油泵調(diào)節(jié)墊片的沖壓工藝及級進(jìn)模具設(shè)計(jì)【沖孔落料沖壓沖裁模含17張CAD圖帶卡片】
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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。大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)其中最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對以前所學(xué)的知識及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。在學(xué)校的近三年學(xué)習(xí)中，已完成了模具專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中所要求的理論課程。在畢業(yè)前夕，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，進(jìn)行已學(xué)知識的全面總結(jié)和應(yīng)用，提高綜合能力的培訓(xùn)及擴(kuò)大模具領(lǐng)域的新知識。畢業(yè)設(shè)計(jì)其目的在于鞏固所學(xué)知識，熟悉有關(guān)資料，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)實(shí)際工作能力。通過設(shè)計(jì)，使我在工藝性分析、工藝方案論證、工藝計(jì)算、零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、編寫技術(shù)文件和閱讀技術(shù)文獻(xiàn)等方面受到一次綜合訓(xùn)練。畢業(yè)設(shè)計(jì)要達(dá)到的具體要求是：1.系統(tǒng)總結(jié)，鞏固過去所學(xué)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)課知識。2. 運(yùn)用所學(xué)知識解決模具技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的實(shí)際工程問題，以此進(jìn)行綜合知識的訓(xùn)練。3.通過某項(xiàng)具體工程設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究，達(dá)到多種綜合能力的培養(yǎng)，掌握設(shè)計(jì)和科研的基本過程和基本方法。4.提高和運(yùn)用與工程技術(shù)有關(guān)的人文科學(xué)，價(jià)值工程和技術(shù)經(jīng)濟(jì)的綜合知識。改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以15％左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大的變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營也得到了快速的發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的模具之鄉(xiāng)；廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。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。近年來， 2隨著我國經(jīng)濟(jì)的騰飛和產(chǎn)品制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，模具制造業(yè)也相應(yīng)進(jìn)入了高速發(fā)展的時(shí)期。據(jù)中國模具工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，1995年我國模具工業(yè)總產(chǎn)值約為145億，而2003年已達(dá)450億左右，年均增長14%。另據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國（不含臺灣、香港、澳門地區(qū)）現(xiàn)有模具生產(chǎn)廠點(diǎn)已超過20000家，從業(yè)人員有60萬人，模具年產(chǎn)值在一億以上的企業(yè)已達(dá)十多家?？梢灶A(yù)見，我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展將對模具提出更為大量、更為迫切的需求，特別需要發(fā)展大型、精密、復(fù)雜、長壽命的模具。同時(shí)要求模具設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)周期達(dá)到全新的水平。我國模具制造業(yè)面臨著發(fā)展的機(jī)遇，無疑也面臨著更大的挑戰(zhàn)。我做的是冷沖壓模具設(shè)計(jì)，冷沖壓是利用安裝在壓力機(jī)上的沖模對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得需要零件（俗稱沖壓件或沖件）的一種壓力加工方法。因?yàn)樗ǔＪ窃谑覝叵逻M(jìn)行加工，所以稱為冷沖壓。冷沖壓與其他加工方法相比，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)部門越來越多地采用冷沖壓加工產(chǎn)品零部件，如汽車、拖拉機(jī)、電器、儀表、電子、國防以及日用品等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重相當(dāng)大。不少過去有鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在已經(jīng)被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。通過沖壓加工制造，大大提高了生產(chǎn)效率，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。在大學(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，對機(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、洛陽中國一拖的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對于模具特別是沖壓模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是有了零的突破。在指導(dǎo)老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下，同時(shí)在現(xiàn)場查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實(shí)體，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書館借閱了許多相關(guān)手冊和書籍，設(shè)計(jì)中，充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡了最大努力做畢業(yè)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過程中，雖然有一定的困難，但在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)、同學(xué)間的討論和自己的努力下，自信會(huì)完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于我的水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)疏漏和不妥之處，敬請各位老師指正。 3設(shè)計(jì)者：孫金輝2008.06.01工件名稱：油 泵 調(diào) 節(jié) 墊 片工件簡圖：如圖所示生產(chǎn)批量：大批量材 料：H62材料厚度：0.2 mm 4圖 1-制件圖 2 沖裁件工藝性分析及方案的確定1.1 沖裁件工藝性分析 此工件只有落料和沖孔兩個(gè)工序。材料為 A3 鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。工件結(jié)構(gòu)相對簡單，有三個(gè) 9mm 的孔和一個(gè) 46mm 的異??型孔；孔與孔、孔與邊緣之間也滿足要求，最小壁厚為 2.5mm。工件未標(biāo)注尺寸公差的部分為自由公差，可看作 IT14 級，尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求。1.2 沖裁工藝方案的確定該工件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可有以下三種工藝方案：方案一：先落料，后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。方案二：落料—沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：沖孔—落料級進(jìn)沖壓。采用級進(jìn)模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需兩道工序兩副模具，成本高而生產(chǎn)率低，難以滿足大批量生產(chǎn)要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，但工件最小壁厚 2.5mm 大于凸凹模許用最小壁厚 1mm，但模具強(qiáng)度較差，制造難度大，并且沖壓后制品件留在模具上，在清理模具上的物料時(shí)會(huì)影響沖壓速度，操作不方便。方案三也只有一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便。工件精度也能滿足要求。通過對上述三種 5方案的分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案三為佳。3 主要設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 排樣方式的確定及其計(jì)算設(shè)計(jì)級進(jìn)模，首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖。引線片的形狀相對對稱，但在這里我們考慮到材料利用率所以采用斜對排，如圖所示的排樣方法： 6圖 2--排樣圖一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率 η為：查《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表 2.5.2，確定搭邊值：兩工件間的搭邊：a=2.5mm;工件邊緣搭邊：a =2.5mm；1步 距為：125mm;條 料 寬 度：B=100mm沖面積：A=4463mm 2條 料 寬 裁件度 的 計(jì) 算 ： 擬 采 用 無 側(cè) 壓 裝 置 的 送 料 方 式 ， 由材 料 利 用 率 的 計(jì) 算 ：材 料 利 用 率 通 用 計(jì) 算 公 式 ： = nA/Bs×100% ?式 中 A—一 個(gè) 沖 裁 件 的 面 積 ， mm2;n—一 個(gè) 進(jìn) 距 內(nèi) 的 沖 裁 件 數(shù) 量 ；B—條 料 寬 度 ， mm; 7s—進(jìn) 距 ， mm得 = =71%?0125463?：表（1）----排樣及材料利用率計(jì)算項(xiàng)目 公式 結(jié)果 備注沖裁件的面積 A 如上式所求 4463 mm 2條料寬度 B B=95+2.5×2 100mm步距 S 125mm一個(gè)步距材料利用率 η η=nA/BS×100% 71%查表 2.5.2 得最小搭邊值a=1mma1=2.5mm 采用側(cè)壓裝置3.2沖壓力的計(jì)算該模具采用級進(jìn)模，擬選擇彈性卸料、下出件。沖壓力的相關(guān)計(jì)算如下：由《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》中沖裁力公式--2.6.1 得：F=KLtTb公式中 F 沖裁力 8L 沖裁周邊長度對于 φ9 的孔：L=3.14×9=28.26mm 對于 φ46 的異型孔:L=153.7mmt 材料厚度 t=0.2mmTb 材料抗剪強(qiáng)度 取 300MPaK 安全系數(shù) 安全系數(shù) K 是考慮到實(shí)際生產(chǎn)，模具間隙值的波動(dòng)和不均勻、刃口的磨損，板料力學(xué)性能和厚度波動(dòng)等因素的影響而給出的修正系數(shù)。一般取 K=1.3對于 φ9 的孔: F1=1.3×3.14×3×9mm×0.2mm×300MPa=6612.8N對于 φ46 的異型孔: F2=1.3×153.7mm×0.2mm×300MPa=11988.6N因?yàn)?F2＞F1 所以選擇沖床時(shí)的沖裁力為 F2。根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算可得：F=11988.6N下面對卸料力進(jìn)行計(jì)算：由 P70 2.6.3 公式得:卸料力 Fx=KxF由 P70 2.6.4 公式得推件力 Ft=KtF公式中:F 沖裁力為 11988.6N 9Kx 卸料力系數(shù) 由《沖模》P70 表 2.6.1 查得 Kx=0.05n 同時(shí)在凹模內(nèi)的廢料 n=h/t式中 h 凹模洞口的直刃高度t 板料厚度Kt 為推件力系數(shù) 由表 2.6.1 查得 Kt=0.55 由于采用彈性卸料裝置，下出件，故據(jù) P71 2.6.6 公式得：F 總=F+Fx+Ft=F+0.05F+0.55nF根據(jù)凹模的修模余量的一般要求，取 h=5mm，則 n=5/0.2=10故 F 總=78520N 3.3 壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算計(jì)算壓力中心時(shí)，先畫出凹模型口圖，如下圖所示。在圖中將 xOy 坐標(biāo)建立在圖示的對稱中心線上，將總裁輪廓線按幾何圖形分解成 -L5 共 5 組基本線段，有關(guān)計(jì)1L算如下表 1 所示。圖 3- 壓力中心計(jì)算 10表（2）--壓力中心數(shù)據(jù)表各基本要素壓力中心的坐標(biāo)值基本要素長度L/mm x Y=264mm1L-59.2 61.5=28.26mm2 31 -31.25=153.7mm3L-1.6 -31.25=28.26mm4 -34 -11.25=28.26mm5L-34 -51.25合計(jì) 502.48mm -31.55 17.48由以上計(jì)算結(jié)果可以看出，該工件總裁力不大，壓力中心偏移坐標(biāo)原點(diǎn)(-31.5,17.5)較小，為了便于模具的加工和裝配，模具中心仍選在坐標(biāo)原點(diǎn) O。若選用J23-10 沖床， （-31.55，17.48）點(diǎn)仍在壓力機(jī)模柄投影面積范圍內(nèi)，滿足要求。3.4 工作零件刃口尺寸計(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)床分別加工落料凸模、凹模、凹模固定板以及卸料板，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)算就按分開加工的方法來計(jì)算。3.4.1 落料加工工序 11對于形狀復(fù)雜或料薄的沖裁件，為了保證凸、凹模之間一定的間隙值，必須采用配合加工。在落料加工工序中要完成的是對一個(gè)長為 90mm 寬為 60mm 的矩形進(jìn)行落料，并帶有兩個(gè) R=10mm 的圓角，尺寸未注公差根據(jù)設(shè)計(jì)的規(guī)則取自由公差、為 IT14 級精度，其他標(biāo)準(zhǔn)公差值由《公差配合與技術(shù)測量》表查得而所需沖裁的制件外輪廓需要落料來進(jìn)行，應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件，凹模的磨損情況可分為三類：a、凹模磨損后會(huì)增大的尺寸-------第一類尺寸 A第一類尺寸：A j=(Amax-x△) 0+0.25△ b、凹模磨損后會(huì)減小的尺寸-------第二類尺寸 B第二類尺寸：B j=(Bmax+x△) 0-0.25△c、凹模磨損后會(huì)保持不變的尺寸------- 第三類尺寸 C第三類尺寸：C j=(Cmin+0.5△)? 0.125△凹模刃口尺寸計(jì)算如下:φ9 凹=(9-0.5×0.1) 0+0.024=8.950+0.024φ46 凹=(46-0.5×0.6) 0+0.024=45.70+0.0248 凹=(8-0.5×0.36) 0+0.024=7.820+0.024R10 凹=(10-0.5×0.36) 0+0.024=9.820+0.024R13 凹=(13+0.5×0.43) -0.0160=13.215-0.03044 凹=(44+0.5×0.62) ±0.078=44.31±0.07840 凹=(40+0.5×0.62) ±0.078=40.31±0.07829 凹=(29+0.5×0.52) ±0.065=29.26±0.06531 凹=(31+0.5×0.62) ±0.078=31.31±0.078由于沖裁時(shí)凹模承受沖裁力和側(cè)向擠壓力的作用.由于凹模結(jié)構(gòu)形式及固定方法不同,受力情況又比較復(fù)雜,目前還不能用理論方法來確定凹模輪廓尺寸.在生產(chǎn)中,通常根據(jù)沖裁的板料厚度和沖裁件的輪廓尺寸,或凹?？卓谌斜陂g的距離,按經(jīng)驗(yàn)公式來確 12定:由>中式 2.9.3 得: 凹模厚度 : H=kB(≥15mm)凹模壁厚 : C=(1.5-2)H (≥30—40mm)查表 2.9.5 可得 k 取 0.4 而 b 為 100mm于是有 H=100×0.4=40 綜合考慮取 H=40所以凹模壁厚 C=(1.5-2)H=75L=2c+b=250mmB=200mm凹模外形尺寸的確定如下圖所示:圖 4--凹模外形尺寸的確定3.4.2 沖孔加工工序同樣的采用自由公差為 IT14 級精度，要同時(shí)沖出三個(gè) φ9mm 和一個(gè) φ46mm 的孔，還要保證孔與孔之間的相互位置關(guān)系均為 IT14 級精度，凸、凹模的加工同樣要采用IT6 和 IT7 分別進(jìn)行加工。①當(dāng)沖直徑為 9mm 的孔時(shí)，因?yàn)闉?IT14 取 X=0.5 13由>P58 表 2.4.1 得凸模制造偏差 δT=0.010mm凹模制造偏差 δA=0.014mm由《公差》P13 表 2-4 查得 直徑為 46mm 的公差為 0.62mm由>P55 表 2.3.3 得Zmax=0.240mmZmin=0.132mm則 Zmax- Zmin=0.240-0.132=0.108mm則根據(jù)公式：dT=(dmin+ x△) -δT 0dA=(dT+ Zmin) 0+δA則 dT=(9+0.5×0.15) -0.0160dA=(9.6125+0.132) 0+0.024校核：∣δA∣+∣δT∣≤Zmax- Zmin0.04＜0.108 故滿足間隙公差表（3）--工件零件刃口尺寸的計(jì)算分類 尺寸 尺寸轉(zhuǎn)換 計(jì)算公式 結(jié)果 14沖孔 φ9 φ9 0+0.36dT=(dmin+ x△) -δT 0dA=(dT+ Zmin) 0+δA9.18 -0.01609.185 0+0.024沖孔 φ46 φ46 0+0.62dT=(dmin+ x△) -δT 0dA=(dT+ Zmin) 0+δA46.31 -0.016046.165 0+0.0243.5 卸料橡膠的設(shè)計(jì)卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算見下。要求選用的 4 塊橡膠板的厚度務(wù)必一致，不然會(huì)造成受力不均勻，運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生歪斜，影響模具的正常工作。其結(jié)構(gòu)見圖 4 所示：模具工作行程 ：工h= =1+1+2=4mm. 工h21t?為凸模凹進(jìn)卸料板的高度 1mm. t 為料厚.為凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度 2mm.2h橡膠工作行程 ：工H= + =4+5=9mm. 工 工 修為凸模的修磨量，取 5mm.修h橡膠自由高度 ：自 由H=4 =4×9=36mm. 自 由 工橡膠的預(yù)壓縮量 ：預(yù)=15% =15%×36=5.4mm.預(yù)H自 由一般取(10%-15%) . 圖 5-- 橡膠形狀圖預(yù) 自 由H每個(gè)橡膠承受的載荷 ：1F= /4=599.4/4=149.9N.1Fx 15選用 4 個(gè)圓筒形橡膠.橡膠的外徑 D： )/(27.1pFd??= )5.0/94(.230mm?d 為圓筒形橡膠的內(nèi)徑，取 d=11mm.p=0.5Mpa.校核橡膠自由高度 ：自 由H0.5 /D=0.95 1.5 滿足要求.?自 由 ?橡膠的安裝高度 ：安= -安H自 由 預(yù)=36mm-5.4mm=31mm (取標(biāo)準(zhǔn)為 =30mm)安H 164 模具總體設(shè)計(jì)4.1模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用級進(jìn)沖壓，所以模具類型為級進(jìn)模。4.2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)料板，無側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用擋料銷初定距，導(dǎo)正銷精定距。而第一件的沖壓位置因?yàn)檎{(diào)料長度有一定的余量，可以靠操作工來目測定。4.3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)槭羌夁M(jìn)模生產(chǎn)，所以采用下出件比較便于操作和提高生產(chǎn)效率。4.4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)整等因素該級進(jìn)模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。 175 主要零部件設(shè)計(jì)5.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1.1 落料凸模結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設(shè)計(jì)成直通式，采用線切割機(jī)床加工，2個(gè) M8 螺釘固定在墊板上，與凸模固定板的配合按 。其其總長 L 可按《沖壓模具5/6mH設(shè)計(jì)與制造》公式 2.9.2 計(jì)算：htL??21=22+20+0.2+17.8=60(mm)式中: L——凸模長度(mm);——凸模固定板厚度(mm);1h——卸料板厚度(mm);2——材料厚度 (mm);t——增加長度。它包括凸模的修磨量、凸模進(jìn)入凹模的深度（0.5-1mm） 、凸模h固定板與卸料板之間的安全距離等，一般取 10-20mm.落料凸模具體結(jié)構(gòu)可參見圖 5 所示: 18圖 6--落料凸模凸模固定板具體結(jié)構(gòu)可參見圖 6 所示: 19圖 7--凸模固定板5.1.2沖孔凸模因?yàn)樗鶝_的孔均為圓形，而且都不屬于需要特別保護(hù)的小凸模，所以沖孔凸模采用臺階式，一方面加工簡單，另一方面又便于裝配與更換。沖 φ1.85mm 孔和沖φ6.5mm 的凸模具體結(jié)構(gòu)可參見圖 7 所示： 20凸模-1 凸模-2圖 8--沖孔凸模5.1.3 凹模凹模采用整體凹模，各總裁的凹?？拙捎镁€切割機(jī)床加工，安排凹模在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算壓力中心與模柄中心重合。其輪廓尺寸可按《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》公式 2.9.3、2.9.4 計(jì)算：凹模厚度 0.22×100=22mm.(查表 2.9.5 得 ＝0.22)?kbHk凹模壁度 50mm.?c)25.1(取凹模厚度 22mm，凹模壁度 50mm.凹模寬度 (100+2×50)=200mm.考慮到模具模具強(qiáng)度及整體外觀取??cbBB=200mm.凹模長度 L 取 250mm(送料方向)凹模輪廓尺寸為 200mm×250mm×22mm，結(jié)構(gòu)如圖 8 所示： 21圖 9--凹模板5.2 定位零件的設(shè)計(jì)落料凸模下部設(shè)置三個(gè)導(dǎo)正銷，分別借用工件上三個(gè) mm 的孔作導(dǎo)正孔。導(dǎo)正9?孔的導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)如下圖所示。導(dǎo)正應(yīng)在卸料板壓緊板料之前完成導(dǎo)正，考慮料厚和裝配后卸料板下平面超出凸模端面 1mm，所以導(dǎo)正銷直線部分的長度為 2mm。導(dǎo)正銷采用 安裝在落料凸模端面，導(dǎo)正銷導(dǎo)正部分與導(dǎo)正孔采用 配合。67/rH 67/hH 22圖 10-導(dǎo)正銷5.3 導(dǎo)料板的設(shè)計(jì)導(dǎo)料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模齊平，導(dǎo)料板與條料之間的間隙取0.5mm，這樣就可確定了導(dǎo)料板的寬度，導(dǎo)料板的厚度按《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表2.9.7 選擇。導(dǎo)料板采用 45 鋼制作，熱處理硬度為 43-48HRC,用螺釘和銷釘固定在凹模上。導(dǎo)料板的進(jìn)料端安裝有承料板。導(dǎo)料板的結(jié)構(gòu)可參見圖 10 所示： 23圖 11-導(dǎo)料板承料板的結(jié)構(gòu)可參見圖 11 所示：圖 12-承料板 245.4 卸料部件的設(shè)計(jì)5.4.1 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 20mm.卸料板采用 45 鋼制造，淬火硬度為 43-48HRC.卸料板的結(jié)構(gòu)可參見圖 12 所示：圖 13-卸料板5.4.2 卸料螺釘?shù)倪x用卸料板上設(shè)置 4 個(gè)卸料螺釘，公稱直徑為 12mm，螺紋部分為 M12×25mm。卸料螺釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸模端面 1mm，有誤差時(shí)通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。故卸料螺釘查《五金簡明手冊》知M12×25mm，5.5 模架及其它零部件設(shè)計(jì)該模具采用中間導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在模具中間位置，沖壓時(shí)可防止由于偏心矩而引起的模具歪斜。以凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。查《中國模具設(shè) 25計(jì)大典》知：導(dǎo)柱 分別為 40mm×170mm.mLd//?導(dǎo)套 分別為 40mm×120mm×55mm.D/上模座厚度 取 35mm；上模墊板厚度 取 8mm；凹模厚度 取 22mm；下模座上 模H墊HH厚度 取 45mm；那么，該模具的閉合高度：下 模 2hL????下 模墊上 模閉=(35+8+65+22+45-2)mm=173mm式中： ——凸模長度， =65mm;LL——凹模厚度, =22mm;H——凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度， =2mm。2h 2h可見該模具閉合高度小于所選壓力機(jī) J23-25 的最大裝模同度（220mm） ，可以使用。6 模具總裝圖 26通過以上設(shè)計(jì)，可得到如圖 12 所示的模具總裝圖。模具上模部分主要由上模座、墊板、凸模(4 個(gè)) 、凸模固定板及卸料板等組成。卸料方式采用彈性卸料，以橡膠為彈性元件。下模部分由下模座、凹模板、導(dǎo)料板等組成。沖孔廢料和成品件均由漏料孔漏出。條料送進(jìn)時(shí)采用固定擋料銷作為粗定距，在落料凸模上安裝兩個(gè)導(dǎo)正銷，得用條料上兩邊兩個(gè)孔作為導(dǎo)正銷孔進(jìn)行導(dǎo)正，以此作為條料送進(jìn)的精確定距。操作時(shí)完成第一步?jīng)_壓后，把條料抬起向前移動(dòng)，用落料孔套在固定擋料銷上，并向前推緊，沖壓時(shí)凸模上的導(dǎo)正銷再作精確定距。 27圖 14---油泵調(diào)節(jié)墊片級進(jìn)模裝配圖1.下模座 2. 螺釘 3.凹模板 4.導(dǎo)料板 5.導(dǎo)柱 6.卸料板 7.彈性橡膠體 8.導(dǎo)套9.上模座 10. 凸模固定板 11.螺釘 12.墊板 13.圓柱銷 14. 落料凸模 15.螺釘 16.模柄 17. 沖孔凸模 18.沖孔凸模 19.螺釘 20.螺釘 21. 承料板 22.導(dǎo)正銷 23.檔料銷7 沖壓設(shè)備的選定通過校核，選擇開式雙柱可傾壓力機(jī) J23-25 能滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下：公 稱 壓 力：250KN滑 塊 行 程：65mm最大閉合高度：270mm最大裝模高度：220mm連桿調(diào)節(jié)長度：55mm工作臺尺寸(前后×左右)：370mm×560mm 28墊板尺寸（厚度×孔徑）：50mm×200mm模柄孔尺寸： mm×60mm40?最大傾斜角度： ?38 模具的裝配根據(jù)級進(jìn)模裝配要點(diǎn)，選凹模作為裝配基準(zhǔn)件，先裝下模，再裝上模，并調(diào)整間隙、試沖、返修。具體裝配見下表所示：表----油泵調(diào)節(jié)墊片片級進(jìn)模的裝配序號 工 序 工 藝 說 明1 凸、凹模預(yù)配1) 裝配前仔細(xì)檢查各凸模形狀及尺寸以及凹模形孔，是否符合圖紙要求尺寸精度、形狀。2) 將各凸模分別與相應(yīng)的凹?？紫嗯?，檢查其間隙是否加 29工均勻。不合適者應(yīng)重新修磨或更換。2 凸模裝配以凹模孔定位，將各凸模分別壓入凸模固定板的形孔中，并擠緊牢固。3 裝配下模1) 在下模座上劃中心線，按中心預(yù)裝凹模、導(dǎo)料板；2) 在下模座、導(dǎo)料板上，用已加工好的凹模分別確定其螺孔位置，并分別鉆孔，攻絲；3) 將下模座、導(dǎo)料板、凹模、固定擋料銷裝在一起，并用螺釘緊固，打入銷釘。4 裝配上模1) 在已裝好的下模上放等高墊鐵，再在凹模中放入 0.12的紙片，然后將凸模與固定板組合裝入凹模；2) 預(yù)裝上模座，劃出與凸模固定板相應(yīng)螺孔、銷孔位置并鉆鉸螺孔、銷孔；3) 用螺釘將固定板組合、墊板 15、上模座連在一起，但不要擰緊；4) 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； 5) 復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后，緊固螺釘；6) 安裝導(dǎo)正銷、承料板；7) 切紙檢查，合適后打入銷釘。 309 總 結(jié)本畢業(yè)設(shè)計(jì)是我進(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。它可以說又是一次對專業(yè)知識的學(xué)習(xí)的深入和系統(tǒng)掌握。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(shí)也鞏固了先前學(xué)到的知識，同時(shí)感觸最深刻的是：所學(xué)知識只有在應(yīng)用中才能更深刻理解和長時(shí)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(shí)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)的過程中通過沖壓模具設(shè)計(jì)手冊、模具制造簡明手冊、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊等對所要設(shè)計(jì)的問題進(jìn)行查詢，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 31理性。也使我學(xué)會(huì)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(gè)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，工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)備想適應(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(gè)設(shè)計(jì)繪圖過程。歷經(jīng)近三個(gè)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，請教指導(dǎo)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(shí)間里，對模具的認(rèn)識有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個(gè)人認(rèn)識事物所必經(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(gè)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(gè)圓滿的句號，為將來走上工作崗位奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 32參 考 文 獻(xiàn)[1] 劉建超，張寶忠主編.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造.北京：高等出版社，2004.6[2] 王秀鳳、萬良輝主編.冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造.北京：北京航空航天出版社，2005.4[3] 中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)，中國模具設(shè)計(jì)大典編委員會(huì).中國模具設(shè)計(jì)大典 3.南昌：江西科學(xué)出版社，2003.1[4] 任嘉卉主編.公差與配合手冊. 北京：機(jī)械出版社，2000.4[5] 馮炳光主編.模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1998.5[6] 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，全國彈簧標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)編.中國機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編彈簧卷.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1999.6[7] 薛啟翔編著. 沖壓模具與制造北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.3 33[8] 冷沖模設(shè)計(jì)及制造 /中國機(jī)械教育工業(yè)協(xié)會(huì)組編.—北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001.9