帶內(nèi)孔凸緣端蓋的沖壓拉深級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì)【含14張CAD圖帶卡片】
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帶內(nèi)孔凸緣端蓋的沖壓拉深級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì)摘要： 本設(shè)計(jì)題目為端蓋產(chǎn)品的模具設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的介紹了沖壓拉深件的工藝及模具結(jié)構(gòu)對(duì)制件的影響，模具工作零件和總裝結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。介紹了端蓋產(chǎn)品的沖壓拉深設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)注意的問題，并且考慮了模具的安裝與調(diào)試對(duì)零件精度的影響。從控制制件的尺寸精度出發(fā)，對(duì)工作零件的主要的尺寸進(jìn)行了理論計(jì)算，并用CAD軟件進(jìn)行各重要零件的設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)該模具的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加強(qiáng)了設(shè)計(jì)者的沖壓模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，為以后的復(fù)雜的設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)與吸取更深刻的經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵詞：端蓋 沖壓拉伸 工藝分析 模具結(jié)構(gòu)Cover blanking and drawing mold of designAbstract: In order to carry the mold of cover product design this design topic, system of introduction blunt press craft and mold structure of piece to make a piece of influence, mold work spare parts with total pack structure of design. Introduction carry cover product of blunt press design should attention of problem, and consideration mold of install with adjust to try to influence spare parts accuracy.The size accuracy that is from the control system piece set out, to work spare parts of main of the size carried on theories calculation and counteract CAD software to carry on each importance spare parts ofdesign. Pass a rightness that a mold of Idesign, further strengthenned design of blunt foundation knowledge that press mold's design, is later of complications of design the dozen descended foundation with absorb deeper experience.Keywords: Cover Blanking and Drawing Craft analysis Mold structureII目 錄 摘要………………………………………………………………………………Ⅲ緒論………………………………………………………………………………11 沖裁件工藝性分析及方案的確定……………………………………………51.1 沖裁件工藝性分析………………………………………………………51.1 沖裁工藝方案的確定……………………………………………………52 主要設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………………………62.1 毛抷尺寸計(jì)算……………………………………………………………62.2 排樣方式的確定及其計(jì)算………………………………………………62.3 成形次數(shù)的確定…………………………………………………………72.4 沖壓工序壓力的計(jì)算……………………………………………………82.5 壓力中心的確定及其計(jì)算………………………………………………92.6 工作零件刃口尺寸計(jì)算…………………………………………………102.6.1 沖壓加工工序……………………………………………………112.6.2 拉深加工工序……………………………………………………112.7 卸料橡膠的設(shè)計(jì)…………………………………………………………123 模具總體設(shè)計(jì)…………………………………………………………………143.1 模具類型的選擇…………………………………………………………143.2 定位方式的選擇…………………………………………………………143.3 卸料出件方式的選擇……………………………………………………143.4 導(dǎo)向方式的選擇…………………………………………………………144 主要零部件的設(shè)計(jì)……………………………………………………………154.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………154.1.1 沖孔凸模…………………………………………………………154.1.2 翻邊凸?！?64.1.3 凹模………………………………………………………………164.2 定位零件的設(shè)計(jì)…………………………………………………………194.3 導(dǎo)料板的設(shè)計(jì)……………………………………………………………194.4 卸料部件的設(shè)計(jì)…………………………………………………………204.4.1 卸料板的設(shè)計(jì)……………………………………………………204.4.2 卸料螺釘?shù)脑O(shè)計(jì)…………………………………………………214.5 模架及其它部件設(shè)計(jì)……………………………………………………215 模具總裝圖……………………………………………………………………236 沖壓設(shè)備的選定………………………………………………………………247 模具零件的加工工藝…………………………………………………………25III8 模具的裝配……………………………………………………………………28總結(jié)………………………………………………………………………………29致謝………………………………………………………………………………31參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………32緒 論目前，我國(guó)沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)?shù)穆浜螅饕蚴俏覈?guó)在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國(guó)模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具相比差距相當(dāng)大。畢業(yè)設(shè)計(jì)其目的在于鞏固所學(xué)知識(shí)，熟悉有關(guān)資料，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)實(shí)際工作能力。通過(guò)設(shè)計(jì)，使我在工藝性分析、工藝方案論證、工藝計(jì)算、零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、編寫技術(shù)文件和閱讀技術(shù)文獻(xiàn)等方面受到一次綜合訓(xùn)練。畢業(yè)設(shè)計(jì)要達(dá)到的具體要求是：1.系統(tǒng)總結(jié)，鞏固過(guò)去所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)課知識(shí)。2.運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決模具技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的實(shí)際工程問題，以此進(jìn)行綜合知識(shí)的訓(xùn)練。3.通過(guò)某項(xiàng)具體工程設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究，達(dá)到多種綜合能力的培養(yǎng)，掌握設(shè)計(jì)和科研的基本過(guò)程和基本方法。4.提高和運(yùn)用與工程技術(shù)有關(guān)的人文科學(xué)，價(jià)值工程和技術(shù)經(jīng)濟(jì)的綜合知識(shí)。改革開放以來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長(zhǎng)。近年來(lái)，模具工業(yè)一直以15％左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大的變化，除了國(guó)有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營(yíng)也得到了快速的發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的模具之鄉(xiāng)；廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的騰飛和產(chǎn)品制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，模具制造業(yè)也相應(yīng)進(jìn)入了高速發(fā)展的時(shí)期。據(jù)中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，1995年我國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值約為145億，而2003年已達(dá)450億左右，年均增長(zhǎng)14%。另?yè)?jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)（不含臺(tái)灣、香港、澳門地區(qū)）現(xiàn)有模具生產(chǎn)廠點(diǎn)已超過(guò)20000家，從業(yè)人員有60萬(wàn)人，模具年產(chǎn)值在一億以上的企業(yè)已達(dá)十多家?？梢灶A(yù)見，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展將對(duì)模具提出更為大量、更為迫切的需求，特別需要發(fā)展大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的模具。同時(shí)要求模具設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)周期達(dá)到全新的水平。我國(guó)模具制造業(yè)面臨著發(fā)展的機(jī)遇，無(wú)疑也面臨著更大的挑戰(zhàn)。冷沖壓是利用安裝在壓力機(jī)上的沖模對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得需要零件（俗稱沖壓件或沖件）的一種壓力加工方法。因?yàn)樗ǔＪ窃谑覝叵逻M(jìn)行加工，所以稱為冷沖壓。冷沖壓與其他加工方法相比，具有獨(dú)到的特點(diǎn)，所以在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門越來(lái)越多地采用冷沖壓加工產(chǎn)品零部件，如汽車、拖拉機(jī)、電器、儀表、電子、國(guó)防以及日用品等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重相當(dāng)大。不少過(guò)去有鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在已經(jīng)被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。通過(guò)沖壓加工制造，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了成本?？梢哉f(shuō)如果在生產(chǎn)中不廣泛采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門的產(chǎn)品要提高生產(chǎn)率，提高質(zhì)量，降低成本，進(jìn)行產(chǎn)品的更新?lián)Q代是難以實(shí)現(xiàn)的。I在大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識(shí)，對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的于模具設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題，進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。經(jīng)過(guò)在新飛電器有限公司、洛陽(yáng)中國(guó)一拖的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，對(duì)于模具特別是沖壓模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過(guò)程方面的知識(shí)，而對(duì)于模具的制造工藝更是有了零的突破。在指導(dǎo)老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下，同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實(shí)體，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書館借閱了許多相關(guān)手冊(cè)和書籍，設(shè)計(jì)中，充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡了最大努力做畢業(yè)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，雖然有一定的困難，但在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)、同學(xué)間的討論和自己的努力下，自信并完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)疏漏和不妥之處，敬請(qǐng)各位老師指正。1 沖裁件工藝性分析及方案的確定1.1 沖裁件工藝性分析 此工件為沖壓拉深件,形狀對(duì)稱簡(jiǎn)單,所有尺寸均為自由公差,對(duì)工件厚度變化也沒有作要求。材料為20鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁拉深。工件結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。工件未標(biāo)注尺寸公差的部分可看作IT14級(jí)，尺寸精度較低，普通沖裁拉深完全能滿足要求。工件名稱：端 蓋工件簡(jiǎn)圖：如圖所示生產(chǎn)批量：大批量材 料：20 鋼材料厚度：1.2 mm圖 1—制件圖1.2 沖裁工藝方案的確定該工件包括落料、拉深、翻邊、沖孔四個(gè)基本工序，可有以下三種工藝方案：方案一：落料、拉深、翻邊、沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。方案二：落料、拉深、翻邊、沖孔。采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：落料拉深、翻邊、沖孔沖孔。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)沖孔。方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需四道工序四副模具，成本高而生產(chǎn)率低，難以滿足大II批量生產(chǎn)要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，但模具強(qiáng)度較差，制造難度大，并且沖壓后制品件留在模具上，在清理模具上的物料時(shí)會(huì)影響沖壓速度，操作不方便。方案三也只有一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便。工件精度也能滿足要求。通過(guò)對(duì)上述三種方案的分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案三為佳。2 主要設(shè)計(jì)計(jì)算2.1 毛抷尺寸計(jì)算根據(jù)表面積相等原則，用 解析法求該零件的毛抷直徑 D拉深所需抷料直徑 D= 2256.07.14rdshd??= .90翻邊預(yù)制孔: ).3(trHD??1.82.2 排樣方式的確定及其計(jì)算設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模，首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖。引線片的形狀相對(duì)對(duì)稱，但在這里我們考慮到材料利用率所以采用直對(duì)排，如圖所示的排樣方法：圖2—排樣圖一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率η為：查《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表2.5.2，確定搭邊值：兩工件間的搭邊：a=1.5mm;工件邊緣搭邊：a =2.0mm；1步距為：291.6mm;條料寬度：B=303.4mm沖裁件面積：A= /4×D + /4×290.1 =66064mm?222查板材標(biāo)準(zhǔn)，宜選1250mm×3000mm的鋼板，每張鋼板可剪裁為4張條料(303.4mm×3000mm)，每張鋼板可沖40個(gè)工件，則η為：η= ×100%LBnAIII= ×100%3012564?=70.5%.表（1）—排樣及材料利用率計(jì)算項(xiàng) 目 公 式 結(jié) 果 備 注沖裁件的面積 A 如上式所求 66064 mm 2條料寬度 B B=291.4+2×2+8 303.4mm步距 S 291.6mm一個(gè)步距材料利用率 η η=A/BS×100% 74.7%材料的利用率 η 總 η= ×100%3012564?70.5%查表 2.5.2得最小搭邊值a=1.5mma1=2.0mm采用側(cè)壓裝置2.3 成形次數(shù)的確定該工件成形外圈拉深，求出拉深系數(shù) ，根據(jù)抷料的相對(duì)厚度86.0?LDdm，查表4.4.1發(fā)現(xiàn) 大于表中數(shù)值,能一次拉深成形。拉深時(shí)帶有料4.029.1?LDt L圈。該工件內(nèi)圈翻邊得到，由破裂條件：，85.021Fdk 7.1062.8?tdF由表5.3.1可查得極限翻邊系數(shù) ，極限翻邊系數(shù)小于 值，將 代入公minkkmin式： trkDH.43.)(minmax ???9.極限翻邊高度大于工件所需的翻邊高度，所以可以一次翻出。2.4 沖壓工序壓力的計(jì)算該模具采用級(jí)進(jìn)模，擬選擇彈性卸料。沖壓力的相關(guān)計(jì)算如下：由《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》中沖裁力公式--2.6.1得：F=KLt b?公式中F——沖裁力L——沖裁周邊長(zhǎng)度IV對(duì)于φ128.1的孔：L=3.14×128.1=402.2mm 對(duì)于φ290.2的孔：L=3.14×290.2=911.2mmT——材料厚度 t=1.2mm——材料抗拉強(qiáng)度 取410MPab?K——安全系數(shù) 安全系數(shù)K是考慮到實(shí)際生產(chǎn)，模具間隙值的波動(dòng)和不均勻、刃口的磨損，板料力學(xué)性能和厚度波動(dòng)等因素的影響而給出的修正系數(shù)。一般取K=1.3對(duì)于φ128.1孔:F1=1.3×3.14×128.1mm×1.2mm×410MPa=257.3KN對(duì)于φ290.2孔:F2=1.3×3.14×290.2mm×1.2mm×410MPa=582.8KN沖床的沖裁力為F。根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算可得：F= =840.1KN21?下面對(duì)卸料力進(jìn)行計(jì)算：由P70 2.6.3公式得:卸料力Fx=KxF由P70 2.6.4公式得推件力Ft=KtF由P70 2.6.5得頂件力 FKD?公式中:F——沖裁力為840.1NKx——卸料力系數(shù) 由《沖?！稰70表2.6.1查得Kx=0.05NX42將凹模內(nèi)的廢料推出N——同時(shí)在凹模內(nèi)的廢料 n=h/t式中 h——凹模洞口的直刃高度T——板料厚度Kt——為推件力系數(shù) 由表2.6.1查得Kt=0.05 根據(jù)凹模的修模余量的一般要求，取h=6mm，則n=6/1.2=5故據(jù)由公式得：252KN?FnKT將拉深凹模中的制件推出——為頂件力系數(shù) 由表2.6.1查得Kd=0.05DN50拉深力的計(jì)算： ?LF17.kdtb??K1——修正系數(shù)，K1 =0.37KFL7.241?翻邊力的計(jì)算: KNtdDbF5.23)(.???該為彈性卸料,壓料力的計(jì)算: APFY?其中A——抷料的投影面積P——單位面積上的壓力 KNFY35?V故 YFLTDXZF???=1784.3KN2.5 壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算計(jì)算壓力中心時(shí)，先畫出凹模型口圖，如下圖所示。在圖中將xOy標(biāo)建立在圖示的對(duì)稱中心線上，將總裁輪廓線按幾何圖形分解成 - 共3組基本線段，用解析法求得1L該模具的壓力中心C點(diǎn)的坐標(biāo)(0,0)。有關(guān)計(jì)算如下表1所示。圖3— 凹模型口圖表（2）—壓力中心數(shù)據(jù)表各基本要素壓力中心的坐標(biāo)值基本要素長(zhǎng)度L/mm x Y=911.2mm1L0 291.6=471mm2 0 O=402.2mm3 0 291.6合計(jì) 1784.4mm 0 O.24由以上計(jì)算結(jié)果可以看出，該工件總裁力不大，壓力中心偏移坐標(biāo)原點(diǎn)(0,0)較小，為了便于模具的加工和裝配，模具中心仍選在坐標(biāo)原點(diǎn) O。若選用 J23-25 沖床，(0,0)點(diǎn)仍在壓力機(jī)模柄投影面積范圍內(nèi)，滿足要求。2.6 工作零件刃口尺寸計(jì)算在確定工作零件刃口尺寸之前，首先要考慮到工作零件的加工方法和模具的裝配方法，結(jié)合該模具的特點(diǎn)，工作零件的形狀相對(duì)比較簡(jiǎn)單，適宜采用線切割機(jī)床分別加工凸模、凹模、凹模固定板以及卸料板，這種加工方法可以保證這些零件各孔的同VI軸度，使裝配工作簡(jiǎn)化，因此工作零件刃口尺寸計(jì)算就按分開加工的方法來(lái)計(jì)算。2.6.1沖壓加工工序?qū)τ谛螤顝?fù)雜或料薄的沖裁件，為了保證凸、凹模之間一定的間隙值，必須采用配合加工。尺寸未注公差根據(jù)設(shè)計(jì)的規(guī)則取自由公差、為IT14級(jí)精度，其他標(biāo)準(zhǔn)公差值由《公差配合與技術(shù)測(cè)量》表查得。由材料的厚度 ，20鋼，查 表2.3.3得：2.1?t5P180.,126.0maxmin?Z而所需沖裁 的孔由落料獲得，應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件，凹模的磨損情況可分為29?三類：凹模磨損后變大的尺寸凹模磨損后變小的尺寸凹模磨損后不變的尺寸.凹模刃口尺寸計(jì)算如下: 25.025.079)1.2.90(.2 ??????A?凸模實(shí)際刃口尺寸與落料凹模配制，保證最小雙面合理間隙值 126.0min?Z而所需沖裁 的孔由沖孔獲得，應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)件：.18025.025.6)(. ??T凹模實(shí)際刃口尺寸與沖孔凸模配制，保證最小雙面合理間隙值， .in2.6.2拉深加工工序制件的外形通過(guò)拉深得到，且尺寸標(biāo)注在外形，以凹模為基準(zhǔn)，制造公差為級(jí)，尺寸計(jì)算如下：10IT ADA?????0max)75.(= 11250??＝8.090max)(TZT??= 15.0.＝ .248?在此拉深模中帶由壓料圈，拉深模雙邊間隙Z由表4.8.2確定tZ).1(2?同理翻邊尺寸計(jì)算如下: ADA????0max)75.= 16.0(??= .021490max)TZT???1.5.(= 0.7?VII拉深、翻邊凸、凹模圓角半徑的確定： tCrA21?——材料力學(xué)性能系數(shù)，取 ＝11C——拉深凹模圓角半徑系數(shù)， 由表4.8.1查得 =72 .,86.0tm2C4.8?Ar凸模圓角半徑: ATrr).17(??= 480?=6.72.7 卸料橡膠的設(shè)計(jì)卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算見下。要求選用的4塊橡膠板的厚度務(wù)必一致，不然會(huì)造成受力不均勻，運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生歪斜，影響模具的正常工作。其結(jié)構(gòu)見圖4所示： ?á圖4—卸料橡膠模具工作行程 ：工h= =1+1.2+26.8=29mm.工 21ht?為凸模凹進(jìn)卸料板的高度1mm. 1ht為料厚.為拉深凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度26.8mm.2橡膠工作行程 ：工H=29 mm 工選取M12的卸料螺釘，選卸料橡膠的內(nèi)徑為16.5，由《模具設(shè)計(jì)大典3》表22.5.12 D=60,H=85,d=16.5VIII3 模具總體設(shè)計(jì)3.1 模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用級(jí)進(jìn)沖壓，所以模具類型為級(jí)進(jìn)模。3.2 定位方式的選擇因?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，帶有側(cè)壓裝置。控制條料的送進(jìn)步距，沖 的孔與翻邊，都采用始用擋料銷初定距，后工位拉深由1.28?翻邊定位。3.3 卸料、出件方式的選擇因?yàn)楣ぜ虾駷?.2mm，相對(duì)較薄，卸料力也比較小，故可以采用彈性卸料。又因?yàn)槭羌?jí)進(jìn)模生產(chǎn)，沖孔用下出料方式，拉深結(jié)束后由頂件塊頂出，比較便于操作和生產(chǎn)效率也較高。3.4 導(dǎo)向方式的選擇為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整等因素該級(jí)進(jìn)模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。IX4 主要零部件設(shè)計(jì)4.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1.1 沖孔凸模結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設(shè)計(jì)成臺(tái)階式，采用線切割機(jī)床加工，裝在凸模固定板上，與凸模固定板的配合按 。其其總長(zhǎng) L 可按《沖壓模具設(shè)計(jì)與5/6mH制造》公式 2.9.2 計(jì)算： hthL??321=32+18+50+1.2+=110(mm)式中: L——凸模長(zhǎng)度(mm);——凸模固定板厚度(mm);1h——卸料板厚度(mm);2——橡膠高度（mm）3——材料厚度(mm);t——增加長(zhǎng)度。它包括凸模的修磨量、凸模進(jìn)入凹模的深度（0.5-1mm） 、凸模h固定板與卸料板之間的安全距離等，一般取 10-20mm.沖孔凸模具體結(jié)構(gòu)可參見圖 5 所示:X圖 5—沖孔凸模4.1.2 翻邊凸模結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設(shè)計(jì)成臺(tái)階式，采用線切割機(jī)床加工，裝在凸模固定板上，與凸模固定板的配合按 。其其總長(zhǎng) L 可按《沖壓模具設(shè)計(jì)與5/6mH制造》公式 2.9.2 計(jì)算： hthL???4321=32+18+50+1.2+15+=125(mm)式中: L——凸模長(zhǎng)度(mm);——凸模固定板厚度(mm);1h——卸料板厚度(mm);2——橡膠高度（mm）3——翻邊的高度（mm）4——材料厚度(mm);t——增加長(zhǎng)度。它包括凸模的修磨量、凸模進(jìn)入凹模的深度（0.5-1mm） 、凸模h固定板與卸料板之間的安全距離等，一般取 10-20mm.沖孔凸模具體結(jié)構(gòu)可參見圖 6 所示:XI圖 6—翻邊凸模同理沖壓拉深凸凹模如圖 7 所示： hthL???4321=32+18+50+1.2+25+=135(mm)圖 7—沖壓拉深凸凹模XIIL圖 8—沖壓拉深凸模凸模固定板具體結(jié)構(gòu)可參見圖 9 所示:圖 9—凸模固定板4.1.3 凹模凹模采用整體凹模，各總裁的凹?？拙捎镁€切割機(jī)床加工，安排凹模在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算壓力中心與模柄中心重合。其輪廓尺寸可按《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》公式 2.9.3、2.9.4 計(jì)算：凹模厚度 0.15×290.1=43.5mm.(查表 2.9.5 得 ＝0.15)?kbHk凹模壁度 65mm.?c)25.1(取凹模厚度 44mm，凹模壁度 65mm.凹模寬度 (290.1+2×65)=420.1mm.考慮到模具模具強(qiáng)度及整體外觀?B取 B=430mm.凹模長(zhǎng)度 L 取 1000mm(送料方向)XIII凹模輪廓尺寸為 1000mm×430mm×44mm，結(jié)構(gòu)如圖 10 所示：圖 10—凹模4.2 定位零件的設(shè)計(jì)控制條料的送進(jìn)步距，沖 的孔與翻邊，都采用始用擋料銷初定距，后工位1.28?拉深由翻邊定位。圖11—始用擋料塊4.3 導(dǎo)料板的設(shè)計(jì)導(dǎo)料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模齊平，導(dǎo)料板與條料之間的間隙取0.5mm，這樣就可確定了導(dǎo)料板的寬度，導(dǎo)料板的厚度按《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表2.9.7 選擇。導(dǎo)料板采用 45 鋼制作，熱處理硬度為 43-48HRC,用螺釘和銷釘固定在凹模上。導(dǎo)料板的進(jìn)料端安裝有承料板。導(dǎo)料板的結(jié)構(gòu)可參見圖 12 所示：XIV圖 12—導(dǎo)料板承料板的結(jié)構(gòu)可參見圖 13 所示：?á圖 13—承料4.4 卸料部件的設(shè)計(jì)4.4.1 卸料板的設(shè)計(jì)卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為 18mm。卸料板采用 45 鋼制造，淬火硬度為 43-48HRC。卸料板的結(jié)構(gòu)可參見圖 14 所示：XV圖 14—卸料板4.4.2 卸料螺釘?shù)倪x用卸料板上設(shè)置 8 個(gè)卸料螺釘，公稱直徑為 12mm，螺紋部分為 M12×12mm。卸料螺釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸模端面 1mm，有誤差時(shí)通過(guò)在螺釘與卸料板之間安裝墊片來(lái)調(diào)整。故卸料螺釘查《五金簡(jiǎn)明手冊(cè)》知M10×137mm。4.5 模架及其它零部件設(shè)計(jì)該模具采用中間導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在模具中間位置，沖壓時(shí)可防止由于偏心矩而引起的模具歪斜。以凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》知：導(dǎo)柱 分別為 50mm×260mm.和 55mm×260mm.mLd//?導(dǎo)套 d/mm×L/mm×D/mm 分別為 50mm×130mm×53mm 和 55mm×130mm×53mm上模座厚度 取 55mm；上模墊板厚度 取 8mm；凹模厚度 取 44mm；下模座上 模H墊HH厚度 取 65mm；那么，該模具的閉合高度：下 模 2hL????下 模墊上 模閉=(55+8+135+44+65-27)mm=280mm式中： ——凸模長(zhǎng)度， =135mm;LL——凹模厚度， =44mm;HH——凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度， =27mm。2h 2h可見該模具閉合高度小于所選壓力機(jī) JA23-200 的最大裝模高度（310mm） ，可以使用。XVI5 模具總裝圖通過(guò)以上設(shè)計(jì)，可得到如圖 15 所示的模具總裝圖。模具上模部分主要由上模座、墊板、凸模、凸模固定板及卸料板等組成。卸料方式采用彈性卸料，以橡膠為彈性元件。下模部分由下模座、凹模板、導(dǎo)料板等組成。沖孔廢料由漏料孔落下，成品件均由頂件塊頂出。條料送進(jìn)時(shí)采用始用擋料銷定距。操作時(shí)完成第一步?jīng)_壓后，把條料向前送進(jìn)，第二步翻邊仍采用始用擋料銷定距，最后沖裁拉深上步翻邊定位。XVII圖 15—引線片級(jí)進(jìn)模裝配圖1.M20×58 內(nèi)六角螺釘 2.下模座 3.導(dǎo)柱 4.凹模 5.卸料板 6.導(dǎo)套7.凸模固定板 8.上模座 9.墊板 10. ×85 銷釘 11.凸凹模 12.頂件塊 13.翻邊凸20?模 14.模柄 15.M6×17 螺釘 16.沖孔凸模 17. M12×150 卸料螺釘 18.橡膠塊 19.導(dǎo)套 20.導(dǎo)柱 21.導(dǎo)板 22.始用擋料銷 23.M20×60 起吊螺釘 24.承料板 25.推件板 26.推桿 27.拉深凸模 28.推件板 6 沖壓設(shè)備的選定通過(guò)校核，選擇開式雙柱可傾壓力機(jī) JA21-200 能滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力：2000KN滑塊行程：65mm最大閉合高度：360mm最大裝模高度：310mm連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度：55mm工作臺(tái)尺寸(前后×左右)：1600mm×710mm模柄孔尺寸： mm×100mm70?最大傾斜角度： ?25XVIII7 模具零件加工工藝本副沖裁模，模具零件加工的關(guān)鍵在工作零件、固定板以及卸料板，若采用線切割加工技術(shù)，這些零件的加工就變得相對(duì)簡(jiǎn)單。圖 7 所示落料拉深凸凹模的加工工藝過(guò)程如下表（3）所示：表（3）—落料拉深凸凹模的加工工藝過(guò)程工序號(hào) 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 工序簡(jiǎn)圖(示意圖)1 備 料 備毛坯尺寸： Ф98×115mm2 熱 處 理 退 火3 車 留單邊余量 0.54 熱 處 理 調(diào) 質(zhì)5 磨 平 面 磨外圓，上下平面6 鉗工劃線 劃出各孔位置線7 加工螺釘孔、安裝孔及穿絲孔 按位置加工螺紋孔、銷釘孔及穿絲孔等8 熱 處 理 按熱處理工藝，淬火回火達(dá)到 58-62HRC9 磨 精磨外圓XIX10 線 切 割 按圖線切割，輪廓達(dá)到尺寸要求11 鉗工精修 全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求12 檢 驗(yàn) 按產(chǎn)品零件圖檢驗(yàn)拉深的凸模與沖壓拉深的凸凹模配做。圖 5 所示沖孔凸模的加工工藝過(guò)程如下表（4）所示：表（4）—沖孔凸模加工工藝過(guò)程工序號(hào) 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 工序簡(jiǎn)圖(示意圖)1 備 料 備毛坯尺寸 98×115mm?2 熱處理 退 火3 車 削車削毛坯輪廓，留 0.3mm 單邊余量4 熱處理 按熱處理工藝，淬火回火達(dá)到 58-62HRC5 磨 精磨外圓6 表面拋光 表面拋光達(dá)到 輪廓達(dá)到尺寸 要求7 檢 驗(yàn) 按產(chǎn)品零件圖檢驗(yàn)用同樣的工藝加工翻邊凸模。圖 10 所示凹模的加工工藝過(guò)程如下表（5）所示：表（5）—凹模加工工藝過(guò)程 工序號(hào) 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 工序簡(jiǎn)圖(示意圖)1 備 料將毛坯鍛成長(zhǎng)方體1010×440×54mm2 熱 處 理 退 火XX3 粗 刨刨六面達(dá)到1005×435×50mm，互為直角4 熱 處 理 調(diào) 質(zhì)5 磨 平 面 磨六面，互為直角6 鉗工劃線 劃出各孔位置線7 銑漏料孔 達(dá)到設(shè)計(jì)要求8加工螺釘孔、銷釘孔及穿絲孔按位置加工螺釘孔、銷釘孔及穿絲孔9 熱 處 理 按熱處理工藝，淬火回火達(dá)到 60-62HRC10 磨 平 面 精磨上、下平面11線 切 割按圖切割型孔達(dá)到尺寸要求12 鉗工精修 全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求13 檢 驗(yàn) 按產(chǎn)品零件圖檢驗(yàn)8 模具的裝配XXI根據(jù)級(jí)進(jìn)模裝配要點(diǎn)，選凹模作為裝配基準(zhǔn)件，先裝下模，再裝上模，并調(diào)整間隙、試沖、返修。具體裝配見下表（6）所示：表（6）—端蓋沖壓拉深級(jí)進(jìn)模的裝配序號(hào) 工 序 工 藝 說(shuō) 明1 凸、凹模預(yù)配1) 裝配前仔細(xì)檢查各凸模形狀及尺寸以及凹模形孔，是否符合圖紙要求尺寸精度、形狀。2) 將各凸模分別與相應(yīng)的凹?？紫嗯?，檢查其間隙是否加工均勻。不合適者應(yīng)重新修磨或更換。2 凸模裝配 以凹?？锥ㄎ?，將各凸模分別壓入凸模固定板的形孔中，并擠緊牢固。3 裝配下模1) 在下模座上劃中心線，按中心預(yù)裝凹模、導(dǎo)料板；2) 在下模座、導(dǎo)料板上，用已加工好的凹模分別確定其螺孔位置，并分別鉆孔，攻絲；3) 將下模座、導(dǎo)料板、凹模、固定擋料銷裝在一起，并用螺釘緊固，打入銷釘。4 裝配上模1) 在已裝好的下模上放等高墊鐵，再在凹模中放入 0.12的紙片，然后將凸模與固定板組合裝入凹模；2) 預(yù)裝上模座，劃出與凸模固定板相應(yīng)螺孔、銷孔位置并鉆鉸螺孔、銷孔；3) 用螺釘將固定板組合、墊板 9、上模座連在一起，但不要擰緊；4) 將卸料板套裝在已裝入固定板的凸模上，裝上橡膠和卸料螺釘，并調(diào)節(jié)橡膠的預(yù)壓量，使卸料板高出凸模下端約 1mm； 5) 復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后，緊固螺釘；6) 安裝導(dǎo)正銷、承料板；7) 切紙檢查，合適后打入銷釘。XXII結(jié)束語(yǔ)本畢業(yè)設(shè)計(jì)是我進(jìn)行完了三年的模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)課程后進(jìn)行的，它是對(duì)我們?nèi)陙?lái)所學(xué)課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的訓(xùn)練。它可以說(shuō)又是一次對(duì)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)的深入和系統(tǒng)掌握。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我從新系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了所學(xué)專業(yè)知識(shí)，同時(shí)也鞏固了先前學(xué)到的知識(shí)，同時(shí)感觸最深刻的是：所學(xué)知識(shí)只有在應(yīng)用中才能更深刻理解和長(zhǎng)時(shí)間記憶。對(duì)一些原來(lái)一知半解的理論也有了進(jìn)一步的的認(rèn)識(shí)。特別是原來(lái)所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機(jī)械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測(cè)量、冷沖模具設(shè)計(jì)與制造等有了更深刻的理解，使我進(jìn)一步的了解了怎樣將這些知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中。同時(shí)還使我更清楚了模具設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮的問題，如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費(fèi)材料，保證工件的經(jīng)濟(jì)性、加工工藝的合理性。 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中通過(guò)沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè)、模具制造簡(jiǎn)明手冊(cè)、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)等對(duì)所要設(shè)計(jì)的問題進(jìn)行查詢，通過(guò)更多的途徑去了解我要做的設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)更具合理性。也使我學(xué)會(huì)了設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)資料的查詢和運(yùn)用。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我更加深入地學(xué)習(xí)了冷沖壓技術(shù)工作設(shè)計(jì)的內(nèi)容。冷沖壓技術(shù)工作設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括冷沖壓工藝設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)及沖模制造三方面內(nèi)容，盡管三者的工作內(nèi)容不同，但三者之間存在著相互滲透、相互補(bǔ)充、相互依存的關(guān)系。冷沖壓工藝設(shè)計(jì)是針對(duì)給定的產(chǎn)品圖樣，根據(jù)其生產(chǎn)批量的大小、沖壓設(shè)備的類型規(guī)格、模具制造能力及工人技術(shù)水平等具體生產(chǎn)條件，從對(duì)產(chǎn)品零件圖的沖壓工藝性分析入手經(jīng)過(guò)必要的工藝計(jì)算，制定出合理的工藝方案，最后編寫沖壓工藝卡的一個(gè)綜合分析、計(jì)算、設(shè)計(jì)過(guò)程。沖壓工藝方案的確定包括工序性質(zhì)、數(shù)量的確定，工序順序的安排，工序組合方式及工序定位方式的確定等內(nèi)容。沖壓模具設(shè)計(jì)則是依據(jù)制定的沖壓工藝規(guī)程，在認(rèn)真考慮毛坯的定位、出件、廢料排出諸問題以及模具的制造維修方便、操作安全可靠等因素后，設(shè)計(jì)計(jì)算并構(gòu)思出與沖壓設(shè)備想適應(yīng)的模具總體結(jié)構(gòu)，然后繪制出模具總裝圖和所有非標(biāo)準(zhǔn)零件圖的整個(gè)設(shè)計(jì)繪圖過(guò)程。歷經(jīng)近三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中通過(guò)參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，請(qǐng)教指導(dǎo)老師有關(guān)模具方面的問題，并且和同學(xué)的探討模具設(shè)計(jì)在實(shí)際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時(shí)間里，對(duì)模具的認(rèn)識(shí)有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個(gè)人認(rèn)識(shí)事物所必經(jīng)的一般過(guò)程，我對(duì)模具的認(rèn)識(shí)過(guò)程亦是如此。經(jīng)過(guò)近三個(gè)月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計(jì)一定能為三年的大學(xué)生涯劃上一個(gè)圓滿的句號(hào)，為將來(lái)走上工作崗位奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。XXIII參 考 文 獻(xiàn)[1] 劉建超，張寶忠主編.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造.北京：高等出版社， 2004.6[2] 王秀鳳、萬(wàn)良輝主編.冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造.北京：北京航空航天出版社， 2005.4[3] 中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)，中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典編委員會(huì).中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典 3.南昌：江西科學(xué)出版社，2003.1[4] 任嘉卉主編.公差與配合手冊(cè). 北京：機(jī)械出版社，2000.4[5] 馮炳光主編.模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè).上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1998.5[6] 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，全國(guó)彈簧標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)編.中國(guó)機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編彈簧卷.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1999.6[7] 薛啟翔編著. 沖壓模具與制造北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.3[8] 冷沖模設(shè)計(jì)及制造/ 中國(guó)機(jī)械教育工業(yè)協(xié)會(huì)組編.—北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001.9[9] 翟德梅.模具制造技術(shù).新鄉(xiāng):河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 ,2001.7 [10] 楊占堯.塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì).北京:清華大學(xué)出版社 ,2004.9[11] 薛嚴(yán)成.公差配合與測(cè)量技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社 ,1992.10[12] Thomaspeters.Tolerancefitting and technology of measuring.Publishing house of the mechanical industry 1999.10 XXIV