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蓋板落料沖壓模具設(shè)計(jì)（正裝）
目錄
摘要............................................... ..... ........（1）
ABSTRACT.......................................... ..... .........（1）
第一章 緒論與概述................................ ..... ...........（2）
1.1國(guó)內(nèi)外模具發(fā)展現(xiàn)狀及前景....... ..... .......................（2）
1.2模具工藝發(fā)展過程及發(fā)展方向........... ..... .................(3）
第二章 沖裁理論與主要計(jì)算.................. ..... .................(4)
2.1冷沖壓概念...........................................(4)
2.2模具方案論證.........................................(5)
2.2.1工藝計(jì)算...........................................(6)
2.2.2凸模和凹模工作部分尺寸的計(jì)算.......................(8)
2.2.3凹模的外形尺寸確定................................(10)
2.2.4 凸模固定板的確定.................................(11)
2.2.5凸模的外形尺寸確定................................(11)
2.2.6 導(dǎo)料板的確定.....................................(12)
2.2.7卸料裝置的確定....................................(12)
2.2.8 模柄的選用.......................................(12)
2.2.9沖模閉合高度計(jì)算.................................(12)
2.2.10壓力機(jī)的選擇....................................(12)
?
第三章 模具設(shè)計(jì).................................... .........(12)
?
3.1凹模結(jié)構(gòu)............................................(12)
3.2凸模結(jié)構(gòu)—................................. ........(13)
3.3凸模固定板結(jié)構(gòu)......................................(13)
3.3.1卸料板的結(jié)構(gòu)......................................(14)
3.3.2導(dǎo)料板的結(jié)構(gòu)......................................(14)
3.3.3墊板的結(jié)構(gòu)........................................(14)
3.3.4模架..............................................(16)
3.3.5模柄的結(jié)構(gòu).......................................(19)
3.3.6卸料螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)...................................(19)
3.3.7固定擋料銷的結(jié)構(gòu).................................(19)
3.3.8 圓柱銷的結(jié).......................................(20)
3.3.9 彈簧結(jié)構(gòu).........................................(20)
第四章 模具的加工......................................(21)
4.1 凸模的加工.........................................(22)
4.2 凹模的加工.........................................(22)
4.3 墊板、凸模固定板、卸料板...................... .........(22)
設(shè)計(jì)總結(jié)
致謝
參考資料
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摘要 此次設(shè)計(jì)為簡(jiǎn)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(jì)選用最普通的壓力機(jī)，使用簡(jiǎn)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，可在普通沖床上使用，適合在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。
Workpiece punching
ABSTRACT This design is just a simple work procedure die.There are only one work procedure.This design choices the proximal simple punch,uses the simple accessory for going to mould,and choices standard accessory to the best . In the interest of reducing cost,Most materials of mould accessory are choicing the usual material .This mould is easy to produce.It can used on the usual punch,and adapt to generalize in producing.
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第一章???? 緒論與概述
1.1國(guó)內(nèi)外模具發(fā)展現(xiàn)狀及前景
? 現(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。世界模具市場(chǎng)總體上供不應(yīng)求，市場(chǎng)需求量維持在600億至650億美元，同時(shí)，我國(guó)的模具產(chǎn)業(yè)也迎來了新一輪的發(fā)展機(jī)遇。近幾年，我國(guó)模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持13%的年增長(zhǎng)率
?? 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。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%，其它各類模具約占11%。
?? 在中國(guó)，人們已經(jīng)越來越認(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?。此外，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)。雖然中國(guó)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(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)超過每年10%的增幅。汽車、摩托車行業(yè)的發(fā)展將會(huì)大大推動(dòng)模具工業(yè)的高速增長(zhǎng)，特別是汽車覆蓋件模具、塑料模具和壓鑄模具的發(fā)展。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3200萬臺(tái)，電冰箱、洗衣機(jī)和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過了1000萬臺(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。近年來，中國(guó)模具市場(chǎng)對(duì)精密、大型、復(fù)雜型、長(zhǎng)壽命模具的需求量有所增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2010年，國(guó)內(nèi)模具市場(chǎng)需求量將在1，200億元人民幣左右。綜合媒體2008年6月4日?qǐng)?bào)道，中國(guó)模具協(xié)會(huì)企業(yè)年報(bào)顯示：近年來，中國(guó)模具市場(chǎng)對(duì)精密、大型、復(fù)雜型、長(zhǎng)壽命模具的需求量有所增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2010年，國(guó)內(nèi)模具市場(chǎng)需求量將在1，200億元人民幣左右。專家分析，從1997年開始，隨著汽車、裝備制造業(yè)、家用電器的高速增長(zhǎng)，中國(guó)國(guó)內(nèi)模具市場(chǎng)的需求開始顯著增長(zhǎng)。雖然到2006年中國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值已達(dá)516億元，但屬“大路貨”的沖壓模具、壓鑄模具等約占總量的80％。已經(jīng)進(jìn)入中國(guó)的少量外資模具企業(yè)開始生產(chǎn)各種高精大多功能模具，但目前仍供不應(yīng)求。
1.2模具工藝發(fā)展過程及發(fā)展方向
我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化工作起步較晚，模具標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)、銷售、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)、配件性等問題長(zhǎng)期存在。從模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率一直較低。近年來雖然由于外資企業(yè)的介入，比例已有較大提高，但總的來說還很低。據(jù)初步估計(jì)，目前這一比例大致為40%--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)展成為一門產(chǎn)業(yè)。20世紀(jì)80年代以來，中國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展十分迅速。近20年來，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%，鑄模具約占6%，其他各類模具約占11%。
在冷沖模具方面，代表當(dāng)代模具技術(shù)水平的汽車覆蓋件模具，我國(guó)東風(fēng)汽車公司模具廠、第一汽車廠模具中心等都能制造。他們?cè)贑AD/CAM/CAE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、高校模具品種。目前，國(guó)內(nèi)以可制造具有自動(dòng)沖切、疊呀、計(jì)數(shù)、分組、轉(zhuǎn)子鐵心扭斜和安全保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)模的步距精度可的2微米。壽命達(dá)到1億次以上。用于生產(chǎn)集成電路引線匡架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)模也已經(jīng)達(dá)到較高水平。
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)處于改革開發(fā)機(jī)制轉(zhuǎn)變的大好時(shí)期，隨著改革開放不斷深入，模具工業(yè)也發(fā)生了巨大變化。
我國(guó)模具行業(yè)將向大型、精密、復(fù)雜、高效、長(zhǎng)壽命和多功能方向發(fā)展。目前，電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電、通訊和軍工等產(chǎn)品中，６０％－８０％的零部件，都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所無法比擬。模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和開發(fā)能力。
? ?? 專家認(rèn)為，我國(guó)模具行業(yè)日趨大型化，而且精度將越來越高。１０年前，精密模具的精度一般為５μｍ，現(xiàn)在已達(dá)２－３μｍ。不久，１μｍ精度的模具將上市。隨著零件微型化及精度要求的提高，有些模具的加工精度公差就要求在１μｍ以下，這就要求發(fā)展超精加工。
? ?? 專家認(rèn)為，我國(guó)模具行業(yè)要進(jìn)一步發(fā)展多功能復(fù)合模具，一套多功能模具除了沖壓成型零件外，還擔(dān)負(fù)疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)。通過這種多功能的模具生產(chǎn)出來的不再是成批零件，而是成批的組件，如觸頭與支座的組件、各種微小電機(jī)、電器及儀表的鐵芯組件等。多色和多材質(zhì)塑料成形模具也將有較快發(fā)展。這種模具縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，今后在不同領(lǐng)域?qū)⒌玫桨l(fā)展和應(yīng)用。 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)件使用覆蓋率要原遠(yuǎn)高于其他地區(qū)。
?? ?? 隨著熱流道技術(shù)的日漸推廣應(yīng)用，熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高。采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)約制件的原材料，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用在國(guó)外發(fā)展很快，已十分普遍。國(guó)內(nèi)熱流道模具也已經(jīng)生產(chǎn)，有些企業(yè)已達(dá)３０％左右，但總的來看，比例太低，亟待發(fā)展。隨著塑料成型工藝的不斷改進(jìn)與發(fā)展，氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型工藝的模具將隨之發(fā)展。
? ?? 有關(guān)專家認(rèn)為，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛，模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用能極大地影響模具制造周期。使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本。同時(shí)，快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊。由于人們要求模具的生產(chǎn)周期越短越好，因此開發(fā)快速經(jīng)濟(jì)模具越來越引起人們的重視。例如研制各種超塑性材料來制作模具；用環(huán)氧、聚酯或在其中填充金屬、玻璃等增強(qiáng)物制作簡(jiǎn)易模具。這類模具制造工藝簡(jiǎn)單，精度易控制，收縮率較小，價(jià)格便宜，壽命較高。還可用水泥塑料制作汽車覆蓋件模具。中、低熔點(diǎn)合金模具，噴涂成型模具，電鑄模，精鑄模，層疊模，陶瓷吸塑模及光造型和使用熱硬化橡膠快速制造低成本模具等快速經(jīng)濟(jì)模具將進(jìn)一步發(fā)展。快換模架、快換沖頭等也將日益發(fā)展。另外采用計(jì)算機(jī)控制和機(jī)械手操作的快速換模裝置、快速試模裝置技術(shù)也會(huì)得到發(fā)展和提高。
專家認(rèn)為，模具行業(yè)中壓鑄模的比例將不斷提高。隨著車輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化方向發(fā)展，對(duì)壓鑄模的數(shù)量、壽命和復(fù)雜程度將提出越來越高的要求。隨著以塑料代鋼、以塑代木的發(fā)展和產(chǎn)品零件的精度和復(fù)雜程度的不斷提高，塑料模的比例將不斷提高，其精度和復(fù)雜程度也將隨著相應(yīng)提高。
國(guó)內(nèi)相當(dāng)多的模具企業(yè)普及了計(jì)算機(jī)繪圖，應(yīng)用各種CAD軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。目前，從事模具技術(shù)研究的機(jī)構(gòu)和院校已達(dá)30余家。在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)、冷沖模和精沖模CAD軟件、模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)、快速成型技形（RP）和快速制模技術(shù)、新型模具材料等方面都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步和顯著的成果。
第二章 沖裁理論與主要設(shè)計(jì)計(jì)算
2.1冷沖壓概念
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，從而或得一定形狀、尺寸和性能的零件的加工方法。他是壓力加工方法的一種，是機(jī)械制造中先進(jìn)的加工方法之一。在冷沖壓加工中，冷沖模就是沖壓加工所用的工藝裝備。沒有先進(jìn)的冷沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無法實(shí)現(xiàn)。
2.2模具方案論證
沖模設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容主要包括
1．沖壓工藝分析
2．工藝方案的制定
3．排樣圖的設(shè)計(jì)
4．總的沖壓力計(jì)算與壓力中心的計(jì)算
5. 刃口尺寸的計(jì)算、彈簧、塑膠件的計(jì)算和選用
6. 凸?；虬寄＝Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及其他沖模零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
7. 繪制模具裝配圖和零件工件圖
8. 編制設(shè)計(jì)說明書
9. 填寫沖壓工藝和工件零件機(jī)械加工工藝過程卡
工件零件圖，材料：45鋼；厚度：2MM
2.2.1 工序性質(zhì)的確定
2.2.2 工序數(shù)目的確定
2.2.3 工序順序的安排
2.2.4 半成品形狀與尺寸的確定
工藝分析：該零件為一墊片，厚度為2mm,無表面要求，且工件精度要求不高，尺寸無公差要求按IT14計(jì)算，屬薄料，可以用冷沖壓加工成形，批量不大，于小批量生產(chǎn)，模具應(yīng)力求簡(jiǎn)單易制。
確定工藝方案：根據(jù)其形狀及材料性質(zhì)，該工件所需的基本工序?yàn)槁淞稀?
確定工序模：根據(jù)沖壓方案只需要落料單工序模，材料為Q195鍍錫，一次就可成形，模具數(shù)量為一。
對(duì)于該沖裁件，形狀比較簡(jiǎn)單，而且對(duì)稱，由圓弧和直線組成。沖裁件內(nèi)外形所要求達(dá)到的精度為IT14，零件簡(jiǎn)圖中未標(biāo)注的尺寸公差相比較，可認(rèn)為該零件的精度能夠在沖裁加工中得到保證。
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2.2.1工藝計(jì)算
(1) 毛坯尺寸計(jì)算如下圖
?
∑L=75-1-1+4.71×2＋3.2×2＋1.57×2＋3×2＋1.57×2＋1.1×2＋1.57×2＋6.5×2＋2.35×2＋12.87×2＋9.83×2＋24×2＋1.62×4＋53=270.84mm
（2）排樣和材料利用率
坯料形狀為矩形，根據(jù)起形狀采用直排最適宜。取搭邊a=1.5,a1=1.2;料條寬度為 B=（D+2a1+△）0 –△=117.90 -0.5取118整下料，料條規(guī)格為0.6×118×400
采用直排時(shí)：
每條制件數(shù)n=（400-1.5）÷25.4=15件，余料0.68mm
η=s1/s0×100㎜℅=85.4℅
由于材料鍍錫帶鋼塑性較好，故采用縱向直排排樣，以降低成本，提高經(jīng)濟(jì)性。
（3）沖壓工藝力
【1】沖裁力的計(jì)算
沖裁力的選擇壓力機(jī)的主要依據(jù)，也是設(shè)計(jì)模具的必須的數(shù)據(jù)。
對(duì)于普通平刃口的沖裁，其沖裁力F可按下式計(jì)算：
F=KLtτ
式中：F—沖裁力(N)
L—沖裁件周長(zhǎng)(mm)
T—板料厚度(mm)
τ—材料的抗剪強(qiáng)度(Mpa)
【2】卸料力,推件力和頂件力
沖裁時(shí)材料在分離前存在著彈性變形。在一般沖裁條件下，沖裁后材料的彈性恢復(fù)使落料或沖孔廢料梗塞在凹模內(nèi)，而板料則緊箍在凸模上，為了使沖裁工作繼續(xù)進(jìn)行，必須將箍在凸模上的板料卸下。將梗塞在凹模內(nèi)的工件或廢料向下推出或向上頂出。從凸模上卸下板料所需的力稱卸料力F卸；從凹模內(nèi)向下推出工件或廢料所需的力稱為推件力F推；從凹模內(nèi)向上頂出工件或廢料所需的力稱為頂件力F頂。
F卸，F(xiàn)頂，F(xiàn)推和沖件輪廓的形狀，沖裁間隙，材料種類和厚度，潤(rùn)滑情況，凹模洞口形狀等因素有關(guān)。在實(shí)際生產(chǎn)中常用以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：
F卸=K卸F
F頂=K頂F
F推=nK推F
式中：F—沖裁力
K卸—卸料力系數(shù)
K推—推件力系數(shù)
K頂—頂件力系數(shù)
n —梗塞在凹模內(nèi)的沖件數(shù)
K卸，K推，K頂可以分別由表3-8查取。當(dāng)沖裁件形狀復(fù)雜，沖裁間隙較小，潤(rùn)滑較差，材料強(qiáng)度高時(shí)應(yīng)取較大的值，反之則應(yīng)取較小的值。
K卸，K頂是選擇卸料裝置與彈頂器的橡皮或彈簧的依據(jù)，在計(jì)算沖裁所需的總沖壓力時(shí)，應(yīng)該根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的具體情況考慮K卸，K推，K頂?shù)挠绊憽?
如下：
沖裁力 F=Kltτ=ltσb=270.4×0.6×392N=63702N
卸料力 F=K卸F=63702×0.06N=3822N
推件力 F=K推F= 63702×0.05×1=3185N
壓力機(jī)所需總壓力F總=63702＋3822＋3185=70709N
2.2.2凸模和凹模工作部分尺寸的計(jì)算
如下圖所示
因本模具為落料模，單配加工時(shí)先加工凹模再以凹模為準(zhǔn)配加工凸模。
沖裁間隙是指沖裁凸模和凹模之間工作部分的尺寸之差。
如下表查得：
賭錫帶鋼
Zmin
Zmax
磨損系數(shù)X
?
0.6
0.048
0.072
0．75
?
凸凹模工作部分尺寸計(jì)算
制造模具時(shí)常以下兩種方法來保證合理間隙：
一種是分別加工法。分別規(guī)定凸模的尺寸和公差，分別進(jìn)行制造。用凸模和凹模的尺寸及制造公差來保證間隙要求。這種方法主要用于沖裁件的形狀簡(jiǎn)單，間隙較大的模具或用精密加工的凸模和凹模的模具。
另一種是單配加工法，用凸模和凹模相互單配的方法來保證合理間隙。加工后，凸模和凹模必須對(duì)號(hào)入座，不能互換。通常，落料件選擇凹模為基準(zhǔn)模，沖孔件選擇凸模為基準(zhǔn)模。在作為基準(zhǔn)模的零件圖上標(biāo)注尺寸和公差，相配的非基準(zhǔn)的零件圖上標(biāo)注與基準(zhǔn)模相同的基本尺寸.但不注公差,然后在技術(shù)條件上注明按基準(zhǔn)的實(shí)際尺寸配作,保證間隙值在Zmin~Zmax之內(nèi).這種方法多用形狀復(fù)雜,間隙較小的模具。
該零件圖的形狀復(fù)雜易采用單配加工法。用單配加工法制造模具常用于復(fù)雜形狀及薄料的沖裁件。在計(jì)算復(fù)雜形狀的凹模和凸模工作部分的尺寸時(shí)，往往可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)凸?；虬寄Ｉ蠒?huì)同時(shí)存在著三類不同性質(zhì)的尺寸需要區(qū)別對(duì)待。
A類：凸?；虬寄Ｔ谀p后會(huì)增大的尺寸；有（a、d、e、g、j）
B類：凸?；虬寄Ｔ谀p后會(huì)減小的尺寸；有（b、i、）于沖裁件的
C類：凸?；虬寄Ｔ谀p后基本不變的尺寸。有（c、h）
如上圖：
a=（105－0.75×0.87）=(1/4)*0.87 0=104.30+0.21 0
b=（57－0.74/2＋0.75×0.74）0 -(1/4)*0.74=57.1850 -0.185
c=（2.1-0.125）±1/8×（＋0.25）=1.975±0.03125
d= (20.8-0.75×0.52)+(1/4)*0.52 0=20.41=0.13 0
e=（32.9-0.75×0.62）+(1/4)*0.62 0=32.435+0.155 0
f=（11/2*0.25 0）=1+0.125 0
g=（5-0.75×0.30）+(1/4)*0.30 0=4.775+0.075 0
h=（5.2-0.15）±1/8×0.3=5.05±0.0375
i=（75-0.74/2+0.75×0.74）0 -(1/4)*0.87=75.1850 -0.185
j=（100-0.75×0.87）+(1/4)*0.87 0=99.3475+0.2175 0
k=2+0.125 0
l=5+(1/2)0.3 0=5+0.125 0
m=f=1+0.125 0
凸模與凹模實(shí)際尺寸配制，保證間隙為Zmax=0.072-Zmin=0.048之間。
2.2.3凹模的外形尺寸確定
凹模的外形尺寸一般有矩形和圓形兩種。凹模的外形尺寸應(yīng)保證凹模有足夠的強(qiáng)度和剛度。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材件的最大外形尺寸來確定的。該凹模的外形為矩形。
凹模厚度 H=Kb (≥15mm)
凹模壁厚 c=(1.5～2)H(≥30～40mm)
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。
查表：
表4－3系數(shù)K值
b/mm
料 厚 t/mm
0.5
1
?
?
≥200
?
0.1
?
0.12
?
?
K取0.12mm
H=KB（≥15mm）=0.12×115=13.8
H取22mm
c=(1.5～2)H( ≥30～40mm)=（1.5～2）×20=30～44mm
根據(jù)本次需要 c取39
凹模一般采用螺釘和銷釘固定。螺釘和銷釘?shù)臄?shù)量、規(guī)格及它們的位置根據(jù)凹模的大小，在標(biāo)準(zhǔn)的典型組合中查得。位置可根據(jù)結(jié)構(gòu)需要作適當(dāng)調(diào)整。螺孔、銷孔之間以及它們到模板邊緣尺寸，滿足機(jī)械設(shè)計(jì)的要求。凹模洞孔軸線應(yīng)與凹模頂面保持垂直，上、下平面應(yīng)保持平行。型孔的表面有表面粗糙度的要求 Ra＝0.8～0.4μm。凹模材料選擇與凸模一樣，但熱處理后的硬度應(yīng)略高于凸模。
2.2.4 凸模固定板的確定
凸模固定板的外形尺寸一般與凹模大小一樣，一般選擇0.6～0.8倍的凹模厚度確定，也可以通過標(biāo)準(zhǔn)查得，基本與凹模外形尺寸相當(dāng)。這里取0.8倍，H凸=0.8×20=20mm.
2.2.5凸模的外形尺寸確定
凸模的外形尺寸有凹模配做。凸模的長(zhǎng)度L=H1＋H2＋H3＋Y
式中： H1—為凸模固定板的厚度
H2—為卸料板的厚度
H3—為導(dǎo)料板的厚度
Y—為附加的長(zhǎng)度，包括凸模刃口尺寸的修磨量，凸模進(jìn)入凹模的深度（0.5～1mm）
，凸模固定板與卸料板的安全距離A等。其中A取15～20.
L=18+14+4+19+2（為鉚接留的長(zhǎng)度）
2.2.6 導(dǎo)料板的確定
導(dǎo)料板的作用是導(dǎo)正材料的送進(jìn)方向?qū)Я习宓拈g距應(yīng)等于條料的最大寬度加上一定間隙（一般不大雨0.5mm）導(dǎo)料板的高度H視材料的厚t與擋料銷的高度h而定，可查表取得。
材料厚度t/mm
擋料銷高度h/mm
導(dǎo)料板高度h/mm
0.6
3
6
2.2.7卸料裝置的確定
沖裁時(shí)，條料容易粘在凸模上，固需要卸料裝置，來使條料脫離凸模。
本模具的卸料裝置選擇彈性卸料板。由卸料板、彈性元件、卸料螺釘組成。
卸料板形狀與凹模相似，厚度h=14mm
2.2.8 模柄的選用
模柄選擇壓入式模柄，大小根據(jù)壓力機(jī)模柄孔來選擇。材料為Q235，可參照GB2862.1-81查表。
2.2.9沖模閉合高度計(jì)算
H=h1＋h2＋h3＋h4
式中：
h1 為凸模墊板厚度
h2 為凸模高度
h3 為凹模厚度
h4 為導(dǎo)料板厚度
H=10＋57＋22+6=95
2.2.10壓力機(jī)的選擇
壓力機(jī)的選取主要根據(jù)模具工藝計(jì)算所求出的最大壓力，以及模具閉合高度。
查表，得所選壓力機(jī)及參數(shù)如下：
型號(hào)：J21-40
標(biāo)稱壓力：400KN
滑塊行程：80mm
行程次數(shù)：80次/min
最大裝模高度：330mm
連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度：70mm
工作臺(tái)尺寸前后*左右：496×700mm
模柄孔尺寸直徑*深度：φ50×70mm
電動(dòng)機(jī)功率：5.5KW
?
第三章 模具設(shè)計(jì)
3.1凹模結(jié)構(gòu)
凹模的外形一般有圓形和矩形兩種，本模具采用矩形。凹模的外形尺寸應(yīng)保證有足夠的強(qiáng)度、剛度和修磨量。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，考慮到模具壽命，所以采用刃口強(qiáng)度較高的凹模，故選用CrWMn為凹模材料。
凹模洞口的類型
常用凹模洞口類型如圖所示型為直筒式刃口凹模。因?yàn)槠渲圃旆胶蠊ぷ鞑糠殖叽绮蛔?。本模具即使用此類型?
凹模制造方便，刃口強(qiáng)度高，便于刃磨
3.2????? 凸模結(jié)構(gòu)
凸模有兩種基本類型。一種是直通式凸模，其工作部分的形狀與尺寸作成一樣；另一種是階梯式凸模工作部分與固定部分的形狀與尺寸不同。本模具采用前者，可以采用成型磨削、線切割等方法加工，這種凸模的工作應(yīng)進(jìn)行淬火，長(zhǎng)度約為1/3h。另一端處于軟狀態(tài)，便于與固定板鉚接。 ?
3.3凸模固定板結(jié)構(gòu)
凸凹模固定板主要用于小型凸模、凹模或凸凹模等工作零件的固定。固定板的外形與凹模輪廓尺寸基本一致，厚度?。?.6～0.8） 。 材料可選用Q235或45鋼，本此選45鋼。墊板的作用是承受凸模或凹模的軸向壓力,防止過大的沖壓力在上、下模板上壓出凹坑,影響模具正常工作。
3.3.1卸料板的結(jié)構(gòu)
?
設(shè)計(jì)的目的，是將沖裁后卡箍在凸模上或凸凹模上的制件或廢料卸掉，保證下次沖壓正常進(jìn)行。常用的卸料方式有：剛性卸料和彈壓卸料板。材料選擇為
?
3.3.2導(dǎo)料板的結(jié)構(gòu)
為保證條料的正確送進(jìn)和毛坯在模具中的正確位置，沖裁出外形完整的合格零件，模具設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮條料或毛坯的定位。正確位置是依靠定位零件來保證的。由于毛坯形式和模具結(jié)構(gòu)的不同，所以定位零件的總類很多。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)毛坯形式、模具結(jié)構(gòu)、零件公差大小、生產(chǎn)效率等進(jìn)行選擇。定位包含控制送料步距的擋料和垂直方向的導(dǎo)料等。 本模具依靠導(dǎo)料板保證條料的正確送進(jìn)。其材料為45鋼，熱處理硬度在36～40HRC。
3.3.3墊板的結(jié)構(gòu)
墊板裝在固定板與上模座或下模座之間，它的作用是防止沖裁時(shí)凸
模壓壞上模座。墊板的尺寸可在標(biāo)準(zhǔn)中查得。墊板的材料一般可選
45鋼，本模具也選擇此材料。
如下所示：
3.3.4模具裝配
下圖所示為本零件的模具裝配圖，此模具為單工序模，工序：落料
3.3.4模架
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(jī)滑塊相連，下模座用螺釘壓板固定在壓力機(jī)工作臺(tái)面上。上、下模座之間靠模架的導(dǎo)向裝置來保持其精確位置，以引導(dǎo)凸模的運(yùn)動(dòng)，保證沖裁過程中間隙均勻。一般模架均已列入標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)加以正確選用。
本模具選擇后側(cè)導(dǎo)柱模架，因其送料方便，且此沖裁件對(duì)模具剛度、硬度要求不高。
①、??????????? 模座材料一般選用HT200、HT250，也可選用Q235、Q255結(jié)構(gòu)鋼，對(duì)于大型精密模具的模座選用鑄鋼ZG35、ZG45。
導(dǎo)向裝置采用導(dǎo)柱導(dǎo)套光滑的圓柱導(dǎo)向型式
?導(dǎo)向零件是用來保證上模相對(duì)于下模的正確運(yùn)動(dòng)。對(duì)生產(chǎn)批量較大、零件公差要求較高、壽命要求較長(zhǎng)的模具，一般都采用導(dǎo)向裝置。模具中應(yīng)用最廣泛的是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。
導(dǎo)柱、導(dǎo)套與模座的裝配方式及要求按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。但要注意，在選定導(dǎo)向裝置及零件標(biāo)準(zhǔn)之后，根據(jù)所設(shè)計(jì)模具的實(shí)際閉合高度
導(dǎo)柱和導(dǎo)套一般采用過盈配合H7/r6分別壓入下模座和上模座的安裝孔中。導(dǎo)柱、導(dǎo)套之間采用間隙配合，其配合尺寸必須小于沖裁間隙。
導(dǎo)柱、導(dǎo)套一般選用20鋼制造。為了增加表面硬度和耐磨性，應(yīng)進(jìn)行表面滲碳處理，滲碳后的淬火硬度為 。
本此選取模架L×B為250×160，閉合高度H=170～210mm,上模座250×160×45GB/T2855.5；下模座250×160×50 GB/T2855.6 導(dǎo)柱 32×160 GB/T 2681.1 ； 導(dǎo)套GB/T 2861.6
3.3.5模柄的結(jié)構(gòu)
3.3.6卸料螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)
卸料螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)：GB/T7650.5-1994
3.3.7固定擋料銷的結(jié)構(gòu)
為控制條料的縱向進(jìn)距，采用此結(jié)構(gòu)，如下：
可查表得，GB/T7649.10-1994
?
3.3.8 圓柱銷的結(jié)構(gòu)
為了模板間的定位需要，往往需要此結(jié)構(gòu)來保證。
可查表的，銷GB/T119.1
3.3.9 彈簧
本模具選用4根E18彈簧，GB/T2089-80
?
第四章???? 模具加工
4.1 凸模的加工
模具刃口要求有較高的耐磨性，并能承受沖裁時(shí)的沖擊力。因此應(yīng)有高的硬度與適當(dāng)?shù)捻g性。熱處理硬度要達(dá)到38～42HRC。采用磨銷加工。
4.2 凹模的加工
凹模的加工，采用線切割比較合理，因?yàn)楣ぷ鞑糠趾凸潭ú糠值男螤钆c尺寸做成一樣，這類凸模一般采用線切割方法進(jìn)行加工。模具刃口要求有較高的耐磨性，并能承受沖裁時(shí)的沖擊力。熱處理硬度要稍高于凸模，達(dá)到60～64HRC左右。
4.3 墊板、凸模固定板、卸料板
墊板、凸模固定板、卸料板這些零件的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，加工比較簡(jiǎn)單，而且材料要求不是很高，因此采用45號(hào)鋼，熱處理需要達(dá)到HRC38-42，在加工方面，只要采用機(jī)械加工就可以生產(chǎn)出來，同時(shí)，在復(fù)雜的地方機(jī)械加工與線切割加工同時(shí)用上，一般以方便為主。
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?
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設(shè)計(jì)總結(jié)
畢業(yè)設(shè)計(jì)是我三年大學(xué)生活的總結(jié)。此次設(shè)計(jì)要綜合運(yùn)用到我大學(xué)三年里所學(xué)到的理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，并為即將踏入社會(huì)的我奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。以下是我對(duì)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)的一些體會(huì)和心得：
【1】在今次的設(shè)計(jì)過程中，有很多的問題需要獨(dú)立思考，在用常規(guī)的方法解決不了問題時(shí)，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(jì)中所涉及到一定的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，給我提供了一個(gè)很好的提高應(yīng)變能力的訓(xùn)練機(jī)會(huì)。
【2】設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)過不斷的到校圖書館認(rèn)真地查找和借閱相關(guān)的參考資料，不但提高了個(gè)人查閱資料的能力，還擴(kuò)闊了我的知識(shí)視野。
【3】本模具采用autoCAD、UG設(shè)計(jì)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)其間對(duì)軟件的理解與熟練程度得到了很好的提升。
在設(shè)計(jì)的過程中，也出現(xiàn)了一些客觀不足的問題，沒有實(shí)踐條件，不能根據(jù)實(shí)際的情況來作合適、客觀地修改，加上我自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)又不多，這樣做出來的設(shè)計(jì)，難免有不足之處，希望老師能夠本諒。
致謝
在大學(xué)三年的努力和學(xué)習(xí)，在老師的指導(dǎo)下，我完成了大學(xué)期間最具規(guī)模的一次作業(yè)—設(shè)計(jì)。以前，我們?cè)谛Ｄ＞哕囬g進(jìn)行了實(shí)訓(xùn)和在校外的企業(yè)進(jìn)行實(shí)習(xí)，為后來的模具設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。盡管如此，我在設(shè)計(jì)的過程中仍然遇到了一系列問題例如模具材料的選擇、彈性材料的選擇、定位距離，孔距等等的問題。幸好在老師的指導(dǎo)和幫助下，才能把上述的問題都基本解決，順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，它讓我知道了一種做事的章程，知道了一項(xiàng)計(jì)劃實(shí)現(xiàn)的規(guī)劃與過程。更重要的與是它讓我學(xué)會(huì)了如何查閱資料，如何將理論實(shí)際相結(jié)合。
在這里，我再次感謝所有教過我、幫助過我的老師和同學(xué)！在大學(xué)的三年里，我得到了一種做事的風(fēng)格，得到了學(xué)習(xí)的方法，得到了你們傳授的知識(shí)。
祝愿你們?cè)谝院蟮娜兆永铮蠲罎M，事業(yè)順心。
此致
參考資料：
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【2】魏春雷主編.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì).北京：北京理工大學(xué)出版社，2007.8
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【4】薛啟翔主編.冷沖模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖冊(cè).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.4
【5】王芳主編.冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990.10
【6】薛啟翔編。沖壓模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖冊(cè)。北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.4
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