雙耳止動(dòng)墊片沖孔落料沖裁模設(shè)計(jì)

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1、編號(hào)： 　畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕說(shuō)明書(shū) 題 目： 雙耳止動(dòng)墊片沖孔 落料沖載模設(shè)計(jì) 學(xué)　　院： 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師單位： 姓 名： 職 稱： 題目類型：¨理論研究 ¨實(shí)驗(yàn)研究 t工程設(shè)計(jì) ¨工程技術(shù)研究 ¨軟件開(kāi)發(fā) 2014年5月1日 摘 要

2、 隨著社會(huì)生產(chǎn)力的提高與開(kāi)展，現(xiàn)如今模具制造中的沖壓加工已經(jīng)是一種非常成熟的金屬加工方法。它具有操作簡(jiǎn)單、精度高、產(chǎn)品一致性好、生產(chǎn)效率高、材料利用率高和用于大批量生產(chǎn)等特點(diǎn)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)根據(jù)已經(jīng)確定的沖載件即雙耳止動(dòng)墊片的尺寸進(jìn)行沖載工藝的分析及設(shè)計(jì)，從而得到?jīng)_載工藝。根據(jù)已經(jīng)確定好的沖載工藝進(jìn)行凸凹模結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算與設(shè)計(jì)，并根據(jù)文獻(xiàn)資料最終確定級(jí)進(jìn)模的凸凹模結(jié)構(gòu)。根據(jù)設(shè)計(jì)好的凸凹模結(jié)構(gòu)選擇標(biāo)準(zhǔn)零件和模架，從而完成模具的設(shè)計(jì)并校核。完成模具設(shè)計(jì)后，用UG軟件完成模具的三維模型并采用AutoCAD軟件完成模具裝配圖的制圖。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)還獨(dú)立完成與專業(yè)相關(guān)且不少于4萬(wàn)字符的指定英文資料翻譯。通

3、過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和掌握了模具設(shè)計(jì)的知識(shí)和制造加工工藝的編制技術(shù)。我采用了較好的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法，成功的完成了雙耳止動(dòng)墊片沖孔落料級(jí)進(jìn)模的畢業(yè)設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)；工藝分析；沖壓模具；結(jié)構(gòu)計(jì)算；級(jí)進(jìn)模。 Abstract With the improvement and development of social productive forces, the stamping of Mold Manufacturing now is already a very advanced metal processing methods. It has the fea

4、ture of simple operation, high accuracy, product consistency, high production efficiency, high utilization of materials and for mass production and so on. The graduation project bases on the pieces〔binaural washer〕of punch set that have been identified in binaural washer dimensions for analysis and

5、 design of the craft of punch set resulting in getting the craft of punch. I will do the job of calculation and design of structural parameters punch basing on the craft of punch set that has been determined，and ultimately determine the progressive of punch structure of Progressive Die according to

6、the literature. I select the standard parts and the mold according to the designed structure of punch structure .Thus completing the mold design. After the completion of mold design, I use UG software to complete three-dimensional model and use AutoCAD software to complete the graphics of mold assem

7、bly drawing. The graduation project is independently complete not less than40,000 characters of the specified English translation associated with professional. Through this graduation design, I learn systematically and mastered the preparation of technical of manufacturing process and knowledge of m

8、old design. I used the advanced design concepts and design methods, and I successfully complete the graduate design of Binaural Washer Punching and Blanking Progressive Die Design. Key words : design; process analysis; stamping die; progressive die; structural calculations. 目 錄 引言 1 1 沖載

9、件的工藝性分析 2 1.1 沖載件 2 沖載件材料的選擇 2 沖載件結(jié)構(gòu)分析 2 沖載件尺寸精度 2 1.2 沖載模的選擇 3 方案一 — 單工序模生產(chǎn) 3 方案二 — 復(fù)合模生產(chǎn) 3 方案三 — 級(jí)進(jìn)模生產(chǎn) 3 2 沖載工藝設(shè)計(jì) 4 2.1 排樣方式確實(shí)定及計(jì)算 4 搭邊值確實(shí)定 4 確定排料方向 4 計(jì)算送料步距A 5 計(jì)算料條寬度B 5 排樣圖 5 計(jì)算材料的利用率 6 2.2 級(jí)進(jìn)模壓力中心的建立 7 2.3 沖載力的計(jì)算 9 2.3.1 沖孔力 10 2.3.2 落料力 10 2.3.3 沖載力 10 2.3.4 卸料力、推件力和頂件力

10、10 2.3.5 壓力機(jī)的選擇 11 3級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 12 3.1 凸、凹刃口尺寸計(jì)算 12 3.1.1 沖孔時(shí)凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 12 對(duì)于落料時(shí)凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 12 3.2 凸、凹模外形尺寸計(jì)算及確定 14 沖孔及落料凸模外形尺寸計(jì)算及確定 14 沖孔及落料凸模外形尺寸計(jì)算及確定 16 4 級(jí)進(jìn)模主要零件設(shè)計(jì) 17 4.1 級(jí)進(jìn)模模架的設(shè)計(jì) 17 級(jí)進(jìn)模模柄的設(shè)計(jì) 18 4.3 級(jí)進(jìn)模墊板的設(shè)計(jì) 19 4.4 凸模固定板的設(shè)計(jì) 20 4.5 彈性卸料板設(shè)計(jì) 21 4.6 導(dǎo)料板的設(shè)計(jì) 23 4.7 標(biāo)準(zhǔn)圓柱銷和內(nèi)六角圓柱螺釘?shù)倪x擇 23 4.8

11、 級(jí)進(jìn)模導(dǎo)柱和導(dǎo)套的選擇 25 4.9 級(jí)進(jìn)模校核 26 5 級(jí)進(jìn)模零件材料的選擇 27 5.1 級(jí)進(jìn)模凸模選材 27 5.2 級(jí)進(jìn)模凹模選材 28 5.3 級(jí)進(jìn)模上、下模座選材 28 5.4 級(jí)進(jìn)模導(dǎo)柱和導(dǎo)套選材 28 5.5 級(jí)進(jìn)模其他零件的選材 29 級(jí)進(jìn)模墊板、導(dǎo)料板和卸料板選材 29 5.5.2 級(jí)進(jìn)模凸模固定板選材 29 6 級(jí)進(jìn)模主要零部件的加工工藝 30 6.1 凸模加工工藝 30 圓形凸模加工工藝 30 非圓形凸模加工工藝 30 7 級(jí)進(jìn)模的UG建模和autoCAD制圖 31 總結(jié) 33 謝 辭 34 參考文獻(xiàn) 35 附 表 36

12、 引言 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速開(kāi)展的拉動(dòng)和我國(guó)產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，模具行業(yè)得到了快速的開(kāi)展。近年來(lái)，隨著模具行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整，我國(guó)模具行業(yè)的模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜和更經(jīng)濟(jì)快速方向開(kāi)展。我國(guó)模具行業(yè)的開(kāi)展不僅為我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速開(kāi)展做出奉獻(xiàn)還為世界制造業(yè)做出奉獻(xiàn)。 現(xiàn)在，模具制造中的冷沖壓加工已經(jīng)是一種成熟的金屬加工方法。因此，冷沖壓模具的設(shè)計(jì)就很有必要。但是，冷沖壓模具的設(shè)計(jì)尤其是對(duì)于相對(duì)復(fù)雜的冷沖壓模具來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)時(shí)需要很強(qiáng)的想象力和創(chuàng)造力。對(duì)于模具設(shè)計(jì)者和制造者來(lái)說(shuō)，模具設(shè)計(jì)理論、模具設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和模具設(shè)計(jì)創(chuàng)新是不可或缺的。為了設(shè)計(jì)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、適合我國(guó)國(guó)情、具有較高

13、水平的模具，設(shè)計(jì)者和制造者必須不斷學(xué)習(xí)模具設(shè)計(jì)與制造的最新知識(shí)并且要敢于不斷創(chuàng)新。我國(guó)現(xiàn)在已經(jīng)擁有了大量的模具標(biāo)準(zhǔn)件，包括模具、導(dǎo)向件，推桿等標(biāo)準(zhǔn)件，這為實(shí)現(xiàn)我國(guó)模具行業(yè)快速健康開(kāi)展提供可能。同時(shí)，因?yàn)橛休^大產(chǎn)量模具標(biāo)準(zhǔn)件的存在，使得我們的模具設(shè)計(jì)的周期縮短并為設(shè)計(jì)出更精密更大型的模具提供可能。 結(jié)合我大學(xué)期間所學(xué)知識(shí)以及實(shí)踐所得經(jīng)驗(yàn)，本次設(shè)計(jì)就是在這樣的背景下進(jìn)行的。本次設(shè)計(jì)在為期十六周的時(shí)間里順利完成。 1 沖載件的工藝性分析 1.1 沖載件 沖載件材料的選擇 由于此次設(shè)計(jì)的沖載件是雙耳止動(dòng)墊片，根據(jù)?機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)?[1]中冷沖壓零件推薦用鋼和鋼鐵材料的分類及技術(shù)條件的綜合

14、比擬，可以選擇本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的雙耳止動(dòng)墊片的原材料為A2，即304不銹鋼。 根據(jù)?機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)?[1]可知，A2的抗拉強(qiáng)度范圍為340~520MPa。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)塑性材料：剪切應(yīng)力極限 =(0.6一0.8)*抗拉極限；對(duì)脆性材料：剪切應(yīng)力極限 =(0.8～1.0)*抗拉極限。所以可以取材料的抗剪切值為。 沖載件結(jié)構(gòu)分析 由于本次設(shè)計(jì)的沖載件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形狀簡(jiǎn)單，孔邊距遠(yuǎn)大于凸凹模允許的最小壁厚，因此本次設(shè)計(jì)可以考慮采用多道沖壓工序的沖載模。 沖載件尺寸精度 由于該沖載件的厚度為S=0.75mm且該沖載件的所有尺寸都未標(biāo)注公差，根據(jù)?沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)?[2]中的表3-3和表3-7綜合

15、考慮，可以按IT11級(jí)來(lái)確定該沖載件公差。它的尺寸精度能滿足一般的沖壓要求。根據(jù)?互換性與測(cè)量技術(shù)?[3]中的表3-4，得各尺寸公差分別為： ； ； ； ； ； 。 其如圖1—1沖載件尺寸所示。 結(jié)論：沖載件的尺寸精度能滿足這次的沖壓要求， 所以該沖載件可以沖裁。 圖1—1 沖載件尺寸 1.2 沖載模的選擇 沖載模是冷沖壓生產(chǎn)所采用的主要工藝設(shè)備。沖載模結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)性、先進(jìn)性和合理性對(duì)沖載件的質(zhì)量和精度、沖載加工的生產(chǎn)率及良品率和經(jīng)濟(jì)效益、模具的使用壽命與操作平安性等都有著非常大的影響。由于本次設(shè)計(jì)的沖載件包括沖孔、落料兩個(gè)根本工序，所以可以有三種

16、沖載模具選擇。下面，將對(duì)三種用不同沖壓工藝方案進(jìn)行沖載件生產(chǎn)的沖載模具進(jìn)行比照以選擇最合理的沖載模具。 方案一 — 單工序模生產(chǎn) 單工序模是在沖床一次沖載行程中只完成一個(gè)沖載工序的沖載模。結(jié)合本次設(shè)計(jì)的沖載件的工藝性，這種沖載工藝是先完成沖孔工序，再下個(gè)工序完成落料。從而完成一個(gè)沖載件的生產(chǎn)。單工序模的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，但需要兩道工序兩副模具，本錢(qián)高且生產(chǎn)效率低，兩次定位累計(jì)誤差大，難以滿足大批量生產(chǎn)要求。 方案二 — 復(fù)合模生產(chǎn) 復(fù)合?？稍趬毫C(jī)的一次沖載行程內(nèi)，在模具的同一位置上完成兩個(gè)或兩個(gè)以上沖載工序的沖模。這種沖模在完本錢(qián)次設(shè)計(jì)的沖載件生產(chǎn)時(shí)只需要一副模具且生產(chǎn)效率也很

17、高，同時(shí)容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)和管理。雖然此沖載件的所有尺寸的尺寸精度要求較高，但是復(fù)合模不存在送料定位誤差問(wèn)題，只要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正就可以保證沖載件的形狀精度，所以可以考慮這個(gè)方案。 方案三 — 級(jí)進(jìn)模生產(chǎn) 級(jí)進(jìn)模又稱跳步模，是在沖床的一次行程中，在模具的幾個(gè)不同的工位上同時(shí)完成兩個(gè)或兩個(gè)以上沖載工序的沖載模。它具有定位精度相對(duì)高，所以能生產(chǎn)出高精度沖載件。級(jí)進(jìn)模的使用壽命長(zhǎng)，具有良好的經(jīng)濟(jì)預(yù)期。級(jí)進(jìn)模能滿足這次的沖載件尺寸的精度要求以及模具設(shè)計(jì)和制造本錢(qián)要求。 本次設(shè)計(jì)的雙耳止動(dòng)墊片沖孔落料模具設(shè)計(jì)的沖載件是大批量生產(chǎn)及該沖載件的尺寸精度要求高。綜合考慮模具的生產(chǎn)本錢(qián)、操作要求和模

18、具的使用壽命，所以這次設(shè)計(jì)采用級(jí)進(jìn)模進(jìn)行生產(chǎn)，即選擇方案三。 2 沖載工藝設(shè)計(jì) 2.1 排樣方式確實(shí)定及計(jì)算 排樣是指沖載件在條料、帶料或板料上合理的布置方法。選擇合理的排樣和選擇適宜的搭邊值可以有效的降低本錢(qián)，保證沖載件的質(zhì)量及提高級(jí)進(jìn)模壽命。所以必須要科學(xué)的選擇搭邊值和科學(xué)的選擇排樣方案，以保證沖載件的順利生產(chǎn)。 搭邊值確實(shí)定 搭邊的作用是要補(bǔ)償定位誤差和保證條料具有滿足設(shè)計(jì)的強(qiáng)度和剛度，防止由于條料的寬度誤差和送進(jìn)步距誤差等原因造成沖載出來(lái)的沖載件變成殘缺廢品。搭邊保證了送料的順利進(jìn)行，從而保證了沖載件的質(zhì)量。 由于本次設(shè)計(jì)將采用彈壓卸料板和沖載件的材料厚度為S=0.7

19、5 mm，根據(jù)?沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)?[2]的表3-12以及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，可以得出工件間搭邊值,側(cè)面搭邊值。 確定排料方向 根據(jù)沖載件的外形結(jié)構(gòu)及尺寸特點(diǎn)，綜合考慮沖載時(shí)排料的科學(xué)性。有如下兩種方案如圖2—1 排料方案所示。 圖2.1 排料方案 由圖2—1 排料方向可知， 方案1總面積 ； 方案2總面積 。 雖然大于，但是由圖2.1可知方案1的送料步距比方案2的送料步距少9 mm?？紤]到送料步距和級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)時(shí)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，綜合考慮兩種方案的可行性，最終決定選擇方案1作為本次設(shè)計(jì)的方案。 計(jì)算送料步距A 根據(jù)方案1可得， 計(jì)算料條寬度B 根據(jù)?沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)?[2]

20、中的表3-8和表3-9，可得兩孔中心矩公差為，孔中心與邊緣距離尺寸公差為，條料寬度的單向〔負(fù)向〕公差，導(dǎo)料板于最寬條料之間的間隙。所以可求得： 取整后可得 ，那么側(cè)面搭邊值為。 排樣圖 根據(jù)以上分析計(jì)算可得排樣圖如圖2—2 沖載件排樣所示。 圖2—2 沖載件排樣 計(jì)算材料的利用率 根據(jù)?機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)?[1]中的軋制薄鋼板品種〔GB708—85〕，可以用500*1000的板料來(lái)做沖載件的條料。因此可以得到A和B兩種方案。 A方案：由500/37=13.51，可得13條條料；由1000/25=40，可得每條條料上可沖載得40個(gè)沖件。如圖2.3 方案A所示。 圖2—3 方

21、案A B方案：由1000/37=27.02，可得27條條料；由500/25=20.00，可得每條條料上可沖載得20個(gè)沖件。如圖2—4 方案B所示。 圖2—4 方案B 因?yàn)?，一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為 一張板料上總的材料利用率的為 n?―一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的總數(shù)目； A— 沖載件面積〔包括內(nèi)形結(jié)構(gòu)廢料〕，單位； b—條料寬度，單位mm； h—步距，單位mm； —一張板料上沖載件的總數(shù)目； L—板料長(zhǎng)，單位mm； B—板料寬，單位mm。 其中一個(gè)沖載件的面積計(jì)算如圖2—5 面積計(jì)算所示。 圖2—5 面積計(jì)算 根據(jù)分割計(jì)算原理計(jì)算得沖載件的面積為 。 所以可

22、以得出， 方案A總的材料利用率為 方案B總的材料利用率為 由于方案B總的材料利用率大于方案A的材料利用率，從而選擇方案B來(lái)沖載制件。 2.2 級(jí)進(jìn)模壓力中心的建立 沖壓力合力的作用點(diǎn)叫做模具的壓力中心。為了有效保證壓力機(jī)和沖模能正常平穩(wěn)地工作，沖模的壓力中心通過(guò)模柄軸線與壓力機(jī)滑塊中心必須設(shè)計(jì)成重合。要不然，沖載過(guò)程中壓力機(jī)滑塊和沖模都將會(huì)承受偏心載荷使滑塊導(dǎo)軌和沖模導(dǎo)向局部產(chǎn)生不正常磨損。同時(shí)合理間隙也得不到保證，使得刃口迅速變鈍，從而降低沖載件的質(zhì)量和級(jí)進(jìn)模的壽命甚至損壞級(jí)進(jìn)模發(fā)生沖壓事故。 這里我采用了解析法來(lái)確定沖壓力的合力作用點(diǎn)。如圖2—6 模具沖壓力中心所示

23、。 〔以上兩個(gè)零件標(biāo)注是為了更好的標(biāo)清零件尺寸?，F(xiàn)在將上圖的左邊坐標(biāo)系里的左邊圖形記為C圖形,右邊的圖形記為D圖形?！? 由公式 可以分別求得 。 繼而可以分別求出各個(gè)線段或弧段的中心的坐標(biāo)〔單位為mm〕： 。 根據(jù)凸模沖載時(shí)壓力的計(jì)算原理與復(fù)雜形狀件沖載時(shí)的計(jì)算原理，先求出各單一圖形的壓力中心到坐標(biāo)軸的距離，并計(jì)算各單一圖形輪廓的周長(zhǎng)，然后根據(jù)根本公式求得級(jí)進(jìn)模的壓力中心。所以根據(jù)分好的圖形標(biāo)記，現(xiàn)在分別求C圖形的壓力中心和D圖形的壓力中心，然后再求總的級(jí)進(jìn)模壓力中心。 對(duì)于C圖形有： 帶入數(shù)據(jù)，求

24、得 ； 帶入數(shù)據(jù)，求得 ； 同時(shí)可以求得C圖形的總周長(zhǎng) 對(duì)于D圖形，其壓力中心在圓心〔24.5，0〕上。其圓周長(zhǎng)為 根據(jù)以上計(jì)算，現(xiàn)在求總的級(jí)進(jìn)模壓力中心: 代入數(shù)據(jù)，求得 X=11.30 mm； 代入數(shù)據(jù)，求得 Y=2.77 mm 所以可以求得級(jí)進(jìn)模的壓力中心為〔11.30，2.77〕。 2.3 沖載力的計(jì)算 沖載力是選擇壓力機(jī)的主要依據(jù)，也是設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模所必須的數(shù)據(jù)。沖載工藝包括沖載力、卸料力、推件力、頂件力。在沖載過(guò)程中，沖載力的大小是不斷變化的，沖載力是指板料作用在凸模上的最大抗力。下面分別沖載工藝中的各力。 沖

25、孔力 根據(jù)沖孔力的計(jì)算公式 其中F為沖載力，單位N；L為沖載件的周長(zhǎng)，單位mm；t為材料厚度，單位mm；為材料的抗剪強(qiáng)度，單位為MPb；K為系數(shù)，考慮到凸模、凸模刃口磨損，級(jí)進(jìn)模間隙波動(dòng)，材料力學(xué)性能變化及材料厚度偏差等因素而增加的平安系數(shù)，一般取K=1.3。 代入數(shù)據(jù)，求得 落料力 根據(jù)落料力計(jì)算公式 得 沖載力 根據(jù)沖載力計(jì)算公式 得 卸料力、推件力和頂件力 由于卸料力、推件力和頂件力與材料的力學(xué)性能、材料厚度，沖件輪廓的形狀、沖載間隙、潤(rùn)滑情況、凹模洞口形狀等因素有關(guān)。在生產(chǎn)中，都是采用簡(jiǎn)單的經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算： 式中：分別為卸料

26、力、頂件力和推件力，單位為N；分別為卸料力系數(shù)、頂件力系數(shù)和推件力系數(shù)；為沖載力，單位為N；n為同時(shí)卡在凹模洞口的件數(shù)，n=h/t，h為凹模刃口直壁高度，單位mm；t為材料厚度，單位mm。其中n=6/0.75=8。根據(jù)?沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)?[2]中表3-18可得h取6 mm。 根據(jù)?沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)? 【2】中表3-13，查得。從而代入數(shù)據(jù)可以分別求得： 本次設(shè)計(jì)采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖載工藝力，從而可以計(jì)算總的沖壓力為 固有 壓力機(jī)的選擇 根據(jù)沖壓工藝力選擇壓力機(jī)時(shí)，一般應(yīng)使所選壓力機(jī)的噸位大于計(jì)算所得的值。再根據(jù)?沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)?【2】中

27、的表2—1，開(kāi)式壓力機(jī)參數(shù)選擇如表2—1所示。 表2—1開(kāi)式壓力機(jī) 公稱壓力/KN 產(chǎn)生公稱壓力時(shí)滑塊距下死點(diǎn)的距離/mm 滑塊行程/mm 行程次數(shù)〔次/min〕 最大封閉高度/mm 封閉高度調(diào)節(jié)量/mm 滑塊中心到床身距離/mm 工作臺(tái)尺寸/mm 工作臺(tái)孔尺寸/mm 固定臺(tái)和可傾式 活動(dòng)臺(tái)位置 左右 前后 左右 前后 直徑 最高 最低 160 5 70 115 220 300 160 60 160 450 300 220 110 160 3級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 3.1 凸、凹刃口尺寸計(jì)算 由于沖載件的尺寸精度主要決定于凸、凹模

28、刃口尺寸及公差，級(jí)進(jìn)模的合理間隙值也是靠凸、凹模刃口尺寸及公差來(lái)保證的。因此確定凸、凹模刃口尺寸及公差，是沖載模設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作。由于沖載件的尺寸公差等級(jí)為IT11，根據(jù)設(shè)計(jì)原理及經(jīng)驗(yàn)，可以選擇級(jí)進(jìn)模的制作精度等級(jí)為IT9。 本次設(shè)計(jì)中，沖孔件稍大于凸模尺寸，落料件稍小于凹模尺寸。由于凸、凹模的制造偏差和磨損均使間隙變大，故新級(jí)進(jìn)模的初始間隙應(yīng)該取最小合理間隙。本次采用的沖載件材料是A2，根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T 16743-1997沖載間隙可得: 最小合理間隙； 最大合理間隙。 固有 沖孔時(shí)凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 根據(jù)?沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)?【2】中的表3—16得： 凸模制造公差

29、 ；凹模制造公差 固有； 故滿足。 所以有: 凸模尺寸 凹模尺寸 其中的值根據(jù)?沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)? 【2】中的表3—15及的制件公差為0.110，取0.75。 對(duì)于落料時(shí)凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 對(duì)于落料的外輪廓形狀復(fù)雜，其根本尺寸最大為32.5mm，所以本次設(shè)計(jì)采用凸模與凹模配作加工。這種加工一般是以凹模為基準(zhǔn)件，然后根據(jù)基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸按間隙要求配作凸模。當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)件時(shí)，凹模磨損后刃口局部尺寸都增大，因此均屬于A類尺寸。由第一章的零件的工藝分析及根據(jù)?互換性與測(cè)量技術(shù)?[3]中的表3-4，可以得到落料件的尺寸如圖3—1凹模尺寸所示。

30、 圖3—1 凹模尺寸 又因?yàn)榘寄３叽缬?jì)算公式為： 其中，為凹模刃口尺寸，單位mm；A為制件根本尺寸，單位為mm；為凹模制造公差，取值為；為制件公差，單位為mm；為因素，其值可根據(jù)?沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)?【2】中的表3—15來(lái)取。 對(duì)圖中A尺寸計(jì)算： 其中根據(jù)?沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)?[2]中的表3—15取。圖中C尺寸與A尺寸一樣，所以有 。 對(duì)圖中B尺寸的計(jì)算： 其中根據(jù)?沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)?【2】中的表3—15取。圖中G尺寸與B尺寸一樣，所以有 。 對(duì)圖中D尺寸的計(jì)算： 其中根據(jù)?沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)?【2】中的

31、表3—15取。 對(duì)圖中E尺寸的計(jì)算： 其中根據(jù)?沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)?【2】中的表3—15取。 對(duì)圖中F尺寸的計(jì)算： 其中根據(jù)?沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)?【2】中的表3—15取。 所以根據(jù)以凹模為基準(zhǔn)件，然后根據(jù)基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸按間隙要求配作凸模的原那么。以及根據(jù)設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)采用最小合理間隙的原那么。凸模尺寸按凹模尺寸配制，其雙面間隙為 。因?yàn)榉菆A形凸模與凸模固定板的配合公差為,所以非圓形凸模的公差為〔〕。 3.2 凸、凹模外形尺寸計(jì)算及確定 凹模的外形一般有矩形與原形兩種。凹模的外形尺寸應(yīng)保證凹模有足夠的強(qiáng)度與剛度。凹模的厚度還應(yīng)包括使用期內(nèi)的修磨量。凹模的外形尺寸一般是

32、根據(jù)材料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸來(lái)確定。 沖孔及落料凸模外形尺寸計(jì)算及確定 對(duì)于圓形凸模，本次設(shè)計(jì)的凸模將采用卸料板導(dǎo)向凸模，所以凸模的最大允許長(zhǎng)度為： 代入數(shù)據(jù)可以求得 對(duì)于非圓形凸模，本次設(shè)計(jì)的凸模也將采用卸料板導(dǎo)向凸模。所以凸模的最大允許長(zhǎng)度為： 代入數(shù)據(jù)可以求得 式中為凸模最大允許長(zhǎng)度，單位mm；E為凸模材料彈性模量，對(duì)于鋼材可取E=210000N/mm；t為沖載材料厚度，單位mm；為沖件材料抗剪切強(qiáng)度，單位N/。J為斷面最小慣距，單位為。 由于凸模長(zhǎng)度 式中為導(dǎo)料板厚，單位mm；為卸料板厚，單位為mm；為凸模固定板后，單位mm；Y為凸模修磨量

33、，一般取15mm~20mm。 導(dǎo)料板厚度根據(jù)?模具設(shè)計(jì)手冊(cè)?模具手冊(cè)之四【4】中的表14—15和?模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)?【5】中的表2—52得。 綜合考慮本次設(shè)計(jì)的級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)，此次設(shè)計(jì)將采用彈壓卸料板。因此，卸料板厚度根據(jù)?模具設(shè)計(jì)手冊(cè)?模具手冊(cè)之四【4】中的表14—10和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)可得。 凸模固定板根據(jù)?模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)?【5】中表2—22可得。 所以可以得到 根據(jù)的數(shù)值以及模具裝配和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，選用標(biāo)準(zhǔn)凸模，可以取凸模的實(shí)際尺寸為。 圓形凸模的三維模型如圖3—1圓形凸模所示。非圓形凸模的三維圖如圖3—2 非圓形凸模所示。

34、 圖3—1圓形凸模 圖3—2非圓形凸模 沖孔及落料凸模外形尺寸計(jì)算及確定 關(guān)于凹模壁厚，根據(jù)?模具設(shè)計(jì)手冊(cè)?模具手冊(cè)之四[4]中的表8—1，可得凹模中刃口與刃口之間的距離最小應(yīng)大于為1.5mm~2.0mm。所以這次級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)中的刃口設(shè)計(jì)分部合理。 根?模具設(shè)計(jì)手冊(cè)?模具手冊(cè)之四[4]中的表14—5，得凹模厚壁為22mm~28mm。取壁厚為25mm。有： 凹模長(zhǎng) 凹模寬 式中b為沖載件最大外形尺寸且b=42.75mm；w為壁厚且w=25mm；工件寬=23.5mm。 根據(jù)?模具設(shè)計(jì)手冊(cè)?模具手冊(cè)之四

35、[4]中的圖14—15，凹模厚度初選22mm。 這樣可以得到凹模的初始外形尺寸為。這個(gè)尺寸還需要向國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)靠攏。根據(jù)?模具設(shè)計(jì)手冊(cè)?模具手冊(cè)之四[4]中的表14—6〔表14—6摘自國(guó)標(biāo)GB2858—81〕可得： 根據(jù)已經(jīng)確定的級(jí)進(jìn)模的凹模的刃口尺寸數(shù)據(jù)和凸模的刃口尺寸數(shù)據(jù)以及級(jí)進(jìn)模的凹模及凸模的外形尺寸數(shù)據(jù)，可以根本確定級(jí)進(jìn)模關(guān)鍵的工作局部結(jié)構(gòu)。再由此來(lái)設(shè)計(jì)和選取級(jí)進(jìn)模的其他零件。凹模的二維模型如圖3—3所示。 圖3—3 凹模二維圖 4 級(jí)進(jìn)模主要零件設(shè)計(jì) 4.1 級(jí)進(jìn)模模架的設(shè)計(jì) 本次級(jí)進(jìn)模的設(shè)

36、計(jì)采用橫向送料的方式進(jìn)行送料。所以需要選擇外表寬度足夠的模架。所以可以考慮滑動(dòng)導(dǎo)向模架中的對(duì)角導(dǎo)柱模架和后側(cè)導(dǎo)柱模架。 對(duì)于對(duì)角導(dǎo)柱模架，在凹模面積的對(duì)角中心線上裝有前、后導(dǎo)柱。它的有效工作區(qū)域在毛坯進(jìn)料方向的導(dǎo)套之間。對(duì)角導(dǎo)柱模架受力平衡，上模座在導(dǎo)柱上平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)。對(duì)于后側(cè)導(dǎo)柱模架，它的兩個(gè)導(dǎo)柱和兩個(gè)導(dǎo)套分別安裝在上、下模座的后側(cè)。凹模面積是在導(dǎo)套前的有效區(qū)域。 —90〕。 根據(jù)?模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)?[5]中表3—5、表3—15表3—16以及根據(jù)目中計(jì)算得的，級(jí)進(jìn)模對(duì)角導(dǎo)柱模架選擇的數(shù)據(jù)如表4—1所示。 表4—1 對(duì)角導(dǎo)柱模架上、下模座尺寸〔單位mm〕 名稱 凹模邊界 厚

37、度H S R ) ) L B 根本尺寸 極限偏差 根本尺寸 極限偏差 上模座 100 100 25 110 110 180 160 145 145 35 32 35 下模座 100 100 30 110 110 180 160 145 145 35 20 22 選擇好級(jí)進(jìn)模模架之后,根據(jù)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的凹模來(lái)確定下模座沖孔廢料和落料件下落通道。根據(jù)級(jí)進(jìn)模本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定下模座與凹模、導(dǎo)料和彈壓卸料板的裝配位置。為了使級(jí)進(jìn)模裝配合理以及級(jí)進(jìn)模工作時(shí)工作平穩(wěn)，本次設(shè)計(jì)下模座將采用四個(gè)圓

38、柱銷來(lái)定位和六個(gè)固定內(nèi)六角圓柱螺釘固定連接。上模座將采用四個(gè)定位圓柱銷和四個(gè)固定內(nèi)六角圓柱螺釘固定連接。 同時(shí)在選擇上、下模座后，根據(jù)本次設(shè)計(jì)采用的壓力機(jī)，選擇模柄。根據(jù)選擇好的模柄尺寸以及由2.2節(jié)確定的級(jí)進(jìn)模壓力中心，就可以確定模柄在上模座的位置。這樣就根本確定了上、下模座的根本尺寸和結(jié)構(gòu)。 圖4—1所示的就是級(jí)進(jìn)模上模座三維圖，圖4—2所示的就是級(jí)進(jìn)模下模座三維圖。 圖4—1 級(jí)進(jìn)模上模座 圖4—2級(jí)進(jìn)模下模座 本次設(shè)計(jì)的級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)包含有模柄。現(xiàn)在常用的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)模柄結(jié)構(gòu)形式有旋入式模柄、壓入式模柄

39、、凸緣模柄、槽型模柄、通用模柄和浮動(dòng)模柄等。 旋入式模柄，顧名思義就是通過(guò)螺紋和螺紋孔來(lái)連接，旋入式模柄通過(guò)螺紋與4.1節(jié)設(shè)計(jì)好的級(jí)進(jìn)模上模座連接。采用旋入式模柄時(shí)，為了防止發(fā)生松動(dòng)，在模具設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常參加防轉(zhuǎn)螺釘緊固。而且，旋入式模柄具有拆裝方便優(yōu)點(diǎn)。但是由于模柄軸線與上模座的垂直度較差，所以一般用在有導(dǎo)柱作為上、下模導(dǎo)向的小型沖模中。壓人式模柄，是采用過(guò)渡配合將壓入式模柄和級(jí)進(jìn)模上模座連接的，并且采用防轉(zhuǎn)螺釘來(lái)防轉(zhuǎn)。這樣的壓入式模柄和級(jí)進(jìn)模上模座配合后，模柄的軸線與上模座的垂直度很高。壓入式模柄的這些特點(diǎn)使得它適用于中、小型的沖模中。其余的模柄，像凸緣模柄是適用于較大型沖載模具中，槽型模柄

40、和通用模柄常用于簡(jiǎn)單模，浮動(dòng)模柄主要用于精密導(dǎo)柱模。 本次級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)，屬于小型沖模設(shè)計(jì)。根據(jù)目中選擇好的壓力機(jī)，為了保證級(jí)進(jìn)模的正常工作和使用壽命，本次級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)將采用旋入式模柄。 根據(jù)?模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)?[5]中的表2—27選擇旋入式模柄的尺寸。旋入式模柄的尺寸如表4—2 所示。 表4—2 旋入式模柄尺寸(單位 mm) d〔d11〕 H h S(H13) b C 根本尺寸 極限偏差 根本尺寸 極限偏差 30 73 25 24 M4X8 1 4.3 級(jí)進(jìn)模墊板的設(shè)計(jì) 為了增加級(jí)進(jìn)模的使用壽命，本次級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)將在模具結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)

41、有墊板的模具。級(jí)進(jìn)模中有墊板可以緩沖沖孔落料時(shí)產(chǎn)生的反沖力對(duì)上模座的直接作用。進(jìn)而對(duì)上模座起保護(hù)的作用，同時(shí)也可以更好的保護(hù)落料凸模和沖孔凸模。級(jí)進(jìn)模工作時(shí)，因?yàn)橛袎|板的存在，將使級(jí)進(jìn)模工作時(shí)更加平穩(wěn)和平安。以提高模具的生產(chǎn)效率和級(jí)進(jìn)模的使用壽命。 為了選擇合理的墊板，將在選擇好上模座后選擇。根據(jù)4.1節(jié)選擇好的上模座，本次設(shè)計(jì)的級(jí)進(jìn)模墊板將采用矩形墊板。根據(jù)?模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)?【5】中的表2—14、目中計(jì)算得到的凹模刃口尺寸和3.2.1目中計(jì)算得到的凹模外形尺寸以及4.1節(jié)中確定好的定位圓柱銷的位置和固定內(nèi)六角圓柱頭螺釘?shù)奈恢?，?jí)進(jìn)模墊板選擇的數(shù)據(jù)如表4—3所示。 表4—3級(jí)進(jìn)模墊板〔單

42、位mm〕 L B H C 100 100 4 1 圖4—4所示的就是級(jí)進(jìn)模墊板的二維圖。 圖4—4 級(jí)進(jìn)模墊板 4.4 凸模固定板的設(shè)計(jì) 凸模固定板是模具設(shè)計(jì)中必須的零件。為了使凸模正常工作，凸模固定板是必不可少的。本次設(shè)計(jì)的級(jí)進(jìn)模也將選擇用凸模固定板。 為了選擇適宜的固定板，本次設(shè)計(jì)將根據(jù)級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)來(lái)選擇級(jí)進(jìn)模的凸模固定板。級(jí)進(jìn)模凸模固定板的外形尺寸和凹模的一樣，所以先要確定級(jí)進(jìn)模凹模固定板的厚度。根據(jù)4.1節(jié)中選擇的級(jí)進(jìn)模上模座、目中計(jì)算得到的凹模刃口尺寸、3.2.1目中計(jì)算得到的凹模外形尺

43、寸以及4.1節(jié)中確定好的定位圓柱銷的位置和固定內(nèi)六角圓柱頭螺釘?shù)奈恢茫诟鶕?jù)?模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)?【5】中的表2—22選擇級(jí)進(jìn)模的凸模固定板?？梢缘玫焦潭ò宓暮穸菻=25 mm。 因?yàn)橥鼓Ｊ潜敬渭?jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)中重要的零件，所以它們的尺寸以及尺寸精度必須得到優(yōu)先保證。為了滿足凸模的尺寸精度以及加工精度要求。選擇凸模固定板時(shí)要以凸模的尺寸為基準(zhǔn)，也就是要以凸模來(lái)作為基準(zhǔn)與凸模固定板中的孔進(jìn)行裝配。為了滿足裝配要求將采用H7/h6。 圖4—5所示的就是級(jí)進(jìn)模凸模固定板三維圖。 圖4—5 凸模固定板 4.5 彈性卸料板設(shè)計(jì) 模具設(shè)計(jì)中

44、，常用的卸料板有剛性卸料裝置和彈性卸料裝置兩種。剛性卸料裝置的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，僅是由固定卸料板構(gòu)成。固定卸料板一般都安裝在下模的凹模上。固定卸料板的平面外形尺寸一般與凹模的一樣，它的厚度選取可以根據(jù)?沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)?來(lái)選取。一般，固定卸料板適用于沖制件原材料厚度的帶料或是條料。卸料板、彈性組件和卸料螺釘組成彈性卸料裝置。它即可以安裝在上模也可以安裝在下模中。彈性卸料板不僅有卸料作用，還有壓料作用。彈性卸料裝置適用于沖制件原材料較薄的沖載。 由于本次設(shè)計(jì)的沖制件原材料的厚度為S=0.75mm。所以本次級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)將采用彈性卸料裝置。由于本次級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)采用彈性卸料裝置，卸料板與凸模之間的單邊間隙取板

45、料厚度的0.1倍。同時(shí)還要選擇適宜的彈簧或橡皮以及選擇適宜的卸料螺釘。這樣就可以確定完整的卸料結(jié)構(gòu)。 卸料板的厚度可以根據(jù)?模具設(shè)計(jì)手冊(cè)?模具手冊(cè)之四[4]總的表14—10選取。所以卸料板的厚度為12mm。根據(jù)?沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)?—模具設(shè)計(jì)手冊(cè)之四[4]中的表14—10可得 根據(jù)已經(jīng)確定好的圓形凸模和非圓形凸模尺寸值和C的值就可以確定卸料板的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 彈性卸料裝置的彈性體常用的有彈簧體和橡膠體兩種。由于本次設(shè)計(jì)的沖載件較薄，所以可以選擇橡膠體作為彈性卸料裝置的彈性體局部。在橡膠中，我選擇聚氨酯作為彈性體。根據(jù)3.2節(jié)計(jì)算的沖載力和選擇好的壓力機(jī)，以及選擇好的卸料板厚度和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)?

46、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)?[5]中的表2—77可以選擇聚氨酯彈性提作為彈性卸料裝置的彈性體。表4—4所示就是聚氨酯彈性體的尺寸。 表4—4聚氨酯彈性體的尺寸〔單位mm〕 D d H 20 16 26 本次選擇的聚氨酯彈性體的預(yù)壓縮量選擇為： 。 本次設(shè)計(jì)的聚氨酯彈性體的工作時(shí)最大壓縮量選擇為： 。 選擇好彈性體后，在選擇圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘。根據(jù)?模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)?[5]中的表2—74選擇圓柱頭內(nèi)六角螺釘。表4—8所示就是圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘?shù)某叽纭? 表4—8 圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘尺寸〔單位mm〕 d L(h8) L D t S

47、 b C H 根本尺寸 極限偏差 8 600 M6 7 4 6 2 1 8 圖4—6所示就是卸料板三維圖。圖4—7所示就是聚氨酯彈性體三維圖。圖4—8所示就是圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘三維圖。 圖4—6 卸料板 圖4—7 橡膠體 圖4—8卸料螺釘 4.6 導(dǎo)料板的設(shè)計(jì) 條料的送料方向一般都是靠著導(dǎo)料板或?qū)Я箱N一側(cè)導(dǎo)向送進(jìn)。本次級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)將采用導(dǎo)料板進(jìn)行條料的送料方向的導(dǎo)正，以保證送料精確的進(jìn)行

48、。為了保證模具工作時(shí)，準(zhǔn)確沖載出沖載件，導(dǎo)料板的設(shè)計(jì)就必須滿足精度要求。導(dǎo)料板有別離式和整體式兩種。本次設(shè)計(jì)采用的是別離式導(dǎo)料板。 根據(jù)?模具設(shè)計(jì)手冊(cè)?模具設(shè)計(jì)手冊(cè)之四[4]中表14—17得 。 根據(jù)?模具設(shè)計(jì)手冊(cè)?模具設(shè)計(jì)手冊(cè)之四[4]的表14—16得 37.5 mm 根據(jù)?模具設(shè)計(jì)手冊(cè)?模具設(shè)計(jì)手冊(cè)之四[4]的表14—15得導(dǎo)料板的厚度 H=6 mm。 根據(jù)3.1節(jié)計(jì)算得的凹模刃口尺寸和3.2節(jié)計(jì)算得凹模的外形尺寸以及4.1節(jié)設(shè)計(jì)的下模座安裝時(shí)的定位位置和固定位置，按照根據(jù)?模具設(shè)計(jì)手冊(cè)?模具設(shè)計(jì)手冊(cè)之四[4]的圖14—50就可以確定別離式導(dǎo)料板的尺寸和結(jié)構(gòu)。 圖4—9所示

49、就是別離式導(dǎo)料板三維圖。 圖4—9 別離式導(dǎo)料板 4.7 標(biāo)準(zhǔn)圓柱銷和內(nèi)六角圓柱螺釘?shù)倪x擇 為了使裝配時(shí)模架結(jié)構(gòu)可以按設(shè)計(jì)要求裝配和模具工作時(shí)準(zhǔn)確平穩(wěn)的工作，本次設(shè)計(jì)的級(jí)進(jìn)模將采用圓柱銷進(jìn)行導(dǎo)正和定位。根據(jù)4.1節(jié)中設(shè)定好的，上下、模都將采用四個(gè)圓柱銷。 根據(jù)?機(jī)械制圖?[6]中的附表C9—1選擇上、下模用的圓柱銷尺寸。表4—9所示就是圓柱銷尺寸。 表4—9 圓柱銷尺寸〔單位mm〕 名稱 上模 下模 d 6 8 c l 12~60 14~80 為了固定上、下模零件，本次設(shè)計(jì)采用的內(nèi)六角圓柱頭螺釘。根據(jù)4

50、.1節(jié)中設(shè)定好的上模將采用四個(gè)內(nèi)六角圓柱頭螺釘，下模也將采用六個(gè)內(nèi)六角圓柱頭螺釘。 根據(jù)?機(jī)械制圖?【6】中的附表C—1選擇上、下模用的內(nèi)六角圓柱頭螺釘。表4—10所示就是內(nèi)六角圓柱頭螺釘。 表4—10 內(nèi)六角圓柱頭螺釘尺寸〔單位mm〕 名稱 上模 下模 螺紋規(guī)格d M6 M8 10 13 K max 6 8 t min 3 4 s 5 6 e B(參考) 24 28 l范圍 10~60 12~80 圖4—10所示就是上模內(nèi)六角圓柱頭螺釘?shù)娜S圖。圖4—11所示就是下模內(nèi)六角圓柱頭螺釘?shù)娜S圖。

51、 圖4—10 上模內(nèi)六角圓柱頭螺釘 圖4—11下模內(nèi)六角圓柱頭螺釘 4.8 級(jí)進(jìn)模導(dǎo)柱和導(dǎo)套的選擇 模具設(shè)計(jì)中，上、下模座的導(dǎo)向一般由導(dǎo)柱和導(dǎo)套共同完成。一般的，導(dǎo)柱和導(dǎo)套有滑動(dòng)導(dǎo)柱、導(dǎo)套和滾動(dòng)導(dǎo)柱、導(dǎo)套兩種。本次設(shè)計(jì)將采用滑動(dòng)導(dǎo)柱和導(dǎo)套。由于4.1節(jié)中選擇了對(duì)角導(dǎo)柱模架，所以導(dǎo)柱和導(dǎo)套的選擇要選兩對(duì)來(lái)對(duì)凸、凹模進(jìn)行導(dǎo)向。但是兩對(duì)導(dǎo)柱、導(dǎo)套的直徑是不相同的。因?yàn)椴煌睆降膶?dǎo)柱、導(dǎo)套可以防止在合模時(shí)上模誤裝方向而損壞凸模、凹模的刃口。由于沖載材料的厚度小于0.8mm，所以這次選用的導(dǎo)柱和導(dǎo)套間的配合精度為H6/h5。 根據(jù)?模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)?[5]中表3—36選擇

52、B型導(dǎo)柱。其尺寸大小如表4—11所示。 表4—11 B型導(dǎo)柱尺寸〔單位mm〕 d (r6) L l 根本尺寸 極限偏差h5 根本尺寸 極限尺寸 20 20 120 30 22 22 120 30 根據(jù)?模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)?[5]中表3—39選擇B型導(dǎo)套。其尺寸大小如表4—12所示。 表4—12 B型導(dǎo)套尺寸〔單位mm〕 d D(r6) L H 根本尺寸 極限偏差H6 根本尺寸 極限偏差 20 32 50 25 22 35 50 25 這樣導(dǎo)柱和導(dǎo)套的已經(jīng)選擇好。圖4—12所示是小導(dǎo)柱三維圖。圖4—13

53、所示是大導(dǎo)柱三維圖。圖4—14所示是小導(dǎo)套的三維圖。圖4—15所示是大導(dǎo)套的三維圖。 圖4—12小導(dǎo)柱 圖4—13大導(dǎo)柱 圖4—14小導(dǎo)套 圖4—15 大導(dǎo)套 4.9 級(jí)進(jìn)模校核 根據(jù)目所選擇的壓力機(jī)可以知道壓力機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)，根據(jù)最大和最小裝模高度的參數(shù)和3.2節(jié)中凸、凹模外形尺寸確實(shí)定以及4.1節(jié)中級(jí)進(jìn)模模架的設(shè)計(jì)比照比擬可以得出，這次所設(shè)計(jì)的級(jí)進(jìn)模與壓力機(jī)配合合理。故級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)校核合理，滿足設(shè)計(jì)要求。 其中最小裝模高度為160mm,最大裝模高度為300mm。級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)尺寸如二維裝配圖所示。所以級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)符合要求。 5 級(jí)進(jìn)模零件

54、材料的選擇 沖模所采用的材料種類繁多,包括有金屬材料和非金屬材料。本次設(shè)計(jì)的模具零件將因?yàn)楦鱾€(gè)部件的不同而選擇不同的材料。其中模具的主要零件將采用各種黑色金屬材料。但是由于各種零件的功能和使用目的不同，所以對(duì)各個(gè)零件的選材原那么也各異。選擇合理的模具材料是模具設(shè)計(jì)中一項(xiàng)非常重要的設(shè)計(jì)工作。其中又屬模具的工作零件的材料選擇最為重要和嚴(yán)格，其中對(duì)其熱處理工藝的選擇也非常重要。為了能做出一個(gè)符號(hào)設(shè)計(jì)要求的級(jí)進(jìn)模，我將慎重合理的選擇模具零件的各種材料。以提高級(jí)進(jìn)模的工作精度、生產(chǎn)質(zhì)量、工作效率、生產(chǎn)效率和提高級(jí)進(jìn)模的使用壽命。 本次設(shè)計(jì)的級(jí)進(jìn)模的主要工作零件有圓形凸模、非圓形凸模和凹模，這三個(gè)零件

55、的選材要特別合理。因?yàn)樗鼈冞x材的好壞將直接影響到級(jí)進(jìn)模工作時(shí)沖載出的沖載件的質(zhì)量，并且還將直接影響級(jí)進(jìn)模的使用壽命。本次級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)中，凹模和凸模一樣，將直接影響著級(jí)進(jìn)模的加工質(zhì)量以及模具的使用壽命。 由于本次級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)上、下模座屬于同性質(zhì)的零件，所以可以使用同一中材料。但是，所選用的材料必須滿足本次級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求以及滿足級(jí)進(jìn)模工作時(shí)的精度要求、平穩(wěn)要求、平安要求和使用壽命的要求。 對(duì)于本次設(shè)計(jì)的級(jí)進(jìn)模其他零件，將根據(jù)級(jí)進(jìn)模本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工特點(diǎn)、生產(chǎn)特點(diǎn)以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇各種零件的材料。 5.1 級(jí)進(jìn)模凸模選材 由于本次設(shè)計(jì)的凸模有圓形凸模和非圓形凸模，所以必須選擇合理的材

56、料。為了保證凸模的精度、硬度、強(qiáng)度和使用壽命，必須根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來(lái)選取凸模的材料。本次級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)的凸模是采用面積不變的直通式凸模。本次設(shè)計(jì)的級(jí)進(jìn)模凸模的材料將根據(jù)?模具設(shè)計(jì)手冊(cè)?模具手冊(cè)之四[4]中的表14—3和表14—52、?模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)?[5]中表2—34、?沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)?[2]中的第79頁(yè)所寫(xiě)內(nèi)容和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來(lái)選擇。本次設(shè)計(jì)選擇的凸模所選材料如表5—1所示。 表5—1 凸模材料 材料 T10A GB1298—86 熱處理 凸模刃口端淬硬，硬度56HRC—60HRC；凸模末端淬火后回火，硬度40HRC~50HRC 技術(shù)條件 按GB2870—81的規(guī)定

57、 5.2 級(jí)進(jìn)模凹模選材 凹模材料可以選擇和凸模材料相同，凹模材料淬火硬度的選取可以比凸模的略高一點(diǎn)。為了滿足本次級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)的要求，級(jí)進(jìn)模凹模材料將根據(jù)本次已經(jīng)設(shè)計(jì)好的凹模尺寸、?模具設(shè)計(jì)手冊(cè)?模具手冊(cè)之四[4]中的表14—52、?模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)?[5]中的表2—36和?沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)?[2]中的第79頁(yè)所寫(xiě)內(nèi)容和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來(lái)選擇。本次設(shè)計(jì)選擇的凹模所選材料如表5—2所示。 表5—2 凹模材料 材料 T10A GB1298—86 熱處理 凹模淬火硬度為60HRCD~62HRC 技術(shù)條件 按GB2870—81的規(guī)定 5.3 級(jí)進(jìn)模上、下模座選材 級(jí)進(jìn)模上、下模座是模具

58、結(jié)構(gòu)中重要的一局部。級(jí)進(jìn)模上、下模座的好壞直接影響著模具結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、模具的整體質(zhì)量和模具工作時(shí)的穩(wěn)定性。所以必須選擇合理的級(jí)進(jìn)模上、下模座材料。 本次設(shè)計(jì)的級(jí)進(jìn)模上、下模座將根據(jù)?模具設(shè)計(jì)手冊(cè)?[4]中的表14—52、?模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)?[5]中表3—5、表3—15表3—16和?沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)?[2]中的第79頁(yè)所寫(xiě)內(nèi)容和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來(lái)選擇材料。級(jí)進(jìn)模上、下模座選所選材料如表5—3所示。 表5—3 上、下模座材料 材料 HT200 GB9439 技術(shù)條件 按GB/T 12446的規(guī)定 5.4 級(jí)進(jìn)模導(dǎo)柱和導(dǎo)套選材 級(jí)進(jìn)模中的導(dǎo)柱和導(dǎo)套是模具設(shè)計(jì)較為重要的零件。導(dǎo)柱和

59、導(dǎo)套的導(dǎo)向作用，將直接影響到模具工作時(shí)的穩(wěn)定性、模具進(jìn)給方向的準(zhǔn)確性和沖載件加工的質(zhì)量。所以本次設(shè)計(jì)的級(jí)進(jìn)模導(dǎo)柱導(dǎo)套將根據(jù)已經(jīng)確定的上模座、下模座、模具凹?？臻g尺寸和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇。 本次設(shè)計(jì)的級(jí)進(jìn)模導(dǎo)柱和導(dǎo)套將根據(jù)?模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)?[5]中的表3—5、3—36和3—39和?沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)?[2]中的第79頁(yè)所寫(xiě)內(nèi)容和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來(lái)選擇材料。級(jí)進(jìn)模導(dǎo)柱和導(dǎo)套所選材料如表5—4所示。 表5—4 導(dǎo)柱和導(dǎo)套材料 導(dǎo)柱 材料 20號(hào)鋼 GB699 技術(shù)條件 按GB/T 12446的規(guī)定；滲碳深度0.8~1.2mm；硬度58HRC~62HRC。 導(dǎo)套 材料 20號(hào)鋼 GB69

60、9 技術(shù)條件 按GB/T 12446的規(guī)定；滲碳深度0.8~1.2mm；硬度58HRC~62HRC。 5.5 級(jí)進(jìn)模其他零件的選材 級(jí)進(jìn)模墊板、導(dǎo)料板和卸料板選材 級(jí)進(jìn)模墊板和卸料板將根據(jù)?模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)?[5]表2—14和?沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)?[2]中的第79頁(yè)所寫(xiě)內(nèi)容和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來(lái)選擇材料。級(jí)進(jìn)模墊板所選如表5—5所示。 表5—5 墊板、導(dǎo)料板和卸料板材料 墊板 材料 45號(hào)鋼 GB699—88 熱處理 進(jìn)行淬火處理，淬火后硬度為40HRC~45HRC 技術(shù)條件 按GB2870—81的規(guī)定 導(dǎo)料板和卸料板 材料 45號(hào)鋼 GB699—88 熱處

61、理 進(jìn)行淬火處理，淬火后硬度為40HRC~45HRC 技術(shù)條件 按GB2870—81的規(guī)定 級(jí)進(jìn)模凸模固定板選材 級(jí)進(jìn)模凸模固定板的材料將根據(jù)根據(jù)?模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)?[5]表2—20和?沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)?[2]中的第79頁(yè)所寫(xiě)內(nèi)容來(lái)選擇。凸模固定板所選材料如表5—6所示。 表5—6凸模固定板材料 材料 45號(hào)鋼 技術(shù)條件 按GB2870—81的規(guī)定 級(jí)進(jìn)模的凸模、凹模、上下模座、導(dǎo)柱導(dǎo)套和其他重要零件的選材已經(jīng)確定。 6 級(jí)進(jìn)模主要零部件的加工工藝 6.1 凸模加工工藝 圓形凸模加工工藝 根據(jù)級(jí)進(jìn)模的圓形凸模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和尺寸參數(shù),級(jí)進(jìn)模的圓形凸模將

62、采用車床車削加工得到。根據(jù)?金工實(shí)習(xí)?[7]第41頁(yè)到第72頁(yè)的車削加工內(nèi)容介紹以及自己的車削加工經(jīng)驗(yàn)，可以得級(jí)進(jìn)模出圓形凸模的加工工藝。其加工工藝如附表6—1所示。 加工得到的圓形凸模還有進(jìn)行熱處理。熱處理結(jié)果為凸模刃口端淬硬，硬度56HRC—60HRC；凸模末端淬火后回火，硬度40HRC~50HRC。 非圓形凸模加工工藝 根據(jù)級(jí)進(jìn)模的非圓形凸模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和尺寸參數(shù)，級(jí)進(jìn)模的非圓形凸模將采用電火花線切割加工得到。電火花線切割可以根據(jù)零件圖紙，在繪圖軟件中繪圖，圖形就可以自動(dòng)轉(zhuǎn)換成3B或G代碼，傳輸給機(jī)床，進(jìn)而對(duì)零件進(jìn)行加工。非圓形凸模的加工工藝代碼如附表6—2所示。 電火花線切割完成

63、后，要對(duì)非圓形凸模進(jìn)行熱處理。熱處理結(jié)果為凸模刃口端淬硬，硬度56HRC—60HRC；凸模末端淬火后回火，硬度40HRC~HRC。 7 級(jí)進(jìn)模的UG建模和autoCAD制圖 前五章的設(shè)計(jì)計(jì)算，本次級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)已經(jīng)根本完成。模具的各類參數(shù)也已經(jīng)確定。根據(jù)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的級(jí)進(jìn)模參數(shù)，將采用UG三維軟件依次建模。建模之前，我將查閱學(xué)習(xí)?UG NX8.0中文板從入門(mén)到精通?[8]全書(shū)和?UG沖壓模具設(shè)計(jì)與制造?[9]全書(shū) 。以完成級(jí)進(jìn)模全部零件的三維建模。 本次需要建模的零件有下模座、凹模、別離式導(dǎo)料板、下模圓柱銷、下模內(nèi)六角圓柱頭螺釘、彈壓卸料板、聚氨酯彈性體、卸料螺釘、凸模固定板、圓形凸模

64、、非圓形凸模、墊板、大小導(dǎo)柱、大小導(dǎo)套、上模圓柱銷、上模內(nèi)六角圓柱頭螺釘、模柄和上模座。在完成級(jí)進(jìn)模全部零件的三維建模后，進(jìn)行級(jí)進(jìn)模的總裝配。級(jí)進(jìn)模的三維總裝配模型如圖7—1所示。 圖7—1 完成級(jí)進(jìn)模三維建模后，根據(jù)本次設(shè)計(jì)要求將采用auto CAD制圖軟件進(jìn)行需要出圖零件的制圖。在auto CAD制圖中，為了很好的完成制圖，我查閱了?互換性與測(cè)量技術(shù)?[3]、?機(jī)械制圖?[6]、?機(jī)械設(shè)計(jì)?[10]。 為了到達(dá)設(shè)計(jì)要求，本次二維制圖將采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制圖的要求進(jìn)行制圖。在制圖過(guò)程中，為了能準(zhǔn)確的將圖畫(huà)出，我還專門(mén)請(qǐng)自己的室友為我看圖

65、。Auto CAD制圖是比擬嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，所以我全力以赴。本次?jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)需要二維出圖的零件有下模座、凹模、卸料板、凸模固定板、圓形凸模、非圓形凸模、雙耳止動(dòng)墊片、墊板、上模座以及級(jí)進(jìn)模的總裝配圖。 為了很好的展示制圖效果，圖7—2所示就是二維級(jí)進(jìn)模裝配圖。 圖7—2 級(jí)進(jìn)模裝配圖 到此，本次級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)任務(wù)已經(jīng)完成。 總結(jié) 為期十六周本次畢業(yè)設(shè)計(jì)到此就已經(jīng)結(jié)束，我也成功的完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。本次設(shè)計(jì)是從零件的沖載工藝開(kāi)始分析，從而得到?jīng)_載件的零件沖載工藝

66、。根據(jù)沖載工藝和生產(chǎn)批量的要求，通過(guò)比照了三種方案，選擇了級(jí)進(jìn)模作為本次沖載的模具。 在知道沖載件的沖載工藝后，開(kāi)始設(shè)計(jì)模具的凸、凹模。凸、凹模的設(shè)計(jì)是本次設(shè)計(jì)的最為關(guān)鍵和重要的環(huán)節(jié)。先從凹模的設(shè)計(jì)開(kāi)始，根據(jù)沖載件的尺寸和精度要求，計(jì)算出沖孔的凸模尺寸，然后根據(jù)間隙關(guān)系得到?jīng)_孔的落料凹模。進(jìn)而設(shè)計(jì)落料凹模的刃口尺寸，然后根據(jù)間隙關(guān)系算得落料凸模。這樣模具的凸、凹模就設(shè)計(jì)完成。 當(dāng)完成模具凸凹模的設(shè)計(jì)后，我開(kāi)始了模具零件設(shè)計(jì)，包括上模座、墊板、凸模固定板、彈性卸料板、別離式導(dǎo)料板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、圓柱銷、卸料螺釘、緊固螺釘和下模座。這些零件的設(shè)計(jì)都是非常重要的，它們都將影響到模具的加工質(zhì)量和模具的使用壽命，所以必須設(shè)計(jì)合理。設(shè)計(jì)好模具的所有零件后，就開(kāi)始選擇模具零件的材料。模具的材料選擇是非常重要的。所以必須選擇合理的材料。完成這些后，我制作了凸模的加工工藝卡。當(dāng)模具的完成以上的模具設(shè)計(jì)后，就開(kāi)始了模具的三維建模和零件出圖。最后完本錢(qián)次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。這樣就根本完成了本次的設(shè)計(jì)。 在整個(gè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我都保持和我的畢業(yè)設(shè)計(jì)導(dǎo)師聯(lián)系。在遇到模架的選擇問(wèn)題時(shí)，我及時(shí)的和導(dǎo)師溝通解決。在這