2749 固定架沖壓模設(shè)計(jì)

2749 固定架沖壓模設(shè)計(jì),固定,沖壓,設(shè)計(jì) 支架復(fù)合模設(shè)計(jì)摘要設(shè)計(jì)著重介紹了制件的成型工藝，及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過對制件的工藝分析，確定了工藝方案。并設(shè)計(jì)了一套正裝復(fù)合模具。在設(shè)計(jì)同時(shí)利用參考資料，確定了各工作零件的尺寸。并較多的考慮了模具結(jié)構(gòu)的調(diào)整性、易更換性及模具成本。同時(shí)在模具設(shè)計(jì)內(nèi)容中融匯了沖壓模具的不同加工方法、加工工藝及裝配工藝，對初學(xué)沖壓模具模設(shè)計(jì)者有一定的參考價(jià)值。本設(shè)計(jì)從模具設(shè)計(jì)到零部件的加工工藝以及裝配工藝等進(jìn)行詳細(xì)的闡述，并應(yīng)用 CAD 進(jìn)行各重要零件的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：成型工藝、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、 工藝分析、 復(fù)合模具。Design of progressive mould for holderAbstractThe design introduced emphatically the workpiece takes shape the craft, and mold structural design. Through to the workpiece craft analysis, has determined the craft plan. And has designed set of true things compound molds. Uses the reference during the design, has determined each work components size. And many considerations mold structure adjustment, easy replacement and mold cost. Meanwhile has blended together the ramming mold different processing method in the mold design content, the processing craft and the assembly craft, to begins studies the ramming mold mold designer to have the certain reference value. This design designs from the mold to the spare part processing craft as well as the assembly craft and so on carries on the detailed elaboration, and carries on each important components using CAD the design.Key words: Takes shape the craft, the structural design, the craft analysis, the compound mold。河南機(jī)電高等專科學(xué)校學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表學(xué)生姓名 馮金棒 學(xué) 號 0312206 指導(dǎo)教師 原紅玲課題名稱 固定架設(shè)計(jì)難易程度 偏難 適中 偏易選題情況工作量 較大 合理 較小任務(wù)書 有 無開題報(bào)告 有 無符合規(guī)范化 的要求外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況 好 一般 差工作進(jìn)度 快 按計(jì)劃進(jìn)行 慢中期工作匯報(bào)及解答問題情況優(yōu) 良 中 差中期成績評定：所在專業(yè)意見：負(fù)責(zé)人： 年 月 日河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造 學(xué) 生 姓 名 : 馮金棒 學(xué) 號:0312206 設(shè)計(jì)(論文) 題目： 固定架設(shè)計(jì) 起 迄日期: 2006 年 4 月 1 日~ 5 月 14 日 指導(dǎo)教師: 原紅玲老師 發(fā)任務(wù)書日期: 2006 年 3 月 1 日畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的：該課題有由紅玲老師發(fā)布，在完成該課題之后，應(yīng)對沖壓工藝生產(chǎn)較為熟悉，能熟練掌握相關(guān)設(shè)計(jì)手冊的使用，能獨(dú)立完成一套模具的設(shè)計(jì)及模具工作零件加工工藝的編制。能夠運(yùn)用模具設(shè)計(jì)軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。2．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：（1）零件工藝性分析；（2）模具主要設(shè)計(jì)計(jì)算；（3）模具總體設(shè)計(jì)；（4）模具主要零部件設(shè)計(jì)；（5）模具裝配圖的確定及工作原理；（6）工件成型出現(xiàn)的工藝質(zhì)量問題及解決措施工件名稱：固定架設(shè)計(jì)材料：Q235料厚：1.5mm產(chǎn)量：大批量所在專業(yè)審查意見：負(fù)責(zé)人： 年 月 日系部意見：系領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文1 固定架沖壓模設(shè)計(jì)緒 論沖壓是使板料經(jīng)分離或成形而得到的加工方法。沖壓利用沖壓模具對板料進(jìn)行加工。常溫下進(jìn)行的板料沖壓加工稱為冷沖壓。一.冷沖壓在工業(yè)生產(chǎn)中的地位模具是大批生產(chǎn)同形產(chǎn)品的工具，是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。模具可保證沖壓產(chǎn)品的尺寸精度。使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，而在加工中不破壞產(chǎn)品表面。用模具生產(chǎn)零部件可以采用冶金廠大量生產(chǎn)的廉價(jià)的軋制剛板、剛帶為壞料，且在生產(chǎn)中不需加熱，具有生產(chǎn)效率高質(zhì)量好重量輕、成本低且節(jié)約能源和原材料等一系列優(yōu)點(diǎn)，是其它加工方法所不能比擬的。使用模具已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向?，F(xiàn)代制造工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展。目前，工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用模具成形工藝方法，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率和質(zhì)量。一般壓力機(jī)加工，一臺普通壓力機(jī)設(shè)備每分鐘可生產(chǎn)零件幾件到幾十件，高速壓力機(jī)的生產(chǎn)率已達(dá)到每分鐘數(shù)百件甚至上千件。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，飛機(jī)汽車拖拉機(jī)電機(jī)電器儀器儀表等產(chǎn)品，60%左右的零件是用模具加工出來的；而自行車手表洗衣機(jī)電冰箱及電風(fēng)扇等輕工產(chǎn)品，90%左右的零件是用模具加工出來的；至于日用五金，餐具等物品的大批量生產(chǎn)基本上完全靠模具來進(jìn)行。顯而易見，模具作為一種專用的工藝裝備，在生產(chǎn)中決定性作用和重要地位逐漸為人們所共識。二. 冷沖壓模具的歷史發(fā)展與現(xiàn)狀 模具的出現(xiàn)可以追溯到幾千年前的陶器燒制和青銅器鑄造，但其大規(guī)模應(yīng)用卻是隨著現(xiàn)代化工業(yè)的崛起而發(fā)展起來的。19 世紀(jì)，隨著軍火工業(yè)，鐘表工業(yè)，無線電工業(yè)的發(fā)展，模具開始得到廣泛應(yīng)用。第二次時(shí)間大戰(zhàn)后，隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，它又成了大量生產(chǎn)家用電器，車，電子，儀器照相機(jī)，鐘表等零件河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文2 的最佳方式。從世界范圍看，當(dāng)時(shí)美國的沖壓技術(shù)走在最前列。而瑞士的精沖，德國的冷擠壓技術(shù)，蘇聯(lián)對塑性加工的研究也處于世界先進(jìn)行列。20 世紀(jì) 50 年代中期以前，模具設(shè)計(jì)多憑經(jīng)驗(yàn)，參考已有圖紙和感性認(rèn)識。根據(jù)用戶的要求制作能滿足產(chǎn)品要求的模具，但對所設(shè)計(jì)模具零件的機(jī)械性能缺乏了解。從 1955到 1965 年，人們通過對模具的主要零件的機(jī)械性能和受力狀況進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，對金屬塑性加工工藝及原理進(jìn)行深入探討，使得沖壓技術(shù)得到迅猛發(fā)展。在此期間歸納出的模具設(shè)計(jì)原則，使得壓力機(jī)械，沖壓材料，加工方法，模具結(jié)構(gòu)，模具材料，模具制造方法，自動(dòng)化等領(lǐng)域面貌一新，并向?qū)嵱没姆较蛲七M(jìn)。進(jìn)入20 世紀(jì) 70 年代，不斷涌現(xiàn)出各種高效率，高精度 高壽命 的多功能自動(dòng)模具。其代表五十多個(gè)工位的級進(jìn)模和十幾個(gè)工位的多工位傳遞模，在此期間，日本以“模具加工精度進(jìn)入微米級”而走到了世界工業(yè)的最前列。叢 20 世紀(jì) 70 年代中期至今，計(jì)算機(jī)逐漸進(jìn)入模具生產(chǎn)的設(shè)計(jì)，制造管理等各個(gè)領(lǐng)域；輔助進(jìn)行零件圖形輸入，毛坯展開，條料排樣，確定模座尺寸和標(biāo)準(zhǔn)，繪制裝配圖和零件圖，輸出 NC 程序（用語數(shù)控加工中心和線切割編程）等工作，使得模具設(shè)計(jì)，加工精度與復(fù)雜性不斷提高，模具制造周期不斷縮短。當(dāng)前國際上計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）發(fā)展趨勢是：繼續(xù)發(fā)展幾何圖形系統(tǒng)，以滿足復(fù)雜零件和模具的要求；在 CAD 和 CAM 的基礎(chǔ)上建立生產(chǎn)集成系統(tǒng)（CIMS） ；開展塑性成型模擬技術(shù)（包括物理模擬和數(shù)學(xué)模擬）的研究，以提高工藝分析和模具 CAD 的理論水平和實(shí)用性；開發(fā)智能數(shù)據(jù)庫和分布試數(shù)據(jù)庫，發(fā)展專家系統(tǒng)和智能 CAD 等。我國模具工業(yè)是 19 世紀(jì)末 20 世紀(jì)初隨著軍火和鐘表業(yè)引進(jìn)的壓力機(jī)發(fā)展起來的。從那時(shí)到 20 世紀(jì) 50 年代處，模具多用作坊式生產(chǎn)，單憑工人經(jīng)驗(yàn)，用簡單的加工手段進(jìn)行制造。在以后的幾十年中，隨著國民經(jīng)濟(jì)的大規(guī)模發(fā)展，模具工業(yè)進(jìn)步很快。當(dāng)時(shí)我過大量引進(jìn)蘇聯(lián)的圖紙 設(shè)備和先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，其水平不低于當(dāng)時(shí)工業(yè)發(fā)達(dá)的國家。此后直到 20 世紀(jì) 70 年代末，由于錯(cuò)過了世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大浪潮，我國的模具業(yè)沒有跟上世界的發(fā)展步伐。20 世紀(jì) 80 年代末，伴隨加點(diǎn) 輕工 汽車生產(chǎn)線模具的大量進(jìn)口和模具國際化的呼聲日益高漲，我國先后引進(jìn)了一批現(xiàn)代化的模具加工機(jī)床。在此基礎(chǔ)上，參照益友的進(jìn)口模具，我過成的復(fù)制了一批替代品，如汽車覆蓋件模具等。模具國際化雖然使我過的模具制造水平逐漸趕上國際先進(jìn)水平，但計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面仍然存在很大差距。我國模具 CAD/CAM 技術(shù)從 20 實(shí)際 80 年代起步，長期處于低水平重復(fù)開發(fā)階段，所用軟件多為進(jìn)口的圖形軟件，數(shù)據(jù)庫軟件，NC 軟件等，自主開發(fā)的軟件缺乏通用性，商品化價(jià)值不高，對許多引進(jìn)的 CAD/CAM 系統(tǒng)缺乏二次開發(fā)，經(jīng)濟(jì)效益不顯著。針對上述情況，國家有關(guān)部門制定了相關(guān)政策和措施。在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列經(jīng)濟(jì)政策支持和引導(dǎo)下。 “九五”期間外過模具工河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文3 業(yè)發(fā)展迅速，模具行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有了較大改善，模具商業(yè)化水平提高了近 10%，中高檔模具占模具總量的比例有了明顯提高，模具進(jìn)出口比例也逐步趨向合理。我國模具工業(yè)起步晚，基礎(chǔ)差，就總量來看，大型 精密 復(fù)雜長壽命模具產(chǎn)需矛盾仍然十分突出。為了進(jìn)一步振興模具工業(yè)，國家有關(guān)部門進(jìn)一步部署：全面分析我國的模具工業(yè)的現(xiàn)狀和差距。提出發(fā)展思路和建議以及政策措施。相信在政府的大力支持下，通過本行業(yè)的相關(guān)企業(yè)以及廣大模具工作者的共同努力，我國模具工業(yè)水平必將大大提高，為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出更大貢獻(xiàn)。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文4 第 1 章 落料彎曲復(fù)合模設(shè)計(jì)1.1 原始資料工件名稱：固定板工件簡圖：如圖材料：Q235料厚：1.5mm產(chǎn)量：大批量1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）零件工藝性分析；（2）模具主要設(shè)計(jì)計(jì)算；（3）模具總體設(shè)計(jì)；（4）模具主要零部件設(shè)計(jì)；（5）模具裝配圖的確定及工作原理；（6）工件成型出現(xiàn)的工藝質(zhì)量問題及解決措施河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文5 圖 1第 2 章 工件工藝性分析2.1 工藝性 沖裁件的工藝性是指工件對沖壓加工工藝的適合性。良好的工藝性體現(xiàn)在材料消耗少，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，操作簡單等方面。2.2 工件結(jié)構(gòu)工藝性分析 此工件有落料.沖孔.彎曲三道工序，材料為 Q235，具有良好的沖壓性能，可以進(jìn)行沖壓。 因?yàn)榇斯ぜ柽M(jìn)行彎曲，而彎曲模沒有固定的結(jié)構(gòu)形式，有可能]1[設(shè)計(jì)簡單.也有可能設(shè)計(jì)復(fù)雜。這需工件的材料性能.形狀.精度要求和產(chǎn)量進(jìn)行綜合分析。此工件材料為 Q235 適合彎曲。又因此工件彎曲部分呈矩形，精度要求一般，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相對簡單。斷面是矩形，確定工序只需一次彎曲。本工序只完成彎曲工藝。由于零件圖未注公差尺寸，屬于未注公差尺寸。在此精度取IT12-13 級 [2]， 可滿足沖裁件的精度要求。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文6 第 3 章 確定工藝方案3.1 確定工藝方案的主要原則概括起來主要有以下三點(diǎn):（1）保證沖裁件的質(zhì)量;（2）經(jīng)濟(jì)性原則（3）安全性原則 . ]3[3.2 確定工藝方案該工件包括落料、彎曲兩個(gè)基本工序，可有以下三種工藝方案： 方案一： 落料---------彎曲 單工序模方案二：落料---------彎曲 級進(jìn)模方案三：落料---------彎曲 復(fù)合模方案一 模具結(jié)構(gòu)比較簡單，但需兩道工序。模具成本高，生產(chǎn)率較低，很難滿足批量生產(chǎn)要求方案二 只需一副模具，生產(chǎn)率較高。但由于工件長度較長，送料步距較遠(yuǎn)，超作不方便。方案三 只需一副模具，生產(chǎn)率高，工件精度也能滿足要求。通過對上述三種方案比較分析，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案三為佳。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文7 第 4 章 主要設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 排樣方式確定沖裁件在條料、 帶料和板料上的布置方法叫排樣。合理的排樣是提高材料利用率降低成本，保證沖件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。故排樣時(shí)應(yīng)考慮如下原則 ：??4⑴提高材料利用率；⑵合理排樣方法使操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)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。條料排樣可分三種，有廢料排樣 、少廢料排樣、 無廢料排樣。由于工件形狀比較特殊，采用有廢料排樣中的直排。采用直排排樣方案.如圖圖 24.2 計(jì)算最小搭邊值及零件毛坯面積排樣中相鄰兩個(gè)零件之間的余料或零件與條料邊緣間的余料稱為搭邊。搭邊值要合理確定，搭邊值過大，材料利用率雖高，但過小時(shí)搭邊的強(qiáng)度和剛度不夠，沖裁時(shí)容易翹曲或被拉斷，不僅會增大沖裁件毛刺，有時(shí)甚至單邊拉入模具間隙，造成沖裁力不均，損壞模具刃口，因此確定搭邊值時(shí)應(yīng)考慮如下因素：河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文8 ①材料的力學(xué)性能，軟材料，脆材料，搭邊值要大一些；硬材料，搭邊值可小一些；②材料的厚度，材料越厚，搭邊值也越大； ③零件的形狀和尺寸，零件外形越復(fù)雜，圓角半徑越小，搭邊值越大；④排樣的形式，對排的搭邊值大于直排的搭邊值；⑤送料及擋料方式，用手工送料且有側(cè)壓裝置的搭邊值可小一些，用側(cè)刃定距比用擋料銷定距的搭邊值小一些；⑥卸料方式，彈性卸料比剛性卸料的搭邊值要小一些 ??5查表 2.5.2 最小搭邊值 ａ =2.5 ａ=3]2[ 1確定料寬 B=102+3+3=108mm因工件是彎曲件 所以工件展開長度 L=ｌ +ｌ+ ｌ+ ｌ+ｌ （如圖）1235L=25+0.4 1.5 2+8+106.5?=140.7mm圖 3沖壓件毛坯面積 A = 140.7 108 = 11889mm?2步距 S =140.7一個(gè)步距材料利用率 = nA/BS 100%=76.87%?A ------- 一個(gè)步距內(nèi)沖壓件的實(shí)際面積B ------- 條料寬度S ------- 步距河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文9 4.3 沖壓力計(jì)算因該模具采用復(fù)合模 有公式： F=KLt?b=1.3 （106.5 2+102 2）1.5 300??= 121972.5N式中： F -------沖壓力L ------- 沖裁件周邊長度 t -------料厚-------材料抗剪強(qiáng)度?bK -------安全系數(shù) 取 1.3卸料力 F = K F =7733.7 N K ----0.04X X推件力 F = n K F =106338.375 N K ----0.55 n 取 1TT T頂件力 v F = K F =11600 N K ----0.06D D式中：K 、 K 、 K 、------ 卸料力、推件力、頂件力系數(shù)Xn------同時(shí)卡在凹模內(nèi)的沖裁件數(shù)沖壓工藝總力 =沖裁力+卸料力+頂件力+推件力=319.015 KN4.3 壓力中心計(jì)算模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn)。為了保證壓力機(jī)和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)的中心滑塊中心線重合。否則，沖壓時(shí)滑塊就會承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌與模具的導(dǎo)向部分不正常的磨損，還會使合理的間隙得不著保證，從而影響制件的質(zhì)量和降低模具的壽命，甚至損壞模具。計(jì)算其壓力中心的步驟 如下：〔1〕 、按比例畫出凸模的工作部分剖面圖（見圖）〔2〕 、在任意距離處作 x-x 軸 y-y 軸〔3〕 、 分別計(jì)算出各線段和圓弧的重心到 x-x 軸的距離 y1, y2, y3, y4 和到 y-y 軸的距離 x1, x2, x3, x4, 〔4〕 、分別計(jì)算每一個(gè)凸模刃口輪廓的周長 L L L ……L （見簡圖）123n河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文10 計(jì)算數(shù)值看下表：圖 4表-1 壓力中心數(shù)值基本要素壓力中心的坐標(biāo)值基本要素長度 L/mmx yL = 35.15 -18.075 51L =41 -36.15 30.5L = 34.2 -53.25 10L = 10 -70.35 5L = 20 -70.35 -10L = 34.2 -53.25 -20L = 31 -36.15 -35.5L =35.15 -18.075 -51L = 70.35 35.175 -51L = 51 70.35 -25.5L = 51 70.35 25.5L = 70.35 35.175 51合計(jì)：443.4 1.74 3.62河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)論文11 4.4.彎曲力計(jì)算F = 0.7KBt /（r+t）=9698.68 N, 2?b式中：F ------- 彎曲力B -------彎曲件寬度t -------彎曲材料厚度r ------彎曲件內(nèi)彎曲半徑------- 材料的抗拉強(qiáng)度?bK ------- 安全系數(shù) 一般取 1.34.4.1.校正時(shí)的彎曲力計(jì)算 F =A p=25 30 90校 ?=67500N式中： F -------- 校正彎曲應(yīng)力校A -------- 校正部分投影面積P -------- 單位面積校正力4.4.2.彎曲中性層確定根據(jù)中性層的定義，彎曲件的坯料長度應(yīng)等于中性層的展開長度。中性層位置以曲率半徑　　表示通常用下面經(jīng)驗(yàn)公式確定：＝ r + xt　= 1.26?式中： 　 r---------　零件的內(nèi)彎曲半徑 取 1t ---------　材料厚度 　　　　取 1.5x -----------中性層位移系數(shù)　查表 3.4.1 　取 0.26]1[河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文12 4.5.計(jì)算回彈量由于 r/t=0.4/1.5<(5～8) 所以彎曲半徑回彈值一般不大，實(shí)際生產(chǎn)中只考慮角度回彈，查表 3—12 Q235 回彈角度為-1～1 30°取 0°,4.6 單邊間隙Z/2=t + Ct = t + △ + Ct =1.71 0.15=1.86mmmax ]3[?Z/2-------彎曲凸、凹模單邊間隙t-------料厚△-------材料厚度正偏差C-------間隙系數(shù)4.6 工作零件刃口尺寸計(jì)算凸、凹模的刃口尺寸和公差直接影響沖裁件的尺寸精度。模具的合理間隙值也靠凸凹模刃口尺寸及公差來保證 。因此正確確定凸凹模刃口尺寸和公差，是??6沖裁模設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作。計(jì)算凸?；虬寄３叽纾紫仁歉鶕?jù)凸?；虬寄Ｄp后輪廓變化情況，正確判斷出模具刃口各個(gè)尺寸在磨損過程中是變大變小還是不變這三種情況，然后分別按不同的公式計(jì)算。a、凹模磨損后會增大的尺寸------- 第一類尺寸 A第一類尺寸：A j=(Amax-x△) 0+0.25△ b、凹模磨損后會減小的尺寸------- 第二類尺寸 B第二類尺寸：B j=(Bmax+x△) 0-0.25△c、凹模磨損后會保持不變的尺寸 第三類尺寸 C第三類尺寸：C j=(Cmin+0.5△)? 0.125△由于凹模刃口在磨損后尺寸會變大，故采用 a 類尺寸查表 2.3.3 得間隙值 Z =0.132mm Z =0.240mm]4[ minmax查表 2.4 凸凹模制造公差分別為 =0.02mm =0.03mm?凸 凹?校核 ：河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文13 Z — Z = 0.24 - 0.132 = 0.108maxin+ = 0.02 + 0.03 = 0.05?凸 凹滿足 Z — Z + 條料axmin??凸 凹4.6.1 凹模刃口尺寸計(jì)算因工件取 IT12 到 IT13 級 ，磨損系數(shù) X 取 0.5 對外輪廓落料，由于形狀復(fù)雜故采用配合加工法。其凸凹模刃口尺寸計(jì)算如下當(dāng) 0.5 時(shí) x=0.5??當(dāng) 0.5 時(shí) x=0.75?106.25 =(106.25 – 0.75 0.35) =105.99d?435.09.034.2 =(34.2 – 0.75 0.25) =34.01d425.006.30 =(30 – 0.75 0.21) =29.84d?421.005.31 =(31 – 0.75 0.25) =30.81425.006.41 ＝（41－0.75 0.25） ＝40.81d?425.006.102 =(102 – 0.75 0.35) =101.74d435.009.切料處相當(dāng)于落料，應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)。因此還應(yīng)換算到凸?；鶞?zhǔn)進(jìn)行配研。次處為雙面剪切，與凹模之間的間隙為一般沖裁模單邊間隙的 2/3，因此 ， Z = =0.044mm Z = =0.08mmmin213.0?max24.03?4.6.2 凸模刃口計(jì)算根據(jù)公式 D =（D -Z ）TAmin0T??34.2 =（34.2-0.132） =34.07T02. 2.30 =（ 30-0.132） =29.87.?0.?河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文14 102 =（102-0.132） =101.87T02.?02.?106.5 =（106.5-0.132） =106.47. .第 5 章 凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1 凸模長度計(jì)算凸模長度 L 應(yīng)根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)確定L=H + H +H +H123式中： H - ---------- 固定板厚度H ----------- 卸料板厚度2H ----------- 導(dǎo)尺厚度3H ------------ 附加長度 主要考慮凸模進(jìn)入凹模 的深度（0.5—1mm）總修模量（10—15mm）及模具閉合狀態(tài)下卸料板到凸模固定板間的安全距離（15—20mm）等因素確定。由于凸模設(shè)計(jì)成一個(gè)整體式的加工比較困難，因此設(shè)計(jì)成組合式的凸模。（祥見零件圖）L =12+30+10+30=82mm1L =12+30+10+22=74mm （見手工畫零件圖 ）25.2 凸模圓角半徑當(dāng)工件的相對彎曲半徑 r/t 較小時(shí)，凸模圓角半徑 rT 取等于工件物彎曲半徑，但不應(yīng)小于最小彎曲半徑 0.175，所以凸模半徑等于 r=1.6河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)論文15 5.3 凹模高度計(jì)算根據(jù)公式：H=kb=0.22 105.99 mm?23?由于工件還得進(jìn)行一次彎曲，凹木與下模座固定，不需用固定板。因此凹模高度根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需求取 60mm式中：H------ 凹模厚度k------- 系數(shù) 查表 2.9.5 取 1.5b------- 凹模刃口的最大尺寸5.4 凹模最小壁厚確定 凹模壁厚 C=（1.5 ~ 2）H=1.5 23=34.5 圓整取 35mm?凸模周界尺寸為 210 mm 172mm凹模材料 ：由于制件大批量生產(chǎn)，對凹模材料強(qiáng)度要求較高，因此選 Cr12MoV鋼。 ??7河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文16 第 6 章.模具總體設(shè)計(jì)6.1 基本結(jié)構(gòu)形式：6.1.1 正倒裝結(jié)構(gòu)根據(jù)上述分析，本零件的沖制包含落料，彎曲等工序。而且已確定為采用復(fù)合模沖壓，因此選用正裝結(jié)構(gòu)。6.1.2 送料方式： 人工送料6.1.3 導(dǎo)向方式：由于本零件的聲產(chǎn)是大量生產(chǎn)采，為確保送料開敞性，選用后側(cè)導(dǎo)柱導(dǎo)套模架6.1.4 卸料方式：本零件沖壓工序中含落料工序，所以有落料機(jī)構(gòu)，又因?yàn)榱慵_壓中還偶彎曲機(jī)構(gòu)，所以選用彈性卸料板。6.2 基本尺寸凹模板尺寸為 210mm 172mm,其他模板尺寸取為凹模板平面尺寸一致。?墊板厚度 20 mm凸模固定板厚度 30 mm壓料板厚度 10 mm凹模板厚度 60mm河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)論文17 6.3 模架模架采用中等精度，中小尺寸沖壓件的后側(cè)導(dǎo)柱模架（GB2855.5-81） 從右??2向左送料，操作比較方便。上模座 L/mm B/mm H/mm= 250 200 45??下模座 L/mm B/mm H/mm= 250 200 50導(dǎo)柱 d/mm L/mm =32 125導(dǎo)套 d/mm L/mm D /mm = 32 100 42 6.4 模柄圖 5 模柄圖選壓入式模柄 （GB2826.1-81） ??26.5 模具閉合高度H = （50+45+20+30+60+10）= 215mm模河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)論文18 6.3 定位裝置 采用擋料銷 （GB2870-81） 材料為 45 鋼??26.4 導(dǎo)料裝置 采用導(dǎo)料銷 材料為 45 鋼第 7 章.壓力機(jī)型號確定及校核7.1 沖壓設(shè)備的選擇應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：⑴壓力機(jī)的噸位應(yīng)當(dāng)?shù)扔诨虼笥跊_裁時(shí)的總力，即 ，式中 —所?壓F壓??8F選壓力機(jī)的噸位， —沖裁時(shí)的總力；F⑵根據(jù)模具結(jié)構(gòu)選擇壓力機(jī)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(jī)。⑶根據(jù)模具尺寸大小，安裝和進(jìn)出料等情況選擇壓力機(jī)臺面尺寸，如有推件時(shí)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(jī)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(jī)滑塊模柄直徑、深度尺寸相當(dāng)。⑹壓力機(jī)滑塊行程應(yīng)該是拉深深度的2∽2.5倍。⑺壓力機(jī)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(jī)應(yīng)該使用方便和安全。[5]為安全起見，防止設(shè)備的超載，可按公稱壓力 的原則選取壓壓 F1.86??F壓力機(jī)。由于沖壓力比彎曲力大的多， 因此 ，根據(jù)沖壓力來確定壓力機(jī)型號 查資料[4]選用開式雙柱可傾壓力機(jī) J23-63 ??4河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)論文19 該壓力機(jī)與模具設(shè)計(jì)的有關(guān)系數(shù)為：見表表-2壓力機(jī)參數(shù)確定型號 公稱壓力滑塊行稱最大閉合高度最大裝配高度連桿調(diào)節(jié)度工作臺尺寸墊板尺寸 模柄孔尺寸最大傾角J23-63630KN 130mm 360 mm280 mm80mm 400 ?710 mm80 250 mm50 80 mm ?( 直徑 深度)30?經(jīng)校核壓力機(jī)能滿足使用要求。第 8 章 裝配在裝配之前必須先研究圖樣，根據(jù)模具的技術(shù)要點(diǎn)和結(jié)構(gòu)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(jìn)行裝配。 裝配的次序方法如下。??98.1 主要組件的裝配與調(diào)試8.1.1　模柄的裝配　　　因?yàn)檫@副模具的模柄是從上模座的下邊向上壓入的，所以在安裝凸模固定板和墊板之前應(yīng)把模柄先裝好。模柄與上模座的配合要求為： 　　裝配時(shí)先在壓力機(jī)上將模柄壓入。再67mH加工定位銷釘孔或螺釘孔。然后把模柄端面突出部分銼平或磨平。安裝好模柄后用角尺檢查模柄與上模座上平面的垂直度。8.1.2　凸模裝配河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文20 凸模與固定板之間的配合要求為： 　　。裝配時(shí)先再壓力機(jī)上將凸模壓67mH入固定板內(nèi)，檢查凸模的垂直度，然后將固定板的上平面與凸模尾部一起磨平。為了保持凸模刃口鋒利，還應(yīng)將凸模端面磨平8.1.3　彈壓卸料板的裝配彈壓卸料板起壓料和卸料作用。裝配時(shí)，應(yīng)保證它與凸模之間具有適當(dāng)?shù)拈g隙，其裝配方法是，將彈壓卸料板套在已裝入固定板的凸模內(nèi)，在固定板與卸料板之間，墊上平行墊板，并用平行夾板將它們夾緊，然后，按照卸料板上的螺孔在固定板上投窩，拆開后鉆固定板上的螺釘孔。8.2.總裝配模具的主要組件裝配完畢后，開始進(jìn)行總裝配。為了使凸模凹模易于對中，總裝配時(shí)必須考慮上下模的裝配順序，否則可能出現(xiàn)無法裝配的情況。上下模的裝配順序與模具結(jié)構(gòu)有關(guān)，通常是看上下模中哪個(gè)位置所受的限制大就先裝。用另一個(gè)去調(diào)整位置，根據(jù)這個(gè)道理，一般沖裁模的上下模裝配次序按下面的原則來選擇。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文21 圖 .68.2.1　無導(dǎo)柱模具裝配對于無導(dǎo)柱模具，凸凹模間隙是在模具安裝導(dǎo)機(jī)床上進(jìn)行調(diào)整的，上下模的裝配次序沒有嚴(yán)格要求，可以分別進(jìn)行裝配。8.2.2　導(dǎo)柱模裝配對于凹模裝在下模上的導(dǎo)柱模一般先裝下模。對于導(dǎo)柱復(fù)合模一般先裝上模，然后找正下模的位置，這樣可以保證上模中的卸料裝置于與模柄中心對正，否則將會出現(xiàn)無法裝配的困難 。]7[8.2.3 裝配步驟如圖所示　落料彎曲模凹模裝在下模座上，為了便于操作，一般現(xiàn)裝下模。裝配步驟如下：河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)論文22 a .把頂件器 13 放入凹模中 12，然后把凹模裝在下模座 14 上。b. 找正凹模位置后，現(xiàn)在下模座上投窩，加工螺紋孔。然后加工銷釘孔。裝入銷釘，擰緊螺釘。c. 把已裝入固定板 7 的凸模 8 插入凹模內(nèi)，固定板與凹模之間墊上適當(dāng)高度的平行墊鐵，再把上模座 3 放再固定板上，將上模座和固定板夾緊，并再上模座上投卸料孔窩和緊固螺釘過孔窩。拆開后鉆孔。然后放入墊板，擰上緊固螺釘。d. 調(diào)整凸凹模間隙調(diào)整間隙可用透光法，即將模具翻過來，把模柄夾再虎鉗上，用手燈照射，從下模座的漏料孔中觀察間隙大小和是否均勻。調(diào)整間隙也可以用切紙法進(jìn)行，即以紙當(dāng)作零件，用手錘敲擊模柄，再紙上切出沖件的形狀來。根據(jù)紙樣有無毛刺和毛刺是否均勻，可以判斷間隙大小和均勻性。如果紙樣上輪廓沒有毛刺或毛刺均勻，說明間隙是均勻的。如果局部有毛刺說明間隙部均勻。調(diào)整間隙時(shí)用手錘輕輕敲擊固定板的側(cè)面，使凸模位置改變，以得到均勻間隙。e.調(diào)整間隙后加工銷釘孔，裝入銷釘。f.將彈壓卸料板 11 裝在凸模上，并檢查它是否能靈活得移動(dòng)，檢查凸模端面是否縮在卸料板孔內(nèi)（0.5mm 左右） ，最后安裝彈簧。g.安裝其它零件。h.試沖與調(diào)整i.打標(biāo)記交付生產(chǎn)使用。8.3.沖裁模試沖的缺陷與調(diào)整模具裝配以后，必須在生產(chǎn)條件下進(jìn)行試沖。沖出的工件按沖壓零件產(chǎn)品圖或試樣進(jìn)行檢驗(yàn)驗(yàn)收。在檢驗(yàn)　驗(yàn)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(jìn)行適當(dāng)?shù)男蘩砗驼{(diào)整，然后再適沖，直到模具正常工作并得到合格的沖件為止。以下是沖裁過程中常見的缺陷，產(chǎn)生原因及調(diào)整方法。表-3 沖裁時(shí)缺陷與調(diào)整沖裁試沖時(shí)的缺 產(chǎn)生原因 調(diào)整方法河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文23 陷送料不暢通或料被卡死1.　凸模與卸料板之間的間隙過大，使搭邊翻扭。根據(jù)情況挫修或重裝導(dǎo)料板減小凸模與卸料板之間的間隙刃口相交1.　上下模座，固定板，凹模墊板等零件安裝面不平行2.凸?！?dǎo)柱等零件安裝不垂直3.導(dǎo)柱與導(dǎo)套配合間隙過大使導(dǎo)向不準(zhǔn)卸料板的孔位不正確或歪斜休整有關(guān)零件，重裝上下模重裝凸模和導(dǎo)柱更換導(dǎo)柱和導(dǎo)套休整或更換卸料板卸料不正常 1.　由于裝配不正確，卸料機(jī)構(gòu)不能動(dòng)作，如卸料板于凸模配合過緊，或因卸料板傾斜而卡緊2.　彈簧或橡皮的彈力不足休整卸料板等零件更換彈簧沖件質(zhì)量不好1.有毛刺 2 沖件不平1.　刃口不鋒利或淬火硬度低2.　配合間隙過大火過小3.　間隙不均勻使沖件一邊有顯著帶斜角毛刺合理調(diào)整凸凹模間隙及修理工作部分刃口1.凹模有倒錐度2.頂件器與工件接觸面過小休整凹模更換頂件器表-4.彎曲試沖時(shí)的缺陷和調(diào)整出現(xiàn)問題 產(chǎn)生原因 調(diào)整方法河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)論文24 彎曲角度不夠1.　凸凹模的回彈角制造過小2.　凸模進(jìn)入凹模的深度較淺3.　凸凹模之間的間隙過大4.　試模材料不對加大回彈角調(diào)節(jié)沖模閉合高度調(diào)節(jié)間隙值更換試模材料彎曲位置偏移1.　凹模兩側(cè)進(jìn)口圓角大小不等，材料滑動(dòng)大小不一致2.　凸模沒有對正凹模休磨凹模圓角調(diào)整凸凹模位置沖件的尺寸過長或不足1　.凸凹模之間的間隙過小，材料被擠長2.　壓料裝置壓力過大，將材料拉長3.　設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算錯(cuò)誤或不準(zhǔn)確　　調(diào)整凸凹模間隙減小壓料力改變坯料尺寸沖件外部有光亮的凹陷1　.凹模圓角半徑過小，沖件表面被劃痕2.　凸　凹模之間的間隙不均勻3.　凸　凹模表面粗糙度太大加大圓角半徑調(diào)整凸凹模間隙拋光凸凹模表面河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文25 小 結(jié)經(jīng)過多天的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)終于臨近尾聲。大學(xué)期間的最后一次“作業(yè)’即將完成，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我們用兩年半時(shí)間內(nèi)修完的模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)課程后進(jìn)行的，它是對我們在大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)知識進(jìn)行的一次綜合性練習(xí)，也是在我們即將進(jìn)入工作崗位獨(dú)立工作前的最后一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí)，使我們在理論和實(shí)踐上對專業(yè)知識的應(yīng)用能力有了進(jìn)一步的提高。通過做畢業(yè)設(shè)計(jì)也見證了我們大學(xué)幾年所取得的成就。通過做畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對過去所學(xué)的專業(yè)知識進(jìn)一步復(fù)習(xí)了一下，同時(shí)，通過查資料、參考文獻(xiàn)等使我的模具知識又提高了許多。在對一些原來一知半解的理論也有了進(jìn)一步的的認(rèn)識。特別是原來所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機(jī)械制圖、公差配合與技術(shù)測量、模具材料等有了更深刻的理解，使我能更熟練將這些知識運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中。在設(shè)計(jì)中使我更清楚了模具設(shè)計(jì)過程中要注意到的問題。如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費(fèi)材料，且保證加工的經(jīng)濟(jì)性和加工工藝的合理性。同時(shí)，也使我認(rèn)識到作為一名設(shè)計(jì)者其工作態(tài)度一定要嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真、仔細(xì)。不然，一個(gè)小小的疏忽就有可能釀成很大的損失。做設(shè)計(jì)使我在各方面提高了很多。由于能力有限，設(shè)計(jì)中難免有疏漏之處，懇請老師給予批評指正。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文26 致 謝沖壓技術(shù)是材料加工技術(shù)中不可缺少的重要加工手段之一，目前在國內(nèi)正處于蓬勃發(fā)展時(shí)期，具有廣泛的發(fā)展前景。在大學(xué)三年學(xué)習(xí)即將結(jié)束之際，能夠按照老師的指導(dǎo)并綜合運(yùn)用三年來的所學(xué)所知設(shè)計(jì)一套注塑模具,必將為日后的獨(dú)立工作創(chuàng)造一個(gè)良好的開始。在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中原老師一直扮演著導(dǎo)向者的角色，從接到設(shè)計(jì)題目那一刻起就給我指明了方向，讓我明白了設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)流程、設(shè)計(jì)中可能遇到的問題以及解決方法等，并不厭其煩的糾正設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤，詳細(xì)檢查設(shè)計(jì)中的細(xì)節(jié)及重點(diǎn)，對設(shè)計(jì)方案提出了寶貴的修正意見，一步步完善了我的設(shè)計(jì)。在此對原老師表示衷心的感謝！此外在設(shè)計(jì)過程中翟德梅教授、楊占堯教授、于智宏老師提了許多寶貴意見在此也表示衷心的感謝。在設(shè)計(jì)過程中還得到了學(xué)多同學(xué)的大力幫助，尤其是范玉波，齊小亮、柳建光等同學(xué)，非常感謝你們。最后再次感謝在設(shè)計(jì)中幫助過我的老師和同學(xué)，謝謝！ 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文27 參考文獻(xiàn)[1] 劉建超主編 《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》 高等教育出版社[2] 丁松聚主編 《冷沖模設(shè)計(jì)》 機(jī)械工業(yè)出版社[3] 王秀鳳主編 《冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》 北京航空航天大學(xué)出版社[4] 薛啟祥主編 《冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》 化學(xué)工業(yè)出版社[5] 付宏生主編 《冷沖壓成型工藝與模具設(shè)計(jì)制造》 化學(xué)工業(yè)出版社[6] 薛彥成主編 《公差配合與技術(shù)測量》 機(jī)械工業(yè)出版社[7] 王運(yùn)炎主編 《機(jī)械工程材料》 機(jī)械工業(yè)出版社[8] 王芳主編 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