Lv12鋁墊片的沖裁模具設(shè)計

1、鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院畢業(yè)設(shè)計2008屆機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)1班級題目:墊片沖裁模具設(shè)計姓名:瞿鷺學(xué)號:080606108指導(dǎo)教師:孫新職稱:副教授2012年5月23日目錄前言 (3摘要 (4摘要翻譯 (6課題 (81 沖裁工藝設(shè)計 (81.1 沖裁件的工藝性分析 (91.2 沖壓方案的確定 (92 沖裁排樣設(shè)計 (102.1 排樣方案的確定 (102.2 搭邊的選取 (122.3 送料步距、條料寬度及板料間距計算 (122.4 排樣圖 (142.5 沖裁力和壓力中心的計算 (163刃口尺寸計算 (203.1 沖孔刃口尺寸計算 (203.2 落料刃口尺寸計算 (214 沖裁模主要零部件的結(jié)

2、構(gòu)與設(shè)計 (224.1 模具類型的選擇 (224.2 定位方式的選擇 (234.2.1 導(dǎo)料銷的選擇 (234.2.2 擋料銷的選擇 (234.3 卸料裝臵與推件裝臵的選擇 (244.3.1 卸料裝臵的選擇 (244.4 工作零件的設(shè)計 (264.4.1 凹模的設(shè)計 (274.4.2 凸凹模的設(shè)計 (284.4.3 凸模的設(shè)計 (294.4.4 模架及組成零件的設(shè)計 (315 壓力機的選取與校核 (325.1 壓力機的選擇 (335.2 裝模高度的校核 (346 模具總裝圖 (347 模具材料的選用 (358 模具的裝配與檢測 (368.1 模具的裝配 (378.2 模具的檢測 (37總結(jié) (

3、38參考文獻 (41前言在現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)中,模具是重要的工藝裝備之一,它在鑄造,鍛造,沖壓,塑料,粉末冶金,陶瓷制品等生活生產(chǎn)行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。由于采用模具能提高生產(chǎn)效率、節(jié)約材料、降低成本,并且可以保證一定的加工質(zhì)量要求,所以,汽車,飛機、拖拉機電器、儀表、玩具和日常用品等產(chǎn)品的零部件很多都采用模具加工。隨著工業(yè)科學(xué)技術(shù)的,工業(yè)產(chǎn)品的品種和數(shù)量不斷增加,產(chǎn)品的改性換代加快,對產(chǎn)品質(zhì)量、外觀不斷提出新的要求,對模具質(zhì)量的要求也越來越高。,如果模具設(shè)計及制造水平落后,產(chǎn)品質(zhì)量低劣,制造周期長,必將影響產(chǎn)品的更新?lián)Q代,使產(chǎn)品失去競爭能力,阻礙生產(chǎn)和經(jīng)濟的發(fā)展。因此,模具設(shè)計及制造技術(shù)在國民經(jīng)濟中的

4、地位是顯而易見的。沖壓是在室溫下,利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力使其產(chǎn)生分離或塑性變形,從而獲得所需的零件的一種壓力加工方法。冷沖壓在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛,其加工效率高,且操作方便,易于實現(xiàn)自動化;沖壓時模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度,一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量,而且壽命比較長,所以沖壓件質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好具有“一模一樣”的特征;可以加工出尺寸范圍比較大、形狀復(fù)雜的零件,如小到鐘表的秒針,大到汽車縱梁、覆蓋件等,加上沖壓時材料冷變形硬化效應(yīng),沖壓件強度和剛度均較高;沖壓沒有切屑廢料的生成,材料的消耗小,且不需要其他的熱設(shè)備,也是一種省料的加工方法;沖壓件陳本較低;但是沖壓一般使用的

5、模具具有專用型,有時一個復(fù)雜的零件需要數(shù)套模具才能加工成型,且模具精度較高,技術(shù)要求高,是技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè),所以只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下才能充分的體現(xiàn)從而獲得較好的經(jīng)濟效益。摘要當今社會的進步和發(fā)展,使原有的商品已經(jīng)不能滿足人們對物質(zhì)的需求,然而有些商品的制造必須依靠模具才能夠生產(chǎn)加工出來。因此,模具的發(fā)展與人們的生活關(guān)系越來越緊密。我們利用模具加工各種的工件,以便來滿足人們的需要,模具的發(fā)展給我們帶來了新的生活,新的時代。因此這次我們的畢業(yè)設(shè)計要求設(shè)計一副模具以便檢驗自己所學(xué)模具有關(guān)方面的知識是否牢固。由于產(chǎn)品的材料和工藝特性不同,生產(chǎn)用的設(shè)備也各異,模具種類繁多,但用的最為廣泛的大約

6、有以下幾種:冷沖壓模、塑料成型模、鍛造模、精密鑄造模、粉末冶金模、橡膠成型模、玻璃成型模等。其中以冷沖壓模、塑料模的技術(shù)要求和復(fù)雜程度較高。隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高,沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)正呈現(xiàn)多品種、少批量,復(fù)雜、大型、精密,更新?lián)Q代速度快的變化特點,沖壓模具正向高效、精密、長壽命、大型化方向發(fā)展。為適應(yīng)市場變化,隨著計算機技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展,沖壓模具設(shè)計與制造技術(shù)正由手工設(shè)計、依靠人工經(jīng)驗和常規(guī)機械加工技術(shù)向以計算機輔助設(shè)計(CAD、數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計算機輔助設(shè)計與制造(CAD/CAM技術(shù)轉(zhuǎn)變。在本次畢業(yè)設(shè)計中利用計算機輔助設(shè)計(CAD繪制模具主要工作零件圖和模具的總裝配圖,

7、運用了數(shù)控切削加工、數(shù)控線切割電加工等先進加工技術(shù)。是一次對所學(xué)知識的全面總結(jié)和運用,是鞏固和加深各種理論知識靈活運用的實踐過程。在這次設(shè)計中根據(jù)所給題目的要求,首先對沖壓件進行了分析,分析該零件的尺寸精度得出用一般精度的模具即可滿足零件精度的要求,再從零件的形狀、尺寸標注及生產(chǎn)批量等情況看,選擇加工方案。根據(jù)對零件的綜合分析,在這次設(shè)計中我設(shè)計的模具是倒裝落料沖孔復(fù)合模,主要介紹的是沖裁工藝、沖裁模的結(jié)構(gòu)與設(shè)計、沖裁模落料沖孔的工作原理等。希望能夠靈活運用所學(xué)的專業(yè)知識和技能,圓滿完成此次的畢業(yè)設(shè)計。關(guān)鍵詞沖裁;模具;計算機輔助設(shè)計Writer:Qu LuGuidance Teacher:S

8、un XinTopic:Punching Mold Design of The GasketAbstractToday's social progress and development, so that the original goods can no longer meet the needs of the people on the substance.However, some goods manufacturing must rely on the mold to be able to production and processing out.Therefore, mol

9、d development lives are getting closer to the people's lives.We mold a variety of workpiece in order to meet people's needs,the development of mold brought us a new life,new era.Therefore, this graduation design requires the design of a mold in order to test whether the parties concerned the

10、 knowledge of their school mold firmly.Materials and workmanship of the product characteristics, production equipment also vary a wide range of mold, but the most widely used in approximately the following: cold stamping mold, plastic molding, forging mold, the mold of precision casting, powder meta

11、llurgy mold, rubber molding, glass molding. Among them, the high technical requirements and complexity of the cold stamping mold, plastic mold.With the continuous improvement of the quality of industrial products, stamping products are showing more variety, less volume, complex, large-scale, precisi

12、on, fast replacement changes the characteristics of the stamping die is efficient, precise, long-life, large-scale direction.With the rapid development of computer technology and manufacturing technology to adapt to market changes, stamping die design and manufacturing technology is designed by hand

13、, relying on human experience and conventional machining technology processing to computer-aided design (CAD, CNC cutting, CNC electric-processing as the core of the computer-aided design and manufacturing (CAD / CAM technology change.The graduated design using computer-aided design (CAD drawing die

14、 main working parts diagram and mold assembly drawing, the use of a CNC machining, CNC wire cutting EDM and other advanced processing technology. Once the comprehensive summary and application of knowledge is to consolidate and deepen the process of flexibility in the use of a variety of theoretical

15、 knowledge practice.Subject to the requirements of this design, first stamping parts analysis, analysis on the dimensional accuracy of parts with general accuracy of the mold to meet the requirements of precision parts, from parts of the shape, dimensions and production volume, and other circumstanc

16、es, the choice of the processing program.Based on a comprehensive analysis of the part and mold design in the design is the flip Blanking composite modulus, introduces the structure and design of the blanking process, blanking die, Die Blankingworks. I hope more flexible use of the professional know

17、ledge and skills, the successful completion of the graduation project.Key Words:Blanking;Gasket;Computer Aided Design課題:墊片落料沖孔復(fù)合模作者署名:080606108瞿鷺指導(dǎo)老師署名:孫新零件簡圖:如圖所示工件名稱:墊片擋片生產(chǎn)批量:大批量材料:LY12號鋁厚度:3mm 1 沖裁工藝設(shè)計1.1 沖裁件的工藝性分析沖壓件的工藝性是指沖壓件對沖壓工藝的適應(yīng)性。沖裁件的工藝性是否合理,對沖裁件的質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)率有很大影響,在一般情況下,對沖壓件工藝性影響最大的幾何形狀尺寸和精

18、度要求。良好的沖壓工藝性應(yīng)能滿足材料較省、工序較少、模具加工較容易、壽命較高、操作方便及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等要求。LY12號鋁具有很高的強度和較好的沖壓加工性能;該零件形狀簡單,但對孔邊距接近凸凹模所允許的最小壁厚,如零件圖所示,故可以考慮采用積存廢料的復(fù)合沖壓工序。1.2 沖壓工藝方案的確定該工件包括沖孔、落料兩個基本工序,可以有以下三種方案:方案一:先落料,后沖孔,采用單工序模生產(chǎn);方案二:落料沖孔復(fù)合沖壓,采用復(fù)合模生產(chǎn);方案三:沖孔落料連續(xù)沖裁,采用級進模生產(chǎn)。模具種類單工序模復(fù)合模級進模比較項目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

19、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長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方案一模具結(jié)構(gòu)簡單,但需要兩道工序,兩副模具,生產(chǎn)率較低,難以滿足該零件的年產(chǎn)量要求。方案二只需一套模具,沖壓件的形位精度容易保證,且生產(chǎn)率也高。盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜,但由于零件的幾何形狀簡單,模具制造并不困難。方案三也只需要一副模具,生產(chǎn)率也高,但零件的沖壓精度較差。欲保證沖壓件的形位精度,需要在模具上設(shè)臵導(dǎo)正銷導(dǎo)正,故模具制造安裝較復(fù)合模復(fù)雜,且成本高。通過對上述三種方案的分析比較,該件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。2 沖裁排樣設(shè)計2.1 排樣方案的確

20、定排樣是指沖裁零件在條料、帶料或板料上布臵的方法。合理有效的排樣有利于保證在最低的材料消耗和高生產(chǎn)率的條件下,得到符合設(shè)計技術(shù)要求的工件。在沖壓生產(chǎn)過程中,保證很低的廢料百分率是現(xiàn)代沖壓生產(chǎn)重要的技術(shù)指標之一。合理利用材料是降低成本的有效措施,尤其在大批量生產(chǎn)中,沖壓件的年產(chǎn)量達數(shù)十萬件,甚至數(shù)百萬件,材料合理利用的經(jīng)濟效益更為突出。保證在最低的材料消耗和最高的勞動生產(chǎn)率的條件下得到符合技術(shù)要求的零件,同時要考慮方便生產(chǎn)操作、沖模結(jié)構(gòu)簡單、壽命長以及車間生產(chǎn)條件和原材料供應(yīng)等情況,以選擇較為合理的排樣方案。根據(jù)材料的合理利用情況,條料排樣方法可以分為以下三種:(一有廢料排樣:沖件與沖件之間、沖

21、件與條料之間都存在搭邊廢料,沖件尺寸完全由沖模來保證,因此精度高,模具壽命也高,但材料利用率低。(二少廢料排樣:只在沖件與沖件之間或沖件與條料之間留有搭邊值,因受剪裁條料質(zhì)量和定位誤差的影響,其沖件質(zhì)量稍差,同時邊緣毛刺被凹模帶入間隙也影響模具壽命,但材料利用率高,沖模結(jié)構(gòu)簡單。(三無廢料排樣:沖件與沖件之間或沖件與條料之間均無搭邊,沿直線或曲線切斷條料而獲得沖件。沖件的質(zhì)量較差,模具壽命較短,但材料利用率高。采用少、無廢料的排樣可以簡化沖裁模結(jié)構(gòu),減小沖裁力,提高材料利用率。但是,因條料本身的公差以及條料導(dǎo)向與定位所產(chǎn)生的誤差影響,沖裁件公差等級低。同時,由于模具單邊受力,不但會加劇模具磨損

22、,降低模具壽命,而且也直接影響沖裁件的斷面質(zhì)量。綜上分析,并考慮沖裁零件的形狀、尺寸、材料,選取有廢料排樣。2.2 搭邊的選取排樣時,工件及工件與條料側(cè)邊之間的余料叫搭邊,搭邊的作用是補償定位誤差和保持條料有一定的剛度,以保證沖壓件質(zhì)量和送料方便。搭邊太寬,浪費材料;搭邊太窄會引起搭邊斷裂或翹曲,可能“啃刃”現(xiàn)象或沖裁時會被拉斷,有時還會拉入模具間隙中、損壞模具刃口,從而影響模具壽命。搭邊值的大小與下列因素有關(guān):材料的力學(xué)性能。硬材料可小些,軟材料的搭邊可要大些。工件的形狀與尺寸。尺寸大或有尖突的復(fù)雜的形狀時,搭邊要取得大值。材料厚度。薄材料的搭邊值應(yīng)取的大一些。送料方式及擋料方式。用手工送料

23、、有側(cè)壓板導(dǎo)向的搭邊值可以取小些。圓形件或圓角r>2t 矩形件或邊長L<50 矩形件邊長L>50或r<2t材料厚度t由表2.1 確定搭邊值根據(jù)零件形狀兩式件間按矩形取工件間搭邊值a=2.2mm ,側(cè)邊取搭邊值1a =2.5mm 。2.3送料步距、條料寬度及板料間距計算2.3.1 送料步距 送料步距是指兩次沖裁間板料在送料方向移動的距離,用S 表示,其值等于沖裁件相應(yīng)部分寬度加上工件間搭邊值1a ,即1a d S +=20+2.2=22.2 mm2.3.2 條料寬度及板料間距的計算條料寬度按下式:(02=+=C a D B (2-1其中D 為沖裁件寬度方向的最大尺寸;C為

24、導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙查表取C=5。表2.2 導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙表(mm 材料厚度 t/mm無側(cè)壓裝臵條料寬度 B/mm 有側(cè)壓裝臵條料寬度B/mm 100以下 100-200 200-300 100以下 100以上 <0.5 0.5-1 1-2 2-3 3-4 4-50.5 0.5 1 1 1 11 1 1 1 1 15 5 5 5 5 58 8 8 8 8 8B -A =(44+2×2.5+50-5=540-5 2.3 排樣圖2.5 沖裁力和壓力中心的計算2.5.1 沖裁力沖裁力是沖裁過程中凸模對板料施加的壓力,它是隨凸模進入材料的深度而變化的。通常說的沖裁力是

25、指沖裁力的最大值,它是選用壓力機和設(shè)計模具的重要依據(jù)之一。用普通平刃口模具沖裁時,其沖裁力F一般按下式計算:F=KLtb (2-2=1.3×148×3×400式中 F-沖裁力L-沖裁周邊長度t-材料厚度b-材料抗剪強度(b=400MPa卸料力 Fx=KxF (2-3推件力 Ft=nKtF (2-4頂件力 Fd=KdF (2-5n-同時卡在凹模內(nèi)的工件數(shù)量式中 h-凹模內(nèi)的直刃壁高度t-板料厚度表2.3卸料力、推件力及頂件力系數(shù)沖裁材料Kx Kt Kd鋼材料厚度mm總沖壓力Fz 總沖壓力是各種沖壓工藝的總和,根據(jù)不同的模具結(jié)構(gòu)計算,由于本模具采用彈性卸料裝臵和上出料

26、方式的沖裁模,則:Fz=F+ Fx+ Fd (2-6= 254KN2.5.2 壓力中心的計算模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點,為了保證壓力機和模具的正常工作,應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機滑塊的中心線相重合。對于級進模以及輪廓形狀復(fù)雜或多凸模的沖裁模,必須求出沖壓力合力的作用點即壓力中心。模具的壓力中心應(yīng)與模柄的軸線重合,否則會影響模具及壓力機的精度和壽命。 設(shè)臵X,Y軸如上圖將工件周邊分成14段簡單的直線與圓弧段求出各段長度與壓力中心l1=4,l2=4,l3=4,l4=26.14,l5=16.80,l6=20,l7=20,l8=8,l9=12,l10=8,l11=4 2,l12=26,l13

27、=2,l14=4x 1=0,x 2=4,x 3=8,x 4=21,x 5=40.3,x 6=68,x 7=88,x 78=80,x 8=72,x 10=68,x 11=51.1,x 12=21.1,x 13=8,x 14=4y 1=0,y 2=4,y 3=6,y 4=8,y 5=13.3,y 6=16,y 7=-4,y 8=-24,y 9=-12,y 10=0,y 11=-11.3,y 12=-8,y 13=-6,y 15=-4 設(shè)壓力中心坐標為(x 0,y 030.2914132114.=+l l l l x l x l x l x l x l x同理,003.00-=y由圖外形即可知,圓形

28、孔的壓力中心即為圓心,坐標為(24.0 方形孔的壓力中心即為孔的幾何中心,坐標為(38,-8 3、刃口尺寸計算因沖模加工方法不同,刃口尺寸的計算方法也不同,基本上可分為兩類:(1按凸模與凹模圖樣分別加工法:它主要用于圓形或簡單規(guī)則形狀的工作,因沖裁此類工件的凸、凹模制造相對簡單,精度容易保證,所以采用分別加工。(2按凸模與凹模配作法加工:常用于沖制復(fù)雜形狀的沖模。這種加工方法的特點是模具的間隙有配臵保證,工藝比較簡單,不必校核minmax Z Z T A +的條件,并且還可以放大基準件的制造公差,使制造容易。表2.4 沖裁模初始雙面間隙材料厚度 軟鋁純銅,黃銅,軟鋼杜拉鋁,中等硬鋼 硬鋼wc=

29、(0.08-0.2%wc=(0.3-0.4% wc=(0.5-0.6% t/mm Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax 0.2 0.008 0.012 0.01 0.014 0.012 0.016 0.014 0.018 0.3 0.012 0.018 0.015 0.021 0.018 0.024 0.021 0.027 0.4 0.016 0.024 0.02 0.028 0.024 0.032 0.028 0.036 0.5 0.02 0.03 0.025 0.035 0.03 0.04 0.035 0.045 0.6 0.024 0.036 0

30、.03 0.042 0.036 0.048 0.042 0.054 0.7 0.028 0.042 0.035 0.049 0.042 0.056 0.049 0.063 0.8 0.032 0.048 0.04 0.056 0.048 0.064 0.056 0.072 0.9 0.036 0.054 0.045 0.063 0.054 0.072 0.063 0.081 1 0.04 0.06 0.05 0.07 0.06 0.08 0.07 0.09 1.2 0.05 0.084 0.072 0.096 0.084 0.108 0.096 0.12 1.5 0.075 0.105 0.0

31、9 0.12 0.105 0.135 0.12 0.15 1.8 0.09 0.126 0.108 0.144 0.126 0.162 0.144 0.18 2 0.1 0.14 0.12 0.16 0.14 0.18 0.16 0.2 2.2 0.132 0.176 0.154 0.198 0.176 0.22 0.198 0.242 2.5 0.15 0.2 0.175 0.225 0.2 0.25 0.225 0.275 2.8 0.168 0.224 0.196 0.252 0.224 0.28 0.252 0.308 34.5 0.315 0.405 0.36 0.45 0.405

32、0.49 0.45 0.54 5 0.35 0.45 0.4 0.5 0.45 0.55 0.5 0.6 6 0.48 0.6 0.54 0.66 0.6 0.72 0.66 0.78 7 0.56 0.7 0.63 0.77 0.7 0.84 0.77 0.91 8 0.72 0.88 0.8 0.96 0.88 1.04 0.96 1.12 9 0.87 0.99 0.9 1.08 0.99 1.17 1.08 1.26 101mmZ Z 060.0240.0300.0min max =-=-表3.2 規(guī)則形狀凸、凹模的制造偏差基本尺寸凸模偏差T 凹模偏差A(yù) 基本尺寸 凸模偏差T 凹模偏差

33、A 18 1830 18300.020 0.025 0.030 120180 18016080120160360 360500 50030由表3.1 確定T 、A 的值: 3.1 沖孔刃口尺寸計算 對于沖小孔mm 8轉(zhuǎn)換為mm8+利用公式 (0min Tx d D T-+= (3-1(AZ D D T A +=0min是工件的公差值表3.3 磨損系數(shù)表工件精度IT10以上 x =1 工件精度IT11IT13x =0.75 工件精度IT14因孔的公差等級為IT14級,所以查上表得x =0.5 則 (0min Tx d d T-+=(002.0002.018.836.05.08-=+(AZ d d

34、 T A +=0min=(02.0046.018.8+= 02.0064.8+ 校核間隙:060.0min max=-Z ZT +A =0.020+0.020=0.040<0.060 所以滿足T +A minmaxZ Z -的條件,制造公差合適。3.2 落料刃口尺寸計算當以凹模為基準件時,凹模磨損后刃口部分尺寸都增大,因此均屬于A 類尺寸第一類尺寸。它的基本尺寸及制造公差的確定方法按公式(Ax D D A +-=0max (3-3其中 D 模具基準尺寸(mm m ax D 工件極限尺寸(mm 工件公差(mm 查公差表將尺寸16分別轉(zhuǎn)化為052.016則52.0022- (13.00251

35、74.1552.05.016+=-=A4 沖裁模主要零部件的結(jié)構(gòu)與設(shè)計4.1 模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知采用復(fù)合沖壓,但復(fù)合模又可分為倒裝復(fù)合模和正裝復(fù)合模,其各自的特點如下表序號正裝倒裝1 對于薄沖件能達到平整要求不能達到平整要求2 操作不方便、不安全,孔的廢料又打棒打出操作方法能裝自動撥料裝臵即能提高生產(chǎn)效率又能保證安全生產(chǎn)。孔的廢料通過凸凹模的孔往下漏掉3 裝凹模的面積較大,有利于復(fù)雜重建用拼塊結(jié)構(gòu)如凸凹模較大,可直接將凸凹模固定在底座上省去固定板4 廢料不會在凸凹?？變?nèi)積聚,每次又打棒打出,可減少孔內(nèi)廢料的漲力,又利于凸凹模減小最小壁厚廢料在凸凹?？變?nèi)積聚,凸凹模要求又較大的壁厚

36、以增加強度。該沖件屬于普通沖裁,精度要求不高又屬于大批量生產(chǎn),刃壁較薄,采用倒裝比較合適,因此選用倒裝復(fù)合模。4.2 定位方式的選擇定位零件是用來保證條料的正確送進及在模具中的正確位臵,以保證沖制出合格的零件。條料在模具送料平面中必須有兩個方向的限位:一是在與條料方向垂直方向上的限位,保證條料沿正確的方向送進成為送進導(dǎo)向;二是在送料方向的限位,控制條料一次送進的距離(步距。4.2.1 導(dǎo)料銷的選擇屬于送料導(dǎo)向的定位零件又導(dǎo)料銷,導(dǎo)料板、側(cè)壓板等。導(dǎo)料板及側(cè)壓板多用于級進模和單工序模中。導(dǎo)料銷則多用于復(fù)合模和單工序模中。因此選導(dǎo)料銷做為導(dǎo)向且位于條料的同側(cè),一般設(shè)2個,從前向后送料時導(dǎo)料銷裝在左

37、側(cè)(固定式,為標準件。4.2.2 擋料銷的選擇屬于送料定距的定位零件有擋料銷、導(dǎo)正銷、側(cè)刃等,導(dǎo)正銷及側(cè)刃多用于級進模和單工序模中。擋料銷則多用于復(fù)合模和單工序模中。選取擋料銷做定距定位零件。在模具閉合后不許擋料銷的頂端高出材料因選取活動式橡膠彈頂擋料銷。其擋料銷的高度h查表得h=4mm,固定擋料銷釣形A10表4.2 擋料銷高度ht h0.32 323 44.3 卸料裝臵和推件裝臵的選擇4.3.1 卸料裝臵的選擇常見的卸料零件又固定卸料板和彈壓卸料板。前者式剛性結(jié)構(gòu)主要起卸料作用,卸料力大,適用于沖材料厚度大于0.8mm的模具,后者是柔性結(jié)構(gòu),兼有壓料和卸料兩個作用。其卸料力的大小決定與所選用

38、的彈性元件。主要用于沖制薄料和要求制件平整的沖模中,因此選取彈壓卸料板。材料厚度t>0.5 >0.51 <1在自由狀態(tài)下的彈壓卸料板應(yīng)高出凸模刃口0.10.3mm。卸料板的厚度查表3.4。表3.4 卸料板的厚度卸料板寬度B材料厚度t 50 >5080 > 80125ho H0 ho H0 ho H00.8 6 8 6 10 8 13>0.81.5 6 10 8 12 10 14>1.53 6 - 10 - 12 -查上表得卸料板厚度mmho10=1.下卸料采用彈簧作為彈性單元,彈簧的自由高度為:自由H =(3.54工作s式中自由H 彈簧的自由高度(mm

39、 ; 工作s工作行程與模具修磨量和調(diào)整量(46mm 之和。工作s取自由H =33mm 。 彈簧的裝配高度為:4.3.2 推件裝臵的選擇推件裝臵主要有剛性推件裝臵和彈性推件裝臵兩種,一般剛性用的較多,它由打桿、推板、連接桿和推件塊組成。其工作原理是在沖壓結(jié)束后上?；爻虝r,利用壓力機滑塊上的打料桿,撞擊上模內(nèi)的打桿與推件板,將凹模內(nèi)的工件推出,其推件力大,工作可靠。 4.4 工作零件的設(shè)計4.4.1 凹模的設(shè)計凹模厚度的確定:kbHk為系數(shù)b為凹模刃口的最大尺寸(mm表3.5 凹模系數(shù)k條料寬度材料厚度 1 >13 >36 50 0.300.40 0.350.50 0.450.60 &

40、gt;50100 0.200.30 0.220.35 0.300.45 >1002002.13334.0=凹H ,取15。凹模壁厚301522=H C;凹模外形尺寸為100125。 ×圖4.2 凹模刃口4.4.2 凸凹模的設(shè)計凸凹模是復(fù)合模中同時具有落料凸模和沖孔凹模作用的工作零件。凸、凹模的結(jié)構(gòu)大到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單,所以選用整體式來加工凸凹模。它的內(nèi)外圓均為刃口,凸凹模的最小壁厚與模具結(jié)構(gòu)有關(guān):當模具為正裝結(jié)構(gòu)時,內(nèi)孔為直筒形刃口形式,且采用下出料方式,則內(nèi)孔無積存廢料,

41、脹力小,最小壁厚為材料厚度的1.5倍,即1.5。 圖4.3 凸凹模4.4.3 凸模的設(shè)計凸模的固定形式有:采用凸模固定板固定、與上模板直接固定和采用低溶點合金或環(huán)氧樹脂澆注固定三種,各自的特點的比較如下表。固定形式固定方法特點凸模固定板固定一般采用H7/m6過渡配合,圓形凸模則采用凸肩固定 定位精度高,牢靠,但固定孔精度高,加工困難與上模板直接連接采用螺釘,銷釘直接把凸模固定在上模板上適用于大型凸模的固定 低熔點合金澆注固定或環(huán)氧樹脂澆注固定使低熔點合金或氧樹脂溶化,像粘結(jié)劑一樣固定在凸模上適用于沖裁0.32mm 的板料由于本工件是大批量的生產(chǎn),且內(nèi)孔有一定的精度要求,模具采用的是復(fù)合模,則從

42、上表的比較中可選低熔點合金澆注固定或環(huán)氧樹脂澆注固定形式固定凸模,。沖孔凸模為圓形,采取臺階式凸模,它的強度剛性較好,裝配修磨方便,與凸模固定板配合部分按過渡配合(H7/m6或H7/n7制造,最大直徑的作用是形式臺肩,以便固定,保證工作時凸模不配拉出,材料選取A T 10,熱處理硬度為5862HRC 。其凸模長度計算公式:h t h h L +=21其中h 1凸模固定板厚度 =1h 凹H =mm 24t 材料厚度 3mmh推件塊厚度18mm2h增加長度,一般選取010mm+18+=3+24=mmmmmmmmL49mm4 圖4.4 凸模的結(jié)構(gòu)形式4.4.4 模架及組成零件的設(shè)計該模架選用中間導(dǎo)柱

43、方形模架,導(dǎo)向裝臵安裝在模具的對稱線上,滑動平穩(wěn),導(dǎo)向準確可靠。由標準(GB/T2851.5-1990中選取,從而確定以下材和尺寸:模架材料選取鑄鐵HT200模架上模板的長度為310mm、寬度230mm、厚度45mm。下模板的長度為310mm、寬度230mm、厚度55mm;最大高度為235mm、最小高度為190mm。模柄選取旋入式模柄,A40,JB/T7646.2;螺釘選用標準件內(nèi)六角螺釘,規(guī)格為M8;螺釘M10;圓柱銷M5導(dǎo)柱28×180、32×180,導(dǎo)套為110×43,長度110×43;應(yīng)按H6/h5配合;柱間的距離170mm;材料為20鋼。5 壓

44、力機的選取及校核5.1 壓力機的選擇由以上的設(shè)計、計算,確定壓力機的規(guī)格尺寸如下:查表選取國產(chǎn)160K N開式可傾壓力機其最大裝模高度為300mm 最小裝模高度為160mm模柄孔尺寸為直徑40mm ,深度為60mm 工作臺尺寸左右為450mm 、前后300mm , 工作臺孔尺寸:左右220mm 、前后110mm 立柱間距離:220mm 床身最大可傾斜角350 5.2 裝模高度的校核為了保證模具和壓力機相適應(yīng),沖模的閉合高度H 應(yīng)介于壓力機的最大裝模高度max H 和最小裝模高度min H 之間,其關(guān)系式為:mmH H H mm H H 5101max 1min-+- (5-1式中 H 沖模的閉

45、模高度;mm H H =+=+-mmH H 185519051max=-=-凸凹模凸模墊板上模座下模座H H H H H H+=40+35+10+48+44-15=162mm 有此可知maxmin H H H <<,則所選則的壓力機符合要求。6 模具總裝圖 工作原理:工作時,板料以導(dǎo)料銷和擋料銷定位,上模下壓,凸凹模外形與推薦塊配合,在凹模腔內(nèi)落料,同時沖孔凸模與凸凹模內(nèi)控進行沖孔,沖孔廢料直接落下;然后上模上行,當滑塊碰到上死點時,推桿開始工作,將工件從凹模內(nèi)推出落下。7 模具材料的選用利用模具生產(chǎn)制品零件,其模具質(zhì)量的好壞,壽命的長短,直接關(guān)系到產(chǎn)品制造精度、性能和成本。是提高

46、勞動生產(chǎn)率、降低消耗、創(chuàng)造效益,盡快使產(chǎn)品占領(lǐng)市場的重要性條件。而模具的質(zhì)量、使用壽命、制造精度及合格率很大程度上取決于設(shè)計時對模具材料的選用、熱處理工藝要求、模具零件配合精度及公差等級的選擇和表面質(zhì)量要求。冷沖模材料應(yīng)具有的性能:冷沖模包括沖裁模、彎曲模、拉深模、成形模和冷擠壓模等。冷沖模在工作中承受沖擊、拉深、壓縮彎曲、疲勞磨擦等機械的作用。模具常常發(fā)生脆斷、堆塌、磨損、啃傷和軟化等形成的失效。因此,作為冷沖模主要材料的鋼材,應(yīng)具有的以下幾點性能。1. 應(yīng)具有較高的變形抗力:主要抗力指標包括淬火、回火抗壓強度、彎強度等。其中硬度是模具注意重要的抗力指標,高的硬度是保持模具耐磨性的必要條件。

47、工作零件熱處理后的硬度在60HRC強度和抗彎強度才能保證模具具有較高的變形能力。2. 應(yīng)具有較高的斷裂抗主要抗力指標有材料的抗沖擊性能抗壓強度、抗彎強度斷裂抗力和沖擊載荷下抵抗模具裂紋產(chǎn)生一個特性,也是作為防止斷裂的一個重要依據(jù)。其基體中碳含量越高沖擊韌性越高。故對韌性的要求應(yīng)依據(jù)載荷較大的冷沖鐓及剪切模易受偏心彎曲載荷細長凸?；蛴袘?yīng)力集中的模具,都需要有較高的韌性。3. 應(yīng)具有較高的耐磨性和抗疲勞性能:對于在一定條件下工作的模具鋼,為了提高耐磨性,需要在硬度高的基體上均勻分布有大量細小硬的碳化物相同硬度下,提高鋼的性能是模具在交變應(yīng)力條件下產(chǎn)生的疲勞破壞,如模具長期使用有刮痕凹槽等4. 應(yīng)具

48、有較好的冷、熱加工工藝性:鋼材的加工性能包括可鍛性、可加工性、淬透性、淬硬性較小的脫碳敏感性和較小變形傾向等,以方便模具的加工,易于成形及防止熱處理后變形等?？偵纤?凸、凹模采用工作部分局部淬火(,-材料硬度HRC58-62也用淬火變形小的12Cr模具鋼。8 模具的裝配與檢測8.1 模具的裝配復(fù)合模是指在沖床一次行程中沖制產(chǎn)品兩道或兩道以上工序的沖模,這種模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜,裝配要求高,但由于模具生產(chǎn)率高,各內(nèi)、外型面間的相對位臵精度高,故廣泛應(yīng)用于精密零件的加工。本模具為落料沖孔復(fù)合模其裝配一般按下面的步驟進行:裝配旋入式模柄,垂直上模座端面,裝后同磨大端面齊平。將凸模裝入凸模固定板,保持與固定

49、板端面垂直,同磨端面平齊將凸凹模裝在固定板上,并保持與固定板端面垂直,同磨端面齊平。確定凸凹模固定板在下模座上的位臵,用平行夾板夾緊,作凸凹模固定板上的螺孔和下模座上的螺釘過孔,并保持孔位臵一致。劃下模板漏料孔線,加工漏料孔,按凸凹模的孔每邊加大約1mm。按凹模上的孔引作凸模固定板和上模座的螺釘過孔。將帶凸模的固定板裝在上模板上,螺釘不要擰得過緊,進行試裝合模,使導(dǎo)柱緩慢進入導(dǎo)套,如果凸模與凸凹模的孔對的不太正,可輕輕敲打凸模固定板,利用螺釘過孔的間隙進行調(diào)整,直至間隙均勻。此時用劃針在上模板上劃出凸模固定板位臵。8.2 模具的檢測沖模裝配前,應(yīng)該對零、組件進行檢查、復(fù)查的內(nèi)容有:(1沖裁模的

50、刃口部分應(yīng)鋒利,拉伸模的彎曲的工作型面應(yīng)過度圓滑,表面粗糟度應(yīng)符合要求;(2工作熱處理后的實際硬度值是否符合要求,如有碳化合物偏析要求應(yīng)技術(shù)要求的規(guī)定;(3外行的非工作銳邊是否已經(jīng)倒角或?qū)A;(4零件不應(yīng)有沙眼、縮空、裂紋、磨削退火或機械損傷;(5可卸導(dǎo)柱的椎面與趁套上椎孔的吻合長度面積應(yīng)不小于80%?？偨Y(jié)這次的畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)三年中的最后一個環(huán)節(jié),是對三年的學(xué)習(xí)生活中所學(xué)的知識一個匯總和概括,使我們每個人都能總合運用所學(xué)的知識進行設(shè)計。就我個人而言,通過這次畢業(yè)設(shè)計,使我學(xué)習(xí)到了許多知識,對模具的設(shè)計與制造有了極為深刻的認識,是一次由理論向?qū)嵺`的飛躍,讓我感慨頗深,主要體會有以下幾點:1、扎實

51、的基礎(chǔ)課,專業(yè)課是模具設(shè)計的基礎(chǔ)。由于以前所學(xué)的課程難免有些理解不深,遺忘等,而本次設(shè)計又或多或少的用到了這些知識,從而迫使我再次回顧以前的課程,并加深了對這些課程的理解,如機械制圖中的各種線型的特點應(yīng)用,材料力學(xué)中的應(yīng)力校核,熱處理中各種材料與熱處理性能,公差配合與測量技術(shù)中公差的正確選用,模具的加工與制造技術(shù)。塑料模具的設(shè)計與制造步驟,模具材料的正確選用等。2理論與實踐相結(jié)合的重要性以前的學(xué)習(xí)中,基本上是純理論的學(xué)習(xí),雖然有金工實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)等實踐的體味,但卻停留在表面上,沒有進行過真正的設(shè)計,從而使理論與實踐嚴重脫節(jié),在作設(shè)計的過程中,我才真正感覺到眼高手低的含義,同時也“窺一斑而知全豹”,自己的學(xué)習(xí)中的不足和薄弱環(huán)節(jié)暴露無遺,但是在老師們的幫助下以及自己的努力下,我終于克服了重重困難,使設(shè)計得以順利的進行。通過向老師們請教,我了解到設(shè)計要面向企業(yè),面向市場的原則,畢業(yè)設(shè)計正是對實踐能力的一次強有力的訓(xùn)練,是我們獨立工作的前湊,將對我們以后的工作產(chǎn)生深遠的影響。3、對模具設(shè)計中的安全性,經(jīng)濟性加深了認識在設(shè)計工作中,要不斷對安全性進行分析,從操作者的角度進行設(shè)計,在設(shè)計中,需要考慮到模具的成本問題,經(jīng)濟效益是工業(yè)生產(chǎn)的前提,成本的高直接決定了產(chǎn)