1、誠信聲明本人鄭重聲明：本論文及其研究工作是本人在指導教師的指導下獨立完成的，在完 成論文時所利用的一切資料均已在參考文獻中列出。本人簽名:畢業(yè)設(shè)計任務書設(shè)計題目：薄壁卡圈沖壓工藝與模具設(shè)計系部：機械工程系 專業(yè): 材料成型及控制工程學號:112018241學生：指導教師(含職稱)：(副教授)1 課題意義及目標通過畢業(yè)設(shè)計，鍛煉學牛綜合運用所學的基礎(chǔ)與專業(yè)知識分析、解決工作中實際問 題的能力，初步掌握沖壓模具的設(shè)計方法、流程，熟練掌握使用各種工具書籍，使學牛 初步達到工程師所具備的基木素質(zhì)。2. 主要內(nèi)容(1) 對給定工件進行工藝分析，確定出科學合理的工藝方案；(2) 進行沖壓工藝計算；(3)

2、參考模具圖冊，查閱相關(guān)資料，設(shè)計出合理可行的模具結(jié)構(gòu)；(4) 模具主要工作零部件的設(shè)計計算：(5) 編寫設(shè)計說明書3 主要參考資料1 沖云模云設(shè)計與制造/徐政坤主編.-北京：化學工業(yè)出版社，2003. 72 沖壓設(shè)計速查手冊/洪慎章編著.-北京：機械工業(yè)出版社，2012.33 沖壓模具簡明設(shè)計手冊/郝濱海編著.-北京：化學工業(yè)出版社，2004.114 互換性與測量技術(shù)/劉美華張秀娟主編.-武漢：華中科技大學出版社，2013.25 新編沖壓工藝計算手冊/薛啟翔等編.-北京：機械工業(yè)出版社，2004. 34.進度安排設(shè)計各階段名稱起止日期1查閱文獻，完成開題報告2014. 1202014 12.

3、312完成工藝計算、確定工藝方案2015. 01.01"2015. 03. 203確定模具結(jié)構(gòu)方案，中期檢查2015. 03.212015. 04. 304模具總體設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計2015. 05. 0t2015. 05. 155完善設(shè)計內(nèi)容、完成設(shè)計說明書及答辯工作2015. 05. 162015. 06. 10中文題目：薄壁卡圈的工藝分析與模具設(shè)計摘 要：首先對薄壁卡圈這個零件進行了分析，是汽車變速箱的齒輪上的薄壁卡圈，屬 于汽車上的重要零件；其次分析了該零件的零件圖，該零件圖上有一些尺寸的標注，并 且標注了部分尺寸的尺寸公差，還標注了一些同心度及同軸度公差，在后面的工藝分析 當中

4、會考慮到這些要求；然后，正式開始進行模具的設(shè)計，模具的工藝分析是根據(jù)零件 的形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)等的要求，對零件進行整體分析，根據(jù)工藝分析確定工藝方案，選 擇工藝方案的時候，要考慮到各個方面的要求，包括模具設(shè)計的可行性、工藝的合理性、 成本要求等，經(jīng)過對各種方案的分析與比較，在保證沖裁過程正常進行的情況下，優(yōu)先 選擇最簡單合理的方案；最后就是模具的設(shè)計部分，對模具的結(jié)構(gòu)與尺寸進行設(shè)計與計 算，結(jié)合各標準件的標準圖及尺寸，設(shè)計各非標準件，最后畫出各零件圖及總裝配圖。 關(guān)鍵詞：薄壁卡圈；導正銷；工藝孔；級進模english title: process analysis and die design

5、of thin wall clip ringabstract: first of all ,this part is the analysis of the thin wall card, and this is the gear box of the gear on the thin wall of the card, belongs to the important parts on the car, then analysis the parts of the part drawing , there are some size marked on the part drawing ,

6、and marked by a portion size of the size tolerance , also marked wish some concentricity and coaxial degree of tolerance , these requirements will be considered in the process analysis ; then , started for process analysis of the mold design , mold technology analysis is based on part desired shape

7、, size and structure , according to the technical analysis to determine the process , when choosing process , considering all aspects of requirements , including the feasibility of mold design , process reasonable and the requirements on cost , through analysis and comparison of the various programs

8、 , in this case of normal circumstances punching process , choice the most simple and reasonable solution ; the last is the design of the mold , the structure and size of die design and calculation , combined with the standard drawing and size of the standard parts，design various non-standard of eac

9、h piece，and finally draw the parts drawing and assembly drawing.keywords : thin wall clip ring ; guide pin ; process hole ; progressive die .目錄前言11.沖壓件的工藝分析21. 1材料分析21. 2結(jié)構(gòu)分析21.3精度分析32. 工藝方案的分析與確定43. 確定模具總體結(jié)構(gòu)方案53. 1模具類型的選擇53. 2操作與定位方式的選擇53.3卸料與出件方式的選擇53.4模架類型的選擇54. 工藝計算64.1排樣設(shè)計64. 1. 1搭邊值得確定64. 1. 2

10、計算送料步距a64. 1.3計算條料的寬度b74. 1.4利用率的計算85 沖裁力的計算106. 模具壓力中心的計算xji137. 凸模、凹模工作部分刃口尺寸的計算158沖裁模主要零部件的設(shè)計與選用198. 1工作零件的設(shè)計196 1. 1凸模的設(shè)計19& 1.2凹模的設(shè)計20& 2支撐與固定零件的設(shè)計238.2. 1模架的選用238.2.2凸、凹模固定板的選用238.2.3墊板的選用248. 3卸料裝置的設(shè)計248.4頂件裝置的設(shè)計28& 5定位裝置的設(shè)計30& 6緊固件的設(shè)計34& 7沖模零件的尺寸要求349. 校核3510. 模具總裝配圖36總結(jié)3

11、7參考文獻38致謝39前吞沖壓技術(shù)廣泛用于汽車、家電等領(lǐng)域中的零件加工，是因為沖壓技術(shù)比較快捷方便, 生產(chǎn)成本較低；社會在不斷地發(fā)展，不斷地進步，在當今這個時代，這種生產(chǎn)模式廣受 歡迎，模具生產(chǎn)技術(shù)的水平，已經(jīng)成為一個國家產(chǎn)品制造能力的體現(xiàn)，作為當代大學生, 學習模具制造技術(shù)，我們才能為振興國家盡自己的一份力。雖然我國的模具設(shè)計制造能力己經(jīng)達到了較高的水平，但是與國際先進水平相比， 述是有較大的差距，特別是汽車上的零件。本次的設(shè)計是對汽車上零件（薄壁卡圈）的 成型進行模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計，采用的是沖裁級進模，包括工藝的分析與模具的設(shè)計，要求 撰寫設(shè)計說明書，并且畫岀總的裝配圖及相關(guān)的零件圖。1. 沖

12、壓件的工藝分析沖壓件的工藝性指的是是工件的結(jié)構(gòu)、形狀與尺寸等對沖裁工藝的適應性。良好的工 藝性可以使模具的壽命和生產(chǎn)效率更高；使模具的結(jié)構(gòu)簡單，安全操作，沖裁出來的工 件精度會更好。沖壓件的工藝分析是根據(jù)沖壓件圖樣，對沖壓件的形狀、尺寸及結(jié)構(gòu)性 質(zhì)等的分析，使其符合沖壓工藝的要求。沖壓件零件圖如下材料為20鋼，料厚為5mm,耍求剪切面的光亮帶290%,小批量生產(chǎn)。1.1材料分析20鋼為優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼，一般不需要淬火，冷塑性變形能力強，常用來制作韌性要 求較高的制件，適合該制件的沖裁。c%0.2%,抗剪強度t =275392 ,抗拉強度0 b=353500,屈服點0=245,伸長率二25%。1.

13、2結(jié)構(gòu)分析該零件為一個有孔的薄壁沖裁制件，最小壁厚為4.75mm,小于材料的厚度，屈于精 沖零件，因此，在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應在卸料板及凹模上設(shè)置齒圈，為保證模具的強度 應設(shè)置空工位。此外，為了保證落料時的定位精度，應設(shè)置導正銷，在落料之前進行精 定位。13精度分析零件圖上標注有部分尺寸的尺寸公差，查互換性與測量技術(shù)中表3.3如下: 表1t公稱尺寸/標準公差等級mmit1it2it3it4it5it6it7it8it9it10it11大于至pm30.81.2234610142540603611.52.5458121830487561011.52.5469152236589010181.22358

14、111827437011018301.52. 5469132133528413030501. 52. 5471116253962100160508023581319304674120190801202.546101522355487140220得公差等級為it9-it10,精度較高。2. 工藝方案的分析與確定根據(jù)上面的工藝分析，其基本工序有沖孔和落料。按照不同的模具結(jié)構(gòu)可以得到以 下兒種工藝方案：方案一：沖孔一落料；單工序模方案二：沖孔一落料；復合模方案三：沖孔一空位一落料；級進模方案四：落料一空位一沖孔；級進模單工序模：又稱為簡單模，壓力機在一次行程中僅僅只完成一道工序；對于本設(shè)計 來說，一

15、次工序是遠遠不夠的，至少需要沖壓兩次，而對于單工序模來說，兩次沖壓需 要進行兩次分別的定位，毎次定位的基準又是不同的，這樣將會導致制件的精度很低, 不能滿足零件的要求，方案一不適合。連續(xù)模：是壓力機在一次行程中，在不同的位置 上，達到了多道工序一起完成；在連續(xù)模中，工件是在完成一個工位后接著完成下一個工位，直到所有工位上的工 序完成后，一個完整的工件才算完成；需要設(shè)置一些定位的裝置，保證工件的零件圖上 的一些位置要求；復合模：是指壓力機在一次沖裁當中，在同一個位置上，成形兒道工 序；在復合模中，不存在定位誤差的問題；級進模的特點有：1）生產(chǎn)速度較快；2）操 作安全，能自動生產(chǎn)；3）沖件件的精度

16、較高，使得沖裁件的質(zhì)量好；4）雖然設(shè)計制造 困難，但是沖件在大批量生產(chǎn)的時候，可以節(jié)省總成本。該零件的最小壁厚小于材料的厚度，如果采用復合模，雖然沖出的工件精度會較高, 但是因為模具的厚度較小，模具的強度較弱，易損壞。因此，為了節(jié)約成本，方案二不 適合。根據(jù)上面的分析，應該選擇級進模，方案三和方案四理論上都是可以的，但是，如 果按照方案四，先落料后沖孔，那么材料的送進會比較復雜，連續(xù)模一般先沖孔后落料。 按照方案三的話，有利于大批量的生產(chǎn)，并且能夠節(jié)約成本。綜上所述，選用方案三為該工件的沖壓生產(chǎn)方案。3. 確定模具總體結(jié)構(gòu)方案3. 1模具類型的選擇由沖壓工藝分析與工藝方案的分析可知，模具類型為

17、級進模。3. 2操作與定位方式的選擇采用自動送料裝置。因為材料采用的是條料的形式，控制條料的送進方向釆用的是 導料板，無側(cè)壓裝置。用定位銷來控制步距。3.3卸料與出件方式的選擇工件的厚度為5mm,較厚，為保證精度要求，要求有壓料裝置，因此采用彈性卸料 裝置，同時起到壓料的作用。在沖裁的過程中，為了使工件處于三向壓應力狀態(tài)，滿足 光亮帶290%的要求，采用上出件方式。3. 4模架類型的選擇為了提高模具的壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)試和送料，采用后側(cè)導柱模架。4. 工藝計算4.1排樣設(shè)計排樣的基本原則：1）提高材料的利用率。提高材料的利用率，可以節(jié)省板料的使用，在有相同數(shù)量板 料的情況下，能夠沖裁出

18、更多的零件，這樣就會使每個零件的成本降低，能夠獲得較好 的經(jīng)濟效應。2）使工人操作方便、安全，減輕工人的勞動強度。在材料利用率相近的 情況下，應盡量選擇條料寬、步距小的排樣方案，盡量減少板料沖裁的次數(shù)，節(jié)省時間。 3）模具結(jié)構(gòu)不要很復雜，模具的使用壽命長。4）保證條料送進步距的精度。5）提高 凹模強度，便于模具制造。排樣方法有很多種。通過沖裁件形狀的分析及模具結(jié)構(gòu)的分析，選用有廢料排樣法。4. 1. 1搭邊值得確定搭邊：工件和條料側(cè)邊之間的余料及工件與工件之間的余料。在沖裁的過程中，搭 邊有很大的作用，主要是避免送料不穩(wěn)定帶來的誤差，使沖岀的工件符合要求；其次是 方便送料，避免廢料絲進入模具間

19、隙損壞模具。搭邊值越小，使用的材料就越少，可以 減少材料的成本；但是搭邊值過小，就會影響模具的壽命，沖件的表面質(zhì)量也會不好。 影響搭邊值的因素有很多，包括模具的精度要求，材料種類，零件結(jié)構(gòu)，材料厚度，送 料裝置的不同等都會給搭邊值帶來影響。因此，應該考慮各種因素，綜合來去搭邊值。由于精沖時壓邊圈上帶有v形環(huán)，故搭邊值比普通沖裁時的大。查沖壓模具簡明設(shè)計手冊中，表如下：表4j 精沖件的搭邊值/mm料厚材料強度ob/mpa450錯誤!未找到引用源。ob錯誤!未找到引用源。600ab5.06.05.0可以得到搭邊值:a=6mmb二5mm。其中a：沖裁件之間的距離，mm；b：沖裁件與板料側(cè)邊之間的距離

20、，mm；4. 1. 2計算送料步距a送料步距是條料在模具上每次送進的距離；即為沖裁件在上一個工位上的點與下一 個工位上同樣的點之間的距離。根據(jù)冷沖模設(shè)計公示3-24a=d+a(4-1)式中，d:平行于送料方向的沖裁件寬度； a：沖裁件之間的距離。可以得到a=85.5+6=91.5mm4. 1. 3計算條料的寬度b板料剪裁得到的就是在沖裁過程中需要使用的板料，剪裁的時候上極限偏差設(shè)置 為零，這樣才能保證止常送料；有無側(cè)壓裝置，會影響條料在送進過程中的誤差不同： 當使用了導料板導料時，在送進的垂直方向會產(chǎn)生誤差，就會要求條料的寬度值更大。 計算條料的寬度應考慮這些因素，根據(jù)實際的情況來計算調(diào)料的寬

21、度。本次設(shè)計的模具，導料板之間用手將條料緊貼單邊導料板，計算方法如下： 根據(jù)冷沖模設(shè)計公式3-25b二d+2錯誤味找到引用源。a】+錯誤味找到引用源。(4-2)式中，d：沖裁件與送料方向垂直的最大尺寸；a1：沖裁件與條料側(cè)邊之間的距離:板料剪裁時的下偏差。查冷沖模設(shè)計中表3-11,如下表42剪板機剪料的下偏差/ m條料厚度條料寬度錯誤!未找到引用源。50-100錯誤!未找到引用源。461.0得a=lmm可以得到b=85.5+2x5+!=96.5mm排樣圖如下:圖4.1排樣圖4.1.4利用率的計算一個步距內(nèi)零件的實際面積除以毛坯面積將得到一條板料的利用率;表示沖壓工件 在坯料上排樣的合理性，即材

22、料利用的經(jīng)濟程度。材料的利用率越高，成本就越低。在其他情況相同的吋候，應選擇利用率高的方 案。1）材料利用率nn=s/sxioo%其中，s：沖壓工件的有效面積，mn?；s：消耗坯料的面積，mm2?？梢缘玫絪=5759.4098-nx（錯誤!未找到引用源。尸=1223mm2s=ab=91.5x96.5=8829.75mm2所以口二 13. 85%2）板材利用率g查新編沖壓工藝計算手冊表3j0得板材規(guī)格為2000mmxl500mm（1）橫裁時可裁條數(shù)ni二錯誤味找到引用源。=20.73取 nx=20每條可沖件數(shù)門2二錯誤!未找到引用源。=16.39取 m 二 16板料可沖總件數(shù) n= ni n2板

23、料利用率g二錯誤!未找到引用源。xloo%=13%(2)縱裁時：可裁條數(shù)m二錯誤!未找到引用源。=15.54取 n!=15每條可沖件數(shù)門2二錯誤!未找到引用源。=21.86取 g 二 22板料可沖總件數(shù)n= ni n板料利用率g二錯誤!未找到引用源。xloo%=12.84%<13.00%應采用橫裁。5. 沖裁力的計算壓力機是根據(jù)沖裁力的大小來決定的，沖裁力也是模具設(shè)計所必須的數(shù)據(jù)，計算沖 裁力的目的就是為了合理的選用沖壓設(shè)備與沖壓模具；根據(jù)計算出來的總沖裁力，粗選 壓力機?？倹_裁力等于沖裁力、壓料齒圈壓板的壓料力、反壓力的總和。對于，普通平刃沖裁模，其沖裁力f可按下面的公式計算：f=kl

24、tl(5-1)式中，f：沖裁力(n)；l：沖裁件的周長(mm)；t:板料厚度(mm)；t：材料的抗剪強度(mpa)；k：系數(shù)；常取k=1.3o已知"275392mpa 取 x=330mpa沖孔時li=2nx76+2rix10x2=603.186mm落料時l2=275.727mm將參數(shù)代入5得到：fi=1.3x603.186x5x330=1293.833knf2=1.3x275.727x5x330=591.434 kn齒圈壓板的壓料力f3= (0.40.6) (fi+ f2) = (1006.10681509.1602) kn取1100kn反壓力f4= (0.10.25) (fi+ f

25、i) = (251.5267628.8168) kn取300kn在沖裁的過程中，會發(fā)生材料的彈性變形與摩擦，沖裁之后，帶孔部分的材料會緊 箍在凸模上，沖落的材料會緊卡在凹模洞中，這時候就需要有力將材料從凸模上取下及 從凹模中取出。卸料力指的是將材料從凸模上卸下的力；卸料力的大小與凸、凹模之間 的間隙、材料的種類、工件的形狀以及潤滑劑的質(zhì)量有關(guān)。將凹模中的材料順著沖裁力 的方向推岀的力稱為推件力。將凹模中的材料逆著沖裁的方向頂岀的力稱為頂件力。 以上各力的計算公式如下；f 卸二 k卸 f(5-2)f 推二 nk 推 f(5-3)f 頂二 k頂 f(5-4)式中，f：沖裁力；kxfj：卸料力系數(shù)；

26、k推：推件力系數(shù)；頂件力系數(shù)；n:梗塞在凹模內(nèi)的沖件數(shù)查農(nóng)38彳#k 滬 0.020.05取 6=0.02如 0.045k 頂=0.02將參數(shù)分別代入52, 5-3, 5-4,可以計算岀各卸料力與頂件力，進而得到總沖裁力為:f總二 fi+ f2+ f3+f4=3285.267kn壓力機的公稱壓力p2(1.1t.3)f總=(3613.79374270.8471) kn查新編沖壓工藝計算手冊表64粗選壓力機型號為：j31-400b主要技術(shù)規(guī)格如下：閉式單點單動壓力機主要技術(shù)規(guī)格型號j31-400b公稱壓力/kn4000公稱壓力行程/mm13.2滑塊行程/mm400滑塊行程次數(shù)/n.min'

27、120最大裝模高度/mm550裝模高度調(diào)節(jié)量/m m250滑塊底面尺寸/mm前后1000左右1230工作臺尺寸/mm前后1200左右1240主電機功率/kw45壓力機地面以上高度/mm6310設(shè)備總質(zhì)量/t47上出件時的頂件力由橡膠提供，頂件時，橡膠上的力通過頂桿，推板，最后在推板 的作用下，將廢料或者工件頂岀；上模座尺寸較大，滑塊的尺寸也較大，通過t型槽|古| 定在滑塊上。6. 模具壓力中心的計算x丄為了使壓力機與模具正常工作，需使沖裁模的壓力中心與滑塊的中心相重合；否則 會產(chǎn)生磨損現(xiàn)象，不能保證沖裁模的合理間隙，從而影響沖裁模的正常工作，降低沖裁 件的質(zhì)量以及沖裁模的使用壽命，甚至損壞模具

28、；沖壓力合力的作用點稱為模具的壓力 中心。計算岀沖裁模的壓力中心。用解析法計算壓力中心的方法有以下兒種，根據(jù)不同的情況可以分為：(1) 單凸模沖裁時的壓力中心(2) 多凸模沖裁時的壓力中心本設(shè)計屬于第二種情況；步驟如下：1) 選定坐標軸oxy；2) 計算出各凸模的壓力中心的位置坐標x, y；3) 計算出各凸模輪廓的周長l；4) 將數(shù)據(jù)代入下列公式就可以計算出所求的壓力中心的位置坐標x。.，yo； 計算公式如下：x。二錯誤!未找到引用源。(6-1)yo二錯誤!未找到引用源。(62)式中，h、応、h li為各個凸模的周長,x】、x2、x3、x4及y】、y2、y3、y，i為各個凸模壓力中心 的坐標位

29、置。工位排樣圖如下：已知xi=-9l 5mm, yi=o；x2=9 1 5mm, yox3=46mm, yi=32mmx2-46nim, y】二-32mmh二275. 727mm12=76錯誤!未找到引用源。mm12=10錯誤!未找到引用源。mm12=10錯誤!未找到引用源。mm將數(shù)據(jù)代入公式6-1, 6-2中，得到xo=-o.724mm,yo=0mmo7. 凸模、凹模工作部分刃口尺寸的計算凸模、凹模工作部分尺寸是模具上最重要的尺寸；模具的合理間隙也要靠刃口尺 寸和制造精度來保證。因此，正確確定模具刃口尺寸及制造誤差是設(shè)計沖裁模的主要任 務之一。查下表可以得到?jīng)_裁模的初始雙面間隙：表7-1沖裁

30、模初始雙面間隙z/mm材料厚度t純銅、黃銅、軟鋼wc=(0.080.2)%zminzmax50.4000.500因為20鋼的含碳量約為0.2由上表得到zmin=0.400mmzmax=0.500mm在模具制造過程中，通常用以下兩種方法來保證合理的間隙：1. 分別加工法。分別規(guī)定凸模及凹模的尺寸和公差，分別來進行制造。2. 單配加工法。用凸模和凹模相互單配的方法保證合理的間隙。方法一常用于加工沖裁件厚度較大的工件，方法二常用于形狀復雜或者波板工件的模 具。由于該零件形狀簡單，材料的厚度較大，并且，加工的批量較大，所以采用方法2。分別加工法時，這種情況下，要求分別計算出凸模和凹模的尺寸與公差。凸模

31、、f1 模的尺寸計算公式如下： 落料時，間隙取在凸模上。凹模尺寸d凹二錯誤味找到引用源。(7-1)凸模尺寸d凸二（du|-zmin） 二錯誤!未找到引用源。（72）沖孔時，間隙取在凹模上。凸模尺寸比二錯誤!未找到引用源。（7-3）凹模尺寸如=（d 凸+zmin） 二（錯誤!未找到引用源。（7-4）式中d凹、d:，:分別為落料時凹模和凸模的基本尺寸；d凸、d凹：分別為沖孔時凸模和凹模的基本尺寸； 錯誤!未找到引用源。：為落料件的最大極限尺寸； 錯誤!未找到引用源。：為沖孔件的最小極限尺寸； 錯誤!未找到引用源。：為沖裁件的公差；x：為磨損系數(shù)。其值在0.5-1之間，與沖裁件的精度有關(guān)，可以根據(jù)公

32、差值按 照下表取得。6凸、6m：為凸模、凹模的制造偏差。其值可通過表72取得。對于采用分別加工的凸模和凹模，要保證下述關(guān)系：i錯誤!未找到引用源.凸| + |錯溟!未找到引用源”聞 |錯誤味找到引用源。zmax-zmin（7-5）也就是說，新制造的模具應該滿足|錯翅未找到引用源“凸| + |錯溟!未找到引用源.凹|+zmin錯誤味找到引 用源。zmax,否則，模具的初始間隙就超過了允許的變動范圍zmin-zman,這樣模具的壽 命就會受到影響。表72磨損系數(shù)（mm）材料厚度工件公差錯誤!未找到引用源。>4錯誤!未找到引用源。0.300.310.59錯誤!未找到引用源。0.600.38 &

33、lt;0.50 >磨損系數(shù)非圓形x值圓形x值10.750.50.750.5由上表可以得到：沖孔時x=0.75落料時x=1表7-3 簡單形狀沖裁時凸、凹模的制造偏差(mm)公稱尺寸凸模偏差錯誤!未找到引用隸凸凹模偏差錯謀!未找到引用課凹錯誤!未找到引用源。30-80-0.020+0.030錯誤!未找到引用源。80120-0.025+0.035由上表可以得到:沖孔時：1)錯誤!未找到引用源。76錯誤!未找到引用源.凸二0.020mm錯謀!未找到引用源.凹二+0.030mm2)錯誤!未找到引用源。10錯誤!未找到引用源"凸=0020rnm錯謀!未找到引用源.m=+0.020mm落料時

34、錯溟!未找到引用源.凸二-0.025mm錯謀!未找到引用源.凹=+0.035mm計算凸模、凹模的刃口尺寸：zmax- zmin= (0.500-0.400) mm=0.100mm沖孔部分：1)錯誤!未找到引用源。76i錯謀!未找到引用源.凸| + |錯誤!未找到引用源.凹 |= (0.020+0.030) mm=0.050mm錯誤味找到引用源。0.100mm2)錯誤!未找到引用源。10i錯謀!未找到引用源.凸| + |錯誤!未找到引用源.凹 |=(0.020+0.020) mm=0.040mm錯誤味找到引用源。0.100mm落料部分：i錯誤!未找到引用源.凸| + |錯溟!未找到引用源.m |

35、= (0.025+0.035) mm=0.060mm錯誤味找到引用源。0.100mm故均能夠滿足分別加工時|錯課i未找到引用源.凸| + |錯溟!未找到引用源.凹|錯誤!未找到引用源。zmax-zmin的 要求。將數(shù)據(jù)代如公式7j, 7-2, 7-3, 74得到:1)沖孔 錯誤!未找到引用源。76d凸二錯誤!未找到引用源。二錯誤!未找到引用源。mmd凹二(錯誤!未找到引用源。二錯誤!未找到引用源。mm2）錯誤!未找到引用源。10d凸二錯誤!未找到引用源。二錯誤!未找到引用源。mm dlu|=（錯誤!未找到引用源。二錯誤!未找到引用源。mm3）落料d屮錯誤!未找到引用源。二錯誤!未找到引用源。m

36、m d凸二錯誤味找到引用源。二錯誤!未找到引用源。mm沖裁的刃口高度可以有下表查得：表74 刃口高度（mm）料厚t錯誤!未找到引用源。0.5錯誤!未找到引用源o 0.51> 1*2錯誤!未找到引用源。24>4刃口高度h錯誤!未找到引用源。6>65錯誤!未找到引用源。8t0>1012錯誤!未找到引用源。14可得：h錯誤!未找到引用源。14取h=15mm8. 沖裁模主要零部件的設(shè)計與選用沖裁模主要有單工序模、復合模、級進模等，各類沖裁模都有著不同的結(jié)構(gòu)形式和 復雜程度，但是毎一副沖裁模都是由一些能夠協(xié)同完成沖壓工作的基本零部件組成的。 這些零部件按其在沖裁模中所起作用的不同

37、，可以分為工藝零件和結(jié)構(gòu)零件。工藝零件是直接參與沖壓成型的零件，包括工作零件、定位零件、卸料零件和出件 零件等；結(jié)構(gòu)零件是間接參與成型的一些零件，是對沖模完成工藝過程起到保證作用和 完善作用的零件；包括支撐零件、固定零件、導向零件、緊i古i件及其它零部件；標準是 根據(jù)模具的類型、導向方式、凹模的形狀等的不同，規(guī)定了若干的組合形式。在每一種 組合當中，有規(guī)定了多種凹模周界尺寸以及相配合的凹模厚度、模架類型和尺寸、i古1定 板、卸料板、導料板尺寸等。因此，在設(shè)計的過程當中，我們要重點設(shè)計工作零件的部 分，其他零件可以選擇標準。這樣就大大減少了設(shè)計的工作量，也可以大批量的生產(chǎn), 增加了經(jīng)濟效應。8.

38、 1工作零件的設(shè)計工作零件是直接對毛坯進行加工的成形零件，包括凸模和凹模。它們相互配合使用, 完成沖裁的過程。其形狀尺寸、固定方法及材料的處理都會影響沖模的性能、成本及使 用壽命。8. 1. 1凸模的設(shè)計凸模的兩種形式：（1）直通式凸模。工作部分的形狀與尺寸和安裝部分一樣，用于 菲圓形斷面的凸模；（3）臺階式，工作部分與固定部分的形狀和尺寸不同，i古i定部分做成圓形或者矩形, 這是凸模固定板的型孔為標準尺寸孔，可以從標準當中直接選取。對于菲圓形凸模來說，若i占i定部分采用了圓形結(jié)構(gòu)，則其與固定板配合是必須采 用防轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，使其在圓周方向有很好的定位。（1）凸模的結(jié)構(gòu)形式根據(jù)上面的分析，凸模的形

39、式選擇后者，采用臺階式。因為落料凸模為非圓形，所 以應在固定端接縫處打入防轉(zhuǎn)銷。結(jié)構(gòu)圖如下：圖8.1凸模（2）凸模長度的確定凸模的長度是根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)來確定的。計算公式如下:l 二 h1+h2+h3+y（8-1）式中，hi：凸模固定板的厚度；h2：卸料板的厚度；h3：導料板的厚度；y：附加長度。a取1520mm。l 二 40+18+10+32 二 106mm由于小凸模的直徑較小，需進行校核。根據(jù)上面計算出來的尺寸，在標準中選擇合適的，作為凸模最后的長度尺寸。(3) 凸模材料凸模的材料選擇為t10a,熱處理破度為5曠62hrc。(4) 其他要求凸模工作部分的表面粗糙度為0.80.4jrn,固

40、定部分為1.60.8pmo8.1. 2凹模的設(shè)計(1)凹模的結(jié)構(gòu)形式該級進模的工位不多，且型孔比較規(guī)則，釆用整體式的凹模。結(jié)構(gòu)圖如下：l圖8.2凹模(2)凹模的外界尺寸參考沖壓模具設(shè)計與制造，當中的公式，計算如下: 凹模的厚度還應考慮修模量。凹模厚度h=kb凹模壁厚(8-2)(8-3)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。其值由下表取得:表系數(shù)k值b/mm料厚t/mm0.5123>3錯誤!未找到引用源。500.30.350.420.50.6錯誤!未找到 引用源。501000.20.220.280.350.42錯誤!未找到 引用源。100-2000.150.180.

41、20.240.3錯誤!未找到引用源。2000.10.120.150.180.22對于多型孔凹模，平面尺寸計算公式如下:凹模的長度l=l+2c(8-4)凹模的寬度b=b+2c(8-5)式中，i：沿凹模長度方向壓力中心至最遠刃口距離的2倍，mm； b：沿凹模寬度方向刃口型孔的最大距離，mm；已知b=96.5mm查上表得到k=0.42代入公式8-2,8-3得到：h=0.42錯誤!未找到引用源。96.5=40.53mm取 h=40mmc= (1.52)錯誤!未找到引用源。40.53=(60.79581.06)取 c=70mm由1=2錯誤!未找到引用源。(91.5+91.5錯誤!未找到引用源。2+6.5

42、7)=288mmb二 96.5mm代入公式8-4,8-5得到：l=288+2錯誤!未找到引用源。70=428mmb=96.5+2錯誤!未找到引用源。70=236.5mm查標準得到凹模的平面尺寸為l錯誤!未找到引用源。b： 500錯誤!未找到引用源。315mm(3) 凹模的材料材料與凸模的材料一樣，選擇tioao熱處理硬度略高于凸模，取6064hrc。(4) 其他要求表面粗糙度為0.80.4pm；底面與銷孔的表面粗糙度為1.60.8pmo8.2支撐與固定零件的設(shè)計包括模架和固定板，在模架的上、下模座上安裝著凸模、f1模及其它零件，模架與壓力機相連，傳遞并承受著工作的壓力，模架與固定板都是標準件，

43、可以根據(jù)標準選用。8. 2. 1模架的選用模架為標準件查沖模設(shè)計速查手冊中模架的標準，根據(jù)凹模的周界尺寸查得模架的規(guī)格為：模架500錯誤!未找到引用源。315錯誤!未找到引用源。275-320igb/t 28512008表8-2標準模架凹模周界閉合高度h零件號、名稱及標準編號1234上模座gb/t2855.1-2008f模座gb/t2855.2-2008導柱gb/t2861.1-2008導套 gb/t 2861.3-2008數(shù)量lb最小最大111111規(guī)格500315275320500錯誤!未 找到引用 源。315錯 誤!未找到引用源。500錯誤!未找到引用源。7540260502604515

44、0錯 誤味 找到引 用源。5850150錯誤味 找到引 用源。588. 2.2凸、凹模固定板的選用凸、凹模固定板用于凸模和凹模的固定。(1)結(jié)構(gòu)的設(shè)計外形與凹模外形一樣。級進模的凸模i古i定板上，除了安裝和固定各個凸模外，述 要在相應位置上安裝導正銷等，為了保證多次拆裝后安裝孔的位置精度不變，材料要有 很好的耐磨性。結(jié)構(gòu)圖如下：圖8.3凸模固定板(2)尺寸的選擇根據(jù)凹模的外形，在標準中選取合適的固定板尺寸。固定板500錯誤!未找到引用源。315錯誤!未找到引用源。4045鋼jb/t 7643.2(4)材料的選擇材料選擇45鋼(4)其他要求成型零件接觸面的表面粗糙度為6.3ra,其他地方的表面粗

45、糙度為s.orao與成型零件的配合精度為h7/h68. 2.3墊板的選用塑板是安裝在模座與固定板之間，它的主要作用是承受成型零件在沖壓的過程中帶 來的沖壓力，防止大的沖壓力沖擊模座，損壞模具，影響沖壓過程的正常進行，降低了 成本。(1) 結(jié)構(gòu)的設(shè)計外形與固定板是一樣的，均為矩形輪廓。(2) 尺寸的選擇查標準的梨板得到：墊板500錯誤!未找到引用源。315錯誤!未找到引用源。20 45鋼jb/t 7643.3(3) 其他要求熱處理硬度為4348hrc。8. 3卸料裝置的設(shè)計卸料裝置是將材料從凸模上卸下來；彈性卸料板還可以起到壓料的作用。 卸料裝置分為彈性卸料裝置和剛性卸料裝置。因為制件的最小壁厚

46、較小，材料的厚度較大，為了保證沖裁過程中的精度要求和 質(zhì)量要求，要求卸料板壓料。而彈性卸料板同時具有壓料和卸料的作用，因此選用彈 性卸料裝置。彈性卸料裝置包括卸料板、卸料螺釘、彈性元件。此外，由于該模具為精沖模，因此在模具中應設(shè)置壓料齒圈。由于工件的外形比 較簡單，設(shè)置壓料齒圈的形狀為圓形。由于材料的厚度大于4mm,所以應該設(shè)置雙面壓料齒圈，即在卸料板和凹模上都設(shè)置壓料齒圈。壓料圈的齒形結(jié)構(gòu)圖如下:具體尺寸可以查下表得到:表8-3雙面壓料齒圈齒形尺寸/mm材料厚度t材料抗拉強度0b/mpaob錯誤!未找到引用源。450ahhi52.300.600.50（1）卸料板的設(shè)計 外徑是圓形 結(jié)構(gòu)圖如下

47、：圖8.5卸料板卸料板孔與凸模的單邊間隙由下表查得：表8-4卸料板孔與凸模的單邊間隙z/2值/mm材料厚度t/mm錯誤!未找到引用源。0.5錯誤!未找到引用源。0.5t>1單邊間隙ra/mm0.050.100.15得到 z/2=0.15mm卸料板導向孔的高度h二35mm,卸料板底面高出凸模底面的尺寸k二0.20.8mm。彈性卸料板的厚度由下表查得：表8-5 彈性卸料板的厚度h/mm沖件厚度t卸料板的寬度b錯誤!未找到引用源。125-200錯誤!未找到引用源。200錯誤!未找到引用源。0.8-11618得到h=18mm(2) 卸料螺釘?shù)脑O(shè)計選用圓柱頭卸料螺釘。結(jié)構(gòu)形式如下:r選擇卸料螺釘錯

48、誤!未找到引用源。12錯誤!未找到引用源。ljb/t 7650.5l二3580mm具體尺寸查標準得到。（3）彈性元件的設(shè)計彈性元件有彈簧、橡膠和氣墊。本次設(shè)計所需的卸料力較大，而且行程較小，橡膠允許承受的的載荷比較大，因此 選用橡膠，安裝和調(diào)整也比較方便。橡膠的材質(zhì)為聚氨脂橡膠。橡膠的選用與計算：1）橡膠所承受的預壓力fx 二37.705kn2）橡膠的橫截面積a取hy=o.lho查下表：表8-6橡膠的壓縮量及單位壓力壓縮量/%10單位壓力p/mpa1.1得到p=l.lmpa,則有a=fx/p=37705/l.l=34277mm23）橡膠的最小截面卸料螺釘?shù)闹睆綖?2mm,取橡膠上卸料螺釘孔的直

49、徑d=14mm,落料凹模的橫截面積ai=5759.4098mm2,沖孔凸模的直徑di=76mm,貝9橡膠的截面積為久錯誤!未找到引用源。(dada-aa得到 ax =44418.93mm2錯誤味找到引用源。d2/4=axmm2得到 d=237.814)自由高度計算ho二(hx+ hm) /0.25=(0.6+5+8) /0.25 =54.4mm8. 4頂件裝置的設(shè)計頂件裝置是將工件或者廢料從凹模中頂岀。 頂件裝置由頂板和頂桿、橡膠組成。在沖壓過程當中，當工件或者廢料進入凹模內(nèi)之后，頂件裝置開始起作用，氣墊中的力通過頂桿傳到頂板，一起向上運動，從而起到頂件的作用。(1)頂板的設(shè)計頂板的外形輪廓與

50、凹模的刃口形狀一樣。結(jié)構(gòu)圖如下:圖8.7頂板(2) 頂桿的設(shè)計采用圓柱形頂銷，是簡單標準件。選擇直徑12mm具體尺寸根據(jù)裝配圖，并在標準中查到。(3) 橡膠的設(shè)計1) 沖孔時橡膠所承受的預壓力fx=0.02錯誤味找到引用源。1293.833kn =25.88kn橡膠的橫截面積a取hy=o.lhop=l.lmpa,則有a二 fx/p=25880/l.l=23524.24mm2橡膠的直徑為錯誤!未找到引用源。d2a =a得到 d=173.07mm2) 橡膠所承受的預壓力fx=0.02錯誤!未找到引用源。591.434kn=11.83kn橡膠的橫截面積a取hy=o.lhop=l.lmpa,則有a=f

51、x/p=11830/l.l=10753.34mm2橡膠的直徑為錯誤!未找到引用源。d2a =a得到 d=117.01mm8. 5定位裝置的設(shè)計為了將材料放在沖模的正確位置，以順利地完成沖裁的下一個工序，需要有各種形 式的定位裝置來進行定位。因此，定位裝置的作用就是控制條料的正確送進，即控制條 料的送料步距。本次設(shè)計所需的定位裝置有初始擋料銷、導料板、導正銷以及固定擋料銷。(1)初始擋料銷在每一條料第一次沖裁之前，對條料起到定位的作用，操作者用手向里壓緊，之后 就不再用，安裝在第二個工位之前，采用初始擋料銷的目的是為了提高材料的利用率。始用擋料銷與導料板槽孔間的尺寸配合為h9/h9,保證動作靈活

52、。標準結(jié)構(gòu)圖如下：圖8.8始用擋料銷(2)固定擋料銷在連續(xù)模當中只需要安裝一個固定擋料銷就可以了，一般固定在凹模上，其作用是 在初次沖裁之后起到定位的作用，控制條料送進的步距。擋料銷位置的確定：擋料銷的位置與步距有關(guān)，計算公式如下：l=c (dr-d) /2+0.1式中，l：擋料銷與凸模中心的距離，mm；c:連續(xù)模的步距，mm；dr：凸模的直徑，mm；d：擋料銷頭部直徑，mmo已知c=91.5mmdr=76mmd=12mm代入公式得到,l=59.5mm間定擋料銷的結(jié)構(gòu)圖如下：圖8.9固定扌當料銷 選擇固定擋料銷a10jb/t 7649.10基木尺寸查下表得到：表8-7極限偏差數(shù)值d (hll)di (m6)hl基本尺寸極限偏差基本尺寸極限偏差60-0.0753+0.008+0.0023880-0.0904+0.012+0.004210扌半料銷的材料選擇45鋼，熱處理硬度為4448hrc。（3）導料板導料板的作用是控