傳動蓋沖壓工藝制定及沖孔模具設(shè)計,傳動,沖壓,工藝,制定,制訂,沖孔,模具設(shè)計
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畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙
目 錄
第1章 緒論與概述
1.1 模具國內(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 沖裁理論與主要計算
2.1 主要問題及技術(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)鍵問題……………………………………………………………………… 9
2.3 主要設(shè)計計算…………………………………………………………………… 10
2.3.1 沖裁力理論與計算…………………………………………………………… 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 沖裁孔周長計算……………………………………………………………… 14
2.3.5 沖裁力的計算………………………………………………………………… 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，長度確定……………………………………………………… 18
2.3.11 沖模閉合高度計算…………………………………………………………… 19
2.3.12 選擇壓力機…………………………………………………………………… 19
第3章 模具設(shè)計
3.1 零部件的設(shè)計…………………………………………………………………… 20
3.1.1 凸模組件及其結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………………………………… 20
3.1.2 凹模組件及其結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………………………………… 22
3.1.3 定位零件的設(shè)計……………………………………………………………… 24
3.1.4 壓料與卸料零件的設(shè)計……………………………………………………… 25
3.1.5 彈簧的選用…………………………………………………………………… 25
3.2 模具整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計………………………………………………………… 27
3.2.1 對模架的基本要求…………………………………………………………… 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 計算方面的總結(jié)……………………………………………………………… 34
1.2 關(guān)于零件設(shè)計的總結(jié)………………………………………………………… 34
1.3 關(guān)于模具的原理和結(jié)構(gòu)設(shè)計的總結(jié)………………………………………… 35
第五章 參考文獻
第一章 緒論與概述
一：模具國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及意義
改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(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%左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)”；廣東一些大集團公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團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。
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)越來越認識到產(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。近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進步的投資力度，將技術(shù)進步視為企業(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)計中。
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。此外，許多研究機構(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。例如，吉林大學(xué)汽車覆蓋件成型技術(shù)所獨立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件，華中理工大學(xué)模具技術(shù)國家重點實驗室開發(fā)的注塑模、汽車覆蓋件模具和級進模CAD/CAE/CAM軟件，上海交通大學(xué)模具CAD國家工程研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖模CAD軟件等在國內(nèi)模具行業(yè)擁有不少的用戶。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)雜和長壽命模具依賴進口。
我國模具標(biāo)準(zhǔn)化工作起步較晚，模具標(biāo)準(zhǔn)件生產(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、配套性差等問題長期存在，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，目前這一比例大致為40％～45％之間。而國際上一般在70％以上，其中中小模具在80％以上。由于我國模具企業(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)，他們帶動了其他企業(yè)觀念的轉(zhuǎn)變和市場的發(fā)展，因而廣東模具企業(yè)的模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率要遠遠高于其他地區(qū)。
國民經(jīng)濟的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了愈來愈高的要求，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)展成為一門產(chǎn)業(yè)。20世紀80年代以來，中國模具工業(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。2000年我國模具工業(yè)總產(chǎn)值已達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。他們在CAD/CAM/CAE的運用、加工工藝手段、沖壓件質(zhì)量及模具性能方面，均以達到或接近國際先進水平。多工位連續(xù)模和多功能模具是我國重點發(fā)展的精密、高效模具品種。目前，國內(nèi)以可制造具有自動沖切、疊壓、鉚合、計數(shù)、分組、轉(zhuǎn)子鐵心扭斜和安全保護等功能的鐵心精密自動疊壓多功能模具。生產(chǎn)電動機定、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)模也已達到較高的水平。
二、模具工業(yè)發(fā)展的幾個階段
模具工業(yè)是隨著改革開放，在快速發(fā)展的經(jīng)濟浪潮推動下得以發(fā)展壯大的。20世紀80年代初至今，模具工業(yè)整整走過了20個年頭。在這期間模具工業(yè)的發(fā)展大體可以分為三個階段。
1、從20世紀的年代初期到中期，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80年代中期到90年代中期，模具工業(yè)處于改革開放機制轉(zhuǎn)變的大好時期，隨著改革開放不斷深人，模具工業(yè)也發(fā)生了巨大變化。
3、從20世紀90年代中期到2003年，企業(yè)進人調(diào)整、重組、改制階段。
我國“十五”模具行業(yè)發(fā)展規(guī)劃提出：模具標(biāo)準(zhǔn)件要擴大品種、提高精度，達到互換。其中主要品種，如模架、導(dǎo)向件、推桿、彈性元件等，要實現(xiàn)按經(jīng)濟規(guī)模大批量生產(chǎn)。2005年模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達到60％，2010年達到70％以上（其中大型模具60％零件實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化）?；緷M足市場需要。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。由此可見模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件方面的任務(wù)艱巨。中國模具工業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)件委員會提出：標(biāo)準(zhǔn)化是基礎(chǔ)，專業(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”、“價格低”的要求服務(wù)。達到這一要求急需發(fā)展如下幾項：
(1)全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)
模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向。隨著微機軟件的發(fā)展和進步，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；進一步擴大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計算機和網(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。
(2)高速銑削加工
國外近年來發(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。高速銑削加工技術(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。
(3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)
高速掃描機和模具掃描系統(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、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。
(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。國外已有使用這種技術(shù)的機床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計這一技術(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)件使用覆蓋率已達到30%左右。國外發(fā)達國家一般為80%左右。
(6)優(yōu)質(zhì)材料及先進表面處理技術(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化、智能化
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)展趨勢。
(8)模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展
這是我國長遠發(fā)展的目標(biāo)。模具自動加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺機床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機具、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)。
必須滿足產(chǎn)品開發(fā)在T（Time）、Q（Quality）、C（Cost）、S（Service）、E（Environment）的要求。
加強沖壓成型理論及沖壓工藝的理論研究，開展CAE技術(shù)的應(yīng)用；開發(fā)和應(yīng)用沖壓新工藝。才用模具先進制造工藝及設(shè)備，往數(shù)控化、高速化、復(fù)合化加工技術(shù)方向走，先進特種加工技術(shù)的應(yīng)用，精密磨削、微細加工技術(shù)的應(yīng)用，可以說效率和質(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?？焖俳?jīng)濟制模技術(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。提高先進的管理模式，并行工程思想、標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化生產(chǎn)。
模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，是高技術(shù)行業(yè)。模具設(shè)計與制造技術(shù)水品的高低，是衡量一個國際產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志之一。國外把模具稱為“進入富裕社會的原動力”、“金屬加工中的帝王”。我國模具工業(yè)發(fā)展十分迅速，平均每年持續(xù)增長14%左右。
綜上所述，模具技術(shù)是先進制造技術(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 沖裁理論與主要計算
一、主要問題及技術(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)計和各個配件的繪圖任務(wù)，最后完成該零件的模具的設(shè)計。
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)計計算。
排樣
沖壓力
壓力中心
模具刃口尺寸計算
確定各主要零件的外形尺寸
計算模具的閉合高度
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)編號寫入詳細表。
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來要求。任務(wù)書中未提及其他技術(shù)要求。凹、凸模的制造，技術(shù)要求也相對比較簡單材料將會選用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上對材料施加壓力，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，是機械制造中先進的加工方法之一。
沖裁工藝的種類很多，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)沖裁變形機理的不同，沖裁工藝可以分為普通沖裁和精密沖裁兩大類。所謂普通沖裁是有凹、凸模刃口之間產(chǎn)生剪裂縫的形式實現(xiàn)板料分離。而精密沖裁則是以變形的形式實現(xiàn)板料的分離。本次設(shè)計，所涉及到的是精密復(fù)合沖裁模，相對比較復(fù)雜，精度較高。
2、關(guān)鍵問題：
（1、）沖壓工序：對零件進行沖孔，落料；
（2）、材料：為T08鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁；
（3、）結(jié)構(gòu)：相對簡單，由圓弧和直線組成?？着c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，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。這是因為用單工序模沖壓多工序的沖裁件時，要經(jīng)過多次定位和變形，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，對于精度較高的沖裁件宜用復(fù)合工序進行沖裁。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)計算
因為此沖裁件為類似圓形的對稱零件，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算
因工作零件的形狀相對較復(fù)雜，適宜采用線切割機床分別加工凸模、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孔的同軸度，使裝配工作簡化。
三、主要設(shè)計計算
沖壓件工藝分析：
對零件進行沖孔，落料；材料為T08鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁；結(jié)構(gòu)相對復(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，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，落料兩個基本工序，所以為直接垂直沖孔，同時落料。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、 沖裁力理論計算：
沖裁力是選擇壓力機的主要依據(jù)，這里沖裁力包括沖孔壓力，和卸料板的推力。
（1）、沖裁力 對于精密平刃口的沖裁，其F可按下式計算：
（N）
式中
F——沖裁力 ——材料的抗剪強度（MPa）
L——沖裁件周長 K——系數(shù)。常取K=1.3
t——板料厚度 b——材料的抗拉強度（MPa）
表2-11 沖壓金屬材料的力學(xué)性能
材料名稱
牌號
材料狀態(tài)
力 學(xué) 性 能
碳素結(jié)構(gòu)鋼
08
已退火
抗剪強度
抗拉強度b
屈服點
s
伸長率
()%
/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常用以下兩中方法來保證合理間隙。
一 分別加工法
分別規(guī)定凸模與凹模的尺寸和公差，分別進行制造。用凸模和凹模的尺寸制造公差來保證間隙要求。這種加工方法必須把模具的制
造公差控制在間隙的變動范圍之內(nèi)，使門將制造難度增加，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保證合理間隙。加工后，凸模和凹模必須對號入座，不能互換。
對比兩種加工方法；第一種加工方法，凸模與凹模具有互換性，一般對沖裁件行狀簡單，間隙較大的模具或加工費用高的精密設(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號裝配，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保證合理間隙。也就是先加工凸模，凹模。來配凸凹模。：
凸凹模基本尺寸
A類尺寸：D凹=
B類尺寸：d凸=
C類尺寸：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；
因為根據(jù)：A類：凸?；虬寄Ｔ谀p后會增大的尺寸；
B類：凸?；虬寄Ｔ谀p后會減小的尺寸；
C類：凸?；虬寄Ｔ谀p后基本不變的尺寸；
所以：A類尺寸有φ、、、
B類尺寸有φ、、、、、
C類尺寸有φ、φ、、
A類：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：70凸==
2.2凸==
3.2凸==
7.5凸==
8.5凸==
2.5凸==
C類：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、 沖裁孔周長計算
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決定，計算公式為
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)這里計算出的凹模長與寬的尺寸，可以經(jīng)過在冷沖模標(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，通過彈性裝置與上模座相連。通過標(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
——附加的長度，包括凸模刃口的修磨量，凸模進入凹模的深度（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、 沖模閉合高度計算
閉合高度的計算可以由公式得出
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
選擇壓力機為臺式壓力機，選用J21-63型壓力機
所有參數(shù)如表
表2-17 開式雙柱壓力機參數(shù)
型號
標(biāo)稱壓力
/kN
滑塊行程
/mm
行程次數(shù)
/(次/min)
連桿調(diào)節(jié)長度
/mm
最大裝模高度
/mm
工作臺尺寸
模柄孔尺寸
電動機功率
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
一、 零部件的設(shè)計
工藝零件的設(shè)計
工藝零件直接參與完成沖壓工藝過程并和坯料直接發(fā)生作用。包括工作零件直接對毛坯進行加工的成型零件，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
(一)、凸模形式與結(jié)構(gòu)
有固定臺階式的凸模，其中間臺階和凸模固定板以過度配合相配，而凸模頂端的最大臺階是用其臺階擋作凸模。在卸料時不致于從凹模固定板中拉出，無固定臺階式的凹模，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。本模選用無固定臺階式的凹模結(jié)構(gòu)。凸模的圖如下，形狀復(fù)雜用無固定臺階式，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
三維圖
二維圖
（一）、凹模洞口形狀的選擇
因為本模是精密沖裁模，采用凹模的洞口選擇斜壁的形式不合理。該形狀的洞口對于一般的工件的模具還可以，但對于本模不行，因為本精密沖裁模，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)計為方形，外形尺寸必須保證凹模有足夠的強度與硬度。凹模的厚度要考慮修磨量。第二章中計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釘固定在下模座上。螺釘與銷釘?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)實際需要進行更改。
這里采用平衡均勻分布的4個M10螺釘將凹模固定在下模座上。另外采用2 個定位銷其定位作用。
（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。底面與銷孔的Ra=1.6-0.8m
3 凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計
凸凹模的結(jié)構(gòu)于凸的結(jié)構(gòu)形式相似，都是無臺階的形式。定位由銷定位，固定用螺釘來連接。
二維圖
三維圖
4、 定位零件的設(shè)計
沖模的定位零件用以控制原料的正確送進，以及各個毛坯的正確位置。對于該精密沖裁模，需要送料方面的控制。根據(jù)零件的工藝分析，選用了定位銷定位零件。如圖
定位銷是用作單個條料的定位裝置，以保證前后工序相對位置精度或?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
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。本模中的卸件板用的是用臺階的。在110的四邊直線的一段有寬4mm高為 3mm的小臺階這樣加工不會太復(fù)雜，也不會影響精度，機構(gòu)簡單，可靠。
由于本精密沖裁模沖的零件為板類零件，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。本模中的卸料板用的是用無臺階的。機構(gòu)簡單，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臺階的。機構(gòu)簡單。可靠。高度為70mm。
三維圖
二維圖
8 壓邊板的設(shè)計
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。在剪切過程中隨凸模流動，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，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)不超過其自由高度Hzi 的45%，否則會過早失去彈性而損壞，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）.對橡膠墊高度與直徑之比進行換算。
橡膠墊高度h與直徑D之比應(yīng)符合下式
0.5=
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