插片零件沖孔落料模的設(shè)計【說明書+CAD】
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河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校
學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）中期檢查表
學(xué)生姓名
蔡華光
學(xué) 號
0312201
指導(dǎo)教師
原紅玲
選題情況
課題名稱
插片零件沖孔落料模設(shè)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(wù)書
有
無
開題報告
有
無
外文翻譯質(zhì)量
優(yōu)
良
中
差
學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況
好
一般
差
工作進(jìn)度
快
按計劃進(jìn)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(fù)責(zé)人：
年 月 日
河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校
畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書
系 部： 材料工程系
專 業(yè)： 模具設(shè)計與制造
學(xué)生姓名: 蔡華光 學(xué) 號: 0312201
設(shè)計(論文)題目：插片零件沖孔落料模的設(shè)計
起 迄 日 期: 2006年4月 1 日~ 5月20日
指 導(dǎo) 教 師: 原紅玲
發(fā)任務(wù)書日期: 2006 年 5月 10日
畢 業(yè) 設(shè) 計任 務(wù) 書
1．本畢業(yè)設(shè)計課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的：
本次的插片零件設(shè)計來源于沖壓模具設(shè)計與制造。
達(dá)到的目的：鞏固所學(xué)專業(yè)知識和熟練操作計算機(jī)的能力，同時也認(rèn)識到了自己在各方面的不足，需要改進(jìn)和向虛心地別人學(xué)習(xí)請教。
2．本畢業(yè)設(shè)計課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：
課題內(nèi)容：設(shè)計一套零件為插片的沖孔復(fù)合模。
插片零件 材料10鋼 料厚：1mm
1.沖壓零件的工藝分析 2.沖壓工藝方案的確定 3.主要設(shè)計計算
4.模具總體設(shè)計 5.模具總裝配和調(diào)試
所在專業(yè)審查意見：
負(fù)責(zé)人：
年 月 日
系部意見：
系領(lǐng)導(dǎo)：
年 月 日
前 言
本設(shè)計根據(jù)從事沖壓模具設(shè)計與制造的工程技術(shù)綜合性應(yīng)用型人才的實(shí)際要求，是符合大專模具設(shè)計專業(yè)的畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計需要所編寫的，將沖壓成形原理、冷沖壓成形工藝與模具設(shè)計及模具制造工藝等三門關(guān)聯(lián)課程的內(nèi)容有機(jī)的融合，介紹了沖壓成形工藝及模具設(shè)計與計算方法，同時在模具設(shè)計內(nèi)容中融匯了沖壓模具的不同加工方法、加工工藝及裝配工藝，對初學(xué)沖壓模具模設(shè)計者有一定的參考價值。
本設(shè)計共分四章，分別對設(shè)計題目的、設(shè)計意義、要求及現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，零件工藝性分析，工藝方案的確定、模具結(jié)構(gòu)形式及沖壓設(shè)備的選擇，主要工藝參數(shù)計算，選擇與確定模具的主要零部件的結(jié)構(gòu)與尺寸，模具的總體裝配，模具工作零件的加工工藝等幾方面進(jìn)行了闡述。
本設(shè)計在設(shè)計過程中得到了原紅玲、翟德梅、楊占堯、于智宏、等幾位指導(dǎo)老師的大力支持和幫助，再此表示誠摯的感謝，由于編者水平有限，收集資料困難，如果有不盡人意的地方，懇請讀者不吝賜教，提出改進(jìn)意見。
編 者：蔡華光
2006年5月
河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校
材料工程系
模具設(shè)計與制造專業(yè)
畢業(yè)設(shè)計/論文
設(shè)計/論文題目：插片零件沖孔落料模的設(shè)計
班 級： 模具032班
姓 名： 蔡華光
指導(dǎo)老師： 原紅玲
完成時間： 2006.5.10
畢業(yè)設(shè)計（論文）成績
畢業(yè)設(shè)計成績
指導(dǎo)老師認(rèn)定成績
小組答辯成績
答辯成績
指導(dǎo)老師簽字
答辯委員會簽字
答辯委員會主任簽字
畢業(yè)設(shè)計/論文任務(wù)書
題目：插片零件沖孔落料模的設(shè)計
內(nèi)容：（1）支架2結(jié)構(gòu)工藝分析；
（2）繪制模具總裝圖一張（A1圖）；
（3）畫出非標(biāo)零件圖（兩張手工繪圖）；
（4）編寫設(shè)計說明書一份；
（5）編制主要零件加工工藝過程卡；
原始資料:
1． 工件名稱：插片零件
2． 工件簡圖：如圖01所示
3． 生產(chǎn)批量：大批量
4． 材料：10鋼
5． 材料厚度：1mm
凸模加工工藝過程卡
機(jī)械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號
零（部）件圖號
凸模
產(chǎn)品名稱
零（部）件名稱
共（1）頁第（1）頁
材料牌號
Cr12MoV
毛坯
種類
圓棒料料
毛坯外型尺寸
φ26mm×55mm
每個毛坯可制件數(shù)
1
每臺
件數(shù)
1
備注
工序號
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
車間
工段
設(shè)備
工 藝 裝 備
工時
準(zhǔn)終
單件
01
鍛造
消除毛坯組織缺陷，改善其力學(xué)性能。
鍛造車間
空氣錘
鉗子、卡尺
0.25h
02
退火
改善毛坯的切削加工性及消除熱加工的組織缺陷。
煤氣爐
鉗子
8h
03
車削
進(jìn)行粗加工，留精加工余量及研磨量。
車床
夾具、卡尺
0.5
04
調(diào)質(zhì)
按熱處理工藝，淬火、回火達(dá)到58∽62HRC。
調(diào)質(zhì)爐
鉗子
10h
05
磨削
進(jìn)行精加工，留研磨量。
加工中心
夾具、卡尺
3h
06
研磨
進(jìn)行研磨使得零件達(dá)到零件圖上各項要求。
砂布 千分尺
15h
07
檢驗
對零件進(jìn)行復(fù)查
0.5h
設(shè)計日期
審核日期
標(biāo)準(zhǔn)化日期
會簽
日期
標(biāo)記
記數(shù)
更改文
件號
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更該文件號
凹模加工工藝過程卡
機(jī)械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號
零（部）件圖號
凹模
產(chǎn)品名稱
零（部）件名稱
共（1）頁第（1）頁
材料牌號
Cr12MoV
毛坯
種類
圓棒料料
毛坯外型尺寸
95×75×25
每個毛坯可制件數(shù)
1
每臺
件數(shù)
1
備注
工序號
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
車間
工段
設(shè)備
工 藝 裝 備
工時
準(zhǔn)終
單件
01
鍛造
消除毛坯組織缺陷，改善其力學(xué)性能。
鍛造車間
空氣錘
鉗子、卡尺
0.25h
02
退火
改善毛坯的切削加工性及消除熱加工的組織缺陷。
煤氣爐
鉗子
8h
03
粗刨
刨六面到88mm×71mm×21mm互為直角。
牛頭刨床
夾具、卡尺
0.5h
04
熱處理
調(diào)質(zhì)
調(diào)質(zhì)爐
鉗子
10h
05
磨平面
磨光六面，互為直角
磨床
尺子 粉筆
3h
06
鉗工劃線
劃出各孔位置線，型孔輪廓線
畫針
夾具、卡尺
0.5h
07
孔位加工
按位置加工螺釘孔、銷釘孔及穿絲孔
鉆床
夾具
0.5h
08
熱處理
按熱處理工藝，淬火、回火達(dá)到60∽64HRC
5h
09
磨平面
磨光上、下平面
磨床
砂布 千分尺
2h
10
線切割
圖紙切割型孔達(dá)到尺寸要求
火花機(jī)
0.5h
11
鉗工精修
全面達(dá)到設(shè)計要求
1h
12
檢驗
設(shè)計日期
審核日期
標(biāo)準(zhǔn)化日期
會簽
日期
標(biāo)記
記數(shù)
更改文
件號
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更該文件號
河南機(jī)電高等專科學(xué)校
畢業(yè)設(shè)計開題報告
學(xué)生姓名：蔡華光 學(xué) 號： 0312201
專 業(yè)： 模具設(shè)計與制造
設(shè)計題目：插片零件沖孔落料模的設(shè)計
指導(dǎo)教師： 原紅玲（老師 ）
2006 年 4月 1日
開題報告填寫要求
1．開題報告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效；
2．開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時交給指導(dǎo)教師簽署意見；
3． “文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報告第一欄目內(nèi)，本科學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇（?？粕簧儆?0篇，不包括辭典、手冊）；
4．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo)GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2002年4月26日”或“2002-04-26”。
畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告
文 獻(xiàn) 綜 述
一.模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
（一）國內(nèi)模具發(fā)展?fàn)顩r
改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以15％左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大的變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營也得到了快速的發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的模具之鄉(xiāng)；廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。
隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的騰飛和產(chǎn)品制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，模具制造業(yè)也相應(yīng)進(jìn)入了高速發(fā)展的時期。據(jù)中國模具工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，1995年我國模具工業(yè)總產(chǎn)值約為145億，而2003年已達(dá)450億左右，年均增長14%。另據(jù)統(tǒng)計，我國（不含臺灣、香港、澳門地區(qū)）現(xiàn)有模具生產(chǎn)廠點(diǎn)已超過20000家，從業(yè)人員有60萬人，模具年產(chǎn)值在一億以上的企業(yè)已達(dá)十多家?？梢灶A(yù)見，我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展將對模具提出更為大量、更為迫切的需求，特別需要發(fā)展大型、精密、復(fù)雜、長壽命的模具。同時要求模具設(shè)計、制造和生產(chǎn)周期達(dá)到全新的水平。我國模具制造業(yè)面臨著發(fā)展的機(jī)遇，無疑也面臨著更大的挑戰(zhàn)。
在中國，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識到模具在制造中的重要基礎(chǔ)地位，認(rèn)識到模具技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。 許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展，加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)、模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)、快速成型與快速制模技術(shù)、新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)。
中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重還比較低，CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高，許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用還不夠廣泛等等。特別在大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具技術(shù)上存在明顯差距，這些類型模具的生產(chǎn)能力也不能滿足國內(nèi)需求，因而需要大量從國外進(jìn)口
（二）國外模具發(fā)展?fàn)顩r
模具制造技術(shù)現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計算機(jī)技術(shù)，信息技術(shù)，自動化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)不斷向傳統(tǒng)制造技術(shù)滲透，交叉，融合，對其實(shí)施改造，形成先進(jìn)制造技術(shù)。國外經(jīng)過幾十年的現(xiàn)代化改造，無論在工業(yè)裝備上，模具設(shè)計和制造上，生產(chǎn)工藝和技術(shù)上，還是在產(chǎn)品品種規(guī)格、生產(chǎn)規(guī)模和質(zhì)量等方面都得到了飛速發(fā)展，尤其是美國、俄國、德國、日本、法國、意大利、捷克、奧地利、瑞士等國的模具生產(chǎn)的發(fā)展水平達(dá)到了相當(dāng)高的程度。國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。世界鋼鐵的生產(chǎn)尚不能滿足交通運(yùn)輸輕量化對沖壓件的需求，有必要新建若干條現(xiàn)代化大、中型沖壓生產(chǎn)線。
二、未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢
模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”的要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項：
(1)全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)；
(2)高速銑削加工；
(3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)；
(4)電火花銑削加工；
(5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度；
(6)優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)；
(7)模具研磨拋光將自動化、智能化；
(8)模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展。
三.課題啟發(fā)
在設(shè)計過程中遇到了種種專業(yè)知識的困難，也正好從設(shè)計去復(fù)習(xí)，鞏固和彌補(bǔ)自己在專業(yè)課上所犯的錯誤。在冷沖模具方面的橫向發(fā)展，牽扯到了一門門專業(yè)課程的連接。做一次冷沖模具畢業(yè)設(shè)計，加大了我對知識的渴求，進(jìn)一步證明了自己還有許多的知識還沒學(xué)到家，需要加倍努力去掌握書本上的專業(yè)知識和到生產(chǎn)實(shí)踐中去感受。模具設(shè)計的奧妙在于自己耐心的細(xì)心探討，在于自己深入地研究。設(shè)計文獻(xiàn)有：
1.《沖壓模具設(shè)計與制造》高等教育出版社， 劉建超、張寶忠主編
2.《冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)》機(jī)械工業(yè)出版社， 王芳主編
3.《沖壓工藝與模具》 電子工業(yè)出版社， 吳伯杰 主編
4.《沖壓手冊》 機(jī)械工業(yè)出版社， 王孝培主編
5.《模具設(shè)計與制造簡明手冊》上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，馮炳堯、蔣文森主編
6.《冷沖壓成形工藝與模具設(shè)計》機(jī)械工業(yè)出版社， 付宏生 主編
7.《公差配合與技術(shù)測量》機(jī)械工業(yè)出版社， 薛彥成主編
8.《沖壓技術(shù)與模具設(shè)計》機(jī)械工業(yè)出版社， 馬正元、韓啟主編
9.《模具制造技術(shù)》 翟德梅主編
10.《沖模設(shè)計手冊》模具手冊之四 機(jī)械工業(yè)出版社 沖模設(shè)計手冊編寫組編著
畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告
２．本課題的研究思路（包括要研究或解決的問題和擬采用的研究方法、手段（途徑）及進(jìn)度安排等）：
本課題研究的思路如下：〔1〕.沖壓零件的工藝分析；〔2〕.沖壓工藝方案的確定；〔3〕.主要設(shè)計計算；〔4〕.模具總體設(shè)計；〔5〕. 主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計；〔6〕.模具總裝配和調(diào)試
由于本人能力有限，本課題主要采取查閱相關(guān)設(shè)計手冊和文獻(xiàn)及向指導(dǎo)老師請教等來完成該課題。模具總裝配圖的繪制參考沖壓圖冊來完成。
該課題的進(jìn)度安排如下：
〔1〕沖壓零件的工藝分析……………………………………………0.5天
〔2〕沖壓工藝方案的確定…………………………………………2天
〔3〕主要設(shè)計計算………………………………………………1天
〔4〕模具總體設(shè)計………………………………………3天
〔5〕主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………2天
〔6〕模具總裝配和調(diào)試………………………2天
〔7〕電子文檔的制作……………………………………………5天
〔8〕模具裝配圖及零件圖的繪制………………………………7天
〔9〕其他…………………………………………………………7天
畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告
指導(dǎo)教師意見：
1．對“文獻(xiàn)綜述”的評語：
2．對本課題的研究思路、深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計（論文）結(jié)果的預(yù)測：
指導(dǎo)教師：
年 月 日
所在專業(yè)審查意見：
負(fù)責(zé)人：
年 月 日
河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書
插圖清單
1. 圖1：插片零件圖 ……………………………………………………………………… 3
2. 圖2：插片零件展開圖 …………………………………………………………………… 6
3.圖3：排樣圖 ………………………………………………………… 7
4.圖4：壓力中心圖 ………………………………………………………… 10
5. 圖5：凸模固定圖 ………………………………………………………………………… 15
6.圖6： 裝配圖…………………………………………………………… 20
表格清單
1. 表1 卸料橡膠設(shè)計計算表……………………………………………………… 18
2. 表2 沖孔凸模加工工藝過程表………………………………………………………… 22
3. 表3凹模加工工藝過程表………………………………………………………… 22
河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書
插片零件沖孔落料模的設(shè)計
緒論
大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計是在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)其中最后一個實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對以前所學(xué)的知識及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗。在學(xué)校的近三年學(xué)習(xí)中，已完成了模具專業(yè)教學(xué)計劃中所要求的理論課程。在畢業(yè)前夕，通過畢業(yè)設(shè)計的實(shí)踐環(huán)節(jié)，進(jìn)行已學(xué)知識的全面總結(jié)和應(yīng)用，提高綜合能力的培訓(xùn)及擴(kuò)大模具領(lǐng)域的新知識。
畢業(yè)設(shè)計其目的在于鞏固所學(xué)知識，熟悉有關(guān)資料，樹立正確的設(shè)計思想，掌握設(shè)計方法，培養(yǎng)實(shí)際工作能力。通過設(shè)計，使我在工藝性分析、工藝方案論證、工藝計算、零件結(jié)構(gòu)設(shè)計、編寫技術(shù)文件和閱讀技術(shù)文獻(xiàn)等方面受到一次綜合訓(xùn)練。
畢業(yè)設(shè)計要達(dá)到的具體要求是：
1.系統(tǒng)總結(jié)，鞏固過去所學(xué)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)課知識。
2. 運(yùn)用所學(xué)知識解決模具技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的實(shí)際工程問題，以此進(jìn)行綜合知識的訓(xùn)練。
3.通過某項具體工程設(shè)計和實(shí)驗研究，達(dá)到多種綜合能力的培養(yǎng)，掌握設(shè)計和科研的基本過程和基本方法。
4.提高和運(yùn)用與工程技術(shù)有關(guān)的人文科學(xué)，價值工程和技術(shù)經(jīng)濟(jì)的綜合知識。
改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以15％左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大的變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營也得到了快速的發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的模具之鄉(xiāng)；廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。
隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的騰飛和產(chǎn)品制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，模具制造業(yè)也相應(yīng)進(jìn)入了高速發(fā)展的時期。據(jù)中國模具工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，1995年我國模具工業(yè)總產(chǎn)值約為145億，而2003年已達(dá)450億左右，年均增長14%。另據(jù)統(tǒng)計，我國（不含臺灣、香港、澳門地區(qū)）現(xiàn)有模具生產(chǎn)廠點(diǎn)已超過20000家，從業(yè)人員有60萬人，模具年產(chǎn)值在一億以上的企業(yè)已達(dá)十多家?？梢灶A(yù)見，我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展將對模具提出更為大量、更為迫切的需求，特別需要發(fā)展大型、精密、復(fù)雜、長壽命的模具。同時要求模具設(shè)計、制造和生產(chǎn)周期達(dá)到全新的水平。我國模具制造業(yè)面臨著發(fā)展的機(jī)遇，無疑也面臨著更大的挑戰(zhàn)。
我做的是冷沖壓模具設(shè)計，冷沖壓是利用安裝在壓力機(jī)上的沖模對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得需要零件（俗稱沖壓件或沖件）的一種壓力加工方法。因為它通常是在室溫下進(jìn)行加工，所以稱為冷沖壓。
冷沖壓與其他加工方法相比，具有獨(dú)到的特點(diǎn)，所以在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其在大批量生產(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冷沖壓加工產(chǎn)品零部件，如汽車、拖拉機(jī)、電器、儀表、電子、國防以及日用品等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重相當(dāng)大。不少過去有鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在已經(jīng)被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。通過沖壓加工制造，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了成本。可以說如果在生產(chǎn)中不廣泛采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門的產(chǎn)品要提高生產(chǎn)率，提高質(zhì)量，降低成本，進(jìn)行產(chǎn)品的更新?lián)Q代是難以實(shí)現(xiàn)的。
在大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對機(jī)械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的于模具設(shè)計這個實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計課題，我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。經(jīng)過在新飛電器有限公司、洛陽中國一拖的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對于模具特別是沖壓模具的設(shè)計步驟有了一個全新的認(rèn)識，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是有了零的突破。在指導(dǎo)老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下，同時在現(xiàn)場查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實(shí)體，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書館借閱了許多相關(guān)手冊和書籍，設(shè)計中，充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡了最大努力做畢業(yè)設(shè)計。
在設(shè)計的過程中，雖然有一定的困難，但在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)、同學(xué)間的討論和自己的努力下，自信會完滿的完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。由于我的水平有限，而且缺乏經(jīng)驗，設(shè)計中難免會出現(xiàn)疏漏和不妥之處，敬請各位老師指正。
設(shè)計者：蔡華光
2006年5月8日
第1章 工藝分析
該制件形狀比較復(fù)雜，尺寸較小，厚度適中，大批量，屬普通沖壓件，但有幾點(diǎn)應(yīng)注意；
1.φ12mm孔壁與制件邊緣距離僅為4mm，φ5mm與制件邊緣距離為2.5 mm；
2.制件為非對稱彎曲，控制偏移是關(guān)鍵；
3.制件較小，從安全考慮，要采取適當(dāng)?shù)娜〖绞剑?
4.有一定的批量，應(yīng)重視模具材料的結(jié)構(gòu)的選擇，保證一定的模具壽命。
原始資料:
工件名稱：插片零件
工件簡圖：如（圖01）所示
生產(chǎn)批量：大批量
材料：10鋼
材料厚度：1mm
第2章 工藝方案的確定
在沖裁工藝性分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)沖裁件的特點(diǎn)確定沖裁工藝方案。確定工藝方案首先要考慮的問題是確定沖裁的工序數(shù)，沖裁工序的組合以及沖裁工序順序的安排。沖裁工序數(shù)一般容易確定，關(guān)鍵是確定沖裁工序的組合與沖裁工序順序。
沖裁工序的組合方式可分為單工序沖裁、復(fù)合沖裁和級進(jìn)沖裁。所使用的對應(yīng)模具為單工序模、復(fù)合模、級進(jìn)模。
由[1]得，一般組合沖裁工序比單工序沖裁生產(chǎn)效率高，加工的精度等級高。沖裁工序順序的組合方式可根據(jù)下列因素確定：
1．根據(jù)生產(chǎn)批量來確定；
2．根據(jù)沖裁件尺寸和精度等級來確定；
3．根據(jù)對沖裁件尺寸形狀的適應(yīng)性來確定；
4．根據(jù)模具制造安裝的難易和成本的高低來確定；
5．根據(jù)操作是否方便和安全來確定；
綜上所述。對于一個沖裁件，可以得出多種工藝方案。必須對這些方案進(jìn)行比較，選取在滿足沖裁件質(zhì)量要求與生產(chǎn)率的前提下，模具制造成本較低，模具壽命較高，操作較方便及安全的工藝方案。
根據(jù)制件工藝性分析，基本工序有落料、沖孔、彎曲三種。按其先后順序組合，可得如下五種方案：
方案1．落料—彎曲—沖孔，單工序沖壓；
方案2．落料—沖孔—彎曲，單工序沖壓；
方案3．沖孔—切口—彎曲—落料，單件復(fù)合沖壓；
方案4．沖孔—切口—彎曲—切斷—落料，兩件連沖復(fù)合；
方案5．用一個沖孔落料復(fù)合模再加一個彎曲模進(jìn)行生產(chǎn)；
方案1、2屬于單工序沖壓，由于此制件為大批量生產(chǎn)，尺寸較小，這兩種方案，生產(chǎn)效率低，操作也不安全，故不宜采用。
方案3、4屬于復(fù)合沖壓，由于制件的結(jié)構(gòu)尺寸小，復(fù)合模裝配較困難，強(qiáng)度也會影響，壽命不高；又因沖孔在前，落料在后，以凸模插入材料和凹模內(nèi)進(jìn)行落料，必然受到材料的切向流動壓力，有可能使φ5mm及φ12mm凸?？v向變形，因此采用復(fù)合沖壓，除解決了操作安全性和生產(chǎn)率等問題外，又有新的難題，因此使用價值不高，也不宜使用 。
方案5是先用復(fù)合模進(jìn)行沖孔落料然后再進(jìn)行彎曲，既解決了方案1、2的問題，又不存在方案3、4的難點(diǎn)，故此方案最為合適。
第3章 工藝設(shè)計
3．1 計算毛坯尺寸
3．1．1 相對彎曲半徑：
相對彎曲半徑：彎曲半徑與彎曲件材料厚度之比，公式如下：
=1/1>0.5
式中R—彎曲半徑（mm）;
t—毛坯厚度（mm）;
可見，制件屬于圓角半徑較大的彎曲件，應(yīng)先求彎曲變形區(qū)中性層曲率半徑ρ（mm）。
3．1．2 中性層的位置計算
根據(jù)中性層的定義，彎曲件的坯料長度應(yīng)等于中性層的展開長度。中性層與曲率半徑ρ表示。
由[1]的通常中性層的位置計算用下列經(jīng)驗公式確定：
ρ=R+xt
式中R—彎曲半徑（mm）;
t—毛坯厚度（mm）;
x—中性層位移系數(shù)，查得x=0.32；
ρ=（1+0.32×1）mm=1.32mm
由于圓角半徑較大（R＞0.5t）的彎曲件毛料長度計算公式
l=Σ+Σ =πρ
式中l(wèi)—彎曲件毛料展開長度（mm）;
Σ—彎曲各段直線長度總和（mm）;
Σ—彎曲件各彎曲部分中性層展開長度之和（mm）;
Σ=+=14.5+20.5mm=35（mm）
Σ=×3.14×1.32=1.98 mm
l=(35+1.98) mm≈37 mm
因此得出彎曲前沖孔落料復(fù)合模制出的制件圖如（圖02）所示。
計算沖壓件毛坯面積：
S=11.5×20+10.5×10+1/2（π×10+π×5）-π（6+2.5）
=398.585mm
第4章 沖孔落料復(fù)合沖裁模的設(shè)計
4.1沖壓件的工藝分析
該制件形狀簡單，對稱，是由圓和直線組成的。由[2]中可以查出，沖裁件內(nèi)
形所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度為IT12∽IT13，孔的中心與邊緣距離尺寸公差為±0.6mm?？芍萍木纫竽軌蛟跊_裁加工中得到保證，其它尺寸標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁的工藝要求，故決定采用沖孔落料復(fù)合模沖裁模進(jìn)行加工，且一次沖壓成形。
4.2 排樣
沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法叫排樣。合理的排樣是提高材料利
用率、降低成本，確保沖壓件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。
根據(jù)材料的合理利用情況，條料排樣方法可分為三種[3]：一是有廢料排；
二是無廢料排樣；三是少廢料排樣。采用少、無廢料的排樣可以簡化沖裁模結(jié)構(gòu)，減小沖裁力，提高材料利用率。但是，因條料本身的公差以及條料導(dǎo)向與定位所產(chǎn)生的誤差影響，沖裁件公差等級低，同時，由于模具單邊受力（單邊切斷時），不但會加劇模具磨損，降低模具壽命，而且也直接影響沖裁件的斷面質(zhì)量。為此，排樣時要統(tǒng)籌兼顧、全面考慮。
本副模具采用直對排的排樣方案，如（圖03）所示，查[2]得最小搭邊值a=2mm,a=3.5mm。
條料寬度：
b=37+3.5×3+21.5=69 mm
步距：
h=20+2=22 mm
一個步距的材料利用率：
η===53%
4.3計算沖裁力
沖壓力是沖裁過程中凸模對板料施加的壓力，它是隨凸模進(jìn)入材料的深度（凸模行程）而變化的，通常說的沖壓力是指沖裁力的最大值，它是選用壓力機(jī)和設(shè)計模具的重要依據(jù)之一。
4.3.1落料力
p =Ltσ
式中L—沖裁周邊長度(mm)；
σ—材料的抗拉強(qiáng)度(mp)；
L=2×（10.5+11.5）+10+π(5+10)=101.1(mm)
查[2]得σ=300(mp),因此：
p=101.1×1×300=30330（N)
4.3.2 沖孔力
P= Ltσ
式中L—沖裁周邊長度(mm)
σ—材料的抗拉強(qiáng)度(mp)
P =2π(2.5+6) ×1×300=16014（N)
4.3.3 落料時的卸料力
p=kp,
查得k=0.05,故
p=0.05×30330=1516.5（N)
4.3.4 沖孔時的推件力
p=nkp
式中：n—同時卡在凹模內(nèi)的的沖裁件（或廢料）數(shù)。
取h=5mm,則n=h/t=5/1=5個。
查得: k=0.055,故
p=5×0.055×16014=4403.85（N)
選擇沖床時的總沖壓力為
p= p+ P+ p+ p
=30330+16014+1516.5+4403.85
=52264.35（N)=52.26435(kN)
4.4 初選壓力機(jī)
根據(jù)總沖壓力查[2]表8-10開式雙柱可傾壓力機(jī)參數(shù), 初選壓力機(jī)型號規(guī)格為J23-6.3。
4.5確定模具壓力中心
模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn)。為了保證壓力機(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,沖壓時滑塊就會承受偏心載荷,導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具導(dǎo)向部分不正常磨損,還會使合理間隙得不到保證,從而影響到制件質(zhì)量和降低模具壽命甚至損壞模具。在實(shí)際生產(chǎn)中,可能會出現(xiàn)由于沖件的形狀懸殊或排樣懸殊,從模具結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造考慮不宜使壓力中心與模柄相重合,這時應(yīng)注意壓力的偏離不致超出所選壓力機(jī)允許的范圍。
按比例畫出零件形狀,選定坐標(biāo)系xoy,如（圖04）所示。
零件左右對稱,即x=0,故只需計算y。將工件沖裁周邊分成L、L……L基本線段,用解析法求出各段長度及各段的重心位置:
L=31.4mm, y=0
L=11.5 mm, y=15.75mm;
L=5mm, y=21.5mm;
L=10.5mm, y=26.75mm;
L=15.7 mm, y=37mm;
L=10.5mm, y=26.75 mm;
L=5mm, y=21.5 mm;
L=11.5 mm, y=15.75mm;
L=37.68 mm, y=15.75mm;
L=15.7mm, y=32mm;
y==16.82mm。
因此，該模具的壓力中心坐標(biāo)為（0，16.82）。由以上計算結(jié)果可以看出，該制件沖裁力不大，壓力中心與原點(diǎn)較近為了便于模具的加工和裝配，模具的中心仍然選擇在坐標(biāo)原點(diǎn)O，若選用J23-6.3沖床，壓力中心在壓力機(jī)模柄孔的投影面積范圍內(nèi)，滿足要求。
4.6 計算凸、凹模刃口尺寸[4]
沖裁工作中，沖裁件的尺寸精度主要取決于凸模和凹模工作部分（刃口部分）的尺寸精度，合理的間隙值也是靠凸、凹模的刃口尺寸來實(shí)現(xiàn)和保證的。因此，正確的確定凸、凹模的刃口尺寸及公差，在設(shè)計和制造模具時很重要的。
4.6.1尺寸計算原則
生產(chǎn)實(shí)踐證明：由于凸、凹模之間存在差間隙，使落下的料或沖出孔帶有錐度，落料件的大端尺寸等于或接近凹模刃口尺寸，沖孔件的小端尺寸等于或接近凸模刃口尺寸。
在測量與使用中，落料件于大端尺寸為基準(zhǔn)，沖孔孔徑是于小端尺寸為基準(zhǔn)的，沖裁時凸模和凹模要與制件或廢料發(fā)生摩擦，凸模越磨越小，凹模越磨越大，結(jié)果間隙越用越大。
因此在確定模具刃口尺寸及制造公差時，需要遵循下述原則：
4.6.1.1 落料時，先確定凹模刃口尺寸。凹模刃口的基本尺寸取等于或接近零件的最小極限尺寸，以確保凹模磨損在一定范圍內(nèi)仍然能沖出合格零件。
4.6.1.2 沖孔時，先確定凸模刃口尺寸。凸模刃口的基本尺寸取等于或接近零件的最小極限尺寸，以確保凸模磨損在一定范圍內(nèi)仍然能沖出合格零件。
4.6.1.3 凸模和凹模刃口的制造公差，主要取決于沖裁件的精度和形狀。一般模具的制造精度比沖裁件的精度高2~3級。
4.6.2 刃口尺寸計算方法
根據(jù)上述原則，就可以確定凸、凹模的刃口尺寸及公差。但由于模具的加工和測量方法不同，在進(jìn)行具體計算與選擇尺寸公差標(biāo)準(zhǔn)時，其方法也不同，通常按下述方法進(jìn)行：
4.6.2.1 凸模與凹模分開加工 這種方法適用于圓形等形狀簡單的沖裁件。采用這種方法時，要分別標(biāo)注凸模和凹模的刃口尺寸與制造公差（凸模公差δ，凹模公差δ）。同時為了保證一定的間隙，模具的制造公差必須滿足下列條件：
δ+δ=（Z-Z）
式中δ—凸模制造公差；
δ—凹模制造公差；
Z—最大合理間隙值；
Z—最小合理間隙值；
（1）落料：設(shè)零件尺寸為D，其計算公式為：
D=（D-X△）
D=（D- Z）=（D-X△- Z）
（2）沖孔：設(shè)零件尺寸為d,其計算公式為：
d=(d+x△)
d=( d+ Z)=(d+ x△+ Z)
式中D ，D—分別為落料時凸、凹模刃口基本尺寸（mm）；
d ，d—分別為沖孔時凸、凹模刃口基本尺寸（mm）；
D，d—分別為落料件和沖孔件的基本尺寸（mm）；
△—為零件的制造公差；
Z—為最小初始雙邊間隙（mm）；
δ，δ—分別為凸、凹模制造公差（mm）；
x△—代表磨損量，其中x為磨損系數(shù)。
4.6.2.2凸模與凹模配合加工 其計算方法如下：
（1）落料
設(shè)零件尺寸為D則計算公式為：
D=（D- x△）
式中D—落料凹模刃口尺寸（mm）；
D—凸模刃口尺寸（mm），按凹模實(shí)際尺寸配制，留雙邊間隙Z
δ—落料凹模制造公差，取值為△/4；
△— 零件公差（mm）；
X— 磨損系數(shù)，取值同前。
（2）沖孔
設(shè)零件尺寸為 d,則計算公式為：
d=（d+ x△）
式中d—沖孔凸模刃口尺寸（mm）；
d—沖孔凹模刃口尺寸（mm）；，按凸模實(shí)際尺寸配制，保證雙邊間隙Z；
△—零件公差（mm）；
δ—沖孔凸模制造公差，取值為△/4；
X— 磨損系數(shù)，取值同前。
配制法的特點(diǎn)是：模具的最小間隙在配制中得到保證，因此不需用公式 δ+δ=Z-Z來進(jìn)行校核，從而放寬基準(zhǔn)件的制造公差，使加工簡單容易。
4.6.3 刃口尺寸計算
查[2]表3-5得間隙值Z=0.10（mm），Z=0.14（mm）。
對沖孔φ5（mm），φ12（mm）采用凸、凹分開的加工方法，其凸、凹模刃口尺寸計算如下：
查得凸、凹模制造公差：δ=0.02（mm），δ=0.02（mm）；
校核：Z-Z=（0.14-0.10）mm=0.04（mm）；
δ+δ=（0.02+0.02）mm=0.04（mm）；
滿足Z-Z≥δ+δ的條件。
查[4]表4-16得磨損系數(shù)x=0.5，所以
4.6.3.1沖孔φ5（mm）凸、凹刃口尺寸計算：
d=（d+ x△）=(5+0.5×0.04)mm=5.02（mm）；
d=（d+Z）=（5.02+0.10）mm=5.12（mm）；
4.6.3.2 沖孔φ12（mm）凸、凹刃口尺寸計算：
d=（d+ x△）=(12+0.5×0.04) mm=12.02mm;
d=（d+Z）=（12.02+0.10）mm=12.12（mm）；
對外輪廓的落料，由于形狀復(fù)雜，故采用配合加工方法，其凸凹模刃口尺寸計算如下：
當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)件時，凹模磨損尺寸都增大，因此均屬于A類尺寸。
零件圖中未注公差的尺寸，由[5]中查出其極限偏差：37；R5；R12
查[2]表3-8得因數(shù)為：
當(dāng)△≥0.50時，x=0.5;
當(dāng)△＜0.50時，x=0.75;按A=（A-x△）計算
11.5d=(11.5-0.75×0.28) =11.29（mm）；
R10=（10-0.75×0.28）=9.79（mm）；
37 =（37-0.75×0.34）=36.745（mm）；
R5=（5-0.75×0.10）=4.925（mm）；
4.7凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計
沖裁零件及模架已有國家標(biāo)準(zhǔn)或部門標(biāo)準(zhǔn)，模架產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)（GB/T2851.1～GB/T2852.1～4）共10個，與標(biāo)準(zhǔn)模架相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)零件（GB/T2855.1～14、GB/T2856.1～8、GB/T2861.1～16）共38個。設(shè)計模具時應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)零件及其組合[3]
4.7.1 凸模設(shè)計
凸模又稱沖頭，是沖模的關(guān)鍵零件之一。凸模本身按部件不同又可分為工作部分和固定部分。
4.7.1.1 常用凸模的結(jié)構(gòu)形式 凸模按結(jié)構(gòu)形式不同分為固定臺階式和無固定臺階式。
4.7.1.2 凸模固定方法[5] 凸模在上模的正確固定應(yīng)該是既保證凸模工作可靠和良好的穩(wěn)定性，還要使凸模在更換修理時拆裝方便。常用的固定方法有機(jī)械固定法、澆注固定法、拼塊固定法、而以機(jī)械固定法應(yīng)用最為普遍。
沖φ12mm孔的凸模采用凸模固定板。將裝有凸模的凸模固定板，連同墊板一起用四個六方螺釘固定在下模板上，待調(diào)整好凸、凹模間隙，在緊固四個內(nèi)六方螺釘，并配鉆、鉸凸模固定板和下模板上的兩個定位銷孔，隨后裝入兩圓柱銷，以防凸模工作時松動而損壞刃口，為使凸模刃口成形加工方便，小沖裁力的凸模采用鉚接法固定，因此沖φ5mm孔的固定方法如（圖05）所示：
4.7.1.3 凸模長度的確定[5] 凸模長度尺寸應(yīng)根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)，并考慮修磨，固定板與卸料板之間的安全距離，裝配等的需要來確定。
凸模長度過短則凸模不能插入凹模刃口內(nèi)對板料沖切，但若凸模過長又降低其工作時的穩(wěn)定性，故凸模長度適中為：
L=h+h+t+h
式中h—凸模固定板厚度（mm）；
h—卸料板（或?qū)О澹┖穸?mm);
t— 材料厚度(mm);
L—凸模長度(mm);
H—附加長度，它包括凸模的修磨量，凸模進(jìn)入凹模的深度、凸模固定板與卸料板的安全距離等。一般取h=15～20mm，因此
L= h+h+t+h=15+10+1+20=46mm，
其中沖φ5mm的圓形凸?？蛇x用標(biāo)準(zhǔn)件BⅡ型式（尺寸為5.15mm×46mm）；沖φ12mm的凸模結(jié)構(gòu)如（圖06）所示。凸模材料用合金工具鋼Cr12MoV。熱處理硬度58～62HRC。
4.7.2 凹模設(shè)計
本模具凹模結(jié)構(gòu)選擇整體凹模，材料用合金工具鋼Cr12MoV，熱處理的硬度60～64HRC。
4.7.2.1 凹模固定方法 采用螺釘和銷釘直接固定在支承件上的凹模，這種凹模板已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)，它與標(biāo)準(zhǔn)固定板、墊板和模座配合使用。
4.7.2.2 凹模刃口形式 凹模按結(jié)構(gòu)分為整體式和鑲拼式。這里采用整體式凹模。
沖裁凹模的刃口形式有直筒形和錐形兩種。這里選用直筒形。
4.7.2.3 整體式凹模輪廓的確定[1] 沖裁時凹模承受沖裁力和側(cè)向擠壓力的作用。由于凹模結(jié)構(gòu)形式及固定方法不同，受力情況又復(fù)雜，目前還不能理論方法確定凹模輪廓尺寸。在生產(chǎn)中，通常根據(jù)沖裁材料厚度和沖件的輪廓尺寸和凹模孔口刃壁間距離，按經(jīng)驗公式來確定。
凹模厚度H=Kb（≥15mm）;
凹模壁厚C=(1.5～2)H（≥30～40）；
式中：b—凹模刃口的最大尺寸；
K—系數(shù)，考慮料厚的影響。
因此：凹模厚度H=Kb=0.40×37=14.8≈15mm;
凹模壁厚C=（1.5～2）H=22.5～30mm ;
其凹模厚度為20mm，凹模壁厚為25mm;
凹模厚度B=b+2C=37+2×25=87mm;
凹模長度L=20+2C=20+2×25=70mm;
所以：
凹模輪廓尺寸為70mm×87mm×20mm。結(jié)構(gòu)如（圖07）所示。
4.7.2.4 凸凹模設(shè)計 凸凹模是復(fù)合模中同時具有落料凸模和沖孔凹模作用的工作零件，它的內(nèi)外緣均為刃口，內(nèi)外緣之間的壁厚與模具結(jié)構(gòu)有關(guān)；當(dāng)模具為正裝結(jié)構(gòu)時內(nèi)孔不積廢料，脹力小，最小壁厚可以小些；當(dāng)模具為倒裝模具結(jié)構(gòu)時積存廢料，脹力大，故最小壁厚大些。凸凹模的最小壁厚值，目前一般經(jīng)驗確定，因此本副模具采用正裝結(jié)構(gòu)。材料用合金工具鋼Cr12MoV，熱處理的硬度60～64HRC。
凸凹模的結(jié)構(gòu)簡圖如（圖08）所示：
4.8 模具總體設(shè)計
4.8.1 模具總體設(shè)計
4.8.1.1 模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合沖裁，因此模具類型選擇正裝復(fù)合模。
4.8.1.2 定位方式的選擇 因為該模具采用的是條料，控制條料送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷，無側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用擋料銷。
4.8.1.3 卸料、出件方式的選擇， 因為工件料厚為1mm，相對較薄，卸料力也比較小，采用彈性卸料裝置。
4.8.1.4 導(dǎo)向方式的選擇 為了提高模具的壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。
4.8.2主要零部件的設(shè)計
4.8.2.1定位零件的設(shè)計 沖模的定位零件是用來保證條料的正確送進(jìn)及在模具的正確位置。
條料在模具送料平面中心必須有兩個方向的限位：一是在與條料方向垂直的方向上限位，保證沿正確的方向送料稱為送進(jìn)導(dǎo)向；二是送料方向的上的限位，控制條料一次送進(jìn)的距離（步距）稱為送料步距。對于塊料或工序件的定位，基本也是在兩個方向上的限位，只是定位零件的結(jié)構(gòu)形式與條料的有所不同而已。
（1）導(dǎo)料銷的設(shè)計
設(shè)計兩個導(dǎo)料銷在落料凹模上，大小為φ8mm，高度為8mm,采用45鋼制作，熱處理硬度為40～45HRC。
（2）擋料銷的設(shè)計
擋料銷起定距的作用，有活動擋料銷和固定擋料銷兩種，這里選用固定擋料銷選用標(biāo)準(zhǔn)件，規(guī)格為8×16。
4.8.2.2卸料部件的設(shè)計 卸料裝置分為剛性卸料裝置、彈性卸料裝置、廢料切刀三種。
（1）卸料板的設(shè)計
卸料板的周界尺寸與凸凹模的周界尺寸相同，厚度為10mm。
卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為40～45HRC。
卸料板與凸凹模的雙邊間隙取決于板料厚度，一般在0.2～0.5mm之間，板料薄時取小值；板料厚時取大值。
因為本副模具的卸料板起導(dǎo)向作用；因此卸料板與凸凹模按H7/h6配合制造，簡圖如（圖09）所示。
（2）卸料螺釘?shù)倪x用
卸料板上設(shè)置4個卸料螺釘，選用標(biāo)準(zhǔn)件，公稱直徑10mm，螺紋部分為M8×8mm，卸料螺釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間，卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板凸凹模端面超出1mm，有誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。
4.8.2.3推件（頂件）裝置的設(shè)計 推件裝置有剛性推件裝置和彈性推件裝置兩種。一般剛性的用的比較，它由打桿，推板，連接推桿組成。
推桿，選用帶肩推桿形式，用GB2867.1-81，材料45鋼，硬度HRC43～48，選用A型d=6mm,L=40(mm)(間隔5mm),D=8mm,L=45mm,由[7]查出；
推板簡圖如（圖10）所示。
頂件裝置：其基本組成有頂桿、頂件塊和裝在下模底下的彈頂器，彈頂器為通用的，其彈性元件是彈簧或橡膠。
頂桿，選用GB2867.3-81，dmm,L=110mm,熱處理硬度HRC43～48，材料
45鋼；
頂件塊：頂件塊與凹模為間隙配合，其外形尺寸一般按公差與配合國家標(biāo)準(zhǔn)h制造，用45鋼制造，熱處理硬度58～62HRC，頂件塊圖如（圖11）所示。
4.8.2.4 橡膠的設(shè)計計算 選用四塊橡膠的厚度一致，不然會造成受力不均勻，運(yùn)動產(chǎn)生卸斜，影響模具的正常工作，卸料橡膠的設(shè)計計算見下表：
卸料橡膠的設(shè)計計算表（1）
項目
公式
結(jié)果
備注
橡膠工作行程h
h=h+t+h
4mm
h為凸模凹進(jìn)卸料板高度1mm;
h為凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度2mm
橡膠工作行程H
H=h+h
9mm
h為凸模修磨量,取5mm;
橡膠的自由高度H
H=4H
36mm
取H為H的25%
橡膠的預(yù)壓縮量H
H=15%H
5.4mm
一般H=（10%～15%）H
每個橡膠承受的載荷F
F=F/4
379.1N
選用4個圓筒形橡膠
橡膠的外徑D
D=
34mm
d為圓筒形橡膠內(nèi)徑取d=13mm;p=0.5Mpa
校核橡膠自由高度H
0.5≤H/D=1.06≤1.5
滿足要求
橡膠的安裝高度H
H=H-H
30mm
4.8.2.5連接與固定零件設(shè)計
(1)模柄的設(shè)計
中、小型模具一般是通過模柄將上模固定在壓力機(jī)滑塊上。模柄作為上模與壓力機(jī)滑塊的連接的零件。對它的基本要求是:一要與壓力機(jī)滑塊上模柄孔正確配合,安裝可靠;二要與上模正確而可靠連接。模柄裝在上模上的垂直度影響導(dǎo)向裝置的精度和使用壽命,因此根據(jù)模具選擇旋入式模柄,模柄通過螺紋與上模固定,用止動螺釘防松.
因此選擇選用旋入式模柄GB2862.2-81:d=25 mm,d=M18×1.5mm,H=64mm，H=16mm,d =16.5mm,d=7mm,d=M6mm,b=2.5mm, C=1mm。
（2）固定板
將凸模或凹模按一定相對位置壓入固定后，作為一個整體安裝在上模或下模座上。模具中最常見的是凸模固定板，固定板分為圓形固定板和矩形固定板兩種。主要用于固定小型凸模和凹模。凸模固定板的厚度一般取凹模的0.6～0.8倍，其平面尺寸與凹模卸料板外形尺寸相同，但還應(yīng)考慮緊固螺釘及銷釘?shù)奈恢?。固定板的凸模安裝孔與凸模采用過渡配合H7/m6,壓緊后將凸模端面與固定板一起磨平。
固定板采用45鋼，凸模固定板如（圖12）所示；凸凹模固定板如（圖13）所示。
（3）墊板
墊板的作用是直接承受凸模的壓力，材料采用Q235，下模座墊板如（圖14）所示；上模墊板如（圖15）所示。
（4）螺釘和銷釘
螺釘和銷釘都是標(biāo)準(zhǔn)件。設(shè)計模具時按標(biāo)準(zhǔn)選用即可。螺釘用于固定模具零件，一般選用內(nèi)六角螺釘；銷釘起定位作用，常用圓柱銷釘。螺釘、銷釘規(guī)格應(yīng)根據(jù)沖壓力大小，凹模厚度來確定，由于本模具沖壓力較小，凹模厚度為20mm，因此選用標(biāo)準(zhǔn)件為M8mm。
4.8.2.6模架及其它零部件的設(shè)計 沖模的閉合高度是指模具工作行程終了時，上模座的上平面至下模座的下平面之間的距離。壓力機(jī)的封閉高度是指滑塊在下止點(diǎn)位置時，滑塊的下平面至工作臺上平面之間的距離。而壓力機(jī)裝模高度是指壓力機(jī)滑塊在下止點(diǎn)時，滑塊下平面至墊板上平面之間的距離。封閉高度和裝模高度相差一個墊板厚度。沒有墊板的壓力機(jī)，其封閉高度與裝模高度相等。
上模座：L×B×H=160mm×100mm×25mm,材料HT200，GB/T2855.5-90
下模座：L×B×H=160mm×100mm×35mm,材料HT200，GB/T2855.6-90
導(dǎo)柱： d×L=25mm×130m GB/T2861.1-90
導(dǎo)套：d×L×D=25mm×85mm×33mm, GB/T2861.6-90
墊板厚度為8mm,上模座厚度為25mm;
凸模固定板厚度為15mm;
凹模的厚度以定為20mm,下模板厚度為35mm;
凸凹模厚度為35mm.
因此模具的閉合高度為：H=25+8+35+20+20+15+8+35=166mm。
可見模具的閉合高度大于所選壓力機(jī)J23-6.3的最大閉合高度150mm，不可用因此另選開式雙柱可傾壓力機(jī)J23-10。
4.9模具總裝配圖
圖（16）
通過以上設(shè)計，可得到如（圖16）所示的模具總裝配圖，為正裝式落料沖孔復(fù)合模，凸凹模7上模，落料凹模9和沖孔凸模在下模。
工作時，條料以導(dǎo)料銷16和擋料銷17定位。上模下壓，凸凹模外形和凹模9進(jìn)行落料，落下料卡在凹模中，同時沖孔凸模與凸凹模內(nèi)孔進(jìn)行沖孔，沖孔廢料卡在凸凹?？變?nèi)?？ㄔ诎寄Ｖ械臎_件由頂件裝置頂出凹模面。頂件裝置由帶肩頂桿18和頂件塊10及裝在下模座的彈頂器組成，該模具采用裝在下模座底下的彈頂器和頂件塊、彈性元件高度部首模具有關(guān)空間的限制，頂件力大小容易調(diào)節(jié)，可獲得較大的頂件力。當(dāng)上模上行至上止點(diǎn)，把廢料推出，每沖裁一次，沖孔廢料被推下一次。凸凹?？變?nèi)不積存廢料，脹力小，不易破裂。
4.10沖壓設(shè)備的選定
通過較核開式雙柱可傾壓力機(jī)J23-10能滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下：
公稱壓力：100KN；
滑塊行程：45mm；
最大閉合高度：180mm；
滑塊行程次數(shù)：145/min;
封閉調(diào)節(jié)高度：35mm；
工作臺尺寸（前后×左右）：240×370mm；
墊板尺寸（厚度×孔徑）：30mm×150mm；
模柄孔尺寸：φ30mm×55mm；
最大傾斜角：35。
4.11模具工件零件的加工工藝
4.11.1沖裁模凸、凹模的技術(shù)要求及加工特點(diǎn)
沖裁屬于分離工序，沖裁模凸、凹模帶有鋒利刃口，凸、凹模之間的間隙較小，其加工具有如下特點(diǎn)：
①凸、凹模材質(zhì)一般是工具鋼或合金工具鋼，熱處理后的硬度一般為58∽64HRC，凹模比凸模稍硬一些。
②凸、凹模精度主要根據(jù)沖裁件精度決定，一般尺寸精度在IT6∽IT9，工作表面粗糙度在Ra值為1.6∽0.4μm。
③凸、凹模工作端帶有鋒利刃口，刃口平直（斜刃除外），安裝固定部分要符合配合要求。
④凸、凹模裝配后應(yīng)保證均勻的最小合理間隙。
⑤凸模的加工主要是外形加工，凹模的加工主要是孔（系）加工。凹模型孔加工和臺階式凸模加工常用線切割方法。
4.11.2凸、凹模加工的工藝路線有以下幾種方案：
方案一：下料→鍛造→退火→毛坯外形加工（包括外形粗加工、精加工、基面磨削）→劃線→刃口輪廓粗加工→刃口輪廓精加工→螺孔、銷孔加工→淬火與回火→研磨或拋光；
方案二：下料→鍛造→退火→毛坯外形加工（包括外形粗加工、精加工、基面磨削）→劃線→刃口輪廓粗加工→螺孔、銷孔加工→淬火與回火→采用成形磨削進(jìn)行刃口輪廓精加工→研磨或拋光；
方案三：下料→鍛造→退火→毛坯外形加工→螺孔、銷孔、穿絲孔加工→淬火與回火→磨削加工上、下面及基準(zhǔn)面→線切割加工→鉗工修整；
具體分析：
方案一，鉗工工作量大，技術(shù)要求高，適用于形狀簡單，熱處理變形小的零件；
方案二，能消除熱處理變形對模具精度的影響，使凸、凹模的加工精度容易保證，可用于熱處理變形大的零件；
方案三，主要用于以線切割加工為主要工藝的凸、凹模加工，尤其適用形狀復(fù)雜，熱處理變形大的直通式凸模、凹模零件。
4.11.3本副模具工件零件加工方案的確定
本副沖裁模具設(shè)計，模具零件加工的關(guān)鍵在工作零件。由于本副模具的工作零件形狀相對比較簡單，凸凹模，落料凹模熱處理變形大，故采用方案三；拉深凸模和沖孔凸模形狀簡單，且熱處理變形小，故采用方案一。如：表2沖孔凸模加工工藝過程、表3凹模加工工藝過程。
表（2）沖孔凸模加工工藝過程
零件圖號
07
零件名稱
沖孔凸模
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
鍛造
將毛坯鍛成圓棒φ26mm×55mm
空氣錘
2
熱處理
退火
3
車削
按圖車全形，單邊留0.2mm精加工余量
車床
4
熱處理
按熱處理工藝，淬火、回火達(dá)到58∽62HRC
5
磨削
進(jìn)行精加工，留研磨量。
磨床
6
研磨
進(jìn)行研磨使得零件達(dá)到零件圖上各項要求。
7
檢驗
表（3）凹模加工工藝過程
零件圖號
08
零件名稱
凹模
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
鍛造
將毛坯鍛成長方體95mm×75mm×25mm
空氣錘
2
熱處理
退火
3
粗刨
刨六面達(dá)到88mm×71mm×21mm，互為直角
牛頭刨床
4
熱處理
調(diào)質(zhì)
5
磨平面
磨光六面，互為直角
磨床
6
鉗工劃線
劃出各孔位置線，型孔輪廓線
7
孔位加工
按位置加工螺釘孔、銷釘孔及穿絲孔
鉆床
8
熱處理
按熱處理工藝，淬火、回火達(dá)到60∽64HRC
9
磨平面
磨光上、下平面
磨床
10
線切割
按圖紙切割型孔達(dá)到尺寸要求
電火花線切割機(jī)床
11
鉗工精修
全面達(dá)到設(shè)計要求
12
檢驗
4.12 模具的裝配
要制造出一副合格的模具,除了保證模具零件的加工精度外,還必須做好模具裝配工作。裝配就是按照規(guī)定的技術(shù)要求把所有零件連接起來,使之成為合格的模具。裝配是模具制造過程中的一個重要環(huán)節(jié),裝配質(zhì)量的好壞直接影響沖件的質(zhì)量和模具的使用壽命。[9]
在模具裝配之前,仔細(xì)研究,根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的特定和技術(shù)要求,確定合理的裝配次序和裝配方法。此外,還應(yīng)檢查模具零件的加工質(zhì)量,如凸、凹模刃口尺寸等,然后按照規(guī)定的技術(shù)要求進(jìn)行裝配。裝配的次序和方法如下：
4.12.1凸、凹模的預(yù)配
4.12.1.1裝配前仔細(xì)檢查各凸模外形狀尺寸以及凹模形孔,是否符合圖紙要求精度、形狀。
4.12.1.2將各凸模分別與相應(yīng)的凹?？紫嗯浜?檢查其間隙是否加工均勻。不適者應(yīng)從新加工修磨或更換。
4.12.2凸模裝配
凸模的裝配,凸模與固定板的配合要求為,裝配時,先在壓力機(jī)上將凸模壓入固定板內(nèi),檢查凸模的垂直度,然后將固定板的上平面與凸模尾部磨平。
4.12.3凸凹模的裝配
凸凹模固定板的配合要求為,裝配時,先在壓力機(jī)將凸凹模壓入固定板內(nèi), 檢查凸凹模的垂直度,然后將固定板的上平面與凸凹模尾部磨平.
4.12.4裝配下模
4.12.4.1將墊板13放在下模座15上;
4.12.4.2 把凸模20裝入固定板13中,磨平底面,然后放在墊板14上;
4.12.4.3 將頂件塊10裝在凸模20上,裝墊塊12;
4.12.4.4 裝卸料板8,并用螺釘緊固,打入銷釘.
4.12.5裝配上模
4.12.5.1 在已裝好的下模上放等高的墊鐵,再在凸凹?？卓趦?nèi)放入0.12mm的紙片,然后將凸凹模與固定板組合裝入凸模;
4.12.5.2 預(yù)裝上模座,劃出與凸凹模固定板23相對應(yīng)螺釘孔、銷釘孔位置并鉆鉸螺釘孔、銷釘孔;
4.12.5.3 用螺釘將固定板23組合、墊板24、上模座6連接在一起,但不要擰緊;
4.12.5.4 將卸料板8套裝在已裝入固定板的凸凹模上,裝上橡膠22和卸料螺釘5、并調(diào)節(jié)橡膠的預(yù)壓縮量,使卸料板高出凸凹模下端約1mm;
4.12.5.5復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后,緊固螺釘;
4.12.5.6 切紙檢查,合適后大入銷釘。
4.12.6 試沖與調(diào)整,裝機(jī)試沖并根據(jù)試沖結(jié)果作相應(yīng)調(diào)整。
總結(jié)
本課程設(shè)計是我們進(jìn)行完了三年的模具設(shè)計與制造專業(yè)課程后進(jìn)行的，它是對我們?nèi)陙硭鶎W(xué)課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的訓(xùn)練。它在我們的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。
通過這次畢業(yè)設(shè)計使我從新系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了所學(xué)專業(yè)知識同時也鞏固了先前學(xué)到了的知識，同時感觸最深刻的是：所學(xué)知識只有在應(yīng)用中才能在更深刻理解和長時間記憶。對一些原來一知半解的理論也有了進(jìn)一步的的認(rèn)識。特別是原來所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機(jī)械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測量、冷沖模具設(shè)計與制造等有了更深刻的理解，使我進(jìn)一步的了解了怎樣將這些知識運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計中。同時還使我更清楚了模具設(shè)計過程中要考慮的問題，如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費(fèi)材料，保證工件的經(jīng)濟(jì)性，加工工藝的合理性。
在設(shè)計的過程中通過沖壓手冊、模具制造簡明手冊、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊等隊要設(shè)計的問題進(jìn)行查詢，我了解了通過更多的途徑去了解我要做的設(shè)計，使設(shè)計更具合理性。也使我學(xué)會了設(shè)計過程中對資料的查詢和運(yùn)用。通過這次設(shè)計，我更加深入地學(xué)習(xí)了冷沖壓技術(shù)工作設(shè)計的內(nèi)容。冷沖壓技術(shù)工作設(shè)計的內(nèi)容包括冷沖壓工藝設(shè)計、模具設(shè)計及沖模制造三方面內(nèi)容，盡管三者的工作內(nèi)容不同，但三者之間存在著相互滲透、相互補(bǔ)充、相互依存的關(guān)系。
冷沖壓工藝設(shè)計是針對給定的產(chǎn)品圖樣，根據(jù)其生產(chǎn)批量的大小、沖壓設(shè)備的類型規(guī)格、模具制造能力及工人技術(shù)水平等具體生產(chǎn)條件，從對產(chǎn)品零件圖的沖壓工藝性分析入手經(jīng)過必要的工藝計算，制定出合理的工藝方案，最后編寫沖壓工藝卡的一個綜合分析、計算、設(shè)計過程。沖壓工藝方案的確定包括工序性質(zhì)、數(shù)量的確定，工序順序的安排，工序組合方式及工序定位方式的確定等內(nèi)容。
沖壓模具設(shè)計則是依據(jù)制定的沖壓工藝規(guī)程，在認(rèn)真考慮毛坯的定位、出件、廢料排出諸問題以及模具的制造維修方便、操作安全可靠等因素后，設(shè)計計算并構(gòu)思出與沖壓設(shè)備想適應(yīng)的模具總體結(jié)構(gòu)，然后繪制出模具總裝圖和所有非標(biāo)準(zhǔn)零件圖的整個設(shè)計繪圖過程。
歷經(jīng)近三個月的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，在這次畢業(yè)設(shè)計中通過參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，請教各位老師有關(guān)模具方面的問題，并且和同學(xué)的探討，模具設(shè)計在實(shí)際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時間里，對模具的認(rèn)識有了一個質(zhì)的飛躍。
從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過程，我對模具的認(rèn)識過程亦是如此。經(jīng)過近三個月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計一定能為三年的大學(xué)生涯劃上一個圓滿的句號，為將來的事業(yè)奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。
致 謝
本設(shè)計在設(shè)計過程中得到了原紅玲、翟德梅、楊占堯、于智宏、等幾位指導(dǎo)老師的大力支持和幫助，再次表示誠摯的感謝！
感謝各位老師在三年之中的教導(dǎo)和在做設(shè)計的過程中對我的幫助。使我在大學(xué)三年里不但學(xué)到了更多知識，而且學(xué)到了怎么做人、怎么做事。在此衷心對各位老師的辛勤教導(dǎo)表示感謝。雖然我就要走出校進(jìn)入社會，但是老師對我的教導(dǎo)和幫助我想我一輩子也不會忘記！那講課的聲音在我耳邊久久回蕩，那寫字的身影在腦海里留下了深深的印記，如果還有下一次做學(xué)生我仍然選擇做您的學(xué)生！
畢業(yè)之后，我一定會努力工作的，不辜負(fù)各位老師對我們的深切期望，在這里也說一聲：老師你辛苦了。
祝各位老師，身體健康、萬事如意！
參考文獻(xiàn)
1.《沖壓模具設(shè)計與制造》高等教育出版社， 劉建超、張寶忠主編
2.《冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)》機(jī)械工業(yè)出版社， 王芳主編
3.《沖壓工藝與模具》 電子工業(yè)出版社， 吳伯杰 主編
4.《沖壓手冊》 機(jī)械工業(yè)出版社， 王孝培主編
5.《模具設(shè)計與制造簡明手冊》上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，馮炳堯、蔣文森主編
6.《冷沖壓成形工藝與模具設(shè)計》機(jī)械工業(yè)出版社， 付宏生 主編
7.《公差配合與技術(shù)測量》機(jī)械工業(yè)出版社， 薛彥成主編
8.《沖壓技術(shù)與模具設(shè)計》機(jī)械工業(yè)出版社， 馬正元、韓啟主編
9.《模具制造技術(shù)》 翟德梅主編
10.《沖模設(shè)計手冊》模具手冊之四 機(jī)械工業(yè)出版社 沖模設(shè)計手冊編寫組編著
第 28 頁 共 28 頁
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