2578 端蓋沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)

2578 端蓋沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì),沖壓,成形,工藝,模具設(shè)計(jì) 1.緒 論目前，我國(guó)沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?，主要原因是我?guó)在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國(guó)模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具相比差距相當(dāng)大。1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)1.1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀我國(guó)模具近年來(lái)發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2003 年我國(guó)模具生產(chǎn)廠(chǎng)點(diǎn)約有 2 萬(wàn)多家，從業(yè)人員約 50 多萬(wàn)人，2004 年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢(shì)頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務(wù)飽滿(mǎn)，2004 年模具產(chǎn)值 530 億元。進(jìn)口模具 18.13 億 美元，出口模具4.91 億美元，分別比 2003 年增長(zhǎng) 18%、32.4%和 45.9%。進(jìn)出口之比 2004 年為3.69:1，進(jìn)出口相抵后的進(jìn)凈口達(dá) 13.2 億美元，為凈進(jìn)口量較大的國(guó)家。在 2 萬(wàn)多家生產(chǎn)廠(chǎng)點(diǎn)中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過(guò)億元的模具企業(yè)只有 20 多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)。 近年來(lái)， 模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；專(zhuān)業(yè)模具廠(chǎng)數(shù)量增加，能力提高較快；"三資"及私營(yíng)企業(yè)發(fā)展迅速；國(guó)企股份制改造步伐加快等。雖然說(shuō)我國(guó)模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國(guó)尚存在以下幾方面的不足:第一，體制不順，基礎(chǔ)薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對(duì)中國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動(dòng)作用，私營(yíng)企業(yè)近年來(lái)發(fā)展較快，國(guó)企改革也在進(jìn)行之中，但總體來(lái)看，體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，再加上國(guó)內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面。 第二，開(kāi)發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國(guó)模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，在市場(chǎng)中經(jīng)常處于被動(dòng)地位。我國(guó)每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合 1 萬(wàn)美元，國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多是 15～20 萬(wàn)美元，有的高達(dá) 25～30 萬(wàn)美元，與之相對(duì)的是我國(guó)相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過(guò)去作坊式管理，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低．雖然國(guó)內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來(lái)看裝備水平仍比國(guó)外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM 應(yīng)用覆蓋率要比國(guó)外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問(wèn)題長(zhǎng)期得不到較好解決。裝備水平低，帶來(lái)中國(guó)模具企業(yè)鉗工比例過(guò)高等問(wèn)題。第四，專(zhuān)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差． 由于長(zhǎng)期以來(lái)受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀(guān)念落后，模具企業(yè)專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)水平低，專(zhuān)業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低。目前國(guó)內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占 45%左右，其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國(guó)際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對(duì)模具質(zhì)量、成本有較大影響，對(duì)模具制造周期影響尤甚。 第五，模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后．模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會(huì)影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國(guó)產(chǎn)模具鋼與國(guó)外進(jìn)口鋼相比，無(wú)論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。1.1.2　國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì)巨大的市場(chǎng)需求將推動(dòng)中國(guó)模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國(guó)的模具工業(yè)和技術(shù)在過(guò)去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿(mǎn)足國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來(lái)的十年，中國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面: 1） 模具日趨大型化； 2）在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛應(yīng)用 CAD/CAE/CAM 技術(shù)； 3）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)； 4）在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù)； 5）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率； 6）發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)； 7）模具的精度將越來(lái)越高； 8）模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化； 9）研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程； 10）開(kāi)發(fā)新的成形工藝和模具。1.2　國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車(chē)、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，60％－80％的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無(wú)法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。近幾年，全球模具市場(chǎng)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場(chǎng)年交易總額為 600～650 億美元左右。美國(guó)、日本、法國(guó)、瑞士等國(guó)家年出口模具量約占本國(guó)模具年總產(chǎn)值的三分之一。 國(guó)外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的比例占到 50%以上；國(guó)外模具企業(yè)的組織形式是"大而專(zhuān)"、"大而精"。2004 年中國(guó)模協(xié)在德國(guó)訪(fǎng)問(wèn)時(shí)，從德國(guó)工、模具行業(yè)組織--德國(guó)機(jī)械制造商聯(lián)合會(huì)（VDMA）工模具協(xié)會(huì)了解到，德國(guó)有模具企業(yè)約 5000 家。2003 年德國(guó)模具產(chǎn)值達(dá) 48 億歐元。其中（VDMA）會(huì)員模具企業(yè)有 90 家，這 90 家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國(guó)模具產(chǎn)值的 90%，可見(jiàn)其規(guī)模效益。 隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具工藝設(shè)計(jì)、高級(jí)鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高．故人均產(chǎn)值也較高．我國(guó)每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合 1 萬(wàn)美元左右，而國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多 15～20 萬(wàn)美元，有的達(dá)到 25～30 萬(wàn)美元。國(guó)外先進(jìn)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá) 70%以上，而我國(guó)才達(dá)到 45％．2. 落料沖孔拉深復(fù)合模2.1 沖壓工件的工藝分析圖一工件名稱(chēng)：端蓋生產(chǎn)批量：批量材料：20 鋼厚度：1.5mm對(duì)固定套翻邊件進(jìn)行分析可知， 處有內(nèi)孔翻邊成形，翻邊前應(yīng)預(yù)沖孔，30?是圓筒件拉深件直徑，經(jīng)計(jì)算可一次拉深成形。工序安排為落料，拉深,沖孔，翻41?邊等該工件。 2.2 工藝方案確定該零件所需的基本沖壓工序?yàn)槁淞?、沖孔、拉深、翻邊。可擬訂出以下三種工藝方案。方案一：用簡(jiǎn)單模分四次加工，即落料——拉深——沖孔——翻邊。方案二：落料拉深沖孔復(fù)合模，再翻邊。方案三：落料沖孔級(jí)進(jìn)模，再拉深，再翻邊。 采用方案一，生產(chǎn)率低，工件的累計(jì)誤差大，操作不方便，由于該工件為中批量生產(chǎn)，方案二和方案三更具有優(yōu)越性。但復(fù)合模模具的行位精度和尺寸精度容易保證，且生產(chǎn)率也高。盡管模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜但由于零件的幾何形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱(chēng)，模具制造并不困難。級(jí)進(jìn)模雖生產(chǎn)率也高，但零件的沖裁精度稍差。欲保證沖壓件的行位精度，需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷(xiāo)導(dǎo)正，故模具制造、安裝較復(fù)合模復(fù)雜。通過(guò)對(duì)上述三種方按的分析比較，該零件采用方案二最佳。故應(yīng)采用兩副模具來(lái)完成。第一副模具為落料拉深沖孔復(fù)合模，第二副模具為單工序翻邊模。2.3 必要的工藝計(jì)算2.3.1 毛坯尺寸計(jì)算由最終制件從翻邊算起，毛坯的預(yù)沖孔直徑計(jì)算。由文獻(xiàn)[7]公式可知 ??trHDdo 72.043.2??=325mm根據(jù)等面積原則，用解析法求該零件的毛坯直徑。首先將零件分為圓、圓環(huán)兩個(gè)簡(jiǎn)單的幾何體。π mm2?1A64.5)37(.124(??????22 r8dr/）（ππ=243.85mm2A3=π /4 2)34(??=1074.66mm2A4=π =307.75mm220)(dA5=A3-A4=766.91mm2則毛坯展開(kāi)尺寸 ?DmA47)(521???查表得拉伸的修邊余量 h0.?則毛坯的直徑 。m47127.4????2.3.2 排樣該工件排樣根據(jù)落料工序設(shè)計(jì)?？紤]操作方便及模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故采用單排排樣設(shè)計(jì)。由表查得搭邊值 采用雙排擋料銷(xiāo)擋料。則：條料寬a0.1?ma2.1?，條料的進(jìn)距 。mb7.4827.46??s9.476?則沖裁單件材料的利用率可按下式計(jì)算，即%10??bsnA?式中 —一個(gè)沖裁件的面積， ；A2m—一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的沖裁件數(shù)量；n—條料寬度， ；b—進(jìn)距， 。sm得： %109.478)2/6(%10?????bsnA4.73?設(shè)計(jì)模具時(shí)，條料的排樣很重要。分析零件形狀可知，確定排樣方案：條料從右至左送進(jìn)，落料凸模的沖壓力比較均勻，零件形狀精度容易保證。條料的排樣如圖 2所示 排 樣 圖圖 22.3.3 計(jì)算工序壓力1. 落料力的計(jì)算 ?kltF?落式中 —落料力；落F—沖裁件剪切周邊長(zhǎng)度 ；Lm—沖裁件材料厚度 ；t—被沖材料的抗剪強(qiáng)度 ；?MPa—系數(shù)，一般取 。K3.1落料力為： =π?kltF?落 405.?=82.9KN2. 沖孔力的計(jì)算 ?LtF3.1?沖式中 ——工件內(nèi)輪廓周長(zhǎng)（ ）Lm則 KNF7.605.8914.3???沖3. 拉深力計(jì)算由于零件為淺拉深，可按有壓邊圈的圓筒形件近似計(jì)算。按下式計(jì)算： bdtkF???拉式中 ——拉深力（ ） ；拉FN——拉深件直徑， ；amd41——材料厚度；t——材料的強(qiáng)度極限（ ）,查手冊(cè)σ b= ；b?MPaMPa40——修正因數(shù)。k拉伸系數(shù) 。 93.07461?Ddm查表得修正因數(shù) 5.k 則 KNF03.45.142.350????拉4. 壓邊力的計(jì)算 壓邊力用 計(jì)算，APq式中： ——壓邊圈面積；——單位壓邊力，由表查得 ;MPa6.2?2289.1)47.6(4mA??π壓邊力則為 KNPFq 30.89.1??5. 卸料力的計(jì)算 落卸卸 F式中——卸料力系數(shù)；查手冊(cè)知卸K05.?卸K則卸料力為： NF2.49.805.???卸6. 推件力的計(jì)算： 按式 計(jì)算 沖推推 FnK式中 ——推件力因數(shù)，查表得 ；推 05.?推K——卡在凹模內(nèi)的工件數(shù)，查[7]得n=3；n則推件力為 KNF5.129.805.3???推故工序總力：KNFFF 67.15.237.64.02.498 ???????推沖壓拉卸落總2.3.4 壓力中心的確定由于該零件是中心對(duì)稱(chēng)圖形,故壓力中心位于零件輪廓圖形的幾何中心上。2.4 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.4.1 模具類(lèi)型設(shè)計(jì)經(jīng)分析,應(yīng)采用復(fù)合模結(jié)構(gòu)。2.4.2 模具具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.正倒裝結(jié)構(gòu)的確定根據(jù)上述分析，采用倒裝復(fù)合模具可直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件，卸料可靠，便于操作。2.送料方式的確定因是大批量生產(chǎn)，采用手動(dòng)送料方式。3.定位裝置的確定因該制件采用的是倒裝復(fù)合模，所以直接用擋料銷(xiāo)和導(dǎo)料銷(xiāo)即可。4.導(dǎo)向方式的選擇為確保零件的質(zhì)量及穩(wěn)定性，選用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。由于該零件導(dǎo)尺寸不大，且精度要求不是太高，所以宜采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。5. 卸料、壓料方式本模具采用倒裝結(jié)構(gòu),卡于凸凹模上的廢料可由卸料板推出,而沖孔廢料則可以在下模座中開(kāi)設(shè)通槽，使廢料從孔洞中落下。頂件壓邊裝置安裝在下模妨礙了沖孔廢料的排出。6. 出件方式本模具采用倒裝結(jié)構(gòu)，工件留在落料凹?？锥粗?，應(yīng)在凹?？自O(shè)置推件塊推出。2.5 主要工作零部件設(shè)計(jì)由表2.4查得沖裁模刃口雙面間隙 。 mZZ24.0,132.0axmin??Z84.inmax?2.5.1 落料刃口尺寸的計(jì)算的凹模的制造公差由表查得 。05.47?? m02.,03.?凸凹 ??05.??凸凹 ?落料部分： m03.凹?m2.凸=0.05 0.108凹凸 ?沖孔部分： 25.?凹 0.?凸?=0.045 0.108凹凸 ??所以都能滿(mǎn)足分別加工時(shí) 凹凸 ?minaxZ??由表2.6可查得 X=0.52.5.2 沖孔刃口部分 落料 =46.75凹凹 ）（ ?????0maxD03.?=47.62凸凹凸 ）（ ??inZ02.?沖孔 =20凸凸 ）（ ??0mixd5.?=20.13凹凸凹 ）（ ?0in02.按凸模尺寸配制，其雙面間隙為 。其工件結(jié)構(gòu)尺寸如圖所示：凹d m13..到圖32.5.3 拉深工作部分尺寸的計(jì)算拉伸凸模和凹模的單邊間隙可按表中式 計(jì)算， ，故 。tz12/?mz12/?z2由于拉深工件的公差為 級(jí)，故凸凹模的制造公差可采用 級(jí)的精度，查14IT4IT表得 ,按下式可計(jì)算凸模、凹模的尺寸及公差：m0.?凹凸 ?該零件的內(nèi)形尺寸及公差有要求，則以凸模為基準(zhǔn)，根據(jù)磨損規(guī)律，凸模的基本尺寸為：=41.04凸（凸 ?????0)4.dD14.0?凹模的基本尺寸為： =43.04凹凹 ）（ ?0Z.?式中 D——零件外徑的最大極限尺寸d——零件內(nèi)徑的最小極限尺寸---零件的公差?Z-----拉深模具的雙面間隙為了得到較平整的工件，此模具采用彈壓式卸料結(jié)構(gòu)，使條料在落料、拉深過(guò)程中始終在一個(gè)穩(wěn)定的壓力之下，從而改善了毛坯的穩(wěn)定性，避免材料在切向壓力的作用下產(chǎn)生起皺的可能。上、下卸料均采用橡膠作為彈性元件，其高度和斷面面積在模具裝配時(shí)按模具空間大小確定2.5.4 定位裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化2.5.4.1 擋料銷(xiāo)及導(dǎo)料銷(xiāo)的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化由設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)可得該套模具所用擋料銷(xiāo)與導(dǎo)料銷(xiāo)的規(guī)格尺寸一樣，根據(jù)手冊(cè) 【4】 選用。型號(hào)：JB/T7649.9 6×25mm材料為 45 鋼的圓柱擋料銷(xiāo),硬度 43～48HRC2.5.4.2 擋料銷(xiāo)與導(dǎo)料銷(xiāo)位置的確定由模具整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，導(dǎo)料銷(xiāo)及導(dǎo)料銷(xiāo)都應(yīng)通過(guò)卸料板固定于模具的凸凹模上。且在模具閉合狀態(tài)下，應(yīng)高出卸料板 3mm【1】 。根據(jù)分析選用廢料孔后端定位時(shí)擋料銷(xiāo)位置如圖 8 圖四 擋料銷(xiāo)的位置2.5.4.3 導(dǎo)料銷(xiāo)位置的確定導(dǎo)料銷(xiāo)位于條料的同一側(cè)，采用從右向左的送料方式，送料的方向?qū)Я箱N(xiāo)應(yīng)裝在后側(cè)。2.5.5 卸料裝置的設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)化2.5.5.1 卸料板的結(jié)構(gòu)形式模具采用倒裝結(jié)構(gòu)，選用手冊(cè) 【6】 圖 7－7（b）的卸料板形式。由表 7－8 查得卸料板厚度為 11mm。裝模具時(shí)卸料板孔與凸凹模得單邊間隙為 0.10mm，在模具開(kāi)啟狀態(tài)，卸料板應(yīng)高出模具凸凹模工作刃口 0.3～0.5mm，以便順利卸料，卸料板的工作行程為3.5mm。2.5.5.2 卸料螺釘?shù)倪x用采用圓柱頭卸料螺釘 45 鋼，熱處理硬度 35～45HRC規(guī)格 M12×90 JB/T7650.2.5.6 推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化2.5.6.1 剛性推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化本套模具的推件裝置所需推件力大，且為了推件平穩(wěn)可靠，應(yīng)采用剛性推件裝置。其結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)手冊(cè) 【5】2.5.6.2 推件塊的設(shè)計(jì)本推件塊的端面外形應(yīng)跟落料凹模的刃口形狀一致，整體外形應(yīng)設(shè)計(jì)成臺(tái)階式以便與凹模配合完成推件，而在沖裁時(shí)不致與把推件塊推出滑到模外。推件塊在自由狀態(tài)下應(yīng)高出凹模面 0.2～0.5mm。推件塊和凹模的配合：由于外形件的相對(duì)尺寸較大，外形形狀相對(duì)復(fù)雜，所以推件內(nèi)形與凹模為間隙配合 H8/f8，推薦外形與凹模為非配合關(guān)系，屬內(nèi)導(dǎo)向。2.5.6.3 連接推桿的選用為了使推件裝置推出平穩(wěn)采用 3 根推桿。每根推桿所承受的力為：326.41087TPN???由手冊(cè)查取適合本裝置的推桿規(guī)格為：φ6×65mm 2.5.6.4 推板的設(shè)計(jì)由推出結(jié)構(gòu)需要，推板適宜選用圓形即手冊(cè)的 A 型。2.5.6.5 打桿的設(shè)計(jì)打桿選用帶肩 A 型打桿與推板配合以起到平穩(wěn)推件作用。其材料 45 鋼 熱處理硬度 43～48HRC 規(guī)格： A11×110mm JB/T7650.12.5.7 支撐固定零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化由凹模周界 L＝180mm,B=100mm，及卸料板的外形尺寸，材料選為 HT200,0I 級(jí)精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架。技術(shù)要求按 JB/T8070—1995 的規(guī)定。2.5.7.1 模架的選用上模座標(biāo)記：750×260×125 下模座標(biāo)記：750×650×150 模柄標(biāo)記： Bφ118×350 2.5.7.2 凸模固定板的設(shè)計(jì)因凸凹模的尺寸較大所以直接用螺釘緊固在下模座上。凸模固定板的設(shè)計(jì):為了保證安裝、固定牢靠，凸模固定板必須有一定的厚度，由經(jīng)驗(yàn)公式 【6】 計(jì)算凸模固定板厚度。H=（1～1.5）D=（1～1.5）×10.215mm＝10.215mm～15.3225mm查手冊(cè) 【6】 表 7-2 本模具取 H=16mm，其外形尺寸應(yīng)與凹模的外形尺寸一致規(guī)格為180mm×100mm×15mm2.5.7.3 墊板的設(shè)計(jì) 【6】在本模具采用的彈性卸料裝置中，上模座中設(shè)有推板等零件的裝置和讓位空間，會(huì)使的其厚度變薄，影響其抗壓強(qiáng)度，所以應(yīng)設(shè)一塊墊板。其規(guī)格根據(jù)凹模外形尺寸選取 140mm×90mm×6mm。2.5.8 導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化本組模具采用的是后側(cè)導(dǎo)柱模座只需兩對(duì)相同型號(hào)的導(dǎo)柱導(dǎo)套。本模具沖裁間隙小應(yīng)按 H6/h5 配合，材料選用 20 鋼熱處理要求滲碳深度 0.8～1.2mm，硬度 58～62HRC ，技術(shù)要求按 JB/T8070—1995 的規(guī)定。導(dǎo)柱標(biāo)記： B20h5×100×30 GB/T2861.2導(dǎo)套標(biāo)記： B20H6×45×23 GB/T2861.22.5.9 緊固零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化本模具采用螺釘固定，銷(xiāo)釘定位。其具體數(shù)據(jù)如下：內(nèi)六角圓柱頭螺釘標(biāo)記：GB/T70.1 M10×70螺釘標(biāo)記：GB/T5782 M12×35銷(xiāo)釘標(biāo)記：GB/T11.21 8m6×802.6 沖壓設(shè)備的選用根據(jù)公稱(chēng)壓力來(lái)選取壓力機(jī)參照手冊(cè)適用壓力型號(hào)為J23-63,其主要參數(shù)如下： 公稱(chēng)壓力：630KN滑塊行程：130mm最大閉和高度：360mm封閉高度調(diào)節(jié)量：80mm工作臺(tái)尺寸：480mm×710mm模柄孔尺寸：Φ30mm×66mm2.6 模具總裝圖1、下模座 2、拉深凸凹模 3、下頂塊 4、鑲拼凸模 5、鑲拼凹模6、落料凸凹模 7、上固定板 8、上墊板 9、上模座 10、模柄 11、打桿 12、頂桿 13、沖孔凸模 14、蓋板 15、導(dǎo)套 16、橡膠 17、導(dǎo)柱 18、卸料板 19、凹模 20、拉深凸模固定板 21、下墊板該工件的模具結(jié)構(gòu)如圖，主要由上?下模座，落料凹模、凸凹模、沖孔凸模、沖孔凹模、鑲拼凸模、鑲拼凹模、上、下頂塊，卸料板等零件組成。根據(jù)主要工作部分尺寸結(jié)構(gòu)參照有關(guān)資料，可選取I級(jí)精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架，即：上模座： ; m1256075?下模座： ; 導(dǎo)柱： ; hA3導(dǎo)套： 。 m5015?導(dǎo)柱、導(dǎo)套滲碳深度為0.8～1.2mm.硬度為 。HRC640?落料凹模、凸凹模、沖孔凸模、沖孔凹模、鑲拼凸模、凹模材料均采用適合其自身的材料，熱處理硬度為 。640?卸料板、上頂塊、下頂塊、墊板、固定板材料均采用45鋼。 該模具將成形部分作成鑲拼凹模8和鑲拼凸模7，這樣當(dāng)沖裁刃口變鈍后，只要將刃口部分按常規(guī)重新修磨一下，然后將鑲拼件旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度后，將反面磨去刃磨量即可裝入在使用。下頂塊6除了起到壓邊的作用，另外當(dāng)工件拉深到下頂塊觸到下固定板24時(shí)，下頂塊就起了限位的作用，當(dāng)上?；爻虝r(shí)，拉深有了一個(gè)校正的過(guò)程。由于受 開(kāi)式壓力機(jī)工作臺(tái)孔的限制，該模具的頂件壓邊裝置安裝KN30在下模妨礙了沖孔廢料的排出。為了保證沖孔凹模與落料凹模的同心度要求，將沖孔凸模與落料凹模用螺栓連接在一起，并與固定板成 的過(guò)度配合，6/7hH這樣給拆卸、裝配帶來(lái)了方便。3. 翻邊模3.1 固定套翻邊件工藝性分析對(duì)固定套翻邊件進(jìn)行分析可知， 處有內(nèi)孔翻邊成形，翻邊前應(yīng)預(yù)沖孔，30?是圓筒件拉深件直徑，可一次拉深成形。工序安排為落料，拉深,沖孔，翻邊等。41?翻邊前圓筒形制件，如圖所示：圖63.2 固定套翻邊工藝計(jì)算在平板毛坯上沖底孔后進(jìn)行翻邊，工藝計(jì)算包括兩方面的內(nèi)容：一是確定底孔直徑。二是核算翻邊高度H。 圖五3.2.1 計(jì)算毛坯的預(yù)沖孔直徑，翻邊工藝參數(shù)如圖所示。預(yù)沖孔直徑 （式1） ??trFDdo 72.043.2??m8.193.2.2 高度H變換式1可得翻邊高度H的計(jì)算公式2 (式2)??trDd72.043./5.0???將翻邊系數(shù) 帶入式1中可得Kf/(式3)trHf...將式3中的翻邊系數(shù)K f以極限翻邊系數(shù)K fmin代替，可得最大翻邊高度H max計(jì)算公式: maxH??trDf 72.043.15.0min???.固定套翻邊高度 H5.9?由于H＜H max所以能夠一次翻邊形成。翻邊前毛坯如圖所示： 3.2.3 翻邊力P的計(jì)算=??stdD????14.3N175.2940以上各式中 ：——-翻邊系數(shù)；fK----極限翻邊系數(shù)；minf當(dāng) 時(shí)， 。5.9/?tdo 35.0min?fK——翻邊前毛坯預(yù)沖孔直徑， ；——-翻邊后孔口的直徑， ；D——-翻邊圓角半徑， ；rm——-翻邊高度， ；h——翻邊后工件高度， ；H——-翻邊力， ；PNt——-材料厚度， ；m——材料的屈服強(qiáng)度，MPa；這里 。S? MPas250??3.3 翻邊模裝配圖的設(shè)計(jì)繪制翻邊模采用倒裝結(jié)構(gòu)，使用大圓角圓柱形翻邊凸模，工件預(yù)沖孔套在導(dǎo)正銷(xiāo)上定位，壓邊靠壓力機(jī)標(biāo)準(zhǔn)彈頂器壓邊，工件若留在上模由頂件器推出，選用對(duì)角滑動(dòng)導(dǎo)向模架。根據(jù)固定板尺寸和閉合高度選用250KN雙柱可傾壓力機(jī)，固定套翻邊模如圖所示。 1、導(dǎo)柱 2、橡膠 3、導(dǎo)套 4、上模座 5、螺釘 6、推件板 7、推桿 8、模柄 9、防轉(zhuǎn)銷(xiāo) 10、銷(xiāo)釘 11、凹模墊板 12、凸模 13、凹模 14、壓料板 15、導(dǎo)套 16、導(dǎo)柱 17、銷(xiāo)釘、螺釘 18、凸模固定板 19、下模座4.結(jié) 束 語(yǔ)軸碗屬于復(fù)雜的零件，分析其工藝性，并確定工藝方案。根據(jù)計(jì)算確定該制件的沖裁力及模具刃口尺寸，然后選取相應(yīng)的壓力機(jī)。本設(shè)計(jì)主要是沖孔凸、凹模以及拉深工藝的設(shè)計(jì)，需要計(jì)算凸凹模的間隙、工作零件的尺寸和公差。此外,還需要確定模具工藝零件和結(jié)構(gòu)零件以及模具的總體尺寸，然后根據(jù)上面的設(shè)計(jì)繪出模具的總裝圖。由于在零件制造前進(jìn)行了預(yù)測(cè)，分析了制件在生產(chǎn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的缺陷，采取了相應(yīng)的工藝措施。因此，模具在生產(chǎn)零件的時(shí)候才可以減少?gòu)U品的產(chǎn)生。軸碗的形狀結(jié)構(gòu)一般，但是其尺寸相對(duì)較大不適合選用標(biāo)準(zhǔn)模架。要保證零件的順利加工和取件，模具必須有足夠的長(zhǎng)度，因此需要改變上、下模座的長(zhǎng)度，以達(dá)到要求。模具工作零件的結(jié)構(gòu)也較為簡(jiǎn)單，它可以相應(yīng)的簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。便于以后的操作、調(diào)整和維護(hù)。軸碗沖壓成形工藝及模具的設(shè)計(jì)，是理論知識(shí)與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合，更加系統(tǒng)地對(duì)理論知識(shí)做了更深切貼實(shí)的闡述。也使我認(rèn)識(shí)到，要想做為一名合格的模具設(shè)計(jì)人員，必須要有扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)，并不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)新技術(shù)，樹(shù)立終身學(xué)習(xí)的觀(guān)念，把理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去，并堅(jiān)持科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的精神，大膽創(chuàng)新，突破新技術(shù)，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的騰飛做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。致 謝時(shí)光如電，歲月如梭，三年的大學(xué)生活即將結(jié)束，而我也即將離開(kāi)可敬的老師和熟悉的同學(xué)踏入不是很熟悉的社會(huì)中去。在這畢業(yè)之際，作為一名工科院校的學(xué)生，做畢業(yè)設(shè)計(jì)是一件必不可少的事情。畢業(yè)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常繁雜的工作，它涉及的知識(shí)非常廣泛，很多都是書(shū)上沒(méi)有的東西，這就要靠自己去圖書(shū)館查找自己所需要的資料；還有很多設(shè)計(jì)計(jì)算，這些都要靠自己運(yùn)用自己的思維能力去解決，可以說(shuō)，沒(méi)有一定的毅力和耐心是很難完成這樣復(fù)雜的工作。在學(xué)校中，我主要學(xué)的是理論性的知識(shí)，而實(shí)踐性很欠缺，而畢業(yè)設(shè)計(jì)就相當(dāng)于實(shí)戰(zhàn)前的一次總演練。畢業(yè)設(shè)計(jì)不但把我以前學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)系統(tǒng)的連貫起來(lái)，也使我在溫習(xí)舊知識(shí)的同時(shí)也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識(shí)；這不但提高了我們解決問(wèn)題的能力，開(kāi)闊了我們的視野，在一定程度上彌補(bǔ)我們實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足，為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于本人資質(zhì)有限，很多知識(shí)掌握的不是很牢固，因此在設(shè)計(jì)中難免要遇到很多難題，在有課程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)及老師的不時(shí)指導(dǎo)和同學(xué)的熱心幫助下，克服了一個(gè)又一個(gè)的困難，使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)日趨完善。畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然很辛苦，但是在設(shè)計(jì)中不斷思考問(wèn)題，研究問(wèn)題，咨詢(xún)問(wèn)題，一步步提高了自己，一步步完善了自己。同時(shí)也汲取了更完整的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，鍛煉了自己獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力，使我受益匪淺，我相信這些經(jīng)驗(yàn)對(duì)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(gè)競(jìng)爭(zhēng)的社會(huì)里有立足之地。最后，我衷心感謝各位老師特別是我的指導(dǎo)老師韓艷艷老師在這一段時(shí)間給予我無(wú)私的幫助和指導(dǎo)，并向你們致意崇高的敬意，以后到社會(huì)上我一定努力工作，不辜負(fù)你們給予我的知識(shí)和對(duì)我寄予的厚望！參 考 文 獻(xiàn)[1]薛彥成主編. 公差配合與技術(shù)測(cè)量。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.10[2]中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典編委會(huì)主編. 中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典。南昌江西科學(xué)技術(shù)出版社， 2003.1[3]郝濱海主編. 沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)。北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.11[4]王樹(shù)勛主編. 模具實(shí)用技術(shù)設(shè)計(jì)手冊(cè)。華南理工大學(xué)出版社， 1995.6[5]楊玉英主編. 實(shí)用沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)手冊(cè)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.7[6]王孝培主編. 實(shí)用沖壓技術(shù)手冊(cè)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2001.3[7]劉建超、張寶忠主編. 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造。北京：高等教育出版社，2002.3[8]吳伯杰編著. 沖壓工藝與模具。北京：電子工業(yè)出版社，2001.5[9]周玲編著. 沖模設(shè)計(jì)實(shí)例詳解?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，2003.4[10模具實(shí)用技術(shù)叢書(shū)編委會(huì)。沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例。機(jī)械工業(yè)出版社，2001.8[11]馬正元. 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)。機(jī)械工業(yè)出版社，2000.6