3776 油封沖壓成形與模具設(shè)計(jì)

3776 油封沖壓成形與模具設(shè)計(jì),沖壓,成形,模具設(shè)計(jì) 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書11 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(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。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè),是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備.先進(jìn)國家的模具工業(yè)已擺脫從屬地位,發(fā)展為獨(dú)立的行業(yè).日本工業(yè)界認(rèn)為: “模具工業(yè)是其它工業(yè)的先行工業(yè),是創(chuàng)造富裕社會(huì)的動(dòng)力”.美國工業(yè)界認(rèn)為:“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”.在德國模具被冠以 “金屬加工業(yè)中的帝王”之稱.沖壓是一種先進(jìn)的少無切削加工方法,具有節(jié)能省材,效率高,產(chǎn)品質(zhì)量好,重量輕,加工成本低等一系列優(yōu)點(diǎn),在汽車,航空航天,儀器儀表,家電,電子,通訊,軍工,日用品等產(chǎn)品的生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用.據(jù)統(tǒng)計(jì),薄板成型后,制造了相當(dāng)于原材料的12倍的附加值,在國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值中,與其相關(guān)的產(chǎn)品占四分之一,在現(xiàn)代汽車工業(yè)中,沖壓件的產(chǎn)值占總產(chǎn)值的59%.隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)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(shì)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。我國尚存在以下幾方面的不足:河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書2第一，體制不順，基礎(chǔ)薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對(duì)中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動(dòng)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(dòng)地位。我國每個(gè)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 萬美元，與之相對(duì)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(shí)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(duì)模具質(zhì)量、成本有較大影響，對(duì)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(huì)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。2　國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì)巨大的市場需求將推動(dòng)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)； 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書33）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(dòng)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)狀和發(fā)展趨勢(shì)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(gè)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(shí)，從德國工、模具行業(yè)組織--德國機(jī)械制造商聯(lián)合會(huì)（VDMA）工模具協(xié)會(huì)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(huì)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。 隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具工藝設(shè)計(jì)、高級(jí)鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高．故人均產(chǎn)值也較高．我國每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合 1 萬美元左右，而國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多 15～20 萬美元，有的達(dá)到 25～30 萬美元。國外先進(jìn)國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá) 70%以上，而我國才達(dá)到 45％．1.3 落料拉深沖孔件模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路落料、拉深、沖孔都是是沖壓基本工序，它是利用模具在壓力機(jī)作用下，將平板坯料制成開口空心加底部開口的零件的加工方法。它不僅可以加工旋轉(zhuǎn)體零件，還可以加工盒河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書4形零件及其他形狀復(fù)雜的薄壁零件，但是，加工出來的制件的精度都很底。一般情況下，拉深件的尺寸精度應(yīng)在 IT13 級(jí)以下，不宜高于 IT11 級(jí)。只有認(rèn)真學(xué)習(xí)落料、拉深、沖孔的基礎(chǔ)理論以及其變形特點(diǎn)后，才能提供更加準(zhǔn)確、實(shí)用、方便的計(jì)算方法，才能正確地確定拉深工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決變形中出現(xiàn)的各種實(shí)際問題，從而，進(jìn)一步提高制件質(zhì)量。帶底部開孔的圓筒件是最典型的拉深沖孔件，其工作過程很簡單就一個(gè)拉深和沖孔，根據(jù)計(jì)算確定它可以一次拉深成功.根據(jù)計(jì)算的結(jié)果和選用的標(biāo)準(zhǔn)模架，判斷該工序不能采用標(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。導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度可根據(jù)凸模與凹模工作配合長度決定．設(shè)計(jì)時(shí)可能高度出現(xiàn)誤差，應(yīng)當(dāng)邊試沖邊修改高度。在設(shè)計(jì)的過程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會(huì)完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中難免有不妥之處，肯請(qǐng)各位老師指正。河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書52 沖壓件的工藝分析及工藝方案的確定2.1 沖壓工件的工藝分析圖（1）制件工件名稱：燈罩生產(chǎn)批量：中批量材料：08 鋼厚度：1.8mm圖（1）所示零件材料為 08 鋼板，為極軟的碳素鋼，強(qiáng)度、硬度很低，而韌性和塑性極高，具有良好的深沖、拉延、彎曲和鐓粗等冷加工性能、焊接性能。能夠進(jìn)行一般的沖壓加工，市場上也容易得到這種材料，價(jià)格適中。外形落料的工藝性：該無凸緣筒形件屬于中小尺寸零件，料厚 1.8mm，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。拉深的工藝性：觀察零件圖可知尺寸精度要求一般，屬于不帶帶凸緣的淺拉深。此工件為帶底孔的圓筒形工件，要求外形尺寸，沒有厚度不變的要求。此工件的形狀河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書6滿足拉深的工藝要求，可采用落料拉深沖孔工序加工。工件底部圓角半徑 r＝4mm,外形尺寸為 25mm， 25mm 的公差等級(jí)為 IT14 級(jí)，滿足拉深工序?qū)ぜ畹燃?jí)的要求。工?件的總體高度到最后可由修邊達(dá)到要求；沖孔按 IT7 級(jí)查取公差值。由以上分析可知，圖示零件具有比較好的沖壓工藝性，適合沖壓生產(chǎn)。2.2 工藝方案確定該零件所需的基本沖壓工序?yàn)槁淞?、拉深、沖孔。可擬訂出以下三種工藝方案。方案一：用簡單模分三次加工，即落料——拉深——沖孔。方案二：落料拉深沖孔復(fù)合模。方案三：落料沖孔級(jí)進(jìn)模，再拉深。 采用方案一，生產(chǎn)率低，工件的累計(jì)誤差大，操作不方便，由于該工件為中批量生產(chǎn)，方案二和方案三更具有優(yōu)越性。但復(fù)合模模具的行位精度和尺寸精度容易保證，且生產(chǎn)率也高。盡管模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜但由于零件的幾何形狀簡單對(duì)稱，模具制造并不困難。級(jí)進(jìn)模雖生產(chǎn)率也高，但零件的沖裁精度稍差。欲保證沖壓件的行位精度，需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正，故模具制造、安裝較復(fù)合模復(fù)雜。通過對(duì)上述三種方按的分析比較，該零件采用方案二最佳。故應(yīng)采用的模具為落料拉深沖孔復(fù)合模，3 落料、拉深、沖孔的工藝計(jì)算3.1 毛坯尺寸計(jì)算河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書71）該工件為無凸緣筒形件，根據(jù)體積不變?cè)恚跋嗨圃?，用解析法確定毛坯尺寸，如下圖 ，將工件分為三個(gè)簡單的幾何體。圖（2）制件拆分中心層計(jì)算H=8.5 d= 21.4 r=4mm t=1.8mm?2）確定修邊余量 h?根據(jù)拉深件的相對(duì)高度 h/d=8.5/21.4=0.397，由于拉深件的相對(duì)高度較小，其修邊余量可以直接取 1mmH=(8.5+1)mm=9.5mm計(jì)算毛坯尺寸 mrdrdHD 4.356.04.217.5.94.214.2160222 ????????為滿足拉深要求取 D=34mm3）判斷能否一次拉深成功工件總的拉深系數(shù)： 63.04/.21/??Ddm總工件的拉深相對(duì)高度：H/d=9.5/21.4 .0相對(duì)限度由 t/D=1.8/34 查手冊(cè)得，無凸緣筒形件第一次拉深的極限29.510??系數(shù) M1=0.5 查手冊(cè)得：無凸緣筒形件首次拉深的極限相對(duì)高度 h1/d1=0.94 由于 m 總=0.63＞m1 H/d=0.44＜h1/d1 故此工件能一次拉深出來。4）確定是否用壓邊圈 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書8根據(jù)拉伸件的相對(duì)厚度 t/D 拉伸件相對(duì)限度較小，所以不必采用度邊29.510??圓3.2 排樣及材料利用率根據(jù)沖壓件的尺寸及形狀特征采用單排排樣，如下圖（3）所示，圖（3）排樣查設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇搭便值。送料進(jìn)距：S=D +a=34+1.2=35.2mm條料寬度：b=D+2a=34+2 1.5=37mm?D 是指平行送料方向的沖壓寬度。板料的規(guī)格選用：1.8mm 1000mm 2000mm每張鋼板的裁板條數(shù)：為方便裁板采用橫裁。5437201?n每條才裁板上的沖壓件數(shù)河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書9個(gè)28.35/10B2 ??Sn每張鋼板上的沖壓件數(shù)個(gè)15285421???n總板料的利用率： 069102074.3150r 22 ????LBn??總3.3 計(jì)算工序壓力1.落料力的計(jì)算 ?kltF?落式中 —落料力；落F—沖裁件剪切周邊長度 ；Lm—沖裁件材料厚度 ；t—被沖材料的抗剪強(qiáng)度 ；?MPa—系數(shù)，一般取 。K3.1落料力為： KNF974.08.06. ????落2.沖孔力的計(jì)算 ?LtF3.1?沖式中 ——工件內(nèi)輪廓周長（ ）Lm河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書10mL3.28914.3???則 KNF867.190.1. ??沖3. 拉深力計(jì)算由于零件為淺拉深，可按有壓邊圈的圓筒形件近似計(jì)算。按下式計(jì)算： bdtkF???拉式中 ——拉深力（ ） ；拉FNd——拉深件直徑；——材料厚度；t——材料的強(qiáng)度極限（ ）,查手冊(cè)σ b= ； b?MPaMPa40——修正因數(shù)。k拉伸系數(shù) 。 查表得修正因數(shù)63.0421?Ddm7.0?k則 KNF172.8..370???拉5.卸料力的計(jì)算 落卸卸 FK??式中—卸料力系數(shù)；查手冊(cè)知卸K03.卸則卸料力為： KNF25.974..???卸河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書116.推件力的計(jì)算： 落料凹模采用直壁式凹模，按式：計(jì)算 沖推推 FnK?式中 ——推件力因數(shù)，查表得 ；推 1.0?推K——卡在凹模內(nèi)的工件數(shù)。n采用直壁式凹模，有板料厚度查有關(guān)數(shù)據(jù)，得到刃口高度取h=7.2mm n= 48.127th?則推件力為 KNF95.786.1904???推故工序總力： KNF168.95.786.172.35.974. ????推沖拉卸落總3.4 壓力中心的確定由于該零件是中心對(duì)稱圖形,故壓力中心位于零件輪廓圖形的幾何中心上。 4 模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書124.1 模具類型設(shè)計(jì)經(jīng)分析,應(yīng)采用復(fù)合模結(jié)構(gòu)。4.2 模具具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.正、倒裝結(jié)構(gòu)的確定根據(jù)上述分析，采用倒裝復(fù)合模具可直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件，卸料可靠，便于操作。2.送料方式的確定因是大批量生產(chǎn)，采用手動(dòng)送料方式。3.定位裝置的確定因該制件采用的是倒裝復(fù)合模，所以直接用擋料銷和導(dǎo)料銷即可。4.導(dǎo)向方式的選擇為確保零件的質(zhì)量及穩(wěn)定性，選用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。由于該零件導(dǎo)尺寸不大，但其作用用來密封液體，且精度要求現(xiàn)對(duì)較高，采用中間導(dǎo)柱圓形模架。5. 卸料、壓料方式本模具采用倒裝結(jié)構(gòu),卡于凸凹模上的廢料可由卸料板推出,而沖孔廢料則可以在下模座中開設(shè)通槽，使廢料從孔洞中落下。6. 出件方式本模具采用倒裝結(jié)構(gòu)，工件留在落料凹?？锥粗?，應(yīng)在凹模孔設(shè)置推件塊推出。 5 主要零部件設(shè)計(jì)河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書135.1 主要零件刃口尺寸計(jì)算由表查得沖裁模刃口雙面間隙 。 mZZ328.0,25.0axmin??1. 落料刃口尺寸的計(jì)算落料件精度要求不高，可以按照IT14査取其公差值。的凹模的制造公差由表查得 。62.034?? m02.,03.??凸凹 ??由于 。故采用凹模與凸模分別加工方法。因數(shù)由表查得 。minaxZ??凸凹 ? 5.0?XmXD03.03.0 69625.34??? ??????）（）（ 凹凹 ?Z 02.02.0min 47.9. ??）（）（ 凸凹凸 ?2.沖孔刃口尺寸的計(jì)算油封件對(duì)孔的精度要求較高，采用配做法制造凸、凹模。以沖孔模為基刃，計(jì)算凸、凹模刃口尺寸：對(duì)于 的孔，按照IT7級(jí)査取公差值為：m9?015.9??查表得其磨損系數(shù)x=0.75利用公式 計(jì)算凸模刃口尺寸4/0maxjA????）（式中 —孔的最大尺寸；axX—磨損系數(shù)；河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書14△—孔的公差值。 38.059A??凸沖孔凹模尺寸按照凸模刃口尺寸配作，其基本尺寸與凸模相同，不標(biāo)注公差，在技術(shù)要求中注明配合間隙最小值為0.225mm。3.拉深工作部分尺寸的計(jì)算拉伸凸模和凹模的單邊間隙可按表中式 計(jì)算， ，故 。tz12/?mz8.12/?z6.3?由于拉深工件的公差為 級(jí)，故凸凹模的制造公差可采用 級(jí)的精度，查表得7IT7IT,按下式可計(jì)算凸模、凹模的尺寸及公差：m021.?凹凸 ?pD???0inax)(凹 PZ????max75.凸對(duì)于 62.04??md05.0984)75.(???凹凹 ?Z05.321. ????凹凸 ?5.2主要工作零部件的外形尺寸設(shè)計(jì)1 落料凹模落料凹模采用整體式，考慮到要在上面開導(dǎo)料銷孔，檔料銷孔及螺栓孔等，將其總體尺寸設(shè)計(jì)為 200×40，刃口尺寸5.1已經(jīng)計(jì)算出。銷孔、螺紋孔與下模座配作加工，其結(jié)?構(gòu)如下圖：河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書15圖（4）落料凹模2 落料凸模（拉深凹模）凸模長度一般是根據(jù)模具結(jié)構(gòu)而設(shè)計(jì)的，應(yīng)盡可能選用或參照國家標(biāo)準(zhǔn)，凸模長度一般按下公式計(jì)算，即 12Lllt??式中 L—凸模長度—凸模固定板厚度1l—卸料板厚度 2l—增加厚度.l—材料厚度t為了減小沖裁力，將拉深凸模的高度低于落料凹模 4mm，相當(dāng)于階梯沖裁，保證了沖壓設(shè)備以及模具的安全。由于倒裝結(jié)構(gòu)，拉深凹模向下運(yùn)行，使凸模對(duì)板料進(jìn)行拉深工藝。在凸凹模內(nèi)需要設(shè)置推件裝置，將留在拉深凹模內(nèi)的工件推出，需要增加模具長度。綜合考慮，取凸凹模長度為 85mm。其外形結(jié)構(gòu)及尺寸如圖（5）所示：河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書16圖（5）凸凹模 13 拉深凸模沖孔凹模的設(shè)計(jì)凸凹模是復(fù)合模具中常見的結(jié)構(gòu)，在本設(shè)計(jì)中絕大部分是凸凹模，所以凸凹模的設(shè)計(jì)是本設(shè)計(jì)中的重中之重，凸凹模內(nèi)外緣之間的壁厚取決于沖裁件的尺寸。此凸凹模的精度決定產(chǎn)品是否滿足應(yīng)用要求，其結(jié)構(gòu)及尺寸精度如圖（6）所示：河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書17圖（6）凸凹模 24 沖孔凸模的設(shè)計(jì)沖孔凸模的外形尺寸〔工作尺寸〕由前面的計(jì)算確定。凸模長度一般是根據(jù)模具結(jié)構(gòu)而設(shè)計(jì)的，應(yīng)盡可能選用或參照國家標(biāo)準(zhǔn)，凸模長度一般按下公式計(jì)算，即 12Lllt??式中 L—凸模長度—凸模固定板厚度1l—卸料板厚度 2l—增加厚度.包括凸模修邊余量、凸模進(jìn)入凹模深度(0.5～1mm)凸模卸料板與固定板l之間的安全距離等.（在此模具中還應(yīng)加上凸凹模的長度） 。—材料厚度t根據(jù)裝配圖個(gè)零件的裝配位置關(guān)系，計(jì)算出沖孔凸模的長度為 93.5mm。由于凸模長度過長，淬火后其硬度必須達(dá)到要求，并且在淬火之后增加回火熱處理，已增加其內(nèi)部的韌性，使其剛度滿足使用要求。在凸模外面的推料塊與凸模配合關(guān)系為 ，對(duì)凸模的h7/H剛度起到維護(hù)作用。其結(jié)構(gòu)如下：河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書18圖（7）沖孔凸模5.3 卸料零件的設(shè)計(jì)1 卸料板的設(shè)計(jì)由于本工件表面要求較高，與板料接觸的下底面表面粗糙度要求較高。選用彈性卸料板查得其厚度為 10mm，由 2 個(gè)彈簧提供卸料力，卸料板結(jié)構(gòu)如下圖（8）所示：圖（8）卸料板5.3.2 推件塊的設(shè)計(jì)拉深成型后的制件留在拉深凹模內(nèi)，由推件塊推出，推件塊對(duì)凸模的剛度也起到維護(hù)作用。其結(jié)構(gòu)如下圖（9）所示:河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書19圖（9）推件塊5.4 定位零件的設(shè)計(jì)在本模具中采用的是條料，所以選用導(dǎo)料銷和擋料銷來實(shí)現(xiàn)對(duì)沖裁條的定位，導(dǎo)料銷在本模具中直接安裝在凹模板上。在裝配圖中很容易看到。擋料銷起定位的作用，用它擋住搭邊或沖件輪廓，以限定條料的送進(jìn)距離。在本模具中試用固定擋料銷，其結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，在模具中廣泛應(yīng)用作定距。5.5 打料裝置的設(shè)計(jì)在本模具中采用打桿推動(dòng)連接推桿來完成打料動(dòng)作，打桿穿過模柄凸露在模具的外面，當(dāng)完成一次沖裁時(shí)壓力機(jī)滑塊回程，打桿與壓力機(jī)的打料橫桿相碰，打桿推動(dòng)連接推桿將卡在凸凹模的凹?？變?nèi)的工件打下。打板圖（10）如下：河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書20圖(10)打板5.6 連接裝置的設(shè)計(jì)在本模具中選用凸緣 C 型模柄，通過螺紋與上模座連接并加螺絲防止轉(zhuǎn)動(dòng)。這種模柄可較好的保證軸線與上模座軸線垂直,模柄材料通常采用 Q235 或 Q275 鋼,在此選用 Q235鋼.其支撐面應(yīng)垂直于模柄的軸線(垂直度不應(yīng)超過 0.02:100)模柄在本模具選用標(biāo)準(zhǔn)尺寸，并根據(jù)前文壓力機(jī)的參數(shù)確定模柄的直徑和長度。5.7 頂件裝置的設(shè)計(jì)及模具裝配關(guān)系確定模具在工作過程作，生產(chǎn)處的制件也有可能不在拉深凹模中，而是包在了拉深凸模上，因此需要頂件裝置。頂件裝置是有定件塊與橡膠墊配合組成的。為了減小沖裁力，將模具刃口位置設(shè)計(jì)成不同時(shí)工作，如下圖（11）：河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書21圖（11）模具裝配1-拉深凸模（沖孔凹模） 2-橡膠墊 3-凹模4-定件塊 5-卸料板 6-落料凸模（拉深凹模）7-推件塊 8-沖孔凸模 9-導(dǎo)料銷5.8模架的選取根據(jù)凹模結(jié)構(gòu)選取后側(cè)導(dǎo)柱模架，規(guī)格如下（mm）：凹模固界： 200mm?上模座（GB/T2855.11） 200×45?下模座（GB/T255.11） 200×55導(dǎo)柱（GB/T.2861.1） 分別為 32×16035×160導(dǎo)套（GB/T2861.6 ) 分別為 45×105×43?50×105×43 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書226 沖壓設(shè)備的選用 為使機(jī)械壓力機(jī)能安全工作，取 由上面的計(jì)算知F總總壓 機(jī) ）（ 8.1~6.?F=188.168KN故 KNF 069.3168.1.8.1~6. ????總壓 機(jī) ）（根據(jù)公稱壓力來選取壓力機(jī)參照手冊(cè)適用壓力型號(hào)為J23-35,其主要參數(shù)如下： 公稱壓力：350KN滑塊行程：80mm最大閉和高度：280mm封閉高度調(diào)節(jié)量：60mm工作臺(tái)尺寸（前后×左右）：380mm×610mm工作臺(tái)尺寸（前后×左右×直徑）200×290×260模柄孔尺寸：Φ50mm×70mm河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書237 模具總裝圖及裝配7.1 模具總裝圖圖（12）裝配圖1-下模座 2-凹模 3-導(dǎo)柱 1 4-彈簧 5-導(dǎo)套 6-上模座7、10、24、29-緊固螺釘 8、30-銷釘 9-墊板 11-模柄12-打桿 13-推件板 14-推桿 15-卸料螺釘 16-凸模固定板17-凸凹模固定板 18-導(dǎo)套 2 19-凸凹模 20-沖孔凸模21-推件塊 22-導(dǎo)柱 2 23-卸料板 25-導(dǎo)料銷 26-定件塊河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書2427-橡膠墊 28-拉深凸模（落料凹模） 31-擋料銷由以上設(shè)計(jì)，可得到模具的總裝圖即是上圖，其工作過程是：模具在工作時(shí)，將毛坯（即條料板）放在凹模上沿導(dǎo)料銷 25 送進(jìn)，擋料銷 31 進(jìn)行定位，模具下行落料凸模完成落料，上模繼續(xù)下行，拉深凸模對(duì)落的料進(jìn)行拉深，拉深完成后，沖孔凸模 20 進(jìn)行沖孔，此時(shí)完成落料、拉深、沖孔。當(dāng)落料凸模隨上?；厣龝r(shí)，條料由卸料板 23 卸下，零件制品在推料板及打桿的作用下完成卸件，沖孔廢料由凹模洞中落下，如此繼續(xù)完成下一次工作。7.2 模具的裝配總裝時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)主要零件的相互依賴關(guān)系，以及裝配方便和易于保證裝配精度要求來確定裝配基準(zhǔn)件，此模具為復(fù)合模所以用凸凹模作為裝配基準(zhǔn)件；其次，應(yīng)確定裝配順序，根據(jù)各個(gè)零件與裝配基準(zhǔn)件的依賴關(guān)系和遠(yuǎn)近程度確定裝配順序。裝配結(jié)束后，要進(jìn)行試沖，通過試沖發(fā)現(xiàn)問題，并及時(shí)調(diào)整和修理直至模具沖出合格零件為止。1 裝配前的準(zhǔn)備1)通讀設(shè)計(jì)圖樣，了解導(dǎo)板落料模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。本模具的裝配工藝要點(diǎn)是：凸模與凹模的間隙的均勻。2) 查對(duì)各零件已完成裝配前的加工工序，并經(jīng)檢驗(yàn)合格。3) 確定裝配方法和裝配順序。經(jīng)查對(duì)認(rèn)定模具零件已加工完成，可采用直接裝配方法。結(jié)合模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)凸模、凹模先進(jìn)行分組裝配，再進(jìn)行總裝配。選用以凸凹模為基準(zhǔn)件，先裝配下模，再裝配上模及輔助零件。2 裝配模柄將模柄壓入上模座后，鉆、鉸螺紋。3 裝配凸模按照壓入法操作要求，將沖孔凸模壓入固定板中，檢查凸凹模相對(duì)固定板基準(zhǔn)面的垂直度，并刃入凸模，用工藝定位器法檢查配合間隙的均勻性。待凸凹模全部壓入，認(rèn)定間隙分布均勻后，磨平固定板支撐面和凸凹模刃口面。河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書254 裝配下模將整體凹模，按照設(shè)計(jì)要求位置，安裝在下模座上，緊固螺釘，鉆、鉸銷孔，裝入圓柱銷。5 裝配上模將組裝好的拉深凸模安裝在上模座上，緊上螺釘，用工藝定位器法控制上下模的配合間隙，使其均勻。認(rèn)定均勻后，在上模相應(yīng)部位鉆、鉸銷孔，打入圓銷。 6 試切用紙?jiān)嚊_，觀察沖切紙邊的狀況，經(jīng)調(diào)整并認(rèn)定均勻后， 鉆、鉸另一組銷孔，打入圓銷。7.3 裝配其他零件并試模模安裝頂桿，壓邊圈，檢查打料機(jī)構(gòu)工作的可靠性。卸料板在沖壓前還起到壓料的作用，所以它在最低位置時(shí)，應(yīng)突出凸凹模刃口 0.2-0.5mm.安裝卸料板和彈簧，安裝后的卸料板下平面比凸凹模刃口面低 0.2-0.5mm.在設(shè)計(jì)指定的壓力機(jī)上，裝配好的模具進(jìn)行試沖。試模時(shí)重點(diǎn)檢查打料機(jī)構(gòu)和頂出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是否及時(shí)、可靠。每一次沖壓后，上模隨壓力機(jī)上行到上死點(diǎn)時(shí)，條料和頂出的工件都應(yīng)該出現(xiàn)在下模凹模工作面上，以便及時(shí)清除。裝配后應(yīng)保證間隙均勻，落料凹模刃口面應(yīng)高出沖孔凸模工作端面 2-4mm.結(jié) 束 語大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書26及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識(shí)，對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對(duì)于模具設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題，我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。經(jīng)過在新飛電器有限公司、在洛陽中國一拖、中信重型礦山機(jī)械廠的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對(duì)于冷沖模具、塑料模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，豐富和加深了對(duì)各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過程方面的知識(shí)，而對(duì)于模具的制造工藝更是有了全新的理解。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題為油封模具設(shè)計(jì)，油封的形狀結(jié)構(gòu)一般，但是其尺寸相對(duì)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，模具必須有足夠的高度，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)。油封沖壓成形工藝及模具的設(shè)計(jì)，是理論知識(shí)與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合，更加系統(tǒng)地對(duì)理論知識(shí)做了更深切貼實(shí)的闡述。也使我認(rèn)識(shí)到，要想做為一名合格的模具設(shè)計(jì)人員，必須要有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)，并不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)新技術(shù)，樹立終身學(xué)習(xí)的觀念，把理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去，并堅(jiān)持科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)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)。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書27致 謝首先感謝本人的導(dǎo)師原紅玲老師，她幫我仔細(xì)審閱了本文的全部內(nèi)容并對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議。原老師在模具行業(yè)里學(xué)識(shí)淵博，為人熱情，一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪，在她的指導(dǎo)下使我受益匪淺，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，特別是遇到困難時(shí)，她給了我鼓勵(lì)和幫助，在這里我向她表示真誠的感謝！同時(shí)，我還要感謝材料工程系模具專業(yè)的所有老師，有了他們的敬業(yè)教導(dǎo)，才有了我專業(yè)知識(shí)的積累和進(jìn)步。感謝母?！幽蠙C(jī)電高等專科學(xué)校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多新的知識(shí)，掌握了一定的操作技能。最后,感謝我的同窗學(xué)友，因?yàn)槲覀冇泄餐睦硐肱c追求。在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠摯的謝意！雖然此文歷經(jīng)幾次修改，但由于筆者水平有限，文中仍會(huì)存在許多不足和缺陷，敬請(qǐng)諸位老師和學(xué)友不吝批評(píng)指正，以使我更加深入地研究和提高！參 考 文 獻(xiàn)[1]楊占堯主編. 沖壓模具圖冊(cè).北京.高等 教育出版社 ，2008.3河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書28[2]原紅玲主編. 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.8[3]中國模具設(shè)計(jì)大典編委會(huì)主編. 中國模具設(shè)計(jì)大典。南昌江西科學(xué)技術(shù)出版社， 2003.1[4]郝濱海主編. 沖壓模具簡明設(shè)計(jì)手冊(cè)。北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.11[5]王樹勛主編. 模具實(shí)用技術(shù)設(shè)計(jì)手冊(cè)。華南理工大學(xué)出版社， 1995.6[6]楊玉英主編. 實(shí)用沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)手冊(cè)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.7[7]王孝培主編. 實(shí)用沖壓技術(shù)手冊(cè)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2001.3[8]劉建超、張寶忠主編. 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造。北京：高等教育出版社，2002.3[9]吳伯杰編著. 沖壓工藝與模具。北京：電子工業(yè)出版社，2001.5[10]周玲編著. 沖模設(shè)計(jì)實(shí)例詳解?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，2003.4[11模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會(huì)。沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例。機(jī)械工業(yè)出版社，2001.8[12]馬正元. 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)。機(jī)械工業(yè)出版社，2000.6