在條料,帶料或板料上的布置方法.合理的排樣和適當(dāng)?shù)拇钸呏?是降低成本和保證工件質(zhì)量及模具壽命的有效措施..
排樣的方式有多種多樣,如;直排,斜排,直對(duì)排和混合排,.
《課本》P65表2.5.2
根據(jù)零件的形狀和復(fù)雜程度，本設(shè)計(jì)我采用直排的方式排樣。具體排樣圖如下;
2， 毛胚的確定
計(jì)算沖裁件的面積SV=[（126+82）×22+П22×2?2-21×4×22-П7×2]mm2=4566 mm2,下面對(duì)毛胚的搭邊值進(jìn)行確定，各部分尺寸的確定由 [1]P6 5表2.5.2查得側(cè)面a=2mm，工作間a1=1.5mm由零件圖和排樣圖可以計(jì)算條料的寬度b=130mm，一個(gè)步距的長(zhǎng)度為s=35.5mm可得下表;
：
項(xiàng)目
公式
結(jié)果
備注
沖裁件的面積A
A=[(126+82)×22+π×222/2-2×14×22-π] ×7×7
4566
查表2.5.2搭邊值a=2.0
a1=1.5采用側(cè)壓裝置
條料寬度B
B=126+2×2
130
步距S
S=34+1.5
35.5
3. 材料的利用率
一個(gè)步距的材料利用率=100﹪
=100﹪
=98.9﹪
式中 A---------沖裁件面積；
n----------一個(gè)步距內(nèi)沖裁件數(shù)目；
b----------條料寬度；
h----------進(jìn)距．
4. 沖裁力的計(jì)算
該模具采用復(fù)合模，擬選擇彈性卸料卸下工件，沖壓力的計(jì)《課本》P65表2.5.2
《課本》P65表2.5.2
《課本》P65表2.5.2
《課本》P65表2.5.2
《課本》P65表2.5.2
《課本》P65表2.5.2
《課本》P65表2.5.2
算如下,由[1]p69可得沖裁力《課本》P65表2.5.2
《課本》P65表2.5.2
《課本》P65表2.5.2
F=KLtτb
式中：F——沖裁力
L——是沖裁周邊的長(zhǎng)度，這里面為總長(zhǎng)度=
mm+82mm+622mm +14πmm+22πmm=369.34mm
t——材料的厚度為0.3mm
τb——材料的抗剪強(qiáng)度取500MPa
K——安全系數(shù)是考慮到實(shí)際生產(chǎn)中，模具間隙值的波動(dòng)和不均勻、刃口的磨損、板料力學(xué)性能和厚度波動(dòng)等因素的影響而給出的修正系數(shù)。一般取1.3。
根據(jù)以上數(shù)據(jù)得計(jì)算可得F=63.75KN
下面我們分別對(duì)卸料力、推件力和頂件力進(jìn)行計(jì)算：
卸料力Fx=KxF
推件力Ft=nKtF
[1]《課本》p70表2.6.1
頂件力Fd=KdF
式中：F——為沖裁力為63.75KN
kx——卸料力系數(shù)
Kt——推件力系數(shù)
Kd——頂件力系數(shù)
有[1]得他們分別取0.05、0.63和0.08
n——同時(shí)卡在凹模內(nèi)的沖裁件或廢料的個(gè)數(shù)《課本》P65表2.5.2
，取h=1.2mm 則n =h/t=1.2/0.3=4
可得Fx=3.1875KN Ft=40.1625KN Fd=5.1KN
因?yàn)椴捎玫膹椥孕读虾蜕铣隽戏绞剑蒣1]P71(2.6.7)
可知沖壓的總工藝力為
F=Fx+Fd+F=72.0375KN
5. 工作零件刃口尺寸計(jì)算
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)較簡(jiǎn)單，適宜采用線切割加工凸凹模,凹模，凸凹模固定板以及卸料板，這種加工方法可以保證這些零件各個(gè)孔的同軸度，使裝配工作簡(jiǎn)化。因此工作零件刃口尺寸計(jì)算就按配合加工的方法來(lái)計(jì)算，具體計(jì)算見(jiàn)表如下
工作零件刃口尺寸的計(jì)算
尺寸及分類
尺寸轉(zhuǎn)換
計(jì)算公式
結(jié)果
備注
落料
126
34
R22
126
A=
125.5
查[1]P55表2.3.2得間隙值Zmin=0.018,
Zmax=0.024;
查[2]P56表3-8得因子X(jué)=0.5
34
33.69
R22
21.74
沖孔
14
14
B=
14.22
孔心距
82
82
C=
82
凸模的刃口尺寸按凹模的實(shí)際尺寸配制，并保證雙面間隙為0.018~0.024mm。凹模具的外形尺寸：參考[2]P97（4-7）和式（4-8），取凹模的厚度H=20mm，凹模壁厚C=40mm.
凹模具零件簡(jiǎn)圖如下：
第四章 模具總體設(shè)計(jì)及主要零部件設(shè)計(jì)
1.模具結(jié)構(gòu)的選擇
（1）由零件圖分析該模具采用正裝下頂出復(fù)合模。條料的送進(jìn)，由兩個(gè)導(dǎo)料銷控制其方向，由擋料銷12控制其進(jìn)距。卸料采用彈性卸料裝置，將廢料從凸模上卸下。同時(shí)由裝在模座之下的頂出裝置實(shí)現(xiàn)上出件，通過(guò)調(diào)整螺母19壓縮橡
膠17，可調(diào)整頂件力。由于該彈性頂出裝置在沖裁時(shí)能壓住工件，并及時(shí)地將工件從凹模內(nèi)頂出，因此可使沖出的工件表面平整。適用于厚度較薄的中，小工件的沖裁。
[3]P252
課本
2 卸料彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算
（1）根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初定6根彈簧，每根彈簧分擔(dān)的卸料力為3601N/6=600N。
（2）根據(jù)預(yù)緊力Ppre（≥400N）和模具尺寸，由設(shè)計(jì)質(zhì)料中選出序號(hào)57~61的彈簧，其最大工作負(fù)荷Pmax為720N，大于600N。
（3）校驗(yàn)是不是滿足?Hmax>Zmax.查質(zhì)料中的彈簧規(guī)格及負(fù)荷曲線。并經(jīng)過(guò)計(jì)算可得下列數(shù)據(jù)：由表4-6中數(shù)據(jù)可知，序號(hào)59~61的彈簧均滿足?Hmax≥Ztotal,根據(jù)模具結(jié)構(gòu)確定使用59號(hào)彈簧。該彈簧規(guī)格為：
外徑：D=36mm,鋼絲直徑：d=5.0mm.自由高度：H0=80mm
裝配高度：H2=H0-?Hpre=80-17=63mm
彈簧數(shù)據(jù)表
序號(hào)
H0(mm)
H1(mm)
?Hmax= H0- H1
?Hpre(Ppre=600N)
Ztotal=?Hpre+HW+?Hrep
57
45
30.2
14.8
10
17.3
58
60
40.2
19.8
13
20.3
59
80
52.8
27.2
17
24.3
60
100
65
35
23
30.3
61
130
83.8
46.2
30
37.3
注：HW=t+1=0.3+1=1.3 mm, ?Hrep=6 mm
模架選用后側(cè)導(dǎo)拄標(biāo)準(zhǔn)模架：
上模座：L×B×H=200mm×200mm×45mm
下模座：L×B×H=200mm×200mm×50mm
導(dǎo)拄：d×L=32mm×160mm,導(dǎo)套：d×L×D=32mm×105mm×43mm
模架的閉合高度：170~210mm; 墊板厚度：10 mm； 凸模固定板厚度：16 mm上模底板厚45 mm
彈簧露出高度：33（為63-10-16-4）mm； 卸料板厚度：14 mm； 凹模厚度：20 mm； 下模底板厚：50 mm
模具的閉合高度：Hd=45+10+16+33+14+20+50=188 mm
(4 ). 沖壓設(shè)備的選擇
選用開(kāi)式雙拄可傾壓力機(jī) J23-16
公稱壓力：160KN； 滑塊行程：55 mm； 閉合高度：220 mm；閉合高度調(diào)節(jié)量：45 mm 滑塊中心線至床身距離：160 mm； 工作臺(tái)高度尺寸：300 mm×450 mm。
底板厚度：40 mm； 模柄孔尺寸：?40 mm×60 mm。
[3]P14
[
第五章、模具的總體設(shè)計(jì)
1、模具類型的選擇
由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合沖壓，所以模具類型為復(fù)合模。
2. 壓力中心的確定及相關(guān)尺寸的計(jì)算
計(jì)算壓力中心，首先根據(jù)前面的設(shè)計(jì)畫出凹模型口圖如下圖，為了盡可能保證模柄軸線、壓力機(jī)滑塊的中心和壓力中心重合，依次防止偏載對(duì)模具和壓力機(jī)帶來(lái)的損害。按比例畫出工件形狀，將工件輪廓線分為L(zhǎng)1，L2….L5的基本線段，并選定坐標(biāo)系XOY，計(jì)算步驟如下：
（1）建立坐標(biāo)系XOY如圖所示,因工件左右對(duì)稱，其壓力中心一定在對(duì)稱軸Y上，即X0=0
（2）確定各個(gè)凹模的壓力中心在XOY坐標(biāo)系中的坐標(biāo)
L1=126-2×14=98（mm）；Y1=0
L2=6=72(mm);Y2=1/2×(34-22)=6（mm）
L3=2×7×П=44（mm）;Y3=26.4（mm）
L4=2×22П/2=69.0（mm）;Y4=32.69（mm）
L5=82（mm）Y5=34（mm）
Y0=16.96（mm）
3、定位方式的選擇
因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料板，無(wú)側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用擋料銷初定距，導(dǎo)正銷精定距。而第一件的沖壓位置因?yàn)檎{(diào)料長(zhǎng)度有一定的余量，可以靠操作工來(lái)目測(cè)定。
4、導(dǎo)向方式的選擇
為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整等因素該級(jí)進(jìn)模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。
第六章、主要零部件的設(shè)計(jì)
１、工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)模具設(shè)計(jì)的基本形式，可以確定模具的基本結(jié)構(gòu)原理圖如下：一張模具裝配圖
（１）沖孔凸模的設(shè)計(jì)
根據(jù)制件的零件圖可以知道，沖孔凸模的結(jié)構(gòu)為圓形，所以沖孔凸模均采用圓頭直桿圓凸模，其總長(zhǎng)L可根據(jù)具體設(shè)計(jì)按如下方式計(jì)算：
L=h1+h2+t+h=20+14+1+28=63mm[4]
其中：H1為凸模固定板厚18mm
h2為卸料板的厚度15mm
t為料厚1.0mm
h為附加長(zhǎng)度取26mm,包含了橡膠的厚度，其取值是根據(jù)他們的具體設(shè)計(jì)而確定的。根據(jù)具體的設(shè)計(jì)查[2]P50表2.57的如下內(nèi)容：
其中4個(gè)Φ3.2的凸模為 6.0×63-G12JB/T5825
其中1個(gè)8.5的凸模為 13×63-G12JB/T5825
（2）落料凸模
結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設(shè)計(jì)成直通式，采用線切割機(jī)床加工，4個(gè)M4的螺釘固定在墊板上，與凸模固定板配合按H6/m5。其落料凸模的長(zhǎng)度根據(jù)沖孔凸模的長(zhǎng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，取L=63mm根據(jù)前面凸模的設(shè)計(jì)時(shí)的尺寸計(jì)算可以得出，具體尺寸如下圖：
[2]P50表2.57
（3）凹模的設(shè)計(jì)
凹模采用整體凹模，各沖裁的凹?？拙捎镁€切割機(jī)床加工，安排凹模在模架的位置時(shí)，要根據(jù)壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心和模柄中心重合，下面對(duì)其輪廓尺寸進(jìn)行計(jì)算：
[1]P104表2.9.5
凹模的厚度 H=KB 根據(jù)《1》表4-34
取K=0.4 由[1]P104表2.9.5
則H=0.4×34=13.6mm b=34mm
《1》P93
此為最小值圓整到15mm即H=15mm
所以凹模的壁厚取35mm
取凹模厚度為15mm
凹模的寬度 C 取=34+2×35=104mm
凹模的長(zhǎng)度 L 取=22+22+2+35×2=116mm
即凹模的輪廓尺寸為116×104×15結(jié)構(gòu)詳圖如下所示：
2、定位零件的設(shè)計(jì)
落料凸模的下部設(shè)置一個(gè)導(dǎo)正銷，借助中間8.5的孔進(jìn)行導(dǎo)正，8.5的孔的導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)正應(yīng)在卸料板壓緊板料之前完成導(dǎo)正，考慮料厚和裝配后卸料板下平面超出凸模端面1.5mm，導(dǎo)正銷直線部分的長(zhǎng)度為3mm。導(dǎo)正銷采用7/6安裝在落料凸模端面，導(dǎo)正銷導(dǎo)正部分與導(dǎo)正孔采用7/6配合. 起定距的活動(dòng)擋料銷、彈簧和螺塞選用標(biāo)準(zhǔn)件，規(guī)格為8×16mm
起定距的活動(dòng)擋料銷、彈簧和螺塞選用標(biāo)準(zhǔn)件，規(guī)格為8×16mm。
3、導(dǎo)料板的設(shè)計(jì)
導(dǎo)料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模齊平，導(dǎo)料板與條料之間的間隙1mm，這樣就可確定了導(dǎo)料板的寬度，導(dǎo)料板的厚度按表2.9.7選擇。因?yàn)槟＞咴O(shè)計(jì)時(shí)的用的彈性導(dǎo)料板，所以條料送進(jìn)不會(huì)受阻礙，導(dǎo)料板的高度可以適當(dāng)?shù)臏p小活動(dòng)擋料銷的高度為3mm，導(dǎo)料板的厚度為4mm，具體形式按標(biāo)準(zhǔn)[5]側(cè)壓裝置選用簧片式側(cè)壓按標(biāo)準(zhǔn)取。導(dǎo)料板采用45鋼的制作。熱處理硬度為40~45HRC.用螺釘和銷釘固定在凹模上，導(dǎo)料板的進(jìn)料端安裝有承料板。
4、卸料部件的設(shè)計(jì)
(1)卸料板的設(shè)計(jì)
卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為14cm。卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為45~45HRC，尺寸如下圖。
(2)卸料螺釘?shù)倪x用
卸料板上設(shè)置4個(gè)卸料螺釘，公稱直徑為12mm，螺紋部分為10×10mm。卸料釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸模端面1mm，有誤差時(shí)通過(guò)在螺釘與卸料板之間安裝墊片來(lái)調(diào)整。
5、模架及其它零部件的設(shè)計(jì)
[2]P273
該模具采用中間導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在模具中間位置，沖壓時(shí)可防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。以凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。根據(jù)模具周界的具體尺寸，查[2]P273得采用中間導(dǎo)柱模架最適合具體規(guī)準(zhǔn)是：
上模座160×125×125GB/T2855.9—81
下模座160×125×125GB/T2855.10—81的標(biāo)準(zhǔn)模架，材料為HT200。
上模座厚度H上模取30mm，上模墊板的厚度H墊取5mm，固定板的厚度H固20mm，下模座的厚度35mm，那么，該模具的閉合高度:
H閉= H上座+ H下座 + H墊 + L + H固 + H凹模- h2
=30+35+5+63+20+15-1=167mm
式中: H上座——
H下座——
H墊——
L——凸模的長(zhǎng)度
H固——凹模厚度
H凹?！鼓_裁后進(jìn)入凹模的深度
h2——
可見(jiàn)該模具閉合高度小于所選壓力機(jī)J23—16最大裝模高度(220mm),可以使用。
[2]p280和284
根據(jù)設(shè)計(jì)出來(lái)的最大閉合高度設(shè)計(jì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套，有模座上的導(dǎo)柱和導(dǎo)套的尺寸確定選擇的尺寸查[2]p280和p284得：
導(dǎo)柱A22h5×150 GB/T2861.1—81和A25h5×150 GB/T2861.1—81
導(dǎo)套A22H6×80×33 GB/T2861.6—81和A25H6×80×33 GB/T2861.6—81
[2]288
6、模柄的設(shè)計(jì)
根據(jù)壓力的相關(guān)參數(shù)，由[2]288選擇模柄為壓入式模柄其參數(shù)為40×90GB/T2862.1—81Q235
主要零件的標(biāo)準(zhǔn)號(hào)及選用材料
零件名稱
標(biāo)準(zhǔn)號(hào)
選用材料
熱處理HRC
上托、底座
GB2855.5—81
Q235
導(dǎo)柱
A32h5X160 GB2861.1—81
T10A
滲碳58～62
導(dǎo)套
A32H6X105X43
T10A
滲碳58～64
頂桿
GB2867.3—81
45
43～48
彈簧
GB2089—80
65Mn
43～48
卸料螺釘
GB2867.6—81
45
35～40
螺栓
A3
43～48
螺母
A3
Q235
螺釘
GB70—80
45
43～48
模柄
A30X70 GB2862.1—81
擋料銷
GB2866.11—81
45
43～48
導(dǎo)料銷
GB2866.11—81
45
43～48
銷釘
GB119—85
A3
43～48
圓柱銷
GB119-76
35
28～38
第七章、模具的裝配
根據(jù)復(fù)合模裝配要點(diǎn)，選凹模作為裝配基準(zhǔn)件，先裝下模，在裝上模，并調(diào)整間隙、試沖、返修。
具體的裝配如下：
首先，凸凹模的預(yù)裝配，這個(gè)過(guò)程就是仔細(xì)檢查一下各凸模形狀及尺寸以及凹模形孔，是否符合圖紙要求的尺寸精度、形狀。并且將各凸模分別與相應(yīng)的凹模孔相配合，檢查其間隙是否加工均勻。不合適者應(yīng)重新修磨或更換。這一步也是相當(dāng)重要的，防止因?yàn)橐恍┑图?jí)的錯(cuò)誤而造成裝配的不能順利進(jìn)行。
其次，凸模的裝配，為了下一步裝配的方便，因?yàn)榧?jí)進(jìn)模的凸模的部分比較復(fù)雜，所以要先裝配凸模的部分，即將各個(gè)凸模插入到的相應(yīng)孔內(nèi)。然后，將凸模壓入固定板凸模固定板的相應(yīng)孔內(nèi)，在墊板上鉆孔，將外型凸模固定在墊板上，在與卸料板穿在一起。然后放在一邊待用。
再次，下模的裝配，裝配的過(guò)程和前面加工過(guò)程一樣，總結(jié)起來(lái)就是要先把要裝配的各個(gè)部分定位劃線，再淬火，線切割加工。具體為，將下模部分的所用部件固定在下模座上，根據(jù)設(shè)定的零部件的相對(duì)位置定位，并根據(jù)劃出壓力中心線，使壓力中心線與下模座中心線對(duì)正、鉆、攻螺孔，將下模座、凹模、導(dǎo)尺進(jìn)行校配，校正導(dǎo)尺間距后，鉆、鉸銷釘孔，將三板固定，鉆孔并安裝擋料銷，安裝承料板。
接下來(lái)，裝配上模，在以裝好的下模上放等高的墊鐵，再在凹模中放入0.1mm的紙片，然后將凸模與固定板組合裝入凹模。下面預(yù)裝上模座，劃出與凹模固定板相應(yīng)螺孔、銷孔位置，并鉆絞螺孔、銷孔。用螺釘將固定板組合、墊板、上模座連接在一起，但不要擰緊。將卸料板套裝在已裝入固定板的凸模上，裝上橡膠和卸料螺釘，并調(diào)節(jié)橡膠的預(yù)壓量，使卸料板高出凸模下端約1mm。然后，復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后，緊固螺釘。切紙檢查，合適后打入銷釘。
最后，裝機(jī)試沖并根據(jù)試沖結(jié)果作相應(yīng)的調(diào)整。直到試沖合格后，將模具連同合格件一同歸庫(kù)
沖裁模試沖的缺陷和調(diào)整
模具裝配好后，必須在生產(chǎn)條件下進(jìn)行試沖。沖出的工件按沖壓的零件產(chǎn)品圖或試樣進(jìn)行檢查驗(yàn)收。在檢查驗(yàn)收過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)各種缺陷，則要仔細(xì)分析，找出原因，并對(duì)模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修整，然后再試沖，直到模具正常工作并得到合格的沖件為止。
最后，裝機(jī)試沖并根據(jù)試沖結(jié)果作相應(yīng)的調(diào)整。直到試沖合格后，將模具連同合格制件一同歸庫(kù)。
沖裁模試沖時(shí)的缺陷
產(chǎn)生的原因
調(diào)整方法
送料不暢通或料被卡死
（1） 凸模與卸料板之間的間隙過(guò)大，使搭邊翻扭
（2） 側(cè)刃與側(cè)刃擋塊不密合形成方毛刺，使條料卡死
根據(jù)情況銼修或重裝導(dǎo)料板；減小凸模與導(dǎo)料板之間的間隙重裝導(dǎo)料板
修整側(cè)刃擋塊消除間隙
刃口相咬
（1） 上模座、下模座、固定板、凹模、墊板等零件安裝面不平行
（2） 凸模、導(dǎo)柱等零件安裝不垂直
（3） 導(dǎo)柱與導(dǎo)套配合間隙過(guò)使導(dǎo)向不準(zhǔn)
（4） 卸料板的孔位不正確或歪斜，使沖孔凸模位移
修整有關(guān)零件，重裝上?；蛳履?
重裝凸?；?qū)е?
更換導(dǎo)柱或?qū)?
修整或更換卸料板
卸料不正常
（1） 由于裝配不正確，卸料機(jī)構(gòu)不能動(dòng)作。如卸料板與凸模配合過(guò)緊，或卸料板傾斜而卡緊
（2） 彈簧或橡皮的彈力不足
（3） 凹模有倒錐度造成工件堵塞
修整卸料板、頂件器等零件
更換彈簧或橡皮
修整凹模
沖件質(zhì)量不好：
（1） 有毛刺
（2） 沖件不平
（3） 落料外形和內(nèi)孔位置不正，成偏位現(xiàn)象
（1） 刃口不鋒利或淬火硬度低
（2） 配合間隙過(guò)大或過(guò)小
（3） 間隙不均勻使沖件一邊有顯著帶斜角毛刺
合理調(diào)整凸模與凹模的間隙及修磨工作部分的刃口
第八章、模具總裝圖
通過(guò)以上的設(shè)計(jì)，可得到如圖(附裝配圖) 所示的模具總裝圖：
模具上模部分主要由上模墊板凸模、凸模固定板及卸料板等組成。卸料方式采用彈性卸料，以橡膠為彈性組件。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。
條料送進(jìn)時(shí)采用活動(dòng)擋料銷作為落料凹模上安裝兩個(gè)導(dǎo)正銷，利用條料上Φ8.5mm的孔和導(dǎo)正銷進(jìn)行導(dǎo)正，以此作為條料送進(jìn)的精確定距。操作時(shí)完成第一步?jīng)_壓后，把條料抬起向前移動(dòng)，用落料孔套在在活動(dòng)擋料銷上，并向前推緊，沖壓時(shí)凸模上的導(dǎo)正銷再作精確定距?；顒?dòng)擋料銷位置的設(shè)定比理想的幾何位置向前偏移，沖壓過(guò)程中粗定位完成以后，當(dāng)用導(dǎo)正銷作為精確定位時(shí)，由導(dǎo)正銷上圓錐形斜面再將條料向后拉回約0.2mm 而完成精確定距。用這種方式定距。精度可達(dá)到0.2mm
第九章、模具零件的加工工藝
本副模具模，模具零件加工的關(guān)鍵在工作零件、固定板以及卸料板，若采用線切割加工技術(shù)，這些零件的加工就變得相對(duì)簡(jiǎn)單。
凹模、固定板以及卸料板都屬于板類零件，其加工工藝比較規(guī)范。其具體加工過(guò)程是：凹模，導(dǎo)料板等零件均是需要淬硬的零件，凹模淬硬以前，在模架的下模板上進(jìn)行裝配，在凹模板上劃出各個(gè)孔的圓孔的線，并根據(jù)劃出壓力中心線，使壓力中心線與下模座中心線對(duì)正、鉆、攻螺孔，將下模座、凹模、導(dǎo)尺進(jìn)行校配，校正導(dǎo)尺間距后，鉆、鉸銷釘孔，將三板固定，鉆孔并安裝擋料銷，安裝承料板。然后，將下模全部拆開(kāi)，將凹模和導(dǎo)尺熱處理淬硬（在淬硬以前要加工出傳絲孔）后，進(jìn)行線切割加工，用平面磨床磨平后重新裝配。
固定在上模座的上模部分，各凸模和凸模固定板都應(yīng)淬硬，裝配前將凸模淬硬，并完成全部加工，墊板裝配前不淬硬。并轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品所需要的形狀：成形工序又分為彎曲、拉深、翻邊、翻孔、脹形、擴(kuò)孔、縮孔和旋壓等。
冷沖壓模具是沖壓生產(chǎn)的主要工藝設(shè)備。沖壓件的表面質(zhì)量、尺寸精度、生產(chǎn)率以及經(jīng)濟(jì)效益等，與模具結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)是否合理關(guān)系極大。因此，了解模具結(jié)構(gòu)，研究提高模具的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，對(duì)于模具設(shè)計(jì)和沖壓技術(shù)的發(fā)展是十分必要的。
沖模的結(jié)構(gòu)形式很多，可以根據(jù)以下特征進(jìn)行分類：
（1） 按沖模的工序性質(zhì)，分為落料模、沖孔模、切邊模、彎曲模、拉深模、成形模和翻邊模等。
（2） 按沖模工序的組合，分為單工序模、復(fù)合模、級(jí)進(jìn)模、連續(xù)模等。
（3） 根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)形式，按上、下模的導(dǎo)向方式分為無(wú)導(dǎo)向模和導(dǎo)柱模、導(dǎo)板模；按卸料裝置，分為帶固定卸料板沖模和彈性卸料板沖模；按擋料形式，分為固定擋料銷沖模、活動(dòng)擋料銷、導(dǎo)正銷沖模和側(cè)刃定距沖模等。
（4） 按采用凸、凹模的材料，分為硬質(zhì)合金模、鋼質(zhì)硬質(zhì)合金模、鋼皮沖模、橡皮沖模和聚氨酯沖模等。
此外，還可以按模具的輪廓尺寸的大小，分為大型沖模和中小型沖模；按行業(yè)特點(diǎn)分為普通沖模和汽車、拖拉機(jī)覆件沖模等。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)的迅速發(fā)展，冷沖壓技術(shù)及模具不段革新和發(fā)展，只要反映在以下幾個(gè)方面：
（1） 模具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助制造技術(shù)（模具CAD/CAM）
（2） 工藝分析中的虛擬成形技術(shù)（沖壓CAE）
（3） 快速模具制造技術(shù)的發(fā)展
（4） 其他成型制模方法：除了鋼制模之外，低熔點(diǎn)合金模具、中熔點(diǎn)合金模具以及樹(shù)脂模具都可以用于冷沖壓成形。
（5） 冷沖壓生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化。
結(jié) 論
作為我們畢業(yè)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們這三年來(lái)所學(xué)知識(shí)的匯總和深入學(xué)習(xí).是對(duì)我們理論知識(shí)和實(shí)踐的一次結(jié)合,對(duì)我們有著重要的意義.
. 在設(shè)計(jì)中我學(xué)到了以前學(xué)習(xí)所不知道的一些知識(shí).讓我學(xué)會(huì)了怎么才能更好的利用參考資料和怎么查找資料.讓我更加了解了以前所學(xué)的機(jī)械制圖.公差配合與技術(shù)測(cè)量.模具設(shè)計(jì)與制造等專業(yè)課程的重要性.并讓我更加了解了模具作為工業(yè)的基礎(chǔ)行業(yè)的重要性
雖然在設(shè)計(jì)的過(guò)程中我遇到了以前學(xué)習(xí)中所沒(méi)有遇到的問(wèn)題.但在指導(dǎo)老師原老師.幾位答疑老師和同學(xué)們的幫助下我還是最終解決了它們.并牢固的掌握了更多的知識(shí)
由于本人知識(shí)和能力有限,在設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題.還敬請(qǐng)老師給于指點(diǎn)和幫助.我將會(huì)盡力改正.在此表示謝意.
致 謝
不知不覺(jué)中,三年大學(xué)的時(shí)光就要結(jié)束了.而我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)也已經(jīng)完成,做為對(duì)我們?nèi)陙?lái)的知識(shí)和時(shí)間匯總的畢業(yè)設(shè)計(jì),也在老師和大家的幫助下完成了.在此對(duì)在設(shè)計(jì)中給予幫助的指導(dǎo)老師原老師,和幫助我的同學(xué)致以衷心的感謝.
在設(shè)計(jì)中我遇到了許多平時(shí)學(xué)習(xí)中所沒(méi)有掌握的問(wèn)題.我積極主動(dòng)找老師解答.并在老師的耐心指導(dǎo)和幫助下.解決了問(wèn)題.讓我掌握了這方面的知識(shí).并在設(shè)計(jì)中積極與和我一組的同學(xué)討論.共同學(xué)習(xí)和探討.最終在老師和同學(xué)們的幫助下我完成了自己的畢業(yè)設(shè)計(jì).感到萬(wàn)分的激動(dòng).
在此再次向指導(dǎo)教師原紅玲老師、答疑教師和幫助我的同學(xué)表示謝意
參 考 文 獻(xiàn)
1．吳伯杰編著．沖壓工藝與模具．北京；電子工業(yè)出版社， 2004
2. 許發(fā)樾主編.沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例.北京; 機(jī)械工業(yè)出版社, 1999
3.王孝培主編.沖壓手冊(cè).北京.機(jī)械工業(yè)出版社,1999
4.王芳.冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京;機(jī)械工業(yè)出版社,1998
5,李天佑主編,沖壓圖冊(cè),北京;機(jī)械工業(yè)出版社,1988
6.劉建超,張寶忠主編,沖壓模具設(shè)計(jì)與制造.北京;高等教育出版社,2004
7. <<模具實(shí)用技術(shù)叢書>>編委會(huì),沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例,北京;機(jī)械工業(yè)出版社,1999
8.肖景容,姜奎華.沖壓工藝學(xué),北京;機(jī)械工業(yè)出版社.1992
9.<<沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)>>編寫組,沖模設(shè)計(jì)手冊(cè),北京;機(jī)械工業(yè)出版社.2000
10.楊占堯主編.沖壓模具圖冊(cè).北京;高等教育出版社,2004
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