1780_某軸蓋零件復(fù)合模設(shè)計

1780_某軸蓋零件復(fù)合模設(shè)計,某軸蓋,零件,復(fù)合,設(shè)計 1畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 某軸蓋零件復(fù)合模設(shè)計系 別 專業(yè)名稱 機械設(shè)計制造及其自動化班級學號 0781051學生姓名 熊堃指導教師 吳暉二 O 一 O 年 四 月 2某軸蓋零件復(fù)合模設(shè)計學生姓名：熊堃 班級：0781051指導老師：吳暉摘要：本設(shè)計分析了軸蓋零件的結(jié)構(gòu)工藝性，提出了合理的成型工藝。確定合理的沖壓工藝方案，零件沖壓成形的方向和模具結(jié)構(gòu)，并進行了工藝參數(shù)的計算，且對模具的設(shè)計、工作過程、裝配、調(diào)試工藝作了闡述。該次設(shè)計需要設(shè)計復(fù)合摸來完成此工件的加工，采用復(fù)合模一次壓制成型。該工藝特點是首先進行落料，再沖孔，最后翻邊成形 。采用這種方法加工的工件外觀乎整、毛刺小、產(chǎn)品質(zhì) 量較高，而且大大提高了生產(chǎn)效率。在設(shè)計過程充分利用了各種可以利用的方式，同時在反復(fù)的思考中不斷深化對各種理論知識的理解。關(guān)鍵詞：翻邊模 模具結(jié)構(gòu) 工藝 成形指導老師簽名：3The design and manufacture of the shaft cup gang diesStudent name: Xiong Kun Class: 0781051Supervisor: Wu HuiAbstract: the structural technique of shaft cup accessory is analyzed. And the proper forming technique is proposed. The stamping process scheme was determined, have carried on the calculation of the craft parameter, ascertain it’s punching forming direction and die structure, die design, working process, and technique for assembly and adjustment are discussed.Keywords: flanging die mold structure technological process shapingSignature of supervisor:4目 錄前言一、沖壓工藝分析………………………………………………………51.1 沖壓件的工藝分析………………………………………………………………51.2 工藝方案的確定 ………………………………………………………5二、工藝參數(shù)的計算……………………………………………………72.1 毛坯的尺寸計算…………………………………………………………………72.2 排樣及材料利用率的計算………………………………………………………82.3 各部分工藝力的計算……………………………………………………………82.4 計算壓力中心…………………………………………………………………92.5 主要工作部分尺寸計算………………………………………………………92.5.1 沖孔刃口尺寸計算…………………………………………………………92.5.2 落料刃口尺寸的計算………………………………………………………102.5.3 翻邊的工作部分尺寸計算…………………………………………………102.6 沖壓設(shè)備的選擇……………………………………………………11三、模具總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計……………………………………………143.1 繪制模具總體結(jié)構(gòu)草圖………………………………………………………143.2 模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計，確定結(jié)構(gòu)件的形式………………………………………143.3 模架的選擇……………………………………………………………………173.4 模架的動作過程……………………………………………………17四、模具主要零件結(jié)構(gòu)設(shè)計的分析………………………………184.1 沖孔凸模設(shè)計…………………………………………………………………1854.2 落料凹模的設(shè)計………………………………………………………………194.3 凸、凹模的設(shè)計…………………………………………………………………20五、模具圖樣設(shè)計……………………………………………………215.1 繪制模具總圖…………………………………………………………………215.2 繪制非標零件圖………………………………………………………………21六、模具裝配與調(diào)試…………………………………………………31七、總結(jié)………………………………………………………………44八、參考文獻…………………………………………………………456前言在沖壓生產(chǎn)中，常常將幾個單工序沖壓過程集中在一副模具中完成，這種在壓力機的一次工作行程中，在一副模具的同一工位同時完成兩種或兩種以上基本工序的模具就稱為復(fù)合模具。冷沖壓是一種先進的金屬加工方法，與其它加工方法(切削)比較，它有以下特點：1)它是無屑加工 被加工的金屬在再結(jié)晶溫度以下產(chǎn)生塑性變形．不產(chǎn)生切屑，變形中金屬產(chǎn)生加工硬化。2)所用設(shè)備是沖床 沖床供給變形所需的力。3)所用的工具是各種形式的沖模 沖模對材料塑性變形加以約束，并直接使材料變成所需的零件。4)所用的原材料多為金屬和非金屬的板料。冷沖壓與其它加工方法比較，在技術(shù)上、經(jīng)濟上有許多優(yōu)點：1）在壓床簡單沖壓下．能得到形狀復(fù)雜的零件．而這些零件用其它的方法是不可能或者很難得到的。如汽車駕駛室的車門、頂蓋和翼子板這些具有流線型零件。2)制得的零件一般不進一步加工，可直接用來裝配，而且有—定精度，具有互換性。3)在耗料不大的情況下。能得到強度高、足夠剛性而重量輕、外表光滑美觀的零件。4)材料利用率高，一般為 70 一 85％。5)生產(chǎn)率高，沖床沖一次一般可得一個零件．而沖床一分鐘的行程少則幾次，多則幾百次。同時，毛坯相零件形狀規(guī)則，便于實現(xiàn)機械化和自動化。6)沖壓零件的質(zhì)量主要靠沖模保證．所以操作方便，要求的工人技術(shù)等級不7高，便于組織生產(chǎn)。7)在大量生產(chǎn)的條件下，產(chǎn)品的成本低。冷沖壓的缺點是模具要求高、制造復(fù)雜、周期長、制造費昂貴．因而在小批量生產(chǎn)中受到限制。另外．沖壓件的精度決定于模具精度．如零件的精度要求過高、用冷沖壓生產(chǎn)就難以達到。一、 沖壓工藝分析（一）沖壓件的工藝分析由工件圖看，該工件需要內(nèi)外緣同時翻邊，翻邊高度為 4mm，由計算可知最大翻邊高度為 Hmax=5.93mm,由此可知設(shè)計翻邊時可一次翻邊完成，無需拉深。由于產(chǎn)品批量較大，不宜采用單一工序生產(chǎn)，且不易保證內(nèi)外緣的同心度。而用級進模結(jié)構(gòu)復(fù)雜。采用復(fù)合?？梢淮瓮瓿陕淞?、沖孔、內(nèi)外緣翻邊。 因為該工件是軸對稱件，材料厚度僅為 1.0mm，沖裁性能較好。為了減少工序數(shù)經(jīng)對該工件進行詳細分析，并查閱有關(guān)資料后，可采用復(fù)合模一次壓制成形。該工藝特點是首先進行落料，再沖孔，最后翻邊成形 。采用這種方法加工的工件外觀乎整、毛刺小、產(chǎn)品質(zhì)量較高，而且大大提高了生產(chǎn)效率。所以經(jīng)分析，決定設(shè)計復(fù)合摸來完成此工件的加工。（二）工藝方案的確定計算翻邊前是否需要進行拉深，這要核算翻邊的變形程度，由模具設(shè)計手冊查的極限翻邊系數(shù)：Kmin=0.62,則可只允許的最大翻邊高度 Hmax 為：??trKDH72.043.12minmax ???式中 Hmax—最大翻邊高度D—翻邊直徑r—圓角半徑t—材料厚度則 ??42.0362.015max???H=5.93mm零件豎直高度 H=4mm1-2.5111圖 2-1 排樣圖%10XBSA??式中： A—一個步距內(nèi)沖裁件面積（包括沖出的小孔在內(nèi)） （mm）B—條料寬度（mm）S—步距（mm）則 =57%????%105.435.642 XdD?????分析：由于軸蓋沖裁時，產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)廢料較多，因此軸蓋的材料利用率較低。（三） 、各部分工藝力的計算(1)沖孔力計算F 沖=1.3Ltτ式中 ： F 沖—沖孔力（N） ；L—工件內(nèi)輪廓周長（mm）;t—材料厚度（mm）,t=1.0mm;τ—材料抗剪強度（Mpa）由手冊查得 τ=300Mpa.L=πd0=3.14×19.3=60.602mm則 F 沖=Ltδb=60.602×1.0X300=23.63KN(2)落料力的計算F 落=1.3Ltτ式中： F 落—落料力（N）L—工件外輪廓周長 mm，由于先落料，后翻邊，因此落料尺寸為毛坯尺寸 φ43.55，則 L=3.14×43.55=136.75;12則 F 落=1.3×136.75×1.0×300=53.33KN(3)翻邊力的計算內(nèi)翻力：F 內(nèi)翻=1.1πtδs(D-d0)式中 δs—材料的屈服強度，查手冊得 δs=200Mpa.D—翻邊直徑（mm）,D=25mmd0—毛坯預(yù)制孔直徑（mm） d0=19.3mm.則 F 內(nèi)翻=1.1×3.14×1×200（25-19.3）=3.94KN外翻力：F 外翻＝1.25LtδbKF 外翻——外緣翻邊所需的力(N);L——彎曲線長度(mm) L=πD;t——料厚(mm)；t=1.0mmδb——零件材料的抗拉強度(MPa)；由手冊查得 δb=380MpaK——系數(shù)，取 0.2～0.3。則 F 外翻=1.25×3.14×37×1.0×380×0.25=13.79KN4)推件力的計算F 推＝nK 推 F 沖式中 K 推一—推件力因數(shù)，其值由表 2—2 查得 K 推=0.03n——工件在凹模內(nèi)的個數(shù)，取 n=3則 F 推＝3X0.03×26.63=1.60KN5)卸料力計算 F 卸＝K 卸 F 落式中 F 卸——卸料力因數(shù)，其值由表 2—2 查得 K 卸=0.02；則 F 卸＝0.02×53.33KN=1.07KN表 -卸 料 力 、 推 件 力 和 頂 出 力 因 數(shù)0.37鋁 、 鋁 合 金純 銅 、 黃 銅 869頂推卸料 厚 /13因此，總的沖裁力為：F＝F 沖+F 落+F 推+F 卸+F 內(nèi)翻+F 外翻＝23.63+1.60+53.33+1.07+3.94+13.79＝87.36KN（四）計算壓力中心確定壓力中心的目的：沖裁模的壓力中心就是合力的作用點，為了保證壓力機和模具正常平衡工作，模具的壓力中心必須通過模柄軸線而和壓力機的滑塊中心重合，否則會產(chǎn)生偏心，形成偏心載荷。軸蓋是形狀對稱的工件，其壓力中心位于輪廓圖形的幾何中心，即：圓心。對于復(fù)雜形狀零件或多凸模沖模的壓力中心可以用解析法和圖解法求解。（五） 主要工作部分尺寸計算1． 沖孔刃口尺寸計算 根據(jù)表 2—3 查得沖裁刃口雙面間隙 Zmin＝0.065mm,Zmax=0.095mm.零件尺寸極限偏差 Δ=0.13mm,磨損因數(shù)有表 2-4 查得,磨損因數(shù) x＝0.75.表 2-3 落料、沖孔摸刃口始用間隙材料名稱45T8、T7、(退火)磷青銅(硬)鈹青銅(硬)10、15、20、冷軋鋼帶、30 鋼板H62、H68(硬)LY12(硬鋁)硅鋼片Q215、Q235鋼板08、10、15鋼板H62、H68(半硬)純銅(硬)磷青銅(軟)鈹青銅(軟)H62、H68(軟)純銅(軟)防銹鋁LF21、LF2軟鋁L2～L6LY12(退火)銅母線鋁母線力學性能 HBS≥190b≥600MPa?HBS=140～190b=400～600M?PaHBS=70～140b=300～400M?PaHBS≦190b≦300MPa?初始間隙 Z厚度 tZmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax0.1 0.015 0.035 0.01 0.03 * -- * --0.2 0.025 0.045 0.015 0.035 0.01 0.03 * --0.3 0.04 0.06 0.03 0.05 0.02 0.04 0.01 0.030.5 0.08 0.1 0.06 0.08 0.04 0.06 0.025 0.045140.8 0.13 0.13 0.10 0.13 0.07 0.10 0.045 0.0751.0 0.17 0.2 0.13 0.16 0.1 0.13 0.065 0.0951.2 0.21 0.24 0.16 0.19 0.13 0.16 0.075 0.1051.5 0.27 0.31 0.21 0.25 0.15 0.19 0.10 0.141.8 0.34 0.38 0.27 0.31 0.20 0.24 0.13 0.172.0 0.38 0.42 0.30 0.34 0.22 0.26 0.14 0.18注：有*號處均是無間隙。表 2-4 因數(shù) X沖孔凸凹模的制造公差由表 2-5 查得：δ 凸=0.020，δ 凹=0.025。校核：δ 凸+δ 凹=0.045〉Zmax-Zmin=0.03mm.因此．凸、凹模采用配作加工方法。則凸模刃口尺寸d 凸＝(d+xΔ) ＝(19.3+0.75×0.13) =19.39 mm0凸??02.?02.?圓整后為：19.4 1.3凹模刃口尺寸按凸模尺寸配制，保證其雙間隙為 0.065～0.095mm。2．落料刃口尺寸的計算查表 2-3 沖裁模刃口雙面間隙 Zmin=0.065mm,工件極限偏差 Δ=0.13mm.落料凸凹模的制造公差由表 2-5 查得 δ 凹=0.03mm，磨損因數(shù)由表 2-4 查得 X=0.75校核：δ 凸+δ 凹=0.02+0.03〉Zmax-Zmin=0.03mm.D 凸＝(D+xΔ) ＝(43.55+0.75×0.13) =43.45 mm凹??0 03.?03.?圖 2-3落 料 凹 模表 2-5規(guī) 則 形 狀 沖 裁 時 凸 模 、 凹 模 的 制 造 公 差小 于 等 于 8〉〉 5凹 模 公 差凸 模 公 差基 本 尺 寸 圖 -沖 孔 凸 模15圓整后為：43.4 08.5?則 落料凹凸模采用配合加工的方法。凸模尺寸按凹模尺寸配制，其雙面間隙為 0.065～0.095mm.3.翻邊的工作部分尺寸計算A：內(nèi)翻孔尺寸為 Φ24 ，尺寸精度 IT11 級。13.0?凸模尺寸計算 d 凸=（dmin+0.4Δ） 0凸??將模具公差按 IT10 級選取，則 δ 凸=δ 凹=（ ～ ）Δ ，取 δ 凸=δ 凹312=0.06。把 dmin=24.0mm,Δ=0.13mm,代入上式則 d 凸=(24+0.4×0.13) 06.?=24.0506.?圓整后為：24.0 5.1?由于工件要求內(nèi)形尺寸，則以凸模為設(shè)計基準。間隙取在凹模上故凹模尺寸為：d 凹=（dmin+Δ+Z） 凹??0把 dmin=24mm,Δ=0.13,Z=2.0MM,δ 凹=0.06mm 代入上式則凹模的尺寸為：d 凹=（24+0.13+2.0） 06.?=26.13 06.?圓整后為：26.0 19.3B.外緣翻邊尺寸 Φ38 .0?1、定間隙單邊間隙為：Z/2=1.0t=1.0mm則翻邊模的間隙 Z=2×1.0=2.0mm2、凸凹模工作部分的尺寸和公差由于工件要求外形尺寸，則以凹模為設(shè)計基準。凹模尺寸為 D 凹=（Dmin-0.75Δ） 凹??0將模具公差按 IT10 級選擇則 δ 凹=0.1mm把 Dmax=38.13,Δ=0.13,代入則 D 凹=（38.13-0.75×0.13） 1.0?=38.03 1.0?圓整后為：38.0 3.間隙取在凸模上，則凸模的尺寸為：D 凸=（Dmax-0.75Δ-Z） 0凸??把 Dmax=38.13,Δ=0.13，Z=2.0mm.δ 凸=0.1mm 代入則 D 凸=（38.13-0.75×0.13-2.0） 01.?=36.0301.?配 制配 制圖 2-4 翻邊成型模圖 2-5 凸凹模16圓整后為：36.0 03.2?（六） 沖壓設(shè)備的選擇由于復(fù)合模的特點，為防止設(shè)備超載，可按公稱壓力 F 壓 (1．6～1．8)?F 總選擇壓力機。模具設(shè)計手冊末附錄 B3 選取公稱壓力為 250kN 的開式壓力機。其與模具設(shè)計的有關(guān)參數(shù)為:公稱壓力：250KN滑塊行程：65mm最大閉合高度：270mm封閉高度調(diào)節(jié)量：55mm工作臺孔徑：370mm×560mm模柄孔尺寸：Φ40mm× 60mm17三、模具總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計（一）繪制模具總體結(jié)構(gòu)草圖模具的結(jié)構(gòu)如圖：（如圖 3-1）主要有上模座、下模座、沖孔凸模、落料凹模、沖孔落料翻邊凸凹模、翻邊成型模、卸料塊等零件組成。圖 3-1 軸蓋沖裁復(fù)合模1- 下模座 2-導柱 3-卸料板 4-上模固定板 5-導套 6 沖孔凸模 187-上模座 8-墊板 9-落料凹模 10-成型模 11-頂出器 12-推板 13-模柄 14-凸凹模 15-卸料板 16-頂桿 17-下模固定板（二）模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計，確定結(jié)構(gòu)件的形式1、卸料零件計算上卸料采用剛性卸料裝置。壓力機滑塊上的打料橫梁通過打料棒、頂板、頂桿、卸料塊將制件從上橫中打出。下卸料是采用橡膠作為彈性元件的彈性裝置。由式計算橡膠的自由高度。H 自由=（3.5～4）S 工作式中 S 工作—工作行程與模具修模量式調(diào)整量（4～6）I 和再加 1。S 工作=（5.0+1+4）mm=10mm;則 H 自由=（3.5～4）×10=35～40mm;取 H 自由=35mm;橡膠的裝配高度 H2=(0.85～0.9)H=29.75～31.5mm;取 H2=30mm.卸料彈簧的設(shè)計計算：1） 、根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初定 6 根彈簧，每根彈簧分擔的卸料力為：F 卸/n=1.07KN/6=178.33N2） 、根據(jù)預(yù)壓力 F 預(yù)（﹥178.33）和模具結(jié)構(gòu)尺寸，由模具設(shè)計手冊附錄既表彈 簧 外徑 D/m378654序 號 2036.540受 負 荷 F1時 的 高度 H/m表 -圓 鋼 絲 螺 旋 彈 簧 規(guī) 格節(jié)距 t材 料 直徑 d自 由 高度 72最 大 工 作 負荷 N192-6，初選出序號 34～38 的彈簧，其最大工作負荷 F1=330N﹥178.33N彈簧負荷（F）與行程（s）曲線3） 、校驗是否滿足 S1≥S 總，查書附錄既負荷—行程曲線上圖，并經(jīng)過計算可得以下數(shù)據(jù)：由表中數(shù)據(jù)可見，序號 37、38 的彈簧均滿足 S1≥S 總，但選序號 37 的彈簧最合適了，因為彈簧太長，會使模具高度增加，37 號彈簧的規(guī)格：外徑：D=20mm鋼絲直徑：d=3.0mm自由高度：H0=55mm裝配高度：H2=H0-S 預(yù)=55-9.5=45.5mm.2、定位零件的確定定位零件的作用，是使條料或毛坯在精沖在確定正確的位置，從而保證沖出合格的制件，根據(jù)毛壞和模具不同的特點，必須采用不同形式的定位裝置，沖模中常見的定位零件有定位板、定位銷、擋料銷、導料銷，側(cè)壓板等。對于帶有彈壓卸料板的沖模，若采用活動擋料銷，在沖件時活動擋料銷隨凹模的下行而壓入孔內(nèi)，工作方便，但是要求彈壓卸料板較厚，對于彈壓卸料板較薄的板料，如果采用固定擋料銷的形式，在凹模的相應(yīng)位置留出空間，同時滿足沖件要求，而且經(jīng)濟性好，因此選用固定擋料銷，參照 GB2866.11—81 固定擋料銷 A 型, 材料:45 鋼, 基本尺寸:d4, 熱處理硬度:HRC43 ~ 48。3、卸料裝置的確定彈壓卸料板兼有壓料和卸料兩大作用，它可在沖壓開始時起壓料作用，結(jié)束87654序 號 H0/m2S預(yù) (F預(yù) =178.3)-69205總 預(yù) +工 修420后起卸料作用，主要用于精沖薄料和要求制件平整的沖模中，其彈力可用彈簧或橡膠獲得，也可以通過頂桿安裝在下模座或壓力機工作臺下而的彈頂器或氣墊獲得。彈壓卸料板上開孔大小，即卸料孔每側(cè)與凸模保持間隙 C’=0.1～0.2t,t 為材料厚度。為保證裝配后卸料板的平行度，同一付模具各卸料螺釘?shù)拈L度 L 及孔深 H 都必須保持一致，相差不超過 0.02mm.彈壓卸料板受彈簧，橡膠等零件的限制，卸料力小，主要用于料厚在 1.5mm以下薄件的卸料工作。4、推件裝置的設(shè)計把制件或廢料從裝于上模座的凹模中推出來的零件，稱為推件裝置。推件裝置的推力，可以利用壓力機上的打桿在打桿橫梁作用下得到，或利用上模內(nèi)安裝彈簧或橡膠得到. 推件器要在能保證平穩(wěn)推下制件的前提下，受力點盡量少些，為使推件力均勻分布，推件要均勻分布，長度一致。因此，在軸蓋沖模中選用了三根長度一致的推件（即圓柱銷）均勻分布在圓周上，推出制件。5、頂桿的確定頂桿的作用是在沖裁完畢后，將滯留在凸凹模的制件頂出的機構(gòu)。在軸蓋沖模中采用 Φ4 的頂桿，因頂力很小，Φ4 的桿足夠強度。6、模柄的確定：中、小型沖模通過橫柄將上模固定在壓力機的滑塊上，模柄的結(jié)構(gòu)形式較多，主要有：旋入式；壓入式；凸緣式；浮動式。本模具采用凸緣式模柄。7、固定板的設(shè)計固定板用于中、小型凸?；虬寄９潭ㄔ谀Ｗ?，按外形分為圓形和矩形兩種，其平面輪廓尺寸除應(yīng)保證凸、凹模安裝孔外，還應(yīng)考慮螺釘和銷釘孔的定位，厚度一般取凹模厚度的 60%~80%。固定板孔與凸、凹模采用過渡配合（H7/m6） 。壓裝后端面磨平，以保證沖模垂直度。8、墊板的設(shè)計與標準：21墊板主要用于直接承受和擴散凸、凹模傳來的壓力，以降低模座所收的單位壓力，防止模座被局部壓陷，影響模具正常工作。模具是否用墊板，根據(jù)模座承受壓力大來確定，凸（凹）模支承端面對模座的單位壓力為：σ = P／A 式中： P — 沖裁力A — 凸（凹模）支承端面面積σ 小于等于[σ]模座許用應(yīng)力則應(yīng)在凸（凹）模與模座間加經(jīng)淬硬磨平的墊板，墊板厚度一般取 6 ~ 12mm，外形尺寸按固定板形狀決定。（三）模架的選擇根據(jù)主要零件的結(jié)構(gòu)、外形尺寸及卸料裝置的尺寸。模架選用適用中等精度，中小尺寸沖壓件的后側(cè)導柱模架從右向左送、操作方便。上模座：L/mm× B/mm×H/mm=125×125×35下模座：L/mm×B/mm×H/mm=125×125×40導柱：d/mm×L/mm=Φ22×130導套：d/mm×L/mm×D/mm=Φ22×60×33墊板厚度?。?mm落料凹模的厚度已定為：40mm卸料板厚度?。?mm彈簧外露高度：（45.5-13.5）=32mm模具的閉合高度：35+40+8+8+40+32+1=164mm所以 H 閉=164mm模具閉合高度滿足 Hmin+10 H 閉 Hmax-5,故認為合適。?（四）模架的動作過程（如圖 3-1）工作時，將毛皮條料放入彈性卸料板 3 上，有擋料銷定位，上模下行，沖孔凸模 6 進行沖孔，同時落料凹模 10 完成落料動作，上模繼續(xù)下行時，翻邊成型模 11 與凸凹模 14 進行翻邊。滑塊運行到下死點，對工件進行整修。沖壓工序完畢后開模，如工件滯留在下模，有橡膠將工件頂出，如工件滯留在下模，有頂出器頂出。四、模具主要零件結(jié)構(gòu)設(shè)計的分析（一） 、 沖孔凸模設(shè)計：22根據(jù)沖壓件的的形狀和尺寸，沖孔凸模采用整體式的直通式（主要由于模具安裝的空間限制而采用直通式） ，截面形狀是圓形，刃口形狀為平刃。凸模材料：Cr12MoV由于沖件形狀已決定了橫向尺寸和形狀，所以在一般情況下，凸模的強度是足夠的，但是，對于特制細長的凸模和板料厚度大的情況，才需要進行壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的校核，檢查其危險面尺寸和自由長度是否滿足強度要求。壓應(yīng)力校核公式：圓形凸模 ≥ 4tτ/[ σ ]mind壓非圓形凸模 ≥ F/[ σ ]A壓彎曲應(yīng)力的校核：圓形凸模 非圓形凸模無導向裝置 ≥ 95 / maxL2dF 425maxL?/IF帶導向裝置 ≥ 270 / 1200 式中：dmin － 凸模最小直徑 (mm)T － 材料厚度 (mm)I －材料抗剪強度 (MPa)Amin － 凸模最窄處的截面積 (mm 2)F － 沖裁力T － 凸模材料許用壓力 (MPa) D － 凸圓最小直徑 (mm)I － 凸模最小截同的慣性矩 (mm 4)沖孔凸模是直通式最小直徑是 19.3mm,進行沖裁的板料厚度為 1mm 。既不屬于細長桿，又不屬于板料厚的零件，所以凸模的強度足夠不需進行壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的校核。沖孔凸模的固定方式，采用螺釘?shù)跹b固定。直通式凸模為方便固定板型孔的加工，則采用 M7/h6 的基軸制過渡配合。（二） 、落料凹模的設(shè)計凹模是在沖壓過程中，與凸模配合直接對沖制件進行分離或成型的工作零件。凹模的材料選?。篊r12MoV? 刃口形式 選用刃口，根據(jù)沖裁件的形狀、厚度、尺寸精度以及模具的具體結(jié)構(gòu)決定，采用刃口形式為直通式。23? 凹模外形尺寸 凹模的外形尺寸是指其平面尺寸和厚度，凹模的外形一般為圓形和矩形兩種。因沖裁件屬于中小型工件，故采用圓形凹模。由于沖裁時凹模受力狀態(tài)比較復(fù)雜，目前還不能用理論方法精確的計算，必須中和考慮各方面因素，在實際生產(chǎn)中首先采用經(jīng)驗公式確定.凹模的高度和厚度通過經(jīng)驗公式計算。凹模高度計算公式： h = k×d= 0.35×43.55= 15.24（mm）凹模厚度計算公式： c = (1.5 ~ 2)h= (1.5 ~ 2)×15.24= 22.86 ~ 30.48 （mm）式中： h — 凹模高度（mm） （ 15mm）?k — 系數(shù)d — 最大直徑（mm）c — 凹模厚度（mm）,（ 30 ~ 40mm）由于結(jié)構(gòu)需要選取凹模高度 h = 40 mm，凹模厚度 c = 37.5 mm。? 落料凹模的固定方法 采用上模固定板固定，與固定板采用 H7/m6過渡配合，上端帶臺肩，以防拉下。（三）凸、凹模的設(shè)計復(fù)合模中同時具有落料凹模和沖孔凹模的作用的工件零件。凸凹模工作面的內(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。因此從強度方法考慮，其壁厚應(yīng)受最小值限制。凸、凹模壁厚于模具結(jié)構(gòu)有關(guān)：當模具采用正狀結(jié)構(gòu)時，內(nèi)孔不積存廢料，脹力小，最小壁厚可以小些；當模具為倒裝結(jié)構(gòu)時，若內(nèi)孔為直通形刃口形式，且采用下漏料方式，則內(nèi)孔積存廢料，脹力大，故最小壁厚應(yīng)大些。不積聚廢料的凸凹模的最小壁厚：1） 、對黑色金屬硬材料約為工件料厚的 1.5 倍，但不小于 0.7 mm。2） 、對有色金屬和軟材料的工件約等于工件料厚，但不小于 0.5 mm。積聚廢料凸凹模的最小壁厚：目前一般按經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定，倒裝復(fù)合模的凸凹模最小壁厚列于表 2-7。24表 2-7 倒裝復(fù)合模的沖裁凸凹模的最小壁厚料厚 t(mm) 0.4 0.5 0.6 0.7最小壁厚 a(mm) 1.4 1.6 1.8 2.0料厚 t(mm) 0.8 0.9 1.0 1.2最小壁厚 a(mm) 2.3 2.5 2.7 3.2軸蓋沖模采用倒裝復(fù)合模，沖裁凸凹模內(nèi)孔有廢料積聚，經(jīng)查表，最小壁厚為 2.7。由工件圖可知，凸凹模的壁厚為 10mm 大于最小壁厚，滿足要求。 （如圖2-5）上部的成型凸凹模屬于不積聚廢料的凸凹模。故最小壁厚約等于工件料厚。即：最小壁厚為 1.0mm，凸凹模的壁厚為 2.3mm 大于最小壁厚，滿足要求。 （如圖 2-5）（四）翻邊成型模的設(shè)計翻邊成型模是凸凹模的一種，故設(shè)計與凸凹模相似。屬于不積聚廢料的凸凹模，故最小壁厚約等于 1.0mm，成型模的壁厚為 5.0mm 大于最小壁厚，滿足要求。（如圖 2-4）固定方法：采用與落料凹模 H7/K6 的過渡配合，在與上模固定板配合25五、模具圖樣設(shè)計（一） 、繪制模具總圖（見附圖）（二） 、繪制非標零件圖（見附圖）1、 備料清單標準件序號 零件名稱 實際尺寸 數(shù)量 材料1 上模座 125×125 1 HT2002 下模座 125×125 1 HT200M10×22 3M8×50 43圓柱頭內(nèi) 六角螺釘 M8×40 4454 卸料螺釘 Ф8×50 6 45Ф8×70 3Ф8×35 35 圓柱銷Ф6×18 3456 擋料銷 Ф4 3 457 導柱 Ф22×130 2 208 導套 Ф22×60×33 2 209 模柄 Ф40×60 1 Q23510 彈簧 D20×55 6 65Mn2611 硬橡膠圈 Ф40×18.5 1 硬橡膠非標準件序號 零件名稱 實際尺寸 數(shù)量 材料 硬度（淬火）1 彈壓卸料板 Ф58 1 452 沖孔凸模 Ф25×45 1 Cr12MoV HRC58-603 墊板 130×130×131 45 HRC43-484 上模固定板 135×135×281 Q2355 打桿 Ф20×95 1 45 HRC43-486 落料凹模 Ф70×45 1 Cr12MoV HRC60-627 成型模 Φ55×45 1 Cr12MoV HRC58-628 頂出器 Ф35×30 1 45 HRC43-489 推板 Ф40×8 1 45 HRC43-4810 凸凹模 Ф60×50 1 Cr12MoV HRC58-6211 壓料器 Ф20×10 1 45 HRC43-4812 卸料板 Ф45×8 1 45 HRC43-4813 頂桿 Ф10×50 4 Cr6WV HRC50-562714 下模固定板 Ф90×20 1 Q235工藝過程卡軸蓋 毛坯尺寸 135×135×28mm零件名稱 上模固定板 序號 4 材料 Q235 數(shù)量1工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備1 備料 按尺寸 135×135×28mm 鋸床2 銑削 銑削六面達到 125×125×23mm 互為直角銑床3 磨削六面 上下兩平面留 0.02 的磨削量，其余達到設(shè)計要求。磨床4 鉗工劃線 劃出各孔位置線，型孔輪廓線。5 加工型孔 鉆孔 30 后再擴孔，進行鏜孔后銑臺階孔，達到設(shè)計要求。銑床6 鉆削 加工螺紋底孔 ，銷孔 2-Φ8 與墊板、上模座銷孔配鉆，并進行較孔和攻絲鉆床7 磨削 磨削上下平面，保證尺寸 22 及其平行度 0.01 的要求。磨床8 檢驗28工藝過程卡軸蓋 毛坯尺寸 標準件零件名稱 下模座 序號 1 材料 HT200數(shù)量 1工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備1 備料 標準件2 鉗工劃線 劃出各孔位置，型孔輪廓線。3 鉆削 按位置加工螺釘孔 Φ8、銷孔Φ8 與下模固定板配鉆，以保證其精度達到設(shè)計要求。鉆床4 銑削 銑削臺階孔及內(nèi)型腔，達到設(shè)計要求銑床5 鉗工精修 全面達到設(shè)計要求。6 檢驗工藝過程卡軸蓋 毛坯尺寸 Φ25*95mm零件名稱 彈性卸料板 序號 3 材料 45 數(shù)量1工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備1 備料 130×130×13 mm2 銑削 銑削六面達到 125×125×9mm,互為直角銑床3 磨削六面 上下平面留 0.1 的精磨量，其余達設(shè)計要求磨床4 鉗工劃線 劃出個孔位置，型孔輪廓線5 鉆削 加工螺紋底孔進行配鉆，定位銷孔 3-Φ4，并進行攻絲，達到設(shè)計要求。鉆床296 加工中間型孔用 Φ30 的鉆頭進行鉆削，在進行鏜孔，保證其設(shè)計精度。銑床7 磨削 磨削上下平面，保證尺寸 8mm 及平行度 0.01。磨床8 鉗工精修9 檢驗工藝過程卡軸蓋 毛坯尺寸 φ25×45mm零件名稱 沖孔凸模 序號 6 材料 Cr12MoV數(shù)量1工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備1 下料 按尺寸 φ25×45mm 切斷 鋸床2 車內(nèi)外圓 按圖紙車削全形，單邊留 0.2mm 的精加工余量車床3鉗工劃線加工安裝孔劃出各孔位置線4 加工螺釘孔，銷釘孔按圖紙位置加工螺釘孔和銷釘孔 鉆床5 熱處理 按熱處理工藝進行，硬度 HRC 58-626 磨外圓 磨外圓、兩端面，留研磨量 0.01mm 磨床7 研磨 研磨外圓達到要求，保證其外圓同軸度0.028 鉗工精修 全面達到設(shè)計要求30工藝過程卡軸蓋 毛坯尺寸 標準件零件名稱 上模座 序號 7 材料 HT200數(shù)量1工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備1 備料 標準件2 鉗工劃線 劃出各孔位置線，及型腔輪廓線3 鉆削加工 鉆削 M10 螺紋底孔和孔 4-Φ9、3-Φ3.5。并進行鉸孔和攻絲，達到設(shè)計要求。鉆床4 銑削 銑削內(nèi)型腔 Φ85、Φ40 及臺階孔Φ14 達到設(shè)計要求。銑床5 鉆削 鉆削銷孔 2-Φ8，使之與墊板、上模固定板的銷孔進行配鉆，保證其設(shè)計精度。鉆床6 檢驗31工藝過程卡軸蓋 毛坯尺寸 130*130*13mm零件名稱 墊板 序號 8 材料 45數(shù)量1工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備1 備料 按尺寸 130*130*13mm 備料2 銑削 銑外輪廓，留磨削量 0.20mm，保證上下平面的平行度銑床3 鉗工劃線 劃出各孔位置線4 鉆削 按位置進行鉆削 4-M6 螺紋底孔和 2-Φ8 的孔，達到要求；銷孔 2-Φ8 與上模固定板、上模座的銷孔進行配鉆，以保證其精度。銷孔 2-Φ4 與沖孔凸模得銷孔進行配鉆，以保證其精度。鉆床5 熱處理 按熱處理工藝進行，硬度 HBC43-486 磨削 磨外輪廓，滿足上下平面的平行度0.01 的要求，以達到設(shè)計要求磨床7 檢驗32工藝過程卡軸蓋 毛坯尺寸 Φ70×45零件名稱 落料凹模 序號 10 材料 Cr12MoV數(shù)量1工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備1 備料 按尺寸 Φ70×45 備料2 熱處理 按熱處理工藝進行， HBC60-623 車削 車削外形，鉆 Φ20 的孔后用 Φ40的鉆頭進行擴孔，再進行鏜孔。內(nèi)外形均留 0.5mm 的磨削量車床4 銑削 銑削圓槽至圖上尺寸 Φ5×1.5 銑床5 磨削 磨內(nèi)、外輪廓及兩端面達到設(shè)計要求，保證其同軸度 0.02磨床6 鉗工 全面達到設(shè)計要求7 檢驗33工藝過程卡軸蓋 毛坯尺寸 165*130*20mm零件名稱 成型模 序號 11 材料 Cr12MoV數(shù)量 1工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備1 備料 按尺寸 Φ55×45mm 備料2 車削 車削全形，刃口部分留 0.5 的磨削量，其余達到設(shè)計要求。車床3 熱處理 按熱處理工藝進行，HRC62-644 磨削 進行磨削刃口，保證其設(shè)計要求 磨床5 鉗工精修 全面達到設(shè)計要求6 檢驗34工藝過程卡軸蓋 毛坯尺寸 φ35×30mm零件名稱 頂出器 序號 12 材料 45數(shù)量 1工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備1 備料 按尺寸 φ35×30mm 備料2 車削 車削外形，并鉆孔 φ15 再進行鏜孔，留磨削量 0.20mm.車床3 熱處理 按熱處理工藝進行，淬火硬度HRC58-624 磨削 磨削達到設(shè)計尺寸，保證其同軸度0.02。磨床5 鉗工精修 全面達到設(shè)計要求6 檢驗35工藝過程卡軸蓋 毛坯尺寸 φ40×8mm零件名稱 推板 序號 13 材料 45數(shù)量 1工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備1 備料 按尺寸 φ40×8mm 備料2 車削 車削外圓達到尺寸要求。 車床3 銑削 銑削上下平面，留磨削量 0.30mm. 銑床4 熱處理 按熱處理工藝進行，淬火硬度HRC43-485 磨削 磨上下面達到尺寸 3mm保證上下面的平行度 0.02磨床6 鉗工精修 全面達到設(shè)計要求7 檢驗36工藝過程卡軸蓋 毛坯尺寸 φ20×95mm零件名稱 打桿 序號 14 材料 45數(shù)量1工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備1 備料 按尺寸 φ20×95mm 備料2 車削 車削外形，并倒角 2×45o，留磨削量0.20mm。車床3 熱處理 按熱處理工藝進行，淬火硬度 HRC58-624 磨削 磨削外形，保證設(shè)計要求。 磨床5 鉗工精修 全面達到設(shè)計要求6 檢驗37工藝過程卡軸蓋 毛坯尺寸 Φ60×50mm零件名稱 凸凹模 序號 24 材料 Cr12MoV數(shù)量 1工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備1 備料 按尺寸 Φ60×50mm 備料2 車削 車削外形，鉆 Φ10mm 的孔后進行鏜孔加工，按圖上設(shè)計尺寸均留 0.3mm的磨削量車床3 鉆削 鉆孔 4-Φ4 的孔 鉆床4 銑削 按圖紙銑削上型腔，留磨削量 0.2mm. 銑床5 熱處理 按熱處理工藝進行，淬火硬度 HRC62-64。磨床6 磨削 磨削內(nèi)外形，及端面。保證上下面的平行度的要求鉆床7 鉗工精修 全面達到設(shè)計要求8 檢驗38工藝過程卡軸蓋 毛坯尺寸 φ40×10mm零件名稱 壓料器 序號 25 材料 45數(shù)量1工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備1 下料 按尺寸 φ40×10mm 切斷 鋸床2 車削 車外圓 φ37 mm，達到要求；鉆孔 φ15，再進行鏜孔達設(shè)計要求。車床3 鉗工劃線 按圖上位置進行劃線 4 鉆削M4 的加工鉆削 M4 的底孔，并進行攻絲 鉆床5 銑削 銑上下平面，保證平面平行度.，留磨削量 0.2mm，達到設(shè)計要求。銑床6 熱處理 按熱處理工藝進行，淬火后HRC58-627 磨削 磨削上下平面，保證平行度0.02mm.磨床8 檢驗39工藝過程卡軸蓋 毛坯尺寸 φ45×8mm零件名稱 卸料板 序號 26 材料 45數(shù)量1工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備1 下料 按尺寸 φ45×8mm 切斷 鋸床2 車削 車削外形，在車床上鉆孔 φ15，再進行鏜孔，達到設(shè)計要求。車床3 銑削 銑削上下平面，保證其平行度，留磨削量 0.20mm.銑床4 磨削 磨削上下平面，保證其平行度0.02mm.達到設(shè)計要求。磨床5 檢驗40工藝過程卡軸蓋 毛坯尺寸 φ90×20mm零件名稱 下模固定板 序號 30 材料 Q235數(shù)量 1工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備1 備料 按尺寸 φ90×20mm 備料2 車削 車削外形達到尺寸在車床上鉆孔 φ20，在進行鏜孔，內(nèi)型尺寸達設(shè)計要求。車床3 鉗工劃線 劃出各孔的位置4 孔的加工 鉆孔 M8 的底孔，進行攻絲；銷孔 2-φ8 與下模座的銷孔進行配鉆。達到設(shè)計要求。鉆床5 鉗工精修6 檢驗41工藝過程卡軸蓋 毛坯尺寸 φ10×50mm零件名稱 頂桿 序號 27 材料 Cr6WV數(shù)量 4工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備1 備料 按尺寸 φ10×50mm 備料2 車削 車削外形達到尺寸，并進行外螺紋加工達設(shè)計要求。車床3 熱處理 按熱處理工藝進行，淬火后 HRC56-604 磨削 磨削其外形達到設(shè)計要求。 磨床5 鉗工精修42六、模具裝配與調(diào)試（一） 、對于導柱復(fù)合模裝配，應(yīng)以凸凹模作為裝配基準件。先將裝有凸凹模的固定板用螺栓和銷釘安裝、固定在指定的模座的相應(yīng)位置上；再按凸凹模的內(nèi)形裝配、調(diào)整沖孔凸模固定板的相對位置，使沖孔凸、凹模間的間隙趨于均勻，用螺釘固定；然后再以凸凹模的外形為基準，裝配、調(diào)整落料凹模相對凸凹模的位置，調(diào)整間隙，用螺釘固定。再安裝其它的零件。安裝順序：1、組件裝配模架的組裝，模柄的裝入，凸模及凸凹模在固定板上的組裝2、總裝配先裝上模，再以上模為基準裝下模3、調(diào)整凸凹模的間隙4、安裝其它輔助零件5、檢查、試件43（二） 、模具裝配過程見下頁表裝配過程：序號 工序 工藝說明1、 檢查零件及組件檢查沖模各零件及組件是否符合圖樣要求，并檢查凸凹模間隙的均勻程度，各輔助零件是否配齊1、先將模架組裝好，即推板 13 放入上模座 7 內(nèi)型腔，打桿 14 與模柄 15 的組合體放入上模座里并用螺釘 16 固定。2、把落料凹模 10、成型模 11 裝入上模固定板 4 中，再將其磨平。將頂出器 12 裝入與成型模 11 相配。沖孔凸模 6有螺釘 18 固定在墊板上，使其與頂出器 12 配合間隙均勻，并保證其垂直度，打入銷釘 17。3、墊板 8、上模固定板 4 和上模座 7 用內(nèi)六角螺釘 20 固定連接，用凸凹模 24 對沖孔凸模 6 和落料凹模 10、成型模11 初找正其位置，進行調(diào)整，緊固螺釘 20。4、按上模固定板 4 上的螺紋孔配作上模各零件的螺紋過孔。2、 裝配上模5、拆開后分別進行擴孔、鉸孔，然后再用螺釘連接起來，用壓板壓緊，鉆銷孔，打入銷釘。1、在下模座 1 的內(nèi)型腔放入橡膠 28 和卸料板 26，凸凹模24 裝入下模固定板 30，保證其同軸度。壓料器 25、頂桿27 裝在凸凹模 24 上。442、將其凸凹模 24、下模固定板 30、壓料器 25、頂桿 27 的組合體與下模座 1、橡膠 28、卸料板 26 的組合體安裝，用螺釘 29 固定。3、合上沖模，使凸凹模 24 的間隙均勻，進行調(diào)整。緊固螺釘，用壓板壓緊，鉆銷孔，打入銷釘 23。4、安裝彈壓卸料板 3，卸料螺釘 22，彈簧 21，進行調(diào)整使彈性卸料板與下模座平行。3、 裝配下模5、安裝其它零件。 1、切紙試沖4、 試沖與調(diào)整2、裝機試沖七、總結(jié)通過對軸蓋零件模具的設(shè)計，對常用沖壓模在成型過程中對模具的工藝要求有了更深一層的理解，對獨立設(shè)計模具具有了一次新的鍛煉。在模具制造的加工工藝，來編寫加工工藝卡片。在設(shè)計過程充分利用了各種可以利用的方式，同時在反復(fù)的思考中不斷深化對各種理論知識的理解，在設(shè)計的后一階段充分利用 CAD 軟就是一例，新的工具的利用，大在提高了工作效率。以計算機為手段，專用模具分析設(shè)計軟件為工具設(shè)計模具。軟件可直接調(diào)用數(shù)據(jù)庫中模架尺寸，金屬材料數(shù)據(jù)庫及加工參數(shù)，通過幾何造型及圖形變換可得到模板及模腔與型芯形狀尺寸迅速完成模具設(shè)計。模具 CAD 技術(shù)是模具傳統(tǒng)設(shè)計方式的革命，大大提高了設(shè)計效率，尤其是系列化或類似注射模具設(shè)計效率更為提高?？傊?，通過畢業(yè)設(shè)計的又一次鍛煉完全清楚：充分利用 CAD 技術(shù)進行設(shè)計，在模具符合使要求的前提下盡量降低成本。同時在實際中不斷的積累經(jīng)驗，以設(shè)計出價廉物美的模具。這次設(shè)計能順利完成，還得感謝吳暉老師的精心指導。但錯誤之處在所難免，望批評指正。非常感激！45八、參 考 文 獻1、模具實用技術(shù)叢書編委會.>[M],北京: 機械工業(yè)出版社,19992、周開華　幺廷先　齊翔憲.>[J],北京:國防工業(yè)出版社,19933、鄭可锽.>[J],青島: 宇航出版社 ,19904、許發(fā)樾.>[J],北京: 機械工業(yè)出版社 ,20035、張先虎.>[J],北京: 機械工業(yè)出版社 ,19996、機械工業(yè)出版社.>[M],北京: 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