模具的设计与制造毕业设计(编辑修改稿)

模具的设计与制造毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

F =127 50 =5715N 落料冲裁力： 由表 21取 260MPa， K 由表 55取 ， L=50mm， t= 代入公式（ 53）得： bTtLKF  =50 260 =11700N （ 2） 卸料力 由参考文献 [3]可知： 卸料力： FKF XX  （ 54） 13 式中 ： XF 卸料力； XK 卸料系数 ； F冲 裁力。 F 由上计算得 85852N， XK 由表 55取 ，代入公式（ 54）得： XF =F = 落料凸模卸料力： F 由上计算得 5715N， XK 由表 55取 ，代入公式（ 54）得： FKF XX  =5715 = （ 3） 推件力 由参考文献 [3]可知： 推件力： FKnF TT  （ 55） 式中 ： TK 推件系数 ； F冲裁力 ； n同时卡在凹模内的冲裁件数。 F 由上计算得 85852N， TK 由 表 55取 ， n 取 1代入公式（ 55）得： TF =1 F = 计 算 模具压力中心 模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。 为了确保压力机和模具正常工作，应尽量使模具的压力中心与压力机滑块的中心重 合，否则，会使冲模和 压 力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨之间产生过大的摩擦，模具导向零 14 件加速磨损，降低模具和压力机的使用寿命。 零件的压力中心可以用解析计算法求出冲模压力中心。 解析法的计算依据是：各分力对某坐标轴的力矩之代数和等于诸力的合力对该轴的力矩。 求出合力作用点的坐标位置 P，即为所求模具的压力中心。 图 56 压力中心示意图 如图 56 该制件为圆形对称图形，所以 几何中心就是压力中心则 ① 为制件压力中心 、 内孔压力中心 、 外圆 弧压力中心 、 为直线段压力中心 、 为外轮廓的压力中心。 则模具压力中心与制件的 对称 中心 重合。 刃口尺寸计算 冲裁间隙的确定 单配加工方法，用凸摸和凹摸相互单配的方法来保证合理的间隙。 先加工基准件，然后非基准件按基准件配做，加工后的凸模和凹模不能互换。 通常，落料件选择凹模为基准模，冲孔件选择凸模为基准模。 这种方法多用于冲裁件的间隙较小的模具。 冲裁模初始双边间隙值见表 57。 15 表 57 冲裁模初始双边间隙值 z 厚度 材料 软钢 紫钢、 08 钢、含碳％～ ％ 的软钢 杜拉铝、含碳％～ ％ 的中等硬钢 硬钢含碳％～ ％ Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax 根据此制件材料为 08 钢，厚度为 1mm，查表 54 得此冲裁模的初始双边间隙值： 最小双边间隙值 zmin= 最大双边间隙值 zmax= 即在配合加工时，要保证合理间隙值在 ～ mm 之间。 表 58 简单形状（方形、圆形）冲裁时凸、凹模的制造偏差 公称尺寸 凸模偏差 凸 凹模偏差 凹 ≤ 18 ＞ 18～ 30 ＞ 30～ 80 ＞ 80～ 120 ＞ 120～ 180 ＞ 180～ 260 ＞ 260～ 360 ＞ 360～ 500 + + + + + + + + 表 59 圆形凸凹模制造偏差 材料厚度 t 基本尺寸 ＞ 10 ＞ 10～ 50 ＞ 50～ 100 ＞ 100～ 150 凹 凸 凹 凸 凹 凸 凹 凸 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 16 表 510 磨损系数 材料厚度 工件公差 1 ≤ ≤ ≤ ≤ ～ ～ ～ ～ ≥ ≥ ≥ ≥ ＜ ＜ ＜ ＜ ≥ ≥ ≥ ≥ 12 24 4 磨损系数 非圆形 x值 圆形 x值 1 落料时的刃口尺寸计算 由图可知 ,该零件属于无特殊要求的一般冲孔 ,落料。 外形  50mm 由落料获得 ,4 个  8mm 的孔和一个  16mm 的孔由冲孔获得 ,查表 Zmin= Zmax= 则 ZmaxZmin=。 由已知该零件图的所有尺寸公差都 为 IT14 级 ,则 X=。 设凹，凸模分别按 IT14 加工制造。 冲孔  8mm 的孔 ： 小Td =( min小d +x )0T =(8+ )  =  mm 小Ad =( 小Td +Zmin) A0 =(+) = mm  16mm 的孔 ： 大Td =( min大d +x )0T =  mm 大Ad =( 大Td + Zmin) A0 =  mm 校核 ： ｜ T ｜ +｜ A ｜ ≤Zmax Zmin +=(满足间隙公关条件 ) 孔距尺寸小孔与小孔之间 ： 1dL = 1L  81 =33 小孔与大孔之间 ： 2dL = 2L  81 = 落料 ： AD =( maxD x ) A0 17 =()  =  mm TD =( AD Zmin )0T TD =( AD Zmin )0T =() = mm 对应凹模刃口尺寸按其冲孔凸模刃口尺寸配做，其对应凹模刃口基本 尺 寸分别为   1  50,保证间隙值 （ ～ ） 之间。 18 6 工作零件 的设计 与制造 落料凹模 的设计 凹模精度与材料的确定 根据凹模作为工作零件，其精度要求较高，外形精度为 IT11 级，内型腔精度为 IT7 级，表面粗糙度为 ，上下平面的平行度为 ，材料选 Cr12。 凹模刃口结构形式的选择 冲裁凹模刃口形式有直筒式和锥形两种。 选用时主要根据冲件的形状、厚度、尺寸精度以及模具结构来确定。 由于本模具冲的零件尺寸相对较大，所以采用刃口为直通式如图 61 所示，该类型刃口强度高，修磨后刃口尺寸不变。 凹模的外形结构与固定方式的确定 该凹模为整体式凹模，凹模用 4M8 螺钉固定连接、 2 10 销钉定位保证位置精度，确定螺钉间、螺孔与销孔间及螺孔、销孔与凹模刃壁间的距离不能太近，否则会影响模具寿命。 安排凹模在模架 上位置时，要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄中心重合。 凹模相关尺寸计算 凹模厚度：  mmKbH 15 凹模壁厚：    mmH～c ～ 凹模长度： cbA 2 凹模宽度： caB 2 式中： b — 冲裁件的横向最大外形尺寸（ mm）； a— 冲裁件的纵向最大外形尺寸（ mm）； K— 系数值，考虑板料厚度的影响； 19 表 6— 1 系数值 K s/mm 材料厚度 t/mm 1 1~3 3~6 50 50~100 100~200 200 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 查表 6— 1 得： K= =25mm 取 H=25mm 模具壁厚的确定公式为： C=(~2)H =~50mm 凹模壁厚取 C= 凹模宽度的确定公式为： B=25+2 =100mm 查表 6— 2 取标准取 B=125mm 凹模长度的确定公式为： L=50+2 =125mm 表 6— 2 矩形和圆形凹模的外形尺寸 矩形凹模的宽度和长度 BL 矩形和圆形凹模厚度 H 6350 6363 1 1 1 1 20 806 8080、 1006 10080、 100100、12580 1 1 1 1 1 22 125100、 12512 14080、 14080 1 1 1 2 25 20 图 61 凹模 21 加工方法及工艺方案比较 根据凸模的结构形状、尺寸精度、间隙大小、加工条件及冲裁性质不同，凸模的加工一般有分别加工和配作加工两种方案。 各种加工方案的特点和适应范围如表 6— 3 所示。 表 63 圆形凸模加工方案 加工方案 加工特点 适用范围 分 别 加 工 方案一 按图样加工凸模至尺寸和精度要求，冲裁间隙由凸、凹模的实际刃口尺寸之差来保证 （ 2） 刃口形 状较简单，刃口直径大于 5mm 的圆形凸模； （ 3） 要求凸模具有互换性； （ 4） 分别加工能保证加工精度 （ 5） 成批生产 配 作 加 工 方案二 以凹模为基准，先加工好凹模，然后按照凹模的实际人口尺寸配作凸模，并保证凸、凹模之间规定的间隙值。 （ 1） 刃口形状较复杂，冲裁间隙比较小； （ 2） 冲孔时采用方案二，落料时采用方案三； （ 3） 复合模冲裁时，可先分别加工好冲孔凸模和落料凹模，在配作加工凸、凹模，并保证规定的冲裁间隙 方案三 以凸模为基准，先加工好凸模，然后按照凸模的实际人口尺寸配作间隙，并保证凸、凹模之间规定的间隙值 圆形凸模一般用台 肩固定，常用车削、磨削等工艺加工而成。 对截面较小的圆形凸模，有时也采用线切割加工成形，再进行尾部退火铆接的装配工艺；最后再采用螺、销钉紧固的装配方法。 22 工艺过程的制订 表 64 凹模的加工工艺过程 工序号 工序名称 工艺内容 设备 1 备料 用型钢棒料，在据床上或车床上切断，并将棒料锻成矩形之后进行球化退火处理，以消除锻造产生的内应力 锯床或车床 2。