第一章 零件的工藝分析一、零件材料的分析08F鋼強度、硬度很低，而塑性、韌性極高，具有良好的冷變形性和焊接性，正火后切削加工性尚可，退火后導(dǎo)磁率較高，剩磁較少，但淬透性、淬硬性極低。二、零件的結(jié)構(gòu)分析該零件結(jié)構(gòu)簡單，尺寸沒有公差要求，尺寸均為自由公差，外形對稱。三、零件的工藝性分析該零件是鋼料，該零件形狀的基本特征是一般的有凹圓的圓筒形件，為圓筒形件底部有一個Φ10孔，內(nèi)部圓周直徑為Φ28,尺寸均為自由公差，因一般情況IT13IT11Φ28+0.310+0.2IT11-IT12級精度。主要成形方法是沖裁、拉深、切0 0邊沖孔和彎曲。零件的dt/d、h/d都不太大，其拉深工藝性較好。該零件為大批量t=1mm其余R=0.4生產(chǎn)，零件外形簡單對稱。材料為t=1mm其余R=0.4圖1-1零件圖第二章 確定沖壓工藝方案沖壓工藝方案的確定是制定沖壓工藝過程的主要內(nèi)容，需要綜合考慮各方面的因素，有的還需要進(jìn)行必要的工藝計算，因此，實際確定時通常先提出幾種可平直度較好，生產(chǎn)效率也較高，模具結(jié)構(gòu)較級進(jìn)模簡單生產(chǎn)成本也比級進(jìn)模的低。第一節(jié) 零件毛坯的尺寸計算彎曲毛坯尺寸的確定r<0.5tLz=5+4+5+0.6t=5+5+4+0.6×1=14.6拉深次數(shù)的確定及尺寸計算因板料厚度t為1mm故按厚度中線尺寸計算，如圖所示。計算坯料尺寸D=（d22+4d2H-1.72rd2-0.56r2）?=（29*29+4*29*10.5-1.72*2.5*29-0.56*2.5*2.5）?=43.94mmL1=Lz+2*2.5=19.6mmL=L1+D=63.54mm圖2-1確定拉深次數(shù)根據(jù)坯料的相對厚度t/D=1/43.94=2.28%拉伸系數(shù)m=d/D=29/43.94=0.66大于極限拉深系數(shù)[m]，所以一次拉深成形。第二節(jié) 擬定沖壓工藝方案根據(jù)以上的分析計算，該零件的沖壓加工需以下基本工序：落料、拉深、沖Φ10mm的孔、切邊、彎曲。根據(jù)以上基本工序，擬定一下沖壓工藝方案。方案一：落料與拉深復(fù)合→其余按基本工序。方案二：落料與拉深復(fù)合→沖孔與切邊復(fù)合→彎曲。方案一工序組合程度較低，生產(chǎn)率較低。不過各工序模具結(jié)構(gòu)簡單，制造費用低，對中小批量生產(chǎn)是合適的。方案二制作出的零件尺寸精度高，需要兩個復(fù)合模具，可獲得高的生產(chǎn)率，而且操作方便。模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作周期長，生產(chǎn)成本高。因此，只在大批量生產(chǎn)中才較適宜。此次生產(chǎn)就是大批量生產(chǎn)故決定采用方案二的沖壓工藝方案。沖壓工藝方案為：落料與拉深復(fù)合→沖孔與切邊復(fù)合→彎曲第三章 模具總體結(jié)構(gòu)方案在沖壓工藝方案確定以后，根據(jù)零件的形狀特點、生產(chǎn)批量、模具制造條件、操作與安全要求、以及利用現(xiàn)有設(shè)備的可能，確定每道工序所用模具的總體結(jié)構(gòu)方案。模具總體結(jié)構(gòu)方案的確定包括以下內(nèi)容：模具類型模具類型主要是指單工序模、復(fù)合模、和級進(jìn)模三種，模具類型應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)批量、沖件形狀與尺寸等因素確定。及根據(jù)沖壓工藝方案確定采用復(fù)合模。操作與定位方式根據(jù)生產(chǎn)批量確定采用手工操作、半自動操作或自動化操作；根據(jù)坯料或工序件的形狀、沖件精度要求、材料厚度、模具類型、操作方式等確定采用坯料的送進(jìn)導(dǎo)向與送料定距方式或工序件的定位方式。雖然此零件的生產(chǎn)批量較大但合理的安排生產(chǎn)可用手工送料方式能夠達(dá)到批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料。為了便于操作和保證零件的精度且零件不太小所以采用擋料銷、導(dǎo)料銷作為定位方式。卸料與出件方式根據(jù)材料的厚度、尺寸與質(zhì)量要求、沖壓工藝性質(zhì)以及模具類型等，確定卸料選用彈性卸料裝置，出件選用剛性頂件裝置。模架類型及精度根據(jù)沖壓件尺寸與精度，材料厚度、模具類型、送料與操作等因素確定，由于零件厚度薄，沖裁間隙較小且零件為對稱的回轉(zhuǎn)體拉深件，則沖裁時一般不會承受大的偏心載荷又是復(fù)合模，因此選用中間導(dǎo)柱圓形模架?？紤]到零件的精度要求不高但沖裁間隙較小，所以采用錯誤！未找到引用源。級模架精度。第四章 主要工藝參數(shù)的計算第一節(jié) 確定排樣與裁板方案11×900×1800mm（08F鋼板）b=43.94mm，不算太小考慮到操作方便采用條料單排，a=1.8mma=1.5mm,則11進(jìn) 距：S=b+a=43.94+1.5=45.44mm1條料寬度：B=L+2a=63.54+2×1.8=67.14mm采用縱裁1每板條料數(shù)：n=900÷67.14≈13條 余27.18mm12每條零件數(shù)：n=（1800-1.5）/45.44≈3926.34mm2每板零件數(shù)：n×n=13×39=5071 2材料利用率：η=（507×1725.5456）/900×1800=54%采用橫裁1每板條料數(shù)：n=1800÷67.14≈26條 余54.36mm12每條零件數(shù)：n=（900-1.5）/45.44≈19件 余42.10mm2每板零件數(shù)：n×n=26×19=4941 2材料利用率：η=（494×1725.5456）/900×1800=52%由此可件，縱裁有較高的材料利用率，且該零件沒有纖維方向行的。故決定采用縱裁法。圖4-1排樣圖現(xiàn)對切邊沖孔復(fù)合模進(jìn)行設(shè)計與加工第二節(jié) 計算該工序的沖壓力及選擇設(shè)備毛坯如圖所示：1、沖壓力計算切邊力：F=Ltσ=135.7×1×304×1.3=53628.64N1 b卸料力：Fx=KxF=0.05×53628.64=2681.432N1推件力：F=KF=0.055×53628.64=2949.58NT T 1沖孔力：F3

B=10π×2×395=24806N1F——沖裁力（N）1L——沖件周邊長度（mm）t——材料厚度（mm）bo——材料抗拉強度（MPa）Kx——卸料力系數(shù)，數(shù)值可查表b2、壓力機標(biāo)稱壓力的確定標(biāo)稱壓力是指滑塊在工作行程內(nèi)允許承受的最大負(fù)荷，而滑塊必須在到達(dá)下止點前某一特定距離內(nèi)允許承受標(biāo)稱壓力。標(biāo)稱壓力是壓力機的主要技術(shù)參數(shù)。對于沖裁工序，壓力機的標(biāo)稱壓力應(yīng)大于或等于沖裁時總沖壓力的 1.1～1.3倍，即Fg≥（1.1～1.3）×FΣ沖壓工藝總力=F+Fx+F +F=84065.652N> 1 T 3標(biāo)稱壓力Fg≥1.3×F=110KNΣ因為本工序是切邊沖孔復(fù)合，因此壓力機標(biāo)稱壓力時應(yīng)考慮壓力機的許用壓力曲線，本工序可選用開式雙柱可傾式壓力機J23-16壓力機。J23-16壓力機的主要技術(shù)規(guī)格為：公稱壓力：160滑塊行程：55mm滑塊行程次數(shù)：120次最大封閉高度：220mm封閉高度調(diào)節(jié)量：45mm墊塊尺寸：40mm模柄孔尺寸：直徑40mm 深度60mm第四節(jié) 彈性卸料裝置的選用彈性卸料裝置由卸料板、卸料螺釘和彈性元件（彈簧和橡膠）組成。本設(shè)計選用彈性元件是橡膠。彈性卸料板的平面外形尺寸等于或稍大于凹模板的尺寸，厚度取凹模厚度的0.6～0.8倍。卸料板與凸模的雙邊間隙根據(jù)沖件料厚確定，一般取0.1～0.3料厚時取大值，料薄時取小值）。為了便于可靠卸料，模具開啟狀態(tài)下卸料板工作表面應(yīng)高出凸模刃口端面 0.3～0.5mm。卸料螺釘一般采用標(biāo)準(zhǔn)的階梯形螺釘，取數(shù)量按卸料板形狀與大小確定。卸料螺釘?shù)闹睆礁鶕?jù)模具大小可選用8～12mm，各卸料螺釘?shù)拈L度應(yīng)一致，以保證裝配后卸料板水平和均勻卸料?？紤]到模具的結(jié)構(gòu)，選用6個圓筒形的聚氨酯橡膠，則每個橡膠所承受的頂Fy=F/n=2681.432/6≈447Nx確定橡膠的橫截面積A:取h =10%h,查表的p=1.1MPa，則y 0A=Fy/p=447N/1.1N/≈406.410mmd=12mmD根據(jù)π（D2-d2）/4=A求得 D=

?+4A/π）

=（122

+4×44）?≈18mm為了保證足夠卸料力，可取D=20mm。卸料板為圓形的常選用3-4個，但由于卸料力比較大經(jīng)計算選用6個。卸料螺釘10。第五節(jié) 出件裝置出件裝置的作用是從把零件從模具內(nèi)卸出來。把裝在上模內(nèi)的出件裝置稱為推件裝置，裝在下模內(nèi)的稱為頂件裝置。因本設(shè)計的模具裝在下模內(nèi)所以稱之為頂件裝置。此模具選用的是剛性出件裝置利用推件板和推桿把零件從模內(nèi)推出。在頂件裝置中，推件板與凹?？湛谂浜喜⒆飨鄬\動，對它的要求是模具處于閉合狀態(tài)時，其背后應(yīng)有一定的空間，以備修模和調(diào)整的需要.第五章 模具工作部分尺寸的計算第一節(jié) 切邊沖孔凸、凹模計算查表的Zmin=0.100,Zmax=0.140。因為為自由尺寸可按IT14級精度處理查得Δ=0.36mmZmax-Zmin=0.040mm系數(shù)x=0.5切邊δp=0.020δd=0.030沖孔（Ф10mm）x=0.5 δp=0.02 δd=0.02校核間隙因為δp+δd=0.02+0.02=0.04mm <Zmin-Zmax=0.114所以符合δp+δd≤Zmin-Zmaxdp=(dmin+xΔ)

0-δp

=(10+0.5×0.84)0-0.02

=10.42

0-0.02dd=(dp+Zmin)+δd=(10.42+0.246)+0.02=10.67+0.020 0 0dp——落料凸、凹模刃口尺寸x——磨損系數(shù)，差表沖件精度為IT14dmax——落料件的最小極限尺寸Δ——沖件的制造公差）δp、δd——凸、凹模制造公差Zmin——最小合理間隙（mm）第三節(jié) 凹模輪廓尺寸的確定凹模輪廓尺寸包括凹模板的平面尺寸及厚度尺寸。從凹模刃口至凹模外邊緣的最短距離為凹模的壁厚c。對于簡單的對稱形狀刃口的凹模，壓力中心及為刃口對稱中心。由于該零件為圓形拉深件為對稱件，所以壓力中心即為刃口對稱中心，所以凹模的平面尺寸即可沿刃口型孔向四周擴大一個凹模壁厚來確定。因落料凹模的刃口尺寸為Φ91.88，查表的凹模壁厚c=42～54mm以選凹模輪廓為圓形及D=d+2c=91.88+2×(42～54)=Φ176~200mm，經(jīng)查表確定凹模輪廓D=200mm。第四節(jié) 模架的選擇模架包括上模座、下模座、導(dǎo)柱和導(dǎo)套。沖壓模具的全部零件都安裝在模架上。為了縮短模具制造周期，降低成本所以選用標(biāo)準(zhǔn)模架。選擇模架結(jié)構(gòu)時要根據(jù)工件的受力變形特點，坯件定位、出件方式、送料方向，導(dǎo)柱受力狀態(tài)操作是否方便等方面進(jìn)行綜合考慮。選擇模架尺寸時要根據(jù)凹模的30-40mm于凹模厚度的1-1.5倍。沖壓模具的閉合高度應(yīng)大于壓力機的最小裝模高度，小于壓力機的最大裝模高度。模具的閉合高度是指模具在最低工作位置時，上模座上表面與下模座下表面之間的距離。為使模具正常工作，模具閉合高度H必須與壓力機的裝模高度相適HmaxHmin式確定：（Hmax-T）-5mm≥H≥(Hmin-T)+10mm根據(jù)所選壓力機可知Hmax=400mm,Hmin=320mm,T=80mm。Hmax——壓力機最大封閉高度；Hmin——壓力機最小封閉高度；T——壓力機工作墊板厚度；H——模具的閉合高度。所以確定模具的閉合高度為H=235～330mm。所以符合要求。查表得標(biāo)準(zhǔn)模架的尺寸為凹模周界Φ200mm定模上的凸凹模長度動模上的凸凹模長度凹模周界Φ200mm定模上的凸凹模長度動模上的凸凹模長度配用模架閉合高度H 最最6085330235編號件號、名1墊板GB2858.3-812Φ200mm×6稱標(biāo)2固定板GB2858.2-81數(shù)量1規(guī)格Φ200mm×2033凹模GB2858.1-81Φ200mm×5014卸料板GB2858.2-81Φ200mm×185固定板GB2858.2-811Φ200mm×206上模座GB/T2855.1-901Φ200mm×457下模座GB/T2855.2-901Φ200mm×509卸料螺釘GB70-856M12×4510導(dǎo)柱GB70-81導(dǎo)柱GB70-81導(dǎo)套GB119-86導(dǎo)套GB119-86132×19011135×19012132×105×4313135×105×43第六章 模具零件的設(shè)計中小型冷沖模制訂了GB/T2851.1～2861.16-1990、GB/T1861.17-1981等標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)模具類型、導(dǎo)向方式、凹模形狀等不同，規(guī)定了14中典型組合形式。每一種典型組合中，又規(guī)定了多種模架類型及相應(yīng)的凹模周界尺寸（長×寬或直徑）、凹模厚度、凹模長度、和固定板、卸料板、墊板、導(dǎo)料板等模板的具體尺寸，還規(guī)定了選用標(biāo)準(zhǔn)件的種類、規(guī)格、數(shù)量、布置方式、有關(guān)的尺寸及技術(shù)條件等。這樣，在模具設(shè)計時，重點就只需放在工作零件的設(shè)計上。第一節(jié) 工作零件一、動模上的凸凹模（落料凸模與拉深凹模）尺寸如圖所示。凹模刃口結(jié)構(gòu)形式相同，外緣與凸模刃口結(jié)構(gòu)形式相同。凸凹模采取整體式結(jié)構(gòu)，臺肩固定方式。凸凹模與固定板按H7/m6配合。圖 6-1 凸凹模二、定模上的凸凹模（拉深凸模與沖孔凹模）如圖所示的尺寸。此凸凹模采用整體式結(jié)構(gòu)，與固定板的連接方式為鉚接固定。沖孔凹模采用筒狀凹模，為了使廢料順利了落下，廢料孔采用階梯擴大。三、落料凹模

圖 6-2凸凹模650證螺孔間、螺孔與凹模刃口間的距離不能太近，否則會影響模具的壽命。一般螺孔與凹模刃口間的距離去大于二倍孔徑值。圖6-3落料凹模四、沖孔凸模凸模的長度長度尺寸應(yīng)根據(jù)模具的模具結(jié)構(gòu)確定，同時要考慮凸模的修摩量圖6-5定模上的凸凹模及固定板與卸料板之間的安全距離因素。本設(shè)計采用的彈性卸料及凸模計算公式為L=h+h+h圖6-5定模上的凸凹模1 2 aL——凸模長度（mm）h——凸模固定板厚度（mm）1h——卸料板的厚度（mm）2h——卸料彈性元件的安裝高度，即卸料彈性元件被預(yù)壓后的高度（mma本設(shè)計的凸模安裝在定模座上的凸凹模上，所以不需要加凸模固定板的尺寸。計算的沖孔凸模的長度為40，比較長，但裝配時沖孔凸模與動模上的凸凹模配合，因此不需要校核沖孔凸模的強度。圖 6-4凸模圖6-6 動模上的凸凹模圖6-7 落料凹模第二節(jié) 工作零件的二維圖二維平面試圖見附圖。第三節(jié) 模架的零件模柄模柄的作用是把上模固定在壓力機滑塊上，同時使模具中心通過模塊的壓力中心。中小型模具一般都通過模柄與壓力機滑塊相連接。此模具選用的是壓入式模柄，它與上模座孔以H7/m6配合并加銷釘防轉(zhuǎn)，模柄軸線與上模座的垂直度較好，使用于上模座較厚的各種中小型模具，生產(chǎn)中最常用。圖6-8 模柄d(d11)D(m6)d(d11)D(m6)基 極 基 極d1(H7)基 極本尺寸限偏差本尺寸限 D1 H h h1 b a 本偏 尺差 寸限偏差50-0.08052+0.0300.5 8+0.015-0.240+0.0上模座和下模座Ds2tt1DBD20S260R50R185l2 D(H) D1(H) d t S7 7 2 210045+0.02550+0.025M14-6H2818000上模座圖6-9 上模座上模座二維平面圖見附圖。下模座的尺寸如表所示：DsHhDBD2SRR1202605085l2d(H7)d1(H7)d2tS210032+0.02535+0.025M14-6H2818000下模座圖6-10 下模座二維平面圖見附圖。上、下模座的作用是直接或間接地安裝沖模的所用零件，并分別于壓力機的滑塊和工作臺連接，以傳遞壓力。設(shè)計沖模時，模座的尺寸規(guī)格根據(jù)模架類型和凹模周界尺寸從標(biāo)準(zhǔn)中選取的。第四節(jié) 導(dǎo)向零件第五節(jié) 模具的其它零件固定板、卸料板、墊板固定板的作用是將凸模、凸凹模固定在上模座和下模座的正確位置上。固定板為圓形板件，外形尺寸通常與凹模一致。固定板的厚度可取凹模厚度的 60%～80%。固定板與凸?；蛲拱寄镠7/n6或H7/m6配合，壓裝后應(yīng)將凸?；蛲拱嫉亩嗣媾c固定板一起磨平。卸料版的作用是把廢料從模具工作零件（定模上的凸凹模）上卸掉。外形尺寸一般與凹模的相同。墊板的作用是承受并擴散凸?；虬寄鬟f夫人壓力，以防止模座被擠壓損傷。墊板的外形尺寸與定模上的凸凹模固定板相同，厚度可取3～10mm。經(jīng)查標(biāo)準(zhǔn)模架得：凸、凹模固定板選用的厚度為H=20mm，墊板選用厚度H=8mm,卸料板選用厚度為H=18mm。第一節(jié) 三維裝第一節(jié) 三維裝配圖7.1.1 定模座7.1.1定模座

圖7-1 定模座7.1.3 模具總裝圖

圖7-2 動模座圖7-3模具總裝圖第二節(jié) 二維裝配圖A3圖紙，圖附在末頁。第三節(jié) 模具裝配順序具時，一般總先將模架裝配好，再進(jìn)行模具工作零件和其它零件的裝配。其裝配順序如下：模架的安裝①將模柄用壓入法安裝在上模座上，配合為H7/m6。用角尺檢查模柄圓柱面與上模座平面的垂直度，其誤差不大于0.05mm。模柄垂直度經(jīng)檢查合格后再加工騎縫銷孔，裝入騎縫銷，然后將端面在平面磨床上磨平。②導(dǎo)柱和導(dǎo)套的裝配沖模的導(dǎo)柱、導(dǎo)套與上、下模座均采用壓入式連接。導(dǎo)套、導(dǎo)柱與模座的配合分別為H7/r6和R