級進(jìn)模說明書

1、角撐件的級進(jìn)模設(shè)計院 系航空航天工程學(xué)部專 業(yè)飛行器制造工程(鈑金與模具)班 級84030201學(xué) 號2008040302032姓 名贠磊指導(dǎo)教師劉占軍負(fù)責(zé)教師沈陽航空航天大學(xué)2012年6月1沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)摘 要我將設(shè)計一套級進(jìn)模：“角撐件的級進(jìn)模設(shè)計”。本文重點論述制件的工藝分析；排樣圖的設(shè)計及確定；模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計與校核；壓力機(jī)的選擇；模具的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析以及典型模具零件的加工工藝的制訂等。本制件采用級進(jìn)模生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率，實現(xiàn)批量生產(chǎn)。模具共分八個工位，第一、二、三、四步是沖裁，第五、六、七步是彎曲，最后一步是沖裁切斷，獲得制件。第一部沖出定距側(cè)刃和導(dǎo)正銷孔，實現(xiàn)側(cè)刃的

2、粗定位和導(dǎo)正銷的精確定位。由于彎曲工序的需要，必須在凹模上設(shè)置浮頂器抬起送料。同時在相應(yīng)的工位的凹模板和卸料板上開設(shè)躲避槽。另外，為保證沖裁精度及穩(wěn)定性，需要在卸料版上設(shè)置一對小導(dǎo)柱、小導(dǎo)套。該級進(jìn)模設(shè)計結(jié)構(gòu)合理，操作方便，壽命長，成本低。制件能滿足要求。關(guān)鍵詞：角撐件；級進(jìn)模；卸料版；浮頂器。AbstractI will design a progressive die: Gusset Progressive Die Design . This article focuses on parts of the process; layout diagram of the design and

3、determine; mold structure design and checking; presses choice; mold techno-economic analysis and the formulation of the typical process of the mold parts.The parts using progressive die production, improve production efficiency, to achieve mass production. The mold consists of eight stations, the fi

4、rst, two, three, four-step blanking, fifth, six, seven steps are curved, the last step blanking cut off access to parts. The first out of the set from the side of the blade and the guide pin hole, precise positioning of the rough location of the side edge and the guide pin. Floating roof must be set

5、 on the die due to the bending process needs to lift the feed. Open to avoid slot in the corresponding position of the concave template and discharge board. In addition, in order to ensure punching accuracy and stability, set up a pair of guide posts, small bushing in the discharge version.The progr

6、essive die design, reasonable structure, easy operation, long life and low cost. Parts to meet the requirements.Key words:gusset；progressive die； unloading board；cushion目 錄1緒論11.1 級進(jìn)模概述11.2 畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容、步驟：22零件的沖壓工藝性分析32.1零件圖的尺寸公差及技術(shù)要求32.2 08F鋼的機(jī)械性能32.3彎曲件的工藝性分析42.3.1彎曲材料42.3.2彎曲件直邊的高度42.3.3彎曲件的回彈42.4工藝方案

7、43毛坯尺寸的計算及方案的確定53.1計算毛坯展開長度63.2排樣圖的設(shè)計及材料利用率的計算63.2.1排樣方案63.2.2排樣圖的確定83.2.3確定工位數(shù)93.2.4步距精度的計算93.2.5定距方式的確定104工藝計算114.1各工位力的計算114.2壓力中心的計算134.2.1各個工步壓力中心134.2.2總體壓力中心的計算154.3凹模周界的確定165模具零件的工作部分計算185.1沖裁部分尺寸計算：185.1.1凸凹模刃口尺寸計算196模具結(jié)構(gòu)設(shè)計與強(qiáng)度校核256.1.凸模的設(shè)計256.1.1圓形凸模的設(shè)計256.1.2異形凸模的設(shè)計266.1.3彎曲凸模的設(shè)計266.2凹模的設(shè)計

8、與校核；276.2.1凹模的強(qiáng)度校核276.2.2緊固件尺寸計算296.2.3凹模孔口形式296.2.4彎曲凹模的設(shè)計306.3 導(dǎo)料裝置的設(shè)計306.3.1導(dǎo)料板的設(shè)計：306.3.2浮頂器的選擇：316.4 卸料裝置的設(shè)計316.4.1卸料板的結(jié)構(gòu)形式：316.4.2材料的選擇極板厚的確定：316.5 固定板的設(shè)計326.5.1板度的確定326.5.2固定板的結(jié)構(gòu)形式326.5.2固定板的材料的選取326.6墊板的設(shè)計與校核326.6.1墊板的材料選取326.6.2墊板的強(qiáng)度校核336.7 模架的選擇336.8 彈性元件的選用336.8.1卸料彈簧336.8.2 浮頂器的彈簧的選取356.

9、9 卸料螺釘?shù)倪x擇356.10模具閉合高度357壓力機(jī)選擇377.1壓力機(jī)類型的確定377.2選擇壓力機(jī)377.3沖模閉合高度校核378經(jīng)濟(jì)性分析398.1 影響價格的因素398.2 級進(jìn)模價格的簡單估算398.2.1原料費(fèi)398.2.2模具價格418.2.3剩余利潤419凹模板的加工工藝42結(jié)束語43參考文獻(xiàn)441緒論1.1 級進(jìn)模概述模具是批量生產(chǎn)同形產(chǎn)品的工具，是工業(yè)生產(chǎn)中主要裝配。模具工業(yè)是目前國際應(yīng)用最廣的基礎(chǔ)工業(yè)，也是衡量一個國家工業(yè)科技的標(biāo)準(zhǔn)之一，因此其對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著相當(dāng)重要的作用。其中級進(jìn)模是多工位自動精密級進(jìn)模的簡稱，屬于精密、高效、壽命長的模具。它適用于沖壓尺寸小、料

10、薄、形狀復(fù)雜和大批量生產(chǎn)的沖壓零件。多工位精密自動級進(jìn)模的工位數(shù)可高達(dá)幾十個，其模具自動送料、自動檢測出送料誤差等。多工位精密自動級進(jìn)模常用于高速沖壓。因此，生產(chǎn)效率極大地提高，并減少了手工送料的誤差，減少了沖壓設(shè)備和工人，具有較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。與單工位沖壓模具相比較，多工位精密自動級進(jìn)模有如下特點：在一副模具中，可以完成包括沖裁、彎曲、拉深、和成形等多種多道沖壓工序，從而免去了用單工序模的周轉(zhuǎn)和每次沖壓的定位過程，提高了勞動生產(chǎn)率和設(shè)備利用率。由于在級進(jìn)模中工序可以分散，不必集中在一個工位上，故不存在復(fù)合模的“最小壁厚”問題，可以根據(jù)需要留出空工位，從而保證模具強(qiáng)度，延長模具壽命。級進(jìn)模常

11、采用高速沖床生產(chǎn)沖壓件，模具采用了自動送料、自動檢測、自動出件等自動化裝置，操作安全，具有高效的勞動生產(chǎn)率。級進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鑲塊較多，模具制造精度要求很高，給模具的制造、調(diào)試及維修帶來一定的難度。同時要求模具零件具有互換性，在模具零件磨損或損壞后要求更換迅速、方便、可靠。多工位級進(jìn)模主要用于中、小、型復(fù)雜沖壓件的大批量生產(chǎn)，對較大的制件可選用多工位傳遞式?jīng)_壓模具加工。采用多工位級進(jìn)模生產(chǎn)效率高，能實現(xiàn)高速化生產(chǎn)，適用于批量生產(chǎn)。11.2畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容、步驟：1查閱資料、調(diào)研、熟悉畢業(yè)設(shè)計題目：（0.5周）2檢查及繪制制件圖、計算及繪制展開圖（4圖紙一張）3沖壓件工藝分析，工序設(shè)計計算，編制排樣圖

12、（用3圖紙一張，含沖壓力計算，初選壓力機(jī)）4選擇模具結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)設(shè)計、計算。（2周）5繪制模具草圖、交審。（1周）6模具工作尺寸及壓力機(jī)參數(shù)計算。7繪制模具裝配圖。（1周）8繪制模具零件圖。（2周）9對設(shè)計方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析及編寫中等復(fù)雜程度模具零件制造工藝流程一份。（0.5周）10編寫畢業(yè)設(shè)計說明書。翻譯外文資料一份。（1周）11指導(dǎo)教師審閱，批審教師審閱，答辯委員會審查，學(xué)生答辯22零件的沖壓工藝性分析2.1零件圖的尺寸公差及技術(shù)要求材料：08F，料厚：t=1mm，生產(chǎn)批量：50萬圖2.1是角撐件實體圖，材料是厚度1mm的08F鋼板，需要沖孔、沖裁、彎曲等工序。零件是一個外形并不復(fù)雜，兩面彎曲

13、的制件。但是制件由于是先沖孔后彎曲，它的距彎曲較近的直徑為2.5的圓可能發(fā)生變形，這是模具加工零件中應(yīng)注意的地方。圖2.1 制件圖2.2 08F鋼的機(jī)械性能抗剪強(qiáng)度 260360MPa抗拉強(qiáng)度 330450MPa延伸率 32%屈服強(qiáng)度 200MPa32.3彎曲件的工藝性分析2.3.1彎曲材料材料是08F鋼板，厚度是1mm，制件的彎曲半徑是2mm，大于08F允許的最小彎曲半徑（由沖壓手冊表3-2查得08F鋼的最小彎曲半徑為0.8t=0.8mm），所以可以彎成。2.3.2彎曲件直邊的高度當(dāng)彎曲角時，為了保證工件的彎曲質(zhì)量，必須保證彎曲件的直邊高度為h>2t;若h<2t,則必須先壓槽彎曲

14、或加高直邊,彎曲后再切掉多余的部分。對于該制件,彎曲高度=20mm和15mm,大于2t.所以不必加高直邊或壓槽即可彎成。2.3.3彎曲件的回彈 對于r/t<5的彎曲件，由于彎曲半徑較小，其彎曲半徑變化較小，因此一般只考慮彎角的回彈量，半徑的變化可忽略。設(shè)單角自由彎曲時的回彈量為，已知，材料為08F鋼板，料厚t=1mm，回彈角=0.63度，角度很小，故不用調(diào)整；如果回彈較大的話可用減小間隙法，凸凹模間隙取負(fù)間隙，且間隙取在凸模上，這樣在彎曲過程中使兩側(cè)面材料產(chǎn)生拉伸變形，從而使兩側(cè)面的回彈減小。2.4 工藝方案 該零件所需的沖壓工序為：沖孔，沖裁，彎曲?？蓴M定以下三套工藝方案： 方案一：用

15、簡單的模具，即為幾套簡單的模具分別完成沖孔、沖裁和彎曲幾個工序。 方案二：用復(fù)合模，即用一套復(fù)合模完成沖裁、沖孔、彎曲三個工具。 方案三：用多工位級進(jìn)模一次完成沖孔、沖裁、彎曲等多個工序。4 分析比較幾套方案的優(yōu)缺點:方案一：模具結(jié)構(gòu)簡單，模具的制造加工和裝配較為容易，并且修模容易， 但是由于采用三套模具造成制件的累計誤差較大，而且需要投入的人力較多，操作復(fù)雜 ，成本高且效率低，不適合大批量生產(chǎn)。方案二：復(fù)合模，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，模具的生產(chǎn)制造和裝配較為苦難，更主要的是由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因而導(dǎo)致修模較為困難，并且復(fù)合模具較為笨重，但是復(fù)合模生產(chǎn)的產(chǎn)品精度高，適合制件精度要求較高的大批量生產(chǎn)，生產(chǎn)率很高

16、，并且操作方便，節(jié)省勞動力。方案三：多工位級進(jìn)模適用于沖壓尺寸小、料薄、形狀復(fù)雜和大批量生產(chǎn)的沖壓零件。多工位精密自動級進(jìn)模的工位數(shù)可高達(dá)幾十個，其模具自動送料、自動檢測出送料誤差等。多工位精密自動級進(jìn)模常用于高速沖壓。因此，生產(chǎn)效率極大地提高，并減少了手工送料的誤差，減少了沖壓設(shè)備和工人，具有較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。綜上所述，選取方案三，多工位級進(jìn)模。由于本制件包含了多個成形工序，由單一的沖裁、彎曲都完成不了，且造價比較高，因此，在精度和經(jīng)濟(jì)上，本制件采用了多工位級進(jìn)模制造。角撐件多工位級進(jìn)模的設(shè)計需要解決以下問題：（1）工藝方案和模具結(jié)構(gòu)應(yīng)保證達(dá)到制件的尺寸要求和工作性能。（2）級進(jìn)模的設(shè)計要

17、合理，其工位安排要適當(dāng)。53毛坯尺寸的計算及方案的確定3.1計算毛坯展開長度由工件的尺寸外形可以看出來工件是一個Z字形彎曲，由一個90度彎曲和一個75度彎曲組成。根據(jù)沖壓技術(shù)手冊查得90度彎曲和V形彎曲的展長計算公式：L=L+A 公式3-1A=(r+Kt) 180-180-2cot2（r+t） 公式3-2查表得K=0.449，因此L=73.04。表3-1板料彎曲時中性層位移系數(shù)Xr/t0.50.60.70.80.91.01.11.2x0.370.380.390.400.4050.410.420.424r/t1.31.41.51.61.82.02.53.0x0.4290.4330.4360.43

18、90.4450.4490.4580.50圖3.1 彎曲展開圖63.2排樣圖的設(shè)計及材料利用率的計算3.2.1排樣方案據(jù)制件特點，現(xiàn)擬定出三套排樣方案如下：方案一：單排圖3.2 單排示意圖方案二：雙排圖3.3 縱排示意圖方案三：斜排圖3.4 斜排示意圖根據(jù)沖壓手冊知材料利用率的計算公式為： 公式3-3式中，A一個沖裁件的面積7n一個步距內(nèi)的沖件數(shù)量B條料寬度h步距則方案一的材料利用率：=nABh×100%=1×691.477.04×24.5×100%=36.6%方案二的材料利用率：=nABh×100%=2×691.4150.08

19、5;24.5×100%=37.6%方案三的材料利用率：=nABh×100%=1×691.465.55×34.65×100%=30.44%綜合考慮：上述三種方案，材料利用率最高的是雙排，但綜合考慮到模具的結(jié)構(gòu)問題和制造難度，因為零件有Z型彎曲，導(dǎo)致彎曲模具不能對稱設(shè)置，這樣給對排生產(chǎn)帶來難度，所以最終就采用材料利用率其次的單排，凸凹模結(jié)構(gòu)簡單，送料流暢生產(chǎn)效率相對高一些，最后確定為單排方案。方案一是比較合理，以后的設(shè)計將會以此來作為設(shè)計方案，排樣圖如圖3.2所示，共8個工位。3.2.2排樣圖的確定導(dǎo)正釘孔和導(dǎo)正釘位置的安置對于多工位級進(jìn)模的精確定

20、位是很關(guān)鍵的。必須在材料排樣圖的第一工位沖出工藝性導(dǎo)正釘孔，在第二工位以后每隔一個工位相應(yīng)的設(shè)置導(dǎo)正釘孔。本模具導(dǎo)正釘孔徑需3mm，并安排在第一工位沖出。為了提高定位精度應(yīng)考慮有兩種定位方式或三種定位方式聯(lián)合使用，如側(cè)刃與導(dǎo)正銷和擋塊聯(lián)合使用，因本模具采用彈頂器將板料抬高了28mm，所以采用了導(dǎo)料板和側(cè)刃進(jìn)行粗定位，導(dǎo)正釘進(jìn)行精定位。凹模型孔之間的最小間隙應(yīng)適當(dāng)，級進(jìn)模適合沖壓薄料，一般料厚為0.11.2mm，最厚的達(dá)到2.0mm，在這種情況下對于圓形孔間隔可取2.5t最小不小于2mm，對異形孔其間隔應(yīng)當(dāng)適當(dāng)放大些?？朔慰妆∪醐h(huán)節(jié)避免形孔有尖角、狹槽、細(xì)腰等薄弱環(huán)節(jié)，保證凸凹模的強(qiáng)度，也便于

21、凸凹模的制造。盡量減少空步，空步的設(shè)置，不僅增加了相關(guān)工步之間的距離，加大了制造與沖壓的誤差，增大了模具的面積。所以只有當(dāng)相鄰工步之間空間距離過小的時8候，難以保證凸凹模強(qiáng)度或難以設(shè)置必要機(jī)構(gòu)時才可以設(shè)置空步，由于本模具考慮到?jīng)_裁力集中在了前面幾個工步，所以本可以一步完成的沖型孔和側(cè)刃拆成兩個工步，也好安排導(dǎo)正孔的位置。由于有側(cè)刃、導(dǎo)正釘精確步距，可以先沖孔后彎曲，根據(jù)以上理論，可以確定出排樣，見排樣圖。圖3.5 排樣圖3.2.3確定工位數(shù)第一、二工位先沖導(dǎo)正銷孔和沖件上必須先沖的孔；第三、四工位對零件進(jìn)行導(dǎo)正，沖切出零件的基本外形；第五、六、七工位均為彎曲工序，Z形彎曲需經(jīng)90度預(yù)彎曲、60

22、度75度二次彎曲和90度成形彎曲完成。Z形彎曲帶附近的孔可先沖孔、后彎曲成形，雖然可能有微變形，但不影響使用，這樣安排比先彎曲后沖孔的方法，降低了設(shè)計制造難度與成本；第八工位進(jìn)行零件與載體分離，靠斜坡滑下廢料。故整個成形過程分為八個工位。3.2.4步距精度的計算影響步距精度的因素很多，歸納起來主要有：沖件的精度的等級、形狀復(fù)雜程度、沖件材質(zhì)和厚度，模具的工位數(shù)；沖制時條料的送進(jìn)方式和定距形式等。據(jù)實踐得經(jīng)驗公式：9 式 3.4式中：多工位級進(jìn)模步距對稱偏差差值；沖件沿件條料送進(jìn)方向最大輪廓基本尺寸（展開后）精度提高三級后的實際公差值。 n模具設(shè)計的工位數(shù)； k修正系數(shù)。所以 3.2.5定距方式

23、的確定模具結(jié)構(gòu)采用單側(cè)刃定距：在條料的兩側(cè)沖去多余邊料，并直接利用導(dǎo)料板進(jìn)行初定位，用導(dǎo)正釘進(jìn)行精定位。104工藝計算4.1各工位力的計算根據(jù)下面公式計算沖裁力：F=1.3Lt 公式4-1式中：F沖1沖裁力（N）； L工件內(nèi)輪廓周長（mm）; t材料厚度（mm）,t=1mm; 材料抗剪強(qiáng)度（Mpa），=250Mpa.第一工位：沖導(dǎo)直徑3導(dǎo)正銷孔L=D=3.14×3=9.42F沖1=1.3×9.42×1×250=1111.5N卸料系數(shù)Kx，推料系數(shù)Kt，頂件系數(shù)Kd如下表表4-1 系數(shù)Kx、Kt、Kd的數(shù)值tKxKtKd<0.50.020.040.0

24、450.05>0.52.50.040.050.0550.06>2.50.050.080.0650.07卸料力：F卸料1=KxF沖1=0.05×1111.5=55.58N11推料力：F推料1=nKtF沖1=1×0.055×1111.5=61.13N頂件力：F頂件1=KdF沖1=0.06×1111.5=66.69N第二工位：沖兩個直徑為4和一個直徑2.5的孔L=2××4+×2.5=32.9 F沖2=1.3×32.9×1×250=10692.5N卸料力：F卸料2=KxF沖2=0.05

25、15;10692.5=534.6N推料力：F推料2=nKtF沖2=1×0.055×10692.5=588.08N頂件力：F頂件2=KdF沖2=0.06×10692.5=641.55N第三工位：沖邊料L=36.56 F沖3=1.3×12.57×1×250=11882N卸料力：F卸料3=KxF沖3=0.05×11882=594.1N推料力：F推料3=nKtF沖3=1×0.055×11882=653.5N頂件力：F頂件3=KdF沖3=0.06×11882=712.92N第四工位：沖邊料L=151.28

26、 F沖4=1.3×151.28×1×250=2949.96N卸料力：F卸料4=KxF沖4=0.05×49166=2458.3N推料力：F推料4=nKtF沖4=1×0.055×49166=2704.13N頂件力：F頂件4=KdF沖4=0.06×49166=2949.96N第五工位：向上自由彎曲90度12 F彎1=0.6KBt2r+t 公式4-2 b 彎曲件寬mm； t 件厚mm； r 內(nèi)彎曲半徑mm 材料強(qiáng)度極限MPa k 安全系數(shù)，取1.3F彎1=0.6x1.3x8x12x3002+1F=624N第六工位：Z形彎曲60度和7

27、5度F彎2=2×624=1248N第七工位：成形彎曲F彎3=624N第八工位：沖裁邊料，獲得制件 L=37 F沖5=1.3×37×1×250=12025N總壓力：由公式可得：F總=87.4KN4.2壓力中心的計算4.2.1各個工步壓力中心的計算計算級進(jìn)?？偟闹行膲毫Γ紫纫嬎愠龈鱾€工步的壓力中心。13先確定一個坐標(biāo)系，以條料的上邊為X坐標(biāo)，Y坐標(biāo)通過第一工步導(dǎo)正銷孔的中心。第一步：沖導(dǎo)正銷孔，由于導(dǎo)正銷對稱，Y坐標(biāo)軸通過其圓心則X=0，Y=8第二步：沖工件上的三個孔，根據(jù)下公式計算：X=L1X1+L2X2+L3X3+L4X4+L5X5+LnXnL1+L

28、2+L3+L4+L5+Ln, 公式4-3Y =L1Y1+L2Y2+L3Y3+L4Y4+L5Y5+LnYnL1+L2+L3+L4+L5+Ln 公式4-4X=12.25Y=22.08第三步：沖異形孔，由公式得X=36.72，Y=70.64第四步：沖異形孔，14由公式得X=69.5，Y=43.07第八步：沖裁，分離工件與條料由公式得：X=171.5,Y=6第五、六、七工步為彎曲，因此其壓力中心為彎曲形狀的幾何中心，這三步的壓力中心為：X=110.25，Y=35X=134.25，Y=30X=158.25，Y=204.2.2總體壓力中心的計算根據(jù)公式15得X=0×1111.5+12.25

29、15;10720.7+32.7×11882+171.5×120251111.5+10720.7+11882+12025=82.47，Y=8×1111.5+22.08×10720.7+43.07×11882+6×120251111.5+10720.7+11882+12025=38.29壓力中心原點選取如圖4.1，同時壓力中心如圖所示。圖4.1壓力中心位置4.3凹模周界的確定凹模周界的確定：根據(jù)公式凹模理論厚度： P=49166NL=151.28mmH理=0.256LP2=21.4mm21mm考慮刃磨量，刃口厚度h=5，則H實=5+21=

30、26mm邊寬：W2=1.5×H實=1.5×26=39mm16寬度尺寸: (38.29+39)×2=154.58mm (38.75+39)×2=155.5mm長度尺寸： （82.47+39）×2=242.94mm所以凹模周界尺寸為243mm×155mm×26mm凹模周界圓整后取周界尺寸為250mm×200mm×26mm175模具零件的工作部分計算5.1沖裁部分尺寸計算： 工作尺寸是沖壓件尺寸在沖切型面的反映，是確定凸、凹模工作尺寸時的主要根據(jù)，沖件尺寸分為：外形尺寸，內(nèi)形尺寸，位置尺寸。外形尺寸的上偏差與內(nèi)

31、形尺寸的下偏差均為零，長度尺寸應(yīng)正負(fù)偏差對稱分布。尺寸類型不同，則在加工模具中形成而又難以修復(fù)的超差的方向不同。沖壓時磨損的方向也不同。沖壓件的外形尺寸反映在模具上則是內(nèi)形尺寸，其不易彌補(bǔ)的超差和磨損則使工件尺寸加大；沖件的內(nèi)形尺寸則反之；沖件的長度尺寸與模具相應(yīng)的尺寸一致，一般不隨磨損而改變。公差取值方向的這種規(guī)定，有利于避免加工中產(chǎn)生不易修復(fù)的超差；而避免磨損超差則需在模具尺寸取值時解決?；鶞?zhǔn)型面工作尺寸計算公式：沖件外形尺寸為，型面工作尺寸為沖件內(nèi)形尺寸為，型面工作尺寸為沖件長度尺寸為，型面工作尺寸為 零件的展開尺寸見圖5-1所示：圖5-1制件尺寸沖孔時基準(zhǔn)在凸模上，要將凸模尺寸轉(zhuǎn)化為凹

32、模尺寸，而凸模則以凹模配做。查手冊得：雙面間隙 。18制件公差取IT14級。5.1.1凸、凹模刃口尺寸計算沖導(dǎo)正銷孔：30+0.25為沖孔尺寸，基準(zhǔn)型面凸模，查表5-1，2Cmin2Cmax=0.0650.095mm基準(zhǔn)型面尺寸b-0=B+0.75-0=3+0.75×0.25-0=3.19-0mm取=0.02t=0.02mm,d+p=0.02mm>2c=0.013mm凸模尺寸為3.19-0.020mm凹模尺寸為b'=b+2Cmin0+=3.19+0.0650+0.02mm=3.2500.02mm沖工件上的三個孔：1940+0.3為沖孔尺寸，基準(zhǔn)型面在凸模，查表5-1，2

33、Cmin2Cmax=0.065mm0.095mm基準(zhǔn)型面尺寸b-0=B+0.75-0=4+0.75×0.3-0=4.23-0mm取=0.02t=0.02mm,d+p=0.02mm>2c=0.013mm凸模尺寸為4.23-0.020mm凹模尺寸為b'=b+2Cmin0+=4.23+0.0650+0.02mm=4.23-0.020mm2.50+0.25為沖孔尺寸，基準(zhǔn)型面在凸模，查表5-1，2Cmin2Cmax=0.065mm0.095mm基準(zhǔn)型面尺寸b-0=B+0.75-0=2.5+0.75×0.25-0=2.69-0mm取=0.02t=0.02mm,d+p=0

34、.02mm>2c=0.013mm凸模尺寸為2.69-0.020mm凹模尺寸為b'=b+2Cmin0+=2.69+0.0650+0.02mm=2.75-0.020mm去邊料沖裁：10+0.25為沖孔尺寸，基準(zhǔn)型面在凸模，查表5-1，2Cmin2Cmax=0.065mm0.095mm20基準(zhǔn)型面尺寸b-0=B+0.75-0=1+0.75×0.25-0=1.19-0mm取=0.02t=0.02mm,d+p=0.02mm>2c=0.013mm凸模尺寸為1.19-0.020mm凹模尺寸為b'=b+2Cmin0+=1.19+0.0650+0.02mm=1.25-0.0

35、20mm60+0.36為沖孔尺寸，基準(zhǔn)型面在凸模，查表5-1，2Cmin2Cmax=0.065mm0.095mm基準(zhǔn)型面尺寸b-0=B+0.75-0=6+0.75×0.025-0=6.27-0mm取=0.02t=0.02mm,d+p=0.02mm>2c=0.013mm凸模尺寸為6.27-0.020mm凹模尺寸為b'=b+2Cmin0+=6.27+0.0650+0.02mm=6.34-0.020mm R4-0.30為落料尺寸，基準(zhǔn)型面在凹模，查表5-1，2Cmin2Cmax=0.065mm0.095mm凹模尺寸a0+=A-0.750+=4-0.75×0.30+=

36、3.780+mm取=0.02t=0.02mm,d+p=0.02mm>2c=0.013mm凹模尺寸為3.780+0.02mm凸模尺寸為a'=a-2Cmin-0=3.78-0.065-0.020mm=3.84-0.020mm去邊料沖裁：2114.50+0.052為沖孔尺寸，基準(zhǔn)型面在凸模，查表5-1，2Cmin2Cmax=0.065mm0.095mm基準(zhǔn)型面尺寸b-0=B+0.75-0=14.5+0.75×0.052-0=14.89-0mm取=0.02t=0.02mm,d+p=0.02mm>2c=0.013mm凸模尺寸為14.89-0.020mm凹模尺寸為b'

37、=b+2Cmin0+=14.89+0.0650+0.02mm=14.95-0.020mm53.140+0.74為沖孔尺寸，基準(zhǔn)型面在凸模，查表5-1，2Cmin2Cmax=0.065mm0.095mm基準(zhǔn)型面尺寸b-0=B+0.75-0=53.14+0.75×0.74-0=53.70-0mm取=0.02t=0.02mm,d+p=0.02mm>2c=0.013mm凸模尺寸為53.70-0.020mm凹模尺寸為b'=b+2Cmin0+=53.70+0.0650+0.02mm=53.76-0.020mm10+0.025為沖孔尺寸，基準(zhǔn)型面在凸模，查表5-1，2Cmin2Cma

38、x=0.065mm0.095mm基準(zhǔn)型面尺寸b-0=B+0.75-0=1+0.75×0.025-0=1.19-0mm取=0.02t=0.02mm,d+p=0.02mm>2c=0.013mm凸模尺寸為1.19-0.020mm凹模尺寸為b'=b+2Cmin0+=1.19+0.0650+0.02mm=1.25-0.020mm切邊沖裁尺寸：2240+0.3為沖孔尺寸，基準(zhǔn)型面在凸模，查表5-1，2Cmin2Cmax=0.065mm0.095mm基準(zhǔn)型面尺寸b-0=B+0.75-0=4.5+0.75×0.3-0=4.73-0mm取=0.02t=0.02mm,d+p=0.

39、02mm>2c=0.013mm凸模尺寸為4.73-0.020mm凹模尺寸為b'=b+2Cmin0+=4.73+0.0650+0.02mm=4.79-0.020mm140+0.052為沖孔尺寸，基準(zhǔn)型面在凸模，查表5-1，2Cmin2Cmax=0.065mm0.095mm基準(zhǔn)型面尺寸b-0=B+0.75-0=14.5+0.75×0.052-0=14.54-0mm取=0.02t=0.02mm,d+p=0.02mm>2c=0.013mm凸模尺寸為14.54-0.020mm凹模尺寸為b'=b+2Cmin0+=14.54+0.0650+0.02mm=14.60-0.

40、020mm表5-1落料、沖孔模刃口始用間隙23材料名稱45T8、T7、(退火)磷青銅(硬)鈹青銅(硬)10、15、20、冷軋鋼帶、30鋼板H62、H68(硬)LY12(硬鋁)硅鋼片Q215、Q23508、10、15H62、H68(半硬)純銅(硬)磷青銅(軟)鈹青銅(軟)H62、H68(軟)純銅(軟)、防銹鋁、08F、LF21、LF2、軟鋁L2L6LY12(退火)銅母線鋁母線力學(xué)性能HBS190b600MPaHBS=140190b=400600MPaHBS=70140b=300400MPaHBS190b300MPa厚度t初始間隙ZZminZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmax0

41、.10.0150.0350.010.03*-*-0.20.0250.0450.0150.0350.010.03*-0.30.040.060.030.050.020.040.010.030.50.080.10.060.080.040.060.0250.0450.80.130.130.100.130.070.100.0450.0751.00.170.20.130.160.10.130.0650.0951.20.210.240.160.190.130.160.0750.1051.50.270.310.210.250.150.190.100.141.80.340.380.270.310.200.240

42、.130.172.00.380.420.300.340.220.260.140.18246模具結(jié)構(gòu)設(shè)計和強(qiáng)度校核6.1凸模的設(shè)計6.1.1圓形凸模的設(shè)計1、沖孔的尺寸為3mm、2.5mm、4mm，為了加強(qiáng)凸模強(qiáng)度，凸模非工作部分的直徑做成直徑較大的多級形式，刃口部分尺寸已經(jīng)確定其余尺寸見零件圖，固定方式采用配合，這種形式穩(wěn)定可靠。2、材料選擇：沖裁形狀簡單，但生產(chǎn)批量大，所以選擇，淬硬HRC5862。3、凸模的長度確定，屈服應(yīng)力校核： L= 式 6-1式中 固定板高度mm 卸料板高度mm 墊板的高度mm 工作行程，取7mm h 附加高度，它包括凸模的修模量，凸模固定板與卸料板墊板的安全高度。一

43、般取h=1020mm 。故L=20+26+7+10+10=63mm核算凸模強(qiáng)度的公式如下： k=21-0.5td 式6-2式中：k凸模刃口接觸應(yīng)力（Mpa）； 凸模材料許用壓應(yīng)力（Mpa）； 沖件材料抗剪強(qiáng)度（Mpa）；25 t沖件材料厚度（mm）； d凸?；驔_孔直徑（mm）。k=21-0.5td=2×2501-0.5×13.2=597Mpa =800Mpa 所以凸模強(qiáng)度符合要求。6.1.2異形凸模的設(shè)計1、異形凸模（包括矩形凸模）均采用直通式，其工作形狀與安裝部分形狀基本相同，這樣的異形凸模工藝性好加工精度高，裝卸方便，只是面積太小的形孔凸模采用臺階式，以保證工作部分的強(qiáng)

44、度。凸模與凸模固定板采取H7/m6配合，大面積異形凸模采用穿銷方式固定在凸模固定板上。2、材料選擇，因為沖裁形狀較復(fù)雜，生產(chǎn)量較大，所以采用，淬硬HRC5862。3、凸模的長度確定，與圓形凸模一致，都為63mm。6.1.3彎曲凸模的設(shè)計第五個工位到第七個工位分為3個部分的彎曲，因為每一個工位的彎曲形狀簡單，彎曲力不大，凸模材料選用Cr12MoV，淬硬HRC5862。在每一工位的凹模對應(yīng)位置開躲避槽，以防止彎曲后的制件被重新壓回。由于彎曲力較小，所以不必校核。具體尺寸和結(jié)構(gòu)見裝配圖及相關(guān)零件圖。266.2凹模的設(shè)計與校核圖6.1 凹模板對于多工位級進(jìn)模，凹模型孔優(yōu)先選用鑲塊形式，更換方便，也不會

45、因為形孔局部制造誤差而導(dǎo)致整個凹模板的報廢。但是鑲塊式凹模必須保證每一進(jìn)距尺寸的精度要求，在制造過程中，進(jìn)距尺寸精度是依靠裝配時的修配調(diào)整來達(dá)到的，這給凹模的修配帶來麻煩。因此對于該制件，形孔形狀并不復(fù)雜，若采用整體式凹模，安裝方便，堅固性較好，定位也較容易，由此本凹模采用整體式，用螺釘和銷釘將凹模固定在下模座上。6.2.1凹模的強(qiáng)度校核由于沖裁形狀復(fù)雜，批量大，t0.8mm，故選凹模板材料為Cr12MoV,HRC5862。沖模設(shè)計時，對于凹模的強(qiáng)度，一般只核算其受彎曲應(yīng)力時的最小厚度，計算公式如下： 彎=1.5FH2彎 公式6-327式中： F沖裁力（N）； H凹模厚度（mm）； 彎凹模材料

46、的許用彎曲應(yīng)力(Mpa)。其中彎查表6-1可知，彎=294490Mpa。表6-1 沖模主要材料的最大許用應(yīng)力 （單位：Mpa）材料名稱及牌號許用應(yīng)力拉伸壓縮彎曲剪切Q195、Q235、2510814711815712715798137Q275、45、50127157137167167177118147鑄鋼ZG270500 ZG31057010814711814788118鑄鐵HT200、HT2508813734442534T7A、T8A硬度5458HRC539785353490T10A、Cr12MoV、GCr15硬度5260HRC2459811569294490Q275硬度5260HRC294

47、39219627520（表面滲碳）硬度8692HB24529465Mn硬度4348HRC490785則彎=1.5FH2=1.5×49166252=109.1Mpa彎=249Mpa 所以凹模強(qiáng)度符合要求。286.2.2緊固件尺寸計算圖6.2螺釘與銷釘?shù)牟季植楸淼?M8淬火后A14,B17,C8緊固件直徑：dH理3=2137mm,取d=8mm。由此螺釘選用M8，GB70-76；圓柱銷A8，GB119-76；緊固件長度：L>1.5d=12mm。緊固件位置及數(shù)量：距邊尺寸，取1.5d=12mm螺孔間距：250-2×12=226mm由于螺孔間距過大，故取一排四個螺釘，螺孔間距分

48、別為75mm。銷孔中心距螺孔中心12mm，分別成斜對稱布置，共安放4個銷釘。此外，在凹模板還要開與導(dǎo)料板的緊固螺釘孔和銷釘孔，故螺釘孔14個，銷釘孔6個。6.2.3凹?？卓谛问揭驗闆_件形狀并不復(fù)雜，加之精度要求不是很高，所以各孔口統(tǒng)一采用如圖7.2的形式。該形式不易積沖件或廢料，故孔口磨損及壓力較小。29圖6.3 凹模孔口形式6.2.4彎曲凹模的設(shè)計在彎曲相應(yīng)的工位處應(yīng)開設(shè)浮頂器，將料抬起，以保證正常送料。具體尺寸及結(jié)構(gòu)見裝配圖和零件圖。6.3導(dǎo)料裝置的設(shè)計本級進(jìn)模的導(dǎo)料裝置為主要為導(dǎo)料板，同時由于制件存在彎曲工序，因此必須使用浮頂器抬起送料，從而浮頂器也起到了導(dǎo)料的作用。6.3.1導(dǎo)料板的設(shè)

49、計導(dǎo)料板有分離式和整體式兩種形式，而后者應(yīng)與固定卸料板做成一體。根據(jù)本模具特點，采用分離式，即前后兩塊導(dǎo)料板，分別使用2根沉頭螺釘固定在凹模板上。又因為凹模板外側(cè)要開設(shè)承料板，所以在每塊導(dǎo)料板上必須加裝兩根螺釘以固定承料板。由于此級進(jìn)模后三步工序均為彎曲，且在凹模上躲避槽為通孔，因此導(dǎo)料板30厚度可以任意選取，H導(dǎo)=10mm材料選用Q235A。6.3.2浮頂器的設(shè)計作為導(dǎo)料用途的浮頂器，首先要保證浮頂高度。本制件彎曲工序要求的浮頂高度為8mm。浮頂高度12mm已經(jīng)夠用。為此將浮頂器設(shè)計成帶凸臺的，浮頂過程中由下模座限位。其次就是浮頂器需要頻繁與料接觸，為保證制件的表面質(zhì)量，浮頂器上表面表面粗糙

50、度為0.4。在凹模板上的適當(dāng)位置擬開設(shè)8處浮頂器孔，呈對稱布置。浮頂器與凹模板之間沒有配合要求。材料選用45#鋼，淬火硬度HRC5358。6.4 卸料板的設(shè)計6.4.1卸料板的結(jié)構(gòu)形式選用彈壓式T形卸料板，它通過卸料螺釘、彈簧安裝在模具上，凸臺部分再沖壓時進(jìn)入兩導(dǎo)料板之間，凸臺與導(dǎo)料板之間有適當(dāng)?shù)拈g隙取0.5mm。卸料板各工作形孔與凹模同心考慮，由于卸料板又起到了壓料的作用，故必須加上輔助導(dǎo)向裝置即小導(dǎo)柱，導(dǎo)套。導(dǎo)套與卸料板之間采用H7/h6過度配合，卸料板與各凸模配合均為間隙配合，因此各工作形孔要有良好的光潔度，具體結(jié)構(gòu)及尺寸見零件圖。6.4.2材料的選擇及板厚的確定多工位級進(jìn)模的卸料板應(yīng)具

51、有較好的耐磨性能，并且要有必要的強(qiáng)度，以防止再長久的受力狀態(tài)下產(chǎn)生變形，所以材料選45#鋼，進(jìn)行淬火處理，得到硬度HRC4550。彈性卸料板的厚度選取可參考下表。31表6-2 彈性卸料板的厚度H沖件料厚t卸料板寬度B50508080125125200>2000.88101214160.81.51012141618由于卸料板寬度為200mm，可初選卸料板厚度為16mm，選用整體式彈壓卸料板，加裝一墊板與卸料版連接，墊板厚度取10mm。6.5 固定板的設(shè)計6.5.1板厚的確定固定板要裝全部的凸模、導(dǎo)正釘、小導(dǎo)柱等，并使它們正常穩(wěn)定的工作，要求固定板有足夠的強(qiáng)度和剛性。查找相關(guān)的手冊，根據(jù)凹模周