【導讀】本文介紹了變壓器硅。結(jié)合模具生產(chǎn)實際中的使用條件,設計了生產(chǎn)變壓器硅鋼片的級進沖裁模具。主要零部件的設計要點等。

　　

【正文】 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ Amin—— 凸模最小截面積（ mm2 ） [σ c]—— 凸模材料的許用壓應力（ MPa） 由前面計算： F＝ 103 （ N ） Amin＝ mm2 故 Σ c＝ F／ Amin＝ （ MPa） 凸模材料選用 Cr12MoV，查得許用壓應力 [σ c]=～ 103Mpa，取 [σ c]= 103Mpa，因σ c＜ [σ c]，所以強度條件符合。 （ 2）抗縱向彎曲能力的校核 為了凸模在沖裁時不致縱向彎曲失穩(wěn)，凸模的自由長度必須受到限制。根據(jù)參考文獻 [2]式（ 227）： L≤ 95 d2 / F 式中： L—— 凸模最大自由長度（ mm） d— — 凸模的最小直徑（ mm） F—— 沖裁力（ N） L≤ 95 72 / 3800 = 凸模長度為 45mm，故凸模的彎曲強度也滿足。 凸凹模設計 當復合沖裁模中，凸、凹模的內(nèi)外緣均為刃口。由于設計時選擇將凸凹模固定在下模座上，凸凹?？變?nèi)會積存廢料，積存廢料的凸凹模，壁厚最小值可查 [2]表 210得，最小壁厚 a=，分析該工件圖，最小壁厚為 3mm， 完全符合最小壁厚要求。如圖所示：襄樊學院 畢業(yè)設計（論文）報告紙 第 22頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 凸凹模 其它零件的設計 墊板的采用與厚度 是否采用墊板，視模座所承受的應力是否超過模座材料的許用應力 [σ ]而定，當壓應力σ [σ ],則應采用墊板，反之可以不加墊板。 σ＝ F／ A 式中： F—— 凸模所承受的壓力（ N） A—— 凸模與上下模板的接觸面積（ mm2 ） [σ ]—— 模板的允許抗壓強度（ Mpa） 則 σ＝ F／ A＝ 103 ／（ 132 π／ 4）＝ ＜ [σ ] 查參考 文獻 [7]表 711， [σ ]＝ 90～ 140 Mpa 所以不需要使用墊板。 彈性卸料板 彈性卸料裝置一般由卸料板、橡膠、卸料螺釘組成。 卸料板外形尺寸與凹模外形尺寸一致，卸料板的厚度與制件尺寸和卸料力有關(guān)，一般為： H卸＝（ ～ 1） H凹＝ 16mm 橡膠的選用與計算 襄樊學院 畢業(yè)設計（論文）報告紙 第 23頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 根據(jù)工件材料厚度為 ，沖裁時凸模進入凹模深度為 1mm，與凸模的總修磨量為 4～ 6mm，模具開啟時推件塊高出凸模 1mm，因此，總的工作行程為： Hz=t＋ 1＋ 4= 根據(jù) [15]式 742 橡膠的自由高度： Ho＝ Hz/（ ～ ） 式中 Hz—— 橡膠的工作行程（ mm） Ho—— 橡膠的自由高度（ mm） 則 Ho＝ Hz/（ ～ ）＝ （ ～ ）＝ ～ ，取標準 Ho=20 mm A：為使橡膠滿足壓力的要求，則 F預＝ AP≥ F 卸，則 A＝ F卸／ P 式中 F卸 —— 卸料力 P—— 橡膠單位壓力，與橡膠墊的壓縮量、形狀及尺寸大小有關(guān) 查參考文獻 [15]表 79， P＝ A＝ F卸／ P＝ 2600／ ＝ 1238mm2 初選圓柱橡膠 4 塊，則單個橡膠的截面積 A0＝ A／ 4＝ 332 mm2 ，則選 D＝ 25 mm的圓柱橡膠。 膠墊的自由高度 ≤ Ho／ D≤ 取 D＝ 25mm，則 Ho／ D＝ ，滿足要求。 由 [16]普通橡皮預壓量 H 預＝（ 10%～ 15%） Ho＝（ ～ ） 20=～ ，取 H 預 = 2mm，則 H 裝＝ Ho－ H預＝ 18mm。 推料件（頂料件或打料桿） 采用剛性推件裝置，一般裝于 上模，其推件是靠壓力機中滑塊內(nèi)的橫梁作用，推件力大且可靠，通常由推桿、推板、推銷和推件塊組成。 推桿的長度應高出壓力機滑塊模柄孔 5～ 10mm，取 10 mm。推件塊須高出凹模刃口平面 ～ 1mm，取 1 mm。為了使推件力均衡分布，長短一致。推板一般裝在上模孔內(nèi)，其厚度與工件尺寸和推件力有關(guān)。 固定零件設計 襄樊學院 畢業(yè)設計（論文）報告紙 第 24頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 中、小型沖模一般通過模柄將上模固定在壓力機的滑塊上。模柄的結(jié)構(gòu)形式很多；主要有：旋入式模柄、壓入式模柄、凸緣模柄和浮動模柄。 據(jù)實際情況，采用凸緣模柄，用 5個或 6 個螺釘固定在上模 板的窩孔內(nèi)。多用于較大型模具。 查文獻 [13] 表 ， 模 柄 孔 徑 （ 直 徑 深 度 /mm ）： 40 60 ，則d=40mm,d1=122mm,L=91mm,L1=23mm,L2=4mm,d2=11mm,d3=81mm,d4=9mm,d5=15mm,h=9mm。 螺釘是用于緊固模具的傳統(tǒng)零件，主要承受拉應力。一般按經(jīng)驗選用。對于中、小型模具螺釘?shù)某叽缈筛鶕?jù)凹模厚度選用。螺釘?shù)臄?shù)量視被緊固零件的外型尺寸及其受力大小而定，一般采用 6個，也可采用 4個。螺釘?shù)牟贾脩獙ΨQ，使緊固的零 件受力均衡。沖模上的螺釘常用圓柱內(nèi)六角螺釘。這種螺釘緊固牢靠，且螺釘埋在凹模內(nèi)，使模具結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀。螺釘擰入最小深度：采用鋼時與螺紋直徑相等；采用鑄鐵時為螺紋直徑的 倍。 銷釘起定位作用，防止零件之間發(fā)生錯移，銷釘本身承受切應力。銷釘一般用兩個，多用圓柱銷，與零件上的銷孔采用過渡配合，其直徑與螺釘?shù)闹睆较嗤?。若零件受到的錯移力較大時，可選用較大的銷釘。銷釘?shù)淖钚∨浜祥L度是銷釘直徑的 2 倍。 上模座和下模座所用的螺釘，查 [14]表 97得： 上模：型號 M12 70mm 數(shù)量： 6個 下模：型號 M8 45mm 數(shù)量： 6個 襄樊學院 畢業(yè)設計（論文）報告紙 第 25頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圓柱銷 [14]表 927 得： 上模座： D型銷 10 70mm 數(shù)量 6 個 下模座： D型銷 6 50mm 數(shù)量 6個 定位零件采用擋料銷，擋料銷的形式較多，它與條料的進料邊一端或與條料上搭邊相接觸，限定條料在送進方向的移動距離，主要起定位的作用。擋料銷有固定擋料銷和活動擋料銷，根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)，由于卸料板采用的是彈壓卸料板，所以擋料銷采用活動擋料銷，活動擋料銷能根據(jù)外界條件自由伸縮，比較方便，不用在凹模上鉆相應的讓位孔。 模架及其零件設計 對于生產(chǎn)批量大，要求模具壽命 長，便于安裝、精度高的沖壓模具，都應采用導向裝置，常采用的導向裝置有：導板式、導柱導套式和滾珠導套式。本設計采用導柱導套式。導柱導套的布置方式常見的有后側(cè)布置、中間兩側(cè)布置、對角布置和四角布置等幾種。采用后側(cè)布置時，送料操作方便，容易實現(xiàn)機械化、自動化生產(chǎn)。 根據(jù)沖壓工序性質(zhì)工件精度及模具壽命等要求，導柱與導套的配合精度可分為H6/h5 或 H7/h6 兩種。對于沖裁模，導柱與導套間隙應小于凸、凹模間隙。凸、凹模間隙小于 時，導柱與導套的配合取 H6/h5，大于 時，取 H7/h6。對于硬質(zhì)合金模 或復雜的連續(xù)模，應取 H6/h5，一般模具取 H7/h6。 導柱、導套既要耐磨，又要具有足夠的韌度，一般選用 20號鋼經(jīng)滲碳淬火處理，硬度為 HRC58～ 62，滲碳層深度 ～ 。 根據(jù)參考文獻 [11]表 ， 上模座： L/mm B/mm H/mm＝ 150 120 40 下模座： L/mm B/mm H/mm＝ 150 120 45 導柱： d/mm L/mm＝ 28 170 導套： d/mm L/mm D/mm=28 100 38 襄樊學院 畢業(yè)設計（論文）報告紙 第 26頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 5 總結(jié)與展望 論文的主要收獲 在本次學習與設計中， 我對模具的設計與制造有了一定的了解，對模具的工作原理也有掌握，尤其是對沖壓模的典型結(jié)構(gòu)、凸凹模的固定方式、導料、定距、卸料、擋料等機構(gòu)的設計、復合模的結(jié)構(gòu)設計中應注意的問題有了進一步的了解與認識。同時，在設計過程中還查閱了模具制造加工技術(shù)相關(guān)的資料。 模具設計綜合了大學所學的各種課程的各方面的知識，如材料力學、工程材料、模具制造工藝等，使我們將所學的知識運用到本次設計中，也在設計學到更多的知識，重溫一遍所學的東西。在這次設計中，我的計算機繪圖的水平也大有提高。在此過程中也有很多不明白的問題，在老師和同學的指 導和幫助下，問題才得以一一解決。 對未來的展望 沖壓模具有精度高，生產(chǎn)效率高的特點，并且它能夠制造范圍很廣的零件，因而在工業(yè)制造中句有非常重要的地位，沖壓模具是模具中的主導產(chǎn)品，沖壓模具的設計有十分重要的意義。近年來 我國沖壓模具產(chǎn)品均出口較大幅度的增長 ， 沖壓模具的國際競爭力正在不斷提升 。 在國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導下，經(jīng)過幾十年努力，現(xiàn)在我國沖壓模具的設計與制造能力已達到較高水平，包括信息工程和虛擬技術(shù)等許多現(xiàn)代設計制造技術(shù)已在很多模具企業(yè)得到應用。 雖然如此，我國的沖壓模具設計制造能力與市場需要和國 際先進水平相比仍有較大差距。這些主要表現(xiàn)在高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面，無論在設計還是加工工藝和能力方面，都有較大差距。轎車覆蓋件模具，具有設計和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設計制造方法和手段方面已基本達到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國際水平，在轎車模具國產(chǎn)化進程中前進了一大步，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期等方面，與國外相比還存在一定的差距。 標志沖模技術(shù)先進水平的多工位級進模和多功能模具，是我國重點發(fā)展的精密模具品種。有代表 性的是集機電一體化的鐵芯精密自動閥片多功能模具，已基本達到國際水平。但總體上和國外多工位級進模相比，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，仍存在一定差距。 襄樊學院 畢業(yè)設計（論文）報告紙 第 27