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河南機(jī)電高等專科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計與制造 學(xué) 生 姓 名 李超 學(xué) 號 111304247 設(shè) 計 題 目 端蓋拉深沖壓工藝模具設(shè)計 起 迄 日 期 2014 年 3 月 20 日 4 月 20 日 指 導(dǎo) 教 師 文秀海 2014 年 4 月 20 日 畢 業(yè) 設(shè) 計 任 務(wù) 書 1 本畢業(yè)設(shè)計課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的 該課題來源于于智宏老師發(fā)放的畢業(yè)設(shè)計題目 在完成該課題之后 應(yīng)對沖裁工藝生產(chǎn)較為熟悉 能熟練掌握相關(guān)設(shè)計手冊的使 用 能獨(dú)立完成一套模具的設(shè)計及模具工作零件加工工藝的編制 能夠運(yùn)用模具設(shè)計 軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制 2 本畢業(yè)設(shè)計課題任務(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 了解目前國內(nèi)外沖裁模具的發(fā)展現(xiàn)狀 2 沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝分析 3 板體落料模設(shè)計 并編寫設(shè)計說明書一份 4 繪制模具總裝圖一張 并畫出非標(biāo)準(zhǔn)零件的零件圖 5 編制主要零件加工工藝過程卡 2 0 34 32 0 4 5 1 原始資料 零件件圖及其尺寸見說明書 零件名稱 盒形拉伸件 材料 YL12 厚度 0 6mm 生產(chǎn)批量 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 冷沖壓工藝卡片 產(chǎn)品型號 零 部 件名稱 共 頁 冷沖壓工藝卡片 產(chǎn)品名稱 端蓋 零 部 件型號 第 頁 材料牌號及規(guī)格 材料技術(shù)要求 毛坯尺寸 厚度 mm 退火處理 條料 400 50 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 加工簡圖 設(shè)備 工藝裝備 工時 0 備料 剪床上剪切 400 50 1 沖壓 校裝模具 拉深 切邊 J 10A 2 檢驗(yàn) 按產(chǎn)品圖紙技術(shù)要求 3 4 編制 日期 審核 會簽 標(biāo)記 處理 簽字 日期 參 考 文 獻(xiàn) 1 陳錫棟 周小玉主編 實(shí)用模具技術(shù)手冊 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2001 2 李紹林 馬長福主編 實(shí)用模具技術(shù)手冊 M 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1998 3 許發(fā)樾主編 實(shí)用模具設(shè)計與制造手冊 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2000 4 楊玉英主編 實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計手冊 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2004 5 模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會 沖壓設(shè)計應(yīng)用實(shí)例 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1999 6 翟德梅主編 模具制造技術(shù) M 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 7 王芳主編 冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo) M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1998 8 任嘉卉主編 公差與配合手冊 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2000 9 李易 于成功 聞小芝主編 現(xiàn)代模具設(shè)計 制造 調(diào)試與維修實(shí)用手冊 M 北京 金版電子出版公司 2003 10 彭建聲 秦曉剛編著 模具技術(shù)問答 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1996 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 畢業(yè)設(shè)計題目 端蓋沖壓成形工藝及模具設(shè)計 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計與制造 班 級 模具 112 學(xué)生姓名 李超 學(xué) 號 111304247 指導(dǎo)教師 文秀海 2014年 4 月 20 日 端蓋拉伸復(fù)合模設(shè)計 摘 要 本設(shè)計課題介紹了盒形蓋體拉伸擠切復(fù)合模的結(jié)構(gòu)設(shè)計及工作過程 針對零件擠切后口部呈尖銳刃口狀現(xiàn)象 改進(jìn)了模具結(jié)構(gòu) 消除部分加工缺陷 分體現(xiàn)了沖壓工藝先進(jìn)性和高效性 有一定的設(shè)計意義 通過對工藝零件的工藝 分析及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 鞏固所學(xué)的知識 熟悉有關(guān)資料 樹立正確的設(shè)計思路 加強(qiáng)了對模具的整體認(rèn)識 提高自己的實(shí)際模具設(shè)計工作能力 本計運(yùn)用了沖壓成形模具設(shè)計的基本知識 首先對整個零件的了解分析工 藝參數(shù) 沖壓工藝性能 然后確定沖壓模的結(jié)構(gòu)形式 工零部件的設(shè)計與計算 拉深和切邊在一個工序上完成 本副模具優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單緊湊 易于加工維修 缺點(diǎn)取件可能不太方便 關(guān)鍵詞 工藝分析 拉深成型 切邊 模具結(jié)構(gòu) 盒形殼體拉伸 機(jī)械加工工藝過程卡 產(chǎn)品型號 零 部 件圖號 04 機(jī)械加工工藝過程卡 片 產(chǎn)品名稱 端蓋 拉深 模設(shè) 計 零 部 件名稱 擠切凸模 共 2 第 1 頁 材料牌號 Cr12 毛坯種類 圓 棒 料 毛坯外 型尺寸 100 80m m 每個毛坯可制件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注 工時 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設(shè)備 工 藝 裝 備 準(zhǔn)終 單件 05 下 料 鋸割下料 70 40 下料 車間 鋸床 0 5 10 鍛 造 鍛成 105 85 48mm 尺 寸公差均為 2 鍛造 車間 空氣 錘 10 15 熱 處 理 退火 熱處 理車 間 熱處 理爐 10 20 磨 削 磨上 下平面 兩基準(zhǔn)面 至圖樣尺寸 模具 車間 磨床 2 25 鉗 工 劃中心線 各螺孔 銷孔 型孔輪廓線 模具 車間 0 5 30 鉆 孔 根據(jù)沖眼鉆孔 模具 車間 鉆床 1 35 修 銼 修銼方形和圓角 模具 車間 0 5 40 熱 處 理 淬火并回火達(dá) 54 58HRC 熱處 理車 間 加熱 爐 油槽 6 45 修 整 修整型孔 圓角 模具 車間 電機(jī) 拋光 機(jī) 2 50 檢 驗(yàn) 按圖樣檢驗(yàn) 設(shè)計 日期 審核 日期 標(biāo)準(zhǔn)化 日期 會簽 日期 標(biāo)記 記數(shù) 更改文 件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更該文件 號 目 錄 第 1 章 緒論 1 1 1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 1 1 1 1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀 1 1 1 2 國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢 2 1 2 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 3 1 3 端蓋拉深模具設(shè)計與制造方面 3 1 3 1 端蓋拉深模具設(shè)計的設(shè)計思路 4 1 3 2 低方形件拉深模具設(shè)計的進(jìn)度 5 第 2 章 端蓋拉深沖壓件的工藝分析 6 2 1 引言 6 2 2 拉深件工藝分析 6 第 3 章 確定工藝方案 8 第 4 章 主要工藝參數(shù)的計算 9 4 1 拉深毛坯尺寸計算 9 4 2 確定拉深次數(shù) 10 4 3 確定是否用壓邊圈及類型 10 4 4 排樣方式的確定 11 第 5 章 沖裁壓力 壓力中心計算及壓力機(jī)的選用 12 5 1 切邊沖裁力的計算 12 5 1 1 切邊力的計算 12 5 2 拉深力的計算 12 5 3 卸料力的計算 13 5 4 壓料力的計算 13 5 5 拉深功的計算 13 5 6 拉深功率的計算 14 5 7 壓力的選用 14 第 6 章模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計 16 6 1 模具工作部分的工藝計算 16 6 1 1 拉深部分的計算 16 6 1 2 擠切部分的計算 17 6 1 3 壓料橡膠的設(shè)計與計算 18 6 1 4 彈簧的選用 19 6 1 5 選用模架 確定閉合高度及總體尺寸 19 6 2 模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 20 6 2 1 拉深凸模 20 6 2 2 拉深凹模 21 6 2 3 推件塊 21 6 2 4 壓邊圈 22 6 2 5 導(dǎo)柱 導(dǎo)套 23 6 2 6 其他零件 23 6 3 模具總裝圖 24 第 7 章結(jié)束語 26 致謝 27 參考文獻(xiàn) 28 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 1 第 1 章 緒論 隨著我國改革開放步伐的進(jìn)一步加快 中國正逐步成為全球制造業(yè)的基地 特別 是加入 WTO 后 作為制造業(yè)基礎(chǔ)的模具行業(yè)近年來得到了迅速發(fā)展 模具是工業(yè)生產(chǎn) 的基礎(chǔ)工藝裝備 在電子 汽車 電機(jī) 電器 儀表 家電和通信等產(chǎn)品中 60 80 的 零部件都依靠模具成型 國民經(jīng)濟(jì)的五大支柱產(chǎn)業(yè) 即機(jī)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) 模具生產(chǎn)水平的高低 己成為衡量一個國家 產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志 在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量 效益和新產(chǎn)品的開 發(fā)能力 因此 我國要從一個制造業(yè)大國發(fā)展成為一個制造業(yè)強(qiáng)國 必須要振興和發(fā) 展我國的模具工業(yè) 提高模具工業(yè)的整體技術(shù)水平 目前 我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá) 國家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝 模具標(biāo)準(zhǔn)化 模具設(shè)計 模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國家尚有相當(dāng)大的差距 導(dǎo)致我 國模具在壽命 效率 加工精度 生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具相比差距相 當(dāng)大 1 1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 1 1 1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀 我國模具近年來發(fā)展很快 目前 我國制造業(yè)的資源已突破了企業(yè) 社會 國家的界線 制造業(yè)的國際化已是一個客觀事實(shí) 據(jù)不完全統(tǒng)計 2003 年我國模具生 產(chǎn)廠點(diǎn)約有 2 萬多家 從業(yè)人員約 50 多萬人 2004 年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢頭 模具企業(yè)總體上訂單充足 任務(wù)飽滿 2004 年模具產(chǎn)值 530 億元 進(jìn)口模具 18 13 億 美元 出口模具 4 91 億美元 分別比 2003 年增長 18 32 4 和 45 9 進(jìn)出口之比 2004 年為 3 69 1 進(jìn)出口相抵后的進(jìn)凈口達(dá) 13 2 億美元 為凈進(jìn)口量較大的國家 在 2 萬多家生產(chǎn)廠點(diǎn)中 有一半以上是自產(chǎn)自用的 在模具企業(yè)中 產(chǎn)值過億元 的模具企業(yè)只有 20 多家 中型企業(yè)幾十家 其余都是小型企業(yè) 近年來 模具行業(yè) 結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快 主要表現(xiàn)為 大型 精密 復(fù)雜 長壽命中高檔模具 及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品 專業(yè)模具廠數(shù)量增加 能力提高較快 三 資 及私營企業(yè)發(fā)展迅速 國企股份制改造步伐加快等 雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速 但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要 我國尚存在 以下幾方面的不足 第一 體制不順 基礎(chǔ)薄弱 三資 企業(yè)雖然已經(jīng)對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了 積極的推動作用 私營企業(yè)近年來發(fā)展較快 國企改革也在進(jìn)行之中 但總體來看 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 2 體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì) 再加上國內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱 因此 行業(yè)發(fā)展還不 盡如人意 特別是總體水平和高新技術(shù)方面 第二 開發(fā)能力較差 經(jīng)濟(jì)效益欠佳 我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低 水平較低 且不重視產(chǎn)品開發(fā) 在市場中經(jīng)常處于被動地位 我國每個模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值 約合 1 萬美元 國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多是 15 20 萬美元 有的高達(dá) 25 30 萬美 元 與之相對的是我國相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理 真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化 企業(yè)管理的企業(yè)較少 第三 工藝裝備水平低 且配套性不好 利用率低 雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先 進(jìn)的加工設(shè)備 但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多 特別是設(shè)備數(shù)控化率和 CAD CAM 應(yīng)用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多 由于體制和資金等原因 引進(jìn)設(shè)備不配套 設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍 設(shè)備利用率低的問題長期得不到較好解決 裝備 水平低 帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題 第四 專業(yè)化 標(biāo)準(zhǔn)化 商品化的程度低 協(xié)作差 由于長期以來受 大而全 小而全 影響 許多模具企業(yè)觀念落后 模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低 專業(yè)化分工 不細(xì) 商品化程度也低 目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具 商品模具只占 45 左右 其馀為自 產(chǎn)自用 模具企業(yè)之間協(xié)作不好 難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù) 與國際水平相 比要落后許多 模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低 標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對模具質(zhì)量 成本有較大 影響 對模具制造周期影響尤甚 第五 模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后 模具材料性能 質(zhì)量和品種往往會影響模 具質(zhì)量 壽命及成本 國產(chǎn)模具鋼與國外進(jìn)口鋼相比 無論是質(zhì)量還是品種規(guī)格 都 有較大差距 塑料 板材 設(shè)備等性能差 也直接影響模具水平的提高 1 1 2 國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢 巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展 雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在 過去的十多年得到了快速發(fā)展 但與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍存在較大差距 尚不能 完全滿足國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求 未來的十年 中國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方 向包括以下幾方面 1 模具日趨大型化 2 在模具設(shè)計制造中廣泛應(yīng)用 CAD CAE CAM 技術(shù) 3 模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 4 在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù) 氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù) 5 提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率 6 發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù) 7 模具的精度將越來越高 8 模具研磨拋光將自動化 智能化 9 研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 3 10 開發(fā)新的成形工藝和模具 1 2 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率 低成本 高精度 高一致性和清潔環(huán)保的特性 是其他加工制造方法所無法替代的 近幾年 全球模具市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面 世 界模具市場年交易總額為 600 650 億美元左右 美國 日本 法國 瑞士等國家年出 口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一 國外模具總量中 大型 精密 復(fù)雜 長壽命模具的比例占到 50 以上 國外模具 企業(yè)的組織形式是 大而專 大而精 2004 年中國模協(xié)在德國訪問時 從德國工 模具行業(yè)組織 德國機(jī)械制造商聯(lián)合會 VDMA 工模具協(xié)會了解到 德國有模具企業(yè) 約 5000 家 2003 年德國模具產(chǎn)值達(dá) 48 億歐元 其中 VDMA 會員模具企業(yè)有 90 家 這 90 家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的 90 可見其規(guī)模效益 隨著時代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展 國外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié) 構(gòu)設(shè)計 模具工藝設(shè)計 高級鉗工及企業(yè)管理人才 他們的技術(shù)水平比較高 故人均 產(chǎn)值也較高 我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合 1 萬美元左右 而國外模具工 業(yè)發(fā)達(dá)國家大多 15 20 萬美元 有的達(dá)到 25 30 萬美元 國外先進(jìn)國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá) 70 以上 而我國才達(dá)到 45 1 3 拉深件模具設(shè)計與制造方面 拉深是沖壓基本工序之一 它是利用拉深模在壓力機(jī)作用下 將平板坯料或空心 工序件制成開口空心零件的加工方法 拉深不僅可以加工旋轉(zhuǎn)體零件 還可以加工盒 形零件及其他形狀復(fù)雜的薄壁零件 但是 加工出來的制件的精度都很底 一般情況 下 拉深件的尺寸精度應(yīng)在 IT13 級以下 不宜高于 IT11 級 本設(shè)計為簡單的拉深件 形狀比較規(guī)則 但底部圓角存在較高的工藝性問題 直 邊區(qū)的變形不是簡單的彎曲 應(yīng)力分布不均 可以利用塑性加工理論進(jìn)行定性分析 因 此 只有加強(qiáng)拉深變形基礎(chǔ)理論的研究 才能提供更加準(zhǔn)確 實(shí)用 方便的計算方法 才能正確地確定拉深工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸 解決拉深變形中出 現(xiàn)的各種實(shí)際問題 從而 進(jìn)一步提高制件質(zhì)量 其工作過程很簡單就一個低方形拉 深 根據(jù)工藝分析及計算確定它能一次拉深成功 根據(jù)計算的結(jié)果和選用的標(biāo)準(zhǔn)模架 為了保證制件的尺寸精度 設(shè)計時可能高度出現(xiàn)誤差 應(yīng)當(dāng)邊試沖邊修改高度 方行件是最典型的盒形拉深件 根據(jù)盒形件能否一次拉深成形將其分兩類 低盒 形件與高盒形件 盒形件在拉深時由于其幾何形狀的非回轉(zhuǎn)特性 變形沿變形區(qū)周邊 的分布是不均的 直邊區(qū)變形小 圓角區(qū)變形大 而且變形是非常的復(fù)雜的 通過網(wǎng) 格實(shí)驗(yàn)的分析得出拉深方形的一些變形特點(diǎn) 1 直邊區(qū)的變形不是簡單的彎曲 橫向 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 4 受壓縮 縱向受拉深 越靠近圓角區(qū)變形越大 另外橫向壓縮變形要比相應(yīng)圓筒形件 小 2 應(yīng)力分布不均 特別是徑向拉應(yīng)力的分布很不均勻 中間最大 向兩側(cè)直邊區(qū) 減小 方形件拉深時同樣存在起皺和裂問題 且發(fā)生在圓角區(qū) 在直邊區(qū)還有一個特 殊的工藝問題 即所謂 直邊緩松 現(xiàn)象 這是由于拉深過程中圓角區(qū)材料從橫向擠 向徑向直邊 使直邊區(qū)材料沿橫向顯得偏多 造成工件的剛性不好 嚴(yán)重時可造成工 件的形狀不規(guī)則 出現(xiàn)扭曲現(xiàn)象 這是方形件拉深的特殊質(zhì)量問題 應(yīng)該引起注意的 1 3 1 端蓋拉深模具設(shè)計的設(shè)計思路 1 明確設(shè)計任務(wù)書 收集有關(guān)資料 在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下 擬定設(shè)計任務(wù) 方形件拉深以及設(shè)計進(jìn)度計劃 并仔細(xì) 閱讀 冷沖模設(shè)計指導(dǎo) 教材 了解本設(shè)計的目的 內(nèi)容 要求和步驟 以及查閱有 關(guān)模具圖冊 設(shè)計手冊等資料 了解本設(shè)計零件的用途 結(jié)構(gòu) 性能 在整個產(chǎn)品中 的裝配關(guān)系 技術(shù)要求 生產(chǎn)批量 采用的沖壓設(shè)備型號和規(guī)格 模具零件的制造加 工工藝及標(biāo)準(zhǔn)化等情況 2 工藝分析及工藝方案的制定 經(jīng)分析制件的技術(shù)要求 結(jié)構(gòu)工藝性及經(jīng)濟(jì)性都符合工藝要求 確定總體工藝方 案 填寫工藝卡 3 工藝計算及設(shè)計 1 排樣及材料利用率計算 2 刃口尺寸的計算 3 沖壓的計算 壓力中心的確定 沖壓設(shè)備的初選 根據(jù)排樣圖和所選的模 具結(jié)構(gòu)形式 可以方便計算出所需總壓力 待模具總設(shè)計好后 校核設(shè)備裝模尺寸 最終確定設(shè)備型號及工藝參數(shù) 4 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 1 確定凹模尺寸 先計算出凹模的厚度 再根據(jù)厚度確定凹模周界尺寸 在此 需要考慮的三個問題 第一 要考慮凹模上的螺孔 銷孔的布置 第二 壓力中心一 般與凹模的幾何中心重合 第三 凹模外形尺寸盡量按國家標(biāo)準(zhǔn)選取 2 選擇模架并確定其他沖模零件的主要參數(shù) 根據(jù)凹模周界尺寸大小 從 冷沖模國家標(biāo)準(zhǔn) 中確定模架規(guī)格及主要沖模零件的規(guī)格參數(shù) 3 畫沖模裝配圖 裝配圖上零件較多 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 為準(zhǔn)確 迅速地完成畫圖 工作 必須掌握正確的畫法 4 畫沖模零件圖 5 編寫技術(shù)文件 技術(shù)文件包括 說明書 沖壓工藝卡和機(jī)械加工工藝過程 卡 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 5 第 2 章 盒形沖壓件的工藝分析 2 1 引言 設(shè)計的目的是在于鞏固所學(xué)的理論知識 熟悉了解有關(guān)資料 樹立正確的設(shè)計思 想 掌握設(shè)計方法 培養(yǎng)實(shí)際工作能力 通過沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計 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(xiàn) 等方面受到依次綜合訓(xùn)練 本設(shè)計題目為低盒形件拉深模 但對做畢業(yè)設(shè)計的畢業(yè)生有一定的設(shè)計意義 它概 括了拉深零件的設(shè)計要求 內(nèi)容及方向 通過對該零件模具的設(shè)計 進(jìn)一步加強(qiáng)了設(shè) 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 6 計者沖壓模設(shè)計的基礎(chǔ) 為設(shè)計更復(fù)雜的沖壓模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗(yàn) 拉深件的工藝性是指從沖壓工藝方面來衡量其設(shè)計是否合理 一般地講 在滿足 工件的使用要求條件下 能以最簡單的最經(jīng)濟(jì)的方法將工件沖制出來 2 2 拉深件工藝分析 原始資料 如圖 1 所示 材 料 YL12 厚 度 0 6mm 圖 1 制件圖 根據(jù)零件結(jié)構(gòu)可知 此工件為無凸緣方形工件 要求內(nèi)形尺寸 沒有厚度不變的 要求 此工件的形狀滿足拉深的工藝要求 可采用拉深工序加工 工件底部圓角半徑 r 2mm 大于兩倍的壁厚尺寸 也滿足首次拉深工藝要求 因此在拉深工序 拉深工序 底部圓角半徑 r 2mm 后須增加一道擠邊工序以滿足制件高度上質(zhì)量要求 內(nèi)形尺寸為 32mm 工件的總體高度到最后可由切邊達(dá)到要求 用于拉深的材料的一般具有較好的塑性 低的屈強(qiáng)比 大的板厚方向性系數(shù)和小 的板平面方向性 YL12 是較普遍的材料 價格便宜 資源豐富 其退火后并且滿足拉 深件對材料的要求 厚度為 0 6mm 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 7 第 3 章 確定工藝方案 根據(jù)制件的工藝分析 知道制件是個簡單的方形拉深件 經(jīng)制件的工藝性分析 由 沖裁工藝可知 該制件可能包括落料 拉深或拉深 切邊基本工序 可以有以下三種 工藝方案 方案一 先落料 再拉深 采用單工序模生產(chǎn) 方案二 拉深和切邊復(fù)合沖壓 采用復(fù)合模生產(chǎn) 方案一 模具結(jié)構(gòu)簡單 但需兩道工序兩副模具 沖件多次定位 加工尺寸積累 誤差較大 模具制造成本高而生產(chǎn)率低 難以滿足批量生產(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 工件平整 同軸度高 對稱 度及位置誤差小 由于該沖裁件為方形并且需切邊 落料和拉深幾道工序才可完成 所以對 于該工件尺寸較小 同軸度要求較高 因此 根據(jù)工件的外形及尺寸關(guān)系選擇方案二 為拉深切邊復(fù)合模 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 8 第 4 章 主要工藝參數(shù)的計算 4 1 拉深毛坯尺寸 拉深件的工藝計算是拉深工藝設(shè)計中的一個環(huán)節(jié) 本制件的工藝計算屬于最簡單的 其主要的內(nèi)容包括計算毛坯直徑 決定拉深次數(shù)及確定壓邊裝置等 根據(jù)表面積相等原則 用解析法求該零件的毛坯直徑 D 可按下面的程序計算 1 確定修邊余量 在拉深的過程中 由于材料的各向異性 模具間隙不均 摩擦力不均及定位不準(zhǔn) 等因素的影響 使拉深的口部不齊 為保證制件高度方向的尺寸精度 須進(jìn)行修邊 在計算毛坯尺寸也須計入修邊余量 2 計算拉深毛坯尺寸 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 9 由于板厚 t 小于 1mm 故可直接用工件圖所注尺寸計算 不必用中線尺寸計算 1 求出彎曲部分的展開長度 L 由 r 角 B 3 32 0 094 工件的相對高度 H r 5 2 3 1 73 按表 4 13 可知 制 1 件可一次拉深出 且由式 3 2 計算展開長度為 2 L H 0 57R 底 式中 H 拉深件高度 mm R 底 底部圓角半徑 mm r 角 轉(zhuǎn)角圓角半徑 mm 即 L 5 2 0 57 2 6 3mm 2 圓角部分展開的圓弧半徑 R 由式 R 底角底角角 rHr16 086 02 2 3 53 5 87mm 3 作出圓角部分到直邊部分階梯過度的平面毛坯 ABCDEF 4 過 BC DE 中點(diǎn)分別向半徑為 R 的圓弧作切線 并用圓弧圓滑過渡 使 f1 f2 最后得角部毛坯輪廓線見下圖 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 10 圖 2 毛坯輪廓圖 4 2 確定拉深次數(shù) 利用極限相對高度進(jìn)行判斷 根據(jù)角部的相對圓角半徑 r B 2 32 0 06 和相對厚度 t D 100 0 6 43 35 100 1 38 由表 1 36 矩 方 形盒首次拉深的極限相對高度 H B1 0 5 可知 工作的相對高度 H B 5 2 32 0 16 H B1 故可一次拉成 4 3 確定是否用壓邊圈及類型 在拉深過程中工件易發(fā)生起皺現(xiàn)象 制件在成形過程中 凸緣的起皺現(xiàn)象主要取 決于毛坯的相對厚度 變形程度和凹模的幾何形狀等 為了解決這個問題 生產(chǎn)實(shí)際 中主要方法是在模具結(jié)構(gòu)上采用壓料裝置 常用的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拉深過程中是否可能發(fā)生起皺現(xiàn)象 可根據(jù)坯 料相對厚度 來確定 相對厚度 t D 100 0 6 43 35 100 1 38 查表得 當(dāng)Dt 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 11 t D 100 1 5 起皺的可能性很大 需要采用壓邊圈 首次拉深時一般采用平面壓邊裝 置 其結(jié)構(gòu)如下圖所示 圖 3 壓邊圈采用形式 4 4 排樣方式的確定 設(shè)計復(fù)合模 首先要設(shè)計條料排樣圖 該工件的毛坯是近圓形 應(yīng)采用有廢料直 排的排樣方式 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 12 第 5 章 沖裁壓力 壓力中心計算及壓力機(jī)的選用 5 1 切邊沖裁力的計算 5 1 1 切邊力的計算 考慮到模具的刃口部被磨損 凸模與凹模間隙不均勻和波動 材料的力學(xué)性能波動 及材料的厚度偏差等各種因素的影響 于是實(shí)際計算剪切力的計算公式應(yīng)按以下經(jīng)驗(yàn)公 式進(jìn)行 F 切 L1t b計算 式中各含義見 5 F 切 切邊力 KN L1 切邊周邊長度 mm t 制件的材料厚度 mm b 被拉深材料的抗拉強(qiáng)度 N mm 2 查手冊得 YL12 的 b 200N mm2 即 F 切 4 33 2 0 6 200 15 9KN 5 2 拉深力的計算 本制件拉深時需要采用壓邊圈 考慮到模具的刃口部被磨損 凸模與凹模間隙不均 勻和波動 材料的力學(xué)性能波動及材料的厚度偏差等各種因素的影響 實(shí)際計算拉深力 的計算公式應(yīng)該以生產(chǎn)中常用的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計算 本次拉深 F Lt bK 式中各含義見 5 F 拉深力 KN L 拉深件周邊長度 mm K 系數(shù) 一般取 0 8 即拉深力 F 4 32 0 6 200 0 8 12 3KN 5 3 卸料力的計算 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 13 影響卸料力的因素很多 其中以沖裁間隙 沖裁件的形狀及尺寸影響較大 其次 是材料的力學(xué)性能 板料厚度 搭邊料的寬度 潤滑與粘度情況等 在生產(chǎn)均采用經(jīng) 驗(yàn)公式計算 F 卸 K1 F K 卸料力系數(shù) 查表 1 7 取 0 05 則 F 卸 0 05 12 3KN 0 62KN 5 4 壓料力的計算 壓邊圈產(chǎn)生的壓邊力 F 壓 大小應(yīng)適當(dāng) F 壓 太小 防皺效果不好 F 壓 太大 則會增 大傳力區(qū)危險斷面上的拉應(yīng)力 從而引起材料嚴(yán)重變薄甚至拉裂 因此 實(shí)際應(yīng)用中 在保證變形區(qū)不起皺的前提下 盡量選小的壓邊力 其計算公式可按下式計算 壓邊力 F Q Ap 4 D 2 B2 p 式中各含義見 4 A 壓 邊 圈 的 面 積 mm 2 p 單 位 壓 邊 力 Mpa 查表 1 56 壓 床 上 拉 深 時 單 位 壓 邊 力 的 數(shù) 值 可 知 YL12 的 單 位 壓 邊 力 p 1 6 Mpa 即壓 邊 力 F Q 4 43 35 2 322 1 6 1 07KN 5 5 拉深功的計算 總 拉 深 力 F 總 F F Q F 切 F 卸 12 3 1 07 15 9 0 62 29 89KN33max1010AFhch 平 均 式 中 拉 深 功 J maxF 最 大 拉 深 力 N h 拉 深 深 度 mm c 系 數(shù) 查 表 4 61 拉 深 系 數(shù) 的 關(guān) 系 取 c 0 8 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 14 33max1010AFhch 平 均 0 8 29890 5 2 0 001 124 34 J 5 6 拉深功率的計算 功 率 N 75603 1 KAn 507 92kw 14 2 式 中 N 壓 力 機(jī) 電 動 機(jī) 功 率 KW K 不 平 衡 系 數(shù) K 1 2 A 拉 深 功 J 1 壓 力 機(jī) 效 率 1 0 6 2 電 機(jī) 效 率 2 0 9 n 壓 力 機(jī) 每 分 鐘 行 程 次 數(shù) 1 36 轉(zhuǎn) 換 系 數(shù) 5 7 壓力機(jī)的選用 壓力機(jī)額定壓力的選擇 必須使壓力機(jī)額定壓力大于拉深力與壓邊力的總和 為 了使拉深的工藝力的曲線處于壓力機(jī)壓力曲線之內(nèi) 在選用壓力機(jī)的額定壓力時 可 按下列淺拉深件經(jīng)驗(yàn)公式選用 P 1 8 F F Q F 切 F 卸 1 8 12 3 1 07 15 9 0 62 53 80 KN 壓力機(jī)的工作行程需要考慮工件的成形和方便取件 因此 工作行程 根據(jù)拉深力的計算結(jié)果和工件的高度 由文獻(xiàn) 表 1 8 開式雙柱可傾壓力機(jī)部分參數(shù) 初步可選 J23 10A 型號 J23 10A 公稱壓力 KN 100 滑塊行程 mm 75 滑塊行程次數(shù) min 1351 最大閉合高度 mm 180 閉合高度調(diào)節(jié)量 mm 50 滑塊中心線至車身距離 mm 130 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 15 工作臺尺寸 mm 前后 240 左右 360 墊塊厚度 mm 50 模柄孔尺寸 mm 直徑 30 深度 50 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 16 第 6 章 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計 6 1 模具工作部分的工藝計算 6 1 1 拉深部分的計算 1 凸凹模間隙 拉深模的凸凹模之間的間隙對拉深過程有較大的影響 它不僅影響拉深件的質(zhì)量 與尺寸精度 而且影響拉深模的壽命以及拉深是否能夠順利進(jìn)行 間隙過大 制件有 錐度 易起皺 精度差 間隙過小 則直壁變薄嚴(yán)重 甚至拉裂 同時降低模具壽命 因此 應(yīng)該綜合考慮各種影響因素 選取適當(dāng)?shù)睦铋g隙值 既可保證工件的要求 又能使拉深順利進(jìn)行 直邊部分的單邊間隙按式 由表 3 5 29 選取為 4 Z 2 1 05t 0 63mm 故直邊部分間隙為 1 26mm 圓角部分的單邊間隙比直邊部分大 0 1t 即圓角部分間隙 為 1 38mm 2 拉深模的圓角半徑 凸模 凹模的選用在制件拉深過程中有著很大的作用 凸模圓角半徑的選用可以 大些 這樣會減低板料繞凸模的彎曲拉應(yīng)力 工件不易被拉裂 極限拉深因數(shù)會變小 些 凹模的圓角半徑也可以選大些 這樣沿凹模圓角部分的流動阻力就會小些 拉深 力也會減小 極限拉深因數(shù)也會相應(yīng)減小 但是凸 凹模的圓角半徑也不易過大 過 大的圓角半徑 就會減少板料與凸模和凹模端面的接觸面積及壓邊圈的壓料面積 板 料懸空面積增大 容易產(chǎn)生失穩(wěn)起皺 拉深凹模的圓角半徑由表 3 5 30 選取 r 凹 5t 既 r 凹 5 0 6 3mm 拉深凹模的 4 圓角半徑等于工件的圓角半徑 即 r 凸 r 2mm 3 拉深凸凹模工作部分的尺寸和公差 制件的尺寸要求內(nèi)形尺寸 拉深以凸模為基準(zhǔn) 考慮到凸模越磨越小 按式 凸模尺寸 dp dmin 0 4 0 凹模尺寸 dd dmin 0 4 Z 0 式中 dmin 工件的內(nèi)形公稱尺寸 工件的公差 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 17 凸 凸 凹模的制造公差凹 工件的公差為 IT13 級 凸凹模的制造公差取 IT8 級 查表 3 5 32 4 凸 0 020mm 0 020mm 核對 Zmax Zmin 0 04凹 將 0 34mm Z 1 26mm 代入上式 則凸 凹模的尺寸分別為 dp 32 0 34 0 4 32 15 mm03 03 dd 32 0 4 0 34 1 26 33 40 mm02 02 4 拉深凸模通氣孔 在拉深的過程中 由于拉深力的作用或潤滑油等因素 使得制件很容易被粘附在 凸模上制件與凸模間形成真空 會增加卸件的困難 造成制件底部不平 為此 凸模 應(yīng)設(shè)計有通氣孔 對于一般小型制件可直接在凸模上鉆出通氣孔 其大小根據(jù)凸模尺 寸而定 具體數(shù)據(jù)由表 4 32 查得直徑 d1 3mm 1 6 1 2 擠切部分的計算 1 切邊沖裁模間隙 切邊間隙是否合理將直接影響到?jīng)_裁件的質(zhì)量 尺寸 精度 模具的壽命 設(shè)備的能耗 等 當(dāng)切邊沖裁間隙適當(dāng)時 上下裂紋重合 沖件的斷面質(zhì)量較好 間隙過小時 凸模刃口部 的裂紋向外裂開錯開 沖件斷面上有二次剪切的光亮帶和夾層 此時的毛刺是被擠出來的 間隙過大時 材料在變形過程中被拉伸較大 沖裁件斷面上光亮帶較小 而圓角帶及毛刺都 比較大 在擠切修邊是 工件的內(nèi)側(cè)邊緣部分的變形阻力要比中間部分的大 而使得 模具彈性變形的分布不均 且模具刃口的單位壓力都非常大 確定合理的間隙值是十 分重要的 在實(shí)際應(yīng)用中通常選擇一個適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙 其下限為 Cmin 最小合 理間隙值 Cmax 最大合理間隙值 2 擠切凸模工作部分的尺寸和公差 1 擠切凸模刃口尺寸與制件的內(nèi)側(cè)尺寸基本一致 以拉深凹模作為設(shè)計基準(zhǔn)尺寸 凸 凹模間隙靠改變擠切凸模刃口尺寸得到 2 擠切凸模刃口在沖制中也會因逐漸被磨損 而減小尺寸 故設(shè)計時 應(yīng)選用接近 或等于 工作的最大極限 尺寸作為凸模刃口尺寸 3 凸 凹模在沖制中均會磨損 從而使沖裁間隙增大 設(shè)計模具時 一般應(yīng)依照磨 損的規(guī)律 選擇最小合理間隙 4 選擇凸凹模刃口尺寸公差應(yīng)依照沖件的精度要求以經(jīng)濟(jì)合理為原則 查表得間隙值 Zmin 0 12 Zmax 0 20 對切邊采用凸凹模配作制造法 其凸凹模部分 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 18 尺寸計算如下 查表得凸 凹模制造法 0 020mm 0 020mm 核對 Zmax Zmin 0 04 凸 凹 0 04 滿足 Zmax Zmin 的條件 查表得因數(shù) X 0 5 d d 凸 凹 凸 凹 凸 凹 Zmin 33 28 mm d 33 40 mm02 02 凹 02 6 1 3 壓料橡膠的設(shè)計與計算 1 壓料板工作行程 h 工 h 工 h1 h2 t 1mm 0 6mm 5 2mm 6 8mm h1 凸模凹進(jìn)壓料板的高度 h2 凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度 取 5 2mm 2 橡膠工作行程 H 工 H 工 h 工 h 修 6 8mm 2mm 8 8mm h 修 凸模修模量 取 2mm 3 橡膠自由高度 H 自由 取 H 工 為橡膠自由高度的 25 H 自由 4 8 8mm 35 2mm 4 橡膠的預(yù)壓縮量 H 預(yù) 一般 H 預(yù) 為 0 1 0 15 H 自由 取 H 預(yù) 0 15 H 自由 0 15 35 2mm 5 28mm 5 每個橡膠承受的載荷 F1 選用兩個圓筒形橡膠 F 1 F 壓 2 1070 2N 535N 6 橡膠的外徑 D D 27 1pFd 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 19 m 5 0 3 27 10 38mm 7 校核橡膠自由高度 H 自由 0 5 H 自由 D 0 90 1 5 滿足要求 8 橡膠的安裝高度 H 安 H 安 H 自由 H 預(yù) 35 2mm 5 28mm 29 2mm 取安裝高度 30mm 6 1 4 彈簧的選用 沖模常用圓柱螺旋壓縮彈簧 強(qiáng)力彈簧和碟形彈簧 根據(jù)實(shí)際工藝力選擇圓柱螺 旋壓縮彈簧 由文獻(xiàn) 3 表 3 27 查得 圓柱螺旋壓縮彈簧的有關(guān)參數(shù) 彈簧外徑 D 6mm 鋼絲直徑 d 0 8mm 節(jié)距 t 1 8mm 最大工作負(fù)荷 F2 28N 最大工作負(fù)荷 F 的總變形量 f2 15 5mm 彈簧自由長度 H0 30mm 有效圈數(shù) n 16 最大工作負(fù)荷下的單圈變形量 f 0 97mm 6 1 5 選用模架 確定閉合高度及總體尺寸 由于拉深凹模外形尺寸較小 為了工作過程穩(wěn)定 選用中間導(dǎo)柱模架 再按其標(biāo) 準(zhǔn)選擇具體結(jié)構(gòu)尺寸見表 6 1 表 6 1 模 架 規(guī) 格 選 用 名稱 尺寸 材料 熱處理 上模座 100 80 25 HT200 下模座 100 80 30 HT200 導(dǎo)柱 20 100 22 100 20 滲碳 58 62 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 20 導(dǎo)套 20 65 23 22 65 23 20 滲碳 58 62 Hmin 130mm Hmax 150mm 模具的閉合高度 H 上模座厚 墊板厚 凹模厚 凸模高 下模座厚 工件高 料 厚 25 10 45 5 3 40 10 30 5 2 0 6 145mm 因?yàn)槟＞叩姆忾]高度 H 應(yīng)該介于壓力機(jī)的最大封閉高度 Hmax 和最小封閉高度 Hmin 之間 一般取 Hmax 5mm H Hmin 10mm 由此可以看出 要想讓制件順利加工和從模具上取出 只有使模具有足夠的封閉 高度 Hmax H 5mm 145 5 150mm Hmin H 10mm 145 10 135mm 6 2 模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 6 2 1 拉深凸模 拉深凸模的外形尺寸 即工作尺寸由 前面的計算確定 拉深凸模上一般開有出 氣孔 這樣會使卸件容易些 否則凸模與 工件由于真空狀態(tài)而無法卸件 其結(jié)構(gòu)見 下圖 圖 4 拉深凸模結(jié)構(gòu) 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 21 拉深凸模用壓入法與擠切凸模固定 擠切凸模用螺釘與下模座固定 還需要一個 銷釘孔 6 2 2 拉深凹模 內(nèi) 外形尺寸已由前面的計算確定 經(jīng)查閱有關(guān)資料并根據(jù)模具結(jié)構(gòu)要求 初步 確定落料凹模壁厚 C 30mm 厚度 h 40mm 它需要兩個銷釘定位和兩個以上的螺紋孔 以便與上模座固定 實(shí)際確定凹模尺寸如圖 6 2 3 推件塊 一般與打料桿聯(lián)合使用 屬于剛性卸件裝置 靠兩者的自重把工件打出來 打料 塊與拉深凹模間隙配合 圖 5 推件塊 6 2 4 壓邊圈 在拉深工序中 為保證拉深件的表面質(zhì)量 防止拉深過程中材料的起皺 常采用 壓邊圈用合適的壓邊力使毛坯的變形區(qū)部分被壓在凹模平面上 并使毛坯從壓邊圈與 凹模平面之間的縫隙中通過 從而制止毛坯的起皺現(xiàn)象 在此由于料厚少于 1mm 采用彈壓裝置 壓邊圈的內(nèi)形與拉深凸模間隙配合 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 22 圖 6 壓邊圈 6 2 5 導(dǎo)柱 導(dǎo)套 對于生產(chǎn)批量大 要求模具壽命高的模具 一般采用導(dǎo)柱 導(dǎo)套來保證上 下模 的導(dǎo)向精度 導(dǎo)柱 導(dǎo)套在模具中主要起導(dǎo)向作用 導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用間隙配合 根據(jù)沖壓工序性質(zhì) 沖壓的精度及材料厚度等的不同 其配合間隙也稍微不同 因?yàn)?本制件的厚度為 0 6mm 所以采用 H7 h6 6 2 6 其他零件 模具其他零件的選用見表 6 2 表 6 2 模具其他零件的選用 序 號 名稱 數(shù) 量 材料 規(guī)格 mm 標(biāo)準(zhǔn) 熱處理 1 上模座 1 HT200 100 80 25 GB T28559 90 2 模柄 1 Q235 GB T2862 1 81 3 連接推桿 1 45 8 70 GB T7650 94 40 45HRC 4 抑制螺釘 1 45 M6 12 GB T7653 94 5 螺釘 2 45 8 60 GB T7653 94 40 45HRC 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 23 6 上墊板 1 Q235 100 80 8 GB T7643 3 94 40 43HRC 7 推件塊 1 45 GB T7653 94 8 拉深凹模模 1 Cr12 100 80 45 60 62HRC 9 拉深凸模 1 T10A 60 62HRC 10 壓料板 1 45 43 48HRC 11 橡膠 聚胺脂 12 卸料螺釘 2 45 M8 65 GB T2867 6 92 30 35HRC 13 擠切凸模 2 Cr12 60 62HRC 14 固定銷 2 45 6 35 40 45HRC 15 下模座 1 HT200 100 80 30 GB T2855 10 94 16 螺釘 2 45 6 40 GB T7653 94 40 45HRC 17 彈簧 2 60SiMn 6 30 18 活動擋料銷 2 45 6 10 JB T7649 1 94 40 45HRC 19 導(dǎo)柱 2 20 20 22 100 GB T2862 1 94 滲碳 58 62HRC 20 導(dǎo)套 2 20 20 22 63 100 GB T2862 6 94 滲碳 58 62HRC 21 固定銷 2 20 8 60 GB T2855 1 90 40 45HRC 6 3 模具總裝圖 由以上設(shè)計 可得到模具的總裝圖 見下圖 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 24 圖 7 模具總體結(jié)構(gòu) 1 上模座 2 模柄 拉伸擠切凹模 3 連接推桿 4 抑制螺釘塊 5 緊固螺釘 6 上墊板 7 塊件塊 擠切凸 8 拉伸凹模 9 拉伸凸模 10 壓邊料 11 橡膠 12 卸料螺釘 13 擠切凸 模 14 固定銷 15 下模座 16 緊固螺釘 17 彈簧 18 活動擋料銷 19 導(dǎo)柱 20 導(dǎo)套 21 固定銷 其工作過程是 根據(jù)上述各工序安排 整個零件加工分別設(shè)計了一副專用模具 為拉伸擠切復(fù)合模 其結(jié)構(gòu)如圖示 該模具工作過程為 凹模裝在上模 凸模裝在下 模 沖床滑塊上行 模具開啟 將條料放于壓邊圈 10 上 在活動擋料銷的導(dǎo)向與定位 作用下 當(dāng)沖床滑塊下行 待凹模隨上模下降時 首先將坯件壓住 然后坯件和壓邊 圈同時向下推 凸模逐漸露出壓邊圈 而將坯料上端一部分材料壓入凹模內(nèi) 使坯件 在凸 凹模作用下 產(chǎn)生塑性變形將工件拉深成形 切邊凸模與凹模成無間隙配合沖 裁 隨著沖床滑塊的逐漸下移 當(dāng)拉伸完成 拉伸擠切凸模 13 上的擠切刃口部位開始 與拉伸擠切凹模 2 作用將擠切口部擠切出來 完成修邊 當(dāng)凹模隨上模回升時 零件 由推件塊 7 從拉伸擠切凹模 8 內(nèi)推出 工件與切邊料自行分離 零件制品在打料塊及 連接推桿的作用下 將其從凹模內(nèi)推出 而壓邊圈在緩沖器系統(tǒng)作用下又回到原位 準(zhǔn)備下一次拉深 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 25 第 7 章 結(jié)束語 低盒形件屬于簡單拉深件 但拉深工藝相對復(fù)雜 由于在零件制造前進(jìn)行了預(yù)測 分析了制件在生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的缺陷 采取了相應(yīng)的工藝措施 因此 模具在生 產(chǎn)零件的時候才可以減少廢品的產(chǎn)生 低盒形件的形狀結(jié)構(gòu)較為簡單 但是高度不大 不適合將拉深毛坯的加工工序與 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 26 拉深工序在一副模具上生產(chǎn) 要保證零件的順利加工和取件及生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性 本模具 采用采用拉伸擠切復(fù)合模 能較好地實(shí)現(xiàn)拉伸及拉伸件口的修邊 模具設(shè)計制造簡便 易行 擠切效果好 能極大地提高生產(chǎn)效率 但拉伸擠切凹模設(shè)計較為重要 設(shè)計中 應(yīng)充分考慮其擠切?？谛螤?否則易影響擠切口的擠切面形狀 在拉伸最終進(jìn)行擠切 修邊時 拉伸擠切凹模四角不可過大 同時 最好保證擠切修邊口的平宵 從而避免 出現(xiàn)尖銳刃口狀擠切口 本次的畢業(yè)設(shè)計 是理論知識與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合 更加系統(tǒng)地對理論知識做了 更深切貼實(shí)的闡述 通過設(shè)計的這一環(huán)節(jié)使我更深刻地認(rèn)識到 設(shè)計的好壞直接影 響到制件質(zhì)量和勞動強(qiáng)度以及生產(chǎn)成本 所以設(shè)計者應(yīng)該具備淵博的知識和大量的 實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)作為基礎(chǔ) 應(yīng)該懂得生產(chǎn)的環(huán)節(jié) 這樣才能設(shè)計出好的實(shí)用的模具來 同時也使我意識到要想做為一名合理的模具設(shè)計人員 必須要有扎實(shí)的專業(yè)基 礎(chǔ) 并不斷學(xué)習(xí)新知識新技術(shù) 樹立終身學(xué)習(xí)的觀念 把理論知識應(yīng)用到實(shí)踐中去 并堅持科學(xué) 嚴(yán)謹(jǐn) 求實(shí)的精神 雖然我傾注了大量的勞動和汗水在這個設(shè)計 由 于缺乏經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐 設(shè)計的十分艱辛 雖然借鑒了許多 還是有好多不明白之處 希望在老師的指導(dǎo)和今后自己的工作中不斷充實(shí)自我的能力 致 謝 首先感謝本人的導(dǎo)師文秀海老師 他仔細(xì)審閱了本文的全部內(nèi)容并對我的畢業(yè)設(shè) 計內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議 文老師淵博的知識 誠懇的為人 使我受益匪淺 在 畢業(yè)設(shè)計的過程中 特別是遇到困難時 他給了我鼓勵和幫助 在這里我向他表示真 誠的感謝 感謝母校 河南機(jī)電高等專科學(xué)校的辛勤培育之恩 感謝材料工程系給我提供 的良好學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)境 使我學(xué)到了許多新的知識 掌握了一定的操作技能 感謝和我在一起進(jìn)行課題研究的同窗同學(xué) 和他們在一起討論 研究使我受益非 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 27 淺 最后 我非常慶幸在三年的的學(xué)習(xí) 生活中認(rèn)識了很多可敬的老師和可親的同學(xué) 并感激師友的教誨和幫助 參 考 文 獻(xiàn) 1 陳錫棟 周小玉主編 實(shí)用模具技術(shù)手冊 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2001 2 李紹林 馬長福主編 實(shí)用模具技術(shù)手冊 M 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1998 3 許發(fā)樾主編 實(shí)用模具設(shè)計與制造手冊 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2000 4 楊玉英主編 實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計手冊 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2004 5 模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會 沖壓設(shè)計應(yīng)用實(shí)例 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1999 6 翟德梅主編 模具制造技術(shù) M 河南機(jī)電高等專科學(xué)校 7 王芳主編 冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo) M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1998 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 28 8 任嘉卉主編 公差與配合手冊 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2000 9 李易 于成功 聞小芝主編 現(xiàn)代模具設(shè)計 制造 調(diào)試與維修實(shí)用手冊 M 北京 金版電子出版公司 2003 10 彭建聲 秦曉剛編著 模具技術(shù)問答 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1996 11 Williams D J Advanced tool materials in the drawing of metals Shceet Metal Ind Nov 1983 12 Kondo K Parametric and Interactive Geometric Modeler Formechanical Computer Aeded Design 1990 10