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卡套沖壓成形工藝與模具設(shè)計 1 1 緒 論 模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備 被稱為 工業(yè)之母 75 的粗加工工業(yè)產(chǎn) 品零件 50 的精加工零件由模具成型 絕大部分塑料制品也由模具成型 作為 國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè) 模具涉及五金 機械 汽車 輕工 電子 化工 冶金 建材等各個行業(yè) 應(yīng)用范圍十分廣泛 模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ) 在我國 模具制造屬于專用設(shè)備制造業(yè) 中國雖然很早就開始制造模具和使用模具 但長期未形成產(chǎn)業(yè) 直到 20世 紀 80年代后期 中國模具工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快車道 近年 不僅國有模具企業(yè) 有了很大發(fā)展 三資企業(yè) 鄉(xiāng)鎮(zhèn) 個體 模具企業(yè)的發(fā)展也相當迅速 1 1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 1 1 1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀 我國模具近年來發(fā)展很快 據(jù)不完全統(tǒng)計 2003 年我國模具生產(chǎn)廠點約有 2萬多家 從業(yè)人員約 50多萬人 作為工業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)工藝裝備的模具 在國民 經(jīng)濟中占有重要的地位 模具技術(shù)也已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平的重要 標志之一 目前 我國的模具技術(shù)有了很大發(fā)展 模具的精密度 復雜程度和壽命都 有大提高 如 主要的汽車模具企業(yè)已能生產(chǎn)大型 精密的轎車覆蓋件模具 體現(xiàn)高水平制造技術(shù)的多工位級進模的覆蓋面增加 塑料模熱流道技術(shù)日漸成 熟 氣體輔助注射技術(shù)開始采用 壓鑄工藝得到發(fā)展 此外 CAD CAM CAE 技 術(shù)得到廣泛應(yīng)用 高速加工 復合加工等先進的加工技術(shù)也得到進一步推廣 快速原型進展很快 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(chǎn)需矛盾 隨著工業(yè)發(fā)展水平的不斷提高 工業(yè)產(chǎn)品更新速度的加快 對 模具的需求越來越大 無論是數(shù)量還是質(zhì)量都無法滿足國內(nèi)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(chǎn) 周期長 另外 設(shè)計和制造工藝水平還不能完全適應(yīng)發(fā)展的需要 企業(yè)結(jié)構(gòu)不合理 我國很多模具生產(chǎn)能力集中在各主機廠的模具分廠或車 間內(nèi) 模具的商品化程度低 而國外 70 以上都是專業(yè)模具廠 且走的是 小 而精 的道路 因此生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益俱佳 產(chǎn)品水平 衡量模具的產(chǎn)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(zhì) 的模具技術(shù)人才缺乏 產(chǎn)品的綜合開發(fā)能力還急需加強 針對不足和模具市場巨大的潛力 國家制定了模具行業(yè)的 十五 發(fā)展規(guī)劃 一方面要繼續(xù)推廣新技術(shù)的應(yīng)用 提高大型 精密 復雜模具的制造水平 另 河南機電高等專科學校畢業(yè)設(shè)計說明書 2 一方面要針對不同模具市場的需求 有針對性的發(fā)展 希望在模具企業(yè)的整體 實力有進一步提升 重點 骨干企業(yè)可以達到 50 2003 年是 十五 關(guān)鍵的 一年 如果做不到 60 任務(wù)的完成 那么計劃就會失敗 而模具失敗了 對整 個工業(yè)都會有影響 模具鋼數(shù)量與質(zhì)量有待提高成對模具工業(yè)的快速發(fā)展 國內(nèi)模具鋼產(chǎn)品發(fā) 展的速度遠遠不夠 這也是制約模具市場的一個重要因素 1 1 2 國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢 巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展 雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在 過去的十多年得到了快速發(fā)展中國模具產(chǎn)業(yè)除了要繼續(xù)提高生產(chǎn)能力 今后更 要著重于行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)發(fā)展水平的提高 結(jié)構(gòu)調(diào)整方面 主要是 企業(yè)結(jié)構(gòu)向?qū)I(yè)化調(diào)整 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向著中高檔模具發(fā)展 向進出口結(jié)構(gòu)的改進 中高檔汽車覆蓋件模具成形分析及結(jié)構(gòu)改進 多功能復合模具和復合加工及激 光技術(shù)在模具設(shè)計制造上的應(yīng)用 高速切削 超精加工及拋光技術(shù) 信息化方 向發(fā)展 近年 模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加大 主要表現(xiàn)在 大型 精密 復雜 長壽命 中高檔模具及模具標準件發(fā)展速度高于一般模具產(chǎn)品 塑料模 和壓鑄模比例增大 專業(yè)模具廠數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加 三資 及私營企業(yè) 發(fā)展迅速 股份制改造步伐加快等 從地區(qū)分布來看 以珠江三角洲和長江三 角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū) 南方的發(fā)展快于北方 目前 發(fā)展最快 模具生產(chǎn)最為集中的省份是廣東和浙江 江蘇 上海 安徽和山東 等地近幾年也有較大發(fā)展 1 2 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備 在電子 建材 汽車 電機 電器 儀 器儀表 家電和通訊器材等產(chǎn)品中 60 80 的零部件都要依靠模具成型隨 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(jīng)越來越認識到 產(chǎn)品質(zhì)量 成本和新產(chǎn)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(chǔ)的要素之一 模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一個國家發(fā)展水來的標志 近年許 多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進步的投資力度 將技術(shù)進步視為企業(yè)發(fā)展的重要 動力 一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維 CAD 并陸續(xù)開始使用 UG Pro Engineer I DEAS Euclid IS 等國際通用軟件 個別廠家還引進了 Moldflow C Flow DYNAFORM Optris 和 MAGMASOFT 等 CAE 軟件 并 成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計中 以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進步 東 風汽車公司模具廠 一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具 此外 許多研究機構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā) 經(jīng)過多年的努力 在模具 CAD CAE CAM 技術(shù)方面取得了顯著進步 在提高模具質(zhì)量和縮短模具 設(shè)計制造周期等方面做出了貢獻 例如 吉林大學汽車覆蓋件成型技術(shù)所獨立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分 析 KMAS 軟件 華中理工大學模具技術(shù)國家重點實驗室開發(fā)的注塑模 汽車覆 蓋件模具和級進模 CAD CAE CAM 軟件 上海交通大學模具 CAD 國家工程研 卡套沖壓成形工藝與模具設(shè)計 3 究中心開發(fā)的冷沖模和精沖研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖模 CAD 軟件等在國 內(nèi)模具行業(yè)擁有不少的用戶 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)達國家相比仍有較大的差距 例如 精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的 比重比較低 CAD CAE CAM 技術(shù)的普及率不高 許多先進的模具技術(shù)應(yīng)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 1 未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢 模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品 交貨期短 精度高 質(zhì)量 好 價格低 的要求服務(wù) 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(shù) 模具 CAD CAM CAE 技術(shù)是模具設(shè)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(shù)的條件已基本成熟 各企業(yè)將加大 CAD CAM 技術(shù)培訓和技術(shù)服務(wù)的力度 進一步擴大 CAE 技術(shù)的應(yīng)用范圍 計 算機和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使 CAD CAM CAE 技術(shù)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(shù)資源的重新整合 使虛擬制造成為可能 2 高速銑削加工 國外近年來發(fā)展的高速銑削加工 大幅度提高了加工效率 并可獲得極高 的表面光潔度 另外 還可加工高硬度模塊 還具有溫升低 熱變形小等優(yōu)點 高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展 對汽車 家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的 活力 目前它已向更高的敏捷化 智能化 集成化方向發(fā)展 3 模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 高速掃描機和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ?所需的諸多功能 大大縮短了模具的在研制制造周期 有些快速掃描系統(tǒng) 可 快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上 實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集 自動生成各種 不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序 不同格式的 CAD 數(shù)據(jù) 用于模具制造業(yè)的 逆向工 程 模具掃描系統(tǒng)已在汽車 摩托車 家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用 相信在 十 五 期間將發(fā)揮更大的作用 4 電火花銑削加工 電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù) 這是一種替代傳統(tǒng)的用 成型電極加工型腔的新技術(shù) 它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極作三維或二維 輪廓加工 像數(shù)控銑一樣 因此不再需要制造復雜的成型電極 這顯然是電火 花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展 國外已有使用這種技術(shù)的機床在模具加工中應(yīng)用 預計這一技術(shù)將得到發(fā)展 5 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)達國家一般為 80 左右 6 優(yōu)質(zhì)材料及先進表面處理技術(shù) 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設(shè)計說明書 4 選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必 要 模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié) 模具 熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理 模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進的 氣相沉積 TiN TiC 等 等離子噴涂等技術(shù) 7 模具研磨拋光將自動化 智能化 模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命 制件外觀質(zhì)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 以提高模具表面質(zhì) 量是重要的發(fā)展趨勢 8 模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展 這是我國長遠發(fā)展的目標 模具自動加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺機床合理組合 配 有隨行定位夾具或定位盤 有完整的機具 刀具數(shù)控庫 有完整的數(shù)控柔性同 步系統(tǒng) 有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng) 1 3 沖壓件模具設(shè)計與制造 我國考古發(fā)現(xiàn) 早在 2000多年前 我國已有沖壓模具被用于制造銅器 證 明了中國古代沖壓成型和沖壓模具方面的成就就在世界領(lǐng)先 1953 年 長春第 一汽車制造廠在中國首次建立了沖模車間 該廠于 1958年開始制造汽車覆蓋件 模具 我國于 20世紀 60年代開始生產(chǎn)精沖模具 在走過了溫長的發(fā)展道路之 后 目前我國已形成了 300多億元 未包括港 澳 臺的統(tǒng)計數(shù)字 下同 各類沖壓模具的生產(chǎn)能力 一 沖壓模具市場情況 我國沖壓模具無論在數(shù)量上 還是在質(zhì)量 技術(shù)和能力等方面都已有了很 大發(fā)展 但與國發(fā)經(jīng)濟需求和世界先進水平相比 差距仍很大 一些大型 精 度 復雜 長壽命的高檔模具每年仍大量進口 特別是中高檔轎車的覆蓋件模 具 目前仍主要依靠進口 一些低檔次的簡單沖模 已趨供過于求 市場竟爭 激烈 現(xiàn)將 2004年我國沖壓模具市場情況簡介如下 據(jù)中國模具工業(yè)協(xié)會發(fā)布的統(tǒng)計材料 2004 年我國沖壓模具總產(chǎn)出約為 220億元 其中出口 0 75億美元 約合 6 2億元 根據(jù)我國海關(guān)統(tǒng)計資料 2004 年我國共進口沖壓模具 5 61億美聯(lián)社元 約 合 46 6億元 二 沖壓模具水平狀況 近年來 我國沖壓模具水平已有很大提高 大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重 量達 50多噸的模具 為中檔轎車配套的覆蓋件模具內(nèi)也能生產(chǎn)了 精度達到 1 2 m 壽命 2億次左右的多工位級進模國內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn) 表面粗 糙度達到 Ra 1 5 m 的精沖模 大尺寸 300mm 精沖模及中厚板精沖模 國內(nèi)也已達到相當高的水平 卡套沖壓成形工藝與模具設(shè)計 5 1 模具 CAD CAM技術(shù)狀況 我國模具 CAD CAM技術(shù)的發(fā)展已有 20多年歷史 由原華中工學院和武漢 733廠于 1984年共同完成的精神模 CAD CAM系統(tǒng)是我國第一個自行開發(fā)的模具 CAD CAM系統(tǒng) 由華中工學院和北京模具廠等于 1986年共同完成的冷沖模 CAD CAM系統(tǒng)是我國自行開發(fā)的第一個沖裁模 CAD CAM系統(tǒng) 上海交通大學開 發(fā)的冷沖模 CAD CAM系統(tǒng)也于同年完成 20 世紀 90年代以來 國內(nèi)汽車行業(yè) 的模具設(shè)計制造中開始采用 CAD CAM技術(shù) 一汽和成飛汽車模具中心引進了工 作站和 CAD CAM軟件系統(tǒng) 并在模具設(shè)計制造中實際應(yīng)用 取得了顯著效益 1997年一汽引進了板料成型過程計算機模擬 CAE軟件并開始用于生產(chǎn) 21世紀開始 CAD CAM技術(shù)逐漸普及 現(xiàn)在具有一定生產(chǎn)能力的沖壓模具企 業(yè)基本都有了 CAD CAM技術(shù) 其中部分骨干重點企業(yè)還具備各 CAE能力 模具 CAD CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計與制造周期 降低生產(chǎn)成本 提高 產(chǎn)品質(zhì)量 已成為人們的共識 在 八五 九五 期間 已有一大批模具企 業(yè)推廣普及了計算機繪圖技術(shù) 數(shù)控加工的使用率也越來越高 并陸續(xù)引進了 相當數(shù)量 CAD CAM系統(tǒng) 如美國 EDS的 UG 美國 Parametric Technology公司 Pro Engineer 美國 CV公司的 CADSS 英國 DELCAM公司的 DOCT5 日本 HZS公 司的 CRADE及 space E 以色列公司的 Cimatron 還引進了 AutoCAD CATIA 等 軟件及法國 Marta Daravision公司用于汽車及覆蓋件模具的 Euclid IS等專用 軟件 國內(nèi)汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)普遍采用了 CAD CAM技術(shù) DL 圖的設(shè)計和 模具結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計均已實現(xiàn)二維 CAD 多數(shù)企業(yè)已經(jīng)向三維過渡 總圖生產(chǎn)逐 步代替零件圖生產(chǎn) 且模具的參數(shù)化設(shè)計也開始走向少數(shù)模具廠家技術(shù)開發(fā)的 領(lǐng)域 在沖壓成型 CAE軟件方面 除了引進的軟件外 華中科技術(shù)大學 吉林大 學 湖南大學等都已研發(fā)了較高水平的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的軟件 并已在生實 踐中得到成功應(yīng)用 產(chǎn)生了良好的效益 快速原型 RP 傳統(tǒng)的快速經(jīng)濟模具相結(jié)合 快速制造大型汽車覆蓋件模具 解決了原來低熔點合金模具靠樣件澆鑄模具 模具精度低 制件精度低 樣樣 制作難等問題 實現(xiàn)了以三維 CAD模型作為制模依據(jù)的快速模具制造 它標志 著 RPM應(yīng)用于汽車身大型覆蓋件試制模具已取得了成功 圍繞著汽車車身試制 大型覆蓋件模具的快速制造 近年來也涌現(xiàn)出一些 新的快速成型方法 例如目前已開始在生產(chǎn)中應(yīng)用的無模多點成型及激光沖擊 和電磁成型等技術(shù) 它們都表現(xiàn)出了降低成本 提高效率等優(yōu)點 2 模具設(shè)計與制造能力狀況 在國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導下 經(jīng)過幾十年努力 現(xiàn)在我國沖壓模具的設(shè) 計與制造能力已達到較高水平 包括信息工程和虛擬技術(shù)等許多現(xiàn)代設(shè)計制造 技術(shù)已在很多模具企業(yè)得到應(yīng)用 雖然如此 我國的沖壓模具設(shè)計制造能力與市場需要和國際先進水平相比 仍有較大差距 這一些主要表現(xiàn)在高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度 沖模方面 無論在設(shè)計還是加工工藝和能力方面 都有較大差距 轎車覆蓋件 模具 具有設(shè)計和制造難度大 質(zhì)量和精度要求高的特點 可代表覆蓋件模具 河南機電高等專科學校畢業(yè)設(shè)計說明書 6 的水平 雖然在設(shè)計制造方法和手段方面基本達到了國際水平 模具結(jié)構(gòu)周期 等方面 與國外相比還存在一定的差距 標志沖模技術(shù)先進水平的多工位級進模和多功能模具 是我國重點發(fā)展的 精密模具品種 有代表性的是集機電一體化的鐵芯精密自動閥片多功能模具 已基本達到國際水平 但總體上和國外多工位級進模相比 在制造精度 使用壽命 模具結(jié)構(gòu)和 功能上 仍存在一定差距 汽車覆蓋件模具制造技術(shù)正在不斷地提高和完美 高精度 高效益加工設(shè)備的使用越來越廣泛 高性能的五軸高速銑床和三軸的 高速銑床的應(yīng)用已越來越多 NC DNC 技術(shù)的應(yīng)用越來越成熟 可以進行傾角 加工超精加工 這些都提高了模具面加工精度 提高了模具的質(zhì)量 縮短了模 具的制造周期 模具表面強化技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用 工藝成熟 無污染 成本適中的離子 滲氮技術(shù)越來越被認可 碳化物被覆處理 TD 處理 及許多鍍 涂 層技術(shù)在 沖壓模具上的應(yīng)用日益增多 真空處理技術(shù) 實型鑄造技術(shù) 刃口堆焊技術(shù)等 日趨成熟 激光切割和激光焊技術(shù)也得到了應(yīng)用 改革開放以來 隨著國民經(jīng)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)一直以 15 左右的增長速度快速發(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 1 3 1 沖壓件模具設(shè)計的設(shè)計要點 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 沖裁模的設(shè)計要點主要有 1 凸凹模間隙要根據(jù)沖裁件質(zhì)量 模具壽命和模具制造等要求 綜合進行 選取 2 沖裁模凸凹模間隙比較小 一般要用導柱 導套對上下模進行導向 3 應(yīng)對細小凸模采取保護措施 4 非對稱件沖裁?；蚨嗤鼓_裁 應(yīng)使壓力中心與滑塊中心相重合 5 根據(jù)料厚大小 沖裁件平整度要求 模具結(jié)構(gòu)等決定卸料方式 6 采用中間導柱或?qū)菍е哪＜軙r 應(yīng)采取防止上下模裝錯位置的措施 卡套沖壓成形工藝與模具設(shè)計 7 1 3 2沖壓件模具設(shè)計的進度 1 了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀 所用時間 1天 2 確定加工方案 所用時間 1天 3 模具的設(shè)計 所用時間 1天 4 模具的調(diào)試 所用時間 1天 河南機電高等專科學校畢業(yè)設(shè)計說明書 8 2 卡套沖壓工藝與模具設(shè)計 工件名稱 卡套 生產(chǎn)批量 大批量 材料 08F 厚度 2mm 工件簡圖 卡套的三維圖如圖所示 卡套沖壓成形工藝與模具設(shè)計 9 1沖裁件工藝分析 該零件形狀簡單 對稱 是由圓弧和直線組成的 沖裁件內(nèi)外形所能達到的經(jīng) 濟精度為 IT11 IT14 將精度與零件的精度要求相比較 可認為零件的精度要 求能夠在沖裁加工中得到保證 其他尺寸標注 生產(chǎn)批量等情況 也符合沖裁 的工藝要求 故決定采用沖壓方式進行加工 2 確定工藝方案及模具結(jié)構(gòu)形式 該零件所需的沖壓工序為落料和沖孔 可頂出以下三種工藝方案 方案一 用簡單模分兩次加工 即落料 沖孔 方案二 沖孔 落料復合模 方案三 沖孔 落料級進模 采用方案一 生產(chǎn)率低 工件的累計誤差大 操作不方便 由于該工件為大批 量生產(chǎn) 方案二和方案三更具有優(yōu)越性 采用方案二采用的復合模加工 復合模的特點是生產(chǎn)效率高 沖裁件的內(nèi)孔與 外緣的相對位置較高 沖模的輪廓尺寸較小 但復合模結(jié)構(gòu)復雜 沖裁零件的 壁厚太薄 容易磨損 故不宜采用復合模加工 方案三采用級進模加工 級進模比單工序模生產(chǎn)效率高 減少了模具和設(shè)備的 數(shù)量 工件精度較高 便于操作和實現(xiàn)生產(chǎn)自動化 對于特別復雜和孔間距較 小的沖裁件 用簡單?；驈秃夏Ｖ谱饔欣щy時應(yīng)該用級進模設(shè)計 但級進模輪 廓尺寸較大 制作較復雜 成本較高 一般適用于大批量生產(chǎn)的小型沖壓件 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設(shè)計說明書 10 比較方案二和方案三 對于所給零件 由于小孔比較接近輪廓邊緣 復合模沖 裁零件時受壁厚的限制 模具結(jié)構(gòu)與強度方面相對較難實現(xiàn)和保證 所以根據(jù) 零件性質(zhì)宜采用級進模加工 卡套沖壓成形工藝與模具設(shè)計 11 3 必要的工藝計算 1 排樣設(shè)計 由于該零件形狀簡單 外形規(guī)則 并且為了提高經(jīng)濟效益 故采用少廢料排樣方式 排樣圖如圖所示 查表 2 9取得搭邊值為 r 2t 工件間 a1 1 5mm 側(cè)面 a 1 8mm 計算條料寬度 B 47 2 1 5 2 1 8 53 6mm 步距 S 47 a1 47 1 5 48 5mm 材料的利用率計算 計算沖壓件毛坯的總面積 A 47 2 2 4 3 2 4 1734 065 51 2 1785 265 一個步距的材料利用率 na bs 1 1785 265 53 6 48 5 68 67 2 計算凹 凸模刃口尺寸 查表 2 4得間隙 Zmin 0 246 Zmax 0 360 1 沖孔直徑為 42mm的凸 凹模刃口尺寸計算 由于制作結(jié)構(gòu)簡單 精度要求不高 所以采用凸模和凹模分開加工的方法制作 凹 凸模 其中凹 凸模刃口尺寸計算如下 查表 2 5得凹 凸模制作公差 凹模公差 0 030 凸模公差 0 020 凹 凸 河南機電高等專科學校畢業(yè)設(shè)計說明書 12 校核 Zmax Zmin 0 360 0 246 0 114 而 0 020 0 030 0 050 凸凹 滿足 Zmax Zmin 的條件 凸凹 查表 2 6得 磨損系數(shù) X 0 5 沖孔時 凸模磨損后 沖裁件尺寸減小 按式 2 5 0min pxdp 42 0 5 0 24 0 0 02mm 42 120 0 02mm mind 凸凹 0 凹 42 12 0 246 0 0 030 42 3660 0 030 2 外形落料凸凹模刃口尺寸的計算 對外輪廓的落料 由于形狀比較復雜 故采用配合加工法 這種方法有利于獲得最小合理間隙 放寬對模具的加 工設(shè)備的精度要求 其凹凸模刃口部分尺寸計算如下 落料時 應(yīng)以凹模為基準來配置凸模 當以凹模磨損后 A 1 40 0 1增大 圓形 A2凹 47 0 0 56增大 尺寸 C 3 20 0 1不變 查表 2 6得磨損系數(shù) 非圓形 40 0 1X 1 圓形 470 0 56 X 0 5 按式 2 8 Aj Amax X 04 A1凹 4 1 0 1 3 900 0250凹 A2凹 A X 47 0 5 0 56 00 25 0 564 卡套沖壓成形工藝與模具設(shè)計 13 46 7200 14 C1 凹的尺寸不變 C1 凹 3 2 0 0 1 C1 凸 落料凸模的基本尺寸與凹模相同 分別是 3 9mm 46 72mm 不必標注公差 但要求在技術(shù)條件中注明 凸模實際刃口尺寸與落料凹模配制 保證最小雙面間隙值為 Zmin 0 246 3 沖壓力的計算 落料力 F 落 Lt b 周邊長度 L 47 3 14 2 4 147 58 25 6 173 18 查表 1 3得 b 400 則 F落 173 18 t 400 138 544kn 沖孔力 F孔 Lt b 42 2 400 105 504kn 沖孔時的推件力 F推 nF 推 F孔 取直筒形刃口的凹模刃口形式 由表 2 21查得 刃口高度 h 6 則 n h t 6 2 3 查表 2 7得 K 推 0 05 F推 nK 推 F孔 3 0 05 105 504kn 15 8256kn 落料時的卸料力 F卸 K 卸 F落 查表 2 7取 K 卸 0 05 故 F卸 K 卸 F落 0 05 138 544kn 6 93kn 總壓力為 F總 F 落 F 孔 F 推 F 卸 138 54 105 504 15 8256 6 93 266 80kn 為了保證壓力足夠 一般沖裁時壓力噸位應(yīng)該比計算的沖壓力大 30 左右 即 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設(shè)計說明書 14 F總 1 3 F 總 1 3 266 80 346 84kn 4 壓力中心的計算 用解析法求模具壓力中心的坐標 按比例畫出工件尺寸 選著坐標系 XOY 因工件左右上下對稱 即 Xc 0 Yc 0 卡套沖壓成形工藝與模具設(shè)計 15 4 模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1 凸 凹模 凹凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 包括以下幾個方面 落料凸 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 a 在落料凹模內(nèi)部 凹模刃口應(yīng)采用直筒形刃口 查表 2 21 取得刃口高度 h 6mm 該凹模結(jié)構(gòu)簡單 宜采用整體式 查表 2 22得 k 0 4 即凹模高度 H kb 0 4 47 18 8 凹模壁厚 C 1 5H 1 5 18 8 28 2mm 凹模的外形尺寸的確定 凹模的外形長度 L 47 2 28 2 mm 103 4mm 凹模的外形寬度 B 47 2 28 2 mm 103 4mm 凹模結(jié)構(gòu)尺寸標準化 b 沖孔直徑為 42的凸模設(shè)計 凸模的主要形式有圓形凸模 非圓形凸模兩類 本次設(shè)計中選用圓形凸模 根據(jù)標準 JB T8057 1 2 1995 規(guī)定凸模材料用 T10A Cr6WV Cr12 Cr12MoV 刃口部分熱處理硬度前兩種材料為 58 60HRC 后三種材料為 58 62HRC 尾部回火至 40 50HRC 為了增加凸模的強度和剛度 凸模非工作部分直徑應(yīng)該制成逐漸增大的形 式 且它的外形尺寸較大 所以選用臺階式凸模 沖孔凸模的三維圖 河南機電高等專科學校畢業(yè)設(shè)計說明書 16 凸模的長度一般是按照模具結(jié)構(gòu)形式來確定的 上圖是帶固定卸料板的沖裁模 結(jié)構(gòu) 其凸模長度的確定可以通過下列公式來計算 L h1 h2 h3 h4 h 式中 L 凸模長度 mm h1 凸模固定板厚度 常用的沖壓模固定板厚度一般 20 30 mm 取 h1 30mm h2 導料板厚度 mm h2 7mm h3 卸料板厚度 mm h3 24mm h4 凸模進入凹模的深度 0 5 1 mm h 增加長度 包括凸模的修磨量及模具閉合狀態(tài)下卸料板到凸模固定板 之間的安全距離 一般取 h 10 20mm 所以 L 30 25 7 1 20 83mm 圓形凸模與凸模固定板連接為壓入式 D1采用 H7 m6配合 過渡配合 D1 3 5 d D2 3 5 D1 取 D1 20 5 25mm D2 25 5 30mm 凸模的強度和剛度校核 在一般情況下 凸模的強度和剛度是足夠的 沒有必要進行校核 但是當凸 模 的橫截面尺寸很小而沖裁的板料厚度較大或根據(jù)需要確定的凸模特別細長時 則應(yīng)進行承壓能力和抗縱彎曲能力的校核 承壓能力的校核 凸模承壓能力按下式校核 對于圓形凸模 當推件力或頂件力為零時 將 F tdt 帶入上式得 卡套沖壓成形工藝與模具設(shè)計 17 式中 s 凸模最小截面的壓應(yīng)力 Mpa F 凸?？v向所受的壓力 它包括沖裁力和推件力或頂件力 N A 凸模最小截面積 mm d 凸模工作部分最小直徑 mm t 材料厚度 mm t 沖裁材料的抗剪強度 Mpa 凸模材料的許用抗壓強度 Mpa 凸模材料的許用抗壓強度大小取決于凸模材料及熱處理 對于 T8A T10A Cr12MoV GCr15 等工具鋼 淬火硬度為 58 62HRC 時抗可 1 1 6 1000Mpa 如果凸模有特殊導向時 可取 2 3 1000Mpa 2 橡膠的選用和計算原則 橡膠具有重量輕 彈性大 變形不受限制 較高的內(nèi)阻 可吸收沖擊和高頻 振 動能量 工作平穩(wěn) 噪聲小 安裝和調(diào)試方便 便于維護和保養(yǎng)等優(yōu)點 另外 橡膠可同時承受多向載荷 可使系統(tǒng)簡單 所以本設(shè)計采用橡膠 橡膠可以承受較大的負荷 安裝調(diào)整靈活方便 是沖裁模中常用的彈性元件 a 根據(jù)工藝性質(zhì)和模具結(jié)構(gòu)確定橡膠性能 形狀和數(shù)量 沖裁卸料用較硬的 橡膠 拉深壓料用較軟橡膠 b 保證橡膠正常工作應(yīng)使橡膠在預壓縮狀態(tài)下的預壓力滿足 F0 Fx 式中 F0 橡膠在預壓縮狀態(tài)下的壓力 Fx 卸料力 由前面計算可以知道卸料力 Fx 6 93kn 故 F0 6 93 取 F0 10KN C 為保證橡膠不過早失效 其允許最大壓縮量不超過其自由高的 45 a 確定橡膠的自由高度 H0 3 4 H 工 H 工 h 工作 h 修磨 t 1 5 10 10mm 由以上兩個公式取 H0 40mm b 確定橡膠的截面面積 A A F卸 P 河南機電高等專科學校畢業(yè)設(shè)計說明書 18 查的矩形橡膠在預壓量為 10 15 的單位壓力為 0 6Mpa 所以 A F卸 P 6930n 0 6 Mpa 11550平方毫米 c 確定橡膠的截面尺寸 根據(jù)零件的形狀特點 橡膠墊的外形應(yīng)該為矩形 中間開有矩形孔避 讓 凸模 結(jié)合零件的具體尺寸 橡膠中間避讓孔的尺寸為 60mm 20mm 外形暫定 一邊邊長為 100mm 則另一邊邊長為 b 100 60 20 A 則 b 11550 1200 100 127 5 mm d 校核橡膠的自由高度 為滿足橡膠的高徑比要求 將橡膠墊分割成四塊裝入模具中 且最大外形 尺寸為 60mm 所以 H0 D 30 60 0 5 橡膠墊的高經(jīng)比在 0 5 1 5 之間 所以選用橡膠墊規(guī)格合理 橡膠墊的裝 模高度約為 0 5 40 20 mm 3 模架的設(shè)計 根據(jù)凹模的外形尺寸 確定下模板的外形尺寸為 610mm 310mm 模具主要零部件的設(shè)計 本模具是采用手工送料的級進模 切斷凸模面積較大可 直接用螺釘與圓柱銷固定 沖孔凸模則需用固定板固定 凹?？芍苯佑寐葆敽?圓柱銷固定 切斷凸模的外側(cè)須有擋塊以克服側(cè)壓力 擋塊同時起定位作用 另外 橫向的定位可在凹模上增設(shè)一個定位銷 卸料裝置采用彈性的 導向裝 置采用導柱導套 選定設(shè)備 該模具的總沖壓力 F總 1751904N 閉合高度 H 模 261mm 外廓尺寸 610mm 310mm 某工廠有 1500kN的壓力機和 3150kN的壓力機 根據(jù)所需要的總沖壓力來看 須選用 3150kN的壓力機 該壓力機的主要技術(shù)規(guī)格為 最大沖壓力 3150KN 滑塊行程 460mm 連桿調(diào)節(jié)量 150mm 最大裝模高度 400mm 卡套沖壓成形工藝與模具設(shè)計 19 滑塊底面尺寸 800mm 970mm 工作臺尺寸 980mm 1100mm 因此根據(jù)沖壓力 閉合高度 外廓尺寸等數(shù)據(jù) 選定該設(shè)備是合適的 卸料裝置的設(shè)計與標準化 在前面已經(jīng)確定了采用彈性卸料板 設(shè)計卸料板為一整體板 本模具的卸 料板不僅有卸料作用 還具有外形凸模的導向作用 并能對小凸模起保護作用 卸料板的邊界尺寸經(jīng)查手冊 2 表 15 28得 卸料板長度 L 260mm 寬度 B 130mm厚度 h0 25mm 此模具中 卸料板對沖孔落料凸模起導向作用 卸料板和凸模按 H7 h6配 合制造 聯(lián)接件的選用與標準化 本模具采用螺釘固定 銷釘定位 具體講 內(nèi)六角螺釘標記 35 鋼 M8 65 GB70 85 螺釘標記 35 鋼 M8 30 GB68 76 圓柱銷釘標記 35 鋼 6 65 GB 119 86 止動圓柱銷標記 35 鋼 4 6GB119 86 河南機電高等專科學校畢業(yè)設(shè)計說明書 20 5 沖裁模具的安裝與調(diào)試 5 1 沖裁模具的安裝 5 1 1 沖空切斷級進模裝配的技術(shù)要求 1 裝配好的沖模 其閉合高度應(yīng)符合設(shè)計要求 2 模柄 8裝入上模座 1后 其軸心線對上模座 1上平面的垂直度誤差 在 全長范圍內(nèi)不大于 0 05mm 3 導柱 3與導套 2裝配后 其軸心線應(yīng)分別垂直于下模座 16的底平面和上 模座 1的上平面 其垂直度誤差應(yīng)符合表 8 4的規(guī)定 4 上模座 1的上平面應(yīng)與下模座 16的下平面平行 其平行度應(yīng)符合規(guī)定 5 裝入模架的每對導柱 3和導套 2的配合間隙應(yīng)符合表 8 5的規(guī)定 6 裝配好的模架 其上模座 1沿導柱 3上 下移動應(yīng)平穩(wěn) 無阻滯現(xiàn)象 7 裝配好的導柱 其固定端面與下模座下平面應(yīng)保留 1 2mm 8 凸模 17 18 與凹模 14的配合間隙應(yīng)符合設(shè)計要求 沿整個刃口輪廓應(yīng) 均勻一致 9 定位裝置應(yīng)保證定位正確可靠 卸料 頂料裝置要動作靈活 準確 出 料孔要暢通無阻 保證制件及廢料不卡在沖模內(nèi) 10 模具應(yīng)在生產(chǎn)現(xiàn)場進行試模 沖出的制件應(yīng)符合設(shè)計要求 5 1 2 沖裁模的裝配 1 模柄的裝配 沖裁模一般選用標準模架 裝配時需對標準模架進行補充加工 然后進行 模柄 凸模和凹模等裝配 模柄 8和上模座 1的配合為 H7 m6 先將模柄 8壓 入模座孔內(nèi) 并用角尺檢查模柄圓柱面與上模座上平面的垂直度 其誤差不大 于 0 05mm 模柄垂直度檢查合格后再加工騎縫銷孔 裝入騎縫銷 然后將端面 在平面磨床上磨平 在凸模固定板上壓入多個凸模 應(yīng)先壓入容易定位和便于 作為其他凸模安裝基準的凸模 凡較難定位或要依靠其他零件通過一定工藝方 法才能定位的凸模 應(yīng)后壓入 2 凸模和凹模的裝配 模具的凹模為整體式凹模 凹模與固定板的配合常采用 H7 m6或 H7 n6 總裝前應(yīng)先將凹模壓入固定板 并在平面磨床上將上 下平面磨平 凸模與固 定板的配合常采用 H7 m6或 H7 n6 凸模壓入固定板后 其固定端的端面和固 定板的支撐面應(yīng)處于同一平面 凸模應(yīng)和固定板的支撐面垂直 3 沖裁模的總裝 卡套沖壓成形工藝與模具設(shè)計 21 把凹模 14放在下模座上 按中心線找正凹模的位置后用平行夾頭夾緊 通 過螺釘孔在下模座 16上鉆出錐窩 然后拆去凹模 在下模座上按錐窩鉆螺紋底 孔并攻螺紋 再重新將凹模板置于下模座上校正 校正后用螺釘緊固 然后再 鉆鉸銷釘孔 打入銷釘定位 在凹模板上安裝擋鐵 21并用內(nèi)六角螺釘 20固定 配鉆卸料螺釘孔 將卸料板 13套在已裝入固定板的凸模 17 18 上 在凸模 固定板與卸料板之間墊入適當高度的等高墊塊 并用平行夾頭將其夾緊 按卸 料板上的螺釘孔在固定板上鉆出錐窩 拆其平行夾頭后 按錐窩鉆固定板上的 螺釘孔 將凸模固定板 11中的凸模 17 18 插入凹模型孔中 在凹模 14與凸模固定 板 11之間墊入適當高度的等高墊塊 將墊板放在凸模固定板 11上 裝上上模 座 用平行夾頭將上模座 1和凸模固定板 11夾緊 通過凸模固定板上模座 1上 鉆錐窩 拆開后按錐窩鉆孔 然后用圓柱銷 6緊固上模座 調(diào)整凸 凹的配合間隙 將裝好的上模部分套在導柱上 用錘子輕輕敲擊凸 模固定板 11的側(cè)面 使凸模插入凹模的型孔 再將模具翻轉(zhuǎn) 用透光調(diào)整法調(diào) 整凸 凹模的配合間隙 使配合間隙均勻 將卸料板 13套在凸模上 裝上橡皮和卸料螺釘 裝配后要求卸料運動靈 活并保證在橡皮作用下卸料板處于最低的位置時 凸模的下端面應(yīng)壓在卸料板 的孔內(nèi) 0 3 0 5mm左右 5 2 沖裁模具的調(diào)試 模具按圖紙技術(shù)要求加工與裝配后 必須在符合實際生產(chǎn)條件的環(huán)境中進行 試拉深 可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計與制造的缺陷 找出產(chǎn)生原因 5 2 1 沖裁模的調(diào)試要點 1 凸 凹模刃口及其間隙的調(diào)整 沖裁模的上 下模要吻合 特別是對于無導向裝置的沖模 上 下模安裝 在壓力機上時 其工作零件要咬合 凸模進入凹模的深度要適中 不能太淺和 太深 以能沖下制品為準 其調(diào)整是依靠調(diào)整壓力機連桿來實現(xiàn)的 凸 凹的 間隙要均勻一致 對于我所設(shè)計的模具而言 調(diào)整比較方便 只要能保證導向 件運動靈活而無發(fā)澀現(xiàn)象即可保證間隙均勻 對于無導向沖模 為了使間隙均 勻 可以在凹模刃口周圍襯以紫銅皮或硬紙板進行調(diào)整 也可以用塞尺及透光 測試方法在壓力機上調(diào)整 直到上 下模的凸 凹模相互對中間隙均勻后 再 用螺釘緊固模板于壓力機工作臺面上 方可進行試沖 2 定位裝置的調(diào)整 在調(diào)整沖模時 應(yīng)充分保證坯件的定位的穩(wěn)定 可靠性 并時常檢查定位 銷 定位塊 定位桿定位時是否合乎定位要求 有無位置偏移 假如位置不合 適及定位現(xiàn)狀不準 應(yīng)及時修整其位置和形狀 必要時要重新更換定位零件 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設(shè)計說明書 22 3 卸料系統(tǒng)的調(diào)整 卸料系統(tǒng)的卸料板要調(diào)整至與沖件貼附 卸料彈簧或卸料橡皮彈力要足夠 大 卸料板的行程要調(diào)整到足夠使制品卸出的位置 漏料空應(yīng)暢通無阻 打料 桿 推料板應(yīng)調(diào)整到順利將制品推出 不能有卡住 發(fā)澀現(xiàn)象 4 導向系統(tǒng)調(diào)整 模具的導柱 導套要有良好的配合精度 不能發(fā)生位置偏移及發(fā)澀現(xiàn)象 5 2 2調(diào)試方法 1 模具卸料困難 模具卸料困難的調(diào)整方法 模具的制造與裝配不正確 如卸料板與凸模配合過緊或因卸料板傾斜 卸料零件裝配不當 使得卸料機構(gòu)不能正常工作或被卡死不動作 使得卸料困 難或根本卸不出料來 應(yīng)修正卸料裝置或重新裝配 使其調(diào)整正確 橡皮彈力不夠 應(yīng)重新更換彈力大的橡皮 凹模有倒錐 或裝配時凹模與下模座漏料孔沒有對正 致使漏不下料來 應(yīng)重新安裝凹模及修正凹?？缀吐┝峡?打料桿及頂料桿長度不夠 難以頂出制件及廢料 應(yīng)重新更換打料桿及 頂料桿或加厚頂料板 2 凸 凹模刃口相咬 發(fā)生啃刃及凸 凹模間隙不均 凸模 凹?；?qū)е?導套安裝時不垂直于工作臺面 致使凸模與凹模不 同心造成 戶啃 致使模具損壞 此時 應(yīng)重新安裝凸 凹模及導柱和導套 上模座 下模座 墊板以及固定板的上 下平面安裝后不平行 造成凸 凹模軸心線偏斜 而相互啃刃 此時 應(yīng)當卸下模具 重新調(diào)整與安裝 卸料板 推件板上的孔位不正確或裝配后孔位歪斜 造成沖孔凸模偏移 而啃壞凹模刃口 應(yīng)更換零件及重新安裝 導柱 導套配合間隙大于沖模凸 凹模間隙 使凸 凹模由于導向精度 不高而偏移發(fā)生啃刃 此時 應(yīng)更換精度高的模架 無導向沖模安裝不當或機床滑塊與導軌間隙大于沖裁間隙 造成凸 凹 模啃刃 應(yīng)更換精度較高的壓力機進行試沖 3 沖裁零件毛刺過大 沖裁零件產(chǎn)生毛刺過大的原因主要有以下幾個方 便 間隙偏大 偏小或不均勻 當制品零件沖裁后產(chǎn)生較大毛刺時 可以通 過觀察其剪切面來分析產(chǎn)生毛刺的原因 以便根據(jù)產(chǎn)生毛刺產(chǎn)生的不同情況 進行調(diào)整模具及修正 若制件剪切斷面上光亮帶過寬 甚至出現(xiàn)兩個光亮帶和被擠出的毛刺時 表明凸 凹模間隙偏小 則在調(diào)整時 可用油石進行修研凸 凹模 若切斷時 卡套沖壓成形工藝與模具設(shè)計 23 修研切刀 若沖孔模時 修研凹模 使其達到合理的間隙值 若制件剪切斷面 上光亮帶過窄 表明塌角又較大 且整個斷面有很大的傾斜度 產(chǎn)生撕裂毛刺 時 則表明沖裁間隙過大 在調(diào)整時 對于切刀 只好更換一個 對于沖孔模 更換一個凹模來保證間隙值 以防出現(xiàn)過大的毛刺 有些毛刺不是太大 但已 影響了質(zhì)量 有時在調(diào)整時 也可以將凸?；虬寄Ｐ毕?重新退火 用捻壓的 方法修整間隙 若制品零件剪切面光亮帶寬窄不均 且毛刺偏向一邊 則表明間隙不均勻 此時應(yīng)重新調(diào)整間隙 使之均勻 如果局部毛刺較大 應(yīng)局部對間隙進行修整 直到毛刺消除為止 凸 凹模刃口不鋒利或淬火硬度不夠 當凸模刃口不鋒利時 會在落料 件周邊上產(chǎn)生毛刺 沖孔件產(chǎn)生大圓角 當凹模刃口不鋒利 則沖孔件孔邊毛 刺大 落料件圓角偏大 當凸 凹模刃口全不鋒利變鈍 則會在落料及沖孔件 上全產(chǎn)生毛刺 根據(jù)上述不同的毛刺情況 在試模調(diào)整時 對凸模或凹模進行 刃磨 使刃口變鋒利 若由于淬火硬度太低而使刃口變鈍 則應(yīng)重新對其進行 淬硬處理 磨削后再裝配使用 導柱 導套間隙過大 導柱 導套間隙過大 模具上 下模在閉合時 使凸 凹模相對位置變化 導致間隙不均 使制品產(chǎn)生毛刺 此時 應(yīng)更換導 柱 導套或重新更換精度高的模架 凹?？子械瑰F 落料凹?？子械瑰F 則落料件從凹模孔通過時 制件邊 緣被擠出毛刺 調(diào)整的辦法是修整凹?？?將錐度修磨掉 壓力機精度不高 壓力機的滑塊與導軌之間間隙過大 則致使沖壓時凸 凹模位置變化 造成間隙不均而產(chǎn)生毛刺 此時 應(yīng)更換精度較高的壓力機試 模 4 制品零件翹曲不平 制品零件在沖壓后 產(chǎn)生翹曲不平 其主要原因及 調(diào)整方法如下 落料凹模有錐度 落料凹模若有錐度 則制件不能自由落下而被擠壓變 相產(chǎn)生翹曲 這時 應(yīng)修磨凹模刃口 消除倒錐 使制件能順利落下 沖裁間隙不合理或刃口不鋒利 沖裁間隙不合理 不僅會使制件產(chǎn)生過 大的毛刺 而且會使制件沖壓后翹曲不平 調(diào)整時 應(yīng)使間隙修磨合理 刃口 修磨鋒利或在模具上增設(shè)壓療裝置或增大壓料力 推件塊與制件的接觸面太小 推件時 若推件塊與制品的接觸面太小 則由于推力作用 使接觸不到的面發(fā)生翹曲變形 調(diào)整時 應(yīng)更換推件塊 使 其與制件接觸面加大 在推件時平起平落 減少制品零件的翹曲 模具設(shè)計不合理 在模具設(shè)計時 頂出桿或推桿若設(shè)計得分布不均 致 使制品在頂出及退出時受力不均而產(chǎn)生翹曲 此時 應(yīng)重新調(diào)整模具頂推件系 統(tǒng) 使之對制品受力均勻或使頂件及推件工作正常 不以致于造成偏斜 5 制品零件的的內(nèi)孔與外形相對位置不正確 若出現(xiàn)制件內(nèi)孔與外形位置 偏差時 主要是定位零件的位置和尺寸不對 在調(diào)整時 應(yīng)重新調(diào)整定位零件 的位置和更換定位零件 直到孔位合適位置 若倒料板和凹模送料中心線不平 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設(shè)計說明書 24 行 即條料送進時偏移送料中心線 導致制件孔形誤差 則應(yīng)修正導料板 使 其平行于導料中心線 6 凹模被脹裂 在試模過程中 若凹模被擠裂 則表明凹模有倒錐現(xiàn)象 在 調(diào)整時 應(yīng)用風動砂輪修磨刃口 消除倒錐或重新更換凹模 7 凸模被折斷 在試模時 凸模被折斷表明卸料板傾斜或凸 凹模位置變 化 此時 應(yīng)調(diào)整卸料板或凸凹模的相對位置 并更換凸模重新安裝 卡套沖壓成形工藝與模具設(shè)計 25 6 沖壓設(shè)備的選擇 根據(jù)沖壓力的大小 選用 J23 10的開式雙柱可傾壓力機 其主要技術(shù)參數(shù) 如下 公稱壓力 100kn 滑塊行程 45mm 最大封閉高度 180mm 立柱間距 180mm 工作臺尺寸 前后 左右 240 370 墊板尺寸 厚度 孔徑 35 17 最大傾斜角 35 度 河南機電高等專科學校畢業(yè)設(shè)計說明書 26 7 繪制模具總裝圖 卡套沖壓成形工藝與模具設(shè)計 27 8 結(jié) 論 大學三年的學習即將結(jié)束 畢業(yè)設(shè)計是其中最后一個實踐環(huán)節(jié) 是對以前 所學的知識及所掌握的技能的綜合運用和檢驗 隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展 采 用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用 在完成大學三年的課程學習和課程 生產(chǎn)實習 我熟練地掌握了機械制圖 機械設(shè)計 機械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專 業(yè)課方面的知識 對機械制造 加工的工藝有了一個系統(tǒng) 全面的理解 達到 了學習的目的 對于模具設(shè)計這個實踐性非常強的設(shè)計課題 我們進行了大量 的實習 經(jīng)過在新飛電器有限公司 洛陽中國一拖的生產(chǎn)實習 我對于模具特 別是塑料模具的設(shè)計步驟有了一個全新的認識 豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動作 過程方面的知識 而對于模具的制造工藝更是實現(xiàn)了零的突破 在指導老師的 協(xié)助下和在工廠師傅的講解下 同時在現(xiàn)場查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了 一些典型的模具實體 明確了模具的一般工作原理 制造 加工工藝 并在圖 書館借閱了許多相關(guān)手冊和書籍 設(shè)計中 將充分利用和查閱各種資料 并與 同學進行充分討論 盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計 用了半個月的時間本人終于把畢業(yè)設(shè)計全部完成 本人所做的題目是落料 拉深復合模 在這半個月忙碌的完成畢業(yè)設(shè)計的過程中 我感覺到自己收獲了 很多 它讓我對沖壓模有了更加深刻的了解 通過這次實際操作 使我能夠綜 合運用各種沖壓模具設(shè)計資料上的知識 懂得了在遇到難題時該如何去查找資 料來解決問題 進一步鞏固 加深和拓寬所學知識 通過設(shè)計實踐 我逐步樹立了正確的設(shè)計思想 增強了創(chuàng)新意識 熟悉掌 握沖壓模具設(shè)計的一般規(guī)律 培養(yǎng)了分析問題和解決問題的能力 通過設(shè)計計 算 繪圖以及運用技術(shù)標準 規(guī)范 設(shè)計手冊等有關(guān)設(shè)計資料 進行了全面的 沖壓模具設(shè)計基本技能的訓練 在設(shè)計的過程中 雖然本人盡心盡力的去追求完全的正確答案 但由于個 人的水平有限 有很多地方做得還是不夠好 還有以下幾個地方需要自己有待 提高 1 對沖壓模具結(jié)構(gòu)的了解和掌握還有待提高 特別是對一些特殊結(jié)構(gòu)的模 具 2 對沖壓模具工藝的計算能力還要再提高 因為這一直都是沖壓模具設(shè)計 的一個要點和難點 3 對沖壓模具資料的視野還不夠開闊 這還要靠以后自己一點一滴的積累 4 電腦知識與專業(yè)知識的結(jié)合還要進一步的提高 例如在用 CAD畫裝配圖 時不是太熟練等等 以上這些缺點 我會在以后的學習和工作過程中努力改正 歷練自己 提高自 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設(shè)計說明書 28 己 因為我一直堅信 沒有最好 只有更好 卡套沖壓成形工藝與模具設(shè)計 29 9 致 謝 時光如電 歲月如梭 三年的大學生活即將結(jié)束 而我也即將離開可敬的 老師和熟悉的同學踏入不是很熟悉的社會中去 在這畢業(yè)之際 作為一名工科 院校的學生 做畢業(yè)設(shè)計是一件必不可少的事情 畢業(yè)設(shè)計是一項非常繁雜的工作 它涉及的知識非常廣泛 很多都是書上 沒有的東西 這就要靠自己去圖書館查找自己所需要的資料 還有很多設(shè)計計 算 這些都要靠自己運用自己的思維能力去解決 可以說 沒有一定的毅力和 耐心是很難完成這樣復雜的工作 在學校中 我主要學的是理論性的知識 而實踐性很欠缺 而畢業(yè)設(shè)計就 相當于實戰(zhàn)前的一次總演練 畢業(yè)設(shè)計不但把我以前學的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫 起來 也使我在溫習舊知識的同時也可以學習到很多新的知識 這不但提高了 我們解決問題的能力 開闊了我們的視野 在一定程度上彌補我們實踐經(jīng)驗的 不足 為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ) 由于本人資質(zhì)有限 很多知識掌握的不是很牢固 因此在設(shè)計中難免要遇 到很多難題 在有課程設(shè)計的經(jīng)驗及老師的不時指導和同學的熱心幫助下 克 服了一個又一個的困難 使我的畢業(yè)設(shè)計日趨完善 畢業(yè)設(shè)計雖然很辛苦 但 是在設(shè)計中不斷思考問題 研究問題 咨詢問題 一步步提高了自己 一步步 完善了自己 同時也汲取了更完整的專業(yè)知識 鍛煉了自己獨立設(shè)計的能力 使我受益匪淺 我相信這些經(jīng)驗對我以后的工作一定有很大的幫助 而且也鍛 煉我的吃苦耐勞的精神 讓我在這個競爭的社會里有立足之地 最后 我衷心感謝各位老師特別是我的指導老師楊老師在這一段時間給予 我無私的幫助和指導 并向你們致意崇高的敬意 以后到社會上我一定努力工 作 不辜負你們給予我的知識和對我寄予的厚望 感謝本人的導師原國森老師 和班上同學及學校的大力支持 原國森師仔 細審閱了本文的全部內(nèi)容并對我的畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議 老原 國森師淵博的知識 誠懇的為人 使我受益匪淺 在畢業(yè)設(shè)計的過程中 特別 是遇到困難時 他給了我鼓勵和幫助 在這里我向他表示真誠的感謝 感謝母校 河南機電高等?？茖W校的辛勤培育之恩 感謝材料工程系 給我提供的良好學習及實踐環(huán)境 使我學到了許多新的知識 掌握了一定的 操作技能 感謝和我在一起進行課題研究的同窗朱政威同學 和他在一起討論 研 究使我受益非淺 最后 我非常慶幸在三年的的學習 生活中認識了很多可敬的老師和可親 的同學 并感激師友的教誨和幫助 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設(shè)計說明書 30 10 參 考 文 獻 1 王孝培主編 沖壓手冊 北京 機械工業(yè)出版社 1988 年 2 月 2 郝濱海編著 沖壓模具簡明設(shè)計手冊 北京 化學工業(yè)出版社 2005 年 1 月 3 模具實用技術(shù)叢書編委會 沖模設(shè)計實用實例 北京 機械工業(yè)出版社 2000 年 4 月 4 劉建超 張寶忠主編 沖壓模具設(shè)計與制造 北京 高教社出版 2004 年 6 月 5 中國機械工程協(xié)會 中國模具設(shè)計大典編委會 中國模具設(shè)計大典 南昌 2003 年 1 月