引線片沖裁件的沖壓工藝及模具設(shè)計【接線端子】【焊片】【沖孔落料級進(jìn)模】【說明書+CAD】

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(2)人才嚴(yán)重不足，科研開發(fā)及技術(shù)攻關(guān)方面投入太少 ??? 模具行業(yè)是技術(shù)密集、資金密集的產(chǎn)業(yè)，隨著時代進(jìn)步和技術(shù)發(fā)展，能掌握和運(yùn)用新技術(shù)的人才異常短缺，高級模具鉗工及企業(yè)管理人才也非常緊缺。由于模具企業(yè)效益欠佳及對科研開發(fā)和技術(shù)攻關(guān)不夠重視，因而總體來看模具行業(yè)在科研開發(fā)和技術(shù)攻關(guān)方面投入太少，民營企業(yè)貸款困難也影響許多企業(yè)的技術(shù)改造，致使科技進(jìn)步不大。 ??? (3)工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低 ??? 雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM應(yīng)用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。 ??? (4)產(chǎn)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差 ??? 由于長期以來受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低。目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占45%左右，其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對模具質(zhì)量、成本有較大影響，對模具制造周期影響尤甚。 ??? (5)模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后 模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國產(chǎn)模具鋼與國外進(jìn)口鋼相比，無論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。 2、國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢 巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來的十年，中國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面:???? (1).模具日趨大型化；??? ? (2).在模具設(shè)計制造中廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)；?? ? (3).模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)；??? ? (4).在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù)；? ?? (5).提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率；??? (6).發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)；??? (7).模具的精度將越來越高；? ? (8).模具研磨拋光將自動化、智能化；?? ?? (9).研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程；?? ?(10).開發(fā)新的成形工藝和模具。 二、國外模具的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，60％-80％的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。近幾年，全球模具市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場年交易總額為600～650億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。? 國外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例占到50%以上；國外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2004年中國模協(xié)在德國訪問時，從德國工、模具行業(yè)組織--德國機(jī)械制造商聯(lián)合會（VDMA）工模具協(xié)會了解到，德國有模具企業(yè)約5000家。2003年德國模具產(chǎn)值達(dá)48億歐元。其中（VDMA）會員模具企業(yè)有90家，這90家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的90%，可見其規(guī)模效益。 隨著時代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具工藝設(shè)計、高級鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高．故人均產(chǎn)值也較高．我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬美元左右，而國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多15～20萬美元，有的達(dá)到 25～30萬美元。 國外先進(jìn)國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)70%以上，而我國才達(dá)到45％． ２．本課題的研究思路（包括要研究或解決的問題和擬采用的研究方法、手段（途徑）及進(jìn)度安排等）： 本課題研究的思路:引線片沖裁件模具的設(shè)計. 引線片沖裁件是最典型的沖裁件，其工作過程很簡單就一個落料沖孔，根據(jù)實際確定它可以一次沖裁成功.因此，從制件的成型原理和模具加工成本考慮，確定此次沖裁采用標(biāo)準(zhǔn)的模架。為了保證制件的順利加工，模具必須有足夠精度。要保證模具的精度，特別要保證導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合精度,保證導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合精度的同時,還要注意保證導(dǎo)柱和導(dǎo)套的剛度. 另外，模具的精度還和沖裁凸模與沖裁凹模工作配合精度有關(guān)．設(shè)計時可能精度出現(xiàn)誤差，應(yīng)當(dāng)邊試沖邊修改調(diào)整，以防毛刺過大等。 只有加強(qiáng)沖裁基礎(chǔ)理論的研究，才能提供更加準(zhǔn)確、實用、方便的計算方法，才能正確地確定沖裁工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決沖裁中出現(xiàn)的各種實際問題，從而，進(jìn)一步提高制件質(zhì)量。 本課題設(shè)計進(jìn)度的安排如下： 　　1.了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀--所用時間3天； 　　2.確定沖壓工藝方案--所用時間5天； 　　3.主要設(shè)計計算--所用時間4天 4.模具的設(shè)計--所用時間20天； 5.模具裝配圖及零件圖的繪制--所用時間7天 6.電子文檔的制作--所用時間10天 參考文獻(xiàn) [1] 中國輕工模具網(wǎng)模具新聞 ．中國模具工業(yè)特點(diǎn)基本狀況及情況分析．2006.4.11 [2] 中國報告大廳市場研究報告網(wǎng). 我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展分析.?2005.5.28 [3] 中國機(jī)械設(shè)備網(wǎng). 中國模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向. [4] 中國輕工模具網(wǎng)模具新聞．我國模具與世界先進(jìn)水平的差距．2006．3．10 [5] 深圳市機(jī)械工程學(xué)會. 模具發(fā)展四大趨勢. 2003.10.30 [6] 許發(fā)樾主編.實用模具設(shè)計與制造手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 [7] 成虹主編.沖壓工藝與模具設(shè)計.北京：電子科技大學(xué)出版社，2002 [8] 中國金屬加工網(wǎng).沖壓模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)趨勢.2005.6 [9]彭建聲、秦曉剛編著.模具技術(shù)問答. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書/論文 引線片沖裁件模具設(shè)計 摘 要 本設(shè)計題目為引線片沖裁模，體現(xiàn)了典型沖裁模的設(shè)計要求、內(nèi)容及方向，有一定的設(shè)計意義。通過對該模具的設(shè)計，加強(qiáng)了設(shè)計者對沖裁模設(shè)計基礎(chǔ)知識的理解和運(yùn)用，為設(shè)計更復(fù)雜的沖裁模具做好了鋪墊。 本設(shè)計運(yùn)用沖裁工藝及模具設(shè)計的基礎(chǔ)知識，首先分析了板材的性能要求，為選取模具的類型做好了準(zhǔn)備；然后計算了沖裁件的沖裁力，便于選取壓力機(jī)噸位及確定壓力機(jī)型號；最后分析了沖裁件的特征，便于確定模具的設(shè)計參數(shù)、設(shè)計要點(diǎn)及卸件裝置。 本設(shè)計采用了沖孔—落料級進(jìn)模成形引線片。成形原理可劃分為兩個階段：首先沖孔凸模與凹模共同作用先沖出兩個1.85mm和兩個6.5mm的孔，而后利用第一步?jīng)_出的兩個1.85mm和兩個6.5mm的孔做精確定位使外形凸模與凹模共同作用使工件落料成形。 關(guān)鍵詞： 沖孔—落料級進(jìn)模 沖孔凸模 凹模 壓力機(jī)噸位 引線片沖裁件模具設(shè)計 Abstract The topic for the design is gasket blanking die design,It has manifested the typical blanking dies design request, the content and the direction, has certain design significance.Through the design of the component mold, strengthens the designer’s understand and utilize to the blanking die design basical knowledge,has prepareed for designing more complex blanking die. The design has utilize blanking craft and the basical knowledge of the mold design, has first analyzed the property requirement of the plate , has prepared for selecting the mold type；then has calculated the blanking strength,has advantaged to select the press tonnage and determine press model; Finally has analyzed the characteristic of the products, has advantaged to finite the mold design variable,the design main point and shedder. This design used piercing and blanking progressive die to form the products.The forming principle can be divided to two stages: First, piercing punch and die affect together and pierce two holes of1.85mm and two holes of6.5mm,then use the three holes as pinpoint to make the product formed. Key word: Piercing and blanking progressive die Piercing punch Press Tonnage 緒 論 目前，我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還相當(dāng)?shù)穆浜螅饕蚴俏覈跊_壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具相比差距相當(dāng)大。 大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計是在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實習(xí)其中最后一個實踐環(huán)節(jié)，是對以前所學(xué)的知識及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗。在學(xué)校的近三年學(xué)習(xí)中，已完成了模具專業(yè)教學(xué)計劃中所要求的理論課程。在畢業(yè)前夕，通過畢業(yè)設(shè)計的實踐環(huán)節(jié)，進(jìn)行已學(xué)知識的全面總結(jié)和應(yīng)用，提高綜合能力的培訓(xùn)及擴(kuò)大模具領(lǐng)域的新知識。 畢業(yè)設(shè)計其目的在于鞏固所學(xué)知識，熟悉有關(guān)資料，樹立正確的設(shè)計思想，掌握設(shè)計方法，培養(yǎng)實際工作能力。通過設(shè)計，使我在工藝性分析、工藝方案論證、工藝計算、零件結(jié)構(gòu)設(shè)計、編寫技術(shù)文件和閱讀技術(shù)文獻(xiàn)等方面受到一次綜合訓(xùn)練。 畢業(yè)設(shè)計要達(dá)到的具體要求是： 1.系統(tǒng)總結(jié)，鞏固過去所學(xué)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)課知識。 2. 運(yùn)用所學(xué)知識解決模具技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的實際工程問題，以此進(jìn)行綜合知識的訓(xùn)練。 3.通過某項具體工程設(shè)計和實驗研究，達(dá)到多種綜合能力的培養(yǎng)，掌握設(shè)計和科研的基本過程和基本方法。 4.提高和運(yùn)用與工程技術(shù)有關(guān)的人文科學(xué)，價值工程和技術(shù)經(jīng)濟(jì)的綜合知識。 改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)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)生了巨大的變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營也得到了快速的發(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(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。 隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的騰飛和產(chǎn)品制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，模具制造業(yè)也相應(yīng)進(jìn)入了高速發(fā)展的時期。據(jù)中國模具工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，1995年我國模具工業(yè)總產(chǎn)值約為145億，而2003年已達(dá)450億左右，年均增長14%。另據(jù)統(tǒng)計，我國（不含臺灣、香港、澳門地區(qū)）現(xiàn)有模具生產(chǎn)廠點(diǎn)已超過20000家，從業(yè)人員有60萬人，模具年產(chǎn)值在一億以上的企業(yè)已達(dá)十多家?？梢灶A(yù)見，我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展將對模具提出更為大量、更為迫切的需求，特別需要發(fā)展大型、精密、復(fù)雜、長壽命的模具。同時要求模具設(shè)計、制造和生產(chǎn)周期達(dá)到全新的水平。我國模具制造業(yè)面臨著發(fā)展的機(jī)遇，無疑也面臨著更大的挑戰(zhàn)。 我做的是冷沖壓模具設(shè)計，冷沖壓是利用安裝在壓力機(jī)上的沖模對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得需要零件（俗稱沖壓件或沖件）的一種壓力加工方法。因為它通常是在室溫下進(jìn)行加工，所以稱為冷沖壓。 冷沖壓與其他加工方法相比，具有獨(dú)到的特點(diǎn)，所以在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門越來越多地采用冷沖壓加工產(chǎn)品零部件，如汽車、拖拉機(jī)、電器、儀表、電子、國防以及日用品等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重相當(dāng)大。不少過去有鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在已經(jīng)被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。通過沖壓加工制造，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了成本。可以說如果在生產(chǎn)中不廣泛采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門的產(chǎn)品要提高生產(chǎn)率，提高質(zhì)量，降低成本，進(jìn)行產(chǎn)品的更新?lián)Q代是難以實現(xiàn)的。 在大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對機(jī)械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的于模具設(shè)計這個實踐性非常強(qiáng)的設(shè)計課題，我們進(jìn)行了大量的實習(xí)。經(jīng)過在新飛電器有限公司、洛陽中國一拖的生產(chǎn)實習(xí)，我對于模具特別是沖壓模具的設(shè)計步驟有了一個全新的認(rèn)識，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是有了零的突破。在指導(dǎo)老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下，同時在現(xiàn)場查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實體，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書館借閱了許多相關(guān)手冊和書籍，設(shè)計中，充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡了最大努力做畢業(yè)設(shè)計。 在設(shè)計的過程中，雖然有一定的困難，但在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)、同學(xué)間的討論和自己的努力下，自信會完滿的完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。由于我的水平有限，而且缺乏經(jīng)驗，設(shè)計中難免會出現(xiàn)疏漏和不妥之處，敬請各位老師指正。 設(shè)計者：高 震 2007.04.01 工件名稱：引線片沖裁件 工件簡圖：如圖所示 生產(chǎn)批量：大批量 材 料：A3鋼 材料厚度：1.5 mm 圖1 一．沖裁件工藝性分析 此工件只有落料和沖孔兩個工序。材料為A3鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。工件結(jié)構(gòu)相對簡單，有一個1.85mm的孔和一個6.5mm的孔；孔與孔、孔與邊緣之間也滿足要求，最小壁厚為2.5mm。工件未標(biāo)注尺寸公差的部分為自由公差，可看作IT14級，尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求。 二．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：先落料，后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料—沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：沖孔—落料級進(jìn)沖壓。采用級進(jìn)模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需兩道工序兩副模具，成本高而生產(chǎn)率低，難以滿足大批量生產(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，但工件最小壁厚2.5mm小于凸凹模許用最小壁厚2.7mm，模具強(qiáng)度較差，制造難度大，并且沖壓后制品件留在模具上，在清理模具上的物料時會影響沖壓速度，操作不方便。方案三也只有一副模具，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。 三．主要設(shè)計計算 １．排樣方式的確定及其計算 設(shè)計級進(jìn)模，首先要設(shè)計條料排樣圖。引線片的形狀相對對稱，但在這里我們考慮到材料利用率所以采用斜對排，如圖所示的排樣方法： 圖--排樣 一個步距內(nèi)的材料利用率η為： 查《沖壓模具設(shè)計與制造》表2.5.2，確定搭邊值： 兩工件間的搭邊：a=0.5mm; 工件邊緣搭邊：a=1.0mm； 步 距為：10.4mm; 條 料 寬 度：B=33mm 沖裁件面積：A=×4.7+2.76×1.5+0.5×1.85+3.5×3.7-1.65×1.3-×0.925-×3.25=53.828mm 查板材標(biāo)準(zhǔn)，宜選200mm×300mm的鋼板，每張鋼板可剪裁為6張條料(33mm×300mm)，每張鋼板可沖346個工件，則η為： η= ×100% =×100% =62.1%. 表（1）----排樣及材料利用率計算 項目 公式 結(jié)果 備注 沖裁件的面積A 如上式所求 53.828 mm 查表2.5.2得最小搭邊值a=0.5mm a1=1.0mm采用側(cè)壓裝置 條料寬度B B=30.4+1.3×2 33mm 步距S 10.4mm 一個步距材料利用率η η=nA/BS×100% 62.74% 材料的利用率η總 η=×100% 62.1% 2、沖壓力的計算 該模具采用級進(jìn)模，擬選擇彈性卸料、下出件。沖壓力的相關(guān)計算如下： 由《沖壓模具設(shè)計與制造》中沖裁力公式--2.6.1得： F=KLtTb 公式中 F 沖裁力 L 沖裁周邊長度 對于φ6.5的孔：L=3.14×6.5=20.41mm 對于φ1.85的孔:L=3.14×1.85=5.81mm t 材料厚度 t=1.5mm Tb 材料抗剪強(qiáng)度 取360MPa K 安全系數(shù) 安全系數(shù)K是考慮到實際生產(chǎn)，模具間隙值的波動和不均勻、刃口的磨損，板料力學(xué)性能和厚度波動等因素的影響而給出的修正系數(shù)。一般取K=1.3 對于φ6.5的孔: F1=1.3×3.14×6.5mm×1.5mm×360MPa=14328N 對于φ1.85的孔: F2=1.3×3.14×1.85mm×1.5mm×360MPa=4078N 因為F1＞F2所以選擇沖床時的沖裁力為F1。 根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算可得： F=14328N 下面對卸料力進(jìn)行計算： 由P70 2.6.3公式得 :卸料力Fx=KxF 由P70 2.6.4公式得 推件力Ft=KtF 公式中: F 沖裁力為14328N Kx 卸料力系數(shù) 由《沖?！稰70表2.6.1查得Kx=0.05 n 同時在凹模內(nèi)的廢料 n=h/t 式中 h 凹模洞口的直刃高度 t 板料厚度 Kt 為推件力系數(shù) 由表2.6.1查得Kt=0.55 由于采用彈性卸料裝置，下出件，故據(jù)P71 2.6.6公式得： F總=F+Fx+Ft =F+0.05F+0.55nF 根據(jù)凹模的修模余量的一般要求，取h=8mm，則n=8/2=4 故 F總=46566N 3．壓力中心的確定及相關(guān)計算 計算壓力中心時，先畫出凹模型口圖，如下圖所示。在圖中將xOy坐標(biāo)建立在圖示的對稱中心線上，將總裁輪廓線按幾何圖形分解成-共6組基本線段，用解析法求得該模具的壓力中心C點(diǎn)的坐標(biāo)(270.72,135.72)。有關(guān)計算如下表1所示。 圖3 凹模型口圖 表（2）--壓力中心數(shù)據(jù)表 基本要素長度 L/mm 各基本要素壓力中心的坐標(biāo)值 x Y =54.96mm 260.32 144.80 =20.41mm 281.15 144.80 =54.96mm 260.32 126.83 =20.41mm 281.15 126.83 =5.81mm 274.21 137.84 =5.81mm 288.06 137.76 合計162.36mm 267.05 135.35 由以上計算結(jié)果可以看出，該工件總裁力不大，壓力中心偏移坐標(biāo)原點(diǎn)(270.72,135.72)較小，為了便于模具的加工和裝配，模具中心仍選在坐標(biāo)原點(diǎn)O。若選用J23-25沖床，（267.05，135.35）點(diǎn)仍在壓力機(jī)模柄投影面積范圍內(nèi)，滿足要求。 4．工作零件刃口尺寸計算 　在確定工作零件刃口尺寸之前，首先要考慮到工作零件的加工方法和模具的裝配方法，結(jié)合該模具的特點(diǎn)，工作零件的形狀相對比較簡單，適宜采用線切割機(jī)床分別加工落料凸模、凹模、凹模固定板以及卸料板，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來計算。 1）落料加工工序 對于形狀復(fù)雜或料薄的沖裁件，為了保證凸、凹模之間一定的間隙值，必須采用配合加工。在落料加工工序中要完成的是對一個長為18mm寬為9.4mm的矩形進(jìn)行落料，并帶有兩個R=1.85mm的圓角和一個深度為1.3mm的槽，尺寸未注公差根據(jù)設(shè)計的規(guī)則取自由公差、為IT14級精度，其他標(biāo)準(zhǔn)公差值由《公差配合與技術(shù)測量》表查得 而所需沖裁的制件外輪廓需要落料來進(jìn)行，應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件，凹模的磨損情況可分為三類： 1） 凹模磨損后變大的尺寸 2） 凹模磨損后變小的尺寸 3） 凹模磨損后不變的尺寸. 凹模刃口尺寸計算如下: φ9.4凹=(9.4-0.75×0.1) 0+0.025=9.3250+0.025 1.5凹=(1.5-0.75×0.12) 0+0.03=1.410+0.03 3.7凹=(3.7-0.75×0.12) 0+0.03=3.610+0.03 R1.85凹=(1.85-0.5×0.25) 0+0.063=1.7250+0.063 1.65凹=(1.65+0.75×0.12) -0.030=1.74-0.030 13.3凹=(13.2+0.5×0.2) ±0.025=13.3±0.025 9.8凹=(9.7+0.5×0.2) ±0.025=9.8±0.025 2.2凹=(2.2+0.5×0.25) ±0.031=2.235±0.031 由于沖裁時凹模承受沖裁力和側(cè)向擠壓力的作用.由于凹模結(jié)構(gòu)形式及固定方法不同,受力情況又比較復(fù)雜,目前還不能用理論方法來確定凹模輪廓尺寸.在生產(chǎn)中,通常根據(jù)沖裁的板料厚度和沖裁件的輪廓尺寸,或凹模孔口刃壁間的距離,按經(jīng)驗公式來確定:由<<沖壓模具設(shè)計與制造>>中式2.9.3得: 凹模厚度 : H=kb(>>15mm) 凹模壁厚 : C=(1.5-2)H (>>30—40mm) 查表2.9.5可得 k取0.4而b為(18+9.4=27.4)mm 于是有H=27.4×0.4=10.96 綜合考慮取H=20 所以凹模壁厚C=(1.5-2)H=25 L=2c+b=78mm B=2c+9.4=69.4mm 凹模外形尺寸的確定如下圖所示: 圖--凹模外形尺寸的確定 ２）沖孔加工工序 同樣的采用自由公差為IT14級精度，要同時沖出一個φ6.5mm和一個φ1.85mm的孔，還要保證孔與孔之間的相互位置關(guān)系均為IT14級精度，凸、凹模的加工同樣要采用IT6和IT7分別進(jìn)行加工。 ①當(dāng)沖直徑為6.5mm的孔時，因為為IT12取X=0.75 由《沖?！稰58表2.4.1得 凸模制造偏差δT=0.020mm 凹模制造偏差δA=0.020mm 由《公差》P13表2-4查得 直徑為5mm的公差為0.15mm 由《沖?！稰55表2.3.3得 Zmax=0.240mm Zmin=0.132mm 則Zmax- Zmin=0.240-0.132=0.108mm 則根據(jù)公式： dT=(dmin+ x△) -δT 0 dA=(dT+ Zmin) 0+δA 則 dT=(6.5+0.75×0.15) -0.0200 dA=(6.6125+0.132) 0+0.020 校核：∣δA∣+∣δT∣≤Zmax- Zmin 0.04＜0.108 故滿足間隙公差 ②當(dāng)沖直徑為1.85mm的孔時，因為IT13取X=0.75 由《沖模》P58表2.4.1得 凸模制造偏差δT=0.020mm 凹模制造偏差δA=0.020mm 由《公差》P13表2-4查得 直徑為1.85mm的公差為0.14mm 由《沖?！稰55表2.3.3得 Zmax=0.240mm Zmin=0.132mm 則Zmax- Zmin=0.240-0.132=0.108mm 則根據(jù)公式： dT=(dmin+ x△) -δT 0 dA=(dT+ Zmin) 0+δA 則dT=(1.85+0.75×0.14) -0.0200 dA=(1.955+0.132) 0+0.020 校核：∣δA∣+∣δT∣≤Zmax- Zmin 0.040＜0.108 故滿足間隙公差 表（3）--工件零件刃口尺寸的計算 分類 尺寸 尺寸轉(zhuǎn)換 計算公式 結(jié)果 沖孔 φ6.5 φ6.5 0+0.15 dT=(dmin+ x△) -δT 0 dA=(dT+ Zmin) 0+δA 6.6125 -0.0200 6.7445 0+0.020 沖孔 φ3 φ1.85 0+0.14 dT=(dmin+ x△) -δT 0 dA=(dT+ Zmin) 0+δA 1.955 -0.0200 2.087 0+0.020 5．卸料橡膠的設(shè)計 卸料橡膠的設(shè)計計算見下。要求選用的4塊橡膠板的厚度務(wù)必一致，不然會造成受力不均勻，運(yùn)動產(chǎn)生歪斜，影響模具的正常工作。其結(jié)構(gòu)見圖4所示： 模具工作行程： ==1+1+2=4mm. 為凸模凹進(jìn)卸料板的高度1mm. t為料厚. 為凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度2mm. 橡膠工作行程： =+=4+5=9mm. 為凸模的修磨量，取5mm. 橡膠自由高度： =4=4×9=36mm. 橡膠的預(yù)壓縮量： =15% =15%×36=5.4mm. 一般取(10%-15%). 圖4-- 橡膠形狀圖 每個橡膠承受的載荷： =/4=2005.2/4=501.3N. 選用4個圓筒形橡膠. 橡膠的外徑D： = 30mm d為圓筒形橡膠的內(nèi)徑，取d=11mm.p=0.5Mpa. 校核橡膠自由高度： 0.5/D=0.951.5滿足要求. 橡膠的安裝高度： =- =36mm-5.4mm =31mm (取標(biāo)準(zhǔn)為=30mm) 四．模具總體設(shè)計 1、模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，采用級進(jìn)沖壓，所以模具類型為級進(jìn)模。 2、定位方式的選擇 因為該模具采用的是條料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料板，無側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用擋料銷初定距，導(dǎo)正銷精定距。而第一件的沖壓位置因為調(diào)料長度有一定的余量，可以靠操作工來目測定。 3、卸料、出件方式的選擇 因為工件料厚為1.5mm，相對較薄，卸料力也比較小，故可以采用彈性卸料。又因為是級進(jìn)模生產(chǎn)，所以采用下出件比較便于操作和提高生產(chǎn)效率。 ４、導(dǎo)向方式的選擇 為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整等因素該級進(jìn)模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。 五．主要零部件設(shè)計 1．工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 (1) 落料凸模 結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設(shè)計成直通式，采用線切割機(jī)床加工，2個M8螺釘固定在墊板上，與凸模固定板的配合按。其其總長L可按《沖壓模具設(shè)計與制造》公式2.9.2計算： =15+12+1.5+12.5 =40(mm) 式中:L——凸模長度(mm); ——凸模固定板厚度(mm); ——卸料板厚度(mm); ——材料厚度(mm); ——增加長度。它包括凸模的修磨量、凸模進(jìn)入凹模的深度（0.5-1mm）、凸模固定板與卸料板之間的安全距離等，一般取10-20mm. 落料凸模具體結(jié)構(gòu)可參見圖5所示: 圖5--落料凸模 凸模固定板具體結(jié)構(gòu)可參見圖6所示: 圖6--凸模固定板 (2)沖孔凸模 因為所沖的孔均為圓形，而且都不屬于需要特別保護(hù)的小凸模，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。沖φ1.85mm孔和沖φ6.5mm的凸模具體結(jié)構(gòu)可參見圖7所示： 凸模-1 凸模-2 圖7--沖孔凸模 (3)凹模 凹模采用整體凹模，各總裁的凹?？拙捎镁€切割機(jī)床加工，安排凹模在模架上的位置時，要依據(jù)計算壓力中心與模柄中心重合。其輪廓尺寸可按《沖壓模具設(shè)計與制造》公式2.9.3、2.9.4計算： 凹模厚度　0.4×(18+9.4)=10.96mm.(查表2.9.5得＝0.4) 凹模壁度　16.44-21.92mm. 取凹模厚度20mm，凹模壁度25mm. 凹模寬度　(27.4+2×25)=77.4mm.考慮到模具模具強(qiáng)度及整體外觀取B=100mm. 凹模長度　L取90mm(送料方向) 凹模輪廓尺寸為　90mm×100mm×20mm，結(jié)構(gòu)如圖8所示： 圖8--凹模 2．定位零件的設(shè)計 落料凸模下部設(shè)置兩個導(dǎo)正銷，分別借用工件上兩邊兩個mm的孔和兩個φ6.5mm的孔作導(dǎo)正孔。導(dǎo)正孔的導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)如下圖所示。導(dǎo)正應(yīng)在卸料板壓緊板料之前完成導(dǎo)正，考慮料厚和裝配后卸料板下平面超出凸模端面1mm，所以導(dǎo)正銷直線部分的長度為2mm。導(dǎo)正銷采用安裝在落料凸模端面，導(dǎo)正銷導(dǎo)正部分與導(dǎo)正孔采用配合。 　圖9導(dǎo)正銷 3．導(dǎo)料板的設(shè)計 導(dǎo)料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模齊平，導(dǎo)料板與條料之間的間隙取0.5mm，這樣就可確定了導(dǎo)料板的寬度，導(dǎo)料板的厚度按《沖壓模具設(shè)計與制造》表2.9.7選擇。導(dǎo)料板采用45鋼制作，熱處理硬度為43-48HRC,用螺釘和銷釘固定在凹模上。導(dǎo)料板的進(jìn)料端安裝有承料板。 導(dǎo)料板的結(jié)構(gòu)可參見圖10所示： 圖10導(dǎo)料板 承料板的結(jié)構(gòu)可參見圖11所示： 　　　　　　　　　　 圖11承料板 4．卸料部件的設(shè)計 (1)卸料板的設(shè)計 卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為15mm. 卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為43-48HRC.卸料板的結(jié)構(gòu)可參見圖12所示： 圖12卸料板 (2)卸料螺釘?shù)倪x用 卸料板上設(shè)置4個卸料螺釘，公稱直徑為10mm，螺紋部分為M10×10mm。卸料螺釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸模端面1mm，有誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。故卸料螺釘查《五金簡明手冊》知M10×75mm， 5．模架及其它零部件設(shè)計 該模具采用中間導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在模具中間位置，沖壓時可防止由于偏心矩而引起的模具歪斜。以凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。查《中國模具設(shè)計大典》知： 導(dǎo)柱分別為20mm×130mm. 導(dǎo)套分別為20mm×70mm×28mm. 上模座厚度取30mm；上模墊板厚度取10mm；凹模厚度取20mm；下模座厚度取40mm；那么，該模具的閉合高度： =(30+10+63+20+40-2)mm =161mm 式中：——凸模長度，=63mm; ——凹模厚度,=20mm; ——凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度，=2mm。 可見該模具閉合高度小于所選壓力機(jī)J23-25的最大裝模同度（220mm），可以使用。 六．模具總裝圖 通過以上設(shè)計，可得到如圖12所示的模具總裝圖。模具上模部分主要由上模座、墊板、凸模（６個）、凸模固定板及卸料板等組成。卸料方式采用彈性卸料，以橡膠為彈性元件。下模部分由下模座、凹模板、導(dǎo)料板等組成。沖孔廢料和成品件均由漏料孔漏出。 條料送進(jìn)時采用固定擋料銷作為粗定距，在落料凸模上安裝兩個導(dǎo)正銷，得用條料上兩邊兩個孔作為導(dǎo)正銷孔進(jìn)行導(dǎo)正，以此作為條料送進(jìn)的精確定距。操作時完成第一步?jīng)_壓后，把條料抬起向前移動，用落料孔套在固定擋料銷上，并向前推緊，沖壓時凸模上的導(dǎo)正銷再作精確定距。 圖12---引線片級進(jìn)模裝配圖 1.下模座 2.凹模 3.M8×40內(nèi)六角螺釘 4.導(dǎo)料板 5.導(dǎo)正銷 6.彈性橡膠體 7.凸模固定板 8.M5×15緊固螺釘 9.M8×45內(nèi)六角螺釘 10.止動銷11.模柄 12.M10×75內(nèi)六角卸料螺釘 13.×60圓柱銷 14.上模座 15.墊板 16.導(dǎo)套 17.導(dǎo)柱 18.小孔凸模 19.外形凸模 20.卸料板 21.固定擋料銷 22.承料板 七．沖壓設(shè)備的選定 通過校核，選擇開式雙柱可傾壓力機(jī)J23-25能滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下： 公 稱 壓 力：250KN 滑 塊 行 程：65mm 最大閉合高度：270mm 最大裝模高度：220mm 連桿調(diào)節(jié)長度：55mm 工作臺尺寸(前后×左右)：370mm×560mm 墊板尺寸（厚度×孔徑）：50mm×200mm 模柄孔尺寸：mm×60mm 最大傾斜角度： 八．模具零件加工工藝 本副沖裁模，模具零件加工的關(guān)鍵在工作零件、固定板以及卸料板，若采用線切割加工技術(shù)，這些零件的加工就變得相對簡單。 圖5所示落料凸模的加工工藝過程如下表（3）所示： 表（4）----落料凸模的加工工藝過程 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 工序簡圖(示意圖) 1 備 料 將毛坯鍛造成長方體 45×20×65mm 2 熱 處 理 退 火 3 刨 刨6面，互為直角，留單邊余量0.5 4 熱 處 理 調(diào) 質(zhì) 5 磨 平 面 磨6面，互為直角 6 鉗工劃線 劃出各孔位置線 7 加工螺釘孔、 安裝孔及穿絲孔 按位置加工螺紋孔、銷釘孔及穿絲孔等 8 熱 處 理 按熱處理工藝，淬火回火達(dá)到58-62HRC 9 磨 平 面 精磨上、下平面 10 線 切 割 按圖線切割，輪廓達(dá)到尺寸要求 11 鉗工精修 全面達(dá)到設(shè)計要求 12 檢 驗 按產(chǎn)品零件圖檢驗 圖6所示沖孔凸模的加工工藝過程如下表（4）所示： 表（5）---沖孔凸模加工工藝過程 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 工序簡圖(示意圖) 1 備 料 備毛坯尺寸5×65mm 2 熱處理 退火 3 車 削 車削毛坯輪廓，留0.3mm單邊余量 4 熱處理 按熱處理工藝，淬火回火達(dá)到58-62HRC 5 磨 精磨外圓 6 表面拋光 表面拋光達(dá)到 輪廓達(dá)到尺寸要求 7 檢 驗 按產(chǎn)品零件圖檢驗 圖7所示凹模的加工工藝過程如下表（5）所示： 表（6）----凹模加工工藝過程 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 工序簡圖(示意圖) 1 備 料 將毛坯鍛成長方體110×100×25mm 2 熱 處 理 退 火 3 粗 刨 刨六面達(dá)到100×90×21mm，互為直角 4 熱 處 理 調(diào) 質(zhì) 5 磨 平 面 磨六面，互為直角 6 鉗工劃線 劃出各孔位置線 7 銑漏料孔 達(dá)到設(shè)計要求 8 加工螺釘孔、銷釘孔及穿絲孔 按位置加工螺釘孔、銷釘孔及穿絲孔 9 熱 處 理 按熱處理工藝，淬火回火達(dá)到60-60HRC 10 磨 平 面 精磨上、下平面 11 線 切 割 按圖切割型孔達(dá)到尺寸要求 12 鉗工精修 全面達(dá)到設(shè)計要求 13 檢 驗 按產(chǎn)品零件圖檢驗 九．模具的裝配 根據(jù)級進(jìn)模裝配要點(diǎn)，選凹模作為裝配基準(zhǔn)件，先裝下模，再裝上模，并調(diào)整間隙、試沖、返修。具體裝配見下表（6）所示： 表（7）----引線片級進(jìn)模的裝配 序號 工 序 工 藝 說 明 1 凸、凹模預(yù)配 1) 裝配前仔細(xì)檢查各凸模形狀及尺寸以及凹模形孔，是否符合圖紙要求尺寸精度、形狀。 2) 將各凸模分別與相應(yīng)的凹模孔相配，檢查其間隙是否加工均勻。不合適者應(yīng)重新修磨或更換。 2 凸模裝配 以凹?？锥ㄎ唬瑢⒏魍鼓７謩e壓入凸模固定板的形孔中，并擠緊牢固。 3 裝配下模 1) 在下模座上劃中心線，按中心預(yù)裝凹模、導(dǎo)料板； 2) 在下模座、導(dǎo)料板上，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(dǎo)料板、凹模、固定擋料銷裝在一起，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0.12的紙片，然后將凸模與固定板組合裝入凹模； 2) 預(yù)裝上模座，劃出與凸模固定板相應(yīng)螺孔、銷孔位置并鉆鉸螺孔、銷孔； 3) 用螺釘將固定板組合、墊板15、上模座連在一起，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(yù)壓量，使卸料板高出凸模下端約1mm； 5) 復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后，緊固螺釘； 6) 安裝導(dǎo)正銷、承料板； 7) 切紙檢查，合適后打入銷釘。 5 試沖與調(diào)整 裝機(jī)試沖并根據(jù)試沖結(jié)果作相應(yīng)調(diào)整。 十、主要參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn) [1] 劉建超，張寶忠主編.沖壓模具設(shè)計與制造.北京：高等出版社，2004.6 [2]王秀鳳、萬良輝主編.冷沖壓模具設(shè)計與制造.北京：北京航空航天出版社，2005.4 [3] 中國機(jī)械工程學(xué)會，中國模具設(shè)計大典編委員會.中國模具設(shè)計大典3.南昌：江西科學(xué)出版社，2003.1 [4] 任嘉卉主編.公差與配合手冊. 北京：機(jī)械出版社，2000.4 [5] 馮炳光主編.模具設(shè)計與制造簡明手冊.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1998.5 [6] 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，全國彈簧標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會編.中國機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編彈簧卷.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1999.6 [7] 薛啟翔編著. 沖壓模具與制造北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.3 [8] 冷沖模設(shè)計及制造/中國機(jī)械教育工業(yè)協(xié)會組編.—北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001.9 十一、致謝 致 謝 首先感謝本人的導(dǎo)師原紅玲老師，她仔細(xì)審閱了本文的全部內(nèi)容并對我的畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議。原紅玲老師淵博的知識，誠懇的為人，使我受益匪淺，在畢業(yè)設(shè)計的過程中，特別是遇到困難時，她給了我鼓勵和幫助，在這里我向她表示真誠的感謝！ 感謝母?！幽蠙C(jī)電高等專科學(xué)校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多新的知識，掌握了一定的操作技能。 最后，我非常慶幸在三年的的學(xué)習(xí)、生活中認(rèn)識了很多可敬的老師和可親的同學(xué)，并感激師友的教誨和幫助！ 第31頁 共32頁