【文章內(nèi)容簡介】 下，比較容易取出，操作安全方便，生產(chǎn)效率高，故采用倒裝復(fù)合模，并采用后側(cè)導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向，彈性卸料。三、工藝計算 畢 業(yè) (設(shè) 計) 論 文 用 紙8（一）工件的展開計算展開尺寸按圖 21 分 7 段計算。總長 1234567( )zLLL???? ①2227()360Rxt?????? ? ? ? ? ? ? ②3316??? ? ? ? ? ? ? ③4442()60Lxt???? ? ? ? ? ? ? ④66612()30Rxt?????? ? ? ? ? ? ??其中， ， ， ， ，?? .08t ?由文獻 可查得 ， ， ， ，將其代入式[1]①②③④，可得 ， ， ，17L?97L?故 1234567( )2().1zL??????（二）確定排樣方案和計算材料利用率排樣是指沖件在條料、帶料或板料上的布置方法。按沖裁工藝方法和搭邊的選用，排樣方法可分有廢料排樣和少廢料排樣、無廢料排樣三種方式。常用的排樣方式有直排、斜排、對排。 根據(jù)零件形狀選用合理的排樣方案，以提高材料利用率，該零件采用沖孔、落料復(fù)合沖壓。毛坯的形狀為矩形，為便于送料，采用單排排樣方案，如下圖所示。 畢 業(yè) (設(shè) 計) 論 文 用 紙9 圖 22 畢 業(yè) (設(shè) 計) 論 文 用 紙10查文獻 可知工件間間距, 側(cè)邊間距 ，步距[1] ?????無側(cè)壓裝置時條料的寬度與導(dǎo)料板間距離：條料寬度 00 00max .(2)()62BZx?????????材料利用率 1%74%.nSxA??四、沖壓力的計算及設(shè)備的選取（一）沖裁力的計算由文獻 公式 428 知：沖裁力[2] FLt??式中 L—沖裁件輪廓周長(mm)； t—材料厚度(mm)； —材料抗剪強度(Mpa)。?為設(shè)備安全起見，常取 倍左右的安全系數(shù) F=?材料為 Q235，由文獻 查出抗剪強度 =304~373Mpa。取 =340Mpa[2] ?則 沖孔力 ()kkFdtxxN???? 落料力 (56)491llL?（二）卸料力的計算由文獻 查出 ，則[3]?卸料力 ()(4391)8()xklFxN???（三）推件力的計算由文獻 查出 ，凹模型口直壁高度 ,為了方便計算，取[3]?5h?, 則8,1hn?推件力 ().(3491)236()ttklFxN???（四）總沖裁力的計算 439148236714()zlktx?? 畢 業(yè) (設(shè) 計) 論 文 用 紙11五、壓力中心的確定沖模的壓力中心，即沖裁力的作用點。與沖裁力的大小有關(guān)，與刃口輪廓周長有關(guān)。在設(shè)計沖模時，必須使沖模的壓力中心與沖床滑塊軸線重合，否則沖模在工作中就會產(chǎn)生偏心負荷彎矩，模具發(fā)生歪斜，導(dǎo)向機構(gòu)不均勻磨損，致使沖模間隙不均勻，刃口迅速變鈍，直接影響模具壽命和沖裁件質(zhì)量。因為在本次設(shè)計中，沖裁件為一個形狀對稱的中間有圓孔矩形，所以它的壓力中心在圓心處。六、初選壓力機壓力機的選擇主要包擴兩個方面的內(nèi)容：類型和規(guī)格。壓力機類型的選擇：壓力機類型的選擇主要依據(jù)要完成的沖壓性質(zhì)、生產(chǎn)批量、沖壓件的尺寸及精度要求等。本設(shè)計屬于簡單的中、小型沖裁件，沖裁件的精度要求不高，故選用開式曲柄壓力機。 壓力機規(guī)格的選擇：壓力機規(guī)格的選擇主要依據(jù)沖壓件尺寸、變形力大小及模具尺寸等，初選壓力機規(guī)格時主要選擇壓力機的公稱壓力、行程次數(shù)等參數(shù)，閉合高度要在模具零件設(shè)計完成后，進行必要的校核再確定具體尺寸。根據(jù)所計算沖裁力結(jié)合所設(shè)計模具實際情況初選壓力機型號為 J2325，其公稱壓力為 250KN。J2325 的參數(shù)如表 22 所示 表 22 壓力機 J2325 的相關(guān)參數(shù)（KN） 250公稱壓力 P（t） 25滑塊行程 S（ mm） 80滑塊行程次數(shù) n(次/min) 100最大封閉高度 H（mm） 250封閉高度調(diào)節(jié)量 H(mm) 70滑塊中心線到床身距離 C（mm） 190前后 B 360工作臺尺寸（mm） 左右 L 560直徑 d 30模柄孔尺寸（mm） 深度 l 50 畢 業(yè) (設(shè) 計) 論 文 用 紙12前后 1B 130工作臺孔尺寸（mm） 左右 L 180七、閉合高度的校核壓力機的閉合高度是指滑塊在下死點時，滑塊下底面到工作臺上平面之間的距離。壓力機的閉合高度可以通過調(diào)整連桿長度來改變其大小，將連桿調(diào)到最短時，閉合高度最大，稱最大閉合高度。將連桿調(diào)到最長時，閉合高度最小，稱為最小閉合高度。J2325 型壓力機的最大閉合高度是 250mm，封閉高度調(diào)節(jié)量是 70mm，所以最小閉合高度是 180mm。模具的閉合高度是指模具在最低工作位置時，上模座上平面到下模座下平面之間的距離。它與壓力機的配合應(yīng)遵循下列關(guān)系:HmaxHd5mmHHminHd +10mm初取 Hd=0即 250mm5mmH180mm+10mm245mmH190mm式中 Hmax——壓力機的最大閉合高度，mm； Hmin——壓力機的最小閉合高度，mm； H——模具的閉合高度，mm； Hd——壓力機墊板的厚度，mm。所以所選的壓力機符合工作要求。 畢 業(yè) (設(shè) 計) 論 文 用 紙13第三章 沖裁模的設(shè)計一、沖裁間隙的確定凸、凹模之間的沖裁間隙是沖裁過程的重要工藝參數(shù)。 它對沖裁件斷面質(zhì)量、尺寸精度、模具壽命以及沖裁力、卸料力、推件力等都有較大的影響，沖裁件的尺寸精度是指沖裁件的實際尺寸與基本尺寸的差值，差值越小，則精度越高，這個差值包括兩方面的偏差，一是沖裁件相對于凸?；虬寄３叽绲钠?，二是模具本身的制造偏差。沖裁件相對于凸、凹模尺寸的偏差，主要是制件從凹模推出 (落料件)或從 凸模上卸下( 沖孔件) 時，因材料所受的擠壓變形、纖維伸長、穹彎等產(chǎn)生彈性恢復(fù)而造成的。偏差值可能是正的，也可能是負的。影響這個偏差值的因素有：凸 、凹模間隙，材料性質(zhì)，工件形狀與尺寸。其中主要因素是 凸 、凹模間隙值。當凸凹模間隙較大時，材料所受拉伸作用增大，沖裁結(jié)束后，因材料 的彈性恢復(fù)使沖裁件尺寸向?qū)嶓w方向收縮，落料件尺寸小于凹模尺寸，沖孔孔徑大于凸模直徑。它對沖裁力的影響就是隨著間隙的增大，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。通常沖裁力的降低并不顯著，當單邊間隙在材料厚度的 5～20％左右時，沖裁力的降低不超過 5～10％。間隙對卸料力、推件力的影響比較顯著。間隙增大后，從凸模上卸料和從凹模里推出零件都省力，當單邊間隙達到材料厚度的 15～25%左右時卸料力幾乎為零。但間隙繼續(xù)增大，因為毛刺增大，又將引起卸料力、頂件力迅速增大。因此確定沖裁間隙非常重要，但嚴格說來，不存在一個同時滿足所有理想要求的合理間隙值。設(shè)計模具時一定要選擇一個合理的間隙，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。考慮到模具制造中的偏差及使用中的磨損、生產(chǎn)中通常只選擇一個適當?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙，只要 畢 業(yè) (設(shè) 計) 論 文 用 紙14間隙在這個范圍內(nèi)，就可沖出良好的制件，這個范圍的最小值稱為最小合理間隙Zmin ，最大值稱為最大合理間隙 Zmax ?？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 。確定合理間隙的方法有理論確定法與經(jīng)驗確定法。一般沖裁間隙選取根據(jù)經(jīng)驗值來選用。電子、電器行業(yè)對制件斷面質(zhì)量和尺寸精度要求較高，一般選用較小間隙值。參考有關(guān)資料 ，設(shè)計??3時初步選定間隙值 Zmax=, Zmin=，在設(shè)計中可以適宜調(diào)整間隙值。二、凸模與凹模刃口尺寸的計算沖裁件的尺寸精度主要決定于模具刃口的尺寸精度，模具的合理間隙值也要靠模具刃口尺寸及制造精度來保證。正確確定模具刃口尺寸及其制造公差，是設(shè)計沖裁 模主要任務(wù)之一。沖裁時，沖孔直徑和落料外形尺寸均取決于光亮帶的尺寸，該尺寸通常用通用量具實測得到,也是確定沖件尺寸精度的唯一依據(jù)。實踐證明，落料件的尺寸接近凹模刃口尺寸；以凹模作為設(shè)計的基準。沖孔時取凸模作為設(shè)計的基準件。落料時，先確定凹模刃口尺寸，其大小應(yīng)取接近于或等于制件孔的最大極限尺寸。以保證凸模磨損至一定尺寸范圍內(nèi)，也能沖出合格制件。凸模刃口的基本尺寸應(yīng)比凹模刃口基本尺寸小一個最小合理間隙。沖孔時，凸模刃口尺寸其大小應(yīng)接近于或等于沖件孔的最大極限尺寸，以保證凸模磨損至一定尺寸范圍內(nèi)，也能沖出合格的孔。 凹模刃口的基本尺寸應(yīng)比凸模刃口基本尺寸大一個最小合理間隙。凸、凹模分開加工，是指凸模與凹模分別按圖加工尺寸，要求凸、凹模具有互換性。便于成批制造，對于形狀簡單。特別是圓形件，采用這種方法較為適宜。參考有關(guān)資料 ,查得凸、凹模刃口計算??3公式：（一）沖孔模刃口尺寸計算公式：凸模： min(pdx??)p??凹模： 由孔的公差等級為 IT11~IT12 可查得 x=,其中孔直徑iddz， ，,zz??.08m故 ().6(7.).12()pzx????? 畢 業(yè) (設(shè) 計) 論 文 用 紙15 ().8()dzxm??????代入公式得 ??(.65)d ?（二）落料模刃口尺寸計算落料模刃口尺寸分兩部分：長度方向 a 和寬度方向 b落料模刃口計算公式： max(dD??)d??inppz?其公差等級為 IT14 級，查資料 得 x=[4]① 長度方向尺寸為 ， ，???? ，查資料 可得maxinD??[]inax0.,zz則 ()().8()pzx? m???代入公式得 .()5dDx?? .??② 寬度方向尺寸為 ， ，?max6??，查資料 可得maxinD??[4]i max0.,()0.().8()pzx??..12d??代入公式得 .(.53)58dDx?? 畢 業(yè) (設(shè) 計) 論 文 用 紙16 ????三、模具的總體設(shè)計（一）模具類型的選擇由工藝分析可知，沖壓件結(jié)構(gòu)相對簡單。根據(jù)課題的要求，模具為一沖一件。所以模具為一套模具單元組成。凹模與凸模沖裁完成沖孔與落料工序。（二）定位方式的選擇因為該模具采用的是條料，控制條料的送進方向采用兩個導(dǎo)料銷，兩個導(dǎo)料銷在一條直線上，控制條料送進步矩采用一個擋料銷，擋料銷位于條料的正中間。（三）卸料、出件方式的選擇因為沖壓件料厚為 t=，相對比較薄，卸料力也比較小，故可采用彈性卸料。模具為倒裝式，上模部分沖件經(jīng)過推件板推出，下模部分廢料經(jīng)過卸料孔排出。（四）導(dǎo)向方式的選擇為了提高模具的壽命和工件質(zhì)量,方便安裝和調(diào)整,也因為送料方式為側(cè)向送料，該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。導(dǎo)柱式簡單沖裁模，由于這模具準確可靠,能保證沖裁間隙的均勻,沖裁的工件精度較高、模具使用壽命長，而且在沖床上安裝使用方便，因此導(dǎo)柱式?jīng)_裁模是應(yīng)用最廣泛的一種沖模,適合大批量生產(chǎn)。（五）沖裁模主要零件的設(shè)計計算 畢 業(yè) (設(shè) 計) 論 文 用 紙171．凹模設(shè)計在設(shè)計凹模時一般按經(jīng)驗公式計算。凹模厚度 H=Kb(H 15mm)?凹模壁厚 C=(~2)H ( )30~4m式中 K—凹模厚度系數(shù) b—工件最大的外形尺寸由資料 可查出 K=021，而 b=[5]故 H==（ mm） ，由于 H 15mm，故取 H=15mm?凸模固定板的厚度 （mm） ，取 12(mm)??凹模壁厚為：C= （~2）H=~(mm)，由于 C ，故取30~4m?C=32(mm) 凹模長度 L=b+2C=+2x32=（mm）,實取 L=125(mm)凹模寬度 B=a+2C=6+2x32=70(mm),實取 B=100（mm）墊板：125x100x4,125x100x8固定板：125x100x12卸料板：125x100x16凹模的結(jié)構(gòu)如下圖所示： 畢 業(yè) (設(shè) 計) 論 文 用 紙18 圖 312．凸模設(shè)計由于凸模直徑 d=3mm， ，為了保證凸模剛度，需加保護與導(dǎo)向。本設(shè)計采用帶肩的圓形凸模，采用帶凹槽的凸模固定板進行固定。凸模的長度：凸模的長度一般根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的需要而定的，應(yīng)盡可能參照或選用國家標準。本設(shè)計中凸模的長度計算式為：L= =12+16=28mm12H?凸模固定板厚度，mm；1H凹模厚度，mm；2凸模的強度校核：壓應(yīng)力校核，對于圓形凸模： ??0min4atd???式中 凸模沖裁刃口部分的最小直徑， mm；mind t材料厚度，mm；材料的抗剪強度，Mpa ；0?凸模材料的許用壓應(yīng)力，Mpa；，取 =1500Mpa??a? ??a?d=?該凸模符合強度要求，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 畢 業(yè) (設(shè) 計