2578 端蓋沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)
2578 端蓋沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì),沖壓,成形,工藝,模具設(shè)計(jì)
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)穆浜螅饕蚴俏覈跊_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)狀我國模具近年來發(fā)展很快,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2003 年我國模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約有 2 萬多家,從業(yè)人員約 50 多萬人,2004 年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢頭,模具企業(yè)總體上訂單充足,任務(wù)飽滿,2004 年模具產(chǎn)值 530 億元。進(jìn)口模具 18.13 億 美元,出口模具4.91 億美元,分別比 2003 年增長 18%、32.4%和 45.9%。進(jìn)出口之比 2004 年為3.69:1,進(jìn)出口相抵后的進(jìn)凈口達(dá) 13.2 億美元,為凈進(jìn)口量較大的國家。在 2 萬多家生產(chǎn)廠點(diǎn)中,有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中,產(chǎn)值過億元的模具企業(yè)只有 20 多家,中型企業(yè)幾十家,其余都是小型企業(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;專業(yè)模具廠數(shù)量增加,能力提高較快;三資及私營企業(yè)發(fā)展迅速;國企股份制改造步伐加快等。雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速,但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國尚存在以下幾方面的不足:第一,體制不順,基礎(chǔ)薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動作用,私營企業(yè)近年來發(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),再加上國內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱,因此,行業(yè)發(fā)展還不盡如人意,特別是總體水平和高新技術(shù)方面。 第二,開發(fā)能力較差,經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低,水平較低,且不重視產(chǎn)品開發(fā),在市場中經(jīng)常處于被動地位。我國每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合 1 萬美元,國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多是 1520 萬美元,有的高達(dá) 2530 萬美元,與之相對的是我國相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理,真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 第三,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解決。裝備水平低,帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。第四,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,模具企業(yè)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,其馀為自產(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,對模具制造周期影響尤甚。 第五,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,無論是質(zhì)量還是品種規(guī)格,都有較大差距。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)展趨勢巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展,但與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍存在較大差距,尚不能完全滿足國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來的十年,中國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面: 1) 模具日趨大型化; 2)在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛應(yīng)用 CAD/CAE/CAM 技術(shù); 3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng); 4)在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù); 5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率; 6)發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù); 7)模具的精度將越來越高; 8)模具研磨拋光將自動化、智能化; 9)研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程; 10)開發(fā)新的成形工藝和模具。1.2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,6080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 600650 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(shí),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(shí)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(jì)、模具工藝設(shè)計(jì)、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(gè)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 1520 萬美元,有的達(dá)到 2530 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 452. 落料沖孔拉深復(fù)合模2.1 沖壓工件的工藝分析圖一工件名稱:端蓋生產(chǎn)批量:批量材料:20 鋼厚度:1.5mm對固定套翻邊件進(jìn)行分析可知, 處有內(nèi)孔翻邊成形,翻邊前應(yīng)預(yù)沖孔,30是圓筒件拉深件直徑,經(jīng)計(jì)算可一次拉深成形。工序安排為落料,拉深,沖孔,翻41邊等該工件。 2.2 工藝方案確定該零件所需的基本沖壓工序?yàn)槁淞?、沖孔、拉深、翻邊??蓴M訂出以下三種工藝方案。方案一:用簡單模分四次加工,即落料拉深沖孔翻邊。方案二:落料拉深沖孔復(fù)合模,再翻邊。方案三:落料沖孔級進(jìn)模,再拉深,再翻邊。 采用方案一,生產(chǎn)率低,工件的累計(jì)誤差大,操作不方便,由于該工件為中批量生產(chǎn),方案二和方案三更具有優(yōu)越性。但復(fù)合模模具的行位精度和尺寸精度容易保證,且生產(chǎn)率也高。盡管模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜但由于零件的幾何形狀簡單對稱,模具制造并不困難。級進(jìn)模雖生產(chǎn)率也高,但零件的沖裁精度稍差。欲保證沖壓件的行位精度,需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正,故模具制造、安裝較復(fù)合模復(fù)雜。通過對上述三種方按的分析比較,該零件采用方案二最佳。故應(yīng)采用兩副模具來完成。第一副模具為落料拉深沖孔復(fù)合模,第二副模具為單工序翻邊模。2.3 必要的工藝計(jì)算2.3.1 毛坯尺寸計(jì)算由最終制件從翻邊算起,毛坯的預(yù)沖孔直徑計(jì)算。由文獻(xiàn)7公式可知 trHDdo 72.043.2=325mm根據(jù)等面積原則,用解析法求該零件的毛坯直徑。首先將零件分為圓、圓環(huán)兩個(gè)簡單的幾何體。 mm21A64.5)37(.124(22 r8dr/)(=243.85mm2A3= /4 2)34(=1074.66mm2A4= =307.75mm220)(dA5=A3-A4=766.91mm2則毛坯展開尺寸 DmA47)(521查表得拉伸的修邊余量 h0.則毛坯的直徑 。m47127.42.3.2 排樣該工件排樣根據(jù)落料工序設(shè)計(jì)??紤]操作方便及模具結(jié)構(gòu)簡單,故采用單排排樣設(shè)計(jì)。由表查得搭邊值 采用雙排擋料銷擋料。則:條料寬a0.1ma2.1,條料的進(jìn)距 。mb7.4827.46s9.476則沖裁單件材料的利用率可按下式計(jì)算,即%10bsnA式中 一個(gè)沖裁件的面積, ;A2m一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的沖裁件數(shù)量;n條料寬度, ;b進(jìn)距, 。sm得: %109.478)2/6(%10bsnA4.73設(shè)計(jì)模具時(shí),條料的排樣很重要。分析零件形狀可知,確定排樣方案:條料從右至左送進(jìn),落料凸模的沖壓力比較均勻,零件形狀精度容易保證。條料的排樣如圖 2所示 排 樣 圖圖 22.3.3 計(jì)算工序壓力1. 落料力的計(jì)算 kltF落式中 落料力;落F沖裁件剪切周邊長度 ;Lm沖裁件材料厚度 ;t被沖材料的抗剪強(qiáng)度 ;MPa系數(shù),一般取 。K3.1落料力為: =kltF落 405.=82.9KN2. 沖孔力的計(jì)算 LtF3.1沖式中 工件內(nèi)輪廓周長( )Lm則 KNF7.605.8914.3沖3. 拉深力計(jì)算由于零件為淺拉深,可按有壓邊圈的圓筒形件近似計(jì)算。按下式計(jì)算: bdtkF拉式中 拉深力( ) ;拉FN拉深件直徑, ;amd41材料厚度;t材料的強(qiáng)度極限( ),查手冊 b= ;bMPaMPa40修正因數(shù)。k拉伸系數(shù) 。 93.07461Ddm查表得修正因數(shù) 5.k 則 KNF03.45.142.350拉4. 壓邊力的計(jì)算 壓邊力用 計(jì)算,APq式中: 壓邊圈面積;單位壓邊力,由表查得 ;MPa6.22289.1)47.6(4mA壓邊力則為 KNPFq 30.89.15. 卸料力的計(jì)算 落卸卸 F式中卸料力系數(shù);查手冊知卸K05.卸K則卸料力為: NF2.49.805.卸6. 推件力的計(jì)算: 按式 計(jì)算 沖推推 FnK式中 推件力因數(shù),查表得 ;推 05.推K卡在凹模內(nèi)的工件數(shù),查7得n=3;n則推件力為 KNF5.129.805.3推故工序總力:KNFFF 67.15.237.64.02.498 推沖壓拉卸落總2.3.4 壓力中心的確定由于該零件是中心對稱圖形,故壓力中心位于零件輪廓圖形的幾何中心上。2.4 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.4.1 模具類型設(shè)計(jì)經(jīng)分析,應(yīng)采用復(fù)合模結(jié)構(gòu)。2.4.2 模具具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.正倒裝結(jié)構(gòu)的確定根據(jù)上述分析,采用倒裝復(fù)合模具可直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件,卸料可靠,便于操作。2.送料方式的確定因是大批量生產(chǎn),采用手動送料方式。3.定位裝置的確定因該制件采用的是倒裝復(fù)合模,所以直接用擋料銷和導(dǎo)料銷即可。4.導(dǎo)向方式的選擇為確保零件的質(zhì)量及穩(wěn)定性,選用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。由于該零件導(dǎo)尺寸不大,且精度要求不是太高,所以宜采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。5. 卸料、壓料方式本模具采用倒裝結(jié)構(gòu),卡于凸凹模上的廢料可由卸料板推出,而沖孔廢料則可以在下模座中開設(shè)通槽,使廢料從孔洞中落下。頂件壓邊裝置安裝在下模妨礙了沖孔廢料的排出。6. 出件方式本模具采用倒裝結(jié)構(gòu),工件留在落料凹??锥粗?,應(yīng)在凹??自O(shè)置推件塊推出。2.5 主要工作零部件設(shè)計(jì)由表2.4查得沖裁模刃口雙面間隙 。 mZZ24.0,132.0axminZ84.inmax2.5.1 落料刃口尺寸的計(jì)算的凹模的制造公差由表查得 。05.47 m02.,03.凸凹 05.凸凹 落料部分: m03.凹m2.凸=0.05 0.108凹凸 沖孔部分: 25.凹 0.凸=0.045 0.108凹凸 所以都能滿足分別加工時(shí) 凹凸 minaxZ由表2.6可查得 X=0.52.5.2 沖孔刃口部分 落料 =46.75凹凹 )( 0maxD03.=47.62凸凹凸 )( inZ02.沖孔 =20凸凸 )( 0mixd5.=20.13凹凸凹 )( 0in02.按凸模尺寸配制,其雙面間隙為 。其工件結(jié)構(gòu)尺寸如圖所示:凹d m13.到圖32.5.3 拉深工作部分尺寸的計(jì)算拉伸凸模和凹模的單邊間隙可按表中式 計(jì)算, ,故 。tz12/mz12/z2由于拉深工件的公差為 級,故凸凹模的制造公差可采用 級的精度,查14IT4IT表得 ,按下式可計(jì)算凸模、凹模的尺寸及公差:m0.凹凸 該零件的內(nèi)形尺寸及公差有要求,則以凸模為基準(zhǔn),根據(jù)磨損規(guī)律,凸模的基本尺寸為:=41.04凸(凸 0)4.dD14.0凹模的基本尺寸為: =43.04凹凹 )( 0Z.式中 D零件外徑的最大極限尺寸d零件內(nèi)徑的最小極限尺寸-零件的公差Z-拉深模具的雙面間隙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,避免材料在切向壓力的作用下產(chǎn)生起皺的可能。上、下卸料均采用橡膠作為彈性元件,其高度和斷面面積在模具裝配時(shí)按模具空間大小確定2.5.4 定位裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化2.5.4.1 擋料銷及導(dǎo)料銷的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化由設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)可得該套模具所用擋料銷與導(dǎo)料銷的規(guī)格尺寸一樣,根據(jù)手冊 【4】 選用。型號:JB/T7649.9 625mm材料為 45 鋼的圓柱擋料銷,硬度 4348HRC2.5.4.2 擋料銷與導(dǎo)料銷位置的確定由模具整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),導(dǎo)料銷及導(dǎo)料銷都應(yīng)通過卸料板固定于模具的凸凹模上。且在模具閉合狀態(tài)下,應(yīng)高出卸料板 3mm【1】 。根據(jù)分析選用廢料孔后端定位時(shí)擋料銷位置如圖 8 圖四 擋料銷的位置2.5.4.3 導(dǎo)料銷位置的確定導(dǎo)料銷位于條料的同一側(cè),采用從右向左的送料方式,送料的方向?qū)Я箱N應(yīng)裝在后側(cè)。2.5.5 卸料裝置的設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)化2.5.5.1 卸料板的結(jié)構(gòu)形式模具采用倒裝結(jié)構(gòu),選用手冊 【6】 圖 77(b)的卸料板形式。由表 78 查得卸料板厚度為 11mm。裝模具時(shí)卸料板孔與凸凹模得單邊間隙為 0.10mm,在模具開啟狀態(tài),卸料板應(yīng)高出模具凸凹模工作刃口 0.30.5mm,以便順利卸料,卸料板的工作行程為3.5mm。2.5.5.2 卸料螺釘?shù)倪x用采用圓柱頭卸料螺釘 45 鋼,熱處理硬度 3545HRC規(guī)格 M1290 JB/T7650.2.5.6 推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化2.5.6.1 剛性推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化本套模具的推件裝置所需推件力大,且為了推件平穩(wěn)可靠,應(yīng)采用剛性推件裝置。其結(jié)構(gòu)形式見手冊 【5】2.5.6.2 推件塊的設(shè)計(jì)本推件塊的端面外形應(yīng)跟落料凹模的刃口形狀一致,整體外形應(yīng)設(shè)計(jì)成臺階式以便與凹模配合完成推件,而在沖裁時(shí)不致與把推件塊推出滑到模外。推件塊在自由狀態(tài)下應(yīng)高出凹模面 0.20.5mm。推件塊和凹模的配合:由于外形件的相對尺寸較大,外形形狀相對復(fù)雜,所以推件內(nèi)形與凹模為間隙配合 H8/f8,推薦外形與凹模為非配合關(guān)系,屬內(nèi)導(dǎo)向。2.5.6.3 連接推桿的選用為了使推件裝置推出平穩(wěn)采用 3 根推桿。每根推桿所承受的力為:326.41087TPN由手冊查取適合本裝置的推桿規(guī)格為:665mm 2.5.6.4 推板的設(shè)計(jì)由推出結(jié)構(gòu)需要,推板適宜選用圓形即手冊的 A 型。2.5.6.5 打桿的設(shè)計(jì)打桿選用帶肩 A 型打桿與推板配合以起到平穩(wěn)推件作用。其材料 45 鋼 熱處理硬度 4348HRC 規(guī)格: A11110mm JB/T7650.12.5.7 支撐固定零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化由凹模周界 L180mm,B=100mm,及卸料板的外形尺寸,材料選為 HT200,0I 級精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架。技術(shù)要求按 JB/T80701995 的規(guī)定。2.5.7.1 模架的選用上模座標(biāo)記:750260125 下模座標(biāo)記:750650150 模柄標(biāo)記: B118350 2.5.7.2 凸模固定板的設(shè)計(jì)因凸凹模的尺寸較大所以直接用螺釘緊固在下模座上。凸模固定板的設(shè)計(jì):為了保證安裝、固定牢靠,凸模固定板必須有一定的厚度,由經(jīng)驗(yàn)公式 【6】 計(jì)算凸模固定板厚度。H=(11.5)D=(11.5)10.215mm10.215mm15.3225mm查手冊 【6】 表 7-2 本模具取 H=16mm,其外形尺寸應(yīng)與凹模的外形尺寸一致規(guī)格為180mm100mm15mm2.5.7.3 墊板的設(shè)計(jì) 【6】在本模具采用的彈性卸料裝置中,上模座中設(shè)有推板等零件的裝置和讓位空間,會使的其厚度變薄,影響其抗壓強(qiáng)度,所以應(yīng)設(shè)一塊墊板。其規(guī)格根據(jù)凹模外形尺寸選取 140mm90mm6mm。2.5.8 導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化本組模具采用的是后側(cè)導(dǎo)柱模座只需兩對相同型號的導(dǎo)柱導(dǎo)套。本模具沖裁間隙小應(yīng)按 H6/h5 配合,材料選用 20 鋼熱處理要求滲碳深度 0.81.2mm,硬度 5862HRC ,技術(shù)要求按 JB/T80701995 的規(guī)定。導(dǎo)柱標(biāo)記: B20h510030 GB/T2861.2導(dǎo)套標(biāo)記: B20H64523 GB/T2861.22.5.9 緊固零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化本模具采用螺釘固定,銷釘定位。其具體數(shù)據(jù)如下:內(nèi)六角圓柱頭螺釘標(biāo)記:GB/T70.1 M1070螺釘標(biāo)記:GB/T5782 M1235銷釘標(biāo)記:GB/T11.21 8m6802.6 沖壓設(shè)備的選用根據(jù)公稱壓力來選取壓力機(jī)參照手冊適用壓力型號為J23-63,其主要參數(shù)如下: 公稱壓力:630KN滑塊行程:130mm最大閉和高度:360mm封閉高度調(diào)節(jié)量:80mm工作臺尺寸:480mm710mm模柄孔尺寸:30mm66mm2.6 模具總裝圖1、下模座 2、拉深凸凹模 3、下頂塊 4、鑲拼凸模 5、鑲拼凹模6、落料凸凹模 7、上固定板 8、上墊板 9、上模座 10、模柄 11、打桿 12、頂桿 13、沖孔凸模 14、蓋板 15、導(dǎo)套 16、橡膠 17、導(dǎo)柱 18、卸料板 19、凹模 20、拉深凸模固定板 21、下墊板該工件的模具結(jié)構(gòu)如圖,主要由上下模座,落料凹模、凸凹模、沖孔凸模、沖孔凹模、鑲拼凸模、鑲拼凹模、上、下頂塊,卸料板等零件組成。根據(jù)主要工作部分尺寸結(jié)構(gòu)參照有關(guān)資料,可選取I級精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架,即:上模座: ; m1256075下模座: ; 導(dǎo)柱: ; hA3導(dǎo)套: 。 m5015導(dǎo)柱、導(dǎo)套滲碳深度為0.81.2mm.硬度為 。HRC640落料凹模、凸凹模、沖孔凸模、沖孔凹模、鑲拼凸模、凹模材料均采用適合其自身的材料,熱處理硬度為 。640卸料板、上頂塊、下頂塊、墊板、固定板材料均采用45鋼。 該模具將成形部分作成鑲拼凹模8和鑲拼凸模7,這樣當(dāng)沖裁刃口變鈍后,只要將刃口部分按常規(guī)重新修磨一下,然后將鑲拼件旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度后,將反面磨去刃磨量即可裝入在使用。下頂塊6除了起到壓邊的作用,另外當(dāng)工件拉深到下頂塊觸到下固定板24時(shí),下頂塊就起了限位的作用,當(dāng)上?;爻虝r(shí),拉深有了一個(gè)校正的過程。由于受 開式壓力機(jī)工作臺孔的限制,該模具的頂件壓邊裝置安裝KN30在下模妨礙了沖孔廢料的排出。為了保證沖孔凹模與落料凹模的同心度要求,將沖孔凸模與落料凹模用螺栓連接在一起,并與固定板成 的過度配合,6/7hH這樣給拆卸、裝配帶來了方便。3. 翻邊模3.1 固定套翻邊件工藝性分析對固定套翻邊件進(jìn)行分析可知, 處有內(nèi)孔翻邊成形,翻邊前應(yīng)預(yù)沖孔,30是圓筒件拉深件直徑,可一次拉深成形。工序安排為落料,拉深,沖孔,翻邊等。41翻邊前圓筒形制件,如圖所示:圖63.2 固定套翻邊工藝計(jì)算在平板毛坯上沖底孔后進(jìn)行翻邊,工藝計(jì)算包括兩方面的內(nèi)容:一是確定底孔直徑。二是核算翻邊高度H。 圖五3.2.1 計(jì)算毛坯的預(yù)沖孔直徑,翻邊工藝參數(shù)如圖所示。預(yù)沖孔直徑 (式1) trFDdo 72.043.2m8.193.2.2 高度H變換式1可得翻邊高度H的計(jì)算公式2 (式2)trDd72.043./5.0將翻邊系數(shù) 帶入式1中可得Kf/(式3)trHf.將式3中的翻邊系數(shù)K f以極限翻邊系數(shù)K fmin代替,可得最大翻邊高度H max計(jì)算公式: maxHtrDf 72.043.15.0min.固定套翻邊高度 H5.9由于HH max所以能夠一次翻邊形成。翻邊前毛坯如圖所示: 3.2.3 翻邊力P的計(jì)算=stdD14.3N175.2940以上各式中 :-翻邊系數(shù);fK-極限翻邊系數(shù);minf當(dāng) 時(shí), 。5.9/tdo 35.0minfK翻邊前毛坯預(yù)沖孔直徑, ;-翻邊后孔口的直徑, ;D-翻邊圓角半徑, ;rm-翻邊高度, ;h翻邊后工件高度, ;H-翻邊力, ;PNt-材料厚度, ;m材料的屈服強(qiáng)度,MPa;這里 。S MPas2503.3 翻邊模裝配圖的設(shè)計(jì)繪制翻邊模采用倒裝結(jié)構(gòu),使用大圓角圓柱形翻邊凸模,工件預(yù)沖孔套在導(dǎo)正銷上定位,壓邊靠壓力機(jī)標(biāo)準(zhǔn)彈頂器壓邊,工件若留在上模由頂件器推出,選用對角滑動導(dǎo)向模架。根據(jù)固定板尺寸和閉合高度選用250KN雙柱可傾壓力機(jī),固定套翻邊模如圖所示。 1、導(dǎo)柱 2、橡膠 3、導(dǎo)套 4、上模座 5、螺釘 6、推件板 7、推桿 8、模柄 9、防轉(zhuǎn)銷 10、銷釘 11、凹模墊板 12、凸模 13、凹模 14、壓料板 15、導(dǎo)套 16、導(dǎo)柱 17、銷釘、螺釘 18、凸模固定板 19、下模座4.結(jié) 束 語軸碗屬于復(fù)雜的零件,分析其工藝性,并確定工藝方案。根據(jù)計(jì)算確定該制件的沖裁力及模具刃口尺寸,然后選取相應(yīng)的壓力機(jī)。本設(shè)計(jì)主要是沖孔凸、凹模以及拉深工藝的設(shè)計(jì),需要計(jì)算凸凹模的間隙、工作零件的尺寸和公差。此外,還需要確定模具工藝零件和結(jié)構(gòu)零件以及模具的總體尺寸,然后根據(jù)上面的設(shè)計(jì)繪出模具的總裝圖。由于在零件制造前進(jìn)行了預(yù)測,分析了制件在生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的缺陷,采取了相應(yīng)的工藝措施。因此,模具在生產(chǎn)零件的時(shí)候才可以減少廢品的產(chǎn)生。軸碗的形狀結(jié)構(gòu)一般,但是其尺寸相對較大不適合選用標(biāo)準(zhǔn)模架。要保證零件的順利加工和取件,模具必須有足夠的長度,因此需要改變上、下模座的長度,以達(dá)到要求。模具工作零件的結(jié)構(gòu)也較為簡單,它可以相應(yīng)的簡化模具結(jié)構(gòu)。便于以后的操作、調(diào)整和維護(hù)。軸碗沖壓成形工藝及模具的設(shè)計(jì),是理論知識與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合,更加系統(tǒng)地對理論知識做了更深切貼實(shí)的闡述。也使我認(rèn)識到,要想做為一名合格的模具設(shè)計(jì)人員,必須要有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ),并不斷學(xué)習(xí)新知識新技術(shù),樹立終身學(xué)習(xí)的觀念,把理論知識應(yīng)用到實(shí)踐中去,并堅(jiān)持科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的精神,大膽創(chuàng)新,突破新技術(shù),為國民經(jīng)濟(jì)的騰飛做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。致 謝時(shí)光如電,歲月如梭,三年的大學(xué)生活即將結(jié)束,而我也即將離開可敬的老師和熟悉的同學(xué)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(xué)生,做畢業(yè)設(shè)計(jì)是一件必不可少的事情。畢業(yè)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)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(shè)計(jì)計(jì)算,這些都要靠自己運(yùn)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(fù)雜的工作。在學(xué)校中,我主要學(xué)的是理論性的知識,而實(shí)踐性很欠缺,而畢業(yè)設(shè)計(jì)就相當(dāng)于實(shí)戰(zhàn)前的一次總演練。畢業(yè)設(shè)計(jì)不但把我以前學(xué)的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫起來,也使我在溫習(xí)舊知識的同時(shí)也可以學(xué)習(xí)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(bǔ)我們實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足,為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于本人資質(zhì)有限,很多知識掌握的不是很牢固,因此在設(shè)計(jì)中難免要遇到很多難題,在有課程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)及老師的不時(shí)指導(dǎo)和同學(xué)的熱心幫助下,克服了一個(gè)又一個(gè)的困難,使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)日趨完善。畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然很辛苦,但是在設(shè)計(jì)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(shí)也汲取了更完整的專業(yè)知識,鍛煉了自己獨(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(gè)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(dǎo)老師韓艷艷老師在這一段時(shí)間給予我無私的幫助和指導(dǎo),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(fù)你們給予我的知識和對我寄予的厚望!參 考 文 獻(xiàn)1薛彥成主編. 公差配合與技術(shù)測量。北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999.102中國模具設(shè)計(jì)大典編委會主編. 中國模具設(shè)計(jì)大典。南昌江西科學(xué)技術(shù)出版社, 2003.13郝濱海主編. 沖壓模具簡明設(shè)計(jì)手冊。北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.114王樹勛主編. 模具實(shí)用技術(shù)設(shè)計(jì)手冊。華南理工大學(xué)出版社, 1995.65楊玉英主編. 實(shí)用沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)手冊。北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.76王孝培主編. 實(shí)用沖壓技術(shù)手冊。北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2001.37劉建超、張寶忠主編. 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造。北京:高等教育出版社,2002.38吳伯杰編著. 沖壓工藝與模具。北京:電子工業(yè)出版社,2001.59周玲編著. 沖模設(shè)計(jì)實(shí)例詳解。化學(xué)工業(yè)出版社,2003.410模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會。沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例。機(jī)械工業(yè)出版社,2001.811馬正元. 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)。機(jī)械工業(yè)出版社,2000.6
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沖壓
成形
工藝
模具設(shè)計(jì)
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2578 端蓋沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì),沖壓,成形,工藝,模具設(shè)計(jì)
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