目 錄前言 任務(wù)描述 1一. 沖壓件工藝性分 2二. 沖壓工藝方案的確定 2三. 主要設(shè)計(jì)計(jì)算 2（1）排養(yǎng)方式的確定以及計(jì)算 2（2）沖壓力的計(jì)算 2（3）壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算 3（4）工作零件刃口尺寸計(jì)算 3（5）卸料橡膠的設(shè)計(jì) 4四. 模具總體設(shè)計(jì) 4（1）模具類型的選擇 4（2）定位方式的選擇 4（3）卸料，出件方式的選擇 4（4）導(dǎo)向方式選擇 5五. 主要零部件設(shè)計(jì) 5（1）主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5a.落料凸模 5b.沖孔凸模 5c.凹模 5（2）定位零件的設(shè)計(jì) 6（3）導(dǎo)料板的設(shè)計(jì) 6（4）卸料板部件設(shè)計(jì) 6（5）模架及其他零部件設(shè)計(jì) 6六. 模具總裝圖 7七. 沖壓設(shè)備的選定 7八. 工作零件的加工工藝 7九. 模具的裝配 8十設(shè)計(jì)小結(jié) 9附圖 裝配圖 10（參考文獻(xiàn)）11 沖裁模設(shè)計(jì)說(shuō)明書沖裁模設(shè)計(jì)： 根據(jù)給定工件圖設(shè)計(jì)沖裁模具。工件尺寸如圖所示，料厚t=1, 材料:紫銅; 大批量.要求: 1.完成模具總裝圖(3D電子文檔); 2.完成總裝配圖,圖紙符合國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn); 3.繪制工程圖,圖紙符合國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn). 4.編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書.(A4紙打印) 工件圖 工件名稱：墊片工件簡(jiǎn)圖：如圖所示 生產(chǎn)批量：大批量工件材料：紫銅材料厚度：1 mm一. 沖壓件工藝性分析此工件只有沖孔和落料兩個(gè)工序。材料為紫銅，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。工件結(jié)果簡(jiǎn)單，有2個(gè)直徑10mm的孔；孔與孔，孔與邊緣之間的距離滿足要求，工件的尺寸全部為自由公差，可看著IT14級(jí)，尺寸精度底，普通沖裁就能滿足要求。二. 沖壓工藝方案的確定該工件包括落料 沖孔 兩個(gè)基本工序，可有以下三種工藝方案：方案一：先落料，后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。方案二：落料沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：沖孔落料級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要兩道工序兩套模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)要求。方案二只需一套模具，工作精度及生產(chǎn)效率都比較高，但制造難度大，并且沖壓成品件留在模具上，清理模具上的物料影響沖壓速度，操作不方便。方案三也只需要一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，由于工件精度要求不高，完全能滿足工件技術(shù)要求。通過(guò)對(duì)上述三種方案的分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案三為最佳。三. 主要設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）排養(yǎng)方式的確定以及計(jì)算 設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模，先要設(shè)計(jì)條料排樣圖。工件圖可視為一矩形中間兩個(gè)孔，直排材料利用率最高。如 圖一 所示的排樣方法，可減少?gòu)U料。第一次沖裁使用活動(dòng)擋料銷，然后第二次可用固定擋料銷。搭邊值取1.5mm，壁厚取2.5mm，條料寬度為65mm，步距為31.5mm，一個(gè)步距的材料利用率為88%（計(jì)算見 表一） （2）沖壓力的計(jì)算 該模具采用級(jí)進(jìn)模，選擇彈性卸料，下出件。沖壓力的相關(guān)計(jì)算見 表一根據(jù)計(jì)算結(jié)果，沖壓設(shè)備擬選擇 J23-25。 圖一 排樣圖 表一 條料及沖壓力的相關(guān)計(jì)算 項(xiàng)目分類項(xiàng) 目公 式結(jié) 果備 注排 樣沖裁件面積AA=6530-21793條料寬度BB=60-22.565mm=1.5mm,=2.5mm步距SS=30+1.531.5mm一個(gè)步距的材料利用率100%=88%沖壓力沖裁力FF=KL=1.3250116052000NL=250mm卸料力= F=0.05520002600N查表得=0.05推件力=F=60.065200018720N取6沖壓工藝總力= +=52000+2600+1872073320N彈性卸料下出件（3）壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算通過(guò)軟件得出壓力中心點(diǎn)（0，-8.4）由以上計(jì)算結(jié)果可以看出，該工件沖裁力不大， 壓力中心偏離坐標(biāo)原點(diǎn)（0，0）較小，為了便于裝配，模具中心仍先在坐標(biāo)原點(diǎn)。若選用J23-25沖床，C點(diǎn)仍在壓力機(jī)模柄投影范圍內(nèi)，滿足要求。（4）工作零件刃口尺寸計(jì)算 在確定工作零件刃口尺寸計(jì)算方法之前，首先要考慮工作零件的加工方法及模具裝配方法。結(jié)合該模具的特點(diǎn)，工作零件的形狀相對(duì)較簡(jiǎn)單,適宜采用線切割機(jī)床分別加工落料凸模，凹模，凸模固定板，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，使裝配簡(jiǎn)化。因此工作零件刃口尺寸計(jì)算就按分開加工的方法來(lái)計(jì)算，具體計(jì)算見 表二 所示。 表二 工作零件刃口尺寸的計(jì)算 尺寸及分類尺寸轉(zhuǎn)換計(jì)算公式結(jié) 果備 注落 料30查表得沖裁雙面間隙磨損系數(shù)X=0.5，模具按IT14級(jí)制造。校核滿足6036R15沖 孔10孔心距30300.26（5）卸料橡膠的設(shè)計(jì) 卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算見 表三。選用的4塊橡膠板的厚度務(wù)必一致，不然會(huì)造成受力不均勻，運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生歪斜，影響模具的正常工作。 表三 卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算項(xiàng) 目公 式結(jié) 果備 注卸料板工作行程4 mm為凸模具凹進(jìn)卸料板的高度1mm，為凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度2mm，為凸模修磨量取5mm,取為的25%，選用4個(gè)圓筒形橡膠橡膠工作行程9 mm橡膠自由高度36 mm橡膠的預(yù)壓縮量5.4 mm每個(gè)橡膠承受的載荷650 N橡膠的外徑D42 mm校核橡膠自由高度滿足要求橡膠的安裝高度30.6 mm四. 模具總體設(shè)計(jì) （1）模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，采用級(jí)進(jìn)沖壓，所以模具類型為級(jí)進(jìn)模。（2）定位方式的選擇 因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖钦{(diào)料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料板，無(wú)側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用擋料銷初定距，導(dǎo)正銷精定距。而第一件的沖壓位置可由活動(dòng)擋料銷定距。 （3）卸料、出件方式的選擇 因?yàn)楣ぜ虾? mm，相對(duì)較薄，卸料力也比較小，故可采用彈性卸料。又因?yàn)槭羌?jí)進(jìn)模生產(chǎn)，所以采用下出件比較便于操作與提高生產(chǎn)效率。（4）導(dǎo)向方式選擇 為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該級(jí)進(jìn)模采用對(duì)角式導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。 五. 主要零部件設(shè)計(jì) （1）主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) a.落料凸模 結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設(shè)計(jì)成直通式，采用線切割機(jī)床加工，2個(gè)M8螺釘固定在墊板上，與凸模固定板的配合按H6/m5。總長(zhǎng)L可按公式計(jì)算： L=15+8+30.6-1=52.6mm b.沖孔凸模 因?yàn)樗鶝_的孔均為圓形，而且都不屬于需要特別保護(hù)的小凸模，所以沖孔凸模采用臺(tái)階式，加工簡(jiǎn)單，便于裝備與更換。見圖 c.凹模 凹模采用整體凹模，各沖裁的凹模孔均采用線切割機(jī)床加工，安排凹模具在模架上的位置時(shí)。要依據(jù)計(jì)算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄范圍內(nèi)。其輪廓尺寸可按公式計(jì)算： 凹模厚度H=kb=0.3x60 mm=18 mm，為了方便橡膠安裝，取H=25 mm 凹模壁厚c=（1.5-2）H=37.5-50 mm，取c=40 mm 凹模寬度 B=b+2c=(60+2x40) mm=140 mm 取B=150 mm 凹模長(zhǎng)度 L取147.5 mm（送料方向） 凹模輪廓尺寸為147.5mm x150mm x25mm，結(jié)構(gòu)如圖所示 圖二 落料凸模和沖孔凸模零件圖（草圖） 圖三 凹模零件圖（草圖）（2）定位零件的設(shè)計(jì) 落料凸模下部設(shè)置兩個(gè)導(dǎo)正銷，借用工件直徑10 mm的的兩個(gè)孔作為導(dǎo)正孔。導(dǎo)正銷采用H7/r6安裝在落料凸模端面，導(dǎo)正銷導(dǎo)正部分與導(dǎo)正孔采用H7/r6配合。（3）導(dǎo)料板的設(shè)計(jì) 導(dǎo)料板內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模齊平，導(dǎo)料板與條料之間間隙取1 mm，這樣就可確定了導(dǎo)料板的寬度，導(dǎo)料板厚度取4 mm，采用45鋼制作，熱處理硬度為40-45 HRC，用螺釘固定在凹模上。導(dǎo)料板上有活動(dòng)擋料銷凹槽。（4）卸料板部件設(shè)計(jì) a.卸料板的設(shè)計(jì) 卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為8 mm。采用45鋼制造，淬火硬度為40-45 HRC。 b. 卸料螺釘?shù)倪x用 卸料板上設(shè)置4個(gè)卸料螺釘，公稱直徑為8 mm，螺紋部分為M6x4 mm。 （5）模架及其他零部件設(shè)計(jì) 該模具采用對(duì)角式導(dǎo)柱模架，導(dǎo)向裝置安裝在模具對(duì)稱線上，滑動(dòng)平穩(wěn)，導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠，便于橫向送料；以凹模周界尺寸為依據(jù)選擇模具規(guī)格。導(dǎo)柱分別為28x100，32x100；導(dǎo)套分別為28x42x95, 32x45x95。上模座厚度取40 mm，上墊板厚度取5 mm，固定板厚度取15 mm，下模座厚度取45 mm；那么該模具的閉合高度： =40+5+52.6+25+45-2=165.6 mm式中：L凸模長(zhǎng)度，L=52.6 mm H凹模厚度，H=25 mm 凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度，=2 mm可見該模具閉合高度小于所選壓力機(jī)J23-25的最大裝模高度220 mm，可以使用。六模具總裝圖（見附圖）通過(guò)以上設(shè)計(jì)，可得如圖所示的模具總裝圖。模具上模部分主要由上模板、墊板、凸模3個(gè)、凸模固定板及卸料板等組成。卸料方式采用彈性卸料，以橡膠為彈性元件/下模部分由下模座、凹模板、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(shí)采用活動(dòng)擋料銷21作為粗定距，在落料凸模上安裝2個(gè)導(dǎo)正銷，利用條料上的孔作為導(dǎo)正銷孔導(dǎo)正，以此作為條料送進(jìn)的精確定距。首次沖壓采用活動(dòng)擋料銷，而后用落料孔套在活動(dòng)擋料銷上完成精確定距。七沖壓設(shè)備的選定通過(guò)校核，選擇開式雙柱可傾壓力機(jī)J23-25能滿足使用要求。其主要參數(shù)如下：公稱壓力：250 kN滑塊行程：65 mm最大閉合高度：270 mm最大裝模高度：220 mm連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度：55 mm工作臺(tái)尺寸（前后x左右）：370x560 mm墊板尺寸（厚度x孔徑）：50x200 mm模柄孔尺寸：40x60 mm最大傾斜角度：30八.工作零件的加工工藝本副沖裁模，模具零件的加工的關(guān)鍵在工作零件，固定板以及卸料板，大多數(shù)才用線切割加工。沖孔凸模是由車床加工形成， 表四 為沖孔凸模加工工藝過(guò)程。表四 沖孔凸模加工工藝過(guò)程工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容工 序 簡(jiǎn) 圖1備料將毛胚鍛成原棒15x652熱處理退火3車削按圖車削外形4熱處理調(diào)質(zhì)5磨端面工作端留單邊余量0.36磨削精磨外圓端面至尺寸7鉗工精修全面達(dá)到要求檢 驗(yàn)九.模具的裝配根據(jù)級(jí)進(jìn)模裝配要點(diǎn),本模具的裝配選凹模為基準(zhǔn)件,先裝下模,再裝上模。并調(diào)整間隙,試沖,返修。具體裝配見 表五 所示。 表五 墊片級(jí)進(jìn)模裝的配序 號(hào)工 序工 藝 說(shuō) 明1凸模、凹模預(yù)配裝配前仔細(xì)檢查凸模形狀及尺寸及凹模形孔，凸凹模的形狀、尺寸，是否符合圖紙要求尺寸精度、形狀將各凸模分別與相應(yīng)的凹模、凸凹?？紫嗯?，檢查其間隙是否加工均勻，不適合的應(yīng)重新修磨或更換。2凸模裝配以凹?？锥ㄎ唬瑢⑼鼓７謩e壓入凸模固定板的形孔中，并擠緊牢固3裝配下模下模座上劃中心線，按中心預(yù)裝凹模、導(dǎo)料板；在下模座、導(dǎo)料上用已加工好的凹模分別確定其螺孔的位置，并分別鉆孔，攻絲；將下模座、導(dǎo)料板、凹模、活動(dòng)擋料銷、彈簧裝在一起，并用螺釘緊固，打入銷釘4裝配上模在已裝好下模上放等高的墊鐵，再在凹模中放入0.12mm的紙片，然后將凸模與固定板組合裝入凹模2預(yù)裝下模座；預(yù)裝上模座，劃出與凸模固定板相應(yīng)螺孔、銷孔位置并鉆鉸螺孔、銷孔；用螺釘將固定板組合、墊板、下模座連接在一起，但不要擰緊；將卸料板套裝在已裝入固定板的凸模上，裝上橡膠和卸料螺釘，并調(diào)節(jié)橡膠預(yù)壓縮量，使卸料板高出凸模下端約1 mm；復(fù)查凸模、凹模間隙并調(diào)整合適后，緊固螺釘；安裝導(dǎo)正銷釘切紙檢查，合適后鉆銷釘孔，打入銷釘5試沖與調(diào)整裝機(jī)試沖并根據(jù)試沖結(jié)果作相應(yīng)的調(diào)整十設(shè)計(jì)小結(jié)經(jīng)過(guò)幾個(gè)禮拜的辛苦奮斗，使我對(duì)模具有了更多的認(rèn)識(shí)，也得到了更多的經(jīng)驗(yàn)。反反復(fù)復(fù)的查表和修改，依舊樂此不疲，讓我對(duì)一些錯(cuò)誤有了深刻的印象。設(shè)計(jì)過(guò)程是煩瑣的，首先用UG做的三維零件圖再裝配；然后轉(zhuǎn)變成CAD的平面圖，然后再做裝配圖；尤其是設(shè)計(jì)說(shuō)明書 最是麻煩，也是修改最多次的地方，不但要保證內(nèi)容正確，還要讓頁(yè)面顯的清楚，整齊，明了； 這次小小的設(shè)計(jì)也是一次很好的歷練，讓我意識(shí)到，做什么事情都不是那么簡(jiǎn)單，要搞好設(shè)計(jì)不但需要 廣泛的理論知識(shí)，還有 熟練的軟件使用和操作，今后還有更多復(fù)雜的模具考驗(yàn)我，有了這次經(jīng)驗(yàn)，或許能解決不少難題。 附圖 墊片級(jí)進(jìn)模裝配圖1下模座 ；2導(dǎo)柱；3導(dǎo)正銷；4導(dǎo)套；5凸模固定板；6上墊板；7上模座；8卸料螺釘；9模柄；10圓柱銷；11緊固螺釘；12沖孔凸模；13落料凸模；14彈簧橡膠；15卸料板；16凸模；17緊固螺釘；18圓柱銷；19緊固螺釘20擋料銷；21活動(dòng)擋料銷；22導(dǎo)料板 【參考文獻(xiàn)】1. 劉建超、張寶忠主編：沖壓模具設(shè)計(jì)與制造 北京：高等教育出版社，2004.82. 劉小年主編：機(jī)械制圖北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995.53. 喬元信主編：公差配合與技術(shù)測(cè)量北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2006.74. 謝增明主編：鉗工技能培訓(xùn)北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2005.65. 陳立德主編：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)北京：高等教育出版社，2005.66. 李華主編：機(jī)械制造基礎(chǔ)北京：高等教育出版社，2005.17. 王紀(jì)安主編：工程材料與材料成形工藝 北京：高等教育出版社，2000.88. 曹洪利主編：高級(jí)模具鉗工與技能訓(xùn)練北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社2006.7- 14 -