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0 前 言 隨著模具技術(shù)的發(fā)展 模具已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)中不可缺少的工藝 裝備 模具設(shè)計(jì)是工科類(lèi)學(xué)校機(jī)械專(zhuān)業(yè)最重要的教學(xué)環(huán)節(jié) 它是我 們對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用 通過(guò)對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用 使我們對(duì)模 具從設(shè)計(jì)到制造的過(guò)程有個(gè)基本的了解 為以后的工作打下堅(jiān)定的基 礎(chǔ) 畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要目的有兩個(gè) 一 讓我們掌握查閱資料與手冊(cè)的 能力 能夠熟練運(yùn)用 CAD 進(jìn)行繪畫(huà) 二 掌握模具設(shè)計(jì)方法和步驟 了 解模具的工藝過(guò)程 本人設(shè)計(jì)的是一付復(fù)合模 對(duì)復(fù)合模的結(jié)構(gòu)與工作原理我有了一 個(gè)比較清楚的了解 在這次設(shè)計(jì)過(guò)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(jīng)驗(yàn)不足 水平有限 在本次設(shè)計(jì)中有很多錯(cuò)誤 肴望老 師批評(píng)指正 以便在以后的工作中吸取教訓(xùn) 本人十分感謝 1 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(jì)算的確定 2 第 3 章 選取模具結(jié)構(gòu)形式 3 第 4 章 必要的零件結(jié)構(gòu)及計(jì)算 4 第 4 1 節(jié) 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 4 第 4 2 節(jié) 各種力的計(jì)算 5 第 4 3 節(jié) 壓力中心的計(jì)算及確定 6 第 4 4 節(jié) 計(jì)算凸凹模的刃口尺寸 7 第 4 5 節(jié) 主要零件的結(jié)構(gòu) 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(guò)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(lèi)板料的選材 熱處理及加工工藝過(guò)程 18 第 5 6 節(jié) 各類(lèi)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 2 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(wú)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(duì)稱(chēng) 轉(zhuǎn)角處呈圓角過(guò)渡 易于模具加工 減少了 熱處理和沖壓時(shí)在尖角了處開(kāi)裂現(xiàn)象 同時(shí)也能防止尖角處部位刃 口的過(guò)快磨損 第 2 章 零件工藝方案的及計(jì)算的確定 2 1 工藝方案的確定 該制件形狀簡(jiǎn)單 對(duì)稱(chēng) 尺寸精度低 適合于落料 拉深復(fù)合模 若用帶凸緣的落料拉深復(fù)合模 則轉(zhuǎn)角處會(huì)產(chǎn)生劇烈變形 極度不 平整 影響制件精度和質(zhì)量要求 應(yīng)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(dá)制件要求 質(zhì)量好 而且經(jīng)濟(jì)性 好 2 2 拉深工藝計(jì)算 2 2 1 確定修邊余量 查表 2 34 實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè) 得 h 0 d 0 3 2 2 2 計(jì)算毛坯直徑 料厚 t 0 8 故可以按中線(xiàn)計(jì)算其尺寸 D d12 2 r2d1 8r22 4d2h 2 r1d2 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(shù) 正拉深時(shí) 拉深系數(shù)越大 拉深越容易 反拉深時(shí) 由于硬化程度小 可適當(dāng)考慮減速小反拉深系數(shù) 但反拉深系數(shù)又直接影響拉深 反拉 深凸凹中的凸凹壁厚 反拉深系數(shù)越大 凸凹模壁厚越小 因此反 拉深系數(shù)又不能太大 因此可視情況選用 d 33mm 由此確定正拉深 系數(shù) 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(shè)計(jì) 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 落 料 件中 間 件最 后 制 件 材 料 純 鋁料 厚 4 第 3 章 選取模具結(jié)構(gòu)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(dǎo)柱 導(dǎo)套保證其正確間隙 初步確定其閉模高度為 130mm 裝配草圖 5 第 4 章 必要的零件結(jié)構(gòu)及計(jì)算 4 1 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 所有公式 出處均選自 冷沖模設(shè)計(jì) 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(cè)面 a1 值 查表 3 10 a 在 1 3 與 1 4 之間 a 1 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(jì)算 4 2 1 落料時(shí) 力的計(jì)算如下 6 Fb Lt b Dt b 3 16 這里 52 9mm b 100Mp 表 t 0 8mm 代入得 3 14 52 9 0 8 100 13288N 4 2 2 拉深時(shí) 即拉深拉時(shí)力的計(jì)算 F1 K bt 其中 表 d 33mm b 100MP F 0 76 3 14 33 0 8 100 6299N 拉深時(shí) t D 100 0 8 100 52 9 1 5 查表 實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè) 可知 此拉深不用壓邊圈 套 總 4 2 3 由力確定壓力機(jī)的選取 模具工作過(guò)程中 沖裁力最大 壓力機(jī)也由此確定 落料階段的 總沖壓力不要超過(guò)壓力機(jī)額定壓力的 30 40 因此壓力機(jī)的 額定壓力 F0 大于 F 30 40 其中 F 11354N 經(jīng)計(jì)算取 F0 32440N 又由裝配圖可以知道 選用開(kāi)式壓力機(jī) 其主要參數(shù)如下次 表 7 1 6 實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè) 滑塊行程工作臺(tái) 86mm 裝模高度調(diào)節(jié)量 35mm 壓力機(jī)的最大裝模高度 160mm 工作臺(tái)面的最大尺寸 220 220mm2 7 工作臺(tái)墊板厚度 35mm 模柄孔尺寸 直徑 厚度 30 50mm 2 4 3 壓力中心的計(jì)算及確定 本次復(fù)合模沖模中 制件及半成品均對(duì)稱(chēng) 故其壓力中心即為制件 的幾何中心 4 4 計(jì)算凸凹模的刃口尺寸 4 4 1 落料時(shí) 由表 3 5 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè) 得 Zmin 0 045 Zmax 0 075 由表 3 6 冷沖模設(shè)計(jì) 得 凸凹模的制造偏差為 凹 0 03 凸 0 02 凹 凸 0 05 0 075 0 045 0 03 不滿(mǎn)足分別加工法對(duì)間隙和公差的要求 故用配合加工法生產(chǎn)凸凹 模 D 凹 D max x 01 4 3 8 冷沖模設(shè)計(jì) 這里 0 74 Dmax 52 9 查表 3 5 冷沖模設(shè)計(jì) 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(shí) 即反拉深時(shí) 凸凹模的刃口尺寸計(jì)算 這次拉深時(shí) 凸凹模圓角半徑的確定如下 R 凹 0 8 D d 1 2 t1 2 3 8 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(shè)計(jì) 凸 D 0 75 2z 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 凸 30 86 0 020 4 4 3 沖孔凸凹模尺寸的計(jì)算 1 凹模厚度 按式 H Kb 38mm 根據(jù)工件尺寸即可估算凹模的外形尺寸 長(zhǎng)度 X 寬度為此 45X40 2 凸模固定板的厚度 H 0 7XH 21 1 取整數(shù)為 21 3 墊板的采用與厚度 是否采用墊板 F A 450Mpa 查表得鑄鐵模板的 90 140Mpa 因此須采用墊板 墊板厚度取 8 4 計(jì)算凸模工作部分尺寸 由表查得 尺寸為 20 時(shí) P 0 02 查表 X 0 75 9 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(jié)構(gòu) 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(dá) 60 64HRC 直接用螺釘裝在下模座上 因而凹模座有螺釘孔 銷(xiāo)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(dá) 120mm 具體情況見(jiàn)落料凹模零件圖 4 5 2 正拉深凸模的選材 熱處理和結(jié)構(gòu) 選取材料為 T10A 熱處理達(dá) 58 62HRC 凸模采用臺(tái)階式 將 凸模裝入固定板內(nèi) 采用 H7 m6 配合 凸模長(zhǎng)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(duì)直徑 0 75 1 20 之間 具體見(jiàn)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(jié)構(gòu)確 定 這兩種凸凹拉都選用 T10A 經(jīng)熱處理達(dá) 60 64HRC 具體情況見(jiàn)零 件表 4 5 導(dǎo)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(jīng)落料凸模用鏍釘圓柱銷(xiāo)固定在上模座上 其外形尺寸 10 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(jié)構(gòu) 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(jié)構(gòu)見(jiàn)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(shè)計(jì) 上模裝有剛性推裝置 推件力通過(guò)打桿 推板 推桿 推件塊傳到工件 本模具中 選用四個(gè)分布均勻 長(zhǎng)短一致的推桿 推板裝在上 模板的孔內(nèi) 為保證凸模支承剛度和強(qiáng)度 放推板的孔挖空 下面 放有墊板 推板的形狀設(shè)置為圓形 4 5 2 2 上出件裝置的設(shè)計(jì) 根據(jù)本模具的結(jié)構(gòu) 力小 選用彈簧 又凹模內(nèi)空 可容納彈簧 用卸料螺釘裝上推板 進(jìn)行預(yù)壓和導(dǎo)向固定 現(xiàn)確定彈簧的型號(hào)及 主要參數(shù)如下 根據(jù)本模具的結(jié)構(gòu)及尺寸 確定用一根彈簧 計(jì)算每個(gè)彈簧的頂件載荷 F Q FQ 21N 其中 F Q 為彈簧的預(yù)壓力 計(jì)算頂件時(shí)所需的最大壓縮行程 L0 L0 h1 t h2 h3 式中 h 1 卸料板高出凸模端面的高度 為零 t 料厚 為 0 8mm 11 h2 凸模進(jìn)入凹模的深度 為 16mm h3 凸模總修模量 為 4mm 計(jì)算彈簧工作時(shí)的總行程 L 總 L 總 L L0 L 產(chǎn)生 F Q 所需的彈簧預(yù)壓縮量 L 總 必須不大于 彈簧的最大壓縮量 Lmax 計(jì)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 max F Q K 21 0 4 52 5N Lmax L0 1 K 20 0 6 34mm 查表 5 23 簡(jiǎn)明模具工實(shí)用技術(shù)手冊(cè) 選用彈 簧的參數(shù)如下 D 20mm d 2 5mm t 6 H 60mm 記為 彈簧 20 2 6 60 JB425 62 彈簧材料為 65Mn 熱處理達(dá) HRC40 45 4 5 3 導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì)與選用 由于本模具中 材料厚度比較小 因而間隙小 選用導(dǎo)柱導(dǎo)套保證 上模和下模之間的精確位置頭系 因?yàn)楸灸＞咧械牧慵紴閳A形 為避免出錯(cuò) 選用的中間模架上的兩導(dǎo)柱 做成直徑不等的型式 12 查表 2 44 冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 根據(jù)凹模周界 選用凹模周界為 125 的 其中參數(shù)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(dǎo)柱 25 110 GB T2861 1 導(dǎo)套 22 80 28 GB t2861 6 4 6 連接 固定用零件即鏍釘 銷(xiāo)釘?shù)倪x用 4 6 1 鏍釘?shù)倪x用 查表 2 10 機(jī)械制圖 選用螺釘?shù)囊?guī)格如下 4 6 1 1 下模座與凹模 導(dǎo)料卸料板 墊板之間的固定 選用 M10 的 螺釘 4 個(gè) 長(zhǎng)為 60 記為 M10 60 GB68 85 鏍釘材料為 45 號(hào) 鋼 頭部淬火達(dá)硬度 HRC43 48 選用 A 型圓柱銷(xiāo) 2 個(gè) d 為 10 長(zhǎng)為 50 材料為 45 號(hào)鋼 熱處理 達(dá) HRC43 48 記為 10 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(xiāo)釘 其材料為 45 號(hào)鋼 熱處理達(dá) HRC43 48 其記號(hào)如下 鏍釘 M12 66 GB68 85 圓柱銷(xiāo) 10 55 GB119 86 4 6 1 3 模柄與上模座之間的固定用螺釘四個(gè) 其記號(hào)如下 鏍釘 M9 30 GB68 85 13 4 6 1 4 凸凹模和下模座之間的固定用螺釘 選用 2 個(gè) M6 的螺釘 長(zhǎng)為 18 記為 M6 18 GB68 85 2 個(gè)圓柱銷(xiāo) 記為 10 55 GB119 86 4 6 1 5 卸料螺釘?shù)倪x用 M3 的卸料螺釘 2 個(gè) 長(zhǎng)為 88mm 記為 M3 88 GB68 85 另有一個(gè)卸料螺釘 用于彈簧的固定 型號(hào)為 M6 長(zhǎng)為 50 記為 M6 50 GB68 85 4 7 固定擋料銷(xiāo)的選定 查表 10 60 沖壓手冊(cè) 選 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(hào)鋼 熱處理達(dá)硬度 HRC43 48 查自 GB2866 11 81 4 8 頂板的確定 查 沖壓手冊(cè) 選 A 型 其中 D 20mm h 6mm 材料為 45 號(hào)鋼 熱處理達(dá) 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(guò)程 5 1 1 工藝分析 該零件是復(fù)合沖裁模的凹模 采用整體式結(jié)構(gòu) 容易制造 強(qiáng)度高 14 由于該模具為中小型沖模 因而其弱點(diǎn) 如制造成本高 維修不方 便 對(duì)其并沒(méi)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(jié)構(gòu)表面包括螺紋連接孔 和銷(xiāo)釘 定位孔 該零件是本付模具裝配和加工的基準(zhǔn)件 模具的卸料板 固定板 模板上的各孔都和該零件有關(guān) 以該零件的實(shí)際尺寸為基準(zhǔn)來(lái)加工 相關(guān)各孔 零件的材料為 T10A 熱處理硬度達(dá) 60 64HRC 零件毛坯形式為 鍛件 5 1 2 工藝過(guò)程的制定 15 5 1 3 漏料孔的加工 沖裁漏料孔是在保證型孔工作長(zhǎng)度基礎(chǔ)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(shè)備的確定 序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序主要內(nèi)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(chē) 留有 0 05 的磨削余量 5 劃線(xiàn) 畫(huà)出各螺孔 銷(xiāo)孔的位置 6 鉆孔 攻絲 在鉆床上鉆出所有銷(xiāo)孔及螺絲底孔 并 進(jìn)行攻絲鉸銷(xiāo)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(nèi)圓磨床 上 磨形孔至尺寸 磨孔的精度達(dá) 1 2 級(jí) 表面粗糙度達(dá) 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 16 由圖沖裁凹模外形尺寸為 125 125 22 凹模零件材料為 T10A 設(shè)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(jì)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(dāng)鍛件質(zhì)量在 5 之內(nèi) 一般需要加熱 1 2 次 鍛件總的損耗系數(shù) 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(zhǎng)度 L 坯 G 坯 4 D 2 r 3 76 4 3 14 68 68 104mm 驗(yàn)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(shè)備的確定 該鍛件坯料重量為 3 57 材料為 T10A 應(yīng)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 17 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(gè) M10 的螺紋孔 四個(gè) M10 的銷(xiāo)孔 工作外表面為直角 有鋒利刃口 內(nèi)表面刃口為 3 的圓角 在車(chē)床上粗車(chē)后用球形銑出 圓角 再經(jīng)磨床或鉗工修整 由凸凹模的材料為 T10A 熱處理硬度達(dá) 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(jī)床的車(chē) 銑 磨即可達(dá)到 要求 無(wú)需先進(jìn)的制造技術(shù) 如線(xiàn)切割 電火花等到 即增大技術(shù) 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(chē) 磨上下兩圓面 鉗工劃線(xiàn)作孔 熱處理 研磨內(nèi)孔和外圓 即工作表面 5 2 3 工藝過(guò)程制定如下 序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序主要內(nèi)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(chē) 車(chē)內(nèi)圓 內(nèi)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(xiàn) 作孔 攻絲 7 熱處理 淬火到 HRC58 62 8 磨 磨內(nèi) 外工作表面至圖紙要求 9 鉗 修整內(nèi)圓角半徑 3 18 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(dá) 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(jī)床的車(chē) 銑 磨即可達(dá)到 要求 無(wú)需先進(jìn)的制造技術(shù) 如線(xiàn)切割 電火花等到 即增大技術(shù) 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(chē) 磨上下兩圓面 鉗工劃線(xiàn)作孔 熱處理 研磨內(nèi)孔和外圓 即工作表面 5 3 3 工藝過(guò)程制作如下表 序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序主要內(nèi)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(chē) 車(chē)內(nèi)圓 內(nèi)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(xiàn) 作孔 攻絲 7 熱處理 淬火到 HRC58 62 8 磨 磨內(nèi) 外工作表面至圖紙要求 9 鉗 修整內(nèi)圓角半徑 1 19 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(jìn)行淬火處理 加工 方式主要是車(chē)削和外圓磨削 加工精度要求在外圓磨削的經(jīng)濟(jì)加工 范圍之內(nèi) 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(jīng)下料鍛造之后進(jìn)行機(jī)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(chē) 鉗 熱處理 磨 鉗 5 5 3 工藝過(guò)程的制定 序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序主要內(nèi)容 1 下料 鋸床下料 33 142 4 2 鍛造 鍛造成 47 77 3 粗車(chē) 車(chē)外圓至圖紙要求 工作尺寸留余 量 0 5mm 4 鉗 劃線(xiàn) 作過(guò)孔 5 熱處理 硬度達(dá) HRC58 62 6 磨 磨削精度達(dá) 1 2 級(jí) 粗糙度為 0 4 7 鉗 磨刃口圓角達(dá) 1mm 5 5 導(dǎo)料 卸料板的選材 熱處理及加工工藝過(guò)程 根據(jù)表 8 8 冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 普通卸料板的材料選 20 Q235 號(hào)鋼 但導(dǎo)料板的材料為 45 號(hào)鋼 故選取好的即使 45 號(hào)鋼 它是一種普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 這種鋼冶煉容易 塑性好 焊接性 好 強(qiáng)度較低 價(jià)廉 而且在力學(xué)性能上也能滿(mǎn)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(jìn)行熱處理 而是直接使用 根據(jù)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(nèi)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(hào) 工序名稱(chēng) 工序的主要內(nèi)容 1 下料 鋸床下料 125 5 21 4 2 粗車(chē) 粗車(chē)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(dǎo)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(jù)表 8 8 冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 普通固定板的材料選 用 Q235 就能滿(mǎn)足其工藝性要求 它是一種普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 21 這類(lèi)鋼不但冶煉容易 而且塑性好 焊接性能好 價(jià)格低廉 只不過(guò)強(qiáng)度較低 但是還能滿(mǎn)足所需要的要求 此類(lèi)鋼中含有 S P 和非金屬夾雜物 影響了此類(lèi)鋼的塑性和韌性 故加工后 般不進(jìn)行熱處理 而是直接使用即可 根據(jù)普通固定板的要求 固定板的毛坯的預(yù)加工工藝與凹 基本相同 外形為圓形的固定板可用車(chē) 磨來(lái)加工 其工藝 方案如下 備料 退火 車(chē)削粗加工 平磨上下面 固定板上的固定孔加工可直接劃線(xiàn)用車(chē)床及鉆床 也可用銑床 鏜床加工 工藝方案的制定如下 序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序主要內(nèi)容 1 下料 鋸床下料 125 5 12 4 2 車(chē)削 在車(chē)床上去掉大部分的工余量 僅 留加 0 2 0 3mm 的余量 3 劃線(xiàn) 劃出固定孔的位置及大小 4 車(chē)孔 按線(xiàn)車(chē)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(guò)程 22 根據(jù)表 14 63 冷沖壓設(shè)計(jì)手冊(cè) 一般用途的推桿的材料 選用為 45 鋼 它是一種優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 這類(lèi)結(jié)構(gòu)鋼的硫 磷 含量較低 非金屬的夾雜物也較少 鋼的品質(zhì)較高 45 鋼屬 于中碳鋼 須經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后使用 這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)后具有良好的 綜合力學(xué)性能 即具有較高的強(qiáng)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(guò)程的制定如下 序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序的主要內(nèi)容 1 下料 鋸床下料 22 78mm 2 銑 銑側(cè)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(jù)表率 14 53 沖壓設(shè)計(jì)手冊(cè) 本副模具所選用推板 的材料為 Q235 推板在工作過(guò)程中報(bào)承受的力沒(méi)有多大 材料 Q235 即可滿(mǎn)足要求 Q235 在各種普通零件中是應(yīng)用廣 泛的 它雖然強(qiáng)度不是很好 但還是能達(dá)到其要求 而且 價(jià)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(jīng)濟(jì)又實(shí)惠 23 其工藝方案如下 備較 鍛造 粗銑外形 平磨上下面 工藝過(guò)程的制定如下 序號(hào) 序號(hào) 工序的主要內(nèi)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(guò)程 根據(jù)表 8 9 冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 本副模具墊板所承受 的單位壓力比較大 為了安全起見(jiàn) 墊板所選用的材料為 T8 該誤材料為一種優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼 碳素工具鋼的化學(xué) 成份的特點(diǎn)是含高碳和硫 磷雜質(zhì)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(xì)化并分布均勻 然后退火 降低硬度 改善切削加工性 同時(shí)為淬火作好組織準(zhǔn)備 退火后的組 織為球狀珠光體 硬度不高于 197HBS 由于這類(lèi)鋼對(duì)過(guò)熱 敏感 應(yīng)選較低的淬火溫度 淬火后應(yīng)立即低溫回火 回火 后的組織為細(xì)針狀馬氏體和分布均勻細(xì)小粒狀滲碳體 有少量 24 殘余奧氏體 工藝方案如下 備料 鍛造 回火 車(chē)削 平磨 工藝方案的制定如下 序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序主要內(nèi)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(chē)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(dǎo)套 導(dǎo)柱與上下模座孔采用壓配合的模架 要求上 下模座的 導(dǎo)套 導(dǎo)柱孔的孔距一致 孔與模座平面保證垂直 并達(dá)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(jié)合力 使兩基面間容易產(chǎn)生滑移 因而使鑄鐵的力學(xué)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(shí)鑄鐵的生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單和工藝簡(jiǎn)單 使模具的 生產(chǎn)成本降低 灰鑄鐵的抗壓強(qiáng)度比抗拉強(qiáng)度要好 所以比較適 25 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(hào) 工序名稱(chēng) 工序的主要內(nèi)容 1 下料 鋸床下料 2 鍛造 3 鉆孔 鉆螺紋孔 4 鉸孔 鉸銷(xiāo)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(jù)表 14 53 沖壓設(shè)計(jì)手冊(cè) 模柄的材料選用 Q275 它是一 種普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 這類(lèi)鋼冶煉容易 工藝性好 價(jià)廉 而且 在力學(xué)性能上也能滿(mǎn)足模柄的要求 塑性好 焊接性好 強(qiáng)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(jìn)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 26 序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序的主要內(nèi)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(xiāo)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(jù)表 8 9 冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 打料桿的材料選用 45 鋼 它是一種優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 這類(lèi)鋼的硫 磷含量較低 非金屬 雜物也較少 鋼的品質(zhì)較高 45 鋼屬于中碳鋼 須調(diào)質(zhì)后使用 這種鋼調(diào)質(zhì)后具有良好的綜合力學(xué)性能 即具有較高強(qiáng)度 又具 有良好的塑性韌性 這部分鋼是碳鋼中應(yīng)用最廣泛的 加工工藝過(guò)程如下 備料 鍛造 退火 銑 車(chē) 平磨 工藝的制定如下 序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序的主要內(nèi)容 1 下料 鋸床下料 2 鍛造 3 退火 退火硬度 197HBS 27 4 銑 5 車(chē) 粗銑外形 6 平磨 在車(chē)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(yàn)?zāi)Ｗ惭b面與平面垂直度精度 裝配時(shí)將上模座放平 并將模 柄放在安裝面 對(duì)準(zhǔn)孔的位置 用銷(xiāo)釘固定 然后用螺釘固定 檢查模柄相對(duì)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(yàn)固定板的安裝面與平面的 垂直度 裝配時(shí)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(tái)階面與固定板接觸為止 檢查凸模相對(duì)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(zhǔn)件 28 落料 拉深 沖孔復(fù)合模應(yīng)以沖裁凸凹模為裝配基準(zhǔn)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(xiàn) 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(gè)零件尺寸是不是滿(mǎn)足裝配技術(shù)條件要求 安 裝上模 調(diào)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(nèi) 6 2 3 安裝下模座內(nèi)的各個(gè)零件 6 2 4 按沖模技術(shù)條件進(jìn)行總裝配檢查 6 2 5 檢驗(yàn) 6 2 6 試模 29 后 語(yǔ) 通過(guò)這次冷沖模的畢業(yè)設(shè)計(jì) 我在各個(gè)方面都有所提高 懂 得了對(duì)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(jié)構(gòu) 提高了設(shè)計(jì)能力 繪圖能力 查找資料和手冊(cè)的能力 熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn) 同時(shí)各科相關(guān)的課程有了全面的復(fù)習(xí) 獨(dú)立 思考的能力也有一定的提高 同時(shí)由于本人的設(shè)計(jì)水平和經(jīng)驗(yàn)的不足 在設(shè)計(jì)過(guò)程中還存在 許多的錯(cuò)誤 請(qǐng)各位老師和同學(xué)批評(píng)和指正 本人將萬(wàn)分感謝 參考文獻(xiàn) 1 王芳主編 冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1998 10 2 孫鳳勤主編 模具制造工藝與設(shè)備 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1999 3 溫松明主編 互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ) 長(zhǎng)沙 湖南大學(xué)出版社 1998 4 丁仁亮主編 金屬材料及熱處理 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1999 30 5 冷沖模設(shè)計(jì)組主編 冷沖模設(shè)計(jì)手冊(cè) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1999 6 吳天生主編 機(jī)械制圖 高等教育出版社 1999