阻尼件冷沖模工藝及模具設(shè)計【落料拉深復(fù)合?！俊菊f明書+CAD】

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第二，模具工業(yè)又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。用信息技術(shù)帶動和提升模具工業(yè)的制造技術(shù)水平，是推動模具工業(yè)技術(shù)進步的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。CAD/CAE/CAM技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用，快速原型制造技術(shù)的應(yīng)用，使模具的設(shè)計制造技術(shù)發(fā)生了重大變革。模具的開發(fā)和制造水平的提高，還有賴于采用數(shù)控精密高效加工設(shè)備。逆向工程、并行工程、敏捷制造、虛擬技術(shù)等先進制造技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用，也要與電子信息等高新技術(shù)嫁接，實現(xiàn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。 第三，模具工業(yè)是裝備工業(yè)的一個重要組成部分。在1998年以前，許多人把機械工業(yè)當(dāng)作一般的加工工業(yè)。1998年11月召開的中央經(jīng)濟工作會議，首次明確提出了加大裝備工業(yè)的開發(fā)力度，推進關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化。將機械工業(yè)作為裝備工業(yè)，把它同一般的加工工業(yè)區(qū)別開來，是對機械工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位與作用的重新定位。模具作為基礎(chǔ)工藝裝備，在裝備工業(yè)中自然有其重要地位。因為國民經(jīng)濟各產(chǎn)業(yè)部門需要的裝備，其零部件有很大一部分是模具 做出來的。 第四， 模具工業(yè)地位之重要，還在于國民經(jīng)濟的五大支柱產(chǎn)業(yè)— 機械、電子、汽車、石化、建筑，都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應(yīng)。機械、電子、汽車工業(yè)需要大量的模具，特別是轎車大型覆蓋件模具、電子產(chǎn)品的精密塑料模具和沖壓模具，目前在質(zhì)與量上都遠(yuǎn)不能滿足這些支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。這幾年，我國每年要進口近10億美元的模具。我國石化工業(yè)一年生產(chǎn)500多萬噸聚乙烯、聚丙烯和其他合成樹脂，很大一部分需要塑料模具成形成制品，才能用于生產(chǎn)和生活的消費。生產(chǎn)建筑業(yè)用的地磚、墻磚和衛(wèi)生潔具，需要大量的陶瓷模具;生產(chǎn)塑料管件和塑鋼門窗，也需要大量的塑料模具成形。從五大支柱產(chǎn)業(yè)對模具的需求也可以看到模具工業(yè)地位之重要。 我國已于2001年12月11日正式加入了WTO.“入世”后對模具工業(yè)將會帶來更大的影響，模具行業(yè)正在從行業(yè)自身和對模具需求量大的相關(guān)產(chǎn)業(yè)著手進行分析，并研究采取相應(yīng)的對策。 1. 2 國內(nèi)外注射塑料模具的發(fā)展?fàn)顩r 模具工業(yè)在工業(yè)發(fā)展中占有很重要的地位，各行各業(yè)均離不開模具，特別在汽車、摩托車、玩具、及家電等行業(yè)。其中塑料模具又是模具工業(yè)中重要的組成部分，彩電、電冰箱、洗衣機、空調(diào)機等產(chǎn)品，需要的塑料模具量很大，在建筑、建材方面，今后塑料門窗、塑料水管和裝飾塑料制品將會有一個很大的發(fā)展。到2010年，塑料門窗的普及率和塑料管的普及率將達到30%-50%,對模具的需求會有很大增長。在工業(yè)發(fā)達國家，據(jù)1991年統(tǒng)計，日本生產(chǎn)塑料模和生產(chǎn)沖壓模的企業(yè)各占40 ;韓國模具專業(yè)廠中，生產(chǎn)塑料模的占43.9 ，生產(chǎn)沖壓模的占44.8%;新加坡全國有460家模具企業(yè)，60%生產(chǎn)塑料模，35%生產(chǎn)沖模和夾具。中國模具工業(yè)一直以每年巧%左右的增長速度快速發(fā)展，2000年中國模具工業(yè)總產(chǎn)值己達280億元人民幣，在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%,塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其他各類模具約占110。由以上事實可以看出塑料模具已處于同沖壓模具并駕齊驅(qū)的地位。 在塑料模具中注射模具是應(yīng)用最廣泛、類型最多、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的一種。在現(xiàn)代塑料制件的生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設(shè)備、先進的模具是必不可少的三項重要因素，尤其是塑料模具對實現(xiàn)塑料加工工藝要求、滿足塑料制件的使用要求、降低塑料制件的成本起著重要的作用。一副好的注塑?？沙尚蜕习偃f次，一副優(yōu)良的壓鑄模大約能成型25萬次，這與模具的設(shè)計、模具材料及模具的制造有著很大的關(guān)系。從塑料模的設(shè)計、制造及模具的材料等方面考慮，塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢可以簡單地歸納為以下幾個方面。Il (一) 模具的標(biāo)準(zhǔn)化 為了適應(yīng)模具大規(guī)模成批生產(chǎn)塑料成型模具和縮短模具制造周期的需要，模具的標(biāo)準(zhǔn)化工作十分重要，目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度只達到20%.注射模方面關(guān)于模具零部件、模具技術(shù)條件和標(biāo)準(zhǔn)模架等有14個國家標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)前的任務(wù)是重點研究開發(fā)熱流道標(biāo)準(zhǔn)元件和模具溫控標(biāo)準(zhǔn)裝置;精密標(biāo)準(zhǔn)模架、精密導(dǎo)向件系列:標(biāo)準(zhǔn)模板及模具標(biāo)準(zhǔn)件的先進技術(shù)和等向性標(biāo)準(zhǔn)化模塊等。 (二) 加強理論研究 隨著塑料制件的大型化和復(fù)雜化，模具的重量達數(shù)噸至十多噸，這樣大的模具，若只憑經(jīng)驗來設(shè)計，往往會因設(shè)計不當(dāng)而造成模具報廢，數(shù)十萬元的費用將毀于一旦，所以設(shè)計模具己逐漸向理論設(shè)計方面發(fā)展，這些理論設(shè)計包括模板剛度、強度的計算、充型流動、脫模阻力與溫控系統(tǒng)等。今后的工作是如何將理論與生產(chǎn)實際相結(jié)合指導(dǎo)實際的模具工業(yè)生產(chǎn)。 (三) 塑料制件的精密化、微型化和超大型化 為了滿足各種工業(yè)產(chǎn)品的使用要求，塑料成型技術(shù)正朝著精密化、微型化和超大型化等方面發(fā)展。精密注射成型是能將塑料制件尺寸公差保持在0.01一0.001 mm之內(nèi)的成型工藝方法，其制件主要用于電子、儀表工業(yè)。微型化的塑料制件要求在微型的設(shè)備上生產(chǎn)。目前，德國已研究出只有O.lg的微型注射機，可生產(chǎn)0.05g左右的微型注射成型塑件。國內(nèi)目前己有0.5g的注射機，可以生產(chǎn)O.Ig左右的微型注射塑件。注射塑件的大型化要求有大型、超大型的注射成型設(shè)備。目前，法國己擁有注射量為17萬g的超大型注射機，合模力為150MN;美國和日本也已經(jīng)分別生產(chǎn)出注射量為10萬9和9.6萬9的超大型注射機;國產(chǎn)注射機的注射量也己達到3.5萬g，合模力為80MN o (四) 新材料、新技術(shù)、新工藝的研制、開發(fā)和應(yīng)用 隨著塑料成型技術(shù)的不斷發(fā)展，模具新材料、模具加工新技術(shù)和模具新工藝方面的開發(fā)己成為當(dāng)前模具工業(yè)生產(chǎn)和科研的主要任務(wù)之一。十多年來，國內(nèi)外塑料成型行業(yè)在改進和提高模具設(shè)計與制造方面投入了大量的資金和研究力量，取得了許多成果。 1. 各種新材料的研制和應(yīng)用模具材料的選用在模具的設(shè)計和制造中是一個較重要的問題，它將直接影響模具加工成本、使用壽命以及塑料件成型的質(zhì)量等。國內(nèi)外模具材料工作者對模具的工作條件、失效形式和提高模具使用壽命的途徑進行了大量的研究工作，并開發(fā)出許多不僅具有良好的使用性能，而且還具有加工性好、熱處理變形小的新型模具鋼種，如預(yù)硬鋼、新型淬火回火鋼、馬氏體時效鋼、析出硬化鋼和耐腐蝕鋼等，經(jīng)過應(yīng)用，均取得了較好的技術(shù)和經(jīng)濟效果。 2. 模具加工技術(shù)的革新為了提高加工精度、縮短模具制造周期，塑料模成型零件加工不但廣泛應(yīng)用了仿形加工、電加工、數(shù)控加工及三坐標(biāo)測量等先進技術(shù)，而且目前己應(yīng)用了快速成型、高速銑削及激光焊接與測量技術(shù)，使得加工速度大大提高。 (五) CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用 塑料制件應(yīng)用的日益廣泛和大型塑料制件的不斷開發(fā)，對塑料成型模具設(shè)計和制造提出的要求越來越高。傳統(tǒng)的模具設(shè)計與制造方法不能適應(yīng)工業(yè)產(chǎn)品不斷開發(fā)和及時更新?lián)Q代與提高質(zhì)量的要求，為了適應(yīng)這些變化，先進國家的CAD/CAM/CAE技術(shù)在20世紀(jì)80年代中期己進入實用階段，市場上已有商品化的系統(tǒng)軟件出售。國內(nèi)一些高校和研究所也對模具CAD/CAM/CAE技術(shù)進行了許多研究和實踐，并取得了很大成果。但我國在該技術(shù)的應(yīng)用和推廣方面與 外國相比還存在一些差距，有待于進一步改進和完善。 第1章 任務(wù)來源及設(shè)計目的意義 1.1 設(shè)計任務(wù)來源 零件簡圖：如下圖所示。 工件名稱：阻尼件 生產(chǎn)批量：大批量 材料：QBe2(鈹青銅) 材料厚度：0.1mm 圖一 工件圖 1.2 設(shè)計目的及意義 冷沖壓模具設(shè)計是在冷沖模設(shè)計理論教學(xué)之后進行的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的在于鞏固所學(xué)知識，熟悉有關(guān)資料，樹立正確的設(shè)計思想，掌握設(shè)計方法，培養(yǎng)我們的獨立思考能力和實際工作能力。通過沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計，使我們在沖壓工藝性分析、沖壓工藝方案論證、沖壓工藝計算、沖模零件結(jié)構(gòu)設(shè)計、編寫技術(shù)文件和查閱技術(shù)文獻等方面受到一次綜合訓(xùn)練。 本設(shè)計題目為阻尼件，對我們畢業(yè)生來說有一定的設(shè)計目的及意義：通過對該零件模具的設(shè)計，進一步加強了我們所學(xué)的沖壓基本知識，讓我們更加了解了模具各個組成部分、各個部分結(jié)構(gòu)性能，以及各個結(jié)構(gòu)的動作過程。為以后更好的就業(yè)工作打下了堅實的基礎(chǔ)。 第2章 沖壓件工藝性分析及工藝方案確定 2.1 沖壓工藝性分析 沖壓是在室溫下，利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。在沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為沖壓模具活俗稱沖模）。 沖裁件的工藝性是指沖裁件在沖裁加工中的難易程度。所謂沖裁工藝性好是指能用普通沖裁方法，在模具壽命和生產(chǎn)率較高，成本低的條件下得到質(zhì)量合格的沖裁件。影響沖裁件工藝性的因素很多，如沖裁件的形狀特點，尺寸大小、尺寸大小標(biāo)注方法精、度要求和材料性能等。良好的沖裁工藝性應(yīng)保證材料消耗少，工序數(shù)目少、模具結(jié)構(gòu)簡單而壽命長、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、操作簡單等?！?】 【1】——劉建超、張寶忠主編《沖壓模具設(shè)計與制造》高等教育出版社 由工件圖看，該工件形狀簡單對稱，有落料、上拉深、下拉深三個工序。其主要尺寸18.98及36.58為IT8～IT9級公差，因此凸、凹模制造公差可采用IT7級精度制造。工件生產(chǎn)批量為大批量，材料為鈹青銅，屬有色金屬，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。 在進行沖壓工藝設(shè)計和模具設(shè)計時，應(yīng)注意以下幾點： （1） 制件材料為較貴重的青銅，制件形狀為圓形凸緣形狀。根據(jù)其制件形狀尺寸，可設(shè)計一副復(fù)合模具。 （2） 根據(jù)制件形狀特點，宜采用多工序模具設(shè)計時，應(yīng)注意各工序之間的影響問題，前道工序應(yīng)保證后一工序順利進行。 （3） 材料較薄，考慮制件精度，應(yīng)注意壓料和出料機構(gòu)的設(shè)計。 （4） 沖裁間隙，拉深凸凹模間隙及高度的確定，應(yīng)符合制件要求。 （5） 各工序凸、凹模動行程確定，應(yīng)符合制件要求。 (6） 卸料裝置的動作空間的確定，應(yīng)保證制件及廢料的頂出不相互干 涉。 2.2 工藝方案的確定 在確定工藝方案時依據(jù)的原則： （1）保證沖裁件質(zhì)量。 （2）經(jīng)濟性原則。 （3）安全性原則。 【2】 【2】——丁松聚主編<<冷沖模設(shè)計>>機械工業(yè)出版社。 由以上分析，擬定工藝方案如下： 方案一：先落料、再拉深級進模生產(chǎn)。 方案二：落料、拉深復(fù)合模沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案一：只需兩副模具，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，送進操作不方便，工件尺寸偏差大。 方案二：經(jīng)過落料、上拉深、下拉深三道工序，且每道工序連續(xù)進行。首先對條料落料，得到一個圓形料，然后進行拉深圓桶形件的拉深，然后再進行拉深，得到制件。尺寸精度高，平直度好，生產(chǎn)效率高。對以上方案分析比較，采用方案二為佳。 第3章 模具主要設(shè)計計算及沖壓設(shè)備選擇 3.1 毛坯尺寸計算 根據(jù)表面積相等原則，用解析法將工件一一分開，最后求得該零件的毛坯直徑D，具體計算如下： 先算兩個對稱凸緣的表面積: A=2H-h)+/4[2r(d-2r)+8r]+/4(d-2r)=400.188mm 再算上面拉深所得形狀表面積A；最后再算下面拉深所得的圓形表面A最后求出毛坯直徑D=50.7mm 3.2 排樣及相關(guān)計算 在沖壓生產(chǎn)中，節(jié)約金屬和減少廢料具有非常重要的意義，特別是在大批量生產(chǎn)中，較好地確定沖件形狀尺寸和合理排樣是降低成本的有效措施之一。 沖裁件在條料，帶料或板料上的布置方法叫排樣。合理的排樣是降低成本和保證沖裁件質(zhì)量及模具壽命的有效措施，故排樣時應(yīng)考慮如下原則： ⑴提高材料利用率； ⑵合理排樣方法使操作方便，勞動強度低且安全； ⑶模具結(jié)構(gòu)簡單，壽命長； ⑷保證沖件質(zhì)量和沖件對板料纖維方向的要求?！?】 因該工件是由圓弧組成，且形狀和結(jié)構(gòu)對稱，采用直排時材料利用率高，故選擇直排。 【3】——中國機械工業(yè)教育協(xié)會 組編《冷沖模設(shè)計及制造》機械工業(yè)出版社 采用有廢料直排的排樣方式，相關(guān)計算見下表一。查板材標(biāo)準(zhǔn)，宜選用600mm×800mm的板料，每張板料可剪裁11張條料，每張條料可沖裁13個工件，故每張板料的利用率為65℅。 表一如下： 項目 分類 項目 公式 結(jié)果 備注 排樣 沖裁件面積A A=/4 2017.8mm 查表2.5.2得最小搭邊值a=1.8mm,a=2.0mm; 查表3—17 得C=0.5, n=1；【4】 條料與導(dǎo)料板間隙為0.7 條料寬度B B=D+2a+C 56mm 步距S S=D+a 54.3mm 一個步距的材料利用率 =×100℅ 67℅ 沖 壓 力 落料力F F=KLt 8280N 查附錄A得=240～480MP【5】 卸料力F F= KF 4100N 查表2—15得K=0.04；【5】 拉深力F F=Kdt 4100N 3432.8N 查附錄A得=300～600 MP 壓邊力F F=AP 830N 查表4—16得P=2.0【5】 沖壓工藝總力F F= F+ F+ F+ F 13210N 剛性卸料與推件 【4】節(jié)選自《沖壓工藝與沖模設(shè)計》 翁其金 主編 【5】節(jié)選自《沖模設(shè)計應(yīng)用實例》 模具實用技術(shù)叢書編委會 編 排樣圖如下所示： 圖二 排樣圖 3.3 成形次數(shù)的確定。 該工件需要兩道拉深工序，這里需要判斷是否能一次成形。根據(jù)公式： h/d=4/18.98=0.21,根據(jù)毛坯的相對厚度t/D=0.1/47=0.47,由此查表4.4.3得出表中數(shù)值，所以能一次成形?！?】 3.4 沖壓工序壓力計算 該工件采用復(fù)合模沖壓，由于工件料厚較小，又因為模具結(jié)構(gòu)。所以采用剛性裝置，沖壓力計算如上所示 3.4.1 壓力中心計算 該工件結(jié)構(gòu)簡單、對稱而且是個圓行，所以它的壓力中心很容易得到是在圓心。 3.5 工作部分尺寸計算 在確定工作零件刃口尺寸計算方法之前,首先要考慮工作零件的加工方法及模具裝配方法。結(jié)合該模具的特點，工作零件的形狀相對簡單對稱，適宜采用線切割機床分別加工落料凹模、卸料板等，這種加工方法可以保證這些零件的精密度，使裝配工作簡化。因此工作零件刃口尺寸計算就按分開加工的方法計算，具體計算如下： 表二如下： 尺寸及 分類 凸、凹模間雙面間隙 尺寸偏差與磨損系數(shù) 計算公式 結(jié)果 落 料 查表2.3.2得Z=0.014mm，Z=0.01mm X=0.50 △=0.740 D=(D-X△) 50.33 D=( D- Z) 50.32 拉 深 36.58 查表4.8.2得 Z=0.2mm △ =0.62 D=(D-0.75△) D=( D- Z) D=36.03 D=35.83 18.98 D=18.87 D=18.47 上表模具制造公差是查表2.4.1所得，滿足≤（Z- Z）和模具制造公差查表4.8.3所得?！?】 3.6 沖壓設(shè)備選擇 根據(jù)沖壓工藝總力計算結(jié)果，并結(jié)合工件高度，選擇沖壓設(shè)備。沖壓設(shè)備的選擇應(yīng)注意以下幾點： ⑴壓力機的噸位應(yīng)當(dāng)?shù)扔诨虼笥跊_裁時的總力，即，式中—所選壓力機的噸位，—沖裁時的總力； ⑵根據(jù)模具結(jié)構(gòu)選擇壓力機類型和行程（沖程）次數(shù)，如復(fù)合模工作需從模具中間出件，最好選用可傾式壓力機。 ⑶根據(jù)模具尺寸大小，安裝和進出料等情況選擇壓力機臺面尺寸，如有推件時應(yīng)考慮臺面孔的大小使沖后有關(guān)零件能自由通過。 ⑷選擇壓力機的閉合高度與模具是否匹配。 ⑸模柄直徑，長度尺寸是否與壓力機滑塊模柄直徑、深度尺寸相當(dāng)。 ⑹壓力機滑塊行程應(yīng)該是拉深深度的2～2.5倍。 ⑺壓力機的行程次數(shù)應(yīng)當(dāng)保證有最高的生產(chǎn)效率。 ⑻壓力機應(yīng)該使用方便和安全?！?】 【6】——王芳主編<<冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)>>機械工業(yè)出版社。 依據(jù)上面所述，可初選為開式雙柱可傾壓力機J23—3.15。其主要技術(shù)參數(shù)為: 公稱壓力:31.5KN 滑塊行程:35mm 最大閉合高度:130mm 滑塊行程次數(shù):170次/min 工作臺尺寸:200mm×310mm 模柄孔尺寸:30mm×50mm 第4章 模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 4.1 模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合模沖壓，因此模具類型為復(fù)合模。 4.2 定位方式的選擇 a.導(dǎo)料銷 導(dǎo)料銷是對條料或帶料的側(cè)向進行導(dǎo)向，以免送偏的定位零件。一般設(shè)有兩個，并位于條料同側(cè)，從右向左送料時，導(dǎo)料銷裝在后側(cè)；從前向后送料時，導(dǎo)料銷裝在左側(cè)。這里導(dǎo)料銷裝在凹模面上，為固定式的。導(dǎo)料銷厚度選為6～8mm。 b.壓料裝置 為了解決拉深過程中的起皺問題，生產(chǎn)實際中的主要方法是采用壓料裝置。壓料裝置有剛性壓料裝置和彈性壓料裝置兩種。是否采用壓料裝置主要看是否可能發(fā)生起皺。采用或不采用壓料裝置的條件是： 第一次拉深：（t/D）×100∠1.5，m∠0.6時采用壓料裝置。由于該制件（t/D）×100=0.43小于1.5。因此，這里必須采用壓料裝置。 c.擋料銷 擋料銷起定位作用，用它擋住搭邊或沖件輪廓，以限定條料送進距離。分為固定擋料銷、活動擋料銷、始用擋料銷。這里選用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的固定擋料銷Ａ型，適宜于沖裁中、小型沖裁件的擋料定距?！?】 4.3 卸料出料方式的選擇 4.3.1 卸料板的設(shè)計 卸料裝置分固定卸料裝置、彈壓卸料裝置和廢料切刀三種。卸料板用于卸掉卡在凸模上或凹模上的沖裁件或廢料。固定卸料板的卸料力大，卸料可靠。一般用于板料較厚（大于0.5mm）、卸料力較大、平直度要求不很高的沖裁件。 彈壓卸料裝置是由卸料板、彈性元件（彈簧或橡膠）、卸料螺釘?shù)冉M成。彈壓卸料既起卸料作用又起壓料作用，所得沖裁零件質(zhì)量較好，平直度較高。因此，要求較高的沖裁件或薄板沖裁宜用彈壓卸料裝置。這里用彈壓卸料裝置。 卸料板凸臺部分高度為：h=H-(0.1～0.3)t 式中：h---卸料板凸臺高度； H---導(dǎo)料板高度； t---板料厚度 　【1】 卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為10mm，卸料板采用Q235鋼制造，淬火硬度為40～45HRC。 4.3.2 卸料螺釘?shù)倪x用 卸料板上設(shè)置4個卸料螺釘，公稱直徑為12mm，螺紋部分為M10×10mm，卸料釘尾部留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出端面1mm，有誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。 4.4 推件裝置的選擇 推件裝置有剛性和彈性兩種。彈性推件器一般裝于下模座下面，與下模板相連，這種裝置除有推出工件的作用外，還能壓平工件，還可用于卸料和緩沖。剛性推件器一般裝于上模，推件力大且可靠。其推件力通過打桿→推板→推桿傳至工件。 推桿常選用3～4個且受力均勻、長短一致。這里由于制件較小，采用兩個。推板裝在上模板孔內(nèi)，推板形狀要按工件形狀來設(shè)計。這里下模采用彈性推件器，上模采用剛性推件器，采用推桿推出工件。 4.5 導(dǎo)向方式的選擇 模具導(dǎo)向零件是模具重要零件之一，其質(zhì)量的好壞，對模具的制造精度、使用壽命和產(chǎn)品成形質(zhì)量有著非常重要的作用。模具中最廣泛的是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。一般是由內(nèi)、外圓柱表面組成。其加工精度要求主要體現(xiàn)在：內(nèi)、外圓柱表面的表面粗糙度及尺寸精度，各配合圓柱表面的同軸度等。導(dǎo)向零件的配合表面都必須進行精加工，而且要有較好的耐磨性。一般導(dǎo)向零件配合表面的精度可達IT6，表面粗糙度Ra=0.2∽0.1μm 。對精密的導(dǎo)向零件配合表面的精度可達IT5，表面粗糙度Ra=0.1∽0.05μm 。 導(dǎo)向零件的形狀比較，加工方法一般采用普通機床進行粗加工和半精加工后在進行熱處理，最后用磨床進行精加工，消除熱處理引起的變形，提高配合表面的尺寸精度和減少配合表面的粗糙度。對于配合要求高、精度高的導(dǎo)向零件，還要對配合表面進行研磨，才能達到要求的精度和表面粗糙度?！?】 導(dǎo)向零件是用來保證上模相對于下模的正確運動。對生產(chǎn)批量較大、零件公差要求高、壽命長的模具，一般都采用導(dǎo)向裝置。 為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該復(fù)合模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。 圖三 卸料板 第5章 模具的主要零部件設(shè)計 5.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 5.1.1 拉深凸模 由于工件較小且對稱，所以模具的工作零件均采用整體結(jié)構(gòu)，拉深凸模、落料凹模和凸、凹模的結(jié)構(gòu)如圖所示。（附零件圖） 為了實現(xiàn)先落料后拉深，模具裝配后，應(yīng)使拉深凸模的端面比落料凹模端面低。所以拉深凸模的長度可按下式計算： 下模拉深凸模長度：L=H+H-H=10+15-2=23mm 式中：H--凸模固定板厚度，H=10mm H---凹模厚度，H=15mm H---裝配后，拉深凸模端面低于落料凹模端面高度，取H=2mm 5.1.2 落料凹模 落料凹模的外形結(jié)構(gòu)及其固定方法 凹模的外形結(jié)構(gòu)為矩形，采用螺釘和銷釘直接固定在支承件上。凹模采用螺釘和銷釘定位固定時，要保證螺釘（或沉孔）之間，螺孔與銷孔間及螺孔、銷孔與凹模刃壁間的距離不能太近，否則會影響模具壽命。 落料凹模采用整體凹模，各沖裁的凹?？拙捎镁€割加工。其輪廓尺寸可按公式2.9.3、2.9.4計算： 凹模厚度：H=kb=0.2×50.7=11.1mm,取為15 mm（查表2.9.5得k=0.3） 凹模壁厚c=(1.5～2)H=(16.5～30)mm 凹模寬度：B=100mm 凹模長度：L=S+2S=47+2×22=102mm 5.2 固定板、墊板及其它設(shè)計 5.2.1 固定板 將凸模或凹模按一定相對位置壓入固定后作為一個安裝在上模座或下模座的板件上。模具中最常見的固定板，分為圓形固定板和矩形固定板兩種，主要用于固定小型的凸模和凹模。固定板的設(shè)計應(yīng)注意以下幾點： ①凸模固定板的厚度一般取凹模的0.6～0.8倍，其平面尺寸可與凹模、卸料板外形尺寸相同，但還應(yīng)考慮緊固螺釘及銷釘?shù)奈恢谩? ②固定板上的凸模安裝孔與凸模采用過渡配合H7/m6，凸模壓裝后端面要與固定板一起磨平。 ③固定板的上、下表面應(yīng)磨平，并與凸模安裝孔的軸線垂直。固定板基面和壓裝配合面的表面粗糙度為Ra=1.6～0.8μm，另一非基準(zhǔn)面可適當(dāng)降低要求。 ④固定板材料一般采用Q235或45鋼制造，無需熱處理淬硬?！?】 取凸模固定板的厚度為10mm，下固定板的厚度為10mm，采用Q235制作。 【7】---史鐵梁主編的《冷沖模設(shè)計指導(dǎo)》機械工業(yè)出版社。 5.2.2 墊板 墊板的作用是直接承受和擴散凸模傳遞的壓力，以降低模座所受的單位壓力，保護模座一面被凸模端面壓陷。模具中最為常見的是凸模墊板，它被裝于凸模固定板與模座之間。墊板外形尺寸可與固定板相同，其厚度一般取4～12mm，取H=10 mm。墊板材料為45鋼，淬火硬度為43～48HRC。墊板上、下表面應(yīng)磨平，表面粗糙度為Ra=1.6～0.8μm，以保證平行度要求。為了便于模具裝配，墊板上銷釘通過孔直徑可比銷釘直徑增大0.3～0.5mm?！?】 5.2.3 螺釘與銷釘 螺釘與銷釘都是標(biāo)準(zhǔn)件，按標(biāo)準(zhǔn)選用。螺釘用于固定模具零件，一般選用內(nèi)六角螺釘；銷釘起定位作用，常用圓柱銷釘。選用螺釘、銷釘應(yīng)注意以下幾點： ①螺釘要均勻布置，盡量置于被固定件的外形輪廓附近。當(dāng)被固定件為圓形時，一般采用3～4個螺釘。銷釘一般都用兩個，且盡量遠(yuǎn)距離錯開布置，以保證定位可靠。 ②螺釘之間、螺釘與銷釘之間的距離，螺釘、銷釘距刃口及外邊緣的距離，均不應(yīng)過小，以防降低強度。 ③內(nèi)六角螺釘通過孔及其螺釘裝配尺寸應(yīng)合理。 ④連接件的銷孔應(yīng)配合加工，以保證位置精度，銷釘孔與銷釘采用H7/m6或H7/n6過渡配合。 螺釘、銷釘規(guī)格應(yīng)根據(jù)沖壓力大小，凹模厚度等確定。螺釘規(guī)格按表2.9.14螺釘規(guī)格選用查取，凹模厚度H=15mm，螺釘規(guī)格M6?！?】取螺釘規(guī)格M6，由表3-6螺釘直徑與間距查得M6:min（10mm）,max（60mm）?！?】 【8】——馬正元、韓啟主編《沖壓工藝與模具設(shè)計》機械工業(yè)出版社 5.3 其它零部件的設(shè)計與選用 5.3.1 彈性元件的設(shè)計 采用彈性壓料裝置，壓邊圈在成形的過程中既起壓邊的作用，又起頂件的作用，將成形后包在拉深凸模上的工件卸下。其壓力由標(biāo)準(zhǔn)緩沖器提供。 5.3.2 模架及其它零件的選用 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，模架主要有兩大類：一類是由上模座，下模座，導(dǎo)柱，導(dǎo)套組成的導(dǎo)柱模模架；另一類是由彈壓導(dǎo)板，下模座，導(dǎo)柱，導(dǎo)套組成的導(dǎo)板模模架。模具的全部零件都固定在模架上面，并且承受沖壓過程中的全部載荷。模架的上模座通過模柄與壓力機滑塊相連，下模座用螺釘，壓板固定在壓力機工作臺面上。上，下模之間靠模架的導(dǎo)向裝置來保持其精確位置，以引導(dǎo)凸模的運動，保證沖裁過程中間隙均勻。 模架的基本要求： （1）要有足夠的強度與剛度； （2）要有足夠的精度（如上，下模座要平行，導(dǎo)柱，導(dǎo)套中心要與上，下模座垂直，模柄要與上模座垂直等）。 （3）上，下模之間的導(dǎo)向要精確（導(dǎo)向件之間的間隙要很小，上，下模之間的移動應(yīng)平穩(wěn)和無滯住現(xiàn)象）。 選擇模架結(jié)構(gòu)時要根據(jù)工件的受力變形特點，坯件定位，出件方式，材料送進方向，導(dǎo)柱受力狀態(tài)，操作是否方便等方面進行綜合考慮。 選擇模架尺寸時要根據(jù)凹模的輪廓尺寸考慮，一般在長度上及寬度上都應(yīng)比凹模大30～40mm。模板厚度一般等于凹模厚度的1～1.5倍，選擇模架時還要注意到模架與壓力機的安裝關(guān)系?！?】由以上所述，這里選用中間導(dǎo)柱圓形標(biāo)準(zhǔn)模架。選用導(dǎo)柱d/mm×L/mm，分別為20×120，22×120；導(dǎo)套d/mm×L/mm×D/mm,分別為20×65×23，22×65×23。上模座厚度取25mm,即H=25mm 上模墊板厚度取15mm, 即H=15mm固定卸料板厚度取10mm, 即H=15mm 下固定板厚度取15mm, 即H=15mm 下模墊板厚度取10mm, 即H=10mm 下模座厚度取30mm, 即H=30mm 模具閉合高度取H= H+ H+ H + H+H+ H+ H--H =(25+15+31+15+10+10+30-8) =128mm 式中：H---凸、凹模高度，H=31mm； H---凹模厚度，H=15mm； H---凸凹模進入落料凹模的深度，H=8mm。 可見該模具的閉合高度小于所選壓力機J23—3.15的最大裝模高度（130mm）,可以使用。 5.3.3 模柄 模柄是作為上模與壓力機滑塊連接的零件，對它的基本要求是：一要與壓力機滑塊上的模柄孔正確配合，安裝可靠；二要與上模正確而可靠連接。這里采用旋入式模柄C型?！?】 【8】—王孝培主編《沖壓手冊》機械工業(yè)出版社。 5.3.4 彈簧 本模具由于所沖工件只有0.1（材料：鈹青銅），所以工作所需要的拉深力不大，所以彈簧有反拉深作用。 1，此模具所沖制件的尺寸較小，故模具的總體尺寸也較小，考慮到彈簧的安裝空間，初選彈簧數(shù)為2，每個彈簧的預(yù)壓力： 。 2，查有關(guān)彈簧規(guī)格，初選彈簧規(guī)格為。 具體參數(shù)：，，。，，，， 3，計算： 。 4，校核：設(shè)，， = 由以上計算可知 ：，所以。 即所選彈簧是合適的 第6章 模具總裝的總裝圖 通過以上設(shè)計，可得到如圖所示裝配圖。（附模具裝配圖）一張。模具上模部分主要是由上模座、墊板、固定板、凸、凹模、拉深凸模（1個）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、墊板、固定板、壓邊圈、落料凹模、拉深凸模等組成。 模具的工作過程：條料平放在凹模面上，送進通過導(dǎo)料銷以及擋料銷來定位。壓力機帶著上模下行，卸料板與壓邊圈一起壓緊條料，先落料，后拉深；當(dāng)拉深結(jié)束后，上?；爻蹋淞虾蟮牧嫌尚读习鍙耐?、凹模上卸下，拉深成形的工件由壓力機上的橫梁通過推桿從凸、凹模中彈性打下，用手工將工件取走后，將條料往前送進一個步距，進行下一個工件的生產(chǎn)。 圖四 裝配圖 第7章 模具零件的加工工藝 7.1 凸、凹模的技術(shù)要求及加工特點 沖裁屬于分離工序，沖裁模凸、凹模帶有鋒利刃口，凸、凹模之間的間隙較小，其加工具有如下特點： ①凸、凹模材質(zhì)一般是工具鋼或合金工具鋼，熱處理后的硬度一般為58～64HRC，凹模比凸模稍硬一些。 ②凸、凹模精度主要根據(jù)沖裁件精度決定，一般尺寸精度在IT6～IT9，工作表面粗糙度在Ra值為1.6～0.4μm。 ③凸、凹模工作端帶有鋒利刃口，刃口平直（斜刃除外），安裝固定部分要符合配合要求。 ④凸、凹模裝配后應(yīng)保證均勻的最小合理間隙。 ⑤凸模的加工主要是外形加工，凹模的加工主要是孔（系）加工。凹模型孔加工和臺階式凸模加工常用線切割方法?！?】 【9】——郝濱海主編《沖壓模具簡明設(shè)計手冊》，化學(xué)工業(yè)出版社。 由以上技術(shù)要求及加工特點可以采用如下方案： 下料→鍛造→退火→毛坯外形加工→螺孔、銷孔、穿絲孔加工→淬火與回火→磨削加工上、下面及基準(zhǔn)面→線切割加工→鉗工修整； 該方案主要用于以線切割加工為主要工藝的凸、凹模加工，尤其適用形狀復(fù)雜，熱處理變形大的直通式凸模、凹模零件。落料凹模亦可采用此加工方案。 第8章 模具的裝配與調(diào)試 8.1 模具的裝配 在裝配之前，必須仔細(xì)研究圖樣，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的特點和技術(shù)要求，確定合理的裝配次序和裝配方法。此外，還應(yīng)檢查模具零件的加工質(zhì)量，如凸、凹模刃口尺寸等，然后按照規(guī)定的技術(shù)要求進行裝配。沖裁模裝配后，應(yīng)達到下述技術(shù)要求： ⑴模架精度應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)（JB/T8050—1999《沖模模架技術(shù)條件》、JB/T8071—1995《沖模模架精度檢查》）規(guī)定。模具的閉合高度應(yīng)符合圖紙的規(guī)定要求。 ⑵裝配好的模具，上模沿導(dǎo)柱上、下滑動應(yīng)平穩(wěn)、可靠。 ⑶凸、凹模間的間隙應(yīng)符合圖紙規(guī)定的要求，分布均勻，凸?；虬寄５墓ぷ餍谐谭霞夹g(shù)條件的規(guī)定。 ⑷定位和擋料裝置的相對位置應(yīng)符合圖紙規(guī)定要求。導(dǎo)料面應(yīng)與凹模進料方向的中心線平行。 ⑸卸料和頂件裝置的相對位置應(yīng)符合設(shè)計要求，超高量在許用規(guī)定范圍內(nèi)，工作面不允許有傾斜或單邊偏擺，以保證制件或廢料能及時卸下和順利頂出。 ⑹緊固件裝配應(yīng)可靠，螺栓螺紋旋入長度在鋼件連接時應(yīng)不小螺栓的直徑，鑄件連接時應(yīng)不小1.5倍螺栓直徑；銷釘與每個零件的配合長度應(yīng)大于1.5倍銷釘直徑；螺栓和銷釘?shù)亩嗣娌粦?yīng)露出上、下模座等零件的表面。 ⑺落料孔或出料槽應(yīng)暢通無阻，保證制件或廢料能自由排出。 ⑻標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)能互換。緊固螺釘和定位銷釘與其孔的配合應(yīng)正常、良好。 ⑼模具在壓力機上的安裝尺寸需符合選用設(shè)備的要求；起吊零件應(yīng)安全可靠。 ⑽模具應(yīng)在生產(chǎn)的條件下進行試驗，沖出的制件應(yīng)符合設(shè)計要求?！?0】 【10】---翟德梅主編 《模具制造技術(shù)》 該模具裝配應(yīng)以凸、凹模作裝配基準(zhǔn)件。先將裝有凸、凹模的固定板用螺栓和銷釘安裝、固定在指定模座的相應(yīng)位置上；再按凸、凹模的內(nèi)形裝配、調(diào)整拉深凸模固定板的相對位置，使拉深凸、凹模間的間隙趨于均勻，用螺栓固定；然后再以凸、凹模的外形為基準(zhǔn)，裝配、調(diào)整落料凹模相對凸、凹模的位置，調(diào)整間隙，用螺栓固定。試沖無誤后，將固定板和落料凹模分別用定位銷，在同一模座經(jīng)鉆絞和配鉆、配絞銷孔后，打入定位。 8.2 模具的調(diào)試 模具裝配以后，必須在生產(chǎn)條件下進行調(diào)試。模具調(diào)試，因模具類型不同、結(jié)構(gòu)不同，可能出現(xiàn)的問題也不同，調(diào)試的內(nèi)容也隨之變化。沖裁模調(diào)試要點： ⑴模具閉合高度調(diào)試。模具應(yīng)與沖壓設(shè)備配合好，保證模具應(yīng)有的閉合高度和開啟高度。 ⑵導(dǎo)向機構(gòu)的調(diào)試。導(dǎo)柱、導(dǎo)套要有好的配合精度，保證模具運動平穩(wěn)、可靠。 ⑶凸、凹模刃口及間隙調(diào)試。刃口鋒利，間隙要均勻。 ⑷定位裝置的調(diào)試。定位要準(zhǔn)確、可靠。 ⑸卸料及出件裝置的調(diào)試。卸料及出件要暢通，不能出現(xiàn)卡住現(xiàn)象。 進行模具試沖時，沖出的工件按沖壓零件產(chǎn)品圖或試樣進行檢查驗收。在檢查驗收過程中，如發(fā)現(xiàn)各種缺陷，則要仔細(xì)分析，找出原因，并對模具進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理，然后再試沖，直到模具正常工作并得到合格的制件為止。 設(shè)計總結(jié) 本設(shè)計的內(nèi)容是阻尼件的設(shè)計，通過近一段時間對阻尼件的設(shè)計，我基本掌握了冷沖模設(shè)計與制造的基本方法與步驟，掌握了如何制作沖壓工藝規(guī)程，包括毛坯的定位、出件、廢料排出諸問題以及模具的制造維修、操作安全可靠等；設(shè)計計算并構(gòu)思出與沖壓設(shè)備相適應(yīng)的模具總體結(jié)構(gòu)，以及繪制出模具總裝圖和所有非標(biāo)準(zhǔn)零件圖的整個設(shè)計繪圖過程。 通過對冷沖模的畢業(yè)設(shè)計，我對沖壓模具設(shè)計有了更進一步的了解和理性的認(rèn)識，對模具的制造方法和制造過程也更加形象具體化，使以前所學(xué)知識得到充分利用，起到了學(xué)以致用的目的。同時也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，也體會到了模具設(shè)計工作者的那種工作環(huán)境和工作難度。為今后的工作積累了豐富寶貴的經(jīng)驗。 致謝 本次畢業(yè)設(shè)計在整個過程中得到了于智宏老師、原紅玲老師、楊占堯老師等幾位老師的幫助和指導(dǎo)，并借鑒和汲取了前人的豐富經(jīng)驗。在此表示誠摯的感謝！ 其中于智宏老師在本設(shè)計的過程中，給予了極大的幫助，并指導(dǎo)提出寶貴的修改意見，在這里特別提出感謝！ 最后，感謝在我完成畢業(yè)設(shè)計過程中幫助我的所有老師和同學(xué)！ 參考文獻 【1】——劉建超、張寶忠主編《沖壓模具設(shè)計與制造》高等教育出版社。 【2】——丁松聚主編<<冷沖模設(shè)計>>機械工業(yè)出版社。 【3】——中國機械工業(yè)教育協(xié)會 組編《冷沖模設(shè)計及制造》機械工業(yè)出版社。 【4】——翁其金 主編 《沖壓工藝與沖模設(shè)計》 機械工業(yè)出版社。 【5】——模具實用技術(shù)叢書編委會 編《沖模設(shè)計應(yīng)用實例》機械工業(yè)出版社。 【6】——王芳主編<<冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)>>機械工業(yè)出版社。 【7】---史鐵梁主編的《冷沖模設(shè)計指導(dǎo)》機械工業(yè)出版社。 【8】—王孝培主編《沖壓手冊》機械工業(yè)出版社。 【9】——郝濱海主編《沖壓模具簡明設(shè)計手冊》化學(xué)工業(yè)出版社。 【10】---翟德梅主編 《模具制造技術(shù)》 29