【導讀】本科專業(yè)職業(yè)生涯設(shè)計。我的機械工程師之路?！|點式開關(guān)的沖壓模具設(shè)計。臨沂大學機械工程學院本科畢業(yè)設(shè)計說明書

　　

【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 ， 該模具采用級進模結(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)導柱 模座 ，導套的精確導向定位（標準模具），各工作零件的安裝位置要 求較高，主要靠加工精度保證。條料采用自動送料，進入模具內(nèi)依靠導 正 銷保證送進導向，定位銷保證精 度。 模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ① 落料凹模的設(shè)計 落料凹模如圖所示，設(shè)計成整體式，全周上下倒角。采用螺釘固定，銷釘位于上模，凹?？卓跒橹蓖ㄊ剑捎镁€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。 臨沂大學機械工程學院本科畢業(yè)設(shè)計說明書 20 圖 24 落料凹模 臨沂大學機械工程學院本科畢業(yè)設(shè)計說明書 21 ② 沖孔凸模 : 考慮到該凸模刃口尺寸較小，采用直通式強度不夠，所以設(shè)計成如圖所示的階梯形式，其固定方式采用掛臺式，圓形凹模加工比較方便，可以采用車，外模等加工手段實現(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)計與計算 工件參數(shù) 零件名稱 ： 彈簧固定墊片 材料 ： 黃銅 厚度 ： 零件簡圖 31： 圖 31 零件簡圖 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)考慮采用復合?；蚣夁M模，但是工件尺寸太 小，無法滿足復合模的安全壁厚要求，所以應(yīng)當采用級進模。但因為上 一 工序中已經(jīng)對料板進行了沖裁，故在本工序中只須對工件進行彎曲，即可完成任務(wù)。故本工序只對彎曲部分進行設(shè)計，計算。 （ 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機械工程學院本科畢業(yè)設(shè)計說明書 22 模結(jié)構(gòu)。 工件的工藝計算 因為工件尺寸較小，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算 。 彎曲力的計算 （ 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，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? 。 校正彎曲力最大時在壓力機工作到下死點的位置，且校正力遠遠大于自由彎曲力（或接觸彎曲力），而在彎曲工作中，二者又不是同時存在的，因此，只計算校正力，即 8 . 8 6 . 7 1 0 0 5 . 8 9 6 ( )F F KN? ? ? ? ?總 校 （ 34） 初選壓力機 公稱壓力的選擇。選擇壓力機時，要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)來確定。校正彎曲時，要使額定壓力有足夠的富余，一般壓力機要大于校正彎曲力的 ～ 2 倍，在本次設(shè)計中取 倍，即 1. 8 5. 89 6 10 . 61 28 ( )F F K N? ? ? ?校壓 機 （ 35） 所以，壓力機的公稱壓力可以初選為 0 16F KN? ， 型號為 J234 的開式雙柱可傾 式壓力機。 J234 壓力機參數(shù)： 臨沂大學機械工程學院本科畢業(yè)設(shè)計說明書 23 選用開式雙柱可傾 式 壓力機 J234。 公 稱壓力： 40KN 滑塊行程： 40mm 連桿調(diào)節(jié)長度 ： 35mm 壓力機的最大 閉合 高度： 160mm 工作臺尺寸（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 型壓力機的滑塊行程為 35mm ， 遠遠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 ——壓力機的最大閉合高度， mm； minH ——壓力機的最小閉合高度， mm； H ——模具的閉合高度， mm； dH ——壓力機墊板的厚度， mm。 模具工作部分的尺寸計算 （ 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）校正彎曲時凹模底部圓角半徑： 由 ( 0 .6 ~ 0 .8 )( )pR R t??底 計算得，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）模具的工作長度 查表得 ， 20 0. 025 , Z??? ? ? ? ??? ? ? ? ??? ??凹 凸， ， 臨沂大學機械工程學院本科畢業(yè)設(shè)計說明書 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 凹模和凸模工作尺寸的計算于彎曲件的標注形狀有關(guān)。其原則是 :當彎曲件標注外形尺寸時，則以凹模尺寸為設(shè)計基準；當彎曲件標注的 是 內(nèi)形尺寸時，選擇凸模作為設(shè)計基準件，間隙取在凹模上。在 確定尺寸時，還應(yīng)注意彎曲件精度，回彈趨勢和模具 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)計了頂針孔，通過彈簧驅(qū)動頂針孔實現(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 臨沂大學機械工程學院本科畢業(yè)設(shè)計說明書 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 選壓力機的額定壓力，確定要安裝的設(shè)備。模具安裝時，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，把下模預緊，經(jīng)運行無問題后，停機后，把下模固定好，再進行試模。 壓力機的選擇 最后，通過計算，確定選用 J234 型開式雙柱可傾 式壓力機。 臨沂大學機械工程學院本科畢業(yè)設(shè)計說明書 26 4. 結(jié)論 畢業(yè)設(shè)計是本科學習階段一次非常重要的理論與實際相結(jié)合的機會，通過這次沖裁模具設(shè)計與制造設(shè)計，我擺脫了單純的理論知識 學習狀態(tài)，和實際設(shè)計的結(jié)合鍛煉了我的綜合運用所學的專業(yè)基礎(chǔ) 知識 、 解決實際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設(shè)計手冊、設(shè)計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗得到了豐富，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 ， 也正是我們進行畢業(yè)設(shè)計的目的所在。 本次設(shè)計 ， 通過對模具結(jié)構(gòu)分析，深入研究了的模具設(shè)計原理和方法，成功設(shè)計了沖裁模具，彎曲模具。由于第一次系統(tǒng)設(shè)計沖裁模具，以及水平有限，可能存在一些不足，但我會在以后的工作中多積累知識，去完善自 己的設(shè)計。 臨沂大學機械工程學院本科畢業(yè)設(shè)計說明書 27 參考文獻 [1] 曾正明 .機械工程材料手冊（金屬材料） .北京 .機械工業(yè)出版社 .2021 [2] 吳詩 惇 .沖壓工藝及模具設(shè)計 .西安 .西北工業(yè)大學出版社 .2021 [3] 王孝培 .沖壓設(shè)計資料 .北京 .機械工業(yè)出版社 .1983 [4] 付宏生 .冷沖壓成形工藝與模具設(shè)計制造 .北京 .化學工業(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)計與加工速查手冊 .北京 .機械工業(yè)出版社 .2021 [7] 夏立戎，嵐群 主編 .模具設(shè)計 .北京 .高等教育出版社 .2021 [8] 王敏杰，滿倉主編 .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 .化學工業(yè)出版社 .2021 [10] 王蘭美主編 .機械制圖 .高等教育出版社 .2021 [11] 宋滿倉主編 .沖壓模具設(shè)計 .電子工業(yè)出版社 . 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