端蓋沖壓工藝及模具設計

端蓋沖壓工藝及模具設計,沖壓,工藝,模具設計 畢業(yè)設計說明書 題 目:端蓋沖壓工藝及模具設計 年級、 專業(yè): 姓 名: 學 號: 指 導 教 師: 完 成 時 間: 摘 要 本設計是對給定的產(chǎn)品圖進行沖壓模具設計。沖壓工藝的選擇是經(jīng)查閱相關資料和和對產(chǎn)品形狀仔細分析的基礎上進行的；沖壓模具的選擇是在綜合考慮了經(jīng)濟性、零件的沖壓工藝性以及復雜程度等諸多因素的基礎上進行的；產(chǎn)品毛坯展開尺寸的計算是在方便建設又不影響模具成型的前提下簡化為所熟悉的模型進行的。文中還對沖壓成型零件和其它相關零件的選擇原則及選擇方法進行了說明，另外還介紹了幾種產(chǎn)品形狀的毛坯展開尺寸計算的方法和簡化模型，以及沖壓模具設計所需要使用的幾種參考書籍的查閱方法。 【關鍵詞】工藝、工藝性、沖壓工序、沖壓模具、毛坯展開尺寸 Abstract This project is a press die designation based on the original product. The election of press process is based on consulting correlation datum and analyzing the form of manufactured product meticulous; The election of press die is based on synthesis considerations on economical efficiency、the processing property of part and complex degree iso many factors; Calculating the work blank of manufactured product unfold dimension is lined feed on the premise of calculation convenience but without contribution die confectioning simplified frequent application cast. In the test, to introduce the election principle and means of press confectioning art and miscellaneous rapport part, otherwise also introducing calculation means on the work blank from of many kinds of product unfold dimension and simplified cast, and the means of looking up on the reference books of designing press die. 【key words】The craft； the technology capability； press process; punch die; The unfold dimension of the work blank. . 目 錄 前言 ………………………………………………………………………………… 第一章 零件圖及工藝方案的擬訂 1.1 零件圖及零件工藝性分析 …………………………………… 6 1.2 工藝方案的確定 ……………………………………………… 7 第二章　工藝設計 2. 1 計算毛坯尺寸 ………………………………………………………… 8 2. 2確定排樣和裁板方案 …………………………………………………… 9 2. 3 工序的合并與工序順序 ……………………………………………… 10 2. 4 計算各工序的壓力 …………………………………………………… 11 2. 5 壓力機的選擇 ………………………………………………………… 12 第三章 模具類型及結構形式的選擇 3. 1落料、拉深、沖孔復合模的設計 …………………………………… 13 第四章 模具工作零件刃口尺寸及公差的計算 4. 1落料、拉深、沖孔復合模 …………………………………………… 14 第五章 模具零件的選用，設計及必要的計算 5. 1落料、拉深、沖孔復合模 …………………………………………… 17 第六章 壓力機的校核 6. 1落料、拉深、沖孔模壓力機的校核 …………………………………… 23 第七章 模具的動作原理及綜合分析 7. 1 落料、拉深、沖孔模的動作原理 …………………………………… 24 第八章 凸凹模加工工藝方案 8. 1 凹模、凸模加工工藝路線 ………………………………………………25 8. 2 模具裝配 ………………………………………………………………29 第九章 設計心得 ………………………………………………………………31 第十章 致謝辭 …………………………………………………………………32 【參考文獻】………………………………………………………………………33 前 言 隨著經(jīng)濟的發(fā)展，沖壓技術應用范圍越來越廣泛，在國民經(jīng)濟各部門中，幾乎都有沖壓加工生產(chǎn)，它不僅與整個機械行業(yè)密切相關，而且與人們的生活緊密相連。 沖壓工藝與沖壓設備正在不斷地發(fā)展，特別是精密沖壓。高速沖壓、多工位自動沖壓以及液壓成形、超塑性沖壓等各種沖壓工藝的迅速發(fā)展，把沖壓的技術水平提高到了一個新高度。新型模具材料的采用和鋼結合金、硬質(zhì)合金模具的推廣，模具各種表面處理技術的發(fā)展，沖壓設備和模具結構的改善及精度的提高，顯著地延長了模具的壽命和擴大了沖壓加工的工藝范圍。 由于沖壓工藝具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、成本低以及可加工復雜形狀工件等一系列優(yōu)點，在機械、汽車、輕工、國防、電機電器、家用電器，以及日常生活用品等行業(yè)應用非常廣泛，占有十分重要的地位。隨著工業(yè)產(chǎn)品的不斷發(fā)展和生產(chǎn)技術水平的不斷提高，沖壓模具作為個部門的重要基礎工藝裝備將起到越來越大的作用?？梢哉f，模具技術水平已成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要指標。 目前國內(nèi)模具技術人員短缺，要解決這樣的問題，關鍵在于職業(yè)培訓。我們做為踏入社會的當代學生，就應該掌握扎實的專業(yè)基礎，現(xiàn)在學好理論基礎。畢業(yè)設計是專業(yè)課程的理論學習和實踐之后的最后一個教學環(huán)節(jié)。希望能通過這次設計，能掌握模具設計的基本方法和基本理論。 第一章 零件圖及工藝方案的擬訂 1.1零件圖及零件工藝性分析 一、零件圖 圖1—1） 工件圖：如圖1—1所示 名稱：端蓋 材料：Q235 板厚：1mm 二、零件的工藝性分析 端蓋所用的材料為碳素結構鋼Q235,其力學性能如下：τ=304～373Mpa, σb=432～461 Mpa, σs=235Mpa。 由于圖樣上未注公差等級，屬自由尺寸，確定其精度等級為IT13級，大、中批量生產(chǎn)。該制件形狀簡單，尺寸較小，厚度適中，屬于普通沖壓件，但有幾點應該注意： ①根據(jù)工件的形狀分析，該工件為圓筒形件,因此在加工時要考慮到整形工序； ②零件的底部是有孔的筒形件，因此必須得考慮這一筒形件的成型方案； ③拉深的h/d較大，要考慮能否一次拉成，且最后一次拉深成型是應注意保證R2的圓角； ④大批量生產(chǎn)，應重視模具材料的選擇和模具結構的確定，保證模具的壽命； ⑤制件較小，從安全考慮，要采取適當?shù)娜〖绞剑＞呓Y構上設計好推件和取件方式。 1.2、工藝方案的確定 一、零件底部通孔成型方案的確定 底部7個通孔可有多種成型方案： 第一種方案：拉深成型后再在底部沖孔； 第二種方案：先在底部沖一小孔，然后在拉深成型。 若采用第一種孔的成型方案，工序集中，工件的質(zhì)量較高，適合大、中批量生產(chǎn)，圖樣上對工件精度工件要求不是很高的情況下，可以采用；第二種方案先在底部沖預制小孔，在拉深的過程中預制孔會變形，而且拉深也會出現(xiàn)缺陷，由于變形的不均勻，拉深的直壁的質(zhì)量也不好。綜上，采用第一種成型方案。 二、工序的安排 對工序的安排，擬有以下幾種方案： ①.落料 -- 沖孔 -- 拉深 — 整形 ②.落料 — 拉深 — 沖孔 — 整形 ③.落料 — 拉深 — 整形 — 沖孔 對于方案①，先沖孔再拉深，在拉深的過程中預制孔會變形，而且拉深也會出現(xiàn)缺陷，由于變形的不均勻，拉深的直壁的質(zhì)量也不好。方案②將整形放在沖孔的后面，雖然使模具的制造比較簡單，可是整形前的毛坯尺寸要求較高，計算復雜，且精度不易保證；方案③將沖孔放在最后，很容易保證工件的精度，且沒有出現(xiàn)方案①②的問題，故此方法為最佳方案。 綜上所述，最終確定采用方案③。 第二章 工藝設計 2.1 計算毛坯尺寸 一、確定拉深次數(shù) ⑴選定修邊余量 查《沖壓手冊》表4—5，確定δ=1.2mm ⑵計算工件表面積 為了便于計算,將該零件分成若干個簡單幾何體計算 圓筒直壁部分的表面積: A1=πd(h + δ) =3.14×109×(17 + 1.2) =6229.132 R2圓球臺部分的表面積: A2=2π(d。/2 + 2r/π) πr/2 =2×3.14×(109/2 + 5/3.14) ×3.14×2.5/2 =1382.6205 底部表面積為： A3=πd。2/4 =3.14×1092/4 =9326.585 則工件總面積為： A= A1 + A2 + 9326.585 =6229.132 + 1382.6205 + 9326.585 =16938.3375 ⑶預算毛坯直徑D 根據(jù)毛坯表面積等于工件表面積的原則: πD2/4=A D=146.8928(圓整147mm) ⑷ 確定拉深次數(shù) 總拉深系數(shù)為：m = dn/D = 109/147=0.741 由毛坯相對厚度t/D×100=1.04 查《沖壓工藝及模具設計》P158表2.4.7得第一次拉深系數(shù) m1=0.84～0.65 ∴ 可以一次拉成 2.2、確定排樣和裁板方案 這里毛坯直徑Φ147mm尺寸比較大，考慮到操作方便，采用單排 由《沖壓工藝與模具設計》P45表2.5.2 確定搭邊值： 工件間：a1=0.8 沿邊： a=1 進距 A=d0+a1=147 + 0.8=147.8 條料寬度 B=d0+2a=147+2×1=149 查《沖壓模具設計資料》 選用 1500×4000×1標準鋼板 裁板方案有縱裁和橫裁兩種，比較兩種方案，選用其中材料的利用率較高的一種。 縱裁時： 每張板料裁成條料數(shù)：n1=1500/149=10 余10mm 每塊條料沖制的制件數(shù) n2=（4000-0.8）/147.8 =27 余8.6mm ∴每張板料沖制的制件數(shù) n=n1×n2=10×27 =270個 材料利用率 η=nF /F?！?00% =270×16963.065 /1500×4000×100% =76.33% 橫裁時： 每張板料裁成的條料數(shù) n1=4000/149=26 余126mm 每塊條料沖制的制件數(shù) n2=（1500-0.8）/147.8=10 余21.2mm ∴每張板料沖制的制件數(shù) n=n1× n2 =26×10 =260個 材料利用率 η= nF /F。×100% =260×16963.065 /4000×1500×100% =73.51% 由上述計算結果可知，應采用材料利用率高的縱裁，排樣圖如圖2—1所示 圖2 — 1） 2.3 工序的合并與工序順序 根據(jù)上面的分析與計算，此件的全部基本工序有落料、拉深、沖孔、整形 根據(jù)這些基本工序，可以擬出以下幾種方案： 方案⑴： 落料與拉深復合，其余為基本工序； 方案⑵： 落料與拉深復合， 沖孔與整形復合，其余按基本工序； 方案⑶： 落料與拉深復合，沖孔、整形為基本工序； 方案⑷： 落料、拉深、與沖孔復合，最后整形； 方案⑸： 全部基本工序合并，采用連續(xù)拉深沖壓方式 分析上述幾種方案： 方案⑴復合程度低，在生產(chǎn)量不大的情況下，采用這一方案可行，因生產(chǎn)率太低，且使用的模具較多； 方案⑵將沖底孔與翻邊復合，使模具壁厚較小，模具容易損壞； 方案⑶沖孔與整形復合，使工序不好安排，若整形在前，沖孔在后則不能保證凸緣的形狀與精度，其結構雖然解決了壁厚太薄的問題，但模具的刃口不在同一平面內(nèi)，因此刃口用鈍后，刃磨很不方便，所以不可?。? 方案⑷采用連續(xù)模，將各基本工序合并，生產(chǎn)率高，但將整形單獨劃分為一個工序，生產(chǎn)率低于第五種方案。 方案⑸沒有上述缺點，模具復合程度較高，所需的模具較少，且模具設計容易，其制造費用也較低，產(chǎn)品凸緣的制造精度也可通過最后一次的整形工序來達到，因此選定這一方案。 綜上，本次需設計的模具為落料、拉深、沖孔復合模； 2.4 計算各工序的壓力 已知工件的材料為Q235,是普通炭素結構鋼，其力學性能如下：τ=304～373Mpa,σb=432～461 Mpa, σs=235Mpa。 一、落料、拉深、沖孔工序的計算 落料力: P1=1.3лdtτ （d=147mm,t=1mm） =1.3 π×147×1×350 =210018.9(N) 落料的卸料力： P2=k卸P1 （查表得：k卸=0.04～0.05） =0.04×210018.9 =8400.756(N) 沖孔力(Φ15)： P3=1.3 πd孔tτ =1.3 π×15×1×350 =21430.5(N) 沖孔的推件力：P4=n﹒k2﹒p3 (查表2-37 凹模型口直壁高度=6mm,n=h/t=6,k2=0.055) ∴P4= 4×0.055×21430.5 =4286.1 (N) 沖孔力(6×Φ6)： P5=1.3 πd孔tτ =1.3 π×6×1×350 =8752.2(N) 沖孔的推件力：P6=n﹒k2﹒p5 (查表2-37 凹模型口直壁高度=6mm,n=h/t=6,k2=0.055) ∴P6= 4×0.055×8752.2 =1885.844(N) 拉深力： P7=πdntσbK3 (σb取461) =3.14×109×1×461×0.9 =142003.674(N) 整形力：整形力可按照下式計算： F整形 = Aq 式中 F——校平力，單位 N ； A——校平投影面積（整圓角部分投影面積）mm2 ， A = π（d02－6×d12 – d22）/4 = π（1092－6×62–152）/4 = 2860 mm2 ； q—單位校平力，查《沖壓工藝與模具設計》表6—9（ P161 ）可知q =90MPa 。 將A和q 值代入F整形 = Aq即可得整形力F整形= 2860×90 = 257400 N 。 根據(jù)以上計算和分析,這一工序的最大總壓力為： P=P1 + P2 + P3 + P4 + P5 + P6 + P7 =210018.9+8400.756+21430.5+4286.1+8752.2+1885.844+142003.674 =396778.014(N) 總壓力完全能夠滿足整形所需。 2.5 壓力機的選擇 根據(jù)以上計算和分析，再結合車間設備的實際情況，選用公稱壓力為400KN的開式雙柱固定臺可傾壓力機（型號為J23—40）能滿足使用要求。 壓力中心的確定 模具壓力中心是指沖壓時諸沖壓力合力的作用點位置。為了確保壓力機和模具正常工作，應使沖模壓力中心與壓力機滑塊的中心重合。否則，會使沖模和壓力機滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導軌間產(chǎn)生過大的磨損，模具導向零件加速磨損，降低模具和壓力機的使用壽命。由于該制件的毛坯及各工序均為軸對稱圖形，而且只有一個工位，因此壓力機的中心必定與制件的幾何中心重合。 第三章 模具類型及結構形式的選擇 根據(jù)確定的工藝方案和零件的形狀特點，精度要求，預選設備的主要技術參數(shù)，模具的制造條件及安全生產(chǎn)等，選定模具類型及結構形式。 3.1 落料、拉深、沖孔復合模的設計 只有在拉深件高度比較高時，才能采用落料、拉深復合模，這是因為淺拉深若采用復合摸，則落料凸模（肩拉深凹模）的壁厚會太薄，造成模具的強度不足。本模具中，凸凹模壁厚的最小值 bmin=26.46mm能夠保證強度，故采用復合模的結構是合理的。 落料、拉深、沖孔復合模常采用典型結構，即落料采用正裝式，拉深采用倒裝式。工件厚度一般（t=1mm）,故采用彈性卸料裝置，彈性卸料裝置除了卸料的作用外，在拉深時，還可以起到壓邊的作用。 頂件時采用彈性頂件裝置,彈性力由橡皮產(chǎn)生,由托桿將力傳到工件上,將工件頂出;推件是采用剛性推件裝置,將工件從凸凹模中推出。 落料、拉深、沖孔復合模的結構形式如下頁 圖3—1）所示。 圖3—1） 第四章 模具工作零件刃口尺寸及公差的計算 4.1 落料、拉深、沖孔復合模 ①落料刃口 工件外形落料凹模采用整體結構，直刃口形式。這種刃口強度較好，孔口尺寸不隨刃口的刃磨而增大，適用于形狀復雜、精度要求高的工件向上頂出的要求。落料的基本尺寸為147mm。 查《沖壓手冊》表2—28，可得凸、凹模刃口的極限偏差： δ凸 = 0.025 mm δ凹 = 0.040 mm。 = 0.025 + 0.040 = 0.065 查《沖壓手冊》表2—23，可知凸、凹模初始雙面間隙Z為： Zmin = 0.15； Zmax = 0.19. Zmax - Zmin = 0.19 – 0.15= 0.04 ＞ Zmax - Zmin ，故凸、凹模分開加工。又工件的尺寸D-△=147-0.63mm 。又查《沖壓手冊》表2—30得磨損系數(shù)X=1 。落料尺寸由凹模刃口決定，計算以凹模為基準： D凹 = （D-X△）+δ凹 = 146.37+0。040 D凸 =（D-X△-Zmin）-δ凸 = 146.22 -0.025 ②計算沖孔（Φ6）模凸、凹模刃口尺寸 查《沖壓手冊》表2—28，可得凸、凹模刃口的極限偏差： δ凸 = +0.008 mm δ凹 = 0.012 mm。 = 0.008 + 0.012 = 0.02 查《沖壓手冊》表2—23，可知凸、凹模初始雙面間隙Z為： Zmin = 0.15； Zmax = 0.19。 Zmax - Zmin = 0.19–0.15 = 0.04 < Zmax - Zmin ，故凸、凹模分開加工。又工件的尺寸D-△=6+ 0.18mm 又查《沖壓手冊》表2—30得磨損系數(shù)x = 1 。沖孔尺寸由凸模刃口決定，計算以凸模為基準： D凸= （d+x△-Zmin）-δ凸 = 6.03-0.008 mm D凹= （D凸+Zmin）+δ凹 = 6.18+0.012 mm ③計算沖孔（Φ15）模凸、凹模刃口尺寸 查《沖壓手冊》表2—28，可得凸、凹模刃口的極限偏差： δ凸 = +0.011 mm δ凹 = 0.018 mm。 = 0.011 + 0.018 = 0.029 查《沖壓手冊》表2—23，可知凸、凹模初始雙面間隙Z為： Zmin = 0.15； Zmax = 0.19。 Zmax - Zmin = 0.19–0.15 = 0.04 < Zmax - Zmin ，故凸、凹模分開加工。又工件的尺寸D-△=15+ 0.27mm 又查《沖壓手冊》表2—30得磨損系數(shù)x = 1 。沖孔尺寸由凸模刃口決定，計算以凸模為基準： D凸= （d+x△-Zmin）-δ凸 = 15.12-0.011 mm D凹= （D凸+Zmin）+δ凹 = 15.27+0.018 mm ④計算拉深部分刃口尺寸 拉深件尺寸以內(nèi)徑為準，基本尺寸為?108mm，公差△=0.54。計算時以凸模為基準，間隙取在凹模上。 查《沖壓手冊》表4—74（P305）得其單面間隙C = 1～1.1t ，取C = 1.1t = 1.3 mm 查《沖壓手冊》表4—76得拉深模凸、凹模的制造公差分別為： δ凸= 0.025，δ凹= 0.040 。 凸、凹模刃口尺寸的計算如下： D凸=（d + 0.4△）-δ凹 =（108 + 0.4×0.54）-0.025 =108.216-0.025 mm D凹=(d + 0.4△+ 2C)+δ凹 =（108 + 0.4×0.54 + 2×1.3）+0.040 = 110.816+0.040 mm 拉深凸模圓角半徑R凸= 0.5mm ；拉深凹模圓角半徑R凹= 1.5mm 。 第五章 模具零件的選用，設計及必要的計算 5.1、落料，拉深、沖孔復合模 ①成形零件 一、凸模 凸模材料選用T10A，淬火硬度達到62HRC。采用帶肩凸模（圖5-1所示為沖孔凸模、圖5—2所示為落料凸模） 圖5-1） 圖5-1） 二、凹模 落料凹模實際最大外形尺寸b =147 mm 查《沖壓工藝及模具設計》P68得K =0.19 凹模厚度： H=kb =0.19×147 =27.93 mm(取28mm) 凹模壁厚： C=（1.5～2）×H=1.6×28=44.8mm 所以,凹模最大外形尺寸為： L=D+2C =147+2×44.8 =236.6mm（圓整取277mm） 凹模材料選用T10A，淬火硬度達到62HRC。凸凹模采用臺階式結構，采用固定板固定，這樣簡化了模具的結構，節(jié)省了材料的成本。外形尺寸如圖5-3所示 圖5-3） ②支撐固定零件 上、下模座中間聯(lián)以導向裝置的總體稱為模架。通常都是根據(jù)凹模最大外形尺寸D。選用標準模架。凹模最大外形尺寸為237 mm×237 mm，選用GB2851.3—81中的后側導柱模架。模具的閉合高度h = 240～285mm ， 上模座為250×250×50，下模座為250×250×65 ，導柱的基本尺寸為?33mm 。 上模座選用GB2855.5—81 中的后側導柱上模座，材料為HT200、Ⅱ型。 其主要參數(shù)： L= 250mm B = 250mm、 t = 50mm = 260 mm S = 250mm = 160mm =290mm R = 50mm = 100mm D =50+0.025mm　　 (上模座) 下模座選用GB2855.6—81中的后側導柱下模座，材料為HT200。 其主要參數(shù)：　 L= 250mm B = 250mm t = 65mm = 260 mm S = 250mm = 160mm = 290mm R = 50mm = 100mm D =35-0.025mm (下模座) 模柄選用凸緣式模柄，參見GB2862.1—81。材料為Q235的Ⅱ型凸緣式模柄。模柄中打桿孔的直徑為?17mm其具體參數(shù)為： d = 50mm D = 100mm h = 78mm h2 = 18mm D1= 62mm d1 = 13mm d2 = 18mm d3 =11mm b1 = 11mm (模柄) ③卸料零件 由于工件厚度為1 .5 mm，為保證沖裁件表面的平整采用彈壓卸料板卸料。根據(jù)卸料力的大小取卸料板厚度為12mm，根據(jù)模座周界大小取卸料橡膠尺寸為250×250×70 橡膠的可壓縮量為h=H×0.3=70×0.3=21mm 凹模深度為3mm，所選橡膠滿足使用要求。 ④定位零件 采用兩顆導料銷和一個固定擋料銷定位。固定擋料銷在GB2866.11—81中選取直徑D = 8mm 、d =4mm 、高度h = 3mm 的Ⅰ型固定擋料銷。這種零件結構簡單，制造、使用方便，直接裝在凹模上即可 (擋料銷) (導料銷) 凹模上固定擋料銷孔與刃口之間的壁厚為3mm，大于允許的最小壁厚2mm，滿足強度要求。故所選的擋料銷合適。 上、下模座螺釘選取　 由凹模周界250 ×250選用M16的內(nèi)六角圓柱頭螺釘 參照模具各零件的具體情況， 上模座選用四顆M16X45的內(nèi)六角圓柱頭螺釘固定。 　　　　下模座選用四顆M16X50的內(nèi)六角圓柱頭螺釘固定。 ( 螺釘) 卸料螺釘 查《沖壓模具簡明設計手冊》表15-34選取卸料螺釘 選用M16X180的圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘 ( 卸料螺釘 ) 其主要參數(shù)：d1=20 l=20 d2=30 H=20 t=10 s=14 d3=17 d4=16 d5=13 L=180 上、下模座銷釘?shù)倪x取 由凹模周界250×250選用Φ10的圓柱銷釘 根據(jù)模具的實際情況 上模座選用兩顆Φ10×90的圓柱銷釘定位 下模座選用兩顆Φ10×90的圓柱銷釘定位 (圓柱銷釘) 參照模具各零件的具體情況，合理布置螺釘、圓柱銷的位置，從GB70—76和GB119—76中選適當?shù)囊?guī)格與尺寸。 ⑤導向裝置 本模具采用圓形導柱、導套式的導向裝置。導柱與導套之間采用間隙配合，配合精度為H7/R6 。導柱與導套相對滑動，要求配合表面有足夠的強度，又要有足夠的韌性。所以材料選用20鋼，表面經(jīng)滲碳淬火處理，表面硬度為58～62HRC。 導柱選用GB2861.2—81中的B型導柱，直徑d = 35mm 、極限偏差為R7 、長度L = 230mm l=65mm。 導套選用GB2861.6—81中的A型導套，直徑d =35mm 、D=50、極限偏差為H7 、長度L =125mm 、H=48mm 、l=25mm。 第六章 壓力機的校核 6.1 落料、拉深-沖孔模壓力機的校核 1、閉合高度的校核 所選壓力機的最大閉合高度為300mm，閉合高度的調(diào)節(jié)量為80mm墊板的尺寸為65mm ∴Hmin=300-80=220 本次設計模具的的閉合高度為260 Hmax-5=295 Hmin+10=230 ∴滿足 Hmax-5≥ H≥Hmin+10 2、工作臺面尺寸的校核 所選壓力機的工作臺尺寸為：左右：360 前后：250 而模具的外形尺寸為：250×250 根據(jù)工作臺面尺寸一般應大于模具底座50～70mm，∴工作臺面尺寸滿足 其工作臺孔尺寸為?260，大于廢料尺寸，可以漏料 3、滑塊行程的校核 滑塊行程應保證方便地放入毛坯和取出零件，對于拉深工序，滑塊行程應大于零件高度的2倍 零件高度的2倍=2×20=40mm 而滑塊行程為80mm, ∴滑塊行程滿足 4、電動機功率的校核 由于此副模具具有拉深，而拉深的功較大，可能出現(xiàn)壓力足夠而功率不足的現(xiàn)象。 拉深功：ω=C·Fmax·n/1000 =0.7×142003.674×10/1000 =994.025718(J) 所需壓力機電機功率為：P=K·ω·n/60×1000η =1.3×994.025718×100/60×1000×0.7×0.9 =3.42(kw) ∴ 電機的功率完全滿足。 綜上，所選壓力機J23-40滿足需要。 第七章 模具的動作原理及綜合分析 7.1 落料、拉深、沖孔模的動作原理 本模具在一次行程過程中完成制件的落料、拉深、沖孔全部工作 當壓力滑塊下行時，首先在凸凹模20和凹模2的作用下，從條料上落下?147mm的毛坯料，毛坯料被壓在凸凹模20和下面有托桿的壓料塊28之間，而后在凸凹模26作用下進行拉深，當壓力機滑塊接近下死點時，在凸模12的作用下沖出?15mm和6×?6mm的孔。壓力機滑塊下降到底點，沖模處于鐓死狀態(tài)，整形處工件與模具剛性接觸，當壓力機滑塊上行時，成形凸模在托桿的作用下將制件從凸模上頂出，最后在打桿的作用下將制件推出。 本次設計的模具為復合模，在壓力機的一次行程中，經(jīng)一次送料定位，在模具的同一部位同時完成幾道工序,其沖裁件的相互位置精度高,對條料的定位精度較低。這兩副模具的生產(chǎn)率高,沖壓件精度高,但模具結構較復雜,制造精度要求高,制造難度大,成本也較高。這種模具適用于生產(chǎn)批量大,精度要求高,內(nèi)外形尺寸差較大的沖裁件。沖孔廢料由凸凹模孔向下排除使操作方便。 本次設計的模具都采用手工送料和取件,這主要是考慮到我國的人力資源豐富,且手工送料和取件可以使模具的結構簡單化。 所選的模架螺釘?shù)攘慵际菑臉藴始羞x取,這樣可有效的降低成本。從安全的角度考慮,模具結構還有不足,需要改進。模具圖如圖7—1所示） 圖7—1） 第八章 凸凹模加工工藝方案 8．1凸模,凹模加工工藝路線 凹模加工工藝卡 南充職業(yè)技術學院 工藝過程 綜合卡片 產(chǎn)品名稱 端蓋 零件名稱 凹 模 零件圖號 第4頁 材 料 牌號 12MoV Cr12Mov 毛坯 種類 鑄件 零件重量 kg 毛重 尺寸 ?261x75 凈重 性能 每 臺 件 數(shù) 每 件 批 數(shù) 工序號 工 序 內(nèi) 容 加工車間 設備名稱 及 編 號 工藝裝備名稱及編號 技術 等級 工時定額 夾具 刀具 量具 單件 1 粗 車 外 圓 機加工車間 三爪卡盤 外圓粗車刀 游標卡尺 2 精 車 外 圓 機加工車間 三爪卡盤 外圓精車刀 游標卡尺 3 鉆 孔 機加工車間 三爪卡盤 鉆孔刀 游標卡尺 4 鏜 孔 機加工車間 三爪卡盤 鏜刀 游標卡尺 5 車 斷 機加工車間 三爪卡盤 車斷刀 6 鉆 孔 機加工車間 專用夾具 鉆 頭 游標卡尺 7 攻 螺 紋 鉗工車間 專用夾具 螺紋刀 凸凹模加工工藝卡 南充職業(yè)技術學院 工藝過程 綜合卡片 產(chǎn)品名稱 軸碗 零件名稱 凸凹模 零件圖號 第5頁 材 料 牌號 12MoV Cr12Mov 毛坯 種類 鑄件 零件重量 kg 毛重 尺寸 ?203x200 凈重 性能 每 臺 件 數(shù) 每 件 批 數(shù) 工序號 工 序 內(nèi) 容 加工車間 設備名稱 及 編 號 工藝裝備名稱及編號 技術 等級 工時定額 夾具 刀具 量具 單件 1 粗 車 外 圓 機加工車間 三爪卡盤 外圓粗車刀 游標卡 尺 2 精 車 外 圓 機加工車間 三爪卡盤 外圓精車刀 游標卡 尺 3 車 槽 機加工車間 三爪卡盤 車斷刀 游標卡 尺 4 鉆 孔 機加工車間 三爪卡盤 鉆頭 游標卡 尺 5 鏜 孔 機加工車間 三爪卡盤 鏜刀 6 車 斷 機加工車間 專用夾具 車斷刀 游標卡 尺 凸模加工工藝卡1 南充職業(yè)技術學院 工藝過程 綜合卡片 產(chǎn)品名稱 端蓋 零件名稱 凸 模1 零件圖號 第2頁 材 料 牌號 T10A 毛坯 種類 鑄件 零件重量 kg 毛重 尺寸 ?171x115 凈重 性能 每 臺 件 數(shù) 每 件 批 數(shù) 工序號 工 序 內(nèi) 容 加工車間 設備名稱 及 編 號 工藝裝備名稱及編號 技術 等級 工時定額 夾具 刀具 量具 單件 1 粗 車 外 圓 機加工車間 三爪卡盤 外圓粗車刀 游標卡尺 2 精 車 外 圓 機加工車間 三爪卡盤 外圓精車刀 游標卡尺 3 鉆 孔 機加工車間 三爪卡盤 鉆孔刀 游標卡尺 4 鏜 孔 機加工車間 三爪卡盤 鏜刀 游標卡尺 5 車 斷 機加工車間 三爪卡盤 車斷刀 6 鉆 孔 機加工車間 專用夾具 鉆 頭 游標卡尺 7 攻 螺 紋 鉗工車間 專用夾具 螺紋刀 凸模加工工藝卡2 南充職業(yè)技術學院 工藝過程 綜合卡片 產(chǎn)品名稱 端蓋 零件名稱 凸 模2 零件圖號 第3頁 材 料 牌號 T10A 毛坯 種類 鑄件 零件重量 kg 毛重 尺寸 ?21x240 ?8x240 凈重 性能 每 臺 件 數(shù) 每 件 批 數(shù) 工序號 工 序 內(nèi) 容 加工車間 設備名稱 及 編 號 工藝裝備名稱及編號 技術 等級 工時定額 夾具 刀具 量具 單件 1 粗 車 外 圓 機加工車間 三爪卡盤 外圓粗車刀 游標卡 尺 2 精 車 外 圓 機加工車間 三爪卡盤 外圓精車刀 游標卡 尺 3 車 槽 機加工車間 三爪卡盤 車斷刀 游標卡 尺 4 車 斷 機加工車間 三爪卡盤 車斷刀 游標卡 尺 卸料板加工工藝卡 南充職業(yè)技術學院 工藝過程 綜合卡片 產(chǎn)品名稱 端蓋 零件名稱 卸料板 零件圖號 第6頁 材 料 牌號 12MoV 40鋼 毛坯 種類 鑄件 零件重量 kg 毛重 尺寸 ?326x35 凈重 性能 每 臺 件 數(shù) 每 件 批 數(shù) 工序號 工 序 內(nèi) 容 加工車間 設備名稱 及 編 號 工藝裝備名稱及編號 技術 等級 工時定額 夾具 刀具 量具 單件 1 粗 車 外 圓 機加工車間 三爪卡盤 外圓粗車刀 游標卡尺 2 精 車 外 圓 機加工車間 三爪卡盤 外圓精車刀 游標卡尺 3 鉆 孔 機加工車間 三爪卡盤 鉆孔刀 游標卡尺 4 鏜 孔 機加工車間 三爪卡盤 鏜刀 游標卡尺 5 車 斷 機加工車間 三爪卡盤 車斷刀 6 鉆 孔 機加工車間 專用夾具 鉆 頭 游標卡尺 7 工 螺 紋 鉗工車間 專用夾具 螺紋刀 8．2.模具的裝配: 根椐復合模裝配要點，選凹模作為裝配基準件，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、凹模預配 １裝配前仔細檢查各凸模開關及尺寸以及凹模形孔，是否符合圖紙要求尺寸精度、形狀。 ２將各凸模分別與相應的凹模孔相配，檢查其間隙是否加工均勻。不合適者應重新修磨或更換 ２ 凸模裝配 以凹?？锥ㄎ?，將各凸模分別壓入凸模固定板的形孔中，并擠緊牢固 ３ 裝配下模 １在下模座上劃中心線，按中心預裝凹模、導料板； ２在下模座、導料板上，用已加工好的凹模分別確定其螺孔位置，并分別鉆孔，攻絲； ３將下模座、導料板、凹模、活動檔料銷、彈簧裝在一起，并用螺釘緊固，打入銷釘 ４ 裝配上模 １在已裝好的下模上放等高墊鐵，再在凹模中放入 0.3mm的紙片，然后將凸模與固定板組合裝入凹模； ２預裝上模座，劃出與凸模固定板相應螺孔、銷孔位置并鉆鉸螺孔、銷孔； ３用螺釘將固定板組合、墊板、上模座連接在一起， 但不要擰緊； ４將卸料板裝在已裝入固定板的凸模上，裝上橡膠 和卸料螺釘，并調(diào)節(jié)橡膠的預壓量，使卸料板高出 凸模下端約1mm； ５復查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后，緊固螺釘； ６安裝導正銷、承料板； ７切紙檢查，合適后打入銷釘 ５ 試沖與調(diào)整 裝機試沖根椐試沖結果作相應調(diào)整 模具裝配圖如圖8-1所示： 圖8-1） 第九章 設計心得 通過本次畢業(yè)設計，在理論知識的指導下，結合認識實習和生產(chǎn)實習中所獲得的實踐經(jīng)驗，在老師和同學的幫助下，認真獨立地完成了本次畢業(yè)設計。在本次設計的過程中，通過自己實際的操作計算，我對以前所學過的專業(yè)知識有了更進一步、更深刻的認識，能夠把自己所學的知識比較系統(tǒng)的聯(lián)系起來。同時也認識到了自己的不足之處。到此時才深刻體會到，以前所學的專業(yè)知識還是有用的，而且都是模具設計與制造最基礎、最根本的知識。 本次畢業(yè)設計歷時一個月左右，從最初的領會畢業(yè)設計的要求，到對拿到自己手上的沖壓件的沖壓性能的分析計算，諸如對沖壓件結構的分析，對形狀的分析等，不斷地分析計算，對要進行設計的沖壓件有了一個比較全面深刻的認識，并在此基礎上綜合考慮生產(chǎn)中的各種實際因素，最后確定本次畢業(yè)設計的工藝方案。然后是對排樣方式的計算，直到模具總裝配圖的繪制，用時近一個月。在這段時間里，我進行了大量的計算：從材料利用率的計算，到工序壓力的計算，再工作部分刃口尺寸及公差的計算，到各種零件結構尺寸的計算以及主要零部件強度剛度的核算。其間在圖書館翻閱了許多相關書籍和各種設計資料。因此從某種意義上講，通過本次畢業(yè)設計的訓練，也培養(yǎng)和鍛煉了一種自己查閱資料，獲取有價值信息的能力。 總之，通過本次畢業(yè)設計的鍛煉，使我對模具設計與模具制造的整個過程都有了比較深刻的認識和全面的掌握。使我接受了一個模具專業(yè)的畢業(yè)生應該有的鍛煉和考查。我很感謝學校和各位老師給我這次鍛煉機會。我是認認真真的做完這次畢業(yè)設計的，也應該認認真真的完成我大學三年里最后也是最重要的一次設計。但是由于水平有限，錯誤和不足之處再所難免，懇請各位指導老師批評指正，不勝感激。 第十章 致 謝 首先感謝學校及學院各位領導的悉心關懷和耐心指導，特別要感謝指導老師給我的指導，在設計和說明書的寫作以及實物制作過程中，我始終得到他的悉心教導和認真指點，使得我的理論知識和動手操作能力都有了很大的提高與進步，對模具設計與制造的整個工藝流程也有了一個基本的掌握。在他身上，時刻體現(xiàn)著作為科研工作者所特有的嚴謹求實的教學風范，勇于探索的工作態(tài)度和求同思變、不斷創(chuàng)新的治學理念。他不知疲倦的敬業(yè)精神和精益求精的治學要求，端正了我的學習態(tài)度，使我受益匪淺。 另外，還要感謝和我同組的其他同學，他們在尋找資料，解答疑惑，實驗操作、論文修改等方面，都給了我很大的幫助和借鑒。 最后，感謝所有給予我關心和支持的老師和同學使我能如期完成這次畢業(yè)設計。謝謝各位老師和同學！ 感謝學校對我這兩年的培養(yǎng)和教導，感謝學院各位領導各位老師三年如一日的諄諄教導！ 主要參考文獻 1.《沖壓手冊》（第二版）.機械工業(yè)出版社，1995 2.《沖壓設計資料》.機械工業(yè)出版社，1983 4.《模具實用技術設計綜合手冊》.華南理工大學出版社，1995 5.《冷沖壓模具設計與制造》.西北工業(yè)大學出版社，1983 6．《機械制圖》 高等教育出版社， 2003 7．《沖壓工藝與模具設計》 高等教育出版社，2001 8．《冷沖壓工藝與模具設計》 中南大學出版社，2006 9．《實用沖壓工藝及模具設計手冊》，機械工業(yè)出版社 2002 10．《模具設計與制造簡明手冊》，上海科學技術出版社 1994 11．《沖模設計手冊》，機械工業(yè)出版社 1996 12．《中國模具設計大典》電子版 13．《互換性與技術測量》 西安電子科技大學出版社，2006 14．《沖壓與塑壓成型設備》 高等教育出版社，2003 15. 中華人民共和國國家標準. 機械制造工藝基準 - 37 -