【沖壓模的設計與裝配淺析4900字（論文）】

I沖壓模的設計與裝配目錄TOC\o"1-3"\h\u119971前言 116561.1沖壓技術的作用和地位 1152991.2沖壓技術的發(fā)展現(xiàn)狀 1277722零件工藝分析 265792.1工件所需材料 2912.2零件工藝分析 2153982.3工藝方案的確定所需要求 3187972.3.1工藝方案確定相關要求 3286292.3.2可供使用的備選方案 385322.3.3方案比較并確定 3123823零件沖壓設計工藝 491193.1凹凸模的設計 420333.1.1凹模厚度、壁厚等相關尺寸的確定 48113.1.2判定凸模及其板類零件厚度 6127063.1.3上模固定板的設計（45#鋼） 7152943.1.4下模固定板的設計（45#鋼） 7151233.2落料模零件尺寸設定以及規(guī)整處理 824383.2.1計算墊板尺寸 821873.2.2卸料板尺寸的確定 975033.2.3導柱與導套尺寸的確定 9303973.2.4內(nèi)六角螺釘尺寸的確定 10316663.2.5主要零件尺寸確定 11286164模具總裝配圖及工作原理 1298764.1模具工作原理及結(jié)構(gòu) 12136254.2工作零件技術標準 13275524.2.1熱處理 13284364.2.2加工品質(zhì) 13183514.2.3外觀要求 13205264.3選擇標準零件 1336304.4模具裝配標準 14251894.5試模及調(diào)整 1415625結(jié)論 1524946參考文獻 161前言1.1沖壓技術的作用和地位隨著工業(yè)革命的發(fā)展，自動化機器、電力等設備正在取代傳統(tǒng)加工工業(yè)中的工人。沖壓工藝在自動化生產(chǎn)過程中起著重要的作用。冷軋工藝設計產(chǎn)品非常豐富，但對其質(zhì)量有著嚴格的要求，采用沖壓工藝設計的產(chǎn)品一般都是消費者能直接看到的產(chǎn)品和外觀產(chǎn)品。采用沖壓技術生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量和相對穩(wěn)定性更高，條件也更嚴格。1.2沖壓技術的發(fā)展現(xiàn)狀與其他國家相比，我國的工業(yè)歷史較短，冷分離技術相對落后。新中國成立以來，一些先進的公司積極學習國外的先進技術。一開始，他們使用冷沉積技術和冷模具設計制造工藝，沒有對實際生產(chǎn)制造工藝進行概念上的理解和關注。這是幫助其他企業(yè)的一種手段。20世紀50年代后半期，冷沖模標準相繼出臺。此后，我國冷沖壓模具的設計與制造受到了廣泛關注。與國外相比，我國冷壓機的設計和制造技術相對落后。由于一些設備的限制，模具的設計和制造很難取得很大的進展。在國外，由于綠色建筑評價標準的研究，濃縮印花設計與制造的歷史由來已久，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術和新的智能數(shù)據(jù)技術的發(fā)展，五子港模型的插拔、設計與制造有了進一步的發(fā)展，出現(xiàn)了新的發(fā)展趨勢國外對制造業(yè)和材料業(yè)的重視和發(fā)展由來已久。模具設計壽命長，精度高于國內(nèi)冷壓機。另一方面，在我國沖壓模具的設計和制造中，以單一的加工方式為主，高可靠性的遞進方式為輔。這種復合材料模具的使用還處于探索階段。因此，我國的模具設計和制造模式還處于探索階段，與國外還有很大的差距。但在1950年代末，政府宣布了相關的標準和指導方針，我們的國家將更加注重設計、相關類型的形狀和產(chǎn)品相對豐富，相應的配套設備也得到了改進，功能也相對豐富和，我國設計和制造得到了支持，這有利于整個行業(yè)的發(fā)展。2零件工藝分析2.1工件所需材料工件名稱：L型支架工件簡圖：如圖2-1所示生產(chǎn)批量：大批量圖2-1加工零件圖2.2零件工藝分析如圖2-1所示，本工件加工有三個工序：沖孔、落料和彎曲。材料為08，板材厚度為3mm。具有良好的沖壓性能，適合下料。雖然工件結(jié)構(gòu)相對簡單，但模具精度高，提高了模具精度，增加了難度。在工件的折疊過程中，有直徑為6mm、長度為18mm的孔。沖裁必須保證其同軸度，同時保證其精度。在彎曲時，要防止彎曲裂紋，保證垂直彎曲。工作是高質(zhì)量要求的大批量生產(chǎn)。由于采用單工藝模具，不僅工藝繁瑣，而且質(zhì)量高，因此一些尺寸小型化后難以穩(wěn)定，操作不便，定位多，產(chǎn)量低，能夠滿足批量生產(chǎn)的需要。因此，采用沖壓多工位級進模。工件的尺寸公差必須達到IT7，且尺寸精度以及模具都較高。2.3工藝方案的確定所需要求2.3.1工藝方案確定相關要求（1）工作對象必須符合設計要求。（2）選擇工藝提高生產(chǎn)效率。（3）模具制作完成后，模具壽命延長。（4）模具制造完成后，應便于技術人員工作和后續(xù)維護。2.3.2可供使用的備選方案為了生產(chǎn)零件，有三個選項：沖孔和落料，其具體的沖孔。第一種方案是先落料，然后再沖孔，最后彎曲；第二種方案是沖孔和落料同時進行的彎曲單工序模；第三種方案是沖孔、落料進行，然后彎曲級進模。這三種方案被稱為單一工藝模具、漸進模具制作和復合膜制作。2.3.3方案比較并確定（1）三種方案優(yōu)缺點方案一屬于單一工藝模式，工藝流程少，時間短，操作簡單，材料利用率不理想，材料損耗大。在方案二中，它屬于先進的模具生產(chǎn)形式，其工藝比單工序模生產(chǎn)的工藝復雜，從而提高了材料的利用率。方案三的生產(chǎn)效率高于方案1和方案2。選材簡單，材料利用率最高。（2）三種方案對比分析通過方案二和方案三的對比分析可知，方案三的材料利用率高，加工工序相對復雜。但由于材料利用率較高，本文設計的漸進式?jīng)_壓模具采用方案三的形式。3零件沖壓設計工藝3.1凹凸模的設計3.1.1凹模厚度、壁厚等相關尺寸的確定(4-1)(4-2)(4-3)式中b——沖裁件的最大外形尺寸；（mm）；K——系數(shù)，考慮板料厚度的影響（見表4-1）；H——凹模厚度；C——凹模壁厚；B——凹模外形最大尺寸。表4-1系數(shù)的取值根據(jù)上表格4-1可求取其具體的數(shù)值為，根據(jù)上述式子（4-1）和（4-2）可得：；；根據(jù)表4-1取凹模厚度：H=40mm；取凹模壁厚C=50mm。根據(jù)公式（4-2）：B=b+2C=106.9+2×50=206.9mmL=l+2C=79.9+2×50=179.9mm根據(jù)下表4-2中數(shù)據(jù)查詢可知：其凹模的設計外形尺寸應為。表4-2矩形和圓形凹模尺寸凹模輪廓尺寸為250mm×200mm×40mm。圖4-1凹模尺寸圖（2）板料限位問題的解決方案是：在凹模對應位置，應鉆兩個孔進行加工，并進行浮動固定。在鉆孔過程中，應嚴格拔出銷孔，確定銷孔的相應尺寸和位置。參照擋料銷零件圖，完成相應的計劃。3.1.2判定凸模及其板類零件厚度（1）首先是要明確凸凹模外形以及尺寸在進行凸模長度L計算上，公式是：（4-4）上式中，、表示凸凹模的固定板和出料板對應的厚度值。借助計算公式，我們可以知道：，可以通過查閱表格得到，其值應為20mm。式中表示增加的長度，包括進入凹凸模的深度和彈性元件安裝的相應高度值。那么，（4-5）＝=64mm表4.3卸料板厚度（2）計算卸料板厚度取值本文采用固定卸料板設計，即只能進行卸料作業(yè)，不需要指導工作。一般來說，卸料板厚度可以由查表來獲得。本手冊設計中，根據(jù)要求沖件料厚度要求，相應寬度40mm（一般兩個底座尺寸乘以放料板的長度和寬度）。出版板厚度20mm，可計算出凸模長的長度。（3）進行凸模其余特征計算在此位置輕敲螺紋底部并攻螺紋。使用圖4-2中凸模零件說明相應的參數(shù)信息。圖4-2凸模尺寸圖3.1.3上模固定板的設計（45#鋼）上模為45#鋼，熱處理方法為淬火回火?？色@得硬度為24-28HRC的材料。處理后，上、下端面平行度小于0.08，粗糙度小于3.2。請參見圖4-3。圖4-3上模固定板結(jié)構(gòu)圖3.1.4下模固定板的設計（45#鋼）下模固定板為45#鋼，熱處理方法為淬火回火。硬度可達200～220HB。加工后上下段平行度小于0.08，粗糙度小于3.2。結(jié)構(gòu)示意圖如圖4-4所示。圖4-4下模固定板結(jié)構(gòu)圖3.2落料模零件尺寸設定以及規(guī)整處理3.2.1計算墊板尺寸（1）：首先計算上墊板尺寸。此時，上地板上的凸模所施加的壓力由上層確定。凸模產(chǎn)生的壓力計算公式如下：（4-6）結(jié)合公式，可以理解，安全強度的要求可以滿足，根據(jù)計算，上?？箟簭姸茸銐?，模具長期使用在加工工藝中會導致金屬疲勞，因此還應加墊板，通過以下步驟，對墊板的尺寸進行了分析。（2）在下墊板的界定上可以采用公式獲取?？芍聣|板具有足夠的強度。為了保證模具使用的安全穩(wěn)定，需要增加下墊板。具體尺寸計算下面在進一步說明。3.2.2卸料板尺寸的確定卸料板采用45#鋼，淬火回火后硬度為24-28hrc，既對應比抗壓強度，又考慮到模具易分解和長期使用，具有一定的穩(wěn)定性，滿足安全要求。具體尺寸如圖4-5所示。圖4-5卸料板結(jié)構(gòu)圖3.2.3導柱與導套尺寸的確定導套、導套采用20#鋼材質(zhì)，鋼是指優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。該材料具有良好的塑性和韌性，大部分可在壓力下使用，經(jīng)歸正火后，硬度為62-64hrc，導柱直徑為50mm。導柱和導套的具體尺寸如圖4-6所示。圖4-6導柱與導套結(jié)構(gòu)圖3.2.4內(nèi)六角螺釘尺寸的確定內(nèi)六角頭螺栓的標準零件是M8x40，也稱為45#鋼。該材料具有優(yōu)良的強度和切削性能。它有各種各樣的材料。為便于拆卸和長期使用，選用標準件。圖4-7所示為內(nèi)六角螺塞的具體尺寸。圖4-7內(nèi)六角螺釘結(jié)構(gòu)圖3.2.5主要零件尺寸確定以列表形式給出：表4-4主要零件尺寸圖4模具總裝配圖及工作原理圖6-1模具裝配圖4.1模具工作原理及結(jié)構(gòu)在操作和制造過程中，考慮到相對簡單的工藝，在進行模具設計中采用了單一的工藝壓力機模型，整體形狀為方形，上下基礎采用矩形，上下模架由凹?？刂泣c安裝定位，固定螺栓主要用于整模固定過程，上壓板安裝在安裝區(qū)域，壓縮板滑塊壓縮在模具底部，配T形槽由兩種組合組合而成，凹模與螺栓結(jié)合。上模設計有底板，包括凸模固定板。下模設計包括底板、底板、兩個緩沖塊、凹模，包括兩個分布的導板和卸料板，另一部分包括在內(nèi)。在凸模、凹模設計中，其對定位要求較高。定位銷孔采用鉆頭加工，滿足一定要求。在沖載加工中，沖床滑塊在上模動作中移動，但凹模應穩(wěn)定。上半孔為再生基板的凹模，由卸料和導板組成的四邊形間隙供應已完成。在本設計中，導板的一部分要提前對準，第一、二沖載荷分別通過受傷的擋塊和微型提升板進行，運輸動作由固定擋塊進行完成。然后將金屬板的水平方向旋轉(zhuǎn)180度，然后重復送料過程。卸料操作主要由固定卸料板進行?；瑝K回程時，必須設置固定限位板。根據(jù)凸模下降模式，強制卸料。如果零件被沖孔，零件將掉落。如果累計達到一定程度，則空動作將完成一次。4.2工作零件技術標準4.2.1熱處理對于一些主要的部件，如凸模、凹模、(上)下墊、下墊、出料板等，應先對這些部件進行冷卻。一般硬度值設置為56hrc-64hrc。處理后，如能滿足此要求，則處理結(jié)束。對于導板和工作接觸面硬度的提高，可以通過滲碳方式的基礎上實現(xiàn)。4.2.2加工品質(zhì)對于非標準零件，必須結(jié)合設計標準，以確保零件具有更高的尺寸精度和粗糙度性能，并滿足幾何公差的要求。沖頭垂直誤差為0.01mm?0.02mm，上下表面平行度為0.02mm。板構(gòu)件的上下表面、相鄰板部分和上下端面的垂直方向為0.02mm。上、下模座導套及導柱安裝孔位置誤差為0.01～0.02mm。凸模邊緣和凹模上端的粗糙度為0.4um，另一塊板的厚度為0.02mm，其他各板類零件的上下表面和導板的加工表面為0.8um，其他零件的非接觸表面粗糙度可適當降低3.2um。4.2.3外觀要求在零件設計中，需要對端面進行機械加工。在加工步驟中，要求沖頭和模具的邊緣鋒利且始終垂直，并且在加工過程中發(fā)生倒角。為保證使用效率，所有零件必須盡可能清潔，不得有裂紋和缺口。如果在倒角過程中注意保證一些非接觸棱角，減少毛刺的產(chǎn)生。4.3選擇標準零件表6-1標準件規(guī)格表4.4模具裝配標準（1）模具裝配完成后，必須嚴格按照標準執(zhí)行所有擰緊高度。（2）模柄安裝成功后，其軸線必須垂直于上模架上端，長度必須小于0.05mm。（3）裝配導柱和導套時，下模座的軸向和垂直部分應盡可能垂直，允許誤差設定為0.05mm。（4）上下模座底面和頂面設計應滿足平行度。（5）所有組件的間隙應符合國家標準（6）沖模裝配后，有標準的葉片間隙設計和均勻分布性能。（7）定位裝置準確，導排裝置平穩(wěn)可靠，根據(jù)排料要求合理設置模具排料孔。（8）組裝完成后，應進行測試，以確保全部符合標準，方可正式使用。4.5試模及調(diào)整試模時，不僅要有設計人員在場，而且要有裝配技術人員在場。在試模過程中，要對出現(xiàn)的問題進行合理的解決。只有當所有問題都解決后，才能進行防銹工藝，同時模具也要