3955 阻尼件冷沖模工藝及模具設計,阻尼,沖模,工藝,模具設計 1阻尼件冷沖模工藝及模具設計 緒 論1. 1 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的重要地位模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎工藝裝備。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關注。在電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中，60%-80%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。模具生產(chǎn)技術水平的高低，己成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志，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。模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的重要地位與作用，可以從以下四個方面看出:第一，模具工業(yè)是高新技術產(chǎn)業(yè)的一個組成部分。例如:屬于高新技術領域的集成電路的設計與制造，不能沒有做引線框架的精密級進沖模和精密的集成電路塑封模;計算機的機殼、接插件和許多元器件的制造，也必須有精密塑料模具和精密沖壓模具;數(shù)字化電子產(chǎn)品(包括通訊產(chǎn)品)的發(fā)展，沒有精密模具也不行。不僅電子產(chǎn)品如此，在航天航空領域也離不開精密模具。例如:形狀誤差小于0.10.3的空對空導彈紅外線接收器的非球面反射鏡，就必須用高精度的塑料模具成形。因此可以說，許多高精度模具本身就是高新技術產(chǎn)業(yè)的一部分。有些生產(chǎn)高精度模具的企業(yè)，已經(jīng)被命名為“高新技術企業(yè)”。第二，模具工業(yè)又是高新技術產(chǎn)業(yè)化的重要領域。用信息技術帶動和提升模具工業(yè)的制造技術水平，是推動模具工業(yè)技術進步的關鍵環(huán)節(jié)。CAD/CAE/CAM技術在模具工業(yè)中的應用，快速原型制造技術的應用，使模具的設計制造技術發(fā)生了重大變革。模具的開發(fā)和制造水平的提高，還有賴于采用數(shù)控精密高效加工設備。逆向工程、并行工程、敏捷制造、虛擬技術等先進制造技術在模具工業(yè)中的應用，也要與電子信息等高新技術嫁接，實現(xiàn)高新技術產(chǎn)業(yè)化。第三，模具工業(yè)是裝備工業(yè)的一個重要組成部分。在1998年以前，許多人把機械2工業(yè)當作一般的加工工業(yè)。1998年11月召開的中央經(jīng)濟工作會議，首次明確提出了加大裝備工業(yè)的開發(fā)力度，推進關鍵設備的國產(chǎn)化。將機械工業(yè)作為裝備工業(yè)，把它同一般的加工工業(yè)區(qū)別開來，是對機械工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位與作用的重新定位。模具作為基礎工藝裝備，在裝備工業(yè)中自然有其重要地位。因為國民經(jīng)濟各產(chǎn)業(yè)部門需要的裝備，其零部件有很大一部分是模具做出來的。第四， 模具工業(yè)地位之重要，還在于國民經(jīng)濟的五大支柱產(chǎn)業(yè)— 機械、電子、汽車、石化、建筑，都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應。機械、電子、汽車工業(yè)需要大量的模具，特別是轎車大型覆蓋件模具、電子產(chǎn)品的精密塑料模具和沖壓模具，目前在質(zhì)與量上都遠不能滿足這些支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。這幾年，我國每年要進口近10億美元的模具。我國石化工業(yè)一年生產(chǎn)500多萬噸聚乙烯、聚丙烯和其他合成樹脂，很大一部分需要塑料模具成形成制品，才能用于生產(chǎn)和生活的消費。生產(chǎn)建筑業(yè)用的地磚、墻磚和衛(wèi)生潔具，需要大量的陶瓷模具;生產(chǎn)塑料管件和塑鋼門窗，也需要大量的塑料模具成形。從五大支柱產(chǎn)業(yè)對模具的需求也可以看到模具工業(yè)地位之重要。我國已于2001年12月11日正式加入了WTO.“入世”后對模具工業(yè)將會帶來更大的影響，模具行業(yè)正在從行業(yè)自身和對模具需求量大的相關產(chǎn)業(yè)著手進行分析，并研究采取相應的對策。1. 2 國內(nèi)外注射塑料模具的發(fā)展狀況模具工業(yè)在工業(yè)發(fā)展中占有很重要的地位，各行各業(yè)均離不開模具，特別在汽車、摩托車、玩具、及家電等行業(yè)。其中塑料模具又是模具工業(yè)中重要的組成部分，彩電、電冰箱、洗衣機、空調(diào)機等產(chǎn)品，需要的塑料模具量很大，在建筑、建材方面，今后塑料門窗、塑料水管和裝飾塑料制品將會有一個很大的發(fā)展。到2010年，塑料門窗的普及率和塑料管的普及率將達到30%-50%,對模具的需求會有很大增長。在工業(yè)發(fā)達國家，據(jù)1991年統(tǒng)計，日本生產(chǎn)塑料模和生產(chǎn)沖壓模的企業(yè)各占40 ;韓國模具專業(yè)廠中，生產(chǎn)塑料模的占43.9 ，生產(chǎn)沖壓模的占44.8%;新加坡全國有460家模具企業(yè)，60%生產(chǎn)塑料模，35%生產(chǎn)沖模和夾具。中國模具工業(yè)一直以每年巧%左右的增長速度快速發(fā)展，2000年中國模具工業(yè)總產(chǎn)值己達280億元人民幣，在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%,塑料模具約占33%，3壓鑄模具約占6%，其他各類模具約占110。由以上事實可以看出塑料模具已處于同沖壓模具并駕齊驅(qū)的地位。在塑料模具中注射模具是應用最廣泛、類型最多、結構最復雜的一種。在現(xiàn)代塑料制件的生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設備、先進的模具是必不可少的三項重要因素，尤其是塑料模具對實現(xiàn)塑料加工工藝要求、滿足塑料制件的使用要求、降低塑料制件的成本起著重要的作用。一副好的注塑?？沙尚蜕习偃f次，一副優(yōu)良的壓鑄模大約能成型25萬次，這與模具的設計、模具材料及模具的制造有著很大的關系。從塑料模的設計、制造及模具的材料等方面考慮，塑料成型技術的發(fā)展趨勢可以簡單地歸納為以下幾個方面。Il(一) 模具的標準化為了適應模具大規(guī)模成批生產(chǎn)塑料成型模具和縮短模具制造周期的需要，模具的標準化工作十分重要，目前我國模具標準化程度只達到20%.注射模方面關于模具零部件、模具技術條件和標準模架等有14個國家標準，當前的任務是重點研究開發(fā)熱流道標準元件和模具溫控標準裝置;精密標準模架、精密導向件系列:標準模板及模具標準件的先進技術和等向性標準化模塊等。(二) 加強理論研究隨著塑料制件的大型化和復雜化，模具的重量達數(shù)噸至十多噸，這樣大的模具，若只憑經(jīng)驗來設計，往往會因設計不當而造成模具報廢，數(shù)十萬元的費用將毀于一旦，所以設計模具己逐漸向理論設計方面發(fā)展，這些理論設計包括模板剛度、強度的計算、充型流動、脫模阻力與溫控系統(tǒng)等。今后的工作是如何將理論與生產(chǎn)實際相結合指導實際的模具工業(yè)生產(chǎn)。(三) 塑料制件的精密化、微型化和超大型化為了滿足各種工業(yè)產(chǎn)品的使用要求，塑料成型技術正朝著精密化、微型化和超大型化等方面發(fā)展。精密注射成型是能將塑料制件尺寸公差保持在0.01一0.001 mm之內(nèi)的成型工藝方法，其制件主要用于電子、儀表工業(yè)。微型化的塑料制件要求在微型的設備上生產(chǎn)。目前，德國已研究出只有O.lg的微型注射機，可生產(chǎn)0.05g左右的微型注射成型塑件。國內(nèi)目前己有0.5g的注射機，可以生產(chǎn)O.Ig左右的微型注射塑件。注射塑件的大型化要求有大型、超大型的注射成型設備。目前，法國己擁有注射量為17萬g的超大型注射機，合模力為150MN;美國和4日本也已經(jīng)分別生產(chǎn)出注射量為10萬9和9.6萬9的超大型注射機;國產(chǎn)注射機的注射量也己達到3.5萬g，合模力為80MN o(四) 新材料、新技術、新工藝的研制、開發(fā)和應用隨著塑料成型技術的不斷發(fā)展，模具新材料、模具加工新技術和模具新工藝方面的開發(fā)己成為當前模具工業(yè)生產(chǎn)和科研的主要任務之一。十多年來，國內(nèi)外塑料成型行業(yè)在改進和提高模具設計與制造方面投入了大量的資金和研究力量，取得了許多成果。1. 各種新材料的研制和應用模具材料的選用在模具的設計和制造中是一個較重要的問題，它將直接影響模具加工成本、使用壽命以及塑料件成型的質(zhì)量等。國內(nèi)外模具材料工作者對模具的工作條件、失效形式和提高模具使用壽命的途徑進行了大量的研究工作，并開發(fā)出許多不僅具有良好的使用性能，而且還具有加工性好、熱處理變形小的新型模具鋼種，如預硬鋼、新型淬火回火鋼、馬氏體時效鋼、析出硬化鋼和耐腐蝕鋼等，經(jīng)過應用，均取得了較好的技術和經(jīng)濟效果。2. 模具加工技術的革新為了提高加工精度、縮短模具制造周期，塑料模成型零件加工不但廣泛應用了仿形加工、電加工、數(shù)控加工及三坐標測量等先進技術，而且目前己應用了快速成型、高速銑削及激光焊接與測量技術，使得加工速度大大提高。(五) CAD/CAM/CAE技術的應用塑料制件應用的日益廣泛和大型塑料制件的不斷開發(fā)，對塑料成型模具設計和制造提出的要求越來越高。傳統(tǒng)的模具設計與制造方法不能適應工業(yè)產(chǎn)品不斷開發(fā)和及時更新?lián)Q代與提高質(zhì)量的要求，為了適應這些變化，先進國家的CAD/CAM/CAE技術在20世紀80年代中期己進入實用階段，市場上已有商品化的系統(tǒng)軟件出售。國內(nèi)一些高校和研究所也對模具CAD/CAM/CAE技術進行了許多研究和實踐，并取得了很大成果。但我國在該技術的應用和推廣方面與外國相比還存在一些差距，有待于進一步改進和完善。5第 1 章 任務來源及設計目的意義1.1 設計任務來源零件簡圖：如下圖所示。工件名稱：阻尼件生產(chǎn)批量：大批量材料：QBe2( 鈹青銅)材料厚度：0.1mm6圖一 工件圖1.2 設計目的及意義冷沖壓模具設計是在冷沖模設計理論教學之后進行的實踐性教學環(huán)節(jié)。其目的在于鞏固所學知識，熟悉有關資料，樹立正確的設計思想，掌握設計方法，培養(yǎng)我們的獨立思考能力和實際工作能力。通過沖模結構設計，使我們在沖壓工藝性分析、沖壓工藝方案論證、沖壓工藝計算、沖模零件結構設計、編寫技術文件和查閱技術文獻等方面受到一次綜合訓練。本設計題目為阻尼件，對我們畢業(yè)生來說有一定的設計目的及意義：通過對該零件模具的設計，進一步加強了我們所學的沖壓基本知識，讓我們更加了解了模具各個組成部分、各個部分結構性能，以及各個結構的動作過程。為以后更好的就業(yè)工作打下了堅實的基礎。7第 2 章 沖壓件工藝性分析及工藝方案確定2.1 沖壓工藝性分析沖壓是在室溫下，利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。在沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為沖壓模具活俗稱沖模） 。沖裁件的工藝性是指沖裁件在沖裁加工中的難易程度。所謂沖裁工藝性好是指能用普通沖裁方法，在模具壽命和生產(chǎn)率較高，成本低的條件下得到質(zhì)量合格8的沖裁件。影響沖裁件工藝性的因素很多，如沖裁件的形狀特點，尺寸大小、尺寸大小標注方法精、度要求和材料性能等。良好的沖裁工藝性應保證材料消耗少，工序數(shù)目少、模具結構簡單而壽命長、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、操作簡單等。 【1】【1】——劉建超、張寶忠主編《沖壓模具設計與制造》高等教育出版社由工件圖看，該工件形狀簡單對稱，有落料、上拉深、下拉深三個工序。其主要尺寸 18.98 及 36.58 為 IT8～IT9 級公差，因此凸、凹模制造公差可采03.?04.?用 IT7 級精度制造。工件生產(chǎn)批量為大批量，材料為鈹青銅，屬有色金屬，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。在進行沖壓工藝設計和模具設計時，應注意以下幾點：（1） 制件材料為較貴重的青銅，制件形狀為圓形凸緣形狀。根據(jù)其制件形狀尺寸，可設計一副復合模具。（2） 根據(jù)制件形狀特點，宜采用多工序模具設計時，應注意各工序之間的影響問題，前道工序應保證后一工序順利進行。（3） 材料較薄，考慮制件精度，應注意壓料和出料機構的設計。（4） 沖裁間隙，拉深凸凹模間隙及高度的確定，應符合制件要求。（5） 各工序凸、凹模動行程確定，應符合制件要求。(6） 卸料裝置的動作空間的確定，應保證制件及廢料的頂出不相互干 涉。2.2 工藝方案的確定在確定工藝方案時依據(jù)的原則：（1）保證沖裁件質(zhì)量。（2）經(jīng)濟性原則。（3）安全性原則。 【2】【2】——丁松聚主編>機械工業(yè)出版社。由以上分析，擬定工藝方案如下：方案一：先落料、再拉深級進模生產(chǎn)。方案二：落料、拉深復合模沖壓。采用復合模生產(chǎn)。方案一：只需兩副模具，但模具結構復雜，送進操作不方便，工件尺寸偏差大。方案二：經(jīng)過落料、上拉深、下拉深三道工序，且每道工序連續(xù)進行。首先對條料落料，得到一個圓形料，然后進行拉深圓桶形件的拉深，然后再進行拉深，得到制件。尺寸精度高，平直度好，生產(chǎn)效率高。對以上方案分析比較，采用方案9二為佳。第 3 章 模具主要設計計算及沖壓設備選擇3.1 毛坯尺寸計算根據(jù)表面積相等原則，用解析法將工件一一分開，最后求得該零件的毛坯直徑 D，具體計算如下：先算兩個對稱凸緣的表面積:A =2 H-h)+ /4[2 r(d-2r)+8r ]+ /4(d-2r) =400.188mm1(d??2?22再算上面拉深所得形狀表面積 A ；最后再算下面拉深所得的圓形表面 A 最后求3出毛坯直徑 D=50.7mm103.2 排樣及相關計算在沖壓生產(chǎn)中，節(jié)約金屬和減少廢料具有非常重要的意義，特別是在大批量生產(chǎn)中，較好地確定沖件形狀尺寸和合理排樣是降低成本的有效措施之一。沖裁件在條料，帶料或板料上的布置方法叫排樣。合理的排樣是降低成本和保證沖裁件質(zhì)量及模具壽命的有效措施，故排樣時應考慮如下原則：⑴提高材料利用率；⑵合理排樣方法使操作方便，勞動強度低且安全；⑶模具結構簡單，壽命長；⑷保證沖件質(zhì)量和沖件對板料纖維方向的要求。 【3】因該工件是由圓弧組成，且形狀和結構對稱，采用直排時材料利用率高，故選擇直排?！?】——中國機械工業(yè)教育協(xié)會 組編《冷沖模設計及制造》機械工業(yè)出版社采用有廢料直排的排樣方式，相關計算見下表一。查板材標準，宜選用600mm×800mm 的板料，每張板料可剪裁 11 張條料，每張條料可沖裁 13 個工件，故每張板料的利用率為 65℅。表一如下：項目分類項目 公式 結果 備注沖裁件面積 AA= /42D?2017.8mm條料寬度 BB=D+2a+C 56mm步距 S S=D+a154.3mm排樣一個步距的材料利用率 ?= ×100℅BSnA67℅ 查表 2.5.2 得最小搭邊值a=1.8mm,a =2.0mm;1查表 3—17 得 C =0.5, minn=1；【4】條料與導料板間隙為 0.7落料力 F落 料 F =KLt落 料 b?8280N查附錄 A 得 =240～480MP2?【5】a11卸料力 F卸 F = K F卸 卸 落 料4100N查表 2—15 得K =0.04；【5】卸拉深力 F拉 F = Kdt拉 b??4100N3432.8N查附錄 A 得 =300～600 2b?MPa壓邊力 F壓 F =AP壓830N 查表 4—16 得P=2.0【5】沖 壓力沖壓工藝總力 FZF = F + F + Z落 料 卸F + F拉 壓13210N 剛性卸料與推件【4】節(jié)選自《沖壓工藝與沖模設計》 翁其金 主編【5】節(jié)選自《沖模設計應用實例》 模具實用技術叢書編委會 編 排樣圖如下所示：12排 樣 圖圖二 排樣圖3.3 成形次數(shù)的確定。該工件需要兩道拉深工序，這里需要判斷是否能一次成形。根據(jù)公式：h/d =4/18.98=0.21,根據(jù)毛坯的相對厚度 t/D=0.1/47=0.47,由此查表 4.4.3 得min出表中數(shù)值，所以能一次成形。 【1】3.4 沖壓工序壓力計算該工件采用復合模沖壓，由于工件料厚較小，又因為模具結構。所以采用剛性裝置，沖壓力計算如上所示3.4.1 壓力中心計算該工件結構簡單、對稱而且是個圓行，所以它的壓力中心很容易得到是在圓心。3.5 工作部分尺寸計算在確定工作零件刃口尺寸計算方法之前,首先要考慮工作零件的加工方法及13模具裝配方法。結合該模具的特點，工作零件的形狀相對簡單對稱，適宜采用線切割機床分別加工落料凹模、卸料板等，這種加工方法可以保證這些零件的精密度，使裝配工作簡化。因此工作零件刃口尺寸計算就按分開加工的方法計算，具體計算如下： 表二如下：尺寸及分類凸、凹模間雙面間隙尺寸偏差與磨損系數(shù)計算公式 結果D A=(Dmax-X△)??50.33?0.2?落料50.7?查表 2.3.2 得 Z=0.014mm，Zmax=0.01mminX=0.50△=0.740D =( D A- Z )Tmin??50.320.1??36.58?04.? D A=36.03 03.?D =35.83T02.?拉深 18.98?03.?查表 4.8.2 得Z=0.2mm △ =0.62 D A=(Dmax-0.75△) ??D =( D A- Z)T??D A=18.87 02.?D =18.47T01.?上表模具制造公差是查表2.4.1所得，滿足 ≤（Z - Z ）和模具制造公TA??maxin差查表4.8.3所得。 【1】3.6 沖壓設備選擇根據(jù)沖壓工藝總力計算結果，并結合工件高度，選擇沖壓設備。沖壓設備的選擇應注意以下幾點：14⑴壓力機的噸位應當?shù)扔诨虼笥跊_裁時的總力，即 ，式中 —所選壓力總壓 F?壓機的噸位， —沖裁時的總力；總F⑵根據(jù)模具結構選擇壓力機類型和行程（沖程）次數(shù)，如復合模工作需從模具中間出件，最好選用可傾式壓力機。⑶根據(jù)模具尺寸大小，安裝和進出料等情況選擇壓力機臺面尺寸，如有推件時應考慮臺面孔的大小使沖后有關零件能自由通過。⑷選擇壓力機的閉合高度與模具是否匹配。⑸模柄直徑，長度尺寸是否與壓力機滑塊模柄直徑、深度尺寸相當。⑹壓力機滑塊行程應該是拉深深度的2～2.5倍。⑺壓力機的行程次數(shù)應當保證有最高的生產(chǎn)效率。⑻壓力機應該使用方便和安全。 【6】【6】——王芳主編>機械工業(yè)出版社。依據(jù)上面所述，可初選為開式雙柱可傾壓力機 J23—3.15。其主要技術參數(shù)為:公稱壓力:31.5KN滑塊行程:35mm最大閉合高度:130mm滑塊行程次數(shù):170 次/min工作臺尺寸:200mm×310mm模柄孔尺寸:30mm×50mm 15第 4 章 模具的總體結構設計4.1 模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用復合模沖壓，因此模具類型為復合模。4.2 定位方式的選擇a.導料銷導料銷是對條料或帶料的側(cè)向進行導向，以免送偏的定位零件。一般設有兩個，并位于條料同側(cè)，從右向左送料時，導料銷裝在后側(cè)；從前向后送料時，導料銷裝在左側(cè)。這里導料銷裝在凹模面上，為固定式的。導料銷厚度選為6～8mm。b.壓料裝置為了解決拉深過程中的起皺問題，生產(chǎn)實際中的主要方法是采用壓料裝置。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是否可能發(fā)生起皺。采用或不采用壓料裝置的條件是：第一次拉深：（t/D）×100∠1.5，m ∠0.6 時采用壓料裝置。由于該制件1（t/D）×100=0.43 小于 1.5。因此，這里必須采用壓料裝置。c.擋料銷擋料銷起定位作用，用它擋住搭邊或沖件輪廓，以限定條料送進距離。分為固定擋料銷、活動擋料銷、始用擋料銷。這里選用標準結構的固定擋料銷Ａ型，適宜于沖裁中、小型沖裁件的擋料定距。 【1】4.3 卸料出料方式的選擇4.3.1 卸料板的設計卸料裝置分固定卸料裝置、彈壓卸料裝置和廢料切刀三種。卸料板用于卸掉卡在凸模上或凹模上的沖裁件或廢料。固定卸料板的卸料力大，卸料可靠。一般用于板料較厚（大于 0.5mm） 、卸料力較大、平直度要求不很高的沖裁件。彈壓卸料裝置是由卸料板、彈性元件（彈簧或橡膠） 、卸料螺釘?shù)冉M成。彈壓卸16料既起卸料作用又起壓料作用，所得沖裁零件質(zhì)量較好，平直度較高。因此，要求較高的沖裁件或薄板沖裁宜用彈壓卸料裝置。這里用彈壓卸料裝置。卸料板凸臺部分高度為：h=H-(0.1～0.3)t式中：h---卸料板凸臺高度；H---導料板高度；t---板料厚度 　【1】卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為10mm，卸料板采用Q235鋼制造，淬火硬度為40～45HRC。4.3.2 卸料螺釘?shù)倪x用卸料板上設置4個卸料螺釘，公稱直徑為12mm，螺紋部分為M10×10mm，卸料釘尾部留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應使卸料板超出端面1mm，有誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。4.4 推件裝置的選擇推件裝置有剛性和彈性兩種。彈性推件器一般裝于下模座下面，與下模板相連，這種裝置除有推出工件的作用外，還能壓平工件，還可用于卸料和緩沖。剛性推件器一般裝于上模，推件力大且可靠。其推件力通過打桿→推板→推桿傳至工件。推桿常選用3～4個且受力均勻、長短一致。這里由于制件較小，采用兩個。推板裝在上模板孔內(nèi)，推板形狀要按工件形狀來設計。這里下模采用彈性推件器，上模采用剛性推件器，采用推桿推出工件。4.5 導向方式的選擇模具導向零件是模具重要零件之一，其質(zhì)量的好壞，對模具的制造精度、使用壽命和產(chǎn)品成形質(zhì)量有著非常重要的作用。模具中最廣泛的是導柱和導套。一般是由內(nèi)、外圓柱表面組成。其加工精度要求主要體現(xiàn)在：內(nèi)、外圓柱表面的表面粗糙度及尺寸精度，各配合圓柱表面的同軸度等。導向零件的配合表面都必須進行精加工，而且要有較好的耐磨性。一般導向零件配合表面的精度可達IT6，表面粗糙度Ra=0.2∽0.1μm 。對精密的導向零件配合表面的精度可達IT5，表面17粗糙度Ra=0.1∽0.05μm 。導向零件的形狀比較，加工方法一般采用普通機床進行粗加工和半精加工后在進行熱處理，最后用磨床進行精加工，消除熱處理引起的變形，提高配合表面的尺寸精度和減少配合表面的粗糙度。對于配合要求高、精度高的導向零件，還要對配合表面進行研磨，才能達到要求的精度和表面粗糙度。 【3】導向零件是用來保證上模相對于下模的正確運動。對生產(chǎn)批量較大、零件公差要求高、壽命長的模具，一般都采用導向裝置。為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該復合模采用中間導柱的導向方式。 ∥圖三 卸料板第 5 章 模具的主要零部件設計185.1 工作零件的結構設計5.1.1 拉深凸模由于工件較小且對稱，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。 （附零件圖）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可按下式計算：下模拉深凸模長度：L=H +H -H =10+15-2=23mm固 凹 低式中：H --凸模固定板厚度，H =10mm固 固H ---凹模厚度，H =15mm凹 凹H ---裝配后，拉深凸模端面低于落料凹模端面高度，取 H =2mm低 低5.1.2 落料凹模落料凹模的外形結構及其固定方法凹模的外形結構為矩形，采用螺釘和銷釘直接固定在支承件上。凹模采用螺釘和銷釘定位固定時，要保證螺釘（或沉孔）之間，螺孔與銷孔間及螺孔、銷孔與凹模刃壁間的距離不能太近，否則會影響模具壽命。落料凹模采用整體凹模，各沖裁的凹?？拙捎镁€割加工。其輪廓尺寸可按公式2.9.3、2.9.4 計算：凹模厚度：H=kb=0.2×50.7=11.1mm,取為 15 mm（查表 2.9.5 得 k=0.3）凹模壁厚 c=(1.5～2)H=(16.5～30)mm凹模寬度：B=100mm凹模長度：L=S +2S =47+2×22=102mm125.2 固定板、墊板及其它設計195.2.1 固定板將凸模或凹模按一定相對位置壓入固定后作為一個安裝在上模座或下模座的板件上。模具中最常見的固定板，分為圓形固定板和矩形固定板兩種，主要用于固定小型的凸模和凹模。固定板的設計應注意以下幾點： ①凸模固定板的厚度一般取凹模的0.6～0.8倍，其平面尺寸可與凹模、卸料板外形尺寸相同，但還應考慮緊固螺釘及銷釘?shù)奈恢?。②固定板上的凸模安裝孔與凸模采用過渡配合H7/m6，凸模壓裝后端面要與固定板一起磨平。③固定板的上、下表面應磨平，并與凸模安裝孔的軸線垂直。固定板基面和壓裝配合面的表面粗糙度為Ra=1.6～0.8μm，另一非基準面可適當降低要求。④固定板材料一般采用Q235或45鋼制造，無需熱處理淬硬。 【7】取凸模固定板的厚度為10mm，下固定板的厚度為10mm，采用Q235制作?！?】---史鐵梁主編的《冷沖模設計指導》機械工業(yè)出版社。5.2.2 墊板墊板的作用是直接承受和擴散凸模傳遞的壓力，以降低模座所受的單位壓力，保護模座一面被凸模端面壓陷。模具中最為常見的是凸模墊板，它被裝于凸模固定板與模座之間。墊板外形尺寸可與固定板相同，其厚度一般取4～12mm，取H=10 mm。墊板材料為45鋼，淬火硬度為43～48HRC。墊板上、下表面應磨平，表面粗糙度為Ra=1.6～0.8μm，以保證平行度要求。為了便于模具裝配，墊板上銷釘通過孔直徑可比銷釘直徑增大0.3～0.5mm。 【7】5.2.3 螺釘與銷釘螺釘與銷釘都是標準件，按標準選用。螺釘用于固定模具零件，一般選用內(nèi)六角螺釘；銷釘起定位作用，常用圓柱銷釘。選用螺釘、銷釘應注意以下幾點：①螺釘要均勻布置，盡量置于被固定件的外形輪廓附近。當被固定件為圓形時，一般采用3～4個螺釘。銷釘一般都用兩個，且盡量遠距離錯開布置，以保證定位可靠。②螺釘之間、螺釘與銷釘之間的距離，螺釘、銷釘距刃口及外邊緣的距離，均不應過小，以防降低強度。③內(nèi)六角螺釘通過孔及其螺釘裝配尺寸應合理。20④連接件的銷孔應配合加工，以保證位置精度，銷釘孔與銷釘采用H7/m6或H7/n6過渡配合。螺釘、銷釘規(guī)格應根據(jù)沖壓力大小，凹模厚度等確定。螺釘規(guī)格按表2.9.14螺釘規(guī)格選用查取，凹模厚度H=15mm，螺釘規(guī)格M6。 【1】取螺釘規(guī)格M6，由表3-6螺釘直徑與間距查得M6:min（10mm）,max（60mm） 。 【8】【8】——馬正元、韓啟主編《沖壓工藝與模具設計》機械工業(yè)出版社5.3 其它零部件的設計與選用5.3.1 彈性元件的設計采用彈性壓料裝置，壓邊圈在成形的過程中既起壓邊的作用，又起頂件的作用，將成形后包在拉深凸模上的工件卸下。其壓力由標準緩沖器提供。5.3.2 模架及其它零件的選用根據(jù)標準規(guī)定，模架主要有兩大類：一類是由上模座，下模座，導柱，導套組成的導柱模模架；另一類是由彈壓導板，下模座，導柱，導套組成的導板模模架。模具的全部零件都固定在模架上面，并且承受沖壓過程中的全部載荷。模架的上模座通過模柄與壓力機滑塊相連，下模座用螺釘，壓板固定在壓力機工作臺面上。上，下模之間靠模架的導向裝置來保持其精確位置，以引導凸模的運動，保證沖裁過程中間隙均勻。模架的基本要求：（1）要有足夠的強度與剛度；（2）要有足夠的精度（如上，下模座要平行，導柱，導套中心要與上，下模座垂直，模柄要與上模座垂直等） 。（3）上，下模之間的導向要精確（導向件之間的間隙要很小，上，下模之間的移動應平穩(wěn)和無滯住現(xiàn)象） 。選擇模架結構時要根據(jù)工件的受力變形特點，坯件定位，出件方式，材料送進方向，導柱受力狀態(tài)，操作是否方便等方面進行綜合考慮。選擇模架尺寸時要根據(jù)凹模的輪廓尺寸考慮，一般在長度上及寬度上都應比凹模大 30～40mm。模板厚度一般等于凹模厚度的 1～1.5 倍，選擇模架時還要注意到模架與壓力機的安裝關系。 【1】由以上所述，這里選用中間導柱圓形標準模架。選用導柱 d/mm×L/mm，分別為 20×120， 22×120；導套 d/mm×L/mm×D/mm,?21分別為 20×65×23， 22×65×23。上模座厚度取 25mm,即 H =25mm?? 上 模上模墊板厚度取 15mm, 即 H =15mm 固定卸料板厚度取 10mm, 即 H =15mm墊 卸下固定板厚度取 15mm, 即 H =15mm下 固 定下模墊板厚度取 10mm, 即 H =10mm下 墊 板下模座厚度取 30mm, 即 H =30mm下 模模具閉合高度取 H = H + H + H + H +H + H + H --H閉 上 模 墊 凸 、 凹 模 凹 下 固 定 下 墊 板 下 模 入=(25+15+31+15+10+10+30-8)=128mm式中：H ---凸、凹模高度，H =31mm；凸 、 凹 模 凸 、 凹 模H ---凹模厚度，H =15mm；凹 凹H ---凸凹模進入落料凹模的深度，H =8mm。入 入可見該模具的閉合高度小于所選壓力機 J23—3.15 的最大裝模高度（130mm）,可以使用。5.3.3 模柄模柄是作為上模與壓力機滑塊連接的零件，對它的基本要求是：一要與壓力機滑塊上的模柄孔正確配合，安裝可靠；二要與上模正確而可靠連接。這里采用旋入式模柄C型。 【8】【8】—王孝培主編《沖壓手冊》機械工業(yè)出版社。5.3.4 彈簧本模具由于所沖工件只有 0.1 （材料：鈹青銅） ，所以工作所需要的拉深m力不大，所以彈簧有反拉深作用。1，此模具所沖制件的尺寸較小，故模具的總體尺寸也較小，考慮到彈簧的22安裝空間，初選彈簧數(shù)為 2，每個彈簧的預壓力：。 0918.54.32xFNn??2，查有關彈簧規(guī)格，初選彈簧規(guī)格為 。1.8mm?具體參數(shù)： ， ， 。 ， ，2Dm?4.5d7.1t26FN?28H??， ，041.8H.f3，計算 ： 。?029.84.7634FNH???4，校核：設 ， ， 1.6'5m''0H?= .871.21.48m?由以上計算可知 ： ，所以 。24???即所選彈簧是合適的23第 6 章 模具總裝的總裝圖通過以上設計，可得到如圖所示裝配圖。 （附模具裝配圖）一張。模具上模部分主要是由上模座、墊板、固定板、凸、凹模、拉深凸模（1 個）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、墊板、固定板、壓邊圈、落料凹模、拉深凸模等組成。模具的工作過程：條料平放在凹模面上，送進通過導料銷以及擋料銷來定位。壓力機帶著上模下行，卸料板與壓邊圈一起壓緊條料，先落料，后拉深；當拉深結束后，上?；爻蹋淞虾蟮牧嫌尚读习鍙耐?、凹模上卸下，拉深成形的工件由壓力機上的橫梁通過推桿從凸、凹模中彈性打下，用手工將工件取走后，將條料往前送進一個步距，進行下一個工件的生產(chǎn)。圖四 裝配圖 24第 7 章 模具零件的加工工藝7.1 凸、凹模的技術要求及加工特點沖裁屬于分離工序，沖裁模凸、凹模帶有鋒利刃口，凸、凹模之間的間隙較小，其加工具有如下特點：①凸、凹模材質(zhì)一般是工具鋼或合金工具鋼，熱處理后的硬度一般為58～64HRC，凹模比凸模稍硬一些。②凸、凹模精度主要根據(jù)沖裁件精度決定，一般尺寸精度在IT6～IT9，工作表面粗糙度在Ra值為1.6～0.4μm。③凸、凹模工作端帶有鋒利刃口，刃口平直（斜刃除外） ，安裝固定部分要符合配合要求。④凸、凹模裝配后應保證均勻的最小合理間隙。⑤凸模的加工主要是外形加工，凹模的加工主要是孔（系）加工。凹模型孔加工和臺階式凸模加工常用線切割方法。 【9】【9】——郝濱海主編《沖壓模具簡明設計手冊》 ，化學工業(yè)出版社。由以上技術要求及加工特點可以采用如下方案：下料→鍛造→退火→毛坯外形加工→螺孔、銷孔、穿絲孔加工→淬火與回火→磨削加工上、下面及基準面→線切割加工→鉗工修整；該方案主要用于以線切割加工為主要工藝的凸、凹模加工，尤其適用形狀復雜，熱處理變形大的直通式凸模、凹模零件。落料凹模亦可采用此加工方案。25第 8 章 模具的裝配與調(diào)試8.1 模具的裝配在裝配之前，必須仔細研究圖樣，根據(jù)模具結構的特點和技術要求，確定合理的裝配次序和裝配方法。此外，還應檢查模具零件的加工質(zhì)量，如凸、凹模刃口尺寸等，然后按照規(guī)定的技術要求進行裝配。沖裁模裝配后，應達到下述技術要求：⑴模架精度應符合標準（JB/T8050—1999《沖模模架技術條件》 、JB/T8071—1995《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。⑵裝配好的模具，上模沿導柱上、下滑動應平穩(wěn)、可靠。⑶凸、凹模間的間隙應符合圖紙規(guī)定的要求，分布均勻，凸模或凹模的工作行程符合技術條件的規(guī)定。⑷定位和擋料裝置的相對位置應符合圖紙規(guī)定要求。導料面應與凹模進料方向的中心線平行。⑸卸料和頂件裝置的相對位置應符合設計要求，超高量在許用規(guī)定范圍內(nèi)，工作面不允許有傾斜或單邊偏擺，以保證制件或廢料能及時卸下和順利頂出。⑹緊固件裝配應可靠，螺栓螺紋旋入長度在鋼件連接時應不小螺栓的直徑，鑄件連接時應不小1.5倍螺栓直徑；銷釘與每個零件的配合長度應大于1.5倍銷釘直徑；螺栓和銷釘?shù)亩嗣娌粦冻錾稀⑾履Ｗ攘慵谋砻?。⑺落料孔或出料槽應暢通無阻，保證制件或廢料能自由排出。⑻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。⑼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。⑽模具應在生產(chǎn)的條件下進行試驗，沖出的制件應符合設計要求。 【10】【10】---翟德梅主編 《模具制造技術》 該模具裝配應以凸、凹模作裝配基準件。先將裝有凸、凹模的固定板用螺栓和銷釘安裝、固定在指定模座的相應位置上；再按凸、凹模的內(nèi)形裝配、調(diào)整拉深凸模固定板的相對位置，使拉深凸、凹模間的間隙趨于均勻，用螺栓固定；然后再以凸、凹模的外形為基準，裝配、調(diào)整落料凹模相對凸、凹模的位置，調(diào)整間隙，用螺栓固定。試沖無誤后，將固定板和落料凹模分別用定位銷，在同一模26座經(jīng)鉆絞和配鉆、配絞銷孔后，打入定位。8.2 模具的調(diào)試模具裝配以后，必須在生產(chǎn)條件下進行調(diào)試。模具調(diào)試，因模具類型不同、結構不同，可能出現(xiàn)的問題也不同，調(diào)試的內(nèi)容也隨之變化。沖裁模調(diào)試要點：⑴模具閉合高度調(diào)試。模具應與沖壓設備配合好，保證模具應有的閉合高度和開啟高度。⑵導向機構的調(diào)試。導柱、導套要有好的配合精度，保證模具運動平穩(wěn)、可靠。⑶凸、凹模刃口及間隙調(diào)試。刃口鋒利，間隙要均勻。⑷定位裝置的調(diào)試。定位要準確、可靠。⑸卸料及出件裝置的調(diào)試。卸料及出件要暢通，不能出現(xiàn)卡住現(xiàn)象。進行模具試沖時，沖出的工件按沖壓零件產(chǎn)品圖或試樣進行檢查驗收。在檢查驗收過程中，如發(fā)現(xiàn)各種缺陷，則要仔細分析，找出原因，并對模具進行適當?shù)恼{(diào)整和修理，然后再試沖，直到模具正常工作并得到合格的制件為止。設計總結27本設計的內(nèi)容是阻尼件的設計，通過近一段時間對阻尼件的設計，我基本掌握了冷沖模設計與制造的基本方法與步驟，掌握了如何制作沖壓工藝規(guī)程，包括毛坯的定位、出件、廢料排出諸問題以及模具的制造維修、操作安全可靠等；設計計算并構思出與沖壓設備相適應的模具總體結構，以及繪制出模具總裝圖和所有非標準零件圖的整個設計繪圖過程。通過對冷沖模的畢業(yè)設計，我對沖壓模具設計有了更進一步的了解和理性的認識，對模具的制造方法和制造過程也更加形象具體化，使以前所學知識得到充分利用，起到了學以致用的目的。同時也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，也體會到了模具設計工作者的那種工作環(huán)境和工作難度。為今后的工作積累了豐富寶貴的經(jīng)驗。致謝本次畢業(yè)設計在整個過程中得到了于智宏老師、原紅玲老師、楊占堯老師等28幾位老師的幫助和指導，并借鑒和汲取了前人的豐富經(jīng)驗。在此表示誠摯的感謝！其中于智宏老師在本設計的過程中，給予了極大的幫助，并指導提出寶貴的修改意見，在這里特別提出感謝！最后，感謝在我完成畢業(yè)設計過程中幫助我的所有老師和同學！參考文獻【1】——劉建超、張寶忠主編《沖壓模具設計與制造》高等教育出版社。 29【2】——丁松聚主編>機械工業(yè)出版社。【3】——中國機械工業(yè)教育協(xié)會 組編《冷沖模設計及制造》機械工業(yè)出版社。【4】——翁其金 主編 《沖壓工藝與沖模設計》 機械工業(yè)出版社?！?】——模具實用技術叢書編委會 編《沖模設計應用實例》機械工業(yè)出版社?！?】——王芳主編>機械工業(yè)出版社?！?】---史鐵梁主編的《冷沖模設計指導》機械工業(yè)出版社?！?】—王孝培主編《沖壓手冊》機械工業(yè)出版社?！?】——郝濱海主編《沖壓模具簡明設計手冊》化學工業(yè)出版社?！?0】---翟德梅主編 《模具制造技術》