筒形件沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)【圓筒件 底部有孔】【含8張cad圖紙+文檔全套資料】

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In the design process of the molding tool, first, the synopsis ground says to hurtle the characteristics of press the molding tool all and after society develop the function in the realm and it of development prospect, order the design meaning of understand the molding tool;Carry on the craft analysis of the work piece the next in order;Then made sure the craft project, compute the molding tool work the size business trip of the part, design zero partses of, then request to choose the each standard piece according to the design, designing a total assemble diagram of molding tool finally.The demand computes the blunt pressure in design process, falling to anticipate the dint, pulling the deep dint and pushing a dint, unloading to anticipate the dint, thus judging whether each parts of molding tool can bear the function of the pressure machine or not, the design of the more important molding tool work spare parts, with this for core of problem, the error margin of the work spare parts will affect the quantity of make the piece directly.Finally the benefit manufactures to assemble the diagram and the spare parts diagrams in the painting tool . Pass this time design make me not only controled to hurtle the general process of press the molding tool design, the better study is a lot of in the lesson originally up have no knowledge of study. KEY WORDS: Blunt bore ,Pull deeply ,The calculator painting,The craft analysis II 筒形件沖壓成形工藝與模具設(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)穆浜螅饕蚴俏覈?guó)在沖壓基礎(chǔ)理論及成型工藝、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。 1.1 沖壓模具水平狀況 近年來(lái)，我國(guó)沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)50多噸的模具。為中檔轎車(chē)配套的覆蓋件模具國(guó)內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到1～2μm，壽命2億次左右的多工位級(jí)進(jìn)模國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到Ra≤1.5μm的精沖模，大尺寸（Φ≥300mm）精沖模及中厚板精沖模國(guó)內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。 1.2 冷沖壓的應(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(guò)程，所以它的生產(chǎn)率高，而且由于操作簡(jiǎn)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(guò)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(guò)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(chē)、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(guó)家的沖壓生產(chǎn)都是十分發(fā)達(dá)的。在我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程中，沖壓生產(chǎn)占有重要的地位。 1.3 沖壓模具的發(fā)展重點(diǎn)與展望 發(fā)展重點(diǎn)的選取應(yīng)根據(jù)市場(chǎng)需求、發(fā)展趨勢(shì)和目前狀況來(lái)確定?？砂串a(chǎn)品重點(diǎn)、技術(shù)重點(diǎn)和其他重點(diǎn)分別敘述。 1.3.1 沖壓模具產(chǎn)品發(fā)展重點(diǎn) 沖壓模具共有7小類(lèi)，并有一些按其服務(wù)對(duì)象來(lái)稱(chēng)呼的一些種類(lèi)。目前急需發(fā)展的是汽車(chē)覆蓋件模具，多功能、多工位級(jí)進(jìn)模和精沖模。這些模具現(xiàn)在產(chǎn)需矛盾大，發(fā)展前景好。 汽車(chē)覆蓋件模具中發(fā)展重點(diǎn)是技術(shù)要求高的中高檔轎車(chē)大中型覆蓋件模具，尤其是外覆蓋件模具。高強(qiáng)度板和不等厚板的沖壓模具及大型多工位級(jí)進(jìn)模、連續(xù)模今后將會(huì)有較快的發(fā)展。多功能、多工位級(jí)進(jìn)模中發(fā)展重點(diǎn)是高精度、高效率和大型、高壽命的級(jí)進(jìn)模。精沖模中發(fā)展重點(diǎn)是厚板精沖模大型精沖模，并不斷提高其精度。 1.3.2 沖壓模具技術(shù)發(fā)展重點(diǎn) 模具技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)主要是朝信息化、高速化生產(chǎn)與高精度化發(fā)展。因此從設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)說(shuō)，發(fā)展重點(diǎn)在于大力推廣CAD/CAE/CAM技術(shù)的應(yīng)用，并持續(xù)提高效率，特別是板材成型過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬分析技術(shù)。模具CAD、CAM技術(shù)應(yīng)向宜人化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，并提高模具CAD、CAM系統(tǒng)專(zhuān)用化程度。 為了提高CAD、CAE、CAM技術(shù)的應(yīng)用水平，建立完整的模具資料庫(kù)及開(kāi)發(fā)專(zhuān)家系統(tǒng)和提高軟件的實(shí)用性十分重要。從加工技術(shù)來(lái)說(shuō)，發(fā)展重點(diǎn)在于高速加工和高精度加工。高速加工目前主要是發(fā)展高速銑削、高速研拋和高速電加工及快速制模技術(shù)。高精度加工目前主要是發(fā)展模具零件精度1μm以下和表面粗糙度Ra≤0.1μm的各種精密加工。提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度，搞好模具標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)供應(yīng)也是沖壓模具技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)之一。 為了提高沖壓模具的壽命，模具表面的各種強(qiáng)化超硬處理等技術(shù)也是發(fā)展重點(diǎn)。 對(duì)于模具數(shù)字化制造、系統(tǒng)集成、逆向工程、快速原型/模具制造及計(jì)算機(jī)輔助應(yīng)用技術(shù)等方面形成全方位解決方案，提供模具開(kāi)發(fā)與工程服務(wù)，全面提高企業(yè)水平和模具質(zhì)量，這更是沖壓模具技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。 2 制件工藝分析及工藝方案確定 零件名稱(chēng)：無(wú)凸緣圓筒形制件 生產(chǎn)批量：大批量 材 料： 08AL 料 厚： 1.0mm 無(wú)凸緣圓筒形制件圖 2.1 工藝分析 零件為無(wú)緣圓筒形制件，如圖所示，零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸精度不是很高，考慮到加工的經(jīng)濟(jì)性，決定減少加工的工序數(shù)目，宜采用落料拉深復(fù)合模，該零件沖壓加工工序包括落料、拉深、沖孔。 該制件高度28尺寸為未注公差尺寸，滿足拉深工藝對(duì)精度等級(jí)的要求;尺寸?68.50+0.5按公差表查得為IT13級(jí)，滿足拉深工序?qū)χ萍畹燃?jí)的要求。零件所用材料為08AL，拉深性能較好。 （1） 確定切邊余量 查表4-1,并取σ=4mm. （2） 計(jì)算毛坯直徑D 根據(jù)公式（4.5） D=(d-2r)2+4dH-r+2πrd-2r+8r2 =d2+4dH-1.72dr-0.56r2 因?yàn)槊鞯暮穸萾=1mm，則各個(gè)尺寸應(yīng)以零件厚度的中心尺寸代入進(jìn)行計(jì)算，故d=(68.5+0.25+1)=69.75mm, H=(28-0.5)+4=31.5mm, r=5.5mm,代入上式得：D=114mm （3） 判斷零件能否一次拉出和是否需要采用壓邊裝置 判斷零件能否一次拉出僅需比較所需的總拉深系數(shù)m總和第一次允許的極限拉深系數(shù)m1的大小即可。當(dāng)m總>m1，說(shuō)明拉深該工件的實(shí)際變形程度比第一次允許的極限變形程度要小，工件可以一次拉成。若當(dāng)m總m1，因此該零件只需一次拉深就能夠達(dá)到所需尺寸。 2.2 工藝方案的確定 該工件包括落料，拉深，沖孔，三個(gè)基本工序，可以有以下三種工藝方案。 方案一：先落料，再拉深，最后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料－拉深－沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：落料－拉深－沖孔連續(xù)沖壓。采用連續(xù)模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需三道工序，即需要落料模，拉深模，沖孔模三副模具，生產(chǎn)效率低，難以滿足該零件的年產(chǎn)量要求。方案二只需一副模具，沖壓件的形位精度和尺寸精度易保證，且生產(chǎn)效率也高。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(jiǎn)單對(duì)稱(chēng)，模具制造并不困難。方案三也只需一副模具，生產(chǎn)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，需在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷(xiāo)導(dǎo)正，故其模具制造，安裝較復(fù)合模復(fù)雜。通過(guò)對(duì)上述三種方案的分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。 2.3制件排樣及相關(guān)的計(jì)算 采用有廢直排的排列的方式，因?yàn)闆_件與沖件之間，沖件與條料之間都存在搭邊廢料，這樣沖件尺寸完全由沖模來(lái)保證，因此精度較高，模具壽命也較長(zhǎng)，但材料的利用率較低。根據(jù)零件的形狀和排樣方法確定為直排排樣，排樣圖如下： 沖裁件的面積A： 條料的寬度B=D+2a+c=114+2+0.5=116.5。查表2.9得，最小搭邊值a=1.0mm, ,查表2.12得，條料與導(dǎo)料板間隙。 步距S=D+=114+0.8=114.8mm. 一個(gè)步距的材料的利用率： 3 沖壓模具設(shè)計(jì) 3.1 確定沖模類(lèi)型及結(jié)構(gòu)形式 在沖壓工藝性分析后擬定沖壓工藝方案時(shí)選擇復(fù)合模,又因零件的幾何形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱(chēng)，工件間有搭邊值，復(fù)合模結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，操作方便，又可直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件，卸件可靠、便于操作，所以模具類(lèi)型為有廢料復(fù)合模。 3.2 計(jì)算工序壓力，選擇壓力機(jī) 在沖裁模設(shè)計(jì)中，沖壓力是指落料力，缷料力，拉深力，壓邊力，沖孔力，切邊力和推件力的總稱(chēng)。它是沖裁時(shí)選擇壓力機(jī)，進(jìn)行模具設(shè)計(jì)校核強(qiáng)度和剛度的重要依據(jù)。 1)落料力 F落=1.3πDτbt =1.3×3.14×114×320×1N =148911.36N ≈148.9KN 式中τb——材料抗剪強(qiáng)度 查表可知 08鋼τb＝260～360MPa 取τb＝320Mpa 2）卸料力 F卸＝K卸F落 =0.04×148.9KN ≈5.96KN 查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》P30表2.7可知 K卸=0.04 3)拉深力 F拉＝Kπdtδb =0.86×3.14×69.75×1×440N =82875.276N ≈82.88KN 查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》P137表4.6可知 式中 K—修正系數(shù).K=0.86 δb——材料強(qiáng)度極限 08AL的抗拉強(qiáng)度δb＝440MPa 4)壓邊力 F壓＝π/4〔D 2－（d+2r凹）2〕P =3.14/4﹛1142－（69.75＋2×6）2﹜×2.5N =12389.14N ≈12.39KN 式中r凹—凹模圓角半徑，取r凹=6mm P—單位壓邊力，P=2.5MPa。 5）沖孔力 F沖＝1.3πdtτb =1.3×3.14×15×1×320N =19593.6N =19.59KN 式中d—工件孔直徑，d=15mm。 6） 切邊力 F切＝1.3πDtτb =1.3×3.14×70.5×1×320N =92089.92N ≈92.09KN 式中D—工件外輪廓直徑，D=70.5mm。 7） 推件力 F推＝nK推F沖 =3×0.05×19.59KN =2.94KN 式中n—沖孔時(shí)卡在凹模內(nèi)的廢料數(shù)，n＝3； K推——推件力因素，K推＝0.05。 故總沖壓力為： F總＝F落+F卸+F拉+F壓+F沖+F切+F推 =148.9+5.96+82.88+12.39+19.59+92.09+2.94KN =364.75KN 從滿足沖壓力要求看，選用630KN規(guī)格的壓力機(jī)JB23-63,其主要技術(shù)參數(shù)為： 公稱(chēng)壓力 630kN 滑塊行程 100mm 最大閉合高度 400mm 封閉高度調(diào)節(jié)量 80mm 工作臺(tái)尺寸 860mm×570mm 模柄孔尺寸 最大可傾角 250 3.3 計(jì)算壓力中心 因?yàn)楸局萍禽S對(duì)稱(chēng)零件，所以不用計(jì)算壓力中心，即X0=0，Y0=0。 3.4 計(jì)算模具零件主要工作部分的刃口尺寸 3.4.1 凸、凹模刃口尺寸的確定 凸、凹模刃口尺寸的確定原則： 1）考慮落料和沖孔的區(qū)別，落料件的尺寸取決于凹模。因此，落料模應(yīng)先決定凹模的尺寸，用減小凸模尺寸來(lái)保證合理的間隙。沖孔件的尺寸取決于凸模，因此，沖孔模應(yīng)先決定凸模尺寸。用增大凹模尺寸來(lái)保證合理的間隙。 2）考慮刃口的磨損對(duì)沖件尺寸的影響。刃口磨損后尺寸變大， 其刃口的基本尺寸應(yīng)接近或等于沖件的最小極限尺寸；刃口磨損后尺寸變小，應(yīng)接近或等于沖件的最大極限尺寸。 3）考慮沖件精度與模具精度之間的關(guān)系，選擇模具制造公差時(shí)，既要保證沖件的精度要求又要保證有合理的間隙值。一般沖模精度較沖件精度高2~3級(jí)。 3.4.2 凸、凹模配合加工時(shí)的工作部分尺寸 對(duì)于沖制復(fù)雜形狀沖件的模具或單件生產(chǎn)的模具，其凸凹模常采用配合加工的方法。 凸凹模工作部分尺寸計(jì)算： 其落料件按凹模磨損后尺寸增大（A類(lèi)尺寸），減小（B類(lèi)尺寸）和不變（C類(lèi)尺寸）的規(guī)律分三種。沖件按凸模磨損后尺寸減小（B類(lèi)尺寸），增大（A類(lèi)尺寸）和不變（C類(lèi)尺寸）的規(guī)律分三種。因?yàn)楣ぜ贈(zèng)_孔，根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定凸模刃口尺寸并依次為基準(zhǔn)配置凹模，按磨損后其尺寸變大，變小，不變。 （1） 落料凹模刃口尺寸計(jì)算 對(duì)于落料部分，即落料件尺寸為Φ114 mm，根據(jù)查表得沖裁刃口雙面間隙為Zmin=0.1mm,Zmax=0.14mm, Φ114的制造公差查表得δ凹=0.035mm，δ凸=0.025mm δ凹+δ凸=0.035+0.025mm=0.06mm Zmax-Zmin=0.14-0.1mm=0.04mm 由于δ凹+δ凸> Zmax-Zmin,故采用配作法制造模具刃口。磨損系數(shù)為X=0.5，則凹模刃口尺寸為 D凹=（D-xΔ）+δ凹0 =(114-0.5×1) +0.0350 mm =113.5+0.0350 mm D凸=113.4-0.0250mm （2）沖孔刃口尺寸計(jì)算 對(duì)于Φ15的孔尺寸按未注公差I(lǐng)T12級(jí)計(jì)算，所以沖孔件尺寸為Φ15+0.50。制造公差查表得 δ凹=δ凸=0.02mm 由于δ凹+δ凸=0.02+0.02=0.04mm 即δ凹+δ凸= Zmax-Zmin，故凸模采用分開(kāi)加工，則： d凸=(d+x△)0-δ凸 =（15+0.5×0.5）0-0.02mm =15.250-0.02mm d凹=（d+x△+Zmin）+δ凹0 =(15+0.5×0.5+0.1) +0.020mm =15.35+0.020mm (3)拉深模的間隙 查表得拉深模的單邊間隙為：Z/2=1.1t=1.1mm 則拉深模的間隙Z=2×1.1=2.2mm 確定間隙后，還要將圓角部間隙比直角部分增大0.1t。 該件要求內(nèi)徑尺寸，則此增大值由修整凹模得到。 （4） 拉深模的圓角半徑 凹模的圓角半徑r凹查表選取，r凹=6t=6mm。 凸模的圓角半徑r凸等于工件的內(nèi)圓角半徑，即r凸=r=5mm。 （5） 拉伸部分凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 由于工件要求內(nèi)形尺寸，因此以凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。 凸模的計(jì)算公式如下：d凸=（dmin+0.4?）-δ凸0 將凸模公差按IT8級(jí)選取，則δ凸=0.03mm。 將dmin=68.5mm，?=0.5mm，δ凸=0.03mm代入上式，得到凸模尺寸為： d凸=68.7-0.030mm 間隙取在凹模上，則凹模的尺寸按式d凹=（dmin+0.4?+Z）0+δ凹 將dmin=68.5mm，?=0.5mm，Z=2.2mm，δ凹=0.05mm代入上式，得到凹模尺寸為： d凹=70.90+0.05mm 3.5 彈性元件的設(shè)計(jì)計(jì)算 為了得到較平整的工件，此模具采用彈壓式卸料結(jié)構(gòu)，使條料在落料、拉深過(guò)程中始終在一個(gè)穩(wěn)定的壓力之下，從而改善了毛坯的穩(wěn)定性，避免材料在切向應(yīng)力的作用下起皺的可能。 a.上卸料板采用橡膠作為彈性元件，計(jì)算橡膠的自由高度： 式中 — 橡膠的自由高度，mm; — 卸料板行程與模具修磨量或調(diào)整量（4～6）之和 則： 取 計(jì)算橡膠的裝配高度： 取H2 = 30mm 橡膠的斷面面積在模具裝配時(shí)按模具空間大小確定。 b.下頂塊壓邊也采用橡膠作為彈性元件 橡膠的自由高度： 取 計(jì)算橡膠的裝配高度 取H2 = 34mm 橡膠的斷面面積在模具裝配時(shí)按模具空間大小確定 3.6 模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.6.1凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）落料凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在落料凹模內(nèi)部，由于要設(shè)置推件塊，所以凹模刃口應(yīng)采用直壁式刃口，并查表2.21，取得刃口高度h=6mm。該凹模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，宜采用整體式。 查表2.22，得k=0.15 即凹模高度H=kb=0.15×114=17.1mm 凹模壁厚C=1.5H=1.5×17.1=25.65mm 凹模的外形尺寸的確定：凹模的外形長(zhǎng)度L=（114+2×25.65）mm=165.3mm 凹模的外形寬度B=（114+2×25.65）mm=165.3mm 凹模整體尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，取為200mm×200mm×35mm。 凹模上螺孔到凹模外緣的距離一般?。?.5~2.0）d, d 為螺孔的尺寸，由于凹模厚度為35mm，所以根據(jù)表查得螺孔選用4×M8的螺釘固定在下模座。 螺孔到凹模外緣的最小距離a=1.5d=1.5×8=12mm （2）沖孔?15mm凸模設(shè)計(jì)。 為了增加凸模的強(qiáng)度和與剛度，凸模的非工作部分直徑應(yīng)制成逐漸增大的多級(jí)形式。凸模固定板厚度取25mm，凸凹模厚度取18mm，故H=25++46+2=73mm。 （3）凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 本模具為復(fù)合沖裁模，除了沖孔凸模和落料凹模外，還有一個(gè)凸凹模。確定凸凹模安排在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算壓力中心的數(shù)據(jù)，使壓力中心與模柄中心重合。 校核凸凹模的強(qiáng)度：查表2.23得凸凹模的最小壁厚為2.7mm，而實(shí)際最小壁厚為21.25mm，故符合強(qiáng)度要求。凸凹模的高度為74mm。 3.6.2卸料裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 在前面已經(jīng)確定了采用彈性卸料板，設(shè)計(jì)卸料板為一整體板。本模具的卸料板不僅有卸料作用，還具有外形凸模的導(dǎo)向作用。卸料板的邊界尺寸經(jīng)查手冊(cè)表15.27得：卸料板長(zhǎng)度L =200mm,寬度B=200mm厚度h0=8mm。此模具中，卸料板對(duì)落料凸模起導(dǎo)向作用，卸料板和凸模按H7/h6配合制造，卸料螺釘選用圓柱頭卸料螺釘，根據(jù)JB/T7650.5-94選取M10×100，材料為45鋼。 3.6.3標(biāo)準(zhǔn)模架的選用 模架包括上模座、下模座、導(dǎo)柱和導(dǎo)套，選擇模架結(jié)構(gòu)時(shí)要根據(jù)工件的受力變形特點(diǎn)，坯料定位、出件方式，材料的送進(jìn)方向，導(dǎo)柱受力狀態(tài)，操作是否方便等方面進(jìn)行綜合考慮。選擇模架尺寸時(shí)要根據(jù)凹模的輪廓尺寸考慮，一般在長(zhǎng)度上及寬度上都應(yīng)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(shí)還要注意模架與壓力機(jī)的安裝關(guān)系，模座的寬度比壓力機(jī)工作臺(tái)孔的孔徑每邊約大40~50mm。沖壓模具的閉合高度應(yīng)大于壓力機(jī)的最小裝模高度，小于壓力機(jī)的最大裝模高度等。根據(jù)主要工作部分尺寸、結(jié)構(gòu)以及彈性元件的尺寸，參照有關(guān)資料，由GB/T2855.5-90選取I級(jí)精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架（滑動(dòng)導(dǎo)向型）：由凹模周界選用標(biāo)準(zhǔn)模架如圖所示: 凹模周界L＝200mm,B=200mm,（用標(biāo)準(zhǔn)寫(xiě)法） 材料為ZG45 ,I級(jí)精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架。 導(dǎo)柱標(biāo)記：28×200 GB/T2861.1 32×210 GB/T2861.1 導(dǎo)套標(biāo)記：28×100×38 GB/T2861.6 32×105×43 GB/T2861.6 上模座標(biāo)記：200×200×45 GB/T2855.5 下模座標(biāo)記：200×200×50 GB/T2855.6 模柄標(biāo)記：50×70 JB/T 7646.1 3.6.4擋料銷(xiāo)、導(dǎo)料銷(xiāo)的的選用 擋料銷(xiāo)的選用，根據(jù)沖壓件的工藝性選擇A型固定擋料銷(xiāo)。材料：45鋼 數(shù)量：1 熱處理硬度 43~48HRC，尺寸為高h(yuǎn)=8mm,圓頭部分為?6，下面為?3。這種擋料銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，廣泛的用于中小型沖裁件的擋料定距。 導(dǎo)料銷(xiāo)的選用，查資料書(shū)可知：導(dǎo)料銷(xiāo)材料一般用T7、T8，熱處理硬度46~52HRC，粗糙度1.6mm下，裝配時(shí)采用H7/s6配合。其尺寸為?6×20。 3.6.5螺釘與銷(xiāo)釘?shù)倪x擇 沖模中用到的緊固件主要是螺釘和銷(xiāo)釘，其中螺釘起連接固定作用，銷(xiāo)釘起定位作用。螺釘和銷(xiāo)釘都是標(biāo)準(zhǔn)件。沖模中廣泛的使用螺釘是內(nèi)六角螺釘，緊固牢靠，螺釘頭不外露且模具外形美觀，銷(xiāo)釘常用圓柱銷(xiāo)。 模具設(shè)計(jì)時(shí)，螺釘和銷(xiāo)釘選用應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1同一組合中，螺釘?shù)臄?shù)量一般不少于3個(gè)（對(duì)中小型沖模，被連接件為圓形是用3~6個(gè)）并盡量沿被連接件的外緣均勻分布，銷(xiāo)釘?shù)臄?shù)量一般都為兩個(gè)，且盡量遠(yuǎn)距離錯(cuò)開(kāi)分布，以保證定位可靠。 2銷(xiāo)釘?shù)墓Q(chēng)直徑可按與螺釘大徑相同或小一規(guī)格來(lái)選取。螺釘?shù)男肷疃群弯N(xiāo)釘?shù)呐浜仙疃榷疾荒芴珳\，也不能太深，一般取公稱(chēng)直徑的1.5~2倍。 3螺釘之間、螺釘與銷(xiāo)釘之間的距離，螺釘、銷(xiāo)釘距凹模刃口及外緣的距離，均不應(yīng)過(guò)小，以防降低模具強(qiáng)度。 4各連接件的銷(xiāo)孔應(yīng)配合加工，以保證位置精度，銷(xiāo)釘與銷(xiāo)孔之間采用H7m6或H7n6配合。查表選?。郝葆敵叽?M8×90 ，數(shù)量4個(gè);特種螺釘尺寸M10×120，數(shù)量4個(gè);圓柱銷(xiāo)10×60 ，數(shù)量2個(gè)。銷(xiāo)釘孔與銷(xiāo)釘采用H7m6的過(guò)渡配合。 3.6.6模具中各板的尺寸 查表得：墊板規(guī)格為200×200×8，凸模固定板規(guī)格為 200×200×25，卸料板規(guī)格為200×200×8。 3.6.7推件裝置的選擇 推件裝置主要是剛性推件裝置和彈性推件裝置兩種。一般剛性推件裝置用的較多，基本零件有：推桿、推板、連接推桿和推件塊。有的剛性推件裝置由推桿直接推動(dòng)推件塊，甚至直接由推桿推件。剛性推件裝置裝于上模部分，在沖壓結(jié)束后上?；爻虝r(shí)，利用壓力機(jī)滑塊上的打料橫桿，撞擊上模內(nèi)的推桿，推桿傳給推件板，將凹模內(nèi)的工件推出，其推件力大而且可靠。推板長(zhǎng)短要一致，分布要均勻。推板要有足夠的剛度，一般裝在上模座的孔內(nèi)。本設(shè)計(jì)采用剛性推件裝置，由推桿直接推動(dòng)推件塊使制件推出。 3.6.8頂件裝置的選用 頂件裝置一般是彈性的，由頂桿頂件塊和裝在下模底下的彈頂器組成。彈頂器可以做成通用的，其彈性元件是彈簧或橡皮，大型壓力機(jī)本身有氣墊作為彈頂器，模具采用這種結(jié)構(gòu)能使沖裁件具有較高的平直度。 此設(shè)計(jì)采用頂桿，使包在凸模上的制件在氣墊的推動(dòng)下由頂件塊頂出。 3.6.9壓邊裝置的選擇 目前，在生產(chǎn)實(shí)際中常用的壓邊裝置有以下兩大類(lèi)：1.彈性壓邊裝置，這種壓邊裝置多用于普通沖床，通常有三種結(jié)構(gòu)形式，橡皮壓邊裝置、彈簧壓邊裝置、氣墊式壓邊裝置。2.剛性壓邊裝置，這種結(jié)構(gòu)用于雙動(dòng)壓力機(jī)，凸模裝在壓力機(jī)的內(nèi)滑塊上，壓邊裝置裝在外滑塊上，在拉深過(guò)程中，外滑塊保持不動(dòng)，所以其剛性壓邊力不隨行程變化，拉伸效果好，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。綜合考慮，本設(shè)計(jì)采用剛性壓邊裝置。 4.筒形件復(fù)合模裝配和注意事項(xiàng) 模具裝配是整個(gè)模具制造過(guò)程的最后階段，模具裝配圖或驗(yàn)收技術(shù)條件是裝配的依據(jù)，構(gòu)成模具的所有復(fù)合技術(shù)要求的零件，包括標(biāo)準(zhǔn)件、通用件及成型零件等是模具裝配的基礎(chǔ)。但是有了合格的零件，還必須制定合理的裝配工藝，才能裝配符合設(shè)計(jì)要求的模具。 在裝配過(guò)程中，即要保證配合零件的配合精度，又要保證零件之間的位置精度。對(duì)于具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零部件，還必須保證它們之間的運(yùn)動(dòng)精度。模具裝配的高低及質(zhì)量好壞，直接影響零件能否正常生產(chǎn)以及零件的尺寸、形狀精度和成本。所以說(shuō)，模具的裝配是模具制造過(guò)程中重要環(huán)節(jié)。 沖壓模具裝配完成后，各模具零件組成模具的上模部分和下模部分。沖壓模具工作時(shí)，下模部分安裝在壓力機(jī)的工作臺(tái)上，是模具的固定部分；上模部分通過(guò)模柄安裝在壓力機(jī)滑塊上，是模具的活動(dòng)部分。 4.1 沖壓模具裝配的技術(shù)要求 （1）模具各組成零件的材料、尺寸精度、幾何形狀精度、表面粗糙度和熱處理工藝以及相對(duì)位置精度等都要復(fù)合圖樣要求，零件的工作表面不允許有裂紋和機(jī)械傷痕等缺陷。 （2）模具裝配后，所有模具的活動(dòng)部位都應(yīng)該保證位置準(zhǔn)確、配合間隙適當(dāng)、動(dòng)作可靠、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。固定的零件應(yīng)牢固可靠，在使用過(guò)程中不得出現(xiàn)松動(dòng)和脫落。 （3）凸模和凹模的配合間隙應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，沿整個(gè)刃口輪廓間隙應(yīng)均勻一致。 （4）模柄裝入上模座后，其軸心線對(duì)上模座上平面的垂直度誤差，在全長(zhǎng)范圍內(nèi)不大于0.05mm。 （5）上模座的上平面應(yīng)和下模座的底平面平行。導(dǎo)柱和導(dǎo)套裝配后，其軸心線應(yīng)分別垂直度于下模座的底平面和上模座的上平面。 （6）裝配好的模架，其上模座沿導(dǎo)柱上、下移動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)，無(wú)阻滯現(xiàn)象。導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合精度應(yīng)符合規(guī)定要求。 （7）定位裝置要保證毛坯定位正確可靠。 （8）卸料裝置和頂件裝置應(yīng)靈活，正確，出料孔暢通無(wú)阻，保證制件及廢料不卡在沖模內(nèi)。 （9）模具應(yīng)在生產(chǎn)的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，沖出的制件應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。 4.2筒形件復(fù)合模裝配的特點(diǎn) 落料拉深復(fù)合模在結(jié)構(gòu)上分為上模部分和下模部分，所以裝配過(guò)程的總的思路是：將模具零件分別裝配成上模部分和下模部分，然后將上模部分和下模部分裝配成完整的模具。本模具的彈頂裝置屬于下模部分，包括橡膠、底板、聯(lián)接螺釘、螺母等零件，裝配時(shí)可以將這些零件先裝配成彈頂裝置，再作為一個(gè)整體裝入下模部分。 4.3 試沖與調(diào)整 裝機(jī)試沖并根據(jù)試沖結(jié)果作相應(yīng)調(diào)整。沖模中凸凹模之間的間隙大小及其均勻程度是直接影響沖件的質(zhì)量和模具使用壽命的主要因素之一，因此，在制造沖模時(shí)，必須要保證凸凹模間隙的大小及均勻一致性。通常，凸凹模間隙的大小是根據(jù)設(shè)計(jì)要求在凸凹模加工時(shí)保證，而凸凹模之間間隙的均勻性則是在模具裝配時(shí)保證的。 沖模裝配時(shí)調(diào)整凸凹模間隙的方法很多，需根據(jù)沖模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、間隙值得大小和裝配條件來(lái)確定。這里用墊片法來(lái)調(diào)整。 墊片法是利用厚度與凸凹模單面間隙相等的墊片來(lái)調(diào)整間隙，是簡(jiǎn)便而常用的一種方法。其方法如下： 1按圖樣要求組裝上模與下模，其中一般上模只用螺釘稍微擰緊，下模用螺釘和銷(xiāo)釘緊固。 2在凹模刃口四周墊入厚薄均勻、厚度等于凸凹模單面間隙的墊片（金屬片或紙片），再將上下模合模，使凸模進(jìn)入相應(yīng)的凹模孔內(nèi)，并用等高墊鐵墊起。 3觀察凸模能否順利進(jìn)入凹模，并與墊片能否有良好的接觸。若在某方向上與墊片接觸的松緊程度相差較大，表明間隙不均勻，這時(shí)可用手錘輕輕敲打凸模固定板，使之調(diào)整到凸模在各個(gè)方向與凹?？變?nèi)墊片的松緊程度一致為止。 4調(diào)整合適后，再將上模用螺釘緊固，并配裝銷(xiāo)釘孔，打入定位銷(xiāo)。 4.4 模具零件的制造需要注意的事項(xiàng) a．全面清理和初檢已經(jīng)準(zhǔn)備好的標(biāo)準(zhǔn)件、原料毛坯等。 b．清理和整理在加工過(guò)程中需要用到的刀具、夾具和工具。 c．估計(jì)每個(gè)模具零件的加工工時(shí)，制定加工生產(chǎn)中的生產(chǎn)計(jì)劃。 d．根據(jù)模具零件的圖紙和加工工藝過(guò)程逐一加工每個(gè)模具零件。 e．檢驗(yàn)加工出的模具零件是否符合要求。 4.5 復(fù)合模具總裝配 通過(guò)以上的設(shè)計(jì)可以得到落料拉伸沖孔復(fù)合模具的總裝圖，如圖所示。模具的上模部分主要由上模座、落料拉伸凸凹模、卸料板、推件塊等組成。下模部分由下模座、落料凹模、拉深凸模、橡膠等組成。 總結(jié) 轉(zhuǎn)眼間，大學(xué)生活就要結(jié)束，做畢業(yè)設(shè)計(jì)將成為我們以后對(duì)大學(xué)生活的美好回憶。這次我的任務(wù)是設(shè)計(jì)一套生產(chǎn)杯形件的落料拉深沖孔復(fù)合模，畢業(yè)設(shè)計(jì)不同于課程設(shè)計(jì)，畢業(yè)設(shè)計(jì)是一件很辛苦的工作，如果沒(méi)有一定的意志和毅力是很難堅(jiān)持下去的。 由于以前課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，所以對(duì)模具設(shè)計(jì)的基本流程還不很陌生，我們拿到任務(wù)書(shū)以后，首先對(duì)制件進(jìn)行工藝性分析，然后選擇加工方案，進(jìn)而計(jì)算坯料的面積，接著根據(jù)制件尺寸計(jì)算出模具的工作部分尺寸，從而設(shè)計(jì)出模具的工作零件，最后根據(jù)國(guó)標(biāo)選擇模架，及其他標(biāo)準(zhǔn)零部件，畫(huà)出裝配圖及部分零件圖，至此模具設(shè)計(jì)宣告結(jié)束。 雖然有過(guò)做課程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，但這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)還是令我感觸頗深。在這段日子里，我?guī)缀醵荚谒奚岷蛨D書(shū)館之間來(lái)回奔波，查閱大量的工具書(shū)，因?yàn)樵诋厴I(yè)設(shè)計(jì)中每一個(gè)公式，每一套數(shù)據(jù)都要有根據(jù)或標(biāo)準(zhǔn)可言，若其中某一項(xiàng)出錯(cuò)，都將會(huì)影響到下面設(shè)計(jì)的正常進(jìn)行，所以馬虎不得。這使我認(rèn)識(shí)到以后從事工作的嚴(yán)謹(jǐn)性和高度的責(zé)任感。 做畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然很艱辛，但做什么事情都是兩面的，只要付出就會(huì)有回報(bào)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我將以前的所學(xué)知識(shí)系統(tǒng)連貫起來(lái)，好多快遺忘的東西又被拾了回來(lái)，從而更加深了對(duì)這些知識(shí)的理解。更主要的是以前在課堂上講的都是些空虛的理論知識(shí)，沒(méi)有進(jìn)行過(guò)實(shí)際的、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)練習(xí)，很多實(shí)際上應(yīng)該很熟悉的東西到用的時(shí)候卻感到了陌生，而畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我這樣一個(gè)鍛煉的平臺(tái)，使我們把這些知識(shí)真正轉(zhuǎn)換為我們自己的東西，讓它在我們腦子里生根。這次在鍛煉我們?cè)O(shè)計(jì)能力的同時(shí)，也使我們積累了寶貴的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)我們以后從事的設(shè)計(jì)工作奠定了一定的基礎(chǔ)。 在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中，體現(xiàn)出自己?jiǎn)为?dú)設(shè)計(jì)模具的能力以及綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，體會(huì)了學(xué)以致用、突出自己勞動(dòng)成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時(shí)學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補(bǔ)。 通過(guò)這段時(shí)間的沖壓模具設(shè)計(jì)，使我對(duì)這門(mén)課又有了重新的認(rèn)識(shí)，讓我深刻的了解了模具。讓我學(xué)到了不同于課堂上的東西，而且也增強(qiáng)了自己的動(dòng)手能力。 總之，畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然辛苦，但是在設(shè)計(jì)中不斷的思考問(wèn)題、研究問(wèn)題，從而一步步提高了自己，一步步完善自己。同時(shí)汲取了更加完整的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，鍛煉了獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力，使我受益匪淺。我相信這些經(jīng)驗(yàn)對(duì)我以后的工作一定大有益處。 致謝 首先感謝楊占堯教授，他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣，他循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪，其次感謝其他審閱的老師，老師們淵博的知識(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)，老師們給了我鼓勵(lì)和幫助，在這里我向您們表示真誠(chéng)的感謝！ 感謝母校——河南機(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。感謝和我在一起進(jìn)行課題研究的同學(xué)，和你們?cè)谝黄鹩懻?、研究使我受益非淺。 最后，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！ 由于本人的設(shè)計(jì)能力有限，在設(shè)計(jì)過(guò)程中難免出現(xiàn)錯(cuò)誤，懇請(qǐng)老師們多多指教,我十分的樂(lè)意接受你們的批評(píng)與指正，我將萬(wàn)分感謝。 參考文獻(xiàn) [1] 王孝培.沖壓手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990. 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