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沖壓純凈的鈦板料的可鍛模性
機(jī)械工程學(xué)，臺灣國立大學(xué)，臺北10764，羅克克(1964年提出的厘米·克·秒制電導(dǎo)率單位)
2003 年10月20 日標(biāo)準(zhǔn)；2005 年4月12 日接受以修改過的形式；2005 年5月4 日公證
摘要
由于六角close-packed (HCP) 晶體結(jié)構(gòu), 商業(yè)純凈的鈦(CP 鈦) 在室溫顯示低延展性, 并且要求熱量活化作用增加它的延展性和可模鍛性。在本研究中, 由實(shí)驗(yàn)性方法學(xué)習(xí)了CP 鈦板料在vanous 溫度的可模鍛性. 拉伸測試第一次進(jìn)行調(diào)查CP 鈦板料在各種各樣的溫度下的機(jī)械行為。形成極限測試，V 彎曲測試,和拉伸試驗(yàn)測試沖壓CP 鈦板料在各種各樣的溫度下的可模鍛性。實(shí)驗(yàn)性結(jié)果表明, 雖然可模鍛性被限制以冷形成，但CP 鈦板料在室溫能形成薄元件。另外, V 彎曲測試表明，在拉拔成型溫度可以減少回彈。試驗(yàn)結(jié)果獲得在本研究中可以幫助設(shè)計(jì)CP 鈦板料沖壓模。
2005 年Elsevier B.V 版權(quán)所有。
關(guān)鍵字：純鈦板；可成形性；成型極限；V彎曲；回彈
1. 介紹
由于它的重量和高強(qiáng)度系數(shù)，工業(yè)純凈的鈦(CP 鈦) 是一潛在構(gòu)件, 并且最近受到電子產(chǎn)業(yè)注意。因?yàn)樗母偁幜蛢?yōu)越表現(xiàn)，CP 鈦的主要分解的過程是壓制形成。在制造工藝的壓制成形之中，沖壓CP 鈦板料是特別重要為生產(chǎn)薄壁結(jié)構(gòu)組分被使用在電子產(chǎn)品, 譬如筆記本蓋子, 移動(dòng)電話 等。CP 鈦板料由于它六角close-packed (HCP) 結(jié)構(gòu)在室溫通常顯示有限的延展性。雖然可成形性可以在高溫下改善，但是一個(gè)制造過程總希望在室溫下進(jìn)行。但是, CP 鈦多數(shù)研究集中于微結(jié)構(gòu) [ 1-4 ], 并且關(guān)于CP 鈦板料沖壓的可模鍛性文學(xué)研究不是很深入。
在本研究中, 使用實(shí)驗(yàn)性方法調(diào)查了CP 鈦板料沖壓的可模鍛性。從實(shí)驗(yàn)獲得的關(guān)于CP 鈦板料在各種各樣的溫度范圍從室溫到300攝氏度的機(jī)械性能的結(jié)果。另外,CP 鈦板料的重要形成的特征, 譬如形成極限, 回彈,和極限拉延比，都要被檢測。
2. 在各種各樣溫度下的機(jī)械性能測試
應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系是根本信息為金屬板的可模鍛性的研究。依照以上提到, 在室溫CP 鈦板料的可模鍛性是有限的,可以在拉伸成型溫度改善。為了審查品CP 鈦物產(chǎn)覆蓋在不同的溫度的機(jī)械性能，拉伸測試執(zhí)行了在各種各樣的溫度范圍從室溫對300 0C 和在0.1, 0.01, 0.001, 和0.0001/s 之下的不同的張力率, 各自地。拉伸測試標(biāo)本由JIS 等級1 CP 0.5 毫米制成鈦板料厚度準(zhǔn)備了根據(jù)ASTM 標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)本被削減沿平面剖面與輾壓方向(00), 和在角度450 和900 對輾壓方向。標(biāo)本裁減毛刺沿導(dǎo)線邊緣。
拉伸測試進(jìn)行了使用MTS 810 測試機(jī)器。因?yàn)樵诟邷販y試、熱化熔爐接通MTS810 測試機(jī)器。標(biāo)本在拉伸測試之前先加熱到100, 200, 和300 0C。在測試期間, 溫度標(biāo)本被保持恒定直到樣品拉伸到故障。
在本研究中, 工程學(xué)應(yīng)力關(guān)系第一次從實(shí)驗(yàn)性數(shù)據(jù)獲得，然后是轉(zhuǎn)換成真實(shí)的應(yīng)力聯(lián)系根據(jù)a一Qo(1 +e) 和 e=ln(1十e), a 和s 是真實(shí)的重力和真正的張力、Qo 和a 是工程應(yīng)力, 和工程應(yīng)變的張力, 各自地。在室溫下從樣品獲得CP 鈦真實(shí)的應(yīng)力關(guān)系，被削減三個(gè)不同取向被顯示在圖l 。非均質(zhì)性的行為被觀察在圖1 。它被看見圖1, 00 標(biāo)本有更高的出產(chǎn)量和a 更大的伸長比標(biāo)本在其它二個(gè)方向, 在伸長上的區(qū)別是更加重大的。并且觀察它, 0度 樣本顯示重大工作硬化的產(chǎn)物在標(biāo)本之中在三個(gè)方向。這個(gè)結(jié)果一致于那獲得Ishiyama 等[ 5 ] 。在起點(diǎn)階段測試他們發(fā)現(xiàn)了滑動(dòng)變形發(fā)生在00 個(gè)和900 個(gè)方向。在進(jìn)一步變形階段期間, 孿生變形快速地增加在00 方向和生產(chǎn)更高的抵抗反對脫臼滑動(dòng), 收效按更大的價(jià)值在出產(chǎn)量, 工作硬化, 和伸長。CP 的平均屈服應(yīng)力和伸長鈦板料在室溫是大約352 MPa 和28%, 各自地。可是那Φ值屈服應(yīng)力和伸長的值CP 鈦板料在室溫下不是良好的在一深拉處理比擬碳鋼的、他們是可行的因?yàn)橄鄬\的模具產(chǎn)品從那可成形性觀點(diǎn)。
圖2 顯示原物和被扭屈的標(biāo)本在三個(gè)方向。它被注意在圖2, 00 標(biāo)本進(jìn)行一致的變形在破裂之前, 當(dāng)900 標(biāo)本顯示一次明顯的頸, 和變形 450標(biāo)本方向在那些其它二個(gè)方式之間
為了審查張力率的作用在CP 鈦板料的變形, 拉伸測試并且執(zhí)行在室溫在不同的滑塊速度之下, 造成不同的張力率的0.1, 0.01, 0.001, 和0.0001,各自地。真實(shí)的應(yīng)力關(guān)系在各種各樣的張力率為00 標(biāo)本被顯示在圖3 。重要的微量在應(yīng)力曲線從張力率0.1 到0.001 是注意在圖3, 和應(yīng)力曲線變得接近互相之后。同樣觀察在拉伸測試趨向?yàn)?50 個(gè)和900 個(gè)樣本。它表明CP 鈦板料穩(wěn)定的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系可能是在張力率更小比0.001 之下獲得。
CP 鈦的真實(shí)的應(yīng)力聯(lián)系覆蓋在各種各樣的溫度范圍從室溫對300 0C 為標(biāo)本00 方向被顯示在圖4。測試執(zhí)行在張力率的0.001顯示在圖4。在圖4,上CP 鈦板料在高溫下有更好的可鍛性。測試更低溫度的增量得到應(yīng)力曲線比例。注意在圖4 依照樣本的伸長不增加從室溫對100 0C被觀測, 相反, 伸長得到更小當(dāng)樣本被加熱 100 0C 。
Fig. 3. True stress-strain relations at various strain-rates (1/s) for 00 speci
men at room temperature.
但是, 在測試的溫度比100 0C更高時(shí)伸長變大。更大的伸長在室溫是相當(dāng)異常的。但這種現(xiàn)象唯一發(fā)生在00 樣本。45度和90度樣本,當(dāng)在測試的溫度伸長連續(xù)被增加, 顯示在圖5和圖6上, 各自地。在室溫發(fā)生了更大的伸長在 00 樣本也許歸結(jié)于在室溫孿生變形的快速的增量在00 方向, 導(dǎo)致更高的抵抗阻止脫臼滑動(dòng), 并且造成更大的伸長。各向異性現(xiàn)象其它索引是塑料張力比率, 即。 r 價(jià)值, 被定義作為塑料張力比率在到那的橫向方向在厚度方向在a 單軸的拉伸測試。
窗體頂端
在本研究中, r 價(jià)值是樣本在室溫拉伸測試獲得0度, 45度, 和 90度方向。測量r 價(jià)值從標(biāo)本被舒展到20% 是4.2, 2.2, 和2.1 為 00, 450, 和900 個(gè)標(biāo)本, 各自地。從更高的r- 價(jià)值表明更好的回火性, 它表示, CP 鈦覆蓋陳列更好的深圖畫質(zhì)量在輾壓方向比其它二個(gè)方向。并且CP 鈦各向異性現(xiàn)象板料再被證實(shí)了從重大區(qū)別 r 價(jià)值。
3. 沖壓CP 鈦板料的可鍛性
除基本的機(jī)械性能之外, 審查了CP 鈦板料的沖壓的可模鍛性。在本研究,形成極限測試在室溫, 并且V 彎曲測試和圓杯子圖畫測試在各種各樣溫度執(zhí)行了。測試結(jié)果被談?wù)摿伺cCP 相關(guān)形成的物產(chǎn)鈦覆蓋在印記過程中。
3.1. 成型極限測試
因?yàn)镵eeler 和Backofen [ 6 ] 介紹了概念形成極限圖(FLD), 1963 年這是 廣泛被接受的標(biāo)準(zhǔn)為破裂預(yù)言以金屬片 形成。確定FLD, 舒展測試是執(zhí)行為不同的寬度薄鋼板樣品使用半球型沖床。標(biāo)本是第一電化學(xué)上銘刻以會(huì)是的圓柵格扭屈入橢圓在被舒展以后。
工程學(xué)張力測量了沿少校和較小軸橢圓被命名少校和較小張力, 各自地。并且他們主要是測量飛機(jī)上的張力。
在本研究中, 長方形標(biāo)本有同樣長度的100mm, 但以另外寬度排列從10 到100 毫米在10 毫米的增加, 被測試了。相似與拉伸測試, CP 鈦板料被切開了在三個(gè)取向?qū)殙悍较? 即, 00, 450, 和900, 為各標(biāo)本的大小。在測試期間, 標(biāo)本夾緊了在周圍被舒展了對失敗在78 毫米半成品沖床。工程學(xué)少校和較小張力測量在地點(diǎn)最接近破裂為每個(gè)標(biāo)本被記錄了。少校和較小張力是密謀反對互相以主要張力作為縱坐標(biāo), 和曲線適合入張力點(diǎn)被定義了形成的極限曲線。圖顯示這形成極限曲線稱形成的極限圖。FLD 是一個(gè)非常有用的標(biāo)準(zhǔn)為發(fā)生的破裂在一個(gè)沖壓的過程中。
根據(jù)早先分析, CP 鈦板料能被形成在室溫。為了進(jìn)一步證實(shí)它的可行性, 形成的極限測試執(zhí)行了在室溫度。測試結(jié)果看出圖7 顯示形成的極限曲線?？匆娫趫D7, 主要張力在曲線的最低的點(diǎn), 并且是平面張力變形方式, 是0.34 。比較被冷軋的鋼或不銹鋼, 這數(shù)值更低。但是, 為沖壓薄產(chǎn)品, 圖7顯示形成的極限曲線表明CP 鈦板料在室溫形成的更大的可能性。這有可能在室溫用CP 鈦板料能制造電子材料。
3.2. V 彎曲測試
因?yàn)镃P 鈦彈性模數(shù)比鋼要低,回彈是重要的彎曲處理。在本研究, V 彎測試執(zhí)行了審查CP 鈦板料在各種各樣溫度回彈形成的物產(chǎn)。V 彎測試結(jié)果用圖8顯示 。圖8能看見在下模有一個(gè)開頭角度90度。環(huán)烷驅(qū)研究那效果的沖頭半徑接通彈性后效，工具以沖壓半徑從0.5 到5.0 毫米, 在0.5 毫米的增加, 準(zhǔn)備了。CP 鈦板料的樣本以0.5 毫米的厚度, 長度 60 毫米, 和寬度15 毫米。為增加測試的溫度,標(biāo)本被附寄了在熱化熔爐。V 彎測試不使用潤滑劑因?yàn)槟Σ燎闆r有對回彈的無意義作用發(fā)生了在V 彎曲測試。彎曲的測試進(jìn)行了在室溫, 100, 200, 和3000C, 各自地。在彎曲的測試以后, 彎的標(biāo)本角度由CMM 測量了, 和回彈角度被計(jì)算了 。
Fig. 8. Tooling used in the V-bend tests
圖9 和10 顯示關(guān)系在回彈之間并且沖壓半徑在室溫和300 0C, 各自地。看以上兩個(gè)圖, 不管溫度變化回彈減少為更小的沖壓半徑。在彎曲時(shí)更小的沖壓半徑導(dǎo)致更大的塑料變形,因此要減小回彈的作用。在圖9 和10負(fù)值的彈性后效發(fā)生在較小沖頭半徑的時(shí)候。這是因?yàn)槟前辶显赩 形狀的平直的邊被扭屈入形成弧光在彎曲的過程開始, 和裝載被應(yīng)用鋪平弧在彎曲處理結(jié)果的結(jié)尾復(fù)合應(yīng)力分配導(dǎo)致負(fù)值的彈性后效 [ 7 ] 。比較兩個(gè)圖,觀察, 回彈減少當(dāng)形成的溫度增加不管沖頭半徑尺寸。它表明那 CP 鈦板料不僅有更好的可鍛性而且體驗(yàn)較少回彈在形成的高溫。我們知道, 回彈是由彈性模數(shù)和材料的屈服應(yīng)力影響的。彈性模數(shù)不會(huì)隨溫度變化而變化。而且溫度升高CP 鈦板料的屈服應(yīng)力減少，高溫是形成回彈減退是因?yàn)樵诟偷臏囟菴P 鈦的屈服應(yīng)力更低。
Fig. 10. Relations between springback and punch radius at 300 "C for spec-
imens of three directions.
Fig. 11. Punch and die used in circular cup drawing tests.
Fig. 12. Drawn cups at various forming temperatures
3.3盤狀拉深試驗(yàn)
限制的圖畫比率(LDR), 被定義作為圓直徑的比(Dp) 與沖壓直徑(Dp) 在一張成功的圓盤拉深處理, 是一個(gè)普遍的索引使用描述可模鍛性金屬板。LDR 的更大的價(jià)值暗示更大的圖畫深度, 即,更好的可鍛性 。在本研究中, 沖壓和沖模被顯示在圖11 使用了圓盤拉深測試。測試執(zhí)行了在室temperatore, 100, 和200 0C, 各自地。在高溫下為了進(jìn)行拉深測試使用加熱器。為了獲得一個(gè)成功的拉深過程。那坯料尺寸和空白座力適當(dāng)調(diào)節(jié)除去些缺點(diǎn)比如斷裂和皺紋，如果在拉深測試破裂出現(xiàn), 斷開軸心力對更小的價(jià)值會(huì)被調(diào)整直到破裂被消除到?jīng)]有皺痕發(fā)生。當(dāng)斷裂力量的調(diào)整沒有消除破裂, 減少斷裂的方法會(huì)被嘗試同時(shí)避免破裂。拉深試驗(yàn)采取壓制皺痕，但是, 在LDR 測試, 空白的大小是并且作為參量確定LDR 的價(jià)值除對上述調(diào)整的用途之外。從拳打直徑是35 毫米, 空白的直徑被增加在3.5 毫米的增加從70 毫米對最大的可能的直徑為計(jì)算價(jià)值方便起見 LDR 。MoS2 被使用了作為潤滑劑在所有圓杯子圖畫測試進(jìn)行在本研究中, 和圖畫速度是0.2 mm/s
。
圖12 顯示拉長的杯子在各種各樣的溫度。
圖12清楚的顯示,當(dāng)形成溫度增加時(shí)拉拔深度增加。表明這個(gè)圖形那自動(dòng)測試設(shè)備畫的形狀拉深成形的在多樣的溫度是相當(dāng)不同的。自動(dòng)測試設(shè)備現(xiàn)象變成重要的在較高的成型溫度。LDR 、畫的深度, 和相關(guān)的處理參量的價(jià)值被列出在表1 為測試進(jìn)行在各種各樣的溫度。它被注意在表1, 所有價(jià)值增加當(dāng)形成的溫度增量。但是, 增量 LDR 和圖畫深度不是那么重大的在范圍從室溫對100 0C, 但得到大從100 2000C 。注意在表1一大的斷裂紋是需要的大的坯料尺寸到是成功地從中提取一較高的溫度是。在室溫CP 鈦板料LDR 的價(jià)值是2.2, 與可比較的碳鋼, 表明, 沖壓CP 鈦覆蓋在室溫是可行的。
4. 結(jié)束語
在本研究中調(diào)查了由做各種各樣的試驗(yàn)。在各種各樣的溫度CP 鈦板料沖壓的可鍛性的形成。機(jī)械性能 CP 鈦板料在各種各樣的溫度第一次被審查了, 并且應(yīng)力聯(lián)系被獲得從實(shí)驗(yàn)表明, CP 鈦板料有更高的屈服應(yīng)力和更小的伸長在室溫, 但當(dāng)板料被加熱到300 0C比例減少由屈服應(yīng)力的增加決定。它是被注意應(yīng)力聯(lián)系獲得從拉伸測試在室溫表明CP 鈦板料能被形成入淺組分在室溫, 雖然屈服應(yīng)力是一少許更高的。形成限制CP 鈦板料的圖被獲得在室溫不是那么高的作為那些被冷軋的鋼, 而是極小值主要張力0.34 并且提供一種最宜的可能性為 CP 鈦板料被形成在室溫。圓形拉深測試顯露, 在室溫CP 鈦板料有 LDR 價(jià)值的2.2, 和成功地拉長的以20 毫米的深度證實(shí)CP 鈦板料可能被形成入淺組分在室溫。但是, 露出的現(xiàn)象顯示表明, CP 鈦板料負(fù)擔(dān)重要的 各向異性現(xiàn)象在能并且影響可鍛性的平面圓形拉深。
調(diào)查了在室溫度應(yīng)力聯(lián)系對張力率的作用。實(shí)驗(yàn)性結(jié)果表示, 應(yīng)力聯(lián)系變得穩(wěn)定當(dāng)張力率比0.001 小。在V 彎測試, 實(shí)驗(yàn)性結(jié)果顯露重要信息回彈可能被減少在被舉起的形成的溫度。彈性后效可以是減少如果使用一較小沖頭半徑 。實(shí)驗(yàn)性結(jié)果表明本研究提供根本性形成CP 鈦板料模具設(shè)計(jì)。
鳴謝
作者會(huì)想感謝全國科學(xué)中華民國的委員會(huì)為財(cái)政支持這研究根據(jù)合同第NSC 89-2212-E-002-147,使實(shí)驗(yàn)工作成為可能。
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15
XX高等?？茖W(xué)校
材料工程系
模具設(shè)計(jì)與制造 專業(yè)
畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文
設(shè)計(jì)/論文題目： 端蓋的沖壓工藝及模具
班 級： 模具032
姓 名： 盧貝貝
指導(dǎo)老師： 于智宏
完成時(shí)間： 2006.5.11
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績
畢業(yè)設(shè)計(jì)成績
指導(dǎo)老師認(rèn)定成績
小組答辯成績
答辯成績
指導(dǎo)老師簽字
答辯委員會(huì)簽字
答辯委員會(huì)主任簽字
畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文任務(wù)書
題目：
內(nèi)容：（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
原始資料:
插圖清單
表格清單
表1-1 工作零件刃口尺寸計(jì)算表
表3-1 模具的裝配
畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書目錄
端蓋的沖孔、翻邊、落料、級進(jìn)摸的設(shè)計(jì) 摘要
分析了端蓋的沖壓工藝性，詳細(xì)介紹了級進(jìn)模排樣方案和總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，闡述了有關(guān)零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，以及這套模具所采用的工序—沖孔、翻邊、落料。實(shí)踐證明, 該模具結(jié)構(gòu)靈活、可靠，能保證產(chǎn)品質(zhì)量，對此類零件的級進(jìn)模設(shè)計(jì)有參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞：端蓋、沖孔、翻邊、落料
Abstract
Has analyzed the end cover ramming technology capability, in detail introduced the level enters the mold row of type plan and the overall structural design, elaborated closes the spare part the design calculation method, as well as this set of mold uses the working procedure - punch holes, the flange, fall the material. The practice proved, This mold structure nimble, is reliable, can guarantee the product quality, the kind of components level enters the mold design to have the reference value regarding this.
Key word: The end cover, the punch holes, the flange, fall the material
（畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文英文題目）
XX高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文
（正文若干頁）
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零(部)件圖號
產(chǎn)品名稱
零(部)件名稱
共( )頁
第( )頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每個(gè)毛坯可制件數(shù)
每臺件數(shù)
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時(shí)加工件數(shù)
夾具編號
夾具名稱
切削液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
工步號
工步內(nèi)容
工藝裝備
主軸轉(zhuǎn)速
r·minˉ1
切削速度
m·minˉ1
進(jìn)給量
mm·rˉ1
切削深度
mm
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
機(jī)動(dòng)
輔助
設(shè) 計(jì)(日期)
審 核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
會(huì) 簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
模具典型零件機(jī)械加工工序卡
（模具專業(yè)沖壓、塑料模具課題
機(jī)械加工工藝過程卡
（模具專業(yè)沖壓模具課題適用）
機(jī)械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號
零（部）件圖號
產(chǎn)品名稱
零（部）件名稱
共（ ）頁第（ ）頁
材料牌號
T8
毛坯外型尺寸
每個(gè)毛坯可制件數(shù)
每臺
件數(shù)
備注
工序號
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
車間
工段
設(shè)備
工 藝 裝 備
工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
1
下料
備料車間
鋸床
2
鍛造
尺寸公差正負(fù)0.2
鍛造車間
空氣錘
3
退火
鍛造車間
加熱爐
4
檢驗(yàn)
鍛造車間
5
刨
粗半精加工六個(gè)平面單邊余量0.3到0.4毫米
模具車間
刨床
虎鉗
6
磨
磨上下平面磨兩基準(zhǔn)到圖樣尺寸
模具車間
磨床M7120A
7
劃線
劃中心線各螺孔銷孔線
模具車間
劃線平臺
8
加工
加工各孔各螺釘銷釘孔與下模座配鉆配絞
模具車間
立鉆Z525
9
銑
銑出落料孔洞
模具車間
立銑X53
虎鉗
10
熱處理
硬度達(dá)到62到64
熱處理車間
加熱爐
11
磨
精磨上下平面表面粗糙度達(dá)到達(dá)到圖樣要求
模具車間
12
劃線
畫出各型孔
模具車間
劃線平臺
13
電加工
電火花線切割沖裁型孔
模具車間
電火花線切割機(jī)床HCKX250
工作墊板
14
修整
修整型腔
模具車間
HT8電動(dòng)拋光機(jī)
15
檢驗(yàn)
按圖樣檢驗(yàn)
設(shè)計(jì)日期
審核日期
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參考文獻(xiàn)
河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)
端蓋的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì).
第一章：工藝分析及計(jì)算
1.1沖壓件的工藝分析
制件圖（1
本工件的外形和兩個(gè)直徑為5.0毫米的孔，屬于落料、沖孔工序，中間內(nèi)凹的孔，可采用兩種方法沖壓。一種是先做淺拉深，然后沖底孔。在進(jìn)行拉深時(shí)，一部分材料沖底面流動(dòng)出來，另一部分從主板上流動(dòng)而來，而后者為材料流動(dòng)的余量，就要增加工件的排樣布局，從而造成材料消耗增加。由于拉深的高度不是太大,并且材料較厚，拉深較困難，并且不是太合理。第二種是先沖預(yù)孔，再進(jìn)行沖壓。此這屬于翻邊工序。翻邊時(shí)材料流動(dòng)的特點(diǎn)是預(yù)孔周圍的材料沿圓周方向伸長，使材料變薄；而在徑向材料長度幾乎沒有變化，即材料在徑向沒有伸長，因此不會(huì)引起主板上材料的流動(dòng)。在排樣時(shí)只要按正常沖裁設(shè)計(jì)搭邊值即可，可節(jié)省材料，所以在設(shè)計(jì)時(shí)，采用第二中方法。
1.2沖壓工藝方案的確定
該工件包括沖孔、翻邊、落料三個(gè)基本工序，可有以下三種方案：
方案一：先沖翻邊的預(yù)孔，再翻邊、沖直徑為１８的孔，再落料。
方案二：翻邊、沖孔、落料復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。
方案三：沖孔－翻邊、沖孔、沖孔、落料級進(jìn)沖壓。采用級進(jìn)模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需五到工序，五副模具，成本高而生產(chǎn)率低，難于滿足中批量要求尺寸也較低，中間半成品較多。方案二只需一副模具，工件精度及生產(chǎn)率都較高，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，產(chǎn)品出件較難，模具壽命短，模具制造時(shí)間長，費(fèi)用高。方案三也只需一副模具，生產(chǎn)率高，操作安全，不產(chǎn)生半成品，，生產(chǎn)率與工位數(shù)無關(guān)，能完成復(fù)雜加工工序。通過對上述三種方案的分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案三為。
1.3主要設(shè)計(jì)計(jì)算
1.3.1.排樣方式的確定及其計(jì)算
設(shè)計(jì)級進(jìn)模首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖，根據(jù)制件的形狀，應(yīng)采用直排。這種方式可顯著的減少廢料，提高材料利用率排樣設(shè)計(jì)共分五個(gè)工位：
第一工位：沖直徑為１５mm的工藝孔。
第二工位：翻邊。
第三工位：沖直徑為１８mm的底孔。
第四工位：沖兩個(gè)直徑為５mm的孔
第五工位：落料，工件從底孔中漏出。
由表２－１６查的搭邊值a1=2,a=2則：
條料寬度b=４８+２*１０+２*２＝７２mm
沖壓毛胚面積＝３.１４*１０2+（120*3.14*192）/2*2+1/2*24*12*12+20*20*2
?。剑玻保担?６mm
進(jìn) 距＝３８+２＝４０mm
一個(gè)進(jìn)距的材料利用率＝n*A/b*h*100%=2157.6/72*40*100%=75%
模具使用條料，用手工進(jìn)料，沒有設(shè)置定位裝置。第二工位翻邊以后，板料下面形成明顯凸包。手工進(jìn)料時(shí)，放在下一工位的凹模中即可。第二和第五工位的凸模設(shè)有導(dǎo)正銷進(jìn)行精確定位。在第一和第二工位各設(shè)置一個(gè)實(shí)用擋料銷、供條料開始送進(jìn)的第一、第二工位使用。
1.3.2沖壓力的計(jì)算
a:翻邊的計(jì)算翻邊計(jì)算有：1計(jì)算翻邊前的毛胚孔徑；2變形程度的計(jì)算;3翻邊力的計(jì)算。
D=D1-2(H-0.43r-0.72T)
D_為預(yù)沖毛胚的直徑
D1_翻邊后孔中徑
H—翻邊高度
R_翻邊與工件平面的圓角半徑
T_工件厚度
代如數(shù)值可得:
=26-2(6.1-0.43*1-0.72*2)
=26-8.46
=17.54mm
考慮到翻邊后還要沖直徑為18的孔,故留有余量,將D孔定為直徑為15.
校核變形程度.材料翻邊過程中是底孔沿圓周方向被拉伸長的過程,其變形量不應(yīng)超過材料的伸長率,否則會(huì)出現(xiàn)裂紋.用變形前后圓周長之比即直徑比,表示變形程度.在翻邊計(jì)算中稱其為翻邊因數(shù)m,即:
m=D/D1=15/18=0.83
查表5-5可知,允許值為0.72,因此計(jì)算出的值m比值大,即設(shè)計(jì)合理.翻邊時(shí)不會(huì)出現(xiàn)裂紋.
翻邊力的計(jì)算采用以下公式:
F=1.1*3.14tσs(D1-D)
式中F—翻邊力（N）
t_板料厚度（mm）
σs_材料屈服點(diǎn)（Mpa）
D1_翻邊后孔徑（mm）
D—翻邊前孔徑（mm）
在計(jì)算翻邊時(shí)，翻邊前孔徑取實(shí)際孔徑直徑為15mm與翻邊后所需孔徑17.54mm相比縮小2.54毫米，則直徑為18也應(yīng)縮小2.54毫米翻邊后的實(shí)際孔徑為15.46毫米，故將D1=15毫米，D=15.46毫米代如上式，得：
F=1.1*3.14*2*210*（15.46-15）
=667.3N
b:落料力的計(jì)算按式（２－７）：Ｆ＝Ｌtσb L_落料沖裁周長
t_l料厚
σb__材料的強(qiáng)度極限
通過計(jì)算的Ｌ＝１３１.８，查表的σb＝３００ＭＰ
因此Ｆ＝１３１.３８*２*３００＝78832Ｎ
c:沖孔力的計(jì)算：Ｆ＝Ltσb
直徑為15的孔的沖裁力F=47.1*2*300=28260N
直徑為１８的沖裁力Ｆ＝56.25*２*３００＝33912Ｎ
直徑為５的兩個(gè)孔的沖裁力Ｆ＝15.7*２*３００＝18840Ｎ
總的沖裁力：
F=78832+28260+33912+18840+667.3=160511.3N
d:卸料力的計(jì)算：FX=KXF
式中：KX—為卸料系數(shù)查表的KX=0.04；
F—為沖裁力；
把上述數(shù)據(jù)代入FX=160511.3*0.04=6420.452N
沖壓工藝總力F總=160511.3+6420.452=166931.752N
1.3.3壓力中心的確定及計(jì)算
沖裁模壓力中心就是沖裁合力作用點(diǎn)，沖壓時(shí)模具的壓力中心一定要與沖床滑塊中心重合．因此設(shè)計(jì)模具時(shí)，要使模具的壓力中心通過模柄的軸線，從而保證模具壓力中心和沖床滑塊中心重合．
X0=(F1*X1+F2*X2+F3*X3+F4*X4+F5*X5)/(F1+F2+F3+F4+F5)
=(28260*30+667.3*70+33912*110+18840*150+190*78882)/(28260+677.3+33912+18840+78832)
=140.32
由上述方法計(jì)算出壓力中心位于第三工位中心線向左30.32毫米處。
1.3.4工作零件刃口尺寸的計(jì)算
在確定工作零件刃口尺寸計(jì)算方法之前，首先要考慮工作零件的加工方法及模具的裝配方法。結(jié)合該模具的特點(diǎn)，工作零件的形狀相對簡單，適宜采用線切割機(jī)床加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板等零件，這種加工方法可以保證這些零件的同軸度，使裝配工作簡化。因此工作零件刃口尺寸計(jì)算按分開的加工的方法來計(jì)算。
1.3.4.1沖孔工作部分尺寸計(jì)算
查表2-10的間隙值Zmin=0.22mm，Zmax=0.26mm，對沖直徑為15、直徑18和直徑為5采用凸、凹模分開的加工方法，其凸、凹模刃口部分尺寸計(jì)算如下：
查表2-12得凸凹模制造公差：參考:凸=0.02，凹=0.02
校亥：Zmax-Zmin=0.26-0.22=0.04
δT+δA=0.02+0.02=0.04
Zmax-Zmin= δT+δA
滿足Zmax-Zmin≥ δT+δA條件
查表2—13得因數(shù)μ=0.5
按式（2—2）:
d凸=（dmin+μ△）
d18T=（18+0.5*0.2）-0.020
=18.10-0.02
d5T=（5+0.5*0.2）0-0.02
=5.10-0.02
d15T=（15+0.5*2）0-0.02
=15.10-0.02
dA=（dT+Zmin）
d18A =(18.1+0.22)+00.02
=18.32+00.02
d5A=（5.1+0.22）+00.02
=5.12+00.02
d15A=（15.1+0.02）+00.02
=15.12+00.02
1.3.4.2落料工作部分尺寸的計(jì)算
零件圖中未注公差的尺寸，由書未附錄D中查出其極限偏差：48 0-0.62 R100-0.36 R1900.52 R7-0.360
查表2-3得因數(shù)X為：當(dāng)Δ≥0.5時(shí)X=0.5
當(dāng)Δ<0.5時(shí)， X=0.75
RA=（R-XΔ）
RT=（R-Zmin）
RA10=(10-0.75*0.36)+0.020=9.37+0.020
RT10=(9.37-0.22) -0.020=9.15-0.020
RA19=(19-0.5*0.62) +0.020=18.69+0.020
RT19=(18.69-0.22) -0.020=18.47-0.020
RA7=(7-0.75*0.36) +0.020=6.73+0.020
RT7=(6.73-0.22)-0.020=6.510-0.02
1.3.4.3翻邊部分工作尺寸
用于沖孔及翻邊的凸模，其圓角半徑盡可能用較大的數(shù)值，單不應(yīng)超過下列公式得計(jì)算值，即：
R=（D-d-t）/2=4.5
式中D—翻邊后孔中徑，mm
d_翻邊預(yù)沖孔直徑，mm
t_料厚，mm
翻邊凹模圓角半角半徑r過小，會(huì)影響翻孔高度；過大影響實(shí)用性能，當(dāng)t≦2時(shí)r=(2～4)t。凹模圓角半徑對翻邊成形影響不大，一般可取零件的圓角半徑。
由于翻邊時(shí)，有壁厚變薄的現(xiàn)象，翻邊模單邊間隙Z一般小于材料厚度?？捎杀?—12選取Z=1.7mm
Dp=(D0+△)
Dd=(dp+2Z)
式中：dp、Dd—凸、凹模直徑
△—凸、凹模公差
D0— 豎孔最小內(nèi)徑
△ -豎孔內(nèi)徑公差
dp=（24+0.23）0=24.23 0-0.023mm
Dd=（24.23+2*1.7）=27.63+0.020mm
工作零件刃口尺寸計(jì)算表
尺寸及分類
尺寸轉(zhuǎn)換
計(jì)算公式
結(jié)果
備注
落料
R10
R19
R7
R100-0.36
R1900.52
R7-0.360
RA=（Rmax-XΔ）+δκ2
RT=（RA-Zmin/2)0-δε
RA10=9.37+0.020
RT10=9.15-0.020
RA19=18.69+0.020
RT19=18.47-0.020
RA7=6.73+0.020
RT7=6.510-0.02
沖孔
φ15
φ18
φ5
φ15+0.20
φ18+0.20
φ5+0。20
dT=(dmin+XΔ）0-δT
dA=(dt+ZMIN/2)+Δκ
d15T =15.100.02
d15A=15.12+00.02
d18T =18.10-0.02
d18A=18.32+00.02
d5T =5.10-0.02
d5A=5.12+00.02
翻邊
φ24
φ24+0.230
dp=(D0+Δ）0-δP
Dd=(dp+2Z)+Δ0
Dp=24.230-0.023
Dd=27.63+0.020
孔心距
48
48+0.5
LA=L+Δ/8
48+-0.5
表1—1
第二章 模具的分析
2.1模具的整體設(shè)計(jì)
.1模具類型的選擇
由沖壓工藝分析可知，采用級進(jìn)沖壓，所以模具的類型為級進(jìn)模。
2定位方式的選擇
該模具采用的是條料，控制條料的送進(jìn)方向采用的導(dǎo)尺?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用使用擋料銷初定距，導(dǎo)正銷精定距。而第一件的沖壓位置因?yàn)闂l料長度有一定余量，可靠操作工目測來定。
.3卸料、出件方式的選擇
因?yàn)楣ぜ虾?毫米，相對較薄，卸料力也較小，故可采用彈性卸料。又因?yàn)槭羌夁M(jìn)模生產(chǎn)，所以采用下出件方式比較便于操作和提高生產(chǎn)率。
.4導(dǎo)向方式的選擇
為了提高模具的壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該級進(jìn)模采用對角導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。
2.2主要零部件的設(shè)計(jì)
.2.2.1工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
.2.2.1.1沖孔凸模的設(shè)計(jì)
因?yàn)樗鶝_的孔均為圓形，而且都不屬于需要特別保護(hù)的小凸模，所以沖孔凸模采用臺階式，一方面加工簡單，另一方面便于裝配和更換。其中沖2個(gè)Φ5的圓形凸?？蛇x用標(biāo)準(zhǔn)件BⅡ形式（尺寸5.1*51）。沖直徑為18毫米、15毫米孔的凸模結(jié)構(gòu)見零件圖。
沖孔直徑為５的凸模長度：Ｌ＝Ｈ１+Ｈ２+Ｈ３+Ｈ
?。剑玻?１４+２０+２
?。剑担秏m
沖孔直徑為15的凸模長度：Ｌ＝Ｈ１+Ｈ２+Ｈ３+Ｈ
=20+20+14+2
=56mm
沖孔直徑為18的凸模長度：Ｌ＝Ｈ１+Ｈ２+Ｈ３+Ｈ
＝２０+１４+２０+２
?。剑担秏m
2.2.1.2翻邊凸模的設(shè)計(jì)
導(dǎo)正銷的直邊部位，高度為1.2毫米。圓角尺寸R2毫米是翻邊工藝的需要。此處若設(shè)計(jì)為尖角，使材料難以流動(dòng)導(dǎo)致板料放生撕裂；故選R=2毫米。
2.2.1.3落料凸模的設(shè)計(jì)
結(jié)合工件的外形并考慮加工，將落料凸模設(shè)計(jì)成直通式，采用線切割機(jī)床加工，與凸模固定板的配合按H6/m5.其總長L可按公式2.9.2計(jì)算：
L=h1+h2+t+h=20+14+20+2=56mm
凸模強(qiáng)度的校驗(yàn)：
凸模長度確定后，一般不做強(qiáng)度校核，但對于細(xì)長的或沖料后的凸模為防止縱向失穩(wěn)和折斷，應(yīng)進(jìn)行凸模承壓能力和抗彎能力的校核．
A承壓能力的校核 沖裁時(shí)，凸模承受的壓應(yīng)力σc應(yīng)小于或等于凸模材料的許用應(yīng)力[σc]
σc=F/A≤[σc]
σc=１８８４０/１９.６２５＝９６０ＭＰa
對圓形凸模：dmin≥4τt/[σc]=4*300*2/1400=1.7mm
式中: σc_凸模承受的壓力(MPa)
F_沖裁力
A _凸模最小截面積
[σc]_凸模材料許用應(yīng)力
dmin_最小凸模直徑
t_毛胚厚度
τ_材料的抗剪強(qiáng)度
凸模的許用應(yīng)力決定于凸模的材料的熱處理和凸模的導(dǎo)向性.一般工具鋼,凸模的淬火至58到62HRC. [σc]=1000到1600MPa.
960<1000MPa
2.5>1.7mm
故凸模承壓足夠.
B失穩(wěn)彎曲應(yīng)力的校驗(yàn)
失穩(wěn)彎曲應(yīng)力采用桿件受壓的歐拉公式進(jìn)行校驗(yàn).
由表2_17查的不放生失穩(wěn)彎曲凸模最大長度為:
LMAX≤270*d2/√8840=64
56<64
凸模抗彎能里足夠.
直徑為5的凸模是最細(xì)的凸模它的承壓和抗彎曲能力足夠,其他的也足夠.
2.2.1.4凹模的設(shè)計(jì)
多工位級進(jìn)模凹模的設(shè)計(jì)與制造較凸模更為復(fù)雜和困難。凹模的結(jié)構(gòu)常用的類型有整體式、拼塊式和嵌塊式。整體式凹模由于受到模具制造精和制造方法以及成本的限制已不在使用與多工為級進(jìn)模。因此在本次設(shè)計(jì)中凹模全部設(shè)計(jì)成嵌拼式。具體結(jié)構(gòu)見零件圖.
翻邊凹模的側(cè)壁設(shè)計(jì)為直邊，如果凹模設(shè)計(jì)為與凸模相配合的形狀，在下支點(diǎn)使凸、凹模相接觸，從而得到校正的作用。則凸、凹模之間的距離就要相當(dāng)精確。從而第三個(gè)是校正，兩個(gè)工位的凸模高度調(diào)整若少有誤差，就會(huì)使其中一個(gè)不其作用，因此第二個(gè)工位設(shè)計(jì)為凸、凹模“不接觸”。于在凹模的圓角處材料沒有徑向流動(dòng)，對圓角的大小沒有要求，設(shè)計(jì)圓角取值R=1.5毫米.第一到第五工位共用一塊凹模板各凹模部位分別設(shè)置凹模嵌套。具體的凹模形式見零配圖。
2.2定位零件的設(shè)計(jì)
翻邊凸模和落料凸模下部分別設(shè)一個(gè)導(dǎo)正銷，分別借用直徑為15和直徑為18的孔作為導(dǎo)正孔。翻邊凸模導(dǎo)正銷的直邊部分，高度為1.2毫米具體圖形見零件。
2.3.1導(dǎo)料板的設(shè)計(jì)
導(dǎo)料板工作的側(cè)壁應(yīng)設(shè)計(jì)成直壁。導(dǎo)料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模固定板平齊，這樣就決定了導(dǎo)料板的寬度。條料的寬度為72毫米，凹模固定板的寬度為125毫米，導(dǎo)料板的寬度則為26.5毫米，導(dǎo)料板與條料之間的間隙一般為0.03～0.2毫米，選為0.2毫米，導(dǎo)料板的厚度按表7—10選擇，應(yīng)為8毫米。導(dǎo)料板用4個(gè)M8的螺釘固定在凹模板上。導(dǎo)料板用45鋼，熱處理硬度為40到45HRC，導(dǎo)尺的進(jìn)料端安裝承料板，其厚度與導(dǎo)料板相同，寬度與卸料板一樣，用兩個(gè)螺釘和導(dǎo)料板聯(lián)在一起，承料板長為40毫米。
2.3卸料部件的設(shè)計(jì)
2.3.1..卸料板的設(shè)計(jì)
卸料板的尺寸為：L=250 mm B=120mm H=20mm
卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為40-45HRC
2.3.2卸料彈簧的選擇
(1):根據(jù)模具的安裝位置擬選四個(gè)卸料螺釘彈簧，有上述可知卸料力為，每個(gè)彈簧的預(yù)壓力為F0≥FX/n=6420.452/4=1605.13N, (2):根據(jù)預(yù)壓力大于2448.2和模具的結(jié)構(gòu)尺寸，有書附錄圓柱形彈簧形彈簧，其最大工作負(fù)載F1=1700＞1605.13N
2號彈簧的規(guī)格為：
外徑：D=30mm
內(nèi)徑：d=2mm
料厚：7.8 mm
自由高度：40mm
2.4模架的設(shè)計(jì)
模架包括上模座、下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套．沖壓模具的全部零件都安裝在模架上．為了縮短模具制造周期，降低成本，我國一制出標(biāo)準(zhǔn)模架．
選擇模架結(jié)構(gòu)時(shí)要根據(jù)工件的受力變形特點(diǎn)，胚件定位、出件方式、材料送進(jìn)方向，導(dǎo)柱受力狀態(tài)，操作是否方便等進(jìn)行綜合考慮．
選擇模架尺寸時(shí)要根據(jù)凹模的輪廓尺寸考慮，一般在長度及寬度上都應(yīng)大30到40毫米．模板厚度一般等于凹模厚度的1到1.5倍．選擇模架時(shí)還要注意到模架與壓力機(jī)的安裝關(guān)系，沖壓模具的閉合高度應(yīng)大于壓力機(jī)的最小裝模高度，小于壓力機(jī)的最大裝模高度．
考慮以上因素，該模具采用中等精度，中小尺寸沖壓件的對角導(dǎo)柱模架，從左向右進(jìn)料，操作方便。以凹模固定板周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。
上模座：L/mm*B/mm*H/mm=250*125*45
下模座：L/mm*B/mm*H/mm=250*125*55
導(dǎo) 柱：d/mm*L/mm=28*180 32*180
導(dǎo) 套：d/mm*L/mm*D/mm=28*110*43 32*110*43
模架最小閉合高度：１９０mm
模架最大閉合高度：２３５mm
墊板厚度?。?0mm
凸模固定板厚度取：20mm
凹模厚度已定：20mm
卸料板厚度：14mm
模具的閉合高度：H模=45+10+20+20+14+20+10+55=194mm
模架的閉合高度小于壓力機(jī)的最大裝模高度210mm
2.6沖壓設(shè)備的選擇
沖壓設(shè)備的選擇是沖壓工藝設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，它直接關(guān)系到設(shè)備的安全和使用的合理，同時(shí)也關(guān)系到?jīng)_壓工藝過程的順利完成及產(chǎn)品質(zhì)量零件的精度，生產(chǎn)效率、模具壽命、板料的性能與規(guī)格，成本的高低等一系列重要問題。
設(shè)備類型的選擇要依據(jù)沖壓零件的生產(chǎn)批量、零件尺寸的大小、工藝方法與性質(zhì)及沖壓件的尺寸、形狀、精度等要求進(jìn)行。
根據(jù)沖壓件的大小進(jìn)行選擇，可參照表7—3[4]選擇開式機(jī)械壓力機(jī)。
設(shè)備規(guī)格的選擇
在選定設(shè)備類型之后，應(yīng)進(jìn)一步根據(jù)沖壓件的大小、模具尺寸及變形力來確定設(shè)備的規(guī)格，其規(guī)格的主要參數(shù)有以下幾個(gè)：
1） 行程，壓力機(jī)行程的大小，應(yīng)保證胚料的方便放進(jìn)與零件的方便取出。
2） 裝配模具的相關(guān)尺寸、壓力機(jī)工作臺尺寸應(yīng)大于模具的平面尺寸，應(yīng)有模具安裝與固定的余地，但過大的余地對工作臺受力不利；工作臺面中間孔的尺寸要保證漏料或順利放模具料。
一般開式壓力機(jī)滑塊上有模柄孔尺寸（直徑*高度），此時(shí)，模具的模柄應(yīng)當(dāng)與此想適應(yīng)。
3）閉合高度，沖床的閉合高度是指滑塊處于上死點(diǎn)時(shí)，滑塊下平面到工作臺上平面的開檔空間尺寸。這個(gè)高度即為沖壓操作（主要是裝卸模具）的空間高度尺寸。顯然，沖床的閉合高度要與模具閉合高度相適應(yīng)。沖床的閉合高度要大于模具的閉合高度，最小閉合高度又要小于模具的閉合高度即：
HMI-H1N+10≤H≤HMA-H1-5
HMIN_壓力機(jī)的最小閉合高度
?。龋吣＞叩拈]合高度
H1 —墊板厚度
HMAX＿壓力機(jī)的最大閉合高度
如果模具的閉合高度小于壓力機(jī)的最小封閉高度時(shí)，可以用附加墊板達(dá)到要求．
４）設(shè)備噸位 設(shè)備噸位大小的選擇．首先要以沖壓工藝所需要的變形力為前提．要求設(shè)備的名義壓力要大于所需的變形力，而且要有一定的力量儲備，以防萬一；選擇的設(shè)備噸位一般為１.３Ｐmax.
考慮以上因素初選選壓力機(jī)為：
開式雙柱可傾壓力機(jī)J23—40
公稱壓力：25 0KN
滑塊行程：75 mm
最大閉合高度：260mm
連桿調(diào)節(jié)量：65mm
工作臺尺寸（前后*左右）：370 *560mm
墊板尺寸（厚度*孔徑）：50*210mm
模柄孔尺寸（直徑*深度）：Ф50*70mm
最大傾斜角度：30·
有以上可知，壓力機(jī)的裝模高度H=260-50=210mm
壓力機(jī)的最大閉合高度HMmax=260 mm
壓力機(jī)的最小閉合高度H min=260-50=195
195-50+10 ≤ H?！?60-55-5
155≤ H?！?215
沖裁的的總壓力為166931.752N
所選的壓力機(jī)的壓力為250 N
即所選壓力機(jī)較合理。
第三章 模具的總裝、加工及裝配
3.1模具總裝圖
通過以上設(shè)計(jì)，可得如下裝配圖所示的模具總裝圖。模具的上模部分主要有上模座、墊板、凸模固定板、凸模等零件組成。卸料方式采用彈性卸料，以彈簧為彈性元件。下模部分由下模座、凹模板、墊板等組成。沖孔廢料和成品均有漏料孔漏出。
條料送進(jìn)時(shí)采用使用擋料銷作粗定距，在翻邊凸模和落料凸模上分別安裝一個(gè)導(dǎo)正銷，以作條料送進(jìn)的精確定距操作者完成第一步?jīng)_壓后，把條料抬起向前移動(dòng)翻邊凸模上的導(dǎo)正銷作精確定距?；顒?dòng)擋料銷的位置的設(shè)定比理想的幾何位置向前偏移0.2毫米，沖壓過程中粗定位完成后，當(dāng)用導(dǎo)正銷作精確定位時(shí)，導(dǎo)正銷上的圓錐形斜面再將條料向后拉回約0.2毫米而完成精確定距。用這種方法定距，精度可達(dá)0.02毫米。
3.2模具零件加工工藝
本副沖裁模，模具零件加工的關(guān)鍵在工作零件、固定板以及卸料板，采用線切割加工技術(shù)，這些零件的加工就變的相對簡單。
落料凹模的加工工藝工程見工藝卡片
凹模、固定板以及卸料板屬于板類零件，加工工藝比較規(guī)范。在此不再重復(fù)。
3.3模具的裝配
3.3.1模具安裝的一般注意事項(xiàng)
（1）檢查壓力機(jī)上打料裝置，將其調(diào)整到最高位置，以免在調(diào)整壓力機(jī)時(shí)被折彎；
（2）檢查模具閉合高度與壓力機(jī)之間的裝配關(guān)系是否合理；
（3）檢查上模頂桿和下模打桿是否符合卸料裝置的要求（大型壓力機(jī)則應(yīng)檢查氣墊裝置）；
（4）模具安裝前應(yīng)將上模板和滑塊底面的油垢拭干凈，并檢查有無異物，防止影響正確的安裝和意外事故的發(fā)生。
沖模裝配是沖模制造中的關(guān)鍵工序．其裝配質(zhì)量的好壞，將直接影響沖件質(zhì)量、沖模技術(shù)狀態(tài)和使用壽命.在裝配沖模前應(yīng)全面了解其工作性能、結(jié)構(gòu)以及制件要求,并按技術(shù)要求,模具零件的精度要求等確定裝配工藝,提出實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的具體措施.模具裝配完畢,必須滿足規(guī)定的裝配精度.其中包括各零組、件的相互位置精度,如模架各工作面的平行度或垂直度;運(yùn)動(dòng)部件的相對運(yùn)動(dòng)精度,如卸料件的工作準(zhǔn)確性,導(dǎo)向件的導(dǎo)向正確性,傳動(dòng)的精度;配合精度和接觸的精度,如工作件間的間隙大小和均勻性;導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的實(shí)際配合間隙或過盈,配合面的接觸面積大小和分布情況.
3.3.2模具的安裝
據(jù)級進(jìn)模裝配的要點(diǎn)，選凹模作為裝配基準(zhǔn)件，先裝下模，再裝上模，并調(diào)整間隙、試沖、返修。
序號
工序
工藝說明
1
凸、凹模預(yù)配
裝配前仔細(xì)檢查凸模形狀及尺寸以及凹模形孔，是否符合圖紙要求尺寸精度、形狀。
將凸模分別與相應(yīng)的凹?？紫嗯洌瑱z查其間隙是否加工均勻。不合適者應(yīng)重新修?；蚋鼡Q。
2
凸模裝配
以凹?？锥ㄎ唬瑢⒏魍鼓７謩e壓入凸模固定板的形孔中，并擠緊牢固.。
3
裝配下模
在下模上畫中心線，按中心線預(yù)裝墊板、凹模板導(dǎo)料板;
在下模座、墊板、凹模板上，用以加工好的凹模嵌塊分別裝入與其相應(yīng)的凹模固定板中，并分別轉(zhuǎn)孔；
將下模座、墊板、凹模固定板及各個(gè)凹模嵌塊、導(dǎo)料板、承料板用螺釘緊固。
4
裝配上模
在以裝好的下模上放等高墊鐵，再在凹模中放入0.12毫米的紙片，然后將凸模與固定板組合裝入凹模固定板；
預(yù)裝上模座，劃出與凸模固定板相應(yīng)螺孔并轉(zhuǎn)鉸螺孔；
用螺釘將固定板組合、墊板、上模座連接在一起，但不要擰緊；
將卸料板套裝在已裝入固定板的凸模上，裝上卸料螺釘彈簧，并調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)壓力，使卸料板高出凸模下端約1毫米；
復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適，緊固螺釘；
安裝承料板
切紙檢查，合適后擰緊螺。
5
試沖與調(diào)整
裝機(jī)試沖并根據(jù)試沖結(jié)果作相應(yīng)調(diào)整。
表3—1
設(shè)計(jì)總結(jié)
在即將畢業(yè)之際，為了在我們現(xiàn)有的知識基礎(chǔ)上使我們的水平有進(jìn)一步的提高，根據(jù)教育部門的要求和學(xué)校的教學(xué)安排，我們進(jìn)行了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。
首先于智宏老師給我們布置畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目，對題目給于了認(rèn)真的分析和安排，使我們能夠做到胸有成竹，同時(shí)，我到圖書館借閱了許多質(zhì)料，有了充足的原始材料。
其次，在具體設(shè)計(jì)過程中，我參照例子一步一步地進(jìn)行，對各步驟進(jìn)行了詳細(xì)和深入細(xì)致的計(jì)算。
再次，在大量計(jì)算數(shù)據(jù)和原始數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，進(jìn)行了歸納總結(jié)，繪制出了幾張零件圖和一張裝配圖，并寫出了設(shè)計(jì)總結(jié)和感想體會(huì)。
我想，通過我們這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們對以前的知識有了一定的鞏固，同時(shí)還學(xué)到了新知識，自己的能力得到進(jìn)一步拔高，我會(huì)保存好我的底稿，將來時(shí)常翻閱。
致謝
首先,感謝金杯湘能給我這次實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì),使我對自己所學(xué)的知識進(jìn)一步得到了解和鞏固,在實(shí)習(xí)期間生活上難免遇到一些困難,這里的領(lǐng)導(dǎo)都給予解決,在此表示忠心的感謝.在做畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中也遇到很多知識欠缺的地方,于智宏老師、原紅靈老師、楊占堯老師、翟德梅老師給予了很大的幫助.在此表示忠心的感謝!
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