【導讀】通過畢業(yè)設計能夠鞏固所學的各類基礎知識、初步掌握沖壓模具設計的流程，熟練掌握使用各類工具書籍。通過畢業(yè)設計使學生初步達到工程師所具備的基本素質。完成沖壓件的工藝性分析；及模具工作部分尺寸計算等）；制定模具典型零件加工的工藝規(guī)程；完成模具總裝配圖及模具主要零件圖的繪制；實現合頁上的卷圓功能。課程所學的相關內容。

　　

【正文】 348 6 磨 磨上下兩平面及各孔至精度要求。 7 鉗工 裝配 （ 6）墊板 17 太原工 業(yè)學院畢業(yè)設計 27 材料：查閱參考文獻（ 3），由表 45 可知墊板 17 的材料選擇為 45；熱處理硬度：HRC43~48。 墊板 17 的簡圖如圖 所示： 圖 墊板 17 表 墊板 17 的加工工藝規(guī)程 序號 工序名 工序內容 1 備料 用扎制的板料在鋸床上切斷，其尺寸為 133mm 97mm 15mm。 2 粗銑 銑出墊板外形至 130mm 94mm 12mm，并且保證上下表面與側面垂直。 3 鉗工 ①劃線 劃出各圓孔的中心線； ②鉆孔 鉆出各圓孔并保留一定的加工余量。 4 精銑 精銑墊板外 形及各孔，對于精度要求不高的孔精銑至要求，其余孔留有 的研磨余量。 5 熱處理 淬火 硬度： HRC4348 6 磨 磨上下兩平面及各孔至精度要求。 7 鉗工 裝配 （ 7） 模架的選用 模架是由上模座、下模座、模炳以及導向裝置（最常用的是導柱導套）組成的。太原工 業(yè)學院畢業(yè)設計 28 模架是整副模具的骨架， 模具 的全部零件都固定在它的上面，并且承受沖壓的過程中的全部載荷。模架的上模座通過模炳 與 壓力機滑塊相連，下模座用螺釘壓板固定在壓力機工作臺面上。上下模座之間靠模架的導向裝置來保持 著 精確位置，以 引導 凸模運動，保證沖裁過程中 的 間隙 均勻。 綜合考慮后選用標準模架中應用最廣泛的導柱、導套作為導向裝置的模架，采用滑動導向 中間導柱模架。模座材料采用 45，熱處理硬度：調制 HRC28~32，導柱導套采用 20 鋼 ，熱處理硬度： 滲碳 56~62。 對于沖裁模，模架的閉合高度 H 的計算公式為： H＝ H1＋ H2＋ H3＋ H4＋ H5＋ H6－ Δ （式 ） 式中 H 為模具閉合高度； H1—為上模座的厚度； H2—為下模座的厚度； H3—為 上墊板 的厚度； H4—為 圓 凸模的長度； H5—為 凸凹模的高 度； H6—為 下墊板 的厚度； Δ—為凸 模刃口進入凹模刃口的深度，一般去 △ =~1mm，此處取 △ =； 將已知的數據帶入（式 ）可得：模具的閉合高度為 H＝ ， 小于壓力機的閉合高度 （ 280mm） ，因此壓力機符合要求。 根據所設計的墊板的周界尺寸查閱參考文獻（ 4）可 得各部件參數如下： 上模座尺寸為 ： 140mm 100mm 35mm， GB/T —2020； 下模座的尺寸為 ： 140mm 100mm 35 mm， GB/T —2020； 導柱的尺寸為 ： B 25mm 180mm， GB/T —2020； 導套的尺寸為 ： A 25mm 85mm 33 mm， GB/T —2020。 （ 8） 模炳的選用 中 、 小型模具 一般 是通過 模柄將上模 固定在壓力機滑塊上。一般可根據所用的壓力機滑塊孔的尺寸確定模炳的直徑和長度， 由所選的壓力機可知壓力機的滑塊模柄孔的直徑為 υ40mm，查閱參考文獻（ 4），由表 1028 可選擇壓入式模柄 B 型，標記為：壓入式模柄 B 40 105 JB/T —2020。 （ 9）橡膠的選用與計算 太原工 業(yè)學院畢業(yè)設計 29 此沖孔、落料復合模選用的是彈性卸料裝置，彈性體選擇橡膠材料為聚氨酯，選擇四個橡膠 。 由前述可知本模具的卸料力為 F 卸 ＝ ，則可知每個橡膠所需提供的力為 P＝ 。 查閱參考文獻（ 4），由式（ 115）可知橡膠壓力的計算公式如下 P＝ Aq （式 ） 式中 P—橡膠壓力（ N）； A—橡膠橫截面積（ mm2）； q—橡膠壓縮的單位壓力（ MPa）。 橡膠的壓縮量按照 30%計算，則查閱參考文獻（ 4），由表 115 可知當橡膠的壓縮量為 30%時，其單位壓力為 q＝ ； 則將已知的和查表所得的數據帶入（式 ）可得，橡膠的壓縮量為 30%時的橫截面積為 A＝ mm2。經計算可知橡膠的壓縮量為 30%時，其最大外徑的最小值 D1min＝ 40，則查閱參考文獻（ 4），由表 117 可選擇聚氨酯彈性體的尺寸如下： D＝ 45mm， d＝ ， H＝ 20mm， D1＝ 58mm。其圖形如圖 所示： 圖 聚氨酯彈性體 7 沖孔、落料復合模模具總裝圖 太原工 業(yè)學院畢業(yè)設計 30 圖 沖孔、落料復合模模具總裝圖 卷圓模的設計 卷圓模具結構分析 為減少卷圓時模具所受到的側向力， 在卷圓之前 加一道預彎工序 ， 預彎角度確定為 75176。， 定位孔可采用工件上的現成的孔作為定位孔，預彎后零件如圖 所示 圖 零件預彎圖 此次采用的是臥式卷圓模具，其主要特點是采用了斜楔滑塊機構，可完成鉸鏈 制太原工 業(yè)學院畢業(yè)設計 31 件的彎曲加工，工作時， 通過 預彎的工件上的兩個圓孔定位，并由壓板壓住，壓緊力由彈簧提供。當上模下行時，斜楔推動滑塊 向 右移動，同時將毛坯左端逐漸卷成圓筒。壓板和滑塊兼做卷圓凹模，回程時，滑塊由彈簧的 彈力 復位。 凹模工作部分尺寸 設計與計算 在卷圓模中 壓板和滑塊兼做凹模， 通過壓板和滑塊的共同作用來實現 卷圓功能 。 （ 1）參看零件圖 計算 后得知卷圓部分外半徑為 5mm， 所以壓板和滑塊凹模部分的半徑為 5mm，兩部件間隔 2mm。 （ 2）查閱參考文獻（ 5）可知 中性層 彎曲 半徑 ρ 的計算公式如下 ρ＝ r＋ xt （式 ） 式中 r—卷圓部分內半徑（ mm）； x—中性層位移系數； t—材料厚度。 ①查閱參考文獻（ 5），由表 36 可知，中性層位移系數 x＝ ； ②由前述可知卷圓部分內半徑 r＝ 3mm； 則將已知的和查表所得的數據帶入（式 ）可得： 中性層彎曲半徑 ρ＝ r＋ xt＝ 3＋ 2＝ 。 卷圓 模具 主要零部件的設計 （ 1） 斜楔 6 當斜楔 6 的斜角為 45176。是，在合模狀態(tài)，壓板 16 沿垂直方向移動的距離與滑塊 5的行程 相 等 ，因此 斜楔 6 的斜角選擇為 45176。 。 斜楔 6 上表面與固定板 10 用螺釘鏈接，下端是 45176。斜表面，與滑塊 5 產生相對運動，把壓力機作用 的 向下的力轉移給滑塊水平方向的作用力，從而達到卷圓的目的，根據閉合高度設計其高度為 75mm，寬 24mm。 材料：查閱參考文獻（ 3），由表 45 可知 斜楔 6 的材料選擇為 T10A；熱處理硬度： HRC58~62。 其結構 簡 圖如 圖 所示： 太原工 業(yè)學院畢業(yè)設計 32 圖 斜楔 6 表 斜楔 6 的加工工藝規(guī)程 序號 工序名 工序內容 1 備料 矩形棒料鍛件： 80mm 41mm 29mm。 2 熱處理 退火 3 粗銑 粗銑毛坯至尺寸： 77mm 38mm 26mm。 4 精銑 精銑零件外形并保留 的加工余量 5 鉗工 劃線 畫出螺紋孔的中心線 鉆孔 鉆至深度要求 攻螺紋 6 熱處理 淬火，硬度至 HRC5862。 7 磨削 磨外形至精度要求。 8 鉗工 裝配 （ 2） 滑塊 5 滑塊 5 左上端面也是 45176。斜面， 與 斜楔 6 配合，右邊是卷圓凹模圓弧，半徑為 5mm。滑塊用 一 個 銷 和固定板 2 鏈接， 材料：查閱參考文獻（ 3），由表 45 可知滑塊 5 的材料選擇為 T10A；熱處理硬太原工 業(yè)學院畢業(yè)設計 33 度： HRC58~62。 其結構如 圖 所示 ： 圖 滑塊 5 表 滑塊 5 的加工工藝規(guī)程 序號 工序名 工序內容 1 備料 矩形棒料鍛件： 46mm 37mm 29mm。 2 熱處理 退火 3 粗銑 粗銑毛坯至尺寸： 43mm 34mm 26mm。 4 精銑 精銑零件外形并保留 的加工余量 5 鉗工 劃線 畫出銷孔的中心線 鉆孔 6 熱處理 淬火，硬度至 HRC5862。 7 磨削 磨外形及孔至精度要求。 8 鉗工 裝配 （ 3） 壓板 16 壓板 16 也 相當于 凹模，上端留有彈簧孔，下端為凹模卷圓圓弧，半徑為 5mm，根據閉合高度 的要求 可以算得壓板的高度為 59mm。 材料：查閱參考文獻（ 3），由表 45 可知壓板 16 的材料選擇為 45；熱處理硬度：HRC43~48。 其結構如 圖 所示 ： 太原工 業(yè)學院畢業(yè)設計 34 圖 壓板 16 表 壓板 16 的加工工藝規(guī)程 序號 工序名 工序內容 1 備料 矩形棒料鍛件： 64mm 49mm 39mm。 2 熱處理 退火 3 粗銑 粗銑毛坯至尺寸： 61mm 46mm 36mm。 4 精銑 精銑零件外形并保留 的加工余量 5 鉗工 劃線 畫出彈簧孔的中心線 鉆孔 6 熱處理 淬火，硬度至 HRC4348。 7 磨削 磨外形及孔至精度要求。 8 鉗工 裝配 （ 4） 壓板托 15 壓板托 15 上 端與固定板 10 通過螺栓相連接，中間是個通孔。當上模座上行時，彈簧壓緊力減小，壓板托 15 會帶動壓板上行，另外還可以保證壓板 16 的行程和滑塊5 行程一樣。 則可選擇 壓板托 15 的厚度為 25mm，中間孔與壓板 16 下端配合，因此尺寸一樣。 材料：查閱參考文獻（ 3） ，由表 45 可知壓板托 15 的材料選擇為 45；熱處理硬度： HRC43~48。 壓板托 15 的結構如 圖 所示 ： 太原工 業(yè)學院畢業(yè)設計 35 圖 壓板托 15 表 壓板托 15 的加工工藝規(guī)程 序號 工序名 工序內容 1 備料 矩形棒料鍛件： 85mm 85mm 30mm。 2 熱處理 退火 3 粗銑 銑上下表面以及四周面至尺寸 82mm 82mm 27mm，并且保證上下表面與側面保持垂直。 4 鉗工 ①劃線 劃出各螺紋孔中心線以及中間型孔輪廓尺寸線； ②鉆孔 鉆螺紋孔； ③攻螺紋。 5 銑孔 銑出壓板托中間的 矩形臺階孔，并保留一定量的研磨余量。 6 熱處理 淬火 使硬度達到 HRC4348。 7 磨銷 磨外形及孔至精度要求。 8 鉗工 裝配 （ 5）下 墊板 20 下墊板 20 主要起定位的作用，依靠 下 墊板 20 上的臺階，來實現工件的 準 確定位，下墊板 20 依然是通過螺釘固定在下固定板 2 上。 材料：查閱參考文獻（ 3），由表 45 可知下墊板 20 的材料選擇為 45；熱處理硬太原工 業(yè)學院畢業(yè)設計 36 度： HRC43~48。 其結構如 圖 所示： 圖 下 墊板 20 表 下 墊板 20 的加工工藝規(guī)程 序號 工序名 工序內容 1 備料 矩形棒料鍛件： 47mm 29mm 25mm。 2 熱處理 退火 3 粗銑 粗銑毛坯至尺寸： 44mm 26mm 22mm。 4 精銑 精銑銑出零件外形并保留 的加工余量 5 鉗工 劃線 畫出螺紋孔的中心線 鉆孔 鉆孔至深度要求 攻螺紋 6 熱處理 淬火，硬度至 HRC4348。 7 磨削 磨外形至精度要求。 8 鉗工 裝配 （ 6）下固定板 2 材料：查閱參考文獻（ 3），由表 45 可知下固定板 2 的材料選擇為 45；熱處理硬度： HRC43~48。 下固定板 2 的簡圖如圖 所示： 太原工 業(yè)學院畢業(yè)設計 37 圖 下固定板 2 表 下固定板 2 的加工工藝規(guī)程 序號 工序名 工序內容 1 備料 矩形棒料鍛件： 165mm 85mm 31mm。 2 熱處理 退火。 3 粗銑 粗銑毛坯至尺寸： 162mm 82mm 28mm。 4 精銑 精銑銑出零件外形并保留 的加工余量 5 鉗工 劃線 畫出各孔及槽的中心線 鉆孔 鉆孔至深度要求 攻螺紋 6 精銑 銑出彈簧槽，并保留一定量的加工余量。 7 熱處理 淬火，硬度至 HRC4348。 8 磨削 磨外形及各孔、槽至精度要求。 9 鉗工 裝配 （ 7）上固定板 10 材料：查閱參考文獻（ 3），由表 45 可知上固定板 10 的材料選擇為 45；熱處理硬度： HRC43~48。 上固定板 10 的簡圖如圖 所示： 太原工 業(yè)學院畢業(yè)設計 38 圖 上固定板 10 表 上固定板 10 的加工工藝規(guī)程 序號 工序名 工序內容 1 備料 矩形棒料鍛件： 165mm 85mm 31mm。 2 熱處理 退火。 3 粗銑 粗銑毛坯至尺寸： 162mm 82mm 28mm。 4 精銑 精銑銑出零件外形并保留 的加工余量 5 鉗工 劃線 畫出各孔及槽的中心線 鉆孔 鉆孔至深度要求 攻螺紋 6 精銑 精銑各槽及階梯孔，并保留一定量的加工余量。 7 熱處理 淬火，硬度至 HRC4348。 8 磨削 磨外形及各孔、槽至精度要求。 9 鉗工 裝配 （ 8） 模架的選用 綜合考慮后選用標準模架中應用最廣泛的導柱、導套作為導向裝置的模架，采用滑動導向 中間導柱模架。模座材料采用 45，熱處理硬度：調制 HRC28~32，導柱導套采用 20 鋼 ，熱處理硬度： 滲碳 56~62。 太原工 業(yè)學院畢業(yè)設計 39 對于 臥式卷圓模 ，模架的閉合高度 H 的計算公式為： H＝ H1＋ H2＋ H3＋ H4＋ H5＋ H6 （式 ） 式 中 ： H 為模具閉合高度； H1—為上模座的厚度； H2—為下模座的厚度； H3—為 上固定板 的厚度； H4—為 壓板 的長度； H5—為 下墊板的厚度 ； H6—為 下固定板 的厚度 。 將已知的數據帶入（式 ）可得：模具的閉合高度為 H＝ 204mm，查閱參考文獻（ 1），由表 182 可選壓力機的型號為 J2316 即可滿足要求，其主要技術參數如下： 表 J2325 壓力機主要技術參數表 公稱壓力（ KN） 滑塊行程(mm) 壓力機 工作臺面尺寸(mm) 滑塊模柄孔尺寸(mm) 壓力機最大閉合高度 (mm) 連桿調節(jié)量 (mm) 160 55 前后： 300 左右： 450 直徑： υ40 深度： 60 220 45 根據所設計的墊板的周界尺寸查閱參考文獻（ 4）可 得各部件參數如下： 上模座尺寸為 ： 160mm 100mm 35mm， GB/T —2020； 下模座的尺寸為 ： 160mm100mm 35 mm， GB/T —2020； 左 導柱的尺寸為 ： B 25mm 160mm， GB/T —2020； 左 導套的尺寸為 ： A 25mm 80mm 33 mm， GB/T —2020； 右 導柱的尺寸為 ： B 28mm 160mm， GB/T —2020； 右 導套的尺寸為 ： A 28mm 85mm 43 mm， GB/T —2020。 （ 9） 模炳的選用 中 、 小型模具 一般 是通過 模柄將上模 固定在壓力機滑塊上。一般可根據所用的壓力機滑塊孔的尺寸確定模炳的直徑和長度， 由所選的壓力機可知壓力機的滑塊模柄孔的直徑為 υ40mm，查閱參考文獻（ 4），由表 1028 可選擇壓入式模柄 A 型，標記為：壓入式模柄 A 40 100 JB/T —2020。 太原工 業(yè)學院畢業(yè)設計 40 卷圓 模模具總裝圖 圖 卷圓模模具總裝圖 太原工 業(yè)學院畢業(yè)設計 41 6 結 論 通過此 次畢業(yè)設計 使 我系統(tǒng)的鞏固了大學期間 所學 的 專業(yè)課 課程，通過畢業(yè)設計使我更加了解到模具加工在實際生產中的重要地位。在這次畢業(yè)設計中通過參考，查閱各種有關模具方面的資料，特別是模具在實際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時間里，對模具的認識有了一個質的飛躍。使我對沖壓模具設計的整個過程，特別是主要零件的設計 、 主要工藝參數的計算 、 模具的總體結構設計及零部件的設計都有了進一步的理解和掌握。 設計是源頭，設計雖然只占模具成本的 10%左右，卻決定了整個模具成本的70%～ 80%。所以，作者在設計時詳盡地考慮了模具結構，考慮提高生產率，如何方便維修。但是，又不能完全依賴于設計，在實際生產中要具體問題具體分析，根據