有凸緣底帶圓孔錐形件端蓋的沖壓成形工藝及模具設(shè)計【落料拉深復合模含13張CAD圖】
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有凸緣底帶圓孔錐形件端蓋的沖壓成形工藝及模具設(shè)計【落料拉深復合模、沖孔切邊】摘要：設(shè)計著重介紹了工件的成型工藝，及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計。通過對工件的工藝分析，確定了工藝方案。并設(shè)計了一套正裝復合模具。在設(shè)計同時利用參考資料，確定了各工作零件的尺寸。并較多的考慮了模具結(jié)構(gòu)的調(diào)整性、易更換性及模具成本。同時在模具設(shè)計內(nèi)容中融匯了沖壓模具的不同加工方法、加工工藝及裝配工藝，對初學沖壓模具模設(shè)計者有一定的參考價值。本設(shè)計從模具設(shè)計到零部件的加工工藝以及裝配工藝等進行詳細的闡述，并應(yīng)用CAD進行各重要零件的設(shè)計。關(guān)鍵詞： 復合模。Lamp screen pressing formed technology and mold design Abstract: The design introduced emphatically the workpiece takes shape the craft, and mold structural design. Through to the workpiece craft analysis, has determined the craft plan. And has designed set of true things compound molds. Uses the reference during the design, has determined each work components size. And many considerations mold structure adjustment, easy replacement and mold cost. Meanwhile has blended together the ramming mold different processing method in the mold design content, the processing craft and the assembly craft, to begins studies the ramming mold mold designer to have the certain reference value. This design designs from the mold to the spare part processing craft as well as the assembly craft and so on carries on the detailed elaboration, and carries on each important components using CAD the design.Key words: the compound mold.目 錄1、緒論……………………………………………………………………………11.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢………………………………………………11.1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀……………………………………………………………11.1.2 國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢………………………………………………………21.2 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢………………………………………………22、沖壓工件的工藝分析…………………………………………………………52.1 零件工藝性…………………………………………………………………52.2 工藝方案的確定……………………………………………………………63、工藝性計算……………………………………………………………………73.1 計算毛坯尺寸………………………………………………………………73.2 排樣設(shè)計……………………………………………………………………73.3 條料寬度、導料板間距離和材料利用率的計算……………………………93.4 計算凸、凹模刃口尺寸………………………………………………………93.41 沖孔凸、凹模刃口尺寸的計算………………………………………………93.42 落料凸、凹模刃口尺寸的計算…………………………………………… 10 3..43 拉深凸、凹模尺寸的計算……………………………………………………113.44 拉伸凸、凹模的圓角半徑的計算……………………………………………123.5 沖壓力得計算…………………………………………………………………123.51.落料力、沖孔力、卸料力、推件力…………………………………………123.52.拉深力…………………………………………………………………………123.53.壓邊力…………………………………………………………………………133.54.頂件力…………………………………………………………………………144、模具工作部分的設(shè)計…………………………………………………………154.1 落料凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………………………………154.2 沖孔 6.5 的凸模設(shè)計 ………………………………………………………15?4.3 模柄……………………………………………………………………………154.4 墊板……………………………………………………………………………164.5 凸模固定板……………………………………………………………………164.6 凸凹模固定板…………………………………………………………………174.7 落料凹模………………………………………………………………………174.8 卸料板…………………………………………………………………………184.9 頂件塊 ………………………………………………………………………194.10 凸凹?！?04.11 模具其它部件的選用…………………………………………………………204.12 選用模架、確定閉合高度及總體尺寸………………………………………214.13.沖壓設(shè)備的選擇………………………………………………………………225、模具的裝配……………………………………………………………………245.1 模具總裝圖……………………………………………………………………25結(jié)束語………………………………………………………………………………26致謝 ………………………………………………………………………………28參考文獻……………………………………………………………………………2951、緒論模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè),是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備.先進國家的模具工業(yè)已擺脫從屬地位,發(fā)展為獨立的行業(yè).日本工業(yè)界認為: “模具工業(yè)是其它工業(yè)的先行工業(yè),是創(chuàng)造富裕社會的動力”.美國工業(yè)界認為:“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 .目前，我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達國家相比還相當?shù)穆浜螅饕蚴俏覈跊_壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標準化、模具設(shè)計、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達的國家尚有相當大的差距，導致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達國家的模具相比差距相當大。1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(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，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%。進出口之比 2004 年為3.69:1，進出口相抵后的進凈口達 13.2 億美元，為凈進口量較大的國家。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、復雜、長壽命中高檔模具及模具標準件發(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，但遠遠不能適應(yīng)國民經(jīng)濟發(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，國企改革也在進行之中，但總體來看，體制和機制尚不適應(yīng)市場經(jīng)濟，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。 6第二，開發(fā)能力較差，經(jīng)濟效益欠佳.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)達國家大多是 15～20 萬美元，有的高達 25～30萬美元，與之相對的是我國相當一部分模具企業(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、標準化、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，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。模具標準化水平低，標準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。1.1.2 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)達國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經(jīng)濟高速發(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)；75）提高模具標準化水平和模具標準件的使用率； 6）發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進的表面處理技術(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)狀和發(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、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 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。 隨著時代的進步和技術(shù)的發(fā)展，國外的一些掌握和能運用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具工藝設(shè)計、高級鉗工及企業(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)達國家大多 15～20 萬美元，有的達到 25～30 萬美元。國外先進國家模具標準件使用覆蓋率達 70%以上，而我國才達到 45％．82、沖壓件的工藝分析零件名稱：端蓋 生產(chǎn)批量：大批量材料：08 鋼料厚：1mm零件簡圖：(見下圖)92.1 零件工藝性此工件為有凸緣的錐形件，且底部帶有圓孔，拉深高度不高，拉深前后厚度不變，工件材料為 08 鋼，拉深性能比較好，且此工件的形狀滿足拉深工藝要求，可用拉深工序加工。工件底部上有一直徑 d=6.5mm 的圓孔，孔邊與筒壁之間的距離為L=10.5mm≧R+0.5t=3.25mm ，滿足沖裁尺寸條件要求。該制件為端蓋，制件形較為簡單。但需要多道工序才能完成。制件形狀為錐形，中心處有圓孔，對精度要求不高. 從制件圖上可以看出，必須先通過落料和沖工藝孔，然后再進行拉深，需要兩套模具，很明顯拉深決定了零件的總體形狀和尺寸，所以在此先主要對拉深工藝進行分析。2.2 工藝方案的確定因為工件為帶凸緣且底部有圓孔的錐形零件，零件形狀為圓形，所以該工件的生產(chǎn)包括落料、沖孔、拉深、切邊四個基本工序，可以有以下三種工藝方案：方案一：先落料，其次沖孔，再拉深，最后切邊。采用單工序模生產(chǎn)。方案二：落料—拉深—沖孔—切邊復合沖壓。采用復合模生產(chǎn)。方案三：先落料拉深，再沖孔切邊，采用兩套復合模具生產(chǎn)。對各種方案的分析方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要四道工序四副模具，生產(chǎn)效率低，難以滿足該工件大批量生產(chǎn)的要求。10方案二只需一副模具，生產(chǎn)效率較高，能滿足大批量生產(chǎn)要求，但是模具結(jié)構(gòu)比較復雜，模具的生產(chǎn)、裝配和維修困難。方案三需要兩副模具，雖然比方案二多了一副模具，但由于每套模具只進行兩個工序，且零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造、裝配和維修并不困難，模具采用復合形式，簡化了工序，生產(chǎn)效率比方案一高，能滿足大批量生產(chǎn)的要求，所以經(jīng)綜合考慮，工件采用方案三進行生產(chǎn)。3、工藝性計算3.1 計算毛坯尺寸由工件簡圖可得，d = 60 mm,d= (30 - 1)mm = 29mm,由凸緣的相對直徑 d / d = 凸 t60mm / 29mm = 2.07,查表 4.2 得修邊余量 = 1.4mm,因零件底部圓角半徑 r 與凸緣圓R?角半徑 R 相等，即 r = R 時，有凸緣錐形件的毛胚直徑；D = dhdt4.32??11將 d = 60 + 2 = (60 + 2×1.4)mm = 62.8mm ,d = 29mm,H = (8 – 1)mm = tR?7mm,R = 2mm,代入上式中，得毛坯的直徑為D = 68mm?????294.37948.623.2 排樣設(shè)計設(shè)計模具時，首先要設(shè)計條料的排樣圖。該零件為圓形件，單向排列時（如圖所示）的排樣方案可以提高材料的利用率，減少廢料。3.3 條料寬度、導料板間距離和材料利用率的計算查表 2.9 取得搭邊值為 a = 0.8mm，a =1mm。1條料寬度的計算： B =（D + 2a + C）0??max0??B__條料寬度（mm）D—條料寬度方向沖裁件的最大尺寸；a—側(cè)搭邊的最小值；△—條料寬度的單向（負向）偏差；C—導料板與最寬條料之間的單面最小間隙；把 D = 68mm，a = 1mm,查表得 C = 0.5, △= 0.5mm,代入上式得maxB = 68+2+0.5=70.5 mm。 05.?材料利用率的計算：12根據(jù)一般的市場供應(yīng)情況，原材料選用 1000mm×2000mm×1mm 的冷軋薄鋼板，每塊可切成 71.4mm×1000mm 規(guī)格條料 28 條，材料剪切利用率為1= =98.9%?104.75?計算沖壓件毛坯的面積：S= ×3.14×68 =3650mm4122一個步距材料利用率通用計算公式 = ×100%?BAnS式中 S—一個零件的實際面積，mm2;n—一個步距內(nèi)實際沖裁件數(shù)量；B—條料寬度，mm; A—送料步距， mm把 S =3650mm ,n = 1,B = 70.5mm,A = D + a = 69mm + 0.8mm = 69.8mm。代入2 1上式得= 75.4% ?導料板間距離的計算：A = B + C = D + 2a + 2Cmax式中 B__條料寬度（mm）D—條料寬度方向沖裁件的最大尺寸；a—側(cè)搭邊的最小值；C__導料板與最寬條料之間的單面最小間隙；把 B = 70.5mm，C = 0.5, a =1mm, D = 68mm，代入上式得max13A = 68mm + 2×1mm + 2×0.5mm = 71mm。3.4 計算凸、凹模刃口尺寸查表 2.4 得間隙值 Z =0.1mm，Z =0.14mm。minmax3.41 沖孔凸、凹模刃口尺寸的計算由于沖孔是一個簡單的圓形，因沖裁此類工件的凸、凹模制造相對簡單，精度容易保證，所以擬采用分別制造法加工。設(shè)計時，需在圖紙上分別標注凸模和凹模刃口尺寸及制造工差。查表 2.5 得凸、凹模制造公差：= 0.020mm， = 0.020mm。?凸 ?凹校核：Z - Z = 0.04mm，而 + = 0.04mmmaxin?凸 凹滿足 Z - Z ≥ + 的條件。i?凸 凹-工件圖中未標注公差的尺寸，查相關(guān)文獻得出其極限偏差：68 、 6.5 、?046.?2.0?查表 2.6 得：IT11 級時磨損系數(shù) x = 0.5根據(jù)設(shè)計原則,沖孔時以凸模為設(shè)計基準。設(shè)計加工時，以凸模為設(shè)計基準，由式2.5 和 2.6 得d = （d + xΔ）凸 min0凸??d = （d + Z ）凹 凸 in凹??0式中 d 、d —沖孔凸凹模尺寸；凸 凹—沖孔件的最小基本尺寸；minx—磨損系數(shù)；14Δ—工件制造公差；Z —最小合理間隙；minδ 、δ —凸、凹模的制造公差。凸 凹把 d = 6.5mm,x = 0. 5, Δ = 0.22, Z =0.1mm, = 0.02mm， = min min?凸 ?凹0.02mm 代入上式得d = （6.5 + 0.5×0.22） = 6.61 mm凸 02.?02.?d = （6.61mm + 0.1） = 6.71 mm凹 025.?02.?3.42 落料凸、凹模刃口尺寸的計算查表 2.5 得凸、凹模制造公差： = 0.025mm， = 0.035mm。?凸 ?凹校核：Z - Z = 0.040mm，而 + = 0.055mmmaxin凸 凹滿足 Z - Z < + 的條件。i凸 凹所以采用配作法加工。當以凹模為基準是，凹模磨損后，刃口部分尺寸增大，屬于 A 類尺寸。查表 4.6 得 IT12 級 x = 0.5由式（2.8）得D = ( D - x )凹 ?凹??0式中 D —落料凹模尺寸；凹D—落料件的基本尺寸；x—磨損系數(shù)；Δ—工件制造公差；15δ —凸、凹模的制造公差。凹把 D = 68mm，x = 0. 5, Δ = 0.46, = 0.035mm 代入上式得?凹D = （68 – 0.5×0.46） = 67.77 mm凹 12.0?12.0?落料凸模得基本尺寸與凹模相同，不必標注公差，但凹模得實際刃口尺寸與落料凹模配制，保證最小雙面合理間隙值 Z =0.1mm。min3.43 拉深凸、凹模尺寸的計算為了保證錐形拉伸件的錐度，所以以凸模為基準進行設(shè)計加工，由式 4.37 和4.38 得d = ( d+0.4 )凸 ?0凸??d = ( d +0.4 +Z)凹 凹??0式中： d 、 d —凸、凹模的尺寸；凸 凹d__零件內(nèi)徑的最小極限尺寸；Δ—零件的公差；δ 、δ —凸、凹模制造公差；凸 凹Z—拉深模雙面間隙。查表得 Δ = 0.22，δ =δ = 0.02mm,因為工件的精度要求并不高，其單凸 凹面間隙值為= （1～1.1）t = （1～1.1）× 1 2Z所以取 Z = 2mm代入上式得d = ( d +0.4 ) 凸 ?0凸??=（30+0.4*0.22） = 30.88 mm02.?02.?16d =（30.88+2） = 32.88 mm凹 02.?02.?3.44 拉伸凸、凹模的圓角半徑的計算由于零件尺寸標注在內(nèi)形，因此，凸模的圓角半徑為 r 凸=2mm，凹模平面轉(zhuǎn)角的圓角半徑為 r 凹= 經(jīng)計算得： 41.0tr?r 凹= =2.24mm.2?3.5 沖壓力得計算3.51.落料力 F = 1.3 t落 ??D式中 ___材料抗剪強度D___毛胚直徑t___材料厚度查表得 08 鋼得抗剪強度 = 300MPa。把 D =68mm,t = 1mm 代入上式得?F = 1.3×3.14×68mm ×300MPa×1mm ≈ 85.4kN。 落同樣得沖孔力 F =1.3×6.5×3.14×1×300=8.164kN孔落料時的卸料力 F = K F卸 卸 落K ___卸料力系數(shù)；卸F ——落料力； 落查表得 K = 0.05，F(xiàn) =85.4kN，所以代入上式得卸 落F = 0.05×85.4kN ≈ 4.27kN 卸沖孔時得推件力 F =nK F推 孔取直筒形刃口的凹模形式，由表 2.21 得，h=6mm，則 n=h/t=6 個，查表 2.7 得K=0.0517F =6×0.05×6.164=2.45KN推3.52.拉深力 F = K dt拉 ??b式中 K___修正系數(shù)，查表 4.6；d___拉深后工序件中徑；t___材料厚度；___材料的抗拉強度；?b查表得 K = 1.0， = 400MPa，把 K = 1.0， = 400MPa，d = b ?b29mm,t = 1mm,代入上式得F = 1×3.14×29mm×1mm×400Mpa =36.4KN。拉3.53.壓邊力:F = P壓 4???212)(凹rdD??式中 D___毛胚直徑（mm） ；d ___第一次拉深后工件的直徑（mm） ；1r ___拉深凹模圓角半徑（mm ） ；凹P___單位壓邊力（Mpa） ；查表得 P = 2.5Mpa， 取 r =2.24mm。d = 68mm，d = 30mm。代入1凹 1上式得F = ×2.5Mpa ≈ 6.74Kn壓 41.3??2)4.30(68mm????3.54.頂件力F = K F 頂 頂 拉18式中 K ___頂件力系數(shù)；頂F ___拉深力；拉查表得 K = 0.06，P = 36.4KN，代入上式得頂 拉F = 0.06×36.4KN = 2.18kN。頂所以綜上可得，落料拉深模得總沖裁力F = F + F +F + F +F = 85.4kN +36.4 kN 1總 落 拉 卸 壓 頂+4.27Kn+6.24kN+2.18kN =134.5 kN。P = P + P = 8.164kN +2.45kN = 10.614kN。2總 沖 推4、模具工作部分的設(shè)計4.1 落料凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模刃口采用直筒形刃口，并查表 2.21，取得刃口高度為 h=6mm。該凹模的結(jié)構(gòu)簡單，宜采用整體式。查表 2.22，得 k=0.3即凹模高度 H=kb=0.3 68=20.4mm?凹模厚度 C=1.5x20.4=30.6mm19凹模外形尺寸的確定：凹模外形直徑 d=68+2×30.6=129.2mm凹模整體尺寸標準化，取為 160mm×25mm。?4.2 沖孔 6.5 的凸模設(shè)計?凸模固定板的厚度取 25mm，凸模長度根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要來確定L=25+33+2=60mm4.3 模柄因為模具尺寸不是太大，綜合考慮選用垂直度和同軸度較好的壓入式模柄，根據(jù)JB/T 7646.1 選取基本尺寸標準為 40mm 的模柄，具體如下圖所示：?xx4.4 墊板因為凸凹模和落料凹模都為圓形，所以采用圓形墊板，由 JB/T 7653—1994 的規(guī)定，選取規(guī)格為 160mm ×8mm 的墊板。?20xxx A4.5 凸模固定板凸模固定板主要用來固定拉深凸模，使其在工作過程中保持穩(wěn)定和精度，所以根據(jù) JB/T 7653—1994 選取規(guī)格標準為 160mm×25mm 的凸凹模固定板，為了使其均勻?固定，需要在其上加工三個螺紋孔和三個銷釘孔，又因為拉深加工需要壓邊圈，所以還需要在凸模固定板上加工三個頂桿孔，使壓邊圈起到壓邊作用，另外還要加工固定凸模的階梯孔。 4.6 凸凹模固定板凸凹模固定板是用來固定凸凹模，使其在工作過程中能穩(wěn)定的工作，保持模具的精度，它通過螺釘與上模座進行緊固連接，同時通過銷釘進行定位，以保證安裝位置的精度，另外卸料螺釘通過安裝在固定板的彈簧達到彈性卸料的目的，所以需要在凸凹模固定板上加工三個螺釘孔和兩個銷釘孔，另外還要加工一個固定凸凹模的階梯孔21和三個卸料螺釘孔。 xxx A4.7 落料凹模落料凹模是模具的主要工作零件，需要較高的強度和精度，所以凹模材料選用Cr12，淬火硬度為：58—62HRC，凹模刃口尺寸為 67.77 mm，可通過鏜、銑削、120.?磨削等加工方法進行加工制造，安裝時通過螺釘與銷釘和下模座進行連接和定位，所以凹模上要加工螺釘孔和銷釘孔，刃口部分采用階梯孔形式，以方便安裝壓邊圈，如下圖所示：22x A4.8 卸料板卸料板是模具的主要卸料零件，它與卸料螺釘、彈簧組成彈性卸料裝置，以卸除卡在凸凹模上的條料，使工作快速進行，與凸凹模之間采用間隙配合，卸料板需加工卸料螺釘孔與卸料螺釘進行23A4.9 頂件塊 在拉深工序中，為保證拉深件的表面質(zhì)量，防止拉深過程中材料的起皺，常采用頂件塊用合適的力使毛坯的變形區(qū)部分被壓在凹模平面上，并使毛坯從頂件塊與凹模平面之間的縫隙中通過，從而制止毛坯的起皺現(xiàn)象。頂件塊的內(nèi)形與拉深凸模大間隙配合，一般與頂料桿(三根以上)、橡皮等構(gòu)成彈性卸料系統(tǒng)。 A244.10 凸凹模凸凹模是落料的凸模又是拉深的凹模，做為模具的主要成形零部件，其精度和強度都有較高的要求，其外部形狀可以通過車削、鏜削、磨削等加工方法進行加工制造，材料可選用 Cr12，淬火硬度為 58—62HRC，2x450 A4.11 模具其它部件的選用模具其它部件的選用見表 2—1表 2—1 模具其它部件的選用序號 名稱 數(shù)量 材料 規(guī)格/ mm 標準 熱處理1 銷釘 2 40Cr φ10×60 2 打桿 1 40 φ11×150 40～45HRC3 螺釘 3 45 M12×604 打料塊 1 40 φ40×40 40～45HRC255 卸料螺釘 3 40Cr M12×85 30～35HRC6 螺釘 3 45 M12×957 頂桿 3 T8A M10×90 40～45HRC8 銷釘 3 40Cr φ10×909 彈簧 3 20 90×67010 橡皮 14.12 選用模架、確定閉合高度及總體尺寸由于拉深凹模外形尺寸不大，且工件精度要求較高，為了工作過程穩(wěn)定和保證工件精度，選用中間導柱模架。再按其標準選擇具體結(jié)構(gòu)尺寸見表 3-1。表 3-1 拉深落料模 架 規(guī) 格 選 用名稱 尺寸 材料 熱處理上模座 160mm×160mm×40mm HT200下模座 160mm×160mm×45mm HT200導柱 28mm×170mm、32mm×170mm 20 滲碳 58～62HRC導套 28mm×100mm×38mm、32mm×100mm×38mm 20 滲碳 58～62HRC最小閉合高度 H = 180mm, 最大閉合高度 H = 220mm。min max模具的閉合高度 H = 上模座厚 + 墊板厚 + 凸凹模厚 + 凸模厚 + 下模座厚 + 26墊板厚 - （料厚 + 工件高度） = 40mm + 8mm + 64mm + 50mm + 45mm + 10mm – (1mm + 8mm) =193mm因為模具的封閉高度 H 應(yīng)該介于壓力機的最大封閉高度 Hmax 和最小封閉高度 Hmin之間，一般?。篐max-5mm≥H≥Hmin+10mm由此可知，要使工件能順利的加工和從模具上取出，必須要模具有足夠的封閉高度 Hmax≥H+5mm=193mm + 5mm = 198mmHmin≤H-10mm=193mm – 10mm = 183mm因 H = 220mm ≥ 198mm, H = 180mm ≤183mm,所以可以選用標準模架。max min4.13.沖壓設(shè)備的選擇 為了使壓力機能安全工作，取F ≥ （ 1.6 ～ 1.8）P壓 機 總所以落料拉深的壓力機F ≥ （ 1.6 ～ 1.8）P = 1.7×134.5 kN = 228.64 kN1壓 機 1總沖孔壓力機F ≥ （ 1.6 ～ 1.8）P = 1.7 × 10.614kN = 18kN。2壓 機 2總故落料拉深模選用 630kN 的開式壓力機。其主要技術(shù)參數(shù)如下。公稱壓力：630kN滑塊行程：130mm最大封閉高度：360mm最大封閉高度調(diào)節(jié)量：80mm27工作臺尺寸：480mm×710mm工作臺墊板孔尺寸： 250?模柄孔尺寸： 50mm×80mm?工作臺墊板厚度：80mm沖孔模選用 150kN 的開式壓力機。5、模具的裝配總裝時，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件，例如復合模一般以凸凹模作為裝配基準件，級進模以凹模作為裝配基準件；其次，應(yīng)確定裝配順序，根據(jù)各個零件與裝配基準件的依賴關(guān)系和遠近程度確定裝配順序。裝配結(jié)束后，要進行試沖，通過試沖發(fā)現(xiàn)問題，并及時調(diào)整28和修理直至模具沖出合格零件為止。1）通讀設(shè)計圖樣，了解正裝式復合模的結(jié)構(gòu)特點：本模具的裝配工藝要 點是：同時保證落料和沖孔用凸凹模間隙的均勻；打料機構(gòu)工作可靠，能及時推出工件。2）查對各零件已完成裝配前的加工工序，并經(jīng)檢驗合格。3）裝配模柄：將模柄壓入上模座后，鉆、鉸銷孔，打入止轉(zhuǎn)銷。4）裝配凸凹模：按照壓入法操作要求，將凸凹模壓入固定板中，檢查凸凹模相對固定板基準面的垂直度，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，認定間隙分布均勻后，磨平固定板支撐面和凸凹模刃口面。5）裝配凸模：將凸模壓入固定板中，按壓入法裝配要領(lǐng)，檢查其相對固定板基準面的垂直度，認定合格后，磨平固定板支撐面和刃口面。6)裝配下模：將組裝好的凸?！潭ò搴拖聣|板，按照設(shè)計要求位置，安裝在下模座上，緊固螺釘，鉆、鉸銷孔，裝入圓柱銷。7)裝配上模：將組裝好的凸凹?！潭ò搴蜕蠅|板，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。認定均勻后，在上模相應(yīng)部位鉆、鉸銷孔，打入圓銷。 8)安裝凹模：將凹模安裝在下模相應(yīng)部位，凹模和凸凹模間隙，用墊片法或直接安裝法控制其均勻性。5.1 模具總裝圖291.下模座 2.墊板 3.凸模固定板 4.落料凹模 5.螺釘 6.導柱 7.導套 8.上模座 9.彈簧 10.卸料螺釘 11.模柄 12.橡皮 13.銷釘 14.螺釘 15.墊板 16.凸凹模固定板 17.推薦塊 18.卸料板 19.凸凹模 20.頂件塊 21.銷釘 22.拉深凸模 23.橡皮 24.托板 25.螺栓 26.螺母 27.頂桿結(jié)束語畢業(yè)設(shè)計作為三年大學學習中極為重要的一部分，是衡量一個學生專業(yè)課水平的30重要標志。畢業(yè)設(shè)計是我們所學課程的一次系統(tǒng)而深入的綜合性的總復習，是一次理論聯(lián)系實踐的訓練，也是我們步入工作前的一次檢驗。就我個人而言，通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我學習到了許多知識，對模具的設(shè)計與制造有了極為深刻的認識，是一次由理論向?qū)嵺`的飛躍，回顧一個多月的設(shè)計生活，讓我感慨頗深，主要體會有以下幾點：1 扎實的基礎(chǔ)課，專業(yè)課是模具設(shè)計的基礎(chǔ)由于以前所學的課程難免有些理解不深，遺忘等，而本次設(shè)計又或多或少的用到了這些知識，從而迫使我認真扎實的學習了以前的課程，并加深了對這些課程的理解、真正有一種溫故而知新的感覺，如機械制圖中的各種線型的特點應(yīng)用，材料力學中的應(yīng)力校核，熱處理中各種材料與熱處理性能，公差配合與測量技術(shù)中公差的正確選用，模具的加工與制造技術(shù)。塑料模具的設(shè)計與制造步驟，模具材料的正確選用等。2 理論與實踐相結(jié)合的重要性以前的學習中，基本上是純理論的學習，雖然有金工實習、畢業(yè)實習等實踐的體味，但卻停留在表面上，沒有進行過真正的設(shè)計，從而使理論與實踐嚴重脫節(jié)，而現(xiàn)在我們是在經(jīng)歷了金工實習、畢業(yè)實習后的一次真正的練兵。我認真回顧了以前所見所學的塑料模知識，在腦海里反復了思考了塑料模的步驟，然后開始到圖書館查資料作設(shè)計。在作設(shè)計的過程中，我才真正感覺到眼高手低的含義，同時也“窺一斑而知全豹” ，自己的學習中的不足和薄弱環(huán)節(jié)暴露無遺，但是在老師們的幫助下以及自己的努力下，我終于克服了重重困難，使設(shè)計得以順利的進行。通過向老師們請教，我了解到設(shè)計要面向企業(yè)，面向市場的原則，畢業(yè)設(shè)計正是對實踐能力的一次強有力的訓練，是我們獨立工作的前湊，將對我們以后的工作產(chǎn)生深遠的影響。3 對模具設(shè)計中的安全性，經(jīng)濟性加深了認識在設(shè)計工作中，要不斷對安全性進行分析，從操作者的角度進行設(shè)計，在設(shè)計中，需要考慮到模具的成本問題，經(jīng)濟效益是工業(yè)生產(chǎn)的前提，成本的高直接決定了產(chǎn)品的競爭力，故在設(shè)計中盡可能的選用標準件。4 電腦成為設(shè)計中重要的輔助工具由于工件形狀復雜，在設(shè)計中計算塑件的體積出現(xiàn)了很大的難度，后經(jīng)程老師指點迷津，通過 Pro/E 繪圖和計算才得以解決。另外在繪零件和裝配圖時采用電腦也更31方便快捷。采用電腦處理，精度高，方便快捷，在本次設(shè)計時，要求機械繪圖，電子文檔文本，從而對 AUTOCAD 的學習有了很大的進展，對 WORD，WPS 等各種文字處理工具有了更為熟練的操作，而模具 CAD 技術(shù)已成為該行業(yè)的發(fā)展趨勢，電腦終將成為設(shè)計的必備工具，這對提高學生的綜合素質(zhì)著極為重要的現(xiàn)在意義。5 設(shè)計態(tài)度直接決定著設(shè)計質(zhì)量畢業(yè)設(shè)計一般時間都足夠，但足夠的時間不一定都能設(shè)計出優(yōu)秀的模具。這就除了能力水平的問題外，極為重要的一點便是態(tài)度問題，作為學生必須要態(tài)度謙虛、工作認真、勤學好問、實事求是，才能正確對待設(shè)計，才有可能取得設(shè)計的圓滿成功。總之，通過畢業(yè)設(shè)計使我對模具的設(shè)計與制造有了更深的認識，得到了許多有益的啟示，這對畢業(yè)后的過渡轉(zhuǎn)變有極重要的影響。在以后的工作中，我將繼續(xù)保持謙虛謹慎的工作作風，揚長避短，多與人交流，提高自己的個人素質(zhì)和技能積累經(jīng)驗，誠實守信，爭取在事業(yè)上更上一層樓，芝麻開花—節(jié)節(jié)高。致 謝時光如電，歲月如梭，三年的大學生活即將結(jié)束，而我也即將離開可敬的老師和熟悉的同學踏入不是很熟悉的社會中去。在這畢業(yè)之際，作為一名工科院校的學生，做畢業(yè)設(shè)計是一件必不可少的事情。畢業(yè)設(shè)計是一項非常繁雜的工作，它涉及的知識非常廣泛，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)計計算，這些都要靠自己運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雜的工作。32在學校中，我主要學的是理論性的知識，而實踐性很欠缺，而畢業(yè)設(shè)計就相當于實戰(zhàn)前的一次總演練。畢業(yè)設(shè)計不但把我以前學的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫起來，也使我在溫習舊知識的同時也可以學習到很多新的知識；這不但提高了我們解決問題的能力，開闊了我們的視野，在一定程度上彌補我們實踐經(jīng)驗的不足，為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。由于本人資質(zhì)有限，很多知識掌握的不是很牢固，因此在設(shè)計中難免要遇到很多難題，在有課程設(shè)計的經(jīng)驗及老師的不時指導和同學的熱心幫助下，克服了一個又一個的困難，使我的畢業(yè)設(shè)計日趨完善。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。最后，我衷心感謝各位老師特別是我的指導在這一段時間給予我無私的幫助和指導，并向你們致意崇高的敬意，以后到社會上我一定努力工作，不辜負你們給予我的知識和對我寄予的厚望！參 考 文 獻[1]薛彥成主編. 公差配合與技術(shù)測量。 北京：機械工業(yè)出版社，1999.10[2]中國模具設(shè)計大典編委會主編. 中國模具設(shè)計大典。南昌江西科學技術(shù)出版社，2003.1[3]郝濱海主編. 沖壓模具簡明設(shè)計手冊。北京：化學工業(yè)出版社，2004.11[4]王樹勛主編. 模具實用技術(shù)設(shè)計手冊。華南理工大學出版社， 1995.6[5]楊玉英主編. 實用沖壓工藝與模具設(shè)計手冊。北京： 機械工業(yè)出版社，332004.7[6]王孝培主編. 實用沖壓技術(shù)手冊。北京：機械工業(yè)出版社， 2001.3[7]劉建超、張寶忠主編. 沖壓模具設(shè)計與制造。北京：高等教育出版社，2002.3[8]吳伯杰編著. 沖壓工藝與模具。北京：電子工業(yè)出版社，2001.5[9]周玲編著. 沖模設(shè)計實例詳解?；瘜W工業(yè)出版社，2003.4[10模具實用技術(shù)叢書編委會。沖模設(shè)計應(yīng)用實例。機械工業(yè)出版社，2001.8[11]馬正元. 沖壓工藝與模具設(shè)計。機械工業(yè)出版社，2000.6