散熱底座沖壓模具設計
30頁 10000字數(shù)+論文說明書+12張CAD圖紙【詳情如下】
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散熱底座沖壓模具設計
摘 要
本次設計的是散熱底座沖壓模具的設計，制件為鈑金件。本文借鑒了冷沖壓模具設計的全部過程。文章主要過程是從產品的工藝分析到最后設計沖壓模具，首先，通過對制件的特點的了解，進一步對制件進行工藝分析，確定該制件符合冷沖壓加工的要求。沖壓工藝方案和結構確定為模具沖壓，并對沖壓模具進行設計，除對制件進行排樣分析和計算搭邊值、沖壓力、以及確定模具壓力中心外還重點分析了制件的凸模、凹模及其凸凹模結構并進行設計、計算，定位零件的選取和結構分析，以及固定方式等技術難點，最終通過AutoCAD進行繪圖，得到相關零件的零件圖及沖壓模具的裝配圖。
關鍵詞：模具 工藝計算 精密 沖壓模具
The design stamping die design damping
Abstract
This design is Z blanking design of the compound die, product as a Z convex shaped gasket. In this paper, the whole process of cold stamping die design. The article is main process from product process analysis of the final design of the stamping die, first of all, based on the understanding of the parts, parts for process analysis, to determine the work pieces with cold stamping processing requirements. Stamping process scheme and structure determination for the Flip Style compound die punching, and the design of compound die. In addition to the parts layout analysis and calculation on the boundary, pressure, and to determine the pressure center of the mould is focus on the analysis of the parts of the punch, die and punch die structure and design, calculation, selection and structure analysis of positioning component, and the fixed mode to point, finally drawing by AutoCAD the assembly diagram, parts diagram and related parts of the composite mold.
Key Words：Mold ；Cylinder ；Pneumatic loop ；Fout degrees of freedom
目 錄
第一章 緒論 1
1.1 我國模具行業(yè)的發(fā)展方向和前景 1
1.2沖壓加工的特點 1
1.3沖壓模具的種類 2
1.4課題意義 4
第二章 沖壓工藝性分析及沖壓方案的確定 6
2.1沖裁件的工藝性分析 7
2.2確定沖壓工藝方案 7
第三章 排樣設計及計算 11
3.1毛坯尺寸計算 12
3.2排樣與定距設計 13
3.3確定搭邊值 13
3.4確定條料寬度計算利用率 13
第四章 沖裁力的計算及確定壓力中心 14
4.1沖裁力的計算 14
4.2確定壓力中心 15
第五章 沖裁工藝計算 16
5.1選擇雙面間隙 16
5.2沖裁模刃口尺寸計算原則 16
5.3沖孔和落料刃口尺寸計算 17
第六章 各零件結構尺寸 18
6.1凹模的設計 18
6.2凸模設計 18
6.3 凸模凹模的材料選定 19
6.4 凸模固定墊板的設計 19
6.5 卸料部分的設計 19
6.5.1 卸料裝置 20
6.5.2 推件和頂件裝置 20
6.5.3 橡膠的選用 21
6.6 定位部分的設計 22
6.7 模架、模座和導柱導套 23
6.7.1 模架類型 24
6.7.2模座 25
6.7.3導柱與導套的選用 26
結論 30
參考文獻 31
致謝 32
第一章 緒 論
1.1我國模具行業(yè)的發(fā)展方向和前景
模具工業(yè)是國民經濟的重要基礎工業(yè)之一。模具是工業(yè)生產中的基礎工藝裝備，是一種高附加值的高精密集型產品，也是高新技術產業(yè)化的重要領域，其技術水平的高低已經成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標志。
隨著電子、信息等高新技術的不斷發(fā)展，模具技術的發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢。1. 模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三維化、智能化和網絡化方向發(fā)展2.模具制造向精密、高效、復合和多功能方向發(fā)展。3.快速經濟制模技術得到應用。4.特種加工技術有了進一步的發(fā)展。5.模具自動加工系統(tǒng)的研制和發(fā)展。6.模具材料及表面處理技術發(fā)展迅速。7.模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式逐步得到了認同。
在專用模鍛設備上利用模具使毛坯成型而獲得鍛件的鍛造方法。此方法生產的鍛件尺寸精確，加工余量較小，結構也比較復雜生產率高
1.2沖壓加工的特點
沖壓是利用安裝在沖壓設備上的模具對材料施加壓力，使其產生分離或塑性變形，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冷變形加工，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，批量沖壓生產就難以進行；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。
沖壓在現(xiàn)代工業(yè)生產中，尤其是大批量生產中應用十分廣泛。相當多的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓法加工產品零部件，如汽車、農機、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當?shù)拇?，少則60%以上，多則90%以上。不少過去用鍛造、鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質量輕、剛度好的沖壓件所代替。因此可以說，如果生產中采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門就必須要提高生產效率和產品質量、降低生產成本、快速進行產品更新?lián)Q代。
與其它方法相比，沖壓加工無論在技術方面還是經濟方面都具有許多獨特的優(yōu)點：
(1) 沖壓加工的生產效率高，且操作方便，易于實現(xiàn)機械化與自動化。
(2)沖壓時由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，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。
(3)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。
(4)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)能的加工方法，沖壓件的成本較低。
但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時一個復雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技術要求高，是技術密集形產品。所以，只有在沖壓件生產批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經濟效益。
結論
通過最近的一段時間所做的畢業(yè)設計，使我們充分把握的設計方法和步驟，不僅復習所學的知識，而且還獲得新的經驗與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙設計，會遇到不清楚的作業(yè)，老師和學生都能給予及時的指導，確保設計進度本文所設計的是散熱底座沖壓模具的設計，通過初期的定稿，查資料和開始正式做畢設，讓我系統(tǒng)地了解到了所學知識的重要性，從而讓我更加深刻地體會到做一門學問不易，需要不斷鉆研，不斷進取才可要做的好，總之，本設計完成了老師和同學的幫助下，在大學研究的最后，感謝幫助過我的老師和同學，是大家的幫助才使我的論文得以通過。
參考文獻
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[2]王一梅主編.典型實用模具圖冊.江蘇科學技術出版社1991.8
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致謝
在論文完成之際，我首先向我的導師致以衷心的感謝和崇高的敬意！在這期間，導師在學業(yè)上嚴格要求，精心指導，在生活上給了我無微不至的關懷，給了我人生的啟迪，使我在順利的完成學業(yè)階段的學業(yè)的同時，也學到了很多做人的道理，明確了人生目標。導師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，淵博的學識，實事求是的作風，平易近人、寬以待人和豁達的胸懷，深深感染著我，使我深受啟發(fā)，必將終生受益。
經過近半年努力的設計與計算，論文終于可以完成了，我的心里無比的激動。雖然它不是最完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因為它是我用心、用汗水成就的，也是我在大學四年來對所學知識的應用和體現(xiàn)。
四年的學習和生活，不僅豐富了我的知識，而且鍛煉了我的能力，更重要的是從周圍的老師和同學們身上潛移默化的學到了許多。在此，向他們表示深深的謝意與美好的祝愿。
任 務 書 設計題目 : 散熱支架沖壓模設計 專題 : 課題簡介（主要介紹課題的來源、性質及目的意義） ： 研究背景： 散熱支架主要是為機器或發(fā)熱元件等散熱，其散熱裝置是不可忽缺的部分。高科技時代生產力的提升，無處不在使用機器，所以散熱支架的需求量是巨大的。 意義： 本設計模具所要生產的支架是一種具有多孔、彎曲的并具有復雜形狀的零件。其成形工藝涉及到了沖孔、落料、彎曲等沖壓成形的大部分工藝。其設計有著非常好的綜合性，能使我很好利用大學里所學到的知識在設計中得到應用，從而能讓我得到知識得到積累和設計能力得到檢驗。 設計任務的主要內容 (主要說明基本條件、設計內容、方法、思路或構想及主要成果 )： 設計方案： 1 取得必要的資料，并分析零件的沖壓工藝性 2 確定工藝方案及模具的結構形式 3 進行必要的工藝計算 4 模具總體設計 5 模具主要零部件的結構設計 6 選擇沖壓設備 7 繪制模具總圖 8 繪制各非標準零件圖 9 編寫設計計算說明書 10 總結 畢業(yè)設計成果（主要指實物、圖紙、圖畫、論文、論著和調研報告等作品以及任務書、說明書）的主要要求： 目標： 通過畢業(yè)設計，強化自己的專業(yè)知識與 等繪圖軟件的使用，學會獨自分析問題和解決問題的能力，同時提高自己的實際操作能力，為就業(yè)打好基礎。 基本內容： 落料沖孔復合模 、 彎曲模各一套，圖幅量 3 張 0#圖紙，說明書 1 份，字數(shù) 6000或 30 頁以上。 重點與難點： 沖壓工藝的分析與模具裝配圖的繪制，說明書規(guī)范的編寫。 主要創(chuàng)新點： 沖壓工藝方案的優(yōu)化。 研究的可行性： 在生產生活中應用廣泛，具有實踐意義。 參考文獻及資料等 : 實用模具設計手冊、 模具設計與制造實訓教程、 常用工程沖壓實用手冊 、 沖壓手冊 、 冷沖壓工藝及模具設計 、 機械制圖 、 機械設計基礎 、 沖壓與塑料成型設備、 金屬沖壓制件設計。 學 生 （簽名） 年 月 日 指導老師 （簽名） 年 月 日 畢業(yè)設計說明書 課 題： 散熱底座沖壓模具設計 子課題 : 同課題學生姓名 : 專 業(yè) 學 生 姓 名 班 組 學 號 指 導 教 師 完 成 日 期 熱底座沖壓模具設計 摘 要 本次設計的是散熱底座沖壓模具的設計，制件為鈑金件。本文借鑒了冷沖壓模具設計的全部過程。文章主要過程是從產品的工藝分析到最后設計沖壓模具，首先，通過對制件的特點的了解，進一步對制件進行工藝分析，確定該制件符合冷沖壓加工的要求。沖壓工藝方案和結構確定為模具沖壓，并對沖壓模具進行設計，除對制件進行排樣分析和計算搭邊值、沖壓力、以及確定模具壓力中心外還重點分析了制件的凸模、凹模及其凸凹模結構并進行設計、計算，定位零件的選取和結構分析，以及固定方式等技 術難點，最終通過 行繪圖，得到相關零件的零件圖及沖壓模具的裝配圖。 關鍵詞 ： 模具 工藝計算 精密 沖壓模具 he of as a Z In of is of of of on of to of In to on to of is on of of of to of of 1 目 錄 第一章 緒論 ···························· 1 國模具行業(yè)的發(fā)展方向和前景 ·············· 1 壓加工的特點 ······················· 1 壓模具的種類 ······················· 2 題意義 ··························· 4 第二章 沖壓工藝性分析及沖壓方案的確定 ·········· 6 裁件的工藝性分析 ···················· 7 定沖壓工藝方案 ······················ 7 第三章 排樣設計及計算 ····················· 11 坯尺寸計算 ························ 12 樣與定距設計 ······················· 13 定搭邊值 ·························· 13 定條料寬度計算利用率 ········ 錯誤 !未定義書簽。 第四章 沖裁力的計算及確定壓力中心 ··· 錯誤 !未定義書簽。 裁力的計算 ························ 9 定壓力中心 ························ 9 第五章 沖裁工藝計算 ············· 錯誤 !未定義書簽。 擇雙面間隙 ·············· 錯誤 !未定義書簽。 裁模刃口尺寸計算原則 ········ 錯誤 !未定義書簽。 孔和落料刃口尺寸計算 ·············· 17 2 第六章 各零件結構尺寸 ··········· 錯誤 !未定義書簽。 模的設計 ················ 錯誤 !未定義書簽。 模設計 ····················· 18 模凹模的材料選定 ···················· 19 模固定墊板的設計 ···················· 19 料部分的設計 ······················· 19 料裝置 ······················ 20 件和頂件裝置 ·················· 20 膠的選用 ····················· 21 位部分的設計 ······················ 22 架、模座和導柱導套 ·················· 23 架類型 ······················ 24 座 ························· 25 柱與導套的選用 ················· 26 結論 ································ · 30 參考文獻 ······························· 31 致謝 ································ · 32 3 第一章 緒 論 國模具行業(yè)的發(fā)展方向和前景 模具 工業(yè)是國民經濟的重要基礎工業(yè)之一。模具是工業(yè)生產中的基礎工藝裝備，是一種高附加值的高精密集型產品，也是高新技術產業(yè)化的重要領域，其技術水平的高低已經成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標志。 隨著電子、信息等高新技術的不斷發(fā)展，模具技術的發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢。 1. 模具 向集成化、三維化、智能化和網絡化方向發(fā)展 效、復合和多功能方向發(fā)展。 理念和新模式逐步得到了認同。 在專用模鍛設備上利用模具使毛坯成型而獲得鍛件的鍛造方法。此方法生產的鍛件尺寸精確，加工余量較小，結構也比較復雜生產率高。 壓加工的特點 沖壓是利用安裝在沖壓設備上的模具對材料施加壓力，使其產生分離或塑性變形，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冷變形加工，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，批量沖壓生產就難以進行；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。 沖壓在現(xiàn)代工業(yè)生產中，尤其是大批量生產中應用十分廣泛。相當多的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓法加工產品零部件，如汽車、農機、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當?shù)拇?，少則 60%以上，多則 90%以上。不少過去用鍛造、鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質量輕、剛度好的沖壓件所代替。因此可以說，如果生產中采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門就必須要提高生產效率和產品質量、降低生產成本、快速進行產品更新?lián)Q代。 與其它方法相比，沖壓加工無論在技術方面還是經濟方面都具有許多獨特的優(yōu)點： 4 (1) 沖壓加工的生產效率高，且操作方便，易于實現(xiàn)機械化與自動化。 (2)沖壓時由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，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。 (3)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。 (4)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)能的加工方法，沖壓件的成本較低。 但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時一個復雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技術要求高，是技術密集形產品。所以，只有在沖壓件生產批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點才能充分體現(xiàn)，從 而獲得較好的經濟效益。 壓模具的種類 沖壓模具的形式很多，一般可按以下幾個主要特征進行分類。 根據工藝性質分類 （ 1）沖裁模 沿封閉或敞開的輪廓線使材料產生分離的模具。如落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等。 （ 2）彎曲模 使板料毛坯或其他坯料沿著直線（彎曲線）產生彎曲變形，從而獲得一定角度和形狀的工件的模具。 （ 3）拉深模 是把板料毛坯制成開口空心件，或使空心件進一步改變形狀和尺寸的模具。 （ 4）成形模 是將毛坯或半成品工件按圖凸、凹模的形狀直接復制成形，而材料本身僅產生局部塑性變形的模具。如脹形模、縮口模、擴口模、起伏成形模、翻邊模、整形模等。 根據工序組合程度分類 （ 1）工序模 在壓力機的一次行程中，只完成一道沖壓工序的模具。 （ 2）復合模 只有一個工位，在壓力機的一次行程中，在同一工位上同時完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。 （ 3）級進模 在毛坯的送進方向上，具有兩個或更多的工位，在壓力機的一 5 次行程中，在不同的工位上逐次完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。 題意義 在傳統(tǒng)沖壓模具設計中，設計周期長，一般要二到三個月的時間；設計成本高，需要往返數(shù)次制模，修模；產品質量不能保證。本文以散熱底座零件的沖壓模具設計為例，運用三維軟件設計制作，不但保證了模具的精確性，而且結構也簡單，使設計者可以節(jié)約時間，集中精力拆模做凸凹模；運用 析功能，對沖壓過程進行模擬分析，運用專家模架系統(tǒng)，根據設計參數(shù)直接選取標準模架，構造模具三維實體。這樣設計出來的模具具有更高的質量，更大的準確性。 現(xiàn)代的模具設計在計算機的平臺上，運用 軟件，使現(xiàn)代模具設計具有了高質量，高效率，低成本等特點。 第二章 沖壓工藝性分析及沖壓方案的確定 裁件的工藝性分析 1．對彎曲制件 由工件圖可見，該彎曲件外形簡單，精度要求不高，工件厚度 4 ㎜。此工件可用一次模彎曲，定位較為容易，且定位精度易保證。 2．對制件材料 材料為 201 不銹鋼 ，其抗剪強度為 275拉強度為 353服強度為 245性模量為 206× 1033． 模具的工藝分析：在壓力機滑塊一次行程彎曲制成工件。該模具屬于彎曲、沖孔復合沖壓，操作安全、不 易于自動化，包括自動送料、自動出件、自動疊片，工件和廢料均往下漏，因而不易采用高速壓力機生產，沖壓精度高，生產效率一般。 6 定沖壓工藝方案 該工件有落料，沖孔和彎曲幾個工序 ,材料 201 不銹鋼 ,在彎曲時應有一定的凸凹模間隙 可看作 ,尺寸精度較低 ,普通彎曲就能滿足要求 . 沖壓方案的確定 該工件包括切斷和彎曲兩個工序 ,可以有以下幾種方案 : 方案一 :先切斷 ,后彎曲 方案二 :落料沖孔 用復合模生 產 ; 方案一模具結構簡單 ,但需要兩道工序兩副模具 ,生產效率低 ,難以滿足該工件大批量生產要求 ;方案二需一副模具 ,生產效率高 ,盡管模具結構較方案 7 一復雜 ,但由于零件幾何形狀簡單 ,模具制造并不困難 該工件的沖壓生產采用方案二為佳。 第三章 排樣設計及計算 坯尺寸計算 運用 件對散熱底座零件進行工程圖的繪制 ，工程圖如圖 示下： 工件彎曲半徑 r>坯料展開尺寸公式為： 直 1+L 直 2+L 直 3。 查表 r/t=4,x= L 直 1=3848476 L 直 2=3848472 L 彎 1=∏α /180(r+90(4+180= 故 76+29+ 樣與定距設計 沖壓件在板料、條料或帶料上的布置為排樣。排樣是否合理，直接影響到材料的利用率、模具結構與壽命及生產操作方式與安全，既排樣是設計模具的一個標準。分析工 件外形，并為了節(jié)約材料，采用直排，條料的邊緣作為工件的邊緣，完全取搭邊成為無廢料排樣，進行下料 定搭邊值 排 樣中相鄰兩個零件之間的余料或零件與條料邊緣間的余料稱為搭邊。 搭邊值要合理確定，搭邊值過大，材料利用率低，過小時搭邊的強度和剛度不夠，沖裁時容易翹曲或被拉斷，不僅會增大沖裁件毛刺，有時甚至單邊拉入模具間隙，造成沖裁力不均，損壞模具刃口。 8 根據表 3得搭邊值： 錯誤 !未找到引用源。 ， 錯誤 !未找到引用源。 表 3板料沖裁時的最小搭邊值 板料 厚度 人工送料 自動送料 圓形 非圓形 往復送料 a a 1 a a 1 a a 1 a a 1 ≤ 1 2 >1 2 >2 3 >3 5 4 4 3 >4 3 5 4 6 5 5 4 >5 4 6 5 7 6 6 5 >6 5 7 6 8 7 7 6 >8 7 6 8 7 9 8 8 7 定條料寬度計算利用率 條料寬度公式如下： 其中 ,B 為條料寬度； D 為條料寬度方向沖裁件的最大尺寸； a 為沖裁件與條 料側邊之間的搭邊（側搭邊值）； 錯誤 !未找到引用源。 為條料寬度公差查表得 錯誤 !未找到引用源。 。 計算利用率：通常是以一個步距內零件的實際面積與所用毛坯面積的百分率來表示， 其中 , S 為送料步距； A 為材料面積； 錯誤 !未找到引用源。 為材料利用率；計算得到 錯誤 !未找到引用源。 方案一： 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 ； 方案二： 錯 誤 !未找到引用源。 ； 錯誤 !未找到引用源。 ； 有計算結果得出方案二的利用率高于方案一，最終決定采用方案二進行排樣。 9 第四章 沖裁力的計算及確定壓力中心 裁力的計算 利用普通平刃凸模和凹模沖裁時其沖裁力的計算公式為： 錯誤 !未找到引用源。 b 其中： 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 般取 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 ）； 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 )； 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 ）； 為了方便計算 錯誤 !未找到引用源。 b，其中 錯誤 !未找到引用源。 為材料抗彎強度，查表得 錯誤 !未找到引用源。 。 卸料力、推件力、頂件力系數(shù)： 查表 4， 錯誤 !未找到引用源。 ， 錯誤 !未找到引用源。 ， 錯誤 !未找到引用源。 ； 表 4卸料力、推件力、頂件力系數(shù) 材料 材料厚度（ 錯誤 !未 找 到 引用源。 x 錯誤 !未找到引用源。 t 錯誤 !未找到引用源。 d 沖裁力： 錯誤 !未找到引用源。 卸料 力： 錯誤 !未找到引用源。 推件力： 錯誤 !未找到引用源。 n 為留在凹模刃口內料的個數(shù)； h 為凹模刃口垂直高度； t 為料厚； 總沖壓力： 錯誤 !未找到引用源。 根據計算結果選取壓力機為 開式雙柱可傾沖床。 主要參數(shù)如下： 10 表 4開式雙柱可傾沖床 公程力 250程力行程 5塊形成次數(shù) 80 最大封閉高度 260作臺尺寸 360× 560（ 工作臺板厚度 65柄孔尺寸 ?40× 60 主電動機功率 3定壓力中心 模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點。為保證壓力機和模具的正常工作，應使模具的壓力中心與壓力機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。 由于沖件 Y 方向對稱，故壓力中心 錯誤 !未找到引 用源。 ， 錯誤 !未找到引用源。 =錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 以上計算可得，沖壓件的壓力中心坐標為（ 0, 第五章 沖裁工藝計算 擇雙面間隙 沖裁間隙對沖裁件質量、沖裁力、模具壽命的影響很大。因此，設計模具時一定要選擇一個合理的間隙。間隙在這個范圍內，就能得到質量合格的沖裁件和較長的模具壽命。這個間隙范圍就稱為合理間隙，這個范圍的最小值稱為最小合理間隙（ 錯誤 !未找到引用源。 ），最大值稱為最大合理間隙（ 錯誤 ! 11 未找到引用源。 ）。 由表查得 錯誤 !未找到引用源。 ， 錯誤 !未找到引用源。 表 5沖裁模初始雙面間隙 z （ 錯誤 !未找到引用源。 ） 沖裁模刃口尺寸計算原則 沖裁件的尺寸精度主要取決與模具刃口的尺寸的精度，模具的合理間隙也要靠模具刃口尺寸及制造精度來保證。由于凸、凹模之間存在間隙，使落下的料和沖出的孔都帶有錐度，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，沖孔件的小端尺寸等于凸模的尺寸。沖裁時，凸、凹模要與沖裁件或廢料發(fā)生摩擦，凸模越磨愈小，凹模越磨愈大，結果使間隙越來越大。落料件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔時的尺寸由凸模尺寸決定。故設計落料模時，以凹模為基準；設計沖孔模時，以凸 模尺寸為基準?？紤]到沖裁中凸、凹模的磨損，設計落料凹模時，凹?；境叽鐟〕叽绻罘秶妮^小尺寸；設計沖孔模時，凹?；境叽鐟」ぜ壮叽绻罘秶妮^大尺寸。凸凹模間隙則取最小合理間隙值。確定沖模刃口制造公差時，應考慮制件的公差要求。如果對刃口精度要求過高（即制造公差過?。?，會使模具制造困能，增加成本，延長生產周期；如果對刃口要求過低（即制造公差過大）則生產出來的制件有可能不合格，會使模具的壽命降低。 刃口加工的方法有兩種，一種是凹模與凸模分別加工法，另一種是凸模與凹模配合 12 加工法配作法。 采用凸模凹模分開加工時，應在圖樣上分別標注凸模凹模刃口尺寸與制造公差，為了保證間隙值應滿足下列關系式： 當出現(xiàn) 錯誤 !未找到引用源。 的情況，當大的不多時可以適當調整以滿足上述條件，這時凸凹模的公差直接按公式 錯誤 !未找到引用源。 ，和 錯誤 !未找到引用源。確定。如果出現(xiàn) 錯誤 !未找到引用源。 時，就采用配做法。 配作法就是先按設計尺寸制造出一個基準件（凸?；虬寄＃缓蟾鶕鶞始膶嶋H尺寸按間隙配制另一個零件。 沖孔和落料刃口尺寸計算 沖孔刃口計算： 錯誤 !未找到引用源。 ， 錯誤 !未找到引用源。 ， 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 ， 錯誤 !未找到引用源。 ， 錯誤 !未找到引用源。 ， 錯誤 !未找到引用源。 表 5沖孔凸模、凹模的極限偏差 基本尺寸 凸模極限下偏差 錯誤 !未找到引用源。 凹模極限上偏差 錯誤 !未找到引用源。 行調整 :錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 查表 5誤 !未找到引用源。 13 將已知數(shù)據和查表結果帶入公式： 表 5系數(shù) 錯誤 !未找到引用源。 材料厚度 t/圓形 圓形 1 件公差 錯誤 !未找到引用源。 /料刃口尺寸計算： 當以凹模為基準件時，凹模磨損后，刃口部分尺寸都增大，因此屬于第一類尺寸。 錯誤 !未找到引用源。 ， 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 =錯誤 !未找到引用源。 =錯誤 !未找到引用源。 =錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 =錯誤 !未找到引用源。 =錯誤 !未找到引用源。 =錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 =錯誤 !未找到引用源。 =錯誤 !未找到引用源。 =錯誤 !未找到引用源。 14 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 =錯誤 !未找到引用源。 =錯誤 !未找到引用源。 =錯誤 !未找到引用源。 凹模磨損后變小的尺寸，為第二類尺寸。 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 =錯誤 !未找到引用源 。 =錯誤 !未找到引用源。 =錯誤 !未找到引用源。 其中 錯誤 !未找到引用源。 、 錯誤 !未找到引用源。 、 錯誤 !未找到引用源。 為不變尺寸 錯誤 !未找到引用源。 =錯誤 !未找到引用源。 第六章 各零件結構尺寸 模的設計 沖裁時凹模承受沖裁力和側向力的作用，由于凹模結構形式不一，受力狀態(tài)又比較復雜， 目前還不能用理論計算法確定凹模尺寸，在生產中都采用經驗公式概略的計算凹模尺寸。凹模厚度為： 錯誤 !未找到引用源。 其中： 錯誤 !未找到引用源。 — 系數(shù) 錯誤 !未找到引用源。 — 沖裁件最大的外形尺寸 表 6系數(shù) k b/數(shù) k 50錯誤 !未找到引用源。 100 誤 !未找到引用源。 ，取 錯誤 !未找到引用源。 H=20垂直于送料方向的凹模長度 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 ,取 錯誤 !未找到引用源。 送料方向的凹模寬度：122B s s?? 15 其中：其中：1s ??? 送 料 方 向 的 凹 模 刃 壁 間 最 大 距 離錯誤 !未找到引用源。 表 6誤 !未找到引用源。 材料寬度 B 材料厚度 t 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 凹模外形： 錯誤 !未找到引用源。 圖 6凹模 凸模設計 根據需要，現(xiàn)在選定臺階式凸模，這種凸模的工作部分和固定部分的形狀與尺寸可以不相同，工作部分可以為異形，但一般做成圓形或矩形，凸模與固定板配合先用 H7/ 其中， 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 ，包括凸模的修正量，凸模進入凹模的長度 錯誤 !未找到引用源。 16 9920 取???? 圖 6凸模 凸模凹模的材料選定 凹模所用的材料和凸模的選材基本相同。熱處理要求比凸模的硬度稍高一些，為 。技術要求按 錯誤 !未找 到引用源。 。通用技術條件和凸模類似。凸模選定為 錯誤 !未找到引用源。 ，熱處理要求達到 錯誤 !未找到引用源。 ，尾部回火至 錯誤 !未找到引用源。 。 凸模固定墊板的設計 凸模固定墊板在 彎曲模中同時具有固定凸模和落料作用的工作零件。它的內外緣均為刃口，內外緣之間的壁厚取決于沖裁件的尺寸。從強度方面考慮，其壁厚應受最小值限制。凸模固定墊板的最小壁厚與模具結構有關：當模具為正裝結構時，內孔不積存廢料，脹力小，最小壁厚可以小些；當模具為倒裝結構時，若內孔為直筒形刃口形式，且采用下出料方式，則內孔積存廢料，脹力大，故最小壁厚應大些。 表 6裝彎曲模凸凹模的最小壁厚 C 料厚 t/ 小壁厚 C 卸料部 分的設計 卸料裝置包括卸料、推件和頂件等裝置。其作用是當沖裁完成一次沖壓之后，把沖裁件或廢料從模具工作零件上卸下來，以便沖壓工作繼續(xù)進行。通常，卸料是指把沖裁件或廢料從凸模上卸下來；推件和頂件一般指把沖裁件或廢料從凹模中卸下來。 17 卸料裝置 卸料裝置主要包括固定卸料裝置、彈壓卸料裝置和廢料切刀三種。 固定卸料板結構簡單、工作可靠，卸料力較大，適合用于平整度要求不高或厚板料制件的卸料。 彈壓卸料裝置是由卸料板、彈性元件（橡膠）、卸料螺釘?shù)攘慵M成。彈壓卸料既起卸料作用又起壓料作用，所得沖裁零件質量 較好，平直度較高。適用于質量要求較高的沖裁件或薄板沖裁。 考慮到模具結構的特點以及工件厚度為 1采用彈性卸料裝置。 推件和頂件裝置 推件和頂件裝置的作用是從凹模內卸下沖件或廢料，向下推出的機構稱為推件一般裝在上模內；向上頂出的機構稱為頂件，一般裝在下模內。 推件裝置主要有剛性推件裝置和彈性推薦裝置兩種。一般剛性推薦裝置較多，由打桿、推板、連接推桿和推件塊組成。經過考慮選擇打桿直接推動推件塊，工作原理是在沖壓結束后上?；爻虝r利用打桿將凹模內的工件推出，其推件力大，工作可靠。 橡膠的選用 模具中的彈性元件主要有彈簧和橡膠板，橡膠板允許承受的載荷較彈簧大，安裝調整方便。依據實際需要，選用橡膠板做為彈壓卸料裝置中的彈性原件。 橡膠作為沖模卸料或推、頂件用時，與彈簧的選用方法相類似。也是應根據卸料力或推（頂）件力的要求以及壓縮量的要求來校核橡膠的工作壓力和許可的壓縮量，以保證滿足模具結構要求與設計的要求。 橡膠允許承受的負荷較大，安裝調節(jié)靈活方便，是常用的彈性元件。主要為彈性卸料壓料及頂件裝置提供作用力和行程。 橡膠的選用原則： ①橡膠工作壓力的計算 式中： 錯誤 !未找到引用源。 — 橡膠工作壓力（即用作卸料或頂件的工藝力）； 錯誤 !未找到引用源。 — 橡膠橫截面積； 錯誤 !未找到引用源。 — 單位壓力，與橡膠的壓縮量、形狀有關，取 錯誤 !未找到引用源。 ， 計算橡膠橫截面積為： 18 錯誤 !未找到引用源。 ； 則橡膠的工作壓力為： 式中： 錯誤 !未找到引用源。 — 橡膠在預壓縮狀態(tài)下的壓力， 錯誤 !未找到引用源。 ； 錯誤 !未找到引用源。 — 卸料力， 錯誤 !未找到引用源。 ② 橡膠壓縮量和厚度的確定 橡膠壓縮量不能過大，否則 會影響其壓力和壽命。產生實踐表明，橡膠最大壓縮量一般應不超過其厚度 錯誤 !未找到引用源。 的 錯誤 !未找到引用源。 ，而模具安裝時橡膠應預先壓縮 錯誤 !未找到引用源。 。所以橡膠厚度 錯誤 !未找到引用源。 與其許可壓縮量 錯誤 !未找到引用源。 之間關系為： 選定橡膠板的厚度 錯誤 !未找到引用源。 ，則其許可壓縮量為： 錯誤 !未找到引用源。 ； 最大壓縮量等于 錯誤 !未找到引用源。 ； 安裝時的預先壓縮量等于 錯誤 !未找到引用源。 。 ③橡膠板的校核 橡膠板的工作壓力 錯誤 !未找到引用源。 應大于卸料力 錯誤 !未找到引用源。 ， 橡膠的許可壓縮量 錯誤 !未找到引用源。 大于模具需要的壓縮量。同時應校核橡膠的工作厚度與外徑的比值 錯誤 !未找到引用源。 在 錯誤 !未找到引用源。 之間，才能保證橡膠正常工作。 錯誤 !未找到引用源。 ； 錯誤 !未找到引用源。 需要的壓縮量 錯誤 !未找到引用源。 ； 經過以上校核，橡膠板的設計符合使用要求。 定位部分的設計 19 定位零件的設計主要包括導料銷、擋料銷、導料板（導尺）的設計。 為了保證模具正常工作和沖出合格。必須保證坯料或 工序件對模具的工作刃口處于正確的相對位置，即必須定位。 沖模定位裝置的作用是保證條料的正確送進及其在模具中的正確位置。條料在模具送料平面中必須有兩個方向的限位：一是在與條料方向垂直的方向上的限位，保證條料沿正確的方向送進稱為送進導向；二是在送料方向上的限位，稱為送料定距。通過使用擋料銷進行縱向定位，采用導料銷進行橫向定位。 導料銷或導料板是對條料或卷料的側向進行導向，以免送偏的定位零件。擋料銷是對條料或卷料的縱向進行導向保證步距的定位零件。 從前往后送料時，導料銷裝在左側，一般用兩個，也可用四個，從左往右送料時，導料銷裝在后側，也可裝四個。導料銷可壓設在凹模面上，也可設在彈壓卸料板上，還可以設在固定板或下模座等平面上。 必須注意到的是擋料銷與凹模刃口太近時，會影響刃口強度。如果將擋料銷固定在卸料板上，不影響凹模強度，將擋料銷固定在彈壓卸料板上就不妨礙送料。 導料板設在條料兩側，為使條料順利通過，兩導料板間距離應等于條料寬度加上一個間隙值。導料板的厚度 模架、模座和導柱導套 模架類型 模架是由上、下模座、模柄及導向裝置（最常用的是導柱、導套）組成，模架是整副模具 的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并且承受沖壓過程中的全部載荷。模架的上模座通過模柄與壓力機滑塊相連，下模座用螺釘壓板固定在壓力機工作臺面。 對模架的基本要求有足夠的強度與剛度，以保證工作時整個模具系統(tǒng)的穩(wěn)定。 模架主要分為兩大類：一類是由上模座、下模座、導柱、導套組成的導柱模模架；導柱模模架按導向結構形式分為滑動導向和滾動導向兩種?；瑒訉蚰＜艿木确譃?I 級和 。滾動導向模架分為 0I 級和 0。各級對導柱、導套的配合精度、上模座、下模座下平面的平行度、導柱軸心線對下模座下平面的垂直度等都規(guī)定了一 定的公差等級。 另一類是由導板、下模座，導柱、導套組成的彈壓導板模架。模架及其組成零件已經標準化，并對其規(guī)定了一定的技術條件。 20 滑動導向模架有 6 種結構形式，中間導柱模架，對角導柱模架，下模板座，后側導柱窄型模架，中是導柱圓形模架，四導柱模架。 滾動導向模架有 4 種結構形式，即對角導柱模架、中間導柱模架、四角導柱模架和下模板座。 對角導柱模架、中間導柱模架、四角導柱模架的共同特點是：導向裝置都安裝在模架的對稱線上，滑動平穩(wěn)，導向準確可靠。所以要求導向精確可靠的都采 用這 3種結構形式。對角導柱模架上、下模座的工作平面模向尺寸 L 一般大于縱向尺寸 B，常用于橫向送料的彎曲模、縱向送料的單工序?；驈澢！Ｖ虚g導柱模架只能縱向送料，一般用于單工序?；驈澢?。四導柱模架常用于精度要求較高或尺寸較大制件的和產及大批量生產用的自動模。 下模板座 (圖 6特點是導向裝置在后側，橫向和縱向送料都比較方便，但如果有偏心載荷，壓力機導向又不精確，就會造成上模座歪斜，導向裝置和凸、凹模都容易磨損，從而影響模具壽命，幫一般用于較小的沖模。 圖 6下模板座 2. 彈壓導板模架：彈壓模架 的特點是，作為凸模導向用的彈壓導板與下模座以導柱導套為導向構成整體結構。凸模與固定板是間隙配合而不是過渡配合，因而凸模在固定板中有一定的浮動量。這種結構形式可以起到保護凸模的作用，一般用于帶細長凸模的連續(xù)模。 結合本次模具的大小及上模座的具體結構、模具復雜性及模架的精度。模具的 21 生產成本等因素，根椐《中華人民共和國國家標準》選擇標準，選擇代號為 81 的選用滑動下模板座，其結構形式如圖： 選用模架的主要尺寸： 表 6模架尺寸 L 160 B 160 H 最大 255 最小 210 1料： 處理：調質 模座 模座一般分為上、下模座，其形狀基本相似。上、下模座的作用是直接或間接地安裝沖模的所有零件，分別與壓力機滑塊和工作臺連接，傳遞壓力。因此，必須注意上、下模座的強度和剛度。模座因強度不足會產生破壞；如果剛度不夠工作時會產生較大的彈性變形，導致模具的工作零件和導向零件迅速磨損，這是常見的卻不被重視的現(xiàn)象。 在選用和設計時應注意：（ 1）盡量選用標準模架，而標準模架的型式和規(guī)格就決定了上、下模座的型式和規(guī)格。（ 2）所選用或設計的模座必須與選用的壓力機的工作臺和滑塊的有關尺寸相適應，并進行必要的校核。（ 3）模座一般采用 錯誤 !未找到引用源。 、 錯誤 !未找到引用源。 等材料。（ 4）模座的上、下表面的平行度應達到要求，平行度一般為 4 級。（ 5）上、下模座的導套、導柱安裝孔中心距必須一致，精度一般要求在 錯誤 !未找到引用源。 以下；模座的導柱、導套安裝孔的軸線應與模座的上、下平面垂直，安裝滑動式導柱和導套時，垂直度一般為 4 級（ 6）模座的上、下表面粗糙度 為 錯誤 !未找到引用源。 ，在保證平度的前提下，可允許 為錯誤 !未找到引用源。 導柱與導套的選用 導柱與導套的結構與尺寸按所選定的模架，以及模具的具體結構配合選用標準件。導柱、導套與模座的配合為過盈配合。 22 據所選用的滑動中間導柱模架的模架形式，結合整體模具的設計，根椐《中華人民共和國國家標準》選擇標準，選擇代號為 90 的選用 A 型導柱，其結構形式如圖： 圖 6 基本尺寸選?。?45,20 ?? 錯誤 !未找到引用源。 材料選取及熱處理加工： 20 鋼，熱處理硬度 2（滲碳淬火）。 合導柱，椐《中華人民共和國國家標準》選擇標準，選擇代號為 90 的選用 A 型導套： 圖 6A 型導套 引用標準： 12446 沖模模架零件技術條件 99 優(yōu)質碳素結構鋼技術條 23 件 尺寸選取用： 錯誤 !未找到引用源。 。 材料： 20號鋼 99。 熱處理：滲碳深度 錯誤 !未找到引用源。 ，硬度 錯誤 !未找到引用源。 。 技術條件：按 規(guī)定。 其中，沖壓模具總裝圖如下： 24 結論 通過最近的一段時間所做的畢業(yè)設計，使我們充分把握的設計方法和步驟，不僅復習所學 的知識，而且還獲得新的經驗與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙設計，會遇到不清楚的作業(yè)，老師和學生都能給予及時的指導，確保設計進度本文所設計的是散熱底座沖壓模具的設計，通過初期的定稿，查資料和開始正式做畢設，讓我系統(tǒng)地了解到了所學知識的重要性，從而讓我更加深刻地體會到做一門學問不易，需要不斷鉆研，不斷進取才可要做的好，總之，本設計完成了老師和同學的幫助下，在大學研究的最后，感謝幫助過我的老師和同學，是大家的幫助才使我的論文得以通過。 25 參考文獻 [1]王孝培主編 . 沖壓手冊 . 機械工業(yè)出版社 [2]王一梅主編 江蘇科學技術出版社 3]模具實用技術叢書編委會主編 . 沖模設計應用實例 4]丁松聚主編 機械工業(yè)出版社 . 5]徐政坤主編 . 沖壓模具設計與制造 . 化學工業(yè)出版社 [6]付宏生主編 . 冷沖壓成形工藝與模具設計制造 . 化學工業(yè)出版社 [7]著 化學工業(yè)出版社 [8]楊占堯主編 化學工業(yè)出版社 [9]高軍、李嘉平、修大鵬等編著 化學工業(yè)出版社 [10]楊占堯主編 高等教育出版社 [11]周本凱編著 化學工業(yè)出版社 [12]中國就業(yè)培訓技術指導中心組織編寫 中國勞動社會保障出版社 26 致謝 在論文完成之際，我首先向我的導師致以衷心的感謝和崇高的敬意！在這期間，導師在學業(yè) 上嚴格要求，精心指導，在生活上給了我無微不至的關懷，給了我人生的啟迪，使我在順利的完成學業(yè)階段的學業(yè)的同時，也學到了很多做人的道理，明確了人生目標。導師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，淵博的學識，實事求是的作風，平易近人、寬以待人和豁達的胸懷，深深感染著我，使我深受啟發(fā)，必將終生受益。 經過近半年努力的設計與計算，論文終于可以完成了，我的心里無比的激動。雖然它不是最完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因為它是我用心、用汗水成就的，也是我在大學四年來對所學知識的應用和體現(xiàn)。 四年的學習和生 活，不僅豐富了我的知識，而且鍛煉了我的能力，更重要的是從周圍的老師和同學們身上潛移默化的學到了許多。在此，向他們表示深深的謝意與美好的祝愿。