畢業(yè)設(shè)計--基于proe接觸環(huán)級進(jìn)模三維設(shè)計

1、<p>　　基于Pro/E接觸環(huán)級進(jìn)模三維設(shè)計</p><p>　　作 者 姓 名 </p><p>　　專 業(yè) 材料成型及控制工程 </p><p>　　指導(dǎo)教師姓名 </p><p>　　專業(yè)技術(shù)職務(wù)

2、 副教授 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p><b>　　第一章 緒論2</b></p><p>　　1.1課題研究的目的及意義2</p><

3、;p>　　1.2 國內(nèi)外研究狀況2</p><p><b>　　1.2.1現(xiàn)狀2</b></p><p>　　1.2.2未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢3</p><p>　　1.3模具市場發(fā)展趨勢4</p><p>　　1.4課題研究的主要內(nèi)容5</p><p>　　第二章 設(shè)計

4、任務(wù)7</p><p>　　第三章 工藝分析和工藝方案的確定8</p><p><b>　　3.1工藝分析8</b></p><p>　　3.2工藝方案的確定8</p><p>　　3.3模具結(jié)構(gòu)方案的確定8</p><p>　　第四章 工藝與設(shè)計計算10</p>&

5、lt;p>　　4.1排樣設(shè)計與計算10</p><p>　　4.2沖裁力計算11</p><p>　　4.3工作零件刃口尺寸計算12</p><p>　　4.3.1刃口尺寸計算的一般原則12</p><p>　　4.3.2刃口尺寸計算方法12</p><p>　　4.3.3沖孔模凸、凹模刃口尺寸的計算

6、12</p><p>　　4.4本章小結(jié)14</p><p>　　第五章 模具零件的Pro/E三維設(shè)計15</p><p>　　5.1軟件簡介15</p><p>　　5.2軟件在設(shè)計中的應(yīng)用16</p><p>　　5.3 模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計16</p><p>　　5.3.1.工

7、作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計16</p><p>　　5.3.2卸料裝置的設(shè)計19</p><p>　　5.3.3模架及其零件21</p><p>　　5.3.4其他支承與固定零件22</p><p>　　5.3.5固定板的選擇22</p><p>　　5.3.6緊固件的設(shè)計與選用23</p><p

8、>　　5.4模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計24</p><p>　　5.4.1模具類型的選擇24</p><p>　　5.4.2定位方式的選擇24</p><p>　　5.4.3卸料與出件方式的選擇25</p><p>　　5.4.4模架類型的選擇及精度25</p><p>　　5.5本章小結(jié)26</p>

9、;<p>　　第六章 模具的PRO/E裝配圖及二維圖27</p><p>　　6.1模具的裝配圖27</p><p>　　6.2二維裝配圖30</p><p>　　6.3三維零件圖及其二維零件圖30</p><p>　　6.4本章小結(jié)35</p><p>　　第七章 沖壓設(shè)備的選擇36&l

10、t;/p><p>　　7.1模具的壓力中心36</p><p>　　7.2沖壓設(shè)備的選擇原則36</p><p>　　7.3沖壓設(shè)備規(guī)格的選擇36</p><p>　　7.4沖壓設(shè)備類型的選擇37</p><p>　　7.5模具閉合高度的確定38</p><p>　　7.6 模具制造裝配要

11、點(diǎn)38</p><p>　　7.7本章小結(jié)39</p><p><b>　　總 結(jié)40</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)41</b></p><p><b>　　致 謝42</b></p><p><b>　　摘 要

12、</b></p><p>　　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，從而獲得所需零件（俗稱沖壓件或沖件）的一種壓力加工方法。該零件包括沖孔和落料兩個基本工序，由于零件大批量生產(chǎn)，因此采用級進(jìn)沖裁，這樣生產(chǎn)效率高，操作方便，通過設(shè)計合理的模具結(jié)構(gòu)和排樣方案可以達(dá)到較好的零件質(zhì)量和避免模具強(qiáng)度不夠的問題。該零件材料厚度較薄，尺寸小，近似T形，因此采用45度的斜對排樣。為了

13、便于操作和保證零件的精度，宜采用導(dǎo)料導(dǎo)向，側(cè)刃定距的定位方式?？紤]零件厚度較薄，采用彈性卸料方式，為了便于操作，提高生產(chǎn)率，沖件和廢料采用由凸模直接從凹模具洞口推下的出件方式，由于零件厚度薄，沖裁間隙很小，又是級進(jìn)模，因此采用導(dǎo)向平穩(wěn)的對角導(dǎo)柱模架。［關(guān)鍵詞] 冷沖壓 級進(jìn)模 排樣 沖孔 落料 </p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p&

14、gt;　　The cold stamping is the use installs on press's dying brings the pressure to the material, causes it to have the separation or the plastic deformation, thus obtains needs the components (to be named pressing pa

15、rt or flushes) one shaping method. This components and fall the material two essential working procedures including the punch holes, as a result of components production in enormous quantities, therefore uses the level t

16、o enter the blanking, such production efficiency is high, the ease of</p><p>　　keywords Cold stamping The level enters the mold Arranges type Punch holes Falls the material</p><p><b

17、>　　第一章 緒論</b></p><p>　　沖壓是機(jī)械制造中先進(jìn)的加工方法之一，它利用壓力機(jī)通過模具對板料加壓，使其產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的零件。沖壓主要用于加工板料零件，所以也叫板料沖壓。沖壓加工的范圍十分廣泛，在電子工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)中，已成為不可缺少的加工方法之一，據(jù)概率統(tǒng)計，在電子產(chǎn)品中，沖壓件的數(shù)量約占85%以上。沖壓加工的汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表等機(jī)械工

18、業(yè)和國防工業(yè)以及日常生活用品方面，也占據(jù)著十分重要的地位。 </p><p>　　1.1課題研究的目的及意義</p><p>　　沖壓工藝及模具設(shè)計在制造行業(yè)中占有十分重要的地位，在機(jī)械、電子、汽車、航空以及輕工業(yè)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。由于沖壓加工具有生產(chǎn)率高、生產(chǎn)成本低、操作簡單、適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，在制造業(yè)中有著廣闊的發(fā)展前景，因而需要大量的工程技術(shù)人員去從事和研究沖壓工藝和模具設(shè)計方

19、面的內(nèi)容。國外發(fā)達(dá)國家對沖壓加工技術(shù)的應(yīng)用、研究和開發(fā)都比較重視，我國也非常重視沖壓技術(shù)人才的培養(yǎng)。</p><p>　　沖壓模具在實際工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中，工人生產(chǎn)的勞動強(qiáng)度大、勞動量大，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率的提高。隨著當(dāng)今科技的發(fā)展， 工業(yè)生產(chǎn)中模具的使用已經(jīng)越來越引起人們的重視，而被大量應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中來。沖壓模具的自動送料技術(shù)也投入到實際的生產(chǎn)中，沖壓模具可以大大的提高勞動生產(chǎn)效率，減輕工人

20、負(fù)擔(dān)，具有重要的技術(shù)進(jìn)步意義和經(jīng)濟(jì)價值。 通過對所給零件的沖壓模具設(shè)計，可以促進(jìn)我們專業(yè)知識的鞏固，增長見識，拓寬知識面，鞏固和加強(qiáng)機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計、沖壓模具設(shè)計與制造等專業(yè)理論知識在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用，培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)過的知識分析、解決實際工程問題的能力，為今后的學(xué)習(xí)和工作積累經(jīng)驗，奠定良好的基礎(chǔ)[1]。</p><p>　　1.2 國內(nèi)外研究狀況</p><p><

21、b>　　1.2.1現(xiàn)狀</b></p><p>　　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

22、;中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家?！　〗暝S多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件，個別廠家還引進(jìn)Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計中。</p><p>

23、　　1.2.2未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢</p><p>　　模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”的要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項：</p><p>　　(1)全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)</p><p>　　模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，普及CAD/CA

24、M/CAE技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度;進(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個行業(yè)中推廣成為可能，實現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能?！　?2)高速銑削加工　 國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。高速銑削加工技術(shù)

25、的發(fā)展，對汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。 　　(3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)　　高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描系統(tǒng)已在汽

26、車、摩托車、家電等行業(yè)</p><p>　　1.3模具市場發(fā)展趨勢</p><p>　　“十五”期間，我國模具行業(yè)重點(diǎn)發(fā)展的產(chǎn)品是：汽車覆蓋件模具，精密沖壓模，大型、精密塑料模，大型薄壁精密復(fù)雜壓鑄模，大型、精密鍛模，塑料型材、波紋管擠出模及管接頭模具，子午線橡膠輪胎活絡(luò)模，長壽命玻璃陶瓷{TodayHot}多工位冷鍛模及冷擠模，殼體連續(xù)拉伸模，新型快速經(jīng)濟(jì)模，主要模具標(biāo)準(zhǔn)件、拉絲模等新產(chǎn)

27、品。</p><p>　　伴隨著世界經(jīng)濟(jì)的一體化浪潮，全球制造業(yè)加速向中國大陸地區(qū)轉(zhuǎn)移已是大勢所趨，中國也將逐步發(fā)展成為世界級的制造業(yè)基地。廣東珠江三角地區(qū)將在十年之內(nèi)發(fā)展成為世界模具生產(chǎn)中心。模具市場十大發(fā)展趨勢中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求，也為其發(fā)展提供了巨大的動力。近10年來，中國模具工業(yè)一直以每年15%左右的增長速度快速發(fā)展。有數(shù)據(jù)顯示，我國目前模具總產(chǎn)值已躍居世界第三，僅次于日本和美

28、國，其中，汽車、摩托車、家電行業(yè)是模具最大的市場，占整個模具市場份額的80%以上。當(dāng)今世界正進(jìn)行著新一輪的產(chǎn)業(yè)調(diào)整．一些模具制造逐漸向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移，中國正成為世界模具大國。近年來，外資對我國模具行業(yè)投入量增大，工業(yè)發(fā)達(dá)國家將模具向我國轉(zhuǎn)移的趨勢進(jìn)一步明朗化，這代表著我國模具行業(yè)迎來新一輪的發(fā)展機(jī)遇，也代表著面臨國外先進(jìn)技術(shù)和高品質(zhì)制品的挑戰(zhàn)[1]。</p><p>　　模具制造技術(shù)是現(xiàn)代化模具工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。計

29、算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)正在向傳統(tǒng)制造技術(shù)滲透、交叉、融合形成了現(xiàn)代化模具制造技術(shù)。其中高速銑削加工、精密磨削及拋光技術(shù)、數(shù)控測量代表了現(xiàn)代沖模制造的技術(shù)水平[12]。高速銑削加工不但具有加工速度高及良好的加工精度和表面質(zhì)量（主軸轉(zhuǎn)速一般為15000-40000r/min，加工精度一般可達(dá)到10μm，最好的表面粗糙度Ra≤1µm），而且與傳統(tǒng)切削加工相比較具有溫度低、切削力小，因而可加工熱敏材料和鋼性差的零件，

30、合理選擇刀具和切削用量還可以實現(xiàn)硬材料加工；電火花銑削加工是以高速旋轉(zhuǎn)的簡單管狀電極作三維或二維輪廓加工，因此不用制造昂貴的成形電極，精密磨削及拋光已開始使用數(shù)控成形磨床、數(shù)控光學(xué)曲線磨床、數(shù)控連續(xù)軌跡坐標(biāo)磨床及自動拋光機(jī)等先進(jìn)設(shè)備技術(shù)；模具加工中的檢測技術(shù)也取得了很大發(fā)展，現(xiàn)代三坐標(biāo)測量機(jī)除了能高精度地測量復(fù)雜曲面的數(shù)據(jù)外，其良好的溫度補(bǔ)償裝置、可靠的抗震能力、嚴(yán)密的除塵措施和簡單的操作步驟，使得現(xiàn)場自動化檢測成為可能[13]。此外，

31、利用RPM技術(shù)快速成形三維原型后，通過陶瓷精鑄、電弧涂噴、消失模、熔模等技術(shù)可快速制造各</p><p>　　模具CAD/CAE/CAM技術(shù)是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，它以計算機(jī)軟件的形式為用戶提供一種有效的輔助工具，使工程技術(shù)人員能借助計算機(jī)對產(chǎn)品、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及成本等進(jìn)行設(shè)計和優(yōu)化，從而顯著縮短模具設(shè)計與制造的周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。</p><p>　

32、　1.4課題研究的主要內(nèi)容</p><p>　　為了提高CAD、CAE、CAM技術(shù)的應(yīng)用水平，建立完整的模具資料庫及開發(fā)專家系統(tǒng)和提高軟件的實用性十分重要。從加工技術(shù)來說，發(fā)展重點(diǎn)在于高速加工和高精度加工。高速加工目前主要是發(fā)展高速銑削、高速研拋和高速電加工及快速制模技術(shù)。高精度加工目前主要是發(fā)展模具零件精度1μm以下和表面粗糙度Ra≦0.1μm的各種精密加工。提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度，搞好模具標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)供應(yīng)也是沖壓模

33、具技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)之一 [3] 。 </p><p>　　pore是做模具設(shè)計最好的軟件，是三維建模的領(lǐng)頭羊。 </p><p>　　在中國使用的PROE軟件都是漢化的，存在一定的漏洞、待進(jìn)一步修復(fù)及加強(qiáng)。Pro/Engineer是一套由設(shè)計至生產(chǎn)的機(jī)械自動化軟件，是新一代的產(chǎn)品造型系統(tǒng)，是一個參數(shù)化、基于特征的實體造型系統(tǒng)，并且具有單一數(shù)據(jù)庫功能。</p><p>　

34、　1． 參數(shù)化設(shè)計和特征功能 Pro/Engineer是采用參數(shù)化設(shè)計的、基于特征的實體模型化系統(tǒng)，工程設(shè)計人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，您可以隨意勾畫草圖，輕易改變模型。這一功能特性給工程設(shè)計者提供了在設(shè)計上從未有過的</p><p><b>　　簡易和靈活。 </b></p><p>　　2． 單一數(shù)據(jù)庫 Pro/Engin

35、eer是建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫上，不象一些傳統(tǒng)的CAD/CAM系統(tǒng)建立在多個數(shù)據(jù)庫上。所謂單一數(shù)據(jù)庫，就是工程中的資料全部來自一個庫，使得每一個獨(dú)立用戶在為一件產(chǎn)品造型而工作，不管他是哪一個部門的。換言之，在整個設(shè)計過程的任何一處發(fā)生改動，亦可以前后反應(yīng)在整個設(shè)計過程的相關(guān)環(huán)節(jié)上。例如，一旦工程詳圖有改變，NC（數(shù)控）工具路徑也會自動更新；組裝工程圖如有任何變動，也完全同樣反應(yīng)在整個三維模型上。這種獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設(shè)計的完整的結(jié)合

36、，使得一件產(chǎn)品的設(shè)計結(jié)合起來。這一優(yōu)點(diǎn)，使得設(shè)計更優(yōu)化，成品質(zhì)量更高，產(chǎn)品能更好地推向市場，價格也更便宜。</p><p><b>　　第二章 設(shè)計任務(wù)</b></p><p>　　零件簡圖：如圖2.1所示</p><p><b>　　生產(chǎn)批量：大批量</b></p><p>　　材料：QSn6.

37、5-0.1（M）</p><p>　　材料厚度：0.3mm</p><p>　　制件的尺寸精度：IT12級</p><p>　　圖2.1 產(chǎn)品零件圖</p><p>　　第三章 工藝分析和工藝方案的確定</p><p><b>　　3.1工藝分析</b></p><p>

38、;　　沖裁如圖2.1所示的接觸環(huán)零件，材料為錫青銅帶QSn6.5-0.1（M），厚度為t=0.3mm。已知年產(chǎn)量15萬件，試確定沖裁工藝方案，設(shè)計沖裁模，并編輯主要零件的加工工藝。</p><p>　　1 結(jié)構(gòu)與尺寸：該零件的結(jié)構(gòu)較簡單，形狀對稱，尺寸較小。懸臂寬度（1.5、1.025）大于1+0.5t，臂長（3.25、1.3）小于5倍臂寬；凹模寬度1.65（+0.12、0）>1.5t，深度也較??；最小孔徑

39、Φ1.85（+0.12、0） >0.9t；孔至邊緣邊最小距離（0.925）>1.5t。均適于沖裁加工。</p><p>　　2 精度：零件尺寸公差除Φ9.4接近于IT11級以外，其余尺寸都低于IT12級，亦無其他特殊要求。從表可查，利用普通的沖裁方式就可以達(dá)到零件圖的要求。</p><p>　　3 材料：錫青銅帶QSn6.5-0.1（M），軟態(tài)，帶料，抗剪強(qiáng)度τ=255MPa，

40、斷后伸長率σ10=38%。此材料具有較高的彈性和良好的塑性，其沖裁加工性較好。</p><p>　　3.2工藝方案的確定</p><p>　　該零件包括落料和沖孔兩個基本工序，可采用的沖裁工藝方案有單工序沖裁、復(fù)合沖裁和級進(jìn)沖裁三種。由于零件屬于大批量生產(chǎn)，尺寸又較小，因此采用單工序沖裁效率太低，且不便于操作。若采用符合沖裁模，雖然沖出的零件精度和平直度較好，生產(chǎn)效率高，但因零件孔邊距太小

41、，模具強(qiáng)度不能保證。采用級進(jìn)模時，生產(chǎn)效率高，操作方便，通過設(shè)計合理的模具結(jié)構(gòu)和拍樣方案可以達(dá)到較好的零件質(zhì)量和避免模具強(qiáng)度不夠的問題。</p><p>　　根據(jù)以上分析，該零件采用級進(jìn)沖裁工藝方案。</p><p>　　3.3模具結(jié)構(gòu)方案的確定</p><p>　　1 模具類型 根據(jù)零件的沖裁工藝方案，采用緊急沖裁模。</p><p>　　

42、2 操作與定位方式 雖然零件的生產(chǎn)批量較大，但合理安排生產(chǎn)可用手工送料方式能夠達(dá)到批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式?？紤]零件尺寸較小，材料厚度較薄，為了便于操作和保證零件的精度，宜采用導(dǎo)料板導(dǎo)向、側(cè)刃定距的定位方式。為減小料頭和料尾的 材料消耗和提高定距的可靠性，采用雙側(cè)刃前后對角布置。</p><p>　　3 卸料與出件方式 考慮零件厚度較薄，采用彈性卸料方式。為了便于操作、提高生產(chǎn)率，沖件和廢

43、料采用凸模直接從凹模洞口推下的下出件方式。</p><p>　　4 模架類型及精度 由于零件厚度薄，沖裁間隙很小，又是級進(jìn)模，因此采用導(dǎo)向平穩(wěn)的對角導(dǎo)柱模架?？紤]零件精度要求不是很高，但沖裁間隙較小，因此采用I級模架精度。</p><p>　　第四章 工藝與設(shè)計計算</p><p>　　4.1排樣設(shè)計與計算</p><p>　　根據(jù)對所給零

44、件的分析，采用直排有廢料排樣方式，這樣可以保證沖件質(zhì)量，提高模具壽命。可以補(bǔ)償送料誤差，以保證沖出合格工件；保持條料剛度利于送料，避免廢料絲進(jìn)入模具間隙損壞模具。如果單純?yōu)榱颂岣咴牧系睦寐识捎靡荒６嗉臎_裁方案，雖然確實有助于提高原材料的利用率，但模具制造成本卻隨之大幅提高。 </p><p>　　該零件材料厚度較薄，尺寸小，近似T形，因此可采用45º的斜對排樣?？紤]模具強(qiáng)度的影響，在沖孔和落料工

45、位之間增設(shè)了一個空位。</p><p>　　根據(jù)排樣圖的幾何關(guān)系，可以近似算出兩排中心距為18mm。</p><p>　　查參考文獻(xiàn)[5]表3-18、表3-19、表3-20、表3-21[5]，取a=1.5mm，a1=1.2mm，Δ=0.10mm，z=0.5mm，b1=1.3mm，y=0.1mm。另因采用的IC類型側(cè)刃，故料寬每邊需增加燕尾型切入深度a´=0.5mm。因此，條料寬為

46、</p><p>　　B =（D+2a+2a´+nb1）</p><p>　　=(18+9.4+21.5+20.5+21.3) </p><p><b>　　=34 (mm)</b></p><p><b>　　沖裁后廢料寬度為</b></p><p>　　B=D+

47、2a+2a´=18+9.4+21.5+20.5=31.4(mm)</p><p><b>　　進(jìn)距為</b></p><p>　　s=9.4+1.2=10.6（mm）</p><p><b>　　導(dǎo)料板間距為</b></p><p>　　B´=B+Z=34+0.5=34.5(mm

48、)</p><p>　　B1´=B1+Y=34.5+0.1=31.5(mm)</p><p>　　由零件圖近似算得一個零件的面積為54mm²，一個進(jìn)距內(nèi)沖兩件，故A=542=108mm²。一個進(jìn)距內(nèi)的坯料面積Bs=3410.6=360.4mm²。因此材料利用率為</p><p>　　η=100%=100%30%</p&g

49、t;<p><b>　　排樣圖</b></p><p>　　排樣圖是排樣設(shè)計的最終表達(dá)形式，是編制沖壓工藝與設(shè)計的主要依據(jù)。如圖4.1所示</p><p>　　圖4.1 零件的排樣圖</p><p><b>　　4.2沖裁力計算</b></p><p>　　計算沖壓力，初選壓力機(jī)&l

50、t;/p><p>　　沖裁力：根據(jù)零件圖可算得一個零件內(nèi)外周邊之和L1=77mm，側(cè)刃沖切長度L2=13.8mm，根據(jù)排樣圖一模沖兩件和雙側(cè)刃布置，故總沖裁長度L=（77+13.8）2=181.6mm。又τb=255MPa，t=0.3mm，取K=1.3，則</p><p>　　F=KLtτ=1.3181.60.3255=18060（N）</p><p>　　卸料力：查表

51、3-22，取Kx=0.06，則</p><p>　　Fx=KxF=0.0618060=1084（N）</p><p>　　推件力：根據(jù)材料厚度取凹模刃口直壁高度h=5mm，故n=h/t=5/0.3=16。查表3-22，取KT=0.07，則</p><p>　　FT=nKF=160.0718060=20227（N）</p><p>　　總沖壓力

52、FΣ=F+F+F=18060+1084+20227=39371 (N)≈40(KN)</p><p>　　應(yīng)選取的壓力機(jī)公稱壓力P≥（1.1~1.3）FΣ=（1.1~1.3）40=44~52KN，因此可選壓力機(jī)型號為J23-6.3.</p><p>　　4.3工作零件刃口尺寸計算</p><p>　　4.3.1刃口尺寸計算的一般原則</p><p

53、>　　刃口[8]尺寸應(yīng)保證沖出合格零件</p><p>　　由于落料件的實際尺寸基本與凹模刃口尺寸一致，所以落料時應(yīng)先計算凹模刃口尺寸，以獲得合理的沖裁間隙值。而沖孔時孔的實際尺寸基本與凸模刃口尺寸一致，因此應(yīng)先計算凸模刃口尺寸，合理沖裁間隙值依靠改變凹模刃口尺寸獲得。</p><p>　　刃口磨損一些仍能沖出合格工件</p><p>　　隨著沖裁件數(shù)量的增加

54、，凸模與凹模的刃口在不斷磨損，并不斷改變?nèi)锌诔叽?。只要磨損量不超過一定范圍，模具應(yīng)仍能沖出合格工件。</p><p>　　設(shè)計時應(yīng)取最小合理沖裁間隙</p><p>　　隨著凸模與凹模刃口磨損量的不斷增大，沖裁間隙也將不斷增大。所以設(shè)計模具時，沖裁間隙應(yīng)取其允許的最小值Zmin。應(yīng)注意到，凸模與凹模刃口尺寸的制造公差影響沖裁間隙的大小。所以刃口尺寸的計算與處理既要保證沖出合格的工件，又要保

55、證合理的沖裁間隙值。</p><p>　　4.3.2刃口尺寸計算方法</p><p>　　常用的計算刃口尺寸方法有兩種：一是凸模與凹模分別注出各自的基本尺寸及其公差，簡稱公差法制模；二是只有基準(zhǔn)件（落料時為凹模，沖孔時為凸模）注出基本尺寸及其制造公差，而配作件（落料時為凸模，沖孔時為凹模）則只注與基準(zhǔn)件相同的基本尺寸，不注公差，在技術(shù)要求中注明配作時應(yīng)達(dá)到的合理沖裁間隙值Zmin，簡稱為配

56、作法制模。</p><p>　　4.3.3沖孔模凸、凹模刃口尺寸的計算</p><p>　　計算凸凹模刃口尺寸及公差 由于材料薄，模具間隙小，故凸、凹模采用配作加工為宜。又根據(jù)排樣圖可知，凹模的加工較凸模困難，且級進(jìn)模所有凹模型孔均在同一凹模板上，因此，選用凹模為制造基準(zhǔn)件。故不論沖孔、落料，只計算凹模刃口尺寸及公差，并將計算值標(biāo)注在凹模圖樣上。各凸模僅按凹模對應(yīng)尺寸標(biāo)注其基本尺寸，并注明

57、按凸模實際刃口尺寸配雙面間隙0.03mm（查表3-11、表3-12按П類間隙）[5]。側(cè)刃按側(cè)刃孔配單面間隙0.015mm。</p><p>　?。ㄒ唬┞淞习寄Ｈ锌诔叽纭０茨p情況分類計算。</p><p>　　a．凹模磨損后增大的尺寸，按公式A=（A-xΔ）計算</p><p>　　9.4 A=（9.4-0.750.1）=9.33（mm）&l

58、t;/p><p>　　1.5 A=（1.5-0.750.12）=1.41（mm）</p><p>　　3.7 A=（3.7-0.75X0.16）=3.58（mm）</p><p>　　13.3±0.1 A=（13.3+0.1-0.750.2）=13.25（mm）</p><p>　　2.2&#

59、177;0.12 A=（2.2+0.12-0.50.24）=2.2（mm）</p><p>　　b．凹模磨損后減小的尺寸，按公式B=（B+xΔ）計算</p><p>　　1.65 B=（1.65+0.750.12）=1.74（mm）</p><p>　　c．凹模磨損后不變的尺寸，按公式C=（C+0.5Δ）±Δ/8計算</p>&l

60、t;p>　　9.8±0.1 Cd=（9.7+0.50.2）±0.2/8=9.8±0.025（mm）</p><p>　　沖孔凹模刃口尺寸。沖孔凹模均為圓形，故按公式d=（d+xΔ+Z）計算</p><p>　　6.5 d=（6.5+0.750.12+0.03）=6.61</p><p>　　1.85 d=（1.8

61、5+0.750.12+0.03）=1.97</p><p>　　側(cè)刃孔尺寸按公式Ad=（A+0.5Z）計算取σ=0.02，則</p><p>　　A=（A+0.5Z）=（10.6+0.50.03）=10.61</p><p>　　當(dāng)采用線切割機(jī)床加工凹模時，各型孔尺寸和孔距尺寸的制造公差均可標(biāo)注為±0.01（為一般機(jī)床可達(dá)到的加工誤差），本設(shè)計即采用此種加

62、工的標(biāo)注方法。</p><p>　　（二） 凸模設(shè)計 落料凸模刃口部分為非圓形，為便于凸模和固定板的加工，可設(shè)計成階梯結(jié)構(gòu)，并將安裝部分設(shè)計成便于加工的長圓形，通過鉚接的方式與固定板固定 。凸模的尺寸根據(jù)刃口的尺寸、卸料裝置和安裝固定要求確定。凸模的材料也選用CrWMn，工作部分熱處理淬硬58~62HRC。</p><p>　　沖孔凸模的設(shè)計與落料凸?；鞠嗤?，因刃口部分為圓形，其結(jié)構(gòu)更簡

63、單?？紤]沖孔凸模直徑很小，故對最小凸模進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。</p><p>　　凸模最小直徑的校核（強(qiáng)度校核）。因孔徑雖小，但遠(yuǎn)大于材料厚度，估計凹模的強(qiáng)度和剛度是夠的。為使彈壓卸料板加工方便，取凹模與卸料板的雙面間隙為0.2mm（不起導(dǎo)向作用）。</p><p>　　根據(jù)表3-26，凹模最小直徑d應(yīng)滿足</p><p>　　d5.2tτ/[σ壓]=5.20.325

64、5/1200=0.33mm(取[σ壓]=1200MPa)</p><p>　　而d=d-Z=1.97-0.03=1.94mm,因d>0.33mm，所以凸模強(qiáng)度足夠。</p><p>　　5.2.2 凹模最大自由長度的校核（剛度校核）</p><p>　　根據(jù)表3-26，凸模最大自由長度L應(yīng)滿足L≤90d²/=901.94²/=13.8(mm

65、)</p><p>　　由此可知，小沖孔凸模的工作部分長度不能超過13.8mm。本設(shè)計取小沖孔凸模工作部分長度為12mm，大沖孔和落料凸模為15mm。</p><p><b>　　4.4本章小結(jié)</b></p><p>　　本章介紹了沖壓件（固定角板）的主要特征，通過對其分析確定合適的沖壓方案：為落料、沖孔復(fù)合模。根據(jù)零件尺寸確定毛坯尺寸和形狀

66、，從而確定其搭邊植，繪制出排樣圖。通過毛坯尺寸計算各工序的沖壓力，為沖壓設(shè)備的選擇打好基礎(chǔ)。論述了落料、沖孔復(fù)合模刃口尺寸的計算。主要是沖孔凸模、落料凹模和凸凹模的刃口尺寸。通過科學(xué)計算進(jìn)行強(qiáng)度校核，以保證沖壓件的精度。</p><p>　　第五章 模具零件的Pro/E三維設(shè)計</p><p><b>　　5.1軟件簡介</b></p><p&g

67、t;　　本次設(shè)計是利用用Pro/E軟件完成的，在這一章節(jié)中來展示三維圖。1985年，PTC公司成立于美國波士頓，開始參數(shù)化建模軟件的研究。1988年，V1.0的Pro/ENGINEER誕生了。經(jīng)過10余年的發(fā)展，Pro/ENGINEER已經(jīng)成為三維建模軟件的領(lǐng)頭羊。目前已經(jīng)發(fā)布了Pro/ENGINEER2000i2。PTC的系列軟件包括了在工業(yè)設(shè)計和機(jī)械設(shè)計等方面的多項功能，還包括對大型裝配體的管理、功能仿真、制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等等。P

68、ro/ENGINEER還提供了目前所能達(dá)到的最全面、集成最緊密的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境。下面是Pro/ENGINEER的主要特點(diǎn)。 </p><p>　　全相關(guān)性：Pro/ENGINEER的所有模塊都是全相關(guān)的。這就意味著在產(chǎn)品開發(fā)過程中某一處進(jìn)行的修改，能夠擴(kuò)展到整個設(shè)計中，同時自動更新所有的工程文檔，包括裝配體、設(shè)計圖紙，以及制造數(shù)據(jù)。全相關(guān)性鼓勵在開發(fā)周期的任一點(diǎn)進(jìn)行修改，卻沒有任何損失，并使并行工程成為可能，所以能

69、夠使開發(fā)后期的一些功能提前發(fā)揮其作用。</p><p>　　基于特征的參數(shù)化造型：Pro/ENGINEER使用用戶熟悉的特征作為產(chǎn)品幾何模型的構(gòu)造要素。這些特征是一些普通的機(jī)械對象，并且可以按預(yù)先設(shè)置很容易的進(jìn)行修改。例如：設(shè)計特征有弧、圓角、倒角等等，它們對工程人員來說是很熟悉的，因而易于使用。 </p><p>　　裝配、加工、制造以及其它學(xué)科都使用這些領(lǐng)域獨(dú)特的特征。通過給這些特征設(shè)

70、置參數(shù)（不但包括幾何尺寸，還包括非幾何屬性），然后修改參數(shù)很容易的進(jìn)行多次設(shè)計疊代，實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)。</p><p>　　數(shù)據(jù)管理：加速投放市場，需要在較短的時間內(nèi)開發(fā)更多的產(chǎn)品。為了實現(xiàn)這種效率，必須允許多個學(xué)科的工程師同時對同一產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)。數(shù)據(jù)管理模塊的開發(fā)研制，正是專門用于管理并行工程中同時進(jìn)行的各項工作，由于使用了Pro/ENGINEER獨(dú)特的全相關(guān)性功能，因而使之成為可能。</p><

71、;p>　　裝配管理：Pro/ENGINEER的基本結(jié)構(gòu)能夠使您利用一些直觀的命令，例如“嚙合”、“插入”、“對齊”等很容易的把零件裝配起來，同時保持設(shè)計意圖。高級的功能支持大型復(fù)雜裝配體的構(gòu)造和管理，這些裝配體中零件的數(shù)量不受限制。</p><p>　　易于使用：菜單以直觀的方式聯(lián)級出現(xiàn)，提供了邏輯選項和預(yù)先選取的最普通選項，同時還提供了簡短的菜單描述和完整的在線幫助，這種形式使得容易學(xué)習(xí)和使用。</

72、p><p>　　5.2軟件在設(shè)計中的應(yīng)用</p><p>　　Pro／Engineer 是軟件包，并非模塊，它是該系統(tǒng)的基本部分，其中功能包括參數(shù)化功能定義、實體零件及組裝造型，三維上色實體或線框造型棚完整工程圖產(chǎn)生及不同視圖（三維造型還可移動，放大或縮小和旋轉(zhuǎn)）。Pro/Engineer是一個功能定義系統(tǒng)，即造型是通過各種不同的設(shè)計專用功能來實現(xiàn)，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slots）、

73、倒角（Chamfers）和抽空（Shells）等，采用這種手段來建立形體，對于工程師來說是更自然，更直觀，無需采用復(fù)雜的幾何設(shè)計方式。這系統(tǒng)的參數(shù)比功能是采用符號式的賦予形體尺寸，不象其他系統(tǒng)是直接指定一些固定數(shù)值于形體，這樣工程師可任意建立形體上的尺寸和功能之間的關(guān)系，任何一個參數(shù)改變，其也相關(guān)的特征也會自動修正。這種功能使得修改更為方便和可令設(shè)計優(yōu)化更趨完美。造型不單可以在屏幕上顯示，還可傳送到繪圖機(jī)上或一些支持Postscript

74、格式的彩色打印機(jī)。Pro/Engineer還可輸出三維和二維圖形給予其他應(yīng)用軟件，諸如有限元分析及后置處理等，這都是通過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換格式來實現(xiàn)，用戶更可配上Pro/Engineer軟件的其它模塊或自行利用 C語言編程，以增強(qiáng)軟</p><p>　　5.3 模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　5.3.1.工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 </p><p><b>　　

75、1．凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　采用矩形板狀結(jié)構(gòu)和直接通過螺釘、銷釘與下模座固定的固定方法。因沖件的批量較大，考慮凹模的磨損和保證沖件的質(zhì)量，凹模刃口采用直刃壁結(jié)構(gòu)，刃壁高度取5mm，漏料部分沿刃口輪廓單邊擴(kuò)大0.8mm（為便于加工，落料凹模漏料孔可設(shè)計成近似于刃口輪廓的簡化形狀）。凹模尺寸計算如下：</p><p>　　沿送料方向的凹模型孔壁間最大的距離為<

76、;/p><p>　　l=31.81+21.2+10.61≈63.6（mm）</p><p>　　垂直與送料方向的凹模型孔壁間最大距離為</p><p>　　b=31.4—20.5+26=42.4mm（mm，取側(cè)刃厚度為6mm）</p><p>　　沿送料方向的凹模長度為</p><p>　　L=l+2c=63.6+220=

77、103.6（mm，查表3-20，取c=20mm）</p><p>　　垂直送料方向的凹模寬度為</p><p>　　B=b+2c=42.4+2X20=82.4(mm)</p><p><b>　　凹模厚度為</b></p><p>　　H=KK=11.25=15.2(mm,查表3-21，取K=1,K=1.25)</

78、p><p>　　根據(jù)算得的凹模輪廓尺寸，選取與計算值相近似的標(biāo)準(zhǔn)凹模板輪廓尺寸為LBH=100mm80mm16mm。</p><p>　　凹模的材料選用CrWMn，工作部分熱處理淬硬60~64HRC（材料及熱處理選用參考表8-3）。</p><p>　　凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計包括：確定凹模的外形尺寸和凹模板的厚度，選擇凹模形孔側(cè)壁的形狀，布置凹模板上形孔、螺孔和銷孔的位置以及標(biāo)注

79、尺寸等等。</p><p>　　凹模板常用螺釘與上模座連接，并用銷釘定位。采用螺釘和銷釘固定時，要保證螺孔間、螺孔與銷孔間及螺孔或銷孔與凹模刃口間的距離不能太近，否則會影響模具壽命，從保證凹模強(qiáng)度考慮，對這些孔到凹模板邊緣與刃口邊緣以及這些孔之間的最小距離，應(yīng)當(dāng)加以限制。</p><p>　　①螺孔中心到凹模板外緣尺寸</p><p>　　如凹模需要淬火時，當(dāng)螺孔中

80、心到凹模外緣等距時，孔中心到外緣距離為15mm</p><p>　　②銷孔中心到凹模板外緣尺寸</p><p>　　圓柱銷孔中心到凹模板外緣尺寸的距離應(yīng)保證打入圓柱銷時孔壁最薄處不產(chǎn)生變形。否則，輕者造成圓柱銷松動，使定位不精確，嚴(yán)重時可能脹裂銷孔。因此銷孔中心到阿凹模板外緣允許的最小距離應(yīng)加以控制。查表2-19[7]得到，銷孔中心到凹模板外緣的最小距離l為25mm。三維立體造型如圖5.1

81、所示。</p><p><b>　　圖5.1 凹模</b></p><p><b>　　2. 凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　(1)凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計的三原則</p><p>　　為了保證凸模能夠正常工作，設(shè)計任何結(jié)構(gòu)形式的凸模都必須滿足如下三原則。</p><p>&

82、lt;b>　　①精確定位</b></p><p>　　凸模安裝到固定板上以后，在工作過程中其軸線或母線不允許發(fā)生任何方向的移位，否則將造成沖裁間隙不均勻，降低模具壽命，嚴(yán)重時可造成啃模。</p><p><b>　?、诜乐拱纬?lt;/b></p><p>　　回程時，卸料力對凸模產(chǎn)生拉伸作用。凸模的結(jié)構(gòu)應(yīng)能防止凸模從固定板中拔出來

83、。</p><p><b>　　③防止轉(zhuǎn)動</b></p><p>　　對于工作段截面為圓形的凸模，當(dāng)然不存在防轉(zhuǎn)問題?？墒菍τ谝恍┙孛姹容^簡單的凸模，例如長方形、半圓形、矩形等，為了使凸模固定板上安裝凸模的型孔加工容易，常常將凸模固定段角化為圓形，這就要必須保證凸模在工作過程中不發(fā)生轉(zhuǎn)動，否則將啃模。</p><p>　　以上三條原則主要是從

84、凸模安裝固定方法考慮的。</p><p>　　(2)沖孔凸模的結(jié)構(gòu)類型</p><p>　　通過對零件的分析，由于由零件上有5個孔，要保證所沖5個孔的位置精度，零件尺寸又不大，因此為了保證凸模的強(qiáng)度、剛度及便于加工和裝配，把凸模做成圓滑過渡的階梯型，并采用鉚接的方式固定在凸模固定板上。</p><p>　　凸模的三維立體造型如圖5.2所示。</p>&

85、lt;p><b>　　圖5.2 凸模</b></p><p>　　5.3.2卸料裝置的設(shè)計</p><p>　　1彈壓式導(dǎo)板。導(dǎo)板由獨(dú)立的小導(dǎo)柱導(dǎo)向，用于薄料沖壓。導(dǎo)板不僅有卸料功能，更重要的是對凸模導(dǎo)向保護(hù)，因而提高了模具的精度和壽命，當(dāng)沖件材料厚度＞0.8～3mm時，導(dǎo)板孔與凸模配合為H7/h6(如圖5.6所示)。彈性卸料裝置由彈性卸料板，卸料螺釘與彈性元

86、件組成。采用橡膠塊作為彈性元件，工作原理是沖程時，橡膠塊受壓縮而積蓄能量，并使彈性卸料板產(chǎn)生壓力而起壓料作用；回程時，橡膠塊釋放能量，使彈性卸料板產(chǎn)生反向推力而起卸料作用。因此，彈性卸料裝置很適合于沖薄料和要求工件平整的模具采用。在順</p><p>　　裝模具中，安裝在上模，而在倒裝模具中，它又可安裝在下模。</p><p>　　(1)彈性卸料板的設(shè)計</p><p&

87、gt;　　彈性卸料板的平面外形尺寸等于凹模板尺寸，厚度取凹模厚度的0.6～0.8倍，卸料板厚度為18mm。卸料板與凹模的雙邊間隙根據(jù)沖件料厚確定，一般取為0.1～0.3mm（料厚時取大值，料薄時取小值）。</p><p>　　查表5-2[2]，選用卸料板：100×80×18(JB/T 7643.1-1994)。如圖5.3所示。</p><p><b>　　圖5

88、.3 卸料板</b></p><p>　　(2)彈性元件的選用和計算</p><p>　　由于模具比較小，所以本次設(shè)計采用彈簧作為彈性元件。安全與安裝調(diào)整方便等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　考慮到模具結(jié)構(gòu)，選用四個彈簧，則每個彈簧所承受的預(yù)壓力為： </p><p>　　Fy=F卸料力/4=1084/4=271N</p>

89、;<p>　　查表11-36[11]，選擇彈簧：2.5×12 ×40 (GB 2089-1980)。</p><p>　　(3)卸料螺釘及其設(shè)置</p><p>　　卸料螺釘是固定在彈壓卸料板上的螺釘，用于限制彈壓卸料板的靜止位置。</p><p><b>　　1)卸料螺釘?shù)奶攸c(diǎn)</b></p>

90、<p>　?、怕菁y長度雖短但與光桿段有臺階，可保證旋入彈性壓力板后不易松動</p><p>　?、坡葆旈L度使指光桿段長度且有公差要求，便于保證彈性卸料板工作平面與模面平行。</p><p>　?、锹葆敳牧蠟?5號鋼且要求熱處理硬度為35～40HRC，以便保證螺釘有足夠的強(qiáng)度，能夠承受卸料過程中反復(fù)作用的拉應(yīng)力。</p><p><b>　　2)卸

91、料螺釘?shù)脑O(shè)置</b></p><p>　　卸料螺釘?shù)拈L度的確定:</p><p>　　L=16mm+24mm=40mm</p><p>　　模座沉孔深度的計算:</p><p>　　h=11mm+4mm+10mm=25mm</p><p><b>　　3)卸料螺釘?shù)倪x擇</b><

92、/p><p>　　在本次設(shè)計中，卸料螺釘采用圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘，查閱《模具設(shè)計大典》（第619頁）選取的卸料螺釘為M6，如圖5.4所示，材料為45鋼，熱處理硬度為35~40HRC。</p><p>　　5.3.3模架及其零件</p><p>　　上下模板用于安裝固定模具的全部主要零件，起著支撐和傳遞沖壓力的作用。模板可帶導(dǎo)柱和不帶導(dǎo)柱兩種，帶導(dǎo)柱的模板已標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計時

93、，選取標(biāo)準(zhǔn)模架。</p><p>　　模架分為很多種，有對角式模架、四導(dǎo)柱模架、后側(cè)導(dǎo)柱模架等等。</p><p><b>　　1) 模架</b></p><p>　　通過對零件進(jìn)行分析，根據(jù)決定采用導(dǎo)柱模模架中的滑動導(dǎo)向模架的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)形式。主要由于在滑動導(dǎo)向模架中，導(dǎo)柱與導(dǎo)套通過小間隙或無間隙滑動配合，而且導(dǎo)柱、導(dǎo)套結(jié)構(gòu)簡單，加工與裝配方便。

94、根據(jù)導(dǎo)柱、導(dǎo)套在模架中的安裝位置不同，采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。由于它的導(dǎo)向裝置在后側(cè)，縱向送料比較方便。</p><p>　　根據(jù)凹模周界長度，所選用的模架規(guī)格如下:</p><p>　　模架：100mm×80mm×(120-145)（GB/T2851.3-1990） </p><p><b>　　2) 導(dǎo)向零件</b></

95、p><p>　　由于零件生產(chǎn)批量較大，為保證模具有較高的精度和壽命，采用導(dǎo)向零件對上、下模進(jìn)行導(dǎo)向，以保證上模相對于下模的正確運(yùn)動。導(dǎo)向零件采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套。根據(jù)需要，采用A型可卸導(dǎo)柱和B型導(dǎo)套，導(dǎo)柱與導(dǎo)套按H7/h6或H7/h5配合。</p><p>　　當(dāng)模具處于閉合位置時，導(dǎo)柱上端面與上模座的上平面應(yīng)留10～15mm的距離，導(dǎo)柱小端面與下模座下平面應(yīng)留2～5mm的距離。導(dǎo)套與上模座的上平面

96、應(yīng)留不小于3mm的距離。材料均為20鋼，熱處理條件為：滲碳深度 0.8~1.2mm，硬度為HRC58~62，技術(shù)條件按GB/T2861-1990的規(guī)定，</p><p>　　查表5-8[2得到導(dǎo)柱與導(dǎo)套的規(guī)格：</p><p>　　導(dǎo)柱：20×100（GB/T2861.1-1990） 20鋼（如圖5.5）</p><p>　　導(dǎo)套：20×32&#

97、215;65（GB/T2861.6-1990） 20鋼（如圖5.6）</p><p><b>　　3)上、下模座</b></p><p>　　上、下模座的作用是直接或間接地安裝沖模的所有零件，并分別與壓力機(jī)的滑塊和工作臺連接，以傳遞壓力。</p><p>　　設(shè)計時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：</p><p>　?、倌Ｗ耐庑纬叽绺?/p>

98、據(jù)凹模周界尺寸和安裝要求確定</p><p>　?、谒O(shè)計的模座必須與所選壓力機(jī)工作臺和滑塊的有關(guān)尺寸相適應(yīng)，并進(jìn)行必要的校核。如下模座尺寸應(yīng)比壓力機(jī)工作臺或墊板孔尺寸每邊大40～50mm等。</p><p>　?、凵?、下模座的導(dǎo)柱與導(dǎo)套安裝孔的位置尺寸必須一致，其孔距公差要求在±0.01mm以下。</p><p>　　④模座材料視工藝力大小和模座的重要性

99、選用，一般的模座選用HT200或HT250，也可選用Q235或Q255，大型重要模座可選用ZG35或ZG45。</p><p>　　根據(jù)模架類型和凹模的周界尺寸，查表5-8[2]得到模座的標(biāo)準(zhǔn)尺寸如下：</p><p>　　上模座：100×80×25（GB/T2855.5-1990） HT200</p><p>　　下模座：100×80

100、×30（GB/T2855.6-1990） HT200</p><p>　　5.3.4其他支承與固定零件 </p><p>　　1) 模柄的類型及選擇</p><p>　　模柄的作用時把上模固定在壓力機(jī)滑塊上，同時使模具中心通過滑塊的壓力中心，中小型模具一般都是通過模柄與壓力機(jī)滑塊相連接的。在這里根據(jù)需要，選用壓入式模柄。</p><p&

101、gt;　　查表5-51[2]得到模柄的標(biāo)準(zhǔn)尺寸如下：</p><p>　　A30×78（JB/T 7646.1-1994）材料Q235(如圖5.7)</p><p>　　圖5.7 壓入式模柄</p><p>　　5.3.5固定板的選擇</p><p>　　凸模固定板的作用是將凸模固定在上模座的正確位置上。凸凹模固定板的作用是將凸凹

102、模固定在下模座的正確位置上。通常情況下，凸、凹模固定板的外形與尺寸與凸、凹模的相同，厚度為板厚的60％～80％，但是考慮到本工件形狀較復(fù)雜，因此將固定板設(shè)計成長方形。</p><p>　　固定板與凸凹模為H7/n6或H7/m6配合，壓裝后將凸凹模端面與固定板一起磨平。由于本模具為多凸模固定板，所以凸模安裝孔之間的位置尺寸要與凹模型孔相應(yīng)的位置保持一致。</p><p>　　查表5-2[2]

103、得到固定板的尺寸為：</p><p>　　凸模固定板：100×80×18 (JB/T7643.2-1994) 材料Q235</p><p>　　圖5.8 凸模固定板</p><p>　　5.3.6緊固件的設(shè)計與選用</p><p>　　模具設(shè)計時，螺釘和銷釘?shù)倪x用應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：</p><p>

104、;　　(1) 同一組合中，螺釘?shù)臄?shù)量一般不小于3個，被聯(lián)接作為圓形時用3～6個，為矩形時用4～8個,并盡量沿被聯(lián)接件的外緣均分布置。銷釘?shù)臄?shù)量一般都用兩個，且盡量遠(yuǎn)距離錯開布置，以保證定位可靠。</p><p>　　(2) 螺釘和銷釘?shù)囊?guī)格應(yīng)根據(jù)沖壓工藝力大小的凹模厚度等條件確定，螺釘規(guī)格可參考表4-36[8]選用，銷釘?shù)墓Q直徑可取與螺釘大徑相同或小一規(guī)格。螺釘?shù)男肷疃群弯N釘?shù)呐浜仙疃榷疾荒芴珳\，也不能太深，

105、一般可取公稱直徑的1.5～2倍。</p><p>　　(3) 螺釘之間、螺釘與銷釘之間的距離，螺釘。銷釘距凹模刃口及外邊緣的距離均不應(yīng)過小，以防降低模板強(qiáng)度。</p><p>　　(4) 各被聯(lián)接件的銷孔應(yīng)配合加工，以保證位置精度。銷孔與銷孔之間采用H7/n6或H7/m6配合。</p><p>　　綜上所述，在本模具的設(shè)計中，選用的緊固件如表5.1所示：</p

106、><p>　　5.4模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　5.4.1模具類型的選擇</p><p>　　考慮到我所設(shè)計的零件形狀比較復(fù)雜，尺寸比較小，內(nèi)外形也有相對位置要求，批量較大，因此決定采用沖孔落料級進(jìn)模。選擇級進(jìn)模的優(yōu)點(diǎn)生產(chǎn)效率比較高，容易實現(xiàn)產(chǎn)生機(jī)械化和自動化。適應(yīng)大批量的生產(chǎn)。</p><p>　　5.4.2定位方式的選擇</p

107、><p>　　沖模的定位零件是用來保證條料的正確送進(jìn)及在模具中的正確位置。條料在模具送料平面中必須有兩個方向的限位：一是在與條料方向垂直的方向上的限位，保證條料沿正確的方向送進(jìn)，稱為送進(jìn)導(dǎo)向；二是在送料方向上的限位，控制條料一次送進(jìn)的距離（步距）稱為送料定距。對于塊料或工序件的定位，基本也是在兩個方向上的限位，只是定位零件的結(jié)構(gòu)形式與條料的有所不同而已。</p><p>　　擋料裝置在單工序落

108、料或復(fù)合模中，主要作用是保持沖件輪廓的完整和適量的搭邊。 </p><p>　　根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)形式，本次設(shè)計的沖孔、落料模由于是級進(jìn)模、零件的尺寸比較小所以采用側(cè)刃來確定毛坯定位和送料的距離。</p><p>　　5.4.3卸料與出件方式的選擇</p><p>　　卸料和出件裝置的作用是當(dāng)沖模完成一次沖壓之后，把沖件或肥料從模具工作零件上卸下來，以便沖壓工作繼續(xù)進(jìn)行

109、。通常，把沖件或廢料從凸模上卸下來稱為卸料，把沖件從凹模上卸下成為出件</p><p>　　卸料裝置分為剛性和彈性兩類。剛性卸料板一般安裝在凹模上面。這種結(jié)構(gòu)的卸料板，結(jié)構(gòu)簡單、卸料力大，故卸料可靠，卸料板之卸料孔與凸模之間的單邊間隙可取板料厚度的0.1~0.5倍。沖模采用彈性卸料裝置時，所得制件平整，故適用于薄料及精度和平整度要求較高制件的沖模選用。卸料力多有彈簧或者橡皮產(chǎn)生。由于彈簧或橡皮使用一段時間后，其彈

110、力就會因疲勞而衰減，往往使卸料不可靠，有時卸料板與凸?！皠e勁”，使凸?？ㄔ谛读习蹇變?nèi)。</p><p>　　剛性卸料板的長寬尺寸與凹模相同，其厚度是凹模厚度的0.8~1倍。彈性卸料板較剛性卸料板薄，長、寬尺寸可等于或者大于凹模之長、寬尺寸。</p><p>　　考慮設(shè)計零件厚度較薄，沖件的尺寸也比較小，質(zhì)量也有一定的要求，且要求工件平整，確定采用彈性卸料裝置，出件方式采用推件塊出件方式。為

111、了便于操作、提高生產(chǎn)率，沖件和廢料采用下出件方式。</p><p>　　5.4.4模架類型的選擇及精度</p><p>　　由于零件較薄，沖裁間隙很小，因此采用滑動導(dǎo)向后側(cè)式雙導(dǎo)柱模架。考慮到零件精度要求不是很高，采用中等精度的模架。</p><p><b>　　5.5本章小結(jié)</b></p><p>　　本章介紹了沖模

112、設(shè)計的凸模、凹模及其結(jié)構(gòu)、參數(shù)；以及卸料裝置、模架、其他支承與固定零件的確定；沖模設(shè)計的零件及其結(jié)構(gòu)、參數(shù)，通過對結(jié)構(gòu)的分析，落料、沖孔復(fù)合模采用倒裝結(jié)構(gòu)；卸料和出件方式選擇彈性卸料方式；以及其他零部件的確定。</p><p>　　第六章 模具的PRO/E裝配圖及二維圖</p><p><b>　　6.1模具的裝配圖</b></p><p>

113、　　根據(jù)前面的零件設(shè)計，利用PRO/E軟件進(jìn)行裝配，如圖6.1所示。三維裝配圖主要介紹了模具的大體結(jié)構(gòu)和主要零件的布局。選用本模具采用中等后側(cè)導(dǎo)柱模架。裝配后進(jìn)行試模，試模工件毛刺高度不得大于0.02mm。模具的閉合高度是111mm。為了提高生產(chǎn)效率該模具是一模兩件?？紤]的到零件的厚度比較薄、尺寸也比較小、治療也有一定的要求、且要求工件的平整性，所以采用了彈性卸料裝置。卸料裝置是于4個卸料螺釘和4根GB2089—1980彈簧來構(gòu)成。為了