2477 彈簧座沖壓工藝及落料拉深復合模

2477 彈簧座沖壓工藝及落料拉深復合模,彈簧,沖壓,工藝,落料拉深,復合 1彈簧座沖壓工藝及落料拉深復合模緒論1 沖壓工藝的應用沖壓工藝是塑性加工的基本加工方法之一。它主要用于加工板料零件，所以有時也叫板料沖壓。沖壓不僅可以加工金屬板料，而且也可以加工非金屬板料。沖壓加工時，板料在模具的作用下，于其內部產生使之變形的內力。當內力的作用達到一定程度時，板料毛坯或毛坯的某個部位便會產生與內力的作用性質相對應的變形，從而獲得一定的形狀、尺寸和性能的零件。沖壓生產靠模具與設備完成加工過程，所以它的生產率高，而且由于操作簡便，也便于實現(xiàn)機械化和自動化。利用模具加工，可以獲得其它加工方法所不能或難以制造的、形狀復雜的零件。沖壓產品的尺寸精度是由模具保證，所以質量穩(wěn)定，一般不需再經過機械工業(yè)加工便可使用。沖壓加工不一般不需要加熱毛坯，也不像切削加工那樣大量切削材料，所以它不但節(jié)能，而且節(jié)約材料。沖壓產品的表面質量較好，使用的原材料是冶金工廠大量生產的軋制板料或帶料，在沖壓過程中材料表面不受破壞。因此，沖壓工藝是一種產品質量較好而且成本低的加工藝。用它生產的產品一般還具有重量輕且剛性好的特點。沖壓工藝在汽車、拖拉機、電機、電器、儀器、儀表、各種民用輕工產品以及航空、航天和兵工等的生產方面占據(jù)十分重要的地位?，F(xiàn)代各先進工業(yè)化國家的沖壓生產都是十分發(fā)達的。在我國的現(xiàn)代化建設進程中，沖壓生產占有重要的地位。2 沖壓工藝的發(fā)展歷史2我們的祖先早在青銅器時期就已經發(fā)現(xiàn)金屬具有錘擊變形的性能?？梢钥隙?，中國遠在 2400 年前已經掌握了錘擊金屬以制造兵器和工具的技術。因為鋼鐵材料在冷態(tài)下進行塑性加工需要很大的力和功，所以冷壓鋼鐵的技術在古代是不可能性廣泛使用的。當人們發(fā)現(xiàn)金、銀、銅等金屬塑性較好，變形時不需要較大的力時，錘擊壓制技術迅速向金、銀、銅的裝飾品和日用品范圍發(fā)展。在西安的陜西省博物館中陳列的一個漢代（公元前 206 至公元 220）的量器，厚度約 2mm，制作精美，花紋細致，就在今天看來，也算是一個精制品。這充分顯示了我國古代勞動人民高度精巧的手工藝技術水平。3 沖壓工藝的發(fā)展趨勢當今，隨著科學技術的不斷進步和工業(yè)化生產的發(fā)展，沖壓工藝技術也在不斷革新和發(fā)展。這些革新與發(fā)展主要表現(xiàn)在以下幾個方面。（1）工藝分析計算方法的現(xiàn)代化。例如，生產汽車覆蓋件的沖壓工藝，傳統(tǒng)方法是根據(jù)已有的設計資料和設計者的經驗，進行對比分析，確定工藝方案和有關參數(shù)，然后設計模具，進行試沖，經過反復試驗和修改，才能轉入批量生產。近幾年來，國外有的公司已開始采用有限變形的彈塑性有限元法，對覆蓋件成形過程進行計算模擬，分析應力應變關系，從而預測某一工藝方案的可行性和可能會產生的問題，并將結果顯示在圖形終端上，供設計人員進行選擇和修改。這樣，不僅可以節(jié)省昂貴的模具試制費用，縮短產品試制周期，而且可以建立符合生產實際的先進設計方法；既促進了冷沖壓工藝的發(fā)展，又可以發(fā)揮塑性成形理論對生產實際的知道作用。（2）模具設計及制造技術的現(xiàn)代化。為了加快產品的更新?lián)Q代，縮短工裝設計、制造周期，正在大力開展模具的計算機輔助設計和制造（CAD/CAM）技術的研究和應用。采用這一技術，一般可以提高模具設計和制造效率 23 倍，模具生產周期可縮短 1/21/3。發(fā)展這一技術的最終目標，是要達到模具 CAD/CAM 一體化，而模具圖紙將只作為檢驗模具之用。采用模具 CAD/CAM 技術，還可提高模具質量，大大減少設計與制造人員的重復勞動，使設計者有可能把精力用在創(chuàng)新和開發(fā)上。（3）沖壓生產的機械化和自動華。為了滿足大量生產的需要，沖壓設備已由單3工位低速壓力機發(fā)展到多工位高速自動壓力機。一般中小型沖壓件，既可在多工位壓力機上生產，也可以在高速壓力機上采用多工位連續(xù)模加工，使沖壓生產達到高度自動化。大型沖壓件（如汽車覆蓋件）可在多工位壓力機上利用自動送料和取件裝置，進行機械化流水線生產，從而減輕勞動強度和提高生產率。（4）為了滿足產品更新?lián)Q代加快和生產批量減小的發(fā)展趨勢，發(fā)展了一些新的成形工藝、簡易模具、通用組合模具以及數(shù)控沖壓設備和沖壓柔性制造系統(tǒng)（FMS）等。這樣，就使沖壓生產既可適合大量生產，又可適用于小批量生產。（5）不斷改進板料性能，以提高其成形能力和使用效果。例如，研制高強度鋼板，用來生產汽車覆蓋件；研制新型材料板，用來生產航空構件等。由于沖壓加工的零件形狀、尺寸、精度要求、批量大小、原材料性能的不同，當前在生產中所采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。但是，概括起來，可以分成分離工序與成形工序兩大類。分離工序的目的是在沖壓過程使沖壓件與板料沿一定的輪廓線相互分離，同時，沖壓件分離斷面的質量也要滿足一定的要求。成形工序的目的是使沖壓毛坯在不破壞的條件下發(fā)生塑性變形，并轉化成所要求的成品形狀，同時也要滿足尺寸精度方面的要求。4第 1 章設計內容及要求工件名稱：彈簧座生產批量：大批量材料：8 鋼 厚度 t=1.5mm工件簡圖：如圖 1-1 所示 圖 1-1 零件圖技術要求：1、未注公差尺寸的公差按 Q/SB12364。5第 2 章 零件的工藝性分析2.1 毛坯材料的分析08 鋼的塑性和韌性均高,無回火脆性傾向。焊接性能好，在冷拉狀態(tài)下或經正火外理后切削性明顯提高，在冷狀態(tài)下易擠壓成形和壓模成形，但強度較低，淬透性及淬硬性很差。表一 08 鋼的化學成份（%）牌號 C Si Mu Cr Ni Cu08 0.050.12 0.170.37 0.350.65 0.10 0.30 0.25表二 08 鋼的主要力學性能牌號 /MPa b/MPa s/ 10100 E/10308 253353 324441 196 32 1862.2 工藝分析該零件為彈簧座零件，工件形狀簡單、對稱，圓角較大，要求精度不高，便于模具加工，減少熱處理或沖壓時尖角處開裂，也防止尖角部分刃口過快磨損。工件四個均布孔的直徑分別為 5.5，孔與邊緣的距離為 3.25，故不用受到凸、凹模強度與模具結構的限制。采用 1.5的 08 鋼沖壓，保證了足夠的強度和剛度，該零件形狀屬于旋轉體，是一般凸緣圓筒件，拉深工藝性較好，圓角也較適合，不需整形。6第 3 章 沖壓工藝方案的確定該工件包括落料、拉深（三次拉） 、沖底孔、翻邊、沖凸緣孔、切邊六個基本工序。經下面計算分析可排列出下列幾種工藝方案：方案一：按基本工序。落料，首次拉深，二次拉深，三次拉深，沖底孔，翻邊，沖四個凸緣孔，切邊。方案二：落料與首次拉深復合，沖底孔與翻邊復合，沖四個凸緣孔與切邊復合，其余按基本工序。方案三：落料與首次拉深復合，沖底孔與沖四個凸緣孔復合，翻邊與切邊，其余按基本工序。方案四：全部基本工序合并，采用連續(xù)拉深沖壓成型。方案五：落料與首次拉深復合，二次拉深，三次拉深與沖底孔復合，翻邊，沖四個凸緣孔與切邊復合。對于方案一，模具結構相對簡單，但需八道工序八副模具，勞動量大，生產效率低，且精度難以滿足工件生產的需要。方案二中，沖底孔與翻邊復合，使模具壁厚比較小，模具容易損壞，沖四個凸緣孔與切邊復合也存在模具壁厚太薄的問題。方案三中，雖然解決了壁厚太薄的問題，但是沖底孔與沖四個凸緣孔復合，模具的刃口不在同一平面內，因此刀口用鈍后，刃磨很不方便，翻邊與切邊也存在這個問題。方案四只須一套模具即可，生產效率最高，但是相比之下，模具結構比較復雜，送進操作也不太方便。方案五，將落料拉深復合，三次拉深與沖底孔復合，沖四個凸緣孔與切邊復合，減少了毛坯的周轉時間提高了生產效率，適合于工廠的大批量生產條件，復合模結構雖然較方案一復雜，但是由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不困難。通過對上述五種方案的分析比較，采用方案五較好。7第 4 章 主要設計計算4.1 毛坯尺寸計算（應按拉深件的中線尺寸計算）4.1.1 確定毛坯尺寸計算的依據(jù)毛坯的形狀應符合金屬在塑性變形時的流動規(guī)律，其形狀一般與拉深件周邊的形狀相似。毛坯的周邊應該是光滑的曲線而無急劇的轉折，所以對于旋轉體來說，毛坯的形狀無疑是一塊圓板，只要求出它的直徑。拉深前后，拉深件與其毛坯的質量不變，體積不變，對于不變薄拉深，其面積不變。由于板料具有方向性以及毛坯在拉深過程中的摩擦條件不均勻等因素的影響，拉深后的工件頂端一般都不平齊，需要修邊，所以在毛坯尺寸中，應包括修邊余量。4.1.2 計算毛坯直徑選取修邊余量，查現(xiàn)代沖壓技術手冊表 5-2 得： =3mm 因 =68mm 故fd實際外徑為的 d =68+23=74mm。初算毛坯直徑，根據(jù)表面積相等的原則，用解析f法求該零件的毛坯直徑 D，按現(xiàn)代沖壓技術手冊表 5-4 序號 20 公式 D=計算。把的 d =74，d =41.5mm,h=46.5mm,r=3mm 代入求得：1124.3rhdff1D=113mm。其中 9906 mm 為該零件除去凸緣部分的表面積，即之間拉入凹模實/2際所需材料。4.2 排樣方式的確定該工件排樣根據(jù)落料工序設計。考慮操作方便及模具結構簡單，故采用有廢料直排的排樣方式。查板材標準，宜選用 9501500 的冷軋鋼板,每張鋼板可采剪為 8張條料,第張條料可沖 13 個工件,故每張鋼板的利用率為 73.16%。4.2.1 排樣相關計算查沖壓模具設計與制造表 2.5.2 得搭邊值 a =1mm,a=1.2mm 則：1沖裁件面積：A=D 2/4=10023.67mm28條料寬度： B=D+2a+C=116mmC送料間隙，C=0.6mm 查沖壓手冊表 2-21步距： S=D+a 1=114mm一個步距距離材料的利用率：= 76.28%10BSnA圖 41 排樣圖4.3 成形次數(shù)的確定該工件為帶凸緣筒形件，按筒形件的拉深來計算，工件的相對高度：h/d=（48-1.5）/（40+1.5）=1.12，相對直徑：d /d=74/41.5=1.781.4（故工件為寬凸緣f筒形件） ，相對厚度：（t/D） 100=（1.5/113） 100=1.33。由沖壓模具設計與制造表 4.5.1 查凸緣筒形件首次拉深的極限相對高度 h /d =0.420.53，遠小于1其工作的 h/d=1.2，因此一次不能拉出。制件的總拉深系數(shù)：m = d/D=41.5/113=0.367,查沖壓工藝與模具設計得總凸緣筒形拉深系數(shù)：m =0.51，m =0.73，m =0.75 123m m =0.510.73=0.3720.367 12m m m =0.510.730.75=0.2790.367 39由此可見，需要三次拉深才能達到工件尺寸要求。4.4 判斷是否用壓邊裝置在拉深過程中,凸緣變形區(qū)是否起起皺主取決于材料相對厚度 t/D 和拉深系數(shù) m的大小。如果材料相對厚度較小，拉深系數(shù)也小，凸緣便會起皺。為防止凸緣起皺，必須用壓邊圈壓住，因此判別是否起皺的條件也就是判別是否采用壓邊圈的條件。生產決定是否采用壓邊圈可查表。表三 采用或不采用壓邊圈的條件第一次拉深拉深方法t/D100 m1用壓邊圈 1.5 0.6可用可不用 1.52.0 0.6不用壓邊圈 2.0 0.6由表查得本件需采用壓邊圈，以防止起起皺拉斷的產生4.5 確定工件各次拉深的尺寸圖 42 首次拉深工件圖 4.5.1 首次拉深直徑d = m D=0.51113=57.6 查中國模具設計大典 3表（19.4-35） ，拉深1凹模的圓角半徑 R =8 由 R =（0.60.9）R 得 R =5 1dn1nd210=3（根據(jù)零件的要求）3R重新計算毛坯的直徑，為了保證以后拉深時凸緣部參加變形，寬凸緣首次拉入凹模的材料面積比零件實際需要的面積多（35%）這里取 5%，即首次拉深時拉入凹模的材料實際面積為。A=/4 105%=13475/4249739062在多拉入凹模 5%材料后，修正毛坯直徑為 D = =115.5首1273435次拉深高度 H1=0.25/d1( - )+0.43（ ）=0.25/57.6 （ ）2Dfd1rR1.+0.43 （8+8）=41.2檢驗 m 是否合理1首次拉深后的相對直徑 d / d =74/57.6=1.28 相對高度 H / d =0.707 查沖壓模f1 1具設計與制造表（4.5.1） 得許可的相對高度 h /d =0.560.72 顯然在首次拉1深允許的變形程度內，故所選 m 滿足要求，這次確定的首次拉深工序尺寸是合理的。14.5.2 計算以后各次拉深工序件尺寸：重新調整各次拉深系數(shù)，m =0.83 m =0.86 這時各次拉深后工序的直徑23d = m d =0.8357.6=47.8 d = m d =0.8647.8=41.521 32計算后兩次拉深工序中的高度 H H23設第二次拉深時，多拉入凹模材料面積為 2%（其余 3%的材料返回到凸緣） ，第二次拉深的假想的坯料直徑 D = =116.72 )74(105472H = = =45.22223.0 d5.0Rrf 543.0.68.2第三次拉深后，達到零件的高度，原來多拉入 2%的材料返回凸緣。拉深工序至此結束。4.6 沖壓工序壓力計算114.6.1 落料力的計算F 落料 =KLt=207569.7NL沖裁件周長，L =354.8mm；t材料厚度，t=1.5mm；材料的抗剪強度，=330MPaK系數(shù)（一般取 K=1.3）4.6.2 壓邊力的計算 F = = =17304.5N P壓 PrdD21243826.57134.2單位面積壓料力，由沖壓模具設計與制造表（4.4.5）查 P=3.0 MPar 第一次拉深凹模的圓角半徑14.6.3 拉深力的計算 = =3.1457.61.54001.10=119432.4 NF拉 1bdtk b材料的抗拉強度（取 b=400 MPa）k 修正系數(shù)查中國模具設計大典 3表（19.449） ，1k =1.1014.6.4 沖壓工藝總力 + F + =207569.7+17304.5+119432.4=344306.2 NZ落 壓 拉該模具擬采用正裝復合模，彈性卸料與推件。根據(jù)沖壓工藝總力計算結果并結合高度，初選開式雙柱可傾壓力機 JG23404.7 壓力中心的確定為保證壓力機和模具正常工作，必須使沖模的壓力中心與壓力機的滑塊中心相重合。否則在沖壓時會使沖模與壓力機的滑塊歪斜，引起凸、凹模間隙不均勻和導向零件加速磨損，造成刃口和其他零件的損壞，甚至會引起壓力機導軌的磨損。影響壓力機的精度，對于形狀簡單而對稱的工件如矩形、圓形、正多邊形，其沖裁的壓力中心與工件的幾何中心重合。12結合零件圖，該工件為帶凸緣筒形件，結構簡單對稱。該沖裁件的壓力中心即為工件的幾何中心。該工件的沖裁力不大，為便于模具的加工和裝配，模具中心選在工件的幾何中心。此滿足 JG2340 的模柄孔投影面積范圍內，滿足要求。4.8 工作部分尺寸計算該副模具的工作部分包括落料凹模，拉伸凸模和凸凹模，具體計算如下:4.8.1 落料刃口尺寸計算查沖壓模具設計與制造表 2.3.3 得：沖裁模初始雙面間隙 Z =0.132Zmin=0.240mm,為主公差的毛坯尺寸按 IT14 級精度計算，其值查沖模設計應用實例max書末附錄 E3 查得： =0.87mm，查表 2-12 查得凸模，凹模的制造公差為：=0.025mm, =0.035mm.TA由公式 D =（D -x ）AmaxA式中 x-磨損系數(shù)-工件公差-凹模的制造公差A把以上數(shù)值代入計算得：D =（113-0.50.87） =112.57 mm035.035.由公式 D =（D - Z ）TAminT= (112.57-0.132) 025.=112.44 mm025.校核： + Z - Z ATmaxin即： 0.025+0.035=0.060 0.240-0.132=0.108 所以證明了所選取的 與A是合適的。T4.8.2 拉深部分尺寸計算由工件圖上可看出該拉深部分的精度等級為 IT14 級。公差為 =0.74mm，其凸，13凹模的制造公差按 IT5 級計算，查沖壓模具設計與制造表 4.8.3 得凸，凹模的制造公差為： =0.08mm, =0.05mm.查表 4.8.2 得：有壓料圈的拉深模間隙為ATZ/2=1t 即 Z=2t=3.6，由列公式計算：max公式 D =（D -0.75 ）AmaxA把數(shù)值代入計算得： D =（57.6+0.74-0.75 0.74）=57.8 08.由公式 D =（D - Z ）TAT=(57.8-3.6) mm05.=54.2 mm 05.表四 拉深拉深部分尺寸計算尺寸及分類凸、凹模間雙面間隙尺寸偏差與磨損系數(shù)計算公式 結果D =（D -x ） AmaxA112.57 mm 035. 落料113查表 2.3.3 得，Z =0.132mmminZ =0.240mm ax=0.87X=0.5D =（D - Z ） TinT112.44 025.=( - 0.75)Amax 57.8 8. 拉深57.6查表 4.8.2 得，Z=3.6mm =0.74TZDAT)( 54.2 mm05.14第 5 章 模具的總體設計5.1 模具類型的選擇由沖壓工藝工藝分析可知，采用復合沖壓，所以模具類型為落料拉深復合模。5.2 定位方式的選擇因為該模具使用的是條料，所以導料采用導料板（本副模具彈性卸料板與導料板一體）送進步距采用擋料銷。5.3 卸料、出件方式的選擇模具采用固定卸料、剛性打件，并利用裝在壓力機工作臺下的標準緩沖器提供壓邊力。5.4 壓邊裝置的確定壓邊裝置一般可分為剛性和彈性兩種。剛性壓邊裝置就是在雙動沖床上利用外滑塊壓邊。這種壓邊的特點是壓邊力不隨沖床的行程變化，拉深效果好，模具結構15簡單。彈性壓邊裝置一般用于單動沖床上，其特點是壓邊力隨沖床的行程面變化。故這里選用彈性壓邊裝置較好。又因為彈性壓邊裝置中，氣墊結構較復雜，制造不易，并需要使用壓縮空氣。故這里采用橡皮，只要根據(jù)生產經驗，只要正確地選橡皮規(guī)格，就可以減少它們的不利因素。5.5 導向方式的選擇為了橫向和縱向送料都比較方便，提高模具壽命和工件質量，便于安裝調整，在無偏心載荷的情況下，壓力機導向精確，該復合模采用后側導柱的導向方式。第 6 章 主要零部件的結構設計6.1 工作零件的結構設計由于工件形狀簡單對稱，所以模具的工件零件均采用整體結構，拉深凸模、落料凹模和凸、凹模的結構如零件圖所示6.1.1 落料凹模的設計落料凹模刃口的結構采用直通式，強度高，修磨后刃口尺寸不變。材料采用CrWMn ，熱處理硬度為 6064HRC。落料凹模孔采用線切割機床加工，安排凹模在模架上的位置時，要將壓力機的壓力中心與模柄中心重合。其輪廓尺寸可按沖壓模具設計與制造公式 2.9.3，2.9.4計算：凹模厚度 H=kb=0.22 113=24.8mm（查表 2.9.5 得 k=0.22）凹模壁厚 c=(1.52)H=37.549.6mm取凹模厚度 H=60mm（根據(jù)拉深件的要求） , 凹模壁厚 c=40 ，凹模寬度 B=b+2c=113+2 40=193mm（調整到符合標準，取 B=200）16凹模長度 L 也取 200(垂直送料方向)凹模輪廓尺寸為 200mm 200mm 60mm.（圓形）6.1.2 拉深凸模的設計拉深凸模的材料選用 T10A ，熱處理硬度為 5660HRC。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至少一個料厚的距離，所以拉深凸模的長度 L 可按照下式計算：L= =20mm+60mm-3mm=77mm低凹固 Hh其中： 凸模固定板厚度， =20mm，固 固h凹模的厚度， =60 mm，h凹 凹裝配后，拉深凸模的端面低于落料凹模端面的高度，根據(jù)板厚的大小，低H決定 =3mm。低拉深凸模的直徑由第 4 章計算可知， 54.2 mm05.拉深凸、凹模圓角半徑凹模圓角半徑 rd，由第 4 章可知道 rd=8凸模圓角半徑過小，拉深過程中危險斷面容易產主局部變薄，甚至被拉破。凸模圓角半徑過大，拉深底部材料承壓面積小，容易變薄。首次拉深的凸模圓角半徑可等于或略小于首次拉深凹模圓角半徑，即：r d2=（0.71.0）r d1=7mm拉深凸模的通氣孔工件在拉深時,由于空氣壓力作用或者潤滑油的粘性等因素,使工件很容易粘附在凸模上.為使工件不至于緊包在凸模上,設計凸模時,應有通氣孔,拉深通氣大小可參看下表。表五 拉深凸模通氣孔尺寸17凸模直徑 D 50 50100 100200 200出氣孔直徑 d 5 6.5 8 9.5參考零件圖，取通氣孔尺寸為 d=6.5 6.1.3 凸凹模的設計凸凹模的材料選用 CrWMn，熱處理硬度為 5862HRC。 凸凹模為采用非標準件，其長度由模具的結構及總體尺寸而定，取凸凹模的長度為 L= 65mm。凸凹模的內孔與外緣尺寸由第四章的計算可知： D = 112.44 D = T025.A 57.8 。08.6.2 其它零部件的設計與選用6.2.1 彈性元件的設計頂件塊在成形過和中一方面可以起壓邊力的作用，另一方面還可以將成形后卡在凹模上的工件卸下，其壓力由彈性橡皮提供。6.2.2 模架及其它零部件的選用根據(jù)主要零件的結構，外形尺寸，并參照模具設計制造標準件資料，選用后側滑動導柱模架 200mm 200240mm(GB/T2851-1990)上模座：L H=200mm 200mm 45mm 材料采用 HT200。B下模座：L H=200mm200mm 50mm 材料采用 HT200。 導 柱： L= 32mm 190mm 材料采用 45 鋼。1導 套： L = 32mm 105mm 43mm 材料采用 20 鋼。 2上模座厚度取 45mm，即 =45 mm；H上 模上模墊板厚度取 20mm,即 =20 mm墊固定卸料板厚度取 10mm，即 =10 mm；卸18下固定板厚度取 20mm，即 =20 mm；H下 固下模墊板厚度取 10mm，即 =10 mm；下 墊 板下模座厚度取 50mm，即 =50 mm；下 模模具閉合高度= + + + + + + -閉H上 模 墊 凸 凹 模 H凹 下 固 下 墊 板 H下 模 入=（45+20+65+60+20+10+50-45）=225 mm式中： 凸凹模高度， =65 mm；凸 凹 模 凸 凹 模凹模的厚度， =60 mm；H凹 H凹凸凹模進入落料凹模的深度， =45 mm。入 入可見該模具閉合高度小于所選開式雙柱可傾壓力機 JG2340 的最大裝模高度（300） ，所以，所選的開式壓力機可以使用。凸緣模柄尺寸，由所選壓力機模柄孔尺寸選用模柄 B50105 GB2862.181 Q235 冷沖壓模具設計與制造表 7.37第 7 章模具總裝圖及其工作過程分析7.1 模具總裝圖由以上設計，可得到如圖 71 所示的模具總裝圖，為了實現(xiàn)先落料，后拉深，應保證模具裝配后，拉深凸模的端面比落料凹模的端面低 3mm。19圖 7-1 模具裝配圖7.2 模具工作過程分析上模部分通過模柄 21 安裝在壓力機滑塊上，下模部分通過螺栓、壓板安裝在壓力機工作臺面上，導料板 18 固定在下模部分，下模部分設有定位裝置擋料銷 24。條料沿著導料板 18 送進，由定位裝置 24 控制其送料步距。壓力機滑塊帶著上模下行，凸凹模 3 下表面首先與條料接觸，并與頂件塊 19 一起壓住條料，完成落料過程。當壓力機滑塊繼續(xù)下行，沖下的圓形坯料與拉深凸模 16 接觸，被拉入拉深凹模 3 里面，完成一次沖壓過程。沖裁完畢，壓力機滑塊回程，帶動上模部分上行，落料后的條料由剛性卸料板（導料板）18 從凸凹模上卸下，如果拉深制件被卡在拉深凹模里，在壓力機回程的過程中，打桿 20 碰到壓力機上的打料橫桿，打料橫桿把沖擊力20傳給打桿，再由推件塊從凸凹模上剛性打下，用手工將工件取走。如果拉深制件包在拉深凸模里，可以通過下面的彈性裝置經過頂件塊 19 將制件頂出。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。第 8 章沖壓設備的選定通過較核，選擇開式雙柱可傾壓力機 JG2340 能滿足使用要求。壓力機的具體參數(shù)可參看下表：表六 JG2340 開式雙柱可傾壓力機技術規(guī)格型號 JG2340公稱壓力/KN 40021滑塊行程/ 100滑塊行程次數(shù)/（次min -1） 80最大封閉高度/ 300封閉高度調節(jié)量/ 80滑塊中心線至床身距離/ 220立柱距離/ 300前后 420工作臺尺寸/左右 630前后 150左右 300工作臺孔/直徑 200厚度 80墊板尺寸/直徑 150直徑 50模柄孔尺寸/深度 70前后 230滑塊底面尺寸/左右 300床身最大可傾角/（） 30第 9 章工作零件的加工工藝性本副模具的工作零件都是旋轉體，形狀比較簡單，加工主要采用車削。落料凹模的加工工藝過程見加工工藝卡。 （另附）22第 10 章模具的裝配過程本模具的裝配選凸凹模為基準件，先裝上模，再裝下?！，F(xiàn)將具體裝配方法敘述如下：10.1 裝配前的準備1、通讀設計圖樣，了解正裝式復合模的結構特點。本模具的裝配工藝要點是：23同時保證落料和拉深用凸凹模間隙的均勻；打料機構工作可靠，能及時推出工件。2、查對各零件已完成裝配前的加工工序，并經檢驗合格。對于本副模具，由于是正裝式落料拉深復合模具，需要檢查凸凹模拉深凹模洞口的圓角是否達到規(guī)定的數(shù)值 R8mm。3、確定裝配方法和裝配順序。經查對認定模具零件已加工完成， 可采用直接裝配方法。結合模具結構特點，對凸凹模、凸模先進行分組裝配，再進行總裝配。選用以凸凹模為基準件，先裝配上模，再裝配下模及輔助零件。4、領用標準件。10.2 裝入模柄將模柄壓入上模座后，鉆、鉸銷孔，打入止轉銷。10.3 裝配凸凹模裝配前，對經檢查需研修凸凹模拉深凹模洞口圓角的，需要認真對其研修，認定合格后，再進入裝配。按照壓入法操作要求，將凸凹模壓入固定板中，檢查凸凹模相對固定板基準面的垂直度，并刃入凸模，用工藝定位器法檢查配合間隙的均勻性。待凸凹模全部壓入，認定間隙分布均勻后，磨平固定板支撐面和凸凹模刃口面。10.4 裝配凸模將凸模壓入固定板中，按壓入法裝配要領，檢查其相對固定板基準面的垂直度，認定合格后，磨平固定板支撐面和刃口面。10.5 裝配下模將組裝好的凸模固定板和下墊板，按照設計要求位置，安裝在下模座上，緊固螺釘，鉆、鉸銷孔，裝入圓柱銷。10.6 裝配上模24將組裝好的凸凹模固定板和上墊板，安裝在上模座上，緊上螺釘，用工藝定位器法控制上下模的配合間隙，使其均勻。認定均勻后，在上模相應部位鉆、鉸銷孔，打入圓銷。10.7 安裝凹模將凹模和壓邊圈、下頂桿安裝在下模相應部位，凹模和凸凹模間隙，用墊片法或直接安裝法控制其均勻性。10.8 試切用紙試沖，觀察沖切紙邊的狀況，經調整并認定均勻后， 鉆、鉸另一組銷孔，打入圓銷。10.9 裝配其它零件上模安裝頂桿，頂件塊，檢查打料機構工作的可靠性。頂件塊在最低位置時，應突出凸凹模刃口 0.20.5mm.安裝卸料板，卸料螺釘和橡皮，安裝后的卸料板下平面比凸凹模刃口面低 0.20.5mm。第 11 章模具調試模具按圖紙技術要求加工與裝配后，必須在符合實際生產條件的環(huán)境中進行試沖壓生產，通過試沖發(fā)現(xiàn)模具設計與制造上的缺陷，找出生產原因，對模具進行適當?shù)恼{整和修理后再進行試沖，直到模具能正常工作，才能將模具正式交付生產使用。11.1 模具調試的目的251、 鑒定模具的質量。驗證該模具生產的產品質量是否符合要求，確定該模具是否能交付生產使用。2、 幫助確定產品的成形條件和工藝規(guī)程。模具通過試沖與調整，生產出合格產品后，可以在試沖過程中，掌握和了解模具使用性能，產品成形條件、方法和規(guī)律，從而對產品批量生產時的工藝規(guī)程制定提供幫助。3、 幫助確定成形零件毛坯形狀、尺寸及用料標準。在沖模設計中，有些形狀復雜或精度要求較高的沖壓成形零件，很難在設計時，精確的計算出變形前毛坯的尺寸和形狀。為了要得到較準確的毛坯形狀、尺寸及用料標準，只有通過反復試沖才能確定。4、幫助確定工藝和模具設計中的某些尺寸。對于形狀復雜或精度較高的沖壓成形零件，在工藝和模具設計中，有個別難以用計算方法確定的尺寸，如拉深模的凸、凹模圓角半徑等，必須經過試沖，才能準確確定。5通過調試，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，積累經驗，有助于進一步提高模具設計和制造水平。由此可見，模具調試過程十分重要，是必不不可少的。但調試的時間和試沖次數(shù)應可能少，這就要求模具設計與制造質量過硬，最好一次調試成功。在調試過程中，合格沖壓件數(shù)的取樣一般應在 201000 件之間。112 模具的調試模具調試，因模具類型不同、結構不同，可能出現(xiàn)的問題也不同，調試的內容也隨之變化。模具調試的要點：1、模具閉和高度的調試。模具應與沖壓設備配合好，保證模具應有的閉和高度和開啟高度。2、導向機構的調試。導柱、導套要有好的配合精度，保證模具運動平穩(wěn)、可靠。3、凸、凹模刃口及間隙調試。刃口鋒利，間隙要均勻。4、定位裝置的調試。定位要準確、可靠。5、卸料及出件裝置的調試。卸料及出件要暢通，不能出現(xiàn)卡住現(xiàn)象。11.3 該模具的調試26在設計指定的壓力機上，裝配好的模具進行試沖。試模時重點檢查打料機構和頂出機構的動作是否及時、可靠。每一次沖壓后，上模隨壓力機上行到上死點時，條料和頂出的工件都應該出現(xiàn)在下模凹模工作面上，以便及時清除。裝配后應保證間隙均勻，落料凹模刃口面應高出拉深凸模工作端面 3mm，壓邊圈上端面應高出落料凹模刃口面 0.5mm，以實現(xiàn)落料前先壓料落料后在拉深。結論用了一個多月的時間本人終于把畢業(yè)設計全部完成，本人所做的題目是落料拉深的復合模，在這一個多月忙碌的完成畢業(yè)設計的過程中，我感覺到自己收獲了很多。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。通過設計實踐，我逐步樹立了正確的設計思想，增強了創(chuàng)新意識，熟悉掌握沖壓模具設計的一般規(guī)律，培養(yǎng)了分析問題和解決問題的能力；通過設計計算、繪圖27以及運用技術標準、規(guī)范、設計手冊等有關設計資料，進行了全面的沖壓模具設計基本技能的訓練。在設計的過程中，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、對沖壓模具結構的了解和掌握還有待提高，特別是對一些特殊結構的模具。2、對沖壓模具工藝的計算能力還要再提高，因為這個一直都是沖壓模具設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，這是靠以后自己一點一滴的積累。4、電腦知識與專業(yè)知識的結合還要進一不的提高。例如說在用 CAD 畫裝配圖時不夠熟練，用的時間較多。以上的這些缺點，在以后的學習和工作過程中我都會努力的去提高，爭取更大的進步，也希望老師在對本人的畢業(yè)設計的審核時給予指正，讓我能多多受益。致謝時光如電，歲月如梭，三年的大學生活一晃而過，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，作為一名工科類學校的學生，做畢業(yè)設計是一件必不可少的事情。畢業(yè)設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。28在學校中，我們主要學的是理論性的知識，而實踐性很欠缺，而畢業(yè)設計就相當于實戰(zhàn)前的一次演練。通過畢業(yè)設計可是把我們以前學的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫起來，使我們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驗的不足，為以后的工作打下堅實的基礎。由于資質有限，很多知識掌握的不是很牢固，因此在設計中難免要遇到很多難題，由于有了課程設計的經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)設計日趨完善。畢業(yè)設計雖然很辛苦，但是在設計中不斷思考問題，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，鍛煉了自己獨立設計的能力，使我受益匪淺，我相信這些經驗對我以后的工作一定大有益處。最后，再次感謝各位老師特別是我的指導老師原紅玲老師在這一段時間給予無私的幫助和指導，并向他們致意深深的敬意，以后到社會上我一定努力工作，不辜負他們給予我的知識和對我們寄予的厚望！參考文獻1 劉建超主編. 沖壓模具設計與制造. 高等教育出版社.2004 M2 王孝培主編. 沖壓手冊. 械工業(yè)出版社.2002 M3 王秀鳳主編. 冷沖壓模具設計與制造. 京航空航天大學出版社 2001 M9 翁其金主編. 冷沖工藝及模具設計. 機械工業(yè)出版社.2004 M4 薛彥成主編. 公差配合與技術測量. 機械工業(yè)出版社.2004 M5 郭成.儲家佑主編. 現(xiàn)代沖壓技術手冊. 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