冷沖壓模具設計畢業(yè)論文--墊板沖壓模具設計

1、<p><b>　　墊板沖壓模具設計</b></p><p>　　摘 要：本設計為一墊板的冷沖壓模具設計，根據(jù)設計零件的尺寸、材料、批量生產(chǎn)等要求，首先分析零件的工藝性，確定沖裁工藝方案及模具結構方案，然后通過工藝設計計算，確定排樣和裁板，計算沖壓力和壓力中心，初選壓力機，計算凸、凹模刃口尺寸和公差，最后設計選用零、部件，對壓力機進行校核，繪制模具總裝草圖，以及對模具主要零件的加

2、工工藝規(guī)程進行編制。其中在結構設計中，主要對凸模、凹模、凸凹模、定位零件、卸料與出件裝置、模架、沖壓設備、緊固件等進行了設計，對于部分零部件選用的是標準件，就沒深入設計，并且在結構設計的同時，對部分零部件進行了加工工藝分析，最終才完成這篇畢業(yè)設計。 </p><p>　　關鍵詞：模具；沖裁件；凸模；凹模；凸凹模；</p><p>　　Abstract: The design for a p

3、late of cold stamping die design, according to the size of the design components, materials, mass production, etc., the first part of the process of analysis to determine the blanking process planning and die structure o

4、f the program, and then through the process design calculations, determine the nesting and cutting board, calculate the pressure and pressure washed centers, primary presses, computing convex and concave Die Cutting Edge

5、 dimensions and tolerances, the </p><p>　　Key words: mold; stamping parts; punch; die; punch and die;</p><p><b>　　1 前言</b></p><p>　　沖壓是利用安裝在沖壓設備（主要是壓力機）上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生

6、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材料進行變形加工，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。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程。</p><p>　　沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。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。沖模在沖壓中至關重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進行

7、；沒有先進的沖模，先進的沖壓工藝就無法實現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設備和沖壓材料構成沖壓加工的三要素，只有它們相互結合才能得出沖壓件。與機械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無論在技術方面還是經(jīng)濟方面都具有許多獨特的優(yōu)點。主要表現(xiàn)如下。</p><p>　　(1) 沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實現(xiàn)機械化與自動化。</p><p>　?。?）沖壓時由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀

8、精度，且一般不破壞沖壓件的表面質量,而模具的壽命一般較長,所以沖壓的質量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。</p><p>　?。?）沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時材料的冷變形硬化效應，沖壓的強度和剛度均較高。</p><p>　?。?）沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設備，因而是一種省料，節(jié)能

9、的加工方法，沖壓件的成本較低。</p><p>　　由于沖壓加工的零件種類繁多，各類零件的形狀、尺寸和精度要求又各不相同，因而生產(chǎn)中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。概括起來，可分為分離工序和成形工序兩大類；分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質量的沖壓（俗稱沖裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。</p><

10、p>　　上述兩類工序，按基本變形方式不同又可分為沖裁、彎曲、拉深和成形四種基本工序，每種基本工序還包含有多種單一工序。</p><p>　　在實際生產(chǎn)中，當沖壓件的生產(chǎn)批量較大、尺寸較少而公差要求較小時，若用分散的單一工序來沖壓是不經(jīng)濟甚至難于達到要求。這時在工藝上多采用集中的方案，即把兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內完成，稱為組合的方法不同，又可將其分為復合-級進和復合-級進三種組合方式。<

11、/p><p>　　復合沖壓——在壓力機的一次工作行程中，在模具的同一工位上同時完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方法式。</p><p>　　級進沖壓——在壓力機上的一次工作行程中，按照一定的順序在同一模具的不同工位上完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式。</p><p>　　復合-級進——在一副沖模上包含復合和級進兩種方式的組合工序。</p>

12、<p>　　沖模的結構類型也很多。通常按工序性質可分為沖裁模、彎曲模、拉深模和成形模等；按工序的組合方式可分為單工序模、復合模和級進模等。但不論何種類型的沖模，都可看成是由上模和下模兩部分</p><p>　　組成，上模被固定在壓力機工作臺或墊板上，是沖模的固定部分。工作時，坯料在下模面上通過定位零件定位，壓力機滑塊帶動上模下壓，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲

13、得所需形狀與尺寸的沖件。上模回升時，模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來，以便進行下一次沖壓循環(huán)。</p><p>　　此設計針對所給的零件進行了一套冷沖壓模具的設計，其中設計內容為分析零件的沖裁工藝性（材料、工件結構形狀、尺寸精度），擬定零件的沖壓工藝方案及模具結構，排樣，裁板，計算沖壓工序壓力，選用壓力機及確定壓力中心，計算凸凹模刃口尺寸，主要零、部件的結構設計和加工工藝編制，壓力機的

14、校核。</p><p><b>　　沖裁模設計題目</b></p><p>　　如圖1所示零件：墊扳</p><p><b>　　生產(chǎn)批量：大批量</b></p><p>　　材料：08F t=2mm</p><p>　　設計該零件的沖壓工藝與模具</p>

15、<p>　　2 零件的工藝分析 </p><p>　　2.1 結構與尺寸</p><p>　　該零件結構簡單,形狀對稱。

16、

17、 </p><p>　

18、　硬鋼材料被自由凸模沖圓形孔,查《冷沖壓工藝及模具設計》表3-8,可知該工件沖孔的最小尺寸為1.3t,該工件的孔徑為:Φ6>1.3t=1.3×2=2.6。</p><p>　　由于該沖裁件的沖孔邊緣與工件的外形的邊緣不平行,故最小孔邊距不應小于材料厚度t,該工件的空邊距(20)>t=2,(10)>t=2,均適宜于沖裁加工。</p><p><b>　　

19、2.2 精度</b></p><p>　　零件內、外形尺寸均未標注公差,屬自由尺寸,可按IT14級確定工件尺寸的公差,經(jīng)查表得,各尺寸公差分別為：</p><p>　　零件外形:58， 38, 30, 16, 8 </p><p><b>　　零件內形:6 </b></p><p>

20、　　孔心距:18±0.215, </p><p>　　利用普通沖裁方式可以達到零件圖樣要求。</p><p><b>　　2.3 材料</b></p><p>　　08F，屬于碳素結構鋼,查《冷沖壓工藝及模具設計》附表1可知抗剪強度τ=260MPa,斷后伸長率=32％。此材料具有良好的塑性和較高的彈性,其沖裁加工性能好。<

21、/p><p>　　根據(jù)以上分析,該零件的工藝性較好,可以進行沖裁加工。</p><p>　　3 確定沖裁工藝方案</p><p>　　該零件包括落料、沖孔兩個基本工序，可以采用以下幾種工藝方案：</p><p>　　(a)先落料，再沖孔，采用單工序模生產(chǎn)；</p><p>　　(b)采用落料——沖孔復合沖壓，采用復合模生

22、產(chǎn)；</p><p>　　(c)用沖孔——落料連續(xù)沖壓，采用級進模生產(chǎn)。</p><p>　　方案(a)模具結構簡單，但需要兩道工序，兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的要求。由于零件結構簡單，為了提高生產(chǎn)效率，主要采用復合沖裁或級進沖裁方式。采用復合沖裁時，沖出的零件精度和平直度好，生產(chǎn)效率高，操作方便，通過設計合理的模具結構和排樣方案可以達到較好的零件質量。

23、</p><p>　　根據(jù)以上分析，該零件采用復合沖裁工藝方案。</p><p>　　4 確定模具總體結構方案</p><p><b>　　4.1 模具類型</b></p><p>　　根據(jù)零件的沖裁工藝方案，采用復合沖裁模。復合模的主要結構特點是存在有雙重作用的結構零件——凸凹模，凸凹模裝在下模稱為倒裝式復合模。采

24、用倒裝式復合模省去了頂出裝置，結構簡單，便于操作，因此采用倒裝式復合沖裁模。</p><p>　　4.2 操作與定位方式</p><p>　　雖然零件的生產(chǎn)批量較大，但合理安排生產(chǎn)，可用手工送料方式能夠達到批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式?？紤]到零件尺寸大小，材料厚度，為了便于操作和保證零件的精度，宜采用導料板導向，固定擋料銷擋料，并與導正銷配合使用以保證送料位置的準確性

25、，進而保證零件精度。為了保證首件沖裁的正確定距，采用始用擋料銷，采用使用擋料銷的目的是為了提高材料利用率。</p><p>　　4.3 卸料與出件方式</p><p>　　采用彈性卸料的方式卸料，彈性卸料裝配依靠橡皮的彈力來卸料，卸料力不大，但沖壓時可兼起壓料作用，可以保證沖裁件表面的平面度。為了方便操作，提高零件生產(chǎn)率，沖件和廢料采用由凸模直接從凹模洞口推下的下出件方式。</p&

26、gt;<p>　　4.4 模架類型及精度</p><p>　　考慮到送料與操作的方便性，模架采用后側式導柱的模架，用導柱導套導向。由于零件精度要求不是很高，但沖裁間隙較小，因此采用I級模架精度。</p><p><b>　　4.5 凸模設計</b></p><p>　　凸模的結構形式與固定方法：</p><

27、p>　　落料凸模刃口部分為非圓形，為便于凸模與固定板的加工，可設計成固定臺階式，中間臺階和凸模固定板以H7/m6過渡配合，凸模頂端的最大臺階是用其臺肩擋住凸模，在卸料時不至于凸模固定板中拉出。并將安裝部分設計成便于加工的長圓形，通過接方式與凸模固定板固定。</p><p><b>　　5 工藝設計計算</b></p><p>　　5.1 排樣設計與計算<

28、;/p><p>　　零件外形近似矩形，輪廓尺寸為58×30?？紤]操作方便并為了保證零件精度，采用直排有廢料排樣。如圖1所示：</p><p>　　查《冷沖壓工藝及模具設計》表3-13，工件的搭邊值a=2，沿邊的搭邊值a1=2.2。級進模送料步距為S=30+2=32mm</p><p>　　條料寬度按表3-14中公式計算：</p><p>

29、;　　B -0△=(Dmax+2a1)-△0 查表3-15得：△=0.6</p><p>　　B=（58+2×2.2）=62.4 （㎜）</p><p>　　由零件圖近似算得一個零件的面積為1354.8㎜2，一個進距內的壞料面積</p><p>　　B×S=62.4×32=1996.8㎜2　。因此一個進距內的材料利用率為：</

30、p><p>　　=（A/BS）×100﹪=67.8﹪</p><p>　　查《冷沖壓工藝及模具設計》附表3選用板料規(guī)格為710×2000×2。</p><p>　　采用橫裁時，剪切條料尺寸為62.4。一塊板可裁的條料為32，每間條可沖零件個數(shù)22個零件。則一塊板材的材料利用率為：</p><p>　　=（n×

31、;A0/A）×100﹪</p><p>　　=（22×32×1354.8/710×2000）×100﹪=67.2﹪</p><p>　　采用縱裁時，剪切條料尺寸為62.4。一塊板可裁的條料為11，每條可沖零件個數(shù)62個零件，則一塊板材的材料利用率為：</p><p>　　=（n×A0/A）×100

32、﹪</p><p>　　=（11×62×1354.8/710×2000）×100﹪=59.2﹪</p><p>　　根據(jù)以上分析，橫裁時比縱裁時的板材的材料利用率高，因此采用橫裁。</p><p>　　5.2 計算沖壓力與壓力中心，初選壓力機</p><p>　　沖裁力：根據(jù)零件圖可算得一個零件外周邊

33、長度：</p><p>　　L1=16π+8+28+38×2</p><p>　　=162.27

34、

35、 </p><p><b>　　內周邊長度之和：</b></p><p>　　L=2π×3=18.84

36、㎜</p><p>　　查《冷沖壓工藝及模具設計》附表1可知：MPa;</p><p>　　查《冷沖壓工藝及模具設計》附表3可知：Kx=0.05, KT=0.055.</p><p><b>　　落料力：</b></p><p>　　F落=KL1 t T </p><p>　　=1.3×

37、;162.27×2×260</p><p>　　=109.69KN </p><p><b>　　沖孔力：</b></p><p>　　F孔=KL2 t T </p><p>　　=1.3×6×2×260</p><p><b>　　=1

38、2.74</b></p><p><b>　　KN</b></p><p><b>　　卸料力：</b></p><p><b>　　Fx=KxF落 </b></p><p>　　=0.05×109.69</p><p><b

39、>　　=5.48KN</b></p><p><b>　　推件力：</b></p><p>　　根據(jù)材料厚度取凹模刃口直壁高度h=6, </p><p>　　故:n=h/t=3 </p><p><b>　　FT=nKtF孔</b></p><p>

40、;　　=3×0.055×25.47</p><p><b>　　=4.20KN</b></p><p><b>　　總沖壓力：</b></p><p>　　FЁ= F落+ F孔+Fx+ FT</p><p>　　則FЁ=109.69+12.74+5.48+4.20</p&g

41、t;<p><b>　　=132.11KN</b></p><p>　　應選取的壓力機公稱壓力：25t.</p><p>　　因此可初選壓力機型號為J23-25。</p><p>　　當模具結構及尺寸確定之后，可對壓力機的閉合高度，模具安裝尺寸進行校核，從而最終確定壓力機的規(guī)格。</p><p>　　確定壓

42、力中心：畫出凹模刃口，建立如圖所示的坐標系：</p><p>　　由圖可知，該形狀關于X軸上下對稱，關于Y軸左右對稱，則壓力中心為該圖形的幾何中心。即坐標原點O。該點坐標為（0，0）。</p><p>　　5.3 計算凸、凹模刃口尺寸及公差</p><p>　　由于模具間隙較小，固凸、凹模采用配作加工為宜，由于凸、凹模之間存在著間隙，使落下的料或沖出的孔都帶有錐度

43、。落料件的尺寸接近于凹模刃口尺寸，而沖孔件的尺寸接近于凸模刃口尺寸。固計算凸模與凹模刃口尺寸時，應按落料與沖孔兩種情況分別進行。由此，在確定模具刃口尺寸及其制造公差時，需遵循以下原則：</p><p>　　（I）落料時以凹模尺寸為基準，即先確定凹模刃口尺寸；考慮到凹模刃口尺寸在使用過程中因磨損而增大，固落料件的基本尺寸應取工件尺寸公差范圍較小尺寸，而落料凸模的基本尺寸則按凹?；境叽鐪p最小初始間隙；</p&

44、gt;<p>　?。↖I）沖孔時以凸模尺寸為基準，即先確定凸模刃口尺寸，考慮到凸模尺寸在使用過程中因磨損而減小，固沖孔件的基本尺寸應取工件尺寸公差范圍內的較大尺寸，而沖孔凹模的基本尺寸則按凸?；境叽缂幼钚〕跏奸g隙；</p><p>　?。↖II）凸模與凹模的制造公差，根據(jù)工件的要求而定，一般取比工件精度高2~3級的精度，考慮到凹模比凸模的加工稍難，凹模比凸模低一級。</p><

45、p>　　a): 落料凹模刃口尺寸。按磨損情況分類計算：</p><p>　　i)凹模磨損后增大的尺寸，按《冷沖壓工藝及模具設計》公式：DA=(Dmax-X△);計算，取 δA=△/4，制件精度為IT14級，故X=0.5</p><p>　　58: DA1 =(58-0.5×0.74 )=57.63 （㎜） </p><p>　　38:

46、 DA2=（38-0.5×0.62）=37.69 （㎜）</p><p>　　30: DA3=（30-0.5×0.52）=29.74 （㎜）</p><p>　　16: DA4=（16-0.5×0.43）=15.785（㎜）</p><p>　　8: DA5=（8-0.5×0.36）=7.18（㎜

47、）</p><p>　　ii)凹模磨損后不變的尺寸，按《冷沖壓工藝及模具設計》公式：CA=（Cmin+X△）±0.5δA: 計算，取δA=△/4 ，制件精度為IT14級，故X=0.5</p><p>　　18±0.215: Cd1=(17.785+0.5×0.43)±0.43/8=18±0.05375（㎜）

48、 </p><p>　　沖裁間隙影響沖裁件質量，在正常沖裁情況下，間隙對沖裁力的影響并不大，但間隙對卸力、推件力的影響卻較大。間隙是影響模具壽命的主要因素。間隙的大小則直接影響到摩擦的大小，在滿足沖裁件質量的前提下，間隙一般取偏大值，這樣可以降低沖裁力和提高模具壽命。</p><p>　　查《冷沖壓工藝及模具設計》表3-3可知Zmax=0.360㎜ , Zmin=0.246㎜</p

49、><p>　　相應凸模按凹模實際尺寸配作，保證最小合理間隙為0.246mm</p><p>　　沖孔凸模刃口尺寸。沖孔凸模為圓形，可按《冷沖壓工藝及模具設計》公式dT=(dmin+x△) 計算，取δT=△/4，制件精度為IT14級，故X=0.5</p><p>　　12: dT1=(6+0.5×0.30)=6.15</p><p

50、>　　6 設計選用零件、部件，繪制模具總裝草圖</p><p><b>　　6.1 凹模設計</b></p><p>　　凹模的結構形式和固定方法：凹模采用矩形板狀結構和通過用螺釘、銷釘固定在凹模固定板內，其螺釘與銷釘與凹?？妆陂g距不能太小否則會影響模具強度和壽命，其值可查《冷沖壓工藝及模具設計》表3-23。</p><p>　　凹模

51、刃口的結構形式：因沖件的批量較大，考慮凹模有磨損和保證沖件的質量，凹模刃口采用直刃壁結構，刃壁高度取6mm, 漏料部分沿刃口輪廓單邊擴大0.5 mm</p><p>　　凹模輪廓尺寸的確定：</p><p>　　查《冷沖壓工藝及模具設計》表3-24，得：K=0.28;</p><p>　　查《冷沖壓工藝及模具設計》表3-25, 得: s2=36;</p&g

52、t;<p>　　凹模厚度H=ks=0.28×58=16.24（㎜）</p><p>　　B=s+（2.5～4.0）H</p><p>　　=58+（2.5～4.0）×16.24</p><p>　　=98.6～122.96 （㎜）</p><p><b>　　L=s1+2s2</b>&l

53、t;/p><p><b>　　=30+2×36</b></p><p><b>　　=102 （㎜）</b></p><p>　　根據(jù)算得的凹模輪廓尺寸，選取與計算值相接近的標準凹模板輪廓尺寸為L×B×H=125×125×28.5（㎜）</p><p>

54、　　凹模材料和技術要求：凹模的材料選用T10A。工件部分淬硬至HRC58~62。外輪廓棱角要倒鈍。</p><p><b>　　如圖2所示：</b></p><p><b>　　圖2 落料凹模</b></p><p><b>　　6.2 凸模設計</b></p><p>　

55、　6.2.1 凸模的結構形式與固定方法</p><p>　　沖孔部分的凸模刃口尺寸為圓形，為了便于凸模和固定板的加工，將沖孔凸模設計成臺階式。</p><p>　　為了保證強度、剛度及便于加工與裝配，圓形凸模常做成圓滑過渡的階梯形，小端圓柱部分。是具有鋒利刃口的工作部分，中間圓柱部分是安裝部分，它與固定板按H7/m6配合，尾部臺肩是為了保證卸料時凸模不致被拉出，圓形凸模采用臺肩式固定。&

56、lt;/p><p>　　6.2.2 凸模長度計算</p><p>　　凸模的長度是依據(jù)模具結構而定的。</p><p>　　采用彈性卸料時，凸模長度按公式L=h1+h2+h3計算，</p><p>　　式中 L---凸模長度，mm； </p><p>　　h1---凸模固定板厚度，mm; </p><

57、;p>　　h2----卸料板厚度，mm ; </p><p>　　h3----卸料彈性元件被預壓后的厚度</p><p>　　L=22mm+10mm+18.5mm</p><p><b>　　=50.5mm</b></p><p>　　6.2.3 凸模的強度與剛度校核</p><p>　

58、　一般情況下，凸模強度與剛度足夠，由于凸模的截面尺寸較為積適中，估計強度足夠，只需對剛度進行校核。</p><p>　　對沖孔凸模進行剛度校核：</p><p>　　凸模的最大自由長度不超過下式：</p><p>　　有導向的凸模Lmax≤1200，其中對于圓形凸模Imin=∏d4/64</p><p>　　則Lmax≤1200=24.00m

59、m</p><p>　　由此可知：沖孔部分凸模工作長度不能超過24.00mm，根據(jù)沖孔標準中的凸模長度系列，選取凸模的長度：50.5</p><p>　　6.2.4 凸模材料和技術條件</p><p>　　凸模材料采用碳素工具鋼T10A，凸模工作端（即刃口）淬硬至HRC 56～60，凸模尾端淬火后，硬度為HRC 43～48為宜。</p><p&

60、gt;<b>　　如圖3所示：</b></p><p><b>　　圖3 沖孔凸模 </b></p><p>　　6.3 凸凹模的設計</p><p>　　6.3.1 凸凹模的結構形式與固定方法</p><p>　　凸凹模的結構簡圖如圖4所示：</p><p><

61、b>　　圖4 凸凹模</b></p><p>　　凸凹模與凸凹模固定板的采用H7/m6配合。</p><p>　　6.3.2 校核凸凹模的強度</p><p>　　沖孔邊緣與工件外開邊緣不平行時，凸凹模的最小壁厚不應小于材料厚度t=2mm，而實際最小壁厚為5mm，故符合強度要求。</p><p>　　6.3.3 凸凹模

62、尺寸的確定</p><p>　　凸凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配作并保證最小間隙為Zmin=0.246mm,內形刃口尺寸按凸模尺寸配做并保證最小間隙為Zmin=0.246mm。</p><p>　　6.3.4 凸凹模材料和技術條件</p><p>　　凸凹模材料采用碳素工具鋼T10A，淬硬至56～60HRC。</p><p><b>

63、;　　6.4 定位零件</b></p><p>　　定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上相對凸、凹模有正確的位置。</p><p>　　選用固定擋料銷一個。擋料銷的作用是擋住條料搭邊或沖件輪廓以限定條料送進的距離，固定擋料銷固定在位于下模的凸凹模上，規(guī)格為GB/T7694.10-94，材料45號鋼，硬度為43～48HRC</p><p>　　選用導料

64、銷兩個。導料銷的作用是保證條料沿正確的方向送進，位于條料的后側（條料從右向左送進）尺寸規(guī)格為6X2，如圖5所示：</p><p><b>　　圖5 導料銷</b></p><p>　　6.5 卸料與出件裝置</p><p>　　出件方式是采用凸模直接頂出的下出料方式。</p><p>　　由于卸料采用彈性卸料的方式，

65、彈性卸料裝置由卸料板、卸料螺釘和彈性元件組成。</p><p><b>　　卸料板：</b></p><p>　　彈性卸料板的平面尺寸等于或稍大于凹模板的尺寸，厚度取凹模厚度的0.6～0.8倍, 卸料板與凸模的單邊間隙按《冷沖壓工藝及模具設計》表3-32選取,t＞1mm時,單邊間隙為0.15mm。</p><p>　　為了便于可靠卸料，在模具開

66、啟狀態(tài)時，卸料板工作平面應高出凸模刃口尺寸端面0.3～0.5，卸料板的尺寸規(guī)格為：125mmX125mmX10mm，材料為:45#鋼。如圖6所示：</p><p><b>　　圖6 卸料板</b></p><p><b>　　卸料螺釘：</b></p><p>　　卸料螺釘采用標準的階梯形螺釘，根據(jù)卸料板的尺寸選擇4個卸

67、料螺釘，規(guī)格為，JB/T7650.5-94。如圖7所示：</p><p><b>　　圖7 卸料螺釘</b></p><p><b>　　卸料裝置：</b></p><p>　　由于橡皮允許承受的負荷較大，安裝調整方便，因此選用橡皮作為彈性元件，</p><p>　　卸料橡皮的選擇原則：</

68、p><p>　　為了保證卸料正常工作，應使橡皮工作時的彈力大于或等于卸料力FX</p><p>　　FXY=AP≥FX=5.48KN</p><p>　　式中FXY—橡皮工作時的彈力，A—橡皮的橫截面積，P—與橡橡皮壓縮量有關的單位壓力，一般預壓時壓縮量為10%～15%。由《冷沖壓工藝及模具設計》圖3-64知，取P=0.6MPa，求得A=91.3cm2,由《冷沖壓工藝及

69、模具設計》表3-33中的公式求得橡皮尺寸規(guī)格為35×26×24</p><p>　　根據(jù)工件材料厚度為2mm，沖裁時凸模進如凹模的深度為1mm，模具維修時刃磨留量為2mm，開啟時卸料板高于凸模1mm，則求得總工作行程：h工件=6mm,</p><p>　　使用橡皮時，不應使最大壓縮量超過橡皮自由高度的35%～45%否則是皮的自由高度應為：</p><

70、p>　　H=h/(0.25～0.30)</p><p>　　=6/(0.25～0.30)</p><p><b>　　=20～24mm</b></p><p>　　模具組裝時的預壓縮量為：</p><p>　　H預=（10%～15%）H</p><p>　　=2.4～3.6mm</p&

71、gt;<p><b>　　取H預=3mm</b></p><p>　　由此可知：安裝橡皮高度尺寸為21mm,</p><p>　　式中的H———所需的工作行程。</p><p>　　由上式所得的高度，還在按下式進行校核:</p><p>　　0.5≤H/B≤1.5</p><p>　

72、　如果H/D超過1.5,應把橡皮分成若干段,并在橡皮之間墊上鋼圈。</p><p>　　由《冷沖壓工藝及模具設計》表3-33中的公式求得橡皮尺寸規(guī)格為35×26×24</p><p>　　6.6 模架及其它零件的選用</p><p><b>　　6.6.1 模柄</b></p><p>　　模柄的

73、作用是把上模固定在壓力機滑塊上，同時使模具中心通過滑塊的壓力中心，模柄的直徑與長度與壓力機滑塊一致，模柄的尺寸規(guī)格選用凸緣模柄，用3～4個螺釘固定在上模座上。</p><p><b>　　如圖8所示:</b></p><p><b>　　圖8 模柄</b></p><p><b>　　6.6.2 模座</

74、b></p><p>　　標準模座根據(jù)模架類型及凹模同界尺寸選用，</p><p>　　上模座：125mm ×125mm×35mm；</p><p>　　下模座：125mm×125mm×45mm；</p><p>　　模座材料采用灰口鑄鐵，它具有較好的吸震性，采用牌號為HT200。</p&g

75、t;<p><b>　　6.6.3 墊板</b></p><p>　　墊板的作用是承受并擴散凸模或凹模傳遞的壓力，以防止模座被擠壓損傷。</p><p>　　是否要用板，可按下式校核：</p><p><b>　　P=F12/A</b></p><p>　　式中P—凸模頭部端面對模座

76、的單位面積壓力；</p><p>　　F12—凸模承受的總壓力； </p><p>　　A—凸模頭部端面與承受面積。</p><p>　　由于計算的P值大于《冷沖壓工藝及模具設計》表3-34模座材料的許應壓力，因此在工作零件與模座之間加墊板。</p><p>　　墊板用45號鋼制造，淬火硬度為HRC43～48，其尺寸規(guī)格為：</p>

77、;<p>　　125mm×125mm×10mm。</p><p>　　上下面須磨平，保證平行。</p><p><b>　　如圖9所示：</b></p><p><b>　　圖9 墊板</b></p><p>　　模架選用后側導柱標準模架：</p>

78、<p>　　上模座：L×B×H =125mm×125mm×35mm</p><p>　　下模座：L×B×H=125mm×125mm×45mm</p><p>　　導柱：D×L=￠22mm×150mm</p><p>　　導套：d×L×D=

79、Φ35mm×85mm×Φ38mm</p><p>　　模架的閉合高度：160～190mm</p><p>　　墊板厚度：10mm；</p><p>　　凸模固定板厚度：22 mm</p><p>　　上模底板厚：35 mm，</p><p>　　凹模厚度：28.5mm</p><

80、p><b>　　橡皮厚：24mm </b></p><p>　　卸料板厚度10 mm</p><p>　　凸凹模固定板厚度：45 mm，</p><p>　　下模底板厚：45 mm</p><p><b>　　模具的閉合厚度：</b></p><p>　　Hd=35+1

81、0+22+28.5+2+1+45+45</p><p><b>　　=188.5mm</b></p><p>　　6.6.4 沖壓設備的選擇</p><p>　　選用開式雙柱可傾壓力機J23-25。</p><p><b>　　公稱壓力為25t，</b></p><p>　

82、　滑塊行程為65mm,</p><p>　　最大閉合高度270mm,</p><p>　　滑塊中心線至床身距離200 mm，</p><p>　　工作臺尺寸：370 mm×560 mm，</p><p>　　墊板厚度：50 mm，</p><p>　　模柄孔尺寸：Φ40 mm×60 mm.</

83、p><p>　　6.6.5 緊固件的選用</p><p>　　上模螺釘：螺釘起聯(lián)接緊固作用，上模上6個，45鋼，尺寸為M8X70下模螺釘：6個，45鋼，尺寸為M6X55.銷釘起定位作用，同時也承受一定的偏移力.上模3個，45鋼，尺寸為Φ6X60.</p><p><b>　　7 壓力機的校核</b></p><p>　　

84、7.1 公稱壓力 </p><p>　　根據(jù)公稱壓力的選取壓力機型號為J23-25,它的壓力為25t>15.79t,所以壓力得以校核;</p><p>　　7.2 滑塊行程 </p><p>　　滑塊行程應保證坯料能順利地放入模具和沖壓能順利地從模具中取出.這里只是材料的厚度t=2mm,卸料板的厚度H=10mm,及凸模沖入凹模的最大深度2mm,即S1=

85、2+10+2=14mm<S=65mm,所以得以校核.</p><p>　　7.3 行程次數(shù) </p><p>　　行程次數(shù)為105次/min.因為生產(chǎn)批量為中批量,又是手工送料,不能太快,因此是得以校核.</p><p>　　7.4 工作臺面的尺寸 </p><p>　　根據(jù)下模座L×B=125mm×125m

86、m,且每邊留出60~100mm,即L1×B1=325mm×325mm,而壓力機的工作臺面L2×B2=560mm×370mm,沖壓件和廢料從下模漏出, 漏料尺寸小于58mm×30mm,而壓力機的孔尺寸為250×250,故符合要求,得以校核;</p><p>　　7.5 滑塊模柄孔尺寸 </p><p>　　滑塊上模柄孔的直徑為40

87、mm,模柄孔深度為60mm,而所選的模柄夾持部分直徑為30mm,長度為48mm,故符合要求,得以校核;</p><p>　　7.6 閉合高度 </p><p>　　由壓力機型號知Hmax=270mm M=80 H1=70</p><p>　　Hmin=Hmax–M= 270-80=190</p><p>　　(M為閉合高度調節(jié)量

88、/mm,H1為墊板厚度/mm)</p><p>　　由公式得:( Hmax–H1)-5≥H≥( Hmin–H1)+10,得</p><p>　　(270–70)-5≥188.5≥(190–70)+10</p><p>　　即 195≥188.5≥120 ,所以所選壓力機合適,即壓力機得以校核.</p><p>　　8 模具主要零件加工工藝規(guī)

89、程的編制</p><p>　　8.1 沖壓模具制造技術要求</p><p>　　模具精度是影響沖壓件精度的重要因素之一，為了保證模具精度，制造時應達到以下技術要求：</p><p>　　a、組成沖壓模具的所有零件，在材料加工精度和熱處理質量等方面均應符合相應圖樣的要求。</p><p>　　b、組成模架的零件應達到規(guī)定的加工要求，裝配成套的模

90、架應活動自如，并達到規(guī)定的平行度和垂直度要求</p><p>　　c、模具的功能必須達到設計要求.</p><p>　　d、為了鑒別沖壓件的質量，裝配好的模具必須在生產(chǎn)條件下試模，并根據(jù)試模存在問題進行修整，直至試出合格的沖壓件為止。</p><p><b>　　8.2 總裝工藝</b></p><p>　　總裝圖如圖1

91、5所示：</p><p><b>　　圖15 總裝圖</b></p><p>　　下模座 2—導柱 3—內六角螺釘￠8×70 4—內六角螺釘￠8×60</p><p>　　5—導套 6—凸模固定板 7—沖孔凸模 8—墊板 9—上模座 10—銷釘</p><p>　　11—模柄 12—打料桿 13—連接

92、推桿 14—凸凹模 15—卸料板</p><p>　　16—推件塊 17—凹模 18—活動擋料銷 19—推板 20—彈性橡膠</p><p>　　21—凸凹模固定板 22—卸料螺釘 23—導料銷</p><p><b>　　加工工藝路線：</b></p><p><b>　　1備料</b></

93、p><p>　　2 把導柱2安裝在下模座1上。</p><p>　　3 把凸凹模14放在下模座1上面，按中心線裝上凸凹模固定板21，用螺釘4把凸凹模固定在下模座上。</p><p>　　4 通過卸料螺釘22把橡皮20和卸料板15固定好，在卸料板上裝好導料銷23和擋料銷18。</p><p>　　5 把導套安裝在上模座上。</p>&

94、lt;p>　　6 把4個沖孔凸模通過凸模固定板6和墊板8一起固定到上模座9上，連同凹模17一起用螺釘3和銷釘10緊固。</p><p>　　7 把模柄11裝在上模座9上，用螺釘緊固，裝上打桿12。</p><p>　　8把組裝好的上模座和下模座通過導柱導套組裝起來，中間裝上2mm厚的材料。</p><p><b>　　9試模</b><

95、;/p><p><b>　　10調整到合格</b></p><p><b>　　11入庫</b></p><p><b>　　8.3 加工要求</b></p><p>　　1）模具配合加工零件在允許間隙內加工,落料凸凹模,沖孔凸模與固定板配合后,底部磨平。</p>&

96、lt;p>　　2）圖樣中未注明公差的一般尺寸其極限偏差按14級精度加工,未注粗糙度的按Ra6.3um處理。</p><p>　　3）模具中各墊板的兩承壓面的平行度公差按GB1184 為5級。</p><p>　　4）模具中安裝鏍釘（鏍栓）之螺紋孔及其通孔的位置公差不大于 2mm，或相應各孔配作。</p><p>　　5）模具、模架及其零件的工件表面，不應有碰傷

97、、凹痕、裂紋、毛刺、銹蝕等缺陷。</p><p>　　6）經(jīng)熱處理后的零件，硬度應均勻，不允許有脫碳、軟點、氧化斑點及裂紋等缺陷。熱處理后應清除氧化皮，臟物油污。</p><p>　　7）配通用模架模具，裝配后兩側面應進行同時磨削加工，以保證模具能順利裝入模架。</p><p>　　8.4 主要零、部件加工工藝</p><p>　　8.4.1

98、 墊板的加工工藝</p><p>　　1備料（外購標準模塊125mm×125mm×10mm）</p><p><b>　　2按圖紙要求畫線，</b></p><p><b>　　3在鉆銑床上加工</b></p><p><b>　　4檢驗</b></p

99、><p><b>　　5入庫</b></p><p>　　8.4.2 凸模固定板的加工工藝</p><p>　　1備料（外購標準模塊125mm×125mm×20mm）</p><p><b>　　2按圖紙要求畫線，</b></p><p>　　3在鉆銑床上加工

100、四個￠8的凸模孔和兩個￠6的銷釘孔和六個￠9的螺釘通孔</p><p>　　4在電火花慢走絲加工落料凸?？?lt;/p><p><b>　　5檢驗</b></p><p><b>　　6入庫</b></p><p>　　8.4.3 沖孔凸模的加工工藝</p><p><b&

101、gt;　　1備料</b></p><p>　　2鍛造成直徑為14mm×55mm的胚料</p><p>　　3在數(shù)控車床上加工零件按圖紙要求</p><p><b>　　4按圖紙要求熱處理</b></p><p><b>　　5檢驗</b></p><p>

102、;<b>　　6入庫</b></p><p>　　8.4.4 卸料板加工工藝</p><p>　　1備料（外購標準模塊125mm×125mm×10mm）</p><p><b>　　2按圖紙要求畫線，</b></p><p>　　3在鉆銑床上加工六個M6的螺釘通孔和一個￠6的擋料

103、銷孔，和兩個￠8的導料銷及一個通過沖裁零件的孔</p><p>　　4在銑床上加工剩余的部分</p><p><b>　　5檢驗</b></p><p><b>　　6入庫</b></p><p>　　8.4.5 落料凹模加工工藝</p><p>　　1備料（外購標準模塊12

104、5mm×125mm×28.5mm）</p><p><b>　　2按圖紙要求畫線，</b></p><p>　　3在鉆銑床上加工兩個￠6的銷釘孔和六個M6的螺紋孔</p><p><b>　　4攻M6的螺紋孔</b></p><p>　　5用電火花加工工作刃口</p>

105、<p>　　6按圖紙要求做熱處理</p><p><b>　　7檢驗</b></p><p><b>　　8入庫</b></p><p>　　8.4.6 凸凹模的加工工藝</p><p><b>　　1備料</b></p><p>　　2鍛

106、造成75mm×75mm×45mm的胚料</p><p><b>　　3 按圖紙要求畫線</b></p><p>　　4 在鉆銑床上加工四個￠4和￠6組成的階梯孔</p><p>　　5用電火花加工工作刃口</p><p>　　6按圖紙要求做熱處理</p><p><b&g

107、t;　　7 檢驗</b></p><p><b>　　8 入庫</b></p><p>　　8.4.7 凸凹模固定板的加工工藝</p><p>　　1備料（外購標準模塊125mm×125mm×22mm）</p><p><b>　　2按圖紙要求畫線，</b></

108、p><p>　　3在鉆銑床上加工1個￠10.6×12的盲孔和四個M6.6的螺紋孔</p><p>　　4攻M6.6的螺紋孔</p><p>　　5用電火花加工工作刃口</p><p>　　6按圖紙要求做熱處理</p><p><b>　　7檢驗</b></p><p>

109、;<b>　　8入庫</b></p><p><b>　　總結</b></p><p>　　經(jīng)過一段時間的論文設計，至此已基本完成了任務書所規(guī)定的任務。本設計</p><p>　　涉及的課程很多，涉及到機械制圖、冷沖壓工藝及模具設計、模具制造工藝學、金屬學與熱處理、成型設備、CAD繪圖等相關課程的知識。在校期間的我還進行了

110、金工實習、和兩次課程設計。這些課程的學習，以及課程設計的演練都為這次畢業(yè)設計做了很好的準備。基礎課和專業(yè)課，它們?yōu)槲业脑O計做了前提，它們是我設計的理論基礎和知識基點；金工實習讓我深入而清楚的看到了在實際生產(chǎn)中機械產(chǎn)品的結構和工作運轉情況；而兩次課程設計則是和這次畢業(yè)設計設計最接近，最有相似之處的，它們?yōu)槲疫@次的設計的順利進行起到了很好的鋪墊作用。</p><p>　　此次畢業(yè)設計也是我們從大學畢業(yè)生走向未來工程師

111、重要的一步。從最初的選題，開題到計算、繪圖直到完成設計。其間，查找資料，老師指導，與同學交流，反復修改圖紙，每一個過程都是對自己能力的一次檢驗和充實。</p><p><b>　　。 </b></p><p>　　畢業(yè)設計收獲很多，比如學會了查找相關資料相關標準，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的繪圖能力，懂得了許多經(jīng)驗公式的獲得是前人不懈努力的結果。 但是畢

112、業(yè)設計也暴露出自己專業(yè)基礎的很多不足之處。比如缺乏綜合應用專業(yè)知識的能力，對材料的不了解，等等。這次實踐是對自己大學三年所學的一次大檢閱，使我明白自己知識還很淺薄，雖然馬上要畢業(yè)了，但是自己的求學之路還很長，以后更應該在工作中學習，努力使自己 成為一個對社會有所貢獻的人。</p><p>　　也許，我的學生生涯從此就會結束，但是學習的道路卻還將持續(xù)下去，畢竟“學無止境”。通過這次設計，我懂得了“凡事必親躬”,唯有

113、自己親自去做的事，才懂得其過程的艱辛。未來的人生路途中難免會遇到各種各樣的困難和挫折，也正是這次設計讓我有了迎接新挑戰(zhàn)，戰(zhàn)勝困難的勇氣。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 曾霞文 徐政坤主編.冷沖壓工藝及模具設計.長沙：中南大學出版社，2006</p><p>　　[2] 王 芳主編.冷沖壓模具設計指導

114、.北京：機械工業(yè)出版社，1999</p><p>　　[3] 付宏生主編.冷沖壓成形工藝與模具設計制造.北京：化學工業(yè)出版社，2005</p><p>　　[4] 肖景容 姜奎華主編.沖壓工藝學.北京：機械工業(yè)出版社，1999</p><p>　　[5] 徐茂功 桂定一主編.公差配合與技術測量.北京：機械工業(yè)出版社，2000</p><p>

115、　　[6] 王孝培主編.沖壓手冊（修訂本）.北京：機械工業(yè)出版社，1988</p><p>　　[7] 催忠圻主編.金屬學與熱處理.北京：機械工業(yè)出版社，2000</p><p>　　[8] 譚海林 陳勇主編.模具制造工藝學.長沙：中南大學出版社，2006</p><p>　　[9] 廖念釗 莫雨松等主編.互換性與技術測量.北京：中國計量出版社，2000</p