0046-支撐板沖裁工藝及連續(xù)轉(zhuǎn)位沖裁模設(shè)計(jì)【全套11張CAD圖】+設(shè)計(jì)說明書
0046-支撐板沖裁工藝及連續(xù)轉(zhuǎn)位沖裁模設(shè)計(jì)【全套11張CAD圖】+設(shè)計(jì)說明書,全套11張CAD圖,支撐,支持,板沖裁,工藝,連續(xù),轉(zhuǎn)位沖裁模,設(shè)計(jì),全套,11,十一,cad,說明書,仿單
支撐板沖裁工藝及模具設(shè)
摘要：本文介紹了一種連續(xù)轉(zhuǎn)位多孔復(fù)合沖裁模具的設(shè)計(jì)，重點(diǎn)闡述了多品種中小批量生產(chǎn)中在平板上沖制密排多孔的工藝方法、模具結(jié)構(gòu)應(yīng)注意的問題。
本設(shè)計(jì)運(yùn)用沖壓成型工藝及模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識，首先分析了工件的成形工藝及模具成形結(jié)構(gòu)對制件質(zhì)量的影響。介紹了連續(xù)轉(zhuǎn)位復(fù)合沖裁模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意的要點(diǎn)，通過對制件進(jìn)行工藝分析，可確定制件的成形加工用兩套復(fù)合模即可。從控制制件尺寸精度出發(fā)，對連續(xù)轉(zhuǎn)位復(fù)合沖裁模具的各主要尺寸進(jìn)行了理論計(jì)算，以確定各工作零件的尺寸，從模具設(shè)計(jì)到零部件的加工工藝以及裝配工藝等進(jìn)行詳細(xì)的闡述，并應(yīng)用CAD進(jìn)行各重要零件的設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：板料 密排多孔 轉(zhuǎn)位連續(xù)沖裁 復(fù)合模
The design of a continuous transferable lacunaris composite punch－mould
Abstract：The design of a continuous transferable lacunaris composite punch—mould is introdueed，and the technics，mould structure and the problems must noticed to punch close muhihode onplate in multibreed middling or small batch manufacture are dlssertated asemphases．
This design the elementary knowledge which designs using the stamping formation craft and the die, first has analyzed the work piece formed craft and the die forming structure to the workpiece quality influence. Introduced the gear bolt filling piece stamping die design when must pay attention to the main point, through carries on the craft analysis to the workpiece, may determine the workpiece the formed processing uses set of superposable dies. Embarks from the control workpiece size precision, counter gear bolt filling piece stamping die each main dimension has carried on the theoretical calculation, by determined each work components the size, designs from the die to the spare part processing craft as well as the assembly craft and so on carries on the detailed elaboration, and carries on each important components using CAD the design.
Key words: plate—materiel；close multihode；transferable continuous punch;compound die.
2
插圖清單
圖1 支撐板 3
圖2 條料的排樣 5
圖3 壓力中心的計(jì)算（a） 8
圖3 壓力中心的計(jì)算（b） 9
圖4 落料凹模刃口部分尺寸 11
圖6 沖孔凸模的結(jié)構(gòu)形式 11
圖7 整體式凹模的局部結(jié)構(gòu) 12
圖8 凹模上的螺孔設(shè)計(jì)與選用 12
圖9 凸模長度的確定 14
圖10整體式凹模的尺寸 15
圖11活動(dòng)擋料銷的設(shè)計(jì) 15
圖12后側(cè)導(dǎo)柱示意圖 16
圖13 壓入式的模柄 17
圖14 中心孔沖孔落料復(fù)合?？傃b圖 18
圖15 孔排列規(guī)律圖 19
圖16 支撐板多孔轉(zhuǎn)位復(fù)合沖模 20
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
工序名稱
銑
工序號
3
零件名稱
凹模板
零件號
02
零件重量
同時(shí)加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌 號
硬 度
型 號
重 量
Cr12
60HRC
320mmx320mm
設(shè) 備
夾 具
名 稱
輔 助
工 具
名 稱
型 號
數(shù)控銑床
0i
虎鉗
安 裝
工 步
安裝及工步說明
刀 具
量 具
走 刀
長 度
mm
走 刀
次 數(shù)
切 削 深 度
mm
進(jìn)給量
mm/min
主 軸
轉(zhuǎn) 速
r/min
切 削
速 度
基 本
工 時(shí)
找正
1
粗加工
立銑刀
游標(biāo)卡尺
0.5
800
2500
找正
2
側(cè)壁精加工
鍵槽刀
外徑千分尺
10
300
3000
找正
3
精加工底面
鍵槽刀
深度尺
0.2
300
3000
找正
4
精加工上表面
立銑刀
塞規(guī)
0.2
600
3000
設(shè) 計(jì) 者
王許光
指 導(dǎo) 教 師
翟德梅
共 2 頁
第 1 頁
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
工序名稱
銑
工序號
3
零件名稱
沖孔凸模
零件號
03
零件重量
同時(shí)加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌 號
硬 度
型 號
重 量
45#鋼
32HRC
設(shè) 備
夾 具
名 稱
輔 助
工 具
名 稱
型 號
數(shù)控銑床
0i
虎鉗
安 裝
工 步
安裝及工步說明
刀 具
量 具
走 刀
長 度
mm
走 刀
次 數(shù)
切 削 深 度
mm
進(jìn)給量
mm/min
主 軸
轉(zhuǎn) 速
r/min
切 削
速 度
基 本
工 時(shí)
找正
1
粗加工
立銑刀
游標(biāo)卡尺
0.5
800
2500
找正
2
精加工側(cè)壁
鍵槽刀
外徑千分尺
10
300
3000
找正
3
精加工底面
鍵槽刀
深度尺
0.2
300
3000
設(shè) 計(jì) 者
王許光
指 導(dǎo) 教 師
翟德梅
共 2 頁
第 2 頁
機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡
零件號
零件名稱
02
凹模板
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
將毛坯鍛成320mmX320mmX35mm
2
熱處理
退火
3
銑
銑六面,厚度留單邊磨量0.2~0.3mm
銑床
4
平磨
磨厚度到上限尺寸,磨側(cè)基面保證互相垂直
平面磨床
5
鉗工
劃各型孔,螺孔,銷孔位置劃漏孔輪廓線
6
線切割
按圖切割各型孔,保證雙面間隙0.5mm
線切割機(jī)床
7
鉗工
鉆鉸2Xφ10.5,鉆沉孔
鉆床
8
平磨
磨厚度及基面見光
平面磨床
9
鉗工
研光各型孔達(dá)要求
10
檢驗(yàn)
編制： 王許光 校對： 審核： 批準(zhǔn)：
機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡
零件號
零件名稱
03
凸模
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
將毛坯鍛成110mmx50mmx15mm
2
熱處理
退火
3
銑
銑六面，厚度留單邊磨量0.2－0.3mm
銑床
4
平磨
磨厚度到上限尺寸，磨側(cè)基面保證互相垂直
平面磨床
5
鉗工
劃刃口輪廓尺寸及孔位置尺寸
6
鉗工
加工號凹模，配作落料凸模達(dá)要求
7
鉗工
鉆 12， 12，鉆鉸，鉆鉸 10.5
鉆床
8
熱處理
淬火，回火，保證HRC58－62
9
鉗工
磨各配合面達(dá)要求
10
檢驗(yàn)
編制： 王許光 校對： 審核： 批準(zhǔn)：
目錄
緒論……………………………………………………………………………………1
國內(nèi)模具的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢……………………………………………………1
國外模具的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢……………………………………………………1
沖裁模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………………1
沖裁模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度……………………………………………………………1
第一章 工件的工藝性分析……………………………………………………........3
1.1 工藝性分析…………………………………………………………………4
1.2 排樣設(shè)計(jì)……………………………………………………………………4
1.3 工藝方案的確定……………………………………………………………5
1.4 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與確定………………………………………………6
第二章 沖壓力與壓力中心的計(jì)算及初選壓力機(jī)…………………………………7
2.1 沖裁工序總力的計(jì)算………………………………………………………7
2.2 初選壓力機(jī)…………………………………………………………………7
2.3 壓力中心的計(jì)算……………………………………………………………8
第三章 模具主要零件和主要工作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化………………………..10
3.1 工作零部件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化……………………………………………..10
3.2 定位裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化………………………………………………..15
3.3 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用…………………………………………………………..16
第四章 中心孔沖孔落料復(fù)合模總裝圖…………………………………………..18
第五章 連續(xù)轉(zhuǎn)位沖裁模設(shè)計(jì)……………………………………………………..19
5.1 工藝分析…………………………………………………………………..19
5.2 設(shè)計(jì)思路…………………………………………………………………..19
5.3 模具的選用及總裝圖……………………………………………………..19
5.4 模具的工作過程…………………………………………………………..20
5.5 模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)及應(yīng)注意的問題…………………………………………..20
第六章 壓力機(jī)的校核……………………………………………………………..21
附 錄........……………………………………………………………………..23
結(jié)束語........……………………………………………………………………..27
致 謝………………………………………………………………………………..29
參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………..30
緒論
近十多年來,隨著對發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的重要性獲得前所未有的共識,沖壓成形技術(shù)無論在深度和廣度上都取得了前所未有的進(jìn)展,其特征是與高新技術(shù)結(jié)合,在方法和體系上開始發(fā)生很大變化。計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、現(xiàn)代測控技術(shù)等向沖壓領(lǐng)域的滲透與交叉融合,推動(dòng)了先進(jìn)沖壓成形技術(shù)的形成和發(fā)展。
國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
近年來，我國沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到1~2μm，壽命2億次左右的多工位級進(jìn)模國內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到Ra≤1.5μm的精沖模，大尺寸（φ≥300mm）精沖模及中厚板精沖模國內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。
隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。近年許多模具企業(yè)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?jiǎng)恿?。一些國?nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件，個(gè)別廠家還引進(jìn)了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計(jì)中。
國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
電子計(jì)算機(jī)的普遍應(yīng)用給模具設(shè)計(jì)和制造開辟了新的前景。計(jì)算機(jī)輔助模具設(shè)計(jì)在不少國家得到了一定程度的應(yīng)用,節(jié)約了設(shè)計(jì)工時(shí),使模具結(jié)構(gòu)更加合理。各類模具加工設(shè)備也大量采用電子計(jì)算機(jī)控制,提高了加工效率和精度。用電子計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)拉伸件的展開尺寸,可以根據(jù)各部位金屬流動(dòng)的情況更精確的得出毛坯形狀和尺寸。
沖裁模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
沖裁模具是沖裁工序所用的模具。沖裁模的結(jié)構(gòu)型式很多，沖裁模可按不同的特征進(jìn)行分類。
1．按工序性質(zhì)可分為落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等；
2．按工序組合方式可分為單工序模、復(fù)合模和級進(jìn)模；
3．按上、下模的導(dǎo)向方式可分為無導(dǎo)向的開式模和有導(dǎo)向的導(dǎo)板模、導(dǎo)柱模、導(dǎo)筒模等。
4．按凸、凹模的材料可分為硬質(zhì)合金沖模、鋼皮沖模、鋅基合金沖模、聚氨脂沖模等；
5．按凸、凹模的結(jié)構(gòu)和布置方法可分為整體模和鑲拼模，正裝模和倒裝模。
6．按自動(dòng)化程度可分為手工操作模、半自動(dòng)模、自動(dòng)模。
7. 分類的方法還比較多，上述的各種分類方法從不同的角度反映了模具結(jié)構(gòu)的不同特點(diǎn)。下面以工序組合方式，分別分析各類沖裁模具的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)。
沖裁模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度
1.了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時(shí)間15天；
2.確定加工方案，所用時(shí)間5天；
3.模具的設(shè)計(jì)，所用時(shí)間30天；
4．模具的調(diào)試，所用時(shí)間5天。
第1章 工件的工藝性分析
工件名稱：支撐板
生產(chǎn)批量：中小批量
零件要求：配套產(chǎn)品更新?lián)Q代很快
材料：Q235
厚度：1.5mm
工件簡圖見圖1
圖1 支撐板
設(shè)計(jì)步驟：
1.1 工藝性分析
圖示零件材料為Q235，能夠進(jìn)行一般的沖壓加工，市場上也容易得到這種材料，價(jià)格適中。
外形落料的工藝性：制件屬于中等尺寸零件，料厚1.5mm，外形簡單，尺寸精度要求一般，因此第一步?jīng)_中心孔可采用落料工藝獲得。
沖孔的工藝性：所沖圓形孔，尺寸精度要求一般，可采用沖孔。
沖中心孔只有外形落料和沖孔兩個(gè)工序。按要求零件尺寸取IT12-13級，符合一般復(fù)合沖壓的經(jīng)濟(jì)精度要求。
1.2 排樣設(shè)計(jì)
(1) 確定零件的排樣方案
設(shè)計(jì)模具時(shí)，條料的排樣很重要。壓圈外形簡單,可以采用單向排列.
圖2 條料的排樣
(2) 條料寬度、導(dǎo)尺間寬度和材料利用率的計(jì)算
查表取得搭邊值為1.2mm和1mm。
條料寬度的計(jì)算：擬采用無側(cè)壓裝置的送料方式，由
BΔ=〔D+2a+c1〕- Δ﹝2﹞
D—條料寬度方向沖裁件的最大尺寸
a—側(cè)搭邊值
c1—導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙
代入數(shù)據(jù)計(jì)算，取得條料寬度為227.4mm.
導(dǎo)尺間距離的計(jì)算：由s=D+2(a+c1),代入數(shù)據(jù)計(jì)算得導(dǎo)尺間距離為228.4mm.
材料利用率的計(jì)算：
根據(jù)一般的市場供應(yīng)情況，原材料選用500mm×1000mm×1.5mm的冷軋薄鋼板。
每塊可剪1000m ×225mm條料7條，材料利用率通用計(jì)算公式
=
式中 A—一個(gè)沖裁件的面積，mm2;
n—一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的沖裁件數(shù)量；
B—條料寬度，mm;
s—進(jìn)距， mm
得
==76.81%
1.3 工藝方案的確定
支撐板所需的基本沖壓工序?yàn)闆_孔和落料，可擬訂出以下三種工藝方案。
方案一：單工序模，即先落料后沖孔.
方案二：沖孔落料復(fù)合模。
方案三：沖孔落料級進(jìn)模。
采用方案一，生產(chǎn)率低，工件的累計(jì)誤差大，操作不方便，由于該工件為大批量生產(chǎn)，方案二和方案三更具有優(yōu)越性。
支撐板的孔之間的距離為12.5mm，大于此零件要求的最小壁厚（1.5mm）（1），可以采用沖孔、落料復(fù)合?；驔_孔、落料連續(xù)模。復(fù)合模模具能易保證沖裁精度,由于壓料沖裁的同時(shí)得到了較平,沖件平直且有較好的剪切斷面.制造成本比級進(jìn)模低。正裝復(fù)合模較適用于沖制材料質(zhì)較軟的或板料較薄的平直度要求較高的沖裁件,由于Q235屬于較硬一些的材料益采用倒裝復(fù)合模較好.倒裝復(fù)合模結(jié)構(gòu)簡單,又可以直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件,卸料可靠,操作方便,并為機(jī)械化出件提供了有利條件,正適合我們此處的中小批量生產(chǎn)。所以，我們采用倒裝復(fù)合模。
1.4 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與確定
1）倒裝結(jié)構(gòu)：根據(jù)上述分析，本零件的沖壓包括沖孔和落料兩個(gè)工序，為方便小孔廢料和成形工件的落下，采用倒裝結(jié)構(gòu)，即凸，凹模裝在下模，落料凹模和沖孔凸模裝在上模。
2）送料方式：采用自動(dòng)送料方式以減少勞動(dòng)強(qiáng)度.
3）定位裝置：本工件在復(fù)合模中尺寸是較大，在帶導(dǎo)正銷的復(fù)合模中常采用活動(dòng)擋料裝置.
3）導(dǎo)向方式：為確保零件的質(zhì)量及穩(wěn)定性，選用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。由于已經(jīng)采用了自動(dòng)送料方式，采用后側(cè)導(dǎo)柱模架.
4）卸料方式：本模具采用倒裝結(jié)構(gòu)，沖孔廢料和工件留在凹?？锥粗?，為了簡化模具結(jié)構(gòu)，可以在下模座中開有通槽，使廢料和工件從孔洞中落下。工件厚度為1.5mm，料厚比較厚，為了簡化模具結(jié)構(gòu)和達(dá)到可靠的卸料力，選用剛性卸料板來卸下條料廢料。
第2章 沖壓力與壓力中心的計(jì)算及初選壓力機(jī)
2.1 沖裁工序總力的計(jì)算
由工件結(jié)構(gòu)和前面所定的沖壓方案可知，本工件的沖裁力包括以下部分。
沖圓形孔的力P1，落外型料的力P2，向下推出孔廢料的力P3，向下推出工件的力P4。由剛性卸料板卸條料的廢料的力不是壓力機(jī)提供的，故不用計(jì)算在內(nèi)。
考慮到模具刃部被磨損、凸凹模間隙不均勻和波動(dòng)、材料力學(xué)性能及材料厚度偏差等因素的影響，實(shí)際計(jì)算沖裁力時(shí)按下面公式：
P=KLtτ﹝3﹞
式中 P—沖裁力（kN）
L—沖裁件剪切周邊長度（mm）
t—沖裁件材料厚度（mm）
τ—被沖材料的抗剪強(qiáng)度(MPa)
K—系數(shù)，一般取1.3。
上式中抗剪強(qiáng)度τ與材料種類和坯料的原始狀態(tài)有關(guān)，可在手冊中查詢。為方便計(jì)算，可取材料的τ=0.8σb,故沖裁力表達(dá)式又可表示為：P=1.3Ltτ≈Ltσb
式中 σb—被沖材料抗拉強(qiáng)度(MPa)。查手冊﹝1﹞表8—7得Q235鋼的σb=273--520Mpa，在此取σb=400Mpa 。
P1=10.5π×1.5×400=19.78kN
P2=224π×1.5×400=422kN
推件力 Pt=nKtP
Kt—推件力系數(shù),由手冊查得Kt=0.055
n—同時(shí)卡在凹模的工件(或廢料)數(shù),其中
n=h/t
h—凹模刃部直壁洞口高度（mm），
t—料厚( mm)
查文獻(xiàn)[1]表2.9.4可得和h=6mm,故n=4
P3=4×0.055×19.78=4.35kN
P4=4×0.055×422=92.84kN
工序總力P總=P1+P2+P3+P4
=19.78+422+4.35+92.84=538.97kN
2.2 初選壓力機(jī)
查文獻(xiàn)[4]開式可傾壓力機(jī)參數(shù)初選壓力機(jī)型號為JG23-30和ＪＣ23-35，見表一。
表一 所選擇壓力機(jī)的相關(guān)參數(shù)
型號
公稱壓力/kN
滑塊行程/mm
最大封閉高度/mm
工作臺尺寸/mm
滑塊底面尺寸/mm
可傾斜角/·
封閉高度調(diào)節(jié)量/mm
JC23-25
65
55
280
370×610
25
20
50
JG23-30
300
75
200
500×320
160×200
25
50
2.3 壓力中心的計(jì)算
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)的中心滑塊中心線重合。否則，沖壓時(shí)滑塊就會承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌與模具的導(dǎo)向部分不正常的磨損，還會使合理的間隙得不著保證，從而影響制件的質(zhì)量和降低模具的壽命，甚至損壞模具。
此為多凸模模具的壓力中心，首先計(jì)算大凸模的壓力中心
圖3 壓力中心的計(jì)算（a）
計(jì)算其壓力中心如下：
（A）大凸模的壓力中心到坐標(biāo)軸的距離下式確定：
到y(tǒng)-y軸的距離
x0 =＝5.25mm
到x-x軸的距離
y0=＝5.25mm
(B)由于其余三個(gè)凸模為規(guī)則的凸模 ，則總的壓力中心為
圖3 壓力中心的計(jì)算（b）
到y(tǒng)-y軸的距離
x0=
=112mm
到x-x軸的距離
y0=
=112mm
第3章 模具主要零件和主要工作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
3.1 工作零部件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
(1)工作零部件的計(jì)算
由于制件結(jié)構(gòu)簡單精度要求不高，又由于所沖的孔是圓形孔，沖裁此類零件的凸凹模制造相對簡單，精度容易保證，所以采用按凸模與凹模圖樣分別加工的方法。要求公差I(lǐng)T12-13級時(shí)基本尺寸為： ， 。
根據(jù)文獻(xiàn)[2]表2.3.3查得沖裁模初始雙面間隙為：
Zmin=0.132mm, Zmax=0.24mm
Zmax-Zmin=(0.24-0.132)=0.108mm
根據(jù)文獻(xiàn)[2]表19.1-9查得凸，凹模極限偏差：
落料部分基本尺寸為224mm，則：
｜｜+｜｜=（0.045+0.030）mm=0.075 mm2d,所以b應(yīng)大于１0。
根據(jù)上述方法確定凹模外形尺寸須選用矩形凹模板230×225×15（JB/T7643.1）
① 沖裁圓形孔凸模、凹模各尺寸及其組件確定和標(biāo)準(zhǔn)化（包括外形尺寸和厚度）
小凸模長度 L=10.5+13.5+4+18=46mm
小凸模刃口為異形的.小凸模強(qiáng)度校核 要使凸模正常工作，必須使凸模最小斷面的壓應(yīng)力不超過凸模材料的許用壓應(yīng)力，即
對于圓形凸模 Amin≥
式中 Amin—凸模最狹小截處的面積，mm
—凸模材料許用壓應(yīng)力(Mpa)
Amin≥==0.019mm
所以承壓能力足夠。
抗縱向彎曲力校核 對于圓形凸模（有導(dǎo)向裝置）
Ｌｍａｘ≤270d2/
式中 Lmax ——允許的凸模最大自由長度，mm
F ——沖模力,N
ｄ——凸模最小截面的直徑，mm
Lmax≤270d2/=270×102/=60.67mm 所以長度適宜。
凸模固定端面的壓力
q =<
式中 q—凸模固定端面的壓力，MPa
F—落料或沖孔的沖裁力，N
—模座材料許用壓應(yīng)力，MPa
q =
凸模固定板端面壓力沒有超過了80～90ＭＰa，不用在在凸模頂端與模座之間加一個(gè)淬硬的墊板。
由于采用整體式凹模，所以由外形落料凹模確定其凹模板厚度（圖6），其凹模刃口高度由表2.40查得h=6mm，β=
②外形落料凸模、凹模各尺寸及其組件的確定和標(biāo)準(zhǔn)化（包括外形尺寸和厚度）
外形凸模的設(shè)計(jì)：外形凸模用線切割機(jī)床加工成直通式凸模，用兩個(gè)M8的螺釘固定在墊板上，由于采用固定卸料板，凸模按下式計(jì)算（圖9）：
L=h1+h2+h3+h
其中： h1為固定板厚度（10.5 mm），h2
為卸料板厚度（13.5mm），h3為導(dǎo)料板厚度
（4mm）， h為附加長度，主要考慮凸模進(jìn)
入凹模的深度（1mm）及模具閉合狀態(tài)下
卸料板到凸模固定板間的安全距離（15mm～20mm）等因素。
所以：L=10.5+13.5+4+1+17=46 mm
凸模固定板材料可用45鋼，結(jié)構(gòu)形式和尺寸規(guī)格見手冊﹝２﹞表15.57可得200×160×15
圖9 凸模長度的確定
（3）凹模組件的尺寸確定和示意圖
凹模采用整體式凹模，各沖裁的凹模孔均采用線切割加工，安排凹模在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算的壓力中心的數(shù)據(jù)，使壓力中心與模柄中心重合。（圖10）
圖10 整體式凹模的尺寸
凹模的長度選取要考慮以下因素：
a)保證有足夠的安裝剛性卸料板的位置。
b)便于導(dǎo)尺發(fā)揮作用，保證送料粗定位精度。
選取凹模邊界為315mm×250mm。凹模材料選用Cr12制造，熱處理硬度為58～62HRC。
3.2 定位裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
活動(dòng)擋料塊的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化（尺寸、位置、標(biāo)準(zhǔn)與示意圖）
圖11 活動(dòng)擋料銷的設(shè)計(jì)
擋料塊標(biāo)記： 4536 GB/T2866.5—81（圖11）
材料：45鋼 GB/699—88
熱處理：硬度43～48HRC
技術(shù)條件：按GB2870—85
3.3 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用
由凹模周界可以選取標(biāo)準(zhǔn)模架。
凹模周界Ｌ＝315mm,B=250mm,閉合高度h1=245--290mm
技術(shù)條件:按JB/T 8050-1999,0I級精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架。如圖16。
導(dǎo)柱標(biāo)記：40×260 GB/T 2861.1
40×260 GB/T 2861.1
導(dǎo)套標(biāo)記：40×140×53 GB/T2861.6—99
40×140×53 GB/T2861.6—99
上模座標(biāo)記：315×250×55 GB/T2855.6—99
下模座標(biāo)記：315×250×70 GB/T2855.6—99
1-上模座2-導(dǎo)套3-導(dǎo)柱4-下模座
圖12 后側(cè)導(dǎo)柱示意圖
模柄與上模座的聯(lián)接采用壓入式的結(jié)構(gòu)如圖13所示。
圖13 壓入式的模柄
（1）卸料裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
在前面已經(jīng)確定了采用剛性卸料板，設(shè)計(jì)卸料板為一整體板。本模具的卸料板不僅有卸料作用，還具有外形凸模的導(dǎo)向作用，并能對小凸模起保護(hù)作用。卸料板的邊界尺寸經(jīng)查手冊[2]表15.28得：
卸料板長度L =250mm,寬度B=250mm厚度h0=14mm
此模具中，卸料板對沖孔落料凸模起導(dǎo)向作用，卸料板和凸模按H7/h6配合制造
（2）聯(lián)接件的選用與標(biāo)準(zhǔn)化
本模具采用螺釘固定，銷釘定位。具體講
內(nèi)六角螺釘標(biāo)記：35鋼M8365 GB70—85
螺釘標(biāo)記：35鋼M8330 GB68—76
圓柱銷釘標(biāo)記：35鋼6365 GB 119—86
止動(dòng)圓柱銷標(biāo)記：35鋼436GB119—86
第4章 中心孔沖孔落料復(fù)合?？傃b圖
前面各節(jié)已經(jīng)設(shè)計(jì)好了中心孔沖孔落料復(fù)合模各零件，根據(jù)前面的設(shè)計(jì)，中心孔沖孔落料復(fù)合模的總裝圖如圖14。
圖14 中心孔沖孔落料復(fù)合模總裝圖
1-上模座 2-導(dǎo)套 3-導(dǎo)正銷4-導(dǎo)柱5-下模座6-凹模板7-導(dǎo)料板8-卸料板
9-推件塊10-連接推管 11-推板 12-打桿 13-模柄 14-沖孔凸模 15-墊板
16-落料凹模17-凸模固定板18-導(dǎo)料銷
第5章 連續(xù)轉(zhuǎn)位沖裁模設(shè)計(jì)
5.1 工藝分析
根據(jù)零件設(shè)計(jì)要求，雖精度不高，但為滿足裝配需要各孔位置度有一定要求，若采用鉆孔加工各孔，結(jié)果會因位置度誤差大使裝配大費(fèi)周折；若按其生產(chǎn)批量及零件結(jié)構(gòu)，采用單沖，生產(chǎn)效率低，積累誤差大，不能滿足要求；若采用復(fù)沖，模具結(jié)構(gòu)上凸模過多無法實(shí)現(xiàn)，也影響工件強(qiáng)度；若采用多工位自動(dòng)送料級進(jìn)沖裁，模具成本高，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長，且設(shè)備噸位不足，也不利于產(chǎn)品更新?lián)Q代．經(jīng)綜合分析，采用簡易轉(zhuǎn)位復(fù)合沖裁，能夠較好地滿足生產(chǎn)要求．
5.2 設(shè)計(jì)思路
1)分析并找出孔的排列規(guī)律，將其分成對稱的六個(gè)區(qū)1、2、3、4、5、6，如圖15：
圖15 孔排列規(guī)律圖
1）每區(qū)40孔t共240孔(除中心孔外)，將其中I區(qū)孔按圖15所示編號分成四組：a組12個(gè)孔，b組lO個(gè)孔，c組10個(gè)孔，d組8個(gè)孔。
2)將凹模也相應(yīng)分成六個(gè)區(qū)1、2、3、4、5、6同圖15，將a組孔放1區(qū)沖，將b組孔放4區(qū)沖，將c區(qū)孔放5區(qū)沖，將d區(qū)孔放2區(qū)沖；在1區(qū)設(shè)置角向定位銷如圖示M 位置，為在1區(qū)留出充分的位置設(shè)置角向定位；并按工件幾何中心作為壓力中心粗略配平?jīng)_裁力，改變模具受力，將a組孔拿出3個(gè)放6區(qū)，c組孔拿出3個(gè)放1區(qū)，這樣在沖床一次行程中沖出分散于整個(gè)凹模6個(gè)區(qū)的4O個(gè)孔，以中心孔及角向定位孔M (上一沖次在l區(qū)M位置沖出)定位每轉(zhuǎn)60。，沖40孔，六次沖完。
5.3 模具的選用及總裝圖
為便于操作，采用后側(cè)導(dǎo)向正裝式結(jié)構(gòu)如圖16，角向定位銷采用彈頂銷，以便于每件首次沖裁。
圖16 支撐板多孔轉(zhuǎn)位復(fù)合沖模
1—下墊板 2—螺柱 3—凹模板 4—落料孔 5—卸料板 6—凸模 7—凸模固定板
8—上墊板 9—上模座 10—銷釘 11—模柄 12—螺栓 13—導(dǎo)套 14—導(dǎo)柱
15—中心定位銷 16—角向定位銷 17—彈簧 18—螺塞 19—下模座
5.3 模具的工作過程
將坯料放于凹模上，以角向定位銷定位（坯料將角向定位銷壓入凹模中），上模下行，彈壓卸料版壓料，上模繼續(xù)下行，完成第一次沖裁，上模抬起，卸料版將工件從凸模上卸下。將從工件順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60度，放于凹模上，以中心孔和上次沖出的孔M（見圖15）定位，進(jìn)行第二次沖裁。依照這種方法，每轉(zhuǎn)60度沖一次，六次完成，即完成240個(gè)孔的沖裁。制件從凸模上由卸料版推下取出，沖孔廢料從凹模孔中漏下。
5.4 模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)及應(yīng)注意的問題
為保證各型孔位置度及上、下模裝配后刃口間隙分布均勻，卸料順暢，凹模、卸科板、固定板各型孔位置應(yīng)配作(坐標(biāo)鏜或線切割)．為保證定位精確且重復(fù)轉(zhuǎn)位后孔位置度符合要求，中心定位銷工作部分直徑按落料坯件上中心孔實(shí)際直徑配作，保持精確滑配（間隙<0．02mm)．角向定位銷按相對應(yīng)沖頭(圖15中I區(qū)M 位置上沖頭)刃口實(shí)際尺寸減0.02～O.025mm配作，并將工作部分削邊以避免過定位、做到定位精確，轉(zhuǎn)位順暢．為減緩定位銷磨損，穩(wěn)定制品質(zhì)量，兩銷均采用T7或T8鋼淬火FIRC50-55，或45鋼淬火HRC43～48．為提高模具剛度，保證模具使用可靠性，上、下模與模座之間均加一45鋼淬硬墊板。
第6章 壓力機(jī)的校核
前面已經(jīng)初選了壓力機(jī)，模座外形尺寸315×250mm,閉合高度260mm,有文獻(xiàn)[4]中，JC23—35型壓力機(jī)工作臺尺寸為610×370mm,最大閉合高度為280mm，連桿調(diào)節(jié)長度為60mm,所以在工作臺上加一35～90mm的墊板，即可安裝。模柄孔尺寸也于本副模具所選模柄尺寸相符。
沖中心空模具零件材料選用一覽表（表二）：
18
導(dǎo)料銷
1
45
17
固定板
1
45
16
落料凸模
1
Cr12
15
墊板
1
45
14
沖孔凸模
1
Cr12
13
模柄
1
45
12
打桿
1
45
11
推板
1
45
10
連接推管
1
45
9
推件塊
1
45
8
凸模固定板
1
45
7
上模座
1
HT200
6
導(dǎo)套
2
45
GB/T2861.6—99 GB/T2861.6—99
5
活動(dòng)導(dǎo)料銷
1
45
4
卸料板
1
45
3
彈簧
4
45
2
導(dǎo)柱
2
20
GB/T2861.6—99
GB/T2861.6—99
1
下模座
1
HT200
2003160340 GB/T2855.1—90
序號
名稱
件數(shù)
材料
備注
支撐板多孔轉(zhuǎn)位復(fù)合沖模零件材料選用一覽表（表三）：
15
下模板
1
45
GB/T2855.6—99
14
螺塞
1
Cr12
13
彈簧
1
45
12
角向定位銷
1
45
11
中心定位銷
1
45
10
導(dǎo)柱
2
45
GB/T 2861.1
9
導(dǎo)套
2
45
GB/T2861.6-99
8
模柄
1
45
7
上模座
1
HT200
GB/T2855.6—99
6
上墊板
1
20
5
凸模固定板
1
45
4
凸模
40
45
3
卸料板
1
2
凹模板
1
20
1
下墊板
1
HT200
序號
名稱
數(shù)量
材料
結(jié)束語
畢業(yè)設(shè)計(jì)作為三年大學(xué)學(xué)習(xí)中極為重要的一部分，是衡量一個(gè)學(xué)生專業(yè)課水平的重要標(biāo)志。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們所學(xué)課程的一次系統(tǒng)而深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的訓(xùn)練，也是我們步入工作前的一次檢驗(yàn)。
就我個(gè)人而言，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我學(xué)習(xí)到了許多知識，對模具的設(shè)計(jì)與制造有了極為深刻的認(rèn)識，是一次由理論向?qū)嵺`的飛躍，回顧一個(gè)多月的設(shè)計(jì)生活，讓我感慨頗深，主要體會有以下幾點(diǎn)：
(1) 扎實(shí)的基礎(chǔ)課，專業(yè)課是模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)
由于以前所學(xué)的課程難免有些理解不深，遺忘等，而本次設(shè)計(jì)又或多或少的用到了這些知識，從而迫使我認(rèn)真扎實(shí)的學(xué)習(xí)了以前的課程，并加深了對這些課程的理解、真正有一種溫故而知新的感覺，如機(jī)械制圖中的各種線型的特點(diǎn)應(yīng)用，材料力學(xué)中的應(yīng)力校核，熱處理中各種材料與熱處理性能，公差配合與測量技術(shù)中公差的正確選用，模具的加工與制造技術(shù)。塑料模具的設(shè)計(jì)與制造步驟，模具材料的正確選用等。
(2) 理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性
以前的學(xué)習(xí)中，基本上是純理論的學(xué)習(xí)，雖然有金工實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等實(shí)踐的體味，但卻停留在表面上，沒有進(jìn)行過真正的設(shè)計(jì)，從而使理論與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)，而現(xiàn)在我們是在經(jīng)歷了金工實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)后的一次真正的練兵。我認(rèn)真回顧了以前所見所學(xué)的塑料模知識，在腦海里反復(fù)了思考了塑料模的步驟，然后開始到圖書館查資料作設(shè)計(jì)。在作設(shè)計(jì)的過程中，我才真正感覺到眼高手低的含義，同時(shí)也“窺一斑而知全豹”，自己的學(xué)習(xí)中的不足和薄弱環(huán)節(jié)暴露無遺，但是在老師們的幫助下以及自己的努力下，我終于克服了重重困難，使設(shè)計(jì)得以順利的進(jìn)行。通過向老師們請教，我了解到設(shè)計(jì)要面向企業(yè)，面向市場的原則，畢業(yè)設(shè)計(jì)正是對實(shí)踐能力的一次強(qiáng)有力的訓(xùn)練，是我們獨(dú)立工作的前湊，將對我們以后的工作產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
(3) 對模具設(shè)計(jì)中的安全性，經(jīng)濟(jì)性加深了認(rèn)識
在設(shè)計(jì)工作中，要不斷對安全性進(jìn)行分析，從操作者的角度進(jìn)行設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中，需要考慮到模具的成本問題，經(jīng)濟(jì)效益是工業(yè)生產(chǎn)的前提，成本的高直接決定了產(chǎn)品的競爭力，故在設(shè)計(jì)中盡可能的選用標(biāo)準(zhǔn)件。
(4) 電腦成為設(shè)計(jì)中重要的輔助工具
由于工件形狀復(fù)雜，在設(shè)計(jì)中計(jì)算塑件的體積出現(xiàn)了很大的難度，后經(jīng)程老師指點(diǎn)迷津，通過Pro/E繪圖和計(jì)算才得以解決。另外在繪零件和裝配圖時(shí)采用電腦也更方便快捷。采用電腦處理，精度高，方便快捷，在本次設(shè)計(jì)時(shí)，要求機(jī)械繪圖，電子文檔文本，從而對AUTOCAD的學(xué)習(xí)有了很大的進(jìn)展，對WORD，WPS等各種文字處理工具有了更為熟練的操作，而模具CAD技術(shù)已成為該行業(yè)的發(fā)展趨勢，電腦終將成為設(shè)計(jì)的必備工具，這對提高學(xué)生的綜合素質(zhì)著極為重要的現(xiàn)在意義。
(5) 設(shè)計(jì)態(tài)度直接決定著設(shè)計(jì)質(zhì)量
畢業(yè)設(shè)計(jì)一般時(shí)間都足夠，但足夠的時(shí)間不一定都能設(shè)計(jì)出優(yōu)秀的模具。這就除了能力水平的問題外，極為重要的一點(diǎn)便是態(tài)度問題，作為學(xué)生必須要態(tài)度謙虛、工作認(rèn)真、勤學(xué)好問、實(shí)事求是，才能正確對待設(shè)計(jì)，才有可能取得設(shè)計(jì)的圓滿成功。
總之，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對模具的設(shè)計(jì)與制造有了更深的認(rèn)識，得到了許多有益的啟示，這對畢業(yè)后的過渡轉(zhuǎn)變有極重要的影響。在以后的工作中，我將繼續(xù)保持謙虛謹(jǐn)慎的工作作風(fēng)，揚(yáng)長避短，多與人交流，提高自己的個(gè)人素質(zhì)和技能積累經(jīng)驗(yàn)，誠實(shí)守信，爭取在事業(yè)上更上一層樓，芝麻開花—節(jié)節(jié)高。
致謝
時(shí)光荏苒，歲月如梭，三年的大學(xué)生活即將結(jié)束，而我也即將離開可敬的老師和熟悉的同學(xué)，踏入不是很熟悉的社會中去。即將畢業(yè)之際，作為一名工科院校的學(xué)生，做畢業(yè)設(shè)計(jì)是一件必不可少的事情。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常繁雜的工作，它涉及的知識非常廣泛，很多都是書上沒有的東西，這就要靠自己去圖書館查找自己所需要的資料；還有很多設(shè)計(jì)計(jì)算，這些都要靠自己運(yùn)用自己的思維能力去解決，可以說，沒有一定的毅力和耐心是很難完成這樣復(fù)雜的工作。
在學(xué)校中，我主要學(xué)的是理論性的知識，而實(shí)踐性很欠缺，而畢業(yè)設(shè)計(jì)就相當(dāng)于實(shí)戰(zhàn)前的一次總演練。畢業(yè)設(shè)計(jì)不但把我以前學(xué)的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫起來，也使我在溫習(xí)舊知識的同時(shí)也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識；這不但提高了我們解決問題的能力，開闊了我們的視野，在一定程度上彌補(bǔ)我們實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足，為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
由于本人資質(zhì)有限，很多知識掌握的不是很牢固，因此在設(shè)計(jì)中難免要遇到很多難題，在有課程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)及老師的不時(shí)指導(dǎo)和同學(xué)的熱心幫助下，克服了一個(gè)又一個(gè)的困難，使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)日趨完善。畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然很辛苦，但是在設(shè)計(jì)中不斷思考問題，研究問題，咨詢問題，一步步提高了自己，一步步完善了自己。同時(shí)也汲取了更完整的專業(yè)知識，鍛煉了自己獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力，使我受益匪淺，我相信這些經(jīng)驗(yàn)對我以后的工作一定有很大的幫助，而且也鍛煉我的吃苦耐勞的精神，讓我在這個(gè)競爭的社會里有立足之地。
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