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1 湖 南 科 技 大 學(xué) 2007 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 院 系 部 機(jī)電工程學(xué)院 題 目 帶槽三角形固定板沖圓孔 沖槽 落料連續(xù)模設(shè) 計(jì) 學(xué)生姓名 郭亮 指導(dǎo)教師 郭雪娥 職稱(chēng) 教授 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 0302 班 學(xué) 號(hào) 20031B1242 2007 年 5 月 2 湖南科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 任務(wù)書(shū) 機(jī)電工程學(xué) 院 機(jī)械系 教研室 系 教研室 主任 簽名 年 月 日 學(xué)生姓名 郭亮 學(xué)號(hào) 20031B1242 專(zhuān)業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化 1 設(shè)計(jì) 論文 題目及專(zhuān)題 帶槽三角形固定板沖圓孔 沖槽 落料連續(xù)模 2 學(xué)生設(shè)計(jì) 論文 時(shí)間 自 3 月 10 日開(kāi)始至 5 月 31 日止 3 設(shè)計(jì) 論文 所用資源和參考資料 冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例 沖壓工藝學(xué) 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè) 冷沖壓技術(shù)問(wèn)答 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè) 沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 等等 4 設(shè)計(jì) 論文 完成的主要內(nèi)容 5 提交設(shè)計(jì) 論文 形式 設(shè)計(jì)說(shuō)明與圖紙或論文等 及要求 1 根據(jù)總體設(shè)計(jì)方案 繪制 出落料模具總圖一張 2 繪制模具零件圖若干張 4 科技譯文 7 編寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一套 6 發(fā)題時(shí)間 2007 年 1 月 20 日 指導(dǎo)教師 簽名 學(xué) 生 簽名 3 湖南科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 進(jìn)度表 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 題目 帶槽三角形固定板拖沖圓孔 沖槽 落料連續(xù)模設(shè)計(jì) 起止時(shí)間 學(xué)生 簽名 指導(dǎo)教師 簽名 系 教研 室 主任 簽名 時(shí) 間 工 作 內(nèi) 容 備 注 第 1 周至第 3 周 3 月 28 日至 4 月 16 日 查找資料 進(jìn)行設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作 第 3 周至第 4 周 4 月 17 日至 4 月 25 日 去學(xué)校圖書(shū)館借有關(guān)落料模具方面的專(zhuān)業(yè)書(shū)籍 第 5 周至第 8 周 4 月 26 日至 5 月 16 日 這段期間進(jìn)行具體的畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 周至第 11 周 5 月 17 日至 5 月 30 日 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明及畢業(yè)論文 第 周至第 周 月 日至 月 日 第 周至第 周 月 日至 月 日 第 周至第 周 月 日至 月 日 第 周至第 周 月 日至 月 日 第 周至第 周 月 日至 月 日 第 周至第 周 月 日至 月 日 第 周至第 周 月 日至 月 日 注 此表一式兩份 一份存學(xué)院 一份發(fā)給學(xué)生 4 湖南科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 指導(dǎo)人評(píng)語(yǔ) 主要對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 的工作態(tài)度 研究?jī)?nèi)容與方法 工作量 文獻(xiàn)應(yīng)用 創(chuàng)新性 實(shí) 用性 科學(xué)性 文本 圖紙 規(guī)范程度 存在的不足等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià) 指導(dǎo)人 簽名 年 月 日 指導(dǎo)人評(píng)定成績(jī) 5 湖南科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 評(píng)閱人評(píng)語(yǔ) 主要對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 的文本格式 圖紙規(guī)范程度 工作量 研究?jī)?nèi)容與方法 實(shí)用性與 科學(xué)性 結(jié)論和存在的不足等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià) 評(píng)閱人 簽名 年 月 日 評(píng)閱人評(píng)定成績(jī) 6 湖南科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 答辯委員會(huì)記錄 日期 學(xué)生 學(xué)號(hào) 班級(jí) 題目 提交畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 答辯委員會(huì)下列材料 1 設(shè)計(jì) 論文 說(shuō)明書(shū) 共 頁(yè) 2 設(shè)計(jì) 論文 圖 紙 共 頁(yè) 3 指導(dǎo)人 評(píng)閱人評(píng)語(yǔ) 共 頁(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ) 主要對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 的研究思路 設(shè)計(jì) 論文 質(zhì)量 文本圖紙規(guī)范程度和對(duì)設(shè)計(jì) 論 文 的介紹 回答問(wèn)題情況等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 答辯委員會(huì)主任 簽名 委員 簽名 簽名 簽名 簽名 答辯成績(jī) 總評(píng)成績(jī) 7 目錄 湖南科技大學(xué) 3 湖南科技大學(xué) 4 湖南科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 評(píng)閱人評(píng)語(yǔ) 5 湖南科技大學(xué) 6 1 前言 9 1 1 冷沖壓術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 9 1 1 1 冷沖壓設(shè)備自動(dòng)化 9 1 1 2 高速化復(fù)合化相結(jié)合 提高加工效率 9 1 2 模具技術(shù)發(fā)展的幾個(gè)特點(diǎn) 10 1 2 1 充分運(yùn)用 IT 技術(shù)發(fā)展 10 1 2 2 縮短金屬成型模具的試模時(shí)間 10 1 2 3 車(chē)身制造中的級(jí)進(jìn)沖模發(fā)展迅速 10 1 3 我國(guó)鍛壓工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策 11 2 零件工藝性分析 11 2 1 沖裁工藝性 11 2 1 1 結(jié)構(gòu)與尺寸 11 2 1 2 精度 12 2 1 3 材料 12 3 確定沖裁工藝方案 12 3 1 工序性質(zhì)與數(shù)量的確定 13 3 2 工序順序的確定 13 3 3 工序組合方式的確定 13 4 確定模具總體結(jié)構(gòu)方案 13 4 1 模具類(lèi)型 13 4 2 操作與定位方式 13 4 3 卸料方式與出件方式 13 4 4 模架類(lèi)型及精度 13 5 工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算 14 5 1 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 14 5 2 計(jì)算沖壓力與壓力中心 初選壓力機(jī) 15 5 2 1 計(jì)算工藝力 15 5 3 計(jì)算凸 凹模刃口尺寸及公差 17 6 設(shè)計(jì)選用模具零部件 繪制模具總裝草圖 19 6 1 確定凸 凹模結(jié)構(gòu)形式 計(jì)算凹模輪廓尺寸及凸模結(jié)構(gòu)尺寸 19 6 1 1 凹模設(shè)計(jì) 19 6 1 2 凸模設(shè)計(jì) 20 6 2 設(shè)計(jì)選用定位零件 20 6 3 卸料與出件裝置 23 6 3 1 固定卸料裝置 23 6 4 模架及零件 23 6 4 1 模架 23 6 4 2 其它支承與固定零件 25 8 6 4 3 緊固件 螺釘與銷(xiāo)釘?shù)倪x用 27 7 確定沖壓設(shè)備 29 8 模具的裝配 30 8 2 凸 凹模間隙的調(diào)整 31 9 重要零件的加工工藝過(guò)程編制 31 10 結(jié) 論 34 11 致 謝 35 12 參考文獻(xiàn) 37 9 1 前言 21 世紀(jì)的制造業(yè) 正從以機(jī)器為特征的傳統(tǒng)技術(shù)時(shí)代 向著以信息為特征的技術(shù)時(shí)代邁進(jìn) 即用信息技術(shù)改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè) 經(jīng)濟(jì)全球化和世界市場(chǎng)一體化加速發(fā)展 不斷加劇了制造商 之間的競(jìng)爭(zhēng) 提出了快速反應(yīng)市場(chǎng)的要求 與之相適應(yīng) 制造業(yè)對(duì)柔性自動(dòng)化技術(shù)及裝備的要求 更加迫切而強(qiáng)烈 同時(shí) 微電子技術(shù)和信息通信技術(shù)的快速發(fā)展 為柔性自動(dòng)化提供了重要的技 術(shù)支撐 工業(yè)裝備的數(shù)控化 自動(dòng)化 柔性化呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì) 1 1 冷沖壓術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 美國(guó) 德國(guó) 日本的汽車(chē)工業(yè)如此發(fā)達(dá) 得益于其冷沖壓技術(shù)及裝備的領(lǐng)先地位 當(dāng)前的世 界冷沖壓技術(shù)及裝備向以下幾個(gè)方面發(fā)展 1 1 1 冷沖壓設(shè)備自動(dòng)化 根據(jù)不同種類(lèi)的加工環(huán)境和條件 國(guó)外逐步發(fā)展了兩大類(lèi)汽車(chē)車(chē)身自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線 1 單機(jī)聯(lián)線自動(dòng)化 配置為 5 6 臺(tái)壓力機(jī) 配備拆垛 上下料機(jī)械手 穿梭翻轉(zhuǎn)裝備和碼垛裝置 全線總長(zhǎng)約 60 米 安全性高 沖壓質(zhì)量好 由于工件傳送距離長(zhǎng) 工件的上下料換向和雙動(dòng)拉伸必須用工件翻 轉(zhuǎn)裝備 這種單機(jī)聯(lián)線自動(dòng)化沖壓技術(shù)的生產(chǎn)節(jié)拍最高為 6 9 次 分 設(shè)備維修工件量大 2 大型多工位壓力機(jī) 八十年代中期 國(guó)外沖壓技術(shù)發(fā)展到大型三坐標(biāo)多工位壓力機(jī)自動(dòng)化連續(xù)沖壓 由拆垛機(jī) 大型 壓力機(jī) 三坐標(biāo)工件傳送系統(tǒng)和碼垛工位組成 生產(chǎn)節(jié)拍可達(dá) 16 25 次 分 其主要特點(diǎn)是 生產(chǎn) 效率高 是手工送料流水線的 4 5 倍 是單機(jī)聯(lián)線自動(dòng)生產(chǎn)線的 2 3 倍 全自動(dòng)化 智能化 整 個(gè)多工位壓力機(jī)系統(tǒng)只需 2 3 人進(jìn)行監(jiān)控 當(dāng)模具更換時(shí) 只需輸入要換模具的編號(hào) 其余工作 自動(dòng)完成 整個(gè)換模時(shí)間只需 5 分鐘 換模的同時(shí)對(duì)多工位壓力機(jī)運(yùn)行特征作智能化調(diào)整 特別 是配有電子三坐標(biāo)送料多工位的壓力機(jī) 可以根據(jù)模具隨意調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)路徑和時(shí)間 不僅能沖壓大 型覆蓋件 而且能沖壓小型零件 當(dāng)沖壓小型零件時(shí) 送料距減短 節(jié)拍提高 通過(guò)合理的模具 布置 可一次沖壓 2 3 零件 具有充分的自由度 柔性極強(qiáng) 電子多工位送料壓力機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是生 產(chǎn)率高 工件處理最優(yōu)化 工件轉(zhuǎn)換迅速 維修量低 診斷性能好 成本低 與現(xiàn)有壓力機(jī)的適 應(yīng)性強(qiáng) 售后服務(wù)遠(yuǎn)程通訊好 美國(guó)的多工位壓力機(jī)基本都采用了電子伺服三坐標(biāo)送料 1 1 2 高速化復(fù)合化相結(jié)合 提高加工效率 提高生產(chǎn)率是永恒的追求目標(biāo) 各鍛壓廠家均致力于鍛壓機(jī)械的高速化研究 各鍛壓廠家均 致力于鍛壓機(jī)械的高速化研究 在數(shù)控回轉(zhuǎn)頭壓力機(jī)上 主要采用伺服控制的液壓主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來(lái) 提高壓機(jī)的行程次數(shù) 在追求高速化加工的同時(shí) 還必須盡可能縮短生產(chǎn)輔助時(shí)間 以取得良好 10 的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益 在數(shù)控壓機(jī)上配備伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的三坐標(biāo)上下料裝置 可使沖壓中心實(shí)現(xiàn)高效 板材加工 將幾種工藝或幾個(gè)工序復(fù)合在一臺(tái)機(jī)床上完成 是當(dāng)前各類(lèi)機(jī)床大幅壓縮生產(chǎn)輔助時(shí)間 提 高生產(chǎn)率的重要技術(shù)途徑 在鍛壓機(jī)械上也得到了成功應(yīng)用 效果十分顯著 如 德國(guó) 美國(guó) 日本已相繼開(kāi)發(fā)出激光一步?jīng)_復(fù)合機(jī) 將模具沖切與激光切割有機(jī)地結(jié)合起來(lái) 工件一次上料即 可完成沖孔 沖切 翻邊 淺拉伸 切割等多道工序 最大限度地節(jié)省了輔助時(shí)間 特別適合孔 型多而復(fù)雜的面板類(lèi)工件的加工及多品種小批量板料加工 1 2 模具技術(shù)發(fā)展的幾個(gè)特點(diǎn) 模具與壓力機(jī)是決定沖壓質(zhì)量 精度和生產(chǎn)效率的兩個(gè)關(guān)鍵因素 先進(jìn)的壓力機(jī)只有配備先 進(jìn)的模具 才能充分發(fā)揮作用 取得良好效益 模具的發(fā)展方向?yàn)?1 2 1 充分運(yùn)用 IT 技術(shù)發(fā)展 模具設(shè)計(jì) 制造用戶(hù)對(duì)壓力機(jī)速度 精度 換模效率等方面不斷提高的要求 促進(jìn)了模具的 發(fā)展 外形車(chē)身和發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車(chē)兩個(gè)關(guān)鍵部件 汽車(chē)車(chē)身模具特別是大中型覆蓋件模具 技術(shù)密 集 體現(xiàn)當(dāng)代模具技術(shù)水平 是車(chē)身制造技術(shù)的重要組成部分 車(chē)身模具設(shè)計(jì)和制造約占汽車(chē)開(kāi) 發(fā)周期三分之二的時(shí)間 成為汽車(chē)換型的主要制約因素 目前世界上汽車(chē)的改型換代一般約需 48 個(gè)月 而美國(guó)僅需 30 個(gè)月 主要得益于在模具業(yè)中應(yīng)用了 CAD CAE CAM 技術(shù)和三維實(shí)體汽車(chē) 覆蓋件模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件 另外 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用提供了可靠的信息載體 實(shí)現(xiàn)異地設(shè)計(jì)和 異地制造 虛擬制造等 IT 技術(shù)的應(yīng)用 將推動(dòng)模具工業(yè)的發(fā)展 1 2 2 縮短金屬成型模具的試模時(shí)間 主要發(fā)展液壓高速試驗(yàn)壓力機(jī)和拉伸機(jī)械壓力機(jī) 特別是在生產(chǎn)型機(jī)械壓力機(jī)上的模具試驗(yàn) 時(shí)間可減少 80 具有巨大的節(jié)省潛力 這種試模機(jī)械壓力機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是采用多連桿拉伸壓力 機(jī) 它配備數(shù)控液壓拉伸墊 具有參數(shù)設(shè)置和狀態(tài)記憶功能 1 2 3 車(chē)身制造中的級(jí)進(jìn)沖模發(fā)展迅速 在自動(dòng)沖床上用級(jí)進(jìn)沖裁?；蚪M合沖模加工轉(zhuǎn)子 定子板 或者應(yīng)用于插接件作業(yè) 都是眾 所周知的沖壓技術(shù) 近些年來(lái) 級(jí)進(jìn)組合沖裁模在車(chē)身制造中開(kāi)始得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用 用級(jí) 進(jìn)模直接把卷材加工為成型零件和拉伸件 加工的零件也越來(lái)越大 省去了用多工位壓力機(jī)和成 套模具生產(chǎn)所必需串接的板材剪切 涂油 板坯運(yùn)輸?shù)群罄m(xù)工序 級(jí)進(jìn)組合沖模已在美國(guó)汽車(chē)工 業(yè)中普遍應(yīng)用 其優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率高 模具成本低 不需要板料剪切 與多工位壓力機(jī)上使用的階 梯模相比 節(jié)約 30 但是 級(jí)進(jìn)組合沖模技術(shù)的應(yīng)用受拉伸深度 導(dǎo)向和傳輸?shù)膸Р倪吘壊牧?表面硬化的限制主要用于拉伸深度比較淺的簡(jiǎn)單零件 因此不能完全替代多工位壓力機(jī) 絕大多 數(shù)零件應(yīng)優(yōu)先考慮在多工位壓力機(jī)上加工 11 1 3 我國(guó)鍛壓工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策 目前我國(guó)主要汽車(chē)生產(chǎn)廠 約有 90 的沖壓線采用一臺(tái)雙動(dòng)拉伸壓力機(jī) 或多連桿單動(dòng)拉伸 壓力機(jī) 和 4 6 臺(tái)單動(dòng)壓力機(jī)組成沖壓流水線 手工上下料完成大型覆蓋件的沖壓生產(chǎn) 生產(chǎn)效 率低 生產(chǎn)節(jié)拍最高只有 3 5 次 分 人身安全和工件環(huán)境差 在手工上下料和傳送工件過(guò)程中 易造成工件劃傷等缺陷 沖壓制件質(zhì)量差 整條沖壓線長(zhǎng) 60 米左右 約需 20 24 名操作工人 占 地面積大 人工成本高 沖壓件制造成本比國(guó)外高 2 3 倍 是我國(guó)汽車(chē)工業(yè)嚴(yán)重缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力 的重要因素之一 我國(guó)有 90 的沖壓線采用人工上下料 另有 10 的沖壓線實(shí)現(xiàn)了單機(jī)聯(lián)線自動(dòng) 化 生產(chǎn)節(jié)拍最高為 6 8 次 分 而代表當(dāng)今沖壓技術(shù)國(guó)際水平的大型多工位壓力機(jī) 在我國(guó)汽車(chē) 工業(yè)中的應(yīng)用仍是空白 這也是我國(guó)沖壓行業(yè)與西方發(fā)達(dá)國(guó)家的主要差距所在 在很大程度上制 約了我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展 隨著我國(guó)工業(yè)技術(shù)水平的發(fā)展 特別是以轎車(chē)為代表的汽車(chē)工業(yè)快速發(fā)展 帶動(dòng)汽車(chē)零件的 產(chǎn)量和質(zhì)量不斷提高 但必須清醒地認(rèn)識(shí)到 中國(guó)與國(guó)際先進(jìn)水平仍有很大差距 而且隨著加入 WTO 國(guó)際大汽車(chē)公司必然嚴(yán)重沖擊中國(guó)汽車(chē)工業(yè) 國(guó)內(nèi)同行之間的競(jìng)爭(zhēng)也將日趨激烈 中國(guó)汽 車(chē)工業(yè)的發(fā)展 離不開(kāi)裝備工業(yè)的大力支撐 鍛壓設(shè)備制造業(yè)必須滿足汽車(chē)工業(yè)大批量生產(chǎn)的要 求 向自動(dòng)化 高效率方向發(fā)展 2 零件工藝性分析 2 1 沖裁工藝性 沖裁件的工藝性是指沖裁件對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)性 即沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀 尺寸大小 精度等 級(jí)是否符合沖裁加工的工藝要求 良好的結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)保證材料消耗少 工序數(shù)目少 模具結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單而壽命高 產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定 操作簡(jiǎn)單單等等 通常對(duì)沖裁件的工藝性影響最大的是幾何形狀 尺寸和精度要求 對(duì)幾何形狀的要求是沖裁件的形狀應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單 對(duì)稱(chēng) 最好采用圓形 矩形 等規(guī)則的幾何形狀或由這些形狀所組成 使排樣時(shí)廢料最少 沖裁件的凸出懸臂和凹槽的寬度不 宜太小 以免凸模折斷 沖裁件的外形或內(nèi)形的轉(zhuǎn)角出 要避免夾角出現(xiàn) 應(yīng)以圓弧過(guò)渡 以便 于模具加工 減少熱處理或沖壓時(shí)的在尖角處開(kāi)裂的現(xiàn)象 同時(shí)可以防止尖角部位的刃口磨損過(guò) 快而使模具壽命降低 對(duì)精度的要求是沖裁件的經(jīng)濟(jì)精度一般不高于 IT11 級(jí) 最高可達(dá) IT8 10 級(jí) 沖孔比落料的精度約高一級(jí) 該零件的形狀如圖 1 1 其沖裁工藝性為 2 1 1 結(jié)構(gòu)與尺寸 該零件結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單 形狀對(duì)稱(chēng) 尺寸較大 沖孔 3 20 一般沖孔模對(duì)該種材料可以沖壓 的最小孔徑 d t t 3mm d 20mm 因而 3 20 孔符合工藝要求 對(duì)于孔中心距 100 0 27mm 較高精度模具可以達(dá)到兩孔中心距公差為 0 06 最小孔邊距 12 b 4 5mm b 1 3mm 由零件圖可知各孔邊距均大于最小孔邊距 以上分析均符合沖裁工藝要求 2 1 2 精度 材料厚度 t 2mm 工件精度可達(dá)到 IT14 尺寸標(biāo)注如圖 1 1 所示 利用較高精度沖裁?？梢?達(dá)到零件圖樣要求 圖 1 1 工件圖 2 1 3 材料 t 2mm Q235 退火狀太下抗剪強(qiáng)度 310 380 b 380 470 10 21 25 s 240 此材料具有較好的沖裁加工性 根據(jù)以上分析 該零件的工藝性較好 可以進(jìn)行沖裁加工 3 確定沖裁工藝方案 在工藝性分析的基礎(chǔ)上 根據(jù)沖裁件的特點(diǎn)和要求確定合理的沖裁工方案 13 3 1 工序性質(zhì)與數(shù)量的確定 對(duì)與一般的沖裁件 通常外形采用落料 內(nèi)形采用沖孔 且沖件上孔的數(shù)量不是很多 可以 采用一次沖孔和一次落料工序 3 2 工序順序的確定 一般先沖孔 最后落料 3 3 工序組合方式的確定 該零件包括落料和沖孔兩個(gè)基本工序 可采用的沖裁工藝方案有單工序模 復(fù)合模和級(jí)進(jìn)模 三種 由于零件屬于大批量生產(chǎn) 因此采用單工序沖裁效率太低 且不方便操作 若采用復(fù)合沖 裁 雖然沖出的零件精度和平直度較好 生產(chǎn)效率也高 但因零件的孔邊距太小模具強(qiáng)度不能得 到保證 采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)效率高 操作方便 通過(guò)設(shè)計(jì)合理的模具結(jié)構(gòu)和排樣方案可以達(dá)到較好 的零件質(zhì)量和避免模具強(qiáng)度不夠的問(wèn)題 根據(jù)以上分析 該零件采用級(jí)進(jìn)沖裁工藝方案 4 確定模具總體結(jié)構(gòu)方案 在沖裁工藝方案確定以后 根據(jù)沖裁件的形狀特點(diǎn) 精度要求 生產(chǎn)批量 模具制造條件 操作與安全 以及利用現(xiàn)有設(shè)備的可能 確定每道沖裁工序所用沖模的總體結(jié)構(gòu)方案 確定模具 總體結(jié)構(gòu)方案 就是對(duì)模具作出通盤(pán)的考慮和總體結(jié)構(gòu)上的安排 它既是模具零部件設(shè)計(jì)與選用 的基礎(chǔ) 又是繪制模具總裝圖的必要準(zhǔn)備 因而也是模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵 必須十分重視 其結(jié)構(gòu)方案的確定包括以下內(nèi)容 4 1 模具類(lèi)型 根據(jù)零件的沖裁工藝方案 采用級(jí)進(jìn)沖裁模 4 2 操作與定位方式 零件為大批大量生產(chǎn) 可以采用手工送料式 考慮到零件尺寸較大 為了便于操作和保證零 件的精度 宜采用導(dǎo)料板導(dǎo)向 自動(dòng)擋料銷(xiāo)粗定位與導(dǎo)正銷(xiāo)精確定位的方式 為了減少料頭和料 尾的材料消耗提高材料利用率采用始用擋料銷(xiāo) 4 3 卸料方式與出件方式 考慮零件較厚 采用剛性卸料方式 為了便于操作 提高生產(chǎn)率 沖件和廢料采用由凸模直 接從凹模洞口推下的下出件方式 4 4 模架類(lèi)型及精度 為了保證模具滑動(dòng)平穩(wěn) 導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠 橫向送料連續(xù)又是級(jí)進(jìn)模 因此采用導(dǎo)向平穩(wěn)的對(duì) 14 角導(dǎo)柱模架 考慮到零件的精度不是很好 但沖裁間隙較小 因此采用 級(jí)精度 5 工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算 在沖裁工藝與模具結(jié)構(gòu)方案確定以后 為了進(jìn)一步設(shè)計(jì)模具零件的具體結(jié)構(gòu) 應(yīng)進(jìn)行以下有 關(guān)工藝與設(shè)計(jì)方面的計(jì)算 5 1 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 根據(jù)沖裁件形狀特征 質(zhì)量要求 模具類(lèi)型與結(jié)構(gòu)方案 材料利用率等方面因素進(jìn)行沖裁件 的排樣設(shè)計(jì) 鑒于生產(chǎn)批量大重點(diǎn)考慮節(jié)省材料 提高材料利用率排樣方式顯得尤為重要 該零 件材料厚度較大 尺寸大 近似三角形 因此可采用對(duì)頭直排的排樣方式 如圖 4 1 1 所示 圖 4 1 1 排樣圖 但凸模和凹模都要制成兩套 從而增加了模具成本 所以設(shè)計(jì)成隔位沖壓 條料完成沖壓后 將條料水平方向旋轉(zhuǎn) 180 再?zèng)_裁第二遍 在第一次沖裁的間隔中沖裁出第二部分工件 考慮到零件的結(jié)構(gòu) 采用有廢料 有搭邊對(duì)頭直排 工位 沖 3 11 孔 帶 20 半圓的 20mm 40mm 槽 落料 搭邊值的確定 查表 2 10 2 11 2 13 得 a 1 2 5mm a 3 5mm 1mm 條料寬度為 B D 2a 0 15 128 2 3 5 1 01 136 mm 01 導(dǎo)料板間距為 S B 136mm D 零件垂直于送料方向的尺寸 a 側(cè)搭邊最小值 條料寬度公差 進(jìn)距為 177 1 mm 由零件圖算得一個(gè)零件的面積為 8508mm2 一個(gè)進(jìn)距內(nèi)沖兩件 故 8508 2 17016 mm2 一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的坯料面積 B S 177 1 136 24072 mm2 因此材料的利用率為 A BS 17016 24072 100 70 5 2 計(jì)算沖壓力與壓力中心 初選壓力機(jī) 根據(jù)沖裁件尺寸 排樣圖和模具結(jié)構(gòu)方案 計(jì)算沖裁力 卸料力 推件力 及總沖壓力 并 計(jì)算模具的壓力中心 根據(jù)沖壓總力 沖件尺寸 模架類(lèi)型與精度等初步選定壓力機(jī)的類(lèi)型與規(guī) 格 5 2 1 計(jì)算工藝力 1 沖裁力 本模具采用剛性卸料裝置和下出料方式 考慮到在實(shí)際生產(chǎn)中模具間隙值的波動(dòng)及均勻性 刃口磨損 材料機(jī)械性能及厚度的波動(dòng) 潤(rùn)滑情況等因素對(duì)沖壓力的值都有影響 總的沖裁力 F 1 Lt b 6 12 105 N 由附表一中查得取 450M Pab 卸料力 查表取 K 卸 0 04 F 卸 K 卸 F 0 04 6 12 103 0 24 103 N 2 推件力 根據(jù)材料厚度取凹模刃口高度 h 6mm 3 故 n 6 2 3 查表 2 4 取 K 推 0 05 16 F 推 nK 推 F 3 0 05 6 1 103 0 91 103 N 選擇沖床時(shí)的總沖壓力為 F 總 F F 推 7 3 103 N 因此可選壓力機(jī)型號(hào)為 J23 100 3 確定模具壓力中心 畫(huà)出工作狀態(tài) 把沖裁周邊分成基本線段 并選坐標(biāo) XOY 如圖 4 2 1 所示 圖 4 2 1 s 62 8 3 100 5 300 80 31 4 700 3 mm l1 20 62 8 x1 0 y1 50 l2 62 8 x2 0 y2 50 l3 2 13 26 x3 96 y3 0 l4 40 x4 16 y4 207 1 l5 40 x5 4 y5 10 l6 31 4 x6 24 y6 0 l7 40 x7 4 y7 10 l8 20 x8 16 y8 0 l9 40 x9 16 y9 147 1 17 l10 33 5 x10 0 y10 121 4 l11 100 x11 57 1 y11 132 3 l12 33 5 x12 101 7 y12 177 1 l13 100 x13 57 1 y13 209 9 l14 33 5 x14 0 y14 232 8 壓力中心坐標(biāo) X l 1x1 l2x2 l3x3 l9x9 l 1 l2 l3 l9 8335 7 700 4 26 5 mm Y l 1y1 l2y2 l3y3 l9y9 l 1 l2 l3 l9 51817 5 700 4 73 9 mm 計(jì)算出的壓力中心是圖中的 C 點(diǎn) 5 3 計(jì)算凸 凹模刃口尺寸及公差 根據(jù)沖裁件形狀與尺寸精度要求 確定刃口尺寸計(jì)算方法 并計(jì)算刃口尺寸及其公差 用配作法以凹模為配作件制 3 20 的孔 凹模磨損后尺寸 20 變小 查表得 x 0 5 由式 Bp a x 04 得 Bp 凸模刃口尺寸 mm X 磨損系數(shù) 零件公差 mm Bp 20 0 5 0 52 04 52 20 26 015 由表查得 Zmin 0 22mm 凹模刃口尺寸按凸模實(shí)際尺寸配制 保證雙向間隙值 0 22mm 沖槽 采用配作法 沖 20mm 40mm 矩形槽和 20 的半圓 采用配作法 凸模磨損后尺寸 20mm 40mm 20 變小 查表得 x 0 5 由式 Bp a x 04 得 18 Bp 凸模刃口尺寸 mm X 磨損系數(shù) 零件公差 mm Bp1 a x 04 20 0 5 0 52 04 52 20 26 015 Bp2 a x 4 40 0 5 0 62 04 62 40 31 015 Bp3 a x 4 20 0 5 0 52 04 52 落料 統(tǒng)一用凹模做配做件這樣利于加工 凹模的尺寸變大的尺寸有 132mm 128mm 16 尺寸不變的有 100mm 根據(jù)公式 得 Bp amax x 4 Zmin 04 x 磨損系數(shù) 零件公差 mm Zmin 最小沖裁間隙 Bp4 amax x 4 Z min 04 132 0 5 1 1 4 0 22 25 0 131 55 025 Bp5 amax x 4 Z min 04 128 0 5 1 1 4 0 22 25 0 127 35 025 19 Bp5 amax x 4 Z min 04 16 0 5 0 43 0 43 4 0 22 4 3 0 15 67 017 尺寸 100mm 不變 C 100 0 125 查表得 Z 0 22 mm 凹模刃口尺寸按凸模實(shí)際尺寸配制 保證雙向間隙值 0 22mm min 采用線切割機(jī)床加工凹模 各型孔尺寸和孔間距尺寸的制造公差均可標(biāo)準(zhǔn)為 0 01 mm 6 設(shè)計(jì)選用模具零部件 繪制模具總裝草圖 確定凸 凹模結(jié)構(gòu)形式 計(jì)算凹模輪廓尺寸及凸模結(jié)構(gòu)尺寸 根據(jù)凸 凹模的刃口形狀 尺寸 大小及加工條件等確定凸 凹模結(jié)構(gòu)形式 進(jìn)而計(jì)算凹模輪廓尺寸及凸模結(jié)構(gòu)尺寸 凹模輪廓尺 寸應(yīng)保證使模板中心與壓力中心重合 并盡量選用標(biāo)準(zhǔn)系列尺寸 對(duì)于細(xì)長(zhǎng)凸模 應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度與 剛度校核 6 1 確定凸 凹模結(jié)構(gòu)形式 計(jì)算凹模輪廓尺寸及凸模結(jié)構(gòu)尺寸 6 1 1 凹模設(shè)計(jì) 凹模直接通過(guò)螺釘 銷(xiāo)釘與下模座固定的固定方式 因沖件批量大 考慮凹模的磨損 強(qiáng)度 和保證沖件的質(zhì)量 凹模采用柱孔口錐形凹模結(jié)構(gòu) 刃壁高度為 5 10 mm 取 h 6 mm 30 凹模輪廓尺寸計(jì)算如下 凹模的高度 H K b 查表得 K 0 2 b 為落料時(shí)的最大外形尺寸 H K b 0 2 132 26 4 mm 取 H 27 mm 凹模壁厚 C 1 5 2 H 取 C 50 mm 沿送料方向的凹模長(zhǎng)度為 L l 2C 443 5mm 20 垂直于送料方向的凹模寬度為 B b 2C 178 2 50 278 mm 根據(jù)算得的凹模輪廓尺寸 選取與計(jì)算值相接近的標(biāo)準(zhǔn)凹模板輪廓尺寸為 L B H 500mm 315mm 27mm 凹模的材料選用 Cr4W2MoV 工作部分熱處理淬硬 56 58HRC 6 1 2 凸模設(shè)計(jì) 落料凸模刃口部分為非圓形 為便于凸模和固定板加工 可設(shè)計(jì)成階梯形結(jié)構(gòu) 并將安裝部 分設(shè)計(jì)成便于加工的長(zhǎng)方行 通過(guò)臺(tái)肩式與固定板固定 凸模的尺寸根據(jù)刃口尺寸 卸料裝置和 安裝部分要求確定 凸模的材料也選用 Cr4W2MoV 工作部分熱處理淬硬 56 58HRC 沖槽凸模 因其長(zhǎng)度相差太大 將其設(shè)計(jì)成階梯形 并將安裝部分設(shè)計(jì)成長(zhǎng)方形 通過(guò)臺(tái)肩 式固定板固定在固定板上 3 20 孔凸模的設(shè)計(jì)與落料凸模基本相同 因刃口部分為圓形 其結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單 考慮沖孔 凹模直徑組小 古需對(duì)最小凸模 20 26 沖孔凸模 進(jìn)行壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力校核 015 凸模最小直徑的校核 強(qiáng)度校核 因孔徑雖小 但遠(yuǎn)大于材料厚度 估計(jì)凸模的強(qiáng) 度和剛度是足夠的 為使剛性卸料板的加工方便 取凸模與卸料半的雙面間隙 0 2mm 按式 d min 4壓 t 2 mm 壓t10352 最小凸模直徑 20 26 2 故滿足強(qiáng)度要求 凸模最大自由長(zhǎng)度的校核 剛度校核 按式 L 48 mm maxFd 2901 602 由此可知 小沖孔凸模工 作部分長(zhǎng)度不能超過(guò) 48mm 取最小凸模工作部分長(zhǎng)度 35mm 沖 直槽孔凸模和落料凸模為 40mm 6 2 設(shè)計(jì)選用定位零件 擋料銷(xiāo) 采用活動(dòng)擋料銷(xiāo) 如圖 5 2 1 21 圖 5 2 1 為了提高材料的利用率 在條料開(kāi)始送料是起定位作用 以后送進(jìn)時(shí)不在起定位作用 采用 始用擋料銷(xiāo) 如圖 5 2 2 圖 5 2 2 導(dǎo)料板的選用 500mm 315mm 8mm 見(jiàn)圖 5 2 3 22 圖 5 2 3 導(dǎo)正銷(xiāo) 見(jiàn)圖 5 2 4 采用壓入式 d d a 數(shù)值查表 3 33 3 34 a 0 10p d d ap 20 0 10 19 9 mm 導(dǎo)正銷(xiāo)導(dǎo)正部分高度 h 0 t 0 6 2 1 2 mm 23 圖 5 2 4 6 3 卸料與出件裝置 6 3 1 固定卸料裝置 卸料板的尺寸為 L B H 500mm 315 mm 18 mm 如圖 5 3 1 圖 5 3 1 為了提高生產(chǎn)效率 保證送料方便可靠 采用下出料方式 由卸料凸模直接推出 6 4 模架及零件 6 4 1 模架 1 選擇對(duì)角導(dǎo)柱模架 凹模邊界尺寸為 500mm 315mm GB T2851 1 1990 2 導(dǎo)柱 見(jiàn)圖 5 4 1 24 0 20 10 4A35 9350 8 0 8A 5 圖 5 4 1 3 導(dǎo)套 d l D 35mm 110mm 43mm 見(jiàn)圖 5 4 2 圖 5 4 2 4 模座 模座是沖模全部零件安裝的基體 又承受和傳遞沖壓力 因此要求它們具有足夠的強(qiáng)度 剛 度和足夠大的外形尺寸 模座的尺寸規(guī)格根據(jù)模架類(lèi)型 凹模周界尺寸和安裝要求確定 對(duì)于矩 形模座 其長(zhǎng)度應(yīng)比凹模長(zhǎng)度大 寬度等于或略大于凹模寬度 深度取凹模板厚度m70 4 的 倍 考慮受力情況 上模座厚度可比下模座小 模座的前側(cè)面需進(jìn)行機(jī)械5 1 0 m10 5 25 加工 以便在此面打上該模具的標(biāo)記 上模座導(dǎo)套孔的外側(cè)面要加工一淺窄槽 便于沖模工作時(shí) 對(duì)導(dǎo)套潤(rùn)滑 模座常用灰口鑄鐵制造 該材料有較好的吸震性 這里選用 HT200 上模座 L B H 500mm 315mm 50mm 下模座 L B H 500mm 315mm 60mm 凹模固定板與卸料板之間的安全距離為 15 20 mm 取 h 18mm 模具閉合高度 H 50 10 25 18 18 8 27 60 5模 221mm 凸模修磨量為 5 凸模進(jìn)入凹模的深度為 1 所以凹模的自由長(zhǎng)度為 L 25 18 18 8 1 5 75 mm 6 4 2 其它支承與固定零件 1 模柄 模柄的作用是把上模固定在壓力機(jī)滑塊上 同時(shí)使模具中心通過(guò)滑塊的壓力中心 選擇模柄 時(shí) 先根據(jù)模具大小 上模結(jié)構(gòu) 模架類(lèi)型及精度等確定模丙的結(jié)構(gòu)類(lèi)型 再根據(jù)壓力機(jī)滑塊上 模柄孔尺寸確定模柄的尺寸規(guī)格 一般模柄直徑應(yīng)與模柄孔直徑相等 模柄長(zhǎng)度應(yīng)比模柄孔深度 小 5 10mm 模柄直徑 60 mm 深度 70 mm 模柄與上模座孔以 配合 其結(jié)構(gòu)形式如圖 5 4 3 6 7nH配 26 圖 5 4 3 2 凸模固定板 凸模固定板的作用是將凸?；蛲拱寄９潭ㄔ谏夏Ｗ蛳履Ｗ恼_位置上 凸模固定板選用 矩形板件 外形尺寸與凹模一致 厚度取凹模厚度的 固定板與凸模或凸凹模以 80 6 配合 壓裝后將凸模端面與固定板一起磨平 并與凸模形孔垂直 其上 下表面加工成6 7mH 其余部分加工成 凸模固定板選用 Q255A 鋼 Ra 40 1 mRa 3 凸模固定板 500mm 315mm 25mm 見(jiàn)圖 5 4 4 圖 5 4 4 3 墊板 墊板的作用是直接承受和分散凸模傳來(lái)的壓力 以降低模板單位面積上的壓力 在凸模固定 板與上模之間加一塊淬硬的墊板 可避免硬度較低的模座因局部受凸模較大的沖擊壓力而出現(xiàn)凹 陷 致使凸模松動(dòng) 墊板的形狀與尺寸應(yīng)與固定板相同 其厚度一般取 制作墊板的m10 3 材料一般用 45 鋼 淬火硬度為 48 52HRC 淬火后的墊板上 下平面應(yīng)磨平 不準(zhǔn)有凹坑及變形 現(xiàn)象 墊板 500mm 315mm 10mm 見(jiàn)圖 5 4 5 27 圖 5 4 5 6 4 3 緊固件 螺釘與銷(xiāo)釘?shù)倪x用 模具中用到的緊固件主要是螺釘和銷(xiāo)釘 沖模中 螺釘與銷(xiāo)釘都是標(biāo)準(zhǔn)零件 在設(shè)計(jì)中 同 一塊板上銷(xiāo)釘孔與螺釘孔距離不應(yīng)太小 以防降低強(qiáng)度 螺釘起固定作用 在模具中廣泛使用內(nèi)六角螺釘 它緊固可靠 螺釘頭不外露 使模具外形 美觀 螺釘一般用 45 號(hào)鋼制成 其頭部淬火硬度為 35 40HRC 在同一組合中 螺釘?shù)臄?shù)量不小 于 3 個(gè) 并盡量遠(yuǎn)距離錯(cuò)開(kāi)布置 以保證定位牢靠 因凹模厚度較大 選用螺釘規(guī)格為 8M 螺 釘?shù)男肷疃纫话憧扇∑涔Q(chēng)直徑的 1 5 2 倍 上模座 采用內(nèi)六角螺釘 4 個(gè) 銷(xiāo)釘 2 個(gè) 且盡量遠(yuǎn)距離錯(cuò)開(kāi)布置 以保證定位可靠 其結(jié)構(gòu)如圖 5 4 6 圖 5 4 6 螺釘 銷(xiāo)釘?shù)墓Q(chēng)直徑與螺釘一致 各被連接件的銷(xiāo)孔與銷(xiāo)釘采用 精度配合加工 以保證6 7mH 28 位置精度 銷(xiāo)釘選用 35 鋼加工而成 其頭部淬火硬度為 48 25HRC 銷(xiāo)釘?shù)谋砻娲植诙?圓柱銷(xiāo)最小配合深度不能低于圓柱銷(xiāo)直徑的 2 倍 即 其結(jié)構(gòu)如圖 5 5 mRa 6 1 dH 圖 5 4 7 銷(xiāo)釘 下模座 六角螺釘 4 個(gè) 銷(xiāo)釘 2 個(gè) 表表選 M8 螺釘之間 螺釘與銷(xiāo)釘之間的距離參考表 3 27 淬火狀態(tài) A 12mm min B 14mm i C 5mm min D 11mm i 6 4 4 繪制模具總裝草圖 校核壓力機(jī) 1 模具閉合高度 mH215781251065 模 2 模具總裝圖 如圖 5 4 8 根據(jù)模具總體結(jié)構(gòu)方案及設(shè)計(jì)選用的模具零部件 繪制模具總體草圖 檢查核對(duì)各模具零件 的位置關(guān)系 相關(guān)尺寸 配合關(guān)系及結(jié)構(gòu)工藝性等是否合適或合理 并校核壓力機(jī)的有關(guān)參數(shù) 29 圖 5 4 8 沖孔 落料連續(xù)模 1 導(dǎo)正銷(xiāo) 2 下模座 3 導(dǎo)柱 4 凹模 5 六角螺釘 6 導(dǎo)料板 7 卸料板 8 導(dǎo)套 9 凸模固 定板 10 上模座 11 墊板 12 內(nèi)六角螺釘 13 銷(xiāo)釘 14 落料凸模 15 模柄 16 防轉(zhuǎn)銷(xiāo) 17 沖 圓孔凸模 18 沖直槽凸模 19 始用擋料銷(xiāo) 20 活動(dòng)擋料銷(xiāo) 綜上分析 確定本模具的主要零部件的尺寸規(guī)格為 上模座 5031 mHBL 下模座 6 導(dǎo)柱 95 d 導(dǎo)套 D 墊 板 1035 L 卸料板 8 mHB 凸模固定板 2 7 確定沖壓設(shè)備 沖壓設(shè)備的規(guī)格應(yīng)根據(jù)沖壓件的尺寸 模具的尺寸和沖壓力來(lái)確定 6 1 壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力必須大于沖壓所需要的總沖壓力 即 F壓 力 30 6 2 壓力機(jī)應(yīng)有足夠的行程 以保證毛坯的放進(jìn)和工件在高度上能獲得所需的尺寸 并使工 件能方便地從模具中取出 6 3 沖模的閉合高度與壓力機(jī)的裝模高度相適應(yīng) 即滿足 沖模的閉合高度介于壓力機(jī)的最 大閉合高度和最小閉合高度之間 6 4 滑塊的張開(kāi)高度應(yīng)適當(dāng) 對(duì)于沖裁模 張開(kāi)高度不宜過(guò)大 以免上模板與壓力機(jī)導(dǎo)軌相 撞或滾珠導(dǎo)向裝置脫開(kāi) 對(duì)于拉深模 張開(kāi)高度不宜過(guò)小 以便取出工件 6 5 壓力機(jī)工作臺(tái)的尺寸必須大于模具下模座的外形尺寸并要留有安裝固定的余地 但在過(guò) 大的工作臺(tái)面上安裝過(guò)小的尺寸的沖模時(shí) 對(duì)工作臺(tái)的受力條件是不利的 綜上所述 確定選用開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī) J23 100 其主要技術(shù)參數(shù)為 公稱(chēng)壓力 KN 1000 最大閉合高度 mm 480 滑快行程 mm 130 最大裝模高度 mm 380 連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度 mm 100 滑塊中心線至床身距離 mm 380 工作臺(tái)尺寸 前后 左右 mm 710 1080 工作臺(tái)墊板尺寸 厚度 孔徑 mm 100 250 模柄孔尺寸 直徑 深度 mm 60 75 最大傾角 30 8 模具的裝配 8 1 連續(xù)模的裝配 連續(xù)沖裁模一般以凹模作為裝配基準(zhǔn) 故應(yīng)先裝配下模 再以下模為基準(zhǔn)裝配上 模 其裝配順序?yàn)?裝配模架 將導(dǎo)套 模柄 導(dǎo)柱分別裝入上 下模座 并注意安 裝后使導(dǎo)柱 導(dǎo)套配合間隙均勻 上 下模座相對(duì)滑動(dòng)時(shí)無(wú)發(fā)澀及卡住現(xiàn)象 模柄與上 模座上平面保持垂直 裝配凹模 把凹模裝入凹模固定板中 裝入后應(yīng)將固定板與 凹模上平面在平面磨床上一起磨平 使刃口鋒利 同時(shí) 其底面也應(yīng)磨平 裝配下 模 先將裝配好的凹模的固定板上安裝定位板 然后將裝配好凹模和定位板的固定板 安放在下模座上鉆錐窩 折開(kāi)固定板 在下模座上按錐窩鉆螺紋底孔并攻絲 再將凹 模固定板組件置于下模座上 找正位置后用螺紋緊固 最后鉆鉸銷(xiāo)釘孔 打入定位銷(xiāo) 裝配凸模 將凸模壓入固定板 然后一起磨平 同時(shí)為了保證刃口鋒利 還應(yīng)將 31 凸模的工作端面在平面磨床上刃磨 裝配上模座 將裝配固定板上的凸模插入凹模 孔中 在凹模與凸模固定板間墊入等高墊鐵 裝上上模座 找正中心位置后用平行夾 頭夾緊上模座與固定板 以錐窩或劃線定位在上模座上鉆孔 然后 放入墊板 用螺 釘將上模座 墊板 固定板聯(lián)接并稍加固緊 調(diào)節(jié)凸 凹模間隙 將安裝好的上模導(dǎo) 套裝在下模導(dǎo)柱上 調(diào)整位置使凸模插入凹模型孔 采用適當(dāng)方法 如透光法 墊片 法 鍍層法等 并用手錘敲擊凸模固定板側(cè)面進(jìn)行調(diào)整 使凸 凹模之間的間隙均勻 7 試切檢查 調(diào)整好沖裁間隙后 用與沖件厚度相當(dāng)?shù)募埰鳛樵嚽胁牧?將其置 于凹模上定位 用錘子敲擊模柄進(jìn)行試切 8 固緊上模并安裝卸料裝置 間隙調(diào)整 后 將上模聯(lián)接螺釘緊固 并鉆鉸銷(xiāo)釘孔 打入定位銷(xiāo) 8 2 凸 凹模間隙的調(diào)整 沖模中凸 凹模之間的間隙大小及其均勻程度是直接影響沖件質(zhì)量和模具使用壽命的主要因 素之一 因此 在制造沖模時(shí) 必須要保證凸 凹模間隙的大小及均勻一致性 通常 凸 凹模 間隙的大小是根據(jù)設(shè)計(jì)要求在凸 凹模加工時(shí)保證 而凸 凹模之間間隙的均勻性則是在模具裝 配時(shí)保證的 沖模裝配時(shí)調(diào)整凸 凹模間隙的方法很多 需根據(jù)沖模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 間隙值的大小和裝配條 件來(lái)確定 這里用墊片法來(lái)調(diào)整 墊片法是利用厚度與凸 凹模單面間隙相等的墊片來(lái)調(diào)整間隙 是簡(jiǎn)便而常用的一種方法 其方法如下 按圖樣要求組裝上模與下模 其中一般上模只用螺釘稍微擰緊 下模用螺釘和銷(xiāo)釘緊固 在凹模刃口四周墊入厚薄均勻 厚度等于凸 凹模單面間隙的墊片 金屬片或紙片 再 將上 下模合模 使凸模進(jìn)入響應(yīng)的凹?？變?nèi) 并用等高墊鐵墊起 觀察凸模能否順利進(jìn)入凹模 并與墊片能否有良好的接觸 若在某方向上與墊片接觸的松 緊程度相差較大 表明間隙不均勻 這時(shí)可用手錘輕輕敲打凸模固定板 使之調(diào)整到凸模在各方 向與凹?？變?nèi)碘片的松緊程度一致為止 調(diào)整合適后 在將上模用螺釘緊固 并配裝銷(xiāo)釘孔 打入定位銷(xiāo) 9 重要零件的加工工藝過(guò)程編制 在機(jī)械制造中 采用各種機(jī)械加工方法將毛坯加工成零件 再將這些零件裝配成機(jī)器 為了 使上述制造過(guò)程滿足 優(yōu)質(zhì) 高產(chǎn) 低成本 的要求 首先要指定零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程和機(jī) 器的裝配工藝規(guī)程 然后按照所制訂的工藝規(guī)程來(lái)進(jìn)行機(jī)械加工和裝配 由于零件的工藝過(guò)程可 以是多種多樣的 工藝人員的任務(wù)是從現(xiàn)有生產(chǎn)條件出發(fā) 制訂出一個(gè)切合實(shí)際的最優(yōu)工藝過(guò)程 32 并將其有關(guān)內(nèi)容用文件的形式規(guī)定下來(lái) 規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件稱(chēng) 為機(jī)械加工工藝規(guī)程 機(jī)械加工工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件 按照工藝規(guī)程進(jìn)行生產(chǎn) 才能保證達(dá)到產(chǎn)品 質(zhì)量 生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的要求 合理的工藝規(guī)程在編制后應(yīng)要滿足下述要求 1 零件所需的工序數(shù)量要盡量少 并且要減少或不再采用其他加工方法加工 2 零件各工序所采用的設(shè)備結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單 壽命要長(zhǎng) 3 工序中所占用的設(shè)備要少 盡可能采用生產(chǎn)機(jī)械化與自動(dòng)化 4 生產(chǎn)準(zhǔn)備周期要短 所需材料要少 成本要低廉 5 零件的生產(chǎn)工藝流程要合理 做到安全生產(chǎn) 6 制出的零件應(yīng)符合技術(shù)要求 并且尺寸精度要高 表面質(zhì)量要好 7 盡量采用技術(shù)等級(jí)不高的工人生產(chǎn) 以降低成本 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則是 在一定的生產(chǎn)條件下 以最低的成本 按計(jì)劃規(guī)定的速度 可靠地加工出圖紙要求的零件 在編制工藝規(guī)程時(shí) 應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題 1 技術(shù)上的先進(jìn)性 在編制工藝規(guī)程時(shí) 應(yīng)盡量菜油新工藝 新技術(shù) 先進(jìn)設(shè)備和新材料 以獲得較高的生產(chǎn)率 但不應(yīng)加大操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度 而應(yīng)依靠設(shè)備的先進(jìn)性來(lái)保證 2 經(jīng)濟(jì)上的合理性 在一定的生產(chǎn)條件下 可能有幾種能保證零件技術(shù)要求的加工工藝方案 此時(shí)應(yīng)全面考慮 應(yīng)根據(jù)工序數(shù)量 機(jī)械加工難易程度 通過(guò)核算或分析選擇經(jīng)濟(jì)效益最佳的加工方案 以使零件 減少工序及降低成本 同時(shí) 加工精度要求不高的零件 盡量不使用高精度的加工設(shè)備 3 創(chuàng)造必要的良好工作條件 在編制工藝規(guī)程時(shí) 必須保證操作人員有良好而安全的工作條件 并保證所加工的零件的質(zhì) 量合格及減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度 本模具選用導(dǎo)套來(lái)編制其加工工藝過(guò)程 導(dǎo)套在模具中起定位和導(dǎo)向作用 保證凸 凹模工 作時(shí)具有正確的相對(duì)位置 為了保證良好的導(dǎo)向 導(dǎo)套在裝配后應(yīng)保證模架的活動(dòng)部分移動(dòng)平穩(wěn) 所以 在加工過(guò)程中除了保證導(dǎo)套配合表面的尺寸和形狀精度外 還應(yīng)保證導(dǎo)套各配合面之間的 同軸度要求 為了提高導(dǎo)套的耐磨性并保持較好的韌性 導(dǎo)套一般選用低碳鋼 20 鋼 進(jìn)行滲碳 淬火處理 導(dǎo)套的基本表面是旋轉(zhuǎn)體圓柱體 因此導(dǎo)套的主要加工方法是車(chē)削和磨削 對(duì)于配合精度要 求高的部位 配合表面還要進(jìn)行研磨 為了保證導(dǎo)套的形狀和位置精度 加工時(shí) 粗加工一般采 用一次裝夾同時(shí)加工外圓和內(nèi)孔 精加工采用互為基準(zhǔn)的方法來(lái)保證內(nèi)孔和外圓的同軸要求 導(dǎo)套的加工工藝過(guò)程見(jiàn)表 8 導(dǎo)套加工應(yīng)達(dá)到的要求見(jiàn)圖 8 33 圖 8 表 8 工 序 號(hào) 工序 名稱(chēng) 工序內(nèi)容 設(shè)備 工序簡(jiǎn)圖 示意圖 1 下料 按尺寸 切斷m106 鋸床 2 車(chē)外 圓 及內(nèi) 孔 車(chē)端面保持長(zhǎng)度 107mm 鉆 的孔至尺寸35 車(chē) 的外圓至尺寸60m 倒角 切 的槽至5 3 尺寸 鏜 的孔至m9 4 鏜油槽 鏜 的孔至尺寸36 車(chē)床 34 倒角 3 車(chē)外 圓 倒角 車(chē) 的外圓至尺寸m50 車(chē)端面保持長(zhǎng)度 105mm 倒內(nèi)外圓角 車(chē) 床 4 檢驗(yàn) 5 熱處 理 按熱處理工藝進(jìn)行 保證 滲 碳層深度 m2 1 80 硬度 HRC65 6 磨內(nèi) 外圓 磨 外圓達(dá)圖樣要 求 磨 內(nèi)孔 留研磨m3 量 01 萬(wàn) 能 外 圓 磨 床 7 研磨 內(nèi)孔 研磨 的孔達(dá)圖樣35 要求 研磨 R2mm 的內(nèi)圓孔 車(chē) 床 8 檢驗(yàn) 10 結(jié) 論 經(jīng)過(guò)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程我發(fā)現(xiàn)在設(shè)計(jì)連續(xù)模時(shí) 排樣圖的確定既是最基礎(chǔ)的一步也是最關(guān)鍵的一 個(gè)環(huán)節(jié) 排樣圖設(shè)計(jì)的質(zhì)量將直接影響后面的凹模的尺寸和整個(gè)模具的結(jié)構(gòu)等 另外沖同一個(gè)工 件可以有很多不同的方案不同的模具可以選用 我們應(yīng)該盡量選擇一種最經(jīng)濟(jì)最安全合理的方法 來(lái)做 導(dǎo)料方式 卸料方式的確定應(yīng)根據(jù)板厚和沖裁力的大小來(lái)綜合考慮不能片面分析 還有定 位裝置的確定應(yīng)根據(jù)實(shí)際來(lái) 那本設(shè)計(jì)舉例在初定位的時(shí)候可以采用側(cè)刃定位也可以采用擋料銷(xiāo) 定位 但是考慮到本連續(xù)模的步距較大造成側(cè)刃過(guò)長(zhǎng)所以最終采用了活動(dòng)擋料銷(xiāo) 所以 設(shè)計(jì)必 須從實(shí)際出發(fā)綜合考慮選擇最佳方案 35 11 致 謝 所有在這次設(shè)計(jì)中幫助過(guò)我的老師同學(xué)們 我在這里對(duì)你們表示真誠(chéng)的謝意 特別是我的指導(dǎo)老師曾立平教授 自去年 12 月份發(fā)放課題以來(lái) 他為我解決了許多模具設(shè) 計(jì)方面的疑難點(diǎn) 我一遇到不懂的問(wèn)題和拿不準(zhǔn)的設(shè)計(jì)方案 就去請(qǐng)教他 他總是態(tài)度和藹地給 我分析解決 使我少走了許多彎路 他每天除了做好自己的事情外其它時(shí)間都用在輔導(dǎo)我們畢業(yè) 設(shè)計(jì)上 有一次 開(kāi)會(huì)很晚了 我在設(shè)計(jì)圖紙上又遇到了一些困難 我開(kāi)始設(shè)計(jì)的總裝圖方案中 矩形凹模板的幾何中心在模架導(dǎo)柱的連接線上 我認(rèn)為這樣模具比較對(duì)稱(chēng)美觀 但如果這樣 根 據(jù)算得的送料進(jìn)距 S 177 1mm 活動(dòng)擋料銷(xiāo)就要超出卸料板 30 50mm 我當(dāng)時(shí)出一種惰性不想再 改動(dòng) 因?yàn)槿绻顒?dòng)擋料銷(xiāo)回到凹模上 就得把落料凸模 沖圓孔 沖直槽凸模還有整個(gè)模具 總裝圖都要改動(dòng) 確實(shí)很繁雜 想就此把卸料板加長(zhǎng)來(lái)解決送料時(shí)的定距問(wèn)題 但曾老師肯定堅(jiān) 決的告訴我不行 讓我明白了搞設(shè)計(jì)是一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)問(wèn)題 不能抱著將就和湊合的心態(tài) 要怎 么樣就得怎么樣 來(lái)不得半點(diǎn)馬虎 那晚指導(dǎo)我們到了十一點(diǎn)多 這期間我模具總裝圖和零件圖 許多細(xì)節(jié)方面的錯(cuò)誤他都一一幫我糾正 當(dāng)我?guī)е鴿M懷收獲的心情離開(kāi)時(shí)他的后面卻還站著好幾 位同學(xué) 我曉得他也許很累但心情肯定非常高興因?yàn)樗趥魇谥R(shí)做著一位做老師應(yīng)該做的崇 高職責(zé) 他這種對(duì)學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度使我很感動(dòng) 我再對(duì)他致以崇高的敬意 當(dāng)然除了我們的指導(dǎo)老師外 還有許多幫助過(guò)我的同學(xué)和學(xué)校圖書(shū)館 機(jī)房的一些工作人員 當(dāng)我運(yùn)用 AUTOCAD 繪圖中有些方面不是很懂時(shí)知道的同學(xué)都熱心的告訴我 有時(shí)還給我 操作示范 讓我學(xué)到了一些以前被忽略過(guò)的東西 在用 WORD 編輯說(shuō)明書(shū)是 一些以前沒(méi)用到 過(guò)的工具欄上的命令按鈕他們也一一告訴我 可以說(shuō)沒(méi)得他們的幫助我的說(shuō)明書(shū)不可能編輯得這 么快 這么好 還有圖書(shū)館的工作人員 學(xué)校機(jī)房的老師和工作人員 為我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了力所能及的 幫助 我在這里對(duì)你們表示真心的感謝 在這次設(shè)計(jì)中 我不僅對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了一次系統(tǒng)性的復(fù)習(xí) 鞏固了書(shū)本知識(shí)同時(shí)也 學(xué)會(huì)了以前很多被忽略過(guò)的細(xì)節(jié)方面的知識(shí) 加深了對(duì)課本知識(shí)的理解 更重要的是讓我更加明 了了很多書(shū)本上沒(méi)有的知識(shí) 其一 對(duì)待知識(shí) 技術(shù)來(lái)不得半點(diǎn)馬虎必須嚴(yán)肅 認(rèn)真 其二 不 僅僅是設(shè)計(jì) 生活中任何事情封閉就會(huì)落后 我們?nèi)绻朐谧疃痰臅r(shí)間做主最好的成績(jī) 少不了 36 別人的幫助 少不了合作 感謝湖南工學(xué)院的老師同學(xué)和幫助過(guò)我的學(xué)校其它工作人員為我這個(gè) 即將踏入社會(huì)的學(xué)子上了這么生動(dòng)的一堂課 再次真心的謝謝你們 郭亮 2007 年 5 月 26 日 37 12 參考文獻(xiàn) 1 劉心冶主編 冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 重慶 重慶大學(xué)出版社 1998 1 56 Liu xinyeeditor Cold stamping and die design processes Chongqing Chongqing University Press 1998 1 56 in Chinese 2 何忠保 陳曉華 王秀英編 典型零件模具圖冊(cè) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2000 25 27 He zhongbao Chen iaohua Wang xiuying series Typical parts molding atlas Beijing Machinery Industry Press 2000 25 27 in Chinese 3 徐政坤主編 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 1999 12 156 xu zhengkun editor Stamping die design and manufacture Beijing Chemical Industry Press 1999 12 156 in Chinese 4 模具實(shí)用技術(shù)叢書(shū)編委會(huì)編 沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2002 50 120 Advanced series of practical 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