湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院全日制普通本科生畢業(yè)論文汽車前橋支架座沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)STAMPING PROCESS AND DIE DESIGN OF BRACKET SEAT OF FRONT AXLE IN THE AUTOMOBILE學(xué)生姓名：李 游學(xué) 號(hào)：200841914608年級(jí)專業(yè)及班級(jí)：2008級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化（6）班指導(dǎo)老師及職稱：陳力航 講師學(xué) 部：理工學(xué)部湖南長(zhǎng)沙提交日期：2012年6月湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)誠(chéng)信聲明本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)論文是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體在文中均作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。同時(shí)，本論文的著作權(quán)由本人與湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院、指導(dǎo)教師共同擁有。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)作者簽名： 2012年 5月 14 日 目 錄摘要1關(guān)鍵詞11 前言12 課題概述33 沖模設(shè)計(jì)3 3.1 工藝分析 4 3.2工藝方案的分析與確定4 3.3排樣圖設(shè)計(jì)與材料利用率計(jì)算53.4計(jì)算沖壓力 73.5初選壓力機(jī)93.6計(jì)算壓力中心93.7卸料橡膠的設(shè)計(jì)114 計(jì)算凸凹模刃口尺寸及公差 114.1 凹模各孔口位置尺寸114.2 卸料板各孔位置尺寸124.3 凸凹模各孔位置124.4 間隙的選擇134.5 落料凹模刃口尺寸，按磨損情況分類計(jì)算134.6 沖孔凸模刃口尺寸，按磨損情況分類計(jì)算135 模具總體設(shè)計(jì)145.1模具類型的選擇145.2定位方式的選擇145.3卸料、出件方式的選擇145.4導(dǎo)向方式的選擇145.5模架的選擇146 模具總裝配圖 157 模具零部件的設(shè)計(jì) 157.1 凹模設(shè)計(jì)157.2 沖裁凸模設(shè)計(jì)157.3 其他主要模具零部件的選用168 模具零件的加工工藝 178.1 上模板的加工工藝規(guī)程編制178.2 凹模的加工工藝規(guī)程編制188.3 其他零件的加工209 模具的整體裝配與試模 2310 結(jié)論 24參考文獻(xiàn) 25致謝2527汽車前橋支架座沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)學(xué) 生：李游指導(dǎo)老師：陳力航（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128）摘要：模具設(shè)計(jì)是機(jī)械專業(yè)一個(gè)最重要的教學(xué)環(huán)節(jié),是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，是我們對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，通過(guò)對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用，使學(xué)生對(duì)模具從設(shè)計(jì)到制造的過(guò)程有個(gè)基本上的了解，為以后的工作及進(jìn)一步學(xué)習(xí)深造打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)本文介紹的模具實(shí)例結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，使用方便可靠，首先根據(jù)工件圖算工件的展開(kāi)尺寸，在根據(jù)展開(kāi)尺寸算該零件的壓力中心，材料利用率，畫(huà)排樣圖。根據(jù)零件的幾何形狀要求和尺寸的分析，采用復(fù)合模沖壓，這樣有利于提高生產(chǎn)效率，模具設(shè)計(jì)和制造也相對(duì)于簡(jiǎn)單。當(dāng)所有的參數(shù)計(jì)算完后，對(duì)磨具的裝配方案，對(duì)主要零件的設(shè)計(jì)和裝配要求技術(shù)要求都進(jìn)行了分析在設(shè)計(jì)過(guò)程中除了設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)外，還包括模具的裝配圖，非標(biāo)準(zhǔn)零件的零件圖，工件的加工工藝卡片，工藝規(guī)程卡片，非標(biāo)準(zhǔn)零件的加工工藝過(guò)程卡片。關(guān)鍵詞: 凹凸模設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、沖壓工藝Stamping Process and Die Design of Bracket Seat of Front Axle in the AutomobileAuthor:LI YouTutor:CHEN Li-hang(Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128)Abstract: Mold design is one of the most important mechanical professional teaching link, is a door practice-needed curriculum, is we to the knowledge of the comprehensive utilization, through the comprehensive use of professional knowledge, enables the student to the mold from design to manufacturing process have a basically understanding for the future work and further study to lay a solid foundation .This paper introduces the mould structure is simple, practical, and use examples convenient and reliable, first of all, according to the workpiece development size of workpiece figure is in development size, according to calculate the parts of pressure center, material utilization, painting the strip layout diagram. According to the geometrical shape parts requirements and size analysis, using composite modulus stamping, it helps improve the production efficiency, mould design and manufacture also relative to the simple. When all the parameters are calculated to mold after assembly scheme of main parts, the design and assembly required technical requirements are analyzed in the design process in addition to the design specification outside, still include mould assembly drawings, non-standard parts graph, the processing technology of the workpiece, process planning CARDS, CARDS non-standard parts processing process card. Keywords: Punching blanking mold, Bump mold design, Stamping process 1前 言隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，沖壓作為現(xiàn)代四大工業(yè)（信息、機(jī)械、汽車和輕紡）基礎(chǔ)材料之一，越來(lái)越廣泛地在各行各業(yè)中得到應(yīng)用。模具亦屬現(xiàn)代新興產(chǎn)品之一，模具產(chǎn)品時(shí)時(shí)刻刻都圍繞在人們的身旁。沖壓模具性能高、比強(qiáng)度大等優(yōu)異性能，制作方便及成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，所以在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域等方面應(yīng)用甚廣。無(wú)論是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、郵電通信、軍事國(guó)防、儀器儀表、文體醫(yī)衛(wèi)及建筑五金，還是能源開(kāi)發(fā)、海洋利用等，各行各業(yè)都有廣泛的利用。而沖壓模已成為現(xiàn)代化不可缺少的工藝裝備，模具設(shè)計(jì)是機(jī)械專業(yè)一個(gè)最重要的教學(xué)環(huán)節(jié),是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，是我們對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，通過(guò)對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用，使學(xué)生對(duì)模具從設(shè)計(jì)到制造的過(guò)程有個(gè)基本上的了解，為以后的工作及進(jìn)一步學(xué)習(xí)深造打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要目的有兩個(gè)：一是讓學(xué)生掌握查閱查資料手冊(cè)的能力，能夠熟練的運(yùn)用CAD進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。二是掌握模具設(shè)計(jì)方法和步驟,了解模具的加工工藝過(guò)程。本書(shū)是沖壓模設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，將理論知識(shí)與模具設(shè)計(jì)和制造的實(shí)踐相結(jié)合，基礎(chǔ)理論適度，突出專業(yè)知識(shí)的實(shí)用性，綜合性，先進(jìn)性，以培養(yǎng)我們從事沖模設(shè)計(jì)與制造工作能力為核心，將沖壓成型加工原理結(jié)合模具的設(shè)計(jì)和制作，廣泛聽(tīng)取各位人士的意見(jiàn)，經(jīng)過(guò)多次修改和驗(yàn)證編制而成。為了達(dá)到設(shè)計(jì)的規(guī)范化,標(biāo)準(zhǔn)化和合理性，本人通過(guò)查閱多方面的資料文獻(xiàn)，力求內(nèi)容簡(jiǎn)單扼要，文字順通，層次分明，論述充分。其中附有必要的插圖和數(shù)據(jù)說(shuō)明。本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中得到了老師的精心指導(dǎo)和同學(xué)們的大力幫助,在此表示衷心感謝。由于本人是應(yīng)屆畢業(yè)生,理論水平有限，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，書(shū)中難免有不當(dāng)和錯(cuò)誤的地方，敬請(qǐng)各位老師與同學(xué)批評(píng)指正。2 課題概述因?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)工藝裝備的模具，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，模具技術(shù)也已為成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一。我國(guó)模具行業(yè)發(fā)展很快，發(fā)展增快的主要原因一是由于汽車、電子行業(yè)的快速發(fā)展和機(jī)械行業(yè)自身發(fā)展對(duì)模具需求的強(qiáng)烈拉動(dòng)；二是外資（包括港資、臺(tái)資）對(duì)模具投入量增大，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家將模具向我國(guó)轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)進(jìn)一步明朗化。隨著模具總量的快速增加，模具銷售收入、利潤(rùn)、全員勞動(dòng)生產(chǎn)率等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)也將會(huì)有較大提高。另外，隨著我國(guó)加入WTO，模具企業(yè)建立質(zhì)量保證體系及要求通過(guò)認(rèn)證的積極性進(jìn)一步提高。我國(guó)加入WTO以來(lái)，從模具行業(yè)的總體來(lái)看，機(jī)遇要大于挑戰(zhàn)。這主要是我國(guó)模具的價(jià)格要比許多工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家低許多，有的甚至只有國(guó)外價(jià)格的1315，在國(guó)際市場(chǎng)上有一定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。目前，在我國(guó)的模具技術(shù)有了很大發(fā)展，模具的精密度、復(fù)雜程度和壽命都有很大提高。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前模具生產(chǎn)廠家已有2萬(wàn)多家，從業(yè)人員約50萬(wàn)人，全年模具產(chǎn)值約360億元，總量供不應(yīng)求。近年來(lái)，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為大型、精密、復(fù)雜。長(zhǎng)壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于行業(yè)總發(fā)展水平；在模具產(chǎn)品質(zhì)量方面，主要是提高精度和使用壽命；產(chǎn)品將繼續(xù)向大型化、精密化、多工位復(fù)合和高效化方面發(fā)展，大力縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期將被提高到越來(lái)越重要的位置；進(jìn)一步開(kāi)發(fā)、采用、推廣優(yōu)質(zhì)模具材料；不斷提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度。我國(guó)模具總量雖然已位居世界第三，但是設(shè)計(jì)水平、制造水平在總體上要比德、美、日、法、意等發(fā)達(dá)國(guó)家落后許多，模具商品化和標(biāo)準(zhǔn)化程度也比國(guó)際水平低許多。針對(duì)不足和模具市場(chǎng)巨大的潛力，國(guó)家制定了模具行業(yè)的“十五”發(fā)展規(guī)劃。一方面要繼續(xù)推廣新技術(shù)的應(yīng)用，提高大型、精密、復(fù)雜模具的制造水平；針對(duì)不同模具市場(chǎng)的需求，有針對(duì)性的發(fā)展。希望在模具企業(yè)的整體實(shí)力有進(jìn)一步提升，重點(diǎn)、骨干企業(yè)能達(dá)到50%以上；更為重要的方面是大力培養(yǎng)模具設(shè)計(jì)意制造專業(yè)的高級(jí)技術(shù)應(yīng)用型人才，提高模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)人才的理論知識(shí)和動(dòng)手能力。3 沖模設(shè)計(jì)制件如下圖1所示圖 1 工件圖Fig.1 Workpiece Figure材料為B420L Q/BQ310-03，汽車專用大梁鋼，料厚為2.5mm，制件尺寸為精度IT14級(jí)，模具的使用壽命為生產(chǎn)合格制件10萬(wàn)件以上。3.1 工藝分析沖壓件的工藝性是指沖壓件對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)性。一般來(lái)講，在滿足制件的使用要求的條件下，能以最簡(jiǎn)單最經(jīng)濟(jì)的方法將制件沖壓出來(lái)，就說(shuō)明該件的沖壓工藝性好；否則其工藝性就差。當(dāng)然沖壓件工藝性的好壞就是相對(duì)的，它直接受到工廠的沖壓技術(shù)水平和設(shè)備條件等因素的影響。該零件是汽車上的一個(gè)前支承座（左/右）該零件形狀復(fù)雜、尺寸較大、厚度適中、批量較大，屬于普通沖裁件。但有幾點(diǎn)應(yīng)注意：（1）、2-11兩孔孔距為77.20mm，在設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)加以注意。（2）、該制件圓弧段較多，在制造模具時(shí)，應(yīng)考慮加工方法的選擇，以保證尺寸精度。未注公差尺寸的均可按自由尺寸進(jìn)行標(biāo)注，按IT14級(jí)確定工件公差。（3）、有一定批量，應(yīng)重視模具材料和結(jié)構(gòu)的選擇，保證一定的模具壽命。該產(chǎn)品材料為B420L Q/BQ310-03，具有良好的沖裁、彎曲工藝性。結(jié)論:該產(chǎn)品適合沖裁和彎曲成型。3.2工藝方案的分析與確定對(duì)制件工藝性分析，可根據(jù)沖壓件圖樣或樣件，分析沖壓件的形狀、尺寸、精度及所用材料是否符合沖壓工藝性要求，良好的沖壓性表現(xiàn)在材料消耗上，工序數(shù)目少，占用設(shè)備數(shù)量少，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而且壽命長(zhǎng)，沖壓件質(zhì)量穩(wěn)定，操作方便等，如果發(fā)現(xiàn)沖壓件工藝性很差時(shí)，則應(yīng)會(huì)同設(shè)計(jì)人員，在不影響使用要求的前提下，對(duì)沖壓件的形狀、尺寸、精度要求乃至原材料的選用作必要的修改。分析沖壓件工藝性的另一個(gè)目的在于明確沖壓該零件的難點(diǎn)所在，因而要特別注意沖壓圖樣上的極限尺寸，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)以及變薄量、翹曲、回彈、毛刺大小和方向要求等，因?yàn)檫@些要求對(duì)確定所需工序的性質(zhì)、數(shù)量和順序，對(duì)選擇工件的定位方法、模具結(jié)構(gòu)與精度等都有較大影響。沖壓工藝方案的確是制定沖壓工藝過(guò)程的主要內(nèi)容，需要綜合考慮各方面的因素，有的還需要進(jìn)行必要工藝計(jì)算。因此，實(shí)際確實(shí)時(shí)通常先提出幾種可能的方案，再在基礎(chǔ)上進(jìn)行分析，比較和擇優(yōu)。分別確定：沖壓工序 工序數(shù)量 工序順序通過(guò)對(duì)制件工藝的分析，其基本上有落料、沖孔和彎曲三種。按其先后順序組合，可得如下幾種方案：方案(1) 落料沖孔彎曲： 單工序沖壓方案(2) 落料彎曲沖孔： 單工序沖壓方案(3)沖孔切口彎曲落料： 級(jí)進(jìn)沖壓方案(4) 落料沖孔復(fù)合彎曲： 復(fù)合沖壓方案(1)、(2) 屬于單工序沖壓。由于制件生產(chǎn)批量較大，制件一般，這兩種方案，生產(chǎn)率較低，故不宜采用。方案(3) 屬于級(jí)進(jìn)模沖壓。此種生產(chǎn)方式雖然生產(chǎn)效率高，制件精度也能較好的保證。但由于生產(chǎn)條件和設(shè)計(jì)的因素，不予考慮。方案(4) 屬于復(fù)合式?jīng)_壓模。此種生產(chǎn)方式雖然沒(méi)有級(jí)進(jìn)模的生產(chǎn)效率高，精度高，但采用復(fù)合模沖出的制件也有良好的精度和平直度，生產(chǎn)效率較高，模具制造相對(duì)簡(jiǎn)單，成本相對(duì)較低，能滿足技術(shù)和生產(chǎn)要求，故此制件采用落料沖孔復(fù)合模。此模具采用倒裝式模具結(jié)構(gòu)，采用倒裝式復(fù)合模凹模裝在上模，其凸凹模安裝在下模。其沖孔的廢料由下模直接漏下，而工件從上模的凹模由推件塊推出，使二者自然分開(kāi)，無(wú)需二次清理，比較簡(jiǎn)便。由于零件還是進(jìn)行彎曲，對(duì)平整度的要求不高，而此模具結(jié)構(gòu)又簡(jiǎn)單，操作方便，是最佳選擇。3.3 排樣圖設(shè)計(jì)與材料利用率計(jì)算 排樣是指沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法。排樣是否合理，將直接影響到材料利用率、沖件質(zhì)量、生產(chǎn)效率、沖模結(jié)構(gòu)與壽命等。因此，排樣是沖壓工藝中一項(xiàng)重要的技術(shù)的工作。零件的排樣設(shè)計(jì)：彎曲件展開(kāi)長(zhǎng)度的確定：零件彎曲半徑及有效長(zhǎng)度如圖2所示 圖2 零件彎曲圖樣 Fig.2 Parts Bending Pattern彎曲件展開(kāi)長(zhǎng)度的確定：根據(jù)中性層半徑和彎曲的角度，彎曲部分弧線線段L的計(jì)算式為 （1） 式中：a-彎曲角度 K-中性層未知因素，查表3.2可知為1 所以，由上圖已知尺寸所知，彎曲件展開(kāi)長(zhǎng)度 （2）取為98mm。寬度尺寸直接量取工件可知一側(cè)為117.2mm，另一側(cè)為110mm。所以展開(kāi)制品，知零件制品尺寸，如圖3所示 圖3 工件展開(kāi)圖 Fig.3 workpiece Expend The Map在設(shè)計(jì)落料沖孔復(fù)合模，在確定零件毛坯尺寸后，對(duì)排樣進(jìn)行設(shè)計(jì)；雖然零件有復(fù)雜的曲面，但零件的主型面為方型，考慮操作者的方便，材料的利用率，應(yīng)該選用直排的排樣方式，排樣如圖4所示： 圖4 排樣圖 Fig.4 Nesting Map在沖裁過(guò)程中，當(dāng)沖裁完成外型零件后，采用定位銷定位沖裁下一個(gè)零件。確定排樣與裁板方案，胚料形狀為矩形，采用單排最為適宜。取搭邊a=2.5mm,a1=2.5mm，則：沖裁面積A=9211mm2 條料寬度B0=(Dmax+2a+c)=109.7+2*2.5+1=122mm 步距S=2max+2a1=100+2.5=105.8 一個(gè)步距的材料利用率=A/Bs*100%=9211/122x105.8=71%根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T708-1988標(biāo)準(zhǔn)，宜選用750*1620的鋼板，每塊鋼板可裁剪成六塊條料（123mm*1620mm）。每塊條料可沖90個(gè)工件，每塊鋼板的利用率為68.2%3.4、計(jì)算沖壓力完成本制品的沖壓力由沖裁力、彎曲力及卸料力、推料力組成，不需計(jì)算出彎曲時(shí)壓料力和頂料力。（1）沖壓力由沖孔刀、切口刀、切斷力和側(cè)刃沖壓力四部分組成。由文獻(xiàn)1沖裁力的計(jì)算公式： （3）L-周邊長(zhǎng)度t材料厚度材料抗剪強(qiáng)度由文獻(xiàn)2實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)得： 取 從制圖軟件中測(cè)量計(jì)算得:L=168.22+39.6+47.8+100.6+16.8+36.84+6.44+29.84+8.41+31.45+44.7+62.78+ 6.22+14.42+8.36+4.12= （4）（2）彎曲力為有效控制回彈，采用校正彎曲由文獻(xiàn)1校正彎曲力的計(jì)算公式：式中 q單位面積上的校正力 A校正部分投影面積 ()由文獻(xiàn)1表19.3-4單位校正力 （5）則： （3）卸料力和推料力由文獻(xiàn)1卸料力、推料力的計(jì)算公式： （6） （7）式中 n同時(shí)梗塞在凹模具內(nèi)的零件數(shù)、系數(shù)由文獻(xiàn)1表19.1-12卸料力、推料力的系數(shù)，得，取 則： F= （8） = =3.5、初選壓力機(jī)查文獻(xiàn)2表2-3開(kāi)式可傾壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)，初選壓力機(jī)型號(hào)規(guī)格為J23-100。其基本參數(shù)如下：表1 壓力機(jī)參數(shù)表 Table 1 Press parameter table項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 公稱壓力/ 1000滑塊行程/ 130 滑塊行程次數(shù)/ 38最大閉合高度/ 480閉合高度調(diào)節(jié)量/ 100滑塊中心線至床身距離/離380立柱距離/ 530工作臺(tái)尺寸/ 前后/左右 710/1080工作臺(tái)孔尺寸/ 前后/左右/直徑 380/560/500墊板尺寸/ 厚度 100模柄孔尺寸/ 直徑/深度 60/75滑塊底面尺寸/ 前后/左右手 360/430 床身最大傾斜角/（） 303.6、計(jì)算壓力中心一副沖模的壓力中心就是指這副沖模各個(gè)沖壓部分的沖壓力的合力作用點(diǎn)。沖模的壓力中心，應(yīng)盡可能通過(guò)模具中心并與壓力機(jī)滑塊中心重合，以避免偏心載荷使模具歪斜，間隙不均，從而加速壓力機(jī)和模具的導(dǎo)向部分及凸、凹模刃口的磨損。由于沖壓件圖形不規(guī)則，左右不對(duì)稱，故采用解析法求壓力中心。根據(jù)合力矩定理有： （9）=3.7、卸料橡膠的設(shè)計(jì) 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)和操作的要求，設(shè)置下模兩塊橡膠板，上模一塊，用打料下模中各橡膠塊的厚度務(wù)必保證一致，不然會(huì)造成受力不均勻，運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生歪斜，影響模具的正常工作。上模橡膠的確定:打料打料板的工作行程：H打=2.5+2+2=6.5mm橡膠工作行程：H橡=H工+2=8mm橡膠的預(yù)壓縮量：H預(yù)=15%H自=3.6mm橡膠的外徑D: D=1.27(4783.75/1.5)=62mm較核橡膠自由高度：0.5H自/D=0.5161.5滿足要求。橡膠的安裝高度：H安=H自-H預(yù)=32-3.6=28.4mm所以選擇直徑為62mm，高度為28.4mm的圓形橡膠。4 計(jì)算凸凹模刃口尺寸及公差4.1凹模各孔口位置尺寸如圖五所示 圖5 凹模 Fig.5 The Die4.2 卸料板各孔位置尺寸如圖六所示 圖6 卸料板 Fig.6 Stripper Plate卸料板各型孔應(yīng)與凸模保持0.5間隙，這樣有利于保護(hù)凸凹模刃口不受損傷，并以此原則確定具體尺寸。4.3 凸凹模各孔位置如圖七所示 圖7 凸凹模 Fig.7 Punch And Die4.4 間隙的選擇根據(jù)排樣圖可知，凹模的加工較凸模困難，且級(jí)進(jìn)模所有凹模型孔均在同一凹模上，因此，選用凹模為制造基準(zhǔn)件。故不論沖孔、落料，只計(jì)算凹模刃口尺寸及公差，并將計(jì)算值標(biāo)注在凹模圖樣上。各凸模僅按凹模個(gè)對(duì)應(yīng)尺寸標(biāo)注其基本尺寸，并注明按凹模實(shí)際刃口尺寸配雙面間隙0.03mm。側(cè)刃按側(cè)刃孔配單面間隙0.015mm。4.5落料凹模刃口尺寸，按磨損情況分類計(jì)算凹模尺寸計(jì)算，按公式凹（max） 計(jì)算 （10） 凹1（1100.750.16） 109.88（mm）凹2（980.750.16）97.88（mm）凹3（77.20.750.16）77.14（mm）凹4（61.80.750.16）61.68（mm）凹5（29.40.750.16）29.28（mm）凹6（117.20.750.16） 117.08（mm）凸模尺寸計(jì)算，按公式凸（max-min） 計(jì)算 （11）凸1（1100.750.16-0.03）109.85 （mm）凸2（980.750.16-0.03）97.85 （mm）凸3（77.20.750.16-0.03）77.11 （mm）凸4（61.80.750.16-0.03）61.65 （mm）凸5（29.40.750.16-0.03）29.25 （mm）凸6（117.20.750.16-0.03） 117.05 （mm）4.6沖孔凹模刃口尺寸，按磨損情況分類計(jì)算凹模尺寸計(jì)算，按公式凹（minmin）計(jì)算 （12）凹（110.750.120.03）11.12（mm）凸模尺寸計(jì)算，按公式凸（min） 計(jì)算 （13）凸（110.750.12）=11.09（mm）5 模具總體設(shè)計(jì)5.1、模具類型的選擇：沖壓工藝分析可知，該模具采用的是復(fù)合模的結(jié)構(gòu)形式。5.2 定位方式的選擇:因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料送進(jìn)，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷，無(wú)側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用擋料銷定距，定位沖壓。5.3 卸料、出件方式的選擇：根據(jù)操作的方便和高效性，采用彈性卸料。5.4 導(dǎo)向方式的選擇;采用兩導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。5.5 模架的選擇：按照零件尺寸需要制造6 模具總裝配圖通過(guò)以上所示，可得到模具總裝圖如圖八所示，模具上模部分由上模板，墊板，固定板，凹模，凸模等組成，下模部分由下模座板，固定板，凸凹模，卸料板組成，卸料方式上，下模均采用彈性卸料，以橡膠作為彈性元件進(jìn)行卸料，沖孔廢料由漏料孔漏出，成品從卸料板上取出。在沖裁過(guò)程中，采用導(dǎo)正銷，定位銷進(jìn)行導(dǎo)正，定位進(jìn)行沖裁，主要零部件的設(shè)計(jì)。 圖8 模具總裝配圖 Fig.8 Mold Assembly Drawing7 模具零部件設(shè)計(jì)7.1、凹模設(shè)計(jì)因制件形狀較復(fù)雜，整體尺寸較大，可以選用整體式矩形凹模，因生產(chǎn)批量較大，可選用Cr12MoV為凹模材料，熱處理要求為HRC5862。沖裁力 F= KN，查圖得h=25mm.由沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)表14-5，從沖件料寬(120150mm)及料厚（1.5-3.0mm）取壁厚凹模長(zhǎng) 凹模寬 7.2、沖裁凸模設(shè)計(jì)并將安裝部分設(shè)計(jì)為長(zhǎng)圓形，通過(guò)螺釘方式與固定板固定，沖裁凸模的尺寸根據(jù)刃口尺寸，卸料裝置和安裝按固定要求確定，沖裁凸模的材料也選用Cr12MoV，工作部分熱處理淬硬5862HRC。沖孔凸模的設(shè)計(jì)與落料沖裁凸?；鞠嗤蛉锌诓糠譃閳D形，其結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，考慮板料較厚，故對(duì)最小凸模進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。（1）沖孔凸模最小直徑的校核（強(qiáng)度校核）：根據(jù)沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表3-26，沖孔凸模的最小直徑D應(yīng)滿足：（取=1000Mpa） （14）所以凸模強(qiáng)度足夠。（2）沖孔凸模最大自由長(zhǎng)度的校核（剛度校核）：根據(jù)沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表3-26，沖頭最大自由長(zhǎng)度L應(yīng)滿足 （15）由此可知小沖孔凸模工作部分長(zhǎng)度不能超過(guò)449.8mm。7.3、其它主要模具零部件的選用（1）模柄的選擇模柄由模具的結(jié)構(gòu)，特點(diǎn)來(lái)選擇其形狀和尺寸，模柄的高度和直徑根據(jù)所選壓力機(jī)的模柄孔深度和直徑確定。故由壓力機(jī)J23-100可得。由文獻(xiàn)1表選用：直徑代號(hào)：模柄 材料：Q235-A.F技術(shù)條件：按JB/T7646.1-1994的規(guī)定（2）沖模模架的選擇沖模模架上、下模座及導(dǎo)向裝置（導(dǎo)柱和導(dǎo)套）組成，根據(jù)上、下模座材料性質(zhì)分鑄鐵模架和鋼板模架兩種，鋼板模架具有強(qiáng)度高，加工工藝較好等特點(diǎn)，但比鑄鐵模架較貴。后側(cè)導(dǎo)柱模架，兩導(dǎo)柱，導(dǎo)套分別裝在上下模座后側(cè)，凹模面積是導(dǎo)前的有效區(qū)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。選用滑動(dòng)導(dǎo)向后側(cè)導(dǎo)柱模架：（3）上模座的選擇選取凹模周界L=330mm，B=230mm,厚度H=40mm的后側(cè)導(dǎo)柱上模座：代號(hào):上模座33023040 (GB/T2855.3-90)材料： 技術(shù)條件：JB/T8070-1995的規(guī)定。（4）下模座的選擇選取凹模周界L=330mm，B=350mm,厚度H=40mm的后側(cè)導(dǎo)柱上模座：代號(hào):上模座33035040(GB/T2855.6-90)材料： 技術(shù)條件：JB/T8070-1995的規(guī)定。（5）導(dǎo)柱的選擇選取直徑d=32mm, 公差帶h，長(zhǎng)度L=120mm的A型導(dǎo)柱，代號(hào)：導(dǎo)柱技術(shù)條件：JB/T8070-1995的規(guī)定。（6）導(dǎo)套的選擇選取直徑d=32mm, 公差帶H7，長(zhǎng)度L=70mm，H=28mm的A型導(dǎo)套，代號(hào)：導(dǎo)套技術(shù)條件：JB/T8070-1995的規(guī)定。（7）上墊板的選擇選取上墊板周界L=200mm，B=190mm,厚度H=16mm的上墊板代號(hào):上墊板20019040 (GB/T2855.3-90)材料： 技術(shù)條件：JB/T8070-1995的規(guī)定。設(shè)計(jì)要求：按圖紙及設(shè)計(jì)要求在相應(yīng)位置鉆兩個(gè)直徑為10的銷釘孔，在相應(yīng)位置用直徑為11的絲錐攻螺絲孔攻穿。（8）下墊板的選擇選取下墊板周界L=200mm，B=190mm,厚度H=16mm的下墊板：代號(hào):上墊板20019040 (GB/T2855.3-90)材料： 技術(shù)條件：JB/T8070-1995的規(guī)定。設(shè)計(jì)要求：按圖紙及設(shè)計(jì)要求在相應(yīng)位置鉆兩個(gè)直徑為10的銷釘孔，在相應(yīng)位置用直徑為11的絲錐攻螺絲孔攻穿。依照設(shè)計(jì)要求在相應(yīng)位置用直徑為11的絲錐攻螺絲孔攻穿。（9）卸料板的選擇選取卸料板周界L=200mm，B=190mm,厚度H=12mm的卸料板：代號(hào):卸料板20019012 (GB/T2855.3-90)材料： 技術(shù)條件：JB/T8070-1995的規(guī)定。設(shè)計(jì)要求：按圖紙及設(shè)計(jì)要求在相應(yīng)位置鉆兩個(gè)直徑為10的銷釘孔，以及鉆兩個(gè)直徑為8的定位孔，用直徑為11的絲錐攻絲深度為5的螺絲孔。依照設(shè)計(jì)要求及凸凹模形狀線割一個(gè)凹模穿孔。（10）凸模固定板的選擇選取凸模固定板周界L=200mm，B=190mm,厚度H=20mm的凸模固定板：代號(hào): 凸模固定板20019020 (GB/T2855.3-90)材料：技術(shù)條件：JB/T8070-1995的規(guī)定。設(shè)計(jì)要求：按圖紙及設(shè)計(jì)要求在相應(yīng)位置鉆兩個(gè)直徑為10的銷釘孔，在相應(yīng)位置用直徑為11的絲錐攻螺絲孔攻穿。（11）凹模的選擇選取凹模周界L=200mm，B=190mm,厚度H=25mm的凹模：代號(hào):凹模20019025 (GB/T2855.3-90)材料：技術(shù)條件：JB/T8070-1995的規(guī)定。設(shè)計(jì)要求：按圖紙及設(shè)計(jì)要求在相應(yīng)位置鉆4個(gè)M5D的螺絲孔。依據(jù)產(chǎn)品形狀及設(shè)計(jì)要求線切割割出凹模形狀。 模具閉合高度的計(jì)算: 根據(jù)設(shè)計(jì)要求可知，各零件設(shè)計(jì)尺寸如下上模座：40mm下模座：40mm上墊板厚度：16mm下墊板厚度：16mm凸模固定板：20mm卸料板：12mm凹模厚度：2 mm橡膠厚度:28.4mm模具的閉和高度：H高 =（40+40+16+16+20+12+25+28.4+2.5）=199.9 mm又下墊腳厚度為60mm 合板厚度為50mm總體模具高度為310mm，符合上敘所選壓力機(jī)規(guī)格。8 模具零件的加工工藝本次設(shè)計(jì)的是落料模，其核心零件是凸模和凹模的機(jī)械加工工藝問(wèn)題。8.1上模板的加工工藝規(guī)程編制 根據(jù)被沖零件的材料B420L Q/BQ310-03/，t=2.5，本上模板選用，該材料在退火狀態(tài)下切削性能尚好，其硬度高，耐磨性好，價(jià)格相對(duì)比較便宜。為縮短毛坯及模具的制造周期，本上模板的毛坯選用板料，下料尺寸。由于模具的生產(chǎn)為單件生產(chǎn)，要求生產(chǎn)周期短，故工藝安排上采用工序較集中原則，工藝裝備采用通用機(jī)床和通用夾具，以降低成本。表2上模板的機(jī)械加工工藝表Table 2 On the template of the machining process table工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備名稱 工裝名稱0 下料 備一塊 - - 的材料 5 刨 刨兩面至尺寸 刨床 平口虎鉗 10 平臺(tái) 孔形及外形劃線 - 劃針15 銑 銑四方至尺寸 立式銑床 平口虎鉗 20 鉆 鉆的底孔鉆 立式鉆床 平口虎鉗 導(dǎo)柱孔 銷孔 25 鉗 攻絲2-M12，去毛刺,倒角 - -30 檢驗(yàn) - - -35 熱處理 - - -40 平磨 平磨上下至尺寸40mm及兩垂直側(cè)面 磨床 砂輪45 鉗 修研型面 清洗 - -50 檢驗(yàn) - - -上模板的加工工藝過(guò)程分析:a、定位基準(zhǔn)折選擇 由于上模板的精度要求不高，定位基準(zhǔn)的選擇也不是特別要求，但根據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則，一般將設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，劃線找正裝夾。b、上模板模的加工順序 由于上模板的毛坯選擇板料，而上模板的位置尺寸要求不是很高，所以采用了先面后孔再面的加工順序，以保證面的表面粗糙度要求。c、加工階段的劃分 粗加工考慮的主要是加工效率，精加工考慮的主要是加工精度，由于上模板的表面質(zhì)量要求較低，所以沒(méi)必要將粗、精加工劃開(kāi)，這樣雖然有粗加工產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和切削熱對(duì)加工精度的影響，也有毛坯缺陷，但是提高了加工效率。使得設(shè)備得使用壽命延長(zhǎng)，提高了經(jīng)濟(jì)效益。e、確定加工余量 工序0 毛坯尺寸為 工序5 工序尺寸為 工序15 工序尺寸為工序20 鉆鉆導(dǎo)柱孔銷孔 工序40 平磨厚度至尺寸 兩垂直面尺寸8.2凹模的加工工藝規(guī)程編制 凹模是本落料模的基準(zhǔn)件，直接決定被沖零件的尺寸與精度，它與沖頭配合，故凹模的制造質(zhì)量直接影響整個(gè)模具的性能、精度和壽命。凹模采用全直壁型孔的矩形外形整體式結(jié)構(gòu)，其厚度均勻