保持架沖壓成型工藝與模具設計【環(huán)形蓋】【含CAD圖紙、說明書】【LB7】

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河南機電高等專科學校 學生畢業(yè)設計（論文）中期檢查表 學生姓名 涂文帥 學 號 111304307 指導教師 翟德梅 選題情況 課題名稱 保持架沖壓成型工藝與模具設計 難易程度 偏難 適中 偏易 工作量 較大 合理 較小 符合規(guī)范化的要求 任務書 有 無 開題報告 有 無 外文翻譯質量 優(yōu) 良 中 差 學習態(tài)度、出勤情況 好 一般 差 工作進度 快 按計劃進行 慢 中期工作匯報及解答問題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績評定： 所在專業(yè)意見： 負責人： 年 月 日 凸模零件機械加工工藝過程卡 沖模零件機械加工工藝過程卡 模具名稱 模具 共 頁 零件名稱 凸模 第 頁 材 料 名稱 合金工具鋼 毛坯種類 毛坯尺寸 零件質量 件數 更改內 容 牌號 Cr12MoV 鍛 坯 1 序號 工序內容 加工車間 設備名稱編號 工藝裝備 工時定額 1 下料：φ60X60 備料車間 鋸床 2 鍛造：直徑60X80尺寸公差均為±2 鍛造車間 空氣錘加熱爐 3 退火： 鍛造車間 加熱爐 4 檢驗： 鍛造車間 5 刨：粗、半精加工六個面，單面余量為0.3-0.4mm 模具車間 銑床或刨床 6 磨：磨上、下平面、兩基本準面至圖樣尺寸 模具車間 磨床M7120A 7 劃線：劃中心線、各螺孔、銷孔、型孔輪廓線 模具車間 8 加工各孔：各螺釘、銷釘孔與下模座配鉆配鉸 模具車間 立鉆Z525 9 銑：銑出落料孔洞及定位 模具車間 立銑X53K 10 熱處理：檢驗硬度為60-64HRC 熱處理車間 加熱爐、油槽 11 磨：精磨上、下面，表面粗糙度達圖樣要求 模具車間 M7120A 12 劃線：劃各型孔輪廓線 模具車間 13 電加工：電火花線切割加工沖裁型孔 模具車間 電火花機床 14 修整：修整型腔 模具車間 電動拋光機 15 檢驗：按圖樣檢驗 模具車間 編制 校對 審核 會簽 L 凹模零件機械加工工藝過程卡 沖模零件機械加工工藝過程卡 模具名稱 模具 共 頁 零件名稱 凹 模 第 頁 材 料 名稱 合金工具鋼 毛坯種類 毛坯尺寸 零件質量 件數 更改內 容 牌號 Cr12MoV 鍛 坯 1 序號 工序內容 加工車間 設備名稱編號 工藝裝備 工時定額 1 下料：φ350X450 備料車間 鋸床 2 鍛造：160X140X40尺寸公差均為±2 鍛造車間 空氣錘加熱爐 3 退火： 鍛造車間 加熱爐 4 檢驗： 鍛造車間 5 刨：粗、半精加工六個面，單面余量為0.3-0.4mm 模具車間 銑床或刨床 6 磨：磨上、下平面、兩基本準面至圖樣尺寸 模具車間 磨床M7120A 7 劃線：劃中心線、各螺孔、銷孔、型孔輪廓線 模具車間 8 加工各孔：各螺釘、銷釘孔與下模座配鉆配鉸 模具車間 立鉆Z525 9 銑：銑出落料孔洞及定位 模具車間 立銑X53K 10 熱處理：檢驗硬度為60-64HRC 熱處理車間 加熱爐、油槽 11 磨：精磨上、下面，表面粗糙度達圖樣要求 模具車間 M7120A 12 劃線：劃各型孔輪廓線 模具車間 13 電加工：電火花線切割加工沖裁型孔 模具車間 電火花機床 14 修整：修整型腔 模具車間 電動拋光機 15 檢驗：按圖樣檢驗 模具車間 編制 校對 審核 會簽 河南機電高等?？茖W校 畢業(yè)設計說明書 畢業(yè)設計題目：[保持架沖孔翻孔單工序模] 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設計與制造 班 級 模 具113 學生姓名 涂文帥 學 號 111304307 指導教師 翟德梅 2014年 6月 08 日 保持架沖壓模具設計 摘要：本文開頭講述了沖壓模具的概念以及沖壓模具制造技術在我國的發(fā)展現狀與今后沖壓模具的發(fā)展趨勢。在正文部分著重講述了保持架的模具設計。由于，此模具有兩人共同完成。而我完成翻邊，沖孔后兩道工序。故設計內容大致包括：零件的工藝分析以及方案的對比與選擇，翻邊的概述和常見形式，模具工作零件的計算和模具結構形式的選擇，壓力機的選用等。并在設計中充分利用CAD軟件繪制了所有零件的零件圖和裝配圖。以便直觀的體現模具的結構。 關鍵詞：模具、翻邊、沖孔 Stamping dies design Abstract: in this paper, beginning about the concept of stamping die and stamping die manufacturing technology development trend and future of stamping die development in china. In the text part tells about the mold design of the holder. Because, this mode has two people to complete. While I finish two processes of punching flanging. The design content includes: parts of the process analysis and scheme comparison and selection, flanging overview and common form, working parts of die and mould structure calculation of type selection, machine selection. In the design and make full use of the CAD software to draw all the parts drawings and assembly drawings. In order to reflect the visual structure of mould. Keyword: mould, punching, flanging 河南機電高等?？茖W校 畢業(yè)設計評語 學生姓名： 涂文帥 班級: 模具113 學號： 111304307 題 目： 保持架沖壓成型工藝與模具設計 綜合成績： 及格 指導者評語： 1）該同學基本獨立的完成畢業(yè)設計任務； 2）該同學查閱了國內有關沖壓模具設計與制造方面的大量資料，制訂出了基本合理的沖壓成形工藝及模具結構，設計中不存在創(chuàng)新； 3）該同學設計說明書內容基本完整，計算存在一定的錯誤，格式基本規(guī)范，圖紙質量一般，整體無原則性的錯誤； 4）該同學裝配圖、零件圖設計基本合理，視圖表達存在較多的問題； 5）建議該同學成績評定：及格； 6）可以提交答辯。 指導者(簽字)： 年 月 日 畢業(yè)設計評語 評閱者評語： 該同學畢業(yè)設計任務來自生產實際，工作量大小適中，能夠按照要求完成設計說明書的撰寫，零件圖上存在較多問題，建議成績評定為及格，可以提交答辯。 評閱者(簽字)： 年 月 日 答辯委員會（小組）評語： 答辯委員會（小組）負責人(簽字)： 年 月 日 河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書 目 錄 1 緒 論………………………………………………………………………1 1.1沖壓工藝的應用………………………………………………………… 1 1.2沖壓工藝的歷史發(fā)展…………………………………………………… 1 1.3沖壓工藝的現狀 …………………………………………………………2 1.4未來沖壓模具制造技術發(fā)展趨勢……………………………………… 2 2 保持架沖壓工藝分析……………………………………………………… 4 2.1工藝方案的確定………………………………………………………… 4 2.2工藝分析………………………………………………………………… 4 3 主要工藝參數的計算……………………………………………………… 5 3.1 翻孔工藝分析……………………………………………………………5 3.1.1翻孔工序概念………………………………………………………… 5 3.1.2翻孔常見的形式……………………………………………………… 5 3.2翻孔系數及翻邊高度計算……………………………………………… 6 3.2.1翻孔系數……………………………………………………………… 6 3.2.2計算翻邊高度………………………………………………………… 8 4 確定工藝方案及模具的結構形式………………………………………… 10 4.1 工藝方案的確定……………………………………………………… 10 4.2模具結構形式的選擇與確定………………………………………… 11 5 沖壓設備的選擇……………………………………………………………11 5.1沖裁工序總力的計算……………………………………………………11 5.2壓力中心的計算…………………………………………………………13 5.3初選壓力機………………………………………………………………13 6 模具主要零件的設計與標準化………………………………………… 14 6.1工作零部件刃口尺寸的計算………………………………………… 14 6.1.1沖孔凸、凹模刃口尺寸計算…………………………………………14 6.1.2翻邊凸、凹模刃口尺寸計算…………………………………………15 6.2工作零部件的設計與標準化……………………………………………15 6.2.1沖孔凸模設計…………………………………………………………15 6.2.2翻孔凹模的設計………………………………………………………18 6.2.3翻孔凸模的設計………………………………………………………19 6.2.4后六孔凹、凸模設計…………………………………………………19 6.2.5標準模架的選用………………………………………………………20 6.2.6卸料螺釘的設計與標準化……………………………………………21 6.2.7卸料板的設計與標準化………………………………………………22 7 模具總裝圖……………………………………………………………… 23 7.1沖前六孔模具總裝圖………………………………………………… 23 7.2翻邊模具總裝圖……………………………………………………… 24 7.3沖后六孔模具總裝圖………………………………………………… 25 設計總結……………………………………………………………………… 27 致謝…………………………………………………………………………… 28 參考文獻……………………………………………………………………… 29 1 河南機電高等?？茖W校 畢業(yè)設計任務書 系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 模具設計與制造 學生姓名: 涂文帥 學 號: 111304307 設計題目： 保持架沖壓成型工藝與模具設計 起 迄 日 期: 2013年03月20日~2014年04月13日 指 導 教 師: 翟德梅 2014年 03 月 02 日 畢 業(yè) 設 計 任 務 書 1．本畢業(yè)設計課題來源及應達到的目的： 本設計題目為保持架沖孔、翻孔單工序模設計，通過設計，應對沖壓工藝生產較為熟悉，能熟練使用相關設計手冊，獨立完成模具的設計及模具工作零件加工工藝的編制。并且能夠運用模具設計軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。 2．本畢業(yè)設計課題任務的內容和要求（包括原始數據、技術要求、工作要求等）： （1）了解目前國內外沖壓模具的發(fā)展現狀； （2）分析保持架的成形工藝并確定其工藝方案； （3）模具主要設計計算； （4）繪制模具總裝圖，并繪制零件圖； （5）模具的裝配及調試； （6）得出設計結論。 設計題目：保持架落料、拉深復合模設計 材料：08鋼 料厚：0.3mm 產量：大批量 所在專業(yè)審查意見： 負責人： 年 月 日 系部意見： 系領導： 年 月 日 保持架沖壓成型工藝與模具設計 1 緒論 1.1 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十分重要的地位?，F代各先進工業(yè)化國家的沖壓生產都是十分發(fā)達的。在我國的現代化建設進程中，沖壓生產占有重要的地位。 1.2 沖壓工藝的歷史發(fā)展 我們的祖先早在青銅器時期就已經發(fā)現金屬具有錘擊變形的性能?？梢钥隙ǎ袊h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。 1.3 沖壓工藝的現狀 改革開放以來，隨著國民經濟的高速發(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，人們已經越來越認識到產品質量、成本和新產品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個鏈條中最基礎的要素之一，模具制造技術現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)加大了用于技術進步的投資力度，將技術進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內模具企業(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，并成功應用于沖壓模的設計中。 1.4 未來沖壓模具制造技術發(fā)展趨勢? （1）工藝分析計算方法的現代化。例如，生產汽車覆蓋件的沖壓工藝，傳統(tǒng)方法是根據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，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2～3倍，模具生產周期可縮短1/2～1/3。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。 2 保持架沖壓工藝性分析 工件名稱：保持架 生產批量：大批量 材料：08鋼 厚度t=0.3mm 工件簡圖：如圖1-1所示 圖2—1 工件圖 2.1 工藝方案的確定 根據制件的工藝性分析，其基本工序有落料、拉深和沖孔。現擬定以下幾種工藝方案： 方案一：落料，拉深，沖預孔，翻邊，校形，沖12孔，切邊。 方案二：落料，拉深，反拉深，切底，校形，沖12孔，切邊。 方案分析：方案一與方案二都具有可行性，模具的設計都較為簡單，但方案二需要兩次切邊，對工件的精度有較大的影響。由此，在這里我們選擇了方案一。 2.2 工藝分析 由于本人設計的工序為，翻邊與沖孔這兩道工序。因此，分析如下： 1.加工這樣的工件，傳統(tǒng)的方法是采用兩個工序來完成，即第一個工序是翻孔，第二個工序是沖孔。采用這種工藝方法需用二套模具，這樣能大大提高生產效率，避免了傳統(tǒng)方法難以解決的手進入模具的問題，操作方便，安全，沖出的制件質量較好。 2、從工件圖上看，該工件形狀簡單且軸對稱，其沖裁拉深性能較好。 綜上所述，該零件的精度及結構尺寸都能滿足沖壓工藝性的要求，在大批量生產時可以用沖壓加工，沖壓的零件工序翻邊，沖孔。 在此，本人做沖孔，翻孔單工序模。 3 主要工藝參數的計算 3.1 翻孔工藝分析 3.1.1翻孔工序概念： 翻孔是沿內孔周圍將材料側立凸緣的沖壓工序。 3.1.2翻孔常見的形式：如圖1。圖1a是在材料平整未變形部分翻孔；圖1b是在拉深件上翻孔，可以向外翻，也可以向內翻。如果高度超過一次翻孔的允許值，可以先拉深，再預沖孔，然后外翻成形，如圖1c所示 圖1a 圖1b 圖1c 3.1.3 翻孔系數 翻孔變形程度常用翻孔系數來表示 K值越大，變形程度越?。籏值越小變形程度越大。影響翻孔系數的主要因素有： 1）、材料的性能，塑性越好，K值越小 3） 、孔的加工方法，如果是鉆出的孔，由于無撕裂面，翻孔時不易出現裂紋。沖出的孔有部 分撕裂面，翻孔易開裂，故K值較大。如果沖孔后對材料進行退火或將孔整修，可得到與鉆孔 相接近的翻孔比。此外，還可以將沖孔的方向和翻孔的方向相反，使毛刺位于翻孔內側可減 少開裂。 4）、翻孔凸模的形式，球面凸模能使K值減小，增加變形程度。 各種材料的翻孔系數 材料（退火） 翻孔系數 K Kmin 白鐵皮 0.70 0.65 軟鋼t=0.25~2mm 0.72 0.68 軟鋼t=3~6mm 0.78 0.75 黃銅H62 t=0.5~6mm 0.68 0.62 鋁t=0.5~5mm 0.70 0.64 硬鋁 0.89 0.80 鈦合金TA1（冷態(tài)） 0.68 0.55 TA1加熱（300~400℃） 0.50 0.40 TA5（冷態(tài)） 0.90 0.75 TA5（加熱500~600℃） 0.75 0.65 3.1.4 計算邊高度 預孔Do的尺寸按下式計算 D=9.7mm 翻孔力計算 P=1.1X3.14X0.3X380X（20.8-9.7） =4.4KN 計算毛坯尺寸需先確定翻孔前的半成品尺寸，翻孔是否可以一次翻孔成形，這要核算翻孔的變形程度。 對零件進行工藝分析可知，20.8mm處由內孔翻孔成形，翻孔前應預沖孔。工序安排為沖孔、翻孔等。翻孔前為高6mm，無法蘭圓形制件。 在半成品零件上，沖底孔后進行翻孔，工藝計算包括兩方面的內容：一是確定底孔直徑d0【已經給出】；二是核算翻邊高度H。 （1） 計算毛坯的預孔直徑 翻孔工藝參數如3-1圖所示。 圖3-1 d0=D-2(H-0.43r-0.72t)=28.5-2(10-0.43×0.5-0.72×1.5)=11.09 （2） 計算翻邊高度H H=0.5D(1- d0/D)+0.43r+0.72t,將翻邊系數kf=d0/D代入式可得： H=0.5D(1- kf)+0.43r+0.72t，再將上式中翻邊系數kf以極限翻邊系數kfmin代替，可得最大翻邊高度Hmax的計算式。 Hmax=0.5D(1- kfmin)+0.43r+0.72t=0.5×28.5(1-0.38)+0.43×0.5+0.72×1.5=10.13mm 而翻邊高度H=8.5+1.5=10mm,小于最大翻邊高度，所以能夠一次翻成。 4 確定工藝方案及模具結構形式 4.1 工藝方案的確定 該工件包括翻孔、沖孔兩個基本工序，可以有以下幾種工藝方案： 方案一：先翻孔、后沖孔（先沖六個，再沖六個），采用單工序模生產。 方案二：沖孔、翻孔復合沖壓，采用復合模生產。 方案三：沖孔、翻孔級進沖壓，采用級進模生產。 除此之外，還有其它方案，這里不再一一列舉。 以上幾種方案：對于方案一，模具要求簡單，但是需要二道工序，每道工序都需一套模具，但是因為零件薄所以采用兩次沖孔完成，這樣可以保正零件精度，可以滿足大批量生產的要求；方案二采用復合模生產，生產效率較高，復合模結構復雜，模具制造困難；方案三生產效率也很高，但零件的沖壓精度稍差。欲保證沖壓件的形位精度，需要在模具上設置導正銷導正，故模具制造、安裝較復合模復雜。 通過對上述三種方案的分析比較，該零件的沖壓生產采用方案一為佳。 4.2 模具結構形式的選擇與確定 1）翻孔模和沖孔模都是單工序模，都為正裝結構：本例中零件壁厚為0.3mm ，采用單工序模難呢過提高零件強度，變形小。能保證足夠強度，故采用單工序是合理的。 2）送料方式：采用手動送料方式。 3）導向方式：為確保零件的質量及穩(wěn)定性，選用導柱、導套導向。由于已經采用了手工送料方式，為了提高開敞性和導向均勻性，采用后側導柱模架。 4）定位裝置：由于該模具采用的是半成品，控制送料方向采用擋料銷，與送料垂直的方向上用導料板對料進行導正。 5 沖壓設備的選擇 5.1 沖裁工序總力的計算 （1）沖孔力的計算： F沖=1.3××11.09×1.5×300=20.38KN （2）翻孔力的計算： F翻=1.1(D-d0)tσs 式中：D—翻孔后空口的中徑； d0—翻孔前毛坯預孔直徑； t—材料厚度； F翻—翻邊力； σs—材料的屈服強度，這里σs=250MPa； 代入數據得F=1.1(28.5-11.09)×1.5×250=22.56KN. （3）推件力 F推=nK推F沖 K推—推件力系數,由手冊查得K推=0.55； n—同時卡在凹模的工件(或廢料)數,其中 n=h/t，而h≧6，則n≧4，取n=4. h—凹模刃部直壁洞口高度（mm）， t—料厚( mm) F推=4×0.55×20.38=44.8kN （4）卸料力 F卸=K卸F落 查得K卸=0.04；F卸=0.04×96.53=3.86kN 則工序總力F總= F落+F沖+F拉+F壓+F翻+F推+F卸 =96.53+20.38+28.84+0.635+22.56+44.8+3.86=218KN. 5.2 壓力中心的計算 模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點。為了保證壓力機和模具的正常工作，應使模具的壓力中心與壓力機的中心滑塊中心線重合。否則，沖壓時滑塊就會承受偏心載荷，導致滑塊導軌與模具的導向部分不正常的磨損，還會使合理的間隙得不到保證，從而影響制件的質量和降低模具的壽命，甚至損壞模具。 由工件圖可知，為簡單的對稱沖裁件，其壓力中心位于沖裁件輪廓圖形的幾何中心上。 5.3初選壓力機 由于單工序模的特點，為防止設備超載，可按公稱壓力F壓≧（1.6-1.8）F總選擇壓力機，查手冊，初選公稱壓力為350KN的開式壓力機，型號JA21-35,其有關技術參數為： 公稱壓力/KN：350 滑塊行程/mm：130 滑塊行程次數/（次/min）:50 最大閉合高度/mm：220 連桿調節(jié)長度/mm：60 工作臺尺寸/mm： 前后：380 左右: 610 工作臺孔徑/mm： 前后：200 左右: 290 直徑：260 模柄孔尺寸/mm： 直徑： 50 深度：70 6 模具主要零件的設計與標準化 6.1 工作零部件刃口尺寸的計算 6.1.1沖孔凸、凹模刃口尺寸計算 由于工件外形結構簡單，尺寸精度要求不高，落料外形時，凸、凹模采用分別加工法。 設工件尺寸為D0-Δ，根據以上原則，應先確定凹模尺寸，使凹模標稱尺寸接近或等于工件的最小極限尺寸，再減去凸模尺寸，保證最小合理間隙。 DA=(Dmax-xΔ)+ δA0； DT=( DA-Zmin)0-δT； DA ,DT—落料凸、凹模尺寸； Dmax—落料件的最大極限尺寸； Δ—工件制造公差； Zmin—最小合理間隙； X—磨損系數； δT、δA—凸、凹模制造公差； 由表查得Δ=0.3；Zmax=0.240， Zmin=0.132， 對于落料尺寸6mm的凸、凹模偏差查表得：δT=+0.030，δA=-0.020； 則Zmax- Zmin =0.108 又由表查得：x=0.5, 則DA=(Dmax-xΔ)+ δA0=(6-0.5×0.3)+ 0.030=5.45+ 0.030 DT=( DA-Zmin) 0-δT=（6-0.132）0-0.02=5.8680-0.02 校核: |δT|+|δA|=0.05﹤Zmax- Zmin(滿足間隙公差條件)。 6.1.2翻邊凸、凹模刃口尺寸的計算 為保證翻孔凸緣挺直，凸模與凹模之間的間隙Z/2一般略小于材料厚度，查表知翻邊凸、凹模之間的單面間隙Z/2=1.1mm。 對于尺寸20.80-0.15為外形尺寸，則翻邊模以凹模為設計基準，由表查得Zmax=0.240，Zmin=0.132 則Zmax- Zmin =0.108 又由凸、凹模偏差查表得：δT=-0.02，δA=+0.025； 又由表查得：x=0.5, 則DA=(Dmax-xΔ)+ δA0； =（20.8-0.5×0.43）+0.0250=20.585+0.0250 則翻邊凸模的尺寸為：DT=( DA-Z) 0-δT=（20.585-2.2）0-0.02=18.5850-0.02 6.2 工作零部件的設計與標準化 6.2.1沖孔凸模的設計 Φ6的沖孔凸模，依據設計的基本形式及原理圖，沖孔凸模為圓形，具體的結構可根據具體的需要而定，沖孔凸模采用B形圓凸模，其總長可跟據具體的設計按如下方式計算： L=h1+h2+h 式中 L—凸模長度， mm h1—凸模固定板高度，mm h2—卸料板高度，mm h3—工件高度，mm h4—凸模再深入凹模鑲塊的高度mm 沖孔凸模的長度:L=62.3+20+16+3.5=101.8mm; 其結構如圖： 凸模固定板 卸料板 凸模 圖6-3 6.2.2翻孔凹模的設計 翻孔凹模 凹模固定板 6.2.3翻孔凸模設計 6.2.4 后六孔凹、凸模設計 凹模 凹模固定板 6.2.5 標準模架的選用 選擇模架尺寸時要根據凹模的輪廓尺寸考慮，一般在長度和寬度上都應比凹模大30-40mm，模板厚度一般等于凹模厚度的1-1.5倍，選擇模架時還要注意模架與壓力機的安裝關系，例如模架與壓力機工作臺孔的關系，模座的寬度應比壓力機工作臺孔的孔徑每邊約大40-50mm，沖壓模具的閉合高度應大于壓力機的最小裝模高度，小于壓力機的最大裝模高度等。 由凹模周界可以選取標準模架，凹模周界D=160,閉合高度h1=180mm 模架選用中等精度，中、小尺寸沖壓件的后側導柱模架，從右向左送料，操作方便。 上模座：L×B×H=160×160×40 GB/T 2855.5 下模座：L×B×H=160×160×45 GB/T 2855.6 導 柱：d×L=28×160 GB/T 2861.1 導 套：d×L×D=28×70×38 GB/T 2861.6 最小閉合高度：160 最大閉合高度：200 模具閉合高度 H閉=174.5mm 可見該模具閉合高度滿足所選開式壓力機350KN的閉合高度。Hmax(220)-5mm﹥174.5mm﹥Hmin(160)+10mm。 1-下模座 2-導柱 3-導套 4-下模座 6.2.6卸料螺釘的設計與標準化 卸料板上設置4個卸料螺釘，公稱直徑為8mm,螺紋部分為M8×65mm。卸料螺釘尾部應留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應使卸料板超出凸凹模端面0.4mm，又誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調整。 卸料螺釘的設計根據標準件，選用M8X45 GB/T70.1-2000 6.2.7 卸料板的設計與標準化 彈性卸料板具有卸料與壓料的雙重作用，多用于沖制薄料，使工件的平面度提高，借助彈簧橡膠等彈性裝置卸料，常兼起壓邊、壓料裝置或凸模導向。 查手冊：卸料板孔和凸模的單邊間隙Z/2=（0.1-0.2）t（t為材料厚度，mm），彈性卸料 板的厚度H從表中選取為16mm，卸料板的寬度為125-200mm,在此取160mm。 查得卸料板孔與凸模的單邊間隙Z/2=0.15，型孔與凸模的配合為H7/H6。 7 模具總裝圖 7.1沖前六孔模具總 7.2翻孔模具總裝圖 翻孔模具總裝圖 7.3沖后六孔模具總裝圖 8 設計總結 用了兩個個月的時間本人終于把畢業(yè)設計全部完成，本人所做的題目是翻孔沖孔單工序模，在這半個月忙碌的完成畢業(yè)設計的過程中，我感覺到自己收獲了很多，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，提高自己，因為我一直堅信“沒有最好，只有更好”，同時更加希望老師在對本人的畢業(yè)設計審核時給予指正！ 致謝 時光如電，歲月如梭，三年的大學生活即將結束，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。 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)設計就相當于實戰(zhàn)前的一次總演練。畢業(yè)設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驗的不足，為以后的工作打下堅實的基礎。 由于本人資質有限，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，在有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翟德梅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！ 參考文獻 [1] 劉建超，張寶忠主編，沖壓模具設計與制造[M]。北京：高等教育出版社，2004 [2] 夏巨甚，李志剛主編，中國模具設計大典3[M]。北京：機械工業(yè)出版社，2003 [3] 王孝培主編，沖壓手冊[M]。北京：機械工業(yè)出版社，1990 [4] 王芳主編，冷沖模設計指導[M]。北京：機械工業(yè)出版社，2001 [5] 馮炳堯，韓泰榮，蔣文森編，模具設計與制造簡明手冊第2版[M]。上海：上?？茖W技術出版社，1998 [6] 郝濱海編著. 沖壓模具簡明設計手冊[M]. 化學工業(yè)出版社，2005年1月 [7] 楊玉英主編. 實用沖壓工藝及模具設計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社， 2005年1月 [8] 中國機床總公司編著. 全國機床產品供貨目錄冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2002年6月 [9] 史鐵梁主編. 冷沖模設計指導[M].北京：機械工業(yè)出版社.1996年7月 [10] 翟德梅主編.模具制造技術[M].河南機電高等?？茖W校 [11] 任嘉卉主編.公差與配合手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2000 [12] 李易、于成功、聞小芝主編.現代模具設計、制造、調試與維修實用手冊[M].北京：金版電子出版公司，2003 [13] 彭建聲、秦曉剛編著.模具技術問答[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1996 第 25 頁 共 25 頁