江蘇電大武進學院 畢業(yè)設(shè)計說明書 設(shè)計課題： 變壓器鐵心級進模設(shè)計 年 級 1 2 級 專 業(yè) 機械制造與自動化 姓 名 鮑 海 港 指導教師 錢 瑾 紅 二一五 年 三 月 武進學院畢業(yè)設(shè)計 模具設(shè)計 1 摘要 : 本次設(shè)計的是變壓器鐵心級進模，變壓器鐵心級進模是在沖床的一次沖壓過程中可以同時完成兩步或兩步以上的工序。該變壓器鐵心級進模將落料、沖孔兩步工序在一起完成。該模具選取了合理的凸、凹模間隙及最佳的模具設(shè)計 結(jié)構(gòu)完成工件的加工要求。它具有操作方便、一次成形、生產(chǎn)效率高的特點。闡述了零件沖壓復合模具的整體結(jié)構(gòu)及其工作過程，為保證沖裁件的質(zhì)量，指出了復合模具設(shè)計和加工注意的要點。該設(shè)計思路可擴展應(yīng)用到其它類似零件的沖裁加工中。 關(guān)鍵詞： 模具設(shè)計； 模具加工； 沖壓； 變壓器鐵心級進模； 模具結(jié)構(gòu)； 武進學院畢業(yè)設(shè)計 模具設(shè)計 2 目 錄 摘 要 1 前 言 3 第 1 章 設(shè)計題目及要求 5 沖壓工藝與模具設(shè)計的內(nèi)容及步驟 5 第 2 章 工藝設(shè)計 7 零件的工藝分析 7 工藝方案的確定 7 主要工藝參數(shù)的計算 9 壓力機的選擇 20 第 3 章 模具設(shè)計 22 工作零件的設(shè)計 23 定位零件的設(shè)計 31 壓料、卸料零件的設(shè)計 33 固定與緊固零件的設(shè)計 37 第 4 章 模具的裝配及工作過程 38 模具的裝配 38 模具的工作過程 38 附錄 39 總結(jié) 40 參考文獻 41 武進學院畢業(yè)設(shè)計 模具設(shè)計 3 前 言 沖壓工藝是塑性件，所以有加工的基本方法之一。它主要用于加工板料零時也叫板料沖壓。沖壓不僅可以加工金屬板料，也可以加工非金屬板料。沖壓加工時，板料在模具的作用下，于其內(nèi)部產(chǎn)生使之變形的內(nèi)力。當內(nèi)力的作用達到一定程度時，板料毛坯或毛坯的某個部位便會產(chǎn)生與內(nèi)力的作用性質(zhì)相對應(yīng)的變形，從而獲得一定的形狀、尺寸和性能的零件。 沖壓生產(chǎn)靠模具與設(shè)備完成加工過程，所以它的生產(chǎn)率且由于操作簡便，也便于實現(xiàn)機械化和自動化。 利用模具加工，可以獲得其它加工方法所不能或難以制造的、形狀復 雜的零件。 沖壓產(chǎn)品的尺寸精度是由模具保證的，所以質(zhì)量穩(wěn)定，一般不需要再經(jīng)過機械加工便可使用。 沖壓加工一般不需要加熱毛坯，也不像切削加工那樣大量切削材料，所以它不但節(jié)能，而且節(jié)約材料。沖壓產(chǎn)品的表面質(zhì)量較好，使用的原材料是冶金工廠大量生產(chǎn)的扎制板料或帶料，在沖壓過程中材料表面不受破壞。 沖壓工藝在汽車、拖拉機、電機、電器、儀器 、儀表、各種民用輕工產(chǎn)品以及航空、航天和兵工等的生產(chǎn)方面占據(jù)十分重要。因此，沖壓工藝是一種產(chǎn)品質(zhì)量較好而且成本較低的加工工藝。用它生產(chǎn)的產(chǎn)品一般還具有重量輕且剛性好的特點。現(xiàn)代各先 進工業(yè)化的國家的沖壓生產(chǎn)都是十分發(fā)達的。在我國的現(xiàn)代化建設(shè)進程中，沖壓生產(chǎn)占有重要的地位。 沖壓工藝，模具以及沖壓設(shè)備等正在隨著科學技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展，從總體來看，現(xiàn)代沖壓工藝與模具的主要發(fā)展方向可以歸納為以下幾個方面： 一、沖壓成型工藝與理論的研究 成形，近年來，沖壓成型工藝有很多的新的發(fā)展 ,特別是精密沖裁，精密剪切，復合材料成形，軟模成形以及電磁成形等新工藝日新月異，沖壓件的成形精度日趨精確，生產(chǎn)率也有極大的提高，正在把沖壓加工提高到高品質(zhì)的、新的發(fā)展水平。 由于引入了計算機輔助工程 (壓成行 已從原來的對應(yīng)力應(yīng)變進行有限元等分析而逐步發(fā)展到采用計算機進行工藝過程的模擬與分析，已實現(xiàn)沖壓過程的優(yōu)化設(shè)計。 二、沖壓加工自動化與柔性化 為了適應(yīng)大批量、高效率的生產(chǎn)需要 ,在沖壓模具和設(shè)備上廣泛應(yīng)用了各種自動化的進、出料機構(gòu)。專門配置了機械手或機器人，這不僅大大提高了沖壓件的生產(chǎn)品質(zhì)和生產(chǎn)率，而且增加了沖壓工作和沖壓工人的安全性。在中小件的大批量生產(chǎn)方面，武進學院畢業(yè)設(shè)計 模具設(shè)計 4 現(xiàn)已廣泛應(yīng)用多工位級進模、多任務(wù)位壓力機或高速壓力機。在小批量多品種生產(chǎn)方面，正在發(fā)展柔性制造系統(tǒng) (為了適應(yīng)多品種生產(chǎn)是不斷更換模具的需要， 已成功地發(fā)展了一種快換模系統(tǒng)。現(xiàn)在，量生產(chǎn)方面 ,需 68 分鐘即可完成。此外，近年來，集成制造系統(tǒng)（ 正被引入沖壓加工系統(tǒng)，出現(xiàn)了沖壓加工中心，并且使設(shè)計、沖壓生產(chǎn)、零件運輸、倉儲、品質(zhì)檢驗以及生產(chǎn)管理等全面實現(xiàn)自動化。 三、 沖模 從美國 司與 1971 年在簡單級進模中首先將 術(shù)引入到?jīng)_模設(shè)計與制造中以來，沖模 術(shù)已成為沖壓工藝與模具的主要發(fā)展方向之一。 1978 年日本機械工程實驗室開發(fā)了 統(tǒng) ,采用了圖形顯示 設(shè)備和交互圖形設(shè)計技術(shù)，使 始走向?qū)嵱没Ｎ覈跊_壓模具的 面也取得了重大的進展，上海交通大學在 80 年代初期開展了大規(guī)模的 究開發(fā)工作，目前在上海交通大學已建立了模具 家工程中心。在華中理工大學建立了模具 家重點實驗室。 由于新技術(shù)的應(yīng)用和引導 ,模具技術(shù)在國民經(jīng)濟中的地位愈來愈大，在一定程度上決定了我國機械制造業(yè)在 21 世紀的市場競爭能力，為此，我們要有足夠的認識并采取得力的措施。 . 武進學院畢業(yè)設(shè)計 模具設(shè)計 5 第 1 章 設(shè)計題目及要求 原 始設(shè)計題目如下圖所示： 圖 1 沖件零件圖 沖壓工藝與模具設(shè)計的內(nèi)容及步驟 沖壓工藝與模具設(shè)計應(yīng)結(jié)合工廠的設(shè)備、人員等實際情況，從零件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)綜合考慮 ,選擇全性各個方面和設(shè)計出技術(shù)先進、經(jīng)濟上合理、使用安全可靠的工藝方案和模具結(jié)構(gòu)，應(yīng)使沖壓件的生產(chǎn)在保證達到設(shè)計圖樣上所提出的各項技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，盡可能降低沖壓件的工藝成本和保證安全生產(chǎn)。一般來講，設(shè)計的主 要內(nèi)容及步驟包括 ： 成本、勞動強度、環(huán)境的保護以及生產(chǎn)的安全。 （一）、工藝設(shè)計 1. 零件及其沖壓工藝分析 根據(jù)沖壓件產(chǎn)品圖，分析沖壓件的形狀特點、尺寸大小、精度要求、原材料尺寸規(guī)格和力學性能 ,并結(jié)合可供選用的沖壓設(shè)備規(guī)格以及模具制造條件 /生產(chǎn)批量等因素，分析零件的沖壓工藝性能的沖壓工藝方案，內(nèi)容包括工序性質(zhì)、供序數(shù)目、工序順序及組合方式等。 工藝參數(shù)指制定工藝方案所依據(jù)的數(shù)據(jù) ,計算有兩種情況 ,第一種是工藝參數(shù)可以計算的比較準確，如零件材料的排樣利用率、沖裁壓力中心、工件面積等；第二重視工藝 參數(shù)只能作近似計算，如一般彎曲或拉深成形力、復雜零件的坯料展開尺寸。 1. 確定工藝方案 ,主要工藝參數(shù)計算 在沖壓工藝性分析的基礎(chǔ)上，找出工藝與模具設(shè)計的重點與難點，根據(jù)實際情況武進學院畢業(yè)設(shè)計 模具設(shè)計 6 提出各種可等。 2. 選擇沖壓設(shè)備 根據(jù)要完成的沖壓工序性質(zhì)和各種沖壓設(shè)備的性能特點，考慮沖壓加工所需的變形力、變形功及模具閉合高度和輪廓尺寸的大小等主要因素，結(jié)合工廠現(xiàn)有設(shè)備情況來合理選定設(shè)備類型和噸位。 （二）、模具設(shè)計 模具設(shè)計包括模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與設(shè)計、模具結(jié)構(gòu)參數(shù)計算、模具圖繪制等內(nèi)容。 1. 模具結(jié)構(gòu)形式 的選擇與設(shè)計 根據(jù)擬定的工藝方案，考慮沖壓件的形狀特點、零件尺寸大小、精度要求、生產(chǎn)批量、模具加工條件、操作方便與安全的要求等選定與設(shè)計沖模結(jié)構(gòu)形式。 2. 模具結(jié)構(gòu)參數(shù)計算 確定模具結(jié)構(gòu)形式后，計算或校核模具結(jié)構(gòu)上的有關(guān)參數(shù)，如模具工作部分的幾何尺寸、模具零件的強度與剛度、模具運動部件的運動參數(shù)、模具與設(shè)備之間的安裝尺寸，選用和核算彈性組件等。 3. 繪制模具圖 模具圖是沖壓工藝與模具設(shè)計結(jié)果的最終體現(xiàn)，該模具圖包括制造模具和使用模具的完備信息。 （三）、 編寫設(shè)計計算說明書 對零件模具 設(shè)計應(yīng)編寫設(shè)計計算說明書，以供日后查閱。設(shè)計計算說明書包括沖壓件的工藝分析以及模具設(shè)計的主要內(nèi)容。 武進學院畢業(yè)設(shè)計 模具設(shè)計 7 第 2 章 工 藝 設(shè) 計 件及其沖壓工藝性分析 沖裁件的工藝性是指沖裁件隊沖壓工藝的適應(yīng)性。該工件的材料是 08F，屬于低碳鋼。選用 08F 的冷軋鋼板作為原料，鋼板尺寸為 1500 600號的。這種鋼板的沖壓性能好，該材料抗剪強度 為 220310，抗拉強度 為 280390 （在下文的計算中抗拉強度取 295 由沖裁件圖上所標注的尺寸公差可以確定該工件的表面加工精度要求為 8，在沖裁中其尺寸公差等級為 3，屬于普通沖裁。 定工藝方案 工藝方案的內(nèi)容是確定沖裁件的工藝路線，主要包括確定工序數(shù)、工序組合和工序順序的安排等，應(yīng)在工藝分析的基礎(chǔ)上制定幾 種可能的方案，再根據(jù)工件的批量、形狀、尺寸等多方面的因素，全面考慮、綜合分析，選取一個較為合理的沖裁方案。 沖裁工序的組合 沖裁工序按工序的組合程度可分為單工序沖裁、復合沖裁和級進沖裁。 復合沖裁是在壓力機的一次行程中，在模具的同一位置同時完成兩個或兩個以上的工序；級進沖裁是把一個沖裁件的幾個工序，排列成一定順序，組成級進模，在壓力機的一次行程中，在模具的不同位置同時完成兩個或兩個以上的工序，除最初幾次沖程外，每次沖程都可以完成一個沖裁件。 沖裁組合方式的選擇根據(jù)沖裁件的生產(chǎn)批量、尺寸精度、形狀復雜程度、模 具成本等多方面因素來考慮。 1. 生產(chǎn)批量 由于模具費用在制件成本種占很大的比例，所以，沖裁件的生產(chǎn)批量在很大程度上決定了沖裁工序的組合程度，即決定所用的模具結(jié)構(gòu)。一般來說，新產(chǎn)品試制與小批量生產(chǎn)，模具制造簡單，力求制造快，成本低，采用單工序沖裁，對于中批和大批量生產(chǎn)，模具結(jié)構(gòu)力求完善，要求效率高、壽命長，采用復合沖裁或級進沖裁。 2. 沖裁件尺寸精度 復合沖裁所得工件公差等級高，內(nèi)、 ，因為它避免了多次沖壓的定位誤差，并且在沖裁過程中可以 進行壓料，工件較平整，不翹曲。級進沖裁所得工件的尺寸公差等級較復合沖裁低，工件有拱彎、不夠平整。但工序沖裁的工件精度最低。 3. 對工件尺寸、形狀的適應(yīng)性 復合沖裁可用于各種尺寸的工件。材料厚度一般在下。但工件上孔與孔之間和孔與邊緣之間的距離不能過小。孔邊距小于最 小合理值時，若采用復合沖裁，則該部位的凸凹模的壁厚因小于最小極限值，易因強度不足而破裂。此時也不宜采用單工序沖裁，因孔邊距過小，落料后沖孔時，這些部武進學院畢業(yè)設(shè)計 模具設(shè)計 8 位會發(fā)生外脹和外扭變形，得到不合格的產(chǎn)品，這時宜采用級 進沖裁，這樣可避免這些缺陷。級進沖裁可以加工形狀復雜、寬度很小的異形零件，且可沖裁的材料厚度比復合沖裁要大。但級進沖裁受壓力機臺面尺寸與工序數(shù)的限制，沖裁工件一般為中、小型件。為提高生產(chǎn)效率與材料利用率，常采用多排沖壓。級進沖裁時廣泛采用多排沖壓，但復合沖裁則很少采用。 4. 模具制造、安裝調(diào)整和成本 對復雜性狀的工件，采用復合沖裁與采用連續(xù)沖裁 比，模具制造，安裝調(diào)整較易，成本較低。對簡單形狀、精度不高的零件，級進沖裁，模具結(jié)構(gòu)較之復合模簡單，易于制造。 本次模具設(shè)計的沖裁工件形狀雖然不規(guī)則，但結(jié)構(gòu)并不是很復 雜。沖孔、落料兩道工序即可完成，考慮到?jīng)_裁件的定位誤差、材料厚度、大批量生產(chǎn)、安裝以及成本等因素，決定采用復合沖裁。在此有五種方案可供選擇： 方案一、 落料 圖 2 落料 此種方法的優(yōu)點是：定位誤差小，只需要一次定位即可。位置精度高。其缺點是：危險截面強度雖夠，但模具制造復雜，難以加工和裝配。并且成本比較高。 方案二、 沖孔、落料 圖 3 沖孔、落料 采用落料、沖孔復合模。先沖孔，沖掉陰影部分，再落料。此種方法雖然降低了模具的加工和裝配的難度，降低了制造成本。但是沖孔與落料的交界處留有尖角，難以加工和去除，這常常是沖壓工藝所不允許的。 方案三、 沖孔、落料 武進學院畢業(yè)設(shè)計 模具設(shè)計 9 圖 4 落料、沖孔 也還是先沖掉陰影部分，再落料。此種方法雖然也和方案二有著同樣的優(yōu)點，此外比上述方案好的是沖孔與落料的交界處沒有尖角，同時還能保證沖孔凸模和落料凹模的足夠強度。 方案四、 沖孔、落 料 圖 5 沖孔、落料 此種方法是采取沖孔、落料分開加工兩道工序，用兩套模具。這樣很容易產(chǎn)生定位誤差，難以保證加工精度。 綜合考慮上述四種方案，方案三還是比較理想的。在用一套模具能滿足加工要求的前提下，盡量不用兩套或多套模具來加工。所以，采用方案三為最終方案。 要參數(shù)的計算 （一）、沖裁力 沖裁力是指沖裁過程中的最大剪切抗力，計算沖裁力的目的是為了合理的選擇壓力機和設(shè)計模具。考慮到模具刃口的磨損、凸模和凹模間隙的不均勻、材料性能的波動和材料厚度偏差等因素，實際所需的沖裁力比所給公式的沖裁力的值增加 30%。 如用平刃口模具的沖裁時，按下面的公式進行計算 （ 式中 F 沖裁力 N ； L 沖裁件周長 (； t 材料厚度 材料剪切強度 武進學院畢業(yè)設(shè)計 模具設(shè)計 10 而實際沖裁力應(yīng)按下式計算： b 材料的抗拉強度 沖孔時的沖裁力 b 沖 b 3 4 42 9 沖 b 沖 沖沖沖沖 落料時的沖裁力 落 卸料力、頂件力 沖裁時，工件或廢料從凸模上卸下來的力叫卸料力；從凹模內(nèi)將工件或廢料順著沖裁的方向推出的力叫推件力；逆沖裁方向頂出的力叫頂件力。 卸料力 8 3 4 8 2 2 落沖卸卸 3 8 3 4 8 2 2 落沖頂頂 式中 沖F 沖裁力 N ； 頂F 頂件力 N ； 卸K 頂K 卸料力、頂件力系數(shù)； (表 2沖裁時的沖壓力為沖裁力、卸料力、頂件力之和，這些力在選擇壓力機時是否考慮進去，應(yīng)根據(jù)不同的模具結(jié)構(gòu) 區(qū)別對待。 考慮彈性卸料裝置卸料力較小，一般用于材料厚度小于 沖裁件。 本次模具設(shè)計的沖裁件厚度為 沖裁力也不是很大，故采用彈性卸料裝置和上出料方式的沖裁模。 8 6 8 3 8 8 9 7 1 5 頂卸沖公稱 2） (二 )、材料的周長和面積 周長： 面積： 武進學院畢業(yè)設(shè)計 模具設(shè)計 11 圖 6 面積計算 15625矩工件矩（三）、材料的經(jīng)濟利用 在沖壓生產(chǎn)中，沖裁件在板、條等材料上的布置方法成為排樣。排 樣是否合理直接影響到材料的經(jīng)濟利用。工件材料 08F 的軋制薄鋼板，其尺寸為 150000 排樣方法： 采用直排的方法，排列簡圖及搭邊值見下圖 圖 7 材料的排樣 板料 001500 ，長度方向上 可以剪成 9 塊條料，條料邊距為 每塊條料上排 各工件。因此，整個板料上共 171919 各工件。 評價排樣經(jīng)濟性、和理性的指標是材料的利用率，其計算公式如下： 武進學院畢業(yè)設(shè)計 模具設(shè)計 12 %10000 （ 式中： F 沖裁件面積2 n 材料上沖件總數(shù)； 0L 板料長度 0b 板料寬度 要提高材料的利用率，就必須減少廢料的面積，沖裁過程中所產(chǎn)生的廢料可分為結(jié)構(gòu)廢料和工藝廢料。 結(jié)構(gòu)廢料 由于工件結(jié)構(gòu)形狀的需要，如工件內(nèi)孔的存在而產(chǎn)生的廢料，成為結(jié)構(gòu)廢料，它決定于工件的形狀 ，一般不能改變。 工藝廢料 工件之間和工件于條料邊緣之間存在的搭邊，定位需要切去得料邊與定位孔，不可避免的料頭和料尾廢料，稱為工藝廢料，它決定于沖壓方式和排樣方式。 材料的利用率： %86%1006001500 15629171 %14%861 也就是說工藝廢料為 14% %47%1006001500 %39%47%141 這 %39 是結(jié)構(gòu)廢料，是由工件自身的形狀結(jié) 9 構(gòu)決定的，是不可避免的。 （四）、壓力中心的計算 為了保證壓力機和模具正常地工作，必須使沖模的壓力中心于壓力機滑塊中心線向重合。否則在沖壓時會使沖模與壓力機滑塊歪斜，引起凸凹模間隙不均和導向零件加速磨損，造成刃口和其它零件的損壞，甚至還會引起壓力機導軌磨損，影響壓力機精度。 形狀簡單而對稱的工件，如圓形、正多邊形，其沖裁時的壓力中心與工件的幾何中心重合。形狀復雜的工件，多凸模沖孔模及連續(xù)模的壓力中心則用解析法或作圖發(fā)來確定。 本次模具設(shè)計工件形狀不規(guī)則，所以采用解析法來確定沖模的壓力中心。 計算步驟： 按比例畫出凸模工作部分剖面的輪廓圖； 在輪廓內(nèi)外任意距離處，選定坐標軸 和 ； 武進學院畢業(yè)設(shè)計 模具設(shè)計 13 將輪廓線分成若干基本線段，計算各基本線段的長度321 、（途中沖裁力與沖裁線長度成正比，故沖裁線段的長短，即可代表沖裁力的大小）； 計算基本線段的中心位置到 軸的距離21及到 軸的距離21； 根據(jù)“對同一軸線的分力之和的力矩等于各分力矩之和”的原理，可按下式求出沖模壓力中心到 軸和 軸的距離 到 軸的距離： 3213322110 （ 到 軸的距離： 3213322110 將工件分成 41 段， x 軸在1在的中心，各段的 長度為： 直線的中心在線段的中心點，圓弧的中心重心按下式 武進學院畢業(yè)設(shè)計 模具設(shè)計 14 計算： 中： Z 重心到圓心的距離； b 弦長； s 弧長； R 圓弧半徑； 于是求得各圓弧的重心如下： 35333126242220181614126 、均為 2圓弧，其 Z 值相同， 2224 44 8 24 、R 的圓弧，其中 48 418 各線段的重心如下 武進學院畢業(yè)設(shè)計 模具設(shè)計 15 武進學院畢業(yè)設(shè)計 模具設(shè)計 16 式（ 2 （ 3213322110 式（ 2 932759701065531360x 6 6 6 6 3213322110武進學院畢業(yè)設(shè)計 模具設(shè)計 17 6 7 2 2)、計算每個小凸模的壓力中心 各線段的長度為： ;14;7;6;654321 7654321 各線段的重心如下 : 于是 : 各線段的長度為： ;2;6;14;4;654321 7654321 武進學院畢業(yè)設(shè)計 模具設(shè)計 18 各線段中心如下： 于是 : 各線段的長度為： ;6;8;10 54321 各線段的重心為： 于是 : 4 武進學院畢業(yè)設(shè)計 模具設(shè)計 19 4 計算各凸模的沖裁周邊長度： 所以每個沖孔凸模的壓力中心為： 凸 凸 凸 凸凸凸所以每個沖孔凸模的壓力中心分別為： 11,1,12,25 擇沖壓設(shè)備 (一 ) 常用壓力機的分類 武進學院畢業(yè)設(shè)計 模具設(shè)計 20 壓力機的種類很多 ,按照不同的觀點可以把壓力機分成不同的類別 按驅(qū)動滑塊力的種類分機械的、液壓的、氣動的等；按滑塊個數(shù) 可分為單動的、雙動的、三動的等；按驅(qū)動滑塊的機構(gòu)的種類又可分為曲軸式、肘桿式、摩擦式；按機身結(jié)構(gòu)形式可分為開式的、閉式的等等。另外還有許多種分類方法，一般按驅(qū)動滑塊力的種類而把壓力機分為機械壓力機、液壓機。 (二 ) 壓力機類型的選擇 壓力機類型的選擇，主要是根據(jù)沖壓工藝的性質(zhì)、生產(chǎn)批量大小、制件的幾何形狀、尺寸及精度要求，以及安全操作等因素來確定的。 開式曲柄壓力機雖然剛度差，降低了模具壽命和沖件的質(zhì)量。但是它成本低，且有三個方向可以操作的優(yōu)點，故廣泛應(yīng)用于中小型沖裁件、彎曲件或拉深件的生產(chǎn)中。 閉式曲柄壓力機剛度 好、精度高，只能兩個方向操作 ,適于大中型沖壓件的生產(chǎn)。 雙動曲柄壓力機有兩個滑塊 ,壓邊可靠易調(diào)，適用于較復雜的大中型拉深件的生產(chǎn)。 高速壓力機或多工位自動壓力幾適用于大批量生產(chǎn)。 液壓機沒有固定的行程 ,不會因為板材厚度超差而過載 ,全行程中壓力恒定 ,但是壓力機的速度低、生產(chǎn)效率低 尤其是大型厚板沖壓件的生產(chǎn)。 摩擦壓力機結(jié)構(gòu)簡單、造價低、不易發(fā)生超負荷損壞。在小批量生產(chǎn)中用來完成彎曲、成形等沖壓工件。 肘桿式精壓機剛度大、滑塊行程小，在行程末端停留時間長，適用于校正、校平和整形等類沖壓工序。 (三 ) 確 定設(shè)備規(guī)格 (1) 壓力機的行程大小，應(yīng)該能保證成形零件的取出與毛坯的放進，例如拉伸所用壓力機的行程，至少應(yīng)大于成品零件高度的兩倍以上。 (2) 壓力機工作臺面的尺寸應(yīng)大于沖模的平面尺寸，且還需留有安裝固定的余地，但過大的工作臺面上安裝小尺寸的沖模時 ,工作臺的受力條件也是不利的。 (3) 所選壓力機的封閉高度應(yīng)與沖模的封閉高度相適應(yīng)。模具的閉合高度0模板的底面到上模板的頂面的距離 是指滑塊在下死點時，工作臺面到滑塊下端面的距離。大多數(shù)壓力機 ,其連桿長短能調(diào)節(jié)，也即壓力機的閉合高度可以調(diào)節(jié)，故壓力機有最大閉合高度 設(shè)計模具時，模具閉合高度的數(shù)值應(yīng)滿足下式： 05 m i a x 武進學院畢業(yè)設(shè)計 模具設(shè)計 21 無特殊情況應(yīng)取上限值，即最好取在：0H 1,這是為了避免連 桿調(diào)節(jié)過長，螺紋接觸面積過小而被壓壞。如果模具閉合高度實在太小，可以在壓床臺面上加墊板。 綜合上述，考慮到所設(shè)計的沖裁件尺寸不大，精度要求不是很高，所以選擇開式曲柄壓力機。其參數(shù)如下： 公稱壓力 / 250 固定行程 / 80 調(diào)節(jié)行程 / 80 行程次數(shù) /(次 / 100 最大閉合高度 / 250 閉合高度調(diào)節(jié)量 / 70 工作臺尺寸 / 左右 560 前后 200 工作臺孔尺寸 /左右 260 前后 130 直徑 180 工作臺板厚度 / 70 模柄孔尺寸 (直徑 深度 ) 50 70 武進學院畢業(yè)設(shè)計 模具設(shè)計 22 第 3 章 模 具 設(shè) 計 沖壓工藝是通過沖壓模具來實現(xiàn)的，因此做好模具 設(shè)計是沖壓工藝的一項關(guān)鍵的工作。模具設(shè)計主要是確定模具的類型、結(jié)構(gòu)和模具零件的選用、設(shè)計與計算等。 (一 )、 沖模的分類 沖壓件的品種、式樣很多，導致沖模的類型多種多樣。 (1) 按工序性質(zhì)可分為落料模、沖孔模、切斷模、整修模、彎曲模、拉深模、成形模等。 (2) 按工序組合程度可分為單工序模、級進模和復合模。 但工序模：在一副模具中只完成一個工序。如落料模、沖孔模、彎曲模、拉深模等。 級進模：在一次行程中， 在一副模具的不同位置上完成不同的工序。因此對工件來說，要經(jīng)過幾個工位即幾個行程才能完成。而對模具來說，則每一次行程都 能沖出一個制件。所以級進模生產(chǎn)率相當高。 復合模： 在一次行程中 , 在一副模具的同一個位置上 ,能完成兩個以上工序。因此復合模沖壓出的制件的精度較高 ,生產(chǎn)率也高。 (3) 按導向方式可分為無導向的開式模。有導向的導板模、導柱模等。 (4) 按卸料方式可分為剛性卸料模、彈性卸料模等。 (5) 按送料、出件及排除廢料的方式可分為手動模、半自動模、自動模等。 (6) 按凸、凹模的材料可分為硬質(zhì)合金模、鋅基合金模、薄板模、鋼帶模、聚氨酯橡膠模等。 (二 ) 、沖模零件的分類 凡屬模具，無論其結(jié)構(gòu)形式如何，一般都是有固定和活動兩部分組成、固定部分是用壓 鐵、螺栓等緊固件固定在壓力機的工作臺面上，稱為下模；活動部分一般固定在壓力機的滑塊上，稱為上模；上模隨著滑塊作上下往復運動，從而進行沖壓工作。 一套模具根據(jù)其復雜程度不同，一般都有數(shù)個、數(shù)十個甚至更多的零件組成。但無論其復雜程度如何，或是哪一種結(jié)構(gòu)形式 ,根據(jù)模具零件的作用又可以分成五個類型的零件。 1. 工作零件 是完成沖壓工作的零件 ,如凸模、凹模、凸凹模等。 2. 定位零件 這些零件的作用是保證送料時有良好的導向和控制送料的進距 ,如擋料銷、定距側(cè)刀、導正銷、定位板、導料板、側(cè)壓板等。 3. 卸 料、推件零件 這些零件的作用是保證在沖壓工序完畢后將制件和廢料排除 ,以保證下一次沖壓工序的順利進行。如推件器、卸料板、廢料切刀等。 4. 導向零件 這些零件的作用是保證上模與下模相對運動時有精確的導向 ,使凸模武進學院畢業(yè)設(shè)計 模具設(shè)計 23 凹模間有均勻的間隙 ,提高沖壓件的質(zhì)量。如導柱、導套、導板等。 5. 安、固定零件 這些零件的作用是使上述四部分零件連接成“整體 ”保證各零件的相對位置 ,并使模具能安裝在壓力機上。如上模板、下模板、模柄、固定板、墊板、螺釘、圓柱銷等。 由此可見 ,在看模具圖時，特別是復雜模具，應(yīng)從這五個方面 去識別模具上的各個零件。因此本次模具設(shè)計就從這五個方面著手來設(shè)計。 作零件 (一 ) 凹模的設(shè)計 (1) 凹摸的結(jié)構(gòu)形式 常見的凹摸結(jié)構(gòu)形式有整體式凹模和組合式凹模兩種形式。整體式凹模結(jié)構(gòu) ,其俯視外形按毛坯和工件形狀可做成矩形和圓形 ,用螺釘和銷釘直接固定在模板上。整體式凹摸的特點是制造簡單 ,適用于沖制中、小