畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）彎板支架沖孔彎曲模具設(shè)計(jì)2套模具全套圖紙

1、江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目彎板支架沖壓模具設(shè)計(jì) 姓 名 學(xué) 號(hào) 系 部 機(jī)電工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 指導(dǎo)教師 職 稱 副教授 2014年 12月 10日 摘 要在這次設(shè)計(jì)中根據(jù)所給題目的要求，首先對(duì)沖壓件進(jìn)行了分析，分析該零件的尺寸精度得出用一般精度的模具即可滿足零件精度的要求，再?gòu)牧慵男螤?、尺寸?biāo)注及生產(chǎn)批量等情況看，選擇加工方案。由于模具工業(yè)的重要性,模具成型工藝在各個(gè)工業(yè)部門得到了廣泛的應(yīng)用,使得模具行業(yè)的產(chǎn)值已經(jīng)大大超過(guò)機(jī)床刀具工業(yè)的產(chǎn)值.這一情況充分說(shuō)明在國(guó)民經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的過(guò)程中,在各個(gè)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)世界市場(chǎng)進(jìn)行激烈的爭(zhēng)奪中,越多越多地采用模具來(lái)進(jìn)行生產(chǎn),模具工

2、業(yè)明顯地成為技術(shù) 經(jīng)濟(jì)和國(guó)力發(fā)展的關(guān)鍵.因此,要使國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門獲得高速發(fā)展,加速實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義四個(gè)現(xiàn)代化,就必須盡快將模具工業(yè)搞上去,使模具生產(chǎn)形成一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)部門,從而充分發(fā)揮模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的關(guān)鍵的作用. 本設(shè)計(jì)彎板支架零件沖壓模具，凸凹模安裝在模具下模座上。倒裝復(fù)合模廢料清理無(wú)須二次清理，操作方便安全，生產(chǎn)效率較高。復(fù)合模與彎曲模的設(shè)計(jì)過(guò)程大致相似，復(fù)合模較彎曲模結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。設(shè)計(jì)上主要是對(duì)凸模、凹模和凸凹模的設(shè)計(jì)，其中主要是其工作部分的尺寸設(shè)計(jì)，以保證制件的精度和質(zhì)量要求。關(guān)鍵詞：模具 沖裁件 凸模 凹模 凸凹模全套圖紙，加153893706abstractin this de

3、sign according to the requirements of the topic, firstly, stamping parts are analyzed, the dimensional accuracy of the parts of the analysis that the general accuracy of the mould can meet the requirements of precision parts, from the shape, dimension and mass production situation, selection and pro

4、cessing scheme. due to the importance of the mold industry, mold forming technology has been widely used in various industrial sectors, so that the mold industry output value has been greatly exceeded the machine tool industry output value. this fully explained in the process of national economy vig

5、orous development, in the fierce competition for each industrial developed countries on the world market, more and more using mold for production, key technology and national economic development has become the mold industry obviously.therefore, to make each department of national economic high spee

6、d development, accelerate the realization of the four modernizations of socialism, we must mold industrial make up as soon as possible, so that the mold production formed an independent industrial sector, so as to give full play to the key role of mold industry in the national economy. the design of

7、 bending plate stamping bracket parts of the die, punch and die installed in the mould of the lower mould seat. flip composite modulus waste disposal, without two clean, convenient and safe operation, high production efficiency. the design process of compound die and bending die compound die is simi

8、lar, the bending die structure is more complex. the design is mainly the design of the punch, concave die and punch and die, which is mainly designed dimension of the part of the work, to ensure the precision and quality requirements.目錄第一章 工件分析1第一節(jié) 材料的工藝分析1第二節(jié) 材料選擇2第三節(jié) 工件結(jié)構(gòu)形狀2第四節(jié) 尺寸精度3第二章 沖裁工藝方案的確定5

9、第四章 模具總體設(shè)計(jì)6第一節(jié) 模具類型的選擇6第二節(jié) 操作與定位方式6第三節(jié) 卸料、出件方式6第四節(jié) 確定送料方式7第五節(jié) 確定導(dǎo)向方式7第五章 模具工藝參數(shù)確定8第一節(jié) 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算8第二節(jié) 搭邊值的確定8第三節(jié) 進(jìn)距與條料寬度計(jì)算9第四節(jié) 材料利用率的計(jì)算12第六章 計(jì)算沖壓力與壓力機(jī)的初選13第一節(jié) 沖裁力fp的計(jì)算13第二節(jié) 卸料力fq1的計(jì)算14第三節(jié) 頂件力fq2的計(jì)算14第四節(jié) 總的沖壓力f的計(jì)算14第五節(jié) 壓力機(jī)的初選15第七章 模具壓力中心的確定16第八章 沖裁模間隙的確定17第一節(jié) 沖裁間隙z17第二節(jié) 沖裁間隙分析17第九章 凹、凸模刃口尺寸的計(jì)算19第一節(jié) 刃口尺寸計(jì)

10、算的基本原則19第二節(jié) 刃口尺寸的計(jì)算19第十章 主要零部件的設(shè)計(jì)23第一節(jié) 工作零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算23第二節(jié) 橡膠的選用30第三節(jié) 模架及其零件的設(shè)計(jì)31第四節(jié) 彎板彎曲模設(shè)計(jì)32第十一章 校核模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù)38第一節(jié) 閉合高度的計(jì)算38第二節(jié) 沖壓設(shè)備的選定38參考文獻(xiàn)39致謝40第一章 工件分析第一節(jié) 材料的工藝分析近年來(lái),.由于模具技術(shù)的迅速發(fā)展, 模具設(shè)計(jì)與制造已成為一個(gè)行業(yè)越來(lái)越來(lái)引起人們的重視.模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中重要的工藝裝備,他在各種生產(chǎn)行業(yè),特別是沖壓和塑料成形加工中,應(yīng)用極為廣泛.我國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值中,沖壓模具的產(chǎn)值約為50.現(xiàn)代模具技術(shù)的發(fā)展,在很大程度上依

11、賴于模具標(biāo)準(zhǔn)化的程度,優(yōu)質(zhì)模具材料的研究,先進(jìn)的模具設(shè)計(jì)和制造技術(shù),專用的機(jī)床設(shè)備及高水平的生產(chǎn)技術(shù)管理等等,但其中模具設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的一個(gè)方面. 利用模具生產(chǎn)零件的方法已成為工業(yè)上進(jìn)行成批或大批生產(chǎn)的主要技術(shù)手段,它對(duì)于保證制品質(zhì)量,縮短試制周期,進(jìn)而爭(zhēng)先進(jìn)入市場(chǎng),以及產(chǎn)品更新?lián)Q代和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)都具有決定性意義.因此德國(guó)把模具成為”金屬加工中的帝王”,把模具工業(yè)視為”關(guān)鍵 工業(yè)”,美國(guó)把模具成為”美國(guó)工業(yè)的基石”,把模具工業(yè)視為”不 可估量其力量的工業(yè)”,日本把模具說(shuō)成”促進(jìn)社會(huì)富裕繁榮的動(dòng)力”把模具工業(yè)視為”整個(gè)工業(yè)發(fā)展的秘密”由于模具工業(yè)的重要性,模具成型工藝在各個(gè)工業(yè)部門得到了廣泛的應(yīng)用

12、,使得模具行業(yè)的產(chǎn)值已經(jīng)大大超過(guò)機(jī)床 刀具工業(yè)的產(chǎn)值.這一情況充分說(shuō)明在國(guó)民經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的過(guò)程中,在各個(gè)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)世界市場(chǎng)進(jìn)行激烈的爭(zhēng)奪中,越多越多地采用模具來(lái)進(jìn)行生產(chǎn),模具工業(yè)明顯地成為技術(shù) 經(jīng)濟(jì)和國(guó)力發(fā)展的關(guān)鍵.從我國(guó)的情況來(lái)看,不少工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量上不 去,新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)不出來(lái),老產(chǎn)品更新速度慢,能源消耗指標(biāo)高,材料消耗量大,這些都與我國(guó)模具生產(chǎn)技術(shù)落后,沒(méi)有一個(gè)強(qiáng)大的 先進(jìn)的模具工業(yè)密切相關(guān).因此,要使國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門獲得高速發(fā)展,加速實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義四個(gè)現(xiàn)代化,就必須盡快將模具工業(yè)搞上去,使模具生產(chǎn)形成一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)部門,從而充分發(fā)揮模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的關(guān)鍵的作用.沖壓生產(chǎn)靠模具和壓力機(jī)完

13、成加工過(guò)程,與其他機(jī)械加工方法相比,其在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面有如下特點(diǎn):沖壓加工的生產(chǎn)效率高,且操作方便,易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化.普通壓力機(jī)每分鐘可以生產(chǎn)十幾個(gè)零件,高速壓力機(jī)每分鐘可生產(chǎn)幾百甚至上千件零件.所以它是一種高效率的加工方法.沖壓件的尺寸精度由模具來(lái)保證,所以質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好.沖壓可加工出尺寸范圍較大 形狀較復(fù)雜的零件,小到儀表零件,大到汽車覆蓋件,還可獲得其他加工方法難以制造的壁薄 、 質(zhì)量輕、 剛性好 、 表面質(zhì)量高 、 形狀復(fù)雜的零件.沖壓加工一般不需要加熱毛坯,也不像切削加工那樣,需大量切削金屬,所以它不但節(jié)能,而且節(jié)約金屬,故沖壓件的成本較低.由于沖壓工藝具有上述突出的特點(diǎn),

14、因此在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用.例如,航空航天、機(jī)械、電子通信 、交通 、兵器 、日用電器及輕工等產(chǎn)業(yè)都有沖壓加工,不但在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛才用沖壓工藝,而且可以說(shuō)每個(gè)人每天都直接與沖壓產(chǎn)品發(fā)生聯(lián)系.沖壓在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛.相當(dāng)多的工業(yè)部門 越來(lái)越多地才用沖壓加工方法加工零件部件,如汽車 、農(nóng)機(jī)、儀表 、儀器 、電子、航空 、航天 、軍工 、家電及輕工等行業(yè).在這些工業(yè)部門中,沖壓件所占比例相當(dāng)大,少則60以上,多則90以上.不少過(guò)去用鍛造 鑄造 和切削加工方法制造的零件,現(xiàn)在大多也被質(zhì)量輕 剛度好的沖壓件所代替.因此可以說(shuō),如果生產(chǎn)中不廣泛才用沖壓工藝,許多工業(yè)部門

15、要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量 、 降低生產(chǎn)成本 、快速進(jìn)行產(chǎn)品更新?lián)Q代是難以實(shí)現(xiàn)的。工件名稱：彎板支架 工件簡(jiǎn)圖：如圖1.1所示 生產(chǎn)批量：大批量 材料：q235 厚度：1mm 工件精度：it14圖1.1工件簡(jiǎn)圖第二節(jié) 材料選擇根據(jù)表1.1，q235為碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的塑性、焊接性以及壓力加工性，主要用于工程結(jié)構(gòu)和受力較小的機(jī)械零件。綜合評(píng)比均適合沖裁加工。第三節(jié) 工件結(jié)構(gòu)形狀工件結(jié)構(gòu)形狀相對(duì)簡(jiǎn)單，屬軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，除有一個(gè)孔,其余皆為直線，孔與邊緣之間的距離也滿足要求，可以沖裁。2.2展開(kāi)尺寸的計(jì)算彎曲件毛坯的展開(kāi)尺寸是根據(jù)變形中性層長(zhǎng)度不變的原理來(lái)求出的，對(duì)于變形程度很小或?qū)Τ叽缫桓叩膹澢?/p>

16、來(lái)說(shuō)，可以近似的認(rèn)為變形中性層與毛坯的斷面中心相重合，這時(shí)，中性層的位置為=r+t/2式中 r彎曲件內(nèi)層的彎曲半徑t板料的厚度，而當(dāng)需要精確的求出彎曲毛坯的展開(kāi)長(zhǎng)度時(shí)，就必須精確的求出變形中性層的位置。確定位置之后就可以進(jìn)行毛坯展開(kāi)長(zhǎng)度的計(jì)算了，這需要一個(gè)中性層的位移系數(shù)，此系數(shù)對(duì)于彎曲形狀及彎曲程度不同，數(shù)值也不同，需要根據(jù)實(shí)際的模具調(diào)節(jié)展開(kāi)尺寸。本產(chǎn)品，尺寸沒(méi)標(biāo)公差，屬于自由公差，可以直接按毛坯的斷面中性層尺寸計(jì)算， 經(jīng)過(guò)計(jì)算 l1=43.8，寬度d=13此尺寸目前是待定，在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)需調(diào)節(jié)。如圖，展開(kāi)圖紙如下圖所示：第四節(jié) 尺寸精度零件圖上所注公差經(jīng)查標(biāo)準(zhǔn)公差表1.2為it14級(jí)，尺寸精

17、度較低，普通沖裁完全可以滿足要求。根據(jù)以上分析：該零件沖裁工藝性較好，適宜沖裁加工。查公差表得各尺寸公差：零件外形： 43.8mm、13mm零件內(nèi)形：3.2mm表1.1黑色金屬的力學(xué)性能材料名稱材料牌號(hào)材料狀態(tài)極限強(qiáng)度伸長(zhǎng)率屈服強(qiáng)度彈性模量e/mpa抗剪抗拉碳素結(jié)構(gòu)鋼q235已退火的216-304275-3833217708255-353324-4413219618600010f216-333275-4123018610255-333294-4322920619400015f245-363314-4512815265-373333-4712622519800020f275-383333-471

18、262251960002o275-392353-5002524520600025314-432329-5392427519800030353-471441-5882229419700035392-511490-6372031419700040412-530511-6571833320900045432-549539-6861635320000050432-569539-71614373216000表1.2部分標(biāo)準(zhǔn)公差值（gb/t1800.31998）公差等級(jí)it6it7it8it9it10it11it12it13it14it15基本尺寸/m /mm36812183048750.120.180.

19、300.48610915223658900.150.220.360.58101811182743701100.180.270.430.70183013213352841300.210.330.520.843050162539621001600.250.390.621.005080193046741201900.300.460.741.2080120223554871402200.350.540.871.40從表1.1中查出q235抗拉強(qiáng)度：=275383mpa抗剪強(qiáng)度：=216304mpa伸長(zhǎng)率： =32%分析其力學(xué)性能較好，故選擇q235材料。第二章 沖裁工藝方案的確定該制件的沖裁工序包括落

20、料和沖孔，其沖裁加工有以下三種方案：方案一：先沖孔，后落料，然后彎曲。單工序模生產(chǎn)。方案二：沖孔落料復(fù)合沖壓然后彎曲。復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：沖孔落料彎曲級(jí)進(jìn)沖壓。級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資少，且每次沖裁所需的沖裁力較小，可以解決沖壓設(shè)備噸位不夠的問(wèn)題。其缺點(diǎn)在于零件的精度難于保證，并且零件比較小，在第二次沖孔時(shí)，準(zhǔn)確定位不宜，容易使人受傷，生產(chǎn)率低。方案二也只需2副模具，制件精度和生產(chǎn)效率都較高，且工件最小壁厚大于凸凹模許用最小壁厚，模具強(qiáng)度也能滿足要求。沖裁件的內(nèi)孔與邊緣的相對(duì)位置精度較高，板料的定位精度比方案三低，模具輪廓尺寸較小，制造比方案三簡(jiǎn)單。方案三只需一副模具，生產(chǎn)效率高，

21、操作方便，精度也能滿足要求，但模具輪廓尺寸較大，制造復(fù)雜，成本較高。通過(guò)對(duì)上述三種方案的分析比較,采用方案二復(fù)合模是比較合理的。第四章 模具總體設(shè)計(jì)第一節(jié) 模具類型的選擇經(jīng)分析，工件尺寸精度要求不高，形狀較簡(jiǎn)單，但工件產(chǎn)量較大，根據(jù)材料厚度，為保證沖模有較高的生產(chǎn)率，通過(guò)比較，決定實(shí)行工序集中的工藝方案，彈性卸料裝置的倒裝復(fù)合模具結(jié)構(gòu)方式。第二節(jié) 操作與定位方式一、操作方式零件的生產(chǎn)批量較大，但合理安排生產(chǎn)可用手工送料方式，提高經(jīng)濟(jì)效益。二、定位方式因?yàn)閷?dǎo)料銷和擋料銷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便。且該模具采用的是條料，根據(jù)模具具體結(jié)構(gòu)兼顧經(jīng)濟(jì)效益，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷，控制送料步距采用固定擋料銷

22、。第三節(jié) 卸料、出件方式一、卸料方式剛性卸料與彈性卸料的比較：剛性卸料是采用固定卸料板結(jié)構(gòu)。常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖裁后卸料。當(dāng)卸料板只起卸料作用時(shí)與凸模的間隙隨材料厚度的增加而增大，單邊間隙取（0.20.5）t。當(dāng)固定卸料板還要起到對(duì)凸模的導(dǎo)向作用時(shí)卸料板與凸模的配合間隙應(yīng)該小于沖裁間隙。此時(shí)要求凸模卸料時(shí)不能完全脫離卸料板。主要用于卸料力較大、材料厚度大于2mm且模具結(jié)構(gòu)為倒裝的場(chǎng)合。彈壓卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，主要用于料厚小于或等于2mm的板料由于有壓料作用，沖件比較平整。卸料板與凸模之間的單邊間隙選擇（0.10.2）t,若彈壓卸料板還要起對(duì)凸模導(dǎo)向作用時(shí)，二者的配

23、合間隙應(yīng)小于沖裁間隙。常用作落料模、沖孔模。工件平直度較高，料厚為1mm，卸料力不大，由于彈壓卸料模具比剛性卸料模具方便，操作者可以看見(jiàn)條料在模具中的送進(jìn)動(dòng)態(tài)，且彈性卸料板對(duì)工件施加的是柔性力，不會(huì)損傷工件表面，故可采用彈性卸料。二、出件方式因采用倒裝復(fù)合模生產(chǎn)，故采用彈性上出件。第四節(jié) 確定送料方式因選用的沖壓設(shè)備為開(kāi)式壓力機(jī)，采用橫向送料方式，即由右向左送料。第五節(jié) 確定導(dǎo)向方式采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。由于前面和左右不受限制，送料和操作比較方便。因?yàn)閷?dǎo)柱安裝在后側(cè)，工作時(shí)，偏心距會(huì)造成導(dǎo)套導(dǎo)柱單邊磨損，嚴(yán)重影響模具使用壽命，且不能使用浮動(dòng)模柄。第五章 模具工藝參數(shù)確定第一節(jié) 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算沖裁件

24、在板料、帶料或條料上的布置方法稱為排樣。排樣的意義在于減小材料消耗、提高生產(chǎn)率和延長(zhǎng)模具壽命，排樣是否合理將影響到材料的合理利用、沖件質(zhì)量、生產(chǎn)率、模具結(jié)構(gòu)與壽命。根據(jù)材料經(jīng)濟(jì)利用程度，排樣方法可以分為有搭邊、少搭邊和無(wú)搭邊排樣三種，根據(jù)制件在條料上的布置形式，排樣有可以分為直排、斜排、對(duì)排、混合排、多排等多重形式。因此有下列三種方案：方案一：有搭邊排樣 沿沖件外形沖裁，在沖件周邊都留有搭邊。沖件尺寸完全由沖模來(lái)保證，因此沖件精度高，模具壽命高，但材料利用率低。方案二：少搭邊排樣 因受剪切條料和定位誤差的影響，沖件質(zhì)量差，模具壽命較方案一低，但材料利用率稍高，沖模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。方案三：無(wú)搭邊排樣

25、沖件的質(zhì)量和模具壽命更低一些，但材料利用率最高。通過(guò)上述三種方案的分析比較，綜合考慮模具壽命和沖件質(zhì)量，該沖件的排樣方式選擇方案一為佳?？紤]模具結(jié)構(gòu)和制造成本有廢料排樣的具體形式選擇直排最佳（如圖5.1所示）。第二節(jié) 搭邊值的確定排樣時(shí)零件之間以及零件與條料側(cè)邊之間留下的工藝余料，稱為搭邊。搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差，保持條料有一定的剛度，保證零件質(zhì)量和送料方便。搭邊過(guò)大，浪費(fèi)材料。搭邊過(guò)小，沖裁時(shí)容易翹曲或被拉斷，不僅會(huì)增大沖件毛刺，有時(shí)還會(huì)拉入凸、凹模間隙中損壞模具刃口，降低模具壽命?；蛴绊懰土瞎ぷ?。搭邊值是廢料，所以應(yīng)盡量取小，但過(guò)小的搭邊值容易擠進(jìn)凹模，增加刃口磨損。根據(jù)制件厚度與制件的

26、排樣方法查表5.1得：兩制件之間搭邊值a1=1.5mm側(cè)搭邊值a=2mm表5.1搭邊值和側(cè)邊值材料厚度t手動(dòng)送料自動(dòng)送料圓形非圓形往復(fù)送料aa1aa1aa1aa11以下1.51.521.5321221.52.523.52.532232.5232.543.53432.53.5354434543546554565465762.05第三節(jié) 進(jìn)距與條料寬度計(jì)算一、送料進(jìn)距a條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱為送料進(jìn)距，每個(gè)進(jìn)距可沖出一個(gè)或多個(gè)零件。a=d+a1 (5.1)式中d平行于送料方向的沖裁件寬度a1沖裁件之間搭邊值模具相對(duì)于模架是采用從前往后的縱向送料方式,還是采用從右往左的橫向送料方式，這主要取決

27、于凹模的周界尺寸。就本模具而言,采用縱向送料方式。圖5.1排樣圖二、條料寬度b計(jì)算排樣方式和搭邊值確定以后，條料的寬度也就可以設(shè)計(jì)出。計(jì)算條料寬度有三種情況需要考慮：1.有側(cè)壓裝置時(shí)條料的寬度。2.無(wú)側(cè)壓裝置時(shí)條料的寬度。3.有定距側(cè)刃時(shí)條料的寬度。有側(cè)壓裝置的模具，能使條料始終沿著導(dǎo)料板送進(jìn)。圖5.2有側(cè)壓裝置時(shí)條料的寬度確定本設(shè)計(jì)采用的是有側(cè)壓裝置的模具。所謂條料寬度，是指工件最大極限尺寸加上側(cè)搭邊值。因條料是由板料剪裁下料而得，為保證送料順利，規(guī)定其上偏差為零，下偏差為負(fù)值。其計(jì)算公式如下：b=d+2a （5.2）式中b條料寬度基本尺寸；d條料寬度方向零件輪廓的最大尺寸；a側(cè)搭邊值，查表

28、5.1；條料下料剪切公差；表5.2剪切公差及條料與導(dǎo)料板之間隙c（mm）條料厚度(mm)條料寬度(mm)1122335cccc500.40.10.50.20.70.40.90.6501000.50.10.60.20.80.41.00.61001500.0.20.70.30.90.51.10.71502200.70.20.80.31.00.51.20.7根據(jù)零件圖查表5.2確定剪料公差及條料與導(dǎo)板之間的間隙=0.6。根據(jù)公式(5.2)： b=d+2a+c =(43.8+22)=47.8第四節(jié) 材料利用率的計(jì)算一、計(jì)算沖壓件面積、周長(zhǎng)因?yàn)樵摴ぜD由多段圓弧組成，計(jì)算周長(zhǎng)需要準(zhǔn)確的找到各段圓弧的長(zhǎng)度

29、，計(jì)算面積也需要準(zhǔn)確的找到切點(diǎn)，諸多因素采用人工計(jì)算時(shí)計(jì)算量較大，因此采用三維輔助軟件可快速準(zhǔn)確的計(jì)算出面積、周長(zhǎng)（如圖5.3）。圖5.3沖壓件的周長(zhǎng)和面積取f=553.68mm2l=133.76mm二、計(jì)算材料利用率沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比叫材料的利用率。 材料利用率通常以一個(gè)進(jìn)距內(nèi)制件的實(shí)際面積與所用毛坯面積的百分率表示：=(nf/ab)100% （5.3）式中材料利用率（%）；n沖裁件的數(shù)目；f沖裁件的實(shí)際面積(mm2)；包括工件面積與廢料面積；b板料寬度(mm)；a送料進(jìn)距；根據(jù)公式(5.3)： =(553.68/14.547.8)100%79.88%由此可之，值越大，材

30、料的利用率就越高，廢料越少。因此，要提高材料利用率，就要合理排樣，減少工藝廢料。第六章 計(jì)算沖壓力與壓力機(jī)的初選計(jì)算沖裁力是為了選擇合適的壓力機(jī)，設(shè)計(jì)模具和檢驗(yàn)?zāi)＞叩膹?qiáng)度，壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力，以適宜沖裁的要求，普通平刃沖裁模，其沖裁力一般可以按下式計(jì)算：fp=kp lt =lt （6.1）式中材料抗剪強(qiáng)度（mpa）；l沖裁周邊總長(zhǎng)（mm）；t材料厚度（mm）；系數(shù)kp是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損，凸模與凹模間隙之波動(dòng)，取kp =1.3。第一節(jié) 沖裁力fp的計(jì)算據(jù)圖5.3可得一個(gè)零件內(nèi)外周邊之和l=133.76mm。查碳素結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能表知：q235的抗剪強(qiáng)度=216mpa304m

31、pa，取260mpa，制件厚度t=1mm，則根據(jù)公式(6.1)： fp= kp lt=1.31133.76260=45210.88(n)45.2（kn）第二節(jié) 卸料力fq1的計(jì)算fq1=kxfp （6.2）式中kx卸料力系數(shù)，查表6.1取kx0.05。根據(jù)公式（6.2）： fq1= kxfp=0.0545.2（kn）2.26(kn)表6.1卸料力、推件力和頂件力系數(shù)料厚t/mmkxktkd鋼0.10.10.50.52.52.56.56.50.0650.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.030.10.0630.0550.0450.0250.140.080.06

32、0.050.03第三節(jié) 頂件力fq2的計(jì)算fq2= kdfp （6.3）式中kd頂件力系數(shù)。查表6.1得kd0.06.根據(jù)公式（6.3）： fq2= kdfp =0.0645.2（kn）2.712（kn）第四節(jié) 總的沖壓力f的計(jì)算根據(jù)模具結(jié)構(gòu)總的沖壓力f=fp+fq1+fq2=45.2+2.26+2.712=50.712(kn)選用的壓力機(jī)公稱壓力p（1.11.3）f，取系數(shù)為1.3，則： p1.3f=1.3x50.712 (kn)=65.93(kn)。4.3 彎曲力的計(jì)算本產(chǎn)品屬于u形彎曲，由于彎曲雖然是一副模具，定位做成可調(diào)接的，所以在計(jì)算彎曲力時(shí)，需要計(jì)算1次，u形彎曲的計(jì)算公式如下，彎

33、曲力計(jì)算f=0.6kbtt/(r+t) (4-1) f=0.61.3201600/（0.5+2）=7488n =7.488kn式中 f彎曲力（n）；b產(chǎn)品的彎曲的寬度（mm）；材料抗拉強(qiáng)度（mpa）；（550-700 mpa）t材料厚度；(mm)k系數(shù)，通常k=1.3；第五節(jié) 壓力機(jī)的初選沖裁時(shí)，壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于沖裁各工藝力的總和。沖壓設(shè)備屬鍛壓機(jī)械。常見(jiàn)的冷沖壓設(shè)備有機(jī)械壓力機(jī)。表6.2部分常用開(kāi)式壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)單位型號(hào)j23-4j23-6.3j23-10j23-16j23-25j23-63j23-100滑塊公稱壓力kn40631001602506301000滑塊

34、行程次數(shù)次/mm2001601351151007070最大閉合高度mm160170180220250360360閉合高度調(diào)節(jié)量mm35405060709090立柱間距mm100150180220260250250滑塊地面尺寸左右mm100140170200300300前后mm90120150180340340模柄孔尺寸直徑mm3050深度mm5070墊塊厚度mm35405060708090最大傾斜角453530工作臺(tái)尺寸左右mm280315360450560630710前后mm180200240300360420480根據(jù)沖壓力的計(jì)算和壓力中心的計(jì)算，選擇開(kāi)式壓力機(jī)的型號(hào)為j23-10。第七章

35、 模具壓力中心的確定模具壓力中心是指諸沖壓合力的作用點(diǎn)位置，為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合。否則，會(huì)使沖模和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌間產(chǎn)生過(guò)大磨損，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低了模具和壓力機(jī)的使用壽命。模具的壓力中心，可按以下原則來(lái)確定：1.對(duì)稱零件的單個(gè)沖裁件，沖模的壓力中心為沖裁件的幾何中心。2.工件形狀相同且分布對(duì)稱時(shí)，沖模的壓力中心與零件的對(duì)稱中心相重合。3.各分力對(duì)某坐標(biāo)軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對(duì)該軸的 力矩。求出合力作用點(diǎn)的坐標(biāo)位置0，0（x=0,y=0），即為所求模具的壓力中心。其中、分別為各沖裁周邊長(zhǎng)度。按比例畫(huà)出零件形

36、狀，選定坐標(biāo)系xoy。計(jì)算出零件壓力中心為（0，0）第八章 沖裁模間隙的確定第一節(jié) 沖裁間隙z指沖裁模中凹模刃口橫向尺寸da與凸模刃口橫向尺寸dt的差值（如圖8.1），是設(shè)計(jì)模具的重要工藝參數(shù)。圖8.1沖裁間隙第二節(jié) 沖裁間隙分析一、間隙對(duì)沖裁件尺寸精度的影響沖裁件的尺寸精度是指沖裁件的實(shí)際尺寸與基本尺寸的差值，差值越小，則精度越高，這個(gè)差值包括兩方面的偏差，一是沖裁件相對(duì)于凸?；虬寄５钠睿悄＞弑旧淼闹圃炱?。二、間隙值的確定凸、凹模間隙對(duì)沖裁件質(zhì)量、沖裁工藝力、模具壽命都有很大的影響。設(shè)計(jì)模具時(shí)一定要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求，所需沖裁力小、模具壽命

37、高，但分別從質(zhì)量，沖裁力、模具壽命等方面的要求確定的合理間隙并不是同一個(gè)數(shù)值，只是彼此接近?？紤]到模具制造中的偏差及使用中的磨損、生產(chǎn)中通常只選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙，只要間隙在這個(gè)范圍內(nèi)，就可以沖出良好的制件，這個(gè)范圍的最小值稱為最小合理間隙zmin，最大值稱為最大合理間隙zmax?？紤]到模具在使用過(guò)程中的磨損使間隙增大，故設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)要采用最小合理間隙值z(mì)min。確定合理間隙的方法有經(jīng)驗(yàn)法、理論確定法和查表法。對(duì)于尺寸精度，斷面垂直度要求高的制件應(yīng)選用較小的間隙值，對(duì)于垂直度與尺寸精度要求不高的制件，應(yīng)以降沖裁力、提高模具壽命為主，可采用較大的間隙值。由于理論法在生產(chǎn)中使用不方

38、便，所以常采用查表法來(lái)確定間隙值。根據(jù)間隙表8.1查得材料q235的最小雙面間隙zmin=0.100mm，最大雙面間隙zmax=0.140mm表8.1部分較大間隙的沖裁模具初始雙面間隙材料厚度08、10、35、09mn2、q23540、5016mn65mnz最小z最大z最小z最大z最小z最大z最小z最大小于0.5較小間隙0.50.040.0600.0400.0600.0400.0600.0400.0600.80.0720.1040.0720.1040.0720.1040.0640.0921.00.1000.1400.1000.1400.1000.1400.900.1261.20.1260.18

39、00.1320.1800.1320.1801.50.1320.2400.1700.2400.1700.2402.00.2460.3600.2600.3800.2600.3802.50.3600.5000.3800.5400.3800.5403.00.4600.6400.4800.6600.4800.6604.00.6400.880注：08鋼沖裁皮革、石棉和紙板時(shí)，取間隙的25%。第九章 凹、凸模刃口尺寸的計(jì)算第一節(jié) 刃口尺寸計(jì)算的基本原則沖裁件的尺寸精度主要取決于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(lái)保證。正確確定模具刃口尺寸及制造公差，是設(shè)計(jì)沖裁模關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由此在

40、決定模具刃口尺寸及其制造公差時(shí)需要考慮以下原則：1.落料件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔尺寸由凸模尺寸決定。故設(shè)計(jì)落料模時(shí)，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，以凸模尺寸為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。2.考慮到?jīng)_裁中凸、凹模的磨損，設(shè)計(jì)落料凹模時(shí)，凹模基本尺寸應(yīng)取尺寸公差范圍的較小尺寸；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凹?；境叽鐟?yīng)取工件孔尺寸公差范圍的較大尺寸。3.確定沖模刃口制造公差時(shí)。如果對(duì)刃口精度要求過(guò)高，增加成本，如果對(duì)刃口精度要求過(guò)低，會(huì)使模具的壽命降低。若工件沒(méi)有標(biāo)注公差，則對(duì)于非圓形工件按國(guó)家“非配合尺寸的公差數(shù)值”it14級(jí)處理，沖模可按it11級(jí)制造；對(duì)于圓形工件按it6it7級(jí)制造。沖壓件的尺

41、寸公差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注單項(xiàng)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。第二節(jié) 刃口尺寸的計(jì)算根據(jù)模具的加工方法不同，凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算方法分為兩種情況。凸模與凹模分開(kāi)加工和凸模與凹模配合加工。對(duì)于該制件應(yīng)該選用凸模與凹模分開(kāi)加工方法。凸模與凹模分開(kāi)加工是指凸模和凹模分別按圖紙加工至尺寸。要分別標(biāo)注凸模與凹模刃口尺寸與制造公差。為了保證初始間隙值小于最大合理間隙zmax必須滿足下列條件：或者、一、沖孔凸、凹模計(jì)算設(shè)沖孔尺寸為根據(jù)以上原則，沖孔時(shí)以凸模設(shè)計(jì)為基準(zhǔn)，首先確定凸模刃口尺寸，使凸?；境叽缃咏虻扔诠ぜ椎淖畲髽O限尺寸，再增大凹模尺寸以保證最小合理間隙zmi

42、n。凸模制造偏差取負(fù)偏差，凹模取正偏差。其計(jì)算公式為：凸模 dp=(dx)0- p 凹模 dd=(zmin)0+ d(dxzmin) 0+ d在同一工步中沖出制件兩個(gè)以上孔時(shí)，凹模型孔中心距l(xiāng)d按下式確定：ld=(lmin0.5)0.125式中dd沖孔凹模基本尺寸(mm)； dp沖孔凸模基本尺寸(mm)； d沖孔件孔的最小極限尺寸(mm)； ld同一工步中凹模孔距基本尺寸(mm)； lmin制件孔距最小極限尺寸(mm)； 沖孔件孔徑公差(mm)； zmin凸、凹模最小初始雙面間隙(mm)；x磨損系數(shù)，是為了使沖裁件的實(shí)際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸，與工件制造精度有關(guān)，可查表9.1取值：

43、當(dāng)工件精度it10以上，取x=1；當(dāng)工件精度it11it13，取x=0.75；當(dāng)工件精度it14，則取x=0.5。表9.1磨損系數(shù)x料厚t(mm)非圓形圓形10.750.50.750.5工件公差/mm1122440.160.200.240.300.170.350.210.410.250.490.310.590.360.420.500.600.160.200.240.300.160.200.240.30根據(jù)圖1.1和表9.1查得磨損系數(shù)x取0.5，即x=0.5設(shè)凸、凹模分別按it6和it7級(jí)加工制造，所以凸模： dp =(3.2+x) 0- p=(3.2+0.50.30)=3.35凹模： dd=

44、( dp +zmin)=(3.35+0.246)=3.596校核: pd=0.011+0.018=0.029mm表8.1得zmax =0.1；zmin =0.14)。pdzmaxzmin二、落料凸、凹模計(jì)算凹模： dd=(dx)凸模： dp=( ddzmin)(dxzmin)式中dd落料凹?；境叽?mm)；dp落料凸?；境叽?mm)；d落料件最大極限尺寸(mm)；r落料件外徑公差(mm)；zmin凸、凹模最小初始雙面間隙(mm)；x磨損系數(shù)，是為了使沖裁件的實(shí)際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸，與工件制造精度有關(guān)。表9.1取x=0.5。由公差表（1.2）查得：43.8mm、13mm設(shè)凸、

45、凹模分別按it6和it7級(jí)加工。所以凹模 43.8:dd2=(d2-x)=(43.8-0.50.62)0+0.021 =43.49+0.021mm13:dd4=(d4-x)=(13-0.50.36)=12.82mm凸模 43.8:dp2=(dd2- zmin)=(43.49-0.1)=43.39mm13:dp4=(dd4- zmin)=(12.82-0.1)=12.72mm校核因?yàn)?=0.018+0.011=0.029mm=0.013+0.021=0.034mm=0.016+0.025=0.041mm=0.019+0.030=0.049mmzmaxzmin =0.24-0.132=0.108m

46、m(zmax、zmin是凸、凹模最大初始雙面間隙，查表8-1得zmax =0.24、zmin =0.132)滿足zmaxzmin。6.3.3 彎曲凸模，凹模設(shè)計(jì)計(jì)算毛坯經(jīng)凹模圓角進(jìn)入凹模時(shí)，受彎曲和摩擦作用，若凹模圓角半徑過(guò)小，因徑向拉力增大，易使拉伸件表面劃傷或產(chǎn)生斷裂；若過(guò)大，則壓邊面積小，由于懸空增大，易起內(nèi)皺。因此，合理的選擇凹模圓角半徑很重要。具體數(shù)值查表可得。彎曲模間隙是單面間隙，即凹模和凸模直徑之差的一半。本次設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，在選擇間隙時(shí)可以直接查表，所以查表可知間隙為(1-1.1t)，t為材料厚度。由于產(chǎn)品圓角較大，所以間隙不能大，否則產(chǎn)品有錐度，精度差，不符合要求，間

47、隙太小，模具壽命短，所以取間隙為t。凸、凹模工作部分尺寸的確定，主要考慮模具的磨損和產(chǎn)品的回彈。1）、制件標(biāo)注外形尺寸 凹模尺寸為l d=（lmax 0.75）凸模尺寸為l p=（ld0.75z）（2）、制件標(biāo)注內(nèi)尺寸凸模尺寸為l p=（lmin +0.4） 凹模尺寸為l d=（lp+0.4+z） 其中 l產(chǎn)品件的外形或內(nèi)尺寸產(chǎn)品件的尺寸偏差l d產(chǎn)品凹模的基本尺寸l p產(chǎn)品凸模的基本尺寸z凸凹模雙面間隙具體計(jì)算如下，制件標(biāo)注內(nèi)尺寸，按此公式計(jì)算彎曲凸模尺寸為l p1=（lmin +0.4） =0.5凹模尺寸為l d1=（lp1+0.4+z） =1.5 凸、凹模工作表面粗造度要求：凹模工作表面

48、和型腔表面粗造度應(yīng)達(dá)到0.8；圓角處的表面粗造度一般要求0.4；凸模工作部分表面粗造度一般要求0.8-1.6。第十章 主要零部件的設(shè)計(jì)第一節(jié) 工作零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算一、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和外形尺寸計(jì)算1.凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模：在沖壓過(guò)程中與凸模配合直接對(duì)沖壓制件進(jìn)行分離或成形的工作零件。凹模洞口的類型如圖10.1所示，其中a、b、c型為直筒式刃口凹模，其特點(diǎn)是制造方便，刃口強(qiáng)度高，本設(shè)計(jì)選用c型筒口。圖10.1凹模類型2.外形尺寸計(jì)算凹模結(jié)構(gòu)分為整體式和鑲拼式兩大類，本設(shè)計(jì)凹模采用整體式凹模。凹模厚度： h=kb(15mm) (10.1)凹模壁厚： c=(1.52)h(30mm) (10.2)凹模外形

49、尺寸： b=b+2c (10.3)式中b沖裁件的最大外形尺寸；（mm）；k系數(shù)，考慮板料厚度的影響（見(jiàn)表10.1）；h凹模厚度；c凹模壁厚；b凹模外形最大尺寸。表10.1系數(shù)k的數(shù)值b/mm厚度t/mm0.51233500.30.350.420.50.650-1000.20.220.280.350.42100-2000.150.180.20.240.32000.10.120.150.180.22根據(jù)圖1.1查表10.1，取k=0.25，又b=75mm，則由公式10.1和公式10.2得：凹模厚度： h=kb=0.25107=26.75mm；凹模壁厚： c=(1.52)h=(1.52)26.75=40.12553.5mm根據(jù)表10.