【正文】 同類零件的年產(chǎn)量（件） 輕型零件（零件質(zhì)量 ＜ 100kg） 中型零件（零件質(zhì)量 100～2020kg） 重型零件（零件質(zhì)量＞2020kg） 單件生產(chǎn) ＜ 100 ＜ 10 ＜ 5 成批 生產(chǎn) 小批 100～ 500 10～ 200 5～ 100 中批 500～ 5000 200～ 500 100～ 300 大批 5000～ 50000 500～ 5000 300～ 1000 大量生產(chǎn) ＞ 50000 ＞ 5000 ＞ 1000 結(jié)論：由表 21 可得出零件是輕型零 件，制件可以進(jìn)行沖裁，制件要大批量生產(chǎn)，應(yīng)重視模具材料和結(jié)構(gòu)，保證模具的復(fù)雜程度和壽命。 2 2 沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 圖 21 工件圖 （ 1） 結(jié)構(gòu)：零件大小適中，外形簡(jiǎn)單， 制件需要進(jìn)行落料、沖孔二道基本工序。 改革開(kāi)放以來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品的品種和數(shù)量的不斷增加，更新?lián)Q代的不斷加快，在現(xiàn)代制造業(yè)中，企業(yè)的生產(chǎn)一方面朝著多品種、小批量和多樣式的方向發(fā)展，加快換型，采用柔性化加工，以適應(yīng)不同用戶的需要；另一方面朝著大批量，高效率生產(chǎn)的方向發(fā)展，以提高勞動(dòng)生產(chǎn) 率和生產(chǎn)規(guī)模來(lái)創(chuàng)造更多效益，生產(chǎn)上采取專用設(shè)備生產(chǎn)的方式。最后選擇壓力機(jī)，校核壓力機(jī)是否合理。分析該零件的排樣形式得出材料利用率，畫排樣圖。計(jì)算沖裁力、壓力中心和刃口尺寸，再進(jìn)行總體設(shè)計(jì)。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和零件圖。 模具 作為 效率的生產(chǎn)工具的一種，是 當(dāng)今 工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛與重要的工藝裝備。 （ 2） 材料： Q235 塑性可鍛性及沖壓性能好，常用作焊接結(jié)構(gòu)件和沖壓件 （ 3） 材料厚度： 2mm； （ 4） 公差：零件圖上所有尺寸均未標(biāo)注公差，屬自由尺寸，可按 IT14 級(jí)確定工件尺寸的公差 0 ? 0 ? 0 ? 0 ? 。 4 3 確定工藝方案及模具的結(jié)構(gòu)形式 根據(jù)制件的工藝分析，該工件包括落料、沖孔二個(gè)基本工序，按其先后順序組合，可以有以下三種工藝方案： 方案一：落料 沖孔，采用單工序模生產(chǎn)； 方案二： 落料 沖孔 ，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)； 方案三： 落料 沖孔 ，采用復(fù)合模生產(chǎn)； 方案一單工序模是在壓力機(jī)一次行程中，只完成一道沖壓工序的模具。 方案三復(fù)合模是只有一個(gè)工位，在壓力機(jī)的一次行程中，在同一工位同時(shí)完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。復(fù)合模采用倒裝式復(fù)合模，因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、又 可以使廢料直接又凸模從凸凹模內(nèi)孔推出并且 卸料可靠、便于操作、并為機(jī)械化出件提供了有利條件，所以模具類型為倒裝式復(fù)合模 ?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用 活動(dòng) 擋料銷。彈性元件的選擇，應(yīng)滿足卸料力和沖模結(jié)構(gòu)的要求。上 下模間的精確位置，由導(dǎo)柱、導(dǎo)套的導(dǎo)向?qū)崿F(xiàn)。 方案二：采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。 方案三：四導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱安裝在 模具的對(duì)稱線上，導(dǎo)向平穩(wěn)、準(zhǔn)確。即方案二最佳。搭邊過(guò)大，浪費(fèi)材料。 8 條料寬度的確定 條料寬度公式： 0)a2( ???? DB 公式 （ 51） 式中： D — 條料寬度方向沖裁件的最大尺寸， mmD 77? ； a — 側(cè)搭邊值， mma ? ； 其中條料寬度偏差上偏差 為 0，下偏差 ?? ，見(jiàn)表 52 條料寬度偏差。 （ 2）定位要可靠，放置毛坯和取出工件要方便，確保操作安全。 根據(jù)材料經(jīng)濟(jì)利用程度，排樣方法可以分為有廢料、少?gòu)U料和無(wú)廢料排樣三種，根據(jù)制件在條料上的布置形式，排樣又可以分為直排、斜排、對(duì)排、混合排、多排等多重形式。 圖 52 豎排示意 圖 11 圖 53 橫排示意 圖 材料利用率 材料利用率通常以一個(gè)步距內(nèi)制件的實(shí)際面積與所用毛坯面積的百分率 ?表示： %100)( ?? LBnA? 公式 （ 54） 式中： ? — 材料利用率 （ % ）； n — 沖裁件的數(shù)目 （ n =1）； A — 沖裁件的實(shí)際面積 （ mm 2）； B — 板料寬度 （ B = mm ）； L — 步距 （ l = mm）。 因 , 橫豎 ?? ?所以該零件采用 豎排 法?？偟臎_裁力包括： （ 1） F — 總沖壓力 （ 2） pF — 總沖裁力 （ 3） QF — 卸料力 （ 4） 1QF — 推料力 總沖裁力 PF ?)( 2121 LLtKFFF pp ???? 公式 （ 62） 式中： 1F — 落料時(shí)的沖裁力； 2F — 沖孔時(shí)的沖裁力； 1L — 落料周長(zhǎng)（ mm）； 2L — 沖孔周長(zhǎng)（ mm）。模具的壓力中心，可按以下原則來(lái)確定： （ 1）對(duì)稱零件的單個(gè)沖裁件，沖裁的壓力中心為沖裁件的幾何中心。 nnno LLLXLXLXLX ????? 212211 / 公式 （ 71） nnno LLLYLYLYLY ????? 212211 / 公式 （ 72） 零件屬于 形狀 屬于 X 方向 Y 不對(duì)稱的工件，所以工件的壓力中心為X=0Y= nnno LLLYLYLYLY ????? 212211 / ?10 (10+30) ? 圖 71 零件圖 18 8 沖裁間隙 沖裁間隙分析 根據(jù) JB/Z27186 規(guī)定，沖裁間隙是指凸、凹模刃口間隙的距離，用符號(hào) C表示，其值可為正也可為負(fù)，在普通沖裁模中均為正值。 間隙對(duì)模具 壽命的影響 模具壽命受各種因素的綜合影響，間隙是也許模具壽命諸因數(shù)中最主要的因數(shù)之一，沖裁過(guò)程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料件之間均有摩擦，而且間隙越小，模具作用的壓應(yīng)力越大，摩擦也越嚴(yán)重，所以過(guò)小的間隙對(duì)模具壽命極為不利。間隙對(duì)卸料力推料力的影響比較顯著。因此，設(shè)計(jì)模具時(shí)一定要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求，所需沖裁力小、模具壽命高，但分別從質(zhì)量，沖裁力、模具壽命等方面的要 求確定的合理間隙并不是同一個(gè)數(shù)值，只是彼此接近。 根據(jù)近年的研究與使用的經(jīng)驗(yàn)，在確定間隙值時(shí)要按要求分類選用。 由于該制件形狀簡(jiǎn)單， 選擇凸、凹模分開(kāi)加工?！? 公式 （ 82） 式中 d — 沖孔凹?；境叽?(mm )； pd — 沖孔凸?；境叽?(mm )； d — 沖孔件孔的最小極限尺寸 (mm )； dL — 同一工步中凹?？拙嗷境叽?(mm )； minL — 制件孔距最小極限尺寸 (mm )； △ — 沖孔 件 孔徑 公差 (mm )； Zmin— 凸、凹模最小初始雙面間隙 (mm )； δ p— 凸模下偏差，可按 IT6 選用 (mm )； δ d— 凹模上偏差，可按 IT7 選用 (mm )； X— 磨損 系數(shù)，是為了使沖裁件的實(shí)際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸，與工件制造精度有關(guān)， 查表 81 得 。下面就分別介紹各個(gè)零部件的設(shè)計(jì)方法。 （ 3）凹模長(zhǎng)度的確定公式為： CbL 2?? 公式 （ 93） =77+2 30 =137 mm 24 凹模 寬 度 B =l+2c 公式 （ 94） =68+2 30 =128 mm 凹模的長(zhǎng)度要考慮導(dǎo)料銷發(fā)揮的作用，保證送料粗定位精度。 凸凹模的尺寸是與凸模、凹模配作；凸凹模設(shè)計(jì)成臺(tái)階式凸凹模。凸模的高度是凸模固定板的厚度、 導(dǎo)料板 厚度、卸料板厚度 的總和。 表 93 彈性 卸料板厚度 沖件厚度 t 卸料板寬度 ＜ 50 50～ 80 80～ 125 125～ 200 200～ 250 ～ 1 8 10 12 14 16 ＞ 1～ 10 12 14 16 18 ＞ ～ 2 12 14 16 18 20 26 卸料板上設(shè)置 4 個(gè)卸料螺釘，公稱直徑為 12mm ,螺紋部分為 M1275mm ,卸料螺釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間，以保證卸料的正常運(yùn)動(dòng)。并將擋料銷套入下一個(gè)孔中，向前抵住搭邊而定位，擋料銷固定部分的直徑應(yīng)小于工作部分的直徑很多，固定部分的直徑選為 6mm ，工作部分的直徑選為 12mm，這樣可以不削弱卸料板的強(qiáng)度。 ? ? ????? dXDcE 公式 （ 97） 式中： c — 送料步距； D — 在送料方向上工件的尺寸； 0X — 壓力中心； d — 擋料銷頭部直徑； 根據(jù)公式（ 97）得： ? ? ?????E ? 即固定擋料銷的位置在距離壓力中心 mm 處，采用 45 鋼制造，熱處理硬度 HRC48~43 ，查標(biāo)準(zhǔn)選 A 3610 ?? ?GB 的固定擋料銷。而下 27 模座底面與導(dǎo)柱底面的距離為 5 mm 。 導(dǎo)柱的直徑、長(zhǎng)度，按 ISO91822:9182 選取。常用的模柄形式有： （ 1）整體式模柄，模柄與上模座做成整體，用于小型模具。 28 （ 5）浮動(dòng) 式模柄，它由模柄、球面墊塊和連接板組成，這種結(jié)構(gòu)可以通過(guò)球面墊塊消除沖床導(dǎo)軌位差對(duì)沖模導(dǎo)向精度的影響，適用于滾珠導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向的緊密沖裁。 防轉(zhuǎn)銷： 7812?? 、按 ?TGB 選取、材料選用 45 鋼。 29 10 卸料橡膠的設(shè)計(jì) 橡膠的設(shè)計(jì) 與選用 在沖裁模卸料于出件裝置中，常用的元件是彈簧和橡膠，考慮本模具結(jié)構(gòu)，該模具采用的彈性元件為橡膠。上模 座 、凸模固定板、及落料凹模用 4 個(gè) M12 螺釘和 2 個(gè) ? 12 圓柱銷固定。下模座 、卸料板、凸凹模 用 4個(gè) M12 的螺釘和 2 個(gè) ? 12 的圓柱銷固定。 33 總 結(jié) 本設(shè)計(jì)中首先說(shuō)明了沖壓模具在工業(yè)的重要地位和當(dāng)今沖壓模具的現(xiàn)狀。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，在設(shè)計(jì)方面遇到了一些問(wèn)題，經(jīng)過(guò)老師和同學(xué)的指導(dǎo)，再加上自身不懈的努力，問(wèn)題得到了解決。 34 致 謝 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及其模具 裝配圖的完成，要感謝我的指導(dǎo)老師 郭容 老師在畢業(yè)論文上的指導(dǎo)，還要感謝曾經(jīng)的任課教師唐永艷、劉光虎、劉咸超、楊宇、曾欣、賴嘯、郭晟、劉勇、劉存平等教師的教導(dǎo)， 在畢業(yè)設(shè)計(jì)裝配圖及其說(shuō)明書(shū)編制過(guò)程中，給予了精心的指導(dǎo)，并講解了各項(xiàng)專業(yè)要領(lǐng)，提出了寶貴的專業(yè)意見(jiàn)，模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，是他 們 的精心指導(dǎo)才使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠按期完成 。合格后，銼出型孔斜度 7 加工螺釘過(guò)孔和銷孔 加工 2? 12mm 銷孔、 2? 過(guò)孔中心線 8 熱處理 淬火、低溫回火，保證 60～ 64HRC 9 磨削 精磨上、下兩端面，達(dá)到制造要求 10 精修型孔 鉗工研磨型孔，達(dá)到規(guī)定的就技術(shù)要求 12 檢驗(yàn) 37 附錄 C 沖裁模初始用間隙 2C(mm ) 沖裁模初始 用間隙 2C （ mm ） 材料厚度 t(mm ) 0 3 Q29Q235A Q345 50 65Mn Cmin Cmax Cmin Cmax Cmin Cmax Cmin Cmax 注釋 ： 初始間隙值的最小值相當(dāng)于間隙的公稱數(shù)值。 38 附錄 D J23 系列開(kāi)式可傾壓力機(jī)主要技