畢業(yè)設計--轎車掛鉤支架沖壓工藝編制及工裝設計

1、<p><b>　　畢業(yè)設計（論文）</b></p><p>　　題 目 轎車掛鉤支架沖壓工藝編制及工裝設計 </p><p>　　學 院 機械動力工程學院 </p><p>　　專業(yè)班級 <

2、;/p><p>　　學生姓名 學號 </p><p>　　指導教師 職稱 </p><p>　　評閱教師 職稱 </p><p><

3、;b>　　摘要</b></p><p>　　模具工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的基礎，沖壓模具是模具工業(yè)的重要組成部分。近年來，與機械相關的各個行業(yè)都越來越重視模具的設計與應用，不僅是因為模具已發(fā)展成為一項比較成熟的共性技術，同時還因為模具在現(xiàn)代工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。</p><p>　　在這次畢業(yè)設計中，先介紹了工件的結構，對其工藝特點進行分析，再根據(jù)其結構特點對模具進行設計

4、。其中重點闡述了成形該零件的復合模的排樣設計、工位設計、模具總體結構設計、模具凸、凹模設計、固定板設計及抬頂料裝置、卸料板結構及各零部件材料、熱處理技術要求等。該模具結構簡單，加工質量好，生產效率高。</p><p>　　設計過程中，不可避免的遇到一些困難，但是通過努力最終得以解決。這次設計是對模具設計的一次全面實踐，相信對未來自己從事的工作一定會有相當大的幫助。 </p><p>　　

5、關鍵詞： 復合模 工藝分析 零件設計 模具設計</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The mould industry is the foundation of the modernization industry, and stamping die plays a very important part in die

6、 industry. In recent years, each industry that related with mechanics is all paying more and more attention to the design and application of mould. That is not only because mould has already been developed into one ripe

7、generality technology, but also because mould plays a more and more important role in modernization industry. </p><p>　　In the graduation project, the structure of Hanging boardis introduced at first. The t

8、echnological characteristics of the clip board is analyzed. The die of the clip board is designed according to its structural characteristics. The layout design of the composite die for forming the part and the designs o

9、f the work positions, general structure of the die, the punch and matrix of the progressive die, retaining plate, the structure of the block lifting device, the structure of the stripping plate,</p><p>　　Dur

10、ing the design, unavoidable I met some difficulties in the design, but I have conquered them with my assiduity. It’s my first time to practice of the design of mold, so I believe that it will be great helpful for my job

11、in the future.</p><p>　　Keywords： composite –die; technical; analysis; die design</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　ABSTRACT

12、II</p><p><b>　　1 緒論2</b></p><p>　　1.1沖壓模相關介紹2</p><p>　　1.2沖模在現(xiàn)代工業(yè)生產中的地位2</p><p>　　1.3國內外沖壓模具的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢：2</p><p>　　2工件工藝性分析及方案確定5</p>

13、<p>　　2.1工件工藝性分析5</p><p>　　2.2零件尺寸計算6</p><p>　　2.3 計算材料利用率計算7</p><p>　　3 沖裁工藝計算9</p><p>　　3.1沖裁力計算9</p><p>　　3.2卸料力的計算9</p><p>　　

14、3.3選擇沖壓設備10</p><p>　　3.4落料刃口計算11</p><p>　　4 彎曲工藝計算12</p><p>　　4.1彎曲回彈值12</p><p>　　4.2凸模圓角半徑12</p><p>　　4.3凹模圓角半徑與凹模深度12</p><p>　　4.4彎曲模具

15、間隙12</p><p>　　4.5 凸凹模寬度尺寸12</p><p>　　4.6彎曲力的計算及壓力機選擇13</p><p>　　5 凸模、凹模及凸凹模的結構設計14</p><p>　　5.1模具材料的選擇14</p><p>　　5.2．1落料凸、凹模結構設計14</p><p&

16、gt;　　5.2.2 確定凹模外形尺寸14</p><p>　　5.2.3 沖孔凸模外形尺寸15</p><p>　　5．2．4凸凹模設計15</p><p>　　5.3彎曲凸模凹模設計16</p><p>　　6 主要零部件設計18</p><p>　　6.1模柄的設計18</p><

17、p>　　6.2固定板設計18</p><p>　　6.3定位零件的設計19</p><p>　　6.4出件機構的設計20</p><p>　　7 模架的選擇22</p><p>　　7.1模架的具體類型22</p><p>　　7.2模架的選擇23</p><p>　　7.2.

18、1．落料的模架選擇23</p><p>　　7.2.2. 成型模架選擇23</p><p>　　7.3模具工作原理24</p><p><b>　　結論25</b></p><p><b>　　參考文獻26</b></p><p><b>　　致謝27&

19、lt;/b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1沖壓模相關介紹</p><p>　　冷沖壓:是在常溫下利用沖模在壓力機上對材料施加壓力，使其產生分離或變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的零件的加工方法。沖壓可分為五個基本工序：沖裁、彎曲、拉深、成形和立體壓制。沖壓模具:在冷沖壓加工中，將材料（金屬或非

20、金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為冷沖壓模具（俗稱冷沖模）。沖壓模按照工序組合分為三類：單工序模、復合模和級進模。復合模與單工序模相比減少了沖壓工藝，其結構緊湊，面積較小；沖出的制件精度高，工件表面較平直，特別是孔與制件的外形同步精度容易保證；適于沖薄料，可充分利用短料和邊角余料；適合大批量生產，生產率高，所以得到廣泛應用，但模具結構復雜，制造困難。</p><p>　　沖壓模具是沖壓生產必不可

21、少的工藝裝備，是技術密集型產品。沖壓件的質量、生產效率以及生產成本等，與模具設計和制造有直接關系。模具設計與制造技術水平的高低，是衡量一個國家產品制造水平高低的重要標志之一，在很大程度上決定著產品的質量、效益和新產品的開發(fā)能力。 </p><p>　　1.2沖模在現(xiàn)代工業(yè)生產中的地位</p><p>　　在現(xiàn)代工業(yè)生產中，沖模約占模具工業(yè)的50%，，在國民經濟各個部門，特別是汽車、航空航天

22、、儀器儀表、機械制造、家用電器、石油化工、輕工日用品等工業(yè)部門得到極其廣泛的應用。據(jù)統(tǒng)計，利用沖模制造的零件，在飛機、汽車、電機電器、儀器儀表等機電產品中占60%~70%，在電視機、錄音機、計算機等電子產品中占80%以上，在自行車、手表、洗衣機、電冰箱、電風扇等輕工產品中占85%以上。在各種類型的汽車中，平均一個車型需要沖壓模具2000套，其中大中型覆蓋件模具300套。</p><p>　　1.3國內外沖壓模具的

23、研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢：</p><p>　　按照中國模具工業(yè)協(xié)會的劃分，我國模具基本分為10大類，其中，沖壓模和塑料成型模兩大類占主要部分。按產值計算，目前我國沖壓模占50％左右，塑料成形模約占20％，拉絲模（工具）約占10％，而世界上發(fā)達工業(yè)國家和地區(qū)的塑料成形模比例一般占全部模具產值的40％以上。在采用CAD/CAM/CAE/CAPP等技術設計與制造模具方面，無論是應用的廣泛性，還是技術水平上都存在很大的差距。

24、在應用CAD技術設計模具方面，僅有約10%的模具在設計中采用了CAD，距拋開繪圖板還有漫長的一段路要走；在應用CAE進行模具方案設計和分析計算方面，也才剛剛起步，大多還處于試用和動畫游戲階段；在應用CAM技術制造模具方面，一是缺乏先進適用的制造裝備，二是現(xiàn)有的工藝設備（包括近10多年來引進的先進設備）或因計算機制式（IBM微機及其兼容機、HP工作站等）不同，或因字節(jié)差異、運算速度差異、抗電磁干擾能力差異等，聯(lián)網率較低，只有5%左右的模具

25、制造設備近年來才開展這項工作；模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三維化、智能化和網絡化方向發(fā)展。模具檢測、加工設備向精密、高效和多功能方向發(fā)展?？焖俳洕颇＜夹g。模具材料及表面處理技</p><p>　　21世紀的今天,中國憑借豐富且廉價的人力資源、龐大的市場及其許多有利條件，已成為承接工業(yè)發(fā)達國家模具業(yè)轉移的良好目的地。隨著國際交往的日益增多和外資在中國模具行業(yè)的投入日漸增加，中國模具已經與世界模具密不可分

26、，中國模具在世界模具中的地位和影響越來越大。據(jù)相關專業(yè)人士分析，未來十年，中國模具工業(yè)和技術的主要發(fā)展方向將主要集中在以下幾個方面：</p><p>　　(1)模具結構日趨大型、精密、復雜及壽命日益提高。由于成型零件日趨大型及高效率生產所要求的一模多腔，使模具日趨大型化；隨著零件微型化和模具結構發(fā)展的要求，今后模具加工的精度將更小，這必將促進超精密加工的發(fā)展。</p><p>　　(2)C

27、AD/CAE/CAM 技術在模具設計制造中的廣泛應用。在模具設計與制造中，開發(fā)并應用計算機輔助設計的制造系統(tǒng)(CAD/CAE/CAM)，發(fā)展高精度、高壽命模具和簡易模具(軟模、低熔點合金模具等)制造技術以及通用組合模具、成組模具、快速換模裝置等，以適應沖壓產品的更新?lián)Q代和各種生產批量的要求。模具制造是設計的延續(xù)，推行模具設計與制造一體化可達到優(yōu)化設計的要求。實踐證明，模具CAD/CAE/CAM技術是當代最合理的模具生產方式，既可用于建模

28、、為數(shù)控加工提供NC程序，也可針對不同的模具類型，以相應的基礎理論，通過數(shù)值模擬方法達到預測產品成型過程的目的，改善模具結構。從CAD/CAE/CAM一體化的角度分析，其發(fā)展趨勢是集成化、三維化、智能化和網絡化，其中心思想是讓用戶在統(tǒng)一的環(huán)境中實現(xiàn)CAD/CAE/CAM協(xié)同作業(yè)，以充分發(fā)揮各單元的優(yōu)勢和功效。因此，應大力進行高端輔助設計制造軟件的培訓、推廣和應用。</p><p>　　(3)快速經濟模具技術的推廣

29、應用?？焖倌＞咧圃旒翱焖俪尚图夹g是在近兩來迅速發(fā)展起來的，并正向著高精度、更快捷的方向發(fā)展。與傳統(tǒng)的模具技術相比，該技術具有制模周期短、成本特點，是綜合經濟效益較顯著的模具制造技術。近年來快速模具制造商投入了很大的人力和物力，對各種模具的快速制造工藝進行研發(fā)，對傳統(tǒng)的快速模具制造技術進行改造，嫁接了先進的RP及NC技術，有效滿足一些高精度、高壽命模具的生產需求。</p><p>　　(4)提高模具標準化水平和模具

30、標準件的使用率。模具標準化及模具標準件的應用將極大地影響模具制造周期，還能提高模具的質量和降低模具制造成本。模具標準件應進一步增加規(guī)格、品種、發(fā)展和完善銷售網絡，保證供貨速度，為客戶提供交貨期短、精度高、生產工藝性好、使用壽命長、價格低的優(yōu)質模具標準件。</p><p>　　(5)開發(fā)優(yōu)質模具材料和先進的表面處理技術。模具材料是模具工業(yè)的基礎，制造沖壓件用的傳統(tǒng)金屬材料，正逐步被高強鋼板、涂敷鍍層鋼板、塑料夾層鋼

31、板和其他復合材料或高分子材料替代。隨著材料科學的發(fā)展，加強研究各種新材料的沖壓成形性能，不斷發(fā)展和改善沖壓成形技術。當前，國外模具材料系列日趨完善與細化，國內開發(fā)的高級優(yōu)質模具鋼品種雖然不少，但推廣應用不足，每年所需約70萬噸模具鋼還要有相當一分進口。模具表面處理技術對模具的制造精度、模具的強度、模具的壽命、模具的制造成本等有著直接的影響。稀土表面工程技術和納米技術表面工程技術的出現(xiàn)進一步推動模具制造的表面工程技術的發(fā)展。同時處理技術由

32、大氣熱處理向真空熱處理發(fā)展。</p><p>　　(6)沖壓成形技術將更加科學化、數(shù)字化，可控化?？茖W化主要體現(xiàn)深入研究沖壓變形的基本規(guī)律、各種沖壓工藝的變形理念、失穩(wěn)理論與變形程度等對成形過程、產品質量、成本、效益的預測和可控程序。數(shù)字化主要體現(xiàn)在應用有限元、邊界元等技術，對沖壓過程進行數(shù)字模擬分析，以預測某一工藝過程中坯料對沖壓的適應性及可能出現(xiàn)的質量問題，從而優(yōu)化沖壓方案。</p><p

33、>　　(7)成形過程的數(shù)值模擬技術將在實用化方向取得很大的發(fā)展，并與化制造系統(tǒng)很好地集成。人工智能技術、智能化控制將從簡單形狀零件成形發(fā)展到覆蓋件等復雜開關零件成形，從而真正進入實用階段。</p><p>　　(8)注重產品制造全過程，最大程度地實現(xiàn)多目標全局優(yōu)化。優(yōu)化將從傳統(tǒng)的單一成形環(huán)節(jié)向產品制造全過程及全生命期的系統(tǒng)整體發(fā)展。</p><p>　　(9)對產品可制造性和成形工藝

34、的快速分析與評估能力將有大的發(fā)展。以便宜從產品初步設計甚至構思時起，就能針對零件的可成形性及所需性能的保證度，作出快速分析評估。</p><p>　　(10)沖壓技術將具有更大的靈活性或柔性，以適應未來小指量多品種混流生產模式及市場多樣化、修改化需求的發(fā)展趨勢，加強企業(yè)對市場變化的快速響應能力。推廣應用數(shù)控沖壓設備、沖壓柔性加工系統(tǒng)(FMS)、多工位高速自動沖壓機以及智能機器人送料取件，進行機械化與自動化的流水線

35、沖壓生產。</p><p>　　2工件工藝性分析及方案確定</p><p>　　2.1工件工藝性分析</p><p><b>　　圖1零件圖</b></p><p>　　由零件圖圖1可見，該工件的加工涉及到落料、沖孔、彎曲、翻孔等工序成形。</p><p>　　該零件長為76.4mm,屬于大制件，

36、形狀簡單且對稱，適于沖裁加工。查《冷沖壓模具設計與制造》表2.3沖壓件內、外形所能達到的精級精度，因制件形狀簡單、對稱，沖裁件內外形所能達到的精級精度為IT12-IT13。查表2.7一般剪切斷面表面粗糙度為3.2µm。材料08鋼，其沖壓性能較好，孔與外緣的壁厚較大，復合模中的凸凹模壁厚部分具有足夠的強度。</p><p>　　根據(jù)工件形狀，初步確定采用落料、沖孔、翻孔和拉深等工序，現(xiàn)確定以下方案：<

37、;/p><p>　　表1單工序模、連續(xù)模和復合模的性能比較 </p><p>　　對以上組合方案的比較，我們采用三副模具即：落料沖孔的復合模，翻孔單工序模和翻邊的單工序的工藝方案。工藝過程：落料——翻孔—翻邊</p><p><b>　　2.2零件尺寸計算</b></p><p>　　1.平板毛坯翻孔直徑</p>

38、<p>　　d0可以近似的按彎曲展開計算</p><p>　　(D1-d0)/2=</p><p>　　π／2×﹙r＋t／2﹚＋h</p><p><b>　　得d0=24.1</b></p><p>　　2.旋轉體根據(jù)零件總面積計算出圓形面積毛坯直徑</p><p>&l

39、t;b>　　A1=πdh</b></p><p>　　A2=π/4[2πR1﹙d-2R﹚﹢</p><p><b>　　8R1²]</b></p><p>　　+π/4[2πR2﹙d-2R﹚﹢8R2²]</p><p><b>　　A3=πdh</b></

40、p><p>　　得直徑=53.8mm</p><p>　　3根據(jù)以上數(shù)據(jù)繪出零件回轉部分，再根據(jù)零件圖其他位置與之相對位置關系直接繪出完整零件展開圖</p><p><b>　　圖2排樣</b></p><p>　　表2 導料板與條料之間的最小間隙Zmin（mm）</p><p>　　根據(jù)表2導料板

41、與條料之間的最小間隙為5mm</p><p>　　4.確定搭邊a與a1的值</p><p>　　表3搭邊a和a1數(shù)值</p><p>　　由表3得條料寬度:b=100mm 步距:l=60 mm </p><p>　　2.3 計算材料利用率計算</p><p><b>　　圖3：零件展開圖</b

42、></p><p>　　1.計算制件的面積A</p><p>　　由于零件外形尺寸計算過于復雜，這里采用caxa軟件進行面積分析，面積A約為3328：</p><p>　　A—一個步距內沖裁件的實際面積；</p><p>　　B——條料寬度（mm）；</p><p>　　S——步距(mm)。</p>

43、<p><b>　　2.材料利用率計算</b></p><p>　　材料利用率 η總= A/(b*l) ≈56%</p><p>　　因此材料利用率為56%</p><p><b>　　3 沖裁工藝計算</b></p><p><b>　　3.1沖裁力計算</b>

44、;</p><p>　　沖裁力是指沖裁時凸模承受的最大壓力，包括施加給板料的正壓力和摩擦阻力。通常說的沖裁力是指的沖裁力的最大值，它是選用壓力機和設計模具的重要依據(jù)之一。</p><p>　　平刃口沖裁模的沖裁力F一般按照下式計算</p><p><b>　　F落公式為</b></p><p>　　F落=KLtτ

45、 </p><p>　　式中 F落—落料力（N）</p><p>　　L—沖裁件周長(mm)</p><p>　　t—材料厚度(mm)</p><p>　　τ—材料的抗剪強度（MPa）</p><p>　　K—系數(shù)

46、，常取K=1.3</p><p>　　這里L=319 t=3.2mm 取τ=300MPa</p><p>　　則 F落=1.3×319×300×3.2</p><p>　　=398112（KN）</p><p><b>　　F沖公式為</b></p><p>

47、;　　F沖=KLtτ </p><p>　　式中 F沖—落料力（N）</p><p>　　L—沖裁件周長(mm)</p><p>　　t—材料厚度(mm)</p><p>　　τ—材料的抗剪強度（MPa）</p&

48、gt;<p>　　K—系數(shù)，常取K=1.3</p><p>　　這里L=π×24.1 t=3.2 τ=300</p><p>　　于是F沖=π×24.1×1.3×3.2×300=94486</p><p>　　F總= F落+F沖=492,598 KN</p><p>

49、<b>　　3.2卸料力的計算</b></p><p>　　板料經過沖裁后，由于彈性變形恢復的作用，將使沖落部分的材料梗塞在凹模內，而沖裁剩下的材料則緊箍在凸模上，為了使沖裁工作繼續(xù)進行，必須將凸模上的料卸下，將卡在凹模內的料推出。從凸模上卸下箍著的料所需要的力就叫卸料力；將梗塞在凹模內的料順沖裁方向推出所需要的力叫做推件力；逆沖裁方向將料從凹模內頂出所需要的力稱頂件力。由于本設計采用自然漏

50、料的方式，因此沒有頂件力。</p><p>　　卸料力、推件力是從壓力機、卸料裝置中獲得的。所以在選擇設備的公稱壓力或設計沖模時，應分別考慮。影響這些力的因素比較多，主要有材料的力學性能、材料的厚度、模具間隙、凹模洞口的結構、搭邊大小、潤滑情況等，一般常用以下經驗公式計算：</p><p>　　卸料力：=0.065*492598=32019N</p><p>　　推

51、件力：=1*0.1*492598=49260N</p><p><b>　　3.3選擇沖壓設備</b></p><p>　　沖壓設備是提供模具行程能量的，在冷沖壓生產中，為了適應不同的沖壓工作需要，采用各種不同類型的壓力機。壓力機的類型很多，按傳動方式的不同，主要可分為機械壓力機和液壓壓力機兩大類。其中機械壓力機在冷沖壓生產中應用最廣泛。隨著現(xiàn)代沖壓技術的發(fā)展，高速壓

52、力機、數(shù)控回轉頭壓力機等也日益得到廣泛地應用。</p><p>　　下面表和表分別列舉了按沖壓件大小和按生產批量選擇設備。</p><p>　　表4 按沖壓件大小選擇設備</p><p><b>　　按生產批量選擇設備</b></p><p>　　為安全起見，防止設備超載，應注意以下幾點：</p><

53、p>　　1.所選沖壓機的公稱壓力必須大于沖壓所需的總沖壓力，即：F壓機>F總</p><p>　　2.所選壓力機的閉合高度應與沖模的閉合高度相適應，即滿足：沖模的閉合高度在壓力機的最大閉合高度和最小閉合高度之間。</p><p>　　3.壓力機的工作臺面的必須大于模具下模座的外形尺寸，并還要留有安裝固定的余地，但過大的工作臺面上安裝過小尺寸的沖模時，對工作臺的受力條件也是不利的

54、。</p><p>　　4.壓力機的行程大小應適應，由于壓力機的行程影響到模具的張開高度，因此對于沖模、彎曲等模具，其行程不宜過大，以免發(fā)生凸模與導板分離或滾珠導向裝置脫開的不良后果。壓力機的公稱壓力必須大于等于沖壓力。計算總沖壓力Fz，原則上只計算同時發(fā)生的力，并根據(jù)不同的模具結構分別對待。本設計采用的是彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模具，因此采用下列公式：總沖壓力=492598+32019+49260N<

55、;/p><p>　　=1.3*573877=746040N</p><p>　　根據(jù)《沖壓模具設計與制造》選取750KN開式可傾工作臺壓力機</p><p><b>　　3.4落料刃口計算</b></p><p>　　查《冷沖模設計》表3-3沖裁模初始雙面間隙Z</p><p>　　取Zmin=0.1

56、mm Zmax=0.14mm</p><p>　　對零件圖中未注公差的尺寸，沖壓件一般保證精度IT14，因制件形狀簡單且對稱，在這里保證精度IT13。</p><p>　　查《互換性與測量技術基礎》表3-6簡單形狀沖裁時凸凹模的制造偏差</p><p>　　δ凹=+0.03mm δ凸=-0.02mm </p><

57、p>　　因此：|δ凹|+|δ凸|=0.03+0.02 mm </p><p><b>　　=0.05mm</b></p><p>　　Zmax -Zmin=0.14-0.1mm</p><p>　　=0.04mm </p><p>　　|δ凹|+|δ凸|>

58、 Zmax –Zmin</p><p>　　因此在這里采用單配方法加工。</p><p>　　對于落料，先做凹模，并以它作為基準配做凸模</p><p>　　查《互換性與測量技術基礎》表2-4查出其極限偏差為</p><p>　　查《冷沖模設計》表3-5磨損系數(shù) 取X=0.5</p><p>　　則

59、 D凹= \* MERGEFORMAT </p><p>　　=(24.1-0.5×0.46）+（1/4）0.46 0 mm</p><p>　　= \* MERGEFORMAT 23.87 +0.1150 mm</p><p>　　落料凸模的尺寸按凹模尺寸配制，其雙面間

60、隙為0.10～0.14mm </p><p><b>　　4 彎曲工藝計算</b></p><p><b>　　4.1彎曲回彈值</b></p><p>　　彎曲卸載后，由于中性層附近的彈性變形以及內、外層總變形部分的恢復，使彎曲件的彎曲中心角和彎曲半徑變得和模具尺寸不一致的現(xiàn)象稱為回彈。</p><p

61、>　　一般情況下，凸模圓角半徑取等于或略小于工件內側的圓角半徑r，對于工作r較大（r/t≥10），而且精度較高時，則應進行回彈計算并采取相應的措施。本設計中的相對彎曲半徑r/t＜10 ，且彎曲角度無特殊要求，因此不考慮回彈。</p><p><b>　　4.2凸模圓角半徑</b></p><p>　　若彎曲件的內側彎曲半徑為r，則應取，但不能小于材料允許的最小彎

62、曲半徑。如因工件結構上的需要，出現(xiàn)＜時，則應?。?，然后增加一次整形工序，使整形模的。</p><p>　　4.3凹模圓角半徑與凹模深度</p><p>　　凹?？趫A角半徑的大小直接影響坯料的彎曲成形。太小，彎曲時坯料拉入凹模的阻力大，厚度易拉薄，表面易擦傷。太大，會影響毛坯定位的準確性。對稱彎曲時，若凹模兩邊的大小不一致，將因兩邊流動阻力不一致使坯料在彎曲過程中產生偏移。</p>

63、;<p>　　凹模的深度應當適當。凹模太淺則坯料兩端的自由部分很長，彎曲件會彈大，直邊部分不平直。凹模太深，則浪費模具鋼材，且要求壓力機有較大的行程。由于本設計彎曲件有高度差，因此凹模深度只能根據(jù)工件的實際要求制定。</p><p><b>　　4.4彎曲模具間隙</b></p><p>　　對于U形件，凸凹模的間隙對彎曲件回彈、表面質量和彎曲力有很大影

64、響。間隙愈大，回彈愈大，制件的誤差愈大；間隙過小，會使制件邊部壁厚減薄，降低凹模壽命。因此，必須根據(jù)彎曲件材料厚度、力學性能和彎曲件的高度、尺寸精度合理選擇凸、凹模的間隙。凸模和凹模單邊間隙Z一般按下式計算：</p><p>　　Z=t+Δ+ct </p><p>　　式中：Z——彎曲模凸模和凹模的單邊間隙；</p><p&g

65、t;　　t——板料厚度公稱尺寸；</p><p>　　Δ——板料厚度的上偏差；</p><p>　　c——間隙系數(shù)，可查表得到。</p><p>　　當制件精度要求較高時，其間隙值應適當減小，取Z=t。因為前面的設計中不考慮回彈，但為了盡量減少彎曲角的回彈值，取Z=t。</p><p>　　4.5 凸凹模寬度尺寸</p><

66、;p>　　彎曲工序中，凸、凹模的寬度尺寸根據(jù)彎曲工件的標注方式不同，可根據(jù)下列情況分別計算。</p><p>　　（1）標注外形尺寸的彎曲件 應該以凹模為基準，首先設計凹模的寬度尺寸。</p><p>　　當工件標注成雙向偏差時：</p><p>　　凹模的寬度： </p><p>　　當工件標注成單向偏差時：

67、</p><p>　　在工件標注外形尺寸的情況下，凸模寬度應該按凹模寬度尺寸配置，并保證單邊間隙為c，即</p><p>　　（2）標注內形尺寸的彎曲件 應該以凸模為基準，首先設計凸模的寬度尺寸。</p><p>　　當工件標注成對稱偏差時</p><p><b>　　凸模寬度 </b></p>

68、<p>　　當工件標注成單向偏差時</p><p><b>　　凸模寬度 </b></p><p>　　在工件標注內形尺寸的情況下，凹模寬度尺寸應該按凸模寬度尺寸進行配制，并保證單邊間隙為c，即 </p><p>　　式中： ——彎曲凸、凹模寬度尺寸，mm</p><p>　　L——彎曲件外形或內形基本尺

69、寸，mm</p><p>　　C——彎曲模單邊間隙，mm</p><p>　　——彎曲件尺寸公差，mm</p><p>　　——凸、凹模制造公差，一般?。?/3-1/4）</p><p>　　由于工件標注在內形上，因此以凹模為基準，先計算凹模寬度尺寸，</p><p>　　基本尺寸為：30mm，板厚3.2mm的彎曲件未

70、注公差為0.3，則由式：</p><p>　　凸模寬度 = (30+0.25*0.6 )0-0.2=30.150-0.2</p><p>　　凹模寬度 = (30.15+3.2*1)+20=33.35+0.20</p><p>　　4.6彎曲力的計算及壓力機選擇</p><p>　　彎曲力是指彎曲件在完成預定彎曲時所需要的壓力機施

71、加的壓力，是設計沖壓工藝過程和選擇設備的重要依據(jù)之一。彎曲力的大小與毛坯尺寸、零件形狀、材料的機械性能、彎曲方法和模具結構等多種因素有關，理論分析方法很難精確計算，在實際生產中常按經驗公式進行計算。對于校正彎曲，其彎曲力比自由彎曲大得多，而且在彎曲過程中，兩者不重疊。因此在選擇壓力機時，以校正彎曲為依據(jù)即可。</p><p>　　式中：F——校正彎曲力（KN）； q——單位面積上的校正力（MPa），

72、q值可以按《沖壓工藝及沖模設計》表4-4取。</p><p>　　A——校正部分投影面積mm</p><p>　　qA=50*3328=166400N=166KN</p><p>　　查《沖壓模具簡明沖壓手冊》選取180KN的開式可傾工作臺壓力機。</p><p>　　5 凸模、凹模及凸凹模的結構設計</p><p>

73、　　5.1模具材料的選擇</p><p>　　從眾多模具材料中選出9Mn2V鋼，該模具鋼是一種綜合力學性能比碳素工具鋼好的低合金工具鋼，它具有較高的硬度和耐磨性，淬火時變形較小，淬透性很好。由于鋼中含有一定量的釩，細化了晶粒，減小了鋼的過熱敏感性，同時碳化物較細小和分布較均勻。</p><p>　　9Mn2V鋼的化學成分和物理性能分別如表5和表6所示</p><p>

74、;　　表5 9Mn2V鋼化學成分（GB/T 1299—2000）W%</p><p><b>　　表6 臨界溫度</b></p><p><b>　　表7 綜合性能</b></p><p>　　所以這里不管是凸模、凹模還是凸凹模，材料都選用9Mn2V鋼</p><p>　　這里的落料凹模的熱處理硬度

75、為60～62HRC</p><p>　　5.2．1落料凸、凹模結構設計</p><p>　　沖孔落料復合模的凸凹模．其刃口平面與工件尺寸相同，這就產生了復合模的“最小壁厚”問題。</p><p>　　沖孔落料復合模許用最小壁厚可按表4選取， </p><p>　　表6 凸凹模最小壁厚a數(shù)值 （單位：mm）部分如下</p><

76、;p>　　5.2.2 確定凹模外形尺寸</p><p>　　確定凹模外形尺寸的方法有多種，通常都是根據(jù)零件的材料厚度和排樣圖所確定的凹模型孔壁間最大距離為依據(jù)，來求凹模的外形尺寸。</p><p>　　凹模的刃口形式，考慮到本例生產批量較大，所以采用刃口強度較高的凹模，故采用階梯形直壁式。</p><p>　　凹模的外形一般有矩形與圓形兩種，凹模的外形尺寸應保

77、證凹模有足夠的強度與剛度，凹模的厚度還應考慮修模量。凹模的外形尺寸一般根據(jù)沖材料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸來確定。</p><p><b>　　圖4 落料凹模</b></p><p>　　5.2.3 沖孔凸模外形尺寸</p><p>　　1.凸模的形式采用類似直通式的形式，少了階梯形式的復雜，主要受凸?？椎挠绊懀苊獬霈F(xiàn)最小壁厚。</p

78、><p><b>　　2.凸模的長度</b></p><p>　　凸模的長度=沖孔凸模固定板的厚度+落料+超出落料、翻邊凸凹模的2mm</p><p>　　則凸模的長度=70mm</p><p><b>　　沖孔凸模簡圖如圖5</b></p><p><b>　　圖5

79、沖孔凸模</b></p><p>　　5．2．4凸凹模設計</p><p>　　1.凸凹模的形式采用類似直通式的形式，少了階梯形式的復雜，主要受凸模孔的影響，避免出現(xiàn)最小壁厚。</p><p><b>　　2.凸模的長度</b></p><p>　　凸凹模的長度=沖孔凸模固定板的厚度+落料+超出落料，則凸模的

80、長度=60 mm</p><p><b>　　圖 6 凸凹模</b></p><p>　　5.3彎曲凸模凹模設計</p><p>　　5.31翻孔凸模如下圖</p><p><b>　　圖7翻孔凸模</b></p><p>　　5.3．2翻孔凹模如下圖</p>

81、<p><b>　　圖8翻孔凹模</b></p><p>　　5.3．3拉深翻邊凸模如下圖：</p><p><b>　　圖9翻邊凸模</b></p><p>　　5.3．4拉深凹模如下圖：</p><p><b>　　圖10翻邊凹模</b></p>

82、<p><b>　　6 主要零部件設計</b></p><p><b>　　6.1模柄的設計</b></p><p>　　中國模具設計大典》第4卷，表22.5-26凸緣模柄（A40 JB/T7646.3-1994）</p><p><b>　　選擇B型</b></p><

83、p>　　技術條件：按JB/T 7653-1994的規(guī)定</p><p>　　材料：Q235-AF</p><p><b>　　模柄簡圖如圖7</b></p><p><b>　　圖11模柄</b></p><p><b>　　6.2固定板設計</b></p>

84、<p>　　查《中國模具設計大典》第3卷，表22.5-19固定板</p><p>　　材料：45 熱處理硬度43～48HRC</p><p>　　沖孔、翻邊凸凹模固定板的簡圖如圖：</p><p>　　圖12 凸凹模固定板</p><p>　　圖13落料凸模固定板</p><p><b&

85、gt;　　圖14翻孔模固定板</b></p><p>　　圖15拉深凸模固定板</p><p>　　6.3定位零件的設計 </p><p>　　固定擋料銷的作用是控制送料步距，分圓形與鉤形兩種，一般裝在凹模上。</p><p>　　定位銷的作用是提供條料的導向，以免送偏。</p><p><b>

86、　　材料：45</b></p><p>　　熱處理硬度：43～48HRC</p><p><b>　　定位銷簡圖如圖：</b></p><p><b>　　圖16定位銷</b></p><p>　　6.4出件機構的設計</p><p><b>　　1.推

87、板 1</b></p><p>　　材料：45 熱處理：43～48HRC</p><p>　　落料模推件板簡圖如圖17</p><p><b>　　圖17推件板</b></p><p><b>　　2.推板 2</b></p><p>　　材料：45

88、 熱處理：43～48HRC</p><p><b>　　彎曲模推件板如圖：</b></p><p><b>　　圖18推件板</b></p><p>　　3 查《中國模具設計大典》第3卷，表22.5-61頂桿（JB/T7650.3-1994）</p><p>　　材料：45 熱處理硬度

89、：43～48HRC</p><p>　　落料模上頂桿的長度L=沖孔凸模固定板厚度+上墊板厚度+空閑高度+行程距離 =40mm 上頂桿的結構簡圖如圖19</p><p><b>　　圖19 上頂桿</b></p><p>　　下出件機構是個彈頂器，裝于下模座，由彈簧驅動。</p><p>

90、;　　查《中國模具設計大典》第3卷，表22.5-61頂桿（JB/T7650.3-1994）</p><p>　　材料：45 熱處理硬度：43～48HRC</p><p>　　彎曲模下頂桿的長度L=沖孔、翻邊凸凹模固定板厚度+下模座厚度+翻邊高度和安全距離=50mm</p><p>　　下頂桿的結構簡圖如圖20</p><p><b&

91、gt;　　圖20下頂桿</b></p><p><b>　　7 模架的選擇</b></p><p>　　7.1模架的具體類型</p><p>　　標準模架中，應用最廣的是用導柱、導套作為導向裝置的模架。根據(jù)導柱、導套配置的不同有以下四種基本型式：對角導柱模架、后側導柱模架、中間導柱模架、四導柱模架。</p><p

92、>　　表7列舉了它們之間的功能及用途</p><p>　　表7 各模架功能及用途</p><p><b>　　7.2模架的選擇</b></p><p>　　7.2.1．落料的模架選擇</p><p><b>　　圖21落料模</b></p><p>　　7.2.2. 成

93、型模架選擇</p><p><b>　　圖22翻孔模</b></p><p><b>　　圖23翻邊模</b></p><p><b>　　7.3模具工作原理</b></p><p><b>　　落料模具工作原理：</b></p><p

94、>　　條料送進定位螺釘6，上模13下行，凸模12，凹模7凸凹模21，對板料進行落料，上?；爻檀驐U推動桿11，推桿11推動頂件塊19進行卸料</p><p><b>　　翻孔模工作原理：</b></p><p>　　工件送入凹模11，上模座5下行壓料板15壓住工件，凸模10對工件翻孔，上模回程，推件塊12推出零件</p><p><b

95、>　　拉深模工作原理</b></p><p>　　翻孔后工件入凹模10，上模座4下行，凸模9對工件拉深彎曲。上模座4回程，推件塊11，推出工件，加工完成。</p><p><b>　　結論</b></p><p>　　在這次的畢業(yè)設計中，我綜合了兩年多來所學的所有專業(yè)知識，使我受益匪淺。不僅使自己的專業(yè)技能有所發(fā)揮并且掌握的更

96、為熟練，也加強了在大學階段所學專業(yè)理論知識的鞏固。</p><p>　　在做畢業(yè)設計的過程中，在設計和繪圖都遇到方面遇到了一些問題，經過老師和同學的指導幫準，再加上自身不懈的努力，問題得到了及時解決。這次的畢業(yè)設計使我對冷沖壓模具設計有了一定的認識，在模具設計過程中，不僅把大學四年所學到知識加深了，還學會了查有關書籍和資料，能夠把各科靈活的運用到設計中去。</p><p>　　這次的畢業(yè)設

97、計不僅是對自己大學四年的考核，也是在工作之前對自身的一次全面、綜合型的測試。這為今后的工作做好了鋪墊和奠定了一定的基礎。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1 ]《模具設計及CAD》.高軍等編.北京：化學工業(yè)出版社.2006.8</p><p>　　[2 ]《沖壓手冊》.王孝培編.北京：機械工業(yè)出版社.2000

98、</p><p>　　[3 ]《模具結構與設計基礎》.許發(fā)樾等編.北京：機械工業(yè)出版社.2002</p><p>　　[4 ]《中國模具設計大典》第三卷.中國機械工程學會，中國模具設計大典編委會編.南昌：江西科學技術出版社.2003.1</p><p>　　[5 ]《沖模設計手冊》.沖模設計手冊編寫組編.北京：機械工業(yè)出版社.2003.5</p>&l

99、t;p>　　[6 ]《沖模設計應用實例》.模具實用技術叢書編委會編.北京：機械工業(yè)出版社.1999.5</p><p>　　[7 ]《冷沖模設計》.上海市教育委員會編.丁松聚主編.北京：機械工業(yè)出版社.2007.6</p><p>　　[8 ]《互換性與測量技術基礎》.廖念創(chuàng)主編.北京：中國計量出版社.2006.1</p><p>　　[9 ]《模具設計與制造

100、實訓教程》.李學鋒主編.北京：化學工業(yè)出版社.2005.1</p><p>　　[10] 《沖壓模具設計與制造技術》.郭景儀等主編.北京：北京出版社.1991.4</p><p>　　[11] 《模具制造工藝》.柳舟通等主編.北京：科學出版社.2005.8</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　幾

101、年的艱苦跋涉，四個月的精心準備，畢業(yè)論文終于到了劃句號的時候，心頭照例該如釋重負，但寫作過程中常常出現(xiàn)的輾轉反側和力不從心之感卻揮之不去。論文寫作的過程并不輕松，工作的壓力時時襲擾，知識的積累尚欠火候，于是，我只能一次次埋頭于圖書館中，一次次在深夜奮筆疾書。第一次花費如此長的時間和如此多的精力，完成一篇具有一定學術價值的論文，其中的艱辛與困難難以訴說，但曲終幕落后留下的滋味，值得我一生慢慢品嘗。</p><p>

102、　　敲完最后一個字符，重新從頭細細閱讀早已不陌生的文字，我感觸頗多。雖然其中沒有什么值得特別炫耀的成果，但對我而言，是寶貴的。它是無數(shù)教誨、關愛和幫助的結果。</p><p>　　我要感謝我的指導教師。老師雖身負教學、科研重任，仍抽出時間，不時召集我和同學督責課業(yè)，耳提面命，殷殷之情盡在諄諄教誨中。這篇論文更傾注了他的大量心血。從初稿到定稿，他不厭其煩，一審再審，大到篇章布局的偏頗，小到語句格式的瑕疵，都一一予以

103、指出。是他傳授給我方方面面的知識，拓寬了我的知識面，培養(yǎng)了我的功底，對論文的完成不無裨益。我還要感謝學校所有教過我的老師，是你們讓我成熟成長；感謝學院的各位工作人員，他們細致的工作使我和同學們的學習和生活井然有序。</p><p>　　謹向我的父母和家人表示誠摯的謝意。他們是我生命中永遠的依靠和支持，他們無微不至的關懷，是我前進的動力；他們的殷殷希望，激發(fā)我不斷前行。沒有他們就沒有我，我的點滴成就都來自他們。&l