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文檔簡介

1、北京郵電大學(xué)世紀(jì)學(xué)院北京郵電大學(xué)世紀(jì)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)( (論文論文) )題 目 下罐蓋落料沖模設(shè)計(jì)下罐蓋落料沖模設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 所在系(院) 電子與自動(dòng)化 專業(yè)名稱 機(jī)械工程及自動(dòng)化 年 級(jí) 2007 級(jí) 指導(dǎo)教師 職 稱 副教授 2011 年 6 月 1 日北京郵電大學(xué)世紀(jì)學(xué)院北京郵電大學(xué)世紀(jì)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)誠信聲明畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)誠信聲明本人聲明所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) ,題目下罐蓋落料沖模設(shè)計(jì)是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果,除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外,畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得北京郵電

2、大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。申請(qǐng)學(xué)位論文與資料若有不實(shí)之處,本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。本人簽名: 日期: 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)使用權(quán)的說明畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)使用權(quán)的說明本人完全了解北京郵電大學(xué)世紀(jì)學(xué)院有關(guān)保管、使用論文的規(guī)定,其中包括:學(xué)校有權(quán)保管、并向有關(guān)部門送交學(xué)位論文的原件與復(fù)印件;學(xué)??梢圆捎糜坝 ⒖s印或其它復(fù)制手段復(fù)制并保存論文;學(xué)??稍试S論文被查閱或借閱;學(xué)??梢詫W(xué)術(shù)交流為目的,復(fù)制贈(zèng)送和交換學(xué)位論文;學(xué)??梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容。本人簽名: 日期: 指導(dǎo)教師簽名: 日期: 題目題目 下罐蓋落料沖模設(shè)計(jì) 摘要模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ),在我國,模具制造屬于專用設(shè)備制

3、造業(yè)。中國雖然很早就開始制造模具和使用模具,但長期未形成產(chǎn)業(yè)。直到 20 世紀(jì) 80 年代后期,中國模具工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快車道。近年,不僅國有模具企業(yè)有了很大發(fā)展,三資企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)(個(gè)體)模具企業(yè)的發(fā)展也相當(dāng)迅速。雖然中國模具工業(yè)發(fā)展迅速,但與需求相比,顯然供不應(yīng)求,其主要缺口集中于精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具領(lǐng)域。由于在模具精度、壽命、制造周期及生產(chǎn)能力等方面,中國與國際平均水平和發(fā)達(dá)國家仍有較大差距,因此,每年需要大量進(jìn)口模具。關(guān)鍵詞 易拉罐 模具設(shè)計(jì) 工藝計(jì)算 落料拉深titletitle cans blanking die design abstractabstractthe mold

4、is the manufacturing industry important craft foundation, in our country, the mold manufacture belongs to the special purpose equipment manufacturing industry. this design is the lubricate cap falls the material, the drawing, the formation superposable die, dies the structure performance has directl

5、y reflected the ramming technical level height. selects when the material should consider the mold the operational factor, the stress situation, the pressing part material performance, the pressing part precision, the production batch as well as mold factors and so on material processing shop charac

6、teristics and factory existing condition. the punch press selects mainly is determines the punch press the type and the tonnage.keywordskeywords cans mold design process calculation blanking stiletto目 錄1 前言.11.1 沖壓模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ) .12 工藝性分析.22.1 材料選用.22.2 工件結(jié)構(gòu)分析 .22.3 尺寸精度.23 最佳工藝方案確定.33.1 生產(chǎn)工藝方案 .33.2 確定最佳工藝

7、方案 .44 工藝計(jì)算.54.1 條料使用計(jì)算.54.1.1 確定搭邊值.54.1.2 落料尺寸及條料寬度.64.1.3 送料步距確定.64.1.4 計(jì)算材料利用率.74.2 確定拉深次數(shù) .84.3 計(jì)算各次拉深直徑及各次半成品的高度.84.4 落料模及拉深模工作部分結(jié)構(gòu)參數(shù)確定 .94.4.1 凹模圓角半徑.94.4.2 凸模圓角半徑.94.4.3 凸模和凹模間隙.94.4.4 凸、凹模刃口尺寸及公差.104.5 沖壓力計(jì)算 .114.5.1 壓邊力計(jì)算.114.5.2 拉深力計(jì)算.114.5.3 落料沖裁力計(jì)算.124.5.4 卸料力及頂件力計(jì)算.124.5.5 拉深功計(jì)算.124.5.

8、6 總沖壓力計(jì)算.134.6 沖壓設(shè)備的選擇.135 沖模零件的設(shè)計(jì).155.1 落料凹模的設(shè)計(jì) .155.1.1 凹模的尺寸計(jì)算.155.1.2 凹模的結(jié)構(gòu)形式.165.2 拉深凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .165.2.1 凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的三原則.165.2.2 拉深凸模結(jié)構(gòu).165.3 凸凹模(落料凸模和拉深凹模)設(shè)計(jì) .175.4 沖模的導(dǎo)向裝置 .185.4.1 無導(dǎo)向沖裁.185.4.2 導(dǎo)板導(dǎo)向.195.4.3 模架的導(dǎo)向.205.5 定位裝置.225.5.1 條料橫向定位裝置.225.6 卸料裝置.225.6.1 固定卸料裝置的形式.235.6.2 固定卸料板的固定方式.235.7 推件裝置的

9、設(shè)計(jì).235.7.1 推件板的結(jié)構(gòu)形式.245.7.2 推件板的尺寸與公差.245.7.3 推件板的極點(diǎn)位置.245.7.4 打桿與打板的設(shè)計(jì).246 其他沖模零件的設(shè)計(jì).266.1 模柄的類型及選擇.266.2 凸模固定板.266.3 墊板.266.4 緊固件.266.5 定位銷.267 模具的裝配.277.1 復(fù)合模的裝配.277.2 凹、凸模間隙的調(diào)整.278 附加工序.28結(jié)論.29參考文獻(xiàn).31致謝.321 前言1.1 沖壓模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)沖壓:是利用安裝在壓力機(jī)上的模具,對(duì)板料施加變形力,使板料在模具中產(chǎn)生變形,從而獲得一定的形狀、尺寸和性能的產(chǎn)品零件的生產(chǎn)技術(shù)。由于沖壓加工經(jīng)常在材料

10、的冷狀態(tài)(室溫)下進(jìn)行,因此也稱冷沖壓。沖壓不僅可以加工金屬材料,而且還可以加工非金屬材料。沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)與制造就是根據(jù)沖壓零件的形狀、尺寸精度及技術(shù)要求,制定沖壓加工方案,設(shè)計(jì)沖壓模具,并對(duì)模具進(jìn)行加工、裝配、試模和檢驗(yàn)的全部過程。1.2 易拉罐的發(fā)展史1940 年,歐美開始發(fā)售用不銹鋼罐裝的啤酒,同一時(shí)期鋁罐的出現(xiàn)也成為制罐技術(shù)的飛躍。 1963 年,易拉罐在美國得以發(fā)明,它繼承了以往罐形的造型設(shè)計(jì)特點(diǎn),在頂部設(shè)計(jì)了易拉環(huán)。這是一次開啟方式的革命,給人們帶來了極大的方便和享受,因而很快得到普遍應(yīng)用。到了1980 年,歐美市場(chǎng)基本上全都采用了這種鋁罐作為啤酒和碳酸飲料的包裝形式。隨著設(shè)計(jì)

11、和生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步,鋁罐趨向輕量化,從最初的60 克降到了 1970 年的 2115 克左右。圖 1-1 飲料罐外形圖2 工藝性分析2.1 材料選用根據(jù)調(diào)查,市場(chǎng)上絕大多數(shù)易拉罐為鋁制易拉罐,也有少部分為鋼制易拉罐,所以本次設(shè)計(jì)的材料選用鋁。2.2 工件結(jié)構(gòu)分析工件結(jié)構(gòu)形狀相對(duì)簡單,成對(duì)中心對(duì)稱,可以沖裁。2.3 尺寸精度尺寸精度較低,普通沖裁完全可以滿足要求。根據(jù)以上分析:該零件沖裁工藝性較好,適宜沖裁加工。3 最佳工藝方案確定3.1 生產(chǎn)工藝方案由于該零件的主要沖壓有落料和拉 深兩道工序,后續(xù)的成形、修邊工序相對(duì)簡單,所以在后面的設(shè)計(jì)過程中,主要計(jì)算設(shè)計(jì)落料拉深工序。方案一:落料 拉深成形修

12、邊方案二:落料與拉 深復(fù)合成形修邊方案三:落料 、拉深、成形、修邊四工序復(fù)合方案四:落料與第一次拉 深復(fù)合、成形、修邊采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)表 3-1 各類模具結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)比較單工序模模具種類比較項(xiàng)目無導(dǎo)向有導(dǎo)向級(jí)進(jìn)模復(fù)合模零件公差等級(jí)低一般可達(dá) it13-it10級(jí)可達(dá) it10-it8級(jí)零件特點(diǎn)尺寸不受限制厚度不受限制中小型尺寸厚度較厚小零件厚度 0.2-6m 可加工復(fù)雜零件,如寬度極小的異形件形狀與尺寸受模具結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度限制,尺寸可以較大,厚度可達(dá)3mm零件平面度低一般中小型件不平直,高質(zhì)量制件較平由于壓料沖件的同時(shí)得到了較平,制件平直度好且具有良好的剪切斷面生產(chǎn)效率低較低工序間自動(dòng)送料,可以自動(dòng)排

13、除制件,生產(chǎn)效率高沖件被頂?shù)侥>吖ぷ鞅砻嫔?,必須手?dòng)或機(jī)械排除,生產(chǎn)效率低安全性不安全,需采取安全措施比較安全不安全,需采取安全措施模具制造工作量和成本低比無導(dǎo)向的稍高沖裁簡單的零件時(shí),比復(fù)合模低沖裁較復(fù)雜零件時(shí),比級(jí)進(jìn)模低使用場(chǎng)合料厚精度要求低的小批量沖件的生產(chǎn)大批量小型沖壓件的生產(chǎn)形狀復(fù)雜,精度要求較高,平直度要求高的中小型制件的大批量生產(chǎn)3.2 確定最佳工藝方案結(jié)合表 3-1 分析知:方案一模具結(jié)構(gòu)簡單,符合程度較低,安裝調(diào)試容易,但生產(chǎn)道次較多,滿足不了每分鐘 60 片的生產(chǎn)要求。 方案三只需一副模具,生產(chǎn)效率高,操作方便,精度也能滿足要求,但模具輪廓尺寸較大,制造復(fù)雜,成本較高。方案

14、二將落料與拉 深復(fù)合,生產(chǎn)效率較高,但模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,安裝、調(diào)試難于控制,模具強(qiáng)度較低。方案三復(fù)合程度最高,生產(chǎn)效率極高,但模具結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜,制造及維修模具成本較大。方案四效率較方案一、二高,且模具結(jié)構(gòu)較方案三簡單,雖制作成本高,但適用于大批量生產(chǎn)。通過比較,選擇方案四。4 工藝計(jì)算4.1 條料使用計(jì)算4.1.1 確定搭邊值搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差,保持條料有一定的剛度,以保證零件質(zhì)量和送料方便。搭邊過大,浪費(fèi)材料。搭邊過小,沖裁時(shí)容易翹曲或被拉斷,不僅會(huì)增大沖件毛刺,有時(shí)還有拉入凸、凹模間隙中損壞模具刃口,降低模具壽命?;蛴绊懰土瞎ぷ?。搭邊值通常由經(jīng)驗(yàn)確定,表4-1 所列搭邊值為普通沖裁時(shí)經(jīng)

15、驗(yàn)數(shù)據(jù)之一。根據(jù)零件形狀,查表 4-1 工件之間搭邊值 a=1.5mm, 工件與側(cè)邊之間搭邊值b=1.5mm, 條料是有板料裁剪下料而得,為保證送料順利,規(guī)定其上偏差為零,小偏差為負(fù)值 表 4-1 最小搭邊數(shù)值 手送料圓形非圓形往復(fù)送料 料厚 ababab 50-100100-20020010.50.50.71.01-30.51.01.01.03-41.01.01.01.54-61.01.01.02.04.1.2 落料尺寸及條料寬度由于零件為無凸緣拉 深件,厚度為 0.4mm,工件高度 h=121.1mm,工件直徑 d=66.10mm可確定工件修邊余量 h=6.5,計(jì)算毛坯直徑 d 由公式 d

16、= 式(4-2256. 072. 14rdrdhd1)得出 d =22556. 0510.6672. 11 .12110.66410.66所以 d189mm b=(dmax2b)- 0 式(4-2)式中 dmax條料寬度方向沖裁件的最大尺寸; a 沖裁件之間的搭邊值; 板料剪裁下的偏差(其值查表4-2) ; b=(18921.5+0.5)=192.5 -0.50(mm) 所以條料寬度在 192.5192mm4.1.3 送料步距確定送料步距 s:條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱為送料步距,每個(gè)步距可沖一個(gè)或多個(gè)零件。進(jìn)距與排樣方式有關(guān),是決定擋料銷位置的依據(jù)。條料寬度的確定與模具的結(jié)構(gòu)有關(guān)。進(jìn)距確定

17、的原則是,最小條料寬度要保證沖裁時(shí)工件周邊有足夠的搭邊值;最大條料寬度能在沖裁時(shí)順利的在導(dǎo)料板之間送進(jìn)條料,并有一定的間隙。送料步距 ssd+a s189+1.5190.5mm4.1.4 計(jì)算材料利用率沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比叫材料的利用率,它是衡量合理利用材料的重要指標(biāo)。一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率 /bs100% 式(4-3)式中 a一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積; b條料寬度; s步距; =r /(192.5190.5)100%2 =76.47%圖 4-1 材料排樣圖4.2 確定拉深次數(shù)按毛坯相對(duì)厚度 式(4-%20. 01894 . 0dt4)工件相對(duì)高度 式(4-93. 110.

18、665 . 61 .121dh5)查無凸緣筒形拉深 件的相對(duì)高度 h/d 與拉深次數(shù)關(guān)系表可知 n=4,初步確定需要 4 次拉伸,同時(shí)需增加一次整形工序。查表可知極限拉深 次數(shù)m =0.59 m =0.80 m =0.81 m =0.841234m 總=d/d=66.10/189=0.35m =0.59 所以證實(shí)該工件需要多次拉深 才能1夠達(dá)到所需尺寸。4.3 計(jì)算各次拉深 直徑及各次半成品的高度初步計(jì)算各次拉深 直徑為d =m d=0.59x189=111.5111d =m d =0.8x111.51=89.20221d =m d =0.81x89.20=72.25332d =m d =0.

19、84x72.25=60.70443由于 d d,所以確定工件需加工 4 次才能達(dá)到所需尺寸。4計(jì)算各次半成品的高度: 式(4-1h121101210248r2drddd6) 2h222202220248r2drddd 3h323303230248r2drddd式中 d1、d2、d3 為各次拉深 的直徑(中線值);、為各次半成品1r2r3r底部的圓角半徑(中線值),數(shù)值可在后續(xù)計(jì)算中求得;、為各次10d20d30d半成品底部平板部分的直徑;、為各次半成品底部圓角半徑圓心以上1h2h3h的筒壁高度; d 為毛坯直徑。將數(shù)據(jù)代入式中 =49.91h111.5144851.1034251.103189

20、222 =71.92h2 .89475.1087 .6710.7527 .67189222 =101.03h25.724075. 881 .568.07521 .561892224.4 落料模及拉深模工作部分結(jié)構(gòu)參數(shù)確定4.4.1 凹模圓角半徑首次拉深 的可按公式1dr =0.8=0.8=4.45mm 式(4-1drtdd)(4 . 0)51.111189(7)用相同公式 算出=2.39 =2.08 =1.722dr3dr4dr4.4.2 凸模圓角半徑首次凸模的圓角半徑為 =(0.71.0)=(0.71.0)4.45=4prdr以后各次 rp 可取為各次拉深 中直徑減小量的一半,即 式(4-p

21、r221tddnn8)可算得=10.75 =8.075 =52pr3pr4pr4.4.3 凸模和凹模間隙拉深模凸、凹模單邊間隙大,則摩擦力小,能減少拉深力,但間隙大,精度不容易控制; 拉深模凸、凹模間隙小,則摩擦力大,增加 拉深力。單邊間隙 c 可按以下公式計(jì)算 c=tmax+kt 式(4-9)式中 tmax 為最大厚料,取 tmax=0.4+0.005=0.405mm,其中 0.005 為材料上偏差,t 為公稱料厚,取 0.4,k 為系數(shù),查表取 0.08則 c=0.405+0.080.4=0.437mm由此計(jì)算可知=0.437 =0.43 =0.422c3c4c4.4.4 凸、凹模刃口尺寸

22、及公差工件的尺寸精度有末次 拉深的凸、凹模的尺寸及公差決定,因此除最后一道工序拉深模的尺寸公差需要考慮外,對(duì)首道及中間各道工序的模具尺寸公差和半成品尺寸公差沒有必要作嚴(yán)格限制,模具的尺寸只需等于毛坯的過渡尺寸即可。 da=(d-x) 式(4-0d10) dt=(da-zmin) 式(4-p011)落料凸模直徑( mm)pd 落料凹模直徑( mm)dd d 工件外徑的公稱尺寸( mm) 沖裁工件要求的公差 x 系數(shù),為避免多數(shù)沖裁件尺寸都偏向于極限尺寸 、凹、凸模制造偏差 dp實(shí)用間隙最小值minz因?yàn)?0.02+0.03=0.07-0.02 可以滿足 +zmax-pdzmin 條件所以將上述數(shù)

23、據(jù)代入計(jì)算,計(jì)算結(jié)果如下:落料:da=(189.165-0.50.25)=189.04003. 0003. 0dt=(189.04-0.02)=189.0202. 0002. 00第一次拉深:da=(d-0.75)=(111.5-0.750.15)=111.380d003. 0003. 0dt=(d-0.75-2z)=(111.5-0.1125-0.96)=110.44p002. 0002. 00第二次拉深:da=(d-x)=(89.20-0.750.15)=89.090d003. 0003. 0dt=(d-0.75-2z)=(89.20-0.1125-0.96)=88.13p003. 000

24、2. 00第三次拉深:da=(d-x)=(72.25-0.750.15)=72.140d003. 0003. 0dt=(d-0.75-2z)=(72.25-0.1125-0.88)=71.26p003. 0002. 00第四次拉深:da=(d-x)=(66.10-0.750.15)=65.990d003. 0003. 0dt=(d-0.75-2z)=(66.10-0.1125-0.84)=65.15p003. 0002. 004.5 沖壓力計(jì)算4.5.1 壓邊力計(jì)算首次拉深時(shí): fq= 式(4-qrdd)2(/4d21212)式中 q 為單邊壓力( mpa) ,查表可知; d1,dn 為第一次

25、及以后各次工件的外徑( mm) ;rd 為凹模洞口的圓角半徑( mm) fq=0 . 1)45. 4251.111(/418922 fq=16659.6n4.5.2 拉深力計(jì)算 fl=ditbki 式(4-13)式中,b 為材料的抗拉強(qiáng)度; ki 為修正系數(shù)。所以求得 :第一次拉深力約為 =3.14 111.51 0.4 108=15126.10n1f第二次拉深力約為 =3.14 89.20 0.4 108=12099.80n2f第三次拉深力約為 =3.14 72.25 0.4 108=9800.57n3f 第四次拉深力約為 =3.14 66.10 0.4 108=8966.33n4f4.5.

26、3 落料沖裁力計(jì)算fp=klt 式(4-14)式中,l 是沖裁件周邊長度( mm) ;t 是材料厚度( mm) ; 是材料抗剪強(qiáng)度(mpa) ;k 是系數(shù),通常 k 取 1.3。fp=1.3 593.46 0.4 78=24070.74n4.5.4 卸料力及頂件力計(jì)算 = 式(4-卸fxkpf15) = 式(4-頂fdkpf16)式中,為卸料力系數(shù),為頂件力系數(shù),為沖裁力xkdkpf=0.06 24070.74=1444.22n卸f=0.05 24070.74=1203.54n頂f表 4-3 卸料力,推件力和頂件力系數(shù)料厚 t/mmkxktkd0.10.065-0.0750.10.140.1-

27、0.50.045-0.0550.0630.080.5-2.50.04-0.050.0550.062.5-6.50.03-0.040.0450.05鋼6.50.02-0.030.0250.030.025-0.080.03-0.07鋁 鋁合金 純銅 黃銅0.02-0.060.03-0.094.5.5 拉深功計(jì)算 an 式(4-1000max1nnnhf17)式中,為各次拉深最大拉深力;為平均變形力與最大變形力的比值,maxnfn查表可得;為各次拉深高度。nh第一次拉深: a1=558.54nm10009 .491512674. 0第二次拉深:a2=643.74nm10009 .711209974.

28、 0第三次拉深: a3 =732.45nm1000101980074. 0第四次拉深: a4 =816.75nm10001 .123896674. 04.5.6 總沖沖壓壓力計(jì)算 =+ + 式(4-zfpf卸f頂f18) =1444.22+1203.54+24070.74=26718.5nzf4.6 沖壓設(shè)備的選擇為安全起見,防止設(shè)備的超載,對(duì)于沖裁工序,壓力機(jī)的公稱壓力p 應(yīng)大于或等于沖裁時(shí)總沖壓力的1.11.3 倍。即: p(1.11.3) 式(4-zf19)取 p = 1.3 zf p = 1.3 zf p = 347kn可以選擇噸位為 630kn 以上的壓力機(jī),考慮到拉深成形的行程比較

29、大,選定壓力機(jī)還應(yīng)參考?jí)毫C(jī)說明書所給出的允許工作負(fù)荷曲線。選取公稱壓力為630kn 的開式壓力機(jī),該壓力機(jī)與模具設(shè)計(jì)的有關(guān)參數(shù):表 4-4 壓力機(jī)參數(shù)表名稱量值公稱壓力( 10kn)63發(fā)生公稱壓力時(shí)滑塊離下極點(diǎn)距離 /mm8固定行程 /mm120120滑塊行程調(diào)節(jié)行程 /mm12標(biāo)準(zhǔn)行程次數(shù)(不小于) /(次/min)70固定臺(tái)和可傾 /mm360最低/mm460最大閉合高度/mm活動(dòng)臺(tái)位置最高/mm220閉合高度調(diào)節(jié)量 /mm90滑塊中心到機(jī)身距離(喉深) /mm260左右710工作臺(tái)尺寸 /mm前后480左右340前后180工作臺(tái)孔尺寸/mm直徑230立柱間距離(不小于) /mm340

30、模柄孔尺寸(直徑 x 深度)/mm50 x 70工作臺(tái)板厚度 /mm905 沖模零件的設(shè)計(jì)5.1 落料凹模的設(shè)計(jì)5.1.1 凹模的尺寸計(jì)算5.1.1.1 凹模壁厚 c凹模壁厚 c 是指凹模刃口到凹模外邊緣的最短距離。凹模壁厚將直接影響凹模板的外形尺寸,即長度與寬度( l x b) 。故在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)選擇合適的凹模壁厚 c。凹模壁厚 c 值主要考慮布置連接螺釘孔和銷釘孔的需要,同時(shí)也能保證凹模強(qiáng)度和剛度,在選擇凹模壁厚時(shí),還應(yīng)注意以下幾點(diǎn):工件落料時(shí)取表中較小值,反之取較大值;型孔為圓弧時(shí)取小值、為直邊時(shí)取中值、為尖角時(shí)取大值;當(dāng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)模具或雖然設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)模具,但凹模板毛坯需要外購時(shí),應(yīng)將計(jì)算

31、的凹模外形尺寸 l x b 按模具國家標(biāo)準(zhǔn)中凹模板的系列尺寸進(jìn)行修正,取較大規(guī)格的尺寸。所以根據(jù)以上的要求查表9-6 得零件毛坯直徑為 189,板料厚度為 0.4mm 的凹模壁厚 c 為 46mm。5.1.1.2 凹模厚度 h凹模板的厚度 h 主要不是從強(qiáng)度需要考慮的,而是從連接螺釘旋入深度與凹模剛度的需要考慮的。凹模板的厚度一般應(yīng)不小于10mm,特別小型的模具可取 8mm。隨著凹模板外形尺寸的增大,凹模板的厚度也應(yīng)相應(yīng)的增大。整體凹模板的厚度可按如下的經(jīng)驗(yàn)公式估算: h = k1 x k2 x 式(5-3240701 . 0 1) 把 k1=1.3;k2=1.37;f=24070n;代入公式

32、可得: h = k1 x k2 x 式(5-3240701 . 0 2)=1.3 x 1.37 x 3240701 . 0 =70mm在求得凹模壁厚和厚度后,就初步有了凹模的外形的尺寸,這個(gè)外形尺寸,還須向國家標(biāo)準(zhǔn)靠攏。由凹模壁厚c=46mm;凹模厚度 h=24 知: 凹模長 l=189+2 x 46 =281mm 凹模寬 b=189+2 x 46 =281mm凹模板外形尺寸: l x b x h=281 x 281 x 70摘自 gb2858-81 矩形和圓形凹模外形尺寸知 :將上述凹模板外形尺寸改為 : 281 x 281 x 70mm5.1.2 凹模的結(jié)構(gòu)形式當(dāng)沖裁形狀復(fù)雜,公差等級(jí)高,

33、尺寸大或尺寸較小的零件時(shí),可以采用鑲拼式凹模,但對(duì)于此零件的沖裁其凹模結(jié)構(gòu)簡單,故采用整體式結(jié)構(gòu)。凹模的固定方法用螺釘固定,具體的固定方法見裝配圖。5.2 拉深凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.2.1 凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的三原則為了保證凸模能夠正常工作,設(shè)計(jì)任何結(jié)構(gòu)形式的凸模都滿足如下三原則。 精確定位凸模安裝到固定板上以后,在工作過程中其軸線或母線不允許發(fā)生任何方向的移位否則將造成沖裁間隙不均勻,降低模具壽命,嚴(yán)重時(shí)可造成啃模。 防止拔出回程時(shí),卸料力對(duì)凸模產(chǎn)生 拉深作用。凸模的結(jié)構(gòu)應(yīng)能防止凸模從固定板中拔出來。 防止轉(zhuǎn)動(dòng) 對(duì)于工作段截面為圓形的凸模,當(dāng)然不存在防轉(zhuǎn)的問題??墒菍?duì)于一些截面比較簡單的凸模,例如長圓

34、形、半圓形、矩形等,為了使凸模固定板上安裝凸模的型孔加工容易,常常將凸模固定段簡化為圓形。這時(shí)就必須保證凸模在工作過程中不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),否則將啃模。以上三條原則主要是從凸模安裝固定方法考慮的。在設(shè)計(jì)各種凸模的時(shí),應(yīng)注意都要滿足這三條原則。5.2.2 拉深凸模結(jié)構(gòu)根據(jù)以上凸模設(shè)計(jì)的三個(gè)原則,在設(shè)計(jì)拉深凸模時(shí)應(yīng)滿足這三個(gè)原則。在學(xué)習(xí)拉深成形這一章節(jié)時(shí)我們知道,拉深凸模結(jié)構(gòu)比較簡單,可參見設(shè)計(jì)模具裝配圖,在此僅就其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一些要點(diǎn)作一簡要的介紹。首先每個(gè)拉深凸模需鉆一通氣孔,以防當(dāng)工件脫離凸模時(shí)在凸模端頭與工件底之間的空間形成真空,增加額外的卸件力,嚴(yán)重時(shí)會(huì)將工件底部抽癟。通氣孔直徑一般可在38mm之

35、間選取,本設(shè)計(jì)取 6.5mm。受鉆頭長度限制,一般很難從凸模工件端鉆通至固定端,這時(shí)可自工作端先鉆一深孔,再從凸模側(cè)壁鉆孔與之相通,側(cè)孔中心線到凸模工作端只要稍大于拉深工序件的高度就可達(dá)到通氣的目的。其次要確定拉深凸模的固定方法,以便確定其固定端的結(jié)構(gòu)形式。對(duì)于順裝順出件簡單拉深模,如果工件直徑與模柄直徑相差不大,常將凸模與模柄制成一體。如果兩者直徑相差較大,或者拉深模有壓邊裝置,可將凸模固定板設(shè)計(jì)成凸緣式的,借助固定板與上模板進(jìn)行連接。許多設(shè)計(jì)者喜歡采用下述方法固定拉深凸模:凸模固定端不帶凸緣,以過渡配合直接嵌入到模座內(nèi)一定深度,并用螺釘聯(lián)接防止拔出。其優(yōu)點(diǎn)是模具結(jié)構(gòu)比較的簡單,可省去銷釘和

36、凸模固定板。但拉深凸模與模座的垂直度比凸緣式凸模較差,因此不適用于較精密的拉深模。有利于較大的拉深凸模,從節(jié)省模具鋼與便于熱處理考慮,可采用組合式的結(jié)構(gòu)。5.3 凸凹模(落料凸模和 拉深凹模)設(shè)計(jì)凸凹模即落料時(shí)為落料凸模、拉深時(shí)為拉深凹模。凸凹模最小壁厚目前一般按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定,由于 次凸凹模為正裝復(fù)合模 ,凸凹模的壁厚應(yīng)盡量選大,防止凸凹模開裂, 在此取最小壁厚 a 為 30.5。凸凹模結(jié)構(gòu)圖如下所示:圖 5-1 凸凹模零件圖5.4 沖模的導(dǎo)向裝置沖模工作時(shí),除了由壓力機(jī)滑塊對(duì)上模與下模進(jìn)行導(dǎo)向以外,還可單獨(dú)設(shè)置導(dǎo)向裝置進(jìn)行導(dǎo)向,其主要作用為:模具在壓力機(jī)上安裝調(diào)整比較的方便;沖制的工件質(zhì)量穩(wěn)

37、定,沖裁間隙始終保持一致而不易發(fā)生變化,因此工件有較好的互換性;沖模不易損壞,故模具的壽命比無導(dǎo)向沖模高。5.4.1 無導(dǎo)向沖裁5.4.1.1 無導(dǎo)向沖裁的條件無導(dǎo)向沖裁是指沖裁模本身無導(dǎo)向裝置。沖裁時(shí),壓力機(jī)滑塊的導(dǎo)向精度,即滑塊橫向偏擺的最大距離將直接影響沖裁間隙的均勻程度。無導(dǎo)向沖裁不啃模的條件是:在凸模與凹模單面間隙調(diào)整均勻的條件下,其值應(yīng)不小于壓力機(jī)滑塊的導(dǎo)向精度。 圖 5-2 凸凹模(落料凸模和拉深凹模)結(jié)構(gòu)圖5.4.1.2 無導(dǎo)向沖裁的應(yīng)用無導(dǎo)向沖裁模的優(yōu)點(diǎn)是模具結(jié)構(gòu)簡單,裝配容易,成本降低。其缺點(diǎn)是沖裁過程中沖裁間隙的波動(dòng)將造成工件的質(zhì)量不穩(wěn)定,精度較低,并加速模具刃口的磨損,

38、調(diào)模間隙不好控制,會(huì)造成啃模事故。因此,無導(dǎo)向沖裁模的安全性較差。綜上所述,在板料厚度大于0.41mm。精度要求不高、生產(chǎn)批量較小的落料、沖孔等單工序生產(chǎn)中,可以采用無導(dǎo)向裝置。5.4.2 導(dǎo)板導(dǎo)向5.4.2.1 導(dǎo)板導(dǎo)向的特點(diǎn)將固定卸料板式模具的固定卸料板與凸模制成小間隙配合,一般為h7/h6,稱為導(dǎo)板。導(dǎo)板的型孔按凸模刃口尺寸配作。導(dǎo)板的功用有兩個(gè):一是在沖裁時(shí)起上模與下模之間的導(dǎo)向作用;二是在回程時(shí)起卸料作用。導(dǎo)板導(dǎo)向式?jīng)_裁模突出的優(yōu)點(diǎn)是使用時(shí)非常安全,可以說是所有沖裁中最安全的。因?yàn)樵谑褂眠^程中,始終不允許凸模與導(dǎo)板脫離。5.4.2.2 導(dǎo)板導(dǎo)向的應(yīng)用導(dǎo)板式導(dǎo)向的應(yīng)用仍有很大的局限性。

39、首先,由于凸模要兼作導(dǎo)向件,其截面尺寸不能太小,以免受側(cè)向力而折斷,其截面也不應(yīng)太復(fù)雜。其次,由于使用中不允許凸模與導(dǎo)板脫離,選用壓力機(jī)也受到了限制,只能使用行程可調(diào)沖床。而且導(dǎo)板導(dǎo)向式?jīng)_裁模仍屬于固定卸料方式,也不適宜沖裁薄料。5.4.3 模架的導(dǎo)向5.4.3.1 模架導(dǎo)向的特點(diǎn)普通模架由導(dǎo)柱、導(dǎo)套、上模座和下模座組成。從安全考慮,通常導(dǎo)柱安裝在下模座,導(dǎo)套安裝在上模座。導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合面取圓柱面,以便容易加工成小間隙配合,使模架的導(dǎo)向精度高于壓力機(jī)滑塊的導(dǎo)向精度。采用模架進(jìn)行導(dǎo)向,不僅能保證上、下模的導(dǎo)向精度,而且能提高模具的剛性、延長模具的使用壽命、使沖裁件的質(zhì)量比較穩(wěn)定、使模具的安裝調(diào)

40、整比較容易。因此在中小型沖模上廣泛采用模架作為上、下模的導(dǎo)向裝置。模具可視為模具的一個(gè)部件,并且早已高度標(biāo)準(zhǔn)化與商品化。在沖模設(shè)計(jì)時(shí),特別是中小型沖模設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)盡量選擇專業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)模架,對(duì)提高模具質(zhì)量、縮短制模周期有著十分重要的意義。5.4.3.2 模架的類型及應(yīng)用按導(dǎo)柱不同的位置,分為如下四種模架:中間導(dǎo)柱模架 導(dǎo)柱分布在矩形凹模的對(duì)稱中心線上,兩個(gè)導(dǎo)柱的直徑不同,可避免上模與下模裝錯(cuò)而發(fā)生啃模事故。適用于單工序模和工位少的級(jí)進(jìn)模。后側(cè)導(dǎo)柱模架 后側(cè)導(dǎo)柱模架導(dǎo)柱分布在模座的一側(cè)且直徑相同,只適用橫向送料。其優(yōu)點(diǎn)是工作面開敞,是適于在大件邊緣沖裁。其缺點(diǎn)是剛性與安全性最差,工作不夠平穩(wěn)、,應(yīng)

41、盡量少用。對(duì)角導(dǎo)柱模架 導(dǎo)柱分布在矩形凹模的對(duì)角線方向上,既可以橫向送料,又可以縱向送料。由于導(dǎo)柱間的誤差方向與送料方向傾斜,因此一般認(rèn)為導(dǎo)向精度高于前兩種模架。適于各種沖裁模使用,特別適于級(jí)進(jìn)沖裁模的使用。為避免上、下模的方向裝錯(cuò),兩導(dǎo)柱直徑制成一大一小。四導(dǎo)柱模架 4 個(gè)導(dǎo)柱分布在矩形凹模的兩對(duì)角線方向上。模架的剛性很好,導(dǎo)向非常平穩(wěn),但價(jià)格較高,一般的沖壓加工不需要四導(dǎo)柱模架。只要要求模具剛性與精度都很高的精密沖裁模,以及同時(shí)要求模具壽命很高的多工位自動(dòng)級(jí)進(jìn)模才采用。彈壓導(dǎo)板式模架 彈壓導(dǎo)板除具有彈壓卸料板壓料及卸料功能外,還能對(duì)凸模進(jìn)行導(dǎo)向。按導(dǎo)柱導(dǎo)套配合性質(zhì)的不同,有如下兩種形式:導(dǎo)

42、柱導(dǎo)套滑動(dòng)導(dǎo)向模架 將導(dǎo)柱與導(dǎo)套制成小間隙配合,為h6/h5 時(shí)稱為一級(jí) 模架,為 h7/h6 時(shí)稱為二級(jí)模架。在加工時(shí),導(dǎo)柱導(dǎo)套與模座均為h7/r6 過盈配合。為避免導(dǎo)套壓入模座因變形而影響與導(dǎo)柱的配合,將導(dǎo)套壓入段的內(nèi)孔直徑加大 1mm,不與導(dǎo)柱相配合。裝配良好的模架,應(yīng)能用兩手輕輕抬起上模座而下模座不動(dòng),但這樣的效果很難達(dá)到, 因?yàn)閷?dǎo)柱與模座為過盈配合,壓入導(dǎo)柱導(dǎo)套時(shí)難以保證垂直度。所以在裝配時(shí),導(dǎo)柱、導(dǎo)套與模座可以較松的過渡配合h7/m6 代替過盈配合,容易保證導(dǎo)柱和導(dǎo)套的軸線垂直于模座平面,使模架的導(dǎo)向精度只決定于加工精度,而容易制成精密模架。對(duì)于沖裁模,導(dǎo)柱導(dǎo)套的配合間隙應(yīng)小于單面

43、間隙。當(dāng)雙面沖裁間隙不超過0.03 時(shí),相當(dāng)于板料厚度小于 0.5mm,可選用一級(jí)模架。雙面沖裁間隙超過0.03mm 時(shí),可選用二級(jí)模架。為了保證使用中的安全和可靠性,設(shè)計(jì)與裝配模具時(shí),還應(yīng)注意下列事項(xiàng):當(dāng)模具處于閉合位置時(shí),導(dǎo)柱的上端面與上模座的上平面應(yīng)留1015mm的距離;導(dǎo)柱下端面與下模座下平面應(yīng)留25mm 的距離。導(dǎo)套與上模座上平面應(yīng)留不小于 3mm 的距離,同時(shí)上模座開橫槽,以便排氣。導(dǎo)柱導(dǎo)套滾動(dòng)導(dǎo)向模架 在導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間加多排鋼球,組成滾動(dòng)導(dǎo)向裝置滾動(dòng)導(dǎo)向的突出特點(diǎn)是:鋼球與導(dǎo)柱、導(dǎo)套之間不但沒有間隙,而且有0.010.02mm 的過盈量,成為無間隙導(dǎo)向。因此其導(dǎo)向精度非常高。為了

44、減少磨損,鋼球沿導(dǎo)柱與導(dǎo)套工作面的滾動(dòng)軌跡應(yīng)不重合。為此,鋼球在保持圈內(nèi)的排列;橫向應(yīng)當(dāng)錯(cuò)開,縱向連線與導(dǎo)柱軸線成8 度角。為了防止保持圈在工作時(shí)下沉、脫離導(dǎo)套而減少配合長度,可在導(dǎo)柱上另加一個(gè)支承彈簧。滾動(dòng)導(dǎo)向裝置屬于無間隙導(dǎo)向,精度高,壽命長。使用于高速?zèng)_模、薄料(t 小于 0.5mm)無間隙沖裁、精密沖裁、硬質(zhì)合金模及其它精密沖裁。標(biāo)準(zhǔn)模架標(biāo)準(zhǔn)模架是指列入模具國家標(biāo)準(zhǔn)的模架。標(biāo)準(zhǔn)模架有如下特點(diǎn):(1)標(biāo)準(zhǔn)模架是模具標(biāo)準(zhǔn)件中商品化程度最高的,有各種型號(hào)與規(guī)格可供選購。(2)出售的標(biāo)準(zhǔn)模架均由專業(yè)廠成批制造,質(zhì)量有保障,價(jià)格便宜。(3)雖然每個(gè)模具都是單件生產(chǎn)的,但是模架卻可以批量生產(chǎn)。為適

45、應(yīng)批量生產(chǎn)的需要,降低生產(chǎn)成本,提高模架質(zhì)量,模座采用鑄鐵制造,普通模架的導(dǎo)柱與導(dǎo)套選用 20 號(hào)鋼制造并經(jīng)滲碳淬火,硬度為5862hrc;而滾動(dòng)導(dǎo)向模架的導(dǎo)柱與導(dǎo)套則采用軸承鋼gcr15 制造,淬火硬度為 6268hrc。(4)標(biāo)準(zhǔn)模架嚴(yán)格按冷沖模模架技術(shù)條件gb2854-81 制造與驗(yàn)收。根據(jù)以上對(duì)各種模架的比較,為了提高生產(chǎn)率,降低模具的成本,故在選擇模架時(shí),根 據(jù)以上模架的使用和裝配要求,在此設(shè)計(jì)中選用中間導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)模架。5.5 定位裝置沖壓加工時(shí),條料或坯料在沖模內(nèi)處于正確的位置,稱為定位。在此設(shè)計(jì)模具中選用接觸定位。5.5.1 條料橫向定位裝置條料的橫向定位也稱為導(dǎo)料,主要作用是保證

46、條料的橫向搭邊值。故在此次設(shè)計(jì)中采用導(dǎo)料板進(jìn)行條料的橫向定位,其設(shè)計(jì)過程如下所述:導(dǎo)料板一般由兩塊組成,裝配模具時(shí)保證兩導(dǎo)向面互相平行,稱為分體式導(dǎo)向板在簡單落料模上,有時(shí)將導(dǎo)料板與固定卸料板制成一體,稱為整體式導(dǎo)料板。采用整體式導(dǎo)料板的模具,結(jié)構(gòu)較簡單,但是,固定卸料板的加工量比較大,且不便于安裝調(diào)整。在固定卸料式?jīng)_模和級(jí)進(jìn)模中,條料的橫向定位使用導(dǎo)料板,而不用導(dǎo)料銷。導(dǎo)料板比導(dǎo)料銷耐用,安裝調(diào)整方便。5.6 卸料裝置5.6.1 固定卸料裝置的形式整體式卸料板 :結(jié)構(gòu)簡單,但裝配調(diào)整不便。分體式卸料板 :導(dǎo)料板裝配方便,應(yīng)用較多。懸臂式卸料板 :用于窄長件的沖孔或切口后的卸料。拱橋十卸料板

47、:用于空心件或彎曲件沖底孔后的卸料。5.6.2 固定卸料板的固定方式卸料板和凹模用同一螺釘和銷釘緊固到下模座上,螺釘數(shù)量為4 個(gè)。其結(jié)構(gòu)簡單,但為了刃磨凹模,在拆下卸料板同時(shí),也使凹模脫離了下模座。如模具是用導(dǎo)柱導(dǎo)向的,刃磨后再重新裝配模具,很可能使沖裁間隙不如初裝時(shí)均勻而損害模具的精度。卸料板只連接到凹模上,凹模再單獨(dú)連接到下模座上,螺釘一般要增加46 個(gè),銷釘要增加 2 個(gè)。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜些,但拆下卸料板時(shí),凹模不脫離下模座,也就克服了前者的缺點(diǎn)。應(yīng)注意,在下模座與卸料板定位銷對(duì)應(yīng)處,應(yīng)鉆直徑稍大于銷釘直徑的通孔,以便拆卸料板時(shí)頂出銷釘。如果板料較薄,采用固定卸料方式,會(huì)引起板料嚴(yán)重翹曲,使工

48、件質(zhì)量不好,在間隙過大時(shí),還容易出現(xiàn)卡死現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)可能損壞模具。因此,采用固定卸料方式,按生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),板料厚度不宜大于0.8mm,而且不適于沖軟鋁板。固定卸料板的平面外形尺寸一般與凹模板相同,其厚度可取凹模厚度的0.8 倍,板料厚度超過 3mm 時(shí),可與凹模厚度一致。固定卸料板形孔與凸模的單面間隙可以取 0.20.5mm,厚料與硬料可取大值。5.7 推件裝置的設(shè)計(jì)復(fù)合模出件均為逆出件,沖入凹模內(nèi)的工件需由出件裝置反向推出或頂出。倒裝復(fù)合模的出件裝置在上模,也稱為推件裝置,順裝復(fù)合模的出件裝置在下模,也稱為頂件裝置。推件裝置一般由推件板、推桿、打板、打桿組成。在回程,當(dāng)滑塊內(nèi)的打桿橫梁撞擊到床身

49、兩側(cè)的限為螺釘時(shí),便產(chǎn)生推件力,并通過打桿、打板、推桿傳至推件板。類似的裝置如果用于順裝復(fù)合模就是排除沖孔廢料的打料裝置。5.7.1 推件板的結(jié)構(gòu)形式為了防止推件板從凹模內(nèi)脫出,其結(jié)構(gòu)形式一般采用凸緣式的。這種結(jié)構(gòu)是普遍采用的結(jié)構(gòu)。對(duì)于圓截面的推件板,這種整體凸緣結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、容易加工的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于非圓截面的,特別是不規(guī)則截面的推件板,工藝性就很差。則采用分體式的結(jié)構(gòu)。故在此采用圓截面推件板。5.7.2 推件板的尺寸與公差推件板是出件裝置中最重要的零件。其截面形狀與凹凸模很相似,其外形與凹模有配合關(guān)系,其內(nèi)形又與凸模有配合關(guān)系,因此加工難度較大。工作時(shí),推件板應(yīng)平穩(wěn),避免卡死。為此,推件板與

50、凹模和凸模應(yīng)取小間隙的配合。間隙取得過大反而容易卡死。推件板與凹模和凸模的配合有如下三種方式:推件板的外形與凹模、內(nèi)形與凸模均按h8/h7 小間隙配作;推件板的外形按凹模配作成 h8/h7 小間隙配合,而內(nèi)形按凸模配作成h11/h11 大間隙配合;推件板的內(nèi)形按凸模配作成 h8/h7 小間隙配合,而外形按凹模配作成h11/h11 大間隙配合。5.7.3 推件板的極點(diǎn)位置推件板的下極點(diǎn)位置應(yīng)保證其端面超出凹模面0.20.5mm,以便在出件時(shí)使工件與凹模徹底脫離。推件板在上極點(diǎn)位置,其工作段不應(yīng)脫離凹模直壁段,應(yīng)有不小于4mm的配合段。而且此時(shí)凹模內(nèi)至少應(yīng)能容納34 片工件,以便在出件裝置失靈時(shí),

51、操作人員有足夠的時(shí)間停機(jī),不致發(fā)生撞擊而損壞模具或機(jī)床。5.7.4 打桿與打板的設(shè)計(jì)在倒裝復(fù)合模的推件裝置中,為了避開沖孔凸模,壓力機(jī)滑塊中的打桿橫梁撞擊打桿產(chǎn)生的推件力需借助打板傳給推桿,再傳給推板。設(shè)計(jì)時(shí)需注意如下兩點(diǎn):(1)推桿盡可能對(duì)稱分布,以便使推件力均衡分布、推件裝置動(dòng)作平穩(wěn)。(2)打板的平面面積盡可能減小,其平面形狀盡可能不用完整的矩形和圓形。打桿的結(jié)構(gòu)形式常用的是一端有大頭的光桿。打桿的直徑應(yīng)比模柄孔直徑小0.51mm。打桿設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題是決定其長度,應(yīng)保證能被壓力機(jī)滑塊中的打桿橫梁撞擊到,又不能過長而影響打板的自由升降。設(shè)計(jì)時(shí)一般按下式要求來確定:當(dāng)推件板處于下極點(diǎn)位置時(shí),打

52、桿上端應(yīng)超出壓力機(jī)滑塊打桿橫梁孔的底平面約 15mm,因此設(shè)計(jì)時(shí)需已知選定壓力機(jī)滑塊底 平面到打桿橫梁孔之間的距離。6 其他沖模零件的設(shè)計(jì)6.1 模柄的類型及選擇在此設(shè)計(jì)中選用壓入式的模柄。壓入式模柄:壓入式模柄,固定段與上模座孔采用h7/h6 過渡配合,并加騎縫銷防止轉(zhuǎn)動(dòng)。裝配后模柄軸線與上模座垂直度比旋入式模柄好。在此設(shè)計(jì)中選用壓入式的模柄。6.2 凸模固定板凸模固定板的外形與尺寸通常與凹模板相同,厚度為凹模板厚度的0.81 倍。固定凸模的型孔決定于凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),對(duì)于圓凸模,取凸模固定端的直徑按 h7 精度加工;對(duì)于用螺釘?shù)跹b的直通式凸模,要求型孔按凸模實(shí)際尺寸配作成 h7/h6;對(duì)于用

53、低熔點(diǎn)合金、環(huán)氧樹脂及膠粘法固定的凸模,則型孔尺寸按相應(yīng)凸模尺寸適當(dāng)放大周邊間隙來確定。取凸模固定板的厚度為30mm。6.3 墊板在凸模固定板與上模座之間加一塊淬硬的墊板,可避免硬度較低的模座因局部受凸模較大的沖壓力而出現(xiàn)凹陷,致使凸模松動(dòng)。有些模具在凹模與下模座之間也加墊板,目的是為了提高模具使用壽命。墊板的平面形狀與尺寸和固定板相同,其厚度一般取610mm。在墊板上穿過連接螺釘、卸料螺釘和定位銷出要鉆通孔,其直徑應(yīng)比相應(yīng)件的直徑增大 0.51mm。6.4 緊固件沖模上的緊固件包括連接螺釘和定位銷釘。受力較大的連接螺釘一般都采用內(nèi)六角螺釘,其特點(diǎn)是用 45 號(hào)鋼制造,并淬火達(dá) 3540hrc

54、,因此可承受較大的拉應(yīng)力。6.5 定位銷定位銷釘采用普通圓柱銷,可以承受一定的切應(yīng)力。7 模具的裝配7.1 復(fù)合模的裝配復(fù)合模一般以凸凹模作為裝配基件。其裝配順序?yàn)椋貉b配模架; 裝配凸凹模組件(凸凹模及其固定板)和凸模組件(凸模及其固定板) ;將凸凹模組件用螺釘和銷釘安裝固定在指定模座(正裝式復(fù)合模為上模座,倒裝式復(fù)合模為下模座)的相應(yīng)位置上; 以凸凹模為基準(zhǔn),將凸模組件及凹模初步固定在另一模座上,調(diào)整凸模組件及凹模的位置,使凸模刃口和凹模刃口分別與凸凹模的內(nèi)、外刃口配合,并保證配合間隙均勻后固緊凸模組件與凹模;試沖檢查合格后,將凸模組件、凹模和相應(yīng)模座一起鉆鉸銷孔;卸開上、下模,安裝相應(yīng)的定

55、位、卸料、推件或頂出零件,再重新組裝上、下模,并用螺釘和定位銷緊固。7.2 凹、凸模間隙的調(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)、間隙值的大小和裝配條件來確定。這里用墊片法來調(diào)整。墊片法是利用厚度與凸、凹模單面間隙相等的墊片來調(diào)整間隙,是簡便而常用的一種方法。其方法如下:按圖樣要求組裝上模與下模,其中一般上模只用螺

56、釘稍微擰緊,下模用螺釘和銷釘緊固。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)入響應(yīng)的凹模孔內(nèi),并用等高墊鐵墊起。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)整到凸模在各方向與凹模孔內(nèi)碘片的松緊程度一致為止。調(diào)整合適后,在將上模用螺釘緊固,并配裝銷釘孔,打入定位銷。8 附加工序本次下罐蓋畢業(yè)設(shè)計(jì)主要對(duì)落料及首次拉 深進(jìn)行了計(jì)算與分析,對(duì)于其余三次拉深由于分析方法與首次拉深 相似。對(duì)于后續(xù)的成形工藝也需 按相同步驟進(jìn)行分析整理,在此就不具體說明了。結(jié)論本設(shè)計(jì)是下罐蓋的落料、拉深、成型復(fù)合模,落料、拉深、成型都是沖裁的基本工序。所謂落料是在平板毛坯上沿封閉輪廓進(jìn)行沖裁,被分離下來的一塊稱為落料件,余下的就是廢料。落料常用于制備工序件。拉深是指在壓力機(jī)上使用模具將平板毛坯制成帶底的圓筒形件或矩形間的成形方

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