0194-托板零件成形工藝及落料沖孔復(fù)合模設(shè)計【全套8張CAD圖】
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1 緒論
1.1模具行業(yè)
沒有高水平的模具就沒有高水平的產(chǎn)品。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志，因為模具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。在電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中，60～80%的零部件都要依靠模具成型。
1.2國內(nèi)外模具發(fā)展狀況及趨勢
我國具工業(yè)從起步到飛躍發(fā)展，歷經(jīng)了半個多世紀，近幾年來，我國模具技術(shù)有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。大型、精密、復(fù)雜、高效和長壽命模具又上了新臺階。按照中國模具工業(yè)協(xié)會的劃分,我國模具基本分為10大類，其中,沖壓模和塑料成型模兩大類占主要部分。目前,我國以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進步。幾大汽車模具廠由于采用了國際上先進的模具加工廠設(shè)備、制造技術(shù)和軟件,實現(xiàn)了CAD(計算機輔助設(shè)計)/CAE(計算機輔助實驗)/CAM(計算機輔助制造)一體化,提高了沖壓模具的設(shè)計開發(fā)和制造能力,縮短了模具的生產(chǎn)周期。國內(nèi)的模具企業(yè)也在充分抓住汽車工業(yè)所帶來的發(fā)展契機,加大設(shè)備、產(chǎn)品、生產(chǎn)規(guī)模的升級步伐,積極開拓國內(nèi)外市場。
然而，我國模具制造技術(shù)與工業(yè)發(fā)達國家的差距還很大，沖壓模具CAD/CAE/CAM技術(shù)的開發(fā)手段比較落后、技術(shù)的普及率不高,應(yīng)用不夠廣泛，僅有約10%的模具在設(shè)計中采用了CAD技術(shù),距拋開繪圖板還有漫長的一段路要走；在應(yīng)用CAE進行模具方案設(shè)計和分析計算方面,也才剛剛起步,在應(yīng)用CAM技術(shù)制造模具方面,由于缺乏先進適用的制造裝備和工藝設(shè)備,只有5%左右的模具制造設(shè)備被應(yīng)用于這項工作。精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中所占比重較低,工藝設(shè)備落后,直接影響國產(chǎn)模具質(zhì)量的提高。
我國模具工業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)能力只能滿足需求量的60%左右,大部分模具廠的模具加工設(shè)備陳舊,在役期長、精度差、效率低,還不能適應(yīng)國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。生產(chǎn)沖壓模具的專用技術(shù)尚未成熟,大多仍還處于試驗摸索階段，如模具的表面涂層、表面熱處理技術(shù)、導(dǎo)向副潤滑技術(shù)、型腔傳感及潤滑技術(shù)、去應(yīng)力技術(shù)、抗疲勞及防腐技術(shù)等未完全形成生產(chǎn)能力,走向商品化。一些關(guān)鍵、重要的技術(shù)缺少知識產(chǎn)權(quán)的保護。
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模具標準件標準化程度及使用覆蓋率較低，在汽車制造業(yè)中被大量使用的模具是沖壓模。近5年來,汽車模具標準件的使用覆蓋率盡管有了較大增長,已從20世紀末的25%～30%提高到目前的45%左右。但這種增長距國際先進水平(一般在70%以上,中小模具在80%以上)差距還很大。這是汽車模具交貨期長,也是我國成為模具進口大國的重要原因之一。
目前模具技術(shù)的發(fā)展趨勢 模具CAD/ CAE/ CAM正向集成化、三維化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展；模具檢測、加工設(shè)備向精密、高效和多功能方向發(fā)展；快速經(jīng)濟制模技術(shù)的廣泛應(yīng)用；模具材料及表面處理技術(shù)的研究；模具研磨拋光將向自動化、智能化方向發(fā)展；模具標準件的應(yīng)用將日漸廣泛；壓鑄模、擠壓模及粉末鍛模比例增加；模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式。 還有模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式，在成型工藝方面，主要是沖壓模具功能復(fù)合化，模具加工系統(tǒng)自動化等。另一方面，隨著先進制造技術(shù)的不斷發(fā)展和整體制造水平的提高,在模具行業(yè)提出新的設(shè)計、生產(chǎn)、管理理念與模式。主要有：適應(yīng)模具單件生產(chǎn)特點的柔性制造技術(shù)；創(chuàng)造最佳管理和效益的團隊精神；提高快速應(yīng)變能力的并行工程、虛擬制造及全球敏捷制造、網(wǎng)絡(luò)制造等新的生產(chǎn)哲理；廣泛采用標準件通用件的分工協(xié)作生產(chǎn)模式；適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保要求的綠色設(shè)計與制造等。
1.3本次設(shè)計的主要方向、內(nèi)容及目的
沖壓工藝在機電產(chǎn)品制造行業(yè)中應(yīng)用廣泛是眾目共睹的，而沖模是實現(xiàn)沖壓工藝的主要工藝裝備，在模具制造行業(yè)中占有重要的地位。
沖模技術(shù)的水平直接和生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量（尺寸公差和表面粗糙度等）、一次刃磨的壽命以及設(shè)計和制造模具的周期緊密相關(guān)。提高沖模技術(shù)水平有利于獲得優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、廉價的產(chǎn)品，技術(shù)經(jīng)濟效果顯著，深受制造行業(yè)的重視。沖壓—就是在室溫下，利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。沖壓模具--在冷沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為冷沖壓模具（俗稱冷沖模）。
沖壓加工的特點：由于冷沖壓加工具有上述突出的優(yōu)點，因此在批量生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中占有十分重要的地位，是國防工業(yè)及民用工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的加工方法。沖壓成形加工必須具備相應(yīng)的模具，而模具是技術(shù)密集型產(chǎn) 品，其制造屬單件小批量生產(chǎn)，具有難加工、精度高、技術(shù)要求高、生產(chǎn)成本高（約占產(chǎn)品成本的10%～30%）的特點。所以，只有在沖壓零件生產(chǎn)批量大的情況下，沖壓成形加工的優(yōu)點才能充分體現(xiàn)，從而獲得好的經(jīng)濟效益。
五金配件――沖壓件，也稱夾緊件，大量用于汽車覆蓋件、夾具等夾緊機構(gòu)上，其形狀各異，但作用相同：起定位、防轉(zhuǎn)、固定的作用，一般都是配合緊固件（螺釘、螺母等）使用。
沖壓件一般是沖裁件，材料是08F，厚度是根據(jù)受力情況而定，精度等級也根據(jù)用途而定，一般為IT11～IT14級，大批量生產(chǎn)，圖1-1為典型的沖壓件零件圖，即此次設(shè)計—沖壓件沖壓模具設(shè)計。
本設(shè)計注重在模具的設(shè)計方案、方法上面。零件簡單，但屬于金屬加工，有較難的模具加工工藝，所以必須采用復(fù)合沖裁或級進模沖裁才能沖出工件。這樣沖出的工件才具有更高的精度，且加工速度也可得以提高。
2 沖裁件的工藝分析
2.1沖裁件的材料及結(jié)構(gòu)的工藝性
材料選0.8F t=2mm 沖裁件需要足夠的塑性，在進行沖裁時板料裂開，材料的硬度一般不低于沖模工作部分硬度
抗剪強度260~360t/mpa
抗拉強度215—410 σl/pa 屈服點 σs/pa 伸長率27
2.2、批量生產(chǎn)：大批量生產(chǎn)
2.3沖壓件工藝分析
Ⅰ結(jié)構(gòu)：該零件結(jié)構(gòu)簡單對稱，沒有凸出的懸壁和凹槽，孔邊距容易滿足要求，為了提高零件的壽命建議將直角都改為R1的工藝圓角
II零件中未標注公差尺寸均是未追注公差，定義IT14各尺寸的公差：580-0.74 380-0.62 300-0.52 R80-0.22
III該零件的全部表面粗糙度為 6、3
2.4沖裁件工藝設(shè)計
1） 工藝類型：落料和沖孔
2） 工藝次數(shù)：2次
3）工藝順序：工藝路線 a 落料后沖孔
B沖孔后落料
C落料后沖孔復(fù)合
該工藝順序選擇：落料 沖孔 復(fù)合
以成本效率人力資源，經(jīng)濟效益等方面考慮 故C工藝路線為最佳
3沖壓設(shè)計
3.1計算搭邊值
由經(jīng)驗確定，（沖壓模具設(shè)計與制造）表2.5.2（最小搭邊值），結(jié)合本沖壓件材料、板厚確定該沖壓件搭邊值不小于2、2mm ,料邊值不小于2、5 mm
取搭邊值 a1=2、4mm 料邊值: a =2、8mm
本次設(shè)計要求沖件精度不高，故采用定位銷和導(dǎo)正銷定位
3.2條料寬度
（沖壓模具設(shè)計與制造）P66公式條料寬度 B0-△=（Dmax+2a）0-△
表2.5.3條料偏差值 t=0.8
導(dǎo)料板間距離公式 A=B+C=Dmax+2a+2C Dmax=58mm
a=2.8mm C為導(dǎo)料板與最寬料之間的間隙
查（沖壓模具設(shè)計與制造）表2.5.5 Cmin=0.5mm 去C =0.6mm
B0-0.6 =(58+2×2.8+0.6) 0-0.6 =64.20-0.6 mm
取 B=65 A=B+C=65+0.6=65.6mm
3. 3排樣圖
如下：
3.4沖裁力的計算
本次設(shè)計采用普通平刃口模具沖裁，其沖裁力F一般按下式計算 F=KLtTb 其中L-沖裁周邊長度 t—材料厚度 Tb=材料抗剪強度
K—系數(shù) 一般K去1.3 Tb=230MPa
L=38χ2+4χ7+4χ2+2χ3.14χ8+3.14χ10=193.64mm
F= KLtTb=1.3χ193.64χ0.001χ2χ0.001χ230χ1000000=115796.72=115.8KN
3.5卸料力、推件力及頂件力的計算
卸料力 Fx=KxF
推件力 FT=nKT
頂件力 FD=KDF
查表2.6.1 卸料力 推件力 頂件力系數(shù) Kx=0.05 KT=0.55 KD=0.06
Fx=0.05χ115.8kN=5.79KN
FT= nKT=4/2χ0.55χ115.8=127.38KN
FD= KDF=0.06χ115.8=192.23kN
∑=F+ Fx+ FT+ FD=441.3knn
3.6壓力機噸位的選用
壓力機噸位=F/0.5=192.23/0.8=240.29 KN
4 沖裁模具相關(guān)參數(shù)計算
4.1計算
Z/2=（t/ho）tanB =2t(1- ho/t)tanB
4.2經(jīng)驗確定一些經(jīng)驗
1） 由于模具使用中的磨損會使得間隙增大，因此設(shè)計新模具刃口時，建議采用偏小合理間隙。
2） 沖孔直徑較小，而導(dǎo)致板導(dǎo)向又教差時，為防止凸模因偏裁折斷，故間隙選大。
3） 選凹?？诪殄F形孔時，起間隙應(yīng)比圓形孔間隙偏小
4） 采用彈性頂出時，（上出料）其間隙比下出件增大約50%
5） 速沖裁時，模具溫度增大，使間隙變小，設(shè)計模具時應(yīng)使間隙適當(dāng)放大，以每分200次，間隙值比普通沖裁增大10%
6） 硬質(zhì)合金模具、熱膨脹系數(shù)其間隙偏小
7） 非圓形的模具、間隙比圓形模具間隙增大
8） 沖孔模具間隙比落料模具間隙大
確定間隙參考（沖壓模具設(shè)計與制造）表2.33
Zmin=0.246 Zmax=0.360
Ft為中心的確定：根據(jù)零件圖分析，該中心壓件幾何對稱、壓力中心與幾何中心重合，該零件壓力為0點
5 沖裁模刃口的計算
計算方法：按凸模和凹模分別加工
使用范圍：a適用于圓形或簡單規(guī)則形狀的刃口
B制造周期要求較短△
C成批生產(chǎn)的模具
D精度要求高成本高
5.1確定模具磨損系數(shù)
由公差表查得：300-0.52 mm為IT14級，取X=0.5，380-0.62 mm為IT14級，去X=0.5，R80-0.22 為IT13級，取X=0.75，∮10+0.03 為IT14級 ，取X=0.5
5.2 凸凹模的加工
凸、凹模分別按IT6和IT7級加工制造，則各尺寸計算如下：沖孔：DT(dmin+X△) 0-8T =(10+0.5×0.03) 0-0.009 mm10.0150-0.009 mm
dA=(dT+Zmin) ￡A0 (10.015+0.246) -0.050 =10.261+0.015 mm
校核：бT+бA≤Zmax-Zmin
即： 0.009+0.015+0.024mm ≤（0.360-0.246）=0.14mm
滿足間隙公差條件
落料； DA1=（ Dmax-X△）￡A0 =(30-0.52×0.5) +0.021 mm=29.74+0.021
DT1=(DA1-Zmin) 0-6T =(29.74-0.246) 0-0.013 mm=29.49 0-0.013 mm
DA2=(Dmax+X△) 6A2 =(38-0.5×0.62) +0.0250 =37.690-0.0016 mm
DT2=(DA2-Zmin) 0-6T2 =(37.69-0.246) 0-0.016 mm=37.440-0.016
DA3=(Dmax3-X△) ￡A30 =(8-0.75 ×0.22) +0.0150 =7.84+0.0150
DT3=(DA3-Zmin) 0-6T3 =7.590-0.019
校核：（0.021+0.013+0.025+0.016+0.015+0.09）mm=0.099mm
∠(0.36-0.246)mm=0.114mm 滿足間隙公差條件
落料凸 、凹模尺寸如下所示
模具的閉合高度：
根據(jù)壓力機（J23-25）的技術(shù)參數(shù)得知、H=270mm , M=55mm
由公式H-5≥Hd≥H-M+10計算得 Hd=240mm
6 其余模具標準零件
6.1固定擋料銷及導(dǎo)料銷
JB/T 7649.10—1994
查表：（《中國模具設(shè)計大典》，P613 表22.5－58 固定擋料銷）
固定擋料銷A8 JB/T7649.10
材料：45，熱處理硬度43～48HRC
技術(shù)條件：按JB/T 7653—1994的規(guī)定
圖6-1 擋料銷
6.2 推桿
JB/T 7650.1—1994
查表：（《中國模具設(shè)計大典》，P614 表22.5－59 帶肩推桿）
推桿A16×130 JB/T 7650.1
材料：45，熱處理硬度43～48HRC
技術(shù)條件：按JB/T 7653—1994的規(guī)定
圖6-2 推桿
6.3 防轉(zhuǎn)銷
GB/T 119.1—2000
查表：（《中國模具設(shè)計大典》，P634，表22.6－12 不淬硬鋼和奧氏體不銹鋼圓柱銷）
銷 GB/T 119.1 4 m6×15
硬度125～245HV30
材料：45
圖6-3 防轉(zhuǎn)銷
6.4 圓柱銷
GB/T 119.1—2000
查表：（《中國模具設(shè)計大典》，P634，表22.6－12 不淬硬鋼和奧氏體不銹鋼圓柱銷）
銷：GB/T 119.1 10 m6×60
GB/T 119.1 10 m6×50
GB/T 119.1 10 m6×45
硬度125～245HV30
材料：45
圖6-4 圓柱銷
6.5 卸料螺釘
JB/T 7650.5—1994
查表：（《中國模具設(shè)計大典》，P618 表22.5－63 圓柱頭卸料螺釘）
圓柱頭卸料螺釘M8×38 JB/T 7650.5
材料：45，熱處理硬度35～40HRC
技術(shù)條件：按GB/T 3098.3—2000的規(guī)定
圖6-5 卸料螺釘
6.6 內(nèi)六角圓柱頭螺釘
GB/T 70.1—2000
查表：（《中國模具設(shè)計大典》，P623，表22.6－1 內(nèi)六角圓柱頭螺釘）
螺釘 GB/T 70.1 M10×60
GB/T 70.1 M10×45
GB/T 70.1 M8×30
材料：45
圖6-6 內(nèi)六角圓柱頭螺釘
6.7 模柄
查表：（《中國模具設(shè)計大典》，P586，表22.5－24 壓入式模柄）
模柄A50×100 JB/T 7646.1
材料：Q235A
技術(shù)條件：按JB/T 7653—1994的規(guī)定
圖6-7 模柄
6.8 卸料彈簧
卸料彈簧選用步驟
1.每根彈簧上的工藝力：
2.根據(jù)所需的預(yù)緊力和必須的彈簧總壓縮量,參照彈簧的特性線（涂光祺《沖模技術(shù)》P406,圖9-31 彈簧的特性線）和彈簧的規(guī)格。預(yù)選彈簧的直徑D=20mm,彈簧絲的直徑d=4mm,彈簧的自由長度，彈簧的序號16。
3.校驗所選彈簧的性能，由彈簧的特性線可見，對于序號16的彈簧，當(dāng)預(yù)緊力取時，預(yù)緊量,而最大許用壓縮量,實際所需工藝行程，取余量，則，即有
。
彈簧4×20×70 JB/T 7187.6
材料：60Si2MnA
熱處理硬度;43～48HRC，彈簧兩端并緊并磨平
技術(shù)條件：按JB/T 7653—1994的規(guī)定
6.9 導(dǎo)柱導(dǎo)套
導(dǎo)柱：
查表：（《中國模具設(shè)計大典》，P504，表22.4－36 A型導(dǎo)柱）
導(dǎo)柱A22h5×130 GB/T 2861.1
技術(shù)條件：按JB/T 8070—1995的規(guī)定
材料：20
熱處理：滲碳淬硬56～60HRC
（參見圖紙）
導(dǎo)套：
查表：（《中國模具設(shè)計大典》，P510，表22.4－39 A型導(dǎo)套）
導(dǎo)套A22H6×80×28 GB/T 2861.6
技術(shù)條件：按JB/T 8070—1995的規(guī)定
材料：20
熱處理：滲碳淬硬56～60HRC
（參見圖紙）
6.10 模座
上模座：
查表：（《中國模具設(shè)計大典》，P477，表22.4－14 后側(cè)導(dǎo)柱上模座）
上模座125×125×30 GB/T 2855.5
材料：HT200
技術(shù)條件：按JB/T 8070—1995的規(guī)定
（參見圖紙）
下模座：
查表：（《中國模具設(shè)計大典》，P479，表22.4－15 后側(cè)導(dǎo)柱下模座）
上模座125×125×35 GB/T 2855.6
材料：HT200
技術(shù)條件：按JB/T 8070—1995的規(guī)定
（參見圖紙）
7 模具裝配與調(diào)試
模具的裝配就是根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)條件，以一定的裝配順序和方法，將符合圖紙技術(shù)要求的零件，經(jīng)協(xié)調(diào)加工，組裝成滿足使用要求的模具。在裝配過程中，既要保證配合零件的配合精度，又要保證零件之間的位置精度，對于具有相對運動的零（部）件，還必須保證它們之間的運動精度。因此，模具裝配是最后實現(xiàn)沖模設(shè)計和沖壓工藝意圖的過程，是模具制造過程中的關(guān)鍵工序。模具裝配的質(zhì)量直接影響制件的沖壓質(zhì)量、模具的使用和模具壽命。
沖模的裝配必須符合模具裝配圖、明細表及技術(shù)條件的規(guī)定。
7.1 模具裝配特點
模具屬單件生產(chǎn)。組成模具實體的零件，有些在制造過程中是按照圖紙標注的尺寸和公差獨立地進行加工的（如落料凹模、沖孔凸模、導(dǎo)柱和導(dǎo)套、模柄等），這類零件一般都是直接進入裝配；有些在制造過程中只有部分尺寸可以按照圖紙標注尺寸進行加工，需協(xié)調(diào)相關(guān)尺寸；有的在進入裝配前需采用配制或合體加工，有的需在裝配過程中通過配制取得協(xié)調(diào)，圖紙上標注的這部分尺寸只作為參考（如模座的導(dǎo)套或?qū)е萄b孔，多凸模固定板上的凸模固裝孔，需連接固定在一起的板件螺栓孔、銷釘孔等）。
因此，模具裝配適合于采用集中裝配，在裝配工藝上多采用修配法和調(diào)整裝配法來保證裝配精度。從而實現(xiàn)能用精度不高的組成零件，達到較高的裝配精度，降低零件加工要求。
7.2 裝配技術(shù)要求
⑴ 裝配時應(yīng)保證凸、凹模之間的間隙均勻一致，配合間隙符合設(shè)計要求，不允許采用使凸，凹模變形的方法來修正間隙。
⑵ 推料、卸料機構(gòu)必須靈活，卸料板或推件器在沖模開啟狀態(tài)時，一般應(yīng)突出凸凹模表面0.5～1㎜。
⑶ 當(dāng)采用機械方法聯(lián)接硬質(zhì)合金零件時，連接表面的表面粗糙度參數(shù)Ra值為0.8μm 。
⑷ 各接合面保證密合。
⑸ 落料、沖孔的凹模刃口高度，按設(shè)計要求制造，其漏料孔應(yīng)保證暢通，一般應(yīng)比刃口大0.2～2㎜。
⑹ 沖模所有活動部分的移動應(yīng)平穩(wěn)靈活，無滯止現(xiàn)象，滑塊、楔塊在固定滑動面移動時，其最小接觸面積不少于其面積的2/4。
⑺ 各緊固用的螺釘、鎖釘不得松動，并保證螺釘和銷釘?shù)亩嗣娌煌怀錾舷履Ｗ矫妗?
⑻ 各卸料螺釘沉孔深度應(yīng)保證一致。
⑼ 各卸料螺釘、頂桿的長度應(yīng)保證一致。
⑽ 凸模的垂直度必須在落料凸模間隙值的允許范圍內(nèi)。
⑾ 沖模的裝配必須符合模具裝配圖、明細表及技術(shù)條件的規(guī)定。
⑿ 凸模、凸模等與固定板的配合一般按 H7/n6或H7/m6, 保證工作穩(wěn)定可靠。
⒀ 在保證使用可靠的前提下，凸模、凹模、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等零件的固定可采用性能良好并穩(wěn)定的粘結(jié)材料澆注固定。
7.3 裝配過程
7.3.1 常用的裝模工具
⑴ 平行夾
平行夾一般成對使用，將兩塊或幾塊平行的板料夾在一起引孔或裝調(diào)模具時夾緊用。
⑵ 平行墊鐵：即兩塊墊鐵的厚度一樣
① 有的用作鉆床上墊起來打孔用特別是用平行夾頭夾住板料之后，板料不能直接放在鉆床工作臺上時必須要用平行墊鐵，將工件墊行起來后打孔；
② 調(diào)節(jié)冷沖模上下或塑料動定模之間的距離用；
③ 調(diào)整凸、凹模間隙用
⑶ 銅棒（銅榔頭）
銅棒主要是利用銅料較軟的特點，用其鎬打模具，銷釘及裝入凸模型芯等和零件，可使棒桿變形而不傷害模具零件。
7.3.2 模具的裝配
㈠ 沖模的裝配過程
沖模的裝配原則是將模具的主要工作零件如凹模、凸模、落料凸模或?qū)О宓冗x為裝配的基準件，復(fù)合模的一般裝配順序為：一般以凸、凹模為基準件，先裝凸、凹模部分，再裝凹推板和凸模等。
該倒裝復(fù)合模裝配過程如下（裝配圖見附錄）：
按零件圖和工藝要求檢驗全部零件
組裝下模:
⒈水平放置下模座（有導(dǎo)柱）
⒉將下墊板放在下模座上，按線對齊
⒊將落料凸模及落料凸模固定板放在下墊板上，配入銷釘Ф10×50
⒋用螺釘M10×45拉緊，并輔以平行夾夾緊
⒌將彈簧墊圈及卸料彈簧裝入彈簧凹孔
⒍裝上卸料板，用卸料螺釘將卸料板拉緊，調(diào)節(jié)預(yù)緊力，使之均衡
下模組裝完畢。
組裝上模:
⒈水平放置上模座（有導(dǎo)套）
⒉將模柄裝入上模座，用榔頭釘緊
⒊配入防轉(zhuǎn)銷
⒋將凸模固定板放在平行墊上，把沖孔凸模裝入凸模固定板
⒌倒置上模座在平行墊上面，將上墊板放在上模座上，按線對齊
⒍將凸模固定板放在上墊板上，配入銷釘Ф10×45
⒎放入推桿，并放上空心墊板，放入推件塊，再放上凹模板
⒏配入銷釘Ф10×60
⒐用螺釘M10×60將上模各板連接起來，并緊固
上模組裝完畢。
將上、下模合在一起
裝配完畢
㈡ 間隙的調(diào)整
間隙的調(diào)整主要用于無模架固定導(dǎo)板模的凸凹模間隙的調(diào)整和有模架的各種模具的凸凹模間隙的調(diào)整。對于沖裁模,一般間隙都不是很大,故常采用光隙法或手感加切紙法。
7.4 裝模與試模
7.4.1 模具的安裝
沖模裝好后，必須根據(jù)沖裁力的大小，閉合高度等條件，將它安裝在適當(dāng)?shù)膲毫C上試沖和調(diào)整，通過試沖才能發(fā)現(xiàn)沖模的各種缺陷，從而再分析原因進行調(diào)整或修理，直至沖出合格的零件為止。
沖模的安裝過程如下：
⑴ 安裝沖模前，必須進一步熟悉沖壓工藝和沖模圖紙，檢查所要安裝的沖模和壓力機是否完好正常。
⑵ 準備好安裝沖模所需要的緊固螺栓、螺母、壓板、墊塊、墊板及沖模上的附件（頂桿推桿等）。
⑶ 測量沖模的閉合高度，并根據(jù)測量的尺寸調(diào)整壓力機滑塊的高度，使滑塊在下死點時，滑塊底面與工作面之間的距離略大于沖模的閉合高度（若有墊板應(yīng)為沖模閉合高度與墊板之和）。
⑷ 沖模放入壓力機之前，應(yīng)清除粘附在沖模上下表面，壓力機滑塊底面工作臺面上的雜物，并應(yīng)擦洗干凈。
⑸ 取下模柄鎖緊塊，將沖模推入，使模柄緊靠模柄孔，墊板間距要使廢料能夠漏下，合上鎖緊塊，再將壓力機滑塊停在下死點，并調(diào)整壓力機滑塊高度，使滑塊與沖模頂面接觸。
⑹ 緊固鎖模塊，安裝下模壓板，但不要將螺銓拉得太緊。
⑺ 將壓力機滑塊上調(diào)3－5mm，開動壓力機使滑塊停在上死點，擦凈導(dǎo)柱導(dǎo)套部位并加潤滑油再點動壓力機，使滑塊上下運動1－2次后使滑塊停在下死點，靠導(dǎo)柱導(dǎo)套將上下模具的位置導(dǎo)正后將壓板螺栓固牢。
⑻ 有彈頂器的安裝下模彈頂器。
⑼ 開動壓力機并逐步調(diào)整滑塊高度，先將上下模之間放入低片，使紙片剛好切斷后再放入試沖材料，剛好沖下零件后，將連桿螺釘鎖緊。
⑽ 若上模有頂桿（打料桿）時，要插入挺桿調(diào)整壓力機的卸料螺釘，剛好使挺桿壓住打料桿為止，即打下零件為止。
7.4.2 模具的調(diào)試
試模的目的就是要使模具能夠正常工作，沖出符合要求的沖壓零件，若試模中沖壓模具工作不正?；驔_出的零件不合格時，要找出原因，調(diào)整或修理模具，使模具正常，沖件合格為止?，F(xiàn)將沖裁時出現(xiàn)的問題及調(diào)整方法列表如下：
表4-1 模具出現(xiàn)的問題及調(diào)整方法
存在問題
產(chǎn)生原因
調(diào)整方法
沖件形狀或尺寸不正確
凸模與凹模的形狀或尺寸不正確
（1）微量的可修準凸凹模，重調(diào)間隙（2）問題大的更換凸凹模
毛刺大且光亮帶很小圓角大時
沖裁間隙過小
放大間隙,落料修凸模,沖孔修凹模
毛刺大且光亮帶大時
沖裁間隙過大
減小間隙,更換凸或凹模
毛刺部分偏大
沖裁間隙不均勻或局部間隙不合理
調(diào)整間隙，若局部間隙偏小側(cè) 可修大若局部間隙偏大可加鋃塊補救
卸料不正?；蛲瞬怀隽蟻?
1、裝配不正確造成卸料機構(gòu)不動作（1）配合太緊（2）卸料板裝斜
2、彈簧或橡皮的彈力即卸料力不足
3、凹模和下模座漏料孔沒有對正或退料板行程不夠
4、凹模有侄錐
5、頂出器過短
1、重新裝配將卸料板或推板修整使其能活動，或?qū)⑿读习逖b正
2、更換彈簧或加厚橡皮
3、修正漏孔或加深卸料螺釘沉孔也可加卸料螺釘
4、修整凹模
5、加長頂出部分
平行度和垂直度
1、導(dǎo)柱導(dǎo)套間隙太大
2、凸模導(dǎo)柱等件不垂直于安裝面
3、上下模座不平行
4、斜料板偏移或傾斜
5、壓力機臺面與導(dǎo)軌不垂直
1、更換導(dǎo)柱導(dǎo)套
2、重新安裝凸模導(dǎo)柱等零件
3、以下模板為基準，修磨上模板
4、修整或更換卸料板
5、檢修壓力機
沖件不平
1、凹模倒錐
2、無壓料
3、導(dǎo)正銷與預(yù)孔過緊
4、導(dǎo)正銷與擋料銷距離過小
1、修磨凹模除去倒錐
2、增加壓料
3、修正導(dǎo)正銷
4、修正擋料銷
內(nèi)孔與外形相對位置不正
1、檔料釘位置偏移
2、導(dǎo)正銷過小
3、導(dǎo)料板與凹模中心線不平行
4、側(cè)刃長度不準
1、修整檔料釘位置
2、加大導(dǎo)正銷
3、調(diào)整導(dǎo)料板
4、修磨或更換側(cè)刃
送料不暢或料被卡死
1、導(dǎo)料板間距過小或?qū)Я习鍍A斜
2、凸模與卸料板之間的間隙 過大使搭邊翻轉(zhuǎn)
3、導(dǎo)料板工作面與側(cè)刃不平行
4、側(cè) 刃與檔塊不密合，使條料上產(chǎn)生毛刺
1、修或調(diào)整導(dǎo)料板
2、更換卸料板減小其間隙
3、修正側(cè)刃與導(dǎo)料板
4、消除間隙
7.5 檢驗和驗收技術(shù)條件
⑴ 沖模須進行下列驗收工作：
① 沖模設(shè)計的審核；
② 外觀檢查；
③ 尺寸檢查；
④ 試模和沖件檢查；
⑤ 質(zhì)量穩(wěn)定性檢查；
⑥ 沖模材料和熱處理要求檢查。
⑵ 檢查合格的沖?？蛇M行試模，并按正常生產(chǎn)條件試沖。試模用的沖床應(yīng)符合有關(guān)的技術(shù)要求，試模所用材料的材質(zhì)應(yīng)與要求相符。
⑶ 試沖時沖件取樣應(yīng)在沖壓工藝穩(wěn)定后進行，根據(jù)沖模精度的不同，試沖20～1000件（精密多工位級進沖模必須試沖1000以上）；對于大型覆蓋件模具要求連續(xù)試沖5～10件，并完全符合沖件要求，最后由模具制造方開具合格證并隨模具交付用戶。
沖件的尺寸和形狀應(yīng)符合產(chǎn)品設(shè)計圖樣的要求。成形沖件表面不允許有傷痕、裂紋和皺折等現(xiàn)象。試沖件尺寸不得達到?jīng)_件的極限尺寸，須保留一定的磨損量，一般情況下保留的磨損量至少為沖件公差的1/3。
⑷ 沖模質(zhì)量穩(wěn)定性檢查的批量生產(chǎn)由用戶承擔(dān)，其檢查方法為在正常生產(chǎn)條件下連續(xù)生產(chǎn)8h。上述工作應(yīng)在接到被檢模具后一個月內(nèi)完成，期滿未達到穩(wěn)定性檢驗批量時，即視為此項檢驗工作已經(jīng)完成。
⑸ 用戶在穩(wěn)定性檢驗期間應(yīng)按圖樣和本技術(shù)條件要求，對沖模主要零件的材質(zhì)、熱處理、表面處理情況進行檢查或抽查，發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題應(yīng)由制造方負責(zé)解決。
7.6 使用規(guī)定
⑴ 沖模應(yīng)安裝在相應(yīng)精度等級的壓力機上，并使用專用工具將其緊固。選用壓力機的公稱壓力必須符合設(shè)計要求。若無相應(yīng)的壓力機，其公稱壓力應(yīng)超過計算力的30％。
⑵ 沖壓前，沖制的材料應(yīng)擦拭干凈。
⑶ 沖模的工作部分應(yīng)經(jīng)常刃磨或拋光。在刃磨時，刃磨量不應(yīng)超過刃口的變鈍半徑；拋光時；拋光量≤0.01㎜。
⑷ 在壓力機上同時安裝若干副沖模時，各沖模的閉合高度不能相差過大；
當(dāng)只安裝沖裁模或沖裁模和一副成形模時，其閉合高度之差≤1㎜
當(dāng)只安裝成形模時，其閉合高度之差≤0.2㎜
⑸ 應(yīng)定期檢查壓力機的精度，使之符合有關(guān)規(guī)定。
⑹ 沖模安裝在墊板上，墊板間的距離尺寸可比沖模模座上的開孔尺寸大， 但不超過20％。
⑺ 當(dāng)從沖模上將條料送入、送出時，應(yīng)避免沖切外形不完整的沖件。
7.7 沖模設(shè)計的審核項目
⑴ 沖模質(zhì)量及沖件、壓力機方面的審核，包括的內(nèi)容為：
① 沖模各零件的材質(zhì)、硬度、精度、結(jié)構(gòu)是否能符合用戶的要求；模具的壓力中心是否與壓力機的壓力中心相重合：卸料機構(gòu)能否正確工作，沖件能否卸出；
② 是否對影響沖件質(zhì)量的各因素進行了研究；是否注意到在不妨礙使用和沖壓工藝等前提下盡量簡化加工；沖壓工藝參數(shù)的選擇是否正確，沖件是否會產(chǎn)生變形（翹曲、回彈）；
③ 沖壓力（包括沖裁力、卸料力、推件力、頂件力、彎曲力、壓料力、拉伸力等）是否超過壓力機的負載能力；沖模的安裝方式是否正確。
⑵ 有關(guān)基本結(jié)構(gòu)的審核，包括的內(nèi)容為：
① 沖壓工藝的分析和設(shè)計、排樣圖是否合理
② 定位、導(dǎo)正機構(gòu)（系統(tǒng)）的設(shè)計
③ 卸料系統(tǒng)的設(shè)計
④ 凸、凹模等工作零件的設(shè)計
⑤ 壓料、卸料和出料的方式和防止廢料上冒的措施
⑥ 送料系統(tǒng)的設(shè)計
⑦ 安全防護措施的設(shè)計
⑶ 設(shè)計圖的審核，包括的內(nèi)容為：
① 在裝配圖上的各零件排列是否適當(dāng)，裝配位置是否明確，零件是否已全部標出，必要的說明是否明確
② 零件的編號、名稱、數(shù)量是否確切標注，是本廠制造還是外購；是否遺漏配合精度、配合符號、沖件的高精度部位能否進行修整，有無超精要求；是否采用適于零件性能的材料，是否標注了熱處理、表面處理、表面加工的要求
③ 是否符合制圖標準和有關(guān)規(guī)定，加工者容易理解否
④ 加工者是否可以不進行計算，數(shù)字是否在適當(dāng)?shù)奈恢蒙厦鞔_無誤地標注
⑤ 設(shè)計的內(nèi)容是否符合有關(guān)的基礎(chǔ)標準
⑷ 加工工藝審核的內(nèi)容為：
對于加工方式是否進行了研究；零件加工工藝是否與加工設(shè)備相適應(yīng)，現(xiàn)有設(shè)備能否滿足要求；與其他零件配合的部位是否明確作了標注；是否考慮了調(diào)整余量；有無便于裝配、分解的撬杠槽、裝卸孔、牽引螺釘?shù)葮俗?，是否標注了在裝配時應(yīng)注意的事項；是否把熱處理或其他原因所造成的變形控制在最小限度。
表4-2 模具的壽命
編號
條目內(nèi)容
B1
在遵守用戶使用和保存條件的前提下，制造者應(yīng)保證按本標準的要求出售沖模
B2
除用戶特殊要求外，沖裁模的首次刃磨壽命應(yīng)達到表B1的要求：
表B1 沖裁模的首次刃磨壽命 （萬次）
工作部分材料
沖模類型
單工序模
級進模
復(fù)合模
碳素工具鋼
2
1.5
1
合金工具鋼
2.5
2
1.5
硬質(zhì)合金
40
30
20
注：表中的特定條件為：沖件材料厚度t=1mm，抗拉強度；當(dāng)條件不同時，表B1所列的壽命數(shù)值列在表B2、表B3的系數(shù)Kb、Ks與之相乘，以進行修正。
表B2 Kb值 表B3 Ks值
B3
除用戶特殊要求外，沖裁模的總壽命應(yīng)達到表B4的要求：
表B4 沖裁模的總壽命 （萬次）
工作零件壽命
單工序模
級進模
復(fù)合模
碳素工具鋼
20
15
10
合金工具鋼
50
40
30
硬質(zhì)合金
1000
結(jié)論
經(jīng)過了幾個月的學(xué)習(xí)和工作，我終于完成了畢業(yè)設(shè)計。從開始接到題目到計算，再到裝配圖的完成，每走一步對我來說都是新的嘗試與挑戰(zhàn)，這也是我在大學(xué)期間獨立完成的最大的項目。在這段時間里，我學(xué)到了很多知識也有很多感受，從對設(shè)計的一知半解，我開始了獨立的學(xué)習(xí)和試驗，查看相關(guān)的資料和書籍，讓自己頭腦中模糊的概念逐漸清晰，使自己非常稚嫩作品一步步完善起來，每一次改進都是我學(xué)習(xí)的收獲，每一次試驗的成功都會讓我興奮好一段時間。從中我也充分認識到了設(shè)計給我們模具專業(yè)帶來的挑戰(zhàn)與樂趣。
雖然我的設(shè)計作品不是很成熟，還有很多不足之處，但我可以自豪的說，這里面的每一點，都是我的勞動成果。
這次做設(shè)計的經(jīng)歷一定會使我終身受益，我感受到做設(shè)計是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己學(xué)習(xí)的過程和思考的過程，沒有學(xué)習(xí)就不可能有思考的能力，沒有自己的思考，就不會有所突破，那也就不叫設(shè)計了。希望這次的經(jīng)歷能讓我在以后學(xué)習(xí)中激勵我繼續(xù)進步。
參 考 文 獻
1 王孝培主編、沖壓手冊、北京:機械工業(yè)出版社、1990、20-22
2 姜奎華主編、沖壓工藝與模具設(shè)計、北京:機械工業(yè)出版社、1997、 60-62
3 沖模設(shè)計手冊編寫組、 沖模設(shè)計手冊、北京:機械工業(yè)出版社、1998、150-154
4 鈑金沖壓工藝手冊編委會編著、 鈑金沖壓工藝手冊、北京:國防工業(yè)出版社、 1989、167-172
5 沖壓工藝及模具設(shè)計編寫委員會、 沖壓工藝及模具設(shè)計、北京:國防工業(yè)出版社、 1993、54-55
6 候義馨、 沖壓工藝及模具設(shè)計、北京:兵器工業(yè)出版社, 1994、 62-65
7 盧險峰、 沖壓工藝模具學(xué)、北京:機械工業(yè)出版社、1999、 44-46
8 胡亞民、 材料成形技術(shù)基礎(chǔ)、重慶:重慶大學(xué)出版社、2000、15-17
9 劉湘云、鄒金統(tǒng)主編. 冷沖壓工藝及模具設(shè)計、北京:航空工業(yè)出版社、1994、16-17
10 陳尖嗣、郭景儀主編. 沖壓模具設(shè)計與制造技術(shù)、北京:北京出版社、1991、 62-65
11 張鼎承主編、 沖壓機械化與自動化、北京:機械工業(yè)出版社、1982、92-95
12 張毅主編、 現(xiàn)代沖壓技術(shù)、北京:國防工業(yè)出版社、1994、102-105
13 許發(fā)樾主編、 模具標準應(yīng)用手冊、北京:機械工業(yè)出版社、1994、164-166
14 Tomesani、L.Analy of a tension-driven outsidein tube inversion Jouranl of Material
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15 郭成等、 沖壓件廢次品的生產(chǎn)與防止200例、 北京:機械工業(yè)出版社、120-122
16 Pearce,R.Sheet Matal Forming,Bristol、philadelphia:Adam hilger,c1991
17 Liescu,constantin.Cold-pressing technology/constantin iliescu.
---Amsterdam:Elsevior,1990
致謝
本次畢業(yè)設(shè)計受到了院系各級領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，得到了全校教師的大力支持與幫助。在此，我衷心的向你們道一聲：你們辛苦了。
通過畢業(yè)設(shè)計，是對我們四年來所學(xué)知識的綜合的檢測，更是一個對所學(xué)知識的回顧及綜合復(fù)習(xí)的過程；對機械繪圖、工程材料、機械設(shè)計、模具設(shè)計等過程等都有了更進一步的認識。
感謝院系領(lǐng)導(dǎo)給了我足夠時間來完成整套模具設(shè)計，在設(shè)計過程中，得到了老師和同學(xué)的幫助與指導(dǎo)，在此表示感謝；也對做相關(guān)題目的同學(xué)的資助表示感謝，感謝他們在模具設(shè)計過程中對我的幫助和指導(dǎo)，尤其對擔(dān)任本次設(shè)計的指導(dǎo)老師張敬老師表示深深敬意，在設(shè)計過程中遇到一些困難，在張老師的幫助下我才順利的完成了該沖壓模具的設(shè)計，他對我設(shè)計過程中出現(xiàn)的疏忽與不足之處提出批評與修改建議，使我的設(shè)計的模具最終更加的完善。
這次設(shè)計我深知有很多不足，在此懇請大家給予指導(dǎo)。
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