【正文】 3） 閉合高度 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)生（論文） 37 閉合高度又稱裝模高度，是指滑塊在下死點(diǎn)位置時(shí)，滑塊下表面到工作臺(tái)墊板上表面的距離。 沖壓設(shè)備的選擇原則 沖壓設(shè)備的選擇主要是根據(jù)沖壓工藝性質(zhì)、生產(chǎn)批量大小、沖壓件的幾何形狀、尺寸及精度要求等因素來(lái)確定的。 圖 a 三維圖 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)生（論文） 34 圖 b 二維圖 圖 凸模固定板 如圖 卸料板的外形尺寸凸凹模的尺寸 100mm? 80mm? 18mm，型孔的粗糙度是 ，型孔的位置與凹模保持一致，材料為 Q275。材料是 CrWMn。上模座由 4 個(gè)螺釘與凸模固定板相連，有兩個(gè)圓柱銷防 止模具的轉(zhuǎn)動(dòng)。模具的閉合高度是 111mm。為了便于操作、提高生產(chǎn)率，沖件和廢料采用下出件方式。剛性卸料板一般安裝在凹模上面。適應(yīng)大批量的生產(chǎn)。 (2) 螺釘和銷釘?shù)囊?guī)格應(yīng)根據(jù)沖壓工藝力大小的凹模厚度等條件確定，螺釘規(guī)格山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)生（論文） 24 可參考表 436[8]選用，銷釘?shù)墓Q直徑可取與螺釘大徑相同或小一規(guī)格。在這里根據(jù)需要，選用壓入式模柄。導(dǎo)套與上模座的上平面應(yīng)留不小于 3mm的距離。 1) 模架 通過(guò)對(duì)零件進(jìn)行分析，根據(jù)決定采用導(dǎo)柱模模架中的滑動(dòng)導(dǎo)向模架的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)形式。 考慮到模具結(jié)構(gòu)，選用四個(gè)彈簧，則每個(gè)彈簧所承受的預(yù)壓力為： Fy=F 卸料力 /4=1084/4=271N 查表 1136[11]，選擇彈簧： 12 40 (GB 20891980)。因此，彈性卸料裝置很適合于沖薄料和要求工件平整的模具采用。 以上三條原則主要是 從凸模安裝固定方法考慮的。查表 219[7]得到，銷孔中心到凹模板外緣的最小距離 l 為 25mm。凹模尺寸計(jì)算如下： 沿送料方向的凹模型孔壁間最大的距離為 l=++≈ （ mm） 垂直與送料方向的凹模型孔壁間最大距離為 b=— +2? 6=（ mm，取側(cè)刃厚度為 6mm） 沿送料方向的凹模長(zhǎng)度為 L=l+2c=+2? 20=（ mm，查表 320，取 c=20mm） 垂直送料方向的凹模寬度為 B=b+2c=+2X20=(mm) 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)生（論文） 17 凹模厚度為 H=K 1 K 2 3 F =1? ? =(mm,查表 321，取K1 =1,K2 =) 根據(jù)算得的凹模輪廓尺寸，選取與計(jì)算值相近似的標(biāo)準(zhǔn)凹模板輪廓尺寸為L(zhǎng)? B? H=100mm? 80mm? 16mm。Pro/Engineer 是一個(gè)功能定義系統(tǒng)，即造型是通 過(guò)各種不同的設(shè)計(jì)專用功能來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中包括：筋（ Ribs）、槽（ Slots）、倒角（ Chamfers）和抽空（ Shells）等，采用這種手段來(lái)建立形體，對(duì)于工程師來(lái)說(shuō)是更自然，更直觀，無(wú)需采用復(fù)雜的幾何設(shè)計(jì)方式。通過(guò)給這些特征設(shè)置參數(shù)（不但 包括幾何尺寸，還包括非幾何屬性），然后修改參數(shù)很容易的進(jìn)行多次設(shè)計(jì)疊代，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。 下面是 Pro/ENGINEER 的 主要 特點(diǎn) 。通過(guò)科學(xué)計(jì)算進(jìn)行強(qiáng)度校核，以保證沖壓件的精度。/ F =90? 178。凸模的材料也選用 CrWMn，工作部分熱處理淬硬 58~62HRC。Δ/8 計(jì)算 177。故不論沖孔、落料，只計(jì)算凹模刃口尺寸及公差，并將計(jì)算值標(biāo)注在凹模圖樣上。只要磨損量不超過(guò)一定范圍，模具應(yīng)仍能沖出合格工件。一個(gè)進(jìn)距內(nèi)沖兩件，故A=54 ? 2=108mm178。 查 參考文獻(xiàn) [5]表 31表 31表 3表 321[5]，取 a=， a1=，Δ=， z=， b1=， y=?？紤]零件精度要求不是很高，但沖裁間隙較小，因此采用 I 級(jí)模架精度。 根據(jù)以上分析，該零件采用級(jí)進(jìn)沖裁工藝方案。 2 精度：零件尺寸公差除 ? 接近于 IT11 級(jí)以外，其余尺寸都低于 IT12級(jí)，亦無(wú) 其他特殊要求。例如，一旦工程詳圖有改變， NC（數(shù)控）工具路徑也會(huì)自動(dòng)更新；組裝工程圖如有任何變動(dòng)，也完全同樣反應(yīng)在整個(gè)三維模型上。 pore 是做模具設(shè)計(jì)最好的軟件，是三維建模的領(lǐng)頭羊。此外，利用 RPM 技術(shù)快速成形三維原型后，通過(guò)陶瓷精鑄、電弧涂噴、消失模、熔模等技術(shù)可快速制造各種成形模。有數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)目前模具總產(chǎn)值已躍居世界第三，僅次于日本和美國(guó)，其中，汽車、摩托車、家電行業(yè)是模具最大的市場(chǎng)，占整個(gè)模具市場(chǎng)份額的 80%以上。有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫(kù) 。 (6)優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù) 選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來(lái)提高模具的壽命就顯得十分必要。 (3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項(xiàng)： (1)全面推廣 CAD/CAM/CAE 技術(shù) 模具 CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。 國(guó)內(nèi)外研究狀況 現(xiàn)狀 改革開(kāi)放以來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不 斷增長(zhǎng)。 課題研究的目的及意義 沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)在制造行業(yè)中占有十分重要的地位，在機(jī)械、 電子、汽車、航空以及輕工業(yè)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。為了便于操作和保證零件的精度，宜采用導(dǎo)料導(dǎo)向，側(cè)刃定距的定位方式?？紤]零件厚度較薄，采用彈性卸料方式，為 了便于操作，提高生產(chǎn)率，沖件和廢料采用由凸模直接從凹模具洞口推下的出件方式，由于零件厚度薄，沖裁間隙很小，又是級(jí)進(jìn)模，因此采用導(dǎo)向平穩(wěn)的對(duì)角導(dǎo)柱模架。由于沖壓加工具有生產(chǎn)率高、生產(chǎn)成本低、操作簡(jiǎn)單、適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，在制造業(yè)中有著廣闊的發(fā)展前景，因而需要大量的工程技術(shù)人員去從事和研究沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)方面的內(nèi)容。近年來(lái)，模具工業(yè)一直以 15%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國(guó)有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營(yíng)也得到了快速發(fā)展。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，普及 CAD/CAM/CAE 技術(shù)的條件已基本成熟 ，各企業(yè)將加大 CAD/CAM 技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度 。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的 CAD 數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的 “ 逆向工程 ” 。模具熱處理和表面處理是否能 充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。有完整 的數(shù)控柔性同步系統(tǒng) 。當(dāng)今世界正進(jìn)行著新一輪的產(chǎn)業(yè)調(diào)整．一些模具制造逐漸向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移，中國(guó)正成為世界模具大國(guó)。一汽模具制造公司在以 CAD/CAM 加工的主模型為基礎(chǔ)，采用瑞士汽車的高強(qiáng)度樹脂澆注成型的樹脂沖模用在國(guó)產(chǎn)轎車調(diào)試中，具有制造精度較高、周期短、費(fèi)用低等特點(diǎn)，達(dá)到 90 年代國(guó)際水平，為我國(guó)轎車試用和小批量生產(chǎn)開(kāi)辟了新的途徑 [14]。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)生（論文） 6 在中國(guó)使用的 PROE 軟件都是漢化的，存在 一定的 漏洞、待進(jìn)一步修復(fù)及加強(qiáng) 。這種獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設(shè) 計(jì)的完整的結(jié)合，使得一件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)。從表可查，利用普通的沖裁方式就可以達(dá)到零件圖的要求。 模具結(jié)構(gòu)方案的確定 1 模具類型 根據(jù)零件的沖裁工藝方案，采用緊急沖裁模。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)生（論文） 10 第四章 工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 根據(jù)對(duì)所給零件的分析，采用直排有廢料排樣方式，這樣可以保證沖件質(zhì)量 ，提高模具壽命。另因采用的 IC 類型側(cè)刃，故料寬每邊需增加燕尾型切入深度 a180。一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的坯料面積 B? s=34? =178。 （三） 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)取最小合理沖裁間隙 隨著凸模與凹模刃口磨損量的不斷增大，沖裁間隙也將不斷增大。各凸模僅按凹模對(duì)應(yīng)尺寸標(biāo)注其基本尺寸，并注明按凸模實(shí)際刃口尺寸配雙面間隙 （查表 31表 312 按 П類間隙） [5]。 Cd=（ +? ） 177。 沖孔凸模的設(shè)計(jì)與落料凸?；鞠嗤?，因刃口部分為圓形，其結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。/ 2 5 ???? =(mm) 由此可知，小沖孔凸模的工作部分長(zhǎng)度不能超過(guò) 。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)生（論文） 15 第五章 模具零件的 Pro/E 三維設(shè)計(jì) 軟件簡(jiǎn)介 本次設(shè)計(jì)是利用用 Pro/E 軟件完成的，在這一章節(jié)中來(lái)展示三維圖。 全相關(guān)性： Pro/ENGINEER 的所有模塊都是全相關(guān)的。 數(shù)據(jù)管理：加速投放市場(chǎng)，需要在較短的時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)更多的產(chǎn)品。這系統(tǒng)的參數(shù)比功能是采用符號(hào)式的賦予形體尺寸，不象其他系統(tǒng)是直接指定一些固定數(shù)值于形體，這樣工程師可任意建立形體上的尺寸和功能之間的關(guān)系，任何一個(gè)參數(shù)改變，其也相關(guān)的特征也會(huì)自動(dòng)修正。 凹模的材 料選用 CrWMn，工作部分熱處理淬硬 60~64HRC（材料及熱處理選用參考表 83）。三維立體造型如圖 所示。 (2)沖孔凸模的結(jié)構(gòu)類型 通過(guò)對(duì)零件的分析，由于由零件上有 5 個(gè)孔，要保證所沖 5 個(gè)孔的位置精度，零件尺寸又不大，因此為了保證凸模的強(qiáng)度、剛度及便于加工和裝配，把凸模做成圓滑過(guò)渡的階梯型，并采用鉚接的方式固定在凸模固定板上。在順 裝模具中，安裝在上模，而在倒裝模具中，它又可安裝在下模。 (3)卸料螺釘及其設(shè)置 卸料螺釘是固定在彈壓卸料板上的螺釘，用于限制彈壓卸料板的靜止位置。主要由于在滑動(dòng)導(dǎo)向模架中，導(dǎo)柱與導(dǎo)套通過(guò)小間隙或無(wú)間隙滑動(dòng)配合，而且導(dǎo)柱、導(dǎo)套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工與裝配方便。材料均為 20 鋼，熱處理?xiàng)l件為：滲碳深度 ~，硬度為 HRC58~62，技術(shù)條件按 GB/T28611990 的規(guī)定， 查表 58[2得到導(dǎo)柱與導(dǎo)套的規(guī)格： 導(dǎo)柱： 20100（ GB/） 20 鋼（如圖 ） 導(dǎo)套： 203265（ GB/） 20 鋼（如圖 ） 3)上、下模座 上、下模座的作用是直接或間接地安裝沖模的所有零件，并分別與壓力機(jī)的圖 導(dǎo)柱 圖 導(dǎo)套套 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)生（論文） 22 滑塊和工作臺(tái)連接，以傳遞壓力。 查表 551[2]得到模柄的標(biāo)準(zhǔn)尺寸如下： A3078（ JB/T ）材料 Q235(如圖 ) 圖 壓入式模柄 固定板的選擇 凸模固定板的作用是將凸模固定在上模座的正確位置上。螺釘?shù)男肷疃群弯N釘?shù)呐浜仙疃榷疾荒芴珳\，也不能太深，一般可取公稱直徑的～ 2 倍。 定位方式的選擇 沖模的定位零件是用來(lái)保證條料的正確送進(jìn)及在模具中的正確位置。這種結(jié)構(gòu)的卸料板，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、卸料力大，故卸料可靠，卸料板之卸料孔與凸模之間的單邊間隙可取板料厚度的 ~ 倍。 模架類型的選擇及精度 由于零件較薄，沖裁間隙很小，因此采用滑動(dòng)導(dǎo)向后側(cè)式雙導(dǎo)柱模架。為了提高生產(chǎn)效率該模具是一模兩件。通過(guò)三維零件的裝配確定零件的設(shè)計(jì)的合理性。凹模采用矩形板結(jié)構(gòu)和直接通過(guò)螺釘、銷釘與下模座固定的 固定方法。 圖 a 三維圖 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)生（論文） 35 圖 b 二維圖 圖 卸料板 本章小結(jié) 本章主要介紹了零件由三維的效果圖 和 二維平面圖。沖壓生產(chǎn)中常用的沖壓設(shè)備種類很多，選擇沖壓設(shè)備時(shí)主要考慮下述因素： ①?zèng)_壓設(shè)備的類型和工作方式是否適用于應(yīng)完成的工序；是否符合安全生產(chǎn)和環(huán)保的要求； ②沖壓設(shè)備的壓力和功率是否滿足應(yīng)完成工序的需要； ③沖壓設(shè)備的裝模高度、工作臺(tái)面尺寸、行 程等是否適合應(yīng)完成工序所用的模具； ④沖壓設(shè)備的行程次數(shù)是否滿足生產(chǎn)率的要求等。 4） 其他參數(shù) 壓力機(jī)的工作臺(tái)尺寸及滑塊模柄孔尺寸等技術(shù)參數(shù)，與模具的外形尺寸關(guān)系密切。 2） 滑塊行程 滑塊行程是指滑塊從上死點(diǎn)到下死點(diǎn)所走的距離，它為曲柄半徑的兩倍。 本次設(shè)計(jì) 因沖裁件尺寸較小，沖裁力不大，且選用了 雙 導(dǎo)柱模架，受力平穩(wěn)，估計(jì)壓力中心不會(huì)超出模柄端面積之外，故不必詳細(xì)計(jì)算壓力中心位置。固定板與凸凹模為H7/n6 和 H7/m6 配合，壓裝后將凸凹模端面磨平。熱處理硬淬為 HRC6064。為了減少料頭和料尾的材料消耗和提高定距的可靠性采用雙側(cè)刃前后對(duì)角布置。裝配后進(jìn)行試模，試模工件毛刺高度不得大于 。 考慮設(shè)計(jì)零件厚度較薄，沖件的尺寸也比較小，質(zhì)量也有一定的要求，且要求工件平整，確定采用彈性卸料裝置，出件方式采用推件塊出件方式。通常，把沖件或廢料從凸模上卸下來(lái)稱為卸料，把沖件