【正文】 I 模柄的選用 .................................................... 31 螺釘、銷釘?shù)倪x用 .............................................. 32 8 沖壓設(shè)備的校核 ........................................................... 33 沖壓設(shè)備的校核 ..................................................... 33 沖壓設(shè)備的選用 ..................................................... 33 結(jié)論 ....................................................................... 35 致謝 ....................................................................... 34 參考文獻(xiàn) ................................................................... 36 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計，全套設(shè)計【帶圖紙】加 97666224 1 1 緒論 當(dāng)前，我國工業(yè)生產(chǎn)的特點是產(chǎn)品品種多、更新快和市場競爭激烈。因此，模具工業(yè)的發(fā)展的趨勢是非常明顯的。 隨著零件微型化，以及模具結(jié)構(gòu)發(fā)展的要求 (如多工位復(fù)合模工位數(shù)的增加，其步距精度的提高 )精密模具精度已由原來的 5μm提高到 2～ 3μm，今后有些模具加工精度公差要求在 1μm以下，這就要求發(fā)展超精加工。一套多功能模具除了沖壓成形零件外，還可擔(dān)負(fù)轉(zhuǎn)位、疊壓、攻絲、鉚接、鎖緊等組裝任務(wù)。如觸頭與支座的組件，各種小型電機(jī)、電器及儀表的鐵芯組件等。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。 在整個模具價格構(gòu)成中，材料所占比重不大，一般在 20%～ 30%之間，因此選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。如采用粉末冶金工藝制作的粉末高速鋼等。其碳化 物微細(xì)，組織均勻，沒有材料方向性，因此它具有韌性高、磨削工藝性好、耐磨性高、長年使用尺寸穩(wěn)定等特點，是一種很有發(fā)展前途的鋼材。另外，模具鋼品種規(guī)格多樣化、產(chǎn)品精料化、制品化，盡量縮短供貨時間亦是重要方向。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計，全套設(shè)計【帶圖紙】加 97666224 2 2 沖壓件工藝分析 T 型圓孔連接片 年產(chǎn)量為 20 萬件，采用大批生產(chǎn) ，材料為 Q235，厚度為 1mm，未注公差為 IT14，未注倒角 R2。適合沖裁加工。凸、凹模允許的最小壁厚，小于最小孔邊距 5mm。 尺寸精度 由于本零件給定的精度都按生產(chǎn)所需經(jīng)濟(jì)精度要求 IT14 查表 22 得： 屬于 落料 尺寸的有： ? 、 ? 、 ? 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計，全套設(shè)計【帶圖紙】加 97666224 3 屬于中心尺寸的有： ? 屬于 沖孔 尺寸的有： ?? 通過查公差等級表，我們發(fā)現(xiàn)普通沖裁能夠滿足零件精度要求。適合沖裁加工。工藝方案分為沖裁工序的組合和沖裁順序的安排。 單工序沖裁是在壓力機(jī)一次行程內(nèi)只完成一個沖壓工序的沖裁模。 級進(jìn)沖裁是 把沖裁件的若干個沖壓工序，排列成一定的順序，在壓力機(jī)的一次行程中條料在沖模的不同位置上，分別完成工件所要求的工序。由于零件的生產(chǎn)要求的是大批量生產(chǎn)、零件的尺寸較小，制造相 對比較難，為提高生產(chǎn)率，根據(jù)上述方案分析、比較，宜采用復(fù)合模沖裁。而倒裝式復(fù)合模不宜沖制孔邊距離較小的沖裁件，但倒裝式冷沖模結(jié)構(gòu)簡單，可以 直接利用壓力機(jī)打桿裝置進(jìn)行推件，卸件可靠，便于操作，并為機(jī)械化出件提供了有利條件，故應(yīng)用十分廣泛。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計，全套設(shè)計【帶圖紙】加 97666224 6 4 模具總體結(jié)構(gòu)的確定 模具類型的選擇 按照復(fù)合模工作零件的安裝位置不同，分為正裝式復(fù)合模和倒裝式復(fù)合模兩種，兩種的優(yōu)點、缺點及適用范圍見表 32。倒裝式冷沖模不宜沖制孔邊距離較小的沖裁件，但倒裝式冷沖模結(jié)構(gòu)簡單，可以直 接利用壓力機(jī)打桿裝置進(jìn)行推件，卸件可靠，便于操作，并為機(jī)械化出件提供了有利條件，故應(yīng)用十分廣泛。 由以上沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合模沖壓，模具類型為倒裝式復(fù)合模。 定位方式的選擇 因為該模具采用的是條料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷，無側(cè)壓裝置。而第一件的沖壓位置因為條料長度有一定余量 ，可以靠操作工目測來定。 當(dāng)卸料版只起卸料作用時與凸模間隙隨材料厚度的增大而增加，單邊間隙?。?～ ） t。主要用于卸料力較大，材料厚度大于 2mm 的材料。 由于有壓料作用，沖裁件比較平整。 工件平直度較高，料厚為 1mm 相對較薄，卸料力不大，由于彈性卸料模具比剛性卸料模具方便，操作者可以看見條料在模具中的送進(jìn)狀態(tài)，且彈性卸料板對工件施加的柔性力，不會損傷工件表面，故可采用彈性卸料。由于導(dǎo)柱安裝在模具壓力中心對稱的對角線上，所以上模座在導(dǎo)柱上滑動平穩(wěn)。 方案二：采用后側(cè)式導(dǎo)柱模架。因為導(dǎo)柱安裝在后側(cè)，工作時，偏心距會造成導(dǎo)套導(dǎo)柱單邊磨損對模具使用壽命有一定影響。具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、剛性好等優(yōu)點。 方案四：采用中間導(dǎo)柱模架。 （ a） 下模座 （ b） 導(dǎo)柱 （ c） 導(dǎo)套 （ d） 上模座 1下模座 ； 2導(dǎo)柱 ； 3導(dǎo)套 ； 4上模座 圖 41 導(dǎo)柱模架 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計，全套設(shè)計【帶圖紙】加 97666224 8 根據(jù)以上方案比較并結(jié)合模具結(jié)構(gòu)形式和送料方式，為提高模具壽命和工件質(zhì)量，采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，操作者可以看見條料在模具中的送進(jìn)動作。即方案二最佳?，F(xiàn)工件外形為圓形，采用有廢料的直排法，比較方便、合理。使凸，凹模刃口雙邊受力，受力平衡，合理間隙一易破壞，模具壽命與工件斷面質(zhì)量都能提高。搭邊的合理 數(shù)值主要決定于材料厚度、材料種類、沖裁件的大小以及沖裁件的輪廓形狀等。由查表得工件間搭邊值 a1 =、側(cè)面 a=。 材料利用率的計算 材料利用率 %10 0??? BAS? (51) 由 S=1400， A=， B=，代入公式得： %10 0??? BA S? % 1400 ??? %? 沖裁力的計算 計算沖裁力的目的是為了選擇合適的壓力機(jī)，設(shè)計模具和檢驗?zāi)＞叩膹?qiáng)度，壓力機(jī)的噸位必須大于所計算的沖裁力，以適宜沖裁的要求，普通平刃沖裁 模，其沖裁力 Fp一般可以按下式計算： ?tLKF Pp ? (52) 式中： ? 材料抗剪強(qiáng)度（ MPa）； L沖裁周邊總長（ mm）； T材料厚度（ mm）； Kp考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損，凸模與凹模間隙之波動（數(shù)值的變化或分布不均），潤滑情況，材料力學(xué)性能與厚度公差的變化等因數(shù)而設(shè)置的安全系數(shù) Kp，一般取 1～ 3。 τ取決于材料的種類和坯料的原始狀態(tài)，可在設(shè)計資料及有關(guān)手冊中查找，本設(shè)計取值 ? 的通過查下表確定，材料厚度 t ＝ 1mm，取 τ＝ 360Mpa。壓力機(jī)的噸位必須大于所計算的沖裁力，以適應(yīng)沖裁工藝的需求。 由 L=， t=1mm， τ=360MPa，代入公式（ 54）得： ?LtF ?落 = 1 360 ≈52KN （ 2）沖孔力 ?LtF ?沖孔 式中 ： 沖孔F 沖孔力 （ N）； L工件外輪廓周長（ mm）； T材料厚度（ mm）， t=1mm； τ材料抗剪強(qiáng)度（ MPa）。 根據(jù)零件圖可算沖孔輪廓 長度 L=66(mm) 則 66 1 36 0 23 .8F mm mm M Pa k N? ? ? ?沖 孔 （ 3） 落料時的卸料力的計算 落卸 FKF X? 式中 ： 卸F 卸料力（ N）； 落F 落料力（ N） KX 卸料系數(shù)，查《沖壓模具簡明設(shè)計手冊》表 311， P57 其值為 ～優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計，全套設(shè)計【帶圖紙】加 97666224 12 ，取 K=。所以選用公稱壓力為 160KN 的機(jī)械壓力機(jī)。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計，全套設(shè)計【帶圖紙】加 97666224 13 表 51 J23 系列開式可傾壓力機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 技術(shù)參數(shù) 型號 J2310 J2316 J2325 J2335 J2340 J2363 滑塊公稱 壓力 63 100 160 250 350 400 630 滑塊行程 25 35 45 55 65 100 100 120 封閉高度 120 150 180 220 270 290 330 360 連桿調(diào)節(jié)量 25 30 35 45 55 60 65 70 滑塊中心線至機(jī)身距離 90 110 130 160 200 200 250 300 滑塊地面尺寸 左右 100 140 170 200 250 250 300 300 前后 90 120 150 180 220 220 260 260 模柄孔尺寸 直徑 25 30 30 40 40 40 50 50 深度 40 55 55 60 60 60 70 80 墊塊厚度 30 30 35 40 50 65 65 90 最大傾斜角 45 45 35 35 30 30 30 30 工作臺尺寸 左右 250 310 370 450 560 610 700 710 前后 160 200 240 300 370 380 460 480 壓力中心的確定 模具壓力中心是指沖壓時所有沖壓力合力的作用點位置。 沖模的壓力中心，可按下述原則來確定： （ 1）對稱形狀的單個沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心 ； （ 2）工件形狀相同且分布位置對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合 ； （ 3）形狀復(fù)雜的零件、多孔沖模、級進(jìn)模的壓力中心可用解析計 算 法求出沖模壓力中心 。如圖 71 所示。 (3)工件關(guān)于 y 軸對稱，只需計算 y 坐標(biāo)。在模柄投影范圍內(nèi)，設(shè)計合理。正確確定模具刃口尺寸及其制造公差，是設(shè)計沖裁模主要任務(wù)之一。設(shè)計模具時一定要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿 足產(chǎn)品的要求，所需沖裁力小、模具壽命高。間隙大小主要對模具磨損及脹裂產(chǎn)生影響。但當(dāng)間隙繼續(xù)增大時，卸料力增加，又影響模具壽命。 圖 61 沖裁間隙圖 由于沖裁間隙對斷面質(zhì)量、工件尺寸精度、模具壽命、沖裁力等的影響規(guī)律并非一致，所以，并不存在一個絕對合理的間隙數(shù)值，能同時滿足斷面質(zhì)量最佳、尺寸精度最高、模具壽命最長、沖裁力最小 等各方面的要求。目前在生產(chǎn)中，廣泛采用經(jīng)驗法和查表法來確定合理的間隙植。 根據(jù)實用間隙表 61 查得材料 Q235 的最小雙面間隙 Zmin=，最大雙面間隙 Zmax=。 制造模具時常用以下兩種方法來保證合理間隙： （ 1）分別加工法。凸模與凹模分別加工，成批制造，可以互換。這種方法主要用于沖裁形狀簡單、間隙較大的模具或用精密設(shè)備加工凸模和凹模的模具 ； （ 2）單配加工法。先加工基準(zhǔn)件，然后非基準(zhǔn)件按基準(zhǔn)件配做，加工后的凸模和凹模不能互換。這種方法多用于沖裁件的形狀復(fù)雜、間隙較小的模具。 查表得： 工件精度 IT10 級以上 x=1 工件精度 IT1～ IT13 x= 工件精度 IT14 x= 因為本工件尺寸均為 基本尺寸，故按 IT14 級精度， x=。 具體計算如表 52。 結(jié)合模具的特點，本套模具主要采用螺釘固定模具零件，銷釘起零件的定 位作用，采用擋料銷送進(jìn)定距和導(dǎo)料銷送進(jìn)定位，無測壓裝置。