合頁沖壓件的沖孔落料、彎曲復(fù)合模具設(shè)計與制造含21張CAD圖.zip
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合頁沖壓件的沖孔落料、彎曲復(fù)合模具設(shè)計與制造
摘 要
本次的設(shè)計題目為合頁沖壓件復(fù)合模和彎曲?！捎玫牟牧鲜荙235。
本次的設(shè)計對模具的設(shè)計的思路和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)展開較全面的論述和講解。結(jié)合模具的發(fā)展的現(xiàn)狀和沖壓模具設(shè)計的主要技術(shù)內(nèi)容，對合頁的沖壓件進(jìn)行的較詳細(xì)工藝的分析；進(jìn)行的沖壓力、壓力中心和模具工作的部分尺寸等沖壓工藝的計算；對卸料裝置、定位裝置和導(dǎo)料裝置等模具結(jié)構(gòu)的內(nèi)容進(jìn)行的選擇；根據(jù)工藝計算的結(jié)果的和模具的結(jié)構(gòu)，對模具的主要零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行的設(shè)計；對壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行的合理選擇。
由于沖壓件的彎曲件的結(jié)構(gòu)處于一般，對稱和對精密度的要求的一般，在設(shè)計的過程中充分的考慮到定位板的中心軸孔的對稱度的要求，另外材料的平整度和模具的工作的強(qiáng)度。為了提高模具生產(chǎn)的效率和保證零件的尺寸精度，則決定采用復(fù)合模的生產(chǎn)形式。根據(jù)沖壓件的結(jié)構(gòu)，決定采用的倒裝式結(jié)構(gòu)，彈性卸料，導(dǎo)料銷導(dǎo)料和擋料銷擋料。之后，在進(jìn)行零件的彎曲。因為本零件的結(jié)構(gòu)的一般，彎曲工藝的不難，可一次進(jìn)行成型。
本次一共設(shè)計了兩副模具的結(jié)構(gòu)，第一副為落料沖孔復(fù)合模，采用的是凸凹模和卸料板在下的倒裝結(jié)構(gòu)，凸模，凹模在上，沖孔廢料直接從凸凹模的漏料孔掉下，制件卡在凹模中，由頂件器將產(chǎn)品從凹模中頂出，采用擋料銷結(jié)構(gòu)擋料，導(dǎo)料結(jié)構(gòu)釘導(dǎo)料，卸料方式為彈性卸料裝置，彈性元件稱為橡膠。
第二副模具為彎曲模類型，其對產(chǎn)品的定位為定位板，凸模在上，產(chǎn)品向上彎曲，角度為九十度。
關(guān)鍵詞：合頁沖壓件 復(fù)合模 彎曲模 倒裝 材料高利用率
Abstract
The design topic of this project is compound die and bending die for hinge stamping parts - the material used is Q235.
The design of the die design ideas and structural characteristics of a more comprehensive exposition and explanation. Based on the development of die and the main technical content of stamping die design, the detailed process analysis of the stamping parts of the joint sheet was carried out; the calculation of stamping process such as stamping force, pressure center and part size of die work was carried out; and the contents of die structure such as unloading device, positioning device and guide device were carried out. Selection; According to the results of process calculation and the structure of the die, the structure of the main parts of the die is designed; and the structure of the press is reasonably selected.
Because the structure of the bending part of the stamping part is in general, symmetry and precision requirements are general, the symmetry of the central axis hole of the positioning plate is fully taken into account in the design process, and the smoothness of the material and the working strength of the die are also taken into account. In order to improve the efficiency of die production and ensure the dimensional accuracy of parts, it is decided to adopt the production form of compound die. According to the structure of stamping parts, the inverted structure, elastic unloading, guide pin and stop pin are adopted. After that, the parts are bent. Because the structure of this part is general, the bending process is not difficult, and it can be formed at one time.
This time, two sets of die structure were designed. The first one is blanking punching compound die. The reverse structure of punch and concave die and discharging plate is adopted. The punch and concave die are on top. The waste material of punching is directly dropped from the leaking hole of punch and concave die. The workpiece is stuck in the concave die. The product is ejected from the concave die by the ejector and the stop pin is used. Structural retaining material, structural nail guide material, unloading mode is elastic unloading device, elastic components are called rubber.
The second pair of dies is the bending die type. The positioning of the product is the positioning plate. The punch is on the top, and the product bends upward with an angle of 90 degrees.
Key words: high utilization rate of inverted material in bending die of compound die for hinge stamping parts
目 錄
摘 要 1
ABSTRACT 3
1. 前 言 7
2. 緒 論 8
2.1模具技術(shù)的歷史與發(fā)展水平 8
2.1.1 模具CAD/CAM技術(shù)狀況 8
2.1.2模具設(shè)計與制造能力狀況 8
2.2 模具在現(xiàn)代工業(yè)中的地位 8
2.3 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位 9
3. 零件的沖壓工藝性分析 10
3.1 材料 10
3.2零件結(jié)構(gòu) 10
3.3工藝方案的確定 11
4.零件排樣的設(shè)計 13
4.1 影響排樣的因素 13
4.2排樣圖設(shè)計步驟 14
4.3 材料利用率的計算 15
5. 有關(guān)工藝計算 16
5.1 沖裁力的計算和沖床如何選擇 16
5.2 壓力中心的計算 19
6 . 定距方式 20
7. 凸模凹模結(jié)構(gòu)和安裝 20
7.1凸模，凹模設(shè)計 20
7.1.1凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 20
7．1.2 凸模，凹模刃口尺寸的計算 22
7.2凹模設(shè)計 23
8. 沖壓模具零件的編制 24
8.1凹模板加工工藝過程 24
8.2凸模加工工藝過程 25
8.3卸料板加工工藝過程 26
8.4凸模固定板加工工藝過程 27
9.?卸料裝置的設(shè)計 28
9．1卸料裝置的設(shè)計 28
9．1．1墊板 29
9．1．2模架 29
9．1．3緊固與安裝要求 30
9.2 復(fù)合模合彎曲模的結(jié)構(gòu)分析 31
9.3 復(fù)合模總裝圖 32
9.4 彎曲?？傃b圖 33
10．材料的選用 34
11．結(jié)論 35
參 考 文 獻(xiàn) 36
1. 前 言
最近幾年來，我國沖壓模具的水平已經(jīng)有了很大的提高。大型的沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)40到55多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到1~2μm，壽命2億次左右的復(fù)合模國內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到Ra≤1.5μm左右的精沖模，大尺寸為（φ≥300mm）的精沖模和中厚板精沖模，目前國內(nèi)也已達(dá)到了當(dāng)高的水準(zhǔn)。
在現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)中，模具成為重要的工藝的裝備之一，它在鑄造，沖壓，塑料，粉末冶金等生活的生產(chǎn)行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。采用的模具可以提高生產(chǎn)率、節(jié)約的材料、降低成本，并且可以保證一定加工質(zhì)量要求，然而，汽車、電器、儀表和日常中用品等其他產(chǎn)品的零部件很多都運(yùn)用模具的加工。則模具的設(shè)計和制造技術(shù)是在國民經(jīng)濟(jì)中的地位是最為客觀的。
沖壓件生產(chǎn)是在室溫下，利用在壓力機(jī)上的模具對材料的施加壓力產(chǎn)生分離和塑性變形，從而獲得的所需的零件的一種壓力加工的方法。更是一種省料的加工得方法；沖壓件的成本較低；但是沖壓一般使用的模具具有專用型結(jié)構(gòu)，有時一個復(fù)雜的零件的需要數(shù)套模具的加工成型，而且模具精度很高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集型的產(chǎn)業(yè)，只有在沖壓件生產(chǎn)批量很大的情況下才能完全的體現(xiàn)從而獲得良好的的經(jīng)濟(jì)效益。
2. 緒 論
2.1模具技術(shù)的歷史與發(fā)展水平
2.1.1 模具CAD/CAM技術(shù)狀況
我國的模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展已有很多年歷，CAD/CAM系統(tǒng)是我國第一個自行開發(fā)的模具CAD/CAM系統(tǒng)軟件。目前國內(nèi)汽車的覆蓋件和電機(jī)級進(jìn)模具的生產(chǎn)，企業(yè)普遍采用CAD/CAM技術(shù)/DL圖設(shè)計以及模具結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計均已經(jīng)實現(xiàn)了二維CAD，大多數(shù)的企業(yè)已經(jīng)向三維過渡，總圖的生產(chǎn)逐步代替零件圖的生產(chǎn)。而且模具的參數(shù)化設(shè)計也逐漸開始走向少數(shù)模具廠家技術(shù)開發(fā)的領(lǐng)域發(fā)展。
2.1.2模具設(shè)計與制造能力狀況
電機(jī)覆蓋件的模具制造技術(shù)正在連續(xù)地提高和完善，高精度和高效益加工設(shè)備的采用越來的越廣泛。具有高性能的五軸高速銑床及三軸的高速銑床的應(yīng)用已經(jīng)越來越多。NC和DNC技術(shù)的應(yīng)用也越來得成熟，可進(jìn)行傾角的加工超精加工。這些都是為了提高模具面的加工精度，提高模具質(zhì)量，縮短模具制造周期。
2.2 模具在現(xiàn)代工業(yè)中的地位
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具是重要的工藝裝備之一，它在鑄造、沖壓、橡膠、玻璃和陶瓷制品等生產(chǎn)的行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。由于采用的模具進(jìn)行生產(chǎn)能提高生產(chǎn)率、節(jié)約原材料和降低成本，且保證一定的加工質(zhì)量的要求，則汽車、飛機(jī)、玩具和日常品等產(chǎn)品零部件的很多采用模具進(jìn)行加工的方法。據(jù)國際技術(shù)協(xié)會統(tǒng)計，2000年產(chǎn)品的零件粗加工的75 %左右，精加工的50 % 左右都由模具加工來完成。
2.3 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位
目前國內(nèi)模具工業(yè)的發(fā)展得到了各國模具的美譽(yù)很多。模具在現(xiàn)代的生產(chǎn)中，成為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要的工藝的裝備，它特定的形狀要通過一定的方式使其原材料成形。比如，沖壓件和鍛件是通過沖壓和鍛造的方式使金屬材料在模具內(nèi)發(fā)生的塑性變形獲得的：金屬壓鑄件、粉末冶金的零件以和塑料、玻璃等非金屬的制品，很多也是用模具成形的。
3. 零件的沖壓工藝性分析
3.1 材料
該合頁的彎曲件選用的沖裁件材料是Q235，厚度是1mm，綜合性能比較好，強(qiáng)度、塑性和焊接性能等性能也能得到很好配合，用途的廣泛,可以用來沖裁。
3.2零件結(jié)構(gòu)
產(chǎn)品圖
零件結(jié)構(gòu)分析:
該合頁沖裁彎曲件從上圖可以看出該零件結(jié)構(gòu)一般，左右對稱，建議在彎曲件外形輪廓連接處使用了R0.3圓角光滑相連接，便于線切割凹模，可以沖裁。
零件尺寸精度分析:
該沖片的尺寸公差等級均為IT9～I(xiàn)T10，精度一般，動用普通加工設(shè)備。
外形尺寸：60-0.1 0；45-0.1 0；15-0.08 0；20-0.08 0；
內(nèi)形尺寸：Φ6 0+0.08；
中心距尺寸：28-0.06+0.06；28-0.06+0.06
3.3工藝方案的確定
如果要完成該合頁的沖裁彎曲件的沖壓加工的需要的沖壓基本性質(zhì)工序有沖孔和落料兩道工序。從工序可能的集中、分散和工序間的組合的可能性來看，這個合頁的沖裁彎曲件沖壓可以有以下的方案。
（1）方案一
采用單工序模的生產(chǎn)方式，需要先落料再沖孔,然后對胚料進(jìn)行最后一步彎曲.該方案結(jié)構(gòu)得略為容易，需要進(jìn)行三道工序和三副模具才能完成對該零件的加工生產(chǎn)，但是所需的模具數(shù)量多,操作員工較多,因此成本上看比較高.
（2）方案二
沖孔和落料連續(xù)的沖壓，需要使用級進(jìn)模來進(jìn)行生產(chǎn)。
級進(jìn)模的適用于生產(chǎn)批量較大，模具的設(shè)計、制造及維修水平相對的較高的外形較小零件生產(chǎn)。并且級進(jìn)模的精度配合要求要高,所以需要高精度的設(shè)備對模具零件進(jìn)行加工,所以成本特別高,不適合用級進(jìn)模生產(chǎn).
（3）方案三
使用復(fù)合模進(jìn)行的生產(chǎn)的零件，落料和沖孔復(fù)合模。因為沖片尺寸的精度要求一般，結(jié)構(gòu)的簡單的對稱，為了提高生率及保證沖片的尺寸的精度，所以決定采用的復(fù)合模生產(chǎn)足夠。根據(jù)沖片的結(jié)構(gòu)類型，決定采用的倒裝式結(jié)構(gòu)及彈性卸料，導(dǎo)料銷導(dǎo)料和擋料銷擋料。之后用彎曲模進(jìn)行的彎曲,可以直接依靠復(fù)合模所沖好的孔進(jìn)行定位和彎曲.
結(jié)論：使用一副復(fù)合模和一副彎曲模從而進(jìn)行生產(chǎn).
此零件結(jié)構(gòu)相對簡單，可采用一次彎曲的方法。不過回彈量大。
因為本零件結(jié)構(gòu)一般，彎曲工藝不難，可一次成型，但要減少零件的回彈量。可以采用校正彎曲的方法減小零件回彈。而且回彈時需要根據(jù)回彈方向不會卡在凸模中,所以不需添加其他推件裝置.
4.零件排樣的設(shè)計
4.1 影響排樣的因素
零件條料的排樣圖會直接關(guān)系到復(fù)合模的設(shè)計。因此在排樣圖的設(shè)計過的程中，需要綜合考慮以下的因素：
1 .生產(chǎn)效率和材料利用率。
在設(shè)計時要求使生產(chǎn)效率與利用率之間平衡，大大提高了模具生產(chǎn)效率和材料利用率。
2 .送料方式。
因為該模具為復(fù)合模所以人工手動送料便可達(dá)到要求。
3 .壓力中心。
在設(shè)計的模具時候應(yīng)該考慮到模具的壓力中心是否與壓力機(jī)的壓力中心對應(yīng)，避免產(chǎn)生模具導(dǎo)向裝置和壓力機(jī)滑塊的單邊磨損現(xiàn)象。
4. 模具的具體類型和加工的工藝性。
模具的結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)簡單，不能復(fù)雜，零件易于加工制造，加工時精度易于把握。
5. 被加工材料。
復(fù)合模對被加工材料的加工性較高，在設(shè)計排樣圖的時候，材料的本身的性能，材料的厚度，條料的寬度及材料紋向，材料的利用率都要給予全面性考慮。
6. 凹模應(yīng)有足夠的強(qiáng)度。
凹模的材料應(yīng)具有足夠高的強(qiáng)度，在出現(xiàn)懸臂時應(yīng)考慮強(qiáng)度是否足夠，避免出現(xiàn)崩刃，人口開裂的現(xiàn)象。
4.2排樣圖設(shè)計步驟
1 .繪制成比例的零件圖。
2 .繪制條料排樣圖。
1 .首先需要根據(jù)已繪制的零件圖的形狀的特點(diǎn)得出出初步的排樣方式。
2 .要考慮材料的節(jié)約，以及送料的步距，員工的具體操作，以便于提高生產(chǎn)率。
3 .要考慮條料的搭邊值，并且保證有足夠的強(qiáng)度進(jìn)行送料，以及考慮定位的誤差，保證能夠沖出合格的產(chǎn)品零件。
5 .在已經(jīng)繪制好的條料的排樣圖上標(biāo)注必要的零件尺寸，比如條料的寬度，步距的公稱尺寸，條料與條料之間和調(diào)料與板料之間的搭邊值等其他條件。
圖 4-1零件排樣圖
4.3 材料利用率的計算
分析零件的形狀，斜排排樣方式，零件可能的排樣的方式 η
一個步距內(nèi)的材料的利用率是:
A一個步距內(nèi)的沖裁件實際的面積
B條料的寬度
L步距
5. 有關(guān)工藝計算
5.1 沖裁力的計算和沖床如何選擇
計算沖裁力：
(1)落料力
（2）沖孔力
(3) 卸料力
(4)推件力
(5)沖壓力
選用沖壓設(shè)備
根據(jù)總沖壓力的F總=108.34kN、模具的閉合高度和沖床的工作臺面尺寸等，結(jié)合現(xiàn)有的設(shè)備，選用J23-400開式雙柱可傾的沖床，并在零件工作臺面上安裝墊塊。沖壓設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)如下：
彎曲模
1、計算坯料的尺寸
根據(jù)r/t查表，中性層的位移系數(shù)X=0.28
坯料展開的總長度為：Lz=45mm
2、計算彎曲力
自由彎曲力：
4、沖壓設(shè)備的選用
據(jù)總彎曲力Fg =1.3kN、模具的閉合高度和沖床工作的臺面尺寸等其他因素，結(jié)合現(xiàn)在的設(shè)備，選用J23-160開式雙柱可傾沖床的設(shè)備，并且在工作臺面上安裝墊塊。沖壓設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)如下：
5.2 壓力中心的計算
因為該產(chǎn)品的對稱,所以壓力中心便為制件的中心。如圖5-2-1所示：
計算參數(shù)如下：
6 . 定距方式
產(chǎn)品的定位零件是采用來保證條料能是否夠準(zhǔn)確送進(jìn)模具中對應(yīng)的位置，以保證能夠沖制出合格的零件。條料在模具的送料平面中間必須有兩個方向上的限位：第一是在與條料方向的垂直方向的上的限位，為了避免造成歪斜影響，沖出不合格的產(chǎn)品零件；第二是在產(chǎn)品送料的方向的限位，控制條料一次送進(jìn)的步距，能夠保證條料能夠方便進(jìn)入足夠的距離，可以避免進(jìn)入過多造成材料的浪費(fèi)使用。
復(fù)合模的定距方式是由擋料釘?shù)臎Q定。
如圖下圖所示：
擋料銷
7. 凸模凹模結(jié)構(gòu)和安裝
7.1凸模，凹模設(shè)計
7.1.1凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計
因本模具為復(fù)合模，凸模材料選用硬質(zhì)合金Cr12，要求硬度達(dá)到HRC58-60,所以需要進(jìn)行淬火低回?zé)崽幚韥磉_(dá)到所需要的硬度.考慮到中心沖孔凸模的形狀規(guī)則，以及凸模加工的方便性，所以考慮對凸模進(jìn)行臺肩式固定。
。如圖7-1所示：
圖7-1-1 凸模
對于彎曲模的凸模來說，采用的材料為Cr12鋼，硬度要求為58-60，彎曲圓角半徑為R1，且圓角以及整個彎曲凸模的工作部分來說粗糙度要達(dá)到Ra0.4以下。如下圖7-1-2所示：
7．1.2 凸模，凹模刃口尺寸的計算
基本尺寸
沖裁間隙
磨損系數(shù)
計算公式
制造公差
計算結(jié)果
D1max-? 0=45.0-0.1 0
D2max-? 0=60.0-0.1 0
D3max-? 0=15.0-0.08 0
D4max-? 0=20.0-0.08 0
Zmin= 0.04mm
Zmax= 0.06mm
Zmin-Zmax= 0.02mm
X=1
Dd=(Dmax-X?) 0+?4
Dd=(Dmax-X?) 0+?4
?4
?4
D1d=44.9 0+0.025
D2d=59.9 0+0.025
D3d=14.92 0+0.02
D4d=19.92 0+0.02
凸模配做加工保證雙邊間隙0.04～0.06
D1min 0 +?=Φ6 0 +0.08
Zmin= 0.04mm
Zmax= 0.06mm
Zmin-Zmax= 0.02mm
X=1
dp=(dmin+X?)-?4 0
?4
d1p=Φ6.08-0.02 0
凹模配做加工保證雙邊間隙0.04～0.06
L1d-? +?=28-0.06 +0.06
L2d-? +?=46-0.06 +0.06
Ld=L±?/8
?8
L1d=28-0.015 +0.015
L2d=46-0.015 +0.015
7.2凹模設(shè)計
落料凹模：對于落料的沖孔復(fù)合模中凹模，采用的是整體式的結(jié)構(gòu)，模具凹模板在上，采用定位銷來定位，螺釘緊固，直壁型刃口，凹模板厚度是25mm，刃口高度是8mm，并且設(shè)有掛臺，用于安放頂件器，防止頂件器的掉落，可以起到了限位的作用。因為考慮到凹模刃口的加工方式為線切割，所以可以將產(chǎn)品的直角部分改為R0.3的圓角，這樣便于制作，結(jié)構(gòu)如下圖7-2-1如下：
圖7-2-1 落料凹模
彎曲凹模：固定于兩側(cè)的固定板上，材料的要求為硬度高，耐磨性高，所以材料選用為Cr12鋼，硬度為HRC60-62，凹模的圓角部分要求粗糙度為Ra0.4以下，這樣才能避免產(chǎn)品在彎曲時因為受到過大的摩擦而在產(chǎn)品的表面形成刮痕。其具體結(jié)構(gòu)如下圖7-2-2所示：
圖7-2-2 彎曲凹模
8. 沖壓模具零件的編制
8.1凹模板加工工藝過程
表8-1 凹模板加工工藝過程
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
將毛坯鍛成為128mmX103mmX26mm
2
熱處理
退火
3
銑
銑六面,厚度留單邊磨量0.2~0.3mm
銑床
4
平磨
磨厚度到達(dá)上限尺寸,磨側(cè)基面保證相互垂直，保證上下面的平行度。
平面磨床
5
鉗工
劃出各型孔,螺孔和銷孔位置及劃漏孔輪廓線
6
鉗工
加工好凸模,配作沖孔凹模所需達(dá)要求
7
銑
銑漏料孔需要達(dá)要求
銑床
8
鉗工
鉆鉸4Xφ8并鉆攻4XM8
鉆床
9
熱處理
淬火,回火且保證HRC58-60
10
平磨
磨厚度及基面見光及刃口鋒利
平面磨床
11
線切割
按圖切割各型孔,留0.005~0.01單邊研量
線切割機(jī)床
12
鉗工
研磨拋光各型孔需達(dá)要求
13
檢驗
8.2凸模加工工藝過程
表8-2-1 沖孔凸模加工工藝過程
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
Φ13*46
2
線切割
按圖切割各型孔,留0.005~0.01單邊研量
線切割機(jī)床
3
熱處理
淬火,回火,保證HRC60~62
4
鉗工
磨各配合面達(dá)要求
5
檢驗
8.3卸料板加工工藝過程
表8-3 卸料板加工工藝過程
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
將毛坯鍛成128mmX103mmX13mm
2
熱處理
退火
3
銑
銑六面,厚度留單邊磨量0.2~0.3mm
銑床
4
平磨
磨厚度到上限尺寸,磨側(cè)基面需要保證互相垂直
平面磨床
5
鉗工
劃各型孔,螺孔,銷孔位置劃漏孔輪廓線
6
線切割
按圖切割各型孔,并且保證配合尺寸
線切割機(jī)床
7
鉗工
鉆攻4XM8
鉆床
8
鉗工
鉚接處要倒角
9
平磨
磨厚度和基面見光
平面磨床
10
鉗工
研光各型孔需達(dá)要求
11
檢驗
8.4凸模固定板加工工藝過程
表8-4 凸模固定板加工工藝過程
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
將毛坯鍛成128mmX103mmX23mm
2
熱處理
退火
3
銑
銑六面,厚度留單邊磨量0.2~0.3mm
銑床
4
平磨
磨厚度到上限尺寸,磨側(cè)基面保證互相垂直
平面磨床
5
鉗工
劃各型孔,螺孔,銷孔位置劃漏孔輪廓線
6
線切割
按圖切割各型孔,并且保證配合尺寸
線切割機(jī)床
7
鉗工
鉆鉸4Xφ8,鉆攻4XM8
鉆床
8
鉗工
鉚接處要倒角
9
平磨
磨厚度和基面見光
平面磨床
10
鉗工
研光各型孔需達(dá)要求
11
檢驗
9.?卸料裝置的設(shè)計
9．1卸料裝置的設(shè)計
該復(fù)合模具需要采用的是彈性卸料裝置，所需彈性元件選用橡膠，尺寸計算如下所示：
(1)需要選用4個圓筒形的聚氨酯橡膠，則每個橡膠所承受的預(yù)壓力為：
(2) 需確定橡膠的橫截面積A。取hy=0.1H0,查表1-38的p=1.1MPa,則
A---橡膠的橫截面積；
p---橡膠的單位壓力（MPa），查表1-74；
(3) 確定橡膠的橫截尺寸。選用直徑為8mm的卸料螺釘，確定橡膠上過孔的直徑d=10mm，則橡膠外徑D根據(jù)A=3.14（D2-d2）/4求得
為了保證卸料力，并且外徑過小，所以D可取D=44mm。若卸料力不夠可在其筒形橡膠之間添加橡膠。
（4） 計算并校核橡膠的自由高度H0
因為H0/D=30/24=1.25>0.5，因此所選用橡膠符合要求。模具橡膠的安裝高度在h0=H0-hy=30-0.11*30=26.5mm。
9．1．1墊板
模具墊板主要是為了防止凸模凹模在沖壓過程中，因沖壓力的集中而把模座的接觸面會被壓壞。在沖壓時，會容易導(dǎo)致固定板產(chǎn)生變形。因此要在固定板與模座之間增加墊板。
選用45鋼作為復(fù)合模的墊板，零件淬火硬度在HRC43-48。可以保證平行度。
9．1．2模架
模架用來保證凸模與凹模的相對位置，對模具進(jìn)行導(dǎo)向。模架要有足夠的強(qiáng)
度和剛性。
模架的種類 模架根據(jù)其導(dǎo)向形式分為滑動導(dǎo)向模架和滾動導(dǎo)向模架?；瑒?
導(dǎo)向模架的導(dǎo)柱與導(dǎo)套得配合為間隙配合；滾動導(dǎo)向模架的導(dǎo)柱與導(dǎo)套中間間會裝有滾珠。
導(dǎo)柱、導(dǎo)套與滾珠之間有一定的過盈量。
根據(jù)其導(dǎo)柱多少分為雙導(dǎo)柱模架和四導(dǎo)柱模架。根據(jù)其導(dǎo)柱位置的不同分為
對角導(dǎo)柱模架，中間導(dǎo)柱模架，后側(cè)導(dǎo)柱模架和四導(dǎo)柱模架。
模架的精度是決定模具精度的關(guān)鍵。
對于復(fù)合模選擇模架精度主要根據(jù)模具的沖裁間隙、配合精度和模具
復(fù)雜程度。復(fù)合模的沖裁間隙小于0.02mm，所以應(yīng)該選用滑動導(dǎo)向?qū)菍?dǎo)柱模架。
為了便于模具的裝配，檢修和刃磨，模架的導(dǎo)柱為緊密配合，需要砸進(jìn)去即可。
。本模具選用的模架如圖9-3所示。
圖9-3 模架
9．1．3緊固與安裝要求
模具零部件是用螺栓與銷釘緊固在一起的。在壓力機(jī)沖壓下，所有零部件
的裝配必須牢固可靠。螺栓必須能夠隨承受沖擊振動的最大拉壓負(fù)荷和各種扭矩。
螺栓孔、俏釘孔到剪切刃口邊緣的最小距離不應(yīng)小于15mm。
根據(jù)復(fù)合模的尺寸以及沖壓力的大小等因素，模具的凸模固定板和上模座的緊固應(yīng)該選用M8的螺栓和φ8的銷釘。
銷釘?shù)难b配形式：銷釘在組合件中會起定位作用和緊固作用。
銷釘可分為圓柱銷和圓錐銷兩種；有帶螺紋和不帶螺紋之分。錐銷都帶有帶螺紋。不帶螺紋的銷釘可以適用于通孔；帶螺紋孔的適用于有通孔。螺紋是為了退出銷釘之用。級進(jìn)模的銷釘孔都為通孔。所以選用的銷釘都為不帶螺紋的圓柱銷。
9.2 復(fù)合模合彎曲模的結(jié)構(gòu)分析
本模具是一副精密復(fù)合模，模具的沖裁間隙很小，為了防止
在沖壓時產(chǎn)生凸凹模之間互相撞擊，模具采用了導(dǎo)向性性良好的滑動導(dǎo)向?qū)菍?dǎo)柱模架，模具上模座的厚度為35mm ,模具下模座的厚度為45mm 。模具的總體閉合高度是201.5mm，選用的壓力機(jī)型號為J23-400，220-300mm，所以需要加墊塊。采用的是擋料釘來擋料，導(dǎo)料釘來導(dǎo)料，橡膠彈性卸料，用剛性頂件器頂出產(chǎn)品。倒裝結(jié)構(gòu)，所以廢料直接從下面落下，所以省去了去除廢料這一步驟，大大提高了生產(chǎn)效率。
彎曲模的設(shè)計考慮到彎曲的結(jié)構(gòu)簡單，所以采用一次彎曲，無需導(dǎo)向裝置，由于在彎曲時會產(chǎn)生回彈，卡在凸模上，所以使用了彈性卸料裝置防止彎曲后的產(chǎn)品卡住，影響生產(chǎn)。
9.3 復(fù)合?？傃b圖
9.4 彎曲?？傃b圖
10．材料的選用
Cr12模具鋼屬于高碳高鉻萊氏體鋼,也是應(yīng)用廣泛的冷作模具鋼.該鋼具有較好的淬透性、耐磨性、熱加工性.碳化物在鋼中分布較好,可用于制造形狀復(fù)雜、工作條件繁重下的各種冷作模具.如冷沖模沖頭、螺紋滾模、拉絲模、料模、冶金粉模、木工切削工具、冷切剪刀鉆套及量規(guī)等工具.我們在研制中,經(jīng)過反復(fù)探索和試驗,制訂了合理的冶煉工藝和特殊的錠模及鍛造工藝,使材質(zhì)組織達(dá)到均勻一致,另外對標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)加工,大膽創(chuàng)新,采用雙刀切屑新工藝,極大提高了功效,縮短了周期,降低了成本。
11．結(jié)論
通過該課題的設(shè)計，完成了一副復(fù)合模和彎曲模設(shè)計工作。設(shè)計的復(fù)合模模沖制出零件符合產(chǎn)品圖紙要求）。模具上的主要零件凸模、凹模采用硬質(zhì)合金材料。凹模設(shè)計有效刃口長度為8mm。由于設(shè)計的模具為復(fù)合模，保證模具精度的要求，在模具結(jié)構(gòu)上應(yīng)考慮送料步距采用導(dǎo)正釘定距、模具的導(dǎo)向裝置采用導(dǎo)料釘. 畢業(yè)設(shè)計，使我掌握了復(fù)合模的設(shè)計步驟；基本掌握了復(fù)合模排樣圖設(shè)計方法；和復(fù)合模常用的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；以及復(fù)合模主要零件設(shè)計方法；了解了復(fù)合模主要零件加工方法；提高了獨(dú)立解決問題的能力。
通過對圖形的繪制，提高了運(yùn)用Auto CAD設(shè)計繪圖的能力、復(fù)合模設(shè)計能力和查閱模具標(biāo)準(zhǔn)件資料能力。通過翻譯一篇與模具設(shè)計內(nèi)容有關(guān)的英文資料，提高了專業(yè)英語的水平，也更多的了解了國外模具的發(fā)展趨勢。
12．致謝(自己編:)
參 考 文 獻(xiàn)
1 張春水.祝俊昶.高效精密沖模設(shè)計與制造.西安電子科技大學(xué)出版社. 1989.6
2 沖模設(shè)計應(yīng)用實例模具實用技術(shù)叢書編委會. 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社. 1999.6
3 郭成 儲家佑.現(xiàn)代沖壓技術(shù)手冊.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社. 2005.
4 彭建聲. 吳成明.簡明模具工實用技術(shù)手冊-2版 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2003.1.
5 黃毅宏.李明輝.模具制造工藝北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1999.6.
6 MISUMI. 沖壓模具用零件.上海三住精密機(jī)械有限公司.2006.4.
7 邱永成. 復(fù)合模設(shè)計. 北京： 國防工業(yè)出版社， 1987.
8 沖模設(shè)計手冊編寫組編著. 沖模設(shè)計手冊. 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社. 2003.
9 模具制造手冊編寫組編著. 模具制造手冊. 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社. 2003.
10 柯旭貴 張榮清. 沖壓工藝與模具設(shè)計.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2012
11 外文期刊 METAL FORMING Mar 2000
36
凹模板加工工藝過程
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
將毛坯鍛成為128mmX103mmX26mm
2
熱處理
退火
3
銑
銑六面,厚度留單邊磨量0.2~0.3mm
銑床
4
平磨
磨厚度到達(dá)上限尺寸,磨側(cè)基面保證相互垂直，保證上下面的平行度。
平面磨床
5
鉗工
劃出各型孔,螺孔和銷孔位置及劃漏孔輪廓線
6
鉗工
加工好凸模,配作沖孔凹模所需達(dá)要求
7
銑
銑漏料孔需要達(dá)要求
銑床
8
鉗工
鉆鉸4Xφ8并鉆攻4XM8
鉆床
9
熱處理
淬火,回火且保證HRC58-60
10
平磨
磨厚度及基面見光及刃口鋒利
平面磨床
11
線切割
按圖切割各型孔,留0.005~0.01單邊研量
線切割機(jī)床
12
鉗工
研磨拋光各型孔需達(dá)要求
13
檢驗
沖孔凸模加工工藝過程
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
Φ13*46
2
線切割
按圖切割各型孔,留0.005~0.01單邊研量
線切割機(jī)床
3
熱處理
淬火,回火,保證HRC60~62
4
鉗工
磨各配合面達(dá)要求
5
檢驗
卸料板加工工藝過程
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
將毛坯鍛成128mmX103mmX13mm
2
熱處理
退火
3
銑
銑六面,厚度留單邊磨量0.2~0.3mm
銑床
4
平磨
磨厚度到上限尺寸,磨側(cè)基面需要保證互相垂直
平面磨床
5
鉗工
劃各型孔,螺孔,銷孔位置劃漏孔輪廓線
6
線切割
按圖切割各型孔,并且保證配合尺寸
線切割機(jī)床
7
鉗工
鉆攻4XM8
鉆床
8
鉗工
鉚接處要倒角
9
平磨
磨厚度和基面見光
平面磨床
10
鉗工
研光各型孔需達(dá)要求
11
檢驗
凸模固定板加工工藝過程
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
將毛坯鍛成128mmX103mmX23mm
2
熱處理
退火
3
銑
銑六面,厚度留單邊磨量0.2~0.3mm
銑床
4
平磨
磨厚度到上限尺寸,磨側(cè)基面保證互相垂直
平面磨床
5
鉗工
劃各型孔,螺孔,銷孔位置劃漏孔輪廓線
6
線切割
按圖切割各型孔,并且保證配合尺寸
線切割機(jī)床
7
鉗工
鉆鉸4Xφ8,鉆攻4XM8
鉆床
8
鉗工
鉚接處要倒角
9
平磨
磨厚度和基面見光
平面磨床
10
鉗工
研光各型孔需達(dá)要求
11
檢驗
墊板加工工藝過程
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
將毛坯鍛成128mmX103mmX23mm
2
熱處理
退火
3
銑
銑六面,厚度留單邊磨量0.2~0.3mm
銑床
4
平磨
磨厚度到上限尺寸,磨側(cè)基面保證互相垂直
平面磨床
5
鉗工
劃各型孔,螺孔,銷孔位置劃漏孔輪廓線
6
線切割
按圖切割各型孔,并且保證配合尺寸
線切割機(jī)床
7
鉗工
銷孔2-Φ8與上模固定板、上模座的銷孔進(jìn)行配鉆，以保證其精度。
銷孔2-Φ4與沖孔凸模得銷孔進(jìn)行配鉆，其精度
鉆床
8
鉗工
鉚接處要倒角
9
平磨
磨厚度和基面見光
平面磨床
10
鉗工
研光各型孔需達(dá)要求
11
檢驗
下模固定板加工工藝過程
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
將毛坯鍛成128mmX103mmX23mm
2
熱處理
退火
3
銑
銑六面,厚度留單邊磨量0.2~0.3mm
銑床
4
平磨
磨厚度到上限尺寸,磨側(cè)基面保證互相垂直
平面磨床
5
鉗工
劃各型孔,螺孔,銷孔位置劃漏孔輪廓線
6
線切割
按圖切割各型孔,并且保證配合尺寸
線切割機(jī)床
7
鉗工
鉆孔M8的底孔，進(jìn)行攻絲；銷孔2-φ8與下模座的銷孔進(jìn)行配鉆，達(dá)到設(shè)計要求。
鉆床
8
鉗工
鉚接處要倒角
9
平磨
磨厚度和基面見光
平面磨床
10
鉗工
研光各型孔需達(dá)要求
11
檢驗
凸凹模加工工藝過程
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
將毛坯鍛成128mmX103mmX23mm
2
熱處理
退火
3
銑
銑六面,厚度留單邊磨量0.2~0.3mm
銑床
4
平磨
磨厚度到上限尺寸,磨側(cè)基面保證互相垂直
平面磨床
5
鉗工
劃各型孔,螺孔,銷孔位置劃漏孔輪廓線
6
線切割
按圖切割各型孔,并且保證配合尺寸
線切割機(jī)床
8
鉗工
鉚接處要倒角
9
平磨
磨厚度和基面見光
平面磨床
10
鉗工
研光各型孔需達(dá)要求
11
檢驗
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