墊圈沖裁復(fù)合模要點

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1、畢業(yè)論文 目 錄 第1章緒論 3 第2章墊片連續(xù)模具設(shè)計摘要 6. 2.1 工藝分析 6 2.2 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 6 2.3 工藝方案確定 6 2.4 工藝設(shè)計 7 第3章墊片連續(xù)模有關(guān)計算 8 3.1 計算沖壓件計算 8 3.2 計算凸凹模刃口尺寸 8 第4章模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 10 4.1 模具類型的選擇 10 4.2 定位方式選擇 10 4.3 卸料、出件方式選擇 10 4.4 模架級其他零部件的設(shè)計 14 第5章工作零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 15 5.1 凸模、凹模的設(shè)計 15 第6章模具總裝圖 16 第7章沖壓加

2、工的特點及其應(yīng)用 17 第8章沖壓技術(shù)的發(fā)展趨勢 19 設(shè)計總結(jié)語 20 參考資料 21 致謝 22 附錄零部件加工工藝卡片 23 第1章 緒論 本設(shè)計主要研究用鎂合金板材沖壓手機(jī)飾板的模具設(shè)計和制造工藝， 討論了坯料 溫度，加工條件等工藝因素對鎂合金手機(jī)飾板質(zhì)量的影響。實驗表明，在正確的模具 結(jié)構(gòu)和適當(dāng)?shù)墓に嚄l件和溫度條件下，能夠使用沖壓模具成功的沖壓生產(chǎn)出鎂合金手 機(jī)飾板。 我們可以根據(jù)鎂合金獨特的結(jié)構(gòu)性能和其使用性能進(jìn)行設(shè)計。 鎂合金密度低，是實際 使用中最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，具有比強(qiáng)度和比剛度高，電磁屏蔽效果好，抗震減震效 果好，易加工成型和易于回收再利用等優(yōu)點。

3、鎂合金常用的成型方法有壓鑄，半固態(tài)鑄造，擠壓鑄造，擠壓和軋制等，其中鎂合 金產(chǎn)品的80%是通過鑄造生產(chǎn)的。鎂合金的沖壓成型是一種難度較高的生產(chǎn)工藝， 但 其生產(chǎn)效率高，可直接使用性能優(yōu)良的軋制板材，具有市場優(yōu)勢和廣闊的發(fā)展前景。 此手機(jī)飾板用沖壓的方法進(jìn)行生產(chǎn)需要兩道工序，即：落料，沖孔?？紤]到實驗的特 點，我們可以設(shè)計制造一套沖壓模具設(shè)備 ——復(fù)合模，進(jìn)行落料和沖孔。 手機(jī)飾板是和其他多種小零部件相互配合， 有嚴(yán)格裝配關(guān)系的零件，考慮到實際使用 時的互換性，在進(jìn)行設(shè)計時要對模具的型腔尺寸精度嚴(yán)格要求。 模具的主要零件、作用及安全要求 1.工作零件凸凹模是直接使坯料成形的工作零 件，

4、因此，它是模具上的關(guān)鍵零件。凸凹模不但精密而且復(fù)雜，它應(yīng)滿足如下要求： （1）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，不能在沖壓過程中斷裂或破壞； （2）對其材料及熱處理應(yīng)有 適當(dāng)要求，防止硬度太高而脆裂。 2.定位零件是確定坯件安裝位置的零件，有定位 銷（板）、擋料銷（板）、導(dǎo)正銷、導(dǎo)料板、定距側(cè)刀、側(cè)壓器等。設(shè)計定位零件時 應(yīng)考慮操作方便，不應(yīng)有過定位，位置要便于觀察，最好采用前推定位、外廓定位和 導(dǎo)正銷定位等。3.壓料、卸料及出料零件壓料零件有壓邊圈、壓料板等。 壓邊圈可對拉延坯料加壓邊力，從而防止坯料在切向壓力的作用下拱起而形成皺褶。 壓料板的作用是防止坯料移動和彈跳。頂出器、卸料板的作用是便于出件

5、和清理廢料。 它們由彈簧、橡膠和設(shè)備上的氣墊推桿支撐，可上下運動，頂出件設(shè)計時應(yīng)具有足夠 的頂出力，運動要有限位。卸料板應(yīng)盡量縮小閉合區(qū)域或在操作位置上銃出空手槽。 暴露的卸料板的四周應(yīng)設(shè)有防護(hù)板，防止手指伸入或異物進(jìn)入，外露表面棱角應(yīng)倒鈍。 4.導(dǎo)向零件導(dǎo)柱和導(dǎo)套是應(yīng)用最廣泛的一種導(dǎo)向零件。其作用是保證凸凹模在沖壓 工作時有精確的配合間隙。因此，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的間隙應(yīng)小于沖裁間隙。導(dǎo)柱設(shè)在下模 座，要保證在沖程下死點時，導(dǎo)柱的上端面在上模板頂面以上最少 5至10毫米。導(dǎo) 柱應(yīng)安排在遠(yuǎn)離模塊和壓料板的部位，使操作者的手臂不用越過導(dǎo)柱送取料。 5.支 承及火持零件它包括上下模板、模柄、凸凹

6、模固定板、墊板、限位器等。上下模板是 沖模的基礎(chǔ)零件，其他各種零件都分別安裝固定在上面。 模板的平面尺寸，尤其是前 后方向應(yīng)與制件相適應(yīng)，過大或過小均不利于操作。。有些模具（落料、沖孔類模具） 為了出件方便，需在模架下設(shè)墊板。這時墊板最好與模板之間用螺釘連接在一起， 兩 墊板的厚度應(yīng)絕對相等。墊板的間距以能出件為準(zhǔn)，不要太大，以免模板斷裂。6.緊 固零件它包括螺釘、螺母、彈簧、柱銷、墊圈等，一般都采用標(biāo)準(zhǔn)件。沖壓模具的標(biāo) 準(zhǔn)件用量較多，設(shè)計選用時應(yīng)保證緊固和彈性頂出的需要， 避免緊固件暴露在表面操 作位置上，防止碰傷人手和妨礙操作裝配設(shè)計建模的方法主要有自底向上、 概念設(shè)計、 自頂向下等三種

7、方法。自底向上方法是先設(shè)計出詳細(xì)零件，再拼裝產(chǎn)品。 自頂向下是先有產(chǎn)品的整個外形和功能設(shè)想， 再在整個外形里一級一級的劃分出產(chǎn)品 的部件、子部件，一直到底層粗糙的零件。在模具中，由于有些模具的結(jié)構(gòu)非常的復(fù) 雜，在模具設(shè)計時只有采用自頂向下的設(shè)計方法， 變量裝配設(shè)計才支持自頂向下的設(shè) 計。 變量裝配設(shè)計把概念設(shè)計產(chǎn)生的設(shè)計變量和設(shè)計變量約束進(jìn)行記錄、表達(dá)、傳播 和解決沖突，以滿足設(shè)計要求，使各階段設(shè)計（主要是零件設(shè)計）在產(chǎn)品功能和設(shè)計 意圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行，所有的工作都是在產(chǎn)品功能約束下進(jìn)行和完成。 變量裝配技術(shù)也 是實現(xiàn)動態(tài)裝配設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)，所謂動態(tài)裝配設(shè)計是指在設(shè)計變量、設(shè)計變量約束、

8、 裝配約束驅(qū)動下的一種可變的裝配設(shè)計。 沖壓模具結(jié)構(gòu)對安全的影響，沖壓模具是沖壓加工的主要工藝裝備，沖壓制件就是靠 上、下模具的相對運動來完成的。加工時由于上、下模具之間不斷地分合，如果操作 工人的手指不斷進(jìn)入或停留在模具閉合區(qū)，便會對其人身安全帶來嚴(yán)重威脅。 在結(jié)構(gòu)上應(yīng)盡量保證進(jìn)料、定料、出件、清理廢料的方便。對于小型零件的加工 要嚴(yán)禁操作者的手指、手腕或身體的其他部位伸入模區(qū)作業(yè)；對于大型零件的加工， 若操作者必須手入模內(nèi)作業(yè)時，要盡可能減少入模的范圍，盡可能縮短身體某部位在 模內(nèi)停留的時間，并應(yīng)明確模具危險區(qū)范圍，配備必要的防護(hù)措施和裝置。 模具上的各種零件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度及剛度，防

9、止使用過程中損壞和變形，緊固零 件要有防松動措施，避免意外傷害操作。 不允許在加工過程中發(fā)生廢料或工件飛彈 現(xiàn)象，影響操作者的注意力，甚至擊傷操作者。另外要避免沖裁件毛刺割傷人手。不 允許操作者在進(jìn)行沖壓操作時有過大的動作幅度，避免出現(xiàn)使身體失去穩(wěn)定的姿勢； 不允許在作業(yè)時有過多和過難的動作。應(yīng)盡量避免沖壓加工時有強(qiáng)烈的噪聲和振動。 模具設(shè)計應(yīng)在總圖上標(biāo)明模具重量，便于安裝，保障安全。 20千克以上的零件加工 應(yīng)有起重搬運措施，減輕勞動強(qiáng)度。裝拆模具零件時應(yīng)方便安全，避免有夾手、割手 的可能；模具要便于解體存放。總之，模具中的哪怕是細(xì)微的問題都會影響安全，只 有對每種作業(yè)中的具體問題進(jìn)行分析

10、，才能提出模具中的安全注意事項。 54 第2章墊片連續(xù)模具設(shè)計摘要 2.1 工藝分析 根據(jù)沖壓模工藝原理，結(jié)合產(chǎn)品（平墊圈）結(jié)構(gòu)的特點，采用倒裝復(fù)合模沖裁生 產(chǎn)和彈性卸料的結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計的復(fù)合模經(jīng)生產(chǎn)實踐驗證，其結(jié)構(gòu)簡單實用，沖壓」 藝過程穩(wěn)定可靠。此次設(shè)計為簡單的單工序模，工序只有一道，落料。是沖壓模具的基 本形式。設(shè)計選用最普通的壓力機(jī)，使用簡單的定位件，盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件。模具零件 材料則大多取用常用材料，以減少成本。該模具易于制造，可件。模具零件材料則大 多取用材料，以減少成本。該模具易于制造，可在普通沖床上使用，適合在生產(chǎn)中推 廣應(yīng)用。 2.2 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 沖模分

11、類：根據(jù)工藝性質(zhì)可分為：沖裁模、彎曲模、拉深模、成型模。沖裁模是 指沿封閉或長空的輪廓線使材料產(chǎn)生分離的模具。如落料模、沖孔模、切斷模、 切口模、切邊模、剖切模等；彎曲模是指板料毛坯或其他坯料沿著直線或彎曲線產(chǎn)生 彎曲變形，從而獲得一定角度或形狀的工件的磨具； 拉深模是把板料毛坯制成開口空 心件進(jìn)一步改變形狀和尺寸的模具；成型模具是指將毛坯或半成品工件按凸凹模的形 狀直接復(fù)制成形，而材料本身僅產(chǎn)生局部塑性變形的模具。 2.3 工藝方案確定 根據(jù)工序組合成都分，可分為單工序模、復(fù)合模、和級進(jìn)模。單 （_dan1）工序 模是指在壓力機(jī)的一次行（mo shi zhi zai ya li ji

12、 de yi ci xing）程中，只完成一道沖 壓工序的模具，復(fù)合模是指只有一個工位，在壓力機(jī)的一次行程中，在同一工位上同 時完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具； 級進(jìn)模又稱連續(xù)模，是指在毛坯的送進(jìn)方向 上，具有兩個或更多的工位，在壓力機(jī)的一次行程中，在不同的工位上逐次完成兩道 或兩道以上沖壓工序的模具。 關(guān)鍵詞：倒裝復(fù)合模、彈性卸料。 制件：T=2mm 材料：10鋼 批量：30萬件年 2.4 工藝方案確定 故采用 該制件形狀簡單、對稱，零件的精度要求和生產(chǎn)批量符合沖裁工藝要求, 沖孔落料復(fù)合模進(jìn)行加工。 排樣圖：根據(jù)材料厚度查表2-14確定最小搭邊值工件問a1=2mm 。

13、 第3章墊片復(fù)合模有關(guān)計算 3.1 計算沖壓件計算 (1)沖裁力 F=KLt r=1.3X2X3.14X (20+4+4) X 2X353 =161385 (N) =161.4KN (F—沖裁力、L---沖裁周邊長度、t—材料厚度、p---材料抗剪強(qiáng)度(查表4 —12)、 K---系數(shù)) (2)卸料力：Fx=KxF=161.4X0.05=8KN (3)推件力：Ft=nKtF=161.4X2X0.055=17.7KN (Kx、Kt---卸料力、推件力系數(shù))查表 3—19 (4)壓力機(jī)公稱壓力的確定： 采用彈性卸料裝置和下出方式的沖裁模時 FZ= F+ Fx+ Ft=161.

14、4+8+17.7=187.1KN 類型為機(jī)械開式固定壓力機(jī)，型號是JH21—25查表附錄J. 3.2 計算凸凹模刃口尺寸 (1)凸凹模刃口尺寸： 根據(jù)刃口尺寸計算原則： 1、基準(zhǔn)刃口磨損變大，則按制件的最小極限尺寸計算。 2、基準(zhǔn)刃口磨損變小，則按制件的最大極限尺寸計算。 可計算凸凹模刃口基本尺寸為： 040、①8 沖裁間隙： C=5%t=5% x 2=0.1mm C8+CX2+0.1=8.3 公差按制件公差的1/4計算； 0 0 得尺寸為：040905、①8.3』025 (2)凸模刃口尺寸： 按刃口尺寸計算原則，取接近或等于沖孔件的最大極限尺寸，可得： 0 刃口尺

15、寸為08.1,025 ⑶凹模刃口尺寸： 按凸凹模刃口尺寸進(jìn)行配制，并保證雙面間隙為 0.02mm. 0 可得：040.2 口05 因為此制件為對稱圓形故其壓力中心為壓力機(jī)的正中點 .即通過模柄的中心線 第4章模具總體設(shè)計及主要部件設(shè)計 4.1 模具類型的選擇 有沖壓工藝分析可知，采用級進(jìn)模沖壓，所以模具類型為級進(jìn)模 4.2 定位方式選擇 因為該模具采用的是條料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料板，無側(cè)壓裝置。控制 條料的送進(jìn)步距采用擋料銷，導(dǎo)正銷精定距。而第一件的沖壓位置英文條料長度 有一定余量，可以靠操作工作目測來定。 4.3 卸料、出件方式的選擇 因為工件厚度2.5mm,

16、相對較薄，卸料力也比較小，故可采用彈性卸 (1)工件零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ①落料凸模 結(jié)合工件外形并考慮加工，講落料凸模設(shè)計成直通式，采用線切割機(jī)床加 工，凸模的直徑較大可以采用臺階式固定，與凸模固定板的配合按 H6/m5制 造。其總長L按公式2.9.5計算： 卸料板凸臺的高度為 h=H- (0.1~0.3) t=9- (0.1~0.3) X 2.5=8.50mm 式中：h-卸料板的高度 H-導(dǎo)料板的高度 t-板料的厚度 卸料板的厚度為h2=16.5mm 落料凸模的長度為 L=h1+h2+t+h=20+16.5+2.5+15=54mm 式中：hi-凸模固定板的厚度為20mm

17、 h2-卸料板厚度 t-板材厚度 h-增加長度 0 嘲. 1◎血因向 落日凸模 沖孔凸模 因為所沖的孔均為圓形，而且都不素養(yǎng)需要特別保護(hù)的小凸模，所以沖 孔凸模采用臺階式，計算和固定方式于落料凸模相同，一方面加工簡單，另 一方面有變異裝配與更換。  ②凹模 凹模采用整體凹模，各種沖裁的凹模孔采用線切割床加工，安排凹模在 模架上的位置時，要依據(jù)計算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與墊圈中心重合。 氣輪廓尺寸可按公式2.9.3、2.9.4計算： 凹模厚度 H=kb=0.5 x 24=12mm 查表 2-11取 H=25mm ,凹模壁厚 c=34mm 凹模寬度 B=b+2

18、c= (24+2X34) =92mm 凹模長度 L=步距+工件寬+2c=26+24+2X 34=118mm 凹模輪廓尺寸為 L x B x H=118mmX 92mmX 25mm 4XM8 (2)定位零件的設(shè)計 落料凸模下部件設(shè)置兩個導(dǎo)正銷，分別借用工件上 ①2mm和①5mm兩個孔作導(dǎo) 正銷。①5mm導(dǎo)正孔的導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)如圖所示。導(dǎo)正應(yīng)在卸料板壓緊板料之前完成 考慮，考慮料厚和裝配后卸料板下平面超出端面 1mm所以導(dǎo)正銷直線部分的長度為 1.8mm。導(dǎo)正銷采用H7/r6安裝在落料凸模端面，導(dǎo)正銷導(dǎo)正部分與正孔采用 H7/h6 配合。 起粗定距的活動擋料銷、彈簧和螺塞選用標(biāo)

19、準(zhǔn)件，規(guī)格為 8X16 06 （3）卸料板的設(shè)計 ①卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為 16.5mm。 卸料板采用45鋼制作，淬火硬度為40-45HRC。 ②卸料螺釘?shù)倪x用 卸料螺釘設(shè)置、6個卸料螺釘，公稱直徑為10mm。螺紋部分為M8X8 卸料釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)山谷卸料板超出凸 模端面1mm,有誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。 4.4模架級其他零部件的設(shè)計 該模采用中間導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在模具中間位置，沖壓是可防 止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。以凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。 導(dǎo)柱 d/mmxL/mm 為

20、① 15x120:導(dǎo)套 d/mmxL/mmxD/mm 為① 15x62x34。 上模座厚度H （上模）取25mm,上模墊板厚度H （墊）取8mm,固定 板厚度取H（固）20mm,下模座厚度H （下）取30,那么該模具的閉合高度： H（閉）=140mm 可見該模具閉合高度小于想、所選壓力機(jī) J23-25的最大裝模高度（220mm）,可 以使用。模具上模部分主要由上模板、墊板、凸模、凸模固定板及卸料板等組成。卸 料方式采用彈性卸料，以彈簧為彈性元件。下模部分由下模座、凹模座、導(dǎo)料板等組 成。沖孔廢料和成品件均由漏料孔漏出。 條料送進(jìn)時采用固定擋料銷19作為粗定距，在落料凸模上安裝兩個導(dǎo)正銷，

21、利 用條料上空作導(dǎo)正銷孔進(jìn)行導(dǎo)正，以此作為條料送進(jìn)的精確定距。操作時完成第一步 沖壓后，把條料抬起向前移動，用落料孔套在固定擋料銷 19上，并向前推緊，沖壓 時凸模上的導(dǎo)正銷再作精確定距?；顒訐趿箱N位置的設(shè)定比理想的集合位置向前偏移 0.2mm,沖壓過程中粗定位完成以后，當(dāng)用導(dǎo)正銷作精確定位時，由導(dǎo)正銷上圓錐形 斜面再將條料向后拉回約 0.2mm而完成精確定距。用這種方法定距，精確可達(dá) 0.02mm。 沖壓設(shè)備的選定 通過校核，選擇開式雙柱可傾壓力機(jī) JG23-40能滿足要求。其主要技術(shù)參數(shù)如 下： 公稱壓力：100KN 滑塊行程：45mm 最大閉合高度：180mm 連桿調(diào)節(jié)長

22、度:35mm 墊板尺寸：35mm 模柄孔尺寸：30mnrr 70mm 工作臺尺寸：240X 370mm 作臺孔尺寸：130X 200mm 大傾斜角度：350 第5章重要零件部位的加工工藝 5.1凸模、凹模的設(shè)計 沖模的零部件：通常模具由兩類零件組成，一類是公益零件，這類零件直接參與 工藝過程的完成并和坯料有直接接觸，包括工作零件、定位零件、卸料與壓料零件等； 另一類是結(jié)構(gòu)零件，這類零件不直接參與完成工藝過程， 也不和坯料直接接觸，只對 模具完成工藝過程起保證作用，或?qū)δ＞吖δ芷鹜晟谱饔茫▽?dǎo)向零件、緊固零件、 標(biāo)準(zhǔn)件及其他零件等。 1、凸模：因其形狀為圓柱狀，故可用車削的方

23、法將其加工出，半精加工后進(jìn)行 淬火處理，硬度為HRC56~60,淬火后用外圓磨床磨削精加工，達(dá)到尺寸要求。 2、凹模：安裝精定位銷孔采用打生鐵的方法加工，然后把外型銃出來。淬火前， 先加工出安裝螺孔、小15的生鐵孔和線切割用穿線孔，然后將螺孔上螺釘后進(jìn)行淬 火處理，這樣可以防止產(chǎn)生裂紋，淬火后，硬度為 HRC60~64,凹?？撞捎镁€切割加 工，可節(jié)省余料以備用。 3、凸凹模：因其形狀為圓柱狀，故可用車削的方法將其加工出，再加工出安裝 螺孔、小8的生鐵孔和線切割用穿線孔，然后將螺孔上螺釘，精加工后進(jìn)行淬火處理， 硬度為HRC56~60,淬火后用外圓磨床磨削精加工，最后凹?？撞捎镁€切割根據(jù)模具

24、 制造的加工工藝，來編寫加工工藝卡片。 第6章模具總裝配圖 根據(jù)以上各模板及重要零件的設(shè)計和選用的標(biāo)準(zhǔn)件， 可設(shè)計如圖所示的模具結(jié)構(gòu) 裝配圖： T琥E 棉雷? 模具結(jié)構(gòu)裝配圖 模具工作過程 該模具為單工序模，工作過程較為簡單，先是送料然后是合模，當(dāng)模具 閉模沖裁時，推件塊先壓住材料，凸凹模與沖孔凸模同時對制件進(jìn)行落料和沖孔； 當(dāng) 模具開模返回時，落料件由推件塊推出，沖孔廢料由底孔排出 。 第7章沖壓加工的特點及其應(yīng)用 沖壓生產(chǎn)靠模具和壓力機(jī)完成加工過程，與其他加工方法相比，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì) 方面有如下特點： (1)沖壓件的尺寸精度由模具來保證，具有一模一樣的

25、特征，所以質(zhì)量穩(wěn)定， 互換性好。 (2)由于利用模具加工，所以可獲得其他加工方法所不能或難以制造的壁薄、 質(zhì)量輕、剛性好、表面質(zhì)量高、形狀復(fù)雜的零件。 (3)沖壓加工一般不需要加熱毛坯，也不像切削加工那樣，大量切削金屬，所 以它不但節(jié)能，而且節(jié)約金屬。 (4)普通壓力機(jī)每分鐘可生產(chǎn)幾十件沖壓件，而高速壓力機(jī)每分鐘可生產(chǎn)幾百 甚至上千件。所以它是一種高效率的加工方法。 由于沖壓工藝具有上述突出的特點，因此在國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。例如， 航空航天、機(jī)械、電子信息、交通、兵器、日用電器及輕工等產(chǎn)業(yè)都有沖壓加工。不 但產(chǎn)業(yè)界廣泛用到它，而且每一個人每天都直接與沖壓產(chǎn)品發(fā)生聯(lián)系。 沖壓可制造

26、鐘 表及儀器中的小型精密零件，也可制造汽車、拖拉機(jī)的大型覆蓋件。沖壓材料可使用 黑色金屬、有色金屬以及某些非金屬材料。 在大批量生產(chǎn)中，發(fā)展高效率、高壽命、高精度沖模 ，如適用于復(fù)雜形狀零件 的多工位連續(xù)模、適用于單一品種零件的自動化專用沖模等；在小批量生產(chǎn)和新品試 制中，發(fā)展通用沖模、組合沖模和鋅合金模、聚氨酯橡膠模、薄板沖模、鋼帶沖模等 簡易沖模，以便縮短沖模加工周期，降低制模成本，使沖壓加工能適應(yīng)小批量生產(chǎn)和 新品試制的需要；組織沖模專業(yè)化生產(chǎn)，減少制模手工操作，采用各種先進(jìn)加工、檢 測設(shè)備和各種新的制模技術(shù)，以適應(yīng)大型、復(fù)雜、精密、先進(jìn)沖模的加工；改進(jìn)沖模 熱處理，發(fā)展模具表面強(qiáng)化

27、新工藝，開發(fā)制模新材料，以便提高沖模的使用壽命和沖 壓件的質(zhì)量；大力加強(qiáng)沖模典型化和標(biāo)準(zhǔn)化研究， 積極開展沖模的計算機(jī)輔助設(shè)計與 計算機(jī)輔助制造，以便簡化沖模的設(shè)計與加工，縮短沖壓生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低制模成 本，提高制模質(zhì)量；在沖壓設(shè)計中采用先進(jìn)技術(shù)，如在沖模結(jié)構(gòu)上配置能在沖壓過程 中控制定位不準(zhǔn)、工件重疊、尺寸超差的裝置。改進(jìn)通用壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)，提高剛度和 精度；積極開發(fā)高速壓力機(jī)、多工位壓力機(jī)、數(shù)控壓力機(jī)，提高生產(chǎn)效率，滿足大批 量生產(chǎn)的需要等等。 沖壓也存在一些缺點： 1、噪聲和振動大。 2、模具要求高、制造復(fù)雜、周期長、制造費用昂貴，因而小批量生產(chǎn)受到限制。 3、零件精度要求過高，

28、沖壓生產(chǎn)難以達(dá)到要求。 由于沖壓工藝具有上述突出的特點，一次在國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。 例如，航空航天、機(jī)械、電子信息、兵器、日用電器及輕工等產(chǎn)業(yè)都應(yīng)用沖壓加工。 沖壓材料可使用黑色金屬、有色金屬以及某些非金屬材料。 第8章沖壓技術(shù)的發(fā)展趨勢 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展， 沖壓工 藝和沖模技術(shù)也在不斷地革新和發(fā)展。 沖壓加工技術(shù)在今后的發(fā)展方向和動向， 主要 有以下幾個方面： (1)工藝分析計算的現(xiàn)代化。沖壓技術(shù)與現(xiàn)代數(shù)學(xué)、計算機(jī)技術(shù)聯(lián)姻，對復(fù)雜 曲面零件(像汽車覆蓋件)進(jìn)行計算機(jī)模擬，達(dá)到預(yù)測某一工藝方案對零件成型的可 能性與成型過程中將

29、發(fā)生的確問題，供設(shè)計人員進(jìn)行修改和選擇。這種設(shè)計方法是將 傳統(tǒng)的經(jīng)驗設(shè)計升華為優(yōu)化設(shè)計，縮短了模具設(shè)計與制造周期，節(jié)省了昂貴的模具實 模費用等。 (2)模具計算機(jī)輔助設(shè)計、制造與分析(CAD/CAM/CAE )的研究也應(yīng)用，將 極大地提高模具制造效率，提高模具的質(zhì)量，使模具色與制造技術(shù)實現(xiàn) CAD/CAM/CAE 一體化。 (3)沖壓生產(chǎn)的自動化。為了滿足大批量生產(chǎn)的需要，沖壓生產(chǎn)已向自動化、 無人化方向發(fā)展。現(xiàn)已實現(xiàn)了利用高速沖床和多工位精密激進(jìn)模實現(xiàn)單機(jī)自動沖壓， 其每分鐘可沖壓幾百乃至上千次。大型零件的生產(chǎn)已實現(xiàn)了所機(jī)聯(lián)合生產(chǎn)線，從板料 的送進(jìn)到?jīng)_壓加工、最后檢驗可全由計算機(jī)控制，極

30、大地減輕了工人的勞動強(qiáng)度并提 高了生產(chǎn)效率。目前沖壓生產(chǎn)形成的柔性沖壓加工中心發(fā)展。 這是我國長遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺機(jī)床合理組合； 配有隨行 定位夾具或定位盤；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì) 量監(jiān)測控制系統(tǒng)。 (4)為適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)需求，大批量與多品種小批量共存。發(fā)展適宜與小批量生 產(chǎn)的各種簡易模具、經(jīng)濟(jì)模具和標(biāo)準(zhǔn)化且容易變換的模具系統(tǒng)。 (5)雖然中國模具工業(yè)在過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

31、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)雜和長壽命模具依賴進(jìn)口。 設(shè)計總結(jié) 通過對墊片連續(xù)模具的設(shè)計，對常用沖壓件在沖壓過程中對模具的工藝要求有了 更深一層的理解，掌握了沖壓成型模具的結(jié)構(gòu)特點及設(shè)計計算方法， 對獨立設(shè)計模具 具有了一次新的鍛煉。 在今次的設(shè)計過程中，有很多的問題需要獨立思考，在用常規(guī)的方法解決不了的 問題時，還要從反向去思考。從而使我的思維能力得到了很大的提高。 設(shè)計中所涉及 一定的創(chuàng)新，給我提供了一勁兒很好的提高應(yīng)變能力的訓(xùn)練機(jī)會。 設(shè)計時，經(jīng)過不斷的到學(xué)校圖書館認(rèn)真地查找和借閱相關(guān)的參考資料，不但提高了個人查閱 資料能力，還擴(kuò)闊了我的知識視野。 在

32、設(shè)計過程充分利用了各種可以利用的方式， 同時在反復(fù)的思考中不斷深化對各 種理論知識的理解，在設(shè)計的后一階段充分利用 CAD軟就是一例，新的工具的利用， 大在提高了工作效率。 以計算機(jī)為手段，專用模具分析設(shè)計軟件為工具設(shè)計模具。軟件可直接調(diào)用數(shù)據(jù) 庫中模架尺寸，金屬材料數(shù)據(jù)庫及加工參數(shù)，通過幾何造型及圖形變換可得到模板及 凸凹模與型芯形狀尺寸迅速完成模具設(shè)計。 模具CAD技術(shù)是模具傳統(tǒng)設(shè)計方式的革命，大大提高了設(shè)計效率，尤其是系列 化或類似沖壓模具設(shè)計效率更為提高。 總之，通過畢業(yè)設(shè)計的又一次鍛煉完全清楚：充分利用 CAD技術(shù)進(jìn)行設(shè)計，在 模具符合使要求的前提下盡量降低成本。 同時在實際中

33、不斷的積累經(jīng)驗，以設(shè)計出價 廉物美的模具。 在設(shè)計的過程中，也出現(xiàn)了一些客觀不足的問題，沒有實踐條件，不能根據(jù)實際 的情況來作合適、客觀地修改，加上我自己的實踐經(jīng)驗又不多，這樣做出來的設(shè)計， 難免有不足之處，希望老師能夠體諒。 致謝 大學(xué)生活一晃而過，回首走過的歲月，心中倍感充實，當(dāng)我寫完這篇畢業(yè)論文的 時候，有一種如釋重負(fù)的感覺，感慨良多。 首先誠摯的感謝我的論文老師曹風(fēng)江老師、彭維亭老師和李增勇老師。他們在忙 碌的教學(xué)工作中擠出時間來審查、 修改我的論文并且不辭勞苦指導(dǎo)我。 還有教過我所 有的老師們，你們嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他們循 循善誘的教導(dǎo)和不拘

34、一格的思路給予我無盡的啟迪。 感謝三年中陪伴在我身邊的同學(xué)、朋友，感謝他們?yōu)槲姨岢龅挠幸娴慕ㄗh和意見， 有了他們的支持、鼓勵和幫助，我才能充實的度過了三年的學(xué)習(xí)生活。 參考文獻(xiàn) 1 .《模具設(shè)計指導(dǎo)》.史鐵梁主編.機(jī)械工業(yè)出版社。 2 .《沖壓模具設(shè)計結(jié)構(gòu)圖冊》.薜段翔主編.化學(xué)工業(yè)出版社。 3 .《沖模設(shè)計手冊》編寫組.機(jī)械工業(yè)出版社。 4 .《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》.陳于萍主編.機(jī)械工業(yè)出版社 5 .《模具制造工藝》.黃毅宏主編.機(jī)械工業(yè)出版社。 6 .《沖壓工藝與模具設(shè)計》.成虹主編，高等教育出版社 附錄一 工藝過程卡 零件工藝過 模具名 稱 墊片復(fù)合模 零

35、件編 號 13 材料牌 號 T10A 程卡 零件名 稱 凸模 零件件 數(shù) 1 毛坯種 類 棒料 工 工序名 工序 內(nèi) 容 設(shè)備 工藝裝備 檢驗 序 稱 刀、量、夾具 蓋章 號 1 備料 備 260x130x4料 鋸割 鋸 2 熱處理 退火 3 粗車 粗車圓柱回.留單邊余量0.5mm 車床 車刀 檢驗 4 熱處理 調(diào)質(zhì)，淬火硬度達(dá)56-60 HRC 5 精車 按圖紙加工并達(dá)到圖紙要求 車床 車刀 檢驗 6 鉗工精 修 全面到達(dá)圖紙要

36、求 檢驗 7 總檢 工藝過程卡 零件工藝過 程卡 模具名 稱 墊片復(fù)合模 零件 編號 10 材料牌 號 T10A 零件名 稱 凹模 零件 件數(shù) 1 毛坯種 類 棒料 工 序 號 工序名 稱 工序 內(nèi) 容 設(shè)備 工藝裝備 也驗 蠱章 刀、量、夾具  1 備料 備 260x130x45 的料 鋸床 2 熱處理 退火 3 銃 銃6面，留單邊余量0.05mm 銃床 檢驗 4 鉆 按圖紙位置尺寸鉆四個螺釘孔、 鉆床 螺釘孔，攻螺紋

37、 5 熱處理 調(diào)質(zhì)，淬火硬度達(dá)60-64 HRC 6 鉗工精 修 全面到達(dá)圖紙要求 檢驗 7 研磨 研磨至尺寸要求 8 鉆 配鉆銷釘孔 9 總檢 工藝過程卡 零件工藝過 程卡 模具名 稱 墊片復(fù)合模 零件編 號 17 材料牌 號 45 零件名 稱 凸凹固定板 零件件 數(shù) 1 毛坯種 類 圓 板 工工序名 工 序 內(nèi) 容 設(shè)備 工藝裝備 檢  序 號 稱 刀、量、夾具 驗 蓋 早 1 備料 備 260x1

38、30x4料 鋸床 2 粗加工 粗車圓柱內(nèi)外表面，銃上卜表 面 車床 檢 驗 留單邊余量0.05mm, 3 鉆 按圖紙位置與尺寸要求分別鉆 四個 鉆床 限位螺釘孔、螺釘孔、攻螺紋 4 精加工 精車圓柱內(nèi)外表面和磨上下端 向至 車床磨 床 檢 驗 圖紙尺寸精度要求 6 鉆 配鉆銷釘孔 7 總檢 工藝過程卡 零件工藝過 程卡 模具名 稱 墊片復(fù)合模 零件編 號 9 材料牌 號 45 零件名 凸模固定板

39、 零件件 1 毛坯種 圓  稱 數(shù) 類 板 工 序 號 工序名 稱 工 序 內(nèi) 容 設(shè)備 工藝裝備 檢 驗 蓋 早 刀、量、夾具 1 備料 備 260x130x4料 鋸床 2 粗加工 銃表面，留單邊余重 0.05 mm 銃床 檢 驗 3 鉆 按圖紙尺寸與位置要求鉆四個 螺紋 鉆床 孔和頂桿孔.攻螺紋. 4 精加工 磨上卜表面至圖紙尺寸要求 磨床 檢 驗 5 鉆 配鉆銷釘孔 6 總檢 工藝過程卡 零件工藝過 模具名

40、 墊片復(fù)合模 零件編 14 材料牌 45  程卡 稱 號 號 零件名 稱 卸料板 零件件 數(shù) 1 毛坯種 類 圓 板 工 序 號 工序名 稱 工 序 內(nèi) 容 設(shè)備 工藝裝備 檢 驗 蓋 早 刀、量、夾具 1 備料 備料 鋸割 2 粗加工 銃上下表面，留單邊余量 0.05mm 銃床 檢 驗 3 鉆 按圖紙尺寸與位置要求鉆四個 螺紋 鉆床 孔，三個擋料與導(dǎo)料銷釘孔，攻 螺紋. 4 精加工 銃至圖紙尺寸精度要求 銃床 檢 驗 磨

41、上卜表面至圖紙尺寸要求 磨床 檢 驗 5 總檢 第1章前言 28 1.1 沖壓技術(shù)概述 28 1.2 沖壓技術(shù)的發(fā)展趨勢 29 第2章工藝性分析 31 2.1 材料 32 2.2 工件結(jié)構(gòu)形狀 32 2.3 尺寸精度 32 第3章沖裁工藝方案的確定 33 第4章模具結(jié)構(gòu)形式的確定 35 第5章模具總體設(shè)計 35 5.1 模具類型的選擇 35 5.2 操作與定位方式 36 5.3 卸料、出件方式 36 5.4 確定送料方式 37 5.5 確定導(dǎo)向方式 37 第6章模具設(shè)計計算 37 6.1 排樣 計算條料寬度、確

42、定步距、計算材料利用率 37 6.2 沖壓力的計算 40 6.3 模具壓力中心的確定 41 6.4 工作零件刃口尺寸計算 41 6.5 卸料橡膠的設(shè)計 45 第7章主要部零件設(shè)計 47 7.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 47 7.2 卸料部件的設(shè)計 48 7.3 模架及其他零部件的選用 49 第8章校核模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù) 49 8.1 校核模具閉合高度 49 8.2 2沖壓設(shè)備的選定 50 第9章 設(shè)計并繪制模具總裝圖、選取標(biāo)準(zhǔn)件 50 第10章 繪制非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖 51 總結(jié) 52 致謝 53 參考文獻(xiàn) 54 第1章前言

43、1.1沖壓技術(shù)概述 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位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(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； 中外合資和外商獨資的模 具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。 8 R6 U” b8 b3 乙 o# ~-八$ c G9 Z0 b: W* T" l$ N# D 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(jīng)越來越認(rèn)識

44、到產(chǎn)品 質(zhì)量、成本和新產(chǎn)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(chǔ)的要素之 一，模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一個國家制造業(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。’A7 z; D0 |/ _5 H4 |% q -P2 A) Q2 |1 [& m 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 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)了 Moldflow、C-Flow、DYNAFORM Optris和MAGMASOFTCA承

45、件，并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計中。 % I2 h8 } a. |3 V{( l 8 I( w2 X3 @) S3 ) _% C; |3 W& k% { 以汽車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)部分轎車覆蓋件模具。 止匕外，許多研究機(jī) 構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的努力，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)計制造周期等方面做出了貢 獻(xiàn)。 1.2沖壓技術(shù)的發(fā)展趨勢 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

46、要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項： .R8 j6 |) T& m/ q 9 V0 R2 n- l7 y6 E(1) 全面才t廣 CAD/CAM/CAE術(shù)！ U: Y! j+ d% J 模具CAD/CAM/CAE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/CAM/CAE術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAMfc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。 + I$ p+ v- J. ]/

47、 [9 g$ i4 u4 ]7 \; U& W0 @ n0 G, @9 [ (2)高速銃削加工 8 ~% z: 5 q4 Q0 w8 # A$ C3 z 國外近年來發(fā)展的高速銃削加工，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。高速銃削加工技術(shù)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。 * @7 B2 I W \. h! A# T9 R) P0 y * N (3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) $ k C4 @/ }4 Z# A" j7 F 高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)

48、提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退?的諸多功能，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)控銃床及加工中心上，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CA曲據(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、摩托車、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。 & a6 M! v7 A, z4 o j" C: Y: h0 j" d5 j, A (4)電火花銃削加工 6 o% { A! R)d @, _$ E電火花銃削加工技術(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)，

49、它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管 狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銃一樣)，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)計這一技術(shù)將得到發(fā)展。 9 Q% u- V5 K0 }4 J( t( E( q. u $ a% B/ W3 ~8 Y+ P4 N$ C s(5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度 S7 j+ Y( I6 K" v! y 我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計目前我國模具 標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30流右。國外發(fā)達(dá)國家一般為80流右。 } V1 a: w6 }, r0 R! c3 y" w; a N (6)優(yōu)質(zhì)材料及先

50、進(jìn)表面處理技術(shù) & H) i: X6 k1 _1 G4 k- i3 t* t& b 選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù) 來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)。 % n4 h6 F! n- Z5 e8 { :r3 _! P4 ?6 p2 f" _( o+ ? ⑺模具研磨拋光將自動化、智能化：z6 a# p! o3 d: @3 ri s0 ?& m 模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、 制件外觀質(zhì)量等方面均有

51、較大的影響， 研究自 動化、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) j2 3 Y& N 展趨勢 ! n! e3 ?8 b7 M: {$ A h8 e& Y0 \5 g (8)模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展，F(xiàn)+ ?& S3 T; e, R* Y 這是我國長遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺機(jī)床合理組合； 配有隨行 定位夾具或定位盤；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì) 量監(jiān)測控制系統(tǒng)。/ l) Y# H |9 n* b; E; H# _ ;{9 F1 W# e" b) j; k CNCB刻機(jī)在國內(nèi)的發(fā)展上從最近的一兩年才有較大的發(fā)

52、展， 相關(guān)加工廠和使用單位 時刻以敏銳的眼光盯著廠家的動向，這也是身為雕銃機(jī)主機(jī)生產(chǎn)廠一點也不敢松懈的 真正原因所在。 $ J) {, C* U$ J9 D4 l 2 o+ V4 g$ c0 I$ m4 I+ { 作為用戶當(dāng)然要選合適的設(shè)備，如果選型不當(dāng)，不但不能 賺錢反而令陷入為機(jī)器打工的苦澀局面。那么什么樣的機(jī)床才是好機(jī)床？ $ A _2 d" Y+ f! J& f- B %v2 o) [, n, C0 S u我們認(rèn)為好機(jī)床的定義是這樣的： Q G0 P k: ?. z$ R: B2 n i d8 e3 {3 p& H2 m; \! x+; Z 能夠在短期內(nèi)收回投資的機(jī)床

53、才是好機(jī)床。 (g八7 H7 [: C- v; U9 q% j; l" J8 { 數(shù)控機(jī)床的設(shè)計使用壽命一般為 7年，主要是數(shù)控方面的使用壽命為準(zhǔn)， 這樣花 錢和掙錢的比例關(guān)系將直接影響您的生意， 所以仔細(xì)分析功能進(jìn)行選型是有效投資的 必要條件。 第2章工藝性分析 工件名稱：六角墊圈 工件簡圖：如圖1-1所示 生產(chǎn)批量：大批量 材料：45鋼 材料厚度：2mm 3969 尸 技術(shù)要求： L未注圓角R1 2,零件去翎 3,未注公羞睪加12 圖1-1 2.1 材料 由表1-1、表1-2分析知：45鋼為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的塑性、焊接性以 及壓力加工性，主要

54、用于工程結(jié)構(gòu)和受力較小的機(jī)械零件。綜合評比均適合沖裁加工。 2.2 工件結(jié)構(gòu)形狀 工件結(jié)構(gòu)形狀相對簡單，成中心對稱，只有一個 小20的孔，孔與邊緣之間的距 離也滿足要求，可以沖裁。 2.3 尺寸精度 零件圖上未注公差為IT12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。 表1-1 碳素結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)成分、性能及用途 牌號 等 化學(xué)成分 ①JMP a 6 5/% (T b/MPa 用途舉例  級 鋼材厚度和型材直徑 < 16mm Wc/% 不小于 Q195 一 0.06 — 0.1

55、2 195 33 315— 390 用來制造溥鋼板、 鋼絲、管鋼、鋼釘、 螺釘、地腳螺栓等 Q215 A B 0.09 — 0.15 215 31 335— 410 Q235 A 0.14 — 0.22 235 26 375— 460 用來制造拉釘、螺 栓、螺母、軸、銷 子、螺紋鋼、角鋼、 槽鋼、鋼板等 B 0.12 — 0.20 C <0.18 D <0.17 Q255 A B 0.18 — 0.28 255 24 410— 510 用來制造各種型 條鋼和鋼板 45 一 0.28 — 0.38 2

56、75 20 490— 610 相當(dāng)于35-40鋼 表1-2 部分碳素鋼抗剪性能 材料名稱 牌號 材料狀態(tài) 抗剪強(qiáng)度（Mp3 普通碳素鋼 Q195 未退火 260?320 Q235 310?380 Q275 400?500 第3章沖裁工藝方案的確定方案一：先沖孔，后落料。單工序模生產(chǎn)。 方案二：沖孔一落料復(fù)合沖壓。復(fù)合模生產(chǎn) 方案三：沖孔一落料級進(jìn)沖壓。級進(jìn)模生產(chǎn) 表2-1各類模具結(jié)構(gòu)及特點比較 模具種類 比較項目 單工序模 級進(jìn)模 復(fù)合模 無導(dǎo) 向 有導(dǎo) 向 零件公差 等級 低 可達(dá)IT13 — IT10 級 可達(dá)

57、IT10 —IT8級 零件特點 尺寸 不受限制 厚度不受 限制 中小 型尺寸厚 度較厚 小零件厚度0.2 —6mnM加工復(fù)雜零 件，如寬度極小的異 形件 形狀與尺寸受模具 結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度限制，尺寸 可以較大，厚度可達(dá)3mm 零件平面 度 低 中小型件不平 直，高質(zhì)量制件需較 平 由于壓料沖件的同 時得到了較平，制件平 直度好且具有良好的剪 切斷面 生產(chǎn)效率 低 較低 工序間自動送 料，可以自動排除制 件，生產(chǎn)效率圖 沖件被頂?shù)侥＞吖?作表向上，必須手動或 機(jī)械排除，生產(chǎn)效率較 低 安全性 不安全，需米取安 全措施 比較安全 不安全，需米取安 全措施 模具

58、制造 工作里和成本 低 比無 導(dǎo)向的稍 高 沖裁簡單的零 件時，比復(fù)合模低 沖裁較復(fù)雜零件 時，比級進(jìn)模低 適用場合 料厚精度要求低 的小批量沖件的生產(chǎn) 大批量小型沖 壓件的生產(chǎn) 形狀復(fù)雜，精度要 求較局，平直度要求局 的中小型制件的大批量 生產(chǎn) 結(jié)合表2-1分析知： 方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，制造周期短，制造簡單，但需要兩副模具，成本高而生產(chǎn) 效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)的要求。 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(fù)雜，成本較高。 方案二也只需一副模具，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(qiáng)度

59、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。 通過對上述三種方案的分析比較，該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。 第4章模具結(jié)構(gòu)形式的確定 正裝式復(fù)合模和倒裝式結(jié)構(gòu)比較： 正裝式復(fù)合模適用于沖制材質(zhì)較軟或板料較薄的平直度要求較高的沖裁件， 還可 以沖制孔邊距較小的沖裁件。 倒裝式復(fù)合模不宜沖制孔邊距較小的沖裁件，但倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)簡單，又可以 直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件卸件可靠， 便于操作，并為機(jī)械化出件提供了有 利條件，所以應(yīng)用十分廣泛。 根據(jù)零件分析，制件的精度要求較低，孔邊距較大，為提高經(jīng)濟(jì)效益和簡化

60、模具 結(jié)構(gòu)，適宜采用倒裝復(fù)合模生產(chǎn)。 根據(jù)以上分析確定該制件的生產(chǎn)采用倒裝式復(fù)合模具生產(chǎn)。 第5章模具總體設(shè)計 5.1 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，自然漏料的倒裝復(fù)合結(jié)構(gòu)方式。 5.2 操作與定位方式 5.2.1 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(jì)效益。 5.2.2 定位方式 因為導(dǎo)料銷和固定擋料銷結(jié)構(gòu)簡單， 制造方便。且該模具采用的是條料，根據(jù)模 具具體結(jié)構(gòu)兼顧經(jīng)濟(jì)效益，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷

61、，控制送料步距采用固定 擋料銷。 5.3 卸料、出件方式 5.3.1 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(jié)構(gòu)。 常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖裁 后卸料。當(dāng)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） to當(dāng)固定卸料板還要起到對凸模的導(dǎo)向作用時卸料板與 凸模的配合 間隙應(yīng)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2mmfi模具結(jié)構(gòu)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勺板料由 于有壓料作用，沖件比較平整。卸料板與

62、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(dǎo)向作用時， 二者的配合間隙應(yīng)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2mmi對較薄，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(jìn)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。 5.3.2 出件方式 因采用倒裝復(fù)合模生產(chǎn)，故采用下出件為佳 5.4 確定送料方式 因選用的沖壓設(shè)備為開式壓力機(jī)，采用縱向送料方式，即由前向后送料。 5.5 確定導(dǎo)向方式 方案一：采用對角導(dǎo)柱模架。由于導(dǎo)柱安裝在模具壓力中心對稱的對角線上

63、， 所 以上模座在導(dǎo)柱上滑動平穩(wěn)。常用于橫向送料級進(jìn)模或縱向送料的落料模、復(fù)合模。 方案二：采用后側(cè)導(dǎo)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(dǎo)柱安裝在后側(cè)，工作時，偏心距會造成導(dǎo)套導(dǎo)柱單邊磨損， 嚴(yán)重影響模具使用 壽命，且不能使用浮動模柄。 方案三：四導(dǎo)柱模架。具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、剛性好等優(yōu)點。常用于沖 壓件尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件，以及大量生產(chǎn)用的自動沖壓模架。 方案四：中間導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱安裝在模具的對稱線上，導(dǎo)向平穩(wěn)、準(zhǔn)確。單只能 一個方向送料。 根據(jù)以上方案比較并結(jié)合模具結(jié)構(gòu)形式和送料方式，為提高模具壽命和工件質(zhì) 量，采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式，

64、即方案四最佳。 第6章模具設(shè)計計算 6.1 排樣 計算條料寬度、確定步距、計算材料利用率 6.1.1 排樣方式的選擇 方案一：有廢料排樣 沿沖件外形沖裁，在沖件周邊都留有搭邊。沖件尺寸完全 由沖模來保證，因此沖件精度高，模具壽命高，但材料利用率低。 方案二：少廢料排樣 因受剪切條料和定位誤差的影響， 沖件質(zhì)量差，模具壽命 較方案一低，但材料利用率稍高，沖模結(jié)構(gòu)簡單。 方案三：無廢料排樣 沖件的質(zhì)量和模具壽命更低一些，但材料利用率最高。 通過上述三種方案的分析比較，綜合考慮模具壽命和沖件質(zhì)量，該沖件的排樣方 式選擇方案一為佳?？紤]模具結(jié)構(gòu)和制造成本有廢料排樣的具體形式選擇直排最佳

65、。 6.1.2 計算條料寬度 搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差，保持條料有一定的剛度，以保證零件質(zhì)量和送料方 便。搭邊過大，浪費材料。搭邊過小，沖裁時容易翹曲或被拉斷，不僅會增大沖件毛 刺，有時還有拉入凸、凹模間隙中損壞模具刃口，降低模具壽命?；蛴绊懰土瞎ぷ鳌? 搭邊值通常由經(jīng)驗確定，表4所列搭邊值為普通沖裁時經(jīng)驗數(shù)據(jù)之一。 根據(jù)零件形狀，查表4工件之間搭邊值a=2.0mm,工件與側(cè)邊之間搭邊值a1=3mm, 條料是有板料裁剪下料而得，為保證送料順利，規(guī)定其上偏差為零，小偏差為負(fù)值一 △ B= （Dma導(dǎo) 2a） -0A （公式 5-1 ） 式中Dmax 一條料寬度方向沖裁件的最大尺寸；

66、沖裁件之間的搭邊值； △一板料剪裁下的偏差（其值查表 5-2）; B= （36.69 + 2X3） =45.690-0.5（mm） 所以條料寬度在45.19?45.69mm 表5-1搭邊值和側(cè)邊值的數(shù)值 材料厚度 t 圓件及r >2t圓角 矩形邊長l < 50 矩形邊長l >50或圓角r <2 工件問 日 側(cè)邊a 工件問a 側(cè)邊a1 工件問a1 側(cè)邊a 0.25以下 1.8 2.0 2.2 2.5 2.8 3.0 0.25 ? 0.5 1.2 1.5 1.8 2.0 2.2 2.5 0.5 ?0.8 1.0 1.2 1.5 1.8 1.8 2.0 0.8 ?1.2 0.8 1.0 1.2 1. 5 1.5 1.8 1.2 ?1.5 1.0 1.2 1.5 1. 8 1.9 2.0  1.6 ?2.0 1.2 1.5 2.0 2. 2 2.0 2.2 表5-2 剪裁下的下偏差^ ( mm 條料厚度 (