異形件落料沖孔彎曲模具設(shè)計—汽車扶手箱為例摘要本次模具設(shè)計的課題是“基于UG的汽車扶手箱沖壓模具設(shè)計”。汽車扶手箱作為板料成形件，我們對該零件進(jìn)行工藝分析進(jìn)行比較，確定了拉深落料沖孔復(fù)合模具的工藝方案，并且通過UG軟件一次可成型性分析命令確定了零件展開尺寸。包含落料、沖孔和拉深三個主要的冷沖壓工序，冷沖壓是從材料到成品工件不可缺少的工序。本文主要介紹了異形件落料沖孔彎曲模具的設(shè)計過程，按照沖壓設(shè)計的常規(guī)流程，因此本次設(shè)計首先進(jìn)行異形件進(jìn)行工藝分析，分析材料選擇的合理性，加工精度的敲定，所加工的沖壓件結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，基于對工件的分析為沖壓設(shè)計方案打下基礎(chǔ)，同時對幾種方案進(jìn)行對比，結(jié)合工件本身的特點(diǎn)來選擇一種方案生產(chǎn)，接著進(jìn)行工藝計算，通過對沖壓設(shè)計過程的一些沖裁力和工件利用率以及核心部件確定零部件的尺寸計算，最后根據(jù)計算結(jié)果，進(jìn)行裝備圖的繪制和零部件的繪制。關(guān)鍵字：冷沖壓；級進(jìn)模；模具設(shè)計前言冷沖壓是世界上目前來說比較先進(jìn)的金屬加工技術(shù)，它主要是利用金屬的塑性性能，通過模具在機(jī)床上進(jìn)行加工得到形狀和性能以及尺寸符合要求的工件。用沖壓還有切削加工來比較，它有生產(chǎn)的速度較快還有需要的投入低的有優(yōu)點(diǎn)，不僅板料的浪費(fèi)少還能得到產(chǎn)品外形還有它的尺寸精度較為合理以及操作起來很簡單、而且容易實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代社會機(jī)械化和智能化等的一系列優(yōu)點(diǎn)，尤其是對于那些大批量生產(chǎn)來說特別適用。它的應(yīng)用范圍很廣泛。因此，現(xiàn)在的電腦還有汽車以及電器，再遠(yuǎn)點(diǎn)的儀器儀表和拖拉機(jī)等得各種生活實(shí)用的輕工產(chǎn)品中，都有不少用到了冷沖壓這個行業(yè)。在軍事方面，不僅是各種小型的武器，還有比較大型的武器都用到了沖壓。在航空航天方面也是一樣的。畢業(yè)設(shè)計的目的有兩個：1、為了檢驗(yàn)學(xué)生查閱各種資料手冊的能力；2、為了是學(xué)生在做設(shè)計時能熟悉各種設(shè)計軟件的使用。本說明書的內(nèi)容主要是關(guān)于異形件落料沖孔彎曲模具的設(shè)計，在設(shè)計的過程中為了能夠標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和合理性，通過查閱許多圖書文獻(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)書，才編寫出這篇說明書。在其中附有必要的插圖和表格數(shù)據(jù)說明。本書在編寫的過程中得到了老師和工廠技術(shù)師傅的悉心指導(dǎo)以及同學(xué)的幫助，對他們表示深深的感謝。因?yàn)槲沂菓?yīng)屆畢業(yè)生，所以經(jīng)驗(yàn)有限，能力不足，必然有錯誤地方，我希望各位老師和讀者原諒。目錄TOC\o"1-3"\h\u32455前言 III86331緒論 1327081.1本次沖壓課題研究的目的和意義 1150871.2沖壓技術(shù)的進(jìn)步 2193881.3模具的發(fā)展以及現(xiàn)狀 3194161.4模具要懂得開拓市場 319692工藝分析和沖壓工藝方案的確定 5257442.1工件的工藝分析 535552.2工藝方案的確定 6160092.3工件展開尺寸 685532.4排樣方式的選擇 7271982.4.1排樣及搭邊值的計算 729572.4.2步距的計算 89392.4.3條料寬度的確定 9227582.4.4材料利用率的計算 9274893工藝計算 11237033.1沖裁力的計算 11126613.2計算沖裁件的其他沖壓力 1146223.2.1拉深力的計算 1121963.2.2卸料力推件力的計算 12312943.2.3總沖裁力計算 1328163.2.4壓力機(jī)初選 13141233.3凸、凹模刃口的設(shè)計 13103153.3.1凸、凹模設(shè)計的原則 133093.3.2凸、凹模間隙的確定 1425653.3.3凸、凹模刃口尺寸計算 15111623.3.4拉深工作尺寸計算 16283453.4凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計 16230293.4.1沖孔凸模的結(jié)構(gòu) 16138013.4.2凹模的設(shè)計 19222153.5定位裝置的設(shè)計 21151893.6模架的選擇 22276383.7其余零件 23233853.7.1模柄 23192753.7.2墊板的設(shè)計 24151943.7.4固定板的設(shè)計 25319803.7.5導(dǎo)柱和導(dǎo)套 26201373.7.6卸料和壓料裝置的設(shè)計 26294493.8沖壓設(shè)備的選擇 28251683.9壓力中心計算 2911453.10裝配圖的繪制 30297214對于沖壓設(shè)備的研究以及確定 3265314.1閉合高度校核 32171234.2工作臺面尺寸的校核 32237754.3滑塊行程的校核 3225542結(jié)束語 3429327參考文獻(xiàn) 361緒論1.1本次沖壓課題研究的目的和意義模具能夠說是工業(yè)生產(chǎn)和日用品的生產(chǎn)加速劑。比如給日常生活中的用品，我們用的各種電器，生活出行使用的交通工具，以及不經(jīng)常見到但擁有無可取代的作用的大型機(jī)械設(shè)備都有模具生產(chǎn)的影子。模具在我們的日常生活和生產(chǎn)中有很重要的作用，隨著我國工業(yè)實(shí)力的增強(qiáng)，國家經(jīng)濟(jì)的騰飛，人們需求的增長，促進(jìn)模具行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展，可以說模具在工業(yè)發(fā)展和人民的生活中都有舉足輕重作用。模具行業(yè)是工業(yè)中的基礎(chǔ)行業(yè)比如航天航空，輕工業(yè)，以及輕工業(yè)的進(jìn)步上都有著突出的貢獻(xiàn)。模具甚至早已成為國家經(jīng)濟(jì)行業(yè)中一個獨(dú)立的行業(yè)。如果想讓模具行業(yè)有著更好的發(fā)展和進(jìn)步，第一種是需要在一定時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)更多工件的生產(chǎn)?？梢酝ㄟ^提升模具的加工速度，也可以通過能在統(tǒng)一時間內(nèi)生產(chǎn)更多的給工件，這種為批量化生產(chǎn)，模具已經(jīng)從手工生產(chǎn)階段成功實(shí)現(xiàn)了批量化生產(chǎn)?？蓪?shí)現(xiàn)批量化，需要現(xiàn)在的模具發(fā)展向全能型的符合模具發(fā)展。第二種是能在批量化生產(chǎn)單一工件向復(fù)合工件的發(fā)展，讓模具不僅能生產(chǎn)沖壓成型的工件，還能使用在各種的風(fēng)格中的零件組裝中?？梢杂写笈康纳a(chǎn)也可以有中批量小批量的模具生產(chǎn)。只有讓模具能大范圍的應(yīng)用在不能的范圍內(nèi)，才能讓模具能持續(xù)穩(wěn)定的為人們?yōu)閲規(guī)砟艿姆奖愫托б妗１敬握撐氖钱愋渭淞蠜_孔模具。我們使用的模具中有模具進(jìn)行生產(chǎn)，再使用冷沖壓進(jìn)行生產(chǎn)。冷沖壓的書本定義是各種各樣的材料在一定的設(shè)備作用下發(fā)生形變，成為我們所需要的形狀的過程。其中這里面的壓力設(shè)備通常指的是壓力機(jī)，在我們計算出合適的壓力機(jī)的做用下，我們所用的材料在壓力下發(fā)生一些我們需要的變形或者斷裂，最后變成我們需要的工件形狀，我們利用它得到成品投入到我們的生活。從現(xiàn)有的技術(shù)說這種加工方法能最大限度的提升加工數(shù)量，在生產(chǎn)的成本上和器具的精度上面都是最優(yōu)解。改革發(fā)展日新月異，我們國家經(jīng)濟(jì)迎來了騰飛，2001年我們正式加入了世貿(mào)組織，在經(jīng)濟(jì)形式一片大好情況下，汽車制造行業(yè)也迎來了快速的發(fā)展。讓汽車在我們的生活中基本隨處可見，汽車也是模具生產(chǎn)中很重要的一類，因此我們以汽車制造行業(yè)為例進(jìn)一步說明模具行業(yè)的發(fā)展。汽車制造行業(yè)，以沖壓模具為主導(dǎo)生產(chǎn)方式在行業(yè)內(nèi)得到了普遍認(rèn)可。大到汽車外殼，小到車螺絲和加強(qiáng)件等，從外到內(nèi)，由表及里。伴隨著經(jīng)濟(jì)的飛速崛起，汽車行業(yè)的發(fā)展，行業(yè)競爭日益激烈，進(jìn)一步需求技術(shù)進(jìn)步來在眾多競爭對頭脫穎而出，模具行業(yè)無法滿足汽車行業(yè)的更新速度，當(dāng)模具逐漸無法滿足市場需求的時候，如果不尋求突破就顯而易見的問題就是逐漸被拋下，因此市場的需求刺激在一定程度上刺激著模具行業(yè)尋求技術(shù)脫坡來滿足市場的需求，但這一過程無疑是困難的，因此另一方面也說明了模具行業(yè)的發(fā)展對比如汽車制造行業(yè)來時在一定程度上也限制了它的發(fā)展，因此提高模具行業(yè)競爭力水平對于綜合國力來說是一個重要因素之一。對此來來說，我們由于模具發(fā)展時間比較晚，雖然已經(jīng)盡力追趕比如德國美國等一些模具發(fā)展水平更高的國家，雖然已經(jīng)有些行業(yè)已經(jīng)成功做到利用計算機(jī)和讓沖壓和計算機(jī)和沖壓相結(jié)合生產(chǎn)模具，但比起其他國家水平仍然較之不夠。從沖壓的定義上來看沖壓工藝是需要一定的媒介來完成的生產(chǎn)，比如我們模具生產(chǎn)中使用的壓力設(shè)備等。前面的分析和論述我們知道模具的生產(chǎn)水平的高低能促進(jìn)或者制約行業(yè)發(fā)展水平。模具可以說已經(jīng)成為了高端的工藝加工的基礎(chǔ)。這與使用模具生產(chǎn)的速度快，成本適中，減少浪費(fèi)這些有點(diǎn)不可分開的。在使用模具的生產(chǎn)中我們能有各種各樣我們需要的工件形狀生產(chǎn)出來并且應(yīng)用于我們的生活，它對于我們生活和國家經(jīng)濟(jì)都有改善和促進(jìn)的作用，一汽車制造行業(yè)為例也能讓我們呢更加理解模具行業(yè)技術(shù)的革新和改進(jìn)是讓企業(yè)能重眾多恒業(yè)脫穎而出的關(guān)鍵所在。1.2沖壓技術(shù)的進(jìn)步當(dāng)今社會，沖壓技術(shù)發(fā)展迅速，不僅有許多先進(jìn)的產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)上面相關(guān)，而且與我們的生活息息相關(guān)的產(chǎn)業(yè)?，F(xiàn)在我們可以看到，沖壓模具行業(yè)生產(chǎn)注重效率和成本尋求新的他突破比如向著精密沖裁和精密成型發(fā)展，來完成精度度和高技術(shù)行業(yè)的需求。加上目前人對于外形和精度的要求逐漸提高，并且隨著隨著高技術(shù)和新技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展也能給你完成這些需求模具從從手工作業(yè)到大量自動化的沖壓成為現(xiàn)實(shí)?，F(xiàn)在可以成功地實(shí)現(xiàn)規(guī)模宏大、智能化和機(jī)械化的模具工業(yè)綜合體生產(chǎn)。它充分體現(xiàn)了安全，高效，節(jié)省材料的優(yōu)勢，它也成為行業(yè)發(fā)展的方向。在發(fā)展沖壓工業(yè)過程中，CAE的引進(jìn)，是對進(jìn)一步生產(chǎn)的工件優(yōu)化發(fā)展的過程，同時，在毛坯方面也可以得到一些輔助設(shè)計，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計效果。以及，在沖壓和各種形式的沖壓成型，在這些方面的研究和成就的迅速發(fā)展，完全可以從行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)中充分說明發(fā)展轉(zhuǎn)向科學(xué)理論知道指導(dǎo)下的生產(chǎn)，理論實(shí)驗(yàn)階段的分析逐漸地把理論作為科學(xué)發(fā)展的主要指南，在模具發(fā)展的舞臺上，使這個行業(yè)慢慢地進(jìn)行了好的改變，以科學(xué)理論為指導(dǎo)的轉(zhuǎn)變。沖壓從手工相自動化發(fā)展，從經(jīng)驗(yàn)想科學(xué)的發(fā)展，相精密沖裁的發(fā)展等都是于市場需求密不可分的，同時在這些好的變化的過程中也會很多問題出現(xiàn)，沒有哪一個事物的發(fā)展只有好的一遍，沒有任何問題和缺點(diǎn)的。我們只能在發(fā)展中解決問題，這對于一個國家的治理上也是一樣的。對于沖壓來說隨著技術(shù)的發(fā)展，計算機(jī)集成制作系統(tǒng)發(fā)展成一種新的沖壓模式，可以說為沖壓的發(fā)展注入了新鮮血液，計算機(jī)與沖壓技術(shù)的組合給生產(chǎn)廠家?guī)砹司薮蟮慕?jīng)濟(jì)效益，這讓沖壓從形成到研究再到設(shè)計，驗(yàn)證到產(chǎn)品的生產(chǎn)乃至后面的銷售和售后服務(wù)等等，都有了充足的保障。他們都可以在計算機(jī)繼承制造系統(tǒng)，這一個系統(tǒng)概念內(nèi)得到許多提升，因此這個新的沖壓模式有的很大的前景，它能讓沖壓技術(shù)水平得到飛躍式發(fā)展。1.3模具的發(fā)展以及現(xiàn)狀隨著我國的經(jīng)濟(jì)還有工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的不斷推陳出新和飛速崛起，各領(lǐng)域?qū)τ诟鞣N模具的需求量也會相應(yīng)的變得越來越大，并且，各個行業(yè)所需得模具的技術(shù)要求和質(zhì)量也越來越高。當(dāng)前我國的模具行業(yè)的發(fā)展越來越快，“一一五”期間的重點(diǎn)產(chǎn)品的發(fā)展應(yīng)體現(xiàn)在：覆蓋件模具；精密沖壓模具；大型精密沖壓模具；模具和其他高技術(shù)含量。隨著我國經(jīng)濟(jì)及工業(yè)產(chǎn)品和技術(shù)的不斷更新和發(fā)展，不同領(lǐng)域?qū)Ω鞣N形式的需求將日益增長。同時，技術(shù)要求和所需模具的質(zhì)量也越來越高。目前，中國工業(yè)和模具的發(fā)展速度越來越快?！暗谑粋€五年期關(guān)鍵產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)反映在以下方面：覆蓋件模具；模具制作精度”；的高精沖壓模具度；模具等高技術(shù)含量。中國模具的發(fā)展雖然已經(jīng)有了很大水平和技術(shù)上的進(jìn)步，但與其他比中國發(fā)展更早，也發(fā)展不錯發(fā)達(dá)國家來說，我們也要承認(rèn)我國還是有一定差距存在的。我國一些指生產(chǎn)工件上的質(zhì)量，精度上來說有一些差距，但并不是很大，隨著技術(shù)的進(jìn)步，我們?nèi)韽浹a(bǔ)差距。覆蓋件是沖壓中一種非常常見的工件，他也是能夠反映制造業(yè)的水平。汽車上面的覆蓋件設(shè)計有一定難度的，不論是從精度要求上還是從數(shù)量要求上來說都是如此。隨著科技的進(jìn)步中國沖壓技術(shù)的發(fā)展，中國也是一個人口大國具有相對便宜的人力成本，因?yàn)檫@兩個原因許多發(fā)達(dá)國家將生產(chǎn)基地轉(zhuǎn)移到我國。讓我們有機(jī)會能在生產(chǎn)中逐漸追平基礎(chǔ)差距，甚至一些技術(shù)能夠在國際上位列前端。1.4模具要懂得開拓市場從長遠(yuǎn)的層面來說，我國的模具行業(yè)要如何開拓出并且能夠長久占據(jù)更大的市場基本盤呢？當(dāng)前的全球制造業(yè)狀況是大部分制造業(yè)生產(chǎn)基地都已經(jīng)搬到了中國，也就是說我國已經(jīng)成為了制造大國。所以說我們要更加積極開拓新興市場，我們不能也不應(yīng)該只滿足在制造業(yè)里面。所以發(fā)展新興的模具、多功能模具就成為我們近期迫切的任務(wù)。模具的發(fā)展離不開市場的需求，因此進(jìn)一步的開拓市場對于模具行業(yè)是至關(guān)重要問題，對于我國來說在制造基礎(chǔ)上已經(jīng)于國外持平甚至趕超，因?yàn)槲疫^對于模具的需求以及我們?nèi)肆Y源相對發(fā)達(dá)國家的廉價，讓很多發(fā)達(dá)國家將之制造公差轉(zhuǎn)移到我國，但在一些設(shè)計和智造上來說，比如技術(shù)的研發(fā)，產(chǎn)品的設(shè)計這些前端的東西是不會輕易轉(zhuǎn)移和共享的，我們以價格更低的勞動力取勝的同時，更多多的利潤前端設(shè)計其實(shí)還是掌握在發(fā)達(dá)國家手中的。因此我們想要占有一席之地不能只守不攻，我們需要發(fā)展技術(shù)，需要和比在那時水平我國高的國家積極尋求技術(shù)進(jìn)步和合作，從中國制造向中國智造轉(zhuǎn)變。從具體層面來說，模具行業(yè)或者企業(yè)可以借助各種傳統(tǒng)或者現(xiàn)代手段來進(jìn)行使用，比如可以使用中間商或者其他的下銷售方法和檢測服務(wù)。通過這些渠道的方法但不僅限于這些方法，讓沖壓沖裁出來的各種產(chǎn)品和零件借助于飛速發(fā)展的物流等方式，速度，精確，有保障的在銷售。另外隨著線上銷售的逐年攀升，也可借助線上銷售的手段，讓大廠和小商可以輕易通過網(wǎng)上銷售的新型方式，砍掉中間商環(huán)節(jié)，沖壓產(chǎn)品直接到達(dá)客戶終端，并且可以借助日益完善的電商平臺完成溝通銷售乃至售后服務(wù)的過程。在信息化，技術(shù)化當(dāng)今社會，最最重要，可以緊緊把握時代脈搏做法就是進(jìn)行技術(shù)上理論上的革新。通過理論的指導(dǎo)，技術(shù)的進(jìn)步才從根本上解決目前沖壓出現(xiàn)的問題的根本方向。對于我國來說可以培養(yǎng)更多的模具行業(yè)的人才，大學(xué)開設(shè)相關(guān)理論課程和實(shí)驗(yàn)課程為社會輸送相關(guān)人才。對于中國模具的發(fā)展是有相當(dāng)大的發(fā)展前景，我國發(fā)展未來可期！我們我國外發(fā)達(dá)國家的水平差異也能逐漸追平甚至超越，就如我國蓬勃發(fā)展的經(jīng)濟(jì)一樣，雖然會有不景氣的時候，但他會穩(wěn)定堅定的往前走并逐漸在國家上嶄露頭角。2工藝分析和沖壓工藝方案的確定2.1工件的工藝分析這次主要的沖壓任務(wù)為異形件，我們對沖壓產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計之前需要先了解它的一些特點(diǎn)，起碼對于工件本身現(xiàn)有一定的了解，這對于任何一個沖壓有專業(yè)的學(xué)生都顯而易見。用通俗的話來說，就是個砍柴不誤磨刀功。因此工件工藝上的分析我們可以指導(dǎo)所選擇的材料的合理性，精度選擇的準(zhǔn)確性，材料結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)。是后續(xù)所有設(shè)計開展的基礎(chǔ)?；诖朔治鑫覀児に嚪桨傅倪x擇可以在幾個可能性的方案中得出最適合的方案。排樣的是時候能盡量的提高材料的利用，減少浪費(fèi)。工件圖如下圖：圖2-1工件圖由圖可以看出，工件是一個形狀還算比較簡單的冷沖壓件，此工件需要利用到?jīng)_孔和拉深這兩道工序。還有，在工件圖中，工件外部輪廓需要落料工序。從圖2-1可知異形件二維造型和具體尺寸。這里并不一一介紹每一個尺寸，主要通過整體的分析來看到一些工件的主要特點(diǎn)，初步感知我們需要生產(chǎn)的工件的突出特點(diǎn)，具體尺寸工件圖上都有明確標(biāo)注，不需要重新文字毫無意義的再次文字描述一遍。從圖上可以看出異形件厚度為1.5mm，厚度不大但也不薄，是個厚度適中的沖壓件，從工件的結(jié)構(gòu)和分析上來看工件需要落料沖孔拉深工序的，通過初步的分析沖孔在落料之前是在一定程度上能保證工件組后沖裁出的外形和尺寸精度的。從異形件的精度上來看，本次采用工件圖中給定的精度為IT10精度,，布置的任務(wù)中沒有對精度有指定要求，本次就采用一般精度IT14。2.2工藝方案的確定通過總結(jié)上面針對工件的工藝分析，我們能夠得到本次設(shè)計出幾種可能的方案，結(jié)合工件本身的特點(diǎn)最后得出一種經(jīng)濟(jì)高效的方案。通過對工件的工藝分析，基本得出幾個工藝方案：方案一：單工序模具方案二：復(fù)合模具方案三:級進(jìn)模以上的幾個方案中。方案一都是單工序，也就是說使用方案一的話需要3套模具，雖然工序都比較簡單，但是這個難點(diǎn)在于不止是費(fèi)時費(fèi)力而且不經(jīng)濟(jì)，畢竟要做3套模具。同時也耗費(fèi)工時和人力和設(shè)備。使用方案二的話，需要2套模具，因?yàn)樵摲桨钢杏新淞蠜_孔模具是復(fù)合膜，拉深需要一套單工序模架，減少了模具的數(shù)量，降低了制造成本。相對于方案一來說，方案二更加省時和省力，不僅減少了制造成本，而且也減少設(shè)備的使用，方便了工人的操作。但沖外形輪廓的時候矩形缺口那部分不好設(shè)計，在加工上有一定難度。使用方案三的話，只要一套模具，在該方案中僅僅有一個級進(jìn)模，相比方案一要少了一套模具，但是相對于方案二多了一道沖矩形切口的的工序，因此和方案二比更能保障工件質(zhì)量，所以對比得出我們選擇方案三進(jìn)行工件的生產(chǎn)，成本雖高但精度和質(zhì)量上都有很好的保障，沖裁過程相對順利。2.3工件展開尺寸如圖；圖2-1展開圖2.4排樣方式的選擇2.4.1排樣及搭邊值的計算在板料上沖裁的時候，我們沖裁出來想要得到的工件它的邊緣部分是在工件之間以及工件與條料的側(cè)面之間。它的作用主要體現(xiàn)在使得產(chǎn)品是合格的，需要保證材料能夠擁有良好的剛性以便于送料，并且防止廢料絲穿過模具的間隙損壞模具。為了實(shí)現(xiàn)材料的節(jié)省，邊緣值的數(shù)值越趨近于最小值越好。但是，當(dāng)邊緣值小于特定值時，那么模具的壽命和剪切面的質(zhì)量會變得非常差，因此我們對于搭邊值的確定需要精確地計算。我們在確定是不僅要想到工作本身的質(zhì)量和加工成本，而且也要對零件的形狀、尺寸、材料的厚度、材料的機(jī)械特性、送料、擋料的種類的計算或者對比選擇，來使得搭邊值的選取是我們能夠接受的。如表2-1所示：根據(jù)此表和工件外形可知L﹥50mm，可確定搭邊值a和a1，a取1.8mm，a1取2.0mm，由于采用的是級進(jìn)模在進(jìn)行設(shè)計的時候需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。圖2-2零件排樣圖表2-1搭邊a和a1數(shù)值（低碳鋼）mm材料厚度t矩形件邊長L≥50mm或圓角r≤2t的工件工件間a1沿邊a0.25以下2.83.00.25~0.52.22.50.5~0.81.82.00.8~1.21.51.81.2~1.61.82.01.6~2.02.02.22.0~2.52.22.52.5~3.02.52.82.4.2步距的計算送料步距的大小應(yīng)為條料上沖裁件的對應(yīng)點(diǎn)之間的距離，每次沖1個零件的步距按式：S=L+b(2-1)式中S—沖裁步距；L—沿條料送進(jìn)方向，毛坯外形輪廓的最大寬度值；b—沿送進(jìn)方向的搭邊值在該設(shè)計中，采用級進(jìn)模，邊緣值b＝3.0mm，沿著條料送進(jìn)方向方向，步距：S=L+b=87.2+3=90.2mm2.4.3條料寬度的確定條料寬度是指根據(jù)布局結(jié)果需要毛坯的條寬方向的最小尺寸。理論上，條料寬度可以按以下公式計算B=(D+2a+b）0-△(2-2)式中B—條料寬度的基本尺寸；D—工件在寬度方向的尺寸；a—側(cè)搭邊值。b—單側(cè)載體?！鳌獥l料寬度偏差（查表得本設(shè)計△=0.5）表2-2剪料公差及條料與導(dǎo)料板之間隙mm條料寬度B/mm材料厚度t/mm0~11~22~33~5~5050~100100~150150~220220~3000.40.50.70.80.50.60.70.80.90.70.80.91.01.10.91.01.11.21.3表2-3有側(cè)壓裝置和無側(cè)壓裝置對照表mm材料厚度t（mm）無側(cè)壓裝置有側(cè)壓裝置條料寬度B（mm）<100≥100~200≥200~300<100≥1000~0.50.5~11~22~33~44~50.50.50.50.50.50.50.51111111111555555888888本設(shè)計條料寬度可用下式計算：B=(D+2a+b）0-△63.8=63.8+2×3+5=74.80-0.5（mm）2.4.4材料利用率的計算材料利用率定義為：η=A/BS×100%(2-3)式中η—材料利用率A—產(chǎn)品毛坯外形所包容的面積B—條料寬度S—沖裁步距A=3487.56mm2（利用cad面積測量工具測量）所以一個步距內(nèi)的材料利用率：η＝A/BS×100%=（3487.56/74.8×90.2）×100%≈51.69%η越越小，廢料越浪費(fèi)更多的空間。因此，η作為衡量毛坯排樣方案是否成功的指標(biāo)。計算材料使用率，可能會基于也可以整個條料為基礎(chǔ)計算。3工藝計算3.1沖裁力的計算沖裁力的計算可以讓我們指導(dǎo)在工件在在工作的時候所進(jìn)行的工序操作需要多少的力，比如在進(jìn)行沖孔時候需要施加多大的力才能把控給沖裁出來，在沖裁工件外形的時候，需要施加多少的力才能落料成功，如果用的力太大會不必要浪費(fèi)，如果用的力太少則會達(dá)不到我們所需要的效果，我們將需要的各種落料推件等工件所需要力進(jìn)行相加得到一個總的力，它是我們工件需要在哪一種壓力設(shè)備下能完成最終工件的形狀的一個重要指標(biāo)。沖裁力的計算不僅僅需要理論依據(jù)的支持，而且具體數(shù)值說明一定要有相關(guān)公式，通過公式我們能夠計算得出一個較為準(zhǔn)確的數(shù)值，對于大多數(shù)沖壓模具采用的模具刃口都是平的，垂直的，選擇以下公式進(jìn)行計算制件沖壓力計算的公式：F=KLtτf(3-1)式中——制裁件的總長度（mm）；——制裁件的料度（mm）;f——制裁件的抗剪性能（MPa）；——公式中的系數(shù)，在平常的設(shè)計中都是取為1.3。計算結(jié)果如下：制裁件第一步需要沖孔的總周長是：28.27mm制裁件第二步需要切邊的總周長是：206.81mm制裁件第三步需要切邊的總周長是：223.74mm制裁件第五步需要落料的總周長是：120.49mm制裁件需要多大的沖壓力總和：F=1.3×(28.27+206.81+223.74+120.49)×1.5×350KN≈395.38KN3.2計算沖裁件的其他沖壓力3.2.1拉深力的計算采用壓邊圈的拉深件：式中，——拉深件輪廓線；——材料厚度；——材料的強(qiáng)度極限；——拉深力；——修正因數(shù)；代入數(shù)據(jù)3.2.2卸料力推件力的計算由于模具進(jìn)行工作的時候，工作零件之間進(jìn)行運(yùn)動，運(yùn)動產(chǎn)生摩擦和耗損。在進(jìn)行沖孔后工件會緊密的貼合在凸模上，沖裁出來的材料為在凹模里面。這時候我們把工件工從凸模弄下的力為卸料力，把沖裁過后留在刃口的飛邊丟出的力為推件力。把廢料通過推出而是向上頂出的力氣為頂件力。表3-1卸料力、推件力和頂件力系數(shù)料

厚K卸K推K頂

鋼0.1>0.1~0.5>0.5~2.5>2.5~6.5>6.50.065~0.0750.045~0.055

0.04~0.05

0.03~0.04

0.02~0.030.10.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.03鋁、鋁合金、純銅、黃銅0.025~0.08

0.02~0.060.3~0.070.03~0.09制裁件其他兩種生產(chǎn)力的計算：F卸=K卸F(3-2)F推=K推F(3-3)式中F——沖裁力（）；K卸、K推、K頂——這三個是卸料力、推件力、頂件力的系數(shù)。計算推力時，一次有1個制裁件被卡住，并將數(shù)據(jù)考慮在內(nèi)以進(jìn)行計算：F總=F+F卸+F推(3-5)通過查表得K卸=0.055K推=0.063所需的兩種生產(chǎn)力計算結(jié)果是：F卸=0.055×395.38KN≈21.75KNF推=1×0.063×395.38KN≈24.9KN3.2.3總沖裁力計算對于所有我們進(jìn)行計算得出的相關(guān)力，我們不是隨意一個模具拿出來都是按此計算的，所有的計算都是基于我們對于自己所設(shè)計的沖壓件的分析，選擇的模具是怎樣的類型，然后工件在我們所選擇的模具中工作會需要哪些主要的力的參與來進(jìn)行計算的，如果我們選擇倒裝的復(fù)合模我們就不需要計算頂件力的公式而是用推件力的計算。F總=(395.38+95.4+21.75+24.9)KN=537.43KN3.2.4壓力機(jī)初選從上面的總的沖壓力的公式,我們最終得到的壓力為537.43KN。通過沖裁力的計算初步選定630KN的壓力機(jī)。3.3凸、凹模刃口的設(shè)計凸凹模設(shè)計中，刃口的計算是非常重要的一個設(shè)計方面，刃口計算是不是準(zhǔn)確直接關(guān)系到凸模凹模是不是能長時間的使用，同時還會關(guān)系到生產(chǎn)出的產(chǎn)品是不是夠精密。3.3.1凸、凹模設(shè)計的原則凸模和凹模之間會有一定的間隙，所以在沖裁件的斷面沖裁出會出現(xiàn)錐形的面。但是，實(shí)際裁切尺寸和使用的尺寸，大多是真實(shí)光層尺寸上的零件作為參考。在沖壓件中，沖裁光亮帶處于最終尺寸，光亮帶是由于材料切邊的模具下料所致。設(shè)計模具的過程中，因?yàn)橐岣吖ぜ馁|(zhì)量，所以才需要計算合理間隙，間隙合理了，工件的質(zhì)量就會提高。通常設(shè)計的時候間隙要合理設(shè)計，既不能太大，也不能太小。最大的數(shù)據(jù)我們稱為最大間隙，最小的數(shù)據(jù)我們稱為最小間隙，一般設(shè)計的過程中采用最小間隙，這樣才能設(shè)計出合理的凸凹模尺寸。凸凹模的設(shè)計應(yīng)該嚴(yán)格遵守一下常用的規(guī)則：1、對于落料的時候的計算，應(yīng)該以落料凹模為基準(zhǔn)計算的零件，計算出來之后，再以落料凹模作為參考，通過間隙和公差，計算出和其對應(yīng)的凸模尺寸。2、計算沖孔的時候，恰恰正好與落料的計算方法相反，我們所需的間隙值應(yīng)當(dāng)選取在凹模之上，總結(jié)來說凹模刃口所需要加工尺寸=所需凸模所需加工的刃口尺寸，將得到的數(shù)值與最小的間隙求和得出對應(yīng)的尺寸。級進(jìn)模相對落料模，應(yīng)當(dāng)首先定出凹模具備的刃口尺寸，這里可以按照凹模作為基準(zhǔn)，其所要取得的間隙值應(yīng)當(dāng)取在凸模上，即是說凸模的刃口尺寸要與凹模刃口尺寸相等以此來確定出需要的最小的間隙值。而且模具的磨損預(yù)留的量和工件的制造精度相關(guān)。用、來表示，其中是工件的公差值，是磨損系數(shù)，具選擇如下表：表3-2精度選擇標(biāo)準(zhǔn)工件精度選取系數(shù)IT10以上=1IT11~IT13=0.75工件精度IT14=0.5在設(shè)計沖裁模具的時候，合理間隙一般都要用最小的，這樣設(shè)計出來的凸凹模刃口尺寸會最合理。4、在設(shè)計計算模具刃口加工公差時，我們不僅要考慮工件的要求和沖壓設(shè)備的要求，而且也要保證加工的零件的精度要求，還要保證模具之間有合理的間隙。對于零件精度的選擇一般會有一個常用標(biāo)準(zhǔn)，就是設(shè)計出的凸模凹模的精度要比工件精度高2-4個精度等級。像圓形或者方形之類容易制作的工件圖，最終可以選擇IT6-IT7的精度等級。如果是復(fù)雜的工件產(chǎn)品圖，設(shè)計公差的時候可以用常用的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來計算，一般是工件尺寸公差除以4就可以得出凸模和凹模的對應(yīng)位置的偏差。而對于工件中模具磨損后尺寸不怎么影響的一些數(shù)據(jù)，這樣的偏差要單獨(dú)計算，一般的計算方法可以選擇用1/8的公差來計算，最終得出結(jié)果帶上行正負(fù)號來表示。5、我們對于模具的設(shè)計和工藝零件的設(shè)計原則應(yīng)該按照“入體”的原則進(jìn)入標(biāo)記為單向公差的工程。摩擦損失的大小不改變雙向公差的大小，工件的剩余尺寸和模具公差按單向公差計算。3.3.2凸、凹模間隙的確定沖裁模的沖裁間隙的大小有很大的關(guān)系的各種工件的質(zhì)量和準(zhǔn)確性,與此同時也會增加或減少模具的使用壽命,因此沖裁間隙的確定是我們設(shè)計沖裁模的時候一個無比關(guān)鍵的數(shù)據(jù)和步驟。因此我們在對于模具設(shè)計所需數(shù)值取值時必須經(jīng)過大量翻閱取值使用最標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值和合適的間隙尺寸,這樣最終成型件才是最符合標(biāo)準(zhǔn)的,并且使用落料沖裁力的間隙也不能太大,除此之外,在模具設(shè)計時還需要考慮需要更長的使用年限。但是如果我們分別根據(jù)質(zhì)量、沖裁力和精度要求來進(jìn)行計算，合理間隙的計算值因?yàn)椴煌臄?shù)值也會變化。要考慮到模具的使用磨損以及誤差，當(dāng)我們設(shè)計時，通常會取一個取值區(qū)間，不僅符合我們的要求而且也符合相對標(biāo)準(zhǔn)，我們計算的差距必須控制在區(qū)間內(nèi)，只有這樣我們可以才能夠得到一個更標(biāo)準(zhǔn)的工件。但是這種設(shè)計要求最大值和最小值之間有一個差值。然而在我們使用模具的時候由于各種原因它們之間會產(chǎn)生較大的間隙，所以要求我們在設(shè)計時，采用較小的間隙值來減小誤差。3.3.3凸、凹模刃口尺寸計算查表得間隙值Zmin=0.132mmZmax=0.240mm對于沖孔凸模，其凸、凹模刃口部分尺寸計算如下：通過查表得凸、凹模制造公差：δ凸=－0.020mmδ凹=+0.030mm通過校核：Zmax－Zmin=(0.240－0.132)mm=0.108mm(-0.020＋0.030)mm=0.010mm0.108mm滿足的條件。所以采用配合加工的方法Φ9mm-Φ9+00.15mm以凸模為基準(zhǔn)，磨損后減小尺寸查表得磨損因數(shù)x=0.5按式得：d凸=(dmin+χ△)=(9+0.5×0.15）=Φ9.0750-0.020沖孔凹模模根據(jù)最小間隙0.132配作，精度選擇IT10：d凹=(dmin+χ△+Zmin)=(9.075+0.132）=Φ9.207+00.030對于外輪廓的落料，同樣采用配合加工的方法，其凸、凹模刃口尺寸計算如下：87.2mm-87.20-0.87mm為磨損后增大尺寸63.8mm-63.80-0.74mm為磨損后增大尺寸查表得：磨損系數(shù)為x=0.5代入公式：D凹=(Dmax-χ△)=(87.2-0.5×0.87）=86.765+00.030(mm)D凹=(Dmax-χ△)=(63.8-0.5×0.74）=63.43+00.030（mm）落料凸模根據(jù)最小間隙0.132配作，精度選擇IT10：D凸=(Dmax-χ△-Zmin)==(86.765-0.132）=86.6330-0.020（mm）D凸=(Dmax-χ△-Zmin)==(63.43-0.132）=63.2980-0.020(mm)3.3.4拉深工作尺寸計算在拉深過程中，U形件的間隙必須選擇適當(dāng)，間隙的大小不僅對于工件質(zhì)量有影響，而且對拉深力的大小同樣有很大的影響。間隙越小，拉深力越大。當(dāng)間隙過小的時候，會使工件壁變薄，這樣會降低凸模壽命。間隙過大時，則會降低工件的精度。拉深時，間隙值利用公式計算。式中——拉深凸、凹模的單面間隙；t——材料的公稱厚度；n——因數(shù)，與工件的拉深高度和拉深線長度有關(guān)，查表，取0.1。代入公式可得：。工件標(biāo)注的外形尺寸：31.3mmmm為拉深件的外形尺寸拉深凸、凹模的制造公差查表得：、——如果工件精度為IT14，則凸、凹模的制造公差按IT9、IT10。拉深件標(biāo)注的為外形公差，應(yīng)計算模具的凹模尺寸，凸模根據(jù)單面間隙配作。代入數(shù)據(jù)：3.4凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計3.4.1沖孔凸模的結(jié)構(gòu)1、凸模的結(jié)構(gòu)形式在工件的工藝分析那一章節(jié)我們知道，小孔直徑從二維圖展示上可知，小孔的直徑分別為4mm，采用運(yùn)行帶臺階的凸模完全滿足要求(a)(b)(c)(d)(e)圖3-2圓形凸模示意圖其中圖中(a)、(b)(c)主要試用為沖裁直徑為1-20mm的圓孔，優(yōu)點(diǎn)為臺階能增加工件的增強(qiáng)固定的強(qiáng)度；在這些圖中圖中(a)通常適用于圓形，而圖(c)比較適合異性孔，它主要是用在沖裁那些直徑為d=1~20mm的孔件，圖（d）一般適合特別小的孔，我們通過這種結(jié)構(gòu)來提供凸模的抗彎能力，也節(jié)省材料；圖（e）和，圖（d）相反適合孔比較大的孔，經(jīng)常試用螺釘和銷釘固定。綜上所述，按照我們的要求這里選用(a)型凸模。2、凸模的長度本次工件采用彈性卸料，凸模的長度按下式計算。L=h1+h2+h3+h式中——凸模長度，單位mm；h1──凸模固定板厚度，單位mm；h2──卸料板的厚度，單位mm；h3——卸料板和固定板之間的高度，單位mmt──材料的厚度，單位mmh——附加長度，單位mm。帶入相應(yīng)的數(shù)值，得：L=20mm+20mm+12.5mm+2.5mm=55mm3、凸模固定形式凸模需要有東西進(jìn)行固定在模具上，因?yàn)槟＞咝枰ぷ鞯臅r候會進(jìn)行運(yùn)動，如果不進(jìn)行固定的話會有產(chǎn)生偏移從而導(dǎo)致模具沖裁位置不準(zhǔn)確。因此我們用固定板來進(jìn)行固定因?yàn)榇丝诪閳A形，通過幾種凸模固定方式的分析我們選擇圖（a）結(jié)構(gòu)形式固定，適用墊板進(jìn)行固定。4、凸模尺寸的確定凸模圖如：圖3-3沖孔凸模圖3-4拉深凸模3.4.2凹模的設(shè)計（1）凹模的刃口形式幾種常見的凹模刃口形式如圖所示。圖3-5刃口樣式圖a)為臺階刃口。它的特點(diǎn)是硬度大，沖裁后刃口幾乎沒變。因此比較適合精度高，或者復(fù)雜件。圖b)為是錐形凹模。從圖上就能輕易看出這種刃口除了上部和第一種刃口一樣是柱形下部逐漸比上部大的錐形的特點(diǎn)，優(yōu)點(diǎn)能很順利的通過沖裁廢料，不存有垃圾，確定是邊緣的強(qiáng)度沒有臺階刃口大。通常用在簡單工件上面。圖c)為直筒式刃口。由于結(jié)構(gòu)簡單，因此有制作方便的特點(diǎn)，另外還有強(qiáng)度搞得有點(diǎn)，工作后大小不變，通常來說一般復(fù)合模沖裁模，都可以運(yùn)用這種形式。圖d)為錐形刃口。從圖上就能很簡單的看出這種刃口有下部比上部大的特點(diǎn)，它的優(yōu)勢是能很順利的通過沖裁廢料。而且對于精度沒特別要求，但邊緣的強(qiáng)度不大。因此厚度較小，所以形狀簡單的工件通常比較合適此種方式。綜上所述，本次設(shè)計選a）形式的凹模（2）凹模尺寸凹模板厚度尺寸H=Kb1（3-11）凹模板型孔和邊的距離尺寸c>1.5H（3-12）最終凹模的邊長L=b1+2c（3-13）最終凹模的寬帶B=b2+2c（3-14）式中：b1-長度；b2-寬帶，；系數(shù)，取0.3。根據(jù)公式（3-11）可計算落料凹模板的尺寸：凹模厚度：H=Kb2=0.3×87.2=26.16（mm）根據(jù)公式（3-12）可計算凹模邊壁厚：c>1.5H=1.5×26.16=39.24（mm）取凹模邊壁厚為40mm。 結(jié)合模具結(jié)構(gòu),選擇矩形凹模，取整后?。篈×B×H=420mm×180mm×30mm。如圖：圖3-6凹模尺寸3.5定位裝置的設(shè)計定位裝置的主要作用就是對工件進(jìn)行定位，不要在模具加工的過程中來回晃動。模具的定位方式主要分為側(cè)刃定位和擋料銷定位兩種，他們在使用時分別有不同的側(cè)重點(diǎn)，級進(jìn)模的定位方案通常用側(cè)刃定位，擋料銷定位一般使用在復(fù)合模和單工序模中，上面我們選擇的是級進(jìn)模的方案，因此側(cè)刃定位是最優(yōu)解。3.6模架的選擇模具的組成為上下模座和導(dǎo)向件，模具的主題框架由他們組成，類比于于人體他們便是骨骼，所以設(shè)計的時候非常重要。不僅模具的所有零件都固定在他的上面，而且他還要承擔(dān)所有沖壓工藝和模架生產(chǎn)負(fù)荷沖壓設(shè)備和工作臺的滑動。通常導(dǎo)柱和導(dǎo)套的作用是讓上模和下模能夠順利到達(dá)指定位置，它是通過導(dǎo)柱導(dǎo)套的滑動來實(shí)現(xiàn)模具的上下運(yùn)動。模架可以分為以下幾種：圖（a）為對角導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱主要是在模具的另個對角之上，所以模具的相對運(yùn)動是比較平穩(wěn)的。常常是使用在那些進(jìn)料比較方便的級進(jìn)模上或是進(jìn)料方向在縱向的模具上面。這樣模具所使用的凹模的外形長度多數(shù)是63mm×50mm~500mm×500mm。圖（b）、（c）是常用的后側(cè)導(dǎo)柱模架，其中c）是窄形的后側(cè)導(dǎo)柱模架。由于前后和左右都沒有限制可以自由的運(yùn)動，也便于給料機(jī)和工人操作。導(dǎo)柱導(dǎo)套放置在模具的后側(cè)部分,由于這個原因，會導(dǎo)致模具在導(dǎo)柱導(dǎo)套的導(dǎo)向運(yùn)動中受力不均勻會像一邊偏移，最終導(dǎo)致模具導(dǎo)柱導(dǎo)套的一段磨損較大，這也算是后側(cè)模架的一個缺點(diǎn)。其凹模周界范圍分別為63mm×50mm~400mm×250mm與250mm×80mm~800mm×200mm。圖d)、e)都屬于中間導(dǎo)柱模架，e)通過俯視圖可以看出，外形是圓形的，這種我們稱為圓形導(dǎo)柱模架，主要用在圓形件上面。這樣的導(dǎo)柱和導(dǎo)套都位于模具正中間的兩側(cè)，整體來看模架對稱，所以它們的相對運(yùn)動會很平穩(wěn)，從而對模具的沖擊也更小，它的不足的就是只能采用前后送料，左右由于導(dǎo)柱的遮擋所以無法送料。圖f)四導(dǎo)柱模架，這種一般會針對高精度的大型工件，但是他的造價也是最高的，所以一般大型的工件，或者比較精密的五金件，采用這種非常穩(wěn)定的模架，生產(chǎn)出來的工件精度也是非常的高，精度有保障。圖3-7模架的樣式在工廠實(shí)習(xí)過程中，我看見到了很多的模架，發(fā)現(xiàn)中間導(dǎo)柱模架以及后側(cè)導(dǎo)柱模架深受喜愛。查閱資料后了解沒有用對角導(dǎo)柱模架，是因?yàn)閷菍?dǎo)柱模架缺少中間導(dǎo)柱模架導(dǎo)致沒有其他模架平穩(wěn)、準(zhǔn)確。因此在翻閱了設(shè)計手冊里的中間導(dǎo)柱模架以及后側(cè)導(dǎo)柱模架的數(shù)據(jù)，參考了一下數(shù)據(jù)，選用標(biāo)準(zhǔn)模架，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)模架不僅可以減少材料的浪費(fèi)。而且采用標(biāo)準(zhǔn)后側(cè)模架，還能達(dá)到更經(jīng)濟(jì)的目的。參考標(biāo)準(zhǔn)模架的模板厚度和大小以及模的大小，最后決定設(shè)計上下模板如下表表3-4模架組合名稱數(shù)量材料規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)上模座1HT200500X200X40GB/T2856.1下模座1HT200500X200X45GB/T2856.23.7其余零件3.7.1模柄模柄是連接壓設(shè)備的，當(dāng)我們把整個模具設(shè)計好之后，為了讓它工作就要選擇一個合適的壓力機(jī)，把設(shè)計好的模具放入壓力機(jī)之后它才能工作。然而模柄的作用就是在把模具放入壓力機(jī)的時候和壓力機(jī)相連接，因此我們不僅要關(guān)注壓力機(jī)的選擇也要注意模柄的具體尺寸。模柄有以下5種形式如圖3-7:a)(b)(c)(d)(e)圖3-8模柄的結(jié)構(gòu)形式示意圖（a）整體式模柄；（b）帶臺階的壓入式模柄；（c）帶螺紋的嵌入式模柄；（d）有凸緣的模柄；（e）浮動式模柄它的具體特特點(diǎn)相關(guān)屬性如表3-1所示：3-5模柄分析表模柄類型適用特點(diǎn)整體式模柄非標(biāo)準(zhǔn)或者小型模模具和模具是一體的，進(jìn)一步說過與模具的上模座是一個整體帶臺階的壓入式模柄級進(jìn)?；蛘邌喂ば蚰＃行⌒湍＞咄S度和垂直度好帶螺紋的嵌入式模柄復(fù)合?；蛘摺喂ば蚰９潭ㄗ饔煤糜型咕壍哪１鷱?fù)合?；蛘叽笮湍＞叻奖愀邮侥１菢?biāo)標(biāo)準(zhǔn)模具或者大型模具，精密沖裁導(dǎo)向好，運(yùn)動其他更加穩(wěn)定安全依據(jù)這次工件的特點(diǎn)和最終選擇的模具方案，我們選用同軸度和垂直度好的帶臺階的壓入式模柄型號為A50×100JB/T7646.1。3.7.2墊板的設(shè)計墊板主要是起到輔助的作用，減少模具工作過程種來回的沖裁對局模具造成的損傷，增加墊板是為了來減輕這種損傷。墊板我們設(shè)計成和凹模大小一樣的方形塊。形狀如圖：圖3-9墊板3.7.4固定板的設(shè)計凸模固定板的主要作用就是用來固定凸模，防止在沖裁過程中發(fā)生偏移，從而浪費(fèi)材料造成壞件，大多數(shù)情況下固定板的尺寸可以根據(jù)凹模尺寸來定，厚度有變化，是凹模厚度的百分之六十左右。則凸模固定板的厚度：H凸固=（0.6～0.8）H凹式中：H凸固-凸模固定板厚度；H凹-凹模厚度。根據(jù)公式（7-7）得凸模固定板厚度為：H凸固=（0.6～0.8）H凹=（0.6～0.8）H凹=（0.6～0.8）×30=18～24（mm）凸模固定板厚度取20mm。凸模固定板簡圖如圖3-10所示：圖3-10凸模固定板3.7.5導(dǎo)柱和導(dǎo)套在模具當(dāng)中，加工過后得到工件的精準(zhǔn)度通常是導(dǎo)柱導(dǎo)套之間的配合來保證的，對于大批量生產(chǎn)來說使用導(dǎo)柱導(dǎo)套能夠使工件的標(biāo)準(zhǔn)更加符合要求。本次設(shè)計的導(dǎo)柱導(dǎo)套與標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)柱導(dǎo)套形狀相仿。如導(dǎo)柱：設(shè)計導(dǎo)柱d=25mm、L=165mm。導(dǎo)套：設(shè)計導(dǎo)套d=35mm、長度L=85mm。導(dǎo)柱、導(dǎo)套的配合：根據(jù)不同的材料和厚度，我們對于設(shè)計的零件之間的配合間隙不一樣。一般是來說模具的間隙比0.3，我們采用的導(dǎo)住導(dǎo)套的配合間隙為標(biāo)按H6/h5，反之采用H7/h6。對于本次模具加工的需要我們選擇大于0.3間隙的配合。3.7.6卸料和壓料裝置的設(shè)計彈性卸料和剛性卸料是兩種常見的卸料裝置，對于彈性卸料我們通常采用本身自帶彈性的材料比如說橡膠和彈簧，剛性卸料一般采用固定卸料板。彈性卸料原理是利用我們選擇的彈性裝置在模具工作過程中被壓縮積攢力，然后當(dāng)模具回程的時候彈性裝置發(fā)生反彈來進(jìn)行卸料，雖然產(chǎn)生的力并不是很大但它的優(yōu)點(diǎn)是可以作為壓料裝置使用。并且在工件的高度要求比較高的時候則它的優(yōu)點(diǎn)會更加突出。剛性卸料是直接固定在凹模上，是利用毛坯和個體互相碰撞來達(dá)到卸料的作用。于彈性卸料相比它沒有壓料的作用，所產(chǎn)生力比較大，當(dāng)存在厚度比較大的公件時可用它，如果對于工件的表面平整度要求不太高也可以使用。因?yàn)楸敬喂ぜ穸冗m中，卸料力也不大，采用彈性卸料。圖3-11彈性卸料裝置示意圖本次選擇彈簧作為彈性元件，彈簧比橡膠用的空間小，彈簧的行程比橡膠大，并且有完善的標(biāo)準(zhǔn)，最后決定選取型號為GB/T1358-78。卸料板：卸料板的作用就是用來卸料的，卸料板的外形通常為矩形，和工件外形有密切關(guān)系，本次工件為矩形，我們設(shè)計矩形更容易方便矩形工件的卸料。卸料板的寬度取420mm。長為180mm，厚度為20mm。如圖：圖3-12卸料板彈簧的設(shè)計計算1）根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初定4根彈簧，每根彈簧分擔(dān)卸料力為：F2）根據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)尺寸，需用高強(qiáng)度壓縮彈簧，粗選出序號68-72的彈簧，其最大工作負(fù)荷F1=6000N>5437.5N3）校驗(yàn)是否滿足S1≧S總。查書附錄C1及負(fù)荷——形成曲線，并進(jìn)過計算可得到以下數(shù)據(jù)：序號 H0/mmH1/mmS1=H0-H168697071723040608010024.528.245.756.670.59.511.818.326.839.510.5152340509.711.216.224.229.2其中：由表中數(shù)據(jù)可見，序號70—72的彈簧均滿足S1≧S總，但選序號70的彈簧最合適，因?yàn)槠渌鼜椈商L，會使模具高度增加。70號彈簧的規(guī)格為：外徑：鋼絲直徑：自由高度：裝配高度：卸料螺釘和圓柱銷：考慮到最小孔邊距與螺釘長度，上模選擇內(nèi)六角螺釘M8QUOTE×55，下模選擇內(nèi)六角螺釘M8×QUOTE60?？紤]到最小孔邊距與螺釘長度，上模選擇圓柱銷直徑8×55，下模選擇圓柱銷徑8×60。3.8沖壓設(shè)備的選擇沖壓過程中所有的力是我們選擇壓力機(jī)必須考慮的，比如落料沖孔力，翻邊整形力、彎曲脹形力等，只有我們把這些力全都要計算進(jìn)去，并且最終所有模具中力的和要小于壓力機(jī)能提供的最大力，只有這樣壓力機(jī)才能滿足沖壓過程中力的需求，本設(shè)計中通過計算模具需要的總的沖壓力為463.67KN，通過計算我們要按630KN的公稱壓力來進(jìn)行選擇。（參考《沖壓模具設(shè)計師速查手冊》）其主要技術(shù)參數(shù)如下：表3-6閉式壓力機(jī)型號J23-10J23-16J23-25J23-35J23-63J23-100公稱壓力/KN1001602503506301000滑塊行程/mm455565100120380最大閉合高度/mm180220270290360480閉合高度調(diào)節(jié)/mm3545556070100滑塊中心線至床身距離/mm130160200200300380滑塊底面尺寸/mm前后150180220220300710左右1702002502502601080模柄孔尺寸/mm直徑304040405060深度5560606080753.9壓力中心計算對于規(guī)則的圖形，一般選擇幾何中心作為模具的壓力中心，而無需計算，如果工件比較復(fù)雜，或者有多個凸模，我們可以采用解析法進(jìn)行詳細(xì)的計算。解析法的計算依據(jù)是：各分力對某坐標(biāo)軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對該軸的力矩。求出合力作用點(diǎn)的坐標(biāo)位置0，0（x=0，y=0），即為所求模具的壓力中心。(5-1)(5-2)圖3-13壓力中心按比例畫出凸模刃口的輪廓形狀，選坐標(biāo)XOY。如圖3-13所示。模具壓力中心坐標(biāo)：帶入數(shù)據(jù)得模具壓力中心的坐標(biāo)值為（-1.14，0.89）。3.10裝配圖的繪制圖3-14裝配圖主視圖圖3-15裝配圖左視圖圖3-16裝配圖俯視圖1下模座2下墊板3凹模板4卸料板5凸模固定板6上墊板7上模座8導(dǎo)套9導(dǎo)柱10沖孔凸模11切邊凸模12切邊凸模213導(dǎo)正銷14模柄15定位銷1617彎曲凸模18落料凸模19料帶20螺釘21圓柱銷22卸料螺釘23彈簧24圓柱銷25彎曲凸模226彎曲鑲塊27螺釘圖3-16產(chǎn)品圖4對于沖壓設(shè)備的研究以及確定4.1閉合高度校核模具的閉合和高度為模具在于其全部閉合時所要求的高度，在沖壓模進(jìn)行工作時其下模保持靜止，上模需要在沖壓機(jī)的作用下進(jìn)行下上下運(yùn)動，當(dāng)它可以運(yùn)動達(dá)到最低的點(diǎn)的時刻，這個時候其上模座的最頂上的表面到達(dá)下模的最低面之間存在的高度。這個高度一定符合壓力機(jī)所要求的裝模高度相適應(yīng)[13]，對于壓力機(jī)其最大以及最小的閉合高度必定需要包含模具的高度，否則可能導(dǎo)致模具很難進(jìn)行裝配。在這里應(yīng)當(dāng)注意的問題是有關(guān)模具其具備的閉合高度應(yīng)當(dāng)和壓力機(jī)所需的閉合高度不同，在于進(jìn)行生產(chǎn)制造中，不可以隨便的將壓力機(jī)所需要的閉合高度和模具所需的閉合高度協(xié)同一致。這樣如果隨著壓力機(jī)等設(shè)備其運(yùn)用時間的增加，其設(shè)備產(chǎn)生的老化程度