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內(nèi)外緣翻邊模具設(shè)計(jì)
學(xué)校代碼： 序 號：
本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)
題目： 內(nèi)外緣翻邊模具設(shè)計(jì)
學(xué) 院：
姓 名：
學(xué) 號：
專 業(yè)：
年 級：
指導(dǎo)教師：
二OO九年 五
ii
摘 要
通過對沖裁工件工藝的正確分析，設(shè)計(jì)了一副一模一腔的翻邊模。本設(shè)計(jì)詳細(xì)地?cái)⑹隽四＞叱尚土慵ㄍ鼓！寄＜捌渌慵缧读习?、固定板、墊板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等的設(shè)計(jì)，重要零件的工藝參數(shù)的選擇與計(jì)算，并對著重對模具的設(shè)計(jì)部分作了詳細(xì)介紹。
關(guān)鍵詞 模具設(shè)計(jì) 翻邊模具
Abstact By blanking of the workpiece to the correct analysis, design a model of a cavity in a row kind of cross-blank die. Design of the detailed description of the mold components, including punch, die and other components such as discharge plate, plate, plate, Pillar I. sets in the design and fabrication process, important parts of the process parameters and options, Blanking agencies and discharge devices and other structural design process, and focuses on the design of the mold gave a detailed briefing.
Key words die design cross-nesting blanking Die
目 錄
摘 要 0
目 次 2
第1章 引言 3
1．1 本課題的意義、目的、研究范圍及要達(dá)到的要求 3
1．2 本課題在國內(nèi)外的發(fā)展概況及存在的問題 4
1．3 本課題的指導(dǎo)思想及應(yīng)解決的主要問題 5
第2章 模具設(shè)計(jì)程序及步驟 6
2．1 沖件工藝分析 6
2.1.1 翻邊工件的形狀、尺寸、精度、斷面質(zhì)量、裝配關(guān)系分析 6
2.1.2 模具的結(jié)構(gòu)形式、材料選用 7
2．2 模具工藝計(jì)算 7
2.2.1 計(jì)算毛坯尺寸，合理排樣并繪制排樣圖，計(jì)算出材料利用率 7
2.2.2 翻邊工序的計(jì)算 14
1） 核算能否采用一次翻邊達(dá)到零件要求的高度 14
根據(jù)表2-2取極限翻邊系數(shù)代入式（2-6）中 14
2.2.3 確定壓力機(jī)公稱壓力 15
2.3.選定定位元件 18
2.3.1.4固定板、墊板設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn) 19
2.3.1.5導(dǎo)向零件的種類和標(biāo)準(zhǔn)的確定 20
2.3.1.6緊固件與模具定位件的標(biāo)準(zhǔn)與確定 23
2.3.1.7模柄與標(biāo)準(zhǔn) 24
2.3.1繪制模具總體結(jié)構(gòu)草圖，初步計(jì)算并確定模具閉合高度，概算模具外形尺寸 25
第3章 結(jié)論 26
第4章 結(jié)束語 27
致 謝 27
參考文獻(xiàn) 28
第1章 引言
大學(xué)四年的本科學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個環(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(yàn)。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。
在完成大學(xué)四年的課程學(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(jì)、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。對于模具設(shè)計(jì)這個實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題，我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。經(jīng)過在深圳市石巖鎮(zhèn)深圳峰盛五金機(jī)械有限公司將近三個月的畢業(yè)實(shí)習(xí)，我對于模具特別是沖壓模具的設(shè)計(jì)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實(shí)現(xiàn)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(shí)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(jì)中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。
在設(shè)計(jì)的過程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正。
1．1 本課題的意義、目的、研究范圍及要達(dá)到的要求
在現(xiàn)代產(chǎn)品生產(chǎn)中，模具由于其加工效率高，互換性好，節(jié)約原材料，所以得到很廣泛的應(yīng)用。隨著現(xiàn)代化工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，模具的應(yīng)用越來越廣泛，其適應(yīng)性也越來越強(qiáng)。已成為工業(yè)國家制造工藝水平的標(biāo)志和獨(dú)立的基礎(chǔ)工業(yè)體系。
另外，采用模具進(jìn)行成形加工，是少、無切削的主要工裝，在大批、大量加工中，可使材料利用率達(dá)90%或以上。
本設(shè)計(jì)根據(jù)工件的尺寸及相關(guān)技術(shù)要求，設(shè)計(jì)一采用后導(dǎo)柱模架式的交叉排樣的單工序落料模，其設(shè)計(jì)和制造無特殊要求，一律按GB/T 2851.1～2851.7—1990、GB/T 2852.1～2852.4—1990、JB/T 8085—1990（沖模模架），和JB/T 7643～7653（冷沖模）選用標(biāo)準(zhǔn)模架和標(biāo)準(zhǔn)件，并符合相應(yīng)的技術(shù)要求。沖模零件不允許有裂紋，工作表面不允許有劃痕、機(jī)械損傷、銹蝕等表面缺陷。經(jīng)熱處理后的零件硬度應(yīng)均勻，不允許有軟點(diǎn)和脫碳區(qū)，并清除氧化物等。
沖模各零件的材料和熱處理硬度應(yīng)優(yōu)先按《實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊》中表22.2-3、表22.2-4選用，允許采用性能高于表22.2-3、表22.2-4規(guī)定的其他鋼種。零件圖中普通螺紋的基本尺寸應(yīng)符合GB/T 196的規(guī)定，選用的極限與配合應(yīng)符合GB/T 197的規(guī)定。零件圖上未注明倒角的尺寸，除刃口外所有銳邊均應(yīng)倒角或倒圓。視零件大小，倒角尺寸為0.5×45o～2×45o，倒圓尺寸為R0.5～1mm。經(jīng)磁性吸力磨削后的鋼件應(yīng)退磁。
零件上銷釘孔的配合長度一般不應(yīng)小于銷釘直徑的1.5倍。固定板、凹模、墊板、卸料板的形狀和位置公差按GB/T 1182-1996等的規(guī)定。固定卸料的導(dǎo)料板應(yīng)磨成等高。沖模各零件的幾何形狀、尺寸精度、表面粗糙度等應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖樣要求。零件圖中未注公差尺寸的極限偏差按GB/T 1804的規(guī)定。零件圖中未注的形狀和位置公差按B/T 1184-1996的規(guī)定。
成形工作零件的口部圓角及拉伸筋等必須圓滑過渡，符合設(shè)計(jì)要求并允許在試模時(shí)給予修正，以達(dá)到?jīng)_壓零件的要求。沖裁模之凸、凹模刃口及側(cè)刃等必須鋒利，不允許有崩刃、缺刃和機(jī)械損壞。沖裁模凹模工作孔不允許有倒錐度用鍛壓加工的零件不應(yīng)有過熱、過燒的內(nèi)部組織和機(jī)械加工不能去掉的裂紋、夾層及凹坑。
1．2 本課題在國內(nèi)外的發(fā)展概況及存在的問題
模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)。由于在國外，特別是工業(yè)發(fā)達(dá)國家，起步早，底子厚，其研發(fā)水平高，生產(chǎn)能力強(qiáng)，處于成熟穩(wěn)定的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。在我國，雖然很早就開始制造模具和使用模具，但長期未形成產(chǎn)業(yè)。直到20世紀(jì)80年代后期，中國模具工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快車道。近年，我國除了在技術(shù)與設(shè)備的國外引進(jìn)外，自主研發(fā)與制造能力也在突飛猛進(jìn)地發(fā)展，不僅國有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，三資企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)（個體）模具企業(yè)的發(fā)展也相當(dāng)迅速。
雖然我國模具總量目前已達(dá)到相當(dāng)規(guī)模，模具水平也有很大提高，但設(shè)計(jì)制造水平總體上落后于德、美、日、法、意等工業(yè)發(fā)達(dá)國家許多。在此僅對國內(nèi)模具行業(yè)當(dāng)前存在的問題和差距作一簡要分析，其主要表現(xiàn)在以下幾個方面：總量供不應(yīng)求、模具產(chǎn)品水平大大低于國際水平，生產(chǎn)周期卻高于國際水平、開發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳、人才嚴(yán)重不足，科研開發(fā)及技術(shù)攻關(guān)投入太少 工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低 、專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化程度低，協(xié)作能力差、模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后。
1．3 本課題的指導(dǎo)思想及應(yīng)解決的主要問題
本設(shè)計(jì)旨在通過分析計(jì)算所給待生產(chǎn)工件的各項(xiàng)工藝及要求和數(shù)據(jù)，根據(jù)模具設(shè)計(jì)生產(chǎn)的工作流程，并按照模具設(shè)計(jì)的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)及調(diào)整，達(dá)到符合工業(yè)生產(chǎn)所需的要求。在設(shè)計(jì)過程，解決模具設(shè)計(jì)中材料的選擇、尺寸的計(jì)算、標(biāo)準(zhǔn)件的選擇、各裝配零件的配合等各項(xiàng)問題，以期所設(shè)計(jì)模具能低成本加工及模具成品能加工出符合要求的工件。
第2章 模具設(shè)計(jì)程序及步驟
2．1 沖件工藝分析
2.1.1 翻邊工件的形狀、尺寸、精度、斷面質(zhì)量、裝配關(guān)系分析
圖2-1 工件圖（材料Q235 t=1.0）
根據(jù)所提供的產(chǎn)品圖樣可知，圖示結(jié)構(gòu)中需要對零件的內(nèi)外緣進(jìn)行翻邊加工，首次沖壓時(shí)用初始擋料銷和固定擋料銷定位，條料順序送進(jìn)一條料長度后，需使條料反轉(zhuǎn)后再順序送進(jìn)，用兩個擋料銷和固定擋料銷定位。
條料尺寸不大，結(jié)構(gòu)簡單，所以模具屬于小型的單工序落料模，為降低生產(chǎn)成本，使用手工送料的方式。
圖樣中有未注圓角，根據(jù)相關(guān)要求，選擇圓角尺寸為R2mm。沖裁件內(nèi)外形應(yīng)盡量避免有尖銳清角，為提高模具壽命，建議將所有的90度清角改為R1的圓角。
圖樣中精度及斷面質(zhì)量均沒有特別的要求。零件圖上的所有的尺寸均未標(biāo)注公差，屬于自由尺寸，即在IT12—IT18取公差值,按IT14級確定工件尺寸的公差?？刹椤痘Q性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》公差表，各尺寸公差為：
1200 -0.30 440 -0.22 450 -0.22 200 -0.22 R60 -0.18
斷面質(zhì)量按一般標(biāo)準(zhǔn)處理。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐可知其裝配關(guān)系大致為一般的普通落料模形式的改進(jìn)。
2.1.2 模具的結(jié)構(gòu)形式、材料選用
由圖樣及相關(guān)說明可知，該模具屬于精度要求不高，沖擊負(fù)荷較低，要求批量生產(chǎn)的單工序落料模，其由手動進(jìn)料即可。則有四種結(jié)構(gòu)形式可選擇：
有導(dǎo)向固定卸料式落料模、彈壓式落料模、順裝上出件落料模和倒裝式落料模。由于條料需要間隔反轉(zhuǎn)，考慮到生產(chǎn)成本的控制，本設(shè)計(jì)選擇彈壓式落料模。
本設(shè)計(jì)為冷沖壓模具，材料選擇市場上價(jià)格不高且較為常用的冷作模具鋼：08鋼（GB/T699-1988）。08鋼是一種應(yīng)用廣泛的冷作模具鋼，為極軟的碳素鋼，強(qiáng)度、硬度很低，而韌性和塑性極高，具有良好的深沖、拉延、彎曲和鐓粗等冷加工性能、焊接性能。但存在時(shí)效敏感性，淬硬性及淬透性極低。大多軋制成高精度的薄板或冷軋鋼帶用以制造易加工成形，強(qiáng)度低的深沖壓或深拉延的覆蓋零件和焊接構(gòu)件。
2．2 模具工藝計(jì)算
2.2.1 計(jì)算毛坯尺寸，合理排樣并繪制排樣圖，計(jì)算出材料利用率
由零件圖可知，該零件需要對外緣何內(nèi)孔進(jìn)行同時(shí)的翻邊加工，因此需要對零件的翻邊進(jìn)行逐一的分析，首先對內(nèi)孔翻邊進(jìn)行分析。
（一）內(nèi)孔的翻邊
（1.）圓孔翻邊得工藝性（圖2-2）要求如下：
翻邊高度 h〉1.5r
圓角半徑 r1+1.5t
凸緣寬度 Bh
并且翻邊方向與沖孔的方向相反時(shí)，翻邊不易破裂。
（2）翻邊系數(shù) 在圓孔翻邊時(shí)，變形程度決定于毛坯預(yù)制孔直徑與翻 邊直徑之比，即翻邊系數(shù)K（圖2-2）。
圖2-2
K=d/D （2-1）
當(dāng)一次翻邊能達(dá)到一定的翻邊高度時(shí)，各種材料允許的翻邊系數(shù)為一次翻邊系數(shù)，見表2-1，表2-2。
表2-1 低碳鋼的極限翻邊系數(shù)K
翻邊方法
孔的加工方法
比值 d/t
100
50
35
20
15
10
8
6.5
5
3
1
球形凸模
鉆后去毛刺用沖孔模沖孔
0.70
0.75
0.60
0.65
0.52
0.57
0.45
0.52
0.40
0.48
0.36
0.45
0.33
0.44
0.31
0.43
0.30
0.42
0.25
0.42
0.20
_
圓柱形凸模
鉆后去毛刺用沖孔模沖孔
0.80
0.85
0.70
0.75
0.60
0.65
0.50
0.60
0.45
0.55
0.42
0.52
0.40
0.50
0.37
0.50
0.35
0.48
0.30
0.47
0.25
_
表2-2 其他一些材料的翻邊系數(shù)
退火的材料
翻 邊 系 數(shù)
K
白鐵皮
黃銅H62，t=0.5~6mm
鋁，t=0.5~5mm
硬 鋁
軟鋼，t=0.25~2mm
0.70
0.68
0.70
0.89
0.72
0.65
0.62
0.64
0.80
0.68
第二次以后圓孔翻邊工序的翻邊系數(shù)
=（1.15~1.2）K （2-1）
式中K為表2-1中查出的翻邊系數(shù)。
（3）翻邊的工藝計(jì)算
1）尺寸的計(jì)算：在翻邊工序之前，須在毛坯上預(yù)加工出工藝底孔，其大小應(yīng)按翻邊直徑和翻邊高度來計(jì)算。
預(yù)制孔直徑：
d=D-2(h-0.43r-0.72t) （2-2）
翻邊高度：
（2-3）
式中各符號見圖2-1。
最大翻邊高度：
（2-4）
當(dāng)制件要求高度h> 時(shí)，不能一次直接翻邊成形，可采用加熱翻邊，多次翻邊，或拉深后沖底孔再翻邊的方法，如圖2-3所示
圖 2-3
在拉深件底部沖孔翻邊時(shí)，應(yīng)先決定翻邊所能達(dá)到的最大高度，然后求出拉深高度，翻邊高度（圖2-2）
（2-5）
或 （2-6）
預(yù)制孔直徑d為
(2-7)
或 （2-8）
拉深高度
（2-9）
2）孔翻邊次數(shù)的確定：如果制件翻邊高度很大，計(jì)算所得的翻邊系數(shù)小于表2-1，表2-2中所列數(shù)值時(shí)，需多次翻邊。
計(jì)算方法：
（2-10）
式中 n-------- 翻邊次數(shù)；
K------- 翻邊系數(shù)按表2-1，表2-2選取
----- 多次翻邊系數(shù)，一般取=1.15~1.2K。
3）翻邊力的計(jì)算：翻邊力要比拉深力小的多，一般用圓柱形平底凸模進(jìn)行翻邊時(shí)，計(jì)算翻邊力的公式為
（2-11）
式中 -----材料的屈服強(qiáng)度(MPa)
無預(yù)制孔的翻邊力比有預(yù)制孔的大1.33~1.75倍，凸模形狀和凸，凹模間隙對翻邊力有很大影響，如果用球形凸?；蝈F形凸模翻邊時(shí)，所需的力略小于用上式計(jì)算的數(shù)值，約降低20%~30%。
4）翻邊凸凹模形狀，尺寸：由零件圖分析可知翻邊的內(nèi)孔為10mm以下，因此對于內(nèi)孔的翻邊應(yīng)選用帶有定位銷，豎直直徑為10mm以下的翻邊凸模。如圖2-4所示
圖2-4
5）翻邊凸凹模間隙計(jì)算：在平面毛坯上沖孔的翻邊和先拉深后沖孔的翻邊所用的凸，凹模間隙值可按表2-3選取。
表2-3 翻邊時(shí)凸，凹模間隙值
材料厚度
0.3
0.5
0.7
0.8
1.0
1.2
1.5
2.0
平毛坯翻邊
0.25
0.45
0.6
0.7
0.85
1.0
1.3
1.7
拉深后翻邊
-----
----
----
0.6
0.75
0.9
1.1
1.5
當(dāng)翻邊時(shí)內(nèi)孔有尺寸精度要求時(shí)，尺寸精度由凸模保證。此時(shí)，按下式計(jì)算凸，凹模尺寸：
（2-12）
（2-13）
式中 、--------凸、凹模直徑；
、--------凸、凹模公差；
D--------豎孔最小內(nèi)徑；
-------豎孔內(nèi)徑公差。
如果對翻邊豎孔的外徑精度要求較高時(shí)，凸凹模之間應(yīng)取最小間隙，以便凹模對直壁外側(cè)產(chǎn)生擠壓作用，從而控制其外形尺寸。
（二）外緣翻邊
由零件圖可以知道該零件需要對外凸外緣和內(nèi)凹外緣進(jìn)行翻邊。
1． 外凸外緣翻邊
外凸外緣翻邊指沿著具有外凸形狀的不封閉外緣翻邊，這種翻邊的變形情況近似于淺拉深。
外凸外緣翻邊的變形程度用下式表示：
（2-14）
式中 b------翻邊的寬度；
R----翻邊的外凸緣半徑。
外凸外緣翻邊的極限度變形程度見表2-4
表2-4 外緣翻邊時(shí)材料的允許變形程度
金屬和合金的名稱
變形程度/%
變形程度/%
橡皮成型
模具成型
橡皮成型
模具成型
鋁
合
金
L4（M）①
L4硬
LF21（M）
LF21硬
LF2（M）
LF2硬
LY12(M)
LY12硬
LY11(M)
LY11硬
25
5
23
5
20
5
14
6
14
5
30
8
30
8
25
8
20
8
20
6
6
3
6
3
6
3
6
0.5
4
0
40
12
40
12
35
12
30
9
30
0
黃
銅
H62軟
H62半硬
H68軟
H68半硬
30
10
35
10
40
14
45
14
8
4
8
4
45
16
55
16
鋼
10
20
1Cr18Ni9軟
1Cr18Ni硬
2Cr18Ni9
——
——
——
——
——
38
22
15
40
40
——
——
——
——
——
10
10
10
10
10
2． 內(nèi)凹外緣翻邊
內(nèi)凹外緣翻邊指沿著具有內(nèi)凹形狀的外緣，這種翻邊得變化情況近似于圓孔翻邊。
內(nèi)凹外緣翻邊的變形程度用下式表示：
（2-15）
表2-4為內(nèi)凹外緣翻邊的極限變形程度。
由零件圖2-1可以知道在零件的外緣需要做內(nèi)外緣翻邊，因此可以確定此零件的大致翻邊方法，如圖2-5
圖2-5
2.2.2 翻邊工序的計(jì)算
1） 核算能否采用一次翻邊達(dá)到零件要求的高度
根據(jù)表2-2取極限翻邊系數(shù)代入式（2-6）中
平刃口沖裁模的沖裁力F一般按下式計(jì)算：
F = KLtτb （2-2）
在這里為計(jì)算簡便，也可按下式估算沖裁力：
F≈Ltsb （2-3）
影響這些力的因素較多，主要有材料的力學(xué)性能、材料的厚度、模具間 隙、凹模洞口的結(jié)構(gòu)、搭邊大小、潤滑情況等，一般常用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：
卸料力
Fx = KxF （2-4）
推件力
FT = nKTF （2-5）
其中：查表取
碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235的抗拉強(qiáng)度：sb = 460/MPa（GB 700—1988）
卸料力系數(shù)：Kx = 0.05
推件力系數(shù)：KT = 0.055
同時(shí)梗塞在凹模內(nèi)的工件數(shù)：n = h/t = 3/1 = 3
沖裁周邊長度（圓角按清角計(jì)算）：L = 45+（120-6）×2+（45-20）+p6
= 316.85/mm
材料厚度：t = 1/mm
所以：落料力F≈316 FT.85×460 = 146/KN
卸料力Fx = KxF = 0.05×146 = 7.3/KN
推件力FT = nKTF = 3×0.055×146 = 24.09/KN
2.2.3 確定壓力機(jī)公稱壓力
壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于沖壓力。計(jì)算總沖壓力FZ，原則上只計(jì)算同時(shí)發(fā)生的力，并應(yīng)根據(jù)不同的模具結(jié)構(gòu)分別對待。
本設(shè)計(jì)中模具使用彈性卸料裝置和下出料方式的結(jié)構(gòu)形式，因此沖壓力由沖裁力、卸料力及推件力構(gòu)成，可由下式計(jì)算得出：
FZ = F + Fx + FT （2-6）
所以總沖壓力：FZ = 146+7.3+24.09 =177.4/KN
則壓力機(jī)的公稱壓力應(yīng)大于或等于177.4/KN，由此查詢國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 14347-1993）選擇公稱壓力為250kN的Ⅰ類開式可傾標(biāo)準(zhǔn)工作臺。如圖示：
2.2.4計(jì)算壓力中心
模具的壓力中心應(yīng)該通過壓力機(jī)滑塊的中心線。對于有模柄沖模來說，須使壓力中心通過模柄的中心線。否則，沖壓時(shí)滑塊就會承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具導(dǎo)向部分不正常的磨損，還會使合理間隙得不到保證，從而影響制件質(zhì)量和降低模具壽命甚至損壞模具。在實(shí)際生產(chǎn)中，可能出現(xiàn)沖模壓力中心在沖壓過程中發(fā)生變化的情況，或者由于沖件的形狀特殊，從模具結(jié)構(gòu)考慮，不宜于使壓力中心與模柄中心相重合的情況，這時(shí)應(yīng)注意使壓力中心的偏離不致超出所選用壓力機(jī)允許的范圍。
（圖2-3）
根據(jù)工件圖分析可知，工件圖雖是對稱圖形，但形狀有一定的復(fù)雜性，所以，需按沖裁復(fù)雜形狀零件的壓力中心時(shí)的公式計(jì)算，即先選定坐標(biāo)軸X和Y，將組成圖形的輪廓線劃分為若干簡單的線段，求出各線段長度和各線段的重心位置，然后按以下公式計(jì)算壓力中心坐標(biāo)（X0,Y0）：
（2-7）
（2-8）
沖裁圓弧段時(shí)，其壓力中心的位置（圖2-4）按下式計(jì)算：
（圖2-4）
（2-9）
式中 l --------- 弧長；
R --------- 半徑；
b --------- 弦長。
/mm
則壓力中心為：
/ mm
= 0/ mm
。
2.3.選定定位元件
為了保證模具正常工作和沖出合格沖裁件，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。
條料橫向定位裝置和縱向定位原件均使用固定擋料銷：(其中橫向)
固定擋料銷：
本設(shè)計(jì)中，在送料方向的垂直方向上需用上兩個初始擋料銷對首次沖裁時(shí)定位用，其結(jié)構(gòu)與縱向的固定擋料銷一樣，采用圓柱頭式擋料銷（GB2688.11-81）。其結(jié)構(gòu)如下：
.
A型固定擋料銷（摘自JB／T 7649.10—1994）（圖2-8）
直徑d（h11）= 60 -0.075 /mm的A型固定擋料銷：
固定擋料銷A6 JB/T 7649.10
d1(m6) = 3 +0.008 +0.002 /mm h = 3/mm L = 8/mm
材料：45，熱處理硬度43~48HRC
技術(shù)條件：按JB/T 7653-1994的規(guī)定
（圖2-9）
2.3.1.4固定板、墊板設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)模具結(jié)構(gòu)分析，本設(shè)計(jì)只在凸模采用矩形的固定板固定，其平面輪廓尺寸除應(yīng)保證凸模安裝孔外，應(yīng)還考慮螺釘和銷孔的位置，厚度一般取為凹模的60%~80%。固定板孔與凸模采用過渡配合(H7/m6)，壓裝后端面磨平，以保證沖模的垂直度。
墊板主要用于直接承受和擴(kuò)散凸（凹）模傳來的壓力，防止模座承受過大壓力而出現(xiàn)凹坑，影響模具正常工作。墊板厚度一般取6~12mm，外形尺寸按固定板形狀決定。常用材料為45鋼、T7A。
固定板、墊板的基本結(jié)構(gòu)、尺寸可按GB2858.1-81 ~ GB2858.6，GB2859.~GB2859.6選取。尺寸選擇如下：
矩形固定板：
矩形固定板（摘自JB／T 7643.2—1994）（圖2-10）
長度L = 160/mm、寬度B = 125/mm、厚度H = 20/mm、材料為45鋼的矩形固定板：
固定板160×125×20 - 45鋼JB/T 7643.2
材料：45、Q235 - AF
技術(shù)條件：按JB/T 7653-1994的規(guī)定
矩形墊板：
矩形墊板（摘自JB／T 7643.3—1994）（圖2-11）
長度L = 160/mm、寬度B = 125/mm、厚度H = 6/mm、材料為45鋼的矩形墊板：
墊板160×125×6 - 45鋼JB/T 7643.3
材料：45、T8 A
技術(shù)條件：按JB/T 7653-1994的規(guī)定
2.3.1.5導(dǎo)向零件的種類和標(biāo)準(zhǔn)的確定
模具中導(dǎo)向副的作用是保證上模相對于下模有一精確的位置關(guān)系。根據(jù)設(shè)計(jì)要求及成本考慮，本設(shè)計(jì)采用在中、小型模具中應(yīng)用最廣的滑動導(dǎo)向副結(jié)構(gòu)。其布置形式采用操作方便的后側(cè)導(dǎo)柱形式。
滑動導(dǎo)向副由導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成，如圖2-9所示。導(dǎo)套和上模座采用H7/r6過盈配合，導(dǎo)套孔與導(dǎo)套柱間采用H6/h5、H7/h6的間隙配合。為使導(dǎo)套內(nèi)便于貯油并經(jīng)常保持摩擦副潤滑，導(dǎo)套內(nèi)孔開有油槽。導(dǎo)套、導(dǎo)柱均有國家標(biāo)準(zhǔn)，國標(biāo)中對導(dǎo)套、導(dǎo)柱的尺寸、材料、表面質(zhì)量等都有相應(yīng)的規(guī)定。具體可查GB2861.1-1990~GB2861.7-1990。本設(shè)計(jì)采用B型導(dǎo)柱和型導(dǎo)套。
導(dǎo)柱導(dǎo)套裝配圖（圖2-12）
具體尺寸如下：
B型導(dǎo)柱（摘自GB/T 2861.2-1990）（圖2-13）
直徑d = 32 0 -0.016/mm、公差帶h6、長度L = 190/mm、l = 50/mm的B型導(dǎo)柱：
導(dǎo)柱B32h6×190×50 GB/T 2861.2
d1(r6)= 32+0.050 -0.034/mm
技術(shù)條件：按JB/T 8070-1995的規(guī)定
R*由制造廠決定
A型導(dǎo)套（摘自GB/T 2861.6-1990）（圖2-14）
直徑d = 32+0.025 0/mm、公差帶H7、長度L =105/mm、H = 43/mm的A型導(dǎo)套：
導(dǎo)套A32H7×105×43 GB/T 2861.6
D(r6)=45/mm b = 3/mm a = 1/mm
技術(shù)條件：按JB/T 8070-1995的規(guī)定
R*由制造廠決定
為保證使用中的安全性與可靠性，設(shè)計(jì)與裝配模具時(shí)，還應(yīng)注意下列事項(xiàng)：
當(dāng)模具處于閉合位置時(shí)，導(dǎo)柱上端面與上模座的上平面應(yīng)留10~15mm的距離；導(dǎo)柱下端面與下模座平面應(yīng)留2~5mm的距離。導(dǎo)套與上模座上平面應(yīng)留不小于3mm的距離，同時(shí)上模座開橫槽，以便排氣和出油。
2.3.1.6緊固件與模具定位件的標(biāo)準(zhǔn)與確定
模具緊固件主要指螺釘和銷釘。
螺釘主要承受拉應(yīng)力，用來連接零件。常用的有內(nèi)六角螺釘和各種帶槽的柱頭螺釘，螺釘旋進(jìn)的深度等尺寸參見圖2-11。本設(shè)計(jì)除特殊說明外都使用M6×50的內(nèi)六角圓柱頭螺釘緊固，采用公稱直徑為6×50/mm的圓柱銷定位。
螺紋連接擰入深度 （圖2-15）
對于鋼h = d1 對于鑄鐵h = 1.5 d1
卸料螺栓：
卸料螺栓多數(shù)也是圓柱頭和內(nèi)六角兩類，由于彈壓卸料板在裝配后應(yīng)保持水平，故卸料螺栓長度L應(yīng)控制在一定的公差范圍內(nèi)。本設(shè)計(jì)采用較為常用的圓柱頭卸料螺栓，具體標(biāo)準(zhǔn)如下：
圓柱頭卸料螺栓（摘自JB/T 7650.5-1994）（圖2-16）
直徑d = M10/mm、長度L = 80/mm的圓柱頭卸料螺栓：
圓柱頭卸料螺栓M10×80 JB/T 7650.5
d1 = 12/mm d2 = 18/mm d3 = 6.2/mm l = 10/mm H = 7/mm
t = 3.5/mm
n = 3/mm C = 2/mm b = 2/mm r ≤ 0.8/mm r1 ≤ 1/mm
材料：45，熱處理硬度35~40HRC
技術(shù)條件：按JB/T 3098.3-2000的規(guī)定
銷釘：本設(shè)計(jì)除特殊說明外，一律選用6×30的銷釘定位。配合間隙為m6/h8
2.3.1.7模柄與標(biāo)準(zhǔn)
本設(shè)計(jì)采用適用于所有中小型模具的壓入式模柄，它與模座孔采用H7/m6過渡配合。具體標(biāo)準(zhǔn)如下：
A型壓入式模柄（摘自JB/T 7646.1-1994）（圖2-17）
直徑d(js10) = 40+0.050 -0.050/mm、高度L = 115/mm的A型壓入式模柄：
模柄A40×115 JB/T 7646.1
d1(m6) = 42+0.025 +0.009/mm d2 = 50/mm d3 = 11/mm d4(H7) = 6+0.012 0/mm
L1 = 45/mm L2 = 6/mm L3 = 4/mm
材料：Q235-A F
技術(shù)條件：按JB/T 7653-1994的規(guī)定
2.3.1繪制模具總體結(jié)構(gòu)草圖，初步計(jì)算并確定模具閉合高度，概算模具外形尺寸
根據(jù)以上的分析，本設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)草圖如下：
模具總體結(jié)構(gòu)草圖 （圖2-20）
后側(cè)導(dǎo)柱模架（摘自GB／T 2851.3-1990）（圖2-21）
凹模周界L =200 /mm、B = 200/mm、閉合高度H = 170—210/mm、Ⅰ級精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架：
模架200×200×170—210Ⅰ(GB/T 2851.3)
技術(shù)條件：按JB/T 8050-1999的規(guī)定
并確定模具的最小閉合高度為170/mm，模具外形尺寸約為300×280×254/mm。
第3章 結(jié)論
本設(shè)計(jì)采用了大量的標(biāo)準(zhǔn)件，目的就是為了降低模具從設(shè)計(jì)到試制到生產(chǎn)加工的時(shí)間成本與物質(zhì)成本，符合現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)生產(chǎn)的高效快速原則。在設(shè)計(jì)過程中，處處以最大限度降低成本為衡量標(biāo)準(zhǔn)，并同時(shí)注重設(shè)計(jì)與制造的差異性，力求將這種差異性在符合設(shè)計(jì)要求的情況下減少至幾近消除。
當(dāng)然，由于設(shè)計(jì)者水平有限，設(shè)計(jì)中也存在著一些不盡人意之處，力求在不斷追求中達(dá)到完美。
第4章 結(jié)束語
歷經(jīng)近一個月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，敬請各位老師對我的設(shè)計(jì)過程作最后檢查。
在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中通過參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，請教工廠中極具經(jīng)驗(yàn)的模具設(shè)計(jì)人員和工人師傅以及各位老師有關(guān)模具方面的問題，特別是模具在實(shí)際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時(shí)間里，對模具的認(rèn)識有了一個質(zhì)的飛躍。使我對落料模模具設(shè)計(jì)的成型方法，成型零件的設(shè)計(jì)，成型零件的加工工藝，主要工藝參數(shù)的計(jì)算，，模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及零部件的設(shè)計(jì)等都有了進(jìn)一步的理解和掌握。模具在當(dāng)今社會生活中運(yùn)用得非常廣泛，掌握模具的設(shè)計(jì)方法對我們以后的工作和發(fā)展有著十分重要的意義。
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)過一個月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計(jì)一定能
為四年的大學(xué)生涯劃上一個圓滿的句號，為將來的事業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
致 謝
在這次設(shè)計(jì)過程中得到了現(xiàn)場設(shè)計(jì)人員、工人師傅和指導(dǎo)老師胡淑芬等老師以及許多同學(xué)的幫助，特別是胡淑芬，曾一凡老師的悉心指導(dǎo)，使我受益匪淺。在此，對關(guān)心和指導(dǎo)過我各位老師和幫助過我的同學(xué)表示衷心的感謝!
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