【正文】 要感謝機械班的兄弟們，大家相互學(xué)習(xí)，相互間不保留 自己知道的，在做設(shè)計的過程中互相幫助；要感謝機械系所有老師四年里的教導(dǎo)。 三個多月的畢業(yè)設(shè)計終于完成了，在這過程中有不一樣的心情，有時出現(xiàn)一片豁然開朗的天空，有時陷入困難的漩渦中。在選擇模具材料時，應(yīng)盡量選擇耐磨性好的材料，加工模具是要保證模具的精度，像這樣，既保證了模具的使用壽命，又保證了精度，才能加工出質(zhì)量合格的制件，此外對設(shè)計時方案的合理選用，設(shè)計中盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件，熟練使用繪圖軟件，可縮短模具 的設(shè)計周期。 設(shè)計中應(yīng)用 AutoCAD 繪制模具的總體裝配圖及主要零件圖來表達(dá)模具的整體結(jié)構(gòu)，利用 UG 繪制各零件三維立體圖及總裝配圖并生成爆炸圖。 沖裁力、卸料力、推件力、頂件力和拉深工藝力的計算及壓力中心的確定，根據(jù)所需壓力和設(shè)計要求選擇壓力機。 沖裁凸模與凹模刃口尺寸的計算。 模具總裝配圖二維如圖 44， 三維如圖 45，三維爆炸如圖 46，剖 視圖可以更清楚的看到內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如圖 47： 畢業(yè)論文 （設(shè)計） 27 圖 44 二維裝配圖 圖 45 三維裝配圖 第四章 模具主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計與總體設(shè)計 28 圖 46 爆炸圖 圖 47 剖視圖 畢業(yè)論文 （設(shè)計） 29 第五章 小結(jié) 通過本次設(shè)計，主要完成了如下內(nèi)容 : 對沖壓件進(jìn)行工藝性分析，確定沖壓工藝方案。模具上模部分部分主要由模柄、上模座、墊板、凸模、凸模固定板、墊板、彈頂器、卸料板等組成。模具視圖一般為主視圖和俯視圖兩個，主視圖應(yīng)標(biāo)明模具的閉合高度，裝配圖的右上角畫出零件圖與排樣圖 [9]，還應(yīng)有標(biāo)題欄、明細(xì)表等。在普通壓力機上工作的小型模具，可以選用對角導(dǎo)柱模架，模架的導(dǎo)向裝置及精度等級和模具的沖裁間隙、零件精度要求和模具的復(fù)雜程度有關(guān)，沖裁間隙小于 ，應(yīng)選用滾動導(dǎo)向裝置，沖裁間隙在 ～ 之間時，選用 H6/h5 配合的滑動模架，沖裁間隙大于 時，宜選用 H7/h6 配合模架，此設(shè)計中選用滑動對角導(dǎo)柱模架 。 多工位 連續(xù)模的模架應(yīng)具有足夠的剛度和強度。 模柄和 模架的選擇 模柄是把上模部分安裝在壓力機滑塊上的零件。 銷的作用是定位，防止零件之間發(fā)生錯移，保證位置精度，其直徑可按經(jīng)驗確定，數(shù)目不得少于兩個，且分布在緊固螺釘?shù)膶ΨQ方向上。螺釘?shù)牟贾帽M可能對稱，以使零件受力均衡。它的特點是可施加較大的擰緊力矩，連接強度較高，螺釘頭部能埋入零件內(nèi)，使得模具結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀。墊板形狀與凸、凹模固定板相同，厚度一般 取 4～ 12mm，此處取墊板厚度為 10mm，材料 45 鋼，硬度 43～ 48HRC。其厚度一般取凹模厚度的 ～ 倍，材料一般用 Q235A 或 45 鋼制造。 彈頂器和 頂件裝置 第四章 模具主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計與總體設(shè)計 24 頂件裝置利用裝于下模部分的彈頂器 將工件從下模頂出。彈性卸料板厚度在（ 5～15） mm 之間取值，取為 10mm。由于剛性卸料板送料操作不方便，特別適用于卸料力較大的簡單沖模，所以此處選彈性卸料板，具有卸料和壓料的雙重作用，提高了工件的平面度。故取導(dǎo)料板的厚度為 6mm。 畢業(yè)論文 （設(shè)計） 23 彈簧彈頂擋料銷，導(dǎo)正銷結(jié)構(gòu)形式如下： 1擋料銷； 2彈簧 圖 41 彈簧彈頂擋料銷裝置 圖 42 導(dǎo)正銷 導(dǎo)料板 采用條料或帶料沖裁時，一般選用導(dǎo)料板（導(dǎo)尺）或?qū)Я箱N來導(dǎo)正材料的送進(jìn)方向。擋料銷、導(dǎo)正銷材料選用 45 鋼。級進(jìn)模有多個工位，在首次沖壓時必須用擋料銷擋料，用以保證條料送進(jìn)時的步距準(zhǔn)確，抵住材料的搭邊，起定位作用，此處選用彈簧彈頂擋料裝置。凹模零件圖 見 附錄。 因凹模沖裁輪廓超過 50mm，需乘以修正系數(shù)。 凹模設(shè)計 第四章 模具主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計與總體設(shè)計 22 凹模的外形一般有兩種形狀：矩形和圓形。對于復(fù)雜的中型模具和精 密的大型模具常采用9SiCr、 9Mn2V、 CrWMn、 Cr12MoV[7]等 。 （ 3）凸模材料。凸模的長度是根據(jù)沖模的整體結(jié)構(gòu)來確定 [6]，用下式進(jìn)行凸模長度的計算： L=H1+H2+H3+Y （ 41） 式中： L——凸模長度 (mm)； H1——凸模固定板厚度 (mm)； H2——卸料板的厚度 (mm)； H3——導(dǎo)料板的厚度 (mm)； Y——附加的長度，包括條料厚度、凸模進(jìn)入凹模的深度，固定板與卸料板的安全距離等。所以本設(shè)計采用臺階式凸模。凸?？煞譃橹蓖ㄊ胶图訌娛剑ㄅ_階式）兩種，直通式凸模加工容易，可采用線切割加工；而加強式凸模強度和穩(wěn)定性較好，可采用成形磨削等方法加工，但多工位級進(jìn)模中凸模數(shù)量較多，再加上導(dǎo)正銷等零件的安裝需要占據(jù)位置，使得凸模的安裝空間受到一定的限制，小凸模容易損壞，為方便更換，所以以快換式固定。查閱參考資料可選取公稱壓力 1000KN 的開式機械壓力機 [3]，該壓力機的有關(guān)系數(shù)為： 第三章 沖壓設(shè)備的選擇 20 表 31 壓力機相關(guān)系數(shù) 型號 JB2363 公稱壓力 1000KN 發(fā)生公稱壓力時滑塊離下死點的距離 10mm 滑塊行程 固定行程 140mm 調(diào)節(jié)行程 16mm 滑塊行程次數(shù) (不小于 ) 60 次 /min 封閉高度 最小 260mm 最大 500mm 封閉高度調(diào)節(jié)量 110mm 滑塊中心線至床身距離 320mm 立柱間距離（不小于） 420mm 工作臺尺寸 前后 600mm 左右 900mm 工作臺孔尺寸 前后 230mm 左右 420mm 直徑 300mm 墊板尺寸 厚度 直徑 模柄孔尺寸（直徑深度） 60mm75mm 工作臺墊板厚度 110mm 畢業(yè)論文 （設(shè)計） 21 第四章 模具主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計與總體設(shè)計 工作零件的設(shè)計 凸模設(shè)計 （ 1） 凸模形式。對于過大的工作臺面上安裝過小尺寸的沖模，對工作臺面的受力條件是不利的。就是滿足：沖模的閉合高度在壓力的最大閉合高度和最小閉合高度之間的要求。對于拉深模，壓力機的行程至少應(yīng)大于成品零件高度的兩倍以上，以保證毛坯的放進(jìn)和成形零件的取出。壓力機的行程大小要適當(dāng)。可是，由于它提供了非常方便的操作條件和非常容易安裝機械化附屬裝置的特點，讓它成為目前中小型沖壓設(shè)備的主要形式。對于中小型的沖裁件， 彎曲件或拉深件的生產(chǎn)，主要采用開式機械壓力機。 第二章 沖壓件的工藝分析和模具設(shè)計的相關(guān)計算 18 圖 25 壓力中心計算相關(guān)尺寸圖 各沖裁周邊的長度為 1 ??? mm 6532 ?????? mm 4 ??? mm 壓力中心的計算式如下： 654321665544332211 llllll xlxlxlxlxlxlX C ????? ?????? (227) ????? ???????????? ? mm 654321665544332211 y llllll ylylylylyllY C ????? ?????? (228) ????? ???????????? ? mm 故該制件的壓力中心位置為： X=， Y=。 壓力中心的確定 沖壓時模具壓力中心要與模具幾何中心重合。 畢業(yè)論文 （設(shè)計） 17 壓邊力的計算 查手冊 [3]表 442 取單位面積壓邊力 p=，壓邊力計算： 4/))2(( 22 prdDF Ay ??? ? (225) 4/))(( 22 ????? ? ? N 式中： Fy——壓邊力 (N)； p——單位面積壓邊力 (MPa)； D——毛坯直徑 (mm)； d——拉深后工件的直徑 (mm)； Ar ——凹模圓角半徑 (mm)。 拉深工藝力的計算 拉深力的計算 查手冊 [3]表 436 得修正系數(shù) K=，抗拉強度 M P ab 441~324?? ，取MPab 400?? bdtKF ??? (224) ????? ? ? MPa 式中： F——拉深力 (N)。 卸F 、 推F 和 頂F 與沖件輪廓形狀、沖裁間隙、材料種類和厚度、潤滑情況 、凹模洞口形狀等因素有關(guān)，要準(zhǔn)確計算這些力是困難的，在實際生產(chǎn)中常用下列經(jīng)驗公式計算： FKF 卸卸 ? (221) FKF 推推 n? (222) FKF 頂頂 ? (223) 查手冊 [3]表 229 卸料力系數(shù) 卸K =, 推件力系數(shù) 推K =,頂件力系數(shù) 為～ 取 頂K =。而沖裁下來的工件（或廢料）徑向擴(kuò)張，并因要力圖恢復(fù)彈性彎曲，會卡在凹?？變?nèi)，為了使沖裁過程連續(xù)，操作方便，就需把套在凸模上的板材卸下，把 卡在凹模內(nèi)的沖件或廢料排出。沖裁力的計算公式用 ?LtP? ，查手冊 [3]表 120 得材料的抗剪強度 ? =255～353MPa,取 ? =310MPa，料厚 2mm，沖裁部位有第一工位落料，第三工位 Ф20mm孔， 4 個 的孔，落料沖孔的總周長為 L=π（ +20+4+28）=，則沖裁力為 ?tLF ?沖裁 (220) ??? ? 式中： L——沖裁件的沖裁長度 (mm)； t——板料厚度 (mm)； ? ——材料的抗剪強度 (MPa)。 凸）（凸 ? ZDd ??? (219) ））（（ ??? ?? mm 式中： 凸d ——凸模尺寸 (mm)； D——拉深件外形基本尺寸 (mm)； △ ——工件的制造公差 (mm)； 凸? ——凸模的制造公差 (mm)。 凹）（凹 ????? (218) ( ???? ））（ ?? mm 式中 ： 凹D ——凹模尺寸 (mm)； D——拉深件外形基本尺寸 (mm)； △ ——工件的制造公差 (mm)； 凹? ——凹模的制造公差 (mm)。 對有壓料裝置的拉深，查手冊 [3]表 454 間隙系數(shù) K=，凸、凹模單邊間隙計算公式如下 KttZ max?? (217) ??? ? mm 式中： maxt ——材料厚度的最大極限尺寸 (mm)； t—— 材料厚度的基本尺寸 (mm)； K——系數(shù) 。間隙過小，會使拉深件壁部嚴(yán)重變薄甚至拉裂。 Tr =（ ～ ） Ar (216) =(～ ) =～ 取 Tr = 拉深模凸、凹模間隙的確定 拉深模的凸、凹模間隙對拉深力、拉深件質(zhì)量、模具壽命等都會有較大的影響。 凸模圓角半徑 Tr 凸模圓角半徑 Tr 過小，會使坯料在此受到過大的彎曲變形，導(dǎo)致危險斷面材第二章 沖壓件的工藝分析和模具設(shè)計的相關(guān)計算 14 料嚴(yán)重變薄甚至拉裂； Tr 過大，會使坯料懸空部分增大，容易產(chǎn)生“內(nèi)起皺”現(xiàn)象。因此，在材 料不 起皺的前提下， Ar 宜取大一些。 根據(jù)沖裁模刃口尺寸計算原則，沖孔應(yīng)先確定凸模刃口尺寸，間隙取在凹模上，從手冊 [3]表 227 中查得 Х=，從手冊表 161 中查得 △ =+ 其計算公式如下： 畢業(yè)論文 （設(shè)計） 13 ? ? p0p dd ??? ??? (213) ( ）??? ? mm ? ? dZdd pd ???? 0m in (214) ? ? dZd ?? ????? 0m i n ????? ）（ ?? mm 式中： dP ,dd——沖孔凸模與凹模尺寸 (mm