1、目 錄第1章 摘要.3第2章 本次課題的來源目的及意義 .3第3章 原理及方案的選擇.3第4章 落料模具計 .3(1)分析沖壓件工性 .3(2)確定工藝案 3(3)工藝力的計算及零件尺寸確實定 4(4) 模架的選擇 10(5)壓力機的選擇 11第5章 切邊模具的設計 10 (1)工件的工藝性分析 10(2)確定沖模類型及結構形式 13(3)工藝力的計算及零件尺寸確實定 16(4)模座的選用 19(5)壓力機的選用 20第6章 設計體會 20 第7章 致謝 20第8章 參考文獻及20第1章：摘要本設計采用AutoCAD2006 軟件對金屬進行了沖壓模設計 。本設計共八章，別論述了塑件工藝分析、模

2、具設計過程、工藝計算、 零件設計等問題。模具中的倒裝復合模，結構簡單，是倒裝復合模的典型形式，同時表達了沖裁模設計的一般步驟：包括沖裁力的計算、壓力機的選用、刃口尺寸計算、排樣、壓力中心確實定、以及凸模凹模的尺寸設計、導向機構的設計和選用關鍵詞：打料桿、上模座、下模座、落料沖孔模、沖裁力，壓力中心本次畢業設計是以沖裁力為主，根據沖壓工藝與模具設計的需要，所完成的裝配圖、零件圖以及說明書總體地表達了沖裁模的設計過程。ABSTRACTThe inject mold design of jop is supported by AutoCAD includes.The thesis dividing

3、into seven chapter discusses manufacture procedure which includes inject technology analyse、mold designing course、technology evaluation 、- parts design. The design of graduate is in the middle of blanking die. By the need of sheet forming technique and die devise, the finished assembly figure、compon

4、ent figure and exposition are the process of the design of blanking die.The part of the inverted assembling die is easy and popular. The process of blanking die design are: the count of blanking force、choice of press types、center of pressure、edge dimension、the dimension design between punch and die

5、、the design of guide and so on.Key Words：knodkout bar，lower shoe，upper die，compound black and die. blanking forces, center of die第2章：模具是現代化工業生產的重要工藝設備，在國民經濟的各個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根底工業和當代工業的重要手段與工藝開展方向之現代工業產品的品種和生產效益的提高，在很的程度上取決于模具的生產和技術水平。為了更進一步加強我們的設計能力，穩固我們所學的專業知識，在畢業之際，特安排了此次的畢業設計。畢業設計也

6、是我們專業在學完根底理論課，技術根底課和專業課的根底上，所設置的一個重要的實踐性教學環節。一、來源: 本課題是來自某個工廠實際生產的實例.二、目的：1. 綜合運用本專業所學的理論與生產實踐知識，進行一次冷沖模具的設計的實踐訓練，從而提高我們的獨立工作能力。2. 穩固三年以來所學的各門學科的知識，以至能融會貫穿，進一步了解從模具設計到制造的整個工藝流程。3. 掌握模具設計的根本技能，如計算繪圖查閱設計資料和手冊，熟悉標準和標準等。三、意義: 由于軸承在實際生產和生活中有著很大的作用,而且必不可少,軸承保持器又是其運轉不可少的部件,所以設計生產本產品的模具對我們以后在以后的工作中有著很強的指導意義

7、,設計次課題后,可以使我們對同類其他在實際運用的產品的設計過程有相當的理解.應解決的問題:模具材料的選擇.胚料尺寸確實定.制品的尺寸精度的保證. .由于我們的設計水平有限，經驗缺乏加上時間倉促，錯誤難免，敬請老師批評，指正，不勝感謝！四、零件如下圖：22224c/w33軸承保持器的沖壓模設計 第3章： 原理及方案的選擇一、設計原理:本產品通過模具對胚料的落料.沖孔.拉深.成型.切底等作用來得到合格的產品.二、方案確實定:通過對制品的分析可以知道有兩種方案可以選擇.方案(1):采用單工序模具來加工完成制作過程,分別是:落料.沖中心孔.拉深.成型.初次切底.和再次切底.方案(2):也可以采用復合模

8、具來完成,將其中幾道工序合在一起,采用一套復合模具來完成.比擬以上兩種方案可知:方案(1)具有模具制造簡單,制造價格較低,所需設備的要求不高的優點,但是其需要的工序較多,對工人的勞動強度要求也較高,方案(2)具有勞動強度要求較低,但其模具制造難度較高,制造價格較高,考慮到其經濟性方面和我們現在的設計水平等因素,可以選擇方案(1).本次設計由于時間很短,考慮到我們的知識運用能力,指導老師將第一道工序和第六道工序的任務分配給我們來完成,即落料和最后的一個切底的模具的設計.第4章：落料模具的設計一、 分析沖壓件的工藝性沖裁件的工藝性是指沖裁件工藝設計對沖壓工藝的適應性。工藝設計良好的零件，方有可能用

9、最簡單最經濟的方法制造出來，到達用料節省工序較少模具加工較易，模具壽命較長沖壓操作平安方便及產品質量穩定等要求。沖裁件的形狀力求簡單、對稱、到達合理排樣、減少廢料的要求。沖裁件的外形應防止尖角，采用圓弧過度。1). 精度 無特殊要求的沖裁件可按一般要求設計2).毛刺通過凸凹模刃口象剪子似的作用，使材料剪裂而將工件從板料上別離的，在板料沖裁中，剪裂端面的毛刺是不可防止的，可通過改變凸凹模的間隙來減小毛刺。分析：該沖裁件為圓形板料，結構簡單規那么，材料為08即優質碳素結構鋼，是一種含碳量很低的沸騰鋼，強度很低，塑性很好，有較好的沖壓性能。結論：該沖裁件工藝性較好可以沖裁.二、 確定工藝方案方案一：

10、采用無導向裝置的單工序模。此類模具特點結構簡單，制造方便，但精度較低，模具壽命短，生產批量小。方案二：采用有導向裝置的單工序模。此類模具可保證沖壓時上下模有精確的位置關系對于生產批量大，要求模具壽命長，便于安裝，工件精度高的模具。分析：該沖裁件生產批量大，對模具要求壽命長且便于安裝，結論：選擇方案二，采用有導向裝置的單工序模。三、工藝力的計算及零件尺寸確實定1. 展開尺寸計算將零件分成三段，那么下料的半徑為：R=l1+l2+l3 sina= l1=(a- C=(90.2)-(28.2) l2=c/cos920 L R=l1+l2+l3 加上23mm的修邊值最后圓整得D=230mm2. 排樣和搭

11、邊1 沖裁件在板料，條料或帶料上的布置方式稱為排樣法，簡稱排樣。 根據工件的外形，排樣采用直排式。2 搭邊是指工件與工件之間及工件與條料側邊之間的余料。查?模具工實用技術手冊?表2.1-20，中小零件的沖裁金屬材料的搭邊值工件間距a1=，沿邊距a=。1). 送料方式采用手工送料送料步距A: A=2R+a1=230+2.2=條料寬度B: B=(D+2a+z)- D-垂直于送料方向的工件最大尺寸mmz-條料與導板的最小間隙mm查?模具工實用技術手冊?表2.1-21得z= B=(230+5+1.0) -3. 材料利用率的計算一段條料能沖出的工件的質量與這段條料的質量之比的百分數稱為材料的利用率。材料

12、的利用率： Q=A/(SB)X100% A-一個步距內工件的有效面積mm S-送料步距mm B-條料寬度mm/(SB)X100%4. 沖裁力的計算1使板料發生別離的力稱為沖裁力。一般沖裁模的沖裁力P可按下式計算： P=ltb P-沖裁力l-沖裁件的周長mmt-材料的厚度mmb材料的強度極限2). 卸料力的計算采用剛性卸料自然漏料的方式： Pt=nKtP Pt-卸料力 P-沖裁力n-卡在凹模洞口內的工件數圓柱洞口n=h/t=10/4=2.5取2 Pz因為該工件是規那么的圓形，故其壓力中心也就是它的幾何中心，其坐標為： X0=115mm，y0=115mm。6. 零件的尺寸計算 按凸凹模分開加工制，

13、計算凸凹模刃口局部尺寸及公差落料： 230的外圓由落料獲得， Zmin=0.640 p=0.030 d=0.045 滿足p+d Zmax- Zmin 凹模 Dd=(D-x) 凸模 Dp=(Dp- Zmin)-p=228.785-0.030凹模厚度：H=Kb(15mm)凹模壁厚：C=(1.52)H(30mm)b-沖裁件的最大外形尺寸；K-系數，考慮板厚影響見 H=230X0.22=取50mm C取40mm它們的結構如圖2，3所示:圖2 圖32).導料板導料板間的距離: B0=D+2(a1+)+F D-垂直于送料方向的沖裁件尺寸mm 導料板厚度查?冷沖模設計?得如下圖數據： H=(1012)取10

14、mm t=4mm h=4mm它的結構如下圖4: 圖43).卸料板采用封閉式剛性卸料板，其卸料平安可靠，卸料力大，適合條料較厚外表平整度要求不高的沖裁件。剛性卸料板用螺釘和銷釘固定在凹模上，其和凸模的單邊間隙在0.10.5mm之間，板料越厚間隙越大。卸料板的厚度與條料的厚度和卸料力有關可在515mm之間取值，取15mm。它們的結構如下圖: 圖54).模柄采用JB/T7646.1-1994壓入式模柄，與上模座采用H7/m6過渡配合，用銷釘防轉。 5).凸模固定板 凸模固定板的尺寸和卸料板的尺寸相同,其厚度H1(0.6-0.8)H那么: H1=0.6*H=0.6*50=30 取H1=30 如圖6所示

15、: 圖66).墊板及采用: 墊板的外形與凸模固定板一致當凸模與上模板接觸,而上的壓力超過模板材料的許用壓力時,那么采用墊板 承壓應力=F/A=Lt模板的材料取Q235由表可查得:()為90-140大于那么可以不要墊板(4).模架的選擇計算模具的閉合高度H=55+70+30+30+20+10+60=275mm模架的選擇根據凹模邊界尺寸315mmX315mmX60mm,查?模具工實用技術手冊?選擇模架的型號為：GB/T2851-1990中間導柱模架主要尺寸如下：上模： 315mmX315mmX50mm (GB/T 2855.9)下模： 315mmX315mmX70mm (GB/T 2855.9 )

16、導柱：48mmX200mm 導套：4mmX240mmX60mm 導柱中心距：390mm(5).壓力機的選擇根據計算的沖裁力選擇J21-160開式壓力機，其主要參數如下：公稱壓力/KN:160滑塊行程：160最大閉合高度：450封閉高度調節量：130立柱間的距離：530mm模柄尺寸直徑深度：60X80kw第5章：切邊模具的設計一、 工件的工藝性分析1) 材料08F是優質碳素結構鋼，有較好的沖壓性能，由附表可查=320MPa2) 結構形狀 該工件是經過落料，沖中心孔，沖定位孔，成形，落料成形，首次切底等多道工序的半成品在本道工序中只需沖出 144.1 0.08 的孔即可稱切底，結構簡單。3) 尺寸

17、精度 對于標注公差尺寸應保證其尺寸公差對于未注公差按IT13級處理。查表各尺寸公差為： 0 0 0-0.630 0-0.322 0-0.725 004) 此道工序為切底，屬后道工序其毛坯由前道工序可得到故可以不進行排樣。二、 確定沖模類型及結構形式 = 1 * GB3 凹模采用窩座定位，圓頭沉頭內六角螺釘固定在上模座上，凸模采用窩座定位，開槽錐端緊定螺釘固定在下模座上。 = 2 * GB3 毛坯工件為碗形工件生產批量為中批量，故在設計中采用靠卸料板上端與工件形狀之間吻合來定位，而不需導料，擋料裝置。 = 3 * GB3 采用打料桿將沖孔廢料從凹模中打出。 = 4 * GB3 采用橡膠彈性元件的

18、彈性卸料，不需壓料裝置。 = 5 * GB3 根據工件形狀和生產批量決定采用手工操作。 = 6 * GB3 為了便于操作，提高模具的壽命和工件的精度要求不高，故采用導柱，導套導向。 = 7 * GB3 采用模柄與壓力機沖床安裝。 三、工藝力的計算及零件尺寸確實定 = 1 * GB3 計算沖壓力此套模具結構為剛性打料，自然漏料，彈性卸料的結構 故：Pz = P + Px 而：P=L t 4 320 =579161.6 N579161.6 = 20270.7 NP P + Px = 579161.6 + 20270.7 = 599432.3 N P-沖裁力 L-沖裁件的周長mm t-材料的厚度mm

19、 b材料的強度極限 = 2 * GB3 壓力中心的計算因為此工件的外形形狀為圓形具有中心對稱的形狀，故其壓力中心與重心重合。 = 3 * GB3 凸模尺寸的計算生產實踐證明：由于凸模，凹模刃口間隙的存在，落下的料和沖出的孔都帶有錐度且落料件大端尺寸近似等于凹模刃口尺寸，沖孔件孔的小端尺寸近似等于凸模尺寸。故在測量和使用時，落料件以大端尺寸為基準，沖孔件以小端尺寸為基準。1，沖孔時，以凸模刃口尺寸為計算基準，凹模刃口根本尺寸按凸模刃口根本尺寸加上最小合理間隙Zmin 來滿足。考慮磨損規律和為了提高模具的使用壽命，應使沖模的刃口根本尺寸具有最大實體狀態，即：對沖孔件凸模刃口的根本尺寸取工件的最大極

20、限尺寸。 沖模刃口尺寸制造偏差方向采取單向注向金屬實體內部向體內原那么。故凸模刃口的上偏差取零，下偏差取負。對于磨損后刃口的尺寸不變化的尺寸取雙向偏差，即：d 或 p 。沖模刃口尺寸制造公差的大小主要取決于沖裁模的精度和形狀。一般沖模的精度較沖件精度高23級。對于規那么形狀可按IT6IT7級或查表選取，對于復雜形狀刃口的制造公差可按工件相應部位公差值的1/4選取，對于磨損后刃口尺寸不變的，制造公差可按工件相應部位公差的1/8選取，如果工件無公差要求，按IT14級取值。2，凸凹模工作局部尺寸確定采用配合加工方法對于形狀復雜或薄材料工件為了降低模具制造難度應采用配合加工；對單件和小批量模具的生產，

21、為了縮短制造周期和降低制造本錢，也應采用配合加工。但其缺點是：凸凹模不具有互換性。由圖可知工件為沖孔件，所以先確定凸模尺寸，再根據凸模配制凹模。3，凸模刃口尺寸確實定由圖可知： 0 尺寸由于凸模磨損后該尺寸會變小。根據公式：BT = B + X 0- /4 由表2.6查得x=0.5 故：BT = B + X 0- /4 = 144.02 + 0.5 0.580 00-0145四、凹模刃口尺寸確實定查表2.4得：Zmin = 0.640 Zmax = 0.880 即：保證凹模與凸模的雙邊間隙在0.640 0.880 mm 即可：它們的結構如下圖: 圖7 圖8 = 4 * GB3 凹模厚度HH =

22、 K b 采用大孔尺寸 b = 144.1 mm 查表 2.25 得K = 0.3 那么：H = 0.3 取凹模厚度 H = 45 mm2，凹模厚度CC=1 .5 2H = 1.5 2 45 = 68 90 mm綜合考慮工作尺寸，凹模刃口輪廓至邊緣的距離和固定凹模用的螺釘，銷釘之間的間距等，取凹模外形輪廓尺寸為： 200 453，凹模的刃口尺寸根據計算出來的凸模尺寸和保證凹模最大最小間隙可計算：0 4，凹模的刃口形式及應用 凹模刃口的形式主要有：A，直壁形：刃口強度高以后孔口尺寸不隨修磨而變化，制造方便。缺點：在孔內易積存工件或廢料。增大了凹模的脹力，推件力和孔壁的磨損。適用于形狀復雜或精度較

23、高沖件的沖裁。B錐形：刃口強度較差且刃磨以后孔口尺寸隨修磨變大，凹模加工容易，不易積存工件或廢料，對孔壁摩擦力和壓力小。適用于形狀簡單或精度要求不高沖件的沖裁。C凸臺式凹模：適用于沖裁軟而薄的金屬和非金屬材料，這樣凹模硬度不高于HRC 35 38，可以用錘敲打凸臺斜面以調整模具間隙直到試沖出滿意的沖壓件。 根據本次設計需要就具體情況選擇直壁形。查表得凹模刃口高度應h 6故取h = 8 mm 并要求8 mm這個尺寸大于料厚4 mm與凹模在沖壓時升入凹模的高度1 mm之和故凹模直壁取8 mm是適宜的。 = 5 * GB3 卸料板1，卸料板的作用主要是把板料從凸模上卸下，有是也起壓料為凸模導向的作用

24、，卸料板一般分為剛性和彈性卸料板兩種形式。2，此次設計采用的是彈性卸料板。在此次設計中卸料板不是選用標準的而是根據工件的形狀自行設計的。由于卸料板不僅是卸料的作用還有放置工件的作用故要自己設計。卸料板的彈性元件是橡皮而不是彈簧。彈性卸料板有敞開的工作空間，操作方便，且在沖壓工件前對工件有預壓的作用，所以工件平整，質量高。但是彈性元件由于長期受力作用，容易疲勞破壞，彈性減弱，故在平安性和可靠性方面比剛性卸料板差。彈性卸料板與凸模的單邊間隙在0.2之間取值，對中，小型件，彈性卸料板的厚度取515mm。24.29 mm這個高度略大于半成品工件高度27.8-4= 即可。以免工件在切底時擱在卸料板的上面

25、，在切底時致使整個工件受力變形。 其具體結構如圖： 圖9 = 6 * GB3 卸料裝置的彈性元件橡皮的自由高度確定模具上常用的普通橡膠牌號為：1140，1250 ，1260以及聚胺脂橡膠，橡膠的牌號越大其硬度越小，硬度大的用于壓縮量小的場合，硬度小的那么用于壓縮量較大的場合。根據本工件的厚度不大只有4 mm 故可采用硬度大的橡皮，由于形狀也與壓縮量有關，故采用以形狀的橡皮墊圈且個數為4個。橡膠墊的高度H和直徑D應該滿足：0.5 H / D 因為 H = 32 mm 故 D = 68 21 查表取 D = 30 mm 橡膠裝上后周圍要留足夠空隙，以允許壓縮時斷面尺寸的擴大，同時要注意防油，以免橡

26、膠腐蝕。取模具開啟時卸料板高出凸模1mm，沖裁時凸模進入凹模深度為1mm，考慮模具刃磨余量2mm,由題可知材料厚度為4mm，所以橡皮的工作行程為：H工作 = 1 + 1 + 2 + 4 = 8 mm 為了保證橡皮不過早失去彈性，其允許的最大壓縮量不超過自由高度的35 % 45 % 即：H總= 0.35 0.45 H自由，橡皮的預壓縮量一般取自由高度的10 % 15 % ， 即：H預 0.15H自由橡皮的工作行程為： H工作 = H總 - H預 = 0.25 0.3 H自由那么橡皮的自由高度： H自由 = H工作 / 0.25 0.30 = 3.5 4 H工作 = 3.5 4 8 = 4 8 =

27、 32 mm橡皮的預壓縮量H預= 0.10 0.15 H自由 = 3.2 取 H預 = 4 mm橡皮在模具中的安裝高度為：32 - 4 = 28 mm 如圖10: 圖10 = 7 * GB3 推板和打桿的設計由于本次設計是采用的倒裝沖壓模，即：凹模在上，凸模在下的模具結構。采用這種結構是為了防止切底廢料卡在上裝凹模上不能順利進行下一次沖裁加工。故采用推板和打桿螺紋連接的推件裝置。推板的采用內部掏空的結構主要是從加工工藝性方面考慮：兩個小面與工件的接觸能夠保證工件在切底時接觸均勻，平整可保證加工質量。另一方面也可降低模具重量節省材料。15 mm這個尺寸應該大于8 mm因為要保證推板在打料時能將料

28、打出。25 mm這個尺寸應保證不能大于凹模高度以免在沖壓時推板被卡住，不能正常工作。凹模高度45 mm-25 mm = 20 mm 4 + 1 = 5 mm故滿足要求設計合理。具體結構設計如圖： 圖11 模柄的選用 中，小型沖模一般通過模柄將上模固定在壓力機的滑塊上。模柄的結構形式有很多種主要有以下幾種：旋入式模柄：通過螺紋與上模板連接，為防止松動，擰入防轉螺釘緊固。這種結構的模柄，裝卸方便，多用于有導柱的小型沖模。壓入式模柄：與上模座孔采用H7/h6過渡配合，用銷釘防轉。多用于板料較厚的小型沖模。凸緣模柄：用34個螺釘直接將模柄固定在上模座的窩孔內，多用于大型模具或有剛性推件裝置的不宜采用其

29、他形式模柄的情況。浮動模柄：凹球面模柄與凸球面墊跨相連，從而允許模柄與模座軸心線偏離，能減少滑塊誤差對模具導向精度的影響。模柄直徑d及長度H應與所選用沖床的模柄孔相匹配。模柄的常用材料為：A3，A5或45鋼。在此次設計中就是采用凸緣模柄。其直徑d根據沖裁力初選壓力機的模柄孔的直徑而確定。它的結構如下圖: 圖12(4) 模座的選用 沖模的模座分為上，下模座，其形狀根本相同，除特殊形狀外，都選用標準件上，下模板和中間的導向裝置一起稱為模架。而無導向裝置的一套上，下模板稱為模座。 模座是整個模具的根底零件，它不僅要直接或間接安裝沖模的全部零件，而且要承受和傳遞沖壓力。因此，模板不僅應該具有足夠的強度

30、，而且還要有足夠的剛度。如果剛度不夠，工作時會產生較大的彈性變形而導致模具零件迅速磨損或破壞，使沖模壽命明顯減低。 模具設計時，通常是按標準選用適宜的模架或模座的，只有在不能使用標準的情況下才進行模板的設計。設計時，圓形模板的外形應比凹模長度大4070mm，而寬度取與凹模寬度相同或稍大的尺寸。另外，下模板的輪廓尺寸還應比壓力機工作臺漏料孔每邊至少大4050mm。上，下模板厚度可參照凹模厚度估算，通常為凹模厚度的11.5倍，也可以將上模板取得比下模板薄一點。 上，下模板上的導柱，導套安裝孔通常采用組合加工，以保證上，下模板孔距的一致。模座上，下模板之間應該有平行度要求。模板大多是鑄鐵或鑄鋼件，因

31、此其結構應能滿足鑄造工藝要求。另外，大型模板上還設有起重孔或起吊裝置，以便于模具起吊運輸；采用導柱，導套導向時應該留足夠的安裝位置。這次采用的是后導柱的模架，兩導柱，導套分別裝在上，下模座后側，凹模面積是導套前的有效區域，可用于沖壓較寬條料，且可用邊角料，送料及操作方便，可縱向，橫向送料，主要適用于一般精度要求的沖模，不宜用于大型模具，因有彎曲力矩，上模座在導柱上運動不平穩。其凹模周界范圍為：63 mm 80 mm 400 mm 250 mm。 模具閉合高度:H=262mm.上模：300mm*416mm*50mm下模：300mm*416mm*60mm導柱：35mm*245mm導套：48mm*8

32、0mm導柱中心距：324mm(5). 壓力機的選用根據計算的沖裁力選擇J21-160開式壓力機，其主要參數如下：公稱壓力/KN:160滑塊行程：160最大閉合高度：450封閉高度調節量：130立柱間的距離：324mm模柄尺寸：72mmkw第6章 設計體會模具是現代化工業生產的重要工藝設備，在國民經濟的各個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根底工業和當代工業的重要手段與工藝開展方向之現代工業產品的品種和生產效益的提高，在很的程度上取決于模具的生產和技術水平。為了更進一步加強我們的設計能力，穩固我們所學的專業知識，在畢業之際，特安排了此次的畢業設計。畢業設計也是我們專業在學完根底理論課，技術根底課和專業課的根底上，所設置的一個重要的實踐性教學環節。綜合運用本專業所學的理論與生產實踐知識，進行一次冷沖模具的設計的實踐訓練，從而提高我們的獨立工作能力。穩固三年以來所學的各門學科的知識，以至能融會貫穿，進一步了解從模具設計到制造的整個工藝流程。掌握模具設計的根本技能，如計算繪圖查閱設計資料和手冊，熟悉標準和標準等。由于我們的設計水平有限，經驗缺乏加上時間倉促，錯誤難免，敬請老師批評，指導！