傳動(dòng)蓋沖壓工藝制定及沖孔模具設(shè)計(jì),傳動(dòng),沖壓,工藝,制定,制訂,沖孔,模具設(shè)計(jì)
摘 要
本設(shè)計(jì)中介紹了傳動(dòng)蓋沖孔的沖壓工藝分析，工藝方案的分析和制定，排樣圖的設(shè)計(jì)，總的沖壓力計(jì)算及壓力中心的計(jì)算，刃口尺寸的計(jì)算，彈簧的計(jì)算和選用，凸模、凹模或凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及其他沖模零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制模具裝配圖和工作零件圖，編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，填寫(xiě)沖壓工藝卡和工作零件機(jī)械加工工藝過(guò)程卡，注意凸、凹模的配合加工。有關(guān)工藝參數(shù)的計(jì)算，如：沖裁力、卸料力的計(jì)算。沖孔模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有關(guān)于非標(biāo)準(zhǔn)件的計(jì)算與設(shè)計(jì)等等。
關(guān)鍵詞：凸模； 凹模；工藝;裝配圖
Abstract
In this design introduced the transmission covers the punch holes the ramming craft analysis, the craft plan formulation, arranges the specimen map design, the always ramming strength computation and the center of pressure computation, the cutting edge size computation, the spring, the rubber computation and selects, the raised mold, the concave mold or the convex-concave mold structural design and all that die the components structural design, draws up the mold assembly drawing and the work detail drawing, the compilation design instruction booklet, fills in the ramming craft card and the work components machine-finishing technological process card, raised pays attention to, the concave mold coordinate processing. The calculation concerning craft parameter, such as: Hurtle to cut the dint and unload the calculation of anticipate the dint. The blunt bore molding tool structure designs the medium calculation and the design etc. concerning not standard piece.
Key words: Raised mold; Concave mold; Plan; Installation;
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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙
目錄
1、緒論 1
2、 工藝編制 4
2.1工藝分析 4
2.2 工藝方案的分析和確定 4
2.3 確定各工序模具種類(lèi)及型式 5
2.4 主要工藝參數(shù)計(jì)算 5
2.5 計(jì)算各工序壓力、壓力中心、初選壓力機(jī) 6
2.6 確定沖壓設(shè)備 6
2.7填寫(xiě)沖壓工序卡 6
3、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7
3.1 選擇模架及確定其它沖模零件尺寸 7
3.2 計(jì)算凸凹模刃口尺寸 7
3.3 凹模設(shè)計(jì) 7
3.4凸模設(shè)計(jì) 8
3.5設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)零件 8
3.6壓力機(jī)的選擇 8
4、附表 9
5、結(jié)論 9
6、參考文獻(xiàn)： 10
第1頁(yè)
1、緒論
模具是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備，模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，產(chǎn)品零件廣泛采用沖壓、鍛壓成壓鑄成形、擠壓成形、塑料注射或其他成形加工方法，與成形模具相配套，使坯料成形加工成符合產(chǎn)品要求的零件。模具已廣泛應(yīng)用于電機(jī)電器產(chǎn)品、電子和計(jì)算機(jī)產(chǎn)品、儀表、家用電器、汽車(chē)、軍械、通用機(jī)械等產(chǎn)品的生產(chǎn)中。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來(lái)的高精度、高復(fù)雜程度、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。
中國(guó)模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
?目前，中國(guó)17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)約50多萬(wàn)。1999年中國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值已達(dá)245億元人民幣。工業(yè)總產(chǎn)值中企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷(xiāo)售的約占三分之一。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其它各類(lèi)模具約占11%。
?鑒于模具作為包括機(jī)床工具、汽車(chē)制造、食品包裝等在內(nèi)的機(jī)械行業(yè)中機(jī)械基礎(chǔ)件產(chǎn)業(yè)，以及電工電器、電子及信息行業(yè)的支持產(chǎn)業(yè)，在發(fā)展先進(jìn)生產(chǎn)力當(dāng)中，處于非常關(guān)鍵并服務(wù)全行業(yè)的地位，其發(fā)展對(duì)產(chǎn)業(yè)配套能力的提升和促進(jìn)產(chǎn)業(yè)聚集優(yōu)勢(shì)的形成將起到重要作用。改革開(kāi)放以來(lái)，中國(guó)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(guó)有專(zhuān)業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)、合資企業(yè)、獨(dú)資企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)，都得到了快速發(fā)展，集體和私營(yíng)的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。目前，國(guó)內(nèi)已能生產(chǎn)精度達(dá)2微米的精密多工位級(jí)進(jìn)模，工位數(shù)最多已達(dá)160個(gè)，壽命1～2億次。在大型塑料模具方面，現(xiàn)在已能生產(chǎn)48英寸電視的塑殼模具、6.5Kｇ大容量洗衣機(jī)的塑料模具，以及汽車(chē)保險(xiǎn)杠、整體儀表板等模具。在精密塑料模具方面，國(guó)內(nèi)已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具等。在大型精密復(fù)雜壓鑄模方面，國(guó)內(nèi)已能生產(chǎn)自動(dòng)扶梯整體踏板壓鑄模及汽車(chē)后橋齒輪箱壓鑄模。在汽車(chē)模具方面，現(xiàn)已能制造新轎車(chē)的部分覆蓋件模具。其他類(lèi)型的模具，例如子午線輪胎活絡(luò)模具、鋁合金和塑料門(mén)窗異型材擠出模等，也都達(dá)到了較高的水平，并可替代進(jìn)口模具。
在中國(guó)，人們已經(jīng)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到模具在制造中的重要基礎(chǔ)地位，認(rèn)識(shí)到模具技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(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(kāi)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?jiǎng)恿Α４送?，許多研究機(jī)構(gòu)和大專(zhuān)院校開(kāi)展模具技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)。目前，從事模具技術(shù)研究的機(jī)構(gòu)和院校已
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達(dá)30余家，從事模
具技術(shù)教育的培訓(xùn)的院校已超過(guò)50余家。其中，獲得國(guó)家重點(diǎn)資助建設(shè)的有華中理工大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海交通大學(xué)CAD國(guó)家工程研究中心、北京機(jī)電研究所精沖技術(shù)國(guó)家工程研究中心和鄭州工業(yè)大學(xué)橡塑模具國(guó)家工程研究中心等。經(jīng)過(guò)多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)、模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)、快速成型與快速制模技術(shù)、新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)。
雖然中國(guó)模具工業(yè)在過(guò)去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重還比較低，CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高，許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用還不夠廣泛等等。特別在大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命模具技術(shù)上存在明顯差距，這些類(lèi)型模具的生產(chǎn)能力也不能滿足國(guó)內(nèi)需求，因而需要大量從國(guó)外進(jìn)口。
中國(guó)模具行業(yè)發(fā)展前景
巨大的市場(chǎng)需求將推動(dòng)中國(guó)模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。
1999年中國(guó)大陸制造工業(yè)對(duì)模具的總市場(chǎng)需求量約為330億元，今后幾年仍將以每年10%以上的速度增長(zhǎng)。對(duì)于大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具需求的增長(zhǎng)將遠(yuǎn)超過(guò)每年10%的增幅。
?汽車(chē)、摩托車(chē)行業(yè)的模具需求將占國(guó)內(nèi)模具市場(chǎng)的一半左右。1999年，國(guó)內(nèi)汽車(chē)年產(chǎn)量為183萬(wàn)輛，。保有量為1500萬(wàn)輛，預(yù)計(jì)到2005年汽車(chē)年產(chǎn)量將達(dá)300萬(wàn)輛。汽車(chē)、摩托車(chē)行業(yè)的發(fā)展將會(huì)大大推動(dòng)模具工業(yè)的高速增長(zhǎng)，特別是汽車(chē)覆蓋件模具、塑料模具和壓鑄模具的發(fā)展。例如，到2005年汽車(chē)行業(yè)將需要各種塑料件36萬(wàn)噸，而目前的生產(chǎn)能力僅為20多萬(wàn)噸，因此發(fā)展空間十分廣闊。?家用電器，如彩電、冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)等，在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)很大。目前，我國(guó)的彩電的年產(chǎn)量已超過(guò)3200萬(wàn)臺(tái)，電冰箱、洗衣機(jī)和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過(guò)了1000萬(wàn)臺(tái)。家用電器行業(yè)的發(fā)展對(duì)模具的需求量也將會(huì)很大。
其他發(fā)展較快的行業(yè)，如電子、通訊和建筑材料等行業(yè)對(duì)模具的需求，都將對(duì)中國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的推動(dòng)作用。
模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的基礎(chǔ)工藝裝備。模具在機(jī)械，電子，輕工，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，已成為使用最廣泛的工業(yè)化生產(chǎn)的主要工藝裝備，它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中60%--80%產(chǎn)品零件，組件和部件的加工生產(chǎn)。“模具就是產(chǎn)品質(zhì)量”，“模具就是經(jīng)濟(jì)效益”的觀念已被越來(lái)越多的人所認(rèn)識(shí)和接受。模具生產(chǎn)技術(shù)的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品的制造水平的重要標(biāo)志。
現(xiàn)代模具的產(chǎn)生和發(fā)展與現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展基本上是同步的，是現(xiàn)代制造業(yè)的重要組成部分。它的發(fā)展大體經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段：最先是手工技術(shù)為主，輔之以機(jī)械化、半機(jī)械化的加工工具生產(chǎn)。此時(shí)，人們依靠人工的鋸、銼、鑿和車(chē)床、刨床等設(shè)備生產(chǎn)模具；當(dāng)用銑床、磨床等精加工設(shè)備制造模具時(shí)，模具進(jìn)入了工業(yè)化生產(chǎn)階段。
綜上所述，模具技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的重要代表，模具工業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要組成部分，模具工業(yè)又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。
2、 工藝編制
2.1工藝分析
根據(jù)制件的材料、厚度、形狀及尺寸，在進(jìn)行沖壓工藝設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn)：
2.1.1 該制件為圓形拉深件，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，毛坯尺寸的計(jì)算是一個(gè)特點(diǎn)。
2.1.2 制件不大，且深度尺寸也較小，可能只需一次經(jīng)過(guò)一 次拉深。如果需要經(jīng)過(guò)多次拉深，則拉深工序的確定以及拉深工序件尺寸的計(jì)算是正確進(jìn)行工藝和模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。
2.1.3 沖裁間隙、拉深凸凹模間隙以及每道拉深的高度的確定，應(yīng)符合制件的要求。
2.1.4 各工序凸、凹模動(dòng)作行程的確定應(yīng)保證各工序動(dòng)作的穩(wěn)妥、連貫。
2.2 工藝方案的分析和確定
2.2.1 工藝方案分析
根據(jù)制件的工藝性分析，其基本工序有落料、拉深、沖孔、切邊四種。其先后順序組合，可得到以下幾種方案：
2.1.1.1落料—拉深—整形—沖孔—切邊 單工序沖壓
2.1.1.2落料—拉深—整形—切邊—沖孔 單工序沖壓
2.1.1.3落料、拉深復(fù)合—整形—沖孔—切邊 復(fù)合沖壓
2.1.1.4落料、拉深復(fù)合—整形—沖孔、切邊復(fù)合 復(fù)合沖壓
2.1.1.5落料—拉深—整形—沖孔—切邊采用級(jí)進(jìn)模
方案1.1.1和1.1.2都屬于單工序沖壓，其模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)、制造周期短、投產(chǎn)快，而且對(duì)于剛剛設(shè)計(jì)模具的新手都是比較合適的。方案1.1.1與方案1.1.2相比而言，先沖孔后切邊，可以保證制件的精確度；方案1.1.3、1.1.4都為復(fù)合沖壓，雖然減少了工序數(shù)量，提高了效率，但由于制件結(jié)構(gòu)尺寸不大，壁厚小，復(fù)合模裝配較困難、強(qiáng)度也會(huì)受到影響，方案1.1.5其生產(chǎn)力高，可實(shí)行自動(dòng)化生產(chǎn)，勞動(dòng)強(qiáng)度低。但此類(lèi)模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)困難，在安裝、調(diào)試、維修時(shí)較困難制造周期較長(zhǎng)，適合于大型企業(yè)生產(chǎn)?？紤]到制件的精度要求不高，生產(chǎn)批量不是很大，而且適合剛剛起步設(shè)計(jì)模具的新手，因此方案1.1.1與其它方案相比最為合適。在本制件中有一個(gè)兩孔的同軸度要求，在本設(shè)計(jì)沖孔中不予考慮，在切邊時(shí)保證它的同軸度要求。
2.3 確定各工序模具種類(lèi)及型式
沖壓工藝方案確定后，各工序的模具種類(lèi)也就自然確定。如傳動(dòng)蓋選用的沖模有：落料模、拉深模、沖孔模、切邊模、整形模。
2.4 主要工藝參數(shù)計(jì)算
2.4.1 計(jì)算毛坯直徑D［1］
D=
=
=95.25mm
≈95mm
2.4.2 確定拉深次數(shù) ［1］
判斷能否一次拉出
零件所要求的拉深系數(shù)（即總拉深系數(shù)）：
d 52
===0.55
=0.48
可見(jiàn)>
∴只需一次拉深
2.4.3 確定排樣圖、裁板方案 ［1］
這里的毛坯為簡(jiǎn)單的圓形，而且尺寸也不算小，考慮到操作方便，宜采用單排。
a=1.2mm, a1=1.5mm
條料寬度B=（D+2a1+△）
△查文獻(xiàn)［1］表3-11為1
B=(95+2×1.5+1)
B=99mm
送料步距A=D+a
=95+1.2
=96.2mm
η=×100％
3.14×47.5
=×100%
=74.4%
2.5 計(jì)算各工序壓力、壓力中心、初選壓力機(jī)
2.5.1 沖裁力計(jì)算 ［1］
F=Ltσь
σь=275～383 MPa σь取350 MPa
F=3.14×D×tσь
=3.14×30×2×350
=65940 N
=65.94 KN
2.5.2 卸料力計(jì)算 ［1］
F卸=K卸×F
K卸=0.025～0.06 K卸取0.04
F卸=0.04×65.94
=2.64 KN
2.5.3 總壓力計(jì)算
F總=F+F卸=65.94+2.64 =68.58 KN
2.5.4 初選壓力機(jī)
由于該制件是小型制件，且精度要求不高，因此選用開(kāi)式可傾壓力機(jī)。它具有工作臺(tái)三面敞開(kāi)，操作方便，成本低廉的特點(diǎn)。在這里根據(jù)總壓力為78.47KN，選取100KN型號(hào)為J23-10A。
2.5.5 確定壓力中心
由于該制件的毛坯及各工序件均為軸對(duì)稱圖形，而且只有一個(gè)工位，因此壓力中心必定與制件的幾何中心重合。
2.6 確定沖壓設(shè)備
根據(jù)有關(guān)計(jì)算沖壓力的公式和計(jì)算方法，分別確定各工序所需總壓力，然后根據(jù)工廠沖壓設(shè)備的實(shí)際情況，確定各工序用的沖壓設(shè)備類(lèi)型和規(guī)格。
2.7填寫(xiě)沖壓工序卡
（見(jiàn)工序卡）
3、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1 選擇模架及確定其它沖模零件尺寸
［2］ 選用滑動(dòng)導(dǎo)向中間導(dǎo)柱圓形模架規(guī)格。由凹模周界尺寸及模架閉合高度在140～165之間。
模架 100×140～165 I GB/T2851.6-1990
3.2 計(jì)算凸凹模刃口尺寸
［1］ =0.12 mm
=0.16 mm
-=0.04 mm
凸模和凹模的制造偏差：
沖孔部分：=+0.025 mm =-0.02 mm
=0.045 > -
∴不能采用分別加工法。
采用凸模和凹模單配加工的尺寸計(jì)算：
Φ x=0.5
=30.105
=
x=0.5
=26
沖孔凸模的基本尺寸和凹模相同，不必注公差，注明以0.10～0.14mm間隙與沖孔凹模配制。
根據(jù)確定的沖壓工藝方案和制件的形狀特點(diǎn)、要求等因素確定沖模的類(lèi)型及結(jié)構(gòu)形式。
3.3 凹模設(shè)計(jì)
［3］因制件形狀簡(jiǎn)單，總體尺寸不大，選用整體式凹模，洞口形式為直壁式。沖壓模一般零件的材料及熱處理要求，選用T10A為凹模材料。
凹模厚度 ［1］ H=Kb K=0.28
H=0.28×80
=22.4 mm
凹模壁厚 C=（1.5～2）H
=1.6×22.4
=35.84 mm 取整C=35 mm
凹模周界尺寸D ［2］
D=100
3.4凸模設(shè)計(jì)
L=+++Y
為凸模固定板厚度
為卸料板厚度
為導(dǎo)料板厚度
Y取20～25
L=12+20+24
=56 mm
3.5設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)零件
根據(jù)模架的整體結(jié)構(gòu)和凸凹模的尺寸計(jì)算設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)零件，詳見(jiàn)圖紙。
3.6壓力機(jī)的選擇
模具閉合高度為172mm,初選壓力機(jī)為J23-10A，最大閉合高度為180mm,因此符合要求。
4、附表
（圖紙）
5、結(jié)論
通過(guò)這次傳動(dòng)蓋沖孔模的設(shè)計(jì)，使我對(duì)冷沖模的設(shè)計(jì)有了進(jìn)一步的了解和掌握。尤其是在沖壓工藝方面，通過(guò)在圖書(shū)館的查詢和網(wǎng)上的查找，我知道了沖壓在模具設(shè)計(jì)中的重要性。作為一名學(xué)習(xí)模具設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，光有課堂上的理論知識(shí)還是不夠的，我們經(jīng)過(guò)在模具廠的實(shí)習(xí)，對(duì)模具有了親身的經(jīng)歷后再來(lái)設(shè)計(jì)模具會(huì)比較的直觀和有頭緒。在這次的設(shè)計(jì)中，我結(jié)合了理論與實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，有什么不懂的地方就查詢工具書(shū)或請(qǐng)教指導(dǎo)老師，循序漸進(jìn)，找到合適的沖壓方案，對(duì)尺寸的計(jì)算也是比較嚴(yán)謹(jǐn)。在本設(shè)計(jì)中要注意凸模和凹模的配合加工，同軸度要求在切邊時(shí)保證。
在這次的設(shè)計(jì)中要感謝我的指導(dǎo)老師匡余華，給了我許多關(guān)于設(shè)計(jì)方面的指導(dǎo)，在這里我再次表示由衷的感謝！
6、參考文獻(xiàn)：
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［8］陳炎嗣 郭景儀編 《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)》 北京出版社 1991
［9］沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組編著 《沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社 2000
［10］張毅主 《現(xiàn)代沖壓技術(shù)》 國(guó)防工業(yè)出版社 1994
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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙
目 錄
第1章 緒論與概述
1.1 模具國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及意義…………………………………………………… 3
1.2 模具工藝發(fā)展的幾個(gè)階段 …………………………………………………… 4
1.3 沖壓模具的發(fā)展方向…………………………………………………………… 5
第2章 沖裁理論與主要計(jì)算
2.1 主要問(wèn)題及技術(shù)要求…………………………………………………………… 8
2.2 普通沖裁的基本概述…………………………………………………………… 8
2.2.1 冷沖壓的概念………………………………………………………………… 8
2.2.2 關(guān)鍵問(wèn)題……………………………………………………………………… 9
2.3 主要設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………………………… 10
2.3.1 沖裁力理論與計(jì)算…………………………………………………………… 10
2.3.2 凹、凸模的雙面間隙………………………………………………………… 11
2.3.3 凹、凸模的刃口尺寸………………………………………………………… 12
2.3.4 沖裁孔周長(zhǎng)計(jì)算……………………………………………………………… 14
2.3.5 沖裁力的計(jì)算………………………………………………………………… 14
2.3.6 壓力中心的確定……………………………………………………………… 15
2.3.7 凹模的外形尺寸確定………………………………………………………… 15
2.3.8 凸模固定板的厚度…………………………………………………………… 16
2.3.9 卸料板的選用與厚度………………………………………………………… 17
2.3.10 凸模的選擇，長(zhǎng)度確定……………………………………………………… 18
2.3.11 沖模閉合高度計(jì)算…………………………………………………………… 19
2.3.12 選擇壓力機(jī)…………………………………………………………………… 19
第3章 模具設(shè)計(jì)
3.1 零部件的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………… 20
3.1.1 凸模組件及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………… 20
3.1.2 凹模組件及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………… 22
3.1.3 定位零件的設(shè)計(jì)……………………………………………………………… 24
3.1.4 壓料與卸料零件的設(shè)計(jì)……………………………………………………… 25
3.1.5 彈簧的選用…………………………………………………………………… 25
3.2 模具整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)………………………………………………………… 27
3.2.1 對(duì)模架的基本要求…………………………………………………………… 27
3.2.2 模架形式的選擇（GB/T 2851.3）…………………………………………… 27
3.2.3 上模板的尺寸選擇（GB/T 2855.5-1990）………………………………… 28
3.2.4 下模板的尺寸選擇（GB/T 2855.5-1990）………………………………… 30
3.2.5 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的選擇（JB/T 7645.1-1994）………………………………… 30
3.2.6 模柄的選擇（JB/T 7646.1-1994）………………………………………… 32
3.2.7 螺釘與定位削的選擇（GB/T 65-2000,GB/T 119.1-2000）……………… 33
3.3 繪制模具總裝圖及各非標(biāo)的準(zhǔn)零件圖……………………………………… 附
第四章 結(jié) 論
1.1 計(jì)算方面的總結(jié)……………………………………………………………… 34
1.2 關(guān)于零件設(shè)計(jì)的總結(jié)………………………………………………………… 34
1.3 關(guān)于模具的原理和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總結(jié)………………………………………… 35
第五章 參考文獻(xiàn)
第一章 緒論與概述
一：模具國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及意義
改革開(kāi)放以來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長(zhǎng)。近年來(lái)，模具工業(yè)一直以15%左右的增長(zhǎng)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(guó)有專(zhuān)業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營(yíng)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；中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。
隨著與國(guó)際接軌的腳步不斷加快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，人們已經(jīng)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個(gè)鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一，模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定企業(yè)的生存空間。近年許多模具企業(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?jiǎng)恿ΑＲ恍﹪?guó)內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開(kāi)始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國(guó)際通用軟件，個(gè)別廠家還引進(jìn)了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(jì)中。
以汽車(chē)覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進(jìn)步，東風(fēng)汽車(chē)公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車(chē)覆蓋件模具。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和大專(zhuān)院校開(kāi)展模具技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)。經(jīng)過(guò)多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)。例如，吉林大學(xué)汽車(chē)覆蓋件成型技術(shù)所獨(dú)立研制的汽車(chē)覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件，華中理工大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的注塑模、汽車(chē)覆蓋件模具和級(jí)進(jìn)模CAD/CAE/CAM軟件，上海交通大學(xué)模具CAD國(guó)家工程研究中心開(kāi)發(fā)的冷沖模和精沖研究中心開(kāi)發(fā)的冷沖模和精沖模CAD軟件等在國(guó)內(nèi)模具行業(yè)擁有不少的用戶。雖然中國(guó)模具工業(yè)在過(guò)去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命模具依賴進(jìn)口。
我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化工作起步較晚，模具標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)、銷(xiāo)售、推廣和應(yīng)用工作也比較落后，因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件品種規(guī)格少、供應(yīng)不及時(shí)、配套性差等問(wèn)題長(zhǎng)期存在，從而使模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率一直較低。近年來(lái)雖然由于外資企業(yè)的介入，比例已有較大提高，但總的來(lái)說(shuō)還很低。據(jù)初步估計(jì)，目前這一比例大致為40％～45％之間。而國(guó)際上一般在70％以上，其中中小模具在80％以上。由于我國(guó)模具企業(yè)的性質(zhì)和所在的地區(qū)不同，模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率存在很大差異。三資企業(yè)要比其他企業(yè)高，南方的企業(yè)要比北方的企業(yè)高。這在廣東表現(xiàn)得最明顯。廣東集中了大量的三資企業(yè)，他們帶動(dòng)了其他企業(yè)觀念的轉(zhuǎn)變和市場(chǎng)的發(fā)展，因而廣東模具企業(yè)的模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他地區(qū)。
國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對(duì)模具工業(yè)提出了愈來(lái)愈高的要求，促使模具技術(shù)迅速發(fā)展，作為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品和民用產(chǎn)品的重要工藝裝備，模具已發(fā)展成為一門(mén)產(chǎn)業(yè)。20世紀(jì)80年代以來(lái)，中國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展十分迅速。近20年來(lái)，產(chǎn)值以每年15%左右的迅速增長(zhǎng)。2000年我國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值已達(dá)280億元人民幣。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其他各類(lèi)模具約占11%。
在冷沖模具方面，代表當(dāng)代模具技術(shù)水平的汽車(chē)覆蓋件模具，我國(guó)東風(fēng)汽車(chē)公司模具廠、第一汽車(chē)廠模具中心等都能制造。他們?cè)贑AD/CAM/CAE的運(yùn)用、加工工藝手段、沖壓件質(zhì)量及模具性能方面，均以達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平。多工位連續(xù)模和多功能模具是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的精密、高效模具品種。目前，國(guó)內(nèi)以可制造具有自動(dòng)沖切、疊壓、鉚合、計(jì)數(shù)、分組、轉(zhuǎn)子鐵心扭斜和安全保護(hù)等功能的鐵心精密自動(dòng)疊壓多功能模具。生產(chǎn)電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子雙回轉(zhuǎn)疊片的硬質(zhì)合金連續(xù)模的步距精度可大2μm，壽命達(dá)到1億次以上。用于生產(chǎn)集成電路引線匡架的20-30工位生產(chǎn)電子槍零件的硬質(zhì)合金連續(xù)模和生產(chǎn)空調(diào)器散熱片的連續(xù)模也已達(dá)到較高的水平。
二、模具工業(yè)發(fā)展的幾個(gè)階段
模具工業(yè)是隨著改革開(kāi)放，在快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)浪潮推動(dòng)下得以發(fā)展壯大的。20世紀(jì)80年代初至今，模具工業(yè)整整走過(guò)了20個(gè)年頭。在這期間模具工業(yè)的發(fā)展大體可以分為三個(gè)階段。
1、從20世紀(jì)的年代初期到中期，北京模具工業(yè)處于封閉或半封閉狀態(tài)模具生產(chǎn)力比較低，技術(shù)水平也比較落后。
2、從20世紀(jì)80年代中期到90年代中期，模具工業(yè)處于改革開(kāi)放機(jī)制轉(zhuǎn)變的大好時(shí)期，隨著改革開(kāi)放不斷深人，模具工業(yè)也發(fā)生了巨大變化。
3、從20世紀(jì)90年代中期到2003年，企業(yè)進(jìn)人調(diào)整、重組、改制階段。
我國(guó)“十五”模具行業(yè)發(fā)展規(guī)劃提出：模具標(biāo)準(zhǔn)件要擴(kuò)大品種、提高精度，達(dá)到互換。其中主要品種，如模架、導(dǎo)向件、推桿、彈性元件等，要實(shí)現(xiàn)按經(jīng)濟(jì)規(guī)模大批量生產(chǎn)。2005年模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)到60％，2010年達(dá)到70％以上（其中大型模具60％零件實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化）?；緷M足市場(chǎng)需要。模架、導(dǎo)向件、推桿、推管、彈性元件、標(biāo)準(zhǔn)組件、小型標(biāo)準(zhǔn)件（如標(biāo)準(zhǔn)凸凹模、澆口套、定位圈、拉鉤等）和熱流道元件是發(fā)展重點(diǎn)。由此可見(jiàn)模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件方面的任務(wù)艱巨。中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)件委員會(huì)提出：標(biāo)準(zhǔn)化是基礎(chǔ)，專(zhuān)業(yè)化是方向，商品化是關(guān)鍵。這是模具標(biāo)準(zhǔn)化工作的指導(dǎo)思想。
三、沖壓模具的發(fā)展方向
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(jià)格低”的要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項(xiàng)：
(1)全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)
模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)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/CAM/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(jì)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(gè)行業(yè)中推廣成為可能，實(shí)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(guó)外近年來(lái)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)的發(fā)展，對(duì)汽車(chē)、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(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)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)已在汽車(chē)、摩托車(chē)、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。
(4)電火花銑削加工
電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣)，因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國(guó)外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計(jì)這一技術(shù)將得到發(fā)展。
(5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度
我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家一般為80%左右。
(6)優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)
選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來(lái)提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。
(7)模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化
模具表面的質(zhì)量對(duì)模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動(dòng)化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢(shì)。
(8)模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展
這是我國(guó)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺(tái)機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤(pán)；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫(kù)；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。
必須滿足產(chǎn)品開(kāi)發(fā)在T（Time）、Q（Quality）、C（Cost）、S（Service）、E（Environment）的要求。
加強(qiáng)沖壓成型理論及沖壓工藝的理論研究，開(kāi)展CAE技術(shù)的應(yīng)用；開(kāi)發(fā)和應(yīng)用沖壓新工藝。才用模具先進(jìn)制造工藝及設(shè)備，往數(shù)控化、高速化、復(fù)合化加工技術(shù)方向走，先進(jìn)特種加工技術(shù)的應(yīng)用，精密磨削、微細(xì)加工技術(shù)的應(yīng)用，可以說(shuō)效率和質(zhì)量是制造業(yè)的永恒主題。
在模具新材料及熱、表處理方面必須提高使用性能，改善加工性能，提高壽命。模具CAD/CAM的技術(shù)方面，必須采用二、三維相結(jié)合的數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)與數(shù)字化制造技術(shù)，模具行業(yè)是最早應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)的行業(yè)之一。快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)，加快模具的制造速度，降低模具生產(chǎn)成本，適應(yīng)小批量試制。提高先進(jìn)的管理模式，并行工程思想、標(biāo)準(zhǔn)化、專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)。
模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是高技術(shù)行業(yè)。模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)水品的高低，是衡量一個(gè)國(guó)際產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志之一。國(guó)外把模具稱為“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力”、“金屬加工中的帝王”。我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展十分迅速，平均每年持續(xù)增長(zhǎng)14%左右。
綜上所述，模具技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的重要代表，模具工業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要組成部分，模具工業(yè)又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。
第二章 沖裁理論與主要計(jì)算
一、主要問(wèn)題及技術(shù)要求
（1）、基本內(nèi)容是利用垂直復(fù)合沖裁模沖裁技術(shù)完成定子沖片成型，保證圖中所示的尺寸正確。完成此零件的相關(guān)配件的設(shè)計(jì)和各個(gè)配件的繪圖任務(wù)，最后完成該零件的模具的設(shè)計(jì)。
1、沖裁的工藝分析
分析沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀，尺寸精度，材料是否符合，沖壓力工藝要求，從而確定沖裁的可能性。
2、確定沖裁工藝方案及模具結(jié)構(gòu)形式
工序數(shù)目，工序性質(zhì)，工序順序，工序組合及模具結(jié)構(gòu)形式。
3、沖壓模具的設(shè)計(jì)計(jì)算。
排樣
沖壓力
壓力中心
模具刃口尺寸計(jì)算
確定各主要零件的外形尺寸
計(jì)算模具的閉合高度
確定所用沖床
4、繪制沖?？傃b圖
5、從冷沖模標(biāo)準(zhǔn)中選取標(biāo)準(zhǔn)件，將標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)寫(xiě)入詳細(xì)表。
6、繪制非標(biāo)準(zhǔn)零件圖
（2）、技術(shù)要求：該零件材料為08鋼，材料厚度為0.5mm，本次設(shè)計(jì)主要完成的沖孔，落料任務(wù)，其中所以未注公差都按照IT15來(lái)要求。任務(wù)書(shū)中未提及其他技術(shù)要求。凹、凸模的制造，技術(shù)要求也相對(duì)比較簡(jiǎn)單材料將會(huì)選用Crl2MoV，熱處理大概在58～62HRC之間。
二、普通沖裁的基本概述
1、 冷沖壓的概念：
冷沖壓是在常溫下利用沖模在壓力機(jī)上對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)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，是機(jī)械制造中先進(jìn)的加工方法之一。
沖裁工藝的種類(lèi)很多，常用的有切斷、落料、沖孔、切邊、切口、剖切等。所以沖裁是分離工序的總稱，其中尤以落料、沖孔應(yīng)用最多。在工件上沖出所需形狀的孔（沖去的為廢料）成為沖孔。
根據(jù)沖裁變形機(jī)理的不同，沖裁工藝可以分為普通沖裁和精密沖裁兩大類(lèi)。所謂普通沖裁是有凹、凸模刃口之間產(chǎn)生剪裂縫的形式實(shí)現(xiàn)板料分離。而精密沖裁則是以變形的形式實(shí)現(xiàn)板料的分離。本次設(shè)計(jì)，所涉及到的是精密復(fù)合沖裁模，相對(duì)比較復(fù)雜，精度較高。
2、關(guān)鍵問(wèn)題：
（1、）沖壓工序：對(duì)零件進(jìn)行沖孔，落料；
（2）、材料：為T(mén)08鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁；
（3、）結(jié)構(gòu)：相對(duì)簡(jiǎn)單，由圓弧和直線組成。孔與孔、孔與邊緣之間的距離也能滿足要求。如圖所示
4、精度：，，，精度較高，其余全部為自由公差，要求為IT15級(jí)，尺寸精度較低，精密復(fù)合沖裁完全能滿足要求。
5、沖壓工藝方案的確定
方案：用復(fù)合模具沖出的工件精度高于連續(xù)模，而連續(xù)模又高于單工序模。這是因?yàn)橛脝喂ば蚰_壓多工序的沖裁件時(shí)，要經(jīng)過(guò)多次定位和變形，產(chǎn)生積累誤差大，沖裁件精度較低。復(fù)合模是在同一位置一次沖出，不存在定位誤差。因此，對(duì)于精度較高的沖裁件宜用復(fù)合工序進(jìn)行沖裁。綜上所述初步選定模具結(jié)構(gòu)為復(fù)合模具。
6、壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算
因?yàn)榇藳_裁件為類(lèi)似圓形的對(duì)稱零件，所以模具壓力中心以117的圓心為壓力中心。
7、工作零件刃口尺寸計(jì)算
因工作零件的形狀相對(duì)較復(fù)雜，適宜采用線切割機(jī)床分別加工凸模、凹模、凸凹模以及卸料板，這種加工方法可以保證這些零件各個(gè)孔的同軸度，使裝配工作簡(jiǎn)化。
三、主要設(shè)計(jì)計(jì)算
沖壓件工藝分析：
對(duì)零件進(jìn)行沖孔，落料；材料為T(mén)08鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁；結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，有，，孔的部分圓弧和相距的四條直線邊和一些槽；孔與孔、孔與邊緣之間的距離能滿足要求。，，精度較高。其余全部為自由公差，要求為IT15級(jí)，尺寸精度較低，精密沖裁完全能滿足要求。
沖壓件工藝方案的確定：
該工件只需要沖孔，落料兩個(gè)基本工序，所以為直接垂直沖孔，同時(shí)落料。采用復(fù)合工序模生產(chǎn)。方案模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但成本高而生產(chǎn)效高。不需要人工使用夾鉗將零件放入或取出。
1、 沖裁力理論計(jì)算：
沖裁力是選擇壓力機(jī)的主要依據(jù)，這里沖裁力包括沖孔壓力，和卸料板的推力。
（1）、沖裁力 對(duì)于精密平刃口的沖裁，其F可按下式計(jì)算：
（N）
式中
F——沖裁力 ——材料的抗剪強(qiáng)度（MPa）
L——沖裁件周長(zhǎng) K——系數(shù)。常取K=1.3
t——板料厚度 b——材料的抗拉強(qiáng)度（MPa）
表2-11 沖壓金屬材料的力學(xué)性能
材料名稱
牌號(hào)
材料狀態(tài)
力 學(xué) 性 能
碳素結(jié)構(gòu)鋼
08
已退火
抗剪強(qiáng)度
抗拉強(qiáng)度b
屈服點(diǎn)
s
伸長(zhǎng)率
()%
/MPa
255-353
324-411
196
32
………………
（2）、卸料板推力 這里采用彈簧卸料板卸料，計(jì)算方法按下式
式中
F ——沖裁力 ——卸料力系數(shù)
表2-12 卸料力、推件力和頂件力系數(shù)
料厚/mm
鋼
>0.5-2.5
0.025-0.06
0.05
0.06
………………
2、 凹、凸模的雙面間隙：
合理的間隙值是保證精沖件剪切斷面質(zhì)量和模具壽命的重要因素。間隙值的大小與材料性質(zhì)、材料厚度、工件形狀等因素有關(guān)。對(duì)塑性好的材料，間隙值取大一些，低塑性材料的間隙值取小一些。取0.01mm.
凸模與凹模的加工方法制造模具時(shí)常用以下兩中方法來(lái)保證合理間隙。
一 分別加工法
分別規(guī)定凸模與凹模的尺寸和公差，分別進(jìn)行制造。用凸模和凹模的尺寸制造公差來(lái)保證間隙要求。這種加工方法必須把模具的制
造公差控制在間隙的變動(dòng)范圍之內(nèi)，使門(mén)將制造難度增加，但可以互換。
二 單配加工法
用凸模和凹模相互單配的方法來(lái)保證合理間隙。加工后，凸模和凹模必須對(duì)號(hào)入座，不能互換。
對(duì)比兩種加工方法；第一種加工方法，凸模與凹模具有互換性，一般對(duì)沖裁件行狀簡(jiǎn)單，間隙較大的模具或加工費(fèi)用高的精密設(shè)備加工凸模和凹模。第二種方法加工出的凸模與凹模要對(duì)號(hào)裝配，一般用于沖裁件形狀復(fù)雜，間隙較小的模具。
3、 凹、凸模的刃口尺寸：
由于沖裁件的形狀復(fù)雜。故暫采用單配加法來(lái)保證合理間隙。也就是先加工凸模，凹模。來(lái)配凸凹模。：
凸凹?；境叽?
A類(lèi)尺寸：D凹=
B類(lèi)尺寸：d凸=
C類(lèi)尺寸：C凸=
注： 落料零件的尺寸取決于凹模的刃口尺寸；
沖孔零件的尺寸取決于凸模的刃口尺寸；
因?yàn)楦鶕?jù)：A類(lèi)：凸模或凹模在磨損后會(huì)增大的尺寸；
B類(lèi)：凸模或凹模在磨損后會(huì)減小的尺寸；
C類(lèi)：凸模或凹模在磨損后基本不變的尺寸；
所以：A類(lèi)尺寸有φ、、、
B類(lèi)尺寸有φ、、、、、
C類(lèi)尺寸有φ、φ、、
A類(lèi)：117凹==
110凹==
2凹==
1凹==
落料凸模的基本尺寸與凹模相同，分別是116.974mm、109.974mm、
2.1mm、1.1mm，以0～0.01mm間隙與落料凹模配置。
B類(lèi)：70凸==
2.2凸==
3.2凸==
7.5凸==
8.5凸==
2.5凸==
C類(lèi)：74.8凸==
90.4凸==
2凹==
0.7凸==
沖孔凹模的基本尺寸與凸模相同，分別是69.991mm、2.5mm、
3.56mm、7.835mm、8.835mm、2.8mm、74.8mm、90.4mm、2.2mm、
0.9mm，以0～0.01mm間隙與沖孔凸模配置。
4、 沖裁孔周長(zhǎng)計(jì)算
L內(nèi)=
=61.125+170.816+76.8+230.4+231.84+161.187=932.168
L外=
5、 沖裁力的計(jì)算
查表2-11，取350。并由上式可以得出
沖裁力 ==350x1307641x0.5=228.8KN
取0.1-0.15 并由可以得出
=（0.1～0.15）=29.7KN
壓料力 =（0.3～0.5）=0.4x229=91.5KN
6、 凹模的外形尺寸確定
該沖模的凹模外形接近圓形，保證了凹模有足夠的強(qiáng)度與剛度，其厚度也有一定的修磨量。凹模的外形一般根據(jù)被沖件材料的厚度和沖件的最大外形尺寸來(lái)決定，計(jì)算公式為
凹模厚度
凹模壁厚
式中 b——沖裁件的最大外形尺寸
K——系數(shù)，考慮板料厚度的影響，可以查表
厚度系數(shù)K值
b/mm
料厚 t/mm
0.5
1
2
3
>3
>100-200
0.15
0.18
0.2
0.24
0.3
………………
查表2-17后，K取0.22由式2-5可以得出
mm
C取45mm
所以周界尺寸可以為
所以 B取200 mm
根據(jù)這里計(jì)算出的凹模長(zhǎng)與寬的尺寸，可以經(jīng)過(guò)在冷沖模標(biāo)準(zhǔn)中選取標(biāo)準(zhǔn)值。
凹模的固定方法
該沖模的凹模采用螺釘和銷(xiāo)釘固定在凹模固定板上。也可根據(jù)結(jié)構(gòu)需要做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
7、 卸料板的選用與厚度
這里所需要使用的卸料板為彈性卸料裝置的最下端，通過(guò)彈性裝置與上模座相連。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)可以查得卸料板的外形尺寸，另外考慮到該沖裁零件為圓環(huán)形，用的是條料。所以必須分三部分。
第一部分 卸條料,上面安裝壓邊圈 厚度為40mm,。
第二部分 卸凸模與凹模之間的工件 厚度為10mm。
第三部分 卸凸凹模內(nèi)的廢料 厚度為70mm.
8、 凸模的選擇，長(zhǎng)度確定
一般的凸模有兩種基本形式。一種是直通式，一種是臺(tái)階式，如圖2-2-6所示，這里我們選取的是直通式，工作部分和固定部分的形狀與尺寸相同。
凸模長(zhǎng)度的確定由公式
式中 ——凸模固定板的厚度
——卸料板的厚度
——導(dǎo)料板的厚度
——附加的長(zhǎng)度，包括凸模刃口的修磨量，凸模進(jìn)入凹模的深度（一般為0.5-1mm），凸模固定板與卸料板的安全距離等，A一般取15-20mm。
但本模中的凸模與凹模的高度一樣。
L=H凹=30mm
9、 沖模閉合高度計(jì)算
閉合高度的計(jì)算可以由公式得出
其中 ——總的閉合高度 ——凹模固定板的高度
——上模座的長(zhǎng)度 ——中間板的高度
——卸料板的厚度 ——下模板的厚度
由式得出
= 45 +50 + 16 + 40 + 30 + 45
= 226mm
10、 選擇壓力機(jī)
選擇壓力機(jī)為臺(tái)式壓力機(jī)，選用J21-63型壓力機(jī)
所有參數(shù)如表
表2-17 開(kāi)式雙柱壓力機(jī)參數(shù)
型號(hào)
標(biāo)稱壓力
/kN
滑塊行程
/mm
行程次數(shù)
/(次/min)
連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度
/mm
最大裝模高度
/mm
工作臺(tái)尺寸
模柄孔尺寸
電動(dòng)機(jī)功率
J21-63
630
100
45
80
400
480X710
X70
5.5
JB21-63
630
80
65
70
320
480X710
X70
5.5
………………
第三章 模具設(shè)計(jì)
一、 零部件的設(shè)計(jì)
工藝零件的設(shè)計(jì)
工藝零件直接參與完成沖壓工藝過(guò)程并和坯料直接發(fā)生作用。包括工作零件直接對(duì)毛坯進(jìn)行加工的成型零件，定位零件用以確定加工中毛坯正確位置的零件，壓料、卸料及出件零件。
1、 凸模組件及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
(一)、凸模形式與結(jié)構(gòu)
有固定臺(tái)階式的凸模，其中間臺(tái)階和凸模固定板以過(guò)度配合相配，而凸模頂端的最大臺(tái)階是用其臺(tái)階擋作凸模。在卸料時(shí)不致于從凹模固定板中拉出，無(wú)固定臺(tái)階式的凹模，其工作部分和固定部分為等端面形式。故非常適合凸模刃口用線切割或磨削成形。本模選用無(wú)固定臺(tái)階式的凹模結(jié)構(gòu)。凸模的圖如下，形狀復(fù)雜用無(wú)固定臺(tái)階式，這樣便于線切割加工。
三維圖
二維圖
（二）、凸模固定
凸模的固定是用銷(xiāo)定位，由螺釘固定在下模板上。如上圖
（三）、墊板的選擇
墊板裝在固定板與上模座或下模座之間，作用是防止沖裁時(shí)凸模壓壞上模座。墊板材料一般選用45鋼，熱處理硬度取43-48HRC。對(duì)單位壓力大的則選取T8A，熱處理硬度取52-55HRC。這里由于單位壓力較小，所以才用材料為45鋼，熱處理硬度為43-48HRC。
2、 凹模組件及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
三維圖
二維圖
（一）、凹模洞口形狀的選擇
因?yàn)楸灸Ｊ蔷軟_裁模，采用凹模的洞口選擇斜壁的形式不合理。該形狀的洞口對(duì)于一般的工件的模具還可以，但對(duì)于本模不行，因?yàn)楸揪軟_裁模，工件是圓環(huán)形的，采用了正裝的復(fù)合模。
（二）、凹模的外形尺寸
凹模的外形設(shè)計(jì)為方形，外形尺寸必須保證凹模有足夠的強(qiáng)度與硬度。凹模的厚度要考慮修磨量。第二章中計(jì)算出凹模的外形尺寸，取厚度為40mm，外形為200mmX200mm。具體外形如上圖
（三）、凹模的固定方法
凹模一般采用螺釘和銷(xiāo)釘固定在下模座上。螺釘與銷(xiāo)釘?shù)臄?shù)量、規(guī)格和它們的位置尺寸均在標(biāo)準(zhǔn)中查得，也可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行更改。
這里采用平衡均勻分布的4個(gè)M10螺釘將凹模固定在下模座上。另外采用2 個(gè)定位銷(xiāo)其定位作用。
（四）、凹模的主要技術(shù)要求
凹模的型孔軸線與頂面應(yīng)保持垂直，凹模的底面與頂面應(yīng)保持平行。為了提高模具壽命與沖裁精度，凹模的底面和型孔的孔壁應(yīng)光滑，表面粗糙度Ra=0.8-0.4m。底面與銷(xiāo)孔的Ra=1.6-0.8m
3 凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
凸凹模的結(jié)構(gòu)于凸的結(jié)構(gòu)形式相似，都是無(wú)臺(tái)階的形式。定位由銷(xiāo)定位，固定用螺釘來(lái)連接。
二維圖
三維圖
4、 定位零件的設(shè)計(jì)
沖模的定位零件用以控制原料的正確送進(jìn)，以及各個(gè)毛坯的正確位置。對(duì)于該精密沖裁模，需要送料方面的控制。根據(jù)零件的工藝分析，選用了定位銷(xiāo)定位零件。如圖
定位銷(xiāo)是用作單個(gè)條料的定位裝置，以保證前后工序相對(duì)位置精度或?qū)ぜ?nèi)孔或外緣的位置精度要求。這里所應(yīng)用到的是以條料定位。
5 卸料零件的設(shè)計(jì)
三維圖
二維圖
卸件板的作用是把沖在凸模與凹模之間的沖裁件推出來(lái)。本模中的卸件板用的是用臺(tái)階的。在110的四邊直線的一段有寬4mm高為 3mm的小臺(tái)階這樣加工不會(huì)太復(fù)雜，也不會(huì)影響精度，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠。
由于本精密沖裁模沖的零件為板類(lèi)零件，為了不使其產(chǎn)生以外的變形。所在卸料板和壓料采用同一個(gè)零件，而且選用彈性卸料裝置，外形上圖。
6 卸料板的選用與厚度
卸料板的作用是把沖在凸?；虬寄Ｉ系臈l料推下來(lái)。本模中的卸料板用的是用無(wú)臺(tái)階的。機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠。厚度為40mm。
三維圖
二維圖
7 卸料板的選用與厚度
本模中的卸料板用的是用無(wú)臺(tái)階的。機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單?？煽俊８叨葹?0mm。
三維圖
二維圖
8 壓邊板的設(shè)計(jì)
精密沖裁件的壓邊板的主要作用是壓緊板件，產(chǎn)生三向預(yù)緊力。這也是精沖裁模與普通沖裁模明顯之一。齒圈是在齒圈壓邊板上，圍繞沖裁件外形一定距離的V形梗限制剪切區(qū)以外的板料。在剪切過(guò)程中隨凸模流動(dòng)，以保證剪切質(zhì)量。
二維圖
三維圖
9 橡膠墊的選用
模具中所用的橡膠包括工業(yè)用橡膠，普通橡膠，真空橡膠，聚氨脂橡膠等等。本模選用普通橡膠。
選用橡膠時(shí)，應(yīng)根據(jù)卸料力和要求的壓縮量，校核橡膠的工作壓力和許可的壓縮量。
（1）.計(jì)算橡膠墊所產(chǎn)生的工作壓力。
F=AP （P一般取2 - 3MP）
A1=45 X 30 X 4=4050mm
A2=Tr60 X 60=11304mm
A=A1+A2=4050+11304=15354mm P取2MP
F=15354 X 2 =30.708K>28.605KN
（2）.確定橡膠墊壓縮量和厚度。
橡膠墊允許最大壓縮量應(yīng)不超過(guò)其自由高度Hzi 的45%，否則會(huì)過(guò)早失去彈性而損壞，一般總壓縮量Hz
取 Hz=（0.35 - 0.45）Hzi
橡膠墊的預(yù)壓縮量Hy一般取自由高度Hzi的10% - 15%。
Hy=(0.10 - 0.15)Hzi
故橡膠墊工作行程
Hg=Hz-Hy=(0.25 - 0.30)Hzi
（3）.對(duì)橡膠墊高度與直徑之比進(jìn)行換算。
橡膠墊高度h與直徑D之比應(yīng)符合下式
0.5=
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