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零件號 零 件 名 稱 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 00 03 沖孔凸模 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工序號 工 序 名 稱 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 工 時 01 下料 30 75mm 鋸床 直尺 02 車端面 車床 三角卡盤 標(biāo)準(zhǔn) 端面車刀 游標(biāo)卡 尺 03 車外圓 車床 三角卡盤 外圓車刀 游標(biāo)卡 尺 04 切槽 車床 三角卡盤 切斷刀 游標(biāo)卡 尺 05 精車 車床 三角卡盤 外圓車刀 千分尺 06 熱處理 滲碳 淬火 低回 電熱爐 07 磨削 磨床 砂輪 千分尺 編制 史吉祥 校對 審核 批準(zhǔn) 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計中期檢查表 學(xué)生姓名 史吉祥 學(xué) 號 111304237 指導(dǎo)教師 原國森 課題名稱 變壓器墊板沖壓工藝及模具設(shè)計 難易程度 偏難 適中 偏易選題情況 工作量 較大 合理 較小 任務(wù)書 有 無 開題報告 有 無符合規(guī)范化 的要求 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差 學(xué)習(xí)態(tài)度 出勤情況 好 一般 差 工作進(jìn)度 快 按計劃進(jìn)行 慢 中期工作匯 報及解答問 題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績評定 所在專業(yè)意見 負(fù)責(zé)人 年 月 日 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計與制造 學(xué) 生 姓 名 史吉祥 學(xué) 號 111304237 設(shè) 計 題 目 變壓器墊板沖壓工藝及模具設(shè)計 起 迄 日 期 2013 年 11 月 2 日 2014 年 4 月 13 日 指 導(dǎo) 教 師 原國森 2014 年 11 月 5 日 畢 業(yè) 設(shè) 計 任 務(wù) 書 1 本畢業(yè)設(shè)計課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的 該課題來源于原國森老師發(fā)放的畢業(yè)設(shè)計題目 在完成該課題之后 應(yīng)對沖裁工藝生產(chǎn)較為熟悉 能熟練掌握相關(guān)設(shè)計手冊的使 用 能獨立完成一套模具的設(shè)計及模具工作零件加工工藝的編制 能夠運用模具設(shè)計 軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制 2 本畢業(yè)設(shè)計課題任務(wù)的內(nèi)容和要求 包括原始數(shù)據(jù) 技術(shù)要求 工作 要求等 1 了解目前國內(nèi)外沖裁模具的發(fā)展現(xiàn)狀 2 沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝分析 3 板體沖孔落料模設(shè)計 并編寫設(shè)計說明書一份 4 繪制模具總裝圖一張 并畫出非標(biāo)準(zhǔn)零件的零件圖 5 編制主要零件加工工藝過程卡 原始資料 零件件圖及其尺寸見 說明書 零件名稱 變壓器墊板 材料 硅鋼片 厚度 0 35mm 生產(chǎn)批量 大批量 所在專業(yè)審查意見 負(fù)責(zé)人 年 月 日 系部意見 系領(lǐng)導(dǎo) 年 月 日 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 車 工序號 02 零件名稱 沖孔凸模 零件號 00 03 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 號 重 量 Cr12MoV 設(shè) 備 名 稱 型 號 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 車床 虎鉗 游標(biāo)卡尺 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀長 度 走 刀次 數(shù) 切 削 深 度 進(jìn)給量 主 軸轉(zhuǎn) 速 切 削速 度 基 本工 時 一次 1 車端面 斷面車刀 游標(biāo)卡尺 2 1 100 min 800r min 一次 1 車外圓 外圓車刀 游標(biāo)卡尺 2 1 100 min 800r min 一次 2 精車 外圓車刀 游標(biāo)卡尺 2 1 50 min1 1200r mi 一次 2 切斷 切斷刀 游標(biāo)卡尺 1 1 50 500r mi min1 設(shè) 計 者 史吉祥 指 導(dǎo) 教 師 原國森 共 1 頁 第 1 頁 零件號 零 件 名 稱 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 00 05 凸凹模 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工序號 工 序 名 稱 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 工 時 01 下料 100X60X40 鋸床 直尺 02 粗銑六面 銑床 虎鉗 標(biāo)準(zhǔn) 面銑刀 游標(biāo)卡 尺 03 磨削 磨床 磁力夾 具 虎 鉗 砂輪 游標(biāo)卡 尺 04 鉗工 鉆床 虎鉗 鉆刀 鉸刀 攻絲刀 高度尺 游標(biāo)卡 尺 05 熱處理 淬火 回火 電熱爐 火鉗 06 磨削 磨床 磁力夾 具 虎 鉗 砂輪 游標(biāo)卡 尺 07 線切割 線切割 機(jī)床 復(fù)式支撐夾具 銅絲 游標(biāo)卡 尺 08 鉗工 研磨工 具 游標(biāo)卡 尺 編制 史吉祥 校對 審核 批準(zhǔn) 零件號 零 件 名 稱 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 00 16 凸模 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工序號 工 序 名 稱 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 工 時 01 下料 10 40 鋸床 直尺 02 車削 車床 三爪卡 盤 標(biāo)準(zhǔn) 車刀 游標(biāo)卡 尺 螺 旋測微 器 03 磨削 磨床 磁力夾 具 虎 鉗 砂輪 游標(biāo)卡 尺 04 鉗工 虎鉗 劃針 剛尺 游標(biāo)卡 尺 05 熱處理 淬火 回火 電熱爐 火鉗 06 磨削 磨床 磁力夾 具 虎 鉗 砂輪 游標(biāo)卡 尺 07 線切割 線切割 機(jī)床 復(fù)式支撐夾具 銅絲 游標(biāo)卡 尺 08 鉗工 研磨工 具 游標(biāo)卡 尺 編制 潘 鋮 校對 審核 批準(zhǔn) 零件號 零 件 名 稱 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 00 7 凹模 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工序號 工 序 名 稱 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 工 時 01 下料 30 80 80 鋸床 直尺 02 車削 車床 三爪卡 盤 標(biāo)準(zhǔn) 車刀 游標(biāo)卡 尺 螺 旋測微 器 03 磨削 磨床 磁力夾 具 虎 鉗 砂輪 游標(biāo)卡 尺 04 鉗工 虎鉗 劃針 剛尺 游標(biāo)卡 尺 05 熱處理 淬火 回火 電熱爐 火鉗 06 磨削 磨床 磁力夾 具 虎 鉗 砂輪 游標(biāo)卡 尺 07 線切割 線切割 機(jī)床 復(fù)式支撐夾具 銅絲 游標(biāo)卡 尺 08 鉗工 研磨工 具 游標(biāo)卡 尺 編制 潘 鋮 校對 審核 批準(zhǔn) 插圖清單 圖 1 零件圖 6 圖 2 排樣圖 10 圖 3 沖圓凸模尺寸圖 16 圖 4 落料凹模 18 圖 5 落料凹模刃口尺寸圖 19 圖 6 沖圓孔凸模 20 圖 7 落料凹模的刃口形式 22 圖 8 落料凹模圖 23 圖 9 凸凹模 24 圖 10 推件塊 25 圖 11 卸料板 27 圖 12 模具總裝配圖 29 表格清單 表 1 所選擇壓力機(jī)的相關(guān)參數(shù) 13 表 2 機(jī)械加工工藝過程卡 附表一 表 3 機(jī)械加工工序卡 附表二 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 畢業(yè)設(shè)計題目 變壓器墊板沖壓工藝及模具設(shè)計 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計與制造 班 級 模具 112 學(xué)生姓名 史吉祥 學(xué) 號 111304237 指導(dǎo)教師 原國森 2014 年 4 月 13 日 1 變壓器墊板沖壓工藝及模具設(shè)計 摘 要 本設(shè)計的題目為變壓器墊板沖壓工藝及模具設(shè)計 體現(xiàn)了薄板類沖裁零件的要求 內(nèi)容及方向 有一定的設(shè)計意義 通過對該零件模具的設(shè)計 進(jìn)一步加強(qiáng)了本人沖壓 模設(shè)計的基礎(chǔ)知識 為設(shè)計更復(fù)雜的沖壓模具做好了鋪墊和吸取更深刻的經(jīng)驗 本設(shè)計運用沖壓成型工藝及模具設(shè)計的基礎(chǔ)知識 首先分析了沖裁件的沖壓工藝 性 為確定沖裁工藝方案做好了準(zhǔn)備 然后計算沖裁力和模具刃口尺寸 便于選取壓 力機(jī)及確定工作零件的尺寸和結(jié)構(gòu) 最后分析了制件的特征 確定模具的設(shè)計參數(shù) 設(shè)計要點及推件裝置的選取 本沖裁件上孔為規(guī)則形狀的孔 為了便于沖孔凸模的加工 所以在設(shè)計時把沖孔凸 模設(shè)計成直通式 然后 將其鉚接在凸模固定板上 此外 該制件的尺寸較大 為保證凹模 的加工精度 在設(shè)計時應(yīng)將其設(shè)計成凹模組件 為了方便制件的取出 本副模具采用倒 裝結(jié)構(gòu)形式 同時 為了簡化模具結(jié)構(gòu)采用彈性推件裝置 關(guān)鍵詞 沖壓模 倒裝復(fù)合 凹模組件 彈性推件 2 EVAPORATOR BACK PLATE RAMMING CRAFT AND MOLD DESIGN ABSTRACT The title of the design for lining stamping process and die design reflects the type of sheet metal stamping parts requirements content and direction of the design of a certain significance Parts of the mold through the design I have further strengthened the foundation for stamping die design knowledge for the design of more complex stamping die to do a good job of paving the way and learn from the experience even more profound The use of the design process and die stamping forming the basis of design knowledge and analysis of the first blanking of the stamping process to determine blanking of the programme prepared for and then calculating punching power and size Die Cutting Edge For selected press and determine the size and structure of parts of the last parts of the characteristics of the design parameters established mold design features and pushing the select pieces of equipment Blanking of the rules on the shape of the non hole hole in order to facilitate the processing punch punching punching in the design of the punch designed as a straight through processing and then riveting in its punch fixed board In addition the larger the size of the parts to ensure the accuracy of processing die the design should be designed to die components To facilitate the removal of parts the Vice use flip die structure at the same time in order to simplify the structure adopt a flexible mold push pieces of equipment KEY WORDS stamping die flip composite die components flexible pieces of pushing 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢 業(yè) 設(shè) 計 評 語 學(xué)生姓名 史 吉 祥 班級 模具 112 學(xué)號 111304237 題 目 變壓器墊板沖壓工藝及模具設(shè)計 綜合成績 指導(dǎo)者評語 史吉祥同學(xué)所做的畢業(yè)設(shè)計的題目是變壓器墊板沖壓工藝及模具 設(shè)計 該同學(xué)查閱了國內(nèi)外有關(guān)沖壓模具設(shè)計與制造方面的資料 制 訂出了襯板制件的較合理的沖壓工藝 畢業(yè)設(shè)計中主要完成了襯板沖 壓模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計及主要部件的工藝規(guī)程的制訂等工作 這些工作表 明 該同學(xué)已經(jīng)初步掌握了模具設(shè)計與制造方面的基本理論和技術(shù)技 能 能夠獨立解決生產(chǎn)一線中存在的一般性的技術(shù)問題 具備了模具 專業(yè)畢業(yè)生的畢業(yè)條件 該同學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書寫作認(rèn)真 條理較為清晰 計算基本準(zhǔn)確 設(shè)計模具結(jié)構(gòu)基本正確可行 建議成績良 指導(dǎo)者 簽字 年 月 日 畢 業(yè) 設(shè) 計 評 語 評閱者評語 史吉祥同學(xué)畢業(yè)設(shè)計工作量達(dá)到要求 基本上能按照規(guī)范性要求 書寫設(shè)計說明書 零件圖標(biāo)注 技術(shù)要求不夠全面 裝配圖模具結(jié)構(gòu) 總體可行 但存在少量錯誤 建議成績評定為良好 修改后可以提交 答辯 評閱者 簽字 年 月 日 答辯委員會 小組 評語 答辯委員會 小組 負(fù)責(zé)人 簽字 年 月 日 目 錄 1 緒 論 1 1 1 沖壓的概念 特點及應(yīng)用 1 1 2 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀方向以及沖壓技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向 2 1 2 1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀 2 1 2 2 國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢 3 1 2 3 沖壓標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)方面趨勢 4 1 3 變壓器墊板沖孔落料模具設(shè)計與制造方面 5 1 3 1 變壓器墊板沖孔落料模具設(shè)計的設(shè)計思路 5 1 3 2 變壓器墊板沖壓模具設(shè)計的進(jìn)度 5 2 變壓器墊板的沖壓工藝性分析 6 3 分析比較和確定工藝方案 6 4 模具結(jié)構(gòu)型式的選擇 7 4 1 模具結(jié)構(gòu)型式 8 4 2 推件裝置 8 4 3 導(dǎo)向裝置 8 4 4 定位裝置 8 5 工藝計算 9 5 1 排樣設(shè)計及毛坯尺寸計算 9 5 1 1 確定零件的排樣方案 9 5 1 2 條料寬度 導(dǎo)尺間寬度的計算 9 5 1 3 材料利用率的計算 10 5 2 沖裁工序總力的計算 11 5 3 初選壓力機(jī) 12 5 4 壓力中心的計算 12 5 5 確定凸凹模間隙 計算凸凹刃口尺寸 13 5 5 1 凸凹模刃口尺寸的計算基本原則 13 5 5 2 凸凹模具間隙的確定 14 5 5 3 落料凸凹模刃口尺寸計算 14 5 5 4 落料凸凹模尺寸計算 16 6 設(shè)計 選用模具零部件 18 6 1 沖孔凸模的設(shè)計 18 6 2 落料凹模的設(shè)計 20 6 2 1 落料凹模的刃口型式 20 6 2 2 落料凹模外形尺寸的確定 20 6 2 3 落料凹模的結(jié)構(gòu)形式及固定方式 23 6 3 凸凹模的設(shè)計 24 6 4 定位零件的設(shè)計與選用 26 6 4 1 擋料銷的選用 26 6 5 卸料與推件零件的選用 26 6 5 1 推桿和頂干的選用 26 6 5 2 推件塊的設(shè)計 26 6 5 3 卸料螺釘?shù)倪x用 26 6 5 4 卸料板的設(shè)計 27 6 6 導(dǎo)向零件的選用 27 6 7 固定零件的選用 28 6 8 彈性元件的選用 28 6 9 模架的及模柄選用 28 7 模具總裝圖 29 7 1 模具總裝圖 29 7 2 沖壓設(shè)備的確定 30 8 結(jié)束語 31 致 謝 32 參考文獻(xiàn) 33 變壓器墊板沖壓工藝及模具設(shè)計 1 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 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 1 1沖壓的概念 特點及應(yīng)用 壓力 使其產(chǎn)生分離或塑性變形 從而獲得所需零件 俗稱沖壓或沖壓件 的一 種壓力加工方法 沖壓通常是在常溫下對材料進(jìn)行冷變形加工 且主要采用板料來加 工成所需零件 所以也叫冷沖壓或板料沖壓 沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要 方法之一 隸屬于材料成型工程術(shù) 沖壓所使用的模具稱為沖壓模具 簡稱沖模 沖模是將材料 金屬或非金屬 批 量加工成所需沖件的專用工具 沖模在沖壓中至關(guān)重要 沒有符合要求的沖模 沖壓 是利用安裝在沖壓設(shè)備 主要是壓力機(jī) 上的模具對材料施加批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn) 行 沒有先進(jìn)的沖模 先進(jìn)的沖壓工藝就無法實現(xiàn) 沖壓工藝與模具 沖壓設(shè)備和沖 壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素 只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件 與機(jī)械加工及塑性加工的其它方法相比 沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面 都具有許多獨特的優(yōu)點 主要表現(xiàn)如下 1 沖壓加工的生產(chǎn)效率高 且操作方便 易于實現(xiàn)機(jī)械化與自動化 這是因為沖 壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來完成加工 普通壓力機(jī)的行程次數(shù)為每分鐘可達(dá)幾十次 高速壓力要每分鐘可達(dá)數(shù)百次甚至千次以上 而且每次沖壓行程就可能得到一個沖件 2 沖壓時由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度 且一般不破壞沖壓件的表 面質(zhì)量 而模具的壽命一般較長 所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定 互換性好 具有 一模一樣 的特征 3 沖壓可加工出尺寸范圍較大 形狀較復(fù)雜的零件 如小到鐘表的秒表 大到 汽車縱梁 覆蓋件等 加上沖壓時材料的冷變形硬化效應(yīng) 沖壓的強(qiáng)度和剛度均較高 4 沖壓一般沒有切屑碎料生成 材料的消耗較少 且不需其它加熱設(shè)備 因而 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 2 是一種省料 節(jié)能的加工方法 沖壓件的成本較低 沖壓地 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中 尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛 相當(dāng)多的工業(yè) 部門越來越多地采用沖壓法加工產(chǎn)品零部件 如汽車 農(nóng)機(jī) 儀器 儀表 電子 航 空 航天 家電及輕工等行業(yè) 在這些工業(yè)部門中 沖壓件所占的比重都相當(dāng)?shù)拇?少則 60 以上 多則 90 以上 不少過去用鍛造 鑄造和切削加工方法制造的零件 現(xiàn) 在大多數(shù)也被質(zhì)量輕 剛度好的沖壓件所代替 因此可以說 如果生產(chǎn)中不諒采用沖 壓工藝 許多工業(yè)部門要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量 降低生產(chǎn)成本 快速進(jìn)行產(chǎn)品更 新?lián)Q代等都是難以實現(xiàn)的 1 2 國內(nèi)模具發(fā)展現(xiàn)狀方向以及沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向 1 2 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 2003 年我國模具生產(chǎn)廠點約有 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)常處于被動地位 我國每個模具職工平均年創(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 變壓器墊板沖壓工藝及模具設(shè)計 3 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 1 2 2 國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢 巨大的市場需求將推動中國模具的工業(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 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 4 8 模具研磨拋光將自動化 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 3 沖壓標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)方面 模具的標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn) 已得到模具行業(yè)和廣泛重視 因為沖模屬單件小批 量生產(chǎn) 沖模零件既具的一定的復(fù)雜性和精密性 又具有一定的結(jié)構(gòu)典型性 因此 只有實現(xiàn)了沖模的標(biāo)準(zhǔn)化 才能使沖模和沖模零件的生產(chǎn)實現(xiàn)專業(yè)化 商品化 從而 降低模具的成本 提高模具的質(zhì)量和縮短制造周期 目前 國外先進(jìn)工業(yè)國家模具標(biāo) 準(zhǔn)化生產(chǎn)程度已達(dá) 70 80 模具廠只需設(shè)計制造工作零件 大部分模具零件均從標(biāo) 準(zhǔn)件廠購買 使生產(chǎn)率大幅度提高 模具制造廠專業(yè)化程度越不定期越高 分工越來 越細(xì) 如目前有模架廠 頂桿廠 熱處理廠等 甚至某些模具廠僅專業(yè)化制造某類產(chǎn) 品的沖裁?；驈澢?這樣更有利于制造水平的提高和制造周期的縮短 我國沖模標(biāo) 準(zhǔn)化與專業(yè)化生產(chǎn)近年來也有較大發(fā)展 除反映在標(biāo)準(zhǔn)件專業(yè)化生產(chǎn)廠家有較多增加 外 標(biāo)準(zhǔn)件品種也有擴(kuò)展 精度亦有提高 但總體情況還滿足不了模具工業(yè)發(fā)展的要 求 主要體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)化程度還不高 一般在 40 以下 標(biāo)準(zhǔn)件的品種和規(guī)格較少 大 多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)件廠家未形成規(guī)?；a(chǎn) 標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量也還存在較多問題 另外 標(biāo)準(zhǔn)件生 產(chǎn)的銷售 供貨 服務(wù)等都還有待于進(jìn)一步提高 1 3 變壓器墊片沖孔落料模具設(shè)計與制造方面 1 3 1 變壓器墊片沖孔落料模具設(shè)計的設(shè)計思路 沖裁是沖壓工藝的最基本工序之一 它是利用模具使板料沿著一定的輪廓形狀產(chǎn) 生分離的一種沖壓工序 它包括落料 沖孔 切邊 修邊 切舌 剖切等工序 其中 落料和沖孔是最常見的兩種工序 沖裁在沖壓加工中應(yīng)用極廣 它既可直接沖出成品 零件 還可以對已成形的工件進(jìn)行再加工 普通沖裁加工出來的制件的精度不高 一 般情況下 沖裁件的尺寸精度應(yīng)在 IT12 級以下 不宜高于 IT10 級 只有加強(qiáng)沖裁變形基礎(chǔ)理論的研究 才能提供更加準(zhǔn)確 實用 方便的計算方法 才能正確地確定沖裁工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸 解決沖裁變形中出 現(xiàn)的各種實際問題 變壓器墊片是典型的沖壓件 該模具工作過程很簡單就是沖孔和落料 根據(jù)零件 圖的結(jié)構(gòu)和尺寸精度以及材料的性能確定完成該沖件所需要的模具類型 綜合考慮各種 變壓器墊板沖壓工藝及模具設(shè)計 5 因素后采用復(fù)合模 根據(jù)計算的結(jié)果和選用的標(biāo)準(zhǔn)模架 判斷此次沖裁能不能采用標(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 改變導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度的同時 還要注意保證導(dǎo) 柱和導(dǎo)套的強(qiáng)度 導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度可根據(jù)沖裁凸凹模與落料凹模工作配合長度決 定 設(shè)計時可能高度出現(xiàn)誤差 應(yīng)當(dāng)邊試沖邊修改高度 1 3 2 變壓器墊片沖壓模具設(shè)計的進(jìn)度 1 了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀 所用時間 10 天 2 確定加工方案 所用時間 5 天 3 模具的設(shè)計 所用時間 30 天 4 模具的調(diào)試 所用時間 5 天 2 變壓器墊片沖壓工藝性的分析 工件名稱 變壓器墊片 生產(chǎn)批量 大批量 材料 硅鋼片 材料厚度 0 35mm 工件圖 如圖 1 圖 1 零件圖 圖 1 零件圖 該零件是襯板 該零件對材料的性能要求不是很高 硅鋼片該零件的材料滿足使 用要求 外形落料的工藝性 變壓器墊片料厚 0 35mm 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 沖孔工藝性 兩個直徑 4 的圓 這類孔的形狀較規(guī)則 尺寸精度要求一般 可采 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 6 用沖孔獲得 此工件只有外形落料和沖孔兩個工序 圖 1 所示零件尺寸均為未標(biāo)注公差的一般 尺寸 按 GB1804 79 規(guī)定取 IT14 級 符合一般復(fù)合模的經(jīng)濟(jì)精度要求 綜上分析可知 圖 1 零件具有較好的沖壓工藝性 適合沖壓生產(chǎn) 3 分析比較和確定工藝方案 墊片零件所需的基本沖壓工序為沖孔和落料 可擬定以下三種工藝方案 方案一 采用單工序模分兩次工序進(jìn)行沖壓 工序 1 沖出墊片的外形輪廓 工序 2 沖出直徑 4 的圓孔 方案二 采用沖孔落料復(fù)合模 方案三 采用沖孔落料級進(jìn)模 各個方案優(yōu)缺點的分析比較 方案一的特點是化整為零 將原先很復(fù)雜的工件形狀分解成兩類形狀規(guī)則的內(nèi)孔 和一個外形輪廓 三個形狀較簡單的單元從而簡化了模具刃口形狀 使模具制造簡便 另外 各次工序所需的沖壓力小了 可以解決沖壓設(shè)備噸位不夠的問題 這個方案的缺點是需要兩次沖壓工序 多工序沖裁時 生產(chǎn)效率低累積誤差大 與本零件生產(chǎn)批量大相矛盾 此外 該方案在完成沖壓生產(chǎn)過程中 增大沖壓工人的 勞動強(qiáng)度 方案二的優(yōu)點是沖壓件內(nèi)外形相對位置及零件尺寸和一致性非常好 制件精度高 變壓器墊板沖壓工藝及模具設(shè)計 7 制件表面平直 適宜沖制薄料 模具結(jié)構(gòu)緊湊 要求壓力機(jī)工作臺面的面積較小 缺 點是凸凹模壁厚受到限制 尺寸不能太小 方案三的特點是構(gòu)成連續(xù)模的零件數(shù)量多 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 模具制造與裝配難度大 精度要求高 步距控制精確 準(zhǔn)修方便 剛性大 對有關(guān)模具零件材料及熱處理要求 高 僅適合中小型零件的大批量生產(chǎn) 襯板零件的空間距離和孔邊距離遠(yuǎn)大于零件要求的最小壁厚 1mm 該沖壓件的料 厚為 0 35mm 屬于薄料 切尺寸較大 綜合考慮模具結(jié)構(gòu)和模具生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性等因素 該沖壓件采用方案二較為合理 4 模具結(jié)構(gòu)型式的選擇 4 1 模具結(jié)構(gòu)型式 根據(jù)上述分析 該零件采用復(fù)合模 若采用倒裝式復(fù)合模 沖孔廢料可以通過凸 凹模 從壓力機(jī)工作臺孔中漏出 工件由上面的凹模帶上后 由推件裝置推出 板料 由下模的卸料裝置脫出 這樣操作方便而且安全能保證較高的生產(chǎn)率 而正裝式復(fù)合 模 沖孔廢料推件裝置向上推出 板料由上模卸料裝置脫出三者混雜在一起 如果萬 一來不及排除廢料或工件而進(jìn)行下一次沖壓 就統(tǒng)一崩裂模具刃口 因此 該襯板沖件復(fù)合模采用倒裝結(jié)構(gòu) 4 2 推件裝置 在倒裝式復(fù)合模中 沖裁后工件在上部分的落料凹模內(nèi) 需由剛性或彈性推件裝 置推出 根據(jù)生產(chǎn)實際經(jīng)驗 該工件是厚度大于 0 3mm 的板料 故這副模具采用剛性推件裝 置 4 3 卸料裝置 倒裝復(fù)合模沖裁時 板料將卡在凸凹模外緣 因此 需要在下模座裝卸料裝置 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 8 在下模的彈性卸料裝置有三種形式 一種是將彈性零件 裝設(shè)在卸料板與凸凹模 固定板之間 另一種是將彈性零件裝設(shè)在下模座板下面 由于 墊片的板料卸料力不 大 故采用前一種結(jié)構(gòu) 并且使用橡皮作為彈性零件 4 4 導(dǎo)向裝置 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 4 5 定位裝置 為限定毛坯 條料或塊料 送進(jìn)步距和和送入沖模的毛坯有正確的位置 以保證 沖出合格的工件 條料或毛坯在模具中的定位 一是送料方向上的定位 用來控制送 料的進(jìn)距 即通常所說的擋料 二是在與送料方向垂直方向的定位 通常稱為導(dǎo)料 因此 必須根據(jù)不同的條料 毛坯 和模具結(jié)構(gòu) 采用相應(yīng)型式的定位裝置 定位零 件的定位至少應(yīng)有三個支承點 即兩個導(dǎo)向點和一個定距點 定位的支承點 面 之 間應(yīng)有足夠的距離 保證條料或毛坯定位穩(wěn)定 結(jié)合本副模具 采用導(dǎo)料銷導(dǎo)料 由于該沖裁件條料的寬度公差不大 條料厚度 相對較薄 因此 不需要在導(dǎo)尺一側(cè)上裝側(cè)壓裝置 即采用無側(cè)壓裝置 該模具是倒 裝復(fù)合模 為了模具的工作方便 提高生產(chǎn)效率 所以 采用活動擋料銷來限定條料 送進(jìn)距離 該活動擋料銷的特點是 擋料銷的后端帶有彈簧 沖壓時擋料銷被壓入孔 內(nèi) 模具開起時 又抬起為送料定位 工作很方便 綜上 本副模具采用導(dǎo)料銷和活動擋料銷對毛坯進(jìn)行定位 變壓器墊板沖壓工藝及模具設(shè)計 9 5 工藝計算 5 1 排樣設(shè)計及毛坯尺寸計算 5 1 1 確定零件的排樣方案 設(shè)計模具時 條料的排樣方案很重要 合理的排樣應(yīng)是在保證制件質(zhì)量 有利于 簡化模具結(jié)構(gòu)的前提下 以最少的材料消耗 沖出最多的合格制件 為提高模具的使 用壽命 保證沖裁件的質(zhì)量 降低生產(chǎn)成本 該襯板零件 采用有廢料直排的排樣方 法 排樣方案如圖 2 所示 圖 2 排樣圖 5 1 2 條料寬度 導(dǎo)尺間寬度的計算 查表 2 9 得沖裁件與沖裁件之間的搭邊值 a 2 2mm a1 2 5mm 查表 2 10 得條料寬度的極限下偏差 0 08mm 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 10 查表 2 12 得送料最小間隙 C 0 5mm 采用無側(cè)壓裝置 由模具結(jié)構(gòu)型式可知 該副模具采用無側(cè)壓裝置 導(dǎo)料板和擋料銷進(jìn)行定位的結(jié) 構(gòu)形式 故條料的寬度和導(dǎo)尺間距離可由下列公式 2 計算 條料寬度 B 0 Dmax 2a C 0 導(dǎo)尺間的距離 A B C Dmax 2a 2C 式中 B 條料寬度的基本尺寸 mm Dmax 垂直于送料方向的工件最大尺寸 mm a 側(cè)搭邊最小值 mm 可參考表 2 9 C 條料與導(dǎo)尺間的最小間隙 mm 條料寬度的單向極限偏差 mm 代入數(shù)據(jù)得 條料寬度 B 0 64 90 0 08mm 導(dǎo)料板間距離 A 65 4mm 5 1 3 材料利用率的計算 材料利用率是衡量合理利用材料的指標(biāo) 材料的利用率通常是以一個步距內(nèi)零件的 實際面積與所用毛坯面積的百分率來表示 條料的利用率由公式 110 0SSAB 式中 S1 一個步距內(nèi)零件的實際面積 mm2 S0 一個步距內(nèi)毛坯的實際面積 mm A 送料步距 mm B 條料寬度 代入數(shù)據(jù)得 60 5 5 2 沖裁工序總力的計算 由工件結(jié)構(gòu)和前面所確定的沖壓方案可知 本工件的沖裁力包括以下部分 變壓器墊板沖壓工藝及模具設(shè)計 11 沖兩個直徑 4 的圓孔的力 F1 沖外形輪廓的力 F2 采用彈性卸料裝置和下出料方 式的卸料力 FX 推件力 FT 考慮到模具刃部被磨損 凸凹模間隙不均勻和波動 材料力學(xué)性能及材料厚度偏 差等因素的影響 實際計算沖裁力時按下面公式 F KLt b 式中 F 沖裁力 kN L 沖裁件剪切周邊長度 mm t 沖裁件材料厚度 mm 被沖材料的抗剪強(qiáng)度 MPa K 系數(shù) 一般取 1 3 為方便計算 可由下面公式代替上式 F KLt b Lt b b 材料抗拉強(qiáng)度 MPa 查資料 得 b 490 Mpa F2 Lt b 80 38 2 490 78 78 KN F1 Lt b 53 4 2 490 52 33 KN 推件力 卸料力可由以下公式計算 FT n KT F3 FX kX F3 式中 Kt 推件力系數(shù) 查表 2 7 得 Kt 0 05 KX 卸料力系數(shù) 由手冊查得 KX 0 04 n 同時卡在凹模的工件 取 n 1 代入數(shù)據(jù)得 FT 1 0 05 197 64 9 88 KN 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 12 FX 0 04 197 64 7 91 KN 沖裁工序總力 FZ FI F2 F3 FX FZ 52 33 78 78 197 64 7 91 9 88 346 54KN 5 3 初選壓力機(jī) 根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)型式 綜合考慮模具的總體結(jié)構(gòu)尺寸以及沖裁工序總力 查文獻(xiàn) 3 初選開式可傾壓力機(jī) 其型號為 JD23 35 JG23 40 見表一 5 4 壓力中心的計算 模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點 為了保證壓力機(jī)和模具的正常工作 應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)的中心滑塊中心線重合 否則 沖壓時滑塊就會承受偏 心載荷 導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌與模具的導(dǎo)向部分不正常的磨損 還會使合理的間隙得不到保 證 從而影響制件的質(zhì)量和降低模具的壽命 甚至損壞模具 在實際的生產(chǎn)中 可能會出現(xiàn)由于工件的形狀特殊或排樣特殊 從模具設(shè)計與制 造考慮不宜使壓力中心與模柄中心線相重合 這時應(yīng)注意使壓力中心的偏離不致超出 所選壓力機(jī)允許的范圍 變壓器墊板零件屬于對稱的零件 型號 公稱壓力 kN 滑塊行程 mm 最大封閉高度 mm 工作臺尺寸 mm 滑塊底面尺寸 mm 封閉高度調(diào)節(jié)量 mm JD23 35 350 100 250 400 6 10 210 255 75 JG23 40 400 100 300 460 700 270 320 80 變壓器墊板沖壓工藝及模具設(shè)計 13 對稱沖件的壓力中心均位于其輪廓的幾何中心上 在生產(chǎn)中 常用懸掛法確定復(fù)雜沖 件的壓力中心 其具體做法 用勻質(zhì)金屬絲沿沖裁輪廓彎制成模擬件 然后用裁縫線 講模擬件懸掛起來 并從吊點做鉛垂線 在取模擬件的另一點 以同樣的方法做另一 鉛垂線 兩垂線的交點即為壓力中點 5 5 確定凸凹模間隙 計算凸凹刃口尺寸 5 5 1 凸凹模刃口尺寸的計算基本原則 凸凹模間隙的存在是使沖裁件斷面都有帶錐度 多以沖裁件尺寸的測量和使用中 都是以光亮帶的尺寸為基準(zhǔn) 落料件的光亮帶是因為凹模刃口擠切材料產(chǎn)生的 沖孔 件的光亮帶是由于凸模刃口擠切材料產(chǎn)生的 一次設(shè)計凸凹模刃口應(yīng)區(qū)別沖孔和落料 并遵循以下原則 1 先確定基準(zhǔn)模刃口尺寸 設(shè)計落料模先確定凹模刃口尺寸 間隙取在凸模上 沖裁間隙通過減小凸模尺寸 而獲得 設(shè)計沖孔模先確定凹模尺寸 間隙取在凹模上 沖裁間隙通過增大凹模間隙 獲得 2 遵循沖模在使用過程中的磨損規(guī)律 沖裁過程中 凸凹模與沖裁零件或廢料發(fā)生摩擦 凸模輪廓越磨越小 凹模輪廓 越磨越大 凸凹模間隙越磨越大 設(shè)計落料模具時 凹?；境叽鐟?yīng)取接近或等于工 件的最小尺寸 設(shè)計沖孔模具時 凸?；境叽缵A取接近或等于工件孔的最大極限尺 寸 不管沖孔還是落料 沖裁間隙一般選取最小合理間隙值 3 考慮工件精度與模具精度的關(guān)系 選擇模具刃口制造公差時 要考慮工件精度與模具精度的關(guān)系 既要保證工件的 精度要求 也要保證有合理的間隙值 一般取沖模精度較工件精度高 2 4 級 4 公差標(biāo)注遵循 入體 原則 工件尺寸公差與沖模刃口尺寸的制造偏差原則上都要按入體原則標(biāo)注單向公差 5 5 2 凸凹模間隙的確定 沖裁間隙對沖裁件質(zhì)量 沖裁力 具壽命等都有很大的影響 設(shè)計模具時 應(yīng)選 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 14 用合理間隙值 生產(chǎn)中 通常是選擇一個適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙 這個范圍的最小 值稱為最小合理間隙 Zmin 最大值稱為最大合理間隙 Zmax 考慮到生產(chǎn)過程中 的磨損使間隙變大 故設(shè)計與制造模具時 通常采用最小合理間隙 Zmin 在保證沖裁件斷面質(zhì)量和尺寸精度的前提下 使模具壽命最高 選用較大間隙的模 具 查表 2 4 得 沖裁模刃口最大雙面間隙 Zmax 0 060mm 最小雙面合理間隙 Zmin 0 040mm 5 5 3 落料凸凹模刃口尺寸的計算 沖孔時應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)來配作凹模 分三種情況分別計算 第一種 凸模磨損后 沖裁件尺寸變大 其凸凹模刃口尺寸計算公式如下 A 凸 A x 0 A 凹 A x Zmin 第二種 凸模磨損后 沖裁件尺寸變小 其凸凹模刃口尺寸計算公式如下 B 凸 B x 0 B 凹 B x Zmin 第三種 凸模磨損后 尺寸沒有發(fā)生變化 其凸凹模刃口尺寸計算公式如下 C 凸 C 凹 C 凸 以上各式中 A 凸 B 凸 C 凸 凸模尺寸 A 凹 B 凹 C 凹 凹模尺寸 A B C 相對應(yīng)的沖裁件基本尺寸 沖裁件的公差 凸 凹 凸凹模制造偏差根據(jù)經(jīng)驗一般取 4 查表 2 4 而知 Zmin 0 040 Zmax 0 060 Zma Zmin 0 020 因為模具的精度等級為 IT14 級 取 X 0 5 變壓器墊板沖壓工藝及模具設(shè)計 15 經(jīng)查表得 凸 0 020 凹 0 020 由于沖裁時凸模磨損后沖裁件的尺寸變小 所以才用第二種方法 則有公式計算 沖孔時凸凹模的尺寸 B 凸 B x 0 B 凹 B x Zmin 可以算得沖圓孔時 B 凸 4 020 0 040 B 凹 4 060 0 040 圖 3沖圓孔凸模尺寸圖 5 5 4 落料凸凹模尺寸計算 落料時以落料凹模為基準(zhǔn)配作凸模 并按照凹模磨損后尺寸變化的大小 或不變 的規(guī)律分三種情況計算 第一種 凹模磨損后 沖裁件尺寸變大 其凸凹模刃口尺寸計算公式如下 A 凹 A x 0 A 凸 A x Zmin 第二種 凹模磨損后 沖裁件尺寸變小 其凸凹模刃口尺寸計算公式如下 B 凹 B x 0 B 凸 B x Zmin 第三種 凹模磨損后 沖裁件尺寸不變 其凸凹模刃口尺寸計算公式如下 C 凸 C 凹 C 凹 以上各式中 A 凸 B 凸 C 凸 凸模尺寸 A 凹 B 凹 C 凹 凹模尺寸 A B C 相對應(yīng)的沖裁件基本尺寸 沖裁件的公差 凸 凹 凸凹模制造偏差根據(jù)經(jīng)驗一般取 4 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 16 根據(jù)圖紙 我們得知 凹模磨損后 尺寸變大 我們查表得 x1 x2 x3 0 5 凸 0 020 凹 0 030 圖 4 落料凹模 我們根據(jù)公式計算各個尺寸 A1 A x 28 0 5 0 020 0 0 030 27 990 0 030 0 B1 B x 60 0 5 0 020 0 0 030 59 990 0 030 C1 C x 10 0 5 0 020 0 0 030 9 990 0 030 0 D1 D x 14 0 5 0 020 0 0 030 13 990 0 030 E1 E x 16 0 5 0 020 0 0 030 15 990 0 030 0 凸模刃口尺寸按凸模刃口尺寸配作 保證間隙在 0 020 0 040 之間 通過計算 我們得到凸模的尺寸 A 凸 27 990 0 020 B 凸 59 990 0 020 C 凸 9 990 0 020 D 凸 13 990 0 020 E 凸 15 990 0 020 變壓器墊板沖壓工藝及模具設(shè)計 17 圖 5 落料凸模刃口尺寸圖 6 設(shè)計 選用模具零部件 6 1 沖孔凸模的設(shè)計 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 18 采用直通式 直接有線切割加工 一方面加工簡單 另一方面又便于裝配與更換 其結(jié)構(gòu)由于所 l 沖的孔為圓形 且板料的厚度相對較薄 所以 沖孔凸模形式如圖 6 所 示 圖 6 沖圓形孔凸模 凸模長度的計算 凸模長度一般是根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的需要而確定的 其長度可由下列公式計算 L h1 h2 h3 h4 式中 h1 凸模固定板厚度 mm h2 固定卸料板厚度 mm h3 導(dǎo)料板厚度 mm h4 增加長度 它包括凸模的修模量 凸模進(jìn)入凹模的深度 0 5 1 mm 凸模固定板與卸料板之間的安全距離等 一般取 10 20mm 如果是彈性 卸料裝置 則沒有導(dǎo)料板厚度這一項 其凸模長度應(yīng)根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)而定 在滿足使用要求的前提下 綜合考慮個方面因素 為提高模具制造的經(jīng)濟(jì)性 取 固定板厚度為 25mm 卸料板厚度為 15mm 附加長度取 20mm 代入數(shù)據(jù)得凸模的長度為 60mm 凸模強(qiáng)度的校核 承壓能力的校核 查表 3 1 9 2 得非圓形凸模承壓強(qiáng)度校核公式 k pAkLt 式中 t 沖件材料厚度 mm 變壓器墊板沖壓工藝及模具設(shè)計 19 L 沖件輪廓長度 mm Ak 接觸面積 mm2 沖件材料抗剪強(qiáng)度 Mpa k 凸模刃口接觸應(yīng)力 Mpa p 凸模材料的許用應(yīng)力 Mpa 取 1 0 1 6 103MPa 代入數(shù)據(jù)得 k 46 1Mpa 故 能滿足使用要求 穩(wěn)定能力校核 查表 3 1 10 2 得非圓形凸模穩(wěn)定能力校核公式 C1 FEI02 式中 Lmax 允許的凸模最大自由長度 mm F 沖模力 N E 凸模材料彈性模量 Mpa I0 凸模最大端斷面慣性矩 mm4 C1 系數(shù)查表 取 1 3 代入數(shù)據(jù)得 80 54mm 所以長度適宜 6 2 落料凹模的設(shè)計 6 2 1 落料凹模的刃口型式 該倒裝復(fù)合模的沖件是由彈性推件裝置推出且是上出料方式 所以 凹模的結(jié)構(gòu) 形式如圖 6 所示 采用這種結(jié)構(gòu) 推件力大 適用于沖件形狀復(fù)雜的模具 因此 比 較適合本副模具 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 20 圖 7 落料凹模的刃口型式 6 2 2 落料凹模外形尺寸的確定 落料凹模厚度 H 和壁厚 C 可由經(jīng)驗公式計算 凹模高度 H KS 不小于 8 mm 垂直于送料方向的凹模寬度 B B S 2 5 4 0 H 送料方向上的凹模長度 L L S1 K S2 式中 B 垂直于送料方向的凹模最大寬度 mm 但 B 不小于 15mm S 垂直于送料方向上的凹模刃口間最大距離 S1 送料方向的凹模刃口間最大距離 S2 送料方向的凹模刃口至凹模邊緣的最小距離 K 厚度系數(shù) 考慮板料厚度的影響 查表可得 K 0 30 其中 S1 28 S2 10 5 代入數(shù)據(jù)得 H 8 4mm 取 H 8mm 落料凹模的外形尺寸為 100mm 60mm 30mm 6 2 3 落料凹模的結(jié)構(gòu)形式及固定方式 凹模刃口的結(jié)構(gòu)形式有整體式和鑲拼式兩種 而整體凹模刃口形狀分為直壁式 我們的工件由于結(jié)構(gòu)比較簡單 精度要求不是很高 我們采用直壁式的刃口形式 變壓器墊板沖壓工藝及模具設(shè)計 21 圖 8 落料凹模圖 考慮到模具進(jìn)行重磨的可能性 該模具的拼塊采用螺釘固定 同時采用銷釘定位 螺釘位置必須接近孔口工作部分并參差排列 即銷釘則應(yīng)離孔口部分愈遠(yuǎn)愈好 相對 距離盡量大 6 3 凸凹模的設(shè)計 凸凹模是復(fù)合沖裁中的一個特殊零件 其內(nèi)形刃口其沖孔凹模的作用 其內(nèi)形刃 口起沖孔凹模的作用 外形刃口起到落料凸模的作用 外形按一般凸模設(shè)計 設(shè)計的關(guān)鍵是 要保證內(nèi)形與外形之間的壁厚強(qiáng)度 對于我們采用的倒裝復(fù)合模具 若采用直壁式刃口 下出件時 孔會聚積工件 所以最小壁厚要大一些 加強(qiáng)凸凹模強(qiáng)度的方法如下 1 增加有效刃口以外的壁厚 2 采用正裝式結(jié)構(gòu)復(fù)合模 減少凸凹模?？讖U料的積存數(shù)目 減少推件力 3 凸凹模設(shè)計的關(guān)鍵在于保證內(nèi)形與外形之間又一定的壁厚 是凸凹模又一定 的深度 4 對于不積聚廢料的凸凹模 其最小壁厚 m 為 沖裁硬材料時 m 1 5t 但不小 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 22 于 0 7mm 沖裁軟材料時 m t 但 不小于 0 5mm 凸凹模設(shè)計時經(jīng)常采用鑲拼式的結(jié)構(gòu) 鑲拼結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則 1 改善加工工藝性能 減小鉗工的工作量 提過模具的加工精度 2 便于裝配 調(diào)整和維修 拼塊之間能通過磨削或增減墊片的方法調(diào)整其間隙 或保證中心距公差 可以方便的定位 防止在沖壓過程發(fā)生相對運動 3 滿足沖壓工藝要求 提高沖壓件質(zhì)量 為了滿足沖壓工藝要求 提高沖壓件質(zhì)量凸凹模應(yīng)以落料凹模為參考進(jìn)行配做 經(jīng)計算配做間隙為 0 01 0 02mm 凸凹?？偢呖捎上铝泄接嬎?L h1 h2 h 式中 h1 取 5mm 8mm h2 卸料板厚度 mm h 附加長度 一般取 15 20mm 代入數(shù)據(jù)得 L 35mm 圖 9 凸凹模 變壓器墊板沖壓工藝及模具設(shè)計 23 6 4 定位零件的設(shè)計與選用 6 4 1 擋料銷的選用 由上述可知 該模具采用的是固定擋料銷 查文獻(xiàn) 9 固定擋料銷選用 6 30 GB T7649 5 6 5 卸料與推件零件的選用 6 5 1 推桿和頂干的選用 查文獻(xiàn) 9 推桿選用 A16 100 GB T7650 1 頂桿選用 10 60 GB T7650 3 6 5 2 推件塊的設(shè)計 根據(jù)落料凹模的結(jié)構(gòu)形式 推件塊可設(shè)計成如圖 12 所示 圖 10 推件塊 6 5 3 卸料螺釘?shù)倪x用 查文獻(xiàn) 9 選用圓柱頭六角卸料螺釘 M10 80 GB T7650 6 6 5 4 卸料板的設(shè)計 根據(jù)凸凹模的結(jié)構(gòu)形式 卸料板可 設(shè)計成如圖 13 所示 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 24 圖 11 卸料板 6 6 導(dǎo)向零件的選用 該沖裁件的形狀較為復(fù)雜 尺寸較大 若采用導(dǎo)板導(dǎo)向裝置 則導(dǎo)板孔加工困難 為了避免熱處理變形 時常不進(jìn)行熱處理 所以 其耐磨性差 實際上很難達(dá)到和保 持穩(wěn)定的導(dǎo)向精度 因此 生產(chǎn)中廣泛地采用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向 由于該沖裁件為一般的 沖壓加工 采用滑動導(dǎo)柱導(dǎo)套能夠保障導(dǎo)向精度 即該模具采用滑動導(dǎo)柱導(dǎo)套形式 查文獻(xiàn) 10 導(dǎo)柱選用 B60h5 320 90 GB T2861 2 查文獻(xiàn) 10 導(dǎo)套選用 A60H6 170 73 GB T2861 6 6 7 固定零件的選用 查文獻(xiàn) 9 固定板選用 80 40 10 墊板選用 80 40 5 變壓器墊板沖壓工藝及模具設(shè)計 25 螺釘選用 M10 50 GB70 銷釘選用 6 30 GB119 6 8 彈性元件的選用 查表 11 36 12 選用標(biāo)準(zhǔn)橡膠 D 20mm d 12 5mm H 25mm D1 58mm 6 9 模架的及模柄選用 查表 3 9 10 選用標(biāo)準(zhǔn)后側(cè)導(dǎo)柱模架 GB T2851 3 模柄 選旋入模柄 GB2862 1 81 d 40 d1 122 L 100 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 26 7 模具總裝圖 7 1 模具總裝圖 圖 12 模具總裝配圖 由以上設(shè)計 可得到模具的總裝圖 使用時條料沿著兩個導(dǎo)料銷從右向左送進(jìn) 活動擋料銷控制其送料步距 上模下行 進(jìn)行沖裁 導(dǎo)柱導(dǎo)套對上下模座的運動起到 可靠的導(dǎo)向 凹模接觸擋料銷時 擋料銷被壓下 上端面與板料平齊 所以凹模是哪 個不必設(shè)置讓位孔 沖裁完畢時 卡在凸凹模外的條料搭邊廢料由下模部分的彈性卸 料裝置卸下 沖孔廢料由下模部分的漏料孔落下 下模積聚廢料 易將凹模脹裂 沖 裁下的工件卡在上模內(nèi) 隨上模一起回程 上行到一定位置時由剛性推件裝置將工件 推出 該模具的優(yōu)點是 沖孔廢料從下模引出 工件從上模推出 易引出工件和廢料 變壓器墊板沖壓工藝及模具設(shè)計 27 結(jié)構(gòu)簡單 操作方便安全 缺點 凸凹模內(nèi)積聚工件 脹力大 不易沖裁孔邊距離較 小的沖裁件 7 2 沖壓設(shè)備的確定 通過校核 選擇開式可傾壓力機(jī) J23 40 能滿足使用要求 公稱壓力 400KN 滑塊行程 80 最大閉合高度 330 連桿調(diào)節(jié)長度 65 工作臺尺寸 前后 左右 460mm 700mm 墊板厚度尺寸 60 模柄孔尺寸 50 70mm 最大傾斜角度 35 8 結(jié)束語 變壓器墊板屬于典型的沖裁件 分析其工藝性 并確定工藝方案 根據(jù)計算確定 該制件的沖裁力及模具刃口尺寸 然后選取相應(yīng)的壓力機(jī) 本設(shè)計主要是落料凸 凹 模及沖孔凸 凹模的設(shè)計 需要計算凸 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 28 凹模的間隙 工作零件的尺寸和公差 此外 還需要確定模具工藝零件和結(jié)構(gòu)零件以及 模具的總體尺寸 然后根據(jù)上面的設(shè)計繪出模具的總裝圖 由于在零件制造前進(jìn)行了預(yù)測 分析了制件在生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的缺陷 采取了相應(yīng)的工藝措施 因此 模具在生產(chǎn)零件的時候才可以減少廢品的產(chǎn)生 變壓器墊板沖裁件的形狀結(jié)構(gòu)較為簡單 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 模具必須有足夠的長度 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) 變壓器墊板沖孔落料模具的設(shè)計 是理論知識與實踐有機(jī)的結(jié)合 更加系統(tǒng)地對 理論知識做了更深切貼實的闡述 也使我認(rèn)識到 要想做為一名合格的模具設(shè)計人員 必須要有扎實的專業(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)用到實踐中去 并堅持科學(xué) 嚴(yán)謹(jǐn) 求實的精神 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)師原國森老師 他幫我仔細(xì)審閱了本文的全部內(nèi)容并對我的畢 業(yè)設(shè)計內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議 原國森的知識 誠懇的為人 使我受益匪淺 在 畢業(yè)設(shè)計的過程中 特別是遇到困難時 他給了我鼓勵和幫助 在這里我向他表示真 誠的感謝 在具體設(shè)計的過程中 我遇到了更大的困難 我不斷地給自己提出新的問題 然 后去論證 推翻 再接著提出新的問題 變壓器墊板沖壓工藝及模具設(shè)計 29 在這個循環(huán)往復(fù)的過程中 我這篇稚嫩的設(shè)計日臻完善 每一次改進(jìn)我都收獲良多 每一次修改后的成功我都能興奮好長一段時間 雖然我的設(shè)計作品不是很成熟 即使 借鑒前人的很多資料仍然還有很多不足之處 但我仍然心里有一種莫大的幸福感 因 為我實實在在地走過了一個完整的設(shè)計所應(yīng)該走的每一個過程 并且享受了每一個過 程 畢業(yè)設(shè)計雖然很辛苦 但是在設(shè)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(shè)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有很大的幫助 而且也鍛煉我的吃苦耐勞的精神 讓我在這個競爭的社會里有立足之地 三年的大學(xué)生活就快走入尾聲 我們的校園生活就要劃上句號 心中是無盡的難 舍與眷戀 從這里走出 對我的人生來說 將是踏上一個新的征程 要把所學(xué)的知識 應(yīng)用到實際工作中去 回首三年 取得了些許成績 生活中有快樂也有艱辛 感謝老師三年來對我孜孜不 倦的教誨 對我成長的關(guān)心和愛護(hù) 在我的十幾年求學(xué)歷程里 離不開父母的鼓勵和 支持 是他們辛勤的勞作 無私的付出 為我創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)條件 我才能順利完成 完成學(xué)業(yè) 感激他們一直以來對我的撫養(yǎng)與培育 最后 我衷心感謝各位老師的尊尊教導(dǎo)特別是我的指導(dǎo)老師原國森老師在這一段 時間給予我無私的幫助和指導(dǎo) 并向你們致意崇高的敬意 以后到社會上我一定努力 工作 不辜負(fù)你們給予我的知識和對我寄予的厚望 參考文獻(xiàn) 1 中國機(jī)械工程協(xié)會 李春勝 黃德彬主編 金屬材料手冊 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2004 11 2 佳木斯農(nóng)機(jī)學(xué)院 主編 板料沖壓與沖模設(shè)計 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1997 3 機(jī)械工業(yè)部編 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