畢業(yè)論文汽車的離合器沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)說明

1、 . PAGE34 / NUMPAGES341前言隨著近代工業(yè)的發(fā)展，各個(gè)行業(yè)的產(chǎn)品中60至80的零部件都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表現(xiàn)出來的優(yōu)點(diǎn)是其他加工制造方法所無法 HYPERLINK :/wenwen.soso /z/Search.e?sp=S%E6%AF%94%E6%8B%9F&ch=w.search.yjjlink&cid=w.search.yjjlink t _blank 比擬的。經(jīng)歷了金融危機(jī)之后，模具工業(yè)呈現(xiàn)新發(fā)展特點(diǎn)與趨勢(shì)，結(jié)構(gòu)調(diào)整等方面取得了不少成績(jī)，信息社會(huì)經(jīng)濟(jì)全球化不斷發(fā)展進(jìn)程，模具行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)主要模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜與更經(jīng)濟(jì)快速方面發(fā)展。伴隨著

2、產(chǎn)品技術(shù)含量不斷提高，模具生產(chǎn)向著信息化、數(shù)字化、無圖化、精細(xì)化、自動(dòng)化方面發(fā)展；模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品品牌化、管理信息化、經(jīng)營(yíng)國(guó)際化方向發(fā)展。當(dāng)今世界正進(jìn)行著新一輪的產(chǎn)業(yè)調(diào)整一些模具制造逐漸向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移，中國(guó)正成為世界模具大國(guó)。近年來，外資對(duì)我國(guó)模具行業(yè)投入量增大，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家將模具向我國(guó)轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)進(jìn)一步明朗化。但與國(guó)民經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比，我國(guó)模具差距仍很大，一些大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的高檔模具每年仍大量進(jìn)口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進(jìn)口。一些低檔次的簡(jiǎn)單沖模，已趨供過于求，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，所以我國(guó)一般技術(shù)水平的模具消費(fèi)已經(jīng)相對(duì)飽和。 一是進(jìn)

3、口模具大部分是技術(shù)含量高的大型精密模具，而出口模具大部分是技術(shù)含量較低的中低檔模具，因此技術(shù)含量高的中高檔模具市場(chǎng)滿足率低于沖壓模具總體滿足率，這些模具的發(fā)展已滯后于沖壓件生產(chǎn)，而技術(shù)含量低的中低檔模具市場(chǎng)滿足率要高于沖壓模具市場(chǎng)總體滿足率；二是由于我國(guó)的模具價(jià)格要比國(guó)際市場(chǎng)低格低許多，具有一定的競(jìng)爭(zhēng)力，因此其在國(guó)際市場(chǎng)的前景看好。這決定了我國(guó)模具行業(yè)還是大有可為的。從起步到現(xiàn)在，我國(guó)模具工業(yè)已經(jīng)走過了半個(gè)多世紀(jì)。從 20世紀(jì)以來，我國(guó)就開始重視模具行業(yè)的發(fā)展，提出政府要支持模具行業(yè)的發(fā)展。從產(chǎn)品水平上來說，為B級(jí)與以下檔次轎車與其他乘用車商用車等配套全套汽車模具，為電子行業(yè)配套精度達(dá)2m，壽

4、命達(dá)2億次以上精密高速多工位級(jí)進(jìn)模，單套模具重量超過100噸巨型模具，長(zhǎng)達(dá)6米大型多工位級(jí)進(jìn)模具，表面粗糙度達(dá)到 Ra1.5m的精沖模，大尺寸（300mm）精沖模與中厚板精沖模，導(dǎo)光板模具、光盤模具、生物芯片模具等許多高水平模具己都能生產(chǎn)。計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)在模具技術(shù)中得到廣泛的應(yīng)用，是模具設(shè)計(jì)與制造水平發(fā)生了深刻的革命性的變化。目前最為突出的是模具CAD/CAE/CAM。這些技術(shù)顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，已成為人們的共識(shí)。在這方面，國(guó)際上有許多應(yīng)用成熟的計(jì)算機(jī)軟件，我國(guó)不但能消化、應(yīng)用國(guó)外的有關(guān)軟件，少數(shù)單位還能自行開發(fā)或正在開發(fā)模具CAD/CAE/

5、CAM軟件。在一些行業(yè)，如汽車行業(yè)的主要模具行業(yè)，實(shí)現(xiàn)了模具CAD/CAE/CAM一體化。盡管其總體水平與國(guó)際上的還有差距，但它代表了我國(guó)模具技術(shù)行業(yè)的發(fā)展成果與發(fā)展方向。為了提高沖壓模具的壽命，模具表面的各種強(qiáng)化超硬處理等技術(shù)也是發(fā)展重點(diǎn)。對(duì)于模具數(shù)字化制造、系統(tǒng)集成、逆向工程、快速原型/模具制造與計(jì)算機(jī)輔助應(yīng)用技術(shù)等方面形成全方位解決方案，提供模具開發(fā)與工程服務(wù)，全面提高企業(yè)水平和模具質(zhì)量，這更是沖壓模具技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。經(jīng)過“十一五”努力，我國(guó)模具水平以達(dá)到進(jìn)入亞洲先進(jìn)水平的行列，再經(jīng)過兩個(gè)五年計(jì)劃，2020年時(shí)基本達(dá)到國(guó)際水平，使我國(guó)不但成為模具生產(chǎn)大國(guó)，而且進(jìn)入世界模具生產(chǎn)制造強(qiáng)國(guó)之列

6、。2 工藝方案的制定圖2.1為汽車離合器的零件的沖壓件，材料為Q235鋼板，厚度3mm，屬于大量生產(chǎn)，要求編制沖壓工藝方案。圖2.1零件實(shí)體圖與各部分尺寸2.1 沖壓件的工藝分析該零件為汽車離合器配件，材料較厚。零件外形對(duì)稱，無尖角、凹陷或其他形狀突變，表面不允許有折皺與折痕等缺陷，系典型的板料沖壓件。零件外形尺寸無公差要求，壁部圓角半徑r12。通過上述工藝分析，可以看出該零件為普通的拉深沖孔件，毛坯料為圓形，先拉深后沖孔，尺寸精度要求不高，主要是輪廓成形問題，有屬于大量生產(chǎn)，一次可以用沖壓方法生產(chǎn)。2.2 確定工藝方案2.2.1 計(jì)算毛坯尺寸工件的主要成形工序有落料、拉深、沖孔，旋轉(zhuǎn)體零件采

7、用圓形毛坯，其直徑按面積相等的原則計(jì)算（不考慮板料的厚度變化），計(jì)算毛坯尺寸時(shí)，現(xiàn)將零件劃分為若干便于計(jì)算的簡(jiǎn)單幾何體，分別求出面積后相加。得零件總面積，則毛坯直徑為：（2-1）即 D= （2-2）式中 D 平面毛坯直徑（mm）； d 拉深后的圓筒直徑（mm），d=197mm； r 圓角半徑（mm），r=12mm； h 拉深高度（mm），h=h+h，h=2mm，h=48.5mm，h修邊余量；毛坯尺寸為：D = =273(mm)所以，該汽車離合器配件的毛坯直徑為273mm。2.2.2 確定排樣方式和計(jì)算材料利用率圖2.2毛坯形狀和尺寸較大，為便于手工送料，選用單排沖壓。工件沿邊搭邊a=4mm,工

8、件間搭邊a1=4mm,排樣圖如圖2.3所示圖2.2 毛坯落料圖圖2.3 排樣圖一個(gè)進(jìn)距的材料利用率 （2-3）式中 A 沖裁件的面積，A=r2； n 一個(gè)進(jìn)距沖裁件數(shù)目； b 條料寬度； h 進(jìn)距；所以， =75.16%2.2.3 沖壓工序性質(zhì)和工序次數(shù)的選擇沖壓該零件，需要的基本工序和次數(shù)有：落料；拉深；沖孔；修邊。2.2.4 工序組合與其方案比較根據(jù)以上這些工序，可以作出下列各種組合方案。方案一：按照基本工序順序：落料拉深修邊沖孔方案二：按照基本工序：落料沖孔拉深修邊方案三：將落料、拉深復(fù)合，按照基本工序：落料、拉深復(fù)合修邊沖孔對(duì)以上三種方案進(jìn)行比較，可以看出：方案一：按照基本工序排列的沖

9、壓工藝每步工序都只使用簡(jiǎn)單模具，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造周期短，價(jià)格較低，適合中小批量生產(chǎn)；從生產(chǎn)效率、模具結(jié)構(gòu)和壽命方面考慮，將落料、拉深和沖孔在三套模具上沖壓，有利于降低沖裁力和提高模具壽命。但是由于工序較多，操作不方便，零件的尺寸不易控制，又增加了模具數(shù)量，依照零件的批量要求來看，單工序模不合適。方案二：與方案一比較，沖孔后在再拉深容易使孔變形，不能保證零件形狀，影響產(chǎn)品質(zhì)量。方案三：將落料、拉深復(fù)合，實(shí)現(xiàn)兩道工序在一副模具上完成，減少了工序數(shù)和模具數(shù)，降低模具的費(fèi)用和零件的生產(chǎn)費(fèi)用，沖壓出的工件質(zhì)量較高，符合零件大批量的要求，提高了經(jīng)濟(jì)效益，降低了生產(chǎn)成本。通過上述對(duì)三種方案的分析，最終選用方案

10、三：落料、拉深復(fù)合修邊沖孔。其基本工序?yàn)椋海?）第一步工序：落料、拉深復(fù)合，工件如圖2.4。圖2.4 落料、拉深工件圖（2）第二步工序：修邊，工件如圖2.5。 圖2.5 修邊工件圖（3）第三步工序：沖孔，工件如圖2.6。圖2.6 沖孔工件圖2.3 計(jì)算工序沖壓力和選擇沖壓設(shè)備計(jì)算沖裁力的目的是為了合理地選用壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具。壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力，以適應(yīng)于沖裁要求。2.3.1 第一道工序落料拉深（1）落料力的計(jì)算 （2-4）式中 L沖裁件周長(zhǎng)（mm）,L=； t 材料的厚度（mm），t=3mm；材料抗剪強(qiáng)度（MPa）。選擇設(shè)備噸位時(shí)，考慮刃口磨損和材料厚度與力學(xué)性能波動(dòng)等因素，實(shí)際

11、沖裁力可能增大，所以應(yīng)取 （2-5）式中 材料抗拉強(qiáng)度，(Mpa); Q235 =375460Mpa，取；所以 1080.10（KN）（2）拉深力的計(jì)算首先確定工件的拉伸次數(shù)：工件總的拉深系數(shù)： （2-6）式中 d 拉深后圓筒直徑，（mm）； D 毛坯直徑，（mm）；所以 =0.72毛坯的相對(duì)厚度：由相對(duì)厚度查極限拉深系數(shù)，查表2.1得極限拉深系數(shù)為。因?yàn)?所以，工件只需要一次拉深就能滿足要求。表2.1 極限拉深系數(shù)拉深系數(shù)毛坯的相對(duì)厚度0.300.600.601.01.11.5m0.580.550.53根據(jù)公式計(jì)算拉深力 (2-7)式中 k 系數(shù)；圓筒件第一次拉深時(shí)的系數(shù)=0.55； L 圓

12、筒件的周長(zhǎng)（mm），為圓筒件的第一次工序直徑，由于工件厚度1mm,所以根據(jù)料厚中線計(jì)算，=197mm； t 材料厚度，（mm）；t=3mm； 材料抗拉強(qiáng)度，（Mpa），Q235的材料抗拉強(qiáng)度為375460 Mpa，取=420 Mpa。 所以 =428.68（KN）（3） 壓邊力由是否采用壓邊圈的條件，判斷是否需要壓邊圈。 因?yàn)?100%=1.1018300.0200.02530800.0200.030801200.0250.0351201800.0300.040為了保證沖模的間隙小于最大合理間隙：（mm）（mm）因?yàn)?則取 （mm） （mm）由于零件為圓形且比較簡(jiǎn)單，所以凸凹?？梢苑珠_加工，且

13、零件的公差等級(jí)為IT12級(jí)，公差為0.46mm，即。落料凹模的尺寸： （3-1）式中 D 落料件外徑的基本尺寸，（mm）； 凹模的制造公差，（mm）； 工件的制造公差，（mm）； 磨損系數(shù)，其值在0.51之間；取系數(shù)x=0.5。所以 =272.77（mm）落料凸模的尺寸： （3-2）式中 D 落料件外徑的基本尺寸，（mm）； 凹模的制造公差，（mm）； 工件的制造公差，（mm）； 磨損系數(shù)，其值在0.51之間；取系數(shù)x=0.5； Z 最小合理間隙，（mm）。所以 =272.31（mm）（2）拉深凸、凹模刃口尺寸根據(jù)凸、凹模制造公差表，查得表3.3拉深凸、凹模的制造公差：凸模：（mm）凹模：（m

14、m）表3.3 凸、凹模的制造公差材料厚度/mm拉深直徑/mm1001.5 0.10 0.08零件的公差等級(jí)為IT12級(jí)，制造公差為0.46mm，即=0.46mm。拉深凸模的刃口尺寸： （3-3）式中 D 拉深件的最大外形尺寸，（mm）； 工件的制造公差，（mm）； Z 拉深模的雙面間隙，（mm）；Z=2c；凸、凹模間隙c：c=tmax+kt，系數(shù)k=0.12所以 =192.94（mm）凸模的圓角半徑過大或過小對(duì)防止起皺和拉裂與降低極限拉深系數(shù)不利。取=12mm，與工件圓角相等。拉深凹模的刃口尺寸： （3-4）所以 =199.66（mm）3.5 落料凹模（1）厚度Ha凹模的厚度可根據(jù)沖裁力大小、

15、工件的尺寸，取Ha=64mm。（2）凹模的外形尺寸根據(jù)要求取壁厚b=50mm，則圓形凹模的直徑： D=273+250=373（mm）（3）刃壁形式因?yàn)榇藦?fù)合模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，結(jié)合沖模凹模的刃壁形式選擇直壁形式。（4）凹模的固定形式利用銷釘定位，用螺釘將其固定在下模座上。（5）凹模的材料凹模材料選用9Mn2V3.6拉深凸模凸模的固定利用螺釘固定和銷釘定位。凸模的高度根據(jù)凸模的固定形式與與其它零件的配合情況，取凸模的高度：h=94mm。凸模的材料凸模材料選用9Mn2V3.7 凸凹模（1）長(zhǎng)度的設(shè)計(jì) 根據(jù)前面確定的凹模厚度，在保證凸凹模強(qiáng)度的要求下，取凸凹模長(zhǎng)度為185mm。凸凹模壁厚的校核 凸凹模最小壁

16、厚a=6.7mm。所以設(shè)計(jì)的凸凹模的壁厚滿足最小壁厚的要求。（3）凸凹模的材料凸凹模材料選用9Mn2V3.8 卸料橡膠為了保證橡膠墊不過早失去彈性而損壞，其允許的最大壓縮量不得超過自由高度的45，一般取H許=（0.350.45）H0。橡膠墊的預(yù)壓縮量一般取自由高度的1015，即H預(yù)=（0.100.15）H0（1）確定橡膠的自由高度H0 （3-5）=60=210240（mm）式中 H工=h工作+h修磨（2）確定橡膠的橫截面積A（mm） （3-6）式中 q-橡膠在與壓縮狀態(tài)下的單位壓力：約為23（3）確定橡膠彈簧的平面尺寸外徑D按下面計(jì)算公式計(jì)算60（mm） （3-7）（4）校核橡膠彈簧的自由高度

17、H0 。H0與其直徑D之比應(yīng)該在如下的圍： （3-8）如果比值超過了1.5，應(yīng)將橡膠分成若干段在其間墊上鋼墊片分隔開。若小于0.5，則應(yīng)重新確定其高度。所以應(yīng)將橡膠分成若干塊，并用鋼板隔開。（5）橡膠彈簧的安裝高度（mm） （3-9）3.9 壓邊橡膠由上節(jié)的公式得：（1）確定橡膠的自由高度H0=55=192.5220（mm）式中 H工=h工作+h修磨（2）確定橡膠的橫截面積A（mm）式中 q橡膠在與壓縮狀態(tài)下的單位壓力：約為23（3）確定橡膠彈簧的平面尺寸外徑D按下面計(jì)算公式計(jì)算155（mm）（4）校核橡膠彈簧的自由高度H0 。H0與其直徑D之比應(yīng)該在如下的圍：如果比值超過了1.5，應(yīng)將橡膠分

18、成若干段在其間墊上鋼墊片分隔開。若小于0.5，則應(yīng)重新確定其高度。（5）橡膠彈簧的安裝高度橡膠墊的預(yù)壓縮量一般取自由高度的1015，即H預(yù)=（0.100.15）H0， 取H預(yù)=30mm，（mm）3.10 卸料板根據(jù)工件要求選擇彈性卸料板，固定方式采用卸料螺釘固定，材料選用45鋼，熱處理淬硬。卸料孔每側(cè)與凸模保持間隙查表3.4得：mm 表3.4卸料板孔與凸凹模的單邊間隙c值 板料厚度/mm0.50.511單邊間隙c/mm0.050.100.15根據(jù)模具的尺寸等綜合因素考慮，取卸料板寬度B=420mm；根據(jù)卸料板寬度尺寸查表得出卸料板的厚度h=16mm。3.11 壓邊圈根據(jù)工藝分析知，這套模具需要

19、壓邊圈，其尺寸大小為：直徑D=265mm，厚度h=10mm。固定方式：壓邊圈上打有螺紋孔，使推桿與之連接，在工作過程中還可以起推件的作用。3.12 定位裝置為了限定被沖材料的進(jìn)給步距，并準(zhǔn)確地將工件安放在沖模上設(shè)定的位置，保證下一步工序的順利進(jìn)行，必須采用各種形式的定位裝置。設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)時(shí)，采用擋料銷進(jìn)行定位。3.13模具閉合高度的確定沖模閉合高度，是指沖模處于閉合狀態(tài)（工作行程最低點(diǎn)）時(shí)，上模座的上平面至下模座的下平面之間的高度（不含模柄高度）。沖模的閉合高度必須與壓力機(jī)的閉合高度相適應(yīng)。壓力機(jī)的閉合高度是指滑塊在下死點(diǎn)位置時(shí)，滑塊下平面至工作臺(tái)（不含墊板厚度）的距離。即：=344mm （3

20、-10）式中 模具的閉合高度 壓力機(jī)最小閉合高度；=320mm； 壓力機(jī)最大閉合高度；=450mm。故該模具的閉合高度滿足要求。3.14 模具的潤(rùn)滑在拉深時(shí)使用潤(rùn)滑劑可以減少材料與模具之間的摩擦，降低變形阻力，冷卻工作表面，并可以保護(hù)工件表面不被拉毛或少被拉毛，提高弓箭的表面質(zhì)量。淺拉深時(shí)潤(rùn)滑要求較低，一般錠子油即可。深拉深時(shí)，菜油、工業(yè)豬油都是較好的潤(rùn)滑劑，但應(yīng)盡可能是用礦物油加附加料代替。對(duì)于變薄拉深鋼板可采用磷化皂化工藝。此處使用錠子油。3.15模具的最終結(jié)構(gòu)模具的最后總裝圖如圖3.1、3.2、3.3所示。圖3.1 落料拉深復(fù)合模裝配工程圖1上模座 2導(dǎo)柱 3導(dǎo)套 4橡膠墊1 5橡膠擋板

21、 6卸料螺釘7上模墊板 8模柄 9頂桿 10圓柱頭六角螺釘 11凸凹模12圓柱頭六角螺釘 13圓柱銷 14導(dǎo)套 15導(dǎo)柱 16擋料銷 17卸料板 18下模座 19圓柱銷 20圓柱頭六角螺釘 21推桿 22壓邊圈 23拉深凸模 24圓柱頭六角螺釘 25雙頭螺柱 26托板 27橡膠墊2 28六角螺母 29彈頂板 30圓柱銷 31下模墊板 32落料凹模圖3.2 落料拉深復(fù)合模三維裝配圖圖3.3 落料拉深復(fù)合模三維爆炸圖4 沖孔模具結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)4.1 模架設(shè)計(jì)（1）模座的外形尺寸選擇模架尺寸主要是根據(jù)凹模的輪廓尺寸考慮。由凹模外形尺寸D=200mm，確定選用后側(cè)式模架，國(guó)標(biāo)代號(hào)GB/T2851.3-19

22、90，選用上模座尺寸為，下模座的尺寸為。（2）模座的材料本設(shè)計(jì)從降低模具成本考慮選用鑄鐵HT200。4.2模柄、導(dǎo)柱和導(dǎo)套的選用模柄對(duì)于中小型模具用于固定上模。模柄一般用Q235-A或45鋼制成。其直徑大小必須根據(jù)選定壓力機(jī)孔直徑大小相應(yīng)確定。常用的有：壓入式模柄、旋入式模柄、螺釘固定式模柄等。本設(shè)計(jì)采用“螺釘固定式模柄”，材料為Q235-A，d=50mm，D=100mm。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件表，選用標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)柱、導(dǎo)套，選B型的導(dǎo)套、導(dǎo)柱。型號(hào)：導(dǎo)柱B40h623075GB/T2861.2；導(dǎo)套B40H712048GB/T2861.7。4.3 模具壓力中心的計(jì)算對(duì)于簡(jiǎn)單形狀的沖裁以與形狀簡(jiǎn)單而對(duì)稱的工件，

23、如圓形、正多邊形、矩形等，其沖模的壓力中心即工件的幾何中心。由于工件的外形是對(duì)稱的，所以模具的壓力中心位于工件的幾何中心。確定了壓力中心之后，在進(jìn)行模具裝配時(shí)必須是，模柄和壓力中心在一條豎直線上，這樣才不會(huì)產(chǎn)生彎矩，使模具磨損。4.4模具刃口尺寸計(jì)算能夠保證沖裁切斷面有最好的質(zhì)量，并使沖裁模壽命較高，沖裁力最小時(shí)的沖裁間隙，叫作合理的沖裁模的合理間隙。實(shí)際證明：間隙在一個(gè)合理的圍，都會(huì)得到合格的零件制品，間隙圍的上限為最大的合理間隙Z，下限為最小合理間隙Z。根據(jù)落料、沖孔模刃口使用間隙，查表3.1得沖裁初始雙邊間隙值Z=0.460mm，Z=0.640mm。由于工件的各個(gè)部分尺寸性質(zhì)不同，凸模和

24、凹模磨損情況也不同，所以基準(zhǔn)件的刃口尺寸需要按不同的方法計(jì)算。沖孔尺寸因凸模磨損情況不同分成A、B、C三類尺寸，其基準(zhǔn)件的刃口尺寸均可按下面三式計(jì)算：A類： （4-1）B類： （4-2）C類： （4-3）式中 、 基準(zhǔn)件尺寸,（mm）；、 相應(yīng)的工件極限尺寸,（mm）； 工件公差，（mm）； 基準(zhǔn)件制造偏差，單位mm，當(dāng)刃口尺寸公差標(biāo)注行持為+（或-）時(shí)，=，當(dāng)標(biāo)注形式為，。工件的公差等級(jí)為IT12級(jí)，根據(jù)零件形狀，凸模磨損后其尺寸變化有三種情況。第一類尺寸A。查表得 ，由上面公式得(mm)第二類尺寸。查表得，由公式得（mm）（mm）（mm）第三類尺寸C。由公式得：（mm） 該零件凹模刃口各部

25、分尺寸按上述凸模的響應(yīng)部分尺寸配制，保證雙面間隙值=0.4600.640。凹模對(duì)應(yīng)的尺寸：(mm)（mm）（mm）（mm）（mm）4.5 沖孔凹模凹模的固定方式利用銷釘和螺釘固定在下模座上。（2）刃壁的形式該件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，選擇刃高h(yuǎn)0=3mm。（3）凹模的外形尺寸凹模的直徑尺寸要根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)，得： D=200-23=194（mm）（4）厚度H 凹模的厚度可根據(jù)沖裁力大小、工件的尺寸，取H=60mm。（5）材料的選用材料選用9Mn2V4.6 沖孔凸模由于沖裁直徑較大，圓形凸模加工成臺(tái)階式結(jié)構(gòu)，為了改善凸模強(qiáng)度和剛度，在中間增加一個(gè)過度段。固定方式采用凸模固定板固定。采用彈壓卸料板的沖裁

26、模凸模長(zhǎng)度 L=h1+h2+h3+t+13mm （4-4）式中h1凸模固定板厚度； h2卸料板厚度； h3彈性元件最大壓縮時(shí)凸模固定板下平面與卸料板上平面間的間的距離； L凸模長(zhǎng)度； T沖裁材料料厚； 13mm凸模修磨量故 L=20+21+16+3+13mm， 取 L=64mm（1）計(jì)算帶臺(tái)肩的凸模最大允許長(zhǎng)度 （4-5）式中 t 材料厚度，（mm）；t=3mm； c 系數(shù)，c=0.197； 凸模的最大端的直徑，（mm）；=170mm； E 凸模材料的彈性模量，E=210000Mpa； 材料的抗剪強(qiáng)度，=350Mpa；所以 =473.62（mm）則設(shè)計(jì)的凸模長(zhǎng)度滿足最大允許長(zhǎng)度。 （2）凸模的

27、強(qiáng)度校核按下式進(jìn)行凸模強(qiáng)度校核： （4-6）式中 t 沖裁件厚度，（mm）；t=1.2mm； d 凸模直徑，（mm）；d=143.39mm； 材料的抗剪強(qiáng)度，（Mpa）；=350Mpa； 凸模刃口接觸應(yīng)力，（Mpa）； 凸模材料許用壓應(yīng)力，對(duì)于常用合金模具鋼，可取18002200Mpa；所以 =707.07（Mpa）凸模的強(qiáng)度滿足要求。4.7 卸料橡膠為了保證橡膠墊不過早失去彈性而損壞，其允許的最大壓縮量不得超過自由高度的45，一般取H許=（0.350.45）H0。橡膠墊的預(yù)壓縮量一般取自由高度的1015，即H預(yù)=（0.100.15）H0確定橡膠的自由高度 （4-7）=9=31.536（mm）

28、取=35mm式中 H工=h工作+h修磨確定橡膠的橫截面積A（mm2） （4-8）式中 q 橡膠在與壓縮狀態(tài)下的單位壓力：約為23。確定橡膠彈簧的平面尺寸外徑D按下面計(jì)算公式計(jì)算50（mm） （4-9）（4）校核橡膠彈簧的自由高度H0 。H0與其直徑D之比應(yīng)該在如下的圍： （4-10）如果比值超過了1.5，應(yīng)將橡膠分成若干段在其間墊上鋼墊片分隔開。若小于0.5，則應(yīng)重新確定其高度。所以應(yīng)將橡膠分成若干塊，并用鋼板隔開。（5）橡膠彈簧的安裝高度H預(yù)=（0.100.15）H0=3.55.25（mm） （4-11）4.8 蝶形彈簧的設(shè)計(jì)根據(jù)頂件力F=34.78KN，由于力較大，彈簧的參數(shù)為：彈簧厚度=

29、0.9mm，高度h=1.6，每片允許行程下的負(fù)荷為F=880N。由于 =39.52 （4-12）所以，用40片彈簧，將其分為4組進(jìn)行組合可滿足要求。4.9 卸料板根據(jù)工件要求選擇彈性卸料板，固定方式采用卸料螺釘固定，材料選用45鋼，熱處理淬硬。卸料孔每側(cè)與凸模保持間隙查表3.4得：mm根據(jù)模具的尺寸等綜合因素考慮，取卸料板寬度B=270mm；根據(jù)卸料板寬度尺寸查表4.10得出卸料板的厚度h=16mm。4.10 推件板由于工件套在凹模上，沖完孔后不好卸件，需要加推薦裝置，將其推件板設(shè)計(jì)成圓板，直徑D=260mm，厚度h=10mm。4.11 模具閉合高度的確定沖模閉合高度，是指沖模處于閉合狀態(tài)（工

30、作行程最低點(diǎn)）時(shí)，上模座的上平面至下模座的下平面之間的高度（不含模柄高度）。沖模的閉合高度必須與壓力機(jī)的閉合高度相適應(yīng)。壓力機(jī)的閉合高度是指滑塊在下死點(diǎn)位置時(shí)，滑塊下平面至工作臺(tái)（不含墊板厚度）的距離。即： H=250mm （4-13）式中 H 模具的閉合高度 壓力機(jī)最小閉合高度；=240mm； 壓力機(jī)最大閉合高度；=320mm。故該模具的閉合高度滿足要求。4.12模具的最終結(jié)構(gòu)模具的最后總裝圖如圖4.1、4.2、4.3所示。 圖4.1沖孔模裝配圖 1上模座 2導(dǎo)柱 3導(dǎo)套 4上墊板 5卸料螺釘 6凸模固定板 7模柄 8圓柱頭六角螺釘 9凸模 10圓柱頭六角螺釘 11圓柱銷 12橡膠墊 13卸

31、料板 14下模座 15推件板 16凹模 17下墊板 18圓柱銷19圓柱頭六角螺釘 20蝶形彈簧 21頂件螺釘圖4.2 沖孔模三維裝配圖圖4.3 沖孔模三維爆炸圖5 結(jié) 論畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們每個(gè)即將畢業(yè)的學(xué)生必須完成的任務(wù)，也是給自己大學(xué)生涯交上一份完整的答卷！通過這次對(duì)汽車離合器零件的模具設(shè)計(jì)與工藝分析，使我綜合運(yùn)用所學(xué)課程的理論和專業(yè)知識(shí)，從而培養(yǎng)和提高我獨(dú)立工作的能力，鞏固與擴(kuò)充了冷沖壓模具設(shè)計(jì)等課程的容，掌握了冷沖壓模具設(shè)計(jì)的方法和步驟，知道了模具設(shè)計(jì)的基本模具技能。一個(gè)零件的生成可以通過很多方法來實(shí)現(xiàn)，可以制定很多種方案，但應(yīng)選擇最優(yōu)方案，這樣可以實(shí)現(xiàn)更多的經(jīng)濟(jì)效益，就像此次模具設(shè)計(jì)通過分

32、析零件的工藝性，運(yùn)用落料拉深復(fù)合模就節(jié)省了一套模具，縮短了周期，降低成本，提高了生產(chǎn)效率。沖模設(shè)計(jì)需要對(duì)沖壓變形過程中所需的各種力力進(jìn)行計(jì)算，選擇壓力機(jī)。然后就是模具零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，沖模的結(jié)構(gòu)主要是由工作、定位、壓料和卸料以與固定等五部分組成。最后還要保證沖模的閉合高度在要求圍。沖壓制得的零件，具有表面質(zhì)量好、重量輕、成本低的優(yōu)點(diǎn)，它是一種經(jīng)濟(jì)的制造方法，這是其他方法不能與之競(jìng)爭(zhēng)的。模具工業(yè)呈現(xiàn)新發(fā)展特點(diǎn)與趨勢(shì)，結(jié)構(gòu)調(diào)整等方面取得了不少成績(jī)，信息社會(huì)經(jīng)濟(jì)全球化不斷發(fā)展進(jìn)程，其發(fā)展趨勢(shì)主要模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜與更經(jīng)濟(jì)快速方面發(fā)展。伴隨著產(chǎn)品技術(shù)含量不斷提高，模具生產(chǎn)向著信息化、數(shù)字化、無圖化、精細(xì)化、自動(dòng)化方面發(fā)展；模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品品牌化、管理信息化、經(jīng)營(yíng)國(guó)際化方向發(fā)展。參 考 文 獻(xiàn)1沖壓設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組.沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)M.:機(jī)械工業(yè),2004.2江維健，林玉瓊，許華昌.冷沖壓模具設(shè)計(jì)M.:華南理工大學(xué)，2005.7:18-973建生.模具設(shè)計(jì)與加工速查手冊(cè)M. :機(jī)械工業(yè),2005.4翁其金，徐新城.沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì)M. :機(jī)械工業(yè),2004.8:157-2075鄧明.實(shí)用模具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)M.：機(jī)械工業(yè)，2006.3:1-10