沖壓設(shè)計(jì)本科生畢業(yè)論文

1、 . 第一章 緒論31.1 前言31.2 沖壓的基本工序與模具41.3 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展方向4第二章零件的工藝分析82.1 零件圖82.2 零件圖的工藝分析10第三章 沖裁力、卸料力、頂出力的計(jì)算123.1 沖裁力的計(jì)算123.2 卸料力的計(jì)算133.3 頂件力的計(jì)算143.4 計(jì)算總沖裁力14第四章 初選壓力機(jī)154.1 壓力機(jī)的選取原則154.2 選取壓力機(jī)15第五章 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)165.1 凸模選取原則165.1.1 精確定位165.1.2 防止拔出165.2 凸模的結(jié)構(gòu)165.3 計(jì)算凸模長(zhǎng)度17第六章 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)196.1 凹模結(jié)構(gòu)196.2 計(jì)算凹模厚度19第七章 刀刃的

2、尺寸計(jì)算207.1 配作法制模刃口尺寸計(jì)算207.1.1 凸模刃口尺寸20第八章 壓力中心的計(jì)算22第九章 定位中心的設(shè)計(jì)239.1 擋料銷239.2 彈性定位銷239.2.1 彈簧的選取24第十章 卸料裝置的設(shè)計(jì)2610.1 卸料板的選取2610.2 彈性元件的選取與計(jì)算2610.2.1 彈性元件選取2610.2.2 確定橡膠參數(shù)2610.3 卸料螺釘?shù)倪x取28第十一章 頂料裝置的設(shè)計(jì)3011.1 頂料裝置的選取3011.2 圓柱彈簧參數(shù)的選取30第十二章 沖模導(dǎo)向的設(shè)計(jì)32第十三章 其他零件的設(shè)計(jì)33第十四章 模架和其他零件的選用3514.3 模座3614.4 模柄的選擇3614.5 固定

3、板的選擇3714.6 墊板的選擇3714.7 緊固件的選擇3714.8 限位圈的選擇3714.9 模具主要零件的尺寸規(guī)格與閉合高度38第十五章 模的安裝和安全技術(shù)39第十六章 整個(gè)模具的動(dòng)作分析40總結(jié).41致42參考資料4334 / 36第一章 緒論1.1 前言 沖壓形成是一個(gè)涉與領(lǐng)域機(jī)器廣泛的行業(yè)，深入到制造業(yè)的方方面面，在國(guó)外，沖壓被稱為板料成形。沖壓形成加工是通過(guò)沖壓模具來(lái)實(shí)現(xiàn)的。沖壓模具是大批量生產(chǎn)同形產(chǎn)品的工具，是沖壓形成的主要工藝裝備。使用沖壓模具生產(chǎn)零部件，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、成本低，節(jié)約能源和原料和原材料等一系列優(yōu)點(diǎn)，其生產(chǎn)的制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生

4、產(chǎn)效率和低能耗，是其他加工制造方法所不能比擬的，它以成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向。而整個(gè)模具發(fā)展業(yè)已很大程度上決定著現(xiàn)代工業(yè)品的發(fā)展和技術(shù)水平的提高。因此模具工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展起舉足輕重的作用。早在1989年3月國(guó)務(wù)院頒布的關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定中，就把模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位、生產(chǎn)和基本建設(shè)序列的第二位（僅次于大型發(fā)電設(shè)備與相應(yīng)的輸變?cè)O(shè)備），確立模具工業(yè)在在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位。1997年以來(lái)，又相繼把模具與其加工技術(shù)和設(shè)備列入了當(dāng)前國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄和鼓勵(lì)外商投資產(chǎn)業(yè)目錄。經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，從1997至2000年，對(duì)80多國(guó)家有專業(yè)模具廠實(shí)

5、行增值稅返還70%的優(yōu)惠政策，以扶植模具工業(yè)的發(fā)展。從1977年開(kāi)始，我國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)值也超過(guò)了機(jī)床工業(yè)產(chǎn)值。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在家電、玩具等輕工行業(yè)，近90%的零件是模具生產(chǎn)的；在飛機(jī)、汽車(chē)、農(nóng)機(jī)和無(wú)線電行業(yè)，在這個(gè)比例也超過(guò)60%。從產(chǎn)值看，20世紀(jì)80年代以來(lái)，美國(guó)、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家模具行業(yè)的產(chǎn)值已超過(guò)機(jī)床行業(yè)，并又有繼續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。據(jù)國(guó)際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，到2010年，產(chǎn)品零件粗加工的75%、精加工的55%將由模具完成，以上的金屬板材、80%以上的塑料都將通過(guò)模具轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品。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（俗稱沖壓或沖壓件

6、）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對(duì)材料進(jìn)行冷變形加工，且主要采用板料來(lái)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術(shù)。 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(méi)有符合要求的沖模，批量沖壓生產(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)械加工與塑性加工的其它方法相比，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)如下。 (1)沖

7、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。這是因?yàn)闆_壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來(lái)完成加工，普通壓力機(jī)的行程次數(shù)為每分鐘可達(dá)幾十次，高速壓力要每分鐘可達(dá)數(shù)百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個(gè)沖件。（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）沖壓可加工出尺寸圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車(chē)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(méi)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

8、，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，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 制造的精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集形產(chǎn)品。所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。 沖壓地、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、家電與輕工等行業(yè)。在這些工業(yè)部門(mén)中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)?shù)拇?，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)量輕、剛度好的沖壓件所

9、代替。因此可以說(shuō)，如果生產(chǎn)中不諒采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門(mén)要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、快速進(jìn)行產(chǎn)品更新?lián)Q代等都是難以實(shí)現(xiàn) 的。1.2 沖壓的基本工序與模具由于沖壓加工的零件種類繁多，各類零件的形狀、尺寸和精度要求又各不一樣，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(lái)，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

10、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(lái)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完成，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面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

11、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)，坯料在下模面上通過(guò)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?；厣龝r(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(lái)，以便進(jìn)行下一次沖壓循環(huán)。1.3 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展方向 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，許多新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料不斷涌現(xiàn)，因而促進(jìn)了沖壓技術(shù)的不斷革新和

12、發(fā)展。其主要表現(xiàn)和發(fā)展方向如下。(1).沖壓成形理論與沖壓工藝方面 沖壓成形理論的研究是提高沖壓技術(shù)的基礎(chǔ)。目前，國(guó)外對(duì)沖壓成形理論的研究非常重視，在材料沖壓性能研究、沖壓成形過(guò)程應(yīng)力應(yīng)變分析、板料變形規(guī)律研究與坯料與模具之間的相互作用研究等方面均取得了較大的進(jìn)展。特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進(jìn)一步完善，近年來(lái)國(guó)外已開(kāi)始應(yīng)用塑性成形過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，即利用有限元（FEM）等有值分析方法模擬金屬的塑性成形過(guò)程，根據(jù)分析結(jié)果，設(shè)計(jì)人員可預(yù)測(cè)某一工藝方案成形的可行性與可能出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，并通過(guò)在計(jì)算機(jī)上選擇修改相關(guān)參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)工藝與模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)。這樣既節(jié)省了昂貴的試模費(fèi)用，也

13、縮短了制模具周期。 研究推廣能提高生產(chǎn)率與產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本和擴(kuò)大沖壓工藝應(yīng)用圍的各種壓新工藝，也是沖壓技術(shù)的發(fā)展方向之一。目前，國(guó)外相繼涌現(xiàn)出精密沖壓工藝、軟模成形工藝、高能高速成形工藝與無(wú)模多點(diǎn)成形工藝等精密、高效、經(jīng)濟(jì)的沖壓新工藝。其中，精密沖裁是提高沖裁件質(zhì)量的有效方法，它擴(kuò)大了沖壓加工圍，目前精密沖裁加工零件的厚度可達(dá)25mm，精度可達(dá)IT1617級(jí)；用液體、橡膠、聚氨酯等作柔性凸?；虬寄５能浤３尚喂に?，能加工出用普通加工方法難以加工的材料和復(fù)雜形狀的零件，在特定生產(chǎn)條件下具有明顯的經(jīng)濟(jì)效果；采用爆炸等高能效成形方法對(duì)于加工各種尺寸在、形狀復(fù)雜、批量小、強(qiáng)度高和精度要求較高的板料零件

14、，具有很重要的實(shí)用意義；利用金屬材料的超塑性進(jìn)行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的沖壓成形工序，這對(duì)于加工形狀復(fù)雜和大型板料零件具有突出的優(yōu)越性；無(wú)模多點(diǎn)成形工序是用高度可調(diào)的凸模群體代替?zhèn)鹘y(tǒng)模具進(jìn)行板料曲面成形的一種先進(jìn)技術(shù)，我國(guó)已自主設(shè)計(jì)制造了具有國(guó)際領(lǐng)先水平的無(wú)模多點(diǎn)成形設(shè)備，解決了多點(diǎn)壓機(jī)成形法，從而可隨意改變變形路徑與受力狀態(tài)，提高了材料的成形極限，同時(shí)利用反復(fù)成形技術(shù)可消除材料殘余應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)無(wú)回彈成形。無(wú)模多點(diǎn)成形系統(tǒng)以CAD/CAM/CAE技術(shù)為主要手段，能快速經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)三維曲面的自動(dòng)化成形。 (2)沖模是實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件.在沖模的設(shè)計(jì)制造上,目前正朝著以下兩方面發(fā)展:

15、一方面,為了適應(yīng)高速、自動(dòng)、精密、安全等大批量現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，沖模正向高效率、高精度、高壽命與多工位、多功能方向發(fā)展，與此相比適應(yīng)的新型模具材料與其熱處理技術(shù)，各種高效、精密、數(shù)控自動(dòng)化的模具加工機(jī)床和檢測(cè)設(shè)備以與模具CAD/CAM技術(shù)也在迅速發(fā)展；另一方面，為了適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制或小批量生產(chǎn)的需要，鋅基合金沖模、聚氨酯橡膠沖模、薄板沖模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡(jiǎn)易沖模與其制造技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。 精密、高效的多工位與多功能級(jí)進(jìn)模和大型復(fù)雜的汽車(chē)覆蓋件沖模代表了現(xiàn)代沖模的技術(shù)水平。目前，50個(gè)工位以上的級(jí)進(jìn)模進(jìn)距精度可達(dá)到2微米，多功能級(jí)進(jìn)模不僅可以完成沖壓全過(guò)程，還可完成焊接、裝配等

16、工序。我國(guó)已能自行設(shè)計(jì)制造出達(dá)到國(guó)際水平的精度達(dá)25微米，進(jìn)距精度23微米，總壽命達(dá)1億次。我國(guó)主要汽車(chē)模具企業(yè)，已能生產(chǎn)成套轎車(chē)覆蓋件模具，在設(shè)計(jì)制造方法、手段方面已基本達(dá)到了國(guó)際水平，但在制造方法手段方面已基本達(dá)到了國(guó)際水平，模具結(jié)構(gòu)、功能方面也接近國(guó)際水平，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面與國(guó)外相比還存在一定差距。 模具制造技術(shù)現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)正在不斷向傳統(tǒng)制造技術(shù)滲透、交叉、融合形成了現(xiàn)代模具制造技術(shù)。其中高速銑削加工、電火花銑削加工、慢走絲切割加工、精密磨削與拋光技術(shù)、數(shù)控測(cè)量等代表了現(xiàn)代沖模制造的技術(shù)水平。高速銑削加工不但

17、具有加工速度高以與良好的加工精度和表面質(zhì)量（主軸轉(zhuǎn)速一般為1500040000r/min）,加工精度一般可達(dá)10微米，最好的表面粗糙度Ra1微米），而且與傳統(tǒng)切削加工相比具有溫升低（工件只升高3攝氏度）、切削力小，因而可加工熱敏材料和剛性差的零件，合理選擇刀具和切削用量還可實(shí)現(xiàn)硬材料（60HRC）加工；電火花銑削加工（又稱電火花創(chuàng)成加工）是以高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單管狀電極作三維或二維輪廓加工（像數(shù)控銑一樣），因此不再需要制造昂貴的成形電極，如日本三菱公司生產(chǎn)的EDSCAN8E電火花銑削加工機(jī)床，配置有電極損耗自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)、CAD/CAM集成系統(tǒng)、在線自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)，體現(xiàn)了當(dāng)今電火花加工機(jī)床

18、的技術(shù)水平；慢走絲線切割技術(shù)的發(fā)展水平已相當(dāng)高，功能也相當(dāng)完善，自動(dòng)化程度已達(dá)到無(wú)人看管運(yùn)行的程度，目前切割速度已達(dá)到300mm/min,加工精度可達(dá)±1.5微米，表面粗糙度達(dá)Ra=010.2微米;精度磨削與拋光已開(kāi)始使用數(shù)控成形磨床、數(shù)控光學(xué)曲線磨床、數(shù)控連續(xù)軌跡坐標(biāo)磨床與自動(dòng)拋光等先進(jìn)設(shè)備和技術(shù);模具加工過(guò)程中的檢測(cè)技術(shù)也取得了很大的發(fā)展,現(xiàn)在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)除了能高精度地測(cè)量復(fù)雜曲面的數(shù)據(jù)外,其良好的溫度補(bǔ)償裝置、可靠的抗振保護(hù)能力、嚴(yán)密的除塵措施與簡(jiǎn)單操作步驟，使得現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化檢測(cè)成為可能。此外，激光快速成形技術(shù)（RPM）與樹(shù)脂澆注技術(shù)在快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)中得到了成功的應(yīng)用。利用RP

19、M技術(shù)快速成形三維原型后，通過(guò)瓷精鑄、電弧涂噴、消失模、熔模等技術(shù)可快速制造各種成形模。如清華大學(xué)開(kāi)發(fā)研制的“M-RPMS-型多功能快速原型制造系統(tǒng)”是我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的世界惟一擁有兩種快速成形工藝（分層實(shí)體制造SSM和熔融擠壓成形MEM）的系統(tǒng)，它基于“模塊化技術(shù)集成”之概念而設(shè)計(jì)和制造，具有較好的價(jià)格性能比。一汽模具制造公司在以CAD/CAM加工的主模型為基礎(chǔ)，采用瑞士汽巴精化的高強(qiáng)度樹(shù)脂澆注成形的樹(shù)脂沖模應(yīng)用在國(guó)產(chǎn)轎車(chē)試制和小批量生產(chǎn)開(kāi)辟了新的途徑。(3) 沖壓設(shè)備和沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化方面 性能良好的沖壓設(shè)備是提高沖壓生產(chǎn)技術(shù)水平的基本條件，高精度、高壽命、高效率的沖模需要高精度、高自動(dòng)化的

20、沖壓設(shè)備相匹配。為了滿足大批量高速生產(chǎn)的需要，目前沖壓設(shè)備也由單工位、單功能、低速壓力機(jī)朝著多工位、多功能、高速和數(shù)控方向發(fā)展，加之機(jī)械乃至機(jī)器人的大量使用，使沖壓生產(chǎn)效率得到大幅度提高，各式各樣的沖壓自動(dòng)線和高速自動(dòng)壓力機(jī)紛紛投入使用。如在數(shù)控四邊折彎?rùn)C(jī)中送入板料毛坯后，在計(jì)算機(jī)程序控制下便可依次完成四邊彎曲，從而大幅度提高精度和生產(chǎn)率；在高速自動(dòng)壓力機(jī)上沖壓電機(jī)定轉(zhuǎn)子沖片時(shí)，一分鐘可沖幾百片，并能自動(dòng)疊成定、轉(zhuǎn)子鐵芯，生產(chǎn)效率比普通壓力機(jī)提高幾十倍，材料利用率高達(dá)97%；公稱壓力為250KN的高速壓力機(jī)的滑塊行程次數(shù)已達(dá)2000次/min以上。在多功能壓力機(jī)方面，日本田公司生產(chǎn)的2000K

21、N“沖壓中心”采用CNC控制，只需5min時(shí)間就可完成自動(dòng)換模、換料和調(diào)整工藝參數(shù)等工作；美國(guó)惠特尼公司生產(chǎn)的CNC金屬板材加工中心，在一樣的時(shí)間，加工沖壓件的數(shù)量為普通壓力機(jī)的410倍，并能進(jìn)行沖孔、分段沖裁、彎曲和拉深等多種作業(yè)。 近年來(lái)，為了適應(yīng)市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來(lái)越高，且其更新?lián)Q代的周期大為縮短。沖壓生產(chǎn)為適應(yīng)這一新的要求，開(kāi)發(fā)了多種適合不同批量生產(chǎn)的工藝、設(shè)備和模具。其中，無(wú)需設(shè)計(jì)專用模具、性能先進(jìn)的轉(zhuǎn)塔數(shù)控多工位壓力機(jī)、激光切割和成形機(jī)、CNC萬(wàn)能折彎?rùn)C(jī)等新設(shè)備已投入使用。特別是近幾年來(lái)在國(guó)外已經(jīng)發(fā)展起來(lái)、國(guó)亦開(kāi)始使用的沖壓柔性制造單元（FMC）和沖壓柔性制造系統(tǒng)（

22、FMS）代表了沖壓生產(chǎn)新的發(fā)展趨勢(shì)。FMS系統(tǒng)以數(shù)控沖壓設(shè)備為主體，包括板料、模具、沖壓件分類存放系統(tǒng)、自動(dòng)上料與下料系統(tǒng)，生產(chǎn)過(guò)程完全由計(jì)算機(jī)控制，車(chē)間實(shí)現(xiàn)24小時(shí)無(wú)人控制生產(chǎn)。同時(shí)，根據(jù)不同使用要求，可以完成各種沖壓工序，甚至焊接、裝配等工序，更換新產(chǎn)品方便迅速，沖壓件精度也高。(4)沖壓標(biāo)準(zhǔn)化與專業(yè)化生產(chǎn)方面 模具的標(biāo)準(zhǔn)化與專業(yè)化生產(chǎn)，已得到模具行業(yè)和廣泛重視。因?yàn)闆_模屬單件小批量生產(chǎn)，沖模零件既具的一定的復(fù)雜性和精密性，又具有一定的結(jié)構(gòu)典型性。因此，只有實(shí)現(xiàn)了沖模的標(biāo)準(zhǔn)化，才能使沖模和沖模零件的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)專業(yè)化、商品化，從而降低模具的成本，提高模具的質(zhì)量和縮短制造周期。目前，國(guó)外先進(jìn)工業(yè)

23、國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)程度已達(dá)70%80%，模具廠只需設(shè)計(jì)制造工作零件，大部分模具零件均從標(biāo)準(zhǔn)件廠購(gòu)買(mǎi)，使生產(chǎn)率大幅度提高。模具制造廠專業(yè)化程度越不定期越高，分工越來(lái)越細(xì)，如目前有模架廠、頂桿廠、熱處理廠等，甚至某些模具廠僅專業(yè)化制造某類產(chǎn)品的沖裁?；驈澢＃@樣更有利于制造水平的提高和制造周期的縮短。我國(guó)沖模標(biāo)準(zhǔn)化與專業(yè)化生產(chǎn)近年來(lái)也有較大發(fā)展，除反映在標(biāo)準(zhǔn)件專業(yè)化生產(chǎn)廠家有較多增加外，標(biāo)準(zhǔn)件品種也有擴(kuò)展，精度亦有提高。但總體情況還滿足不了模具工業(yè)發(fā)展的要求，主要體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)化程度還不高（一般在40%以下），標(biāo)準(zhǔn)件的品種和規(guī)格較少，大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)件廠家未形成規(guī)?；a(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量也還存在較多問(wèn)題。另外

24、，標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)的銷售、供貨、服務(wù)等都還有待于進(jìn)一步提高。第二章零件的工藝分析2.1 零件圖圖1.1 零件1、工藝方案分析該工件包括落料、拉深兩個(gè)基本工序，可有以下三種工藝方案：方案一：先落料，首次拉深一，再次拉深。采用單工序模生產(chǎn)。方案二：落料+拉深復(fù)合，后拉深二。采用復(fù)合模+單工序模生產(chǎn)。方案三：先落料，后二次復(fù)合拉深。采用單工序模+復(fù)合模生產(chǎn)。方案四：落料+拉深+再次拉深。采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需三道工序三副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)要求。方案二只需二副模具，工件的精度與生產(chǎn)效率都較高，工件精度也能滿足要求，操作方便，成本較低。方案三也只需要二副模具，制造難

25、度大，成本也大。方案四只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，工件精度也能滿足要求，但模具成本造價(jià)高。通過(guò)對(duì)上述四種方案的分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。2、 主要工藝參數(shù)的計(jì)算(1)確定修邊余量該件h=70mm，h/d=70/50=1.4,查沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)表4-10可得 則可得拉深高度H H=h+=70+3.8=73.8mm(2)計(jì)算毛坯直徑D由于板厚小于1mm，故可直接用工件圖所示尺寸計(jì)算，不必用中線尺寸計(jì)算。 D= =(3)確定拉深次數(shù)按毛坯相對(duì)厚度t/D=0.8/130和工件相對(duì)高度H/d=73.8/50=1.36查沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)表4-15可得n=2，初步確定需要兩次拉成，

26、同時(shí)需增加一次整形工序。(4)計(jì)算各次拉深直徑由于該工件需要兩次拉深，查沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)表4-11可得，首次拉深系數(shù)m和二次拉深系數(shù)m: m=0.53 m=0.76初步計(jì)算各次拉深直徑為： d= mD=0.5313069mm d=mD=0.7613050mm(5)選取凸凹模的圓角半徑考慮到實(shí)際采用的拉深系數(shù)均接近其極限值,故首次拉深凹模圓角半徑r應(yīng)取大些,根據(jù)壓工藝與模具設(shè)計(jì)表4-7知：r=10t=100.8=8 mm由沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)式（4-49）和式（4-50）即：r=(0.70.8) r和r=(0.70.8)r計(jì)算各次拉深凹模與凸模的圓角半徑，分別為： r=8 mm r=6 mm r

27、=6 mm r=5 mm (6)計(jì)算各次工序件的高度根據(jù)沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)式（4-39）計(jì)算各次拉深高度如下： H=1/4(D)=1/4（）=49mm H=1/4=(D) =1/4=()mm2.2零件圖的工藝分析沖壓件工藝性是指沖壓零件在沖壓加工過(guò)程中加工的難易程度。雖然沖壓加工工藝過(guò)程包括備料沖壓加工工序必要的輔助工序質(zhì)量檢驗(yàn)組合、包裝的全過(guò)程，但分析工藝性的重點(diǎn)要在沖壓加工工序這一過(guò)程里。而沖壓加工工序很多，各種工序中的工藝性又不盡一樣。即使同一個(gè)零件，由于生產(chǎn)單位的生產(chǎn)條件、工藝裝備情況與生產(chǎn)的傳統(tǒng)習(xí)慣等不同，其工藝性的涵義也不完全一樣。這里我們重點(diǎn)分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性。首先，我們必須清

28、楚沖裁件的結(jié)構(gòu)要素，其要素包括：（選自沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)P45）(1)、沖裁件的、外形轉(zhuǎn)角處應(yīng)避免尖銳的轉(zhuǎn)角，應(yīng)有適當(dāng)?shù)膱A角。一般應(yīng)有R>0.5t(t為板料厚度)的圓角，否則模具壽命將明顯降低。(2)、沖裁件上應(yīng)盡量避免窄長(zhǎng)的懸臂和凹槽。最好b > 2t、l < 3t。對(duì)于高碳鋼、合金鋼等硬質(zhì)材料，允許值應(yīng)增大30%50%；對(duì)于黃銅、純銅和鋁等軟材料，可減少20%25%。(3)、沖裁件上孔與孔之間，孔到零件邊緣的距離，受模具強(qiáng)度和制件質(zhì)量的限制，其值不能太小，一般要求 b 2t(4)、因受凸模強(qiáng)度和穩(wěn)定性的限制，沖裁件的孔不能太小結(jié)合實(shí)際圖紙得出如下工藝分析： 零件是在已拉抻

29、完成了的圓形體上小沖孔，筒形長(zhǎng)為，要求沖出4個(gè)的小孔，兩上一列，共4列，各自分布在的角方向上，從結(jié)構(gòu)上分析來(lái)看，兩側(cè)孔的要求同心度較高，因此模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采取上下孔同時(shí)沖出的工藝方案。但是一次沖孔只能完成對(duì)稱的兩列與4個(gè)孔，所以要分兩次沖孔才能完成，側(cè)壁上的4個(gè)孔，那么就需要高置一個(gè)定位裝置來(lái)控制第二次沖孔的定位。其次如果采用一般的單懸臂式?jīng)_孔模，沖裁時(shí)模具體做法受偏載，工作不平穩(wěn)，將加速刃口的磨損，降低模具的壽命，該模具一次對(duì)稱沖兩件，工作平穩(wěn)，同時(shí)也能減小刃口的磨損?？紤]到取放工件的方便采用后側(cè)導(dǎo)柱模架導(dǎo)向沖裁。最后是關(guān)于是否要確定排樣方案，根據(jù)排樣概念分析如下：加工此零件為大批大量生產(chǎn)，沖

30、壓件的材料費(fèi)用約占總成本的60%80%之多。因此，材料利用率每提高1%，則可以使沖件的成本降低0.4%0.5%。在沖壓工作中，節(jié)約金屬和減少?gòu)U料具有非常重要的意義，特別是在大批量的生產(chǎn)中，較好的確定沖件的形狀尺寸和合理的排樣的降低成本的有效措施之一。由于材料的經(jīng)濟(jì)利用直接決定于沖壓件的制造方法和排樣方式，所以在沖壓生產(chǎn)中，可以按工件在板料上排樣的合理程度即沖制某一工件的有用面積與所用板料的總面積的百分比來(lái)作為衡量排樣合理性的指標(biāo)。同時(shí)屬于工藝廢料的搭邊對(duì)沖壓工藝也有很大的作用。通常，搭邊的作用是為了補(bǔ)充送料是的定位誤差，防止由于條料的寬度誤差、送料時(shí)的步距誤差以與送料歪斜誤差等原因而沖出殘缺的

31、廢品，從而確保沖件的切口表面質(zhì)量，沖制出合格的工件。同時(shí)，搭邊還使條料保持有一定的剛度，保證條料的順利行進(jìn)，提高了生產(chǎn)率。搭邊值得大小要合理選取。 （選自沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)P55）根據(jù)零件具有對(duì)稱性以與裝料的特點(diǎn)分析得出，排樣方案沒(méi)有必要。第三章 沖裁力、卸料力、頂出力的計(jì)算3.1 沖裁力的計(jì)算1、 制件的毛坯為簡(jiǎn)單的圓形件，而且尺寸比較小，考慮到操作方便，宜采用單排。 于t=0.8mm,查沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)附表7軋制薄鋼板擬選用規(guī)格為：0.85001000 的板料。2、 排樣設(shè)計(jì)圖3查沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)表2-10，確定搭邊值 兩工件間的橫搭邊a=1.2mm；兩工件間的縱搭邊a=1.0mm；

32、步距S=d+a=50+1=51mm； 條料寬度B=（D+2a+）=52.8故一個(gè)步距的材料利用率為：=A/BS100 =/BS100 =72.9由于直板材料選取0.85001000 故每塊板料可裁剪919=171個(gè)工件故每塊板料（0.85001000）的利用率為：=nA/LB100 =171(d/2)100 =67根據(jù)教材知識(shí)，采用沖裁力公式：( 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)P175 ) .2.1式中： 沖裁輪廓的總長(zhǎng)度析料厚度板料的抗拉強(qiáng)度沖裁件為20號(hào)鋼，抗拉強(qiáng)度=353500取=400那么： =3.14161.5400 =301443.2 卸料力的計(jì)算一般情況下，沖裁件從板料切下以后受彈性

33、變形與收縮影響。會(huì)使落料件梗塞在凹模，而沖裁后剩下的板料則箍緊在凸模上。從凸模上將沖件或廢料卸下來(lái)所需的力稱卸料力。影響這個(gè)力的因素較多，主要有材料力學(xué)性能、模具間隙、材料厚度、零件形狀尺寸以與潤(rùn)滑情況等。所以要精確地計(jì)算這些力是困難的，一般用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 根據(jù)選自沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)知識(shí)，采用經(jīng)驗(yàn)公式：=.2.2式中：為卸料力為卸料系數(shù)，其值查表（1-7）為沖裁力表1-7 卸料力、推件力、頂件力系數(shù)、材料種類板料厚度/鋼0.1>0.10.5>0.52.5>2.56.5>6.50.060.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.030.

34、 10.0650.0500.0450.0250.140.080.060.050.03黃銅、紫銅0.020.060.030.09鋁、鋁合金0.0250.080.030.07 表1那么： =0.0430144 =1205.76(此卸料力為單孔卸料力)3.3 頂件力的計(jì)算根據(jù)選自沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)知識(shí)，采用經(jīng)驗(yàn)公式；=.2.3式中: 為頂件力為頂件力系數(shù)，其值見(jiàn)表（1-7）為沖裁力那么； =0.0630144 =1808.643.4 計(jì)算總沖裁力 根據(jù)選自沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)知識(shí)，采用總沖壓力的計(jì)算公式：=+2.4式中： 為總沖裁力=8=301448=241152為總卸料力=4=1205.764=48

35、23.04為總頂件力=4=18080.644=72322.56那么： =2411852+4823.04+72322.56 =318297.6第四章 初選壓力機(jī)4.1 壓力機(jī)的選取原則根據(jù)總的沖壓力選取大于總沖壓力的壓力機(jī)沖裁。選擇合適的壓力機(jī)型號(hào)，使之與模具行成合理的配置關(guān)系，可提高模具使用過(guò)程中的安裝可靠性，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率和模具壽命。選擇壓力機(jī)型號(hào)主要是使其技術(shù)規(guī)格能符合模具成型工藝的要求，主要考慮公稱壓力、閉合高度、滑塊行程以與工作臺(tái)墊板尺寸等。根據(jù)所要完成的沖壓工藝性質(zhì)，生產(chǎn)批量的大小，沖壓的集合尺寸和精度要求等來(lái)選擇設(shè)備的類型。對(duì)于中小型的修邊件主要采用開(kāi)式機(jī)械壓力機(jī)。雖然開(kāi)

36、式?jīng)_床的剛度差，在沖壓力的作用下床身的變形能破壞修邊模的間隙分布，降低模具的壽命和修邊件的表面質(zhì)量?？墒撬峁┝藰O為方便的操作條件和非常容易安裝的機(jī)械化附屬裝置的特點(diǎn)，使它成為目前中、小型沖壓設(shè)備的主要形式。根據(jù)沖壓件的尺寸、模具的尺寸和沖壓力來(lái)確定沖壓設(shè)備的規(guī)格。1、壓力機(jī)的公稱壓力必須大于沖壓所需要的總沖壓力，即：>2、機(jī)的行程大小應(yīng)適當(dāng)。由于壓力機(jī)的行程影響到模具的開(kāi)高度，對(duì)于修邊等模具，其行程不宜過(guò)大，以免發(fā)生凸模與導(dǎo)板分離（導(dǎo)板模）或滾珠導(dǎo)向裝置脫開(kāi)的不良后果。3、沖模的閉合高度相適應(yīng)。即滿足：沖模的閉合高度介于壓力機(jī)的最大閉合高度和最小閉合高度之間。4、壓力機(jī)工作臺(tái)的尺寸必須

37、大于模具下模座的外形尺寸并還要留有安裝固定的余地。但在過(guò)大的工作臺(tái)面上安裝過(guò)小尺寸的沖模時(shí)，對(duì)工作臺(tái)的受力條件也是不利的。4.2 選取壓力機(jī)根據(jù)上述原則，我們查表選用開(kāi)式壓力機(jī)(沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)表C-1)開(kāi)式?jīng)_壓機(jī)的重要參數(shù)如下:噸位: 行程： 模柄孔： 第五章 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1 凸模選取原則為了保證凸模能夠正常工作，設(shè)計(jì)任何結(jié)構(gòu)形式的凸模都必須滿足如下三原則。5.1.1 精確定位凸模安裝到固定板上以后，在工作過(guò)程中其軸線或母線不允許發(fā)生任何的移位，否則將造成沖裁間隙不均勻，降低模具壽命，嚴(yán)重時(shí)造成啃模。5.1.2 防止拔出回程時(shí)，卸料力對(duì)凸模產(chǎn)生拉伸作用。凸模結(jié)構(gòu)應(yīng)能防止凸模從固定板中拔出來(lái)

38、5.1.3 防止轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)于一些截面比較簡(jiǎn)單的凸模，例如長(zhǎng)圓形、半圓形、矩形等，為了使凸模固定板上安裝凸模的型孔加工容易，常常將凸模固定段簡(jiǎn)化圓形。這時(shí)就必須保證凸模在工作過(guò)程中不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，否則將出現(xiàn)啃?，F(xiàn)象。5.2 凸模的結(jié)構(gòu)根據(jù)沖孔的形狀和尺寸設(shè)計(jì)（圖形如下）圖4.1凸模5.3 計(jì)算凸模長(zhǎng)度根據(jù)選自沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)知識(shí)可得公式+.4.1式中： 凸模固定板厚度彈壓卸料析厚度預(yù)壓狀態(tài)下橡膠的高度是凸模端面縮進(jìn)卸料板的距離那么:30+20+31.50.2 =81.35.4凸模強(qiáng)度校核根據(jù)選自沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)知識(shí)可以得到以下： 5.4.1 凸?？箟耗芰π：送鼓Ｄ苷９ぷ髌渥钚〗孛娉惺艿膲簯?yīng)力必須小

39、于凸模材料允許的壓應(yīng)力= 4.2式中： 凸模最小截面的壓應(yīng)力沖裁力凸模最小截面積 凸模材料許用應(yīng)力則：=1505.4.2凸?？v向抗彎能力校核由歐拉公式可解得凸模不發(fā)生失穩(wěn)彎曲的最小長(zhǎng)度為：4.3式中： 凸模材料的彈性模量，一般模具鋼可取=2.2凸模最小截面慣性矩彎曲安全系數(shù)，淬火鋼沖裁力則： 83.1所以合格第六章 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6.1 凹模結(jié)構(gòu)根據(jù)零件圖形，凹模的外形尺寸與護(hù)零件的部尺寸穩(wěn)合，并且一端要壓入在凹模體，凹模的中心部位為空心，為了便于廢料的排出，應(yīng)將制成一定的錐度，根據(jù)零件圖的尺寸要求，不能以凹模的端面定位，那么定位基準(zhǔn)設(shè)在凹模體側(cè)面上。6.2 計(jì)算凹模厚度按以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：.

40、5.1式中： 沖裁力凹模材料修正系數(shù)，見(jiàn)表2-18凹模刃口周邊長(zhǎng)度修正系數(shù)，見(jiàn)表2-18那么:確 表2-18凹模厚度按刃口長(zhǎng)度修正系數(shù)刃口長(zhǎng)度/mm<50507575150150300300500>500修正系數(shù)11.121.251.371.501.60第七章 刀刃的尺寸計(jì)算7.1 配作法制模刃口尺寸計(jì)算采用配作法制模時(shí),刃口尺寸的計(jì)算與處理基本作法如下：落料時(shí)，只計(jì)算凹模刃口尺寸，制造公差取工件相應(yīng)尺寸公差的1/4。凸模刃口尺寸不需計(jì)算，在凸模的工作圖上只注凹模相應(yīng)刃口尺寸的基本尺寸，不注公差。在技術(shù)要求中注寫(xiě)“刃口尺寸按凹模實(shí)際尺寸配作，保證單邊間隙為”。沖孔時(shí)則只計(jì)算凸模刃口

41、尺寸并取工件相應(yīng)尺寸公差的1/4為其制造公差，不計(jì)算凹模刃口尺寸，在凹模工作圖上只注相應(yīng)凸模刃口的基本尺寸，不注公差。并在技術(shù)要求中注寫(xiě)“刃口尺寸按凸模實(shí)際尺寸配作，保證單邊間隙為”。對(duì)于非規(guī)則形狀的沖裁，落料凹模刃口尺寸隨刃口磨損量增大的變化情況，沒(méi)有圓形落料凹模刃口尺寸磨損后只增大那樣單一的變化規(guī)律；沖孔凸模沒(méi)有圓形沒(méi)有圓形沖孔凹模刃口尺寸磨損后只減小那樣單一的變化規(guī)律；無(wú)論是落料凹模還是沖孔凸模，磨損后刃口尺寸的變化均有可能有三種情況：磨損后尺寸增大，簡(jiǎn)稱A類尺寸；磨損后尺寸減小，簡(jiǎn)稱B類尺寸；磨損后尺寸不變，簡(jiǎn)稱C類尺寸。A類尺寸： .6.1B類尺寸： .6.2C類尺寸： .6.3式中

42、 與A類尺寸對(duì)應(yīng)的工件尺寸允許的最大值（mm）與B類尺寸對(duì)應(yīng)的工件尺寸允許的最小值（mm）與C類尺寸對(duì)應(yīng)的工件尺寸允許的最小值（mm）7.1.1 凸模刃口尺寸根據(jù)選自沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)知識(shí)，采用B類尺寸用圓形沖孔凸模刃口尺寸計(jì)算公式：.6.4式中： 與B類尺寸對(duì)應(yīng)的工作尺寸允許的最小值補(bǔ)償刃口磨損量系數(shù)，見(jiàn)表2-21；為工作公差數(shù)值表2-21補(bǔ)償刃口磨損量系數(shù)x工件尺寸公差等級(jí)XIT10級(jí)以上1IT1113級(jí)0.75IT14級(jí)以下0.5 表2材料為20號(hào)鋼，料厚t=1.5mm未注公差尺寸為IT14級(jí)，凸模屬于軸類尺寸，查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表（GB1800-70）確定的公差尺寸偏差值如下：那么利用上面

43、公式計(jì)算： =7.1.2 凹模刃口尺寸 刃口尺寸按凸模實(shí)際尺寸配作，取,保證單邊間隙為0.045值查沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)，表1-3金屬材料沖裁間隙20號(hào)鋼第八章 壓力中心的計(jì)算 為了保證壓力機(jī)和模具平穩(wěn)的工作，必須使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊中心線重合，對(duì)于使用模柄的中小型模具就是要使其壓力中心與模柄軸線相重合，否則將會(huì)使沖模和壓力機(jī)滑塊承受側(cè)向力，產(chǎn)生偏移，引起凸、凹模間隙不均勻和導(dǎo)向零件加速磨損，還會(huì)引起壓力機(jī)導(dǎo)軌的磨損、影響壓力機(jī)精度，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞模具和設(shè)備，造成沖壓事故。任何幾何圖形的重心就是其壓力中心。對(duì)于復(fù)雜工件和多凸模沖裁的壓力中心，可利用力矩原理用計(jì)算法求得，即分力對(duì)某坐標(biāo)軸力矩

44、之和等于其合力對(duì)該坐標(biāo)軸的力矩。在實(shí)際生產(chǎn)中，可能出現(xiàn)沖模壓力中心在沖壓過(guò)程中發(fā)生沖壓變形的情況，或者由于沖壓件形狀的特殊性，從模具結(jié)構(gòu)考慮不宜于使壓力中心與滑塊中心重合，這時(shí)應(yīng)注意使壓力中心偏離不致超出所選壓力機(jī)所允許圍。該模具一次沖裁兩件，對(duì)稱沖孔，受力均勻平衡，所以壓力中心取在稱線上，不用再計(jì)算。第九章 定位中心的設(shè)計(jì)9.1 擋料銷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。因圓柱頭擋料銷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，故選用圓柱頭固定擋料銷，固定在凹模上。用來(lái)整體定位護(hù)零件的橫向位置，采用凹模體兩側(cè)面定位，那么在安裝凹模時(shí)，應(yīng)注意與凹模體上的定位銷之間的尺寸做出相應(yīng)的要求。擋料銷用4

45、5號(hào)鋼制造，淬火硬度為，其結(jié)構(gòu)如下圖：圖9.1 擋料銷9.2 彈性定位銷另一個(gè)定位裝置是用來(lái)定位第二次沖孔時(shí)防止護(hù)零件旋轉(zhuǎn)的定位，考慮到護(hù)零件的裝入和取出方便，采用彈性式定位銷，其結(jié)構(gòu)圖如下： 圖9.2彈性定位銷(a)圖9.3彈性定位銷(b)定位銷的尺寸與凸模的尺寸一致，其余尺寸根據(jù)具體實(shí)體的尺寸而定。9.2.1 彈簧的選取彈簧選用按（GB208980）、尺寸參數(shù)如下：材料直徑彈簧中徑節(jié)距工作極限載荷單圈彈簧工作極限載荷下變形量單圈彈簧剛度最大心軸直徑最小導(dǎo)筒直徑dmmmmPmmNmmKmmmm1.412.05.0771.493.27721.88.615.41.612.04.66101.992

46、.73037.48.415.6 表9.1根據(jù)受力情況選用相應(yīng)的彈簧導(dǎo)筒的外徑為直徑以配合定位銷為主。第十章 卸料裝置的設(shè)計(jì)10.1 卸料板的選取彈性卸料板卸料力小，卸料均勻，工件平整，故采用彈性卸料方式。彈性卸料裝置由卸料板、卸料螺釘和彈性元件組成。根據(jù)凹模形狀卸料板選用長(zhǎng)方形，其平面形狀尺寸等于凹模尺寸，厚度取。卸料板的成形孔形狀基本上與凹?？滓粯?，加工時(shí)與凹模配合加工。卸料螺釘采用標(biāo)準(zhǔn)的圓柱頭六角卸料螺釘M16，數(shù)量為4個(gè)，各卸料螺釘?shù)拈L(zhǎng)度一致，以保證裝配后卸料板水平和均勻卸料。10.2 彈性元件的選取與計(jì)算10.2.1 彈性元件選取根據(jù)前面的卸料力計(jì)算,卸料力不大,彈性元件可以選用安裝方

47、便的圓柱橡膠塊。10.2.2 確定橡膠參數(shù)橡膠參數(shù)計(jì)算步驟為：根據(jù)分折，采用橡膠塊卸料,用4塊聚氨酯橡膠塊卸料，每塊承受1205.76N.則：=1205.76N考慮橡膠塊的工作壓縮量較大，取預(yù)壓縮率，并由表10-1查得單位壓力按公式： .10.1 式中： 為橡膠塊截面積為橡膠塊所受的壓力為橡膠塊受壓時(shí)的單位壓力那么：=1205.76/1.1=1096.15橡膠壓縮率（%）橡膠單位壓力合成橡膠聚氨酯彈性體100.261.1150.50200.702.5251.06301.524.2352.105.6 表10-1橡膠壓縮率與單位壓力選用直徑為16的卸料螺釘，選取彈體穿卸料螺釘孔的直徑，則彈性體的外

48、徑D可按下式求得：10.2為了保證足夠的卸料力,以獲得更平整的工件,需要加大壓料力取計(jì)算預(yù)壓力: 10.3求橡膠塊的自由高度: .10.4式中: 為工作行程為橡膠塊極限壓縮率，對(duì)于硬度為邵氏7080A的聚氨酯橡膠，則應(yīng)取35%。硬度越高，值越小。這里取=30%。橡膠塊預(yù)壓縮率，聚氨酯橡膠=那么： 取橡膠塊高度的校核： 經(jīng)校核合格。求極限壓縮量： =10.5則： = =預(yù)壓縮量： 10.6則： 橡膠塊工作極限下的壓縮量： 10.7橡膠塊預(yù)壓下的高度： 10.8工作行程的校核： 10.9經(jīng)校核合格。10.3 卸料螺釘?shù)倪x取卸料螺釘長(zhǎng)L的確定 直徑為16的卸料螺釘經(jīng)查教材附表27圓柱頭六角螺釘（GB

49、2867.6-81）可得螺釘?shù)念^高為h=16mm.模座沉孔深度的計(jì)算： 10.10式中： 螺釘頭部高度卸料板工作行程，一般取為板料厚度；凸模預(yù)計(jì)總?cè)心チ?，板料厚度大時(shí)取值。則： 則剩余高度為10.11式中: 固定板厚度墊板厚析預(yù)壓后彈性元件的高度螺釘在上模板的高度。則： 凸模經(jīng)刃磨后，在重新安裝彈壓卸料板時(shí)，在螺釘頭部應(yīng)加墊圈，其厚度為刃磨量。第十一章 頂料裝置的設(shè)計(jì)11.1 頂料裝置的選取根據(jù)預(yù)壓力=3617.28估算極限工作壓力：.11.1則：因此選取圓柱彈簧。11.2 圓柱彈簧參數(shù)的選取查表30-2-8圓柱螺旋壓縮彈簧的尺寸與參數(shù)(按GB2008-90)材料直徑彈簧中徑節(jié)距工作極限載荷單

50、圈彈簧工作極限載荷下變形量單圈彈簧剛度最大心軸直徑最小導(dǎo)筒直徑dmmmmPmmNmmKmmmm126521.763848.6197414882 表11.1計(jì)算工作行程:在預(yù)壓力作用下的安裝高厚為：初求彈簧的自由高度：=11.2=初求彈簧的有效圈數(shù)：根據(jù) 12.3則： 圈取圈彈簧的實(shí)際高度：11.4最小載荷的計(jì)算：最小載荷是兩上凹模和一個(gè)凹模體的重量。凹模：凹模體：最小工作載荷下的高度： 在預(yù)壓力時(shí)的高度： 極限壓縮高度： =10.5彈簧的校核： .10.6滿足要求校核合格。規(guī)格標(biāo)記為:彈簧.第十二章 沖模導(dǎo)向的設(shè)計(jì) 在前面已提到考慮到取入工件的方便選用后側(cè)導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，采用普通型的后側(cè)導(dǎo)柱。其

51、：上模坐的公差配合為： 導(dǎo)套與導(dǎo)柱的公差配合為： 導(dǎo)柱與下模坐的公差配合為：第十三章 其他零件的設(shè)計(jì) 模具的聯(lián)接螺釘、卸料螺釘、卡圈、圓柱銷等零件全部采用標(biāo)準(zhǔn)零件，而有的特殊螺釘需要單獨(dú)加工，如固定側(cè)向定位的銷的螺釘就需要單獨(dú)設(shè)計(jì)加工而得。至于墊板、卸料板、凸模固定板可根據(jù)沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)知識(shí)或經(jīng)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)加工而得，其圖分別如下：上模墊板；圖13.1上模墊板上模卸料板：圖13.2 上模卸料板上凸模固定板：圖13.3上凸模固定板第十四章 模架和其他零件的選用14.1 模架 模架選用后側(cè)導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱分布在模座的一側(cè)，兩個(gè)導(dǎo)柱的直徑一樣，可避免上模與下模錯(cuò)裝而發(fā)生啃模事故。該模架滑動(dòng)平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確牢靠，可保證均勻的沖裁間隙，提高模具的刃磨壽命，并使模具的調(diào)試簡(jiǎn)單化。此類模架只適用于橫向送料，其優(yōu)點(diǎn)是工作面開(kāi)敞，適于大件邊緣沖裁和沖孔。