畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）黃銅沖裁級(jí)進(jìn)模模具設(shè)計(jì)

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1、湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 摘 要 在分析沖裁模沖壓工藝的基礎(chǔ)上，確定了級(jí)進(jìn)模模具設(shè)計(jì)方案。通過(guò)查閱了相關(guān)文獻(xiàn)資料，對(duì)該零件進(jìn)行工藝性分析，選擇并確定了符合于給定條件的最優(yōu)工藝方案，及進(jìn)行了工藝與設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算，如：選擇基本工序，確定其順序、工序數(shù)目及工序組合形式。介紹了主要零部件的設(shè)計(jì)理念，詳細(xì)剖析了設(shè)計(jì)中的的一些思路，以及某些非標(biāo)準(zhǔn)零件的使用特點(diǎn)。通過(guò)計(jì)算復(fù)合模模具中的毛坯尺寸、沖壓過(guò)程中的各工藝力等主要工藝參數(shù)和落料刃口、沖孔刃口等主要工作部分尺寸，設(shè)計(jì)出主要零件結(jié)構(gòu)和實(shí)體模型，繪制了模具的裝配圖及部分主要凸凹模的零件圖，分析了模具的動(dòng)作過(guò)程及加工制造方案。 關(guān)鍵詞：沖裁

2、模 沖壓 級(jí)進(jìn)模 Abstract On the analysis of punch die on the basis of stamping process, determines the design scheme of progressive die mould. Through consulting the relative literatures material, to the parts manufaturability analysis, selecting and as

3、certain the given conditions correspond to the optimal process program, and the technology and design, such as: the relevant computation select basic process, determine the sequence, process and procedure combined form the number. Introduced the main parts design concept, detailed in the design of a

4、nalyzed some thoughts, and some non-standard parts use characteristics. Through calculating the blank dimensions compound mould pressing process in various process, main process parameters and power of blade blanking, punching the blade and other major working part size, design the main parts struct

5、ure and entity model, painted mould assembly drawings and part of the main part drawings for die and punch, analyzes the action process of mould manufacturing and processing scheme. Keywords: punch die stamping progressive die 目 錄 摘要 …

6、…………………………………………………………………………… Ⅰ Abstract ………………………………………………………………………… Ⅱ 目錄……………………………………………………………………………… Ⅲ 第1章.引言 …………………………………………………………………… 1 1.1沖壓的基本工序及模具 ………………………………………………… 1 第2章.零件的工藝性分析 …………………………………………………… 3 2.1 零件的工藝性分析 ……………………………………………………… 3 2.2 沖裁件的精度與粗糙度 ………………………………………………… 3

7、 2.3 沖裁件的材料 …………………………………………………………… 4 2.4 確定工藝方案 …………………………………………………………… 4 第3章.沖壓模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ……………………………………………… 4 3.1模具類(lèi)型 ………………………………………………………………… 4 3.2 操作與定位方式 ………………………………………………………… 4 3.3 卸料與出件方式 ………………………………………………………… 4 3.4模架類(lèi)型及精度 ………………………………………………………… 5 第4章. 沖壓模具工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算 …………………………………………

8、… 5 4.1排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算…………………………………………………………… 5 4.2設(shè)計(jì)沖壓力與壓力中心,初選壓力機(jī) …………………………………… 7 第5章.模具的總張圖與零件圖………………………………………………… 11 5.1總張圖 ………………………………………………………….……… 11 5.2沖壓模具的零件圖……………………………………………………… 12 5.3壓力機(jī)的校核 …………………………………………………………… 19 第6章.沖壓模具零件加工工藝的編制 ……………………………………… 20 6.1凹模加工工藝過(guò)程 ………………………………

9、……………………… 20 6.2凸模加工工藝過(guò)程 ……………………………………………………… 21 6.3卸料板加工工藝過(guò)程 …………………………………………………… 22 6.4凸模固定板加工工藝過(guò)程……………………………………………… 23 6.5上模座加工工藝過(guò)程 …………………………………………………… 23 6.6下模座加工工藝過(guò)程 …………………………………………………… 24 6.7導(dǎo)料板加工工藝過(guò)程 …………………………………………………… 24 結(jié)論 ……………………………………………………………………………… 25 參考文獻(xiàn) ……………

10、………………………………………………………… 26 致謝 …………………………………………………………………………… 27 25 第1章 引言 1.1 沖壓的基本工序及模具 由于沖壓加工的零件種類(lèi)繁多，各類(lèi)零件的形狀、尺寸和精度要求又各不相同，因而生產(chǎn)中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。概括起來(lái)，可分為分離工序和成形工序兩大類(lèi)；分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線(xiàn)分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質(zhì)量的沖壓（俗稱(chēng)沖裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。 上述兩類(lèi)工序，按基本變形方式不同又可

11、分為沖裁、彎曲、拉深和成形四種基本工序，每種基本工序還包含有多種單一工序。 在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)沖壓件的生產(chǎn)批量較大、尺寸較少而公差要求較小時(shí)，若用分散的單一工序來(lái)沖壓是不經(jīng)濟(jì)甚至難于達(dá)到要求。這時(shí)在工藝上多采用集中的方案，即把兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內(nèi)完成，稱(chēng)為組合的方法不同，又可將其分為復(fù)合-級(jí)進(jìn)和復(fù)合-級(jí)進(jìn)三種組合方式。 復(fù)合沖壓——在壓力機(jī)的一次工作行程中，在模具的同一工位上同時(shí)完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方法式。 級(jí)進(jìn)沖壓——在壓力機(jī)上的一次工作行程中，按照一定的順序在同一模具的不同工位上完面兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式

12、。 復(fù)合-級(jí)進(jìn)——在一副沖模上包含復(fù)合和級(jí)進(jìn)兩種方式的組合工序。 沖模的結(jié)構(gòu)類(lèi)型也很多。通常按工序性質(zhì)可分為沖裁模、彎曲模、拉深模和成形模等；按工序的組合方式可分為單工序模、復(fù)合模和級(jí)進(jìn)模等。但不論何種類(lèi)型的沖模，都可看成是由上模和下模兩部分組成，上模被固定在壓力機(jī)工作臺(tái)或墊板上，是沖模的固定部分。工作時(shí)，坯料在下模面上通過(guò)定位零件定位，壓力機(jī)滑塊帶動(dòng)上模下壓，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需形狀與尺寸的沖件。上?；厣龝r(shí)，模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來(lái)，以便進(jìn)行下一次沖壓循環(huán)。 設(shè)計(jì)要求:設(shè)計(jì)該零件的沖

13、裁模 沖壓件如下圖所示 沖壓技術(shù)要求: 1. 材料:H62 2. 材料厚度:4mm 3. 生產(chǎn)批量:中批量 4. 未注公差:按IT14級(jí)確定. 第2章 .零件的工藝性分析. 2.1 零件的工藝性分析 該零件材料為H62(黃銅)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,形狀對(duì)稱(chēng),凹模寬度B=12≥1.2t(t為材料厚度) ,沖孔時(shí)有尺寸為φ6.5 >φ5.2 根據(jù)課本P86頁(yè)知沖孔時(shí),因受凸模強(qiáng)度的限制,孔的尺寸不應(yīng)太小.沖孔的最小尺寸取決于材料性能,凸模的強(qiáng)度和模具結(jié)構(gòu)等.根據(jù)表3-3可查得圓形孔最小值得d=0.9t=0.9X4=3.6mm<φ5.2所以滿(mǎn)足工藝性要求

14、. 沖裁件孔與孔之間:孔與邊緣之間的距離受模具的強(qiáng)度和沖裁件質(zhì)量的制約,其值不應(yīng)過(guò)小,一般要求C≥(1～1.5)t,C′>(1.5～2)t所以由沖件圖可知 C1=12-5.2/2-6.5/2=6.15>1X4=4, C2=88.9-21-29.4-31.5-2-2.5=2.5<1X4=4, C′=18/2-6=3<1.5X4=6. 由以上可知孔與孔之間距離C1滿(mǎn)足工藝性要求, C2至少增加1.5才能滿(mǎn)足工藝性要求,而孔到邊緣的距離至少增加3才能滿(mǎn)足工藝性要求,因此必須在總長(zhǎng)88.9加上1.5,即總長(zhǎng)為90.4才能滿(mǎn)足工藝性要求,總寬18加上3X2,即總寬為24才能滿(mǎn)足工藝性

15、要求. 由以上分析可得,沖件的長(zhǎng)改為90.4 ,寬改為24 才能滿(mǎn)足工藝性要求,如圖2—1所示,如果征得有關(guān)同意,我們才能繼續(xù)做下一步的設(shè)計(jì). 2.2 沖裁件的精度與粗糙度 沖裁件的經(jīng)濟(jì)公差等級(jí)不高于IT14級(jí),一般落料公差等級(jí)最好低于IT10級(jí),沖孔件公差等級(jí)最好低于IT9級(jí),由表3-5可得落料公差,沖孔公差分別為0.40,0.08.而沖件落料公差,最高精度沖孔公差分別為0.5,0.15由表3-6得孔中心距公差 0.15而沖件孔中心距最高精度公差為0.25,因此可用于一般精度的沖裁,普通沖裁可以達(dá)到要求. 由于沖裁件沒(méi)有斷面粗糙度的要求,我們不必考慮. 2

16、.3 沖裁件的材料 由表1-3可得,H62(黃銅),抗剪強(qiáng)度τ=255Mpa,斷后伸長(zhǎng)率35%,此材料具有良好的塑性級(jí)較高的彈性,沖裁性較好,可以沖裁加工. 2.4 確定工藝方案. 該沖裁件包括落料和沖孔兩個(gè)基本工序,可采用的沖裁方案有單工序沖裁,復(fù)合沖裁和級(jí)進(jìn)沖裁三種.零件屬于中批量生產(chǎn),因此采用單工序須要模具數(shù)量較多,生產(chǎn)率低,所用費(fèi)用也高,不合理;若采用復(fù)合沖,可以得出沖件的精度和平直度較好,生產(chǎn)率較高,但因零件的孔邊距太小,模具強(qiáng)度不能保證;用用級(jí)進(jìn)模沖裁時(shí),生產(chǎn)率高,操作方便,通過(guò)合理設(shè)計(jì)可以達(dá)到較好的零件質(zhì)量和避免模具強(qiáng)度不夠的問(wèn)題,根據(jù)以上分析,該零件采用級(jí)進(jìn)沖裁

17、工藝方案. 第3章 沖壓模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1模具類(lèi)型 根據(jù)零件的沖裁工藝方案,采用級(jí)進(jìn)沖裁模. 3.2 操作與定位方式 零件中批量生產(chǎn),安排生產(chǎn)可采用手工送料方式能夠達(dá)到批量生產(chǎn),且能降低模具成本,因此采用手工送料方式.零件尺寸較大，厚度較高，保證孔的精度及較好的定位，宜采用導(dǎo)料板導(dǎo)向，導(dǎo)正銷(xiāo)導(dǎo)正，為了提高材料利用率采用始用擋料銷(xiāo)和固定擋料銷(xiāo)。 3．3 卸料與出件方式 考慮零件尺寸較大，厚度較高，采用固定卸料方式，為了便于操作，提高生產(chǎn)率，沖件和廢料采用凸模直接從凹模洞口推下的下出件方式。 3.4模架類(lèi)型及精度 由于零件材料較厚

18、，尺寸較大，沖裁間隙較小，又是級(jí)進(jìn)模因此采用導(dǎo)向平穩(wěn)的中間導(dǎo)柱模架，考慮零件精度要求不是很高，沖裁間隙較小，因此采用Ⅰ級(jí)模架精度。 第4章 沖壓模具工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算 4．1 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 該沖裁件材料厚度較厚，尺寸大，近似方形，因此可采用橫排和直排比較合理,如圖4-11，4-12所示。 圖 4-1 （豎排） 圖4-2（直排） 對(duì)圖4-12有： 查表3-18，表3-19，表3-20，取a=3.5X1.2=4.2mm, a1=3.2X1.2=3.84mm, △=1.0mm Z=0.5mm. 因此根據(jù)式3-13，條料的寬度為 B=（Dmax+2a+z

19、）== mm 進(jìn)距為:s=24+a1=24+3.84=27.84mm 根據(jù)3-14，導(dǎo)板間距為： B0=B+Z= Dmax+2a+2z=99.3+0.5=99.8mm 由零件圖在CAD用計(jì)算機(jī)算得一個(gè)零件的面積為1807.58mm 一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的坯料面積: BXS=99.3X27.84=2764.51mm, 因此材料利用率為: η=(A/BS)X100% =(1807.58/2764.51)X100% =65.39% 同理可算得圖4-11的材料利用率為60%. 由利用率可知,圖4-12的排樣合理. 4.2 設(shè)計(jì)沖壓力與壓力中心,初選壓力機(jī). 4.2.1.沖裁力

20、 根據(jù)零件圖,用CAD可計(jì)算出沖一次零件內(nèi)外周邊之和L=355.96mm(首次沖裁除外),又因?yàn)棣?255Mpa,t=4mm,取K=1.3,則根據(jù)式3-18,F=KLtτ=1.3X355.96X4X255=471.99 KN 卸料力:查表3-22,取Kx=0.06,則 Fx=KxF=0.06X471.99=28.32 KN 推件力:由表3-28,根據(jù)材料厚度取凹模刃口直壁高度h≥8mm,為了修模時(shí)能保證模具仍具有足夠的強(qiáng)度,所以直壁高度取h=8+6=14mm,故n=h/t=14/4=3.5,查表3-22,取KT=0.09則 FT=n KT F=3.5X0.09X471.99=14

21、8.68 KN 由于采用固定卸料和下出件方式,所以 F∑= F+ FT=148.68+471.99=620.67 KN 由式3-23應(yīng)選取的壓力機(jī)公稱(chēng)壓力為: P0≥(1.1～1.3)F∑=(1.1～1.3)X620.67=682.74KN 因此可選壓力機(jī)型號(hào)為JD21-80. 4.2.2壓力中心 根據(jù)排樣,我們可以在CAD里使用查詢(xún)便能得出沖孔的壓力中心,如圖5-2所示先取原點(diǎn)在O處,則它的壓力中心為A(48.76,-39.84), 而落料各邊的壓力中心分別為B(0,-3);C(0,-21);D(45.2,0); E(45.2,-24);F(90.4,-12).由式3-31

22、得: X0=(L1X1+L2X2+L3X3+L4X4+L5X5+L6X6)/(L1+L2+L3+L4+L5+L6) =(139.15X48.76+6X0+6X0+90.4X45.2+90.4X45.2+24X90.4/139.15+6+6+90.4+90.4+24 =48.211 Y0=(L1Y1+L2Y2+L3Y3+L4Y4+L5Y5+L6Y6)/(L1+L2+L3+L4+L5+L6) =-(139.15X39.84+6X3+6X21+90.4X0+90.4X24+24X12)/ 139.15+6+6+90.4+90.4+24 =-22.88 所以由以上可以算得壓力中心為G(

23、48.11,-22.88) 具體如下圖4-3所示: 圖4-3壓力中心 4.2.3.計(jì)算凸凹模刃口尺寸及公差 由于材料較厚,模具間隙較小,模具的間隙由配作保證,工藝比較簡(jiǎn)單,并且還可以放大基準(zhǔn)件的制造公差,(一般可取沖件公差的1/4),使制造容易,因此采用配作加工為宜. 由落料尺寸得,凹模會(huì)變小,所以得下圖4-4以凹模為基準(zhǔn),配作凸模. 如圖4-4刃口尺寸 由沖孔尺寸得,凸模尺寸變小,所以有圖4-4以凸模為基準(zhǔn),配作凹 模.如圖4-4刃口尺寸 圖4-4刃口尺寸 根據(jù)表3-9,由材料厚度可得Zmin=0.320mm, Zmax=0.400mm

24、. 如圖4-22,由落料,凹模磨損后變大,有A1=24 ,A2=90.4 .由表3-14,表3-15可得磨損系數(shù)X1=0.75,X2=0.5所以: Ad1=(A1max-x△)=(24-0.75X0.43) =23.68 Ad2=(A2max-x△)=(90.4-0.5X0.5) =90.15 由于Ad1, Ad2為落料尺寸,故以凹模為基準(zhǔn),配作凸模，所以落料凸模刃口尺寸按凹模實(shí)際尺寸配作，保證雙面間隙值為0.32～0.400mm. 4.2.4.由沖孔尺寸凸模磨損后變小有: b1=2.5, b2=5.5, b3=5.2, b4=6.5, b5=6, b6=

25、12, b7=2 而b5 , b7為自由尺寸,其公差為IT14,所以查表可得△5=0.3,△7=0.25 由表3-14,表3-16可得,磨損系數(shù)X1=X1=X5=0.5, X3=X4=X7=0.75 因圓弧R6與尺寸12相切,故bp6不需采用刃口尺寸公式計(jì)算,而直接取bp6=2bp5.所以: bp1=(b1min+X1△1)=(2.5+0.5X0.25)=2.625 bp2=(b2min+X2△2)=(5.5+0.5X0.3)=5.65 bp3=(b3min+X3△3)=(5.2+0.75X0.15)=5.313 bp4=(b4min+X4△4)=(6.5+0.75X

26、0.2)=6.65 bp5=(b5min+X5△5)=(6+0.5X0.3)=6.15 bp6=2bp5= 12.3 bp7=(b7min+X7△7)=(2+0.75X0.25)=2.188 (3).凸,凹模磨損后不變的尺寸Cp1=210.52, Cp2=29.4, Cp3=120.25, Cp4= 31.50.25 .未注公差為IT14,所以29.4的公差為0.52, 由表3-16得:Cp=(Cmin+0.5△),所以: Cp1=(Cmin+0.5△)=(21-0.52+0.5X1.04)0.13=210.13 Cp2=(Cmin+0.5△)=(29.4-0.26+0.5X0.

27、52)0.065=29.40.065 Cp3=(Cmin+0.5△)=(12-0.25+0.5X0.5)0.063=120.063 Cp4=(Cmin+0.5△)=(31.5-0.25+0.5X0.5)0.063=31.50.063 第5章 模具的總張圖與零件圖 5.1 根據(jù)前面的設(shè)計(jì)與分析,我們可以得出級(jí)進(jìn)模具的總張圖 如圖5-1所示: 圖5-1 級(jí)進(jìn)?？傃b圖 1. 墊板;2.凸模固定板;3.銷(xiāo)釘;4.卸料板;5.凸模;6.導(dǎo)板;7.凹模; 8.導(dǎo)正銷(xiāo);9.始用擋料銷(xiāo);10.模柄;11.上模座;12.導(dǎo)套;13.導(dǎo)柱; 14.下模座;15.螺釘;16.

28、定位銷(xiāo);17.螺釘;18.承料板;19.導(dǎo)料板. 5.2 沖壓模具的零件圖 5.2.1.凹模設(shè)計(jì) 凹模采用矩形板狀結(jié)構(gòu)和直接通過(guò)螺釘,銷(xiāo)針與下模座固定的固定方式.考慮凹模的磨損和保證沖件的質(zhì)量根據(jù)表3-28,凹模刃口采用直筒形刃口壁結(jié)構(gòu),刃口高度根據(jù)前面“4.2”計(jì)算沖裁力時(shí)所取h=14mm,漏料部分刃口輪廓適當(dāng)擴(kuò)大根據(jù)表3-28可以擴(kuò)大0.5～1mm,取1mm,(為便于加工,落料凹模漏料孔可設(shè)計(jì)成近似于刃口輪廓的簡(jiǎn)化形狀,如圖5-21所示),凹模輪廓尺寸計(jì)算如下: 凹模輪廓尺寸的確定 凹模輪廓輪廓尺寸包括凹模板的平面尺寸LXB(長(zhǎng)X寬)及厚度尺寸H.從凹模外邊

29、緣的最短距離稱(chēng)為凹模壁厚C.對(duì)于簡(jiǎn)單對(duì)稱(chēng)形狀刃口凹模,由于壓力中心即對(duì)稱(chēng)中心,所以凹模和平面尺寸即可沿刃口型孔向四周擴(kuò)大一個(gè)凹模壁厚來(lái)確定,所以: L=l+2C=90.4+2X54=198.4 B=l+2C=27.8+12+6+2X54=153.8 C值可根據(jù)表3-29查得. 整體式凹模板的厚度可按如下經(jīng)驗(yàn)公式估算: H=K1K2=1X1.5=55mm, K1取1,K2根據(jù)表3-30取1.5. 由以上算得凹模輪廓尺寸LXBXH=198.4X153.8X55,查有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),并無(wú)厚度合適,因此我選LXB為標(biāo)準(zhǔn)尺寸,得LXBXH=250X200X56.

30、 凹材料的選用:根據(jù)表8-3,材料選用Cr4WmoV孔與孔的校核:由表3-27校核最小A值為29,最小B值為29,最小C值為19,最小D值為6.84,以上都能達(dá)到要求,因此得以校核.凹模刃口尺寸及其它具體見(jiàn)零件圖5-21.或后面所附的零件圖.設(shè)計(jì)中,因?yàn)閴毫χ行呐c凹模板的幾何中心相差不太,由壓力機(jī)根據(jù)模柄孔尺寸為φ60,壓力中心仍在模柄投影面積,可設(shè)他們?cè)谕S線(xiàn)上. 圖5-2 凹模 5.2.2.凸模設(shè)計(jì) 落料凸模刃口部分為方形,又在它里面開(kāi)孔,裝配導(dǎo)正銷(xiāo),為便于凸模和固定板的加工,可通這設(shè)計(jì)成鉚接方式與固定板固定.沖孔凸模由于相隔很近,不宜采用階梯結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)成鉚接方式.凸模

31、的尺寸根據(jù)導(dǎo)料板尺寸、卸料板尺寸和安裝固定要求尺寸以及式3-33的h，取h15~20，因?yàn)檫@里的凹模刃口尺寸為14 mm,在范圍之內(nèi)取15mm所以凸模的尺寸為L(zhǎng)=15+12+44+32+1=104mm. 凸模材料：參照沖壓模具設(shè)計(jì)與制造選用CrWMn. 考慮沖孔凸模的直徑很小，故需對(duì)最小凸模φ5.2進(jìn)行強(qiáng)度和鋼度校核：根據(jù)表3-26可得： L≤90d/=(90X5.313X5.313)/=16.96 mm. L為凸模的允許最大工作尺寸，而設(shè)計(jì)中，凸模的工作尺寸為 15＜16.96,所以鋼度得以校核. 強(qiáng)度校核:根據(jù)表3-26,凸模的最小直徑d應(yīng)滿(mǎn)足: d≥5.2tτ/[б壓]=

32、5.2X4X255/1200=4.42mm,所以5.313＞4.42,凸模強(qiáng)度得以校核.參照ISO 8020-1986 B型圓形沖孔凸模,設(shè)計(jì)如圖5-3,5-4所示. 余下凸模根據(jù)凸模長(zhǎng)度及其加工可設(shè)計(jì)如圖5-5、5-6、5-7所示，具體零件圖如后面所附零件圖為準(zhǔn)，在這只是初步設(shè)計(jì)。 對(duì)圖5-3,5-4說(shuō)明: (1).反鉚反磨平是為了裝配的要求; (2).裝配的尺寸為H7/m6,可得φ8, φ10的上下偏差; (3).倒角13是參照ISO標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì); (4).15是工作尺寸要求; (5).圓形凸模要有同軸度的要求,參照ISO標(biāo)準(zhǔn)得出; (6).刃口尺寸由前面計(jì)算可得; (7).淬

33、硬58~62HRC是為了提高模具的壽命; (8).工件表面粗糙度要求較高,取0.8,其余的可取6.3; (9).保持刃口鋒利,為了減小毛刺.(10). 材料為CrWMn. 對(duì)圖5-5,5-6,5-7說(shuō)明. (1).反鉚反磨平是為了裝配的要求; (2).裝配的尺寸為H7/m6,可得裝配尺寸的上下偏差; (3).倒角13是參照ISO標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì); (4).15是工作尺寸要求; (5).刃口尺寸由前面計(jì)算可得,圖5-6為配作尺寸按配作要求配作; (6).淬硬58~62HRC是為了提高模具的壽命; (7).工件表面粗糙度要求較高,取0.8,其余的可取6.3; (8).保持刃口鋒利,為

34、了減小毛刺. (9). 材料為CrWMn. 5.2.3.選擇堅(jiān)固件及定位零件 螺釘規(guī)格的選用: 根據(jù)表3-36,由凹模板的厚度可選用M12,在根據(jù)實(shí)際要求,查標(biāo)準(zhǔn)選用GB 70-85 M12X70,這里要12個(gè),承料板的螺釘選用GB 70-85 M5X20,這里要2個(gè).根據(jù)表8-3,選取材料為45鋼. 銷(xiāo)釘規(guī)格的選用: 銷(xiāo)釘?shù)墓Q(chēng)直徑可取與螺釘大徑相同或小一個(gè)規(guī)格,因此根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選用GB 119-86 A10X70, 根據(jù)表8-3,選取材料為45鋼.根據(jù)定位方式及坯料的形狀與尺寸,選用合適的標(biāo)準(zhǔn)定位零件. 擋料銷(xiāo): 固定擋料銷(xiāo) 由表3-32知,擋料銷(xiāo)高度h=5, 根據(jù)表8-

35、3,選取材料為45鋼,數(shù)量為2,查標(biāo)準(zhǔn)GB2866.11-81,如圖5-8固定擋料銷(xiāo)所示: 始用擋料銷(xiāo): 根據(jù)導(dǎo)料板間距99.8及凹模L=200,可得導(dǎo)料板寬度=(200-99.8)/2=50.1mm,在根據(jù)表3-32,由t=4mm,可得導(dǎo)料板厚度為12mm.根據(jù)GB2866.1-81選取始用擋料銷(xiāo)規(guī)格長(zhǎng)L=70mm,厚度H=12的始用擋料銷(xiāo)裝置,規(guī)格為: 始用擋料銷(xiāo): 塊—70X12 GB2866.1-81 彈簧—1.0X10X20 GB2089-81 彈簧芯柱—8X18 GB2866.2-81 材料:塊—根據(jù)表8-3,選取材料

36、為45鋼,彈簧芯柱—根據(jù)GB700-79為A3. 熱處理: 塊—硬度HRC43~48. 導(dǎo)料板: 根據(jù)凹模LXB=200X160,始用導(dǎo)料銷(xiāo)70X12查標(biāo)準(zhǔn)GB2865.5-81,選規(guī)格為:長(zhǎng)度L=200,寬度B=50,厚度H=12,材料為A3的導(dǎo)料板,即導(dǎo)料板:200X50X12 GB2865.5-81/A3,熱處理HRC28~32. 如圖5-10所示: 導(dǎo)正銷(xiāo): 使用導(dǎo)正銷(xiāo)的目的是消除送料時(shí)用擋料銷(xiāo)和導(dǎo)料板等定位零件作粗定位時(shí)的誤差,保證沖件在不同工位上沖出的內(nèi)形與外形之間的相對(duì)位置公差要求.導(dǎo)正銷(xiāo)主要用于級(jí)進(jìn)模,也可用于單工序模.導(dǎo)正銷(xiāo)通常設(shè)在落料凸模上,與擋料銷(xiāo)配

37、合使用,因此我們采用導(dǎo)正銷(xiāo),其中A型用于導(dǎo)正d=2~12mm的孔,安裝處按H7/n6配合查表3-33,3-34根據(jù)GB 2864.1-81A 型導(dǎo)正銷(xiāo)可得出導(dǎo)正銷(xiāo),如圖5-11,5-12所示: 5.2.4.設(shè)計(jì)和選用卸料與出件零件 卸料以固定板卸料,出件是以凸模往下沖即可,因此不用設(shè)計(jì)出件零件.固定卸料板的平面外形尺寸一般與凹模板相同,其厚度可取凹模厚度的0.8~1倍,所以卸料板的LXBXH=200X160X0.8X56=200X160X44,卸料板在此僅起卸料作用,凸模與卸料板間的雙邊間隙一般取0.2~0.5mm,這里取0.5mm,根據(jù)表8-3,材料為Q275.由以上根據(jù)凸模和凹?？稍O(shè)計(jì)

38、出卸料板如圖5-13. 5.2.5.選擇模架及其它模具零件 選擇模架: 根據(jù)GB/T 2851.5-90,由凹模周界200X160,及安裝要求,選取 凹模周界:LXB=250X200,閉合高度:H=220~265,上模座:250X200X50 下模座:250X200X60,導(dǎo)柱:32X210,35X210, 導(dǎo)套:32X115X48,35X115X48. 由以上可得模架及其零件如圖5-14所示. 圖5-14只是草圖,具體零件參閱《模具標(biāo)準(zhǔn)匯編(一)》 模柄: 由壓力機(jī)的型號(hào)JD21-80.可查得模柄孔的直徑為60,深度為80,由裝配要求,模柄與模柄孔配合為

39、H7/m6并加銷(xiāo)釘防轉(zhuǎn),模柄長(zhǎng)度比模柄孔深度小5~10mm,由于采用固定卸料，上模座回程時(shí)受力較大，因此選用壓入式模柄較合理，所以根據(jù)GB2862.1-81得圖5-15所示: 墊板: 墊板的作用是承受并擴(kuò)散凸模傳遞的壓力,以防止模座被擠壓損傷,因此在與模座接觸面之間加上一塊淬硬磨平的墊板.墊板的外形尺寸與凸模固定板相同,厚度可取3~10mm,這里設(shè)計(jì)時(shí),由于壓力較大,根據(jù)GB2865.2-81選取規(guī)格為L(zhǎng)XBXH=200X160X8. 承料板: 根據(jù)GB2865.6-81,選取規(guī)格為L(zhǎng)XBXH=200X40X4. 凸模固定板: 凸模固定板的外形尺寸與凹模的外形尺寸一致,厚

40、度為凹模的0.6~0.8h,h為凹模的厚度,這里取0.6h,即0.6X56=33.6mm,根據(jù)核準(zhǔn)選取板的規(guī)格為L(zhǎng)XBXH=200X160X32;凸模與凸模固定板的配合為H7/n6,裝配可通過(guò)2個(gè)銷(xiāo)釘定位,4個(gè)螺釘與上模座連接固定,各形孔的位置尺寸與凹模的保持一致,頂部與凸模鉚接,因此必須倒角,由以上可得凸模固定板的零件圖如圖5-16所示: 5.3壓力機(jī)的校核 5.3.1.公稱(chēng)壓力 根據(jù)公稱(chēng)壓力的選取壓力機(jī)型號(hào)為JD21-80,它的壓力為800>682.74,所以壓力得以校核; 5.3.2.滑塊行程 滑塊行程應(yīng)保證坯料能順利地放入模具和沖壓能順利地從模具中取出.這里只是材料的厚度t=

41、4,導(dǎo)料板的厚度H=12及凸模沖入凹模的最大深度14,即S1=4+12+14=30

42、,長(zhǎng)度為70故符合要求,得以校核; 5.3.6 閉合高度 由壓力機(jī)型號(hào)知Hmax=380 M=90 H1=100 Hmin=Hmax–M=380-90=290 (M為閉合高度調(diào)節(jié)量/mm,H1為墊板厚度/mm) 由式(1-24):( Hmax–H1)-5≥H≥( Hmin–H1)+10,得 (380–100)-5≥262≥(290–100)+10 即 275≥262≥200 ,所以所選壓力機(jī)合適,即壓力機(jī)得以校核 第6章 沖壓模具零件加工工藝的編制 6. 1 凹模加工工藝過(guò)程 如表6-1所示 表6-1 凹模加工工藝過(guò)程 工序號(hào) 工序名稱(chēng)

43、 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 備料 將毛坯鍛成205mmX165mmX60mm 2 熱處理 退火 3 銑 銑六面,厚度留單邊磨量0.2~0.3mm 銑床 4 平磨 磨厚度到上限尺寸,磨側(cè)基面保證互相垂直 平面磨床 5 鉗工 劃各型孔,螺孔,銷(xiāo)孔位置劃漏孔輪廓線(xiàn) 6 鉗工 加工好凸模,配作沖孔凹模達(dá)要求 7 銑 銑漏料孔達(dá)要求 銑床 8 鉗工 鉆鉸6Xφ10,鉆攻4XM12 鉆床 9 熱處理 淬火,回火,保證HRC60~64 10 平磨 磨厚度及基面見(jiàn)光 平面磨床 11 線(xiàn)切割 按圖切割各型孔,留0.005

44、~0.01單邊研量 線(xiàn)切割機(jī)床 12 鉗工 研光各型孔達(dá)要求 13 檢驗(yàn) 6.2凸模加工工藝過(guò)程 如表6-2-1,6-2--2,6-2-3所示 表6-2-1 落料凸模加工工藝過(guò)程 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 備料 將毛坯鍛成110mmX100mmX35mm 2 熱處理 退火 3 銑 銑六面,厚度留單邊磨量0.2~0.3mm 銑床 4 平磨 磨厚度到上限尺寸,磨側(cè)基面保證互相垂直 平面磨床 5 鉗工 劃刃口輪廓尺寸及孔位置尺寸 6 鉗工 加工好凹模,配作落料凸模達(dá)要求 7 鉗工

45、 鉆φ10.5, φ12.5鉆鉸φ7.5,鉆鉸φ9 鉆床 8 熱處理 淬火,回火,保證HRC60~64 9 鉗工 磨各配合面達(dá)要求 10 檢驗(yàn) 表6-2-2 沖孔凸模加工工藝過(guò)程 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 備料 備料φ12mmX105mm 2 熱處理 退火 3 車(chē)外圓 車(chē)外圓達(dá)配合尺寸 車(chē)床 4 車(chē)工作尺寸 車(chē)工作尺寸達(dá)要求 車(chē)床 5 倒角 倒角達(dá)要求 車(chē)床 6 鉗工 拋光達(dá)表面要求 7 熱處理 淬火,回火,保證HRC58~62 8 鉗工 磨平上下表面達(dá)要求

46、9 檢驗(yàn) 說(shuō)明:凸模φ6.65,φ5.313都按表6-2-2加工. 表6-2-3 沖孔凸模加工工藝過(guò)程 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 備料 備料35mmX20mmX105mm 2 熱處理 退火 3 線(xiàn)切割 按圖切割外形,留0.005~0.01單邊研量 線(xiàn)切割機(jī)床 4 銑 銑工作尺寸留0.01 銑床 5 鉗工 倒角達(dá)要求 6 鉗工 拋光達(dá)表面要求 7 熱處理 淬火,回火,保證HRC58~62 8 鉗工 磨平上下表面達(dá)要求 9 檢驗(yàn) 說(shuō)明:余下三個(gè)沖孔凸模按表6-2-3同理加工

47、 6.3卸料板加工工藝過(guò)程 如表6-3所示 表6-3 卸料板加工工藝過(guò)程 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 備料 將毛坯鍛成205mmX165mmX48mm 2 熱處理 退火 3 銑 銑六面,厚度留單邊磨量0.2~0.3mm 銑床 4 平磨 磨厚度到上限尺寸,磨側(cè)基面保證互相垂直 平面磨床 5 鉗工 劃各型孔,螺孔,銷(xiāo)孔位置劃漏孔輪廓線(xiàn) 6 線(xiàn)切割 按圖切割各型孔,保證雙面間隙0.5mm 線(xiàn)切割機(jī)床 7 鉗工 鉆鉸2Xφ10,鉆沉孔 鉆床 8 平磨 磨厚度及基面見(jiàn)光 平面磨床 9 鉗工 研光各型孔

48、達(dá)要求 10 檢驗(yàn) 6.4凸模固定板加工工藝過(guò)程 如表6-4所示 表6-4 凸模固定板加工工藝過(guò)程 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 備料 將毛坯鍛成205mmX165mmX35mm 2 熱處理 退火 3 銑 銑六面,厚度留單邊磨量0.2~0.3mm 銑床 4 平磨 磨厚度到上限尺寸,磨側(cè)基面保證互相垂直 平面磨床 5 鉗工 劃各型孔,螺孔,銷(xiāo)孔位置劃漏孔輪廓線(xiàn) 6 線(xiàn)切割 按圖切割各型孔,保證配合尺寸 線(xiàn)切割機(jī)床 7 鉗工 鉆鉸2Xφ10,鉆攻4XM12 鉆床 8 鉗工 鉚接處倒角

49、 9 平磨 磨厚度及基面見(jiàn)光 平面磨床 10 鉗工 研光各型孔達(dá)要求 11 檢驗(yàn) 6.5上模座加工工藝過(guò)程 如表6-5所示 表6-5 上模座加工工藝過(guò)程 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 備料 取標(biāo)準(zhǔn)上模座 2 熱處理 退火 4 平磨 平磨上下平面達(dá)要求 平面磨床 5 鉗工 劃螺孔,銷(xiāo)孔位置劃模柄孔輪廓線(xiàn) 6 線(xiàn)切割 按圖切割各型孔,保證配合尺寸 線(xiàn)切割機(jī)床 7 鉗工 鉆鉸2Xφ10,鉆攻4XM12,配鉆模柄防轉(zhuǎn)孔 鉆床 8 鉗工 研光各型孔達(dá)要求 9 檢驗(yàn) 6.

50、6下模座加工工藝過(guò)程 如表6-6所示 表6-6 下模座加工工藝過(guò)程 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 備料 取標(biāo)準(zhǔn)上模座 2 熱處理 退火 4 平磨 平磨上下平面達(dá)要求 平面磨床 5 鉗工 劃螺孔,銷(xiāo)孔位置劃模柄孔輪廓線(xiàn) 6 線(xiàn)切割 按圖切割各型孔 線(xiàn)切割機(jī)床 7 鉗工 鉆鉸2Xφ10,鉆沉孔 鉆床 8 鉗工 研光各型孔達(dá)要求 9 檢驗(yàn) 6.7導(dǎo)料板加工工藝過(guò)程 如表6-7所示 表6-7 導(dǎo)料板加工工藝過(guò)程 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 備料 取標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)料板

51、 2 熱處理 退火 3 鉗工 劃螺孔,銷(xiāo)孔位置 4 鉗工 鉆鉸4Xφ10,鉆攻4XM12,2XM5 鉆床 5 鉗工 按圖加工與始用擋料銷(xiāo)的配合處達(dá)要求 6 檢驗(yàn) 結(jié)論 本文對(duì)典型黃銅沖孔板多工位級(jí)進(jìn)模模具的設(shè)計(jì)過(guò)程，典型沖裁模的總體設(shè)計(jì)與裝配調(diào)試過(guò)程等作了簡(jiǎn)略的概述，論述了級(jí)進(jìn)模模具零件的成型原理、基本模具結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)過(guò)程及其設(shè)計(jì)原理，并做了詳明的計(jì)算，對(duì)典型的沖壓或沖裁模具進(jìn)行了設(shè)計(jì)，其中多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)解決了單工序沖裁的難題。本文的設(shè)計(jì)過(guò)程中參考了現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)文獻(xiàn)和現(xiàn)代制造技術(shù)，設(shè)計(jì)結(jié)果與現(xiàn)代的生產(chǎn)要求相接近，符合企業(yè)生產(chǎn)的高效率、低成本條件。