3780 油箱蓋冷沖模設(shè)計

3780 油箱蓋冷沖模設(shè)計,油箱蓋,沖模,設(shè)計 共 29 頁 第 1 頁油箱蓋冷沖模設(shè)計1 緒 論目前，我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?，主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具相比差距相當(dāng)大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)狀在國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的拉動和國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，我國模具工業(yè)發(fā)展很快，部分企業(yè)享受增值稅先征后返政策極大地促發(fā)了行業(yè)的發(fā)展積極性，使得“十五”期間成為我國模具行業(yè)發(fā)展進(jìn)入佳境的時期。從三年多的發(fā)展情況來看，我國模具市場總態(tài)勢是產(chǎn)需兩旺。與此同時，行業(yè)綜合水平落后的面貌仍未得到根本改變，一些深層次的問題尚待進(jìn)一步解決。“十五”頭三年，我國模具行業(yè)產(chǎn)值年均增長率為 17.1%，2003 年全國模具總產(chǎn)值已達(dá) 450 億元以上，“十五”規(guī)劃預(yù)定的 2005 年目標(biāo)有些可提前完成，有些能按時完成，但模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率預(yù)計不能如期完成。據(jù)不完全統(tǒng)計，全國目前共有生產(chǎn)模具的廠點(diǎn)約 2 萬多家，其中一半以上是自產(chǎn)自用的。同時，絕大部分都是小型企業(yè)，近年來，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長壽命等中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業(yè)模具廠數(shù)量增加較快，其能力提高顯著；“三資”及私營企業(yè)發(fā)展迅速，尤其是“三資”企業(yè)目前已成為行業(yè)的主力軍；股份制改造步伐加快等等。從地區(qū)分布來說，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，這兩個省的模具產(chǎn)值已占全國總量的六成以上。江蘇、上海、山東、安徽等地目前發(fā)展態(tài)勢也很好。我國模具年生產(chǎn)總量雖然已位居世界第三。但設(shè)共 29 頁 第 2 頁計制造水平在總體上要比工業(yè)發(fā)達(dá)國家落后許多。其差距主要表現(xiàn)在下列六方面：1）國內(nèi)自配率不足 80%。其中中低檔模具供過于求，中高檔模具自配率不足 60%。2）企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進(jìn)出口結(jié)構(gòu)都不夠合理。我國模具生產(chǎn)廠點(diǎn)中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間（分廠），專業(yè)模具廠也大多數(shù)是“大而全”“小而全”的組織形式。國外模具企業(yè)大多是“小而?！?，“小而精”；模具自產(chǎn)自配比例高達(dá) 50%以上，國外 70%以上是商品模具。國內(nèi)模具總量中屬大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例只有 30%左右。國外在 50%以上。進(jìn)出口之比 2003 年為 4.1：1；進(jìn)出口相抵后凈進(jìn)口為 10.3 億美元，為凈進(jìn)口量最大的國家。3）模具產(chǎn)品水平和生產(chǎn)工藝水平總體上比國際先進(jìn)水平低許多，而模具生產(chǎn)周期卻要比國際先進(jìn)水平長許多。產(chǎn)品水平低主要表現(xiàn)在精度、型腔表面粗糙度、壽命及模具的復(fù)雜程度；工藝水平低主要表現(xiàn)在設(shè)計、加工、工藝裝備等方面。4）開發(fā)能力弱，經(jīng)濟(jì)效益欠佳。我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例較低，水平也較低。不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中常處于被動地位。我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合 1 萬美元左右，而模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多是 15-20 萬美元，有的甚至達(dá)到 25-30 萬美元。由此而來的是我國模具企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益差，大都微利，國有企業(yè)總體虧損，缺乏后勁。5）模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低。國外先進(jìn)國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá) 70%以上，國內(nèi)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率只有 45%左右。6）與國際先進(jìn)水平相比，模具企業(yè)的管理落后更甚于技術(shù)落后。技術(shù)落后易被發(fā)現(xiàn)，管理落后易被忽視。國內(nèi)大多數(shù)模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理模式。真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的還不多。造成上述差距的原因很多，除了歷史上長期以來未將模具作為產(chǎn)品得到應(yīng)有的重視之外，還有下列幾個主要原因： 1）體制不順，基礎(chǔ)薄弱。“三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對我國模具工業(yè)的發(fā)展起到了積極的推動作用，私營企業(yè)近年來也發(fā)展較快，國企改革也在進(jìn)行之中，但總體來看，體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)，再加上我國模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面進(jìn)步緩慢。2）人才嚴(yán)重不足，科研開發(fā)及技術(shù)攻關(guān)方面投入太少。共 29 頁 第 3 頁模具行業(yè)是技術(shù)密集、資金密集的產(chǎn)業(yè)，隨著時代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，能掌握和運(yùn)用新技術(shù)的人才異常短缺。高級模具鉗工及企業(yè)管理人才也非常緊缺。由于模具企業(yè)效益欠佳及對科研開發(fā)和技術(shù)攻關(guān)不夠重視，因而總體來看模具行業(yè)在科研開發(fā)和技術(shù)攻關(guān)方面投入太少。民營企業(yè)貸款困難也影響許多企業(yè)的技術(shù)改造，致使科技進(jìn)步的步伐不大，進(jìn)步不快。3）工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低。雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和 CAD/CAM 應(yīng)用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等方面原因，引進(jìn)設(shè)備不配套、設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問題長期得不到較好的解決。裝備水平低，帶來我國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。4）專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差。由于長期以來受“大而全、”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后。模具專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低，目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占 45%左右，其余為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)。與國際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對模具質(zhì)量、成本有較大影響。特別是對模具制造周期有很大影響。5）模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國產(chǎn)模具鋼與國外進(jìn)口鋼相比有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。1.1.2　國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢一是模具日趨大型化。這是由于用模具成形的零件日漸大型化和高生產(chǎn)效率要求而發(fā)展的“一模多腔”所造成的 二是模具的精度將越來越高。１０年前，精密模具的精度一般為５微米，現(xiàn)在已達(dá)到２－３微米，不久１微米精度的模具將上市。這要求超精加工。三是多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展。新型多功能復(fù)合模具除了沖壓成形零件外，還擔(dān)負(fù)疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)，對鋼材的性能要求也越來越高。四是熱流道模具在塑料模具中的比重將逐漸提高。由于采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)約制作的原材料，因此熱流道技術(shù)的應(yīng)用在國外發(fā)展很快，許多塑料模具廠所生產(chǎn)的塑料模具一半以上采用了熱流道技術(shù)，有的廠家使用率達(dá)到８０％以上，效果十分明顯。熱流道模具共 29 頁 第 4 頁在我國也已生產(chǎn)，有些企業(yè)使用率上升到２０％－３０％。五是隨著塑料成形工藝的不斷改進(jìn)與發(fā)展，氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型等工藝的模具將隨之發(fā)展。這類模具要求剛性好，耐高壓，特別是精密模具的型腔應(yīng)淬火，澆口密封性好，模溫能準(zhǔn)確控制，所以對模具鋼的性能要求很嚴(yán) 六是標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛。模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期，且還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本。因此。模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用在“十五” 期間必將得到較大的發(fā)展。七是快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊?，F(xiàn)在是多品種小批量生產(chǎn)時代，２１世紀(jì)，這種生產(chǎn)方式占工業(yè)生產(chǎn)的比例將達(dá)到７５％以上。由此，一方面是制品使用周期縮短，另一方面花樣變化頻繁，要求模具的生產(chǎn)周期愈短愈好。因此，開發(fā)快速經(jīng)濟(jì)模具將越來越引起人們的重視和關(guān)注。八是隨著車輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展，壓鑄模的比例將不斷提高，同時對壓鑄模的壽命和復(fù)雜程度也將提出越來越高的要求。九是以塑代鋼、以塑代木的進(jìn)程進(jìn)一步加快，塑料模具的比例將不斷增大。同時，由于機(jī)械零件的復(fù)雜程度和精度的不斷提高，對塑料模具的要求也越來越高。十是模具技術(shù)含量將不斷提高，中、高檔模具比例將不斷增大，這也是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整所導(dǎo)致模具市場走勢的變化。根據(jù)我國模具市場的發(fā)展趨勢，國產(chǎn)的模具鋼應(yīng)適應(yīng)模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，作為科研和開發(fā)的方向。如模具的大型化，就需要大型模塊鋼；模具的精度提高，模具鋼的質(zhì)量需要進(jìn)一步提高，尤其是尺寸穩(wěn)定性要好；塑料模具的快速發(fā)展，塑料模具鋼和壓鑄模具鋼產(chǎn)量需增加；中高檔模具鋼產(chǎn)量也需提高等?！笆?”期間，我國模具市場需求很旺，前景廣闊。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，在目前國內(nèi)模具已成為不少行業(yè)發(fā)展的瓶頸的情況下，如要較好地滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需，今后的５年內(nèi)，我國模具的產(chǎn)出量每年應(yīng)以１５％的增長速度才行，而這一增長速度必然拉動模具鋼需求的增長，國內(nèi)冶金行業(yè)特別要重視研制和開發(fā)高效模具鋼、高合金模具鋼精品，以提高模具行業(yè)的模具鋼國產(chǎn)化率?！?.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(jī)、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。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡共 29 頁 第 5 頁量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。近幾年，全球模具市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場年交易總額為 600～650 億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。 國外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例占到 50%以上；國外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2004 年中國模協(xié)在德國訪問時，從德國工、模具行業(yè)組織--德國機(jī)械制造商聯(lián)合會（VDMA）工模具協(xié)會了解到，德國有模具企業(yè)約 5000 家。2003 年德國模具產(chǎn)值達(dá) 48 億歐元。其中（VDMA）會員模具企業(yè)有 90 家，這 90 家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的 90%，可見其規(guī)模效益。 隨著時代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具工藝設(shè)計、高級鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高．故人均產(chǎn)值也較高．我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合 1 萬美元左右，而國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多 15～20 萬美元，有的達(dá)到 25～30 萬美元。國外先進(jìn)國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá) 70%以上，而我國才達(dá)到 45％．2 沖壓工藝的分析2.1 油箱蓋沖壓工藝分析共 29 頁 第 6 頁技 術(shù) 要 求 1.毛 刺 高 度 不 得 大 于 02m未 注 公 差 按 GB/T84-3未 注 形 位 公 差 按 L圖 1該工件屬于較典型圓筒行件拉深，形狀簡單對稱，主要尺寸公差均已給出對工件厚度變化沒有做要求。只是該工件作為油箱蓋要與油箱配合要求尺寸精度要達(dá)到要求。工件總高度尺寸 19mm 和 7mm 可在拉深后采用修邊達(dá)到要求。2.2 沖壓工藝方案的確定該工件包括落料、拉深、沖孔、翻邊四個基本工序，可有以下方案：方案一：先落料，再拉深，再沖孔，后翻邊。采用單工序模具。方案二：落料、拉深、沖底孔復(fù)合沖制。采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：拉深級進(jìn)沖壓。采用級進(jìn)模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但是需要四道工序四副模具，生產(chǎn)效率低，難以滿足該工件大批量生產(chǎn)的要求。方案二只需要一副模具，生產(chǎn)效率較高，盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不困難。方案三也只需要一副模具，生產(chǎn)效率高，但模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，送進(jìn)操作不方便，加之工件尺寸偏大。通過對上述三種方案的分析比較，該工件若能一次拉深，則其沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。但是采用復(fù)合模生產(chǎn)，加工難度大模具模具壽命低。2.3 主要設(shè)計計算共 29 頁 第 7 頁2.3.1 計算毛坯尺寸根據(jù)表積面相等原則，用結(jié)解析法求該零件的毛坯直徑 D：πD /4=A1+A2+A32 πD1 /4=A1+A2+A32 A1=π/4[d2 +2d 2h-1.72Rd2-0.56R ]- π/4（d1+2r）2 2 2 A2=π/4[（d1-2r） +4d1（h1-2r）+2πr(2d1-2r)+4πr ]2 2 -π/4(d3+2r) 2 A3=π/4[2πr(d3+2r)-8r ]+πd3(h1-r)+ πd3 /42 2 已知：d1=57mm d 2=78mm d3=43mm R=5mm r=2.5mm h1=7mm h2=12mm查課本 P176 表 4.3.1 得修邊余量 Δh=1.2mmh= h2+Δh=13.2mm由以上可得:D=93mmD1=58mm2.3.2 翻邊的工藝計算翻邊預(yù)制孔直徑 d 按彎曲展開的原則求出：d=d3-2(h1-0.43r-0.72t)=43-2(7-0.43×2.5-0.72×1)=32.59mm共 29 頁 第 8 頁d/t=32.59/1=32.59查課本 P219 表 5.3.1 得極限翻邊系數(shù) Kmin=0.65hmax=d3/2（1-Kmin）+0.43r+0.72t=43/2(1-0.65)+0.43×2.5+0.72×1=9.32mm2.3.3 成形次數(shù)的確定該工件有一臺階，低部有一翻，按階梯行件來計算，求出H/dmin=19/58=0.33，根據(jù)毛坯相對厚度 t/D=1/99=1%查課本 P183 表 4.4.3 發(fā)現(xiàn) H/dmin 小于表中數(shù)值，能一次拉深成行?？捎寐淞?、拉深、切底孔，一次成行。2.3.4 排樣沖裁件面積：A=π/4（D -d ）2 2 =π/4（93 -32.59 ）2 2 =5955.71mm2 條料寬度 B:查課本 P66 表 2.5.2 得：a1=0.8mm,a=1.0mm查 P67 表 2.5.5 得：Cmin=1mm，n=1B=D+2a+C=93+2+1=96mm步距 S：S=D+a1=93+0.8=93.8mm一個步距材料利用率：η=nA/BS×100%=66%共 29 頁 第 9 頁2.3.5 沖壓工序壓力計算1.落料力 F 落料=KLtτb τb=300Mpa,K=1.3,L=πD=3.14×93=292.02F 落料=1.3×292.02×1×300=113887.8N2.沖孔力 F 沖= KLtτb=1.3×3.14×32.59×1×300=39909.7N3.拉深力 F 拉深= πd2tσbK1 查表 課本 P188 表 4.4.6 K1=0.62，σb=350MpaF 拉深=3.14×78×1×350=53147.64N4.翻邊力 F 翻=1.1π（D-d）tσs查沖壓模具簡明設(shè)計手冊 P404 表 14.1 得 σs=190MpaF 翻=1.1×31.4（43-32.59）×1×190=6831.7N5.壓邊力 FY=π[D -（d2+2ra） ]P/42 2 初定 ra=6mm，查課本 P188 表 4.4.5 得：P=2.3MpaFY1=3.14×[93 -（78+12） ]×2.3/42 2 =991.2NFY2=π[D1 -（d2+2ra1） ]P/42 2 共 29 頁 第 10 頁=3.14×[58 -（43+12） ]×2.3/42 2 =612N沖壓工藝總力： Fz= F 落料+F 沖+F 翻+F 拉深+FY2+FY1=215380N采用正裝復(fù)合模具，固定卸料與彈性推件。根據(jù)沖壓工藝總力計算結(jié)果并結(jié)合工件高度，初選開式雙柱可傾壓力機(jī) J23-25.2.3.6 工作部分尺寸計算1.落料查課本 P55 表 2.3.3 得：zmin =0.1，zmax=0.14 尺寸偏差 Δ=0.87 磨耗系數(shù) X=0.5落料時以凹模為設(shè)計基準(zhǔn)，首先確定凹模尺寸，使凹模的基本尺寸接近或等于工件輪廓的最小極限尺寸；將凹模尺寸減去最小合理間隙 值即得到凸模尺寸。查課本 P58 表 2.4.1 得：δT=0.025mm，δA=0.035mm 滿足： δT+δA <=zmax-zminDA=(Dmax-XΔ) +δA 0=（93-0.5×0.87）0.035 0=92.570.035 0DT=（DA-zmin）0 –δT=（92.57-0.1）+0 -0.025= 92.47+0 -0.022. 拉深 1零件標(biāo)注在外形，以凹模為基準(zhǔn)。Δ=0.3查課本 P210 表 4.8.3 得：δT=0.03，δA=0.05共 29 頁 第 11 頁取 z/2=0.85t z=1.7mmDA=（Dmax-0.75Δ）+δA 0=（43.3-0.75×0.3）0 +0.05=43.080 +0.05DT=（DA-z）0 –δT=（43.08-1.7）0 -0.03=41.380 -0.033.切底孔沖孔時以凸模為設(shè)計基準(zhǔn)。首先確定凸模尺寸，使凸模的基本尺寸接近或等于工件孔的最大極限尺寸；見高；將凸模尺寸增大最小合理間隙值即得到凹模尺寸。查課本 P56 表 2.3.3 得：zmax=0.14，zmin=0.1；表 2.4.1 得：δT =0.02mm，δA=0.03mm。滿足：δT+δA <=zmax-zmindT=41.380 -0.03dA=（dT+zmin）+δA 0=（41.38+0.1）+0.03 0=41.48+0.03 04.拉深 2（1）大臺階尺寸標(biāo)注在內(nèi)形，以凸模為基準(zhǔn)。查課本 P210 表 4.8.3 得：δA=0.05mm，δT=0.03mm查課本 P207 表 4.8.2 得：z=2mm，Δ=0.3mmdT=（dmin+0.4Δ）0 –δT共 29 頁 第 12 頁=（77+0.4×0.3）0 -0.03=77.120 -0.03dA=（dT+z）+δA 0=（77+2）+0.05 0=79.12+0.05 0（2）小臺階尺寸標(biāo)注在外形以凹模為基準(zhǔn)DA=（Dmax-0.75Δ）+δA 0=（58.3-0.75×0.3）+0.05 0=58.08+0.05 0DT=（DA-z）0 –δT=（58.08-2）0 -0.03=56.080 -0.033.模具的總體設(shè)計3.1 模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合模，所以模具類型落料-拉深-沖孔-翻邊復(fù)合模具。3.2 定位方式的選擇因為該模具使用的是條料，所以導(dǎo)料采用導(dǎo)料板，進(jìn)步距控制采用擋料銷。3.3 卸料，出件方式的選擇模具采用剛性卸料，剛性打件，并利用裝在壓力機(jī)工作臺下的標(biāo)準(zhǔn)緩沖器提供壓邊力。共 29 頁 第 13 頁3.4 導(dǎo)向方式的選擇為了提高模具壽命和工件的質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該復(fù)合模具采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。4.主要零部件設(shè)計4.1 落料拉深凸凹模圖 2L=H1+H2=52mm4.2 拉深凸模共 29 頁 第 14 頁圖 3L= H3+H4+h+3=56mm4.3 拉深切邊凸凹模圖 4共 29 頁 第 15 頁L= H1+H3+H4+h=65mm4.4 落料凹模圖 5L= H1+H3+H4+3=47mm4.5 彈性元件的設(shè)計頂件塊在成型過程中一方面起壓邊作用，另一方面還可以將成型后包在拉深凸模上的工件卸下。其由標(biāo)準(zhǔn)緩沖器和彈簧提供。4.6 模架及其他零部件的選用模具選用中間導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)模架，可承受較大的沖壓力。為防止裝模時，上模誤轉(zhuǎn) 180°裝配，將模架中兩對導(dǎo)柱與導(dǎo)套作成粗細(xì)不等：導(dǎo)柱d/mmxL/mm 分別為 φ25x170，φ28x170；導(dǎo)套 d/mm×L/mm×D/mm 分別為φ25×90×41，φ28×90×45。上模座厚度 HSM 取 45mm，上模固定板 HSG 取 20mm，上模墊板 HSD 取 10mm，下模固定板厚度 HXG 取 20mm，共 29 頁 第 16 頁下模墊板厚度 HXD 取 10mm，下模座厚度 HXZ 取 50mm，模具閉合高度 H 閉= HSM+HSG+HSD+HXGHXD+HXZ+HL+HF-H 入=45+20+10+20+10+50+47+65-24=260mmHL-落料拉深凸凹模的高度HF-落料切邊凸凹模的高度H 入-模具閉合時拉深凸模進(jìn)入凹模的深度可見模具閉合高度大于所選壓力機(jī) J23-25 的最大裝模高度 220mm，不可使用。另選 JB23-35B 壓力機(jī)最大裝模高度 300mm。 5.模具總裝圖由以上設(shè)計，可得如圖 5.1 所示的模具總裝圖。為了實(shí)現(xiàn)先落料，后拉深，應(yīng)該保證模具裝配后，拉深翻邊凸凹模比落料凹模要高 3mm。圖 6模具工作過程：將條料送入剛性卸料板下長行槽中，并靠槽的一側(cè)，壓力機(jī)滑塊帶著上模下行，落料凸模下表面首先接觸條料，并與壓邊圈一起壓住條料，先落料，后拉深；當(dāng)?shù)谝淮卫罱Y(jié)束時，再沖底孔。到落料拉深凸凹模處于下共 29 頁 第 17 頁死點(diǎn)時，制件成行完畢。分模時上模上行，落料后的條料由剛性卸料板從落料拉深凸凹上卸下，沖孔廢料由漏料口排出。打件塊在彈性緩沖器彈力作用下向上浮動，將制件從翻邊沖孔凸凹模和落料拉深凸凹模中脫出。用手將工件取走后，將條料往前送近一個步距，進(jìn)行下一個工件的生產(chǎn)。6.工作零件的加工工藝6.1 沖孔凸模加工工藝過程共 29 頁 第 18 頁產(chǎn)品型號零（部）件圖號機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品名稱 油箱蓋零（部）件名稱沖孔凸模 共（2）頁第（1）頁材料牌號 Cr12MoV毛坯種類毛坯外型尺寸φ58×70每個毛坯可制件數(shù)1每臺件數(shù)1 備注工時工序號 工序名稱工 序 內(nèi) 容車間 工段 設(shè)備 工 藝 裝 備準(zhǔn)終 單件1 備料 將毛坯鍛造車成圓棒 φ58×70鍛造車間鍛造 鍛壓機(jī)2 熱處理 退火熱處理車間熱處理退火爐3 車削 模具車間機(jī)械加工車床4 熱處理 調(diào)質(zhì)熱處理車間熱處理5 磨端面 工作端面單邊余量 0.3模具車間平面磨平面磨床6 車削 按零件圖車削內(nèi)外行φ33.03，φ43.08，φ54 留單邊余量 0.3 其余車至尺寸模具車間機(jī)械加工數(shù)控車床7 熱處理按熱處理工藝，淬火、回火達(dá)到 60～64HRC熱處理車間熱處理8 磨削 精磨內(nèi)外圓、端面至尺寸，保證端面與軸線垂直模具車間精磨 外圓磨床9 鉗工精修全面達(dá)到設(shè)計要求 模具車間10 檢驗共 29 頁 第 19 頁設(shè)計日期審核日期標(biāo)準(zhǔn)化日期會簽日期標(biāo)記記數(shù)更改文件號簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù)更該文件號2006.5.216.2 翻邊沖孔凸凹模加工工藝過程機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號共 29 頁 第 20 頁產(chǎn)品名稱 油箱蓋零（部）件名稱翻邊沖孔凸凹模共（2）頁第（2）頁材料牌號 Cr12MoV毛坯種類毛坯外型尺寸φ55每個毛坯可制件數(shù)1每臺件數(shù)1備注工時工序號 工序名稱工 序 內(nèi) 容車間 工段 設(shè)備 工 藝 裝 備準(zhǔn)終 單件1 備料將毛坯鍛造車成圓棒 φ55×70鍛造車間鍛造 鍛壓機(jī)2 熱處理退火熱處理車間熱處理退火爐3 車削模具車間機(jī)械加工車床4 熱處理調(diào)質(zhì)熱處理車間熱處理5 磨端面工作端面單邊余量 0.3模具車間平面磨平面磨床6 鉗工畫線畫出孔位置線 模具車間7 車削按零件圖車削內(nèi)外行φ33.13，φ41.38，φ43 留單邊余量 0.3 其余車至尺寸模具車間機(jī)械加工數(shù)控車床8 熱處理按熱處理工藝，淬火、回火達(dá)到 60～64HRC熱處理車間熱處理9 磨削精磨內(nèi)外圓、端面至尺寸，保證端面與軸線垂直模具車間精磨 外圓磨床共 29 頁 第 21 頁10 鉗工精修全面達(dá)到設(shè)計要求 模具車間11 檢驗設(shè)計日期審核日期標(biāo)準(zhǔn)化日期會簽日期標(biāo)記 記數(shù)更改文件號簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù)更該文件號7 油箱蓋模具的安裝與調(diào)試7.1 油箱蓋模具的安裝7.1.1 拉深模的安裝要求共 29 頁 第 22 頁1.上模座上平面對下模座下平面的平行度，導(dǎo)柱軸心線對下模座下平面的垂直度和導(dǎo)套孔軸心線對上模座上平面的垂直度均應(yīng)達(dá)到規(guī)定的精度要求。2.模架的上模沿導(dǎo)柱上、下移動應(yīng)平穩(wěn)，無阻滯現(xiàn)象。3.裝配好的拉深模,其封閉高度應(yīng)符合圖樣規(guī)定的要求。4.拉深凸模和拉深凹模之間的配合間隙應(yīng)符合圖樣的要求，周圍的間隙應(yīng)均勻一致。5.模具應(yīng)在生產(chǎn)的條件下試驗，進(jìn)行零件試沖，然后調(diào)試，直到符合圖樣要求。6.安裝模具的螺栓及螺母和壓板，應(yīng)采用專用件，最好不要代用。7.用壓板將下模緊固在工作臺上時，其緊固用的螺栓擰入螺孔中的長度大于螺栓直徑的 1.5～2 倍。8.壓板的壓置應(yīng)使壓板的基面平行于壓力機(jī)的工作臺面，不準(zhǔn)偏斜。9.拉深凸模的中心線應(yīng)與凹模的工作平面垂直。10.拉深凸模和凹模的間隙應(yīng)該均勻。7.1.2 拉深模的安裝本模具屬于帶有壓邊圈的拉深模，應(yīng)對壓邊力進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。這是因為壓邊力過大，則制件易被拉裂；壓邊力過小，又易于起皺。因此，在裝置模具時，應(yīng)邊試驗，邊調(diào)整，直到合適為止。下面是具體的安裝過程：1.開動壓力機(jī)，把壓力機(jī)滑塊上升到極點(diǎn)；共 29 頁 第 23 頁2.把壓力機(jī)滑塊底面、壓力機(jī)的臺面和模具的上下面擦試干凈；3.把模具放在壓力機(jī)臺面規(guī)定的位置上，用壓力機(jī)行程尺檢查壓力機(jī)滑塊底面至模具上平面之間距離是否大于壓力機(jī)的行程。必要時，調(diào)節(jié)滑塊高度，以保證該距離大于壓力機(jī)行程。因本模具有打桿，所以應(yīng)先按圖樣位置將其插入壓力機(jī)臺面的孔內(nèi)，并把模具位置放正。4.將滑塊降下到極點(diǎn)，并調(diào)節(jié)滑塊高度，使其與拉深模上平面接觸。5.通過壓板、墊塊和螺釘?shù)?，將上模緊固在壓力機(jī)的滑塊上，并將下模初步固定在壓力機(jī)的臺面上。 〔不要壓的太緊〕6.將滑塊稍微往上調(diào)一點(diǎn)〔以免模具頂死〕 ，然后開動壓力機(jī)，把滑塊上升到上極點(diǎn)，松開下模的安裝螺絲，讓滑塊空行程數(shù)次，再把滑塊下降到下極點(diǎn)停止。7.擰緊下模的安裝螺釘。再開動壓力機(jī)使滑塊上升到上極點(diǎn)位置。8.在導(dǎo)柱上加潤滑油，并檢查拉深模工作部分有無異物，然后開動壓力機(jī)，再使滑塊空行程數(shù)次，從中檢查導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合情況。若發(fā)現(xiàn)導(dǎo)柱不垂直或者導(dǎo)套配合不合適時，應(yīng)拆下模具進(jìn)行修理。9.進(jìn)行試?yán)?，并逐步調(diào)節(jié)滑塊到所需的高度。10.調(diào)節(jié)壓力機(jī)上的打料螺栓到適合的高度，使打料桿能正常工作。11.如果拉深模使用氣墊，則應(yīng)調(diào)節(jié)壓縮空氣到合適壓力。12.重新檢查模具及壓力機(jī)，無誤后可進(jìn)行試?yán)?。?29 頁 第 24 頁7.2 油箱蓋模具的調(diào)試模具按圖紙技術(shù)要求加工與裝配后，必須在符合實(shí)際生產(chǎn)條件的環(huán)境中進(jìn)行試?yán)睿梢园l(fā)現(xiàn)模具設(shè)計與制造的缺陷，找出產(chǎn)生原因，對模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理后再進(jìn)行試?yán)?，直到模具能正常工作，才能將模具正式交付生產(chǎn)使用。7.2.1 拉深模的調(diào)試要點(diǎn)7.2.1.1 進(jìn)料阻力的調(diào)整拉深模進(jìn)料阻力很大，易使制件被拉裂；進(jìn)料阻力很小時，易使制件產(chǎn)生皺紋。故在調(diào)整模具時，關(guān)鍵是調(diào)整好拉深阻力的大?。骸?〕調(diào)節(jié)壓力滑塊的壓力，使之正常；〔2〕調(diào)節(jié)壓邊圈的壓邊面配合松緊；〔3〕凹模圓角半徑要適中；〔4〕采用良好的潤滑劑，調(diào)整潤滑次數(shù)。7.2.1.2 拉深深度及間隙調(diào)整1.調(diào)整時，先將較淺的一段調(diào)整后，再往下調(diào)整，直到所需深度。2.因本模具是對稱的。所以在調(diào)整時，可先將上模緊固在壓力機(jī)滑塊上，下模放在工作臺上，先不緊固。在凸模上放置樣件，再使上、下模吻合對中后，即可保證間隙的均勻性。調(diào)整好閉合位置后，再把下模固緊在工作臺上。7.2.2 調(diào)整方法7.2.2.1 拉深時的破裂拉深時，材料變形所需要的拉深力超過了材料的強(qiáng)度極限時，即形成破裂。共 29 頁 第 25 頁拉深時的破裂部位多發(fā)生在鄰近凸模圓角處的筒壁處。防止拉深破裂的工藝措施有：增大凹模圓角、增大凸模和凹模之間的間隙、提高凹模工作表面和凹模圓角半徑處的表面質(zhì)量、調(diào)整壓邊力、選用塑性好的材料和進(jìn)行適當(dāng)?shù)臐櫥取?.2.2.2 拉深高度不夠制件拉深結(jié)束后，結(jié)果高度達(dá)不到圖樣要求。其產(chǎn)生原因有拉深間隙太大、凸模圓角半徑太小。防止拉深高度不夠的措施有：調(diào)整拉深間隙、加大凸模圓角半徑。7.2.2.3 制件底部被拉脫制件在拉深過程中由于凹模圓角半徑太小，使材料被處于切割狀態(tài)以至于制件底部被拉脫。防止制件底部被拉脫的措施有：加大凹模圓角半徑。7.2.2.4 制品口緣折皺制件在拉深過程中由于凹模圓角半徑太大、壓邊圈不起壓邊作用，造成制件口緣折皺。防止制件口緣折皺的措施有：減小凹模圓角半徑、調(diào)整壓邊圈結(jié)構(gòu)，加大壓邊力。7.2.2.5 拉深高度太大制件拉深結(jié)束后，結(jié)果發(fā)現(xiàn)制件的高度達(dá)不到圖樣的要求。其產(chǎn)生原因有拉深間隙太小、凸模圓角半徑太大。防止拉深高度太大的措施有：加大拉深間隙、減小凸模圓角半徑。7.2.2.6 零件拉深后壁厚與高度不均零件拉深后發(fā)現(xiàn)壁厚與高度不均，其造成原因有凸模與凹模不同心，向一共 29 頁 第 26 頁面偏斜、定位不正確、凸模不垂直、壓邊力不均、凹模形狀不對。防止零件拉深后壁厚與高度不均的措施有：調(diào)整凸模與凹模位置，使之間隙均勻、調(diào)整定位零件、重新裝配凹模、調(diào)整壓邊力、更換凹模。結(jié)論大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計是其中最后一個實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對以前所學(xué)的知識及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗。隨著我國經(jīng)濟(jì)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(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對機(jī)械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到共 29 頁 第 27 頁了學(xué)習(xí)的目的。對于模具設(shè)計這個實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計課題，我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。經(jīng)過在新飛電器有限公司、在洛陽中國一拖、中信重型礦山機(jī)械廠的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對于冷沖模具、塑料模具的設(shè)計步驟有了一個全新的認(rèn)識，豐富和加深了對各種模具的結(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有了全新的理解。在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)下和在工廠師傅的講解下，我們對于模具的設(shè)計和制造工藝有了系統(tǒng)而深刻的認(rèn)識。同時在實(shí)習(xí)現(xiàn)場親手拆裝了一些典型的模具實(shí)體并查閱了很多相關(guān)資料，通過這些實(shí)踐，我們熟練掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。通過在圖書館借閱相關(guān)手冊和書籍，更系統(tǒng)而全面了細(xì)節(jié)問題。鍛煉了縝密的思維和使我們初步具備了設(shè)計工作者應(yīng)有的素質(zhì)。設(shè)計中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計。 在設(shè)計的過程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且乏經(jīng)驗，設(shè)計中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正。致謝畢業(yè)設(shè)計是我們進(jìn)行完了三年的模具設(shè)計與制造專業(yè)課程后進(jìn)行的，它是對我們?nèi)陙硭鶎W(xué)課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的訓(xùn)練。它在我們的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我在溫習(xí)學(xué)過的知識的同時又學(xué)習(xí)了許多新知識，對一些原來一知半解的理論也有了進(jìn)一步的的認(rèn)識。特別是原來所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機(jī)械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測量、冷沖模具設(shè)計與制造等有了更深刻的理解，使我進(jìn)一步的了解了怎樣將這些知識運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計中。同時還使我更清楚了模具設(shè)計過程中要考慮的問題，如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費(fèi)材料，保證工件的經(jīng)濟(jì)性，加工工藝的合理性。在學(xué)校中，我們主要學(xué)的是理論性的知識，而實(shí)踐性很欠缺，而畢業(yè)設(shè)計就相當(dāng)于實(shí)戰(zhàn)前的一次演練。通過畢業(yè)設(shè)計可是把我們以前學(xué)的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫起來，使我們在溫習(xí)舊知識的同時也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識；這不但提高共 29 頁 第 28 頁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(bǔ)我們實(shí)踐經(jīng)驗的不足，為以后的工作打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。歷經(jīng)近三個月的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，敬請各位老師對我的設(shè)計過程作最后檢查。在這次畢業(yè)設(shè)計中通過參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，請教各位老師有關(guān)模具方面的問題，并且和同學(xué)的探討，模具設(shè)計在實(shí)際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時間里，對模具的認(rèn)識有了一個質(zhì)的飛躍。從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過程，我對模具的認(rèn)識過程亦是如此。經(jīng)過近三個月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計一定能為三年的大學(xué)生涯劃上一個圓滿的句號，為將來的事業(yè)奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。在這次設(shè)計過程中得到了老師以及許多同學(xué)的幫助，我受益匪淺。在此，再次感謝各位老師特別是我的指導(dǎo)老師原紅玲老師在這一段時間給予無私的幫助和指導(dǎo)，并向他們致于深深的敬意，對關(guān)心和指導(dǎo)過我各位老師表示衷心的感謝!參考文獻(xiàn)[1]陳錫棟、周小玉主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊[ M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001[2]李紹林、馬長福主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊[ M].上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1998[3]許發(fā)樾主編.實(shí)用模具設(shè)計與制造手冊[ M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000[4]楊玉英主編.實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計手冊[ M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004[5]模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會.沖壓設(shè)計應(yīng)用實(shí)例[ M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1999[6]翟德梅主編.模具制造技術(shù)[ M].河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校[7]王芳主編.冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)[ M]. 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