2402 沖三墊圈沖孔—落料復合模設計

2402 沖三墊圈沖孔落料復合模設計,墊圈,沖孔,復合,設計 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計（論文）任務書系 部： 材 料 工 程 系 專 業(yè)： 模具設計與制造 學 生 姓 名 : 劉 賢 禮 學 號: 0312219 設計(論文) 題目： 沖三墊圈沖孔落料復合模 起 迄 日 期: 2006 年 4 月 15 日 5 月 15 日 指 導 教 師: 于 智 宏 發(fā)任務書日期: 2006 年 3 月 15 日畢 業(yè) 設 計（論 文）任 務 書1本畢業(yè)設計（論文）課題來源及應達到的目的：本設計的課題為墊圈的設計，是老師從用于實際生產(chǎn)的的眾多課題中篩選出來的，具有一定的代表性及可學性。通過對本設計的完成，可使我們對模具的設計流程有初步的了解，以便使我們把所學的理論知識能夠和實際生產(chǎn)相結合，使我們在即將走上工作崗位更快的進入角色2本畢業(yè)設計（論文）課題任務的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術要求、工作要求等）：內(nèi)容：（1）墊圈的工藝性分析；（2）墊圈沖壓模具設計，繪制模具總裝一張；（3）畫出非標零件圖；（4）編寫設計說明書一份；（5）編制主要零件加工工藝過程卡。所在專業(yè)審查意見：負責人： 年 月 日系部意見：系領導： 年 月 日河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書第 1 頁 共 27 頁沖三墊圈沖孔落料復合模設計緒論模具作為提高生產(chǎn)率，減少材料和消耗，降低產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量和市場競爭力的重要手段，已越來越受到各工業(yè)部門的重視。目前世界上模具工業(yè)的年產(chǎn)值約為 680 億美元。我國 2004 年模具產(chǎn)值為 530 億元，模具出口 4.91 億美元，同時還進口 18.13 億美元。我國已成為世界上凈出口模具最多的國家。但大型多工位級進模、精密沖壓模具、大型多型腔精密注塑模、大型汽車覆蓋件模具等雖已能生產(chǎn)，但總體技術水平不高，與國外先進國家相比，仍有很大差距。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。到目前，中國約有模具生產(chǎn)廠家 2 萬多家，從業(yè)人員有 50 多萬人，全年模具產(chǎn)值高達 450 億元人民幣以上。中國模具工業(yè)的發(fā)展在地域分布上存在不平衡性，東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。模具生產(chǎn)最集中的地區(qū)在珠江三角和長江三角地區(qū)，其模具產(chǎn)值約占全國產(chǎn)值的三分之二以上。而在模具制造領域中占有重要地位的沖壓模具生產(chǎn)技術與工業(yè)發(fā)達國家相比還相當落后，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方面與工業(yè)發(fā)達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，復雜、大型、精密，更新?lián)Q代速度快等變化特點，沖壓模具正向高效、精密、長壽命、大型化方向發(fā)展。為適應市場變化，隨著計算機技術和制造技術的迅速發(fā)展，沖壓模具設計與制造技術正由手工設計、依靠人工經(jīng)驗和常規(guī)機械加工技術向計算機輔助設計、數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計算機輔助設計與制造技術轉(zhuǎn)變。近年許多模具企業(yè)加大了用于技術進步的投資力度，將技術進步視為企業(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、家電等行業(yè)得到成功應用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。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，并成功應用于河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書第 2 頁 共 27 頁沖壓模的設計中。以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術已取得很大進步，東風汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。此外，許多研究機構和大專院校開展模具技術的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的努力，在模具 CAD/CAE/CAM 技術方面取得了顯著進步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設計制造周期等方面做出了貢獻。未來沖壓模具制造技術發(fā)展趨勢：模具技術的發(fā)展應該為適應模具產(chǎn)品“交貨期短” 、 “精度高” 、 “質(zhì)量好” 、 “價格低”的要求服務。達到這一要求急需發(fā)展如下幾項：(1) 全面推廣 CAD/CAM/CAE 技術模具 CAD/CAM/CAE 技術是模具設計制造的發(fā)展方向。隨著微機軟件的發(fā)展和進步，普及 CAD/CAM/CAE 技術的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大 CAD/CAM 技術培訓和技術服務的力度；進一步擴大 CAE 技術的應用范圍。計算機和網(wǎng)絡的發(fā)展正使 CAD/CAM/CAE 技術跨地區(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。高速銑削加工技術的發(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、(4) 電火花銑削加工電火花銑削加工技術也稱為電火花創(chuàng)成加工技術，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術，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雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領域的重大發(fā)展。國外已有使用這種技術的機床在模具加工中應用。預計這一技術將得到發(fā)展。(5) 提高模具標準化程度我國模具標準化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標準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河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書第 3 頁 共 27 頁選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應用相應的表面處理技術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發(fā)展工藝先進的氣相沉積(TiN、TiC 等 )、等離子噴涂等技術。(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。模具自動加工系統(tǒng)應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)。作為一名未來的模具設計師，這次冷沖模具的設計，就是我進行真實模具設計前的一次演練，是我對自己三年大學生活所學知識的一次綜合性的運用；使我將所學的知識系統(tǒng)的連貫起來，在老師的指導下，進一步認識到自己的不足，進而加以鞏固。這次設計使我對沖壓模具的設計規(guī)程有了更加深入的了解，認識到了沖壓模具在以后的社會生產(chǎn)領域中是多么的重要，這讓我對自己所從事的工作充滿了自豪感，對自己的以后的工作充滿了希望和信心。我以后一定會盡自己最大的努力，在模具制造和設計的這一行業(yè)中做出最大的貢獻，為我國的模具事業(yè)發(fā)展奉獻自己微薄的力量。由于資料收集不足，文字水平有限，在設計中難免有許多不盡人意之處，還懇請老師能夠給予批評指導。河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書第 4 頁 共 27 頁第 1 章 設計分析工件名稱：三墊圈 生產(chǎn)批量：大批量材料：A3（Q235）材料厚度：2mm工件簡圖：如下圖 1.1 沖壓工件的工藝分析由工件圖看，此工件只有落料和沖孔兩個工序，材料為 A3（Q235）鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁，工件結構相對簡單，孔邊距遠大于凸、凹模允許的最小壁厚，故可以考慮采用復合沖壓工序。工件的尺寸全部為自由公差，可看作 IT14 級，尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求。河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書第 5 頁 共 27 頁第 2 章 沖壓工藝方案的確定該工件包括，落料、沖孔兩個基本工序，可有以下三種工藝方案：方案一：先落料，后沖孔，采用單工序模生產(chǎn)；方案二：落料沖孔復合沖壓，采用復合模生產(chǎn)；方案三：沖孔落料級進沖壓，采用級進模生產(chǎn)。方案一，模具機構簡單，但需四道工序四副模具，生產(chǎn)效率較低，難以滿足零件的年產(chǎn)量要求；方案二，只需一副模具，沖壓件的形位精度和尺寸精度同意保證，且生產(chǎn)率也高，盡管模具結構較方案一復雜，但由于零件的幾何形狀簡單對稱，聚居制造并不困難；方案三，也只需一副模具，生產(chǎn)效率也高，但零件的沖壓精度稍差，欲保證沖壓件的行為精度，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，通過對上述三種方案的分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采方案二為佳。河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書第 6 頁 共 27 頁第 3 章 主要工藝參數(shù)計算3.1 毛坯尺寸的計算該工件簡單，由圖可知，該零件的毛坯直徑 D=90mm3.2 排樣及相關計算該工件排樣根據(jù)落料工序設計，考慮操作方便及模具結構簡單，故采用有廢料直排方式，由表 2.26, 得 a=1.5mm a1=1.2mm1條料寬 b=90+2a=93mm條料進距 s=90+a1=91.2mm材料利用率 =75%0/bsnA1042sbD圖 3.2 排樣圖3.3 計算工序壓力該模具采用復合模，擬采用剛性卸料河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書第 7 頁 共 27 頁3.3.1 沖裁力 F=KLt b式中 F沖裁力（N）L工件外輪廓周長，L= =282.7mmDT材料厚度，t=2mmb材料的抗剪強度（MPa） ，由書末附錄 A1， 查得 =310MPa 2則 F=1.3 282.7 2 310 227.86KN3.3.2 卸料力 F 卸=K 卸 F式中 K 卸卸料力系數(shù)，其值由表 215 ， 查得 K 卸=0.042則 F 卸=0.04 227.86=9.11KN3.3.3 沖孔力的計算F 沖=1.3Lt 式中 L工件內(nèi)輪廓周長（mm） ，L= D=3.14 14.5=45.53mm沖孔力 F 沖=1.3 45.53 2 310=36.70KN3.3.4 推件力計算 F 推=nK 推 F 沖式中 K 推推件力系數(shù)，其值由表 215， 查得 K 推=0.052n卡在凹模內(nèi)的工件數(shù)，n=3推件力 F 推=3 0.05 36.70=5505N總沖壓力 F 總=F+F 卸+F 沖+F 推=（227.86+9.11+36.70+5.505）KN 279.18KN根據(jù)總沖壓力 F 總=279.18KN，初選 J2340 壓力機3.4 壓力中心的確定及相關計算計算壓力中心時，先畫出凹模型口圖，如下圖因工件對稱于 x、y 軸，則xc=0,yc=0,壓力中心 C 點即在坐標原點 O。河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書第 8 頁 共 27 頁圖 3.4 凹模型口圖3.5 主要工作部分尺寸計算沖裁件的尺寸精度取決于凸、凹模刃口部分的尺寸，沖裁的合理間隙也要靠凸、凹模刃口部分的尺寸來實現(xiàn)和保證，所以正確地確定刃口部分尺寸是相當重要的。根據(jù)表 210， 查得，沖裁模人口雙面間隙 Zmin=0.22mm，Z max=0.26mm23.5.1 最小墊圈的凸凹模的刃口尺寸沖孔刃口尺寸計算：對于工件未注公差可按書末附錄 D1，查得各尺寸的未注公差， ，則孔為2mm。5.142.0查表 213 得因數(shù) x=0.5。根據(jù)表 212 查得，凸、凹模的制造公差 2=0.020mm， =0.020mm，凸凹校核：Z maxZmin=0.040mm m04.凹凸 滿足：Z maxZmin 條件，可采用凸凹模分開加工的方法，則凹凸河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書第 9 頁 共 27 頁= = = mm凸d0)(凸xm02.45.14）（ 02.61=凹）（ 凸凹 0minZ0.6.）（ 0.84落料刃口尺寸計算：由書末附錄 D1 查得其極限偏差為 mm，查表 212 得出凸、凹模的2 052.制造公差 m0.05.凸凹 ， 校核 Z45.,4.minax凹凸由于 ，故采用凸模與凹模配合加工的方法，因數(shù)由表inax凹凸 213 查得 x=0.5,則 025.025.0 74).28() 凹（凹 D按凹模尺寸配制，其雙面間隙為 0.22 0.26mm凸3.5.2 中間墊圈的有關計算落料刃口尺寸計算由書末附錄 D1 查得其極限偏差為 mm，查表 212 得凸、凹模的制造062.5公差 ，由于 ,故采用凸模與凹模m02.03.凸凹 ， 凹凸 minaxZ配合加工的方法，因數(shù)由表 213 查得，x=0.5,則xD03.03.0 6945.) ）（ 凹凹 按凹模尺寸配制，其雙面間隙為 0.22 0.26mm凸3.5.3 最大墊圈的有關計算河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書第 10 頁 共 27 頁落料刃口的計算：由書末附錄 D1 查得其極限偏差為 mm，查表 212087.9得出凸、凹模的制造公差為 ，由于m25.0,035.凸凹 ，故采用凸模與凹模配合加工的方法，因數(shù)由表 213 查得，minaxZ凹凸 x=0.5，則 按凹模尺寸配制，D（凹 035.035.689)7.90() 凸D其雙面間隙為 0.22 0.26mm第 4 章 模具的總體設計4.1 模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用復合模沖壓，所以模具類型為復合模4.2 定位方式的選擇因為該模具采用的是條料，控制條料的送進方向采用導料銷，無側壓裝置。控制條料的送進步距采用擋料銷初定距。而第一件的沖壓位置因為條料長度有一定余量，可以靠操作工目測來定。4.3 卸料、出件方式的選擇因為工件料厚為 2mm，三個墊圈，故采用剛性卸料，上模出件采用剛性推件裝置，下模出件由彈頂器進行。河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書第 11 頁 共 27 頁4.4 導向方式的選擇 為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該復合模采用后側導向方式第 5 章 模具主要零部件及結構設計5.1 工作零件的結構設計5.1.1 凹模的設計模具采用整體凹模，刃口形式為錐形，各沖裁的凹模孔采用線切割機床加工，安排凹模在模架上的位置時，要依據(jù)計算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。凹模厚度： 28.05.92.259028. kmkbH得（ 查 表 )凹模壁厚： c4.37)51(取凹模厚度 H=28mm，凹模壁厚 c=45mm，凹模寬度 B180)凹模長度 21sL送料方向的凹模刃口間最大距離， ；s ms901送料方向的凹模刃口至凹模邊緣的最小距離，查表 433 得2 3；m52河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書第 12 頁 共 27 頁則 msL194)5290(21 凹模輪廓尺寸為 ，取 結構如下圖m814 .2802m5.1.2 凸模的設計因為所沖的孔為圓形，采用沖中型圓孔的臺階式凸模，如下圖凸模的長度 L：凸模長度一般是根據(jù)結構上的需要而確定。該模具采用彈壓卸料板，其凸模長度按下式計算：hH1式中：L凸模長度（mm） ；凸模固定板的厚度（mm）1h凸模固定板厚度=凹模厚度的 60%80% 3%)806(2=16.822.4mm，取 20mmH凹模厚度（mm） ，H=28mm；增加長度。它包括凸模的修模量、凸模進入凹模的深度（0.51mm） ，h取 2mm；則凸模長度 mhHL50)280(1 5.1.3 凸凹模的設計該模具為復合沖裁模，因此除沖孔凸模和落料凹模外，還有凸凹模。如圖。凸凹模是復合模中同時具有落料凸模和沖孔凹模作用的工作零件。它的內(nèi)外緣均為刃口，內(nèi)外緣之間的壁厚取決于沖裁件的尺寸。從強度方面考慮，其壁厚應受最小值限制。校核凸凹模強度：凸凹模的最小壁厚查表 336 得 =4.9mm, 6t=2mm,實際壁厚為 13.5mm、22mm、40mm。所以符合強度要求，凸凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配置，并保證雙邊間隙 0.220.26mm。河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書第 13 頁 共 27 頁圖 5.1.1 凹模5.2 定位零件的結構設計沖模的定位零件是用來保證調(diào)料的正確送進及在模具中的正確位置，是使毛坯（條料或塊料）送料時有準確的位置，保證沖出合格制件。 毛坯在模具中的定位有兩個內(nèi)容：一是：在送料方向上的定位，用來控制送料的進距，通常稱為擋料；二是：在與送料方向垂直方向上的定位，通常稱為送進導向。該模具屬于送進導向的定位零件為導料銷；屬于送料定距有擋料銷。5.2.1 導料銷導料銷是對條料或帶料的側向進行導向，以免送偏的定位零件。導料銷一般設計 2 個，并列于條料的同側，從右向左送料，導料銷裝在后側。該模具采用的是導料螺釘，設在下模座平面上。其結構如圖。5.2.2 擋料銷河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書第 14 頁 共 27 頁擋料銷起定位作用，用它擋住搭邊或沖件輪廓，以限定條料送進距離。該模具采用的是活動擋料銷，選用彈簧彈壓式擋料銷，裝在卸料板上可以伸縮，當模具閉合后，不允許擋料銷的頂端高出板料。 ，其結構如圖。5.3 卸料裝置和推件裝置5.3.1 卸料裝置5.3.1.1 卸料板形式 卸料板一般可分為剛性卸料板和彈性卸料板兩種形式。該模具采用的是剛性卸料板。卸料板的厚度，查表 1410 得，厚度 H=14mm，其外形尺寸一般等于或大4于凹模的的尺寸，這取 L=230mm，B=200mm，采用 45 鋼制造，淬火硬度為4045HRC。5.3.1.2 卸料螺釘?shù)倪x用及其設置1 選用標準件，查表 274 選圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘 GB2867.681，材7料為 45號鋼，熱處理硬度 3540HRC。2 卸料螺釘?shù)脑O置形式為一般采用的形式，模座需加工出沉孔。卸料螺釘長度的確定按下式計算：32hL5式中 L卸料螺釘長度（mm） ；模座沉孔實體厚度（mm） ，對于鑄鐵模座， 為卸料螺釘?shù)墓Q2h dh,2直徑，取 30mm；固定板厚度（mm） ，凸凹模固定板取 20mm，3則 L=（30+20）mm=50mm取卸料螺釘 ：Ld816.27501GBm5.3.2 推件（頂件）裝置推件和頂件的目的都是從凹模中卸下沖件或廢料，向下推出的機構稱為推件，一般裝在上模內(nèi)；向上頂出的機構稱為頂件，一般裝在下模內(nèi)。5.3.2.1 推件裝置該模具上模出件時，采用剛性推件裝置，由打桿、推板、連接推桿和推件塊河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書第 15 頁 共 27 頁成。連接推桿需要 24 根且分布均勻、長短一致。推板要有足夠的剛度，其平面形狀尺寸只要能夠覆蓋到連桿，不必設計太大，以使安裝推板的空不至太大。打桿推板推件塊5.3.2.2 頂件裝置頂件裝置一般是彈性的。其基本組成由頂桿、頂件塊和裝在下模底下的彈頂器，彈頂器可以做成通用的，其彈形元件是彈簧或橡膠。這種機構的頂件力容易調(diào)節(jié)，工作可靠，沖件平直度較高。推件塊或頂件塊在沖裁過程中是在凹模中運動的零件，對它有如下要求：模具處于閉合狀態(tài)時，其背后有一定空間，以備修模和調(diào)整的需要；模具處于開啟狀態(tài)時，必須順利復位，工作面高出凹模平面，以便繼續(xù)沖裁；它與凹模和凸模的配合應保證順利滑動，不發(fā)生干涉。為此，推件塊和頂件塊與凹模為間隙配合，其外形尺寸一般按公差與配合國家標準 h8 制造，也可以根據(jù)板料厚度取適當間隙。推件塊和頂件塊與凸模的配合一般呈較松的間隙配合，也可以根據(jù)板料厚度取適當間隙。5.4 模架及組成零件5.4.1 模架根據(jù)標準規(guī)定，模架主要有兩大類：一類是由上模座、下模座、導柱、導套組成的導柱模模架；另一類是由彈壓導板、下模座、導柱、導套組成的導板模模架。該模具采用的是后側導柱模架，特點是導向裝置在后側，橫向和縱向送料都比較方便。以凹模周界尺寸為依據(jù)，查表 22.430 ，后側導柱模架選擇模架8規(guī)格 mm2107205導柱 ；導套 。63:/Ld 431052:/ mDLd上模座厚度 取 45mm，下模座厚度 取 50mm，那么該模具的閉合高度：上 模H下 模H321hL下 駑凸 凹上 駑閉河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書第 16 頁 共 27 頁m17)25045( 式中：L凸模長度，L=50mm；下模的凸凹模高度， =40mm；凸 凹 凸 凹L凸模陷入上模座的高度， =5mm；1h1hh2凸模沖裁后進入凹模的深度，h 2=2mm。凸凹模陷入下模座的高度， =7mm。3 3可見該模具閉合高度小于所選壓力機 的最大裝模高度（265mm） ，可40J以使用。5.4.2 模座模座一般分為上、下模座，其形狀基本相似。上、下模座的作用是直接或間接地安裝沖模的所有零件，分別與壓力機滑塊和工作臺連接，傳遞壓力。因此，必須十分重視上、下模座的強度和剛度。該模具模座按照所選的標準模架的型式和規(guī)格來決定上、下模座的型式和規(guī)格。得上模座規(guī)格 GB/T2855.5 下模座規(guī)格4520/ mHBLGB/T2855.6 。結構如圖。502/ mHBL模座材料均選用 HT200。模座的上、下表面的平行度應達到要求，平行度公差一般為 4 級。上、下模座的導套、導柱安裝孔中心距必須一致，精度一般要求在 以下；模座的導柱、導套安裝孔的軸線應與模座的上、下平面垂直，02.安裝滑動式導柱和導套時，垂直度公差一般為 4 級。模座的上、下表面粗糙度值為 1.60.8 ，在保證平行度的前提下，可允許 值降低為 3.21.6 。aRmaRm5.4.3 導柱和導套零件導向裝置導向零件是用來保證上模相對于下模的正確運動。對生產(chǎn)批量較大、零件公差要求較高、壽命要求較長的模具，一般都采用導向裝置。模具中應用最廣泛的是導柱和導套。依據(jù)所選的標準模架的型式和規(guī)格，選 A 型導柱 ，1.286/160532TGBh選 A 型導套 ，結構如圖。6.281/43105632TGBH5.5 連接與固定零件河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書第 17 頁 共 27 頁模具的連接與固定零件有模柄、固定板、墊板、螺釘、銷釘?shù)?。這些零件大多有標準，設計時可按標準選用。5.5.1 模柄中、小型模具一般是通過模柄將上模固定在壓力機滑塊上。模柄是作為上模與壓力機滑塊連接的零件。對它的基本要求是：一要與壓力機滑塊上的模柄孔正確配合，安裝可靠；二要與上模正確而可靠連接。模柄材料通常采用 Q235 或Q275 鋼，其支撐面應垂直于模柄的軸線（垂直度不應超過 0.02：100） ，本模具采用的是凸緣模柄。其結構如圖5.5.2 固定板。固定板的作用是將凸模（凸凹模）連接固定在正確位置上。標準凸模固定板有圓形、矩形和單凸模固定板等多種形式。選用時，根據(jù)凸模固定和緊固件合理布置的需要確定其輪廓尺寸，其厚度一般為凹模厚度的 60%80%。本模具選用的是矩形固定板。固定板的厚度取 20mm。.428.16%806)80%6( mH）（凹本模具有兩個固定板，其結構如圖5.5.3 墊板墊板的作用是直接承受凸模的壓力，以降低模座所受的單位壓力，防止模座局部壓陷，從而影響凸模的正常工作。其結構根據(jù)凸模、凸凹模的結構來設計。下模座上的墊板，根據(jù)下模部分的凸凹模結構尺寸，查表 22.517 ，取8，材料為 45。mHmBL6,10厚 度5.5.4 緊固零件螺釘、銷釘在沖模中起緊固定位作用，設計時主要是確定它們的規(guī)格和緊定位置。螺釘、銷釘?shù)姆N類繁多，應根據(jù)實際需要選用。螺釘選用的是內(nèi)六角，它緊固牢靠，釘頭不外露，模具外形美觀，螺釘螺釘、銷釘規(guī)格應根據(jù)沖壓工藝力大小、凹模厚度等確定。本模具采用的螺釘規(guī)格查表 2.9.14 的 M8、M10。5螺釘擰入的深度不能太淺，否則緊固不牢靠；也不能太深，否則拆裝工作量河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書第 18 頁 共 27 頁大。內(nèi)螺紋圓柱銷。連接推件塊和外推件塊。選用的是不淬硬鋼和奧氏體不銹鋼內(nèi)螺紋圓柱銷。查表 22.614 得 GB/T120.1 公差為 m6，材料8 ,658m為45 鋼。第 6 章 沖壓設備的選定通過校核，查表 31 ，選擇開式雙柱可傾壓力機 J2340 能滿足使用要3求。河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書第 19 頁 共 27 頁其技術參數(shù)如下：公稱壓力：400KN滑塊行程：80mm最大閉合高度：330mm最大裝模高度：265mm連桿調(diào)節(jié)長度：65mm工作臺尺寸（ ）：左 右前 后 m7046墊板尺寸 ：孔 徑 ）（ 厚 度 325模柄孔尺寸： m70最大傾斜角度： 3第 7 章 模具總裝圖通過以上設計，可得到如下圖所示的模具總裝圖。該模具結構為沖三墊圈復河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書第 20 頁 共 27 頁合模。該模具上模出件采用鋼性推件裝置，推件塊和外推件塊由內(nèi)螺紋圓柱銷連固成一體，下模出件由彈頂器進行，廢料則通過圓管漏落在壓力機工作臺孔下。1234567891023456171892013245第 8 章 工作零件的加工工藝性8.1 模具材料的選用：河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書第 21 頁 共 27 頁根據(jù)模具的種類和生產(chǎn)類型，所以要求模具材料具有良好的加工工藝性，便于切削加工，淬透性要好，熱處理變形?。贿€要具有較高的強度、硬度、耐磨性和耐沖擊性等。同時還考慮到國家資源和材料的經(jīng)濟性：凸凹模可以選擇Cr12、硬度為 6264 HRC；落料凹模用 T8A、硬度為 5862 HRC；沖孔凸模用T8A、硬度為 6062 HRC。8.2模具工作零件的加工工藝：本幅模具工作零件都是旋轉(zhuǎn)體，形狀比較簡單，加工主要采用車削加工。8.2.1 落料凹模的加工工藝過程：見表【1】 落料凹模加工工藝過程卡 ；8.2.2 凸凹模的加工工藝過程：見表【2】 凸凹模的加工工藝過程卡 ；8.2.3 沖孔凸模的加工工藝過程：見表【3】 沖孔凸模的加工工藝卡.第 9 章 模具的裝配與調(diào)試9.1 模具的裝配：（1）裝配凸緣模柄，保持與上模座 1 平面垂直，在上模座和模柄上開螺釘孔，河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書第 22 頁 共 27 頁然后用螺釘固定好，裝好后同磨大平面齊平；最后用角尺檢查模柄與上模座的平行度。（2）將沖孔凸模 13 壓入凸模固定板中，壓入時應由非工作端壓入，為便于壓入，四周應修成小圓角。凸模壓入型孔少許即進行垂直度檢驗，壓入至深度 1/3時，再作垂直度檢驗。壓入后將固定板裝配基面與凸模底面磨平，并以固定板裝配面為基準，修磨凸模刃口平面。然后在凸模上開螺釘孔，用螺釘將凸模固定在下墊板上。（3）將推板套入凸模 13 并以此定心，將落料凹模 4 裝在推板上，保證垂直度，經(jīng)調(diào)整與沖孔凸模同軸后用螺絲夾板夾緊，然后加工螺釘孔和銷孔；然后用螺釘和銷把落料凹模 4、墊板 5、凸模固定板 7、下墊板 8 固定在下模座上.為了保證定位精度，銷釘選用 CrWMn 鋼并淬硬到 HRC5862，表面粗糙度 Ra0.2m。銷釘兩頭倒圓，外徑與孔為過盈配合，過盈值控制在0.0010.003之間，裝配時用銅棒輕輕敲入即可。（4）將凸凹模 18 裝在凸模固定板 19 上， ，在保持垂直度后，同磨壓入端面齊平。（5）將裝有凸凹模組件的凸凹模 18 的外圓對正落料凹模 4，墊上上墊板 20 后，將上模座套入導柱后壓下，使上模座的下平面與上墊板的固定端平面接觸，然后用螺絲夾板夾緊并調(diào)整凸、凹模間隙均勻。配作螺釘過孔，并擰緊螺釘，但不要太緊；再調(diào)整凸、凹模間隙均勻，并擰緊螺釘。然后配作銷孔，并把銷裝入銷孔。（6）加工推板 15 時，外圓與落料凹模 4 的刃口孔相配，內(nèi)孔與沖孔凸模 13 相配，保持動配。裝配后的推板頂面應高出落料凹模 0.1以上，而拉深凸模頂面需低于落料凹模的上平面至少一個料厚以上；（7）安裝擋料銷 17；下模座上的頂推板的推桿孔，在加工凸模固定孔后可加工完成，位置均布。9.2 模具的調(diào)試：9.2.1.凸、凹模間隙的調(diào)整：沖模凸、凹模的間隙直接影響到?jīng)_件的質(zhì)量和沖模的使用壽命，間隙的大小雖有一定的范圍，但裝配時必須調(diào)整均勻一致，才能保證沖模的裝配質(zhì)量。調(diào)整間隙的方法有：透光法、切紙法、墊片法等，一般都是選用切紙法。用一張相當于沖板料厚薄均勻的紙片，放在已初步調(diào)整好的凸、凹模之間，用銅錘敲擊模柄，使模具閉合并沖出紙制品，根據(jù)所沖紙片的周圍邊是否切斷、河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書第 23 頁 共 27 頁有無毛邊或毛邊的分布均勻程度來判斷間隙大小是否合適。若在某一段發(fā)現(xiàn)毛邊較大，則說明在此段方向上間隙不均勻，需要再繼續(xù)調(diào)整，直到切紙試沖件的四周毛邊大小分布均勻為止。9.2.2 沖模的試沖：沖模裝配完后，要在生產(chǎn)條件下進行試沖，其目的在于檢查沖模的性能是否達到設計要求。試沖時，合格沖件數(shù)的取樣應在 201000 件之間。試沖后，應檢驗如下問題：驗證所選用的壓力機是否合適，沖模能否合理地安裝到壓力機上而不用任何修改，壓力機是否有足夠的力量保證沖下制件；驗證該模具生產(chǎn)的制件質(zhì)量是否符合產(chǎn)品圖紙所要求的形狀、尺寸和精度。驗證該模具能否進行生產(chǎn)性使用，例如送料、卸料、定位是否可靠，操作是否靈活、安全方便。驗證沖壓工藝安排是否合理。為模具設計人員反饋信息，了解模具、結構設計哪些不合理的地方需要改進，了解設計時的目標尺寸與實際尺寸的偏差，以提高設計基準的可靠性。為沖模投入正常生產(chǎn)做準備。試沖中暴露的各種問題通過修正得到解決，才可使沖模正常使用。9.2.3 試沖過程中的調(diào)整：無論對哪一種沖模進行試沖，試沖前和試沖過程中的調(diào)整是不可少的， 。落料拉深模復合模試沖時出現(xiàn)的問題和調(diào)整方法如下：1）送料不暢通或料被卡?。寒a(chǎn)生的原因：兩導料板之間的尺寸過小或有斜度；凸模與卸料板之間的間隙過大，使搭邊翻扭；用側刃定距的級進模，導料板的工作面與側刃不平行，或側刃與側刃擋塊不密合，形成方毛刺；調(diào)整的方法為：根據(jù)情況銼修或磨或重裝；減小凸模與卸料板之間間隙；重裝導料板，修整側刃擋塊，消除間隙。2）制件有毛刺：產(chǎn)生原因：刃口不鋒利或淬火硬度低；配合間隙過大或過小；間隙不均勻使沖件的一邊有顯著的帶斜角的毛刺。調(diào)整方法：刃磨刀口，使其鋒利；調(diào)整凸、凹模之間間隙，使其均勻一致。3）凸緣或制件口部起皺：河南機電高等專科學校畢業(yè)設計說明書第 24 頁 共 27 頁產(chǎn)生原因：凸凹模之間間隙太大或不均勻；凹模圓角小；調(diào)整方法：減少拉深間隙值；采用小圓角半徑凹模。4）制件底部破裂或有裂紋：產(chǎn)生原因：壓邊力太大；凸、凹模圓角半徑太?。话寄A角半徑太粗糙，不光滑；凸、凹模制件間隙不均勻，局部過小；凸模安裝不垂直。調(diào)整方法：減少壓邊力；加大凸、凹模圓角半徑；修光凹模圓角半徑，越光越好；調(diào)整間隙，使其均勻；重裝凸模，保持垂直。5）制件壁厚和高度不均勻：產(chǎn)生原因：凸模與凹模不同軸，間隙向一邊傾斜；定位板或擋料銷位置不正確；凸模不垂直；壓料力不均勻；凹模的幾何形狀不正確。調(diào)整方法：重裝凸模與凹模，使間隙均勻一致；重裝調(diào)整定位板或擋料銷；修整凸?；蛑匮b；調(diào)整頂桿長度；重裝修正凹模。6）制件表面拉毛：產(chǎn)生原因：拉深間隙太小或不均勻；凹模圓角表面粗糙，不光；凹模硬度不夠高，有粘附板料現(xiàn)象。調(diào)整方法：修正拉深間隙；修光圓角半徑；提高凹模表面硬度，修光表面，進行鍍鉻或氧化處理。7）制件底部不平：產(chǎn)生原因：頂出器或壓料板未鐓死；材料本身存在彈性。調(diào)整方法：調(diào)整沖模結構，使沖模達到閉合高度時，頂出器和壓料板將已拉深件鐓死；改變凸模、凹模和壓料板形狀并提高其剛度。8）制件高度不夠：產(chǎn)生原因：毛坯尺寸太小；拉深間隙過大；凸模圓角半徑太小。調(diào)整方法：放大毛坯尺寸；更換凹模或凸模，使間隙調(diào)整合適；加大凸模圓角半徑。畢業(yè)設計總結作為一名工科類學校的學生，做畢業(yè)設計是我們走出校園走向社會前的最后河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書第 25 頁 共 27 頁一次實踐鍛煉。這次我所選擇的畢業(yè)設計題目是設計一套生產(chǎn)墊圈的模具，我選擇的設計方案是沖孔落料復合模。由于以前作過課程設計，所以對模具設計的流程還不是很陌生，首先對制件進行工藝性分析，然后選擇加工方案，進而計算坯料的面積，接著根據(jù)制件尺寸計算出模具工作部分的尺寸，從而設計出模具的工作零部件，即：落料凹模、凸凹模、沖孔凸模。接著選擇模架，再根據(jù)模具需要選出模具的其它標準零部件，最后裝配出模具的總裝圖，至此模具設計宣告結束。雖然以前有過作過課程設計的經(jīng)驗，但這次做畢業(yè)設計還是令我感觸頗深，讓我感觸最深的就是查閱了大量的工具書，在那段時間里，我?guī)缀趺刻於家疾ㄓ谒奚岷蛨D書館之間，翻遍了中國模具設計大典 3 、 沖壓手冊 、 模具標準應用手冊 、 沖壓模具設計與制造等書，因為做畢業(yè)設計每一個計算都要有依據(jù)可查，每一個零件的設計都要認真選擇，要是一個數(shù)據(jù)沒有的話，下邊的根本沒有辦法計算，如果一步出錯就要從頭再來。剛開始的時候我就遇到這種現(xiàn)象，由于數(shù)據(jù)選擇不是很準確，計算到后邊經(jīng)過檢驗之后發(fā)現(xiàn)不能滿足模具的使用要求，沒辦法，只好重新再來。這些煩瑣的計算真的使人苦不堪言，但這也使我認識到自己以后要從事的工作是多么的嚴謹，不能有絲毫的馬虎，使我有了高度的使命感和責任心。做畢業(yè)設計雖然很艱辛，但做什么事情都是有兩面性的，這次畢業(yè)設計使我將以前所學的東西系統(tǒng)的連貫起來，好多快遺忘的東西又被復習了一遍，加深了我對這些知識的理解和記憶。更主要的是以前在堂上所學的都是空虛的理論知識，沒有進行過實際的、系統(tǒng)的實際設計練習，對所學的理論、公式運用不是很熟練，所以很多實際上應該很熟悉的東西真的運用的時候還是感到很陌生；而畢業(yè)設計就給我們提供了這么一個鍛煉的平臺，讓我們把空洞的理論、公式在設計中反復的運用，使我們把這些知識真正的轉(zhuǎn)換為自己所需要的東西；它在鍛煉我們設計能力的同時，也使我們積累了寶貴的設計經(jīng)驗，對以后所從事的設計工作真的是大有裨益。總之，畢業(yè)設計雖然很辛苦，但是在設計中不斷的思考問題，研究問題，咨詢問題，一步步提高了自己，一步步完善了自己。同時也汲取了更完整的專業(yè)知識，鍛煉了自己獨力設計的能力，使我受益匪淺。致謝時光如電，歲月如梭，三年的大學生活一晃而過，而我也即將離開可敬的老河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書第 26 頁 共 27 頁師和熟悉的同學踏入不是很熟悉的社會中去。在這畢業(yè)之際，作為一名工科類學校的學生，做畢業(yè)設計是一件必不可少的事情。畢業(yè)設計是一項非常繁雜的工作，它涉及的知識非常廣泛，很多都是書上沒有的東西，這就要靠自己去圖書館查找自己所需要的資料；還有很多設計計算，這些都要靠自己運用自己的思維能力去解決，可以說，沒有一定的毅力和耐心是很難完成這樣復雜的工作。在學校中，我們主要學的是理論性的知識，而實踐性很欠缺，而畢業(yè)設計就相當于實戰(zhàn)前的一次演練。通過畢業(yè)設計可是把我們以前學的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫起來，使我們在溫習舊知識的同時也可以學習到很多新的知識；這不但提高了我們解決問題的能力，開闊了我們的視野，在一定程度上彌補我們實踐經(jīng)驗的不足，為以后的工作打下堅實的基礎。由于資質(zhì)有限，很多知識掌握的不是很牢固，因此在設計中難免要遇到很多難題，由于有了課程設計的經(jīng)驗及老師的不時指導和同學的熱心幫助下，克服了一個又一個的困難，使我的畢業(yè)設計日趨完善。畢業(yè)設計雖然很辛苦，但是在設計中不斷思考問題，研究問題，咨詢問題，一步步提高了自己，一步步完善了自己。同時也汲取了更完整的專業(yè)知識，鍛煉了自己獨立設計的能力，使我受益匪淺，我相信這些經(jīng)驗對我以后的工作一定大有益處。最后，再次感謝各位老師特別是我的指導老師于智宏老師在這一段時間給予無私的幫助和指導，并向他們致意深深的敬意，以后到社會上我一定努力工作，不辜負他們給予我的知識和對我們寄予的厚望！參考文獻1 赫濱海主編. 沖壓模具簡明手冊. 化學工業(yè)出版社.河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計說明書第 27 頁 共 27 頁2 模具實用技術叢書編委會編. 沖模設計應用實例. 機械工業(yè)出版社.3 付宏生主編. 冷沖壓成形工藝與模具設計制造. 化學工業(yè)出版社.4 沖模設計手冊編寫組. 沖模設計手冊. 機械工業(yè)出版社.5 劉建超 張寶忠主編. 沖壓模具設計與制造. 高等教育出版社.6 中國機械工業(yè)教育協(xié)會組編. 冷沖模設計及制造. 機械工業(yè)出版社.7 中國機械工業(yè)教育協(xié)會組編. 模具標準應用手冊. 機械工業(yè)出版社. 8 中國機械工程學會、中國模具設計大典編委會組編. 模具設計大典. 江西科學技術出版社.9 鐘毓斌主編. 沖壓工藝與模具設計. 機械工業(yè)出版社.10 王秀鳳 萬良輝主編. 冷沖壓模具設計與制造. 北京 航空航天大學出版社.11 薛嚴成主編. 公差配合與技術測量. 機械工業(yè)出版社. 12 楊占堯主編. 沖壓圖冊. 高等教育出版社.13 王孝培主編. 沖 壓 手 冊. 機械工業(yè)出版社.