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機 械 加 工 工 藝 過 程 卡
零件號
零 件 名 稱
A4
沖孔凸模1
工序號
工 序 名 稱
設(shè) 備
夾 具
刀 具
量 具
工 時
名 稱
型 號
名 稱
規(guī) 格
名 稱
規(guī) 格
名 稱
規(guī) 格
1
備料：鋸切下料￠110mm×80mm
鋸床
臺虎鉗
鋸條
游標卡尺
0~100mm
2
鍛造：100×80mm×26mm
空氣錘
臺虎鉗
游標卡尺
0~100mm
3
熱處理：去應(yīng)力退火
熱處理爐
4
刨：刨四面及兩端面，至98×77×24
刨床
三抓卡盤
140
端銑刀或刨刀
游標卡尺
0~100mm
5
熱處理：調(diào)質(zhì)58~62HRC
熱處理爐
6
粗磨： 粗磨四周及端面至23×86×96
磨床
7
精磨：精磨各部分達到圖樣規(guī)定要求
數(shù)控磨床
FANUC-0i
臺虎鉗
140
外徑千分尺
25~50mm
0~25mm
8
鉗工：精修斜角、研磨、裝配
9
檢驗：復(fù)檢以上各部尺寸
編制 劉常紅 校對 審核 批準
車門墊板沖壓模設(shè)計
摘要
本設(shè)計題目為22型客車車門墊板級進模設(shè)計，體現(xiàn)了級進模的設(shè)計要求、內(nèi)容及方向，有一定的設(shè)計意義。通過對該零件模具的設(shè)計，進一步加強了本人對級進模設(shè)計的基礎(chǔ)知識，為設(shè)計更復(fù)雜的級進模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗。
本設(shè)計運用沖裁工藝及模具設(shè)計的基礎(chǔ)知識，首先分析了板材的成分及性能要求，為選取沖裁方式做好了準備；然后選取了合理的排樣，提高了材料的合理利用率；接著分析計算凸凹模尺寸、及其它零部件的尺寸與制造方法，最后選取合適的的壓力機。
對沖壓生產(chǎn)而言，單工位模具結(jié)構(gòu)單一，生產(chǎn)效率低，而且鈑金零件不能過于復(fù)雜，否則就需要多副單工位模具才能實現(xiàn)。如果采用級進模進行沖壓生產(chǎn)，就可以改變這些缺點。級進模的特點是生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)周期短，占用的操作人員少，非常適合大批量生產(chǎn)。本設(shè)計即為宇通客車車門墊板設(shè)計的級進模。
關(guān)鍵詞：多工位級進模；排樣；設(shè)計；凸凹模；
Abstract
The topic of design for the 22-passenger door Dianban progressive die design, reflects the progressive die design requirements, the contents and direction of a certain design significance. Parts of the mold through the design, I further strengthen the progressive die design of the basic knowledge for the design of more complex Progressive Die well pave the way and lessons more profound experience.
The use of the design process and die design blanking the basis of knowledge, the first sheet of the composition and performance requirements, methods for selecting prepared for the punch and then select a reasonable layout to improve the rational utilization of the material; then Analysis of Tuao die size, and other parts of the size and manufacturing methods, the final selection of a suitable press.
Stamping on the production, single-die structure for a single, low production efficiency, and sheet metal parts can not be too complicated or they need more of the single-die can be achieved. If using a progressive die stamping, you can change these shortcomings. Progressive Die is characterized by high productivity, short production cycle, occupied by the operators of small, very suitable for mass production. This design is the Yutong Bus doors Dianban design of progressive die.
Key words: Progressive Die; layout, design, Tuao die;
1 緒 論
目前，我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達國家相比還相當?shù)穆浜螅饕蚴俏覈跊_壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標準化、模具設(shè)計……
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，2007年我國模具生產(chǎn)廠點約有6萬多家，從業(yè)人員約100多萬人……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。
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制造業(yè)水平高低的重要標志，并在很大程度上決定企業(yè)的生存空間。
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(fēng)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(xué)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(xué)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(xué)模具CAD國家工程研究中心開發(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(fù)雜和長壽命模具依賴進口。
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……目前, 中國經(jīng)濟的持續(xù)高速發(fā)展為模具工業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的空間。為了適應(yīng)用戶對模具制造的短期交貨、高精度、低成本的迫切要求, 模具產(chǎn)品必然會有如下發(fā)展趨勢:
(1) 模具日趨大型化
一方面是由于用模具成形的零件日趨大型化,另一方面也是由于應(yīng)高生產(chǎn)率要求而發(fā)展的一模多腔(現(xiàn)在有的已達一模幾百腔) 的結(jié)果。例如: 自動扶梯整體梯壓鑄模外形尺寸達1850mm ×l310mm ×l250mm , 重量達22t 。
(2) 模具的精度越來越高
現(xiàn)在模具的制造精度已達2～3μm , 不久lμm精度的模具也將上市。隨著零件微型化及精度要求的提高, 有些模具加工精度的要求會在lμm 以內(nèi),這就要求發(fā)展超精加工。
(3) 多功能復(fù)合模具將進一步發(fā)展
新型多功能復(fù)合模具是在多工位級進模的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的。一副多功能模具除了沖壓成形零件外, 還擔負著疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)。這種多功能模具生產(chǎn)出來的不再是單個零件,而是成批的組件。如觸頭與支座的組件、各種微小電機、電器及儀表的鐵芯組件等等。
（4）在模具設(shè)計中全面推廣CAD/ CAM/CAE 技術(shù)
模具CAD/ CAM/ CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個里程碑, 實踐證明模具CAD/ CAM/ CAE 技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向。近年來模具CAD/ CAM 技術(shù)的硬件和軟件價格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度, 為其進一步普及創(chuàng)造了良好的條件。
（5）微機CAD/ CAM/ CAE 將發(fā)揮越來越重要的作用
在90 年代, 能進行復(fù)雜形體幾何造型和NC加工的CAD/ CAM 系統(tǒng)主要是在工作站上采用U2NIX操作系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用的。隨著微機技術(shù)的突飛猛進, 在90 年代后期新一代的微機CAD/CAM 軟件不僅在采用諸如UNRBS 曲面、三維參數(shù)化特征造型等先進技術(shù)方面繼承了工作站級CAD/ CAM 軟件的優(yōu)點, 而且Windows 風(fēng)格、動態(tài)導(dǎo)航、特征樹、面向?qū)ο蟮确矫婢哂泄ぷ髡炯壾浖荒鼙葦M的優(yōu)點。21112 基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/ CAM/ CAE 一體化系統(tǒng)走向成熟最新的CAD/ CAM 集成化系統(tǒng)Delcam’s PowerSolution 覆蓋幾何建模、逆向工程、工業(yè)設(shè)計、工程制圖、仿真分析、快速原型、數(shù)控編程、測量分析等領(lǐng)域。系統(tǒng)的每一個功能模塊均可獨立運行,又可通數(shù)據(jù)接口與其它系統(tǒng)相兼容, 并能按使用要求進行組合, 形成專業(yè)化的CAD/ CAM 系統(tǒng), 做到了開放性、兼容性和專業(yè)性的統(tǒng)一。21113 CAD/ CAM 軟件的智能化程度正在逐漸提高由于在現(xiàn)階段, 模具設(shè)計和制造在很大程度上仍然依靠模具設(shè)計與制造工程師的經(jīng)驗, 僅憑CAD/ CAM 軟件有限的數(shù)值分析功能無法為用戶提供完善和正確的設(shè)計結(jié)果, 因此軟件的智能化功能是必不可少的。面向制造、基于知識的智能化功能是衡量模具設(shè)計與制造軟件先進性和實用性的重要標志之一。例如, Cimat ron 公司開發(fā)的注塑模具專家軟件, 能方便地根據(jù)脫模方向自動地產(chǎn)生分模線和分模面, 并在此基礎(chǔ)上自動地將工件分為型腔與型芯兩部分。在模架的設(shè)計過程中實現(xiàn)了模架零件的全相關(guān), 并能自動產(chǎn)生材料明細表和供NC 加工的鉆孔表格。在NC 加工方面, 實現(xiàn)了智能化的粗加工、加工參數(shù)的設(shè)定以及對整個加工過程和加工結(jié)果進行校驗分析, 這些智能化的功能都可以顯著地提高注塑模具的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。21114 模具3D 設(shè)計與3D 分析的重要性更加明確目前一些專業(yè)注塑模設(shè)計軟件均采用3D 設(shè)計, 在3D 型腔和型芯設(shè)計的基礎(chǔ)上采用交互方法進行3D 的模架配置和3D 的典型結(jié)構(gòu)設(shè)計, 十分先進。
（6）高速銑削(HSM) 加工將成為模具主要加工方法
HSM (指主軸轉(zhuǎn)速在10000r/ min 以上的高速加工是模具加工工藝的發(fā)展方向。近年來發(fā)展的高速銑削加工機床, 主軸轉(zhuǎn)速可達40000～100000r/min , 快速進給速度可達到30～40r/ min , 加速度可達1g , 換刀時間可提高到l～2s。這樣就大幅度提高了加工效率, 并可獲得Ra ≤lμm 的加工表面粗糙度。另外還可加工硬度達60HRC 的模塊, 形成了對電火花成形加工的挑戰(zhàn)。
（7）電火花銑削加工技術(shù)將得到發(fā)展
電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù), 它是用高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極做三維或二維的輪廓加工(像數(shù)控銑一樣) , 不再需要制造復(fù)雜的成形電極, 這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。
（8）新的表面精加技術(shù)將得到研究和開發(fā)
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。我國目前仍以手工拋光為主, 不僅效率低(約占整個模具生產(chǎn)周期的1/3) , 且工人勞動強度大、質(zhì)量不穩(wěn)定, 制約了我國模具加工向更高層次發(fā)展。因此, 研究拋光的自動化、智能化是重要的發(fā)展趨勢。
另外, 由于模具型腔形狀復(fù)雜, 任何一種研磨拋光方法都有一定局限性, 應(yīng)注意發(fā)展特種研磨與拋光方法, 如擠壓衍磨、電化學(xué)拋光、超聲拋光以及復(fù)合拋光工藝與裝備, 以提高模具表面質(zhì)量。
（9）模具標準化程度將不斷提高
模具標準件在縮短模具制造周期、提高質(zhì)量和降低成本等方面有十分顯著的作用。國內(nèi)模具標準化程度正在不斷提高, 估計目前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。為了適應(yīng)模具工業(yè)發(fā)展, 模具標準化工作必須進一步加強, 模具標準化程度要進一步提高。
（10）新材料和先進表面處理技術(shù)的應(yīng)用將更為普及
在模具的選材上, 可選用優(yōu)質(zhì)鋼材(如硬質(zhì)合金、陶瓷材料、復(fù)合材料等) 和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具壽命及滿足特殊產(chǎn)品的需要。模具熱處理發(fā)展的方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善普及常用表面處理方法即擴滲(如滲碳、滲氮、滲硼、滲鉻、滲釩等) 以外, 應(yīng)發(fā)展設(shè)備昂貴、工藝先進的氣相沉積( TiN、TiC) 、等離子噴涂等技術(shù)。
（11）以計算機技術(shù)為核心的逆向工程、并行工程和虛擬技術(shù)成為現(xiàn)實
高速掃描機和以計算機技術(shù)為核心的模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能, 大大縮短了模具的研制制造周期。有些快速三維掃描系統(tǒng)可安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集, 采集的數(shù)據(jù)通過軟件可自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序及不同格式的CAD 數(shù)據(jù), 用于模具制造的逆向工程和并行工程。
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……
1.3 沖裁模具設(shè)計與制造方面
1.3.1沖裁模具設(shè)計的設(shè)計思路
沖裁是沖壓基本工序之一，它是利用拉深模在壓力機作用下，將平板坯料或空心工序件制成開口空心零件的加工方法。它不僅可以加工旋轉(zhuǎn)體零件，還可以加工盒形零件及其他形狀復(fù)雜的薄壁零件，但是，加工出來的制件的精度都很底。一般情況下，拉深件的尺寸精度應(yīng)在IT13級以下，不宜高于IT11級……
1.3.2沖裁件模具設(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20天；
2.確定加工方案，所用時間5天；
3.模具的設(shè)計，所用時間30天；
4．模具的調(diào)試．所用時間5天．
2 車門墊板沖壓工藝的分析
2.1沖孔切斷工藝分析
原始資料：如圖所示
材 料： Q235
厚 度： 4mm
此工件為22型客車車門墊板.每輛數(shù)量為6個,一般沖裁精度按未注公差計算，大批量生產(chǎn)。
2.2沖裁件工藝計算和工藝方案的確定
沖裁件的工藝計算是沖裁工藝設(shè)計中的一個環(huán)節(jié)，本制件的工藝計算屬于最簡單的沖裁工藝，零件尺寸公差無特殊要求,按IT14級選取,利用普通沖裁方法可達到圖樣要求.由于該件外形簡單,形狀規(guī)則,適于沖裁加工.材料為Q235鋼板，бb=450Mpa.
2.2.1 工藝方案的確定
根據(jù)制件的工藝分析可知，制件形狀簡單，零件屬于大批量生產(chǎn),工藝性較好.但不宜采用復(fù)合模.因為最窄A的距離為6.5mm(見表2-27),所以不能采用復(fù)合模．如果采用落料后再沖孔，則效率太低，而且質(zhì)量不宜保證．由于該件批量較大,因此確定零件的工藝方案為沖孔-切斷級進模較好,并考慮凹模刃口強度,其中間還需留一空步.
2.2.2 排樣方案
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.故采用無廢料排樣方式.如下圖所示:
排樣圖
3 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.1 模具工作部分的計算
3.1.1 沖裁力的計算
沖裁力的計算 根據(jù)式（2-4），沖孔力
F=Ltбb =494×4×450N=889200N
切斷力
F=Ltбb =375×4×450N=675000N
根據(jù)式（2-5）,沖孔部分和切斷部分的卸料力
F卸=（F1+F2）K卸
查表2-20，F(xiàn)卸=0.04，故
F卸=（889200+675000）×0.04N=62568N
根據(jù)式（2-7）,沖孔部分推料力
F卸 1=F1K推n
查表2-20 得K推=0.04,故
F推=889200×0.04×8/2N=71136N
切斷部分推件
F推2=F2K推n=675000×0.04×8/4N=54000N
所以 F總=F1+F2+F卸+F推1+F推2
=(889200+675000+62568+71136+54000)N
=1751904N
3.1.2壓力中心的計算
壓力中心分析圖下圖所示：
壓力中心分析圖
根據(jù)式（2-8）和式（2-9）得
X0=
=192.6
取整數(shù)為193。
Y0=
=37.96
取整數(shù)為38。
3.1.3凸凹模工作部分的尺寸和公差
凹模厚度：按式（2-19），其中b=115mm(按大孔)，K按表2-24查得，K=0.03
H= Kb=0.3×115mm=34.5mm
但該件上還需沖一較小孔和切斷，且均在同一凹模上進行，所以凹模厚度應(yīng)適當?shù)脑黾?，故取H=40mm.
按式（2-20），C=（1.5 ~2）H≈80mm
根據(jù)工件尺寸即可估算凹模的外形尺寸：
長度*寬度為480mm×120mm.
計算凸凹模工作部分尺寸：由表2-9查的Zmin=0.64mm，Zmax=0.88mm。沖孔凸模I
工件孔尺寸：寬22mm時，長85mm
由表2-12查得：尺寸為22mm時 ?P =0.02mm；
尺寸為85mm時 ? P=0.025mm。
查表2-13，x=0.5。
根據(jù)表2-14，Bp=（B+X△）。根據(jù)表2-16，查得△=0.52mm。
則 Bp1=(22+0.5×0.52)mm=22.26mm
Bp2=（85+0.5×1）mm=85.5mm
沖孔凸模Ⅱ
工件孔尺寸：寬22mm、25mm，長50mm、115mm、(見圖6-1)。
根據(jù)表2-12查得：尺寸為20mm、25mm、長50mm時 p=0.02mm，尺寸為115mm時 ? p =0.025mm。
查表2-13，x=0.5。
根據(jù)表2-16，尺寸20、25、50的公差分別為
△1=0.52mm 、△2=0.63mm、△3=0.81mm。
根據(jù)表2-12公式
Bp1=（20+0.5×0.52）mm=20.26mm
Bp2=（25+0.5×0.63）mm=25.31mm
Bp3=（50+0.5×0.81）mm =50.4mm
Bp4= (115+0.5×1)mm=115.5mm
切斷凸模寬度
工件寬度 40mm（見圖6-1）
由表2-12查得：尺寸為40mm時 P=0.02mm。
查表2-13，x=0.5。
切料處相當于落料，應(yīng)以凹模為基準，由于凹模并非整體，因此還應(yīng)換算到以凸模為基準進行配研。此處為單面剪切，凸模與擋鐵貼靠后與凹模之間的間隙為一般沖裁模單邊間隙的2/3，因此zmin=(2/3) ×0.64/2mm=0.21mm
按表2-14公式
Ad=（A-X△）
Ap= Ad-zmin=（A-X△-zmin）
=（40-0.5×0.5-0.21）mm
=39.54mm
凹模工作部分尺寸均按凸模研配，保證兩側(cè)共有0.64~0.88mm的均勻間隙，切斷部分保證具有0.21~0.29的均勻間隙。
計算側(cè)壓力： 切斷部分是單側(cè)沖裁。所以凸模切刃的另一側(cè)需要有擋塊平衡側(cè)壓力。側(cè)壓力的大小可按剪切時計算側(cè)壓力的計算方法計算，即
側(cè)壓力 F側(cè)=（0.10~0.18）F2
=0.15×675000N
=101250N
設(shè)計擋塊時需要按側(cè)壓力核算壓應(yīng)力以及螺釘?shù)拇笮〖皵?shù)量。
3.1.4其它主要零件的計算
凸模固定板的厚度：
H1=0.7H=0.7×40mm=28mm,取整數(shù)為30mm.
墊板的采用與厚度：是否采用墊板，以承壓面較小的凸模進行計算，沖小矩形孔的凸模承壓面的尺寸如圖下圖所示。
小矩形凸模
按式（2-10），其承壓應(yīng)力
σ= =MPa
= MPa
= 205.99MPa
查表2-39得鑄鐵模板的[p] 為90～140MPa
故 ﹥[p]
因此需要采用墊板，墊板厚度為8mm。
卸料橡皮的自由高度：根據(jù)工件材料厚度為4mm，沖裁時凸模進入凹模深度取1mm，考慮模具維修時刃磨留量為2mm,再考慮開啟時卸料板高出凸模1mm，則總的工作行h工 件=8mm，根據(jù)式（8-5），橡皮的自由高度h自 由=h工 件/（0.25-0.03）=27～32mm.
取 h自 由=32mm
模具在組裝時橡皮的預(yù)壓量為
h預(yù)=10％～15％×h自 由=3.2～4.8mm
取 h預(yù)=4mm
由此可算出模具中安裝橡皮的空間高度尺寸為28mm.
3.1.5選用模架、確定閉合高度及總體尺寸
模具總體設(shè)計 ： 有了上述各步計算所得的數(shù)據(jù)及確定的工藝方案，便可以對模具進行總體設(shè)計并畫出模具草圖，如下圖所示：
模具結(jié)構(gòu)草圖
從模具結(jié)構(gòu)圖初算出閉合高度：
H模=(65+8+74+40+75-1)mm
=261mm
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?？芍苯佑寐葆敽蛨A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(dǎo)向裝置采用導(dǎo)柱導(dǎo)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
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。
繪制模具總圖
總模具圖如附圖所示
4 沖裁模具的安裝與調(diào)試
4.1 沖裁模具的安裝
4.1.1 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(dǎo)柱3與導(dǎo)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(dǎo)柱3和導(dǎo)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(dǎo)柱3上、下移動應(yīng)平穩(wěn)，無阻滯現(xiàn)象；
（7）.裝配好的導(dǎo)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。
4.1.2 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
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(dǎo)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。
4.2 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……
4.2.1 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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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。
（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(dǎo)向系統(tǒng)調(diào)整
模具的導(dǎo)柱、導(dǎo)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。
4.2.2調(diào)試方法
（1）模具卸料困難 模具卸料困難的調(diào)整方法
①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。
②橡皮彈力不夠，應(yīng)重新更換彈力大的橡皮。
③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模孔和漏料孔。
④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
①凸模、凹?；?qū)е?dǎo)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(dǎo)柱和導(dǎo)套。
②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。
③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。
④導(dǎo)柱、導(dǎo)套配合間隙大于沖模凸、凹模間隙，使凸、凹模由于導(dǎo)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。
⑤無導(dǎo)向沖模安裝不當或機床滑塊與導(dǎo)軌間隙大于沖裁間隙，造成凸、凹?？腥?，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：
①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，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，也可以將凸模或凹模斜下，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。
②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。
③導(dǎo)柱、導(dǎo)套間隙過大。導(dǎo)柱、導(dǎo)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(dǎo)致間隙不均，使制品產(chǎn)生毛刺。此時，應(yīng)更換導(dǎo)柱、導(dǎo)套或重新更換精度高的模架。
④凹模孔有倒錐。落料凹模孔有倒錐，則落料件從凹?？淄ㄟ^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。
⑤壓力機精度不高。壓力機的滑塊與導(dǎo)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。
①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。
②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。
③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。
④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行，即條料送進時偏移送料中心線，導(dǎo)致制件孔形誤差，則應(yīng)修正導(dǎo)料板，使其平行于導(dǎo)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(fēng)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。
5 結(jié)論
通過對本套22型客車車門墊板沖孔―落料級進模的設(shè)計、計算，使我對沖裁模的設(shè)計流程有了更深一層的了解，包括沖裁件的工藝分析、工藝方案的確定、模具結(jié)構(gòu)形式的選擇、必要的工藝計算、主要零部件的設(shè)計、壓力機型號的選擇、總裝圖及零件圖的繪制。在設(shè)計過程中，有些數(shù)據(jù)、尺寸是一點也馬虎不得，只要一個數(shù)據(jù)有誤，就得全部改動，使設(shè)計難度大大的增加。在這次設(shè)計中，我感覺要完成這次設(shè)計不僅要有扎實的專業(yè)知識，還要有過硬的計算機基礎(chǔ)作保障，方才能很好的完成這次設(shè)計。所以說我們在今后的學(xué)習(xí)中不僅要學(xué)好應(yīng)該所學(xué)的，還要盡可能多的去拓展我們在其它方面的領(lǐng)域，只有這們我們才能立于不敗之地。
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