2326 插片零件沖孔落料模的設(shè)計(jì)
2326 插片零件沖孔落料模的設(shè)計(jì),零件,沖孔,落料模,設(shè)計(jì)
河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 1 頁(yè) 共 28 頁(yè)插片零件沖孔落料模的設(shè)計(jì)緒論大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)其中最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。在學(xué)校的近三年學(xué)習(xí)中，已完成了模具專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中所要求的理論課程。在畢業(yè)前夕，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，進(jìn)行已學(xué)知識(shí)的全面總結(jié)和應(yīng)用，提高綜合能力的培訓(xùn)及擴(kuò)大模具領(lǐng)域的新知識(shí)。畢業(yè)設(shè)計(jì)其目的在于鞏固所學(xué)知識(shí)，熟悉有關(guān)資料，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)實(shí)際工作能力。通過(guò)設(shè)計(jì)，使我在工藝性分析、工藝方案論證、工藝計(jì)算、零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、編寫(xiě)技術(shù)文件和閱讀技術(shù)文獻(xiàn)等方面受到一次綜合訓(xùn)練。畢業(yè)設(shè)計(jì)要達(dá)到的具體要求是：1.系統(tǒng)總結(jié)，鞏固過(guò)去所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)課知識(shí)。2. 運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決模具技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的實(shí)際工程問(wèn)題，以此進(jìn)行綜合知識(shí)的訓(xùn)練。3.通過(guò)某項(xiàng)具體工程設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究，達(dá)到多種綜合能力的培養(yǎng)，掌握設(shè)計(jì)和科研的基本過(guò)程和基本方法。4.提高和運(yùn)用與工程技術(shù)有關(guān)的人文科學(xué)，價(jià)值工程和技術(shù)經(jīng)濟(jì)的綜合知識(shí)。改革開(kāi)放以來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長(zhǎng)。近年來(lái)，模具工業(yè)一直以15％左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大的變化，除了國(guó)有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營(yíng)也得到了快速的發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的模具之鄉(xiāng)；廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的騰飛和產(chǎn)品制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，模具制造業(yè)也相應(yīng)進(jìn)入了高速發(fā)展的時(shí)期。據(jù)中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，1995年我國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值約為145億，而2003年已達(dá)450億左右，年均增長(zhǎng)14%。另?yè)?jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)（不含臺(tái)灣、香港、澳門(mén)地區(qū)）現(xiàn)有模具生產(chǎn)廠點(diǎn)已超過(guò)20000家，從業(yè)人員有60萬(wàn)人，模具河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 2 頁(yè) 共 28 頁(yè)年產(chǎn)值在一億以上的企業(yè)已達(dá)十多家?？梢灶A(yù)見(jiàn)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展將對(duì)模具提出更為大量、更為迫切的需求，特別需要發(fā)展大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的模具。同時(shí)要求模具設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)周期達(dá)到全新的水平。我國(guó)模具制造業(yè)面臨著發(fā)展的機(jī)遇，無(wú)疑也面臨著更大的挑戰(zhàn)。我做的是冷沖壓模具設(shè)計(jì)，冷沖壓是利用安裝在壓力機(jī)上的沖模對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得需要零件（俗稱沖壓件或沖件）的一種壓力加工方法。因?yàn)樗ǔＪ窃谑覝叵逻M(jìn)行加工，所以稱為冷沖壓。冷沖壓與其他加工方法相比，具有獨(dú)到的特點(diǎn)，所以在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門(mén)越來(lái)越多地采用冷沖壓加工產(chǎn)品零部件，如汽車、拖拉機(jī)、電器、儀表、電子、國(guó)防以及日用品等行業(yè)。在這些工業(yè)部門(mén)中，沖壓件所占的比重相當(dāng)大。不少過(guò)去有鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在已經(jīng)被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。通過(guò)沖壓加工制造，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了成本?？梢哉f(shuō)如果在生產(chǎn)中不廣泛采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門(mén)的產(chǎn)品要提高生產(chǎn)率，提高質(zhì)量，降低成本，進(jìn)行產(chǎn)品的更新?lián)Q代是難以實(shí)現(xiàn)的。在大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識(shí)，對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的于模具設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題，我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。經(jīng)過(guò)在新飛電器有限公司、洛陽(yáng)中國(guó)一拖的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對(duì)于模具特別是沖壓模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過(guò)程方面的知識(shí)，而對(duì)于模具的制造工藝更是有了零的突破。在指導(dǎo)老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下，同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實(shí)體，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書(shū)館借閱了許多相關(guān)手冊(cè)和書(shū)籍，設(shè)計(jì)中，充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡了最大努力做畢業(yè)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，雖然有一定的困難，但在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)、同學(xué)間的討論和自己的努力下，自信會(huì)完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于我的水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)疏漏和不妥之處，敬請(qǐng)各位老師指正。設(shè)計(jì)者：蔡華光2006 年 5 月 8 日河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 3 頁(yè) 共 28 頁(yè)第 1 章 工藝分析該制件形狀比較復(fù)雜，尺寸較小，厚度適中，大批量，屬普通沖壓件，但有幾點(diǎn)應(yīng)注意；1.φ12mm 孔壁與制件邊緣距離僅為 4mm，φ5mm 與制件邊緣距離為 2.5 mm；2.制件為非對(duì)稱彎曲，控制偏移是關(guān)鍵；3.制件較小，從安全考慮，要采取適當(dāng)?shù)娜〖绞剑?.有一定的批量，應(yīng)重視模具材料的結(jié)構(gòu)的選擇，保證一定的模具壽命。原始資料:工件名稱：插片零件工件簡(jiǎn)圖：如（圖 01）所示生產(chǎn)批量：大批量材料：10 鋼材料厚度：1mm 圖 (01)插 片 零 件 材 料 :鋼 料 厚河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 4 頁(yè) 共 28 頁(yè)第 2 章 工藝方案的確定在沖裁工藝性分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)沖裁件的特點(diǎn)確定沖裁工藝方案。確定工藝方案首先要考慮的問(wèn)題是確定沖裁的工序數(shù)，沖裁工序的組合以及沖裁工序順序的安排。沖裁工序數(shù)一般容易確定，關(guān)鍵是確定沖裁工序的組合與沖裁工序順序。沖裁工序的組合方式可分為單工序沖裁、復(fù)合沖裁和級(jí)進(jìn)沖裁。所使用的對(duì)應(yīng)模具為單工序模、復(fù)合模、級(jí)進(jìn)模。由[1]得，一般組合沖裁工序比單工序沖裁生產(chǎn)效率高，加工的精度等級(jí)高。沖裁工序順序的組合方式可根據(jù)下列因素確定：1．根據(jù)生產(chǎn)批量來(lái)確定；2．根據(jù)沖裁件尺寸和精度等級(jí)來(lái)確定；3．根據(jù)對(duì)沖裁件尺寸形狀的適應(yīng)性來(lái)確定；4．根據(jù)模具制造安裝的難易和成本的高低來(lái)確定；5．根據(jù)操作是否方便和安全來(lái)確定；綜上所述。對(duì)于一個(gè)沖裁件，可以得出多種工藝方案。必須對(duì)這些方案進(jìn)行比較，選取在滿足沖裁件質(zhì)量要求與生產(chǎn)率的前提下，模具制造成本較低，模具壽命較高，操作較方便及安全的工藝方案。根據(jù)制件工藝性分析，基本工序有落料、沖孔、彎曲三種。按其先后順序組合，可得如下五種方案：方案 1．落料—彎曲—沖孔，單工序沖壓；方案 2．落料—沖孔—彎曲，單工序沖壓；方案 3．沖孔—切口—彎曲—落料，單件復(fù)合沖壓；方案 4．沖孔—切口—彎曲—切斷—落料，兩件連沖復(fù)合；方案 5．用一個(gè)沖孔落料復(fù)合模再加一個(gè)彎曲模進(jìn)行生產(chǎn)；方案 1、2 屬于單工序沖壓，由于此制件為大批量生產(chǎn)，尺寸較小，這兩種方案，生產(chǎn)效率低，操作也不安全，故不宜采用。方案 3、4 屬于復(fù)合沖壓，由于制件的結(jié)構(gòu)尺寸小，復(fù)合模裝配較困難，強(qiáng)河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 5 頁(yè) 共 28 頁(yè)度也會(huì)影響，壽命不高；又因沖孔在前，落料在后，以凸模插入材料和凹模內(nèi)進(jìn)行落料，必然受到材料的切向流動(dòng)壓力，有可能使 φ5mm 及 φ12mm 凸模縱向變形，因此采用復(fù)合沖壓，除解決了操作安全性和生產(chǎn)率等問(wèn)題外，又有新的難題，因此使用價(jià)值不高，也不宜使用 。方案 5 是先用復(fù)合模進(jìn)行沖孔落料然后再進(jìn)行彎曲，既解決了方案 1、2 的問(wèn)題，又不存在方案 3、4 的難點(diǎn)，故此方案最為合適。第 3 章 工藝設(shè)計(jì)3．1 計(jì)算毛坯尺寸3．1．1 相對(duì)彎曲半徑：相對(duì)彎曲半徑：彎曲半徑與彎曲件材料厚度之比，公式如下： =1/1>0.5tR/式中 R—彎曲半徑（mm）;t—毛坯厚度（mm）;可見(jiàn)，制件屬于圓角半徑較大的彎曲件，應(yīng)先求彎曲變形區(qū)中性層曲率半徑ρ（mm） 。3．1．2 中性層的位置計(jì)算根據(jù)中性層的定義，彎曲件的坯料長(zhǎng)度應(yīng)等于中性層的展開(kāi)長(zhǎng)度。中性層與曲率半徑 ρ 表示。由[1]的通常中性層的位置計(jì)算用下列經(jīng)驗(yàn)公式確定：ρ=R+xt式中 R—彎曲半徑（mm）;t—毛坯厚度（mm）;x—中性層位移系數(shù)，查得 x=0.32；ρ=（1+0.32×1）mm=1.32mm由于圓角半徑較大（R＞0.5t）的彎曲件毛料長(zhǎng)度計(jì)算公式l =Σ +Σ = πρ0直l彎l018? 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 6 頁(yè) 共 28 頁(yè)式中 l —彎曲件毛料展開(kāi)長(zhǎng)度（mm）;0Σ —彎曲各段直線長(zhǎng)度總和（mm）;直lΣ —彎曲件各彎曲部分中性層展開(kāi)長(zhǎng)度之和（mm）;彎lΣ = + =14.5+20.5mm=35（mm）直lABCDΣ = ×3.14×1.32=1.98 mm彎l0189 l =(35+1.98) mm≈37 mm0因此得出彎曲前沖孔落料復(fù)合模制出的制件圖如（圖 02）所示。插 片 零 件 展 開(kāi) 圖 圖 （ 02）計(jì)算沖壓件毛坯面積：S=11.5×20+10.5×10+1/2（π×10 +π×5 ）-22π（6 +2.5 ）2=398.585mm河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 7 頁(yè) 共 28 頁(yè)第 4 章 沖孔落料復(fù)合沖裁模的設(shè)計(jì)4.1 沖壓件的工藝分析該制件形狀簡(jiǎn)單，對(duì)稱，是由圓和直線組成的。由[2]中可以查出，沖裁件內(nèi)形所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度為 IT12∽IT13，孔的中心與邊緣距離尺寸公差為±0.6mm?？芍萍木纫竽軌蛟跊_裁加工中得到保證，其它尺寸標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁的工藝要求，故決定采用沖孔落料復(fù)合模沖裁模進(jìn)行加工，且一次沖壓成形。4.2 排樣沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法叫排樣。合理的排樣是提高材料利用率、降低成本，確保沖壓件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。根據(jù)材料的合理利用情況，條料排樣方法可分為三種[3]：一是有廢料排；二是無(wú)廢料排樣；三是少?gòu)U料排樣。采用少、無(wú)廢料的排樣可以簡(jiǎn)化沖裁模結(jié)構(gòu)，減小沖裁力，提高材料利用率。但是，因條料本身的公差以及條料導(dǎo)向與定位所產(chǎn)生的誤差影響，沖裁件公差等級(jí)低，同時(shí)，由于模具單邊受力（單邊切斷時(shí)） ，不但會(huì)加劇模具磨損，降低模具壽命，而且也直接影響沖裁件的斷面質(zhì)量。為此，排樣時(shí)要統(tǒng)籌兼顧、全面考慮。本副模具采用直對(duì)排的排樣方案，如（圖 03）所示，查[2]得最小搭邊值a=2mm,a =3.5mm。1河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 8 頁(yè) 共 28 頁(yè)排 樣 圖圖 （ 03）條料寬度：b=37+3.5×3+21.5=69 mm步距：h=20+2=22 mm一個(gè)步距的材料利用率：η= = =53%%10?bhns1026958.3?4.3 計(jì)算沖裁力沖壓力是沖裁過(guò)程中凸模對(duì)板料施加的壓力，它是隨凸模進(jìn)入材料的深度（凸模行程）而變化的，通常說(shuō)的沖壓力是指沖裁力的最大值，它是選用壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具的重要依據(jù)之一。4.3.1 落料力p =Ltσ1b式中 L—沖裁周邊長(zhǎng)度(mm)；σ —材料的抗拉強(qiáng)度(mp )；b aL=2×（10.5+11.5）+10+π(5+10)=101.1(mm)查[2]得 σ =300(mp ),因此：bap =101.1×1×300=30330（N)1河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 9 頁(yè) 共 28 頁(yè)4.3.2 沖孔力P = Ltσ2式中 L—沖裁周邊長(zhǎng)度(mm)σ —材料的抗拉強(qiáng)度(mp )b aP =2π(2.5+6) ×1×300=16014（N)24.3.3 落料時(shí)的卸料力p =k p ,re1查得 k =0.05,故rep =0.05×30330=1516.5（N)re4.3.4 沖孔時(shí)的推件力p =nk pu2式中：n—同時(shí)卡在凹模內(nèi)的的沖裁件（或廢料）數(shù)。取 h=5mm,則 n=h/t=5/1=5 個(gè)。查得: k =0.055,故pup =5×0.055×16014=4403.85（N)u選擇沖床時(shí)的總沖壓力為p = p + P + p + ptoal12reu=30330+16014+1516.5+4403.85=52264.35（N)=52.26435(kN)河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 10 頁(yè) 共 28 頁(yè)4.4 初選壓力機(jī)根據(jù)總沖壓力查[2]表 8-10 開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)參數(shù), 初選壓力機(jī)型號(hào)規(guī)格為 J23-6.3。4.5 確定模具壓力中心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)滑塊的中心線相重合,否則,沖壓時(shí)滑塊就會(huì)承受偏心載荷,導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具導(dǎo)向部分不正常磨損,還會(huì)使合理間隙得不到保證,從而影響到制件質(zhì)量和降低模具壽命甚至損壞模具。在實(shí)際生產(chǎn)中,可能會(huì)出現(xiàn)由于沖件的形狀懸殊或排樣懸殊,從模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造考慮不宜使壓力中心與模柄相重合,這時(shí)應(yīng)注意壓力的偏離不致超出所選壓力機(jī)允許的范圍。按比例畫(huà)出零件形狀,選定坐標(biāo)系 xoy,如（圖 04）所示。 壓 力 中 心圖 （ 04） χ91087654321零件左右對(duì)稱,即 x =0,故只需計(jì)算 y 。將工件沖裁周邊分成 L 、L ……L00 12基本線段,用解析法求出各段長(zhǎng)度及各段的重心位置:10L =31.4mm, y =01L =11.5 mm, y =15.75mm;22L =5mm, y =21.5mm;33L =10.5mm, y =26.75mm;44L =15.7 mm, y =37mm;55L =10.5mm, y =26.75 mm;66L =5mm, y =21.5 mm;77L =11.5 mm, y =15.75mm;88河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 11 頁(yè) 共 28 頁(yè)L =37.68 mm, y =15.75mm;99L =15.7mm, y =32mm;1010y = =16.82mm。1021lly ???因此，該模具的壓力中心坐標(biāo)為（0，16.82） 。由以上計(jì)算結(jié)果可以看出，該制件沖裁力不大，壓力中心與原點(diǎn)較近為了便于模具的加工和裝配，模具的中心仍然選擇在坐標(biāo)原點(diǎn) O，若選用 J23-6.3 沖床，壓力中心在壓力機(jī)模柄孔的投影面積范圍內(nèi)，滿足要求。4.6 計(jì)算凸、凹模刃口尺寸[4]沖裁工作中，沖裁件的尺寸精度主要取決于凸模和凹模工作部分（刃口部分）的尺寸精度，合理的間隙值也是靠凸、凹模的刃口尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn)和保證的。因此，正確的確定凸、凹模的刃口尺寸及公差，在設(shè)計(jì)和制造模具時(shí)很重要的。4.6.1 尺寸計(jì)算原則生產(chǎn)實(shí)踐證明：由于凸、凹模之間存在差間隙，使落下的料或沖出孔帶有錐度，落料件的大端尺寸等于或接近凹模刃口尺寸，沖孔件的小端尺寸等于或接近凸模刃口尺寸。在測(cè)量與使用中，落料件于大端尺寸為基準(zhǔn)，沖孔孔徑是于小端尺寸為基準(zhǔn)的，沖裁時(shí)凸模和凹模要與制件或廢料發(fā)生摩擦，凸模越磨越小，凹模越磨越大，結(jié)果間隙越用越大。因此在確定模具刃口尺寸及制造公差時(shí)，需要遵循下述原則：4.6.1.1 落料時(shí)，先確定凹模刃口尺寸。凹模刃口的基本尺寸取等于或接近零件的最小極限尺寸，以確保凹模磨損在一定范圍內(nèi)仍然能沖出合格零件。4.6.1.2 沖孔時(shí)，先確定凸模刃口尺寸。凸模刃口的基本尺寸取等于或接近零件的最小極限尺寸，以確保凸模磨損在一定范圍內(nèi)仍然能沖出合格零件。4.6.1.3 凸模和凹模刃口的制造公差，主要取決于沖裁件的精度和形狀。一般模具的制造精度比沖裁件的精度高 2~3 級(jí)。4.6.2 刃口尺寸計(jì)算方法根據(jù)上述原則，就可以確定凸、凹模的刃口尺寸及公差。但由于模具的加工和測(cè)量方法不同，在進(jìn)行具體計(jì)算與選擇尺寸公差標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，其方法也不同，通河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 12 頁(yè) 共 28 頁(yè)常按下述方法進(jìn)行：4.6.2.1 凸模與凹模分開(kāi)加工 這種方法適用于圓形等形狀簡(jiǎn)單的沖裁件。采用這種方法時(shí)，要分別標(biāo)注凸模和凹模的刃口尺寸與制造公差（凸模公差 δ ，凹p模公差 δ ） 。同時(shí)為了保證一定的間隙，模具的制造公差必須滿足下列條件：dδ + δ =（Z -Z ）pdmaxin式中 δ —凸模制造公差；pδ —凹模制造公差；dZ —最大合理間隙值；maxZ —最小合理間隙值；in（1）落料：設(shè)零件尺寸為 D ，其計(jì)算公式為：▲ D =（D-X△）d?? 0D =（D - Z ） =（D-X △- Z ） pdmin0???min0???（2）沖孔：設(shè)零件尺寸為 d ,其計(jì)算公式為：▲?0d =(d+x△) p0???d =( d + Z ) =(d+ x△+ Z )pmin??0mind??0式中 D ，D —分別為落料時(shí)凸、凹模刃口基本尺寸（mm） ；pdd ，d —分別為沖孔時(shí)凸、凹模刃口基本尺寸（mm） ；pD，d—分別為落料件和沖孔件的基本尺寸（ mm） ；△—為零件的制造公差；Z —為最小初始雙邊間隙（mm） ；minδ ，δ —分別為凸、凹模制造公差（ mm） ；pd河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 13 頁(yè) 共 28 頁(yè)x△—代表磨損量，其中 x 為磨損系數(shù)。4.6.2.2 凸模與凹模配合加工 其計(jì)算方法如下：（1）落料設(shè)零件尺寸為 D 則計(jì)算公式為：▲ D =（D- x△）dd??0式中 D —落料凹模刃口尺寸（mm） ；dD —凸模刃口尺寸（mm） ，按凹模實(shí)際尺寸配制，留雙邊間隙 Z? minδ —落料凹模制造公差，取值為△/4；d△— 零件公差（mm） ；X— 磨損系數(shù)，取值同前。（2）沖孔設(shè)零件尺寸為 d ,則計(jì)算公式為：▲?d =（ d+ x△ ）?0???式中 d —沖孔凸模刃口尺寸（mm） ；d —沖孔凹模刃口尺寸（mm） ；，按凸模實(shí)際尺寸配制，保證雙邊間隙Z ；min△—零件公差（mm） ；δ —沖孔凸模制造公差，取值為△/4；pX— 磨損系數(shù)，取值同前。配制法的特點(diǎn)是：模具的最小間隙在配制中得到保證，因此不需用公式 δ + δ =Z -Z 來(lái)進(jìn)行校核，從而放寬基準(zhǔn)件的制造公差，使加工簡(jiǎn)pdmaxin單容易。4.6.3 刃口尺寸計(jì)算河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 14 頁(yè) 共 28 頁(yè)查[2]表 3-5 得間隙值 Z =0.10（mm） ，Z =0.14（mm） 。minmax對(duì)沖孔 φ5（mm） ，φ12（mm）采用凸、凹分開(kāi)的加工方法，其凸、凹模刃口尺寸計(jì)算如下：查得凸、凹模制造公差：δ =0.02（mm） ，δ =0.02（mm） ；pd校核：Z -Z =（0.14-0.10）mm=0.04（mm） ；maxinδ +δ =（0.02+0.02）mm=0.04（mm） ；pd滿足 Z -Z ≥δ +δ 的條件。maxinpd查[4]表 4-16 得磨損系數(shù) x=0.5，所以4.6.3.1 沖孔 φ5（mm）凸、凹刃口尺寸計(jì)算：d =（d+ x△） =(5+0.5×0.04) mm=5.02 （mm） ；p0???02. 02. d =（d +Z ） =（5.02+0.10） mm=5.12 （mm） ；pmin?00. 0.4.6.3.2 沖孔 φ12（mm）凸、凹刃口尺寸計(jì)算：d =（ d+ x△ ） =(12+0.5×0.04) mm=12.02 mm;p0???02. 02. d =（d +Z ） =（12.02+0.10） mm=12.12 （mm） ；pmin?0 0. 0.對(duì)外輪廓的落料，由于形狀復(fù)雜，故采用配合加工方法，其凸凹模刃口尺寸計(jì)算如下：當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)件時(shí)，凹模磨損尺寸都增大，因此均屬于 A 類尺寸。零件圖中未注公差的尺寸，由[5]中查出其極限偏差：37 ；R5 ；R12034. 01.028. 查[2]表 3-8 得因數(shù)為：當(dāng)△≥0.50 時(shí)，x=0.5;當(dāng)△＜0.50 時(shí)，x=0.75; 按 A =（A-x△） 計(jì)算dd??011.5d=(11.5-0.75×0.28) =11.29 （mm） ；428.0 7.0 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 15 頁(yè) 共 28 頁(yè)R10 =（10-0.75×0.28） =9.79 （mm） ；d 428.0 07.37 =（37-0.75×0.34） =36.745 （mm） ；d 43.007. R5 =（5-0.75×0.10） =4.925 （mm） ； d 410. 025.4.7 凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沖裁零件及模架已有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或部門(mén)標(biāo)準(zhǔn)，模架產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)（GB/T2851.1～GB/T2852.1～4）共 10 個(gè)，與標(biāo)準(zhǔn)模架相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)零件（GB/T2855.1～14、GB/T2856.1～8、GB/T2861.1～16）共 38 個(gè)。設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)零件及其組合[3]4.7.1 凸模設(shè)計(jì)凸模又稱沖頭，是沖模的關(guān)鍵零件之一。凸模本身按部件不同又可分為工作部分和固定部分。4.7.1.1 常用凸模的結(jié)構(gòu)形式 凸模按結(jié)構(gòu)形式不同分為固定臺(tái)階式和無(wú)固定臺(tái)階式。4.7.1.2 凸模固定方法[5] 凸模在上模的正確固定應(yīng)該是既保證凸模工作可靠和良好的穩(wěn)定性，還要使凸模在更換修理時(shí)拆裝方便。常用的固定方法有機(jī)械固定法、澆注固定法、拼塊固定法、而以機(jī)械固定法應(yīng)用最為普遍。沖 φ12mm 孔的凸模采用凸模固定板。將裝有凸模的凸模固定板，連同墊板一起用四個(gè)六方螺釘固定在下模板上，待調(diào)整好凸、凹模間隙，在緊固四個(gè)內(nèi)六方螺釘，并配鉆、鉸凸模固定板和下模板上的兩個(gè)定位銷孔，隨后裝入兩圓柱銷，以防凸模工作時(shí)松動(dòng)而損壞刃口，為使凸模刃口成形加工方便，小沖裁力的凸模采用鉚接法固定，因此沖 φ5mm 孔的固定方法如（圖 05）所示：河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 16 頁(yè) 共 28 頁(yè)φ 5凸 模 固 定 圖圖 （ 0）4.7.1.3 凸模長(zhǎng)度的確定[5] 凸模長(zhǎng)度尺寸應(yīng)根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)，并考慮修磨，固定板與卸料板之間的安全距離，裝配等的需要來(lái)確定。凸模長(zhǎng)度過(guò)短則凸模不能插入凹模刃口內(nèi)對(duì)板料沖切，但若凸模過(guò)長(zhǎng)又降低其工作時(shí)的穩(wěn)定性，故凸模長(zhǎng)度適中為：L=h +h +t+h12式中 h —凸模固定板厚度（mm） ；1h —卸料板（或?qū)О澹┖穸?mm);2t— 材料厚度(mm);L—凸模長(zhǎng)度(mm);H—附加長(zhǎng)度，它包括凸模的修磨量，凸模進(jìn)入凹模的深度、凸模固定板與卸料板的安全距離等。一般取 h=15～20mm，因此L= h +h +t+h=15+10+1+20=46mm，12其中沖 φ5mm 的圓形凸?？蛇x用標(biāo)準(zhǔn)件 BⅡ型式（尺寸為 5.15mm×46mm） ；沖 φ12mm 的凸模結(jié)構(gòu)如（圖 06）所示。凸模材料用合金工具鋼 Cr12MoV。熱處理硬度 58～62HRC。4.7.2 凹模設(shè)計(jì)本模具凹模結(jié)構(gòu)選擇整體凹模，材料用合金工具鋼 Cr12MoV，熱處理的硬度60～64HRC。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 17 頁(yè) 共 28 頁(yè)4.7.2.1 凹模固定方法 采用螺釘和銷釘直接固定在支承件上的凹模，這種凹模板已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)，它與標(biāo)準(zhǔn)固定板、墊板和模座配合使用。4.7.2.2 凹模刃口形式 凹模按結(jié)構(gòu)分為整體式和鑲拼式。這里采用整體式凹模。沖裁凹模的刃口形式有直筒形和錐形兩種。這里選用直筒形。4.7.2.3 整體式凹模輪廓的確定[1] 沖裁時(shí)凹模承受沖裁力和側(cè)向擠壓力的作用。由于凹模結(jié)構(gòu)形式及固定方法不同，受力情況又復(fù)雜，目前還不能理論方法確定凹模輪廓尺寸。在生產(chǎn)中，通常根據(jù)沖裁材料厚度和沖件的輪廓尺寸和凹模孔口刃壁間距離，按經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定。凹模厚度 H=Kb（≥15mm）;凹模壁厚 C=(1.5～2)H（≥30～40） ；式中：b—凹模刃口的最大尺寸；K—系數(shù)，考慮料厚的影響。因此：凹模厚度 H=Kb=0.40×37=14.8≈15mm;凹模壁厚 C=（1.5～2）H=22.5～30mm ;其凹模厚度為 20mm，凹模壁厚為 25mm;凹模厚度 B=b+2C=37+2×25=87mm;凹模長(zhǎng)度 L=20+2C=20+2×25=70mm;所以：凹模輪廓尺寸為 70mm×87mm×20mm。結(jié)構(gòu)如（圖 07）所示。4.7.2.4 凸凹模設(shè)計(jì) 凸凹模是復(fù)合模中同時(shí)具有落料凸模和沖孔凹模作用的工作零件，它的內(nèi)外緣均為刃口，內(nèi)外緣之間的壁厚與模具結(jié)構(gòu)有關(guān)；當(dāng)模具為正裝結(jié)構(gòu)時(shí)內(nèi)孔不積廢料，脹力小，最小壁厚可以小些；當(dāng)模具為倒裝模具結(jié)構(gòu)時(shí)積存廢料，脹力大，故最小壁厚大些。凸凹模的最小壁厚值，目前一般經(jīng)驗(yàn)確定，因此本副模具采用正裝結(jié)構(gòu)。材料用合金工具鋼 Cr12MoV，熱處理的硬度60～64HRC。凸凹模的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如（圖 08）所示：4.8 模具總體設(shè)計(jì)4.8.1 模具總體設(shè)計(jì)4.8.1.1 模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合沖裁，因此模具類型選擇正裝復(fù)合模。4.8.1.2 定位方式的選擇 因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料送進(jìn)方向采用導(dǎo)河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 18 頁(yè) 共 28 頁(yè)料銷，無(wú)側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用擋料銷。4.8.1.3 卸料、出件方式的選擇， 因?yàn)楣ぜ虾駷?1mm，相對(duì)較薄，卸料力也比較小，采用彈性卸料裝置。4.8.1.4 導(dǎo)向方式的選擇 為了提高模具的壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。4.8.2 主要零部件的設(shè)計(jì)4.8.2.1 定位零件的設(shè)計(jì) 沖模的定位零件是用來(lái)保證條料的正確送進(jìn)及在模具的正確位置。條料在模具送料平面中心必須有兩個(gè)方向的限位：一是在與條料方向垂直的方向上限位，保證沿正確的方向送料稱為送進(jìn)導(dǎo)向；二是送料方向的上的限位，控制條料一次送進(jìn)的距離（步距）稱為送料步距。對(duì)于塊料或工序件的定位，基本也是在兩個(gè)方向上的限位，只是定位零件的結(jié)構(gòu)形式與條料的有所不同而已。（1）導(dǎo)料銷的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)兩個(gè)導(dǎo)料銷在落料凹模上，大小為 φ8mm，高度為 8mm,采用 45 鋼制作，熱處理硬度為 40～45HRC。（2）擋料銷的設(shè)計(jì)擋料銷起定距的作用，有活動(dòng)擋料銷和固定擋料銷兩種，這里選用固定擋料銷選用標(biāo)準(zhǔn)件，規(guī)格為 8×16。4.8.2.2 卸料部件的設(shè)計(jì) 卸料裝置分為剛性卸料裝置、彈性卸料裝置、廢料切刀三種。（1）卸料板的設(shè)計(jì)卸料板的周界尺寸與凸凹模的周界尺寸相同，厚度為 10mm。卸料板采用 45 鋼制造，淬火硬度為 40～45HRC。卸料板與凸凹模的雙邊間隙取決于板料厚度，一般在 0.2～0.5mm 之間，板料薄時(shí)取小值；板料厚時(shí)取大值。因?yàn)楸靖蹦＞叩男读习迤饘?dǎo)向作用；因此卸料板與凸凹模按 H7/h6 配合制造，簡(jiǎn)圖如（圖 09）所示。]1[（2）卸料螺釘?shù)倪x用卸料板上設(shè)置 4 個(gè)卸料螺釘，選用標(biāo)準(zhǔn)件，公稱直徑 10mm，螺紋部分為M8×8mm，卸料螺釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間，卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板凸凹模端面超出 1mm，有誤差時(shí)通過(guò)在螺釘與卸料板之間安裝墊片來(lái)調(diào)整。4.8.2.3 推件（頂件）裝置的設(shè)計(jì) 推件裝置有剛性推件裝置和彈性推件裝置兩種。一般剛性的用的比較，它由打桿，推板，連接推桿組成。河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 19 頁(yè) 共 28 頁(yè)推桿，選用帶肩推桿形式，用 GB2867.1-81，材料 45 鋼，硬度 HRC43～48，選用 A 型 d=6mm,L=40(mm)(間隔 5mm),D=8mm,L=45mm,由[7]查出；推板簡(jiǎn)圖如（圖 10）所示。頂件裝置：其基本組成有頂桿、頂件塊和裝在下模底下的彈頂器，彈頂器為通用的，其彈性元件是彈簧或橡膠。頂桿，選用 GB2867.3-81，d mm,L=110mm,熱處理硬度 HRC43～48，材料08.17 45 鋼；頂件塊：頂件塊與凹模為間隙配合，其外形尺寸一般按公差與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)h 制造，用 45 鋼制造，熱處理硬度 58～62HRC，頂件塊圖如（圖 11）所示。84.8.2.4 橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算 選用四塊橡膠的厚度一致，不然會(huì)造成受力不均勻，運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生卸斜，影響模具的正常工作，卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算見(jiàn)下表：卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算表（1）項(xiàng)目 公式 結(jié)果 備注橡膠工作行程 h工 h =h +t+h工 124mmh 為凸模凹進(jìn)卸料板高度 1mm;1h 為凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度22mm橡膠工作行程 H工 H =h +h工 工 修 9mm h 為凸模修磨量,取 5mm;修橡膠的自由高度 H自 由 H =4H自 由 工 36mm 取 H 為 H 的 25%工 自 由橡膠的預(yù)壓縮量 H預(yù) H =15%H預(yù) 自 由 5.4mm 一般 H =（10%～15%）H預(yù) 預(yù)每個(gè)橡膠承受的載荷 F1F =F /41卸 379.1N 選用 4 個(gè)圓筒形橡膠橡膠的外徑 DD= )/(27.1PF d（ 34mm校核橡膠自由高度 H自 由0.5≤H /D=1.06≤1.5自 由 滿足要求d 為圓筒形橡膠內(nèi)徑取d=13mm;p=0.5Mpa橡膠的安裝高度 H安 H =H -H安 自 由 預(yù) 30mm4.8.2.5 連接與固定零件設(shè)計(jì)(1)模柄的設(shè)計(jì)中、小型模具一般是通過(guò)模柄將上模固定在壓力機(jī)滑塊上。模柄作為上模與河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 20 頁(yè) 共 28 頁(yè)壓力機(jī)滑塊的連接的零件。對(duì)它的基本要求是:一要與壓力機(jī)滑塊上模柄孔正確配合,安裝可靠;二要與上模正確而可靠連接。模柄裝在上模上的垂直度影響導(dǎo)向裝置的精度和使用壽命,因此根據(jù)模具選擇旋入式模柄,模柄通過(guò)螺紋與上模固定,用止動(dòng)螺釘防松.因此選擇選用旋入式模柄 GB2862.2-81:d=25 065.19 mm,d =M18×1.5mm,H=64mm，H=16mm,d =16.5mm,d =7mm,d =M6mm,b=2.5mm, 0 132C=1mm。（2）固定板將凸?；虬寄０匆欢ㄏ鄬?duì)位置壓入固定后，作為一個(gè)整體安裝在上?；蛳履Ｗ?。模具中最常見(jiàn)的是凸模固定板，固定板分為圓形固定板和矩形固定板兩種。主要用于固定小型凸模和凹模。凸模固定板的厚度一般取凹模的 0.6～0.8 倍，其平面尺寸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９潭ò宓耐鼓０惭b孔與凸模采用過(guò)渡配合 H7/m6,壓緊后將凸模端面與固定板一起磨平。固定板采用 45 鋼，凸模固定板如（圖 12）所示；凸凹模固定板如（圖 13）所示。（3）墊板墊板的作用是直接承受凸模的壓力，材料采用 Q235，下模座墊板如（圖 14）所示；上模墊板如（圖 15）所示。（4）螺釘和銷釘螺釘和銷釘都是標(biāo)準(zhǔn)件。設(shè)計(jì)模具時(shí)按標(biāo)準(zhǔn)選用即可。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。螺釘、銷釘規(guī)格應(yīng)根據(jù)沖壓力大小，凹模厚度來(lái)確定，由于本模具沖壓力較小，凹模厚度為 20mm，因此選用標(biāo)準(zhǔn)件為 M8mm。4.8.2.6 模架及其它零部件的設(shè)計(jì) 沖模的閉合高度是指模具工作行程終了時(shí)，上模座的上平面至下模座的下平面之間的距離。壓力機(jī)的封閉高度是指滑塊在下止點(diǎn)位置時(shí)，滑塊的下平面至工作臺(tái)上平面之間的距離。而壓力機(jī)裝模高度是指壓力機(jī)滑塊在下止點(diǎn)時(shí)，滑塊下平面至墊板上平面之間的距離。封閉高度和裝模高度相差一個(gè)墊板厚度。沒(méi)有墊板的壓力機(jī)，其封閉高度與裝模高度相等。上模座：L×B×H=160mm×100mm×25mm,材料 HT200，GB/T2855.5-90下模座：L×B×H=160mm×100mm×35mm,材料 HT200，GB/T2855.6-90導(dǎo)柱： d×L=25mm×130m GB/T2861.1-90導(dǎo)套：d×L×D=25mm×85mm×33mm, GB/T2861.6-90墊板厚度為 8mm,上模座厚度為 25mm;河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 21 頁(yè) 共 28 頁(yè)凸模固定板厚度為 15mm;凹模的厚度以定為 20mm,下模板厚度為 35mm;凸凹模厚度為 35mm.因此模具的閉合高度為：H =25+8+35+20+20+15+8+35=166mm。d可見(jiàn)模具的閉合高度大于所選壓力機(jī) J23-6.3 的最大閉合高度 150mm，不可用因此另選開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī) J23-10。4.9 模具總裝配圖圖（16）通過(guò)以上設(shè)計(jì)，可得到如（圖 16）所示的模具總裝配圖，為正裝式落料沖孔復(fù)合模，凸凹模 7 上模，落料凹模 9 和沖孔凸模在下模。工作時(shí)，條料以導(dǎo)料銷 16 和擋料銷 17 定位。上模下壓，凸凹模外形和凹模9 進(jìn)行落料，落下料卡在凹模中，同時(shí)沖孔凸模與凸凹模內(nèi)孔進(jìn)行沖孔，沖孔廢料卡在凸凹?？變?nèi)?？ㄔ诎寄Ｖ械臎_件由頂件裝置頂出凹模面。頂件裝置由帶肩頂桿 18 和頂件塊 10 及裝在下模座的彈頂器組成，該模具采用裝在下模座底下的彈頂器和頂件塊、彈性元件高度部首模具有關(guān)空間的限制，頂件力大小容易調(diào)節(jié)，可獲得較大的頂件力。當(dāng)上模上行至上止點(diǎn)，把廢料推出，每沖裁一次，沖孔廢料被推下一次。凸凹?？變?nèi)不積存廢料，脹力小，不易破裂。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 22 頁(yè) 共 28 頁(yè)4.10 沖壓設(shè)備的選定通過(guò)較核開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī) J23-10 能滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力：100KN；滑塊行程：45mm；最大閉合高度：180mm；滑塊行程次數(shù)：145/min;封閉調(diào)節(jié)高度：35mm；工作臺(tái)尺寸（前后×左右）：240×370mm；墊板尺寸（厚度×孔徑）：30mm×150mm；模柄孔尺寸：φ30mm×55mm；最大傾斜角：35 。04.11模具工件零件的加工工藝4.11.1沖裁模凸、凹模的技術(shù)要求及加工特點(diǎn)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(diǎn)：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(tái)階式凸模加工常用線切割方法。4.11.2凸、凹模加工的工藝路線有以下幾種方案：方案一：下料→鍛造→退火→毛坯外形加工（包括外形粗加工、精加工、基面磨削）→劃線→刃口輪廓粗加工→刃口輪廓精加工→螺孔、銷孔加工→淬火與回火→研磨或拋光；河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 23 頁(yè) 共 28 頁(yè)方案二：下料→鍛造→退火→毛坯外形加工（包括外形粗加工、精加工、基面磨削）→劃線→刃口輪廓粗加工→螺孔、銷孔加工→淬火與回火→采用成形磨削進(jìn)行刃口輪廓精加工→研磨或拋光；方案三：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；具體分析：方案一，鉗工工作量大，技術(shù)要求高，適用于形狀簡(jiǎn)單，熱處理變形小的零件；方案二，能消除熱處理變形對(duì)模具精度的影響，使凸、凹模的加工精度容易保證，可用于熱處理變形大的零件；方案三，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。4.11.3本副模具工件零件加工方案的確定本副沖裁模具設(shè)計(jì)，模具零件加工的關(guān)鍵在工作零件。由于本副模具的工作零件形狀相對(duì)比較簡(jiǎn)單，凸凹模，落料凹模熱處理變形大，故采用方案三；拉深凸模和沖孔凸模形狀簡(jiǎn)單，且熱處理變形小，故采用方案一。如：表2沖孔凸模加工工藝過(guò)程、表3凹模加工工藝過(guò)程。表（2）沖孔凸模加工工藝過(guò)程零件圖號(hào) 07 零件名稱 沖孔凸模工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備1 鍛造 將毛坯鍛成圓棒φ26mm×55mm 空氣錘2 熱處理 退火3 車削 按圖車全形，單邊留0.2mm精加工余量 車床4 熱處理 按熱處理工藝，淬火、回火達(dá)到58∽62HRC5 磨削 進(jìn)行精加工，留研磨量。 磨床6 研磨 進(jìn)行研磨使得零件達(dá)到零件圖上各項(xiàng)要求。7 檢驗(yàn)表（3）凹模加工工藝過(guò)程零件圖號(hào) 08 零件名稱 凹模工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備1 鍛造 將毛坯鍛成長(zhǎng)方體95mm×75mm×25mm 空氣錘河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 24 頁(yè) 共 28 頁(yè)2 熱處理 退火3 粗刨 刨六面達(dá)到88mm×71mm×21mm，互為直角牛頭刨床4 熱處理 調(diào)質(zhì)5 磨平面 磨光六面，互為直角 磨床6 鉗工劃線 劃出各孔位置線，型孔輪廓線7 孔位加工 按位置加工螺釘孔、銷釘孔及穿絲孔 鉆床8 熱處理 按熱處理工藝，淬火、回火達(dá)到60∽64HRC9 磨平面 磨光上、下平面 磨床10 線切割 按圖紙切割型孔達(dá)到尺寸要求 電火花線切割機(jī)床11 鉗工精修 全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求12 檢驗(yàn)4.12 模具的裝配要制造出一副合格的模具,除了保證模具零件的加工精度外,還必須做好模具裝配工作。裝配就是按照規(guī)定的技術(shù)要求把所有零件連接起來(lái),使之成為合格的模具。裝配是模具制造過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),裝配質(zhì)量的好壞直接影響沖件的質(zhì)量和模具的使用壽命。[9]在模具裝配之前,仔細(xì)研究,根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的特定和技術(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(jìn)行裝配。裝配的次序和方法如下：4.12.1 凸、凹模的預(yù)配4.12.1.1 裝配前仔細(xì)檢查各凸模外形狀尺寸以及凹模形孔,是否符合圖紙要求精度、形狀。4.12.1.2 將各凸模分別與相應(yīng)的凹模孔相配合,檢查其間隙是否加工均勻。不適者應(yīng)從新加工修磨或更換。4.12.2 凸模裝配河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 25 頁(yè) 共 28 頁(yè)凸模的裝配,凸模與固定板的配合要求為 ,裝配時(shí),先在壓力機(jī)上將凸模67mH壓入固定板內(nèi),檢查凸模的垂直度,然后將固定板的上平面與凸模尾部磨平。4.12.3 凸凹模的裝配凸凹模固定板的配合要求為 ,裝配時(shí),先在壓力機(jī)將凸凹模壓入固定板內(nèi), 67mH檢查凸凹模的垂直度,然后將固定板的上平面與凸凹模尾部磨平.4.12.4 裝配下模4.12.4.1 將墊板 13 放在下模座 15 上;4.12.4.2 把凸模 20 裝入固定板 13 中,磨平底面,然后放在墊板 14 上;4.12.4.3 將頂件塊 10 裝在凸模 20 上,裝墊塊 12;4.12.4.4 裝卸料板 8,并用螺釘緊固,打入銷釘.4.12.5 裝配上模4.12.5.1 在已裝好的下模上放等高的墊鐵,再在凸凹?？卓趦?nèi)放入 0.12mm 的紙片,然后將凸凹模與固定板組合裝入凸模;4.12.5.2 預(yù)裝上模座,劃出與凸凹模固定板 23 相對(duì)應(yīng)螺釘孔、銷釘孔位置并鉆鉸螺釘孔、銷釘孔;4.12.5.3 用螺釘將固定板 23 組合、墊板 24、上模座 6 連接在一起,但不要擰緊;4.12.5.4 將卸料板 8 套裝在已裝入固定板的凸凹模上,裝上橡膠 22 和卸料螺釘5、并調(diào)節(jié)橡膠的預(yù)壓縮量,使卸料板高出凸凹模下端約 1mm;4.12.5.5 復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后,緊固螺釘;4.12.5.6 切紙檢查,合適后大入銷釘。4.12.6 試沖與調(diào)整,裝機(jī)試沖并根據(jù)試沖結(jié)果作相應(yīng)調(diào)整。河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 26 頁(yè) 共 28 頁(yè)總結(jié)本課程設(shè)計(jì)是我們進(jìn)行完了三年的模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)課程后進(jìn)行的，它是對(duì)我們?nèi)陙?lái)所學(xué)課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的訓(xùn)練。它在我們的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我從新系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了所學(xué)專業(yè)知識(shí)同時(shí)也鞏固了先前學(xué)到了的知識(shí)，同時(shí)感觸最深刻的是：所學(xué)知識(shí)只有在應(yīng)用中才能在更深刻理解和長(zhǎng)時(shí)間記憶。對(duì)一些原來(lái)一知半解的理論也有了進(jìn)一步的的認(rèn)識(shí)。特別是原來(lái)所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機(jī)械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測(cè)量、冷沖模具設(shè)計(jì)與制造等有了更深刻的理解，使我進(jìn)一步的了解了怎樣將這些知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中。同時(shí)還使我更清楚了模具設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮的問(wèn)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，保證工件的經(jīng)濟(jì)性，加工工藝的合理性。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中通過(guò)沖壓手冊(cè)、模具制造簡(jiǎn)明手冊(cè)、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)等隊(duì)要設(shè)計(jì)的問(wèn)題進(jìn)行查詢，我了解了通過(guò)更多的途徑去了解我要做的設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)更具合理性。也使我學(xué)會(huì)了設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)資料的查詢和運(yùn)用。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我更加深入地學(xué)習(xí)了冷沖壓技術(shù)工作設(shè)計(jì)的內(nèi)容。冷沖壓技術(shù)工作設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括冷沖壓工藝設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)及沖模制造三方面內(nèi)容，盡管三者的工作內(nèi)容不同，但三者之間存在著相互滲透、相互補(bǔ)充、相互依存的關(guān)系。冷沖壓工藝設(shè)計(jì)是針對(duì)給定的產(chǎn)品圖樣，根據(jù)其生產(chǎn)批量的大小、沖壓設(shè)備的類型規(guī)格、模具制造能力及工人技術(shù)水平等具體生產(chǎn)條件，從對(duì)產(chǎn)品零件圖的沖壓工藝性分析入手經(jīng)過(guò)必要的工藝計(jì)算，制定出合理的工藝方案，最后編寫(xiě)沖壓工藝卡的一個(gè)綜合分析、計(jì)算、設(shè)計(jì)過(guò)程。沖壓工藝方案的確定包括工序性質(zhì)、數(shù)量的確定，工序順序的安排，工序組合方式及工序定位方式的確定等內(nèi)容。沖壓模具設(shè)計(jì)則是依據(jù)制定的沖壓工藝規(guī)程，在認(rèn)真考慮毛坯的定位、出件、廢料排出諸問(wèn)題以及模具的制造維修方便、操作安全可靠等因素后，設(shè)計(jì)計(jì)算并構(gòu)思出與沖壓設(shè)備想適應(yīng)的模具總體結(jié)構(gòu)，然后繪制出模具總裝圖和所有非標(biāo)準(zhǔn)零件圖的整個(gè)設(shè)計(jì)繪圖過(guò)程。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 27 頁(yè) 共 28 頁(yè)歷經(jīng)近三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中通過(guò)參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，請(qǐng)教各位老師有關(guān)模具方面的問(wèn)題，并且和同學(xué)的探討，模具設(shè)計(jì)在實(shí)際中可能遇到的具體問(wèn)題，使我在這短暫的時(shí)間里，對(duì)模具的認(rèn)識(shí)有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。從陌生到開(kāi)始接觸，從了解到熟悉，這是每個(gè)人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過(guò)程，我對(duì)模具的認(rèn)識(shí)過(guò)程亦是如此。經(jīng)過(guò)近三個(gè)月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計(jì)一定能為三年的大學(xué)生涯劃上一個(gè)圓滿的句號(hào)，為將來(lái)的事業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。致 謝本設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)過(guò)程中得到了原紅玲、翟德梅、楊占堯、于智宏、等幾位指導(dǎo)老師的大力支持和幫助，再次表示誠(chéng)摯的感謝！感謝各位老師在三年之中的教導(dǎo)和在做設(shè)計(jì)的過(guò)程中對(duì)我的幫助。使我在大學(xué)三年里不但學(xué)到了更多知識(shí)，而且學(xué)到了怎么做人、怎么做事。在此衷心對(duì)各位老師的辛勤教導(dǎo)表示感謝。雖然我就要走出校進(jìn)入社會(huì)，但是老師對(duì)我的教導(dǎo)和幫助我想我一輩子也不會(huì)忘記！那講課的聲音在我耳邊久久回蕩，那寫(xiě)字的身影在腦海里留下了深深的印記，如果還有下一次做學(xué)生我仍然選擇做您的學(xué)生！畢業(yè)之后，我一定會(huì)努力工作的，不辜負(fù)各位老師對(duì)我們的深切期望，在這里也說(shuō)一聲：老師你辛苦了。祝各位老師，身體健康、萬(wàn)事如意！河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第 28 頁(yè) 共 28 頁(yè)參考文獻(xiàn)1.《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》高等教育出版社， 劉建超、張寶忠主編2.《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》機(jī)械工業(yè)出版社， 王芳主編3.《沖壓工藝與模具》 電子工業(yè)出版社， 吳伯杰 主編4.《沖壓手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社， 王孝培主編5.《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，馮炳堯、蔣文森主編6.《冷沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)》機(jī)械工業(yè)出版社， 付宏生 主編 7.《公差配合與技術(shù)測(cè)量》機(jī)械工業(yè)出版社， 薛彥成主編8.《沖壓技術(shù)與模具設(shè)計(jì)》機(jī)械工業(yè)出版社， 馬正元、韓啟主編9.《模具制造技術(shù)》 翟德梅主編10.《沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)》模具手冊(cè)之四 機(jī)械工業(yè)出版社 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組編著
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