2579 端蓋沖壓成形工藝及模具設(shè)計1

2579 端蓋沖壓成形工藝及模具設(shè)計1,沖壓,成形,工藝,模具設(shè)計 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書11、緒論模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè),是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備.先進國家的模具工業(yè)已擺脫從屬地位,發(fā)展為獨立的行業(yè).日本工業(yè)界認(rèn)為: “模具工業(yè)是其它工業(yè)的先行工業(yè),是創(chuàng)造富裕社會的動力”.美國工業(yè)界認(rèn)為:“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”.在德國模具被冠以 “金屬加工業(yè)中的帝王”之稱 .目前，我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?，主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具相比差距相當(dāng)大。1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1.1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀我國模具近年來發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計，2003 年我國模具生產(chǎn)廠點約有 2 萬多家，從業(yè)人員約 50 多萬人，2004 年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務(wù)飽滿，2004 年模具產(chǎn)值 530 億元。進口模具 18.13 億 美元，出口模具4.91 億美元，分別比 2003 年增長 18%、32.4%和 45.9%。進出口之比 2004 年為3.69:1，進出口相抵后的進凈口達(dá) 13.2 億美元，為凈進口量較大的國家。在 2 萬多家生產(chǎn)廠點中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過億元的模具企業(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， 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；專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；"三資"及私營企業(yè)發(fā)展迅速；國企股份制改造步伐加快等。雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。我國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)對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動作用，私營企業(yè)近年來發(fā)展較快，國企改革也在進行之中，但總體來看，體制和機制尚不適應(yīng)市場經(jīng)濟，再加上國內(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。 河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書2第二，開發(fā)能力較差，經(jīng)濟效益欠佳.我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中經(jīng)常處于被動地位。我國每個模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合 1 萬美元，國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多是 15～20 萬美元，有的高達(dá) 25～30萬美元，與之相對的是我國相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理，真正實現(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．雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進的加工設(shè)備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和 CAD/CAM 應(yīng)用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。第四，專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差． 由于長期以來受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低。目前國內(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模具質(zhì)量、成本有較大影響，對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)量和品種往往會影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國產(chǎn)模具鋼與國外進口鋼相比，無論是質(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　國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經(jīng)濟高速發(fā)展的需求。未來的十年，中國模具工業(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)； 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書34）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)模具材料和先進的表面處理技術(shù)； 7）模具的精度將越來越高； 8）模具研磨拋光將自動化、智能化； 9）研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程； 10）開發(fā)新的成形工藝和模具。1.2　國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機、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法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(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)品的開發(fā)能力。近幾年，全球模具市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場年交易總額為 600～650 億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。 國外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例占到 50%以上；國外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2004 年中國模協(xié)在德國訪問時，從德國工、模具行業(yè)組織--德國機械制造商聯(lián)合會（VDMA）工模具協(xié)會了解到，德國有模具企業(yè)約 5000 家。2003 年德國模具產(chǎn)值達(dá) 48 億歐元。其中（VDMA）會員模具企業(yè)有 90 家，這 90 家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的 90%，可見其規(guī)模效益。 隨著時代的進步和技術(shù)的發(fā)展，國外的一些掌握和能運用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具工藝設(shè)計、高級鉗工及企業(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．我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合 1 萬美元左右，而國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多 15～20 萬美元，有的達(dá)到 25～30 萬美元。國外先進國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá) 70%以上，而我國才達(dá)到 45％．河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書42、沖壓件的工藝分析零件名稱：端蓋 生產(chǎn)批量：大批量材料：08 鋼料厚：1mm零件簡圖：(見下圖)河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書52.1 零件工藝性此工件為有凸緣的錐形件，且底部帶有圓孔，拉深高度不高，拉深前后厚度不變，工件材料為 08 鋼，拉深性能比較好，且此工件的形狀滿足拉深工藝要求，可用拉深工序加工。工件底部上有一直徑 d=6.5mm 的圓孔，孔邊與筒壁之間的距離為L=10.5mm≧R+0.5t=3.25mm ，滿足沖裁尺寸條件要求。該制件為端蓋，制件形較為簡單。但需要多道工序才能完成。制件形狀為錐形，中心處有圓孔，對精度要求不高. 從制件圖上可以看出，必須先通過落料和沖工藝孔，然后再進行拉深，需要兩套模具，很明顯拉深決定了零件的總體形狀和尺寸，所以在此先主要對拉深工藝進行分析。2.2 工藝方案的確定因為工件為帶凸緣且底部有圓孔的錐形零件，零件形狀為圓形，所以該工件的生產(chǎn)包括落料、沖孔、拉深、切邊四個基本工序，可以有以下三種工藝方案：方案一：先落料，其次沖孔，再拉深，最后切邊。采用單工序模生產(chǎn)。方案二：落料—拉深—沖孔—切邊復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：先落料拉深，再沖孔切邊，采用兩套復(fù)合模具生產(chǎn)。對各種方案的分析方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要四道工序四副模具，生產(chǎn)效率低，難以滿足該工件大批量生產(chǎn)的要求。河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書6方案二只需一副模具，生產(chǎn)效率較高，能滿足大批量生產(chǎn)要求，但是模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，模具的生產(chǎn)、裝配和維修困難。方案三需要兩副模具，雖然比方案二多了一副模具，但由于每套模具只進行兩個工序，且零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造、裝配和維修并不困難，模具采用復(fù)合形式，簡化了工序，生產(chǎn)效率比方案一高，能滿足大批量生產(chǎn)的要求，所以經(jīng)綜合考慮，工件采用方案三進行生產(chǎn)。3、工藝性計算3.1 計算毛坯尺寸由工件簡圖可得，d = 60 mm,d= (30 - 1)mm = 29mm,由凸緣的相對直徑 d / d = 凸 t60mm / 29mm = 2.07,查表 4.2 得修邊余量 = 1.4mm,因零件底部圓角半徑 r 與凸緣圓R?角半徑 R 相等，即 r = R 時，有凸緣錐形件的毛胚直徑；D = dhdt4.32??河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書7將 d = 60 + 2 = (60 + 2×1.4)mm = 62.8mm ,d = 29mm,H = (8 – 1)mm = tR?7mm,R = 2mm,代入上式中，得毛坯的直徑為D = 68mm?????294.37948.623.2 排樣設(shè)計設(shè)計模具時，首先要設(shè)計條料的排樣圖。該零件為圓形件，單向排列時（如圖所示）的排樣方案可以提高材料的利用率，減少廢料。3.3 條料寬度、導(dǎo)料板間距離和材料利用率的計算查表 2.9 取得搭邊值為 a = 0.8mm，a =1mm。1條料寬度的計算： B =（D + 2a + C）0??max0??B__條料寬度（mm）D—條料寬度方向沖裁件的最大尺寸；a—側(cè)搭邊的最小值；△—條料寬度的單向（負(fù)向）偏差；C—導(dǎo)料板與最寬條料之間的單面最小間隙；把 D = 68mm，a = 1mm,查表得 C = 0.5, △= 0.5mm,代入上式得maxB = 68+2+0.5=70.5 mm。 05.?材料利用率的計算：河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書8根據(jù)一般的市場供應(yīng)情況，原材料選用 1000mm×2000mm×1mm 的冷軋薄鋼板，每塊可切成 71.4mm×1000mm 規(guī)格條料 28 條，材料剪切利用率為1= =98.9%?104.75?計算沖壓件毛坯的面積：S= ×3.14×68 =3650mm4122一個步距材料利用率通用計算公式 = ×100%?BAnS式中 S—一個零件的實際面積，mm2;n—一個步距內(nèi)實際沖裁件數(shù)量；B—條料寬度，mm; A—送料步距， mm把 S =3650mm ,n = 1,B = 70.5mm,A = D + a = 69mm + 0.8mm = 69.8mm。代入2 1上式得= 75.4% ?導(dǎo)料板間距離的計算：A = B + C = D + 2a + 2Cmax式中 B__條料寬度（mm）D—條料寬度方向沖裁件的最大尺寸；a—側(cè)搭邊的最小值；C__導(dǎo)料板與最寬條料之間的單面最小間隙；把 B = 70.5mm，C = 0.5, a =1mm, D = 68mm，代入上式得max河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書9A = 68mm + 2×1mm + 2×0.5mm = 71mm。3.4 計算凸、凹模刃口尺寸查表 2.4 得間隙值 Z =0.1mm，Z =0.14mm。minmax3.41 沖孔凸、凹模刃口尺寸的計算由于沖孔是一個簡單的圓形，因沖裁此類工件的凸、凹模制造相對簡單，精度容易保證，所以擬采用分別制造法加工。設(shè)計時，需在圖紙上分別標(biāo)注凸模和凹模刃口尺寸及制造工差。查表 2.5 得凸、凹模制造公差：= 0.020mm， = 0.020mm。?凸 ?凹校核：Z - Z = 0.04mm，而 + = 0.04mmmaxin?凸 凹滿足 Z - Z ≥ + 的條件。i?凸 凹-工件圖中未標(biāo)注公差的尺寸，查相關(guān)文獻(xiàn)得出其極限偏差：68 、 6.5 、?046.?2.0?查表 2.6 得：IT11 級時磨損系數(shù) x = 0.5根據(jù)設(shè)計原則,沖孔時以凸模為設(shè)計基準(zhǔn)。設(shè)計加工時，以凸模為設(shè)計基準(zhǔn)，由式2.5 和 2.6 得d = （d + xΔ）凸 min0凸??d = （d + Z ）凹 凸 in凹??0式中 d 、d —沖孔凸凹模尺寸；凸 凹—沖孔件的最小基本尺寸；min河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書10x—磨損系數(shù)；Δ—工件制造公差；Z —最小合理間隙；minδ 、δ —凸、凹模的制造公差。凸 凹把 d = 6.5mm,x = 0. 5, Δ = 0.22, Z =0.1mm, = 0.02mm， = min min?凸 ?凹0.02mm 代入上式得d = （6.5 + 0.5×0.22） = 6.61 mm凸 02.?02.?d = （6.61mm + 0.1） = 6.71 mm凹 025.?02.?3.42 落料凸、凹模刃口尺寸的計算查表 2.5 得凸、凹模制造公差： = 0.025mm， = 0.035mm。?凸 ?凹校核：Z - Z = 0.040mm，而 + = 0.055mmmaxin凸 凹滿足 Z - Z < + 的條件。i凸 凹所以采用配作法加工。當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)是，凹模磨損后，刃口部分尺寸增大，屬于 A 類尺寸。查表 4.6 得 IT12 級 x = 0.5由式（2.8）得D = ( D - x )凹 ?凹??0式中 D —落料凹模尺寸；凹D—落料件的基本尺寸；x—磨損系數(shù)；河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書11Δ—工件制造公差；δ —凸、凹模的制造公差。凹把 D = 68mm，x = 0. 5, Δ = 0.46, = 0.035mm 代入上式得?凹D = （68 – 0.5×0.46） = 67.77 mm凹 12.0?12.0?落料凸模得基本尺寸與凹模相同，不必標(biāo)注公差，但凹模得實際刃口尺寸與落料凹模配制，保證最小雙面合理間隙值 Z =0.1mm。min3.43 拉深凸、凹模尺寸的計算為了保證錐形拉伸件的錐度，所以以凸模為基準(zhǔn)進行設(shè)計加工，由式 4.37 和4.38 得d = ( d+0.4 )凸 ?0凸??d = ( d +0.4 +Z)凹 凹??0式中： d 、 d —凸、凹模的尺寸；凸 凹d__零件內(nèi)徑的最小極限尺寸；Δ—零件的公差；δ 、δ —凸、凹模制造公差；凸 凹Z—拉深模雙面間隙。查表得 Δ = 0.22，δ =δ = 0.02mm,因為工件的精度要求并不高，其單凸 凹面間隙值為= （1～1.1）t = （1～1.1）× 1 2Z所以取 Z = 2mm代入上式得河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書12d = ( d +0.4 ) =（30+0.4*0.22） = 30.88 mm凸 ?0凸??02.?02.?d =（30.88+2） = 32.88 mm凹 02.?0.?3.44 拉伸凸、凹模的圓角半徑的計算由于零件尺寸標(biāo)注在內(nèi)形，因此，凸模的圓角半徑為 r 凸=2mm，凹模平面轉(zhuǎn)角的圓角半徑為 r 凹= 經(jīng)計算得： 41.0tr?r 凹= =2.24mm.2?3.5 沖壓力得計算3.51.落料力 F = 1.3 t落 ??D式中 ___材料抗剪強度D___毛胚直徑t___材料厚度查表得 08 鋼得抗剪強度 = 300MPa。把 D =68mm,t = 1mm 代入上式得?F = 1.3×3.14×68mm ×300MPa×1mm ≈ 85.4kN。 落同樣得沖孔力 F =1.3×6.5×3.14×1×300=8.164kN孔落料時的卸料力 F = K F卸 卸 落K ___卸料力系數(shù)；卸F ——落料力； 落查表得 K = 0.05，F(xiàn) =85.4kN，所以代入上式得卸 落F = 0.05×85.4kN ≈ 4.27kN 卸沖孔時得推件力 F =nK F推 孔河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書13取直筒形刃口的凹模形式，由表 2.21 得，h=6mm，則 n=h/t=6 個，查表 2.7 得K=0.05F =6×0.05×6.164=2.45KN推3.52.拉深力 F = K dt拉 ??b式中 K___修正系數(shù)，查表 4.6；d___拉深后工序件中徑；t___材料厚度；___材料的抗拉強度；?b查表得 K = 1.0， = 400MPa，把 K = 1.0， = 400MPa，d = b ?b29mm,t = 1mm,代入上式得F = 1×3.14×29mm×1mm×400Mpa =36.4KN。拉3.53.壓邊力:F = P壓 4???212)(凹rdD??式中 D___毛胚直徑（mm） ；d ___第一次拉深后工件的直徑（mm） ；1r ___拉深凹模圓角半徑（mm） ；凹P___單位壓邊力（Mpa） ；查表得 P = 2.5Mpa， 取 r =2.24mm。d = 68mm，d = 30mm。代入1凹 1上式得F = ×2.5Mpa ≈ 6.74Kn壓 41.3??2)4.30(68mm????河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書143.54.頂件力F = K F 頂 頂 拉式中 K ___頂件力系數(shù)；頂F ___拉深力；拉查表得 K = 0.06，P = 36.4KN，代入上式得頂 拉F = 0.06×36.4KN = 2.18kN。頂所以綜上可得，落料拉深模得總沖裁力F = F + F +F + F +F = 85.4kN +36.4 kN 1總 落 拉 卸 壓 頂+4.27Kn+6.24kN+2.18kN =134.5 kN。P = P + P = 8.164kN +2.45kN = 10.614kN。2總 沖 推4、模具工作部分的設(shè)計4.1 落料凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模刃口采用直筒形刃口，并查表 2.21，取得刃口高度為 h=6mm。該凹模的結(jié)構(gòu)簡單，宜采用整體式。河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書15查表 2.22，得 k=0.3即凹模高度 H=kb=0.3 68=20.4mm?凹模厚度 C=1.5x20.4=30.6mm凹模外形尺寸的確定：凹模外形直徑 d=68+2×30.6=129.2mm凹模整體尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，取為 160mm×25mm。?4.2 沖孔 6.5 的凸模設(shè)計?凸模固定板的厚度取 25mm，凸模長度根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要來確定L=25+33+2=60mm4.3 模柄因為模具尺寸不是太大，綜合考慮選用垂直度和同軸度較好的壓入式模柄，根據(jù)JB/T 7646.1 選取基本尺寸標(biāo)準(zhǔn)為 40mm 的模柄，具體如下圖所示：?xx4.4 墊板因為凸凹模和落料凹模都為圓形，所以采用圓形墊板，由 JB/T 7653—1994 的規(guī)定，選取規(guī)格為 160mm ×8mm 的墊板。?河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書16xxx A4.5 凸模固定板凸模固定板主要用來固定拉深凸模，使其在工作過程中保持穩(wěn)定和精度，所以根據(jù) JB/T 7653—1994 選取規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)為 160mm×25mm 的凸凹模固定板，為了使其均勻?固定，需要在其上加工三個螺紋孔和三個銷釘孔，又因為拉深加工需要壓邊圈，所以還需要在凸模固定板上加工三個頂桿孔，使壓邊圈起到壓邊作用，另外還要加工固定凸模的階梯孔。 4.6 凸凹模固定板凸凹模固定板是用來固定凸凹模，使其在工作過程中能穩(wěn)定的工作，保持模具的精度，它通過螺釘與上模座進行緊固連接，同時通過銷釘進行定位，以保證安裝位置的精度，另外卸料螺釘通過安裝在固定板的彈簧達(dá)到彈性卸料的目的，所以需要在凸凹模固定板上加工三個螺釘孔和兩個銷釘孔，另外還要加工一個固定凸凹模的階梯孔河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書17和三個卸料螺釘孔。 xxx A4.7 落料凹模落料凹模是模具的主要工作零件，需要較高的強度和精度，所以凹模材料選用Cr12，淬火硬度為：58—62HRC，凹模刃口尺寸為 67.77 mm，可通過鏜、銑削、120.?磨削等加工方法進行加工制造，安裝時通過螺釘與銷釘和下模座進行連接和定位，所以凹模上要加工螺釘孔和銷釘孔，刃口部分采用階梯孔形式，以方便安裝壓邊圈，如下圖所示：河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書18x A4.8 卸料板卸料板是模具的主要卸料零件，它與卸料螺釘、彈簧組成彈性卸料裝置，以卸除卡在凸凹模上的條料，使工作快速進行，與凸凹模之間采用間隙配合，卸料板需加工卸料螺釘孔與卸料螺釘進行河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書19A4.9 頂件塊 在拉深工序中，為保證拉深件的表面質(zhì)量，防止拉深過程中材料的起皺，常采用頂件塊用合適的力使毛坯的變形區(qū)部分被壓在凹模平面上，并使毛坯從頂件塊與凹模平面之間的縫隙中通過，從而制止毛坯的起皺現(xiàn)象。頂件塊的內(nèi)形與拉深凸模大間隙配合，一般與頂料桿(三根以上)、橡皮等構(gòu)成彈性卸料系統(tǒng)。 A河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書204.10 凸凹模凸凹模是落料的凸模又是拉深的凹模，做為模具的主要成形零部件，其精度和強度都有較高的要求，其外部形狀可以通過車削、鏜削、磨削等加工方法進行加工制造，材料可選用 Cr12，淬火硬度為 58—62HRC，2x450 A4.11 模具其它部件的選用模具其它部件的選用見表 2—1表 2—1 模具其它部件的選用序號 名稱 數(shù)量 材料 規(guī)格/ mm 標(biāo)準(zhǔn) 熱處理1 銷釘 2 40Cr φ10×60　2 打桿 1 40 φ11×150 40～45HRC3 螺釘 3 45 M12×604 打料塊 1 40 φ40×40 40～45HRC河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書215 卸料螺釘 3 40Cr M12×85 30～35HRC6 螺釘 3 45 M12×957 頂桿 3 T8A M10×90 40～45HRC8 銷釘 3 40Cr φ10×909 彈簧 3 20 90×67010 橡皮 14.12 選用模架、確定閉合高度及總體尺寸由于拉深凹模外形尺寸不大，且工件精度要求較高，為了工作過程穩(wěn)定和保證工件精度，選用中間導(dǎo)柱模架。再按其標(biāo)準(zhǔn)選擇具體結(jié)構(gòu)尺寸見表 3-1。表 3-1 拉深落料模 架 規(guī) 格 選 用名稱 尺寸 材料 熱處理上模座 160mm×160mm×40mm HT200下模座 160mm×160mm×45mm HT200導(dǎo)柱 28mm×170mm、32mm×170mm 20 滲碳 58～62HRC導(dǎo)套 28mm×100mm×38mm、32mm×100mm×38mm 20 滲碳 58～62HRC最小閉合高度 H = 180mm, 最大閉合高度 H = 220mm。min max模具的閉合高度 H = 上模座厚 + 墊板厚 + 凸凹模厚 + 凸模厚 + 下模座厚 + 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書22墊板厚 - （料厚 +　工件高度） = 40mm + 8mm + 64mm + 50mm + 45mm + 10mm – (1mm + 8mm) =193mm因為模具的封閉高度 H 應(yīng)該介于壓力機的最大封閉高度 Hmax 和最小封閉高度 Hmin之間，一般?。篐max-5mm≥H≥Hmin+10mm由此可知，要使工件能順利的加工和從模具上取出，必須要模具有足夠的封閉高度 Hmax≥H+5mm=193mm + 5mm = 198mmHmin≤H-10mm=193mm – 10mm = 183mm因 H = 220mm ≥ 198mm, H = 180mm ≤183mm, 所以可以選用標(biāo)準(zhǔn)模架。max min4.13.沖壓設(shè)備的選擇 為了使壓力機能安全工作，取F ≥ （1.6 ～ 1.8）P壓 機 總所以落料拉深的壓力機F ≥ （1.6 ～ 1.8）P = 1.7×134.5 kN = 228.64 kN1壓 機 1總沖孔壓力機F ≥ （1.6 ～ 1.8）P = 1.7 × 10.614kN = 18kN。2壓 機 2總故落料拉深模選用 630kN 的開式壓力機。其主要技術(shù)參數(shù)如下。公稱壓力：630kN滑塊行程：130mm最大封閉高度：360mm最大封閉高度調(diào)節(jié)量：80mm河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書23工作臺尺寸：480mm×710mm工作臺墊板孔尺寸： 250?模柄孔尺寸： 50mm×80mm?工作臺墊板厚度：80mm沖孔模選用 150kN 的開式壓力機。5、模具的裝配總裝時，首先應(yīng)根據(jù)主要零件的相互依賴關(guān)系，以及裝配方便和易于保證裝配精度要求來確定裝配基準(zhǔn)件，例如復(fù)合模一般以凸凹模作為裝配基準(zhǔn)件，級進模以凹模作為裝配基準(zhǔn)件；其次，應(yīng)確定裝配順序，根據(jù)各個零件與裝配基準(zhǔn)件的依賴關(guān)系和遠(yuǎn)近程度確定裝配順序。裝配結(jié)束后，要進行試沖，通過試沖發(fā)現(xiàn)問題，并及時調(diào)整河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書24和修理直至模具沖出合格零件為止。1）通讀設(shè)計圖樣，了解正裝式復(fù)合模的結(jié)構(gòu)特點：本模具的裝配工藝要 點是：同時保證落料和沖孔用凸凹模間隙的均勻；打料機構(gòu)工作可靠，能及時推出工件。2）查對各零件已完成裝配前的加工工序，并經(jīng)檢驗合格。3）裝配模柄：將模柄壓入上模座后，鉆、鉸銷孔，打入止轉(zhuǎn)銷。4）裝配凸凹模：按照壓入法操作要求，將凸凹模壓入固定板中，檢查凸凹模相對固定板基準(zhǔn)面的垂直度，并刃入凸模，用工藝定位器法檢查配合間隙的均勻性。待凸凹模全部壓入，認(rèn)定間隙分布均勻后，磨平固定板支撐面和凸凹模刃口面。5）裝配凸模：將凸模壓入固定板中，按壓入法裝配要領(lǐng)，檢查其相對固定板基準(zhǔn)面的垂直度，認(rèn)定合格后，磨平固定板支撐面和刃口面。6)裝配下模：將組裝好的凸模—固定板和下墊板，按照設(shè)計要求位置，安裝在下模座上，緊固螺釘，鉆、鉸銷孔，裝入圓柱銷。7)裝配上模：將組裝好的凸凹?！潭ò搴蜕蠅|板，安裝在上模座上，緊上螺釘，用工藝定位器法控制上下模的配合間隙，使其均勻。認(rèn)定均勻后，在上模相應(yīng)部位鉆、鉸銷孔，打入圓銷。 8)安裝凹模：將凹模安裝在下模相應(yīng)部位，凹模和凸凹模間隙，用墊片法或直接安裝法控制其均勻性。5.1 模具總裝圖河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書251.下模座 2.墊板 3.凸模固定板 4.落料凹模 5.螺釘 6.導(dǎo)柱 7.導(dǎo)套 8.上模座 9.彈簧 10.卸料螺釘 11.模柄 12.橡皮 13.銷釘 14.螺釘 15.墊板 16.凸凹模固定板 17.推薦塊 18.卸料板 19.凸凹模 20.頂件塊 21.銷釘 22.拉深凸模 23.橡皮 24.托板 25.螺栓 26.螺母 27.頂桿結(jié)束語河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書26畢業(yè)設(shè)計作為三年大學(xué)學(xué)習(xí)中極為重要的一部分，是衡量一個學(xué)生專業(yè)課水平的重要標(biāo)志。畢業(yè)設(shè)計是我們所學(xué)課程的一次系統(tǒng)而深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，是一次理論聯(lián)系實踐的訓(xùn)練，也是我們步入工作前的一次檢驗。就我個人而言，通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我學(xué)習(xí)到了許多知識，對模具的設(shè)計與制造有了極為深刻的認(rèn)識，是一次由理論向?qū)嵺`的飛躍，回顧一個多月的設(shè)計生活，讓我感慨頗深，主要體會有以下幾點：1 扎實的基礎(chǔ)課，專業(yè)課是模具設(shè)計的基礎(chǔ)由于以前所學(xué)的課程難免有些理解不深，遺忘等，而本次設(shè)計又或多或少的用到了這些知識，從而迫使我認(rèn)真扎實的學(xué)習(xí)了以前的課程，并加深了對這些課程的理解、真正有一種溫故而知新的感覺，如機械制圖中的各種線型的特點應(yīng)用，材料力學(xué)中的應(yīng)力校核，熱處理中各種材料與熱處理性能，公差配合與測量技術(shù)中公差的正確選用，模具的加工與制造技術(shù)。塑料模具的設(shè)計與制造步驟，模具材料的正確選用等。2 理論與實踐相結(jié)合的重要性以前的學(xué)習(xí)中，基本上是純理論的學(xué)習(xí)，雖然有金工實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)等實踐的體味，但卻停留在表面上，沒有進行過真正的設(shè)計，從而使理論與實踐嚴(yán)重脫節(jié)，而現(xiàn)在我們是在經(jīng)歷了金工實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)后的一次真正的練兵。我認(rèn)真回顧了以前所見所學(xué)的塑料模知識，在腦海里反復(fù)了思考了塑料模的步驟，然后開始到圖書館查資料作設(shè)計。在作設(shè)計的過程中，我才真正感覺到眼高手低的含義，同時也“窺一斑而知全豹” ，自己的學(xué)習(xí)中的不足和薄弱環(huán)節(jié)暴露無遺，但是在老師們的幫助下以及自己的努力下，我終于克服了重重困難，使設(shè)計得以順利的進行。通過向老師們請教，我了解到設(shè)計要面向企業(yè)，面向市場的原則，畢業(yè)設(shè)計正是對實踐能力的一次強有力的訓(xùn)練，是我們獨立工作的前湊，將對我們以后的工作產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。3 對模具設(shè)計中的安全性，經(jīng)濟性加深了認(rèn)識在設(shè)計工作中，要不斷對安全性進行分析，從操作者的角度進行設(shè)計，在設(shè)計中，需要考慮到模具的成本問題，經(jīng)濟效益是工業(yè)生產(chǎn)的前提，成本的高直接決定了產(chǎn)品的競爭力，故在設(shè)計中盡可能的選用標(biāo)準(zhǔn)件。4 電腦成為設(shè)計中重要的輔助工具河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書27由于工件形狀復(fù)雜，在設(shè)計中計算塑件的體積出現(xiàn)了很大的難度，后經(jīng)程老師指點迷津，通過 Pro/E 繪圖和計算才得以解決。另外在繪零件和裝配圖時采用電腦也更方便快捷。采用電腦處理，精度高，方便快捷，在本次設(shè)計時，要求機械繪圖，電子文檔文本，從而對 AUTOCAD 的學(xué)習(xí)有了很大的進展，對 WORD，WPS 等各種文字處理工具有了更為熟練的操作，而模具 CAD 技術(shù)已成為該行業(yè)的發(fā)展趨勢，電腦終將成為設(shè)計的必備工具，這對提高學(xué)生的綜合素質(zhì)著極為重要的現(xiàn)在意義。5 設(shè)計態(tài)度直接決定著設(shè)計質(zhì)量畢業(yè)設(shè)計一般時間都足夠，但足夠的時間不一定都能設(shè)計出優(yōu)秀的模具。這就除了能力水平的問題外，極為重要的一點便是態(tài)度問題，作為學(xué)生必須要態(tài)度謙虛、工作認(rèn)真、勤學(xué)好問、實事求是，才能正確對待設(shè)計，才有可能取得設(shè)計的圓滿成功。總之，通過畢業(yè)設(shè)計使我對模具的設(shè)計與制造有了更深的認(rèn)識，得到了許多有益的啟示，這對畢業(yè)后的過渡轉(zhuǎn)變有極重要的影響。在以后的工作中，我將繼續(xù)保持謙虛謹(jǐn)慎的工作作風(fēng)，揚長避短，多與人交流，提高自己的個人素質(zhì)和技能積累經(jīng)驗，誠實守信，爭取在事業(yè)上更上一層樓，芝麻開花—節(jié)節(jié)高。致 謝時光如電，歲月如梭，三年的大學(xué)生活即將結(jié)束，而我也即將離開可敬的老師和熟悉的同學(xué)踏入不是很熟悉的社會中去。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)計是一件必不可少的事情。畢業(yè)設(shè)計是一項非常繁雜的工作，它涉及的知識非常廣泛，很多都是書上沒有的東西，這就要靠自己去圖書館查找自己所需要的資料；還有很多設(shè)計計算，這些都要河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書28靠自己運用自己的思維能力去解決，可以說，沒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，而實踐性很欠缺，而畢業(yè)設(shè)計就相當(dāng)于實戰(zhàn)前的一次總演練。畢業(yè)設(shè)計不但把我以前學(xué)的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫起來，也使我在溫習(xí)舊知識的同時也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識；這不但提高了我們解決問題的能力，開闊了我們的視野，在一定程度上彌補我們實踐經(jīng)驗的不足，為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。由于本人資質(zhì)有限，很多知識掌握的不是很牢固，因此在設(shè)計中難免要遇到很多難題，在有課程設(shè)計的經(jīng)驗及老師的不時指導(dǎo)和同學(xué)的熱心幫助下，克服了一個又一個的困難，使我的畢業(yè)設(shè)計日趨完善。畢業(yè)設(shè)計雖然很辛苦，但是在設(shè)計中不斷思考問題，研究問題，咨詢問題，一步步提高了自己，一步步完善了自己。同時也汲取了更完整的專業(yè)知識，鍛煉了自己獨立設(shè)計的能力，使我受益匪淺，我相信這些經(jīng)驗對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，讓我在這個競爭的社會里有立足之地。最后，我衷心感謝各位老師特別是我的指導(dǎo)老師劉軼老師在這一段時間給予我無私的幫助和指導(dǎo)，并向你們致意崇高的敬意，以后到社會上我一定努力工作，不辜負(fù)你們給予我的知識和對我寄予的厚望！參 考 文 獻(xiàn)[1]薛彥成主編. 公差配合與技術(shù)測量。 北京：機械工業(yè)出版社，1999.10[2]中國模具設(shè)計大典編委會主編. 中國模具設(shè)計大典。南昌江西科學(xué)技術(shù)出版社，2003.1[3]郝濱海主編. 沖壓模具簡明設(shè)計手冊。北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.11河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書29[4]王樹勛主編. 模具實用技術(shù)設(shè)計手冊。華南理工大學(xué)出版社， 1995.6[5]楊玉英主編. 實用沖壓工藝與模具設(shè)計手冊。北京： 機械工業(yè)出版社，2004.7[6]王孝培主編. 實用沖壓技術(shù)手冊。北京：機械工業(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)計實例詳解。化學(xué)工業(yè)出版社，2003.4[10模具實用技術(shù)叢書編委會。沖模設(shè)計應(yīng)用實例。機械工業(yè)出版社，2001.8[11]馬正元. 沖壓工藝與模具設(shè)計。機械工業(yè)出版社，2000.6