【導(dǎo)讀】和磨損，嚴(yán)重時會造成保持架燒傷或斷裂，致使軸承不能正常工作。韌性強，密度較小且線脹系數(shù)與滾動體相接近。此外，沖壓保持架需經(jīng)受較復(fù)雜。如何做到大批量、高精度的高效生產(chǎn)保持架零件，一直以來都是機。械工作者的的目標(biāo)。在設(shè)計過程中，通過了解和掌握沖壓模具材料及連續(xù)沖壓模具設(shè)計的有關(guān)知。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要。沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進行；沒有先進的沖模，先進的沖壓工藝就無法實現(xiàn)。沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，沖壓在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)。一工序來沖壓是不經(jīng)濟甚至難于達到要求。組成，上模被固定在壓力機工作臺或墊板上，是沖模的固定部分。設(shè)備、新材料不斷涌現(xiàn)，因而促進了沖壓技術(shù)的不斷革新和發(fā)展。目前，國內(nèi)外對沖壓成形理論

　　

【正文】 表 4— 2 矩形和圓形凹模的外形尺寸 矩形凹模的寬度和長度 B L 矩形和圓形凹模厚度 H 63 50 63 63 1 1 1 1 20 80 6 80 80、 100 6 100 80、 100100、 125 80 1 1 1 1 1 22 125 100、 125 12 140 80、 140 80 1 1 1 2 25 140 12 140 1 160 100、 160 12160 1 200 100、 200 125 1 1 2 2 28 160 160、 200 1 200 160、 250 12250 140 1 2 2 2 32 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 31 200 200、 250 160、 250 200、 280 160 1 2 2 2 3 35 250 250、 280 200、 280 250、 315 200 2 2 3 3 40 315 250 2 3 3 45 凸凹模的設(shè)計 凸凹模的內(nèi)、外緣均為刃口，內(nèi)、外緣之間的壁厚取決于沖裁件的尺寸，為保證凸凹模的強度，凸凹模應(yīng)有一定的壁厚。 外形凸模的設(shè)計 因為該制件形狀不是復(fù)雜，但有彎曲部分，所以將落料模設(shè)計成直通式凸模，直通式凸模工作部分和固定部分的形狀做成一樣，直通式凸模采用線切割機床加工?？梢灾苯佑?2 個 M8 的螺釘固定在墊板上，凸模與凸模固定板的配合按H7/m6。外形凸模的高度是凸模固定板的厚度、卸料板的厚度、導(dǎo)料板的厚度的總和，外形凸模下部設(shè)置 1 個導(dǎo)正銷，借用工件上的孔作為導(dǎo)正孔。外形凸模長度為： L=H1 +H3+（ 15~20） mm H1—— 凸模固定板厚度；得 H1= H 凹 = 18=(標(biāo)準(zhǔn)為 20mm) H3—— 卸料板厚度；查表 4— 5 得 H3=6mm (15~20)—— 附加長度，包括凸模的修磨量，凸模進入凹模的深度及凸模固定板與卸料板間的安全距離。（附加長度取 15） L=20+6+15 =41mm 彎曲凸模的設(shè)計 彎曲凸模選用直通式，采用線切割加工方法。彎曲凸模與凸模固定板采用H7/r6 配合。長度與外形凸模的長度相等，等于 45mm, 凸模材料應(yīng)選 T10A，熱處理 58~60HRC，彎曲凸模的寬度取 16 mm。 卸料部分的設(shè)計 卸料板的設(shè)計 本模具的卸料板不僅有卸料作用，還具有用外形凸模導(dǎo)向，卸料板的邊界尺寸與凹模的邊界尺寸相同，卸料板的厚度按表 10— 5 選擇，卸料板厚度為 6mm。河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 32 卸料板與 2個凸模的間隙以在凸模設(shè)計中確定了為 。卸料板采用 45鋼制造，熱處理淬火硬度 40~45HRC。 表 4— 3 固定卸料板厚度 沖件厚度 t 卸料板寬度 50 50~80 80~125 125~200 200 ~ 6 6 8 10 12 ~ 6 8 10 12 14 ~3 8 10 12 14 16 卸料彈簧的設(shè)計 在沖裁模卸料與出件裝置中，常用的元件是彈簧和橡膠，考慮本模具的結(jié)構(gòu)，該模具采用的彈性元件為彈簧。 彈簧的選擇與計算 在卸料裝置中，常用的彈簧是圓柱螺旋壓縮彈 簧。這種彈簧已標(biāo)準(zhǔn)化（ GB2089— 1980），設(shè)計時根基所要求的壓縮量和生產(chǎn)的壓力按標(biāo)準(zhǔn)選用即可。 （ 1）卸料彈簧的選擇原則 a、為保證 卸料正常工作，在非狀態(tài)下，彈簧應(yīng)該預(yù)壓，其與壓力應(yīng)大于等于單個彈簧承受的卸料力，即 Fy≥Fx/n 公式 （ 4— 1） 式中 Fy—— 彈簧的預(yù)壓力， N； Fx—— 卸料力， N； N—— 彈簧根數(shù)。 b、彈簧的極限壓縮量應(yīng)大于或等于彈簧工作時的總 壓縮量，即 Hj≥H=Hy+Hx+Hm 公式 （ 4— 2） 式中 Hj—— 彈簧的極限壓縮量， mm； H—— 彈簧工作時的總壓縮量， mm； Hy—— 彈簧在余壓力作用下的預(yù)壓量， mm； Hx—— 卸料板的工作行程 mm； Hm—— 凸模與凸凹模的刃磨量， mm， 通常取 Hm=4～ 10mm。 C、選用的彈簧能夠合理的布置在模具的相應(yīng)空間。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 33 （ 2）卸料彈簧的選用與計算步驟 a、根據(jù)卸料力和模 具安裝彈簧的空間大小，初定彈簧根數(shù) n，計算每個彈簧應(yīng)產(chǎn)生的預(yù)壓力 Fy。 b、根據(jù)根據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)預(yù)選彈簧的規(guī)格，選擇時應(yīng)使彈簧的極限工作壓力大于預(yù)壓力，初選時一般可取 Fj=（ ～ 2） Fy。 C、計算預(yù)選彈簧在預(yù)壓力下的預(yù)壓量 Hy Hy= FyHj /Fj 公式（ 10— 3） d、校核彈簧的極限壓縮量是否大于工作時的實際總壓縮量，即 Hj≥H=Hy+Hx+Hm。如不滿足，則需重選彈簧規(guī)格，直至滿足為止。 e、列出所選彈簧的主 要參數(shù)： d（鋼絲直徑） D2(彈簧中徑 )t（節(jié)距） h0 （自由高度） n（圈數(shù)） Fj（彈簧的極限壓力） Hj（彈簧的極限工作量） 由于 保持架 的料厚為 ,計算除的卸料力為 1930N。 （ 1）假設(shè)考慮模具結(jié)構(gòu)，初定彈簧的根數(shù) n=6，則每個彈簧的預(yù)壓力為 根據(jù)公式 4— 1 Fy≥Fx/n=1930/6≈(N) (2)初選彈簧規(guī)格 ， 按 2Fy 估算彈簧的極限工作壓力 Fj Fj=2Fy=2=(N) 查標(biāo)準(zhǔn) GB2089— 1980，初選 彈簧規(guī)格為 dD2 h 0=2560, Fj=390, Hj=(mm) (3)計算所選彈簧的的預(yù)壓量 Hy 根據(jù)公式 4— 3 Hy= FyHj /Fj=3 （ mm） (4)校核所選彈簧是否合適。卸料板的工作行程 Hx=+1=（ mm） ,取 凹模刃磨量為 4（ mm） ,則彈簧工作時的總壓縮量為 H=Hy+Hx+Hm =++4 =(mm) 應(yīng)為 H＜ Hj=，故所選彈簧合格。 5）所選彈簧的主要參數(shù)為： d=,D2=25mm,t=,n=12 圈， h0=60mm, Fj=390, Hj=(mm)。彈簧的標(biāo)記為：彈簧 2560 GB2089— 1980. 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 34 定位零件的設(shè)計 定位零件采用活動 擋 料銷定位。 采用活動 擋 料銷制造簡單、使用方便。活動擋料銷固定在卸料板上，擋料銷的位置應(yīng)保證導(dǎo)正銷在導(dǎo)正條料過程中條料活動的可能，活動擋料銷的位置可以由公式確定。 活動擋料銷采用 45 鋼制造，熱處理硬度 43~48HRC。 模架及其 它 零 件的 設(shè)計 上下模座 模座分帶導(dǎo)柱和不帶導(dǎo)柱兩種，根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)要求確定是否帶導(dǎo)柱的模座。 本模具采用對角導(dǎo)柱、導(dǎo)套來保證模具上、下模的精確導(dǎo)向?；瑒訉?dǎo)柱、導(dǎo)套都是圓柱形的，其加工方便，可采用車床加工，裝配容易。導(dǎo)柱的長度應(yīng)保證上模座最底位置時（閉合狀態(tài)），導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離 15mm。而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離為 5mm。導(dǎo)柱的下部與下模座導(dǎo)柱孔采用 R7/h5 的過盈配合 ,導(dǎo)套的外徑與上模座導(dǎo)套孔采用 R7/h5 的過盈配合。導(dǎo)套的長度，需要保證沖壓時導(dǎo)柱一定要進入導(dǎo)套 10mm 以上。 導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用 H7/h6 的間隙配合，導(dǎo)柱與導(dǎo)套均采用 20 鋼，熱處理硬度滲碳淬硬 56~60HRC。 導(dǎo)柱的直徑、長度，按標(biāo)準(zhǔn)選取。 導(dǎo)柱： d/mm L/mm分別為 υ28160， υ32160； 導(dǎo)套： d/mmL/mmDmm 分別為 υ2810542, υ3210545 模座的的尺寸 L/mmB/mm 為 140mm80mm。模座的厚度應(yīng)為凹模厚度 的~2 倍上模座的厚度為 30，上墊板厚度取 10，固定板厚度取 20，下模座的厚度為 40mm。 模柄 模柄的作用是將 模具的上模座固定在沖床的滑塊 上。常用的模柄形式有：（ 1）整體式模柄，模柄與上模座做成整體，用于小型模具。（ 2）帶臺階的壓入式模柄，它與模座安裝孔用 H7/n6 配合，可以保證較高的同軸度和垂直度，適用于各種中小型模具。（ 3）帶螺紋的旋入式模柄，與上模連接后，為防止松動，擰入防轉(zhuǎn)螺河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 35 釘緊固，垂直度較差，主要用于小型模具。（ 4）有凸緣的模柄，用螺釘、銷釘與上模座緊固在一起，使用與較大的模具。（ 5）浮動式模柄，它由模柄，球面墊塊和連接板組成，這種結(jié)構(gòu)可以通過球面墊塊消除沖床導(dǎo)軌位差對對沖模導(dǎo)向精度的影響，適用于滾珠導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向的精密沖裁。 本模 具采用帶臺階的壓入式模柄。 在設(shè)計模柄時模柄長度不得大于沖床滑塊內(nèi)模柄孔的深度，模柄直徑應(yīng)與模柄孔徑一致。 模具的閉合高度： 該模具的閉合高度為 H 閉 =H 上模 +H 墊 +L+H+H 下模 h2 =(20+10+35+20+252)mm =158（ mm） 式中： L—— 凸模長度， L=35 H—— 凹模厚度， H=20 h2—— 凸模沖裁后進入凹模的深度， h2=2 可見該模具閉合高度小于所選壓力機 J23— 25 的最 大裝模高度（ 220）可以使用。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 36 第 5章 模具的裝配 通過以上的設(shè)計，可得到模具總裝圖。模具的上模部分由上模座、上模墊板、凸模、凸模固定板、及卸料板等組成。卸料方式是采用的彈性卸料板卸料。上模座、上模墊板、凸模固定板、及卸料板用 4 個 M81 螺釘和 4 個 φ 6 圓柱銷固定。 螺釘選取： M860mm的標(biāo)準(zhǔn)件。采用 45 鋼，熱處理淬火硬度 24~28HRC。 圓柱銷選?。?υ670mm的標(biāo)準(zhǔn)件。采用 45鋼，熱處理淬火硬度 40~45HRC。 下模部分由下模座、凸凹模、卸料板等組成。下模座、凹模、卸料板用 4 個M8 的螺釘 和 4 個φ 6 的圓柱銷固定。 螺釘選?。?M870mm 的標(biāo)準(zhǔn)件。采用 45鋼，熱處理淬火硬度 24~28HRC。 圓柱銷選?。?φ 670mm 的標(biāo)準(zhǔn)件。采用 45 鋼，熱處理淬火硬度 40~45HRC。 沖孔廢料由漏料孔漏出。 第 6 章 壓力機的選擇 通過校核，該沖裁件所需的沖裁力為 ，選擇開式雙柱可傾壓力機 J23— 25 能夠滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下： 公稱壓力： 250KN 滑塊行程： 65mm 最大閉合高度： 270mm 最大裝模高度； 220mm 作臺 尺寸（前后 左右）： 370mm560mm 墊板尺寸（厚 度 孔徑）： 50mm200mm 模柄孔尺寸： Ф40mm60mm 最大傾角高度： 30176。 總 結(jié) 在這次的畢業(yè)設(shè)計中，我綜合了兩年多來所學(xué)的所有專業(yè)知識，使我受益匪淺。不僅使自己的專業(yè)技能有所發(fā)揮并且掌握的更為熟練，也加強了在大學(xué)階段所學(xué)專業(yè)理論知識的鞏固。 在做畢業(yè)設(shè)計的過程中，在設(shè)計和繪圖都遇到方面遇到了一些問題，經(jīng)過老師和同學(xué)的指導(dǎo)幫準(zhǔn)，再加上自身不懈的努力，問題得到了及時解決。這次的畢河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 37 業(yè)設(shè)計使我對冷沖壓模具設(shè)計有了一定的認(rèn)識，在模具設(shè)計過程中，不僅把大學(xué)三年所學(xué)到知識加深了，還學(xué)會了查有關(guān)書籍和 資料，能夠把各科靈活的運用到設(shè)計中去。 這次的畢業(yè)設(shè)計不僅是對自己大學(xué)三年的考核，也是在工作之前對自身的一次全面、綜合型的測試。這為今后的工作做好了鋪墊和奠定了一定的基礎(chǔ)。 參考文獻 [1]周大雋 主編 .機械制造技術(shù) [M].北京 :機械工業(yè) 出版社 , 2021. 1 [2]吳詩諄 主編 .沖模設(shè)計手冊 .北京 :西北 工業(yè) 大學(xué) 出版社， [3]周本凱 主編 .模具設(shè)計與制造 .北京 :化學(xué) 工業(yè)出版社， [4]翁其金主編 .沖壓工藝與沖模設(shè)計 .北京 :機械工業(yè)出版社， [5]李正風(fēng)主編 .機械設(shè)計基礎(chǔ) [M].上海 :上海交通大學(xué)出版社， [6]許發(fā)樾主編 .模具設(shè)計應(yīng)用實例 .北京 :機械工業(yè)出版社， 1999,5 [7]劉力主編 .機械制圖 . 北京 :高等教育出版社 .第二版， [8]曾欣主編 .塑料模具與沖壓模具 .宜賓 :宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院 . 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