1、 學士學位論文 前 言 畢業設計是一種綜合性的訓練，也是一個重要的專業實訓環節，它綜合性強，應用知識面寬。隨著社會主義市場經濟的不斷發展，工業產品增多，產品更新換代加快，市場競爭激烈。模具作為一種工具已廣泛地應用在各行各業之中。模具是現代化工業生產的重要工藝裝備。在國民經濟的各個工業部門都越來越多地依靠模具來進行生產加工。模具已成為國民經濟的基礎工業。模具已成為當代工業的重要手段和工藝發展方向之一?，F代工業產品的品種和生產效益的提高，在很大程度上取決于模具的發展和技術經濟水平。為了更進一步加強我們的設計能力，鞏固所學的專業知識，在畢業之際，特安排了此次的畢業設計。畢業計也是我們專業在學完基礎理

2、論課，技術基礎課和專業課的基礎上，所設置的一個重要的實踐性教學環節。本次設計的目的：一、綜合運用本專業所學的理論與生產實際知識，進行一次沖壓模設計的實際訓練，從而提高我們獨立工作能力。二、鞏固復習三年以來所學的各門學科的知識，以致能融貫通，進一步了解從模具設計到模具制造整個工藝流程。三、掌握模具設計的基本技能，如計算、繪圖、查閱設計資料和手冊，熟悉標準和規范等。 由于本人設計水平有限，經驗不足，錯誤難免，敬請老師批評、指導，不勝感激。 緒論沖壓技術概論日常生產、生活中所使用到的各種工具和產品，大到機床的底座、機身外殼，小到一個胚頭螺絲、紐扣以及各種家用電器的外殼，無不與模具有著密切的關系。模具

3、的形狀決定著這些產品的外形，模具的加工質量與精度也就決定著這些產品的質量。因為各種產品的材質、外觀、規格及用途的不同，模具分為了鑄造模、鍛造模、壓鑄模、沖壓模等非塑膠模具，以及塑膠模具。 模具工業是制造業中的一項基礎產業，是技術成果轉化的基礎，同時本身又是高新技術產業的重要領域，在歐美等工業發達國家被稱為“點鐵成金”的“磁力工業” ；美國工業界認為“模具工業是美國工業的基石”;德國則認為是所有工業中的“關鍵工業” ;日本模具協會也認為“模具是促進社會繁榮富裕的動力” ，同時也是“整個工業發展的秘密”，是“進入富裕社會的原動力” 。日本模具產業年產值達到13000億日元，遠遠超過日本機床總產值9

4、000億日元。如今，世界模具工業的發展甚至己超過了新興的電子工業。在模具工業的總產值中，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%隨著科學技術的進步和工業生產的迅速發展，沖壓加工技術的應用愈來愈廣泛，模具成形已成為當代工業生產的重要手段。沖壓是利用安裝在沖壓設備（主要是壓力機）上的模具對材料施加壓力，使其產生分離或塑性變形從而獲得所需零件（俗稱沖壓件或沖件）的一種壓力加工方法。沖壓工藝與模具、沖壓設備和沖壓材料構成沖壓加工的三要素。沖壓是一種先進的金屬加工方法，在國民經濟的加工工業中占有重要的地位。與機械加工及塑性加工和其它方法相比，沖壓加工無論在技術方面

5、還是經濟方面都具有許多獨特的優點，主要表現如下1：(1) 沖壓一般沒有切削碎料產生，材料的消耗較少利用率高，一般為70%85%，易實現機械化和自動化；(2) 在形狀和尺寸精度方面的互換性較好。一般情況下可直接滿足裝配和使用要求；(3) 沖壓可加工的尺寸范圍大、形狀復雜的零件，而這些零件用其它方法是不可能或很難得到的，如薄殼件；(4) 被加工的金屬在沖壓加工過程中產生加工硬化，金屬內部組織得到改善，機械強度有所提高，所以沖壓件剛度強度較好；(5) 沖壓時由模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓材料的表面質量，而模具的壽命一般較長，所以沖壓件的質量穩定，互換性好，具有“一模一樣”的特征

6、；(6) 在大量生產的條件下，產品的成本低，經濟效益較高；(7) 沖裁過程能耗較低。由此可見沖壓制得的零件具有表面質量好重最輕成本低的優點。所以沖壓在現代工業生產中，尤其是大批量生產中應用十分廣泛。相當多的工業部門越來越多的采用沖壓方法加工產品零件，如汽車、農機、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工業等行業。在這些工業部門中，沖壓件所占的比重相當的大，少則60%以上，多則90%以上。不少過去用鍛造、鑄造和切削加工方法制造的零件，現在大多數也被質量輕剛度好的沖壓件所代替。有些機械設備往往以沖壓件所占比例的大小作為評價結構是否先進的指標之一2。工業發達國家對冷沖壓生產工工藝的發展是很重視的.不

7、少國家(如美國、日本等)模具工業產值己超過機床工業。從這些國家鋼材構成可以看出冷沖壓的發展趨勢。鋼帶和鋼板占全部品種的67%，充分說明沖壓這種加工方法己成為現代工業生產的重要手段和發展方向。沖壓技術的發展特征是：(1)沖壓成形科學化、數字化和可控化；(2)突出“精、省、凈“三大優勢；(3)沖壓成形可以實現全過程控制；(4)產品從設計開始即進入控制，考慮工藝；(5)沖壓生產的靈活性和柔性。我國模具技術的發展趨勢當前，我國工業生產的特點是產品品種多、更新快和市場競爭激烈。在這種情況下， 用戶對模具制造的要求是交貨期短、精度高、質理好、價格低。因此，模具工業的發展的趨勢是非常明顯的。 （1）模具產品

8、發展將大型化精密化 模具產品成形零件的日漸大型化，以及由于高效率生產要求的一模多腔(如塑封模已達 到一模幾百腔)使模具日趨大型化。隨著零件微型化，以及模具結構發展的要求(如多工位級進模工位數的增加，其步距精 度的提高)精密模具精度已由原來的5m提高到23m，今后有些模具加工精度公差要求 在1m以下，這就要求發展超精加工。 （2）多功能復合模具將進一步發展 新型多功能復合具是在多工位級進模基礎上開發出來的。一套多功能模具除了沖壓成 形零件外，還可擔負轉位、疊壓、攻絲、鉚接、鎖緊等組裝任務。通過這種多勸能模具生產 出來的不再是單個零件，而是成批的組件。如觸頭與支座的組件，各種小型電機、電器及儀 表

9、的鐵芯組件等。 （3）熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高 由于采用熱流道技術的模具可提高制作的生產率和質量，并能大幅度節省制作的原材料和節 約能源，所以廣泛應用這項技術是塑料模具的一大變革。國外熱流道模具已有一半用上了熱 流道技術，有的廠甚至已達80%以上，效果十分明顯。國內近幾年已開始推廣應用，但總體 還達不到10%，個別企業已達到20%30%。制訂熱流道元器件的國家標準，積極生產價廉高 質量的元器件，是發展熱流道模具的關鍵。 （4）氣體輔助注射模具和適應高壓注射成形等工藝的模具將積極發展 氣體輔助注射成形是一種塑料成形的新工藝，它具有注射壓力低、制品翹曲變形少、 表面好以及易于成形壁厚

10、差異較大的制品等優點，可在保證產品質量的前提下，大幅度降低 成本。國外，已經較成熟。國內目前在汽車和家電行業中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成 形包括塑料熔體注射和氣體(一般均采用氮氣)注射成形兩面部份，比傳統的普通注射工藝有 更多的工藝參數需要確定和控制，而且氣體輔助注射常用于較復雜的大型制品，模具設計和 控制的難度較大，因此，開發氣體輔助成型流動分析軟件，顯得十分重要。為了確保塑料件精度，將繼續研究發展高壓注射成型工藝與模具以及注射壓縮成型工藝與模具。在注射成形中，影響成型件精度的最大因素是成型收縮，高壓注射成型可強制樹 脂收縮率，增加塑件尺寸的穩定性。模具要求剛性好、耐高壓。特別是精密模具

11、的型腔應淬 火，澆口密封性好，模具能準確控制。注射壓縮成型技術，是在模具預先半開模狀態或者在 鎖模力保持中壓或低壓，模具在設定的打開量下，注射溶融樹脂，然后以最大的鎖模力進行 壓縮成型，其效果是：(1)成型件局部內應力??；(2)可得到縮孔少的厚壁成型件；(3)對于塑件狹窄的部件也可注入樹脂；(4)用小注射力能得到優良制品。該類模具的理想結構是：(1) 注射時樹脂以低的流動阻力迅速充填型腔；(2)充填完后能立即遮斷澆口部；(3)壓縮作用應 僅限于型腔部。 （5）快速經濟模具的前景十分廣闊 現在是多品種、少批量生產的時代，到下一個世紀，這種生產方式占工業生產的比例 將達75%以上。一方面是制品使用

12、周期短，品種更新快，另一方面制品的花樣變化頻繁，均 要求模具的生產周期越快越好。因此，開發快速經濟具越來越引起人們的重視。例如，研制 各種超塑性材料(環氧、聚脂等)制作或其中填充金屬粉末、玻璃纖維等的簡易模具：中、低 熔點合金模具、噴涂成型模具、快速電鑄模、陶瓷型精鑄模、陶瓷型吸塑模、疊層模及快速 原型制造模具等快速經濟模具將進一步發展?？鞊Q模架、快換沖頭等也將日益發展。另外，采用計算機控制和機械手操作的快速換模裝置、快速試模技術也會得到發展和提高。 （6）模具標準件的應用將日漸廣泛 使用模具標準件不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質量和降低模具制造成本。 因此，模具標準件的應用必將日漸廣

13、泛。為此，首先要制訂統一的國家標準，并嚴格按標準 生產；其次要逐步形成規模生產，提高標準件質量、降低成本；再次是要進一步增加標準件 規格品種，發展和完善聯銷網，保證供貨迅速。1 沖裁件的工藝分析1.1本次設計沖壓工件如下圖： 由圖1-1分析知：工件材料采用08AL。08AL是優質碳素結構鋼的一種，一般用作冷沖壓薄板鋼中的Al脫氧鎮靜鋼冷軋板,其命名規則類同碳素結構鋼，其兩位數字表示鋼中平均碳質量分數的萬倍，即“08”表示鋼中平均碳質量分數為0.08%，“A”表示質量等級，“L”為“拉”字的漢語拼音首字母，表示其拉伸性能好。主要力學性能(試件尺寸25mm)：正火930、s=185 MPa、b=3

14、25Mpa、5/%33、硬度(未熱處理)131HB。主要用于制造4mm以下的各種冷沖壓構件，如車身、駕駛室、各種儀表及機器外殼等。1.2 工件結構形狀工件結構形狀相對簡單，有2個U型彎曲，還有兩個不規則形狀孔，板料厚度為1.2mm，彎曲力不大。1.3 工件尺寸精度根據零件圖上所注尺寸，工件要求不高，尺寸精度要求較低，采用IT14級精度，普通沖裁完全可以滿足要求。根據以上分析：該零件沖裁工藝性較好，綜合評比適宜沖裁加工。1.4 工件展開長度計算中性層的確定由于中性層的長度在彎曲變形前后不變，其長度就是彎曲件坯料展開尺寸的長度。而欲求中性層長度就必須找到其位置，用曲率半徑表示。中性層位置與板料厚度

15、t、彎曲半徑r、變薄系數等因素有關，在實際生產中為了使用方便，通常采用下面的經驗公式來確定中性層的位置： 式中：中性層半徑；r彎曲件內彎半徑；x為中性層位移系數，其值件下表：表-2r/t0.10.20.30.40.50.60.70.811.2x0.210.220.230.240.250.260.280.30.320.33r/t1.31.522.5345678x0.340.360.380.390.40.420.440.460.480.5從彎曲件圖可以看到：圓角半徑都為r=2mm，板料厚度t=1.2mm，查表-2得x=0.36，則中性層半徑為：2、毛坯展開尺寸的計算由于圓角半徑r0.5t，所以毛坯

16、展開長度等于彎曲件直線部分長度與彎曲部分中性層展開長度的總和，即。彎曲件有2個彎曲，分別為L1和L2，分別計算為： =102.45mm =47.12mm所以工件展開長度L1取102.5，L2取47.1mm。 畫出工件展開圖如圖1.4：2 沖裁工藝方案的確定沖裁模的類型概述及制件適用模具類型分析2.1單工序模分散沖裁、彎曲1先利用落料模將制件的輪廓沖出。2再利用三套彎曲模分別進行彎曲成形。優點：1）模具設計簡單，制造容易。 2）模具成本低，生產周期短。缺點：1）生產的制件尺寸精度低。 2）不便定位。 3）生產率低。2.2 復合模 1概述：在壓力機一次沖程中，經一次送料定位，在模具的同一部位可以同

17、時完成幾道沖裁工序的模具稱為復合模。即該制件在一個工序中同時完成落料，彎曲。 優點：1）生產精度高，制件質量好。 2）生產率高。 缺點：1）模具制造成本高。 2）操作困難，可能在使用高速自動化沖壓時，損壞模具。 3）模具加工困難。 4）操作不安全。2.3 級進模 1概述：級進模是在單工序沖?；A上發展起來的一種多工序、高效率的沖模。在壓力機一次沖程中，級進模在其有規律排列的幾個工位上分別完成一部分沖裁工序，在最后工位沖出完整的工件。優點：1）連續模是連續沖壓，生產過程中相當于每次沖程沖一個制件生產過程中相當于每次沖程沖一個工件，故生產效率高，適用于大、中批量生產。 2）級進模沖裁可以減少模具數

18、量和設備數量，操作方便安全，便于實現沖壓生產自動化。 3）工作安全。 4）可以適用于機械化高速自動壓力機。缺點：1）級進模結構復雜，制造困難，制造成本高。2）由于各個工序是在不同工位上完成的，則因定位產生的累積誤差會影響工件的精度。精度不及復合模。 綜上所術：結合此制件形狀尺寸分析，沖壓件簡單，尺寸較小，精度要求不高，采用級進模比采用復合模的模具制造成本降低，故此次采用級進模。3 模具結構形式的確定級進模是指在條料的送料方向上，具有兩個以上的工位，并在壓力機的一次行程中，在不同的工位上同時完成兩道或兩道以上的沖壓工序的沖模。級進模的定距方式有兩種：擋料銷定距和側刃定距。本模具采用側刃定距。側刃

19、代替了擋料銷控制條料送進距離（步距），側刃是特殊功用的凸模，其作用是在壓力機每次沖壓行程中，沿條料邊緣切下一塊長度等于送料近距的料邊。在條料送進過程中，切下的缺口向前送進被側刃擋塊擋住，送進的距離即等于步距。4 模具總體設計4.1 模具類型的選擇 此處省略NNNNNNNNNNNN字。如需要完整說明書和設計圖紙等.請聯系扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套機械畢業設計下載！該論文已經通過答辯4.2 操作方式零件的生產批量為大批量，但合理安排生產可用手動送料方式，既能滿足生產要求，又可以降低生產成本，提高經濟效益。4.3 卸料、出件方式4.3.1 卸料方式剛性卸料與彈性卸料的比較：剛性卸料是采用固

20、定卸料板結構。常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖裁后卸料。當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?。?.20.5）t。當固定卸料板還要起到對凸模的導向作用時卸料板與 凸模的配合間隙應該小于沖裁間隙。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2mm且模具結構為倒裝的場合。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的板料由于有壓料作用，沖件比較平整。卸料板與凸模之間的單邊間隙選擇（0.10.2）t,若彈壓卸料板還要起對凸模導向作用時，二者的配合間隙應小于沖裁間隙。常用作落料模、沖孔模、正裝復合模的卸料裝置。 工件平直

21、度較高，料厚為1.2mm相對較薄，卸料力較大，雖然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動態，且彈性卸料板對工件施加的是柔性力，不會損傷工件表面，設計力求簡單，可采用剛性卸料。4.3.2 出件方式因采用連續模生產，故采用向下落料出件。4.4 確定送料方式因選用的沖壓設備為開式壓力機且垂直于送料方向的凹模寬度B小于送料方向的凹模長度L故采用橫向送料方式，即由左向右（或由右向左）送料。4.5 確定導向方式方案一：采用對角導柱模架。由于導柱安裝在模具壓力中心對稱的對角線上，所以上模座在導柱上滑動平穩。常用于橫向送料級進?；蚩v向送料的落料模、復合模。方案二：采用后側導柱模架。

22、由于前面和左、右不受限制，送料和操作比較方便。因為導柱安裝在后側，工作時，偏心距會造成導套導柱單邊磨損，嚴重影響模具使用壽命，且不能使用浮動模柄。方案三：四導柱模架。具有導向平穩、導向準確可靠、剛性好等優點。常用于沖壓件尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件，以及大量生產用的自動沖壓模架。方案四：中間導柱模架。導柱安裝在模具的對稱線上，導向平穩、準確。但只能一個方向送料。根據以上方案比較并結合模具結構形式和送料方式，為提高模具壽命和工件質量，該級復合模采用對角側導柱模架的導向方式，即方案一最佳。5 模具設計計算5.1 排樣、計算條料寬度、確定步距、材料利用率5.1.1 排樣方式的選擇方案一：有廢料排

23、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，沖件質量差，模具壽命較方案一低，但材料利用率稍高，沖模結構簡單。方案三：無廢料排樣 沖件的質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量，該沖件的排樣方式選擇方案一為佳?？紤]模具結構和制造成本有廢料排樣的具體形式選擇直排最佳。5.1.2 計算條料寬度搭邊的作用是補償定位誤差，保持條料有一定的剛度，以保證零件質量和送料方便。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

24、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。搭邊值通常由表4所列搭邊值和側搭邊值確定。根據零件形狀，查表4，并考慮到工件的切邊，工件之間搭邊值a=3mm, 由于采用側刃定距，工件之間的橋連接放在工件中間，所以工件與側邊之間不取搭邊值。條料是有板料裁剪下料而得，為保證送料順利，規定其上偏差為零，下偏差為負值B0=（Dmax2b1）0 公式（5-1）式中 Dmax條料寬度方向沖裁件的最大尺寸；a1-沖裁件之間的搭邊值；b1-側刃沖切得料邊定距寬度；（其值查表6）可得=1.0mm。板料剪裁下的偏差；（其值查表5）可得=0.6mm。B0=102.521=104.50-0.60mm故

25、條料寬度為104.5mm。表5-1 搭邊值和側邊值的數值材料厚度t（mm)圓件及類似圓形制件矩形或類似矩形制件長度50矩形或類似矩形制件長度50工件間a側邊a1 工件間a側邊a1工件間a側邊 a10.251.01.21.21.51.52.51.82.60.250.50.81.01.01.21.22.21.52.50.51.00.81.01.01.21.52.51.82.611.51.01.31.21.51.82.82.23.21.52.01.21.51.51.82.03.02.43.42.02.51.51.91.82.22.23.22.73.7 表5-2 普通剪床用帶料寬度偏差（mm）條料厚度

26、t(mm)條料寬度b(mm)50501001002002000.40.50.60.720.50.60.70.8230.70.80.91.0350.91.01.11.2表5-3 側刃沖切得料邊定距寬度b1（mm）條料厚度t(mm)條料寬度b(mm)金屬材料非金屬材料1.51.52.01.52.52.03.01.52.52.54.05.1.3 確定步距送料步距S：條料在模具上每次送進的距離稱為送料步距，每個步距可沖一個或多個零件。進距與排樣方式有關，是決定側刃長度的依據。條料寬度的確定與模具的結構有關。進距確定的原則是，最小條料寬度要保證沖裁時工件周邊有足夠的搭邊值；最大條料寬度能在沖裁時順利的在

27、導料板之間送進條料，并有一定的間隙。級進模送料步距SS=Dmax+a1 公式（5-2）Dmax零件橫向最大尺寸，a1搭邊S47.1350.1mm排樣圖如圖5-1所示。5.1.4 計算材料利用率沖裁件的實際面積與所用板料面積的百分比叫材料的利用率，它是衡量合理利用材料的重要指標。一個步距內的材料利用率/BS100% 公式（5-2）式中 A一個步距內沖裁件的實際面積；B條料寬度；S步距；由此可之，值越大，材料的利用率就越高，廢料越少。廢料分為工藝廢料和結構廢料，結構廢料是由本身形狀決定的，一般是固定不變的，工藝廢料的多少決定于搭邊和余量的大小，也決定于排樣的形式和沖壓方式。因此，要提高材料利用率，

28、就要合理排樣，減少工藝廢料。排樣合理與否不但影響材料的經濟和利用，還影響到制件的質量、模具的的結構和壽命、制件的生產率和模具的成本等指標。因此，排樣時應考慮如下原則：1）、提高材料利用率（不影響制件使用性能的前提下，還可以適當改變制件的形狀）。2) 、排樣方法使應操作方便，勞動強度小且安全。3) 、 模具結構簡單、壽命高。4) 、保證制件質量和制件對板料纖維方向的要求。一個步距內沖裁件的實際面積，根據CAD軟件-工具-查詢-面積：A=3408.5mm2所以一個步距內的材料利用率=BS100% 公式（5-2） =3408.5104.550.1100%=65.1%根據計算結果知道選用直排材料利用率

29、可達65.1%，滿足要求。5.2 沖壓力的計算5.2.1 彎曲力的計算 本設計只做螺母盒的成形模具設計，所以只需計算螺母盒的彎曲力即可。彎曲力是指彎曲件在完成預定彎曲時所需要的壓力機施加的壓力，是設計沖壓工藝過程和選擇設備的重要依據之一。彎曲力的大小與毛坯尺寸、零件形狀、材料的機械性能、彎曲方法和模具結構等多種因素有關，理論分析方法很難精確計算，在實際生產中常按經驗公式進行計算。1）自由彎曲時的彎曲力公式V形彎曲件： ； U形彎曲件：；式中：、自由彎曲力；B彎曲件的寬度；t彎曲件厚度；r內圓彎曲半徑；彎曲材料的抗拉強度；K安全系數，一般取1.3。2）、校正彎曲力公式式中：校正力；單位面積上的校

30、正力，Mpa，見表-3；A彎曲件被校正部分的投影面積，mm2。表-3 單位校正彎曲力 單位（MPa）3）計算本彎曲件彎曲部分，有2處U形彎曲08AL的U形彎曲力： = =8650.6875N所以總的彎曲力F=8650.69N5.3 壓力中心的確定模具壓力中心是指沖壓時諸沖壓力合力的作用點位置。為了確保壓力機和模具正常工作，應使模具的壓力中心與壓力機滑塊的中心相重合，否則，會使沖模和力機滑塊產生偏心載荷，使滑塊和導軌之間產生過大的摩擦，模具導向零件加速磨損，降低模具和壓力機的使用壽命。沖模的壓力中心，可以按下述原則來確定：1）.對稱形狀的單個沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。2）.工件

31、形狀相同且分布位置對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。3）.形狀復雜的零件、多孔沖模、級進模的壓力中心可以用解析計算法求出沖模壓力中心。X0=（L1x1L2x2Lnxn）/(L1L2Ln) 公式（5-7） Y0=（L1y1L2y2Lnyn ）/（L1L2Ln）公式（5-8）由于該工件在X和Y方向上高度對稱，所以壓力中心為（0，0）。5.4 模具彎曲部分工作尺寸計算5.4.1 凸模圓角半徑當彎曲件的相對彎曲半徑r/t較小時，取凸模圓角半徑等于或略小于工件內側的圓角半徑r，但不能小于材料所允許的最小彎曲半徑rmin。由前面所述，該工件的相對彎曲半徑等于最小相對彎曲半徑，那么，凸模的圓角半

32、徑應等于工件內側圓角半徑，即=2mm。5.4.2 凹模圓角半徑 凹模圓角半徑的大小不會直接影響到彎曲件的圓角半徑，但是過小的凹模圓角半徑會使彎矩的彎曲力臂減小，毛坯如凹模困難，會擦傷毛坯表面。另外，凹模兩側的圓角半徑必須相等，否則會引起板料偏移。在實際生產中通常根據材料厚度選取凹模圓角半徑：當 ； ； 。由于采取級進模彎曲，且r=3mm，因此，取=3mm。5.4.3 凹模深度 凹模深度要適當，若過小則彎曲件兩端自由部分太長，工作回彈大，不平直；若深度過大則凹模過高，浪費模具材料并需要較大的壓力機工作行程。 對于U型彎曲件，如果彎曲件直邊較長，凹模深度可以小于工件高度，凹模深度值見下表：表-4

33、彎曲U型件的凹模深度（mm）凹模的具體尺寸見凹模零件圖。5.4.4 凸、凹模的間隙 V形件彎曲時，凸、凹模的間隙是靠調整壓力機的閉合高度來控制的。但在模具設計中，必須考慮到要使模具閉合時，模具的工作部分與工件能緊密貼合，以保證彎曲質量。 U形件彎曲時必須合理確定凸、凹模之間的間隙，間隙過大則回彈大，工件的形狀和尺寸誤差增大。間隙過小會加大彎曲力，使工件厚度減薄，增加摩擦，擦傷工件并降低模具的壽命。U形件凸、凹模的單面間隙值一般可按下式計算： ； 式中：Z/2凸、凹模的單面間隙；t板料厚度的基本尺寸； 板料厚度的正偏差； C根據彎曲件的高度和寬度而決定的間隙系數，其值按表4-16選取。 表-5

34、間隙系數C值（單位mm）當工件精度要求較高時，間隙值應適當減小，可以取Z/2=t。 查有關資料板料厚度的正偏差為 由公式可得：5.4.5 U形彎曲處的凸、凹模工作部分尺寸及公差 凸、凹模工作部分尺寸主要是指彎曲件的凸、凹模的橫向尺寸。當工件標注外形尺寸時，應以凹模為基準件，間隙取在凸模上；當工件標注內形尺寸時，應以凸模為基準件，間隙取在凹模上。而凸、凹模的尺寸和公差應根據工件尺寸、公差、回彈情況以及模具的磨損規律而定。 1）彎曲件標注外形尺寸 凹模尺寸為 凸模尺寸為 （或凸模尺寸按凹模實際尺寸配制，保重單面間隙Z/2） 2) 彎曲件標注內形尺寸 凸模尺寸為 凹模尺寸為 （或凹模尺寸按凸模實際尺

35、寸配制，保重單面間隙Z/2） 式中：LU形彎曲件基本尺寸，mm；、凸、凹模工作部分尺寸，mm；彎曲件公差，mm；、凸、凹模制造公差，選用IT7IT9級精度，mm；Z/2凸、凹模單面間隙。 由彎曲件圖可以看出彎曲件標注外形尺寸，且彎曲件未標注尺寸公差，則按未按公差IT14級來處理，查表得彎曲件公差，凹模制造公差，選用IT9級精度，凸模制造公差，選用IT8級精度。凹模尺寸為 L1=(40.4-0.751.356) =39.383mm L2=(69.4-0.751.356) =68.383mm凸模尺寸為 L1=(38+0.751.356) =39.017mm L2=(67+0.751.356) =6

36、8.017mm6 主要零部件設計6.1 工作零部件的結構設計6.1.1. 凹模的尺寸 凹模厚度 1+ kb (15)凹模壁厚度為c=(1.52)H (3040mm) 式中b為沖裁件的最大外形尺寸；K為系數,是考慮板料厚度影響的系數可以沖壓工藝與模具設計表282中查得代入數據可得沖孔凹模落料凹模： H=0.45102.5=46.125mm 取H=50mm6.1.2 模具的其它零件 輔助結構零件不直接參與完成工藝過程，也不與毛坯直接發生作用，只對模具完成工藝過程起保證作用或是對模具的功能起到完善的作用，輔助零件包括導向零件、固定零件、緊固及其它零件。一 導向零件的設計導向裝置用于沖裁模具上、下模之

37、間的定位連接和運動導向，導向零件可以消除壓力機滑塊運動誤差對模具運動精度的影響，保證凸、凹模間間隙分布均勻，便于模具安裝和調整，因而可以提高模具的使用壽命和沖裁件精度。因此，在設計生產沖裁件批量較大的沖裁模時，一般均采用導向裝置，以保證上、下模的精確導向。常用的導向裝置有導板式、導柱導套式、滾珠導套式，其中圓柱形導柱、導套式導向裝置加工容易，裝配簡單，滑動導向剛度大，精度高，穩定性好，是冷沖模應用最廣泛的導向裝置。本模具采用導柱導套式。導柱、導套的設計 （1）根據模座可配合的導柱和的導套，長度依據閉合高度進行選擇，長138mm。（2）配合：導套孔徑與導柱相配，一般采用H7/r6，精度要求很高的

38、時候為H6/r5配合。為了保證導向，要求導柱、導套的配合間隙小于凸、凹模之間的間隙。外徑D與上模座相配，采用H7/r6過盈配合；導柱一端與下模座過盈配合（H7/r6），另一端則與導套滑動配合，兩端的標稱尺寸相同，公差不同。導套與導柱采用間隙配合，一般精度為H7/h6。結構及配合關系如圖6-12所示：二 固定與聯接零件的設計與選取 固定與聯接零件用來將凸、凹模固定在上下模座上，以及將上下模座固定在壓力機上。主要的固定與聯接零件有模柄、模座和固定板，以及墊板、螺釘和銷釘等。（一） 模柄模柄的尺寸與所選壓力機相適配，如圖6-13所示模柄是將上模安裝在壓力機滑塊上的零件。模柄安裝在上模座上的垂直度影響

39、導向裝置的配合精度和使用壽命，因此設計模具時應根據需要選擇合適的模柄。常用的模柄形有壓入式、凸緣式、旋入式和浮動式，綜合考慮到導向精度、制造成本，安裝難易程度等因素，現采用壓入式模柄，通過過渡配合H7/m6，將模柄壓入上模座，并用止轉銷防止轉動。這種模柄易于保證其與上模座的垂直度要求，適合于上模座較厚的沖模。模柄通常用Q235鋼制造，裝入上模座后，其中心線與上模座上平面的垂直誤差在全長范圍內不大于0.05mm。 （二）模架與模座上、下模座用以安裝全部模具零件，構成模具的整體和傳遞沖壓力。因此，模座不僅要有足夠的強度，還要有足夠的剛度，上、下模座中間聯以導向裝置的總體稱為模架。模架是模具的主體結

40、構。冷沖模的主要零件都要通過螺釘、銷釘等連接到模架上，以構成一副完整的沖模。模架在起連接作用的同時，還用于保證凸模和凹模具有正確的位置，即起導向作用。模架的結構形式，按導柱在模座上的固定位置不同，有對角導柱模架、后側導柱模架、中間導柱模架和四導柱模架。設計時，矩形模座的外徑應比凹模直徑大40-70mm，寬度取與凹模相同的尺寸。下模座輪廓尺寸應比壓力機工作臺漏料孔至少大40-50mm，模座厚度通常取為凹模厚度的1-1.5倍。1根據凹模周界的特點可以知道，該模具較長但較窄，故選用后側導柱窄形上下模座查52326頁可得：上模座選用 LBH=50040030mm下模座選用 LBH=50040040mm

41、 2結構形式（見裝配圖）3材料一般選用鑄鐵或鑄鋼（HT200、QT400-18）4技術要求（1）上、下兩平面應保持平行，平行度偏差不應該超過規定的數值；（2）安裝導柱、導套的孔位置應該一致，而且要求孔與地面垂直；（3）一般加工過程為毛坯經過時效處理后在銑（或刨）床上粗加工上下兩平面，留精加工余量，最后在平面磨床上精磨到符合圖樣要求。 （三）墊板 墊板置于模座和固定板之間，分散凸模傳遞的壓力，選用矩形墊板，由于整個模具較大，沖裁力也較大，墊板的厚度h=6mm，其外形尺寸和輪廓應與凸模固定板相同，故整體外形尺寸為LBH=3202806mm，（見圖6-18）材料選用45鋼，熱處理硬度43-48HRC

42、，為便于模具裝配，墊板上的銷孔通孔可以比銷釘直徑大0.3-0.5mm（四）螺釘與銷釘螺釘與銷釘用于對模具板件固定與定位，通常兩者選用相同的直徑，螺釘的直徑與布置參見圖，上模座與凸模固定板之間靠8個內六角螺釘固定連接，其墊板相應處采用過孔，墊板與凸模固定板之間采用銷釘定位，在左右對角處用兩個銷釘將三者定位連接。凹模板與下模座采用8個內六角螺釘固定連接，再用2個銷釘定位連接。7 校核模具閉合高度及壓力機有關參數7.1 校核模具閉合高度模具閉合高度H應該滿足HminH110HHmaxH15 公式（7-1）式中 Hmax壓力機最大閉合高度； Hmin壓力機最小閉合高度； H1墊板厚度。根據擬選壓力機J

43、2363，查開式壓力機參數表得： Hmax220mm, Hmin175mm,H145mm.將以上數據帶入公式7-1，得155H220經計算該模具閉合高度H=240mm，在175mm220mm內，且開式壓力機J2316最大裝模高度250mm,大于模具閉合高度240mm ,可以使用。7.2 沖壓設備的選定通過較核，選擇開式雙柱可傾式壓力機J2316能滿足使用要求。其主要技術參數如下：公稱壓力：160KN滑塊行程：45mm最大閉合高度：220mm最大裝模高度：250mm工作臺尺寸（前后左右）：780mm620mm 模柄孔尺寸：40mm60mm最大傾斜角度：3008 設計并繪制模具總裝圖及選取標準件按

44、已確定的模具形式及參數，從冷沖模標準中選取標準件。繪制模具裝配圖，見圖8-1。9 模具的安裝調試9.1 模具的安裝調試9.1.1 確定裝配方法和裝配順序采用直接裝配法。先分組裝配后總裝配。分組裝配的有凸模和模柄裝配。選擇凹模為基準件，先裝配下模、再裝配上模，最后裝配卸料板等輔助零件。9.1.2裝配要點1 按裝配圖標題欄準備模具零部件。2 裝配模柄，將模柄壓入到上模座的型孔中，然后用止轉銷釘用來定位，使其止轉。3 裝配凸模，凸模固定板組件 將沖孔凸模安裝在凸模固定板相應孔內，并打上防轉銷 將落料凸模安裝在凸模固定板相應孔內，并鉚接 端面磨平4 按裝配、調整要領，將導料板，卸料板在凹模上安裝合適后

45、，固緊螺釘、鉆、鉸銷孔，裝入定位圓銷。5 將凹模組件與下模座安裝合適后，固緊螺釘、鉆、鉸銷孔，裝入定位圓銷。6 將上模座與凸模固定板，墊塊安裝合適后，固緊螺釘、鉆、鉸銷孔，裝入定位圓銷7 裝配后的沖裁凸模、凹模的工件端面應磨平，保證粗糙度Ra0.8。8 試切9 裝配其他零件（導柱，導套）及標準件。10 試沖將裝配好的模具安裝在指定的壓力機上，試沖合格后交付生產使用。試沖時重點檢查各型孔與凸模的間隙合理和均勻、條料送料準確、可靠、無阻滯和落料件、沖孔廢料下落順暢。參考文獻1王孝培主編. 沖壓手冊M. 北京:機械工業出版社，1990、20-222姜奎華主編. 沖壓工藝與模具設計M. 北京:機械工業出版社，1997、 60-623沖模設計手冊編寫組. 沖模設計手冊M. 北京:機械