建筑施工安全保障研究

1、建筑施工安全保障研究目錄1 建筑施工安全11.1建筑施工安全的概論11.2建筑施工安全的歷史11.2.1建筑施工安全的發(fā)展12 企業(yè)建筑施工安全42.1企業(yè)建筑安全施工的組織結(jié)構(gòu)242.2企業(yè)建筑安全施工的方法342.3企業(yè)建筑的安全體制643 企業(yè)建筑安全施工現(xiàn)狀的分析53.1安全管理組織機構(gòu)不健全53.1.1個體私營企業(yè)管理組織機構(gòu)53.1.2國有企業(yè)管理組織機構(gòu)53.2安全管理制度不落實163.2.1現(xiàn)場施工的管理273.2.2安全工作思想教育273.2.3施工技術(shù)不全面74.建筑安全施工改進措施284.1組織管理措施284.1.1建立安全生產(chǎn)組織機構(gòu)294.1.2現(xiàn)場施工人員的管理94

2、.1.3安全生產(chǎn)監(jiān)督管理104.2技術(shù)措施改進2114.2.1施工組織措施13134.2.2加強現(xiàn)場管理制度1145 文明施工15設(shè)計小結(jié)341. 緒論 本次設(shè)計的內(nèi)容是墊片沖孔落料級進模。需要成型的工件的零件圖如下圖所示，工件厚度0.5mm,材料為黃銅h62。1.1 設(shè)計目的模具是一種技術(shù)密集、資金密集型產(chǎn)品，在我國國民經(jīng)濟巾的地位也非常重要。模具工業(yè)已被我國正式確定為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，并在“十五”中列為重點扶持產(chǎn)業(yè)。由于新技術(shù)、新材料、新工藝的不斷發(fā)展，促使模具技術(shù)不斷進步，對人才的知識、能力、素質(zhì)的要求也在不斷提高。本次設(shè)計就是為響應(yīng)國家對國家對更高層次人才的要求以創(chuàng)新和優(yōu)化為目的，對目前較為流

3、行的級進沖裁模具進行了設(shè)計，包括工藝和結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)化，達到性能提升的同時降低成本，設(shè)計過程本身對于我們模具專業(yè)的學(xué)生來說就是一種挑戰(zhàn)，是一種創(chuàng)新，對我們的設(shè)計能力和經(jīng)驗的積累也是有利的，我們應(yīng)該注重在這個過程中的學(xué)習(xí)。1.2 沖壓模具的發(fā)展1.2.1 我國沖壓模具發(fā)展概況根據(jù)考古發(fā)現(xiàn)，早在2000多年前，我國已有沖壓模具被用于制造銅器，證明了中國古代沖壓成型和沖壓模具方面的成就在世界領(lǐng)先。1953年，長春第一汽車制造廠在中國首次建立了沖模車間，該廠于1958年開始制造汽車覆蓋件模具。我國于20世紀(jì)60年代開始生產(chǎn)精沖模具。在走過了漫長的發(fā)展道路之后，目前我國已形成了300多億元（未包括港、澳、

4、臺的統(tǒng)計數(shù)字，下同。）各類沖壓模具的生產(chǎn)能力。我國沖壓模具無論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展，但與國民經(jīng)濟需求和世界先進水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、復(fù)雜、長壽命的高檔模具每年仍大量進口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進口。一些低檔次的簡單沖模，已趨供過于求，市場競爭激烈。近年來，我國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50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達到12m，壽命2億次左右的多工位級進模國內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達到ra1.5m的精沖模，大尺寸（300mm）精沖模及中厚板精沖模國內(nèi)也已達

5、到相當(dāng)高的水平。1.2.2 我國模具cad/cam、cae技術(shù)的發(fā)展我國模具cad/cam技術(shù)的發(fā)展已有20多年歷史。由原華中工學(xué)院和武漢733廠于1984年共同完成的精神模cad/cam系統(tǒng)是我國第一個自行開發(fā)的模具cad/cam系統(tǒng)。由華中工學(xué)院和北京模具廠等于1986年共同完成的冷沖模cad/cam系統(tǒng)是我國自行開發(fā)的第一個沖裁模cad/cam系統(tǒng)。上海交通大學(xué)開發(fā)的冷沖模cad/cam系統(tǒng)也于同年完成。20世紀(jì)90年代以來，國內(nèi)汽車行業(yè)的模具設(shè)計制造中開始采用cad/cam技術(shù)。國家科委863計劃將東風(fēng)汽車公司作為cims應(yīng)用示范工廠，由華中理工大學(xué)作為技術(shù)依托單位，開發(fā)的汽車車身與覆

6、蓋模具cad/capp/cam集成系統(tǒng)于1996年初通過鑒定。在此期間，一汽和成飛汽車模具中心引進了工作站和cad/cam軟件系統(tǒng)，并在模具設(shè)計制造中實際應(yīng)用，取得了顯著效益。1997年一汽引進了板料成型過程計算機模擬cae軟件并開始用于生產(chǎn)。21世紀(jì)開始cad/cam技術(shù)逐漸普及，現(xiàn)在具有一定生產(chǎn)能力的沖壓模具企業(yè)基本都有了cad/cam技術(shù)。其中部分骨干重點企業(yè)還具備各cae能力。 模具cad/cam技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，已成為人們的共識。在“八五”、九五“期間，已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計算機繪圖技術(shù)，數(shù)控加工的使用率也越來越高，并陸續(xù)引進了相當(dāng)

7、數(shù)量cad/cam系統(tǒng)。如美國eds的ug，美國parametric technology公司 pro/engineer，美國cv公司的cadss，英國delcam公司的doct5，日本hzs公司的crade及space-e, 以色列公司的cimatron 還引進了autocad catia 等軟件及法國marta-daravision公司用于汽車及覆蓋件模具的euclid-is等專用軟件。國內(nèi)汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)普遍采用了cad/cam技術(shù)/dl圖的設(shè)計和模具結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計均已實現(xiàn)二維cad，多數(shù)企業(yè)已經(jīng)向三維過渡，總圖生產(chǎn)逐步代替零件圖生產(chǎn)。且模具的參數(shù)化設(shè)計也開始走向少數(shù)模具廠家技術(shù)開發(fā)

8、的領(lǐng)域。 在沖壓成型cae軟件方面，除了引進的軟件外，華中科技術(shù)大學(xué)、吉林大學(xué)、湖南大學(xué)等都已研發(fā)了較高水平的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的軟件，并已在生實踐中得到成功應(yīng)用，產(chǎn)生了良好的效益。 快速原型（rp）傳統(tǒng)的快速經(jīng)濟模具相結(jié)合，快速制造大型汽車覆蓋件模具，解決了原來低熔點合金模具靠樣件澆鑄模具，模具精度低、制件精度低，樣樣制作難等問題，實現(xiàn)了以三維cad模型作為制模依據(jù)的快速模具制造，它標(biāo)志著rpm應(yīng)用于汽車身大型覆蓋件試制模具已取得了成功。圍繞著汽車車身試制、大型覆蓋件模具的快速制造，近年來也涌現(xiàn)出一些新的快速成型方法，例如目前已開始在生產(chǎn)中應(yīng)用的無模多點成型及激光沖擊和電磁成型等技術(shù)。它們都表

9、現(xiàn)出了降低成本、提高效率等優(yōu)點。1.2.3 我國沖壓模具技術(shù)發(fā)展重點模具技術(shù)未來發(fā)展趨勢主要是朝信息化、高速化生產(chǎn)與高精度化發(fā)展。因此從設(shè)計技術(shù)來說，發(fā)展重點在于大力推廣cad/cae/cam技術(shù)的應(yīng)用，并持續(xù)提高效率，特別是板材成型過程的計算機模擬分析技術(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及開發(fā)專家系統(tǒng)和提高軟件的實用性十分重要。從加工技術(shù)來說，發(fā)展重點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

10、工目前主要是發(fā)展模具零件精度1m以下和表面粗糙度ra0.1m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)展重點之一。為了提高沖壓模具的壽命，模具表面的各種強化超硬處理等技術(shù)也是發(fā)展重點。-助應(yīng)用技術(shù)等方面形成全方位解決方案，提供模具開發(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。1.3 本次設(shè)計的主要內(nèi)容及步驟(1) 沖壓零件的工藝性分析：材料的沖壓性能分析、結(jié)構(gòu)形狀工藝性分析、尺寸的工藝性分析、精度的工藝性分析等；(2) 沖壓工藝的總體方案的分析和確定：單工序模方案、復(fù)合模方案、級進模方案的對比，最終確定的方案；(3) 基于所確定的總

11、體工藝方案，進行排樣設(shè)計：擬定工位數(shù)、各工位的沖壓性質(zhì)和沖壓順序，繪制條料的拍樣圖；(4) 基于總體方案和排樣方案，進行工藝計算，如：凸凹模尺寸及偏差、間隙、沖裁力、壓力中心、除料力等計算；(5) 模具關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的方案設(shè)計：導(dǎo)向、導(dǎo)料、定位、除料、凸凹模結(jié)構(gòu)形式等；(6) 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計與確定：基于上述內(nèi)容，設(shè)計并確定模具的總體結(jié)構(gòu)，描述模具的工作原理和工藝動作，并繪制二維裝配圖；(7) 選擇合適的沖壓設(shè)備（考慮設(shè)備噸位與沖裁力的吻合、沖模封閉高度與設(shè)備裝模高度的吻合、模具的平面尺寸與設(shè)備工作臺面尺寸的吻合等）；(8) 進行模具零件的詳細設(shè)計：確定模具中的標(biāo)準(zhǔn)件（聯(lián)結(jié)零件：螺釘、銷釘、彈性元件

12、等）的型號和數(shù)量，對模具中的非標(biāo)準(zhǔn)件進行詳細結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計，繪制相應(yīng)的二維零件圖；(9) 編制模具中主要零件的制造工藝方案和加工方法；(10) 撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書；(11) 所有設(shè)計文檔、資料的整理、收尾、答辯。2 零件沖壓工藝分析沖壓件的工藝性是指沖壓件對沖裁工藝的適應(yīng)性。一般情況下對沖裁件的工藝性影響最大的是制件的結(jié)構(gòu)形狀，精度要求，形位公差及技術(shù)要求。良好的結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)保證材料消耗少，工序數(shù)目少，模具結(jié)構(gòu)簡單而壽命高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，操作簡單。通常對工件的工藝影響最大的是幾何形狀尺寸和工藝要求2。2.1 沖裁件的形狀和尺寸應(yīng)滿足以下要求 沖裁件的形狀應(yīng)盡可能簡單，對稱，避免形狀復(fù)雜的曲線，

13、本次設(shè)計的工件形狀簡單，結(jié)構(gòu)對稱，沒有復(fù)雜曲線，故符此形狀方面的要求。 沖裁件內(nèi)外形轉(zhuǎn)角處要盡量避免尖角，而以圓弧過度，以便于模具加工，減少熱處理和沖壓時候的開裂，減少沖裁時候尖角處的崩刃和過快磨損。沖裁件的一般圓角半徑r應(yīng)大于或等于板厚t的一半，即r0.5t。在同種材料相同的情況下外形上的圓角半徑值可比內(nèi)形上的圓角半徑值小10%20%。本次設(shè)計工件無尖角，便于模具的加工，減少了尖角處的崩刃和磨損，沖裁件的圓角半徑r=100.5t=0.75，故沖裁件的尺寸滿足要求。 沖裁件的凸出懸臂和凹槽寬度不宜太大，以免凸模折斷，而本次設(shè)計的工件無凸出懸臂。 沖孔尺寸不宜過小，否則凸模強度不夠。本次設(shè)計中最

14、小沖孔尺寸5，材料為10號鋼滿足dt的最小沖孔尺寸要求。 沖裁件的孔與孔之間，孔與邊緣之間的距離不應(yīng)過小，否則沖裁件的質(zhì)量不能保證，會產(chǎn)生孔與孔之間的材料扭曲，或使邊緣材料變形。本次設(shè)計的工件的孔間距離為20，孔與邊緣的最小距離為4，能夠滿足材料不發(fā)生扭曲變形的要求。2.2 沖裁件的精度與端面粗糙度沖裁件的經(jīng)濟精度一般不高于it11級，最高可達it8it10級沖孔比落料的精度約高一級。故本次設(shè)計中沖孔和落料時工件采用it12級精度，設(shè)計模具時凸模采用it6級精度制造，凹模采用it7級精度制造，兩孔中心距公差控制在0.12之間。斷面粗糙度只要不影響工件的使用和裝配，取其自然的斷面粗糙度，即ra=

15、12.550,最高ra=6.3。2.3 材料的沖壓性能分析(1)材料 黃銅h62，其主要性能為：s=196mpa，b=373mpa，=294mpa，延伸率=20%，塑性良好，適合于進行沖壓和焊接。(2)工件結(jié)構(gòu) 該零件結(jié)構(gòu)簡單，孔邊距大于凸、凹模允許的最小壁厚，可以考慮采用復(fù)合模沖壓工藝。(3)尺寸精度 零件圖上除5孔未標(biāo)注公差外，其他尺寸都有公差要求，尺寸精度要求較高。3 沖裁方案的確定與排樣3.1沖裁方案的分析和確定依據(jù)此工件的特點，此工件的生產(chǎn)可采用單工序模，復(fù)合模，級進模三種模具生產(chǎn)。現(xiàn)對其各種方案的優(yōu)劣做如下對比：方案一：先落料后沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。用此種方案生產(chǎn)時需兩套模具，分

16、別為沖孔、落料模具，操作時需要多次安裝和定位工件，容易導(dǎo)致加工過程中定位基準(zhǔn)不一樣出現(xiàn)基準(zhǔn)不重合誤差，影響工件的精度，另外因工件尺寸較小，多次定位比較麻煩，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率，工序多，模具數(shù)量多，壓力機的數(shù)量也要求較多，增加了模具和設(shè)備費用，同時也要求有更多的操作人員，增加了人工工資成本，更重要的是不適合大批大量的連續(xù)生產(chǎn)。方案二：落料沖孔復(fù)合模復(fù)合模具生產(chǎn)時相對單工序模結(jié)構(gòu)簡單，效率比較高，但是因為有兩道工序，故模具費用，人工工資費用都較高，重新定位時候也會導(dǎo)致制造誤差，不能實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。方案三：沖孔落料級進模采用級進模生產(chǎn)可以在定位基準(zhǔn)相同的情況下實現(xiàn)連續(xù)快速地生產(chǎn)，因為只需一副模具和一個人

17、操作，故節(jié)省了模具費用和人工工資，工件精度和生產(chǎn)效率都很高，滿足大批量生產(chǎn)的要求。綜合以上方案比較，采用級進模生產(chǎn)此工件最為合適。3.2 工序及排樣圖設(shè)計排樣設(shè)計是指沖裁件在條料或板料上的布置方法。合理的排樣和選擇適當(dāng)?shù)拇钸吺墙档统杀竞捅ＷC制件質(zhì)量和模具壽命的有效措施。為提高材料的利用率，盡量減少廢料，模具可采用少廢料的排樣方法。墊片的形狀具有一頭大一頭小的特點，直排時材料利用率低，應(yīng)采用直對排。設(shè)計成隔位沖壓，可顯著地減少廢料。隔位沖壓就是將第一遍沖壓后的條料水平方向旋轉(zhuǎn)180，再沖壓第二遍。在第一次沖裁的間隔中沖裁出第二部分工件。工件。工件排樣圖如圖1.1。圖1.1 排樣圖 搭邊值查沖壓成

18、形工藝與模具設(shè)計表3-9取1.5mm和1.5mm。采用側(cè)刃定距。 工位安排如下：共有兩個工位：第1工位：沖孔第2工位：落料3.3 材料的利用率 排樣的目的是為了在保證制件質(zhì)量的前提下，合理利用原材料，衡量排樣經(jīng)濟性，合理性的指標(biāo)是材料的利用率，一個步距內(nèi)材料的利用率的計算公式為： （3.1） 式中：材料利用率 a沖裁件面積b條料寬度s送料步距條料寬度 式中：為條料寬度的單向偏差，查沖壓成形工藝與模具設(shè)計表3-10、表3-11取=0.4； n為側(cè)刃數(shù)，取n=2； b1側(cè)刃沖切得料邊寬度，查沖壓成形工藝與模具設(shè)計表3-13取b1=1.5； lmax為條料寬度方向沖裁件的最大尺寸； 所以 b0-=4

19、20-0.4步距s=4.52+21.5+1.4=13.4面積a的計算為：故： 材料的利用率4 工藝計算4.1 沖裁力的計算沖裁力是選擇壓力機的主要依據(jù)，也是設(shè)計模具的必須的數(shù)據(jù)。在沖裁的過程中，沖裁力的大小是不斷變化的，沖裁力是指板料作用在凸模上的最大抗力。對于普通平刃刀口的沖裁，其沖裁力f可按如下公式計算： （4.1） 其中： f沖裁力 n l沖裁件的周長 mm t材料厚度 mm 材料抗剪強度 mpa k系數(shù)（與材料性能，厚度偏差，模具的間隙波動有關(guān)，常取1.3） 由于在通常情況下b=1.3，故為了計算上的方便，公式可簡化為： （4.2）對本工件：=294mpa；t=0.5mm所以:沖孔力

20、落料力4.2 卸料力，推件力和頂件力的計算 由于沖裁時材料的彈性變形和摩擦，在一般沖裁條件下，沖裁后材料將發(fā)生彈性恢復(fù)，使落料件或沖孔廢料梗塞在凹模中，而板料則緊卡在凸模上，為使沖裁工作繼續(xù)進行，必須將卡在凸模上的板料卸下，將卡在凹模中的工件或廢料向上或向下推出。將緊卡在凸模上的料卸下所需要的力稱為卸料力；將卡在凹模中的料推出所需要的力稱為推件力；將卡在凹模中的料逆著沖裁方向頂出所需的力稱為頂件力2。由經(jīng)驗公式可得以上推件力，卸料力和頂件力的計算公式為： （4.3） （4.4） （4.5）查沖壓成形工藝與模具設(shè)計表3-14得=0.04；=0.06由此計算得： 4.3 沖裁工藝力的計算 如前面計

21、算，沖裁工藝力包括沖裁力，卸料力和頂件力，因此選擇壓力機時依據(jù)模具結(jié)構(gòu)分別計算沖裁工藝力。依據(jù)設(shè)計方案采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁工藝力為： 依據(jù)此工藝力f選擇壓力機噸位。4.4 模具壓力中心的確定依據(jù)排樣圖，建立如下圖所示的坐標(biāo)系依據(jù)復(fù)雜制件壓力中心的計算公式可得： （4.6） （4.7）由于關(guān)于x軸對稱，y方向的壓力中心必定x軸上，只需計算出x坐標(biāo)即可。代入數(shù)據(jù)計算如下：所以壓力中心為4.5沖裁模刃口尺寸的計算4.5.1 沖孔 設(shè)沖孔尺寸為，根據(jù)模具刃口尺寸和制造公差原則，沖孔時以凸模設(shè)計為基準(zhǔn)，首先確定凸模刃口尺寸，使凸?；境叽缃咏虻扔诠ぜ椎淖畲髽O限尺寸，再增大凹模尺寸以保證

22、最小合理間隙。凸模制造偏差取負偏差，凹模取正偏差。 （4.8） （4.9）其中：沖孔凹?；境叽?，mm 沖孔凸?；境叽纾琺m 沖孔件的最小極限尺寸，mm 制件公差，mm 凸凹模最小初始雙面間隙,mm 凸模下偏差，可按it6級選用，mm 凹模上偏差，可按it7級選用，mmx磨損系數(shù)，其作用是為了使沖裁件的實際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸，與工件制造精度有關(guān)。按如下表格選擇。表4.1材料厚度t/mm非圓形圓形10.750.50.750.5工件公差40.160.200.240.300.170.350.210.410.250.440.310.590.360.420.500.600.160.20

23、0.240.300.160.200.240.30 確定凸凹模間隙及制造公差:查沖壓成形工藝與模具設(shè)計表3-4得=0.025mm，=0.035mm。則-=0.035-0.025=0.01mm。由公差表查得為it12級，根據(jù)上表取x=0.75；為it12級，根據(jù)上表取x=0.75；為it11級，根據(jù)上表取x=0.75；為it13級，根據(jù)上表取x=0.75；為it14級，根據(jù)上表取x=0.5；由實用沖壓設(shè)計技術(shù)附表d查得5孔的，為it12級，根據(jù)上表取x=0.75。凸凹模分別按it6和it7級加工制造。5孔 校核 可行校核 可行校核 可行孔距4.5.2 落料 設(shè)工件的尺寸為，根據(jù)計算原則，落料時以凹

24、模為設(shè)計基準(zhǔn)。首先確定凹模尺寸，使凹模的基本尺寸接近或等于工件輪廓的最小極限尺寸；將凹模尺寸減小最小合理間隙值即得到凸模尺寸。其計算公式如下： （4.10） （4.11） 校核 可行 校核 可行 校核 可行4.6 沖壓設(shè)備的選擇 在實際生產(chǎn)中，為了防止設(shè)備的超載可按，來估算壓力機公稱壓力。且該零件尺寸較小，無需考慮臺面尺寸，只需按照公稱壓力選擇，考慮工廠實際情況由于，根據(jù)沖壓成形工藝與模具設(shè)計制造選用j23-6.3標(biāo)準(zhǔn)型壓力機。其主要技術(shù)參數(shù)為：公稱壓力：63kn滑塊行程：35mm最大閉合高度：150mm閉合高度調(diào)節(jié)量：35mm工作臺尺寸（前后左右）：墊板尺寸（厚度孔徑）模柄孔尺寸：最大傾斜角

25、度 電動機功率0.75kw5. 模具的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計5.1 模具總體結(jié)構(gòu)模具采用滑動中間導(dǎo)柱模架，上模部分由模柄、上模板、凸模墊板、凸模固定板、卸料用聚胺脂橡膠、彈性導(dǎo)板、沖孔凸模、落料凸模組成；模具下模部分由下模板、凹模，自動定心導(dǎo)向機構(gòu)和臨時擋料裝置組成。凹模采用整體凹模結(jié)構(gòu)。板料采用自動導(dǎo)向，然后用導(dǎo)正銷進行精確定位，在第一工位沖出導(dǎo)正銷孔后，第而工位設(shè)置導(dǎo)正銷，從根本上保證了工件沖壓加工精度的穩(wěn)定性。工作時候，條料從右方送進，開始兩個工件采用臨時擋料銷擋料，以后擋料則以定位板，并由裝在卸料板上的導(dǎo)正銷將料導(dǎo)正。工件沖出后即從漏孔中落下，生產(chǎn)效率很高。5.1.1 模具類型的選擇由沖壓工藝分

26、析，采用級進模沖壓，所以模具類型為級進模。5.1.2 定位方式的選擇因為該模具采用條料，控制條料的送進方向采用導(dǎo)料板，無側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進布距采用側(cè)刃定距。5.1.3 卸料、出件方式的選擇因為工件料厚0.5mm，比較薄，卸料力也比較小，故采用彈性卸料，又因為是級進模生產(chǎn)，所以采用下出件比較便于操作與提高效率。5.1.4 導(dǎo)向方式的選擇 為了提高模具壽命和保證工件質(zhì)量，方便安裝與調(diào)整，該級進模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。5.2 主要零部件的設(shè)計5.2.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模采用整體凹模，各沖裁的凹模孔都采用線切割機床加工，安裝凹模在模架上的位置時，要依據(jù)計算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心

27、重合。凹模材料采用q235鋼，熱處理淬火60-64hrc。凹模厚度由以下公式計算： （5.1）其中：k查沖壓成形工藝與模具設(shè)計制造表3-24取k=0.3；b為沖裁件的最大外形尺寸；所以凹模厚度；但是該工件上還需沖一較小孔和落料，均在同一凹模上進行，所以凹模厚度應(yīng)適當(dāng)增加，取h=20mm。凹模壁厚c=(1.52)h=40mm凹模寬度b=2c+42=122mm凹模長度a=2c+13.4+12=105mm所以凹模的輪廓尺寸為凹模零件圖如圖5.1：圖5.1 凹模零件圖5.2.2沖裁凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計沖孔凸模長度的確定沖孔凸模材料采用t10a，熱處理58-62hrc，其長度按以下公式計算 （5.2）其中：為

28、凸模固定板的厚度；為彈壓導(dǎo)板的厚度；為彈性橡膠的厚度；代入數(shù)據(jù)得l=15+35+0.5+34=85mm凸模承載能力校核因為在長度和使用條件相同的情況下，細小凸模更容易被損壞和失穩(wěn)，故只對小凸模，即沖孔的凸模進行校核計算。、承載能力校核：由經(jīng)驗公式，對圓行凸模 （5.3）式中，凸模最小直徑 取5.009mm 材料厚度 取=0.5mm 沖裁材料抗剪強度 =294mpa 凸模材料的許用應(yīng)力 經(jīng)計算凸模承載能力滿足要求。 凸模失穩(wěn)彎曲極限長度校核 由于本次設(shè)計中卸料板對凸模不起導(dǎo)向作用，凸模截面為圓形，所以校核公式為： （5.4）式中，d為凸模的直徑d=5.009mm，為凸模的沖裁力=4582n，經(jīng)計

29、算本次設(shè)計的凸模自由長度=85mm滿足此條件。即不會發(fā)生失穩(wěn)彎曲。兩沖孔凸模的零件圖如圖5.2所示：5.2沖孔凸模零件圖落料凸模長度的確定落料凸模長度跟沖孔凸模一樣，l=85mm，材料選用t10a，熱處理60-64hrc。落料凸模的零件圖如：圖5.3 落料凸模5.2.3 凸模墊板的設(shè)計凸模墊板的外形尺寸和凹模一致，材料選用45號鋼，熱處理淬火43-48hrc。凸模墊板用螺釘和上模座連接在一起。其零件圖如圖5.4：圖5.4凸模墊板5.2.4 凸模固定板的設(shè)計凸模固定板的外形尺寸和凸模墊板一致，材料選用q235鋼，熱處理淬火43-48hrc。凸模墊板用螺釘和上模座連接在一起。其零件圖如下：圖5.5

30、凸模固定板5.2.5 卸料橡膠的設(shè)計選用4塊厚度一致的橡膠板，橡膠材料選用聚氨酯彈性橡膠。卸料板的工作行程其中為凸模凹進卸料板的高度1mm；為凸模沖裁后進入凹模的深度2mm；橡膠的工作行程其中為凸模修模量，取5mm橡膠自由高度橡膠的預(yù)壓縮量每個橡膠承受的載荷橡膠外徑其中d為圓筒形橡膠的內(nèi)徑，取d=13mm,p=0.5mp由校核 取d=70mm橡膠的安裝高度 圖5.6 彈性橡膠5.2.6 導(dǎo)料板的設(shè)計導(dǎo)料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模齊平，導(dǎo)料板與條料之間的間隙取1mm，條料板的厚度按沖壓設(shè)計資料表2.9.7取。導(dǎo)料板采用45號鋼制作，熱處理淬火4045hrc，用螺釘和銷釘固定在凹模上。導(dǎo)料板的

31、進料端安裝有承料板。導(dǎo)料板零件圖如圖5.7：圖5.7 導(dǎo)料板5.2.7 承料板的設(shè)計承料板的零件圖如圖5.8： 圖5.8承料板5.2.8 模柄的結(jié)構(gòu)設(shè)計依據(jù)所選擇的壓力機為63kn標(biāo)準(zhǔn)型開式壓力機，其模柄孔尺寸為，所以可以確定模柄的結(jié)構(gòu)如圖5.9所示：圖5.9壓入式模柄5.2.9 導(dǎo)正銷的設(shè)計 導(dǎo)正銷安裝在第二工位的凸模上，沖裁時它先插進已經(jīng)沖好的孔中，以保證內(nèi)孔與外形相對位置的精度，消除由于送料而引起的誤差。 導(dǎo)正銷的直徑按基孔制間隙配合h9，但考慮到?jīng)_孔后彈性變形收縮，因此導(dǎo)正銷直徑的基本尺寸比沖孔凸模直徑小一數(shù)值2a。具體計算如下： （5.5）式中：d沖孔凸模直徑； 2a導(dǎo)正銷與孔徑兩邊

32、的間隙，其值見沖壓設(shè)計資料表2-58。此處取2a=0.04 導(dǎo)正銷的材料選用t8鋼，熱處理淬火5560hrc。其零件圖如圖5.10：圖5.10 導(dǎo)正銷5.2.10 側(cè)刃及側(cè)刃擋板的設(shè)計 側(cè)刃是用來切去條料旁側(cè)少量材料而達到擋料的目的。側(cè)刃凸模的長度，其中h送料進距。側(cè)刃凸模厚度。側(cè)刃的材料選用t10a，熱處理淬火5862hrc。其零件圖如圖5.11。 側(cè)刃擋板一般與側(cè)刃配合使用，從而達到擋料和定距的作用。側(cè)刃擋板的材料選用t8a，熱處理5055hrc。其零件圖如圖5.12。圖5.11側(cè)刃 圖5.12側(cè)刃擋板5.2.11 彈壓導(dǎo)板的設(shè)計 彈壓導(dǎo)板是該副模具的特色，彈壓導(dǎo)板替代了卸料板，起卸料作用

33、。另外導(dǎo)套也安裝在彈壓導(dǎo)板上，所以它也有定位的作用。其零件圖如圖5.13。圖5.13 彈壓導(dǎo)板5.2.12 導(dǎo)板鑲塊的設(shè)計導(dǎo)板鑲塊鑲接在彈壓導(dǎo)板上。其零件圖如圖5.14。圖5.14 導(dǎo)板鑲塊5.2.13 卸料螺釘?shù)脑O(shè)計采用4個卸料螺釘卸料，公稱直徑為10mm，螺紋部分為m8，卸料釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使導(dǎo)板鑲塊超出凸模端面1mm，有誤差時通過在螺釘與彈壓導(dǎo)板之間安裝墊片來調(diào)整。卸料螺釘?shù)牧慵D如圖5.15。5.15 卸料螺釘5.2.14 其他標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計上模座上模座按照gb97667選用，材料為灰鑄鐵。其零件圖如圖5.16。圖5.16上模座下模座下模座按照gb97667

34、選用，材料為灰鑄鐵。其零件圖如圖5.17。圖5.17下模座導(dǎo)柱導(dǎo)柱按照gb69965選用，材料選用20號鋼。其零件圖如圖5.18。圖5.18 導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)套按照gb69965選用，材料選用20號鋼。其零件圖如圖5.19。圖5.19 導(dǎo)套定位銷定位銷按照gb11976選用，材料選用45號鋼。其零件圖如圖5.20。圖5.20 定位銷螺釘螺釘按照gb7076選用，材料選用35號鋼。其零件圖如圖5.21。圖5.21 螺釘6 模具零件的固定方法、安裝與工作過程6.1 模具零件的固定方法6.1.1 凸模的固定沖孔凸模以及落料凸模適合壓入法，定位配合部分采用h7/m6配合，利用臺階結(jié)構(gòu)限制軸向移動，注意臺階結(jié)

35、構(gòu)尺寸，應(yīng)使hd，d1.52.5mm，h38mm。它的特點是連接牢固可靠，對配合孔的精度要求較高，加工成本高。裝配過程為，將凸模固定板型孔臺階朝上，放在兩個等高墊塊上，將凸模工作端朝下放入型孔對正，用壓入機分多次壓入，要邊壓入邊檢查凸模垂直度，并注意過盈量、表面粗糙度，導(dǎo)入圓角和導(dǎo)入斜度。壓入后臺階面要接觸，然后將凸模尾端磨平。壓入時最好在手動壓力機上進行，首次壓入時不要超過3mm。本次設(shè)計，導(dǎo)正銷的固定可參考此凸模固定的方法。6.1.2 凹模的固定凹模一般采用螺釘和銷釘固定。螺釘和銷釘?shù)臄?shù)量，規(guī)格及他們的位置可根據(jù)凹模的大小，可在標(biāo)準(zhǔn)的典型組合中查得。位置可根據(jù)結(jié)構(gòu)需要做適當(dāng)調(diào)整。螺孔、銷孔

36、之間及他們到模板邊緣的尺寸，應(yīng)滿足有關(guān)設(shè)計要求。凹模洞孔軸線應(yīng)與凹模頂面保持垂直，上下平面應(yīng)保持平行，型孔的表面有表面粗糙度的要求，ra=。凹模材料選擇與凸模一樣，但熱處理后的硬度應(yīng)略高于凸模。本次設(shè)計便遵循了以上原則，凹模采用了6個m8螺釘來固定，材料和尺寸、行位公差等發(fā)面都進行了設(shè)計，使凹模的安裝固定滿足要求。6.1.3 導(dǎo)柱導(dǎo)套的固定導(dǎo)柱導(dǎo)套的配合精度，根據(jù)沖裁模的精度、模具壽命、間隙大小來選用。本設(shè)計中，沖裁的條料很薄，模具精度、壽命有較高的要求，查表6.1，選用h6/h5配合的級精度模架，屬于過度配合，在安裝完成后導(dǎo)柱運動自如即可。導(dǎo)套與模架之間采用h7/r6的過盈配合，將導(dǎo)套卡死在

37、模架中，防止竄動，導(dǎo)柱與下模座的固定方式采用h7/r6的過盈配合，將導(dǎo)柱卡死下在模座中。表6.1 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合要求配合形式導(dǎo)柱直徑模架精度等級配合后的過盈量級級配合后的間隙值滑動配合18182828505080801000.0100.0110.0130.0150.0180.0150.0180.0220.0250.028滾動配合18350.0100.0206.1.4 模柄的固定模柄的作用是把上模部分與壓力機的滑塊連接起來，并將作用力傳給模具。模柄依據(jù)其結(jié)構(gòu)不同，固定方式有很多，在進行一般沖壓時，帶凸圓的模柄用34個螺釘和附加的銷釘與上模座固定連接，它主要用于大型模具或上模中開有推板孔的中小型

38、模具；壓入式模柄是采用過度配合（h7/m6）并加銷釘以防止轉(zhuǎn)動，使之與上模座固定連接，它主要用于上模座較厚又沒有開設(shè)推板孔或上模比較重的場合；旋入式模柄則是通過螺紋與上模座固定連接并加防松螺釘，以防止松動，它主要用于中小型有導(dǎo)柱的模具。本次設(shè)計中為使模具結(jié)構(gòu)和安裝簡單故采用了壓入式模柄，使用了1個6的銷釘來固定。6.1.5 導(dǎo)料板固定裝置的固定導(dǎo)料板固定裝置的外形如下圖所示：圖6.1導(dǎo)料板固定裝置三維圖其安裝在下模板上，采用2個m8內(nèi)六角螺釘和2個b型圓柱銷來固定。6.1.6 各銷的固定與配合公差固定凹模用的長銷和固定導(dǎo)料板固定裝置用的8短銷與銷孔均采用h9/h8的過度配合。6.2 模具的安裝

39、及裝配6.2.1 裝配內(nèi)容及裝配順序選擇模具裝配的內(nèi)容有：選擇裝配基準(zhǔn)、組件裝配、調(diào)整、修配、總裝、研磨拋光、檢驗和試沖等環(huán)節(jié)，通過裝配達到模具的各項指標(biāo)和技術(shù)要求。通過模具裝配和試沖也將考核制件的成形工藝、模具設(shè)計方案和模具制造工藝編制等工作的正確性和合理性。在模具裝配階段發(fā)現(xiàn)的各種技術(shù)質(zhì)量問題，必須采取有效措施妥善解決，以滿足試制成形的需要。模具裝配工藝規(guī)程包括：模具零件和組件的裝配順序，裝配基準(zhǔn)的確定，裝配工藝方法和技術(shù)要求，裝配工序的劃分以及關(guān)鍵工序的詳細說明，必備的二級工具和設(shè)備，檢驗方法和驗收條件等。級進模的凹模是裝配基準(zhǔn)件，所以應(yīng)先裝下模，再以下模為準(zhǔn)裝配上模。在本模具中，采用了

40、整體式結(jié)構(gòu)凹模，使裝配簡單，凹模強度提高，裝配時先將整個凹模用螺釘和銷初步固定在下模座上面，然后進行各組凸、凹模的預(yù)配，檢查間隙均勻程度，修整合格后再把凹模緊固在下模座上。凹模固定完畢后，再以凹模定位裝配凸模，把凸模利用凸模固定板裝入上模座，試沖達到要求后，用銷釘定位固定，再裝如其它輔助零件。6.2.2 本模具的裝配過程沖孔落料凸、凹模的預(yù)配沖孔落料的凸、凹模直接按照在固定板上設(shè)計位置進行裝配即可，因為在凸凹模固定板的設(shè)計時已經(jīng)定位準(zhǔn)確，此時只要將凸凹模逐個插如相對應(yīng)的模型孔中，檢查凸、凹模的配合情況，目測其配合間隙的均勻程度，若有不妥再進行修正。凸模與凸模固定板導(dǎo)向孔預(yù)配把凸模固定板合到凹模

41、上，對準(zhǔn)各型孔后夾緊，然后把凸模逐個插入相應(yīng)的凸模固定板導(dǎo)向孔行進入凹模刃口，檢查凹模垂直度，若誤差太大，應(yīng)修正卸料板導(dǎo)向孔。卸料板的安裝卸料板的安裝精度要求不高，在裝配完成后精度調(diào)整可以迅速達到精度要求。依次將彈性橡膠、卸料螺釘、凸模插入卸料板導(dǎo)向孔中即可。裝配下模首先按下模板中心線找正凹模位置，通過凹模板螺孔配鉆下模板上的螺釘孔，再將凹模用螺釘緊固后，鉆鉸銷孔，打入凹模用定位銷，在凹模上的對應(yīng)位置裝上擋料塊。配裝上模首先將卸料板套在凸模上，配鉆凸模固定板上的卸料螺釘孔。在上模架上畫出凸模固定板螺孔、卸料螺釘孔的位置，鉆螺釘孔后，將上模板、凸模墊板，凸模固定板、彈性橡膠用螺釘緊固在一起，同時

42、復(fù)查凸、凹模間隙，并用切紙法檢查間隙合適后，緊固螺釘，鉆鉸銷孔，打入銷釘定位。安裝下模及其它零件以凹模外側(cè)為基準(zhǔn)，裝導(dǎo)料板固定裝置。通過導(dǎo)料板固定裝置上的螺孔，在下模板上配鉆下模板上的螺紋孔并用螺釘緊固，檢查合格后，用導(dǎo)料板固定裝置上的銷孔配鉆鉸銷孔，打入銷釘固定導(dǎo)料板固定裝置。安裝轉(zhuǎn)動桿、導(dǎo)料板、始用擋料銷和拉彈簧將轉(zhuǎn)動桿用自制的軸銷釘裝配到導(dǎo)料板固定裝置上（h7/h6），再將兩個始用擋料銷裝如導(dǎo)料板的對應(yīng)位置上，裝入壓彈簧，將整個導(dǎo)料板用軸銷釘固定到轉(zhuǎn)動桿上（h7/h6），最后在導(dǎo)料板和凹模的銷孔中打入固定拉彈簧用的銷和支撐凸輪用的銷，裝上拉彈簧即可。模具裝配后總體協(xié)調(diào)性檢查。6.2.3

43、典型零件的裝配要點模柄的裝配裝配前要檢查模柄和上模座配合部位的尺寸精度（h7/h6）和表面粗糙度，并檢驗?zāi)Ｗ惭b面與平面的垂直精度。裝配時將上模座放平，在壓力機上將模柄慢慢壓入（或用銅棒慢慢打入）模座，要邊壓邊檢查模柄的垂直度，直至模柄的臺階面與安裝孔的臺階面相接觸為止。檢查模柄相對上模座上平面的垂直精度。凸模固定板的裝配本次設(shè)計是采用的壓入式的凸模與固定板的裝配，壓入式凸模（沖孔凸模、落料凸模和翻邊凸模）與固定板的裝配過程與模柄的裝配過程基本相同，參照上面的內(nèi)容。模架的技術(shù)要求及裝配模架裝配的技術(shù)要求：要求一：組成模架的各零件必須符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求，導(dǎo)柱個導(dǎo)套的配合應(yīng)符合相應(yīng)的要求。要

44、求二：裝配成套的模架，上模座上平面對下模座下平面的平行度、導(dǎo)柱的軸線對下模座下平面的垂直度和導(dǎo)套孔的軸線對上模座上平面的垂直度應(yīng)符合相應(yīng)的要求，見表6.2。要求三：裝配后的模架，上模座在導(dǎo)柱上滑動應(yīng)平穩(wěn)和無卡滯現(xiàn)象。要求四：模架的工作表面不應(yīng)有碰傷、凹痕及其它機械損傷。表6.2模架分級技術(shù)指標(biāo)項目檢查項目檢測尺寸/mm模架精度等級0，級0，級公 差 等 級a上模座上平面對下模座下平面的平行度4005640067b導(dǎo)柱的軸線對下模座下平面的垂直度1604516056c導(dǎo)套孔的軸線對上模座上平面的垂直度1604516056模架的裝配：冷沖模架的裝配方法有壓入法、粘接法和低熔點合金澆注法。目前，大都

45、采用壓入式過盈配合。當(dāng)沖壓材料厚度小于2mm的小型零件時，若其沖壓精度要求不高，所始用的沖模模架可采用粘接劑或低熔點合金裝配法，將導(dǎo)柱、導(dǎo)套與模座固定。粘接法和低熔點合金澆注法對模座上的導(dǎo)柱和導(dǎo)套安裝工藝孔，以及導(dǎo)柱、導(dǎo)套的裝合部分的尺寸精度要求都不高，這樣便于沖模的加工和維修。裝配前，將上、下模座的孔擴大，降低其加工要求。裝配時，先將模架的各零件安放在適當(dāng)?shù)奈恢蒙?，然后，在模座孔與導(dǎo)柱、導(dǎo)套之間注入粘接劑或澆注低熔點合金，可使導(dǎo)柱、導(dǎo)套固定。6.3 本模具的工作過程及特點6.3.1 工作過程本模具的工作工位共有兩個工位，如排樣圖所示第1工位：沖孔第2工位：落料工作時，條料在送進過程中前兩個工

46、件分別在導(dǎo)料板、始用擋料銷的作用下到達工作位置，壓力機的滑塊下行，帶動模柄下降，上模架隨之下降，導(dǎo)料板將條料自動對心導(dǎo)正，彈壓導(dǎo)板和導(dǎo)板鑲塊下行，通過彈性橡膠將條料壓緊，進而由凸模和凹模對條料進行沖裁和彎曲，當(dāng)下一次送進時前一個工件從凹模的孔中漏出，前兩個工件之后的其他工件通過設(shè)置在凹模上面的擋料板來達到工作位置，重復(fù)以上過程從而實現(xiàn)效率很高的連續(xù)生產(chǎn)。6.3.2 本模結(jié)構(gòu)特點本副模具采用了少廢料排樣，有自動定心導(dǎo)向裝置。采用彈壓導(dǎo)板和導(dǎo)板鑲塊代替卸料板，起到卸料作用。另外導(dǎo)套安裝在彈壓導(dǎo)板上，整副模具顯得更加緊湊。本副模具采用側(cè)刃定距，導(dǎo)正銷導(dǎo)正，保證了較高的沖裁精度。工作時候，條料從前方送

47、進，開始兩個工件采用臨時擋料銷擋料，以后擋料則以側(cè)刃來定位，并由裝在落料凸模上的導(dǎo)正銷將料導(dǎo)正。工件沖出后即從漏孔中落下，生產(chǎn)效率很高。6.3.3 模具的不足之處本套模具在設(shè)計的過程中,采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式，本來兩邊的導(dǎo)柱和導(dǎo)套要設(shè)計成不一樣的的，以方便安裝，但是在本次設(shè)計中采用了一樣大小的導(dǎo)柱、導(dǎo)套。解決方法：在模具的各個零件上標(biāo)上序號，安裝時標(biāo)有序號的在一邊。7 . 典型零件加工工藝編制凸、凹模是沖裁模的主要工作零件，凸模和凹模都有與制件一樣的鋒利刃口，凸模和凹之間存在一周很小的間隙。在沖裁時，特別是彎曲時，坯料對凸模和凹模刃口產(chǎn)生很大的側(cè)壓力，導(dǎo)致凸模和凹模都與制件或廢料發(fā)生摩擦、磨損

48、。模具刃口越鋒利，沖裁件斷面質(zhì)量越好，沖裁精度越高8。合理的凸、凹模間隙能保證制件有較好的斷面質(zhì)量和較高的尺寸精度，并且還能降低沖裁力和延長模具始用壽命。凸、凹的設(shè)計有五點要求：結(jié)構(gòu)合理；高的尺寸精度、行為精度、表面質(zhì)量和刃口鋒利；足夠的剛度和強度；良好的耐磨性；一定疲勞強度。對凸、凹模的技術(shù)要求見下表7.1。表7.1沖裁凸、凹模的技術(shù)要求項目加 工 要 求尺寸精度達到圖樣設(shè)計要求，凸、凹模間隙合理、均勻表面形狀凸、凹模側(cè)壁要求平行或稍有斜度，大端應(yīng)位于工作部分，決不允許有反傾斜位置精度圓形凸模的工作部分對固定部分的同軸度誤差小于工作部分公差的一般。凸模端面應(yīng)與中心線垂直對于連續(xù)模，凹?？着c固

49、定板凸模安裝孔、卸料板孔孔位應(yīng)一致，各步步距應(yīng)等于側(cè)刃的長度表面粗糙度刃口部分的表面粗糙度ra為0.4m，固定部分的表面粗糙度ra為0.8m，其余為6.3m，刃口要求鋒利硬度凹模工作部分硬度為6064hrc，凸模工作部分硬度5862hrc，對于鉚接的凸模，從工作部分到固定部分硬度之間降低，但最小不小于3840hrc7.1 凹模的加工工藝本模具中凹模的形狀對稱，需加工的形狀有圓形、方形，形狀比較復(fù)雜，并且凹模上定位孔較多，孔間距離有要求，凹模材料較硬，普通機機加工難以保證精度要求和結(jié)構(gòu)形狀，故采用電火花加工。加工過程如下：準(zhǔn)備毛坯：用圓鋼鍛成方形毛坯，并退火；刨削六個面；平磨：磨上、下兩平面和角尺面；鉗工劃線：劃出型孔輪廓線及螺孔、銷孔位置；切除中心廢料：先在型孔適當(dāng)位置鉆孔，然后用帶鋸機去除中心廢料；螺孔和銷孔加工：加工螺孔（鉆孔，攻螺紋），加工銷孔（鉆