【正文】 的模具一般具有專用性，有時一個復(fù)雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集形產(chǎn)品，制造成本高。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進行；沒有先進的沖模，先進的沖壓工藝就無法實現(xiàn)。本設(shè)計介紹了模具成型零件包括凸模、凹模及其他零件，如卸料板、固定板、墊板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等的設(shè)計和選用過程，重要零件的工藝參數(shù)的選擇與計算，沖裁機構(gòu)與 送料擋料以及其它結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程，并對著重對模具的設(shè)計部分作了詳細介紹。機械產(chǎn)品的外殼大部分是沖壓制品，產(chǎn)品性能的提高要求高質(zhì)量的沖壓模具和沖壓性能，成型工藝和制品的設(shè)計。 冷沖壓沖裁模主要用于金屬制品的成型，它是沖壓制品生產(chǎn)中十分重要的工藝裝置。 沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程技術(shù)。 固定墊板沖裁模具設(shè)計 4 （ 2） .沖壓時由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量 ,而模具的壽命一般較長 ,所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定 ,互換性好 ,具有 “ 一模一樣 ” 的特征。不少過去用鍛造、鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)已經(jīng)被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。 復(fù)合沖壓 —— 在壓力機的一次工作行程中，在一副模具的同一工位上同時完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方法式。上模回升時，模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來，以便進行 下一次沖壓循環(huán)。這些沖壓先進技術(shù)在實際生產(chǎn)中已經(jīng)取得并將進一步取得良好的技術(shù)經(jīng)濟效果。在一些行業(yè)，如汽車行業(yè)的主要模具企業(yè)，實現(xiàn)了模具 CAD/CAM/CAE 一體化。因為沖模屬單件小批量生產(chǎn)，沖模零件既具的一定的復(fù)雜性和精密性，又具有一定的結(jié)構(gòu)典型性。 固定墊板沖裁模具設(shè)計 8 零件的工藝性分析 圖樣所示零件均未標(biāo)注公差的一般尺寸 ,按慣例取公差等級 IT12 級 ,符合一般沖壓的精度要求 ,模具精度取 IT9即可?？蓴M定出如下工藝方案 : 方案 ，即 :沖孔 (中心孔 )— 沖孔 (小孔 )沖孔 (小孔 )—落料。 兩種方案的材料的利用率相當(dāng) ,在同樣保證產(chǎn)品質(zhì)量的情況下 ,根據(jù)少（無）廢料及最佳經(jīng)濟原則，方案二的生產(chǎn)效率較高 ,所以考慮擬用第二種排樣方案。 由此可 以算出一個步距內(nèi)材料的利用率為： η =BSA 100%= 100%=% 式中： A一個步距內(nèi)沖裁件的實際面積（ mm2 ）； B條料寬度（ mm）； S步距（ mm）。 圖 43 每整塊鋼板可沖的零件數(shù)為 47個 13=611個 ,正常情況下每月使用 770張鋼板，每張鋼板的重量約為 13 kg,所 以每月需要 10010kg的鋼板 ,設(shè)每噸鋼材 2725元 ,則算出每個零件的材料成本約為 。 表 51卸料力、推件力和頂件力系 數(shù) 料厚 t/mm XK TK DK 鋼 ≤ ～ ＞ ～ ～ ＞ ～ ～ ＞ ～ ～ ＞ ～ 鋁、鋁合金 純銅、黃銅 ～ ～ ～ ～ 注：卸料力系數(shù) XK ，在沖多孔、大搭邊和輪廓復(fù)雜制件時取上限值。落料時應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)來配作凸模。 凸模尺寸按凹模實際尺寸配做。 其中初定； 1h =20 mm（ 1h =） 2h =15 mm（ 2h =） 3h =10 mm h =15 mm（其中凸模進入凹模的深度為 4 mm） 則有： PL =1h + 2h + 3h +h =20+15+10+15=60 mm 由于生產(chǎn)批量大，沖中心孔凸模根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)選用圓凸模 BⅡ（ JB/ 1995）樣式加工，材料選用為 Cr12，加工尺寸為設(shè)計尺寸。 固定卸料板的卸料力大，卸料可靠。 產(chǎn)品由落料槽中落下，所以使用中應(yīng)注意在第三工位收集沖制好的零件。并需要在工作抬面上配備墊塊，墊塊實際尺寸可配制。但是當(dāng)凸模的截面尺寸很小而沖裁板料厚度較大或根據(jù)結(jié)構(gòu)需要確定的凸模特別細長時，則應(yīng)進行承壓能力和抗縱彎曲能力的校核。它 涉 及 到 多 學(xué) 科 知 識 的 綜 合 運 用 ，它 要 應(yīng) 用到 ：模 具 設(shè) 計 、工 程 材 料 、材 料 力 學(xué) 、機 械 設(shè) 計 制 造 基 礎(chǔ) 、計算機輔 助 與 制 造 （ CAD/CAM） 等 現(xiàn) 代 多 學(xué) 科 知 識 。 學(xué)生：劉 禮 20xx 年 5 月 固定墊板沖裁模具設(shè)計 25 。為 了 表 達 我 的 設(shè) 計 思 路 和 想 法 ，我 非 常 注 重用 圖 、表 來 表 示 。 查表得： [σ ]= 103 Mpa ①對沖中心孔凸模校核 F= 1F + 1TF =+≈ 77707 N A=π r2 = = mm2 σ =AF = = MPa≤ [σ ] 故滿足要求 ②對沖小孔凸模強度校核 F= 2F + 2TF =+≈ 77707 N A=π r2 = = mm2 σ =AF = = MPa≤ [σ ] 故滿足要求 ③落料凸模強度校核 F= 3F + 3TF =+= N A=40（ 5+30+5） + 152 2 100= mm2 σ =AF = = MPa≤ [σ ] 故滿足要求 ④沖缺口凸模強度校核 F= 4F + 4TF =+= N A=π r2 = 100=314 mm2 σ =AF = = MPa≤ [σ ] 故滿足要求 （ 2） .同理模具凸模的抗彎強度亦符合要求。查冷沖模國家標(biāo)準(zhǔn)，選用： A250 160 200～ 400Ⅰ GB/模架，部分零件尺寸如下： 上模座：（ GB/） 250 mm 160 mm 45 mm 下模座：（ GB/） 250 mm 160 mm 50 mm 導(dǎo)柱：（ GB/） 32 mm 190 mm 導(dǎo)套：（ GB/） 32 mm 115 mm 48 mm 模具開啟高度為 240 mm，閉合高度為 200 mm。 凸模固定板和墊板采用 4個 M12螺釘固定， 2個銷釘定位 ，由于沖孔落料凸模平面尺寸都比較小，所以用模板上的型孔配合定位，采用臺肩固定，采用 H7/n6過度配合。 在工序排樣中，確定了用始用擋料銷擋料，在第一，二，三工位上的第一次加工用始用擋料銷定位，從而來確定條料 進距，后面接著的工序就可以以擋料桿來確定條料進距，擋料桿裝在沖搭邊的沖缺口凸模下面較長，當(dāng)上模在上死點時，擋料桿仍不離開凹模刃面，故條料往左送進即被擋料桿擋住。 沖小孔凸模根 據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)選用圓凸模 BⅡ（ JB/），材料為 Cr12，加工尺寸為設(shè)計尺寸。 當(dāng)標(biāo)注為 + d? 或 d? 時取 d? =? /4；當(dāng)標(biāo)注為 ? d? 時取 d? =? /8， dA1 = ? mm， dA2 = ? mm， dC = ? mm 以上是落料凹模刃口尺寸的計算方法，落料凸模刃口尺寸按凹 模實際尺寸配合，并保證最小間隙 minZ ，而凸模的尺寸為相應(yīng)的 ； ； 5mm 。 沖裁模初始雙面間隙表如下表所示： 固定墊板沖裁模具設(shè)計 17 表 61沖裁模初始雙面間隙 Z（ mm） [部分 ] 材料厚度 0 3 09Mn Q235 16Mn 50 minZ maxZ minZ maxZ minZ maxZ 小于 極小間隙 注：沖裁皮革、石棉和紙板時，間隙取 08鋼的 25﹪。 hn=t h為凹模型口直壁高度， t為板料厚度。 沖孔力 F : 由三個部分組成 ,即 1F 、 2F 、 4F ， 其中 1F 為沖中心孔的力， 2F 為沖兩小孔的力， 4F 為沖缺口的力。 模具結(jié)構(gòu)采用初始擋料銷和擋料桿定距裝置，并在條料的送進過程中安有側(cè)壓裝置，這樣能使條料始終緊靠同一側(cè)導(dǎo)料板送 進，因此只須在條料與另一側(cè)導(dǎo)料板間留有間隙，故按下式計算，查表 4 43得： ? =,Z=5。設(shè)定工序排樣為：（ 1）沖中心孔φ 20，（ 2）沖兩個小孔 R5，（ 3）落料。 方案 。 外形落料的工藝性 : 零件屬于中小零件 ,材料厚 t= mm,外形簡單 ,結(jié)構(gòu)對稱，是由圓弧和直線組成，尺寸精度要求一般 ,因此可用沖裁落料工藝。目前，國外先進固定墊板沖裁模具設(shè)計 7 工業(yè)國家模具標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)程度已達 70%～ 80%，模具廠只需設(shè)計制造工作零件，大部分模具零件均從標(biāo)準(zhǔn)件廠購買，使生產(chǎn)率大幅度提高。 (3).沖壓設(shè)備和沖壓生產(chǎn)自動化方面 性能良好的沖壓設(shè)備是提高沖壓生產(chǎn)技術(shù)水平的基本條件，高精度、高壽命、高效率的沖模需要高精度、高自動化的沖壓設(shè)備相匹配。一方面 ,為了適應(yīng)高速、自動、精密、安全等大批量現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，沖模正向高效率、高精度、高固定墊板沖裁模具設(shè)計 6 壽命及多工位、多功能方向發(fā)展，與此相比適應(yīng)的新型模具材料及其熱處理技術(shù)，各種高效、精密、數(shù)控自動化的模具加工機床和檢測設(shè)備以及模具 CAD/CAM 技術(shù)也在 迅速發(fā)展；另一方面，為了適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制或小批量生產(chǎn)的需要，鋅基合金沖模、聚氨酯橡膠沖模、薄板沖模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡易沖模及其制造技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。其主要表現(xiàn)和發(fā)展方向如下： (1).沖壓成形理論及沖壓工藝方面 沖壓成形理論的研究是提高沖壓技術(shù)的基礎(chǔ)。 復(fù)合 級進 —— 在一副沖模上包含復(fù)合和級進兩種方式的組合工序。因此可以說，如果生產(chǎn)中不采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門的產(chǎn)品提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、快速進行產(chǎn)品更新?lián)Q代等都是難以實現(xiàn)的。 （ 4） .沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設(shè)備，因而是一種省料，節(jié)能的無切削加工方法，沖壓件的成本較低。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的一種工藝裝備。 通過對沖裁圖樣零件的工藝性的正確分析，設(shè)計了一個連續(xù)沖裁沖孔落料模。固定墊板沖裁模具設(shè)計 1 目 錄 1 緒論