帶杠桿式推板的級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)

1、設(shè)計(jì)(論文)題目: 帶杠桿式推板的級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)（論文）主要內(nèi)容：根據(jù)所給工件，設(shè)計(jì)一帶杠桿式推板的級(jí)進(jìn)模。目錄摘 要1Abstract21 緒論31.1 概述31.2 研究背景31.3 模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀31.4 未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)51.5 選題的目的和意義62沖壓工藝分析及方案分析72.1 沖壓工藝分析72.2 沖壓工藝方案分析83 模具總體設(shè)計(jì)103.1 模具類型103.2 送料方式103.3 定位方式103.4 卸料和出件方式103.5 送料方式113.6 導(dǎo)向方式114 模具設(shè)計(jì)計(jì)算124.1 排樣、條料寬度、步距、材料利用率124.2 沖壓力144.3 壓力機(jī)的選擇16

2、4.4 計(jì)算壓力中心164.5 模具刃口尺寸17摘 要由于近幾年市場(chǎng)需求的強(qiáng)大拉力，模具工業(yè)高速發(fā)展，市場(chǎng)廣闊，產(chǎn)銷兩旺。用模具生產(chǎn)所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗率，是其它加工方法所不能比擬的。隨著消費(fèi)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的加快升級(jí)，必將對(duì)先進(jìn)模具制造技術(shù)和先進(jìn)生產(chǎn)裝備提出更高的要求。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)就是在Autocad軟件的基礎(chǔ)上完成帶杠桿式推板的級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中，通過了解和掌握沖壓模具材料及級(jí)進(jìn)模的有關(guān)知識(shí)，主要完成了模具的工作零件、定位零件，導(dǎo)向零件、固定零件以及卸料零件的設(shè)計(jì)。將帶杠桿式推板用于卸料過程中，以完成設(shè)計(jì)要求。關(guān)鍵字：沖壓模具；推板；卸料；Aut

3、ocadAbstractRecent years due to the strong market demand pull Die rapid industrial development, a vast market and sales have been good. Mold demonstrated by the production of high-procision, high consistency, high productivity and low consumption is other processing methods couldnt be compared. With

4、 the consumption structure and accelerate the upgrading of the industrial structure. It is bound to die of advanced manufacturing technology and advanced production equipment and higher requirements.This graduation project is to complete the design of progressive die with leveraged push plate on the

5、 basis of the Autocad software. By understanding and mastering the knowledge of stamping mold materials and progressive die, this paper mainly finished the mold design of working parts, positioning parts, oriented parts, fixed parts and unloading parts. Take the leveraged push plate for discharging

6、process to complete the design requirements.Key Words：stamping die；push plate；strip；Autocad1 緒論1.1 概述在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中，模具工業(yè)已成為國民經(jīng)濟(jì)中一個(gè)非常重要的行業(yè)。許多新產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)在很大程度上依賴于模具的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，特別是在汽車、輕工業(yè)、電子和航天等領(lǐng)域中尤為重要。模具制造能力的強(qiáng)弱和水平的高低，已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家機(jī)械制造水平的重要標(biāo)志之一。它關(guān)系著產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的提高，直接影響國民經(jīng)濟(jì)中許多行業(yè)的發(fā)展。1.2 研究背景我國的沖壓模技術(shù)研究大約起步于20世紀(jì)60年代，經(jīng)過50多

7、年的發(fā)展，技術(shù)水準(zhǔn)有了很大的進(jìn)步，特別自80年代以來，我國的經(jīng)濟(jì)逐漸起飛，也為模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力，特別是汽車行業(yè)的快速發(fā)展，推動(dòng)了沖壓技術(shù)和沖壓模具生產(chǎn)快速發(fā)展。在模具設(shè)計(jì)方面，較多的模具制造企業(yè)采用了CAD/CAM技術(shù)，使得模具設(shè)計(jì)周期有了較大程度的縮減。同時(shí)在設(shè)計(jì)上注意到了如何解決沖壓模具的熱平衡，合理地確定模具的澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、排卸系統(tǒng)以及從沖壓工藝方面考慮抽芯問題及二次增壓問題，總體水平有了較大的提高，但其功能應(yīng)用還不夠充分，特別是CAE技術(shù)還未得到廣泛應(yīng)用。1.3 模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀1.3.1 國內(nèi)外模具行業(yè)發(fā)展概況近年來模具發(fā)展的方向和現(xiàn)狀，基本表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

8、1）模具設(shè)計(jì)技術(shù)a工業(yè)發(fā)達(dá)國家在模具設(shè)計(jì)上已經(jīng)大量使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)軟件進(jìn)行模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并普及了計(jì)算機(jī)繪圖。據(jù)有關(guān)資料介紹，美國和日本75%的模具廠已使用了CAD技術(shù)，香港50%的模具廠也開始采用這項(xiàng)技術(shù)。b在注塑模具設(shè)計(jì)中，已開始普及應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助工程分析(CAE)軟件，對(duì)塑料的流動(dòng)、填充、冷卻情況及模具的澆口配置、澆道大小、冷卻加熱系統(tǒng)和模具的剛度、強(qiáng)度等進(jìn)行科學(xué)的分析和計(jì)算，從而保證注塑制品的質(zhì)量與合理的生產(chǎn)節(jié)拍。c國外的注塑模具中多型腔、多層、大型精密模具已占50%，不僅提高了生產(chǎn)效率，而且節(jié)省了大量塑料原料。 2）模具加工技術(shù)a國外已大量使用數(shù)控機(jī)床，應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助加工

9、(CAM)軟件和數(shù)控編程技術(shù)對(duì)模具特別是對(duì)具有復(fù)雜型腔(三維曲面)的模具進(jìn)行加工，使模具的質(zhì)量和附加值大為提高，模具的加工周期減少60%以上，成本降低30%以上生產(chǎn)效率提高60%以上。為了提高加工效率及滿足各種復(fù)雜曲面加工的要求，國外已開發(fā)出四軸和五軸的數(shù)控自動(dòng)編程軟件并且進(jìn)入了實(shí)用階段。3）模具標(biāo)準(zhǔn)化程度日益提高，模具標(biāo)準(zhǔn)模架及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用日益普及，已實(shí)現(xiàn)商品化。4）模具結(jié)構(gòu)更多地采用新技術(shù)，如注塑模具的熱流道技術(shù)等。5）針對(duì)不同制品的要求，開發(fā)出適用于各種不同模具的專用模具鋼，并實(shí)現(xiàn)商品化6）根據(jù)模具生產(chǎn)的特點(diǎn)，模具企業(yè)向小而專的方向發(fā)展。如日本現(xiàn)有11656家模具企業(yè)，其中30人以下

10、的小廠有11142家，占總數(shù)的95.6%,百人以上的僅有65家，占總數(shù)的0.54%;韓國有1570家模具企業(yè)，其中多于50人的企業(yè)僅占總數(shù)的9%；新加坡有460家模具企業(yè)，其中多于50人的企業(yè)僅占總數(shù)的3%，香港有6500家模具企業(yè),其中多于50人的企業(yè)僅占總數(shù)的0.46%。1.3.2 國外模具行業(yè)的現(xiàn)狀目前，美國、日本、德國等工業(yè)發(fā)達(dá)國家模具工業(yè)的產(chǎn)值均已超過機(jī)床工業(yè)總產(chǎn)值。美國模具年產(chǎn)值已超過100億美元；日本從1957年到1984年二十七年間，模具工業(yè)增長100陪；臺(tái)灣地區(qū)1984年到1987年模具工業(yè)每年以33以上的年增長率速度發(fā)展，l987年臺(tái)灣地區(qū)模具出口達(dá)一億二千萬美元。香港的模

11、具年產(chǎn)值為30億港幣，我國的模具年產(chǎn)值為人民幣30億元。國際模協(xié)成員國對(duì)模具工業(yè)的投資年人均約5000美元，日本高達(dá)15000美元，我國模具工業(yè)投資年人均約500元。1.3.3 我國模具行業(yè)的現(xiàn)狀自20世紀(jì)80年代以來，我國的經(jīng)濟(jì)逐漸起飛，也為模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力。20世紀(jì)90年代以后，大陸的工業(yè)發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)的總產(chǎn)值在1990年僅60億元人民幣，2000年增至260億元人民幣。表1-1是2005-2010年我國模具產(chǎn)值變化。表1-1 2005-2010年我國模具產(chǎn)值變化年份總產(chǎn)值（億元）增長率200561015.1%200672018.0%200787020.8%20081

12、03018.4%2009115612.3%2010134316.2%目前，我國17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)五十多萬。除了國有的專業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)，合資企業(yè)，獨(dú)資企業(yè)和私營企業(yè)等，都得到了快速發(fā)展。其中，集體和私營的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。例如，浙江寧波和黃巖地區(qū)，從事模具制造的集體企業(yè)和私營企業(yè)多達(dá)數(shù)千家，成為我國國內(nèi)知名的“模具之鄉(xiāng)”和最具發(fā)展活力的地區(qū)之一。在廣東，一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，為了提高其產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭能力，紛紛加入了對(duì)模具制造的投入，例如，科龍，美的，康佳和威力等知名集團(tuán)都建立了自己的模具制造中心。中外合資和

13、外商獨(dú)資的模具企業(yè)則多集中于沿海工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，現(xiàn)已有幾千家。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。其中，沖壓模具約占50%（中國臺(tái)灣：40%），塑料模具約占33%（中國臺(tái)灣：48%），壓鑄模具約占6%（中國臺(tái)灣：5%），其他各類模具約占11%（中國臺(tái)灣：7%）。1.4 未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低”的要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項(xiàng)：a全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，普及CAD/CAM/C

14、AE技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度；進(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個(gè)行業(yè)中推廣成為可能，實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。b高速銑削加工國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對(duì)汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。c模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎?/p>

15、望的模型所需的諸多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。d電火花銑削加工電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣)，因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)

16、計(jì)這一技術(shù)將得到發(fā)展。e提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。國外發(fā)達(dá)國家一般為80%左右。f優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。g模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化模具表面的質(zhì)量對(duì)模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動(dòng)化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要

17、的發(fā)展趨勢(shì)。h模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展這是我國長遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺(tái)機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。1.5 選題的目的和意義沖壓模具設(shè)計(jì)是否正確合理、先進(jìn)和適用，對(duì)于沖壓生產(chǎn)中沖壓件合格率的高低，作業(yè)循環(huán)的快慢，模具的制造難以程度及模具的使用壽命等都具有重要的影響。本次設(shè)計(jì)正是考慮到以上的因素，選擇了沖壓模具設(shè)計(jì)。這也正是符合當(dāng)前研究的熱點(diǎn)和市場(chǎng)的需求。不論在科研還是實(shí)際生產(chǎn)中都有著深刻的現(xiàn)實(shí)意義。2沖壓工藝分析及方案分析2.1 沖壓工藝分析2.1.1 工件簡圖工件簡圖如圖2-1所示：圖2-1 工件

18、簡圖（材料08F）2.1.1 工件材料對(duì)于沖壓件材料一般要求的力學(xué)性能是強(qiáng)度低，塑性高，表面質(zhì)量和厚度公差符合國家標(biāo)準(zhǔn)。由圖2-1分析知：本設(shè)計(jì)的產(chǎn)品材料為08F，屬優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，其力學(xué)性能是強(qiáng)度、硬度低而塑性較好，非常適合沖裁加工。另外產(chǎn)品對(duì)于厚度與表面質(zhì)量沒有嚴(yán)格要求，所以盡量采用國家標(biāo)準(zhǔn)的板材，其沖裁出的產(chǎn)品表面質(zhì)量和厚度公差就可以保證。2.1.2 工件結(jié)構(gòu)形狀工件結(jié)構(gòu)形狀相對(duì)簡單，只有一個(gè)圓孔，孔與邊緣之間的距離滿足要求，材料厚1mm，滿足許用壁厚要求，可以利用模具進(jìn)行加工。2.1.3 工件尺寸精度根據(jù)零件圖上所注尺寸，工件要求適中，采用IT14級(jí)精度，普通沖裁可以滿足要求。根據(jù)以上

19、分析：該零件沖裁工藝性較好，綜合評(píng)比適宜沖裁加工。2.2 沖壓工藝方案分析根據(jù)制作工藝性分析，其基本工序有沖孔、翻邊、落料三種。按其先后順序組合，可得如下方案：方案一：先沖孔，翻后邊，落料。單工序模生產(chǎn)。方案二：沖孔翻邊落料復(fù)合沖壓。復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：沖孔翻邊落料級(jí)進(jìn)沖壓。級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。表2-1 各類模具結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)比較模具種類比較項(xiàng)目單導(dǎo)向模無導(dǎo)向單導(dǎo)向模有導(dǎo)向復(fù)合模級(jí)進(jìn)模零件公差等級(jí)低一般可達(dá)IT13IT10級(jí)可達(dá)IT10IT8級(jí)零件特點(diǎn)尺寸不受限制厚度不受限制中小型尺寸厚度較厚小零件厚度0.26mm可加工復(fù)雜零件形狀與尺寸受模具結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度限制。尺寸可以較大，厚度可達(dá)3mm零件平面度低一般中

20、小型件不平直，高質(zhì)量工件需較平工件平面度較好且具有良好的剪切斷面生產(chǎn)效率低較低工序間自動(dòng)送料，可以自動(dòng)排除工件，生產(chǎn)效率高沖壓件被頂?shù)侥＞吖ぷ鞅砻嫔?，必須手?dòng)或機(jī)械排除，生產(chǎn)效率較低安全性不安全，需采取安全措施不安全，需采取安全措施不安全，需采取安全措施比較安全模具制造工作量和成本低較低沖裁簡單的零件時(shí)，比復(fù)合模低沖裁較復(fù)雜零件時(shí)，比級(jí)進(jìn)模低適用場(chǎng)合料厚精度要求低的小批量沖件的生產(chǎn)料厚精度要求低的小批量沖件的生產(chǎn)形狀復(fù)雜，精度要求較高，平直度要求高的中小型工件的大批量生產(chǎn)大批量小型沖壓件的生產(chǎn)由表2-1可知：方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序兩套模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)要求

21、。方案二只需一套模具，工作精度及生產(chǎn)效率都比較高，但制造難度大，并且沖壓成品件留在模具上，清理模具上的物料影響沖壓速度，操作不方便。方案三也只需要一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，設(shè)計(jì)簡單，由于工件精度要求不高，完全能滿足工件技術(shù)要求。通過對(duì)上述三種方案的分析比較，該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案三最為合適。3 模具總體設(shè)計(jì)3.1 模具類型由沖壓工藝分析可知，可知，采用級(jí)進(jìn)模方式?jīng)_壓，所以模具類型為級(jí)進(jìn)模。3.2 送料方式級(jí)進(jìn)模具在沖壓過程中，壓力機(jī)每次行程完成一個(gè)或幾個(gè)工件的沖壓。條料要及時(shí)向前送進(jìn)一個(gè)步距，稱為送料。送料的方法可分為三種：（1）手工送料。常用于生產(chǎn)批量不大、材料較厚、工件較大時(shí)的送料

22、。（2）自動(dòng)送料器送料。所用的材料，一般是成卷的條料。自動(dòng)送料裝置由放料架、氣動(dòng)送料器、收料架等三部分組成。（3）在模具上附設(shè)自制的送料裝置。常用斜楔、小滑塊驅(qū)動(dòng)，在級(jí)進(jìn)模中應(yīng)用較少【1】。由于工件的材料厚度只有1mm，最大直徑只有33mm，通過以上比較，采用自動(dòng)送料器送料為宜。3.3 定位方式因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料板，無側(cè)壓裝置。為節(jié)省模具空間，節(jié)省材料，故控制條料的送進(jìn)步距采用兩凸模定位，采用一面兩銷的定位方式，其中一面為承料板，也即下卸料板。一銷為圓柱銷，一銷為菱形銷，以避免過定位。而第一件的沖壓位置因?yàn)闂l料長度有一定余量，可以靠操作工目測(cè)來定。3.4 卸料和

23、出件方式3.4.1卸料方式剛性卸料采用固定卸料板結(jié)構(gòu)。當(dāng)卸料板只起卸料作用時(shí)，與凸模的間隙隨材料厚度的增加而增大，單邊間隙?。?.20.5）t。當(dāng)固定卸料板還要起到對(duì)凸模的導(dǎo)向作用時(shí)，卸料板與凸模的配合間隙應(yīng)該小于沖裁間隙。此時(shí)要求凸模卸料時(shí)不能完全脫離卸料板。常用于料厚大于0.5mm、平面度要求不高的工件，特別適用于卸料力較大的情況。剛性卸料板用螺釘和銷釘固定在下模（固定側(cè)）上，其卸料可靠、安全；但操作不便，生產(chǎn)效率不高。采用彈性卸料板時(shí)，工作空間敞開，操作方便，生產(chǎn)效率較高。彈性卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，沖壓后也可以使沖壓件平穩(wěn)卸料，主要用于料厚小于或等于2mm的板料。卸料板與凸模的

24、單邊間隙選擇（0.10.2）t，若彈性卸料板還要起到對(duì)凸模導(dǎo)向作用時(shí)，二者的配合間隙應(yīng)小于沖壓間隙。由于受彈簧、橡膠等零件的限制，卸料力較小，并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性和安全性不如剛性卸料板，常用語較薄板材的卸料【2】。因?yàn)楣ぜ街倍容^高，料厚為1mm，相對(duì)較薄，卸料力不大，而且彈性卸料模具比剛性卸料模具更方便，對(duì)工件施加的是柔性力，不會(huì)損傷工件表面，故可采用彈性卸料。3.4.2 出件方式出件方式是本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)部分，為便于出件，沖模安裝在可傾式壓力機(jī)上，落下的工件留在凹模內(nèi)。當(dāng)壓力機(jī)滑塊上行時(shí)，由頂出器，推銷，杠桿式推板和杠桿組成的頂出機(jī)構(gòu)將工件頂出凹模。工件在落下過程中，被裝在壓力機(jī)上的壓縮

25、空氣吹出沖模。因頂出器偏離沖模中心較遠(yuǎn)，故采用帶杠桿式推板的頂出機(jī)構(gòu)。3.5 送料方式送料方式有橫向送料方式和縱向送料方式，根據(jù)凹模、凸模的排列，采用橫向送料方式【3】。3.6 導(dǎo)向方式導(dǎo)向方式共有四種：對(duì)角導(dǎo)柱模座，后側(cè)導(dǎo)柱模座，中間導(dǎo)柱模座，四導(dǎo)柱模座。對(duì)角導(dǎo)柱模座的導(dǎo)柱安裝在模具壓力中心的對(duì)角線上，常用于橫向送料級(jí)進(jìn)?；蚩v向送料的落料模。后側(cè)導(dǎo)柱模座前面和左右方向不受限制，送料和操作比較方便，但是因?yàn)閷?dǎo)柱安裝在后側(cè)，工作時(shí)，偏心距會(huì)造成導(dǎo)套導(dǎo)柱單邊磨損，影響模具使用壽命。四導(dǎo)柱模座，具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向精確可靠、剛性好等優(yōu)點(diǎn)。但是對(duì)工件的出件方式的選擇有很大的限制。中間導(dǎo)柱模座，導(dǎo)柱安裝在

26、模具的對(duì)稱線上，導(dǎo)向平穩(wěn)，準(zhǔn)確，但是同四導(dǎo)柱模座一樣，對(duì)工件的出料方式的選擇有很大的限制，只能一個(gè)方向送料【4】【5】。根據(jù)以上導(dǎo)向方式的特點(diǎn)并結(jié)合模具結(jié)構(gòu)形式和送料方式，采用后側(cè)導(dǎo)柱模座。4 模具設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 排樣、條料寬度、步距、材料利用率4.1.1 排樣排樣方式共有三種：有廢料排樣、少廢料排樣、無廢料排樣。有廢料排樣，是沿沖件外形沖裁，在沖件周邊都留有搭邊，沖件尺寸完全由沖模來保證，因此沖件精度高，模具壽命高，但材料利用率較低。少廢料排樣因受剪切條料和定位誤差的影響，沖件質(zhì)量差，模具壽命較有廢料排樣低些，但材料利用率稍高，沖模結(jié)構(gòu)簡單。無廢料排樣，沖件的質(zhì)量和模具壽命更低一些，但材料利

27、用率最高【1】。通過上述三種排樣方式的比較，綜合考慮模具壽命和沖件質(zhì)量，以及工件的結(jié)構(gòu)形式，該沖件的排樣方式選擇有廢料排樣為宜。零件外形為圓形，可以采用直排、斜對(duì)排或直對(duì)排，考慮到零件為中等批量生產(chǎn)，如果采用斜對(duì)排或直對(duì)排，則模具尺寸和結(jié)構(gòu)就會(huì)相應(yīng)增大，所以本設(shè)計(jì)決定采用直排結(jié)構(gòu)。條料寬度搭邊是指沖裁時(shí)工件與工件之間、工件與條料邊緣之間的余料。搭邊的作用是1、補(bǔ)償定位誤差，保證沖裁件的精度要求；2、使凹凸模刃口雙邊受力；3、在條料的送進(jìn)過程中起送進(jìn)定位作用，保持條料有一定的剛度，以保證零件質(zhì)量和送料方便；保護(hù)模具，一面模具過早地磨損而報(bào)廢【2】。根據(jù)工件的形狀、材質(zhì)、料厚及板料的下料方法，查參

28、考文獻(xiàn)【2】取，其中為工件與工件之間的余料；為工件與條料邊緣之間的余料。無側(cè)壓裝置的模具，應(yīng)考慮在送料過程中因條料的擺動(dòng)而使側(cè)面搭邊減少。為了補(bǔ)償側(cè)面搭邊的減少，條料寬度應(yīng)增加一個(gè)條料可能的擺動(dòng)量，故按下式【4】計(jì)算： （4-1） 式中 條料寬度方向沖裁件的最大尺寸； 側(cè)搭邊值，參考表4-19，?。?條料寬度的單向偏差，參考表4-20，取； 導(dǎo)料板與最寬條料之間間隙，其最小值參考表4-22，取。則有故條料寬度為38mm。步距送料步距：條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱為送料步距。每個(gè)步距可以沖出一個(gè)零件，也可以沖出幾個(gè)零件。送料步距的大小應(yīng)為條料上兩個(gè)對(duì)應(yīng)沖裁件的對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的距離。根據(jù)公式【1】：

29、（4-2）式中 D平行于送料方向的沖裁件寬度； a沖裁件之間的搭邊值?？傻茫篈=35mm?？紤]到模具結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度方面的原因，對(duì)條料采取兩次沖壓的方法，即每次沖壓時(shí)，步距取A=70mm4.1.4 材料利用率根據(jù)材料利用率的計(jì)算公式【1】 （4-3）式中 材料利用率； 工作的實(shí)際面積； 所有的材料面積； A步距（相鄰兩個(gè)制件相對(duì)點(diǎn)的距離）； B條料寬度。由此可見，值越大，材料的利用率就越高，廢料分為工藝廢料和結(jié)構(gòu)廢料，結(jié)構(gòu)廢料是由本身形狀決定的，一般是固定不變的，工藝廢料的多少?zèng)Q定于搭邊和余量的大小，也決定于排樣的形式和沖壓方式，因此，要提高材料利用率，就要合理排樣，減少工藝廢料。排樣合理與否不但影

30、響材料的經(jīng)濟(jì)和利用，還影響到制件的質(zhì)量，模具的結(jié)構(gòu)和壽命，制件的生產(chǎn)率和模具的成本等指標(biāo)，因此，排樣時(shí)應(yīng)考慮如下原則：1）提高材料利用率；2）排樣方式應(yīng)使操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)度小且安全；3）模具結(jié)構(gòu)簡單，壽命長；4）保證制件的質(zhì)量和制件對(duì)板料纖維方向的要求。那么一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率：條料寬度確定之后，應(yīng)選擇板料規(guī)格，確定裁板方法。在選擇板料規(guī)格和確定裁板法時(shí)，應(yīng)綜合考慮材料利用率、纖維方向、操作方便和材料供應(yīng)情況等。當(dāng)條料長度確定后，就可以繪出如圖4.1所示的排樣圖。4.2 沖壓力4.2.1 沖裁力在沖裁過程中，沖裁力是隨凸模進(jìn)入材料的深度而變化的。通常說的沖裁力是指沖裁力的最大值，它是選用壓力

31、機(jī)和設(shè)計(jì)模具的重要依據(jù)。用平刃口模具沖裁時(shí)，沖裁作為純剪切進(jìn)行計(jì)算，其沖裁力F為【1】： （4-4）為了設(shè)備安全起見，常取1.3左右的安全系數(shù)，故： （4-5）式中 P沖裁力；L沖裁件輪廓周長；t材料厚度；、材料抗剪強(qiáng)度。1）沖孔沖裁力： （4-6），t=1mm，查參考文獻(xiàn)【5】知 08F，取，那么有：2）落料沖裁力 （4-7），所以有：則有4.2.2 卸料力卸料力就是將條料或制件從凸模上卸下來所需的力。卸料力一般采用經(jīng)驗(yàn)公式【2】進(jìn)行計(jì)算： （4-8）式中 卸料力；沖裁力；卸料力系數(shù)，查參考文獻(xiàn)【5】，??；則4.2.3 頂件力頂件力就是將制件或廢料從凹模洞口逆沖模方向頂出所需的力。頂料力一般

32、采用經(jīng)驗(yàn)公式【2】進(jìn)行計(jì)算： （4-8）式中 頂件力；沖裁力；頂件力系數(shù)， 查參考文獻(xiàn)，??；則4.3 壓力機(jī)的選擇模具采用彈性卸料裝置和下出料的方式生產(chǎn)零件。所以沖裁各工藝力的總和：因?yàn)樵撃＞邽闆_孔、翻邊、落料級(jí)進(jìn)模，所以最終的工藝力為取因?yàn)?，根?jù)參考文獻(xiàn)【1】表9-9初選壓力機(jī)型號(hào)J23-16。4.4 計(jì)算壓力中心模具壓力中心是指沖壓時(shí)各沖壓力合力的作用點(diǎn)位置。為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合，否則，會(huì)使沖模和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過大的摩擦，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。在實(shí)際生產(chǎn)中，可能出現(xiàn)沖模壓力中心在沖壓過程中發(fā)生變化的情況，或者由于沖件的形狀特殊，從模具結(jié)構(gòu)考慮不宜使壓力中心與模柄中心相重合的情況，這時(shí)應(yīng)注意事壓力中心的偏離不致超過所選壓力機(jī)允許的范圍。沖模的壓力中心可以按下述原則來確定：1）對(duì)稱形狀的單個(gè)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(duì)稱時(shí)，沖模的壓力中心與零件的對(duì)稱中心相重合；3）形狀復(fù)雜的零件、多空沖模、級(jí)進(jìn)模的壓力中心可以用解析計(jì)算法求出沖模壓力中心。 （4-9） （4-10）為了便于設(shè)計(jì)安裝，使翻邊模