2649 防護罩冷沖壓模具設計1,防護罩,沖壓,模具設計 1防護罩冷沖壓模具設計第 1 章 緒論畢業(yè)設計做為大學教學中的一個必不可少的環(huán)節(jié)，是對我們三年所學專業(yè)知識的最后一次也是最全面的一次檢查．通過這次畢業(yè)設計可以很好的使我們辛勤的老師了解學生掌握知識的程度，也可以使我們很好的加強對專業(yè)知識的鞏固，對以后我們踏足社會和在實踐工作中起到了不可估量的作用．畢業(yè)設計的主要目的有：1、綜合運用本專業(yè)所學課程 的理論和生產實習知識，進行一次拉深模具設計工作的實際訓練，從而培養(yǎng)和提高學生自己的獨立工作能力。2、鞏固“沖壓模具設計與制造”等課程所學的內容，掌握模具設計的方法和步驟。3、掌握沖壓模具設計與基本技能，如模具相關尺寸計算、繪圖、查閱設計資料和手冊，熟悉標準和規(guī)范等。沖壓?，F(xiàn)狀：目前，我國的模具技術有了很大發(fā)展，模具的精密度，復雜程度和壽命都有很大提高。如，主要的汽車模具企業(yè)已能生產大型，精密的轎車覆蓋件模具；體現(xiàn)高水平制造技術的多工位級進模的覆蓋面增加；模具的標準化程度也有一定提高。但是，由于我國的模具行業(yè)起步較晚，與國外相比，仍存在不小的差距，主要體現(xiàn)在：產需矛盾：隨著工業(yè)發(fā)展水平的不斷提高，工業(yè)產品更新速度的加快，對模具的需求越來越磊。無論是數(shù)量還是質量都無法滿足國內市場的需要，只達到 70%左右。造成矛盾突出的原因是模具企業(yè)的專業(yè)化，標準化程度低，生產周期長。另外，設計和制造工藝水平還不能完全適應發(fā)展的需要。企業(yè)結構不合理：我國很多模具生產能力集中在各主機廠的模具分廠或車間內，模具的商品化程度低，面國外面 70%心上都是專業(yè)模具廠，且走的是“小而精”的道路，因此生產效率和經濟效益俱佳。產品水平：衡量模具的產品水平，主要有模具加工的制造精度和表面粗糙度，加工模具的復雜程度，以及模具的制造周期和使用壽命。而這幾項指標與國外相比的差距都十分明顯。此外，模具工業(yè)的整體裝備水平也存在相對落后，利用率低的現(xiàn)象。高素質的模具技術人才缺乏，產品的綜合開發(fā)能力還急需加強。近年來，外企進入中國加劇了競爭，也出現(xiàn)一些價格方面的惡性競爭。為了2避免順為暫的利益而損失 長遠利益和整體的發(fā)展，未來一年中，待業(yè)協(xié)會 也將加強團結模具企業(yè)間的組織和協(xié)調，制定合理的價格水平。同時，研究國際模具價格水平，以對行業(yè)進行指導和信息溝通。改革開放以來，隨著國民經濟的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成份也發(fā)生了巨大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體，合資，獨資和私營也得到了快速發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”；廣東一些大集團公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍，美的，康佳等集團紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經越來越認識到產品質量，成本和新產品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個鏈條中最基礎的要素之一，模具制造技術現(xiàn)已成為衡量一切的標準。雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達國空相比仍有較大的差距。例如，精密加工設備在模具加工設備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM 技術的普及率不高；許多先進的模具技術應用不夠廣泛等等，致使相當一部分大型，精密，復雜和長壽命模具依賴進口。沖壓模制造技術未來發(fā)展趨勢：模具技術的發(fā)展應該為適應模具產品“交貨期短” ， “精度高” ， “質量好” ，“價格低”的要求服務。達到這一要求急需發(fā)展如下幾項：1 全面推廣 CAD/CAM/CAE 技術模具 CAD/CAM/CAE 技術是模具設計制造的發(fā)展方向。隨著微機軟件的發(fā)展和進步，普及 CAD/CAM/CAE 技術的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大 CAD/CAM 技術培訓和技術服務的力度；進一步擴大 CAE 技術的應用范圍。計算機和網絡的發(fā)展正使 CAD/CAM/CAE 技術跨地區(qū)，跨企業(yè)，跨院所地在整個行業(yè)中推廣成為可能，實現(xiàn)技術資源的重新整合，使用權虛擬制造成為可能。2 提高模具標準化程度我國模具標準化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標準件使用覆蓋率已達到 30%左右。國外發(fā)百葉窗國家一役為 80%左右。3 模具研磨拋光將自動化，智能化模具表面的質量對模具使用壽命，制件外觀質量等方面均有較大的影響，研究自動化，智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，提高模具質量是重要的發(fā)展趨勢。畢業(yè)設計要求我們要畫出模具裝配圖，繪制主要工作零件圖，編制主要工作零件加工工藝，寫出設計說明書，最后參加畢業(yè)答辯．3第 2 章 分析沖壓件的工藝性零件簡圖:如圖 1 所示.生產批量:大批量材料:08F材料厚度:1.5要求: 要 求 確 定 該 零 件 沖 壓 成 形 工 藝 ， 設 計 沖 壓 成 形 模 具 。 即 做 出 該 零 件的 拉 深 及 翻 邊 工 藝 .圖 1-1 防護罩工件簡圖該工件屬于典型的有凸緣圓筒形拉深，要求內形尺寸,形狀簡單對稱，該工件作為另一零件的罩，對表面粗糙度沒有特殊要求。所有尺寸均為自由公差，按IT14 級確定工件的公差，可用落料獲得的圓形板料進行拉深，拉深成為外徑為223.4mm，內圓角 R 為 6mm 的有凸緣圓筒，工件總高度尺寸 73.5㎜可在拉深中?達到要求。 一般沖壓均能滿足其尺寸精度要求，對零件的厚度變化也沒有要求。??3圓筒形件的毛坯為圓形板料，可以通過落料獲得。08F 鋼是碳素結構鋼，具有良好的沖壓性能綜上所述，該工件的精度及結構尺寸都能滿足沖壓工藝要求，工件的拉深工藝性較好。該工件在滿足沖壓工藝性要求的前提下，采用的沖壓基本工序是落料、拉深、翻邊。4第 3 章 沖壓工藝方案的確定該工件包括落料、拉深、翻邊,切邊、沖孔兩個基本工序,現(xiàn)只做落料、拉深、翻邊基本工序.經分析可以有以下三種工藝方案:方案一:先落料,后拉深翻邊.采用單工序模生產.方案二:落料一拉深翻邊復合沖壓.采用復合模生產 .方案三:拉深級進沖壓.采用級進模生產.方案一模具結構簡單,但需要兩道工序兩副模具,生產效率低,難以滿足該工件大批量生產和客戶的要求.所以此方案不可取.方案二只需要一副模具,生產效率明顯要比方案一好,盡管模具結構模具結構較方案一復雜,但由于零件的幾何形狀簡單對稱,模具制造并不困難.方案三也只需要一副模具,生產效率高,但模具結構比較復雜,送進操作不方便,加之工件尺寸偏大.通過對上述三種方案的分析比較,該零件若能一次拉深,則其沖壓生產采用方案二為佳. ??45第 4 章 必要的工藝尺寸計算4.1 毛坯尺寸計算圖 4-1 工件簡圖工件簡圖如上圖所示,按中性層計算尺寸：d1=208.45;d2=221.95;d3=236;d4=226;r=1.5;R=6;h=64.5。根據(jù)表面積相等原則,用解析法求該零件的毛坯直徑 D.(公式見表 4.3.3 常用旋轉體拉深件坯料直徑的計算公式) 。當 r 不等于Ｒ時，毛坯直徑Ｄ：??4D= 234222121 56.8.648.6 dRdhrd ????= =336.891076910573.74354.2 排樣設計與計算沖裁件面積 AA= =89093.5mm4/2D??D——毛壞件直徑條料寬度 BB=D+2a+C=347.29mm6a——側搭邊值 ,a=1.5;a1=1.2。 ??4c——導料板與最寬條料之間的間隙，其最小值見表 2.5.5 。取 c=8。??4步距 SS=D+ =337.89mm1一個步進距的材料材料率 ηη=nA/BS 100%=76%?其結構示意圖如下：圖 4-2 排樣示意圖4.3 拉深次數(shù)的確定4.3.1 能否一次拉深成形圖 4-27有凸緣圓筒形件的拉深系數(shù)為Ddmt?式中: ——有凸緣圓筒形件的拉深系數(shù);td——零件筒形部分的直徑; D——坯料直徑拉深系數(shù) = =0.66mt?89.36452坯料相對厚度(t/D) 100=0.45?由上式可以看出,有凸緣圓筒形件的拉深系數(shù)取決于有關尺寸的三個相對比值即 (凸緣的相對直徑)、h/d(零件的相對高度) 、R/d( 相對圓角半徑).其中以dt/影響最大,h/d 次之,R/d 影響最小. 和 h/d 越大,表示拉深時毛坯變形區(qū)的t dt/寬度大,拉深成形的難度也大.當 和 h/d 超過一定值時 ,便不能一次拉深,因為叫t/拉深系數(shù) 大于表 4.5.1 的極限拉深系數(shù)值,則凸緣圓筒形件可以一次拉深成形.查tm表 4.5.1 發(fā)現(xiàn) 小于表中數(shù)值,能一次拉深成形.所以采用落料-拉深翻邊復合沖in/dh壓. ??44.3.2 拉深類型的確定該零件屬于淺拉深4.4 沖壓工序力計算該模具擬采用正裝復合模,固定卸料與頂件,具體壓力計算見表1所示.另外,為了解決拉深過程中的起皺問題,生產實際中的主要方法是在模具結構上采用壓料裝置.常用的壓料裝置有剛性壓料裝置和彈性壓料裝置兩種.是否采用壓料裝置主要看拉深過程中是否可能發(fā)生起皺,在實際生產中可按表4.4.4來判斷拉深過程中是否起皺和采用壓料裝置.因為總拉深系數(shù)0.66>0.6,所以可不用壓料裝置. .根據(jù)沖壓總力計??4算結果并結合工件高度,初選開式雙柱可傾壓力機J23-25.4.4.1 落料力的計算8落料力是沖裁過程中凸模對板料施加的壓力,它是隨凸模進入材料的深度(凸模的行程)而變化的,通常所說的落料力是指能將達到工件所用坯料的最大沖裁力的最大值,它是選用壓力機和設計模具的重要依據(jù)之一.=KLt =618833N落 料Fb?——落料力；落 料L——沖裁周邊長度；——材料抗剪強度；b?Ｋ——系數(shù)。系數(shù)Ｋ是考慮到實際生產中，模具間隙值的波動和不均勻、刃口的磨損、板料力學性能和厚度波動等因素的影響而給出的修正系數(shù)。一般?。耍?.3。4.4.2 拉深力的計算拉深力的計算是為了合理地選用壓力機和設計拉深模具。F= 13Ktdb??＝210763NF ——拉深力；t——板料厚度；——拉深后的工序件直徑；3d——拉深件材料的抗拉強度；b?——修正系數(shù)，其值見表 4.4.6 。1K??44.4.3 翻邊力的計算翻邊力 F 一般不大 ,用圓柱形平底凸模翻邊時 ,可按下式計算：=1.1 stdD??)(?＝20470N翻Ｄ——翻邊后直徑（按中線計算） ；d——坯料預制孔直徑；t——材料厚度；——材料屈服點。s?9翻邊凸模圓角半徑應該盡量取大些，以便有利于翻邊變形。一般應該取圓角半徑大于或等于工件厚度的４倍。所以　沖壓工序總力　= +F+ ＝850066NzF落 料 翻4.5 模具主要零件部分尺寸的計算4.5.1 拉深模間隙計算拉深模的凸、凹模之間間隙對拉深力、零件質量、模具壽命等都有影響。間隙小，拉深力大、模具磨損大，過小的間隙會使零件嚴重變薄甚至拉裂；但間隙小， 沖件回彈小，精度高。間隙過大，坯料容易起皺，沖件錐度大，精度差。因此，生產者中應根據(jù)板料厚度及公差、拉深過程板料的增厚情況、拉深次數(shù)、零件的形狀及精度 要求等到，正確確定拉深模間隙。由表 4-12 查得：Z/2=T=1.5 深模的間隙 Z=3m.??44.5.2 拉深模圓角半徑拉深凹模的圓角半徑 R 按表 4-13 選取 R =6t=8m，凸模圓角半徑 R = 凹 凹 凸R =8m; 凹4.5.3 工作部分尺寸計算4.5.3.1 落料時模具工作部分尺寸計算根據(jù)設計原則，落料時以凹模為設計基準。首先確定凹模尺寸，凹模的基本尺寸接近或等于工件輪廓的最小極限尺寸；將凹模尺寸減去最小合理間隙值即得到凸模尺寸。 ??4查表 2.3.3 得, 240.max?Z132.0min?Z查表 2.4.1 得, 5A?5.T?10= =AxDA?????0ma)( 0.514) -.+(369?05.637=0minmaxin TTZZT ?????0.35-上式中: ——落料凹、凸尺寸;A——落料件的最大極限尺寸;maxD——工件的制造公差;?——最小合理間隙;inZx——磨損系數(shù)——凸凹模的制造公差;TA?模具制造公差是查表 2.4.1 所得,滿足 )(minaxZTA??????44.5.3.2 拉深時工作部分尺寸計算對于最后一道工序的拉深模,其凸凹模工作部分尺寸及公差應按零件的要求來確定.當零件尺寸標注在內形時,以凸模為基準,工作部分尺寸為:查表 4.8.2 得 Z=3mm. =0.46 .查表 4.8.3 得 ??4?08.?A?5.T= =0min).(TdT????0.5-46)+(2?.5-21= =AZA?0i 08.3.?08.上式中, ------------凹凸模的尺寸;T--------------拉深件內徑的最小極限尺寸;mind-----------------零件的公差?--------------凹凸模制造公差TA?Z-----------------拉深模又面間隙.4.5.3.3 模通氣孔的設計當拉深后的沖件從凸模上脫下來，由于受空氣的壓力而緊緊包在凸模上，致使不易脫下。對于材料厚度較薄的拉深件，甚至會使零件拉癟。因此，為了簡化凸模的結構，本模具用一個固定在凸模上的通氣板，在通氣板上開一個直徑為Φ12m 的孔。通氣板采用 H7/m6 的配合，其結構如圖所示：11?1230圖 4-3 通氣孔12第 5 章 模具的總體設計在設計模具時，由于拉深工藝的特殊要求，除了應考慮到與其他模具一樣的設計方法與步驟外，還需要考慮到如下特點：1） 、深圓筒形件時，應考慮到料厚、材料、模具圓角半徑 r 、r 等情況，凹 凸根據(jù)合理的拉深系數(shù)確定拉深工序。拉深工藝的計算要求有較高的準確性，從而拉深凸模長度的確定必須滿足工件拉深高度的要求，且在拉深凸模上必須有一定尺寸要求的通氣孔。2） 、分析成形件的形狀，尺寸有沒有超過加工極限的部分。選用凸模材料必須考慮熱處理時的崎嶇變形，同時需注意凸模在模座上的定位、緊固的可靠性。3） 、回彈、扭曲、局部變形等的缺陷所產生的彈性變形難于保證零件形狀的精度，此時應采取相應的改進措施。4） 、于形狀復雜的零件，很難計算出準確的毛坯形狀和尺寸。因此，在設計模具時，往往先做拉深模，經試壓確定合適的毛坯形狀和尺寸再制作落料模，并在拉深模上定形的毛坯安裝定位裝置，同時要預先考慮到使后面工序定位準確的措施。5.1 模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知,采用復合沖壓,所以模具類型為落料-拉深翻邊復合模.5.2 定位方式的選擇因為該模具使用的是條料,所以導料采用導料板(本副模具固定卸料板與導料板一體), 送進步距控制采用擋料銷.擋料銷工作部分的設計根據(jù)材料的厚度來取,取4mm,最小高出材料厚度 2mm。5.3 卸料、出件方式的選擇模具采用固定卸料,剛性打件,并利用裝在壓力機工作臺下的標準緩沖器傳遞給頂件塊提供翻邊力。取件時用手工將從凸凹模中頂下的工件取出。下頂件塊是為了和凸凹模配合一起翻邊，所以應該有一定的強度，選用 45號鋼即可，在工作中很好的拉深凸模和落料凹模配合，與凸模的單邊間隙應該取130.2-0.5mm 之間,取 0.3 即可。與落料凹模的配合也是一樣。所以頂件塊的內外形結構與拉深凸模和落料凹模的配合選擇 H10/C10 的間隙配合，在熱處理后還要進行磨削加工，工作表面粗糙度應該達到 =0.8um,其余工作表面達到aRR 06.3～3.2um 即可。 下頂件的結構示意圖如下:a??5圖 5—1 頂件塊5.4 導向方式的選擇為了提高模具壽命和工件質量,方便安裝調整,該復合模采用中間導柱的導向方式。14第 6 章 主要零部件的設計6.1 工作零件的結構設計工作零件是工作成形過程中的主要工作零部件,由于工作形狀簡單對稱,所以模具的工作零件均采用整體結構,拉深凸模、落料凹模和凸、凹模的結構如圖所示。23012圖 6-2 拉深凸模為了實現(xiàn)先落料后拉深,模具裝配后,應使拉深凸模的端面比落料凹模端面低.所以拉深凸模的長度 L 可按下式計算;L= =30mm+100mm-3mm=127mm低凹固 H??.3,,,10;3, mHmH??? 低低 凹凹 固固 決 定根 據(jù) 板 厚 大 小料 凹 模 的 高 度拉 深 凸 模 的 端 面 低 于 落裝 配 后凹 模 的 厚 度凸 模 固 定 板 的 厚 度拉深凸模采用過渡配合 H7/m6,固定在下模座上，其高度最少應大于工件高度的 10-15mm,經過計算得凸模高度為 127mm，因凸模的尺寸較大，為了防止淬火變形，除了工作部分采用局部淬火（58-62HRC）外，材料用淬火變形小的 CrWMn15模具鋼。 深 20圖 6—3 落料凹模落料凹模采用 H7/m6 的過渡配合，固定在下模座上，其高度尺寸等于 100mm,因凹模的尺寸較大，為了防止淬火變形，除了采用工作部分局部淬火（58-62HRC）外，材料用淬火變形小的 CrWMn 模具鋼。圖 6-4 凸、凹模16凸、凹模采用螺釘固定在上模座上，其高度尺寸可按下式計算：H= 20?頂件 H上式中：——工件的高度。 =73.5mm件 件——頂件塊的厚度。 =15mm頂H頂H在凸、凹模和拉深凸模配合時，凸、凹模進入拉深凸模時要碰到下頂塊，下頂塊的厚度為 15mm,所以凸、凹模的高度 H=120mm6.2 模架及其他零部件的選用查表 2.9.6.根據(jù)材料厚度可得落料凹模的最小壁厚為 3.8.取壁厚為 4.5.又知落料凹模的刃口尺寸為 331.35.所以落料凹模最大直徑為 340.35.??4模架選項用中間導柱標準模架,可承受較大的沖壓力.為防止裝模時,上模誤轉裝配,對模架中兩對導柱與導套作粗細不等:018導柱 d/mm L/mm 分別為 Φ45 260,Φ48 260;導套 Φ45 136 61,Φ48 136????65.?最大高度 =350mm最 大H最小高度 =305mm最 小上模座厚度取 40mm. m40?上 模下模座厚度取 55mm. H5下 模固定卸料板厚度取 15mm. 1?卸下固定板厚度取 30mm. m30下 固 定上模墊板厚度取 10mm. H1?上 墊 板17下模墊板厚度取 20mm. mH20?下 墊 板模具閉合高度: 入下 模下 墊 板下 固 定凹 模凸 凹 模墊上 模閉 HH ?????=(40+20+120+100+30+10+55-20) =345mm6.2.1 上推件塊的設計由于工件尺寸比較大,為了防止在拉深成形后,工件不能與凸、凹模分離,所以采用推件塊,由打桿提供壓力。推件塊應具有足夠的剛度，所以選用 45 號鋼，推件塊與凸、凹?？椎拈g隙不能大，單邊間隙應留有 0.2-0.5mm,取值 0.3mm 的余量。推件塊外形尺寸與凸、凹模輪廓尺寸之間的關系可采用 H10/c10 的間隙配合。??5在進行車削時，要保證工作表面達到 =6.3-3.2 即可 。推件塊的結構示aR??5意圖如下所示：圖 6-5 推件塊 186.2.2 螺釘用于固定模具在墊板上的位置,在此次設計中一共選用了 8 個螺釘。螺釘規(guī)格 公稱長度 L= 100㎜，性能等級為 8.8 級。 ??6螺釘 ＧＢ∕Ｔ 70.1 Ｍ12×100材料為 45 號鋼，熱處理硬度 HRC35-40。4.5.3、用于固定上頂板，選用數(shù)量為 4 個。螺釘 ＧＢ∕Ｔ 70.1 Ｍ8×75 ??10材料為 45 號鋼，熱處理硬度 HRC35-40。6.2.3 定位銷定位銷 GB2866.11-81 A8采用二位銷,材料選用 45 號鋼。其結構如圖所示：圖 6-5 定位銷結構19第 7 章 模具總裝圖由以上設計,可得到如圖所示的模具總裝圖.為了實現(xiàn)先落料,后拉深,就保證模具裝配后,拉深凸模的端面比落料凹模端面低 3mm。模具上模部分主要有上模板、墊板、凸、凹模組成。卸料方式采用固定卸料。下模部分由下模座、墊板、拉深凸模固定板、拉深凸模、落料凹模、下頂件器等組成。制件由上模部分的推件塊打下，并手動取出。坯料送進時采用定位銷進行定位，在落料凹模上安裝有二個定位銷，對坯料上進行定位，以定位銷使壞料在凹模中得到精確定位。將坯料沿著凹模上表面向前推進，直至推到定位銷，即可進行落料。模具工作過程：將條形坯料送入剛性卸料板下長條形槽中，平放在凹模面上，并靠槽的一側，直到頂?shù)蕉ㄎ讳N，壓力機滑塊帶著上模下行，凸、凹模下表面首先接觸條料，并與頂件塊一起壓條料，先落料，后拉深，在拉深的同時凸、凹模與下頂件塊一起作用形成所要的翻邊。當拉深翻邊結束后，上?；爻?，落料后的條料由剛性卸料板從凸凹模上卸下，拉深成形的工件由壓力機上由壓力機上活動橫梁通過推件塊從凸凹模中剛性打下，用手工將工件取走后，將條料送進一個步距，進行下一個工件的生產。20第 8 章 沖壓設備的選定沖壓設備選擇是工藝設計中的一項重要內容，它直接關系到設備的合理使用、安全、產品質量、模具壽命、生產效率及成本等一系列重要問題。設備選擇主要包括設備類型和規(guī)格兩個方面的選擇。設備類型的選擇訂取決于沖壓的工藝要求和生產指。在設備類型選定之后，應進一步根據(jù)沖壓工藝力 模具閉合高度和模板平面輪廓尺寸等確定設備規(guī)格。根據(jù)沖壓工藝總力計算結果，并結合模具閉合高度。由于淺拉深件：F ≥（1.60-1.8）F 。g拉 ??7=1.8X850066N=1530.12KNg壓力機的最大裝模高度,應大于所設計模具的最大閉合高度,由表 1-67 開??6式雙柱固定臺壓力機技術規(guī)格,查得 JA21-160 符合其公稱壓力。該壓力機技術參數(shù)為：公稱壓力（噸）： 160滑塊行程（mm）:160滑塊行程次數(shù)（次/分）： 40最在封閉高度（mm）:450封閉高度調節(jié)量(mm) :130滑塊中心線至床身距離（mm）:380工作臺尺寸：前后 710 左右 112021第 9 章 工作零件的加工工藝本副模具工作零件都是旋轉體，形狀比較簡單，加工時主要采用車削。9.1 拉深凸模9.1.1 毛坯的選定根據(jù)拉深凸模的工件要求,拉深凸模材質具有高硬度、高耐磨性,由于工件的尺寸比較大,需要有很高的淬透性、熱處理變形小的材料,毛坯選用 CrWMn,熱處理后的硬度為 58-62HRC。9.1.2 基準的確定拉深凸模的中心線和機床主軸中心重合,拉深凸模的端面應與中心線垂直,所以選定中心線為定位基準和設計基準。9.1.3 擬定加工路線下料—鍛造—退火—車床加工—熱處理—磨外圓—鉗工精修—檢驗9.1.4 加工工藝過程22表 9-1 拉深凸模加工工藝過程工序號工序名稱 工序內容 工序簡圖1 備料 將毛坯鍛成圓柱體240X140?2 熱處理 退火3 車削端面車平，內、外徑車削到尺寸，留磨削余量。0.1-0.24 熱處理 調質5 磨削 磨削外圓到尺寸6 熱處理 按熱處理工藝，淬火達到 58—62HRC。7 鉗工精修 全面達到設計要求9.2 落料凹模9.2.1 落料毛壞的選定根據(jù)凹模的工作要求，凹模材質應具有高硬度、高耐磨性、高淬透性、熱處理變形小，毛坯選用 CrWMn，熱處理后的硬度為 58-62HRC。9.2.2 基準的確定凹模中心線和機床主軸中心重合,在加工外圓時和孔,端面相對中心線而獲得正確的位置,則選中心線為定位基準和設計基準。239.2.3 擬定加工路線下料——鍛造——退火——車床加工——熱處理——磨內圓——鉗工劃線——加工孔——熱處理——鉗工精修——檢驗9.2.4 加工工藝過程表 9-2 落料凹模加工工藝過程工序號工序名稱 工序內容 工序簡圖1 備料 將毛坯鍛成圓柱體450X110?2 熱處理 退火3 車削端面車平，內、外徑車削到尺寸，留磨削余量。1－2mm4 熱處理 調質5 磨削端面 工作端面單邊余量 0.36 鉗工劃線 劃出定位銷位置線7 加工孔 按位置加工定位銷孔8 車削按零件圖車削內、外形至尺寸，Φ337.6 留單邊余量 0.3mm9 熱處理 按熱處理工藝，淬火達到 58—62HRC。2410 磨削精磨內圓、端面至尺寸，保證端面與軸線垂直。11 鉗工精修 全面達到設計要求9.3 凸、凹模9.3.1 毛坯的選定根據(jù)凸、凹模的工作要求，凸、凹模材質應具有高硬度、高耐磨性、高淬透性、熱處理變形小，毛坯選用 CrWMn,裝配部分不要求淬硬，工作部分要求熱處理后的硬度為 58-62HRC，從工作部分到裝合部分硬度逐漸降低。9.3.2 基準的確定凸凹模中心線和機床主軸中心重合,在加工外圓和孔,端面對于中心線而獲得正確位置,則選中心線為定位基準和設計基準。9.3.3 擬定加工路線下料——鍛造——退火——車床加工——熱處理——磨內圓——鉗工劃線——加工孔——熱處理——鉗工精修——檢驗9.3.4 加工工藝過程表 9-3 凸凹模加工工藝過程工序號工序名稱 工序內容 工序簡圖251 備料 將毛坯鍛成圓柱體X130450?2 熱處理 退火3車削 端面車平，內、外徑車削到尺寸，留磨削余量。0.1-0.24 熱處理 調質5磨削 磨削端面，內、外圓到尺寸6 鉗工劃線 劃出螺孔位置線7 加工孔 按位置加螺孔8 熱處理 按熱處理工藝，淬火達到 58—62HRC。9 鉗工精修 全面達到設計要求26第 10 章 模具的裝配與調試10.1 模具的裝配模具的裝配就是根據(jù)模具的結構特點和技術條件，心一定的裝配順序和方法，將符合圖紙技術要求的零件，經協(xié)調加工，組裝成滿足使用要求的模具。在裝配過程中，即要保證配合零件的配合精度，又要保證零件之間的位置精度，對于具有相對運動的零件，還必須保證它們之間的運動精度。因此，模具裝配是最后實現(xiàn)沖模設計和沖壓工藝意圖的過程，是模具制造過程中的關鍵工序。模具裝配質量直接影響制件的沖壓質量、模具的使用和模具壽命。10.1.2 模具裝配特點模具裝配屬于單件生產。組成模具實體的零件，有些在制造過程中是按照圖紙飄流的尺寸和公差獨立地進行加工的(如拉深凸模、落料凹模、凸凹模、導柱和導套、模柄等), 這類零件一般都是直接進入裝配；有些在制造過程中只有部分尺寸可以按照圖紙標尺寸進行加工，需協(xié)調相關尺寸；有的在進入裝配前需采用配制或合體加工，有的需在裝配過程中通過配制取得協(xié)調，圖紙上的標注的部分尺寸只作為參考(如模座的導柱或導套固裝孔,多凸模固定板上的凸模固裝孔,需連接固定在一起的板件螺栓孔、銷釘孔等)。因此，模具裝配適合采用集中裝配，在裝配工藝上多采用修配法和調整裝配法來保證裝配精度。從而實現(xiàn)能用精度不高的組成零件，達到較高的裝配精度，降低零件加工要求。10.1.3 裝配技術要求沖裁模裝配后,應達到下述主要技術要求:(1) 模架精度應符合標準（JB/T8050—1999《沖模模架精度檢查》 ）規(guī)定。模具的閉合高度應符合圖紙的規(guī)定要求。??8(2) 裝配好的沖模，上模沿滑塊上、下滑動應平穩(wěn)、可靠。(3) 拉深凸、凹模的間隙應符合圖紙規(guī)定的要求，分布均勻。凸?；虬寄５墓ぷ餍谐谭霞夹g條件的規(guī)定。(4)定位和擋料裝置的相對位置應符合圖紙要求。導料面應與凹模進料方向的27中心線平行。（5） 卸料和頂件裝置的相對位置應符合設計要求，超高量在許用范圍內，工作面不允許傾斜或單邊偏擺，以保證制件或廢料能及時卸下和順利頂出。（6）堅固件裝配應可靠，螺紋旋入長度在鋼件連接時應不小于螺栓的直徑，鑄件連接時應不小于 1.5 倍螺栓直徑；螺栓的端面不應露出上模座的表面。（7）落料孔或出料槽應暢通無阻，保證制件或廢料能自由排出。（8）標準件應能互換。緊固螺釘和定位銷釘與其孔的配合應正常、良好。（9）模具在壓力機上的安裝尺寸需符合選用設備的要求；起吊零件應安全可靠。（10） 模具應在生產的條件下進行試驗，沖出的制件應符合設計要求。10.1.4 沖壓裝配的工藝要點在模具裝配之前，要認真研究模具圖紙，并對提交的零件進行檢查，除了必須符合設計圖紙要求外，還應滿足裝配工序對各類零件提出的要求，檢查無誤方可按規(guī)定步驟進行裝配。裝配過程中，要合理選擇檢測方法及測量工具。沖壓裝配工藝要點是：（1） 選擇裝配基準件。選擇基準件的原則是按照模具主要零件加工時的依賴關系來確定。（2） 組件裝配。組件裝配是在指模具在總裝前，將兩個以上的零件按照規(guī)定的技術要求連接成一個組件的裝配工件。（3） 總體裝配。 總裝是將零件和組件結合成一副完整的模具過程。（4） 調整凸、凹模間隙。在裝配模具時，必須嚴格控制及調整凸、凹模間隙的均勻性。間隙調整后，才能緊固螺釘及銷釘。（5） 檢驗、調試。模具裝配完畢后。必須保證裝配精度，滿足規(guī)定的名項技術要求，并要按照模具驗收技術條件，檢驗模具各部分的功能。在實際生產條件下進行試模，并按試模生產制件情況調整、修正模具，當試模合格后，模具加工、裝配才算基本完成。10.1.5 沖模裝配順序確定為了便于對模,總裝前應合理確定上、下模的裝配順序,以防止出現(xiàn)不便調整的情況。上、下模的裝配順序與模具的結構有關。28有導柱的復合模 復合模結構緊湊，模具零件加工精度較高，模具裝配后的難度較大，特別是裝配對內、外形有同軸度要求的模具，更是如此。復合模屬于單工位模具。復合模的裝配程序和裝配方法相當于在同一式位上先裝配落料模，然后以落料模為基準，再裝配落料模。10.2 沖裁模的調試10.2.1 模具調試的目的模具按圖紙技術要求加工與裝配后，必須在符合實際生產條件的環(huán)境中進行試沖壓生產，通過試沖可以發(fā)現(xiàn)模具設計與制造的缺陷，找出產生原因，對模具進行適當?shù)恼{整和修理后再進行試沖，直到模具能正常工作，才能將模具正式交付生產使用。模具試沖、調試簡稱調試，調試的目的在于：(1) 鑒定模具的質量。驗證該模具生產的產品質量是否符合要求，確定該模具能否交付生產使用。（2） 幫助確定產品的成形條件和工藝規(guī)程。模具通過試沖與調整，生產出合格產品后，可以在試沖過程中，掌握和了解模具使用性能，產品成形條件、方法和規(guī)律，從而對產品批量生產時的工藝規(guī)程制定提供幫助。（3） 幫助確定成形零件毛坯形狀、尺寸及用料標準。（4） 幫助確定工藝和模具設計中的某些尺寸。在工藝和模具設計中，有個別難以用計算方法確定的尺寸，如拉深模的凸、凹模圓角半徑等，必須經過試沖，才能準確確定。（5） 通過調試，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，積累經驗，有助于進一步提高模具設計和制造水平。10.2.2 沖裁模調試要點:(1) 模具閉合高度調試。模具應與沖壓設備配合，保證模具應有閉合高度和開啟高度。（2） 導向機構的調試。導柱、導套要有好的配合精度，保證模具運動平移，可靠。（3） 凸、凹模刃口及間隙調試。刃口鋒利，間隙要均勻。（4） 定位裝置的調試。定位要準確、可靠。29（5） 卸料及出件裝置的調試。卸料及出件要通暢，不能出現(xiàn)卡住現(xiàn)象。30結 論本設計的題目是防護罩冷沖壓模設計. 這次設計已經到結尾，從剛開始的迷茫,不知道從那里下手,到思路清晰和經過了大量的計算、設計、畫圖，我感到這段時間雖然短，但學習到的知識卻并不少。 通過這次設計使我樹立了良好的項目設計思路：看到項目，首先要分析項目的可行性，如果項目可行，則可確定項目的方案論證，從中選出最優(yōu)秀的設計方案，并逐一對壞料,模具上的各零件等進行設計與計算，畫出了各個零件的圖形,最后進行總體的設計,并繪制出裝配圖。在設計中，需要學習的東西很多，而且需要查閱當量的相關資料。從查閱模具的計算公式到查閱模具工作零件的配合精度，再到模具的裝配調試，都需要一一的認真的查閱參考。查閱的過程也是我們知識積累的過程，在平時的學習中我們都很少去參考相關的一些資料，都只拿學好自己的課本為目的，但這些東西在做設計時才發(fā)現(xiàn)這些知識是遠遠不夠的。在內容設計方面，比較深入的學習了冷沖壓模具結構與設計方面的知識，補充了自己以前學習知識上的不足，更重要的是給自己找到了一個發(fā)展的方向。我相信在這次設計中每個人的專業(yè)水平都上了一個檔次。這對我們以后發(fā)展非常有利。大量的計算、畫圖是少不了的，每個人的感覺都是累，說這段時間很痛苦難熬，但經過這些之后才逐漸的發(fā)現(xiàn)還有一些成就感在其中。做完設計的同學都很得意的讓別的同學瀏覽自己的作品，因為此時有很大的成就感?，F(xiàn)在對沖裁及拉深模具有最基本的認識，了解到模具工作零件的尺寸計算方式，間隙的計算方式，一些需要配合的零件的配合精度，工作零件、定位零件、卸料和頂件裝置、連接和固定零件的計算，模具中標準零件的選擇。但我們所設計的模具只是把參考書中的一些公式和數(shù)據(jù)學會應用，沒有自己的實踐經驗，如果要能把自己的設計做出成品，可能還要很遠的距離，需要自己真正的去實踐，了解一些模具應用中的性能，模具材料的一些性質，如何將模具結構根據(jù)產品的要求做到最合理，最經濟，這些都需要我們一一的考慮。也就是說我們以后要成為一個優(yōu)秀的模具設計人員，我們要付出的還很多，要走的路還很曲折漫長。通過本次沖壓課程設計，使我對“沖壓模具設計與制造”等課程，有了系統(tǒng)的復習和全面的認識。鞏固了以前學過的基礎課和專業(yè)課知識，而且又從中學到了新的知識。在學習這些課程時，沒有一個整體的認識，在做畢業(yè)設計的過程中，讓我翻閱了大量的書籍，查閱很多設計資料和手冊，熟悉了很多待業(yè)的標準和規(guī)31范。在原有的學習基礎上，使我的專業(yè)知識更進了一個層次，獲益頗多，為走出校門、踏進社會打下良好的堅實基礎。致謝32通過這次畢業(yè)設計使我很好的鞏固了所學的專業(yè)課程，對大學三年來學的專業(yè)課有了一個清晰而整體的認識，在這次畢業(yè)設計過程中， ，解決了許多以前不理解的知識。由于這次設計要用到許多我們專業(yè)課書中沒有東西,所以必須通過查取資料才能完成此次設計,在查取資料過程中,豐富了自己課程外的不足。也讓我懂得了知識永無窮無盡和發(fā)現(xiàn)自己專業(yè)知識的不足。在這次畢業(yè)設計中，遇到了許多自己不能解決的問題，得到了翟老師等的耐心指導。并解決了問題而且提出了更好的解決方法，在此表示誠摯的感謝。有了這次畢業(yè)設計，我堅信在以后的工作當中一定會讓我受益終生。由于本人的水平有限，查找技術資料困難，肯定有許多不盡如人意的地方，懇切希望各位老師能夠批評指正。參考文獻33［1］ 王上游、孫力生主編．模具制造．模具制造雜志社．2006［2］ 阮雪榆主編．模具技術．上海報刊發(fā)行局．2006［3］ 王芳.冷沖模具設計指導.北京：機械工業(yè)出版社，1998［4］ 劉建超.沖壓模具設計與制造.北京：高等教育出版社 2004［5］ 模具實用技術叢書編委會編.沖模設計實用實例.北京：北京機械工業(yè)出版社，1999［6］ 馮炳堯.模具設計與制造簡明手冊.上海：上海科學技術出版社，1985［7］ 王孝培.沖壓手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1988［8］ 許發(fā)越.模具標準應用手冊.北京：機械工業(yè)出版社,1994［9］ 薛彥成.公差配合與技術測量.北京：機械工業(yè)出版社，1999［10］ 肖祥芷、王孝培.中國模具設計大典：第三卷.南昌：江西科學技術出版社，2003機械加工工藝過程卡（模具專業(yè)沖壓模具課題適用）34產品型號零（部）件圖號08F 機械加工工藝過程卡片 產品名稱 防護罩零（部）件名稱共（3）頁第（ 3 頁材料牌號 08F毛坯種類條形板料毛坯外型尺寸3000X 4000每個毛坯可制件數(shù)8 每臺件數(shù)1備注工時工序號 工序名稱工 序 內 容車間 工段 設備 工 藝 裝 備準終 單件1 落料用落料模沖裁圓形板料 336.89?沖壓車間 JA21－160 沖裁模具2 拉深翻邊將圓形板料拉深成Φ376沖壓車間JA21－160 拉深模具設計日期審核日期標準化日期會簽日期