護(hù)罩沖壓模具設(shè)計(jì)-遼寧工程技術(shù)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化本科畢業(yè)論文

1、遼寧工程技術(shù)大學(xué)本科生畢設(shè)（論文）教學(xué)單位 遼寧工程技術(shù)大學(xué)專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化班級(jí)一機(jī)自13-2學(xué)生姓名劉松學(xué)號(hào) 1307010213指導(dǎo)教師張利蓉中文題目：護(hù)罩沖壓模具設(shè)計(jì)外文題目：stamping die design of sheild圖紙共如張畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）共47頁(yè)（其中：外文文獻(xiàn)及譯文6頁(yè)）完成日期2017年6月答辯日期2017年6月近代沖壓技術(shù)由汽車工業(yè)和電機(jī)工業(yè)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來(lái)。沖壓的材料基本上是鋼板和鋼帶，而鋼板和鋼帶是由熱軋和冷軋得到的。而九成以 上的鋼材都變成了板料，其中大部分經(jīng)過(guò)沖壓做成成品。汽車、鍋爐、容器、電機(jī)、電器 等都可以看見(jiàn)沖壓件的身影。生活中，隨

2、處可見(jiàn)沖壓件。汽車制造發(fā)達(dá)國(guó)家，模具行業(yè)40%為汽車模具服務(wù)。汽車上的零件超過(guò)六成是沖壓 得到，一輛普通汽車需耍1500個(gè)模具，復(fù)雜零件往往由多套模具加工完成。本文所設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模，由多個(gè)工位組成，每一個(gè)工位按照順序的不同而完成不同的加 工，而且每一次沖壓的行程中沖壓的機(jī)床又完成了不一樣的沖壓加工結(jié)果。雖然級(jí)進(jìn)模的 模具有著生產(chǎn)和制造要求比較高的境況，但是級(jí)進(jìn)模的好處猶如媽媽的懷抱，例如牛產(chǎn)率 比較高，而且容易實(shí)現(xiàn)不需要手動(dòng)的制造過(guò)程，更加能夠顯示出操作安全的良好生產(chǎn)環(huán)境。 好比技術(shù)比較密集的產(chǎn)品代工中，做量比較大的產(chǎn)品，那么就能充分體現(xiàn)其加工的優(yōu)點(diǎn)， 實(shí)現(xiàn)我們夢(mèng)想的最大的經(jīng)濟(jì)效益。摘要木論文主要

3、闡述了沖壓模具設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容：護(hù)罩的工藝性分析一一旨在重點(diǎn)描述護(hù) 罩的結(jié)構(gòu)，以及護(hù)罩的加工工藝。此次論文共有11章內(nèi)容：首先做了護(hù)罩工藝問(wèn)題的考慮、 其次進(jìn)行排樣方法的設(shè)計(jì)與解決，接下來(lái)到了3個(gè)力的計(jì)算，再接下來(lái)是拉深部分的計(jì)算 情況、緊接著到了凸模還有凹模的尺寸的解決、然后進(jìn)行沖壓設(shè)備的最優(yōu)選擇與壓力屮心 的計(jì)算確定、卸料裝置、其余的零件設(shè)計(jì)選取以及3d的建模等。通過(guò)木次設(shè)計(jì)可以有效的把理論和實(shí)際結(jié)合起來(lái)，通過(guò)設(shè)計(jì)能夠基木上掌握模具設(shè)計(jì) 的普遍規(guī)律及方法，為將來(lái)的工作打下基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：護(hù)罩；沖壓設(shè)備；3doabstractthis paper mainly expounds the rela

4、ted content of stamping die design: analysis of technology, focuses on the description of structure of shield shield, and shield processing. this thesis consists of 11 chapters: first of all, the shield technology problem, and then solve the layout design and calculation methods, next to the next 3

5、parts is the calculation of the drawing, then to the punch and die size, determine the optimal selection and calculation of pressure center of stamping equipment and the unloading device, select the rest part design and 3d modeling.through this design, the theory and practice can be effectively comb

6、ined, through the design can basically grasp the universal rules and methods of mold design, laying the foundation for future work。keywords: shield; punching equipment; 3d.目錄刖§摘要1零件的工藝性分析11.1 零件圖形及原始尺寸11.2零件的工藝性分析11.2.1 一般沖裁件的工藝性11.2.2 拉深件的工藝性31.3零件排樣設(shè)計(jì)32 沖裁力' 卸料力' 推件力的計(jì)算52.1 沖裁力的計(jì)算52.2

7、卸料力的計(jì)算52.3推件力的計(jì)算62.4計(jì)算總沖裁力82.5 計(jì)算總推件力82.6 計(jì)算總卸料力83 壓邊力、拉伸力、翻邊力93.1 壓邊力93.2拉伸力93.3翻邊力10114拉深模具計(jì)算4.1毛坯尺寸計(jì)算114.2拉深系數(shù)114.3 修邊余量124.4 拉深模間隙值124.5凸模與凹模的尺寸及制造公差124.6 凹模圓角半徑選取134.7 凸模圓角半徑選取134.8整形模具135凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)145.1 凸模選取原則146壓力機(jī)的選擇與壓力中心的計(jì)算206.1壓力機(jī)的選擇206.2 壓力中心的計(jì)算217彈壓卸料裝置237.1 彈壓卸料板237.2 卸料橡皮237.3 卸料螺釘248 其余零

8、件設(shè)計(jì)選取26&1后側(cè)導(dǎo)柱窄形模架268.2切斷輪廓線到凹模邊緣的尺寸268.3 導(dǎo)套268.4 導(dǎo)柱278.5凸緣模柄278.6漏料口計(jì)算278.7 凹模塊厚度288.8 螺栓288.9彈簧彈頂擋料裝置288.10抬料銷289三維建模3010技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析3711 結(jié)論42致謝43參考文獻(xiàn)44附錄a45附錄b471護(hù)罩的工藝問(wèn)題1.1原始尺寸1.2原材料的部分參數(shù)生產(chǎn)所用的原材料及其相關(guān)參數(shù)：該材料名稱以及其狀態(tài)：08f,退火狀態(tài);該板的厚度：t=lmm；查1表7t = 220310mpa,取 280mpa；鞏=280 390mp。，取 35ompa；力= 32% ；a - 180m

9、pa o1.2.1沖裁件的工藝性問(wèn)題關(guān)于沖裁件的工藝性問(wèn)題指的是沖裁件對(duì)沖壓工藝的適用性，也就是為提高經(jīng)濟(jì)效益，有助于生產(chǎn)工藝過(guò)程的方便，也使得產(chǎn)品在滿足使用條件。應(yīng)該加以 考慮沖裁件的尺寸的大小、尺寸基準(zhǔn)、形狀的結(jié)構(gòu)、形位公差的要求與其尺寸偏 差的數(shù)值等是否符合沖裁加工經(jīng)濟(jì)合理的工藝要求。沖裁件的工藝性決定的合理 性將影響到模具的在將來(lái)可以持續(xù)工作多長(zhǎng)時(shí)間、生產(chǎn)的速度是否達(dá)到要求和產(chǎn) 品的質(zhì)量。沖裁件的尺寸大小和形狀問(wèn)題需要考慮有下面的兒個(gè)方面：1）沖裁件的形狀應(yīng)該最大可能對(duì)稱、簡(jiǎn)單和便于實(shí)現(xiàn)無(wú)廢料排樣。本次的 零件雖然不能實(shí)現(xiàn)無(wú)廢料排樣，但形狀基本對(duì)稱，也不是很復(fù)雜。2）沖裁件凸出和凹入部

10、分的寬度和深度一般情況下應(yīng)該不小于1.5t,同吋 應(yīng)該避免狹長(zhǎng)的切口和過(guò)窄的切槽。木次材料為08f的零件沒(méi)有狹長(zhǎng)的切口和過(guò) 窄的切槽。3）沖裁件的外形，應(yīng)該避免尖銳的角，但應(yīng)該除了無(wú)廢料沖裁和鑲拼結(jié)構(gòu) 以外。在各直線和曲線相交的地方，應(yīng)該有適宜的圓角。本次材料為08f的零件 沒(méi)有清角，可以加工。4）如果用條料剪切兩端帶圓弧的工件時(shí)，為了保證沖裁件不會(huì)產(chǎn)牛凸肩， 該圓弧的半徑需要大于調(diào)料寬度的一半。5）沖孔時(shí)，孔的力學(xué)性能和材料的厚度等均影響著所加工孔的最小尺寸的 要求。本次材料為08f的零件板厚為1毫米，而在沖裁部分所加工的孔的最小孔 徑為3毫米，滿足最小孔徑的要求。6）應(yīng)該避免沖裁寬度小于3

11、倍材料厚度的狹長(zhǎng)零件，必要時(shí)可以用金屬絲 壓扁的方法來(lái)代替，但是這時(shí)的沖裁件兩邊允許有自然圓弧。本次材料為08f 的零件為沖裁寬度遠(yuǎn)大于3倍材料厚度。7）在拉深和彎曲件上加工孔時(shí)，孔的尺寸應(yīng)該符合上述原則，而且工件直 壁與孔壁之間應(yīng)該保持一定的距離，為了避免加工孔吋凸模會(huì)由于受到水平方向 上的側(cè)向推力的作用而折斷。木次材料為08f的零件，板厚為1毫米。拉深孔壁 與工件直壁之間距離為2毫米，大于1.5毫米（底部圓角半徑1毫米加上0.5倍 的板厚）。8）工件的沖孔邊緣離外形輪廓線的最小距離隨工件與孔的形狀不同而有一 定的限制。當(dāng)沖孔邊緣和工件外形輪廓邊緣不平行是，最小距離應(yīng)不小于1倍板 厚；平行時(shí)

12、應(yīng)該不小于1.5倍板厚。1.2.2拉深件的工藝性拉伸件的形狀應(yīng)該盡量簡(jiǎn)單、對(duì)稱。本次拉深部分為兩邊是半圓，中間一個(gè) 矩形，形狀對(duì)稱。該工件為某工具上的一個(gè)外飾件，30萬(wàn)/年，表而不允許刮傷、壓痕、拉絲 等缺陷。該拉深件從形狀上來(lái)說(shuō)屬于大凸緣矩形，通過(guò)計(jì)算，可以一次拉深成型, 但由于加工要求，選擇二次拉深成型.1.3護(hù)罩排樣設(shè)計(jì)圖1-2排樣圖figlayout1、沖導(dǎo)正銷孔厶沖工藝切口3、空位4、首次拉深5、二次拉伸6、整形7、翻孔8、翻邊9、落料搭邊渣表2-4, a= 1.5,al =4設(shè)計(jì)過(guò)程中材料利用率的計(jì)算公式，查1:aa二x100% 二xloo%(1-1)人)a + a式中：該材料的利

13、用率；a沖壓零件的有用利用面積；4)加工材料的所有面積；a這個(gè)工件沖裁時(shí)不需要的的廢料的面積。圖1-3零件展開(kāi)圖fig.l -3 parts 以下為計(jì)算過(guò)程： 加工材料的所有面積：4=101x72.5 = 7322.5沖壓零件的有用利用面積a：a =40x52 + 17x31.4+15x18x2 = 3153.8308.92°240.85°£*1.62x4+疋 x1.55w +“智+5433.629該設(shè)計(jì)材料的利用率為:a = ax100% = 3153.8 33.629 xl00% = 42.6%47322.552 計(jì)算卸料力、推件力、沖裁力2.1計(jì)算沖裁力這個(gè)

14、力用于制作孔類零件，它的數(shù)值大小與需要加工的孔有關(guān)。查1,刃口為平刃的凸模，其沖裁力的計(jì)算公式為：p = kltt（2-1）式中:p沖裁力（n）；t 該材料的抗剪強(qiáng)度（mpa）；t該板料厚度（mm）;k修正系數(shù)（k值取1.25-1.3,取1.27）；l沖裁件的輪廓長(zhǎng)度（mm）。查1,在實(shí)際應(yīng)用中沖裁力計(jì)算公式為p - lt（yh（2-2）查1,所需要的沖裁功計(jì)算公式為：a = pdi（2-3）0式屮：a沖裁功（nm）;p沖裁力（n）；j沖裁過(guò)程完成吋的凸模切入深度；i凸模切入板料的深度，它作為一個(gè)變數(shù)，其范圍在02：之間。查1,在實(shí)際應(yīng)用上，其計(jì)算公式為：a=mpt/1000（2-4）式屮：m

15、系數(shù),其值數(shù)值在1表34中，可取m=0.63；t該板料厚度（mm）。2.2計(jì)算卸料力該力利于把部分需要或者不需要的部分取下，以方便技工過(guò)程。(2-5)(2.6)查1,其計(jì)算公式為：02 =k2p式中：q2卸料力（n）；広卸料力系數(shù)，它的數(shù)值大小在1表35中，選取0.11.2.3推件力的計(jì)算查1,在實(shí)際使用時(shí)，其計(jì)算公式為：q = k、np = kiiltob式屮：e,推件力（n）；k、推件力系數(shù),查表34,取0.08；n同時(shí)卡在凹模洞內(nèi)的制件數(shù)；i制件的輪廓線長(zhǎng)度（mm）;t制件厚度（mm）;p沖裁力（n）. 、導(dǎo)正銷孔制件的輪廓線長(zhǎng)度：i = 2 兀 xl.5m?nx2 = 18.85mm沖

16、裁力：p = 18.85x350mpa = 6597.34n沖裁功：a 二 0.63x6597.34n xl mm/l 000 二 4.16n m卸料力：2 = 0.11 x 6597.34mpa = 725.7 in推件力：q = 0.08 x 2 x 18.85mm x lmmx350mpa = 1187.557v 、工藝切口制件的輪廓線長(zhǎng)度:/ = 2x(194mmxx2 + lmm) = 141.72mm360沖裁力：p = 141.72 x 35ompc1 = 49602.267v沖裁功：a = 0.63 x 49602.26n x 1 mm/1000 = 31.25n m卸料力：q

17、2 = 0.11 x 19602.26a/pa = 5456.25a推件力：q =0.08x2x141.72x1個(gè) x35oa/pd = 7936.32" 、4x03.2、2x03.0、016和08組合孔制件的輪廓線長(zhǎng)度：i = 2tt x 1.6 mm x 4 + 2 x 1.545 mm x 2 + 2 x (4 x(360°5295°)360+ 8x(360724.75j)360°=1 1 13.91/72/77沖裁力:沖裁功:卸料力:推件力:p = 113.9mmx35qmpa = 39868.73na = 0.63x39868.73nxlmm/

18、1000 = 25.12n mq2 =01 x 39868.73a/pa = 4385.567vq、= 0.08 x7xll.91mmx 1mm x 35qmpa = 22326.36w 、落料制件的輪廓線長(zhǎng)度:/ 二 3 smm x 2 + 50mm x 2 + 2 x 1 mm = 182.28mm沖裁力：p = 182.28mm x350mp6/ = 63799.1 in沖裁功：a = 0.63x63799.1 lnxl mm/1000 = 40.19n m卸料力：=0.11x63799.11 mpa = 7017.90n推件力：q = 0.08x1 x 182.28xlmmx350mp

19、a = 5103.84n2.4計(jì)算總沖裁力比=工 p =6597.34n + 49602.26n + 39868.73n + 63799.1 in = 159867.44n2.5計(jì)算總推件力q 總=工 q = 1187.55n + 7936.322 + 22326.36/v + 5103.84/v = 36554.07 w2.6計(jì)算總卸料力0總二工0 二 725.71n + 5456.25n + 4385.56n + 7017.90/v = 18042.97n3壓邊力、拉伸力、翻邊力壓邊力查:(3-1)式中：a開(kāi)始拉深時(shí)毛坯處于壓邊圈下的面積hw?d。毛坯直徑(mm)；d沖件的外徑(mm)；q

20、單位壓邊力(mpa)o查表3-30,取q=2mpa。則: 第一次拉深壓邊力:q =人旳=彳(口2 _dj卜=彳(57.1 * 272)x2 = 3990.69n 笫二次拉深壓邊力：43755.54nq2=a2q = (d02-d22)q=(57a82 -222)x2第三次修整壓邊力：23 =43755.54n3.2拉伸力查:(3-2)p = 7idptcyhkf式中：dp圓筒形零件的凸模直徑(mm)；kf系數(shù)，其值查1表3-20,取 陷嚴(yán)100,陷2=028。 則：第一次拉深拉深力：片=7idlat(jhkf = .ttx 26mmx 1,0mmx350mpa x 1.00 = 2858&am

21、p;49n第二次拉深拉深力：p2 = 7idp2t(yh kfi =7rx2 mm x 1.0mm x 350mpa x 1.00 = 23090.71n3.3翻邊力查：p = l1 加(£)一0)叭(3-3)式中：d毛坯孔的直徑(mm)；d翻邊直徑(mm)o則：p = 1.1加(£一()巧=1. lxl ,0mmx(4m/?2-3.09/7?777)x350mpa = 1100.66n4拉深模具計(jì)算4.1毛坯尺寸計(jì)算：d 二 j心 2+4d/? 3.44d 廠(牛 1)適用于r= rd = r時(shí)。毛坯尺寸為：d = v 44mm2 + 4x22mm xl5mm - 3 &

22、gt;44 x 22mm x 1mm = 5639mm4.2拉深系數(shù):(4-2)d timmm 一 =d 56.39mm由企二 44min = 2.0 ,丄x 100 =xl00 = 1 .力，查1表 2-21 和表 2-21,d、 22mmd56.39mm得第一次極限拉深系數(shù)0.42,取第一次拉深系數(shù)“=0.44, h/d= 0.51-0.42取0.45 o第一次拉深:dx - md = 0.44x56.39加卅=25mm - 0.45= 0.45 x 25mm = 11.25mm第二次拉深:m2d2 _ 22mmd、 25mm= 0.88-15mm查1表(4-3)(4-4)(4-5)3-3

23、1 ,4.3 修邊余量：由xloo= lmm xl00 = 1.77 ,拉深修邊余量,d56.39mm3-24, df = 2.0 mm o4.4拉深模間隙值查1計(jì)算公式：c = kt + tmax式中：人gax板料的厚度及板料的最大厚度；k間隙系數(shù)。查1表23&& =0.3,k? =0.09。則：第一次拉深：c. = kj + j譏=0.3x 1.0mm +1.0mm = 1.3mm ；1imda第二次拉深：c2 - k2t + rmux =0.09x1.0mm +1.0mm = 1.09mm。4.5凸模與凹模的尺寸及制造公差：查1,計(jì)算公式:dp - （o + ）?巧，6/

24、d=（d0 + a + 2c）=（dp + 2c）式中：（v、心凸、凹模工作部分的基木尺寸；d0拉深件的基本尺寸；a拉深件的制造公差；c模具間隙值（單邊）；4、戈凸、凹模工作部分的制造公差。查表4 = -0.040mm 戈=+0.070mm第一次拉深：dp 嚴(yán)(血 +也,=(25 + 0.12)爲(wèi)嚴(yán) 25.12(爲(wèi)。=(d01+a + 2c1)；jd =(g+2cj 腫=(252 + 2xl3)f°7° = 27.72；°3° 第二次拉深：dp2 = % + 小紅,=(20 + 0.12)爲(wèi)。=20.12dd2 = (d()2+a + 2c2)； = (

25、dp? +2c?)評(píng)=(2o.124-2xl.o9)070 = 22.30瀘"4.6凹模圓角半徑選?。簉d = 0.8(d _ d)(4-6)貝歸第一次拉深：r“= 08j(d_d=0.8x7(57.18-27.72)x1.0 = 4.34第二次拉深：</2 = oq&d-dj = 0.8x7(57.18-22.30)x1.0 = 4.714.7凸模圓角半徑選?。?"乙1=4.34, 52 = 2=4.71。4.8整形模具：圓角半徑1.5,凸凹模配作法，間隙0.02 0.035 mm,取0.03mm odp =（ + ）紜，(4-7)dd=(d +a + 2c

26、2)=(dp + 2c)(4-8)貝1：dp = (d + 氏=(20 + 0.12)爲(wèi)=202 爲(wèi)dd=(d +a + 2c2)d =(dp+2c)靜=(20.12+ 2x0.03)捫 ° = 22.18捫°5凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1凸模選取原則查1沖裁模具工作部分尺寸計(jì)算：dd=(d-0.8a)dp=(d-0.8a-2cmin4式中：dp、z)d凸、凹模工作部分的基本尺寸;d沖裁件的基本尺寸；a沖裁件尺寸的卜偏差；cmin模具最小沖裁間隙值(單邊)； 心、氏凸、凹模工作部分的制造公差。 查11沖孔模具工作部分尺寸計(jì)算： dp=(d + 0.8a)紅 jd=(d + 0.8a

27、 + 2cmin) 式中：dp、dd凸、凹模工作部分的基本尺寸;d孔的基本尺寸；a孔的上偏差；cniin模具最小沖裁間隙值(單邊)；4、戈凸、凹模工作部分的制造公差。(5-1)(5-2)(5-3)(5-4)工位1:導(dǎo)正銷孔，查1表5-28導(dǎo)正銷直徑3.0mm,導(dǎo)止銷可能矯止的基準(zhǔn)值導(dǎo)正銷，查表5-3, b型；查1表5-32選取設(shè)計(jì)；查1表5-29,取2a=0.04; 查1表 5-30,h=l。導(dǎo)正銷孔模具：模具間隙中等間隙，適用于需要繼續(xù)拉伸、翻孔的場(chǎng)合，查1 表 2-2 和表 2-3 9 取 c二0.046mm。查表 3-13 取 = 0.020mm。則:dp=(3.0 + 0.8x(+0.

28、13)氏02。=3.1o£oo2ojd=(3.o + o.8x(+o.+ 2x0.046)帶 °?。=3.196瀘2o工位7:本次翻邊為圓孔翻邊，在板料上預(yù)先打孔，然后使其擴(kuò)大為帶有豎立邊緣 而使得孔的直徑變大。 圓孔翻邊毛坯尺寸的確定及沖孔模具06.2it4mf 匚11 ji 11rljlol舍/ihcx圖51翻孔圖fig.51 turn maps最小彎曲半徑，查表213, 7?min /z =0.1 mm計(jì)算公式:則:1(八d2-2ttd+ 8r + -i 2丿< 2丿d =2 4(d 2r r)h(5-5)< 1.0、1.0)0+ 80.1 +1 2丿2丿

29、6.22-2-x6.2x-4(6.2-2x0一 1.0)x1.4 =3.09模具間隙中等間隙，適用于需要繼續(xù)拉深、翻孔的場(chǎng)合，查1表2-2和表2-3,取 c=0.046mm。查表 313 取 q =戈=0.020mm。底孔直徑 3.09mm, it12,查4表 35, it 12=0.1mm,基準(zhǔn)值±6, 3 = 0.05。 則：dp =(3.o9 + o.8x(+o.o5)o2o =3.13020=(3.09 + 0.8x(+0.05) + 2x0.046)血()二3.222帶必 4x03.2模具間隙中等間隙，適用于需要繼續(xù)拉深、翻孔的場(chǎng)合，查1表2-2和表2-3,取 c=0.04

30、6mirio 查表 313 取= 0.020mm o 直徑 3.2mm, it 12,查4表 35, it12二o.lnnm,基準(zhǔn)值±5 3 = 0.05 o則:dp =(3.2 + 0.8x(+0.05)020 =3.2420,020=(3.2 + o.8x(+o.o5) + 2xo.o46)j°020 =3.332j°020 組合圖形模具設(shè)計(jì)圖5-2組合孔圖fig.5-2 combination hole diagram模具間隙中等間隙，適用于需要繼續(xù)拉深、翻孔的場(chǎng)合，查1表2-2和表2-3,取 00.046mm。查表 3-13 取= 0.020mm o it

31、12,查4表 3-5,it 12=0.1mm,基準(zhǔn)值±5, j = 0.05o則:016 :dp = (16 + 0炒(+005)九2。= 16.04人2。dd= (16 + 0.8 x (+0.05) + 2 x 0.046) 020 =16.132j0020>8dp = (8 + o.8x(+o.o5)h2o = 8.o£o.o2o£ =(8 + 08x(+0.05) + 2x0.046)°2o = 8.132j0 020工位3、切口模具設(shè)計(jì):68圖53工藝切口fig .5-3 technological incision模具間隙中等間隙，適用

32、于需耍繼續(xù)拉深、翻孔的場(chǎng)合，查1表2-2和表2-3,取 00.046mm。查表 3-13 取= 0.020mm o it12,查4表 3-5,it 12=0.1mm,基準(zhǔn)值±5, j = 0.05o則:dp = (2 + 0.8><(+0.05)幾.。2。= 2.04 九2。心=(2 + 0.8 x (+0.05) + 2 x o.o46)0202.132j00200194：= (194 + o8x(+o.o5)foo2o194.040 -0.020=(194 + 0.8x(+0.05) + 2x0.046) j0020 =194.132律 °2。工位8、圓孔翻

33、邊凸模與凹模之間的間隙：材料變薄，一般c=0.85t=0.85mm最小彎曲半徑,查1表213, rmin /1 =0.lmmo凸、凹模直徑尺寸計(jì)算：孔it12,查4表3-5, it12=0.1mm,翻孔內(nèi)徑為4譽(yù)查1,計(jì)算公式：咕( + )比q =(+2c)；必式中：dp、dd凸、凹模工作部分的基本尺寸；d翻孔內(nèi)徑；4、戈凸、凹模工作部分的制造公差。凸、凹模精度 it8,查4表 3-5, it8=0.018mmdp = (d + 出戸=(4 + 0 l)?ooi8 = 4. l?ooi8q =( + m + 2c)評(píng)=(4+o.l + 2xo.85)j°018 =5.8j°

34、018翻邊系數(shù)：k = djd(5-6)(5-7)(5-8)(5-9)(5-10)式中：k翻邊系數(shù)；d（）翻邊前毛坯上孔的直徑；d翻邊后工件的孔徑（按照中線計(jì)算）。則：k 二 d（）/0 = 3.09/5 = 0.618j/r = 3.09/1.0 = 3.09,查1表 2-42,取 k. =0.47<0.618,可以一次成型。工位9、落料件，模具間較小間隙，一次沖裁成型不需修邊，查1表22和表23,取 c=0.036mmo取 it12,查4表 35 it12=0.1mm,則4 =0.1mmo查1：(5-11)(5-12)血=(52+0.8x0.1)爲(wèi) 25=52.08?（）.（）25凹

35、模:bd=(b + 0.8a)8d = 0.25a則:bd2 =(40 + 0.8x0.1)=40.088d =0.25二0.025mm凸模:(5-13)(5-14)4 = 6(l = 0.25a =0.025mmdp=(d-0.8a-2cniin4則:bpl =(52-0.8x0一 2x0.036)：)a =51.848°()()25bp2 =(40-0.8x0.1-2x0.036克 025 =39.8480256壓力機(jī)的選擇與壓力中心的計(jì)算6.1壓力機(jī)的選擇沖壓設(shè)備的選擇是沖壓過(guò)程設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。直接關(guān)系到設(shè)備的安全 和合理的使用，同時(shí)也關(guān)系到?jīng)_壓工藝能否順利的完成以及模具

36、的壽命、產(chǎn)品的 質(zhì)量、生產(chǎn)的效率、成本的高低等一系列重要的問(wèn)題。其內(nèi)容主要包括設(shè)備類型, 名義壓力以及容載負(fù)荷、功能的校核、行程距離和行程次數(shù)、閉合高度以及臺(tái)面 尺寸等。壓力機(jī)的選擇，一般按照工序力f來(lái)選擇，一般所選壓力機(jī)的公稱壓力 應(yīng)該大于1.2倍的工序力。此外，設(shè)備的選擇應(yīng)該注意到以下幾個(gè)方面：1. 應(yīng)該根據(jù)所要完成的沖壓工序的性質(zhì)、生產(chǎn)批量的大小、制件的幾何尺寸 及精度要求來(lái)選擇設(shè)備的類型。在沖壓生產(chǎn)過(guò)程中。目前一般采用偏心式或者曲柄式機(jī)械壓力機(jī)為主。對(duì)于 屮小型的沖裁件、彎曲件和拉伸件的加工，主要應(yīng)用開(kāi)式單柱式機(jī)械壓力機(jī)或者 開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)；對(duì)于大中型的沖壓件的生產(chǎn)，多采用雙柱結(jié)構(gòu)

37、型式的機(jī)械 壓力機(jī)；大型拉深件則應(yīng)該最大可能性選擇雙動(dòng)壓力機(jī)。對(duì)于精壓和冷擠壓，可 以選用肘桿式結(jié)構(gòu)的靜壓機(jī)或者專用擠壓壓力機(jī)。對(duì)于大量生產(chǎn)或者形狀復(fù)雜的零件的大批量生產(chǎn)，應(yīng)該盡可能選用高速壓力 機(jī)或者多工位自動(dòng)壓力機(jī)。2. 選擇壓力機(jī)應(yīng)該注意到壓力機(jī)的精度和剛度3. 沖壓全過(guò)程的變形力應(yīng)該低于壓力機(jī)需許用壓力4 .滑塊行程應(yīng)該保證毛坯的順利放進(jìn)和零件的順利取出5.所選壓力機(jī)的裝模高度應(yīng)該和模具的閉合高度相適應(yīng)最大閉合高度250,閉合高度208.8, 250208.8+5=213.8,iw足條件。開(kāi)式壓力機(jī)：由1.2f,查1表a-7,名義壓力250kn；模柄孔尺寸直徑50,長(zhǎng)度70,工作臺(tái)板厚

38、度70,最大閉合高度250,滑塊行程80。 總沖裁力= 159867.44np =6597.34n + 49602.26n + 39868.73n + 63799.11 n總推件力q總= 1187.55n + 7936.32n + 22326.36n+ 5103.84n = 36554.07n第一次拉深拉深力：p = 7idplt(7hkfl = -7tx 26mmx 1 .ommx35ompa x 1.00 = 28588.49n第二次拉深拉深力：p2 = 7tdpltoh kn = x 21 mm x 1.0mm x 350mpa x 1.00 = 23090.71n整形力：呂=23090

39、.7 in翻邊力：p = 1.1 加(£)一 dq )(jh = 1.17t x 1.0mm x(4mm 一 3.09m/7i)x 350a/pa = 1100.66n卸料力：0 總=22 = 725.7 in + 5456.25n + 4385.567v + 7017.907v = 18042.97/v貝i：f = 159867.44 + 36554.07 + 28588.49 + 23090.71 + 23090.71 + 1100.66 +18042.97 = 196421.5 in貝比1.2f = 235705.817v6.2壓力中心的計(jì)算s i-y-®®

40、圖6-1解析法求壓力中心fig.6-1 the analytical method for the pressure center解析法求壓力中心：如圖，建立坐標(biāo)系，對(duì)應(yīng)壓力各壓力中心的坐標(biāo)分別是:p = 63799.11 ,(110, 100)；pil00.66n,(182.5, 100)；p = 14074.34n,(255, 100)； 6795.26n, (255, 109) ； p = 7502.647v,(255, 100) ； p = 11496.48n,(255, 91)；p = 23090.7 inp = 23090.7 inp = 28588.49n(327.5, 100)

41、；(400, 100)；(472.5, 100)；p = 49602.26n(617.5, 100)；p = 6597.342v ,(726.25, 100)；查1壓力中心的計(jì)算公式為：£ = £西+ £花+臥="沖口(6-1)2常尹孕(6-2)求得：=352.563281 &兒=99.82072055 ,取兀=3530，兒=100.0。7彈壓卸料裝置7.1彈壓卸料板工作行程17+橡膠被壓縮的高度查1553,單邊間隙0.10mm(7-1)h = ht + (0.1 0.3)r式屮：h彈壓卸料板壓料臺(tái)肩的高度（mm）;h側(cè)面導(dǎo)板的厚度（3mm）；t

42、板料厚度（mm）。系數(shù)取02則：h = h t + （0.1 0.3）/ = 3 1 + 0.2x1 = 1.8mm7.2卸料橡皮橡皮在上模下行的過(guò)程中，逐漸被壓縮至合模，開(kāi)模時(shí)，隨著上模上行，橡 皮回彈并且提供卸料力，在卸料裝置中非常有用。具體參數(shù):jb/t 7650.91995, 4塊，材料為聚氨酯，查1表b-9,d=45,d=12.5,h=32,最大壓縮量fax :則：預(yù)壓縮量f：fmax = (°35 0.45)hfmax= 038h=12.2則:(7-2)(7-3)f = 0h=3.2工作行程l：l = fmax-f = （0.25-0.30）h貝歸l = fmax-f =

43、 0.28h=9橡皮的自由高度h:h = l/（0.25 0.30）«（3.5 4）£則：h =3.55 厶=32橡皮高度校核：0.5</7/d<1.5則：32/45=0.71,滿足條件橡皮產(chǎn)生的壓力p：p=aq式中：a橡皮的橫截面積；q單位壓力。查1取2.5mpao貝歸p=a = x（322-12.52）x2.5x4 = 27261.17ate/n將d=12.5改為15,計(jì)算p貝歸p = aq 二龍x（32?152）x2.5x4 = 25100.325"加 均大于總卸料力，夠用。7.3卸料螺釘(7-4)(7-5)(7-6)(7-7)p=5.7knm1

44、2,查1表 c-13,d 1=14,d2= 15,d=20,h 1=&查1表 c-15, 總卸料力：q 總=工 0 = 725.71n + 5456.25n + 5911.80/v + 7017.90n = 19113.66n19113.66/5700=3.35取4個(gè)卸料螺釘。8其余零件設(shè)計(jì)選取8.1后側(cè)導(dǎo)柱窄形模架查6表 15.12 和表 15.13, l=800mmo8.2切斷輪廓線到凹模邊緣的尺寸凹模板厚度：h二20mm切斷輪廓線到凹模邊緣的尺寸計(jì)算：w=.2h(8-1)w2>.5h(8-2)> 2.0/7(8-3)從凸模外緣到螺孔的尺寸：q 二(1.7 2.0)d(

45、8-4)則：w, -1.2/7-1.2x20-2424>1.5/7-1.5x20-3030w3>2.0w = 2.0x20 = 4032一(1.7 2.0)-1.8xl2-21.4-24螺孔到凹?？?、圓柱銷孔到螺孔的最小允許尺寸為：f>2d(8-5)f> 2d = 2x12 = 24258.3導(dǎo)套查1表 5-58,a 型導(dǎo)套 d二45mm(+3), l=110,h二40。8.4導(dǎo)柱查1表 5-56,a 型導(dǎo)柱：d=32mm,l= 180,1=508.5凸緣模柄查1表 5-86, d=50,h=788.6漏料口計(jì)算查1(8-6)(8-7)b=a+（0.5-2）mm取1mm

46、排出槽：c=b+（25）mmh>5t,但 h<h/3取3mm式中：c排出槽的寬度（mm）；h排出槽的深度（mm）；t板料厚度（mm）；h模具下模座的厚度（mm）。則：h 二 20；b=a+1;ob+3二 a+4。8.7凹模塊厚度查1表5-11,凹模塊厚度為20mmo8.8螺栓查習(xí)重要連接螺栓m12om12, i 型,查1表 c-12,精密裝配,dl=12.5,d=34,h=9,取 l=80 與 l=70 分 別14和10個(gè)，具體看明細(xì)表。8.9彈簧彈頂擋料裝置用于條料的首次定位。查1表 5-25, b=6,h=6,hl=3.d=4,l=70.8.10抬料銷條料沿著導(dǎo)料銷或者導(dǎo)料板一

47、側(cè)送進(jìn)，以免送偏。本此設(shè)計(jì)選用導(dǎo)料銷。 導(dǎo)料銷一般要用兩個(gè)。壓裝在凹模上的為固定導(dǎo)料銷；而裝在導(dǎo)料板上的為活動(dòng) 導(dǎo)料銷。但這卻多用于單工序模具和復(fù)合模具。連續(xù)模上而使用的導(dǎo)料銷，大多采用提升式的導(dǎo)料銷，也叫抬料銷。它的工 作過(guò)程大概：開(kāi)始沖壓的時(shí)候，首先把條料穿入銷的淺槽中。隨著凸模的下降， 材料逐漸被緊緊的壓在凹模面板上；等到了沖壓結(jié)束的時(shí)候，開(kāi)始冋程時(shí)，凸模 漸漸提升，而這個(gè)時(shí)候因?yàn)橛辛藦椈傻幕貜?，就可以把將條料抬起來(lái)，并且到設(shè) 計(jì)留下的高度位置，然后將材料送進(jìn)一個(gè)步距，接下來(lái)就是下一步了。這種結(jié)構(gòu)的尺寸可以根據(jù)條料的寬度，條料的厚度以及模具的機(jī)構(gòu)尺寸來(lái)確 定，本設(shè)計(jì)在連續(xù)模中有拉深，按照

48、下面設(shè)計(jì)計(jì)算：工作行程18.5查1:頭部高度:/z =1.5 3.0”切淺槽寬：方2 =（1.5 2.0） t淺槽深：則：浮動(dòng)高度：h=16mm抬料銷頭部高度：(8-8)(8-9)(8-10)/?! = 2mm淺槽寬:淺槽深:包=1.8mmd-d2=4mm, d = 12mm, d = 4mm9三維建模cad(computer aid design)可以提高設(shè)計(jì)的效率和效果，我們可以廣泛的使 用以達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。通常來(lái)說(shuō)，cad已經(jīng)成為了一種憑借計(jì)算機(jī)的 硬件作為其最為重要的基本條件，用于幫助人們進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)的方 法、技術(shù)以及系統(tǒng)的全稱。pro/engineer提供一個(gè)完善的

49、三維建模環(huán)境，在其中可通過(guò)育接圖形操作 和創(chuàng)建來(lái)改變模型。通過(guò)選取幾何對(duì)象，然后選擇工具對(duì)該對(duì)象進(jìn)行操作，就可 以實(shí)施該工程設(shè)計(jì)。對(duì)零件的建模過(guò)程是進(jìn)一步加深設(shè)計(jì)印象有效方法。本模具設(shè)計(jì)三維建模的過(guò)程也是比較的容易，而使用常見(jiàn)的工具pro/e來(lái)建 立模型也沒(méi)有操作性，并且本次設(shè)計(jì)的零件也沒(méi)有過(guò)于困難的，所以本文不詳細(xì) 到每一步的繪制過(guò)程，對(duì)建模過(guò)程有興趣，可以參考書目9。本文只截取部分建模圖片，并將裝配圖以及爆炸圖列于下文。本文3d模型的零件包括：裝配所需耍的零件，其中標(biāo)準(zhǔn)件未繪制，可使用 相應(yīng)圖庫(kù)調(diào)用文件使用，故而不加敘述。下面是3d模型的截圖(視圖不是真實(shí)大圖9-1部分零件三維圖fig.9

50、-1 part 3d map圖92裝配圖fig.9-2 assembly drawing圖9-3仰視圖fig.9-3 upward view圖9-4俯視圖fig.9-4 vertical view圖95左視圖fig.9-5 left view圖96爆炸圖fig.96 explosive view10技術(shù)經(jīng)濟(jì)性研究機(jī)械工業(yè)涉及的技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性的考慮是機(jī)械方面解決所有生產(chǎn)方式的技 術(shù)方面問(wèn)題與經(jīng)濟(jì)方面問(wèn)題平衡發(fā)展的學(xué)科，旨在實(shí)現(xiàn)我們已經(jīng)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在技 術(shù)上基本能夠?qū)崿F(xiàn)，而且在經(jīng)濟(jì)上符合我們的耍求。技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的分析還能夠?yàn)?了用數(shù)據(jù)直觀地對(duì)所有的方案選優(yōu)去劣，而且頗有成效。這是最重要的環(huán)節(jié)，需 要全

51、方面的考慮評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)，還得廣泛地確認(rèn)選取。查|12|,可以確認(rèn)，其計(jì)算公式為：無(wú)權(quán)重總價(jià)為：g忙工i=l有權(quán)重總價(jià)為：g%廣工（匕叫）/=1總技術(shù)價(jià)w”為：gw.w,=j %宀總經(jīng)濟(jì)價(jià)w叼為:w =魚=空耳皿式中：叫噸選取的最高的評(píng)價(jià)分，取值為10；hj笫j個(gè)方案的成本預(yù)算值；wmin所有方案中的最小成本預(yù)算值；h（）用于比較的成本，為0.8/tnin o總價(jià)數(shù)叱為：w廣 *（%+%）(10-1)(10-2)(10-3)(10-4)(10-5)技術(shù)評(píng)價(jià)table 9-1 technology evaluation評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)單工序模復(fù)合模級(jí)進(jìn)模傳遞模表10-1技術(shù)術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)表fig. 10-1 technical and economic evaluation table方案n0內(nèi)容重要性 系數(shù)®評(píng) 價(jià) 數(shù)積評(píng) 價(jià) 數(shù)積評(píng) 價(jià) 數(shù)積叫幻評(píng) 價(jià) 數(shù)