購買設(shè)計(jì)請充值后下載,,資源目錄下的文件所見即所得,都可以點(diǎn)開預(yù)覽,,資料完整,充值下載可得到資源目錄里的所有文件。。?!咀ⅰ浚篸wg后綴為CAD圖紙,doc,docx為WORD文檔,原稿無水印,可編輯。。。具體請見文件預(yù)覽,有不明白之處,可咨詢QQ:12401814
河南機(jī)電高等??茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
1緒 論
目前,我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?,主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國家尚有相當(dāng)大的差距,導(dǎo)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(dá)國家的模具相比差距相當(dāng)大。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè),是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備.先進(jìn)國家的模具工業(yè)已擺脫從屬地位,發(fā)展為獨(dú)立的行業(yè).日本工業(yè)界認(rèn)為: “模具工業(yè)是其它工業(yè)的先行工業(yè),是創(chuàng)造富裕社會(huì)的動(dòng)力”.美國工業(yè)界認(rèn)為:“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”.在德國模具被冠以 “金屬加工業(yè)中的帝王”之稱.
沖壓是一種先進(jìn)的少無切削加工方法,具有節(jié)能省材,效率高,產(chǎn)品質(zhì)量好,重量輕,加工成本低等一系列優(yōu)點(diǎn),在汽車,航空航天,儀器儀表,家電,電子,通訊,軍工,日用品等產(chǎn)品的生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用.據(jù)統(tǒng)計(jì),薄板成型后,制造了相當(dāng)于原材料的12倍的附加值,在國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值中,與其相關(guān)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(jì)的迅速發(fā)展,采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。
1.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
1.國內(nèi)模具的現(xiàn)狀
我國模具近年來發(fā)展很快,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2003年我國模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約有2萬多家,從業(yè)人員約50多萬人,2004年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢頭,模具企業(yè)總體上訂單充足,任務(wù)飽滿,2004年模具產(chǎn)值530億元。進(jìn)口模具18.13億?美元,出口模具4.91億美元,分別比2003年增長18%、32.4%和45.9%。進(jìn)出口之比2004年為3.69:1,進(jìn)出口相抵后的進(jìn)凈口達(dá)13.2億美元,為凈進(jìn)口量較大的國家。
在2萬多家生產(chǎn)廠點(diǎn)中,有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中,產(chǎn)值過億元的模具企業(yè)只有20多家,中型企業(yè)幾十家,其余都是小型企業(yè)。?近年來,?模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快,主要表現(xiàn)為:大型、精密、復(fù)雜、長壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品;專業(yè)模具廠數(shù)量增加,能力提高較快;"三資"及私營企業(yè)發(fā)展迅速;國企股份制改造步伐加快等。
雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速,但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國尚存在以下幾方面的不足:
第一,體制不順,基礎(chǔ)薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動(dòng)作用,私營企業(yè)近年來發(fā)展較快,國企改革也在進(jìn)行之中,但總體來看,體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì),再加上國內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱,因此,行業(yè)發(fā)展還不盡如人意,特別是總體水平和高新技術(shù)方面。
第二,開發(fā)能力較差,經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低,水平較低,且不重視產(chǎn)品開發(fā),在市場中經(jīng)常處于被動(dòng)地位。我國每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1萬美元,國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多是15~20萬美元,有的高達(dá)25~30萬美元,與之相對的是我國相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理,真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。
第三,工藝裝備水平低,且配套性不好,利用率低.雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備,但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多,特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM應(yīng)用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因,引進(jìn)設(shè)備不配套,設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍,設(shè)備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低,帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。
?第四,專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差. 由于長期以來受“大而全”“小而全”影響,許多模具企業(yè)觀念落后,模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低,專業(yè)化分工不細(xì),商品化程度也低。目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具,商品模具只占45%左右,其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好,難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù),與國際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低,標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對模具質(zhì)量、成本有較大影響,對模具制造周期影響尤甚。
第五,模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后.模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會(huì)影響模具質(zhì)量、壽命及成本,國產(chǎn)模具鋼與國外進(jìn)口鋼相比,無論是質(zhì)量還是品種規(guī)格,都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差,也直接影響模具水平的提高。
2 國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢
巨大的市場需求將推動(dòng)中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展,但與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍存在較大差距,尚不能完全滿足國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來的十年,中國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面:????
1) 模具日趨大型化;???
2)在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù);??
3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng);???
4)在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù);?
5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率;???
6)發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù);???
7)模具的精度將越來越高;?
8)模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化;??
9)研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程;??
10)開發(fā)新的成形工藝和模具。
1.2 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備,在電子、建材、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中,60%-80%的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性,是其他加工制造方法所無法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低,已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志,并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。近幾年,全球模具市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面,世界模具市場年交易總額為600~650億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。?
國外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例占到50%以上;國外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2004年中國模協(xié)在德國訪問時(shí),從德國工、模具行業(yè)組織--德國機(jī)械制造商聯(lián)合會(huì)(VDMA)工模具協(xié)會(huì)了解到,德國有模具企業(yè)約5000家。2003年德國模具產(chǎn)值達(dá)48億歐元。其中(VDMA)會(huì)員模具企業(yè)有90家,這90家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的90%,可見其規(guī)模效益。
隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展,國外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具工藝設(shè)計(jì)、高級鉗工及企業(yè)管理人才,他們的技術(shù)水平比較高.故人均產(chǎn)值也較高.我國每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬美元左右,而國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多15~20萬美元,有的達(dá)到 25~30萬美元。國外先進(jìn)國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)70%以上,而我國才達(dá)到45%.
1.3 落料拉深沖孔件模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路
落料、拉深、沖孔都是是沖壓基本工序,它是利用模具在壓力機(jī)作用下,將平板坯料制成開口空心加底部開口的零件的加工方法。它不僅可以加工旋轉(zhuǎn)體零件,還可以加工盒形零件及其他形狀復(fù)雜的薄壁零件,但是,加工出來的制件的精度都很底。一般情況下,拉深件的尺寸精度應(yīng)在IT13級以下,不宜高于IT11級。
只有認(rèn)真學(xué)習(xí)落料、拉深、沖孔的基礎(chǔ)理論以及其變形特點(diǎn)后,才能提供更加準(zhǔn)確、實(shí)用、方便的計(jì)算方法,才能正確地確定拉深工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸,解決變形中出現(xiàn)的各種實(shí)際問題,從而,進(jìn)一步提高制件質(zhì)量。
帶底部開孔的圓筒件是最典型的拉深沖孔件,其工作過程很簡單就一個(gè)拉深和沖孔,根據(jù)計(jì)算確定它可以一次拉深成功.根據(jù)計(jì)算的結(jié)果和選用的標(biāo)準(zhǔn)模架,判斷該工序不能采用標(biāo)準(zhǔn)的模架。為了保證制件的順利加工和順利取件,模具必須有足夠高度。要改變模具的高度,只有從改變導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度。導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度可根據(jù)凸模與凹模工作配合長度決定.設(shè)計(jì)時(shí)可能高度出現(xiàn)誤差,應(yīng)當(dāng)邊試沖邊修改高度。
在設(shè)計(jì)的過程中,將有一定的困難,但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力,相信會(huì)完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于學(xué)生水平有限,而且缺乏經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)中難免有不妥之處,肯請各位老師指正。
2 沖壓件的工藝分析及工藝方案的確定
2.1 沖壓工件的工藝分析
圖(1)制件
工件名稱:燈罩
生產(chǎn)批量:中批量
材料:08鋼
厚度:1.8mm
圖(1)所示零件材料為08鋼板,為極軟的碳素鋼,強(qiáng)度、硬度很低,而韌性和塑性極高,具有良好的深沖、拉延、彎曲和鐓粗等冷加工性能、焊接性能。能夠進(jìn)行一般的沖壓加工,市場上也容易得到這種材料,價(jià)格適中。
外形落料的工藝性:該無凸緣筒形件屬于中小尺寸零件,料厚1.8mm,外形復(fù)雜程度一般,尺寸精度要求一般,因此可采用落料工藝獲得。
拉深的工藝性:觀察零件圖可知尺寸精度要求一般,屬于不帶帶凸緣的淺拉深。
此工件為帶底孔的圓筒形工件,要求外形尺寸,沒有厚度不變的要求。此工件的形狀滿足拉深的工藝要求,可采用落料拉深沖孔工序加工。工件底部圓角半徑r=4mm,外形尺寸為25mm, 25mm的公差等級為IT14級,滿足拉深工序?qū)ぜ畹燃壍囊?。工件的總體高度到最后可由修邊達(dá)到要求;沖孔按IT7級查取公差值。
由以上分析可知,圖示零件具有比較好的沖壓工藝性,適合沖壓生產(chǎn)。
2.2 工藝方案確定
該零件所需的基本沖壓工序?yàn)槁淞?、拉深、沖孔。
可擬訂出以下三種工藝方案。
方案一:用簡單模分三次加工,即落料——拉深——沖孔。
方案二:落料拉深沖孔復(fù)合模。
方案三:落料沖孔級進(jìn)模,再拉深。
采用方案一,生產(chǎn)率低,工件的累計(jì)誤差大,操作不方便,由于該工件為中批量生產(chǎn),方案二和方案三更具有優(yōu)越性。但復(fù)合模模具的行位精度和尺寸精度容易保證,且生產(chǎn)率也高。盡管模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)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(jìn)模雖生產(chǎn)率也高,但零件的沖裁精度稍差。欲保證沖壓件的行位精度,需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正,故模具制造、安裝較復(fù)合模復(fù)雜。
通過對上述三種方按的分析比較,該零件采用方案二最佳。故應(yīng)采用的模具為落料拉深沖孔復(fù)合模,
3 落料、拉深、沖孔的工藝計(jì)算
3.1 毛坯尺寸計(jì)算
1)該工件為無凸緣筒形件,根據(jù)體積不變原理,及相似原理,用解析法確定毛坯尺寸,如下圖 ,將工件分為三個(gè)簡單的幾何體。
圖(2)制件拆分
中心層計(jì)算
H=8.5 d=21.4 r=4mm t=1.8mm
2)確定修邊余量
根據(jù)拉深件的相對高度h/d=8.5/21.4=0.397,由于拉深件的相對高度較小,其修邊余量可以直接取1mmH=(8.5+1)mm=9.5mm
計(jì)算毛坯尺寸
為滿足拉深要求取D=34mm
3)判斷能否一次拉深成功
工件總的拉深系數(shù):
工件的拉深相對高度:H/d=9.5/21.4
相對限度由t/D=1.8/34 查手冊得,無凸緣筒形件第一次拉深的極限系數(shù)M1=0.5查手冊得:無凸緣筒形件首次拉深的極限相對高度h1/d1=0.94由于m總=0.63>m1 H/d=0.44<h1/d1 故此工件能一次拉深出來。
4)確定是否用壓邊圈
根據(jù)拉伸件的相對厚度t/D拉伸件相對限度較小,所以不必采用度邊圓
3.2 排樣及材料利用率
根據(jù)沖壓件的尺寸及形狀特征采用單排排樣,如下圖(3)所示,
圖(3)排樣
查設(shè)計(jì)手冊選擇搭便值。
送料進(jìn)距:S=D +a=34+1.2=35.2mm
條料寬度:b=D+2a=34+21.5=37mm
D是指平行送料方向的沖壓寬度。
板料的規(guī)格選用:1.8mm1000mm2000mm
每張鋼板的裁板條數(shù):為方便裁板采用橫裁。
每條才裁板上的沖壓件數(shù)
個(gè)
每張鋼板上的沖壓件數(shù)
個(gè)
板料的利用率:
3.3 計(jì)算工序壓力
1.落料力的計(jì)算
式中 —落料力;
—沖裁件剪切周邊長度;
—沖裁件材料厚度;
—被沖材料的抗剪強(qiáng)度;
—系數(shù),一般取。
落料力為:
2.沖孔力的計(jì)算
式中 ——工件內(nèi)輪廓周長()
則
3. 拉深力計(jì)算
由于零件為淺拉深,可按有壓邊圈的圓筒形件近似計(jì)算。按下式計(jì)算:
式中 ——拉深力();
d——拉深件直徑;
——材料厚度;
——材料的強(qiáng)度極限(),查手冊σb=;
——修正因數(shù)。
拉伸系數(shù)。 查表得修正因數(shù)
則
5.卸料力的計(jì)算
式中
—卸料力系數(shù);查手冊知
則卸料力為:
6.推件力的計(jì)算:
落料凹模采用直壁式凹模,按式:
計(jì)算
式中 ——推件力因數(shù),查表得;
——卡在凹模內(nèi)的工件數(shù)。
采用直壁式凹模,有板料厚度查有關(guān)數(shù)據(jù),得到刃口高度取h=7.2mm n=
則推件力為
故工序總力:
3.4壓力中心的確定
由于該零件是中心對稱圖形,故壓力中心位于零件輪廓圖形的幾何中心上。
4 模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1 模具類型設(shè)計(jì)
經(jīng)分析,應(yīng)采用復(fù)合模結(jié)構(gòu)。
4.2 模具具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1.正、倒裝結(jié)構(gòu)的確定
根據(jù)上述分析,采用倒裝復(fù)合模具可直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件,卸料可靠,便于操作。
2.送料方式的確定
因是大批量生產(chǎn),采用手動(dòng)送料方式。
3.定位裝置的確定
因該制件采用的是倒裝復(fù)合模,所以直接用擋料銷和導(dǎo)料銷即可。
4.導(dǎo)向方式的選擇
為確保零件的質(zhì)量及穩(wěn)定性,選用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。由于該零件導(dǎo)尺寸不大,但其作用用來密封液體,且精度要求現(xiàn)對較高,采用中間導(dǎo)柱圓形模架。
5. 卸料、壓料方式
本模具采用倒裝結(jié)構(gòu),卡于凸凹模上的廢料可由卸料板推出,而沖孔廢料則可以在下模座中開設(shè)通槽,使廢料從孔洞中落下。
6. 出件方式
本模具采用倒裝結(jié)構(gòu),工件留在落料凹??锥粗?,應(yīng)在凹??自O(shè)置推件塊推出。
5 主要零部件設(shè)計(jì)
5.1 主要零件刃口尺寸計(jì)算
由表查得沖裁模刃口雙面間隙。
1. 落料刃口尺寸的計(jì)算
落料件精度要求不高,可以按照IT14査取其公差值。
的凹模的制造公差由表查得。
由于。故采用凹模與凸模分別加工方法。因數(shù)由表查得。
2.沖孔刃口尺寸的計(jì)算
油封件對孔的精度要求較高,采用配做法制造凸、凹模。以沖孔
模為基刃,計(jì)算凸、凹模刃口尺寸:
對于的孔,按照IT7級査取公差值為:
查表得其磨損系數(shù)x=0.75
利用公式計(jì)算凸模刃口尺寸
式中—孔的最大尺寸;
X—磨損系數(shù);
△—孔的公差值。
沖孔凹模尺寸按照凸模刃口尺寸配作,其基本尺寸與凸模相同,
不標(biāo)注公差,在技術(shù)要求中注明配合間隙最小值為0.225mm。
3.拉深工作部分尺寸的計(jì)算
拉伸凸模和凹模的單邊間隙可按表中式計(jì)算,,故。由于拉深工件的公差為級,故凸凹模的制造公差可采用級的精度,查表得,按下式可計(jì)算凸模、凹模的尺寸及公差:
對于
5.2主要工作零部件的外形尺寸設(shè)計(jì)
1 落料凹模
落料凹模采用整體式,考慮到要在上面開導(dǎo)料銷孔,檔料銷孔及螺栓孔等,將其總體尺寸設(shè)計(jì)為200×40,刃口尺寸5.1已經(jīng)計(jì)算出。銷孔、螺紋孔與下模座配作加工,其結(jié)構(gòu)如下圖:
圖(4)落料凹模
2 落料凸模(拉深凹模)
凸模長度一般是根據(jù)模具結(jié)構(gòu)而設(shè)計(jì)的,應(yīng)盡可能選用或參照國家標(biāo)準(zhǔn),凸模長度一般按下公式計(jì)算,即
式中 L—凸模長度
—凸模固定板厚度
—卸料板厚度
—增加厚度.
—材料厚度
為了減小沖裁力,將拉深凸模的高度低于落料凹模4mm,相當(dāng)于階梯沖裁,保證了沖壓設(shè)備以及模具的安全。由于倒裝結(jié)構(gòu),拉深凹模向下運(yùn)行,使凸模對板料進(jìn)行拉深工藝。在凸凹模內(nèi)需要設(shè)置推件裝置,將留在拉深凹模內(nèi)的工件推出,需要增加模具長度。綜合考慮,取凸凹模長度為85mm。其外形結(jié)構(gòu)及尺寸如圖(5)所示:
圖(5)凸凹模1
3拉深凸模沖孔凹模的設(shè)計(jì)
凸凹模是復(fù)合模具中常見的結(jié)構(gòu),在本設(shè)計(jì)中絕大部分是凸凹模,所以凸凹模的設(shè)計(jì)是本設(shè)計(jì)中的重中之重,凸凹模內(nèi)外緣之間的壁厚取決于沖裁件的尺寸。此凸凹模的精度決定產(chǎn)品是否滿足應(yīng)用要求,其結(jié)構(gòu)及尺寸精度如圖(6)所示:
圖(6)凸凹模2
4 沖孔凸模的設(shè)計(jì)
沖孔凸模的外形尺寸〔工作尺寸〕由前面的計(jì)算確定。凸模長度一般是根據(jù)模具結(jié)構(gòu)而設(shè)計(jì)的,應(yīng)盡可能選用或參照國家標(biāo)準(zhǔn),凸模長度一般按下公式計(jì)算,即
式中 L—凸模長度
—凸模固定板厚度
—卸料板厚度
—增加厚度.包括凸模修邊余量、凸模進(jìn)入凹模深度(0.5~1mm)凸模卸料板與固定板之間的安全距離等.(在此模具中還應(yīng)加上凸凹模的長度)。
—材料厚度
根據(jù)裝配圖個(gè)零件的裝配位置關(guān)系,計(jì)算出沖孔凸模的長度為93.5mm。由于凸模長度過長,淬火后其硬度必須達(dá)到要求,并且在淬火之后增加回火熱處理,已增加其內(nèi)部的韌性,使其剛度滿足使用要求。在凸模外面的推料塊與凸模配合關(guān)系為,對凸模的剛度起到維護(hù)作用。其結(jié)構(gòu)如下:
圖(7)沖孔凸模
5.3卸料零件的設(shè)計(jì)
1 卸料板的設(shè)計(jì)
由于本工件表面要求較高,與板料接觸的下底面表面粗糙度要求較高。選用彈性卸料板查得其厚度為10mm,由2個(gè)彈簧提供卸料力,卸料板結(jié)構(gòu)如下圖(8)所示:
圖(8)卸料板
5.3.2推件塊的設(shè)計(jì)
拉深成型后的制件留在拉深凹模內(nèi),由推件塊推出,推件塊對凸模的剛度也起到維護(hù)作用。其結(jié)構(gòu)如下圖(9)所示:
圖(9)推件塊
5.4定位零件的設(shè)計(jì)
在本模具中采用的是條料,所以選用導(dǎo)料銷和擋料銷來實(shí)現(xiàn)對沖裁條的定位,導(dǎo)料銷在本模具中直接安裝在凹模板上。在裝配圖中很容易看到。
擋料銷起定位的作用,用它擋住搭邊或沖件輪廓,以限定條料的送進(jìn)距離。在本模具中試用固定擋料銷,其結(jié)構(gòu)簡單、制造容易,在模具中廣泛應(yīng)用作定距。
5.5 打料裝置的設(shè)計(jì)
在本模具中采用打桿推動(dòng)連接推桿來完成打料動(dòng)作,打桿穿過模柄凸露在模具的外面,當(dāng)完成一次沖裁時(shí)壓力機(jī)滑塊回程,打桿與壓力機(jī)的打料橫桿相碰,打桿推動(dòng)連接推桿將卡在凸凹模的凹模孔內(nèi)的工件打下。打板圖(10)如下:
圖(10)打板
5.6 連接裝置的設(shè)計(jì)
在本模具中選用凸緣C型模柄,通過螺紋與上模座連接并加螺絲防止轉(zhuǎn)動(dòng)。這種模柄可較好的保證軸線與上模座軸線垂直,模柄材料通常采用Q235或Q275鋼,在此選用Q235鋼.其支撐面應(yīng)垂直于模柄的軸線(垂直度不應(yīng)超過0.02:100)模柄在本模具選用標(biāo)準(zhǔn)尺寸,并根據(jù)前文壓力機(jī)的參數(shù)確定模柄的直徑和長度。
5.7 頂件裝置的設(shè)計(jì)及模具裝配關(guān)系確定
模具在工作過程作,生產(chǎn)處的制件也有可能不在拉深凹模中,而是包在了拉深凸模上,因此需要頂件裝置。頂件裝置是有定件塊與橡膠墊配合組成的。為了減小沖裁力,將模具刃口位置設(shè)計(jì)成不同時(shí)工作,如下圖(11):
圖(11)模具裝配
1-拉深凸模(沖孔凹模) 2-橡膠墊 3-凹模
4-定件塊 5-卸料板 6-落料凸模(拉深凹模)
7-推件塊 8-沖孔凸模 9-導(dǎo)料銷
5.8模架的選取
根據(jù)凹模結(jié)構(gòu)選取后側(cè)導(dǎo)柱模架,規(guī)格如下(mm):
凹模固界:200mm
上模座(GB/T2855.11) 200×45
下模座(GB/T255.11) 200×55
導(dǎo)柱(GB/T.2861.1) 分別為32×160
35×160
導(dǎo)套(GB/T2861.6 ) 分別為45×105×43
50×105×43
6 沖壓設(shè)備的選用
為使機(jī)械壓力機(jī)能安全工作,取由上面的計(jì)算知F總=188.168KN
故
根據(jù)公稱壓力來選取壓力機(jī)參照手冊適用壓力型號為J23-35,其主要參數(shù)如下:
公稱壓力:350KN
滑塊行程:80mm
最大閉和高度:280mm
封閉高度調(diào)節(jié)量:60mm
工作臺尺寸(前后×左右):380mm×610mm
工作臺尺寸(前后×左右×直徑)200×290×260
模柄孔尺寸:Φ50mm×70mm
7 模具總裝圖及裝配
7.1模具總裝圖
圖(12)裝配圖
1-下模座 2-凹模 3-導(dǎo)柱1 4-彈簧 5-導(dǎo)套 6-上模座
7、10、24、29-緊固螺釘 8、30-銷釘 9-墊板 11-模柄
12-打桿 13-推件板 14-推桿 15-卸料螺釘 16-凸模固定板
17-凸凹模固定板 18-導(dǎo)套2 19-凸凹模 20-沖孔凸模
21-推件塊 22-導(dǎo)柱2 23-卸料板 25-導(dǎo)料銷 26-定件塊
27-橡膠墊 28-拉深凸模(落料凹模) 31-擋料銷
由以上設(shè)計(jì),可得到模具的總裝圖即是上圖,其工作過程是:模具在工作時(shí),將毛坯(即條料板)放在凹模上沿導(dǎo)料銷25送進(jìn),擋料銷31進(jìn)行定位,模具下行落料凸模完成落料,上模繼續(xù)下行,拉深凸模對落的料進(jìn)行拉深,拉深完成后,沖孔凸模20進(jìn)行沖孔,此時(shí)完成落料、拉深、沖孔。當(dāng)落料凸模隨上模回升時(shí),條料由卸料板23卸下,零件制品在推料板及打桿的作用下完成卸件,沖孔廢料由凹模洞中落下,如此繼續(xù)完成下一次工作。
7.2模具的裝配
總裝時(shí),首先應(yīng)根據(jù)主要零件的相互依賴關(guān)系,以及裝配方便和易于保證裝配精度要求來確定裝配基準(zhǔn)件,此模具為復(fù)合模所以用凸凹模作為裝配基準(zhǔn)件;其次,應(yīng)確定裝配順序,根據(jù)各個(gè)零件與裝配基準(zhǔn)件的依賴關(guān)系和遠(yuǎn)近程度確定裝配順序。裝配結(jié)束后,要進(jìn)行試沖,通過試沖發(fā)現(xiàn)問題,并及時(shí)調(diào)整和修理直至模具沖出合格零件為止。
1裝配前的準(zhǔn)備
1)通讀設(shè)計(jì)圖樣,了解導(dǎo)板落料模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。本模具的裝配工藝要點(diǎn)是:凸模與凹模的間隙的均勻。
2) 查對各零件已完成裝配前的加工工序,并經(jīng)檢驗(yàn)合格。
3) 確定裝配方法和裝配順序。
經(jīng)查對認(rèn)定模具零件已加工完成,可采用直接裝配方法。
結(jié)合模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn),對凸模、凹模先進(jìn)行分組裝配,再進(jìn)行總裝配。選用以凸凹模為基準(zhǔn)件,先裝配下模,再裝配上模及輔助零件。
2裝配模柄
將模柄壓入上模座后,鉆、鉸螺紋。
3裝配凸模
按照壓入法操作要求,將沖孔凸模壓入固定板中,檢查凸凹模相對固定板基準(zhǔn)面的垂直度,并刃入凸模,用工藝定位器法檢查配合間隙的均勻性。待凸凹模全部壓入,認(rèn)定間隙分布均勻后,磨平固定板支撐面和凸凹模刃口面。
4裝配下模
將整體凹模,按照設(shè)計(jì)要求位置,安裝在下模座上,緊固螺釘,鉆、鉸銷孔,裝入圓柱銷。
5裝配上模
將組裝好的拉深凸模安裝在上模座上,緊上螺釘,用工藝定位器法控制上下模的配合間隙,使其均勻。認(rèn)定均勻后,在上模相應(yīng)部位鉆、鉸銷孔,打入圓銷。
6試切
用紙?jiān)嚊_,觀察沖切紙邊的狀況,經(jīng)調(diào)整并認(rèn)定均勻后, 鉆、鉸另一組銷孔,打入圓銷。
7.3裝配其他零件并試模
模安裝頂桿,壓邊圈,檢查打料機(jī)構(gòu)工作的可靠性。卸料板在沖壓前還起到壓料的作用,所以它在最低位置時(shí),應(yīng)突出凸凹模刃口0.2-0.5mm.安裝卸料板和彈簧,安裝后的卸料板下平面比凸凹模刃口面低0.2-0.5mm.在設(shè)計(jì)指定的壓力機(jī)上,裝配好的模具進(jìn)行試沖。
試模時(shí)重點(diǎn)檢查打料機(jī)構(gòu)和頂出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是否及時(shí)、可靠。每一次沖壓后,上模隨壓力機(jī)上行到上死點(diǎn)時(shí),條料和頂出的工件都應(yīng)該出現(xiàn)在下模凹模工作面上,以便及時(shí)清除。
裝配后應(yīng)保證間隙均勻,落料凹模刃口面應(yīng)高出沖孔凸模工作端面2-4mm.
結(jié) 束 語
大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束,畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié),是對以前所學(xué)的知識及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí),我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識,對機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解,達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對于模具設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題,我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。經(jīng)過在新飛電器有限公司、在洛陽中國一拖、中信重型礦山機(jī)械廠的生產(chǎn)實(shí)習(xí),我對于冷沖模具、塑料模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識,豐富和加深了對各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過程方面的知識,而對于模具的制造工藝更是有了全新的理解。
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題為油封模具設(shè)計(jì),油封的形狀結(jié)構(gòu)一般,但是其尺寸相對較大不適合選用標(biāo)準(zhǔn)模架。要保證零件的順利加工和取件,模具必須有足夠的高度,因此需要改變上、下模座的長度,以達(dá)到要求。模具工作零件的結(jié)構(gòu)也較為簡單,它可以相應(yīng)的簡化模具結(jié)構(gòu)。便于以后的操作、調(diào)整和維護(hù)。
油封沖壓成形工藝及模具的設(shè)計(jì),是理論知識與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合,更加系統(tǒng)地對理論知識做了更深切貼實(shí)的闡述。也使我認(rèn)識到,要想做為一名合格的模具設(shè)計(jì)人員,必須要有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ),并不斷學(xué)習(xí)新知識新技術(shù),樹立終身學(xué)習(xí)的觀念,把理論知識應(yīng)用到實(shí)踐中去,并堅(jiān)持科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的精神,大膽創(chuàng)新,突破新技術(shù),為國民經(jīng)濟(jì)的騰飛做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
致 謝
首先感謝本人的導(dǎo)師原紅玲老師,她幫我仔細(xì)審閱了本文的全部內(nèi)容并對我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議。原老師在模具行業(yè)里學(xué)識淵博,為人熱情,一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣;他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪,在她的指導(dǎo)下使我受益匪淺,在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中,特別是遇到困難時(shí),她給了我鼓勵(lì)和幫助,在這里我向她表示真誠的感謝!同時(shí),我還要感謝材料工程系模具專業(yè)的所有老師,有了他們的敬業(yè)教導(dǎo),才有了我專業(yè)知識的積累和進(jìn)步。
感謝母?!幽蠙C(jī)電高等??茖W(xué)校的辛勤培育之恩!感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)境,使我學(xué)到了許多新的知識,掌握了一定的操作技能。
最后,感謝我的同窗學(xué)友,因?yàn)槲覀冇泄餐睦硐肱c追求。在論文即將完成之際,我的心情無法平靜,從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成,有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助,在這里請接受我誠摯的謝意!雖然此文歷經(jīng)幾次修改,但由于筆者水平有限,文中仍會(huì)存在許多不足和缺陷,敬請諸位老師和學(xué)友不吝批評指正,以使我更加深入地研究和提高!
參 考 文 獻(xiàn)
[1]楊占堯主編. 沖壓模具圖冊.北京.高等教育出版社 ,2008.3
[2]原紅玲主編. 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.8
[3]中國模具設(shè)計(jì)大典編委會(huì)主編. 中國模具設(shè)計(jì)大典。南昌江西科學(xué)技術(shù)出版社, 2003.1
[4]郝濱海主編. 沖壓模具簡明設(shè)計(jì)手冊。北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.11
[5]王樹勛主編. 模具實(shí)用技術(shù)設(shè)計(jì)手冊。華南理工大學(xué)出版社, 1995.6
[6]楊玉英主編. 實(shí)用沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)手冊。北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.7
[7]王孝培主編. 實(shí)用沖壓技術(shù)手冊。北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2001.3
[8]劉建超、張寶忠主編. 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造。北京:高等教育出版社,2002.3
[9]吳伯杰編著. 沖壓工藝與模具。北京:電子工業(yè)出版社,2001.5
[10]周玲編著. 沖模設(shè)計(jì)實(shí)例詳解?;瘜W(xué)工業(yè)出版社,2003.4
[11模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會(huì)。沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例。機(jī)械工業(yè)出版社,2001.8
[12]馬正元. 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)。機(jī)械工業(yè)出版社,2000.6
27