模具專(zhuān)業(yè)—托板沖裁模設(shè)計(jì)—設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū).doc

安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課題: 托板沖裁模設(shè)計(jì) 系 （部）： 機(jī) 械 工 程 系 專(zhuān) 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造 班 級(jí)： 模具3064 姓 名： 吳小路 學(xué) 號(hào)： 1202063210 指導(dǎo)教師； 張新建 2007 2008 學(xué)年第 一 學(xué)期前言該設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)是圍繞托板的沖孔及落料兩道工序所設(shè)計(jì)的沖裁模模具，是一副冷沖模。托板的材料為08F，料厚為2mm，精度等級(jí)為自由公差，取IT12級(jí)。本副模具是一副沖孔落料復(fù)合模。在沖裁過(guò)程中是利用始用擋料銷(xiāo)起定位和導(dǎo)向的作用。本副模具模架選用中間式導(dǎo)柱模架（按GB/T2851.5中標(biāo)準(zhǔn)選?。?。 該設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)是以正確的參數(shù)、表格和插圖對(duì)零件托板沖裁模模具進(jìn)行解析和參照的，是一本圖文并用的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。本副模具的設(shè)計(jì)是先對(duì)其進(jìn)行工藝分析、計(jì)算，然后再以計(jì)算的數(shù)據(jù)及參考冷沖模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)畫(huà)出裝配草圖、零件圖等等。根據(jù)沖裁力及模具的封閉高度等參數(shù)選用的壓力機(jī)是開(kāi)式雙柱可傾式壓力機(jī)J23-25型壓力機(jī)（參表3-5）。該副模具經(jīng)過(guò)了指導(dǎo)老師的審核和校正，具有生產(chǎn)效率高，精度一般，操作方便、易安裝和維修以及具有較好的經(jīng)濟(jì)性和可行性。摘 要本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)是圍繞零件托板的沖孔落料這兩道工序所設(shè)計(jì)的模具，是一副冷沖模。 零件托板的材料為08F，料厚為2mm，精度等級(jí)為自由公差，即IT12級(jí)。該零件的結(jié)構(gòu)是對(duì)稱(chēng)的，且精度不高，加工方便簡(jiǎn)單，零件采用定位銷(xiāo)進(jìn)行定位。 本副模具的設(shè)計(jì)是先對(duì)其進(jìn)行工藝性分析，計(jì)算。然后再以計(jì)算的數(shù)據(jù)及參考冷沖模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)畫(huà)出裝配草圖，零件圖等等。該零件選取的模架是I級(jí)精度的中間導(dǎo)柱式模架；根據(jù)沖裁力及模具的封閉高度等參數(shù)選用的是開(kāi)式雙柱可傾壓式壓力機(jī)，型號(hào)是J23-25型。 該模具經(jīng)過(guò)了指導(dǎo)老師的審核和校正，此模具生產(chǎn)效率較高，精度一般，操作方便及易安裝和維修，具有較好的經(jīng)濟(jì)性和可行性。 關(guān)鍵詞：通用性 經(jīng)濟(jì)性 可行性 目 錄前言中文摘要第一章 沖壓概述 51.1 沖壓、沖模的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用51.2 沖壓工藝61.3 模具發(fā)展方向61.4 模具的作用7第二章 畢業(yè)設(shè)計(jì)課題托板 8第三章 零件托板的工藝性分析 93.1 零件的形狀結(jié)構(gòu)的分析93.2 零件的精度93.3 零件材料的分析9第四章 工藝方案的確定104.1 工藝方案的分析及確定 104.2 確定模具整體結(jié)構(gòu)方案 10第五章 零件的工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算115.1 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 115.2 壓力機(jī)的初選 135.3 計(jì)算凸、凹模的刃口尺寸 145.4 模具的閉合高度 15第六章 模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖及沖裁模的主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)176.1 模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 176.2 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 176.3 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 186.4 凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 206.5 導(dǎo)料銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 206.6 凸模固定板與墊板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 216.7 模柄的選用 236.8 沖模模架的型號(hào)與選擇 23第七章 主要零部件的加工工藝247.1 凸模的尺加工工藝 247.2 凹模的加工工藝 267.3 凸凹模的加工工藝 287.4 卸料板的加工工藝 307.5 推件塊的加工工藝 327.6 繪制模具總裝圖 34第八章 模具價(jià)格估算36小結(jié) 38致謝 39參考文獻(xiàn) 40第一章 沖 壓 概 述1.1 沖壓的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備（主要是壓力機(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(chēng)沖壓件或沖件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對(duì)材料且主要是采用板料來(lái)加工成所需零件進(jìn)行冷變形加工，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，是一種材料成形工程技術(shù)。沖壓所使用的模具稱(chēng)為沖壓模具，簡(jiǎn)稱(chēng)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(zhuān)用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒(méi)有符合要求的沖模，批量沖件的生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒(méi)有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備以及沖壓材料構(gòu)成沖壓加工三要素，他們之間的相互關(guān)系如圖1-1所示。圖1-1 沖壓加工的要素與機(jī)械加工及塑性加工的其他方法相比，沖壓加工無(wú)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)在：1、沖件質(zhì)輕、強(qiáng)度、剛性好；2、沖件為少、無(wú)切屑加工，材料利用率高；3、沖壓件尺寸穩(wěn)定、精度高、互換性好；4、操作簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，生產(chǎn)效率高（高速?zèng)_）；5、應(yīng)用范圍廣。但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專(zhuān)用性，有時(shí)一個(gè)復(fù)雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具的制造精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集性產(chǎn)品。模具設(shè)計(jì)制造周期長(zhǎng)、成本高，適合沖制大批量件，且勞動(dòng)強(qiáng)度達(dá)，不夠安全。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(mén)越來(lái)越多地采用沖壓方法加工產(chǎn)品零部件，如汽車(chē)、農(nóng)機(jī)、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工等行業(yè)。在這些工業(yè)部門(mén)中，沖壓件所占的比重都相當(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)在大多數(shù)也被質(zhì)量小、剛度好的沖壓件所代替。1.2 沖壓工藝在生產(chǎn)中，沖壓工藝按變形性質(zhì)可分為分離工序和成形工序。按基本變形方式不同分離工序可分為沖裁、彎曲、拉深、成形和冷擠壓五種基本工序，其中，成形中包括：翻孔、翻邊、擴(kuò)孔、縮孔四種。不同工序加工所成形的模具也不同。1.3 模具發(fā)展方向中國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，為模具工業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的空間。模具行業(yè)在今后的發(fā)展中，首先要更加注意其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密度高的高檔模具得到更快的發(fā)展。我們的模具行業(yè)要緊緊地跟著市場(chǎng)的需求來(lái)發(fā)展。沒(méi)有產(chǎn)品的需求、產(chǎn)品的更新?lián)Q代，就沒(méi)有模具行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，也就沒(méi)有模具產(chǎn)品的上規(guī)模、上檔次。如汽車(chē)生產(chǎn)中90%以上的零部件，都要依靠模具成形，在珠三角和長(zhǎng)三角，為汽車(chē)行業(yè)配套的模具產(chǎn)值增長(zhǎng)達(dá)40%左右。而模具技術(shù)水平的高低，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。 其次，要積極推進(jìn)中西部地區(qū)模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，努力縮小發(fā)達(dá)地區(qū)和不發(fā)達(dá)地區(qū)的差距。中西部很多地區(qū)已經(jīng)意識(shí)到模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)制造業(yè)的重要作用。如陜西、四川、河北等模具生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)水平都有了很大的發(fā)展，河北興林車(chē)身制造集團(tuán)有限公司作為河北泊頭地區(qū)的骨干企業(yè)帶動(dòng)了一片模具企業(yè)的開(kāi)拓；四川宜賓普什模具有限公司憑借強(qiáng)有力的資金投入，將在未來(lái)寫(xiě)下新的篇章。 第三，要積極推進(jìn)模具企業(yè)特別是國(guó)有企業(yè)的體制創(chuàng)新，轉(zhuǎn)換經(jīng)營(yíng)機(jī)制，大力發(fā)展混合所有制經(jīng)濟(jì)，明晰產(chǎn)權(quán)和完善法人治理結(jié)構(gòu)。充分發(fā)掘企業(yè)發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力。要積極推進(jìn)中、西部工業(yè)基礎(chǔ)較好地區(qū)的制造業(yè)大中型企業(yè)主輔分離，使其模具車(chē)間、分廠在不太長(zhǎng)的時(shí)間里，采用多種有效實(shí)現(xiàn)形式，轉(zhuǎn)換機(jī)制，大力發(fā)展產(chǎn)權(quán)明晰、獨(dú)立自主經(jīng)營(yíng)，適應(yīng)市場(chǎng)運(yùn)作和模具生產(chǎn)快速反應(yīng)的現(xiàn)代專(zhuān)業(yè)模具企業(yè)，培養(yǎng)能代表行業(yè)水平的“龍頭”企業(yè)，帶動(dòng)地區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。 第四，用信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的制造技術(shù)水平，是推動(dòng)模具工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。CADCAECAM技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用，快速原型制造技術(shù)的應(yīng)用，使模具的設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)生了重大變革。再有，模具的開(kāi)發(fā)和制造水平的提高，還有賴(lài)于采用數(shù)控精密高效加工設(shè)備，如五軸加工機(jī)床、高速銑等。超精加工手段也大量用于模具加工，當(dāng)前，模具加工技術(shù)的重點(diǎn)方向是無(wú)圖化生產(chǎn)、單件高精度并行加工、少人化或無(wú)人化加工和貫徹只裝不配少修的原則等。逆向工程、并行工程、敏捷制造、虛擬技術(shù)等先進(jìn)制造技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用也已普遍。 1.4 模具的作用模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，在電子、汽車(chē)、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中，60%80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來(lái)的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。 模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位和作用表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)： 第一，模具工業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分。例如，屬于高新技術(shù)領(lǐng)域的集成電路的設(shè)計(jì)與制造，不能沒(méi)有做引線(xiàn)框架的精密級(jí)進(jìn)沖模和精密的集成電路塑封模；計(jì)算機(jī)的機(jī)殼、接插件和許多元器件的制造，也必須有精密塑料模具和精密沖壓模具；數(shù)字化電子產(chǎn)品(包括通訊產(chǎn)品)的發(fā)展，沒(méi)有精密模具也不行，因此可以說(shuō)，許多高精度模具本身就是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一部分。有些生產(chǎn)高精度模具的企業(yè)，已經(jīng)被命名為高新技術(shù)企業(yè)。 第二，模具工業(yè)又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域，用信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的制造技術(shù)水平，是推動(dòng)模具工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。CAD/CAE/CAM技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用，快速原型制造技術(shù)的應(yīng)用，使模具的設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)生了重大變革。 第三，模具工業(yè)是裝備工業(yè)的一個(gè)組成部分。1998年11月召開(kāi)的中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議，首次明確提出了加大裝備工業(yè)的開(kāi)發(fā)力度，推進(jìn)關(guān)鍵設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化。將機(jī)械工業(yè)作為裝備工業(yè)，把它同一般的加工工業(yè)區(qū)別開(kāi)來(lái)，是對(duì)機(jī)械工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用的重新定位。 第四，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的五大支柱產(chǎn)業(yè)-機(jī)械、電子、汽車(chē)、石化、建筑，都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應(yīng)。機(jī)械、電子、汽車(chē)工業(yè)需要大量的模具，特別是轎車(chē)大型覆蓋件模具、電子產(chǎn)品的精密塑料模具和沖壓模具，目前在質(zhì)與量上都遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足這些支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。我國(guó)石化工業(yè)一年生產(chǎn)500多萬(wàn)噸聚乙烯、聚丙烯和其他合成樹(shù)脂，很大一部分需要塑料模具成形，做成制品，才能用于生產(chǎn)和生活的消費(fèi)。生產(chǎn)建筑業(yè)用的地磚、墻磚和衛(wèi)生潔具，需要大量的陶瓷模具；生產(chǎn)塑料管件和塑鋼門(mén)窗，也需要大量的塑料模具成形。第二章畢業(yè)設(shè)計(jì)課題托板托板的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸如圖2-1所示，試分析零件的工藝性，并確定其工藝方案，零件為大批量生產(chǎn)。 圖2-1 托板零件圖第三章零件托板的工藝性分析3.1 零件形狀結(jié)構(gòu)的分析該零件的外形簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)（見(jiàn)圖2-1）。屬于普通的沖孔落料件，其中43.5孔由沖孔獲得；外形則由落料獲得。3.2 零件的精度見(jiàn)圖2-1，零件的精度等級(jí)為自由公差，即IT12級(jí)。除去43.5孔低于IT12級(jí)外，其余均取IT12級(jí)。由圖2-1可知利用普通沖裁方式可以達(dá)到零件圖樣要求。3.3零件材料的分析制件的材料為08F（已退火的），為碳素結(jié)構(gòu)鋼抗剪強(qiáng)度為b=220Mpa(表2-3)，斷后伸長(zhǎng)率為10=%32。 該材料塑性好、強(qiáng)度低、淬透性差，經(jīng)熱處理后耐磨 用于制造冷軋鋼板、深沖壓件等 。查王芳主編的冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)第203頁(yè)黑色金屬材料的力學(xué)性能表得參數(shù)見(jiàn)下表：表3-1 材料08F的力學(xué)性能材料名稱(chēng)牌號(hào)材料的狀態(tài)力學(xué)性能抗剪強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度屈服點(diǎn)伸長(zhǎng)率彈性模量?jī)?yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼08F已退火的22028017732/第四章 工藝方案的確定4.1 工藝方案的分析及確定如圖2-1所示， 該零件包括沖孔和落料兩個(gè)基本工序，可采用的沖裁工藝方案有單工序沖裁、復(fù)合模沖裁和級(jí)進(jìn)模沖裁三種。由于零件屬于大批量生產(chǎn)，因此采用單工序模沖裁效率太低壓力機(jī)一次行程只能完成一道工序且不便于操作等；復(fù)合模沖裁精度和平直度較好，生產(chǎn)率也較高適用于大批量生產(chǎn)。級(jí)進(jìn)模其沖裁精度較高，生產(chǎn)率高用于大批量生產(chǎn)，但其較難保證零件內(nèi)、外形相對(duì)位置的一致性。根據(jù)以上分析，該零件采用復(fù)合模沖裁工藝方案。 4.2 確定模具總體結(jié)構(gòu)方案 1、模具類(lèi)型根據(jù)零件的沖裁工藝方案，采用復(fù)合沖裁模。 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)到批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式。為了便于操作和保證零件精度，采用導(dǎo)料銷(xiāo)導(dǎo)向和擋料銷(xiāo)定位的定位方式。 3、卸料與出件方式 考慮零件的厚度，采用剛性卸料方式。為了便于操作、提高生產(chǎn)率，沖件和廢料采用凸模直接從凹模洞口推下的下出件方式。 4、模架類(lèi)型及精度由于零件厚度較厚，沖裁間隙較小，又是復(fù)合模，因此采用中間式導(dǎo)柱模架考慮零件精度要求不是很高，沖裁間隙較小，因此采用級(jí)模架精度。第五章零件的工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算5.1排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 1、排樣設(shè)計(jì)該零件的材料厚度較厚，尺寸不大，外形結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單對(duì)稱(chēng)，因此有兩種比較合理的排樣方法 即如下圖5-1和圖5-2所示圖5-1排樣圖（方案一） 圖5-2排樣圖（方案二）經(jīng)比較圖5-1送料步距比圖5-2的送料步距要小一些，因此選用圖5-1作為排樣可以提高生產(chǎn)率。故選用圖5-1作為排樣方案較為合理。 2、計(jì)算（1）、根據(jù)排樣圖的幾何關(guān)系,查沖壓模具及設(shè)備表4-18、4-19、4-20、4-21得a=1.5，a1=1.2, =0.8mmZ=0.5mm 根據(jù)公式：B=（Dmax+2a）得 B=（58.3+21.2）=60.7mm所以：B0=B+Z=60.7+0.5=61.2mm材料利用率=A/BS100%由零件圖可以近似算得零件的面積為1404mm2；一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的坯料面積為Bs=61mm31.2mm=1903.2mm2。因此材料的利用率為： =A/BS100%=1404/1903100%74%（2）、計(jì)算中壓力與壓力中心，初選壓力機(jī)沖裁力：根據(jù)零件圖可算得零件內(nèi)外周邊之和L=206.2mm，取K=1.3，則 F=KLtb=1.3206.22220N=117946.4N卸料力：查沖壓模具及設(shè)備表4-22得 K=0.04 則 FX=0.04117946.4N=4717.86N推件力：根據(jù)材料厚度取凹模刃口直壁高度h=16mm故n=h/t=16/2=8。查沖壓模具及設(shè)備表4-22得KT=0.055 則 FT=80.055117946.4=51896.4N所以，采用剛性卸料和下出件方式的沖模時(shí)的總沖壓力： F=F+FT=117946.4+51896.4N=169842.8N所以，應(yīng)選取的壓力機(jī)的標(biāo)稱(chēng)壓力： p（1.11.3）F=(1.11.3)169842.8N=187221kN 5.2 壓力機(jī)的初選根據(jù)以上所計(jì)算的沖裁力，參見(jiàn)沖壓模具及設(shè)備第41頁(yè) 表3-5開(kāi)式雙柱可傾式壓力機(jī)（部分）主要技術(shù)規(guī)格，初選安裝模具的壓力機(jī)的型號(hào)為J23-25型 。壓力機(jī)的主要參數(shù)見(jiàn)表5-1： 表5-1 J23-25的主要技術(shù)參數(shù) 型 號(hào) J23-25 標(biāo)稱(chēng)壓力/KN250滑塊行程/mm65滑塊行程次數(shù)/次min-155最大封閉高度/mm270封閉高度調(diào)節(jié)量/mm55喉深/mm200立柱距離/mm270工作臺(tái)尺寸/mm前后370左右560工作臺(tái)孔尺寸/mm前后200左右290直徑260墊板尺寸/mm厚度50直徑模柄孔尺寸/mm直徑40深度60因零件結(jié)構(gòu)形狀對(duì)稱(chēng)，故其壓力中心位置就是該零件的幾何中心位置，無(wú)需計(jì)算。 5.3計(jì)算凸、凹模刃口尺寸由零件圖可知，該零件屬于無(wú)特殊要求的普通的中空落料件，其中內(nèi)孔由沖孔獲得，零件外形則由落料獲得。1、沖孔凸模刃口尺寸計(jì)算 根據(jù)公式dp=(dmin+) dd=(dp+Zmin) 查沖壓模具及設(shè)備表4-10得Zmax=0.360 Zmin=0.246 查沖壓模具及設(shè)備表4-13，4-14得=0.020 =0.020 =1校核間隙：因?yàn)?所以符合：將已知和查表得來(lái)的數(shù)據(jù)帶入公式 即得dp=（3.5+10.16）mm=3.66mmdd=(3.66+0.246)mm=3.9mm2、落料凹模刃口尺寸計(jì)算由于沖件外形為落料件，故以凹模為基準(zhǔn)配作凸模，凹模磨損后其尺寸變化有：變大、變小和不變?nèi)N情況。如下圖5-3所示 圖5-3（1）凹模磨損后的尺寸A1(58)、A2(38)、A3（30）、A4（8）查表4-14得： 按刃口計(jì)算公式： Ad=(Amax-)得 Ad1=(58-0.750.3)mm=57.78mm Ad2=(38-0.750.25)mm=37.81mm Ad3=(30-0.750.21)mm=29.84mm Ad4=(8-10.15)mm=7.85mm（2）凹模變小后變小的尺寸B(2) 查沖壓模具及設(shè)備表4-14得： 按刃口計(jì)算公式：Bd=（Bmin+）得 Bd=（2+10.1）mm=2.1（3）凹模磨損后不變的尺寸C1（420.125） C2=（70.075） 按刃口計(jì)算公式：Cd=（Cmin+0.5）得 Cd1=（41.875+0.50.25）mm=420.03mm Cd2=(6.925+0.50.15)0.15/8mm=70.02mm 查沖壓模具及設(shè)備表4-10得 Zmin=0.246mm Zmax=0.360mm，故落料凸模刃口尺寸按凹模實(shí)際刃口尺寸配作，保證雙邊間隙值0.246mm0.360mm。5.4 模具的閉合高度沖模的閉合高度是指滑塊在下止點(diǎn)即模具在最低工作位置時(shí)，上模座上平面與下模座下平面之間的距離H。沖模的閉合高度必須與壓力機(jī)的裝模高度相適應(yīng)。壓力機(jī)的裝模高度是指滑塊在下止點(diǎn)位置時(shí)，滑塊下斷面至墊板上平面的距離。當(dāng)連桿調(diào)至最短時(shí)為壓力機(jī)的最大裝模高度Hmax；連桿調(diào)至最長(zhǎng)時(shí)為最小裝模高度Hmin。沖模的閉合高度H應(yīng)介于壓力機(jī)的最大裝模高度Hmax和最小裝模高度Hmin之間，起關(guān)系為： （Hmin-T）+10Hm（Hmax-T）+5即 壓力機(jī)J23-25的閉合高度的范圍為： （270-55-50）+10Hm（270-50）+5 得： 175Hm225如果沖模的閉合高度大于壓力機(jī)最大裝模高度時(shí)，沖模不能在該壓力機(jī)上使用。反之，小于壓力機(jī)最小裝模高度時(shí)，可加工經(jīng)過(guò)磨平的墊板。沖模的其它外形結(jié)構(gòu)尺寸也必須和壓力機(jī)相適應(yīng)，如模具外形輪廓平面尺寸與壓力機(jī)的墊板、滑塊底面尺寸，模柄與模柄孔尺寸，下模緩沖器平面尺寸與壓力機(jī)墊板孔尺寸等都必須相適應(yīng)，以便模具能正確安裝和正常使用。第六章 模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖及沖裁模主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6.1模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 （如下圖） 圖6-1模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖6.2 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沖裁模零件及模架已有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或部頒標(biāo)準(zhǔn)，模架產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 2851.17GB/T 2852.14）共10個(gè)，與標(biāo)準(zhǔn)模架相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)零件（GB/T 2855.114、GB/T 2856.18、GB/T 2861.116）共38個(gè)。設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)零件及其組合。因?yàn)橹萍膬?nèi)型為孔圓形，所以采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的圓形凸模型式，為了便于安裝和維修可采用臺(tái)階式圓形凸模。將凸模壓入固定板內(nèi)，采用H7/m6配合。根據(jù)國(guó)標(biāo)（GB2863.1281）規(guī)定，凸模材料用T10A、Cr6WV、9Mn2V、Cr12、Cr12MoV。刃口部分熱處理硬度淺兩種材料為 5860HRC，后三種為5862HRC，尾部回火至4050HRC。參見(jiàn)沖壓模具圖冊(cè)第229頁(yè) 表7-4 沖模工作零件常用材料及熱處理要求的第230頁(yè)可知：凸模的材料選用 T10A，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為GB1299，熱處理硬度為6064HRC，同時(shí)是適用于一般彎曲的凸、凹模及鑲件。此凸?？上仍谲?chē)床上進(jìn)行車(chē)削加工，再進(jìn)行磨削，即可達(dá)到凸模的設(shè)計(jì)要求。凸模的長(zhǎng)度根據(jù)凸模的具體結(jié)構(gòu)確定。應(yīng)留有修磨余量，并且在模具的閉合狀態(tài)下，凹模/卸料版至凸模固定板間應(yīng)留有避免壓手的安全距離。且此凸模不需進(jìn)行強(qiáng)度校核。凸模的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖6-2. 圖6-2 凸模的結(jié)構(gòu)示意圖6.3凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)該凹模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形為方形，常采用的材料為T(mén)10、Cr6WV、Cr12等，熱處理硬度為：5860HRC。參見(jiàn)冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)第29頁(yè)，可得：凹模厚度H=Kb(15mm)(2-19)凹模壁厚C=(1.52)H(30mm)(2-20)式中b沖裁件的最大外形尺寸；K系數(shù)，考慮板料厚度的影響，可查表2-24（冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)）。凹模一般采用螺釘和銷(xiāo)釘固定在下模座上，釘孔至刃口邊及釘孔之間要有足夠的強(qiáng)度，其最小值可參見(jiàn)表2-25（冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)）。查冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)表2-24可得K=0.28即H=0.2858=16.24mmH取16mmC=(1.52)16=(2432)mmC取32mm時(shí)參見(jiàn)沖壓模具及設(shè)備第139頁(yè)得以下式子：L=l+2cB=b+2c(4-35)式中l(wèi)沿凹模長(zhǎng)度方向刃口型孔的最大距離（mm）；B沿凹模寬度方向刃口型孔的最大距離（mm）；C凹模壁厚 （mm），主要考慮布置螺孔與銷(xiāo)孔的需要，同時(shí)也要保證凹模的強(qiáng)度和剛度。即L=l+2c=58+232=58+64=122mmB=b+2c=30+232 =94mm凹模的結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖6-3. 圖6-3 凹模的結(jié)構(gòu)6.4凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸凹模是復(fù)合模中的主要工作零件，工作端的外緣都是刃口，一般內(nèi)緣與凹模刃口結(jié)構(gòu)形式相同，外緣與凸模刃口結(jié)構(gòu)形式相同。其固定方式采用粘接劑粘接的方式固定。下圖6-4為凸凹模的結(jié)構(gòu)形 圖6-4 凸凹模的結(jié)構(gòu)倒裝式復(fù)合模的凸凹模內(nèi)孔一般積存廢料，肋力大，最小壁厚需大些。6.5導(dǎo)料銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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。定位零件的結(jié)構(gòu)形式很多，用于對(duì)條料進(jìn)行定位的有擋料銷(xiāo)、導(dǎo)料銷(xiāo)、導(dǎo)料板、側(cè)壓裝置、導(dǎo)正銷(xiāo)、側(cè)刃等，用于對(duì)工序件進(jìn)行定位零件有定位銷(xiāo)和定位板等。該模具采用的是一般型式的擋料銷(xiāo)和導(dǎo)料銷(xiāo)，其結(jié)構(gòu)件圖6-5。 圖6-5 定位銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)6.6 凸模固定板與墊板的設(shè)計(jì)凸模固定板是將凸模固定在模座上，其平面輪廓尺寸除應(yīng)保證凸模安裝孔外，還要考慮螺釘與銷(xiāo)釘孔的設(shè)置。其型式有圓形和矩形兩種。厚度一般取凹模厚度的0.60.8倍。墊板的作用是直接承受或擴(kuò)散凸模傳遞的壓力，以降低模座所受的單位壓力，保護(hù)模座以免被凸模端面壓陷。模具是否夾墊板，應(yīng)根據(jù)模座承受的壓力的大小進(jìn)行判斷。凸模支承端面對(duì)模座的單位壓力（Mpa）為P=F/A(2-23)式中F沖裁力（N）；A凸模支承端面積（mm2）.如果凸模支承面的單位壓力p大于模座材料的許擁壓應(yīng)力(表2-39)，則需加淬硬磨平的墊板；反之則不加。墊板的厚度一般取412mm。以上摘自冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)第49頁(yè)。 圖6-6a 凸模固定板的結(jié)構(gòu) 圖6-6b 墊板的結(jié)構(gòu)6.7模柄的選用模柄的作用是將模具的上模座固定在沖床的滑塊上。常用的模柄形式有旋入式、壓入式、凸緣式等等。為了配合模具的閉合高度，選用凸緣式，直接放在墊板上，增加了模具的閉合高度，同時(shí)是模柄的上表面與沖床相接觸。6.8 沖模模架的型號(hào)與選擇 根據(jù)模具的設(shè)計(jì)要求，選用中間導(dǎo)柱模架。參考冷沖模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)麗的沖模滑動(dòng)導(dǎo)向模架中間導(dǎo)柱圓形模架（GB 2851.6-81）,的模架的主要技術(shù)規(guī)格見(jiàn)表6-1. 表6-1 沖模模架的主要技術(shù)規(guī)格凹模周界閉合高度上模座GB/TB 2856.11下模座GB/T 2855.12導(dǎo)柱GB/T 2861.1導(dǎo)套GB/T 2861.6數(shù)量125最小最大111111規(guī)格12517020525040250502516025160258533258533第七章主要零部件的加工工藝卡片7.1 凸模的加工工藝該模具采用的是圓形凸模，這種凸模加工比較簡(jiǎn)單，熱處理前毛刺經(jīng)車(chē)削加工，配合表面和z工作型面留適當(dāng)?shù)哪ハ饔嗔?；熱處理后，?jīng)磨削加工即可獲得較理想的工作型面及配合表面。其公差要求見(jiàn)圖7-1.凸模的加工制造工藝見(jiàn)表7-1.：表7-1 凸模的加工制造工藝 零件工藝過(guò)程卡模具名稱(chēng)托板沖裁模 零件編號(hào)11材料編號(hào)Cr12零件名稱(chēng)凸模零件件數(shù)1毛坯種類(lèi)鍛造工序號(hào)工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容設(shè)備工藝裝備刀具量、夾具1備料備尺寸為15mm45mm圓棒料壓力機(jī)游標(biāo)卡尺2鍛造鍛成尺寸為12mm40mm3熱處理退火熱處理爐4車(chē)削車(chē)削端面、外圓及中心孔，留有磨削余量車(chē)床車(chē)刀游標(biāo)卡尺、千分尺5熱處理淬火達(dá)硬度5862HRC熱處理爐 6研磨中心孔 磨床研磨膏游標(biāo)卡 尺7磨削磨外圓達(dá)尺寸要求，磨端面并留線(xiàn)切割余量（退磁） 磨床砂輪游標(biāo)卡尺千分尺8線(xiàn)切割割兩端面頂尖孔處線(xiàn)切割機(jī)床鉬絲9檢驗(yàn) 圖7-1 凸模 7.2 凹模的加工工藝凹模具體的尺寸結(jié)構(gòu)件圖7-2，加工制造工藝見(jiàn)表7-2表7-2 凹模的加工制造工藝 零件工藝過(guò)程卡模具名稱(chēng)托板 沖裁模零件編號(hào)12材料編號(hào)T10A零件名稱(chēng)凹模零件件數(shù)1毛坯種類(lèi)鍛造工序號(hào)工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容設(shè)備工藝裝備刀具量、夾具1備料備鍛造尺寸為128mm100mm20mm圓棒料壓力機(jī)游標(biāo)卡尺2熱處理退火熱處理爐3銑削銑各平面，留磨削余量銑床銑刀游標(biāo)卡尺4磨削磨削各面，保證兩平面的平行度，并退磁磨床砂輪游標(biāo)卡尺、量規(guī) 5鉗工鉗工劃線(xiàn)，劃對(duì)稱(chēng)中心線(xiàn)、螺孔線(xiàn)及銷(xiāo)孔線(xiàn)后鉆、鉸28mm的孔和鉆、攻4M8螺紋及鉆沉孔，打穿絲孔鉆床劃針、麻花鉆 游標(biāo)卡尺高度游標(biāo)卡尺6線(xiàn)切割線(xiàn)切割內(nèi)型58mm38mm線(xiàn)切割機(jī)床鉬絲游標(biāo)卡尺7銑削擴(kuò)銑內(nèi)型72mm50mm臺(tái)階銑床銑刀游標(biāo)卡尺8熱處理淬火達(dá)表面硬度5862HRC熱處理爐 9鉗工修磨各刃角銼刀直尺10磨削磨各平面及達(dá)尺寸要求，并退磁磨床砂輪游標(biāo)卡尺11研磨研磨孔及內(nèi)型側(cè)面，達(dá)技術(shù)要求磨床研磨膏游標(biāo)卡尺12檢驗(yàn)圖7-2 凹模7.3 凸凹模的加工工藝凸凹模的具體尺寸見(jiàn)圖7-3，加工制造工藝見(jiàn)表7-3：表7-3凸凹模的加工工藝 零件工藝過(guò)程卡模具名稱(chēng)托板 沖裁模零件編號(hào)23材料編號(hào)T10A零件名稱(chēng)凸凹模零件件數(shù)1毛坯種類(lèi)鍛造工序號(hào)工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容設(shè)備工藝裝備刀具量、夾具1備料鍛造尺寸為72mm43mm53mm方料壓力機(jī)游標(biāo)卡尺2熱處理退火熱處理爐3線(xiàn)切割割出外形，保證尺寸精度 線(xiàn)切割機(jī)床鉬絲游標(biāo)卡尺4鉗工鉗工劃線(xiàn)，劃對(duì)稱(chēng)中心線(xiàn)，各孔中心線(xiàn)，鉆3.5mm孔 ，擴(kuò)5.5mm孔保證其深度 并鉸3.5mm孔 鉆床麻花鉆鉸刀 游標(biāo)卡尺、高度游標(biāo)卡尺5磨削磨上下平面 達(dá)尺寸要求退磁磨床砂輪游標(biāo)卡尺6熱處理淬火達(dá)表面硬度6064HRC熱處理爐7研磨研磨外形，達(dá)精度要求研磨膏研磨劑百分表9檢驗(yàn) 圖7-3 凸凹模 7.4 卸料板的加工工藝卸料板的具體尺寸見(jiàn)圖7-4，加工制造工藝如表7-4：表7-4 卸料板的加工制造工藝零件工藝過(guò)程卡模具名稱(chēng)托板沖裁模零件編號(hào)14材料編號(hào)45零件名稱(chēng)卸料板零件件數(shù)1毛坯種類(lèi)鍛造工序號(hào)工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容設(shè)備工藝裝備刀具量、夾具1備料鍛造尺寸為125mm9718mm方料壓力機(jī)游標(biāo)卡尺2銑削銑削六面，保證尺寸并留磨削余量銑床銑刀游標(biāo)卡尺3磨削磨削個(gè)面，并保證足夠的加工余量，退磁磨床砂輪游標(biāo)卡尺、量規(guī)4鉗工鉗工劃線(xiàn)，劃對(duì)稱(chēng)中心線(xiàn)、及螺孔線(xiàn)鉆、鉸4M8mm的孔并攻螺紋和鉆35及鉆沉孔鉆床高度游標(biāo)卡尺、麻花鉆直尺、游標(biāo)卡尺5磨削磨削各面達(dá)尺寸要求，去磁磨床砂輪游標(biāo)卡尺5線(xiàn)切割割內(nèi)型保證尺寸線(xiàn)切割機(jī)床鉬絲游標(biāo)卡尺6 磨削磨削各個(gè)平面，達(dá)尺寸要求 磨床砂輪游標(biāo)卡尺7檢驗(yàn) 圖7-4 卸料板7.5 推件塊的加工工藝推件塊的具體尺寸見(jiàn)圖7-5，其加工制造工藝見(jiàn)表7-5：表7-5 推件塊的加工工藝 零件工藝過(guò)程卡模具名稱(chēng)托板沖裁模零件編號(hào)13材料編號(hào)T8A零件名稱(chēng)推件塊零件件數(shù)1毛坯種類(lèi)鍛造工序號(hào)工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容設(shè)備工藝裝備刀具量、夾具1備料鍛造尺寸為74mm52mm13mm方料壓力機(jī)游標(biāo)卡尺2銑削銑各面并銑出臺(tái)階上外形，保證其尺寸，留磨削余量銑床銑刀游標(biāo)卡尺3磨削磨削各平面，并保證平面的平行度，退磁磨床砂輪游標(biāo)卡尺、量規(guī)4鉗工鉗工劃線(xiàn)，劃孔對(duì)稱(chēng)中心線(xiàn)、鉆4-4.5并擴(kuò)8的沉頭孔之后進(jìn)行鉸孔鉆床 麻花鉆高度游標(biāo)卡尺游標(biāo)卡尺5磨削磨削各面達(dá)尺寸要求，并退磁磨床砂輪游標(biāo)卡尺6檢驗(yàn)圖7-5 推件塊7.6 繪制模具總裝圖總圖如圖7-6所示，圖中的零件名稱(chēng)見(jiàn)表7-6圖7-6 托板沖裁模表7-6零件明細(xì)表第八章 模具價(jià)格估算托板落料沖孔復(fù)合模計(jì)價(jià)方法如下：基點(diǎn)工時(shí)估算法項(xiàng)目代號(hào)參數(shù)單位備注基點(diǎn)工時(shí)T077h見(jiàn)表2-1工時(shí)單價(jià)A80元/h基點(diǎn)工時(shí)修整系數(shù)K201見(jiàn)表2-2沖裁周長(zhǎng)因素工時(shí)系數(shù)K210.480見(jiàn)表2-3自制鑄鐵底板模架因素工時(shí)系數(shù)K220.058見(jiàn)表2-4慢走絲線(xiàn)切割機(jī)床加工因素工時(shí)系數(shù)K241.020見(jiàn)表2-6沖裁實(shí)際周長(zhǎng)Z206.200mm沖裁周長(zhǎng)基數(shù)Z0200見(jiàn)表2-3同類(lèi)型規(guī)格模具的基點(diǎn)工時(shí)平均值T082mm見(jiàn)表2-1所有孔的工時(shí)之和ti4h見(jiàn)表2-7沖裁件周長(zhǎng)因素工時(shí)N11.146h自制鑄鐵標(biāo)準(zhǔn)底板模架因素工時(shí)N24.756h慢走絲線(xiàn)切割機(jī)床加工因素工時(shí)N478.540h多孔沖孔模因素工時(shí)N50.000h復(fù)合模沖各種型孔的因素工時(shí)N64.000h沖壓模具制造的總工時(shí)T165.442h模具制造工費(fèi)Ga1.324萬(wàn)元模具材料費(fèi)M10.310萬(wàn)元銷(xiāo)售價(jià)格計(jì)算：模具設(shè)計(jì)系數(shù)d10%成本利潤(rùn)pr20%稅率tr17%管理費(fèi)系數(shù)g5%試模費(fèi)U0.160萬(wàn)元其他費(fèi)用Q0.000萬(wàn)元設(shè)計(jì)費(fèi)0.765萬(wàn)元利潤(rùn)1.866萬(wàn)元稅率1.906萬(wàn)元管理費(fèi)0.444萬(wàn)元試模費(fèi)0.160萬(wàn)元其他費(fèi)用0.000萬(wàn)元模具銷(xiāo)售價(jià)格P2.84萬(wàn)元 附：上表備注中所查表均屬中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)主編的模具計(jì)價(jià)手冊(cè)第二章相關(guān)表格，另外相關(guān)參數(shù)計(jì)算公式也均見(jiàn)于中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)主編的模具計(jì)價(jià)手冊(cè)第二章相關(guān)計(jì)算公式。 小 結(jié)經(jīng)過(guò)這一個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)和對(duì)相關(guān)資料的收集讓我清楚的感到一套高質(zhì)量的模具的設(shè)計(jì)不僅要有一個(gè)好的思路，更要在實(shí)踐中不斷的積累，不斷提升，不斷完善.通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我把原來(lái)學(xué)過(guò)的許多專(zhuān)業(yè)課知識(shí)有了進(jìn)一步的掌握和了解，如：沖壓模具及設(shè)備、機(jī)械制圖、公差測(cè)量與配合、模具制造工藝學(xué)等。一副好的模具，不僅要從其下料、加工、高效生產(chǎn)方面，還要