【正文】 它的內(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。凸凹模的最小壁厚與模具結(jié)構(gòu)有關(guān)：當(dāng)模具為正裝時，內(nèi)孔不積存廢料，最小壁厚可小一些；當(dāng)模具為倒裝結(jié)構(gòu)時，內(nèi)孔積存廢料，故最小壁厚應(yīng)大 些。 凸模長度 L 為固定板厚度、橡膠高度 H、卸料板厚度的總和。橡膠高度 H： 卸料板工作行程 [7]： 21 hthh ??? 式中： 1h —— 凸模凹進(jìn)卸料板的高度，取 1mm。 2h —— 凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度，取 1mm. 所以，卸料板工作行程： h=1++1= 橡膠工作行程 [7]： 修hhH ?? 式中： 修h —— 凸模修磨量 [7]，取 15mm 所以橡膠工作行程 H=+15=。 橡膠內(nèi)徑 d=90mm， P= 卸F =4586N，橡膠的預(yù)壓縮量取 15%， 由表得q=。 橡膠的安裝高度 [7] % ?????? 預(yù)自由裝 根據(jù)《最新模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊》 P154 表 625 得卸料 板厚度為 12mm。而在卸料時，又承受拉應(yīng)力。在一般情況下，凸模的強(qiáng)度和剛度是足夠的，無需進(jìn)行強(qiáng)度校核，但對細(xì)長的凸?；蛲鼓＝孛娉叽绾苄《鴽_裁的板料厚度較厚時，則必須進(jìn)行承壓能力和抗縱彎曲能力的校核。 (1)彎曲應(yīng)力 圓孔沖孔凸模 : 本次設(shè)計所選用的凸模為無導(dǎo)向設(shè)計，所以校核彎曲應(yīng)力的計算公式 [7]為： Fd90L 2? 式中： L—— 凸模允許的最大自由長度（ mm）； F—— 沖裁力（ N）； d—— 凸模直徑（ mm）。 腰型孔沖孔凸模 : 本次設(shè)計所選用的凸模為無導(dǎo)向設(shè)計，所以校核彎曲應(yīng)力的計算公式 [7]為： FJ416L? 式中： L—— 凸模允許的最大自由長度（ mm）； F—— 沖裁力（ N）； J—— 凸模最小斷面的慣性矩（4）。 (2)壓應(yīng)力 圓孔沖孔凸模 : 校核壓應(yīng)力計算公式 [7]為： 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 ? ?壓? ?t4d ? 式中： d —— 凸模允許的最小直徑（ mm）； t —— 板料厚度（ mm）； t —— 沖壓材料抗剪強(qiáng)度（ MPa）； 壓?—— 凸模材料的許用壓應(yīng)力（ MPa）。 腰型孔沖孔凸模 : 校核壓應(yīng)力計算公式 [7]為： ? ?壓?Fd ? 式中： d—— 凸模允許的最小直徑（ mm）； 壓?—— 凸模 材料的許用壓應(yīng)力（ MPa） ； F—— 沖裁力（ N）。 綜上所述，經(jīng)過彎曲應(yīng)力與壓應(yīng)力的校核，所設(shè)計模具尺寸符合強(qiáng)度要求。200mm，根據(jù)《最新模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊》 P154 表 625得，厚度 H=6mm， 材料 45 鋼。模柄是作為上模與壓力機(jī)滑塊連接的零件。 。壓入式模柄可較好的保證軸線與上模座的垂直度，適用于各種中、小型沖模，生產(chǎn)中最常見；旋入式模柄拆裝方便，但模柄軸線與上模座的垂直度較差，多用于有導(dǎo)柱的中、小型沖模；凸緣模柄多用于較大型的模具；槽型模柄主要用于簡單模中，更換凸模方便；浮動模柄主要用于硬質(zhì)合金模等精密導(dǎo)柱模；推入式模柄主要用于精密模。 模柄示意圖 5如下： 圖 5 模柄 卸料板螺釘沉孔深度計算 如圖 6，圖中所示為卸料板螺釘與下模座、卸料板的安裝結(jié)構(gòu)，卸料板螺釘沉孔深度 [7]為： Lh61hhH 321 ???? 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 圖 6 卸料板螺釘沉孔深度 [7] mm8~3hhhH 54 ）（???? 式中： 1h—— 模座厚度（ mm）； 2—— 凸模（或凸凹模）的高度（ mm）； 3h—— 卸料板的厚度（ mm）； h—— 卸料螺釘頭部高度（ mm）； 4—— 刃口修磨量（ mm）； 5—— 入模量（ mm）； L—— 卸料螺釘?shù)拈L度（ mm） 。卸料板與凸模之間的間隙值如表 2： 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 表 2 卸料板與凸模間隙 [7] 板料厚度 t 1C C ≤1 1~2 2~3 1 3~4 2 4~6 表中： 1C為凸模與卸料板的單面間隙； C 為側(cè)面導(dǎo)板與條料寬度之間的間隙。 下模座漏料孔的結(jié)構(gòu)尺寸 圖 7 所示為沖裁工件或廢料直接通過壓力機(jī)臺面的孔漏下，其下模座的漏料孔尺寸 [7]為： B=A+（ ~2） mm 圖 7 下模座漏料孔 [7] 所以，下模座漏料孔尺寸為： B=92+1=93mm。推件裝置裝在上模內(nèi)，通 過壓力機(jī)滑塊內(nèi)的打料機(jī)構(gòu)完成推件工作。推板的形狀要根據(jù)被推下的工件形狀，并應(yīng)考慮推力均勻分布和盡可能減少對模柄和模座強(qiáng)度削弱的原則選用。 推件塊與凹模的配合 當(dāng)沖裁件的內(nèi)形尺寸較小，外形尺寸較簡單時，推件塊外形與凹模為間隙配合 H8/f8，推件塊內(nèi)孔與凸模為非配合關(guān)系。本次設(shè)計所需沖壓的零件尺寸較小，結(jié)構(gòu)較為簡單，所以推件塊外形與凹模采用間隙配合 H8/f8，內(nèi)孔與凸模為非配合關(guān)系。 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 所以，打桿長度為： H=60+80+15=155mm 本次設(shè)計所采用的模具結(jié)構(gòu)為落料沖孔倒裝復(fù)合模，且沖壓零件結(jié)構(gòu)簡單，板料厚度較小，模具尺寸較小，零件屬于大批量生產(chǎn)，所以選用開式可傾壓力機(jī)，根據(jù)表 3 選擇 J2316 型號的壓力機(jī)。其主要作用是把模具的結(jié)構(gòu)及工作零件連接起來，以保證模具工作部分在工作時有一個確定的相對位置。 選擇模架結(jié)構(gòu)時要根據(jù)工件的受力變形等特點(diǎn)，坯件定位、出件方式，材料送進(jìn)方向，導(dǎo)柱受力狀態(tài)，操作是否方便等方面進(jìn)行綜合考慮。模板厚度一般等于凹模厚度的 1~ 倍。沖壓模具的閉合高度應(yīng)大于壓力機(jī)的最小裝模高度，小于壓力機(jī)的最大裝模高度。四角導(dǎo)柱式模架主要用于精度要求高的沖壓件和大型沖壓件。模具 采用對角導(dǎo)柱模架，對角導(dǎo)柱模架的導(dǎo)柱、導(dǎo)套對角布置，安裝在模座對稱中心兩側(cè)，導(dǎo)向平穩(wěn)。 本次模具設(shè)計所用主要零部件如下表綜合： 表 4 模具零件明細(xì)表 名稱 數(shù)量 材料 備注 凹模固定板 1 Cr12 JB/T 卸 料板 1 45 鋼 JB/T 墊板 2 45 鋼 JB/T 凹模 1 Cr12MoV 硬度 58~62HRC，JB/T 58302020 凸模 4 Cr12MoV 刃口 58~62HRC，頭部固定部分40~50HRC， JB/T 58252020 凸凹模 1 Cr12MoV 硬度 58~62HRC 凸模固定板 1 45 鋼 硬度 28~32HRC，JB/ 模柄 1 A3 打料桿 1 45 淬硬， 43~48HRC 推件板 1 45 淬硬， 43~48HRC 上模座 1 HT200 GB/T 導(dǎo)套 2 20 鋼 滲碳、淬火，58~62HRC， GB/T 導(dǎo)柱 2 20 鋼 滲碳、淬火，58~62HRC， GB/T 下模座 1 HT200 GB/T 推桿 3 45 淬硬， 43~48HRC (1)上模座緊固螺釘 根據(jù)《最新模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊》 P461 附表 A1，選用內(nèi)六角圓柱頭螺釘，M10。 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 (3)上模座定位銷 根據(jù)《最新模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊》 P469 附表 A10，選用 216。 (4)彈簧彈頂擋料銷 根據(jù)《最新模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊》 P244 表 825，選用 216。材料 45 鋼，硬度 43~48HRC。 (6)模柄止轉(zhuǎn)銷 根據(jù)《最新模具標(biāo)準(zhǔn) 應(yīng)用手冊》 P469 附表 A10，選用 216。 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 第四章 solidworks 在模具設(shè)計中的應(yīng)用 solidworks 軟件介紹 Solidworks 公司是專業(yè)從事三維機(jī)械設(shè)計、工程分析和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理軟件開發(fā)和營銷的跨國公司，其軟件產(chǎn)品 Solidworks 提供一系列的三維 （ 3D） 設(shè)計產(chǎn)品，幫助設(shè)計師減少設(shè)計時間，增加精確性，提高設(shè)計的創(chuàng)新性，并將產(chǎn)品更快推向市場。 Solidworks 功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新是 SolidWorks 的三大特點(diǎn)，使得 SolidWorks 成為領(lǐng)先的、主流的三維CAD 解決方案。 SolidWorks 不僅提供如此強(qiáng)大的功能，同時對每個工程師和設(shè)計者來說，操作簡單方便、易學(xué)易用。 典型零件 圖為彈簧彈頂裝置，起擋料作用，能夠通過彈簧實現(xiàn)壓縮和復(fù)位功能。 圖 10 凹模固定板 圖為下模座，承受沖壓過程中大部分的沖壓力，并且通過下模座將模具固定于壓力機(jī)工作臺。 在本次模具設(shè)計中，碰到了零件之間相互干涉以及尺寸的選用等問題，在solidworks 的幫助下都順利的解決了。與卸料板、橡膠一起起卸 料作用。200mm，橡膠直徑經(jīng)過計算為140mm，故在本次設(shè)計的模具中，卸料螺釘不穿過橡膠，在橡膠外部。 圖 18 卸料螺釘、橡膠干涉 通過 solidworks 的 仿真，可以預(yù)知橡膠壓縮后會膨脹達(dá)到的尺寸，從而重新布置卸料螺釘?shù)奈恢?，合理的避開橡膠，使之能夠正常工作。 基于 solidworks 的 3D仿真 Solidworks 軟件本身具有強(qiáng)大的仿真功能，它能夠進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真、裝配體運(yùn)動仿真等一系列仿真操作。本次設(shè)計使用的主要了裝配體的爆炸圖以及沖壓過程模擬。通過爆炸圖，能夠讓工人在裝配過程中清晰的了解模具的裝配過程以及各零部件的裝配順序，并且方便檢查零件之間是否存在干涉問題。在 solidworks中創(chuàng)建爆炸圖，首先需要用 solidworks 建模，如圖 20，然后點(diǎn)擊“爆炸視圖創(chuàng)建”，如圖 21，然后選取所要偏移的零 件，輸入偏移量，點(diǎn)擊完成，至此，一個零件的偏移完成，依次按照裝配順序?qū)Ω鱾€零件進(jìn)行偏移操作，操作過程中注意偏移量的合理性。點(diǎn)擊“新建運(yùn)動算例”創(chuàng)建新的動畫演示，如圖 23，在“動畫向?qū)А敝羞x擇“爆炸”，點(diǎn)擊“下一步”即完成爆炸圖的動畫演示。 本次設(shè)計的模具，通過擋料銷將板材定位，落料與沖孔同時進(jìn)行，沖孔廢料通過漏料孔排出，如 ,24： 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 圖 24 沖壓后廢料排除 然后將沖壓零件取出，板材進(jìn)一個步距，如圖 25： 圖 25 零件取出，板材進(jìn)一步距 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 第五章 全文總結(jié) 模具設(shè)計是一個十分具有現(xiàn)實意義與社會價值的研究課題，在理解了模具的工作過程與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)后，查閱了大量相關(guān)資料和與課題相關(guān)的文獻(xiàn)，然后在張鵬老師的指導(dǎo)下，進(jìn)行全文的研究總結(jié)，文中主要解決 了以下的幾個問題： (1)完成了落料沖孔倒裝復(fù)合模具的設(shè)計，并完成了裝配圖及零件圖。 (3)在 solidworks 環(huán)境下，完成了沖壓模具的 3D 仿真，讓人們直觀的了解模具的工作過程。具體的來說主要有以下幾點(diǎn)： (1)在設(shè)計模具的過程中，對于實際加工過程中的經(jīng)濟(jì)性方面的考慮較少。 (3)論文只是對主要部分零部件的參數(shù)做了計算和說明，并沒有對所有涉及到的零部件的參數(shù)做詳盡的說明。 在以后的設(shè)計中會考慮設(shè)計的全面性，使設(shè)計更加符合實際情況，更具有進(jìn)步價值?？粗约盒羷诘慕Y(jié)晶，我倍感欣慰。我要對他們表示深深的感謝。在畢業(yè)設(shè)計期間，張老師給了我充分的指導(dǎo)。對我遇到的一個個難點(diǎn)，張老師給我指引了正確的方向。 另外，還要感謝我的班主任老師。同時，我也 對幫助我的同學(xué)表示感謝，是他們幫我克服了一個個難題