圓孔形翻邊筒形件-彎管墊片沖壓成形工藝及模具設計【倒裝式落料沖孔翻邊復合模含17張CAD圖帶卡片】
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圓孔形翻邊筒形件-彎管墊片沖壓成形工藝及模具設計【倒裝式落料沖孔翻邊復合?！空罕驹O計是對彎管落料沖孔翻孔復合模模具設計。設計的主要內容包括沖裁件的工藝分析及工藝方案的確定、工藝計算、工作零部件等零部件的設計、沖裁模具的設計、模具的安裝與調整等。通過對該零件模具的設計，進一步加強了設計者注塑模設計的基礎知識，為設計更復雜的沖壓模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經驗。本設計運用沖壓成型工藝及模具設計的基礎知識，首先分析了塑件的成分及性能要求，為選取澆口的類型做好了準備；然后在工藝計算部分詳細列述了排樣設計與計算、沖壓力的計算、模具壓力中心的確定、凸凹模尺寸并確定制造公差的計算與計算等內容。在沖裁模的設計部分要對工作零件、定位零件、卸料與頂件零件、導向零件連接與固定零件等結構進行詳細的分析設計。要在設計過程中了解模具的工作過程和注意標準的選用，對復合沖裁模的結構有進一步的了解。模具的裝配與調試部分要注意導柱模具的安裝方法及順序，通過模具的安裝，了解模具的組成及各部分零部件的作用等。注意模具安裝過后的試沖過程中常見的缺陷與解決方法等。關鍵詞：落料 沖孔 翻邊 復合模Elbow pads stamping process and die designAbstract:This design is turn over bore compound die molding tool design towards being curved tube to fall to anticipate hurtle bore.The main contents of design include blunt cut the craft of piece analysis and craft project really settle, craft calculation, work zero parts etc. zero parts of design, blunt cut a molding tool of design, molding tool of install and adjust etc..Pass a rightness that a spare parts molding tool of design, further strengthenned a design to note a Su mold design of foundation knowledge, for design more complications of blunt press a molding tool to have done cushion and absorbed deeper experience.This design usage is blunt to press foundation knowledge of model the craft and molding tool design, first analysis composition and function of the Su piece request, for selection sprinkle of the type have done preparation;Then at craft calculation part detailed listed row kind design and calculation, blunt pressure of calculation, molding tool pressure center really settle, convex and cave mold size combine assurance manufacturing business trip of contentses such as calculation and calculation etc..At blunt the design cut a mold part want to work spare parts, fixed position spare parts, unload to anticipate and crest piece spare parts, direction spare parts conjunction with fix spare parts etc. the structure carry on detailed of analysis design.Want in the design the process understanding molding tool of work the choose of process and attention standard use, to compound blunt cut the structure of mold to have further of understanding.Assemble of molding tool with adjust to try part want attention to lead a pillar molding tool of install method and in proper order, pass a molding tool of install, understanding constitute of molding tool and the function of each parts of zero partseses etc..The attention molding tool install later on try blunt the familiar blemish in the process with solve a method etc..Keywords: blanking piercing flanging compound die目 錄1 緒 論 ............................................................................................................................................11.1 模具工業(yè)的地位 ...............................................................................................................................11.2 冷沖壓的應用 ...................................................................................................................................11.3 冷沖壓發(fā)展趨勢 ...............................................................................................................................11.4 畢業(yè)設計的主要目的 .......................................................................................................................22 彎管墊片落料沖孔翻邊復合模 ......................................................................................................32.1 工藝性分析 ........................................................................................................................................32.2 工藝方案的確定 ................................................................................................................................42.3 必要的工藝參數計算 ........................................................................................................................42.3.1 排樣和材料利用率的計算 .....................................................................................................42.3.2 工作部件尺寸計算 .................................................................................................................52.3.3 工序力計算 .............................................................................................................................62.3.4 壓力中心的確定 .....................................................................................................................82.4 模具總體設計 ....................................................................................................................................82.4.1 模具類型的選擇 .....................................................................................................................82.4.2 定位方式的選擇 .....................................................................................................................82.4.3 卸料、出件方式選擇 .............................................................................................................82.4.4 導向裝置的設計 .....................................................................................................................92.5 主要工作部分尺寸計算 ....................................................................................................................92.5.1 落料凹模的設計計算 .............................................................................................................92.5.2 翻邊凸模的設計計算 ...........................................................................................................102.5.3 凸凹模的設計計算 ...............................................................................................................112.5.4 其他零件及結構設計 ...........................................................................................................132.6 模具總裝圖 ......................................................................................................................................152.7 沖壓設備的選定 ..............................................................................................................................162.8 加工工藝卡 ......................................................................................................................................172.8.1 凸模加工工藝過程卡 ...........................................................................................................172.8.2 凸凹模加工工藝過程卡 .......................................................................................................18結 論 ..........................................................................................................................................20致 謝 ..........................................................................................................................................21參 考 文 獻 ...................................................................................................................................2241 緒 論1.1 模具工業(yè)的地位模具工業(yè)是國民經濟的基礎工業(yè)，是工業(yè)生產的重要工藝裝備。先進國家的模具工業(yè)已擺脫從屬地位，發(fā)展為獨立的行業(yè)。日本工業(yè)界認為：“模具工業(yè)是其它工業(yè)的先行工業(yè),是創(chuàng)造富裕社會的動力” 。美國工業(yè)界認為：“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石” 。在德國模具被冠以“金屬加工業(yè)中的帝王”之稱。在我國，1998 年 3 月在《國務院關于當前產業(yè)政策要點的決定》模具被列為機械工業(yè)技術改造序列的第一位，生產和基本建設序列第二位，把發(fā)展模具工業(yè)擺在發(fā)展國民經濟的重要位置。目前，我國沖壓模具在產值占模具總產值的 40%以上，處于主導地位。1.2 冷沖壓的應用沖壓工藝是塑性加工的基本加工方法之一。它主要用于加工板料零件，所以有時也叫板料沖壓。沖壓不僅可以加工金屬板料，而且也可以加工非金屬板料。沖壓加工時，板料在模具的作用下，于其內部產生使之變形的內力。當內力的作用達到一定程度時，板料毛坯或毛坯的某個部位便會產生與內力的作用性質相對應的變形，從而獲得一定的形狀、尺寸和性能的零件。沖壓生產靠模具與設備完成加工過程，所以它的生產率高，而且由于操作簡便，也便于實現機械化和自動化。利用模具加工，可以獲得其它加工方法所不能或難以制造的、形狀復雜的零件。沖壓產品的尺寸精度是由模具保證，所以質量穩(wěn)定，一般不需再經過機械工業(yè)加工便可使用。沖壓加工不一般不需要加熱毛坯，也不像切削加工那樣大量切削材料，所以它不但節(jié)能，而且節(jié)約材料。沖壓產品的表面質量較好，使用的原材料是冶金工廠大量生產的軋制板料或帶料，在沖壓過程中材料表面不受破壞。因此，沖壓工藝是一種產品質量較好而且成本低的加工藝。用它生產的產品一般還具有重量輕且剛性好的特點。沖壓工藝在汽車、拖拉機、電機、電器、儀器、儀表、各種民用輕工產品以及航空、航天和兵工等的生產方面占據十分重要的地位。現代各先進工業(yè)化國家的沖壓生產都是十分發(fā)達的。在我國的現代化建設進程中，沖壓生產占有重要的地位。1.3 冷沖壓發(fā)展趨勢 （1）工藝分析計算方法的現代化。例如，生產汽車覆蓋件的沖壓工藝，傳5統方法是根據已有的設計資料和設計者的經驗，進行對比分析，確定工藝方案和有關參數，然后設計模具，進行試沖，經過反復試驗和修改，才能轉入批量生產。近幾年來，國外有的公司已開始采用有限變形的彈塑性有限元法，對覆蓋件成形過程進行計算模擬，分析應力應變關系，從而預測某一工藝方案的可行性和可能會產生的問題，并將結果顯示在圖形終端上，供設計人員進行選擇和修改。這樣，不僅可以節(jié)省昂貴的模具試制費用，縮短產品試制周期，而且可以建立符合生產實際的先進設計方法；既促進了冷沖壓工藝的發(fā)展，又可以發(fā)揮塑性成形理論對生產實際的知道作用。（2）模具設計及制造技術的現代化。為了加快產品的更新換代，縮短工裝設計、制造周期，正在大力開展模具的計算機輔助設計和制造（CAD/CAM）技術的研究和應用。采用這一技術，一般可以提高模具設計和制造效率 2～3 倍，模具生產周期可縮短 1/2～1/3。發(fā)展這一技術的最終目標，是要達到模具CAD/CAM 一體化，而模具圖紙將只作為檢驗模具之用。采用模具 CAD/CAM技術，還可提高模具質量，大大減少設計與制造人員的重復勞動，使設計者有可能把精力用在創(chuàng)新和開發(fā)上。（3）沖壓生產的機械化和自動華。為了滿足大量生產的需要，沖壓設備已由單工位低速壓力機發(fā)展到多工位高速自動壓力機。一般中小型沖壓件，既可在多工位壓力機上生產，也可以在高速壓力機上采用多工位連續(xù)模加工，使沖壓生產達到高度自動化。大型沖壓件（如汽車覆蓋件）可在多工位壓力機上利用自動送料和取件裝置，進行機械化流水線生產，從而減輕勞動強度和提高生產率。（4）為了滿足產品更新換代加快和生產批量減小的發(fā)展趨勢，發(fā)展了一些新的成形工藝、簡易模具、通用組合模具以及數控沖壓設備和沖壓柔性制造系統（FMS ）等。這樣，就使沖壓生產既可適合大量生產，又可適用于小批量生產。（5）不斷改進板料性能，以提高其成形能力和使用效果。例如，研制高強度鋼板，用來生產汽車覆蓋件；研制新型材料板，用來生產航空構件等。1.4 畢業(yè)設計的主要目的畢業(yè)設計做為大學教學中的一個必不可少的環(huán)節(jié)，是對我們三年所學專業(yè)知識的最后一次也是最全面的一次檢查。通過這次畢業(yè)設計可以很好的使我們辛勤的老師了解學生掌握知識的程度，也可以使我們很好的加強對專業(yè)知識的鞏固，對以后我們踏足社會和在實踐工作中起到了不可估量的作用。畢業(yè)設計的主要目的有：綜合運用本專業(yè)所學課程的理論和生產實習知識，進行一次拉深模具設計工作的實際訓練，從而培養(yǎng)和提高學生自己的獨立工作能力；鞏固“沖壓模具設計與制造” 等課程所學的內容，掌握模具設計的方法和步驟；掌握沖壓模具設計與基本技能，如模具相關尺寸計算、繪圖、查閱設計資料和手冊，熟悉標準和規(guī)范等。6在完成大學三年的課程學習和課程、生產實習，我熟練地掌握了機械制圖、機械設計、機械原理等專業(yè)基礎課和專業(yè)課方面的知識，對機械制造、加工的工藝有了一個系統、全面的理解，達到了學習的目的。對于模具設計這個實踐性非常強的設計課題，我們進行了大量的實習。經過在新飛電器有限公司、在洛陽中國一拖、中信重型礦山機械廠的生產實習，我對于冷沖模具、塑料模具的設計步驟有了一個全新的認識，豐富和加深了對各種模具的結構和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是有了全新的理解。在指導老師的細心指導下和在工廠師傅的講解下，我們對于模具的設計和制造工藝有了系統而深刻的認識。同時在實習現場親手拆裝了一些典型的模具實體并查閱了很多相關資料，通過這些實踐，我們熟練掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。通過在圖書館借閱相關手冊和書籍，更系統而全面了細節(jié)問題。鍛煉了縝密的思維和使我們初步具備了設計工作者應有的素質。設計中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學進行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設計。在設計的過程中，將有一定的困難，但有指導老師的悉心指導和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設計任務。由于學生水平有限，而且缺乏經驗，設計中難免有不妥之處，肯請各位老師指正。2 彎管墊片落料沖孔翻邊復合模零件名稱：彎管墊片材料：08Al批量：大批量料厚：1mm零件簡圖：如圖 1 所示圖 1圖示零件材料為 08Al 鋼板，能夠進行一般的沖壓加工，市場上也容易得到這種材料，價格適中。72.1 工藝性分析彎管墊片屬于中等尺寸零件，料厚 1mm，外形較復雜，尺寸精度要求一般。加工這樣的工件，傳統的方法是采用二個工序來完成，即第一個工序是沖孔、落料，第二個工序再翻孔成形。采用這種工藝方法須兩套模具，生產率低；在第二步工序中操作者需將手伸入模具，安全性差；翻孔與外緣的同心度不容易保證。采用復合模一次完成沖孔、落料、翻孔工序，這樣能大大提高生產效率，避免了傳統方法難以解決的手進入模具的問題，操作方便、安全，沖出制件質量較好。2.2 工藝方案的確定方案一：1.落料沖孔復合模；2.翻邊（內孔翻邊）單工序模。方案二：落料沖孔翻邊復合模。從工件圖上看，該工件形狀簡單且軸對稱，主要尺寸 38.5 的精度為 IT11?級，材料厚 t=1mm，其沖裁性能較好。所以采用方案二，即倒裝式落料沖孔翻邊復合模。2.3 必要的工藝參數計算2.3.1 排樣和材料利用率的計算 設計模具時，條料的排樣很重要。因為工件只須內孔翻邊，則落料件的尺寸與工件的外徑相等。由表 2-16[1]查得搭邊值 a1=a=1.5mm。則：條料寬度：b=42.5mm+2×1.5mm=45.5mm送進步距：h=42.5mm+1.5mm=44mm材料利用率通用計算公式 ：%10??BLnF?式中 F—一個沖裁件的面積，mm；n——條料上沖裁件數量；B——條料寬度，mm； L——條料長度，mm。取工件數量 20條料長度 L=20D+19a1+2a1=20×42.5+21×1.5=881.5mm8取 L=882mm條料規(guī)格為 882×50×1得 07%150824????2.3.2 工作部件尺寸計算模具的主要工作部分落料凹模、凸凹模、翻邊凸模的工作關系如圖 6-26 所示。1.落料刃口尺寸計算按表 2-10[1]查得沖裁模刃口雙面間隙 Zmax=0.1mm，Zmin=0.13mm。工件的未注公差尺寸按 IT14 計算，查書末附錄 D1[1]得落料件直徑為。m062.54??落料凸、凹模的制造公差由表 2-12[1]查得 凹=0.03mm， 凸=0.02mm。磨損??因數由表 2-13[1]查得 x=0.5。校核：凹+ 凸=0.025mm+0.02mm＞Zmax-Zmin=0.03mm?則落料凸、凹模采用分別加工法。凹模尺寸 D 凹= ????m03.03.0 1942625.42??? ??????凹??凸模尺寸 Z025.025.min 719. ???凸凹凸 ?2.沖孔刃口尺寸計算沖壓工件沖孔凸模尺寸為 ，尺寸精度為 IT11 級。13.058??沖孔間隙對切邊質量和模具壽命影響較大，雙面間隙 Z 過小則模架導向精度高，模具壽命低；Z 過大則制件口部毛刺大，取 Z=0.02～0.03mm 為宜。查表2-10 得沖孔刃口雙面間隙 Zmin=0.05mm，Zmax =0.07mm。查表 2-12[1]得凸、凹模的制造公差 , 。磨損因數m02.?凹?025.?凸?由表 2-13[1]查得 x=0.5。校核： Zm02.025.. minax??????凸凹 ?9則沖孔凸、凹模采用分別加工法。凸模尺寸 ????md 02.02.0 159135.18??? ??????凸凸 ??凹模尺寸 。Z0.05.0min.9??凸凹凸3.翻邊刃口尺寸計算因為坯料為平板，所以在進行翻邊之前，需要在坯料上加工出待翻邊的孔，其孔徑 d 按彎曲展開的原則求出，即????mtrHD 8.127.0143.52.197.043.2 ???????豎邊高度則為 trd 5.4..28...2 ??查表 5.3.1[4] 得 ，第一次翻邊可達到的極限高度為45.0min?K????mtrDH 5.6172.043.5.012.97.3.12inmax ???????因為 ，所以能一次翻邊成形。ax?由于翻邊凸模在下行中，則翻邊凸模的直徑 。D02.159??凸翻邊凸模、凹模之間的單邊間隙 Z/2 可控制在（0.75～0.85）t ，使直壁稍微邊薄以保證豎邊成為直壁。則翻邊凸模、凹模的單邊間隙 Z/2 =0.85t=0.85mm。翻邊凹模尺寸 ????mZD025.025.0 871.9??? ???凹凸凹 ?2.3.3 工序力計算1.落料力 查表 2-20[3]按式 F 落=1.3Lt ?式中 F 落— —落料力（N） ；L——工件外輪廓周長（mm） ；T——材料厚度（mm） ，t=1mm;——材料的抗剪強度（MPa） 。由書末附錄 A1 查得，?=260MPa。?10L=3.14×42.5mm=133.45mm則 F 落 =1.3×133.45mm×1mm×260MPa≈45.11kN2.卸料力 查表 2-21[3]按式 F 卸=K 卸 F 落式中 K 卸——卸料力因數，其值由表 2-15 查得，K 卸=0.03。則 K 卸=0.03×45.11KN≈1.3532KN3.翻邊力 此模具翻邊凸模的工作部分分為圓錐形，且翻邊是無預置孔。因此 F=1.3F翻。查表 2-21[3]按式 (5-23) 翻邊力為:F 翻 =1.1 t s(D－d 0)??式中 s——材料的屈服強度，查書末附錄 A1 得， s=200 MPa；? ?D——翻邊直徑(按中線計),D=18.5mm+1mm=19.5mm ；d0——毛預制孔直徑(mm),d 0=0mm；t——材料厚度(mm)。則 F=1.3F 翻=1.3×(1.1×3.14×1×200×19.5)kN=17.512kN4.沖孔力 查表 2-19[3]按式 (2-7)：?LtKF孔孔 ?式中 F 孔— —切邊力(N)；L——工件輪廓周長(mm)；T——材料厚度(mm), t=1mm ；——材料的抗剪強度(MPa)。查書末附錄 A1 得， =260MPa。? ?L=3.14×18.5mm≈58.09mm則 F 孔=1.3×58.09mm×1mm×260MPa≈19.63kN5.推件力 11查表 2-16[3]按式 (2-11)F 推=nK 推 K 切式中 K 推——推件力因數，值由表 2-15 查得 K 推=0.05；n——工件在凹模內的個數，取 n=1。則 F 推=1×0.05×19.63kN=0.49KN故總的沖裁力F 總= F 落 +K 卸 +F 翻+F 孔+F 推=45.11kN+1.3532KN+17.512kN+19.63kN+0.49N=84.1kN6.初選壓力機為安全起見，防止設備超載，可按公稱壓力 F 壓 （1.6～1.8）F 總的原則，?參考書末附錄 B3[3]，初選取公稱壓力為 160kN 的開式壓力機，其有關技術參數為：公稱壓力：160kN滑塊行程：55mm最大閉和高度：220mm封閉高度調節(jié)量：45mm工作臺孔徑：300mm×450mm模柄孔尺寸： 40mm×60mm?2.3.4 壓力中心的確定由于該零件為軸對稱件，壓力中心在工件中心。2.4 模具總體設計2.4.1 模具類型的選擇有沖壓工藝分析可知，采用復合沖壓，所以模具類型為復合模具。2.4.2 定位方式的選擇在本模具中采用的是條料，所以選用導料銷和擋料銷來實現對沖裁條料的定位。導料銷一般設兩個，并位于條料的同一側。從前先后送料時導料銷裝在左側[4] 。導料銷在本模具中直接安裝在卸料板上，在裝配圖中很容易看到。擋料銷同樣起定位的作用，用它擋住搭邊或沖件輪廓，以限定條料的送進距離。在本模具中試用固定擋料銷，其結構簡單、制造容易，在中小模具中廣泛應用作定距；但其存在著缺點：銷孔距離凹模刃壁較近，削弱了凹模的強度。12所以將其安裝在卸料板上。2.4.3 卸料、出件方式選擇因為工件料厚為 1 mm，相對較薄，卸料力也比較小，故可采用彈性卸料。又因為是復合模生產，所以采用下出件比較便于操作與提高生產效率。 2.4.4 導向裝置的設計導向裝置用來保證上模相對于下模正確的運動，對于生產批量較大，零件的要求較高，壽命要求較長的模具，一般都需要采用導向裝置，本模具中應用導柱導套裝置來完成導向.2.5 主要工作部分尺寸計算2.5.1 落料凹模的設計計算1.落料凹模的刃口形式落料凹模的刃口形式根據制件的外形設計成柱形刃口，刃口強度較高，修磨后刃口尺寸不變；缺點是孔口容易積存工件或廢料，推件力大且磨損大。推件塊和選用較大的壓力設備可解決這些缺點。2.落料凹模外形尺寸整體式落料凹模如圖 3，裝于上模座上，由于工作時承受沖裁力，若凹模高度 H 及模壁厚度 C 不足時，會使凹模產生較大變形，甚至破壞。但由于凹模受力復雜，凹模高度可按經驗公式計算，即凹模高度 H=KB小凹模壁厚 C=(1.5~2)H大凹模壁厚 C=(2~3)H式中：B ——凹模孔的最大寬度，mm，但 B 不小于 15mm；C——凹模壁厚，mm 指刃口至凹模外形邊緣的距離；K=系數，取 0.35凹模高度 H=KB=0.35×42.5=15mm 凹模壁厚 C=1.5H = 1.5×15=22.5mm按上式計算的落料凹模外形尺寸，可以保證凹模有足夠的強度和剛度，一般可不再進行強度校核。本設計中落料凹模外形尺寸?。喊寄８叨?H=62mm 凹模壁厚 C=26mm下面進行強度校核。133.強度校核強度校核計算公式： ??wwdCp???????????02315.????????0min.w式中： p——落料力，N——彎曲應力的計算值，MPaw?[ ]——許用彎曲應力， MPa.對于淬火硬度 58～62HRC 的 CrMoV, [ ]=（300～500）MPawC——凹模壁厚，mm——凹模最小壁厚，mmminD——凹模直徑，mm——凹模直徑與翻邊凸模配合孔徑，mm。0d??ww ?????????????5.14.623125.64mC2.65.0.min ???????高度和厚度滿足要求。2.5.2 翻邊凸模的設計計算1.凸模長度的確定L= 64mm 2.壓應力校核?????minAF14式中： ——凸模最小斷面的壓應力，MPa?F——沖孔力，N——凸模最狹窄處的截面積，mmminA2凸模材料選為 CrMoV，淬火硬度為 58~62HRC 時，可取，在這里取????MPa3106.~?????MPa310.?????aAF5.9min3.彎曲應力校核 較核公式 FIL425max?式中： ——允許的凸模最大自由， mmaxF——沖孔力，NI——凸模最小截面的慣性矩，MPa， MPa8654?dI?mFI 298196305425????4.凸模固定端面的壓力 ?????Aq式中：q——凸模固定端面的壓力, MPa，A——凸模固定部分最大截面積，F——沖孔力，N ，——模座材料許用壓應力，MPa 。????????4.63019Aq模座材料采用鑄鐵時，當凸模固定端面壓力超過 80~90 Mpa 時，應使用墊板，也可用墊板。2.5.3 凸凹模的設計計算151.凸凹模長度的確定 mHXta 61410???式中： ——模具閉和時橡皮長度，mm,0 mH20?H1——凸凹模固定板厚度，mm, 1——卸料板厚度， mm,XHX0?2.凸凹模壁厚校核查表 6-12[3]，倒裝復合模凸凹模最小壁厚 （料厚 ） 。mn7.2i t1?21.50.12.7n???＞滿足最小壁厚 的要求，設計的凸凹模滿足要求。min＞3.凸凹模固定端面的壓力 ??245108.FqMPaA????＜式中：A——凸模固定部分最大截面積，F——落料力，N。16圖 2 凸凹模 圖 3 落料凹模圖 4 翻邊凸模模具主要結構中落料凹模、凸凹模、翻邊凸模的工作尺寸分別如圖 2～圖4 所示。2.5.4 其他零件及結構設計1.橡膠的計算 17下卸料裝置采用橡膠作為彈性元件。由式（1-4） [1]計算橡膠的自由高度為：??工 作自 由 sH4~5.3?式中 s 工作工作行程與模具修磨量或調整量（4～ 6）之和。mm1510??工 作則 ??H60~.24~5.3??自 由取 5自 由橡膠的裝配高度 ??mHZ 7.4~05.9.0~85.??自 由mHZ46?橡膠的斷面面積，在模具裝配時，根據模具空間大小確定。2.彈簧的設計推件塊用于沖壓件的上卸料，且兼作壓件板，是使工件保持平整的關鍵零件，故選擇彈簧時，其工作壓力應再加大一些。根據結構選為 1 根彈簧，推件力 F 推=0.49KN 。按推件力 F 推（≥0.49KN）和模具結構尺寸，由書末附錄 C1 中可選序號 57～61 的彈簧，其負荷F=720N＞ 。卸F檢驗是否滿足 ≥ 。1s總其中 ，查書末附錄 C1 及負荷—行程曲線可得m5.5.41???工 作下列有關數據：彈簧序號H H1 s1=H-H1 s 預 s 總=s 工作+ s 預 +s 修57 45 30.2 15.5 11 2158 60 40.2 21.8 13 2359 80 52.8 34.3 18 281860 100 65.0 46.8 24 3461 130 83.8 59.5 32 42故選取 58 號彈簧，外徑 D=36mm，鋼絲直徑 d=5mm,自由狀態(tài)下高 H 自由=60mm。彈簧裝配高度 。msHZ47??預自 由3.固定板的設計在本模具中只有凸凹模需要由固定板來固定。固定板的平面尺寸可與凹模、卸料板外形尺寸相同,需考慮緊固螺釘及銷釘的位置。固定板的凸凹模安裝孔與凸凹模采用過渡配合 H7/m6、H7/n6，壓裝后將凸凹模端面和固定板一起磨平。現選用標準凸凹模固定板尺寸為: 94.5mm×80mm×10mm。4.墊板的設計墊板的作用是直接承受凸模的壓力，以降低模座承受的單位壓力，防止模座被局部壓陷，影響凸模的正常工作。墊板的外形尺寸和模板相同，厚度取6mm5.螺釘與銷釘的設計螺釘和銷釘都是標準件，設計模具是按標準選用即可，螺釘用于固定模具零件，一般選用內六角螺釘；銷釘起定位作用，常用圓柱銷釘，螺釘、銷釘規(guī)格根據沖壓力的大小、凹模厚度等確定。所以螺釘的規(guī)格選用 M6、M8 和M10，銷釘選用 d=5mm。6.模架選擇該模具的結構簡圖如圖 5 所示。主要由上、下模座、落料凹模、凸凹模、翻邊凸模、凸凹模固定板、卸料板、推件塊等零件構成。根據落料凹模的外形尺寸及橡膠尺寸,參考有關標準[5],可選擇 I 級精度后側導柱模架 125mm×80mm×110mm～165mm(GB/T2856. —90)導柱 20h5×130mm 20 鋼 GB/T7187.1—95導套 20H6×70mm×28mm 20 鋼 GB/T7187.3—95上模座標記 125mm×80mm×30mm HT200 GB/T2856.7—90下模座標記 125mm×80mm×40mm HT200 GB/T2856.8—90模柄標記：B40? 100 JB/T 7646.1—1994，模柄采壓入式模柄，B 型，材料為 Q235。模具的實際閉合高度為：19H 模=上模板厚度+ 墊板厚度+落料凹模厚度+凸凹模厚度+下模座厚度-凸凹模進入凹模深度=30mm+6mm+62mm+66mm+40mm-14mm=190mm壓力機的最大閉和高度為 220mm（封閉高度調節(jié)量 45mm）工作臺孔徑為300mm×450mm，實際設計的模具閉和高度 H 模=190mm，滿足 175mm＜H 模＜220mm。2.6 模具總裝圖圖 5 裝配圖1 導料銷 2 螺栓 3 彈簧 4 模柄 5 止轉銷 6 銷釘 7 墊板 8 翻邊凸模9 上模座 10 導套 11 導柱 12 推件塊 13 制件 14 卸料板 15 卸料橡膠16 凸凹模固定板 17 下模座 18 螺栓 19 凸凹模 20 卸料釘 21 擋料銷2022 落料凹模工作時，條料由卸料板 14 上面送入，沒有導料銷，依靠目測來定位。上模下行卸料板 14 與推件塊 12 壓緊板料,然后凸凹模 19 與落料凹模 22 完成落料工作，同時端部呈錐形的翻孔凸模 8 進行沖穿孔。上模繼續(xù)下行，工件在推件塊的壓緊狀態(tài)下進行翻孔。當翻孔結束時，翻孔凸模與凸凹模進行擠切修邊。上?；厣龝r，由卸料板及推件塊完成卸料，擠切修邊廢料從凸凹模孔口內落下，至此整個沖壓工序完畢。2.7 沖壓設備的選定為安全起見，防止設備超載，可按公稱壓力 F 壓 （1.6～1.8）F 總的原則?選取壓力機。參照附錄 B3[3]，可選取公稱壓力為 160kN 的開式壓力機，其有關技術參數為：公稱壓力：160kN滑塊行程：55mm最大閉和高度：220mm封閉高度調節(jié)量：45mm工作臺孔徑：300mm×450mm模柄孔尺寸： 40mm×60mm?2.8 加工工藝卡2.8.1 凸模加工工藝過程卡產品型號 零（部）件圖號 04機械加工工藝過程卡片 產品名稱凸模 零（部）件名稱 凸模共（ ）頁第（ ）頁材料牌號Cr12MoV毛坯種類圓棒料毛坯外型尺寸Φ65mm每個毛坯可制件數每臺件數備注工時工序號工序名稱 工序內容 車間 工段 設備 工 藝裝 備 準終單件05 下料鋸成 Φ65mm×70mm 下料車間 鋸床10 鍛 鍛成 Φ63mm×65mm 鍛造 氣錘21車間15 熱處理退火 熱處理車間處理爐20 車削車外圓 Φ63 達尺寸要求；車退刀槽 2×2；車外圓 Φ20.5，留磨量 0.5mm； 掉頭車左端，留磨量0.2mm模具車間車床25 熱處理淬火并回火達58～62HRC熱處理車間30 磨外圓和右 端面磨外圓 Φ62.5 和Φ20.5 達到要求模具車間 磨床35 鉗 研磨 Φ19.15 達圖樣要求 模具車間標記 記數更改文件號簽字 日期 標記 處數 更該文件號設計日期審核日期標準化日期會簽日期2.8.2 凸凹模加工工藝過程卡產品型號 零（部）件圖號 12機械加工工藝過程卡片 產品名稱凸凹模零（部）件名稱 凸凹模共（ ）頁第（ ）頁材料牌號Cr12MoV毛坯種類圓棒料毛坯外型尺寸Φ60mm每個毛坯可制件數每臺件數備注工時工序號工序名稱 工序內容 車間 工段 設備 工 藝裝 備 準終單件05 下料鋸成 Φ60mm×70mm 下料車間 鋸床10 鍛 鍛成 Φ58mm×67mm 模具車間 車床2215 熱處理退火 熱處理車間處理爐20 車削車外圓 Φ56.5mm 達尺寸要求；車退刀槽2×2；車外圓 Φ43mm留磨量 0.5mm；掉頭車上端面，留磨量0.2mm模具車間車床21 銑 銑上、下端面達圖紙要求 模具車間22 銑銑Φ18mm、Φ16mm、Φ25mm 孔，孔徑流余量 0.1～0.15mm模具車間25 熱處理淬火并回火達58～62HRC熱處理車間30 磨外圓和上 端面磨外圓Φ62.5、Φ20.5、Φ20.85m、Φ19.2mm、Φ26.5mm 達到要求模具車間 磨床35 鉗 研磨各內、外圓柱面達圖樣要求 模具車間 標記 記數更改文件號簽字 日期 標記 處數 更該文件號設計日期審核日期標準化日期會簽日期23結 論大學三年的學習即將結束，畢業(yè)設計是其中最后一個實踐環(huán)節(jié)，是對以前所學的知識及所掌握的技能的綜合運用和檢驗。隨著我國經濟的迅速發(fā)展，采用模具的生產技術得到愈來愈廣泛的應用。在完成大學三年的課程學習和課程、生產實習，我熟練地掌握了機械制圖、機械設計、機械原理等專業(yè)基礎課和專業(yè)課方面的知識，對機械制造、加工的工藝有了一個系統、全面的理解，達到了學習的目的。對于模具設計這個實踐性非常強的設計課題，我們進行了大量的實習。經過在新飛電器有限公司、洛陽中國一拖的生產實習，我對于模具特別是塑料模具的設計步驟有了一個全新的認識，豐富了各種模具的結構和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是實現了零的突破。在指導老師的協助下和在工廠師傅的講解下，同時在現場查閱了很多相關資料并親手拆裝了一些典型的模具實體，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手冊和書籍，設計中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學進行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設計。在設計的過程種，將有一定的困難，但有指導老師的悉心指導和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設計任務。由于學生水平有限，而且缺乏經驗，設計中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正。24致 謝時光如電，歲月如梭，三年的大學生活即將結束，而我也即將離開可敬的老師和熟悉的同學踏入不是很熟悉的社會中去。在這畢業(yè)之際，作為一名工科院校的學生，做畢業(yè)設計是一件必不可少的事情。畢業(yè)設計是一項非常繁雜的工作，它涉及的知識非常廣泛，很多都是書上沒有的東西，這就要靠自己去圖書館查找自己所需要的資料；還有很多設計計算，這些都要靠自己運用自己的思維能力去解決，可以說，沒有一定的毅力和耐心是很難完成這樣復雜的工作。在學校中，我主要學的是理論性的知識，而實踐性很欠缺，而畢業(yè)設計就相當于實戰(zhàn)前的一次總演練。畢業(yè)設計不但把我以前學的專業(yè)知識系統的連貫起來，也使我在溫習舊知識的同時也可以學習到很多新的知識；這不但提高了我們解決問題的能力，開闊了我們的視野，在一定程度上彌補我們實踐經驗的不足，為以后的工作打下堅實的基礎。由于本人資質有限，很多知識掌握的不是很牢固，因此在設計中難免要遇到很多難題，在有課程設計的經驗及老師的不時指導和同學的熱心幫助下，克服了一個又一個的困難，使我的畢業(yè)設計日趨完善。畢業(yè)設計雖然很辛苦，但是在設計中不斷思考問題，研究問題，咨詢問題，一步步提高了自己，一步步完善了自己。同時也汲取了更完整的專業(yè)知識，鍛煉了自己獨立設計的能力，使我受益匪淺，我相信這些經驗對我以后的工作一定有很大的幫助，而且也鍛煉我的吃苦耐勞的精神，讓我在這個競爭的社會里有立足之地。25參 考 文 獻[1] 王孝培主編 .沖壓手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1988 年 2 月[2] 郝濱海編著 .沖壓模具簡明設計手冊.北京：化學工業(yè)出版社，2005 年 1 月[3] 模具實用技術叢書編委會.沖模設計實用實例.北京：機械工業(yè)出版社，2000 年 4月 [4] 劉建超，張寶忠主編 .沖壓模具設計與制造.北京：高教社出版，2004 年 6 月 [5] 中國機械工程協會，中國模具設計大典編委會.中國模具設計大典.南昌：2003 年 1月