3377 深圓筒底孔沖壓工藝及模具設(shè)計(jì),圓筒,底孔,沖壓,工藝,模具設(shè)計(jì) 河南機(jī)電高等專科學(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/ 論文共 22 頁 第 1 頁深圓筒底孔沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)1 緒 論1．1 沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀 [１][２] 沖壓模具是一種少廢料、高效率、高精度的生產(chǎn)方式，在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛地應(yīng)用并占有重要的地位。隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，沖壓產(chǎn)品正呈現(xiàn)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)，沖壓模具正向高效，精密，長(zhǎng)壽命，大型化方向發(fā)展。高效，就是模具向級(jí)進(jìn)模具，復(fù)合模具等方向發(fā)展，這樣不但節(jié)約了模具的制造成本，還大大的提高了模具的生產(chǎn)效率；現(xiàn)在發(fā)達(dá)國(guó)家所設(shè)計(jì)制造出來的模具精度可以達(dá)到 0.2 為適應(yīng)市場(chǎng)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)正由手工設(shè)計(jì)，依靠人工經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)機(jī)械加工技術(shù)想以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD） ，數(shù)控切削加工，數(shù)控電加工為核心的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）技術(shù)轉(zhuǎn)變。模具業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)如下幾方面：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)與制造加工的過程中，并還在不斷地發(fā)展和創(chuàng)新。2）模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用：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）模具的制造加工精度：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)的制造水平可以使制造公差達(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，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。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/ 論文共 22 頁 第 2 頁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。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。近年來，模具工業(yè)一直以 15%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國(guó)有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營(yíng)也得到了快速發(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)家相比還存在一定的差距，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)的不斷發(fā)展，早日趕上先進(jìn)國(guó)家制造水平。1．2 本課題擬解決的問題1）通過對(duì)制件的結(jié)構(gòu)工藝性分析來選擇確定沖壓工藝方案。2）通過分析計(jì)算來確定來確定模具主要工作零件的尺寸、精度、工作間隙。3）通過綜合分析和研究來選擇模具的基本類型。4）通過分析來選擇確定模具主要零件的結(jié)構(gòu)類型。5）對(duì)模具進(jìn)行裝配與調(diào)試。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/ 論文共 22 頁 第 3 頁2 深圓筒底孔的沖壓工藝分析及工藝方案的確定2．1 對(duì)工件進(jìn)行的結(jié)構(gòu)工藝性分析從圖紙上制件的整體看，該制件是經(jīng)過前面的拉深成型為深圓筒型件，現(xiàn)又要求用一種合理的沖壓工藝來完成該深圓筒件底部孔的沖壓工序。現(xiàn)在，從該制件的結(jié)構(gòu)形狀、材料、尺寸、精度要求等方面進(jìn)行分析： [1][2] 1) 從制件的結(jié)構(gòu)形狀上看，該制件的整體結(jié)構(gòu)比較大，屬于較深的深圓筒型件，其最大深度為 350 mm；直徑為 220 mm；但是其整體結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單對(duì)稱；2) 從材料上看，本制件使用的是 q 235，查詢有關(guān)鋼材特性手冊(cè)可知，該材料具有良好的沖壓性能，比較適合沖裁；3) 從制件的尺寸上看，該制件的沖壓工藝要求在深圓筒型件的底部中間位置沖出一個(gè)直徑為 20 mm 的孔，沖壓工藝比較簡(jiǎn)單；從制件的壁厚上看，整個(gè)制件的壁厚較均勻?yàn)?3 mm，相對(duì)于較大的整體尺寸壁厚有點(diǎn)薄，可能會(huì)在沖壓工作中造成一些不便之處。4) 從制件的精度要求上看，在制件的圖紙上并沒有對(duì)制件的尺寸精度有特殊標(biāo)注，可以認(rèn)為制件的全部尺寸為自由公差，可選擇公差為 it14 級(jí)，尺寸的精度要求不高。綜合以上幾方面的考慮，該制件底部沖孔采用普通的沖壓工藝就能夠滿足要求。2.2 沖壓工藝方案的分析及確定2．2．1 對(duì)制件的沖壓工藝方案進(jìn)行分析通過以上對(duì)制件的結(jié)構(gòu)工藝性分析可知，該制件是在經(jīng)過拉深成型后，又要求對(duì)其底部進(jìn)行沖孔，而沖孔工序比較簡(jiǎn)單，因此可以利用單工序模具就能完成。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/ 論文共 22 頁 第 4 頁下面就針對(duì)單工序模具的沖孔的工藝方案進(jìn)行分析： [3][5] 1）深圓筒形件的開口方向向上；2）深圓筒形件的開口方向向下；3）深圓筒形件的開口方向?yàn)闄M向；2．2．2 沖壓工藝方案的確定對(duì)以下各種沖壓工藝方案進(jìn)行多方面的對(duì)比比較，并確定一種最為合理的方案：方案一：制件的開口向上，符合一般的沖壓工藝要求，但是存在許多的缺點(diǎn)：[3]1）若按照此方案，所設(shè)計(jì)的凸模的尺寸比較大，重量比較大，所以在一定的程度上就會(huì)增加模具的制造成本2）由于凸模的尺寸，重量較大，致使模具在維修和安裝的過程中造成許多不便3）由于制件本身尺寸較大不容易定位。方案二：制件的開口向下時(shí)：1）所設(shè)計(jì)的模具的沖孔凸模的尺寸較小重量也小，從一定程度上就降低了模具的制造成本，也節(jié)約了模具鋼材。2）所設(shè)計(jì)的模具，在沖壓工作中，只需將制件套在凹模上就能夠?qū)χ萍鸬胶芎玫亩ㄎ恍Ч?，并通過彈性卸料裝置很好地保證制件的變形程度很小。3）由于凸模的設(shè)計(jì)尺寸較小，重量也小，所以在模具的安裝、修時(shí)也比較方便。方案三：制件的開口為橫向： [1][2] 1）按照此種方案所設(shè)計(jì)的模具的高度有所減小，但是又增大了模具的橫向尺寸，對(duì)模具的材料利用和重量上基本沒有太大變化。2）這種方案所設(shè)計(jì)的模具的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，需要利用斜滑塊，所以在模具的安裝和調(diào)試時(shí)間會(huì)帶來許多不便。3）模具在工作過程中的定位不能很好的保證。綜合對(duì)以上三種沖壓工藝方案的對(duì)比分析，因此選用方案三較為合理。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/ 論文共 22 頁 第 5 頁3 深圓筒底孔的沖壓模具設(shè)計(jì)3．1 主要的設(shè)計(jì)計(jì)算在深圓筒形件底孔的沖壓模具設(shè)計(jì)的過程中，必須進(jìn)行一些必要的設(shè)計(jì)計(jì)算來確定模具的基本尺寸結(jié)構(gòu)和大小，并通過設(shè)計(jì)計(jì)算來選擇壓力機(jī)的型號(hào)。3．1．1 沖壓力的計(jì)算：該模具采用單工序沖孔模具，擬選擇彈性卸料。沖壓力的相關(guān)計(jì)算如下所示：根據(jù)計(jì)算結(jié)果，沖壓設(shè)備擬選擇：3．1．1．1 沖裁力 F 的計(jì)算 [3] 根據(jù)計(jì)算公式：F=KLtтb=1.3×62.8×3×300=73476 N式中：L：沖裁周邊長(zhǎng)度 L=2пr=2×3.14×10=62.8 mmK：系數(shù)t: 材料的厚度Tb:材料的抗剪強(qiáng)度3．1．1．2 卸料力的計(jì)算 Fx [2][3]根據(jù)計(jì)算公式： Fx=KxF=0.04×73476河南機(jī)電高等專科學(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/ 論文共 22 頁 第 6 頁=2940 N查表 2.6.1 得到，Kx=0.04 3.1.1．3 推件力的計(jì)算 Ft [2][3]根據(jù)計(jì)算公式： Ft=nKtF=5×0.45×73476=165321 N 式中: n=h/t=15/3=53.1.1．4 沖壓工藝總力的計(jì)算 Fz [2][3]根據(jù)計(jì)算公式： Fz=F+Fx+Ft=73476+2940+165321=241737 N3．1．2 壓力中心的確定及相關(guān)的計(jì)算 [3] 計(jì)算壓力中心時(shí)，先畫出凹模型口圖，如圖 2 所示：圖一 壓力中心在圖中將 xoy 坐標(biāo)系建立在圖示的對(duì)稱中心線上。由于該工件為規(guī)則的深圓筒形件，且底部的孔要求位置在正中位置，所以將壓力中心與其重合，即設(shè)在坐標(biāo)原點(diǎn) o 處，這樣不但滿足操作要求，還便于模具的加工和裝配。3．1．3 工作零件的刃口尺寸計(jì)算在確定工作零件尺寸計(jì)算之前，首先要考慮工作零件的加工方法及模具的河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/ 論文共 22 頁 第 7 頁裝配方法。結(jié)合該模具的特點(diǎn)，工作零件的形狀相對(duì)比較簡(jiǎn)單，凹模和凸模均為圓柱體結(jié)構(gòu)，分開制造方便快捷，又能保證尺寸精度。所以，工作零件刃口尺寸就按照分開加工的方法來計(jì)算：該工件只需要一次沖孔工序，根據(jù)計(jì)算原則：沖孔時(shí)以凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，首先確定凸模的尺寸，使凸模的尺寸接近或等于工件的最大極限尺寸，將凸模尺寸增大最小合理間隙值即得凹模尺寸。根據(jù)計(jì)算公式： [3][4][6] Dt=(d min+x△) Da=(dt+z min)=(d min+x△+z min)式中： d t/da: 沖孔凸凹模的尺寸；D min: 沖孔件孔的最小極限尺寸；△：工件的制造公差；Z min: 最小合理間隙；X ：磨損系數(shù)；δ t/δ a: 凸凹模的制造公差；由于工件的圖紙上沒有標(biāo)注尺寸公差，可以按照 IT14 級(jí)精度進(jìn)行計(jì)算，查《公差與配合檢測(cè)技術(shù)》表 2.4 得：孔的公差為+0.52 mm; 取 x 為 0.5 mm 。 [6] 查《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表 2.4.1 得：凸凹模的制造公差分別為：δ t=0.020 mm；δ a=0.025 mm；校核： |δ t|+|δ a|≤|Z min-Z max|查《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表 2.3.3 得：沖裁雙面間隙 Z 為：Z min=0.460 mm；Z max=0.640 mm；∴|0.020+0.025|≤|0.460-0.640|∵0.045≤0.180 河南機(jī)電高等專科學(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/ 論文共 22 頁 第 8 頁∴以上數(shù)據(jù)滿足要求?！郿 t= da=8.1902._6.025.?3．1．4 卸料橡膠的計(jì)算彈性元件—卸料橡膠在選用的過程中選用的 4 塊橡膠板的厚度務(wù)必一樣，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。各個(gè)橡膠的尺寸大小可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選擇使用。 [2][3] 3．2 模具的總體設(shè)計(jì)通過以上的設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)模具的主要工作尺寸和所需要的工作壓力的大小有了比較詳細(xì)的了解，下面就對(duì)所要設(shè)計(jì)的模具的類型、定位方式、卸料方式、導(dǎo)向方式等方面進(jìn)行分析。3．2．1 模具類型的選擇1）首先通過對(duì)制件的結(jié)構(gòu)形狀、材料、尺寸、精度要求等各個(gè)方面進(jìn)行分析，可用普通的單工序沖孔模具便能完成深圓筒形件底部孔的沖壓工序；2）經(jīng)過多種沖壓工藝方案的對(duì)比分析，綜合考慮，可以選擇在沖孔工作中使制件的開口向下的模具結(jié)構(gòu)形式 。 [1][2] 3．2．2 定位方式的選擇 1）如果采用一般的模具結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用定位板或定位圈等裝置對(duì)制件進(jìn)行定位，由于該制件的整體尺寸比較大，特別是深度較大，所以在上料時(shí)，對(duì)制件進(jìn)行定位就比較困難，并且這種定位方式也變得不太可靠，在沖壓過程中制件還可能會(huì)產(chǎn)生變形。 [3][5] 2）如果采用直接將制件套裝在凹模上進(jìn)行定位沖孔，這樣就會(huì)使上料比較容易，定位也比較可靠（由于制件與凹模的結(jié)仇面積比較大） ，并且在一定的程度上也可以減少制件在沖壓過程中所產(chǎn)生的變形。還有就是，模具在設(shè)計(jì)過程中不需要另外設(shè)計(jì)定位裝置，從而減少模具的制造成本，同時(shí)也簡(jiǎn)化了模具的結(jié)構(gòu)。3．2．3 卸料方式的選擇 [2][3] 該制件的整體尺寸比較大，尤其是其深度較大，這就給沖壓工作帶來了許多的不便，但是該制件的壁厚比較薄，所以在沖孔過程中，制件卡在沖孔凸模上的河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/ 論文共 22 頁 第 9 頁幾率不大。但是為了避免這種現(xiàn)狀的產(chǎn)生出現(xiàn)，可以在模具上設(shè)計(jì)一套彈性卸料裝置——卸料板，它不僅可以防止制件在沖壓過程中卡在沖孔凸模上，還可以在沖壓過程中起到壓料的作用，以保證沖孔的質(zhì)量。3．2．4 導(dǎo)向方式的選擇在模具的設(shè)計(jì)當(dāng)中，采用中間導(dǎo)柱導(dǎo)向方式，從受力方面講，在沖壓工作過程中，壓力機(jī)所施加的壓力通過中間導(dǎo)柱導(dǎo)向而均勻地分散在整個(gè)模具上，使模具受力均勻，保證模具各個(gè)部件的正常工作，特別是沖孔凸模的行程的正確性，從而保證制件的沖孔質(zhì)量。另外，采用中間導(dǎo)柱導(dǎo)向方式的模具在按扎、調(diào)試、維修時(shí)也比較 [1][2] 3．3 主要零部件的設(shè)計(jì)在模具的設(shè)計(jì)當(dāng)中，最為重要的一步就是模具的主要零部件的結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)，因?yàn)檫@是直接影響沖壓模具能否正常工作的主要因素。3．3．1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3．3．1．1 沖孔凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選擇臺(tái)階式的凸模，因?yàn)榕_(tái)階式凸模剛度好，裝配修磨方便。其中其最大直徑部分的作用是形成臺(tái)肩，以固定凸模，保證工作時(shí)凸模不被拉出；其配合形式為過渡配合 H7/m6 或 H7/n6。其結(jié)構(gòu)如圖 3 所示： [2][3] 圖.3 凸模結(jié)構(gòu)圖凸模的長(zhǎng)度計(jì)算：根據(jù)凸模的結(jié)構(gòu)形式和計(jì)算公式計(jì)算， [2][3] 河南機(jī)電高等專科學(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/ 論文共 22 頁 第 10 頁L=h 固+h 卸+t+h=30+40+3+30+3=96 mm3．3．1．2 沖孔凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模采用整體式結(jié)構(gòu)，這樣可以保證凹模的 ，便于安裝和維修。其結(jié)構(gòu)如圖 4 所示： [2][3]凹模的尺寸計(jì)算： 凹模的厚度： H=kb=0.50×20=10 mm凹模的壁厚： c=(1.5—2)H=20 mm取凹模的厚度 H=385 mm ；凹模的直徑： D=220+90×2=250 mm ；凹模的輪廓尺寸為：250×385 圖.4 凹模結(jié)構(gòu)圖凹模在本套模具中作用較大，首先它是沖孔的主要工作零件，同時(shí)也是制件河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/ 論文共 22 頁 第 11 頁的定位裝置。沖孔時(shí)將制件套在凹模上進(jìn)行定位，能夠很好地保證孔的位置精度。3．3．2 卸料零部件的設(shè)計(jì)卸料板的邊界尺寸與固定板的邊界尺寸保持一致，厚度為 20 毫米. [5] 3．3．3 模架及其他零部件的設(shè)計(jì)該模具采用中間導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在模具的中間位置，沖壓時(shí)可以防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。根據(jù)凹模的工作過程所需強(qiáng)度要求和凹模周界尺寸為依據(jù)，來選擇模架的規(guī)格。導(dǎo)柱 d/mm×L/mm 分別為 35×430，導(dǎo)套 d/mm×L/mm×D/mm 分別為50×40×55。上模座厚度 H 上模取 50mm,上模墊板厚度 H 墊取 10 mm；固定板厚度 H 固取 30mm；下模座厚度 H 下模取 55 mm。綜上，模具的閉合高度 H 閉合為： [3] H 閉合 = H 上模 + H 墊 + L + H + H 下模 - h2=50+10+96+385+55-3=593 mm式中：L—凸模長(zhǎng)度，L=96 mm；H—凹模厚度，H= 385 mm；H2—凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度，h2= 3 mm?？梢娫撃＞唛]合高度小于所選壓力機(jī)為閉式雙點(diǎn)壓力機(jī) 公稱壓力為 1600KN 的最大裝模高度 600 mm，所以可以采用。 [3] 3．4 模具總裝圖通過以上設(shè)計(jì)，可以得到如圖.6 所示的模具總裝簡(jiǎn)圖。模具的上模部分主要由模柄、上模板、墊板、凸模、凸模固定板、卸料板等組成。卸料方式采用的是彈性卸料，以橡膠為彈性元件。下模部分由下模座、凹模板、定位板等組成。在沖壓過程中，由于制件的尺寸太大，所以在裝制件的時(shí)候比較困難，需要導(dǎo)柱與導(dǎo)套完全脫離，然后將制件套在凹模上進(jìn)行定位，上模下行對(duì)制件進(jìn)行沖孔，此時(shí)彈性卸料板緊壓制件，對(duì)制件起到壓料作用，沖孔動(dòng)作完成，廢料從凹河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/ 論文共 22 頁 第 12 頁?？字新湎拢萍赡軙?huì)緊裹在凸模上，這時(shí)上?；爻?，在彈性卸料板的作用下將制件從凸模上卸下。接著進(jìn)行第二次沖壓工序。圖.6 模具總裝簡(jiǎn)圖3．5 沖壓設(shè)備的選定通過各項(xiàng)指標(biāo)的校核，壓力機(jī)可以選擇閉式雙點(diǎn)壓力機(jī)能夠滿足使用要求，其主要技術(shù)參數(shù)如下： [1][2] 公稱壓力：1600 KN滑塊行程：400 mm最大閉合高度：600 mm最大裝模高度： 850 mm連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度： 250 mm工作臺(tái)尺寸（前后×左右）：1120 ×1900 mm河南機(jī)電高等專科學(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/ 論文共 22 頁 第 13 頁模柄孔尺寸： 50 mm最大傾斜角度：30 度 3．6 模具零件的加工工藝本副沖壓模具，模具的主要零部件加工工藝過程如下：沖壓凸模的加工工藝過程見附錄表格１；沖壓凹模的加工工藝過程見附錄表格２；沖壓凸模固定板的加工工藝過程見附錄表格３；河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/ 論文共 22 頁 第 14 頁4 模具的安裝與調(diào)整4．1 模具的裝配模具裝配是最后實(shí)現(xiàn)沖壓模具設(shè)計(jì)與沖壓工藝的意圖的過程，也是模具制造過程中的關(guān)鍵工序。模具裝配的質(zhì)量直接影響制件的沖壓質(zhì)量、模具的使用和模具壽命。模具的裝配一般都有兩個(gè)裝配過程：首先是主要零部件的裝配，最后再進(jìn)行總裝配。4．1．1 主要零部件的裝配 [3][4] 4．1．1．1 模柄的裝配 在安裝凸模固定板和墊板之前先安裝模柄，按照 H7/m6 的配合條件，在壓力機(jī)上將其壓入上模座，并把模柄端面突出部分銼平或磨平。安裝完成后用角尺檢查模柄與上模座上平面的垂直度。4．1．1．2 凸模的裝配按照 H7/m6 的配合，在壓力機(jī)上將凸模壓入固定板內(nèi)，檢查凸模的垂直度，然后將固定板的上平面與凸模尾部一齊磨平，為了保持刃口鋒利，還可以將凸模的端面磨平。4．1．1．3 彈性卸料板的裝配彈性卸料板起卸料又起壓料的作用，在裝配時(shí)應(yīng)保證它與凸模之間具有適當(dāng)?shù)拈g隙，具體的裝配方法是，將彈壓卸料板套在已裝入固定板的凸模內(nèi)，在固定板與卸料板之間墊上平行墊塊，并用平行夾板將它們夾緊，然后，在固定板上鉆螺紋孔和銷釘孔。4．1．2 模具的總體裝配根據(jù)凹模在下模的導(dǎo)柱模具的安裝要點(diǎn)，先選擇凹模作為裝配基準(zhǔn)件，先裝河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/ 論文共 22 頁 第 15 頁下模，再裝上模，并調(diào)整間隙，進(jìn)行試沖，修磨，試沖……。其詳細(xì)過程如表.4所示：４.２　模具的調(diào)試模具裝配以后，必須在生產(chǎn)條件下進(jìn)行試沖．沖出的工件按沖壓零件產(chǎn)品圖或試樣進(jìn)行檢查驗(yàn)收．在檢查驗(yàn)收過程中，如發(fā)現(xiàn)各種缺陷，必須經(jīng)過仔細(xì)分析，找出原因，并對(duì)模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理，然后再試沖，直到模具正常并得到合理的沖件為止．沖壓過程中的缺陷及模具的調(diào)整詳細(xì)過程見附錄表格５．河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/ 論文共 22 頁 第 16 頁5 總 結(jié)經(jīng)過近段的努力，在老師和同學(xué)們的指導(dǎo)和幫助下，我順利地完成了這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。經(jīng)過這次的設(shè)計(jì)任務(wù)，使我對(duì)模具設(shè)計(jì)，特別是沖壓模具的設(shè)計(jì)過程有了進(jìn)一步地了解；對(duì)沖壓模具的基本結(jié)構(gòu)、組裝、調(diào)試、加工制造等方面有了深刻理解。在設(shè)計(jì)的過程中，通過對(duì)制件的分析和對(duì)模具的設(shè)計(jì)的研究時(shí)，能夠較好地將課本上的理論知識(shí)應(yīng)用與設(shè)計(jì)當(dāng)中，并且能夠從整體，宏觀上去研究、分析、考慮設(shè)計(jì)問題。同時(shí)，在這次的設(shè)計(jì)過程中，還很大地程度上鍛煉了自己的動(dòng)手能力，如：親自去收集和查找有關(guān)資料，并從中又學(xué)會(huì)了一門新的課程《如何查找資料和文獻(xiàn)》 ；其次，通過搜尋大量的資料，還大大地鍛煉了自己的畫圖、看圖、排版等方面的能力。最重要的是，經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我真正地感受到了集體的力量和學(xué)習(xí)方法。在設(shè)計(jì)過程中，難免會(huì)遇到技術(shù)或其他方面的難題，但是通過老師的指導(dǎo)和與同學(xué)們的交流和虛心地請(qǐng)教都得到了解決，使我最終順利地完成設(shè)計(jì)。由于本人的水平有限，經(jīng)驗(yàn)不足，在設(shè)計(jì)當(dāng)中如有不妥之處，還懇請(qǐng)各位老師指導(dǎo)更正。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/ 論文共 22 頁 第 17 頁致 謝經(jīng)過一段時(shí)間的緊張工作，至今日終于順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。在這里，我要忠心地感謝一些在我的設(shè)計(jì)工作中給予我很大的幫助。首先：我要感謝我的指導(dǎo)老師程老師，特別感謝程老師的近段設(shè)計(jì)期間對(duì)我的指導(dǎo)和幫助，特別是在離校期間的關(guān)心。其次：我要感謝的是我的同學(xué)們，在設(shè)計(jì)過程中遇到技術(shù)問題，通過與他們的商討和幫助，查閱資料，一一攻破難關(guān)，助我順利地完成設(shè)計(jì)。最后：我還要深深地感謝在工廠里的師傅們，在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，他們給予我以模具制造與設(shè)計(jì)方面上的經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/ 論文共 22 頁 第 18 頁參考文獻(xiàn)[1] 精密面具制造技術(shù)　　胡石玉主編　　　　北京　東南大學(xué)出版社[2] 沖壓模具設(shè)計(jì) 國(guó)家十五電子出版 北京 機(jī)械工業(yè)出版社[3] 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造 劉建超主編 北京 高等教育出版社[4] 模具制造技術(shù) 翟德梅主編 河南 河南機(jī)電高等專科學(xué)校[5] 沖壓模具圖冊(cè) 楊占堯主編 北京 高等教育出版社 [6] 公差配合與技術(shù)測(cè)量 薛彥成主編 北京 機(jī)械工業(yè)出版社[7] 金屬工藝學(xué) 鄧文英主編 北京 高等教育出版社[8] 模具材料 高為國(guó)主編 北京 機(jī)械工業(yè)出版社[9] 模具設(shè)計(jì)與制造 　駱志斌 主編 北京 化學(xué)工業(yè)出版社［10］ 模具設(shè)計(jì)大典 李志剛主編 　北京 中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)[11] Tolerance fitting and technology of measuring Tracy McGrady Publishing house of the mechanical industry 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/ 論文共 22 頁 第 19 頁附　錄表.1 凸模的加工工藝過程：工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 機(jī)械設(shè)備名稱1 備料 圓鋼 鋸床2 鍛造 鍛造 空氣錘3 熱處理 退火 電爐4 磨平面 磨削上下兩端面 銼刀5 粗車 粗車并留有余量 車床6 精車 精車并留有少許余量 車床7 熱處理 淬火+回火達(dá)到 58—62HRC 電爐8 磨削 磨外緣和端面留有少量余量 外緣磨+平面磨9 鉗工精修 按照?qǐng)D紙精修，達(dá)到尺寸精度要求 砂紙+銼刀10 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)是否合格 千分尺表.2 凹模的加工工藝過程：工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 機(jī)械設(shè)備名稱1 備料 圓鋼 鋸床2 鍛造 鍛造 空氣錘3 熱處理 退火 電爐河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/ 論文共 22 頁 第 20 頁4 磨平面 磨上下兩端面 平面磨床5 鉗工劃線 劃出各孔的位置線和輪廓 劃針+鋼尺6 磨平面 精磨上下兩平面 磨床7 線切割 按照?qǐng)D線切割，輪廓達(dá)到圖紙要求 線切割8 鉗工精修 按照?qǐng)D紙精修至圖紙要求尺寸精度 砂紙+銼刀9 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)是否合格 千分尺表.3 固定板的加工工藝過程：工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 機(jī)械設(shè)備名稱1 備料 圓鋼 鋸床2 鍛造 鍛造 空氣錘3 熱處理 退火 電爐4 磨平面 磨上下兩端面 平面磨床5 車削 車外緣至圖紙要求 車床6 鏜孔 鏜定位孔并留有加工余量 鏜床7 鉸孔 精鉸定位孔留有精修余量 鉸刀8 鉗工精修 按照?qǐng)D紙精修至圖紙要求尺寸精度 砂紙+銼刀9 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)是否合格 千分尺表.4 總裝配過程：序號(hào) 工序 工藝說明1 凸、凹模預(yù)配 ① 裝配前仔細(xì)檢查各凸模形狀及尺寸以及凹模形孔，是否符合圖紙要求尺寸精度、形狀。② 將凸模與凹模孔相配，檢查其間隙是否加工均勻（可以通過切紙法檢驗(yàn)） 。不合適者應(yīng)重新修磨或更換。2 凸模裝配 以凹?？锥ㄎ?，將凸模壓入凸模固定板的形孔中，并磨平端面。河南機(jī)電高等專科學(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/ 論文共 22 頁 第 21 頁3 裝配下模 ① 在下模座上劃中心線，按中心預(yù)裝凹模。② 在下模座上用已經(jīng)加工好的凹模分別確定其螺釘孔的位置，并分別鉆孔、攻絲。③ 將下模座、凹模裝在一起，并用螺釘緊固，打入銷釘。4 裝配上模 ① 在已經(jīng)裝好的下模上放等高墊鐵，再在凹模中放入薄紙片，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、銷釘孔位置并鉆鉸螺釘孔和銷釘孔。③ 用螺釘將固定板組合、墊板、上模座連接在一起，但不擰緊；④ 將卸料板套裝在已經(jīng)裝入固定板的凸模上，裝上橡膠和卸料螺釘，并調(diào)節(jié)卸料預(yù)壓量，使卸料板高出凸模下端約 1 mm；⑤ 復(fù)查凸凹模間隙并調(diào)整合適后，緊固螺釘；⑥切紙檢查，合適后打入銷釘。5 試沖與調(diào)整 裝機(jī)試沖并根據(jù)試沖結(jié)果做相應(yīng)的調(diào)整表.５模具的調(diào)整：沖壓過程中產(chǎn)生的缺陷缺陷產(chǎn)生的原因 模具的調(diào)整方法凸凹模刃口相咬 １.上模座，下模座，固定板，凹模，墊板等零件安裝面不平行２.凸模，導(dǎo)柱等零件安裝不垂直３.導(dǎo)柱與導(dǎo)套配合間隙過大使導(dǎo)向不準(zhǔn)４.卸料板的孔位不正確或歪斜，使沖孔凸模位移修整有關(guān)零件或重裝上模或下模重裝凸?；?qū)е鼡Q導(dǎo)柱或?qū)仔拚蚋鼡Q卸料板卸料不正常 １.卸料板與凸模的配合過緊，或因卸料板傾斜而卡緊２.彈簧或橡皮的彈力不足３.凹模和下模座的漏料孔沒有對(duì)正，料不能排出修整卸料板，頂板等零件更換彈簧或橡皮修整漏料孔沖件質(zhì)量不有毛刺 １.刃口不鋒利或淬火硬度低２.配合間隙過大或過小合理調(diào)整凸模和凹模的間隙及修磨工作部分的刃口河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/ 論文共 22 頁 第 22 頁好 沖件不平 １. 凹模有倒錐度２. 頂料桿和工件結(jié)仇面積過小修整凹模更換頂料桿