沖壓畢業(yè)設(shè)計---支撐件的沖壓工藝與模具設(shè)計

1、<p><b>　　緒論</b></p><p>　　模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè),是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備.先進國家的模具工業(yè)已擺脫從屬地位,發(fā)展為獨立的行業(yè)。美國工業(yè)界認為:“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”.在德國模具被冠以 “金屬加工業(yè)中的帝王”之稱。</p><p>　　在我國.1998年3月在《國務(wù)院關(guān)于當前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定》模具被列為機械工業(yè)技術(shù)改

2、造序列的第一位,生產(chǎn)和基本建設(shè)序列第二位,把發(fā)展模具工業(yè)擺在發(fā)展國民經(jīng)濟的重要位置.目前,我國沖壓模具在產(chǎn)值占模具總產(chǎn)值的40%以上,處于主導地位。</p><p>　　沖壓是一種先進的少無切削加工方法,具有節(jié)能省材,效率高,產(chǎn)品質(zhì)量好,重量輕,加工成本低等一系列優(yōu)點,在汽車,航空航天,儀器儀表,家電,電子,通訊,軍工,日用品等產(chǎn)品的生產(chǎn)中得到了廣泛的應用.據(jù)統(tǒng)計,薄板成型后,制造了相當于原材料的12倍的附加值,

3、在國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值中,與其相關(guān)的產(chǎn)品占四分之一,在現(xiàn)代汽車工業(yè)中,沖壓件的產(chǎn)值占總產(chǎn)值的59%.隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應用。</p><p>　　在完成大學三年的課程學習和課程、生產(chǎn)實習，我熟練地掌握了機械制圖、機械設(shè)計、機械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對機械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達到了學習的目的。對于模具設(shè)計這個實踐性非常強的設(shè)計課題，我們進行了大

4、量的實習。經(jīng)過在新飛電器有限公司、在洛陽中國一拖的生產(chǎn)實習，我對于冷沖模具、塑料模具的設(shè)計步驟有了一個全新的認識，豐富和加深了對各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是有了全新的理解。在指導老師的細心指導下,我們對于模具的設(shè)計和制造工藝有了系統(tǒng)而深刻的認識。同時在實習現(xiàn)場親手拆裝了一些典型的模具實體并查閱了很多相關(guān)資料，通過這些實踐，我熟練掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。通過在圖書館借閱相關(guān)手冊和書籍，更系

5、統(tǒng)而全面了細節(jié)問題。鍛煉了縝密的思維和使我們初步具備了設(shè)計工作者應有的素質(zhì)。</p><p>　　在設(shè)計的過程中，將有一定的困難，但有指導老師的悉心指導和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。由于學生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗，設(shè)計中難免有不妥之處，肯請各位老師指正。</p><p>　　第一部分 落料與沖工藝孔</p><p>　　1 制件的工藝性分析</p

6、><p>　　1.1制件的總體分析</p><p>　　該制件為支撐件,所用材料為Q235。制件形較為簡單,但需要多道工序才能完成。對精度要求不高，材料的利用率較高。 </p><p>　　從制件圖上可以看出，必須先通過落料和沖工藝孔，然后再進行彎曲，需要兩套模具，很明顯彎曲決定了零件的總體形狀和尺寸，所以在此先主要對彎曲工藝進行分析。包括彎曲件的精度、圓角半徑、板料的

7、纖維方向與彎曲線夾角、彎曲的直邊高度、其他工藝性等。</p><p>　　1.1.1彎曲的直邊高度</p><p>　　零件符合工一般彎曲件為了避免穩(wěn)定性不好，要求直立部分高度H>2.5t,很顯然滿足此藝性要求。</p><p><b>　　1.1.2孔邊距</b></p><p>　　為防止孔彎曲時發(fā)生變形，應使

8、孔位于變形區(qū)之外。即：</p><p>　　L≥2t. 所以，此 零件完全符合要求。</p><p>　　1.1.3最小彎曲半徑</p><p>　　根據(jù)所用材料，查表3.2.2可知最小彎曲半徑為0.6t. 1.5≥0.48 所用該彎曲件符合要求。</p><p>　　1.2沖裁件的孔邊距與孔間距</p><p&g

9、t;　　為避免工件變形和保證模具強度，孔邊距和孔間距不能過小，其最小許可值當取：C≥(1～1.5) t根據(jù)已知工件的尺寸可得：C1=6.8 C2=13 t=0.8 所以工件的尺寸符合上述要求。</p><p>　　沖孔時因受凸模強度限制孔的尺寸不應太小，否則凸模易折斷或壓彎，查表2.7.3而知工件上孔的直徑當大于或等于0.35倍的料厚，即d≥0.35t，由任務(wù)書零件圖易于看出工件尺寸符合要求。</p>

10、;<p>　　1.3 沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度</p><p>　　沖裁件上的未注公差等級定為IT14級，查表確定工件尺寸如圖1：</p><p><b>　　圖1 零件展開圖</b></p><p><b>　　2 工藝方案的確定</b></p><p>　　該零件包括：沖孔、落

11、料和彎曲三個基本工序，可有以下三種工藝方案供選擇：</p><p>　　方案一、先落料后沖孔再彎曲，采用單工序模生產(chǎn)。</p><p>　　方案二、落料-沖孔復合沖壓再彎曲，采用一副復合模和一副彎曲模生產(chǎn)。</p><p>　　方案三、沖孔-落料-彎曲連續(xù)沖壓，采用級級進模生產(chǎn)。</p><p><b>　　對各種方案的分析：<

12、;/b></p><p>　　方案一、模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要三道工序，三副模具，生產(chǎn)效率低，難以滿足該零件的年產(chǎn)量要求。</p><p>　　方案二、只需二副模具，沖壓件的幾何形位精度和尺寸精度容易保證，且生產(chǎn)率也高，盡管模具結(jié)構(gòu)較模具一復雜，但由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不困難，</p><p>　　方案三、只需要一副模具，生產(chǎn)率也很高，但零件的沖壓

13、精度稍差，模具制造困難，需要在模具上設(shè)置導正銷導正，故模具制造安裝較復合模復雜。</p><p>　　通過以上三種方案的分析比較，并根據(jù)設(shè)計要求確定該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳，并選擇倒裝復合模。</p><p>　　3 主要工藝參數(shù)計算</p><p>　　3.1 沖裁的工藝計算</p><p>　　3.1.1制件尺寸的確定</p&

14、gt;<p>　　從制件圖上可以看出，必須先通過落料沖孔，然后再進行彎曲，需要兩套模具，很明顯彎曲決定了零件的總體形狀和尺寸，所以在此主要對彎曲工藝進行分析。該制件為沖孔落料彎曲件，圓角半徑R=1.5，材料的料厚為t=0.8，R＞0.5t。這種彎曲件由于變形不嚴重，所以按中性層展開的原理，彎曲前制件的總長度應等于彎曲件直線部分和圓弧部分長度之和。</p><p>　　根據(jù)彎曲制件圖可知：</p

15、><p>　　L=L+L+πα（r+χt）/180 </p><p>　　式中：L————坯料展開總長度</p><p>　　α————彎曲中心角</p><p>　　χ————中性層位移系數(shù)（取0.32）</p><p><b>　　計算得：</b></p><p>　　L

16、S1=45.22 LS2=65.22</p><p>　　3.2排樣的設(shè)計與計算</p><p>　　根據(jù)工件的形狀選擇有廢料排樣，且為直排的形式，雖然材料的利用率低于少廢料和無廢料排樣，但工件的精度高，且易于保證工件外形的的圓角。</p><p>　　3.2.1 確定搭邊與搭肩值</p><p>　　搭邊和搭肩值一般是由經(jīng)驗確定的查表取

17、最小搭邊值為a1=1.8㎜ 最小搭肩值為a2=1.5㎜ 尺寸在樣板上的標注如圖2 </p><p><b>　　圖2排樣圖</b></p><p>　　3.2.2 計算送料步距和條料的寬度 </p><p>　　按如上排樣方

18、式，并根據(jù)工件的尺寸確定送料步距為搭肩值與工件寬度之和。即：L=a2+46=47.5㎜</p><p>　　查表2.5.4而知條料寬度單向偏差值為0.50，由公式計算如下：</p><p><b>　　B=(D+2a)</b></p><p>　　=(65.22+2×1.8）</p><p><b>

19、　　=67.82</b></p><p>　　所以確定條料的寬度B為：68㎜</p><p>　　3.2.3計算材料的利用率：</p><p>　　一個步距內(nèi)的材料的利用率μ=A/BS×100%</p><p>　　=（65.2245.22-）/47.5×68100%</p><p>&

20、lt;b>　　=65%</b></p><p>　　所以在不考慮料頭、料尾和邊余料等材料消耗的情況下材料的利用率為65%，而在考慮以上因素計算一張板料總的利用率時則需要根據(jù)證章板的長寬尺寸而定，在此省略不述。</p><p>　　3.3沖壓力的計算并初步選取壓力機的噸位</p><p>　　3.3.1沖裁力的計算</p><p&

21、gt;　　沖裁力的大小隨凸模進入材料的深度（凸模行程）而變化，本模具采用普通平刃口模具沖裁，其沖裁力F按下式計算：</p><p><b>　　F=KLtΓb</b></p><p>　　由查表而知工件材料的抗剪強度極限值Γb為350N/㎜²</p><p>　　K值取1.3 材料厚度t為0.8㎜</p>&l

22、t;p>　　沖孔沖裁力：P孔=3165N 落料沖裁力：P落=79361N</p><p>　　3.3.2 卸料力、推件力及頂件力的計算：</p><p>　　卸料力是將廢料或工件從凸凹模上刮下的力。而推件力是將梗塞在凹模內(nèi)的料順沖裁方向推出所需的力。頂件力逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?nèi)頂出所需的力。卸料力、推件力和頂件力是由壓力機和模具卸料裝置或頂件裝置傳遞的，所以在選擇設(shè)備公稱

23、壓力或設(shè)計沖裁的時候應分別予以考慮，影響這些力的因素較多，主要有材料的力學性能、厚度、模具間隙、凹模洞口結(jié)構(gòu)、搭邊大小、潤滑情況、制件的形狀和尺寸等?，F(xiàn)在按照下面的經(jīng)驗公式計算：</p><p>　　查表2.6.1而卸料力、推件力和頂件力系數(shù)分別為：</p><p>　　Kx = 0.045 Kt = 0.55 Kd = 0.06</p><p>　

24、　則：卸料力： Fx = Kx * P落 = 0.045 79461 =3576</p><p>　　推件力： Ft = n Kt F n =h / t </p><p>　　h:凹模洞口的直刃壁高度 取h=5（表2.9.4 ） </p><p>　　Ft =kt*P孔*n=522N</p><p>　　頂件力： Fd = Kd F =

25、 0.06 * (3165+79461) =4958N</p><p>　　3.4 壓力機的公稱壓力的確定：</p><p>　　壓力機的公稱壓力必須大于或等于各種沖壓工藝力的總和Fz，由于本模具采用的是彈性卸料裝置和下出料方式：</p><p>　　所以：Fz =P孔+P落+Fx+Ft+Fd</p><p><b>　　=9176

26、3N</b></p><p>　　查手冊選擇壓力機的公稱壓力為：200KN。 </p><p>　　滑塊固定行100mm </p><p>　　(最大閉合高度)160 mm </p>

27、<p>　　閉合高度調(diào)節(jié)量80mm </p><p>　　(標準型)工作臺尺寸(左右×前后)450×300mm </p><p>　　(標準型)工作臺孔尺寸(左右×前后) 100×80mm </p><p>　　(標準型)工作臺孔尺寸(直徑) 100m

28、m </p><p>　　3.5 壓力中心的確定及相關(guān)計算：</p><p>　　模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點。為了保證壓力機和模具的正常工作，應使模具的壓力中心和壓力機滑塊的中心線相重合。否則沖壓時滑塊會承受偏心載荷，導致滑塊的滑軌和模具的導向部分不正常磨損，還會使合理間隙得不到保證，從而影響制件的質(zhì)量降低模具壽命甚至損壞模具。而本模具所沖裁的制件形狀較對稱，分

29、析工件外形尺寸易知其壓力中心在彎曲線附近即Y =51.08 mm具體計算如下：L=3.82 Y=41.4 L=6.8 Y=43 </p><p>　　L=60 Y= 46 L=46 Y= 23</p><p>　　L=66 Y=0 L=33 Y= 17.5</p><p>　　L=7 Y=17.5

30、 </p><p>　　Y= （L Y+ L Y+ L Y+…… ）/（L+ L+ L +…… +L ）</p><p><b>　　=17.7 mm</b></p><p>　　同理可得：X0=40.6mm</p><p>　　3.6 工作部分的尺寸計算</p><p>　　3.6.1計算

31、凸凹模工作部分的尺寸（沖孔）并確定其公差：</p><p>　　該零件在彎曲前屬于無特殊要求的一般沖孔落料件，外形尺寸由落料獲得，而中間的小孔尺寸則是由沖孔得到。</p><p>　　查表2.3.3而知：Zmin = 0.072 Zmax = 0.104</p><p>　　Zmax –Zmin = 0.032</p><p>　　因為模具的

32、精度等級為IT14級 取 X = 0.5</p><p>　　設(shè)凸、凹模分別按IT9、IT10級精度制造，分別計算Dt、Da如下：</p><p>　　采用凸模與凹模配做法。以落料凹模沖孔凸模為基準件,</p><p>　　第一類尺寸：A=(Amax-X)</p><p>　　Aa=44.91 Ba=64.85</p>

33、;<p>　　第二類尺寸：B=(Bmin+X)</p><p>　　Ct=12.215 Dt=6.15</p><p>　　第三類尺寸：C=(Cmin+0.5)+-0.125</p><p>　　E=200.065 F=150.054</p><p>　　落料凸模的基本尺寸與凹模相同，沖孔凹模的基本

34、尺寸與凸模相同，不必標注公差。</p><p><b>　　4 模具總體設(shè)計</b></p><p>　　4.1 模具類型的選擇</p><p>　　由沖壓工藝分析可知，采用倒裝復合沖壓，所以模具類型為倒裝復合模。</p><p>　　4.2 定位方式的選擇</p><p>　　在本模具中采用

35、的是條料，所以選用導料銷和擋料銷來實現(xiàn)對沖裁條料的定位。</p><p>　　4.3 導向方式的選擇</p><p>　　為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該模具采用中間導柱的導向方式。</p><p>　　5 模具主要零部件的設(shè)計</p><p>　　5.1工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　5.1.1

36、凹模的設(shè)計</p><p>　　在本模具中采用螺釘和銷釘將凹模直接固定在支撐件上,凹模刃口為直壁式 ,凹模采用銷釘和螺釘固定時要保證螺釘(或沉孔)間、螺孔與銷孔間及螺孔與凹模刃壁間的距離不能太近,否則會影響模具的壽命。壁厚40 查表2.9.4確定凹模厚度為20㎜。</p><p>　　凹模厚度 H=kb=0.3×65.22=19.57mm取20 mm (查表2.9.5得k

37、=0.3)</p><p>　　凹模壁厚 C=（1.5～2）H=15 mm～20 mm</p><p>　　取凹模厚度 H=20 mm ，凹模壁厚 C=32 mm</p><p>　　凹模寬度 B=b+2c=96.8 mm 取標準值B= 100 mm </p><p>　　凹模長度 L 取130mm </p>

38、<p>　　確定凹模尺寸為100 mm×130 mm ×20 mm 尺寸在凹模圖上的標注如圖3</p><p>　　圖3凹模圖 </p><p>　　5.1.2 沖孔凸模的設(shè)計：</p><p>　　沖孔凸模長度：L=Ht+Lz Ht為凸模固定板厚度，Lz為

39、土模自由長度。</p><p>　　Ht=(1.1~1.5)Ha Ha為落料凹模厚度</p><p>　　Lz取20 所以L=17.6+20=37.6 上靠標準取40</p><p>　　5.1.3落料凸模(凸凹模)</p><p>　　結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設(shè)計成直通式。其總長L為：</p><p

40、><b>　　L=h+h+t+h</b></p><p><b>　　=45mm</b></p><p>　　查表得倒裝復合模最小壁厚為2.3mm,滿足最小壁厚要求。</p><p>　　5.2定位零件的設(shè)計</p><p>　　在本模具中采用的是條料，所以選用導料銷和擋料銷來實現(xiàn)對沖裁條料的

41、定位。導料銷一般設(shè)兩個，并位于條料的同一側(cè)。從左向右送料時，導料銷裝在右側(cè)，從前先后送料時導料銷裝在左側(cè)。導料銷在本模具中直接 安裝在凹模板上。在裝配圖中很容易看到。</p><p>　　擋料銷同樣起定位的作用，用它擋住搭邊或沖件輪廓，以限定條料的送進距離。在本模具中試用固定擋料銷，其結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，在中銷模具中廣泛應用作定距；但其存在著缺點：銷孔距離凹模刃壁較近，削弱了凹模的強度。所以在本模具中選用鉤型擋料

42、銷。這種擋料銷銷孔距離凹模刃壁較遠不會削弱凹模的強度。但為了防止鉤頭在使用的過程中發(fā)生轉(zhuǎn)動，需考慮防轉(zhuǎn)。</p><p>　　5.3 導向裝置的設(shè)計</p><p>　　導向裝置用來保證上模相對于下模正確的運動，對于生產(chǎn)批量較大，零件的要求較高，壽命要求較長的模具，一般都需要采用導向裝置，本模具中應用導柱導套裝置來完成導向.</p><p>　　5.4 打料裝置的設(shè)

43、計</p><p>　　在本模具中采用打桿推動連接推桿來完成打料動作，打桿穿過模柄凸露在模具的外面，當完成一次沖裁時壓力機滑塊回程，打桿與壓力機的打料橫桿相碰，打桿推動連接推桿將卡在凸凹模的凹模孔內(nèi)的圓形廢料打下，當注意的是：</p><p>　　第一：需要保證打桿在模柄內(nèi)的順利滑動，須間隙配合。</p><p>　　第二：需要保證連接推桿在凸凹模內(nèi)的順利滑動，須間

44、隙配合。</p><p>　　5.5 頂件裝置的設(shè)計</p><p>　　頂件裝置一般是彈性的，在本模具中是由頂桿、頂件塊和裝在下模座下面的彈頂器組成，這種結(jié)構(gòu)的頂件力容易調(diào)節(jié)，工作可靠。</p><p>　　5.5.1 頂件塊的設(shè)計</p><p>　　本模具采用頂件塊將制件從卡在凹模內(nèi)小凸模上刮下，頂件塊在沖裁的過程中實在凹模中運動的零件

45、，對它有如下的要求：模具處于閉合狀態(tài)時其背后有一定的空間，以備修磨和調(diào)整的需要；模具處于開啟狀態(tài)時，必須順利復位，工作面高出凹模平面，以便繼續(xù)沖裁；它與凹模和凸模的配合應保證順利滑動，不發(fā)生干涉。為此頂件塊與凹模為間隙配合，其外形尺寸一般按公差與配合國家標準h8制造。頂件塊與凸模的配合一般呈較松的間隙配合。</p><p>　　5.5.2 頂桿的設(shè)計</p><p>　　在本模具中選用四個

46、頂桿與彈頂器上的托板相配合，四個頂桿均勻分布，傳送的橡皮的推件力較為平穩(wěn)，在此需要注意的是：頂桿、的直徑不能太小，以免在克服橡皮彈力時發(fā)生撓曲。還有頂桿與下模上的孔相配合，必需保證其在孔內(nèi)順利的滑動，所以頂件塊與凹模為間隙配合，其外形尺寸一般按公差與配合國家標準h8制造。</p><p>　　5.5.3 橡皮的設(shè)計 </p><p>　　橡膠允許承受的負荷較大，且產(chǎn)生的彈性較為平穩(wěn)，安裝調(diào)

47、整靈活方便，是沖裁模具中常用的彈性元件。卸料橡膠的設(shè)計計算H=H-H。（計算參照表8.2.4）計算結(jié)果為：H=31mm</p><p>　　橡皮和托板組成頂件器，其具體的結(jié)構(gòu)形式如圖4所示：</p><p><b>　　圖4頂件器</b></p><p>　　5.6 連接裝置的設(shè)計</p><p>　　5.6.1模柄的

48、設(shè)計</p><p>　　本模具屬于中型模具,采用模柄將上模固定在壓力機的滑塊上。模柄是作為上模與壓力機滑塊連接的零件。對它的基本要求是:一要與壓力機滑塊上的模柄孔正確配合,安裝可靠；二要與上模正確而可靠的連接。</p><p>　　在本模具中選用旋入式模柄，通過螺紋與上模座連接并加螺絲防止轉(zhuǎn)動。這種模柄可較好的保證軸線與上模座軸線垂直,適用與各種中、小型模具。</p>&l

49、t;p>　　模柄材料通常采用Q235或Q275鋼,在此選用Q235鋼.其支撐面應垂直于模柄的軸線(垂直度不應超過0.02:100)。</p><p>　　5.7 固定板的設(shè)計</p><p>　　將凸?；虬寄０匆欢ㄏ鄬Φ奈恢脡喝牍潭ê?，作為一個整體安裝在上模座或下模座上。在本模具中只有凸凹模需要由固定板來固定。</p><p>　　固定板的厚度一般取凹模厚度的

50、0.6～0.8倍,其平面尺寸可與凹模、卸料板外形尺寸相同,需考慮緊固螺釘及銷釘?shù)奈恢?。固定板的凸凹模安裝孔與凸凹模采用過渡配合H7/m6、H7/n6，壓裝后將凸凹模端面和固定板一起磨平?，F(xiàn)選用標準凸凹模固定板尺寸為: 100mm×130mm×18mm。</p><p>　　5.7.1墊板的設(shè)計</p><p>　　墊板的作用是直接承受凸模的壓力，以降低模座承受的單位壓力

51、，防止模座被局部壓陷，影響凸模的正常工作。墊板的外形尺寸和模板相同，厚度取10mm</p><p>　　5.7.2螺釘與銷釘?shù)脑O(shè)計</p><p>　　螺釘和銷釘都是標準件，設(shè)計模具是按標準選用即可，螺釘用于固定模具零件，一般選用內(nèi)六角螺釘；銷釘起定位作用，常用圓柱銷釘，螺釘、銷釘規(guī)格根據(jù)沖壓力的大小、凹模厚度等確定。</p><p>　　5.7.3卸料板的設(shè)計 &

52、lt;/p><p>　　卸料板的邊界尺寸和固定板相同，厚度為10mm.</p><p>　　5.8 模架及組成零件的確定</p><p>　　5.8.1 模架的選用</p><p>　　本模具選用由上模座,下模座,導柱,導套組成導柱模模架及其零件已經(jīng)標準化，在此選用中間導柱模架.沖壓時可以防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。</p>

53、<p>　　5.8.2 模座的確定</p><p>　　本模中具選用標準模架，因在前述中確定了凹模尺寸為100㎜×130㎜ ×20㎜ ，根據(jù)標準確定下模座尺寸為: 250㎜×180㎜×45 ㎜. 上模座尺寸為: 250㎜×180㎜×40 ㎜.導柱d/mm×L/mm分別為ø28×150，ø32×

54、150；導套d/mm×L/mm×Dmm分別為ø28×100×38，ø32×100×38。</p><p><b>　　6 模具工作原理</b></p><p>　　條料送進時采用固定擋料銷進行定位，而有導料銷保證送料沿正確的方向送進。當條料送到指定位置時，上模在壓力機的作用下進行沖壓。當沖

55、壓完成時，上模上行回程，卡在凸凹模上的廢料由彈性卸料板卸下，當模具上的打料桿碰到壓力機上的打料橫梁時，打料橫梁給模具打料桿一個作用力，在此作用力的作用下，將制件推出來。然后，再開始下一個行程。為了更明確模具工作原理，現(xiàn)繪制總裝配圖如圖5</p><p>　　圖5 模具總裝配圖</p><p><b>　　7 模具的裝配</b></p><p>

56、;　　總裝時，首先應根據(jù)主要零件的相互依賴關(guān)系，以及裝配方便和易于保證裝配精度要求來確定裝配基準件、級進模以凹模作為裝配基準件；確定裝配順序，根據(jù)各個零件與裝配基準件關(guān)系和遠近程度確定裝配順序。裝配結(jié)束后，要進行試沖，通過試沖發(fā)現(xiàn)問題，并及時調(diào)整和修理直至模具沖出合格零件為止。</p><p><b>　　7.1裝配前的準備</b></p><p>　　7.1.1

57、 通讀設(shè)計圖樣，了解正裝式復合模的結(jié)構(gòu)特點</p><p>　　本模具的裝配工藝要 點是：同時保證落料和沖孔用凸凹模間隙的均勻；打料機構(gòu)工作可靠，能及時推出工件。</p><p>　　7.1.2 查對各零件已完成裝配前的加工工序，并經(jīng)檢驗合格</p><p>　　7.1.3確定裝配方法和裝配順序</p><p>　　經(jīng)查對認定模具零件已

58、加工完成，可采用直接裝配方法。結(jié)合模具結(jié)構(gòu)特點，對凸凹模、凸模先進行分組裝配，再進行總裝配。選用以凸凹模為基準件，先裝配上模，再裝配下模及輔助零件。</p><p><b>　　7.2裝配模柄</b></p><p>　　將模柄壓入上模座后，鉆、鉸銷孔，打入止轉(zhuǎn)銷。</p><p><b>　　7.3裝配凸凹模</b>&l

59、t;/p><p>　　按照壓入法操作要求，將凸凹模壓入固定板中，檢查凸凹模相對固定板基準面的垂直度，并刃入凸模，用工藝定位器法檢查配合間隙的均勻性。待凸凹模全部壓入，認定間隙分布均勻后，磨平固定板支撐面和凸凹模刃口面。</p><p><b>　　7.4裝配凸模</b></p><p>　　將凸模壓入固定板中，按壓入法裝配要領(lǐng)，檢查其相對固定板基準

60、面的垂直度，認定合格后，磨平固定板支撐面和刃口面。</p><p><b>　　7.5裝配下模</b></p><p>　　將組裝好的凸?！潭ò搴拖聣|板，按照設(shè)計要求位置，安裝在下模座上，緊固螺釘，鉆、鉸銷孔，裝入圓柱銷。</p><p><b>　　7.6裝配上模</b></p><p>　　將

61、組裝好的凸凹?！潭ò搴蜕蠅|板，安裝在上模座上，緊上螺釘，用工藝定位器法控制上下模的配合間隙，使其均勻。認定均勻后，在上模相應部位鉆、鉸銷孔，打入圓銷。 </p><p><b>　　7.7安裝凹模</b></p><p>　　將凹模安裝在下模相應部位，凹模和凸凹模間隙，用墊片法或直接安裝法控制其均勻性。</p><p><b>　

62、　7.8試切</b></p><p>　　用紙試沖，觀察沖切紙邊的狀況，經(jīng)調(diào)整并認定均勻后， 鉆、鉸另一組銷孔，打入圓銷。 </p><p>　　7.9裝配其他零件并試模</p><p>　　上模安裝頂桿，頂件塊，檢查打料機構(gòu)工作的可靠性。頂件塊在最低位置時，應突出凸凹模刃口0.2-0.5mm.安裝卸料板和彈簧，安裝后的卸料板下平面比凸凹模刃口面低0.

63、2-0.5mm.在設(shè)計指定的壓力機上，裝配好的模具進行試沖。</p><p>　　試模時重點檢查打料機構(gòu)和頂出機構(gòu)的動作是否及時、可靠。每一次沖壓后，上模隨壓力機上行到上死點時，條料和頂出的工件都應該出現(xiàn)在下模凹模工作面上，以便及時清除。</p><p>　　裝配后應保證間隙均勻，落料凹模刃口面應高出沖孔凸模工作端面2mm。</p><p>　　第二部分 彎曲模設(shè)

64、計</p><p>　　1 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析</p><p>　　此零件為一個簡單的90°的支撐件，其彎曲圓角半徑r為1.5mm,材料選擇Q235鋼,板厚為0.8mm。其工藝性主要包括彎曲件的精度、圓角半徑、板料的纖維方向與彎曲線夾角、彎曲的直邊高度、其他工藝性等。</p><p>　　1.1彎曲的直邊高度</p><p>　　一

65、般彎曲件為了避免穩(wěn)定性不好，要求直立部分高度H>2.5t,很顯然此零件符合工藝性要求</p><p><b>　　1.2 孔邊距</b></p><p>　　為防止孔彎曲時發(fā)生變形，應使孔位于變形區(qū)之外。即：</p><p><b>　　L≥2t</b></p><p>　　所以，此 零件完全

66、符合要求。</p><p><b>　　1.3最小彎曲半徑</b></p><p>　　根據(jù)所用材料，查表3.2.2可知最小彎曲半徑為0.6t. 1.5≥0.48 所以該彎曲件符合要求.</p><p>　　2 主要工藝參數(shù)計算</p><p><b>　　2.1彎曲力的計算</b></

67、p><p>　　自由彎曲需要的力 經(jīng)計算得：</p><p><b>　　F=5.78KN</b></p><p>　　校正彎曲時彎曲力的計算：</p><p><b>　　F=qA</b></p><p><b>　　=94.87 KN</b&g

68、t;</p><p><b>　　頂件力的計算</b></p><p>　　F=（0.3～0.8）</p><p><b>　　= 2.31KN</b></p><p>　　2.2 壓力機的壓力確定</p><p>　　F≥（1.2～1.3）F+ F</p>&

69、lt;p><b>　　≥ 171 KN</b></p><p>　　2.3 回彈量的計算：</p><p>　　因為此工件的圓角半徑R〈 （5～8）t，工件的彎曲半徑一般變化不大，所以只考慮角度回彈。。查表取回彈角為2</p><p>　　3 彎曲模工作部分設(shè)計</p><p>　　3.1 凸、凹模間隙的計算&l

70、t;/p><p>　　單面間隙為Z/2 Z/2=（1+n）t++Ct</p><p>　　=0.9mm </p><p>　　查表得n=0.05,t為工件厚度，C為間隙系數(shù)，查得C=0.7，為材料厚度的上偏差。</p><p>　　3.2凸、凹模工作部分尺寸</p><p>　　3.2.1凸、凹模寬度尺寸計算&

71、lt;/p><p>　　L=(L-0.75)</p><p>　　=(60-0.75×0.62) </p><p><b>　　=59.45</b></p><p><b>　　La2=39.53</b></p><p><b>　　L=( L-Z)</

72、b></p><p>　　=(59.45-0.9) </p><p><b>　　=58.55</b></p><p><b>　　Lt2=38.63</b></p><p>　　凹模的寬度不大于展開長度的0.8倍符合要求。</p><p>　　3.2.2 凸、凹模的圓

73、角半徑以及凹模的深度</p><p>　　一般情況下，凸模的圓角半徑r≤r.所以，取r=1.5mm。</p><p>　　查表可知：凹模的圓角半徑r=3.2mm. 凹模的深度L=20 mm。</p><p><b>　　4 模具總體設(shè)計</b></p><p>　　4.1 模具類型的選擇</p><p

74、>　　由沖壓工藝性可知，采用單工序沖壓，模具類型為單工序模。</p><p>　　4.2 定位方式的選擇</p><p>　　為保證坯料在彎曲模內(nèi)準確定位，也為在彎曲過程中坯料的偏移，提高定位精度，采用定位板。</p><p>　　4.3 卸料出件方式的選擇</p><p>　　此工件成形后留在凹模上，隨凸模上行底部受壓的彈簧彈性恢復推

75、動頂桿而頂出制件。</p><p><b>　　4.4 導向方式</b></p><p>　　模具屬于單工序沖模，結(jié)構(gòu)簡單，導向精度通過凸、凹模就可以保證，所以采用無導向裝置。</p><p>　　綜上可設(shè)計此模具主要由，模柄，上模板，凸模，V形凹模，下模板等組成。 初步計算模具閉合高度</p><p>　　凹模座的外輪

76、廓尺寸約計為</p><p><b>　　5 設(shè)備的選定</b></p><p>　　該零件所需的彎曲力 94.87 KN</p><p>　　模具閉合高度 H=155 mm</p><p>　　模具外廓尺寸 120 mm×100 mm</p><p>　　此時開式可傾壓力機，

77、主要力學性能為：</p><p>　　公稱壓力 </p><p><b>　　最大裝模高度 </b></p><p><b>　　行程 </b></p><p>　　臺面尺寸 300 mm×240 mm</p><p>　　根據(jù)模具閉合高度，彎

78、曲力，外廓尺寸等數(shù)據(jù)選定此設(shè)備是合適的。</p><p>　　6 模具主要零部件的設(shè)計</p><p>　　6.1 凸模部分 </p><p>　　彎曲模沒有固定的結(jié)構(gòu)形式，此工件結(jié)構(gòu)簡單，精度要求不高，所以可以設(shè)計比較簡單一些，根據(jù)制件形狀可以將凸模設(shè)計為整體式凸模。取凸模高度為：L=h +h=45</p><p>　　所以確定凸模尺寸為

79、40 mm×58.55 mm×45 mm 尺寸在凸模圖上的標注如圖6：</p><p><b>　　圖6 彎曲模凸模圖</b></p><p><b>　　6.2 凹模部分</b></p><p>　　該工件只有相鄰的兩個邊彎曲，所以針對這兩邊設(shè)計兩個凹模，能保證強度且易加工，</p>&

80、lt;p><b>　　凹模1尺寸：</b></p><p>　　凹模2尺寸為40×20 ×60 </p><p>　　尺寸在凹模圖上的標注如圖7</p><p>　　圖7 彎曲模凹模圖</p><p>　　根據(jù)凹模尺寸選定上、下模座尺寸分別為100×80×30 和170&#

81、215;120×30 。 </p><p><b>　　7 模具總裝配圖</b></p><p>　　由以上設(shè)計，可得到圖8所示的模具總裝圖。</p><p>　　圖8 彎曲模具總裝圖</p><p><b>　　模具工作過程：</b></p><p>　　工作時

82、將第一道工序所得工件放入定位板內(nèi)，滑塊下行上模下降，對制件進行彎曲，當彎曲結(jié)束上模回升時，制件有由頂件板頂出，完成一次沖壓。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　大學三年的學習即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計是其中最后一個實踐環(huán)節(jié)，是對以前所學的知識及所掌握的技能的綜合運用和檢驗。隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應用。在完成大學三

83、年的課程學習和課程、生產(chǎn)實習，我熟練地掌握了機械制圖、機械設(shè)計、機械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對機械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達到了學習的目的。對于模具設(shè)計這個實踐性非常強的設(shè)計課題，我們進行了大量的實習。經(jīng)過在新飛電器有限公司、在洛陽中國一拖、中信重型礦山機械廠的生產(chǎn)實習，我對于冷沖模具、塑料模具的設(shè)計步驟有了一個全新的認識，豐富和加深了對各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是有了全新的

84、理解。在指導老師的細心指導下和在工廠師傅的講解下，我們對于模具的設(shè)計和制造工藝有了系統(tǒng)而深刻的認識。同時在實習現(xiàn)場親手拆裝了一些典型的模具實體并查閱了很多相關(guān)資料，通過這些實踐，我們熟練掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。通過在圖書館借閱相關(guān)手冊和書籍，更系統(tǒng)而全面了細節(jié)問題。鍛煉了縝密的思維和使我們初步具備了設(shè)計工作者應有的素質(zhì)。</p><p><b>　　致謝</b></p

85、><p>　　畢業(yè)設(shè)計是我們進行完了三年的模具設(shè)計與制造專業(yè)課程后進行的，它是對我們?nèi)陙硭鶎W課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復習，也是一次理論聯(lián)系實踐的訓練。它在我們的學習中占有重要的地位。</p><p>　　通過這次畢業(yè)設(shè)計使我在溫習學過的知識的同時又學習了許多新知識，對一些原來一知半解的理論也有了進一步的認識。特別是原來所學的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測量、冷

86、沖模具設(shè)計與制造等有了更深刻的理解，使我進一步的了解了怎樣將這些知識運用到實際的設(shè)計中。同時還使我更清楚了模具設(shè)計過程中要考慮的問題，如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費材料，保證工件的經(jīng)濟性，加工工藝的合理性。</p><p>　　在學校中，我們主要學的是理論性的知識，而實踐性很欠缺，而畢業(yè)設(shè)計就相當于實戰(zhàn)前的一次演練。通過畢業(yè)設(shè)計可是把我們以前學的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫起來，使我們在溫習舊知識的同時也可以學

87、習到很多新的知識；這不但提高了我們解決問題的能力，開闊了我們的視野，在一定程度上彌補我們實踐經(jīng)驗的不足，為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。</p><p>　　通過對支撐件冷沖模的設(shè)計，我對沖裁模、彎曲模有了更為深刻的認識，特別是這種沖孔落料模具的設(shè)計。彎曲模的主要零件的加工一般比較復雜，多采用線切割進行加工，彎曲回彈的影響因素多，不容易從純理論的角度精確的計算出來，多需要在試模后再進行調(diào)整。在模具的設(shè)計過程中也遇到了

88、一些難以處理的問題，雖然設(shè)計中對它們做出了解決 ，但還是感覺這些方案中還是不能盡如人意，如壓力計算時的公式的選用、凸凹模間隙的計算、卸件機構(gòu)選用、工作零件距離的調(diào)整，都可以進行進一步的完善，使生產(chǎn)效率提高。</p><p>　　歷經(jīng)近三個月的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，敬請各位老師對我的設(shè)計過 作最后檢查。在這次畢業(yè)設(shè)計中通過參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，請教各位老師有關(guān)模具方面的問題，并且和同學的

89、探討，模具設(shè)計在實際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時間里，對模具的認識有了一個質(zhì)的飛躍。</p><p>　　從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個人學習事物所必經(jīng)的一般過程，我對模具的認識過程亦是如此。經(jīng)過近三個月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計一定能為三年的大學生涯劃上一個圓滿的句號，為將來的事業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ)。</p><p>　　在這次設(shè)計過程中得到了老師以及許多同學的幫助，我受

90、益匪淺。在此，再次感謝各位老師特別是我的指導老師xx老師在這一段時間給予無私的幫助和指導，并向他們致于深深的敬意，對關(guān)心和指導過我各位老師表示衷心的感謝!</p><p><b>　　參 考 文 獻</b></p><p>　　【1】劉建超、張寶忠主編，沖壓模具設(shè)計與制造。高等教育出版社，2004年6月</p><p>　　【2】王孝培主編，中

91、國模具設(shè)計大典之沖壓模具設(shè)計。江西科學技術(shù)出版社，2003年1月</p><p>　　【3】虞蓮蓮、曾正明主編，實用鋼鐵材料手冊。機械工業(yè)出版社，2001年2月</p><p>　　【4】寇世瑤主編，互換性與測量技術(shù)。高等教育出版社，2004年7月</p><p>　　【5】馮炳堯，韓泰榮，殷振海，蔣文森編，模具設(shè)計與制造簡明手冊。上海科學技術(shù)出版社，1988年3月

92、</p><p>　　【6】高軍，李熹平，修大鵬主編，沖壓模具標準件選用與設(shè)計指南.化學工業(yè)出版社，2007年7月</p><p>　　【7】薛啓翔主編，沖壓模具與制造?；瘜W工業(yè)出版社，2004年3月</p><p>　　【8】中國機床總公司編著，全國機床產(chǎn)品供貨目錄。機械工業(yè)出版社，2002年6月</p><p>　　【9】馮炳堯主編，模具