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插片沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)
1緒 論
目前，我國塑料技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?，主要原因是我國在塑料?；A(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。
1.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
1.1.1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。低檔模具過剩，高檔模具供不應(yīng)求，甚至有的依賴進(jìn)口，因此，模具企業(yè)必須找準(zhǔn)自己的弱點(diǎn)，盡快縮短與國外的差距。
1體制不順，基礎(chǔ)薄弱
2開發(fā)能力差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳
3藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低
4業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差
1.1.2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(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)狀與發(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，從德國工、模具行業(yè)組織--德國機(jī)械制造商聯(lián)合會（VDMA）工模具協(xié)會了解到，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。
本課題設(shè)計(jì)進(jìn)度的安排如下：
1.了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時間20天；
2.確定加工方案，所用時間5天；
3.模具的設(shè)計(jì)，所用時間30天；
4.模具的調(diào)試．所用時間5天．
2模具工藝分析
2.1原始資料:
工件名稱：支撐片
工件簡圖：如下圖所示
生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn)
材料：08鋼
材料厚度：1mm
設(shè)計(jì)方案：復(fù)合模一次沖壓完成
圖2-1零件圖
2.2工藝方案的確定
08鋼屬于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，其主要性能是屬于極軟低碳鋼，強(qiáng)度、硬度很低，塑性、韌性較好，冷加工性好。宜軋制成薄板、薄帶、冷變形材、冷拉、冷沖壓、焊接件、表面硬化件。
該零件形狀簡單，是由圓弧和直線組成的。尺寸為自由尺寸，沖裁件精度等級不高，模具的制造等級為IT9就能滿足要求。其尺寸標(biāo)注、生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁加工的工藝要求，故決定用沖壓方式進(jìn)行加工。
沖壓工藝方案的選擇
該工件僅包含落料和沖孔兩個基本工序，可以采用以下三種工藝方案：
第一：先落料，后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。
第二：落料—沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。
第三：沖孔—落料級進(jìn)沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。
方案一：模具結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，但需要兩道工序兩副模具，由于兩次定位使得工件的形位誤差難以保證，尺寸較小，制件的質(zhì)量較差，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)要求，操作也不安全，故不宜采用。
方案二：只需一副模具，由于一次成形，減少了多次定位出現(xiàn)的定位誤差，并且在模具結(jié)構(gòu)中采用彈性壓料裝置，使其制件質(zhì)量較好，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高。
方案三：也只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作較方便，工件精度也能滿足要求，但是成本較復(fù)合模高。
通過對上述三種方案分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用第二種方案進(jìn)行沖裁為好。
2.3主要設(shè)計(jì)計(jì)算
2.3.1排樣方式的確
設(shè)計(jì)復(fù)合模，首先要設(shè)計(jì)的就是排樣方式，該零件形狀較規(guī)則的零件，對排可以顯著地減少廢料，所以采用對排的方式排樣，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)需要沖孔和落料兩個工序就可以完成零件的制造。工序方案如圖所示。
圖2-2排樣圖
下面對工件的搭邊值進(jìn)行確定，各部分尺寸的確定由P37表2.9查得最小搭邊值a`=1.2，a`1=1.5
可由零件圖和排樣圖可以計(jì)算條料的寬度b,沖裁件的面積A
A=12×7+20.36×3.2+2×5.6=165.252mm2
b=12.6+1.5+1.5=15.6mm
一個步距的長度
s=32.36+1.2+2+2.6+1.2=39.36mm
可以計(jì)算出一個步距的材料利用率為
η=2nA/BS×100%=53.8%
2.3.2、沖壓力的計(jì)算
該模具采用的復(fù)合模，擬選擇彈性卸料,上出件，沖壓力的計(jì)《課本》P65表2.5.2
《課本》P65表2.5.2
《課本》P65表2.5.2
《課本》P65表2.5.2
《課本》P65表2.5.2
《課本》P65表2.5.2
《課本》P65表2.5.2
算如下,由p29可得沖裁力《課本》P65表2.5.2
《課本》P65表2.5.2
《課本》P65表2.5.2
F=Kltτb
F——沖裁力
L——是沖裁周邊的長度
t——材料的厚度為1mm
τb——材料的抗剪強(qiáng)度取320MPa
K——安全系數(shù)是考慮到實(shí)際生產(chǎn)中，模具間隙值的波動和不均勻、刃口的磨損、板料力學(xué)性能和厚度波動等因素的影響而給出的修正系數(shù)。一般取1.3。
根據(jù)以上數(shù)據(jù)得計(jì)算可得 落料力：F1=37.407KN
沖孔力：F2=5.225KN
下面我們分別對卸料力、推件力和頂件力進(jìn)行計(jì)算：
卸料力 Fx=KxF1
推件力 Ft=nKtF2
F——為沖裁力
Fx——卸料力系數(shù)
Ft——推件力系數(shù)
有表2.7得他們分別取0.05、0.05;
n——同時卡在凹模內(nèi)的沖裁件或廢料的個數(shù)，根據(jù)凹模的修《課本》P65表2.5.2
模余量的一般要求，我取h=6mm 則n =h/t=6/1=6
可得Fx=1.870KN Ft=1.57KN
因?yàn)椴捎玫膹椥孕读虾蜕铣隽戏绞?，可知沖壓的總工藝力為
F總=Fx+Ft+F1+F2=46.072KN
為了保證沖壓力充足，一般沖裁時壓力機(jī)噸位應(yīng)比計(jì)算的沖壓力大30%左右，即
F=1.3×46.072=59.894KN
2.3.3、壓力中心的確定及相關(guān)尺寸的計(jì)算
計(jì)算壓力中心，首先根據(jù)前面的設(shè)計(jì)畫出凹模型口圖如下圖，為了盡可能保證模柄軸線、壓力機(jī)滑塊的中心和壓力中心重合，依次防止偏載對模具和壓力機(jī)帶來的損害，所選用的壓力機(jī)的型號為J23-16。計(jì)算步驟如下：
1. 建立坐標(biāo)系XOY如圖所示
圖2-3壓力中心
2.將組成此圖形的輪廓劃分為幾個簡單的線段，求出各個線段的長度，如下：
L1=7mm（3.5，0）；
L2=2.6mm(7,1.3);
L3=5.6mm（9.8，2.6）；
L4=2mm(12,3.6);
L5=5.6mm (9.8,4.6);
L6=7.4mm(7,8.3);
L7=3.8mm (5.1,12);
L8=20.36mm (22.18,3.2)
L9=3.2mm (1.6.32.36）
L10=32.36mm(0,16.18)
L11=6.28mm(3.2,2.4)
L12=6.28mm(3.2,9.6)
壓力中心點(diǎn)的確定，由公式的壓力中心位置分析可得，計(jì)算公式如下
Xc=(L1×X1+……Ln×Xn)/(L1+……Ln)=3.48 mm
Yc=(L1×Y1+……Ln×Yn)/(L1+……Ln)=10.29 mm
可以得到壓力中心為圖坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)為（3.48,10.29）。這個壓力中心確定以后，在下面的設(shè)計(jì)中就要盡量保證這個中心和模柄的中心線重合，同時還要考慮到裝配和加工的方便的要求，還與壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)相關(guān)。
2.3.4、工作零部件刃口尺寸的計(jì)算
在確定工作零件刃口尺寸之前，首先要考慮到工作零件的加工方法和模具的裝配方法，結(jié)合該模具的特點(diǎn)，工作零件的形狀相對比較簡單，適宜采用線切割機(jī)床分別加工落料凸凹模、凹模、凹模固定板以及卸料板等，這種加工方法可以保證這些零件各孔的同軸度，使裝配工作簡化，因此工作零件刃口尺寸計(jì)算就按分別加工的方法來計(jì)算。
1.計(jì)算凸、凹模刃口尺寸, 查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》書中表2.4得間隙值Zmin=0.100mm，Zmax=0.140mm。
1沖孔φ2mm。
沖孔以凸模為基準(zhǔn)。由于制件結(jié)構(gòu)簡單，精度要求不高，所以采用凹模和凸模分開加工的方法制作凸、凹模。其凸、凹模刃口尺寸計(jì)算如下：
查書中表2.5得φ2mm凸、凹模制造公差：
δT =0.020mm δA =0.020mm
校核： Zmax-Zm in =0.040mm
而δT+δA =0.020+0.020=0.040mm
滿足 Zmax-Zmin≥δT+δA的條件
查書中表2.6得：IT14級時磨損系數(shù)X=0.5,
d凸圓形==（2+0.5×0.25）mm=2.125mm
D凹圓形==(2.12+0.100) =2.220 mm
2外形落料凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算
由于外形形狀簡單，精度要求不高，所以采用凸模和凹模分開加工的方法制作凸、凹模。
其凸、凹模刃口尺寸計(jì)算如下：
當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)件時，凹模磨損后，刃口部分尺寸增大。
工件中未標(biāo)注公差的尺寸，查閱相關(guān)資料得出其極限偏差：32.360-0.63 3.20-0.3 120-0.43 7.20-0.36 70-0.36 12.60-0.43 2.60-0.25 20-0.25 ф20-0.25.
查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》書中表2.6得磨損系數(shù)x為：
當(dāng)△≥0.50時，x=0.5
當(dāng)△≤0.5時，x=0.75
按式（2.8）：Aj=(Amax-x△)
32.36凹=（32.36-0.5×0.62）0+0.62/4=29.260+0.155
3.2凹=(3.2-0.75×0.3)0+0.3/4=2.97500.075
12凹=（12-0.5×0.45）0+0.45/4=11.7750+0.113
7凹=（7-0.5×0.36）0+0.36/4=6.820+0.09
7.2凹=（7.2-0.5×0.36）0+0.36/4=7.080+0.09
12.6凹=（12.6-0.5×0.45）0+0.45/4=12.3750+0.113
2.6凹=（2.6-0.75×0.25）0+0.25/4=2.4130+0.0625
2凹=（2-0.75×0.25）0+0.25/4=1.8130+0.0625
ф2凹=（2-0.75×0.25）0+0.25/4=ф1.8130+0.0625
落料凸模的基本尺寸與凹模相同，分別29.26mm,2.975mm,11.775mm,6.82mm,7.08mm,12.375mm,2.413mm,1.813mm,ф1.813mm不必標(biāo)注公差，但在技術(shù)要求中注明：凸模實(shí)際刃口尺寸與落料凹模配制，保證最小雙面合理間隙Zmin=0.126mm。
2.3.5、卸料件的設(shè)計(jì)
由以上計(jì)算可知卸料力為F=1.870KN。
1橡皮的設(shè)計(jì)計(jì)算：
1根據(jù)分析橡皮允許承受的載荷大，安裝調(diào)試方便，所以采用橡膠是合適。
2根據(jù)卸料力求橡膠的橫截面積
由 FX≤FXY=Sp
可得，橡膠的橫截面面積為
S=FXY/p
FXY——橡膠產(chǎn)生的壓力，設(shè)計(jì)時取大于或等于卸料力FX；
p——橡膠所產(chǎn)生的單位面積壓力，與壓縮量有關(guān)，其值可按確定，設(shè)計(jì)時取預(yù)壓量下的單位面積；
S——橡膠的面積
卸料板的工作行程：
h工=h1+h2+t
h1——凸模進(jìn)入卸料板的高度1mm；
h2——凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度1mm；
t——板料的厚度
即： h工=1mm+1mm+1mm=3mm
橡膠的工作行程：H工=h工+h修
其中h修為凸模的修磨余量取5mm。
即： H工=3mm+5mm=8mm
由橡皮壓縮量不超過自由高度的35%～45%橡膠的工作高度取自由高度的25%，根據(jù)以上的計(jì)算可以得知橡膠的自由高度為
H自由=4H工=32mm
每個橡膠承受的載荷為F1=F卸/4=1.87/4KN=0.468KN
試取壓縮量為40%查[3]p122單位壓力約為3MPa則
P=20%×3=0.6MPa
由上式 S=FXY/p=0.468KN/0.6=763.3N
再由S可以計(jì)算出等效的外徑D=2S1/2 /π1/2=27.95mm取29mm
3橡膠的校核
橡膠的校核要求橡膠的高徑比在0.5-1.5之間則
0. 5＜H/D=32/29=1.36＜1.5
即選1塊即可以滿足要求。
3 模具的總體設(shè)計(jì)
3.1模具零部件的選擇
3.1.1模具結(jié)構(gòu)的確定
由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合沖壓，所以模具類型為復(fù)合模，凸凹模在下，落料凹模和沖孔凸模在上，為典型的倒裝沖孔落料復(fù)合模。
3.1.2定位方式的選擇
因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷，控制條料的送進(jìn)步距采用擋料銷定距，簡單，可靠，定位方便。
3.1.3卸料、出件方式的選擇
因?yàn)楣ぜ虾駷?.2mm，相對較薄，卸料力也比較小，故可以采用彈性卸料。又因?yàn)槭菑?fù)合模生產(chǎn)，所以采用上出件比較便于操作和提高生產(chǎn)效率。
3.1.4導(dǎo)向方式的選擇
為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整等因素該復(fù)合模采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。
4 模架及工作零件設(shè)計(jì)加工
根據(jù)模具設(shè)計(jì)的基本形式，可以確定模具的基本結(jié)構(gòu)原理
圖4-1模具總裝圖
1.導(dǎo)套 2.擋料銷 3.上模座 4.螺釘 5打桿 6.模柄 7.推板 8.鏈接推桿 9.墊板 10.螺栓 11.銷釘 12.凸模固定板 13.推件板 14.落料凹模 15.沖孔凸模 16卸料板 17.導(dǎo)柱 18.橡膠 19.凸凹模 20.卸料螺釘 21.下模座 22.導(dǎo)料銷 23.凸凹模固定板
4.1工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1.1沖孔凸模的設(shè)計(jì)
根據(jù)制件的零件圖可以知道，沖孔凸模的結(jié)構(gòu)為圓形，具體結(jié)構(gòu)可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需要而定。因?yàn)樗玫臎_孔凸模為圓形，而且的數(shù)據(jù)可得，這里所用的凸模是不需要特殊保護(hù)的小凸模，所以沖孔凸模采用圓頭直桿凸模，其總長L可根據(jù)具體設(shè)計(jì)按如下方式計(jì)算：
L=h1+h2 =35mm
其中：H1為凸模固定板厚為28mm
H2為凹模的厚度，為了設(shè)計(jì)更適合標(biāo)準(zhǔn)，取7mm
圖4-2沖孔凸模
4.1.2落料凹模的設(shè)計(jì)
結(jié)合工件外形并考慮加工，凹模采用整體凹模，將落料凸模設(shè)計(jì)成直通式，各沖裁的凹模孔均采用線切割機(jī)床加工，4個M8的螺釘固定在墊板上，與凸模固定板配合按H6/m5。安排凹模在模架的位置時，要根據(jù)壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心和模柄中心重合.
凹模的高度 H=KB 取K=0.4 則H=6.24mm
此為最小值圓整到7mm即H=7mm
取凹模壁厚為c=1.5×H=10.5mm
凹模的寬度 L1 =S+2H=39.36+2×7=53.36mm
凹模的長度 取L2=b+2h=15.6+2×7=29.6mm
即凹模的輪廓尺寸為80mm×63mm×11mm 結(jié)構(gòu)詳圖如下所示:
圖4-3落料凹模
4.1.3凸凹模的設(shè)計(jì)
結(jié)合工件外形并考慮加工，凸凹模采用整體凸凹模，將落料凸凸模設(shè)計(jì)成直通式，沖裁的凸凹模外形及孔均采用線切割機(jī)床加工，1個M8的螺釘固定在下墊板上，與凸模固定板配合按H6/m5。
圖4-4凸凹模
4.1.4導(dǎo)料銷及擋料銷的設(shè)計(jì)
條料采用兩個導(dǎo)料銷導(dǎo)料，送進(jìn)方向上采用一個擋料銷進(jìn)行定位，導(dǎo)料定位都較可靠，方便，將其固定在卸料板上，在凹模板上設(shè)置避讓孔，其深度稍大于銷頭部高度。
4.1.5卸料部件的設(shè)計(jì)
（1）卸料板的設(shè)計(jì)
卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為10mm。
卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為45~45HRC。
（2）卸料螺釘?shù)倪x用
卸料板上設(shè)置4個卸料螺釘，公稱直徑為8mm，螺紋部分為10×10。卸料釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸凹模端面1mm，有誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。
4.1.6推件塊的設(shè)計(jì)
推件塊用來推出卡在凹模里的之間，要有一定的行程空間，材料選用45鋼。
4.2模架的設(shè)計(jì)
該模具采用中后側(cè)導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在模具后側(cè)位置，模具較敞開。以凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。根據(jù)模具周界的具體尺寸，得采用中間導(dǎo)柱模架最適合具體規(guī)準(zhǔn)是：
上模座的厚度30 ，
下模座的厚度35，材料為Q235。
上模座厚度H上模取30mm，上模墊板的厚度H墊取10mm，凸模固定板的厚度為14mm，空心墊板厚度為10mm，凹模厚度為20mm，凸凹模厚度為45mm，，下模座的厚度35mm，那么，該模具的閉合高度:
H閉= H上座+ H下座 + H上墊 + H空心墊板+ H固 +H凸凹模+ H凹模- h2
=30+35+10+10+14+42+13-1=159mm
H上座——上模座厚度
H下座——下模座厚度
H上墊——上墊板厚度
H空心墊板——空心墊板厚度
H固——凸模固定板厚度
H凸凹?！拱寄５拈L度
H凹?！寄：穸?
h2——凸凹模沖裁后進(jìn)入凹模的深度，此處取1mm.
可見該模具閉合高度小于所選壓力機(jī)J23—16,最大閉合高度為490mm,可以使用。
有模座上的導(dǎo)柱和導(dǎo)套的尺寸確定選擇的尺寸查[2]得：
導(dǎo)柱A22h5×150 GB/T2861.1—81
導(dǎo)套A22H6×80×35 GB/T2861.6—81
模柄的設(shè)計(jì)
根據(jù)壓力的相關(guān)參數(shù)，由[2]選擇模柄為壓入式模柄其參數(shù)為42.5×80 GB/T2862.1—81Q235。
由圖4-1知：模具上模部分主要由上模座、上墊板、凸模、凸模固定板、推件塊、凹模等組成。卸料方式采用彈性卸料，以橡膠為彈性組件。下模部分由下模座、凸凹模板、卸料板、橡膠等組成。沖孔廢料由漏料孔漏出，制件由推件塊從上模推出。
4.3沖壓設(shè)備的選定
通過校核，選擇閉式單點(diǎn)動壓力機(jī)J31-250B能夠滿足使用要求。其主要參數(shù)如下：
公稱壓力：250KN
滑塊行程：315mm
公稱壓力行程：10.4mm
滑塊行程次數(shù)：20次/min
最大閉合高度：490mm
裝模具高度調(diào)節(jié)量：200mm
導(dǎo)軌間距離：810mm
滑塊底面前后尺寸：850mm
工作臺墊板尺寸：950mm*1000mm
主電機(jī)功率：30KW
氣墊個數(shù)：1個
氣墊單個推出力：6.3/40
氣墊行程：150mm
外形尺寸：2262mm×2070mm
地面以上高度：5660mm
壓力機(jī)整機(jī)質(zhì)量：30.5T
4.4模具零件的加工工藝
凹模、固定板以及卸料板都屬于板類零件，其加工工藝比較規(guī)范。其具體加工過程是：凹模，導(dǎo)料板等零件均是需要淬硬的零件，凹模淬硬以前，在模架的上模板上進(jìn)行裝配，在凹模板上劃出各個孔的圓孔的線，并根據(jù)劃出壓力中心線，使壓力中心線與下模座中心線對正、鉆、攻螺孔，將下模座、凹模、導(dǎo)尺進(jìn)行校配，校正導(dǎo)尺間距后，鉆、鉸銷釘孔，將三板固定，鉆孔并安裝擋料銷，安裝承料板。然后，將下模全部拆開，將凸凹模熱處理淬硬（在淬硬以前要加工出傳絲孔）后，進(jìn)行線切割加工，用平面磨床磨平后重新裝配。
固定在上模座的上模部分，各凸模和凸模固定板都應(yīng)淬硬，裝配前將凸模淬硬，并完成全部加工，墊板裝配前不淬硬。
4.5 模具的裝配
根據(jù)復(fù)合模裝配要點(diǎn)，選凹模作為裝配基準(zhǔn)件，先裝下模，在裝上模，并調(diào)整間隙、試沖、返修。
具體的裝配如下：
首先，凸凹模的預(yù)裝配，這個過程就是仔細(xì)檢查一下各凸模形狀及尺寸以及凹模形孔，是否符合圖紙要求的尺寸精度、形狀。并且將各凸模分別與相應(yīng)的凹?？紫嗯浜希瑱z查其間隙是否加工均勻。不合適者應(yīng)重新修磨或更換。這一步也是相當(dāng)重要的，防止因?yàn)橐恍┑图壍腻e誤而造成裝配的不能順利進(jìn)行。
其次，凸模的裝配，為了下一步裝配的方便，所以要先裝配凸模的部分，即將各個凸模插入到的相應(yīng)孔內(nèi)。然后，將凸模壓入固定板凸模固定板的相應(yīng)孔內(nèi)，在墊板上鉆孔，將外型凸模固定在墊板上，在與卸料板穿在一起。然后放在一邊待用。
再次，下模的裝配，裝配的過程和前面加工過程一樣，總結(jié)起來就是要先把要裝配的各個部分定位劃線，再淬火，線切割加工。具體為，將下模部分的所用部件固定在下模座上，根據(jù)設(shè)定的零部件的相對位置定位，并根據(jù)劃出壓力中心線，使壓力中心線與下模座中心線對正、鉆、攻螺孔，將下模座、凹模、導(dǎo)尺進(jìn)行校配，校正導(dǎo)尺間距后，鉆、鉸銷釘孔，將三板固定，鉆孔并安裝擋料銷，安裝承料板。
接下來，裝配上模，在以裝好的下模上放等高的墊鐵，再在凹模中放入0.1mm的紙片，然后將凸模與固定板組合裝入凹模。下面預(yù)裝上模座，劃出與凹模固定板相應(yīng)螺孔、銷孔位置，并鉆絞螺孔、銷孔。用螺釘將固定板組合、墊板、上模座連接在一起，但不要擰緊。將卸料板套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(yù)壓量，使卸料板高出凸模下端約1mm。然后，復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后，緊固螺釘。切紙檢查，合適后打入銷釘。
最后，裝機(jī)試沖并根據(jù)試沖結(jié)果作相應(yīng)的調(diào)整。直到試沖合格后，將模具連同合格制件一同歸庫。
5.結(jié)束語
本畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們進(jìn)行完了三年的模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)課程后進(jìn)行的，它是對我們?nèi)陙硭鶎W(xué)課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的訓(xùn)練。它在我們的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。
通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我從新系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了所學(xué)專業(yè)知識同時也鞏固了先前學(xué)到了的知識，同時感觸最深刻的是：所學(xué)知識只有在應(yīng)用中才能在更深刻理解和長時間記憶。對一些原來一知半解的理論也有了進(jìn)一步的的認(rèn)識。特別是原來所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機(jī)械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測量、冷沖模具設(shè)計(jì)與制造等有了更深刻的理解，使我進(jìn)一步的了解了怎樣將這些知識運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中。同時還使我更清楚了模具設(shè)計(jì)過程中要考慮的問題，如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費(fèi)材料，保證工件的經(jīng)濟(jì)性，加工工藝的合理性。
在設(shè)計(jì)的過程中通過沖壓手冊、模具制造簡明手冊、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊等隊(duì)要設(shè)計(jì)的問題進(jìn)行查詢，我了解了通過更多的途徑去了解我要做的設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)更具合理性。也使我學(xué)會了設(shè)計(jì)過程中對資料的查詢和運(yùn)用。通過這次設(shè)計(jì)，我更加深入地學(xué)習(xí)了冷沖壓技術(shù)工作設(shè)計(jì)的內(nèi)容。冷沖壓技術(shù)工作設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括冷沖壓工藝設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)及沖模制造三方面內(nèi)容，盡管三者的工作內(nèi)容不同，但三者之間存在著相互滲透、相互補(bǔ)充、相互依存的關(guān)系。
冷沖壓工藝設(shè)計(jì)是針對給定的產(chǎn)品圖樣，根據(jù)其生產(chǎn)批量的大小、沖壓設(shè)備的類型規(guī)格、模具制造能力及工人技術(shù)水平等具體生產(chǎn)條件，從對產(chǎn)品零件圖的沖壓工藝性分析入手經(jīng)過必要的工藝計(jì)算，制定出合理的工藝方案，最后編寫沖壓工藝卡的一個綜合分析、計(jì)算、設(shè)計(jì)過程。沖壓工藝方案的確定包括工序性質(zhì)、數(shù)量的確定，工序順序的安排，序組合方式及工序定位方式的確定等內(nèi)容。
沖壓模具設(shè)計(jì)則是依據(jù)制定的沖壓工藝規(guī)程，在認(rèn)真考慮毛坯的定位、出件、廢料排出諸問題以及模具的制造維修方便、操作安全可靠等因素后，設(shè)計(jì)計(jì)算并構(gòu)思出與沖壓設(shè)備相適應(yīng)的模具總體結(jié)構(gòu)，然后繪制出模具總裝圖和所有非標(biāo)準(zhǔn)零件圖的整個設(shè)計(jì)繪圖過程。
歷經(jīng)近三個月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中通過參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，請教各位老師有關(guān)模具方面的問題，并且和同學(xué)的探討，模具設(shè)計(jì)在實(shí)際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時間里，對模具的認(rèn)識有了一個質(zhì)的飛躍。
從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過程，我對模具的認(rèn)識過程亦是如此。經(jīng)過近三個月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計(jì)一定能為三年的大學(xué)生涯劃上一個圓滿的句號，為將來的事業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
致 謝
本設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)過程中得到了幾位指導(dǎo)老師的大力支持和幫助，再次表示誠摯的感謝！
感謝各位老師在三年之中的教導(dǎo)和在做設(shè)計(jì)的過程中對我的幫助。使我在大學(xué)三年里不但學(xué)到了更多知識，而且學(xué)到了怎么做人、怎么做事。在此衷心對各位老師的辛勤教導(dǎo)表示感謝。雖然我就要走出學(xué)校進(jìn)入社會，但是老師對我的教導(dǎo)和幫助我想我一輩子也不會忘記！那講課的聲音在我耳邊久久回蕩，那寫字的身影在腦海里留下了深深的印記，如果還有下一次做學(xué)生我仍然選擇做您的學(xué)生！
畢業(yè)之后，我一定會努力工作的，不辜負(fù)各位老師對我們的深切期望，在這里也說一聲：老師你辛苦了。
祝各位老師，身體健康、萬事如意！
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