【正文】 重點(diǎn)闡述了模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程。 stamping die。2．工藝分析中的板料成型模擬防真技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用。 沖壓成型工藝 沖壓是塑性加工的基本方法之一 ，他是利用安裝在壓力機(jī)上的模具，在室溫下對(duì)板料施加壓力使其變形和分離，從而獲得具有一定形狀，尺寸的零件的壓力加工方法。對(duì)于不同的零件，有不同的使用要求。 沖壓成型的特點(diǎn)：沖壓成型的特點(diǎn)如下：1．能沖壓出其他加工工藝難以加工或無法加工的形狀復(fù)雜零件。5．材料利用率高。故不適于單件小批量的生產(chǎn)。塑性變形工序是使沖壓毛坯在不破壞的條件下發(fā)生塑性變形，以獲得所要求的形狀 ，尺寸和精度的沖壓加工方法。一副模具制成后，可以生產(chǎn)出數(shù)以萬計(jì)的制品零件具有很高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。由上述可知模具對(duì)沖壓制品的成本也影響很大。所以為了能制造出質(zhì)量高的模具，在模具生產(chǎn)過程中。工作時(shí)，隨著條料的連續(xù)送進(jìn)，在模具的不同部位，分別順序完成不同沖壓沖壓工序，在沖床的一次行程中，得到一個(gè)或數(shù)個(gè)制作。導(dǎo)柱模是上，下模之間用導(dǎo)柱和導(dǎo)套來保證起相對(duì)位置精度。，半自動(dòng)化沖模，自動(dòng)沖模。2 ，定位零件定位零件的作用是確保毛坯或坯件在沖模中的正確位置，使沖壓件達(dá)到合格的形狀，尺寸要求。導(dǎo)正銷：用于連續(xù)沖模中條料送進(jìn)時(shí)的精定位。常用零件有推桿，推板，打料桿及各類推件器，頂桿等。由導(dǎo)柱，導(dǎo)套，導(dǎo)板組成。3． 緊固零件。 沖壓成型的基本過程沖壓成型是把板料送到裝配好在壓力機(jī)上沖壓模具上，通過上，下模座的本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 閉合，沖壓出一定形狀的零件，再把廢料和沖出的零件卸出的過程。3．卸料過程沖壓完成后，上，下模分開，沖出的零件和廢料隨著上，下模的分離，由推件裝置和卸料板從凸模跟凹模中分離出來的工程 。低合金結(jié)構(gòu)鋼板塑性好，強(qiáng)度高，主要應(yīng)用于受力復(fù)雜的關(guān)鍵零件，如汽車橫梁，縱梁。從制造方法上，鋼板可分為熱軋板和冷軋板。熱軋板一般沖壓前需經(jīng)過酸洗，以除去鋼板表面上的氧化皮及鐵銹?？估瓘?qiáng)度（σb）是鋼材抵抗斷裂破壞能力的一個(gè)重要指標(biāo)，抗拉強(qiáng)度不能直接利用，但屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度的比值（即屈強(qiáng)比 σS/σb）卻能反映鋼材的安全可靠程度和利用率Q235 的性能指標(biāo)如下表材料名稱 材料狀態(tài)抗剪強(qiáng)度τ/MPa抗拉強(qiáng)度σb/MPa伸長(zhǎng)率 δ10/%屈服強(qiáng)度σs/MPa普通碳素鋼 Q235 未退火 310～380 380～470 21～25 240表 22 Q235 材料性能指標(biāo)第３章　應(yīng)用軟件簡(jiǎn)介這次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要采用 pro/e 和 autocad 兩種軟件，現(xiàn)對(duì)這兩種軟件做一下簡(jiǎn)介：　Pro/EngineerPro/Engineer 是由美國(guó) PTC 參數(shù)技術(shù)公司推出，是國(guó)際上最先進(jìn)也是最成熟使用的參數(shù)化的特征造型技術(shù)的大型 CAD/CAM/CAM 集成軟件。Pro/Engineer 自 1988 問世以來，10 多年來已成為全世界最普及的 3D CAD/CAM系統(tǒng)?！utocadAutocad 系統(tǒng)是美國(guó) autodesk 公司為微機(jī)開發(fā)的一個(gè)交互式繪圖軟件，它基本上是一個(gè)二維工程圖軟件，具有教強(qiáng)的繪圖，編輯 ，剖面線和圖案繪制 ，尺寸標(biāo)注以及方便用戶的二次開發(fā)功能 ，也具有部分三維作圖造型功能。8 的殼。工藝圖由上面第四章的工件圖可見，未注公差為 IT14。所以本零件采用三套模具成形來完成加工。2，工件沖壓過程中，宜先進(jìn)行沖孔再最后成形。一般形狀規(guī)則的工件可以用等面積法進(jìn)行計(jì)算。1A23A由表 46 查得它們的計(jì)算公式分別為：圓 = = =?23.*m2圓環(huán) = = =()?(7)?22m圓錐臺(tái) = = =()dl??24.**()?22則毛坯的展開尺寸 D= =()A2從表 44 查得局部淺拉深的修邊余量 =。本工件排料根據(jù)落料工序設(shè)計(jì) 。由沖壓材料的性能和規(guī)格表查得 τaMP=310~380 ，這里取 τ=310aMP考慮到凸，凹模刃口的磨損，模具間隙的波動(dòng)，材料力學(xué)性能的變化以及材料厚度偏差等因素，實(shí)際所需的沖裁力還需增加 30%，故選擇沖床時(shí)的沖裁力（N）應(yīng)為： 　　　　　 = τF落 Lt則落料力為： 　　　　　 =157mm310 = aMPkN按式（211）：=F卸 K卸 落式中 　　　 卸料力因數(shù) ，其值查表 215 查得 = K卸所以卸料力為：= = = 卸 落 kN３．沖孔力的計(jì)算因?yàn)榉吳埃谂髁仙霞庸こ龃叺目?。由于拉深系?shù) =，由表 418K2750dmD?查得修正系數(shù) =故拉深力為： 　　　　　　 =27380 =???拉 kN６．壓邊力的計(jì)算壓邊力的計(jì)算有公式： 　　　　　　　　　　　　 QFAp?式中 　 壓邊圈的面積， =(507)4??2m 　 單位壓邊力，由表 416 查得 =則壓邊力為：　　　 = =?kN所以總的沖壓力為：本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 =FF???壓總 拉 落 卸 沖 推 （+++++）= kN　模具主要工作部分尺寸的計(jì)算模具的工作部分有沖 孔的凸模跟凹模，有沖 孔的凸模跟凹模，還50??有局部淺拉深的凸模跟凹模。minZmax 落料刃口的尺寸計(jì)算查書附錄 D1 可查得 。凸其工作部分結(jié)構(gòu)尺寸下圖所示： 刃 口 尺 寸 按 凹 模 配 制圖 52本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 沖孔刃口尺寸計(jì)算查書附錄 D1 可查得 的極限偏差為+。由于沖孔件尺寸等于凸模刃口尺寸 ，故應(yīng)先確定凸模刃口尺x寸，間隙取在凹模上。所以，按 IT10 級(jí)精度 ，查書附錄的凸，凹模的制造公差為 =??凹 凸由于工件要求的是外形精度較高，所以應(yīng)以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，考慮到凹模磨損后尺寸增大，其尺寸計(jì)算見式（424）凹模的尺寸： max0(.75*)ddD????A凸模的尺寸： ppZ??式中 工件的外形的公稱尺寸； max 工件的制造公差；A ， 凸，凹模的制造公差。當(dāng) t＜ 時(shí) ，a= .39。適用于形狀復(fù)雜或精度要求較高的工件的沖裁。２．凹模的外形尺寸凹模的厚度計(jì)算公式見（225）： HKb?凹模壁厚（指凹模刃口與外緣的距離）的計(jì)算公式見（226）： 　　　　　 小凹模： (~2)c 　　　　　 大凹模： 3式中 b凹?？椎淖畲髮挾龋╩m） ； 　　 　K因數(shù)，考慮坯料厚度影響的系數(shù) 　　　H 凹模厚度，其值為 mm；15~20 　　　c凹模的壁厚，其值為 mm64由上可知， mm 落料凹模的厚度為： = 50mm=?HKb?mm 落料凹模的壁厚為： = =（ ）mm50(3)c?()35~2.本設(shè)計(jì)凹模的厚度跟模座工作臺(tái)的尺寸想配合，所以 mm 孔的落料凹模0?設(shè)計(jì)為：本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 160mm125mm其圖如下圖所示： 圖 56因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)采用凸凹模結(jié)構(gòu)，所以沖 ?的凸模部分構(gòu)成一個(gè)凸凹模。剛性卸料板用螺釘和銷釘固定在下模，能承受的卸料力較大，常用于厚板沖壓件的卸料。但由于受彈簧，橡膠等零件的限制，卸料力較小。一般當(dāng)材料厚度在 2mm 以下時(shí)采用彈性卸料板，否則用固定卸料板。所以本設(shè)計(jì)采用橡膠作為卸料元件。先計(jì)算卸料裝置橡膠的自由高度，由式（14） ；本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 ~4H?自 由 工 作（ ） S式中 橡膠的自由高度（mm）自 由 工作行程與模具修磨量或調(diào)整量之和。 凸，凹模固定板的設(shè)計(jì)由模具總體設(shè)計(jì)關(guān)系得知，凸，凹模固定板的厚度取為凹模厚度的~ 倍。 蓋板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)蓋板的作用是固定復(fù)合模和彈性元件橡膠。本設(shè)計(jì)的沖孔凸模采用的是圓形凸模。凸模和凸模固定板之間采用過渡配合，凸模裝入固定板后，端面進(jìn)行研磨。３．凸模長(zhǎng)度的確定凸模長(zhǎng)度 L 應(yīng)該根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)確定。４．凸模強(qiáng)度的校核凸模承壓能力校核：本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 min4[]ctd???式中 　　　　　　　　d min 凸模最小直徑（mm） ；t 料厚（mm） ；材料抗剪強(qiáng)度（MPa）,在這里板料的抗剪強(qiáng)?度取 310MPa；[б c] 凸模材料的許用壓應(yīng)力（MPa） ，它的大小取決于材料種類、熱處理和凸模的結(jié)構(gòu)與工作條件。Lmax =69mm mm.???故凸模的抗彎曲能力足夠，其結(jié)構(gòu)圖如下所示： 　 圖 58 凸凹模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)本套模具我將沖出 mm 的凸模刃口部分跟局部淺拉深的凹模刃口部分50?設(shè)計(jì)成一個(gè)凸凹模，再將沖 計(jì)成一個(gè)凸凹模，其厚度根據(jù)模具的實(shí)際設(shè)計(jì)情況確定。其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 　　　 1342 　1雙頭鏍柱，2蓋板，3橡膠，4螺母 　　 圖 511通過上面的結(jié)構(gòu)結(jié)合頂桿與環(huán)形頂件塊達(dá)到壓邊的效果。本設(shè)計(jì)采用剛性的推件裝置，其結(jié)構(gòu)如下所示： 　　　　 圖 512通過推件塊于頂桿和頂板結(jié)合，當(dāng)沖壓工序完成以后，上模座向上移動(dòng)，打桿接觸到滑快后，把作用力傳遞到推件快， ，從而把工件推出凹模。它的作用是將電動(dòng)機(jī)的能量和運(yùn)動(dòng)傳遞給工作機(jī)構(gòu)。床身：是機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)，工作機(jī)構(gòu)等部分安裝的基體。松開腳踏板的時(shí)候，離合器脫開，飛輪空轉(zhuǎn)，曲軸被制動(dòng)器剎住在最高點(diǎn)，滑塊即停在上死點(diǎn)位置。對(duì)于孔心距，因?yàn)楸竟ぜ木葹?IT14，查表 24 得一般精度的模具可達(dá)到的兩孔中心距離為 mm ，因此符合尺寸精度工藝要求。沖壓時(shí)，模具的壓力中心一定要與沖床滑塊的中心線重合。　　計(jì)算凸，凹模的刃口尺寸由表 210 得，模具沖壓刃口的間隙值 =， =。其結(jié)構(gòu)形式如下圖所示：圖 517凹模的腰形孔平均分布在 的圓上。其裝配形式按圖 57（c）所示，采用壓入式結(jié)構(gòu)。工 作=（1+1+5）mm=7mm工 作S則　　　　　　　 = mm，=~28mm自 由 ~4（ ） *7取　　　　　　　 =25mmH自 由由式（15）計(jì)算橡膠的裝配高度為： 　　　　　　　 ?裝 配 自 由（ ）所以 　　　　 = mm=~~裝 配 自 由（ ） ~.9*3（ ）取　　　　　　　 =22mm裝 配２．本模具選用適合于單個(gè)毛坯沖裁的中間導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)模架。如圖 所示。查表 54 的知低碳鋼極限翻邊系數(shù)為 小于 m，所以該零件能0dt一次翻邊成形下面，校核一下該工件的翻邊高度，看能不能一次翻邊成形。本設(shè)計(jì)中，單邊間隙值取 內(nèi)孔翻邊模刃口尺寸的計(jì)算由零件圖可以知道，該翻邊的內(nèi)孔有尺寸精度要求，所以尺寸決定于凸模。 內(nèi)孔翻邊凸模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)翻邊凸模的形狀有球形，錐形，拋物線形等形狀的凸模，使空邊圓滑過渡逐步張開，有利于材料的變形。所以H=15+15+5=35mm。材料同樣選擇是 T10A。其作用是壓緊制件的內(nèi)孔邊緣，翻邊后把制件從凸凹模中頂出。　翻邊模的總裝配圖 A123456789102 134516789202224562781下模座，2，11定位銷，3 導(dǎo)柱，4 下墊板，5螺釘，6固定板，7導(dǎo)套，8外緣翻邊凹模9凸模固定板，10上墊板，12 上模座，13 打桿，14模柄，15頂板，16，24頂桿，17，23螺釘，18 內(nèi)本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 孔翻邊凸模，19推件塊，20工件，21凸凹模，22 頂件塊，25雙頭鏍柱，26蓋板，27橡膠，28螺母 圖 526第六章 模具的裝配　模具裝配的特點(diǎn)模具的裝配就是根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)條件，以一定的裝配順序和方法，將符合圖紙技術(shù)要求的零件，經(jīng)協(xié)調(diào)加工，組裝成滿足使用要求的模具。模具屬單件生產(chǎn)。因此，模具裝配是最后實(shí)現(xiàn)沖模設(shè)計(jì)和沖壓工藝意圖的過程，是模具制造過程中的關(guān)鍵工序。這種模架的導(dǎo)柱裝在模具中心對(duì)稱的位置，沖壓時(shí)可防止由于偏心力引起的模具歪斜，并且便于在卸料板上安裝導(dǎo)套。用于頂出卡在凸模上的零件。所以模具的結(jié)構(gòu)形式如下所示： 　 圖 524 凸凹模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)在這里采用將凸凹模用螺釘緊固在固定板上的結(jié)構(gòu)形式。因?yàn)橥饩壏叺陌寄Ｑb在上模中，所以凸模的厚度為凸模固定板與外緣翻本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 邊凹模之和再加上模具的修磨量。在這里選用 100mm80mm 的模座結(jié)構(gòu)。 計(jì)算翻邊力按式（523） 　　　　　　　　　　　　 ???（ D）式中 材料的屈服點(diǎn)（ ）