模具設(shè)計(jì)與制造畢業(yè)論文

1、31鄭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）鄭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）論文（設(shè)計(jì)）題目 冷沖壓模具設(shè)計(jì) 專 業(yè) 名 稱 模具設(shè)計(jì)與制造 班 級(jí) 名 稱 09模具一班 學(xué) 生 姓 名  呂光輝 指 導(dǎo) 教 師 李連榮 完 成 時(shí) 間  2012/3/6 獨(dú)創(chuàng)性聲明 本人聲明所呈交的畢業(yè)論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中已經(jīng)標(biāo)明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對(duì)本文的研究做出貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。論文作者簽名： 日期： 年 月 日畢業(yè)論文版權(quán)

2、使用授權(quán)書 本畢業(yè)論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留并向有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)鄭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院要以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本論文。 保密，在_年解密后適用本授權(quán)書. 本論文屬于 不保密。（請(qǐng)?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打“”）畢業(yè)論文作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名：日期： 年 月 日 日期： 年 月 日31摘 要墊板45生產(chǎn)等要求，首先分析零件的工藝性，確定沖裁工藝方案及模具結(jié)構(gòu)方案，然后通過工藝設(shè)計(jì)計(jì)算，確定排樣和裁板，計(jì)算沖壓力和壓力中心，初選壓力機(jī)，計(jì)算凸、凹模刃

3、口尺寸和公差，最后設(shè)計(jì)選用零、部件，對(duì)壓力機(jī)進(jìn)行校核，繪制模具總裝草圖，以及對(duì)模具主要零件的加工工藝規(guī)程進(jìn)行編制。其中在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，主要對(duì)凸模、凹模、凸凹模、定位零件、卸料與出件裝置、模架、沖壓設(shè)備、緊固件等進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對(duì)于部分零部件選用的是標(biāo)準(zhǔn)件，就沒深入設(shè)計(jì)，并且在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的同時(shí)，對(duì)部分零部件進(jìn)行了加工工藝分析，最終才完成這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：模具；沖裁件；凸模；凹模；凸凹模；Abstract: The design for a plate of cold stamping die design, according to the size of the 前言沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備（主

4、要是壓力機(jī)）上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對(duì)材料進(jìn)行變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程。沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡(jiǎn)稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無法實(shí)現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。與機(jī)械加工及塑性加工的其它方法

5、相比，沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。主要表現(xiàn)如下。(1) 沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化。（2）沖壓時(shí)由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量,而模具的壽命一般較長(zhǎng),所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。（3）沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時(shí)材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強(qiáng)度和剛度均較高。（4）沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設(shè)備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。由于沖壓加工的零件種類繁多，各類零件

6、的形狀、尺寸和精度要求又各不相同，因而生產(chǎn)中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。概括起來，可分為分離工序和成形工序兩大類；分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質(zhì)量的沖壓（俗稱沖裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。上述兩類工序，按基本變形方式不同又可分為沖裁、彎曲、拉深和成形四種基本工序，每種基本工序還包含有多種單一工序。在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)沖壓件的生產(chǎn)批量較大、尺寸較少而公差要求較小時(shí)，若用分散的單一工序來沖壓是不經(jīng)濟(jì)甚至難于達(dá)到要求。這時(shí)在工藝上多采用集中的方案，即把兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內(nèi)完成，

7、稱為組合的方法不同，又可將其分為復(fù)合-級(jí)進(jìn)和復(fù)合-級(jí)進(jìn)三種組合方式。 復(fù)合沖壓在壓力機(jī)的一次工作行程中，在模具的同一工位上同時(shí)完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方法式。 級(jí)進(jìn)沖壓在壓力機(jī)上的一次工作行程中，按照一定的順序在同一模具的不同工位上完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式。 復(fù)合-級(jí)進(jìn)在一副沖模上包含復(fù)合和級(jí)進(jìn)兩種方式的組合工序。沖模的結(jié)構(gòu)類型也很多。通常按工序性質(zhì)可分為沖裁模、彎曲模、拉深模和成形模等；按工序的組合方式可分為單工序模、復(fù)合模和級(jí)進(jìn)模等。但不論何種類型的沖模，都可看成是由上模和下模兩部分組成，上模被固定在壓力機(jī)工作臺(tái)或墊板上，是沖模的固定部分。工作時(shí)，坯料在

8、下模面上通過定位零件定位，壓力機(jī)滑塊帶動(dòng)上模下壓，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需形狀與尺寸的沖件。上模回升時(shí)，模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來，以便進(jìn)行下一次沖壓循環(huán)。此設(shè)計(jì)針對(duì)所給的零件進(jìn)行了一套冷沖壓模具的設(shè)計(jì)，其中設(shè)計(jì)內(nèi)容為分析零件的沖裁工藝性（材料、工件結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度），擬定零件的沖壓工藝方案及模具結(jié)構(gòu)，排樣，裁板，計(jì)算沖壓工序壓力，選用壓力機(jī)及確定壓力中心，計(jì)算凸凹模刃口尺寸，主要零、部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工工藝編制，壓力機(jī)的校核。 目 錄摘要()前言(II)課題(VII)1 沖裁工藝設(shè)計(jì)(1)1.1 零件工藝

9、性分析(1) 1.1.1 結(jié)構(gòu)與尺寸(1) 1.1.2 精度(1) 1.1.3 材料(1)1.2 確定沖裁工藝方案(1)2 確定模具總體結(jié)構(gòu)方案(3) 2.1 模具類型(3)2.2 操作與定位方式(3)2.3 卸料與出件方式(3)2.4 模架類型與精度(3)2.5 凸模設(shè)計(jì)(3)3工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算(4)3.1 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算(4)3.2 計(jì)算沖壓力與壓力中心，初選壓力機(jī)(5)3.3 計(jì)算凸、凹模刃口尺寸及公差(6)4 設(shè)計(jì)選用零件、部件，繪制模具總裝草圖(9)4.1 凹模設(shè)計(jì)(9)4.2 凸模設(shè)計(jì)(10) 4.2.1 凸模結(jié)構(gòu)形式與固定方法(10)4.2.2 凸模長(zhǎng)度計(jì)算（10)4.2.3 凸模

10、強(qiáng)度與剛度校核(11)4.2.4 凸模材料與技術(shù)條件(11)4.3 凸凹模的設(shè)計(jì)(12) 4.3.1 凸凹模結(jié)構(gòu)形式與固定方法(12) 4.3.2 校核凸凹模強(qiáng)度(13) 4.3.3 確定凸凹模尺寸(13) 4.3.4 凸凹模材料與技術(shù)條件(13)4.4 定位零件(14)4.5 卸料與出件裝置(14)4.6 模架及其它零件選用(17) 4.6.1 模柄(17) 4.6.2 模座(18) 4.6.3 墊板(18) 4.6.4 沖壓設(shè)備選擇(20) 4.6.5 緊固件的選用(20)5 壓力機(jī)的校核(21)5.1 公稱壓力(21)5.2 滑塊行程(21)5.3 行程次數(shù)(21)5.4 工作臺(tái)面尺寸(

11、21)5.5 滑塊模柄孔尺寸(21)5.6 閉合高度(21)6 模具主要零件加工工藝規(guī)程的編制(22)6.1 沖壓模具制造技術(shù)要求(22)6.2 總裝工藝(22)6.3 加工要求(23)6.4 主要零、部件加工工藝(24) 6.4.1 墊板的加工工藝(24) 6.4.2 凸模固定板的加工工藝(24) 6.4.3 沖孔凸模的加工工藝(24) 6.4.4 卸料版的加工工藝(24) 6.4.5 落料凹模的加工工藝(25) 6.4.6 凸凹模的加工工藝(25) 6.4.7 凸凹模固定板的加工工藝(25)總結(jié)(27)致謝(29)參考文獻(xiàn)(30)沖裁模設(shè)計(jì)題目如圖1所示零件：墊扳生產(chǎn)批量：大批量材料：08

12、F t=2mm設(shè)計(jì)該零件的沖壓工藝與模具1 沖裁工藝設(shè)計(jì)1.1零件的工藝分析 1.1.1結(jié)構(gòu)與尺寸該零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,形狀對(duì)稱。 硬鋼材料被自由凸模沖圓形孔,查冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)表3-8,可知該工件沖孔的最小尺寸為1.3t,該工件的孔徑為:6>1.3t=1.3×2=2.6。由于該沖裁件的沖孔邊緣與工件的外形的邊緣不平行,故最小孔邊距不應(yīng)小于材料厚度t,該工件的空邊距(20)>t=2,(10)>t=2,均適宜于沖裁加工。1.1.2 精度零件內(nèi)、外形尺寸均未標(biāo)注公差,屬自由尺寸,可按IT14級(jí)確定工件尺寸的公差,經(jīng)查表得,各尺寸公差分別為：零件外形:58， 38, 30,

13、 16, 8 零件內(nèi)形:6 孔心距:18±0.215, 利用普通沖裁方式可以達(dá)到零件圖樣要求。1.1.3材料08F，屬于碳素結(jié)構(gòu)鋼,查冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)附表1可知抗剪強(qiáng)度=260MPa,斷后伸長(zhǎng)率=32。此材料具有良好的塑性和較高的彈性,其沖裁加工性能好。根據(jù)以上分析,該零件的工藝性較好,可以進(jìn)行沖裁加工。1.2 確定沖裁工藝方案該零件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可以采用以下幾種工藝方案：(a)先落料，再?zèng)_孔，采用單工序模生產(chǎn)；(b)采用落料沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)；(c)用沖孔落料連續(xù)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。方案(a)模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要兩道工序，兩套模具才能完成零件的加工，生

14、產(chǎn)效率低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的要求。由于零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為了提高生產(chǎn)效率，主要采用復(fù)合沖裁或級(jí)進(jìn)沖裁方式。采用復(fù)合沖裁時(shí)，沖出的零件精度和平直度好，生產(chǎn)效率高，操作方便，通過設(shè)計(jì)合理的模具結(jié)構(gòu)和排樣方案可以達(dá)到較好的零件質(zhì)量。根據(jù)以上分析，該零件采用復(fù)合沖裁工藝方案。2 確定模具總體結(jié)構(gòu)方案2.1 模具類型根據(jù)零件的沖裁工藝方案，采用復(fù)合沖裁模。復(fù)合模的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是存在有雙重作用的結(jié)構(gòu)零件凸凹模，凸凹模裝在下模稱為倒裝式復(fù)合模。采用倒裝式復(fù)合模省去了頂出裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，因此采用倒裝式復(fù)合沖裁模。2.2 操作與定位方式雖然零件的生產(chǎn)批量較大，但合理安排生產(chǎn)，可用手工送料方式能夠達(dá)到

15、批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式。考慮到零件尺寸大小，材料厚度，為了便于操作和保證零件的精度，宜采用導(dǎo)料板導(dǎo)向，固定擋料銷擋料，并與導(dǎo)正銷配合使用以保證送料位置的準(zhǔn)確性，進(jìn)而保證零件精度。為了保證首件沖裁的正確定距，采用始用擋料銷，采用使用擋料銷的目的是為了提高材料利用率。2.3 卸料與出件方式采用彈性卸料的方式卸料，彈性卸料裝配依靠橡皮的彈力來卸料，卸料力不大，但沖壓時(shí)可兼起壓料作用，可以保證沖裁件表面的平面度。為了方便操作，提高零件生產(chǎn)率，沖件和廢料采用由凸模直接從凹模洞口推下的下出件方式。2.4模架類型及精度考慮到送料與操作的方便性，模架采用后側(cè)式導(dǎo)柱的模架，用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)

16、向。由于零件精度要求不是很高，但沖裁間隙較小，因此采用I級(jí)模架精度。2.5凸模設(shè)計(jì)凸模的結(jié)構(gòu)形式與固定方法：落料凸模刃口部分為非圓形，為便于凸模與固定板的加工，可設(shè)計(jì)成固定臺(tái)階式，中間臺(tái)階和凸模固定板以H7/m6過渡配合，凸模頂端的最大臺(tái)階是用其臺(tái)肩擋住凸模，在卸料時(shí)不至于凸模固定板中拉出。并將安裝部分設(shè)計(jì)成便于加工的長(zhǎng)圓形，通過接方式與凸模固定板固定。3 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算零件外形近似矩形，輪廓尺寸為58×30?？紤]操作方便并為了保證零件精度，采用直排有廢料排樣。如圖1所示：查冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)表3-13，工件的搭邊值a=2，沿邊的搭邊值a1=2.2。級(jí)進(jìn)模送料步

17、距為S=30+2=32mm條料寬度按表3-14中公式計(jì)算：B -0=(Dmax+2a1)-0 查表3-15得：=0.6B=（58+2×2.2）=62.4 （）由零件圖近似算得一個(gè)零件的面積為1354.82，一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的壞料面積B×S=62.4×32=1996.82。因此一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的材料利用率為： =（A/BS）×100=67.8查冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)附表3選用板料規(guī)格為710×2000×2。采用橫裁時(shí)，剪切條料尺寸為62.4。一塊板可裁的條料為32，每間條可沖零件個(gè)數(shù)22個(gè)零件。則一塊板材的材料利用率為：=（n×A0/A）&

18、#215;100 =（22×32×1354.8/710×2000）×100=67.2采用縱裁時(shí)，剪切條料尺寸為62.4。一塊板可裁的條料為11，每條可沖零件個(gè)數(shù)62個(gè)零件，則一塊板材的材料利用率為：=（n×A0/A）×100 =（11×62×1354.8/710×2000）×100=59.2根據(jù)以上分析，橫裁時(shí)比縱裁時(shí)的板材的材料利用率高，因此采用橫裁。3.2 計(jì)算沖壓力與壓力中心，初選壓力機(jī)沖裁力：根據(jù)零件圖可算得一個(gè)零件外周邊長(zhǎng)度：L1=16+8+28+38×2=162.27 內(nèi)周

19、邊長(zhǎng)度之和：L=2×3=18.84查冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)附表1可知：MPa;查冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)附表3可知：Kx=0.05, KT=0.055.落料力：F落=KL1 t T =1.3×162.27×2×260=109.69KN 沖孔力：F孔=KL2 t T =1.3×6×2×260=12.74KN卸料力：Fx=KxF落 =0.05×109.69=5.48KN推件力：根據(jù)材料厚度取凹模刃口直壁高度h=6, 故:n=h/t=3 FT=nKtF孔=3×0.055×25.47=4.20KN總沖壓力：F

20、= F落+ F孔+Fx+ FT則F=109.69+12.74+5.48+4.20 =132.11KN應(yīng)選取的壓力機(jī)公稱壓力：25t.因此可初選壓力機(jī)型號(hào)為J23-25。當(dāng)模具結(jié)構(gòu)及尺寸確定之后，可對(duì)壓力機(jī)的閉合高度，模具安裝尺寸進(jìn)行校核，從而最終確定壓力機(jī)的規(guī)格。確定壓力中心：畫出凹模刃口，建立如圖所示的坐標(biāo)系：由圖可知，該形狀關(guān)于X軸上下對(duì)稱，關(guān)于Y軸左右對(duì)稱，則壓力中心為該圖形的幾何中心。即坐標(biāo)原點(diǎn)O。該點(diǎn)坐標(biāo)為（0，0）。3.3 計(jì)算凸、凹模刃口尺寸及公差由于模具間隙較小，固凸、凹模采用配作加工為宜，由于凸、凹模之間存在著間隙，使落下的料或沖出的孔都帶有錐度。落料件的尺寸接近于凹模刃口尺

21、寸，而沖孔件的尺寸接近于凸模刃口尺寸。固計(jì)算凸模與凹模刃口尺寸時(shí)，應(yīng)按落料與沖孔兩種情況分別進(jìn)行。由此，在確定模具刃口尺寸及其制造公差時(shí)，需遵循以下原則：（I）落料時(shí)以凹模尺寸為基準(zhǔn)，即先確定凹模刃口尺寸；考慮到凹模刃口尺寸在使用過程中因磨損而增大，固落料件的基本尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍較小尺寸，而落料凸模的基本尺寸則按凹模基本尺寸減最小初始間隙；（II）沖孔時(shí)以凸模尺寸為基準(zhǔn)，即先確定凸模刃口尺寸，考慮到凸模尺寸在使用過程中因磨損而減小，固沖孔件的基本尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸，而沖孔凹模的基本尺寸則按凸?；境叽缂幼钚〕跏奸g隙；（III）凸模與凹模的制造公差，根據(jù)工件的要求而定，

22、一般取比工件精度高23級(jí)的精度，考慮到凹模比凸模的加工稍難，凹模比凸模低一級(jí)。a): 落料凹模刃口尺寸。按磨損情況分類計(jì)算：i)凹模磨損后增大的尺寸，按冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)公式：DA=(Dmax-X);計(jì)算，取 A=/4，制件精度為IT14級(jí)，故X=0.558: DA1 =(58-0.5×0.74 )=57.63 （） 38: DA2=（38-0.5×0.62）=37.69 （）30: DA3=（30-0.5×0.52）=29.74 （）16: DA4=（16-0.5×0.43）=15.785（）8: DA5=（8-0.5×0.36）=7.18

23、（）ii)凹模磨損后不變的尺寸，按冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)公式：CA=（Cmin+X）±0.5A: 計(jì)算，取A=/4 ，制件精度為IT14級(jí)，故X=0.518±0.215: Cd1=(17.785+0.5×0.43)±0.43/8=18±0.05375（） 沖裁間隙影響沖裁件質(zhì)量，在正常沖裁情況下，間隙對(duì)沖裁力的影響并不大，但間隙對(duì)卸力、推件力的影響卻較大。間隙是影響模具壽命的主要因素。間隙的大小則直接影響到摩擦的大小，在滿足沖裁件質(zhì)量的前提下，間隙一般取偏大值，這樣可以降低沖裁力和提高模具壽命。查冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)表3-3可知Zmax=0.36

24、0 , Zmin=0.246相應(yīng)凸模按凹模實(shí)際尺寸配作，保證最小合理間隙為0.246mm沖孔凸模刃口尺寸。沖孔凸模為圓形，可按冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)公式dT=(dmin+x) 計(jì)算，取T=/4，制件精度為IT14級(jí)，故X=0.512: dT1=(6+0.5×0.30)=6.154 設(shè)計(jì)選用零件、部件，繪制模具總裝草圖4.1 凹模設(shè)計(jì)凹模的結(jié)構(gòu)形式和固定方法：凹模采用矩形板狀結(jié)構(gòu)和通過用螺釘、銷釘固定在凹模固定板內(nèi)，其螺釘與銷釘與凹?？妆陂g距不能太小否則會(huì)影響模具強(qiáng)度和壽命，其值可查冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)表3-23。凹模刃口的結(jié)構(gòu)形式：因沖件的批量較大，考慮凹模有磨損和保證沖件的質(zhì)量，凹模

25、刃口采用直刃壁結(jié)構(gòu)，刃壁高度取6mm, 漏料部分沿刃口輪廓單邊擴(kuò)大0.5 mm凹模輪廓尺寸的確定：查冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)表3-24，得：K=0.28;查冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)表3-25, 得: s2=36; 凹模厚度H=ks=0.28×58=16.24（） B=s+（2.54.0）H=58+（2.54.0）×16.24=98.6122.96 （） L=s1+2s2=30+2×36=102 （）根據(jù)算得的凹模輪廓尺寸，選取與計(jì)算值相接近的標(biāo)準(zhǔn)凹模板輪廓尺寸為L(zhǎng)×B×H=125×125×28.5（）凹模材料和技術(shù)要求：凹模的材料選

26、用T10A。工件部分淬硬至HRC5862。外輪廓棱角要倒鈍。如圖2所示： 圖2 落料凹模4.2 凸模設(shè)計(jì)4.2.1 凸模的結(jié)構(gòu)形式與固定方法沖孔部分的凸模刃口尺寸為圓形，為了便于凸模和固定板的加工，將沖孔凸模設(shè)計(jì)成臺(tái)階式。為了保證強(qiáng)度、剛度及便于加工與裝配，圓形凸模常做成圓滑過渡的階梯形，小端圓柱部分。是具有鋒利刃口的工作部分，中間圓柱部分是安裝部分，它與固定板按H7/m6配合，尾部臺(tái)肩是為了保證卸料時(shí)凸模不致被拉出，圓形凸模采用臺(tái)肩式固定。4.2.2 凸模長(zhǎng)度計(jì)算凸模的長(zhǎng)度是依據(jù)模具結(jié)構(gòu)而定的。采用彈性卸料時(shí)，凸模長(zhǎng)度按公式L=h1+h2+h3計(jì)算，式中 L-凸模長(zhǎng)度，mm； h1-凸模固定

27、板厚度，mm; h2-卸料板厚度，mm ; h3-卸料彈性元件被預(yù)壓后的厚度L=22mm+10mm+18.5mm=50.5mm4.2.3 凸模的強(qiáng)度與剛度校核一般情況下，凸模強(qiáng)度與剛度足夠，由于凸模的截面尺寸較為積適中，估計(jì)強(qiáng)度足夠，只需對(duì)剛度進(jìn)行校核。對(duì)沖孔凸模進(jìn)行剛度校核：凸模的最大自由長(zhǎng)度不超過下式：有導(dǎo)向的凸模Lmax1200，其中對(duì)于圓形凸模Imin=d4/64則Lmax1200=24.00mm由此可知：沖孔部分凸模工作長(zhǎng)度不能超過24.00mm，根據(jù)沖孔標(biāo)準(zhǔn)中的凸模長(zhǎng)度系列，選取凸模的長(zhǎng)度：50.54.2.4 凸模材料和技術(shù)條件凸模材料采用碳素工具鋼T10A，凸模工作端（即刃口）淬

28、硬至HRC 5660，凸模尾端淬火后，硬度為HRC 4348為宜。如圖3所示： 圖3 沖孔凸模 4.3 凸凹模的設(shè)計(jì)4.3.1 凸凹模的結(jié)構(gòu)形式與固定方法凸凹模的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖4所示： 圖4 凸凹模 凸凹模與凸凹模固定板的采用H7/m6配合。4.3.2 校核凸凹模的強(qiáng)度沖孔邊緣與工件外開邊緣不平行時(shí)，凸凹模的最小壁厚不應(yīng)小于材料厚度t=2mm，而實(shí)際最小壁厚為5mm，故符合強(qiáng)度要求。4.3.3 凸凹模尺寸的確定凸凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配作并保證最小間隙為Zmin=0.246mm,內(nèi)形刃口尺寸按凸模尺寸配做并保證最小間隙為Zmin=0.246mm。4.3.4 凸凹模材料和技術(shù)條件凸凹模材料采用

29、碳素工具鋼T10A，淬硬至5660HRC。4.4 定位零件定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上相對(duì)凸、凹模有正確的位置。 選用固定擋料銷一個(gè)。擋料銷的作用是擋住條料搭邊或沖件輪廓以限定條料送進(jìn)的距離，固定擋料銷固定在位于下模的凸凹模上，規(guī)格為GB/T7694.10-94，材料45號(hào)鋼，硬度為4348HRC選用導(dǎo)料銷兩個(gè)。導(dǎo)料銷的作用是保證條料沿正確的方向送進(jìn)，位于條料的后側(cè)（條料從右向左送進(jìn)）尺寸規(guī)格為6X2，如圖5所示： 圖5 導(dǎo)料銷4.5 卸料與出件裝置出件方式是采用凸模直接頂出的下出料方式。由于卸料采用彈性卸料的方式，彈性卸料裝置由卸料板、卸料螺釘和彈性元件組成。卸料板：彈性卸料板的平

30、面尺寸等于或稍大于凹模板的尺寸，厚度取凹模厚度的0.60.8倍, 卸料板與凸模的單邊間隙按冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)表3-32選取,t1mm時(shí),單邊間隙為0.15mm。為了便于可靠卸料，在模具開啟狀態(tài)時(shí)，卸料板工作平面應(yīng)高出凸模刃口尺寸端面0.30.5，卸料板的尺寸規(guī)格為：125mmX125mmX10mm，材料為:45#鋼。如圖6所示： 圖6 卸料板 卸料螺釘：卸料螺釘采用標(biāo)準(zhǔn)的階梯形螺釘，根據(jù)卸料板的尺寸選擇4個(gè)卸料螺釘，規(guī)格為，JB/T7650.5-94。如圖7所示： 圖7 卸料螺釘卸料裝置：由于橡皮允許承受的負(fù)荷較大，安裝調(diào)整方便，因此選用橡皮作為彈性元件，卸料橡皮的選擇原則： 為了保證卸料正

31、常工作，應(yīng)使橡皮工作時(shí)的彈力大于或等于卸料力FXFXY=APFX=5.48KN式中FXY橡皮工作時(shí)的彈力，A橡皮的橫截面積，P與橡橡皮壓縮量有關(guān)的單位壓力，一般預(yù)壓時(shí)壓縮量為10%15%。由冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)圖3-64知，取P=0.6MPa，求得A=91.3cm2,由冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)表3-33中的公式求得橡皮尺寸規(guī)格為35×26×24根據(jù)工件材料厚度為2mm，沖裁時(shí)凸模進(jìn)如凹模的深度為1mm，模具維修時(shí)刃磨留量為2mm，開啟時(shí)卸料板高于凸模1mm，則求得總工作行程：h工件=6mm, 使用橡皮時(shí)，不應(yīng)使最大壓縮量超過橡皮自由高度的35%45%否則是皮的自由高度應(yīng)為： H

32、=h/(0.250.30) =6/(0.250.30) =2024mm模具組裝時(shí)的預(yù)壓縮量為： H預(yù)=（10%15%）H =2.43.6mm取H預(yù)=3mm由此可知：安裝橡皮高度尺寸為21mm,式中的H所需的工作行程。由上式所得的高度，還在按下式進(jìn)行校核: 0.5H/B1.5如果H/D超過1.5,應(yīng)把橡皮分成若干段,并在橡皮之間墊上鋼圈。由冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)表3-33中的公式求得橡皮尺寸規(guī)格為35×26×244.6 模架及其它零件的選用4.6.1 模柄模柄的作用是把上模固定在壓力機(jī)滑塊上，同時(shí)使模具中心通過滑塊的壓力中心，模柄的直徑與長(zhǎng)度與壓力機(jī)滑塊一致，模柄的尺寸規(guī)格選用

33、凸緣模柄，用34個(gè)螺釘固定在上模座上。如圖8所示: 圖8 模柄 4.6.2 模座標(biāo)準(zhǔn)模座根據(jù)模架類型及凹模同界尺寸選用，上模座：125mm ×125mm×35mm；下模座：125mm×125mm×45mm；模座材料采用灰口鑄鐵，它具有較好的吸震性，采用牌號(hào)為HT200。4.6.3 墊板墊板的作用是承受并擴(kuò)散凸?；虬寄鬟f的壓力，以防止模座被擠壓損傷。是否要用板，可按下式校核：P=F12/A式中P凸模頭部端面對(duì)模座的單位面積壓力；F12凸模承受的總壓力； A凸模頭部端面與承受面積。由于計(jì)算的P值大于冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)表3-34模座材料的許應(yīng)壓力，因此在工

34、作零件與模座之間加墊板。 墊板用45號(hào)鋼制造，淬火硬度為HRC4348，其尺寸規(guī)格為：125mm×125mm×10mm。上下面須磨平，保證平行。如圖9所示： 圖9 墊板模架選用后側(cè)導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)模架：上模座：L×B×H =125mm×125mm×35mm下模座：L×B×H=125mm×125mm×45mm導(dǎo)柱：D×L=22mm×150mm導(dǎo)套：d×L×D=35mm×85mm×38mm模架的閉合高度：160190mm墊板厚度：10mm；凸模固定

35、板厚度：22 mm上模底板厚：35 mm，凹模厚度：28.5mm橡皮厚：24mm 卸料板厚度10 mm凸凹模固定板厚度：45 mm，下模底板厚：45 mm模具的閉合厚度：Hd=35+10+22+28.5+2+1+45+45=188.5mm4.6.4 沖壓設(shè)備的選擇選用開式雙柱可傾壓力機(jī)J23-25。公稱壓力為25t，滑塊行程為65mm,最大閉合高度270mm,滑塊中心線至床身距離200 mm，工作臺(tái)尺寸：370 mm×560 mm，墊板厚度：50 mm，模柄孔尺寸：40 mm×60 mm.4.6.5 緊固件的選用上模螺釘：螺釘起聯(lián)接緊固作用，上模上6個(gè)，45鋼，尺寸為M8X

36、70下模螺釘：6個(gè)，45鋼，尺寸為M6X55.銷釘起定位作用，同時(shí)也承受一定的偏移力.上模3個(gè)，45鋼，尺寸為6X60.5 壓力機(jī)的校核5.1 公稱壓力 根據(jù)公稱壓力的選取壓力機(jī)型號(hào)為J23-25,它的壓力為25t>15.79t,所以壓力得以校核;5.2 滑塊行程 滑塊行程應(yīng)保證坯料能順利地放入模具和沖壓能順利地從模具中取出.這里只是材料的厚度t=2mm,卸料板的厚度H=10mm,及凸模沖入凹模的最大深度2mm,即S1=2+10+2=14mm<S=65mm,所以得以校核.5.3 行程次數(shù) 行程次數(shù)為105次/min.因?yàn)樯a(chǎn)批量為中批量,又是手工送料,不能太快,因此是得以校核.5.

37、4 工作臺(tái)面的尺寸 根據(jù)下模座L×B=125mm×125mm,且每邊留出60100mm,即L1×B1=325mm×325mm,而壓力機(jī)的工作臺(tái)面L2×B2=560mm×370mm,沖壓件和廢料從下模漏出, 漏料尺寸小于58mm×30mm,而壓力機(jī)的孔尺寸為250×250,故符合要求,得以校核;5.5 滑塊模柄孔尺寸 滑塊上模柄孔的直徑為40mm,模柄孔深度為60mm,而所選的模柄夾持部分直徑為30mm,長(zhǎng)度為48mm,故符合要求,得以校核;5.6 閉合高度 由壓力機(jī)型號(hào)知Hmax=270mm M=80 H1=70H

38、min=HmaxM= 270-80=190(M為閉合高度調(diào)節(jié)量/mm,H1為墊板厚度/mm)由公式得:( HmaxH1)-5H( HminH1)+10,得(27070)-5188.5(19070)+10即 195188.5120 ,所以所選壓力機(jī)合適,即壓力機(jī)得以校核.6模具主要零件加工工藝規(guī)程的編制6.1沖壓模具制造技術(shù)要求模具精度是影響沖壓件精度的重要因素之一，為了保證模具精度，制造時(shí)應(yīng)達(dá)到以下技術(shù)要求：a、組成沖壓模具的所有零件，在材料加工精度和熱處理質(zhì)量等方面均應(yīng)符合相應(yīng)圖樣的要求。b、組成模架的零件應(yīng)達(dá)到規(guī)定的加工要求，裝配成套的模架應(yīng)活動(dòng)自如，并達(dá)到規(guī)定的平行度和垂直度要求c、模具

39、的功能必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求.d、為了鑒別沖壓件的質(zhì)量，裝配好的模具必須在生產(chǎn)條件下試模，并根據(jù)試模存在問題進(jìn)行修整，直至試出合格的沖壓件為止。6.2總裝工藝總裝圖如圖15所示： 圖15 總裝圖1 下模座 2導(dǎo)柱 3內(nèi)六角螺釘8×70 4內(nèi)六角螺釘8×60 5導(dǎo)套 6凸模固定板 7沖孔凸模 8墊板 9上模座 10銷釘 11模柄 12打料桿 13連接推桿 14凸凹模 15卸料板 16推件塊 17凹模 18活動(dòng)擋料銷 19推板 20彈性橡膠 21凸凹模固定板 22卸料螺釘 23導(dǎo)料銷加工工藝路線：1備料2 把導(dǎo)柱2安裝在下模座1上。3 把凸凹模14放在下模座1上面，按中心線裝上凸凹模

40、固定板21，用螺釘4把凸凹模固定在下模座上。4 通過卸料螺釘22把橡皮20和卸料板15固定好，在卸料板上裝好導(dǎo)料銷23和擋料銷18。5 把導(dǎo)套安裝在上模座上。6 把4個(gè)沖孔凸模通過凸模固定板6和墊板8一起固定到上模座9上，連同凹模17一起用螺釘3和銷釘10緊固。7 把模柄11裝在上模座9上，用螺釘緊固，裝上打桿12。8把組裝好的上模座和下模座通過導(dǎo)柱導(dǎo)套組裝起來，中間裝上2mm厚的材料。9試模10調(diào)整到合格11入庫(kù)6.3加工要求1）模具配合加工零件在允許間隙內(nèi)加工,落料凸凹模,沖孔凸模與固定板配合后,底部磨平。2）圖樣中未注明公差的一般尺寸其極限偏差按14級(jí)精度加工,未注粗糙度的按Ra6.3u

41、m處理。3）模具中各墊板的兩承壓面的平行度公差按GB1184 為5級(jí)。4）模具中安裝鏍釘（鏍栓）之螺紋孔及其通孔的位置公差不大于 2mm，或相應(yīng)各孔配作。5）模具、模架及其零件的工件表面，不應(yīng)有碰傷、凹痕、裂紋、毛刺、銹蝕等缺陷。6）經(jīng)熱處理后的零件，硬度應(yīng)均勻，不允許有脫碳、軟點(diǎn)、氧化斑點(diǎn)及裂紋等缺陷。熱處理后應(yīng)清除氧化皮，臟物油污。7）配通用模架模具，裝配后兩側(cè)面應(yīng)進(jìn)行同時(shí)磨削加工，以保證模具能順利裝入模架。6.4主要零、部件加工工藝6.4.1墊板的加工工藝1備料（外購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)模塊125mm×125mm×10mm）2按圖紙要求畫線，3在鉆銑床上加工4檢驗(yàn)5入庫(kù)6.4.2凸模

42、固定板的加工工藝1備料（外購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)模塊125mm×125mm×20mm）2按圖紙要求畫線，3在鉆銑床上加工四個(gè)8的凸?？缀蛢蓚€(gè)6的銷釘孔和六個(gè)9的螺釘通孔4在電火花慢走絲加工落料凸?？?檢驗(yàn)6入庫(kù)6.4.3沖孔凸模的加工工藝1備料2鍛造成直徑為14mm×55mm的胚料3在數(shù)控車床上加工零件按圖紙要求4按圖紙要求熱處理5檢驗(yàn)6入庫(kù)6.4.4卸料板加工工藝1備料（外購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)模塊125mm×125mm×10mm）2按圖紙要求畫線，3在鉆銑床上加工六個(gè)M6的螺釘通孔和一個(gè)6的擋料銷孔，和兩個(gè)8的導(dǎo)料銷及一個(gè)通過沖裁零件的孔4在銑床上加工剩余的部分5檢驗(yàn)6入

43、庫(kù)6.4.5落料凹模加工工藝1備料（外購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)模塊125mm×125mm×28.5mm）2按圖紙要求畫線，3在鉆銑床上加工兩個(gè)6的銷釘孔和六個(gè)M6的螺紋孔4攻M6的螺紋孔5用電火花加工工作刃口6按圖紙要求做熱處理7檢驗(yàn)8入庫(kù)6.4.6凸凹模的加工工藝1備料2鍛造成75mm×75mm×45mm的胚料3 按圖紙要求畫線4 在鉆銑床上加工四個(gè)4和6組成的階梯孔5用電火花加工工作刃口6按圖紙要求做熱處理7 檢驗(yàn)8 入庫(kù)6.4.7凸凹模固定板的加工工藝1備料（外購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)模塊125mm×125mm×22mm）2按圖紙要求畫線，3在鉆銑床上加工1個(gè)10

44、.6×12的盲孔和四個(gè)M6.6的螺紋孔4攻M6.6的螺紋孔5用電火花加工工作刃口6按圖紙要求做熱處理7檢驗(yàn)8入庫(kù)總 結(jié)經(jīng)過一段時(shí)間的論文設(shè)計(jì)，至此已基本完成了任務(wù)書所規(guī)定的任務(wù)。本設(shè)計(jì)涉及的課程很多，涉及到機(jī)械制圖、冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝學(xué)、金屬學(xué)與熱處理、成型設(shè)備、CAD繪圖等相關(guān)課程的知識(shí)。在校期間的我還進(jìn)行了金工實(shí)習(xí)、和兩次課程設(shè)計(jì)。這些課程的學(xué)習(xí)，以及課程設(shè)計(jì)的演練都為這次畢業(yè)設(shè)計(jì)做了很好的準(zhǔn)備。基礎(chǔ)課和專業(yè)課，它們?yōu)槲业脑O(shè)計(jì)做了前提，它們是我設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)和知識(shí)基點(diǎn)；金工實(shí)習(xí)讓我深入而清楚的看到了在實(shí)際生產(chǎn)中機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和工作運(yùn)轉(zhuǎn)情況；而兩次課程設(shè)計(jì)則是和這次畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)最接近，最有相似之處的，它們?yōu)槲疫@次的設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行起到了很好的鋪墊