全套設(shè)計（圖紙）加扣扣194535455全套設(shè)計（圖紙）加扣扣1945354552015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）摘要論文主要是研究越野車后圍密封梁修邊沖孔模具設(shè)計。它側(cè)重于修邊沖孔模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝計算分析，使用AutoCAD繪制二維工程圖，運用Pro/e軟件進行三維數(shù)字化建模和模具的虛擬裝配，以及裝配體的干涉分析。本文對模具國內(nèi)外行情和發(fā)展趨勢做了一定的分析。其中對其主要零部件的結(jié)構(gòu)、功能要求作了詳細(xì)說明；對工藝方案的經(jīng)濟性和技術(shù)可行性進行了分析比較；對模具進行了受力分析；對主要零部件的工藝路線做了分析。在整個修邊沖孔模的設(shè)計過程中，嚴(yán)格按照零件的工藝要求，綜合考慮零件生產(chǎn)要求，來縮短零件加工周期，提高零件加工精度和質(zhì)量，從而實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)利潤最大化。關(guān)鍵詞：修邊沖孔模；模具設(shè)計；虛擬裝配；干涉分析2015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）AbstractThepapermainlyisthestudyoftheSUVdefendersealbeamtrimmingpunchingmold.Itfocusesonthetrimmingpunchingdiestructuredesignandprocesscalculationandanalysis,usingAutoCADdrawing2Dengineeringdrawing,usePro/Esoftwarefor3Ddigitalmodelingandvirtualassemblyofthemold,andtheanalysisoftheassemblyinterference.Inthispaper,themoldmarketanddevelopmenttrendathomeandabroadforanalysis.Oneofthemainpartsofillustratesindetailthestructure,functionrequirements;Theeconomyandtechnicalfeasibilityoftheprocessareanalyzed;Thestressanalysiswascarriedoutonthemold;Analyzedtheprocessofmaincomponents.Throughoutthetrimmingofthepunchingdiedesignprocess,instrictaccordancewiththerequirementsofpartsisconsideringpartsproductionrequirementsandtoshortentheprocessingcycle,improvemachiningprecisionandqualityofparts,soastorealizeindustryprofitmaximization.Keywords:Trimmingpunchingdie;Diedesign;Virtualassembly;Interferenceanalysis2015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）目錄第一章

概論..............................................................................................................................11.1沖壓模具的發(fā)展與現(xiàn)狀.................................................................................................11.1.1沖壓模具工業(yè)發(fā)展概況........................................................................................11.1.2沖壓模具工業(yè)未來前景......................................................................................11.2CAD在模具設(shè)計中的應(yīng)用.............................................................................................21.3Pro/e在模具設(shè)計中的應(yīng)用.........................................................................................3第二章工藝分析和模具結(jié)構(gòu)形式設(shè)計.................................................................................52.1工藝分析......................................................................................................................52.1.1零件的形狀和尺寸精度要求................................................................................52.2模具結(jié)構(gòu)形式設(shè)計........................................................................................................62.2.1零件加工分析........................................................................................................62.2.2模具結(jié)構(gòu)形式設(shè)計................................................................................................第三章工藝計算......................................................................................................................83.1沖壓力的計算................................................................................................................83.1.1沖裁力的計算.........................................................................................................83.1.2卸料力、推件力的計算........................................................................................83.1.3降低沖裁力的方法................................................................................................93.2計算壓力中心................................................................................................................93.2.1確定壓力中心的目的............................................................................................93.2.2壓力中心的計算方法..........................................................................................10第四章沖壓設(shè)備選擇............................................................................................................104.1沖壓設(shè)備類型的選擇...................................................................................................114.1.1常用機械壓力機的選擇.......................................................................................124.2沖壓設(shè)備規(guī)格的選擇...................................................................................................134.2.1曲柄壓力機技術(shù)參數(shù)...........................................................................................134.2.2曲柄壓力機規(guī)格的確定.......................................................................................132015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）4.2.3選擇曲柄壓力機型號...........................................................................................14第五章模具結(jié)構(gòu)設(shè)計............................................................................................................145.1結(jié)構(gòu)設(shè)計可行性分析..................................................................................................165.2模具閉合高度分析.......................................................................................................175.2.1閉合高度概述.......................................................................................................175.2.2估算模具閉合高度...............................................................................................17第六章模具主要零部件設(shè)計................................................................................................186.1凸模、凸凹模和凹模鑲塊設(shè)計..................................................................................196.1.1計算沖裁間隙.......................................................................................................196.1.2凸模、凹模、凸凹摸刃口尺寸計算...................................................................206.1.3凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計......................................................................................................216.1.4凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計......................................................................................................236.1.5凸、凹模最終確定結(jié)構(gòu).......................................................................................256.2彈簧的選擇..................................................................................................................266.2.1彈簧選擇原則......................................................................................................266.2.2壓料彈簧的選擇...................................................................................................276.3螺釘?shù)倪x擇...................................................................................................................286.4導(dǎo)向零件的選擇...........................................................................................................286.5支撐零件選擇..............................................................................................................296.5.1模架......................................................................................................................296.5.2上、下模座選擇...................................................................................................306.6廢料切刀.......................................................................................................................306.7壓料板..........................................................................................................................31第七章模具工程圖紙及三維建模........................................................................................327.1繪制二維工程圖...........................................................................................................337.1.1模具要求..............................................................................................................337.1.2技術(shù)要求..............................................................................................................337.1.3圖紙繪制..............................................................................................................347.2三維實體建模...............................................................................................................347.2.1三維實體建模的意義..........................................................................................3.3

2015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）三維建模中應(yīng)注意的問題..................................................................................35總裝配及干涉分析..............................................................................................35............................................................................................................................第八章

結(jié)論

36致

謝........................................................................................................................................37..................................................................................................................................參考文獻

382015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第一章

概論1.1沖壓模具的發(fā)展與現(xiàn)狀1.1.1

沖壓模具工業(yè)發(fā)展概況在國內(nèi)，隨著經(jīng)濟的飛速且穩(wěn)定的發(fā)展，各行各業(yè)對模具的需求越來越大，要求也越來越高。近幾年，我國模具工業(yè)一直以10%以上的的增長率快速發(fā)展。其中，沖壓模行業(yè)總體水平明顯提高，許多廠商沖壓模具技術(shù)已經(jīng)可以與歐美國家相媲美。我國目前還是制造業(yè)大國，沖壓模具的市場需求很大，因此，沖壓模在我國存在著巨大的發(fā)展?jié)摿Α＝陙?，我國沖壓模具水平已有很大進步，已經(jīng)能生產(chǎn)單套重量達快六十噸的模具，已經(jīng)能在在轎車生產(chǎn)中起到越來越重要的作用。國內(nèi)沖壓模行業(yè)正在逐步追趕世界先進水平，并且在不斷地取長補短，以縮小技術(shù)上的差距，許多國產(chǎn)精密沖壓模在主要性能上已經(jīng)趕上進口產(chǎn)品的水平。但是，我國生產(chǎn)的沖壓模在技術(shù)大多是質(zhì)量偏低的，因此大多技術(shù)含量較高的中高檔沖壓模還依賴進口，這些沖壓模的發(fā)展已經(jīng)落后于沖壓件的生產(chǎn)。我國沖壓模具在生產(chǎn)數(shù)量，制造質(zhì)量、技術(shù)和性能上都已有了很大發(fā)展，但是與國民經(jīng)濟的需求和世界的高水平相比，仍有很大差距，今后我國仍然需要在高端沖壓模具上加大投入力度。1.1.2

沖壓模具工業(yè)未來前景未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢應(yīng)該是適應(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)。要達到這一要求未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展有以下幾個趨勢：（1）進一步推廣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，模具CAD／CAE／CAM／PDM正向集成化、三維化、12015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）智能化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化方向發(fā)展。（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。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)大大縮短了模具的研制制造周期，能實現(xiàn)模具快速化設(shè)計，從而縮短設(shè)計制造周期，增加企業(yè)收益。（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)，它可以替代傳統(tǒng)銑削加工，由于其加工簡便，加工速度快，在未來的加工領(lǐng)域?qū)l(fā)揮越來越重要的作用。（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，其中提高的主要方式就是不斷提高自身研究能力，在滿足設(shè)計要的前提下，盡量多使用標(biāo)準(zhǔn)件。（6）優(yōu)質(zhì)材料及先進表面處理技術(shù)。采用性能更好的材料進行加工，不但能提升工件性能，在熱處理后將得到更加適合企業(yè)的產(chǎn)品（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，模具自動化智能化的加工，能夠提高模具表面質(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。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；有完整的機床、刀具數(shù)控庫，配合完善的系統(tǒng)監(jiān)控，模具制造將趨于更加先進化，智能化發(fā)展1.2

CAD在模具設(shè)計中的應(yīng)用模具行業(yè)是國家工業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)行業(yè)，各種先進技術(shù)應(yīng)首先應(yīng)用于模具行業(yè)，CAD/CAE技術(shù)作為一項重要的技術(shù)手段，正越來越廣泛地在模具行業(yè)得以應(yīng)用。傳統(tǒng)的模具設(shè)計是經(jīng)過概念設(shè)計—分析—樣品生產(chǎn)—分析—設(shè)計—分析—生產(chǎn)——這樣繁雜的過程后才最終確定那些復(fù)雜的模具原形。隨著計算機軟件的發(fā)展，CAD/CAE技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。這種技術(shù)使得模具在企業(yè)進行生產(chǎn)之前就已經(jīng)通過了計算機應(yīng)用軟件進行了精確的結(jié)構(gòu)設(shè)計、結(jié)構(gòu)分析以及成形仿真過程從而可以預(yù)判性的發(fā)現(xiàn)模具中的錯誤。在該越野車后圍密封梁修邊沖孔中，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)用相應(yīng)的CAD軟件，先設(shè)計草圖，然后做出相應(yīng)的實物，接著進行零件裝配和總體裝配，仿真模具開模過程，檢查干22015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）涉情況，并進行真實渲染。整個過程也可以從上到下進行修改，每個過程的參數(shù)都可以改變，并可以設(shè)定參數(shù)間的關(guān)聯(lián)性。隨著科技的不斷進步，模具制造業(yè)正向數(shù)字化、多功能化、全面化的方向發(fā)展，產(chǎn)品的生產(chǎn)周期越來越短，新產(chǎn)品的上市速度越來越快因此在模具設(shè)計的過程中，利用先進的CAD/CAE技術(shù)進行模具設(shè)計，方便簡潔，而且最為重要的是保證了成型后制品的準(zhǔn)確性，減少了試模的次數(shù)，縮短了模具的設(shè)計及生產(chǎn)的周期。1.3

Pro/e在模具設(shè)計中的應(yīng)用計算機輔助設(shè)計軟件Pro/

E

是一個參數(shù)化的實體造型軟件,不但能生成真實的幾何形體,還可進行精確的模型分析,運動分析,干涉檢查等。Pro/E

的參數(shù)化特征造型技術(shù)大大減輕了設(shè)計人員的繪圖工作量,提高了產(chǎn)品設(shè)計的效率和質(zhì)量,利用Pro/

E相應(yīng)的開發(fā)工具及技術(shù)開發(fā)沖壓模具計算機輔助設(shè)計(CAD)

系統(tǒng),可實現(xiàn)零件設(shè)計、裝配設(shè)計、加工設(shè)計等同時進行,從而達到縮短模具的生產(chǎn)制造周期,提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。模具CAD/CAE/CAM系統(tǒng)的集成關(guān)鍵是建立單一的圖形數(shù)據(jù)庫、在CAD、CAE、CAM，各單元之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動傳遞與轉(zhuǎn)換，使CAM、CAE階段完全吸收CAD階段的三維圖形，減少中間建模的時間和誤差；借助計算機對模具性能、模具結(jié)構(gòu)、加工精度、金屬液體在模具中的流動情況及模具工作過程中的溫度分布情況等進行反復(fù)修改和優(yōu)化，將問題發(fā)現(xiàn)于正式生產(chǎn)前，大大縮短制模具時間，提高模具加工精度。Pro/ENGINEER軟件采用面向?qū)ο蟮慕y(tǒng)一數(shù)據(jù)庫和參數(shù)化造型技術(shù)，具備概念設(shè)計、基礎(chǔ)設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計的功能，為模具的集成制造提供了優(yōu)良的平臺。Pro/ENGINEER軟件為模具制造過程引進并行工程技術(shù)提供了可靠保證。并行工程是設(shè)計工程師在進行產(chǎn)品三維零件設(shè)計時就考慮模具的成型工藝、影響模具壽命的因素，并進行校對、檢查，預(yù)先發(fā)現(xiàn)設(shè)計過程的錯誤。在初步確立產(chǎn)品的三維模型后，設(shè)計、制造及輔助分析部門的多位工程師同時進行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、工程詳圖設(shè)計、模具性能輔助分析及數(shù)控機床加工指令的編程，而且每一個工程師對產(chǎn)品所做的修改可自動反映到其他工程師那里，大大縮短設(shè)計、數(shù)控編程的時間。在實際生產(chǎn)過程中，應(yīng)用Pro/ENGINEER軟件，將原來模具結(jié)構(gòu)設(shè)計→模具型腔、型芯二維設(shè)計→工藝準(zhǔn)備→模具型腔、型芯設(shè)計三維造型→數(shù)控加工指令編程→數(shù)控加工的串行工藝路線改為由不同的工程師同時進行設(shè)計、工藝準(zhǔn)備的并行路線，不但提高32015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）了模具的制造精度，而且能縮短設(shè)計、數(shù)控編程時間達40%以上。要實施并行工程關(guān)鍵要實現(xiàn)零件三維圖形數(shù)據(jù)共享，使每個工程師使用的圖形數(shù)據(jù)是絕對相同，并使每個工程師所做的修改自動反映到其他有關(guān)的工程師那里，保證數(shù)據(jù)的唯一性和可靠性。Pro/ENGINEER軟件具有的單一數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化實體特征造型技術(shù)為實現(xiàn)并行工程提供了可靠的技術(shù)保證。42015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第二章

工藝分析和模具結(jié)構(gòu)形式設(shè)計本章主要是通過對零件進行工藝結(jié)構(gòu)分析，根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸、精度、材料、表面粗糙度、沖壓特點等進行該零件加工的模具方案制定，并通過方案之間的比較，選擇出加工該零件的最佳方案。2.1

工藝分析沖壓件的工藝性是指沖壓件對沖壓工藝的適應(yīng)性。良好的沖壓工藝性應(yīng)該保證材料利用率高、生產(chǎn)率高、模具制造簡單且壽命長、工序數(shù)目少、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等。而沖壓件的幾何形狀、尺寸、精度要求、材料性能等是影響沖壓工藝性的主要因素。2.1.1

零件的形狀和尺寸精度要求

工件外形修邊沖孔工序前后的工件外形如下圖2-1和圖2-2：圖2.1

修邊沖孔前工件圖圖2.2

修邊沖孔后工件圖52015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）工件厚度為1mm，材料為DC04，其s130~210Mpa,b270Mpa工件的形狀較簡單、規(guī)則；內(nèi)外形轉(zhuǎn)角處的圓角較大，滿足沖壓件對圓角的要求；六個孔的孔間距較大，距零件邊緣距離較大，孔的尺寸也較大，即都滿足沖壓件工藝要求。

尺寸精度修邊精度±0.5mm，孔位精度±0.2mm。沖裁件的經(jīng)濟公差等級不高于IT11級，一般要求落料件公差等級最好低于IT10級，沖孔件最好低于IT9級。2.2

模具結(jié)構(gòu)形式設(shè)計2.2.1

零件加工分析根據(jù)東風(fēng)越野車公司生產(chǎn)加工實際情況，整個沖壓加工過程分為：拉延、修邊沖孔、沖孔剖切、沖孔側(cè)沖孔剖切。本課題主要研究的是修邊沖孔這道工序，這道工序有修邊和沖孔這兩道工序，可以采用級進?；驈?fù)合模。根據(jù)越野車公司實際生產(chǎn)情況，考慮生產(chǎn)需要，最終決定采用復(fù)合模。2.2.2

模具結(jié)構(gòu)形式設(shè)計

主要模具零件模具零件

工藝零件

工作零件：凸模、凸凹模、凹模的鑲拼塊卸料與壓料零部件：廢料刀、廢料滑板、壓料芯支持及夾持零件：上下模座、行程限制器輔助結(jié)構(gòu)零件

導(dǎo)向零件：導(dǎo)柱、導(dǎo)套，導(dǎo)板緊固及其他零件：螺釘、銷、彈簧62015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）廢料由廢料刀切碎后，從廢料滑板流出，根據(jù)現(xiàn)場配置廢料滑板。

工件定位和夾緊分析工件需要被限制6個自由度。由于本道工序之前已經(jīng)加工出相應(yīng)型面，因此，可以采用型面定位，通過已加工型面與凹凸模型面貼合自行找正定位，再利用壓料零件將工件完全定位。定位之后要進行夾緊才能使沖壓過程正常進行。沖壓設(shè)備給予夾緊力，夾緊力由上模座通過彈簧傳給夾緊裝置即壓料芯，壓料芯進而夾緊零件。

工件的加工分析在壓料芯夾緊工件后，由固定在上模座上的的工作零件（凹?；蛲鼓＃┩ㄟ^上模座傳來的力向下運動與下模座上的工作零件合作切掉工件的廢料。切下的廢料由廢料刀切碎后，從廢料滑板流出。

模具結(jié)構(gòu)導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向，復(fù)合模倒裝結(jié)構(gòu)，采用彈簧壓料裝置，修邊凹模鑲塊。72015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第三章

工藝計算3.1

沖壓力的計算3.1.1沖裁力的計算FFLtFF=1.3FLt模具。沖裁力理論計算如下式：00L-沖裁件的周長（mm）；t-材料厚度（mm）；-材料抗剪強度（MPa）。工件為1mm厚的DC04深沖用鋼板，取210Mpa，抗拉強度b270Mpa，t=1mm,而L=6106mm。由于實際加工時凸、凹模刃口有磨損，模具也有間隙的變化，材料力學(xué)性能也有變化且材料厚度有偏差偏差，所以在實際計算沖裁力還要增加30%，故選擇沖床的最小沖裁力（N）：0b由以上分析得沖床的最小沖裁力F=1.3F0Ltb=61061270N=1648620N≈1648KN3.1.2

卸料力、推件力的計算沖裁時，工件或廢料從凸模上卸下來的力叫卸料力，從凹模內(nèi)將工件或廢料順著沖裁的方向推出的力叫推件力。通常多以經(jīng)驗公式計算.由于設(shè)計本修邊沖孔模具采用廢料刀使廢料自動流向滑料槽和來自凸模沖出的廢82015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）料落在廢料滑槽里，所以卸料力FQ、頂件力FQ2為零。3.1.3

降低沖裁力的方法

加熱沖裁加熱時，材料的抵抗剪切能力下降，這種方法可以有效的降低沖裁力。但是，材料加熱后會產(chǎn)生氧化皮，生產(chǎn)條件差，該法只是用于厚板或表面質(zhì)量及尺寸精度不高的工件。對于本課題使用的DC04深沖鋼板不適用。

階梯沖裁多個凸模沖裁時，可以將凸模呈階梯形布置，這樣能避免多個凸模最大沖裁力同時出現(xiàn)，從而降低了最大沖裁力。階梯凸模沖裁力的計算，應(yīng)按相同高度的凸模最大沖裁力之和來確定。本課題的凸模布置可以考慮該方法。

斜刃沖裁用普遍平刃口模具沖裁的時候，其所有刃口平面同一時間接觸板料，所以在沖裁大型或厚板工件的時候，沖裁力一般很大。如果將凸?；蛘甙寄Ｈ锌谄矫孀龀膳c軸線傾斜一定的角度，沖裁的時候刃口就不會在同一時間切入，而是一步一步地沖切材料，這就如同減少了剪切的面積，因而能夠有效降低沖裁力。同時還能降低沖裁時的振動和噪聲。3.2

計算壓力中心3.2.1

確定壓力中心的目的沖裁模的壓力中心是指沖裁力合力的作用點。沖裁的時候，模具的壓力中心必須與沖床滑塊的中心線重合。如果不重合，滑塊就會承受偏心載荷，這樣會導(dǎo)致模具歪斜，92015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）間隙不均，從而造成沖床滑塊與導(dǎo)軌和模具的不正常磨損，降低沖床和模具的使用壽命。因此在設(shè)計模具的時候，一定要確定模具的壓力中心，并使其通過模柄的軸線，從而保證模具的壓力中心與沖床的滑塊中心重合。3.2.2

壓力中心的計算方法1）簡單幾何圖形的壓力中心簡單幾何圖形壓力中心很容易計算得到，它的位置就在幾何圖形的幾何中心，可以根據(jù)幾何知識計算得到壓力中心。2）復(fù)雜工件的壓力中心復(fù)雜工件的壓力中心計算麻煩一點，需要用用解析計算法，解析法的計算依據(jù)是合力對某個軸的力矩等于各分力對同一個軸的力矩的代數(shù)和，通過這個原理便可計算得壓力中心坐標(biāo)（x0,y0）。3）多凸模模具的壓力中心要確定多凸模模具的壓力中心，就要先將各凸模的壓力中心確定后，再根據(jù)解析法計算整個模具的壓力中心。不過現(xiàn)在模具CAD技術(shù)應(yīng)用比較廣泛，模具的壓力中心也可以通過CAD軟件分析求得。本課題零件外形較復(fù)雜，不是規(guī)則弧線，并且是復(fù)合沖壓，因此手動計算不能準(zhǔn)確地求得壓力中心，所以采用軟件命令求得。102015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第四章

沖壓設(shè)備選擇4.1沖壓設(shè)備類型的選擇沖裁工序是在沖壓設(shè)備上完成的。沖壓設(shè)備按驅(qū)動方式分為兩大類，一類是機械壓力機，如最常用的曲柄壓力機；另一類是液壓機，如四柱式萬能液壓機等。機械壓力機和液壓機，在使用性能方面有很大的差別，所以在設(shè)備選定完成以后，必須按沖壓設(shè)備的特點，進行沖壓模具的設(shè)計。圖4.1

力與行程的關(guān)系曲線機械壓力機和液壓機的對比如圖圖4.1和下表4.1所示。表4.1機械壓力機和液壓機的比較性能機械壓力機液壓機加工速度比液壓機快很慢行程長度不能夠太長（600mm～1000mm）做成1000mm以上比較容易行程長度的變化一般小型壓力機的行程做成不可調(diào)的，因為行程長度調(diào)節(jié)會使機構(gòu)復(fù)雜行程長度變化行程終端的位置能準(zhǔn)確確定不能準(zhǔn)確確定所產(chǎn)生的壓力與行程位置的關(guān)系離下死點愈遠(yuǎn)，所產(chǎn)生的壓力愈小公稱壓力與行程位置沒有關(guān)系112015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）加壓力的調(diào)節(jié)

很難做到

容易調(diào)節(jié)續(xù)表4.1性能機械壓力機液壓機保壓作用不能能錘擊作用有一定的錘擊作用沒有過載會產(chǎn)生，但大中型壓力機均有過載保護裝置不會產(chǎn)生維修的難易較易較為麻煩批量大小批量小批量根據(jù)上表記錄的以上兩種沖壓設(shè)備性能的分析，要實現(xiàn)本工件修邊沖孔工序的設(shè)計，選用機械壓力機更為合適。4.1.1常用機械壓力機的選擇對于中小型零件生產(chǎn)，主要采用開式機械壓力機；對于大中型零件的生產(chǎn)，主要采用閉式結(jié)構(gòu)的機械壓力機。如表4.2所述，機械壓力機的類型及特點。表4.2機械壓力機的工作原理和特點設(shè)備名稱工作原理特點摩擦壓力機利用摩擦盤與飛輪之間的相互接觸并傳遞動力，借助螺桿與螺母相對運動原理工作。結(jié)構(gòu)簡單，不致?lián)p壞機件。但飛輪的輪緣磨損大，生產(chǎn)率低。適用于中小型件的沖壓加工，對于校正、壓印和成形等沖壓工序尤為適宜。曲柄壓力機利用曲柄連桿機構(gòu)工作，電機通過皮帶輪以及齒輪帶動曲軸而傳動，經(jīng)連桿使滑塊進行直線往復(fù)運動。曲柄壓力生產(chǎn)率高，且適用于各類沖壓加工122015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）設(shè)備名稱高速沖床

工作原理機分為偏心和曲軸壓力機，二者區(qū)別主要在主軸，前者主軸是偏心軸，后者主軸是曲軸。曲軸壓力機有開式和閉式之分。偏心壓力機一般是開式壓力機。工作原理與曲柄壓力機相同，但其剛度、行程次數(shù)都比較高，一般帶有自動送料的裝置、安全檢測的裝置等輔助裝置。

特點生產(chǎn)率很高，適用于大批量生產(chǎn)，且模具一般采用多工位級進模。根據(jù)零件工藝要求和生產(chǎn)批量，故選用閉式結(jié)構(gòu)的曲柄壓力機。4.2沖壓設(shè)備規(guī)格的選擇4.2.1曲柄壓力機技術(shù)參數(shù)壓力機的公稱壓力：滑塊下滑到距下極點某一特定的距離Sp（公稱壓力行程）或曲柄旋轉(zhuǎn)到距下極點某一特定角度α?xí)r，所產(chǎn)生的沖擊力稱為壓力機的公稱壓力。壓力機的閉合高度：指滑塊在下止點時，滑塊底面到工作臺上平面（即墊板下平面）之間的距離。壓力機的裝模高度：指壓力機的閉合高度減去墊板厚度的差值。4.2.2曲柄壓力機規(guī)格的確定沖壓設(shè)備規(guī)格的確定，主要取決于工藝參數(shù)及模具結(jié)構(gòu)尺寸。對于曲柄壓力機來說，必須滿足以下要求：132015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）1.壓力機的標(biāo)稱壓力必須大于沖壓的工藝力。2.壓力機的裝模高度必須符合模具閉合高度的要求。3.壓力機的行程要滿足工件成形的要求。4.壓力機的臺面尺寸必須大于模具下模座的外形尺寸，并要留有固定模具的位置。一般每邊應(yīng)大出50～70mm以上。壓力機臺面上的漏料孔尺寸必須大于大件（或廢料）的尺寸。4.2.3選擇曲柄壓力機型號本課題研究的東風(fēng)越野車公司生產(chǎn)的后圍密封梁的修邊沖孔模具設(shè)計尺寸大小為1700X900X800。根據(jù)以上內(nèi)容的曲柄壓力機技術(shù)參數(shù)和選擇設(shè)備要求來分析，再由第三章所得沖壓力F=1648kN及分析沖壓力和壓力機的關(guān)系,即F≤80﹪F1，得F1≥2060kN所以選用設(shè)備型號為閉式單點曲柄壓力機JD31-630。JD31-630,其技術(shù)參數(shù)為:公稱壓力6300KN；公稱力行程13mm；壓力行程400mm；滑塊行程次數(shù)12次/分；最大裝模高度800mm；裝模高度調(diào)節(jié)量250mm；。142015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第五章

模具結(jié)構(gòu)設(shè)計前面第二章已經(jīng)對模具結(jié)構(gòu)進行了初步設(shè)計，分析了工件的定位，夾緊以及加工過程，最終擬定了如下方案：導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向，復(fù)合模倒裝結(jié)構(gòu)，采用彈簧壓料裝置，修邊凹模鑲塊。本章主要討論模具的具體方案。圖5.1

模具的主視圖圖5.2

模具左視圖152015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）圖5.3

裝配明細(xì)表5.1

結(jié)構(gòu)設(shè)計可行性分析采用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向，導(dǎo)向零件是用來保證上模相對于下模的正確運動。對生產(chǎn)批量較大、零件公差要求較高、壽命要求較長的模具，一般都采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向裝置。為162015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，一般采用四導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。從精度上，四導(dǎo)柱模架，導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝在四角，沖壓時模架受力比較平衡，穩(wěn)定性及導(dǎo)向精度較高。在設(shè)計倒裝式復(fù)合沖壓模時，在上模內(nèi)設(shè)彈性裝置，如預(yù)壓縮圓柱彈簧，給材料施加足夠的彈壓力，使制件的平行度好些。從效率上，此結(jié)構(gòu)使用倒裝彈性壓料方式進行沖壓，使用廢料刀切斷廢料，效率高，結(jié)構(gòu)簡單。5.2模具閉合高度分析5.2.1閉合高度概述H+10H+10-5H-H+10-H-5其中，H-H和-H分別為模具安裝在沖床墊板上時，沖床的最大和最小裝在確定模具閉合高度前應(yīng)了解沖床的閉合高度。沖床的閉合高度是指滑塊在下止點時，滑塊底平面到工作臺（不包括沖床墊板厚度）的距離。沖床的調(diào)節(jié)螺桿可以上、下調(diào)節(jié)，當(dāng)滑塊在下止點位置，調(diào)節(jié)螺桿向上調(diào)節(jié)，將滑塊調(diào)整到最上位置時，滑塊底面到工作臺的距離，稱為沖床的最大閉合高度Hmax。當(dāng)滑塊在下止點位置，調(diào)節(jié)螺桿向下調(diào)節(jié)，將滑塊調(diào)整到最下位置時，滑塊底面到工作臺的距離，稱為沖床的最小閉合高度Hmin。為使模具正常工作，模具閉合高度必須與沖床的閉合高度相適應(yīng)，應(yīng)介于沖床最大和最小閉合高度之間,由下式確定。minH0Hmax如果模具閉合高度小于沖床的最小的閉合高度時，可以采用墊板，其厚度為H,則有下式（5.2）。minH0HmaxHmax模高度。172015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）5.2.2估算模具閉合高度已經(jīng)選擇沖壓設(shè)備型號為

JD31-630，沖床的最大閉合高度805mm，沖床的最小閉H+10mm=605mmH+10mm=605mmH-5mm=800mm0最大由設(shè)計圖紙測得模具閉合高度H0=800,即所選的壓力機符合要求。182015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第六章

模具主要零部件設(shè)計6.1

凸模、凸凹模和凹模鑲塊設(shè)計6.1.1計算沖裁間隙沖裁間隙是沖裁模凸、凹模刃口之間的間隙，其雙面間隙用Z表示，單面間隙為Z/2。

間隙對沖裁的影響1）間隙對沖裁尺寸精度的影響間隙過大時，使落料件尺寸小于凹模尺寸，使沖孔尺寸（孔徑）大于凸模尺寸。間隙過小時，使落料件尺寸大于凹模尺寸，使沖孔尺寸（孔徑）小于凸模尺寸。2）間隙對模具壽命的影響間隙越小，摩擦越大，過小的間隙對模具壽命及其不利。較大的間隙可使摩擦減小，從而提高模具壽命。3）間隙對沖裁工藝力的影響間隙增大，沖裁力減小，但影響不是很大。間隙過大，毛刺增加，使卸料力和推件力增大。

間隙值的確定合理的間隙值，能同時滿足沖裁件的斷面質(zhì)量最佳、尺寸精度高、沖裁力最小、模具壽命最長等各方面的要求。生產(chǎn)中通常是選擇一個適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙，如果間隙在這個范圍內(nèi)，就可以沖出比較好的零件。這個范圍的最小值我們稱為最小合理間隙，這個范圍的最大值我們稱為最大合理間隙?？紤]到模具在使用過程中會有磨損產(chǎn)生，使間隙增大，所以在設(shè)計與制造新模具時，應(yīng)采用最小合理間隙值。確定合理間隙值有兩種方法：理論確定法和經(jīng)驗確定法。191）理論確定法

2015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）如圖6.1所示，凸、凹模工作時工件的變形及間隙變化。求間隙值Z如下：Z為雙面間隙值，t為板料厚度，

圖6.1Z=2(t-h0)tanβ=2t(1-ho/t)tanβ

（6.1）β為剪裂紋與垂線間的夾角。h0/t為產(chǎn)生裂紋時凸模壓入材料的相對深度，理論確定法根據(jù)材料的材質(zhì)、板料厚度等因素確定間隙的數(shù)值，反映了這些因素對間隙的影響。但該方法在實際生產(chǎn)應(yīng)用很不方便，所以生產(chǎn)中廣泛使用表格和經(jīng)驗數(shù)字來確定間隙值。2）經(jīng)驗確定法本課題主要用此方法確定修邊沖孔工序的沖裁間隙值。Z=mt（6.2）m為系數(shù),與材料性能及厚度有關(guān)。查表得m=0.20,所以Z=0.20t=0.20X1mm=0.2mm。即，該修邊沖孔工序沖裁間隙值Z=0.2mm。202015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）6.1.2凸模、凹模、凸凹摸刃口尺寸計算

尺寸計算原則（1）落料件尺寸取決于凹模的尺寸，沖孔件尺寸取決于凸模的尺寸。（2）模具沖裁時凸、凹模會有磨損，所以在設(shè)計凸、凹模刃口的尺寸時，對基準(zhǔn)件刃口在磨損后其刃口尺寸會增大的，其刃口的尺寸應(yīng)該取工件尺寸公差范圍內(nèi)比較小的值。對基準(zhǔn)件刃口在磨損后其尺寸會減小的，其刃口的尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)比較大的數(shù)值。（3）在確定模具的刃口制造公差時，既要保證工件的精度要求，還要保證有合理的間隙數(shù)值。一般情況下，模具制造精度要比工件精度高3～4級。本課題研究的修邊沖孔工序的工作零件是凸模、凸凹模、凹模。凹模安裝在上模座上，凸模和凸凹模安裝在下模座。綜上分析得：沖裁大邊緣時，尺寸取決于凹模尺寸；沖六個孔時，孔的尺寸取決于凸凹模上的凹模尺寸。

尺寸計算方法由于模具加工和測量方法不同，所以凸、凹模刃口部分尺寸的計算公式以及制造公差的標(biāo)注也會不同，一般可分為兩類：凸模與凹模配合加工和凸模與凹模分開加工。本修邊沖孔模要加工的工件輪廓復(fù)雜，而且料厚只有1mm,所以為了保證凸、凹之間一定的間隙值，必須采用配合加工。因凹模磨損后尺寸會增大，所以以凹模為基準(zhǔn)件，凸模配合凹模進行加工，單邊間隙保證0.1mm。凸模與凹模配合加工即先加工好其中的一件（凸模或凹模）作為基準(zhǔn)件，然后以此基準(zhǔn)件為標(biāo)準(zhǔn)來加工另一件，使它們之間保持一定的間隙。這種方法的特點是：模具間隙在配制中保證，因此不需要校核凸凹ZmaxZmin；尺寸標(biāo)注簡單，只需在基準(zhǔn)件上標(biāo)注尺寸和公差，配制件僅標(biāo)注基本尺寸并注明配做所留間隙值。216.1.3

2015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計

凸模結(jié)構(gòu)形式1）凸模的結(jié)構(gòu)形式及其固定方法(1)圓形凸模：階梯式、快換式；臺肩固定、螺釘壓緊。圖6.2

圓形凸模結(jié)構(gòu)形式(2)非圓形凸模：階梯式、直通式；臺肩固定、鉚接、粘結(jié)劑澆注法固定圖6.3

非圓形凸模結(jié)構(gòu)形式凸模長度設(shè)計對采用彈性卸料板的沖裁模，其凸模長度應(yīng)根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)確定。除了在特別細(xì)長的凸模具，或板料厚度較大的情況下，應(yīng)進行壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的校核，檢查危險斷面尺寸和自由長度是否滿足強度要求。在一般情況下凸模的強度是足夠的所以不用進行校核。綜合分析本修邊沖孔模零件形狀和尺寸，凸模和沖頭采用圖6.2圖（a）所示結(jié)構(gòu)，沖頭厚度H沖頭為90mm，材料T10A，HRC50-55，刃口厚度20mm。凸模厚度H凸為110mm,材料7CrSiMnMoV，HRC602,刃口厚度20mm。222015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）因為料較薄只有1mm且凸模不是要很薄，所以不需要進行強度校核。

凸模長度計算式中，h1為固定板厚度；

L≈h1+h2+h3+a

（6.3）h2壓料板和凸模接觸部分的高度；h3為工件厚度；a為附加長度，a可取10～20mm。根據(jù)式（6.3）結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)經(jīng)驗可算得凸模和各個沖頭的的長度。6.1.4

凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計

凹模結(jié)構(gòu)形式常見的幾種凹模刃口形式如圖6.3所示：圖

6.4

凹模結(jié)構(gòu)形式圖6.4中a為錐形刃口凹模，沖裁件或廢料容易通過，凹模磨損后的修磨量較小。但刃口強度較低，刃口尺寸在修磨后略有增大。適用于形狀簡單，精度要求不高的，材料較薄工件的沖裁。圖6.4b、c為柱形刃口或錐形凹模。刃口強度較高，修磨后刃口尺寸不變。但孔口容易積存工件或廢料，推件力大且磨損大。適用于形狀復(fù)雜或精度要求較高工件的沖裁。23在6.4

2015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）b、c中，當(dāng)t<0.5mm時，h=3~5mm；t=0.5~5mm時，h=5~10mm；t=5~10mm時，h=10~15mm。本課題凹模裝在上模座，和裝在下模座上的凹凸模的凸模作用切去工件多余邊緣，因為尺寸較大，綜合考慮，采用凹模鑲塊，磨損后可更換個別磨損的鑲塊，避免了整體凹模結(jié)構(gòu)磨損后要更換整體凹模帶來的浪費。如下圖6.5，根據(jù)經(jīng)驗值，由12個鑲塊組成凹模結(jié)構(gòu)。圖6.5

凹模鑲塊結(jié)構(gòu)凹模外形尺寸計算凹模外形尺寸常用下列經(jīng)驗公式確定。凹模厚度確定公式：

H=Kb

（6.4）凹模壁厚（指凹模刃口與邊緣的距離）的確定C=(1.5~2)H式中b—凹?？椎淖畲髮挾龋╩m）；K—因數(shù)，查模具設(shè)計手冊；H—凹模厚度(mm)；C—凹模壁厚(mm)。

（6.5）242015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）本修邊沖孔模選擇圖6.4b圖所示刃口形式，為保證凹模有一定的強度，我們采用凹模鑲塊結(jié)構(gòu)，這樣可以根據(jù)以上經(jīng)驗公式計算出相應(yīng)的參數(shù)，然后再結(jié)合實際做一下調(diào)整。在設(shè)計中，凹模材料7CrSiMnMoV，HRC58-62。按上式計算調(diào)整得到的凹模外形尺寸，可以保證凹模有足夠的強度和剛度，可不再進行強度校核。

凹模固定方式凹模連接在上模座上，如下圖6.6所示，用內(nèi)六角螺釘和定位銷將凹模鑲塊和上模座實現(xiàn)定位及固定起來。鑲塊磨損后可拆卸更換。圖凸、凹模最終確定結(jié)構(gòu)該修邊沖孔模工作面積很大，輪廓外形也很不規(guī)則，如果做成整體凸、凹模，工作零件局部容易損壞，因此給鍛造、機械加工或熱處理帶來很大的困難，并且當(dāng)局部磨損后就要更換整個凸、凹模，這樣會造成巨大成本損失。所以我采用鑲塊結(jié)構(gòu)，即把凸、凹模按一定形狀分割成若干塊配加工，然后再把它們組合拼裝在一起聯(lián)合工作。設(shè)計鑲拼結(jié)構(gòu)時應(yīng)當(dāng)注意：在設(shè)計鑲拼凸、凹模結(jié)構(gòu)時，要注意所分鑲塊的形狀要便于機械加工和熱處理，容易維修、更換和調(diào)整，還有要考慮方便鑲塊組合拼裝時的定位和固定，避免相對移動等問題；在分塊時分割線要與刃口垂直，不要在轉(zhuǎn)角處分割，分割線至少距離棱角處3-4mm，凸、凹模分割線必須錯開。所以最終將凹模分割為十二個鑲塊拼接結(jié)構(gòu)如上圖6.5所示，凸模分割為兩個鑲塊拼接結(jié)構(gòu)如圖6.7所示：252015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）圖6.7

凸模鑲塊結(jié)構(gòu)工作零件凸，凹模結(jié)構(gòu)形式確定后，就要考慮它們安裝固定方式，如上圖圖6.6，凹模和凸凹模鑲塊組合連接在上下模座上，用內(nèi)六角螺釘和定位銷將鑲塊定位及固定在模座上。6.2

彈簧的選擇6.2.1

彈簧選擇原則彈簧是模具中廣泛應(yīng)用的彈性零件，可用于卸料頂出等工作。模具設(shè)計時，彈簧一般按照標(biāo)準(zhǔn)選用。

選擇彈簧的要求1）壓力要足夠。即

F預(yù)

F卸

/n

（6.6）式中

F預(yù)F卸

——彈簧的預(yù)壓力（N）；——卸料力或頂出力（N）；n——彈簧的根數(shù)。2）壓縮量要足夠。即S1

S

總

S預(yù)

S工作

S修磨

（6.7）式中

SS1——彈簧允許的最大壓縮量（mm）；S總26S預(yù)S工作S修磨

2015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）——彈簧的壓縮量(mm)；——卸料板、頂出器的工作行程(mm)；——模具的修磨量或調(diào)整量(mm),一般取4-6mm。3)要符合模具結(jié)構(gòu)空間的要求。因模具閉合高度的大小，限定了所選彈簧在預(yù)壓狀態(tài)下的長度；上下模座的尺寸限定了卸料板的面積，也就限定了允許彈簧占用的面積，所以選取彈簧的根數(shù)、直徑和長度，必須符合模具結(jié)構(gòu)空間的要求。

選擇彈簧的步驟F/F/n卸2）根據(jù)預(yù)壓力S預(yù)（F卸/n）和模具結(jié)構(gòu)尺寸，又書[5]標(biāo)準(zhǔn)中初選出若干個序號的彈簧，這些彈簧均需滿足最大工作負(fù)荷F1大于F預(yù)的條件。3）根據(jù)所選彈簧的規(guī)格，分別計算出各彈簧的S1=自由高度H0-受負(fù)荷F1時的高度H1。并根據(jù)負(fù)荷——行程曲線，分別查出各彈簧F預(yù)時S預(yù)以及計算S總S預(yù)S工作S修磨。對于滿足S1S總要求的彈簧，為可進行選擇的彈簧。4）檢查彈簧的裝配長度（即彈簧壓縮后的長度=彈簧的自由長度H0-預(yù)壓縮量S預(yù)）、根數(shù)、直徑是否符合模具結(jié)構(gòu)空間尺寸，如符合要求，則為最后選定的彈簧規(guī)格。6.2.2壓料彈簧的選擇1）已計算知F

卸=64.3

kN，初步確定彈簧根數(shù)n=32，計算每根彈簧力：F卸/n=2009.375N則S則SSSSS=16mm3）其S1=20mm，S預(yù)=7mm，S工作=5mm，S修磨=4mm工作修磨27

>

F

卸/n；2015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）綜上計算并考慮裝配空間，發(fā)現(xiàn)所選的預(yù)壓縮彈簧是合適的，即符合要求。壓料彈簧共32個，型號：SSWM50-70。6.3螺釘?shù)倪x擇本套修邊沖孔模沒有卸料和推料螺釘，要選擇的螺釘主要是緊固螺釘。工作零件凸，凹模結(jié)構(gòu)形式確定后，就要考慮它們安裝固定方式，如上圖圖6.6，凹模和凸凹模鑲塊組合連接在上下模座上，用內(nèi)六角螺釘和定位銷將鑲塊定位及固定在模座上。沖頭緊固螺釘選擇GB70M10x60,總共需要23個；廢料刀和凹模的緊固采用GB70的M12x40的內(nèi)六角螺釘，需要48個；凸模緊固采用GB70的M16x50內(nèi)六角螺釘。6.4導(dǎo)向零件的選擇導(dǎo)向零件是用來保證上模相對于下模的正確運動。對生產(chǎn)批量較大、零件公差要求較高、壽命要求較長的模具，一般都采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向裝置。導(dǎo)柱、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式有滑動和滾動兩種形式。本套修邊沖孔模選用滑動導(dǎo)柱、導(dǎo)套可以滿足要求，且有標(biāo)準(zhǔn)件可以直接選用，其選購方便，容易裝配。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用間隙配合。如下圖6.8所示，滑動圓柱導(dǎo)向裝置選用二級精度（H7/h6-IT7～8級）圖6.8

導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)圖282015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）上、下摸的導(dǎo)向，在凸模與凹模開始工作前，或壓料板接觸到制件前就應(yīng)充分合上，以確保導(dǎo)向在沖壓開始工作時以發(fā)揮正常作用。按標(biāo)準(zhǔn)選用時，L應(yīng)保證上模座在最低位置時（閉合狀態(tài)），導(dǎo)柱上端面與上模座頂面距離不小于10~15mm，而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離不小于5mm。導(dǎo)柱的下部與下模具座導(dǎo)柱孔及導(dǎo)套的外徑與上模座導(dǎo)套孔都采用過盈配合。導(dǎo)柱、導(dǎo)套的選擇如下：滑動導(dǎo)向?qū)еxGB/T2861.1-2008的規(guī)格為MGPZ60-250；滑動導(dǎo)向?qū)走x用GB/T2861.3-2008的規(guī)格為PCGB60-80-90-F；導(dǎo)柱、導(dǎo)套材料為20#，硬度為HRC58-62；6.5

支撐零件選擇6.5.1

模架根據(jù)經(jīng)驗本修邊沖孔模采用導(dǎo)柱式模架，由上模座、下模座、導(dǎo)柱及導(dǎo)套組成。導(dǎo)柱式模架有四種形式：對角導(dǎo)柱模架，后側(cè)導(dǎo)柱模架，中間導(dǎo)柱模架和四導(dǎo)柱模架。由于此設(shè)計模具尺寸較大及精度較高，故選用四導(dǎo)柱模架。四導(dǎo)柱模架結(jié)構(gòu)形式如下圖6.9所示，導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝在四角，沖壓時模架受力比較平衡，穩(wěn)定性及導(dǎo)向精度較高。圖6.9

四導(dǎo)柱模架6.5.2上、下模座選擇按標(biāo)準(zhǔn)選取模座時應(yīng)根據(jù)凹模（凸模）、卸料和定位裝置的平面布置來選擇模座的292015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）尺寸。一般應(yīng)取模座的最大寬度尺寸L大于凹模尺寸40-70mm。模座厚度為凹模厚度的1-1.5倍。下模座的外形尺寸每邊應(yīng)超出沖床臺面孔40-50mm。在選用和設(shè)計時應(yīng)注意事項:（1）盡量選用標(biāo)準(zhǔn)模架；（2）與所選壓力機的工作臺和滑塊的有關(guān)尺寸相適應(yīng)；（3）模座材料要合理。由于該制件大，且比較特別，所以采用非標(biāo)準(zhǔn)尺寸。設(shè)計上、下模座尺寸如下：滑動導(dǎo)向上模座1700900305滑動導(dǎo)向下模座17009004106.6廢料切刀本套修邊沖孔模沖頭沖下的廢料靠自重由廢料滑板流出。由于工件尺寸較大，修邊廢料采用廢料刀切碎后再由廢料滑板流出。在模具的四周安裝四個廢料刀將修邊的廢料切成四個小廢料，便于流出。選用方廢料切刀，如下圖6.10所示：圖6.10

廢料刀結(jié)構(gòu)圖由于工件外形比較復(fù)雜，不能直接選用標(biāo)準(zhǔn)件廢料刀，本模具采用的廢料刀在標(biāo)準(zhǔn)件GB/T7651.2—2008的基礎(chǔ)上考慮模具工作零件的一些特性設(shè)計。材料使用T10A，熱處理HRC50-55.306.7

壓料板

2015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）壓料板的結(jié)構(gòu)設(shè)計如下圖6.11,壓料板連接在上模座上，向下行程時先壓著工件表面，上模座繼續(xù)下行，進行沖裁。壓料板使沖裁正常進行且能保證工件的平整度。圖6.11

壓料板結(jié)構(gòu)圖如下圖6.12所示，行程限位螺釘限制壓料板的行程，嚴(yán)格按照上模座的變化而上下運動，提高安全度和可靠性。圖6.12

壓料板裝配關(guān)系圖彈簧定位銷保證壓料板相對上模座精確定位及使模具工作正常進行。防磨板起到壓料板導(dǎo)向作用且減少與上模座相對運動中的摩擦。彈簧保證壓料板先將工件壓緊后，上模座下行時，壓料板可以靜止不下移。滑板安裝在壓料板周圍，使壓料板相對上模座小阻力平穩(wěn)移動。312015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第七章

模具工程圖紙及三維建模7.1繪制二維工程圖7.1.1

模具要求（1）模具要有恰當(dāng)?shù)拈]合高度，應(yīng)滿足用戶沖床要求，為使模具正常工作，閉合高度必須與沖床的閉合高度相適應(yīng)，應(yīng)介于沖床的最大與最小閉合高度之間。（2）凸、凹模是模具上的關(guān)鍵零件，不但精密而且復(fù)雜，它應(yīng)有足夠的強度和硬度，不能在沖壓過程中斷裂或破壞。對其材料及熱處理應(yīng)有適當(dāng)要求，防止硬度太高而脆裂。（3）導(dǎo)向零件的作用是保證凸凹模在沖壓工作時有精確的配合間隙。因此，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的間隙應(yīng)小于沖裁間隙。導(dǎo)柱設(shè)在下模座，應(yīng)安排在遠(yuǎn)離模塊和壓料板的部位，保證在沖程下死點時導(dǎo)柱的上端面在上模板頂面以下最少5至10毫米。導(dǎo)柱應(yīng)安排在遠(yuǎn)離模塊和壓料板的部位，使操作者的手臂不用越過導(dǎo)柱送取料。（4）定位零件定位塊是確定坯料安裝位置的零件，設(shè)計時應(yīng)考慮操作方便，不應(yīng)有過定位。（5）支承及夾持零件它包括上下模板、模柄、沖頭固定板、背托板等；上下模板是沖模的基礎(chǔ)零件；模柄直徑必須配合沖床安裝孔，模柄均以上兩支螺栓直接鎖緊在上模上方;其他各種零件都分別安裝固定在上面。模板的平面尺寸，尤其是前后方向應(yīng)與制件相適應(yīng)，過大或過小均不利于操作。（6）螺釘、銷釘、彈簧等零件采用標(biāo)準(zhǔn)件，選用時在保證緊固和彈性頂出功能同時，應(yīng)避免緊固件暴露在外表面操作位置上，防止碰傷人手和妨礙操作。7.1.2

技術(shù)要求（1）修邊精度±0.5mm，孔位精度±0.2mm。（2）上下模座、凸凹模塊、固定板的兩平面的平行度應(yīng)符合公差要求。322015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）（3）上、下模座和壓料芯材料HT300，其上未注圓角R5，裝配前去除工作零件的工作部分外所有棱邊。（4）凸凹材料均為7CrSiMnMoV，圖中未注明倒角C5，未注明圓角R5，未注公差尺寸的極限偏差按GB1804—79規(guī)定的IT14級，孔尺寸偏差為H14，軸尺寸偏差為h14，長度尺寸偏差為JS14。（5）粗糙度要求：刃口、滑動面Ra0.8，剛結(jié)合面Ra1.6，與零件不附著的加工面Ra6.3，不需要機械加工的按鑄件表面要求，凸模、凹模、頂出器等模具零件的型面按數(shù)模要求進行加工。（6）對鑄造和鍛造零件加工前應(yīng)分別進行時效處理和退火處理，凸凹模修整前要熱處理達到硬度要求。（7）型面按數(shù)模加工，數(shù)模表示零件的外表面(下模型面），上模型面與之配間隙其間隙為一個料厚1.5mm；7.1.3

圖紙繪制模具總圖（包括零件工作圖）的繪制需要嚴(yán)格按照制圖標(biāo)準(zhǔn)（GB/T4457～GB/T4460和GB/T131～1993）。根據(jù)前面所計算的模具零件尺寸用AutoCAD軟件繪制出模具總裝配圖，包括主視剖視圖，上、下面平面圖。同時繪制出模具的非標(biāo)準(zhǔn)零件圖，如上、下模座，凸凹模、凸模、凹模，壓料板，廢料刀等模具主要零件圖，其它標(biāo)準(zhǔn)件按標(biāo)準(zhǔn)選取。7.2三維實體建模根據(jù)所設(shè)定零件的尺寸及繪制出的二維圖用CREO1.0三維軟件進行三維建模。即，要對各零件進行三維建模，然后分析零件的裝配位置，再把每個零件裝配在一起，裝配好后，驗證裝配的正確情況，發(fā)現(xiàn)問題且及時改進問題。7.2.1

三維實體建模的意義三維實體模型可以直觀地展現(xiàn)產(chǎn)品在三維空間中的真實形狀，可以說是設(shè)計過程中332015屆湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）設(shè)計者思想的直觀反映。而在傳統(tǒng)的手工設(shè)計或基于二維的設(shè)計中，我們只能得到產(chǎn)品或零部件的投影圖，沒有產(chǎn)品的三維模型，因此無法預(yù)知產(chǎn)品設(shè)計中的潛在錯誤和不合理的結(jié)構(gòu)，當(dāng)然也無法分析產(chǎn)品的裝配性能、結(jié)構(gòu)性能和動力學(xué)性能等，致使設(shè)計質(zhì)量和設(shè)計周期無法得到有效保障。在三維數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計中，應(yīng)用三