轉(zhuǎn)子片級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)正文

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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 轉(zhuǎn)子片級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)題目： 轉(zhuǎn)子片級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)編號(hào)： 學(xué) 院：機(jī)電與建筑工程 系 別：機(jī)電工程系 專 業(yè)：05材料成型及控制 班 級(jí)： 學(xué)

2、 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 2009年4月26日 答辯日期： 2009年5月10日 摘 要 本文主要介紹了轉(zhuǎn)子片沖壓模具的設(shè)計(jì)，包括制件沖壓工藝性分析和確定；包括沖壓模設(shè)計(jì)計(jì)算，主要有相關(guān)工藝計(jì)算，凸、凹模零件以及主要零部件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，還有模具總體設(shè)計(jì)等方面。通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)子片的工藝分析，最終確定為3工位級(jí)進(jìn)模。較為詳細(xì)地?cái)⑹隽藳_壓模具工作零件的設(shè)計(jì)、定位零件的設(shè)計(jì)、卸料裝置的設(shè)計(jì)和模架選擇等。 關(guān)鍵詞

3、級(jí)進(jìn)模；轉(zhuǎn)子片；模具設(shè)計(jì) Abstract the piece rotor stamping die design is introduced in this paper including stamping die design and calculation, technology-related terms, the structure design of the punch、cavity and the main components. Through the analysis of rotor-chip technology the three-position

4、progressive die is ultimately adopted , and the design of working parts, positioning parts, discharging device and the choice of mold is Described. Key words Progressive Die; rotor plate; die design 目 錄 摘要、關(guān)鍵詞………………………………………………………………………………Ⅰ Abstract、Key words…………………………………………………………………

5、…Ⅱ 目 錄………………………………………………………………………………………Ⅲ 1. 引言 ……………………………………………………………………………………6 2．確定工藝方案及模具結(jié)構(gòu)型式 ………………………………………………………7 2.1分析制件的沖壓工藝性………………………………………………………………7 2.2分析比較和確定工藝方案……………………………………………………………7 3．工藝計(jì)算 ………………………………………………………………………………8 3.1計(jì)算料條寬度、確定步距、排樣設(shè)計(jì) ………………………………………………8 3.2計(jì)算沖壓力…………………

6、…………………………………………………………9 3.3確定壓力中心…………………………………………………………………………9 3.4材料利用率的計(jì)算……………………………………………………………………9 4．凸、凹模零件設(shè)計(jì)……………………………………………………………………9 4.1沖裁刃口尺寸公差的計(jì)算……………………………………………………………9 4.1.1沖孔10mm凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算……………………………………………10 4.1.2沖12個(gè)嵌線槽凸、凹模刃口尺寸計(jì)算…………………………………………10 4.1.3外形落料凸、凹模刃口尺寸計(jì)算………………………………

7、…………………11 4.2確定凸、凹模零件結(jié)構(gòu)尺寸…………………………………………………………12 4.2.1沖孔、落料凹模結(jié)構(gòu)、尺寸確定…………………………………………………12 4.2.2凹模固定板外形結(jié)構(gòu)和尺寸確定 ………………………………………………13 4.2.3凸模尺寸確定 ……………………………………………………………………13 5．模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ………………………………………………………13 5.1工作部分零件 ………………………………………………………………………13 5.1.1沖Φ10mm孔的凸模設(shè)計(jì) …………………………………………………………

8、13 5.1.2沖12個(gè)嵌線槽凸模設(shè)計(jì) …………………………………………………………14 5.1.3落料凸模設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………14 5.2定位零件 ……………………………………………………………………………14 5.2.1送進(jìn)導(dǎo)向零件……………………………………………………………………14 5.2.2送料定距零件……………………………………………………………………14 1）導(dǎo)正銷………………………………………………………………………………15 2）定距側(cè)刃……………………………………………………………………………15 3）側(cè)刃擋塊…………

9、…………………………………………………………………15 5.3卸料和推件裝置……………………………………………………………………16 5.3.1卸料彈簧的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………16 5.3.2卸料螺釘?shù)脑O(shè)計(jì)…………………………………………………………………17 5.3.3卸料板孔和凸凹模間隙…………………………………………………………17 5.4模架及其零件………………………………………………………………………17 5.4.1滑動(dòng)導(dǎo)向模架和滾動(dòng)導(dǎo)向模架…………………………………………………17 5.4.2導(dǎo)向零件………………………………………………

10、…………………………17 5.5支承及夾持零件、緊固零件的設(shè)計(jì)………………………………………………18 5.5.1模柄………………………………………………………………………………18 5.5.2緊固件……………………………………………………………………………18 5.5.3墊板尺寸確定……………………………………………………………………19 5.5.4固定板尺寸確定…………………………………………………………………19 6. 模具的總體設(shè)計(jì)……………………………………………………………………19 6.1模架的選擇…………………………………………………………………………20 6.

11、2模架參數(shù)的確定……………………………………………………………………20 6.3凸模強(qiáng)度校核………………………………………………………………………21 6.3.1壓應(yīng)力校核………………………………………………………………………21 6.3.2彎曲應(yīng)力校核……………………………………………………………………21 7. 選定沖壓設(shè)備………………………………………………………………………22 8. 繪制模具總圖………………………………………………………………………22 9. 設(shè)計(jì)總結(jié)………………………………………………………………………23 參考文獻(xiàn)………………………………………………

12、…………………………………25 謝辭………………………………………………………………………………………24 V 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 轉(zhuǎn)子片級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 1.引 言 此次設(shè)計(jì)的目的，是鞏固大學(xué)四年所學(xué)，并進(jìn)一步提高對(duì)模具設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)。通過(guò)自己動(dòng)手，查找設(shè)計(jì)所需的相關(guān)內(nèi)容，逐步摸索。設(shè)計(jì)中會(huì)遇到很多問(wèn)題，這需要我們充分?jǐn)U展思維，通過(guò)指導(dǎo)老師適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，將棘手的問(wèn)題一一解決。 沖壓工藝在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用十分廣泛，而沖壓模具是實(shí)現(xiàn)沖壓工藝必不可少的工藝裝備。沖模設(shè)計(jì)水平將直接影響到鏟平質(zhì)量、

13、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本與操作者的安全。級(jí)進(jìn)沖模是冷沖壓模具中一種先進(jìn)、高效的沖壓模具。對(duì)于一般沖壓模具而言，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，模具的制造難度及精度要求相對(duì)較高，制作周期較長(zhǎng)，因而對(duì)模具設(shè)計(jì)及工藝編排專業(yè)技術(shù)人員的要求更高。模具技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)主要是朝信息化、高速化生產(chǎn)與高精度化發(fā)展。因此從設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)說(shuō)，發(fā)展重點(diǎn)在于大力推CAD/CAE/CAM技術(shù)的應(yīng)用，并持續(xù)提高效率，特別是板材成型過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬分析技術(shù)。模具CAD、CAM技術(shù)應(yīng)向宜人化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，并提高模具CAD、CAM系統(tǒng)專用化程度。對(duì)于模具數(shù)字化制造、系統(tǒng)集成、逆向工程、快速原型/模具制造及計(jì)算機(jī)輔助應(yīng)用技術(shù)等方面形成全

14、方位解決方案，提供模具開(kāi)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)。 由于本人水平所限，書(shū)中難免有不足之處，懇請(qǐng)老師批評(píng)指正，本人深表感謝。 25 2.確定工藝方案及模具結(jié)構(gòu)型式 2．1分析制件的沖壓工藝性 （1）沖壓材料件材料分析：硅鋼的抗剪強(qiáng)度為186Mpa，抗拉強(qiáng)度為225Mpa，伸長(zhǎng)率為26%，此種材料有足夠的強(qiáng)度，適宜于沖壓生產(chǎn)。 （2）工件結(jié)構(gòu)及尺寸精度分析：該零件形狀復(fù)雜，由圓弧和直線組成。為大批量生產(chǎn)，制件厚度為0.35mm。沖裁件內(nèi)外形所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度為IT13，該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證，其他尺寸標(biāo)注，生產(chǎn)批

15、量等情況，也均符合沖裁的工藝要求。 根據(jù)以上分析，此產(chǎn)品沖壓工藝性較好，故選擇沖壓方法進(jìn)行加工。工件簡(jiǎn)圖如圖1所示： 圖1 工件簡(jiǎn)圖 2．2分析比較和確定工藝方案 由于轉(zhuǎn)子沖件的精度要求較高，形狀也比較復(fù)雜，適宜采用多工位級(jí)進(jìn)模進(jìn)行沖壓，沖件的沖壓工序?yàn)闆_孔和落料。沖件的異形孔較多，在級(jí)進(jìn)模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工制造上都有一定的難度。 3.工藝計(jì)算 3．1計(jì)算條料寬度、確定步距、排樣設(shè)計(jì) 查最小工藝搭邊值表，確定搭邊值，兩側(cè)搭邊值各取a1=1.5mm，兩工件間的搭邊值a=3.2mm, 步距S=D+a＝47.2+3.2mm=50.4mm。 條料寬度B=(Dmax+2a＋C) 0

16、 -△, 查送料最小間隙Cmin表得：C=0.5mm，查條料寬度偏差表得△=0.5mm，則得B=(47.2＋21.5+0.52） 0 -0.5 mm=51.2 0 -0.5mm。 轉(zhuǎn)子片為大批量生產(chǎn)，選用整卷料硅鋼片帶料，采用沖壓設(shè)備附設(shè)的自動(dòng)送料裝置送料，其送料精度可達(dá)0.05mm。為了進(jìn)一步提高送料精度，在模具中使用導(dǎo)正銷作精定位。 綜合以上工藝分析，整帶料即為該沖件本體的載體形式，為保證沖件的關(guān)鍵尺寸及相對(duì)位置精度，在沖制導(dǎo)正釘孔的同時(shí)應(yīng)考慮把轉(zhuǎn)子片的12個(gè)線槽孔一起沖出。 確定的排樣圖如圖2所示：工位1為沖導(dǎo)正釘孔，轉(zhuǎn)子片各槽孔，工位2為沖轉(zhuǎn)子片中間孔，工位3為轉(zhuǎn)子片外形落料，

17、共三個(gè)工位。導(dǎo)正釘孔直徑2.5mm。 圖2 排樣圖 3．2計(jì)算沖壓力 沖壓力等于沖孔時(shí)的沖壓力和落料時(shí)的沖壓力之和。 查鋼鐵材料的力學(xué)性能表,得硅鋼的抗剪強(qiáng)度τ=186 MPa。K的取值依據(jù)沖裁刃口而定，平刃口，K=1～1.3；斜刃口，K=0.2～0.6?？紤]刃口的磨損，生產(chǎn)批量和材料厚度等因素的影響，一般取K=1.3。 根據(jù)公式F=KLtτ計(jì)算，L為沖裁周邊長(zhǎng)度，t為材料厚度。 落料力 F落=KLtτ=47.2пΧ0.35Χ1.3Χ186N=12.54KN 沖孔力 F沖= KLtτ=[（150/360

18、Χ3п+9.44Χ2+9Χ2/360Χ45.2п+2+12/360Χ47.2п）Χ12+10п]Χ0.35Χ1.3Χ186N=40.07KN 落料時(shí)的卸料力 F卸=K卸F落 查表取K卸=0.06 故F卸=K卸F落0.06Χ12.54KN=0.75KN F總= F落+F沖+F卸=12.54+40.07+0.75=53.36KN 為了保證沖裁力足夠，一般沖裁時(shí)壓力機(jī)噸位應(yīng)比計(jì)算的沖壓力大30%左右，即 F 總’=1.3F 總=1.353.36KN=69.368KN 3．3確定壓力中心 因該工件為中心對(duì)稱，故壓力中心為該沖裁件輪廓圖形的幾何中心上。 3．4材料利用率的計(jì)算

19、 根據(jù)一般的市場(chǎng)供應(yīng)情況，選用原材料。 一個(gè)步距的材料利用率為η＝S1S0100%=970.18mm2 (51.2mm50.4mm) 100%=40.33%。 4.凸、凹模零件設(shè)計(jì) 4．1沖裁刃口尺寸公差的計(jì)算 查較大間隙的沖裁模具初始雙面間隙表得：間隙值Zmin=0.021mm，Zmax=0.028mm。 4.1.1沖孔10mm凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 查簡(jiǎn)單形狀沖裁件沖裁時(shí)的δ凸、δ凹值表得：δ凸=0.020mm，δ凹=0.020mm。因?yàn)?，Zmax-Zmin<δ凸+δ凹，所以選用配作法制造模具刃口。Δ=0.007-(-0.034)=0.027mm,查表得，磨損系數(shù)x=0.7

20、5 沖孔時(shí)，應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)來(lái)配作凹模。當(dāng)以凸模為基準(zhǔn)時(shí)，凸模磨損后，沖裁件尺寸變小，因此屬于B類尺寸。 B凸=（B+xΔ） 0 -δ凸=（10+0.75Χ0.027） 0 -0.02=10.02 0 -0.02mm B凹=（B+xΔ+Zmin）+δ凹 0=（10+0.75Χ0.027+0.021）+0.02 0=10.04+0.02 0mm 4.1.2沖12個(gè)嵌線槽凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 由于形狀較復(fù)雜，故采用配作法，這種方法有利于獲得最小的合理間隙，放寬對(duì)模具的加工設(shè)備的精度要求。工件圖中未標(biāo)注公差的尺寸，查相關(guān)文獻(xiàn)得出其極限偏差：R1.5 0 -0.14，9.44 0

21、-0.22，5 0 -0.18，1 0 -0.14，1.51 0 -0.14，45.20 -0.39 ，47.20 -0.39,2.5 0 -0.14。δ凸、δ凹取1/4Δ。其凸、凹模刃口部分尺寸計(jì)算如下： 1）凸模磨損后，沖裁件尺寸變大。 1凸=（A- xΔ）+δ凸 0=(1-0.75Χ0.14)+0.035 0=0.89+0.035 0mm 1凹=（A- xΔ- Zmin） 0 -δ凹=(1-0.75Χ0.14-0.021) 0 -0.035=0.87 0 -0.035mm 47.2凸=（A- xΔ）+δ凸 0=(47.2-0.75Χ0.39) +0.098 0

22、 =46.91 +0.098 0mm 47.2凹=（A- xΔ- Zmin） 0 -δ凹=(47.2-0.75Χ0.39-0.021) 0 -0.098 =46.89 0 -0.098mm 2）凸模磨損后，沖裁件尺寸變小。 R1.5凸=（B+xΔ） 0 -δ凸=（1.5+0.75Χ0.14）0 -0.035=R1.60 0 -0.035mm R1.5凹=（B+xΔ+Zmin）+δ凹 0=（1.5+0.75Χ0.14+0.021）+0.035 0=R1.63+0.035 0mm 9.44凸=（B+xΔ） 0 -δ凸=（9.44+0.75Χ0.22） 0 -0.055=9.

23、60 0 -0.055 mm 9.44凹=（B+xΔ+Zmin）+δ凹 0=（1.5+0.75Χ0.22+0.021）+0.055 0=9.63 +0.055 0mm 5凸=（B+xΔ） 0 -δ凸=（5+0.75Χ0.18） 0 -0.045=5.14 0 -0.045 mm 5凹=（B+xΔ+Zmin）+δ凹 0=（1.5+0.75Χ0.18+0.021）+0.045 0=5.16 +0.045 0mm 45.2凸=（B+xΔ） 0 -δ凸=（45.2+0.75Χ0.39）0 -0.098=45.49 0 -0.098mm 45.2凹=（B+xΔ+Zmin

24、）+δ凹 0=（45.2+0.75Χ0.39+0.021）+0.098 0=45.51 +0.098 0mm 2.5凸=（B+xΔ） 0 -δ凸=（2.5+0.75Χ0.14）0 -0.035=2.60 0 -0.035mm 2.5凹=（B+xΔ+Zmin）+δ凹 0=（2.5+0.75Χ0.14+0.021）+0.035 0=2.63+0.035 0mm 3）凸模磨損后，沖裁件尺寸不變。 1.51凸=1.51凹=Cδ凸=1.510.035mm 4.1.3外形落料凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 查簡(jiǎn)單形狀沖裁件沖裁時(shí)的δ凸、δ凹值表得：δ凸=0.020mm，δ凹=0.03

25、0mm 因?yàn)?，Zmax-Zmin<δ凸+δ凹，所以選用配作法制造模具刃口。 Δ=0.39mm,查表得，磨損系數(shù)x=0.75 落料時(shí)，應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)來(lái)配作凸模。凹模磨損后，沖裁件尺寸變大。 A凹=（A- xΔ）+δ凹 0=(47.2-0.75Χ0.39)+0.03 0=46.91+0.03 0mm A凸=（Amax- xΔ- Zmin） 0 -δ凸=(47.2-0.75Χ0.39-0.021) 0 -0.02=46.89 0 -0.02mm 凸模刃口尺寸按凹模刃口尺寸配作,保證雙面間隙在0.021～0.028mm之間。(落料凹模刃口部分尺寸如圖3所示) 圖3

26、 落料凹模刃口尺寸 4．2確定凸、凹模零件結(jié)構(gòu)尺寸 4.2.1沖孔、落料凹模結(jié)構(gòu)、尺寸確定 該模具為三工位級(jí)進(jìn)模，為拆裝方便，應(yīng)采用鑲套式凹模。鑲套式凹模與固定板常用過(guò)渡配合（H7/m6）。加工時(shí)內(nèi)外形孔中心要求同軸度很高，?？刂圃?.02mm之內(nèi)，這樣才具有良好的互換性和便于維修。 應(yīng)采用筒帶式凹模刃口。筒帶式凹模的刃口強(qiáng)度高，刃磨后凹模工作尺寸不增大，孔口下方制成斜度，以便沖裁件或廢料順利漏出，取傾斜角為2，刃口高度一般取板料厚度的2-5倍。此處，沖孔和充槽凹模刃口高度取6mm，落料凹模刃口高度取10mm。這樣，既可保證凹模刃口有足夠的修磨量，又不至于使凹模洞內(nèi)積料過(guò)多，導(dǎo)致洞壁

27、承受較大的脹力和摩擦力。 沖孔落料凹模外形結(jié)構(gòu)確定：沖孔和落料凹模均采用圓凹模，采用H7/m6配合，直接裝在凹模固定板板中，通過(guò)螺釘和圓柱銷與各板連接，螺釘和螺釘、螺釘與銷釘之間距離要合理，保證凹模板的強(qiáng)度。凹模的上下表面應(yīng)保持水平，凹?？纵S線應(yīng)與凹模頂面保持垂直，型孔表面粗糙度Ra=0.8-0.4m。凹模材料為Cr12MoV。其熱處理硬度略高于凸模，達(dá)到60-64HRC。 4.2.2凹模固定板外形結(jié)構(gòu)和尺寸確定 凹模固定板厚度H：可按以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：H===17.47mm 凹模固定板壁厚C:取C=1.5H=1.5Χ17.47=26.205mm C值不應(yīng)小于30-40mm,以滿足螺

28、釘孔、圓柱銷孔的安排。此處，取30mm。 垂直于送料方向的凹模寬度B=S+(2.5-4.0)H=50.4+3Χ17.47=102.81mm 送料方向上的凹模長(zhǎng)度L=S1+2C=47.2Χ3+3.2Χ2+1.5+2Χ30=209.5mm 最后依據(jù)設(shè)計(jì)尺寸，按沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)模架凹模周界尺寸系列，確定凹模固定板外形尺寸為：250mmΧ160mmΧ22mm。 凹模固定板的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為38-42HRC。 4.2.3凸模尺寸確定 凸模長(zhǎng)度根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要來(lái)確定。凸模長(zhǎng)度的確定主要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)、修模、操作安全、裝配等因素的需要。本模具采用彈性卸料板，故凸模長(zhǎng)度的確定按以下公式計(jì)算

29、：L=h1+h2+t+h 式中 h1——凸模固定板厚度（mm） h2——卸料板厚度（mm） t——導(dǎo)料板厚度（mm） h——附加長(zhǎng)度，主要考慮凸模進(jìn)入凹模的深度及模具閉合狀態(tài)下卸料板到凸模固定板間的安全距離等因素（mm），凸模進(jìn)入凹模深度不應(yīng)超過(guò)0.5，此處取0.5mm。 L=h1+h2+t+h =36mm+14mm+4mm+（19.5mm+0.5mm）=74mm 凸模固定板的厚度為H=（1-1.5）D，取36mm，凸模固定板的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為38-42HRC。 5.模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5．1工作部分零件 5.1.1沖

30、Φ10mm孔的凸模設(shè)計(jì) 為了增加凸模的強(qiáng)度和剛度，凸模非工作部分直徑應(yīng)制成逐漸增大的多級(jí)形式，所以選用B形圓凸模。采用壓入式以過(guò)盈配合H7/m6緊固在凸模固定板上，頂端形成臺(tái)肩，以便固定，并保證在工作時(shí)不被拉出。為防轉(zhuǎn)，凸模頭部右側(cè)應(yīng)磨平至桿部右側(cè)。同時(shí)，要依據(jù)計(jì)算的壓力中心的數(shù)據(jù)，使壓力中心與模柄中心重合 5.1.2沖12個(gè)嵌線槽凸模設(shè)計(jì) 12個(gè)嵌線槽凸模為非圓形凸模。為使凸模加工方便，將其做成等斷面，即直通式凸模。采用壓入式以過(guò)盈配合H7/m6緊固在凸模固定板上，并用橫鍵防止卸料時(shí)凸模脫落出凸模固定板。 5.1.3落料凸模設(shè)計(jì) 采用壓入式以過(guò)盈配合H7/m6緊固在凸模固定板上

31、，頂端形成臺(tái)肩，以便固定，并保證在工作時(shí)不被拉出。為防轉(zhuǎn)，凸模頭部右側(cè)應(yīng)磨平至桿部右側(cè)。 凸模材料選擇9Mn2V，硬度58～62HRC，尾部回火40～50HRC，工作部分的刃口應(yīng)尖銳鋒利，無(wú)倒鈍，裂紋，黑斑，缺口等缺陷，熱處理時(shí)必須均勻，無(wú)脫碳、軟點(diǎn)、裂紋、或顯著的變形等現(xiàn)象。凸模工作部分的直徑對(duì)配合部分直徑的同心度允許差不應(yīng)超過(guò)配合部分的直徑允許的二分之一。各非工作部分外緣的銳角必須倒圓或倒邊角,用以防止應(yīng)力集中。 凸模，凹模，固定板及座板間的固定選用螺釘和圓柱銷固定。螺釘和螺釘、螺釘與銷釘之間距離要合理，保證各板的強(qiáng)度。 5．2定位零件 5.2.1送進(jìn)導(dǎo)向零件 選用導(dǎo)料板作為送進(jìn)

32、導(dǎo)向零件。將其與卸料板分開(kāi)制造。設(shè)計(jì)時(shí)，兩導(dǎo)料板間距離應(yīng)等于條料寬度加上一個(gè)間隙值，目的是使條料順利送進(jìn)，導(dǎo)料板的厚度H取決于導(dǎo)料方式和板料厚度。查導(dǎo)料板厚度表，取導(dǎo)料板厚度為4mm。兩導(dǎo)料板寬度分別為53.9mm和54.4mm。兩導(dǎo)料板尺寸為：250mmΧ53.9mmΧ4mm，250mmΧ54.4mmΧ4mm。 5.2.2送料定距零件 在多工位級(jí)進(jìn)模中，定距定位比較可靠，也是應(yīng)用最多的一種混合定距定位。這種定位方法是在一瞬間內(nèi)先粗定位，后精定位，最終達(dá)到精確定位的要求。本模具采用側(cè)刃作粗定位，導(dǎo)正銷用于精定位。此時(shí)，側(cè)刃刃口切料長(zhǎng)度尺寸應(yīng)做成略大于送料步距尺寸0.04-0.12mm, 取

33、0.1mm,以便導(dǎo)正銷導(dǎo)入定位孔時(shí)，條料能有一定微量的后退，獲得良好的定距效果。 1)導(dǎo)正銷 從結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和導(dǎo)正釘穩(wěn)定性等綜合考慮，設(shè)置兩個(gè)導(dǎo)正銷，導(dǎo)正銷直徑取2.46mm。導(dǎo)正銷工作直徑與條料上被導(dǎo)正的孔之間的配合間隙大小，對(duì)定位精度和沖壓工作的順利進(jìn)行有較大影響。配合間隙過(guò)大，會(huì)引起定位精度降低，配合間隙過(guò)小，導(dǎo)正銷易使導(dǎo)正孔變形，甚至?xí)饤l料卡死、抱住在導(dǎo)正銷上，影響模具正常工作，同時(shí)還會(huì)加快導(dǎo)正銷的磨損。本模具步距精度要求一般，材料薄，查表并綜合考慮，取0.04mm，即導(dǎo)正孔直徑取2.5mm。導(dǎo)正孔在第一工位沖出。 導(dǎo)正銷工作時(shí)，通過(guò)條料還要伸出較長(zhǎng)一段長(zhǎng)度，對(duì)應(yīng)的凹模上需加工

34、成通孔，即讓位孔。讓位孔與導(dǎo)正銷直徑之間保持足夠間隙，一般取Z=（0.12-0.2）t，，取0.2t，即0.07mm。 導(dǎo)正銷的導(dǎo)入端頭部形狀設(shè)計(jì)成錐形。，適用于小孔的導(dǎo)正。由于導(dǎo)正孔較小，采用小錐度20。在錐度與工作直徑的相交處和錐尖部分，有圓弧過(guò)渡，加工成光滑狀。 導(dǎo)正銷工作直徑段伸出長(zhǎng)度h一般?。?.8-1.5）t，取h=t=0.35mm 導(dǎo)正銷應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，選用優(yōu)質(zhì)工具鋼T10A，并經(jīng)熱處理淬火，硬度為60-64HRC，工作部分表面粗糙度小，Ra=0.4m 2)定距側(cè)刃 側(cè)刃是一種特殊的凸模。側(cè)刃將條料沖出缺口，條料上形成小臺(tái)階，送料時(shí)利用小臺(tái)階被導(dǎo)料板擋住定

35、位，實(shí)現(xiàn)級(jí)進(jìn)送料。側(cè)刃斷面的長(zhǎng)度等于送料步距，條料送進(jìn)一次，壓力機(jī)行程一次，側(cè)刃在條料上沖下一個(gè)長(zhǎng)度等于步距的料邊。采用側(cè)刃和導(dǎo)正銷定距方式時(shí)，側(cè)刃長(zhǎng)度cˊ應(yīng)等于步距c加（0.1-0.2）mm。故cˊ=c+0.1=50.4+0.1=50.5mm。 3)側(cè)刃擋塊 一般情況下，導(dǎo)料板是不淬硬的，為了提高擋料部分的硬度和耐磨性，將導(dǎo)料板的側(cè)刃旁局部鑲嵌擋塊，即側(cè)刃擋塊。側(cè)刃擋塊要求耐磨，選用優(yōu)質(zhì)工具鋼T10A經(jīng)熱處理淬火處理制成，硬度為54-58HRC，擋塊與導(dǎo)料板加工成H7/m6成過(guò)渡配合。 5．3卸料和推件裝置 卸料結(jié)構(gòu)用于將條料，廢料從凸模上卸下的裝置。卸料板包括剛性卸料板和彈性卸料板

36、兩種形式。采用剛性卸料板時(shí)，卸料力大，但卸料板不起壓料作用，毛坯材料厚度大于0.5mm以上時(shí)常采用這種方式。彈性卸料板的卸料力較小，但操作方便，生產(chǎn)效率較高，在沖壓成形過(guò)程中還能起到壓料作用，沖裁質(zhì)量較好，多用于薄板的卸料。對(duì)于卸料力要求較大、卸料板與凹模之間又要求有較大的空間位置時(shí)，可采用剛、彈性相結(jié)合的卸料方式。綜合考慮，采用彈性卸料板。卸料板厚度取14mm。卸料板尺寸為250mm160mm14mm。 5.3.1卸料彈簧的設(shè)計(jì) 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初選4根彈簧，每根彈簧的預(yù)壓力為：F 0≥F 卸N=（7504）N=187.5N 根據(jù)壓力和模具結(jié)構(gòu)初選彈簧為20 mm3mm45 mm，校驗(yàn)彈簧

37、最大許可壓縮量Lmax>彈簧的實(shí)際總壓縮量L 總。，此彈簧的具體參數(shù)是：彈簧外徑D= 20mm，材料直徑d= 3mm，自由高度H= 45mm，節(jié)距t= 5.5mm，F(xiàn) 1=330 N，極限載荷時(shí)彈簧的高度H 1=30.2 mm。 彈簧的最大許可壓縮量Lmax=（45-30.2）mm =19.8mm 彈簧預(yù)壓縮量L’= F 0F 1Lmax=187.533019.8=11.25mm 校核：卸料板工作行程t+h 1+h 2=（0.35+0.6+0.5）mm =1.45 mm 凸凹模刃口修磨量h 3=6 mm 彈簧的實(shí)際總壓縮量L 總= L’+ t+h 1+h 2

38、+ h 3=18.7 mm 由于19.8>18.7，即Lmax>L 總，所以所選彈簧是合適的。 所選彈簧的規(guī)格為： 外 徑：D=20mm 鋼絲直徑：d= 3mm 自由高度：H= 45mm 裝配高度：H 2= H- L’=（45-11.25）mm=33.75 mm 彈簧的窩座深度：h= H-Lmax+ h 卸料板+ t+1- h 凸模+h 修模 =（45-19.8+14+0.35+1-33.5+6）mm=13.05mm 彈簧外露高度H 3= 19.5mm，彈簧安裝在卸料螺釘里面。 5.3.2卸料螺釘?shù)脑O(shè)計(jì) 查表選用L=70mm。直徑d=8 mm

39、，L70的圓柱頭卸料螺釘，其標(biāo)記為： 卸料螺釘M870，材料為45鋼，熱處理硬度為35～45HRC。 5.3.3卸料板孔和凸模間隙 查表得彈性卸料板孔與凸模之間的單邊間隙值為0.05 mm。級(jí)進(jìn)模中特別小的沖孔凸模與卸料板孔的單邊間隙值應(yīng)比查表所得值略大，故彈性卸料板與沖導(dǎo)正銷孔凸模之間的單邊間隙值取0.1mm。 5．4模架及其零件 5.4.1滑動(dòng)導(dǎo)向模架和滾動(dòng)導(dǎo)向模架 模架是上模座、下模座、導(dǎo)柱和導(dǎo)套的組合體。根據(jù)模架導(dǎo)向用的導(dǎo)柱和導(dǎo)套間的配合性質(zhì)，模架可分為滾動(dòng)導(dǎo)向模架和滑動(dòng)導(dǎo)向模架兩大類。滾珠導(dǎo)向裝置是一種無(wú)間隙導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)，其精度要比光滑圓柱導(dǎo)向裝置高，且其壽命也長(zhǎng)。故本模具采

40、用滾珠導(dǎo)向裝置。 5.4.2導(dǎo)向零件 導(dǎo)向零件用于提高模具精度、減少?zèng)_床對(duì)模具精度的不良影響，同時(shí)還可以節(jié)省模具的調(diào)整時(shí)間，以及提高沖件的精度和模具壽命。 在選擇導(dǎo)柱長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)保證模具在閉合位置時(shí)，導(dǎo)柱的上端面與上模座頂面的距離不小于10-15mm，以保證凸、凹模經(jīng)多次刃磨而使模具閉合高度變小后，導(dǎo)柱也不會(huì)影響模具正常工作；而下模座的下平面與導(dǎo)柱壓入端的端面之間的距離不小于5mm。以保證下模座在壓力機(jī)工作臺(tái)上的安裝固定；導(dǎo)套的上斷面與上模座上平面之間的距離應(yīng)大于2-3mm，以便排氣和出油。導(dǎo)柱下斷面用螺釘固定，螺釘規(guī)格為M20Χ28，同時(shí)需要設(shè)置一個(gè)平墊圈。 5．5支承及夾持零件、緊固

41、零件的設(shè)計(jì) 5.5.1模柄 模柄的作用是把上模部分與壓力機(jī)的滑塊相連接,并將作用力由壓力機(jī)傳給模具。設(shè)計(jì)模具時(shí)，選擇模柄的類型要考慮模具結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和使用要求，模柄工作段的直徑應(yīng)與所選定的壓力機(jī)滑塊模柄孔的直徑相一致。綜合考慮，選用壓入式模柄，它與上模座孔采用H7/m6過(guò)渡配合，并加銷釘防轉(zhuǎn)。 選擇凸緣模柄JB/T7646.1-94A型，材料為Q275。模柄：Φ50mm120mm。 5.5.2緊固件 沖模中用到的緊固件主要是螺釘和銷釘，其中螺釘起聯(lián)結(jié)固定作用，銷釘起定位作用。本模具使用4個(gè)內(nèi)六角螺釘，緊固牢靠，螺釘頭不外露，且模具外形美觀。銷釘選用4個(gè)圓柱銷。螺釘選用M12的規(guī)格，銷釘

42、選用10。 螺釘之間，螺釘與銷釘之間的距離，螺釘、銷釘距凹模刃口及外緣的距離，均不應(yīng)過(guò)小，以防降低模具的強(qiáng)度。各被聯(lián)接件的銷孔應(yīng)配合加工，以保證位置精度。銷釘和銷孔之間采用H7/n6配合。其位置如圖4所示： 圖4 螺釘、銷釘之間的距離圖 5.5.3墊板尺寸確定 墊板的作用是直接承受和擴(kuò)散凸、凹模傳遞的壓力，以降低模板所受的單位壓力，防止沖裁過(guò)程中凸模在上模座上壓出凹坑，使模具在軸線方向上產(chǎn)生松動(dòng)從而導(dǎo)致模具壽命的降低。沖模中最常見(jiàn)的是凸模墊板，它被裝于凸模固定板與模板之間。同時(shí)本模具也需要設(shè)置凹模墊板。墊板材料為45鋼，淬火硬度為38-42HRC。墊板上、下表面應(yīng)磨平，以保證平行

43、度要求。墊板尺寸為： 250mm160mm10mm。 5.5.4固定板尺寸確定 固定板的凸、凹模安裝孔與凸、凹模采用過(guò)渡配合H7/m6，壓裝后將凸、凹模端面與固定板磨平。凸模固定板外形尺寸： 250mm160mm36mm。 凸模固定板材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為38-42HRC。 6.模具的總體設(shè)計(jì) 在上述分析計(jì)算的基礎(chǔ)上，進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)（此時(shí)一般只需勾畫出草圖即可），并初步計(jì)算模具的閉合高度,并確定模具的外形尺寸。 6．1模架的選擇 標(biāo)準(zhǔn)模架中，應(yīng)用最廣泛的是導(dǎo)柱、導(dǎo)套作為導(dǎo)向裝置的模架，根據(jù)導(dǎo)柱、導(dǎo)套配置的不同。選用四導(dǎo)柱模架，其導(dǎo)向的精度與剛度都較好。故選用四導(dǎo)

44、柱滾珠模架。 6．2模架參數(shù)的確定 依據(jù)凸、凹模周界尺寸選擇模架為250mm160mm（GB/T2852.3），技術(shù)條件按JB/T8050-1999的規(guī)定。 模架各零件標(biāo)記如下： L=250 B=160 上模座：250mm160mm50 mm 下模座：250mm160mm60mm 導(dǎo)柱：C32mm195mm 導(dǎo)套：C32mm120 mm48 mm 模柄：AΦ50mm120 mm 上固定板厚度：36mm 下固定板厚度：22 mm 墊板厚度：10 mm 卸料板厚度：14 mm 模具的閉合螺釘 上模座：M1

45、279 GB/T70.1-2000 下模座：M1279 GB/T70.1-2000 模柄防轉(zhuǎn)銷釘：846 GB/T119.2-2000 圓柱銷：Φ1082 GB/T119.2-2000 Φ1090 GB/T119.2-2000 高度：H 閉=h 上模座+h 上墊板+h 凸模+h 凹模+ h 下墊板+h 下模座- h 凸模進(jìn)入凹模深度 =（50+10+74+22+10+60-0.5）mm =225.5 mm 6．3凸模強(qiáng)度校核 6.3.1壓應(yīng)力校

46、核 查表得凸模材料的許用壓應(yīng)力[σy]=1800Mpa,被沖材料的抗剪強(qiáng)度τ=425 Mpa 對(duì)于圓形凸模，dmin≥4tτ/[σy] 對(duì)于非圓形凸模，要使Amin≥F/[σy] 其中，dmin——凸模最小直徑 t——料厚 τ——抗剪強(qiáng)度 Amin——凸模最狹窄處的截面積 F——沖裁力 σy——凸模材料的許用應(yīng)力。 對(duì)于沖嵌線槽凸模，Amin=0.83Χ5.14=4.28 mm2 ≥2862.1N/1800Mpa=1.59 mm2 ，滿足，所以合格。 對(duì)于沖孔凸模，d=10.02mm≥4Χ0.35mmΧ425Mpa/1800Mpa=0.33mm,滿足，故也合格。 6

47、.3.2彎曲應(yīng)力校核 對(duì)于圓形凸模，Lmax≤90 d2 / 對(duì)于非圓形凸模，Lmax≤425/ 式中，Lmax——許可的凸模最大自由長(zhǎng)度 d——凸模的最小直徑 F——沖裁力 J——凸模最小斷面的慣性距 對(duì)于圓形凸模，Lmax=38mm≤90Χ10.02Χ10.02/=40.96mm, 滿足，所以合格。 對(duì)于沖嵌線槽凸模，Lmax=38mm≤425/=51.55mm, 滿足，所以也合格。 7.選定沖壓設(shè)備 沖裁件尺寸為47.2mm，板厚為0.35mm，查壓力機(jī)規(guī)格表，選擇型號(hào)為JH23-40型開(kāi)式雙柱可傾式壓力機(jī)。其主要參數(shù)如下： 公稱壓力：400KN 滑塊行程：80

48、 mm 最大閉合高度：330 mm 工作臺(tái)尺寸（前后左右）：460 mm 700mm 墊板尺寸：65mm 模柄孔尺寸：Φ50mm70 mm 最大傾斜角度：30 8.繪制模具總圖 模具總圖(包括零件圖)的繪制應(yīng)嚴(yán)格按照制圖標(biāo)準(zhǔn)(GB/T4457~T4460和GU/T131-1993)。同時(shí)，在實(shí)際生產(chǎn)中，結(jié)合模具的工作特點(diǎn)和安裝、調(diào)試的需要，其圖畫的布局已形成一定的習(xí)慣。如圖5所示： 圖5 模具總圖 9.設(shè)計(jì)總結(jié) 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我鞏固了大學(xué)四年所學(xué)。設(shè)計(jì)過(guò)程中我增長(zhǎng)了很多新知識(shí)，了解到動(dòng)手實(shí)踐才是硬道理。本套設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)制件材料分析后，確定為沖壓成型，并通過(guò)對(duì)制件形狀

49、的分析，確定為三工位級(jí)進(jìn)模。設(shè)計(jì)過(guò)程中，進(jìn)行了一系列的工藝計(jì)算，然后對(duì)凸、凹模零件，定位零件、卸料裝置、導(dǎo)向零件、支持緊固零件等的設(shè)計(jì)，并對(duì)凸、凹模進(jìn)行校核，確保模具可以正常工作。 本套模具合模時(shí)彈簧壓縮，第一工位沖12個(gè)嵌線槽孔，第二工位沖中心孔，第三工位落料。用側(cè)刃作粗定位，最后落料用導(dǎo)正銷作精定位。開(kāi)模時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)，凸模上行，至卸料板時(shí)條料被卸下，已完成下一次沖裁動(dòng)作。當(dāng)彈簧完全復(fù)原，卸料板被抬起，模具回到原來(lái)高度。 參考文獻(xiàn) [1]劉守勇.機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.5. [2]張錚.模具制造技術(shù)[M] .北京：電子工業(yè)出版社，2002.1

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52、京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005. [18]許發(fā)樾.實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005. [19]原紅玲.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.8. [20]梅伶.模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.12. [21]曹立文,郭士清.實(shí)用沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:人民郵電出版社,2007. 謝 辭 轉(zhuǎn)眼畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束，這意味著大學(xué)生活也接近了尾聲。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我的收獲還是很大的。我了解到作為一個(gè)模具設(shè)計(jì)者，不只是單純地要把模具設(shè)計(jì)出來(lái)，對(duì)于一般沖壓模具而言，級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，模具的制造難度及精度要求相對(duì)較

53、高，制作周期較長(zhǎng)，因而對(duì)模具設(shè)計(jì)及工藝編排技術(shù)人員的要求更高。設(shè)計(jì)過(guò)程中，成本、加工難易、操作安全程度都是首先應(yīng)該考慮到的。在這個(gè)過(guò)程中，我綜合考慮了一系列因素，盡我所能地把模具設(shè)計(jì)好，同時(shí)也深刻體會(huì)到了自己知識(shí)的欠缺，但我相信在以后工作中我會(huì)不斷學(xué)習(xí)，逐步進(jìn)步的。 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我是在高老師的精心指導(dǎo)下完成的。在高老師的幫助下，我順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)，并讓我了解到了作為一個(gè)設(shè)計(jì)者的責(zé)任。在此，我非常感謝高老師的耐心指導(dǎo)。同時(shí)，也很感謝學(xué)校提供了這么好的設(shè)計(jì)環(huán)境，設(shè)計(jì)資料也很齊全。若脫離了老師同學(xué)的幫助，我的設(shè)計(jì)不會(huì)這么順利地完成，在此，還要衷心地感謝所有同學(xué)的熱心幫助，感謝所有老師的用心培養(yǎng)。非常謝謝你們！