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引線(xiàn)片沖裁件沖裁工藝及模具設(shè)計(jì)
1 緒 論
目前,我國(guó)沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?,主要原因是我?guó)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(jì)、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家尚有相當(dāng)大的差距,導(dǎo)致我國(guó)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(guó)家的模具相比差距相當(dāng)大。
大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束,畢業(yè)設(shè)計(jì)是在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)其中最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié),是對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。在學(xué)校的近三年學(xué)習(xí)中,已完成了模具專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃中所要求的理論課程。在畢業(yè)前夕,通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐環(huán)節(jié),進(jìn)行已學(xué)知識(shí)的全面總結(jié)和應(yīng)用,提高綜合能力的培訓(xùn)及擴(kuò)大模具領(lǐng)域的新知識(shí)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)其目的在于鞏固所學(xué)知識(shí),熟悉有關(guān)資料,樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想,掌握設(shè)計(jì)方法,培養(yǎng)實(shí)際工作能力。通過(guò)設(shè)計(jì),使我在工藝性分析、工藝方案論證、工藝計(jì)算、零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、編寫(xiě)技術(shù)文件和閱讀技術(shù)文獻(xiàn)等方面受到一次綜合訓(xùn)練。
畢業(yè)設(shè)計(jì)要達(dá)到的具體要求是:
1.系統(tǒng)總結(jié),鞏固過(guò)去所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)課知識(shí)。
2. 運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決模具技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的實(shí)際工程問(wèn)題,以此進(jìn)行綜合知識(shí)的訓(xùn)練。
3.通過(guò)某項(xiàng)具體工程設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究,達(dá)到多種綜合能力的培養(yǎng),掌握設(shè)計(jì)和科研的基本過(guò)程和基本方法。
4.提高和運(yùn)用與工程技術(shù)有關(guān)的人文科學(xué),價(jià)值工程和技術(shù)經(jīng)濟(jì)的綜合知識(shí)。
改革開(kāi)放以來(lái),隨著國(guó)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(zhǎng)。近年來(lái),模具工業(yè)一直以15%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展,模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大的變化,除了國(guó)有專(zhuān)業(yè)模具廠外,集體、合資、獨(dú)資和私營(yíng)也得到了快速的發(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。
隨著我國(guó)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(lái)愈廣泛的應(yīng)用。近年來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的騰飛和產(chǎn)品制造業(yè)的蓬勃發(fā)展,模具制造業(yè)也相應(yīng)進(jìn)入了高速發(fā)展的時(shí)期。據(jù)中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),1995年我國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值約為145億,而2003年已達(dá)450億左右,年均增長(zhǎng)14%。另?yè)?jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)(不含臺(tái)灣、香港、澳門(mén)地區(qū))現(xiàn)有模具生產(chǎn)廠點(diǎn)已超過(guò)20000家,從業(yè)人員有60萬(wàn)人,模具年產(chǎn)值在一億以上的企業(yè)已達(dá)十多家??梢灶A(yù)見(jiàn),我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展將對(duì)模具提出更為大量、更為迫切的需求,特別需要發(fā)展大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的模具。同時(shí)要求模具設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)周期達(dá)到全新的水平。我國(guó)模具制造業(yè)面臨著發(fā)展的機(jī)遇,無(wú)疑也面臨著更大的挑戰(zhàn)。
我做的是冷沖壓模具設(shè)計(jì),冷沖壓是利用安裝在壓力機(jī)上的沖模對(duì)材料施加壓力,使其產(chǎn)生分離或塑性變形,從而獲得需要零件(俗稱(chēng)沖壓件或沖件)的一種壓力加工方法。因?yàn)樗ǔJ窃谑覝叵逻M(jìn)行加工,所以稱(chēng)為冷沖壓。
冷沖壓與其他加工方法相比,具有獨(dú)到的特點(diǎn),所以在工業(yè)生產(chǎn)中,尤其在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門(mén)越來(lái)越多地采用冷沖壓加工產(chǎn)品零部件,如汽車(chē)、拖拉機(jī)、電器、儀表、電子、國(guó)防以及日用品等行業(yè)。在這些工業(yè)部門(mén)中,沖壓件所占的比重相當(dāng)大。不少過(guò)去有鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件,現(xiàn)在已經(jīng)被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。通過(guò)沖壓加工制造,大大提高了生產(chǎn)效率,降低了成本。可以說(shuō)如果在生產(chǎn)中不廣泛采用沖壓工藝,許多工業(yè)部門(mén)的產(chǎn)品要提高生產(chǎn)率,提高質(zhì)量,降低成本,進(jìn)行產(chǎn)品的更新?lián)Q代是難以實(shí)現(xiàn)的。
在大學(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(jì)、機(jī)械原理等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課方面的知識(shí),對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解,達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的于模具設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題,我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。經(jīng)過(guò)在新飛電器有限公司、洛陽(yáng)中國(guó)一拖的生產(chǎn)實(shí)習(xí),我對(duì)于模具特別是沖壓模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí),豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過(guò)程方面的知識(shí),而對(duì)于模具的制造工藝更是有了零的突破。在指導(dǎo)老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下,同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實(shí)體,明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書(shū)館借閱了許多相關(guān)手冊(cè)和書(shū)籍,設(shè)計(jì)中,充分利用和查閱各種資料,并與同學(xué)進(jìn)行充分討論,盡了最大努力做畢業(yè)設(shè)計(jì)。
在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,雖然有一定的困難,但在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)、同學(xué)間的討論和自己的努力下,自信會(huì)完滿(mǎn)的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于我的水平有限,而且缺乏經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)疏漏和不妥之處,敬請(qǐng)各位老師指正。
2 零件工藝性分析
2.1 零件要求
制件如下圖1所示:
圖1
該制件名稱(chēng)為引線(xiàn)片沖裁件,其技術(shù)要求為:
1、毛刺小于0.15;
2、制件要求平整;
3、大批量生產(chǎn);
4、材料:Q235,t=1.5mm;
5、未注明公差等級(jí)按IT14選取;
設(shè)計(jì)任務(wù):完成引線(xiàn)片沖裁工藝及模具設(shè)計(jì)。
2.2 材料分析
該制件材料為Q235,屬于普通碳素結(jié)構(gòu)鋼,由于這種材料含碳量較低,綜合性能較好,強(qiáng)度、塑性和焊接等性能得到很好地配合,用途廣泛。
化學(xué)成分(%):C≦0.20,Si≦0.35,Mn≦1.4,S≦0.045, P≦0.045;
力學(xué)性能:抗剪強(qiáng)度為304~373MPa,抗拉強(qiáng)度σb432~461 MPa,屈服強(qiáng)度σs為235MPa,伸長(zhǎng)率21~25%。
2.3 結(jié)構(gòu)分析
該零件結(jié)構(gòu)不復(fù)雜,形狀對(duì)稱(chēng),零件局部寬度小于料厚,可以直接沖出來(lái),因此零件滿(mǎn)足沖裁要求。
2.4 精度分析
圖示零件未標(biāo)注尺寸公差按IT14選取,即普通沖裁可以達(dá)到零件的精度要求。
由以上分析可知,該零件的沖裁性能好,沖裁加工能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
3 工藝方案及工藝計(jì)算
3.1工藝方案確定
該零件需要落料和沖孔兩道工序完成,可采用的方案有三種:
方案一:?jiǎn)喂ば驔_裁,先落料后沖孔;
方案二:復(fù)合沖裁,落料沖孔同時(shí)完成;
方案三:級(jí)進(jìn)沖裁,先沖孔在落料;
由于是大批量生產(chǎn),因此方案一不滿(mǎn)足生產(chǎn)效率的要求,方案二和方案三都具有較高的生產(chǎn)效率,雖然方案二比方案三操作方便,制件不但要求得到較高的精度和平整度,而且被沖裁板料較薄并不允許產(chǎn)生翹曲,而且沖裁件部分厚度小于料厚,因此采取方案三比較容易沖裁得到,即采用級(jí)進(jìn)沖裁,此方案為先沖出四個(gè)孔(兩個(gè)大孔和兩個(gè)小孔)和兩個(gè)相同的矩形,接著進(jìn)一個(gè)工位在沖裁出零件的外輪廓,即落料得到所需要的制件。
3.2工藝計(jì)算
(1)排樣設(shè)計(jì)
根據(jù)工件形狀,這里選用有廢料的直對(duì)排排樣類(lèi)型,查表3-3[2]得搭邊值a1=2mm,側(cè)搭邊值a=2.5mm,每個(gè)零件的面積經(jīng)計(jì)算得99.9605mm2,根據(jù)排樣的方案可以得到兩種方案:
方案一:條料的寬度B=29+2*2=33mm,進(jìn)距S=13.72+1.5=15.22mm,查表3-4得,裁板誤差△=0.5mm,于是得到如圖所示的排樣圖2
根據(jù)GB/T708-2006可知,這里選用的鋼板規(guī)格為1800×1180mm,采用橫裁法,則可裁的寬度為33mm的條料54條,每條條料可沖出77個(gè)零件;采用縱裁法,則可裁的寬度為33mm的條料35條,每條條料可沖出118個(gè)零件。
兩者比較得,采用橫截法利用率比較高些。
方案二: 條料的寬度B=11.51+2*2=15.51mm,進(jìn)距S=30+1.5=31.5mm,查表3-4得,裁板誤差△=0.5mm,于是得到如圖所示的排樣圖3
根據(jù)GB/T708-2006可知,這里選用的鋼板規(guī)格為1800×1180mm,采用橫裁法,則可裁的寬度為15.51mm的條料116條,每條條料可沖出37個(gè)零件;采用縱裁法,則可裁的寬度為15.51mm的條料76條,每條條料可沖出57個(gè)零件。
;
;
兩者比較得,采用橫截法利用率比較高些。
總和比較上邊兩種方案可以得出,方案二的利用率稍微高些,但是方案二的送進(jìn)距離過(guò)大,給操作者帶來(lái)很大的不便,且性?xún)r(jià)比不高,故而選取方案一作為排樣方式。
(2)沖裁工藝力的計(jì)算
由于采用級(jí)進(jìn)模沖裁,則總的沖裁力為落料力和沖孔力之和,
其中: =Ktt=1.33×54.6271×1.5×450=47935N;
=Kt=1.33×26.219×1.5×450=23007N;
則總沖裁力:
=2×(+)=2×(47.935+23.007)=141.884KN;
由表3-8查得: =O.045; = F=0.045×2×47.935=4.31KN;
由表3-30查得凹模刃口直壁高度為6mm,則n==4。
3.3初選壓力機(jī)
由前述計(jì)算出沖裁工藝力,可得總的沖壓力
=+=141.884+4.31=146194N
則選擇J23-25開(kāi)式壓力機(jī),主要參數(shù)如:
公稱(chēng)壓力:250000N;
最大閉合高度:270mm, 最大裝模高度:220mm;
閉合高度調(diào)節(jié)量:55mm;
工作臺(tái)尺寸:370×560mm;
墊板尺寸:200×50mm;
模柄孔尺寸:R40×60;
4 模具的總體設(shè)計(jì)
4.1 模具類(lèi)型的選擇
由沖壓工藝分析可知,采用級(jí)進(jìn)模沖裁,所以模具類(lèi)型為級(jí)進(jìn)模。
4.2 操作方式
零件的生產(chǎn)批量為大批量,但合理安排生產(chǎn)可用手動(dòng)送料方式,既能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求,又可以降低生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。
4.3 卸料、出件方式
(1)卸料方式
卸料力分為兩種,為剛性卸料和彈性卸料。
由于剛性卸料是采用固定卸料板結(jié)構(gòu)。常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖裁后卸料。當(dāng)卸料板只起卸料作用時(shí)與凸模的間隙隨材料厚度的增加而增大,單邊間隙?。?.2~0.5)t。當(dāng)固定卸料板還要起到對(duì)凸模的導(dǎo)向作用時(shí)卸料板與 凸模的配合間隙應(yīng)該小于沖裁間隙。此時(shí)要求凸模卸料時(shí)不能完全脫離卸料板。主要用于卸料力較大、材料厚度大于2mm且模具結(jié)構(gòu)為倒裝的場(chǎng)合。
彈壓卸料板具有卸料和壓料的雙重作用,主要用于料厚小于或等于2mm的板料由于有壓料作用,沖件比較平整。卸料板與凸模之間的單邊間隙選擇(0.1~0.2)t,若彈壓卸料板還要起對(duì)凸模導(dǎo)向作用時(shí),二者的配合間隙應(yīng)小于沖裁間隙。常用作落料模、沖孔模、正裝復(fù)合模的卸料裝置。
工件平直度較高,料厚為1.5mm相對(duì)較薄,卸料力較小,彈壓卸料模具比剛性卸料模具方便,操作者可以看見(jiàn)條料在模具中的送進(jìn)動(dòng)態(tài),且彈性卸料板對(duì)工件施加的是柔性力,不會(huì)損傷工件表面,所以采用彈性卸料。
(2)出件方式
因采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn),故采用向下落料出件。
4.4確定送料方式
因選用的沖壓設(shè)備為開(kāi)式壓力機(jī)且垂直于送料方向的凹模寬度B小于送料方向的凹模長(zhǎng)度L故采用橫向送料方式,即由前向后送料。
4.5確定導(dǎo)向方式
方案一:采用對(duì)角導(dǎo)柱模架。由于導(dǎo)柱安裝在模具壓力中心對(duì)稱(chēng)的對(duì)角線(xiàn)上,所以上模座在導(dǎo)柱上滑動(dòng)平穩(wěn)。但上下配合度不好。
方案二:采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。由于前面和左、右不受限制,送料和操作比較方便。因?yàn)閷?dǎo)柱安裝在后側(cè),工作時(shí),偏心距會(huì)造成導(dǎo)套導(dǎo)柱單邊磨損,嚴(yán)重影響模具使用壽命,且不能使用浮動(dòng)模柄。
方案三:四導(dǎo)柱模架。具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、剛性好等優(yōu)點(diǎn)。常用于沖壓件尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件,以及大量生產(chǎn)用的自動(dòng)沖壓模架。
方案四:中間導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱安裝在模具的對(duì)稱(chēng)線(xiàn)上,導(dǎo)向平穩(wěn)、準(zhǔn)確。常用于縱向送料的落料模、復(fù)合模。
根據(jù)以上方案比較并結(jié)合模具結(jié)構(gòu)形式和送料方式,為提高模具壽命和工件質(zhì)量,該級(jí)進(jìn)模采用中間導(dǎo)柱模架的導(dǎo)向方式,即方案四最佳。
5 模具零件設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)件的選擇
5.1 工作零件設(shè)計(jì)
工作零件包括凹模、凸模,由于零件外形不規(guī)則,其模具采用配合加工制作制造,即落料時(shí)以凹模為基準(zhǔn),只需計(jì)算凹模刃口尺寸和公差;沖孔以凸模為基礎(chǔ),只需計(jì)算凸模刃口尺寸及公差。
(1)模具間隙
由于零件有平面度的要求,這里選用ⅱ類(lèi)沖裁間隙,有表3-20[2]查得C=(3~7)%t,即=0.03×1.5=0.045mm,=0.07×1.5=0.105mm
(2)落料凹模和沖孔凸模刃口的制造公差
落料凹模和沖孔凸模刃口的制造公差都按IT7級(jí)[4]選取,公差值由GB/T1800.3-79[6]查得,則尺寸9.8、13.3、4.2、R1.85由沖壓件尺寸公差按IT14精度查表3-8[5]查得偏差值,其具體值見(jiàn)下表1。
零件尺寸
R1.85
15.3
9.8
磨損系數(shù)查表
0.75
0.75
0.75
1
1
1
模具制造偏差GB/1800.3-79[6]
0.015
0.015
0.015
0.25
0.01
0.012
0.01
0.45
0.43
表1
落料凹模刃口尺寸計(jì)算如下:
凹模磨損后,變大的尺寸有9.4、3.7、15.3、1.5
刃口尺寸計(jì)算公式: ;
;
;
;
;
凹模磨損后,變小的尺寸有3.25
刃口尺寸計(jì)算公式:;
;
凹模磨損后,無(wú)變化的尺寸有R1.85
=(C+0.5 )±0.5 =(1.85+0.5×0.048) ±0.5×0.25×0.048mm
=(1.874±0.006)mm
凸模的刃口尺寸按凹模尺寸配作,保證雙面間隙在0.045mm~0.105mm之間。
沖孔凸模刃口尺寸計(jì)算如下:
;
;
;
;
(3)沖孔凸模
由于凸模為圓形和矩形,且圓形凸模徑向尺寸較小,因此采用凸模固定板固定,凸模與固定板采用H7/m6的過(guò)渡配合,并通過(guò)臺(tái)階D壓緊在固定板的臺(tái)階孔上,防止凸模被頂出,其工作部分采用表2-27查得:
1.85的凸模: 1.85()×5(D)×50(L);
6.5的凸模: 6.5×8×11×50;
矩形凸模: 1.65×1.8×50;
如下圖4所示:
圖4
凸模壓應(yīng)力校核:
圓形凸模的校核
≈1.44
非圓形凸模壓應(yīng)力校核
=31.957
:凸模材料的許用壓應(yīng)力;
帶有導(dǎo)向裝置的凸模彎曲應(yīng)力校核:
圓形凸模:
6.12
非圓形凸模:
I: 凸模最小橫截面積的慣性矩;
F: 沖裁力N;
D: 凸模的最小直徑mm;
: 允許的凸模最大自由度mm;
綜上所述凸模的壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力都合適。
(4)凹模采用整體式結(jié)構(gòu)
凹模采用整體式結(jié)構(gòu),外形為矩形,計(jì)算凹模的尺寸如下:
凹模的厚度H: H=Kb=O.42×33=13.86,取H=15,查表3-29[2]得K=0.42;
凹模的壁厚C: C=(1.5~2)H=22.5~30,取C=30;
凹模的長(zhǎng)度L: L=33+2×30=93;
凹模的寬度B: B=15×2+2×30=90;
根據(jù)凹模外形尺寸的計(jì)算,則可查得標(biāo)準(zhǔn)凹模外形為100×90×16[7],落料凹模Cr12MoV,熱處理60~65HRC。
5.2 其他板類(lèi)零件的設(shè)計(jì)
當(dāng)凹模的外形尺寸確定后,可根據(jù)凹模的外形尺寸查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的凸模固定板、墊板、卸料板和模座的外形尺寸:
卸料板:其厚度為凹模厚度的0.8~1倍[8],得100×90×16,材料為45鋼;
墊板:查JB/T7643.3得,墊板100×90×8,材料為45鋼;
凸模固定板:查JB/T580-94得,凸模固定板100×90×16,材料為45鋼;
模座:查GB/T2855.2-2008得,滑動(dòng)導(dǎo)向下模座160×100×30,材料為HT200;
查GB/T2855.1-2008得,滑動(dòng)導(dǎo)向上模座160×100×40,材料為HT200;
5.3 橡膠的選用
根據(jù)模具的總體設(shè)計(jì)可以得到,選用橡膠作為彈性卸料裝置
(1)根據(jù)卸料力求橡膠的橫截面積
F=
==212.826
F:橡膠橫截面積;
:橡膠所產(chǎn)生的彈性壓力,設(shè)計(jì)時(shí)取大于或等于卸料力N;
: 與橡膠壓縮量有關(guān)的單位MPa,查表8-78[7]壓縮量取30%,p取1.52;
(2)橡膠的高度尺寸
使用橡膠時(shí),不應(yīng)使最大相對(duì)壓縮量過(guò)大,避免橡膠過(guò)早失去彈性而損壞,其允許最大壓縮量應(yīng)不超過(guò)自由高度的45%,一般取
=(0.35~0.45)
工作行程計(jì)算式,可得自由高度
==(3.54)
:卸料板或者推件板壓邊工作行程與磨具修邊量或者調(diào)整量46mm之和再加1mm
經(jīng)計(jì)算得=12mm
(3)校核
橡膠的自由高度h與直徑D之比滿(mǎn)足大于0.5小于1.5的要求,故而選用的橡膠合理
5.4 模柄的選用
根據(jù)初選設(shè)備J23-25模柄孔的尺寸,查得JB/T7646.1-2008得:壓入式模柄40×60,材料為Q235鋼;
5.5 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的選擇
查GB/T2861.1-2008和 GB/2861.3-2008得:
導(dǎo)柱:20*130,材料為20鋼,表面用滲碳處理;
導(dǎo)套:20*70*28,材料為20鋼,表面用滲碳處理;
5.6 緊固零件的選擇
模具上常用的緊固零件是螺釘和銷(xiāo)釘,螺釘和銷(xiāo)釘都是標(biāo)準(zhǔn)件,根據(jù)凹模的厚度而選擇,凹模的厚度為16mm,即螺釘選擇M6*40,銷(xiāo)釘選擇公稱(chēng)直徑為5*40。
5.7 所選設(shè)備的校核
由標(biāo)記為“下模座 中間導(dǎo)柱 160*100*40GB/T2885.1-2008”可知,下模座平面的最大外形尺寸為:294*259mm,長(zhǎng)度方向單邊小于壓力機(jī)工作臺(tái)面尺寸(500-194)mm/2=103mm,下模座的平面尺寸單邊大于壓力機(jī)工作臺(tái)孔尺寸(294-220)mm/2=37mm,故而滿(mǎn)足模具的安裝要求。
模具的閉合高度為:30mm+8mm+16mm+12mm+16mm+16mm+40mm=138mm,小于壓力機(jī)的最小閉合高度,因此選用的設(shè)備合適。
6 模具總裝圖
通過(guò)以上設(shè)計(jì),可得到如圖5所示的模具總裝圖。模具上模部分主要由上模座、墊板、凸模(8個(gè))、凸模固定板及卸料板等組成。卸料方式采用彈性卸料,以橡膠為彈性元件。下模部分由下模座、凹模板、導(dǎo)料板等組成。沖孔廢料和成品件均由漏料孔漏出。
圖5---引線(xiàn)片級(jí)進(jìn)模裝配圖
1、 凹模 2、螺釘 3、導(dǎo)料板 4、彈性橡膠體 5、導(dǎo)套 6、螺釘7、下模座
8、模柄 9、止轉(zhuǎn)銷(xiāo) 10、銷(xiāo)釘 11、墊板 12、導(dǎo)柱 13、凸模固定板 14.凸模
15、螺釘 16、卸料板 17、側(cè)刃切刀 18、銷(xiāo)釘 19、螺釘 20、下模座
7 模具零件加工工藝
本副沖裁模,模具零件加工的關(guān)鍵在工作零件、固定板以及卸料板,若采用線(xiàn)切割加工技術(shù),這些零件的加工就變得相對(duì)簡(jiǎn)單。
落料凸模的加工工藝過(guò)程如下表(2)所示:
表(2)----落料凸模的加工工藝過(guò)程
工序號(hào)
工序名稱(chēng)
工 序 內(nèi) 容
工序簡(jiǎn)圖(示意圖)
1
備 料
將毛坯鍛造成長(zhǎng)方體
20×15×55mm
2
熱 處 理
退 火
3
刨
刨6面,互為直角,留單邊余量0.5
4
熱 處 理
調(diào) 質(zhì)
5
磨 平 面
磨6面,互為直角
6
鉗工劃線(xiàn)
劃出各孔位置線(xiàn)
7
加工螺釘孔、
安裝孔及穿絲孔
按位置加工螺紋孔、銷(xiāo)釘孔及穿絲孔等
8
熱 處 理
按熱處理工藝,淬火回火達(dá)到58-62HRC
9
磨 平 面
精磨上、下平面
10
線(xiàn) 切 割
按圖線(xiàn)切割,輪廓達(dá)到尺寸要求
11
鉗工精修
全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求
12
檢 驗(yàn)
按產(chǎn)品零件圖檢驗(yàn)
圖7所示凹模的加工工藝過(guò)程如下表(3)所示:
表(3)----凹模加工工藝過(guò)程
工序號(hào)
工序名稱(chēng)
工 序 內(nèi) 容
工序簡(jiǎn)圖(示意圖)
1
備 料
將毛坯鍛成長(zhǎng)方體110×100×25mm
2
熱 處 理
退 火
3
粗 刨
刨六面達(dá)到103×93×21mm,互為直角
4
熱 處 理
調(diào) 質(zhì)
5
磨 平 面
磨六面,互為直角
6
鉗工劃線(xiàn)
劃出各孔位置線(xiàn)
7
銑漏料孔
達(dá)到設(shè)計(jì)要求
8
加工螺釘孔、銷(xiāo)釘孔及穿絲孔
按位置加工螺釘孔、銷(xiāo)釘孔及穿絲孔
9
熱 處 理
按熱處理工藝,淬火回火達(dá)到60-62HRC
10
磨 平 面
精磨上、下平面
11
線(xiàn) 切 割
按圖切割型孔達(dá)到尺寸要求
12
鉗工精修
全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求
13
檢 驗(yàn)
按產(chǎn)品零件圖檢驗(yàn)
8 模具的裝配
根據(jù)級(jí)進(jìn)模裝配要點(diǎn),選凹模作為裝配基準(zhǔn)件,先裝下模,再裝上模,并調(diào)整間隙、試沖、返修。具體裝配見(jiàn)下表(4)所示:
表(4)----引線(xiàn)片級(jí)進(jìn)模的裝配
序號(hào)
工 序
工 藝 說(shuō) 明
1
凸、凹模預(yù)配
1) 裝配前仔細(xì)檢查各凸模形狀及尺寸以及凹模形孔,是否符合圖紙要求尺寸精度、形狀。
2) 將各凸模分別與相應(yīng)的凹??紫嗯洌瑱z查其間隙是否加工均勻。不合適者應(yīng)重新修磨或更換。
2
凸模裝配
以凹??锥ㄎ?,將各凸模分別壓入凸模固定板的形孔中,并擠緊牢固。
3
裝配下模
1) 在下模座上劃中心線(xiàn),按中心預(yù)裝凹模、導(dǎo)料板;
2) 在下模座、導(dǎo)料板上,用已加工好的凹模分別確定其螺孔位置,并分別鉆孔,攻絲;
3) 將下模座、導(dǎo)料板、凹模、固定擋料銷(xiāo)裝在一起,并用螺釘緊固,打入銷(xiāo)釘。
4
裝配上模
1) 在已裝好的下模上放等高墊鐵,再在凹模中放入0.12的紙片,然后將凸模與固定板組合裝入凹模;
2) 預(yù)裝上模座,劃出與凸模固定板相應(yīng)螺孔、銷(xiāo)孔位置并鉆鉸螺孔、銷(xiāo)孔;
3) 用螺釘將固定板組合、墊板15、上模座連在一起,但不要擰緊;
4) 將卸料板套裝在已裝入固定板的凸模上,裝上橡膠和卸料螺釘,并調(diào)節(jié)橡膠的預(yù)壓量,使卸料板高出凸模下端約1mm;
5) 復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后,緊固螺釘;
6) 安裝導(dǎo)正銷(xiāo)、承料板;
7) 切紙檢查,合適后打入銷(xiāo)釘。
設(shè) 計(jì) 總 結(jié)
本畢業(yè)設(shè)計(jì)是我進(jìn)行完了三年的模具設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè)課程后進(jìn)行的,它是對(duì)我們?nèi)陙?lái)所學(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。它可以說(shuō)又是一次對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)的深入和系統(tǒng)掌握。
通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我從新系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí),同時(shí)也鞏固了先前學(xué)到的知識(shí),同時(shí)感觸最深刻的是:所學(xué)知識(shí)只有在應(yīng)用中才能更深刻理解和長(zhǎng)時(shí)間記憶。對(duì)一些原來(lái)一知半解的理論也有了進(jìn)一步的的認(rèn)識(shí)。特別是原來(lái)所學(xué)的一些專(zhuān)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(cè)量、冷沖模具設(shè)計(jì)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(shí)運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中。同時(shí)還使我更清楚了模具設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮的問(wèn)題,如怎樣使制造的模具既能滿(mǎn)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。
在設(shè)計(jì)的過(guò)程中通過(guò)沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè)、模具制造簡(jiǎn)明手冊(cè)、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)等對(duì)所要設(shè)計(jì)的問(wèn)題進(jìn)行查詢(xún),通過(guò)更多的途徑去了解我要做的設(shè)計(jì),使設(shè)計(jì)更具合理性。也使我學(xué)會(huì)了設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)資料的查詢(xún)和運(yùn)用。通過(guò)這次設(shè)計(jì),我更加深入地學(xué)習(xí)了冷沖壓技術(shù)工作設(shè)計(jì)的內(nèi)容。冷沖壓技術(shù)工作設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括冷沖壓工藝設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)及沖模制造三方面內(nèi)容,盡管三者的工作內(nèi)容不同,但三者之間存在著相互滲透、相互補(bǔ)充、相互依存的關(guān)系。
冷沖壓工藝設(shè)計(jì)是針對(duì)給定的產(chǎn)品圖樣,根據(jù)其生產(chǎn)批量的大小、沖壓設(shè)備的類(lèi)型規(guī)格、模具制造能力及工人技術(shù)水平等具體生產(chǎn)條件,從對(duì)產(chǎn)品零件圖的沖壓工藝性分析入手經(jīng)過(guò)必要的工藝計(jì)算,制定出合理的工藝方案,最后編寫(xiě)沖壓工藝卡的一個(gè)綜合分析、計(jì)算、設(shè)計(jì)過(guò)程。沖壓工藝方案的確定包括工序性質(zhì)、數(shù)量的確定,工序順序的安排,工序組合方式及工序定位方式的確定等內(nèi)容。
沖壓模具設(shè)計(jì)則是依據(jù)制定的沖壓工藝規(guī)程,在認(rèn)真考慮毛坯的定位、出件、廢料排出諸問(wèn)題以及模具的制造維修方便、操作安全可靠等因素后,設(shè)計(jì)計(jì)算并構(gòu)思出與沖壓設(shè)備想適應(yīng)的模具總體結(jié)構(gòu),然后繪制出模具總裝圖和所有非標(biāo)準(zhǔn)零件圖的整個(gè)設(shè)計(jì)繪圖過(guò)程。
歷經(jīng)近三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束,在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中通過(guò)參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料,請(qǐng)教指導(dǎo)老師有關(guān)模具方面的問(wèn)題,并且和同學(xué)的探討模具設(shè)計(jì)在實(shí)際中可能遇到的具體問(wèn)題,使我在這短暫的時(shí)間里,對(duì)模具的認(rèn)識(shí)有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。
從陌生到開(kāi)始接觸,從了解到熟悉,這是每個(gè)人認(rèn)識(shí)事物所必經(jīng)的一般過(guò)程,我對(duì)模具的認(rèn)識(shí)過(guò)程亦是如此。經(jīng)過(guò)近三個(gè)月的努力,我相信這次畢業(yè)設(shè)計(jì)一定能為三年的大學(xué)生涯劃上一個(gè)圓滿(mǎn)的句號(hào),為將來(lái)走上工作崗位奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
致 謝
首先感謝本人的導(dǎo)師翟德梅老師,她仔細(xì)審閱了本文的全部?jī)?nèi)容并對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議。翟德梅老師淵博的知識(shí),誠(chéng)懇的為人,使我受益匪淺,在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,特別是遇到困難時(shí),她給了我鼓勵(lì)和幫助,在這里我向她表示真誠(chéng)的感謝!
感謝母?!幽蠙C(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校的辛勤培育之恩!感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)境,使我學(xué)到了許多新的知識(shí),掌握了一定的操作技能。感謝各位老師在三年之中的教導(dǎo)和在做設(shè)計(jì)的過(guò)程中對(duì)我的幫助。使我在大學(xué)三年里不但學(xué)到了更多知識(shí),而且學(xué)到了怎么做人、怎么做事。
我非常慶幸在三年的的學(xué)習(xí)、生活中認(rèn)識(shí)了很多可敬的老師和可親的同學(xué),并感激師友的教誨和幫助。畢業(yè)之后,我一定會(huì)努力工作的,不辜負(fù)各位老師對(duì)我們的深切期望,在這里向你們道一聲:老師你們辛苦了!
最后深深地祝愿祝各位老師,身體健康、萬(wàn)事如意!
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