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1、畢業(yè)設計說明書 轉(zhuǎn)子片級進模設計 學 院 畢業(yè)設計說明書 設計題目： 轉(zhuǎn)子片級進模設計 設計編號： 學 院：機電與建筑工程 系 別：機電工程系 專 業(yè)：05材料成型及控制 班 級： 學

2、 號： 姓 名： 指導教師： 完成日期： 2009年4月26日 答辯日期： 2009年5月10日 摘 要 本文主要介紹了轉(zhuǎn)子片沖壓模具的設計，包括制件沖壓工藝性分析和確定；包括沖壓模設計計算，主要有相關工藝計算，凸、凹模零件以及主要零部件結(jié)構(gòu)的設計，還有模具總體設計等方面。通過對轉(zhuǎn)子片的工藝分析，最終確定為3工位級進模。較為詳細地敘述了沖壓模具工作零件的設計、定位零件的設計、卸料裝置的設計和模架選擇等。 關鍵詞

3、級進模；轉(zhuǎn)子片；模具設計 Abstract the piece rotor stamping die design is introduced in this paper including stamping die design and calculation, technology-related terms, the structure design of the punch、cavity and the main components. Through the analysis of rotor-chip technology the three-position

4、progressive die is ultimately adopted , and the design of working parts, positioning parts, discharging device and the choice of mold is Described. Key words Progressive Die; rotor plate; die design 目 錄 摘要、關鍵詞………………………………………………………………………………Ⅰ Abstract、Key words…………………………………………………………………

5、…Ⅱ 目 錄………………………………………………………………………………………Ⅲ 1. 引言 ……………………………………………………………………………………6 2．確定工藝方案及模具結(jié)構(gòu)型式 ………………………………………………………7 2.1分析制件的沖壓工藝性………………………………………………………………7 2.2分析比較和確定工藝方案……………………………………………………………7 3．工藝計算 ………………………………………………………………………………8 3.1計算料條寬度、確定步距、排樣設計 ………………………………………………8 3.2計算沖壓力…………………

6、…………………………………………………………9 3.3確定壓力中心…………………………………………………………………………9 3.4材料利用率的計算……………………………………………………………………9 4．凸、凹模零件設計……………………………………………………………………9 4.1沖裁刃口尺寸公差的計算……………………………………………………………9 4.1.1沖孔10mm凸、凹模刃口尺寸的計算……………………………………………10 4.1.2沖12個嵌線槽凸、凹模刃口尺寸計算…………………………………………10 4.1.3外形落料凸、凹模刃口尺寸計算………………………………

7、…………………11 4.2確定凸、凹模零件結(jié)構(gòu)尺寸…………………………………………………………12 4.2.1沖孔、落料凹模結(jié)構(gòu)、尺寸確定…………………………………………………12 4.2.2凹模固定板外形結(jié)構(gòu)和尺寸確定 ………………………………………………13 4.2.3凸模尺寸確定 ……………………………………………………………………13 5．模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設計 ………………………………………………………13 5.1工作部分零件 ………………………………………………………………………13 5.1.1沖Φ10mm孔的凸模設計 …………………………………………………………

8、13 5.1.2沖12個嵌線槽凸模設計 …………………………………………………………14 5.1.3落料凸模設計 ……………………………………………………………………14 5.2定位零件 ……………………………………………………………………………14 5.2.1送進導向零件……………………………………………………………………14 5.2.2送料定距零件……………………………………………………………………14 1）導正銷………………………………………………………………………………15 2）定距側(cè)刃……………………………………………………………………………15 3）側(cè)刃擋塊…………

9、…………………………………………………………………15 5.3卸料和推件裝置……………………………………………………………………16 5.3.1卸料彈簧的設計…………………………………………………………………16 5.3.2卸料螺釘?shù)脑O計…………………………………………………………………17 5.3.3卸料板孔和凸凹模間隙…………………………………………………………17 5.4模架及其零件………………………………………………………………………17 5.4.1滑動導向模架和滾動導向模架…………………………………………………17 5.4.2導向零件………………………………………………

10、…………………………17 5.5支承及夾持零件、緊固零件的設計………………………………………………18 5.5.1模柄………………………………………………………………………………18 5.5.2緊固件……………………………………………………………………………18 5.5.3墊板尺寸確定……………………………………………………………………19 5.5.4固定板尺寸確定…………………………………………………………………19 6. 模具的總體設計……………………………………………………………………19 6.1模架的選擇…………………………………………………………………………20 6.

11、2模架參數(shù)的確定……………………………………………………………………20 6.3凸模強度校核………………………………………………………………………21 6.3.1壓應力校核………………………………………………………………………21 6.3.2彎曲應力校核……………………………………………………………………21 7. 選定沖壓設備………………………………………………………………………22 8. 繪制模具總圖………………………………………………………………………22 9. 設計總結(jié)………………………………………………………………………23 參考文獻………………………………………………

12、…………………………………25 謝辭………………………………………………………………………………………24 V 畢業(yè)設計說明書 轉(zhuǎn)子片級進模設計 1.引 言 此次設計的目的，是鞏固大學四年所學，并進一步提高對模具設計的認識。通過自己動手，查找設計所需的相關內(nèi)容，逐步摸索。設計中會遇到很多問題，這需要我們充分擴展思維，通過指導老師適當?shù)闹笇?，將棘手的問題一一解決。 沖壓工藝在工業(yè)生產(chǎn)中的應用十分廣泛，而沖壓模具是實現(xiàn)沖壓工藝必不可少的工藝裝備。沖模設計水平將直接影響到鏟平質(zhì)量、

13、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本與操作者的安全。級進沖模是冷沖壓模具中一種先進、高效的沖壓模具。對于一般沖壓模具而言，結(jié)構(gòu)較為復雜，模具的制造難度及精度要求相對較高，制作周期較長，因而對模具設計及工藝編排專業(yè)技術人員的要求更高。模具技術未來發(fā)展趨勢主要是朝信息化、高速化生產(chǎn)與高精度化發(fā)展。因此從設計技術來說，發(fā)展重點在于大力推CAD/CAE/CAM技術的應用，并持續(xù)提高效率，特別是板材成型過程的計算機模擬分析技術。模具CAD、CAM技術應向宜人化、集成化、智能化和網(wǎng)絡化方向發(fā)展，并提高模具CAD、CAM系統(tǒng)專用化程度。對于模具數(shù)字化制造、系統(tǒng)集成、逆向工程、快速原型/模具制造及計算機輔助應用技術等方面形成全

14、方位解決方案，提供模具開發(fā)與工程服務，全面提高企業(yè)水平和模具質(zhì)量，這更是沖壓模具技術發(fā)展的重點。 由于本人水平所限，書中難免有不足之處，懇請老師批評指正，本人深表感謝。 25 2.確定工藝方案及模具結(jié)構(gòu)型式 2．1分析制件的沖壓工藝性 （1）沖壓材料件材料分析：硅鋼的抗剪強度為186Mpa，抗拉強度為225Mpa，伸長率為26%，此種材料有足夠的強度，適宜于沖壓生產(chǎn)。 （2）工件結(jié)構(gòu)及尺寸精度分析：該零件形狀復雜，由圓弧和直線組成。為大批量生產(chǎn)，制件厚度為0.35mm。沖裁件內(nèi)外形所能達到的經(jīng)濟精度為IT13，該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證，其他尺寸標注，生產(chǎn)批

15、量等情況，也均符合沖裁的工藝要求。 根據(jù)以上分析，此產(chǎn)品沖壓工藝性較好，故選擇沖壓方法進行加工。工件簡圖如圖1所示： 圖1 工件簡圖 2．2分析比較和確定工藝方案 由于轉(zhuǎn)子沖件的精度要求較高，形狀也比較復雜，適宜采用多工位級進模進行沖壓，沖件的沖壓工序為沖孔和落料。沖件的異形孔較多，在級進模的結(jié)構(gòu)設計和加工制造上都有一定的難度。 3.工藝計算 3．1計算條料寬度、確定步距、排樣設計 查最小工藝搭邊值表，確定搭邊值，兩側(cè)搭邊值各取a1=1.5mm，兩工件間的搭邊值a=3.2mm, 步距S=D+a＝47.2+3.2mm=50.4mm。 條料寬度B=(Dmax+2a＋C) 0

16、 -△, 查送料最小間隙Cmin表得：C=0.5mm，查條料寬度偏差表得△=0.5mm，則得B=(47.2＋21.5+0.52） 0 -0.5 mm=51.2 0 -0.5mm。 轉(zhuǎn)子片為大批量生產(chǎn)，選用整卷料硅鋼片帶料，采用沖壓設備附設的自動送料裝置送料，其送料精度可達0.05mm。為了進一步提高送料精度，在模具中使用導正銷作精定位。 綜合以上工藝分析，整帶料即為該沖件本體的載體形式，為保證沖件的關鍵尺寸及相對位置精度，在沖制導正釘孔的同時應考慮把轉(zhuǎn)子片的12個線槽孔一起沖出。 確定的排樣圖如圖2所示：工位1為沖導正釘孔，轉(zhuǎn)子片各槽孔，工位2為沖轉(zhuǎn)子片中間孔，工位3為轉(zhuǎn)子片外形落料，

17、共三個工位。導正釘孔直徑2.5mm。 圖2 排樣圖 3．2計算沖壓力 沖壓力等于沖孔時的沖壓力和落料時的沖壓力之和。 查鋼鐵材料的力學性能表,得硅鋼的抗剪強度τ=186 MPa。K的取值依據(jù)沖裁刃口而定，平刃口，K=1～1.3；斜刃口，K=0.2～0.6?？紤]刃口的磨損，生產(chǎn)批量和材料厚度等因素的影響，一般取K=1.3。 根據(jù)公式F=KLtτ計算，L為沖裁周邊長度，t為材料厚度。 落料力 F落=KLtτ=47.2пΧ0.35Χ1.3Χ186N=12.54KN 沖孔力 F沖= KLtτ=[（150/360

18、Χ3п+9.44Χ2+9Χ2/360Χ45.2п+2+12/360Χ47.2п）Χ12+10п]Χ0.35Χ1.3Χ186N=40.07KN 落料時的卸料力 F卸=K卸F落 查表取K卸=0.06 故F卸=K卸F落0.06Χ12.54KN=0.75KN F總= F落+F沖+F卸=12.54+40.07+0.75=53.36KN 為了保證沖裁力足夠，一般沖裁時壓力機噸位應比計算的沖壓力大30%左右，即 F 總’=1.3F 總=1.353.36KN=69.368KN 3．3確定壓力中心 因該工件為中心對稱，故壓力中心為該沖裁件輪廓圖形的幾何中心上。 3．4材料利用率的計算

19、 根據(jù)一般的市場供應情況，選用原材料。 一個步距的材料利用率為η＝S1S0100%=970.18mm2 (51.2mm50.4mm) 100%=40.33%。 4.凸、凹模零件設計 4．1沖裁刃口尺寸公差的計算 查較大間隙的沖裁模具初始雙面間隙表得：間隙值Zmin=0.021mm，Zmax=0.028mm。 4.1.1沖孔10mm凸、凹模刃口尺寸的計算 查簡單形狀沖裁件沖裁時的δ凸、δ凹值表得：δ凸=0.020mm，δ凹=0.020mm。因為，Zmax-Zmin<δ凸+δ凹，所以選用配作法制造模具刃口。Δ=0.007-(-0.034)=0.027mm,查表得，磨損系數(shù)x=0.7

20、5 沖孔時，應以凸模為基準來配作凹模。當以凸模為基準時，凸模磨損后，沖裁件尺寸變小，因此屬于B類尺寸。 B凸=（B+xΔ） 0 -δ凸=（10+0.75Χ0.027） 0 -0.02=10.02 0 -0.02mm B凹=（B+xΔ+Zmin）+δ凹 0=（10+0.75Χ0.027+0.021）+0.02 0=10.04+0.02 0mm 4.1.2沖12個嵌線槽凸、凹模刃口尺寸計算 由于形狀較復雜，故采用配作法，這種方法有利于獲得最小的合理間隙，放寬對模具的加工設備的精度要求。工件圖中未標注公差的尺寸，查相關文獻得出其極限偏差：R1.5 0 -0.14，9.44 0

21、-0.22，5 0 -0.18，1 0 -0.14，1.51 0 -0.14，45.20 -0.39 ，47.20 -0.39,2.5 0 -0.14。δ凸、δ凹取1/4Δ。其凸、凹模刃口部分尺寸計算如下： 1）凸模磨損后，沖裁件尺寸變大。 1凸=（A- xΔ）+δ凸 0=(1-0.75Χ0.14)+0.035 0=0.89+0.035 0mm 1凹=（A- xΔ- Zmin） 0 -δ凹=(1-0.75Χ0.14-0.021) 0 -0.035=0.87 0 -0.035mm 47.2凸=（A- xΔ）+δ凸 0=(47.2-0.75Χ0.39) +0.098 0

22、 =46.91 +0.098 0mm 47.2凹=（A- xΔ- Zmin） 0 -δ凹=(47.2-0.75Χ0.39-0.021) 0 -0.098 =46.89 0 -0.098mm 2）凸模磨損后，沖裁件尺寸變小。 R1.5凸=（B+xΔ） 0 -δ凸=（1.5+0.75Χ0.14）0 -0.035=R1.60 0 -0.035mm R1.5凹=（B+xΔ+Zmin）+δ凹 0=（1.5+0.75Χ0.14+0.021）+0.035 0=R1.63+0.035 0mm 9.44凸=（B+xΔ） 0 -δ凸=（9.44+0.75Χ0.22） 0 -0.055=9.

23、60 0 -0.055 mm 9.44凹=（B+xΔ+Zmin）+δ凹 0=（1.5+0.75Χ0.22+0.021）+0.055 0=9.63 +0.055 0mm 5凸=（B+xΔ） 0 -δ凸=（5+0.75Χ0.18） 0 -0.045=5.14 0 -0.045 mm 5凹=（B+xΔ+Zmin）+δ凹 0=（1.5+0.75Χ0.18+0.021）+0.045 0=5.16 +0.045 0mm 45.2凸=（B+xΔ） 0 -δ凸=（45.2+0.75Χ0.39）0 -0.098=45.49 0 -0.098mm 45.2凹=（B+xΔ+Zmin

24、）+δ凹 0=（45.2+0.75Χ0.39+0.021）+0.098 0=45.51 +0.098 0mm 2.5凸=（B+xΔ） 0 -δ凸=（2.5+0.75Χ0.14）0 -0.035=2.60 0 -0.035mm 2.5凹=（B+xΔ+Zmin）+δ凹 0=（2.5+0.75Χ0.14+0.021）+0.035 0=2.63+0.035 0mm 3）凸模磨損后，沖裁件尺寸不變。 1.51凸=1.51凹=Cδ凸=1.510.035mm 4.1.3外形落料凸、凹模刃口尺寸計算 查簡單形狀沖裁件沖裁時的δ凸、δ凹值表得：δ凸=0.020mm，δ凹=0.03

25、0mm 因為，Zmax-Zmin<δ凸+δ凹，所以選用配作法制造模具刃口。 Δ=0.39mm,查表得，磨損系數(shù)x=0.75 落料時，應以凹模為基準來配作凸模。凹模磨損后，沖裁件尺寸變大。 A凹=（A- xΔ）+δ凹 0=(47.2-0.75Χ0.39)+0.03 0=46.91+0.03 0mm A凸=（Amax- xΔ- Zmin） 0 -δ凸=(47.2-0.75Χ0.39-0.021) 0 -0.02=46.89 0 -0.02mm 凸模刃口尺寸按凹模刃口尺寸配作,保證雙面間隙在0.021～0.028mm之間。(落料凹模刃口部分尺寸如圖3所示) 圖3

26、 落料凹模刃口尺寸 4．2確定凸、凹模零件結(jié)構(gòu)尺寸 4.2.1沖孔、落料凹模結(jié)構(gòu)、尺寸確定 該模具為三工位級進模，為拆裝方便，應采用鑲套式凹模。鑲套式凹模與固定板常用過渡配合（H7/m6）。加工時內(nèi)外形孔中心要求同軸度很高，?？刂圃?.02mm之內(nèi)，這樣才具有良好的互換性和便于維修。 應采用筒帶式凹模刃口。筒帶式凹模的刃口強度高，刃磨后凹模工作尺寸不增大，孔口下方制成斜度，以便沖裁件或廢料順利漏出，取傾斜角為2，刃口高度一般取板料厚度的2-5倍。此處，沖孔和充槽凹模刃口高度取6mm，落料凹模刃口高度取10mm。這樣，既可保證凹模刃口有足夠的修磨量，又不至于使凹模洞內(nèi)積料過多，導致洞壁

27、承受較大的脹力和摩擦力。 沖孔落料凹模外形結(jié)構(gòu)確定：沖孔和落料凹模均采用圓凹模，采用H7/m6配合，直接裝在凹模固定板板中，通過螺釘和圓柱銷與各板連接，螺釘和螺釘、螺釘與銷釘之間距離要合理，保證凹模板的強度。凹模的上下表面應保持水平，凹?？纵S線應與凹模頂面保持垂直，型孔表面粗糙度Ra=0.8-0.4m。凹模材料為Cr12MoV。其熱處理硬度略高于凸模，達到60-64HRC。 4.2.2凹模固定板外形結(jié)構(gòu)和尺寸確定 凹模固定板厚度H：可按以下經(jīng)驗公式計算：H===17.47mm 凹模固定板壁厚C:取C=1.5H=1.5Χ17.47=26.205mm C值不應小于30-40mm,以滿足螺

28、釘孔、圓柱銷孔的安排。此處，取30mm。 垂直于送料方向的凹模寬度B=S+(2.5-4.0)H=50.4+3Χ17.47=102.81mm 送料方向上的凹模長度L=S1+2C=47.2Χ3+3.2Χ2+1.5+2Χ30=209.5mm 最后依據(jù)設計尺寸，按沖壓模具標準模架凹模周界尺寸系列，確定凹模固定板外形尺寸為：250mmΧ160mmΧ22mm。 凹模固定板的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為38-42HRC。 4.2.3凸模尺寸確定 凸模長度根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要來確定。凸模長度的確定主要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)、修模、操作安全、裝配等因素的需要。本模具采用彈性卸料板，故凸模長度的確定按以下公式計算

29、：L=h1+h2+t+h 式中 h1——凸模固定板厚度（mm） h2——卸料板厚度（mm） t——導料板厚度（mm） h——附加長度，主要考慮凸模進入凹模的深度及模具閉合狀態(tài)下卸料板到凸模固定板間的安全距離等因素（mm），凸模進入凹模深度不應超過0.5，此處取0.5mm。 L=h1+h2+t+h =36mm+14mm+4mm+（19.5mm+0.5mm）=74mm 凸模固定板的厚度為H=（1-1.5）D，取36mm，凸模固定板的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為38-42HRC。 5.模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設計 5．1工作部分零件 5.1.1沖

30、Φ10mm孔的凸模設計 為了增加凸模的強度和剛度，凸模非工作部分直徑應制成逐漸增大的多級形式，所以選用B形圓凸模。采用壓入式以過盈配合H7/m6緊固在凸模固定板上，頂端形成臺肩，以便固定，并保證在工作時不被拉出。為防轉(zhuǎn)，凸模頭部右側(cè)應磨平至桿部右側(cè)。同時，要依據(jù)計算的壓力中心的數(shù)據(jù)，使壓力中心與模柄中心重合 5.1.2沖12個嵌線槽凸模設計 12個嵌線槽凸模為非圓形凸模。為使凸模加工方便，將其做成等斷面，即直通式凸模。采用壓入式以過盈配合H7/m6緊固在凸模固定板上，并用橫鍵防止卸料時凸模脫落出凸模固定板。 5.1.3落料凸模設計 采用壓入式以過盈配合H7/m6緊固在凸模固定板上

31、，頂端形成臺肩，以便固定，并保證在工作時不被拉出。為防轉(zhuǎn)，凸模頭部右側(cè)應磨平至桿部右側(cè)。 凸模材料選擇9Mn2V，硬度58～62HRC，尾部回火40～50HRC，工作部分的刃口應尖銳鋒利，無倒鈍，裂紋，黑斑，缺口等缺陷，熱處理時必須均勻，無脫碳、軟點、裂紋、或顯著的變形等現(xiàn)象。凸模工作部分的直徑對配合部分直徑的同心度允許差不應超過配合部分的直徑允許的二分之一。各非工作部分外緣的銳角必須倒圓或倒邊角,用以防止應力集中。 凸模，凹模，固定板及座板間的固定選用螺釘和圓柱銷固定。螺釘和螺釘、螺釘與銷釘之間距離要合理，保證各板的強度。 5．2定位零件 5.2.1送進導向零件 選用導料板作為送進

32、導向零件。將其與卸料板分開制造。設計時，兩導料板間距離應等于條料寬度加上一個間隙值，目的是使條料順利送進，導料板的厚度H取決于導料方式和板料厚度。查導料板厚度表，取導料板厚度為4mm。兩導料板寬度分別為53.9mm和54.4mm。兩導料板尺寸為：250mmΧ53.9mmΧ4mm，250mmΧ54.4mmΧ4mm。 5.2.2送料定距零件 在多工位級進模中，定距定位比較可靠，也是應用最多的一種混合定距定位。這種定位方法是在一瞬間內(nèi)先粗定位，后精定位，最終達到精確定位的要求。本模具采用側(cè)刃作粗定位，導正銷用于精定位。此時，側(cè)刃刃口切料長度尺寸應做成略大于送料步距尺寸0.04-0.12mm, 取

33、0.1mm,以便導正銷導入定位孔時，條料能有一定微量的后退，獲得良好的定距效果。 1)導正銷 從結(jié)構(gòu)的強度和導正釘穩(wěn)定性等綜合考慮，設置兩個導正銷，導正銷直徑取2.46mm。導正銷工作直徑與條料上被導正的孔之間的配合間隙大小，對定位精度和沖壓工作的順利進行有較大影響。配合間隙過大，會引起定位精度降低，配合間隙過小，導正銷易使導正孔變形，甚至會引起條料卡死、抱住在導正銷上，影響模具正常工作，同時還會加快導正銷的磨損。本模具步距精度要求一般，材料薄，查表并綜合考慮，取0.04mm，即導正孔直徑取2.5mm。導正孔在第一工位沖出。 導正銷工作時，通過條料還要伸出較長一段長度，對應的凹模上需加工

34、成通孔，即讓位孔。讓位孔與導正銷直徑之間保持足夠間隙，一般取Z=（0.12-0.2）t，，取0.2t，即0.07mm。 導正銷的導入端頭部形狀設計成錐形。，適用于小孔的導正。由于導正孔較小，采用小錐度20。在錐度與工作直徑的相交處和錐尖部分，有圓弧過渡，加工成光滑狀。 導正銷工作直徑段伸出長度h一般?。?.8-1.5）t，取h=t=0.35mm 導正銷應有足夠的強度、硬度和耐磨性，選用優(yōu)質(zhì)工具鋼T10A，并經(jīng)熱處理淬火，硬度為60-64HRC，工作部分表面粗糙度小，Ra=0.4m 2)定距側(cè)刃 側(cè)刃是一種特殊的凸模。側(cè)刃將條料沖出缺口，條料上形成小臺階，送料時利用小臺階被導料板擋住定

35、位，實現(xiàn)級進送料。側(cè)刃斷面的長度等于送料步距，條料送進一次，壓力機行程一次，側(cè)刃在條料上沖下一個長度等于步距的料邊。采用側(cè)刃和導正銷定距方式時，側(cè)刃長度cˊ應等于步距c加（0.1-0.2）mm。故cˊ=c+0.1=50.4+0.1=50.5mm。 3)側(cè)刃擋塊 一般情況下，導料板是不淬硬的，為了提高擋料部分的硬度和耐磨性，將導料板的側(cè)刃旁局部鑲嵌擋塊，即側(cè)刃擋塊。側(cè)刃擋塊要求耐磨，選用優(yōu)質(zhì)工具鋼T10A經(jīng)熱處理淬火處理制成，硬度為54-58HRC，擋塊與導料板加工成H7/m6成過渡配合。 5．3卸料和推件裝置 卸料結(jié)構(gòu)用于將條料，廢料從凸模上卸下的裝置。卸料板包括剛性卸料板和彈性卸料板

36、兩種形式。采用剛性卸料板時，卸料力大，但卸料板不起壓料作用，毛坯材料厚度大于0.5mm以上時常采用這種方式。彈性卸料板的卸料力較小，但操作方便，生產(chǎn)效率較高，在沖壓成形過程中還能起到壓料作用，沖裁質(zhì)量較好，多用于薄板的卸料。對于卸料力要求較大、卸料板與凹模之間又要求有較大的空間位置時，可采用剛、彈性相結(jié)合的卸料方式。綜合考慮，采用彈性卸料板。卸料板厚度取14mm。卸料板尺寸為250mm160mm14mm。 5.3.1卸料彈簧的設計 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初選4根彈簧，每根彈簧的預壓力為：F 0≥F 卸N=（7504）N=187.5N 根據(jù)壓力和模具結(jié)構(gòu)初選彈簧為20 mm3mm45 mm，校驗彈簧

37、最大許可壓縮量Lmax>彈簧的實際總壓縮量L 總。，此彈簧的具體參數(shù)是：彈簧外徑D= 20mm，材料直徑d= 3mm，自由高度H= 45mm，節(jié)距t= 5.5mm，F(xiàn) 1=330 N，極限載荷時彈簧的高度H 1=30.2 mm。 彈簧的最大許可壓縮量Lmax=（45-30.2）mm =19.8mm 彈簧預壓縮量L’= F 0F 1Lmax=187.533019.8=11.25mm 校核：卸料板工作行程t+h 1+h 2=（0.35+0.6+0.5）mm =1.45 mm 凸凹模刃口修磨量h 3=6 mm 彈簧的實際總壓縮量L 總= L’+ t+h 1+h 2

38、+ h 3=18.7 mm 由于19.8>18.7，即Lmax>L 總，所以所選彈簧是合適的。 所選彈簧的規(guī)格為： 外 徑：D=20mm 鋼絲直徑：d= 3mm 自由高度：H= 45mm 裝配高度：H 2= H- L’=（45-11.25）mm=33.75 mm 彈簧的窩座深度：h= H-Lmax+ h 卸料板+ t+1- h 凸模+h 修模 =（45-19.8+14+0.35+1-33.5+6）mm=13.05mm 彈簧外露高度H 3= 19.5mm，彈簧安裝在卸料螺釘里面。 5.3.2卸料螺釘?shù)脑O計 查表選用L=70mm。直徑d=8 mm

39、，L70的圓柱頭卸料螺釘，其標記為： 卸料螺釘M870，材料為45鋼，熱處理硬度為35～45HRC。 5.3.3卸料板孔和凸模間隙 查表得彈性卸料板孔與凸模之間的單邊間隙值為0.05 mm。級進模中特別小的沖孔凸模與卸料板孔的單邊間隙值應比查表所得值略大，故彈性卸料板與沖導正銷孔凸模之間的單邊間隙值取0.1mm。 5．4模架及其零件 5.4.1滑動導向模架和滾動導向模架 模架是上模座、下模座、導柱和導套的組合體。根據(jù)模架導向用的導柱和導套間的配合性質(zhì)，模架可分為滾動導向模架和滑動導向模架兩大類。滾珠導向裝置是一種無間隙導向的結(jié)構(gòu)，其精度要比光滑圓柱導向裝置高，且其壽命也長。故本模具采

40、用滾珠導向裝置。 5.4.2導向零件 導向零件用于提高模具精度、減少沖床對模具精度的不良影響，同時還可以節(jié)省模具的調(diào)整時間，以及提高沖件的精度和模具壽命。 在選擇導柱長度時，應保證模具在閉合位置時，導柱的上端面與上模座頂面的距離不小于10-15mm，以保證凸、凹模經(jīng)多次刃磨而使模具閉合高度變小后，導柱也不會影響模具正常工作；而下模座的下平面與導柱壓入端的端面之間的距離不小于5mm。以保證下模座在壓力機工作臺上的安裝固定；導套的上斷面與上模座上平面之間的距離應大于2-3mm，以便排氣和出油。導柱下斷面用螺釘固定，螺釘規(guī)格為M20Χ28，同時需要設置一個平墊圈。 5．5支承及夾持零件、緊固

41、零件的設計 5.5.1模柄 模柄的作用是把上模部分與壓力機的滑塊相連接,并將作用力由壓力機傳給模具。設計模具時，選擇模柄的類型要考慮模具結(jié)構(gòu)的特點和使用要求，模柄工作段的直徑應與所選定的壓力機滑塊模柄孔的直徑相一致。綜合考慮，選用壓入式模柄，它與上模座孔采用H7/m6過渡配合，并加銷釘防轉(zhuǎn)。 選擇凸緣模柄JB/T7646.1-94A型，材料為Q275。模柄：Φ50mm120mm。 5.5.2緊固件 沖模中用到的緊固件主要是螺釘和銷釘，其中螺釘起聯(lián)結(jié)固定作用，銷釘起定位作用。本模具使用4個內(nèi)六角螺釘，緊固牢靠，螺釘頭不外露，且模具外形美觀。銷釘選用4個圓柱銷。螺釘選用M12的規(guī)格，銷釘

42、選用10。 螺釘之間，螺釘與銷釘之間的距離，螺釘、銷釘距凹模刃口及外緣的距離，均不應過小，以防降低模具的強度。各被聯(lián)接件的銷孔應配合加工，以保證位置精度。銷釘和銷孔之間采用H7/n6配合。其位置如圖4所示： 圖4 螺釘、銷釘之間的距離圖 5.5.3墊板尺寸確定 墊板的作用是直接承受和擴散凸、凹模傳遞的壓力，以降低模板所受的單位壓力，防止沖裁過程中凸模在上模座上壓出凹坑，使模具在軸線方向上產(chǎn)生松動從而導致模具壽命的降低。沖模中最常見的是凸模墊板，它被裝于凸模固定板與模板之間。同時本模具也需要設置凹模墊板。墊板材料為45鋼，淬火硬度為38-42HRC。墊板上、下表面應磨平，以保證平行

43、度要求。墊板尺寸為： 250mm160mm10mm。 5.5.4固定板尺寸確定 固定板的凸、凹模安裝孔與凸、凹模采用過渡配合H7/m6，壓裝后將凸、凹模端面與固定板磨平。凸模固定板外形尺寸： 250mm160mm36mm。 凸模固定板材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為38-42HRC。 6.模具的總體設計 在上述分析計算的基礎上，進行模具結(jié)構(gòu)的總體設計（此時一般只需勾畫出草圖即可），并初步計算模具的閉合高度,并確定模具的外形尺寸。 6．1模架的選擇 標準模架中，應用最廣泛的是導柱、導套作為導向裝置的模架，根據(jù)導柱、導套配置的不同。選用四導柱模架，其導向的精度與剛度都較好。故選用四導

44、柱滾珠模架。 6．2模架參數(shù)的確定 依據(jù)凸、凹模周界尺寸選擇模架為250mm160mm（GB/T2852.3），技術條件按JB/T8050-1999的規(guī)定。 模架各零件標記如下： L=250 B=160 上模座：250mm160mm50 mm 下模座：250mm160mm60mm 導柱：C32mm195mm 導套：C32mm120 mm48 mm 模柄：AΦ50mm120 mm 上固定板厚度：36mm 下固定板厚度：22 mm 墊板厚度：10 mm 卸料板厚度：14 mm 模具的閉合螺釘 上模座：M1

45、279 GB/T70.1-2000 下模座：M1279 GB/T70.1-2000 模柄防轉(zhuǎn)銷釘：846 GB/T119.2-2000 圓柱銷：Φ1082 GB/T119.2-2000 Φ1090 GB/T119.2-2000 高度：H 閉=h 上模座+h 上墊板+h 凸模+h 凹模+ h 下墊板+h 下模座- h 凸模進入凹模深度 =（50+10+74+22+10+60-0.5）mm =225.5 mm 6．3凸模強度校核 6.3.1壓應力校

46、核 查表得凸模材料的許用壓應力[σy]=1800Mpa,被沖材料的抗剪強度τ=425 Mpa 對于圓形凸模，dmin≥4tτ/[σy] 對于非圓形凸模，要使Amin≥F/[σy] 其中，dmin——凸模最小直徑 t——料厚 τ——抗剪強度 Amin——凸模最狹窄處的截面積 F——沖裁力 σy——凸模材料的許用應力。 對于沖嵌線槽凸模，Amin=0.83Χ5.14=4.28 mm2 ≥2862.1N/1800Mpa=1.59 mm2 ，滿足，所以合格。 對于沖孔凸模，d=10.02mm≥4Χ0.35mmΧ425Mpa/1800Mpa=0.33mm,滿足，故也合格。 6

47、.3.2彎曲應力校核 對于圓形凸模，Lmax≤90 d2 / 對于非圓形凸模，Lmax≤425/ 式中，Lmax——許可的凸模最大自由長度 d——凸模的最小直徑 F——沖裁力 J——凸模最小斷面的慣性距 對于圓形凸模，Lmax=38mm≤90Χ10.02Χ10.02/=40.96mm, 滿足，所以合格。 對于沖嵌線槽凸模，Lmax=38mm≤425/=51.55mm, 滿足，所以也合格。 7.選定沖壓設備 沖裁件尺寸為47.2mm，板厚為0.35mm，查壓力機規(guī)格表，選擇型號為JH23-40型開式雙柱可傾式壓力機。其主要參數(shù)如下： 公稱壓力：400KN 滑塊行程：80

48、 mm 最大閉合高度：330 mm 工作臺尺寸（前后左右）：460 mm 700mm 墊板尺寸：65mm 模柄孔尺寸：Φ50mm70 mm 最大傾斜角度：30 8.繪制模具總圖 模具總圖(包括零件圖)的繪制應嚴格按照制圖標準(GB/T4457~T4460和GU/T131-1993)。同時，在實際生產(chǎn)中，結(jié)合模具的工作特點和安裝、調(diào)試的需要，其圖畫的布局已形成一定的習慣。如圖5所示： 圖5 模具總圖 9.設計總結(jié) 通過這次畢業(yè)設計，我鞏固了大學四年所學。設計過程中我增長了很多新知識，了解到動手實踐才是硬道理。本套設計通過對制件材料分析后，確定為沖壓成型，并通過對制件形狀

49、的分析，確定為三工位級進模。設計過程中，進行了一系列的工藝計算，然后對凸、凹模零件，定位零件、卸料裝置、導向零件、支持緊固零件等的設計，并對凸、凹模進行校核，確保模具可以正常工作。 本套模具合模時彈簧壓縮，第一工位沖12個嵌線槽孔，第二工位沖中心孔，第三工位落料。用側(cè)刃作粗定位，最后落料用導正銷作精定位。開模時，彈簧伸長，凸模上行，至卸料板時條料被卸下，已完成下一次沖裁動作。當彈簧完全復原，卸料板被抬起，模具回到原來高度。 參考文獻 [1]劉守勇.機械制造工藝與機床夾具[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000.5. [2]張錚.模具制造技術[M] .北京：電子工業(yè)出版社，2002.1

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53、高，制作周期較長，因而對模具設計及工藝編排技術人員的要求更高。設計過程中，成本、加工難易、操作安全程度都是首先應該考慮到的。在這個過程中，我綜合考慮了一系列因素，盡我所能地把模具設計好，同時也深刻體會到了自己知識的欠缺，但我相信在以后工作中我會不斷學習，逐步進步的。 此次畢業(yè)設計，我是在高老師的精心指導下完成的。在高老師的幫助下，我順利的完成了畢業(yè)設計，并讓我了解到了作為一個設計者的責任。在此，我非常感謝高老師的耐心指導。同時，也很感謝學校提供了這么好的設計環(huán)境，設計資料也很齊全。若脫離了老師同學的幫助，我的設計不會這么順利地完成，在此，還要衷心地感謝所有同學的熱心幫助，感謝所有老師的用心培養(yǎng)。非常謝謝你們！