手柄沖裁模設(shè)計與制造

手柄沖裁模設(shè)計與制造,手柄,沖裁模,設(shè)計,制造 1.為什么使壓力機(jī)的壓力中心與模具壓力中心相重合？答：當(dāng)壓力機(jī)的壓力中心與模具壓力中心不重合時，使模具所受的力產(chǎn)生力矩，使模具受力變形、容易損壞模具。 2.排樣方案是怎么確定的？答：手柄的形狀具有一頭大一頭小的特點(diǎn)，直排樣時材料利用率低，應(yīng)采用直對排樣，設(shè)計成隔位沖壓，可顯著地減少廢料。隔位沖壓就是將第一遍沖壓以后的條料水平方向旋轉(zhuǎn)1800，再沖第二遍，在第一次沖裁的間隙中沖裁出第二部分工件。3. 說明冷沖模零件材料選用原則？答： a、要針對模具失效形式選用鋼材；b、要根據(jù)制品的批量大小，以最低成本的選材原則選材；c、要根據(jù)沖模零件的作用選擇材料；d、要根據(jù)沖模精度程度選擇鋼材。 4. 說明沖裁模具試沖時常見的缺陷有哪些？答：1.沖件毛刺過大2.沖件不平整3.尺寸超差和形狀不準(zhǔn)確4.凸模折斷5.凹模被脹裂6.凸、凹模刃口相咬7.沖裁件剪切斷面光亮帶寬，甚至出現(xiàn)毛刺8.剪切斷面光亮帶寬窄不均勻，局部有毛刺9.外型與內(nèi)孔偏移10.送料不暢通，有時被卡死11.卸料及卸料困難.5.說明手柄級進(jìn)模的裝配過程答：根據(jù)級進(jìn)模裝配要點(diǎn)，選凹模作為裝配基準(zhǔn)件，先裝下模，再裝上模，并調(diào)整間隙、試沖、返修。 手柄級進(jìn)模的具體裝配工序為:1.凸、凹模預(yù)配2.凸模裝配3.裝配下模4.裝配上模5.試沖并調(diào)整。記錄教師（簽名）：設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目：手柄沖裁模設(shè)計與制造設(shè)計要求：1 確定合理的沖裁工藝及方案。2 正確計算有關(guān)零件的尺寸及公差。3 完成加工工藝及裝配方案。設(shè)計進(jìn)度要求：第一周：查閱、收集資料。第二周：工件工藝分析及沖裁方案的確定。第三周：模具結(jié)構(gòu)的主要設(shè)計及整體設(shè)計。第四周：模具其它零部件設(shè)計。第五周：畫裝配圖及沖裁設(shè)備的選擇。第六周：校核、修改、提交論文。第七周：論文答辯。 指導(dǎo)教師（簽名）： 摘 要模具是典型的按訂單單件生產(chǎn)的行業(yè)，每一個訂單都要與客戶進(jìn)行詳細(xì)的業(yè)務(wù)和技術(shù)方面的溝通，否則將會產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。我國模具行業(yè)專業(yè)化程度還比較低，模具自產(chǎn)自配比例過高。國外模具自產(chǎn)自配比例一般為，我國沖壓模具自產(chǎn)自配比例為。這就對專業(yè)化產(chǎn)生了很多不利影響?，F(xiàn)在，技術(shù)要求高、投入大的模具，其專業(yè)化程度較高，例如多工位級進(jìn)模和精沖模等。而一般沖模專業(yè)化程度就較低。由于自配比例高，所以沖壓模具生產(chǎn)能力的分布基本上跟隨沖壓件生產(chǎn)能力的分布。但是專業(yè)化程度較高的汽車覆蓋件模具和多工位、多功能精密沖模的專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的分布有不少并不跟隨沖壓件能力分布而分布，而往往取決于主要投資者的決策。我設(shè)計的該模具是根據(jù)市場要求所設(shè)計的，通過對零件的認(rèn)識可知，該零件所用的材料是Q235-A號鋼，生產(chǎn)批量為中批量生產(chǎn)，再經(jīng)過方案比較，故選擇級進(jìn)模生產(chǎn), 級進(jìn)模，又稱為多工位級進(jìn)模、連續(xù)模、跳步模，它是在一副模具內(nèi)，按所加工的工作分為若干等距離的工位，在每個工位設(shè)置一個或幾個基本沖壓工序，來完成沖壓工作某部分的加工。被加工材料，事先加工成一定寬度的條料，采用某種送進(jìn)方法，每次送進(jìn)一個步距。經(jīng)逐個工位沖制后，便得到一個完整的沖壓工件。在一副級進(jìn)模中，可以連續(xù)完成沖裁、彎曲、拉深、成形等工序。一般來說，無論沖壓零件形狀怎么復(fù)雜，沖壓工序怎樣多，均可用一副級進(jìn)模沖成完成。只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，工件精度也能滿足要求。經(jīng)過計算分析完成該模具的主要設(shè)計計算；選出符合該模具的定位方式、卸料出件方式導(dǎo)向方式；設(shè)計模具的工作部分即凸、凹模的設(shè)計，選擇模具的材料即確定每個零部件的加工方案；僅接著根據(jù)模具的裝配原則，完成模具的裝配,模具試沖通過試沖可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計和制造的不足，并找出原因給予糾正，并對模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理。關(guān)鍵詞：落料，沖孔，級進(jìn)模 目 錄摘 要III引 言VI1 沖壓件工藝性分析及沖裁方案的確定11.1分析零件的沖壓工藝性11.2沖裁工藝方案的確定：22 主要設(shè)計計算32.1 排樣方案的確定及計算32.2 沖壓力的計算52.3 壓力中心的確定及相關(guān)計算62.4 工作零件刃口尺寸計算72.5 卸料橡膠的設(shè)計103 模具總體設(shè)計133.1 模具類型的選擇133.2 定位、卸料出件、導(dǎo)向方式的選擇134 零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計154.1落料凸模的設(shè)計154.2 沖孔凸模的設(shè)計164.3 凹模的設(shè)計175 模具材料的選用及其它零部件的設(shè)計205.1 模具材料的選用205.2 定位零件的設(shè)計215.3 料板及卸料部件的設(shè)計225.4 模架及其他零部件的設(shè)計236 模具總裝圖及設(shè)備的選定246.1模具的總裝圖246.2 設(shè)備的選定257 模具零件加工工藝278 模具的裝配和沖裁模具的試沖298.1 模具的裝配298.2 沖裁模具的試沖30總 結(jié)33致 謝34參考文獻(xiàn)35引 言沖壓是使板料經(jīng)分離或成形而得到制件的加工方法。沖壓利用沖壓模具對板料進(jìn)行加工，常溫下進(jìn)行的板料沖壓加工稱為冷沖壓。模具是大批生產(chǎn)同形產(chǎn)品的工具，是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備，模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。模具可保證沖壓產(chǎn)品的尺寸精度，是產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，而且在加工中不破壞產(chǎn)品表面。用模具生產(chǎn)零件可以采用冶金廠大量生產(chǎn)的廉價的扎制鋼板或鋼帶為壞料，且在生產(chǎn)中不需要加熱，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、重量輕、成本低且節(jié)約能源和原材料等一系列優(yōu)點(diǎn)，是其他加工方法所不能比擬的。使用模具已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向，現(xiàn)代制造工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，很大程度取決于模具工業(yè)的發(fā)展。目前，工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用模具成形工藝方法，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。一般壓力機(jī)加工，一臺普通壓力機(jī)設(shè)備每分鐘可生產(chǎn)零件幾件到幾十件，高速壓力機(jī)的生產(chǎn)效率已達(dá)到每分鐘數(shù)百件甚至上千件。據(jù)不完全統(tǒng)計，飛機(jī)、汽車、拖拉機(jī)、電機(jī)、電器、儀器、儀表等產(chǎn)品，有60左右的零件是利用模具加工出來的；而自行車、手表、洗衣機(jī)、電冰箱及電風(fēng)扇等輕工業(yè)產(chǎn)品，90左右的零件是利用模具生產(chǎn)出來的；至于日常用五金、餐具等物品的大批量生產(chǎn)基本上完全靠模具來進(jìn)行。顯而易見，模具作為一種專用的工藝裝備，在生產(chǎn)中的決定性作用和重要地位逐漸被人們所共識。351 沖壓件工藝性分析及沖裁方案的確定圖1 手柄工件名稱：手柄工件簡圖：如圖1所示。生產(chǎn)批量：中批量 材料：Q235-A鋼材料厚度：t=1.2mm 1.1分析零件的沖壓工藝性沖壓件的工藝性是指沖壓件對沖壓工藝的適應(yīng)性。在一般情況下，對沖壓件工藝性影響最大的幾何形狀尺寸和精度要求。良好的沖壓工藝性應(yīng)能滿足材料較省、工序較少、模具加工較容易、壽命較高、操作方便及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等要求。1.沖裁件的形狀應(yīng)能符合材料合理排樣，減少廢料。2.沖裁各直線或曲線的連接處，宜有適當(dāng)?shù)膱A角。3.沖裁件凸出或凹入部分寬度不宜太小，并應(yīng)避免過長的懸臂與窄槽。4.腰圓形沖裁件，如允許圓弧半徑，則應(yīng)大于料寬的一半，即能采用少廢料排樣；如限定圓弧半徑等于工件寬度之半，就不能采用少廢料排樣，否則會有臺肩產(chǎn)生。5.沖孔時，由于受到凸模強(qiáng)度的限制，孔的尺寸不宜過小。6.沖裁件的孔與孔之間，孔與邊緣之間的距離，受到限制，不能太小。7.在彎曲件或拉深件上沖孔時，其孔壁與工件之間的距離不能過小。（1）材料Q235-A鋼具有良好的沖壓性能。（2）工件結(jié)構(gòu) 該零件形狀簡單。（3）尺寸精度工件的尺寸全部為自由公差，可看作級，尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求。（4）結(jié)論 可以沖裁此工件只有落料和沖孔兩個工序。材料為Q235-A鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。工件結(jié)構(gòu)相對簡單，有一個的孔和5個的孔；孔與孔、孔與邊緣之間的距離也滿足要求，最小壁厚為3.5mm（大端4個的孔與孔與R16mm外圓之間的壁厚）。工件的尺寸全部為自由公差，可看作IT14級，尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求。1.2沖裁工藝方案的確定：該工件包括落料、沖孔兩個基本工序，可有以下三種工藝方案。方案一：先落料，后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。方案二：落料沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：沖孔-落料級進(jìn)沖壓。采用級進(jìn)模生產(chǎn)。根據(jù)生產(chǎn)批量來確定,一般來說小批量和試制生產(chǎn)采用單工序模.中,大批量生產(chǎn)采用復(fù)合模或級進(jìn)模。方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序兩副模具，成本較高而生產(chǎn)效率低，難以滿足中批量生產(chǎn)要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，但工件最小壁厚3.5mm接近凸、凹模許用最小壁厚3.2mm模具強(qiáng)度較差，制造難度大，并且沖壓后成品保留在模具上，在清理模具上的物料時會影響沖壓速度，操作方便。方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，工件精度也能滿足要求。通過對上述三種方案的分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案三為佳。2主要設(shè)計計算2.1 排樣方案的確定及計算設(shè)計級進(jìn)模，首先要設(shè)計條料的排樣圖。手柄的形狀具有一頭大一頭小的特點(diǎn)，直排樣時材料利用率低，應(yīng)采用直對排樣，如圖2所示的排樣方法，設(shè)計成隔位沖壓，可顯著地減少廢料。隔位沖壓就是將第一遍沖壓以后的條料水平方向旋轉(zhuǎn)1800，再沖第二遍，在第一次沖裁的間隙中沖裁出第二部分工件。搭邊值取2.5mm和3.5mm，條料寬度為135mm步距為53mm，一個步距的材料利用率為78%。查板材標(biāo)準(zhǔn)，宜選950mmX1500mm的鋼板，每張鋼板板可剪裁為7個條料（135mmX1500mm）,每張條料可沖56個工件，故每張鋼板的材料利用率為76%。圖2 排樣圖計算沖裁件面積A：查表1得最小搭邊值： 表1 最小搭邊值a卸料板型式條料厚度t/mm搭邊值/mm用于圖a、b、R2t用于圖c、d L50aa1aa1aa1彈性卸料板0.251.21.01.51.21.82.61.52.50.250.51.00.81.21.01.52.51.22.20.51.01.82.61.52.51.01.51.31.01.51.22.23.21.82.81.52.01.51.21.81.52.43.42.03.0采用無側(cè)壓裝置，條料與導(dǎo)料板間間隙最小值。條料寬度B： 其中： 條料寬度公差值 垂直送料方向上零件尺寸條料與條料板間間隙 有公式得： 布距S：一個布距材料利用率：式中： 布距 一個布距內(nèi)沖裁件數(shù)目 沖裁件面積 條料寬度 有公式得：每張鋼板總利用率2.2 沖壓力的計算平刃口模具沖裁時，其理論沖裁力（N）可按下式計算：式中： 沖裁件周長mm材料抗剪強(qiáng)度Mpa 材料厚度mm但選擇設(shè)備時，考慮刃口磨損和材料厚度及力學(xué)性能波動等因素，實際沖裁力可能增大，所以應(yīng)取材料抗剪強(qiáng)度沖裁件周長材料厚度 故 查下表2得表2 卸料力、頂件力、推件力系數(shù)材料及厚度/mm鋼小于等于0.10.0650.0750.10.140.10.50.0450.0550.0650.080.52.50.040.050.0550.062.56.50.030.040.0450.05大于6.50.020.030.0250.03鋁、鋁合金0.0250.080.030.07紫銅、黃銅0.020.060.030.09卸料力、推件力、計算式為： 沖裁工藝總力 該模具采用級進(jìn)模，擬選彈性卸料、下出料。根據(jù)計算結(jié)果，沖壓設(shè)備擬選J23-25。2.3 壓力中心的確定及相關(guān)計算計算壓力中心時，先畫出凹模型口圖，如圖3所示。在圖3中將xOy坐標(biāo)系建立在圖示的對稱中心上，將沖裁輪廓線按幾何圖形分解成L1L6共6組基本線，利用解析法求得該模具的壓力中心C點(diǎn)坐標(biāo)（13.57，11.64）。有關(guān)計算如表3所示。表3 凸模型口圖基本要素長度L/mm各基本要素壓力中心的坐標(biāo)值XYL1=25.132-52.59526.5L2=95.34038.5L3=95.34014.5L4=50.26557.85626.5L5=15.708-47.5-26.5L6=87.96547.5-26.5合計369.7513.5711.64圖3 凹模型口由以上計算結(jié)果可看以出，該工件沖裁力不大，壓力中心偏移坐標(biāo)原點(diǎn)O較小，為了便于模具的加工和裝配，模具中心仍選在坐標(biāo)原點(diǎn)O。若選用J23-25沖床，C點(diǎn)仍在壓力機(jī)模柄孔投影面積范圍內(nèi)，滿足要求。2.4 工作零件刃口尺寸計算在確定工件零件刃口尺寸計算方法之前，首先要考慮工作零件的加工方法及模具裝配方法。結(jié)合該模具的特點(diǎn)，工作零件的形狀相對比較簡單，適宜采用線切割機(jī)床分別加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，這種加工方法可以保證這些零件各孔的同軸度，使裝配工作簡化。因此工作零件刃口尺寸計算就按分開加工的方法計算。由圖1可知，該工件屬于無特殊要求的一般沖裁件。的兩個圓弧及尺寸95由落料獲得，5個和一個的有沖孔獲得查初始雙面間隙表4得 表4初始雙面間隙Zmax、Zmin材料厚度t/mm08、10、35 09M2、Q235Q34540、5065MnZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmaxZmin小于0.5極小間隙0.50.0400.0600.0400.0600.0400.0600.0400.0600.60.0480.0720.0480.0720.0480.0720.0480.0720.70.0640.0920.0640.0920.0640.0920.0640.0920.80.0720.1040.0720.1040.0720.1040.0640.0920.90.0900.1260.0900.1260.0900.1260.0900.1261.00.1000.1400.1000.1400.1000.1400.0900.1261.20.1260.1800.1320.1800.1320.1801.50.1320.2400.1700.2400.1700.2401.750.2200.3200.2200.3200.2200.3202.00.2460.3600.2600.3800.2600.380 則：由于所有尺寸都未標(biāo)注公差，查沖裁件外徑與內(nèi)孔尺寸公差表5知表5沖裁件外徑與內(nèi)孔尺寸公差料厚t/mm沖裁件尺寸一般精度沖裁件較高精度沖裁件10105050150150300101050501501503000.20.50.08/0.050.10/0.080.14/0.120.200.025/0.020.03/0.040.05/0.080.080.510.12/0.050.16/0.080.22/0.120.300003/0.020.04/0.040.06/0.080.10120.18/0.060.22/0.100.30/0.160.500.04/0.030.06/0.060.08/0.100.12240.24/0.030.28/0.120.40/0.200.700.06/0.040.08/0.080.10/0.120.15460.30/0.010.35/0.150.50/0.251.00.10/0.060.12/0.100.15/0.150.20基本尺寸可轉(zhuǎn)換成由摩擦系數(shù)表6查得：X=0.5。表6磨損系數(shù)t/mm非圓形沖件圓形沖件10.750.50.750.5沖件公差/mm10.360.16120.420.20240.500.2440.600.30查表4得：。模具按IT8級加工制造，計算公式見表7則：(1) 落料（） 落料（）： (2) 沖孔（）： 沖孔（）： (3) 孔心距（） 孔心距（）：表7 配合加工時，凸凹模尺寸的計算公式工序性質(zhì)制件尺寸凸模尺寸凹模尺寸落料按凹磨尺寸配制，其雙面間隙為C沖孔按凸磨尺寸配制，其雙面間隙為C2.5 卸料橡膠的設(shè)計卸料橡膠的設(shè)計計算：a、 料板工作行程： 式中： -凸模凹進(jìn)卸料板的高度取為 t-工件厚度取 -凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度取b、橡膠工作行程：式中： 為凸模修模量，取c、橡膠自由高度： 一般情況下取為H自由的25%d、 橡膠預(yù)壓縮量： e、每個橡膠承受的載荷： 選用4個圓筒形橡膠故 f、橡膠的外徑： 式中： 為圓筒形橡膠的內(nèi)徑，取為； 。g、校核橡膠自由高度： 看看是否滿足此不等式 滿足條件。h、橡膠的安裝高度： 3模具總體設(shè)計3.1 模具類型的選擇模具類型分為三種分別是：單工序模、復(fù)合模和級進(jìn)模。單工序模又稱簡單沖裁模，是指在壓力機(jī)一次行程內(nèi)只完成一種沖裁工序的模具，如落料模、沖孔模、切斷模切口模等。復(fù)合模是指在一次壓力機(jī)的行程中在模具的同一工位上同時完成兩道或兩道以上不同沖裁工序的模具。復(fù)合模是一種多工序沖裁模，它在結(jié)構(gòu)上的主要特征是有一個或幾個具有雙重作用的工作零件凸凹模，如落料沖孔復(fù)合模中有一個既能作落料凸模又能作沖孔凹模的凸凹模。由沖壓工藝分析可知，該模具采用級進(jìn)沖壓，所以模具類型為級進(jìn)模。3.2 定位、卸料出件、導(dǎo)向方式的選擇定位方式的選擇通俗的說既是選擇定位零件。沖模的定位零件是用來保證條料的正確送進(jìn)及在模具中的正確位置。 屬于送進(jìn)導(dǎo)向的定位零件有導(dǎo)料銷、導(dǎo)料板、側(cè)壓板等、屬于送料定距的定位零件有用擋料銷、導(dǎo)正銷、側(cè)刃等；屬于塊料或工序件的定位零件有定位銷、定位板等。選擇定位方式及定位零件時應(yīng)根據(jù)坯料形式、模具結(jié)構(gòu)、沖件精度和生產(chǎn)率的要求等。導(dǎo)料銷或?qū)Я习迨菍l料或帶料的側(cè)向進(jìn)行導(dǎo)向，以免送偏的定位零件。因為該模具采用是條料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料板，無側(cè)壓裝置。控制條料的送進(jìn)步距采用擋料銷初定距，導(dǎo)正銷精定距。而第一件的沖壓位置因為條料長度有一定余量，可以靠操作工目測定。卸料與出件裝置的作用是當(dāng)沖模完成一次沖壓之后，把沖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(jìn)行。通常，把沖件或廢料從凸模上卸下來稱為卸料。 卸料裝置按卸料的方式分為固定卸料裝置彈性卸料裝置和廢料切刀三種。 固定卸料裝置，固定卸料裝置僅由固定卸料板構(gòu)成，一般安裝在下模的凹模上；彈性卸料裝置由卸料板、卸料螺釘和彈性元件（彈簧或橡膠）組成；彈性卸料裝置可安裝于上?；蛳履?，依靠彈簧或橡膠的彈力來卸料，卸料力不太大但沖壓時可兼起壓料作用，故多用于沖裁料薄及平面度要求較高的沖件；廢料切刀是在沖裁過程中沖裁廢料切斷成數(shù)塊，從而實現(xiàn)卸料的一種卸料零件。出件裝置的作用是從凹模內(nèi)卸下沖件或廢料。我們通常把準(zhǔn)過載上模內(nèi)的出件裝置稱為推件裝置；把裝在下模內(nèi)的稱為頂件裝置。綜合考慮該模具的結(jié)構(gòu)和使用方便，以及工件料厚為1.2mm，相對較薄，卸料力也比較小，故可采用彈性卸料。又因為是級進(jìn)模生產(chǎn)。所以采用下出件比較便于操作與提高生產(chǎn)效率。在沖壓過程中，導(dǎo)向結(jié)構(gòu)一般情況下直接與模架聯(lián)系在一起，該模具采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式，提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，故該級進(jìn)模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。4 零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1落料凸模的設(shè)計由于沖件的形狀和尺寸不同，生產(chǎn)過程中使用的凸模結(jié)構(gòu)形式很多：按整體結(jié)構(gòu)分，有整體式（包括階梯式和直通式）、護(hù)套式和鑲拼式；按截面積形狀分，圓形和非圓形；按刃口形狀分，有平刃口和斜刃口等。但不管凸模的結(jié)構(gòu)形狀如何，其基本結(jié)構(gòu)均由兩部分組成：一是工作部分，用以成行沖件；二是安裝部分，用來使凸模正確的固定在模座上。綜合考慮并結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設(shè)計成直通式，才用線切割機(jī)床加工，2個螺釘固定在墊板上，與凸模固定板的配合按。其總長L可按公式計算：式中： 凸模的長度 材料厚度為1.2 附加長度，它包括凸模的凸模的修模量、凸模進(jìn)入凹模的深度、凸模固定板與卸料板之間的安全距離等。 凸模固定板的厚度 卸料彈性元件的安裝高度具體結(jié)構(gòu)可參見圖所示：圖4 凸模輪廓尺寸圖4.2 沖孔凸模的設(shè)計因為所沖的孔均為圓形，而且都不屬于需要特別保護(hù)的小凸模，所以沖孔凸模采用臺階式，一方面加工簡單，另一方面又便于裝配與更換。其中沖5個圓形的凸?？蛇x用標(biāo)準(zhǔn)件B型式（尺寸為5.1564），沖孔的凸模結(jié)構(gòu)如圖5所示。 圖5 凸模直徑較小的凸模都滿足強(qiáng)度要求，所以哪個凸模都滿足要求。4.3 凹模的設(shè)計凹模采用整體凹模，各沖裁的凹?？拙捎镁€切割機(jī)床加工，安裝凹模在模架上的位置時，要依據(jù)計算壓力中心數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。其輪廓尺寸可按公式計算凹模厚度 式中： K有b和材料厚度t決定的凹模厚度系數(shù)查表8b垂直于送料方向凹模型孔壁間最大距離表8 凹模厚度系數(shù)凹模壁厚 取凹模厚度,凹模壁厚凹模寬度： 凹模長度(送料方向)： 式中：沿送料方向凹模型孔壁間最大距離沿送料方向凹模型孔壁至凹模邊緣的最小距離。取值查表9表9 沿送料方向凹模型孔壁至凹模邊緣的最小距離材料寬度B材料厚度t202228322225303528303640343642463842485240455255 注：1、的公差視凹模型孔復(fù)雜程度而定，一般不超過 2、一般不小于5mm，但t0.5mm的小孔，壁厚可適當(dāng)減小。凹模輪廓尺寸為,結(jié)構(gòu)如圖6所示。圖6 凹模5模具材料的選用及其它零部件的設(shè)計5.1 模具材料的選用模具材料的選用，不僅關(guān)系到模具的使用壽命，而且也直接影響到模具的制造成本，因此是模具設(shè)計中的一項重要工作。在沖壓過程中，模具承受沖擊負(fù)荷且連續(xù)工作，使凸凹模受到強(qiáng)大壓力和劇烈摩擦，工作條件極其惡劣。因此選擇模具材料應(yīng)遵循如下原則：冷沖模零件材料選用原則：要選擇能滿足模具工作要求的最佳綜合性能的材料；a、要針對模具失效形式選用鋼材；b、要根據(jù)制品的批量大小，以最低成本的選材原則選材；c、要根據(jù)沖模零件的作用選擇材料；d、要根據(jù)沖模精度程度選擇鋼材。冷沖模用鋼應(yīng)具有的力學(xué)性能：a、應(yīng)具有較高的變形抗力；b、應(yīng)具有較高的斷裂抗力；c、應(yīng)具有較高的耐磨性及抗疲勞性能；d、應(yīng)具有較高的冷熱加工工藝性。 綜合各種材料進(jìn)行比較及材料的用途查下列表10和11可選擇為冷沖模工作零件所用的鋼材。表10 冷沖模工作零件材料的選用零件名稱使用條件選用材料凸模，凹模，凸凹模，凸、凹模鑲塊，連續(xù)模，側(cè)刃凸模形狀簡單，沖裁材料厚度t小于等于3mm，中小批量生產(chǎn)的沖裁T8、T8A、T10、T10A沖裁件厚度t小于等于3mm，形狀復(fù)雜，或沖裁厚度t大于3mm的中小批量沖裁Gr12、GrWMn、GGr15、Gr12MoV要求批量較大，使用壽命較長的沖裁模W18Gr4V、Gr4W2MoV、W6Mo5GrV2、YG15、YG20需要加熱沖裁模3Gr2W8V、5GrNiMo、6Gr4Mo3NiWV選擇說明：在選擇沖裁凸模、凹模材料時，應(yīng)根據(jù)模具的工作條件和失效特點(diǎn)，量材而用。對于大、中型沖裁模，其材料成本是模具總成本10%18%左右，故應(yīng)選用變形小、耐磨性高的合金工具鋼較適宜。表11冷沖模輔助材料的選用零件名稱選用材料熱處理硬度HRC上模座、下模座HT2040HT2547、ZG25、ZG35A3、A5模柄A3、A5凸模固定板、凸、凹模固定板A3、A5側(cè)面導(dǎo)板45淬火4348導(dǎo)柱20滲碳0.815862導(dǎo)套20淬火5860導(dǎo)正銷、定位銷T7、T8淬火5256擋料銷、擋料板45淬火4548墊板、定位板45、T7A淬火4348螺母、墊圈A3固定螺栓、螺釘A3、45銷釘45淬火4548頂桿、推桿45淬火43485.2 定位零件的設(shè)計落料凸模下部設(shè)置兩個導(dǎo)正銷，分別借用工件上和兩個孔作導(dǎo)正孔。導(dǎo)正孔的導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)如圖所示。導(dǎo)正應(yīng)在卸料板壓緊板料之前完成導(dǎo)正，考慮料厚和裝配后卸料板下平面超出凸模斷面1mm。，所以導(dǎo)正銷直線部分的長度為1.8mm。導(dǎo)正銷采用H7/h6配和起粗定距的活動擋料銷、彈簧和螺塞選用標(biāo)準(zhǔn)件，規(guī)格為816mm，如圖7所示。圖7 導(dǎo)正銷5.3 料板及卸料部件的設(shè)計導(dǎo)料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模平齊，導(dǎo)料板與條料之間的間隙取1mm，這樣就可確定兩導(dǎo)料板的寬度，導(dǎo)料板的厚度按表選擇。導(dǎo)料板采用45鋼制作，熱處理硬度為4045HRC，用螺釘和銷釘固定在凹模上。導(dǎo)料板的進(jìn)料端安裝有承料板。1、 卸料部件的設(shè)計卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為14mm。卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為4045HRC.2、螺釘?shù)倪x用卸料板上設(shè)置4個卸料螺釘。公稱直徑為12mm,螺紋部分為M1010mm。卸料釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸模斷面1mm,有誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。5.4 模架及其他零部件的設(shè)計該模具采用中間導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在模具中間位置，沖壓時可防止由于偏心力矩歪而引起的模具歪斜。以凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。導(dǎo)柱分別為；導(dǎo)套分別為。 上模座厚度取45mm，上模墊板厚度取10mm，固定板厚度取20mm，下模座厚度取50mm，那么，該模具的閉合高度：式中：凸模長度，；凹模厚度，;凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度，。可見該模具閉合高度小于所選壓力機(jī)J23-25的最大裝模高度，由此可見，可以使用。6 模具總裝圖及設(shè)備的選定6.1模具的總裝圖通過以上設(shè)計，可得到如圖8所示的模具總裝圖。模具上模部分主要由上模板、墊片、凸模（7個）、凸模固定板及卸料板等組成。卸料方式采用彈性卸料，以橡膠為彈性元件。下模部分由下模座、凹模板、導(dǎo)料板等組成。沖孔廢料和成品件均由漏料孔漏出。條料送經(jīng)時采用活動擋料銷13作為粗定距，在落料凸模上安裝兩個導(dǎo)正銷利用條料上5和8孔作導(dǎo)正銷孔進(jìn)行導(dǎo)正，以此作為條料送進(jìn)的精確定距。操作時完成第一步?jīng)_壓后，把條料抬起向前移動，用落料孔套在活動擋料銷13上，并向前推緊，沖壓時凸模上的導(dǎo)正銷4再作精確定距。活動擋料銷位置實際設(shè)定比理想的幾何位置向前偏移0.2mm，沖壓過程中粗定位完成后，當(dāng)導(dǎo)正銷作精確定位時，由導(dǎo)正銷上圓錐形斜面再將條料向后拉回約0.2mm而完成精確定距。用這種方法定距，精確可達(dá)到0.02mm。圖8 裝配圖1-模架 2-凹模 3-導(dǎo)料板 4-導(dǎo)正銷 5-卸料銷 6-卸料螺釘7-凸模固定板 8-墊板 9-彈性橡膠體 10-外形凸模 11-大孔凸模12-活動擋料銷 13-活動擋料銷 14-彈簧 15-承料板6.2 設(shè)備的選定通過校核，選擇開式雙柱可傾壓力機(jī)J2325能滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力：滑塊行程：最大閉合高度：最大裝模高度：連桿調(diào)節(jié)長度：工作臺尺寸（前后左右）：墊片尺寸（厚度孔徑）：模柄孔尺寸：最大傾斜角度：7 模具零件加工工藝本副沖裁模，模具零件加工的關(guān)鍵在工作零件，固定板以及卸料板，若采用線切割加工技術(shù)，這些零件的加工就變得相對簡單。落料凸模的加工工藝過程詳見表12表12 落料凸模的加工工藝過程工序號工序名稱工序內(nèi)容工序圖（示意圖）1備料將毛坯鍛成長方體12838722熱處理退火3刨刨6面，互為直角留單邊余量0.5mm4熱處理調(diào)質(zhì)5磨平面磨6面，互成直角6鉗工劃線劃出各孔位置線7加工螺釘孔、安裝孔及穿絲孔按位置加工螺釘孔、銷釘孔及穿絲孔等8熱處理按熱處理工藝，淬火回火達(dá)到5862HRC9磨平面精磨上、下平面10線切割按圖線切割，輪廓達(dá)到尺寸要求11鉗工精修全面達(dá)到設(shè)計要求12檢驗凹模、固定板以及卸料板都屬于板類零件，其加工工藝比較規(guī)范。如圖所示凹模的加工過程與圖所示落料凹模的加工過程完全類似，見上表，在此不再重復(fù)。8 模具的裝配和沖裁模具的試沖8.1 模具的裝配根據(jù)級進(jìn)模裝配要點(diǎn)，選凹模作為裝配基準(zhǔn)件，先裝下模，再裝上模，并調(diào)整間隙、試沖、返修。具體裝配見表13表13 手柄級進(jìn)模的裝配序號工序工藝說明1凸、凹模預(yù)配（1）裝配前仔細(xì)檢查各凸模形狀以及凹模形孔，是否符合圖紙要求尺寸精度、形狀。（2）將各凸模分別與相應(yīng)的凹模孔相配，檢查其間隙是否加工均勻。不合適者應(yīng)重新修磨或更換。2凸模裝配以凹?？锥ㄎ唬瑢⒏魍鼓７謩e壓入凸模固定板7的形孔中，并擰緊牢固3裝配下模（1） 在下模座1上劃中心線，按中心預(yù)裝凹模2、導(dǎo)料板3；（2） 在下模座1、導(dǎo)料3上，用已加工好的凹模分別確定其螺孔位置，并分別鉆孔，攻絲（3） 將下模座1、導(dǎo)料板3、凹模2、活動擋料銷13、彈簧14裝在一起，并用螺釘緊固，打入銷釘4裝配上模（1） 在已裝好的下模上放等高墊鐵，再在凹模中放入0.12mm片，然后將凸模與固定板的組合裝入凹模；（2） 預(yù)裝上模座，劃出與凸模固定板相應(yīng)螺孔。銷孔位置并鉆絞螺孔、銷孔；（3） 用螺釘將固定板組合、墊板8、上模座連接在一起，但不要擰緊；（4） 將卸料板5套裝在已裝入固定板的凸模上，裝上橡膠9和卸料螺釘6，并調(diào)節(jié)橡膠的預(yù)壓量，使卸料板高出凸模下端約1mm；（5） 復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后，緊固螺釘；（6） 安裝導(dǎo)正銷4、承料板15；（7） 切紙檢查，合適后打入銷釘。5試沖并調(diào)整裝機(jī)試沖并根據(jù)試沖結(jié)果作相應(yīng)調(diào)整8.2 沖裁模具的試沖模具裝配以后，必須在生產(chǎn)條件下進(jìn)行試沖。通過試沖可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計和制造的不足，并找出原因給予糾正。并能夠?qū)δ＞哌M(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理，直到模具正常工作中沖出合格的制件為止。沖裁模具經(jīng)試沖合格后，應(yīng)在模具模座正面打上編號、沖模圖號、制件號、使用壓力機(jī)型號、制造日期等。并涂油防銹后經(jīng)檢驗合格入庫。沖裁模具試沖時常見的缺陷、產(chǎn)生原因和調(diào)整方法見表14表14 沖裁模具試沖時常見的缺陷、產(chǎn)生原因和調(diào)整方法缺陷產(chǎn)生原因調(diào)整方法沖件毛刺過大1.刃口不鋒利或淬火硬度不夠2間隙過大或過小，間隙不均勻1修磨刃口使其鋒利2重新調(diào)整間隙，使其均勻沖件不平整1凸模有倒錐，沖件從孔中通過時被呀彎2頂出件與頂出器接觸零件面積太小3頂出件、頂出器分布不均勻1修磨凹?？?，去除導(dǎo)錐現(xiàn)象 2更換頂出桿，加大與零件的接觸面積 3.調(diào)整頂出件、頂出器使之分布均勻尺寸超差和形狀不準(zhǔn)確凸模、凹模形狀及尺寸精度差修整凸模、凹模形狀及尺寸，使其達(dá)到形狀及尺寸精度要求凸模折斷1沖裁時產(chǎn)生側(cè)壓力2卸料板傾斜1在模具上設(shè)置擋塊抵消側(cè)向力 2修整卸料板或使凸模增加導(dǎo)向裝置凹模被脹裂1凹?？子械瑰F度形象2凹?？變?nèi)卡住廢料1修磨凹?？?，消除倒錐現(xiàn)象2修低凹模孔高度凸、凹模刃口相咬1.上、下模座，固定板、凹模、墊板等零件安裝基面不平行2.凸、凹模錯位3.凸模、導(dǎo)柱、導(dǎo)套與安裝基面不垂直4導(dǎo)向精度差，導(dǎo)柱、導(dǎo)套配合間隙過大5卸料板孔位偏斜使沖孔凸模位移1調(diào)整有關(guān)兩件重新安裝 2重新安裝凸、凹模，使之對正3調(diào)整其垂直度重新安裝4更換導(dǎo)柱、導(dǎo)套5調(diào)整及更換卸料板沖裁件剪切斷面光亮帶寬，甚至出現(xiàn)毛刺沖裁間隙過小適當(dāng)放大沖裁間隙，對于沖孔模間隙加大在凹模方向上，對落料間隙加大在凸模方向上剪切斷面光亮帶寬窄不均勻，局部有毛刺沖裁間隙不均勻修磨或重新調(diào)整凸?；虬寄?，調(diào)整間隙保證均勻外型與內(nèi)孔偏移1在連續(xù)模中孔與外形偏心，并且所偏的方向一致，表明側(cè)刃的長度與布局不一致2連續(xù)模多件沖裁時，其它孔形正確，只有一孔偏心，表明該孔凸凹模相對位置有變化3復(fù)合?？仔尾徽_，表明凸凹模相對位置有偏移1加大(減小)側(cè)刃長度或磨?。哟螅趿蠅K尺寸2重新裝配凸模并調(diào)整其位置使之正確3更換凸（凹）模，重新進(jìn)行裝配調(diào)整合適送料不暢通，有時被卡死易發(fā)生在連續(xù)模中1兩導(dǎo)料板之間的尺寸過小或有斜度2凸模與卸料板之間的間隙太大，致使搭邊翻轉(zhuǎn)而堵塞3導(dǎo)料板的工作面與側(cè)刃不平行，卡住條料，形成毛刺大1粗修或重新調(diào)整裝配導(dǎo)料板2減小凸模與導(dǎo)料板之間的配合間隙，或重新調(diào)整澆注卸料板孔3重新調(diào)整裝配導(dǎo)料板，使之平行4修整側(cè)刃及擋塊之間的間隙，使之達(dá)到嚴(yán)密卸料及卸料困難1卸料裝置不動作2卸料力不夠3卸料孔不暢，卡住廢料4凹模有錐度5漏料孔太小6推桿長度不夠1重新裝配卸料裝置，使之靈活2增加卸料力3修整卸料孔4修整凹模5加大漏料孔6加長打料桿總 結(jié)通過一個多月的畢業(yè)設(shè)計，讓我更加明白了模具的含義，要想生產(chǎn)出一套合格的模具是多么的不容易，模具的精度直接關(guān)系產(chǎn)品質(zhì)量的好壞。真正理解了模具是工業(yè)之母的含義。模具生產(chǎn)的工藝水平及科技含量的高低，已成為衡量一個國家科技與產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益、新產(chǎn)品的開發(fā)能力，決定著一個國家制造業(yè)的國際競爭力。我國的沖壓模具設(shè)計制造能力與市場需要和國際先進(jìn)水平相比仍有較大差距。不過，近幾年我國沖壓模具發(fā)展迅速。通過畢業(yè)設(shè)計，讓我對自己的專業(yè)知識有了更深一步的了解。當(dāng)初自己的選折是明智的、對本專業(yè)的未來充滿了希望。畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)階段非常重要的東西，它是對你大學(xué)期間所學(xué)專業(yè)知識的考察，對你各項綜合素質(zhì)的檢驗。他你如何處理新事物的出現(xiàn)，組織協(xié)調(diào)能力、團(tuán)隊精神等各項綜合素質(zhì)的考驗。設(shè)計過程中用到了很多以前上課時學(xué)的知識，這樣通過設(shè)計又讓我們學(xué)到許多新的知識，而且對課本上所學(xué)知識有了更深的理解。也許你在學(xué)習(xí)課本上的知識不是那么的明白，但是通過畢業(yè)設(shè)計自己動手去計算，這個知識點(diǎn)，你就理解了。也許可能會用到?jīng)]有學(xué)過知識，通過自學(xué)研究順利解決。再我看來這是讓我們明白許多知識是可以自學(xué)都能得到的。要想在本專業(yè)有更高的追求，僅僅靠課本所學(xué)的知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。上課老師教你的知識專業(yè)基礎(chǔ)知識、引領(lǐng)你怎么學(xué)習(xí)專業(yè)知識。這樣你可以在今后的學(xué)習(xí)工作中需要運(yùn)用知識，你可以通過查資料來解決。能知道用到那些公式、參數(shù)、系數(shù)等等你會從相關(guān)的工具書查到。這也許是最大的收獲，這就是畢業(yè)設(shè)計給我的感受，我會超著這個方向努力下去.致 謝首先，非常感謝老師在這次設(shè)計過程中給予我的悉心的指導(dǎo)與幫助。尤其是在課題設(shè)計的前期準(zhǔn)備工作和設(shè)計的過程中，老師提出了許許多多寶貴的設(shè)計意見。張老師淵博的學(xué)術(shù)知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、勤勉的工作作風(fēng)、敏銳的思路和實事求是的工作作風(fēng)，對我的嚴(yán)格要求使我受益匪淺、享用終生。王老師都給予了我耐心的指導(dǎo)和無私的幫助，這也將對我不久的工作，起到很大的鼓動作用，將使得我終身受益，在此，對王老師表示我最真誠的尊敬和最誠摯的感謝。其次，感謝同學(xué)們對我的支持，在我進(jìn)行資料查找時，是他們給了我信心和力量！從接受課題到現(xiàn)在完成畢業(yè)設(shè)計論文，同時還要感謝三年當(dāng)中對我進(jìn)行教育的各位老師,沒有他們的培養(yǎng)也不可能有今天的我們。通過三年課程的認(rèn)真學(xué)習(xí)，使我們在此基礎(chǔ)上利用所學(xué)東西順利進(jìn)行并完成了設(shè)計。2008年參考文獻(xiàn)1 張超英.沖壓模具與制造 北京：化學(xué)工業(yè)出版社2003.62 羅學(xué)科.模具識圖與制圖 北京：化學(xué)工業(yè)出版社 2003.63 韓洪濤.機(jī)械制造技術(shù) 北京：化學(xué)工業(yè)出版社 2003.74 萬本善.實用沖模結(jié)構(gòu)圖解與沖壓新工藝詳圖及常用數(shù)據(jù)速查速用手冊 北京：科大電子出版社 2004.85 李銘杰.沖模設(shè)計應(yīng)用實例 機(jī)械工業(yè)出版社 2003.86 王立剛 .沖模設(shè)計手冊 機(jī)械工業(yè)出版社 2002.57 郭書彬.最新沖壓新工藝新技術(shù)與沖模設(shè)計圖集及典型疑難實例應(yīng)用手冊 機(jī)械工業(yè)出版社 2003.9 8 王芳.冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)機(jī)械工業(yè)出版社 1998.10 9 王剛.沖模設(shè)計應(yīng)用實例 模具實用技術(shù)叢書編委會編 機(jī)械出版社10 王秀鳳，萬良輝.冷沖壓模具設(shè)計與制造 北京航空航天大學(xué)出版社 2005.411 成虹.沖壓工藝與模具設(shè)計 高等教育出版社 2006.712 楊玉英，崔令江.實用沖壓工藝及模具設(shè)計手冊機(jī)械工業(yè)出版社2005. 13 彭建生.模具設(shè)計與加工速查手冊機(jī)械工業(yè)出版社2005.7 14 徐政坤.沖壓模具及設(shè)備機(jī)械工業(yè)出版社2005.1