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緒論
俗話說：“沒有規(guī)矩不成方圓”。世界上的許許多多東西都是從他們各具特色的“規(guī)矩”中誕生出來得。東西——產(chǎn)品，規(guī)矩——模具。
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，它以其特定的形狀通過一定的方式使原材料成型。模具成形由于具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、省料和低成本等特點(diǎn)，現(xiàn)已在國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門，特別是汽車、拖拉機(jī)、航空航天、儀器儀表、機(jī)械制造家用電器石油化工輕工日用品等工業(yè)部門得到及其廣泛的應(yīng)用。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，利用模具制造的零件，在飛機(jī) 、汽車、拖拉機(jī)、電機(jī)電器、儀器儀表等機(jī)電產(chǎn)品中占60%～70%，在電視機(jī)、錄音機(jī)、計(jì)算機(jī)等電子產(chǎn)品中占80%以上，在自行車、手表、洗衣機(jī)、電冰箱、電風(fēng)扇等輕工業(yè)產(chǎn)品中占85%以上模具工業(yè)已成為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。許多新產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)很大程度上都依賴于模具生產(chǎn)。而作為制造業(yè)基礎(chǔ)的機(jī)械行業(yè)，據(jù)國際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會預(yù)測，21世紀(jì)機(jī)械制造工業(yè)的零件，其粗加工的75%和精加工的50%都將依賴模具完成。在產(chǎn)品生產(chǎn)的各個(gè)階段，無論是大量生產(chǎn)，批量生產(chǎn)，還是產(chǎn)品試制階段，也都越來越多的依賴于模具。因此模具工業(yè)已是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。
模具工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵是模具技術(shù)的進(jìn)步，模具技術(shù)又涉及到多學(xué)科的交叉。模具作為一種高附加值和技術(shù)密集型產(chǎn)品，其技術(shù)水平的高低已成為衡量一個(gè)國家制造水平的重要標(biāo)志之一。
縱觀世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，模具工業(yè)在經(jīng)濟(jì)繁榮和經(jīng)濟(jì)蕭條時(shí)代都不可或缺，經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快時(shí)，產(chǎn)品暢銷，自然要求模具能跟上；而經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯緩時(shí)期，產(chǎn)品不暢銷，企業(yè)必然想方設(shè)法開發(fā)新產(chǎn)品，這同樣會給模具帶來強(qiáng)勁需求。因此，國內(nèi)外行家都稱現(xiàn)代模具工業(yè)是“不衰的工業(yè)”。
目前，世界模具市場仍供不應(yīng)求。近幾年，世界模具市場總量一直為600—650億美元左右，其中，美國、日本、法國、瑞士等國已年出口模具約占本國模具總產(chǎn)量的1/3，可見研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模具技術(shù)水平，對于促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義。模具在日本被譽(yù)為“進(jìn)入富裕社會的源動力”，在德國則冠之為“金屬加工業(yè)中的帝王”，在羅馬尼亞被視為“黃金”，早歐美其他一些發(fā)達(dá)國家被稱為“磁力工業(yè)”?？梢詳嘌?，隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中將發(fā)揮越來越重要的作用[ 1 ]。
我國模具工業(yè)起步晚，底子薄，與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比有很大的差距。但改革開發(fā)以來，再過家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下，尤其是國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，大大的提高了模具的商品化程度，推動了模具技術(shù)和從總體上看，雖然我國模具工業(yè)已得到較大的發(fā)展，但仍然不能滿足國內(nèi)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需要。還須花費(fèi)大量資金向國外進(jìn)口一些模具，特別是精密、大型、復(fù)雜、長壽命型模具，仍主要依賴進(jìn)口。目前，就整個(gè)模具市場來看，進(jìn)口模具約占市場總量的20%左右，其中，中高檔模具進(jìn)口比例占到40%以上。模具工業(yè)的迅速發(fā)展。
我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高。估計(jì)目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用率已達(dá)30%左右。國外發(fā)達(dá)國家一般為80%左右，為了適應(yīng)模具工業(yè)的發(fā)展，模具標(biāo)準(zhǔn)化工作必須加強(qiáng)，模具標(biāo)準(zhǔn)化程度將進(jìn)一步提高，模具標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)也必須得到發(fā)展。盡量使用模具標(biāo)準(zhǔn)件和標(biāo)準(zhǔn)模坯，將一般模具零件和粗加工等工序發(fā)外加工，通過社會化協(xié)作生產(chǎn)，可大幅度縮短制模周期，降低模具成本。
國內(nèi)外模具的質(zhì)量水平不可同日而語，開發(fā)能力和經(jīng)濟(jì)效益仍有差距。發(fā)達(dá)國家一個(gè)模具職工平均創(chuàng)造產(chǎn)值15萬-20萬美元，我國只有4萬-5萬元人民幣。國外企業(yè)大都有一定利潤，而我國模具企業(yè)大多是微利甚至虧損。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2001年我國大陸制造工業(yè)對模具的市場需求量約為400億元，今后幾年仍將以每年10%以上的速度增長。大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具需求的增長還將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過每年10%的增幅。
隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，沖壓工藝和沖模技術(shù)也在不斷地革新和發(fā)展。沖壓加工技術(shù)在今后的發(fā)展方向和動向，主要有以下幾個(gè)方面:
(1)工藝分析計(jì)算的現(xiàn)代化。沖壓技術(shù)與現(xiàn)代數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)聯(lián)姻，對復(fù)雜曲面零件（像汽車覆蓋件）進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬和有限元分析，達(dá)到預(yù)測某一工藝方案對零件成形的可能性與成形過程中將會發(fā)生的問題，供設(shè)計(jì)人員進(jìn)行修改和選擇。這種設(shè)計(jì)方法是將傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)升華為優(yōu)化設(shè)計(jì)，縮短了模具設(shè)計(jì)與制造周期，節(jié)省了昂貴的試模費(fèi)用等。
（2）模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造與分析（CAD/CAM/CAE）的研究和應(yīng)用，將極大地提高模具制造效率，提高模具的質(zhì)量使模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)（CAD/CAM/CAE）一體化。
（3）沖壓生產(chǎn)的自動化。為了滿足大批量生產(chǎn)的需要，沖壓生產(chǎn)已經(jīng)向自動化、無人化發(fā)展?，F(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高速沖床和多工位精密級進(jìn)模實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動沖壓，其每分鐘可沖壓幾百乃至幾千次。大型零件的生產(chǎn)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了多機(jī)聯(lián)合生產(chǎn)線，從板料的送進(jìn)到?jīng)_壓加工、最后檢驗(yàn)可安全由計(jì)算機(jī)控制，極大地減輕了工人的勞動強(qiáng)度并提高了生產(chǎn)效率。目前沖壓生產(chǎn)已經(jīng)逐步走向無人化生產(chǎn)形成的柔性沖壓加工中心發(fā)展。
（4）為適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)需求，大批量與多品種小批量共存。發(fā)展適應(yīng)于小批量生產(chǎn)的各種簡易模具、經(jīng)濟(jì)模具和標(biāo)準(zhǔn)化且容易變換的模具系統(tǒng)。
目前我國模具工業(yè)的發(fā)展步伐日益加快，但在整個(gè)模具設(shè)計(jì)制造水平和標(biāo)準(zhǔn)化程度上，與德國美國日本的發(fā)達(dá)國家相比還存在相當(dāng)大的差距。在經(jīng)濟(jì)全球化的新形勢下，隨著資本、技術(shù)和勞動力市場的重新整合，我國裝備制造業(yè)在加入WTO以后，將成為世界裝備制造業(yè)的基地。而在現(xiàn)代化制造業(yè)中，無論哪一行業(yè)的工程設(shè)備，都越來越多的采用由模具工業(yè)的產(chǎn)品。為了適應(yīng)用戶對模具制造的高精度、段交貨期、低成本的迫切要求，模具工業(yè)應(yīng)廣泛用現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)來加速模具工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，滿足各行各業(yè)對模具這一基礎(chǔ)工藝設(shè)備的迫切需求，以實(shí)現(xiàn)我國模具工業(yè)的跨越式發(fā)展。
與機(jī)械加工及塑性加工的其它方法相比，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)械化與自動化。這是因?yàn)闆_壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來完成加工，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,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。[ 7 ]
第一章 工藝方案分析比較與確定
1.1制件介紹
零件名稱：墊片
零件材料：Q235
料厚：2mm
批量：大批量
圖1.1制件視圖
1.2工藝性分析
本制件采用Q235，此鋼含碳量為0.2% ，屬于低碳鋼，該鋼強(qiáng)度低，韌性、塑性和焊接性均好?？估瓘?qiáng)度253~500Mpa，伸長率≥24%。屈強(qiáng)比小適合彎曲成形，且材料性質(zhì)有利于零件質(zhì)量提高。經(jīng)分析適合制作訂書機(jī)滑塊。
1.3確定工藝方案
結(jié)合零件圖可知，完成此零件需要進(jìn)沖孔落料兩道重要工序。
沖壓方案為下面幾種：
方案一：采用復(fù)合模
方案二：采用單工序模
方案三：采用級進(jìn)模
方案一采用復(fù)合模，它的缺點(diǎn)是：模具零部件加工制造比較困難，成本較高，并且凸凹模容易受到最小壁厚的限制，而使得一些內(nèi)孔間距、內(nèi)孔與邊緣間距較小的下件不宜采用但是本產(chǎn)品不需要考慮這些因素。
方案二采用單工序模，單工序模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是模具結(jié)構(gòu)簡單，制造周期短，加工成本低；模具通用性好，不受沖壓件尺寸的限制即適合于中小型沖壓的生產(chǎn)；也適合于一些外形尺寸較大、厚度較厚的沖壓件的生產(chǎn)。但單工序模具結(jié)構(gòu)制件精度不高，生產(chǎn)效率低。
方案三采用級進(jìn)模，雖然級進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度高，周期長，成本高。
綜合比較所以此次設(shè)計(jì)采用方案一。
第二章 產(chǎn)品各尺寸及數(shù)據(jù)計(jì)算
2.1毛坯尺寸的計(jì)算
用等體積法計(jì)算毛坯尺寸，但因彎曲變形時(shí)，不僅在圓角邊產(chǎn)生變薄現(xiàn)象，而且與其相鄰的直角邊也發(fā)生了變薄變化，加之影響因素較多且難以考慮，實(shí)際上采用修正的公式計(jì)算的。
本產(chǎn)品沒有折彎等成型特點(diǎn)所以產(chǎn)品本身外形尺寸即為展開尺寸
2.2排樣圖及材料利用率
圖2.2排樣圖
根據(jù)這個(gè)方案的直排法，a=2mm
條料尺寸可為寬度52
步距為15mm+2.5mm=17.5mm
計(jì)算材料利用率:
條料面積75×44=3300mm2
單個(gè)材料面積20×26.3=2084mm2
材料利用率：K=ns/S×100%
式中：K——材料利用率，%
N——條料上生產(chǎn)的沖件數(shù)，
s——單個(gè)零件的面積，mm2
S——條料的面積，mm2
根據(jù)公式計(jì)算K==63%
載體設(shè)計(jì)：采用中心載體，因?yàn)槊髁鲜且?guī)則零件，較小，為了提高材料利用率，所以不加毛坯料的上下搭邊值，在中間沖孔來定位毛坯料，用來提高送料過程中條料的送料的成功率。
2.3沖裁力的計(jì)算
沖模在使用時(shí)，所需的沖壓力和附加力（卸料力、推件力、頂件力）的總和稱為沖模的工藝力。
工藝力的確定與計(jì)算是有效的使用沖壓設(shè)備和輔助設(shè)備的依據(jù)。在沖壓工藝中，選擇設(shè)備的根據(jù)之一就是工藝力的大小。在設(shè)計(jì)沖模時(shí)，對某些主要工作部件的尺寸，如墊板、凸、凹模等是否能滿足強(qiáng)度要求以及對一些卸料裝置選擇等，都需要考慮工藝力的大小，并根據(jù)其大小進(jìn)行必要的計(jì)算。特別是對沖壓厚度較大，強(qiáng)度又較高及形狀復(fù)雜而且外形又較大的制品，對其工藝力的計(jì)算十分必要，以確保安全正常生產(chǎn)。
本次設(shè)計(jì)為了合理設(shè)計(jì)模具和正確選用壓力機(jī)，就必須計(jì)算總沖裁力。用一般平刃口的凸模和模進(jìn)行沖裁時(shí)，其沖裁力可以按以下公式計(jì)算：
F=KLtτ
式中：F——沖裁力，N
K——系數(shù)，一般取1.3
L——沖裁件周長，mm
t——沖裁件厚度，mm
τ——材料抗剪強(qiáng)度，Mpa
查表得Q235的抗剪強(qiáng)度在280Mpa到400Mpa此處取350Mpa
沖孔力計(jì)算：
F沖=KLtτ
=1.3×2X22X350
×π×0.5×350
≈17.2KN
落料力計(jì)算：
F落=KLtτ
=1.3×119.5×2×350
≈345KN
FP=F落+F沖
=345+17.2
=362.2KN
卸料力計(jì)算：
F卸=K1×F落
K1為推料力系數(shù)，其值為0.03~0.07，這取0.04，故：
F卸=K1×F落
=0.04×362.5
≈12KN
推件力計(jì)算：
F推=n×K2×F落
K2為頂件力系數(shù)，其值為0.04~0.08，這里取0.05,
n——梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料數(shù)量，n=h/t，h為直刃口部分的高，mm，
本次設(shè)計(jì)尺寸為10mm；t為材料厚度，為2mm。故：
F推=n×K2×F落
=12×0.05×17.2
≈10.3KN
2.5壓力機(jī)的選擇
確定壓力機(jī)的公稱壓力不僅要考慮能完成彎曲加工，而且要注意防止壓力機(jī)過載。為此，應(yīng)試壓力機(jī)的公稱壓力大于等于所計(jì)算的彎曲力。為保證壓力機(jī)的安全，使它不至于長時(shí)間處于過載狀態(tài)下工作，按經(jīng)驗(yàn)可將計(jì)算的彎曲力限制在壓力機(jī)公稱壓力的75%~80%并據(jù)此確定壓力機(jī)公稱壓力。即
F公稱=F總 / (0.75~0.80)
F總=FP+F卸+F頂+F自
=58.3+1.6+10.3
=69.9KN
F公稱≥47.258 /0.80≥400KN
J23-10型號公稱壓力為100KN,但考慮到其最大閉合高度只有219mm，在本次設(shè)計(jì)的沖壓模最大閉合高度之外，所以選擇JH23-16的壓力機(jī)，其公稱壓力為160KN，符合沖壓零件的最小壓力，且其他各參數(shù)符合本次設(shè)計(jì)要求。
型號
JH23-45
公稱壓力/kN
450
滑塊行程
50mm
工作尺臺
前后
300mm
滑塊行程次數(shù)
150次/min
左右
450mm
最大閉合高度
220mm
墊板尺寸
厚度
40mm
最大裝模高度
180mm
孔徑
210mm
電動機(jī)功率/kW
1.5
模柄孔尺寸
直徑
40mm
深度
60mm
表2.4 JH23-45壓力機(jī)相關(guān)參數(shù)
2.6壓力中心計(jì)算與確定
模具壓力中心是指沖壓時(shí)諸沖壓力合力的作用點(diǎn)位置。為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合。否則，會使沖模和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌間產(chǎn)生過大的磨損，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。
沖模的壓力中心，可按下述原則來確定：
對稱形狀的單個(gè)沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。
工件形狀相同且分布位置對稱時(shí)，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。
形狀復(fù)雜的零件、多孔沖模、 級進(jìn)模的壓力中心可用解析計(jì)算法求出沖模壓力中心。解析法的計(jì)算依據(jù)是：各分力對某坐標(biāo)軸的力矩之代數(shù)和 等于諸力的 合力對該軸的力矩。求出合力作用點(diǎn)的坐標(biāo)位置 (x0,y０)，即為所求模具的壓力中心。
計(jì)算公式為：
因沖裁力與沖裁周邊長度成正比， 所以式中的各沖裁力 P１、P２、P３……Pn，可分別用各沖裁周邊長度 L１、L２、L３……Ln代替，即
計(jì)算得（x0,y0）=（0,0）
2.7凸凹模刃口尺寸計(jì)算
沖裁件的尺寸精度主要決定于模具刃口的尺寸精度，模具的合理間隙值也要靠模具刃口尺寸及制造精度來保證。正確確定模具刃口尺寸及制造公差，是設(shè)計(jì)模具的主要任務(wù)之一。在決定模具刃口尺寸及制造公差時(shí)需要考慮下述原則：
1)落料件尺寸由凹模決定，沖孔時(shí)孔的尺寸由凸模決定。故設(shè)計(jì)落料模時(shí)，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，為凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。
2)考慮到?jīng)_裁中凸模、凹模的磨損，設(shè)計(jì)落料模時(shí)，凹模基本尺寸應(yīng)取尺寸公差范圍的較小尺寸；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凸模基本尺寸應(yīng)取工件孔尺寸公差的較大尺寸。這樣，在凸模、凹模磨損到一定程度的情況下，仍能沖出合格制件。凸模、凹模間隙則取最小合理間隙值。
3)確定沖模刃口制造公差時(shí)，應(yīng)該考慮制件的公差要求。如果對刃口精度要求過高（即制造公差過?。?，會使模具制造困難，增加成本，延長生產(chǎn)周期；如果對刃口精度要求過低（即制造公差過大），則生產(chǎn)下來的制件可能不合格，會使模具的壽命降低。若制件沒有標(biāo)注公差，則對于非圓形件按照國家標(biāo)準(zhǔn)“非配合尺寸的公差數(shù)值”IT14級處理，沖模則按IT11級制造；對于圓形件，一般可按IT7~IT6級制造模具。
沖壓件的尺寸公差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注，落料件上偏差為零，下偏差為負(fù)；沖孔件下偏差為零，上偏差為正。
本次的材料為10鋼，設(shè)計(jì)的滑塊為無特殊要求的一般沖裁件。查表可得2cmin=0.12mm，2cmax=0.20mm，則
2cmax-2cmin=0.2mm-0.12mm=0.08mm
2.7.1沖孔
由[ 2 ]公差表查得：?7為IT12級，取x=0.75
dp=（dmin+x）=（7+0.75×0.2） mm=7.15mm
dd=（dp+2cmin）=（7.15+0.15）mm=7.3mm
核對：≤2cmax-2cmin
0.008+0.012≤0.05-0.02
0.02（左邊）＝0.02（右邊）（滿足間隙公差條件）
式中：Dd——落料凹模基本尺寸，mm
Dp——落料凸模基本尺寸，mm
Dmax——落料件最大極限尺寸，mm
dd——沖孔凹?；境叽?，mm
dp——沖孔凸?；境叽纾琺m
dmin——沖孔件孔的最小極限尺寸，mm
Ld——同一工步中凹模孔距基本尺寸，mm
Lmin——制件孔距最小極限尺寸，mm
——制件公差，mm
2cmin——凸模、凹模最小初始雙面間隙，mm
δp——凸模下偏差，可按IT6選用，mm
δd——凹模上偏差，可按IT7選用，mm
X——系數(shù)，其作用是為了使沖裁件的實(shí)際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸，與工件制造精度有關(guān)，按下列關(guān)系取值，
當(dāng)制件公差為IT10以上，取x=1；
當(dāng)制件公差為IT11～I(xiàn)T13，取x=0.75；
當(dāng)制件公差為IT14以下時(shí)，取x=0.5。
2.7.2落料
工作性質(zhì)
凹模刃口尺寸磨損情況
基準(zhǔn)件凹模的尺寸
配置凸模尺寸
落料
磨損后增大的尺寸
Aj=（Amax-x） 0+0.25
按凹模實(shí)際尺寸配置，保證雙面合理間隙2cmax～2cmin
磨損后減小的尺寸
Bj=（Bmin+x） -0.250
磨損后不變的尺寸
Cj=（Cmin+0.5）±0.125
圖2.6以落料凹模設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的刃口尺寸計(jì)算
注：Aj、Bj、Cj為基準(zhǔn)件凹模刃口尺寸：Amax、Bmin、Cmin為落料的極限尺寸
圖2.7落料凹模輪廓磨損圖
制件公差等級為IT12
Aj1=（Amax-x） 0+0.25=（48-0.75×0.12） 0+0.25=47.91 0+0.03mm
Aj1=（Amax-x） 0+0.25=（15-0.75×0.12） 0+0.25=14.91 0+0.03mm
第三章 沖模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及選取
3.1模架的選擇
模架包括上模座、下模座、導(dǎo)柱和導(dǎo)套。由于導(dǎo)柱安裝位置和數(shù)量的不同由有多種模架類型，如：后側(cè)導(dǎo)柱式、中間導(dǎo)柱式、對角導(dǎo)柱式和四角導(dǎo)柱式。選擇模架結(jié)構(gòu)時(shí)，要根據(jù)工件的受力變形特點(diǎn)、坯料定位和出件方式、板料送 進(jìn)方向、導(dǎo)柱受力狀態(tài)和操作是否方便等方面進(jìn)行綜合考慮，合理選擇合適的模架。[ 6 ]
3.1.1上下模座選擇
上模座：根據(jù)GB/T2855.1——2008 選擇 320mm×250mm×35mm
下模座：根據(jù)GB/T2855.2——2008 選擇 320mm×250mm×45mm
3.1.2導(dǎo)柱導(dǎo)套選擇
由于本產(chǎn)品精度要求不高，采用滑動式導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行導(dǎo)向即可。
導(dǎo)柱：根據(jù)GB/T2861.1——2008 選擇 20mm×130mm 下模座孔為H7/r6的過盈配合。
導(dǎo)套：根據(jù)GB/T2861.3——2008 選擇 20mm×85mm×33mm與上模座也為H7/r6的過盈配合。
3.2模柄的選用
根據(jù)計(jì)算結(jié)果，該模具為中小模具，可采用上模用模柄固定，下模采用螺接式固定于壓力機(jī)下臺面的方式。
查JH23-16型壓力機(jī)規(guī)格模柄安裝孔尺寸為40mm,深度為60mm,
其固定段與上模座孔采用 H 7 / m6 過渡配合，保證裝配后模柄軸線與上模垂直度。
3.3卸料方式
（1）條料的卸除 采用彈性卸料板。
（2）工件的卸除 在條料不斷進(jìn)入的過程中，工件會自動被推出。
（3）沖孔廢料的卸除 采用下模座上漏料孔排出。沖孔廢料在下模的凸凹模內(nèi)積聚到一定數(shù)量， 便從下模座的漏料孔中排出。
3.4導(dǎo)正銷選取
導(dǎo)正銷通常用于模具中。本模具沖壓精度要求一般，所以采用一次導(dǎo)正銷，導(dǎo)正銷采用普通彈頭型，固定結(jié)構(gòu)采用絲堵將彈簧固定在導(dǎo)正銷上，導(dǎo)正銷和導(dǎo)正孔之間有0.04-0.20mm的間隙。
3.5壓力機(jī)校核
對沖裁模具，其公稱壓力、滑塊行程、行程次數(shù)、工作臺面的尺寸、滑塊模柄孔尺寸、閉合高度等有關(guān)參數(shù)，此外還有沖裁件的精度和生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等影響。下面根據(jù)初步選擇的壓力機(jī)與沖裁件的相關(guān)計(jì)算數(shù)值進(jìn)行對壓力機(jī)的校核。
1)公稱壓力 根據(jù)公稱壓力的選取壓力機(jī)型號為JH23-16,它的壓力為160KN〉47.258KN,所以壓力得以校核；
2)滑塊行程 滑塊行程應(yīng)保證坯料能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,凸模沖入凹模的最大深度7mm,即S=0.5+7=7.5< S=50mm,所以得以校核.
3)行程次數(shù) 行程次數(shù)為150次/min。因?yàn)樯a(chǎn)批量為大批量,又是自動送料，因此是得以校核.
4)工作臺面的尺寸 根據(jù)下模座LXB=250mm×205mm,且每邊留出20~35,即L1×B1=250mm×205mm,而壓力機(jī)的工作臺面L2×B2=300mm×450mm,故符合要求,得以校核;
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80mm,而所選的模柄夾持部分直徑為40mm,長度為60mm，故符合要求,得以校核;
6)閉合高度 由壓力機(jī)型號知Hmax=220mm M=45mm H1=40mm
Hmin=Hmax–M=220mm-45mm=175mm
(M為閉合高度調(diào)節(jié)量/mm,H1為墊板厚度/mm)
由式 ( Hmax-H1)-5≥H≥( Hmin-H1)+10,得
(220-40)-5≥170≥(174-40)+10
即:175≥170≥144,所以所選壓力機(jī)合適,即壓力機(jī)得以校核。
第四章 總結(jié)
畢業(yè)設(shè)計(jì)在近六周的忙碌中結(jié)束了，畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等職業(yè)教育教學(xué)計(jì)劃的重要組成部分，是加強(qiáng)理論與實(shí)際相結(jié)合的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是各專業(yè)的必修課程。
本次設(shè)計(jì)，是我的一次較全面的設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練，通過這次訓(xùn)練，我對模具基礎(chǔ)知識及工程力學(xué)、互換性與測量技術(shù)、機(jī)械制圖、金屬工藝學(xué)、機(jī)械工程材料專業(yè)基礎(chǔ)課之間的聯(lián)系有了一個(gè)較為系統(tǒng)全面的認(rèn)識，同時(shí)也加深了對所學(xué)知識的理解和運(yùn)用，將原來看來比較抽象的內(nèi)容實(shí)現(xiàn)為具體化.這次課程設(shè)計(jì)初步掊養(yǎng)了我理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，鍛練了我綜合運(yùn)用模具設(shè)計(jì)和相關(guān)課程的理論，結(jié)合和生產(chǎn)實(shí)際分析和解決工程實(shí)際問題的能力，鞏固、加深和擴(kuò)展了有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識。
畢業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)束也意味著大學(xué)三年的生活也即將結(jié)束。在這幾周里，我通過在老師細(xì)心耐心的指導(dǎo)下完成了訂書機(jī)滑塊沖壓件模具設(shè)計(jì)，通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)也讓我認(rèn)清楚了自己的實(shí)力，自己知道的知識還很少、很有限。畢業(yè)設(shè)計(jì)要關(guān)聯(lián)許多方面的知識，有時(shí)候會因?yàn)橐徊讲粫龆ㄔ谀抢?，這時(shí)候就要通過查閱各種資料文獻(xiàn)，蘇東坡那句臨時(shí)抱佛腳就顯現(xiàn)出來了，慚愧啊。
盡管畢業(yè)設(shè)計(jì)的路是漫長的，過程是曲折的，但是，成果是甜美的。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，提高了我的繪圖、正確使用技術(shù)資料、標(biāo)準(zhǔn)、手冊等工具書的獨(dú)立工作能力，更培養(yǎng)了我勇于創(chuàng)新的精神及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)及工作的作風(fēng)。
由于本人能力有限，缺少設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)過程中漏、誤在所難免，敬請各位老師指正批評，以使我對自己的不足得到及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并修改，也使我在今后的學(xué)習(xí)、工作中避免再次出現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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致謝
畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了，在此我要感謝在一起愉快的度過畢業(yè)設(shè)計(jì)的各位同學(xué)，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至本文的順利完成。特別感謝我的老師，他對本課題做了不少工作，給予我很多幫助。
在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意!
最后，我要向在百忙之中抽時(shí)間對本文進(jìn)行審閱、評議和參加本人論文答辯的各位老師和領(lǐng)導(dǎo)表示感謝！也祝愿我在答辯及設(shè)計(jì)過程中都取得滿意成績。
目錄
緒論 1
第一章 工藝方案分析比較與確定 3
1.1制件介紹 3
1.2工藝性分析 3
1.3確定工藝方案 3
第二章 產(chǎn)品各尺寸及數(shù)據(jù)計(jì)算 5
2.1毛坯尺寸的計(jì)算 5
2.2排樣圖及材料利用率 5
2.3沖裁力的計(jì)算 6
2.4彎曲力的計(jì)算 7
2.5壓力機(jī)的選擇 8
2.6壓力中心的計(jì)算與確定 9
2.7凸凹模刃口尺寸計(jì)算 10
2.7.1沖孔 10
2.7.2切邊 11
2.7.3落料 12
第三章 沖模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及選取 13
3.1模架的選擇 13
3.1.1上下模座選擇 13
3.1.2導(dǎo)柱導(dǎo)套選擇 13
3.2模柄的選用 13
3.3卸料方式 13
3.4導(dǎo)正銷選取 13
3.5壓力機(jī)校核 14
第四章 總結(jié) 15
參考文獻(xiàn) 14
致謝 14
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