【導(dǎo)讀】本科專業(yè)職業(yè)生涯設(shè)計(jì)。我的機(jī)械工程師之路?！|點(diǎn)式開關(guān)的沖壓模具設(shè)計(jì)。臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

　　

【正文】 模具又有凸模和凹模，落料模又有凸模和凹模，其結(jié)構(gòu)分別如下： 如前所述 ， 該模具采用級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)。為保證制件較高的位置公差要求，上、下模之間采用后側(cè)導(dǎo)柱 模座 ，導(dǎo)套的精確導(dǎo)向定位（標(biāo)準(zhǔn)模具），各工作零件的安裝位置要 求較高，主要靠加工精度保證。條料采用自動(dòng)送料，進(jìn)入模具內(nèi)依靠導(dǎo) 正 銷保證送進(jìn)導(dǎo)向，定位銷保證精 度。 模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ① 落料凹模的設(shè)計(jì) 落料凹模如圖所示，設(shè)計(jì)成整體式，全周上下倒角。采用螺釘固定，銷釘位于上模，凹?？卓跒橹蓖ㄊ?，采用線切割加工成形。材料選用 Cr12Mo， 熱處理硬度 60～ 65HRC。 如圖 24 所示為落料凹模。 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20 圖 24 落料凹模 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 21 ② 沖孔凸模 : 考慮到該凸模刃口尺寸較小，采用直通式強(qiáng)度不夠，所以設(shè)計(jì)成如圖所示的階梯形式，其固定方式采用掛臺(tái)式，圓形凹模加工比較方便，可以采用車，外模等加工手段實(shí)現(xiàn)。材料選用 Cr12MoV，熱處理硬度 60～ 62HRC。 ③ 落料凸模 考慮到 落料凸模和落 料凹模尺寸采用配合加工的方法，其外形尺寸較大，采用面 與面的定位方式，即螺釘固定方式。因結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為了盡可能減少摩擦，其硬度較高，材料選用 Cr12MoV，熱處理后硬度 62～ 64HRC。 3. 彈簧固定墊片的設(shè)計(jì)與計(jì)算 工件參數(shù) 零件名稱 ： 彈簧固定墊片 材料 ： 黃銅 厚度 ： 零件簡(jiǎn)圖 31： 圖 31 零件簡(jiǎn)圖 工件可行性工藝分析 （ 1）彈簧固定墊片為開關(guān)的產(chǎn)品零件，零件尺寸要求較高，材料薄，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷間隙非常小，加大了模具加工的困難，但是如果提高加工精度，仍然可行。 黃銅塑性性能好，回彈小， V形 彎曲的直邊高度較小，尺寸能夠得到保證。 結(jié)論 :可行。 （ 2）確定模具類型，為滿足大量生產(chǎn)，應(yīng)考慮采用復(fù)合模或級(jí)進(jìn)模，但是工件尺寸太 小，無法滿足復(fù)合模的安全壁厚要求，所以應(yīng)當(dāng)采用級(jí)進(jìn)模。但因?yàn)樯?一 工序中已經(jīng)對(duì)料板進(jìn)行了沖裁，故在本工序中只須對(duì)工件進(jìn)行彎曲，即可完成任務(wù)。故本工序只對(duì)彎曲部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，計(jì)算。 （ 3） V 形件彎曲模在結(jié)構(gòu)上分順出件和逆出件兩大類型，次工件采用逆出件彎曲臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 22 模結(jié)構(gòu)。 工件的工藝計(jì)算 因?yàn)楣ぜ叽巛^小，圓角半徑也相應(yīng)的變小，可以采用毛坯于制件等體積法計(jì)算 。 彎曲力的計(jì)算 （ 1） V形自由彎曲的彎曲力 bKBtF Rt?? ?自 （ 31） （ 2）校正彎曲的彎曲力 F Ap?校 （ 32） （ 3） 頂件力及壓料力 ( 0. 3 ~ 0. 8 ) ( 0. 3 ~ 0. 8 )F F F? ? ?頂 壓 自 觸 （ 33） 式中 ： F自 ——材料在沖壓過程結(jié)束時(shí)，不受校正的沖壓力， N； B ——彎曲 制 件的寬度， mm； R ——彎曲件內(nèi)徑， mm； t ——彎曲件材料厚度， mm； b? ——彎曲件材料抗拉強(qiáng)度 ， aMP ； K ——安全系數(shù)，可取 ； A ——校正部分投影面積 ， 2mm ； p ——單位面積上的校正力 ， aMP ， 查表得 100 ap MP? 。 校正彎曲力最大時(shí)在壓力機(jī)工作到下死點(diǎn)的位置，且校正力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自由彎曲力（或接觸彎曲力），而在彎曲工作中，二者又不是同時(shí)存在的，因此，只計(jì)算校正力，即 8 . 8 6 . 7 1 0 0 5 . 8 9 6 ( )F F KN? ? ? ? ?總 校 （ 34） 初選壓力機(jī) 公稱壓力的選擇。選擇壓力機(jī)時(shí)，要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)來確定。校正彎曲時(shí)，要使額定壓力有足夠的富余，一般壓力機(jī)要大于校正彎曲力的 ～ 2 倍，在本次設(shè)計(jì)中取 倍，即 1. 8 5. 89 6 10 . 61 28 ( )F F K N? ? ? ?校壓 機(jī) （ 35） 所以，壓力機(jī)的公稱壓力可以初選為 0 16F KN? ， 型號(hào)為 J234 的開式雙柱可傾 式壓力機(jī)。 J234 壓力機(jī)參數(shù)： 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 23 選用開式雙柱可傾 式 壓力機(jī) J234。 公 稱壓力： 40KN 滑塊行程： 40mm 連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度 ： 35mm 壓力機(jī)的最大 閉合 高度： 160mm 工作臺(tái)尺寸（前后 ?左右） ： 180 280mm mm? 模柄孔尺寸（直徑 ?孔深） ： 50mm mm??? ? 最大傾斜角度： 30 J234 型壓力機(jī)的行程次數(shù)為 120 次 /min，能夠滿足大批量沖裁件的生產(chǎn)效率要求。 J234 型壓力機(jī)的滑塊行程為 35mm ， 遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足沖彎曲件的彎曲行程。 最大閉合高度為 160mm ，連桿調(diào)節(jié)量為 35mm ，故最小閉合高度為 125mm 。 模具的閉合 高度與壓力機(jī)的配合應(yīng)該遵循下列關(guān)系： m a x m in5 1 0dH m m H H H m m? ? ? ? ? （ 36） 160 5 125 10dHH? ? ? ? ? 155 135dHH? ? ? 式中 ： maxH ——壓力機(jī)的最大閉合高度， mm； minH ——壓力機(jī)的最小閉合高度， mm； H ——模具的閉合高度， mm； dH ——壓力機(jī)墊板的厚度， mm。 模具工作部分的尺寸計(jì)算 （ 1）凸凹模間隙 彎曲模的凸 、 凹模之間的間隙是指單邊間隙 Z/2。 一般情況下 ， /2Zt? , 即 1Z mm? 。 （ 2）校正彎曲時(shí)凹模底部圓角半徑： 由 ( 0 .6 ~ 0 .8 )( )pR R t??底 計(jì)算得，系數(shù)取中間值 (14 1 ) 10 .5R m m? ? ? ?底 （ 37） （ 3）底部最小厚度 ， 查表得 ， 20h mm? ； V型件的凹模深度 , 查表得， 10~15mm ； （ 4）模具的工作長(zhǎng)度 查表得 ， 20 0. 025 , Z??? ? ? ? ??? ? ? ? ??? ??凹 凸， ， 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 24 0 . 0 2 5 + 0 . 0 2 500( 0 .2 5 ) ( 7 .8 0 .2 5 0 .5 2 ) 7 .9 3LL ? ?? ? ? ? ? ? ?凸+凸 min 0 （ 38） + 0 . 0 2 0 + 0 . 0 2 000( Z ) ( 7 .9 3 2 0 .5 0 ) 8 .9 3LL ? ?? ? ? ? ? ?凹凹 凸 0 （ 39） 工作零件設(shè)計(jì) 凹模和凸模工作尺寸的計(jì)算于彎曲件的標(biāo)注形狀有關(guān)。其原則是 :當(dāng)彎曲件標(biāo)注外形尺寸時(shí)，則以凹模尺寸為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)；當(dāng)彎曲件標(biāo)注的 是 內(nèi)形尺寸時(shí)，選擇凸模作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)件，間隙取在凹模上。在 確定尺寸時(shí)，還應(yīng)注意彎曲件精度，回彈趨勢(shì)和模具 的 磨損情況等。 該 模 的彎曲凹模為整體式，加工難度較大，為保證其的使用壽命，應(yīng)使凹模硬度大于 凸模硬度，彎曲凸模工作零件材料均選用 Cr12MoV， 熱處理硬度為 62～ 64HRC。 彎曲凸模為防止制件箍緊在凸模上，設(shè)計(jì)了頂針孔，通過彈簧驅(qū)動(dòng)頂針孔實(shí)現(xiàn)脫件，彎曲凹模工作零件材料均選用 Cr12MoV， 熱處理硬度為 60～ 62HRC。 彎曲凸模結(jié)構(gòu)如圖 32 所示 。 圖 32 彎曲凸模 模具的閉合高度 模具的閉合高度為 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 25 2 9 3 5 1 4 1 0 2 0 1 0 8 ( )s a x dH H H H H Y m m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?模 （ 310） 以上式中 ： H模 ——模具閉合高度， mm； sH ——上模板的厚度， mm； xH ——下模板的厚度， mm； aH ——凹模的厚度， mm； dH ——墊板厚度， mm； Y ——安全距離， mm，一般取 20~25mm 。 彎曲模在壓力機(jī)上的安裝 根據(jù)彎曲模的閉合高度，下模座的平面尺寸及所 選壓力機(jī)的額定壓力，確定要安裝的設(shè)備。模具安裝時(shí)，先安裝上模 座，把上模固定好，根據(jù)上模的安裝位置，調(diào)整下模與 上模的間隙，間隙調(diào)整好后，把下模預(yù)緊，經(jīng)運(yùn)行無問題后，停機(jī)后，把下模固定好，再進(jìn)行試模。 壓力機(jī)的選擇 最后，通過計(jì)算，確定選用 J234 型開式雙柱可傾 式壓力機(jī)。 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 26 4. 結(jié)論 畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科學(xué)習(xí)階段一次非常重要的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會(huì)，通過這次沖裁模具設(shè)計(jì)與制造設(shè)計(jì)，我擺脫了單純的理論知識(shí) 學(xué)習(xí)狀態(tài)，和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ) 知識(shí) 、 解決實(shí)際工程問題的能力，同時(shí)也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對(duì)整體的掌控，對(duì)局部的取舍，以及對(duì)細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗(yàn)得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力及 忍 耐力也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的 ， 也正是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的所在。 本次設(shè)計(jì) ， 通過對(duì)模具結(jié)構(gòu)分析，深入研究了的模具設(shè)計(jì)原理和方法，成功設(shè)計(jì)了沖裁模具，彎曲模具。由于第一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)沖裁模具，以及水平有限，可能存在一些不足，但我會(huì)在以后的工作中多積累知識(shí)，去完善自 己的設(shè)計(jì)。 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 27 參考文獻(xiàn) [1] 曾正明 .機(jī)械工程材料手冊(cè)（金屬材料） .北京 .機(jī)械工業(yè)出版社 .2021 [2] 吳詩(shī) 惇 .沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) .西安 .西北工業(yè)大學(xué)出版社 .2021 [3] 王孝培 .沖壓設(shè)計(jì)資料 .北京 .機(jī)械工業(yè)出版社 .1983 [4] 付宏生 .冷沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)制造 .北京 .化學(xué)工業(yè)出版社 .2021 [5] 石連升，永秋主編 .模具 CAD 基礎(chǔ) .北京 .高等教育出版社 .2021 [6] 彭建聲編著 .模具設(shè)計(jì)與加工速查手冊(cè) .北京 .機(jī)械工業(yè)出版社 .2021 [7] 夏立戎，嵐群 主編 .模具設(shè)計(jì) .北京 .高等教育出版社 .2021 [8] 王敏杰，滿倉(cāng)主編 .模具制造技術(shù) .北京 .電子工業(yè)出版社 .2021 [9] 陳再枝，黨參編著 .模具鋼應(yīng)用手冊(cè) .化學(xué)工業(yè)出版社 .2021 [10] 王蘭美主編 .機(jī)械制圖 .高等教育出版社 .2021 [11] 宋滿倉(cāng)主編 .沖壓模具設(shè)計(jì) .電子工業(yè)出版社 . [12] 李貴勝 .模具機(jī)械制圖 .電子工業(yè)出版社 .2021 [13] 薛啟翔主編 .沖壓模具設(shè)計(jì)制造難點(diǎn)與竅門 .機(jī)械工業(yè)出版社 .2021 [14] 趙華編 .模具設(shè)計(jì)與制造 .清華大學(xué)出版社 .2021 [15] 張榮清主 編 .模具設(shè)計(jì)與制造 .高等教育出版社 .2021 [16] 李奇，江峰主編 .模具設(shè)計(jì)與制造（第二版） .人民郵電出版社 .2021 [17] 許樹勤，文平編著 .模具設(shè)計(jì)與制造 .北京大學(xué)出版社 .2021 [18] 馮炳堯，泰榮，文森編著 .模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè) .上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 .2021 [19] 賈鐵剛編 .冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造 .機(jī)械工業(yè)出版社 .2021 [20] 王曉江 .模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)英語(yǔ) .機(jī)械工業(yè)出版社 .2021 [21] 郭鐵良 .模具制造工藝學(xué) .高等教育出版社 .2021 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 28 謝辭 在畢業(yè)設(shè)計(jì) 這 14 周時(shí)間里，我時(shí)刻感受著設(shè)計(jì)帶給我的無窮樂趣。在老師的精心教導(dǎo)下我獲到了寶貴的精神財(cái)富，在各位同學(xué)的支持鼓勵(lì)中我將昂首闊步踏上新的人生旅程，在此我要衷心感謝他們對(duì)我完成學(xué)業(yè)所給予的拳拳關(guān)懷與幫助。 首先我要特別感謝我的 指導(dǎo)老師李培珍 老師。 李 老師將我?guī)肴A貴的知識(shí)殿堂，盡心盡力指導(dǎo)著我在設(shè)計(jì)上的進(jìn)步。在此我要向 李 老師表示最誠(chéng)摯的謝意。在以后的工作和學(xué)習(xí)中，我將時(shí)時(shí)刻刻以老師為榜樣，不斷鞭策自己，以出色的成績(jī)來回報(bào)老師的諄諄教導(dǎo)和母校的默默關(guān)懷。 其次，在這里還要感謝關(guān)心我、支持我的父母，是他們的無私關(guān)愛和 充分鼓勵(lì)給了我生命的風(fēng)帆和前行的動(dòng)力，我所取得的成績(jī)和他們的大力支持和殷切期望是分不開的 ！