0016-鎖片落料沖孔復(fù)合模具設(shè)計
0016-鎖片落料沖孔復(fù)合模具設(shè)計,鎖片落料,沖孔,復(fù)合,模具設(shè)計
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目錄
1 前言 ……………………………………………………………………………. 3
2 沖裁件的工藝性分析 ………………………………………………………….. 4
3 沖裁的工藝方案 ……………………………………………………………….. 5
4 排樣設(shè)計與計算 ……………………………………………………………….. 5
4.1排樣方法和原則 ……………………………………………………………………….. 5
4.2確定搭邊值 ……………………………………………………………………………. 5
4.3送料步距與條料寬度的計算 …………………………………………………………… 6
4.4材料利用率的計算 ……………………………………………………………. 7
5 沖裁力計算 ……………………………………………………………………. 8
5.1落料力、沖孔力、卸料力、推件力的計算 …………………………………….. 9
5.2初選壓力機 …………………………………………………………………… 10
6 模具壓力中心 ………………………………………………………………….. 10
7 凸凹模的設(shè)計 ………………………………………………………………….. 12
7.1尺寸計算原則 ……………………………………………………………………………. 12
7.2落料凸、凹模刃口尺寸計算 ………………………………………………………….. 12
7.3沖孔凸、凹模刃口尺寸計算 ………………………………………………………….. 13
7.4凹模的高度與強度校核 ……………………………………………………………….. 14
7.5凸模、凸凹模的強度校核 …………………………………………………………….. 14
8 凸模墊板承壓計算 …….…………………………………………………………………. 18
9 橡膠的選用與校核 …………………………………………………………….. 18
10 模架的選用 ………………………………………………………….………… 20
11 沖壓設(shè)備的選用 ……………………………………………………………….. 21
12 結(jié)束語 ………………………………………………………………………….. 21
致謝 ………………………………………………………………………………….. 21
參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………….. 21
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1 前言
本課題設(shè)計的目的就是綜合利用所學(xué)的知識，有一個全面的了解來提高應(yīng)用能力水平，給以后工作打下一個良好的基礎(chǔ)。本課題所涉及問題的研究和發(fā)展現(xiàn)狀，本課題是鎖片落料沖孔復(fù)合模,材料為20鋼,工件厚度為3.5mm,鎖片是汽車零部件. 首先，良好的沖裁工藝性能保證材料消耗少，工序數(shù)目少，模具結(jié)構(gòu)簡單而壽命長，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，操作簡單等。沖裁件的精度為IT12級，可采用一般沖裁，沖裁件的外形為圓，形狀簡單、對稱，以便于模具加工，有利于排樣時材料的經(jīng)濟利用，內(nèi)形由圓弧、直線組成，還有圓角過渡，有較小的圓弧組成，給模具加工帶來一定的影響，還要進(jìn)行熱處理，來提高強度和耐磨性，防止沖裁時凸模折斷或壓彎，來延長使用壽命。單工序模結(jié)構(gòu)簡單，重量較輕，制造簡單，成本低廉，沖裁件精度差，需用模具、壓力機和操作人員較多，勞動量較大。連續(xù)模一臺沖床可完成從板料到成品的各種沖壓過程，設(shè)有許多工位，模具尺寸比較大，應(yīng)有足夠的剛性及與模具相適應(yīng)的精度，從而免去了周轉(zhuǎn)和每次沖壓的定位過程，提高了勞動生產(chǎn)率和設(shè)備利用率。采用復(fù)合模，沖壓工件尺寸精度較高，工件平整，同軸度、對稱度及位置度誤差小，在一次行程內(nèi)可完成兩個以上工序，大大提高了生產(chǎn)率，但對模具制造精度要求較高，由于復(fù)合模要在一副模具中完成幾道沖壓工序，結(jié)構(gòu)一般要比單工序模復(fù)雜，同時模具的強度、剛度、可靠性也將隨之下降。而且各零部件在動作時要求相互不干涉，準(zhǔn)確可靠。因此模具的制造成本也就提高了，制造周期相對延長，維修也不如單工序模簡便。從總體來看，由于大批量生產(chǎn)，零件的要求比較高，選擇復(fù)合模會比較好 。
80年代以來，模具工業(yè)發(fā)展十分迅速。國民經(jīng)濟的高速發(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。技術(shù)水平近年來也取得了長足的進(jìn)步,已經(jīng)越來越認(rèn)識到模具在制造中的重要基礎(chǔ)地位，認(rèn)識到模具技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力,許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展，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。此外，許多研究機構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。多工位級進(jìn)模和多功能模具是重點發(fā)展的精密模具品種?？焖俪尚?快速制模技術(shù)在我國得到重視和發(fā)展，這些設(shè)備已應(yīng)用于新產(chǎn)品開發(fā)、精密鑄造和快速制模等方面。一些單位對多種模具拋光方法開展研究，并開發(fā)出
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專用拋光工具和機械。花紋蝕刻技術(shù)和工藝水平提高較快，在模具飾紋的制作中廣泛應(yīng)用。在模具設(shè)計制造中廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)，運用各種軟件,如CAD pro/e UG 等來加快速度,來提高制件精度,大力發(fā)展快速制造成形和快速制造模具技術(shù)，逐步推廣高速銑削在模具加工的應(yīng)用，研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程，開發(fā)新的成形工藝和模具。高速銑削加工是近年來發(fā)展很快的模具加工技術(shù)。已有一些公司引進(jìn)了高速銑床，并開始應(yīng)用。機床廠陸續(xù)開發(fā)出一些準(zhǔn)高速的銑床，并正開發(fā)高速加工機床。但是，高速銑削的應(yīng)用面在國內(nèi)尚不廣泛。加強國際、國內(nèi)經(jīng)濟技術(shù)合作，不斷開發(fā)出優(yōu)質(zhì)高效的新型模具。主要理論聯(lián)系實際，應(yīng)用性強，能指導(dǎo)生產(chǎn)，給學(xué)習(xí)有極大的幫助。
2 沖裁件的工藝分析
對課題應(yīng)解決的主要問題，課題為鎖片落料沖孔模,材料為20鋼,厚度為3.5mm精度為IT12級,符合沖裁條件,可采用一般沖裁就能滿足要求 。選擇復(fù)合模比較好, 從總體來看，由于大批量生產(chǎn)，零件的要求比較高， 沖壓工件尺寸精度較高，工件平整，同軸度、對稱度及位置度誤差小，在一次行程內(nèi)可完成兩個以上工序，大大提高了生產(chǎn)率，但對模具制造精度要求較高，由于復(fù)合模要在一副模具中完成幾道沖壓工序，結(jié)構(gòu)一般要比單工序模復(fù)雜，同時模具的強度、剛度、可靠性也將隨之下降。而且各零部件在動作時要求相互不干涉，準(zhǔn)確可靠。因此模具的制造成本也就提高了，制造周期相對延長，維修也不如單工序模簡便。外形為48的圓,用沖裁方法速度快,質(zhì)量好,比其它加工方法(如銑削,切削)成本要低,效率要高,排樣也較為方便。內(nèi)形比較復(fù)雜,圓弧R1.5比較小,沖裁比較難,采用銑削或線切割等機加工的工件精度,表面粗糙度較高,但成本相對較高,效率較低.由于大批量生產(chǎn),在保證質(zhì)量的情況下,可以采用沖裁,對沖裁的凸,凹模要求就要提高,特別是凸模,要進(jìn)行熱處理,滲碳,淬火加回火等來提高強度和耐磨性,當(dāng)凸模磨損產(chǎn)生誤差時，要及時更換，來保證工件精度要求.對于沖壓過程中產(chǎn)品的開裂、起皺等問題，利用理論知識計算分析。模具材料在保證質(zhì)量的情況下，采用性能低的材料來節(jié)約成本。模具自動化程度高，操作方便，勞動強度低。對凸模的安裝和拆卸要方便，直接關(guān)系到凸模的更換。模具結(jié)構(gòu)要設(shè)計合理，防止沖壓時小孔的開裂?？着c邊緣的最小孔邊距a>2t 實際a>7mm 沖裁件的孔邊距符合要求，凸凹模最小壁厚=7.8mm 實際=9.3mm 符合要求。
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3 沖裁的工藝方案
沖裁件是大批量生產(chǎn)，平面要求平整，最大的尺寸為48mm，外形簡單，內(nèi)形復(fù)雜，工件料厚為３.5mm，若用單工序模進(jìn)行沖裁，則有兩種沖裁工藝方案：一是先落料?！『鬀_孔模這個方案定位較復(fù)雜，操作不方便，效率低而且不安全。二是先沖孔模 后落料模則定位簡單可靠，要用手鉗放置毛坯，多次進(jìn)出危險區(qū)域，很不安全。若采用連續(xù)模進(jìn)行沖壓，先沖孔后落料用兩個工序完成直接送料到下一步完成成品。因此，要控制沖裁件的孔與外形的相對位置精度就必須嚴(yán)格控制送料步距。若用復(fù)合模，沖裁的孔與外形的位置精度較高，工件較平整，具有校形的作用，模具制造復(fù)雜，可適用大批量生產(chǎn)，從以上比較多來看，在保證沖裁件質(zhì)量的情況下，應(yīng)盡可能降低成本，提高經(jīng)濟效益，工人操作方便、安全的情況下考慮，選擇復(fù)合模比較合適。
４ 排樣設(shè)計與計算
4.1 排樣方法與原則
由于產(chǎn)量大，材料利用率是一項很重要的經(jīng)濟指標(biāo)，要提高材料利用率就必須減小廢料面積，條料在沖裁過程中翻動要少，使工人操作方便、安全，減輕勞動強度，排樣應(yīng)保證沖裁件的質(zhì)量，無論是采用有廢料或少、無廢料的排樣，根據(jù)沖裁件在條料上的不同布置方法，排樣方法有直排、斜排、對排、多排等多種形式的排列方式，可以根據(jù)不同的沖裁件形狀加以選出用。現(xiàn)工件外形為圓形，采用有廢料的直排法，比較方便、合理。
4.2 確定搭邊值
搭邊起補償條料的剪裁誤差，送料步距誤差以及補償于條料與導(dǎo)料板之間有間隙所造成的送料歪斜誤差的作用。使凸，凹模刃口雙邊受力，受力平衡，合理間隙一易破壞，模具壽命與工件斷面質(zhì)量都能提高。對于利用搭邊自動送料模具，搭邊使條料有一定的剛度，以保證條料的連續(xù)送進(jìn)。搭邊的合理數(shù)值主要決定于材料厚度、材料種類、沖裁件的大小以及沖裁件的輪廓形狀等。一般板料愈厚，材料愈軟以及沖裁件尺寸愈大，形狀愈復(fù)雜，則搭邊值也應(yīng)愈大。表3-10 搭邊a和a數(shù)值。低碳鋼，搭邊值通常是由經(jīng)驗確定的，材料厚度3.0-3.6 圓件工件間a=2.2mm 側(cè)面a=2.5mm
4.3 送料步距與條料寬度的計算
送料步距Ａ 送料步距的大小應(yīng)為條料上兩個對應(yīng)沖裁件的對應(yīng)點之間的距離，每次只沖一個零件的步距按式（3-24） Ａ＝Ｄ＋a ?。粒?8＋2.2＝５０.2mm
條料寬度Ｂ 當(dāng)導(dǎo)料板之間有側(cè)壓裝置時或用手將條料緊貼單邊導(dǎo)料板（或兩個單邊導(dǎo)料銷）時，條料寬度按式(3-25) B=(D+2a+) 計算 表3-11 剪板機剪料的下偏差 條料厚度>3-4時，條料寬度>50-100時，＝1.0mm
條料寬度 Ｂ＝(48+2x2.5+1)=54mm
排樣圖(4-1)
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圖(4-2)
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圖(4-2)
4.4 材料利用率的計算
通常是以一個步距內(nèi)零件的實際面積與所用毛坯面積的百分率來表示 按式(3-27)
=100%=100%
式中 Ｓ—— 一個步距內(nèi)零件的實際面積
Ｓ—— 一個步距內(nèi)所需毛坯面積
A —— 送料步距
B —— 條料寬度
S=(6.168+7.9)3=21.1mm
S=(7.602+8.468)1.5=12.05mm
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S=(10-5.196+1.5)6.58=20.74mm
S=1.5=2.94mm
S=10=209.33mm
S= S+2(S+ S+S+S)=323 mm
S=r=1808.64 mm
S= S- S=1485.64 mm
=100%=100%=54.8%
準(zhǔn)確的利用率還應(yīng)考慮料頭、料尾以至裁板時邊料消耗情況，此時可用條料的總利用率表示
按式(3-28) =
式中 n ___ 條料上實際沖裁的零件數(shù)
L ___ 條料(或板料)長度
B ___ 條料(或板料)寬度
S___ 一個零件的實際面積
得
5 沖裁力計算
沖裁力是選擇壓力機的主要依據(jù)，也是設(shè)計模具所必須的數(shù)據(jù)對于普通平刃中的沖裁，其沖裁力F可按下式計算 (3-15) F=KLt
式中 F ___ 沖裁力 (N)
L ___ 沖裁件周長 (mm)
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t ___ 板料厚度 ?。╩m）
___ 材料的抗剪強度 (Mpa)
K ___ 安全系數(shù) 常取K＝1.3
5.1落料力、沖孔力、卸料力、推件力的計算
由圖（5-1）計算得
＝73.48mm
圖(5-1)
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落料力 F
沖孔力
卸料力 查表（3-8） 取K=0.03 按式（3-18）計算
F= KF=
推件力 取圖2-176的凹模刃口形式。h＝10mm 則n=h/t=10/3.5=2個
查表3-8 取K=0.045 F=n KF=1N
FN
=375
5.2 初選壓力機
初步選擇壓力機的噸位400KN
6 模具壓力中心
模具的壓力中心必須通過模柄軸線而和壓力機滑塊的中心線重合，否則滑塊就會受到偏心載荷而導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具的不正常磨損，降低模具壽命甚至損壞模具，對于沖裁其它任何對形狀的工件時，其壓力機就是工件的幾何中心。
求各段長度及各段的重心位置：
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圖6-1
如圖得： y
mm
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由各分力矩之和等于合力矩，即可解得
=
=
因為x軸對稱 所以
所以模具的壓力中心為(
7 凸凹模的設(shè)計
沖裁件的尺寸精度取決于凸，凹模刃口部分的尺寸。沖裁的合理間隙也要靠凸，凹模刃口部分的尺寸來實現(xiàn)的保證。正確地確定刃口部分尺寸是相當(dāng)重要的。
7.1尺寸計算原則
1） 落料件的尺寸取決于凹模尺寸，沖孔件的尺寸取決于凸模尺寸。因此，設(shè)計落料模時，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上，設(shè)計沖孔模時，以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。
2） 考慮到?jīng)_裁時凸，凹模的磨損，在設(shè)計凸，凹模刃口尺寸時，對基準(zhǔn)件刃口尺寸在磨損后增大的，應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)較小的數(shù)值。對基準(zhǔn)件刃口尺寸在磨損后減小，應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)較大的數(shù)值，在凸，凹模磨損到一定程度的情況下，仍能沖出合格的零件。
3) 確定模具刃口制造公差時，要既能保證工件的精度要求，又能保證有合理的間隙數(shù)值，一般模具制造精度比工件精度高3-4級
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7.2落料凸、凹模刃口尺寸計算
采用凸模與凹模分開加工，要分別標(biāo)注凸模和凹模刃口尺寸與制造公差，對零件圖中未注公差尺寸，按IT12級計算極限偏差，適用于圓形或簡單形狀的工件，為了保證間隙值。
按式（3-7）
式中 ?。撸摺⊥鼓５闹圃旃?
____ 凹模的制造公差
查表2-10 落料、沖孔模刃口始用間隙，
材料： 20鋼 厚度：3.5mm
Z =0.66 Z=0.58
查表3-6 簡單形狀沖裁時凸，凹模的制造偏差，公稱尺寸48，
凸模偏差＝-0.02 凹模偏差＝+0.03
校核：Z- Z＝0.08 ?。?.05
滿足 條件
當(dāng)工件公差為IT12時，取x＝0.75
按式（3-5） D＝（D
＝（48+0.750.25）
D＝（D- Z）＝
?。?7.23
7.3沖孔凸、凹模刃口尺寸計算
對內(nèi)輪廓的沖孔，由于形狀較復(fù)雜故采用單配加工方法計算，當(dāng)以凸模為基準(zhǔn)件時，根據(jù)凸
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模磨損后的尺寸變化情況，將零件圖中各尺寸進(jìn)行分類：
第一類： 凸?；虬寄Ｔ谀p后會增大的尺寸 6 1
第二類： 凸?；虬寄Ｔ谀p后會減小的尺寸 21.7 1.5 20.5
查表2-10 落料、沖孔模刃口始用間隙 Z =0.66 Z=0.58
當(dāng)工件公差為IT12時， 取x=0.75
按式（3-8） A
6＝
1＝
按式（3-9）
17.9＝
21.7
1. 5
20.5
沖孔凹模的基本尺寸與凸模相同，分別是5.88 0.93 18.04 21.86 1.58
20.88 注明以0.58-0.66間隙與沖孔凸模配制
7.4 凹模的高度與強度校核
凹模的外形尺寸應(yīng)保證凹模朋足夠的強度與剛度，凹模的厚度還應(yīng)考慮修磨量，凹模的外形尺寸一般是根據(jù)被沖材料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸來確定的
按式（2-25） 凹模厚度 H＝kb
式中 b?。撸邲_裁件的最大外形尺寸
k ＿＿系數(shù)
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查表2-17 k=0.6
H=0.648=28.8 取 H＝30
按式（2-26） c=(1.5-2)H=30(1.5-2)=45-60 取 c=66
按上式計算的凹模外形尺寸，可以保證凹模有足夠的強度和剛度。一般可不再進(jìn)行強度校核
7.5 凸模的強度校核
在一般情況下，凸模的強度是足夠的，所以不用進(jìn)行強度計算。但是對于特別細(xì)長的凸?；虬辶虾穸容^大的情況下，應(yīng)進(jìn)行壓應(yīng)力和彎壓力的校核。檢查其危險斷面尺寸和自由長度是否滿足強度要求。
壓應(yīng)力的校核 圓形凸模按工（2-19）進(jìn)行校核
d 實際7.93.5 合格
式中 d ＿＿ 凸模最小直徑?。╩m）
t ____ 料厚?。╩m）
＿＿ 材料的抗剪強度?。∕pa）
?。撸摺⊥鼓２牧系脑S用應(yīng)用?。∕pa） 工具鋼取1000-1600Mpa
彎曲應(yīng)力的校核：
無導(dǎo)向裝置的圓形凸模按式（2-23）
L
式中 L＿＿ 允許的凸模最大自由長度?。╩m）
d _____ 凸模的最小直徑 ?。╩m）
F ＿＿＿ 沖裁力 （N）
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7.6 凸凹模的強度校核
眬模具為復(fù)合沖裁模，因此除沖孔凸模和落料凹模外，必然還有一個凸凹模。所示椡核
凸凹模的強度：按式（2-27）得凸凹模的最小壁厚m=1.5t=5.25mm,而實際最小壁厚為13.15mm
幫符合強度要求，凸凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配制，并保證雙面間隙0.58-0.66
查表4-4 最小直徑D＝32mm 而實際直徑為D＝48mm
凹模
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凸模
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凸凹模
8 凸模墊板承壓計算
凸模頂端與墊板直接接觸，單位壓力超過墊板材料的許用擠壓應(yīng)力時，墊板表面就會損傷或
者彎曲，為此應(yīng)在凸模頂端與墊板之間加厚墊板，墊板承壓面的壓應(yīng)力不應(yīng)超過許用壓應(yīng)力
＝
式中 F＿＿ 沖裁力
A＿＿ 承壓面積
＿＿ 墊板許用擠壓應(yīng)力
=323mm 螺釘面積 S＝＝50.24 mm
A＝－S＝272.76 mm
?。?28.95Mpa<=1400MPa
9 橡膠的選用與校核
橡膠允許承受的負(fù)荷較大，且安裝調(diào)整方便，價錢又不貴，為了保證橡膠的正常使用，不
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至于過早損壞，應(yīng)控制壓縮量，一般小于等于35%
橡膠的工作行程S
S?。撸摺⌒读习寤蛲萍?、壓邊圈等的工作行程與模具修磨量或調(diào)整量（4-6mm）之
和再加1
上模橡膠的計算：
S＝4.5+（4－6）+1＝9.5
根據(jù)工作行程S計算橡膠的自由高度按式（1-4）
H＝（3.5－4）S
H＝（3.5－4）9.5＝33.25-38
根據(jù) H計算橡膠的裝配高度按式（1-5）
H＝（0.85－0.9）H
H＝（0.85－0.9）（33.25－38）＝28.26－34.2 取 H＝30mm
下模橡膠的計算：
S＝4+（4－6）+1＝9mm
按式（1－4） H＝（3.5－4）9＝31.5－36
按式（1－5）
H＝（0.85－0.9）H＝26.775－32.4 取 H＝30mm
橡膠所產(chǎn)生的壓力按式（1－2）
F＝AP?。∟）
式中 A ―― 橡膠的橫截面積?。╩m）
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P ―― 與橡膠壓縮量有關(guān)的單位壓力?。∕pa）
查表 1－2
要有足夠的強度與剛度，要有足夠的精度，上、下模之間的導(dǎo)向要精確。
根據(jù)模具形式采用中間導(dǎo)柱模架，兩個一大一小導(dǎo)柱左右對稱分布，受力均衡，所以導(dǎo)壓縮量15%的單位壓力0.5Mpa
A=
F=AP=15850.720.5=7925.36N7.93KN
F>F 合格 可以使用
上模座橡膠壓力計算：
A＝(26=(676-25-12)=1664.2
F=AP=1664.20.74=1.23KN
10 模架的選用
模架是由上、下模座、模柄及導(dǎo)向裝置（最常用的是導(dǎo)柱、導(dǎo)套）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，并且承受沖壓過程中的全部載荷。模架的上模
座通過模柄與壓力機滑塊相連，下模座用螺釘壓板固定在壓力機工作臺面。上、下模之間靠
模架的導(dǎo)向裝置來保持其精確位置，以引導(dǎo)凸模的運動，保證沖裁過程中間隙均勻。模架
柱、導(dǎo)套磨損均勻，但是只能一個方向送料。
上模座： L/mm=375
下模座： L/mm＝
導(dǎo)柱： d/mmL/mm=35175
導(dǎo)套： d/mmL/mmD/mm=359048
墊板厚度?。骸?mm
凸模固定板厚度?。骸?8mm
寧波工程學(xué)院機械工程系 第 20頁
寧波工程學(xué)院機械工程系 第 21頁
設(shè)計計算書
凹模的厚度定為： 45mm
卸料板厚度?。骸?6mm
模具的閉合高度：
H＝45+10+18+45+8+66+8+55＝255mm
11 沖壓設(shè)備的選用
冷沖壓生產(chǎn)中，為了適應(yīng)不同的沖壓工作需要，采用各種不同類型的壓力機 選用開式固定
臺壓力機表1－2
型 號： J21－40
公稱壓力： 400KN
滑塊行程：80mm
最大裝模高度： 330mm
連桿調(diào)節(jié)長度： 70mm
工作臺尺寸（前后左右）： 460700mm
墊板尺寸（厚度孔徑）： 30200mm
模柄孔尺寸（直徑深度）： 5070mm
墊塊：16030mm
12 結(jié)束語
通過本次的設(shè)計，懂得了設(shè)計過程，模具的動作過程，要注意的一些問題。解決在設(shè)計中遇
到的模具的安裝，材料的選用，裝配合理性等問題。在心中留有一份全面的底，給工作打下一個良好的基礎(chǔ)，提高了自己獨立設(shè)計的能力，創(chuàng)造了一個鍛煉機會，也是對自己在這大學(xué)期
間所學(xué)知識的一個綜合利用，提高了應(yīng)用能力，理論聯(lián)系實際，能指導(dǎo)生產(chǎn)，對以后有極大的幫助
致謝
感謝梁春羽老師二個月來的精心指導(dǎo)，對本人和設(shè)計給于了極大的幫助，懂得許多曾未有的知
識的體驗，在這表示衷心的感謝。還要感謝其他老師的指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助，非常感謝大家
參考文獻(xiàn)：
設(shè)計計算書
1 許發(fā)樾編 模具實用技術(shù)叢書編委會 北京：機械工業(yè)出版社 1999.6
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3 馮炳堯 韓泰榮 殷振海 蔣文森編 模具設(shè)計與制造簡明手冊 上?？茖W(xué)
出版社出版 1987.4
4 李云程編 模具制造工世學(xué) 北京：機械工業(yè)出版社 2000.10
5溫松明主編 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) 湖南大學(xué)出版社 2003.
6虞傳寶主編 冷沖壓及塑料成型工藝與模具設(shè)計資料 北京：機械工業(yè)出版社
1992.12
7李澄主編 機械制圖 北京：高等教育出版社 1997
8 何忠保 陳曉華 王秀英編 典型零件模具圖冊 北京：機械工業(yè)出版社 2000.11
9陳炎嗣 訓(xùn)壓模具設(shè)計與制造技術(shù) 北京出版社 1991.4
寧波工程學(xué)院機械工程系 第22頁
設(shè)計計算書
標(biāo)題 鎖片落料沖孔復(fù)合模
摘要：本論文根據(jù)產(chǎn)品圖樣，分析沖裁件的形狀、特點、尺寸大小精度要求、表面質(zhì)量及所
用材料等沖壓工世性，在此基礎(chǔ)了，根據(jù)復(fù)合模的高效、高質(zhì)量等特點選用倒裝的復(fù)合模，上出件，下出廢料，廢料直接從沖床臺面孔排出，不阻塞，操作方便、安全。上模采用橡膠，起到一定的平整作用，提高工件質(zhì)量，甚至減少工序。分別設(shè)計了凸凹模、凸模、凹模的結(jié)構(gòu)，
凸模采用成型加工或線切割，沖裁部分進(jìn)行熱處理，由螺釘固定，剛性推件，彈性卸料裝置
橡膠的彈性把料板由下而上推出，隨上模的動作而動作，運動平穩(wěn)可靠且不易損壞模具，采用中間導(dǎo)柱圓形有利用安裝，且因安裝不當(dāng)而造成模具損壞，根據(jù)沖壓力選擇開式固定臺壓力機
關(guān)鍵詞：沖裁件 復(fù)合?！ ≡O(shè)計
Abstract: The present paper basis product pattern, the analysis blanking shape, the characteristic, the size size precision request,the surface quality and use ramming labor world and so on the material, in this foundation, according to the superposable die the superposable die which was highly effective, high grade and so on the characteristic selects inverts, on, got down the waste material, the waste material discharges directly from the punch press Taiwan face,did not block, ease of operation, security. The top die uses the rubber, plays to the certain smooth role, improves the work piece quality, even reduces the working procedure. Has designed the convex-concave mold, the raised mold, the concave mold structure separately, the raised mold uses takes shape the processing or the line cuts, the blanking partially carries on the heat treatment, by the screw retention, the rigidity pushes, the elastic dumping device rubber elasticity from bootom to top promotes the yard lumber, but acts along with the top die movement, the movement steady reliable also is not easy to damage the mold among, uses the guide pillar circular to have the use installment, also because of does not install when but creates the mold damage, according to flushes the pressure to choose the type fixed platform press.
Key word: Blanking superposable die design.
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設(shè)計計算書
3 沖裁的工藝方案
沖裁件是大批量生產(chǎn)，平面要求平整，最大的尺寸為48mm，外形簡單，內(nèi)形復(fù)雜，工件料厚為３.5mm，若用單工序模進(jìn)行沖裁，則有兩種沖裁工藝方案：一是先落料模 后沖孔模這個方案定位較復(fù)雜，操作不方便，效率低而且不安全。二是先沖孔模 后落料模則定位簡單可靠，要用手鉗放置毛坯，多次進(jìn)出危險區(qū)域，很不安全。若采用連續(xù)模進(jìn)行沖壓，先沖孔后落料用兩個工序完成直接送料到下一步完成成品。因此，要控制沖裁件的孔與外形的相對位置精度就必須嚴(yán)格控制送料步距。若用復(fù)合模，沖裁的孔與外形的位置精度較高，工件較平整，具有校形的作用，模具制造復(fù)雜，可適用大批量生產(chǎn)，從以上比較多來看，在保證沖裁件質(zhì)量的情況下，應(yīng)盡可能降低成本，提高經(jīng)濟效益，工人操作方便、安全的情況下考慮，選擇復(fù)合模比較合適。
４ 排樣設(shè)計與計算
4.1 排樣方法與原則
由于產(chǎn)量大，材料利用率是一項很重要的經(jīng)濟指標(biāo)，要提高材料利用率就必須減小廢料面積，條料在沖裁過程中翻動要少，使工人操作方便、安全，減輕勞動強度，排樣應(yīng)保證沖裁件的質(zhì)量，無論是采用有廢料或少、無廢料的排樣，根據(jù)沖裁件在條料上的不同布置方法，排樣方法有直排、斜排、對排、多排等多種形式的排列方式，可以根據(jù)不同的沖裁件形狀加以選出用?，F(xiàn)工件外形為圓形，采用有廢料的直排法，比較方便、合理。
4.2 確定搭邊值
搭邊起補償條料的剪裁誤差，送料步距誤差以及補償于條料與導(dǎo)料板之間有間隙所造成的送料歪斜誤差的作用。使凸，凹模刃口雙邊受力，受力平衡，合理間隙一易破壞，模具壽命與工件斷面質(zhì)量都能提高。對于利用搭邊自動送料模具，搭邊使條料有一定的剛度，以保證條料的連續(xù)送進(jìn)。搭邊的合理數(shù)值主要決定于材料厚度、材料種類、沖裁件的大小以及沖裁件的輪廓形狀等。一般板料愈厚，材料愈軟以及
寧波工程學(xué)院機械工程系 第 5頁
沖裁件尺寸愈大，形狀愈復(fù)雜，則搭邊值也應(yīng)愈大。表3-10 搭邊a和a數(shù)值。低碳鋼，搭邊值通常是由經(jīng)驗確定的，材料厚度3.0-3.6 圓件工件間a=2.2mm 側(cè)面a=2.5mm
4.3 送料步距與條料寬度的計算
送料步距Ａ 送料步距的大小應(yīng)為條料上兩個對應(yīng)沖裁件的對應(yīng)點之間的距離，每次只沖一個零件的步距按式（3-24） Ａ＝Ｄ＋a Ａ＝48＋2.2＝５０.2mm
條料寬度Ｂ 當(dāng)導(dǎo)料板之間有側(cè)壓裝置時或用手將條料緊貼單邊導(dǎo)料板（或兩個單邊導(dǎo)料銷）時，條料寬度按式(3-25) B=(D+2a+) 計算 表3-11 剪板機剪料的下偏差 條料厚度>3-4時，條料寬度>50-100時，＝1.0mm
條料寬度 Ｂ＝(48+2x2.5+1)=54mm
排樣圖(4-1)
設(shè)計計算書
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設(shè)計計算書
圖(4-2)
4.4 材料利用率的計算
通常是以一個步距內(nèi)零件的實際面積與所用毛坯面積的百分率來表示 按式(3-27)
=100%=100%
式中 Ｓ—— 一個步距內(nèi)零件的實際面積
?。印∫粋€步距內(nèi)所需毛坯面積
A —— 送料步距
B —— 條料寬度
S=(6.168+7.9)3=21.1mm
S=(7.602+8.468)1.5=12.05mm
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設(shè)計計算書
凹模的厚度定為： 45mm
卸料板厚度取： 16mm
模具的閉合高度：H＝45+10+18+45+8+66+8+55＝255mm
墊塊：16030mm
11 沖壓設(shè)備的選用
冷沖壓生產(chǎn)中，為了適應(yīng)不同的沖壓工作需要，采用各種不同類型的壓力機，選用開式固定臺壓力機表1－2
型 號： J21－40
公稱壓力： 400KN
滑塊行程：80mm
最大裝模高度： 330mm
連桿調(diào)節(jié)長度： 70mm
工作臺尺寸（前后左右）： 460700mm
墊板尺寸（厚度孔徑）： 30200mm
模柄孔尺寸（直徑深度）： 5070mm
12 結(jié)束語
通過本次的設(shè)計，懂得了設(shè)計過程，模具的動作過程，要注意的一些問題。解決在設(shè)計中遇到的模具的安裝，材料的選用，裝配合理性等問題。在心中留有一份全面的底，給工作打下一個良好的基礎(chǔ)，提高了自己獨立設(shè)計的能力，創(chuàng)造了一個鍛煉機會，也是對自己在這大學(xué)期間所學(xué)知識的一個綜合利用，提高了應(yīng)用能力，理論聯(lián)系實際，能指導(dǎo)生產(chǎn)，對以后有極大的幫助
致謝
感謝梁春羽老師二個月來的精心指導(dǎo)，對本人和設(shè)計給于了極大的幫助，懂得許多曾未有的知識的體驗，在這表示衷心的感謝。還要感謝其他老師的指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助，非常感謝大家
參考文獻(xiàn)：
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