電動(dòng)機(jī)主極沖片倒裝沖裁模設(shè)計(jì)論文

吉林化工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 中文題目 外文題目 性 質(zhì) : 畢業(yè)設(shè)計(jì) 畢業(yè)論文 教 學(xué) 院 專業(yè)班級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué)生學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 年 月 日 II 電動(dòng)機(jī)主極沖片倒裝沖裁模設(shè)計(jì) A motor-flip-stamping die design 學(xué)生學(xué)號(hào)： 04410233 學(xué)生姓名： 專業(yè)班級(jí)： 機(jī)自 0402 指導(dǎo)教師： 起止日期： 2008.3.21 2008.6.25 吉 林 化 工 學(xué) 院 Jilin Institute of Chemical Technology吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 目 錄 目 錄 摘 要 ABSTRACT . 1.緒論 .4 1.1沖壓模具發(fā)展 現(xiàn) 狀 .4 1.2當(dāng)前沖壓模具發(fā)展呈現(xiàn)的三大特點(diǎn) . .5 1.3本次設(shè)計(jì)的意義 .6 2.模具的結(jié)構(gòu)形式的確定 .8 2.1沖壓件工藝性分析及沖裁方案的確定 8 2.1.1材料分析 .8 2.1.2沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性 .8 2.2 模具簡(jiǎn)圖 .11 2.3 排樣圖的設(shè)計(jì)及材料利用率的計(jì)算 11 2.3搭邊的選取 .12 2.3.4 材料利用率計(jì)算 .17 2.4 沖裁工藝力的計(jì)算 .18 2.4.1沖裁力的計(jì)算 .18 2.4.2沖壓壓力中心 .21 2.5沖壓設(shè)備類型的選 擇 .21 2.6確定設(shè)備的規(guī)格 .19 3.沖裁模工作部分設(shè)計(jì)計(jì)算 .24 3.1沖裁間隙 .24 3.1.1對(duì)沖裁件質(zhì)量的響 .24 3.1.2 對(duì)模具壽命的影響 .25 3.1.3 對(duì)沖裁力、卸料力的影響 .26 3.2合理間隙的選用 .26 3.3 模具刃口尺寸的計(jì)算 .28 3.3.1沖孔部分刃口設(shè)計(jì)計(jì)算 .29 3.3.2落料部分刃口設(shè)計(jì)計(jì)算 . .30 4.主要零部件設(shè)計(jì) .32 4.1凹模的設(shè)計(jì) .32 4.1.1凹模的選擇 .32 4.1.2落料凹模外形和尺寸的確定 .33 4.1.3落料凹模強(qiáng)度校驗(yàn) . .34 4.1.4凸凹模外形和尺寸的確定 . . .34 4.1.5孔心距的計(jì)算 . . 33 4.2沖孔凸模 . . 36 4.2.1沖孔凸模的固定形式 . .36 4.2.2沖孔凸模長(zhǎng)度的確定 . .36 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 4.2.3沖小孔凸模強(qiáng)度校核 .36 4.2.4 沖孔凸模的結(jié)構(gòu) .38 5.標(biāo)準(zhǔn)件的選擇 .36 5.1模架及模柄的選擇 .36 5.2凸模固定板及墊板的選擇 .37 5.3 導(dǎo)料銷的選擇 .38 5.4模具閉合高度的校核 .38 5.5 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的選擇 . 39 5.6推桿的選擇 .39 5.7擋料銷的選擇 .40 5.8螺釘及銷釘?shù)倪x擇 .40 6.模具圖的繪制 .41 結(jié) 論 .42 參考文獻(xiàn) . 4 3 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 摘 要 本次設(shè)計(jì)了一套沖孔落料的模具。經(jīng)過(guò)查閱資料，首先要對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，經(jīng)過(guò)工藝分析和對(duì)比，采用沖孔落料工序，通過(guò)沖裁力、頂件力、卸料力等計(jì)算，確定壓力機(jī)的型號(hào)。分析對(duì)沖壓件加工的模具適用類型選擇所需設(shè)計(jì)的模具。 獲 得 要 設(shè)計(jì)的模具類型后將模具的各工作零部件設(shè)計(jì)過(guò)程表達(dá)出來(lái)。在 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 中第一部分，主要敘述了沖壓模具的發(fā)展?fàn)顩r，說(shuō)明了沖壓模具的重要性與本次設(shè)計(jì)的意義，接著是對(duì)沖壓件的工藝分析，完成了工藝方案的確定。 第二部分，對(duì)零件排樣圖的設(shè)計(jì)，完成了材料利用率的計(jì)算。再進(jìn)行沖裁工藝力的計(jì)算和沖裁模工作部分的設(shè)計(jì)計(jì)算，對(duì)選擇沖壓設(shè)備提供依據(jù)。最后 是 主要零部件的設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)件的選擇，為本次設(shè)計(jì)模具的繪制和模具的成形提供依據(jù)，以及為裝配圖各尺寸提供依據(jù)。通過(guò)前面的設(shè)計(jì)方案畫(huà)出模具各零件圖和裝配圖。 本次設(shè)計(jì)闡述了沖壓倒裝 沖裁 模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作過(guò)程。本模具性能可靠，運(yùn)行平穩(wěn)，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本。 關(guān)鍵字 ： 沖壓； 倒裝沖裁 ；復(fù)合模；模具結(jié)構(gòu) 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 ABSTRACT This design carries on blanking , the piercing progressive dies design.The article has briefly outlined the press die at present development condition and the tendency.It has carries on the detailed craft analysis and the craft plan determination to the product.According to general step which the press die designs, calculated and has designed on this set of mold main spare part, for example: The punch, the matrix, the punch plate, the backing strip, the matrix plate, stripper plate, stop pin, pilot pin and so on.The die sets uses the standard mould bases, has selected the appropriate press equipment.In the design has carries on the essential examination computation to the working elements and the press specification.In addition, this die employs the finger stop pin and the hook shape stop pin.The mold piercing and blanking punch are fixed with the different plates separately in order to coordinate the gap cenveniently； The piercing matrix and blanking matrix are fixed by the overall plate.Fell in the blanking punch is loaded by pilot pin, guarante the relative position of the hole and the contour , increase the processing precision.This structure may guarantee the die move reliably and the request of mass production. Key Words: dies； inverted blanking dies ； compound dies ； mold structure spress mold； standard die sets； press equipment； examinatton； piercing ； blanking 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 第一章 緒 論 汽車舉升機(jī)是現(xiàn)代汽車維修作業(yè)中必不可少的設(shè)備，它的主要作用就是為發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤(pán)、變速器等養(yǎng)護(hù)和維修提供方便。舉升機(jī)的從上世紀(jì) 20 年代開(kāi)始使用，發(fā)展至今經(jīng)歷了許多的變化改進(jìn)，種 類也比較多，一般有柱式、剪式，其驅(qū)動(dòng)方式有鏈條傳動(dòng)，液壓傳動(dòng)，氣壓傳動(dòng)等。本章就從舉升機(jī)的產(chǎn)生、發(fā)展以及制造工藝等方面進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。 1.1 沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，許多新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料不斷涌現(xiàn)，因而促進(jìn)了沖壓技術(shù)的不斷革新和發(fā)展。其主要表現(xiàn)和發(fā)展方向如下。 (1).沖壓成形理論及沖壓工藝方面 沖壓成形理論的研究是提高沖壓技術(shù)的基礎(chǔ)。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)沖壓成形理論的研究非常重視，在材料沖壓性能研究、沖壓成形過(guò)程應(yīng)力應(yīng)變分析、板料變形規(guī)律研究及坯 料與模具之間的相互作用研究等方面均取得了較大的進(jìn)展。特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進(jìn)一步完善，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外已開(kāi)始應(yīng)用塑性成形過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，即利用有限元（ FEM）等有值分析方法模擬金屬的塑性成形過(guò)程，根據(jù)分析結(jié)果，設(shè)計(jì)人員可預(yù)測(cè)某一工藝方案成形的可行性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，并通過(guò)在計(jì)算機(jī)上選擇修改相關(guān)參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)。這樣既節(jié)省了昂貴的試模費(fèi)用，也縮短了制模具周期。 研究推廣能提高生產(chǎn)率及產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本和擴(kuò)大沖壓工藝應(yīng)用范圍的各種壓新工藝，也是沖壓技術(shù)的發(fā)展 方向之一。目前，國(guó)內(nèi)外相繼涌現(xiàn)出精密沖壓工藝、軟模成形工藝、高能高速成形工藝及無(wú)模多點(diǎn)成形工藝等精密、高效、經(jīng)濟(jì)的沖壓新工藝。其中，精密沖裁是提高沖裁件質(zhì)量的有效方法，它擴(kuò)大了沖壓加工范圍，目前精密沖裁加工零件的厚度可達(dá) 25mm，精度可達(dá) IT1617 級(jí)；用液體、橡膠、聚氨酯等作柔性凸?；虬寄５能浤３尚喂に?，能加工出用普通加工方法難以加工的材料和復(fù)雜形狀的零件，在特定生產(chǎn)條件下具有明顯的經(jīng)濟(jì)效果；采用爆炸等高能效成形方法對(duì)于加工各種尺寸在、形狀復(fù)雜、批量小、強(qiáng)度高和精度要求較高的板料零件，具有很重要的實(shí)用意 義；利用金屬材料的超塑性進(jìn)行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的沖壓成形工序，這對(duì)于加工形狀復(fù)雜和大型板料零件具有突出的優(yōu)越性；無(wú)模多點(diǎn)成形工序是用高度可調(diào)的凸模群體代替?zhèn)鹘y(tǒng)模具進(jìn)行板料曲面成形的一種先進(jìn)技術(shù)，我國(guó)已自主設(shè)計(jì)制造了具有國(guó)際領(lǐng)先水平的無(wú)模多點(diǎn)成形設(shè)備，解決了多點(diǎn)壓機(jī)成形法，從而可隨意改變變形路徑與受力狀態(tài)，提高了材料的成形極限，同時(shí)利用反復(fù)成形技術(shù)可消除材料內(nèi)殘余應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)無(wú)回彈成形。無(wú)模多點(diǎn)成形系統(tǒng)以CAD/CAM/CAE 技術(shù)為主要手段，能快速經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)三維曲面的自動(dòng)化成形。 (2.)沖模 是實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件 .在沖模的設(shè)計(jì)制造上 ,目前正朝著以下兩方面發(fā)展 :一方面 ,為了適應(yīng)高速、自動(dòng)、精密、安全等大批量現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，沖模正向高效率、高精度、高壽命及多工位、多功能方向發(fā)展，與此相比適應(yīng)的新型模具材料及其熱處理技術(shù)，各種高效、精密、數(shù)控自動(dòng)化的模具加工機(jī)床和檢測(cè)設(shè)備以及模具吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 CAD/CAM 技術(shù)也在迅速發(fā)展；另一方面，為了適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制或小批量生產(chǎn)的需要，鋅基合金沖模、聚氨酯橡膠沖模、薄板沖模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡(jiǎn)易沖模及其制造技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。 精密、高效的多工位及多 功能級(jí)進(jìn)模和大型復(fù)雜的汽車覆蓋件沖模代表了現(xiàn)代沖模的技術(shù)水平。目前， 50 個(gè)工位以上的級(jí)進(jìn)模進(jìn)距精度可達(dá)到 2 微米，多功能級(jí)進(jìn)模不僅可以完成沖壓全過(guò)程，還可完成焊接、裝配等工序。我國(guó)已能自行設(shè)計(jì)制造出達(dá)到國(guó)際水平的精度達(dá) 2 5 微米，進(jìn)距精度 23 微米，總壽命達(dá) 1 億次。我國(guó)主要汽車模具企業(yè)，已能生產(chǎn)成套轎車覆蓋件模具，在設(shè)計(jì)制造方法、手段方面已基本達(dá)到了國(guó)際水平，但在制造方法手段方面已基本達(dá)到了國(guó)際水平，模具結(jié)構(gòu)、功能方面也接近國(guó)際水平，但在制造質(zhì)量、精度、 制造周期和成本方面與國(guó)外相比還存在一定差距。 模具制造技術(shù)現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)正在不斷向傳統(tǒng)制造技術(shù)滲透、交叉、融合形成了現(xiàn)代模具制造技術(shù)。其中高速銑削加工、電火花銑削加工、慢走絲切割加工、精密磨削及拋光技術(shù)、數(shù)控測(cè)量等代表了現(xiàn)代沖模制造的技術(shù)水平。高速銑削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面質(zhì)量（主軸轉(zhuǎn)速一般為 1500040000r/min） ,加工精度一般可達(dá) 10微米，最好的表面粗糙度 Ra 1 微米），而且與傳統(tǒng)切削加工相比具有溫升低（工 件只升高 3 攝氏度）、切削力小，因而可加工熱敏材料和剛性差的零件，合理選擇刀具和切削用量還可實(shí)現(xiàn)硬材料（ 60HRC）加工；電火花銑削加工（又稱電火花創(chuàng)成加工）是以高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單管狀電極作三維或二維輪廓加工（像數(shù)控銑一樣），因此不再需要制造昂貴的成形電極，如日本三菱公司生產(chǎn)的 EDSCAN8E 電火花銑削加工機(jī)床，配置有電極損耗自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)、 CAD/CAM 集成系統(tǒng)、在線自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)，體現(xiàn)了當(dāng)今電火花加工機(jī)床的技術(shù)水平；慢走絲線切割技術(shù)的發(fā)展水平已相當(dāng)高，功能也相當(dāng)完善，自動(dòng)化程度已達(dá)到無(wú)人看管運(yùn)行的程 度，目前切割速度已達(dá)到300mm 2 /min,加工精度可達(dá) 1.5 微米，表面粗糙度達(dá) Ra=010.2 微米 ；精度磨削及拋光已開(kāi)始使用數(shù)控成形磨床、數(shù)控光學(xué)曲線磨床、數(shù)控連續(xù)軌跡坐標(biāo)磨床及自動(dòng)拋光等先進(jìn)設(shè)備和技術(shù) ；模具加工過(guò)程中的檢測(cè)技術(shù)也取得了很大的發(fā)展 ,現(xiàn)在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)除了能高精度地測(cè)量復(fù)雜曲面的數(shù)據(jù)外 ,其良好的溫度補(bǔ)償裝置、可靠的抗振保護(hù)能力、嚴(yán)密的除塵措施及簡(jiǎn)單操作步驟，使得現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化檢測(cè)成為可能。此外，激光快速成形技術(shù)（ RPM）與樹(shù)脂澆注技術(shù)在快速經(jīng) 濟(jì)制模技術(shù)中得到了成功的應(yīng)用。利用 RPM 技術(shù)快速成形三維原型后，通過(guò)陶瓷精鑄、電弧涂噴、消失模、熔模等技術(shù)可快速制造各種成形模。如清華大學(xué)開(kāi)發(fā)研制的“ M-RPMS-型多功能快速原型制造系統(tǒng)”是我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的世界惟一擁有兩種快速成形工藝（分層實(shí)體制造 SSM和熔融擠壓成形 MEM）的系統(tǒng)，它基于“模塊化技術(shù)集成”之概念而設(shè)計(jì)和制造，具有較好的價(jià)格性能比。一汽模具制造公司在以 CAD/CAM 加工的主模型為基礎(chǔ)，采用瑞士汽巴精化的高強(qiáng)度樹(shù)脂澆注成形的樹(shù)脂沖模應(yīng)用在國(guó)產(chǎn)轎車試制和小批量生產(chǎn)開(kāi)辟了新的途徑。 (3) 沖壓設(shè)備和沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化方面 性能良好的沖壓設(shè)備是提高沖壓生產(chǎn)技術(shù)水平的基本條件，高精度、高壽命、高效率的沖模需要高精度、高自動(dòng)化的沖壓設(shè)備相匹配。為了滿足大批量高速生產(chǎn)的需要，目前沖壓設(shè)備也由單工位、單功能、低速壓力機(jī)朝著多工位、多功能、高速和數(shù)控方吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 向發(fā)展，加之機(jī)械乃至機(jī)器人的大量使用，使沖壓生產(chǎn)效率得到大幅度提高，各式各樣的沖壓自動(dòng)線和高速自動(dòng)壓力機(jī)紛紛投入使用。如在數(shù)控四邊折彎?rùn)C(jī)中送入板料毛坯后，在計(jì)算機(jī)程序控制下便可依次完成四邊彎曲，從而大幅度提高精度和生產(chǎn)率；在高速自動(dòng)壓力機(jī)上沖壓電機(jī)定轉(zhuǎn)子 沖片時(shí)，一分鐘可沖幾百片，并能自動(dòng)疊成定、轉(zhuǎn)子鐵芯，生產(chǎn)效率比普通壓力機(jī)提高幾十倍，材料利用率高達(dá) 97%；公稱壓力為250KN 的高速壓力機(jī)的滑塊行程次數(shù)已達(dá) 2000 次 /min 以上。在多功能壓力機(jī)方面，日本田公司生產(chǎn)的 2000KN“沖壓中心”采用 CNC 控制，只需 5min 時(shí)間就可完成自動(dòng)換模、換料和調(diào)整工藝參數(shù)等工作；美國(guó)惠特尼公司生產(chǎn)的 CNC 金屬板材加工中心，在相同的時(shí)間內(nèi)，加工沖壓件的數(shù)量為普通壓力機(jī)的 410 倍，并能進(jìn)行沖孔、分段沖裁、彎曲和拉深等多種作業(yè)。 近年來(lái)，為了適應(yīng)市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)產(chǎn)品 質(zhì)量的要求越來(lái)越高，且其更新?lián)Q代的周期大為縮短。沖壓生產(chǎn)為適應(yīng)這一新的要求，開(kāi)發(fā)了多種適合不同批量生產(chǎn)的工藝、設(shè)備和模具。其中，無(wú)需設(shè)計(jì)專用模具、性能先進(jìn)的轉(zhuǎn)塔數(shù)控多工位壓力機(jī)、激光切割和成形機(jī)、 CNC 萬(wàn)能折彎?rùn)C(jī)等新設(shè)備已投入使用。特別是近幾年來(lái)在國(guó)外已經(jīng)發(fā)展起來(lái)、國(guó)內(nèi)亦開(kāi)始使用的沖壓柔性制造單元（ FMC）和沖壓柔性制造系統(tǒng)（ FMS）代表了沖壓生產(chǎn)新的發(fā)展趨勢(shì)。 FMS 系統(tǒng)以數(shù)控沖壓設(shè)備為主體，包括板料、模具、沖壓件分類存放系統(tǒng)、自動(dòng)上料與下料系統(tǒng)，生產(chǎn)過(guò)程完全由計(jì)算機(jī)控制，車間實(shí)現(xiàn) 24 小時(shí)無(wú)人控制生產(chǎn)。同時(shí) ，根據(jù)不同使用要求，可以完成各種沖壓工序，甚至焊接、裝配等工序，更換新產(chǎn)品方便迅速，沖壓件精度也高。 (4)沖壓標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)方面 模具的標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)，已得到模具行業(yè)和廣泛重視。因?yàn)闆_模屬單件小批量生產(chǎn)，沖模零件既具的一定的復(fù)雜性和精密性，又具有一定的結(jié)構(gòu)典型性。因此，只有實(shí)現(xiàn)了沖模的標(biāo)準(zhǔn)化，才能使沖模和沖模零件的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)專業(yè)化、商品化，從而降低模具的成本，提高模具的質(zhì)量和縮短制造周期。目前，國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)程度已達(dá) 70%80%，模具廠只需設(shè)計(jì)制造工作零件，大部分模具零件均 從標(biāo)準(zhǔn)件廠購(gòu)買，使生產(chǎn)率大幅度提高。模具制造廠專業(yè)化程度越不定期越高，分工越來(lái)越細(xì)，如目前有模架廠、頂桿廠、熱處理廠等，甚至某些模具廠僅專業(yè)化制造某類產(chǎn)品的沖裁?；驈澢?，這樣更有利于制造水平的提高和制造周期的縮短。我國(guó)沖模標(biāo)準(zhǔn)化與專業(yè)化生產(chǎn)近年來(lái)也有較大發(fā)展，除反映在標(biāo)準(zhǔn)件專業(yè)化生產(chǎn)廠家有較多增加外，標(biāo)準(zhǔn)件品種也有擴(kuò)展，精度亦有提高。但總體情況還滿足不了模具工業(yè)發(fā)展的要求，主要體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)化程度還不高（一般在 40%以下），標(biāo)準(zhǔn)件的品種和規(guī)格較少，大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)件廠家未形成規(guī)?；a(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量也還存在較多問(wèn)題。 另外，標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)的銷售、供貨、服務(wù)等都還有待于進(jìn)一步提高。 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 第 2章 模具的結(jié)構(gòu)形式的確定 2.1 沖壓件工藝性分析及沖裁方案的確定 2.1.1 工藝分析 圖 2-1 零件圖 如圖 2.1 所示工件只有落料和沖孔兩道工序。材料為 10#鋼板，厚度為 1.5mm，工件的結(jié)構(gòu)看似復(fù)雜，其實(shí)外形關(guān)于 y軸基本對(duì)稱。有一個(gè)長(zhǎng)為 38.88 1.00高為25.8 084.00的矩形孔，最小壁厚為 7mm，完全可以以滿足設(shè)計(jì)要求。工件要求毛刺高度不大于 0.05mm，精度可取 IT9 級(jí) ,采用普通沖裁即可。 2.1.2 方案確定 該工件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可以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：沖孔 -落料級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)近模生產(chǎn)。 方案三：落料 -沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需兩道工序兩副模具，成本高而生 產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)的要求。方案二只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，工件精度也能滿足要求。但是比簡(jiǎn)單你模具制造麻煩。成本也高。方案三也只需一副模具，工件的精吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 度及生產(chǎn)效率都較高，且由工件最小壁厚為 7mm遠(yuǎn)大于凹凸模許用最小壁厚 3.2mm。該模具與級(jí)進(jìn)模具相比制造簡(jiǎn)單；與簡(jiǎn)單工序模具相比可以滿足精度及大批量生產(chǎn)的要求。 通過(guò)對(duì)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。 零件結(jié)構(gòu)的工藝性分析：該零件形狀簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)符合沖裁工藝性要求。只需要一次落料即可，故采用復(fù)合倒裝模具進(jìn)行加工。 2.2 模具 結(jié)構(gòu)形式的確定 復(fù)合模有兩種結(jié)構(gòu)形式，正裝式和倒裝式復(fù)合模?？紤]到工件成形后，如何脫模方便。正裝式復(fù)合模成形后工件留在下模，需向上推出工件，給取出工件帶來(lái)不變。倒裝式復(fù)合模成形后工件留在上模，只需在上模裝一推出裝置，借助模具的復(fù)合力就可以輕松的將工件給卸下來(lái)。這樣即能提高生產(chǎn)率又能保證安全。如凸凹模較大，可直接將凹凸模固定在底座上從而省去固定板。綜上考慮，該套模具采用倒裝式復(fù)合模更加合理。即凹模在上、下面采用一凸凹模與之配合。 2.3 定位方式的選擇 由于該套模具設(shè)計(jì)的是工人送料，所以必須采用擋料裝置用以保 持沖件輪廓的完整和適量的搭邊。采用圓柱擋料銷因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。 因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷；控制條料的送進(jìn)步距。采用彈簧彈頂?shù)幕顒?dòng)擋料銷來(lái)定步距。而第一件的沖壓位置因?yàn)闂l料有一定的余量，可以操作工人目測(cè)來(lái)確定。 2.4 卸料 .出件方式的選擇 根據(jù)模具沖裁的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，該模具采用彈性卸料方式比較方便 .因?yàn)楣ぜ虾駷?.5mm，推件力不是太大，用彈性裝置取出工件完全滿足要求。因此，采用彈性卸料方式。 2.5 導(dǎo)向方式的選擇 為了提高模具的壽命和工件的質(zhì)量，方便安裝調(diào)試，模具須使用 導(dǎo)向裝置。常用導(dǎo)向裝置有導(dǎo)板式和導(dǎo)柱式。導(dǎo)向模要比無(wú)導(dǎo)向模的精度，壽命，使用安裝，操作安全方面要好一些。一般適用于形狀較簡(jiǎn)單尺寸不大的沖壓件。 沖壓加工零件形狀復(fù)雜時(shí)，導(dǎo)板加工困難，為了避免熱處理變形，現(xiàn)場(chǎng)不進(jìn)行熱處理，所以其耐磨性能差，實(shí)際上很難達(dá)到和保持可靠與穩(wěn)定的導(dǎo)向精度。因此，實(shí)際生產(chǎn)中常采用導(dǎo)柱，導(dǎo)套的方式導(dǎo)向。 2.6 材料分析 由 表 1-3可得 ， 10#鋼板，抗剪強(qiáng)度 =255Mpa，斷后伸長(zhǎng)率 35%，此材料具有良好的塑性級(jí)較高的彈性，沖裁性較好，可以沖裁加工 。 2.7 沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性 零件結(jié) 構(gòu)的工藝性分析：該零件形狀簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)符合沖裁工藝性要求。 沖孔的最小尺寸與孔的形狀，板材力學(xué)性能有關(guān)，因受凸模強(qiáng)度的限制，孔的尺寸不吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 應(yīng)太小。沖孔的最小尺寸取決于材料性能，凸模的強(qiáng)度和模具結(jié)構(gòu)等。根據(jù)沖壓模具 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) P7 表 2-2 可 查得圓形孔最小值為： d=1.3t=1.3X1.5=1.95mm 4所以滿足工藝性要求。 沖裁件孔與孔之間 :孔與邊緣之間的距離受模具的強(qiáng)度和沖裁件質(zhì)量的制約 ,其值不應(yīng)過(guò)小 ,一般要求 a 2t，但不得小于 3-4mm 必要時(shí)可取a=(1-5)t。 所以由沖件圖可知 :A=7.5 2x1.5=3 滿足要求 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 第三章 主要設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1 排樣圖的設(shè)計(jì)及計(jì)算 3.1.1 排樣方法的確定 排樣是指沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法。根據(jù)工件的形狀，確定采用無(wú)廢料排樣的方法是不可能做到的；但能夠采用有廢料和少?gòu)U料的排樣方法 .。經(jīng)過(guò)多次排樣計(jì)算粗畫(huà)排樣圖，如圖 3-1 所示： 圖 3-1 排樣草圖 3.1.2 確定搭邊值 根據(jù)料厚 1.5 mm，查表可得最小的搭邊值： 工件間： mm 側(cè)面 ： 2.5mm 由于工件在沖壓過(guò)程中，必須兩邊設(shè)置壓邊值。故工件側(cè)面可取 3mm。由此可確定條料步距： 步距： 67.7 mm 寬度： 266.7+3+3=272.7mm 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 3.1.3 畫(huà)出排樣圖 圖 3-2 排樣圖 3.2 沖裁壓力的計(jì)算 3.2.1 沖壓力的計(jì)算 該倒裝復(fù)合沖裁模具，采用彈性卸料和下料方式。沖裁力的大小，主要與材料的性質(zhì)，厚度和沖件分離的輪廓長(zhǎng)度有關(guān)。工件圖及其 尺寸見(jiàn)圖 3-3: 材料的抗剪強(qiáng)度 ，可查表得出 :2380 mmN。 1.落料力 1F = 1L t =680.06 1.5 380 =387.6 N310 1L =(23+9.1+9.8) 06.6 8 02 0 042.5184.572262 3 52 2.沖孔力 2F = 2L t =128.36 N3102.733805.1 2L = 38.38( +25.8) 36.1282 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 圖 3-3 工件圖 3.2.2 落料時(shí)卸料力 缷F=缷K 1F 查表得 : 缷K=0.025 故 缷F= N33 109 . 7)N106.387025.0( 3.2.3 沖孔時(shí)的推件力 圖 3-4 柱形刃口 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 2n FKF 推推 取如圖 3-4 所示的凹模刃口尺寸， h=10mm，則 n=h/t=10/1.5 7 個(gè) 查表得： 05.0推K 故 NNF 33 106.25)102.7305.07( 推 總沖壓力：推缷總 FFFFF 21= NN 33 101.49610)6.257.92.736.387( 3.3 沖裁壓力中心的確定 沖裁模的壓力中心就是沖裁力合力的作用點(diǎn)。沖壓時(shí)，模具的壓力中心一定要與沖床滑塊的中心線重合。否則滑塊就會(huì)承受偏心載荷，使模具歪斜，間隙不均，從而導(dǎo)致沖床滑塊與導(dǎo)軌和模具的不正常磨損，降低沖床和模具的壽命。所以在設(shè)計(jì)模具時(shí)，必須要確定模具的壓力中心，并使其通過(guò)模柄的軸線，從而保證模具壓力中心與沖床滑塊中心重合。 零件如圖 3-3 所示，左右對(duì)稱 (即 X 方向 )。要 解決的是 Y 軸法相的壓力中心的問(wèn)題。根據(jù)與牽引電機(jī)廠工程師的論證，針對(duì)此零件得出完全可以避免繁瑣的計(jì)算壓力中心的過(guò)程。可以憑借經(jīng)驗(yàn)法找到壓力中心，經(jīng)驗(yàn)證 ,完全是切實(shí)可行的，尋找壓力中心的經(jīng)驗(yàn)法現(xiàn)述如下： 如圖 3-5 壓力中心示圖 如圖 3-5 所示，此零件關(guān)于 X 軸對(duì)稱， Y 軸方向可以把零件下沿的 A.B 兩點(diǎn)連接起來(lái)可以測(cè)得從零件上沿至此直線的垂直距離為 72.17mm，因此可以近似得到 水平吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 中心線距離零件上沿 36mm，由此，零件中心可以確定。 3.4 刃口尺寸的計(jì)算 3.4.1 沖裁間隙 沖裁間隙是指沖裁模的凸模和凹模刃口之間的尺寸之差。單邊間隙用 Z/2 表示，雙邊間隙用 Z 表示。如圖 3-6 所示。 圖 3-6 沖裁間隙 1. 間隙對(duì)沖裁力的影響 ： 試驗(yàn)證實(shí)，隨間隙的增大沖裁力有一定程度的降低，但當(dāng)單面間隙介于材料厚度的 5一 20范圍內(nèi)時(shí)沖裁力的降低不超過(guò) 5一 l0。因此，在正常情況下，間隙對(duì)沖裁力的影響不 是 很大。 2. 間隙對(duì)卸料力、推件力的影響 ： 間隙對(duì)卸料力、推件力的影響比較顯著 。隨間隙增大，卸料力和推件力都將減小。一般當(dāng)單面間隙增大到材料厚度的 15一 25時(shí)，卸料力幾乎降到零。但間隙繼續(xù)增大會(huì)時(shí)毛刺增大，又將引起卸料力、頂件力的迅速增大 。 3. 合理間隙值的確定： 間隙的選取要使沖裁達(dá)到較好的斷面質(zhì)量、較高的尺寸精度，較小的沖裁力，較高的模具壽命。合理間隙指一個(gè)范圍值，最大合理間隙，最小合理間隙。間隙的確定是綜合考慮上述各個(gè)因素的影響，選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)膯?wèn)隙范圍作為合理間隙。其上限為最大合理聞隙，下限為最小合理間隙 ，即合理間隙指的是一個(gè)范圍值。在其體設(shè)計(jì)模具時(shí) ，根據(jù)工件和生產(chǎn)上的 具體要求可按下列原則進(jìn)行選?。?(l)當(dāng)工件的斷面質(zhì)量沒(méi)有嚴(yán)格要求時(shí)，為了提高模具壽命和減小沖裁力，可以選擇較大間隙值。 (2)當(dāng)工件斷面質(zhì)量及制造公差要求較高時(shí)應(yīng)選擇較小間隙值。 (3)計(jì)算沖裁模刃口尺寸時(shí) ,考慮到模具在使用過(guò)程中的磨損會(huì)使刃口間隙增大 ,應(yīng)當(dāng)按 Zmin 值來(lái)計(jì)算。 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 4. 確定合理間隙的方法： 常用的方法：計(jì)算法、經(jīng)驗(yàn)法、查表法。 3.4.2 刃口加工方法的確定 1. 凹凸模刃口尺寸計(jì)算原則： 在決定模具刃口尺寸及其制造公差時(shí)需考慮下列原則： （ 1） 落料件尺寸由凹模尺寸決定。故設(shè)計(jì) 落料精度時(shí)，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取 在 凸模上；考慮到?jīng)_裁中凸、凹模的磨損，設(shè)計(jì)時(shí)，凹模基本尺寸應(yīng)取制件尺寸公差范圍的較小尺寸；設(shè)計(jì)沖孔時(shí)，凸?；境叽鐒t應(yīng)取工件孔尺寸公差范圍的較大尺寸。這樣，在凸、凹磨損到一定的程度的情況下，仍能沖出合格的制件。凸凹模間隙則取最小合理間隙值。 （ 2） 確定沖模刃口制造公差時(shí)，應(yīng)考慮制件的公差要求。如果對(duì)刃口尺寸精度要求過(guò)高（即制造公差過(guò)?。?，會(huì)使模具制造困難，增加成本，延長(zhǎng)生產(chǎn)周期；如果對(duì)刃口尺寸精度要求過(guò)低（即制造精度公差過(guò)大），則生產(chǎn)出來(lái)的制件可能不合格，會(huì)使模具 的壽命降低。若制件沒(méi)有標(biāo)注公差，則對(duì)于非圓形件按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) “ 非配合尺寸的公差數(shù)值 ” IT14 級(jí)處理 ， 沖模則可按 IT11 級(jí)制造；對(duì)于圓形件，一般可按 IT7IT6J級(jí)制造模具。沖壓件的尺寸公差應(yīng)按 “ 入體 ” 原則標(biāo)注為單向公差，落料件上偏差為零，下偏差為負(fù)；沖孔件上偏差為正，下偏差為零。 b 載荷 Q 的作用線到上平板左鉸支點(diǎn) M 的水平距離。 2. 凸模與凹模配合加工 凸、凹模制造有兩種方法：分開(kāi)加工和配合加工。因配合加工容易保證間隙，還可放大模具的制造公差，故目前工廠一般使用這種方法。采用配合加工法，必須對(duì)沖裁件的尺寸磨 損類型加以判斷，以選擇相應(yīng)的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。模具刃口尺寸磨損后變化有 3 種情況：減小、增大或不變。要自動(dòng)地判斷出模具刃口尺寸的磨損類型，就需要對(duì)沖裁件幾何形狀進(jìn)行分析。在沖裁模中，一般落料尺寸以凹模為準(zhǔn)、沖孔尺寸以凸模為準(zhǔn)，根據(jù)凹模磨損后向外擴(kuò)展，凸模磨損后向內(nèi)縮小的特點(diǎn)，計(jì)算出凹模外等距線、凸模內(nèi)等距線，可得到偏移后的幾何圖形 。 配合加工方法是：先按零件的尺寸和公差，計(jì)算出沖孔凸?；蚵淞习寄５某叽纾⒅圃斐鰜?lái)，然后以此為基準(zhǔn)件，配置沖孔熬凹?；蚵淞贤鼓?，只需要保證最小間隙即可。其計(jì)算方法如下： 1) 落料 :設(shè)計(jì) 零件尺寸為_(kāi)D，則 凹凹 )( XDD 式中： 凹D -落料凹模刃口尺寸 (mm)； 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 凸D-凸模刃口尺寸 (mm)，按凹模尺寸配置 ,留雙邊間隙 minZ； 凹-落料凹模制造公差 ,取值 /4； -零件公差 (mm)； X-磨損系數(shù)。 2)沖孔 :設(shè)零件尺寸為 d,則凹凹凸 )X(dd 式中： 凸d- -落料凹模刃口尺寸 (mm)； 凹d-凸模刃口尺寸 (mm),按凹模尺寸配置 ,留雙邊間隙 minZ ； 凸-落料凹模制造公差 ,取值 /4； -零件公差 (mm)； X-磨損系數(shù)。 配制法的特點(diǎn)是：模具的最小間隙在配制中得到保證，因此不需要用公式凸+凹 maxZ- minZ 來(lái)進(jìn)行校核，從而可以放寬基準(zhǔn)件的制造公差，使其加工簡(jiǎn)單容易。由此，圖紙上只需標(biāo)注基準(zhǔn)件的尺寸及其公差，配合件僅注基本尺寸，并注明與基準(zhǔn)件配制及應(yīng)保證的間隙值。 3.4.3 刃口尺寸的確定 根據(jù)零件形狀，為保證沖裁間隙及模具加工制造的方便，須采用配合加工法。把模具尺寸劃分成三種并分別計(jì)算。 圖 3-7 零件圖 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 如圖所示，可分別以沖孔和落料兩種情況考慮。 1. 沖孔 : 沖孔時(shí)應(yīng)以凸 模為基準(zhǔn)件 配作凹模， 分析凸模 刃口尺寸得 到兩尺寸084.001.00 8.2538 和 均為在刃口磨損后減小的尺寸，記作 凸凸 和 21 BB ，以公式： 04)( XBB凸進(jìn)行計(jì)算 .其中： -工件的制造公差 (mm) X-因數(shù) ,由表查出此處均取 1. 故 041)( XBB 凸= 0025.038 0 02.004288.25)( XBB 凸 2. 落料 落料以凹模為基準(zhǔn)件配做凹模，未標(biāo)注公差的尺寸按 IT9 級(jí)精度選取，此凹模尺寸分類如圖 3-8 所示： C2A4C1A 2A 1A5A 1c 3 圖 3-8 落料凹模尺寸分類 1) 凹模磨損后，尺寸51 AA增大，可以按公式 40)( XAA凹 計(jì)算凹模尺寸，其中： -工件的制造公差 (mm) X-因數(shù) ,由表查出此處均取 1. 未標(biāo)注公差的尺寸可由標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表選配公差 ,尺寸整理如下： 0 0 6 3.050 0 4 3.040 13.030 1 1 5.020 2.01 20,5.9,7.266,1.238,200 AAAAA 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 故，凹模尺寸計(jì)算如下： 4011 )( XAA 凹 = 05.004 2.00 85.199)2.01200( , 4022 )( XAA 凹 = 028.004115.00 238)115.011.238( 4033 )( XAA 凹 = 03.004043.00 6.266)13.017.266( ， 4042 )( XAA 凹 = 01.0040 4 3.00 5.9)043.015.9( , 4052 )( XAA 凹 = 0 1 5.0040 6 3.00 20)063.0120( . 2) 凹模磨損后 ,尺寸 B 減小 .由標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表為尺寸 B 配公差后為 13.0064.269 可按公式04)( XBB 凹計(jì)算凹模尺寸 (其中 :X,可取值 1)。 04)( XBB 凹 0 03.00472.269)13.0164.269( 3) 凹模磨損后，尺寸31 CC 不變，尺寸公差化作 C 的形式 ,，則可按公式4 CC凹計(jì)算此類凹模尺寸，其中： -工件的制造公差 (mm)； 未標(biāo)注公差的尺寸可由標(biāo)注公差數(shù)值表選配公差 ,尺寸整理如下： 115.0201,073.03.42,063.020 321 ACC 故 ,凹模尺寸計(jì)算如下： 015.0204063.0204 11 CC 凹 018.03.424072.03.424 22 CC 凹 028.02014115.02014 33 CC 凹 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 第四章 主要零部件的設(shè)計(jì) 4.1 工作零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1.1 落料凹模 凹模采用整體凹模，輪廓全部采用數(shù)控線切割機(jī)床即可一次成型，安排凹模在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)壓力中心的數(shù)據(jù)，盡量保證壓力中心與模柄中心重合。其輪廓尺寸計(jì)算如下： 1. 凹模厚度 : 凹模厚度可按經(jīng)驗(yàn)公式 H=KB 進(jìn)行計(jì)算，其中： b-凹?？椎淖畲髮挾?(mm),此處為 266.7mm； K-因數(shù) ,由料厚及孔寬度 b 決定 ,由表查得此處 K 取 0.13； H-凹模厚度 (mm)； c-凹模壁厚 ,由公式 c=1.3H 計(jì)算 . H=KB=0.13 mmmm 356.347.2 6 6 c=1.3H= 406.343.1 由以上計(jì)算 ,取凹模厚度 H=35mm壁厚 c=40mm 3. 凹模長(zhǎng)度 ,寬度 : 由以上計(jì)算得到的凹模壁厚及零件尺寸可確定模具寬度和長(zhǎng)度 ,其計(jì)算結(jié)果如下 :凹模長(zhǎng)度 : mmcbB 7.3464027.2662 凹模寬度 : mmcL 17.15280217.7221 (送料方向 ) 根據(jù)工件圖樣 ,在分析受力情況及保證壁厚強(qiáng)度的前提下 ,取凹模長(zhǎng)度為350mm,寬度為 150mm,所以凹模輪廓尺寸為 mmmmmm 35150350 詳見(jiàn)下圖4-1 所示 : 4. 卸料板 卸料板在無(wú)特殊要求的情況下 ,壁厚可取 10-20mm,針對(duì)此模具此處取厚度為15mm.上卸料板的外形尺寸與沖裁件相同 ,下卸料板外形尺寸為 : mmmmmm 35150350 . 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 圖 4-1 凹模大體尺寸 4.1.2 沖孔凸模 沖孔凸模采用固定板固定于上托 ,其結(jié)構(gòu)如圖 4-2 所示 ,凸模與固定板緊密配合 ,上端帶臺(tái)肩 ,以防拉下 .上托的厚度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 H托=0.7H mm25357.0 凹 凸模的長(zhǎng)度是固定板厚度與凹模厚度之和 ,凸模在沖裁時(shí)進(jìn)入凸凹不的深度由安裝模具的工人能由需求適當(dāng)調(diào)配 .因此凸模長(zhǎng)度為 : mm603525 凸L 由于該凸模不屬于細(xì)長(zhǎng)類型且為卸料板導(dǎo)向凸模 ,不易變形彎曲 .由此判定凸模強(qiáng)度足夠 ,不須進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算 . 圖 4-2 凸模的固定形式 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 4.2 定位零件的設(shè)計(jì) 結(jié)合本套模具的具體結(jié)構(gòu) ,考慮到工件的形狀 ,設(shè)置三組 8 的回帶式檔料銷其分布如圖 4-4 所示 ,位于下卸料板上面的一組檔料銷起定距作用 ；位于左側(cè) 圖 的兩組檔料銷起定位作用 .檔料銷采用壓縮彈簧的結(jié)構(gòu) ,在開(kāi)模時(shí) ,彈簧恢復(fù)彈力把檔料銷頂起 ,使它處于工作狀態(tài) ,三組相配合起到準(zhǔn)確定位的作用 . 4.3 卸料部件的設(shè)計(jì) 凹模內(nèi)卸料板 主要作用使 :沖裁時(shí)夾緊材料 ,時(shí)間反壓力 ；提供沖孔凸模的導(dǎo)向保護(hù) ；頂出工件 .卸料板的周界尺寸與凹模周界尺寸相同 ,尺寸前邊已計(jì)算 ,厚度取 15mm,材料為 Q235A,它采用 4 個(gè)打料銷釘固定 ,其分布如圖 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 圖 4-5 上卸料板結(jié)構(gòu) 4-5 所示 .四個(gè)銷釘分布于卸料板的邊緣 ,在開(kāi)模時(shí) ,使頂桿的卸料力均勻傳遞到零件上 ,使其順利脫離凹模 . 4-4 模架及其它零部件的設(shè)計(jì) 本套模具采用標(biāo)準(zhǔn)模架結(jié)構(gòu) ,其中標(biāo)準(zhǔn)件由模架 ,上模座 ,下模座 ,導(dǎo)柱 ,導(dǎo)套 ,模柄等 .現(xiàn)列出其中有必要的說(shuō)明的標(biāo)準(zhǔn)件 . B 圖 4-6 上托剖試圖 圖 4-7 底座俯視圖 上托和底座均是鑄造件且大體尺寸相仿 ,如圖 4-7 表示他們的大體輪廓尺寸 .區(qū)別有兩點(diǎn) :其一 ,厚度不 同 ,上托由于有打 料機(jī)構(gòu)和安裝有 模柄 ,要比底座后一些 ,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及具體尺寸如圖 4-6 所示 .其二 ,在沖壓過(guò)程中 ,會(huì)長(zhǎng)生大量氣體 ,上托比底座多了吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 一條排氣的溝槽位置與結(jié)構(gòu)如圖 4-7 所示 A 向 .其目的是為了排除氣體 ,延長(zhǎng)模具使用壽命 . A 圖 4-8 導(dǎo)柱與導(dǎo)套 模具的上下兩部分利用導(dǎo)柱 ,導(dǎo)套的滑動(dòng)配合導(dǎo)向 .雖然導(dǎo)柱會(huì)加大模具輪廓尺寸 ,使模具變重 ,制造工藝復(fù)雜 ,增加模具成本 .但用導(dǎo)柱導(dǎo)向提高了模具的精度 ,壽命 ,可靠性 ,并且安裝方便 .導(dǎo)柱 ,導(dǎo)套的具體尺寸如圖 4-8 所示 : 導(dǎo)柱 :d/mm L/mm 為 18540 導(dǎo)套 :d/mm L/mm D/mm 為 5510041 A 本模具是小型模具 ,故應(yīng)采用模柄固定 .這種固定方法工作可靠 ,裝換沖模方便 ,但必須保證 上模座頂面與壓力機(jī)滑塊下平面緊貼 .模柄采用固定式 ,大體尺寸如圖 4-9 所吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 示 .采用四個(gè) M10 的內(nèi)角螺栓固定 ,而并非均布 ,按圖 4-9 所示螺釘分布 ,可以保證模柄固定到上托且不會(huì)影響與之相距較近的推板 . 4.5 模具總裝圖 4-10 裝配圖圖 由上述各步計(jì)算得的數(shù)據(jù)及確定的工藝方案 ,便可得到模具的轉(zhuǎn)配草圖 .如圖 4-10所示 ,模具分上下兩部分 .上部分主要由凹模 8,凸模 13,固定板 9,上托 10,模柄 15 組成 ；下部分主要由凸凹模 3,下缷料板 7,底座 1 組成 .上下兩部分通過(guò)導(dǎo)柱 ,導(dǎo)套滑動(dòng)配合導(dǎo)向 .復(fù)合模結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)是既 是落料凸模又是沖孔凹模的所謂凸凹模 .利用復(fù)合模能夠在模具的同一部位上同時(shí)完成制件的落料和沖孔工序 ,從而保證沖裁件的內(nèi)空與外徑的相對(duì)位置精度和平整性 ；生產(chǎn)效率也高 ；而且條料定位精度的要求比連續(xù)模低 .模具輪廓尺寸也比連續(xù)模小 . 模具的上模采用剛性推件裝置 ,通過(guò)推桿 16,推板 17,打料銷釘 18,推動(dòng)上卸料板 12,頂出制件 .另外 ,該模具采用 3 組固定檔料銷 4 控制條料的送進(jìn)方向及步進(jìn)距離 . 4.5.1 模具的閉合高度 模具閉合高度 H 可結(jié)合上圖 4-10 由下式算出 : H hHHHHH 109831 =65+40+35+25+80+1.5=246.5mm 其中各參數(shù)如圖 4-10 所示部分 : 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 1H-底座厚度 ,65mm 3H-凹凸模厚度 ,40mm 8H-凹模厚度 ,35mm 9H-固定板厚度 ,25mm 10H-上托厚度 ,1,5mm 4.5.2 沖壓設(shè)備的選擇 壓力機(jī)的選擇 ,應(yīng)從零件 沖裁力 ,模具的最大閉合高度 ,模柄外徑 ,上托和底座的輪廓尺寸綜合考慮 .考慮到凸凹模刃口的磨損 ,模具間隙的波動(dòng) ,材料力學(xué)性能的變化以及材料厚度偏差等因素 ,實(shí)際所須的沖壓力 F還需增加 30%,故選擇機(jī)床時(shí)的沖壓力為 : NNFF 33 10645)101.496(3.13.1 總 模柄外徑 ,如圖 4-9 所示 , mm51 ； 上托和底座的輪廓尺寸見(jiàn)圖 4-7 所示 :471mm 310mm； 由淄博牽引電機(jī)廠提供的沖壓設(shè)備的實(shí)際 規(guī)格，既沖壓力從 150KN-4000KN 不等的沖床中，根據(jù)上述數(shù)據(jù)選擇沖壓力為 1600KN 的沖床，其主要規(guī)格如下： 沖床噸位： 1600KN 行程： 160 最大閉合高度： 375mm 打料桿孔高： 100mm 模柄孔徑： mm51 下漏料孔： mm260 下床面積： 710mm mm790 上床面積： 550mm mm550 4.6 模具的安裝 沖模的使用壽命、工作安全和沖件質(zhì)量等與沖模的正確安裝有著極密切的關(guān)系。著手安裝沖模之前，必須對(duì)壓力機(jī)和沖模相接觸的面擦拭干凈，并認(rèn)真檢查壓力機(jī)工作部分的運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。 4.6.1 上模固定方法 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 固定上模的方法有壓板壓緊、螺栓緊固、燕尾槽固定和模柄固定等。 本套模具屬于小型模具，因此采用的模柄固定。這種固定方法工作可靠，裝換沖模方便，但必須保證確保上模座頂面與壓力機(jī)滑塊下面緊貼。采用模柄固定的壓力機(jī)滑塊下部有一專用夾持塊。夾持塊可在兩平行螺栓上移動(dòng)。夾緊 模柄時(shí)，旋緊壓在夾持塊上的兩螺母，在用方頭螺釘頂緊模柄，如圖 4-11 所示。 4.6.2 下模固定方法 下模座可采用螺釘固定和壓板固定兩種形式。用螺釘固定下模座需開(kāi)平底孔或螺紋孔，增加模具制造成本。因此，此處采用生產(chǎn)中常見(jiàn)的壓板固定方法，如圖 4-12 所示。這種方法既方便又經(jīng)濟(jì)。 采用壓板固定要做到：壓板要有足夠的剛度；支撐、墊鐵的高度要等于下模座被壓處高度；不允許采用其他鐵塊、鐵板等雜物代替墊鐵；圖 4-12 還表示出防止螺母松動(dòng)的方法，即可采用雙螺母結(jié)構(gòu)。 4.6.3 模具安裝順序 1.擦凈壓力機(jī)滑塊底面、工作臺(tái) 或墊塊平面以及沖模上下模座的頂面和底面。 2.將沖模置于壓力機(jī)工作臺(tái)或墊板上，移至近似工作位置。 3.觀察廢料能否漏下。 4.用于搬動(dòng)飛輪或利用壓力機(jī)的寸動(dòng)裝置，使壓力機(jī)滑塊逐步降至下極點(diǎn)。 5.調(diào)節(jié)壓力機(jī)到近似閉合的高度。 6.安裝固定下模的壓板、墊塊和螺栓，但不擰緊。 7.緊固上摸，確保上摸座頂面與滑塊底部緊貼無(wú)隙。 8.緊固下模，逐次交替擰緊。 9調(diào)整閉合高度，使凸模進(jìn)入凹模。 10.回升滑塊，在各滑塊部分加潤(rùn)滑劑。確保導(dǎo)套上部出氣槽暢通。 11.刃口加油，用規(guī)定材料試沖若干件，檢查沖件質(zhì)量。 12.安裝、調(diào)試送料和出料裝置。 13.再次試沖。 表 6-3 卸料板加工工藝過(guò)程 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 備料 將毛坯鍛成 350mm 150mm 15 mm 2 熱處理 退火 3 銑 銑六面 ,厚度留單邊磨量 0.20.3mm 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 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 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 8-M12,鉆沉孔 鉆床 8 平磨 磨厚度及基面見(jiàn)光 平面磨床 9 鉗工 研光各型孔達(dá)要求 10 檢驗(yàn) 6.4 凸模固定板 加工工藝 過(guò)程 如表 6-4 所示 表 6-4 凸模固定板加工工藝過(guò)程 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 備料 將毛坯鍛成 350mm 150mm 25mm 2 熱處理 退火 3 銑 銑六面 ,厚度留單邊磨量 0.20.3mm 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 ,保證配合尺寸 線切割機(jī) 床 7 鉗工 鉆鉸 018.00132 ,鉆攻 1314 鉆床 8 鉗工 鉚接處倒角 9 平磨 磨厚度及基面見(jiàn)光 平面磨床 10 鉗工 研光各型孔達(dá)要求 11 檢驗(yàn) 6.5 上模座 加工工藝 過(guò)程 如表 6-5 所示 表 6-5 上模座 加工工藝過(guò) 程 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 備料 取標(biāo)準(zhǔn)上模座 2 熱處理 退火 4 平磨 平磨上下平面達(dá)要求 平面磨床 5 鉗工 劃螺孔 ,銷孔位置劃模柄孔輪廓線 6 線切割 按圖切割各型孔 ,保證配合尺寸 線切割機(jī) 床 7 鉗工 鉆鉸 2 018.0013 ,鉆攻 6-M12,配鉆模柄防轉(zhuǎn)孔 鉆床 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 8 鉗工 研光各型孔達(dá)要求 9 檢驗(yàn) 6.6 下模座 加工工藝 過(guò)程 如表 6-6 所示 表 6-6 下模座 加工工藝過(guò)程 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 備料 取標(biāo)準(zhǔn)上模座 2 熱處理 退火 4 平磨 平磨上下平面達(dá)要求 平面磨床 5 鉗工 劃螺孔 ,銷孔位置劃模柄孔輪廓線 6 線切割 按圖切割各型孔 線切割機(jī) 床 7 鉗工 鉆鉸 2 018.0013 ,鉆沉孔 鉆床 8 鉗工 研光各型孔達(dá)要求 9 檢驗(yàn) 6.7 導(dǎo)料板 加工工藝 過(guò)程 如表 6-7 所示 表 6-7 導(dǎo)料板加工工藝過(guò)程 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 備料 取標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)料板 2 熱處理 退火 3 鉗工 劃螺孔 ,銷孔位置 4 鉗工 鉆鉸 4X 10 015.00 ,鉆攻 4XM12,2XM5 鉆床 5 鉗工 按圖加工與始用擋料銷的配合處達(dá)要求 6 檢驗(yàn) 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 結(jié) 論 經(jīng)過(guò)這最后一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我真正懂得了學(xué)以致用的道理，本設(shè)計(jì)的題目 是物流液壓升降臺(tái)的設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)是在原有的剪叉式液壓液壓升降臺(tái)的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)其通用性、靈活性、安全性、經(jīng)濟(jì)性等指標(biāo)；結(jié)構(gòu)以能夠滿足靈活性要求較高的汽車維修需要為前提，通過(guò)不同型號(hào)和相應(yīng)附件達(dá)到滿足物流、制造系統(tǒng)、汽車維修等性能要求。 通過(guò)對(duì)雙 鉸接剪叉式升降平臺(tái)機(jī)構(gòu)位置參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)的簡(jiǎn)單計(jì)算，結(jié)合具體實(shí)例，對(duì)機(jī)構(gòu)中兩種液壓缸布置方式分析比較，最終確定液壓執(zhí)行元件大體分為液壓缸或液壓泵，前者實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)，后者完成回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而對(duì)于實(shí)現(xiàn)單純并且簡(jiǎn)單直線及回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，可以采用齒輪式液壓泵及雙活塞桿液壓缸。 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，系統(tǒng)主要參數(shù)的計(jì)算最為重要，直接關(guān)系到系統(tǒng)的穩(wěn)定和性能。 最后對(duì)叉桿的結(jié)構(gòu)材料及尺寸進(jìn)行簡(jiǎn)要的說(shuō)明，從而完成簡(jiǎn)單液壓升降臺(tái)的設(shè)計(jì)。 由于設(shè)計(jì)時(shí)間倉(cāng)促，資料缺乏，整個(gè)設(shè)計(jì)還存在一些小問(wèn)題，一些尺寸的精度不夠。在實(shí)際應(yīng)用是要經(jīng)過(guò)多次調(diào) 整才能達(dá)到預(yù)期效果，望各位老師批評(píng)指正。 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 致 謝 經(jīng)過(guò)四個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們真正懂得了理論聯(lián)系實(shí)際的重要性。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分運(yùn)用大學(xué)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，查找相關(guān)資料，讓我們體會(huì)到理論與實(shí)際還有很大差別。這次