連接板的沖壓模具設計及成形工藝-級進模含7張CAD圖

連接板的沖壓模具設計及成形工藝-級進模含7張CAD圖,連接,沖壓,模具設計,成形,工藝,級進模含,cad XXXXX XXX設計（XX）中期檢查表 學生姓名 學 號 指導教師 選題情況 課題名稱 連接板沖壓成形工藝及模具設計 難易程度 偏難 適中 偏易 工作量 較大 合理 較小 符合規(guī)范化的要求 任務書 有 無 開題報告 有 無 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差 學習態(tài)度、出勤情況 好 一般 差 工作進度 快 按計劃進行 慢 中期工作匯報及解答問題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績評定： 所在專業(yè)意見： 負責人： 年 月 日 設 計任 務 書 1．本畢業(yè)設計課題來源及應達到的目的： 該課題來源于生產(chǎn)實踐。在完成該課題之后，應對沖壓工藝生產(chǎn)較為熟悉，能熟練掌握相關設計手冊的使用，能獨立完成一套模具的設計及模具工作零件加工工藝的編制，能夠運用模具設計軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。 2．本畢業(yè)設計課題任務的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術要求、工作要求等）： (1)了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀； (2)沖壓件的結(jié)構工藝分析； (3)沖孔落料模設計，并編寫設計說明書一份； (4)繪制模具總裝圖一張，并畫出所有零件的零件圖； (5)編制主要零件加工工藝過程卡。 厚度：2mm 材料：Q235-A 生產(chǎn)批量：大批量 所在專業(yè)審查意見： 負責人： 年 月 日 系部意見： 系領導： 年 月 日 連接板沖壓成形工藝及模具設計 摘 要 壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。彎曲是將板料、棒料、管材和型材彎曲成一定角度和形狀的沖壓成形工序。 本文主要研究工作：利用連接板特征之間的關系建立級進模排樣設計模型，引入沖壓沖壓是利用安裝在沖壓設備（主要是壓力機）上的模具對材料施加排樣設計原則；進一步將連接板的形狀特征應用于模具結(jié)構設計中，建立模具模型，進行模具工藝設計和結(jié)構設計，從而確定總體的模具形式；模具投入制造后，可能在制造和生產(chǎn)調(diào)試過程中表現(xiàn)出設計的不足和錯誤，通過總結(jié)概括這些問題，可以進行修正工藝設計和模具結(jié)構設計，或增加新的工藝規(guī)則，為以后的模具設計提供寶貴的經(jīng)驗。 關鍵詞：沖壓 連接板 模具  Connecting plate stamping technology and die design Abstract Stamping is installed in the use of stamping equipment (mainly press) on the mold to exert pressure on the materials to produce plastic deformation or separation, to obtain the necessary components of a pressure processing methods. Sheet metal bending is, bar, pipe-bending and profiles some perspective and shape of the stamping process.The use of steel parts to establish the relationship between the characteristics of the Progressive Die layout design models, such as punching with layout design principles; further steel components used in the shape of die structure design, create a model die, die design and technology Structural design, to determine the overall form of the mold; Die in manufacturing, may be in the manufacturing and production process of debugging demonstrated the inadequacies and errors in design, through the speech summed up these problems, that can process design and die structure design, new or increased Technology rules, the die design for the future provide a valuable experience. Key words: stamping Connecting plate mould 機 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 粗銑 工序號 02 零件名稱 凸模固定板 零件號 00-06 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 號 重 量 Q235鋼 40-45HRC 設 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號 銑床 虎鉗 游標卡尺 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀 長 度 走 刀 次 數(shù) 切 削 深 度 進給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時 一次 1 銑上平面 φ75面銑刀 游標卡尺 0.5 2 1 200㎜/ min 800r/min 一次 1 銑下平面 φ75面銑刀 游標卡尺 0.5 2 1 200㎜/ min 800r/min 一次 2 銑兩端面 φ20立銑刀 游標卡尺 0.5 1 1 60㎜/ min 300r/min 一次 2 銑兩端面 φ20立銑刀 游標卡尺 0.5 1 1 60㎜/ min 300r/min 設 計 者 指 導 教 師 共 1 頁 第1頁 機 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 粗銑 工序號 03 零件名稱 凹模 零件號 00-01 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 號 重 量 Cr6WV 58-62HRC 設 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號 銑床 虎鉗 游標卡尺 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀 長 度 走 刀 次 數(shù) 切 削 深 度 進給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時 一次 1 銑上平面 φ75面銑刀 游標卡尺 0.5 2 1 200㎜/ min 800r/min 一次 1 銑下平面 φ75面銑刀 游標卡尺 0.5 2 1 200㎜/ min 800r/min 一次 2 銑兩端面 φ20立銑刀 游標卡尺 0.5 1 1 60㎜/ min 300r/min 一次 2 銑兩端面 φ20立銑刀 游標卡尺 0.5 1 1 60㎜/ min 300r/min 設 計 者 指 導 教 師 共 1 頁 第1頁 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 零件號 零 件 名 稱 00-01 凹模 工序號 工 序 名 稱 設 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 01 下料： 80mm×65mm 等離子 直尺 02 粗銑：銑各面,互為直角,留單邊余量0.5mm 銑床 虎鉗 標準 面銑刀 游標卡尺 03 磨削：磨各面,互為垂直,留單邊余量0.3mm 磨床 磁力夾具、虎鉗 砂輪 游標卡尺 04 鉗工：劃線,按位置加工孔,并攻螺紋 鉆床 虎鉗 鉆刀、鉸刀、攻絲刀 高度尺、游標卡尺 05 熱處理：按熱處理工藝,淬火回火達到58～62HRC 電熱爐 火鉗 06 磨削：精磨上下平面 磨床 磁力夾具、虎鉗 砂輪 游標卡尺 07 線切割：按圖紙要求進行線切割 線切割機床 復式支撐夾具 銅絲 游標卡尺 08 鉗工：鉗工精修、拋光 研磨工具 游標卡尺 編制 董蓓玉 校對 審核 批準 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 零件號 零 件 名 稱 00-06 凸模固定板 工序號 工 序 名 稱 設 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 01 下料： 80mm×65mm 等離子 直尺 02 粗銑：銑各面,互為直角,留單邊余量0.5mm 銑床 虎鉗 標準 面銑刀 游標卡尺 03 磨削：磨各面,互為垂直,留單邊余量0.3mm 磨床 磁力夾具、虎鉗 砂輪 游標卡尺 04 鉗工：劃線,按位置加工孔,并攻螺紋 鉆床 虎鉗 鉆刀、鉸刀、攻絲刀 高度尺、游標卡尺 05 熱處理：按熱處理工藝,淬火回火達到40-45HRC 電熱爐 火鉗 06 磨削：精磨上下平面 磨床 磁力夾具、虎鉗 砂輪 游標卡尺 07 線切割：按圖紙要求進行線切割 線切割機床 復式支撐夾具 銅絲 游標卡尺 08 鉗工：鉗工精修、拋光 研磨工具 游標卡尺 編制 校對 審核 批準 連接板沖壓成形工藝及模具設計 摘 要 壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。彎曲是將板料、棒料、管材和型材彎曲成一定角度和形狀的沖壓成形工序。 本文主要研究工作：利用連接板特征之間的關系建立級進模排樣設計模型，引入沖壓沖壓是利用安裝在沖壓設備（主要是壓力機）上的模具對材料施加排樣設計原則；進一步將連接板的形狀特征應用于模具結(jié)構設計中，建立模具模型，進行模具工藝設計和結(jié)構設計，從而確定總體的模具形式；模具投入制造后，可能在制造和生產(chǎn)調(diào)試過程中表現(xiàn)出設計的不足和錯誤，通過總結(jié)概括這些問題，可以進行修正工藝設計和模具結(jié)構設計，或增加新的工藝規(guī)則，為以后的模具設計提供寶貴的經(jīng)驗。 關鍵詞：沖壓 連接板 模具  Connecting plate stamping technology and die design Abstract Stamping is installed in the use of stamping equipment (mainly press) on the mold to exert pressure on the materials to produce plastic deformation or separation, to obtain the necessary components of a pressure processing methods. Sheet metal bending is, bar, pipe-bending and profiles some perspective and shape of the stamping process.The use of steel parts to establish the relationship between the characteristics of the Progressive Die layout design models, such as punching with layout design principles; further steel components used in the shape of die structure design, create a model die, die design and technology Structural design, to determine the overall form of the mold; Die in manufacturing, may be in the manufacturing and production process of debugging demonstrated the inadequacies and errors in design, through the speech summed up these problems, that can process design and die structure design, new or increased Technology rules, the die design for the future provide a valuable experience. Key words: stamping Connecting plate mould  目 錄 1緒 論 1 1.1現(xiàn)狀 1 1.2模具的未來發(fā)展趨勢 1 2沖壓件工藝性分析及沖裁方案的確定 3 3主要設計計算 5 3.1 排樣方案的確定及計算 5 3.2 沖壓力的計算 7 3.3 壓力中心的確定及相關計算 8 3.4 工作零件刃口尺寸計算 8 4模具總體設計 10 4.1 模具類型的選擇 10 4.2 定位方式的選擇 10 4.3 卸料﹑出件、導向方式的選擇 11 5工作零部件的設計 12 5.1凸模的設計 12 5.2 凹模的設計 13 6模具材料的選用及其它零部件的設計 15 6.1 模具材料的選用 15 6.2 卸料板及卸料部件的設計 16 6.3 模架及其他零部件的設計 17 7設備的校核 18 8模具的裝配和沖裁模具的試沖 19 8.1模具的裝配 19 8.2 沖裁模具的試沖 20 總 結(jié) 22 致 謝 23 參考文獻 24 編號： XXXXXX 專業(yè) XX設計（XXX）答辯記錄 論文名稱： 連接板沖壓成形工藝及模具設計 班 級 學 號 姓 名 答 辯 記 錄 記錄人： 年 月 日 XX設計說明書 題目：連接板沖壓成形工藝及模具設計 系 部： 專 業(yè)： 班 級： 學生姓名： 學 號： 指導教師： 20XX年 4月24日 XXXXX XX設計（XX）評語 學生姓名： 班級: 學號： 題 目： 連接板沖壓成形工藝及模具設計 綜合成績： 指導者評語： 1）該同學工作態(tài)度較認真，基本能完成畢業(yè)設計任務； 2）該同學能正確查閱國內(nèi)有關沖壓模具設計與制造方面的大量資料，制訂出了較合理的沖壓成形工藝及模具結(jié)構； 3）該同學設計說明書內(nèi)容基本完整，計算基本正確，格式較規(guī)范； 4）該同學裝配圖、零件圖設計較合理，但圖紙中存在一定的錯誤； 5）建議該同學成績評定：中等； 6）可以提交答辯 指導者(簽字)： 年 月 日 設計（XX）評語 評閱者評語： 1）該同學工作態(tài)度較認真，基本能完成畢業(yè)設計任務； 2）該同學查閱了國內(nèi)有關沖壓模具設計與制造方面的大量資料，制訂出了較合理的沖壓成形工藝及模具結(jié)構，設計中不存在創(chuàng)新； 3）該同學設計說明書內(nèi)容基本完整，計算基本正確，格式較規(guī)范； 4）該同學裝配圖、零件圖設計較合理，視圖表達存在一定的錯誤； 5）建議該同學成績評定：中等； 6）可以提交答辯。 評閱者(簽字)： 年 月 日 答辯委員會（小組）評語： 畢業(yè)設計說明書格式比較規(guī)范，內(nèi)容完整。模具設計圖紙結(jié)構較合理，繪圖比較規(guī)范。繪圖表達有少許錯誤，技術要求不規(guī)范。評定該生畢業(yè)成績?yōu)橹小? 答辯委員會（小組）負責人(簽字)： 年 月 日 連接板沖壓成形工藝及模具設計 摘 要 壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。彎曲是將板料、棒料、管材和型材彎曲成一定角度和形狀的沖壓成形工序。 本文主要研究工作：利用連接板特征之間的關系建立級進模排樣設計模型，引入沖壓沖壓是利用安裝在沖壓設備（主要是壓力機）上的模具對材料施加排樣設計原則；進一步將連接板的形狀特征應用于模具結(jié)構設計中，建立模具模型，進行模具工藝設計和結(jié)構設計，從而確定總體的模具形式；模具投入制造后，可能在制造和生產(chǎn)調(diào)試過程中表現(xiàn)出設計的不足和錯誤，通過總結(jié)概括這些問題，可以進行修正工藝設計和模具結(jié)構設計，或增加新的工藝規(guī)則，為以后的模具設計提供寶貴的經(jīng)驗。 關鍵詞：沖壓 連接板 模具  Connecting plate stamping technology and die design Abstract Stamping is installed in the use of stamping equipment (mainly press) on the mold to exert pressure on the materials to produce plastic deformation or separation, to obtain the necessary components of a pressure processing methods. Sheet metal bending is, bar, pipe-bending and profiles some perspective and shape of the stamping process.The use of steel parts to establish the relationship between the characteristics of the Progressive Die layout design models, such as punching with layout design principles; further steel components used in the shape of die structure design, create a model die, die design and technology Structural design, to determine the overall form of the mold; Die in manufacturing, may be in the manufacturing and production process of debugging demonstrated the inadequacies and errors in design, through the speech summed up these problems, that can process design and die structure design, new or increased Technology rules, the die design for the future provide a valuable experience. Key words: stamping Connecting plate mould  目 錄 1緒 論 1 1.1現(xiàn)狀 1 1.2模具的未來發(fā)展趨勢 1 2沖壓件工藝性分析及沖裁方案的確定 3 3主要設計計算 5 3.1 排樣方案的確定及計算 5 3.2 沖壓力的計算 7 3.3 壓力中心的確定及相關計算 8 3.4 工作零件刃口尺寸計算 8 4模具總體設計 10 4.1 模具類型的選擇 10 4.2 定位方式的選擇 10 4.3 卸料﹑出件、導向方式的選擇 11 5工作零部件的設計 12 5.1凸模的設計 12 5.2 凹模的設計 13 6模具材料的選用及其它零部件的設計 15 6.1 模具材料的選用 15 6.2 卸料板及卸料部件的設計 16 6.3 模架及其他零部件的設計 17 7設備的校核 18 8模具的裝配和沖裁模具的試沖 19 8.1模具的裝配 19 8.2 沖裁模具的試沖 20 總 結(jié) 22 致 謝 23 參考文獻 24  1 緒 論 1.1現(xiàn)狀　 改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨資和私營也得到了快速發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”；廣東一些大集團公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。 隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認識到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個鏈條中最基礎的要素之一，模具制造技術現(xiàn)已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志，并在很大程度上決定企業(yè)的生存空間。近年來許多模具企業(yè)加大了用于技術進步的投資力度，將技術進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件，個別廠家還引進了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件。 雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設備在模具加工設備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術的普及率不高；許多先進的模具技術應用不夠廣泛等。 1.2模具的未來發(fā)展趨勢 模具技術的發(fā)展應該為適應模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”的要求服務。達到這一要求急需發(fā)展如下幾項： (1)、全面推廣CAD/CAM/CAE技術　 模具CAD/CAM/CAE技術是模具設計制造的發(fā)展方向。隨著微機軟件的發(fā)展和進步，普及CAD/CAM/CAE技術的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術培訓和技術服務的力度；進一步擴大CAE技術的應用范圍。計算機和網(wǎng)絡的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個行業(yè)中推廣成為可能，實現(xiàn)技術資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。 （2）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)　 高速掃描機和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。 （3）提高模具標準化程度　 我國模具標準化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標準件使用覆蓋率已達到30%左右。國外發(fā)達國家一般為80%左右。 （4）優(yōu)質(zhì)材料及先進表面處理技術　 選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應用相應的表面處理技術來提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應發(fā)展工藝先進的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術。 加入世貿(mào)組織后，我國將獲得一個更加穩(wěn)定的國際經(jīng)貿(mào)環(huán)境，從而有利于我國的改革開放．有利于我國與各國、各地區(qū)的經(jīng)濟貿(mào)易合作，有利于世界經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展。我國在制定法律法規(guī)時要遵守WTO的規(guī)則，增加透明度，減少行政干預等；在市場開放方面，需要逐步降低關稅，取消非關稅措施，開放服務業(yè)市場等。這無論在觀念上還是在體制上都會帶來一定的變化。我國加入 WTO同時也將為各國、各地區(qū)的貿(mào)易伙伴提供更好、更穩(wěn)定的市場進入機會。使我國的投資環(huán)境將更為寬松、透明、穩(wěn)定，我國的利用外資領域?qū)⑦M一步擴大，我國的市場體系將更加完善和發(fā)達。國內(nèi)和國外模具企業(yè)都可以從中得到更多的機會和收益。  2 沖壓件工藝性分析及沖裁方案的確定 工件名稱：連接板 圖2-1 連接板 工件簡圖：如圖2-1所示。 生產(chǎn)批量：大批量 材料：Q235鋼 材料厚度：2mm 此工件只有落料和沖孔兩個工序。材料為Q235鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。工件結(jié)構相對簡單，有三個2mm×6mm的方形孔和四個半徑為R2的弧和兩段分別為16mm和6mm的直線連接而成；孔與孔、孔與邊緣之間的距離也滿足要求，工件的尺寸全部為自由公差，可看作IT14級，尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求。 沖裁工藝方案的確定： 該工件包括落料、沖孔兩個基本工序，可有以下三種工藝方案。 方案一：采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：采用復合模生產(chǎn)。 方案三：采用級進模生產(chǎn)。 方案一：模具結(jié)構簡單，但需要兩道工序兩副模具，成本較高而生產(chǎn)效率低，難以滿足中批量生產(chǎn)要求。 方案二：只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高。 方案三：也只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，工件精度也能滿足要求。通過對上述三種方案的分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案三為佳。  3 主要設計計算 3.1 排樣方案的確定及計算 設計復合模，首先要設計條料的排樣圖。連接板的形狀不對稱，應采用直排樣，如圖3-1所示的排樣方法，設計成直排。搭邊值取1.8mm和2.5mm，條料寬度為26mm步距為11.8mm，一個步距的材料利用率為52.3%。 圖3-1 排樣圖 計算沖裁件面積A： A=160.56mm2 查表3-1得最小搭邊值：a=2.5mm a1=1.8mm 表3-1 最小搭邊值a =采用無側(cè)壓裝置。 條料寬度B： (B=D+2a+C 其中： D---垂直送料方向上零件尺寸 a---條料與條料板間間隙 △---條料寬度公差值 ) 有公式得： B=20+1+2.5×2=26mm 布距S： S=10+1.8=11.8mm 一個布距材料利用率η： η=nA/BS×100% 式中： n---一個布距內(nèi)沖裁件數(shù)目 A---沖裁件面積 B---條料寬度 S---布距 有公式得： η=1×160.56/26×11.8×100％=52.3％ 3.2 沖壓力的計算 平刃口模具沖裁時，其理論沖裁力（N）可按下式計算： tF=Ltζbh 式中： L---沖裁件周長mm t---材料厚度mm ζb---材料抗拉強度Mpa 但選擇設備時，考慮刃口磨損和材料厚度及力學性能波動等因素，實際沖裁力可能增大，所以應取 F=1.3Ltζb 材料厚度 t=2mm 材料抗拉強度=450Mpa (由表1.3.6查出) 故 F=1.3Ltζb=1.3×56.56×2×300=44116.8KN 查下表3-2得 Kt=0.55 表3-2 卸料力、頂件力、推件力系數(shù) === 材料及厚度/mm K卸 K推 K頂 鋼 小于等于0.1 0.065-0.075 0.1 0.14 0.1-0.5 0.045-0.055 0.63 0.08 0.5-2.5 0.04-0.05 0.55 0.06 2.5-6.5 0.03-0.04 0.45 0.05 大于6.5 0.02-0.03 0.25 0.03 鋁、鋁合金 0.025-0.08 0.03-0.07 紫銅、黃銅 0.02-0.06 0.03-0.09 推件力Ft、計算式為： Ft=nKt×F=3×4416.8×0.055=7279.27KN 沖裁工藝總力總F F總=F +Ft=4416.8+7279.27=11696.07KN 該模具采用級進模，擬選剛性卸料、下出料。 根據(jù)計算結(jié)果，沖壓設備擬選J23-25。 3.3 壓力中心的確定及相關計算 計算壓力中心時，先畫出凹模型口圖，如圖3-2所示。 圖3-2 壓力中心圖 在圖3-2中將xOy坐標系建立在圖示的圓心坐標上，將沖裁輪廓線按幾何圖形分解成L1～L3共3組基本線，利用AutoCAD查出該模具的壓力中心C點坐標（-4.6，0）。該工件沖裁力不大，壓力中心偏移X方向-4.6。若選用J23-25沖床，C點與壓力機模柄孔中心大致重合，滿足要求。 3.4 工作零件刃口尺寸計算 在確定工件零件刃口尺寸計算方法之前，首先要考慮工作零件的加工方法及模具裝配方法。結(jié)合該模具的特點，工作零件的形狀相對比較簡單，適宜采用線切割機床分別加工凸模固定板、沖孔凸模、落料凸模、凹模以及卸料板，這種加工方法可以保證這些零件各孔的同軸度，使裝配工作簡化。因此工作零件刃口尺寸計算就按分開加工的方法計算。 由圖1可知，該工件屬于無特殊要求的一般沖裁件。由沖孔獲得查初始雙面間隙表得 Zmax=0.360mm,Zmin=0.0246mm則： Zmax-Zmin=0.360-0.246=0.114mm 由摩擦系數(shù)表3-3查得：X=0.5。 表3-3 磨損系數(shù) t/mm 非圓形沖件 圓形沖件 1 0.75 0.5 0.75 0.5 沖件公差△/mm 1 <0.16 0.17- 0.35 >0.36 <0.16 >0.16 1-2 <0.20 0.21-0.41 >0.42 <0.20 >0.20 2-4 <0.24 0.25-0.49 >0.50 <0.24 >0.24 4- <0.30 0.31-0.59 >0.60 <0.30 >0.30 模具按IT14工制造，計算如下： （1） 落料（2）： Ra=(Rmax-x△)+δA=(2-0.5×0)+0.25 0=2+0.250mm RT=(Ra-Zmin)0-δT=(2-0.246)0-0.25=1.7540-0.25mm 落料（10）： Ra=(Rmax-x△)+δA0=(10-0×0.5)+0.300=10+0.300mm RT=(Ra-Zmin)0-δT=(10-0.246)0-0.30=9.7540-0.30mm 落料 ( 12 ): Ra=(Rmax-x△)+δA0=(20-0×0.5)+0.430=20+0.430mm RT=(Ra-Zmin)0-δT=(20-0.246)0-0.43=19.7540-0.43mm ( 2 )沖孔（2）: dt=(dmin+x△)0-δT=(2+0×0.5)0-0.25=20-0.25mm da=(dt+Zmin)+δA0=(2+0.246)+0.250=2.246+0.250mm  4 模具總體設計 4.1 模具類型的選擇 模具類型分為三種分別是：單工序模、復合模和級進模。 單工序模又稱簡單沖裁模，是指在壓力機一次行程內(nèi)只完成一種沖裁工序的模具，如落料模、沖孔模、切斷模切口模等。 復合模是指在一次壓力機的行程中在模具的同一工位上同時完成兩道或兩道以上不同沖裁工序的模具。復合模是一種多工序沖裁模，它在結(jié)構上的主要特征是有一個或幾個具有雙重作用的工作零件——凸凹模，如落料沖孔復合模中有一個既能作落料凸模又能作沖孔凹模的凸凹模。 由沖壓工藝分析可知，該模具采用級進模沖壓，所以模具類型為級進模。 4.2 定位方式的選擇 定位方式的選擇通俗的說既是選擇定位零件。定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上有正確的位置，定位零件的結(jié)構形式很多，用于對條料進行定位的定位零件有擋料銷、導正銷等，用于對工序進行定位的定位零件有定位銷。 定位零件基本上都已標準化，可根據(jù)坯料和工序件形狀、尺寸、精度及模具的結(jié)構形式與生產(chǎn)效率要求等選用相應的標準。 導正銷具體結(jié)構如圖4-1所示： 圖4-1 導正銷 4.3 卸料﹑出件、導向方式的選擇 卸料與出件裝置的作用是當沖模完成一次沖壓之后，把沖件或廢料從模具工作零件上卸下來，以便沖壓工作繼續(xù)進行。通常，把沖件或廢料從凸模上卸下來稱為卸料。 卸料裝置按卸料的方式分為固定卸料裝置﹑彈性卸料裝置和廢料切刀三種。 固定卸料裝置，固定卸料裝置僅由固定卸料板構成，一般安裝在下模的凹模上；彈性卸料裝置由卸料板、卸料螺釘和彈性元件（彈簧或橡膠）組成；彈性卸料裝置可安裝于上?；蛳履?，依靠彈簧或橡膠的彈力來卸料，卸料力不太大但沖壓時可兼起壓料作用，故多用于沖裁料薄及平面度要求較高的沖件；出件裝置的作用是從凹模內(nèi)卸下沖件或廢料。我們通常把準過載上模內(nèi)的出件裝置稱為推件裝置；把裝在下模內(nèi)的稱為頂件裝置。 綜合考慮該模具的結(jié)構和使用方便，以及工件料厚為2mm，相對較薄，卸料力也比較小，故可采用剛性卸料。 又因為是級進模生產(chǎn)。所以采用下出件比較便于操作。 在沖壓過程中，導向結(jié)構一般情況下直接與模架聯(lián)系在一起，該模具采用后置導柱的導向方式，可以從各向送料，方便操作。故該級進模采用后置導柱的導向方式。 凸模固定板具體結(jié)構如圖4-2所示： 圖4-2 凸模固定板 5 工作零部件的設計 5.1凸模的設計 體式（包括階梯式和直通式）、護套式和鑲拼式；按截面積形狀分，圓形和非圓形；按刃口形狀分，有平刃口和斜刃口等。但不管凸模的結(jié)構形狀如何，其基本結(jié)構均由兩部分組成：一是工作部分，用以成行沖件；二是安裝部分，用來使凸模正確的固定在模座上。綜合考慮并結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設計成直通式，采用線切割機床加工，與凸模固定板的配合按H7/m6制造。因為所沖的孔為方形，而且不屬于需要特別保護的凸模，所以沖孔凸模采用臺階式，一方面加工簡單，另一方面又便于裝配與更換。 其總長L可按公式計算： L=h1+h2+h3+h=20+10+5+15=50mm 式中： L---凸模的長度(mm) h1---凸模固定板的厚度(mm) h2---卸料版厚度(mm) h3---導料板厚度 h---增加長度（mm） 凸模具體結(jié)構如圖5-1、圖5-2所示： 圖5-1 沖孔凸模 圖5-2 落料凸模 5.2 凹模的設計 凹模采用整體凹模，各沖裁的凹?？拙捎镁€切割機床加工，安裝凹模在模架上的位置時，要依據(jù)計算壓力中心數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。其輪廓尺寸可按公式計算 凹模厚度H: H=kb=0.5×20=10mm 式中： K---有b和材料厚度t決定的凹模厚度系數(shù)查表5-1 b---垂直于送料方向凹模型孔壁間最大距離 表5-1 凹模厚度系數(shù) b(mm) 材料厚度 ≤1 >1-3 >3-6 ≤50 0.30-0.40 0.35-0.50 0.45-0.60 >50-100 0.20-0.30 0.22-0.35 0.30-0.45 >100-200 0.15-0.20 0.18-0.22 0.22-0.30 >200 0.10-0.15 0.12-0.18 0.15-0.22 凹模壁厚c c=(1.5-2)H=15-20mm 取凹模厚度H=15mm,凹模壁厚c=20mm 凹模寬度B： B=b+2c=20+2×20=60mm 凹模長度(送料方向)L： L=L1+2l2=35+2×20=75mm 式中：L1---沿送料方向凹模型孔壁間最大距離 l2---沿送料方向凹模型孔壁至凹模邊緣的最小距離。 凹模具體結(jié)構如圖5-3所示： 圖5-3 凹模 6 模具材料的選用及其它零部件的設計 6.1 模具材料的選用 冷沖模用鋼應具有的力學性能： a、應具有較高的變形抗力； b、應具有較高的斷裂抗力； c、應具有較高的耐磨性及抗疲勞性能； d、應具有較高的冷熱加工工藝性。 冷沖模零件材料選用原則： 要選擇能滿足模具工作要求的最佳綜合性能的材料； a、要針對模具失效形式選用鋼材； b、要根據(jù)制品的批量大小，以最低成本的選材原則選材； c、要根據(jù)沖模零件的作用選擇材料； d、要根據(jù)沖模精度程度選擇鋼材。 綜合各種材料進行比較及材料的用途查下列表6-1和6-2可選擇GrWMn為冷沖模工作零件所用的鋼材。 表6-1 冷沖模工作零件材料的選用 零件名稱 使用條件 選用材料 形狀簡單，沖裁材料厚度t小于等于3mm，中小批量生產(chǎn)的沖裁 T8、T8A、T10、T10A 凸模，凹模，凸凹模， 凸凹模鑲塊， 沖裁件厚度t小于等于3mm，形狀復雜，或沖裁厚度t大于3mm的中小批量沖裁 Gr12、GrWMn、GGr15、Gr12MoV 要求批量較大，使用壽命較長的沖裁模 W18Gr4V、Gr4W2MoV、W6Mo5GrV2、YG15、YG20 需要加熱沖裁模 3Gr2W8V、5GrNiMo、6Gr4Mo3NiWV 選擇說明：在選擇沖裁凸模、凹模材料時，應根據(jù)模具的工作條件和失效特點，量材而用。如形狀簡單、尺寸較小、受力較小的凸、凹模，只需要熱處理工藝適當。性能可以滿足使用，生產(chǎn)批量不大時，可選用碳素工具鋼，這樣可以降低成本；反之，就應該選用變形較小，耐磨性高的合金工具鋼。對于大、中型沖裁模，其材料成本是模具總成本10%～18%左右，故應選用變形小、耐磨性高的合金工具鋼較適宜。 表6-2冷沖模輔助材料的選用 零件名稱 選用材料 熱處理 硬度HRC 上模座、下模座 HT20～40HT25～47、ZG25、ZG35A3、A5 模柄 A3、A5 凸模固定板、凸、凹模固定板 A3、A5 側(cè)面導板 45 淬火 43～48 導柱 20 滲碳0.8～1 58～62 導套 20 淬火 58～60 導正銷、定位銷 T7、T8 淬火 52～56 擋料銷、擋料板 45 淬火 45～48 墊板、定位板 45、T7A 淬火 43~48 螺母、墊圈 A3 固定螺栓、螺釘 A3、45 銷釘 45 淬火 45～48 頂桿、推桿 45 淬火 43～48 6.2 卸料板及卸料部件的設計 導料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模平齊，導料板與條料之間的間隙取1mm，這樣就可確定兩導料板的寬度，導料板的厚度按表選擇。導料板采用45鋼制作，熱處理硬度為40～45HRC，用螺釘和銷釘固定在凹模上。導料板的進料端安裝有承料板。 1、 卸料部件的設計 卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為10mm。 卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為40～45HRC. 2、 螺釘?shù)倪x用 卸料板上設置4個卸料螺釘。公稱直徑為8mm,螺紋部分為M8×10mm。卸 料釘尾部應留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應使卸料板超出凸模斷面1mm,有誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。 卸料板具體結(jié)構如圖6-1所示: 圖6-1 卸料板 6.3 模架及其他零部件的設計 該模具采用后置導柱模架，這種模架的導柱在模具后部位置，沖壓時。以凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。 導柱d/mm×L/mm分別為?16×100,?18×100；導套d/mm×L/mm×D/mm分別為?16×70×20,?18×70×22. 上模座厚度H上模取25mm，上模墊板厚度H墊取10mm，固定板厚度H固取20mm，下模座厚度H下模取30mm，那么，該模具的閉合高度： H閉=H上模+H墊+L+H固+H下模-h2=25+10+50+15+30-2=128mm 式中： L---凸模長度， L=50mm； H---凹模厚度， H=15mm; h---凸模沖裁后進入凹模的深度，h=2mm。 可見該模具閉合高度小于所選壓力機J23-25的最大裝模高度220mm，由此可見，可以使用。 7 設備的校核 通過校核，選擇開式雙柱可傾壓力機J23～25能滿足使用要求。其主要技術參數(shù)如下： 公稱壓力：250KN 滑塊行程：80mm 最大閉合高度：250mm 最大裝模高度：220mm 連桿調(diào)節(jié)長度：70mm 工作臺尺寸（前后×左右）：360mm×560mm 墊片尺寸（厚度×孔徑）：50mm×200mm 模柄孔尺寸：50mm×70mm 最大傾斜角度：30°  8 模具的裝配和沖裁模具的試沖 8.1模具的裝配 根據(jù)級進模裝配要點，選凹模作為裝配基準件，先裝下模，再裝上模，并調(diào)整間隙、試沖、返修。具體裝配見表8-1 表8-1級進模的裝配 序號 工序 工藝說明 1 凸、凹模預配 （1）裝配前仔細檢查各凸模形狀以及凹模形孔，是否符合圖紙要求尺寸精度、形狀。 （2）將各凸模與相應的凹?？紫嗯?，檢查其間隙是否加工均勻。不合適者應重新修磨或更換。 2 凸模裝配 以凹模孔定位，將沖孔凸模分別壓入凸模固定板的形孔中，并擰緊牢固 3 裝配下模 （1） 在下模座上劃中心線，按中心預裝凹模、導料板； （2） 在下模座、導料上，用已加工好的凹模分別確定其螺孔位置，并分別鉆孔，攻絲 （3） 將下模座、導料板、凹模、活動擋料銷、彈簧裝在一起，并用螺釘緊固，打入銷釘 4 裝配上模 （1） 在已裝好的下模上放等高墊鐵，再在凹模中放入0.12mm片，然后將沖孔凸模與推件塊組合裝入凹模； （2） 預裝上模座，劃出與凸模固定板相應螺孔。銷孔位置并鉆絞螺孔、銷孔； （3） 用螺釘將固定板組合、墊板、上模座連接在一起，但不要擰緊； （4） 將卸料板套裝在已裝入固定板的凸模上，裝上橡膠和卸料螺釘，并調(diào)節(jié)橡膠的預壓量，使卸料板高出凸模下端約1mm； （5） 復查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后，緊固螺釘； （6） 安裝擋料銷； （7） 切紙檢查，合適后打入銷釘。 5 試沖并調(diào)整 裝機試沖并根據(jù)試沖結(jié)果作相應調(diào)整 8.2 沖裁模具的試沖 模具裝配以后，必須在生產(chǎn)條件下進行試沖。通過試沖可以發(fā)現(xiàn)模具設計和制造的不足，并找出原因給予糾正。并能夠?qū)δ＞哌M行適當?shù)恼{(diào)整和修理，直到模具正常工作中沖出合格的制件為止。 沖裁模具經(jīng)試沖合格后，應在模具模座正面打上編號、沖模圖號、制件號、使用壓力機型號、制造日期等。并涂油防銹后經(jīng)檢驗合格入庫。 沖裁模具試沖時常見的缺陷、產(chǎn)生原因和調(diào)整方法見表8-2 表8-2 沖裁模具試沖時常見的缺陷、產(chǎn)生原因和調(diào)整方法 缺陷 產(chǎn)生原因 調(diào)整方法 沖件毛刺過大 1.刃口不鋒利或淬火硬度不夠 2．間隙過大或過小，間隙不均勻 1．修磨刃口使其鋒利 2．重新調(diào)整間隙，使其均勻 沖件不平整 1．凸模有倒錐，沖件從孔中通過時被壓彎 2．頂出件與頂出器接觸零件面積太小 3．頂出件、頂出器分布不均勻 1．修磨凹?？?，去除倒錐現(xiàn)象 2．更換頂出桿，加大與零件的接觸面積 3.調(diào)整頂出件、頂出器使之分布均勻 尺寸超差和形狀不準確 凸模、凹模形狀及尺寸精度差 修整凸模、凹模形狀及尺寸，使其達到形狀及尺寸精度要求 凸模折斷 1．沖裁時產(chǎn)生側(cè)壓力 2．卸料板傾斜 1．在模具上設置擋塊抵消側(cè)向力 2．修整卸料板或使凸模增加導向裝置 凹模被脹裂 1． 凹?？子械瑰F度形象 2． 凹?？變?nèi)卡住廢料 1． 修磨凹?？?，消除倒錐現(xiàn)象 2． 修低凹模孔高度 凸、凹模刃口相咬 1.上、下模座，固定板、凹模、墊板等零件安裝基面不平行 2.凸、凹模錯位 3.凸模、導柱、導套與安裝基面不垂直 4．導向精度差，導柱、導套配合間隙過大 5．卸料板孔位偏斜使沖孔凸模位移 1．調(diào)整有關兩件重新安裝 2．重新安裝凸、凹模，使之對正 3．調(diào)整其垂直度重新安裝 4．更換導柱、導套 5．調(diào)整及更換卸料板 沖裁件剪切斷面光亮帶寬，甚至出現(xiàn)毛刺 沖裁間隙過小 適當放大沖裁間隙，對于沖孔模間隙加大在凹模方向上，對落料間隙加大在凸模方向上 剪切斷面光亮帶寬窄不均勻，局部有毛刺 沖裁間隙不均勻 修磨或重新調(diào)整凸模或凹模，調(diào)整間隙保證均勻 外型與內(nèi)孔偏移 1．在連續(xù)模中孔與外形偏心，并且所偏的方向一致，表明側(cè)刃的長度與布局不一致 2．連續(xù)模多件沖裁時，其它孔形正確，只有一孔偏心，表明該孔凸凹模相對位置有變化 3．復合模孔形不正確，表明凸凹模相對位置有偏移 1．加大(減小)側(cè)刃長度或磨?。哟螅趿蠅K尺寸 2．重新裝配凸模并調(diào)整其位置使之正確 3．更換凸（凹）模，重新進行裝配調(diào)整合適  總 結(jié) 畢業(yè)設計是對所學知識的一次大總結(jié)，在設計之前，收集有關設計課題研究方面的資料、文獻是最為重要的。在設計工作開始時，只有對課題研究的內(nèi)容充分地了解，才會有設計目的和方向；所以收集、查閱有關文獻資料是必要的。 收集有關資料的時候，不僅使我對模具發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢、工藝設計的具體方法等有了更多，更全面地了解；而且收集到了許多有關與復合模相關、相似的模具設計，查找各種有關模具設計的經(jīng)驗公式和經(jīng)驗數(shù)據(jù)；通過查閱資料和文獻能夠?qū)⒄n堂上所學習到的理論知識，與實際生產(chǎn)當中的實例相結(jié)合去更好地完成設計任務；并且使我在課程設計上有了更多的設計思路，也有了更多的考慮空間，同時也使我在設計的過程中能夠從多方面地去考慮問題。 畢業(yè)設計的目的主要是培養(yǎng)我們運用所學理論知識和專業(yè)知識來分析和解決模具設計中所出現(xiàn)的一系列問題。本次的設計是三年來學習過程中涵蓋面最廣的一次設計，它不僅體現(xiàn)了我們對模具的設計，更重要的是對我們?nèi)陙硭鶎W知識應用到了實踐，使我明白了在今后設計過程中的一般步驟和方法。 通過本次設計，我學會了如何對進行合理分析；如何就復合模零件的各種不同的公差要求相應的設計出一套完整的模具來滿足加工零件的需要。同時，在本次設計過程中同時了解了如何編寫技術文件，正確使用設計手冊。更培養(yǎng)了我們嚴肅認真、一絲不茍和實事求是的工作態(tài)度，從而實現(xiàn)了從一名學生到工程技術人員的過渡。 總之，本次設計讓我受益非淺，各方面的能力都有了提高。但由于本人設計能力有限，再加上實踐能力和經(jīng)驗不足，設計中難免有不足之處。但通過設計使我各方面的能力都得到了很大提高，為今后工作和學習奠定了堅實的基礎，我認為這才是最重要的。 因水平有限，錯誤難免，懇請各位老師批評指正。  致 謝 為期三年的大學生活即將結(jié)束了，看著手中寫好的論文，心里不免陣陣激動，又陣陣驚喜，同時更多的是感激。 要感謝我的指導老師丁海丁老師，他在論文的選題、完成過程中給予了無私的幫助和精心的指導，為我提供了許多有價值的參考資料，在生活上給予了無微不至的關懷，很多次當我遇到無法解決的困難時，都是丁老師的鼓勵與幫助下才得以繼續(xù)進行。在此向丁老師表示衷心的感謝！ 同時還要感謝三年當中對我進行教育的各位老師,沒有他們的培養(yǎng)也不可能有今天的我們。通過三年課程的認真學習，使我們在此基礎上利用所學東西順利進行并完成了設計。 謝謝！向所有關心、幫助和支持我的老師和同學表示衷心的感謝，祝他們工作順利，萬事如意！  參考文獻 ［1］ 張超英.《沖壓模具與制造》 北京：化學工業(yè)出版社2003.6 ［2］ 羅學科.《模具識圖與制圖》 北京：化學工業(yè)出版社 2003.6 ［3］ 韓洪濤.《機械制造技術》 北京：化學工業(yè)出版社 2003.7 ［4］ 李銘杰.《沖模設計應用實例》 機械工業(yè)出版社 2003.8 ［5］ 王立剛 .《沖模設計手冊》 機械工業(yè)出版社 2002.5 ［6］ 郭書彬.《最新沖壓新工藝新技術與沖模設計圖集及典型疑難實例應用手冊》 機械工業(yè)出版社 2003.9 ［7］ 王芳.《冷沖壓模具設計指導》機械工業(yè)出版社 1998.10 35