帶孔T形空調(diào)墊片沖孔落料級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì)-沖壓模具含7張CAD圖,空調(diào),墊片,沖孔,落料級(jí)進(jìn),模具設(shè)計(jì),沖壓,模具,cad 空調(diào)墊片沖孔落料級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì) 摘要 本課題生產(chǎn)的制件為空調(diào)墊片，材料為純鋁，制件厚度為1mm，采用沖孔落料級(jí)進(jìn)模具大批量生產(chǎn)。設(shè)計(jì)采用先沖孔，后落料形式。開始時(shí)的第一個(gè)定位采用始用擋料銷，由導(dǎo)料板和活動(dòng)擋料銷粗定位后沖出Φ孔，然后由此孔做為導(dǎo)正孔，做精確定位，落料成品。采用這種定位沖孔落料方式，可以保證之間的精度。條料的排樣方式采用直對(duì)排，材料利用率可以達(dá)到85%。模架選用中間導(dǎo)柱導(dǎo)套形式，可以保證模具運(yùn)行精度和模具壽命。這套模具加工簡單，安裝和調(diào)整也很方便，生產(chǎn)效率也很高，可以滿足設(shè)計(jì)要求。模具中的主要工作零件加工時(shí)才用熱處理，以保證其有適用的機(jī)械性能。 由于設(shè)計(jì)水平和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的局限性，設(shè)計(jì)當(dāng)中難免有錯(cuò)誤和不足之處。在老師和同學(xué)幫助之下完成了這次設(shè)計(jì)課程，設(shè)計(jì)了一套空調(diào)墊片沖孔落料級(jí)進(jìn)模具，使自己積累了一定的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。 關(guān)鍵詞：空調(diào)墊片 沖孔落料級(jí)進(jìn)模具 始用擋料銷 導(dǎo)料板 活動(dòng)擋料銷 Abstract What subject this produce make piece air conditioner spacer , material pure aluminium , make a thickness 1mm, adopt and wash the hole blanking grade and enter the mould to produce in enormous quantities. Design and adopt washing holes , and then blanking form first . The first localization at the beginning adopts the beginning to sell by blocking the material, go out of |μ hole after being led material board and activity and blocked the material and sold and made a reservation thickly, then therefore the hole is made in order to lead the straight hole, make and make a reservation accurately, the blanking finished product. Adopt the localization wash hole blanking way , can guarantee precision during. One kind of ways of arranging of a piece of material is adopted straight to arranging , the material utilization ratio can be up to 85%. The mould shelf leads the post to lead one set of forms while selecting for use, can guarantee the mould operation precision and life-span of mould . This set of moulds are processed simply, it is very convenient to install and adjust, production efficiency is very high, can meet the designing requirement . The groundwork part in the mould just uses the heat treatment while processing, so as to ensure that there is suitable mechanical performance in it. Because of designing the limitation of competence and practical experience, unavoidably there are a mistake and weak point in the middle to design. Finish the course of designing under teacher and classmate help , design one air conditioner spacer wash hole blanking magnitude enter mould, make oneself accumulate certain design experience. Keywords:Air conditioner spacer Wash the hole blanking grade and enter the mould The beginning is by blocking the material and selling Lead the material board The activity blocks the material to sell 目錄 摘要 1 Abstract 2 緒論 5 1． 沖壓件的工藝性分析 8 2． 沖壓工藝方案的確定 8 3． 主要設(shè)計(jì)計(jì)算 10 3.1， 排樣方式的確定及其計(jì)算 10 3.2， 沖壓力的計(jì)算 11 3.3， 壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算 12 3.4， 工作零件刃口尺寸的計(jì)算 14 3.5， 卸料橡膠的設(shè)計(jì) 14 4， 模具的總體設(shè)計(jì) 16 4.1， 模具類型的選擇 16 4.2， 定位方式的選擇 16 4.3， 卸料、出件方式的選擇 16 4.4， 導(dǎo)向方式的選擇 16 5， 主要工作零件設(shè)計(jì) 17 5.1， 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 5.1.1， 落料凸模 17 5.1.2， 沖孔凸模 18 5.1.3， 凹模 18 5.2， 定位零件的設(shè)計(jì) 20 5.3， 導(dǎo)料板的設(shè)計(jì) 20 5.4， 卸料部件的設(shè)計(jì) 20 5.4.1， 卸料板的設(shè)計(jì) 20 5.4.2， 卸料螺釘?shù)倪x用 21 5.5， 模架及其他零部件的設(shè)計(jì) 21 6， 模具總裝圖 22 7， 沖壓設(shè)備的選定 23 8， 模具零件加工工藝 24 9， 模具的裝配 24 9.1， 模柄的裝配 24 9.2， 凸模的裝配 24 9.3， 彈壓卸料板的裝配 24 9.4， 凸凹模的預(yù)配 24 9.5， 凸模的裝配 25 9.7， 裝配上模 25 9.8， 試沖與調(diào)試 25 9.9， 沖裁模試沖時(shí)常見的問題和調(diào)整方法 25 設(shè)計(jì)總結(jié) 28 附加表格 29 致謝 31 參考文獻(xiàn) 32 緒論 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)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)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。 利用模具成型零件的方法,實(shí)質(zhì)上是一種少切削、無切削、多工序重合的生產(chǎn)方法,采用模具成型的工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加工工藝,可以提高生產(chǎn)效率,保證零件的質(zhì)量,節(jié)約材料,降低成本,從而取得很高的經(jīng)濟(jì)效益。因此，模具成型方法在現(xiàn)代工業(yè)的主要部門，如機(jī)械、電子、輕工、交通和國防工業(yè)中得到了極其廣泛的應(yīng)用。例如70%以上的汽車、拖拉機(jī)、電機(jī)、電器、儀表零件，80%以上的塑料制品，70%以上的日用五金及耐用消費(fèi)品零件，都采用模具成型的方法來生產(chǎn)。由此可見，；利用模具生產(chǎn)零件的方法已經(jīng)成為工業(yè)上進(jìn)行成批或大批生產(chǎn)的主要技術(shù)手段，它對(duì)保證制件質(zhì)量，縮短試制周期，進(jìn)而爭先占領(lǐng)市場，以及產(chǎn)品更新?lián)Q代和產(chǎn)品開發(fā)都具有決定性意義。因此德國把模具成為“金屬加工中的帝王”，把模具工業(yè)視為“關(guān)鍵工業(yè)”，美國把模具成為“美國工業(yè)的基石”，把模具工業(yè)視為“不可估量其力量的工業(yè)”，日本把模具說成是“促進(jìn)社會(huì)富裕繁榮的動(dòng)力”，把模具工業(yè)視為“整個(gè)工業(yè)發(fā)展的秘密”。 由于模具工業(yè)的重要性，模具成型工業(yè)工藝在各個(gè)部門得到了廣泛的應(yīng)用，是模具行業(yè)的產(chǎn)值已經(jīng)大大超過機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。這一情況充分說明在國民經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的過程中，在各個(gè)工業(yè)發(fā)達(dá)國家對(duì)世界市場進(jìn)行激烈的爭奪中，愈來愈多地采用模具來進(jìn)行生產(chǎn)，模具工業(yè)明顯地成為技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和國力發(fā)展的關(guān)鍵。 從我國的情況來看，不少工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量上不去，新產(chǎn)品開發(fā)不出來，老產(chǎn)品更新速度太慢，能源消耗指標(biāo)高，材料消耗量大，這些都與我國模具生產(chǎn)技術(shù)落后，沒有一個(gè)強(qiáng)大的、先進(jìn)的模具工業(yè)密切相關(guān)。 因此，要使國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門或得高速發(fā)展，加速實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義的現(xiàn)代化，就必須盡快將模具工業(yè)搞上去，使模具生產(chǎn)形成一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)部門，從而充分發(fā)揮模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的關(guān)鍵作用。 畢業(yè)設(shè)計(jì)課程的意義、內(nèi)容、目的及要求 此次課程設(shè)計(jì)所要求生產(chǎn)的制件是空調(diào)墊片，材料用純鋁，采用冷沖壓級(jí)進(jìn)模具大批量生產(chǎn)。在畢業(yè)之際，這次課程設(shè)計(jì)是對(duì)自己三年來學(xué)習(xí)的一次總結(jié)性的考驗(yàn)，是將自己所學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)和實(shí)際設(shè)計(jì)相結(jié)合的一次實(shí)戰(zhàn)演習(xí)。是我們大學(xué)學(xué)習(xí)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，它貫穿了所學(xué)的基礎(chǔ)課和專業(yè)課，從而使其系統(tǒng)化，條理化，并對(duì)自己的專業(yè)有了一個(gè)理性的認(rèn)識(shí)。在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)清楚的了解設(shè)計(jì)步驟、設(shè)計(jì)順序、以及各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的相互銜接；在書寫的說明書的時(shí)，明了書寫的正確格式以及排樣、插圖的規(guī)范性。 在設(shè)計(jì)中，要將所學(xué)習(xí)到的冷沖壓模具設(shè)計(jì)知識(shí)，應(yīng)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)當(dāng)中。首先，對(duì)所需要生產(chǎn)的制件進(jìn)行工藝性分析，確定生產(chǎn)的正確性。確定毛坯的形狀和尺寸，計(jì)算出沖壓模具凸、凹模的刃口尺寸，確?？梢詻_裁出合格的制件。選用幾個(gè)可行的排樣方法對(duì)制件進(jìn)行排樣比較，選用材料利用率最高的排樣方法進(jìn)行生產(chǎn)排樣。根據(jù)制件材料的機(jī)械性能及加工形狀和尺寸，確定沖裁力的大小，確定壓力中心，初選機(jī)械壓力機(jī)，并對(duì)所選壓力機(jī)進(jìn)行初步校核。選擇模具結(jié)構(gòu)，并對(duì)模具的各個(gè)部分零件進(jìn)行設(shè)計(jì)，確定零件材料及加工方法和熱處理工藝，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行校核，以保證模具正常工作，可以生產(chǎn)合格制件。最后，繪制裝配總圖，及自己設(shè)計(jì)的各個(gè)部分零件圖。通過設(shè)計(jì)，使自己熟悉模具制造工藝與模具設(shè)計(jì)的實(shí)際結(jié)合，對(duì)以前所學(xué)的一些抽象的東西加深了理解，從中總結(jié)出自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，為自己以后的學(xué)習(xí)工作做一個(gè)很好的鋪墊。 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。第二次世界大站后，隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，它又成了大量生產(chǎn)家用電器、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)美國的沖壓技術(shù)走在最前列，而瑞士的精沖、德國的冷擠壓技術(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)，參考已經(jīng)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)金屬塑性加工工藝及原理進(jìn)行深入討論，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、沖裁材料、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)工位傳遞模。在此期間，日本以“模具加工精度進(jìn)微米級(jí)”而站 了世界工業(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)設(shè)計(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，顯著的提高了模具工業(yè)的水平。 我國的模具工業(yè)發(fā)展到今天經(jīng)歷了一個(gè)艱辛的歷程。 我國模具工業(yè)是19世紀(jì)末20世紀(jì)初隨軍火和鐘表業(yè)引進(jìn)的壓力機(jī)發(fā)展起來的。從那時(shí)到20世紀(jì)50年代初，模具多采用作坊式生產(chǎn)，憑工人經(jīng)驗(yàn)，用簡單的加工手段制造。在以后的幾十年中，隨著國民經(jīng)濟(jì)的大規(guī)模發(fā)展，模具工業(yè)進(jìn)步很快。當(dāng)時(shí)我國大量引進(jìn)蘇聯(lián)的圖紙、設(shè)備和先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，其水平不低于當(dāng)時(shí)工業(yè)發(fā)達(dá)的國家。此后直到20世紀(jì)70年代末，由于錯(cuò)過了世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大浪潮，我國模具業(yè)沒有跟上世界發(fā)展的步伐。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)口和模具國產(chǎn)化的呼聲日益高漲，我國先后引進(jìn)了一批現(xiàn)代化模具加工機(jī)床。在此基礎(chǔ)上，參照以后的進(jìn)口模具，我國成功地復(fù)制了一批替代品。如汽車覆蓋件模具等。模具的國產(chǎn)化雖然使我國模具制造水平逐漸趕上了國際先進(jìn)水平，但計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面仍然存在很大的差距。 我國模具工業(yè)起步晚，基礎(chǔ)差，就總量來看，大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具產(chǎn)需矛盾仍然十分突出。為了進(jìn)一步振興模具工業(yè)，國家有關(guān)部門進(jìn)一步部署。相信在政府的大力支持下，通過本行業(yè)和相關(guān)行業(yè)以及廣大模具工作者的共同努力，我國模具工業(yè)水平必將大大提高，為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出更大的貢獻(xiàn)。 1． 沖壓件的工藝性分析 所要求沖壓制件為空調(diào)墊片。要求大批量生產(chǎn)，材料厚度為2mm。此工件只有落料和沖孔兩道工序，材料為純鋁，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。工件結(jié)構(gòu)簡單對(duì)稱，有一個(gè)Ф260+0.24 的孔，孔與邊緣之間的距離也滿足要求，最小壁厚9mm（Ф260+0.24 的孔與邊緣之間的壁厚），工件的尺寸精度較低，由公差表查出工件精度為IT12~IT13級(jí)，普通沖裁可以滿足要求。零件大端轉(zhuǎn)角處的轉(zhuǎn)角半徑均給定為R=3mm，滿足沖裁件結(jié)構(gòu)要求，也不影響零件的使用性能。零件小端為R=10的半圓，與直線為相切交接。 零件圖 2． 沖壓工藝方案的確定 工件的完成需要沖壓落料兩道基本工序，可以有以下三種工藝方案。 方案一： 先落料→后沖孔，采用單工序模具生產(chǎn)。 方案二： 落料-沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模具生產(chǎn)。 方案三： 沖孔-落料級(jí)進(jìn)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模具生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序兩副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)的要求。方案二只需要一套模具，工件精度及生產(chǎn)效率都較高，但模具制造難度大，并且沖壓后成品件留在模具上，在清理模具上的物料時(shí)會(huì)影響沖壓速度，操作也不方便。方案三也只需要一套模具，生產(chǎn)效率高，操作也方便，工件精度也可以滿足要求。通過對(duì)上述三種方案的分析比較，該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案三為最佳。（參考文獻(xiàn)2） 3． 主要設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1， 排樣方式的確定及其計(jì)算 （圖1） (圖2) 根據(jù)工件形狀和尺寸，可有以下兩種排樣方式。 方式一：直排（見圖1） 方式二：直對(duì)排（見圖2） 排樣的各種參數(shù)計(jì)算見下表：（參考文獻(xiàn)3） 項(xiàng)目分類 項(xiàng)目 公式 結(jié)果 備注 直排 沖裁件面積S S= 3457㎜2 查表1得，最小搭邊值 =2.5mm 1=2.2mm 由于材料很軟，易于沖裁成型，不采用側(cè)壓裝置，即可滿足精度要求。條料與導(dǎo)料板間隙 Cmin=1mm 條料寬度B B=（Dmax+C+2） 125mm 步距H H=45+2.2 47.2mm 材料利用率η % 58.6% 直對(duì)排 沖裁件面積S S= 3457㎜2 條料寬度B B=（Dmax+C+2） 172.2mm 步距H H=45+2.2 47.2mm 材料利用率η % 85% 通過對(duì)兩種排樣方法各種參數(shù)的對(duì)比，可見直對(duì)排的材料利用率比直排高，應(yīng)采用直對(duì)排。沖壓設(shè)計(jì)成隔位沖壓，可顯著減少廢料。隔位沖壓就是將第一遍沖壓以后的條料水平方向旋轉(zhuǎn)1800，再?zèng)_壓第二遍，在第一次沖裁的間隔中沖出第二部分工件。 3.2， 沖壓力的計(jì)算 模具采用的是級(jí)進(jìn)模，擬選彈性卸料、下出件。 沖壓力的各種計(jì)算見下表：（參考文獻(xiàn)3） 項(xiàng)目分類 項(xiàng)目 公式 結(jié)果 備注 沖壓力 落料力P1 25712N L=321.4mm L為零件周邊長度 MPa 沖孔力P2 6531.2N L=81.24mm MPa t 為條料厚度 卸料力PX Px=KxP1 1542.72N 查表2知， KX=0.06 KX為卸料力系數(shù) 推件力PT PT=nKTP1 3085.44N n----同時(shí)卡在凹模洞的沖裁件數(shù)，n=取凹模洞口直刃壁高度h=4mm 則n=4mm， 查表2知，KT=0.06 KT為推件力系數(shù) 則沖壓工藝的總沖裁力F F=P1+PT+PX+P2=36871.36 N 3.3， 壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算 按比例畫出凹模型口的形狀，如下圖3設(shè)定坐標(biāo)系X0Y ，將坐標(biāo)原點(diǎn)建立在對(duì)稱中心線上，將零件周邊分成L1、、L2、……L7 基本線段，求各線段的重心位置。然后再計(jì)算出壓力中心C（X0，Y0）點(diǎn)的坐標(biāo)。（參考文獻(xiàn)3） X0==17.82 Y0==15.65 （圖3） 壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算： （參考文獻(xiàn)3） 基本要素的長度L/mm 各基本要素壓力中心的坐標(biāo)值 x y L1=31.4mm x=-56.29 y=23.6 L2=132mm x=-17 y=23.6 L3=25mm x=16 y=23.6 L4=88mm x=38 y=23.6 L5=81.64mm x=38 y=23.6 L6=45mm x=60 y=23.6 L7=81.64mm x=38 y=-23.6 合計(jì)L合=484.68mm X07.82 Y015.65 有以上計(jì)算的結(jié)果可以看出，該工件沖裁力不大，壓力中心偏移坐標(biāo)原點(diǎn)O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。選用J23-25開式雙柱可傾壓力機(jī)，C點(diǎn)仍在壓力機(jī)模柄孔投影面積范圍內(nèi)，滿足要求。 3.4， 工作零件刃口尺寸的計(jì)算 由于工作零件的形狀相對(duì)比較簡單，適宜采用線切割機(jī)床分別加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，這種加工方法可以保證這些零件各個(gè)孔的同軸度，使裝配工作簡化。所以，工作零件刃口尺寸計(jì)算就按分開加工的方法來計(jì)算。 由于材料為純鋁，厚度為2mm，查表3得：（參考文獻(xiàn)3） Zmin=0.100mm Zmax=0.140mm 由于零件精度為IT12~IT13 級(jí)，則取磨損系數(shù)X=0.75。零件的形狀簡單，設(shè)凸凹模分別按IT6~IT7級(jí)加工制造。取： 校核： 滿足要求。 落料凸凹模尺寸計(jì)算： （為工件制造公差） L=mm mm mm mm 沖孔凸凹模尺寸計(jì)算 （為工件制造公差） Ф的孔 3.5， 卸料橡膠的設(shè)計(jì) 彈壓卸料既起卸料作用有起壓料作用，沖裁零件質(zhì)量較好，平直度較高。由于純鋁的材料很軟，所以采用彈性卸料裝置。選用橡膠為彈性元件。選取4塊橡膠的厚度一致，保證模具不會(huì)受力而傾斜，防止受力不均勻，保證模具正常工作，提高模具壽命。 所選橡膠的尺寸及計(jì)算見下表：（參考文獻(xiàn)3） 項(xiàng)目 公式 結(jié)果 備注 卸料板工作行程hI 6mm 為凸模凹進(jìn)卸料板的高度2mm，為凸模沖裁后進(jìn)凹模深度2mm 項(xiàng)目 公式 結(jié)果 備注 橡膠工作行程HI 10mm H修為凸模修模量4mm 橡膠自由高度H自由 H自由=4HI 40mm 一般取HI為H自由的25% 橡膠預(yù)壓縮量H預(yù) H預(yù)=H自由15% 6mm 一般取H預(yù)為（10%~15%）H自由 每個(gè)橡膠承受的載荷F1 F1=F卸/4 385.86N 選用4個(gè)圓桶形橡膠 橡膠的外徑D 72mm 為圓筒形橡膠的內(nèi)徑，p=0.5MPa 校核橡膠自由高度H自由 0.5H自由/D=0.5561.5 滿足要求 橡膠的安裝高度H安 H安=H自由-H預(yù) 34mm 4， 模具的總體設(shè)計(jì) 4.1， 模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，采用級(jí)進(jìn)沖壓，所以模具類型選用級(jí)進(jìn)模。 4.2， 定位方式的選擇 因?yàn)槟＞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。控制條料的送進(jìn)步距采用始用擋料銷和活動(dòng)擋料銷粗定距，導(dǎo)正銷精定距。 4.3， 卸料、出件方式的選擇 工件的厚度為2mm，相對(duì)較薄，卸料力也比較小，則可采用彈性卸料。又因?yàn)槭羌?jí)進(jìn)模大批量生產(chǎn)，采用下出件便于操作與提高生產(chǎn)效率。 4.4， 導(dǎo)向方式的選擇 為了提高模具壽命和工件的質(zhì)量，也為了方便安裝調(diào)整，該級(jí)進(jìn)模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。 （參考文獻(xiàn)3） 5， 主要工作零件設(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)合工件外形并考慮到加工及經(jīng)濟(jì)效益，將落料凸模設(shè)計(jì)成整體直通式，采用線切割加工，2個(gè)M8螺釘固定在墊板上，與凸模固定板的配合按H6/m5。其總長計(jì)算如下： L=h1+h2+t+h=（20+14+2+24）mm=60mm L——凸模長度（mm） ——凸模固定板的厚度（mm） ——卸料板厚度（mm） ——條料厚度（mm） ——增加長度。包括凸模的修磨量4mm、凸模進(jìn)入凹模的深度2mm、凸模固定板與卸料板之間的安全距離等，一般去10～20mm，這里取18mm。 由于工件材料易于沖壓成型，所需壓力比較小，凸模的材料可選用T10A，淬硬HRC56～60。具體結(jié)構(gòu)見下圖4： （圖4） 5.1.2， 沖孔凸模 由于沖孔只有一個(gè)Φ260+0.24，則可將凸模采用臺(tái)階式，一方面加工方便，另一方面也便于裝配和更換，采用T10A鋼淬硬HRC56～60。 沖孔凸模的結(jié)構(gòu)和尺寸見下圖5： （圖5） K——系數(shù)，考慮板料厚度的影響，查表4可知取k=0.2 b——凹模刃口垂直送料方向的最大尺寸，取b=120mm 5.1.3， 凹模 凹模采用整體式凹模，采用線切割機(jī)床加工。 凹模厚度 H=kb=0.2x120=24mm （15mm） 所以取整數(shù)值，凹模厚度 H=30mm 凹模壁厚 C=（1.5～2）H （30～40mm） 則取凹模壁厚 C=45mm 凹模寬度 B=b+2C=（120+2x45）=210mm 凹模長度 L取190mm （送料方向） 凹模輪廓尺寸為 ，采用T10A鋼，淬硬HRC58～62。凹模型孔采用階梯形直壁式， 結(jié)構(gòu)見下圖6： 圖6 圖7 5.2， 定位零件的設(shè)計(jì) 落料凸模下部設(shè)置一個(gè)導(dǎo)正銷，用Φ260+0.24 孔作導(dǎo)正孔，Φ260+0.24導(dǎo)正孔的導(dǎo)正銷的結(jié)構(gòu)如圖7所示。導(dǎo)正應(yīng)在卸料板壓緊之前完成導(dǎo)正，考慮料厚和裝配后卸料板下平面超出凸模端面2mm，所以導(dǎo)正銷直線部分的長度為2.2mm。導(dǎo)正銷采用H7/h6配合壓入落料凸模下端導(dǎo)正銷孔，再用M10的螺釘固定。導(dǎo)正銷材料選用T10A鋼，淬硬HRC50～54。 起粗定距作用的活動(dòng)擋料銷、彈簧和螺塞選用標(biāo)準(zhǔn)件，規(guī)格為8×16。 擋料銷與導(dǎo)正銷之間的距離計(jì)算： =28.8mm S——送料步距 DT——落料凸模直徑 D——擋料銷頭部直徑，取D=8mm S1——擋料銷與落料凸模的中心距 始用擋料銷選用標(biāo)準(zhǔn)件 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)料伴與條料之間的距離取1mm，確定導(dǎo)料板的寬度為18.4mm（已知導(dǎo)板間的距離為173.2mm）。導(dǎo)料板的厚度按表5選擇為8mm。導(dǎo)料板采用45鋼制作，熱處理硬度為40～45HRC，用螺釘和銷釘固定在凹模上。當(dāng)條料過長時(shí)，可選擇在導(dǎo)料板進(jìn)料端安裝承料板。導(dǎo)料板的結(jié)構(gòu)見附圖。 5.4， 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，總厚度為14mm，凸臺(tái)厚度確定如下： H——導(dǎo)料板高度 T——條料的厚度 h——卸料板凸臺(tái)的高度 在模具工作時(shí)要保證卸料板的凸臺(tái)與導(dǎo)料板不相互影響，取卸料板凸臺(tái)與導(dǎo)料板之間的間隙為1mm，則確定卸料板凸臺(tái)寬度為171.2mm。卸料板與凸模之間采用H7/h6配合制造，按表6查取卸料板與凸模之間的單邊間隙Z為0.15mm。卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為40～45HRC，卸料板的結(jié)構(gòu)見附圖。 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M10×10mm。材料選用45鋼，頭部淬火HRC40～45。卸料釘尾部留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，使卸料板超出凸模端面2mm，有誤差時(shí)通過調(diào)節(jié)螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。 5.5， 模架及其他零部件的設(shè)計(jì) 模具采用的是中間導(dǎo)柱模架，導(dǎo)柱在模具中間位置，沖壓時(shí)可以防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。由凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格為GB2851.6-81導(dǎo)柱d/mm×L/mm分別為Φ35×190mm，Φ32×190mm； 導(dǎo)套d/mm×L/mm×D/mm分別為Φ35×115×Φ50mm，Φ32×115×Φ45mm 上模座厚度H上模取45mm，上模墊板厚度H墊取20mm，固定板厚度H固取24mm（固定板厚度為0.8倍的凹模厚度），下模座厚度H下模取50mm，該模具的閉合高度： H閉=H上模+H墊+L+H+H下模-h2 =45mm+20mm+60mm+30mm+50mm-2mm =203mm 式中：L——凸模長度，L=60mm H——凹模厚度，H=30mm H2——凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度，h2=2mm。 模座均采用Q235材料制造，導(dǎo)套及導(dǎo)套用材料T8制造，熱處理淬火硬度HRC58～62。墊板采用45鋼做材料，凸模固定板采用45鋼做材料，淬火硬度HRC45～50。由以上計(jì)算可見該模具的閉合高度小于所選壓力機(jī)J23-25開式雙柱可傾壓力機(jī)的最大裝模高度（220mm），可以使用。 （參考文獻(xiàn)3，4，7，8，9，10） 6， 模具總裝圖 通過以上的設(shè)計(jì)，可以得到如附圖所示的模具的總裝圖。模具上模部分主要由上模板、墊板、凸模（2個(gè)）、凸模固定板以及卸料板等組成。卸料方式采用彈性卸料，以橡膠為彈性元件。所有部件有選用的標(biāo)準(zhǔn)螺栓或螺釘、銷釘連接固定。下模部分主要有下模座、凹模板、導(dǎo)料板（條料過長時(shí)可裝配承料板）等組成。采用下出件，沖孔廢料和落料的成品均由漏料孔漏出。 模具的主要工作過程如下（參照總裝配圖）： 條料送進(jìn)時(shí)采用始用擋料銷做22第一個(gè)工位定位，活動(dòng)擋料銷18作為粗定距，在落料凸模上裝有一個(gè)導(dǎo)正銷，利用條料上沖出的Φ26的孔作導(dǎo)正銷孔進(jìn)行導(dǎo)正，以此作為條料送進(jìn)中的精確定距。操作完成第一步?jīng)_壓后，把條料抬起向前移動(dòng)，用落料孔套在活動(dòng)擋料銷18上，并向前推進(jìn)，靠緊，沖壓時(shí)凸模上的導(dǎo)正銷再做精確定距。落料完成后，由卸料板卸掉卡在凸模上的條料，沖孔廢料和落料成品有漏料孔漏出，再繼續(xù)送進(jìn)條料進(jìn)行下次沖裁?；顒?dòng)擋料銷位置的設(shè)定比理想的幾何位置向前偏移0.2mm，沖壓過程中的粗定位完成以后，當(dāng)用導(dǎo)正銷作精確定距時(shí)，由導(dǎo)正銷上圓錐形斜面再將條料向后拉回約0.2mm而完成精確定距。采用這種方法定距，精確程度可達(dá)到0.02mm。 （參考文獻(xiàn)3，5，6） 7， 沖壓設(shè)備的選定 通過前面對(duì)壓力機(jī)裝模高度、壓力中心、沖裁力等的校核，選擇的開式雙柱可傾壓力機(jī)J23-25能滿足使用要求。壓力機(jī)的主要參數(shù)如下： 公稱壓力：250kN 滑塊行程：65mm 滑塊行程次數(shù)：55次·min-1 最大閉合高度：270mm 封閉高度調(diào)節(jié)量：55mm 最大裝模高度：220mm 連桿長度：55mm 工作臺(tái)尺寸（前后）：370mm （左右）：560mm 墊板尺寸（厚度×孔徑）：50mm×200mm 模柄孔尺寸：Φ40mm×60mm 床身最大可傾角度：300 （參考文獻(xiàn)2，7） 8， 模具零件加工工藝 本沖裁級(jí)進(jìn)模的個(gè)主要工作零件及相關(guān)主要部件，均采用線切割加工，詳細(xì)過程，見工藝規(guī)程卡。（參考文獻(xiàn)3，4） 9， 模具的裝配 在裝配只前，必須仔細(xì)研究圖樣，根據(jù)該模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求，確定合理的裝配次序和裝配方法。此外，還應(yīng)該檢查模具零件的加工質(zhì)量，如凸，凹模刃口尺寸等，然后按照規(guī)定的技術(shù)要求進(jìn)行裝配。裝配的次序和方法如下： 9.1， 模柄的裝配 因?yàn)檫@副模具的模柄是從上模座的下面向上壓入的，所以，在安裝凸模固定板和墊板之前，應(yīng)先把模柄裝好。 模柄與上模座的配合要求是H7/m6。裝配時(shí)，應(yīng)先在壓力機(jī)上把模柄壓入，再加工定位銷釘孔或螺釘孔。然后，把模柄端面突出部分銼平或磨平，，安裝好模柄后用角尺檢查模柄與上模座上平面的垂直度。 9.2， 凸模的裝配 凸模與固定板的配合要求為H7/m6，裝配時(shí)，先在壓力機(jī)上將凸模壓入固定板內(nèi)，檢查凸模的垂直度，然后將固定板的上平面與凸模尾部對(duì)齊磨平，為了保持凸磨刃口的鋒利，應(yīng)分別把沖孔凸模和落料凸模的端面磨平。 9.3， 彈壓卸料板的裝配 彈壓卸料板起壓料和卸料作用。裝配時(shí)，應(yīng)保證彈壓卸料板與凸模之間有適當(dāng)?shù)拈g隙，其裝配方法是，將彈壓卸料板套和已裝入固定板的凸模內(nèi)，在固定板與卸料板之間墊上平行墊塊，并用平行夾板將他們夾緊，然后按照卸料板上的螺孔在固定板上投窩，拆開后鉆固定板上的螺釘孔。 9.4， 凸凹模的預(yù)配 9.4.1， 裝配前仔細(xì)檢查各凸模形狀尺寸及凹模形孔，是否符合圖紙要求的尺寸精度、形狀。 9.4.2， 將各凸模分別與相應(yīng)的凹模孔相配，檢查其間隙是否加工均勻。不符合適應(yīng)者應(yīng)重新修磨或更換。 9.5， 凸模的裝配 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。 9.6， 裝配下模 9.6.1， 在下模座上劃中心線，按中心線預(yù)裝凹模、導(dǎo)料板。 9.6.2， 在下模座、導(dǎo)料板上，用已加工好的凹模分別確定其螺紋孔位置，分別鉆孔。攻絲。 9.6.3， 將下模座、導(dǎo)料板、凹模、活動(dòng)擋料銷、彈簧裝在一起，并用選定的螺釘緊固，并打入螺栓。 9.7， 裝配上模 9.7.1， 在已經(jīng)裝好的下模上放等高鑄鐵，再在凹模中放入0.12mm的紙片，然后將凸模與固定板組合裝入凹模。 9.7.2， 預(yù)裝上模座，劃出與凸模固定板相應(yīng)的螺紋孔、銷釘孔的位置并鉆鉸螺紋孔、銷釘孔。 9.7.3， 用螺釘將固定板組合、墊板、上模座連接在一起，但不要擰緊。 9.7.4， 將卸料板套裝在已經(jīng)裝入凸模固定板的凸模上，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面約2mm。 9.7.5， 復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后，緊固螺釘。 9.7.6， 安裝導(dǎo)正銷、當(dāng)條料過長時(shí)，在此工序安裝承料板。 9.7.7， 進(jìn)行檢查，一般采用切紙法，當(dāng)檢查合適后，打入銷釘緊固。 9.8， 試沖與調(diào)試 裝機(jī)試沖并根據(jù)試沖的結(jié)果作相應(yīng)的調(diào)整。 9.9， 沖裁模試沖時(shí)常見的問題和調(diào)整方法 常見的問題 產(chǎn)生的原因 調(diào)整方法 送料不暢通或料被卡死 1， 兩導(dǎo)料板之間的尺寸過小或有斜度 2， 凸模與卸料板之間的間隙過大，使搭邊翻扭 1， 根據(jù)情況銼修或磨或重裝 2， 減小凸模與卸料板之間的間隙 制件有毛刺 1， 刃口不鋒利或淬火硬度低 2， 配合間隙過大或過小 3， 間隙不均勻使沖孔的一邊有顯著的帶斜角的毛刺 刃磨刀口，使其鋒利。調(diào)整凸、凹模之間的間隙，使其均勻一致 制件不平 1， 凹模有倒錐度 2， 導(dǎo)正銷與預(yù)沖孔配合過緊，使制件沖壓凹陷 修正凹模 修正導(dǎo)正銷，保持導(dǎo)入孔成動(dòng)配 內(nèi)孔與外形位置不正，成偏位情況 1， 擋料銷位置不正 2， 落料凸模上導(dǎo)正銷尺寸過小 3， 導(dǎo)料板與凹模送料中心線不平行，是孔偏斜 修整凹模 更換導(dǎo)正銷 修正導(dǎo)料板 刃口相啃 1， 上模座、下模座、凸模固定板、凹模、墊板等零件安裝面不平行 2， 凸模、導(dǎo)柱等零件安裝不垂直 3， 卸料板的孔位不正確，使沖孔凸模位移 4， 凸、凹模相對(duì)位置沒有對(duì)正 5， 導(dǎo)柱、導(dǎo)套配合間隙過大，使導(dǎo)向不正 修正有關(guān)零件，重新裝配上?；蛳履? 重新裝配凸模或?qū)е?，保持垂? 修正或更換卸料板 調(diào)整凸、凹模，使其對(duì)正并保持間隙均勻 更換導(dǎo)柱導(dǎo)套 卸料不正常 1， 彈簧或橡皮的彈力不足 2， 凹模和下模座的漏料孔沒有對(duì)正，料被堵死而排不出來 3， 由于裝配不正確，使卸料機(jī)構(gòu)不能動(dòng)作，如卸料板與凸模配合過緊或卸料板裝配后有傾斜的現(xiàn)象而卡緊凸模 更換彈簧或橡膠 修正漏笑孔 修正卸料板 凹模被脹裂 凹?？子械瑰F現(xiàn)象，即上口大，下口小?；虬寄Ｈ锌谏疃忍L，積存的料數(shù)太多，脹力過大 修正凹模刃口，消除倒錐現(xiàn)象或減小凹模刃口長度，是沖下的制件盡快漏下 （參考文獻(xiàn)3，10） 設(shè)計(jì)總結(jié) 這次設(shè)計(jì)是對(duì)三年來學(xué)習(xí)的一次總結(jié)。在指導(dǎo)老師和同學(xué)的幫助下，完成了這次設(shè)計(jì)。這次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是一套級(jí)進(jìn)模具，其中的主要內(nèi)容是模具刃口尺寸的確定以及制件條料送進(jìn)時(shí)的定位。當(dāng)模具的各種尺寸形狀都確定以后，要依據(jù)現(xiàn)實(shí)情況如經(jīng)濟(jì)效益、廠房生產(chǎn)能力等，對(duì)模具個(gè)部分進(jìn)行材料選用。在滿足生產(chǎn)出合格制件的情況下，選擇經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的材料。在這次設(shè)計(jì)過程中，自己更加具體的了解了模具的含義，以及模具設(shè)計(jì)的步驟與規(guī)范，認(rèn)識(shí)到自己的很多不足之處。通過這次設(shè)計(jì)使自己的理論和實(shí)際的工作相結(jié)合，并從中得到很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)，為自己以后的工作和學(xué)習(xí)做了更好的準(zhǔn)備。在此感謝我的指導(dǎo)老師，感謝我的同學(xué)。 附加表格 表1，最小搭邊值 mm 材料厚度t t = 2~2.5mm 矩形邊長L50mm 工件間間隙a1 側(cè)面a 2.2mm 2.5mm 表2，卸料力、推件力和頂件力系數(shù) 材料厚度t/mm KX KT KD 鋁，鋁合金 0.025~0.08 0.03~0.07 0.03~0.07 注：卸料力系數(shù)KX，在沖孔、大搭邊和輪廓復(fù)雜制件時(shí)取上限值。 表3，沖裁模初始雙面間隙Z mm 材料厚度 t/mm 純鋁 純鋁 Zmin Zmax 2.0 0.100 0.1400 表4，凹模厚度系數(shù)k mm b 材料厚度t 材料厚度t 材料厚度t 1 >1~3 >3~6 >100~200 0.15~0.20 0.18~0.22 0.22~0.30 表5，導(dǎo)料板厚度H mm 簡圖 擋料銷高度 固定導(dǎo)料銷 自動(dòng)導(dǎo)料銷 材料厚度t 0.3~2 3 6~8 4~8 2~3 4 8~10 6~8 表6，彈壓卸料板與凸模間隙值 mm 材料厚度t <0.5 0.5~1 >1 單邊間隙Z 0.05 0.1 0.15 附加表，導(dǎo)料板與條料之間的最小間隙Cmin mm 材料厚度t 無側(cè)壓裝置 條料寬度B 100以下 100~200 200~300 1~2 0.5 1 1 2~3 0.5 1 1 注：在次只列出重要表格，其它輔助設(shè)計(jì)的表格不在詳細(xì)列出。 （參考文獻(xiàn)3） 致謝 三年的大學(xué)生活即將結(jié)束，在最后的一次總結(jié)性的設(shè)計(jì)練習(xí)中，我認(rèn)真的將自己在學(xué)校所學(xué)校的專業(yè)知識(shí)運(yùn)用到這次設(shè)計(jì)中。在這次設(shè)計(jì)過程中，深刻的認(rèn)識(shí)到設(shè)計(jì)當(dāng)中自己的不足，在同學(xué)和老師的幫助下，自己認(rèn)真的把握設(shè)計(jì)的各種步驟結(jié)合和步驟，才可以按時(shí)的完成自己的設(shè)計(jì)課程作業(yè)。對(duì)于一個(gè)剛剛處于模具設(shè)計(jì)皮毛階段的我，設(shè)計(jì)當(dāng)中，老師的同學(xué)的幫助，給了我很大的幫助和支持，使自己學(xué)會(huì)了運(yùn)用很多種模具設(shè)計(jì)所要運(yùn)用的工具和資料，以及當(dāng)中的查閱技巧。在此，對(duì)三年來辛勤培養(yǎng)我的老師以及幫助我同學(xué)表示真心的感謝，希望你們?cè)诮窈蟮墓ぷ骱蛯W(xué)習(xí)中取得更好的成績。 參考文獻(xiàn) 1， 王孝培主編。沖壓手冊(cè)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990 2， 肖景容，姜奎華主編。沖壓工藝學(xué)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996 3， 劉建超，張寶忠主編。沖壓模具設(shè)計(jì)與制造。高等教育出版社，2002 4， 翟德梅主編。模具制造技術(shù)。河南機(jī)電高等專科學(xué)校，2002 5， 楊占堯主編。沖壓模具圖冊(cè)。高等教育出版社，2002 6， 寇世瑤主編。機(jī)械制圖。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校，2003 7， 王秀鳳，萬良輝主編。冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造，北京航空航天大學(xué)出版社，2004 8， 高為國主編。模具材料。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003 9， 王運(yùn)炎，葉尚川主編。機(jī)械工程材料。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991 10， 陳劍鶴主編。沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 第 33 頁 共 33 頁