帽形件復(fù)合模加工工藝分析畢業(yè)設(shè)計

1、帽形件復(fù)合模加工工藝分析指導(dǎo)教師：劉勇2008級模具專業(yè) 學(xué)號 200810819 姓名 吳小軍摘 要 本文介紹了帽形沖壓復(fù)合模一些主要工藝分析過程。首先對沖壓件進行了沖壓成型工藝分析。其次，進行工藝方案的分析比較，以及工藝方案的確定，工序的組合和順序的確定。然后確定模具的結(jié)構(gòu)形式，工藝參數(shù)計算以及沖壓設(shè)備的選擇。最后，進行工藝文件的編寫。另外還對一些主要零件加工工藝過程進行詳細(xì)的分析。關(guān)鍵詞：沖壓復(fù)合模；帽形零件；工藝設(shè)計cap parts design and process analysis of composite modulustutor ： liu yong author： wu

2、xiao junabstracthat shapes are introduced in this paper, some main composite modulus stamping process design process. the first of stamping forming process analysis. the stamping secondly, the process scheme comparison and analysis and design, process and procedure of the order. then determine the s

3、tructure of mould pressing craft parameter calculation and the equipment selection. finally, the process of writing document. in addition to some of the main parts of the detailed design process.keywords: stamping composite modulus;t shapes parts; process design目 錄1 緒 論12 沖壓件的成形工藝分析32.1明確設(shè)計任務(wù)，收集相關(guān)資料

4、32.2沖壓工藝性分析42.3制定沖壓工藝方案42.3.1工序性質(zhì)和數(shù)量42.3.2工序順序和組合52.3.3沖壓工藝方案63 沖壓模具工藝參數(shù)設(shè)計73.1模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計73.1.1模具類型的選擇73.1.2定位方式的選擇73.1.3卸料方式的選擇73.1.4導(dǎo)向方式的選擇73.2模具設(shè)計工藝計算73.2.1毛坯尺寸計算73.2.2確定拉深次數(shù)73.2.3排樣及材料的利用率83.3計算工序壓力，選擇壓力機83.4模具壓力中心與計算83.5沖裁模間隙的確定93.6刃口尺寸的計算93.6.1凸、凹模刃口計算的方法93.6.2計算落料凸、凹模刃口尺寸93.6.3沖裁刃口高度的確定93.6.4拉深刃

5、口尺寸的計算94 主要零件加工工藝104.1導(dǎo)柱、導(dǎo)套的加工工藝104.1.1導(dǎo)柱、導(dǎo)套的工藝性分析104.1.2加工方法及工藝方案比較114.1.3關(guān)工藝裝備的準(zhǔn)備124.1.4工藝過程的制訂144.1.5機械加工工藝過程卡的制訂164.2上、下模座的加工工藝184.2.1上、下模座的工藝性分析184.2.2加工方法及工藝方案比較194.2.3有關(guān)工藝裝備的準(zhǔn)備194.2.4工藝過程的制訂204.2.5機械加工工藝過程卡的制訂214.3模柄的加工工藝224.3.1模柄的工藝性分析224.3.2加工方法及工藝方案比較224.3.3有關(guān)工藝裝備的準(zhǔn)備234.3.4工藝過程的制訂244.3.5機械

6、加工工藝過程卡的制訂255 總裝圖266 沖壓設(shè)備的校核與選定276.1沖壓設(shè)備的校276.2模柄的選取276.3壓力機的選取28結(jié) 論29致 謝30參考文獻(xiàn)31附 錄32附表a32附錄b331 緒 論改革開放以來，隨著國名經(jīng)濟的高速發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品的品種和數(shù)量的不斷增加，更新?lián)Q代的不斷加快，在現(xiàn)代制造業(yè)中，企業(yè)的生產(chǎn)一方面朝著多品種、小批量和多樣式的方向發(fā)展，加快換型，采用柔性化加工，以適應(yīng)不同用戶的需求；另一方面朝著大批量，高效率成產(chǎn)的方向發(fā)展，以提高勞動生產(chǎn)率和生產(chǎn)規(guī)模來創(chuàng)造更多效益，生產(chǎn)上采取專用設(shè)備成產(chǎn)的方式。模具，做為高效率的成產(chǎn)工具的一種，是工業(yè)成產(chǎn)中使用極為廣泛與重要的工藝裝備。

7、采用模具生產(chǎn)制品和零件，具有生產(chǎn)效率高，可實現(xiàn)高速大批量生產(chǎn)；節(jié)約原材料，實現(xiàn)無切屑加工；產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，具有良好的互換性；操作簡單，對操作人員沒有太高的技術(shù)要求；利用模具批量生產(chǎn)的零件加工費用低；所加工出的零件與制件可以一次成型，不需要進行再加工；能制造出其它加工工藝方法難以加工、形狀比較復(fù)雜的零件制品；容易實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化特點。隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，模具產(chǎn)品生產(chǎn)呈現(xiàn)的品種、少批量、復(fù)雜、大型精密更新?lián)Q代速度快。模具設(shè)計與技術(shù)由于手工設(shè)備，依靠工人經(jīng)驗和常規(guī)機加工，技術(shù)向以計算機輔助設(shè)計，數(shù)控編程切屑加工，數(shù)控電加工的核心計算機輔助設(shè)計（cad/cam）技術(shù)轉(zhuǎn)變。模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的

8、高精度，搞復(fù)雜程度，高生產(chǎn)率，高一致性和低消耗是其他制造加工方面所不能充分展示出來，從而有好的經(jīng)濟效益，以此在批量成產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，在現(xiàn)代生產(chǎn)工業(yè)中也有十分重要的地位，是我國國防工業(yè)及民用生產(chǎn)中必不可少的加工方法。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，沖壓零件日趨復(fù)雜化，沖壓模具正向高效、精密、長壽命、大型化方向發(fā)展，沖壓制造難度日益增大。模具制造正由過去的勞動密集，依靠工人的手工技巧及采用傳統(tǒng)機械加工設(shè)備的行業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)密集型行業(yè)，更多的依靠各種高效、高精度的nc機床、cnc機床、電加工機床，從過去的單一的機械加工時代轉(zhuǎn)變成機械加工、電加工以及其它特種加工相結(jié)合的時代。模具制造技術(shù)，

9、已經(jīng)發(fā)展成為技術(shù)密集型的綜合加工技術(shù)。本專業(yè)以培養(yǎng)學(xué)會從事模具設(shè)計與制造工作能力的核心，將模具成型加工原理、設(shè)備、工藝、模具設(shè)計與制造有機結(jié)合在一起，實現(xiàn)理論與實際相結(jié)合，突出實用性，綜合性，先進性。正確掌握并運用沖壓工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀和尺寸的綜合應(yīng)用，以提高我的模具設(shè)計與制造的綜合能力。在以后的生產(chǎn)中，研究和推廣新工藝，新技術(shù)。提高模具在生產(chǎn)生活中的運用，并進一步提高模具的設(shè)計水平。2 沖壓件的成形工藝分析圖2-1 零件圖零件圖，如圖2-1所示。生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn)；材料：08鋼；材料厚度：1mm；毛坯精度：it14級。2.1明確設(shè)計任務(wù)，收集相關(guān)資料沖壓工藝設(shè)計應(yīng)在收集、調(diào)查

10、、研究并掌握有關(guān)設(shè)計的原始資料的基礎(chǔ)上的基礎(chǔ)上進行，做到有的放矢，避免盲目性。工藝設(shè)計的原始資料包括如下內(nèi)容：（1）零件圖及技術(shù)要求零件圖如設(shè)計任務(wù)書中要求的零件圖。技術(shù)要求應(yīng)明確合理。由此可以對拉伸件的結(jié)構(gòu)，尺寸大小，精度要求以及裝配關(guān)系，實用性等全面了解，以便制定工藝方案，選擇模具類型和確定模具精度。（2）生產(chǎn)類型生產(chǎn)類型是企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)程度的分類，一般分為：單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)、大批量生產(chǎn)。生產(chǎn)類型不同，產(chǎn)品制造的工藝方法、所采用的設(shè)備和工藝裝備以及生產(chǎn)的組織形式等均不同。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品零件的特征或工作時每月負(fù)擔(dān)的工序數(shù)、生產(chǎn)類型和生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，確定該零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。（3）

11、生產(chǎn)組織形式生產(chǎn)類型不同，零件和產(chǎn)品的組織形式，采用的技術(shù)措施和達(dá)到的技術(shù)經(jīng)濟效果是不同的。因為該零件是大批量生產(chǎn)，所以其生產(chǎn)類型及各種生產(chǎn)類型的工藝性，特征其生產(chǎn)組織形式為零件的互換性，有修配法、鉗工修配、缺乏互換性、毛配的制造方法和加工余量、手工制造或自由鍛造毛配精度低、加工余量大。（4）工藝裝備大批量采用專用夾具，標(biāo)準(zhǔn)附件，標(biāo)準(zhǔn)刀具和萬能量具，依靠鉗工畫線和試切法達(dá)到精度要求。2.2沖壓工藝性分析（1）材料：08鋼是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，易于拉深成形，具有良好的沖裁和拉深性能。（2）制件結(jié)構(gòu)：該制件為冒形拉伸件，拉深高度不大，便于成形。（3）尺寸精度：根據(jù)零件圖和查表可知制件高度為，工件外輪廓

12、為、內(nèi)壁尺寸為、孔尺寸為，屬于it14級，對于一般沖壓均能滿足要求。2.3制定沖壓工藝方案2.3.1工序性質(zhì)和數(shù)量（1）工序性質(zhì)的確定在沖壓加工中，工序性質(zhì)是指沖壓件所需的工序種類，剪裁、落料、沖孔、切邊等屬于分離工序；彎曲、拉深等屬于成型工序。沖壓工序性質(zhì)的確定主要取決于沖壓件的形狀尺寸和精度要求，同時還應(yīng)考慮沖壓變形規(guī)律及某些具體條件的限制，通常確定工序性質(zhì)時應(yīng)考慮一下幾個方面：1）從零件圖紙上直觀的確定工序性質(zhì)，平板件沖壓加工時常采用剪裁、落料、沖孔等沖壓工序。當(dāng)平面度要求較高時采用較平的工序進行精壓，當(dāng)零件的斷面精度要求較高時，需增加修整工序或采用精密沖裁工藝進行加工。2）對零件圖進行

13、計算分析，根據(jù)計算結(jié)果，綜合分析確定工序性質(zhì)。3）為改善沖壓變形條件，方便工序定位，增加附加工序，預(yù)沖工序工藝切口達(dá)到改善沖壓變形條件，提高成型質(zhì)量。綜上所述，根據(jù)零件圖紙分析需要經(jīng)過落料、拉深、沖孔等工序。（2）工序數(shù)量的確定確定工序數(shù)量的基本原則是：在保證工件質(zhì)量，生產(chǎn)率和經(jīng)濟性要求的前提下，工序數(shù)量應(yīng)盡可能的減少。該制件精度要求較高，因此采用復(fù)合模。2.3.2工序順序和組合（1）工序順序各工序安排主要取決于沖壓變形規(guī)律和零件質(zhì)量要求，工序順序的安排一般有以下幾個方面：1）所有的孔只要其形狀和尺寸不受后續(xù)工序的影響，都應(yīng)該在平板坯料上沖出。2）所在位置會受到以后某工序變形的影響的孔，一般都

14、應(yīng)在有關(guān)的成型工序完成后再沖孔。3）孔靠近或孔邊緣較小時，如果模具強度夠高，最好同時沖出，否則應(yīng)先沖大孔和一般精度孔，后沖小孔和高精度孔或者先落料在沖孔，力求把可能產(chǎn)生的畸變限制在最小范圍內(nèi)。4）如果在同一個零件不同位置沖壓時，變形區(qū)域互相不發(fā)生作用，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)定位和操作過程的難易程度來確定。5）多角彎曲件主要從材料變形和材料的運動兩方面安排彎曲的順序，一般先彎曲外角在彎曲內(nèi)角，彎角更具零件圖先沖裁后落料，由固定擋料銷定位。（2）工序組合方式的選擇沖壓工序的組合是指將兩個或兩個以上的工序分析合并在一道工序內(nèi)完成，減少工序及占用的模具設(shè)備和數(shù)量，提高效率和沖壓制件的精度，在確定工序組合時，首先

15、應(yīng)考慮組合的必要性和可行性，然后在決定是否組合。1）工序組合的必要性主要取決于沖壓件的生產(chǎn)批量。2）工序組合的可行性受到多種因素的限制，應(yīng)保證能沖壓出形狀、尺寸和精度均符合要求的圖樣，實現(xiàn)其所需動作保證有足夠的強度與現(xiàn)有的沖壓設(shè)備條件相適應(yīng)。綜上所述，根據(jù)零件圖紙要求及批量生產(chǎn)，以此采用落料拉深沖孔復(fù)合模。2.3.3沖壓工藝方案（1）工藝方案該制件包括落料、拉深、和沖孔三個基本工序，可以有以下六種方案：方案一：落料-拉深-沖孔，單工序沖壓模；方案二：沖孔-落料-拉深，單工序沖壓模；方案三：落料-拉深-沖孔，復(fù)合模；方案四：沖孔-落料-拉深，復(fù)合模；方案五：落料-拉深-沖孔，級進模；方案六：沖孔

16、-落料-拉深，級進模；（2）工藝方案的分析方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需三道工序，即需要落料模，拉深模，及沖孔模，三幅模具，生產(chǎn)效率低，操作也不安全，勞動強度大，難以滿足該產(chǎn)量的年產(chǎn)量要求，故不宜采用。方案二同方案一，也需要三道工序，但是其孔的尺寸精度不宜保證，故不宜采用。方案三只需要一副模具，沖壓件的形位精度和尺寸精度容易保證，且生產(chǎn)效率高。雖然模具結(jié)構(gòu)比方案一要復(fù)雜，但由于制件的幾和形狀和結(jié)構(gòu)簡單，模具制造并不困難，因此該方案適合。方案四與方案三有類似之處，但是由于先沖孔，制件有比較薄，容易在拉深時出現(xiàn)拉裂的現(xiàn)象，故不宜采用。方案五也只需要一副模具，生產(chǎn)效率高，但沖壓件的精度較方案三要低些，并且

17、其模具制造精度比方案三的要高，如果想保證沖壓件的形位精度，需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正或?qū)Я习?，另外該方案的模具外形比方案三的要大些，故模具在制造和安裝方面較方案三復(fù)雜些。方案六與方案五類似，制造加工困難，孔的精度不宜保證。綜上所述，該制件采用方案三最適合。3 沖壓模具工藝參數(shù)設(shè)計3.1模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1.1模具類型的選擇由上面沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合模沖壓，所以模具類型為復(fù)合模。3.1.2定位方式的選擇因為該模具采用的是條料，控制條料的送進方向采用導(dǎo)料銷，控制條料的送進步距采用固定擋料銷定距。3.1.3卸料方式的選擇因為工件厚1mm，相對較薄，卸料力不大，故可以采用彈性卸料裝置卸料。3.

18、1.4導(dǎo)向方式的選擇為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)試，改復(fù)合模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。3.2模具設(shè)計工藝計算3.2.1毛坯尺寸計算查沖壓模具手冊可知計算毛坯公式為： 根據(jù)計算與分析可得：毛坯尺寸為56mm。3.2.2確定拉深次數(shù)根據(jù)沖壓模具手冊有凸緣筒形件的極限拉深系數(shù)表可知，故可以一次拉深成形。3.2.3排樣及材料的利用率 （1）排樣圖如圖3-1所示：圖3-1 排樣圖（2）材料利用率的計算根據(jù)分析與計算板料的利用率為： 3.3計算工序壓力，選擇壓力機根據(jù)模具結(jié)構(gòu)總的沖壓力為：f總根據(jù)總的沖壓力，由附錄附表一初選用j23-16規(guī)格的開式雙柱可傾壓力機。3.4模具壓力中心與計算由于該零件

19、是一個圓形圖形，屬于對稱中心零件，所以該制件的壓力中心在圖形的幾何中心o處。如圖3-2所示：圖3-2 壓力中心簡圖3.5沖裁模間隙的確定查沖壓模具手冊可知08鋼的最小雙面間隙，最大雙面間隙。3.6刃口尺寸的計算3.6.1凸、凹模刃口計算的方法對于該制件厚度只有1mm屬于薄板零件，可以采用配合加工，但由于是圓形制件，因此這里采用分開加工。3.6.2計算落料凸、凹模刃口尺寸凸模與凹模分開加工的方法計算落料凸、凹模以及沖孔凸、凹模的刃口尺寸，根據(jù)分析與計算可得：落料：，。沖孔： ，3.6.3沖裁刃口高度的確定選擇條件見表3-1所示：表3-1 刃口高度料厚0.50.5112244刃口高度h668810

20、101214該制件厚度為1mm，根據(jù)表3-1可知刃口高度為，取。3.6.4拉深刃口尺寸的計算 根據(jù)分析與計算可知道拉深凹模的尺寸為： 拉深凸模的尺寸為：4 主要零件加工工藝4.1導(dǎo)柱、導(dǎo)套的加工工藝4.1.1導(dǎo)柱、導(dǎo)套的工藝性分析 圖4-1a 導(dǎo)柱 圖4-1b 導(dǎo)套導(dǎo)柱是典型的圓柱形零件，如圖4-1a所示；導(dǎo)套是典型套型零件，如圖4-1b所示。它們在模具中起著定向和導(dǎo)向作用，保證凸模和凹模在工作時具有正確的相對位置。為了保證良好的導(dǎo)向，導(dǎo)柱、導(dǎo)套在裝配后應(yīng)保證模架的活動部分運動平穩(wěn)、無阻滯現(xiàn)象。所以在加工過程中，除了保證導(dǎo)柱、導(dǎo)套配合表面的尺寸和形狀精度外，還應(yīng)該保持導(dǎo)柱、導(dǎo)套各自配合面之間的

21、同軸度要求。為了提高導(dǎo)柱、導(dǎo)套的耐磨性并保持較好的韌性，導(dǎo)柱、導(dǎo)套一般選用低碳鋼（20）鋼進行滲碳、淬火處理，也可以選用碳素工具鋼（t10）淬火處理，淬火硬度為5862hrc。構(gòu)成導(dǎo)柱、導(dǎo)套的基本表面是回轉(zhuǎn)體圓柱面，因此導(dǎo)柱、導(dǎo)套的主要加工方法是車削、磨削，對于配合精度要求高的部位，其配合表面還要進行研磨。加工導(dǎo)柱、導(dǎo)套時，要保證與模架的上下模板過盈配合、各配合面之間的同軸度要求及其形狀和位置精度。導(dǎo)柱加工時要采用兩端中心孔定位，使各主要工序的定位基準(zhǔn)統(tǒng)一，熱處理后還應(yīng)修正中心孔，以消除中心孔在熱處理時可能產(chǎn)生的變形和其他缺陷。修正中心孔可采用磨、研磨和擠壓等方法，淬火后的精加工可采用外圓磨床

22、加工。導(dǎo)套加工時，粗加工一般采用一次裝夾同時加工外圓和內(nèi)孔，精加工采用互為基準(zhǔn)原則，以保證內(nèi)孔和外圓滿足同軸度要求。4.1.2加工方法及工藝方案比較導(dǎo)柱、導(dǎo)套零件的形狀比較簡單，主要是進行內(nèi)、外圓柱面加工。內(nèi)、外圓柱面的機械加工方法很多，常用的有車、磨、鉆、擴、鏜、拉等。根據(jù)零件的尺寸精度與表面粗糙度要求，可將這些加工方法進行適當(dāng)?shù)慕M合。一般采用普通機床進行粗加工和半精加工后再進行熱處理，而磨削精加工則安排在熱處理之后，以消除熱處理引起的變形，提高配合表面的尺寸精度和減小配合表面粗糙度值。根據(jù)導(dǎo)柱、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度、配合間隙及加工條件等，可采用傳統(tǒng)機械加工方法，一般有分別加工法和配作法

23、兩種方案。由于配作法的生產(chǎn)類型適合于單件生產(chǎn)，而導(dǎo)柱、導(dǎo)套屬標(biāo)準(zhǔn)件，其生產(chǎn)類型屬于小批生產(chǎn)，即導(dǎo)柱、導(dǎo)套的加工分別按圖樣尺寸的要求、公差配合的間隙尺寸之差來保證，因此導(dǎo)柱、導(dǎo)套宜采用分別加工法進行制造。導(dǎo)柱和導(dǎo)套的加工方案為：下料粗車鉆中心孔車檢驗熱處理磨削磨削外圓和內(nèi)孔。4.1.3關(guān)工藝裝備的準(zhǔn)備（1）夾具的選擇 由于導(dǎo)柱、導(dǎo)套都為單件小批量生產(chǎn)，所以采用三爪自定卡盤、頂尖等車床通用夾具。（2）刀具的選擇1）導(dǎo)柱加工刀具的選擇如下：選用5mm中心鉆鉆削中心孔；粗車及平端面選用90硬質(zhì)合金外圓車刀；精車選用60硬質(zhì)合金外圓車刀；精磨選用砂輪。表4-1為導(dǎo)柱加工刀具卡：表4-1 導(dǎo)柱加工刀具卡片

24、產(chǎn)品名稱零件名稱零件圖號序號刀具號刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面刀具半徑備注1t015mm中心鉆1鉆5mm中心孔2t0290度的硬質(zhì)合金外圓車刀1車端面及粗車輪廓右偏刀3t0360度的硬質(zhì)合金外圓車刀1精車輪廓右偏刀4t04砂輪1精磨輪廓編制審核批準(zhǔn)共1頁第1頁2）導(dǎo)套加工刀具的選擇如下：車端面，選45硬質(zhì)合金外圓車刀；選用5mm中心鉆鉆削中心孔；粗車及平端面選用90硬質(zhì)合金外圓車刀；精車選用60硬質(zhì)合金外圓車刀；粗、精車內(nèi)輪廓選用60硬質(zhì)合金內(nèi)圓車刀；精磨選用砂輪。將所選的刀具參數(shù)填入表4-2所示的導(dǎo)套加工道具卡片中，以利于編程和操作管理。表4-2 導(dǎo)套加工刀具卡片產(chǎn)品名稱零件名稱導(dǎo)套零件圖號序號

25、刀具號刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面刀具半徑/mm備注1t015mm中心鉆1鉆5mm中心孔2t0290度的硬質(zhì)合金外圓車刀1車端面及粗車輪廓精車輪廓右偏刀3t0360度的硬質(zhì)合金外圓車刀1粗、精車內(nèi)輪廓右偏刀4t04砂輪1精磨輪廓編制審核批準(zhǔn)共1頁第1頁（3）量具的選擇量具的選擇主要根據(jù)檢驗要求的標(biāo)準(zhǔn)硬度和生產(chǎn)類型來決定。所選量具能達(dá)到的準(zhǔn)確度與零件的精度要求相適應(yīng)。單件小批量生產(chǎn)采用通用量具，大批大量生產(chǎn)則采用極限量規(guī)及高生產(chǎn)率的檢驗儀器。4.1.4工藝過程的制訂通過分析，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的工藝過程大致可劃分為如下幾個加工階段：下料粗車、半精車內(nèi)外圓柱表面熱處理（滲碳、淬火）研磨修正中心孔粗磨、精磨配合

26、表面研磨導(dǎo)柱、導(dǎo)套配合表面。導(dǎo)柱、導(dǎo)套的加工工藝過程分別見表4-3和表4-4。表4-3 導(dǎo)柱的加工工藝過程工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備工序簡圖1備料按尺寸25mm155mm切斷鋸床2車端面、鉆中心孔車端面、保證長度152.5mm鉆中心孔掉頭車端面，保證長度150mm鉆中心孔車床3車外圓車外圓至22.4mm切10mm0.5mm槽至尺寸車端部調(diào)頭車外圓至22.4mm車端部車床4檢驗5熱處理按熱處理工藝進行，保證滲碳深度0.81.2mm、保證硬度5862hrc6研中心孔研中心孔，調(diào)頭研另一端中心孔7磨外圓磨22h6外圓，留研磨量0.01mm調(diào)頭磨22r4外圓到尺寸萬能外圓車床8研磨磨外圓22h6達(dá)要求

27、拋光圓角臥式車床檢驗表4-4 導(dǎo)套的加工工藝過程工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備工序簡圖1備料按尺寸42mm70mm切斷鋸床2車外圓及鉆中心孔車端面，保證長度68mm鉆22mm的孔至20mm車35mm的外圓至35.4mm倒角車3mm0.05mm退刀槽至尺寸鏜22mm孔至21.6mm鏜油槽鏜22mm孔至尺寸倒角車床3車外圓、倒角車38mm外圓至尺寸車床4檢驗5熱處理熱處理工藝進行，保證滲碳深度0.81.2mm、保證硬度5862hrc6磨內(nèi)、外圓磨35mm外圓孔達(dá)圖樣要求磨22mm內(nèi)孔，留研磨量0.01mm萬能外圓磨床7研磨內(nèi)孔研磨22mm孔達(dá)圖樣要求萬能外圓磨床8檢驗4.1.5機械加工工藝過程卡的制訂

28、導(dǎo)柱和導(dǎo)套的加工工藝過程卡片如表4-5和表4-6所示：表4-5 導(dǎo)柱加工工藝過程卡片工藝過程卡片零件名稱導(dǎo)柱模具編號零件編號零件材料20鋼毛坯尺寸25mm155mm件數(shù)1工 序 號工序名稱工序內(nèi)容定額工時實做工時制造人檢驗1備料按尺寸25155切斷2車端面、鉆中心孔車端面、保證長度152.5mm鉆中心孔3車外圓車外圓至22.4mm切10mm0.05mm槽至尺寸車端部調(diào)頭車外圓至22.4mm車端部4檢驗5熱處理按熱處理工藝進行，保證滲碳深度0.81.2mm、保證硬度5862hrc6研中心孔研中心孔7磨外圓磨22h6外圓，留研磨量0.01mm調(diào)頭磨22r4外圓到尺寸8檢驗工藝員年 月 日零件質(zhì)量等

29、級表4-6 導(dǎo)套加工工藝過程卡片工藝過程卡片零件名稱導(dǎo)套模具編號零件編號零件材料20鋼毛坯尺寸42mm70mm 件數(shù)1工 序 號工序名稱工序內(nèi)容定額工時實做工時制造人檢驗1備料按尺寸42mm70mm切斷2車外圓及鉆中心孔車端面，保證長度68mm鉆22mm的孔至20mm車35mm的外圓至35.4mm倒角車3mm0.05mm退刀槽至尺寸鏜22mm孔至21.6mm鏜油槽鏜22mm孔至尺寸倒角3車外圓、倒角車38mm外圓至尺寸4檢驗5熱處理熱處理工藝進行，保證滲碳深度0.81.2mm、保證硬度5862hrc6磨內(nèi)、外圓磨35mm外圓孔達(dá)圖樣要求磨22mm內(nèi)孔，留研磨量0.01mm7研磨內(nèi)孔研磨22mm

30、孔達(dá)圖樣要求8檢驗工藝員年 月 日零件質(zhì)量等級4.2上、下模座的加工工藝4.2.1上、下模座的工藝性分析圖4-2 上模座圖4-3 下模座沖模的上下模座是組成模架的主要零件之一，常用來安裝導(dǎo)柱、導(dǎo)套和凸凹模等零件。應(yīng)保證模架的裝配要求，使模架工作時上模座沿導(dǎo)套上、下運動平穩(wěn)，無阻滯現(xiàn)象，保證模具能正常工作。上下模座屬于板類零件，都是由平面和孔系組成。在制造過程中，主要是進行平面加工和孔系加工。為保證技術(shù)要求、加工方便及模架的裝配要求，加工后應(yīng)保證模座上、下表面的平行度要求及裝配時有關(guān)結(jié)合的平面度要求，一般遵循先面后孔的加工原則，即先加工平面定位加工孔系。平面的加工方法有車、刨、銑、磨等，加工時可

31、根據(jù)模座的不同精度和表面粗糙度要求選用，并組成合理的加工工藝方案。一般先在銑床或刨床上進行粗加工，再在平面磨床上進行精加工，以保證模座上、下表面的平面度及表面粗糙度要求，同時作為孔加工的定位基準(zhǔn)以保證孔的垂直度要求。模座經(jīng)機械加工后應(yīng)滿足如下技術(shù)要求：1）模座的加工精度要求主要體現(xiàn)在模座上、下表面的平行度，其平行度允差在300mm范圍內(nèi)應(yīng)小于0.03mm；模座上導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔的軸線必須與模座上、下表面垂直，垂直度允差在500mm范圍內(nèi)應(yīng)小于0.01mm。2）上 、下模座的導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔的位置尺寸應(yīng)保持一致，非工作面的外緣銳邊倒角c1c2。3） 模座上、下工作面及導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔的表面粗糙度

32、 ra值為1.60.8m，其余部位ra值為12.56.3m。4）模座的材料一般為鑄鐵ht200或ht250，也可用q235或q255。4.2.2加工方法及工藝方案比較不同的機械加工方法。其加工工藝方案不同，獲得的加工精度也不同。加工方案的選擇應(yīng)根據(jù)模座的技術(shù)要求，結(jié)合工廠的生產(chǎn)條件等具體情況進行。加工上、下模座上、下模座的結(jié)構(gòu)形式較多，不同的結(jié)構(gòu)形式、不同技術(shù)要求的模座可采用的工藝方案為：備料刨（銑）平面磨平面鉗工劃線銑鉆孔鏜孔檢驗。4.2.3有關(guān)工藝裝備的準(zhǔn)備（1）夾具的選擇對于銑削加工的夾具，一般安裝在工作臺上，其形式根據(jù)被加工工件的特點可多種多樣，如通用虎鉗、數(shù)控分度轉(zhuǎn)臺等。（2）刀具的

33、選擇銑削加工，選用面銑刀；磨削加工，選用砂輪；鉆孔加工，選用直徑大小合適的鉆孔刀具；鏜孔加工，選用直徑大小合適的鏜孔刀具。（3）量具的選擇量具選用千分尺。4.2.4工藝過程的制訂上、下模座的加工工藝過程分別見表4-7和表4-8表4-7 上模座的加工工藝過程工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備工序簡圖1備料鑄造毛坯25013535mm2刨（銑）平面刨（銑）上、下，保證尺寸30.5mm牛頭刨床（銑床）3磨平面磨上、下平面達(dá)尺寸要求30mm，保證平面度要求平面磨床4鉗工劃線劃前部、導(dǎo)套線及螺紋孔5銑床加工按線銑前部，銑兩側(cè)面達(dá)尺寸立式銑床6鉆床加工鉆導(dǎo)套孔至尺寸，鉆螺紋底孔，攻螺紋立式鉆床7鏜孔和上模座重疊鏜

34、孔達(dá)尺寸要求，保證垂直度鏜床或銑床8檢驗表4-8 下模座的加工工藝過程工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備工序簡圖1備料鑄造毛坯31020038mm2刨（銑）平面刨（銑）上、下，保證尺寸35.5mm牛頭刨床（銑床）3磨平面磨上、下平面達(dá)尺寸要求35mm，保證平面度要求平面磨床4鉗工劃線劃前部、導(dǎo)套線及螺紋孔5銑床加工按線銑前部，銑兩側(cè)面達(dá)尺寸立式銑床6鉆床加工鉆導(dǎo)套孔至尺寸，鉆螺紋底孔，攻螺紋立式鉆床7鏜孔和上模座重疊鏜孔達(dá)尺寸要求，保證垂直度鏜床或銑床8檢驗4.2.5機械加工工藝過程卡的制訂上、下模座的加工工藝過程卡片如圖4-9和表4-10所示：表4-9 上模座加工工藝過程卡片工藝過程卡片零件名稱上模

35、座模具編號零件編號零件材料鑄鐵毛坯尺寸25013535mm件數(shù)1工 序 號工序名稱工序內(nèi)容定額工時實做工時制造人檢驗1備料鑄造毛坯25013535mm2刨（銑）平面刨（銑）上下、面，保證尺寸30.5mm3磨平面磨上、下平面達(dá)尺寸要求30mm，保證平面度要求4鉗工劃線劃前部及導(dǎo)套安裝線5銑前部按線銑前部6鉆孔按線鉆導(dǎo)套安裝孔至尺寸7鏜孔和下模座重疊鏜孔達(dá)尺寸要求，保證垂直度8檢驗工藝員年 月 日零件質(zhì)量等級表4-10 下模座加工工藝過程卡片工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備工序簡圖1備料毛坯31020038mm鍛件2刨（銑）平面刨（銑）上、下兩平面，保證尺寸35.5mm牛頭刨床（銑床）3磨平面磨上、下平

36、面達(dá)尺寸要求35mm，保證平面度要求4鉗工劃線劃前部及導(dǎo)套安裝線5銑平面按線銑前部銑床6鉆孔按線鉆導(dǎo)套安裝孔至尺寸鉆床7鏜孔和下模座重疊鏜孔達(dá)尺寸要求，保證垂直度銑床8檢驗4.3模柄的加工工藝4.3.1模柄的工藝性分析4-4 模柄 中、小型模具一般是通過模柄將上模固定在壓力機滑塊上。模柄是連接上摸與壓力機滑塊的零件。對它的基本要求是：一要與壓力機滑塊上的模柄孔正確配合，安裝可靠；二要與上模正確而可靠地連接。圖4-4所示為標(biāo)準(zhǔn)的a型壓入式模柄，它與模座孔采用過渡配合h7/m6、h7/h6，并加銷釘以防轉(zhuǎn)動。這種模柄可較好地保證軸線與上模座的垂直度，適用于各種中、小型沖模，生產(chǎn)中最常見。 與導(dǎo)柱一

37、樣，構(gòu)成模柄的基本表面為回轉(zhuǎn)體圓柱面，因此模柄的主要加工方法也是采用車削、磨削，對于配合精度要求高的部位，還要研磨其配合表面。加工時采用兩端中心孔定位，使各主要工序的定位基準(zhǔn)統(tǒng)一，同時還應(yīng)修正中心孔，修正中心孔可采用磨、研磨和擠壓等方法，精加工可采用外圓磨床加工。4.3.2加工方法及工藝方案比較模柄零件的形狀比較簡單，主要是進行外圓柱面加工。外圓柱面的機械加工方法很多，常采用車、磨、研磨等，根據(jù)零件的尺寸精度與表面粗糙度要求，可將這些加工方法進行適當(dāng)?shù)慕M合。一般采用普通機床進行粗加工、半精加工，而后進行磨削精加工。對于配合精度要求高的部位還要進行研磨，才能達(dá)到要求的精度和表面粗糙度。在對外圓柱

38、面進行車削和磨削之前應(yīng)先加工中心孔，以便為后序工序提供可靠的定位基準(zhǔn)，保證導(dǎo)柱的同軸度要求。模柄的加工方案為：下料粗車鉆中心空車檢驗?zāi)ハ餮心ネ鈭A。4.3.3有關(guān)工藝裝備的準(zhǔn)備（1）夾具的選擇由于模柄都為單件小批量生產(chǎn)，所以采用三爪自定卡盤、頂尖等車床通用夾具。（2）刀具的選擇選用5mm中心鉆鉆削中心孔；粗車及平端面選用90硬質(zhì)合金外圓車刀；精車選用60硬質(zhì)合金外圓車刀；精磨選用砂輪。表4-11為模柄加工刀具卡。表4-11 模柄加工刀具卡片產(chǎn)品名稱零件名稱零件圖號序號刀具號刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面刀具半徑備注1t015mm中心孔1鉆5mm中心孔2t0290度的硬質(zhì)合金外圓車刀1車端面及粗車輪廓右

39、偏刀3t0360度的硬質(zhì)合金外圓車刀1精車輪廓右偏刀4t04砂輪1精磨輪廓編制審核批準(zhǔn)共1頁第1頁（3）刀具的選擇量具的選擇主要根據(jù)檢驗要求的標(biāo)準(zhǔn)硬度和生產(chǎn)類型來決定。所選量具能達(dá)到的準(zhǔn)確度與零件的精度要求相適應(yīng)。單件小批量生產(chǎn)采用通用量具，大批大量生產(chǎn)則采用極限量規(guī)及高生產(chǎn)率的檢驗儀器。4.3.4工藝過程的制訂模柄的加工工藝過程如表4-12所示：表4.12 模柄的加工工藝過程卡片工藝過程卡片零件名稱模柄模具編號零件編號零件材料q235毛坯尺寸4078mm件數(shù)工 序 號工序名稱工序內(nèi)容定額工時實做工時制造人檢驗1備料按尺寸40mm78mm切斷2車端面、鉆中心孔車端面、保證長度75.5mm鉆中心

40、孔掉頭車端面，保證長度73mm鉆中心孔3車外圓車外圓，保留0.20.3mm的磨削余量4檢驗5磨外圓磨外圓至尺寸，磨32mm外圓，留研磨余量0.01mm6研磨研磨外圓達(dá)技術(shù)要求7檢驗工藝員年 月 日零件質(zhì)量等級4.3.5機械加工工藝過程卡的制訂 模柄的加工工藝過程卡片如表4-14所示：表4-14 模柄加工工藝過程工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備工序簡圖1下料按尺寸40mm75mm切斷鋸床2車端面、鉆中心孔車端面、保證長度75.5mm鉆中心孔掉頭車端面，保證長度73mm鉆中心孔車床3車外圓車外圓，保留0.20.3mm的磨削余量車床4檢驗5磨外圓磨外圓至尺寸，磨32mm外圓，留研磨余量0.01mm萬能外圓

41、磨床6研磨研磨外圓達(dá)技術(shù)要求7檢驗5 總裝圖通過前面的分析，畫出二維裝配圖和三維裝配圖，如圖5-1和5-2所示：圖5-1 裝配簡圖圖5-2 三維造型6 沖壓設(shè)備的校核與選定6.1沖壓設(shè)備的校由以上設(shè)計可知，該模具的閉合高度由以下零件高度相加之和求得。該模具閉合高度為： （6-1） 式中： 拉深后制件的內(nèi)壁高度，。根據(jù)公式（6-1）有：可見該模具的閉合高度在所選模具閉合高度之間，則該模架可以使用，該模具的閉合高度小于所選壓力機型號為j23-16的最大裝模高度為220mm，因此選取j23-16滿足使用條件（選取條件見附附表一）。6.2模柄的選取模柄的作用是將模具的上模座固定在沖床的滑塊上。常用的模

42、柄形式有：（1）整體式模柄，模柄與上模座做成整體，用于小型模具；（2）臺階的壓入式模柄，它與模座安裝孔用h7/n6配合，可以保證較高的同軸度和垂直度，適用于各種小型模具；（3）帶螺紋的旋入式模柄，與上模座連接后，為防止松動，擰入防轉(zhuǎn)螺釘緊固，垂直度較差，主要用于小型模具；（4）有凸緣的模柄，用螺釘、銷釘與上模座固定在一起，適用于較大的模具；（5）浮動式模柄，它由模柄、球面墊塊和連接板組成，這種結(jié)構(gòu)可以通過球面墊塊消除沖床導(dǎo)軌位差，影響沖模的導(dǎo)向精度，適用于滾珠導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向的精密沖裁中。根據(jù)模具結(jié)構(gòu)大小與沖件精度要求，該模具中采用的是帶臺階的壓入式模柄。據(jù)所選壓力機模柄孔尺寸來確定，根據(jù)所選壓

43、力機的模柄直徑為，選取標(biāo)準(zhǔn)gb2862.1-81可得模柄的尺寸為，中間孔為13mm的通孔。6.3壓力機的選取通過校核，該沖裁件所需的沖裁力為95.695kn，選擇開式雙柱可傾壓力機j23-16能夠滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力：160kn；滑塊行程：55mm；封閉高度：220mm； 連桿調(diào)節(jié)量：45mm；工作臺尺寸：300mm450mm；模柄孔尺寸：40mm60mm；最大傾角高度：35；滑塊地面尺寸：180mm200mm。結(jié) 論通過對帽形件毛坯的復(fù)合模設(shè)計，主要是通過對沖壓件的工藝性分析、沖壓工藝方案確定、工藝過程的制定、排樣及材料利用率的確定、沖裁力相關(guān)計算、模具壓力中心的確定、

44、凸凹模刃口尺寸計算、模具主要零部件設(shè)計、沖壓設(shè)備的校核與選定、繪制模具結(jié)構(gòu)示意圖等的分析的整個過程以及加工零件，重點在于參數(shù)的計算，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度和直接決定了沖裁件的精度和質(zhì)量。在設(shè)計帽形件毛坯的復(fù)合模時一定要保證模具結(jié)構(gòu)的合理性。所以，該模具的結(jié)構(gòu)合理，能達(dá)到?jīng)_裁的各種要求。但由于選擇模柄時需要壓塊的厚度與選擇模架時有點出入，這點在設(shè)計沒有做好。致 謝這次畢業(yè)設(shè)計說明書、工藝性分析、工藝方案的確定、工藝過程的制定及模具制造的完成，首先要感謝我的指導(dǎo)教師劉勇和曾欣老師，在編寫畢業(yè)設(shè)計說明和工藝性分析、工藝方案的確定、工藝過程的制定以及模具制造過程中，對我不懂知識及模糊地方的無微不致的指導(dǎo)和幫助，再次向他表示衷心的感謝。還要感謝曾經(jīng)的任課教師袁永富、劉光虎、王信、唐永艷、羅宗平、張銳麗等教師，是他們讓我學(xué)到了很多知識才使我的畢業(yè)設(shè)計能夠按時按量完成，感謝學(xué)校給予的支持和幫助，感謝同學(xué)們的無私幫助。同時也要感謝來參加我畢業(yè)答辯的評審老師們。參考文獻(xiàn)1成虹主編.沖壓工藝與模具設(shè)計.北京：高等教育出版社，20072徐政坤主編.沖壓模具設(shè)計與制造.北京：化工業(yè)出版社，20033史鐵梁主編.冷沖模設(shè)計指導(dǎo).北京：機械工業(yè)出版社，20084王甫茂主編.機械制造基礎(chǔ).上海：上海交通大學(xué)出版社，20055李云程主編.模具制造工藝學(xué).北京：機械工業(yè)出版社，20006林昌杰主編.模具制造工藝實訓(xùn).北