齒輪螺栓墊片冷沖工藝與模具設計

1、大學三年的學習即將結束，畢業(yè)設計是其中最后一個實踐環(huán)節(jié)，是對以前所學的知 識及所掌握的技能的綜合運用和檢驗。隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術 得到愈來愈廣泛的應用。隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品的品種和數(shù)量不斷增加。換型不斷 加快，使模具的需要不斷增加，而對模具的質量要求越來越高。模具技術在國民經(jīng)濟中 的作用越來越顯得更為重要。模具是一種特殊的模型，用來塑造（制造）產(chǎn)品；從工藝的角度，模具是一種成型制 品的特殊工藝裝備。模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎工藝裝備，在電子、汽車、電機、電器、儀 表、家電和通訊等產(chǎn)品中，60%80%的零部件都依靠模具成形，模具質量的高低決定 著產(chǎn)品質量的高低，因此，模具被稱

2、之為“工業(yè)之母”。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，我國沖 壓技術與工業(yè)發(fā)達國家相比還比較的落后，主要原因是我國在沖壓基礎理論及成形工 藝、模具標準化、模具設計、模具制造工藝及設備等方面與工業(yè)發(fā)達的國家尚有相當大 的差距，導致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達國家的模 具相比差距相當大。隨著國民經(jīng)濟總量和工業(yè)產(chǎn)品技術的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對模具的需求量越來越 大，技術要求也越來越高。雖然模具種類繁多，但其發(fā)展重點應該是既能滿足大量需要, 又有較高技術含量，特別是目前國內尚不能自給，需大量進口的模具和能代表發(fā)展方向

3、 的大型、精密、復雜、長壽命模具。模具標準件的種類、數(shù)量、水平、生產(chǎn)集中度等對 整個模具行業(yè)的發(fā)展有重大影響。因此，一些重要的模具標準件也必須重點發(fā)展，而且 其發(fā)展速度應快于模具的發(fā)展速度，這樣才能不斷提高我國模具標準化水平，從而提高 模具質量，縮短模具生產(chǎn)周期，降低成本。由于我國的模具產(chǎn)品在國際市場上占有較大 的價格優(yōu)勢，因此對于出口前景好的模具產(chǎn)品也應作為重點來發(fā)展。根據(jù)上述需要量大、 技術含量高、代表發(fā)展方向、出口前景好的原則選擇重點發(fā)展產(chǎn)品，而且所選產(chǎn)品必須 目前已有一定技術基礎，屬于有條件、有可能發(fā)展起來的產(chǎn)品。沖壓是一種先進的少無切削加工方法，具有節(jié)能省材、效率高、產(chǎn)品質量好、重量

4、 輕、加工成本低等一系列優(yōu)點,在汽車、航空航天、儀器儀表、家電、電子、通訊、軍 工、日常用品等產(chǎn)品的生產(chǎn)中得到了廣泛的應用據(jù)統(tǒng)計，薄板成型后，制造了相當于 原材料的12倍的附加值，在國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值中，與其相關的產(chǎn)品占四分之一，在現(xiàn)代 汽車工業(yè)中，沖壓件的產(chǎn)值占總產(chǎn)值的59%隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，采用模具的生 產(chǎn)技術得到愈來愈廣泛的應用。在完成大學三年的課程學習、生產(chǎn)實習，我熟練地掌握了機械制圖、機械設計、機 械原理等專業(yè)基礎課和專業(yè)課方面的知識，對機械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全 面的理解，達到了學習的目的。對于模具設計這個實踐性非常強的設計課題，我們進行 了大量的實習。經(jīng)過生產(chǎn)實習，

5、我對于冷沖模具有了一個全新的認識，豐富和加深了對 各種模具的結構和動作過程方面的知識。在指導老師的細心指導下和在工廠師傅的講解 下，我們對于模具的設計和制造工藝有了系統(tǒng)而深刻的認識。同時在實習現(xiàn)場親手拆裝 了一些典型的模具實體并查閱了很多相關資料，通過這些實踐，我們熟練掌握了模具的 一般工作原理、制造、加工工藝。通過在圖書館借閱相關手冊和書籍，更系統(tǒng)而全面了 細節(jié)問題。鍛煉了縝密的思維并使我們初步具備了設計工作者應有的素質。設計中，將 充分利用和查閱各種資料，并與同學進行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設計。在設計的過程中，將有一定的困難，但有指導老師的悉心指導和自己的努力，相信 會完滿的完成

6、畢業(yè)設計任務。由于學生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗，設計中難免有不妥之 處，懇請各位老師指正。設計者：余正生2015年04 月 15日第一章零件的工藝性分析工件名稱：齒輪螺栓墊片生產(chǎn)批量：大批量材 料：A3鋼厚 度: 1mm1.1零件的總體分析該零件為齒輪螺栓墊片，材料為A3鋼，即為Q235勺舊牌號，具有良好的塑性、韌 性、冷沖壓性能，能夠進行一般的沖壓加工。零件形狀較為復雜，采用圓弧過渡，但零 件對稱分布，有沖孔、落料兩個工序特征。外形落料的工藝性齒輪螺栓墊片屬于中等尺寸零件，料厚1mm外形較為復雜，采用圓弧過渡，以便 于模具加工，減少熱處理開裂，減少沖裁時尖角處的崩刃和過快磨損，尺寸精度要求一

7、般。沖孔的工藝性有兩個11的孔，尺寸精度一般沖裁件的孔邊距和孔間距為避免工件變形和保證模具強度，孔邊距和孔間距不能過小。°其最小許可值當取: C W"。根據(jù)工件的尺寸可得C 4.5 t 1,所以工件的尺寸符合要求。沖孔時因凸模強度限制孔的尺寸不應太小，否則凸模易折斷，查表知，工 件上孔的直徑大于或等于0.35倍的料度即d 0.3&。由任務書零件圖易于看出工件的 尺寸符合要求。尺寸精度圖示零件的尺寸均未注公差的一般尺寸，按慣例取IT14級，尺寸精度較低，符合 一般沖壓的經(jīng)濟精度要求。第二章工藝方案的確定該零件所需的基本沖壓工序為落料和沖孔，可擬訂出以下三種工藝方案。方

8、案一：單工序模生產(chǎn)。方案二：落料沖孔復合模。方案三：沖孔落料級進模。采用方案一，生產(chǎn)率低，工件的累計誤差大，操作不方便，由于該工件為大批量生 產(chǎn)，方案二和方案三更具有優(yōu)越性。該零件(t11mri的孔與外圓之間的最小距離為4.5mm大于此凸凹模允許的最小壁厚 (2.7mm，可以采用沖孔、落料復合?；驔_孔、落料連續(xù)模。但復合模模具的形位精 度和尺寸精度容易保證，且生產(chǎn)率也高。盡管模具結構比較復雜但由于零件的幾何形狀 簡單對稱，模具制造并不困難。級進模雖生產(chǎn)率也高，但零件的沖裁精度稍差。欲保證 沖壓件的形位精度，需要在模具上設置導正銷導正，故模具制造、安裝較復合模復雜。 通過對上述三種方按的分析比較

9、，該零件的沖壓生產(chǎn)采用方按二的復合模為佳。第三章排樣設計與計算設計復合模時，首先要設計條料排樣圖。根據(jù)工件的形狀選擇有廢料排樣，且為直 排的形式，雖然材料的利用率低于少廢料和無廢料排樣，但工件的精度高，且易于保證 工件外形的圓角。3.1確定搭邊與搭肩值搭邊和搭肩值一般是由經(jīng)驗確定的，查表1,0取最小搭邊值為a1 1.5mm， 最小搭肩值去2.2mm。3.2確定零件的排樣方案設計模具時，條料的排樣很重要。分析零件形狀可知，確定排樣方案：條料從右至 左送進，落料凸模的沖壓力比較均勻，零件形狀精度容易保證。條料的排樣如圖2所示。圖2排樣方案3.3計算送料步距和條料的寬度按如上排樣方式，并根據(jù)工件的尺

10、寸確定送料步距為搭肩值與工件寬度之和。即L a27274.2mm查表可知條料寬度單向偏差為0.50mm 由公式計算如下：B0Dmax2ai0.500 072 2 1.5 0.5075 0.50 mm0所以確定條料的寬度B為75 0.50mm導料板間距離A B C 75 °.5 75.5mm （無側壓裝置）Dmax 條料寬度方向沖裁件的最大尺寸印一搭邊值C導料板與條料之間的間隙C °.5 （查表）3.4計算材料的利用率根據(jù)一般的市場供應情況，原材料選用1250mm 1500mm 1mm的冷扎薄鋼板。每 塊可剪1500mm 75mm規(guī)格條料16條，材料剪切利用率達96%。材料利

11、用率通用公式nABS100%2 式中A個沖裁剪的面積mm。n 一個步距內的沖裁件數(shù)量。2B條料寬度mm。S步距mm。978.4 95 236%材料利用率：29.2 75第四章計算沖壓力和初選壓力機4.1沖裁工序總力的計算由工件結構和前面所定的沖壓方案可知，本模具采用彈性卸料裝置和下出料方式的 沖裁模?？紤]到模具刃部被磨損、凸凹模不均勻和波動、材料力學性能及材料厚度偏差等因素的影響。本模具采用普通平刃口模具沖裁，其沖裁力P按下式計算：P KLt b式中P沖裁力（KN。K系數(shù)，一般取1.3L 沖裁件剪切周邊長度（mr）。t 沖裁件材料厚度（mi）被沖材料的抗剪強度MPa上式中抗剪強度 與材料種類和

12、坯料的原始狀態(tài)有關，可在手冊中查詢，為方便計算，可取材料的0.8 b，故沖裁力表達式又可表示為:P 1.3Lt b Lt b查手冊Q235的b=375何500MPa取極限值b=500MPaP 孔=2 111 500= 34.56KNP落 = 104.5 1 500 = 34.25KN£中=P孔P落 = 34.56 52.25=86.81 KN查表111卸料力系數(shù)Kx = 0.04卸料力PxKXF沖= 0.04 86.81 = 3.47KN推件力PTn KTF沖Kt 推件力系數(shù)，由手冊查得Kt= 0.055n同時卡在凹模的工件（或廢料）數(shù),其中n=h/t h凹模刃部直壁洞口高度（mm,

13、t 料厚（mm）查手冊【5】表可得和h=6mm故 n=6/1.5 =4PTnKtP沖 4 0.055 86.81 28.64KN工序總力 Fz P中 Px Pt 86.81 3.47 28.64118.92 KN4.2初選壓力機壓力機的公稱壓力必須大于或等于工序總力。查手冊初選開式可傾壓力機參數(shù)初選壓力機型號為J23-16和J23-25,見表表一 所選擇壓力機的相關參數(shù)型號公稱壓力/kN滑塊行程/mm最大圭寸閉高度/mm工作臺尺寸/mm可傾斜 角/ °封閉咼度 調節(jié)量/mmJ23-1616055220300X 4503545J23-2525065270370X 56030554.3確

14、定壓力中心用解析法求模具的壓力中心的坐標。按比例畫出零件尺寸，選用坐標系XOY如下 圖3 （下頁）所示。因零件左右對稱，即x=0。故只需計算yc。將工件沖裁周邊分成 4、La L3、L4、L1。、L11基本線段，求出各段長度的重心位置：Li=40mm Yi=27mm圖3 壓力中心的計算L2=9.948mm Y=25.44mmLa=5.39mmL4=5mmL5=5.39mmL7=6.26mmL8=5mmY3=20.91mmY 4=17mmY5=13.09mmY7=3.92mmY 8=0mmLs=3.84mm Y6=10.05mmL9=4.87mmY9=3.38mmLio=28.29mm Y)=7

15、mmLii=34.54mm Y=17mmLi yiL2 y2L3y3 L4 y4L55 L66L7 y7Lgy8L9 y9 Lgyi。L“yii丫0Li L2 L3L4 L5 L6L7 L8 L9L10 L1140 27 9.948 25.44 5.39 20.91 5 17 5.39 13.09 3.84 10.05 6.26 3.92 5 0 4.87 3.38 28.29 7 34.54 17 40 9.948 5.39 5 5.39 3.84 6.26 5 4.87 28.29 34.5416.6第五章模具結構形式的選擇與確定5.1模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用倒裝復合沖壓，所

16、以模具類型為倒裝復合模。5.2定位方式的選擇因為該模具采用的是條料，所以選用導料銷和擋料銷來實現(xiàn)對沖裁條料的定位。5.3導向方式的選擇為了提高模具壽命和工作質量，方便安裝調整，該復合模采用后側導柱的導向方式。5.4卸料方式該模具采用倒裝結構，沖孔廢料直接由沖孔凸模從凸凹模內孔推下。工件厚度為 1mm料厚相對較厚，卸料力也比較小，故可采用彈性卸料。5.5送料方式采用手動送料。凸模尺寸dTd min凹模尺寸dAdminZmin1 1 0.5 0.43 0.100 00.6 0.04 1 1.31500.024mm校核：TZmaxZmin即 0.016 0.024 0.040mm滿足公差間隙條件第六

17、章模具工作零部件刃口尺寸的計算該零件屬于無特殊要求的一般沖孔落料件，外形尺寸由落料獲得，小孔尺寸則由沖 孔得到。杳表 可知 Zmin 0.100mm Zmax 0.140mmZmax Zmin 0.140 0.1000.040mm又模具的精度等級為IT14級。查表 2.2 0.43mm 取 X 0.56.1沖裁11孔的凸、凹模刃口尺寸的計算0 01 10.50.430.4 0.041 1.215 0.016mm6.2外形落料凸模、凹模刃口尺寸的計算此落料件為形狀較為復雜的零件，所以利用凸凹模配作法，這種方法有利于獲得最 小的合理間隙，放寬對模具的加工設備的精度要求。以落料凹模為基準件，由公差表

18、查得工件個尺寸的公差等，確定x采用配作法，計算凹模的刃口尺寸，首先是根據(jù)凹模磨損后輪廓變化情況正確判斷 出模具刃口各個尺寸在磨損過程中是變大還是變小，還是不變這三種情況，然后分別按 不同的計算公式計算。a、凹模磨損后會增大的尺寸第一類尺寸A第一類尺寸：Aj1x)04b、凹模磨損后會減小的尺寸第二類尺寸BBj (Bmax第二類尺寸：c、凹模磨損后會保持不變的尺寸第三類尺寸C第三類尺寸：Cj (Cmin0.5 )-8其落料凹模的基本尺寸計算如下:第一類尺寸：磨損后增大的尺寸:Ai(Amax1)04(72 0.51 0.740.43)。40.18571.630 mm(Amax1)04(17 0.50

19、.43)：0.4340.107516.7850mm1)04(5 0.7510.30)°0.34.77500.075mm1)04(200.510.52)。刁0.5219.74。0.13mm第三類尺寸：磨損后基本不變的尺寸:G (Cmin 0.5 )1(400.62 0.580.62)-80.6239.69 0.0775mm圖4落料凹模刃口部分尺寸落料凸模的基本尺寸與凹模相同，分別是71.63mm 16.785mm 4.775mm 19.74mm39.69mm不必標注公差，但要在技術條件中注明：凸模實際刃口尺寸與落料凹模配制， 保證最小雙面合理間隙值Zmin=0.100（落料凸模、凹模刃

20、口部分尺寸分別見圖4、5）圖5落料凸模刃口部分尺寸第七章模具主要零部件設計7.1工作零部件的結構設計落料凹模的設計凹模采用整體式凹模，各沖裁的凹?？拙捎镁€切割加工。安排凹模在模架上的位 置時，要依據(jù)計算的壓力中心的數(shù)據(jù)，使壓力中心與模柄中心重合。整體式凹模裝于下 模座上，凹模高度可按經(jīng)驗公式計算，即凹模高度H=Kb凹模壁厚C=（1.52）H式中b-凹?？椎淖畲髮挾龋ǖ獴不小于15mmC-凹模壁厚，指刃口至凹模外形邊緣的距離K=系數(shù)（查表2- 40K=0.22）凹模高度 H=Kb=0.22< 71.63=15.76mm按表取標準值H=16mm凹模壁厚 C= C=（1.52）H =24m3

21、2m（ C 30 40mm）凹模壁厚取32mm凹模寬度 B b 2C 71.63 2 32 135.63mm凹模上螺孔到凹模外緣的距離一般?。?.72.0） d,圖6凹模上的螺孔設計與選用d為螺孔的距離，由于凹模厚度為16mm所以根據(jù)表2.46【2】查得螺孔選用4X M8 的螺釘固定在下模座。故選用如圖6。螺孔到凹模外緣的最小距離【6】：a2=1.5d=1.5X 8=12mma3=1.13d=1.13 89mm凹模上螺孔到銷孔的距離一般取b>2d,所以b應大于16。根據(jù)上述方法確定凹模外形尺寸須選用矩形凹模板160X 125X 16 (JB/T7643.1)沖孔凸模的設計因為所沖的孔均為

22、圓形，而且都不屬于需要特別保護的小凸模，所以沖孔凸模采用 臺階式。一方面加工簡單，另一方面便于裝配與更換。查表1-214151沖兩個11孔的圓形凸?？蛇x用標準件B型式。如圖7所示(下頁)。圖7沖孔凸模的結構形式凸模長度一般是根據(jù)結構上的需要而確定的，其凸模長度用下列公式計算:L=h1+h2+h3+h式中L凸模長度，mmh1凸模固定板咼度，mmh2卸料板高度，mmh3導料板高度，mmh 附加高度，一般取1520mm沖裁11mrgL凸模尺寸及其組件確定和標準化（包括外形尺寸和厚度）小凸模長度 L=20+14+6+18=58mm由小凸模刃口 d=11.15mn查手冊表2.54可知h=5mm, D仁1

23、6mm, D=15mm, L=58 mm。小凸模強度校核要使凸模正常工作，必須使凸模最小斷面的壓應力不超過凸模材料的許用壓應力，即對于圓形凸模dmin4tn式中dmin 圓形凸模最小截面直徑，mmt 沖裁材料厚度，mm沖裁材料的抗剪強度，取140MpS】凸模材料許用強度，取120Mpa314t 4 1 140dmin=120=4.67mm所以承壓能力足夠抗縱向彎曲力校核對于圓形凸模（有導向裝置）max270d2式中Lmax允許的凸模最大自由長度，mmF沖模力,N2 2270d270 4.67Lmaxd 凸模最小截面的直徑，mm“F =J86.81 =631.99mm所以長度適宜凸模固定端面的壓

24、力式中q凸模固定端面的壓力，MPaF落料或沖孔的沖裁力，N模座材料許用壓應力（查表得120160Mp）86.81112 q =4=0.91MPa凸模固定板端面壓力小于120160Mpa凸模固定板承受的壓力合適。落料凸模（凸凹模）的設計結合工件外形并考慮加工，外形凸模用線切割機床加工成直通式凸模，用兩個M8的螺釘固定在 墊板上，凸模按下式計算：L=h1+h2+h3+h其中：h1為固定板厚度（20 mm），h2為卸料板厚度（14mm），h3為導料板厚度（6 mm）， h 為附加長度，主要考慮凸模進入凹模的深度（1mm）及模具閉合狀態(tài)下卸料板到凸模固定板間的安全 距離（15m m20m m）等因素。

25、所以：L=20+14+6+1+17=58 mm凸模固定板材料可用45鋼，結構形式和尺寸規(guī)格見手冊【5】表15.57可得160X125X 20。7.2定位裝置的設計與標準化擋料銷及導料銷的設計與標準化由設計結構可得該套模具所用擋料銷與導料銷的規(guī)格尺寸一樣，根據(jù)手冊【4】選用型號：JB/T7649.9 6 X 25mm材料為45鋼的圓柱擋料銷，硬度4348HRC擋料銷與導料銷位置的確定由模具整體結構設計，導料銷及導料銷都應通過卸料板固定于模具的凸凹模上。且 在模具閉合狀態(tài)下，應高出卸料板3mm】。根據(jù)分析選用廢料孔后端定位時擋料銷位置如圖8圖8擋料銷的位置L=D/2+C+d/2+0.1=72/2+

26、74.2+6/2+0.1mm=113.3mm723導料銷位置的確定導料銷位于條料的同一側，采用從右向左的送料方式，送料的方向導料銷應裝在后 側。7.3卸料裝置的設計及標準化彈性卸料板的結構形式模具采用倒裝結構，選用手冊【6】圖7- 7(b)的卸料板形式。由表7-8查得彈性卸 料板厚度為12mm裝模具時卸料板孔與凸凹模得單邊間隙為0.10mm在模具開啟狀態(tài), 卸料板應高出模具凸凹模工作刃口 0.30.5mm以便順利卸料，卸料板的工作行程為 3.5mm732卸料螺釘?shù)倪x用采用圓柱頭卸料螺釘45鋼，熱處理硬度3545HRC規(guī)格 M12X90 JB/T7650.5卸料彈簧的設計及選用根據(jù)模具結構初選6

27、根彈簧，每根彈簧的卸料力為:F卸F預n347 10 =578.3N6根據(jù)預壓力和模具結構尺寸,查手冊試選彈簧的具體參數(shù)是：D=35mm, d=6mm,H0=120mm , t=14.5mm, F午=960N, H=88.4mm,并計算如下：H 許=H0 H,120 88.431.6mmH 預=邑 H 許=5783120 88.4 =19.04mmF許960H 工作=1 1 mm=2mm H 修磨=5mmH0 H預 H工作 H修磨 19.04 2 5 mm=26.04mm校核：H許Ho所以所選彈簧是合適的。彈簧的規(guī)格為：外 徑：D=35mm鋼絲直徑：d=6mm自由高度：H=120mm裝配高度：-

28、 H) =120mm26.04mm= 93.96mm7.4推件裝置的設計與標準化【5】741剛性推件裝置的設計與標準化本套模具的推件裝置所需推件力大，且為了推件平穩(wěn)可靠，應采用剛性推件裝置 其結構形式見手冊【5742推件塊的設計本推件塊的端面外形應跟落料凹模的刃口形狀一致，整體外形應設計成臺階式以便 與凹模配合完成推件，而在沖裁時不致與把推件塊推出滑到模外。推件塊在自由狀態(tài)下 應高出凹模面0.20.5mm推件塊和凹模的配合：由于外形件的相對尺寸較大，外形形狀相對復雜，所以推件 內形與凹模為間隙配合H8/f8，推薦外形與凹模為非配合關系，屬內導向。連接推桿的選用為了使推件裝置推出平穩(wěn)采用3根推桿

29、。每根推桿所承受的力為:R . 3 28.64 103 3 9546.7 N由手冊查取適合本裝置的推桿規(guī)格為：©6X65mm推板的設計由推出結構需要，推板適宜選用圓形即手冊的A型。打桿的設計打桿選用帶肩A型打桿與推板配合以起到平穩(wěn)推件作用其材料45鋼 熱處理硬度4348HRC規(guī)格：A11X 110mmJB/T7650.17.5支撐固定零件的設計與標準化由凹模周界L=160mm,B=125m及卸料板的外形尺寸，材料選為HT200,0l級精度 的后側導柱模架。技術要求按JB/T8070-1995的規(guī)定。模架的選用上模座標記：160X 125X40 GB/T2855.5下模座標記：160X

30、 125X50 GB/T2855.6模柄標記：B ©40X90 GB/T2862.381 （見于手冊5）凸模固定板的設計因凸凹模的尺寸較大所以直接用螺釘緊固在下模座上。凸模固定板的設計：為了保證安裝、固定牢靠，凸模固定板必須有一定的厚度，由經(jīng)驗公式【6】計算凸模 固定板厚度。H=（1 1.5） D=（1 1.5）X查手冊【6】表7-2本模具取H=16m，其外形尺寸應與凹模的外形尺寸一致規(guī)格為160mm X 125mm 16mm墊板的設計在本模具采用的彈性卸料裝置中，上模座中設有推板等零件的裝置和讓位空間，會 使的其厚度變薄，影響其抗壓強度，所以應設一塊墊板。其規(guī)格根據(jù)凹模外形尺寸選取

31、 160mm 125mm 12mm7.6導向零件的設計與標準化本組模具采用的是后側導柱模座只需兩對相同型號的導柱導套。本模具沖裁間隙小 應按H6/h5配合，材料選用20鋼熱處理要求滲碳深度0.81.2mm硬度5862HRC 技術要求按JB/T8070-1995的規(guī)定。導柱標記：B20h5 X 100X 30 GB/T2861.2導套標記：B20H6X 45X23 GB/T2861.27.7緊固零件的設計與標準化【6】本模具采用螺釘固定，銷釘定位。其具體數(shù)據(jù)如下:內六角圓柱頭螺釘標記：GB/T70.1 M1CX70螺釘標記：GB/T5782 MIX 35銷釘標記：GB/T11.21 8m&

32、;80第八章沖壓設備的的選用通過前面的設計知道，上模座厚度H上模為40mm上模墊板厚度H墊為12mm固定 板厚度H固為16mm凸模長度L為58mm凹模厚度H凹為16mmT模座厚度H下模為50mm 凸模沖裁后進入凹模的深度h2為2mm該模具的閉合高度：H閉=H上模H墊L H凹H下模h2=35 12 58 16 40 2=159mm模具閉合高度159mm根據(jù)前面初選的壓力機，選擇JC23-25型壓力機，其工作臺 尺寸為370X 560mm最大閉合高度為270mm連桿調節(jié)長度為55mm最終經(jīng)過校核，選擇 JC23-25型壓力機能滿足使用要求。其主要技術參數(shù)如下：工稱壓力：250KN滑塊行程：55mm

33、最大閉合高度270mm最大裝模高度：250mm連桿調節(jié)長度：55mm工作臺尺寸（前后X左右）：360mm 560mm墊板尺寸（厚度X孔徑）：40mX210mm模柄孔尺寸：©60X 75mm最大傾斜角度：3d第九章模具總裝圖由以上設計，可得到模具的總裝圖（裝配圖見附圖）。模具上模部分主要由上模板、 墊板、凸模固定板、凹模板、推件塊等組成。推件方式由剛性推件裝置憑借壓力機的壓 力來完成廢料的推出。下模部分由下模座、凸凹模、卸料板等組成。卸料方式采用彈性 卸料，以彈簧為彈性元件。其工作過程是：條料在送進模具時由擋料銷限位，導料銷導向，使得條料精確定位。 模具在工作時，上模部分隨壓力機下行，

34、當上模部分與條料接觸時，卸料板起壓料作用 與凹模一起作用將條料壓緊隨上模下行，壓力機滑塊繼續(xù)下行沖孔凸模進入凸凹模在壓 力及刃口作用下完成沖裁。壓力機滑塊回程，上模部分跟著一起上行，在打料桿等一系列推件裝置的作用下將 制件推出凹模腔內，沖孔廢料從凸凹模型孔內落下，與此同時卸料板在彈簧恢復的作用 下也將條料從凸凹模上撥落下來，完成卸料，卸料裝置復位。條料再送進一個步距等待 下一次回程沖裁。第十章零件的分析10.1零件的作用中模模柄是安裝在壓力機滑塊的模柄孔中的，使模具的中心線與壓力機的中心線重和，并把上模固定在壓力機滑塊的連接零件上。模柄與壓力機的連接采用 H11/d11間隙配合，模柄與上模座的

35、連接采用 H7/h6通過三個螺釘固定在上模座的 窩孔內。10.2零件的工藝分析模柄的材料選用45鋼，該材料具有較高的硬度、抗壓強度、抗拉強度，具有 良好的鍛造工藝性（熱鍛變形抗力低、塑性好、鍛造溫度范圍寬）以及良好的淬 透性、淬硬性。該零件的主要加工面為 A面、B面、C面、40外圓、 85外圓。A 面與B面的平面度影響模具裝配以后的接觸精度和正確的位置。40和 80的外圓的尺寸精度、同軸度直接影響模具裝配好以后在沖壓設備 上的正確位置。由參考文獻【4】中有關面孔加工的經(jīng)濟精度及機床能達到的位置精度?？芍?上述技術要求是可以達到的，零件的結構工藝性也是可行的。第十一章確定毛坯、畫毛坯一零件合圖根

36、據(jù)零件材料確定毛柸為鍛件，根據(jù)零件的使用情況確定生產(chǎn)類型為單件生 產(chǎn)。毛柸的鍛造方法選擇自由鍛。為消除殘余應力，鍛造后選擇安排退火。由參考文獻【6】知鍛件的機械加工余量與公差為兩個等級 E和F。根據(jù)使用 要求選擇F級，用查表法確定各表面的加工余量如表 2 1所示：表21各加工表面總余量以及公差加工表面基本尺寸余量等級余量數(shù)值公差值A面90F93B面90F93C面90F9340外圓40F7285外圓85F93根據(jù)表21中的數(shù)據(jù)確定毛坯一零件合圖如下圖第十二章工藝規(guī)程的設計12.1定位基準的選擇粗基準的選擇：零件的加工是從車削開始的，粗基準選擇毛坯的外圓表面，可 以保證各加工表面具有足夠的加工余量

37、。精基準的選擇：使用粗加工以后的外圓表面作為定位基面，零件的軸心線既是 設計基準又是裝配基準，可以遵循“基準重合”的原則。12.2制定工藝路線根據(jù)各表面加工要求和各種加工方法能達到經(jīng)濟精度，確定各表面的加工方 法如下：A面：粗車半精車一精車B面：粗車一半精車一精車C面：粗車一半精車一精車40夕卜圓：粗車半精車精車85夕卜圓：粗車半精車精車9和 12的臺階孔：鉆鉸锪底平面11的通孔：鉆鉸根據(jù)先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則，將端面 和外圓面的粗加工放在前面，然后鉆孔；再接著進行精加工。擬定工藝路線如表3 1（下頁）:表3 1 加工工藝路線序號工序內容簡要說明鍛造退火消除應力

38、10粗車 40外圓、B面和C面先加工基準20粗車 85外圓、A面先加工面30鉆 11的通孔后加工孔40鉆 9的孔粗加工結束50半精車、精車40外圓、B面和C面，倒圓角精加工開始60半精車、精車85外圓、A面，倒圓角提高基準精度70鉸 11的通孔先加工面80鉸 9的孔，锪12的臺階孔后加工孔檢驗12.3選擇加工設備以及刀、夾、量具因為生產(chǎn)類型確定為單件生產(chǎn)，故加工設備宜用通用機床。其生產(chǎn)方式為通用 機床配合專用夾具，工件在各機床上的裝卸以及各機床間的傳送均由人工完成。 各表面加工裝備選擇如下：A面：車削加工時選用普通車床，型號為 CA6140加工刀具選擇45°車道,夾具使用三爪卡盤，量

39、具使用游標卡尺。 擴孔鉆倒角。選擇錐柄機用鉸刀，專用夾具，快換鉆頭，游標卡尺，塞規(guī)。B面：車削加工時選用普通車床，型號為夾具使用三爪卡盤，量具使用游標卡尺。C面：車削加工時選用普通車床，型號為夾具使用三爪卡盤，量具使用游標卡尺。40外圓：車削加工時選用普通車床, 道，夾具使用三爪卡盤，量具使用游標卡尺。85外圓：車削加工時選用普通車床, 道，夾具使用三爪卡盤，量具使用游標卡尺。11的通孔：選用搖臂鉆床，型號為CA6140加工刀具選擇45°車道，CA6140加工刀具選擇90°車道，型號為CA6140加工刀具選擇90°車型號為CA6140加工刀具選擇45°車

40、Z3025,刀具選擇錐柄麻花鉆，錐柄鉸 9與12的臺階孔：選用搖臂鉆床，型號為 Z3025,刀具選擇錐柄麻花 鉆，錐柄機用鉸刀；臺階孔的加工選用直徑為12m m帶可換導柱的錐柄平底锪鉆，導柱的直徑為 9mm12.4加工工序的設計1. 工序10粗車及工序50半精車、精車A面查文獻【6】中端面的加工余量，取精車時端面的加工余量為 0.7mm半精車 端面的加工余量為1.3 mm，已知A面總的加工余量為 9mm，故粗車削時的加工 余量為 9-0.7-1.3=7 mm。查文獻【7】取粗車時的進給量f = 0.5mm/r，半精車時的進給量f= 0.25mm/r，精車時的進給量彳=0.1mm/r。粗車走刀三

41、次，背吃刀量為 3mm 2mm 2mm半精車走刀一次，背吃刀量為1.3mm精車走刀一次，背吃刀量為 0.7mm查文獻【7】取粗車時的主軸轉速為 n=400r/min，取半精車時的主軸轉速為 n=600r/min，取精車時的主軸轉速為 n=800r/min，據(jù)此算取相應的切削速度分別 為：vDn3.144740059m / min10001000vDn3.144460079m / min10001000vDn3.1441800102.9m / min100010002. 工序20粗車及工序60半精車、精車B面查文獻【6】中端面的加工余量，取精車時端面的加工余量為 0.7mm半精 車端面的加工余量

42、為1.3 mm，已知B面總的加工余量為9mm，故粗車削時的加 工余量為9-071.3=7 mm。查文獻【7】取粗車時的進給量f = 0.5mm/r，半精車時的進給量f= 0.25mm/ r,精車時的進給量彳=0.1mm/r。粗車走刀三次，背吃刀量為 3mm 2mm 2mm 半精車走刀一次，背吃刀量為1.3mm精車走刀一次，背吃刀量為 0.7mm查文獻【7】取粗車時的主軸轉速為 n=400r/min，取半精車時的主軸轉速為 n=600r/min，取精車時的主軸轉速為 n=800r/min，據(jù)此算取相應的切削速度分別 為：vDn3.144740059m / min10001000vDn3.1444

43、60079m / min10001000vDn3.1441800102.9m / min100010003. 工序10粗車及工序50半精車、精車C面查文獻【6】中端面的加工余量，取精車時端面的加工余量為 0.7mm半精車 端面的加工余量為1.3 mm，已知C面總的加工余量為9mm，故粗車削時的加工 余量為 9-0.7-1.3=7 mm。查文獻【7】取粗車時的進給量f = 0.5mm/r，半精車時的進給量f= 0.25mm/ r，精車時的進給量彳=0.1mm/r。粗車走刀三次，背吃刀量為 3mm 2mm 2mm 半精車走刀一次，背吃刀量為1.3mm精車走刀一次，背吃刀量為 0.7mm查文獻【7】

44、取粗車時的主軸轉速為 n=400r/min，取半精車時的主軸轉速為 n=600r/min，取精車時的主軸轉速為 n=800r/min，據(jù)此算取相應的切削速度分別 為：vDn3.144740059m / min10001000vDn3.144460079m / min10001000vDn3.1441800102.9m / min100010004. 工序10粗車及工序50半精車、精車 40外圓面查文獻【6】中外圓的加工余量，取外圓精加工余量為0.5mm，取外圓半精加工余量為1.5mm已知 40外圓的總加工余量為 7mm故粗車時的加工余量為7-0.5-1.5=5mm。查文獻【7】取粗車時的進給量

45、f = 0.5mm/r,半精車時的進給量f= 0.25mm/r,精車時的進給量彳=0.1mm/r。粗車走刀二次，背吃刀量為2.5mm半精車走刀一次，背吃刀量為1.5mm精車走刀一次，背吃刀量為 0.5mm查文獻【7】取粗車時的主軸轉速為n=400r/min，取半精車時的主軸轉速為n=600r/min，取精車時的主軸轉速為 n=800r/min，據(jù)此算取相應的切削速度分別Dn3.14 5440010001000Dn3.14 4940010001000Dn3.14 4460010001000Dn3.14 4180010001000vvvv67.8m / min61.5m / min82.9m /

46、min102.9m / min5. 工序20粗車及工序60半精車、精車 85外圓面查文獻【6】中外圓的加工余量，取外圓精加工余量為 0.5mm，取外圓半精 加工余量為1.5mm已知 85外圓的總加工余量為 9mm故粗車時的加工余量為 9-0.5-1.5=7mm。查文獻【7】取粗車時的進給量f = 0.5mm/r，半精車時的進給量f= 0.25mm/ r，精車時的進給量彳=0.1mm/r。粗車走刀三次，背吃刀量為 3、2、2mm半精 車走刀一次，背吃刀量為1.5mm精車走刀一次，背吃刀量為 0.5mm查文獻【7】取粗車時的主軸轉速為 n=400r/min，取半精車時的主軸轉速為 n=600r/m

47、in，取精車時的主軸轉速為 n=800r/min，據(jù)此算取相應的切削速度分別 為：Dn 3.14 103 400v129.4m / min1000 1000121.8m / min116.8m / min167.7m / min216m / minDn 3.14 97 400v1000 1000Dn 3.14 93 400v1000 1000Dn 3.14 89 600v1000 1000Dn 3.14 86 800v1000 10006. 工序30鉆及工序70鉸 11的孔查文獻【6】孔的加工余量，取鉆孔尺寸為10.8 ,鉸孔時達到11。查文獻【7】鉆削時的切削用量，取鉆孔時的進給量f=0.4

48、mm/r ,，取鉸孔時的進給量f=0.2mm/r 。查文獻【7】取鉆孔時的主軸轉速為n=500r/min，取鉸孔時的主軸轉速為n=600r/min。據(jù)此算取相應的切削速度分別為17.3m / min20.7m / minDn 3.14 11 500 v1000 1000Dn 3.14 11 600v1000 10007. 工序40鉆 9孔及工序80锪 12的臺階孔查文獻【6】孔的加工余量，取鉆孔尺寸為8.8，鉸孔時達到 9，12的臺階孔一次性用锪鉆加工出來。查文獻【7】鉆削時的切削用量，取鉆孔時的進給量f=0.4mm/r ,，取锪臺階孔時的進給量f=0.2mm/r 。查文獻【7】取鉆孔時的主軸轉速為n=500r/min，取锪臺階孔時的主軸轉速為n=600r/min。據(jù)此算取相應的切削速度分別為：14.1m / min16.9m / min22.6m / minDn 3.14 9 500v 1000 1000Dn 3.14 9 600v 1000 1000Dn 3.14 12 600v1000 100012.