畢業(yè)設(shè)計(jì)---密封墊片沖裁模設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要2</b></p><p><b>　　前 言3</b></p><p>　　1材料分析和模具結(jié)構(gòu)的確定4</p><

2、p><b>　　1.1工藝分析4</b></p><p>　　1.2工藝方案的確定4</p><p>　　1.3毛坯形狀，尺寸和下料方式的確定5</p><p>　　1.4排樣和材料的利用率6</p><p>　　1.5沖模結(jié)構(gòu)的確定7</p><p>　　2主要數(shù)據(jù)的計(jì)算9&l

3、t;/p><p>　　2.1各部分工藝力計(jì)算9</p><p>　　2.2主工作部分尺寸計(jì)算11</p><p>　　2.3凸模的長度計(jì)算14</p><p>　　2.4凸模能力的效核14</p><p>　　3主要工作部分的形式選擇16</p><p>　　3.1凸模固定形式的選擇16

4、</p><p>　　3.2凹模的選擇16</p><p>　　3.3凸、凹模的選擇18</p><p>　　4沖裁設(shè)備的選擇與驗(yàn)算19</p><p>　　4.1沖裁設(shè)備的選擇19</p><p>　　4.2 沖裁功的驗(yàn)算19</p><p>　　4.3壓力中心的確定20</

5、p><p>　　4.4閉模高度的計(jì)算20</p><p>　　5其它零件的設(shè)計(jì)與選擇21</p><p>　　5.1彈性元件的計(jì)算21</p><p>　　5.2定位零件的設(shè)計(jì)22</p><p>　　5.3卸料裝置的設(shè)計(jì)22</p><p>　　5.4推件裝置的設(shè)計(jì)23</p&g

6、t;<p>　　5.5凸凹模固定板的設(shè)計(jì)23</p><p>　　5.6墊板選用24</p><p>　　5.7導(dǎo)柱導(dǎo)套的布置和選用25</p><p>　　5.8模柄的選用26</p><p>　　5.9模具主要零件的材料的選用26</p><p>　　6模架選擇及模具的動(dòng)作過程28<

7、/p><p><b>　　結(jié)束語29</b></p><p><b>　　致 謝30</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)31</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　在工業(yè)生產(chǎn)高度發(fā)展的現(xiàn)

8、代社會(huì)里，利用模具加工是一種重要的加工方法，在一些國家里模具甚至被稱為是“黃金”，“金屬加工業(yè)中的帝王”，“磁力工業(yè)”，等。這些都足以看出模具在工業(yè)中的重要地位。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中是針對(duì)復(fù)合沖裁模具的設(shè)計(jì)，從第一章開始，先是對(duì)沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行分析，然后依次確定模具的類型、總體結(jié)構(gòu)，最后是沖裁力和主要的尺寸計(jì)算、標(biāo)準(zhǔn)件的選用、零件圖和裝配圖的繪制。本套模具的設(shè)計(jì)不是以復(fù)雜模具的設(shè)計(jì)為主，而主要是

9、對(duì)模具設(shè)計(jì)知識(shí)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)的練習(xí)，以達(dá)到掌握知識(shí)和設(shè)計(jì)方法的目的。</p><p>　　這一套模具是密封墊片的沖裁模，結(jié)構(gòu)緊湊簡單。材料為黃銅H68，厚度t=2mm。按一般的的加工工序?yàn)槁淞?、沖孔、翻邊、修整。而考慮到?jīng)_裁件的具體結(jié)構(gòu)和工藝性，我采用的加工工序?yàn)椋郝淞?、無預(yù)制孔直接沖孔翻邊、擠切修邊。從而完成工件的加工。</p><p>　　實(shí)踐證明，模具的設(shè)計(jì)和制造只有一些理論知識(shí)是

10、不行的，任何模具的設(shè)計(jì)都要有一定的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)才可以設(shè)計(jì)出更合理的模具。</p><p>　　關(guān)鍵詞：落料、沖孔、翻邊、修邊</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　模具設(shè)計(jì)是學(xué)習(xí)模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的重要內(nèi)容之一，也是畢業(yè)前對(duì)所學(xué)知識(shí)的一次大檢查。</p><p>　　本套模具是以軟金屬黃銅為坯料的復(fù)

11、合沖裁模。選擇這樣一套模具的主要是因?yàn)榭紤]到做這種模具的應(yīng)用性廣泛，結(jié)構(gòu)緊湊，可以較全面的檢查一下自己的專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能，熟悉并撐握模具設(shè)計(jì)的一般方法和步驟，知道如何查，查取有關(guān)資料，如何選取標(biāo)準(zhǔn)件，等。由于工件較小，故模具的體積不大，屬于小型復(fù)合沖裁模具。這一次的完整模具設(shè)計(jì)也可以看成是畢業(yè)前走向工作崗位的一次煅煉，對(duì)以后自己從事模具的設(shè)計(jì)和制造工作都是十分有利的。</p><p>　　本套模具的主要優(yōu)點(diǎn)是，

12、沖出的工件一致性較好，表面質(zhì)量也較好。主要技術(shù)難點(diǎn)在于，如何合理安排模具結(jié)構(gòu)，使用最簡單、可靠的模具結(jié)構(gòu)，沖裁出最好的工件，以及如何使模具的使用壽命符合要求，甚至更長。</p><p>　　在本套模具的設(shè)計(jì)過程中，得到了指導(dǎo)老師和同學(xué)們的很多幫助，在這里一并表示由衷的感謝。由于本人缺乏設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在其中難免有不足之處，懇望老師和同學(xué)們的批評(píng)指正。</p><p>　　1材料分析和模具結(jié)構(gòu)的確

13、定</p><p><b>　　圖1 零件圖</b></p><p><b>　　工件名稱：密封墊片</b></p><p><b>　　生產(chǎn)批量：大批生產(chǎn)</b></p><p>　　材 料：黃銅H68</p><p><b>　　材

14、料厚度：2mm</b></p><p><b>　　1.1工藝分析</b></p><p>　　該零件是圓形的軸對(duì)稱工件，且是變薄翻邊，總體上結(jié)構(gòu)簡單。主要尺寸是內(nèi)徑大于黃銅要求的最小沖孔直徑，即，最大外徑，精度要求一般，主要保證內(nèi)孔尺寸即可，精度等級(jí)可取為級(jí)。材料用塑性較好的黃銅，厚度，翻邊的高度為6mm，圓角半徑大于黃銅沖孔時(shí)的最小圓角半徑，即,孔邊距

15、,其工件的加工工藝性較好，即沖裁性較好.</p><p>　　1.2工藝方案的確定</p><p>　　方案一：采用單工序模具，即先落料后沖孔，再翻邊，需兩套模具;</p><p>　　方案二：采用復(fù)合模具，即一次安成落料沖孔翻邊工序，只需要一套模具;</p><p>　　方案三：采用級(jí)進(jìn)模具，即先沖孔落料在翻邊，只需要一套模具;</p

16、><p>　　三種方案的比較見表1。</p><p>　　表1 三種方案的比較</p><p>　　由于這樣一個(gè)工件按單工序模具來加工，則需兩個(gè)工序，即需要兩套模具，兩臺(tái)設(shè)備，模具制造費(fèi)用大，生產(chǎn)效率低，且不容易保證尺寸精度，操作不便，也不夠安全。所以方案一不合理。若采用模具級(jí)進(jìn)則模具制造難度加大，工件的尺寸也不容易保證。生產(chǎn)效率也不高，所以方案三也不合理。而采用復(fù)合

17、模制沖件時(shí)，由于這個(gè)工件的結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜而且軸對(duì)稱，復(fù)合模的成本不是太高，制造的難度也不大，容易保證尺寸的精度，操作也方便，安全性好，生產(chǎn)效率高。所以綜合考慮，對(duì)以上三種模具特點(diǎn)的比較后，方案二比較合理。所以采用方案二的復(fù)合模。</p><p>　　1.3毛坯形狀，尺寸和下料方式的確定</p><p>　　由于該工件是圓形的墊片，最大外徑是落料的直徑，且生產(chǎn)批量大，所以為了送料方便快速，坯料

18、可以用條料，寬度應(yīng)比工件的最大直徑大兩個(gè)單邊搭邊值，兩沖裁件也應(yīng)留一個(gè)最小的搭邊值，以保證沖裁出完整的工件，避免殘缺工件的產(chǎn)生。提高坯料的利用率，提高生產(chǎn)效率和工件質(zhì)量。</p><p>　　由于工件只須內(nèi)孔翻邊，則落料件的尺寸與工件的外徑相等，查最小搭邊值得出，則：</p><p>　　調(diào)料寬度的尺寸計(jì)算還與條料送進(jìn)時(shí)模具上有無側(cè)壓裝置及是否有側(cè)刃有關(guān)，本套模具中沒有側(cè)壓和側(cè)刃裝置，則條

19、料寬度的計(jì)算按下式:</p><p><b>　　(1－1)</b></p><p>　　式中 ----條料的寬度（mm）;</p><p>　　----工件的最大外徑（mm）;</p><p>　　----沖裁時(shí)留的最小搭喧值(mm);</p><p>　　則：

20、 </p><p>　　條料的送料步距按下式：</p><p><b>　　(1－2)</b></p><p>　　式中 ----送料步距（mm）;</p><p>　　----最小搭邊值（mm）;</p><p>　　則：

21、 </p><p>　　1.4排樣和材料的利用率</p><p>　　排樣的方法有：有廢料排樣，少廢料排樣和無廢料排樣三種，一般的沖裁時(shí)產(chǎn)生的廢料分兩種，一種是沖孔的廢料和材料尾部余料，這種廢料的產(chǎn)生與排樣無關(guān)，而只與零件的結(jié)構(gòu)有關(guān)，稱之為結(jié)構(gòu)廢料；另一種是料頭、前、中、側(cè)面的搭邊，與搭邊選用及工藝方法有關(guān)，稱之為工藝廢料。所以要提高材料的利用率就要合理排樣，盡可能地減少工藝廢料。工

22、件的排樣如下圖。</p><p><b>　　圖2 排樣圖</b></p><p>　　由于工件的形狀和結(jié)構(gòu)的限制這里采用有廢料排樣的方法，排樣時(shí)為保證工件的質(zhì)量要求而留有搭邊值，其值在前面已經(jīng)查出。那么材料的利用率按式：</p><p><b>　?。?－3）</b></p><p>　　---

23、-條料的材料利用率；</p><p>　　n---- 條料上沖件總數(shù)，此取n＝40；</p><p>　　F1---- 工件實(shí)際面積(mm);</p><p>　　A---- 條料長度(mm)此取A＝1061.5mm;</p><p>　　B---- 條料寬度 (mm) B＝28mm; </p><p>　　則：

24、 </p><p>　　1.5沖模結(jié)構(gòu)的確定</p><p>　　首先從上面我們已經(jīng)確定這是一套復(fù)合模，分析這個(gè)沖件可知，它是一個(gè)簡單的圓形且是軸向?qū)ΨQ的沖件，而且最大直徑可直接通過落料得到，內(nèi)部需要同心沖孔和翻邊，而內(nèi)孔的沖裁又會(huì)產(chǎn)生廢料，所以總體上應(yīng)將落料的凹模固定在上模座上，而沖孔的凹模固定在下模座上，這樣先完成落料，再隨著模具的繼續(xù)動(dòng)作完成沖孔和翻邊，而沖孔和翻邊產(chǎn)生的

25、廢料可以通過與沖孔凹模相通的通孔直接排出模具外。又由于條料只有2mm，較薄，而且沖壓件較小，質(zhì)量要求一般，屬于普通沖裁，所以可以用彈性卸料裝置進(jìn)行卸料，同時(shí)可以利用彈性裝置來實(shí)現(xiàn)沖裁前凸凹模與卸料板的壓力來完成壓料動(dòng)作，以保證工件的平整度。又由于毛坯以條料的形式送進(jìn)模具，生產(chǎn)量又大，所以可用兩個(gè)導(dǎo)料銷和一個(gè)擋料銷來完成條料送進(jìn)時(shí)的正確定位和均勻正確的送料步距，同時(shí)由于沖件結(jié)構(gòu)較簡單，沖件又小，所以用手動(dòng)送料即可。在上下模座的導(dǎo)向方式上，

26、考慮到?jīng)_件的結(jié)構(gòu)較簡單，尺寸精度要求較一般，而且是大量的生產(chǎn)，應(yīng)盡量能提高模具的使用壽命，可以用導(dǎo)柱和導(dǎo)套配合的形式來完成上下模正確的沖裁定位。再根據(jù)下面的倒、順裝復(fù)合模的比較,最后確定,整套模具采用倒裝的形式。</p><p>　　具體特點(diǎn)的比較如下表。</p><p>　　表2 倒、順裝復(fù)合模的比較</p><p><b>　　2主要數(shù)據(jù)的計(jì)算<

27、;/b></p><p>　　2.1各部分工藝力計(jì)算</p><p>　　由于本工件的材料較薄，且工件的尺寸較小，所需的沖裁力不大，一般沖裁設(shè)備即可滿足所用的力，不需要采取降低沖裁力的措施，采用平刃沖裁即可。以下沖裁力的計(jì)算按平刃沖裁時(shí)的式子進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　2.1.1落料力的計(jì)算</p><p>　　落料力計(jì)算 按式2

28、－1：</p><p><b>　?。?－1）</b></p><p>　　式中 F落――落料力（N）；</p><p>　　L――工件外輪廓周長（mm）；</p><p>　　T――材料厚度（mm），t=1mm；</p><p>　　τ――材料抗剪強(qiáng)度（M

29、Pa）。由查表，。</p><p>　　則 </p><p>　　2.1.2卸料力計(jì)算</p><p>　　卸料力 按式2－2：</p><p><b>　?。?－2）</b></p><p>　　式中 ――卸料力因數(shù)，其值由表2-

30、15查得，。</p><p>　　則 </p><p>　　2.1.3翻邊力的計(jì)算</p><p>　　此模具翻邊凸模的工作部分為圓錐形，且翻邊時(shí)無預(yù)制孔。因此。</p><p>　　按式2－3翻邊力為：</p><p><b>　?。?－3）</b></p&

31、gt;<p>　　式中 ――翻邊力;</p><p>　　――材料的屈服強(qiáng)度，查表得，;</p><p>　　――翻邊直徑（按中線計(jì)），;</p><p>　　――毛坯預(yù)制孔直徑 ;</p><p>　　――材料厚度（mm）;</p><p>　　無預(yù)制孔的翻邊力比有預(yù)

32、制孔的翻邊力大倍，此處取1.3，</p><p>　　則 </p><p>　　2.1.4切邊力的計(jì)算</p><p>　　切邊力 按式2－4：</p><p><b>　?。?－4）</b></p><p>　　式中 ――切邊力（）；&

33、lt;/p><p>　　――工件外輪廓周長（mm）； </p><p>　　――材料厚度（mm），；</p><p>　　――材料抗剪強(qiáng)度（）。由查表，。</p><p>　　則 </p><p>　　2.1.5卸料力的計(jì)算</p><p>　　卸料力 按式2－5：&l

34、t;/p><p><b>　?。?－5）</b></p><p>　　式中 ---卸料力因數(shù)，其值由表2-15查得，K卸=0.02;</p><p>　　則 </p><p>　　2.1.6推件力的計(jì)算</p><p>　　推件力 按式2－6：<

35、;/p><p><b>　　（2－6）</b></p><p>　　式中 ――推件力因數(shù)，其值由表2-15查得;</p><p>　　n――工件在凹模內(nèi)的個(gè)數(shù)，取;</p><p>　　則 </p><p>　　當(dāng)采用剛性卸料和下出件的模具（如剛性卸料的單工

36、序?；蚣?jí)進(jìn)模等）時(shí)：</p><p><b>　?。?—7）</b></p><p>　　當(dāng)采用彈壓卸料和下出件的模具（如彈壓卸料的單工序模、級(jí)進(jìn)模或上模剛性推料的倒裝復(fù)合模等）時(shí)：</p><p><b>　?。?—8）</b></p><p>　　用倒裝復(fù)合模沖裁時(shí)，與落料有關(guān)，與沖孔有關(guān)。&l

37、t;/p><p>　　當(dāng)采用彈壓卸料和上出件的模具（如上模彈壓卸料、下模彈頂出件的單工序或上模剛性推料的正裝復(fù)合模等）時(shí)：</p><p><b>　?。?—9）</b></p><p>　　此時(shí)，與落料有關(guān)，單工序模的與落料力有關(guān)，正裝復(fù)合模中與沖孔力及落料力都有關(guān)。</p><p>　　而本零件則采用彈壓卸料和上出件的模

38、具，則采用式2－9;</p><p><b>　　故總的沖裁力</b></p><p>　　2.2 工作部分尺寸計(jì)算</p><p>　　2.2.1落料刃口尺寸計(jì)算</p><p>　　落料模設(shè)計(jì)時(shí)，以落料凹模刃口尺寸與沖件尺寸基本一致，作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)尺寸，凸、凹模間隙靠減小凸模刃口尺寸得到。由于模具在沖裁過程中不斷被磨損

39、，致使凹模刃口尺寸逐漸增大，故設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)選用接近或等于工件的最小極限尺寸作為凹模刃口尺寸。</p><p>　　在選擇凸、凹模刃口尺寸公差時(shí)，應(yīng)依照沖件的精度要求，以經(jīng)濟(jì)合理為原則。一般模具精度應(yīng)比沖件精度要求至少高兩個(gè)級(jí)別。</p><p>　　按表查得沖裁模刃口雙面間隙，。</p><p>　　工件的未注公差尺寸按IT14級(jí)計(jì)算，查書附錄得落料件直徑為。<

40、/p><p>　　落料凸、凹模的制造公差由文獻(xiàn)查得，。磨損因數(shù)由表查得。</p><p>　　校核： （2－10）</p><p>　　則，落料凸、凹模采用配合加工方法按式2－11：</p><p><b>　?。?－11）</b></p><p>　　式中：

41、 ――凹模尺寸;</p><p>　　――工件的基本尺寸 （mm）;</p><p>　　――磨損系數(shù)，當(dāng)工件尺寸公差等級(jí)為IT11～13時(shí)取x=0.75;</p><p>　　――工件公差 （mm）; </p><p>　　――凹模制造公差 （mm）;</p><p><b>　　則凹模尺寸</

42、b></p><p>　　凸模的尺寸按凹模的尺寸配制，其雙面間隙為。</p><p>　　2.2.2切邊刃口尺寸計(jì)算</p><p>　　沖壓工件切邊部分尺寸為,尺寸精度為級(jí)。</p><p>　　切邊間隙對(duì)切邊質(zhì)量和模具壽命影響較大，雙邊間隙Z過小則模架導(dǎo)向精度高，模具壽命低；Z過大則制件口部的毛刺大，取為宜。查得切邊刃口雙面間隙，。

43、</p><p>　　查表得凸、凹模的制造公差。磨損因數(shù)由表2-13得。</p><p><b>　　校核： </b></p><p>　　則切邊凸、凹模采用配合加工方法。按式2－12:</p><p><b>　?。?－12）</b></p><p>　　式中

44、 ――凸模尺寸；</p><p>　　B――工件的基本尺寸（mm）;</p><p>　　X――磨損系數(shù)，當(dāng)工件尺寸公差等級(jí)為IT11～13時(shí),x=0.75;</p><p>　　△――工件公差（mm）; </p><p>　　――凸模制造公差（mm）;</p><p><b>　　則凸模尺寸&

45、lt;/b></p><p>　　凹模的尺寸按凸模尺寸配制，其雙面間隙為。</p><p>　　2.2.3翻邊的工作部分尺寸計(jì)算</p><p>　　由于是內(nèi)孔翻邊且有尺寸精度要求，尺寸精度由凸模保證。故設(shè)計(jì)基準(zhǔn)尺寸應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)，凸、凹模間隙靠加大凹模刃口尺寸得到。凸模在工作過程中也會(huì)不斷的磨損，故設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)選用接近或等于工件的最大極限尺寸作為凸模刃口的尺寸

46、。</p><p>　　翻邊過程中一般對(duì)坯料加工有預(yù)制孔，但這樣會(huì)使孔口表面形成硬化層、毛剌、撕裂告等缺陷，導(dǎo)致極限翻邊系數(shù)變大，而本工件的材料塑性較好，且工件屬于小形件，故坯料不必加工預(yù)制孔。</p><p>　　由于工件是屬于變薄翻邊，為了保證工件在翻邊過程中不產(chǎn)生破裂，應(yīng)先根據(jù)工件材料的最大翻邊高度和工件的要求翻邊高度來確定翻邊的次數(shù)，則：工件的最大翻邊高度按下式（2－13）計(jì)算：&

47、lt;/p><p><b>　?。?－13）</b></p><p>　　――工件最大翻邊高度（mm）;</p><p>　　――工件凸圓部分的中間直徑（mm）;</p><p>　　――翻邊系數(shù)，黃銅t=（0.5～5）mm時(shí)， ;</p><p><b>　　――翻邊圓角;</b&g

48、t;</p><p><b>　　――材料的厚度;</b></p><p><b>　　則： </b></p><p>　　工件的要求高度為：h=6mm,即,工件通過一次翻邊即可達(dá)到高度要求，且不會(huì)產(chǎn)生破裂。</p><p>　　為了避免彈性卸料和推件裝置的行程過大，翻邊凸模端部設(shè)計(jì)為圓錐形凸模，

49、其錐角取90°。推件塊還有壓邊的作用，故翻邊凸模不需要臺(tái)肩。</p><p>　　由于翻邊凸模在下行中，還進(jìn)行擠切修邊：</p><p>　　則，翻邊凸模的直徑。</p><p>　　考慮到工件翻邊變薄的情況，平毛坯翻邊凸凹模之間單邊間隙可小于材料的厚度，一般單邊間隙按進(jìn)行計(jì)算，即.翻邊凹模圓角半徑對(duì)翻邊成形影響不大，取值一般為零件的圓角半徑即可。<

50、/p><p>　　翻邊凹模尺寸 （2－14）</p><p>　　翻邊凸模凸圓與落料凹模的配合部分采用壓入式過盈配合，配合取H7/p6，則翻邊凸模的凸圓部分的極限偏差查標(biāo)準(zhǔn)公差表得： , 再查孔的基本偏差數(shù)值表得的基本偏差是下偏差：</p><p>　　則 </p><p>　　翻邊凸模與落料凹

51、模配合部分的基本偏差為下偏差，則極限偏差分別為：</p><p>　　下偏差： </p><p>　　上偏差： </p><p>　　2.3凸模的長度計(jì)算</p><p>　　凸模的長度應(yīng)根據(jù)具體的模具結(jié)構(gòu)形式確定，本模具中按下式計(jì)算：</p><p><b&g

52、t;　　(2－15)</b></p><p>　　式中 ----凸模的長度（mm）;</p><p>　　----落料凹模的長度（mm）;</p><p>　　則 </p><p>　　2.4凸模能力的效核</p><p>　　2.4

53、.1凸模承壓能力的效核</p><p>　　要使凸模正常工作，必須使凸模最小斷面的壓應(yīng)力不超過凸模材料的許用壓應(yīng)力，按下式2－16計(jì)算：</p><p>　　對(duì)于圓形凸模 （2－16）</p><p>　　式中 ——凸模最小斷面的壓應(yīng)力；<

54、/p><p>　　——圓形凸模最小截面的直徑</p><p>　?。簟獩_裁材料厚度；</p><p>　　——沖裁材料抗剪強(qiáng)度；</p><p>　　——凸模材料的許用壓應(yīng)力，對(duì)于T8A、T10A、Cr12MoV、GCr15等工具鋼，淬火硬度為HRC58～62時(shí)，可取凸模有特殊導(dǎo)向時(shí)，可取;</p><p>　　則

55、 </p><p>　　即，滿足要求，所以符合凸模設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　2.4.2抗縱向彎曲應(yīng)力的效核</p><p>　　凸模沖裁時(shí)，可視為壓桿。當(dāng)凸模細(xì)長時(shí)，必須根據(jù)歐拉公式進(jìn)行縱向彎曲應(yīng)力的效核。對(duì)于圓形凸模按下式2－17計(jì)算：</p><p><b>　?。?－17）</b>&l

56、t;/p><p>　　式中　　 ——允許的凸模最大自由長度；</p><p><b>　?。啤獩_裁力；</b></p><p>　?。伞鼓Ｗ钚〗孛娴膽T性矩；</p><p>　?。洹鼓Ｗ钚〗孛娴闹睆剑?lt;/p><p><b>　　則:</b&g

57、t;</p><p>　　即，,滿足要求，所以符合凸模的長度設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　3主要工作部分的形式選擇</p><p>　　3.1凸模固定形式的選擇</p><p>　　凸模的固定形式有：采用凸模固定板固定、與上模板直接固定和采用低溶點(diǎn)合金或環(huán)氧樹脂澆注固定三種，各自的特點(diǎn)的比較如下表。</p><p>

58、　　表3 固定形式的特點(diǎn)比較</p><p>　　由于本工件是大批量的生產(chǎn)，且內(nèi)孔有一定的精度要求，模具采用的是復(fù)合模，則從上表的比較中可選用凸模固定板固定的形式固定凸模，而這里的固定板又是與落料凹模一體的，即凸模的凸肩與落料凹模的上端以H7/p6過渡配合。具體的尺寸見附圖。</p><p><b>　　3.2凹模的選擇</b></p><p>

59、;　　3.2.1凹模結(jié)構(gòu)形式的選擇</p><p>　　凹模的結(jié)構(gòu)形式有整體式和組體式兩種，兩種結(jié)構(gòu)形式的比較如下表。</p><p>　　表4 凹模兩種結(jié)構(gòu)形式的比較</p><p>　　由于工件是大批量的生產(chǎn)，而且整體尺寸較小，則根據(jù)上面的比較表可選用整體式的凹模結(jié)構(gòu)。</p><p>　　3.2.2凹模刃口形式的選擇</p>

60、<p>　　凹模的刃口形式有直壁形、錐形和凸臺(tái)式三種，這幾種形式比較如下表。</p><p>　　表5 凹模刃口形式的比較</p><p>　　在本套復(fù)合模中，采用的是倒裝的形式，而且凹模內(nèi)有推件塊，所以凹模內(nèi)不會(huì)積存工件，而錐形的又不利于工件的推出和間化模具的結(jié)構(gòu)，則根據(jù)上面的比較表選用直壁形的刃口形式。具體的尺寸見附圖。</p><p>　　3.3

61、凸、凹模的選擇</p><p>　　凸、凹模的結(jié)構(gòu)大到分為整體式和鑲拼式的兩種，鑲拼式結(jié)構(gòu)適合于大，中型和形狀復(fù)雜，局部容易損壞的整體凸模式或凹模，而此處所需的凸凹模形狀較簡單，所以選用整體式來加工凸凹模。為了滿足凸凹模的強(qiáng)度要求，應(yīng)滿足凸凹模的最小壁厚</p><p>　　即 （3－1

62、）</p><p>　　m——最小壁厚值（mm）;</p><p>　　t——材料的厚度（mm）;</p><p><b>　　則:</b></p><p>　　而工件內(nèi)孔邊緣與外邊緣相差，所以凸凹模強(qiáng)度滿足要求。具體的結(jié)構(gòu)尺寸見附圖。</p><p>　　4沖裁設(shè)備的選擇與驗(yàn)算</p>

63、;<p>　　4.1沖裁設(shè)備的選擇</p><p>　　壓力機(jī)的精度低，會(huì)造成模具壽命低，工件精度低等不良后果。壓力機(jī)的精度分子負(fù)荷狀態(tài)的靜精度和負(fù)荷狀態(tài)下的動(dòng)精度兩種。對(duì)沖壓加工來說，實(shí)際需要的是動(dòng)精度。</p><p>　　平行度不好，彎曲加工時(shí)造成彎曲角的波動(dòng)，拉深加工時(shí)造成壓邊力不均勻和凸、凹模間隙不均勻等后果。垂直度不好，需要長加工距離的彎曲拉深加工，在加工行程的各

64、點(diǎn)造成凸、凹模中心錯(cuò)移。綜合間隙過大會(huì)助長過沖現(xiàn)象發(fā)生，因此希望其為必要的最小限度。</p><p>　　為安全起見，防止設(shè)備超載，可按公稱壓力的原則選取壓力機(jī)。由于該工件屬于小件，沖裁精度一般而且是大批量生產(chǎn)，在考慮壓力機(jī)是應(yīng)以機(jī)械壓力機(jī)為主，而機(jī)械壓力機(jī)加工速度比液壓壓力機(jī)快的多，高的生產(chǎn)效率是其絕對(duì)的優(yōu)勢，所以確定在機(jī)械壓力機(jī)內(nèi)選擇。而沖裁的行程又比較短，所以又以曲柄結(jié)構(gòu)有利。參照附錄，可選取公稱壓力為的單

65、曲柄壓力機(jī)，其技術(shù)參數(shù)為：</p><p><b>　　公稱壓力：</b></p><p><b>　　滑塊行程：</b></p><p><b>　　最大封閉高度：</b></p><p><b>　　封閉高度調(diào)節(jié)量：</b></p>&l

66、t;p>　　滑塊中心線至床身距離：</p><p>　　電動(dòng)機(jī)功率：2.2KW</p><p>　　最大傾斜角度：30°</p><p>　　工作臺(tái)尺寸：前后；左右</p><p>　　工作臺(tái)孔徑：前后：左右：直徑</p><p><b>　　模柄孔尺寸：</b></p>

67、;<p><b>　　機(jī)床總質(zhì)量： </b></p><p>　　4.2 沖裁功的驗(yàn)算</p><p>　　為了使壓力機(jī)的每次行程功不超過額定數(shù)值，從而保證壓力機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速及保證電動(dòng)機(jī)不超載，必須進(jìn)行沖裁功的驗(yàn)算:</p><p>　　分析工件的結(jié)構(gòu)及要求可知，易采用平刃沖裁：</p><p>　　即

68、 （4－1）</p><p>　　A――平刃沖裁功 (N·m);</p><p>　　P――平刃沖裁時(shí)的總沖裁力 (N);</p><p>　　t――材料厚度 (mm);</p><p>　　m――系數(shù)，一般取值m=0.63</p>&l

69、t;p>　　則 </p><p>　　即，壓力機(jī)符合要求。</p><p>　　4.3壓力中心的確定</p><p>　　對(duì)于對(duì)稱的工件，其壓力中心位于輪廓圖形的幾何中心。則，本工件的壓力中心就在其圓心的位置。</p><p>　　4.4閉模高度的計(jì)算</p><p>　　為了保證模具和壓力機(jī)相

70、適應(yīng)，沖模的閉合高度應(yīng)介于壓力機(jī)的最大裝模高度和最小裝模高度之間，其關(guān)系式為4－2。</p><p><b>　?。?－2）</b></p><p>　　式中 H——沖模的閉模高度;</p><p><b>　　——最大裝模高度;</b></p><p><b>　　

71、——最小裝模高度;</b></p><p>　　則： </p><p>　　而 </p><p>　　則，所選的壓力機(jī)符合要求。</p><p>　　5其它零件的設(shè)計(jì)與選擇</p><p>　　5.1彈性元件的計(jì)算</p><p>　　5.1.1卸料橡膠

72、的計(jì)算</p><p>　　卸料裝置采用橡膠作為彈性元件。計(jì)算橡膠的自由高度為5－1。</p><p><b>　?。?－1）</b></p><p>　　式中： －－工作行程與模具修磨量或調(diào)整量之和。</p><p>　　則 </p><p><b>　　取<

73、;/b></p><p><b>　　橡膠的裝配高度 </b></p><p><b>　　取。</b></p><p>　　橡膠的斷面面積，在模具裝配時(shí)，根據(jù)模具空間大小確定。</p><p>　　5.1.2彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　推件塊用于沖壓件的上卸

74、料，且兼作壓料板，是使工件保持平整的關(guān)鍵零件，故選擇彈簧時(shí)，其工作壓力應(yīng)再加大一些。</p><p>　　根據(jù)結(jié)構(gòu)初選為1根彈簧，卸料力。按預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)的尺寸，由查表可選序號(hào)的彈簧，其負(fù)荷。</p><p><b>　　檢驗(yàn)是否滿足。</b></p><p>　　其中，查表及負(fù)荷一行程曲線可得下列有關(guān)數(shù)據(jù)如下表6。</p>&

75、lt;p>　　表6 彈簧的數(shù)據(jù)比較</p><p>　　故選取55號(hào)彈簧，外徑，鋼絲直徑，自由狀態(tài)下高度</p><p>　　。則，彈簧裝配高度。</p><p>　　5.2定位零件的設(shè)計(jì)</p><p>　　定位零件分兩類：一類是在送料方向垂直方向的定位，即送進(jìn)導(dǎo)向，另一類是要送料方向上定位用來控制送料進(jìn)距。在本套模具中，導(dǎo)料裝置和擋

76、料裝置均采用銷釘?shù)男问剑踩齻€(gè)，其中兩個(gè)作為導(dǎo)料銷壓裝在凸凹模的一側(cè)另外一個(gè)作為擋料銷壓裝在凸凹模上與送料方面一致的前方，其銷頭的高度為,即3mm。</p><p>　　5.3卸料裝置的設(shè)計(jì)</p><p>　　卸料板的型式較多，本套模具采用彈壓卸料板的形式，它的作用是除了把板料從凸凹模上卸下外， 還起到壓料的作用。卸料板與凸凹模的單邊間隙一般取（0.2～0.5）mm,厚度一般?。?～15

77、）mm。</p><p>　　卸料板的厚度查表?。汉穸取?lt;/p><p>　　卸料板孔與凸模的單邊間隙查表?。?</p><p>　　卸料板底面高出凸模底面的尺寸：</p><p><b>　　這里取;</b></p><p>　　卸料螺釘按標(biāo)準(zhǔn)件選取，卸料板的具體結(jié)構(gòu)尺寸如下圖。</p&g

78、t;<p>　　圖3 卸料板的結(jié)構(gòu)尺寸圖</p><p>　　5.4推件裝置的設(shè)計(jì)</p><p>　　推件裝置有鋼性推件裝置和彈性推件裝置兩種，在本套模具中采用彈性推件裝置。推件塊與凸模的配合不起導(dǎo)向作用，所以此處的單面間隙?。╰為材料厚度）具體結(jié)構(gòu)尺寸如下圖4。</p><p>　　圖4 推件塊的結(jié)構(gòu)尺寸圖</p><p&g

79、t;　　5.5凸凹模固定板的設(shè)計(jì)</p><p>　　一般凸凹模固定板的厚度按取值,此處取45mm，具體結(jié)構(gòu)尺寸如下圖5。</p><p>　　圖5 凸凹模固定板的結(jié)構(gòu)尺寸圖</p><p><b>　　5.6墊板選用</b></p><p>　　墊板的功能主要是保護(hù)上模板，具體的結(jié)構(gòu)尺寸如下圖6。</p>

80、<p>　　圖6 墊板的結(jié)構(gòu)尺寸圖</p><p>　　5.7導(dǎo)柱導(dǎo)套的布置和選用</p><p>　　本工件的生產(chǎn)是大批量，要求模具壽命長，因此采有導(dǎo)柱導(dǎo)套的標(biāo)準(zhǔn)件。由于沖件是一個(gè)對(duì)稱的圓形件，為了保證上下模有一個(gè)精確的位置關(guān)系，避免兩個(gè)裝錯(cuò)時(shí)影響沖裁精度，兩個(gè)導(dǎo)柱選用不同的直徑，直徑相差一般為2～3mm。普通沖裁采用滑動(dòng)導(dǎo)柱導(dǎo)套即可滿足沖裁要求。具體的導(dǎo)柱、導(dǎo)套的布置根

81、據(jù)下面的比較表選用后側(cè)布置。</p><p>　　表7 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的布置比較</p><p>　　導(dǎo)柱、導(dǎo)套的配合間隙根據(jù)凸、凹模之間的精度確定，一般當(dāng)工件材料厚度大于0.8mm時(shí)，導(dǎo)柱、導(dǎo)套按H7/h6配合，而導(dǎo)柱、導(dǎo)套與上、下模的配合為H7/r6。</p><p>　　選擇導(dǎo)柱、導(dǎo)套長度時(shí)，應(yīng)考慮模具閉合時(shí)導(dǎo)柱上端面與上模板上平面距離不小于10～5mm，而導(dǎo)柱

82、下端和下模板下平面的距離不小于2～5mm，導(dǎo)套的上端面與上模板上平面的距離要大于3mm，用以排氣和出油。可參照下面的關(guān)系圖，如下圖7。</p><p>　　1－上模板 2－導(dǎo)套 3－導(dǎo)柱 4－下模</p><p>　　圖7 導(dǎo)柱、導(dǎo)套裝模關(guān)系圖</p><p><b>　　5.8模柄的選用</b></p><p>

83、;　　本模具屬于小形沖模，采用壓入式標(biāo)準(zhǔn)核模柄，上模座與孔采用H7/m6的過渡配合，并加銷釘防轉(zhuǎn)。</p><p>　　5.9模具主要零件的材料的選用</p><p>　　模具中各零件的材料選取和要求可參照下表進(jìn)行選用如下表8。</p><p>　　表8 模具材料選用一覽</p><p>　　6模架選擇及模具的動(dòng)作過程</p>

84、<p>　　該模具主要由上、下模座落料凹模、凸凹翻邊凹模、凸凹模固定板、卸料板、推件塊等零件構(gòu)成。</p><p>　　根據(jù)落料凹模的外形尺寸及橡膠尺寸，參照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，可選擇I級(jí)精</p><p><b>　　后側(cè)導(dǎo)柱模架</b></p><p>　　上模座： HT300</p><p>　　下模座：

85、 HT300</p><p>　　導(dǎo) 柱： 20鋼</p><p>　　導(dǎo) 套： 20鋼</p><p>　　工作時(shí)，條料由卸料板上面送入，依靠導(dǎo)料銷和擋料銷來對(duì)條料進(jìn)行正確的定位，上模下行卸料板與推件塊壓緊板料，然后凸凹模與落料完成落料工作，同時(shí)端部呈錐形的翻孔凸模進(jìn)行沖穿孔。上模繼續(xù)下行，工件要推件塊的壓緊狀態(tài)下進(jìn)行翻孔。當(dāng)翻孔結(jié)束

86、時(shí)，翻孔凸模與凸凹模進(jìn)行擠切修邊。上?；厣龝r(shí)，由卸料板及推件塊完成卸料，擠切修邊廢料從凸凹?？卓趦?nèi)落下，至此整個(gè)沖壓工序完畢。</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　這是一套復(fù)合沖裁模的設(shè)計(jì)，雖然結(jié)構(gòu)簡單，但這是我對(duì)模具設(shè)計(jì)的第一次嘗試。</p><p>　　在剛開始做這套模具的時(shí)候，不知道從何處下手，從各類資料的得到

87、的答案也各不相同。這曾讓我不知該如何是好，但是要做好一套模具就必須要有一個(gè)好的開頭和好的設(shè)計(jì)思路，于是，我把各種方法做了一個(gè)比較，發(fā)現(xiàn)它們有一個(gè)共同的地方，那就是根據(jù)具體的工件要求制定具體的設(shè)計(jì)方案。這樣我明確了設(shè)計(jì)方法之后，首先把設(shè)計(jì)的思路定了下來，然后在根據(jù)這個(gè)思路一步一步的做下去。在具體做設(shè)計(jì)的過程中，又碰到了許多的問題，有許多都涉及到了新的知識(shí)，對(duì)于這些問題，有些通過請(qǐng)教老師得到解決，有些則是和同學(xué)討論后查資料得到解決的。<

88、;/p><p>　　通過這次沖裁模的設(shè)計(jì)，可以說是我畢業(yè)前參加工作的預(yù)練，也可以說是對(duì)我所學(xué)知識(shí)的一次大檢查，使我在做設(shè)計(jì)的過程中得到鍛煉，并且熟悉和掌握了模具設(shè)計(jì)的一般步驟和方法。同時(shí)也擴(kuò)展了自己的知識(shí)面，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和填補(bǔ)自己知識(shí)的漏洞，讓我在以后參加工作時(shí)可以更快的融入其中，更好的做好自己的工作。</p><p>　　總而言之，通過這次模具的設(shè)計(jì)，讓我增加知識(shí)的同時(shí)，也讓我感到了老師對(duì)我們

89、的關(guān)心，同學(xué)之間的團(tuán)結(jié)與友愛。在這里，我感謝老師對(duì)我們的認(rèn)真指導(dǎo)，也感謝同學(xué)們的幫助！</p><p>　　因水平有限，設(shè)計(jì)中必然有許多不足之處，還望老師批評(píng)指正。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　大學(xué)三年的學(xué)習(xí)生活很快就過去了，在外求學(xué)經(jīng)歷的坎坷使我慢慢成熟，對(duì)在過去的日子里曾給予過我鼓勵(lì)、幫助的人們我滿懷感激

90、，時(shí)刻沒有忘記。所經(jīng)歷的一切將讓我倍加珍惜未來的生活。 </p><p>　　一個(gè)月左右的時(shí)間我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)作品終于完成了。</p><p>　　此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成,我要大力感謝我們的指導(dǎo)老師——李秀副老師，他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致治學(xué)態(tài)度、一絲不茍的工作作風(fēng)、淵博的學(xué)術(shù)知識(shí)、和藹大度的學(xué)者風(fēng)范一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。我們對(duì)李老師耐心細(xì)致

91、的講解、給我們提供相關(guān)的材料表示大力的感謝?？梢哉f,沒有李老師這位負(fù)責(zé)的指導(dǎo)老師,我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)也不可能這樣順利的完成。 李老師不僅從一開始就非常關(guān)注我們的設(shè)計(jì),而且在他很忙的情況下還幫我們指導(dǎo),我們對(duì)此衷心的感謝!同時(shí)還要感謝三年當(dāng)中對(duì)我進(jìn)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順利完成。通過三年課程的認(rèn)真學(xué)習(xí)，使我們在此基礎(chǔ)上利用所學(xué)東西順利進(jìn)行并完成了設(shè)計(jì)。在此，對(duì)李老師以及三年當(dāng)中對(duì)我進(jìn)行教育的各位老師，表示我最真誠

92、的尊敬和最誠摯的感謝。 </p><p>　　在此，感謝我們的指導(dǎo)老師——**副老師在百忙之中給予我們作品的悉心指點(diǎn)與幫助。感謝他為我們指點(diǎn)迷律、出謀劃策。同時(shí)，也感謝我們的這組的成員在這次設(shè)計(jì)中給予我的幫助！謝謝！</p><p>　　并向本文所參考的文獻(xiàn)的作者們表示我最真誠的謝意。</p><p>　　向在百忙之中評(píng)閱本方案并提出寶貴意見的各位評(píng)委老師表示最誠摯

93、的謝意，同時(shí)向所有關(guān)心、幫助和支持我的老師和同學(xué)表示衷心的感謝，祝他們工作順利，萬事如意！</p><p>　　由于本人的學(xué)識(shí)水平、時(shí)間和精力有限，文中肯定有許多不盡人意和不完善之處，我將在以后的工作、學(xué)習(xí)中不斷以思考和完善。</p><p>　　最后向三年來教過我、幫助我的所有老師和關(guān)心我的同學(xué)表示我最真誠的謝意！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)&

94、lt;/b></p><p>　　[1] 第一機(jī)械工業(yè)部工人技術(shù)培訓(xùn)教材編審組．沖壓工藝學(xué)．北京：科學(xué)普及出版社，1982</p><p>　　[2] 許發(fā)樾．模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1984</p><p>　　[3] 黃毅宏．模具制造工藝．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1987</p><p>　　[4] 李天又．沖

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