四方墊沖壓模具設計【含工藝卡】【沖壓模具設計稿】

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凸模固定板工藝過程卡片 產(chǎn) 品 代 號 零 （部） 件 名 稱 零 （部） 件 代 號 凸模固定板 材 料 45 毛 坯 種 類 矩形毛坯 毛 坯 尺 寸 每一毛坯可制零件數(shù) 1 工序序號 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 設 備 夾 輔 具 名 稱 刀 具 名 稱 規(guī) 格 量 具 名 稱 及 規(guī) 格 5 鑄造 毛坯 鍋爐 砂型箱 扳鉗 10 熱處理 去應力退火 扳鉗 20 粗銑 粗銑外形六面 XK52 臺虎鉗 立銑刀 10 游標卡尺 規(guī)格0.02 30 精銑 精銑外形六面 XK52 臺虎鉗 立銑刀 5 游標卡尺 規(guī)格0.02 40 線切割 矩形槽 DK7725e 螺釘 壓板 0.18 鉬絲 游標卡尺 規(guī)格0.02 50 精銑 精銑至尺寸 XK52 臺虎鉗 立銑刀5 游標卡尺 規(guī)格0.02 60 精銑 精銑至尺寸 XK52 臺虎鉗 立銑刀5 游標卡尺 規(guī)格0.02 70 鉆削 4×M8螺紋底孔 Z525 臺虎鉗 6.8麻花鉆 游標卡尺 規(guī)格0.02 80 攻絲 4×M8 絲錐柄 臺虎鉗 M10絲錐 游標卡尺 規(guī)格0.02 90 磨削 保證Ra1.6 保證平行度 Ra3.2 MK2932B 工作臺磁鐵 氧化鋁砂輪 游標卡尺 規(guī)格0.02 100 熱處理 淬火 保證HRC46 扳鉗 110 檢驗 編 制 陳召福 校 核 審 查 共 1 張 第 1 張 凹模加工工藝過程卡片 文件編號 凹模加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零(部)件圖號 共2頁 產(chǎn)品名稱 零(部)件名稱 凹模 第1頁 材料牌號 Cr12MoV 毛坯種類 鍛造 毛坯外形尺寸 每坯件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 設備 工藝裝備 基本時間/min 1 鍛造 鍛造，鍛成六面體，并進行退火處理。 鍛造車間 空氣錘 2 銑六個面 在刨銑床上加工鍛坯的六個面。 機加工車間 銑床 Ф315㎜的YG8硬質合金面銑刀 通用夾具 游標卡尺 10.98 3 平磨 磨削上、下兩個平面和角尺面。 機加工車間 磨床 通用夾具 CBN砂輪 4 鉗工劃線 鉗工劃線劃出型孔輪廓線及螺孔和銷孔等位置。 鉗工車間 T68 專用夾具 游標卡尺 內(nèi)規(guī)徑 25.47 描繪 5 去廢料 先在型孔適當位置鉆孔，然后用帶鋸機去除中心廢料。 機加工車間 6 鉗工 加工螺孔（鉆孔、攻螺紋）和加工銷孔（鉆孔、鉸孔） 機加工車間 Ф7㎜直柄短麻花鉆 Ф5㎜直柄短麻花鉆 通用夾具 絲錐 底圖號 7 熱處理 淬火和回火處理，檢查硬度，表面硬度要求達到58~62HRC。 鉗工車間 8 平磨 平磨上下兩面 機加工車間 磨床 通用夾具 CBN砂輪 9 銑導槽 在銑床上銑削工件的導槽， 保證一定的加工精度 機加工車間 銑床 硬質合金鍵槽銑刀 通用夾具 游標卡尺 10 退磁處理 11 電火花加工型孔 利用凸模加長一段鑄鐵后做為電極，電加工完成后去掉鑄鐵部分做凸模用。由于間隙較大，故先用粗加工，然后調(diào)整平動頭的偏心量，再用精加工，從而達到凸凹模的配合間隙要求。 電火花加工車間 裝訂號 姓名 學號 日期 指導老師 40 XX學院 畢業(yè)設計（論文） 題 目四方墊沖壓模具設計 姓 名 學 號 系 部 專 業(yè) 指導教師 職 稱 2015年 月 日 摘 要 本設計為一四方墊的冷沖壓模具設計，根據(jù)設計零件的尺寸、材料、批量生產(chǎn)等要求，首先分析零件的工藝性，確定沖裁工藝方案及模具結構方案，然后通過工藝設計計算，確定排樣和裁板，計算沖壓力和壓力中心，初選壓力機，計算最后設計選用零、部件，對壓力機進行校核，繪制模具總裝草圖，以及對模具主要零件的加工工藝規(guī)程進行編制。其中在結構設計中，主要對凸模、凹模定位零件、模架、沖壓設備、緊固件等進行了設計，對于部分零部件選用的是標準件，就沒深入設計，并且在結構設計的同時，對部分零部件進行了加工工藝分析，最終才完成這篇畢業(yè)設計。 關鍵詞：模具 沖裁件 凸模 凹模 Abstract The design for a plate of cold stamping die design, according to the size of the design components, materials, mass production, etc., the first part of the process of analysis to determine the blanking process planning and die structure of the program, and then through the process design calculations, determine the nesting and cutting board, calculate the pressure and pressure washed centers, primary presses, computing convex and concave Die Cutting Edge dimensions and tolerances, the final design selection of parts and components, to press for checking, drawing die assembly drawings, as well as Mold processing technology of the main parts to the preparation procedures. In which the structural design, primarily to the punch and die, punch and die, positioning parts, unloading and out of pieces of equipment, mold, pressing equipment, fasteners, etc. has been designed, for the selection of some components are standard parts , there is no in-depth design, and structural design, while some parts for the processing process analysis and ultimately to complete this graduation project. KEY WORD: mold stamping parts punch die punch and die 目錄 第一章 緒言 1 第一節(jié) 材料的工藝分析 1 第二節(jié) 材料選擇 2 第三節(jié) 工件結構形狀 2 第四節(jié) 尺寸精度 3 第二章 沖裁工藝方案的確定 6 第三章 模具總體設計 7 第一節(jié) 模具類型的選擇 7 第二節(jié) 操作與定位方式 7 第三節(jié) 卸料、出件方式 7 第四節(jié) 確定送料方式 8 第五節(jié) 確定導向方式 8 第四章 模具工藝參數(shù)確定 9 第一節(jié) 排樣設計與計算 9 第二節(jié) 搭邊值的確定 9 第三節(jié) 進距與條料寬度計算 10 第四節(jié) 材料利用率的計算 13 第五章 計算沖壓力與壓力機的初選 14 第一節(jié) 沖裁力Fp的計算 14 第二節(jié) 卸料力Fq1的計算 15 第三節(jié) 頂件力Fq2的計算 15 第四節(jié) 總的沖壓力F的計算 15 第五節(jié) 壓力機的初選 16 第六章 模具壓力中心的確定 17 第七章 沖裁模間隙的確定 18 第一節(jié) 沖裁間隙Z 18 第二節(jié) 沖裁間隙分析 19 第八章 凹、凸模刃口尺寸的計算 20 第一節(jié) 刃口尺寸計算的基本原則 20 第二節(jié) 刃口尺寸的計算 21 第九章 主要零部件的設計 25 第一節(jié) 工作零件的設計與計算 25 第二節(jié) 橡膠的選用 31 第三節(jié) 模架及其零件的設計 32 第十章 校核模具閉合高度及壓力機有關參數(shù) 34 第一節(jié) 閉合高度的計算 34 第二節(jié) 沖壓設備的選定 34 第十一章 模具總裝圖與凸、凹模零件圖 35 結論 36 致謝 37 第一章 緒言 第一節(jié) 材料的工藝分析 沖壓是利用安裝在沖壓設備（主要是壓力機）上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對材料進行變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程。 工件名稱：四方墊 工件簡圖：如圖1.1所示 生產(chǎn)批量：大批量 材料：O8F 厚度：1mm 工件精度：IT14 圖1.1工件簡圖 第二節(jié) 材料選擇 根據(jù)表1.1，O8F為碳素結構鋼，具有良好的塑性、焊接性以及壓力加工性，主要用于工程結構和受力較小的機械零件。綜合評比均適合沖裁加工。 第三節(jié) 工件結構形狀 工件結構形狀相對簡單，屬軸對稱結構，除有一個孔,其余皆為直線，孔與邊緣之間的距離也滿足要求，可以沖裁。 2.2展開尺寸的計算 彎曲件毛坯的展開尺寸是根據(jù)變形中性層長度不變的原理來求出的，對于變形程度很小或對尺寸要不高的彎曲件來說，可以近似的認為變形中性層與毛坯的斷面中心相重合，這時，中性層的位置為 ρ=r+t/2 式中 r——彎曲件內(nèi)層的彎曲半徑 t——板料的厚度， 而當需要精確的求出彎曲毛坯的展開長度時，就必須精確的求出變形中性層的位置。確定位置之后就可以進行毛坯展開長度的計算了，這需要一個中性層的位移系數(shù)，此系數(shù)對于彎曲形狀及彎曲程度不同，數(shù)值也不同，需要根據(jù)實際的模具調(diào)節(jié)展開尺寸。 第四節(jié) 尺寸精度 零件圖上所注公差經(jīng)查標準公差表1.2為IT14級，尺寸精度較低，普通沖裁完全可以滿足要求。 根據(jù)以上分析：該零件沖裁工藝性較好，適宜沖裁加工。查公差表得各尺寸公差： 零件外形： 6.345mm 零件內(nèi)形：2.75mm 表1.1黑色金屬的力學性能 材料名稱 材料牌號 材料狀態(tài) 極限強度 伸長率 屈服強度 彈性模量E/MPa 抗剪 抗拉 碳素結構鋼 O8F 已退火的 216-304 275-383 32 177 08 255-353 324-441 32 196 186000 10F 216-333 275-412 30 186 10 255-333 294-432 29 206 194000 15F 245-363 314-451 28 15 265-373 333-471 26 225 198000 20F 275-383 333-471 26 225 196000 2O 275-392 353-500 25 245 206000 25 314-432 329-539 24 275 198000 30 353-471 441-588 22 294 197000 35 392-511 490-637 20 314 197000 40 412-530 511-657 18 333 209000 45 432-549 539-686 16 353 200000 50 432-569 539-716 14 373 216000 表1.2部分標準公差值（GB/T1800.3—1998） 公差等級 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 IT15 基本尺寸 /μm /mm ＞3～6 8 12 18 30 48 75 0.12 0.18 0.30 0.48 ＞6～10 9 15 22 36 58 90 0.15 0.22 0.36 0.58 ＞10～18 11 18 27 43 70 110 0.18 0.27 0.43 0.70 ＞18～30 13 21 33 52 84 130 0.21 0.33 0.52 0.84 ＞30～50 16 25 39 62 100 160 0.25 0.39 0.62 1.00 ＞50～80 19 30 46 74 120 190 0.30 0.46 0.74 1.20 ＞80～120 22 35 54 87 140 220 0.35 0.54 0.87 1.40 從表1.1中查出O8F 抗拉強度：σ=275～383Mpa 抗剪強度：τ=216～304Mpa 伸長率： δ=32% 分析其力學性能較好，故選擇O8F材料。 第二章 沖裁工藝方案的確定 該制件的沖裁工序包括落料和沖孔，其沖裁加工有以下三種方案： 方案一：先沖孔，后落料，彎曲，起伏。單工序模生產(chǎn)。 方案二：沖孔—落料復合沖壓然后彎曲，起伏。復合模生產(chǎn)。 方案三：沖孔—落料—彎曲級進沖壓，起伏。級進模生產(chǎn)。 方案一模具結構簡單，投資少，且每次沖裁所需的沖裁力較小，可以解決沖壓設備噸位不夠的問題。其缺點在于零件的精度難于保證，并且零件比較小，在第二次沖孔時，準確定位不宜，容易使人受傷，生產(chǎn)率低。 方案二也只需2副模具，制件精度和生產(chǎn)效率都較高，且工件最小壁厚大于凸凹模許用最小壁厚，模具強度也能滿足要求。沖裁件的內(nèi)孔與邊緣的相對位置精度較高，板料的定位精度比方案三低，模具輪廓尺寸較小，制造比方案三簡單。 方案三只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，精度也能滿足要求，但模具輪廓尺寸較大，制造復雜，成本較高。 通過對上述三種方案的分析比較,采用方案一是比較合理的。 本課題根據(jù)安排只需要做沖四方墊四角處的凹陷設（起伏）設計。 第三章 模具總體設計 第一節(jié) 模具類型的選擇 經(jīng)分析，工件尺寸精度要求不高，形狀較簡單，但工件產(chǎn)量較大，根據(jù)材料厚度，為保證沖模有較高的生產(chǎn)率，通過比較，決定實行工序集中的工藝方案，彈性卸料裝置的倒裝復合模具結構方式。 第二節(jié) 操作與定位方式 一、操作方式 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，提高經(jīng)濟效益。 二、定位方式 因為導料銷和擋料銷結構簡單，制造方便。且該模具采用的是條料，根據(jù)模具具體結構兼顧經(jīng)濟效益，控制條料的送進方向采用導料銷，控制送料步距采用固定擋料銷。 第三節(jié) 卸料、出件方式 一、卸料方式 剛性卸料與彈性卸料的比較： 剛性卸料是采用固定卸料板結構。常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖裁后卸料。當卸料板只起卸料作用時與凸模的間隙隨材料厚度的增加而增大，單邊間隙?。?.2～0.5）t。當固定卸料板還要起到對凸模的導向作用時卸料板與凸模的配合間隙應該小于沖裁間隙。此時要求凸模卸料時不能完全脫離卸料板。主要用于卸料力較大、材料厚度大于2mm且模具結構為倒裝的場合。 彈壓卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，主要用于料厚小于或等于2mm的板料由于有壓料作用，沖件比較平整。卸料板與凸模之間的單邊間隙選擇（0.1～0.2）t,若彈壓卸料板還要起對凸模導向作用時，二者的配合間隙應小于沖裁間隙。常用作落料模、沖孔模。 工件平直度較高，料厚為1mm，卸料力不大，由于彈壓卸料模具比剛性卸料模具方便，操作者可以看見條料在模具中的送進動態(tài)，且彈性卸料板對工件施加的是柔性力，不會損傷工件表面，故可采用彈性卸料。 二、出件方式 因采用倒裝復合模生產(chǎn)，故采用彈性上出件。 第四節(jié) 確定送料方式 因選用的沖壓設備為開式壓力機，采用橫向送料方式，即由右向左送料。 第五節(jié) 確定導向方式 采用后側導柱模架。由于前面和左右不受限制，送料和操作比較方便。因為導柱安裝在后側，工作時，偏心距會造成導套導柱單邊磨損，嚴重影響模具使用壽命，且不能使用浮動模柄。 第五章 計算沖壓力與壓力機的初選 計算沖裁力是為了選擇合適的壓力機，設計模具和檢驗模具的強度，壓力機的噸位必須大于所計算的沖裁力，以適宜沖裁的要求，普通平刃沖裁模，其沖裁力一般可以按下式計算： Fp=Kp Ltτ =Lt （6.1） 式中τ——材料抗剪強度（MPa）； L——沖裁周邊總長（mm）； t——材料厚度（mm）； 系數(shù)Kp是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損，凸模與凹模間隙之波動，取Kp =1.3。 第一節(jié) 沖裁力Fp的計算 據(jù)圖5.3可得一個零件內(nèi)外周邊之和L=12.69mm。 查碳素結構鋼的力學性能表知：O8F的抗剪強度τ=216Mpa～304Mpa，取260Mpa，制件厚度t=1mm，則 根據(jù)公式(6.1)： Fp= Kp Ltτ =1.3×1×12.69×260 =233524.4(N) ≈233.5（KN） 第二節(jié) 卸料力Fq1的計算 Fq1=KxFp （6.2） 式中Kx——卸料力系數(shù)，查表6.1取Kx＝0.05。 根據(jù)公式（6.2）： Fq1= KxFp =0.05×233.5（KN） ≈11.675(KN) 表6.1卸料力、推件力和頂件力系數(shù) 料厚t/mm Kx kt Kd 鋼 ≤0.1 ＞0.1～0.5 ＞0.5～2.5 ＞2.5～6.5 ＞6.5 0.065～0.075 0.045～0.055 0.04～0.05 0.03～0.04 0.02～0.03 0.1 0.063 0.055 0.045 0.025 0.14 0.08 0.06 0.05 0.03 第三節(jié) 頂件力Fq2的計算 Fq2= KdFp （6.3） 式中Kd——頂件力系數(shù)。 查表6.1得Kd＝0.06. 根據(jù)公式（6.3）： Fq2= KdFp =0.06×233.5（KN） ≈14.01（KN） 第四節(jié) 總的沖壓力F的計算 根據(jù)模具結構總的沖壓力F=FP+Fq1+Fq2 =233.5+11.675+14.01 =259.185(KN) 選用的壓力機公稱壓力P≥（1.1～1.3）F，取系數(shù)為1.3，則： P≥1.3F=1.3x259.185 (KN)=336.94(KN)。 4.3 起伏力的計算 本產(chǎn)品屬于V形彎曲，由于彎曲雖然是一副模具，定位做成可調(diào)接的，所以在計算彎曲力時，需要計算1次，V形彎曲的計算公式如下 ，彎曲力計算 F=0.6KBttδ/(R+t) (4-1) F=0.6×1.3×20×1×600/（0.5+2）=7488N =7.488KN 式中 F——彎曲力（N）； B——產(chǎn)品的彎曲的寬度（mm）； δ——材料抗拉強度（MPa）；（550-700 MPa） t——材料厚度；(mm) K——系數(shù)，通常K=1.3； 第五節(jié) 壓力機的初選 沖裁時，壓力機的公稱壓力必須大于或等于沖裁各工藝力的總和。 沖壓設備屬鍛壓機械。常見的冷沖壓設備有機械壓力機。 表6.2部分常用開式壓力機的主要技術參數(shù) 技術參數(shù) 單位 型號 J23-4 J23-6.3 J23-10 J23-16 J23-25 J23-63 J23-100 滑塊公稱壓力 KN 40 63 100 160 250 630 1000 滑塊行程次數(shù) 次/mm 200 160 135 115 100 70 70 最大閉合高度 mm 160 170 180 220 250 360 360 閉合高度調(diào)節(jié)量 mm 35 40 50 60 70 90 90 立柱間距 mm 100 150 180 220 260 250 250 滑塊地面尺寸 左右 mm 100 140 170 200 300 300 前后 mm 90 120 150 180 340 340 模柄孔尺寸 直徑 mm 30 50 深度 mm 50 70 墊塊厚度 mm 35 40 50 60 70 80 90 最大傾斜角 ° 45 35 30 工作臺尺寸 左右 mm 280 315 360 450 560 630 710 前后 mm 180 200 240 300 360 420 480 根據(jù)沖壓力的計算和壓力中心的計算，選擇開式壓力機的型號為J23-63。 第六章 模具壓力中心的確定 模具壓力中心是指諸沖壓合力的作用點位置，為了確保壓力機和模具正常工作，應使沖模的壓力中心與壓力機滑塊的中心相重合。否則，會使沖模和壓力機滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導軌間產(chǎn)生過大磨損，模具導向零件加速磨損，降低了模具和壓力機的使用壽命。 模具的壓力中心，可按以下原則來確定： 1.對稱零件的單個沖裁件，沖模的壓力中心為沖裁件的幾何中心。 2.工件形狀相同且分布對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。 3.各分力對某坐標軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對該軸的 力矩。求出合力作用點的坐標位置0，0（x=0,y=0），即為所求模具的壓力中心。 其中、、………分別為各沖裁周邊長度。 圖7.1壓力中心 由于工件是對稱結構，按比例畫出零件形狀，選定坐標系XOY。計算出零件壓力中心為（0，0） 第七章 沖裁模間隙的確定 第一節(jié) 沖裁間隙Z 指沖裁模中凹模刃口橫向尺寸DA與凸模刃口橫向尺寸DT的差值（如圖8.1），是設計模具的重要工藝參數(shù)。 圖8.1沖裁間隙 第二節(jié) 沖裁間隙分析 一、間隙對沖裁件尺寸精度的影響 沖裁件的尺寸精度是指沖裁件的實際尺寸與基本尺寸的差值，差值越小，則精度越高，這個差值包括兩方面的偏差，一是沖裁件相對于凸模或凹模的偏差，二是模具本身的制造偏差。 二、間隙值的確定 凸、凹模間隙對沖裁件質量、沖裁工藝力、模具壽命都有很大的影響。設計模具時一定要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求，所需沖裁力小、模具壽命高，但分別從質量，沖裁力、模具壽命等方面的要求確定的合理間隙并不是同一個數(shù)值，只是彼此接近?？紤]到模具制造中的偏差及使用中的磨損、生產(chǎn)中通常只選擇一個適當?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙，只要間隙在這個范圍內(nèi)，就可以沖出良好的制件，這個范圍的最小值稱為最小合理間隙Zmin，最大值稱為最大合理間隙Zmax?？紤]到模具在使用過程中的磨損使間隙增大，故設計與制造新模具時要采用最小合理間隙值Zmin。 確定合理間隙的方法有經(jīng)驗法、理論確定法和查表法。 對于尺寸精度，斷面垂直度要求高的制件應選用較小的間隙值，對于垂直度與尺寸精度要求不高的制件，應以降沖裁力、提高模具壽命為主，可采用較大的間隙值。由于理論法在生產(chǎn)中使用不方便，所以常采用查表法來確定間隙值。 根據(jù)間隙表8.1查得材料O8F的最小雙面間隙Zmin=0.246mm，最大雙面間隙Zmax=0.360mm 表8.1部分較大間隙的沖裁模具初始雙面間隙 材料厚度 08、10、35、09Mn2、O8F 40、50 16Mn 65Mn Z最小 Z最大 Z最小 Z最大 Z最小 Z最大 Z最小 Z最大 小于0.5 較小間隙 0.5 0.04 0.060 0.040 0.060 0.040 0.060 0.040 0.060 0.8 0.072 0.104 0.072 0.104 0.072 0.104 0.064 0.092 1.0 0.100 0.140 0.100 0.140 0.100 0.140 0.90 0.126 1.2 0.126 0.180 0.132 0.180 0.132 0.180 1.5 0.132 0.240 0.170 0.240 0.170 0.240 2.0 0.246 0.360 0.260 0.380 0.260 0.380 2.5 0.360 0.500 0.380 0.540 0.380 0.540 3.0 0.460 0.640 0.480 0.660 0.480 0.660 4.0 0.640 0.880 注：08鋼沖裁皮革、石棉和紙板時，取間隙的25%。 第八章 凹、凸模刃口尺寸的計算 第一節(jié) 刃口尺寸計算的基本原則 沖裁件的尺寸精度主要取決于模具刃口的尺寸的精度，模具的合理間隙也要靠模具刃口尺寸及制造精度來保證。正確確定模具刃口尺寸及制造公差，是設計沖裁模關鍵環(huán)節(jié)。 由此在決定模具刃口尺寸及其制造公差時需要考慮以下原則： 1.落料件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔尺寸由凸模尺寸決定。故設計落料模時，以凹模為基準，間隙取在凸模上；設計沖孔模時，以凸模尺寸為基準，間隙取在凹模上。 2.考慮到?jīng)_裁中凸、凹模的磨損，設計落料凹模時，凹?；境叽鐟〕叽绻罘秶妮^小尺寸；設計沖孔模時，凹?；境叽鐟」ぜ壮叽绻罘秶妮^大尺寸。 3.確定沖模刃口制造公差時。如果對刃口精度要求過高，增加成本，如果對刃口精度要求過低，會使模具的壽命降低。若工件沒有標注公差，則對于非圓形工件按國家“非配合尺寸的公差數(shù)值”IT14級處理，沖?？砂碔T11級制造；對于圓形工件按IT6～IT7級制造。沖壓件的尺寸公差應按“入體”原則標注單項公差，落料件上偏差為零，下偏差為負；沖孔件上偏差為正，下偏差為零。 第二節(jié) 刃口尺寸的計算 根據(jù)模具的加工方法不同，凸、凹模刃口尺寸的計算方法分為兩種情況。凸模與凹模分開加工和凸模與凹模配合加工。對于該制件應該選用凸模與凹模分開加工方法。 凸模與凹模分開加工是指凸模和凹模分別按圖紙加工至尺寸。要分別標注凸模與凹模刃口尺寸與制造公差。為了保證初始間隙值小于最大合理間隙Zmax必須滿足下列條件： 或者、 一、沖孔凸、凹模計算 設沖孔尺寸為根據(jù)以上原則，沖孔時以凸模設計為基準，首先確定凸模刃口尺寸，使凸模基本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Zmin。凸模制造偏差取負偏差，凹模取正偏差。其計算公式為： 凸模 dp=(d＋x△)0- δp 凹模 dd=(＋Zmin)0+ δd＝(d＋X△＋Zmin) 0+ δd 在同一工步中沖出制件兩個以上孔時，凹模型孔中心距Ld按下式確定： Ld=(Lmin＋0.5△)±0.125△ 式中dd——沖孔凹模基本尺寸(mm)； dp——沖孔凸?；境叽?mm)； d——沖孔件孔的最小極限尺寸(mm)； Ld——同一工步中凹?？拙嗷境叽?mm)； Lmin——制件孔距最小極限尺寸(mm)； △——沖孔件孔徑公差(mm)； Zmin——凸、凹模最小初始雙面間隙(mm)； X——磨損系數(shù)，是為了使沖裁件的實際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸，與工件制造精度有關，可查表9.1取值：當工件精度IT10以上，取x=1；當工件精度IT11～IT13，取x=0.75；當工件精度IT14，則取x=0.5。 表9.1磨損系數(shù)X 料厚t(mm) 非圓形 圓形 1 0.75 0.5 0.75 0.5 工件公差△/mm 1 1～2 2～4 ＞4 ＜0.16 ＜0.20 ＜0.24 ＜0.30 0.17～0.35 0.21～0.41 0.25～0.49 0.31～0.59 ≥0.36 ≥0.42 ≥0.50 ≥0.60 ＜0.16 ＜0.20 ＜0.24 ＜0.30 ≥0.16 ≥0.20 ≥0.24 ≥0.30 根據(jù)圖1.1和表9.1查得磨損系數(shù)X取0.5，即X=0.5 設凸、凹模分別按IT6和IT7級加工制造，所以 凸模： dp =(d+X△) 0- δp =(2.35+0.5×0.30) =2.5 凹模： dd=( dp +Zmin) =(2.5+0.246) =2.746 校核: ｜δp｜＋｜δd｜=0.011+0.018=0.029mm 表8.1得Zmax =0.1；Zmin =0.14)。 ｜δp｜＋｜δd｜≤Zmax－Zmin 二、落料凸、凹模計算 凹模： Dd=(D－X△) 凸模： Dp=( Dd－Zmin)＝(D－X△－Zmin) 式中Dd——落料凹?；境叽?mm)； Dp——落料凸?；境叽?mm)； D——落料件最大極限尺寸(mm)； r——落料件外徑公差(mm)； Zmin——凸、凹模最小初始雙面間隙(mm)； X——磨損系數(shù)，是為了使沖裁件的實際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸，與工件制造精度有關。表9.1取X=0.5。 由公差表（1.2）查得： 6.345mm 設凸、凹模分別按IT6和IT7級加工。 所以凹模 6.345:Dd4=(D4-X) =(6.345-0.5×0.36) =6.165mm 凸模 6.345:Dp4=(Dd4- Zmin) =(6.165-0.246) =5.919mm 滿足｜｜＋｜｜≤Zmax－Zmin。 第九節(jié) 模架及其零件的設計 常用的導柱導套式模架，是由上、下模座和導向零件組成。模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并承受沖壓過程的全部載荷。模具上模座和下模座分別與沖壓設備的滑塊和工作臺固定。上、下模間的精確位置，由導柱、導套的導向來實現(xiàn)。本設計選用后側導柱模架如圖10.6，后側導柱模架，由于前面和左、右不受限制，送料和操作比較方便，因導柱安裝在后側，工作時，偏心距會造成導柱導套單邊磨損，并且不能使用浮動模柄結構。 圖10.6模架 一、模架的選用 以凹模周界尺寸為依據(jù)，本課題的工件比較小，而國家標準沒有這么小的模架可選用，故本課題選用的是非標模架，圖紙自己根據(jù)設計。 二、導柱、導套的選用 導柱與導套的結構、尺寸一般都是直接由標準中選取，在選用時導柱的長度應保證沖模在最底工作位置時，導柱上端面與上模座頂面的距離不小于(10～15)mm。在最高工作位置時，導柱上端面與導套的下端面的距離不小于(10～20)mm，導柱和導套的配合精度由表10.7查出選擇II級。 表10.7導柱、導套配合間隙 配合形式 導柱直徑 模架精度等級 配合后的過盈量 I級 II級 配合間隙值 滑動配合 ≤18 ≤0.010 ≤0.015 ＞18～30 ≤0.011 ≤0.017 ＞30～50 ≤0.014 ≤0.021 ＞50～80 ≤0.016 ≤0.025 滾動配合 ＞18～35 0.01～0.02 三、上、下模座的選用 自己設計，非標件。 四、模柄的選用 根據(jù)上模座的厚度可選擇材料O8FA型40x85凸緣式模柄；JB/T7646.3-1994。 第十章 壓力機有關參數(shù) 通過校核，選擇開式壓力機J23—63能滿足使用要求。其主要技術參數(shù)如下： 公稱壓力：630kN 滑塊行程：70mm 最大閉合高度：360m 閉合調(diào)節(jié)量：90mm 工作臺尺寸（前后×左右）：630mm×420mm 墊板尺寸（厚度）：80mm 模柄孔尺寸：直徑 50mm，深度70mm 第十一章 模具總裝圖與凸、凹模零件圖 根據(jù)已確定的零件結構及參數(shù)，按照制圖標準繪制非標準件零件圖，本次的所有的零部件圖采用CAD2004繪制。 通過以上的設計，可得到模具總裝圖。模具的上模部分由上模座、上模墊板、凸模、凸模固定板、及凹模板等組成。由推件塊將凹模內(nèi)的制件推出，上模座、上模墊板、凸模固定板及凹模用4個M10螺釘固定；下模部分由下模座、凸凹模固定板、凸凹模、卸料板等組成，卸料方式是采用的彈性卸料板卸料，下模座與凸凹模固定板用4個M10螺釘固定。卸料板由4個M8螺釘與下模部分的其他零件連接。橡膠的中心線與卸料螺釘孔中心線重合。 圖10 模具總裝圖  圖11 凸模圖 圖12 凹模圖 結論 本文闡述了四方墊沖壓模具設計的全過程。在畢業(yè)設計過程中，我遵循沖壓工藝的基本理論和沖壓模具的設計步驟，利用CAD2007設計軟件，進行了沖壓的倒裝復合模具的設計，完成的具體工作如下： 1.收集相關資料，確定材料及類型。 2.計算相關參數(shù)。 3.繪制零件圖。 以CAD2007為工具，進行沖壓件的模具設計，大大提高了模具設計的效率，充分體現(xiàn)了CAD的靈活和高效。 計算機技術為機械設計領域帶來了新的理念和方法，促進了沖壓模具設計和制造手段的進步。我相信：將計算機三維設計運用于沖壓模具的設計和制造是模具設計制造技術發(fā)展的必然，充分利用計算機技術進行模具CAD/CAM系統(tǒng)的研究具有十分重要的理論和實踐意義。 這次的畢業(yè)設計融入了我大學三年的全部知識,比如有《機械制圖》、《機械制造基礎》、《冷沖壓模具設計》、《CAD/CAM》等重要課程，讓我把這些課程完美的結合在一起。 參考文獻 [1]．解汝升. 沖壓模具設計與制造技術. 北京：中國標準出版社，1997 [2]．許發(fā)樾. 實用模具設計與制造手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，2001.2 [3]. 姜奎華. 沖壓工藝與模具設計. 北京：機械工業(yè)出版社，2003.6 [4].陳錫棟、周小玉.實用模具技術手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2001.7 [5]．廖念釗等. 互換性與技術測量. 北京：中國計量出版社，2001 [6].牟林、胡建華.沖壓工藝與模具設計.北京:中國林業(yè)出版社；北京大學出版社，2006.8 [7].付宏生.冷沖壓成形工藝與模具設計制造.北京：化學工業(yè)出版社，2005.3 [8].郝海濱.沖壓模具簡明設計手冊.北京：化學工業(yè)出版社，2004.11 [9].馬正元等.沖壓工藝與模具設計.北京：機械工業(yè)出版社，1998.5 [10]. 許發(fā)樾.沖模設計應用實例.北京：機械工業(yè)出版社，1999.6 [11].Wilson, F.W.Die design handbook McGraw. 1990.6 [12].王同海、孫勝等.實用沖壓設計技術.北京：機械工業(yè)出版社，1995.4 [13].王芳.冷沖壓模具設計指導.北京：機械工業(yè)出版社，1999.10 [14].李名望.沖壓工藝與模具設計.北京：人民郵電出版社，1999.10 致謝 首先，我們應感謝在設計過程中老師的精心指導，在此要向\老師致以最崇敬的感謝！\老師總是在百忙之中抽出時間來為我們解答設計過程中的疑問，在審方案階段，\老師總是不厭其煩地給我們細心講解，以消除我們的盲點。在這里，我們要一并感謝機械教研室的其他老師，以及那些在無意間幫助過我們的老師和同學，謝謝你們。 幾個月心血此時凝聚在這本厚厚的設計書中，我頗感激動。它是我這幾個月在畢業(yè)設計中共同協(xié)作，努力克服困難的見證。它記錄了我這幾個月的生活，也見證了我大學的最后時光。這次設計是我第一次進行全面和系統(tǒng)的設計，難免會有疏漏和不足之處，可能存在計算不夠準確，圖紙質量不高等問題，還有許多細節(jié)未做到及時處理，請各位老師指正，以幫助我不斷提高，不斷進步。我們相信通過這次全面系統(tǒng)的設計以及在這個過程中各位老師的不斷點撥，在今后的工作中我們一定會做到更好。 23