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XXXX學院
畢業(yè)設計 (論文)
題 目： 彈簧片沖壓工藝與模具設計
專 業(yè)：
班 級： 學號：
學生姓名：
指導老師：
起迄日期：
設計地點： XXXX 學 院
第I頁
畢業(yè)設計說明書（論文）中文摘要
本次設計的工件名稱是彈簧片。主要工序有成型、沖孔、落料、三種工序。零件尺寸精度要求高，大批量生產，因而采用復合模具和單工序配合生產。沖壓模具在實際工業(yè)生產中應用廣泛。在傳統(tǒng)的工業(yè)生產中，工人生產的勞動強度大、勞動量大，嚴重影響生產效率的提高。隨著當今科技的發(fā)展， 工業(yè)生產中模具的使用已經越來越引起人們的重視，而被大量應用到工業(yè)生產中來。沖壓模具的自動送料技術也投入到實際的生產中，沖壓模具可以大大的提高勞動生產效率，減輕工人負擔，具有重要的技術進步意義和經濟價值
關鍵詞 沖孔、落料、成型、工序
畢業(yè)設計說明書（論文）外文摘要
Abstract
This design work piece name is the spring hanger . Main processes are stretching, punching, blanking, the three processes.Size of high precision parts, mass production, and thus composite model.unching die has been widely used in industrial production. In the traditional industrial production, the worker work very hard, and there are too much work, so the efficiency is low. With the development of the science and technology nowadays, the use of punching die in the industial production gain more attention, and be used in the industrial production more and more. Self-acting feed technology of punching die is also used in production, punching die could increase the efficience of production and could alleviate the work burden，so it has significant meaning in technologic progress and economic value.
Keywords cutting blanking the forming working Tensile Process
Compound Die
第II頁
XXXXXX學院畢業(yè)設計說明書（論文）
目 錄
前 言 1
第一章 緒論 3
1.1 產品介紹 4
1.2 課題介紹 4
第二章 工藝設計 5
2.1 產品沖壓工藝性分析 5
2.2工藝方案確定 6
第三章 工藝計算 7
3.1 成型件毛坯尺寸的計算 7
3.1.1計算毛坯直徑 7
3.1.2確定修邊余量 7
3.2 排樣圖設計 10
3.2.1排樣圖的意義和材料利用率 10
3.2.2排樣圖確定 11
3.3 工藝力計算 12
3.3.1計算總壓力 12
3.3.2確定壓力中心 13
3.3.3壓力機的選擇 13
3.4 刃口尺寸計算 13
第四章 模具設計與設備選用 15
4.1模具零件結構尺寸設計 15
4.1.1模具工作零件的設計 15
4.1.2模具定位裝置的設計 18
4.1.3模具壓料、卸料及推件裝置的設計 27
4.1.4模具導向零件的設計 31
4.1.5模具固定零件的設計 35
4.2 模具總裝圖繪制與模具零件材料的選用 37
4.2.1模具總裝圖繪制 37
4.2.2 模具零件材料的選擇及模具干涉檢驗 38
第五章 結 論 40
致謝 41
參考文獻 42
第28頁
前 言
改革開放以來，隨著國民經濟的高速發(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)”；廣東一些大集團公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團紛紛建立了自己的模具制造中心；
隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經越來越認識到產品質量、成本和新產品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個鏈條中最基礎的要素之一。
近年許多模具企業(yè)加大了用于技術進步的投資力度，將技術進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、CADngineer、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件，個別廠家還引進了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并成功應用于沖壓模的設計中。
沖壓模相關介紹
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、模具和模具。
模具與單工序模相比減少了沖壓工藝，其結構緊湊，面積較??；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。
沖壓模具是沖壓生產必不可少的工藝裝備，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。
模具的結構，一般都很緊湊，具備導向、頂料、卸料、緩沖、復位等多種輔助系統(tǒng)。沖壓復合程度受工件形狀及尺寸大小、沖壓材料、模具強度、工藝方案、沖壓設備等許多因素限制。在實際生產中，應在工藝分析的基礎上靈活運用各種工藝措施和特殊的模具結構，在保證可靠性和一定使用壽命的前提下，可通過采取一定的工藝措施和設計技巧來提高模具的復合程度，達到提高生產效率，降低生產成本的目的。
第一章 緒論
1.1 產品介紹
本課題零件為彈簧片，材料為QSN6.5-0.1Y ，料厚為0.5mm，大批量生產。零件圖如圖1.1、圖1.2所示：
圖1.1 零件二維圖
1.2 課題介紹
本次課題主要是分析該產品的工藝性，繪制產品的三維圖，在多種工藝方案中選擇其最優(yōu)沖壓工藝方案，然后進行工藝計算、確定其模具結構并設計其模具。
、
第二章 工藝設計
2.1 產品沖壓工藝性分析
沖壓工藝設計主要包括沖壓件的工藝性分析和沖壓工藝方案的確定兩個方面的內容。良好的工藝性和合理的工藝方案，可以用最小的材料消耗，最少的工序數(shù)量和工時，穩(wěn)定地獲得符合要求的優(yōu)質產品，并使模具結構簡單，模具壽命高，因而可以減少勞動量和沖裁成本。
沖裁件的工藝性是指沖裁件對沖裁工藝的適應性，一般情況下，對沖裁件工藝性影響較大的是制件的結構形狀、精度要求、形位公差及技術要求等。沖壓件的工藝性合理與否，影響到沖壓件的質量、模具壽命、材料消耗、生產效率等，設計中應盡可能提高其工藝性。
從材料方面：此零件使用的材料是A0純鋁，A0純鋁具有好的塑性，具有好的沖壓性能。從零件精度方面：此零件未標注公差按IT14來處理，沖壓生產出的零件精度能夠符合零件精度要求。從工藝方面：此零件的工藝大致可以分為：落料，拉深，切邊，沖孔。彈簧片的主體部分形狀為階梯圓桶形，通過拉深即可成形。此沖壓件上的孔徑都大于沖壓所能沖制的最小半徑。從彈簧片的結構上分析來看，此零件比較適合沖壓成形。
2.2工藝方案確定
確定方案就是確定沖壓件的工藝路線，主要包括沖壓工序數(shù)，工序的組合和順序等。確定合理的沖裁工藝方案應在不同的工藝分析進行全面的分析與研究，比較其綜合的經濟技術效果，選擇一個合理的沖壓工藝方案。
有如下幾種可行方案：
（1） 落料沖孔—成型
（2） 落料—沖孔—成型
（3） 沖孔—成型—切斷
該零件屬于大批量生產，工藝性較好，所選材料QSN6.5-0.1Y 具有很好的沖壓性能。
方案（1）采用落料沖孔復合模，再進行成型，制件成型只需要2道工序，占用設備少，操作方便，但一次成型對設備要求很高，很難達到制件尺寸精度，而且生產中會出現(xiàn)較多問題，影響生產效率；
方案（2）采用單工序模具，占用設備人員多，需要開發(fā)多套模具，成本較高，但適用于大批量生產，操作簡單，模具也簡單，易于維護綜合以上分析，比較利弊，由于成型較大，而且產品大批量生產，屬于大批量生產，
方案（3）。采用模具，只需1套模具，要求精度比較高，但成本較低，操作較復雜。
通過比較所以選擇方案（2）。先使用落料沖孔復合模具和成型模具直接一次性成型
第三章 工藝計算
2.1.1毛坯尺寸計算
圖2.1 彎曲毛坯長度
由參考文獻[1]式3-24
及式3-25
當時
式中 ---彎曲件中心角()；
r---彎曲件內表面的圓角半徑(mm)；
---彎曲件中性層系數(shù)；
t---材料厚度 (mm)；
---應變中性層的曲率半徑(mm)。
所以L展開為44.5mm
圖2.2 零件展開圖
2.1.2排樣類型
圖2.3 毛坯排樣圖（1）
材料利用率：
式中 A---沖裁件面積（包括沖出的小孔在內）（mm2）;
N---一張板上沖件總數(shù)目；
L---板料長度；
B---板料寬度。
本次選著橫排 利用率約等于百分之五十六左右
2.2刃口分解設計
1、刃口分解與重組應有利于簡化模具結構，分解階段應盡量少，重組后成形的凸模和凹模外形要簡單、規(guī)則，要有足夠的強度，要便于加工；
2、刃口分解應保證產品零件的形狀、尺寸、精度和使用要求；
3、內外形輪廓分解后各階段間的連接應平直或圓滑；
4、分段搭接點應盡量少，搭接點要避開產品薄弱部位和外形重要部位；
5、有公差要求的直邊和使用中有滑動配合的邊應一次沖切，不宜分段；
6、復雜外形以及有窄槽或細長的部位最好分解，復雜內形最好分解；
7、外輪廓各段毛刺方向有不同時應分解。
8、刃口分解應考慮加工設備條件和加工方法，便于加工。
2.3工序排樣相關參數(shù)的確定
2. 3.1載體的設置
為了保證最后一個工位前條料的兩側仍保持有完整的外形，采用雙側載體，這對于送進，定位和導正都是十分有利的。
2. 3.2載體的設置
步距是沖壓過程種條料每次向前送進的距離，其值為排樣是沿送進方向兩相鄰毛坯之間的最小距離值。
步距可定義為： S = L + a
式中 S---沖裁步距
L---沿條料送進方向，毛坯外形輪廓的最大寬度值36
a---沿送進方向的搭邊值 1.5（《沖壓工藝與模具設計》表2.9）
S=9.5
2. 3.3條料寬度的確定
條料寬度指根據(jù)排樣的結果確定的毛坯所需條料的寬度方向的最小尺寸。理論上條料寬度可按下式計算：
B=D+2b+δ
式中
B---條料寬度的理論值44.5
D---垂直于送料方向毛坯的最大輪廓尺寸，它隨毛坯排樣的方位變化
b---側搭邊值1.3（《沖壓工藝與模具設計》）
δ---條料與板料之間的間隙0.5（《沖壓工藝與模具設計》表2.12）
該零件條料寬度的確定：
B=44.5+ 2×1.3+ = 47.0.5mm
2.3.3.4定距方式
模具的定距方式有定位釘定距、側刃定距、導正釘定距和自動送料機構定距等四種，各有不同的適用場合，它們可以單獨使用，也可以互相配合使用,相互配合使用定距效果更好。根據(jù)前面對該工件的成型工藝分析，確定在本模具中采用擋料銷定距。
3.2 排樣圖設計
3.2.1排樣圖的意義和材料利用率
沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法叫排樣。排樣合理就能用同樣的材料沖出更多的零件來，降低材料消耗。大批量生產時，材料費用一般占沖裁件的成本的60%以上。因此，材料的經濟利用是一個重要問題，特別對貴重的有色金屬。排樣的合理與否將影響到材料的經濟利用、沖裁質量、生產效率、模具結構與壽命、生產操作方便與安全等。
排樣的意義就在于保證用最小的材料消耗和最高的勞動生產率得到合格的零件。
排樣是否合理，經濟性是否好，可用材料利用率來衡量。材料利用率是指零件的實際面積與所用材料面積的百分比，一個進距內的材料利用率η為：
η= ()100%
式中 A---沖裁件面積（包括沖出的小孔在內）（mm2）；
n---一個進距內沖件數(shù)量；
b---條料寬度（mm）；
h---進距（mm）。
材料面積包括零件實際面積與廢料面積。提高材料利用率的途徑是減少廢料面積。廢料分為兩類，
1．結構廢料 由零件的形狀特點產生的廢料。一般不能改變，但可以利用大尺寸的機構廢料沖制出小尺寸的零件。
2. 工藝廢料 由零件之間和零件與條料側邊之間的廢料，以及料頭、料尾所產生的廢料。
要提高材料利用率，主要應從減少工藝廢料著手，即設計合理排樣方案，選擇合適的板料規(guī)格及合理的裁料法（料頭、料尾），利用廢料沖制小件。在不影響設計要求的情況下，改善零件結構。
3.2.2排樣圖確定
1. 排樣設計
排樣設計主要確定排樣形式、條料進距、條料寬度、材料利用率和繪制排樣圖。
1）排樣方式的確定?？紤]到操作方便，根據(jù)沖裁件的結構特點，排樣方式可選
擇為：單排。
2）送料進距的確定。查文獻[1]表19.1-18，工件間工藝搭邊值a1=1.5mm。工藝邊距搭邊值為a=1.3mm。
送料進距h=D+a1=8+1.5=9.5mm。
3）條料寬度的確定。條料寬度B=D+2a=44.5+2×1.3=47.0.5mm
4）材料利用率的確定。
=產品面積/毛配的面積=253/(47.1X9.5)=0.565
3.3 工藝力的計算
3.3.1計算總壓力
1.落料力
該模具采用固定卸料和后方出料方式?？倹_壓力由沖裁力、卸料力和推件力組成。
1）沖裁力。QSN6.5-0.1Y 的抗拉強度可按350MPa
2）推件力。查文獻[1]表19.1-12，推件力系數(shù)，凹模中的卡件數(shù)=h/t=6/3=2
F沖＝nK推F＝2×0.055×5＝0.55KN
3）卸料力。查文獻[1]表19.1-12，卸料力系數(shù)K卸=0.05。
F卸＝K卸F＝0.05×71.5＝3.6KN
4）總沖壓力的確定。
F1＝F+ F推+ F卸＝71.5+5+0.55+3.6=80.65KN
3.3.2確定壓力中心
因為該零件是旋轉件，所以壓力中心在中點。
3.3.3壓力機的選擇
壓力機型號的確定主要取決于沖壓工藝的要求和沖模結構情況，選用壓力機時，必須滿足以下要求：
1）壓力機的公稱壓力必須大于沖壓計算的總壓力。
2）壓力機的裝模高度必須符合模具閉合高度的要求。
3）即Hmax - 5mm 3 Hm ￡ Hmin + 10mm，式中Hmax、Hmin分別為壓力機的最大、最小裝模高度，Hm 為模具的閉合高度（mm）。
4）壓力機的滑塊行程必須滿足沖壓件的成形要求。對于成型工藝，為了便于放料和取料，其行程必須大于成型件高度的2—2.5倍。
5）為了便于安裝模具，壓力機的工作臺面尺寸應大于模具尺寸，工作臺面上的孔應保證沖壓件或廢料能落下。
6）模柄孔和模柄尺寸應匹配。
考慮上述選擇壓力機的要求，結合已求得的模具的總壓力F1=80.65KN，查文獻[1]表22.6-19，選擇公稱壓力F=100KN的開式壓力機JB20—10
3.4 刃口尺寸計算
沖孔尺寸直徑為3.5mm，沖孔尺寸 3.5mm，
沖孔凸模刃口尺寸
落料凸模磨損后變小的尺寸，按式（2-36）進行計算：
即 =（+-） （2-36）
=（-+-）
公差為IT14級時磨損補償系數(shù)=0.5。按板料厚度0.5mm，查表2.3知，=0.120mm。則按上式計算落料凸模的刃口尺寸分別為：
查表的Zmax=0.1 Zmin=0.06 所以
Φ6=（3.5+0.25×0.47+0.47/4-0.120）=3.6mm
凹模為3.68mm
第四章 模具設計與設備選用
4.1模具零件結構尺寸設計
模具的優(yōu)劣很大程度上體現(xiàn)在模具結構上，因此模具的結構對模具的工作性能、加工性、成本、周期、壽命等起著決定性作用。在此次模具的結構設計大體可以分為兩步：第一步根據(jù)工序排樣的結果確定模具的基本結構框架，確定組成模具的主要結構單元及形式，對模具制造和使用提出要求；第二步確定各結構單元的組成零件及零件間的連接關系。結構設計的結果是模具裝配圖和零件明細表。在模具結構設計中概要設計是模具結構設計的開始，它以工序排樣圖為基礎，根據(jù)產品零件要求，確定模具的基本結構框架。
由前面工藝方案可知，該零件是用兩副模具來完成的。模具又分為正裝式和倒裝式。
①正裝式特點：每沖裁一次，廢料就被推下一次，凸凹?？變炔环e存廢料，脹力小，不易破裂。而且板料實在壓緊的狀態(tài)下分離，沖出的工件平直度較高，但沖孔廢料落在下模工作面上，清除廢料麻煩。
②倒裝式特點：沖孔廢料由沖孔凸模沖入凹模洞口中，積聚到一定數(shù)量，由下模漏料孔排出，不必清除廢料。工件表面平直度較差，凸凹模承受張力較大。但模具結構簡單，操作方便。
經分析，此工件按IT14級加工制造，平直度要求較高，工件精度要求也較高，所以從工件的加工精度考慮，采用倒裝模具。
4.1.1模具模工作零件的設計
1.凹模
1）凹摸結構尺寸的確定。凹模的刃口形式，考慮到零件形狀，所以采用圓形刃口凹模。凹模外形尺寸主要包括凹模厚度H，凹模壁厚c，凹模周徑。
2）凹模厚度的確定。由模具結構得凹模厚度尺寸H=35mm。
3）凹模壁厚的確定?？扇=（1.5～2）H=90mm。
4）凹模周徑的確定?？卓诔叽鏱=115mm，
查文獻[1]表22.5-18，凹模尺寸規(guī)格為：160X140X25。材料選用Cr12MoV其結構與尺寸如圖4.1所示：
圖4.1 凹模
凹模 因為是考慮到模具以后的維系所以選著整體式凹模處理：淬火58～60HRC。
3.凸模
凸凹模尺寸規(guī)格如圖:,材料選用Cr12MoV，熱處理：58～60HRC。其結構與尺寸如圖4.3所示：
圖4.3 凸模
4.1.2模具定位裝置的設計
為了限定被進料的進給步距和正確地將工件安放在沖模上完成下一步的沖壓工序，必須采用各種形式的定位裝置。用于沖模的定位零件有導料銷、導料板、擋料銷、定位銷、導向銷、定距側刃和側壓裝置等。定位裝置應可靠并具有一定的強度，以保證工作精度、質量的穩(wěn)定；定位裝置應可以調整并設置在操作者容易觀察和便于操作的地方；定位裝置應避開油污的干擾并且不與運動機構干涉。定位精度要求較高，要考慮粗定位和精定位兩套裝置，分別進行；坯件需要兩個以上工序的定位時，它們的定位基準應該一致。
本設計中采用擋料銷來定位，擋料銷主要用于定位，保證條料有準確的送料距，本設計中采用初始擋料銷定位，其結構形式可以參考標準件。擋料銷一般用45鋼制造，熱處理硬度為43～48HRC。
4.1.3模具壓料、卸料及推件裝置的設計
1.上墊板
上墊板的尺寸規(guī)格為:160X1400X10,材料選用45，熱處理：淬火45～50HRC。其結構與尺寸如圖4.4所示：
圖4.4 上墊板
2.卸料板
卸料板的主要作用是把材料從凸模上卸下，有時也可以做壓板用以防止材料變形，并能幫助送料導向和保護凸模等。設計時應該注意以下幾個方面。
（1） 卸料力一般取5%～20%沖裁力。
（2） 卸料板應有足夠的剛度，查文獻[1]表20.1-33，最小厚度H=14mm。
（3）卸料板要求耐磨，材料一般選擇45鋼，淬火，粗糙度為0.4～0.8mm。
（4）卸料板的安裝尺寸，計算要考慮凸模有4～6mm的刃磨量。
（5）卸料板可根據(jù)工件形狀制作成圓形或矩形，型孔與凸模的配合量為H7/h6或者H8/f7。
本設計中的卸料板根據(jù)工件的形狀做成長方形形，本設計中使用的是固定卸料方式，卸料板與固定板之間通過卸料螺釘來連接。根據(jù)板的厚度和標準選擇不同的標準的卸料螺釘。
查文獻[1]表20.1-33，卸料板厚度H=16mm，卸料板規(guī)格：160X140X16，材料選用45。其結構與尺寸如圖4.5所示：
圖4.5 卸料板
4.1.4模具導向零件的設計
導向裝置可以提高模具精度、壽命以及工件的質量，而且還能節(jié)省調試模具的時間。大批量生產的沖壓模具中廣泛采用了導向裝置。導向裝置設計的注意事項：
1）導柱與導套應在凸模工作前或壓料板接觸到工件前充分閉合。而且此時應保證導柱上端距上模座上平面留有10～15mm的間隙。
2）導柱、導套與上下板裝配后，應保證導柱與下模座的下平面、導套上端與上模座的上平面均留2～0.5mm的間隙。
3）對于形狀對稱的工件，為了避免合模安裝時引起的方向錯誤，兩側導柱直徑或位置應有所不同。
4）當沖模有較大的側向壓力時，模座上應裝設止推墊，避免導套、導柱承受側向力。
5）導套應開排氣孔以排除空氣。
本設計中的導向裝置的結構采用滑動式導柱導套結構，這種方式是最常用的方式，這種結構加工裝配方便，易于標準化，但承受側壓能力差。導柱導套的間隙值應小于沖模中凸模、凹模間隙。
4.1.5 模具固定零件的設計
1.凸模固定板
凸模固定板尺寸規(guī)格為：160X140X20，材料選用45。其結構與尺寸如圖4.7所示：
圖4.7 凸模固定板
圖4.8 凸凹模固定板
3.凸模墊板
凸模墊板尺寸規(guī)格為: ?160×140×10,材料選用45，熱處理：淬火43～48HRC。其結構與尺寸如圖4.9所示：
圖4.9 凸模墊板
5．模架
沖模模架的技術要求（摘自GB/T2850-90）
1）裝入模架的每對導柱和導套的配合間隙值應符合要求。
2）裝配后的模架，其上模座沿導柱上、下移動應平穩(wěn)和無滯住現(xiàn)象。
3）裝配后的導柱，其固定端面與下模座下平面應保留1～2mm距離，選用B4）型導套時，裝配后其固定端面應底于上模座上平面1～2mm。
4）模架的個零件工作表面不允許有裂紋和影響使用的沙眼、縮孔、機械損傷等缺陷。
5）在保證本標準規(guī)定質量的情況下，允許用其他工藝方法固定導柱、導套，其零件結構尺寸允許作相應改動。
本設計中選用中間導柱模架。
上模座：250mm×205mm GB/T2588.11，材料為HT200，其結構與尺寸如圖4.11所示；
下模座：250mm×2050mm GB/T2588.12，材料為HT200，其結構與尺寸如圖4.12所示；
導柱導套的尺寸可以查標準獲得。
導柱：20×150 GB/T2861.1，材料為20；
導套：28×75 GB/T2861.6，材料為20。
圖4.11下模座
圖4.12上模座
沖模模架零件技術要求（摘自GB/T12446-90）
1）零件的尺寸、精度、表面粗糙度和熱處理等符合有關零件標準的技術要求和本技術條件的規(guī)定。
2）零件的材料除按有關零件標準的規(guī)定使用材料外，允許代料，但代料的力學性能不得底于原定材料。
3）零件圖上未標注公差尺寸的極限偏差按GB/1804規(guī)定的IT14級精度。
4）零件圖上未注明倒角尺寸，所以銳邊銳角均應倒角或倒圓，示零件大小，倒角尺寸為0.5×45°～2×45°，倒圓角尺寸為R 0.5～0.5mm。
5）零件圖上未標注的鑄造圓角為R 3～5mm。
6）鑄件的尺寸公差按JB2854的規(guī)定。
4.4 模具總裝圖繪制與模具零件材料的選用
4.3.1總裝圖的繪制
1.模具總裝圖
圖4.22 模具
4.3.3 模具零件材料的選擇
1.工作零件（凸模、凹模、凸凹模）選用材料牌號：T10A，熱處理硬度為：58～62HRC。
2.定位零件（擋料銷）選用材料牌號：45，熱處理硬度為52～56HRC。
3.壓料裝置（壓邊圈）選用材料牌號：45，熱處理硬度為：48～52HRC。
4.卸料裝置（卸料板）選用材料牌號：45。
5.推件裝置
推件塊選用材料牌號：T8，熱處理硬度為：56～58HRC。
浮沉銷子選用材料牌號：45，熱處理硬度為：43～48HRC。
6.導向零件（導柱、導套）選用材料牌號：10～20導柱滲碳淬火，GCr15導套滲碳淬火，熱處理硬度為：48～52HRC。
7.固定零件
上、下模座選用材料牌號：HT200。
模柄選用材料牌號：45。
凸、凹模固定板選用材料牌號：Q235。
墊板座選用材料牌號：45，熱處理硬度為：43～48HRC。
螺釘、銷釘選用材料牌號：45，熱處理硬度為43～48HRC。
本設計中零件選擇的具體的材料見總圖的明細欄。
第五章 結 論
本畢業(yè)設計說明書（論文）是將書本上的理論與實際相結合,基于彈簧片零件圖，對其進行工藝分析、工藝計算、設計模具結構，通過查閱大量的書籍，設計出模具。
主要工作和結論如下：
1）對彈簧片的零件進行二維造型，掌握了沖壓產品結構設計的基本方法，特別CAD的高級造型功能。
2)從零件材料、零件結構、零件精度等方面分析其沖壓工藝性。比較多種沖壓工藝，確定沖壓工藝方案。
3）基于零件進行工藝計算，主要計算凸、凹模刃口尺寸、成型次數(shù)和成型坯料的尺寸等。
4）根據(jù)計算出的沖裁力，選擇壓力機型號。
5）根據(jù)計算出的凸、凹刃口尺寸，通過查閱有關標準，設計出各道工序的凸、凹模形式。查閱有關書籍，設計出其它零件，如模座、固定板、墊板、卸料板、定位元件等。
6）在以上計算的基礎上，利用Auto CAD軟件完成了模具裝配圖的繪制，并繪制其零件圖。查閱有關標準，為模具零件選擇合適的材料和熱處理方法。
本次畢業(yè)設計是對以往所學的一切專業(yè)知識的匯總，產品一個創(chuàng)新、完善的過程；每一個設計都是對自己知識一個鞏固、加深的過程。在設計過程中運用所掌握的知識，發(fā)揮自己的想象力，改進、完善原有的結構。這個過程是一個學習的過程。
致 謝
經過一個學期的忙碌和工作，本次設計終于告一段落。由于自己經驗不足，難免有考慮不周到的地方，但是總算順利完成，這主要得助于學院領導的關懷和鞭策、指導老師的細心指導，在此我對他們表示由衷的感謝！并祝愿學校越來越發(fā)展，祝愿老師們身體健康！工作順利！光陰似箭,歲月無痕，轉眼間我的大學生活即將結束。在將要完成畢業(yè)論文的時刻，掩卷而思，不禁感慨萬千?；厥姿哪陙硭涍^的學習歷程，無一不是各位尊敬的前輩、老師、同學和朋友們的親切關懷，精心呵護和悉心照料下度過的。在這里，我要寫下對所有關心、愛護和幫助過我的人的萬分感激之情。本次畢業(yè)設計是在老師的精心指導和親切關懷下完成的。在畢業(yè)設計的過程中老師給予了非常具體和十分有效的關懷、指導和幫助。我謹向尊敬的老師致以崇高的敬意和誠摯的謝意。同時，我也要向四年來一直關心和支持我學習的領導、同學和朋友們表示衷心的感謝。再一次向曾經培養(yǎng)、教育、關心和幫助過我的前輩、老師和朋友們致以深深的謝意！
參考文獻
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3 《模具制造與設計簡明手冊》
4 《互換性與測量技術基礎》------長沙——湖南大學出版社——1998.10
5 《金屬材料及熱處理》———丁仁亮主編————北京機械工業(yè)出版社
6 《機械制圖》教科書 李澄等主編 高等教育出版社
7 《模具制造工藝》教科書 華北航天工業(yè)學院孫鳳勤主編 機械工業(yè)出版社
8 余澤輝, 錢坤, 楊松芳等軸承在液氮冷凍裝配中變形的預防軸承1998
9 裴華深溝球軸承套圈鍛件溝道的設計軸承,1998
10 孫志強鋼球沖壓模具制作材料的改進軸承,1998
XXXX學院
畢業(yè)設計 (論文)
題 目： 彈簧片沖壓工藝與模具設計
專 業(yè)：
班 級： 學號：
學生姓名：
指導老師：
起迄日期：
設計地點： XXXX 學 院
第I頁
畢業(yè)設計說明書（論文）中文摘要
本次設計的工件名稱是彈簧片。主要工序有成型、沖孔、落料、三種工序。零件尺寸精度要求高，大批量生產，因而采用復合模具和單工序配合生產。沖壓模具在實際工業(yè)生產中應用廣泛。在傳統(tǒng)的工業(yè)生產中，工人生產的勞動強度大、勞動量大，嚴重影響生產效率的提高。隨著當今科技的發(fā)展， 工業(yè)生產中模具的使用已經越來越引起人們的重視，而被大量應用到工業(yè)生產中來。沖壓模具的自動送料技術也投入到實際的生產中，沖壓模具可以大大的提高勞動生產效率，減輕工人負擔，具有重要的技術進步意義和經濟價值
關鍵詞 沖孔、落料、成型、工序
畢業(yè)設計說明書（論文）外文摘要
Abstract
This design work piece name is the spring hanger . Main processes are stretching, punching, blanking, the three processes.Size of high precision parts, mass production, and thus composite model.unching die has been widely used in industrial production. In the traditional industrial production, the worker work very hard, and there are too much work, so the efficiency is low. With the development of the science and technology nowadays, the use of punching die in the industial production gain more attention, and be used in the industrial production more and more. Self-acting feed technology of punching die is also used in production, punching die could increase the efficience of production and could alleviate the work burden，so it has significant meaning in technologic progress and economic value.
Keywords cutting blanking the forming working Tensile Process
Compound Die
第II頁
XXXXXX學院畢業(yè)設計說明書（論文）
目 錄
前 言 1
第一章 緒論 3
1.1 產品介紹 4
1.2 課題介紹 4
第二章 工藝設計 5
2.1 產品沖壓工藝性分析 5
2.2工藝方案確定 6
第三章 工藝計算 7
3.1 成型件毛坯尺寸的計算 7
3.1.1計算毛坯直徑 7
3.1.2確定修邊余量 7
3.2 排樣圖設計 10
3.2.1排樣圖的意義和材料利用率 10
3.2.2排樣圖確定 11
3.3 工藝力計算 12
3.3.1計算總壓力 12
3.3.2確定壓力中心 13
3.3.3壓力機的選擇 13
3.4 刃口尺寸計算 13
第四章 模具設計與設備選用 15
4.1模具零件結構尺寸設計 15
4.1.1模具工作零件的設計 15
4.1.2模具定位裝置的設計 18
4.1.3模具壓料、卸料及推件裝置的設計 27
4.1.4模具導向零件的設計 31
4.1.5模具固定零件的設計 35
4.2 模具總裝圖繪制與模具零件材料的選用 37
4.2.1模具總裝圖繪制 37
4.2.2 模具零件材料的選擇及模具干涉檢驗 38
第五章 結 論 40
致謝 41
參考文獻 42
第28頁
前 言
改革開放以來，隨著國民經濟的高速發(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)”；廣東一些大集團公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團紛紛建立了自己的模具制造中心；
隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經越來越認識到產品質量、成本和新產品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個鏈條中最基礎的要素之一。
近年許多模具企業(yè)加大了用于技術進步的投資力度，將技術進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、CADngineer、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件，個別廠家還引進了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并成功應用于沖壓模的設計中。
沖壓模相關介紹
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、模具和模具。
模具與單工序模相比減少了沖壓工藝，其結構緊湊，面積較??；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。
沖壓模具是沖壓生產必不可少的工藝裝備，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。
模具的結構，一般都很緊湊，具備導向、頂料、卸料、緩沖、復位等多種輔助系統(tǒng)。沖壓復合程度受工件形狀及尺寸大小、沖壓材料、模具強度、工藝方案、沖壓設備等許多因素限制。在實際生產中，應在工藝分析的基礎上靈活運用各種工藝措施和特殊的模具結構，在保證可靠性和一定使用壽命的前提下，可通過采取一定的工藝措施和設計技巧來提高模具的復合程度，達到提高生產效率，降低生產成本的目的。
第一章 緒論
1.1 產品介紹
本課題零件為彈簧片，材料為QSN6.5-0.1Y ，料厚為0.5mm，大批量生產。零件圖如圖1.1、圖1.2所示：
圖1.1 零件二維圖
1.2 課題介紹
本次課題主要是分析該產品的工藝性，繪制產品的三維圖，在多種工藝方案中選擇其最優(yōu)沖壓工藝方案，然后進行工藝計算、確定其模具結構并設計其模具。
、
第二章 工藝設計
2.1 產品沖壓工藝性分析
沖壓工藝設計主要包括沖壓件的工藝性分析和沖壓工藝方案的確定兩個方面的內容。良好的工藝性和合理的工藝方案，可以用最小的材料消耗，最少的工序數(shù)量和工時，穩(wěn)定地獲得符合要求的優(yōu)質產品，并使模具結構簡單，模具壽命高，因而可以減少勞動量和沖裁成本。
沖裁件的工藝性是指沖裁件對沖裁工藝的適應性，一般情況下，對沖裁件工藝性影響較大的是制件的結構形狀、精度要求、形位公差及技術要求等。沖壓件的工藝性合理與否，影響到沖壓件的質量、模具壽命、材料消耗、生產效率等，設計中應盡可能提高其工藝性。
從材料方面：此零件使用的材料是A0純鋁，A0純鋁具有好的塑性，具有好的沖壓性能。從零件精度方面：此零件未標注公差按IT14來處理，沖壓生產出的零件精度能夠符合零件精度要求。從工藝方面：此零件的工藝大致可以分為：落料，拉深，切邊，沖孔。彈簧片的主體部分形狀為階梯圓桶形，通過拉深即可成形。此沖壓件上的孔徑都大于沖壓所能沖制的最小半徑。從彈簧片的結構上分析來看，此零件比較適合沖壓成形。
2.2工藝方案確定
確定方案就是確定沖壓件的工藝路線，主要包括沖壓工序數(shù)，工序的組合和順序等。確定合理的沖裁工藝方案應在不同的工藝分析進行全面的分析與研究，比較其綜合的經濟技術效果，選擇一個合理的沖壓工藝方案。
有如下幾種可行方案：
（1） 落料沖孔—成型
（2） 落料—沖孔—成型
（3） 沖孔—成型—切斷
該零件屬于大批量生產，工藝性較好，所選材料QSN6.5-0.1Y 具有很好的沖壓性能。
方案（1）采用落料沖孔復合模，再進行成型，制件成型只需要2道工序，占用設備少，操作方便，但一次成型對設備要求很高，很難達到制件尺寸精度，而且生產中會出現(xiàn)較多問題，影響生產效率；
方案（2）采用單工序模具，占用設備人員多，需要開發(fā)多套模具，成本較高，但適用于大批量生產，操作簡單，模具也簡單，易于維護綜合以上分析，比較利弊，由于成型較大，而且產品大批量生產，屬于大批量生產，
方案（3）。采用模具，只需1套模具，要求精度比較高，但成本較低，操作較復雜。
通過比較所以選擇方案（2）。先使用落料沖孔復合模具和成型模具直接一次性成型
第三章 工藝計算
2.1.1毛坯尺寸計算
圖2.1 彎曲毛坯長度
由參考文獻[1]式3-24
及式3-25
當時
式中 ---彎曲件中心角()；
r---彎曲件內表面的圓角半徑(mm)；
---彎曲件中性層系數(shù)；
t---材料厚度 (mm)；
---應變中性層的曲率半徑(mm)。
所以L展開為44.5mm
圖2.2 零件展開圖
2.1.2排樣類型
圖2.3 毛坯排樣圖（1）
材料利用率：
式中 A---沖裁件面積（包括沖出的小孔在內）（mm2）;
N---一張板上沖件總數(shù)目；
L---板料長度；
B---板料寬度。
本次選著橫排 利用率約等于百分之五十六左右
2.2刃口分解設計
1、刃口分解與重組應有利于簡化模具結構，分解階段應盡量少，重組后成形的凸模和凹模外形要簡單、規(guī)則，要有足夠的強度，要便于加工；
2、刃口分解應保證產品零件的形狀、尺寸、精度和使用要求；
3、內外形輪廓分解后各階段間的連接應平直或圓滑；
4、分段搭接點應盡量少，搭接點要避開產品薄弱部位和外形重要部位；
5、有公差要求的直邊和使用中有滑動配合的邊應一次沖切，不宜分段；
6、復雜外形以及有窄槽或細長的部位最好分解，復雜內形最好分解；
7、外輪廓各段毛刺方向有不同時應分解。
8、刃口分解應考慮加工設備條件和加工方法，便于加工。
2.3工序排樣相關參數(shù)的確定
2. 3.1載體的設置
為了保證最后一個工位前條料的兩側仍保持有完整的外形，采用雙側載體，這對于送進，定位和導正都是十分有利的。
2. 3.2載體的設置
步距是沖壓過程種條料每次向前送進的距離，其值為排樣是沿送進方向兩相鄰毛坯之間的最小距離值。
步距可定義為： S = L + a
式中 S---沖裁步距
L---沿條料送進方向，毛坯外形輪廓的最大寬度值36
a---沿送進方向的搭邊值 1.5（《沖壓工藝與模具設計》表2.9）
S=9.5
2. 3.3條料寬度的確定
條料寬度指根據(jù)排樣的結果確定的毛坯所需條料的寬度方向的最小尺寸。理論上條料寬度可按下式計算：
B=D+2b+δ
式中
B---條料寬度的理論值44.5
D---垂直于送料方向毛坯的最大輪廓尺寸，它隨毛坯排樣的方位變化
b---側搭邊值1.3（《沖壓工藝與模具設計》）
δ---條料與板料之間的間隙0.5（《沖壓工藝與模具設計》表2.12）
該零件條料寬度的確定：
B=44.5+ 2×1.3+ = 47.0.5mm
2.3.3.4定距方式
模具的定距方式有定位釘定距、側刃定距、導正釘定距和自動送料機構定距等四種，各有不同的適用場合，它們可以單獨使用，也可以互相配合使用,相互配合使用定距效果更好。根據(jù)前面對該工件的成型工藝分析，確定在本模具中采用擋料銷定距。
3.2 排樣圖設計
3.2.1排樣圖的意義和材料利用率
沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法叫排樣。排樣合理就能用同樣的材料沖出更多的零件來，降低材料消耗。大批量生產時，材料費用一般占沖裁件的成本的60%以上。因此，材料的經濟利用是一個重要問題，特別對貴重的有色金屬。排樣的合理與否將影響到材料的經濟利用、沖裁質量、生產效率、模具結構與壽命、生產操作方便與安全等。
排樣的意義就在于保證用最小的材料消耗和最高的勞動生產率得到合格的零件。
排樣是否合理，經濟性是否好，可用材料利用率來衡量。材料利用率是指零件的實際面積與所用材料面積的百分比，一個進距內的材料利用率η為：
η= ()100%
式中 A---沖裁件面積（包括沖出的小孔在內）（mm2）；
n---一個進距內沖件數(shù)量；
b---條料寬度（mm）；
h---進距（mm）。
材料面積包括零件實際面積與廢料面積。提高材料利用率的途徑是減少廢料面積。廢料分為兩類，
1．結構廢料 由零件的形狀特點產生的廢料。一般不能改變，但可以利用大尺寸的機構廢料沖制出小尺寸的零件。
2. 工藝廢料 由零件之間和零件與條料側邊之間的廢料，以及料頭、料尾所產生的廢料。
要提高材料利用率，主要應從減少工藝廢料著手，即設計合理排樣方案，選擇合適的板料規(guī)格及合理的裁料法（料頭、料尾），利用廢料沖制小件。在不影響設計要求的情況下，改善零件結構。
3.2.2排樣圖確定
1. 排樣設計
排樣設計主要確定排樣形式、條料進距、條料寬度、材料利用率和繪制排樣圖。
1）排樣方式的確定。考慮到操作方便，根據(jù)沖裁件的結構特點，排樣方式可選
擇為：單排。
2）送料進距的確定。查文獻[1]表19.1-18，工件間工藝搭邊值a1=1.5mm。工藝邊距搭邊值為a=1.3mm。
送料進距h=D+a1=8+1.5=9.5mm。
3）條料寬度的確定。條料寬度B=D+2a=44.5+2×1.3=47.0.5mm
4）材料利用率的確定。
=產品面積/毛配的面積=253/(47.1X9.5)=0.565
3.3 工藝力的計算
3.3.1計算總壓力
1.落料力
該模具采用固定卸料和后方出料方式?？倹_壓力由沖裁力、卸料力和推件力組成。
1）沖裁力。QSN6.5-0.1Y 的抗拉強度可按350MPa
2）推件力。查文獻[1]表19.1-12，推件力系數(shù)，凹模中的卡件數(shù)=h/t=6/3=2
F沖＝nK推F＝2×0.055×5＝0.55KN
3）卸料力。查文獻[1]表19.1-12，卸料力系數(shù)K卸=0.05。
F卸＝K卸F＝0.05×71.5＝3.6KN
4）總沖壓力的確定。
F1＝F+ F推+ F卸＝71.5+5+0.55+3.6=80.65KN
3.3.2確定壓力中心
因為該零件是旋轉件，所以壓力中心在中點。
3.3.3壓力機的選擇
壓力機型號的確定主要取決于沖壓工藝的要求和沖模結構情況，選用壓力機時，必須滿足以下要求：
1）壓力機的公稱壓力必須大于沖壓計算的總壓力。
2）壓力機的裝模高度必須符合模具閉合高度的要求。
3）即Hmax - 5mm 3 Hm ￡ Hmin + 10mm，式中Hmax、Hmin分別為壓力機的最大、最小裝模高度，Hm 為模具的閉合高度（mm）。
4）壓力機的滑塊行程必須滿足沖壓件的成形要求。對于成型工藝，為了便于放料和取料，其行程必須大于成型件高度的2—2.5倍。
5）為了便于安裝模具，壓力機的工作臺面尺寸應大于模具尺寸，工作臺面上的孔應保證沖壓件或廢料能落下。
6）模柄孔和模柄尺寸應匹配。
考慮上述選擇壓力機的要求，結合已求得的模具的總壓力F1=80.65KN，查文獻[1]表22.6-19，選擇公稱壓力F=100KN的開式壓力機JB20—10
3.4 刃口尺寸計算
沖孔尺寸直徑為3.5mm，沖孔尺寸 3.5mm，
沖孔凸模刃口尺寸
落料凸模磨損后變小的尺寸，按式（2-36）進行計算：
即 =（+-） （2-36）
=（-+-）
公差為IT14級時磨損補償系數(shù)=0.5。按板料厚度0.5mm，查表2.3知，=0.120mm。則按上式計算落料凸模的刃口尺寸分別為：
查表的Zmax=0.1 Zmin=0.06 所以
Φ6=（3.5+0.25×0.47+0.47/4-0.120）=3.6mm
凹模為3.68mm
第四章 模具設計與設備選用
4.1模具零件結構尺寸設計
模具的優(yōu)劣很大程度上體現(xiàn)在模具結構上，因此模具的結構對模具的工作性能、加工性、成本、周期、壽命等起著決定性作用。在此次模具的結構設計大體可以分為兩步：第一步根據(jù)工序排樣的結果確定模具的基本結構框架，確定組成模具的主要結構單元及形式，對模具制造和使用提出要求；第二步確定各結構單元的組成零件及零件間的連接關系。結構設計的結果是模具裝配圖和零件明細表。在模具結構設計中概要設計是模具結構設計的開始，它以工序排樣圖為基礎，根據(jù)產品零件要求，確定模具的基本結構框架。
由前面工藝方案可知，該零件是用兩副模具來完成的。模具又分為正裝式和倒裝式。
①正裝式特點：每沖裁一次，廢料就被推下一次，凸凹模孔內不積存廢料，脹力小，不易破裂。而且板料實在壓緊的狀態(tài)下分離，沖出的工件平直度較高，但沖孔廢料落在下模工作面上，清除廢料麻煩。
②倒裝式特點：沖孔廢料由沖孔凸模沖入凹模洞口中，積聚到一定數(shù)量，由下模漏料孔排出，不必清除廢料。工件表面平直度較差，凸凹模承受張力較大。但模具結構簡單，操作方便。
經分析，此工件按IT14級加工制造，平直度要求較高，工件精度要求也較高，所以從工件的加工精度考慮，采用倒裝模具。
4.1.1模具模工作零件的設計
1.凹模
1）凹摸結構尺寸的確定。凹模的刃口形式，考慮到零件形狀，所以采用圓形刃口凹模。凹模外形尺寸主要包括凹模厚度H，凹模壁厚c，凹模周徑。
2）凹模厚度的確定。由模具結構得凹模厚度尺寸H=35mm。
3）凹模壁厚的確定?？扇=（1.5～2）H=90mm。
4）凹模周徑的確定。孔口尺寸b=115mm，
查文獻[1]表22.5-18，凹模尺寸規(guī)格為：160X140X25。材料選用Cr12MoV其結構與尺寸如圖4.1所示：
圖4.1 凹模
凹模 因為是考慮到模具以后的維系所以選著整體式凹模處理：淬火58～60HRC。
3.凸模
凸凹模尺寸規(guī)格如圖:,材料選用Cr12MoV，熱處理：58～60HRC。其結構與尺寸如圖4.3所示：
圖4.3 凸模
4.1.2模具定位裝置的設計
為了限定被進料的進給步距和正確地將工件安放在沖模上完成下一步的沖壓工序，必須采用各種形式的定位裝置。用于沖模的定位零件有導料銷、導料板、擋料銷、定位銷、導向銷、定距側刃和側壓裝置等。定位裝置應可靠并具有一定的強度，以保證工作精度、質量的穩(wěn)定；定位裝置應可以調整并設置在操作者容易觀察和便于操作的地方；定位裝置應避開油污的干擾并且不與運動機構干涉。定位精度要求較高，要考慮粗定位和精定位兩套裝置，分別進行；坯件需要兩個以上工序的定位時，它們的定位基準應該一致。
本設計中采用擋料銷來定位，擋料銷主要用于定位，保證條料有準確的送料距，本設計中采用初始擋料銷定位，其結構形式可以參考標準件。擋料銷一般用45鋼制造，熱處理硬度為43～48HRC。
4.1.3模具壓料、卸料及推件裝置的設計
1.上墊板
上墊板的尺寸規(guī)格為:160X1400X10,材料選用45，熱處理：淬火45～50HRC。其結構與尺寸如圖4.4所示：
圖4.4 上墊板
2.卸料板
卸料板的主要作用是把材料從凸模上卸下，有時也可以做壓板用以防止材料變形，并能幫助送料導向和保護凸模等。設計時應該注意以下幾個方面。
（1） 卸料力一般取5%～20%沖裁力。
（2） 卸料板應有足夠的剛度，查文獻[1]表20.1-33，最小厚度H=14mm。
（3）卸料板要求耐磨，材料一般選擇45鋼，淬火，粗糙度為0.4～0.8mm。
（4）卸料板的安裝尺寸，計算要考慮凸模有4～6mm的刃磨量。
（5）卸料板可根據(jù)工件形狀制作成圓形或矩形，型孔與凸模的配合量為H7/h6或者H8/f7。
本設計中的卸料板根據(jù)工件的形狀做成長方形形，本設計中使用的是固定卸料方式，卸料板與固定板之間通過卸料螺釘來連接。根據(jù)板的厚度和標準選擇不同的標準的卸料螺釘。
查文獻[1]表20.1-33，卸料板厚度H=16mm，卸料板規(guī)格：160X140X16，材料選用45。其結構與尺寸如圖4.5所示：
圖4.5 卸料板
4.1.4模具導向零件的設計
導向裝置可以提高模具精度、壽命以及工件的質量，而且還能節(jié)省調試模具的時間。大批量生產的沖壓模具中廣泛采用了導向裝置。導向裝置設計的注意事項：
1）導柱與導套應在凸模工作前或壓料板接觸到工件前充分閉合。而且此時應保證導柱上端距上模座上平面留有10～15mm的間隙。
2）導柱、導套與上下板裝配后，應保證導柱與下模座的下平面、導套上端與上模座的上平面均留2～0.5mm的間隙。
3）對于形狀對稱的工件，為了避免合模安裝時引起的方向錯誤，兩側導柱直徑或位置應有所不同。
4）當沖模有較大的側向壓力時，模座上應裝設止推墊，避免導套、導柱承受側向力。
5）導套應開排氣孔以排除空氣。
本設計中的導向裝置的結構采用滑動式導柱導套結構，這種方式是最常用的方式，這種結構加工裝配方便，易于標準化，但承受側壓能力差。導柱導套的間隙值應小于沖模中凸模、凹模間隙。
4.1.5 模具固定零件的設計
1.凸模固定板
凸模固定板尺寸規(guī)格為：160X140X20，材料選用45。其結構與尺寸如圖4.7所示：
圖4.7 凸模固定板
圖4.8 凸凹模固定板
3.凸模墊板
凸模墊板尺寸規(guī)格為: ?160×140×10,材料選用45，熱處理：淬火43～48HRC。其結構與尺寸如圖4.9所示：
圖4.9 凸模墊板
5．模架
沖模模架的技術要求（摘自GB/T2850-90）
1）裝入模架的每對導柱和導套的配合間隙值應符合要求。
2）裝配后的模架，其上模座沿導柱上、下移動應平穩(wěn)和無滯住現(xiàn)象。
3）裝配后的導柱，其固定端面與下模座下平面應保留1～2mm距離，選用B4）型導套時，裝配后其固定端面應底于上模座上平面1～2mm。
4）模架的個零件工作表面不允許有裂紋和影響使用的沙眼、縮孔、機械損傷等缺陷。
5）在保證本標準規(guī)定質量的情況下，允許用其他工藝方法固定導柱、導套，其零件結構尺寸允許作相應改動。
本設計中選用中間導柱模架。
上模座：250mm×205mm GB/T2588.11，材料為HT200，其結構與尺寸如圖4.11所示；
下模座：250mm×2050mm GB/T2588.12，材料為HT200，其結構與尺寸如圖4.12所示；
導柱導套的尺寸可以查標準獲得。
導柱：20×150 GB/T2861.1，材料為20；
導套：28×75 GB/T2861.6，材料為20。
圖4.11下模座
圖4.12上模座
沖模模架零件技術要求（摘自GB/T12446-90）
1）零件的尺寸、精度、表面粗糙度和熱處理等符合有關零件標準的技術要求和本技術條件的規(guī)定。
2）零件的材料除按有關零件標準的規(guī)定使用材料外，允許代料，但代料的力學性能不得底于原定材料。
3）零件圖上未標注公差尺寸的極限偏差按GB/1804規(guī)定的IT14級精度。
4）零件圖上未注明倒角尺寸，所以銳邊銳角均應倒角或倒圓，示零件大小，倒角尺寸為0.5×45°～2×45°，倒圓角尺寸為R 0.5～0.5mm。
5）零件圖上未標注的鑄造圓角為R 3～5mm。
6）鑄件的尺寸公差按JB2854的規(guī)定。
4.4 模具總裝圖繪制與模具零件材料的選用
4.3.1總裝圖的繪制
1.模具總裝圖
圖4.22 模具
4.3.3 模具零件材料的選擇
1.工作零件（凸模、凹模、凸凹模）選用材料牌號：T10A，熱處理硬度為：58～62HRC。
2.定位零件（擋料銷）選用材料牌號：45，熱處理硬度為52～56HRC。
3.壓料裝置（壓邊圈）選用材料牌號：45，熱處理硬度為：48～52HRC。
4.卸料裝置（卸料板）選用材料牌號：45。
5.推件裝置
推件塊選用材料牌號：T8，熱處理硬度為：56～58HRC。
浮沉銷子選用材料牌號：45，熱處理硬度為：43～48HRC。
6.導向零件（導柱、導套）選用材料牌號：10～20導柱滲碳淬火，GCr15導套滲碳淬火，熱處理硬度為：48～52HRC。
7.固定零件
上、下模座選用材料牌號：HT200。
模柄選用材料牌號：45。
凸、凹模固定板選用材料牌號：Q235。
墊板座選用材料牌號：45，熱處理硬度為：43～48HRC。
螺釘、銷釘選用材料牌號：45，熱處理硬度為43～48HRC。
本設計中零件選擇的具體的材料見總圖的明細欄。
第五章 結 論
本畢業(yè)設計說明書（論文）是將書本上的理論與實際相結合,基于彈簧片零件圖，對其進行工藝分析、工藝計算、設計模具結構，通過查閱大量的書籍，設計出模具。
主要工作和結論如下：
1）對彈簧片的零件進行二維造型，掌握了沖壓產品結構設計的基本方法，特別CAD的高級造型功能。
2)從零件材料、零件結構、零件精度等方面分析其沖壓工藝性。比較多種沖壓工藝，確定沖壓工藝方案。
3）基于零件進行工藝計算，主要計算凸、凹模刃口尺寸、成型次數(shù)和成型坯料的尺寸等。
4）根據(jù)計算出的沖裁力，選擇壓力機型號。
5）根據(jù)計算出的凸、凹刃口尺寸，通過查閱有關標準，設計出各道工序的凸、凹模形式。查閱有關書籍，設計出其它零件，如模座、固定板、墊板、卸料板、定位元件等。
6）在以上計算的基礎上，利用Auto CAD軟件完成了模具裝配圖的繪制，并繪制其零件圖。查閱有關標準，為模具零件選擇合適的材料和熱處理方法。
本次畢業(yè)設計是對以往所學的一切專業(yè)知識的匯總，產品一個創(chuàng)新、完善的過程；每一個設計都是對自己知識一個鞏固、加深的過程。在設計過程中運用所掌握的知識，發(fā)揮自己的想象力，改進、完善原有的結構。這個過程是一個學習的過程。
致 謝
經過一個學期的忙碌和工作，本次設計終于告一段落。由于自己經驗不足，難免有考慮不周到的地方，但是總算順利完成，這主要得助于學院領導的關懷和鞭策、指導老師的細心指導，在此我對他們表示由衷的感謝！并祝愿學校越來越發(fā)展，祝愿老師們身體健康！工作順利！光陰似箭,歲月無痕，轉眼間我的大學生活即將結束。在將要完成畢業(yè)論文的時刻，掩卷而思，不禁感慨萬千?；厥姿哪陙硭涍^的學習歷程，無一不是各位尊敬的前輩、老師、同學和朋友們的親切關懷，精心呵護和悉心照料下度過的。在這里，我要寫下對所有關心、愛護和幫助過我的人的萬分感激之情。本次畢業(yè)設計是在老師的精心指導和親切關懷下完成的。在畢業(yè)設計的過程中老師給予了非常具體和十分有效的關懷、指導和幫助。我謹向尊敬的老師致以崇高的敬意和誠摯的謝意。同時，我也要向四年來一直關心和支持我學習的領導、同學和朋友們表示衷心的感謝。再一次向曾經培養(yǎng)、教育、關心和幫助過我的前輩、老師和朋友們致以深深的謝意！
參考文獻
1 《冷沖模設計》———丁松聚丁主編-——北京機械工業(yè)出版社
2 《冷沖壓模具設計手冊》
3 《模具制造與設計簡明手冊》
4 《互換性與測量技術基礎》------長沙——湖南大學出版社——1998.10
5 《金屬材料及熱處理》———丁仁亮主編————北京機械工業(yè)出版社
6 《機械制圖》教科書 李澄等主編 高等教育出版社
7 《模具制造工藝》教科書 華北航天工業(yè)學院孫鳳勤主編 機械工業(yè)出版社
8 余澤輝, 錢坤, 楊松芳等軸承在液氮冷凍裝配中變形的預防軸承1998
9 裴華深溝球軸承套圈鍛件溝道的設計軸承,1998
10 孫志強鋼球沖壓模具制作材料的改進軸承,1998