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南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯 系　　部： 機(jī)械工程系 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械工程及自動(dòng)化 姓 名： 干瑞彬 學(xué) 號(hào)： 05010116 外文出處：Journal of Materials Processing Technology 171 (2006) 259—267 附 件： 1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 譯文語(yǔ)句通順，專(zhuān)業(yè)詞匯較準(zhǔn)確，基本符合規(guī)范和畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)要求。 簽名： 年 月 日 附件1：外文資料翻譯譯文 注塑模具的設(shè)計(jì)及其熱分析 S.H. Tang ?, Y.M. Kong, S.M. Sapuan, R. Samin, S. Sulaiman 摘要：本文介紹注塑模具設(shè)計(jì)生產(chǎn)翹曲測(cè)試樣本以及為了獲得殘余熱應(yīng)力的影響在模具中執(zhí)行熱分析。這項(xiàng)技術(shù)、理論、方法在注射模具設(shè)計(jì)中必須被考慮運(yùn)用。在商業(yè)計(jì)算機(jī)上使用13.0版本的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件UG進(jìn)行模具的設(shè)計(jì)。使用商用有限元分析軟件LUSAS分析家分析發(fā)現(xiàn)并揭示由于試樣的冷卻不均勻使塑件存在殘余熱應(yīng)力的分析報(bào)告。該軟件提供模型的溫度等高線分布圖并通過(guò)注塑周期時(shí)間響應(yīng)曲線繪制溫度變化曲線。結(jié)果表明與其它區(qū)域相比收縮更可能會(huì)發(fā)生在冷卻渠道附近。模具這種不平衡的冷卻效果有助于不同區(qū)域翹曲的產(chǎn)生。 關(guān)鍵詞：注塑模具 設(shè)計(jì) 熱分析 1． 引言 塑料工業(yè)被列為一個(gè)數(shù)十億美元的產(chǎn)業(yè)，是世界上增長(zhǎng)最快的行業(yè)之一。在日常生活中幾乎所有的用品都離不開(kāi)塑料，而大多數(shù)這些塑料都可以用注塑的方法生[ 1 ]。 眾所周知注塑成型加工是以較低的成本生產(chǎn)各種形狀復(fù)雜的幾何體產(chǎn)品 [ 2 ]。 注塑成型加工是一個(gè)循環(huán)過(guò)程。在注塑過(guò)程中有四個(gè)重要的階段。這四個(gè)階段是加料階段、保壓階段、冷卻階段和頂出頂出。塑料注塑成型加工首先是往注射機(jī)料斗中添加樹(shù)脂和適當(dāng)?shù)奶砑觿?，并加熱塑料注射機(jī)的料斗到噴嘴部分[ 3 ]。在注射溫度下模具型腔充滿熱聚合物熔體，在模具型腔填滿后的保壓階段，更高壓力下更多的聚合物熔體裝入型腔，以補(bǔ)償前期聚合物凝固引起的收縮。接下來(lái)是模具的冷卻階段，塑件在排出前被冷卻到足夠的強(qiáng)度。最后一步是頂出階段，模具開(kāi)模同時(shí)頂出塑件， 然后模具再次合上并開(kāi)始下一個(gè)周期。 事實(shí)證明設(shè)計(jì)和制造理想性能的高分子注塑成型零件是一個(gè)昂貴的工程，包括反復(fù)修改加工，在模具設(shè)計(jì)任務(wù)中，設(shè)計(jì)模具明確附加幾何結(jié)構(gòu)，核心方面通常包括相當(dāng)復(fù)雜的凸凹面[5]。 為了設(shè)計(jì)模具必須考慮許多重要的設(shè)計(jì)因素。這些因素分別是模具的尺寸、型腔數(shù)、型腔的布局、澆注系統(tǒng)、澆口系統(tǒng)、收縮和頂出機(jī)構(gòu)[ 6 ]。 在模具的熱分析中，其主要目的是分析影響殘余熱應(yīng)力或壓力對(duì)產(chǎn)品尺寸的影響。熱誘導(dǎo)應(yīng)力主要發(fā)生在注塑成型的冷卻階段，主要是因?yàn)槠錈醾鲗?dǎo)性低以及熔融樹(shù)脂與模具之間的溫差。在冷卻期間產(chǎn)品的冷卻腔周?chē)鷾囟却嬖诓痪?[ 7 ]。 在冷卻時(shí)，冷卻管道附近的冷卻效果比遠(yuǎn)離冷卻管道區(qū)域的冷卻效果好。不同的溫度導(dǎo)致不同的收縮，不同的收縮導(dǎo)致熱應(yīng)力而顯著的熱應(yīng)力可能會(huì)導(dǎo)致翹曲問(wèn)題。因此，在冷卻階段對(duì)注射工件進(jìn)行殘余熱應(yīng)力模擬分析是非常重要的[ 8 ] 。通過(guò)了解熱應(yīng)力的分布特點(diǎn)，可以預(yù)測(cè)殘余熱應(yīng)力引起的變形。 本文介紹了注塑模具設(shè)計(jì)生產(chǎn)翹曲試樣以及為了獲得殘余熱應(yīng)力影響而在模具中執(zhí)行熱分析。 2. 方法 2.1 設(shè)計(jì)翹曲測(cè)試樣本 本節(jié)說(shuō)明了用于注塑模具的翹曲測(cè)試樣品的設(shè)計(jì)。很顯然翹曲的主要問(wèn)題存在于產(chǎn)品的薄殼特征。因此，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的主要目的是設(shè)計(jì)一個(gè)塑件，以確定注塑工件薄殼翹曲問(wèn)題的有效因素。 翹曲測(cè)試樣本是薄殼塑料。樣本的總體尺寸長(zhǎng)120mm，寬50mm,厚1mm. 用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）作為材料，在注射溫度為210℃，壓力為60MPa,持續(xù)3s時(shí)間生產(chǎn)翹曲測(cè)試樣本。圖1顯示了翹曲測(cè)試樣本的制作 圖1 翹曲測(cè)試樣本制作 2.2 翹曲測(cè)試樣本注塑模具的設(shè)計(jì) 本節(jié)介紹了設(shè)計(jì)生產(chǎn)翹曲測(cè)試標(biāo)本時(shí)，在模具的設(shè)計(jì)方面和其他方面的考慮因素。用于生產(chǎn)翹曲測(cè)試樣本注塑模具的材料是AISI1050碳鋼。在模具設(shè)計(jì)時(shí)考慮了四個(gè)構(gòu)思，其中包括： i. 三板式模具（構(gòu)思1 ）有一個(gè)型腔兩個(gè)分型面。由于成本高，所以不適用。 ii. 兩板式模具（構(gòu)思2 ）有一個(gè)型腔一個(gè)分型面但無(wú)澆注系統(tǒng)。由于單位時(shí)間內(nèi)注射生產(chǎn)量低，不適用。 iii. 雙板模具（構(gòu)思3 ）有一個(gè)分型面和兩個(gè)型腔，帶澆注和頂出系統(tǒng)。由于塑件的是薄殼的，頂桿可能破壞工件，所以不適用。 iv. 雙板模具（構(gòu)思4 ）有一個(gè)分型面和兩個(gè)型腔帶澆注系統(tǒng)，只用拉料桿為頂出機(jī)構(gòu)，避免頂出時(shí)破壞塑件。 翹曲測(cè)試樣本模具設(shè)計(jì)的第四個(gè)構(gòu)思被應(yīng)用。在模具設(shè)計(jì)中，還有許多因素需要考慮。 首先，根據(jù)注塑機(jī)使用的壓板尺寸設(shè)計(jì)模具。注塑機(jī)行程是有限的，通過(guò)兩個(gè)拉桿間的距離確定注射機(jī)的最大行程。注射機(jī)兩個(gè)拉桿間的距離為254mm，因此，最大模板寬度不應(yīng)超過(guò)254mm這個(gè)距離。此外在模具和兩連桿中留出4mm的間隙便于模具的拆裝。這最終使模具最大寬度250mm。250X250的標(biāo)準(zhǔn)模架最終被使用。其他有關(guān)模板的尺寸則列于表1 成分 規(guī)格（ mm ）寬×高度×厚度 頂端夾緊板 定模座板 動(dòng)模座板 支承板 推桿固定板 推板 夾緊板底 250 × 250 × 25 200 × 250 × 40 200 × 250 × 40 37 × 250 × 70 120 × 250 × 15 120 × 250 × 20 250 × 250 × 25 模具已設(shè)計(jì)了夾緊壓力，鎖模力應(yīng)高于內(nèi)部腔力（反作用力）以避免飛邊的發(fā)生。 以提供的標(biāo)準(zhǔn)模架尺寸為根據(jù)，凹模的寬度和高度的分別是200和250毫米，使得模板上的這些尺寸有足夠的空間設(shè)計(jì)兩個(gè)水平的型腔，而凸模只需留有固定澆口套的空間以便注入溶融塑料。因此，在產(chǎn)品的表面只設(shè)計(jì)了一個(gè)分型面。在開(kāi)模的時(shí)候，塑件和流道在分型面上被分開(kāi)。 模具設(shè)計(jì)了直接澆口或側(cè)澆口。澆口位于流道和塑件之間。為了便于注入塑料澆口底部設(shè)計(jì)了一個(gè)20°的錐角斜度和0.5mm的壁厚。為了熔融塑料的流入，還設(shè)計(jì)了4mm寬，0.5mm厚的澆口。 在模具設(shè)計(jì)時(shí)，選定了拋物面類(lèi)型的流道。在這種情況下，它的優(yōu)點(diǎn)是僅需簡(jiǎn)單的加工模具凸模部分。然與圓形截面類(lèi)型相比，這種類(lèi)型的流道有不利之處，如更多的熱量損耗和廢料。這可能會(huì)導(dǎo)致熔融塑料更容易固化。所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)縮短流道長(zhǎng)度并增大流道直徑至少有6mm。 材料或熔融塑料在同一溫度同一壓力下同時(shí)被送到個(gè)模腔對(duì)于流道設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)是很重要的一點(diǎn)?；谶@點(diǎn)，模腔的布局一般都是對(duì)稱(chēng)的。 另一個(gè)設(shè)計(jì)方面是考慮到了氣孔設(shè)計(jì)。凹模和凸模配合面之間有非常好的修整，以防止飛邊的發(fā)生。然而當(dāng)模具閉合時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致空氣閉于型腔內(nèi)，導(dǎo)致塑件注射不足或不完整。設(shè)計(jì)足夠多的通風(fēng)孔以確保型腔內(nèi)的空氣可以被釋放，避免不完整的塑件發(fā)生。 為了讓冷卻更均勻，冷卻系統(tǒng)沿著模具型腔水平設(shè)置。在紊流的情況下，冷卻渠道提供了足夠的冷卻水冷卻模具。圖2顯示了在凸模上氣孔和冷卻管道的布局。 圖2 凸模上氣孔和冷卻管道的布局 在此模具設(shè)計(jì)中，頂出系統(tǒng)只由推桿固定板、拉料桿，澆口套組成。拉料桿設(shè)置與凸模的中心位置，在模具打開(kāi)時(shí)不僅承擔(dān)拉著塑件到適當(dāng)?shù)奈恢?，而且在頂出階段，作為推桿從模具中推出塑件。因?yàn)樯a(chǎn)的產(chǎn)品僅有1毫米非常薄的，所以沒(méi)有額外推桿被使用或設(shè)置。在頂出階段額外的推桿可能會(huì)造成塑件產(chǎn)生孔或破壞塑件。 最后，為補(bǔ)償材料的收縮足夠的尺寸偏差被考慮。 圖3顯示三維實(shí)體造型，以及利用UG開(kāi)發(fā)的模具的線框模型 圖3 三維實(shí)體造型以及利用UG開(kāi)發(fā)的模具的線框模型 3．結(jié)果和討論 3.1塑件的制作生產(chǎn)及調(diào)整 從模具設(shè)計(jì)和制作的角度看，在試運(yùn)行階段制作的翹曲測(cè)試樣本存在缺陷。該缺陷是注射不足，飛邊和翹曲。飛邊后來(lái)通過(guò)在型腔角上銑削額外的氣孔讓空氣排除的方法解決。同時(shí)，通過(guò)減小注塑機(jī)壓力減少了飛邊的產(chǎn)生。通過(guò)控制注射時(shí)間、注射溫度、熔融溫度等不同參數(shù)，控制翹曲變形。 經(jīng)過(guò)這些修改，模具在低成本的情況下生產(chǎn)出了高質(zhì)量的翹曲測(cè)試樣本，這些試樣還需要修整。圖4顯示修整后的模具，這是加工額外的排氣孔可以消去注射不足。 圖4 加工額外的排氣孔可以消去注射不足 3.2.模具和產(chǎn)品詳細(xì)分析 在塑料注射成型過(guò)程中，熔融ABS在210 ? C溫度下通過(guò)凹模上的澆口襯套直接注射到模具型腔，經(jīng)過(guò)冷卻，塑件就成型了。塑件的生產(chǎn)周期需要花35秒，包括20秒冷卻時(shí)間。 用于生產(chǎn)翹曲測(cè)試樣本材料的是ABS在注射溫度、時(shí)間、壓力分別為210℃，3秒和60MPa。用于生產(chǎn)翹曲測(cè)試樣本注塑模具的材料是AISI1050碳鋼。 運(yùn)用有限元軟件分析材料性能在決定溫度上非常重要。表2列出了ABS以及AISI 1050碳鋼的性能。 模具分析主要是凹模和凸模，因?yàn)樗麄兪切纬伤芗牡胤?。因此，使?3.5版本的商用有限元分析軟件LUSAS分析家研究不同時(shí)段溫度的分布。使用二維熱分析研究殘余熱應(yīng)力在不同區(qū)域?qū)δ＞叩挠绊憽? 由于對(duì)稱(chēng)性，只要通過(guò)凸模的垂直斷面或在注射階段當(dāng)凸凹模合在一起時(shí)的側(cè)面圖建立模型執(zhí)行熱分析。圖5所示的是模板的熱分析模型。 圖5 模具熱分析 建立模型包括分配各部分的性能以及模型的循環(huán)周期。這樣可以用有限元分析軟件用造型模擬模具模型進(jìn)行分析，還可以繪制時(shí)間響應(yīng)曲線顯示再某段時(shí)間內(nèi)特定區(qū)域的溫差變化。 對(duì)試樣分析，使用13.5版本的LUSAS分析家進(jìn)行雙向拉伸應(yīng)力分析。一般只需在試樣的一端施加拉力另一端則固定住，然后慢慢增加拉力一直到達(dá)塑性極限。圖6所示的是分析的負(fù)載模型。 圖6 負(fù)載模型分析的產(chǎn)品。 3.3. 模具及試樣分析的結(jié)果及討論 模具分析過(guò)程對(duì)不同時(shí)間段的熱量分布作了觀測(cè)。圖7所示是在一個(gè)完整的注塑周期中不同時(shí)間段的二維等高線熱量分布圖。 圖7 不同時(shí)段溫度分布圖 對(duì)模具進(jìn)行二維分析后，可繪制出時(shí)間響應(yīng)曲線以分析殘余熱應(yīng)力對(duì)制件的影響。圖8所示是繪制時(shí)間響應(yīng)曲線所選的節(jié)點(diǎn)。 圖8 繪制時(shí)間響應(yīng)曲線所選的節(jié)點(diǎn) 圖9到圖17顯示了在圖8中被標(biāo)注的不同節(jié)點(diǎn)的溫度分布曲線 圖9節(jié)點(diǎn)284溫度分布 圖10 節(jié)點(diǎn)213溫度分 圖11 節(jié)點(diǎn)302溫度分布 圖12 節(jié)點(diǎn)290溫度分布 圖13 節(jié)點(diǎn)278溫度分布 圖14 節(jié)點(diǎn)1838溫度分布 圖15 節(jié)點(diǎn)1904溫度分布 圖16 節(jié)點(diǎn)1853溫度分布 圖17 節(jié)點(diǎn)1866溫度分布 從圖9—17中很顯然被選擇用來(lái)繪制曲線的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的溫度都是遞增的,也從室溫到高于室溫，然后再次溫度下保持一段時(shí)間。這些溫度上升是由于塑料溶液注入到了塑件的型腔內(nèi)造成的。 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，溫度進(jìn)一步上升直至達(dá)到最高溫度，然后保持在最高溫度下。由于保壓階段涉及高壓導(dǎo)致溫度上升。溫度保持不變直到冷卻階段開(kāi)始，從而導(dǎo)致模具溫度減小到一個(gè)低值，然后保持該低值。繪制的曲線是不平滑的，因?yàn)樽⑷肴廴谒芰系乃俾屎屠鋮s速率是相應(yīng)的。繪制的曲線圖僅僅顯示了在周期內(nèi)溫度能達(dá)到的最大值。 冷卻階段是決定殘余熱應(yīng)力的最關(guān)鍵階段。這是因?yàn)槔鋮s階段，材料冷卻從上面到下面玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。物質(zhì)的不均勻收縮可能產(chǎn)生熱應(yīng)力從而引起翹曲。 如圖9-17中所示冷卻階段后的溫度，很明顯在冷卻管道附近的塑件由于溫度減小的更多，塑件獲得了更好的冷卻而遠(yuǎn)離冷卻管道區(qū)域的塑件冷卻效果差。冷卻效果好、冷卻速度快意味著在該區(qū)域發(fā)生更多的收縮。最遠(yuǎn)的區(qū)域節(jié)點(diǎn)284，雖然遠(yuǎn)離冷卻管道，但由于向空氣中散熱冷卻更快。 因此，冷卻通道設(shè)在產(chǎn)品型腔的中心，造成冷卻管道附近和其他區(qū)域間產(chǎn)生溫差。由于發(fā)生收縮使得在塑件的中心區(qū)域產(chǎn)生壓應(yīng)力以及由于發(fā)生不均衡的收縮導(dǎo)致翹曲。然而，在冷卻后不同節(jié)點(diǎn)的溫差很小，翹曲變形也不是很明顯。對(duì)設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)設(shè)計(jì)一副殘余熱應(yīng)力效果小和高效的冷卻系統(tǒng)是非常重要的。 對(duì)于產(chǎn)品分析,從被實(shí)行開(kāi)始到分析塑料產(chǎn)品,在產(chǎn)品上不同載荷因素的狀態(tài)下的應(yīng)力分配情況可以通過(guò)觀察生成的二維曲進(jìn)行線分析。圖18—21顯示了不同荷載增量下的等效應(yīng)力圖。 圖18 荷載增量1下的等效應(yīng)力圖 圖19 荷載增量14下的等效應(yīng)力圖 圖20 荷載增量16下的等效應(yīng)力圖 圖21 荷載增量23下的等效應(yīng)力圖 在關(guān)鍵的127節(jié)點(diǎn)，選定產(chǎn)品的最大拉應(yīng)力進(jìn)行分析。應(yīng)力應(yīng)變曲線和應(yīng)力負(fù)載增量曲線。如圖22和23 圖22 應(yīng)力應(yīng)變曲線 圖23 應(yīng)力與負(fù)載增量曲線 參考負(fù)載應(yīng)力曲線如圖23,它很清楚表明產(chǎn)品在增加拉力載荷，直到它達(dá)到了23的負(fù)載因數(shù),這意謂產(chǎn)品能抵抗的1150 N的拉力。由圖23可知,對(duì)產(chǎn)品的固定端以施加最大應(yīng)力3.27 ×107 Pa時(shí)損壞可能發(fā)生在其附近區(qū)域。 該產(chǎn)品應(yīng)力分析資料十分有限，因?yàn)樯a(chǎn)產(chǎn)品的目的是為了翹曲測(cè)試，所以沒(méi)必要進(jìn)行拉伸負(fù)載分析。但是在未來(lái)，應(yīng)當(dāng)確定產(chǎn)品情況，以便在其他各種負(fù)載情況下執(zhí)行進(jìn)一步的分析。 4．結(jié)論 經(jīng)過(guò)翹曲測(cè)試試樣的分析確定影響翹曲的參數(shù)來(lái)設(shè)計(jì)的模具已經(jīng)使產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到最高。生產(chǎn)測(cè)試試樣所需的成本很低而且只需經(jīng)過(guò)很少的表面處理。 通過(guò)注塑模的熱分析得出殘余熱應(yīng)力對(duì)試樣的影響，對(duì)加載拉應(yīng)力的分析也可以預(yù)測(cè)到翹曲測(cè)試試樣所能承受的最大拉力。 鳴謝 作者要感謝馬來(lái)西亞博特拉大學(xué)工學(xué)部發(fā)行出版了本文。 參考文獻(xiàn) 附件2：外文原文（復(fù)印件） 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 選題情況 課題名稱(chēng) 石英表多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 難易程度 偏難 適中 √ 偏易 工作量 較大 合理 √ 較小 符合規(guī)范化的要求 任務(wù)書(shū) 有 √ 無(wú) 開(kāi)題報(bào)告 有 √ 無(wú) 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 √ 差 學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況 好 一般 √ 差 工作進(jìn)度 快 按計(jì)劃進(jìn)行 √ 慢 中期工作匯報(bào)及解答問(wèn)題情況 優(yōu) 良 √ 中 差 中期成績(jī)?cè)u(píng)定：中 所在專(zhuān)業(yè)意見(jiàn)： 設(shè)計(jì)選題合理，查閱的文獻(xiàn)豐富，開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容詳實(shí)，格式規(guī)范，能?chē)?yán)格按照設(shè)計(jì)進(jìn)度按時(shí)完成設(shè)計(jì)工作，有利于后續(xù)設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展。 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 系 部： 專(zhuān) 業(yè)： 學(xué)生姓名: 學(xué) 號(hào): 設(shè)計(jì)(論文)題目： 石英表墊片多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 起 迄 日 期: 2006 年 3 月10 日~ 5 月15 日 指 導(dǎo) 教 師: 發(fā)任務(wù)書(shū)日期: 2006 年 3 月 10 日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書(shū) 1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題來(lái)源及應(yīng)達(dá)到的目的： 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，應(yīng)學(xué)會(huì)能全面科學(xué)合理 地對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，并能合理地選擇加 工方式，掌握多工位級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)與制造， 并能將沖壓加工原理、沖壓設(shè)備，沖壓工藝、 沖模設(shè)計(jì)與沖模制造有機(jī)的結(jié)合，能正確分 析與解決生產(chǎn)實(shí)際中的常見(jiàn)問(wèn)題。 2．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： 內(nèi)容：（1）石英表墊片級(jí)進(jìn)模工藝性分析； （2）級(jí)進(jìn)模的排樣與步距的確定； （3）模具成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算； （4）繪制模具總裝配圖和非標(biāo)準(zhǔn)零件工作圖； （5）編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 所在專(zhuān)業(yè)審查意見(jiàn)： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 系部意見(jiàn)： 系領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語(yǔ) 學(xué)生姓名：吳永鵬 班級(jí): 模具035 學(xué)號(hào)：0212622 題 目： 石英表墊片多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 綜合成績(jī)： 指導(dǎo)者評(píng)語(yǔ)： 指導(dǎo)者(簽字)： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語(yǔ) 評(píng)閱者評(píng)語(yǔ)： 評(píng)閱者(簽字)： 年 月 日 答辯委員會(huì)（小組）評(píng)語(yǔ)： 答辯委員會(huì)（小組）負(fù)責(zé)人(簽字)： 年 月 日 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 論文題目： 石英表墊片多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 系 部 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 2006年 5 月 16 日 模具典型零件機(jī)械加工工序卡 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零(部)件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱(chēng) 石英表 墊片 零(部)件名稱(chēng) 凹 模 共( 1 )頁(yè) 第( 1 )頁(yè) 車(chē)間 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 材料牌號(hào) 成型 8 電火花 毛坯種類(lèi) 毛坯外形尺寸 每個(gè)毛坯可制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 板材 270*220*30 1 1 設(shè)備名稱(chēng) 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 電火花 成型機(jī) MAKINO 20050610 1 夾具編號(hào) 夾具名稱(chēng) 切削液 20050100 EROWA 煤油 工位器具編號(hào) 工位器具名稱(chēng) 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工步內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速 r·minˉ1 切削速度 m·minˉ1 進(jìn)給量 mm·rˉ1 切削深度 mm 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 1 毛坯準(zhǔn)備 2 粗銑六面 快捷銑床 900 10 100 4 4 2H 3 加工孔 快捷銑床 2400 0.50 10 1 0.5H 4 鉸孔 5 成型電極 電火花 6 模床加工 大型水磨 1800 0.001 0.002 0.005 4 2H 7 電火花加工 Sodick機(jī)床 8 檢測(cè) 設(shè) 計(jì) (日期) 審 核 (日期) 標(biāo)準(zhǔn)化 (日期) 會(huì) 簽 (日期) 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改 文件號(hào) 簽字 日期 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告 學(xué)生姓名：學(xué) 號(hào)： 專(zhuān) 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造 設(shè)計(jì)(論文)題目： 石英表墊片級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： 2006年 4 月6日  畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告 1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，撰寫(xiě)1500字左右（本科生200字左右）的文獻(xiàn)綜述(包括目前該課題在國(guó)內(nèi)外的研究狀況、發(fā)展趨勢(shì)以及對(duì)本人研究課題的啟發(fā))： 文 獻(xiàn) 綜 述 在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前，必須做好一切準(zhǔn)備工作，而收集有關(guān)設(shè)計(jì)課題研究方面的資料、文獻(xiàn)是最為重要的。在設(shè)計(jì)工作開(kāi)始時(shí)，只有對(duì)課題研究的內(nèi)容有了，充分地了解，才會(huì)有設(shè)計(jì)目的和方向；所以收集、查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料是必要的。 在設(shè)計(jì)之前首先應(yīng)該對(duì)國(guó)內(nèi)外的模具發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)有所了解，以便在設(shè)計(jì)過(guò)程中能夠正確、合理地設(shè)計(jì)出一套模具。下面就先分析一下國(guó)內(nèi)外的模具發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)以及我國(guó)的模具發(fā)展現(xiàn)狀。 1.隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，沖壓產(chǎn)品的生產(chǎn)正呈現(xiàn)出多品種、少批量，復(fù)雜、大型、精密，更新?lián)Q代速度快等變化特點(diǎn)，沖壓模具也正向高效、精密、長(zhǎng)壽命、大型化方向發(fā)展。為適應(yīng)市場(chǎng)的變化，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)正在由手工設(shè)計(jì)、依靠工人的經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)的機(jī)械加工技術(shù)向計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、數(shù)控加工中心進(jìn)行切削加工、數(shù)控線切割、數(shù)控電火花等為核心的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）技術(shù)方面轉(zhuǎn)變。模具的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)如下詳述： 1）.CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用：CAD/CAM是一項(xiàng)高科技、高效益的系統(tǒng)工種，是模具設(shè)計(jì)與制造行業(yè)的有效輔助工具；通過(guò)它能夠?qū)Ξa(chǎn)品、模具結(jié)構(gòu)、成型工藝、數(shù)控加工及成本等進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化?，F(xiàn)在已經(jīng)廣泛地應(yīng)用與模具的設(shè)計(jì)與制造加工的過(guò)程中，并還在不斷地發(fā)展和創(chuàng)新。 2）.模具標(biāo)準(zhǔn)件：模具的標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)縮短模具制造周期、提高質(zhì)量、降低成本起到很大的作用。我國(guó)的模具標(biāo)準(zhǔn)化程度達(dá)到30%以下，而國(guó)外先進(jìn)國(guó)家達(dá)到70%—80%左右。這樣，不僅有利于國(guó)內(nèi)的模具制造的發(fā)展，也有利于模具的國(guó)際化發(fā)展。 3）.模具的制造精度：國(guó)外的制造水平能夠是制造公差達(dá)到0.003—0.005 mm，表面的粗糙度達(dá)到Ra 0.0002 mm以下（花10以上）；我國(guó)的制造水平可以是制造公差達(dá)到0.01—0.02 mm,模具表面的粗糙度達(dá)到Ra0.00160.0008 mm（花7—8）。由此可見(jiàn)，如今模具技術(shù)的發(fā)展水平還是很高的，但也可以看出我國(guó)在這方面的技術(shù)與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家還有很大的差距。 4）.模具的使用壽命：國(guó)外的沖壓模具的使用壽命，（合金鋼制模）500—1000萬(wàn)次，（硬質(zhì)合金制模）2億次；我國(guó)的沖壓模具的使用壽命分別為：100—400萬(wàn)次，6000—1億次。模具的使用壽命的加長(zhǎng)就意味著模具的制造成本降低，從而提高了生產(chǎn)效益。 5）.模具的加工制造設(shè)備：國(guó)外已經(jīng)廣泛地使用了數(shù)控加工中心，線切割，電火花，化學(xué)腐蝕等先進(jìn)的設(shè)備，大大地提高了模具的制造周期。 2.我國(guó)的模具業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀：進(jìn)入21世紀(jì)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)的工業(yè)化程度也有了很大地提高，特別是在模具行業(yè)有了很大地發(fā)展。如：在模具設(shè)計(jì)與制造上，不但自己可以制造一些大型，精密，復(fù)雜，高效，長(zhǎng)壽命的模具，并且能夠出口到國(guó)外，打開(kāi)國(guó)外的市場(chǎng)。但是，目前我國(guó)的沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)落后，主要原因是我國(guó)在沖壓基礎(chǔ)理論及成型工藝，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)國(guó)家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國(guó)的模具在壽命，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。因此這就需要我們努力去研究，推動(dòng)我國(guó)模具業(yè)的發(fā)展。 3.在查閱、收集有關(guān)資料的時(shí)候，不僅使我對(duì)模具業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)、模具的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)等有了更多，更全面地了解；而且收集到了許多有關(guān)本課題的研究，與本課題相關(guān)、相似的東西，查找各種有關(guān)模具設(shè)計(jì)與制造方面的經(jīng)驗(yàn)公式，和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)；通過(guò)查閱資料和文獻(xiàn)能夠?qū)⒄n堂上所學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)，與實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中的實(shí)例相結(jié)合去更好地成設(shè)計(jì)任務(wù)；并且使我在課程設(shè)計(jì)上有了更多的設(shè)計(jì)思路，也有了更多的考慮空間，同時(shí)也使我在設(shè)計(jì)的過(guò)程中能夠從多方面地去考慮問(wèn)題——模具設(shè)計(jì)的合理性及對(duì)設(shè)計(jì)好的模具在工作過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題及解決辦法。  畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告 ２．本課題的研究思路（包括要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究方法、手段（途徑）及進(jìn)度安排等）： 1. 先通過(guò)收集和查閱各種文獻(xiàn)資料和與同學(xué)老師的交流、指導(dǎo)，對(duì)目前國(guó)內(nèi)外的模具（沖壓模具）的發(fā)展?fàn)顩r和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行深入的了解，預(yù)計(jì)用時(shí)間三天； 2. 拿到工件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，對(duì)工件進(jìn)行結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度、加工工藝性等方面作出詳細(xì)地分析，并查閱相關(guān)資料看是否符合常規(guī)零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，預(yù)計(jì)用時(shí)兩天； 3. 經(jīng)過(guò)對(duì)工件的結(jié)構(gòu)工藝性分析，擬訂可行的沖壓工藝方案，并經(jīng)過(guò)分析，研究、比較，選擇一種最為合理的沖壓工藝作為生產(chǎn)應(yīng)用，估計(jì)用時(shí)間兩天； 4. 分析和優(yōu)化級(jí)進(jìn)模的排樣方式，全理安排各個(gè)工位，確定和選擇載體的形式，預(yù)計(jì)用時(shí)二天； 5. 進(jìn)行主要的設(shè)計(jì)計(jì)算，利用各種經(jīng)驗(yàn)公式或者經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)沖壓力（沖裁力、卸料力、總沖壓工藝力），壓力中心的位置，工作零部件的刃口尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算以及彈性卸料元件橡膠的設(shè)計(jì)，預(yù)計(jì)需用時(shí)間四天； 6. 根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)，材料，生產(chǎn)批量來(lái)進(jìn)行模具的總體設(shè)計(jì)，包括模具的類(lèi)型，定位方式，卸料方式，導(dǎo)向方式等方面的設(shè)計(jì)；在設(shè)計(jì)中，應(yīng)該綜合考慮模具的安裝，維修，生產(chǎn)效率等，預(yù)計(jì)用時(shí)間兩天； 7. 對(duì)模具的主要零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要有凸模、凹模、定位板、卸料板、模架和導(dǎo)柱導(dǎo)套等零件，根據(jù)工作需要的強(qiáng)度來(lái)設(shè)計(jì)尺寸，包括各零件的圖紙，預(yù)計(jì)需用時(shí)間五天； 8. 模具的總裝圖和工作原理（有裝配簡(jiǎn)圖）需要用時(shí)間兩天； 9. 模具主要零部件的加工工藝過(guò)程（凸模、凹模、定位板、卸料板）分析與設(shè)計(jì)，預(yù)計(jì)用時(shí)間兩天； 10. 模具的裝配與調(diào)試，預(yù)計(jì)用時(shí)兩天；  畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告 指導(dǎo)教師意見(jiàn)： 1．對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語(yǔ)： 2．對(duì)本課題的研究思路、深度、廣度及工作量的意見(jiàn)和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測(cè)： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在專(zhuān)業(yè)審查意見(jiàn)： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 插圖清單 圖1、產(chǎn)品圖……………………………………………………………………………3 圖2、排樣圖……………………………………………………………………………4 圖3、工位與步距的確定………………………………………………………………6 圖4、凹模型口圖………………………………………………………………………7 圖5、沖孔凸?！?0 圖6、凹?！?2 圖7、導(dǎo)正銷(xiāo)……………………………………………………………………………12 圖8、自動(dòng)送料裝置……………………………………………………………………14 表格清單 表1、兩種排樣方式的材料利用率比較……………………………………………5 表2、壓力中心數(shù)據(jù)表………………………………………………………………6 表3、工件零件刃口尺寸的計(jì)算……………………………………………………8 表4、卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………………9 石英表墊片多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 摘 要 通過(guò)對(duì)石英表墊片的沖壓工藝性分析，詳細(xì)介紹了其級(jí)進(jìn)模的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和主要成形零件的設(shè)計(jì)與制造，并介紹了其定位設(shè)計(jì)，沖裁力的計(jì)算，壓力中心的計(jì)算，對(duì)排樣設(shè)計(jì)方案作了比較與選擇，論證了全理的排樣方案，確定了條料的送進(jìn)與導(dǎo)料方式及定距結(jié)構(gòu)形式等。理論證明，該模具結(jié)構(gòu)可靠，能保證產(chǎn)品的質(zhì)量，對(duì)此類(lèi)零件的級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)有重要參考價(jià)值。 關(guān)鍵詞：石英表墊片；級(jí)進(jìn)模；工藝分析；工位排樣 石英表墊片多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) Abstract: Keywords: ;progressive die;technological analysis; service position layout. 目 錄 緒論……………………………………………………………………………………1 第一章 零件的工藝性分析……………………………………………………3 1．1 沖壓件的工藝性分析………………………………………………………3 1．2 沖壓工藝方案的確定………………………………………………………3 第二章 主要設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………………4 2． 1 排樣方式的確定及其計(jì)算…………………………………………………4 2． 2 步距尺寸的計(jì)算……………………………………………………………6 2．3 沖壓力的計(jì)算………………………………………………………………6 2．4 壓力中心的確定及其相關(guān)計(jì)算……………………………………………7 2．5 工作零件刃口尺寸計(jì)算……………………………………………………8 2．6 卸料橡膠的設(shè)計(jì)……………………………………………………………9 第三章 模具總體設(shè)計(jì)…………………………………………………………10 3． 1 模具類(lèi)型的選擇……………………………………………………………10 3．2 定位方式的選擇……………………………………………………………10 3．3 卸料、出件方式的選擇……………………………………………………10 3．4 導(dǎo)向方式的選擇……………………………………………………………10 3．5 主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………10 第四章 模具總裝圖 ……………………………………………………………14 第五章 沖壓設(shè)備的選定………………………………………………………15 第六章 模具零件加工工藝……………………………………………………15 第七章 模具的裝配 ……………………………………………………………16 7．1 凸模、凹模預(yù)配……………………………………………………………16 7．2 凸模裝配……………………………………………………………………16 7．3 裝配下?！?6 7．4 裝配上?！?6 7．5 沖壓模具的試沖與調(diào)整……………………………………………………17 總結(jié) …………………………………………………………………………………20 致謝 …………………………………………………………………………………21 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………22 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)/論文 石英表墊片多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 緒 論 　模具是機(jī)械、汽車(chē)、電子、通訊、家電等工業(yè)產(chǎn)品的基礎(chǔ)工藝裝備，屬于高新技術(shù)產(chǎn)品，作為基礎(chǔ)工業(yè)，模具的質(zhì)量、精度、壽命對(duì)其他工業(yè)的發(fā)展起著十分重要的作用，在國(guó)際上稱(chēng)為“工業(yè)之母”。 一、冷沖壓的特點(diǎn)和應(yīng)用 　　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，從而獲得所需要零件的一種壓力加工方法。由于冷沖壓所用的原材料多是表面質(zhì)量好的板料或帶料，沖件的尺寸公差由沖模來(lái)保證，所以產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定，互換性好，冷沖壓產(chǎn)品壁薄，質(zhì)量輕，剛度好，可以加工成形狀復(fù)雜的零件，小到鐘表的秒針，大到汽車(chē)的縱梁、覆蓋件等。 　　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)都越來(lái)越多地采用冷沖壓加工產(chǎn)品零部件，如機(jī)械制造，車(chē)輛生產(chǎn)，航天航空，電子，電器，輕工，儀表用日用品等行業(yè)。 　　多工位自動(dòng)模是精密、高效、壽命長(zhǎng)的模具，它適用于沖壓小尺寸，薄料，形狀復(fù)雜和大批量生產(chǎn)的沖壓零件。多工位自動(dòng)級(jí)進(jìn)模的工位數(shù)可高達(dá)幾十個(gè)，其模具能自動(dòng)送料，自動(dòng)檢測(cè)出送料誤差等。多工位自動(dòng)級(jí)進(jìn)模的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制造技術(shù)和制造要求、模具的成本相對(duì)也高，同時(shí)對(duì)沖壓設(shè)備，原材料也有相應(yīng)的要求，對(duì)模具設(shè)計(jì)的合理性也提出了較高的要求。多工位自動(dòng)級(jí)進(jìn)模排樣的設(shè)計(jì)是多工位自動(dòng)級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，排樣圖的優(yōu)化與否，不僅關(guān)系到材料的利用率，制件的精度，模具制造的難易程度和使用壽命等，而且直接關(guān)系到模具各工位的協(xié)調(diào)與穩(wěn)定，當(dāng)帶料排樣圖設(shè)計(jì)完成后，也就確定了以下內(nèi)容： 　　（1）模具的工位數(shù)用各工位的內(nèi)容； 　?。?）被沖制工件各工序的安排及先后順序，工件的排列方式； 　?。?）模具的送料步距，條料的寬度和材料的利用率；　 　?。?）導(dǎo)料方式，彈頂器的設(shè)置和導(dǎo)正銷(xiāo)的安排； 　　（5）模具的基本結(jié)構(gòu)。 二、冷沖壓的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 　　1、冷沖壓工藝方面 　　研究和推廣應(yīng)用旨在提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本和擴(kuò)大沖壓工藝應(yīng)用范圍和務(wù)種沖壓新工藝是沖壓技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)。目前，國(guó)內(nèi)外涌現(xiàn)并迅速運(yùn)用于生產(chǎn)的沖壓先進(jìn)工藝有精密沖壓，柔性模（軟模）成形，超塑性成形，無(wú)模多點(diǎn)成形，爆炸和電磁等高能成形，高效精密沖壓技術(shù)以及冷擠壓技術(shù)等。這些沖壓先進(jìn)技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中已經(jīng)取得并將進(jìn)一步取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。 　　2、沖模設(shè)計(jì)與制造方面 　?。?）模具結(jié)構(gòu)與精密度正朝著兩方面發(fā)展　　一方面為了適應(yīng)高速、自動(dòng)、精密、安全等大批量自動(dòng)生產(chǎn)的需要，沖模正向高效、精密、長(zhǎng)壽命、多工位、多功能方向發(fā)展；另一方面，為適應(yīng)市場(chǎng)上產(chǎn)品更新?lián)Q代迅速的要求，各種快速成形方法和簡(jiǎn)易經(jīng)濟(jì)沖模的設(shè)計(jì)與制造也得到了迅速發(fā)展。 　　高效、精密、多功能、長(zhǎng)壽命、多工位級(jí)進(jìn)模和汽車(chē)覆蓋件沖模的設(shè)計(jì)制造水平代表了現(xiàn)代沖模的技術(shù)水平。我國(guó)能夠設(shè)計(jì)制造出機(jī)電一體化的達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的高效、精密、長(zhǎng)壽命、多工位級(jí)進(jìn)模，工件零件精度達(dá)到2～5μm，步距精度達(dá)到2～3μm，總壽命達(dá)到1億模次以上；我國(guó)汽車(chē)行業(yè)，已具備中檔轎車(chē)成套覆蓋件沖模的生產(chǎn)能力，并在汽車(chē)試制和小批量生產(chǎn)中應(yīng)用高強(qiáng)度樹(shù)脂澆注成形覆蓋件沖模，縮短試制周期，降低成本，加速了新車(chē)型的開(kāi)發(fā)。 　　（2）模具設(shè)計(jì)與制造的現(xiàn)代化　　計(jì)算機(jī)技術(shù)，信息技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)在模具技術(shù)中得到廣泛的應(yīng)用，使模具設(shè)計(jì)與制造水平發(fā)生了深刻的革命性的變化，目前最為突出的是模具CAD/CAE/CAM。 　　模具的加工方法迅速現(xiàn)代化，各種工中心，高速銑削、精密磨削、電火花銑削加工、慢走絲線切割、現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)等已全面走向數(shù)控（NC)或計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)化，電火化銑削加工是以高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單管狀電極作三維或二維輪廓加工，類(lèi)似數(shù)控銑削加工；現(xiàn)代電火花加工機(jī)床還可根據(jù)加工程序，自動(dòng)從電極庫(kù)更換電極；慢走絲線切割機(jī)的功能及自動(dòng)化程度已相當(dāng)高，目前切割速度已達(dá)300mm2/min，加工精度可達(dá)±1.5μm，表面粗糙度Ra可達(dá)0.1～0.2μm。 　　在模具材料及熱處理，模具表面處理等方面，國(guó)內(nèi)外都進(jìn)行了不少研制工作，并取得了很好的實(shí)際效果，沖模材料的發(fā)展方向是研制高強(qiáng)韌性冷作模具鋼，如65Nb、LD1、012Al、CG2、LM1、LM2等就是我國(guó)研制的性能優(yōu)良的沖模材料。【12】 三、本課題的主要內(nèi)容與任務(wù) 本課題對(duì)石英表墊片進(jìn)行了工藝性分析，詳細(xì)介紹了級(jí)進(jìn)模的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要成形零件的設(shè)計(jì)與制造，沖裁力的計(jì)算，壓力中心的確定，定位方式的設(shè)計(jì)，并對(duì)排樣方案作了比較與分析，確定了條料的送進(jìn)與導(dǎo)料方式及定距結(jié)構(gòu)形式。將沖壓成形加工原理、沖壓設(shè)備、沖壓工藝、沖模設(shè)計(jì)與沖模制造有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)重組和優(yōu)化，以通俗易懂的文字和豐富的圖表，系統(tǒng)地分析了石英表墊片的沖壓成形規(guī)律、成形工藝設(shè)計(jì)與模具設(shè)計(jì)及其級(jí)進(jìn)模的裝配方法。 第１章　零件的工藝性分析 １．１　沖壓件的工藝性分析 該工件是石英表墊片，材料選用1Cr18Ni9， 工件上有三個(gè)孔φ、和選用， 精度等級(jí)為IT9級(jí)，孔與孔，孔與邊緣之間的 距離也滿足要求，最小壁厚為4mm。所有的孔 可以用高精度沖模沖出，因此，該工件可以用 冷沖壓加工完成。 １．２　沖壓工藝方案的確定 圖1 產(chǎn)品圖 該工件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可以有以下三種方案： 方案一：先沖孔，再落料。采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：沖孔——落料復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：沖孔——落料級(jí)進(jìn)模沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需兩道工序兩副模具，成本高，生產(chǎn)效率低，難以滿足中批量的生產(chǎn)要求。方案二只需一副模具，工件的精度用生產(chǎn)效率都較高，但工件最小壁厚４mm，接近凸、凹模許用最小壁厚3.2mm，模具強(qiáng)度較差，制造難度較大，且沖外輪廓時(shí)孔可能會(huì)發(fā)生變形。方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，工件精度也能滿足要求。通過(guò)對(duì)以上三種方案的分析比較，該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案三為佳。 第二章　主要設(shè)計(jì)計(jì)算 ２．１　排樣方式的確定及其計(jì)算 該工件的形狀具有一頭大一頭小的特點(diǎn)，但相差不大，可以采用直排也可以采用直對(duì)排兩種排樣方式，經(jīng)計(jì)算（見(jiàn)下表），采用直排時(shí)一個(gè)步距的材料利用率為67%，而采用直結(jié)排時(shí)為71%。設(shè)計(jì)成直對(duì)排時(shí)需要設(shè)計(jì)成隔位沖壓（隔位沖壓就是將第一遍沖壓以后的條料水平方向旋轉(zhuǎn)180°，再?zèng)_第二遍，在第一次沖裁的間隔中沖裁出第二部分工件），由于工件兩頭相差大不，一個(gè)步距的材料利用率也相差不大，為了保證工件精度及降低模具制造成本，故選擇直排的排樣方式。 　　設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模時(shí)必須考慮載體的 形式,載體是運(yùn)送坯件的物體,全理 選擇載體既能提高材料的利用率, 又能保證工件精度,載體形式一般分 為如下幾種:(1)邊料載體,邊料載體 是利用材料搭邊或余料沖出導(dǎo)正孔 而形成的載體,此種載體送料剛性較 好,省料,簡(jiǎn)單.(2)雙邊載體,雙邊載 實(shí)質(zhì)是一種增大了條料兩側(cè)搭邊的 寬度,以便沖導(dǎo)正工藝孔需要的載體, 這種載體主要用于t<0.2mm的薄料，工件精度較高的場(chǎng)合,但材料的利用率有所降低.(3)單邊載體,單邊載體主要用于彎曲件.(4)中間載體,中間載體常用于一些對(duì)稱(chēng)彎曲成形件,利用材料不變形的區(qū)域與載體連接,成形結(jié)束后切除載體.【2】由于該制件具有一頭大一頭小的特點(diǎn),且搭邊值又小,　　　　　　　　　圖2　排樣圖 厚度較大,為了提高材料的利用率,綜合以上分析,采用中間載體,先沖出兩端外輪廓,在成形結(jié)束后切斷載體,由于該工件沖切工藝力較大,所以沖切工藝力較大的工位應(yīng)安排在中間工位,以利于使壓力中心與模具幾何中心重合?！?0】 　　從上圖可以看出該工件有兩種排樣圖:排樣圖1有4個(gè)工位,第一工位沖出工件上的三個(gè)孔,第二工位沖出工件兩端的一側(cè)外輪廓,第三個(gè)工位為沖出工件兩端的另一側(cè)外輪廓,第四工位切斷中間載體,完成落料;排樣圖2有5個(gè)工位,第一工位沖中間孔,做為導(dǎo)正孔,第二工位沖出工件兩端的一側(cè)外輪廓,第三工位為沖出工件兩端另一側(cè)外輪廓,第四工位沖出工件上兩端孔,第五工位切斷中間載體,完成落料.由于該工件精度要求比較高,且本身需要沖出三個(gè)孔,所以可以利用零件本身的孔直接導(dǎo)正,這樣材料的利用率較高,外形與孔的相對(duì)精度容易保證,模具加工也比較容易,因?yàn)榭椎竭吘壍木嚯x較小,而孔的精度又要求較高,沖外輪廓時(shí)孔可能會(huì)發(fā)生變形,所以本工件應(yīng)先沖出導(dǎo)正用孔,再?zèng)_外輪廓,然后沖工件兩端孔,采用排樣圖2. 表1：兩種排樣方式的材料利用率比較 項(xiàng)目 分類(lèi) 項(xiàng)目 公 式 結(jié) 果 直 排 排 樣 沖裁件面積A 977.48 mm2 條料 寬度B B=40+8+10+2×2.8+1 64.6mm 步距S S=20+2.5 22.5mm 一個(gè)步距材料的利用率η 67% 直 對(duì) 排 排 樣 沖裁件面積A 977.48 mm2 條料 寬度B B=40+10×2+2×2.8+1 66.6mm 步距S S=20+16+2×2.5 41mm 一個(gè)步距材料的利用率η 71% 　　 　　 ２．２　步距尺寸的標(biāo)注 ①——沖導(dǎo)正銷(xiāo)孔 ?、凇獩_切一側(cè)外輪廓 ?、邸獩_切另一側(cè)外輪廓 　④——沖兩端孔 ?、荨d體切斷，零件與條料分離 　　查表19.1-17知搭邊a=2.8 a1=2.5 ２．３　沖壓力的計(jì)算　　　　　　圖3　工位與步距的確定 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　本模具共有6個(gè)沖裁區(qū)，沖裁力由下式計(jì)算：F＝2.5τtL 　　各沖裁區(qū)只是沖裁線的長(zhǎng)度不同，材料剪切強(qiáng)度極限τ=500MPa,【1】材料厚度t=2.5mm，用上式可分別計(jì)算出各沖裁區(qū)的沖裁線長(zhǎng)度和沖裁力，見(jiàn)下表： 表2：壓力中心數(shù)據(jù)表 部　位 L／mm F/N 部　位 L／mm F/N 中間導(dǎo)正 釘孔φ8 25.12 40820 工件上 φ8的孔 25.12 40820 上端外輪廓 37.22 60482.5 工件上 φ6的孔 18.84 30615 下端外輪廓 39.5 64187.5 落料切 斷部分 89.1 144787.5 總計(jì) 234.9 381712.5 　　由上表計(jì)算可知： 　　沖裁力F＝2.5τtL=381712.5N 查表19.1-4知1Cr18Ni9的τb≥420-560 　　卸料力Fx＝KXF=19085.6N　　　　 查表2.6.1知　KX=0.05 　　沖壓工藝總力F總=F+Fx=400798N ２．４　壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算 　　　　　　　　　　　圖4　凹模型口圖 　?、偃稳∫蛔鴺?biāo)系XOY 　　②計(jì)算各圖形之分力F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3，F(xiàn)4，F(xiàn)5，F(xiàn)6及其坐標(biāo)（x1，y1……x6，y6) 　　③設(shè)壓力中心在Ｏ＇點(diǎn)，其坐標(biāo)為xo'，yo' 　?、軌毫χ行模希У淖鴺?biāo)通式為： 　　將上表計(jì)算各圖形沖裁力F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3，F(xiàn)4，F(xiàn)5，F(xiàn)6之值代入上式，可得壓力中心的坐標(biāo)xo'與yo'之值為：　　　xo'=82.2 　yo'=82 　　由以上計(jì)算結(jié)果可以看出，該工件沖裁力較大，壓力中心向第四位向左偏移5mm ２．５　工作零件刃口尺寸計(jì)算 　　在確定工件零件刃口尺寸計(jì)算方法之前，首先要考慮工伯零件的加工方法及模具裝配方法。由于該工件的特點(diǎn)，工件的分離采用切接的切除方式，它是在分?jǐn)嗲谐^(guò)程中，工件的圓弧與圓弧相切的切點(diǎn)的連接方式，但容量出現(xiàn)不圓滑等質(zhì)量問(wèn)題，解決辦法是在第二次切除的連接處，最好修出一個(gè)微小的斜角，一般為3~5度?！?】綜合該模具的特點(diǎn)，工作零件的形狀相對(duì)復(fù)雜，適宜采用線切割機(jī)床和成形電極電火花加工落料凸模、凹模、凸模固定板及卸料板，這種加工方法可以保證這些零件各個(gè)孔的精度，使裝配工作簡(jiǎn)化，因此工作零件刃口尺寸計(jì)算就按分開(kāi)加工的方法來(lái)計(jì)算，見(jiàn)下表： 表3：工件零件刃口尺寸的計(jì)算 尺寸及分類(lèi) 計(jì)算公式 結(jié)果 備注 沖孔 查表19.1-6得沖裁雙面間隙Zmax=0.500 Zmin=0.360 落料 查表19.1-10得磨損系數(shù)X=1，模具按IT7級(jí)制造校核滿足δA+δT≤Zmax－Zmin 孔心距 LA=L±Δ／８ Ld=40±0.0075 ２．６　卸料橡膠的設(shè)計(jì) 　　卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算見(jiàn)下表，選用的4塊橡膠板的厚度務(wù)必一致，不然會(huì)造成受力不均勻，運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生歪斜，影響模具的正常工作?！?2】 表4：卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算 項(xiàng)　　目 公　　式 結(jié)　果 備　　注 卸料板工作 行程hI hI=h1+t+h2 5.5mm h1為凸模凹進(jìn)卸料板的 高度1mm 橡膠工作 行程HI HI=hI+h修 10.5mm h修為凸模修磨量，取5mm 橡膠自由 高度H自由 H自由＝4HI 40mm 取HI為H自由的25%~30% 橡膠的預(yù) 壓縮量H預(yù) H預(yù)=15%H自由 6mm 一般H預(yù)＝(10%~15%)H自由 每個(gè)橡膠承 受的載荷F1 F預(yù)＝F卸/4 4771.4N 選用4個(gè)圓筒形橡膠 橡膠的外徑D 45mm d為圓筒形橡膠的內(nèi)徑， 取d=12.5mm;p=4MPa 校核橡膠自由高度H自由 0.5≤H自由/D=0.9＜1.5 滿足要求 橡膠的安裝 高度H安 H安=H自由-H預(yù) 34mm 第三章　模具總體設(shè)計(jì) ３．１　模具類(lèi)型的選擇 　　由沖壓工藝分析可知，采用級(jí)進(jìn)沖壓，所以模具類(lèi)型為級(jí)進(jìn)模。 ３．２　定位方式的選擇 　　因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料板，無(wú)側(cè)壓裝置。控制條料的送進(jìn)步距采用送料機(jī)構(gòu)初定距，導(dǎo)正銷(xiāo)精定距。 ３．３　卸料、出件方式的選擇 　　因?yàn)楣ぜ虾駷?.5mm，制件總長(zhǎng)58mm，相對(duì)較小，故可以采用彈性卸料裝置。又因?yàn)槭羌?jí)進(jìn)模生產(chǎn)，在條料的送進(jìn)過(guò)程中，工件自動(dòng)落下，便于生產(chǎn)操作和提高生產(chǎn)效率。 ３．４　導(dǎo)向方式的選擇 　　為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該級(jí)進(jìn)模采用對(duì)角導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。 ３．５　主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.5.1　工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.5.1.1　沖孔凸模 　　因?yàn)樗鶝_的孔均為圓形， 而且都不屬于需要特別保護(hù)的　　　　　　　　　圖5　沖孔凸模 小凸模，所以沖孔凸模采用臺(tái) 階式，一方面加工簡(jiǎn)單，另一方面又便于裝配與更換。　　　　　　 3.5.1.2　 落料凸模 　　由于本模具落料工藝力較大，沖壓零件的形狀較復(fù)雜，采用分段沖切的形式成形出零件的外輪廓，分段切除的連接方式采用切接的方式，在圓弧與直線的切點(diǎn)處分為兩部分，所以相應(yīng)的落料凸模也應(yīng)沿兩端外緣圓弧切點(diǎn)處分為兩個(gè)凸模，結(jié)合工件外形并考慮加工方便，將落料凸模設(shè)計(jì)成臺(tái)階式，采用成形電極的方法加工完成。 　　其總長(zhǎng)L可按公式2.9.2計(jì)算 　　L=h1+h2+h3+t+h=24+10+10+2.5+16.5=63mm 　　L——凸模長(zhǎng)度（mm） 　　h1——凸模固定板厚度（mm） 　　h2——卸料板厚度（mm） 　　h3——導(dǎo)料板厚度（mm） 　　　t ——材料厚度（mm） 　　h ——增加長(zhǎng)度，取10~20mm 3.5.1.3　凹模 　　凹模采用整體凹模，各沖裁的凹?？拙捎秒娀鸹庸ぃ才虐寄Ｔ谀＜苌系奈恢脮r(shí)，要依據(jù)計(jì)算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。其輪廓尺寸可按公式2.9.3、2.9.4計(jì)算 　　凹模厚度　　H=kb=0.2×120=24mm (查表2.9.5得k=0.2) 　　凹模壁厚　　c=(1.5～2)H=36～48mm 　　取凹模厚度　　H=32mm　　凹模壁厚　　c=40mm 　　凹模寬度　　B=b+2c=200mm 　　凹模長(zhǎng)度　　L取250mm（送料方向） 　　凹模輪廓尺寸為250mm×200mm×28mm 　　結(jié)構(gòu)如下圖所示： 　　　　　　　　　　　　　　　圖6　凹模 3.5.2　定位零件的設(shè)計(jì) 　　本模具設(shè)置導(dǎo)正銷(xiāo)，借用工件上中間φ8mm孔做導(dǎo)正孔，φ8mm導(dǎo)正孔的導(dǎo)正銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)如圖所示： 　　導(dǎo)正應(yīng)在卸料板壓緊板料之前 完成導(dǎo)正，考慮料厚和裝配后卸料 板下平面超出凸模端面1mm，所以 導(dǎo)正銷(xiāo)直線部分的長(zhǎng)度為1.8mm， 導(dǎo)正銷(xiāo)采用H7/r6安裝凸模固定板 上，導(dǎo)正銷(xiāo)導(dǎo)正部分與導(dǎo)正孔采用 H7/h6配合。 圖7 導(dǎo)正銷(xiāo) 3.5.3　導(dǎo)料板的設(shè)計(jì) 　　導(dǎo)料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模齊平，導(dǎo)料板與條料之間的間隙取0.5mm，這樣就可以確定了導(dǎo)料板的寬度，導(dǎo)料板的厚度為8mm，導(dǎo)料板采用45鋼制作，熱處理硬度為40～45HRC，用螺釘和銷(xiāo)釘固定在凹模上。 　　導(dǎo)料板的進(jìn)料端安裝有承料板，規(guī)格為200×60×4(JB/T7648.6-94) 3.5.4　卸料部分的設(shè)計(jì) 　　(1)卸料板的設(shè)計(jì) 卸料板的周界尺寸為180×200mm，厚度為12mm，卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為40～45HRC。 　　(2)卸料螺釘?shù)倪x用 　　卸料板上設(shè)置4個(gè)卸料螺釘，公稱(chēng)直徑為12mm，螺紋部分為M10×10mm，卸料釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間，卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸模端面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。 3.5.5　模架及其他零部件設(shè)計(jì) 　　該模具采用對(duì)角導(dǎo)柱模架，導(dǎo)向裝置安裝在模具的對(duì)稱(chēng)線上，滑動(dòng)平穩(wěn)，導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠。以凹模周界尺寸為依據(jù)選擇模架規(guī)格為250mm×200mm 　　導(dǎo)柱d/mm×L/mm分別為φ32mm×160mm,φ35mm×160mm; 　　導(dǎo)套d/mm×L/mm分別為φ32mm×105mm×43mm,φ35mm×160mm×43mm 　　上模座厚度H上模取45mm，上模墊板厚度H墊取10mm，固定板厚度H固取20mm，下模座厚度H下模取50mm，那么，該模具的閉合高度為： 　　　　　　H閉=H上模＋H墊＋L+H+H下模-h2 　　　　　　　＝45+10+63+28+50-2 　　　　　　?。?94mm 　　式中L——凸模長(zhǎng)度，L＝63mm； 　　　　H——凹模厚度，H＝25mm； 　　　　h2——凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度，h2＝3mm 　　可見(jiàn)該模具閉合高度小于所選壓力機(jī)J11-50的最大裝模高度（200mm)，可以使用。 第四章　模具總裝圖 　　通過(guò)以上設(shè)計(jì)，就可以得到模具的總裝圖（見(jiàn)模具總裝圖），模具部分主要由上模板、墊板、凸模（5個(gè)），凸模固定板及卸料板等組成，卸料方式采用彈性卸料，以橡膠為彈性元件。下模部分由下模座、凹模板、導(dǎo)料板、墊板等組成，沖孔廢料由漏料孔漏出，成品件在條料的送進(jìn)過(guò)程中沿斜面滑下。 在精密級(jí)進(jìn)模中不采用定位銷(xiāo)定位，因定位銷(xiāo)有礙自動(dòng)送料且定位精度低。本模具條料的定位與送料進(jìn)距控制靠導(dǎo)料板，導(dǎo)正銷(xiāo)和送料機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。如裝配圖所示，本副模具的自動(dòng)送料裝置是由裝在上模的斜楔27帶動(dòng)的鉤式送料裝置。其工作過(guò)程是：開(kāi)始幾個(gè)工件用手工送進(jìn)，當(dāng)達(dá)到送料鉤位置時(shí)，上模下降，裝于下模的滑塊26在斜楔27的作用下向左移動(dòng)，鉸接在滑動(dòng)塊上的拉料鉤24將材料向左拉移一個(gè)步距A，此后料鉤停止不動(dòng)，上模繼續(xù)下降凸模沖下，當(dāng)上?；厣龝r(shí)，滑動(dòng)塊26在拉簧23的作用下，向右移動(dòng)復(fù)位，使帶斜面的拉料鉤跳過(guò)搭邊進(jìn)入下一孔位完成一次送料，以此循環(huán)，達(dá)到自動(dòng)送料的目的。當(dāng)送料裝置出現(xiàn)±0.02mm左右的送進(jìn)誤差時(shí)，采用導(dǎo)正銷(xiāo)作精確定位，由導(dǎo)正銷(xiāo)上圓錐形斜面再將條料作精確定距，從而完成精確定距。 圖8 自動(dòng)送料裝置 第五章 沖壓設(shè)備的選定 　　通過(guò)校核，選擇單柱固定臺(tái)式壓力機(jī)J11-50能滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下： 　　公稱(chēng)壓力：500KN 　　滑塊行程：10~90mm 　　最大閉合高度：270mm 　　最大裝模高度：200mm 　　連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度：75mm 　　工作臺(tái)尺寸（前后×左右）：440mm×650mm 　　墊板尺寸（厚度×孔徑）：70mm 　　模柄孔尺寸：φ50mm×80mm 第六章　模具零件加工工藝 　　本副級(jí)進(jìn)模模具零件的加工關(guān)鍵在工作零件、固定板以及卸料板，若采用線切割與成形電極加工技術(shù)，這些零件的加工就變得相對(duì)簡(jiǎn)單了。 　　零件的加工工藝見(jiàn)附表工藝卡。 第七章　模具的裝配 　　根據(jù)級(jí)進(jìn)模的裝配要點(diǎn)，選凹模作為裝配基準(zhǔn)件，先裝下模，再裝上模，并調(diào)整間隙，試沖，返修。 7．1　凸模、凹模預(yù)配 7.1.1　裝配前仔細(xì)檢查各凸模形狀及尺寸以及凹模形狀，是否符合圖紙要求，尺寸精度，形狀； 7.1.2　將各凸模分別與相應(yīng)的凹?？紫嗯?，檢查其間隙是否加工均勻，刃口表面粗糙度應(yīng)不大于Ra1.6μm,不合適者應(yīng)重新修磨或更換。 7．2　凸模裝配 　　以凹模孔定位將各凸模分別壓入凸模固定板3的形孔中，其中凸模5和12用上墊板1壓緊，凸模4和7分別用螺釘緊固在固定板3上。 7．3　裝配下模 （１） 　　在下模座上劃中心線，按中心預(yù)裝凹模16，導(dǎo)料板20和22； （２） 　　在下模座，導(dǎo)料板上，用已加工好的凹模分別確定其螺孔位置，并分別鉆孔，攻絲； （３） 　　將下模座，導(dǎo)料板，凹模，下墊板裝在一起，并用螺釘緊固。 7．4　裝配上模 （１） 在已裝好的下模上放等高墊鐵，再在凹模中放入0.12mm的紙片，然后將凸模與固定板組合裝入凹模； （２） 預(yù)裝上模座，劃出與凸模固定板相應(yīng)螺孔，銷(xiāo)孔位置并鉆鉸螺孔，銷(xiāo)孔： （３） 用螺釘將固定板組合，上墊板1連接在一起，但不要擰緊； （４） 將卸料板14套裝在已裝入固定板的凸模上，裝上橡膠13和卸料螺釘11，并調(diào)節(jié)橡膠的預(yù)壓量，使卸料板高出凸模下端約1mm： （５） 復(fù)查凸、凹模間隙，并調(diào)整合適后，緊固螺釘： （６） 安裝導(dǎo)正銷(xiāo)10，承料板21： （７） 切紙檢查，合適后打入銷(xiāo)釘。 7．５　沖壓模具的試沖與調(diào)整 7.5.1 調(diào)整凸模進(jìn)入凹模的深度 　　模具的上下模安裝到壓力機(jī)上，要調(diào)整模具閉合高度大小適應(yīng)設(shè)計(jì)要求，沖裁模凸凹模間隙合適時(shí)，為能沖下合格零件，凸模進(jìn)入凹模的深度要適當(dāng)。沖孔，落料等沖裁模具，將凸模調(diào)整進(jìn)入凹模刃口的深度為其被沖料厚的2/3或略深一些就可以了?！?】 7.5.2 調(diào)整沖裁間隙 　　沖裁間隙在沖裁模設(shè)計(jì)與制造中是一個(gè)很重要的技術(shù)參數(shù)，其大小和調(diào)整的均勻性，不僅會(huì)影響到?jīng)_件的質(zhì)量（尺寸精度，毛刺大小和斷面的光亮帶），模具的使用壽命和模具使用經(jīng)濟(jì)性等許多問(wèn)題。沖裁間隙的調(diào)整是指沖模裝配時(shí)凸、凹模之間間隙如何做到均勻一致，本模具采用切紙法來(lái)檢驗(yàn)。【3】 7.5.3 試模 (1) 驗(yàn)證所用的設(shè)備是否正確，它包括沖壓力是否足夠和模具是否不用任何修改就能順利地裝到設(shè)備上使用； (2) 驗(yàn)證該模具所生產(chǎn)的沖件在形狀，尺寸精度，毛刺等質(zhì)量方面是否符合設(shè)計(jì)要求； (3) 驗(yàn)證該模具在卸料、定位、頂出件、排廢料、送出料和安全生產(chǎn)方面是否正?？煽?，能否進(jìn)行生產(chǎn)性使用； (4) 驗(yàn)證沖壓工藝流程是否合理； (5) 為沖模投入正常生產(chǎn)作準(zhǔn)備。 7.5.4 模具在試模過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及調(diào)整方法 7.5.4.1 送料不通暢或卡死 　　產(chǎn)生原因:①兩導(dǎo)料板之間的尺寸過(guò)小或有斜度；②板料裁得不規(guī)矩，寬窄不均勻；③導(dǎo)料板間隙不合理。 　　調(diào)整方法：①重新安裝導(dǎo)料板或修大兩導(dǎo)料板之間尺寸，做到兩導(dǎo)料板之間導(dǎo)向面相互平行，送料通暢；②控制裁板寬度；③調(diào)整導(dǎo)料板間隙，重新調(diào)整導(dǎo)料板的安裝位置。 7.5.4.2 卸不下料來(lái) 　　產(chǎn)生原因：①卸料裝置該動(dòng)作沒(méi)有動(dòng)作，卸料螺釘與螺釘孔配合太緊，或卸料螺釘有卡死現(xiàn)象；②卸料彈力不夠；③卸料孔不通暢，廢料卡在排料孔內(nèi)；④凹模有倒錐度。 　　調(diào)整方法：①重新裝配和修整擴(kuò)大螺釘孔，做到?jīng)]有卡死現(xiàn)象；②更換彈性元件，保證彈力足夠；③加大排料孔，并檢查凹模的排料孔與下模座上相應(yīng)的排料孔位置是否對(duì)正；④修整凹模。 7.5.4.3 制件有毛刺 　　產(chǎn)生原因：①刃口不鋒利，或刃口硬度不夠高；②凸、凹模配合間隙過(guò)大或過(guò)小，間隙不均勻。 　　調(diào)整方法：①刃口硬度不夠應(yīng)重新更換淬火硬度夠的凸?；虬寄?；②合理的調(diào)整凸、凹模間隙及刃磨工作部分的刃口，保持刃口鋒利，間隙均勻。 7.5.4.4 制件的形狀和尺寸不正確 　　產(chǎn)生原因是凸模與凹模的形狀尺寸不正確。 　　調(diào)整方法是修整凸?；虬寄５男螤詈统叽绮徽_的部分，再調(diào)整沖模的合理間隙。 7.5.4.5 凹模被漲裂 　　產(chǎn)生原因是凹模孔口有倒錐現(xiàn)象，上口大，下孔?。换蛘呤菦_裁間隙過(guò)小，凹模本身設(shè)計(jì)強(qiáng)度不夠。 　　調(diào)整方法是修整凹?？祝掀湎瑰F現(xiàn)象，更換強(qiáng)度足夠的凹模。 7.5.4.6 凸模折斷 　　產(chǎn)生原因：①?zèng)_裁時(shí)產(chǎn)生的側(cè)向力未抵消；②卸料板傾斜；③凸、凹模位置變化。 　　調(diào)整方法：①采用反側(cè)壓塊來(lái)抵消側(cè)向力；②修整卸料板或使凸模加導(dǎo)向裝置；③調(diào)整凸、凹模相應(yīng)位置。 7.5.4.7 外形與內(nèi)孔偏移 　　產(chǎn)生原因是導(dǎo)正銷(xiāo)位置不正確或者是導(dǎo)正銷(xiāo)過(guò)小或者導(dǎo)料板與凹模送料中心線不平行使孔偏斜。 　　調(diào)整方法是修正導(dǎo)正銷(xiāo)的位置或者修正導(dǎo)正銷(xiāo)或者修正導(dǎo)料板。 總　　　　　　結(jié) 　　隨著產(chǎn)品向精密化和復(fù)雜化的發(fā)展，產(chǎn)品零件也日益復(fù)雜，級(jí)進(jìn)模的工位數(shù)隨之增加，精度要求提高，壽命要求更高，這對(duì)級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)就提出了新的要求。由于級(jí)進(jìn)模沖壓生產(chǎn)效率高，操作簡(jiǎn)單安全，模具壽命長(zhǎng)，產(chǎn)品質(zhì)量高，生產(chǎn)成本較低等特點(diǎn)，現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，各種家用電器、儀表儀器、汽車(chē)等也越來(lái)越多的走進(jìn)了千家萬(wàn)戶，而家用電器的生產(chǎn)也隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越多地采用多工位級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 　　通過(guò)對(duì)石英表墊片級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)，讓我所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)踐得到了有效的結(jié)合，更進(jìn)一步掌握了級(jí)進(jìn)模成形的基本原理，級(jí)進(jìn)模的沖壓工藝過(guò)程設(shè)計(jì)和沖模設(shè)計(jì)的基本方法；能夠運(yùn)用已學(xué)習(xí)到的知識(shí)，分析常見(jiàn)的產(chǎn)品質(zhì)量、工藝及模具方面的技術(shù)問(wèn)題；能夠合理選用沖壓設(shè)備和設(shè)計(jì)自動(dòng)送料和自動(dòng)出件裝置；了解了沖壓成形的新工藝，新模具及其發(fā)展方向。級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)要用系統(tǒng)的觀點(diǎn)，從沖壓工藝，模具制造等多方面構(gòu)成的系統(tǒng)中確定級(jí)進(jìn)模的結(jié)構(gòu)和零件方案，要重視實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的作用。一方面要切合實(shí)際，確立切實(shí)可行的模具方案，要考慮現(xiàn)有的模具制造條件，沖壓生產(chǎn)條件；另一方面，要重視新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，要從工程角度開(kāi)發(fā)相應(yīng)的軟件系統(tǒng)，以提高效率，降低成本，縮短生產(chǎn)周期?！?1】 　　本副模具的設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于排樣與工位的安排，多工位級(jí)進(jìn)模排樣的設(shè)計(jì)是多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)的重中之重，排樣圖的優(yōu)化與否，不僅關(guān)系到材料的利用率，制件的精度，模具制造的難易程度和使用壽命等，而且直接關(guān)系到模具各工位的協(xié)調(diào)與穩(wěn)定。本副模具采用了中間載體的形式，由于制件孔到邊緣的距離較小，而孔的精度又較高，沖外緣時(shí)孔可能會(huì)發(fā)生變形，所以本制件上的孔選在沖切工件外輪廓之后完成沖切，而制件外輪廓的成形又需要采用切接的分段分解形式。本副模具的另一特點(diǎn)就是落料凸模設(shè)計(jì)成異形凸模的形式，而采用現(xiàn)代化的加工方法成形電極就很容易加工出來(lái)，并能達(dá)到設(shè)計(jì)要求精度。本副模具主要解決的問(wèn)題就是送料方式和定距的問(wèn)題，由于排樣采用了中間載體的方式，無(wú)法設(shè)置側(cè)刃定距，所以在模具上增加了自動(dòng)拉料裝置，如何保證拉料機(jī)構(gòu)的步距就確定了制件的精度。 　　石英表墊片級(jí)進(jìn)模的設(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，要想做為一名合理的模具設(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 涼風(fēng)習(xí)習(xí)，綠樹(shù)成蔭，在這大地萬(wàn)物都吸足了養(yǎng)分拼命抽技成長(zhǎng)的季節(jié)，我們也將帶著多年學(xué)習(xí)所吸取的養(yǎng)分投入到社會(huì)實(shí)踐中去，去體現(xiàn)自身的人生價(jià)值，實(shí)現(xiàn)人生的理想。當(dāng)然，這一切都離不開(kāi)老師對(duì)我們的精心培養(yǎng)和澆灌，而這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，更系統(tǒng)地把所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中去，使我們所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)更加牢固，更加系統(tǒng)化，能順利地完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，這和指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)和諄諄教誨是分不開(kāi)的，在這里我衷心地感謝原老師、楊老師、翟老師、程老師、余老師對(duì)我的指導(dǎo)和幫助，是你們不辭勞苦地為我們講解了學(xué)習(xí)中遇到的各種問(wèn)題，使我掌握了模具設(shè)計(jì)這個(gè)在現(xiàn)代公工業(yè)生產(chǎn)在充當(dāng)生力軍的技能知識(shí)，是你們?yōu)槲覍?shí)現(xiàn)自身的人生理想插上了堅(jiān)實(shí)的翅膀。我會(huì)帶著你們殷切的期望和百倍的熱情投入到以后的工作和生活中去，去實(shí)現(xiàn)自身的人生價(jià)值，為社會(huì)的發(fā)展做出最大的貢獻(xiàn)。 參考文獻(xiàn) 1. 《冷沖模設(shè)計(jì)及制造》　　中國(guó)機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì)　　組編 2. 《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》　　中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)　中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典編委會(huì) 3. 《沖壓工藝與模具》　　　吳伯杰　　編著 4. 《實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)》　　許發(fā)樾　　主編 5. 《實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)》　　陳錫棟　周小玉　　主編 6. 《模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)》　　許發(fā)樾　　主編 7. 《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》　　馮炳堯　韓泰榮　蔣文森　　主編 8. 《中國(guó)機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編》（沖壓模具卷下）　　中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社 9. 《沖壓模具與制造》　　薛啟翔　　編著 10. 《沖壓手冊(cè)》　　王孝培　　主編 11. 《現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試與維修實(shí)用手冊(cè)》李昂 于成功 聞小芝　主編 12. 《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》　　劉建超　張寶忠　主編 13. 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