3364 上防塵墊圈沖壓成形工藝及模具設計

3364 上防塵墊圈沖壓成形工藝及模具設計,防塵,墊圈,沖壓,成形,工藝,模具設計 第 1 頁 共 24 頁上防塵墊圈沖壓成形工藝及模具設計摘 要本次畢業(yè)設計是對上防塵蓋沖孔模具設計的要求，分別對模具的工作零部件等六大類零部件作詳細設計。設計的主要內(nèi)容包括沖裁件的工藝分析及工藝方案的確定、工藝計算、沖裁模具的設計、模具的安裝與調(diào)整等。在工藝計算部分要對沖壓力的計算、模具壓力中心的確定、凸凹模尺寸并確定制造公差的計算、彈性元件的選取與計算等內(nèi)容詳細計算。必要時還要對模具的主要零件進行強度驗算。在沖裁模的設計部分要對工作零件、定位零件、卸料與頂件零件、導向零件連接與固定零件等結(jié)構進行詳細的分析設計。要在設計過程中了解模具的工作過程和注意標準的選用，對單工序沖裁模的結(jié)構有進一步的了解。模具的安裝與調(diào)試部分要注意有導柱模具與無導柱模具的安裝方法及順序，通過模具的安裝，了解模具的組成及各部分零部件的作用等。注意模具安裝過后的試沖過程中常見的缺陷與解決方法等。通過這次畢業(yè)設計要對單工序模具有更近一步的了解，注意它與復合模和級進模之間的區(qū)別，三者雖然都是一副模具，但本次單工序模是單存的沖孔，在設計時要注意模具結(jié)構簡單、模具使用方便、模具壽命高等問題。并且要提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。關鍵詞：復合模 級進模 試沖 間隙配合 過渡配合第 2 頁 共 24 頁第 1 章 緒論冷沖壓是當代金屬加工領域的重要手段，冷沖模是沖壓生產(chǎn)中必不可少的主要工藝裝配?，F(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展在很大程度上取決于沖模制造的發(fā)展水平，可以認為模具制造行業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的基礎工業(yè)之一。模具高級技工在沖模制造流程中的中心地位是無可替代的，他們對保證模具質(zhì)量提高產(chǎn)品的市場競爭起著非常重要的作用。近年來國內(nèi)外都在研究如何把沖壓加工應用于多種小批量生產(chǎn)，比如簡易模具的采用，生產(chǎn)線的合理化，以及數(shù)控沖床和模具的采用，生產(chǎn)線的合理化及數(shù)控沖床和沖壓中心等，就是在這方面的具體應用。沖壓工藝是塑性加工的基本加工方法之一，沖裁加工是沖壓工藝中的一種，而沖孔模的加工是沖裁加工的一種，它不僅可以加工金屬板料，筒形件毛坯，半成品而且也可以加工非金屬材料。沖孔加工時，材料在模具的作用下，與其內(nèi)部產(chǎn)生使之變形的內(nèi)力，當內(nèi)力的作用達到一定程度時材料毛坯或半成品的整個部位便會產(chǎn)生與內(nèi)力的作用性質(zhì)相對應的變形從而獲得一定的形狀尺寸性能的零件。沖孔生產(chǎn)靠模具與設備完成加工過程，所以它的生產(chǎn)率高，而且由于操作簡便也便于實現(xiàn)機械化和自動化。利用模具加工，可以獲得其它加工方法所不能或難以制造的，形狀復雜的零件。沖孔產(chǎn)品的尺寸精度時由模具保證的，所以質(zhì)量穩(wěn)定，一般不需要經(jīng)過機械加工便可使用。沖孔加工一般不需要加熱毛坯，也不象鉆孔加工那樣，所以這不但節(jié)能而且節(jié)約材料，沖孔產(chǎn)品的表面質(zhì)量較好，使用的原材料是冶金工廠大量生產(chǎn)的材料，在沖孔過程中材料表面不受破壞。因此，沖孔工藝是一種產(chǎn)品質(zhì)量較好而且成本低的加工工藝。用它生產(chǎn)的產(chǎn)品一般還具有重量輕且剛性好的特點。沖孔工藝在汽車，拖拉機，電機，電器，儀器，儀表，各種民用輕工產(chǎn)品以及航空，航天和兵工等的生產(chǎn)方面占據(jù)十分重要的地位?，F(xiàn)代各先進工業(yè)化國家的沖壓生產(chǎn)都是十分發(fā)達的。在我國的現(xiàn)代化建設進程中，沖壓生產(chǎn)占有重要的地位。第 3 頁 共 24 頁第２章 　沖裁工藝設計２.1 沖壓工藝２.1.1 沖壓工藝設計沖壓工藝設計包括沖裁件的工藝性和沖裁工藝方案的確定。良好的工藝性和合理的工藝方案可以用最少的材料，最少的工序數(shù)和工時，使得模具結(jié)構簡單且模具壽命長，能穩(wěn)定地獲得合格沖件，所以勞動量和沖裁件成本是衡量沖裁工藝設計合理性的主要指標。２.1.2 沖裁件的工藝性沖裁件的工藝性是指沖裁工作對沖壓工藝的適應性，即沖裁件的形狀結(jié)構、尺寸偏差、形位公差與尺寸基準是否符合沖裁工藝的要求。沖裁件的工藝性對沖裁工件的質(zhì)量、材料利用率、模具制造難易、模具壽命、操作方式及沖壓設備的選用等都有很大的影響。一般情況下，對沖裁件工藝性能滿足材料省、工序少、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、模具較易加工、操作方便且壽命較高等要求，從而顯著降低沖裁工件的制造成本。２.1.3 沖裁件的工藝分析該沖裁件的形狀簡單、結(jié)構對稱，有圓角過渡，有利于模具加工，減少了熱處理或沖壓時在尖角處開裂的現(xiàn)象。同時，也可以防止尖角部位刃口的過渡磨損。２.2 工藝方案的確定２.2.1 沖裁件的工藝方案分析本次沖裁件為單純的沖孔，即零件的形狀簡單、結(jié)構對稱，因此，可以采用單工序沖裁。模具制造安裝都較簡單，生產(chǎn)效率也高，成本較底。 ［１］第 4 頁 共 24 頁第３章 工藝計算在沖裁模設計中，沖壓力是指沖裁力、卸料力、推件力和頂件力的總和。它是沖裁時選擇壓力機進行模具設計，校核模具強度和剛度的重要依據(jù)。３.1 沖壓力計算３.1.1 沖裁力的計算沖裁力是沖裁過程中凸模對板料的壓力，它有凸模行程而變化的，對沖裁力有直接影響的因素主要是板料的力學性能，厚度與沖裁力的輪廓周長。但是沖裁間隙刃口鋒利程度，沖裁速度，潤滑情況等也對沖裁力有較大影響，綜合考慮上述影響因素，本次沖裁采用平刃沖裁：= FKL??---沖裁力（ ）FN--- 沖裁件周邊長度 L=L60??---材料抗剪強度 =300（MPa）??=1.2---材料厚度?--- 系數(shù)，通常 =1.3KK所以 =FL?=1.3× ×1.2×30060??=88215.92 N3.1.2 卸料力、推件力、頂件力的計算推件力及頂件力計算，當沖裁完成后， 從板料上沖裁下來的沖件，由于徑向發(fā)生彈性變形而擴張，會塞在凹模孔上或者板料上的孔則沿徑向發(fā)生彈性收縮而緊箍在凸模上，為了使沖裁工作繼續(xù)進行必須將工件 或廢料從模具內(nèi)卸下或推出，從凸模上卸下緊箍的料所需要的力稱為卸料力， 表示，將梗塞在凹模內(nèi)F卸第 5 頁 共 24 頁料順沖裁方向推出所需要的力稱為推件力，用 表示，逆沖裁方向，從凹模內(nèi)F推頂出所需要的力稱為頂件力，用 頂表示。卸料力、推件力和頂件力是由壓力機和模具的卸料，頂件和推件裝置傳遞的。所以在選擇壓力機公稱壓力和設計以上機構時都需要對這三種力進行計算，影響這些力的因素較多，主要有：材料的力學性能和料厚沖件形狀和尺寸大小及凹模間隙大小，排樣搭邊植大小及潤滑情況等。= ； = ； = F卸 K卸 F推 NK推 F頂 K頂F 為沖裁力； 、 、 分別為卸料系數(shù)、推件系數(shù)和頂件系卸 推 頂數(shù)，查表得 =0.04~0.05 =0.055 =0.06K卸 K推 K頂N 塞在凹?？卓趦?nèi)的沖件數(shù) ，有反推裝置時 =1， 錐形孔口 =0，直刃口下出NN件凹模 N=h/ ，其中 h 是直刃口部分的高度（mm） ， 是材料厚度（mm）壓力? ?機公稱壓力的確定。= / =5/1.2=4.2= =0.05×88215.92=4410.11 F卸 K卸= =4.2×0.055×88215.92=20377.88 推 N推 N= =0.06×88215.92=5292.96 F頂 頂3.1.3 總壓力計算沖裁時，壓力機的公稱壓力必須大于或等于沖壓力 ， 為沖裁力和與F總 總沖裁力同時發(fā)生的卸料力，推件力的總和。根據(jù)不同的模具結(jié)構沖壓力計算應分別對待。本次沖裁模具結(jié)構采用彈壓卸料裝置和下出件方式時 = + +總 F卸推= + + =113003.91F總 卸 F推 N第 6 頁 共 24 頁3.2 壓力中心的確定3.2.1 壓力中心的計算確定如圖所示零件的沖孔模的壓力中心該零件采用多凸模，模具壓力中心的確定方法把坐標原點取在四條邊的對稱中心上。如下圖所示： φ 4.5φ 303.2.1 沖裁輪廓周邊及壓力中心坐標沖裁輪廓周長 /Lm各凸模壓力中心坐標XY 2× ×4.5? 0 0×30 0 0合計 2× ×4.5+ ×30? X =0 Y =0由壓力中心計算公式得：=（ =0X0 )/().2121 LXLn????=（ =0 [ 2 ]Y .nnY?第 7 頁 共 24 頁第 4 章 模具結(jié)構及成形設備的選擇4.1 模具結(jié)構的確定4.1.1 模具結(jié)構的選擇由沖壓工藝分析可知，采用單工序沖孔，所以模具類型為沖孔單工序模。該模具用于拉深件的低部沖孔，采用彈簧卸料板卸料，并兼有沖孔時的壓件作用，因此，沖孔質(zhì)量較好。由于孔邊和拉深件側(cè)壁較進，為保證凹模有足夠強度，拉深件口部朝上放置，用定位板定位。 [ 3 ]4.2 沖壓設備的確定4.2.1 沖壓設備的選用沖壓設備的選擇是工藝設計中的一項重要內(nèi)容，它直接關系到設備的合理使用、安全、產(chǎn)品質(zhì)量、模具壽命、生產(chǎn)效率和成本等一系列重要問題。首先，應該根據(jù)所要完成工序的工藝性質(zhì)、批量大小、工件的幾何尺寸和精度等選定壓力機類型，沖壓生產(chǎn)中常用的是曲柄壓力機和液壓機，對于本次沖孔件為中小型沖裁見多用具有 形床身的開式曲柄壓力機，雖然開式壓力機的剛度C差，并且由于床身的變形而破壞了沖模的間隙分布，降低了沖模的壽命和沖裁件的質(zhì)量，但它卻具有操作空間三面敞開，操作方便，容易安裝。械化的附屬設備和成本低廉等優(yōu)點，目前，仍是中小件生產(chǎn)的主要設備，根據(jù)以上沖裁力的分析及計算，可選擇開式雙柱可傾壓力機 23—25，公稱T壓力為 160 ，滑塊行程為 55mm，最大閉合高度為 220mm。 [ 4 ]KN第 8 頁 共 24 頁第 5 章 主要模具結(jié)構設計及較核5.1 凸模的設計5.1.1 凸模的結(jié)構設計凸模的結(jié)構形式主要取決于沖件的形狀和尺寸，沖模結(jié)構加工以及裝配工藝等實際條件，本次沖裁模采用圓形截面形狀，平刃，整體式凸模如圖所示： φφφ圖 4.15.1.2 凸模長度的設計凸模長度的確定主要根據(jù)模具結(jié)構，修磨，操作安全，裝配等因素的需要。如果選用沖模標準典型組合，可取標準長度，其他情況應該進行計算： = +L1+ =凸模固定板厚度+ 固定卸料板厚度+增加長度，增加長度它包括凸模的修2Lh磨量、凸模進入凹模的深度、凸模固定板與卸料板的安全距離，一般取第 9 頁 共 24 頁15～20mm。5.1.3 凸模材料及其他要求模具刃口要有較高耐磨料，并能承受沖裁時的沖擊力，所以應有較高的厚度與適當?shù)捻g性，形狀簡單的凸模常選用 8 ， 等制造。本次沖裁件結(jié)構簡TA10單，對稱，可選 10 作為凸模材料，凸模工作部分的表面粗糙度TA=0.8~0.4mm，固定部分 =1.6~0.8mmaRaR5.2 凸模的強度與剛度校核5.2.1 正壓力的校核凸模正壓力按下式校核= / ≤[ ]?FzAmin?bc---小截面的壓應力---向所承受的壓力，它包括沖裁力和推件力（或頂件力）z---凸模最小截面min[ ]凸模材料的許用抗壓強度?bc[ ]大小取決于凸模材料，熱處理和模具結(jié)構對于 T10A 鋼，淬火硬bc度為 58～62HRC 時，可取[ ]=（1.0～1.6）×10 P?bc 3a由 = + =108593.8 NFz推= ×30 /4=706.86mmAmin?22= / =0.154×10 [ ]?zin3??bc則該凸模的正壓應力是足夠的。5.2.2 彎曲應力的較核根據(jù)凸模在沖裁過程中的受力情況，可以把凸?？醋鲏簵U，所以，凸模不發(fā)生第 10 頁 共 24 頁失穩(wěn)?？v彎曲的最大沖裁力可以用歐拉極限力公式確定，根據(jù)歐拉公式并考慮安全系數(shù)可得凸模允許的最大壓力為：= /Fmax?2EImin??2Lax凸?？v向?qū)嶋H總壓力應小于允許的最大壓力即：`z?ax有以上公式可得凸模不發(fā)生縱彎曲的的最大長度為；/ （4.2.1）Lmaxmin2EI?`2zF?---凸模允許的最大壓力Fmax---凸模所受的總壓力`z---凸模材料的彈性模量，對于模具剛 =2.2×10EE5aP---凸模最小截面的慣性的慣性矩，對于圓形凸模 = /64Imin Imin2d?---安全系數(shù)，淬火鋼取 2～3?---凸模最大允許長度Lax---支承系數(shù)?對于凸模無導向時，可視為一端固定一端自由的壓桿。取 =2，把上述?值代入（4.2.1）式，可以得到一般截面形狀的凸模不發(fā)生失穩(wěn)彎曲的E、、?最大允許長度如下：（4.2.2）L、zFZ/425minmax??把圓形凸模刃口直徑的慣性矩代入（4.2.2）式，可得圓形截面的凸模不發(fā)生失穩(wěn)彎曲的極限長度為：Lmax、z/30952??則凸模的彎曲應力是足夠的。如果由于模具結(jié)構的需要，凸模的長度大于極限長度或凸模工作部分直徑小于允許的最小值，就應采用凸模加護套等辦法加以保護，實際生產(chǎn)中考慮到模具制造刃口利鈍、偏載等因素的影響，即使凸模長度不大于極限為保證沖裁工作的正常進行，有的也采取保護措施。5.2.3 凸模固定端的壓力較核第 11 頁 共 24 頁凸模固定端的單位壓力按下式計算，即：][/???AFq=88215.92/1963.49=44.93Map][式中 ---凸模固定端面壓力（ ）qa---凸模固定端部分最大剖面面積（mm ）A2---沖孔的沖裁力為 88215.92FN[ ]---模座材料許用壓力（ ）?Map凸模固定端與模座直接接觸當其單位壓力超過模座材料的許用壓應力時模座就會損傷，為此一在凸模頂端與模座之間加一個淬硬的墊板，模座許用擠壓力如表（4.2.1） ，通常當凸模固定端面壓力超過 80～90 ， （模座材料采用鑄鐵ap時或壓力超過 180～200 ，模座材料采用 Q235 時）即應使用墊板。 [ 5 ]Map表 4.2.1 模座材料的許用擠壓力 模座材料 許用擠壓力 模座材料 許擁擠壓應力 鑄鐵 HT250 90～140 鑄鋼 310～570ZG110～150 5.3 凹模的結(jié)構設計5.3.1 凹模刃口的結(jié)構形式由于本次沖孔件形狀簡單、結(jié)構對稱，凹模可采用直筒形刃口，其中 取h5～10mm， 取 ～5 ，其優(yōu)點是刃口強度較高，修模后刃口尺寸不變；其缺點?03是孔口容易積存工件或廢料，推件力大且磨損大，這種刃口的凹模適用形狀復雜或精度要求高的工件的沖裁。5.3.2 凹模外形尺寸的確定第 12 頁 共 24 頁本次沖孔模采用整體式凹模，凹模外形尺寸還不能應保證有足夠的強度與剛度，沖裁時，凹模要承受一定的沖裁力和側(cè)向擠壓力，隨著凹模結(jié)構形式固定方法的不同，受力情況比較復雜，凹模外形尺寸一般是根據(jù)被沖材料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸，按經(jīng)驗公式來確定凹模厚度 =HKS垂直于送料方向的凹模寬度 = +（2.5～4.0）BSH送料方向的凹模長度 L= +212---垂直送料方向的凹模刃口間最大距離為 30mmS---送料方向的凹模刃口間最大距離 30mm1---送料方向的凹模刃口至凹模邊緣的最小距離， =30mm2 S2---系數(shù)，考慮板料厚度的影響為 0.50K= =0.50×30=15mmHS=S+3×H=30+3×15=75mmB= S +2S =30+2×30=90mmL12取凹模厚度為 =35mm =100mm L=200B5.4 工作部分尺寸刃口的計算5.4.1 凸模、凹模間隙沖裁間隙是直接關系到?jīng)_件端面質(zhì)量，尺寸精度、模具壽命和力能消耗的重要工藝參數(shù)，沖壓間隙數(shù)值主要與材料牌號、供應狀態(tài)和厚度有關，但由于各種沖壓件對其斷面質(zhì)量和尺寸精度的要求不同，以及生產(chǎn)條件的差異在生產(chǎn)實踐中就很難有一種統(tǒng)一的間隙測量方法的要求，將習慣采用雙面間隙 Z，經(jīng)查表得：=0.126mm =0.180mmZmin Zmax5.4.2 凹模刃口計算模具工作部分尺寸的選取應考慮到材料的彈性回跳和凸模的餓磨損，一般應取凸模的基本尺寸接近于孔的最大極限尺寸，以保證凸模磨損至一定范圍時仍可繼續(xù)使用，而凹模的基本尺寸則較凸模的基本尺寸增加了模具的最小間隙值。模具刃口尺寸及公差的計算與加工方法，基本可以分為兩類，一種是分開加工；另一種是配合加工，由于配合加工精度較低，故生產(chǎn)中一般采用分開加工，而采用分開加工必須滿足下列條件：第 13 頁 共 24 頁+ -凸?凹 ?Zmaxin---最大沖裁間隙Zmax---最小沖裁間隙in、 ---分別為凸模、凹模的制造公差凸?凹=（ + ）pdmin?x0p??=（ +Z ） dpin=（ + + Z ）minxind??0、 ---分別為沖孔凸模、凹模的基本尺寸pd---沖孔件的最小極限尺寸min---沖裁件公差為 0.210?、 ---分別為凸模、凹模制造公差p?d---磨損系數(shù)為 0.75x大凸模、凹模： =0.020 =0.020 p?d?則 =（ + ） =（30+0.75×0.120） =30.09 mmpdmin?x0p?? 02.?02.?=（ +Z ）=（ + + Z ） =（30.09+0.126）dpinindmind??0mm=30.216 mm02.?02.第 14 頁 共 24 頁第 6 章 其它零部件的選擇6.1 定位裝置的選擇6.1.1 定位零部件的選擇沖模的定位裝置用以保證材料的正確送進及在沖模中的正確位置，本次沖裁件為筒形件，為保證筒形件的正確定位，則用定位銷或定位板。6.1.2 定位板的設計定位方式的選擇要根據(jù)工件的具體要求考慮。一般當外形簡單時以外緣定位，外形復雜或外緣定位不符合要求時才以內(nèi)孔定位。定位要可靠，放置毛坯和取出工件要方便，操作要安全。對于不對稱的工件，定位須設計成不可逆的，應具有鮮明的方向性，以避免出廢品或由于操作緊張引起事故。由于本次沖裁件為立體筒形件，可以采用外形定位的定位板定位，設計時定位板與工序件之間一般取 9/ 8，制造時常以工序件為基準修配得到。 [6]Hh6.2 卸料裝置的選擇6.2.1 卸料零部件的設計卸料裝置有剛性與彈性卸料板和廢料切刀等形式。彈性卸料裝置卸料力小，一般用于材料厚度小于 1.5 的沖裁。彈性卸料裝置一般由卸料板、彈性元件m（彈簧或橡皮）和卸料螺釘組成。有裝于上模的彈性卸料結(jié)構；也有裝于下模的卸料結(jié)構。卸料板與凸模之間的單邊間隙：對于固定卸料板（一般僅起卸料作用），?。?.1~0.5 ） ；對于無導向彈性卸料板，?。?0.1~0.2） ；對于帶導向t tm凸模的彈性卸料板，它和凸模的單邊間隙應小于凸模與凹模之間的單邊間隙z/2。本次沖裁件為薄壁和要求平整的圓筒形沖裁件，可采用彈壓卸料板，其彈力來源為彈簧或橡皮。6.3 導向裝置的選擇第 15 頁 共 24 頁6.3.1 導向方式的選擇導向零件是指上、下模的導向裝置零件。對大批量生產(chǎn)、要求模具壽命長、工件精度高的沖裁模，一般采用導向裝置，以保證上、下模的精確導向。常用的導向裝置有導板和導柱導套結(jié)構。導柱常用兩個。對大型沖模、沖裁工件精度要求特別高或自動化沖模。則用四個或 6 個導柱。兩個導柱直徑除后側(cè)導柱相同外，其余對角與中間布置的兩導柱直徑均不相同，以避免裝配錯誤或間隙不君勻而壞刃口。導柱和與之相配合的導套，分別壓入下模座和上模座的安裝孔中，分別采用7/ 6 和 7/ 6 過盈配合。導柱、導套也有采用環(huán)氧樹脂粘貼固定的。RhHV導柱和導套既要耐磨又要具有足夠的韌性，一般選用 20 號鋼經(jīng)滲碳淬火處理，導柱和導套之間采用間隙配合，配合精度為 6/ 5( 5～6)或 7/ 6( 7～8).HhITHhIT為提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該沖孔模采用中間導柱的導向裝置。 [ 7 ]6.4 連接與固定零件的選擇6.4.1 模柄的選擇中小型模具一般是通過模柄將上模固定在壓力機滑快上。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。本次沖孔采用壓入式模柄，它與模座孔采用過渡配合 / 6、 / 6，并加銷釘以防轉(zhuǎn)動。這種模柄可較7Hnm好保證軸線與上模座的垂直度，適用于本次沖裁的中、小型沖孔模。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） 。6.4.2 固定板的選擇將凸模或凹模按一定相對位置壓入固定后，作為一個整體安裝在上模座或下模座上。模具中最常見的是凸模固定板，固定板分為圓形固定板和矩形固定板兩種，主要用于固定小型的凸模和凹模。由于本次沖裁為簡單的筒形件的沖孔，則選矩形固定板。第 16 頁 共 24 頁凸模固定板的厚度一般取凹模厚度的 0.6～0.8 倍，其平面尺寸可與凹模卸料板外形尺寸相同，但還應考慮緊固螺釘及銷釘?shù)奈恢?，固定板的凸模安裝孔與凸模采用過渡配合 7/ 6, 7/ 6.壓裝后將凸模端面與固定板一起磨平。固定板Hmn材料一般采用 Q235 或 45 鋼。6.4.3 上模座、下模座的選擇上模座、下模座上不僅要安裝沖裁模的全部零件,而且要承受和傳遞沖壓力.所以模座不僅應有足夠的強度,還要有足夠的剛度.模座的剛度不足,會降低沖模壽命.因此,模座要有足夠的厚度,一般取為凹模厚度的 1～1.5 倍.現(xiàn)已有國家標準,應按標準選取.標準模座有對角導柱上模座、下模座,后側(cè)導柱上模座、下模座,滾動導向上模座、下模座,中間導柱上模座、下模座,滾動導向上模座、下模座,以及無導向規(guī)定的鋼板及鑄鐵模座。上模座、下模座的導柱、導套安裝孔的軸心線應與基準面垂直,其垂直度誤差按如下規(guī)定:(1) 安裝滑動導柱、導套的模座為 100:0.01mm;(2) 安裝滾動導柱或?qū)椎哪Ｗ鶠?100:0.005mm.各種模座(包括通用模座),其上、下兩平面的表面粗造度為 0.8 ,只有在保aR證平行度要求下才允許降低為 1.6。所有模座的平行度(符號 T)按 GB2870—81aR規(guī)定。標準模座均設有其重孔,并規(guī)定為螺孔,便于模具的起吊運輸。根據(jù)以上分析，在本副模具設計中選用中間導柱上模座、下模座，且安裝滑動導柱、導套。6.5 標準件的選用6.5.1 模架的選用模具選用中間導柱標準模架，可承受較大的沖壓力。為防止裝模時，上模誤轉(zhuǎn) 180 裝配，將模架中兩對導柱與導套作成粗細不等：0導柱 /mm×L/mm 分別為 ，導套d1802??38902??上模座厚度取 40mm，即 =40 mmH上 模上模墊板厚度取 10mm，即 =10 mm墊固定卸料板厚度取 10mm,即 =1 mm卸第 17 頁 共 24 頁上固定板厚度取 20 mm ，即 =20 mmH上 固 定下模座厚度取 50mm ， 即 =50 mm下 模模具閉合高度 + + + + -??上 模閉 墊 凸 凹 上 固 定 H下 模 入= （40+10+70+35+20+50-10）mm=215mm---凸模的高度， =70mmH凸 凸---凹模的厚度， =35 mm凹 H凹---凸模進入凹模的深度， =10 mm 入 入第 18 頁 共 24 頁第 7 章 模具的裝配與調(diào)試7.1 模具的裝配7.1.1 模具的裝配要點（1）裝配時可選用凹模做基準件，先裝配下模，再采用控制凸、凹模間隙的方法安裝上模。（2）凸模采用壓入法固定于固定板中時，應保證各凸模與相應凹模型孔的間隙均勻。對多孔沖模，應先壓入兩個凸模，調(diào)整，認定間隙均勻后，在依次壓入其余凸模，以先壓入大凸模和內(nèi)側(cè)的凸模為宜。（3）安裝定位板時，應按設計要求，即凹模型孔與定位板定位面的孔邊距，確定定位板的位置，一般用測量法確定，也可用標準樣件法確定，如結(jié)構選用定位銷定位，定位銷孔是與凹模型孔同時加工出的，可用定位銷的大小來調(diào)整，保證定位精度。7.1.2 模具的裝配沖孔模的凸模是裝在下模的，為了便于操作，一般先裝下模。其裝配步驟如下：（1）把凹模裝入固定板中，磨平底面。（2）在凹模上安裝定位板。（3）把固定板安裝在下模座上。找正固定板位置后，先在下模座上投窩，加工螺紋孔，然后加工銷釘孔，裝入銷釘，擰緊螺釘。（4）把已裝入固定板的凸模插入凹模內(nèi)。固定板與凹模之間墊上適當高度的平行墊鐵，再把上模座放在固定板上，將上模座和固定板夾緊，并在上模座投卸料螺孔窩和緊固螺釘過孔窩，拆開后鉆孔。然后，放入墊板，擰上緊固螺釘。（5）調(diào)整凸、凹模的間隙。調(diào)整間隙可用透光法，即將模具翻過來，把模柄夾在虎鉗上，用手燈照射，從下模座的漏料孔中觀察間隙大小和是否均勻。調(diào)整間隙也可以用切紙法進行，即以紙當作零件，用手捶敲擊模柄，在紙上切出沖件的形狀來。根據(jù)紙樣有無毛刺和毛刺是否均勻，可以判別間隙大小和均勻性。如果紙樣的輪廓上沒有毛刺或毛刺均勻，說明間隙是均勻的，如果局部有毛刺，說明間隙不均勻。第 19 頁 共 24 頁當凸、凹模的形狀復雜時，用上述兩種方法調(diào)整間隙比較困難，可采用凸模鍍銅等方法獲得所需的間隙。調(diào)整間隙時，用手捶輕輕敲擊固定板的側(cè)面，使凸模的位置改變，以得到均勻的間隙。（6）調(diào)好間隙后加工銷釘孔，裝入銷釘。（7）將彈壓卸料板裝在凸模上，并檢查它是否能靈活地移動，檢查凸模端面是否縮在卸料板孔內(nèi)（0.5mm 左右） ，最后安裝彈簧。（8）安裝其他零件。試沖合格后，淬硬定位板。（9）試沖與調(diào)整。（10）打標記交付生產(chǎn)使用。 [8]7.2 模具的調(diào)試7.2.1 調(diào)整模具閉合高度模具的上下模安裝到壓力機上后，要調(diào)整模具閉合高度大小，適應設計要求沖孔時的沖裁模，將凸模調(diào)整進入凹模刃口的深度為其被沖料厚的 2/3 或略深一些就可以了，各種不同的壓力機都有一個閉合高度的可調(diào)范圍，其值 等于H?壓力機最大閉合高度 H -H 對于本次壓力設備采用開式壓力機，取閉合高度maxin調(diào)節(jié)量 =70mm。?7.2.2、調(diào)整沖裁間隙沖裁間隙的調(diào)整是指沖裁模裝配時凸、凹模之間的間隙如何作到均勻一致，其方法較多，實際應用時根據(jù)沖模的結(jié)構、形狀、間隙大小和裝配方法不同可采用不同的調(diào)整方法，而本次沖孔模為帶有導柱導套導向裝置的中小型模具，沖裁單邊間隙小于 0.1mm，可采用切紙法作為進一步驗證間隙調(diào)整情況，紙片的厚度原則上根據(jù)間隙的大小而定，間隙愈小紙片愈薄，但常用 0.05mm 厚的紙片進行試切。7.3 試模與模具的運動過程7.3.1 模具的試模模具裝配完后，要按正常生產(chǎn)條件下進行試模，即試模用設備和試模用材料第 20 頁 共 24 頁等技術均要符合生產(chǎn)要求，這樣才能證實模具的實際使用性能是否滿足生產(chǎn)要求。[ 9 ]7.3.2 模具的運動過程上模部分通過模柄安裝在壓力機滑塊上,下模部分通過螺栓壓板安裝在壓力機工作臺面上。導尺槽固定在下模部分,下模部分還有定位裝置,本次模具為定位板.模柄在曲柄壓力機的作用下帶動凸模向下運動,從而使模具在垂直方向上進行沖孔,沖裁完畢,壓力機滑塊回程,帶動上模部分上行,卡在凸模外的料有卸料板卸下(彈性卸料板).卡在凹模內(nèi)的料有推件裝置推出,上模內(nèi)的工件有打料裝置大出,完成一次沖壓第 21 頁 共 24 頁設計總結(jié)此模具為簡單的單工序沖孔模，沖拉深筒形件的三個空，此模具結(jié)構簡單、安裝方便，采用了彈性卸料板卸料，用定位板定位，且此模具生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)效率高，適用于大中小型企業(yè)及大批量生產(chǎn)。本次設計我查閱了大量的質(zhì)料，特別三有關冷沖模方面的。這無疑拓寬了我在這方面的知識，對今后的發(fā)展將會起到一定的幫助，通過翻閱大量的模具書籍，使我對模具設計有了近一步的了解，在其放法上有了深刻的體會，由于本設計設及到冷沖壓得沖孔模設計和模具的安裝、調(diào)試等知識，在查閱過程中又從新對它們進行了一遍系統(tǒng)的復習，進一步加強了所學知識。使它們系統(tǒng)化和結(jié)構化。限于水平和經(jīng)驗，本設計的缺點和不足之處在所難免，希望老師和同學提出批評和建議?？傊?，通過這次畢業(yè)設計使我認識到學與用之間還差很多。對于論文中存在的缺點和錯誤敬請老師批評指正。第 22 頁 共 24 頁參 考 文 獻[ 1 ] 中國機械工業(yè)教育協(xié)會 冷沖模設計及制造 機械工業(yè)出版社[ 2 ] 付宏生 冷沖壓工藝與模具設計制造 化學工業(yè)出版社[ 3 ] 王孝培 中國模具設計大典 江西科學技術出版社[ 4 ] 王孝培 沖壓手冊 機械工業(yè)出版社[ 5 ] 郝擯海 沖壓模具簡明設計手冊 化學工業(yè)出版社[ 6 ] 王芳 冷沖壓模具設計指導 機械工業(yè)出版社[ 7 ] 劉建超 張寶忠 沖壓模具設計與制造 高等教育出版社[ 8 ] 翟德梅 模具制造技術[ 9 ] 許發(fā)樾 實用模具設計與制造手冊 機械工業(yè)出版社第 23 頁 共 24 頁致 謝本 次 設 計 是 在 各 專 業(yè) 老 師 和 翟 老 師 的 指 導 下 完 成 的 ， 首 先 對 各 專 業(yè) 老 師 的指 導 表 示 衷 心 的 感 謝 ， 特 別 是 畢 業(yè) 設 計 指 導 老 師 翟 老 師 ， 翟老師除了給出了參考題目外，又幫助解釋論文格式。在設計論文的過程中，又幫助分析題目，給出具體的設計方案和思路，分析設計過程中存在的問題和解決方法，并幫助找到相關方面的書籍。隨 著 畢 業(yè) 設 計 的 結(jié) 束 ， 大 學 三 年 學 習 也 將 畫 上 句 號 ， 此 時 此 刻 心 情 復 雜 。三 年 來 作 為 學 生 ， 當 然 最 重 要 的 任 務 就 是 學 習 ， 尤 其 要 重 視 專 業(yè) 課 的 學 習 ， 沒有 過 硬 的 知 識 在 將 來 人 才 的 競 爭 中 就 要 成 為 弱 者 。 通 過 這 三 年 的 學 習 ， 我 已 經(jīng)徹 底 的 適 應 了 大 學 這 種 “師 傅 領 進 門 ， 修 行 在 個 人 ”的 教 學 方 式 。 我 覺 得 這 種方 式 非 常 好 ， 讓 我 們 在 得 到 老 師 正 確 指 導 的 同 時 ， 還 可 以 自 己 安 排 時 間 進 行 自學 ， 讓 我 們 懂 得 應 該 抓 緊 時 間 充 實 自 己 ， 盡 量 多 學 一 些 東 西 。 給 了 我 們 充 分 的學 習 自 由 ， 再 也 不 會 機 械 的 “填 鴨 ”了 ， 讓 我 們 多 了 許 多 可 以 充 實 自 己 的 時 間 。我 認 為 學 問 未 必 全 在 書 本 上 ， 很 多 知 識 都 需 要 自 己 的 探 索 ， 在 探 索 中 掌 握 ， 所以 我 認 為 不 管 做 什 么 都 要 靠 自 己 獨 立 完 成 ， 這 樣 才 能 好 的 鍛 煉 自 己 。本設計在編寫過程中得到了同學、老師的幫助與支持特在此再次表示衷心的感謝，由于個人水平有限，查閱資料及考慮問題不全面，所以本設計難免存在不足和缺陷，雖經(jīng)核對，但是疏忽之處再所難免，所以懇請老師們能給予批評與指導。第 24 頁 共 24 頁 河南機電高等專科學校畢業(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 : 邢翠紅 學 號: 0312332 設計(論文) 題目：上防塵墊圈沖壓成形工藝及模具設計 起 迄 日 期: 2006 年 3 月 7 日~ 5 月 7 日 指 導 教 師: 翟德梅 發(fā)任務書日期: 2006 年 3 月 7 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：φ2×φ φ 技 術 要 求未 注 尺 寸 的 公 差 按去 毛 刺、 、 材 料 為 10薄 鋼 板所示圖形為上防塵蓋零件，材料為 10 鋼，料厚為 1.2mm，設計一套沖孔模具，要求能適應大批量生產(chǎn)。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）：1、了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀2、分析上防塵蓋零件的沖壓成形工藝并確定其工藝方案3、上防塵蓋零件的沖孔模設計4、繪制模具總裝圖，并繪制零件圖5、上防塵蓋零件的模具安裝與調(diào)整6、得出設計結(jié)論所在專業(yè)審查意見：負責人： 年 月 日系部意見：系領導： 年 月 日1河南機電高等?？茖W校材料工程系畢業(yè)設計說明書/論文機械加工工藝過程卡產(chǎn)品型號 零（部）件圖 號 02T10A機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品名稱 零（部）件名稱凸模共（ ）頁第（ ）頁材料牌號 毛坯種類毛坯外型尺寸每個毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù) 備注工時工序號 工序名稱工 序 內(nèi) 容車間 工段 設備工 藝 裝 備 準終 單件1 下料下料：φ60×80㎜ 下料 鋸床2 車 用車床加工棒料 機加 車床3熱處理退火熱處理4 磨削磨上下兩平面 平面磨床5熱處理調(diào)質(zhì)(淬火+ 回火)6 磨 經(jīng)外圓磨床加工達到所需要的要求外圓磨床設計日期審核日期標準化日期會簽日期標記 記數(shù)更改文件號 簽字 日期 標記處數(shù)更該文件號2河南機電高等?？茖W校材料工程系畢業(yè)設計說明書/論文機械加工工藝過程卡產(chǎn)品型號 零（部）件圖 號 03T10A機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品名稱 零（部）件名稱凹模 共（ ）頁第（ ）頁材料牌號 毛坯種類毛坯外型尺寸每個毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù) 備注工時工序號 工序名稱工 序 內(nèi) 容車間 工段 設備工 藝 裝 備 準終 單件1 備料將毛坯鍛成202×102×40 的長方體2 熱處理退火3車加工將毛坯加工所需的形狀 車床4熱處理調(diào)質(zhì)(淬火+ 回火)5 磨 經(jīng)磨外表面成所需尺寸 外圓磨床6 劃線劃出 φ30mm 和φ4.5mm 孔的位置　　　鉗工7線切割按照內(nèi)孔的形狀加工,留單邊余量 0.3,其余車工至尺寸線切割機8熱處理按熱處理工藝,淬火回火達到 58～62HRC設計日審核日期標準化日期會簽日期3期標記 記數(shù)更改文件號 簽字 日期 標記處數(shù)更該文件號 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計(論文)開題報告學生姓名： 邢翠紅 學 號： 0312332 專 業(yè)： 模具設計與制造 設計(論文) 題目：上防塵蓋的沖壓成形工藝與模具設計 指導教師： 翟德梅 2006 年 5 月 8 日畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告1．結(jié)合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，撰寫1500 字左右（本科生 200 字左右）的文獻綜述(包括目前該課題在國內(nèi)外的研究狀況、發(fā)展趨勢以及對本人研究課題的啟發(fā))：文 獻 綜 述對畢業(yè)設計是學生全面運用所學基礎理論、專業(yè)知識和基本技能，對實際問題進行設計的綜合性訓練。通過畢業(yè)設計的熟悉，培養(yǎng)我們運用所學知識解決實際問題的能力和創(chuàng)新精神增強工程觀念，以便更好的適應工作的需要。本次畢業(yè)設計是對上防塵蓋沖孔模具設計的要求，分別對模具的工作零部件等六大類零部件作詳細設計。設計的主要內(nèi)容包括沖裁件的工藝分析及工藝方案的確定、工藝計算、沖裁模具的設計、模具的安裝與調(diào)整等。在工藝計算部分要對沖壓力的計算、模具壓力中心的確定、凸模、凹模尺寸并確定制造公差的計算、彈性元件的選取與計算等內(nèi)容詳細計算。必要時還要對模具的主要零件進行強度驗算。在沖裁模的設計部分要對工作零件、定位零件、卸料與頂件零件、導向零件連接與固定零件等結(jié)構進行詳細的分析設計。要在設計過程中了解模具的工作過程和注意標準的選用，對單工序沖裁模的結(jié)構有進一步的了解。模具的安裝與調(diào)試部分要注意導柱模具與無導柱模具的安裝方法及順序，通過模具的安裝，了解模具的組成及各部分零部件的作用等。注意模具安裝過后的試沖過程中常見的缺陷與解決方法等。目前，工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用模具成形工藝方法，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率和質(zhì)量。一般壓力機加工，一臺普通的壓力機設備每分鐘可生產(chǎn)零件幾件到幾十件，高速壓力機的生產(chǎn)率已達到每分鐘數(shù)百件甚至上千件。拒不完全統(tǒng)計，飛機、汽車、拖拉機、電機、電器、儀器、儀表等產(chǎn)品，有 60%左右的零件是用模具加工出來的；而自行車、手表、洗衣機、電冰箱及電風扇等輕工產(chǎn)品，有 90%左右的零件是用模具加工出來的；至于日用五金、餐具等物品的大批量生產(chǎn)基本上完全靠模具來進行。顯而易見，模具作為一種專用的工藝裝備，在生產(chǎn)中的決定性作用和重要地位逐漸為人們所共識。研究和推廣應用宗旨在提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本和擴大沖壓工藝應用于生產(chǎn)的沖壓先進工藝有精密沖壓、柔軟模成形、超塑性成形、無模多點成形、爆炸和電磁等高能成形、高效精密沖壓技術以及冷擠壓技術等等．這些先進的技術在實際生產(chǎn)中已經(jīng)取得并將進一步取得良好的技術經(jīng)濟效果。性能良好的沖壓設備是提高沖壓生產(chǎn)技術水平的基本條件。高效率、高精度、長壽命的沖模需要高精度、高自動化的沖壓設備與之相匹配；為了適應沖壓新工藝的需要，研制了許多新型結(jié)構的沖壓設備；為了滿足新產(chǎn)品少批量生產(chǎn)的需要，沖壓設備朝多功能、數(shù)控方向發(fā)展；為提高生產(chǎn)率和安全生產(chǎn)，應用各種自動化裝置機械手乃至機器人的沖壓自動生產(chǎn)線和高速自動壓力機紛紛投入使用，如數(shù)控四邊折彎機、數(shù)控剪板機、高速自動壓力機、激光切割與成形機等已經(jīng)在生產(chǎn)中廣泛應用。代表著沖壓生產(chǎn)新趨勢的沖壓柔性制造單元（FMC ）和沖壓柔性制造系統(tǒng)（FMS）在我國也已開始使用。冷沖壓工藝及沖模設計與制造方面的發(fā)展，均與沖壓變形基本原理的研究取得進展是分不開的。例如，板料沖壓工藝性能的研究，沖壓成形過程應力應變分析和計算機模擬，板料變形規(guī)律的研究，從坯料變形規(guī)律出發(fā)進行坯料與沖模之間相互作用的研究，在沖壓變形條件下的摩擦的研究等，為逐步建立起緊密結(jié)合生產(chǎn)實際的先進的沖壓工藝及沖模設計方法打下了基礎。因此，可以說沖壓成形基本理論的研究是提高沖壓技術的基礎。在這方面，國內(nèi)外的學者進行了不少工作，并取得了一定進展。隨著科學技術的不斷發(fā)展，加工技術的不斷深化。加工件的精度日趨提高。近年來，模具制造也得到長足的進步。至今，我國模具制造行業(yè)已超過機床工業(yè)，有關板料沖壓的技術方面的問題愈來愈為人們所關注。相應的沖壓工藝理論的研究及沖壓加工機理的探討也隨之不斷深化。因此，沖壓技術對發(fā)展生產(chǎn)、增加效益、更新產(chǎn)品等方面具有重要的作用。通過這次畢業(yè)設計要對單工序模具有更近一步的了解，注意它與復合模和級進模之間的區(qū)別，三者雖然都是一副模具，但單工序模的是簡單的沖孔，而級進模是在沖孔后再落料的。 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告２．本課題的研究思路（包括要研究或解決的問題和擬采用的研究方法、手段（途徑）及進度安排等）：（1）查閱相關資料，撰寫開題報告----2 周；（2）進行各種工藝計算----2 周；（3）根據(jù)計算結(jié)果，繪制裝配圖，并繪制非標準件零件圖----2 周（4）撰寫畢業(yè)說明書，編制加工工藝卡。----1 周 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告指導教師意見：1．對“文獻綜述”的評語：本綜述具有一定的廣度，說明作者在撰寫的過程中查閱了大量的相關文獻，對目前先進的工藝進行了調(diào)查研究，并針對課題進行初步分析，提出了可行的設計方案。2．對本課題的研究思路、深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結(jié)果的預測：查閱資料充分，研究思路新穎，能達到預期的設計目的。指導教師： 年 月 日所在專業(yè)審查意見：負責人： 年 月 日