圓筒型件模具畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（精編版）

1、i / 43 摘要在本文中 ,我們?cè)O(shè)計(jì)了一套沖孔 ,落料,拉深復(fù)合模。文章簡(jiǎn)要介紹了當(dāng)前沖壓模具的發(fā)展形勢(shì) ,其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。文章首先對(duì)加工零件進(jìn)行工藝分析,經(jīng)過(guò)分析和對(duì)比 ,采用沖孔 ,落料,拉深工序 ,經(jīng)過(guò)沖裁力、頂件力、卸料力等計(jì)算,確定壓力機(jī)的型號(hào)。再分析對(duì)沖壓件加工的模具適用類(lèi)型,選擇所需設(shè)計(jì)的模具。得出需要設(shè)計(jì)的模具類(lèi)型后,將模具的各工作零部件設(shè)計(jì)過(guò)程表達(dá)出來(lái)。在設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的第一部分,主要敘述了沖壓模具的發(fā)展?fàn)顩r,說(shuō)明了沖壓模具的重要性與本次設(shè)計(jì)的意義,接著是對(duì)沖壓件的工藝進(jìn)行分析 ,確定了工藝方案。 第二部分 ,設(shè)計(jì)零件排樣圖 ,完成了材料利用率的計(jì)算。再進(jìn)行沖裁工藝力的計(jì)算和沖

2、裁模工作部分的設(shè)計(jì)計(jì)算,為選擇沖壓設(shè)備提供依據(jù)。最后是主要零部件的設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)件的選擇。設(shè)計(jì)模具零件圖和裝配圖,以及模具的成型。關(guān)鍵字： 復(fù)合模具；沖壓模具；沖壓設(shè)備；沖孔；落料；ii / 43 abstract this design carries on blanking, piercing and drawing compound dies design. through accessing to informations, and analyzing the technologic properties of processing parts, we decide to carry on

3、 blanking, piercing and drawing processes. after calculating the quantitative value of the blanking force, the kicking force and the stripping force, we selecte the appropriate press equipment. analyzing of the stamping dies for processing the application, to select the desired type of mold design,

4、then we express the design process of the working parts. in the first part of the design specification, the article briefly outlines the press die at present development condition, illustrates the importance of stamping die and the significance of this design, then, the article analysises the proces

5、s of stamping, after that, we identify the technology program. in the second part, we desig n parts layout diagrams, calculate the utilization of material and the magnitude of edge blanking process, to provide a basis for selecting press equipment. in the last part, we briefiy design the major compo

6、nents and select standard parts, and also design the graphs of mold parts and the graphs of die assembling, and the forming of the mold. iii / 43 key words: compound dies; press mold; press equipment; piercing;blankingi / 43 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目：罩落料、沖孔、拉深復(fù)合模設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求：1. 按要求確定沖壓工藝方案；2. 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算；3. 總體方案分析與設(shè)計(jì)；4. 沖壓工藝

7、計(jì)算及模具關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),計(jì)算；5. 模具總體及零部件設(shè)計(jì)與繪圖；6. 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)進(jìn)度要求：第四周：導(dǎo)師見(jiàn)面 ,借參考資料 ,查閱文獻(xiàn)；第五-六周：外文翻譯 ,畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告；第七周：檢查外文翻譯 ,畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告 ,開(kāi)始準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計(jì)；第八周：完成總體工藝方案的分析和確定；第九周：完成工藝計(jì)算和模具關(guān)鍵結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)；第十周：完成模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ,選擇合適的成型設(shè)備；第十一 -十二周：完成模具零件的詳細(xì)設(shè)計(jì)；第十三 -十四周：編制模具零件制造工藝方案,撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；ii / 43 第十五周：完成所有設(shè)計(jì)文檔,資料的收尾工作 ,準(zhǔn)備答辯；第十六周：答辯。指導(dǎo)教師簽名：i / 43 目錄摘

8、要 i設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) i1 材料分析和模具結(jié)構(gòu)的確定11.1沖壓件工藝性分析： 11.2沖壓工藝方案的確定： 21.3模具結(jié)構(gòu)形式的確定32 主要設(shè)計(jì)計(jì)算 52.1毛坯尺寸計(jì)算 52.2確定拉深次數(shù) 62.3 材料利用率 72.4確定排樣方式 82.5各工序的沖壓力計(jì)算92.6 壓力中心的確定 122.7工作零件刃口尺寸計(jì)算133 主要零部件的設(shè)計(jì)153.1工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)153.2支撐固定及卸料零件194 其他零部件的設(shè)計(jì)與選用224.1彈性元件 224.2卸料螺釘 224.3擋料銷(xiāo) 224.4模架及其他零部件的選用225 模具的總體設(shè)計(jì) 235.1模具類(lèi)型的選擇235.2定位方式的選擇235

9、.3卸料、出件方式的選擇235.4導(dǎo)向方式的選擇236 模具的總裝圖 237 模具零件加工工藝267.1凹模的加工工藝277.2 上下模座的加工工藝288 模具零件的固定方法與安裝288.1模具零件的固定方法288.2模具的安裝及裝配30致 35參考文獻(xiàn) 361 / 43 1 材料分析和模具結(jié)構(gòu)的確定1.1 沖壓件工藝性分析：工件名稱(chēng)：罩工件簡(jiǎn)圖：如下1 圖生產(chǎn)批量：大批量材料：08 鋼材料厚度： 1mm圖 1 零件圖該工件材料用 08 鋼冷軋型薄鋼板進(jìn)行拉深是適宜的,1mm暫不變。由圖紙可知,該工件屬于較典型的無(wú)凸緣圓筒形旋轉(zhuǎn)拉深件,形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱(chēng) ,兩個(gè)圓口直徑2 / 43 公差較大 ,沒(méi)有

10、標(biāo)注公差 ,對(duì)工件厚度變化也沒(méi)有特殊要求,只是該工件作為另一個(gè)工件的罩 ,口部直徑 40 可做的稍大些。此工件的長(zhǎng)徑比dh /也較小 ,可在在一次拉深中完成 ,而工件總高度尺寸20mm可在拉深后修邊達(dá)到尺寸要求。此工件的基本工序?yàn)椋郝淞?、沖孔、拉深。1.2 沖壓工藝方案的確定：該工件的加工從零件的形狀上分析：先落料沖孔、再拉深。根據(jù)這一加工順序 ,可有三種不同模具結(jié)構(gòu)供選用：方案一：落料 -沖孔-拉深,采用單工序模具 ,則需要三套模具。方案二：落料 -沖孔-拉深,采用復(fù)合模具 ,即只需要一套模具。方案三：落料-沖孔-拉深,采用級(jí)進(jìn)模具 ,即先沖孔落料再拉深 ,只需要一套模具。以上方案中的三種模

11、具特點(diǎn)比較見(jiàn)下表1 表 1 模具特點(diǎn)比較模具種類(lèi)比較項(xiàng)目單工序模復(fù)合模連續(xù)模沖件精度較低高一般生產(chǎn)效率較低較高高生產(chǎn)批量適合大、中、小批量適合大批量適合大批量模具復(fù)雜程度較易較復(fù)雜復(fù)雜模具成本較低較高高模具制作精度較低較高高模具制造周期較快較長(zhǎng)長(zhǎng)3 / 43 模具外形尺寸較小中等較大沖壓設(shè)備能力較小中等較大工作條件一般較好好由于這樣一個(gè)工藝按單工序模具來(lái)加工,則需三個(gè)工序 ,即需要三套模具。三臺(tái)設(shè)備 ,模具制造費(fèi)用大 ,生產(chǎn)效率低 ,且不容易保證尺寸精度 ,操作不便 ,也不夠安全,所以方案一不合理。若采用模具級(jí)進(jìn)則模具制造難度加大。工件的尺寸也不容易保證。生產(chǎn)效率也不高,所以方案三也不合理。而

12、采用復(fù)合模制沖件時(shí),由于這個(gè)工件的結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜而且軸對(duì)稱(chēng),復(fù)合模的成本不是太高,制造的難度也不大,容易保證尺寸的精度,操作也方便 ,安全性好 ,生產(chǎn)效率高 ,所以綜合考慮 ,方案二比較合理。1.3 模具結(jié)構(gòu)形式的確定表 2 倒、順裝復(fù)合模的比較比較項(xiàng)目倒裝復(fù)合模順裝復(fù)合模工作零件裝配位置凸模在上模部分在下模部分凹模在上模部分在下模部分凸凹模在下模部分在上模部分出件方式采用頂桿、頂桿自上模凹模推出,下落到模具工作面上采用彈頂器自下模凹模頂出至模具工作面上沖裁件的平整度較差較好廢料排除廢料凸模積聚到一定程度后,便從下模部分的漏料孔或排出槽排出廢料不在凸凹模積聚。壓力機(jī)回程時(shí)既從凸凹模推出4 / 4

13、3 凸凹模的強(qiáng)度和壽命凸凹模承受的漲力太大,凸凹模的最小壁厚應(yīng)嚴(yán)格控制,否則會(huì)漲裂受力情況比倒裝復(fù)合模好 ,但凸凹模的形尺寸易磨損增大,壁厚可比倒裝的薄生產(chǎn)操作廢料自漏料孔中排出,有利于清理模具的工作面 ,生產(chǎn)操作較安全廢料自上而下?lián)袈?和工件一起匯聚在模具工作面上,對(duì)生產(chǎn)操作不利適應(yīng)性沖裁件平整要求不高,凸凹模強(qiáng)度足夠時(shí)采用。凸凹模尺寸較大時(shí),可直接固定要下模上 ,不用固定板適用于薄料的生產(chǎn) , 平 整 度 要 求 較高 , 以及壁厚較小,強(qiáng)度較差的凸凹模首先已經(jīng)確定這是一套復(fù)合模,分析這個(gè)沖件結(jié)構(gòu)可知,該工件是一個(gè)簡(jiǎn)單的圓形且是軸向?qū)ΨQ(chēng)的沖裁件,而且最大直徑可直接通過(guò)落料得到,部需要沖中心

14、孔 ,而孔的沖裁又會(huì)產(chǎn)生廢料,參見(jiàn)表 2,并比較 ,所以總體上應(yīng)將落料的凹模固定在下模座上 ,沖孔的凹模也固定在拉深凸模上,這樣先完成落料沖孔,再隨著模具的繼續(xù)動(dòng)作完成拉深,而沖孔產(chǎn)生的廢料可以通過(guò)與沖孔凹模相通的通孔直接排出模具外。又由于條料只有1mm,較薄,而且沖壓件較小 ,質(zhì)量要求一般 ,屬于普通沖裁 ,所以可以用彈性卸料裝置進(jìn)行卸料,同時(shí)可以利用彈性裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)沖裁前凸凹模與卸料板的壓力來(lái)完成壓料動(dòng)作,以保證工件的平整度。又由于毛坯以條料的形式送進(jìn)模具 ,生產(chǎn)量又大 ,所以采用一個(gè)導(dǎo)料銷(xiāo)和一個(gè)擋料銷(xiāo)來(lái)完成條料送進(jìn)時(shí)的正確定位和均勻正確的送料步距,同時(shí)由于沖件結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,沖件又小 ,所以用

15、手動(dòng)送料即可。5 / 43 在上下模座的導(dǎo)向方式上,考慮到?jīng)_件的結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,尺寸精度要求較一般,而且是大量的生產(chǎn),應(yīng)可能提高模具的使用壽命,可以用導(dǎo)柱和導(dǎo)套配合的形式來(lái)完成上下模正確的沖裁定位。2 主要設(shè)計(jì)計(jì)算2.1 毛坯尺寸計(jì)算該工件是無(wú)凸緣圓筒形件,根據(jù)等面積的原則采用解析法求毛胚直徑。如圖,將工件分成三個(gè)簡(jiǎn)單的幾何體1,2,3 1確定是否需要修邊余量由于坯料得各向異性和模具間隙不均等因素的影響拉深后的工件邊緣不整齊,甚至出現(xiàn)突耳 ,需要在拉深后進(jìn)行修邊,所以在計(jì)算坯料直徑時(shí)要確定是否需要修邊余量。6 / 43 由于其工件相對(duì)高度 :dh=395.200.52 查沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)第二版成

16、虹 p151 表 4.2.1 0.5 0.52 0.8 則需要修邊余量h=20.5 修邊余量 h=2mm 2計(jì)算毛坯直徑毛坯直徑為： d=2256. 072.12rrddhd=22256.039272.125.2039239）（56 3確定是否需要壓邊圈根據(jù)坯料相對(duì)厚度dt100=561100 1.78 t 為坯料厚度；d 為毛坯直徑查沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)第二版成虹 p155 表 4.2.4 1.5 1.78 2 則需要壓邊圈。2.2 確定拉深次數(shù)由于拉深件的高度與其直徑的比值不同,有的拉深件用一次拉深制成,而有的高度達(dá)的拉深件 ,則需要多次拉深才能制成。7 / 43 所以根據(jù)工件的相對(duì)高度和坯

17、料的相對(duì)厚度的大小來(lái)確定拉深次數(shù)。相對(duì)高度：dh=395 .220.58 h=h+ h=20.5+2=22.5mm 查沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)第二版成虹 p156 表 4.2.6 相對(duì)高度 0.58 遠(yuǎn)小于一次拉深時(shí)的相對(duì)高度0.94 0.77 則一次拉深即可成形。2.3 材料利用率裁板方案有縱裁和橫裁兩種,比較兩種方案 ,選用其中材料利用率高的一種?？v裁時(shí) ,每板料裁成條料數(shù)。選取 1mm 1000mm 3000mm的板料橫裁：條數(shù)1n=583000=51 條 每塊條料沖制的制件數(shù)2n=sab2=8 .568.01000=17 個(gè)b 為條料寬度： b=d+21a=56+2 1=58mm 1a為側(cè)面

18、搭邊值1a=1.0mm 2a為沖件之間的搭邊值2a=0.8mm 每板料沖制制件數(shù)n=1n2n=51 17=867個(gè)8 / 43 豎裁：條數(shù)1n=581000=17 條每塊條料沖制的制件數(shù)2n=sab2=8.568.03000=52 個(gè)每板料沖制制件數(shù)n=1n2n=17 52=884個(gè)豎裁所得制件多 ,所以采用豎裁。材料利用率 =3000100042dn10000=72.6002.4 確定排樣方式工件毛坯直徑 56mm尺寸比較大 ,考慮到操作方便采用單排。排樣圖如下：9 / 43 圖 2 排樣圖查沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)第二版成虹 p48 表 2.5.2 得搭邊值1a為側(cè)面搭邊值1a=1.0mm 2a

19、為沖件之間的搭邊值2a=0.8mm 則送料步距 s=d+2a=56.8mm 條料寬度 b=d+21a=58mm 2.5 各工序的沖壓力計(jì)算落料力落f=pktl =1.3 156 3.14 360n 82.3kn 材料抗剪強(qiáng)度查表 =360mpa 10 / 43 pk為安全系數(shù)一般取1.3 卸料力卸f=卸k落f4.1kn 卸k為卸料力系數(shù) 0.02 0.06 t=1mm 卸k取 0.05 拉深力拉f=拉k在 dt =26.9kn 拉k取 0.55 查模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)p100 表 4-11 為抗拉強(qiáng)度 330 450 取 400 壓邊力壓f=42d -2=0.64kn 為單位壓邊力查 沖壓工藝與模具設(shè)

20、計(jì)第二版成虹 p184 表 4.6.1取 2.5 dr凸模圓角半徑查模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ) p105 表 4-13 dr=7t=7mm 沖孔力沖f=1.3 dt =1.3 3.14 201360 =29.4kn d 為工件孔直徑11 / 43 切邊力切f=1.3 dt =49kn d 為工件外輪廓直徑推件力推f=n推k沖f=5.88kn n 沖孔時(shí)卡在凹模的廢料數(shù)n=th=4mm h為直刃口部分的高h(yuǎn) 取 4mm 推k推件力系數(shù)查模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ) p37 表 2-4 取 0.05 沖壓工藝總力總f=落f卸f+拉f+壓f+沖f+切f+推f=198.22kn 公稱(chēng)f=1.7總f=337kn 從滿(mǎn)足沖壓力要求看

21、,選用 400kn 開(kāi)式雙柱可傾式壓力機(jī)主要參數(shù)：型號(hào)jh23-40 公稱(chēng)壓力400kn 滑塊行程100mm壓力行程 7mm 行程次數(shù)80 次每分鐘最大閉合高度300mm 最大裝模高度220mm 閉合高度調(diào)節(jié)80mm 立柱間距離300mm 12 / 43 工作臺(tái)尺寸前后 150mm左右 300mm 墊板尺寸厚度 80mm孔徑 200mm 模柄孔尺寸直徑 50mm深度 70mm 電動(dòng)機(jī)功率4kw 2.6 壓力中心的確定模具的壓力中心就是沖裁力合力的作用點(diǎn)。沖模壓力中心應(yīng)盡可能和模柄軸線(xiàn)以及壓力機(jī)滑塊中心線(xiàn)重合,以使沖模平穩(wěn)的工作,減少導(dǎo)向件的磨損 ,從而提高模具壽命。沖模壓力中心的求法,采用求平

22、行力系合力的作用點(diǎn)方法,由于絕大部分沖裁件沿沖裁輪廓線(xiàn)的斷面厚度不變,輪廓部分的沖裁力與輪廓長(zhǎng)度成正比,所以,求合力的作用點(diǎn)可以轉(zhuǎn)化為求輪廓線(xiàn)的中心。由圖可知 ,壓力中心就在圓心上x(chóng)=0 y=0 13 / 43 2.7 工作零件刃口尺寸計(jì)算由零件圖可知 ,該零件屬于無(wú)特殊要求的一般落料、沖孔、拉深復(fù)合模。坯料 56mm 、20mm有落料沖孔同時(shí)獲得。落料：56mm屬于自由公差 ,精度等級(jí)為 it14 級(jí),取x=0.5mm。設(shè)凸、凹模分別按it6 和 it7 級(jí)加工制造 ,則落料尺寸074.056查沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)第二版成虹 p35 表 2.2.3 2minc=0.1mm 2maxc=0.14

23、mm 則 2maxc-2minc=0.04mm 凹d=maxd-x凹0=56-0.5 0.74 凹0=55.6303.00凸d=dd-2minco凸=55.63-0.1o凸=55.620019. 0校核：凸+凹2maxc-2minc14 / 43 0.03+0.019=0.0490.04 由此可知 ,只有縮小凸,凹提高制造精度凸=0.4 2maxc-2minc=0.016 凹=0.6 2maxc-2minc=0.024 沖孔：沖孔尺寸20 未注公差按 it12 級(jí)計(jì)算取 x=0.75 沖孔尺寸為21. 0020查沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)第二版成虹 p35 表 2.2.3 2minc=0.1mm 2m

24、axc=0.14mm 則 2maxc-2minc=0.04mm 設(shè)凸、凹模分別按it6 和 it7 級(jí)加工制造 ,則凸d=mind+xo凸=20+0.75 0.21 o凸=19.840013. 0凹d=凸d+2minc凹0=19.84+0.1凹0=19.94021.00校核凸+凹2m axc-2minc0.013+0.021=0.0340.04 滿(mǎn)足間隙公差條件拉深：40 未注公差按 it14 級(jí)計(jì)算40062.0凹凸模制造公差按it9 級(jí)制造查表得凸=凹=0.062 拉深單邊間隙 c=1.1t 凹d=maxd-0.75 凹0=40-0.75 0.62 凹0=39.54062.00凸d=dd-

25、2c o凸=39.54-2.2o凸=37.340062.015 / 43 3 主要零部件的設(shè)計(jì)3.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于工件形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱(chēng),所以模具的工作部分零件均采用整體結(jié)構(gòu)。落料凹模、沖孔凸模、凸凹模的結(jié)構(gòu)如下所示。為了實(shí)現(xiàn)先落料后拉深,模具裝配后 ,應(yīng)使拉深凸模的端面比落料凹模端面低,如下 3 圖所示 ,拉深凸模 ,其長(zhǎng)度 l 可按下式計(jì)算l=固h+凹h-低h固h凸模固定板的厚度 ,固h=10mm凹h凹模的厚度 ,凹h=mm50低h裝配后 ,拉深凸模的端面低于落料凹模端面的高度根據(jù)板厚大小,決定低h=3mm16 / 43 材料： cr12技術(shù)要求：熱處理58 62hrc圖 3 拉深凸模

26、落料凹模17 / 43 材料： cr12 技術(shù)要求：熱處理60 64hrc圖 4 落料凹模凸凹模是復(fù)合模中的關(guān)鍵零件,大至分為整體式和鑲拼式的兩種,鑲拼式結(jié)構(gòu)適合于大 ,中型和形狀復(fù)雜 ,局部容易損壞的整體凸模式或凹模,而此處所需的凸凹模形狀較簡(jiǎn)單 ,所以選用整體式來(lái)加工凸凹模。凸凹模結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)圖5：技術(shù)要求：凸模的機(jī)械固定方法通常是將凸模壓入固定板,其配合為臺(tái)階式凸模用6/7 mh,凸模裝入固定板后 ,其頂面要與固定板頂面一起磨平,并與模架有18 / 43 良好的垂直度；落料凸模工作部分按落料凹模工作部分配作,保證兩側(cè)共有 0.8 1.0mm的均勻間隙。材料：cr12mov 技術(shù)要求：熱處理

27、 60 64hrc圖 5 凸凹模（1） 凸模長(zhǎng)度計(jì)算凸模長(zhǎng)度一般根據(jù)結(jié)構(gòu)上需要確定。在采用彈壓卸料板時(shí)其長(zhǎng)度為：h=1h+2h+h1h凸模固定板厚度mm2h卸料板厚度mm 。h附加長(zhǎng)度mm它包括凸模的修模量。凸模進(jìn)入凹模的深度和凸模固定板間的安全距離等。19 / 43 材料： cr12mov 技術(shù)要求：熱處理54 58hrc圖 6 沖孔凸模3.2 支撐固定及卸料零件3.2.1 上、下模座上、下模座要承受和傳遞沖壓力,所以應(yīng)有足夠強(qiáng)度和剛度。剛度不足,將影20 / 43 響沖模壽命。因此模座應(yīng)有足夠厚度。鑄造模座需經(jīng)時(shí)效處理,下模座外形尺寸每邊應(yīng)至少超過(guò)壓力機(jī)臺(tái)面孔邊約50mm。模座分帶導(dǎo)柱和不

28、帶導(dǎo)柱兩種。帶導(dǎo)柱一種已標(biāo)準(zhǔn)化。一般根據(jù)凹模、定位和卸料裝置等平面布置 ,來(lái)選擇模座的形狀和尺寸。 模座形狀可選圓形或矩形的。模座外形尺寸應(yīng)比凹模相應(yīng)尺寸大4070mm。模座厚度取凹模厚度11.5倍。3.2.2 墊板墊板的作用是直接承受和擴(kuò)散凸模傳遞的壓力。以降低模座所受的單位壓力,避免壓出陷痕。本模具利用壓力機(jī)打桿推件,上模座局部挖空需采用墊板支撐。墊板厚度取 12 mm,外形尺寸與固定板相同。材料選用45 鋼。材料： 45技術(shù)要求：熱處理43 48hrc圖 7 墊板3.2.3 模柄中、小型沖模通過(guò)模柄固定在壓力機(jī)的滑塊上,外經(jīng)按 h11/d 11配合。模柄的結(jié)構(gòu)形式較多 ,本模具采用凸緣螺

29、釘固定式,它有較大凸緣 ,用 34 個(gè)螺釘固定于上模板技術(shù)要求：與模板壓入時(shí)呈6/7 nh配合,模柄裝入后要與上模板一起磨平頂面,并與模柄軸線(xiàn)有良好的垂直度。3.2.4 凸凹模固定板21 / 43 固定板的外形通常為矩形或圓形,平面尺寸應(yīng)與相應(yīng)的模具凸模或凹模尺寸一致。凸模和一般鋼質(zhì)凹模與固定板選用6/7 nh或6/7 mh配合。壓入固定后應(yīng)將底面與固定板一起磨平。固定板通常選用3a 或 45鋼制造。外型尺寸比凹模的對(duì)應(yīng)尺寸略小或一樣。材料： 45 技術(shù)要求：熱處理43 48hrc圖 8 凸凹模固定板3.2.5 彈壓卸料板彈壓卸料板既起卸料作用又起壓料作用,所得沖裁零件質(zhì)量較好平直度較高。彈壓

30、卸料板與凸模的單邊間隙可根據(jù)沖裁板厚度按文獻(xiàn)21 表 2.9.11選用mm15.0。模具在開(kāi)啟狀態(tài)下 ,卸料板應(yīng)高出模具工作零件刃口mm5. 03 .0,以便順利卸料。22 / 43 材料： 45 技術(shù)要求：熱處理43 48hrc圖 9 卸料板4 其他零部件的設(shè)計(jì)與選用4.1 彈性元件壓邊圈在成型過(guò)程中一方面起壓邊作用另一方面還可將成型后包在拉深凸模上的工件卸下 ,其壓力由標(biāo)準(zhǔn)緩沖器提供。4.2 卸料螺釘根據(jù)模具的需要選擇d=10mm,長(zhǎng)度 l=140mm的圓柱頭六角卸料螺釘：卸料螺釘 10 140mm 4.3 擋料銷(xiāo)定位零件分兩類(lèi)：一類(lèi)是在送料方向垂直方向的定位,即送進(jìn)導(dǎo)向 ,另一類(lèi)是要送料

31、方向上定位用來(lái)控制送料進(jìn)距。在本套模具中,導(dǎo)料裝置和擋料裝置均采用銷(xiāo)釘?shù)男问?,共兩個(gè),其中一個(gè)作為導(dǎo)料銷(xiāo)壓裝在凸凹模的一側(cè)另外一個(gè)作為擋料銷(xiāo)壓裝在凸凹模上與送料方面一致的前方,其銷(xiāo)頭的高度為t+1 mm,即 2mm,根據(jù)模具的需要選擇直徑d=6mm,d=3mm. 4.4 模架及其他零部件的選用模具選用后側(cè)導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)模架,可以方便送料。導(dǎo)柱 d/l28mm/15020鋼導(dǎo)套 d/l/d28mm/100mm/38mm20鋼23 / 43 上模座 l/b/h 300mm290mm75mm下模座 l/b/h 300mm290mm75mm上模墊板厚度取 12mm 即墊h=12mm45 鋼固定卸料板取 1

32、2mm即卸h=12mm 45 鋼5 模具的總體設(shè)計(jì)5.1 模具類(lèi)型的選擇由沖壓工藝分析可知。采用復(fù)合沖壓,所以模具類(lèi)型為落料沖孔拉深復(fù)合模。5.2 定位方式的選擇因?yàn)樵撃＞呤褂玫氖菞l料,所以導(dǎo)料裝置采用導(dǎo)料銷(xiāo),送進(jìn)步距控制采用擋料銷(xiāo)。5.3 卸料、出件方式的選擇模具采用彈壓卸料,剛性打件 ,并利用裝在壓力機(jī)工作臺(tái)下的標(biāo)準(zhǔn)緩沖器提供壓邊力。5.4 導(dǎo)向方式的選擇由于該模具沖裁力不大,為了方便送料和安裝調(diào)整,該復(fù)合模采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。6 模具的總裝圖24 / 43 25 / 43 圖 10 總裝圖1. 下模座 2. 螺釘 3. 擋料螺栓 4. 卸料板 5.彈簧 6.凸凹模固定板7.墊板 8.

33、上模座 9.凸凹模 10.凸模固定板11 模柄 12. 推板 13 打桿 14. 頂桿 15 卸料螺釘16. 沖孔凸模17. 打料板 18. 導(dǎo)套 19. 導(dǎo)柱20. 凸凹模 21. 落料凹模 22. 壓邊圈 23. 凸凹模固定板24. 推桿 25. 銷(xiāo)釘 26. 板蓋由以上設(shè)計(jì) ,可得到如圖 10 所示模具的總裝圖。 本模具的工作工位共有三個(gè)工位,如排樣圖所示第 1 工位：落料工件的外行第 2 工位：沖孔20 26 / 43 第 3 工位：拉深工作時(shí) ,條料在送進(jìn)過(guò)程中前兩個(gè)工件送達(dá)工作位置,壓力機(jī)的滑塊下行 ,帶動(dòng)模柄下降 ,上模架隨之下降 ,進(jìn)而由凸模和凹模對(duì)條料進(jìn)行沖裁和拉深,當(dāng)下一次

34、送進(jìn)時(shí)前一個(gè)工件從凹模的孔中漏出,前兩個(gè)工件之后的其他工件通過(guò)設(shè)置在凹模上面的擋料板來(lái)達(dá)到工作位置,重復(fù)以上過(guò)程從而實(shí)現(xiàn)效率很高的連續(xù)生產(chǎn)。7 模具零件加工工藝凸、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(shí),特別是拉深時(shí) ,坯料對(duì)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。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(zhǎng)模具始用壽命。凸、凹的設(shè)計(jì)有五點(diǎn)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

35、口鋒利；足夠的剛度和強(qiáng)度；良好的耐磨性；一定疲勞強(qiáng)度。對(duì)凸、凹模的技術(shù)要求見(jiàn)下表。沖裁凸、凹模的技術(shù)要求項(xiàng)目加工要求尺寸精度達(dá)到圖樣設(shè)計(jì)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27 / 43 位置精度圓形凸模的工作部分對(duì)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(xiàn)垂直對(duì)于連續(xù)模 ,凹模孔與固定板凸模安裝孔、卸料板孔孔位應(yīng)一致,各步步距應(yīng)等于側(cè)刃的長(zhǎng)度表面粗糙度刃口部分的表面粗糙度ra 為0.4 m, 固定部分的表面粗糙度ra 為 0.8 m, 其余為 6.3 m, 刃口要求鋒利硬度凹 模 工 作 部 分 硬

36、度 為6064hrc,凸 模 工 作 部 分 硬 度5862hrc,對(duì)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 3840hrc 7.1 凹模的加工工藝本模具中凹模的形狀對(duì)稱(chēng) ,需加工的形狀有圓形、 方形,形狀比較復(fù)雜 ,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(jī)機(jī)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(guò)程如下：1 準(zhǔn)備毛坯：用圓鋼鍛成方形毛坯,并退火；2 刨削六個(gè)面；3 平磨：磨上、下兩平面和角尺面；4 鉗工劃線(xiàn)：劃出型孔輪廓線(xiàn)及螺孔、銷(xiāo)孔位置；5 切除中心廢料：先在型孔適當(dāng)位置鉆孔,然后用帶鋸機(jī)去除中心廢料；6 螺孔和銷(xiāo)孔加工：加工

37、螺孔鉆孔,攻螺紋 ,加工銷(xiāo)孔鉆孔 ,鉸孔 ；7 熱處理：淬火與回火 ,檢查硬度 ,表面硬度要求達(dá)到5862hrc ；8 平磨：磨上下兩平面；28 / 43 9 退磁處理；10 電火花加工型孔： 利用凸模加長(zhǎng)一段鑄鐵后做為電極,電加工完成后去掉鑄鐵部分后做凸模用。由于凸、凹模配合間隙較大,故選用粗規(guī)準(zhǔn)加工 ,然后調(diào)整平動(dòng)頭的偏心量 ,再用精規(guī)準(zhǔn)加工 ,達(dá)到凸、凹模的配合間隙要求。7.2上下模座的加工工藝模座的毛坯一般采用鑄鐵或鑄鋼件,鑄件經(jīng)檢驗(yàn)合格后 ,可按下述工藝流程加工：鑄坯退火處理刨削或銑削上、 下表面鉆導(dǎo)柱、 導(dǎo)套孔刨氣槽磨上、下平面鏜導(dǎo)柱、導(dǎo)套孔。模座毛坯經(jīng)過(guò)刨削加工后,為了保證模座上

38、、下表面的平行度和表面粗糙度,必須在平面磨床上磨削上、下平面。以磨好的平面為基準(zhǔn),進(jìn)行導(dǎo)柱和導(dǎo)套安裝孔的加工,這樣才能保證孔與上、下表面的垂直度。孔的加工常采用鉆床、銑床和坐標(biāo)鏜床。鏜孔前應(yīng)先在毛坯上鉆孔,并留鏜孔加工余量 23mm 。為了保證上、下模座的導(dǎo)套、導(dǎo)柱孔一致,可將兩快模座裝夾在一起同時(shí)加工。8 模具零件的固定方法與安裝8.1 模具零件的固定方法8.1.1 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(tái)階結(jié)構(gòu)限制軸向移動(dòng),注意臺(tái)階結(jié)構(gòu)尺寸 ,應(yīng)使 h d, d1.52.5mm,h38mm 。它的特點(diǎn)是連接牢固可靠 ,對(duì)配合孔的精度要求較高 ,加工成

39、本高。裝配過(guò)程29 / 43 為,將凸模固定板型孔臺(tái)階朝上,放在兩個(gè)等高墊塊上,將凸模工作端朝下放入型孔對(duì)正 ,用壓入機(jī)分多次壓入 ,要邊壓入邊檢查凸模垂直度,并注意過(guò)盈量、表面粗糙度,導(dǎo)入圓角和導(dǎo)入斜度。壓入后臺(tái)階面要接觸,然后將凸模尾端磨平。壓入時(shí)最好在手動(dòng)壓力機(jī)上進(jìn)行,首次壓入時(shí)不要超過(guò)3mm 。本次設(shè)計(jì) ,導(dǎo)正銷(xiāo)的固定可參考此凸模固定的方法。8.1.2 凹模的固定凹模一般采用螺釘和銷(xiāo)釘固定。螺釘和銷(xiāo)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(xiāo)孔之間及他們到模板邊緣的尺寸,應(yīng)滿(mǎn)足有關(guān)設(shè)計(jì)要求。凹模洞孔軸線(xiàn)應(yīng)與凹模頂面保持垂

40、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。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(jì)便遵循了以上原則 ,凹模采用了螺釘和銷(xiāo)釘來(lái)固定,材料和尺寸、行位公差等發(fā)面都進(jìn)行了設(shè)計(jì),使凹模的安裝固定滿(mǎn)足要求。8.1.3 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(lái)選用。本設(shè)計(jì)中 ,沖裁的條料很薄 ,模具精度、壽命有較高的要求 ,查下表 ,選用 h6/h5配合的級(jí)精度模架 ,屬于過(guò)度配合 ,在安裝完成后導(dǎo)柱運(yùn)動(dòng)自如即可。導(dǎo)套與模架之間采用 h7/r6的過(guò)盈配合 ,將導(dǎo)套卡死在模架中 ,防止竄動(dòng) ,導(dǎo)柱與下模座的固定方式采用 h7/r6的過(guò)盈

41、配合 ,將導(dǎo)柱卡死下在模座中。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(jí)配合后的過(guò)盈量級(jí)級(jí)30 / 43 配合后的間隙值滑動(dòng)配合18 1828 2850 5080 80100 0.010 0.011 0.013 0.015 0.018 0.015 0.018 0.022 0.025 0.028 滾動(dòng)配合1835 0.0100.020 8.1.4 模柄的固定模柄的作用是把上模部分與壓力機(jī)的滑塊連接起來(lái),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(jìn)行一般沖壓時(shí) ,帶凸圓的模柄用34個(gè)螺釘和附加的銷(xiāo)釘與上模座固定連接,它主要用于大型模具或上模中開(kāi)有推板孔的中小型模具；壓入式

42、模柄是采用過(guò)度配合h7/m6并加銷(xiāo)釘以防止轉(zhuǎn)動(dòng) ,使之與上模座固定連接,它主要用于上模座較厚又沒(méi)有開(kāi)設(shè)推板孔或上模比較重的場(chǎng)合；旋入式模柄則是通過(guò)螺紋與上模座固定連接并加防松螺釘,以防止松動(dòng) ,它主要用于中小型有導(dǎo)柱的模具。本套模具帶凸圓的模柄。8.1.5 各銷(xiāo)的固定與配合公差固定凹模和固定板用的長(zhǎng)銷(xiāo)均采用h9/h8的過(guò)度配合。8.2 模具的安裝及裝配8.2.1 裝配容及裝配順序選擇模具裝配的容有： 選擇裝配基準(zhǔn)、 組件裝配、 調(diào)整、修配、總裝、研磨拋光、檢驗(yàn)和試沖等環(huán)節(jié) ,通過(guò)裝配達(dá)到模具的各項(xiàng)指標(biāo)和技術(shù)要求。通過(guò)模具裝配和31 / 43 試沖也將考核制件的成形工藝、 模具設(shè)計(jì)方案和模具制造

43、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(wèn)題,必須采取有效措施妥善解決,以滿(mǎn)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(xì)說(shuō)明,必備的二級(jí)工具和設(shè)備 ,檢驗(yàn)方法和驗(yàn)收條件等。級(jí)進(jìn)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 ,采用了整體式結(jié)構(gòu)凹模,使裝配簡(jiǎn)單 ,凹模強(qiáng)度提高 ,裝配時(shí)先將整個(gè)凹模用螺釘和銷(xiāo)初步固定在下模座上面,然后進(jìn)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

44、模利用凸模固定板裝入上模座,試沖達(dá)到要求后 ,用銷(xiāo)釘定位固定,再裝如其它輔助零件。8.2.2 本模具的裝配過(guò)程1 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(jì)位置進(jìn)行裝配即可,因?yàn)樵谕拱寄９潭ò宓脑O(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)定位準(zhǔn)確,此時(shí)只要將凸凹模逐個(gè)插如相對(duì)應(yīng)的模型孔中,檢查凸、凹模的配合情況 ,目測(cè)其配合間隙的均勻程度,若有不妥再進(jìn)行修正。2 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上,對(duì)準(zhǔn)各型孔后夾緊,然后把凸模逐個(gè)插入相應(yīng)的凸模固定板導(dǎo)向孔行進(jìn)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。3 卸料板的安裝32 / 43 卸料板的安裝精度要求不高,在裝配完成后精

45、度調(diào)整可以迅速達(dá)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。4 裝配下模首先按下模板中心線(xiàn)找正凹模位置,通過(guò)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(xiāo)孔 ,打入凹模用定位銷(xiāo) ,在凹模上的對(duì)應(yīng)位置裝上擋料塊。5 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(huà)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(shí)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(xiāo)孔 ,打入銷(xiāo)釘定位。6 模具裝配后總體協(xié)調(diào)性檢查。8.2.3 典型零件的裝配要點(diǎn)1 模柄的裝

46、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(yàn)?zāi)Ｗ惭b面與平面的垂直精度。裝配時(shí)將上模座放平,在壓力機(jī)上將模柄慢慢安裝在模座上,要邊壓邊檢查模柄的垂直度,直至模柄的臺(tái)階面與安裝孔的臺(tái)階面相接觸為止。檢查模柄相對(duì)上模座上平面的垂直精度。2 凸模固定板的裝配本次設(shè)計(jì)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、落料凸模與固定板的裝配過(guò)程與模柄的裝配過(guò)程基本相同,參照上面的容。3 模架的技術(shù)要求及裝配模架裝配的技術(shù)要求：33 / 43 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(gè)導(dǎo)套的配合應(yīng)符合相應(yīng)的要求。要求二：裝配成套的模架,上模座上平面對(duì)下模座下平面的平行度、導(dǎo)柱的軸線(xiàn)對(duì)下模座下平面的垂直度和導(dǎo)套孔的軸線(xiàn)對(duì)上模座上平面的垂直度應(yīng)符合相應(yīng)的要求 ,見(jiàn)下表。要求三：裝配后的模架 ,上模座在導(dǎo)柱上滑動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)和無(wú)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(jī)械損傷。模架分級(jí)技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目檢查項(xiàng)目檢測(cè)尺寸/mm 模架精度等級(jí)0,級(jí)0,級(jí)公 差 等 級(jí)a 上模座上平面對(duì)下模座下平面的平行度400 5 6 400 6 7 b 導(dǎo)柱的軸線(xiàn)對(duì)下模座下平面的垂直度160 4 5 160 5 6 c 導(dǎo)套孔的軸線(xiàn)對(duì)上模座上平面的垂直度160 4 5 160 5 6 模架的裝配：冷沖模架的裝配方法有壓入法、粘接法和