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河南機(jī)電高等??茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
緒論
模具是以特定形狀通過一定的方式使原材料成型的專用工藝裝備。沖壓模具成型零件實(shí)質(zhì)上是一種少切削、無(wú)切削、多工序重合的生產(chǎn)方法。采用成型模具的工藝替代傳統(tǒng)的切削加工工藝,可以提高生產(chǎn)效率,保證零件質(zhì)量,節(jié)約材料,降低生產(chǎn)成本,因此取代很高的經(jīng)濟(jì)效益。
一、冷沖壓模具模具在工業(yè)生產(chǎn)中的地位
模具是大批量生產(chǎn)同形產(chǎn)品的工具,是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備。模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。
模具可保證沖壓產(chǎn)品的尺寸精度,使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,而且在加工中不破壞產(chǎn)品表面。用模具生產(chǎn)零部件可以采用冶金廠大量生產(chǎn)的軋制鋼板或鋼帶為壞料,且在生產(chǎn)中不需要加熱,具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、質(zhì)量輕、成本低且節(jié)約能源和原材料等一系列優(yōu)點(diǎn),是其它加工方法所不能比擬的。使用模具已成為當(dāng) 代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向。現(xiàn)代制造工業(yè)的發(fā)展的技術(shù)水平的提高,很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展。
目前,工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用模具成形工藝方法,以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率的質(zhì)量。對(duì)于普通壓力機(jī),每臺(tái)每分鐘可生產(chǎn)幾件到幾十件沖壓件,而高速?zèng)_床每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件甚至上千件以上沖壓件。冷沖壓所獲得的零件一般無(wú)需進(jìn)行切削加工,因而是一種節(jié)省能源、節(jié)省原材料的無(wú)切削加工方法。由于冷沖壓所用原材料多是表面質(zhì)量好的板料或帶料,沖件的尺寸公關(guān)由沖模來保證,所以產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定、互換性好。冷沖壓產(chǎn)品壁薄、質(zhì)量輕、剛性好,可以加工成形狀復(fù)雜的零件,小到鐘表的秒針、大到汽車縱梁、覆蓋件等。顯而易見,模具作為一種專用的工藝裝備,在生產(chǎn)中的決定性作用和重要地位逐漸為人們所共識(shí)。
二、沖壓特點(diǎn)和應(yīng)用
冷沖壓是利用安裝在壓力機(jī)上的沖模對(duì)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(俗稱沖壓件或沖件)的一種壓力加工方式。因?yàn)樗ǔJ窃谑覝叵逻M(jìn)行加工,所以稱為冷沖壓。冷沖壓不但可以加工金屬材料,而且還可以加工非金屬材料和復(fù)合材料。
沖模是將材料加工成所需沖件的一種工藝裝備。沖模在冷沖壓中至關(guān)重要,一般來說,不具備符合要求的沖模,冷沖壓就無(wú)法進(jìn)行;先進(jìn)的沖壓工藝也必須依靠相應(yīng)的沖模來實(shí)現(xiàn)。
但由于沖模制造一般是單件小批量生產(chǎn),精度高,技術(shù)要求高,是技術(shù)密集型產(chǎn)品,制造成本高。因而,冷沖壓生產(chǎn)只有在生產(chǎn)批量大的情況下才能獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。
綜上所述,冷沖壓與其它加工方法相比,具有獨(dú)到的特點(diǎn),所以在工業(yè)生產(chǎn)中,尤其在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門都越來越多地采用冷沖壓加工產(chǎn)品零部件,如機(jī)械制造、車輛生產(chǎn)、航空航天、電子、電器、輕工、儀表及日用品等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中,沖壓件所占的比重都相當(dāng)大,不少過去用鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件,現(xiàn)在已被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。通過沖壓加工,大大提高的生產(chǎn)率,降低了成本??梢哉f,如果在生產(chǎn)中不廣泛采用沖壓工藝,許多工業(yè)部門的產(chǎn)品要提高生產(chǎn)率、提高質(zhì)量、降低成本,進(jìn)行產(chǎn)品的更新?lián)Q代是難以實(shí)現(xiàn)的。
三、冷沖壓模具的歷史發(fā)展與現(xiàn)狀
模具的出現(xiàn)可以追溯到幾千年前的陶器燒制和青銅器鑄造,但其大規(guī)模應(yīng)用卻是隨著現(xiàn)代工業(yè)的崛起而發(fā)展起來的。19世紀(jì),隨著軍火工業(yè)、鐘表工業(yè)、無(wú)線電工業(yè)的發(fā)展,模具開始得到廣泛使用。第二次世界大戰(zhàn)后,隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,它又成了大量生產(chǎn)家用電、車、電子儀器、照相機(jī)、鐘表等零件的最佳方式。從世界范圍看,當(dāng)時(shí)美國(guó)的沖壓技術(shù)走在最前列,而瑞士的精沖、德國(guó)的冷擠壓技術(shù),蘇聯(lián)對(duì)塑性加工的研究也處于世界先進(jìn)行列。20世紀(jì)50年代中期以前,模具設(shè)計(jì)多憑經(jīng)驗(yàn),參考已有圖紙和感性認(rèn)識(shí),根據(jù)用戶的要求,制作能滿足產(chǎn)品要求的模具,但對(duì)所設(shè)計(jì)模具零件的機(jī)械性能缺乏了解。從1955年到1965年,人們通過對(duì)模具主要零件的機(jī)械性能和受力狀況進(jìn)行數(shù)學(xué)分析,對(duì)金屬塑性加工工藝駐原理進(jìn)行深入探討,使得沖壓技術(shù)得到迅猛發(fā)展。在此期間歸納出的模具設(shè)計(jì)原則,使得壓力機(jī)械、沖壓材料、加工方法、模具結(jié)構(gòu)、模具材料、模具制造方法、自動(dòng)化裝置等領(lǐng)域面貌一新,并向?qū)嵱没较蛲七M(jìn)。進(jìn)入20世紀(jì)70年代,不斷涌現(xiàn)出各種高效率、高精度、高壽命的多功能自動(dòng)模具。其代表是五十多個(gè)工位的級(jí)進(jìn)模和十幾個(gè)工位的多工位傳遞模。在此期間日本以“模具加工精度進(jìn)入微米級(jí)”而站到世界工業(yè)的最先列。從20世紀(jì)70年代中期至今,計(jì)算機(jī)逐漸進(jìn)入模具生產(chǎn)的設(shè)計(jì)、制造、管理等各個(gè)領(lǐng)域;輔助進(jìn)行零件圖形輸入、毛坯展開、條料排樣、確定模座尺寸和標(biāo)準(zhǔn)、繪制裝配圖和零件圖、輸出NC程序(用于數(shù)控加工中心和線切割編程)等工作,使得模具設(shè)計(jì)、加工精度與復(fù)雜性不斷提高,模具制造周期不斷縮短。當(dāng)前國(guó)際上計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)和計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)的發(fā)展趨勢(shì)是:繼續(xù)發(fā)展幾何圖形系統(tǒng),以滿足復(fù)雜零件的模具的要求;在CAD和CAM的基礎(chǔ)上建立生產(chǎn)集成系統(tǒng)(CIMS);開展塑性成形模擬技術(shù)(包括物理模擬和數(shù)學(xué)模擬)的研究,以提高工藝分析和模具CAD的理論水平和實(shí)用性;開發(fā)智能數(shù)據(jù)庫(kù)和分布式數(shù)據(jù)庫(kù),發(fā)展專家系統(tǒng)和智能CAD等。
由于錯(cuò)過了世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的在浪潮,我國(guó)的模具業(yè)沒有跟上世界的步伐。20世紀(jì)80年代末,伴隨家電、輕工、汽車生產(chǎn)線模具的大量進(jìn)口和模具國(guó)產(chǎn)化的呼聲日益高漲,我國(guó)先后引進(jìn)了一批現(xiàn)代化的模具加工機(jī)床。在此基礎(chǔ)上,參照已有的進(jìn)口模具,我國(guó)成功地復(fù)制了一批替代品,如汽車覆蓋件模具等。模具的國(guó)產(chǎn)化雖然使我國(guó)模具制造水平逐漸趕上了國(guó)際先進(jìn)水平,但計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面仍然存在很大差距。
由于模具工業(yè)的重要性,模具成型工藝在各個(gè)部門得到了廣泛的發(fā)展應(yīng)用,使得模具行業(yè)的產(chǎn)值已經(jīng)大大超過了機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。這一情況充分說明在國(guó)民經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的過程中,在各個(gè)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)世界市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)激烈的競(jìng)爭(zhēng)中,越來越多地采用模具來進(jìn)行生產(chǎn),模具工業(yè)明顯地成為技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和國(guó)力發(fā)展的關(guān)鍵。
我國(guó)模具工業(yè)起步晚、基礎(chǔ)差、不總量來看,大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具產(chǎn)需矛盾仍然十分突出。為了進(jìn)一步振興模具工業(yè),國(guó)家有關(guān)部門進(jìn)一步部署:全面分析我國(guó)模具工業(yè)的現(xiàn)狀和差距提出發(fā)展思路以及政策措施。相信在下政府的大力支持下,通過本行業(yè)和相關(guān)行業(yè)企業(yè)以及廣大模具工作者的共同努力,我國(guó)模具工業(yè)水平必將大大提高,為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出更大的貢獻(xiàn)。
第一章 確定零件基本沖壓工序
1.1零件的形狀和工藝分析
設(shè)計(jì)沖制圖A—1所示的零件的級(jí)進(jìn)模。材料為10號(hào)鋼板,厚度為0.8毫米,月產(chǎn)量為20萬(wàn)件。
1.2 確定零件沖壓方案
1.2.1 制件分析
圖A—1所示零件為帶孔彎曲件,其沖壓工序主要包括
(1) 毛坯落料。
(2) 沖孔。
(3) 兩側(cè)彎曲。
1.2.2 毛坯展開
按照彎曲毛坯的原則進(jìn)行計(jì)算,根據(jù)表3.42,圖A—1所示零件展開毛坯外形如圖A—2所示。
1.2.3 分析零件沖壓工藝性
圖A—1所示零件尺寸均為未注公差的一般尺寸,按慣例取為IT14級(jí),符合一般級(jí)進(jìn)沖壓模具的經(jīng)濟(jì)精度要求,根據(jù)表2.2.2模具精度取為IT9。
圖示零件材質(zhì)為10號(hào)鋼板,能夠進(jìn)行一般的沖壓加工,市場(chǎng)上也容易得到這種材料,價(jià)格適中。
外形落料的工藝性:零件屬中小尺寸零件,料厚0.8毫米,材料為10號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼具有良好的沖壓性能,外形復(fù)雜程度一般,根據(jù)表2.9.5沖孔凸凹模允許的最小壁厚可得孔邊距遠(yuǎn)大于愈凹模壁厚,尺寸精度要求一般。因此,可用沖載落料工藝。
沖孔的工藝性:孔徑為3.05毫米,根據(jù)表2.7.3可以算得0.35mm遠(yuǎn)大于最小孔距,孔尺寸要求精度一般,可采用沖孔。
彎曲工藝性:圖示零件包括四個(gè)彎曲部位。各彎曲角處的彎曲圓角半徑均為1毫米,根據(jù)表3.2.2可知1毫米大于最小彎曲半徑。則各彎曲角均可一次彎曲成。
綜合以上幾個(gè)方面的情況可以為圖A-1所示零件主要沖壓工序的工藝性良好。
1.2.4 擬訂沖壓工藝方案
圖A-1所示零件的基本沖壓工序?yàn)槁淞?、沖孔和彎曲,可擬訂出如下方案。
方案一:用級(jí)進(jìn)模沖制。
方案二:用簡(jiǎn)單模分四次加工,即落料—沖孔—二次彎曲。
采用方案二,生產(chǎn)率底,工件尺寸的積累誤差大,操作不方便。由于該零件屬于大批量的生產(chǎn),現(xiàn)選用方案二。
根據(jù)給定的產(chǎn)量要求,按每月24天,每天8個(gè)小時(shí),實(shí)行單班生產(chǎn)計(jì)算,則為每分鐘18件。因此,采用普通板料裁成條料后手工送料即可滿足生產(chǎn)要求。
根據(jù)一般市場(chǎng)供應(yīng)情況,原材料選1000mm×1500mm×0.8mm冷軋薄鋼板。
1.2.5 毛坯排樣
對(duì)圖A—2所示毛坯,典型毛坯排樣方案有三種,如圖A—3所示。
采用第一種方案:條料寬度小,模具寬度也小,但是模具長(zhǎng)度會(huì)較長(zhǎng),而且采用這種凡案,不便于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜彎曲工序。
采用第二方案:模具寬度增加,但長(zhǎng)度會(huì)縮短,便于彎曲,而且送料步距小,有利于提高生產(chǎn)率,但彎曲工序中工序件不便定位。
采用第三方案:模具寬度增加,長(zhǎng)度縮短,送料步距減小,但是不便于彎曲。
這三種方案的材料利用率相當(dāng),但是第一種方案的板料軋向符合零件圖要求而且模具寬度小,工件便于彎曲。所以從工件質(zhì)量和模具設(shè)計(jì)難易程度考慮,選定第一排樣方案。
查表3—12知,搭邊值為:
中央搭邊值1.5毫米,側(cè)搭邊值為1.8毫米,所以,步距初定為28.7毫米,條料寬度初定為17.6毫米,由此不難算得材料的利用
=53.4%
1.2.6 工序排樣
(1)工序排樣類型:根據(jù)零件的沖壓要求,由于含有彎曲工序,所以本零件的沖壓不適于選落料型工序排樣。由于中間存在彎曲工藝最后落料可能導(dǎo)致彎曲尺寸發(fā)生變化,所以選切邊型工序排樣。
(2)沖切刃口的設(shè)計(jì):
A 外形落料加工的刃口設(shè)計(jì)(圖A—4);
B 彎曲模具刃口設(shè)計(jì)(圖A—5)。
(3)載體設(shè)計(jì):
為了保證彎曲過程中工序件的準(zhǔn)確位置,并且考慮在載體上沖導(dǎo)正孔,選擇雙載體。參考圖7—15取載體寬度為5毫米。
(4)條料定位方式
X向:由于產(chǎn)品零件精度要求一般,所以條料送進(jìn)方向的送進(jìn)步距控制用側(cè)刃。為了確保側(cè)刃定位精度,選型側(cè)刃。
Z向:由于工序零件在加工的過程中有彎曲工序,而且彎曲刃口在條料中部,所以應(yīng)采用雙側(cè)頂料銷將條料頂送至送進(jìn)線高度,以利送進(jìn)。
Y向:本零件涉及的彎曲工序多,采用的頂料機(jī)構(gòu)工作必須可靠協(xié)調(diào),所以直接采用槽式頂料銷兼寬度方向的導(dǎo)料。
(5)導(dǎo)正方式:為了保證零件上孔的精度,采用間接導(dǎo)正。導(dǎo)正孔布置在兩側(cè)的載體上。參考表7—5導(dǎo)正孔直徑取3.0毫米。
(6)工序排樣圖:根據(jù)以上幾個(gè)方面的設(shè)計(jì),經(jīng)綜合分析比較,可確定圖A—1所示零件的沖壓工序排樣圖如圖A—6,即零件的沖制用九工位級(jí)進(jìn)模。
工位一:沖工件孔及導(dǎo)正孔,側(cè)刃切邊。
工位二:沖槽。
工位三:彎曲。
工位四:彎曲。
工位五:彎曲。
工位六:彎曲。
工位七:空位。
工位八:切邊。
工位九:切邊。
(7)條料尺寸及步距精度;
考慮到載體尺寸取條料寬度24㎜;
步距29.2㎜;
步距精度的確定:
工位數(shù)n=9。
由輪廓尺寸精度查得。
根據(jù)沖裁間隙查表7—4[2]得k=1.06㎜。
計(jì)算步距精度㎜,取㎜。
(8)產(chǎn)品零件材料成本:由于鋼板尺寸規(guī)格1000㎜×1500㎜,考慮到零件對(duì)軋向的要求,可將板料按圖A—7所示方式裁成條料進(jìn)行沖壓。這樣每塊板可裁成40條長(zhǎng)度為1500㎜的條料,每條可沖51個(gè)零件。每塊鋼板可沖的零件個(gè)數(shù)為2040個(gè)。由于每張鋼板約折合12.56㎏,每噸鋼材約3000元,每個(gè)零件折合0.0138元。
第二章 沖壓力計(jì)算
2.1 沖裁力的計(jì)算
按圖A—6所示工序排樣,本零件沖壓由多個(gè)部分構(gòu)成。
沖裁力由七部分組成,即P、P、P、P、P、P、P。
P沖中央孔的力。
P沖導(dǎo)正孔力。
P沖導(dǎo)正孔力。P= P。
P沖缺力。
P切邊力。
P切邊力。
P側(cè)刃切邊力。
根據(jù)表2-3查得 10號(hào)鋼的力學(xué)性能為=260-340MP,=295-430MP。根據(jù)公式3-26
則沖中央孔的沖壓力根據(jù)公式3-27得
P==3.14×3.05×0.5×350=2.6815×10N。
沖壓導(dǎo)正孔的沖壓力
P==3.14×3×0.8×350=2.6376×10N。
沖壓導(dǎo)正孔的沖壓力
P==3.14×3×0.8×350=2.6376×10N。
沖缺力
P==98.8×0.8×350=2.7664×10N。
由于切邊凸模上的圓弧較小則可以近似看做長(zhǎng)方形計(jì)算。
則切邊力
P==80×0.8×350=2.24×10N。
由于切邊凸模上的圓弧較小及凸出部分也較小則可以近似看長(zhǎng)方形計(jì)算,為保證沖壓力滿足要求在選擇壓力機(jī)的時(shí)間取較大的安全系數(shù)。
P=P==80×0.8×350=2.24×10N。
根據(jù)工序圖大概計(jì)算出側(cè)刃切邊力
P==62.4×0.8×350=1.7472×10N。
2.2 彎曲力的計(jì)算
彎曲力:本模具將產(chǎn)品零件的彎曲過程劃分為四步,每一步都為V形彎曲,由V形彎曲的彎曲力計(jì)算公式可計(jì)算出四個(gè)彎曲力。
根據(jù)公式4-8
V形件的彎曲力=。
P-P均為V形彎曲,彎曲內(nèi)徑都為1mm,彎曲寬度都為6mm。
則P= P= P= P===582.4N。
2.3 卸料力的計(jì)算
根據(jù)公式= 卸料系數(shù)
根據(jù)表3-16查得 =0.04~0.05 取=0.045 則
=0.045(P+P+P+P)=0.045(2681.56+1637.6+1637.6+27664)=1.513×10N
2.4總壓力的計(jì)算
總壓力P可近似為計(jì)算為
=2681.56+2637.6+2637.6+27664+22400+22400+17472+582.4+582.4+582.4+582.4+1513=10.1×10N
第三章 模具結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)
3.1 模具結(jié)構(gòu)方案確定
3.1.1模具組裝結(jié)構(gòu)
由于本模具存在九個(gè)工位、凸模數(shù)量較多,為了便于模具的裝配、固定緊湊和模具精度的提高,因此采用級(jí)進(jìn)模具、正裝式壓入式結(jié)構(gòu)。
3.1.2 導(dǎo)向方式
由于本零件的加工精度不高,而且是較大批量的生產(chǎn),所以在條料的送進(jìn)結(jié)構(gòu)上采用側(cè)刃定距;導(dǎo)料槽控制條料在導(dǎo)料槽中的游動(dòng)間隙不大于0.2毫米。
3.2 模具結(jié)構(gòu)尺寸確定
3.2.1 模板尺寸選擇
模板的尺寸要盡量與凹模的尺寸一致,以便于加工和安裝,由圖A—6所示工序排樣圖,凹模的工作區(qū)尺寸基本124㎜×290㎜左右。圓整后,取為150㎜×300㎜。其它模板的尺寸取為與凹模板平面尺寸一致。
3.2.2 工作行程
本零件沖壓的最大行程是第六工位的彎曲工序,其彎曲行程為4㎜。模具開啟狀態(tài)下,凸模下表面至凹模上表面的最小距離取為6㎜。
3.2.3模板厚度及沖孔凸模高度
參照表7-7及與圖7-39取如下尺寸:
凹模模板厚度30㎜。
卸料板厚度30㎜。
凸模固定板厚度20㎜。
墊板厚度15㎜。
凸模高度60㎜。
3.2.4模具工作區(qū)高度
模具工作區(qū)開啟高度大于260㎜。
工作區(qū)閉合高度約為220㎜。
3.3 模架的選擇
由于采用手工送料,考慮到開敞性和導(dǎo)向精度兩個(gè)方面的要求,選對(duì)角型滑動(dòng)模架。根據(jù)模板平面尺寸和工作區(qū)高度要求。
查冷沖模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),其規(guī)格為315mm×220mm×260mm I GB/2852.1-1996《沖模滾動(dòng)導(dǎo)向模架對(duì)角導(dǎo)柱模架》ZG45。
上模座(GB/T2885.1—1990《沖模滾動(dòng)導(dǎo)向模架 對(duì)角導(dǎo)柱上模座》):315mm×200mm×45mm。
下模座(GB/T2885.1—1990《沖模滾動(dòng)導(dǎo)向模架 對(duì)角導(dǎo)柱下模座》):315mm×200mm×55mm。
導(dǎo)柱(GB/T2861.1—1990《沖模導(dǎo)向裝置 A型導(dǎo)柱》):35mm×210mm;40mm×210mm。
導(dǎo)套(GB/T2861.1—1990《沖模導(dǎo)向裝置 A型導(dǎo)套》):35mm×115mm×43mm;40mm×115mm×43mm。
模具的開啟高度為260㎜,閉合高度為220㎜。
3.4 選壓力機(jī)
由于采用了一般沖壓,故選可傾式壓力機(jī)。由前計(jì)算的沖壓力要求,初次選擇J23—25型壓力機(jī)。該型壓力機(jī)的工作臺(tái)尺寸為560㎜×370㎜,最大裝模高度為270㎜,最小裝模高度為215mm,滑塊行程為65mm。滿足本零件模具尺寸要求。據(jù)此選擇J23—25型壓力機(jī)。
3.5 選模柄
根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果,該模具為中小模具,可采用上模用模柄固定,下模用壓板固定于壓力機(jī)下臺(tái)面的方法。
查J23—25型壓力機(jī)的規(guī)格,模柄安裝孔尺寸為40㎜,查冷沖模國(guó)標(biāo),可選壓入式模柄,規(guī)格為A40×105 GB2862.1—1981 Q235。
第四章 模具結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)
4.1 凸模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
由于采用正裝式結(jié)構(gòu),考慮到凸模的剛度、強(qiáng)度和加工成本經(jīng)濟(jì)性,最終采用階梯式凸模壓如固定方式結(jié)構(gòu)來滿足其剛度、強(qiáng)度的要求;凹模采用整體式的結(jié)構(gòu),用緊固螺釘、銷釘來固定在下模座上。
4.2 送料步距的確定
由于零件的精度要求精度不高,因此采用側(cè)刃定距的方式,為了保證在生產(chǎn)中側(cè)刃的剛度和條料的送進(jìn)方便,選帶導(dǎo)向段的ⅡC型側(cè)刃,規(guī)格為ⅡC29.2×10×60 GB2865.1—81.T10A,側(cè)刃擋快固定于凹模面上。由側(cè)刃與導(dǎo)料槽來滿足零件的精度要求。
4.3導(dǎo)料槽的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
由于本模具存在九個(gè)工位,沖壓精度一般,所以采用導(dǎo)料尺進(jìn)行送料。導(dǎo)料槽采用螺釘固定,保證條料準(zhǔn)確定位,條料與導(dǎo)尺槽最大間隙控制在0.2毫米的范圍內(nèi),來保證零件的精度。
4.4 模具零件的固定
模板采用螺釘固定銷釘定位。由于各凸模平面尺寸都比較小,所以用模板上的型孔配合定位,采用凸臺(tái)或柳開式結(jié)構(gòu)固定。
4.5 送料與出件方式
由于本模具采用正裝結(jié)構(gòu),凸模采用壓入式壓板固定的方式來保證凸模的固定,壓板由螺釘固定在上模座上。手工送料,由排樣圖知,本模具最后工序?yàn)榍袛噍d體實(shí)現(xiàn)制件與條料分離,所以應(yīng)該在模具左側(cè)落下的零件。
4.6 安全裝置
該模具采用是手工送料,但工人在操作中比較安全,為使廢料順利落下,下模具座的漏料孔應(yīng)該比凹模落料孔大。
4.7 零件選材
該模用于大批量生產(chǎn),故工作零件選用較好的材料。凸模和凹模選用Cr12MoV。卸料板選用T10A。
4.8 模具裝配圖見
A-9 模具裝配圖
第五章 模具零件設(shè)計(jì)
5.1 工作零件設(shè)計(jì)
5.1.1 沖缺凸凹模尺寸
尺寸12、10.5、7、6、1.5均為落料尺寸
查表3-8得 =0.104;-0.072。
由公差表查得
、、、、
取x=0.5根據(jù)表2-13取Δ≥0.36。
查表3-9凸凹模的制造公差都為=0.020,=0.025。
校核
=0.020+0.020=0.040>c=0.032
凸凹模公差不滿足≤條件,但是公差不大可調(diào)整如下。
=0.4()=0.4×0.032=0.0128。
=0.6()=0.6×0.032=0.0192。
則===。
==。
==。
==。
==。
==。
==。
==。
==。
=。
5.1.2 沖Ф3.05mm的孔的凸凹模的設(shè)計(jì)
由于零件未注公差按IT14級(jí)處理由公差表2-4查的
查表3-8[2]得
=0.104;-0.072
則=0.104-0.072=0.032
取x=0.5,按照模具制造精度高于沖裁件精度3-4級(jí)原則,設(shè)凸凹按IT9制造查表3-9得
根據(jù)表2-13[5]△≥0.16。則
==
==
校核。
=0.020+0.020=0.040>c=0.032
凸凹模公差不滿足
≤條件,但是公差不大可調(diào)整如下。
=0.4()=0.4×0.032=0.0128。
=0.6()=0.6×0.032=0.0192。
則==
==
5.1.3切邊凸凹模設(shè)計(jì)
如圖所示
(1)凸模磨損后刃口變小的尺寸有、、其中屬于半磨損尺寸。
(1) 凸模磨損后刃口變大的尺寸有
(2) 凸模磨損后刃口不變的尺寸有
已知;;。
取;;。由于制件屬于IT14,則x=0.5
所以
凸模磨損后刃口變小的尺寸
=
=
= =
凸模磨損后刃口變大的尺寸
=10 =0.36 取x=0.5
則
==
凸模磨損后刃口不變的尺寸
=10 =0.36
則
Φ14mm屬于半邊磨損尺寸,因?yàn)槭菆A弧曲線,為使與尺寸A相接,故其值取
==
如圖所示本凸模僅比上面一形狀多一減小尺寸2.07和一半磨損尺寸Φ2.07
則
=
=
= =
==
=10 =0.36 取x=0.5
則
==
=10 =0.36
則
Φ14mm、Φ2.07mm屬于半邊磨損尺寸,因?yàn)槭菆A弧曲線,為使與尺寸A、相接,故其值取
==
mm
5.2 凸模高度設(shè)計(jì)
以第六工位彎曲凸模高度60為基準(zhǔn)。
沖中央孔的凸模高度為H-3=57mm。
沖導(dǎo)正孔的凸模高度為H-3=57mm。
第三工位彎曲凸模高度為H=60mm。
第四工位彎曲凸模高度為H=60mm。
第五工位彎曲凸模高度為H-2.5=57.5mm。
第八工位切邊凸模高度為H-3=57mm。
第九工位切邊凸模高度為H-3=57mm。
5.3模具零件強(qiáng)度校核
級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)的主要校核的對(duì)象是凸模的抗壓強(qiáng)度,抗彎強(qiáng)度,凹模的抗彎強(qiáng)度等。
壓應(yīng)力的校核
圓形;非圓形
查有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)08鋼的 =275-410 =196則對(duì)于圓形
凸模 =mm。
非圓形凸模 ==6.76。
圓形凸模的直徑分別為3.05mm和3.0mm都大于2.4mm合格。
非圓形凸模的最小截面面積為9大于極限尺寸合格。
抗彎強(qiáng)度校核
圓形 ==48.5mm。
非圓形 =135mm。
則抗彎強(qiáng)度符合要求。
第六章 模具的制造工藝設(shè)計(jì)
在完成設(shè)計(jì)后就應(yīng)該投入加工。模具的著早分裝配和零件的加工兩部分。
6.1 典型凸模加工工藝過程
6.1.1 圓形凸模加工
下料——車削粗加工——車削半精加工——熱處理——外圓磨
6.1.2 異型凸模加工
下料——粗銑平面——平面磨磨基準(zhǔn)面——?jiǎng)澗€——外形輪廓粗銑加工——鉆孔——攻絲——熱處理——成型磨精加工——仿行磨。
6.2 典型凹模加工工藝過程
下料——模板外形粗加工——平面磨磨基準(zhǔn)面——鉆孔——?jiǎng)澗€——銑異型孔——鉆孔——攻絲——邊緣倒角——檢驗(yàn)。
6.3 卸料板的加工工藝過程
模板外形精加工——?jiǎng)澗€——銑異型孔——凸模導(dǎo)向部位精加工——鉆孔——攻絲——邊緣倒角——檢驗(yàn)。
結(jié)論
經(jīng)過了一段時(shí)間的學(xué)習(xí)和工作,我完成了連接片級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì).從開始接到設(shè)計(jì)題目到設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn),再到論文文章的完成,每走一步對(duì)我來說都是新的經(jīng)歷和挑戰(zhàn).這也是我在大學(xué)三年來完成的最大的項(xiàng)目.在這段時(shí)間里,我學(xué)到了很多知識(shí),也感受很多.我從一個(gè)對(duì)模具設(shè)計(jì)毫無(wú)經(jīng)驗(yàn)、毫無(wú)頭緒,經(jīng)過這次的學(xué)習(xí)與實(shí)踐我已掌握了設(shè)計(jì)模具的基本知識(shí),在模具設(shè)計(jì)上不再是無(wú)頭緒了,知道了該從什么地方下手,該怎么樣做。在對(duì)冷沖模設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)很不了解的狀態(tài)下,我開始了獨(dú)立的學(xué)習(xí),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,使自己的設(shè)計(jì)一步步完善起來,條理逐步的清晰,每一次的改進(jìn)都是我學(xué)習(xí)的收獲。
通過這次設(shè)計(jì)使我樹立了良好的項(xiàng)目設(shè)計(jì)思路:看到項(xiàng)目,首先要分析項(xiàng)目的可行性,如果項(xiàng)目可行,則可進(jìn)行項(xiàng)目的方案論證,從中找出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案,在列好設(shè)計(jì)提綱,并逐一對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)與論證,最后進(jìn)行全局的匯總和優(yōu)化。在內(nèi)容設(shè)計(jì)方面,比較深入的學(xué)習(xí)了冷沖壓模具結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)方面的知識(shí),補(bǔ)充了自己知識(shí)上的不足,更重要的是給自己找到了一個(gè)發(fā)展的方向。
由于水平有限,在設(shè)計(jì)中難免出現(xiàn)這樣或那樣的問題,懇請(qǐng)各位老師能一一指正。同時(shí)我自己以后也會(huì)勤于學(xué)習(xí)和鉆研行業(yè)和專業(yè)知識(shí),努力提高專業(yè)技術(shù)水平。
致謝
時(shí)光似水,日月如梭,三年的大學(xué)生活一晃而過,而我也即將離開可敬的老師和熟悉的同學(xué)踏入不是很熟悉的社會(huì)中去。在這畢業(yè)之際,作為一名工科類學(xué)校的學(xué)生,做畢業(yè)設(shè)計(jì)是一件必不可少的事情。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常繁雜的工作,它涉及的知識(shí)非常廣泛,很多都是書上沒有的東西,這就要靠自己去圖書館查找自己所需要的資料;還有很多設(shè)計(jì)計(jì)算,這些都要靠自己運(yùn)用自己的思維能力去解決,可以說,沒有一定的毅力和耐心是很難完成這樣復(fù)雜的工作。
在學(xué)校中,我們主要學(xué)的是理論性的知識(shí),而實(shí)踐性很欠缺,而畢業(yè)設(shè)計(jì)就相當(dāng)于實(shí)戰(zhàn)前的一次演練。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)可是把我們以前學(xué)的專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)的連貫起來,使我們?cè)跍亓?xí)舊知識(shí)的同時(shí)也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識(shí);這不但提高了我們解決問題的能力,開闊了我們的視野,在一定程度上彌補(bǔ)我們實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足,為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
由于資質(zhì)有限,很多知識(shí)掌握的不是很牢固,因此在設(shè)計(jì)中難免要遇到很多難題,由于有了課程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)及老師的不時(shí)指導(dǎo)和同學(xué)的熱心幫助下,克服了一個(gè)又一個(gè)的困難,使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)日趨完善。畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然很辛苦,但是在設(shè)計(jì)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(shí)也汲取了更完整的專業(yè)知識(shí),鍛煉了自己獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力,使我受益匪淺,我相信這些經(jīng)驗(yàn)對(duì)我以后的工作一定大有益處。
最后,再次感謝各位老師特別是我的指導(dǎo)老師原紅玲老師在這一段時(shí)間給予無(wú)私的幫助和指導(dǎo),并向他們致于深深的敬意,以后到社會(huì)上我一定努力工作,不辜負(fù)他們給予我的知識(shí)和對(duì)我們寄予的厚望!
參考文獻(xiàn)
[1] 楊占堯 沖壓模具圖冊(cè) 北京:高等教育出版社,2004年
[2] 許發(fā)樾 沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1996年
[3] 王運(yùn)炎 葉尚川 機(jī)械工程材料 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2004年
[4] 翟德梅 模具制造技術(shù) 河南機(jī)電高等專科學(xué)校,2002年
[5] 寇世瑤 機(jī)械制圖 河南機(jī)電高等??茖W(xué)校,2003年
[6] 劉建超 張寶忠 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造。北京:高等教育出版社,2004年
[7] 鄧文英 金屬工藝學(xué) 北京:高等教育出版社,2000年
[8] 王曉江 模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)英語(yǔ) 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001年
[9] 鐘毓斌 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000年
[10] 翁其金、徐新成 沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004年
[11] 王孝培 沖壓手冊(cè) 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000年
[12] 許發(fā)樾 沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1996年
[13] 史鐵梁 冷沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo) 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001年
[14] 王秀鳳、萬(wàn)良輝 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造 北京:航空航天大學(xué)出版社,2005
[15] 薛彥成 公差配合與技術(shù)測(cè)量 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999年
[16] 楊占堯 沖壓模具圖冊(cè) 北京:高等教育出版社,2004年
[17] 翟德梅 金屬與塑料成型機(jī)械 河南:機(jī)電高等??茖W(xué)校,2003年
[18] 王曉江 模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)英語(yǔ) 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005年
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