1643-油泵殼體的模具設(shè)計

1643-油泵殼體的模具設(shè)計,油泵,殼體,模具設(shè)計 1第一章 工藝方案的確定（一）油泵殼體的工藝分析油泵殼體屬于圓筒階梯拉深件，工件材料為 08 AL，厚度 0.8mm，結(jié)構(gòu)簡單。特點(diǎn)是工件要求精度不高，經(jīng)過兩次拉深，沖孔翻邊即可。制件結(jié)構(gòu)對稱，屬于一般沖裁拉深精度。模具為普通沖裁拉深模具。制品在拉深、沖孔、翻邊過程中的一些必要的計算和原始數(shù)據(jù)，將在設(shè)計過程中體現(xiàn)。（二） 毛坯尺寸的確定計算坯料之前，不應(yīng)考慮到由于板料具有方向性和凸凹模間隙不均勻等原因，拉深后的零件頂端一般都不平齊，通常都需要修邊工序，即將不平齊的地方切去。因此，在計算坯料之前，要在拉深高度方向上加一修邊余量。根據(jù)上述坯料展開尺寸在原則，只要預(yù)先算出工件的重量、體積和殿開面積并使其相等于一定形狀的坯料重量、體積和面積。即可求得坯料的尺寸。根據(jù) 的原則，則坯料為圓形，其直徑為 ，故 由此得：S?坯 件 0d204Sd??坯20234dSS???件（公式 1-1） 2ndH???dnH21所以 （公式 1-2）04dS??件而 （公式 1-3）1Sh（公式 1-4）22()84rdr??????23??計算結(jié)果：s=11152.81mm （公式 1-5）（三）判斷拉深次數(shù)由公式 （公式 1-6）式中 -----分別為每個階梯高度32 |??-----最小階梯的直徑nH -----拉伸成直徑為 （最小階梯直徑）的圓筒形件可能達(dá)nd到的最大高度。計算結(jié)果是不能一次拉深。通過對制件的分析計算，本制件要依次經(jīng)過拉深、沖孔、翻邊三道工序，因此第一道工序是落料和拉深，第二道工序是二次拉深，第三道工序是沖孔和翻邊。從本制件的生產(chǎn)的工藝性和經(jīng)濟(jì)性的方案考慮，可以確定本件的生產(chǎn)由如下三套模具完成：第一套模具為落料拉深復(fù)合模，完成制件形狀的初步確定。第二套模具為拉深模，完成二次拉深。第三套模具為沖孔翻邊復(fù)合模，完成制件最終形狀的確定。 根據(jù)制件的形狀，尺寸，精度要求，材料性能，生產(chǎn)批量，沖壓設(shè)備，模具加工條件等多方面的因素進(jìn)行考慮。在滿足沖壓件質(zhì)量要求的前提下，最大限度的降低沖壓件的生產(chǎn)成本，確定模具的結(jié)構(gòu)形式。1.模具類型的確定 第一套采用復(fù)合模 ；第二套采用簡單模；第三套采用復(fù)合模。2.操作方式的確定 第一、二套采用半自動化操作；第三套半自動化操作與手工操作像結(jié)合。3.進(jìn)出料方式的確定 根據(jù)原材料的形式，確定進(jìn)了方法、取出和整理零件的方法、原材料的定位方法。4、壓料和卸料方式的確定 壓料和彈性卸料；5、模具精度的確定 根據(jù)沖壓件的精度確定合理的模具加工精度，選擇合理的3導(dǎo)向方式和固定方式。第二章 落料拉深復(fù)合模的設(shè)計(一) 排樣1．剪板機(jī)剪方料 1000mm×123mm，這里由于毛坯直徑較大，考慮到操作方便，采用單排。根據(jù)《模具設(shè)計資料》重慶大學(xué) 王孝培 表 2-14 查搭邊數(shù)值 a=1.5進(jìn)距 h=D+a=120+1.5=121.5mm條料寬度 b=D+2a=120+2×1.5=123mm 板料規(guī)格擬用 1.0mm×123mm×1000mm。（二）選定修邊余量由于板料的各向異性和模具間隙不均等因素影響，拉深后的零件邊緣不整齊，甚至出現(xiàn)了耳子，需要在拉深后進(jìn)行修邊。因此，計算毛坯直徑時需要增加修邊余量。根據(jù)工件尺寸選擇 修邊余量 △h= 2 mm ，(三)落料部分的計算1．沖裁力的計算計算沖裁力的目的是合理選擇壓力機(jī)和設(shè)計模具，壓力機(jī)的噸位必須大于所計算的沖裁力，以適應(yīng)沖裁的要求。沖裁力的大小主要與材料力學(xué)性能、厚度和沖裁件的輪廓長度有關(guān)。用平刃口模具沖裁時，沖裁里 F 可按下式計算（公式 2-1）?KLt?式中 L-----沖裁件周邊長度（mm）t-----材料厚度 （mm）K----系數(shù)，平刃口一般取 1.3----材料抗剪強(qiáng)度（MP）?由于要為拉深工序留有修邊余量，所以這里取毛坯直徑為 D=120mm ，此制件為08Al，根據(jù)《沖壓工藝與模具設(shè)計簡明手冊》P52 表 2-2 得此鋼抗剪強(qiáng)度為Pa7105.3???材料厚度為 0.8mm,周邊長度 L=376.8 mm4所以F=125399N同時，還存在卸料力和推件力，要準(zhǔn)確計算這些力是很困難的，實(shí)際生產(chǎn)中常用下列經(jīng)驗公式來計算（公式 2-2）FKYX?式中，F(xiàn) 為沖裁力， 為卸料力，推料力系數(shù)。見《沖壓工藝與模具設(shè)計》P52 表 2-2 得取 0.035 和 0.05YXK即 NFX97.43812503.???Y6所以總的沖裁力為 KNFYXZ 36192.36051??2．凸凹模尺寸計算本設(shè)計采用凸模與凹模配合加工。對于沖裁形狀復(fù)雜或薄板制件的模具，其凸、凹模往往采用復(fù)合加工的方法。此方法是先加工好凸模或凹模為基準(zhǔn)，然后根據(jù)此基準(zhǔn)配置凹?；蛲鼓＃顾麄儽３忠欢ǖ拈g隙。因此，只需在基準(zhǔn)件上標(biāo)注尺寸和公差，另一件只標(biāo)注尺寸并注明“XX 尺寸按凸?；虬寄Ｅ渲?，保證雙面間隙” 。這樣，可放大基準(zhǔn)件的制造公差。其公差不再受凸、凹模間隙的影響，制造容易，并容易保證凸、凹模的間隙。 由于復(fù)雜形狀工件各部分尺寸性質(zhì)不同，凸模和凹模磨損后，尺寸變化的趨勢不同，所以基準(zhǔn)件的刃口尺寸計算方法也不同。落料：應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)，然后配置凸模。凹模磨損后，尺寸變大的尺寸類：先把工件圖尺寸化為 ，再按落料公式進(jìn)0??A行計算（公式 2-3）dxAd?????0)(尺寸變小類，先把工件尺寸化為 ，然后按公式計算B（公式 2-4）0)(dxBd??凹模磨損后尺寸不變類尺寸，按下述三種情況進(jìn)行計算制件尺寸為 時 ??0C2)5.(ddC?????5制件尺寸為 時 （公式 2-5）0??C制件尺寸為 時 '?根據(jù)〈〈沖壓工藝學(xué)〉 〉P18 可知基本尺寸 — mm 時，凹模 80?12Δ=0.035mm，x=0.5，所以由公式 2-3 凹模 0875.)3.5021(????A0875.9.??凸模刃口尺寸按上述凹模的相應(yīng)部分尺寸配制，保證雙面間隙值在 0.070-0.090mm 之間（《沖壓工藝學(xué)》P14）（四）拉深部分的計算1.拉深力的計算拉深力按 F=πdtσ K （公式 2-6） bt-料厚（t=0.8mm）d-拉深直徑（d=55.1mm）σ -抗拉強(qiáng)度（σ =320Mpa， 《鈑金沖壓工具手冊》P93，表 2）bbK-系數(shù)（K =1， 《沖壓工藝學(xué)》P93，表 4-9）1所以 F=πdtσ K= 44.3 KNb2.拉深功的計算拉深功 A= = 156.2J （公式 2-7）10maxhF?F -最大拉深力（ F =44.2kN）axmaxh-拉深高度（h=55.1mm）λ-平均變形力與最大變形力的比值（λ=0.64，根據(jù)《沖壓工藝學(xué)》p93表 4-9）3．拉深系數(shù)的確定45.021/.5/??Ddm4.凸凹工作部分尺寸的確定（1）凸凹模圓角半徑 rd凸凹模圓角半徑 r 按制件圓角半徑尺寸計算凹模角的圓角根據(jù)《沖壓工藝學(xué)》p90，表 4-6 選取mt8.0?凹凸模圓角半徑等于工件的內(nèi)圓角半徑。（2）凸凹模間隙 cddC???)5.(dc??6決定凸凹模間隙時，不僅要考慮材質(zhì)和板厚，還要考慮工件的尺寸精度和表面質(zhì)量要求。 ， （《沖壓工藝學(xué)》P91）5.凸凹模尺寸及制造公差凸凹模尺寸及制造公差應(yīng)按零件要求確定，由于工件要求內(nèi)形尺寸，則以凸模設(shè)計為基準(zhǔn)根據(jù)《沖壓工藝學(xué)》p91，表 4-7凹模制造公差 δ =0.05mmd凸模制造公差 δ =0.03mmp凸模尺寸：D =（D-2c）P0p??凹模尺寸：D =Dd??0（四）是否采用壓邊圈在拉深過程中，拉深變形區(qū)的工作凸緣部分在切向壓應(yīng)力作用下，很可能因為失穩(wěn)而發(fā)生起皺現(xiàn)象，致使零件出現(xiàn)廢品，進(jìn)而導(dǎo)致模具損壞。為了防止拉深過程中工件起皺現(xiàn)象，當(dāng)前生產(chǎn)中主要采用壓邊圈的方法。模具安裝壓邊圈以后，坯料被壓緊在凹模平面上，當(dāng)拉深時工作凸緣部分僅在壓邊圈與凹模平面之間隙中通過，使工件不致于失穩(wěn)起皺。拉深中，是否采用壓邊圈裝置，主要取決于拉深坯料的相對厚度大小。是否采用壓邊圈可以根據(jù)教材《沖壓工藝學(xué)》P84 表 4-2 來確定；由于工件屬于深拉深并且板料較?。?.8mm） ，并且根據(jù)計算t×100/D＜1.5 故采用壓邊圈（五） 、壓力機(jī)的選擇沖壓設(shè)備的選擇即壓力機(jī)的選擇直接關(guān)系到設(shè)備的合理使用、安全、產(chǎn)品質(zhì)量、模具壽命、生產(chǎn)效率和成本等一系列問題。根據(jù)工件的工藝性，批量大小，工件的尺寸和精度選用壓力機(jī)類型。沖壓設(shè)備規(guī)格的選擇原則：（1）壓力機(jī)的公稱壓力應(yīng)大于壓制時所需的壓力（計算壓力）一般取所計算壓力的1.~1.3 倍左右。（2）壓力機(jī)的功率大小，應(yīng)能滿足完成此加工工序所需的總功大小。（3）壓力機(jī)的最大裝模高度應(yīng)大于沖模的最大閉合高度.（4）壓力機(jī)臺面及滑塊底平面尺寸，應(yīng)保證能牢固安裝及固定沖模并能正常工作。7工作臺孔應(yīng)能自由地通過預(yù)定的沖制的所有零件或廢料。（5）壓力機(jī)的行程次數(shù)，應(yīng)能保證最高生產(chǎn)效率。（6）根據(jù)工作類別及零件的性質(zhì)，應(yīng)備有特殊裝置和夾具。如：緩沖器、頂出裝置、送料裝置等。由 =136KN),(ZF??max拉深所需壓力機(jī)的公稱壓力應(yīng)滿足：F 〉1.3 F = 176.8kN公 稱 ?拉深所需壓力機(jī)功率為N= =0.40kW （公式 2-8）1036.756021????nAA-拉深功ζ-不均衡系數(shù)（ζ=1.4）η -壓力機(jī)效率（η =0.6）11η -電機(jī)效率（η =0.9）22n-壓力機(jī)每分鐘行程次數(shù)（n=60）根據(jù)《鈑金沖壓工具手冊》P299，表 1選 J23 型，開式可傾臺壓力機(jī)各項技術(shù)性能如下（mm）：公稱壓力： 100 噸（1000kN） 發(fā)生公稱壓力時滑塊離下死點(diǎn)距離： 10 滑塊行程： 140行程次數(shù)： 45 次/分最大封閉高度： 350閉合高度調(diào)節(jié)量： 110工作臺尺寸： 左右 900 前后 600工作臺孔尺寸： 左右 420 前后 23直徑 300立柱間距離： 200模柄孔尺寸： Φ30 55 ?（六）非標(biāo)準(zhǔn)零件的設(shè)計8（1）凹模的設(shè)計落料拉深復(fù)合模的凹模如圖 2-1，所用材料為 45#，凹模材料應(yīng)具有良好的耐磨性和抗黏附性，熱處理后一般凹模應(yīng)達(dá)到 60—64HRC，有時還需要采用表面化學(xué)熱處理來提高其抗黏附能力。凹模表面粗糙度取 ，工作表面要拋光、研磨。m?6.1圖 2-1（2）凸模的設(shè)計本套模具的凸模如圖 2-2，材料為 45#，凸模應(yīng)該限定淬火長度，或?qū)⑽膊炕鼗穑员泐^部一端保持較低硬度 ，熱處理后凸模應(yīng)達(dá)到 58—62HRC ；由于制件本身就是小型制件，所以本人把它設(shè)計成一個整體形式，這樣便于加工制造。模具主要工作表面的粗糙度取 1.6 ，因此工作表面要進(jìn)行研磨、拋光。m?9圖 2-2（3）凹模墊板的設(shè)計墊板的作用主要是承受凸模壓力或凹模壓力，防止過大的沖壓力在上下模板上壓出凹坑，影響模具的正常工作，墊板的外形尺寸與凸凹模板相同。材料為 45#，熱處理后應(yīng)達(dá)到 45—50HRC。表面粗糙度取 ，工作表面必要m?8.0時可以進(jìn)行拋光或研磨。墊板要保證工作表面的平行度，在這里可以適當(dāng)取值。其具體情況如圖 2-3 所示。（4）橡膠彈性體的應(yīng)用本套模具應(yīng)用典型彈性卸料裝置，橡膠彈性體是必不可少的組成部分，其具體結(jié)構(gòu)如圖 2-4 所示。為使卸料正常工作，應(yīng)使橡膠的預(yù)壓力 F 大于或等于卸料力 F ,即y xF ≧F （公式 2-8）yx橡膠板的工作壓力計算公式（根據(jù)《沖壓模具設(shè)計與制造》P149）為：F=Ap （公式 2-9）F-橡膠板的工作壓力A-橡膠板的橫截面積p-單位壓力聚氨酯橡膠板的最大壓縮量一般不超過其厚度的 35℅，而模具安裝時橡膠板應(yīng)預(yù)先壓10縮 10～15℅。橡膠板厚度 h = mm23.0~5.1橡膠板的許可壓縮量 h =0.25～0.30 h12本套模具的推件力為 7925.2N 即預(yù)壓力 F 為 7925.2N y取橡膠板的預(yù)壓量 h =4mm,則總壓縮量為 h 為 8mm，橡膠高度為 30mm,y壓縮量為 14.3℅根據(jù)表 3-35, 單位壓力 p=1.1 Mpa則橡膠板的橫截面積 A= =8502mmpFy2選用橡膠板的橫截面積 24.1956)10(mA????所以，選用橡膠板的性能滿足要求圖 2-3（5）卸料板的設(shè)計如圖 2-5 所示為卸料板的設(shè)計圖樣，材料為 Q235，這種材料質(zhì)軟適合作為卸料的材料。11圖 2-4圖 2-5 （6）凸凹模的設(shè)計凸凹模的材料為 45#，材料應(yīng)具有良好的耐磨性和抗黏附性，熱處理后一般凹模應(yīng)達(dá)到 60—64HRC，有時還需要采用表面化學(xué)熱處理來提高其抗黏附能力。凹模表面粗糙度取 ，工作表面要拋光、研磨。如圖 2-6 所示m?6.112圖 2-6（7）壓邊圈的設(shè)計壓邊圈是沖模中用于壓住材料或工序件以控制材料流動的零件。材料為 45#，表面粗糙度取 ，工作表面要拋光、研磨。如圖 2-7 所示m?6.113圖 2-7(七)標(biāo)準(zhǔn)零件的設(shè)計（1） 模架的選擇（mm）根據(jù)《模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊》P209，表 3-5選擇后導(dǎo)柱模架（GB/T2851.1-90）上模座 403?下模座 5閉合高度 —22018（2）導(dǎo)柱導(dǎo)套根據(jù)《模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊》P263，表 3-35 和模座的閉合高度與壓力機(jī)的最大閉合高度、閉合高度調(diào)節(jié)量，選擇 A 型導(dǎo)柱（GB/T2861.1-90）導(dǎo)柱 長度 L=150mm直徑 d=32mm根據(jù)《模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊》P272，表 3-39 和模座的閉合高度與壓力機(jī)的最大閉合高度、閉合高度調(diào)節(jié)量，選擇 B 型導(dǎo)套（GB/T2861.7-90）導(dǎo)套 長度 L=100mm直徑 d=32mm（3）模柄的選擇模柄的作用是把上模固定在壓力機(jī)的滑塊上，同時使模具中心通過滑塊的壓力中心。模柄的尺寸應(yīng)小于壓力機(jī)上模柄孔的尺寸，選擇模柄時，先根據(jù)模具的大小，上模結(jié)構(gòu)，模架類型及精度等確定模柄的結(jié)構(gòu)類型，再根據(jù)壓力機(jī)滑塊上模柄孔的尺寸規(guī)格。一般模柄直徑應(yīng)與模柄孔直徑相等，模柄長度應(yīng)比模柄孔深度小5～10mm。14根據(jù)《模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊》P85，表 2-26，模座尺寸及模具結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，選擇壓入式模柄（GB2862.1-81）直徑 d=30mm高度 H=55m（4）推桿的選擇根據(jù)《模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊》P151 表 2-69 和模柄的尺寸，選擇帶肩推桿（GB2867.1-81）直徑 d=8mm長度 L=130mm（5）頂桿的選擇根據(jù)《模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊》P153，表 2-71，選擇頂桿（GB2867.3-81）直徑 d=8mm長度 L=120mm(6) 螺釘和銷的選擇螺釘和銷是定位零件，定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上相對凸凹模有正確的位置。在模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，一般使用內(nèi)六角螺釘和圓柱銷。在模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，螺釘和銷的選擇應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：同一組合中，螺釘?shù)臄?shù)量一般不少于 3 個，并盡量沿被聯(lián)結(jié)件的外緣均勻布置。銷釘?shù)臄?shù)量一般都用兩個，且盡量遠(yuǎn)距離錯開布置，以保證定位可靠。螺釘和銷釘?shù)牡囊?guī)格應(yīng)根據(jù)沖壓工藝力大小和凹模厚度等條件確定。螺釘?shù)男肷疃群弯N釘?shù)呐浜仙疃榷疾荒芴睿膊荒芴珳\。螺釘之間，螺釘和銷釘之間的距離，螺釘和銷釘距凹模刃口及外緣的距離，均不應(yīng)過小。各聯(lián)結(jié)件的銷孔應(yīng)配合加工，以保證位置精度。銷釘和銷孔之間采用 H7/m6 或H7/n6。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計手冊》 （第二卷）P5-184，表 5-3-5，選擇圓柱銷（GB/T119.1-2000）直徑 d=8mm d=8mm長度 L=70mm L=60mm根據(jù)《機(jī)械設(shè)計手冊》 （第二卷）P5-104，表 5-1-106，選擇內(nèi)六角螺釘（GB/T70.1-2000）直徑 d=8mm d=8mm 總長 L=75mm L=75mm帶螺紋長度 l=30mm l=45mm(7) 卸料螺釘?shù)倪x擇根據(jù)《模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊》P156，表 2-73，選擇卸料螺釘（GB2867.5-81）15直徑 d=8mm 長度 L=70mm l=10mm（8） 擋料銷的選擇 根據(jù)《模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊》P144，表 2-64，選擇擋料銷（GB2866.11-81） 直徑 D=6mm，d=4mm 高度 h=3mm（八）模具工作原理圖 2-8 所示，工作時送入的毛坯將托在凹模 1 和壓邊圈 10 上。依靠擋料銷 3 定好位。上模下行時，由卸料板 2 將毛坯壓住，凸凹模 9 開始落料，隨后進(jìn)行拉深。此時，壓邊圈 10 通過頂桿 5 靠彈性橡膠體 4 的力緊緊的壓住了毛坯，防止拉深時起皺。上?；爻虝r，壓邊圈 10 將沖壓件從凸模 8 上頂出，卡在凸凹模 9 內(nèi)，直到推桿7 碰到刀料橫梁，推動打塊 6 將拉深件頂出。圖 2-8第三章 沖孔翻邊復(fù)合模的設(shè)計本套模具的設(shè)計的難點(diǎn)在于工件的固定，還有由于工件較小，同時沖孔翻邊的難16度就加大了。因此就要獨(dú)立設(shè)計特殊的固定裝置，限位體和彈性體。凸凹模也采用鑲嵌式的，鑲嵌到承料體上。具體設(shè)計內(nèi)容如下。（一）沖裁力計算和壓力機(jī)的選擇(1) 沖孔部分跟據(jù)公式 2-1 得 358.0).6(3.12 ????F= N9.72查《沖壓工藝學(xué)》P23 表 2-10 知 06.?YXK根據(jù)公式 2-2 得 FX14305.22?NY79.6所以 FXZ.822?(2) 翻邊部分內(nèi)孔翻邊時，所需的翻邊力一般不大，故可惟不經(jīng)計算。若需計算時，可按下式估算：（公式 4-4）01.()SPdt????式中 d——翻邊后的真徑（中性層,mm）;——翻邊前預(yù)沖孔直徑（mm）;0t——板料厚度（mm） ；——材料的屈服點(diǎn)(Mpa).s?根據(jù)公式 4-4 計算得， 3089.14.??FKN51.2?本模具是沖孔翻邊復(fù)合模，沖孔和拉深過程同時進(jìn)行，所以應(yīng)把兩個過程所受合起來計算。在這個過程中所受合力 3KN，為了方便起見還可以選用上兩套模具所使用壓力機(jī)即：J23 型開式可傾臺壓力機(jī)。(二)沖孔部分的計算17確定凸模和凹模刃口尺寸及偏差，要考慮到?jīng)_裁變形的特點(diǎn)和規(guī)律、坯料的性質(zhì)、沖裁件的精度要求、模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和磨損等因素。確定其尺寸及公差的依據(jù)是：（1） 由于凸、凹模存在著間隙，所以沖裁件在切斷而無論是沖孔還是落料件，都帶有程度不同的錐度，測量得到的沖孔尺寸，是錐度小端尺寸，測量得到落料件尺寸，是錐度大端尺寸。（2） 零件在使用時，實(shí)際上落料件的大端尺寸和沖孔件的小端尺寸在裝配上是起作用的尺寸。（3） 在沖裁過程式中，凸凹模刃口逐漸磨損，需要經(jīng)過刃磨來恢復(fù)鋒利。在正常情況下，凸、凹模沿高度方向的不同斷面尺寸是上小，下大，具有錐度，所以凸模刃口尺寸愈用愈小，而凹模刃口尺寸愈磨愈大，結(jié)果使間隙愈用愈大。故考慮刃口的磨損情況，刃磨后尺寸變大的，應(yīng)取零件尺寸公差范圍內(nèi)較小的數(shù)值；刃磨尺寸越來越變小的應(yīng)取零件尺寸公差范圍較大的數(shù)值。沖裁作業(yè)中，沖裁件的尺寸精度主要是決定于凸、凹模工作部分尺寸精度和間隙的大小，正確確定凸、凹模尺寸，對沖壓生產(chǎn)有重要意義。1、沖孔工序的凸、凹工作部分尺寸及公差確定設(shè)計孔模時，應(yīng)先按工件孔徑尺寸確定凸模尺寸，再按間隙確定凹模尺寸。沖孔模在使用中，由于刃口不短磨損，使得沖孔尺寸越來越減少，為了增加沖孔模使用壽命，所以凸模尺寸應(yīng)取工件孔的尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸，間隙同樣采用最小合理間隙。其凸、凹工作部分按下式確定： ()dx??????凸 凸凹 -件 z?凸 凹凹 凸 最 小式中 ——沖孔凸模公稱尺寸（mm） ；d凸——沖孔凹模公稱尺寸（mm） ；凹——工作孔徑的公稱尺寸（mm）;件x ——修正系數(shù)，一般 ;0.5~7x?——工件制造公差（mm） ；?——凸模制造公差；一般取 ，?凸 (.20.35)??凸——凹模制造公差；一般取 .凹 ~?凹 （ ）在這里只需要以凸模為基準(zhǔn)來計算，具體計算過程如下：查《沖壓模具設(shè)計與制造》P94 表 3-14 知 ，椐圖 3-1 計算 5.0x18圖 3-1mm1.024/5.08).58( ??????pa查《沖壓模具設(shè)計與制造》P91 表 3-10 知 ，,10.minZ?mZ140.ax?故沖孔凹模刃口尺寸按凸模實(shí)際刃口尺寸配作，保證雙面間隙值 0.100—0.140mm。(三)翻邊部分的計算翻邊是將零件的孔邊緣或外邊緣在模具作用下，翻成豎立邊緣的一種沖壓工藝。內(nèi)孔翻邊時，只需確定翻邊前坯料孔徑尺寸即可。圖 10-47 所示的內(nèi)孔翻邊，其預(yù)沖孔直徑可按下式計算； 02(0.43.72)dHrt??式中 ——坯料孔徑直徑（mm）d——翻邊后孔徑真徑（中性層）(mm)r——翻邊圓角直徑(mm);t——材料厚度（mm） ；H——翻邊高度(mm).翻邊后翻邊高度 H 可按下式確定； 0()/2.430.72drt???核算后的翻邊高度 H，如果符合零件的要求的高度，表示預(yù)先所證算的坯料孔徑是便理的，否則必須重新確定。零件所要求的高度比計算高度大，而應(yīng)盡量減少坯料孔徑；零件要求高度的高度小于計算高度，可加大坯料孔徑。實(shí)際上。合理的坯料孔徑，都需經(jīng)過反復(fù)試門沖后才能確定。19如果翻邊高度 H 要求較高，一次不能成形，可采取如下的方法：對于小孔翻邊，可采用預(yù)沖孔使壁部邊薄的方式獲得；對于大孔的翻邊及帶料連續(xù)拉深時，應(yīng)采用拉深——沖孔——再翻邊的方法成形。就圖 10-48 所示的零件，就是利用這種方法成形的。利用這種方法，其高度 h 及直徑 可按下式計算：0d/2.5r????014h內(nèi)孔翻邊時，凸、凹模型狀對翻邊變形程度和翻邊質(zhì)量有很大影響。因此，在翻邊時必須合理的確定凸、凹模形狀。(四) 非標(biāo)準(zhǔn)零件的設(shè)計（1）沖孔凸模的設(shè)計凸模的設(shè)計圖樣如圖 3-1 所示，所用材料為 45#，凸模應(yīng)該限定淬火長度，或?qū)⑽膊炕鼗?，以便頭部一端保持較低硬度 ，熱處理后凸模應(yīng)達(dá)到 58—62HRC ；由于制件本身就是小型制件，所以本人把它設(shè)計成一個整體形式，這樣便于加工制造。模具主要工作表面的粗糙度取 0.4 ，因此工作表面要進(jìn)行研磨、拋光。m?（2）帶螺紋定位板的設(shè)計如圖 3-2 所示為該零件的具體設(shè)計圖樣，材料為 45#，熱處理硬度為 HRC43—48螺紋基本尺寸按 GB196-81 規(guī)定，螺紋公差按 GB197-81 規(guī)定的 3 級。（3）固定架的設(shè)計固定架的設(shè)計圖樣如圖 3-3 所示。主要作用是固定承料體或拉柄的位置，并且承受一定的壓力，保證模具的正常工作。零件材料為 45#，熱處理后應(yīng)達(dá)到 45—50HRC。表面粗糙度取 ，工作表面m?8.0必要時可以進(jìn)行拋光或研磨。配合部分要保證工作表面的配合標(biāo)準(zhǔn)，在這里可以適當(dāng)取值。20圖 3-1圖 3-2圖 3-3（4）凸模固定板的設(shè)計材料為 45#，熱處理后應(yīng)達(dá)到 45—50HRC。表面粗糙度取 ，工作表面必要m?8.0時可以進(jìn)行拋光或研磨。墊板要保證工作表面的平行度，在這里可以適當(dāng)取值。其具體情況如圖 3-4 所示。21圖 3-4（5）橡膠彈性體的應(yīng)用本套模具應(yīng)用典型彈性卸料裝置，橡膠彈性體是必不可少的組成部分，為對應(yīng)制件本次設(shè)計采用階梯式。其具體結(jié)構(gòu)如圖 3-5 所示。圖 3-5（6）承料體的設(shè)計承料體的設(shè)計圖樣如圖 3-3 所示。主要作用是放置制件，并且承受一定的壓力，保證模具的正常工作。零件材料為 45#，熱處理后應(yīng)達(dá)到 45—50HRC。表面粗糙度取 ，工作表面m?8.0必要時可以進(jìn)行拋光或研磨。配合部分要保證工作表面的配合標(biāo)準(zhǔn)，在這里可以適22當(dāng)取值。圖 3-6（五)標(biāo)準(zhǔn)零件的設(shè)計（1） 模架的選擇（mm）根據(jù)《模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊》P209，表 3-5選擇后導(dǎo)柱模架（GB/T2851.1-90）上模座 403?下模座 5閉合高度 —22018（2）導(dǎo)柱導(dǎo)套根據(jù)《模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊》P263，表 3-35 和模座的閉合高度與壓力機(jī)的最大閉合高度、閉合高度調(diào)節(jié)量，選擇 A 型導(dǎo)柱（GB/T2861.1-90）導(dǎo)柱 長度 L=150mm直徑 d=32mm根據(jù)《模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊》P272，表 3-39 和模座的閉合高度與壓力機(jī)的最大閉合高度、閉合高度調(diào)節(jié)量，選擇 B 型導(dǎo)套（GB/T2861.7-90）導(dǎo)套 長度 L=100mm直徑 d=32mm（3）模柄的選擇模柄的作用是把上模固定在壓力機(jī)的滑塊上，同時使模具中心通過滑塊的壓力中心。模柄的尺寸應(yīng)小于壓力機(jī)上模柄孔的尺寸，選擇模柄時，先根據(jù)模具的大小，23上模結(jié)構(gòu)，模架類型及精度等確定模柄的結(jié)構(gòu)類型，再根據(jù)壓力機(jī)滑塊上模柄孔的尺寸規(guī)格。一般模柄直徑應(yīng)與模柄孔直徑相等，模柄長度應(yīng)比模柄孔深度小5～10mm。根據(jù)《模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊》P85，表 2-26，模座尺寸及模具結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，選擇壓入式模柄（GB2862.1-81）直徑 d=30mm高度 H=55m(4) 螺釘和銷的選擇螺釘和銷是定位零件，定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上相對凸凹模有正確的位置。在模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，一般使用內(nèi)六角螺釘和圓柱銷。在模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，螺釘和銷的選擇應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：同一組合中，螺釘?shù)臄?shù)量一般不少于 3 個，并盡量沿被聯(lián)結(jié)件的外緣均勻布置。銷釘?shù)臄?shù)量一般都用兩個，且盡量遠(yuǎn)距離錯開布置，以保證定位可靠。螺釘和銷釘?shù)牡囊?guī)格應(yīng)根據(jù)沖壓工藝力大小和凹模厚度等條件確定。螺釘?shù)男肷疃群弯N釘?shù)呐浜仙疃榷疾荒芴?，也不能太淺。螺釘之間，螺釘和銷釘之間的距離，螺釘和銷釘距凹模刃口及外緣的距離，均不應(yīng)過小。各聯(lián)結(jié)件的銷孔應(yīng)配合加工，以保證位置精度。銷釘和銷孔之間采用 H7/m6 或H7/n6。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計手冊》 （第二卷）P5-184，表 5-3-5，選擇圓柱銷（GB/T119.1-2000）直徑 d=8mm d=8mm長度 L=70mm L=60mm根據(jù)《機(jī)械設(shè)計手冊》 （第二卷）P5-104，表 5-1-106，選擇內(nèi)六角螺釘（GB/T70.1-2000）直徑 d=8mm d=8mm 總長 L=75mm L=75mm帶螺紋長度 l=30mm l=45mm（五）典型模具工作原理圖 3-7 所示為單動沖床上使用的沖孔翻邊復(fù)合模。工作時，送入的工件套在承料體 2 上，通過手拉動拉柄 12 利用彈簧 11 的作用，用限位板 10 將工件固定好位置。上模下行時，由凸凹模 8 將工件壓住，沖孔凸模 3 開始沖孔，隨后翻邊凸模 9 開始翻邊。上模回程時，橡膠彈性體 6 將工件彈起，完成卸料。24圖 3-725畢業(yè)設(shè)計總結(jié)在經(jīng)歷了三個多月的努力后，畢業(yè)設(shè)計終于基本完成。回想這段時間的學(xué)習(xí)我的收獲很大，感慨頗多。畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)生在為期四年的大學(xué)學(xué)習(xí)和生活中十分重要的環(huán)節(jié)，它是對我們四年學(xué)習(xí)的一個總結(jié)，是綜合運(yùn)用所學(xué)知識和技能，理論聯(lián)系實(shí)際，獨(dú)立分析、解決實(shí)際問題，從事專業(yè)工程技術(shù)和科學(xué)研究工作基本訓(xùn)練的過程。在這 100 多天的時間里，我查閱了大量的資料，參閱了大量的有關(guān)雜志，從中得到了許許多多的數(shù)據(jù)及相關(guān)信息，從而使我在畢業(yè)設(shè)計中取得了意料之中的效果。畢業(yè)設(shè)計對于我走出校園進(jìn)入工作崗位夯實(shí)了一個實(shí)實(shí)在在的其他教學(xué)環(huán)節(jié)無法代替的基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計給予我一定的自我想象和發(fā)揮的鍛煉的機(jī)會。畢業(yè)設(shè)計對我們本科畢業(yè)生來說，確實(shí)是一個展現(xiàn)自我才智，發(fā)揮見解和創(chuàng)造能力的機(jī)會。通過本次設(shè)計，我查閱了大量的關(guān)于模具設(shè)計的知識，鞏固了以前所學(xué)的知識的同時，還學(xué)到了課上所學(xué)不到的。我還熟練的掌握了 AutoCAD 和 Word 等軟件的使用。為今后在工作崗位上展現(xiàn)自我價值，能有所創(chuàng)造打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。這對我來說是一筆可貴的無形財富。在設(shè)計伊始，馬老師就告誡我要抱有認(rèn)真、端正的態(tài)度，充分利用在校期間的寶貴時間和良好的學(xué)習(xí)氛圍把畢業(yè)設(shè)計做好。設(shè)計過程中遇到困難。馬老師也會耐心講解和指導(dǎo)，才能夠順利的完成設(shè)計，使我受益非淺。誠然，由于我本人學(xué)識水平所限，在設(shè)計中肯定有不足之處，望評閱者見諒，并懇請批評指正。26參考文獻(xiàn)1 徐政坤主編， 沖壓模具設(shè)計與制造， 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20032 鄭大中 ，房金妹 ，譚平宇 ，李明編， 模具結(jié)構(gòu)圖冊， 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 19923 彭建聲，秦曉剛編著， 冷沖模制造與修理， 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20004 徐進(jìn)，陳再枝等編著， 模具材料應(yīng)用手冊， 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20015 模具設(shè)計與制造技術(shù)教育叢書編委會編， 模具常用機(jī)構(gòu)設(shè)計， 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20036 許發(fā)樾主編， 模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊， 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 19947 大連理工大學(xué)工程畫教研室編， 機(jī)械制圖， 第四版， 北京：高等教育出版社， 19938 薛啟翔等編著， 沖壓模具設(shè)計制造難點(diǎn)與竅門， 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20039 黃毅宏，李明輝主編， 模具制造工藝， 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 199910 機(jī)械電子工業(yè)部編， 模具公差與檢測， 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 199311 孟凡杰，彭其鳳編， 模具材料， 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 198912 黃毅宏主編， 模具制造工藝， 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2000