凹止動片、止動板的沖壓模具設計及沖裁成形工藝-級進模含11張CAD圖

凹止動片、止動板的沖壓模具設計及沖裁成形工藝-級進模含11張CAD圖,凹止動片,止動板,沖壓,模具設計,裁成,工藝,級進模含,11,十一,cad XXXX XX設計中期檢查表 學生姓名 指導教師 選題情況 課題名稱 止動板沖裁成形工藝及模具設計 難易程度 偏難 適中 偏易 工作量 較大 合理 較小 符合規(guī)范化的要求 任務書 有 無 開題報告 有 無 外文翻譯質量 優(yōu) 良 中 差 學習態(tài)度、出勤情況 好 一般 差 工作進度 快 按計劃進行 慢 中期工作匯報及解答問題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績評定： 所在專業(yè)意見： 負責人： 年 月 日 XXXXX XX設計任務書 系 部： 專 業(yè)： 學生姓名: 學 號: 設計題目 ： 止動板沖裁成形工藝及模具設計 起 迄 日 期: 20XX年 2月13日~ 4月 27日 指 導 教 師: 20XX年4月27日 1．本畢業(yè)設計課題來源及應達到的目的： 該題目來源于實際生產中零部件的設計。 在完成設計之后，可以加強對模具設計工藝及生產的知識，能熟練掌握相關設計手冊的使用，能獨立完成一套模具的設計及模具工作零件加工工藝的編制，能夠運用模具設計軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。 2．本畢業(yè)設計課題任務的內容和要求（包括原始數據、技術要求、工作要求等）： 材料Q265，板厚1mm，大批量生產，精度等級IT11。 （一）設計計算說明書部分 1、零件的工藝性分析2、沖壓工藝方案的確定 3、沖模類型及結構形式的確定4、排樣設計及材料利用率計算 5、沖壓力及壓力中心的計算6、沖壓設備類型及規(guī)格的選擇 7、模具工作部件外形尺寸的設計與計算 8、模具工作部件刃口尺寸的計算 9、模具其它零件的選用或設計 10、其他要說明的問題 （二）設計繪圖部分 1、沖壓模具零件圖：要求繪制非標準的零件圖。零件圖的繪制和標注應符合制圖標準。要注明全部尺寸，公差配合，形位公差，表面粗糙度，材料，熱處理要求及其它技術要求。圖幅為A4紙 2、模具裝配圖：應包括主視圖、俯視圖、制件圖、排樣圖、標題欄和零件明細表。圖幅為A3 紙 上述零件圖和裝配圖可打印也可手繪。 所在專業(yè)審查意見： 負責人： 年 月 日 系部意見： 系領導： 年 月 日 XX設 計 說 明 書 XX設計題目：止動板沖裁成形工藝及模具設計 系 部： 專 業(yè)： 班 級： 學生姓名： 學 號： 指導教師： 20XX年 4月20日 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 零件號 零 件 名 稱 工序號 工 序 名 稱 工序內容 夾 具 刀 具 量 具 1 鍛造 鍛造毛坯 專用夾具 游標卡尺 2 熱處理 退火 專用夾具 游標卡尺 3 車 粗車 三抓卡盤 車刀 游標卡尺 4 車 粗車（直徑55、60、65、70的圓）留有余量 三抓卡盤 車刀 游標卡尺 5 車 粗車（直徑176外援表面留有余量） 三抓卡盤 車刀 游標卡尺 6 熱處理 調制 專用夾具 游標卡尺 7 鉆 鉆端面直徑30的孔 普通夾具 鉆頭 游標卡尺 8 鉆 鉆各種底面孔 普通夾具 鉆頭 游標卡尺 9 鉸 鉸孔并修復 普通夾具 鉸刀 游標卡尺 10 銑 粗銑凹模 普通夾具 銑刀 游標卡尺 11 熱處理 淬火 專用夾具 游標卡尺 12 車 精加工 三抓卡盤 車刀 游標卡尺 13 銑 精加工 普通夾具 銑刀 游標卡尺 14 去毛刺 去除全部毛刺 專用夾具 游標卡尺 15 終撿 檢查全部零件圖樣要求 游標卡尺 編制 校對 審核 批準 XXXXX XX設計評語 學生姓名： 班級: 學號 題 目： 止動板沖裁成形工藝及模具設計 綜合成績： 指導者評語： 1）張彭飛同學工作態(tài)度基本認真，基本能完成畢業(yè)設計任務； 2）該同學查閱了國內有關沖壓模具設計與制造方面的相關文獻資料，制訂出了基本合理的沖壓成形工藝及模具結構； 3）該同學設計說明書內容基本完整，計算基本正確，格式基本規(guī)范； 4）該同學裝配圖、零件圖設計基本合理，圖紙表達基本準確； 5）建議該同學成績評定：及格； 6）可以提交答辯。 指導者(簽字)： 年 月 日  設計評語 評閱者評語： 1）張彭飛同學的設計任務來自生產實際，工作量大小適中，基本能夠完成本任務的設計，模具結構基本合理，裝配圖和零件圖表達存在一些細節(jié)問題，設計說明書內容基本完整、格式基本規(guī)范。 2） 建議成績評定：及格 3）可以提交答辯 評閱者(簽字)： 年 月 日 答辯委員會（小組）評語： 答辯委員會（小組）負責人(簽字)： 年 月 日 XX 設 計 說 明 書 XX 設計題目：止動板沖裁成形工藝及模具設計 系 部： 專 業(yè)： 班 級： 學生姓名： 學 號： 指導教師： 20XX 年 4 月 25 日 止動板沖裁成形工藝及模具設計 摘要 對 止 動 件 進 行 了 工 藝 分 析 和 沖 孔 落 料 級 進 模 的 設 計 ， 闡 述 如 何 合 理 安 排 模 具 結 構 ， 保 證 產 品 質 量 ， 同 時 提 高 生 產 效 率 ， 降 低 勞 動 強 度 ， 延 長 模 具 壽 命 ， 并 對 加 工 過 程 中 存 在 的 問 題 提 出 了 解 決 的 措 施 。 模 具 產 業(yè) 的 發(fā) 展 是 機 械 及 其 它 制 造 行 業(yè) 快 速 增 長 的 同 時 不 斷 發(fā) 展 完 善 的 。 通 過 在 機 械 行 業(yè) 的 工 作 實 踐 ， 深 深 體 會 到 了 模 具 在 機 械 制 造 業(yè) 中 的 巨 大 作 用 。 模 具 的 大 量 使 用 使 的 零 件 加 工 的 周 期 縮 短 ， 成 本 降 低 。 一 個 高 質 量 的 模 具 可 以 直 接 投 入 產 品 的 裝 配 ， 這 一 點 在 鑄 件 中 更 能 顯 現 ， 好 的 毛 坯 件 需 要 的 額 外 加 工 量 小 ， 材 料 損 耗 小 ， 很 好 的 降 低 了 生 產 成 本 。 模 具 標 準 件 的 應 用 將 日 漸 廣 泛 ， 模 具 標 準 化 及 模 具 標 準 件 的 應 用 能 極 大 地 影 響 模 具 制 造 周 期 。 使 用 模 具 標 準 件 不 但 能 縮 短 模 具 制 造 周 期 ， 而 且 能 提 高 模 具 質 量 和 降 低 模 具 制 造 成 本 。 同 時 ， 快 速 經 濟 模 具 的 前 景 十 分 廣 闊 。 由 于 人 們 要 求 模 具 的 生 產 周 期 越 短 越 好 ， 因 此 開 發(fā) 快 速 經 濟 模 具 越 來 越 引 起 人 們 的 重 視 。 關 鍵 詞 ： 止 動 件 工 藝 沖 裁 模 目錄 一 緒論 .1 二 沖壓工藝分析 .2 2.1 產品結構形狀分析 .2 2.2 產品尺寸、精度、粗糙度 .2 2.3 沖壓工藝方案的確定 .2 三 沖壓工藝的計算 .4 3.1 排樣 .4 3.2 計算沖壓力 .5 3.3 沖床選用 .6 3.4 計算壓力中心 .6 3.5 沖裁模間隙值的計算 .8 3.6 計算模具刃口尺寸 .8 3.6.1 沖孔部分 .8 3.6.2 落料部分 .9 四 模具結構設計 .11 4.1 凸模設計 .11 4.2 凹模設計 .11 4.3 定位裝置 .11 4.4 導向零件 .12 4.5 上模座 .15 4.6 下模座 .16 4.7 螺釘 .16 4.8 銷釘 .17 4.9 導正塊 .17 4.10 模架 .17 致 謝 .19 參 考 文 獻 .20 1 1 緒論 隨 著 社 會 的 發(fā) 展 ， 模 具 行 業(yè) 的 興 起 。 在 社 會 上 ， 沖 壓 工 藝 用 途 十 分 的 廣 泛 ， 與 制 造 成 為 一 個 行 業(yè) 越 來 越 來 受 到 人 們 的 重 視 。 模 具 是 一 種 技 術 密 集 、 資 金 密 集 型 產 品 ， 在 我 國 國 民 經 濟 巾 的 地 位 也 非 常 重 要 。 模 具 工 業(yè) 已 被 我 國 正 式 確 定 為 基 礎 產 業(yè) ， 并 在 “十 五 ” 中 列 為 重 點 扶 持 產 業(yè) 。 由 于 新 技 術 、 新 材 料 、 新 工 藝 的 不 斷 發(fā) 展 ， 促 使 模 具 技 術 不 斷 進 步 ， 對 人 才 的 知 識 、 能 力 、 素 質 的 要 求 也 在 不 斷 提 高 。 我 國 模 具 行 業(yè) 將 向 大 型 、 精 密 、 復 雜 、 高 效 、 長 壽 命 和 多 功 能 方 向 發(fā) 展 。 目 前 ， 電 子 、 汽 車 、 電 機 、 電 器 、 儀 器 、 儀 表 、 家 電 、 通 訊 和 軍 工 等 產 品 中 ， 60 80 的 零 部 件 ， 都 要 依 靠 模 具 成 型 。 用 模 具 成 型 的 制 件 所 表 現 出 來 的 高 精 度 、 高 復 雜 性 、 高 一 致 性 、 高 生 產 率 和 低 消 耗 ， 是 其 他 加 工 制 造 方 法 所 無 法 比 擬 。 模 具 在 很 大 程 度 上 決 定 著 產 品 的 質 量 、 效 益 和 開 發(fā) 能 力 。 我 國 模 具 行 業(yè) 日 趨 大 型 化 ， 而 且 精 度 將 越 來 越 高 。 模 具 標 準 件 的 應 用 將 日 漸 廣 泛 ， 模 具 標 準 化 及 模 具 標 準 件 的 應 用 能 極 大 地 影 響 模 具 制 造 周 期 。 使 用 模 具 標 準 件 不 但 能 縮 短 模 具 制 造 周 期 ， 而 且 能 提 高 模 具 質 量 和 降 低 模 具 制 造 成 本 。 同 時 ， 快 速 經 濟 模 具 的 前 景 十 分 廣 闊 。 由 于 人 們 要 求 模 具 的 生 產 周 期 越 短 越 好 ， 因 此 開 發(fā) 快 速 經 濟 模 具 越 來 越 引 起 人 們 的 重 視 。 模 具 產 業(yè) 的 發(fā) 展 是 機 械 及 其 它 制 造 行 業(yè) 快 速 增 長 的 同 時 不 斷 發(fā) 展 完 善 的 。 通 過 在 機 械 行 業(yè) 的 工 作 實 踐 ， 深 深 體 會 到 了 模 具 在 機 械 制 造 業(yè) 中 的 巨 大 作 用 。 模 具 的 大 量 使 用 使 的 零 件 加 工 的 周 期 縮 短 ， 成 本 降 低 。 一 個 高 質 量 的 模 具 可 以 直 接 投 入 產 品 的 裝 配 ， 這 一 點 在 鑄 件 中 更 能 顯 現 ， 好 的 毛 坯 件 需 要 的 額 外 加 工 量 小 ， 材 料 損 耗 小 ， 很 好 的 降 低 了 生 產 成 本 。 模 具 的 發(fā) 展 前 景 將 越 來 越 好 。 模 具 性 能 越 來 越 高 ， 生 產 的 零 件 可 以 達 到 的 數 控 加 工 的 精 度 ， 甚 至 更 高 ， 產 量 又 十 分 巨 大 。 投 身 模 具 事 業(yè) 將 會 給 自 己 的 人 生 帶 來 輝 煌 。 2 2 沖壓工藝分析 2.1 產品結構形狀分析 材 料 ： Q265 料 厚 度 ： t=1mm 生 產 批 量 ： 大 批 量 任 務 ： 編 制 沖 壓 工 藝 方 案 ， 設 計 模 具 結 構 圖 2-1 零件圖（材料 Q215 t=0.5） 2.2 產品尺寸、精度、粗糙度. 圖 樣 中 精 度 及 斷 面 質 量 均 沒 有 特 別 的 要 求 。 零 件 圖 上 的 所 有 的 尺 寸 均 未 標 注 公 差 ， 屬 于 自 由 尺 寸 ， 即 在 IT12IT18 取 公 差 值 ,按 IT14 級 確 定 工 件 尺 寸 的 公 差 。 可 查 互 換 性 與 測 量 技 術 基 礎 公 差 表 ， 各 尺 寸 公 差 為 ： 。 零 件 形 狀 簡 單 、65 072.052.31.036.043.096. 對 稱 ， 是 由 圓 弧 和 直 線 組 成 的 沖 裁 件 內 外 所 能 達 到 的 經 濟 精 度 為 IT14， 表 面 粗 糙 度 Ra 與 尺 寸 公 差 IT 之 間 的 有 關 關 系 式 為 第 1 類 ： Ra 1.6Ra 0.008IT Ra 0.8Ra 0.010IT 第 2 類 ： Ra 1.6Ra 0.021IT Ra 0.8Ra 0.018IT 第 3 類 ： Ra 0.042IT 本 設 計 中 的 止 動 件 是 通 用 機 械 即 為 第 3 類 所 以 表 面 粗 糙 度 Ra=0.042 14=0.5888 查 表 得 表 Ra=0.63 2.3 沖壓工藝方案的確定 3 將 以 上 精 度 與 零 件 簡 圖 中 所 標 注 的 尺 寸 公 差 相 比 較 ， 可 認 為 該 零 件 的 精 度 要 求 能 夠 在 沖 裁 加 工 中 得 到 保 證 其 它 尺 寸 標 注 、 生 產 批 量 等 情 況 ， 也 均 符 合 沖 裁 的 工 藝 要 求 ， 固 定 擋 料 銷 粗 定 位 、 導 正 銷 精 定 位 、 自 然 漏 料 方 式 的 沖 孔 落 料 符 合 級 進 模 進 行 加 工 。 方 案 一 采 用 復 合 模 加 工 。 復 合 模 的 特 點 是 生 產 率 高 ， 沖 裁 件 的 內 孔 與 外 緣 的 相 對 位 置 精 度 高 ， 沖 模 的 輪 廓 尺 寸 較 小 。 但 復 合 模 結 構 復 雜 ， 制 造 精 度 要 求 高 ， 成 本 高 。 復 合 模 主 要 用 于 生 產 批 量 大 、 精 度 要 求 高 的 沖 裁 件 。 方 案 二 采 用 級 進 模 加 工 。 級 進 模 比 單 工 序 模 生 產 率 高 ， 減 少 了 模 具 和 設 備 的 數 量 ， 工 件 精 度 較 高 ， 便 于 操 作 和 實 現 生 產 自 動 化 。 對 于 特 別 復 雜 或 孔 邊 距 較 小 的 沖 壓 件 ， 用 簡 單 模 或 復 合 模 沖 制 有 困 難 時 ， 可 用 級 進 模 逐 步 沖 出 。 但 級 進 模 輪 廓 尺 寸 較 大 ， 制 造 較 復 雜 ， 成 本 較 高 ， 一 般 適 用 于 大 批 量 生 產 小 型 沖 壓 件 。 方 案 三 采 用 單 工 序 沖 裁 模 。 無 導 向 單 工 序 沖 裁 模 結 構 簡 單 、 制 造 周 期 短 、 成 本 低 、 但 模 具 壽 命 低 、 沖 裁 精 度 差 、 操 作 也 不 安 全 。 一 般 用 于 精 度 要 求 不 高 、 形 狀 簡 單 、 批 量 小 或 試 制 件 ； 導 柱 式 沖 裁 模 比 無 導 向 式 沖 模 裁 的 精 度 高 、 壽 命 長 、 使 用 安 全 方 便 ， 但 輪 廓 尺 寸 較 大 、 模 具 較 重 、 制 造 工 藝 復 雜 、 成 本 較 高 、 它 廣 泛 用 于 生 產 批 量 大 、 精 度 要 求 較 高 的 沖 裁 件 。 綜 合 比 較 以 上 三 個 方 案 其 中 方 案 二 級 進 模 加 工 比 其 他 兩 種 方 案 較 好 。 4 3 沖壓工藝的計算 3.1 排樣 1.合 理 排 樣 并 繪 制 排 樣 圖 ， 計 算 出 材 料 利 用 率 圖 4-1 排樣圖 由 排 樣 圖 1-2 可 知 ， 為 保 證 沖 件 精 度 ， 提 高 模 具 使 用 壽 命 ， 本 設 計 采 用 生 產 中 絕 大 多 數 沖 裁 件 都 用 的 有 廢 料 排 樣 方 式 ， 為 提 高 材 料 利 用 率 ， 降 低 生 產 成 本 采 用 直 排 的 形 式 ， 其 毛 坯 尺 寸 如 圖 1-1 所 示 。 根 據 零 件 形 狀 查 表 可 得 各 搭 邊 值 ： 兩 式 件 間 按 矩 形 取 搭 邊 值 ， 側 邊 取ma0.2 搭 邊 值 。 查 表 得 5.0 則 步 距 mm;22S 條 料 寬 度 =( + ) =(65+2 2) =69 mmB0Dax005.05. 其 一 個 步 距 內 的 材 料 利 用 率 h 可 由 下 式 計 算 得 出 ： （ 2-1） 10%AS 式 中 ： A - 一 個 步 距 內 沖 裁 件 的 實 際 面 積 （ mm2） ； B - 條 料 寬 度 （ mm2） ； S - 步 距 （ mm2） 。 = =65%2.6918.7054 5 3.2 計算沖壓力 平 刃 口 沖 裁 模 的 沖 裁 力 F 一 般 按 下 式 計 算 ： 、 K、 L、 t、 分 別 是 沖 裁 力 、 沖 裁 周 邊 長 度 、 材bKLtFb 料 厚 度 ， 材 料 抗 剪 強 度 ， 系 數 。 該 模 具 采 用 彈 性 卸 料 和 下 出 料 方 式 。 影 響 這 些 力 的 因 素 較 多 ， 主 要 有 材 料 的 力 學 性 能 、 材 料 的 厚 度 、 模 具 間 隙 、 凹 模 洞 口 的 結 構 、 搭 邊 大 小 、 潤 滑 情 況 等 ， 一 般 常 用 下 列 經 驗 公 式 計 算 ： 卸 料 力 ： FX孔 推 件 力 Tn 、 是 卸 料 力 、 推 件 力 系 數 . n 是 卡 在 凹 模 內 的 沖 裁 件 （ 或 廢 料 ）FXT 數 。 n= 式 中 的 h 和 t 分 別 表 示 凹 模 洞 口 的 直 刃 壁 高 度 與 板 料 厚 度 。t 其 中 ： 查 表 取 普 通 碳 素 鋼 B3 的 抗 剪 強 度 ： （ GB 7001988）MPa30 .1K 卸 料 力 系 數 ： Kx = 0.055 推 件 力 系 數 ： KT = 0.063 同 時 梗 塞 在 凹 模 內 的 工 件 數 ： n = h/t 1.沖 孔 力 ： = N F孔 bLt 54.123092.1 卸 料 力 ： = NX孔 9654.30 推 件 力 ： = NTTn孔 7.2. = 12123.54+666.49+1527.57=14317Nz孔 X孔 2.落 料 力 N5.960.)3.0(. bLtF落 卸 料 力 = NKX落4258719645. 推 件 力 = N Tn落 7.3.0 371964.45+20458.04+23433.78=415856.27Nz落 X落 本 設 計 中 模 具 使 用 沖 孔 和 落 料 結 構 形 式 ， 因 此 沖 壓 力 ： 可 由 下 式 計 算 得 出 ： 總 沖 壓 力 ： =14317+415856.27=430173.27NFzzz落孔 6 3.3 沖床選用 壓 力 機 的 公 稱 壓 力 必 須 大 于 或 等 于 沖 壓 力 。 計 算 總 沖 壓 力 FZ， 原 則 上 只 計 算 同 時 發(fā) 生 的 力 ， 并 應 根 據 不 同 的 模 具 結 構 分 別 對 待 。 則 壓 力 機 的 公 稱 壓 力 應 大 于 或 等 于 43KN， 由 此 查 詢 國 家 標 準 沖 壓 手 冊 （ GB/T 14347-1993） 選 擇 公 稱 壓 力 為 63KN 的 類 開 式 可 傾 標 準 工 作 臺 。 圖 4-2 壓力機 公 稱 壓 力 ： 40KN 滑 塊 行 程 ： 40mm 行 程 次 數 /次 數 ： 200mm n1 最 大 閉 合 高 度 ： 160mm 封 閉 高 度 調 節(jié) 量 ： 350mm 滑 塊 中 心 到 床 身 距 離 ： 100mm 立 柱 間 的 距 離 ： 130mm 工 作 臺 尺 寸 （ 左 右 mm 前 后 mm） ：82 工 作 臺 厚 度 ： 35mm 工 作 臺 孔 尺 寸 （ 左 右 mm 前 后 mm 直 徑 mm） :130 60 100 墊 板 厚 度 ： 30mm 模 柄 尺 寸 （ 直 徑 深 度 ） ： 45 最 大 傾 斜 角 度 ： 3.4 計算壓力中心 模 具 的 壓 力 中 心 應 該 通 過 壓 力 機 滑 塊 的 中 心 線 。 對 于 有 模 柄 沖 模 來 說 ， 須 使 壓 力 中 心 通 過 模 柄 的 中 心 線 。 否 則 ， 沖 壓 時 滑 塊 就 會 承 受 偏 心 載 荷 ， 導 致 滑 塊 導 軌 和 模 具 導 向 部 分 不 正 常 的 磨 損 ， 還 會 使 合 理 間 隙 得 不 到 保 證 ， 從 而 影 響 制 件 質 量 和 降 低 模 具 壽 命 甚 至 損 壞 模 具 。 在 實 際 生 產 中 ， 7 可 能 出 現 沖 模 壓 力 中 心 在 沖 壓 過 程 中 發(fā) 生 變 化 的 情 況 ， 或 者 由 于 沖 件 的 形 狀 特 殊 ， 從 模 具 結 構 考 慮 ， 不 宜 于 使 壓 力 中 心 與 模 柄 中 心 相 重 合 的 情 況 ， 這 時 應 注 意 使 壓 力 中 心 的 偏 離 不 致 超 出 所 選 用 壓 力 機 允 許 的 范 圍 。 圖 4-4 凸模落料時的壓力中心 根 據 工 件 圖 分 析 可 知 ， 工 件 圖 雖 是 對 稱 圖 形 ， 但 形 狀 有 一 定 的 復 雜 性 ， 所 以 ， 需 按 沖 裁 復 雜 形 狀 零 件 的 壓 力 中 心 時 的 公 式 計 算 ， 即 先 選 定 坐 標 軸 X 和 Y， 將 組 成 圖 形 的 輪 廓 線 劃 分 為 若 干 簡 單 的 線 段 ， 求 出 各 線 段 長 度 和 各 線 段 的 重 心 位 置 ， 然 后 按 以 下 公 式 計 算 壓 力 中 心 坐 標 （ ,0 x ） :0y 012.nxxLL 012.nyy 則 壓 力 中 心 為 ： =8.040.134201650910 x 66023.52.(.)(32.)6591(0)y 0 8 3.5 沖裁模間隙值的計算 確 定 凸 、 凹 模 合 理 間 隙 的 方 法 有 理 論 法 和 查 表 法 兩 種 。 由 于 理 論 計 算 法 在 生 產 中 使 用 不 方 便 ， 常 用 查 表 法 來 確 定 間 隙 值 。 對 于 尺 寸 精 度 、 斷 面 垂 直 度 要 求 不 高 的 板 料 的 普 通 沖 裁 ， 以 提 高 模 具 壽 命 為 主 ， 可 采 用 大 間 隙 值 。 查 我 國 沖 裁 間 隙 指 導 性 技 術 文 件 推 薦 的 間 隙 值 表 可 得 ： Zmin =0.040mm ， Zmax = 0.060mm ， 根 據 凸 凹 模 的 加 工 方 法 的 不 同 ， 刃 口 的 計 算 方 法 也 不 同 ， 基 本 上 可 分 為 兩 類 ： 凸 模 與 凹 模 分 別 加 工 法 ， 凸 模 與 凹 模 配 合 加 工 法 。 凸 凹 模 配 合 加 工 法 就 是 先 按 設 計 尺 寸 制 出 一 個 基 準 件 （ 凸 模 或 凹 模 ） ， 然 后 根 據 基 準 件 的 實 際 尺 寸 按 間 隙 配 制 另 一 件 。 因 為 這 種 加 工 方 法 的 特 點 是 模 具 的 間 隙 由 配 置 保 證 ， 工 藝 比 較 簡 單 ， 并 且 還 可 以 適 當 放 大 基 準 件 的 制 造 公 差 ， 使 得 制 造 也 容 易 。 且 精 度 要 求 不 高 ， 故 采 用 此 方 法 。 目 前 ， 一 般 工 廠 也 常 常 采 用 此 方 法 。 因 。 3.6 計算模具刃口尺寸 3.6.1 沖孔部分 圖 4-6a 圖 4-6a 為 凸 模 局 部 圖 ， 實 線 為 沖 裁 該 工 件 所 用 沖 孔 凸 模 刃 口 的 輪 廓 線 ， 圖 中 虛 線 表 示 凸 模 刃 口 磨 損 后 尺 寸 的 變 化 情 況 。 凸 模 磨 損 后 刃 口 尺 寸 有 變 大 ， 變 小 和 不 變 三 種 情 況 ， 由 圖 可 知 ， 此 凸 模 刃 口 尺 寸 磨 損 后 變 小 。 按 一 般 沖 孔 凸 模 尺 寸 計 算 公 式 計 算 ， 即 ： 0max()TT - 相應的凸模刃口尺寸；T -工件孔的最大極限尺寸；max 9 - 工 件 公 差 。 -凸 摸 制 造 偏 差 通 常 取 T4T -系 數 ， 為 了 避 免 沖 裁 件 尺 寸 都 偏 向 極 限 尺 寸 ， 應 使 沖 裁 件 的 實 際 尺x 寸 盡 量 接 近 沖 裁 件 公 差 帶 的 中 間 尺 寸 。 x 值 在 0.51 之 間 ， 與 沖 裁 件 的 精 度 等 級 有 關 。 工 件 精 度 IT10 以 上 x=1 工 件 精 度 IT x=0.75 工 件 精 度 IT14 x=0.5 因 工 件 精 度 IT14,所 以 取 .x=0.5。.36.941(9.3605)8a 以 上 是 沖 孔 凸 摸 刃 口 尺 寸 的 計 算 方 法 。 沖 孔 用 的 凹 模 刃 口 尺 寸 ， 按 凸 模 實 際 尺 寸 配 制 ， 并 保 證 最 小 間 隙 Zmin。 故 在 凹 模 上 只 標 注 基 本 尺 寸 ， 不 標 注 偏 差 ， 同 時 在 圖 樣 技 術 要 求 上 注 明 ： “凹 模 刃 口 尺 寸 按 凸 模 實 際 尺 寸 配 制 ， 保 證 雙 面 間 隙 為 Zmin Zmax。 ”即 保 證 最 小 雙 面 間 隙 為 0.040 mm。 3.6.2 落料部分 圖 4-6b 圖 4-6b， 實 線 為 沖 裁 該 工 件 所 用 落 料 凹 模 刃 口 的 輪 廓 線 ， 圖 中 虛 線 表 示 凹 模 刃 口 磨 損 后 尺 寸 的 變 化 情 況 。 凹 模 磨 損 后 刃 口 尺 寸 有 變 大 ， 變 小 和 不 變 三 種 情 況 。 1.凹 模 磨 損 后 變 大 的 尺 寸 （ 圖 中 A1 , A2 , A3 ,A4） ,按 落 料 尺 寸 公 式 計 算 ， 即 0max() -相 應 的 凹 模 刃 口 尺 寸 ；A -工 件 的 最 大 極 限 尺 寸 ；max 10 -工 件 公 差 。 -凹 摸 制 造 偏 差 通 常 取 T4T -系 數 ， 為 了 避 免 沖 裁 件 尺 寸 都 偏 向 極 限 尺 寸 ， 應 使 沖 裁 件 的 實 際 尺x 寸 盡 量 接 近 沖 裁 件 公 差 帶 的 中 間 尺 寸 。 X 值 在 0.51 之 間 ， 與 沖 裁 件 的 精 度 等 級 有 關 。 查 表 可 得 ： =0.5x0.72.1841(65.)63A.50.0209.43.13 0(.)0.6.844152 2.凹 模 磨 損 后 不 變 的 尺 寸 （ 圖 中 C1） ， 其 基 本 計 算 公 式 為 。 為 方 便 使 用 ， 隨 工 件 尺 寸 的 標 注 方 法 不 同 ， 將min(.).AACc 其 分 為 三 種 情 況 ： 而 圖 中 C1 是 符 合 其 第 三 種 情 況 即0.437.A - 相 應 的 凹 模 刃 口 尺 寸 ； -工 件 的 最 小 極 限 尺 寸 ；min -工 件 偏 差 - 凹 模 制 造 偏 差 ， 通 常 取 4A0.437.1AC 以 上 是 落 料 凹 模 刃 口 尺 寸 的 計 算 方 法 。 落 料 用 的 凸 模 刃 口 尺 寸 ， 按 凹 模 實 際 尺 寸 配 制 ， 并 保 證 最 小 間 隙 Zmin。 故 在 凸 模 上 只 標 注 基 本 尺 寸 ， 不 標 注 偏 差 ， 同 時 在 圖 樣 技 術 要 求 上 注 明 ： “凸 模 刃 口 尺 寸 按 凹 模 實 際 尺 寸 配 制 ， 保 證 雙 面 間 隙 為 Zmin Zmax。 ”即 保 證 最 小 雙 面 間 隙 為 0.040 mm 。 11 4 模具結構設計 4.1 凸模 由 于 沖 件 的 形 狀 和 尺 寸 不 同 ， 沖 模 結 構 與 加 工 以 及 裝 配 工 藝 等 實 際 條 件 也 不 同 ， 所 以 實 際 生 產 中 使 用 的 凸 模 的 結 構 形 式 很 多 。 其 截 面 形 狀 有 圓 形 和 非 圓 形 ； 刃 口 形 狀 有 平 刃 和 斜 刃 等 。 根 據 設 計 要 求 ， 本 設 計 采 用 截 面 形 狀 為 圓 形 凸 模 。 凸 模 長 度 計 算 ： 凸 模 長 度 需 根 據 沖 模 的 結 構 要 求 和 凸 模 刃 磨 量 等 因 素 確 定 。 可 按 下 式 計 算 ： L = h1+h2+ h3 式 中 h1 -凸 模 固 定 板 厚 度 h2 -卸 料 板 厚 度 h3 -增 加 長 度 。 （ 本 設 計 取 44/mm） 則 ： L = 20+16+25=61mm 4.2 凹模 凹 模 類 型 很 多 ， 凹 模 的 外 形 有 圓 形 和 矩 形 ； 結 構 有 整 體 式 和 鑲 拼 式 ； 刃 口 有 平 刃 和 斜 刃 。 在 實 際 生 產 中 ， 由 于 沖 裁 件 的 形 狀 和 尺 寸 千 變 萬 化 ， 因 而 大 量 使 用 外 形 為 圓 形 或 矩 形 的 凹 模 板 ， 在 其 上 面 開 設 所 需 要 的 凹 模 洞 口 ， 用 螺 釘 和 銷 釘 直 接 固 定 在 模 板 上 。 本 設 計 也 采 用 此 種 設 計 結 構 。 值 得 注 意 的 是 ， 凹 模 采 用 螺 釘 和 銷 釘 定 位 固 定 時 ， 要 保 證 螺 孔 （ 或 沉 孔 ） 間 、 螺 孔 與 銷 孔 間 及 螺 孔 、 銷 孔 與 凹 模 刃 壁 間 的 距 離 不 能 太 近 ， 否 則 會 影 響 模 具 壽 命 。 孔 距 的 最 小 值 可 參 考 相 關 設 計 手 冊 。 對 于 孔 口 的 結 構 形 式 ， 本 設 計 采 用 常 用 的 適 用 于 非 圓 型 孔 的 階 梯 形 直 刃 壁 型 孔 。 凹 模 厚 度 ： H=Ks= mm0.36519. 凹 模 寬 度 ： B=s+ mm22.513.7 凹 模 邊 長 ： L= mm14.0 查 表 可 得 凹 模 板 外 形 為 ： 4.3 定位裝置 1.在 第 二 次 送 料 始 用 擋 料 銷 將 不 用 ， 將 采 用 固 定 擋 料 銷 對 料 進 行 粗 定 位 其 結 構 如 下 ： A 型 固 定 擋 料 銷 直 徑 d（ h11） =80 -0.075 /mm 的 A 型 固 定 擋 料 銷 ： 固 定 擋 料 銷 A6 JB/T 7649.10 d1(m6) =8 +0.008 +0.002 /mm h = 2mm L = 8/mm 材 料 ： 45， 熱 處 理 硬 度 4348HRC 技 術 條 件 ： 按 JB/T 7653-1994 的 規(guī) 定 2.使 用 導 正 銷 的 目 的 是 消 除 送 進 導 向 和 送 料 固 定 板 等 粗 定 位 的 誤 差 ， 保 證 孔 與 外 形 相 對 位 置 公 差 的 要 求 ， 其 結 構 如 下 圖 。 12 A 型導正銷 導正 銷 的 基 本 尺 寸 可 按 下 次 計 算 ： d d導 正 銷 的 基 本 尺 寸 ；Ta 沖 孔 凸 模 的 直 徑 ；T 導 正 銷 與 沖 孔 凸 模 直 徑 的 差 值 ； 查 表 得 ： a =0.06a 即 d =9.18-0.06=9.12 查 表 得 d=10T 導 正 銷 高 度 查 表 得 h=1 , L=36 , =13, C=3, 2 標 記 ： A 型 導 正 銷 /74.JBT 材 料 為 T8A,熱 處 理 硬 度 為 50-54HRC 技 術 條 件 按 /9 卸 料 裝 置 其 作 用 是 當 沖 模 完 成 一 次 沖 壓 之 后 ， 把 沖 件 或 廢 料 從 模 具 工 件 零 件 上 卸 下 來 ， 以 便 沖 壓 工 作 繼 續(xù) 進 行 。 4.4 導向零件 1 導柱使用滑動導柱 13 B 型 導 柱 直 徑 d1(r6) = mm 直 徑 d2(r6) = mm、 、 公 差 帶0.135 0.135 h6、 長 度 L =150mm、 B 型 導 柱 ： 導 柱 A25h6150 GB/T 2861.2 d1(r6)= mm， d2(r6)= .3 0.13 技 術 條 件 ： 按 JB/T 8070-1995 的 規(guī) 定 R*由 制 造 廠 決 定 2 導套 14 A 型 導 套 直 徑 d = mm、 公 差 帶 H7、 長 度 L =80mm、 H=30mm D(r6)0.132 =33mm b = 3/mm a = 1/mm 的 A 型 導 套 ： 導 套 A20H78033 GB/T 2861.6 技 術 條 件 ： 按 JB/T 8070-1995 的 規(guī) 定 R*由 制 造 廠 決 定 為 保 證 使 用 中 的 安 全 性 與 可 靠 性 ， 設 計 與 裝 配 模 具 時 ， 還 應 注 意 下 列 事 項 ： 當 模 具 處 于 閉 合 位 置 時 ， 導 柱 上 端 面 與 上 模 座 的 上 平 面 應 留 1015mm 的 距 離 ； 導 柱 下 端 面 與 下 模 座 平 面 應 留 25mm 的 距 離 。 導 套 與 上 模 座 上 平 面 應 留 不 小 于 3mm 的 距 離 ， 同 時 上 模 座 開 橫 槽 ， 以 便 排 氣 和 出 油 。 3 導柱導套 裝配圖 15 4.5 上模座 模 具 中 導 向 副 的 作 用 是 保 證 上 模 相 對 于 下 模 有 一 精 確 的 位 置 關 系 。 根 據 設 計 要 求 及 成 本 考 慮 ， 本 設 計 采 用 在 中 、 小 型 模 具 中 應 用 最 廣 的 滑 動 導 向 副 結 構 。 其 布 置 形 式 采 用 操 作 方 便 的 后 側 導 柱 形 式 。 滑 動 導 向 副 由 導 柱 、 導 套 組 成 ， 導 套 和 上 模 座 采 用 H7/r6 過 盈 配 合 ， 導 套 孔 與 導 套 柱 間 采 用 H6/h5、 H7/h6 的 間 隙 配 合 。 為 使 導 套 內 便 于 貯 油 并 經 常 保 持 摩 擦 副 潤 滑 ， 導 套 內 孔 開 有 油 槽 。 導 套 、 導 柱 均 有 國 家 標 準 ， 國 標 中 對 導 套 、 導 柱 的 尺 寸 、 材 料 、 表 面 質 量 等 都 有 相 應 的 規(guī) 定 。 具 體 可 查 GB2861.1-1990GB2861.7-1990。 本 設 計 采 用 A 型 導 柱 和 型 導 套 。 模 架 由 上 下 模 座 、 導 柱 、 導 套 等 組 成 。 模 架 是 模 具 的 主 體 結 構 ， 模 具 的 全 部 零 件 都 固 定 在 它 上 面 ， 并 承 受 沖 壓 過 程 中 的 全 部 載 荷 。 模 具 的 上 、 下 模 之 間 靠 模 架 的 導 向 裝 置 來 保 持 其 精 確 位 置 ， 以 引 導 凸 模 的 運 動 ， 保 證 沖 裁 過 程 中 間 隙 均 勻 。 模 架 的 種 類 很 多 ， 模 架 允 許 的 凹 模 周 界 長 （ L） 、 寬 （ B） 、 直 徑 （ D） 及 最 大 最 小 閉 合 高 度 等 基 本 尺 寸 均 有 國 標 （ 滑 動 導 向 模 架 ： GB2851.1 GB2851.7） ， 本 設 計 根 據 設 計 要 求 與 成 本 的 估 計 選 擇 對 角 導 柱 模 架 （ GB2851.3-81） 各 尺 寸 查 國 標 如 下 ： 凸 模 周 界 L =125mm、 B = 125mm、 厚 度 H = 40mm 的 對 角 導 柱 上 模 座 ： 上 模 座 12512540mm(GB/T 2855.1 =130 =130 =200 = 190 =170 =175 R=38 S =60 D=22 =252l 材 料 ： HT200 技 術 條 件 ： 按 JB/T 8070-1995 的 規(guī) 定 16 4.6 下模座 下 模 座 凸 模 周 界 L =125mm、 B = 100mm、 厚 度 H = 45mm 的 對 角 導 柱 上 模 座 ： 下 模 座 :12510045mm(GB/T 2855.1 =130 =130 =200 = 190 =170 =175 R=38 LS =60 D=22 =252l 材 料 ： HT200 技 術 條 件 ： 按 JB/T 8070-1995 的 規(guī) 定 4.7 螺釘 螺釘主要承受拉應力，用來連接零件。常用的有內六角螺釘和各種帶槽的 柱頭螺釘，螺釘旋進的深度等尺寸參見圖 2-11。本設計除特殊說明外都使用 M1050 的內六角圓柱頭螺釘緊固 17 直徑 d =10 六角圓柱頭螺釘 10mm、長度 L =50mm 的圓柱頭卸料螺栓： 圓柱頭卸料螺栓 M660 GB65-85 p= 1mm n =1.6mm r = 0.25mm = 50mm l t = 1.6mm k=3.9 =10mm,k 材料：35，熱處理硬度 3540HRC 技術條件：按 JB/T 3098.3-2000 的規(guī)定 4.8 銷釘 圓柱銷釘：本設計除特殊說明外，一律選用 1060 的銷釘定位。配合間隙 為 m6/h8。防動銷選用 612 配合間隙為 H8/h7 材料：35，熱處理硬度 3540HRC。 4.9 導正塊 185926 材料：35，熱處理硬度 3540HRC 18 4.10 模架 本設計采用適用于所有中小型模具的壓入式模柄，它與模座孔采用 H7/m6 過渡配合。具體標準如下： A 型壓入式模柄 直徑 d(js10) = mm、高度 L =75mm 的 A 型壓入式模柄：0.425 模柄 A2575JB/T 7646.1 d1(m6) = mm d2 = 33mm d4(H7) = mm0.2186 0.126 L1 =30mm L2 =4mm L3 =2.5mm 材料：Q235-A F 技術條件：按 JB/T 7653-1994 的規(guī)定 19 致 謝 在經過將近兩個月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設計已經接近尾聲，作為一個 本科生的畢業(yè)設計，由于經驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒 有導師的督促指導，以及一起工作的同學們的支持，想要完成這個設計是難以 想象的。 在這里首先要感謝我的導師董二婷老師。董老師平日里工作繁多，但在我 做畢業(yè)設計的每個階段，從設計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細設計， 裝配草圖等整個過程中都給予了我悉心的指導。我的設計雖不復雜煩瑣，但是 董老師仍然細心地糾正圖紙中的錯誤。除了敬佩董老師的專業(yè)水平外，她的治 學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習 和工作。 還要感謝大學三年來所有的老師，為我打下模具專業(yè)知識的基礎；同時還 要感謝所有的同學們，正是因為有了你們的支持和鼓勵，此次畢業(yè)設計才會順 利完成。最后感謝河南工學院三年來對我的大力栽培。 20 參 考 文 獻 1 翁其金.沖壓工藝與沖模設計. 北京：機械工業(yè)出版社，1999.10. 2 潭建榮.圖學基礎教程. 北京：高等教育出版社，1999.10. 3 余桂英,紀林. AutoCAD 實用教程. 大連：大連理工大學出版社，2006.1. 4 胡照海. 公差配合與測量技術，北京：人民郵電出版社，2006.1. 5 夏巨諶，李志剛.中國模具設計大典.電子版.北京：中國機械工程學會，2003. 6 涂光祺.沖壓技術，北京：機械工業(yè)出版社 2002，8. 7 于永泗，齊民.機械工程材料，大連：大連：大連理工大學出版社，2007，2. 8 劉鴻文.材料力學.第四版,高等教育出版社，2004. 9.譚雪松，王濤，楊仁強.PRO. 北京：人民郵電出版社，2006.1. 21