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前 言
隨著模具技術的發(fā)展,模具已經成為現(xiàn)代工業(yè)中不可缺少的工藝裝備,模具設計是工科類學校機械專業(yè)最重要的教學環(huán)節(jié),它是我們對所學知識的綜合運用,通過對專業(yè)知識的綜合運用,使我們對模具從設計到制造的過程有個基本的了解,為以后的工作打下堅定的基礎
畢業(yè)設計的主要目的有兩個:一,讓我們掌握查閱資料與手冊的能力,能夠熟練運用CAD進行繪畫.二,掌握模具設計方法和步驟,了解模具的工藝過程.
本人設計的是一付復合模,對復合模的結構與工作原理我有了一個比較清楚的了解,在這次設計過程中,我得到莫老師和室友的大力支持與幫助,在此我表示衷心的感謝.
由于我的經驗不足,水平有限,在本次設計中有很多錯誤,肴望老師批評指正,以便在以后的工作中吸取教訓,本人十分感謝.
目 錄
第1章 零件的工藝分析……………………………………………2
第1.1節(jié) 制件公差要求………………………………………2
第1.2節(jié) 制件的形狀分析……………………………………2
第2章 零件工藝方案的及計算的確定……………………………2
第3章 選取模具結構形式…………………………………………3
第4章 必要的零件結構及計算……………………………………4
第4.1節(jié) 排樣設計與計算………………………………………4
第4.2節(jié) 各種力的計算…………………………………………5
第4.3節(jié) 壓力中心的計算及確定………………………………6
第4.4節(jié) 計算凸凹模的刃口尺寸………………………………7
第4.5節(jié) 主要零件的結構,外形尺寸的確定及選材…………8
第5章 典型零件加工工藝分析……………………………………13
第5.1節(jié) 落料凹模的工藝分析及制造過程…………………13
第5.2節(jié) 落料反拉深凸凹的加工工藝分析…………………15
第5.3節(jié) 反拉深-正拉深凸凹模的工藝分析制………………16
第5.4節(jié) 正拉深凸模工藝分析、制定方案…………………17
第5..5節(jié) 各類板料的選材,熱處理及加工工藝過程………18
第5.6節(jié) 各類固定板的選材,熱處理及加工工藝方案……19
第6章 模具的裝配…………………………………………………26
第6.1節(jié) 組件的裝配……………………………………………26
第6.2節(jié) 模具的總裝配…………………………………………26
第1章 零件的工藝分析
1.1制件公差要求
該制件無公差要求,取自由公差,為IT14。
1.2制件的形狀分析
該零件左右對稱,轉角處呈圓角過渡,易于模具加工,減少了熱處理和沖壓時在尖角了處開裂現(xiàn)象,同時也能防止尖角處部位刃口的過快磨損。
第2章 零件工藝方案的及計算的確定
2.1 工藝方案的確定
該制件形狀簡單,對稱,尺寸精度低,適合于落料、拉深復合模。若用帶凸緣的落料拉深復合模,則轉角處會產生劇烈變形,極度不平整,影響制件精度和質量要求,應有后續(xù)工序,即需有整形工序,故采用正反二次拉深模,不僅可達制件要求,質量好,而且經濟性好。
2.2 拉深工藝計算
2.2.1 確定修邊余量
查表2-34(《實用模具技術手冊》)得:
?h=0, ?d=0?。
2.2.2 計算毛坯直徑
料厚t=0.8,故可以按中線計算其尺寸 :
D=(d12+2πr2d1+8r22+4d2h+2πr1d2+4.56r12+d42-d32)1/2
其中d4=32mm,d1= d2=d3=22mm, h=16, r1=1.5,r2=1,
代入可得:D=52.9mm
2.2.3確定拉深系數
正拉深時,拉深系數越大,拉深越容易,反拉深時,由于硬化程度小,可適當考慮減速小反拉深系數,但反拉深系數又直接影響拉深-反拉深凸凹中的凸凹壁厚,反拉深系數越大,凸凹模壁厚越小,因此反拉深系數又不能太大,因此可視情況選用d=33mm,由此確定正拉深系數m1=33/52.9=0.623,m2=22/33=0.667
2.2.4中間尺寸的確定
由6-16(冷沖模設計)得h=0.25(D2/d-d)+0.43r/d(d+0.32r)
這里,D=52.9,d=22,r=1.5, 代入得h=16.1mm
由此可得制件的尺寸確定如下
第3章 選取模具結構形式
本模具,采用上模的剛性卸料,下面采用彈簧的彈性卸料裝置,
導柱、導套保證其正確間隙。初步確定其閉模高度為130mm。
裝配草圖
第4章 必要的零件結構及計算
4.1排樣設計與計算(所有公式,出處均選自《冷沖模設計》):
4.1.1搭邊值的確定
由制件為圓形件確定為有廢料直排,工件間的a值及側面a1值
查表3-10,a在1.3與1.4之間,a1在1.56與1.68之間,取a=1.3,
a1=1.6。
4.1.2料步距A的確定
A=D+a=52.8+1.3=54.2mm
4.1.3確定條料寬度B
B=(D+2a1+2?a+b0)-?0=57.4-0.50
4.1.4 確定排樣圖
4.2各種力的計算:
4.2.1落料時,力的計算如下:
Fb=Ltób=πDtób(3-16)
這里,D=52.9mm,ób=100Mp(表2-3),t=0.8mm
代入得F=3.14*52.9*0.8*100=13288N
4.2.2拉深時,即拉深拉時力的計算
F1=Kπóbt
其中K=0.76(表6-11),d=33mm,ób=100MP
F=0.76*3.14*33*0.8*100=6299N
拉深時,(t/D)*100=0.8*100/52.9=1.5
查表2-563(《實用模具技術手冊》)可知,此拉深不用壓邊圈套
F總=F1=6299
4.2.3由力確定壓力機的選取:
模具工作過程中,沖裁力最大,壓力機也由此確定,落料階段的總沖壓力不要超過壓力機額定壓力的30%-40% ,因此壓力機的額定壓力F0大于F/(30%-40%),其中F=11354N,經計算取F0=32440N。
又由裝配圖可以知道,選用開式壓力機,其主要參數如下次(表7-1-6〈實用模具技術手冊〉)
滑塊行程工作臺 86mm
裝模高度調節(jié)量: 35mm
壓力機的最大裝模高度: 160mm
工作臺面的最大尺寸: 220*220mm2
工作臺墊板厚度: 35mm
模柄孔尺寸: (直徑*厚度)?30*50mm2
4.3壓力中心的計算及確定
本次復合模沖模中,制件及半成品均對稱,故其壓力中心即為制件的幾何中心。
4.4計算凸凹模的刃口尺寸
4.4.1落料時:由表3-5(《沖模設計手冊》)得Zmin=0.045,Zmax=0.075,
由表3-6(《冷沖模設計》)得,凸凹模的制造偏差為
δ凹=+0.03, δ凸=-0.02
|δ凹|+|δ凸|=0.05>0.075-0.045=0.03
不滿足分別加工法對間隙和公差的要求,故用配合加工法生產凸凹模
D凹=(Dmax-x?)01/4Δ (3-8) (《冷沖模設計》)
這里,?=0.74, Dmax=52.9
查表3-5(《冷沖模設計》)得 x=0.5 ,代入有
D凹=52.530+0.185
至于凸模,按凹模的基本尺寸配做,保持雙面間隙為0.045-0.075
4.4.2拉深時,即反拉深時,凸凹模的刃口尺寸計算
這次拉深時,凸凹模圓角半徑的確定如下:
R凹=0.8×(D-d)1/2×t1/2=3
R凸=(0.7~1)R凹=(0.7~1)×3=2.1~3
取R凸 =2.5
D凹=(D-0.75?)0+§凹 (6-23) 《冷沖模設計》
D凸=( D-0.75?-2z)-§0凸 (6-24)
這里, D=33, ?=0.62,
Z=(1-1.1)t, t=0.8,取Z=0.84
查表 3-6 得, §凹=+0.03 §凸=-0.02
代入有: D凹=32.540+0.03
D凸=30.86-0.020
4.4.3沖孔凸凹模尺寸的計算
1) 凹模厚度 按式H=Kb=38mm
根據工件尺寸即可估算凹模的外形尺寸:
長度X寬度為此45X40
2) 凸模固定板的厚度
H=0.7XH=21.1取整數為21
3) 墊板的采用與厚度:
是否采用墊板ó=F/A=450Mpa
查表得鑄鐵模板的[ó]=90-140Mpa
因此須采用墊板,墊板厚度取8
4) 計算凸模工作部分尺寸
由表查得:尺寸為20時 δP=0.02
查表X=0.75
B=(20-0.75X0.02)-00.02=19.9850-0.02
凹模工作部分尺寸均按模研配,間隙極小。
4.5主要零件的結構,外形尺寸的確定及選材
4.5.1落料凹模的選材、外邊形式確定
材料要求有耐磨性,零件材料選為T10A,熱處理硬度達60-64HRC
直接用螺釘裝在下模座上。因而凹模座有螺釘孔、銷孔。凹模洞口形狀選用圖表4-47的B圖,查表4-2,其中H取16.1mm,h取6mm,C取值使得凹模周邊達120mm,具體情況見落料凹模零件圖。
4.5.2正拉深凸模的選材,熱處理和結構:
選取材料為T10A,熱處理達58-62HRC,凸模采用臺階式,將凸模裝入固定板內,采用H7/m6配合。凸模長度,留有修模余量4-10,模具閉全狀態(tài)下,卸料板到凸模固定板間留有避免壓手的安全距離,另外,凸模的最小相對直徑0.75-1.20之間。具體見零件圖。
4.4.6落料反拉深凸凹模,反拉深-正拉深凸凹的選材、熱處和結構確定
這兩種凸凹拉都選用T10A,經熱處理達60-64HRC,具體情況見零件表。
4.5 導料、卸料等其它裝置的確定
4.5.1 凸模固定板與墊板的確定:
凸模固定板經落料凸模用鏍釘圓柱銷固定在上模座上,其外形尺寸如落料凸模外形尺寸一樣,并將反拉深凸模固定在落料正拉深凸凹模上,由于本模具中的沖裁力較小,但考慮其結構,選取墊板,選取厚度為9mm。凸模固定板的厚度取凹模厚度的0.6-0.8倍,本模具中可取12mm。具體結構見零件圖。
4.5.2推件裝置的選用和確定
4.5.2.1下出件裝置的設計
上模裝有剛性推裝置,推件力通過打桿——推板——推桿——推件塊傳到工件。
本模具中,選用四個分布均勻、長短一致的推桿,推板裝在上模板的孔內,為保證凸模支承剛度和強度,放推板的孔挖空,下面放有墊板。推板的形狀設置為圓形。
4.5.2.2 上出件裝置的設計
根據本模具的結構,力小,選用彈簧,又凹模內空,可容納彈簧,用卸料螺釘裝上推板,進行預壓和導向固定。現(xiàn)確定彈簧的型號及主要參數如下:
根據本模具的結構及尺寸,確定用一根彈簧;
計算每個彈簧的頂件載荷F,Q=FQ=21N;
其中F‘Q為彈簧的預壓力
計算頂件時所需的最大壓縮行程L0
L0=h1+t+h2+h3
式中,h1—卸料板高出凸模端面的高度,為零
t—料厚,為0.8mm
h2—凸模進入凹模的深度,為16mm
h3—凸??傂弈A?,為4mm
計算彈簧工作時的總行程L總:
L總=L,+ L0
L,—產生F,Q所需的彈簧預壓縮量,L總必須不大于彈簧的最大壓縮量Lmax。
計算所需彈簧的最大壓力F max與最大壓縮行程Lmax
由虎克定律得
F,Q/ FQ=F max/Lmax
L0+ L,≤Lmax
令L,=KLmax,模具為拉深模,K取小些,為0.4
于是,F(xiàn)max=F,Q/K=21/0.4=52.5N
Lmax=L0/(1-K)=20/0.6=34mm
查表5-23 《簡明模具工實用技術手冊》 選用彈簧的參數如下:
D=20mm, d=2.5mm t=6 H=60mm
記為 彈簧Ф20×2.6×60 (JB425-62)
彈簧材料為:65Mn 熱處理達HRC40-45
4.5.3導向零件的設計與選用:
由于本模具中,材料厚度比較小,因而間隙小,選用導柱導套保證上模和下模之間的精確位置頭系。因為本模具中的零件都為圓形,為避免出錯,選用的中間模架上的兩導柱,做成直徑不等的型式。
查表2-44(冷沖壓模具設計指導),根據凹模周界,選用凹模周界為125的,其中參數如下:
最小閉合高度: 125
最大閉合高度: 150
上模座: 125*30 (GB/T 2855.11)
下模座: 125*35 (GB/T2855.12)
導柱: 25*110 (GB/T2861.1)
導套: 22*80*28 (GB/t2861.6)
4.6 連接、固定用零件即鏍釘、銷釘的選用
4.6.1 鏍釘的選用
查表2-10(《機械制圖》)選用螺釘的規(guī)格如下:
4.6.1.1下模座與凹模、導料卸料板、墊板之間的固定。選用M10的螺釘4個,長為60,記為M10×60。(GB68-85)鏍釘材料為45號鋼,頭部淬火達硬度HRC43-48。
選用A型圓柱銷2個,d為10,長為50,材料為45號鋼,熱處理達HRC43-48。記為Ф10×50。(GB119-86)
4.6.1.2 凸模固定板、墊板、上模座及凸模之間的固用螺釘、銷釘,其材料為45號鋼,熱處理達HRC43-48,其記號如下:
鏍釘————M12×66(GB68-85)
圓柱銷———Ф10×55。(GB119-86)
4.6.1.3 模柄與上模座之間的固定用螺釘四個,其記號如下:
鏍釘————M9×30 (GB68-85)
4.6.1.4 凸凹模和下模座之間的固定用螺釘,選用2個M6的螺釘,長為18。記為M6×18 (GB68-85) 2個圓柱銷,記為Ф10×55
(GB119-86)
4.6.1.5 卸料螺釘的選用,M3的卸料螺釘2個,長為88mm,記為
M3×88 (GB68-85)
另有一個卸料螺釘,用于彈簧的固定,型號為M6,長為50,記為
M6×50 (GB68-85)
4.7 固定擋料銷的選定
查表10-60 (《沖壓手冊》)
選Ι型,得 d=3mm h=2mm L=8mm
D的極限偏差為-0.0750 d的極限偏差為+0.008+0.002
材料為45號鋼,熱處理達硬度HRC43-48
查自GB2866.11-81
4.8頂板的確定
查《沖壓手冊》選 A型,其中 D=20mm, h=6mm
材料為45號鋼,熱處理達HRC43-48.
查自GB2867.4-81
第5章 典型零件加工工藝分析
5.1落料凹模的工藝分析及制造過程。
5.1.1工藝分析
該零件是復合沖裁模的凹模,采用整體式結構,容易制造,強度高。由于該模具為中小型沖模,因而其弱點,如制造成本高,維修不方便,對其并沒有太大的影響。零件的外形尺寸為?125×22,零件的成型表面尺寸是落料凹模型孔,結構表面包括螺紋連接孔,和銷釘定位孔。
該零件是本付模具裝配和加工的基準件,模具的卸料板、固定板、模板上的各孔都和該零件有關,以該零件的實際尺寸為基準來加工相關各孔。
零件的材料為T10A,熱處理硬度達60~64HRC,零件毛坯形式為鍛件。
5.1.2工藝過程的制定
序號
工序名稱
工序主要內容
1
下料
鋸床下料,?68×104+4
2
鍛造
將坯料鍛壓成形?130×30
3
熱處理
退火至HBS〈119
4
粗車
留有0。05的磨削余量
5
劃線
畫出各螺孔、銷孔的位置
6
鉆孔、攻絲
在鉆床上鉆出所有銷孔及螺絲底孔,并
進行攻絲鉸銷釘孔。
7
熱處理
淬火、回火至60~64HRC
8
磨
平面磨床上平磨上下兩底面,內圓磨床上
磨形孔至尺寸,磨孔的精度達1~2級,表面粗糙度達R a為1.60~0.2
9
鉗
鉗工研磨修整工作型面至尺寸精度,刃
口要鋒利。
5.1.3 漏料孔的加工
沖裁漏料孔是在保證型孔工作長度基礎上,減小落料件與型孔的磨擦力。本模具中,漏料孔的加工放在零件淬火之前,在工具銑床上將漏料孔銑削完畢即可。
5.1.4 鍛件毛坯下料尺寸與鍛壓設備的確定
由圖沖裁凹模外形尺寸為125×125×22,凹模零件材料為T10A,設鍛件的毛坯的外形尺寸為125+4×125+4×27+4
5.1.4.1 鍛件體積和重量的計算
鍛件的體積: V鍛=130×130×27mm3=456.3cm3
鍛件的重量: G鍛=7.85×456.3=3.58㎏
當鍛件質量在5㎏之內,一般需要加熱1~2次,鍛件總的損耗系數取5%
鍛件毛坯的體保積: V坯=V鍛×1.05=1.05×456.3=497.1cm3
鍛件毛坯的重量: G坯=G鍛×1.05=3.58×1.05=3.76㎏
5.1.4確定鍛件毛坯尺寸
理論圓棒直徑 D理=(0.63×V坯)1/3=6.62cm=66.2mm
選取圓棒直徑為68,則可算出圓棒長度
L坯=G坯×4/D2л×r=3.76×4/3.14×68×68=104mm
驗證鍛壓比: Y=L坯/D坯=104/68=1.53
符合Y=(1.25~2.5)的要求。
故鍛件下料尺寸為?65×104+4
5.1.3 鍛壓設備的確定
該鍛件坯料重量為3.57㎏,材料為T10A,應選400㎏的空氣錘。
5.2 落料拉深凸凹的加工工藝分析
5.2.1 工藝分析
該落料拉深凸凹模是完成制件外形尺寸和拉深成形的工作零件,中間為四個M10的螺紋孔,四個M10的銷孔,工作外表面為直角,有鋒利刃口,內表面刃口為3的圓角,在車床上粗車后用球形銑出圓角,再經磨床或鉗工修整。
由凸凹模的材料為T10A,熱處理硬度達58~62HRC
5.2.2 工藝方案的確定
于該零件外形尺寸為圓形,因而用普通機床的車、銑、磨即可達到要求,無需先進的制造技術,如線切割、電火花等到,即增大技術含量,又增大加工成本?,F(xiàn)決定工藝方案如下:
備料—鍛造—退火—精車—磨上下兩圓面—鉗工劃線作孔—熱處理—研磨內孔和外圓,即工作表面。
5.2.3 工藝過程制定如下:
序號
工序名稱
工序主要內容
1
下料
鋸床下料,?106×133+4
2
鍛造
鍛造成?130×82
3
熱處理
退火至HBS≤119
4
粗車
車內圓、內孔,留雙邊間隙為0.05mm
5
磨
磨上下兩面至Ra為0.8
6
鉗
劃線,作孔,攻絲
7
熱處理
淬火到HRC58~62
8
磨
磨內、外工作表面至圖紙要求
9
鉗
修整內圓角半徑3
5.3拉深凸凹模的工藝分析制定
5.3.1 工藝分析
該零件和落料-反拉深凸凹模制作相仿,材料奕為T10A,熱處理硬度達HRC58~62。
5.3.2 工藝方案的確定
于該零件外形尺寸為圓形,因而用普通機床的車、銑、磨即可達到要求,無需先進的制造技術,如線切割、電火花等到,即增大技術含量,又增大加工成本。現(xiàn)決定工藝方案如下:
備料—鍛造—退火—精車—磨上下兩圓面—鉗工劃線作孔—熱處理—研磨內孔和外圓,即工作表面。
5.3.3工藝過程制作如下表:
序號
工序名稱
工序主要內容
1
下料
鋸床下料,?33×60+4
2
鍛造
鍛造成?36×57
3
熱處理
退火至HBS<119
4
粗車
車內圓、內孔,留雙邊間隙為0.05mm
5
磨
磨上下兩面至Ra為0.8
6
鉗
劃線,作孔,攻絲
7
熱處理
淬火到HRC58~62
8
磨
磨內、外工作表面至圖紙要求
9
鉗
修整內圓角半徑1
5.4 正拉深凸模工藝分析、制定方案
5.5.1工藝性分析
該零件形狀和精度要求看,以及零件要求進行淬火處理,加工方式主要是車削和外圓磨削。加工精度要求在外圓磨削的經濟加工范圍之內。
該零件的材料為T10A,熱處理硬度為HRC58-62零件毛坯材料為圓形,經下料鍛造之后進行機械加工。
5.5.2 工藝方案
凸模的加工方案如下:
備料——鍛造——粗車——鉗——熱處理——磨——鉗
5.5.3 工藝過程的制定
序號
工序名稱
工序主要內容
1
下料
鋸床下料Ф33×142+4
2
鍛造
鍛造成Ф47×77
3
粗車
車外圓至圖紙要求,工作尺寸留余量0.5mm
4
鉗
劃線,作過孔
5
熱處理
硬度達HRC58-62
6
磨
磨削精度達1-2級,粗糙度為0.4
7
鉗
磨刃口圓角達1mm
5.5 導料, 卸料板的選材,熱處理及加工工藝過程
根據表8-8, (冷沖壓模具設計指導) 普通卸料板的材料選Q235號鋼,但導料板的材料為45號鋼,故選取好的即使45號鋼。 它是一種普通碳素結構鋼, 這種鋼冶煉容易, 塑性好, 焊接性好, 強度較低, 價廉, 而且在力學性能上也能滿足普通卸料板的要求, 但鋼中含有S, P和非金屬夾雜物,其塑性, 韌性較低。 故加工成形后一般不進行熱處理。 而是直接使用。
根據普通卸料板的要求, 確定卸料板的加工工藝為:
備料— 鍛造— 熱處理退火— 刨削粗加工— 平磨上下工作平面。 其內孔的加工可采用以下的方法: 先加工出毛坯孔。 孔邊留單邊的壓印余量0.5mm, 然后用壓印法加工出型孔。
工藝方案的制定如下:
序號
工序名稱
工序的主要內容
1
下料
鋸床下料 φ125+5×21+4
2
粗車
粗車外形
3
刨削粗加工
去掉大部分的加余量留分的磨削余量小部,并刨出方的導料部分
4
平磨上下表面
去掉磨削余量使尺寸要求
5
鏜孔
孔邊留單邊壓印余量0.5mm.
6
壓印
壓印加工出型孔
5.6 固定板的選材,熱處理及加工工藝方案
根據表8-8, (冷沖壓模具設計指導) 普通固定板的材料選
用Q235就能滿足其工藝性要求。 它是一種普通碳素結構鋼
這類鋼不但冶煉容易, 而且塑性好, 焊接性能好。 價格低廉
只不過強度較低。 但是還能滿足所需要的要求。 此類鋼中含有S
P和非金屬夾雜物, 影響了此類鋼的塑性和韌性。 故加工后
般不進行熱處理,而是直接使用即可。
根據普通固定板的要求。 固定板的毛坯的預加工工藝與凹
基本相同, 外形為圓形的固定板可用車, 磨來加工, 其工藝
方案如下:
備料— 退火— 車削粗加工— 平磨上下面
固定板上的固定孔加工可直接劃線用車床及鉆床。 也可用銑床
鏜床加工。
工藝方案的制定如下:
序號
工序名稱
工序主要內容
1
下料
鋸床下料φ125+5×12+4
2
車削
在車床上去掉大部分的工余量,僅留加0.2~0.3mm的余量
3
劃線
劃出固定孔的位置及大小
4
車孔
按線車孔
5
鉆孔
加工出固定孔
5.7 推桿的選取材,熱處理及加工工藝過程]
根據表14-63, (冷沖壓設計手冊) 一般用途的推桿的材料選用為45鋼。 它是一種優(yōu)質碳素結構鋼。 這類結構鋼的硫。 磷含量較低。 非金屬的夾雜物也較少。 鋼的品質較高。 45鋼屬于中碳鋼, 須經調質處理后使用。 這種鋼經調質后具有良好的綜合力學性能, 即具有較高的強度。 又具有較高的韌性和塑性, 焊接性能也好。 而推桿承受較大的力的作用, 故采用此種鋼比較好。
工藝方案如下
備料 — 銑— 平磨
工藝過程的制定如下
序號
工序名稱
工序的主要內容
1
下料
鋸床下料φ22*78mm
2
銑
銑側面及上下表面
3
平磨
平磨上下面
5.8 推板的選材,熱處理及加工工藝方案
根據表率14-53。 (沖壓設計手冊) 本副模具所選用推板的材料為Q235 。推板在工作過程中報承受的力沒有多大。 材料Q235即可滿足要求。 Q235在各種普通零件中是應用廣泛的。 它雖然強度不是很好。 但還是能達到其要求。 而且價格也低。 使用這種材料能夠降低模具的成本。 故采用這種材料既經濟又實惠。
其工藝方案如下:
備較— 鍛造— 粗銑外形— 平磨上下面
工藝過程的制定如下
序號
序號
工序的主要內容
1
下料
鋸床下料
2
鍛造
鍛造為需要的尺寸
3
銑
粗銑外形(梅花形
4
平磨
平磨上下面
5.9 墊板的選材, 熱處理及加工工藝過程
根據表8-9, (冷沖壓模具設計指導) 本副模具墊板所承受
的單位壓力比較大。 為了安全起見, 墊板所選用的材料為T8 。 該誤材料為一種優(yōu)質碳素工具鋼。 碳素工具鋼的化學成份的特點是含高碳和硫, 磷雜質低。保證淬火后有足夠的硬度和耐磨性。 并提高了工具鋼的可鍛性。 減少了淬裂傾向。 T8鋼,塑性好, 但耐磨性較差。 淬透性差。 回火抗力差。 須鍛造, 使碳化物細化并分布均勻。 然后退火, 降低硬度。 改善切削加工性。 同時為淬火作好組織準備。 退火后的組織為球狀珠光體。 硬度不高于197HBS。 由于這類鋼對過熱敏感。 應選較低的淬火溫度。 淬火后應立即低溫回火?;鼗鸷蟮慕M織為細針狀馬氏體和分布均勻細小粒狀滲碳體。有少量殘余奧氏體。
工藝方案如下:
備料— 鍛造— 回火— 車削— 平磨
工藝方案的制定如下
序號
工序名稱
工序主要內容
1
下料
鋸床下料
2
鍛造
鍛造所要的形狀
3
退火
退火硬度≤197HBS
4
車削
去掉加工余量 留0.5左右的磨削余量即可
5
平磨
平磨上下面
5.10 模架的選材,熱處理及加工工藝方案
導套,導柱與上下模座孔采用壓配合的模架, 要求上,下模座的導套,導柱孔的孔距一致, 孔與模座平面保證垂直, 并達到孔徑尺寸要求。
上下模座所選用的材料為HT200即可, 該材料是一種普通灰鑄鐵。由于石墨基層間較弱的結合力。 使兩基面間容易產生滑移。 因而使鑄鐵的力學性能不如鋼, 但也正由于石墨的存在賦予了鑄鐵許多鋼所不及的性能, 如優(yōu)良的鑄造性, 較好的切削加工性和耐磨性及減振性。 同時鑄鐵的生產設備簡單和工藝簡單, 使模具的生產成本降低。 灰鑄鐵的抗壓強度比抗拉強度要好。 所以比較適合上下模座的材料。
加工工藝方案如下:
備料— 鍛造— 退火— 鉆孔— 鉸孔— 鉆孔— 鉸孔— 鏜孔
工藝方案的制定如下:
序號 工序名稱 工序的主要內容
1
下料
鋸床下料
2
鍛造
3
鉆孔
鉆螺紋孔
4
鉸孔
鉸銷釘孔
5
鉆孔
鉆模柄孔
6
鉸孔
鉸模柄孔
7
鏜孔
鉸模柄孔]
8
平磨
平磨端面
5.11 模柄的選材,熱處理及加工工藝方案
根據表14-53 (沖壓設計手冊)模柄的材料選用Q275。 它是一種普通碳素結構鋼。 這類鋼冶煉容易。 工藝性好。 價廉。 而且在力學性能上也能滿足模柄的要求, 塑性好。 焊接性好, 強度較高,可用于制作受力比較大的普通零件。 加工成形后一般不進行熱處理, 直接使用。
模柄的加工工藝方案如下:
備料— 鍛造— 退火— 銑— 鉸孔— 鉆孔— 平磨
工藝方案的制定如下:
序號
工序名稱
工序的主要內容
1
下料
鋸床下料
2
鍛造
3
退火
退火硬度≤197HBS
4
銑
粗銑外形
5
鉸孔
鉸銷釘孔
6
鉆孔
鉆螺釘孔
7
平磨
磨端面
5.12 打料桿的選材, 熱處理有加工工藝方案
根據表8-9 (冷沖壓模具設計指導) 打料桿的材料選用45鋼。 它是一種優(yōu)質碳素結構鋼。 這類鋼的硫, 磷含量較低。 非金屬雜物也較少。 鋼的品質較高。 45鋼屬于中碳鋼, 須調質后使用。 這種鋼調質后具有良好的綜合力學性能, 即具有較高強度,又具有良好的塑性韌性。 這部分鋼是碳鋼中應用最廣泛的。
加工工藝過程如下:
備料— 鍛造— 退火— 銑— 車— 平磨
工藝的制定如下:
序號
工序名稱
工序的主要內容
1
下料
鋸床下料
2
鍛造
3
退火
退火硬度<197HBS
4
銑
5
車
粗銑外形
6
平磨
在車床上鉆孔
磨端面]
第6章 模具的裝配
模具的裝配包括組件裝配和總的裝配
6.1組件的裝配
6.1.1 模柄的裝配
裝配前要檢查模柄和上模座的尺寸精度和表面粗糙度。 并檢驗模座安裝面與平面垂直度精度。 裝配時將上模座放平, 并將模柄放在安裝面,對準孔的位置, 用銷釘固定, 然后用螺釘固定, 檢查模柄相對上模座平面的垂直度精度, 合格即可。
6.1.2 凸模,凸凹模與固定板的裝配
壓入式凸模與固定板的裝配。 裝配前要檢查凸模與固定板配合部位的尺寸精度和表面粗糙度,并檢驗固定板的安裝面與平面的垂直度,裝配時將固定板放平, 用銅棒將凸模慢慢打入固定板, 要邊打邊檢查凸模的垂直度,直止凸模臺階面與固定板接觸為止,檢查凸模相對固定板平面的垂直度精度,合格后將平面磨平。
6.2 模具的總裝配
6.2.1 確定裝配基準件
落料,拉深,沖孔復合模應以沖裁凸凹模為裝配基準件。 首先要確定凸凹模在模架中的位置, 安裝凸凹模組件, 加工出下厝座的漏料孔,確定凸凹模組件在下模座的位置, 然后用平行板將凸凹模和下模座夾緊,在下模座上劃出漏料孔線,加工漏料孔,再安裝凸凹模組件。
6.2.2 安裝上模部分。
檢查上模部分各個零件尺寸是不是滿足裝配技術條件要求。 安裝上模,調整沖裁間隙, 將上模系統(tǒng)各零件分別裝于上模座和模柄內。
6.2.3 安裝下模座內的各個零件。
6.2.4 按沖模技術條件進行總裝配檢查。
6.2.5 檢驗。
6.2.6 試模。
后 語
通過這次冷沖模的畢業(yè)設計,我在各個方面都有所提高。 懂得了對零件工藝性的分析,怎樣去確定工藝方案,了解了模具的基本結構,提高了設計能力,繪圖能力,查找資料和手冊的能力,熟悉了規(guī)范和標準,同時各科相關的課程有了全面的復習,獨立思考的能力也有一定的提高。
同時由于本人的設計水平和經驗的不足,在設計過程中還存在許多的錯誤,請各位老師和同學批評和指正,本人將萬分感謝
參考文獻
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2. 孫鳳勤主編· 模具制造工藝與設備·北京:機械工業(yè)出版社,1999
3. 溫松明主編· 互換性與測量技術基礎· 長沙:湖南大學出版社,1998
4. 丁仁亮主編· 金屬材料及熱處理· 北京:機械工業(yè)出版社。1999
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