3366 上防塵罩的沖壓工藝及落料拉深復(fù)合模的設(shè)計(jì)

3366 上防塵罩的沖壓工藝及落料拉深復(fù)合模的設(shè)計(jì),防塵,沖壓,工藝,落料拉深,復(fù)合,設(shè)計(jì) 1上防塵罩的沖壓工藝及落料拉深復(fù)合模的設(shè)計(jì)緒 論1、沖壓工藝的應(yīng)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(shí)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(shí)，板料在模具的作用下，于其內(nèi)部產(chǎn)生使之變形的內(nèi)力。當(dāng)內(nèi)力的作用達(dá)到一定程度時(shí)，板料毛坯或毛坯的某個(gè)部位便會(huì)產(chǎn)生與內(nèi)力的作用性質(zhì)相對(duì)應(yīng)的變形，從而獲得一定的形狀、尺寸和性能的零件。沖壓生產(chǎn)靠模具與設(shè)備完成加工過程，所以它的生產(chǎn)率高，而且由于操作簡便，也便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)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(fù)雜的零件。沖壓產(chǎn)品的尺寸精度是由模具保證，所以質(zhì)量穩(wěn)定，一般不需再經(jīng)過機(jī)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(chǎn)品的表面質(zhì)量較好，使用的原材料是冶金工廠大量生產(chǎn)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(chǎn)品質(zhì)量較好而且成本低的加工藝。用它生產(chǎn)的產(chǎn)品一般還具有重量輕且剛性好的特點(diǎn)。沖壓工藝在汽車、拖拉機(jī)、電機(jī)、電器、儀器、儀表、各種民用輕工產(chǎn)品以及航空、航天和兵工等的生產(chǎn)方面占據(jù)十分重要的地位?，F(xiàn)代各先進(jìn)工業(yè)化國家的沖壓生產(chǎn)都是十分發(fā)達(dá)的。在我國的現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程中，沖壓生產(chǎn)占有重要的地位。22、沖壓工藝的歷史發(fā)展我們的祖先早在青銅器時(shí)期就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)金屬具有錘擊變形的性能?？梢钥隙ǎ袊h(yuǎn)在 2400 年前已經(jīng)掌握了錘擊金屬以制造兵器和工具的技術(shù)。因?yàn)殇撹F材料在冷態(tài)下進(jìn)行塑性加工需要很大的力和功，所以冷壓鋼鐵的技術(shù)在古代是不可能性廣泛使用的。當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)金、銀、銅等金屬塑性較好，變形時(shí)不需要較大的力時(shí)，錘擊壓制技術(shù)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(gè)漢代（公元前 206 至公元 220）的量器，厚度約 2mm，制作精美，花紋細(xì)致，就在今天看來，也算是一個(gè)精制品。這充分顯示了我國古代勞動(dòng)人民高度精巧的手工藝技術(shù)水平。3、沖壓工藝的現(xiàn)狀改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)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(dú)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(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)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(chǎng)競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識(shí)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(gè)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(gè)國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)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(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。一些國?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(gè)別廠家還引進(jìn)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(jì)中。4、未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 3（1）工藝分析計(jì)算方法的現(xiàn)代化。例如，生產(chǎn)汽車覆蓋件的沖壓工藝，傳統(tǒng)方法是根據(jù)已有的設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行對(duì)比分析，確定工藝方案和有關(guān)參數(shù)，然后設(shè)計(jì)模具，進(jìn)行試沖，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)和修改，才能轉(zhuǎn)入批量生產(chǎn)。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(duì)覆蓋件成形過程進(jìn)行計(jì)算模擬，分析應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，從而預(yù)測(cè)某一工藝方案的可行性和可能會(huì)產(chǎn)生的問題，并將結(jié)果顯示在圖形終端上，供設(shè)計(jì)人員進(jìn)行選擇和修改。這樣，不僅可以節(jié)省昂貴的模具試制費(fèi)用，縮短產(chǎn)品試制周期，而且可以建立符合生產(chǎn)實(shí)際的先進(jìn)設(shè)計(jì)方法；既促進(jìn)了冷沖壓工藝的發(fā)展，又可以發(fā)揮塑性成形理論對(duì)生產(chǎn)實(shí)際的知道作用。（2）模具設(shè)計(jì)及制造技術(shù)的現(xiàn)代化。為了加快產(chǎn)品的更新?lián)Q代，縮短工裝設(shè)計(jì)、制造周期，正在大力開展模具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造（CAD/CAM）技術(shù)的研究和應(yīng)用。采用這一技術(shù)，一般可以提高模具設(shè)計(jì)和制造效率 2～3 倍，模具生產(chǎn)周期可縮短 1/2～1/3。發(fā)展這一技術(shù)的最終目標(biāo)，是要達(dá)到模具CAD/CAM 一體化，而模具圖紙將只作為檢驗(yàn)?zāi)＞咧谩２捎媚＞?CAD/CAM 技術(shù)，還可提高模具質(zhì)量，大大減少設(shè)計(jì)與制造人員的重復(fù)勞動(dòng)，使設(shè)計(jì)者有可能把精力用在創(chuàng)新和開發(fā)上。（3）沖壓生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)華。為了滿足大量生產(chǎn)的需要，沖壓設(shè)備已由單工位低速壓力機(jī)發(fā)展到多工位高速自動(dòng)壓力機(jī)。一般中小型沖壓件，既可在多工位壓力機(jī)上生產(chǎn)，也可以在高速壓力機(jī)上采用多工位連續(xù)模加工，使沖壓生產(chǎn)達(dá)到高度自動(dòng)化。大型沖壓件（如汽車覆蓋件）可在多工位壓力機(jī)上利用自動(dòng)送料和取件裝置，進(jìn)行機(jī)械化流水線生產(chǎn)，從而減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高生產(chǎn)率。（4）為了滿足產(chǎn)品更新?lián)Q代加快和生產(chǎn)批量減小的發(fā)展趨勢(shì)，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(shè)備和沖壓柔性制造系統(tǒng)（FMS）等。這樣，就使沖壓生產(chǎn)既可適合大量生產(chǎn)，又可適用于小批量生產(chǎn)。（5）不斷改進(jìn)板料性能，以提高其成形能力和使用效果。例如，研制高強(qiáng)度鋼板，用來生產(chǎn)汽車覆蓋件；研制新型材料板，用來生產(chǎn)航空構(gòu)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(dāng)前在生產(chǎn)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。4第一章 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書工件名稱：上防塵罩生產(chǎn)批量：大批量材料：10 鋼 厚度 t=1.2mm工件簡圖：如圖 1-1 所示5圖 1—1 工件圖技術(shù)要求：1、未注公差尺寸的公差按 Q/SB123—64。2、去毛刺。第二章 零件的工藝性分析拉深件的工藝性好壞，直接影響到該零件的能否用拉深方法生產(chǎn)出來，影響到零件的質(zhì)量、成本和生產(chǎn)周期等。一個(gè)工藝性好的拉深件，不僅能滿足產(chǎn)品的使用要求，同時(shí)用最簡單的、最經(jīng)濟(jì)的和最快的方法生產(chǎn)出來。61、該零件為空心的圓筒形零件，在滿足工藝性要求時(shí)，如進(jìn)行大批量生產(chǎn)，一般是采用拉深成型的，圓筒形件的毛料為圓板料，可以通過落料獲得。零件底部的孔如滿足工藝性要求，可通過沖孔得到，因此，該零件在滿足沖壓工藝性要求的前提下，采用的沖壓工序是落料、拉深和沖孔。2、該零件外徑 Φ60，厚度 1.2±0.11，其精度大致為 IT11 級(jí)，拉深工藝可以保證。3、該零件低部孔為 Φ ，其精度為 12 級(jí)精度，另有 Φ4.5 的孔兩個(gè)，0.213?其精度為 IT11 級(jí)，普通的沖裁工藝均可以保證。4、該零件的圓角半徑 R8。5、該零件低部孔 Φ4.5，Φ30 均遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于沖裁工藝對(duì)最小孔徑的要求（） [1]。10dt?綜上所述，該零件的精度及結(jié)構(gòu)尺寸都能滿足沖壓工藝性的要求，在大批量生產(chǎn)時(shí)可以用沖壓加工，沖壓的零件工序?yàn)槁淞?、拉深和沖孔。在此，本人做落料、拉深兩道工序?yàn)槁淞侠顝?fù)合模。第三章 沖壓工藝方案的確定該工件包括落料、拉深兩個(gè)基本工序，可以有以下幾種工藝方案：方案一：先落料、后拉深，采用單工序模生產(chǎn)。方案二：落料、拉深復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：拉深級(jí)進(jìn)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。7除此之外，還有其它方案，這里不再一一列舉。以上幾種方案：對(duì)于方案一，模具要求簡單，但是需要兩道或者更多道工序，每道工序都需一套模具，模具套數(shù)過多，生產(chǎn)效率將會(huì)降低，難以滿足大批量生產(chǎn)的要求；方案二采用復(fù)合模生產(chǎn)，生產(chǎn)效率較高，復(fù)合模結(jié)構(gòu)雖然較方案一復(fù)雜，但是由于零件的幾何形狀簡單對(duì)稱，模具制造并不困難；方案三只須一套模具即可，生產(chǎn)效率最高，但是相比之下，模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，送進(jìn)操作也不太方便 [2]。通過對(duì)上述三種方案的分析比較，若該工件拉深次數(shù)較少，采用方案二較好。第四章 模具結(jié)構(gòu)及成型設(shè)備選擇根據(jù)確定的工藝方案和零件的形狀特點(diǎn)、精度要求、所選設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)、模具制造條件以及安全生產(chǎn)等選定其沖壓的類型及結(jié)構(gòu)形式。4.1 模具結(jié)構(gòu)形式選擇8此套復(fù)合模具落料采用正裝式，拉深采用倒裝式。模座下的緩沖器兼作壓邊與頂件裝置，另設(shè)有剛性卸料與推件裝置。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是操作方便，出件暢通無阻，生產(chǎn)效率高。缺點(diǎn)是采用拉深件有時(shí)會(huì)留在剛性卸料裝置上，影響生產(chǎn)效率。為了簡化上模部分，可采用剛性卸料裝置。為了使拉深件更容易從上模里推出而不影響生產(chǎn)效率，采用打料桿裝置。為了提高工件的精度，模具采用中間導(dǎo)柱導(dǎo)套模架。4.2 計(jì)算個(gè)工序壓力、選用壓力機(jī)（1） 落料力的計(jì)算： = =1.3 3.14 74 1.2 300F落 料 1.3Dt????=108744.5 N（2） 落料的卸料力計(jì)算： = =0.04 108744.5卸 料 K卸 落 料=4349.8 N（3） 拉深力的計(jì)算： = =3.14 44.4 1.2 400 0.65F拉 1bdtk????=43497.8 N （4） 壓邊力的計(jì)算：= = =7379.3 NF壓 邊 221[]4DdrP???圓（ ） 223.14[7.]3???（ ）（5） 最大總壓力： = + + +總 F落 料 卸 料 拉 F壓 邊=163971.4 N根據(jù)沖壓車間小型工段現(xiàn)有壓力機(jī)為 250KN、350KN、630KN、800KN 等，故選用 250KN 開式壓力機(jī)的壓力就足夠了 [3]。表一 250KN 開式壓力機(jī)參數(shù)發(fā)生工程壓力時(shí)滑快距上死點(diǎn)距離/mm8固定臺(tái)和可傾式/mm最大封閉高度2509行程次數(shù)/次 1min??100 滑快行程 80封閉高度調(diào)節(jié)量/ mm 70 滑快中心到床身距離/ mm 190左右/ mm 560 左右/ mm 260工作臺(tái)尺寸前后/ mm 360 前后/ mm 130立柱間距離/ mm 260工作臺(tái)孔尺寸直徑/ mm 180傾斜角 30° 模柄孔尺寸（直徑 深度）/ mm?50 70?墊板厚度/ mm 70 工作臺(tái)墊板厚/ mm 50第五章 工藝計(jì)算5.1 修邊余量的確定在拉深過程中，常用材料機(jī)械性能的方向性，模具間隙不均，板厚變化，摩擦阻力不等及定位不準(zhǔn)等影響；面使拉深件口部或凸緣周邊不齊，必須進(jìn)行修邊，故在計(jì)算毛坯尺寸時(shí)應(yīng)按加上修邊余量后的零件尺寸進(jìn)行展開計(jì)算 [3]。10修邊余量的數(shù)值可查表 4-4 和 4-5因?yàn)?h/d=10/58.8 0.17?所以修邊余量 =0.5 mm?5.2 毛坯尺寸計(jì)算5.2.1 確定拉深件毛坯尺寸計(jì)算的依據(jù)由于板料在拉深過程中，材料沒有增減，只是發(fā)生塑性變形。在變形過程中，材料是以一定的規(guī)律轉(zhuǎn)移的，所以應(yīng)滿足以下情況 [4]。1、毛坯的形狀應(yīng)符合金屬在塑性變形時(shí)的流動(dòng)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(yīng)該是光滑的曲線而無急劇的轉(zhuǎn)折，所以，對(duì)于旋轉(zhuǎn)體來說，毛坯的形狀無疑是一塊圓板，只要求出它的直徑。2、拉深前后，拉深件與其毛坯的質(zhì)量不變、體積不變，對(duì)于不變薄拉深，其面積基本不變。3、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(yīng)包括修邊余量。5.2.2 該零件毛坯尺寸的計(jì)算該零件為形狀簡單的旋轉(zhuǎn)體拉深件的毛坯直徑在不變薄的拉深中，材料厚度雖有變化，但其平均值與毛坯原始厚度十分接近，因此，毛坯能展開尺寸可根據(jù)毛坯面積與拉深件面積（加上修邊余量）相等的原則求出 [5]。毛坯直徑按下式確定:2211146.8Ddhrd???= 2 2(5.).(0.5685.???）74m?=7.31(.2)h????11毛坯面積= = =4298.66 24D?23.17?2m5.3 排樣該工件排樣根據(jù)拉深工序設(shè)計(jì)?？紤]到操作方便及模具結(jié)構(gòu)簡單，故采用單排排樣設(shè)計(jì)，查表得搭邊值 a=2、 ，但為了提高材料的利用率，此排樣取1.5a?消 的值，采用縱向無廢料排樣，則 [6]1a條料寬：b=74mm+2a=78 mm條料的進(jìn)距為 h=74 mm沖裁單件工件材料的利用率按公式可得：=210%4Dbh????74.5排樣圖如圖 5—1 所示圖 5—1 排樣圖5.4 確定拉深系數(shù)及拉深次數(shù)毛坯相對(duì)厚度 t/D=1.2/74 1.6 <2 ,查表得要采用壓料圈裝置。?%查表 4-12 得 [6]：120.675m?故 ，所以用 1 次拉深就可以成形，即可1.4.60dDm???采用落料-拉深復(fù)合沖壓模125.5 壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算為保證壓力機(jī)和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心線相重合。對(duì)于本工件，其形狀簡單對(duì)稱，壓力中心位于其輪廓圖形的幾何中心上，有模具的壓力中心能重合，可以滿足要求 [7]。5.6 凸凹模的最小壁厚凸凹模是復(fù)合模中的一個(gè)特殊零件。其內(nèi)形刃口拉深凹模作用，外形刃口起落料凸模作用，外形按一般凸模設(shè)計(jì)，內(nèi)形按一般凹模設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是要保證內(nèi)形和外形之間的壁厚強(qiáng)度，壁太薄，易發(fā)生開裂。加強(qiáng)凸凹模的方法有以下幾種 [3]：1、增加有效刃口以外的壁厚。2、采用正裝式結(jié)構(gòu)復(fù)合模，減少凸凹模?？讖U料的積存數(shù)目，減少推件力。3、凸凹模設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于保證內(nèi)形和外形之間有一定的壁厚，使凸凹模有一定的深度。4、對(duì)于不積聚廢料的凸凹模。其最小壁厚 m 為：落料為硬材料時(shí) m 1.5t,?但不能小于 0.7 mm；沖裁軟材料時(shí) m t，但不能小于 0.5 mm。?本零件為硬材料成形，其最小壁厚為 m 1.5t=1.5 1.2=1.8mm。?5.7 工作部分尺寸計(jì)算落料和拉深的凸、凹模的工作尺寸見表 2，R2mm 屬于過渡尺寸，要求不高，為簡單方便，實(shí)際生產(chǎn)中直接按 R2mm 作為拉深凹模該處的尺寸。表 2 工作部分尺寸計(jì)算 [2] 尺寸及分類凸、凹模間雙面間隙尺寸偏差與磨損系數(shù)計(jì)算公式 結(jié)果 備注落 ?74 查表 2.3.3得，=0.87?=( - XΔ)ADmaxA??0.357??模具制造公差是查表 2.4.1 所得，能滿13料minZ=0.126mm=0.18mmaxX=0.5 TZDAT???)(min0.25734??足 ??minaxzTA????=( - 0.75Δ)AmaxA??0.594??拉深?10查表 4.8.2得，Z=2mm Δ=0.74 TZDAT???)(0.37?模具制造公差是查表4.8.3 所得第六章 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核6.1 模具的設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)特點(diǎn)6.1.1 模具設(shè)計(jì)要求 [8]1、分析產(chǎn)品工藝性，擬定模具的結(jié)構(gòu)。在充分保證工件質(zhì)量的前提下，應(yīng)14以數(shù)量少、質(zhì)量輕、制造和裝配方便的零件來組成模具。2、模具上的各零部件應(yīng)盡可能利用本單位現(xiàn)有的設(shè)備能力來制造。3、所設(shè)計(jì)的模具的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量與現(xiàn)有的沖壓設(shè)備相適應(yīng)。4、模具結(jié)構(gòu)應(yīng)適合工件的批量生產(chǎn)。5、模具結(jié)構(gòu)應(yīng)使安裝調(diào)試與維修盡量方便，模架及零部件應(yīng)盡量選擇通用件。6.1.2 模具設(shè)計(jì)特點(diǎn) [8]1、工藝計(jì)算要求有較高的準(zhǔn)確性，拉深凸模長度的決定必須滿足工件拉深高度的要求，且拉深凸模上必須設(shè)計(jì)通氣孔。2、第一次拉深以后的工序所用凸模高度（包括本工序中拉深工件的高度與壓邊圈的高度）比較長，選用凸模材料時(shí)需考慮熱處理時(shí)的彎曲變形。同時(shí)需注意凸模在模板上的定位要可靠。3、在凸緣的拉深過程中，工件的高度取決于上模的行程，使用中為便于模具調(diào)整，最好在模具上設(shè)計(jì)限位柱，當(dāng)壓力機(jī)滑塊在下死點(diǎn)位置時(shí)，模具應(yīng)在限程的位置閉合。4、設(shè)計(jì)落料-拉深復(fù)合模時(shí)，由于落料凹模的磨損比拉深凸模的磨損快，所以落料凹模上應(yīng)預(yù)先加大磨損余量，普通落料凹模應(yīng)高出拉深凸模約 2～6mm.5 壓邊圈與毛坯接觸的一面要平整，不應(yīng)有孔或槽，否則拉深時(shí)毛坯起皺會(huì)陷到孔或槽里，引起拉裂。6.2 模具的總體設(shè)計(jì)6.2.1 模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合沖壓，所以模具類型為落料——拉深復(fù)合模 [2]。6.2.2 定位方式的選擇因?yàn)樵撃＞呤褂玫氖菞l料，所以導(dǎo)料采用導(dǎo)料板，送進(jìn)步距控制采用擋料銷15[2]。6.2.3 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(jī)工作臺(tái)下的標(biāo)準(zhǔn)緩沖器提供壓邊力 [2]。6.2.4 導(dǎo)向方式的選擇為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該復(fù)合模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式 [2]。6.3 主要零部件設(shè)計(jì)6.3.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于工件形狀簡單對(duì)稱，所以模具的工作零件均采用整體結(jié)構(gòu)，拉深凸模、落料凹模和凸、凹模的結(jié)構(gòu)如下圖 6—1、6—2、6—3 所示。凸、凹模因?yàn)樾涂纵^多，為防止淬火變形，除采用工作部分局部淬火（硬度 58—62HRC）外，材料也選用淬火變形小的 CrWMn 模具鋼。為了實(shí)現(xiàn)先落料后拉深，模具裝配后，應(yīng)使拉深凸模的端面比落料凹模端面低至少一個(gè)料厚的距離，所以拉深凸模的長度 L 可按照下式計(jì)算 [9]：L= =20mm+40mm-3mm=57mm低凹固 H??h其中： —凸模固定板厚度， =20mm，固 固h—凹模的厚度， =40 mm，h凹 凹—裝配后，拉深凸模的端面低于落料凹模端面的高據(jù)板厚的大低H小，決 定 =3mm。低H16圖 6—1 拉深凸模材料：Cr12 熱處理：58～62HRC圖 6—2 落料凹模材料：Cr12 熱處理：工作部分局部淬火，硬度 58～62HRC17圖 6—3 凸凹模材料：Cr12 熱處理：工作部分局部淬火，硬度 58～62HRC6.3.2 其它零部件的設(shè)計(jì)與選用1、剛性打件的設(shè)計(jì)起到把工件從凸凹模里推出的作用，并利用裝在壓力機(jī)工作臺(tái)下的標(biāo)準(zhǔn)緩沖器提供壓邊力 [2]。2、定位零件的設(shè)計(jì) 沖壓的定位裝置零件用以保證材料的正確送進(jìn)及在沖模中的正確位置。使用條料時(shí)，保證條料送進(jìn)導(dǎo)向的零件有導(dǎo)料板、導(dǎo)料銷等，保證條料進(jìn)距的有擋料銷、定距側(cè)刃等零件。落料凹模上部設(shè)置兩個(gè)導(dǎo)料銷和一個(gè)擋料銷，尺寸分別為 ?6mm 和 ?5mm,與落料凹模上安裝孔的配合采用 H7/r6。使用導(dǎo)料銷時(shí)，為使條料順利通過導(dǎo)料板間的距離應(yīng)等于條料的最大寬度加上一個(gè)間隙值（一般大于 0.5mm） 。導(dǎo)尺的高度H 視導(dǎo)板厚 h 與擋料銷的高度而定。使用固定擋料銷時(shí)，導(dǎo)料板高度較大，擋料銷之上要有適當(dāng)?shù)目臻g，使條料易于通過，送料不受阻礙時(shí)，導(dǎo)料板高度可小些。擋料銷用于定位條料送進(jìn)距離，抵住條料的搭邊和工具輪廓，起定位作用 [2]。3、卸料部件的設(shè)計(jì)卸料部件有剛性卸料和彈性卸料等形式，本設(shè)計(jì)采用剛性卸料裝置。卸料板和凸模之間的單邊間隙：對(duì)于固定卸料板（一般僅起卸料作用） ，?。?.1～0.5）tmm。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 45 鋼18制造，淬火硬度為 40-45HRC[2]。4、卸料螺釘?shù)倪x用卸料板上設(shè)置 4 個(gè)卸料螺釘，公稱直徑為 8mm,螺紋部分為 M6×10mm。卸料螺釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸凹模端面0.4mm，又誤差時(shí)通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整 [2]。5、模架及其他零部件的選用 [2]模具選用中間導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)模架，可承受交大的沖壓力，以凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。導(dǎo)柱 d/mm L/mm 為 ，導(dǎo)套 d/mm L/mm D/mm 為 ；?25170??259041??上模座厚度取 35mm，即 =35 mm；H上 模上模墊板厚度取 8mm,即 =8 mm墊固定卸料板厚度取 15mm，即 =15 mm；卸下固定伴厚度取 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 45mm，即 =45 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=（35+20+52+40+20+10+45-10）=200 mm式中： —凸凹模高度， =52 mm；凸 凹 模 凸 凹 ?！寄５暮穸?， =40 mm；H凹 H凹—凸凹模進(jìn)入落料凹模的深度， =10 mm。入 入可見該模具閉合高度小于所選開式壓力機(jī) 250KN 的最大裝模高度（250） ，所以，所選的開式壓力機(jī)可以使用。19由于凹模周界 L=250.1 mm，B=200 mm，閉合高度 H=200~250，I2 級(jí)的中間導(dǎo)柱模架，模架 250 200 200，GB/T2851.5。?20第七章 模具總裝圖及其工作過程分析7.1 模具總裝圖由以上設(shè)計(jì)，可得到如圖 7—1 所示的模具總裝圖，為了實(shí)現(xiàn)先落料，后拉深，應(yīng)保證模具裝配后，拉深凸模的端面比落料凹模的端面低 2mm[2]。7.2 模具工作過程分析將條料沿導(dǎo)料銷平放在凹模面上，并沿導(dǎo)料銷向前送進(jìn)，接觸到擋料銷時(shí)停止送進(jìn)，壓力機(jī)滑塊帶著上模下行，首先由凹模 3 完成落料，緊接著由凸模 5 和凸凹模 1 進(jìn)行拉深；當(dāng)拉深結(jié)束后，上?；爻?，落料后的條料靠自重卸下，拉深成形的工件在回程中由推板 13 將工件從凸凹模中剛性打下，用手將工件取走。連接推板的打桿 18 由螺母 2 鎖緊。壓邊圈 4 兼作頂板，在拉深過程中起壓邊作用，拉深結(jié)束后又能將工件頂起使其脫離凸模。當(dāng)壓力機(jī)的閉合高度不夠時(shí)，對(duì)模具可做如下改動(dòng)：將模柄 19 換成凸緣式模柄，去掉墊板 9；如果閉和高度還不夠，可去掉固定板 6，將凸模直接嵌入下模座上。該模具采用了中間導(dǎo)柱模架進(jìn)行導(dǎo)向，這是為了保證均勻的沖裁間隙，提高模具的刃磨壽命，并使模具調(diào)試簡單化 [2]。21圖 7—1 落料—拉深復(fù)合模1—凸凹模； 2—螺母； 3—落料凹模； 4—壓邊圈； 5—拉深凸模；6—下固定板； 7—下模板； 8—螺釘； 9—下墊板； 10—頂桿；11—圓柱銷； 12—導(dǎo)柱； 13—推件塊； 14—導(dǎo)套； 15—上模板16—螺釘； 17—圓柱銷； 18—打桿； 19—模柄； 20—上墊板21—上固定板22第八章 工作零件的加工工藝性本副模具的工作零件都是旋轉(zhuǎn)體，形狀比較簡單，加工主要采用車削。圖 2所示拉深凸模、落料凹模和凸凹模的加工工藝過程見加工工藝卡 [2]。23第九章 模具的裝配過程本模具的裝配選凸凹模為基準(zhǔn)件，先裝上模，再裝下?！，F(xiàn)將具體裝配方法敘述如下 [8]：9.1 裝配前的準(zhǔn)備1、通讀設(shè)計(jì)圖樣，了解正裝式復(fù)合模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。本模具的裝配工藝要點(diǎn)是：同時(shí)保證落料和拉深用凸凹模間隙的均勻；打料機(jī)構(gòu)工作可靠，能及時(shí)推出工件。2、查對(duì)各零件已完成裝配前的加工工序，并經(jīng)檢驗(yàn)合格。對(duì)于本副模具，由于是正裝式落料拉深復(fù)合模具，需要檢查凸凹模拉深凹模洞口的圓角是否達(dá)到規(guī)定的數(shù)值 R2mm。3、確定裝配方法和裝配順序。經(jīng)查對(duì)認(rèn)定模具零件已加工完成， 可采用直接裝配方法。結(jié)合模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)凸凹模、凸模先進(jìn)行分組裝配，再進(jìn)行總裝配。選用以凸凹模為基準(zhǔn)件，先裝配上模，再裝配下模及輔助零件。4、領(lǐng)用標(biāo)準(zhǔn)件。9.2 裝入模柄將模柄壓入上模座后，鉆、鉸銷孔，打入止轉(zhuǎn)銷。9.3 裝配凸凹模裝配前，對(duì)經(jīng)檢查需研修凸凹模拉深凹模洞口圓角的，需要認(rèn)真對(duì)其研修，認(rèn)定合格后，再進(jìn)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(duì)固定板基準(zhǔn)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(rèn)定間隙分布均勻后，磨平固定板支撐面和凸凹模刃口面。9.4 裝配凸模將凸模壓入固定板中，按壓入法裝配要領(lǐng)，檢查其相對(duì)固定板基準(zhǔn)面的垂直度，認(rèn)定合格后，磨平固定板支撐面和刃口面。9.5 裝配下模24將組裝好的凸?！潭ò搴拖聣|板，按照設(shè)計(jì)要求位置，安裝在下模座上，緊固螺釘，鉆、鉸銷孔，裝入圓柱銷。9.6 裝配上模將組裝好的凸凹?！潭ò搴蜕蠅|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(rèn)定均勻后，在上模相應(yīng)部位鉆、鉸銷孔，打入圓銷。9.7 安裝凹模將凹模和壓邊圈、下頂桿安裝在下模相應(yīng)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。9.8 試切用紙?jiān)嚊_，觀察沖切紙邊的狀況，經(jīng)調(diào)整并認(rèn)定均勻后， 鉆、鉸另一組銷孔，打入圓銷。9.9 裝配其它零件上模安裝頂桿，頂件塊，檢查打料機(jī)構(gòu)工作的可靠性。頂件塊在最低位置時(shí)，應(yīng)突出凸凹模刃口 0.2-0.5mm.安裝卸料板，卸料螺釘和彈簧，安裝后的卸料板下平面比凸凹模刃口面低 0.2-0.5mm。25第十章 模具調(diào)試模具按圖紙技術(shù)要求加工與裝配后，必須在符合實(shí)際生產(chǎn)條件的環(huán)境中進(jìn)行試沖壓生產(chǎn)，通過試沖發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)與制造上的缺陷，找出生產(chǎn)原因，對(duì)模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理后再進(jìn)行試沖，直到模具能正常工作，才能將模具正式交付生產(chǎn)使用 [8]。10.1 模具調(diào)試的目的1、 鑒定模具的質(zhì)量。驗(yàn)證該模具生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量是否符合要求，確定該模具是否能交付生產(chǎn)使用。2、 幫助確定產(chǎn)品的成形條件和工藝規(guī)程。模具通過試沖與調(diào)整，生產(chǎn)出合格產(chǎn)品后，可以在試沖過程中，掌握和了解模具使用性能，產(chǎn)品成形條件、方法和規(guī)律，從而對(duì)產(chǎn)品批量生產(chǎn)時(shí)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(biāo)準(zhǔn)。在沖模設(shè)計(jì)中，有些形狀復(fù)雜或精度要求較高的沖壓成形零件，很難在設(shè)計(jì)時(shí)，精確的計(jì)算出變形前毛坯的尺寸和形狀。為了要得到較準(zhǔn)確的毛坯形狀、尺寸及用料標(biāo)準(zhǔn)，只有通過反復(fù)試沖才能確定。4、幫助確定工藝和模具設(shè)計(jì)中的某些尺寸。對(duì)于形狀復(fù)雜或精度較高的沖壓成形零件，在工藝和模具設(shè)計(jì)中，有個(gè)別難以用計(jì)算方法確定的尺寸，如拉深模的凸、凹模圓角半徑等，必須經(jīng)過試沖，才能準(zhǔn)確確定。5．通過調(diào)試，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，積累經(jīng)驗(yàn)，有助于進(jìn)一步提高模具設(shè)計(jì)和制造水平。由此可見，模具調(diào)試過程十分重要，是必不不可少的。但調(diào)試的時(shí)間和試沖次數(shù)應(yīng)可能少，這就要求模具設(shè)計(jì)與制造質(zhì)量過硬，最好一次調(diào)試成功。在調(diào)試過程中，合格沖壓件數(shù)的取樣一般應(yīng)在 20——1000 件之間。10．2 模具調(diào)試的要點(diǎn)模具調(diào)試，因模具類型不同、結(jié)構(gòu)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。模具調(diào)試的要點(diǎn)：1、模具閉和高度的調(diào)試。模具應(yīng)與沖壓設(shè)備配合好，保證模具應(yīng)有的閉和高度和開啟高度。2、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的調(diào)試。導(dǎo)柱、導(dǎo)套要有好的配合精度，保證模具運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、可靠。3、凸、凹模刃口及間隙調(diào)試。刃口鋒利，間隙要均勻。4、定位裝置的調(diào)試。定位要準(zhǔn)確、可靠。265、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。10.3 該模具的調(diào)試在設(shè)計(jì)指定的壓力機(jī)上，裝配好的模具進(jìn)行試沖。試模時(shí)重點(diǎn)檢查打料機(jī)構(gòu)和頂出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是否及時(shí)、可靠。每一次沖壓后，上模隨壓力機(jī)上行到上死點(diǎn)時(shí)，條料和頂出的工件都應(yīng)該出現(xiàn)在下模凹模工作面上，以便及時(shí)清除。裝配后應(yīng)保證間隙均勻，落料凹模刃口面應(yīng)高出拉深凸模工作端面 2mm，壓邊圈上端面應(yīng)高出落料凹模刃口面 0.5mm，以實(shí)現(xiàn)落料前先壓料落料后在拉深。第十一章 結(jié)論用了半個(gè)月的時(shí)間本人終于把畢業(yè)設(shè)計(jì)全部完成，本人所做的題目是落料拉深的復(fù)合模，在這半個(gè)月忙碌的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，我感覺到自己收獲了很27多。讓我對(duì)沖壓模有了更加深刻的了解，通過這次實(shí)際操作，使我能夠綜合運(yùn)用各種沖壓模具設(shè)計(jì)資料上的知識(shí)，懂得了在遇到難題時(shí)該如何去查找資料來解決問題，進(jìn)一步鞏固、加深和拓寬所學(xué)知識(shí)。通過設(shè)計(jì)實(shí)踐，我逐步樹立了正確的設(shè)計(jì)思想，增強(qiáng)了創(chuàng)新意識(shí)，熟悉掌握沖壓模具設(shè)計(jì)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(jì)計(jì)算、繪圖以及運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊(cè)等有關(guān)設(shè)計(jì)資料，進(jìn)行了全面的沖壓模具設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練。在設(shè)計(jì)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(gè)人的水平有限，有很多地方做得還是不夠好，還有以下幾個(gè)地方需要自己有待提高：1、對(duì)沖壓模具結(jié)構(gòu)的了解和掌握還有待提高，特別是對(duì)一些特殊結(jié)構(gòu)的模具。2、對(duì)沖壓模具工藝的計(jì)算能力還要再提高，因?yàn)檫@個(gè)一直都是沖壓模具設(shè)計(jì)的一個(gè)要點(diǎn)和難點(diǎn)。3、對(duì)沖壓模具資料的視野還不夠開闊，這是靠以后自己一點(diǎn)一滴的積累。4、電腦知識(shí)與專業(yè)知識(shí)的結(jié)合還要進(jìn)一不的提高。例如說在用 CAD 畫裝配圖時(shí)不夠熟練，用的時(shí)間較多。以上的這些缺點(diǎn)，在以后的學(xué)習(xí)和工作過程中我都會(huì)努力的去提高，爭取更大的進(jìn)步，也希望老師在對(duì)本人的畢業(yè)設(shè)計(jì)的審核時(shí)給予指正，讓我能多多受益。致謝在著忙碌的半個(gè)月中，當(dāng)我在完成設(shè)計(jì)的稿件時(shí)，心里一直都在想寫一些什么的內(nèi)容來表達(dá)感謝幫助過我的老師和同學(xué)，是你們的幫助讓我在學(xué)習(xí)中不斷的進(jìn)步；是你們的幫助讓我把這三年大學(xué)的生活畫上了一個(gè)完美的句號(hào)。但當(dāng)我想用文字來表達(dá)對(duì)你們的感謝時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)是那樣的蒼白無力，因?yàn)榍а匀f語也表28達(dá)不完心中的感激之情，唯有用心的去記住并用自己蒼白無力的文字寫下這些讓我尊重的師長的名字。感謝翟德梅老師，是你讓我懂得了模具設(shè)計(jì)與制造的基礎(chǔ)，并有幸能在你的帶領(lǐng)下完成畢業(yè)設(shè)計(jì)；感謝原紅玲老師，是你把我領(lǐng)進(jìn)了沖壓模設(shè)計(jì)的殿堂；感謝楊占堯老師、程芳老師、于智宏老師，是你們讓我掌握了各種的專業(yè)知識(shí)，是你們辛勤的勞動(dòng)才讓我懂得今天的專業(yè)知識(shí)，是你們的醇醇教導(dǎo)才讓我三年的時(shí)間沒有荒廢。并感謝幫助我完成設(shè)計(jì)的同學(xué)。在這里我只有深情的、真心的對(duì)你們說一聲：謝謝你們！你們辛苦了！參 考 文 獻(xiàn)1 沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例 主編 陳錫棟 機(jī)械工業(yè)出版社 1993 [M]2 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造 主編 劉建超 張寶忠 高等教育出版社 1996 [M]3 沖壓手冊(cè) 主編 王孝培 機(jī)械工業(yè)出版社 1990 [M]4 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 主編 鐘毓斌 華北航天工業(yè)學(xué)院出版社 1998 [M]5 中國模具設(shè)計(jì)大典 主編 王孝培 江西科學(xué)技術(shù)出版社 2002 [M]296 Wash to press the clear design in Chien in molding tool manualcopy chief HaoBinHai Chemistry industry publishing house 1999 [M]7 Practical molding tool design and manufacturing manual copy chief XuFaYe Machine industry publishing house 2001 [M]8 模具制造技術(shù) 主編 翟德梅 2001 [M]9 冷沖模設(shè)計(jì)及制造 中國機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì) 機(jī)械工業(yè)出版社 2003 [M]