摘要隨著模具的迅速發(fā)展，現(xiàn)代工業(yè)市場(chǎng)中，模具已成為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品中不可或缺的重要工藝設(shè)備，為了擴(kuò)展在工藝方面的知識(shí)面，為了適應(yīng)社會(huì)的要求，學(xué)校舉行了設(shè)計(jì)。這次設(shè)計(jì)是在學(xué)完沖模、模具制造等課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，是對(duì)我綜合能力的考核，是對(duì)我所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用，也是對(duì)我所回顧學(xué)知識(shí)的與檢查。通過(guò)實(shí)例，分析了零件的沖壓工藝方案，闡述了模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作過(guò)程，最后提出了模具設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題。關(guān)鍵詞：沖模；沖壓工藝；模具設(shè)計(jì)AbstractThrough an example, the stamping process for forming the multi-direction a bent part is analyzed. The structure characteristics and working process of the die.For stamping the multi-direction bent part are presented .the parts needing attention .In the design of the die are put forward.Key words: die ; stamping ; die design .目錄摘要 1Abstract2目錄 3第 1 章 緒論 .5第 2 章 零件的分析 .62.1 零件的工藝性分析 62.1.1 設(shè)計(jì)題目?jī)?nèi)容 62.1.2 材料的性能 62.1.3 沖壓成型工藝分析 72.2 工藝方案分析 72.2.1 方案的確定 72.3 模具間隙的確定 72.4 凸凹模尺寸 8第 3 章 模具總體設(shè)計(jì) 143.1 沖裁件的排樣 .143.2 材料利用率 .153.3 沖裁力的計(jì)算 .163.3.1 落料力 .163.3.2 卸料力 .163.4 壓力中心的計(jì)算 .163.5 設(shè)備的選擇 .173.6 模具類(lèi)型的選擇 .203.7 定位方式的選擇 .213.8 卸料﹑出件方式的選擇 .21第 4 章 模具的裝配和沖裁模具的試沖 224.1 模具的裝配 .224.2 沖裁模具的試沖 .234.3 裝配圖 .26結(jié)論與展望 .27致謝 .28參考文獻(xiàn) .29摘要隨著模具的迅速發(fā)展，現(xiàn)代工業(yè)市場(chǎng)中，模具已成為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品中不可或缺的重要工藝設(shè)備，為了擴(kuò)展在工藝方面的知識(shí)面，為了適應(yīng)社會(huì)的要求，學(xué)校舉行了設(shè)計(jì)。這次設(shè)計(jì)是在學(xué)完沖模、模具制造等課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，是對(duì)我綜合能力的考核，是對(duì)我所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用，也是對(duì)我所回顧學(xué)知識(shí)的與檢查。通過(guò)實(shí)例，分析了零件的沖壓工藝方案，闡述了模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作過(guò)程，最后提出了模具設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題。關(guān)鍵詞：沖模；沖壓工藝；模具設(shè)計(jì)AbstractThrough an example, the stamping process for forming the multi-direction a bent part is analyzed. The structure characteristics and working process of the die.For stamping the multi-direction bent part are presented .the parts needing attention .In the design of the die are put forward.Key words: die ; stamping ; die design .目錄摘要 1Abstract2目錄 3第 1 章 緒論 .5第 2 章 零件的分析 .62.1 零件的工藝性分析 62.1.1 設(shè)計(jì)題目?jī)?nèi)容 62.1.2 材料的性能 62.1.3 沖壓成型工藝分析 72.2 工藝方案分析 72.2.1 方案的確定 72.3 模具間隙的確定 72.4 凸凹模尺寸 8第 3 章 模具總體設(shè)計(jì) 143.1 沖裁件的排樣 .143.2 材料利用率 .153.3 沖裁力的計(jì)算 .163.3.1 落料力 .163.3.2 卸料力 .163.4 壓力中心的計(jì)算 .163.5 設(shè)備的選擇 .173.6 模具類(lèi)型的選擇 .203.7 定位方式的選擇 .213.8 卸料﹑出件方式的選擇 .21第 4 章 模具的裝配和沖裁模具的試沖 224.1 模具的裝配 .224.2 沖裁模具的試沖 .234.3 裝配圖 .26結(jié)論與展望 .27致謝 .28參考文獻(xiàn) .29第 1 章 緒論近年來(lái)，中國(guó)模具行業(yè)逐漸受到人們的重視和關(guān)注，并且一直以百分之十五左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)工業(yè)之一，是工業(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)工藝裝備，是一種高附加值的高精密集型產(chǎn)品，也是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域，其技術(shù)水平的高低已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。中國(guó)模具產(chǎn)業(yè)除了要繼續(xù)提高生產(chǎn)能力，今后更要著重于行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)發(fā)展水平的提高。結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，主要是企業(yè)結(jié)構(gòu)向?qū)I(yè)化調(diào)整，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向著中高檔模具發(fā)展，向進(jìn)出口結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，中高檔汽車(chē)覆蓋件模具成形分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)、多功能單工序模具和單工序加工及激光技術(shù)在模具設(shè)計(jì)制造上的應(yīng)用、高速切削、超精加工及拋光技術(shù)、信息化方向發(fā)展。大學(xué)期間通過(guò)對(duì)專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)，掌握了基本的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。學(xué)習(xí)完機(jī)械原理、機(jī)械零件，使我認(rèn)識(shí)了機(jī)械間的傳動(dòng)以及機(jī)械傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)；通過(guò)對(duì)液壓傳動(dòng)、材料成型設(shè)備的學(xué)習(xí)，了解了液壓機(jī)和各種成形設(shè)備的工作原理和特點(diǎn)；塑性成形，尤其是沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)這門(mén)課的學(xué)習(xí)，使我跟深刻的認(rèn)識(shí)到本專(zhuān)業(yè)進(jìn)入社會(huì)真正的工作目的是什么，工作范圍是什么。為了更深入的了解沖壓設(shè)計(jì)模具，我選擇了一套模具設(shè)計(jì)。這套模雖簡(jiǎn)單但幾乎涵蓋了沖壓工藝設(shè)計(jì)中的所有的知識(shí)點(diǎn)以及應(yīng)該注意的東西。因此選擇這套模具作為我的設(shè)計(jì)，同時(shí)也為以后的學(xué)習(xí)和工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第 2 章 零件的分析2.1 零件的工藝性分析2.1.1 設(shè)計(jì)題目?jī)?nèi)容圖 2-1 工件圖原始資料：如圖 2-1 所示零件材料：為 30#；厚度：為 0.3mm；生產(chǎn)批量：屬于大批量生產(chǎn)2.1.2 材料的性能30#并會(huì)隨著材質(zhì)的厚度的增加而使其屈服值減小。保證機(jī)械性能,不保證化學(xué)成分,不能熱處理,機(jī)械性能較低,比較常用,價(jià)格便宜。2.1.3 沖壓成型工藝分析此工件為 30#，厚度為 0.3mm, 具有良好的沖壓性能，適合沖裁，具有良好的沖壓工藝性。主要工藝難點(diǎn)在于兩個(gè)精度要求，及其零件的形狀不規(guī)則，在大批量的生產(chǎn)條件下，要保證生產(chǎn)效率。選取合理的模具類(lèi)型、結(jié)構(gòu)，采用最經(jīng)濟(jì)的制模工藝。因?yàn)樵摿慵寺淞线@道工序 30#沖壓性能較好, 孔與外緣的壁厚較大, 沖壓模中的凸凹模壁厚部分具有足夠的強(qiáng)度。2.2 工藝方案分析2.2.1 方案的確定該零件包括落料基本工序，可以采用以下工藝方案：?jiǎn)喂ば蛑苯勇淞? 單工序沖孔獲得產(chǎn)品，采用單工序模生產(chǎn)。模具結(jié)構(gòu)相對(duì)而言比較簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)性高，能很好的保證產(chǎn)品的允許公差尺寸。。2.3 模具間隙的確定凸模與凹模圖樣分別加工主要適用于圓形或簡(jiǎn)單形狀的工件，設(shè)計(jì)時(shí)需在圖紙上分別標(biāo)注凸模和凹模刃口尺寸及制造公差。凸凹模分別加工方法的優(yōu)點(diǎn)是，凸凹模具有互換性，制造周期短，便于成批制造。其缺點(diǎn)是，為了保證初始間隙在合理范圍內(nèi)，需要采用較小的凸凹模具制造公差，所以模具制造成本相對(duì)較高。同時(shí)，為保證一定的間隙，模具的制造公差必須滿(mǎn)足下列條件：（ 2.2）pmaxindZ????即： （2.3） i0.4()?（2.4）maxin6d式中： ——凸模制造公差；p?——凹模制造公差；d——最大合理間隙；maxZ——最小合理間隙。in表 2.3 系數(shù) K非 圓 形 圓 形1 0.75 0.5 0.75 0.5材料厚度t（mm）工件公差 Δ（mm）＜11～22～4＞4≤0.16≤0.20≤0.24≤0.300.17～0.350.21～0.410.25～0.490.31～0.59≥0.36≥0.42≥0.50≥0.60＜0.16＜0.20＜0.24＜0.30≥0.16≥0.20≥0.24≥0.30由圖 1.1 可知，該零件屬于無(wú)特殊要求的一般沖孔、落料件。外輪廓由落料獲得，上下的兩個(gè)沖孔由沖孔獲得。最小合理間隙 2Cmin=0.012,最大合理間隙 2Cmax=0.016則： 2Cmax -2Cmin=0.016-0.012=0.004mm2.4 凸凹模尺寸沖裁件的尺寸精度，決定于凸、凹模刀口部分尺寸。沖裁的合理間隙，也要靠凸、凹模刃口部分尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn)和保證。所以正確地確定刃口部分尺寸是相當(dāng)重要的。尺寸計(jì)算的原則由于凸、凹模之間存在間隙，所以沖裁件斷面都是帶有錐度的，且落料件的大端尺才等于凹模尺寸，沖孔件的小端尺寸等于凸模尺寸。在測(cè)量與使用中，落料件是以大端尺寸為基準(zhǔn)，沖孔件孔徑是以小端尺寸為基準(zhǔn)。沖裁過(guò)程中，凸、凹模要與沖裁零件或廢料發(fā)生摩擦，凸模越磨越小，凹模越磨越大，結(jié)果使間隙越來(lái)越大。因此，在確定凸、凹模刃口尺寸時(shí)，必須遵循下述原則：(1)落料模先確定凹模刃口尺寸，其標(biāo)稱(chēng)尺寸應(yīng)取接近或等于制件的最小極限尺寸，以保證凹摸磨損到一定尺寸范圍內(nèi)，也能沖出合格制件，凸橫刃口的標(biāo)稱(chēng)尺寸比凹模小一個(gè)最小合理間隙。(2)選擇模具刃口制造公差時(shí)，要考慮工件精度與模具精度的關(guān)系，既要保證工件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。一般沖模精度較工件精度高2～3 級(jí)(表 4-6)。若零件沒(méi)有標(biāo)注公差，則對(duì)于非圓形件按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)非配合尺寸的 ITl4 級(jí)精度來(lái)處理，圓形件一股可按 IT10 級(jí)精度來(lái)處理，工件尺寸公差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注為單向公差，所謂“入體”原則是指標(biāo)注工件尺寸公差時(shí)應(yīng)向材料實(shí)體方向單向標(biāo)注，即：落料件正公差為零，只標(biāo)注負(fù)公差；沖孔件負(fù)公差為零，只標(biāo)注正公差。表 4-6 沖裁件精度材 料 厚 度 t（mm）沖模制造精度0.50.81.01.52 3 4 5 6 81012IT6~IT7IT7~IT8IT9IT8──IT8IT9─IT9IT10─IT10IT10IT12IT10IT12IT12─IT12IT12─IT12IT12──IT12──IT14──IT14──IT14──IT14計(jì)算方法模具工作部分尺寸及公差的計(jì)算方法與加工方法有關(guān)，基本上可分為兩類(lèi)。1．凸模與凹模分開(kāi)加工 凸、凹摸分開(kāi)加工，是指凸模和凹模分別按圖樣加工至尺寸。此種方法適用于圓形或形狀簡(jiǎn)單的工件，為了保證凸、凹模間初始間隙小于最大合理間隙 ，不僅凸、凹模分別標(biāo)注公差(凸棋 ，凹模 )，minZp?d而且要求有較高的制造精度，以滿(mǎn)足如下條件axinpd????或取 =0.4（ ）maiZ=0.6（ ）dxin也就是說(shuō)，新制造的模具應(yīng)該是 ，如圖 4-9 所示。否則，minaxpdZ???制造的模具間隙已超過(guò)了允許的變動(dòng)范圍 ，影響模具的使用壽命。 i~圖 4-9 凸、凹模分別加工時(shí)的間隙變動(dòng)范圍下面對(duì)落料和沖孔兩種情況分別進(jìn)行討論。(1)落料：設(shè)工件尺寸為 。根據(jù)以上原則，應(yīng)先確定凹模尺寸，使凹模0D?A標(biāo)標(biāo)尺寸接近或等于工件的最小極限尺寸，再減小凸模尺寸保證最小合理間隙。凹模制造偏差取正偏差，凸模取負(fù)偏差。計(jì)算公式如下（4-6）0dDx???Ad+（ ）（4-7）0minp ppDxZ???Amin（ -Z） （ ）式中 、 ——分別為落料凹模、凸模標(biāo)稱(chēng)尺寸（mm） ；dD——落料件標(biāo)稱(chēng)尺寸（mm） ；?——工件制造公差（ mm） ；——凸、凹模最小合理間隙（雙邊） （mm） ；minZ、 ——凸、凹模的制造公差（ mm） ，可查表 4-7，或取 = p?d p?（1/4～1/5）? ， =?/4；d?——系數(shù)，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x尺寸，與工件制造精度有關(guān)，可查表 4-8，或按下列關(guān)系?。汗ぜ?IT10 以上， =1x工件精度 IT11~13， =0.75工件精度 IT14， =0.5表 4-7 規(guī)則形狀（圓形、方形件）沖裁時(shí)凸模、凹模的制造公差 （mm）基本尺寸凸模偏差 p?凹模偏差 d?基本尺寸凸模偏差 p?凹模偏差 d?≤1818～3030～8080～120120～1800.0200.0200.0200.0250.0300.0200.0250.0300.0350.040180～260260～360360～5005000.0300.0350.0400.0500.0450.0500.0600.070表 4-8 系數(shù) x非 圓 形 圓形1 0.75 0.5 0.75 0.5材料厚度t（mm）工件公差?（mm）4≤0.16≤0.20≤0.24≤0.300.17～0.350.21～0.410.25～0.4≥0.36≥0.42≥0.50≥0.600.160.200.240.30≥0.16≥0.20≥0.24≥0.3090.31～0.59(2)沖孔：設(shè)沖孔尺寸為 ，根據(jù)以上原則，應(yīng)先確定凸模尺寸，使凸模0d?A標(biāo)稱(chēng)尺寸接近或等于工件孔的最大極限尺寸，再增大凹模尺寸以保證最小合理間隙。模具偏差“入體”標(biāo)注。計(jì)算公式如下（4-8）pdx???Ap0-（ ）（4-9）min0min0dZdxZ???A+（ ） （ ）式中 、 ——沖孔凸、凹模直徑（mm） ；pdd——沖孔件標(biāo)稱(chēng)尺寸。其余符號(hào)意義同上。 2. 凸模和凹模配合加工 對(duì)于沖制形狀復(fù)雜或薄板制件的模具，其凸、凹模往往采用配合加工的方法。此方法是先加工好凸模(或凹模)作為基準(zhǔn)件，然后根據(jù)此基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸．配做凹模(或凸模)，使它們保持一定的間隙。因此，只得在基準(zhǔn)件上標(biāo)注尺寸及公差，另一件只標(biāo)注標(biāo)稱(chēng)尺寸，并注明“××尺寸按凸模(或凹模)配作，保證雙面間隙××” 。這樣，可放大基準(zhǔn)件的制造公差。其公差不再受凸、凹模間隙大小的限制，制造容易，并容易保證凸、凹模間的間隙。由于復(fù)雜形狀工件各部分尺寸性質(zhì)不同，凸模和凹模磨損后，尺寸變化的趨勢(shì)不同，所以基準(zhǔn)件的刃口尺寸計(jì)算的方法也不相同。(1)落料：應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件，然后配做凸模。先做凹模，凹模磨損后，刃 u 口尺寸的變化有增大、減小、不變?nèi)N情況。因此凹橫刃口尺寸應(yīng)按不同情況分別計(jì)算。1)凹模磨損后尺寸變大。計(jì)算這類(lèi)尺寸，先按工件圖把尺寸化為 ，再按0A?落料凹模公式進(jìn)行計(jì)算（4-10）0ddAx????（ ）2)凹模磨損后尺寸變小。計(jì)算這類(lèi)尺寸，先把工件圖尺寸化為 。再按0B?A沖孔凸模公式進(jìn)行計(jì)算（4-11）dBx???Ad0-（ ）3)凹模磨損后尺寸不變。計(jì)算這類(lèi)尺寸，則按下述三種情況進(jìn)行計(jì)算制件尺寸為 時(shí)0C?A（4-12）.5/2dd???（ ）制件尺寸為 時(shí)0?A（4-13）./ddC（ ）制件尺寸為 ?′ 時(shí)（4-14）/2dd??式中 、 、 ——凹模刃口尺寸（ mm） ；ABCA、B、C ——工件標(biāo)稱(chēng)尺寸（mm） ；?——工件公差（ mm） ；——工件偏差，對(duì)稱(chēng)偏差時(shí)， =?/2；′ A′——凹模制造偏差（mm ） ， =?/4。d?d?第 3 章 模具總體設(shè)計(jì)3.1 沖裁件的排樣排樣是指沖件在條料、帶料或板料上布置的方法。沖件的合理布置（即材料的經(jīng)濟(jì)利用） ，與沖件的外形有很大關(guān)系。根據(jù)不同幾何形狀的沖件，可得出于其相適應(yīng)的排樣類(lèi)型，而根據(jù)排樣的類(lèi)型，又可分為少或無(wú)工藝余料的排樣與工藝余料的排樣兩種。排樣時(shí)，沖件之間以及沖件與條料側(cè)邊之間留下的余料叫搭邊。它的作用是補(bǔ)償定位誤差，保證沖出合格的沖件，以及保證條料有一定剛度，便于送料。搭邊數(shù)值取決于以下因素:(1)工件的尺寸和形狀。(2)材料的硬度和厚度。(3)排樣的形式（直排、斜排、對(duì)排等） 。(4)條料到的送料方法（是否有側(cè)壓板） 。檔料裝置的形式（包括檔料銷(xiāo)、導(dǎo)料銷(xiāo)和定距側(cè)刃等的形式） 。搭邊值一般由經(jīng)驗(yàn)在經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算確定的?？紤]到該制造件的生產(chǎn)綱領(lǐng)與加工條件，采用條料加工余料的排樣。排樣如下：圖 2.13.2 材料利用率衡量材料經(jīng)濟(jì)利用的指標(biāo)是材料利用率。一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的材料利用率為：η= ×100%（4.5）BLnA=（5026.55）/（81.5×84）=73.4%式中：η ——材料利用率n——張板料（或帯料、條料）上沖件的數(shù)目A——整個(gè)沖裁件的實(shí)際面積L——板料長(zhǎng)度B——板料寬度3.3 沖裁力的計(jì)算3.3.1 落料力=KLtτ （3.2） 料F式中： K —系數(shù)，K=1.3；L—沖裁周邊長(zhǎng)度（mm） ；t—沖裁件的厚度（mm） ；τ —材料的抗剪強(qiáng)度（MPa） 。=KLtτ料F=1.3×251.33×490×0.3=48.03（kN）3.3.2 卸料力由[2]得卸料力的計(jì)算公式F 卸料 =K 卸料 F 落料 （3.3）式中： K 卸料 —卸料力系數(shù)，查表 3.1。F 卸料 =K 卸料 F 落料 =0.045×48.03=2.16（kN）3.4 壓力中心的計(jì)算沖壓力合力的作用點(diǎn)稱(chēng)為壓力中心。為了保證壓力機(jī)和沖模正常、平穩(wěn)地工作，必須使沖模的壓力中心與壓力機(jī)的滑塊中心重合，對(duì)于帶模柄的中小型沖模就是要使其壓力中心與模柄軸心線(xiàn)重合。否則，沖裁過(guò)程中壓力機(jī)滑塊和沖模將會(huì)承受偏心載荷，使滑塊導(dǎo)軌和沖模導(dǎo)向部分產(chǎn)生不正常的磨損，合理間隙得不到保證，刃口迅速變鈍，從而降低沖裁件質(zhì)量和模具壽命，甚至損壞模具。因此，設(shè)計(jì)沖模時(shí)應(yīng)正確計(jì)算出沖模時(shí)的壓力中心，并使壓力中心與模柄軸心線(xiàn)重合，若因沖裁件的形狀特殊，從模具的結(jié)構(gòu)方面考慮不宜使壓力中心與模柄軸心線(xiàn)相重合，也應(yīng)注意盡量使壓力中心的偏離不超出所選壓力機(jī)模柄孔投影面積的范圍。由于該沖件屬于對(duì)稱(chēng)形狀的零件，所以壓力中心為于刃口輪廓圖形的幾何中心上。3.5 設(shè)備的選擇設(shè)備是沖壓加工的三要素之一。沖壓設(shè)備選擇是沖壓工藝過(guò)程設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，它直接關(guān)系到設(shè)備的安全和使用的合理，同時(shí)也關(guān)系到?jīng)_壓工藝過(guò)程的順利完成及產(chǎn)品質(zhì)量、零件精度、生產(chǎn)效率、模具壽命、板料的性能與規(guī)格、成本的高低等一系列重要的問(wèn)題。因此，壓力機(jī)的正確選用十分重要。設(shè)備類(lèi)型的選擇要依據(jù)沖壓零件的生產(chǎn)批量、零件尺寸的大小、工藝方法與性質(zhì)及沖壓件的尺寸、形狀與精度等要求來(lái)綜合考慮。(1)根據(jù)沖壓件的大小進(jìn)行選擇時(shí)，可參照表 6—1。表 6—1 按沖壓件大小選擇設(shè)備零件大小選用壓力機(jī)類(lèi)型特點(diǎn) 適用工序小型或中小型開(kāi)式機(jī)械壓力機(jī)有一定的精度和剛度；操作方便，價(jià)格低廉分離及成形（深度淺的成形件）大中型閉式機(jī)械壓力機(jī)精度與剛度更高；結(jié)構(gòu)緊湊，工作平穩(wěn)分離、成形（深度大的成形件及單工序工序）(2)根據(jù)沖壓零件的生產(chǎn)批量選擇時(shí)，可參照表 6—2。表 6—2 按生產(chǎn)批量選擇設(shè)備零件批量 設(shè)備類(lèi)型 特點(diǎn) 適用工序薄板適用機(jī)械壓力機(jī)速度快、生產(chǎn)效率高，質(zhì)量較穩(wěn)定各種工序小批量 厚板液壓機(jī)行程不固定，不會(huì)因超載而損壞設(shè)備拉深、脹形、彎曲等大中批量高速壓力機(jī)和多工位自動(dòng)壓力機(jī)高效率，消除了半成品堆存等問(wèn)題沖裁各種工序(3)考慮精度與剛度。在選用設(shè)備類(lèi)型時(shí)，還應(yīng)充分注意到設(shè)備的精度與剛度。壓力機(jī)的剛度是由床身剛度、傳動(dòng)剛度和導(dǎo)向剛度三部分組成，如果剛度較差，負(fù)載終了和卸載時(shí)模具間隙臺(tái)發(fā)生很大變化，影響沖壓件的精度和模具壽命。設(shè)備的精度也有類(lèi)似的問(wèn)題。（4）考慮生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際可能 在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，還應(yīng)考慮生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際可能。如果日前沒(méi)有效理想的設(shè)備供選揮，則應(yīng)該設(shè)法利用現(xiàn)有設(shè)備來(lái)完成工藝過(guò)程。綜合上述四種選擇方法，考慮到零件屬于小型工件，且精度要求并不高。雖然是大批量生產(chǎn)，但一般的機(jī)械壓力機(jī)均能滿(mǎn)足其要求。因此，初步選定設(shè)備類(lèi)型為開(kāi)式機(jī)械壓力機(jī)。在選定設(shè)備類(lèi)型之后，應(yīng)該進(jìn)一步根據(jù)沖壓件大小、模具尺寸及工藝變形力來(lái)確定設(shè)備規(guī)格和具體參數(shù)。其規(guī)格的主要參數(shù)有以下幾個(gè)：1)行程壓機(jī)行程的大小，應(yīng)該保證坯料的方便放進(jìn)與零件的方便取出。2)裝配模具的相關(guān)尺寸壓力機(jī)的工作臺(tái)面尺寸應(yīng)大于模具的平面尺寸(一般是模具底板)，還應(yīng)有模具安裝與固定的余地，但過(guò)大的余地對(duì)工作臺(tái)受力不利，工作臺(tái)面中間孔的尺寸要保證漏料或順利安放模具頂出料裝置。一般開(kāi)式壓機(jī)滑塊上有模柄孔尺寸(直徑×高度)，此時(shí)，模具的模柄應(yīng)當(dāng)與此相適應(yīng)。3)閉合高度沖床的閉合高度是指滑塊處于上死點(diǎn)時(shí)，滑塊下平面至工作臺(tái)上平面間的開(kāi)擋空間尺寸。這個(gè)高度即為沖壓操作(主要是裝卸模具)的空間高度尺寸。顯然、沖床的閉合高度應(yīng)與模具的閉合高度相適應(yīng)。沖床的最大閉合高度要大于模具的閉合高度，最小閉合高度又要能小于模具的閉合高度。一般模具的閉合高度 H 應(yīng)滿(mǎn)足以下關(guān)系，Hmax-5≥H 0≥H min+10如果模具封閉高度小于設(shè)備的最小封閉高度時(shí)，可以用附加墊板(在下模座下面)達(dá)到要求。模具的平面尺寸(主要是下模板)應(yīng)小于設(shè)備工作臺(tái)平面尺寸，模具漏料孔 D1應(yīng)小于設(shè)備的工作臺(tái)孔 D。二是模柄長(zhǎng)度 L1應(yīng)稍小于設(shè)備滑塊孔的深度 L；模柄直徑 d1應(yīng)稍小于滑塊孔徑 d。4)設(shè)備噸位 設(shè)備噸位大小的選擇首先要以沖壓工藝所需要的變形力為前提。要求設(shè)備的名義壓力要大于所需的變形力，而且，還要有一定的力量?jī)?chǔ)備，以防萬(wàn)一。從提高設(shè)備的上作剛度、沖壓零件的精度及延長(zhǎng)設(shè)備的壽命的觀點(diǎn)出發(fā)，應(yīng)要求設(shè)備容量有較大剩余。最新的觀點(diǎn)是使設(shè)備留有(40～30)％的余量，即只使用設(shè)備容量的(60～70)％。還有的建議只使用設(shè)備容量的 50％，即取設(shè)備的噸位為工藝變形總力的 2 倍。綜合考慮以上幾方面要求和沖裁所需實(shí)際總壓力 F=283KN，模具閉合高度H0=212㎜查文獻(xiàn)[2]附表 2-3 取開(kāi)式壓力機(jī)規(guī)格，選取公稱(chēng)壓力 630KN 的壓力機(jī)，壓力機(jī)型號(hào)為 JB23-63.壓力機(jī)的主要參數(shù)如下：公稱(chēng)壓力 630KN滑塊行程 130 mm行程次數(shù)(次/min) 50最大封閉高度 360mm最大裝模高度 280㎜連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度 80㎜工作臺(tái)尺寸 前后 480mm左右 710mm工作臺(tái)孔尺寸前后 180mm左右 340mm直徑 230mm模柄孔尺寸（直徑*深度） Φ50mm*80mm工作臺(tái)板厚度 90mm3.6 模具類(lèi)型的選擇模具類(lèi)型分為三種，分別是：?jiǎn)喂ば蚰?、單工序模和?jí)進(jìn)模。單工序模又稱(chēng)簡(jiǎn)單沖裁模，是指在壓力機(jī)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。單工序模是指在一次壓力機(jī)的行程中在模具的同一工位上同時(shí)完成兩道或兩到以上不同沖裁工序的模具。單工序模是一種多工序沖裁模，它在結(jié)構(gòu)上的主要特征是有一個(gè)或幾個(gè)具有雙重作用的工作零件 ——凸凹模，如落料沖孔單工序模中有一個(gè)既能作落料凸模又能作沖孔凹模的凸凹模。級(jí)進(jìn)模，也叫連續(xù)模（據(jù)說(shuō)連續(xù)模在標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)將取消）由多個(gè)工位組成，各工位完成不同的加工，各工位順序關(guān)聯(lián)，在沖床的一次行程中完成一系列的不同的沖壓加工。一次行程完成以后，由沖床送料機(jī)按照一個(gè)固定的步距將材料向前移動(dòng)，這樣在一副模具上就可以完成多個(gè)工序，一般有沖孔，落料，折彎，切邊，拉伸等等在沖壓過(guò)程中，導(dǎo)向結(jié)構(gòu)一般情況下直接與模架聯(lián)系在一起，該模具采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式，提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，故該單工序模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方確定沖壓工藝方案后，應(yīng)通過(guò)分析比較，選擇合理的模具結(jié)構(gòu)型式，使其盡量滿(mǎn)足以下要求：（1）能沖出符合技術(shù)要求的工件；（2）能提高生產(chǎn)率；（3）模具制造和維修方便；（4）模具有足夠的壽命；（5）模具易于安裝調(diào)整，且操作方便、安全。3.7 定位方式的選擇因?yàn)樵撃＞卟捎檬菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料板，無(wú)側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用擋料銷(xiāo)初定距，導(dǎo)料銷(xiāo)精定距。而第一件的沖壓位置因?yàn)闂l料長(zhǎng)度有一定余量，可以靠操作工目測(cè)定。定位零件基本上都已標(biāo)準(zhǔn)化，可根據(jù)坯料和工序件形狀、尺寸、精度及模具的結(jié)構(gòu)形式與生產(chǎn)效率要求等選用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。3.8 卸料﹑出件方式的選擇卸料與出件裝置的作用是當(dāng)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(lái)，以便沖壓工作繼續(xù)進(jìn)行。通常，把沖件或廢料從凸模上卸下來(lái)稱(chēng)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：固定卸料裝置僅由固定卸料板構(gòu)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(lái)卸料，卸料力不太大但沖壓時(shí)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；廢料切刀是在沖裁過(guò)程中沖裁廢料切斷成數(shù)塊，從而實(shí)現(xiàn)卸料的一種卸料零件。綜合考慮該模具的結(jié)構(gòu)和使用方便，以及工件料厚相對(duì)較薄，卸料力也比較小比較便于操作與提高生產(chǎn)效率。第 4 章 模具的裝配和沖裁模具的試沖4.1 模具的裝配根據(jù)沖壓模具裝配要點(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(jiàn)表 9.1。表 9.1 沖壓模具的裝配序號(hào)工序 工藝說(shuō)明1凸、凹模預(yù)配（1）裝配前仔細(xì)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）將各凸模分別與相應(yīng)的凹?？紫嗯?，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?，將各凸模分別壓入凸模固定板 8 的形孔中，并擰緊牢固3裝配下模（1）在下模座 1 上劃中心線(xiàn)，按中心預(yù)裝凹模 17、導(dǎo)料板 5；（2）在下模座 1、導(dǎo)料板 5 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 1、導(dǎo)料板 5、凹模 17、擋料銷(xiāo) 20、凹?？蜓b在一起，并用螺釘緊固，打入銷(xiāo)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 片，然后將凸模與固定板的組合裝入凹模m（2）預(yù)裝上模座，劃出與凸模固定板相應(yīng)螺孔。銷(xiāo)孔位置并鉆絞螺孔、銷(xiāo)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 14 和卸料螺釘 12，并調(diào)節(jié)橡膠的預(yù)壓量，使卸料板高出凸模下端約 1 ；復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后，m緊固螺釘；切紙檢查，合適后打入銷(xiāo)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4.2 沖裁模具的試沖模具裝配以后，必須在生產(chǎn)條件下進(jìn)行試沖。通過(guò)試沖可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)和制造的不足，并找出原因給與糾正。并能夠?qū)δ＞哌M(jìn)行適當(dāng)?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(yīng)在模具模座正面打上編號(hào)、沖模圖號(hào)、制件號(hào)、使用壓力機(jī)型號(hào)、制造日期等。并涂油防銹后經(jīng)檢驗(yàn)合格入庫(kù)。沖裁模具試沖時(shí)常見(jiàn)的缺陷、產(chǎn)生原因和調(diào)整方法見(jiàn)表 9.2。表 9.2 沖裁模具試沖時(shí)常見(jiàn)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(guò)大1．刃口不鋒利或淬火硬度不夠2．間隙過(guò)大或過(guò)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(guò)時(shí)被壓彎2．頂出件與頂出器接觸零件面積大小3．頂出件、頂出器分布不均勻1．修磨凹?？祝コ龑?dǎo)錐現(xiàn)象2．更換頂出桿，加大與零件的接觸面積尺寸超差和形狀不準(zhǔn)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(dá)到形狀及尺寸精度要求凸模折斷1．沖裁時(shí)產(chǎn)生側(cè)壓力2．卸料板傾斜1．在模具上設(shè)置擋塊抵消側(cè)向力2．修整卸料板或使凸模增加導(dǎo)向裝置凹模被脹裂1．凹?？子械瑰F度形象2．凹模孔內(nèi)卡住廢料1．修磨凹?？?，消除倒錐現(xiàn)象2．修抵凹模孔高度凸、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(cuò)位3．凸模、導(dǎo)柱、導(dǎo)套與安裝基面不垂直4．導(dǎo)向精度差，導(dǎo)柱、導(dǎo)1．調(diào)整有關(guān)兩件重新安裝2．重新安裝凸、凹模，使之對(duì)正3．調(diào)整其垂直度重新安裝4．更換導(dǎo)柱、導(dǎo)套套配合間隙過(guò)大5．卸料板孔位偏斜使沖孔凸模位移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(guò)小適當(dāng)放大沖裁間隙，對(duì)于沖孔模間隙加大在凹模方向上，對(duì)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?；虬寄?，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(zhǎng)度與布局不一致2．連續(xù)模多件沖裁時(shí)，其它孔形正確，只有一孔偏心，表明該孔凸凹模相對(duì)位置有變化3．單工序模孔形不正確，表明凸凹模相對(duì)位置有偏移1．加大(減小)側(cè)刃長(zhǎng)度或磨小（加大）擋料塊尺寸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(jìn)行裝配調(diào)整合適送料不暢通，有時(shí)被卡死易發(fā)生在連續(xù)模中1．兩導(dǎo)料板之間的尺寸過(guò)小或有斜度2．凸模與卸料板之間的間隙太大，致使搭邊翻轉(zhuǎn)而堵塞3．導(dǎo)料板的工作面與側(cè)刃不平行，卡住條料，形成毛刺大1．粗修或重新調(diào)整裝配導(dǎo)料板2．減小凸模與導(dǎo)料板之間的配合間隙，或重新調(diào)整澆注卸料板孔3．重新調(diào)整裝配導(dǎo)料板，使之平行4．修整側(cè)刃及擋塊之間的間隙，使之達(dá)到嚴(yán)密卸料及卸料困難1．卸料裝置不動(dòng)作2．卸料力不夠3．卸料孔不暢，卡住廢料4．凹模有錐度5．漏料孔太小6．推桿長(zhǎng)度不夠1．重新裝配卸料裝置，使之靈活2．增加卸料力3．修整卸料孔4．修整凹模5．加大漏料孔6．加長(zhǎng)打料桿4.3 裝配圖結(jié)論與展望設(shè)計(jì)是源頭，設(shè)計(jì)雖然只占模具成本的 10%左右，卻決定了整個(gè)模具成本的 70%～80%。所以，設(shè)計(jì)時(shí)詳盡地考慮了模具結(jié)構(gòu)，考慮提高生產(chǎn)率，如何方便維修。但是，又不能完全依賴(lài)于設(shè)計(jì)，在實(shí)際生產(chǎn)中要具體問(wèn)題具體分析，根據(jù)實(shí)際狀況進(jìn)行模具調(diào)整也是必需的。在這次的設(shè)計(jì)中，我綜合了幾年多來(lái)所學(xué)的所有專(zhuān)業(yè)知識(shí)，使我受益匪淺。在做設(shè)計(jì)的過(guò)程中，在設(shè)計(jì)和繪圖都遇到方面遇到了一些問(wèn)題，經(jīng)過(guò)老師和同學(xué)的指導(dǎo)幫準(zhǔn)，再加上自身不懈的努力，問(wèn)題得到了及時(shí)解決。這次的設(shè)計(jì)使我對(duì)沖壓模具設(shè)計(jì)有了一定的認(rèn)識(shí)，在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅把大學(xué)所學(xué)到知識(shí)加深了，還學(xué)會(huì)了查有關(guān)書(shū)籍和資料，能夠把各科靈活的運(yùn)用到設(shè)計(jì)中去。這次的設(shè)計(jì)不僅是對(duì)自己大學(xué)幾年的考核，也是在工作之前對(duì)自身的一次全面、綜合型的測(cè)試。這為今后的工作做好了鋪墊和奠定了一定的基礎(chǔ)。致謝首先感謝母校，是她給我一個(gè)難得的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，讓我在學(xué)到了很多知識(shí)，經(jīng)過(guò)這幾個(gè)月的緊張的設(shè)計(jì)，使我在理論和動(dòng)手能力上都有了進(jìn)一步的提高。我的設(shè)計(jì)主要在老師指導(dǎo)下,讓我對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)性的復(fù)習(xí),并根據(jù)寫(xiě)作要求查閱有關(guān)資料。在設(shè)計(jì)過(guò)程中受到老師無(wú)微不至的關(guān)心與耐心指導(dǎo)，使我的設(shè)計(jì)得以順利的進(jìn)展。在老師幫助下我解決了很多以前解決不了的問(wèn)題,在此我向您表示衷心的感謝！同時(shí)也要感謝各位老師和同學(xué)，是你們讓我的學(xué)習(xí)和生活充滿(mǎn)樂(lè)趣，感謝你們！謝謝!作為一名即將完成學(xué)業(yè)，離開(kāi)學(xué)校生活的我，我要感謝母校，是她給我創(chuàng)造了一個(gè)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，創(chuàng)造了美好的學(xué)習(xí)生活環(huán)境，讓我在這里學(xué)到了很多知識(shí)；感謝各位老師，是他（她）們傳授給我的知識(shí)；感謝各位同學(xué)和朋友，是他們讓我的學(xué)習(xí)和生活充滿(mǎn)樂(lè)趣，感謝你們！經(jīng)過(guò)這次設(shè)計(jì)，提高了我很多的能力，比如實(shí)驗(yàn)水平、分析問(wèn)題的能力、合作精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)等。在這期間凝結(jié)了很多人的心血，在此表示衷心的感謝。沒(méi)有他們的幫助，我將無(wú)法順利完成這次設(shè)計(jì)。參考文獻(xiàn)[1] 傅建等. 模具制造工藝學(xué)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.[2] 高為國(guó). 模具材料[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004. [3] 凸光棋．沖模技術(shù)[M] ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2002.[4] 吳宗澤. 機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.[5] 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組. 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)[M] ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1999[6] 夏國(guó)華，楊樹(shù)蓉．現(xiàn)代熱處理技術(shù)[M] ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996[7] 劉航. 模具技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.89?100.[8] 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 清華大學(xué)出版社 [9] 互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)第二版 王伯平 主編 機(jī)械工程出版社摘要隨著模具的迅速發(fā)展，現(xiàn)代工業(yè)市場(chǎng)中，模具已成為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品中不可或缺的重要工藝設(shè)備，為了擴(kuò)展在工藝方面的知識(shí)面，為了適應(yīng)社會(huì)的要求，學(xué)校舉行了設(shè)計(jì)。這次設(shè)計(jì)是在學(xué)完沖模、模具制造等課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，是對(duì)我綜合能力的考核，是對(duì)我所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用，也是對(duì)我所回顧學(xué)知識(shí)的與檢查。通過(guò)實(shí)例，分析了零件的沖壓工藝方案，闡述了模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作過(guò)程，最后提出了模具設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題。關(guān)鍵詞：沖模；沖壓工藝；模具設(shè)計(jì)AbstractThrough an example, the stamping process for forming the multi-direction a bent part is analyzed. The structure characteristics and working process of the die.For stamping the multi-direction bent part are presented .the parts needing attention .In the design of the die are put forward.Key words: die ; stamping ; die design .目錄摘要 1Abstract2目錄 3第 1 章 緒論 .5第 2 章 零件的分析 .62.1 零件的工藝性分析 62.1.1 設(shè)計(jì)題目?jī)?nèi)容 62.1.2 材料的性能 62.1.3 沖壓成型工藝分析 72.2 工藝方案分析 72.2.1 方案的確定 72.3 模具間隙的確定 72.4 凸凹模尺寸 8第 3 章 模具總體設(shè)計(jì) 143.1 沖裁件的排樣 .143.2 材料利用率 .153.3 沖裁力的計(jì)算 .163.3.1 落料力 .163.3.2 卸料力 .163.4 壓力中心的計(jì)算 .163.5 設(shè)備的選擇 .173.6 模具類(lèi)型的選擇 .203.7 定位方式的選擇 .213.8 卸料﹑出件方式的選擇 .21第 4 章 模具的裝配和沖裁模具的試沖 224.1 模具的裝配 .224.2 沖裁模具的試沖 .234.3 裝配圖 .26結(jié)論與展望 .27致謝 .28參考文獻(xiàn) .29摘要隨著模具的迅速發(fā)展，現(xiàn)代工業(yè)市場(chǎng)中，模具已成為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品中不可或缺的重要工藝設(shè)備，為了擴(kuò)展在工藝方面的知識(shí)面，為了適應(yīng)社會(huì)的要求，學(xué)校舉行了設(shè)計(jì)。這次設(shè)計(jì)是在學(xué)完沖模、模具制造等課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，是對(duì)我綜合能力的考核，是對(duì)我所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用，也是對(duì)我所回顧學(xué)知識(shí)的與檢查。通過(guò)實(shí)例，分析了零件的沖壓工藝方案，闡述了模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作過(guò)程，最后提出了模具設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題。關(guān)鍵詞：沖模；沖壓工藝；模具設(shè)計(jì)AbstractThrough an example, the stamping process for forming the multi-direction a bent part is analyzed. The structure characteristics and working process of the die.For stamping the multi-direction bent part are presented .the parts needing attention .In the design of the die are put forward.Key words: die ; stamping ; die design .目錄摘要 1Abstract2目錄 3第 1 章 緒論 .5第 2 章 零件的分析 .62.1 零件的工藝性分析 62.1.1 設(shè)計(jì)題目?jī)?nèi)容 62.1.2 材料的性能 62.1.3 沖壓成型工藝分析 72.2 工藝方案分析 72.2.1 方案的確定 72.3 模具間隙的確定 72.4 凸凹模尺寸 8第 3 章 模具總體設(shè)計(jì) 143.1 沖裁件的排樣 .143.2 材料利用率 .153.3 沖裁力的計(jì)算 .163.3.1 落料力 .163.3.2 卸料力 .163.4 壓力中心的計(jì)算 .163.5 設(shè)備的選擇 .173.6 模具類(lèi)型的選擇 .203.7 定位方式的選擇 .213.8 卸料﹑出件方式的選擇 .21第 4 章 模具的裝配和沖裁模具的試沖 224.1 模具的裝配 .224.2 沖裁模具的試沖 .234.3 裝配圖 .26結(jié)論與展望 .27致謝 .28參考文獻(xiàn) .29第 1 章 緒論近年來(lái)，中國(guó)模具行業(yè)逐漸受到人們的重視和關(guān)注，并且一直以百分之十五左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)工業(yè)之一，是工業(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)工藝裝備，是一種高附加值的高精密集型產(chǎn)品，也是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域，其技術(shù)水平的高低已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。中國(guó)模具產(chǎn)業(yè)除了要繼續(xù)提高生產(chǎn)能力，今后更要著重于行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)發(fā)展水平的提高。結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，主要是企業(yè)結(jié)構(gòu)向?qū)I(yè)化調(diào)整，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向著中高檔模具發(fā)展，向進(jìn)出口結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，中高檔汽車(chē)覆蓋件模具成形分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)、多功能單工序模具和單工序加工及激光技術(shù)在模具設(shè)計(jì)制造上的應(yīng)用、高速切削、超精加工及拋光技術(shù)、信息化方向發(fā)展。大學(xué)期間通過(guò)對(duì)專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)，掌握了基本的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。學(xué)習(xí)完機(jī)械原理、機(jī)械零件，使我認(rèn)識(shí)了機(jī)械間的傳動(dòng)以及機(jī)械傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)；通過(guò)對(duì)液壓傳動(dòng)、材料成型設(shè)備的學(xué)習(xí)，了解了液壓機(jī)和各種成形設(shè)備的工作原理和特點(diǎn)；塑性成形，尤其是沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)這門(mén)課的學(xué)習(xí)，使我跟深刻的認(rèn)識(shí)到本專(zhuān)業(yè)進(jìn)入社會(huì)真正的工作目的是什么，工作范圍是什么。為了更深入的了解沖壓設(shè)計(jì)模具，我選擇了一套模具設(shè)計(jì)。這套模雖簡(jiǎn)單但幾乎涵蓋了沖壓工藝設(shè)計(jì)中的所有的知識(shí)點(diǎn)以及應(yīng)該注意的東西。因此選擇這套模具作為我的設(shè)計(jì)，同時(shí)也為以后的學(xué)習(xí)和工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第 2 章 零件的分析2.1 零件的工藝性分析2.1.1 設(shè)計(jì)題目?jī)?nèi)容圖 2-1 工件圖原始資料：如圖 2-1 所示零件材料：為 30#；厚度：為 0.3mm；生產(chǎn)批量：屬于大批量生產(chǎn)2.1.2 材料的性能30#并會(huì)隨著材質(zhì)的厚度的增加而使其屈服值減小。保證機(jī)械性能,不保證化學(xué)成分,不能熱處理,機(jī)械性能較低,比較常用,價(jià)格便宜。2.1.3 沖壓成型工藝分析此工件為 30#，厚度為 0.3mm, 具有良好的沖壓性能，適合沖裁，具有良好的沖壓工藝性。主要工藝難點(diǎn)在于兩個(gè)精度要求，及其零件的形狀不規(guī)則，在大批量的生產(chǎn)條件下，要保證生產(chǎn)效率。選取合理的模具類(lèi)型、結(jié)構(gòu)，采用最經(jīng)濟(jì)的制模工藝。因?yàn)樵摿慵寺淞线@道工序 30#沖壓性能較好, 孔與外緣的壁厚較大, 沖壓模中的凸凹模壁厚部分具有足夠的強(qiáng)度。2.2 工藝方案分析2.2.1 方案的確定該零件包括落料基本工序，可以采用以下工藝方案：?jiǎn)喂ば蛑苯勇淞? 單工序沖孔獲得產(chǎn)品，采用單工序模生產(chǎn)。模具結(jié)構(gòu)相對(duì)而言比較簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)性高，能很好的保證產(chǎn)品的允許公差尺寸。。2.3 模具間隙的確定凸模與凹模圖樣分別加工主要適用于圓形或簡(jiǎn)單形狀的工件，設(shè)計(jì)時(shí)需在圖紙上分別標(biāo)注凸模和凹模刃口尺寸及制造公差。凸凹模分別加工方法的優(yōu)點(diǎn)是，凸凹模具有互換性，制造周期短，便于成批制造。其缺點(diǎn)是，為了保證初始間隙在合理范圍內(nèi)，需要采用較小的凸凹模具制造公差，所以模具制造成本相對(duì)較高。同時(shí)，為保證一定的間隙，模具的制造公差必須滿(mǎn)足下列條件：（ 2.2）pmaxindZ????即： （2.3） i0.4()?（2.4）maxin6d式中： ——凸模制造公差；p?——凹模制造公差；d——最大合理間隙；maxZ——最小合理間隙。in表 2.3 系數(shù) K非 圓 形 圓 形1 0.75 0.5 0.75 0.5材料厚度t（mm）工件公差 Δ（mm）＜11～22～4＞4≤0.16≤0.20≤0.24≤0.300.17～0.350.21～0.410.25～0.490.31～0.59≥0.36≥0.42≥0.50≥0.60＜0.16＜0.20＜0.24＜0.30≥0.16≥0.20≥0.24≥0.30由圖 1.1 可知，該零件屬于無(wú)特殊要求的一般沖孔、落料件。外輪廓由落料獲得，上下的兩個(gè)沖孔由沖孔獲得。最小合理間隙 2Cmin=0.012,最大合理間隙 2Cmax=0.016則： 2Cmax -2Cmin=0.016-0.012=0.004mm2.4 凸凹模尺寸沖裁件的尺寸精度，決定于凸、凹模刀口部分尺寸。沖裁的合理間隙，也要靠凸、凹模刃口部分尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn)和保證。所以正確地確定刃口部分尺寸是相當(dāng)重要的。尺寸計(jì)算的原則由于凸、凹模之間存在間隙，所以沖裁件斷面都是帶有錐度的，且落料件的大端尺才等于凹模尺寸，沖孔件的小端尺寸等于凸模尺寸。在測(cè)量與使用中，落料件是以大端尺寸為基準(zhǔn)，沖孔件孔徑是以小端尺寸為基準(zhǔn)。沖裁過(guò)程中，凸、凹模要與沖裁零件或廢料發(fā)生摩擦，凸模越磨越小，凹模越磨越大，結(jié)果使間隙越來(lái)越大。因此，在確定凸、凹模刃口尺寸時(shí)，必須遵循下述原則：(1)落料模先確定凹模刃口尺寸，其標(biāo)稱(chēng)尺寸應(yīng)取接近或等于制件的最小極限尺寸，以保證凹摸磨損到一定尺寸范圍內(nèi)，也能沖出合格制件，凸橫刃口的標(biāo)稱(chēng)尺寸比凹模小一個(gè)最小合理間隙。(2)選擇模具刃口制造公差時(shí)，要考慮工件精度與模具精度的關(guān)系，既要保證工件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。一般沖模精度較工件精度高2～3 級(jí)(表 4-6)。若零件沒(méi)有標(biāo)注公差，則對(duì)于非圓形件按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)非配合尺寸的 ITl4 級(jí)精度來(lái)處理，圓形件一股可按 IT10 級(jí)精度來(lái)處理，工件尺寸公差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注為單向公差，所謂“入體”原則是指標(biāo)注工件尺寸公差時(shí)應(yīng)向材料實(shí)體方向單向標(biāo)注，即：落料件正公差為零，只標(biāo)注負(fù)公差；沖孔件負(fù)公差為零，只標(biāo)注正公差。表 4-6 沖裁件精度材 料 厚 度 t（mm）沖模制造精度0.50.81.01.52 3 4 5 6 81012IT6~IT7IT7~IT8IT9IT8──IT8IT9─IT9IT10─IT10IT10IT12IT10IT12IT12─IT12IT12─IT12IT12──IT12──IT14──IT14──IT14──IT14計(jì)算方法模具工作部分尺寸及公差的計(jì)算方法與加工方法有關(guān)，基本上可分為兩類(lèi)。1．凸模與凹模分開(kāi)加工 凸、凹摸分開(kāi)加工，是指凸模和凹模分別按圖樣加工至尺寸。此種方法適用于圓形或形狀簡(jiǎn)單的工件，為了保證凸、凹模間初始間隙小于最大合理間隙 ，不僅凸、凹模分別標(biāo)注公差(凸棋 ，凹模 )，minZp?d而且要求有較高的制造精度，以滿(mǎn)足如下條件axinpd????或取 =0.4（ ）maiZ=0.6（ ）dxin也就是說(shuō)，新制造的模具應(yīng)該是 ，如圖 4-9 所示。否則，minaxpdZ???制造的模具間隙已超過(guò)了允許的變動(dòng)范圍 ，影響模具的使用壽命。 i~圖 4-9 凸、凹模分別加工時(shí)的間隙變動(dòng)范圍下面對(duì)落料和沖孔兩種情況分別進(jìn)行討論。(1)落料：設(shè)工件尺寸為 。根據(jù)以上原則，應(yīng)先確定凹模尺寸，使凹模0D?A標(biāo)標(biāo)尺寸接近或等于工件的最小極限尺寸，再減小凸模尺寸保證最小合理間隙。凹模制造偏差取正偏差，凸模取負(fù)偏差。計(jì)算公式如下（4-6）0dDx???Ad+（ ）（4-7）0minp ppDxZ???Amin（ -Z） （ ）式中 、 ——分別為落料凹模、凸模標(biāo)稱(chēng)尺寸（mm） ；dD——落料件標(biāo)稱(chēng)尺寸（mm） ；?——工件制造公差（ mm） ；——凸、凹模最小合理間隙（雙邊） （mm） ；minZ、 ——凸、凹模的制造公差（ mm） ，可查表 4-7，或取 = p?d p?（1/4～1/5）? ， =?/4；d?——系數(shù)，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x尺寸，與工件制造精度有關(guān)，可查表 4-8，或按下列關(guān)系?。汗ぜ?IT10 以上， =1x工件精度 IT11~13， =0.75工件精度 IT14， =0.5表 4-7 規(guī)則形狀（圓形、方形件）沖裁時(shí)凸模、凹模的制造公差 （mm）基本尺寸凸模偏差 p?凹模偏差 d?基本尺寸凸模偏差 p?凹模偏差 d?≤1818～3030～8080～120120～1800.0200.0200.0200.0250.0300.0200.0250.0300.0350.040180～260260～360360～5005000.0300.0350.0400.0500.0450.0500.0600.070表 4-8 系數(shù) x非 圓 形 圓形1 0.75 0.5 0.75 0.5材料厚度t（mm）工件公差?（mm）4≤0.16≤0.20≤0.24≤0.300.17～0.350.21～0.410.25～0.4≥0.36≥0.42≥0.50≥0.600.160.200.240.30≥0.16≥0.20≥0.24≥0.3090.31～0.59(2)沖孔：設(shè)沖孔尺寸為 ，根據(jù)以上原則，應(yīng)先確定凸模尺寸，使凸模0d?A標(biāo)稱(chēng)尺寸接近或等于工件孔的最大極限尺寸，再增大凹模尺寸以保證最小合理間隙。模具偏差“入體”標(biāo)注。計(jì)算公式如下（4-8）pdx???Ap0-（ ）（4-9）min0min0dZdxZ???A+（ ） （ ）式中 、 ——沖孔凸、凹模直徑（mm） ；pdd——沖孔件標(biāo)稱(chēng)尺寸。其余符號(hào)意義同上。 2. 凸模和凹模配合加工 對(duì)于沖制形狀復(fù)雜或薄板制件的模具，其凸、凹模往往采用配合加工的方法。此方法是先加工好凸模(或凹模)作為基準(zhǔn)件，然后根據(jù)此基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸．配做凹模(或凸模)，使它們保持一定的間隙。因此，只得在基準(zhǔn)件上標(biāo)注尺寸及公差，另一件只標(biāo)注標(biāo)稱(chēng)尺寸，并注明“××尺寸按凸模(或凹模)配作，保證雙面間隙××” 。這樣，可放大基準(zhǔn)件的制造公差。其公差不再受凸、凹模間隙大小的限制，制造容易，并容易保證凸、凹模間的間隙。由于復(fù)雜形狀工件各部分尺寸性質(zhì)不同，凸模和凹模磨損后，尺寸變化的趨勢(shì)不同，所以基準(zhǔn)件的刃口尺寸計(jì)算的方法也不相同。(1)落料：應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件，然后配做凸模。先做凹模，凹模磨損后，刃 u 口尺寸的變化有增大、減小、不變?nèi)N情況。因此凹橫刃口尺寸應(yīng)按不同情況分別計(jì)算。1)凹模磨損后尺寸變大。計(jì)算這類(lèi)尺寸，先按工件圖把尺寸化為 ，再按0A?落料凹模公式進(jìn)行計(jì)算（4-10）0ddAx????（ ）2)凹模磨損后尺寸變小。計(jì)算這類(lèi)尺寸，先把工件圖尺寸化為 。再按0B?A沖孔凸模公式進(jìn)行計(jì)算（4-11）dBx???Ad0-（ ）3)凹模磨損后尺寸不變。計(jì)算這類(lèi)尺寸，則按下述三種情況進(jìn)行計(jì)算制件尺寸為 時(shí)0C?A（4-12）.5/2dd???（ ）制件尺寸為 時(shí)0?A（4-13）./ddC（ ）制件尺寸為 ?′ 時(shí)（4-14）/2dd??式中 、 、 ——凹模刃口尺寸（ mm） ；ABCA、B、C ——工件標(biāo)稱(chēng)尺寸（mm） ；?——工件公差（ mm） ；——工件偏差，對(duì)稱(chēng)偏差時(shí)， =?/2；′ A′——凹模制造偏差（mm ） ， =?/4。d?d?第 3 章 模具總體設(shè)計(jì)3.1 沖裁件的排樣排樣是指沖件在條料、帶料或板料上布置的方法。沖件的合理布置（即材料的經(jīng)濟(jì)利用） ，與沖件的外形有很大關(guān)系。根據(jù)不同幾何形狀的沖件，可得出于其相適應(yīng)的排樣類(lèi)型，而根據(jù)排樣的類(lèi)型，又可分為少或無(wú)工藝余料的排樣與工藝余料的排樣兩種。排樣時(shí)，沖件之間以及沖件與條料側(cè)邊之間留下的余料叫搭邊。它的作用是補(bǔ)償定位誤差，保證沖出合格的沖件，以及保證條料有一定剛度，便于送料。搭邊數(shù)值取決于以下因素:(1)工件的尺寸和形狀。(2)材料的硬度和厚度。(3)排樣的形式（直排、斜排、對(duì)排等） 。(4)條料到的送料方法（是否有側(cè)壓板） 。檔料裝置的形式（包括檔料銷(xiāo)、導(dǎo)料銷(xiāo)和定距側(cè)刃等的形式） 。搭邊值一般由經(jīng)驗(yàn)在經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算確定的?？紤]到該制造件的生產(chǎn)綱領(lǐng)與加工條件，采用條料加工余料的排樣。排樣如下：圖 2.13.2 材料利用率衡量材料經(jīng)濟(jì)利用的指標(biāo)是材料利用率。一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的材料利用率為：η= ×100%（4.5）BLnA=（5026.55）/（81.5×84）=73.4%式中：η ——材料利用率n——張板料（或帯料、條料）上沖件的數(shù)目A——整個(gè)沖裁件的實(shí)際面積L——板料長(zhǎng)度B——板料寬度3.3 沖裁力的計(jì)算3.3.1 落料力=KLtτ （3.2） 料F式中： K —系數(shù)，K=1.3；L—沖裁周邊長(zhǎng)度（mm） ；t—沖裁件的厚度（mm） ；τ —材料的抗剪強(qiáng)度（MPa） 。=KLtτ料F=1.3×251.33×490×0.3=48.03（kN）3.3.2 卸料力由[2]得卸料力的計(jì)算公式F 卸料 =K 卸料 F 落料 （3.3）式中： K 卸料 —卸料力系數(shù)，查表 3.1。F 卸料 =K 卸料 F 落料 =0.045×48.03=2.16（kN）3.4 壓力中心的計(jì)算沖壓力合力的作用點(diǎn)稱(chēng)為壓力中心。為了保證壓力機(jī)和沖模正常、平穩(wěn)地工作，必須使沖模的壓力中心與壓力機(jī)的滑塊中心重合，對(duì)于帶模柄的中小型沖模就是要使其壓力中心與模柄軸心線(xiàn)重合。否則，沖裁過(guò)程中壓力機(jī)滑塊和沖模將會(huì)承受偏心載荷，使滑塊導(dǎo)軌和沖模導(dǎo)向部分產(chǎn)生不正常的磨損，合理間隙得不到保證，刃口迅速變鈍，從而降低沖裁件質(zhì)量和模具壽命，甚至損壞模具。因此，設(shè)計(jì)沖模時(shí)應(yīng)正確計(jì)算出沖模時(shí)的壓力中心，并使壓力中心與模柄軸心線(xiàn)重合，若因沖裁件的形狀特殊，從模具的結(jié)構(gòu)方面考慮不宜使壓力中心與模柄軸心線(xiàn)相重合，也應(yīng)注意盡量使壓力中心的偏離不超出所選壓力機(jī)模柄孔投影面積的范圍。由于該沖件屬于對(duì)稱(chēng)形狀的零件，所以壓力中心為于刃口輪廓圖形的幾何中心上。3.5 設(shè)備的選擇設(shè)備是沖壓加工的三要素之一。沖壓設(shè)備選擇是沖壓工藝過(guò)程設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，它直接關(guān)系到設(shè)備的安全和使用的合理，同時(shí)也關(guān)系到?jīng)_壓工藝過(guò)程的順利完成及產(chǎn)品質(zhì)量、零件精度、生產(chǎn)效率、模具壽命、板料的性能與規(guī)格、成本的高低等一系列重要的問(wèn)題。因此，壓力機(jī)的正確選用十分重要。設(shè)備類(lèi)型的選擇要依據(jù)沖壓零件的生產(chǎn)批量、零件尺寸的大小、工藝方法與性質(zhì)及沖壓件的尺寸、形狀與精度等要求來(lái)綜合考慮。(1)根據(jù)沖壓件的大小進(jìn)行選擇時(shí)，可參照表 6—1。表 6—1 按沖壓件大小選擇設(shè)備零件大小選用壓力機(jī)類(lèi)型特點(diǎn) 適用工序小型或中小型開(kāi)式機(jī)械壓力機(jī)有一定的精度和剛度；操作方便，價(jià)格低廉分離及成形（深度淺的成形件）大中型閉式機(jī)械壓力機(jī)精度與剛度更高；結(jié)構(gòu)緊湊，工作平穩(wěn)分離、成形（深度大的成形件及單工序工序）(2)根據(jù)沖壓零件的生產(chǎn)批量選擇時(shí)，可參照表 6—2。表 6—2 按生產(chǎn)批量選擇設(shè)備零件批量 設(shè)備類(lèi)型 特點(diǎn) 適用工序薄板適用機(jī)械壓力機(jī)速度快、生產(chǎn)效率高，質(zhì)量較穩(wěn)定各種工序小批量 厚板液壓機(jī)行程不固定，不會(huì)因超載而損壞設(shè)備拉深、脹形、彎曲等大中批量高速壓力機(jī)和多工位自動(dòng)壓力機(jī)高效率，消除了半成品堆存等問(wèn)題沖裁各種工序(3)考慮精度與剛度。在選用設(shè)備類(lèi)型時(shí)，還應(yīng)充分注意到設(shè)備的精度與剛度。壓力機(jī)的剛度是由床身剛度、傳動(dòng)剛度和導(dǎo)向剛度三部分組成，如果剛度較差，負(fù)載終了和卸載時(shí)模具間隙臺(tái)發(fā)生很大變化，影響沖壓件的精度和模具壽命。設(shè)備的精度也有類(lèi)似的問(wèn)題。（4）考慮生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際可能 在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，還應(yīng)考慮生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際可能。如果日前沒(méi)有效理想的設(shè)備供選揮，則應(yīng)該設(shè)法利用現(xiàn)有設(shè)備來(lái)完成工藝過(guò)程。綜合上述四種選擇方法，考慮到零件屬于小型工件，且精度要求并不高。雖然是大批量生產(chǎn)，但一般的機(jī)械壓力機(jī)均能滿(mǎn)足其要求。因此，初步選定設(shè)備類(lèi)型為開(kāi)式機(jī)械壓力機(jī)。在選定設(shè)備類(lèi)型之后，應(yīng)該進(jìn)一步根據(jù)沖壓件大小、模具尺寸及工藝變形力來(lái)確定設(shè)備規(guī)格和具體參數(shù)。其規(guī)格的主要參數(shù)有以下幾個(gè)：1)行程壓機(jī)行程的大小，應(yīng)該保證坯料的方便放進(jìn)與零件的方便取出。2)裝配模具的相關(guān)尺寸壓力機(jī)的工作臺(tái)面尺寸應(yīng)大于模具的平面尺寸(一般是模具底板)，還應(yīng)有模具安裝與固定的余地，但過(guò)大的余地對(duì)工作臺(tái)受力不利，工作臺(tái)面中間孔的尺寸要保證漏料或順利安放模具頂出料裝置。一般開(kāi)式壓機(jī)滑塊上有模柄孔尺寸(直徑×高度)，此時(shí)，模具的模柄應(yīng)當(dāng)與此相適應(yīng)。3)閉合高度沖床的閉合高度是指滑塊處于上死點(diǎn)時(shí)，滑塊下平面至工作臺(tái)上平面間的開(kāi)擋空間尺寸。這個(gè)高度即為沖壓操作(主要是裝卸模具)的空間高度尺寸。顯然、沖床的閉合高度應(yīng)與模具的閉合高度相適應(yīng)。沖床的最大閉合高度要大于模具的閉合高度，最小閉合高度又要能小于模具的閉合高度。一般模具的閉合高度 H 應(yīng)滿(mǎn)足以下關(guān)系，Hmax-5≥H 0≥H min+10如果模具封閉高度小于設(shè)備的最小封閉高度時(shí)，可以用附加墊板(在下模座下面)達(dá)到要求。模具的平面尺寸(主要是下模板)應(yīng)小于設(shè)備工作臺(tái)平面尺寸，模具漏料孔 D1應(yīng)小于設(shè)備的工作臺(tái)孔 D。二是模柄長(zhǎng)度 L1應(yīng)稍小于設(shè)備滑塊孔的深度 L；模柄直徑 d1應(yīng)稍小于滑塊孔徑 d。4)設(shè)備噸位 設(shè)備噸位大小的選擇首先要以沖壓工藝所需要的變形力為前提。要求設(shè)備的名義壓力要大于所需的變形力，而且，還要有一定的力量?jī)?chǔ)備，以防萬(wàn)一。從提高設(shè)備的上作剛度、沖壓零件的精度及延長(zhǎng)設(shè)備的壽命的觀點(diǎn)出發(fā)，應(yīng)要求設(shè)備容量有較大剩余。最新的觀點(diǎn)是使設(shè)備留有(40～30)％的余量，即只使用設(shè)備容量的(60～70)％。還有的建議只使用設(shè)備容量的 50％，即取設(shè)備的噸位為工藝變形總力的 2 倍。綜合考慮以上幾方面要求和沖裁所需實(shí)際總壓力 F=283KN，模具閉合高度H0=212㎜查文獻(xiàn)[2]附表 2-3 取開(kāi)式壓力機(jī)規(guī)格，選取公稱(chēng)壓力 630KN 的壓力機(jī)，壓力機(jī)型號(hào)為 JB23-63.壓力機(jī)的主要參數(shù)如下：公稱(chēng)壓力 630KN滑塊行程 130 mm行程次數(shù)(次/min) 50最大封閉高度 360mm最大裝模高度 280㎜連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度 80㎜工作臺(tái)尺寸 前后 480mm左右 710mm工作臺(tái)孔尺寸前后 180mm左右 340mm直徑 230mm模柄孔尺寸（直徑*深度） Φ50mm*80mm工作臺(tái)板厚度 90mm3.6 模具類(lèi)型的選擇模具類(lèi)型分為三種，分別是：?jiǎn)喂ば蚰?、單工序模和?jí)進(jìn)模。單工序模又稱(chēng)簡(jiǎn)單沖裁模，是指在壓力機(jī)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。單工序模是指在一次壓力機(jī)的行程中在模具的同一工位上同時(shí)完成兩道或兩到以上不同沖裁工序的模具。單工序模是一種多工序沖裁模，它在結(jié)構(gòu)上的主要特征是有一個(gè)或幾個(gè)具有雙重作用的工作零件 ——凸凹模，如落料沖孔單工序模中有一個(gè)既能作落料凸模又能作沖孔凹模的凸凹模。級(jí)進(jìn)模，也叫連續(xù)模（據(jù)說(shuō)連續(xù)模在標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)將取消）由多個(gè)工位組成，各工位完成不同的加工，各工位順序關(guān)聯(lián)，在沖床的一次行程中完成一系列的不同的沖壓加工。一次行程完成以后，由沖床送料機(jī)按照一個(gè)固定的步距將材料向前移動(dòng)，這樣在一副模具上就可以完成多個(gè)工序，一般有沖孔，落料，折彎，切邊，拉伸等等在沖壓過(guò)程中，導(dǎo)向結(jié)構(gòu)一般情況下直接與模架聯(lián)系在一起，該模具采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式，提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，故該單工序模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方確定沖壓工藝方案后，應(yīng)通過(guò)分析比較，選擇合理的模具結(jié)構(gòu)型式，使其盡量滿(mǎn)足以下要求：（1）能沖出符合技術(shù)要求的工件；（2）能提高生產(chǎn)率；（3）模具制造和維修方便；（4）模具有足夠的壽命；（5）模具易于安裝調(diào)整，且操作方便、安全。3.7 定位方式的選擇因?yàn)樵撃＞卟捎檬菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料板，無(wú)側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用擋料銷(xiāo)初定距，導(dǎo)料銷(xiāo)精定距。而第一件的沖壓位置因?yàn)闂l料長(zhǎng)度有一定余量，可以靠操作工目測(cè)定。定位零件基本上都已標(biāo)準(zhǔn)化，可根據(jù)坯料和工序件形狀、尺寸、精度及模具的結(jié)構(gòu)形式與生產(chǎn)效率要求等選用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。3.8 卸料﹑出件方式的選擇卸料與出件裝置的作用是當(dāng)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(lái)，以便沖壓工作繼續(xù)進(jìn)行。通常，把沖件或廢料從凸模上卸下來(lái)稱(chēng)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：固定卸料裝置僅由固定卸料板構(gòu)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(lái)卸料，卸料力不太大但沖壓時(shí)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；廢料切刀是在沖裁過(guò)程中沖裁廢料切斷成數(shù)塊，從而實(shí)現(xiàn)卸料的一種卸料零件。綜合考慮該模具的結(jié)構(gòu)和使用方便，以及工件料厚相對(duì)較薄，卸料力也比較小比較便于操作與提高生產(chǎn)效率。第 4 章 模具的裝配和沖裁模具的試沖4.1 模具的裝配根據(jù)沖壓模具裝配要點(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(jiàn)表 9.1。表 9.1 沖壓模具的裝配序號(hào)工序 工藝說(shuō)明1凸、凹模預(yù)配（1）裝配前仔細(xì)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）將各凸模分別與相應(yīng)的凹?？紫嗯?，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?，將各凸模分別壓入凸模固定板 8 的形孔中，并擰緊牢固3裝配下模（1）在下模座 1 上劃中心線(xiàn)，按中心預(yù)裝凹模 17、導(dǎo)料板 5；（2）在下模座 1、導(dǎo)料板 5 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 1、導(dǎo)料板 5、凹模 17、擋料銷(xiāo) 20、凹?？蜓b在一起，并用螺釘緊固，打入銷(xiāo)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 片，然后將凸模與固定板的組合裝入凹模m（2）預(yù)裝上模座，劃出與凸模固定板相應(yīng)螺孔。銷(xiāo)孔位置并鉆絞螺孔、銷(xiāo)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 14 和卸料螺釘 12，并調(diào)節(jié)橡膠的預(yù)壓量，使卸料板高出凸模下端約 1 ；復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后，m緊固螺釘；切紙檢查，合適后打入銷(xiāo)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4.2 沖裁模具的試沖模具裝配以后，必須在生產(chǎn)條件下進(jìn)行試沖。通過(guò)試沖可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)和制造的不足，并找出原因給與糾正。并能夠?qū)δ＞哌M(jìn)行適當(dāng)?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(yīng)在模具模座正面打上編號(hào)、沖模圖號(hào)、制件號(hào)、使用壓力機(jī)型號(hào)、制造日期等。并涂油防銹后經(jīng)檢驗(yàn)合格入庫(kù)。沖裁模具試沖時(shí)常見(jiàn)的缺陷、產(chǎn)生原因和調(diào)整方法見(jiàn)表 9.2。表 9.2 沖裁模具試沖時(shí)常見(jiàn)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(guò)大1．刃口不鋒利或淬火硬度不夠2．間隙過(guò)大或過(guò)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(guò)時(shí)被壓彎2．頂出件與頂出器接觸零件面積大小3．頂出件、頂出器分布不均勻1．修磨凹?？?，去除導(dǎo)錐現(xiàn)象2．更換頂出桿，加大與零件的接觸面積尺寸超差和形狀不準(zhǔn)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(dá)到形狀及尺寸精度要求凸模折斷1．沖裁時(shí)產(chǎn)生側(cè)壓力2．卸料板傾斜1．在模具上設(shè)置擋塊抵消側(cè)向力2．修整卸料板或使凸模增加導(dǎo)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．修抵凹?？赘叨韧?、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(cuò)位3．凸模、導(dǎo)柱、導(dǎo)套與安裝基面不垂直4．導(dǎo)向精度差，導(dǎo)柱、導(dǎo)1．調(diào)整有關(guān)兩件重新安裝2．重新安裝凸、凹模，使之對(duì)正3．調(diào)整其垂直度重新安裝4．更換導(dǎo)柱、導(dǎo)套套配合間隙過(guò)大5．卸料板孔位偏斜使沖孔凸模位移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(guò)小適當(dāng)放大沖裁間隙，對(duì)于沖孔模間隙加大在凹模方向上，對(duì)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?；虬寄?，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(zhǎng)度與布局不一致2．連續(xù)模多件沖裁時(shí)，其它孔形正確，只有一孔偏心，表明該孔凸凹模相對(duì)位置有變化3．單工序?？仔尾徽_，表明凸凹模相對(duì)位置有偏移1．加大(減小)側(cè)刃長(zhǎng)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(jìn)行裝配調(diào)整合適送料不暢通，有時(shí)被卡死易發(fā)生在連續(xù)模中1．兩導(dǎo)料板之間的尺寸過(guò)小或有斜度2．凸模與卸料板之間的間隙太大，致使搭邊翻轉(zhuǎn)而堵塞3．導(dǎo)料板的工作面與側(cè)刃不平行，卡住條料，形成毛刺大1．粗修或重新調(diào)整裝配導(dǎo)料板2．減小凸模與導(dǎo)料板之間的配合間隙，或重新調(diào)整澆注卸料板孔3．重新調(diào)整裝配導(dǎo)料板，使之平行4．修整側(cè)刃及擋塊之間的間隙，使之達(dá)到嚴(yán)密卸料及卸料困難1．卸料裝置不動(dòng)作2．卸料力不夠3．卸料孔不暢，卡住廢料4．凹模有錐度5．漏料孔太小6．推桿長(zhǎng)度不夠1．重新裝配卸料裝置，使之靈活2．增加卸料力3．修整卸料孔4．修整凹模5．加大漏料孔6．加長(zhǎng)打料桿4.3 裝配圖結(jié)論與展望設(shè)計(jì)是源頭，設(shè)計(jì)雖然只占模具成本的 10%左右，卻決定了整個(gè)模具成本的 70%～80%。所以，設(shè)計(jì)時(shí)詳盡地考慮了模具結(jié)構(gòu)，考慮提高生產(chǎn)率，如何方便維修。但是，又不能完全依賴(lài)于設(shè)計(jì)，在實(shí)際生產(chǎn)中要具體問(wèn)題具體分析，根據(jù)實(shí)際狀況進(jìn)行模具調(diào)整也是必需的。在這次的設(shè)計(jì)中，我綜合了幾年多來(lái)所學(xué)的所有專(zhuān)業(yè)知識(shí)，使我受益匪淺。在做設(shè)計(jì)的過(guò)程中，在設(shè)計(jì)和繪圖都遇到方面遇到了一些問(wèn)題，經(jīng)過(guò)老師和同學(xué)的指導(dǎo)幫準(zhǔn)，再加上自身不懈的努力，問(wèn)題得到了及時(shí)解決。這次的設(shè)計(jì)使我對(duì)沖壓模具設(shè)計(jì)有了一定的認(rèn)識(shí)，在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅把大學(xué)所學(xué)到知識(shí)加深了，還學(xué)會(huì)了查有關(guān)書(shū)籍和資料，能夠把各科靈活的運(yùn)用到設(shè)計(jì)中去。這次的設(shè)計(jì)不僅是對(duì)自己大學(xué)幾年的考核，也是在工作之前對(duì)自身的一次全面、綜合型的測(cè)試。這為今后的工作做好了鋪墊和奠定了一定的基礎(chǔ)。致謝首先感謝母校，是她給我一個(gè)難得的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，讓我在學(xué)到了很多知識(shí)，經(jīng)過(guò)這幾個(gè)月的緊張的設(shè)計(jì)，使我在理論和動(dòng)手能力上都有了進(jìn)一步的提高。我的設(shè)計(jì)主要在老師指導(dǎo)下,讓我對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)性的復(fù)習(xí),并根據(jù)寫(xiě)作要求查閱有關(guān)資料。在設(shè)計(jì)過(guò)程中受到老師無(wú)微不至的關(guān)心與耐心指導(dǎo)，使我的設(shè)計(jì)得以順利的進(jìn)展。在老師幫助下我解決了很多以前解決不了的問(wèn)題,在此我向您表示衷心的感謝！同時(shí)也要感謝各位老師和同學(xué)，是你們讓我的學(xué)習(xí)和生活充滿(mǎn)樂(lè)趣，感謝你們！謝謝!作為一名即將完成學(xué)業(yè)，離開(kāi)學(xué)校生活的我，我要感謝母校，是她給我創(chuàng)造了一個(gè)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，創(chuàng)造了美好的學(xué)習(xí)生活環(huán)境，讓我在這里學(xué)到了很多知識(shí)；感謝各位老師，是他（她）們傳授給我的知識(shí)；感謝各位同學(xué)和朋友，是他們讓我的學(xué)習(xí)和生活充滿(mǎn)樂(lè)趣，感謝你們！經(jīng)過(guò)這次設(shè)計(jì)，提高了我很多的能力，比如實(shí)驗(yàn)水平、分析問(wèn)題的能力、合作精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)等。在這期間凝結(jié)了很多人的心血，在此表示衷心的感謝。沒(méi)有他們的幫助，我將無(wú)法順利完成這次設(shè)計(jì)。參考文獻(xiàn)[1] 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