【正文】 要零部件的確定??????????????? 24 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計???????????? 24 凹模的設(shè)計???????????????? 24 目錄 iii 沖孔凸模的設(shè)計?????????????? 26 凸凹模的設(shè)計??????????????? 29 模板的設(shè)計???????????????? 30 模架及其它零部件的選用?????????? 36 第五節(jié) 校核模具閉合高度及壓力及有關(guān)參數(shù)??????? 39 第六節(jié) 設(shè)計并繪制模具總裝圖、選取標(biāo)準(zhǔn)件??????? 39 第七節(jié) 繪制非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖?????????????? 41 第五章 壓彎工序簡介?????????????????? 42 第六章 沖豁工序簡介?????????????????? 42 總結(jié)?????????????????????????? 43 致謝?????????????????????????? 44 參考文獻(xiàn)???????????????????????? 45 目錄 iv 目錄 v 第一章 緒論 第一節(jié) 概述 沖壓成形作為現(xiàn)代工業(yè)中一種十分重要的加工方法，用以生產(chǎn)各種板料零件，具有很多獨特的優(yōu)勢，其成形件具有自重輕、剛度大、強度高、互換性好、成本低、生產(chǎn)過程便于實現(xiàn)機械自動化及生產(chǎn)效率高等優(yōu)點，是一種其他加工方法所不能相比和不可替代的先進(jìn)制造技術(shù)，在制造業(yè)中具有很強的競爭力，被廣泛應(yīng)用于汽 車、能源、機械、信息、航空航天、國防工業(yè)和日常生活的生產(chǎn)之中。 吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 1 沖壓自動化生產(chǎn)的實現(xiàn)使沖壓制造的概念有的本質(zhì)的飛躍。轎車覆蓋件模具設(shè)計和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高，代表覆蓋件模具的水平。模具的高精度、高壽命、高效率成為模具技術(shù)進(jìn)步的特征。早在 1965 年日本豐田汽車公司已將數(shù)控技 術(shù)用于汽車覆蓋件的模具加工，取得了很好的經(jīng)濟效果。 展望國內(nèi)外 CAD/CAE/CAM 技術(shù)的發(fā)展，本世紀(jì) 的科學(xué)技術(shù)正處于日新月異的變革之中，通過與計算機技術(shù)的緊密結(jié)合，人工智能技術(shù)、并行工程、面向裝配、參數(shù)化特征建模以及關(guān)聯(lián)設(shè)計等一系列與模具工業(yè)相關(guān)的技術(shù)發(fā)展之快，學(xué)科領(lǐng)域交叉之廣前所未見，今后十年新一代模具 CAD/CAE/CAM 系統(tǒng)必然是當(dāng)今最好的設(shè)計理念、最新的成形理論和最高水平的成形方法相結(jié)合的產(chǎn)物，其特點將反映在專業(yè)化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化四個方面。模具設(shè)計與制造技術(shù)水平的高低，是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志之一，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新 產(chǎn)品的開發(fā)能力。 吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 5 單工序模 單工序模是指壓力機一次行程中，完成一道沖壓工序的模具。然后，再繪正式圖。 （ 4）確定沖模類型及結(jié)構(gòu)型式。需要掌握以下原始資料： (1)沖壓件圖樣及技術(shù)要求：了解被沖零件的形狀、尺寸大小、表面粗糙度、材質(zhì)與厚度、有 無后續(xù)熱處理及人由處理等信息。 吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 7 ：根據(jù)零件圖樣及技術(shù)要求，結(jié)合生產(chǎn)實際情況，提出模具結(jié)構(gòu)方案，分析、比較、選擇。 成本分析與結(jié)構(gòu)方案 在選擇沖模結(jié)構(gòu)方案時，除了考慮沖壓件的質(zhì)量、技術(shù)要求外，還要結(jié)合批量大小與現(xiàn)有沖壓設(shè)備類型，對沖壓件成本進(jìn)行綜合分析。有以下三種沖裁方案可供選擇： 方案一：先沖孔，后落料。 方案二也只需一副模具，制件精度和生產(chǎn)效率都較高，且工件最小壁厚大于凸凹模許用最小壁厚模具強度也能滿足要求。從生產(chǎn)效率、模具結(jié)構(gòu)和壽命方面考慮，在一定生產(chǎn)批量的情況下，采用一次彎曲成形的工序比較合適。 第四章 落料沖孔工序模具的設(shè)計 第一節(jié) 復(fù)合模具 的比較 正裝式復(fù)合模和倒裝式結(jié)構(gòu)比較： 正裝式復(fù)合模適用于沖制材質(zhì)較軟或板料較薄的平直度要求較高的沖裁件，還可以沖制孔邊距較小的沖裁件。 卸料、出件方式 卸料方式 剛性卸料與彈性卸料的比較： 剛性卸料是采用固定卸料板結(jié)構(gòu)。常用作落料模、沖孔模。常用于 橫向送料級進(jìn)?；蚩v向送料的落料模、復(fù)合模。導(dǎo)柱安裝在模具的對稱線上，導(dǎo)向平穩(wěn)、準(zhǔn)確。 DIN 16231 was superseded by EN 10130 用途 Cold rolled sheet for exacting deep drawing. 化學(xué)成分 （ %） 元素 最小 最大 近似 C N 材料性能 最小 最大 近似的 薄板；鋼帶；冷軋 屈服強度σ s (Mpa) 250 抗拉強度 σ b（ Mpa） 270 370 伸長率 δ(%) L0 = 80 mm 硬度 =57 HRB 另外有表 42 中數(shù)據(jù)可知， ST13 的機械性能于 08F 號鋼性能相當(dāng)，有良好的沖壓性能。考慮模具結(jié)構(gòu)和制造成本有廢料排樣的具體形式選擇直排最佳。 進(jìn)距確定的原則是，最小條料寬度要保證沖裁時工件周邊有足夠的搭邊值；最大條料寬度能在沖裁時順利的在導(dǎo)料板之間送進(jìn)條料，并有一定的間隙。也就是說，使所選用設(shè)備的性能與產(chǎn)品的加工對設(shè)備性能的要求相適應(yīng)，盡量不造成欠缺或浪費。 滑塊行程 130mm。 吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 20 最大傾斜角 30176。 （ 3）間隙對沖裁工藝力的影響 隨著間隙的增大，材料所受的拉應(yīng)力增大，材料容易斷裂分離，因此沖裁力減小?？紤]到模具在使用過程中的磨損使間隙增大，故設(shè)計與制造新模具時要采用最小合理間隙值 Cmin。 凹模刃口磨損后，刃口尺寸只有一種變化，全部變大。分離工序在工作過程中，工作零件除了要承受使材料分離的沖壓力外，還要承受著與材料端面的劇烈摩擦；在成形工序的工作過程中，沖模除承受材料吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 24 塑性變形所需的沖壓力外，其表面也受到材料的塑性流動而產(chǎn)生的劇烈摩擦。因而，在目前一般的生產(chǎn)實際情況下，通常都是根據(jù)沖裁件的輪廓尺寸和板料厚度、沖裁力的大小等來進(jìn)行概略的估算及經(jīng)驗修正的。主要的固定方式有：臺肩固定、鉚接、螺釘和銷釘固定以及粘結(jié)劑澆注法固定等。主要考慮凸模進(jìn)入凹模的深度（對于沖裁凸模取 1mm，對于壓彎凸模根據(jù)零件彎曲高度取 ）以及模具閉合狀態(tài)下卸料板的到凸模固定板間的安全距離（取 27mm） 將各數(shù)據(jù)代入式（ 411）中得： 圖 46 凸模固定方式 吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 28 沖裁凸模長度 L=25+10+3+27=65mm。由 [9]表 29查得，對于材料為 St13 的沖件，最小的允許凸模相對直徑（ td ）為 ～ ，而該模具中凸模刃口最小壁厚 ，? ? ??td ,故凸模承受能力滿足要求。 凸凹模的設(shè)計圖如下： 圖 49 圖 410 圖 49 為凸凹模的二維 CAD 圖；圖 48 為其三維 UG的視圖。 其設(shè)計圖如下： 吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 33 圖 413 圖 413 為卸料螺釘?shù)娜S模型圖。 吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 35 圖 414 圖 415 圖 416 下固定板 251 6 83 1 4 ????? HBL 下墊板 121 6 83 1 4 ????? HBL 吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 36 圖 417 圖 417為下固定板和下墊板的二維 CAD圖；圖 418為下固定板的三維模型圖；圖 419 為下墊板的三維模型圖。 下模座設(shè)計圖如下： 吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 39 圖 424 圖 425 圖 424 為下模座的二維 CAD圖，圖 425為下模座的三維模型圖。之后模具開啟，這時頂桿推動頂料板，將工件頂出凹模。在設(shè)計過程中分析了零件的工藝性，通過查閱冷沖壓模具設(shè)計的相關(guān)資料，從而確定模具各零件的參數(shù)，熟悉了整個復(fù)合模的設(shè)計過程，收獲很多。進(jìn)入 21 世紀(jì)以來，我吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 46 國模具工業(yè)產(chǎn)值一直保持每年 20%左右的增長速度。 圖 61 沖豁工藝部分簡圖 總 結(jié) 在本次設(shè)計中，我主要完成了連接支架落料沖孔工序的模具設(shè)計工作。 吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 44 第五章 壓彎工序簡介 本套 模具對工件一次壓彎成型，即一次行程完成壓彎。 上模座厚度 H1 取 70mm,上墊板厚度取 10mm,下墊板厚度取 12mm，固定板厚度取 25mm,卸料板厚度取 25mm,凹模厚 40mm，下模坐厚度取 80mm。 其它板設(shè)計 上固定板 251 6 83 1 4 ????? HBL ； 上墊板 101 6 83 1 4 ????? HBL ； 圖 414 為上固定板和墊板的二維 CAD 圖；圖 415 為上固定板的三維模具圖；圖 416 為上墊板的三維模具圖。 卸料螺釘?shù)倪x用 卸 料板上設(shè)置 4 個卸料螺釘，公稱直徑為 16mm,螺紋部分為 M1610mm,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動。其長度 L 可按式（ 413）計算： L=H 墊 ＋ H 卸 ＋ Y （公式 413） 式中 Y— 凸凹模修磨量 L ＝ 25＋ 25 ＋ 8=58（ mm） 吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 30 為了使凸凹模能連接在下墊板上，在凸凹模地面上設(shè)計兩個螺釘孔，用于螺釘連接，使用 M8 的螺栓，其孔深為 20mm。但針對本連接架的零件特點，其中的凸模斷面尺寸很小，因此必須對相應(yīng)凸模的強度 —包括凸模的最小斷面（危險斷面）的承壓能力和抗彎能力進(jìn)行校核。致使模具間隙出現(xiàn)不 均勻，從而使沖件的質(zhì)量及精度有所下降，嚴(yán)重時甚至?xí)雇鼓Ｕ蹟唷? 沖孔凸模的設(shè)計 由于沖件的形狀和尺寸的不同，沖模 的加工以及裝配工藝等實際條件亦有吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 27 所不同，所以在實際生產(chǎn)中使用的凸模結(jié)構(gòu)形式也就有很多種形式。 凹模的厚度和外形尺寸，對于其承受的沖裁力，必須具有不引起破損和變形的足夠強度。 將已知和查表所得的數(shù)據(jù)代入公式，即得： dT=(7+ ） = dA=(7+)0+=+ 第四節(jié) 主要零部件的設(shè)計 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)對模具的認(rèn)識可知，沖模的主要工作零件主要包括凸模、凹模及凸凹模等。 凹模、凸凹模刃口尺寸 該制件外形為“ ▁╔╗▁” 形，相對較復(fù)雜，適合采用凸凹模配作加工。因此，設(shè)計模具時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數(shù)值，只是彼此接近。 （ 2）間隙對模具壽命的影響 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，所以過小的間隙對模具壽命極為不利。 模柄孔尺寸（直徑 mm 深度 mm） 7560?? 。 根據(jù)上述沖壓力的計算，初步選用型號為 JA2380 開式雙柱可傾壓力機。 查表知 τb=270~370Mpa，取 τb=320Mpa 所以 F=KLtτb=**320*= 卸料力、推料力的計算 吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 18 卸料力 FX FX=KXF （公式 44） 推料力 FT FT =nKTF （公式 45） n～梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料數(shù)量 (n=h/t)； h～直刃口部分的高 (mm)； t～ 材料厚度 (mm) FX=KXF