端蓋沖孔切邊復(fù)合模設(shè)計說明書

1、 端蓋沖孔切邊復(fù)合模設(shè)計第一章 緒論1.1沖壓模具的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢1.1.1我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨資和私營也得到了快速發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”；廣東一些大集團公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。 隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。而

2、模具制造是整個鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一，模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定企業(yè)的生存空間。 近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進步的投資力度，將技術(shù)進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件，個別廠家還引進了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計中。 以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進步，東風(fēng)汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分

3、轎車覆蓋件模具。此外，許多研究機構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)方面取得了顯著進步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計制造周期等方面做出了貢獻。 例如，吉林大學(xué)汽車覆蓋件成型技術(shù)所獨立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件，華中理工大學(xué)模具技術(shù)國家重點實驗室開發(fā)的注塑模、汽車覆蓋件模具和級進模CAD/CAE/CAM軟件，上海交通大學(xué)模具CAD國家工程研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖模CAD軟件等在國內(nèi)模具行業(yè)擁有不少的用戶。雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達國家相比仍有較大的差距。例如，

4、精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高；許多先進的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具依賴進口。 我國的模具工業(yè)的發(fā)展，日益受到人們的重視和關(guān)注?！澳＞呤枪I(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備”也已經(jīng)取得了共識。在電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中，60%80%的零部件都要依靠模具成形（型）。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其它加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。目前全世界模具年產(chǎn)值約為600 億美元

5、，日、美等工業(yè)發(fā)達國家的模具工業(yè)產(chǎn)值已超過機床工業(yè)。近幾年，我國模具工業(yè)一直以每年15%左右的增長速度發(fā)展，2003年，我國模具總產(chǎn)值超過400億元人民幣。中國模具產(chǎn)業(yè)除了要繼續(xù)提高生產(chǎn)能力，今后更要著重于行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)發(fā)展水平的提高。結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，主要是企業(yè)結(jié)構(gòu)向?qū)I(yè)化調(diào)整，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向著中高檔模具發(fā)展，向進出口結(jié)構(gòu)的改進，中高檔汽車覆蓋件模具成形分析及結(jié)構(gòu)改進、多功能復(fù)合模具和復(fù)合加工及激光技術(shù)在模具設(shè)計制造上的應(yīng)用、高速切削、超精加工及拋光技術(shù)、信息化方向發(fā)展。1.1.2未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低廉的

6、要求服務(wù)。達到這一要求急需發(fā)展如下幾項： 1) 全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù) 模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向。隨著微機軟件的發(fā)展和進步，普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度；進一步擴大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計算機和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個行業(yè)中推廣成為可能，實現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。 2) 高速銑削加工國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點。高速銑

7、削加工技術(shù)的發(fā)展，對汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。 3) 模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 高速掃描機和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。 4) 電火花銑削加工 電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用

8、成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣)，因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國外已有使用這種技術(shù)的機床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計這一技術(shù)將得到發(fā)展。 5) 提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度 我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達到30%左右。國外發(fā)達國家一般為80%左右。6) 優(yōu)質(zhì)材料及先進表面處理技術(shù) 選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝

9、先進的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。 7) 模具研磨拋光將自動化、智能化 模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢。 8) 模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展 這是我國長遠發(fā)展的目標(biāo)。模具自動加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺機床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)。CNC雕刻機在國內(nèi)的發(fā)展上從最近的一兩年才有較大的發(fā)展，相關(guān)加工廠和使用單位時刻以敏銳的眼光盯著廠家的動向，這也是身為雕銑機主機生產(chǎn)廠一點也不敢松懈的真正原因所在。

10、作為用戶當(dāng)然要選合適的設(shè)備，如果選型不當(dāng)，不但不能賺錢反而令陷入為機器打工的苦澀局面。那么什么樣的機床才是好機床？ 我們認(rèn)為好機床的定義是這樣的：能夠在短期內(nèi)收回投資的機床才是好機床。數(shù)控機床的設(shè)計使用壽命一般為7年，主要是數(shù)控方面的使用壽命為準(zhǔn)，這樣花錢和掙錢的比例關(guān)系將直接影響您的生意，所以仔細分析功能進行選型是有效投資的必要條件。在國外很早就有雕銑機的名詞（CNC engraving and milling machine），嚴(yán)格地講雕是銑的一部分，是購買雕刻機還是購買數(shù)控銑式加工中心是經(jīng)常要問自己的問題。另外，還有目前盛行的高速切削機（HSCMACHINE）。 還是讓我們首先搞清楚三個

11、機型區(qū)別： 1）數(shù)控銑和加工中心 用于完成較大銑削量的工件的加工設(shè)備 2）數(shù)控雕銑機 用于完成較小銑削量，或軟金屬的加工設(shè)備 3）高速切削機床 用于完成中等銑削量，并且把銑削后的打磨量降為最低的加工設(shè)備。1.2課題研究的理論依據(jù)1）沖裁是利用模具使板料產(chǎn)生分離的沖壓工序，包括落料、沖孔、切口、修邊等。 用它可以制作零件或為彎曲、拉深、成形等工序準(zhǔn)備毛坯。從板料沖下所需形狀的零件叫落料，在工件上沖出所需形狀的孔（沖去的為廢料）叫沖孔。2）沖裁過程：沖裁即是分離工序，工件受力時必須從彈、塑性變形開始，以斷裂告終。當(dāng)凸模下降接觸板料，板料即受到凸、凹模壓力而產(chǎn)生彈性變形，由于力矩的存在，使板料產(chǎn)生彎

12、曲，即從模具表面上翹起。隨著凸模下壓，模具刃口壓入材料，內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)滿足塑性條件時，產(chǎn)生塑性變形，不同凸模行程，其變形程度不同，且凹模刃口附近變形大于凸模刃口附近的變形。由此可知，塑性變形從刃口開始，隨著切刃的深入，變形區(qū)向板料的深度方向發(fā)展、擴大，直到板料的整個厚度方向上塑性變形，板料的一部分相對另一部分移動。力矩將板料壓向整個厚度方向上產(chǎn)生塑性變形，板料的一部分相對于另一部分移動。力矩將板料壓向切刃的側(cè)表面，故切刃相對于板料移動時，這些力將表面平壓，在切口表面上形成光亮帶。當(dāng)切刃附近材料各層中達到極限應(yīng)變與應(yīng)力值時，便產(chǎn)生微裂，裂紋產(chǎn)生后，沿著大剪應(yīng)速度方向發(fā)展，直至上、下裂紋會合，板料就完

13、全分離。3）模具間隙：模具間隙系指凸、凹模刃口縫隙的距離，用符號c表示，俗稱單面間隙。而雙面間隙用Z表示。間隙對沖裁件質(zhì)量、沖裁力、模具壽命的影響很大，是沖裁工藝與模具設(shè)計中的一個極其重要的問題。第二章 沖壓成型工藝分析和工藝方案的確定2.1 沖壓的基本工序分類及模具類型的選擇沖壓工序基本分為以下兩大類：第一類是材料受外力后應(yīng)力超過其強度極限，使材料發(fā)生剪裂或局部剪裂。諸如：板料的剪裂、剪截、沖孔、落料、切口、整修、裁切、沖口等多種作業(yè)形式，但均屬于分離工序；第二類是材料受到外力應(yīng)力超過其屈服極限，使材料經(jīng)過塑性變形后成一定的形狀。諸如：彎曲、縮口、卷邊、扭轉(zhuǎn)、拉伸、起伏成形、體積沖壓等變形方

14、式，但均屬于變形工序。將上述兩個以上的單工序連續(xù)沖壓與復(fù)合在一套模具上沖壓便構(gòu)成連續(xù)沖壓與復(fù)合沖壓工序。上述各種沖壓變形工序所用的模具，雖然結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化，但仍然可按其沖壓過程的動作特征、主要結(jié)構(gòu)特點以及完成的工藝作業(yè)類別，將其劃分成以下幾大類：1）單工序沖模（亦稱單沖模）這種沖模是在壓力機的一次行程中只完成一個沖壓工藝工序。一般均以其完成的沖壓工藝工序的名稱來命名：如只進行沖孔的稱之為沖孔模；只進行一次彎曲的稱為彎曲模。2）連續(xù)模（亦稱多工序連續(xù)模）這種模具是在壓力機一次行程中，在模具的不同工位上，能同時完成兩個或兩個以上沖壓工序。根據(jù)連續(xù)完成的沖壓工序的工藝作業(yè)類別又將連續(xù)模分為：多工位連續(xù)

15、沖裁模、多工位連續(xù)式復(fù)合模兩種。連續(xù)模只有沖裁工位的，即只進行沖孔、切口、落料等屬于沖裁作業(yè)的工位，稱為多工位連續(xù)沖裁模。如果連續(xù)模諸工位中，除了沖裁作業(yè)外，還有拉伸或彎曲、成形：包括翻邊、沖擠、壓印等屬于沖裁式復(fù)合模。3）復(fù)合模該類模具僅一個工位，在壓力機的一次行程中能完成兩個或兩個以上沖壓工步，根據(jù)這類模具完成的沖壓工步的類別，可將其分為：沖裁式復(fù)合模、綜合式復(fù)合模兩種。只完成沖裁作業(yè)的復(fù)合模，最常見的是沖孔落料復(fù)合模。如果連續(xù)模諸工位中,除了沖裁作業(yè)外，還有拉伸或彎曲、成形任意一個或一個以上變形工步的復(fù)合模，通稱其為綜合式復(fù)合模、多工位連續(xù)式復(fù)合模。2.2 沖模設(shè)計與制造的程序由于國內(nèi)目

16、前正處在市場經(jīng)濟的管理體制與生產(chǎn)組織形式正在逐步改革和健全過程之中，故目前國內(nèi)對沖模設(shè)計與制造的程序，尚無固定的標(biāo)準(zhǔn)模式，但整個過程大致可以分為如下七個階段：1）沖壓設(shè)計。提供沖件圖及技術(shù)要求；2）編制沖壓工藝文件。包括：沖壓工藝卡、沖壓工藝手則、工序質(zhì)量分析表、工序質(zhì)量控制圖等；3）沖模設(shè)計。符合工藝要求，結(jié)構(gòu)合理，制造容易的整套沖模圖紙；4）沖模制造。按沖模圖紙制造的沖模，其零部件全部合格且沖出沖件符合沖件圖要求，沖模經(jīng)驗合格證，方可交付使用；5）試模驗證。新沖模須經(jīng)沖件設(shè)計，沖壓工藝編制人員、沖模設(shè)計者、使用單位、專職檢驗員、安全員等有關(guān)人員共同參加，進行試模考核與驗證，合格后各方算驗證

17、通過。6）投產(chǎn)使用試模驗證。新沖模交付使用必須有沖模驗證單等隨行文本。并要在使用過程做投產(chǎn)、維修、出現(xiàn)與解決的問題等記錄工作。7）維修保管。每次使用完成，必須將最后沖制的樣件栓在模具上，同上述填寫好的技術(shù)檔案及有關(guān)記錄一并送檢后入庫。需要修理至合格后方入庫保管備用。2.3 沖壓工藝編制與沖模設(shè)計的步驟和內(nèi)容2.3.1 沖壓工藝編制根據(jù)沖壓件圖編制沖壓工藝的步驟和主要內(nèi)容如下：1）進行沖件工藝分析即研究并熟悉沖件結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、沖壓加工工藝及沖壓精度，了解沖件材料及材料質(zhì)量，尤其是表面質(zhì)量。這一階段實際上是編制沖壓工藝的前期準(zhǔn)備工作,十分重要。首先要詳細了解沖件在整個產(chǎn)品中的地位、作用及性能,要

18、研究和分析沖件的沖壓工藝性及改變沖件結(jié)構(gòu)尺寸與形狀從而簡化加工過程及沖模結(jié)構(gòu)的可能性；研究沖件在現(xiàn)場條下進行經(jīng)濟沖壓實現(xiàn)成批與大量生產(chǎn)的可能性；改變沖件結(jié)構(gòu)形狀與尺寸實現(xiàn)少無廢料沖壓的可能性。2）確定生產(chǎn)性質(zhì)，投產(chǎn)批量和年總產(chǎn)量。為經(jīng)濟合理的選定沖模類型，結(jié)構(gòu)及最經(jīng)濟的制模工藝提供可靠依據(jù)。3）確定工藝要素，編制工藝文件。（1） 確定沖壓件生產(chǎn)的工序及設(shè)備種類；（2） 設(shè)計排樣圖。按照考慮年產(chǎn)量和按月收入批量初選的沖模類型，依沖壓件的結(jié)構(gòu)形狀，尺寸與形位精度，進行排樣圖設(shè)計。（3） 計算材料利用率。根據(jù)設(shè)計完成的排樣圖，按規(guī)定方法計算材料利用率、單件材料消耗定額并確定允許廢品率。（4） 計算沖

19、壓力，選定沖壓設(shè)備。（5） 編制沖壓工藝初稿，并與沖壓工藝施工人員、沖模設(shè)計者、產(chǎn)品設(shè)計人、質(zhì)檢人員等有關(guān)人員商討、會簽、最后形成正式文件。（6） 提出沖模設(shè)計任務(wù)書。2. 沖模設(shè)計根據(jù)沖壓件圖和以此圖編制的全部工藝文件、現(xiàn)場沖壓設(shè)備使用說明書等進行沖模設(shè)計，需要經(jīng)歷的步驟和完成的工作內(nèi)容如下：1）模具設(shè)計與從制造的角度出發(fā)。在確保沖件質(zhì)量的基礎(chǔ)上，從改善制模工藝性、提高模具壽命出發(fā)、分析研究沖件的沖壓結(jié)構(gòu)工藝性，熟悉沖件圖結(jié)構(gòu)、尺寸與形位精度、其他技術(shù)要求等。2）提供沖模設(shè)計的有關(guān)工藝文件是否齊全，包括：沖壓件圖、全套沖壓工藝文件、沖模設(shè)計任務(wù)書等。3）分析沖壓工藝的合理性。排樣圖、變形過程

20、圖及沖模結(jié)構(gòu)選型是否先進、恰當(dāng)、經(jīng)濟合理。4）核算沖壓力，含沖壓附加壓力，諸如：卸料力、頂件力、卸件力、廢料切斷刀、拉深壓邊力、彈壓卸料板壓料力、彈性元件的彈力等。根據(jù)計算總壓力選用設(shè)備的合理性、沖模裝夾是否困難，壓力機的形程、閉合高度、壓力行程曲線能否滿足工藝施工要求，排樣圖中搭邊與沿邊值以及排樣方法是否合理，工步順序及工位布置是否合適等。 5）最后者組合的卸料系統(tǒng)。（3） 頂件系統(tǒng)與卸件裝置的設(shè)計，從沖模結(jié)構(gòu)考慮：落料凹模裝在下模的正裝復(fù)合沖裁模以及上模出件的彎曲、拉深、翻邊等單工序模和多工位連續(xù)式復(fù)合模的這些工藝作業(yè)的工位，一般都要在其凹模洞口中設(shè)頂件器。頂件器一般由裝在下模下邊的彈性元

21、件驅(qū)動，而卸件器則靠一套剛性頂桿、推板推卸出件。上述裝置設(shè)計模具時要根據(jù)實際需要設(shè)置。（4） 進位限位裝置設(shè)計。根據(jù)排樣圖確定的使用側(cè)刃、擋料銷的位置及尺寸，選用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的合適類型與規(guī)格。此外，還要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)和提高送進材料定位精度的實際需要，設(shè)計側(cè)壓裝置、擋料銷、工藝定位孔等，始用擋料銷、固定擋料銷種類繁多，應(yīng)按沖件厚度、結(jié)構(gòu)形狀與尺寸、搭邊寬度等情況選用。（5） 選定沖模制造精度等級，主要依據(jù)沖件圖要求的沖壓精度，一般要提高12級精度，作為沖模制造精度的等級。凸、凹模工作尺寸、進距誤差、多工送進誤差等均需以確定的沖模制造精度為依據(jù)進行計算，以確保沖制工件尺寸精度不超差。外，否則會產(chǎn)生偏移彎

22、矩，加速壓力機滑塊與導(dǎo)軌以及模具導(dǎo)向機構(gòu)的磨損按確定的沖模類型，規(guī)定沖?？傮w結(jié)構(gòu)，提出采用典型設(shè)計組合、沖模零部件標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)設(shè)計要求。就沖裁模而言，對單工序模、沖裁復(fù)合模、多工位連續(xù)式?jīng)_裁模，應(yīng)采用GB2851287581冷沖模以及1990年修訂本的國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的典型組合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，并按其規(guī)定選配成套冷沖模標(biāo)準(zhǔn)零部件、模板等標(biāo)準(zhǔn)件。對于含有拉深、彎曲、內(nèi)外緣翻邊等也盡量考慮使用上述標(biāo)準(zhǔn)，以利于制模。 6）沖模的細部設(shè)計與計算，包括：（1） 送出料裝置的配置及操作方式的確定。在單件、小批量生產(chǎn)中，一般不配用送出裝置而用手工操作；大批量生產(chǎn)中應(yīng)配用通用或?qū)Ｓ米詣铀统隽涎b置，以確保生產(chǎn)安全高效，中批

23、生產(chǎn)可考慮由模具帶動的鉤式簡易送料裝置和拔桿卸料器，可實現(xiàn)連續(xù)沖壓。（2） 壓料與卸料系統(tǒng)的設(shè)計，要依據(jù)沖件圖對工件平面度的要求和原料的厚度，沖件形狀及變形工步，確定壓料與否，而后確定固定卸料板還是彈性卸料板，甚至分工位兩。（7） 計算沖模工作零件尺寸，首先按沖件材料種類及厚度選定間隙極其取向再行計算。除凸、凹模刃口尺寸需按事先選定或工廠習(xí)慣采用的制模工藝進行計算外、與此有關(guān)的固定板、卸料板及與其配對便用的斜楔滑塊、鉤式送料裝置的零部件尺寸，都要進行計算并確定下來，方可制圖。7）根據(jù)選用的GB2851287581冷沖模國標(biāo)，按其規(guī)定配用的標(biāo)準(zhǔn)模架及成套零部并考慮上述各步驟設(shè)計內(nèi)容及結(jié)果，繪出模

24、具總裝配圖和非標(biāo)準(zhǔn)零件。在繪制沖?？傃b配圖時需注意解決好以下一些問題：（1） 按沖件的沖壓工藝過程卡規(guī)定使用的沖壓設(shè)備及其主要技術(shù)規(guī)格，諸如：壓力機臺面尺寸，壓力機臺面及其滑塊上裝模柄孔的尺寸、最小閉合高度等參數(shù)，作為選用標(biāo)準(zhǔn)模架和模柄以及確定模座底面積、模具落料孔以及模具平面裝夾尺寸的依據(jù)。即便選用標(biāo)準(zhǔn)典型組合，也必須考慮上述參數(shù)給予銜接；（2） 注意設(shè)計合適的凹模結(jié)構(gòu)形狀，并對其強度進行必要的校核；（3） 凸模長度要進行細致的計算，對于小孔沖模，當(dāng)凸模直徑等于或小于料厚或沖裁高強度材料小孔時，除在結(jié)構(gòu)上采取加固措施外，對凸模的抗壓強度和抗縱彎穩(wěn)定性要分別進行比要的驗算；（6） 計算并確定沖

25、模的壓力中心。對于多工位連續(xù)模這一點較為重要。欲使沖模工件正常而平穩(wěn)，要使其壓力中心與其模柄的軸心線重合，最多不得超過模柄的投影面積之 （4） 注意拔桿卸件系統(tǒng)、模具帶動的送料裝置等直接裝在模具上或與模具聯(lián)動的機構(gòu)，與模具主沖壓動作的協(xié)調(diào)、配合。必要時可先設(shè)計并繪出各機構(gòu)動作過程組合曲線圖，防止在一個部位動作相碰撞。2.沖模制造工藝的選擇沖模制造工藝是沖模非標(biāo)準(zhǔn)工作零件即非圓形凸、凹模的制造方法。沖模的標(biāo)準(zhǔn)零部件，包括一些圓形凸模及圓凹模的加工工藝都已定型且這些零件大多可在市場上隨時購買。故通常所說的沖模制造工藝是指那些需要另行單獨制造的非圓凸、凹模以及其他復(fù)雜的非標(biāo)準(zhǔn)凸、凹模的制造方法。首先

26、應(yīng)該將需要加工的凸、凹模零件表面按其用途、作用及加工工藝不同分為：配合面與接觸面兩種。配合面是在沖模組裝或總裝時，該面與其他零部件配合，要求有一定的尺寸與形位精度及表面粗糙度。對工藝分析包括技術(shù)和經(jīng)濟方面兩個方面內(nèi)容。在技術(shù)方面，根據(jù)工件圖，主要分析該沖壓件的形狀特點、尺寸大小、精度要求和材料性能等因素是否符合沖壓工藝要求；在經(jīng)濟方面，主要根據(jù)沖壓件生產(chǎn)批量，分析產(chǎn)品成本，闡明采用沖壓生產(chǎn)可以取得的經(jīng)濟效益。因此，沖壓件的工藝分析，主要討論在不影響零件使用的前提下，能否以最簡單經(jīng)最經(jīng)濟的方法沖壓出來。能夠做到的，表示該沖壓件的工藝性好；反之，工藝性差。影響沖壓件工藝性的因素很多，從技術(shù)和經(jīng)濟方

27、面考慮，主要因素有以下幾個方面該制件形狀比較簡單，都是由圓弧組成的，尺寸一般，厚度適中，大批量，屬于普通沖壓件，但是有幾點應(yīng)注意：1) 由于零件上有4個小孔和一個大孔，落料的同時要保證所沖4個小孔的位置精度。2) 大批量生產(chǎn)，應(yīng)重視模具材料和結(jié)構(gòu)的選擇，保證一定的壽命。第三章模具結(jié)構(gòu)方案的確定設(shè)計落料-沖孔復(fù)合模，因制件材料是50CrVA，材料抗剪強度高，卸料力很大，采用彈性卸料需要在模具的很多位置安裝彈性卸料裝置，使模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故不采用。又由于制件尺寸較大，采用打料桿又會影響制件的平整性，故采用打料桿與卸料板接觸，由卸料板卸料的結(jié)構(gòu)。又由制件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，所以復(fù)合模采用

28、倒裝復(fù)合模及打料桿接觸卸料板的卸料方式和定位釘定位方式。模具特點是采用了擋料銷。其工作大致是：條料從右方送進，開始兩次行程由第一第二兩個臨時擋料銷擋料，以后由自動擋料銷擋料。導(dǎo)正銷則是使孔與外形保證有較準(zhǔn)確的位置。工件名稱:沖孔落料件 生產(chǎn)批量:大批量 材料:10鋼 厚度t = 1.mm1. 零件的尺寸2毛坯計算沖裁件在條料上的布置方法稱為排樣。排樣設(shè)計包括選擇排樣方法、確定搭邊值、計算條料寬度和送料步距，計算材料利用率，畫排樣圖。（1） 排樣方法的選擇根據(jù)對所給零件的分析，采用直排有廢料排樣方式，這樣可以保證沖件質(zhì)量，提高模具壽命。可以補償送料誤差，以保證沖出合格工件；保持條料剛度利于送料，

29、避免廢料絲進入模具間隙損壞模具。（2） 計算沖裁件面積：由軟件可求出沖裁件直徑D=76.2mm查表3-102得到，工件間a=1mm,搭邊a1=1.2mm（3） 步距和條料寬度的計算步距H=b+c1=78.2 mm條料寬度B= 76.2+2（a-0.5）+0.5=77.7mm（4） 材料利用率的計算材料利用率：= 68.5%（5） 毛坯圖如圖3-1第四章各部分工藝力計算（1） 沖孔力計算 ： 式中 沖孔力（N） L 工件內(nèi)輪廓周長（mm） t 材料厚度（mm）,t=1.5mm ； 材料的抗剪強度（MPa）。由書末附錄A1查得=300MPa則 （2） 推件力 ： 式中 推件力因數(shù)，其值由表2-15

30、查得=0.063 ； n 工件卡在凹模內(nèi)的個數(shù)，取 n=4 （3） 落料力計算 ：式中 落料力（N）； L 工件外輪廓周長（mm） ； t 材料厚度 t=1.5mm ； 材料的抗剪強度MPa 。由書表查得=300MPa 。則 （4） 卸料力計算 按式 （2-11）： 式中 卸料力因數(shù)，其值由表2-15查得=0.05 。則 =0.05×161.58kN8.07kN（5）總的沖裁力為： 2. 沖壓設(shè)備的選擇 由于復(fù)合模的特點，為防止設(shè)備超載，可按公稱壓力選擇壓力力機。參照書選取公稱壓力為250N的開式壓力機。其余模具設(shè)計的有關(guān)參數(shù)為：公稱壓力：250kN滑塊行程： 固定行程：S=80mm

31、 調(diào)節(jié)行程： S1=80mm s2=10mm最大閉合高度：固定臺和可傾: 活動臺位置： 封閉高度調(diào)節(jié)量： 70mm工作臺孔徑：260mm×130mm（左右前后） 直徑d=180mm模柄孔尺寸：第五章.主要工作部分尺寸計算沖孔刃口1尺寸計算 :根據(jù)表查得沖裁刃口雙面間隙，。未注公差的零件尺寸按IT14級精度計算，查書可得的極限偏差=0.2mm。磨損因數(shù)由表查得x=0.75 。沖孔凸、凹模的制造公差由表查得：。 校核：因此，凸、凹模采用配作加工方法。則凸模刃口尺寸 凹模刃口尺寸按凸模尺寸配制，保證其雙間隙為0.020.04mm。沖孔刃口2尺寸計算 :落料件尺寸的極限偏差由表查得x=0.7

32、5 。凹模的制造公差。則凹模尺寸凸模尺寸按照凹模尺寸配作，保證其最小間隙為零。2.切邊刃口2尺寸計算 :落料件尺寸的極限偏差由表查得x=0.75 。凹模的制造公差。則凹模尺寸1) 凹模的外形結(jié)構(gòu)與輪廓尺寸表3-5 凹模的外形結(jié)構(gòu)與輪廓尺寸 項目公式結(jié)果取值備注凸凹模高度40mm40mm查表8-32k=0.20凸凹模壁厚c=1.5H3030凸凹模周界尺寸7070凸模 切邊凸凹模工作部分尺寸沖小孔凸模沖孔凸凹模工作部分尺寸 復(fù)合模中的主要零件、沖孔落料凸凹模的工作部分尺寸如圖所示:模具主要零件及結(jié)構(gòu)設(shè)計 模具的結(jié)構(gòu)如圖。主要是由上模座、下模座、沖孔凸凹模、落料凸凹模、卸料板等主要零件組成。第六章.

33、模具主要零部件的結(jié)構(gòu)和設(shè)計1） 圓形凸模中間大孔為圓形，選用圓形凸模。凸模做成階梯形，用以增加強度。凸模用凸模固定板和凸模墊板模座連接在一起，凸模墊板，凸模固定板用內(nèi)六角螺釘與上模座連接在一起。2） 凹模凹模由內(nèi)六角螺釘和圓柱銷固定在上模座上。刃口選用直筒形，刃口強度較高，刃磨后工作部分尺寸不變。為保證工件的平整性，在該凹模內(nèi)安裝護板，有利于提高沖壓質(zhì)量，適合沖壓形狀復(fù)雜的工件。最大缺點每次沖壓后，工件或廢料在凹模內(nèi)，會增加孔壁磨損。3） 凸凹模凹模由內(nèi)六角螺釘和圓柱銷固定在下模座上。4） 卸料板部件設(shè)計（1） 彈性卸料板有一定的厚度，用螺栓和銷釘固定在下模座上，能承受的卸料力比較大。固定卸料

34、板和凸模的單邊間隙，一般取0.10.5mm，但不小于0.05mm。固定卸料板厚度與沖裁力大小、卸料尺寸等有關(guān)，一般取510mm.。（2） 卸料橡膠計算采用橡膠塊作為彈性元件。具有承受載荷比彈簧大，安全與安裝調(diào)整方便等優(yōu)點。橡膠塊的選用包括決定其品種、高度及截面尺寸等等。a) 橡膠塊品種的選擇考慮到模具結(jié)構(gòu)，選用四個圓筒形的聚氨酯橡膠，則每個橡膠所承受的預(yù)壓力為：Fy=F卸料力/4=28×103N/4=7×103Nb) 確定橡膠的橫截面積A。取hy=10%h0=0.1h0,查表3-352，得到P=1.1MPa,則A= Fy/P=7.675×103N/1.1=6.98

35、×103（mm2）c) 橡膠塊截面尺寸的計算選用直徑為12mm的卸料螺釘，取橡膠上螺釘過孔的直徑為 d=16mm，則橡膠外徑D=mm=95mmd) 計算并校核橡膠塊高度h0=(mm)=52(mm)因為h0/D=52/95=0.55,故所選橡膠符合要求。橡膠的安裝高度ha=h0-hy=52-52×0.1=46.8(mm)卸料螺釘及其設(shè)置a) 螺紋長度雖短但與光桿段有臺階，可保證旋入彈性壓力板后不易松動b) 螺釘長度使指光桿段長度且有公差要求，便于保證彈性卸料板工作平面與模面平行。c) 螺釘材料為45號鋼且要求熱處理硬度為3540HRC，以便保證螺釘有足夠的強度，能夠承受卸料過

36、程中反復(fù)作用的拉應(yīng)力。d) 卸料螺釘?shù)拈L度的確定卸料螺釘A：L=43mm+22mm=60mm卸料螺釘B：L=43mm+22mm=60mme) 模座沉孔深度的計算h=20+3+10+15=98mm5） 導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)柱和導(dǎo)套都是圓柱形，加工方便，容易裝配，是模具行業(yè)應(yīng)用最廣泛的導(dǎo)向裝置。導(dǎo)柱的直徑一般在1660mm之間，長度L在90320mm之間，下部長度與下模板導(dǎo)柱孔采用過盈配合，配合時，孔徑會收縮，所以導(dǎo)套過盈配合部分的孔徑應(yīng)比導(dǎo)套和導(dǎo)柱間隙配合孔徑增大1mm。導(dǎo)住和導(dǎo)套為間隙配合，要求配合表面堅硬和耐磨，且有一定的強韌性，常用20號鋼制作，表面經(jīng)過滲碳淬火處理，硬度為HRC5862，滲碳層深度

37、0.81.2mm6.沖模的閉合高度應(yīng)介于壓力機的最大裝模高度及最小裝模高度之間第七章模具的工作過程本套模具可完成落料、沖孔兩個工序。條料送進時，有彈頂擋了銷導(dǎo)向，沖首件是以目測定位，待沖第二個工件時，則用擋料銷定位。模具工作時，用壓力機的氣墊壓邊，可獲得較大的壓邊力，壓力和行程的大小也容易調(diào)節(jié)，另外，可使模具結(jié)構(gòu)簡單。氣墊壓邊是通過拖桿傳到壓邊圈上進行壓邊的。工件制出后，上模上行，打桿和推件塊起作用，把工件從凸凹模中推出。1 下模座 2.墊板 3導(dǎo)柱 4凸凹模 5凸模 6卸料板 7沖小孔模 8墊板 9上模座 10沖大孔凸模 11六角螺釘 12螺釘 13模柄 14推桿 15卸料螺釘 16銷釘 1

38、7導(dǎo)套 18螺釘 19銷釘 20卸料板 21卸料橡膠 22 卸料螺釘23推件板第八章.模架的選擇 根據(jù)主要零件的結(jié)構(gòu)、外形尺寸及卸料裝置尺寸、參照有關(guān)資料選擇模架上模座： 鑄鋼下模座： 鑄鋼導(dǎo)柱： 20滲碳導(dǎo)套： 20滲碳導(dǎo)柱、導(dǎo)套經(jīng)過熱處理后，達到淬火硬度6266HRC 。沖孔凸模、落料凹模等材料采用T10A,熱處理后淬火硬度為6064HRC。第九章沖模工作零件機械加工工藝過程1凸模加工工藝工程圓形凸模加工比較簡單，熱處理前毛坯經(jīng)車削加工，配合面留適當(dāng)磨削余量；熱處理后，經(jīng)外圓磨削而可以達到其技術(shù)要求。在加工中，可采用一次裝夾或采用一定位基準(zhǔn)安裝加工的工藝措施來保證。其加工過工程為：下料鍛造

39、退火粗加工粗磨基準(zhǔn)面畫線工作面半精加工淬火、回火磨削修研2凸凹模加工工藝過程圓形凹模加工凹模加工屬于孔系加工，除保證孔的尺寸和形狀精度外，還要保證各型孔間的位置精度，可采用高精度坐標(biāo)鏜床加工非圓形凹模加工加工過程為：下料 鍛造 退火 粗加工六面 粗磨基準(zhǔn)面 畫線 型孔半精加工 （型孔精加工） 淬火、回火 精磨第十章模具裝配1沖模裝配沖壓模具的裝配是按照設(shè)計要求、結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)條件，以一定的裝配順序和方法，將模具零件連接或固定起來，達到一定的裝配技術(shù)要求，并保證加工出合格沖壓件的過程。對于沖裁模，既要保證零件的加工精度，也要保證裝配技術(shù)要求，若裝配不能保證均勻的沖裁間隙，會影響沖壓件的質(zhì)量及模具的使用、維修和壽命。在模具進行裝配之前，要仔細研究設(shè)計圖樣，按照模具的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求，確定合理的裝配順序及裝配方法，選擇合理的檢測方法和測量工具。沖壓模在使用時，上模座部分通過模柄安裝在壓力機的滑塊上，是模具的活動部分。下模座部分被固定在壓力機的工作