【文章內容簡介】 83。 20 ( 八 ) 上 模 座 的 補 充 加工 21 ( 九 ) 組 裝 模 柄 組件 21 ( 十 ) 上模部分的組裝 21 十 、 結論 22 十 一 、 致謝 22 十二、參考文獻 24 十 三 、 附錄 25 5 手柄沖孔、落料級進模 的設計與制造 一、前 言 模具是現代工業(yè)生產的主要工藝設備之一 。無論是工業(yè)制品，還是新產品的開發(fā)，都離不開模具?，F代工業(yè)的發(fā)展和技術水平的提高，很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展水平。許多新技術和新設備的產生與應用往往源于模具工業(yè)。從某種意義上說，模具制造技術代表了一個國家的工業(yè)制造技術的發(fā)展水平。 近年來，隨著我國經濟的騰飛和產品制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，模具制造業(yè)也相應進入了高速發(fā)展的時期。據我國模具工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計， 1995年我國模具工業(yè)總產值約為 145 億元，而 2021 年已達 450 億元左右，年均增長 14%。 另據統(tǒng)計，我國除臺灣、香港、澳門地區(qū)外，現有模具生產廠點已超過 20210 家，從業(yè)人員有 60 多萬人，模具年產值在一億元以上的企業(yè)已達十多家?？梢灶A見，我國經濟的高速發(fā)展將對模具提出更為大量、更為迫切的需求，特別需要發(fā)展大型、精密、復雜、長壽命的模具。同時要求模具設計、制造和生產周期達到全新的水平。 我所學的雖然是機電一體化專業(yè)，但主要還是以模具的設計和制造為主攻方向。在生產實習的時候我曾經根據老師提供的圖紙制造過一副落料沖孔級進模，雖很有些成功的感覺，但還是覺得意猶未盡。 6 這次畢業(yè)設計，我又選擇了級進模，產品零件是一個手柄。經過絞盡腦汁又多方查閱資料才設計了現在這個模具。這是第一 次設計、第一個成果，喜悅過后又感到很不安，設計的不妥之處、疏漏之處，計算的過錯之處在所難免，敬請各位專家和老師加以批評指正。 二、零件的工藝性分析 工件名稱：手柄 生產批量：小批量 材料： Q235，料厚 工件簡圖：如圖１所示 此工件為沖裁件，由沖孔和落料兩道工序組成。外形為落料件，形狀具有一頭大一頭小的特點，要沖的孔共有 6 個，一個 ф8mm 的孔和 5 個 ф5mm 的孔。大端 4 個 ф5mm 的孔與 R16mm 外圓及 ф8mm 孔之間只有 的距離。工件的精度要求不高 ,模具的設計與制造要考慮的是結構合 理、制造加工方便經濟。 三、工藝方案的確定 此工件所需的基本沖壓工序為沖孔、落料，可擬出如下幾種工藝方案： 方案一：先落料、再沖孔的單工序沖裁； 7 方案二：沖孔、落料復合模沖裁； 方案三：沖孔、落料級進模沖裁。 采用方案一，用單工序沖裁模沖裁，生產率低，工件尺寸的積累誤差大。 采用方案二，用沖孔、落料復合模進行沖裁，產品的精度較高，但因工件孔距較小，模具制造難度較大，并且沖壓后成品件留在模具上，在清理模具上的物料時會影響沖壓速度，增加操作危險性，而且本產品的精度要求并不需要很高。 采用方案三，用沖孔、落料級進 模沖裁，可保證工件尺寸精度的要求，工件直接從壓力機工作臺孔中漏下，不需對模具進行清理，生產安全，節(jié)省時間，提高了生產率。故該制件的生產采用沖孔、落料級進模。模具的簡圖如圖 2 所示。 四、沖壓工藝計算及設計 （一）排樣圖設計 手柄的形狀具有一頭大一頭小的特點，如果只是單向排列，則材料利用率低。采圖 2 模具簡科 圖 3 排樣圖 8 用如圖 3 所示的排樣方法，可顯著地減少廢料，但凸模和凹模都要 制成兩套，從而增加模具的制造成本，所以 設計成隔 位沖壓。條料完成一遍沖壓 后，將條料水平方向旋轉 180176。 ，再沖第二遍。在第一次沖裁的間隔中沖裁出第二部分的 工件。 （二）裁板設計 因采用隔位沖壓，為增加搭邊的剛性，這里的搭邊植可適當增加，取 a=, b=。條料寬度 B 根據以下公式計算： B=(L+2b+C) （ 41） 式中 L 為垂直于送料方向，根據排樣圖度量的工件最大距離，為127mm。 C 為送料保證的間隙：當 B100mm, C=~,這里取 C為 1mm,則 B=127+ 2+1=135mm。 板料 規(guī) 格為 1500mm 1000mm , 剪 切條 料 尺寸 為135mmx1000mm。 條料數 n1=1500/135=11 條 每條個數 n2=1000/=37 個 每板個數 n3=11 37=407 個 沖片面積 s= 82/2+ 162/2+16 95+8 95= 條料利用率 η1=37 1000 100%=76% 板料利用律 η2=37 11/1000 1500 100%=75% （三）沖裁力 F=KLtτ （ 42） 式中 K— 系數，一般取 K=。 L— 沖裁件周邊長度，這里是 6 個孔的總周 長與工件外 9 輪廓線長之和，即 L=370mm。 t— 材料厚度 ， t=。 τ — 材料抗剪強度，查表取 τ =320MPa。 則 F= 370 320=184704N=185KN （四）卸料力 F 卸 =K 卸 F （ 43） 式中 K 卸 — 系數，查表得 K 卸 =。 則 F 卸 = 184704=9235N＝ 9KN （五）總壓力及沖壓設備的選擇 F 總 =F+F 卸 =185+9=194KN 沖壓設備的選擇：沖壓生產中常用的沖壓設備種類很多，選用沖壓設備時主要應考慮下述因素： 沖壓設備的類型和工作形式是否適用于應完成的工序；是否符合安全生產和環(huán)保要求； 沖壓設備的壓力和功率是否滿足應完成工序的需要； 沖壓設備的裝模高度、工作臺尺寸、行程等是否適合應完成工序所用的模具； 沖壓設備的行程次數是否滿足生產率的要求等。 根據模具的形狀尺寸及制件精度，這里選用開式可傾工作臺壓力機，其主要參數見表 1。 表 1 開式可傾工作臺壓力機主要參數 標稱壓力 最大閉合高度/mm 工作臺尺寸（ 左右前后） /mm 工作臺孔尺寸直徑 /mm 模柄孔尺寸（直徑深度） /mm 10 /KN /tf 250 560 360 180 ф50 70 250 25 （六）模具壓力中心計算 沖裁模壓力中心就是沖裁合力作用點，沖壓時應使模具的壓力中心與沖床滑塊中心重合。因此設計模具時，要使模具的壓力中心通過模柄的軸線，來保證模具壓力中心和沖床滑塊中心重