防塵墊圈沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)【空調(diào)機(jī)墊片】【說(shuō)明書+CAD】,空調(diào)機(jī)墊片,說(shuō)明書+CAD,防塵墊圈沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)【空調(diào)機(jī)墊片】【說(shuō)明書+CAD】,防塵,墊圈,沖壓,成形,工藝,模具設(shè)計(jì),空調(diào)機(jī),墊片,說(shuō)明書,仿單,cad 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1.緒 論 目前，我國(guó)沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)?shù)穆浜螅饕蚴俏覈?guó)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(guó)家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國(guó)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(guó)家的模具相比差距相當(dāng)大。 1.1國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 1.1.1國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀 我國(guó)模具近年來(lái)發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2003年我國(guó)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約有2萬(wàn)多家，從業(yè)人員約50多萬(wàn)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(zhǎng)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(guó)家。 在2萬(wàn)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(guò)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(lái)，?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(zhǎng)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(yíng)企業(yè)發(fā)展迅速；國(guó)企股份制改造步伐加快等。 雖然說(shuō)我國(guó)模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國(guó)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(duì)中國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動(dòng)作用，私營(yíng)企業(yè)近年來(lái)發(fā)展較快，國(guó)企改革也在進(jìn)行之中，但總體來(lái)看，體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，再加上國(guó)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(kāi)發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國(guó)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(kāi)發(fā)，在市場(chǎng)中經(jīng)常處于被動(dòng)地位。我國(guó)每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1萬(wàn)美元，國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多是15～20萬(wàn)美元，有的高達(dá)25～30萬(wàn)美元，與之相對(duì)的是我國(guó)相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過(guò)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(guó)內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來(lái)看裝備水平仍比國(guó)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(guó)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(wèn)題長(zhǎng)期得不到較好解決。裝備水平低，帶來(lái)中國(guó)模具企業(yè)鉗工比例過(guò)高等問(wèn)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(zhǎng)期以來(lái)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(guó)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(guó)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(guó)產(chǎn)模具鋼與國(guó)外進(jìn)口鋼相比，無(wú)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(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì) 巨大的市場(chǎng)需求將推動(dòng)中國(guó)模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國(guó)的模具工業(yè)和技術(shù)在過(guò)去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來(lái)的十年，中國(guó)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)；?? ? 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)；? ?? 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(lái)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(cè)量技術(shù)與逆向工程；?? ?10）開(kāi)發(fā)新的成形工藝和模具。 1.2　國(guó)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(wú)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(guó)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(kāi)發(fā)能力。近幾年，全球模具市場(chǎng)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場(chǎng)年交易總額為600～650億美元左右。美國(guó)、日本、法國(guó)、瑞士等國(guó)家年出口模具量約占本國(guó)模具年總產(chǎn)值的三分之一。? 國(guó)外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的比例占到50%以上；國(guó)外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2004年中國(guó)模協(xié)在德國(guó)訪問(wèn)時(shí)，從德國(guó)工、模具行業(yè)組織--德國(guó)機(jī)械制造商聯(lián)合會(huì)（VDMA）工模具協(xié)會(huì)了解到，德國(guó)有模具企業(yè)約5000家。2003年德國(guó)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(guó)模具產(chǎn)值的90%，可見(jiàn)其規(guī)模效益。 隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國(guó)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(guó)每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬(wàn)美元左右，而國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多15～20萬(wàn)美元，有的達(dá)到 25～30萬(wàn)美元。國(guó)外先進(jìn)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)70%以上，而我國(guó)才達(dá)到45％． 2、設(shè)計(jì)依據(jù)、原始數(shù)據(jù) 圖1-1 空調(diào)機(jī)墊片零件圖 空調(diào)機(jī)墊片，材料：45號(hào)鋼，厚度3mm，生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)。 3、零件沖壓加工工藝分析 沖裁件的工藝性是指沖裁件對(duì)沖裁工藝的適應(yīng)性。一般情況下，對(duì)沖裁件工藝性影響最大的是幾何形狀、尺寸和精度要求。良好的沖裁工藝性應(yīng)能滿足材料較省、工序較少、模具加工較易、壽命較高、操作方便及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等要求。 1、沖裁件結(jié)構(gòu)工藝性 （1）沖裁件孔的最小尺寸 模具凸模的強(qiáng)度受沖裁件上孔的尺寸的影響，所以沖裁件上的孔不能太小，查《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表2-2，沖裁空調(diào)機(jī)墊片時(shí)，沖孔的最小尺寸為1.3t=0.39mm，該零件的孔遠(yuǎn)比0.39mm大，所以凸模的強(qiáng)度不受沖裁件上孔的尺寸的影響。 （2）最小孔距、孔邊距 沖裁件的孔與孔、孔與邊緣之間的距離a(見(jiàn)圖2-1)不能太小，否則模具強(qiáng)度不夠或使沖裁件變形，一般a≥2t，但是不得小于3～4mm。該零件最小孔邊距a=75.50mm>2t=6mm。因?yàn)槟＞邚?qiáng)度足夠，故不用分開(kāi)沖小孔。 圖2-1 2、沖裁件的精度和斷面粗糙度 （1）精度 零件圖1-1所示防塵墊圈零件其外形相對(duì)比較簡(jiǎn)單，形狀規(guī)則，適合沖裁加工。但零件尺寸公差要求較高，按IT14級(jí)選取，利用普通沖裁方式可達(dá)到圖樣要求。查《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表2-3，該沖裁件內(nèi)形尺寸公差為0.20mm，外形尺寸公差為0.40mm；表2-4，孔中心距公差為±0.25 （2）斷面粗糙度 查《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表2-5，材料厚度t=3mm，得斷面粗糙度=25m。 4、確定零件沖壓工藝方案 該零件的外形簡(jiǎn)單，形狀規(guī)則，材料為45鋼板，厚度t=3mm，=600MPa。由于生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)。而且成型工藝只有沖孔和落料兩個(gè)工序，所以設(shè)計(jì)關(guān)鍵是設(shè)計(jì)模具工作零件的結(jié)構(gòu)，保證模具使用壽命。 1、方案比較 方案一：采用單工序模，對(duì)于該零件，沖模的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造周期短，價(jià)格低，而且通用性好，比較容易在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，但是壓力機(jī)一次行程內(nèi)只能完成一個(gè)工序，生產(chǎn)效率不太高。 方案二：采用復(fù)合模，壓力機(jī)一次行程內(nèi)可以完成兩個(gè)或者兩個(gè)以上工序，生產(chǎn)效率高，適合大批量零件生產(chǎn)，沖件精度較高，不受送料誤差影響，內(nèi)外形相對(duì)位置一致性好，適宜沖薄料，但是很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，只能實(shí)現(xiàn)部分自動(dòng)化，而且制造復(fù)雜性和價(jià)格都比單工序模高。 方案三：采用級(jí)進(jìn)模，壓力機(jī)一次行程內(nèi)可以完成多個(gè)工序，生產(chǎn)效率高，沖件精度高，適合中小型零件的大批量零件生產(chǎn)，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，較難保證內(nèi)外形相對(duì)位置一致性。模具強(qiáng)度高，耐磨性能要好，級(jí)進(jìn)模制造復(fù)雜性和價(jià)格要比復(fù)合模低。 2、確定方案 比較以上方案，決定采用復(fù)合模沖裁該零件，由于生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)，而且具有操作方便、安全制造方便，維修容易等特點(diǎn)，模具強(qiáng)度較高，壽命較長(zhǎng)。采用側(cè)刃定距保證定位.該零件屬于小型零件，而且產(chǎn)量是大批量生產(chǎn)。從模具的制造復(fù)雜性和價(jià)格還有生產(chǎn)效率等方面考慮，所以決定采用復(fù)合模沖裁該零件。 5、排樣設(shè)計(jì) 1、導(dǎo)正孔 利用中間的孔作為導(dǎo)正孔 2、確定條料的寬度 條料寬度的確定原則是：最小條料寬度要保證沖裁時(shí)工件周邊有足夠 的搭邊值，最大條料寬度要能在沖裁時(shí)順利地在導(dǎo)料板之間送進(jìn)，并與導(dǎo)料板之間有一定的間隙。因此，在確定條料寬度時(shí)必須考慮到模具的結(jié)構(gòu)中是否采用側(cè)壓裝置和側(cè)刃，根據(jù)不同結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行計(jì)算。 因?yàn)榇思?jí)進(jìn)模考慮采用的是自動(dòng)送料方式，所以設(shè)計(jì)時(shí)采用側(cè)刃裝置，和采用側(cè)壓裝置，所以計(jì)算條料寬度時(shí)，無(wú)按以下式計(jì)算： B=〔D+2+nb〕(mm) 式中： B為條料寬度的基本尺寸； D為條料寬度方向零件輪廓的最大尺寸(mm) 條料下料剪切公差(mm) ， 查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表2.5.3。 得 =0.9mm，=0.5mm。 B=〔114+2x2.5+1〕(mm)=120(mm)。 3、 排樣的方式 根據(jù)以上分析，排樣圖見(jiàn)圖4-4所示。 圖4-4 4、 材料的經(jīng)濟(jì)利用 沖壓件大批量生產(chǎn)成本中，毛坯材料費(fèi)用占60%以上，排樣的目的就在于合理利用原材料。衡量排樣經(jīng)濟(jì)性、合理性的指標(biāo)是材料的利用率。 其計(jì)算公式如下： 一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的材料利用率= X100% = X100% 式中 F為工件的實(shí)際面積； 為所用材料面積，包括工件面積與廢料面積； A為送料進(jìn)距； B條料寬度。 得 =X100% ==46.3% 所以一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的材料利用率為46.3% 6、沖裁工藝力的計(jì)算 1、沖裁力 計(jì)算沖裁力的目的是為了合理地選擇壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具，壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力，以適應(yīng)沖裁的要求。 沖裁力的大小主要與材料力學(xué)性能、厚度及沖裁件分離的輪廓長(zhǎng)度有關(guān)。 平刃口模具沖裁時(shí)，沖裁力F（N）可按下式進(jìn)行計(jì)算 式中 L—沖裁件周邊長(zhǎng)度（mm）； t —材料厚度（mm）； —材料抗剪強(qiáng)度（M Pa）； K—系數(shù)。（考慮到模具刃口的磨損，模具間隙的波動(dòng)，材料力學(xué)性能的變化及材料厚度偏差等因素，一般取K=1.3） 一般情況下，材料的，為計(jì)算方便，也可用下式計(jì)算沖裁力F（N） 式中 —材料的抗拉強(qiáng)度（MPa）。 此制件所需的沖裁力由沖孔力、落料力兩部分組成。 查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表8-1 得 =600 M Pa =（） =2mm*600MPa*(357.96mm+329.07mm+517.47mm)=216.81kN 所以此制件所需的沖裁力=216.81kN。 2、卸料力、推件力和頂件力的計(jì)算 當(dāng)上模完成一次沖裁后，沖入凹模內(nèi)的制件或廢料因彈性擴(kuò)張而梗塞在凹模內(nèi)，模面上的材料因彈性收縮而會(huì)緊箍在凸模上。為了使沖裁工作連續(xù)，操作方便，必須將套在凸模上的材料刮下，將梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料向下推出或向上頂出。從凸模上刮下材料所需的力，稱為卸料力；從凹模內(nèi)向下推出制件或廢料所需的力，稱為推料力。從凹模內(nèi)向上頂出制件所需的力，稱頂件力。如圖4-5所示。 圖4-5 工藝力示意圖 、、是由壓力機(jī)和模具的卸料、推料、頂件裝置獲得的。影響這些力的因素主要有材料的力學(xué)性能、材料厚度、模具間隙、凸、凹模表面粗糙度、零件形狀和尺寸以及潤(rùn)滑情況等。要準(zhǔn)確計(jì)算這些力是困難的，實(shí)際生產(chǎn)中常用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 = = = 式中 ----沖裁力（k N） —系數(shù)，查《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表2-20得， 卸料力、推件力和頂件力系數(shù)，=0.035，=0.040； —梗塞在凹模直壁內(nèi)的制件或廢料數(shù)量，n=h/t。查表2-22，取h=9，得=3。 ==0.035*216.81kN=7.59kN ==3*0.040*216.81kN=3.22kN 所以此制件所需的卸料力、推件力和頂件力分別為7.59 k N、3.22kN。 3、沖壓設(shè)備的選擇 （1）、壓力機(jī)的噸位應(yīng)當(dāng)?shù)扔诨虼笥跊_裁時(shí)的總力。 ≥ 式中 為所選壓力機(jī)的噸位。 為沖裁時(shí)的總力。 沖壓力的計(jì)算 = ++ =216.81kN+7.59kN+3.22kN =227.62kN 查《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表8-10得，完成該制件所需的沖壓力為250kN。 （2） 初步選擇壓力機(jī) 由《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表8-10查得，選壓力機(jī)為開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)，型號(hào)為J23-25，其參數(shù)如表1-1所示。 表1-1 型號(hào) J23-25 公稱壓力/kN 250 滑塊行程/㎜ 65 滑塊行程次數(shù)/（次/min） 55 最大封閉高度/㎜ 270 封閉高度調(diào)節(jié)量/㎜ 55 滑塊中心線至床身距離/㎜ 200 床身兩立柱間距離/㎜ 270 工作臺(tái)尺寸/㎜ 前后 370 左右 560 工作臺(tái)孔尺寸/㎜ 前后 200 左右 290 直徑 260 墊板尺寸/㎜ 厚度 50 直徑 模柄孔尺寸/㎜ 直徑 40 深度 60 滑塊底面尺寸/㎜ 前后 左右 最大傾斜角度/（°） 30 4、模具壓力中心的確定 沖裁力合力的作用點(diǎn)稱為沖模壓力中心。為了保證壓力機(jī)和沖模正常平穩(wěn)的工作，必須使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊中心重合。該零件壓力中心分析圖如圖4-6所示。 圖4-6 壓力中心分析圖 按下列公式求壓力中心的坐標(biāo)值（，）： 得 取整數(shù)為437。。 7、零件沖壓工藝計(jì)算 1、凸、凹模間隙值的確定 凸、凹模間隙對(duì)沖裁件斷面質(zhì)量、尺寸精度、模具壽命以及沖裁力、卸料力、推件力等有較大影響，所以必須選擇合理的間隙。沖裁間隙數(shù)值主要按制件質(zhì)量要求，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值來(lái)選用。查《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表2-9，該沖裁件為45鋼板，板料厚度為3mm，故沖裁模初始雙邊間隙=0.27mm，=0.33mm。 2、凸、凹模刃口尺寸的確定 1、確定凸、凹模刃口尺寸的原則： a、落料模先確定凹模刃口尺寸，其標(biāo)稱尺寸應(yīng)取接近或等于制件的最小極限尺寸，以保證凹模磨損到一定尺寸范圍內(nèi)，也能沖出合格制件，凸模刃口的標(biāo)稱尺寸應(yīng)比凹模小一個(gè)最小合理間隙。 b、沖孔模先確定凸模刃口尺寸，其標(biāo)稱尺寸應(yīng)取接近或等于制件的最大極限尺寸，以保證凸模磨損到一定尺寸范圍內(nèi)，也能沖出合格的孔。凹模刃口的標(biāo)稱尺寸應(yīng)比凸模大一個(gè)最小合理間隙。 c、選擇模具刃口制造公差時(shí)，要考慮工件精度與模具精度的關(guān)系，既要保證工件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。一般沖模精度較工件精度高2～3級(jí)。工件尺寸公差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注為單向公差，所謂“入體”原則是指標(biāo)注工件尺寸公差時(shí)應(yīng)向材料實(shí)體方向單向標(biāo)注，即：落料件上偏差為零，下偏差為負(fù)；沖孔件上偏差為零，下偏差為負(fù)。 2、凸、凹模配合加工時(shí)的工作部分尺寸 對(duì)于沖裁復(fù)雜形狀沖件的模具或薄板零件的模具，為了保證沖裁凸、凹模間有一定的間隙值，其凸、凹模常采用配合加工方法。凸、凹模工作部分尺寸計(jì)算：其落料件按凹模磨損后尺寸增大、減小和不變的規(guī)律三種；沖孔件按凸模磨損后尺寸增大、減小和不變的規(guī)律三種。計(jì)算公式見(jiàn)《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表2-14。 第一類尺寸：落料凹模或沖孔凸模磨損后尺寸將會(huì)增大，計(jì)算公式為： =(-x△) 第二類尺寸：落料凹?；驔_孔凸模磨損后尺寸將會(huì)減小，計(jì)算公式為： =(+x△) 第三類尺寸：凹?；蛲鼓Ｄp后尺寸基本不變，計(jì)算公式為： =(+0.5△) ± 式中 △為零件的公差(mm)；因沖裁件尺寸公差要求較高，精度按IT11選取。X為磨損系數(shù)，其值在0.5～1之間，按表2-13選取。該零件精度為IT11，故x=0.75 （1）設(shè)計(jì)凸模、凹模的刃口尺寸 沖裁該空調(diào)機(jī)墊片零件用級(jí)進(jìn)模來(lái)完成，工序分為三步，所以有三對(duì)凸、凹模，三對(duì)凸、凹模都采用配合加工的方法來(lái)制造。 第一對(duì)凸、凹模的圖形如圖4-1所示： 空調(diào)機(jī)墊片零件的基本尺寸 凹模刃口尺寸 凸模刃口尺寸 圖4-1 第一步工序?yàn)闆_孔，選凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)件，只需計(jì)算凸模刃口尺寸及制造公差，凹模刃口尺寸由凸模的實(shí)際尺寸按間隙要求配做。 由《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表2-8查得，沖裁模初始雙邊間隙=0.270mm，=0.330mm。由表2-12查得：尺寸為60mm時(shí)，=0.020mm; 尺寸為13.1mm時(shí), =0.020mm。由表2-13查得：X=0.75。 根據(jù)第二類尺寸，=(+x△) ，又工件的公差△=0.1，故沖孔凸模的基本尺寸計(jì)算如下： 1= (60+0.75x0.1) mm=60.08mm b1=(13.1+0.75x0.1) mm=13.18mm 沖孔凸、凹模的尺寸如圖4-2所示。 沖孔凹模的尺寸（按凹模實(shí)際尺寸配做， 沖孔凸模的尺寸 保證雙面間隙值為0.270～0.330mm） 圖4-2 第二對(duì)凸、凹模的圖形如圖4-3所示： 空調(diào)機(jī)墊片零件的基本尺寸 凹模刃口尺寸 凸模刃口尺寸 圖4-3 第二步工序?yàn)闆_孔，選凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)件，只需計(jì)算凸模刃口尺寸及制造公差，凹模刃口尺寸由凸模的實(shí)際尺寸按間隙要求配做。 其計(jì)算同上，A2=B1，2= b1 （2）、計(jì)算凹模外形尺寸： 凹模厚度：按公式H=Kb(≥15mm) 凹模壁厚：按公式C=（1.5～2）H(≥30mm) 式中 b為沖裁件的最大外形尺寸；b=114mm。 K為系數(shù)，考慮板料厚度的影響，查表2-24，得K=0.24。 則 H=Kb=0.24*114=27.36mm 但考慮到要增加凹模強(qiáng)度來(lái)提高模具壽命，所以凹模的厚度要適當(dāng)增加，故取30mm。 C=（1.5～2）H=45～60mm 根據(jù)零件尺寸即可以估算凹模的外形尺寸； 長(zhǎng)度X寬度為500mmX315mm。 （3）、凸模固定板的厚度：厚度一般取凹模厚度的0.6～0.8倍。 H1=0.8H=0.8X30mm=24mm。 （4）、卸料板的厚度：厚度一般取凹模厚度的0.8～1.0倍。 H2=0.8H=0.8X30mm=24mm。 （5）、凸模墊板的采用和厚度：是否采用墊板，以凸模的承壓面進(jìn)行計(jì)算，按以下公式計(jì)算： = 式中 F為沖裁力。 A為凸模的承壓面（按最小的凸模的承壓面計(jì)算）。 則 ===100.6MPa。 查《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表2-39得鑄鐵模板的[]為90～140MPa。 在之間，為了安全起見(jiàn)，因此須采用墊板，墊板厚度取8mm。 （6）、橡膠彈性體自由高度：根據(jù)零件材料厚度為3mm，沖裁時(shí)凸模進(jìn)入凹模深度取1mm，，，彈簧的自由高度=60mm。 （7） 、計(jì)算凸模外形尺寸： 凸模形長(zhǎng)度L=24+21+24-1=68mm，考慮模具維修時(shí)刃磨留量2mm，三個(gè)凸模的長(zhǎng)度一樣都為取70mm。凸模長(zhǎng)度確定后一般不需要作強(qiáng)度核算。 8）、模具總體設(shè)計(jì) 有了上述各步計(jì)算所得的數(shù)據(jù)及確定方案便可以對(duì)模具進(jìn)行總體設(shè)計(jì)并畫出草圖，如-圖4-6所示。 從結(jié)構(gòu)圖初算出閉合高度： =（60+8+70+30+75-1）=242mm 根據(jù)凹模的外形尺寸，確定下模板的外形尺寸為500mmX315mm。 9）、模具的主要零部件的設(shè)計(jì) 本模具是采用自動(dòng)送料的級(jí)進(jìn)模，三個(gè)凸模用固定板固定，凹?？芍苯佑寐葆斉c圓柱銷固定而且在橫向的定位上增設(shè)一個(gè)定位銷。卸料裝置采用彈性的，導(dǎo)向裝置采用導(dǎo)柱導(dǎo)套，定位零件用側(cè)刃定位和自動(dòng)送料，用始用擋料銷作首次定位條料，模柄用浮動(dòng)模柄。 10)、選定設(shè)備 此模具的總沖壓力： =227.62kN 閉合高度： =242mm 外廓尺寸： 500mmX315mm。 選J23-25壓力機(jī)，根據(jù)所要的總沖壓力 =227.62kN 來(lái)看，要用250kN的壓力機(jī)。此壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)規(guī)格為： 最大沖壓力 250kN 滑塊行程 65mm 連桿調(diào)節(jié)量 55mm 最大裝模高度 270mm 工作臺(tái)尺寸 370mmX560mm 因此根據(jù)沖壓力、閉合高度、外廓尺寸等數(shù)據(jù)，所以選擇J23-25壓力機(jī)是合適的。 結(jié)論 畢業(yè)設(shè)計(jì)作為三年大學(xué)學(xué)習(xí)中極為重要的一部分，是衡量一個(gè)學(xué)生專業(yè)課水平的重要標(biāo)志。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們所學(xué)課程的一次系統(tǒng)而深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的訓(xùn)練，也是我們步入工作前的一次檢驗(yàn)。 就我個(gè)人而言，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我學(xué)習(xí)到了許多知識(shí)，對(duì)模具的設(shè)計(jì)與制造有了極為深刻的認(rèn)識(shí)，是一次由理論向?qū)嵺`的飛躍，回顧一個(gè)多月的設(shè)計(jì)生活，讓我感慨頗深，主要體會(huì)有以下幾點(diǎn)： 1、扎實(shí)的基礎(chǔ)課，專業(yè)課是模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ) 由于以前所學(xué)的課程難免有些理解不深，遺忘等，而本次設(shè)計(jì)又或多或少的用到了這些知識(shí)，從而迫使我認(rèn)真扎實(shí)的學(xué)習(xí)了以前的課程，并加深了對(duì)這些課程的理解、真正有一種溫故而知新的感覺(jué)，如機(jī)械制圖中的各種線型的特點(diǎn)應(yīng)用，材料力學(xué)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(cè)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(jì)與制造步驟，模具材料的正確選用等。 2、理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性 以前的學(xué)習(xí)中，基本上是純理論的學(xué)習(xí)，雖然有金工實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等實(shí)踐的體味，但卻停留在表面上，沒(méi)有進(jìn)行過(guò)真正的設(shè)計(jì)，從而使理論與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)，而現(xiàn)在我們是在經(jīng)歷了金工實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)后的一次真正的練兵。我認(rèn)真回顧了以前所見(jiàn)所學(xué)的塑料模知識(shí)，在腦海里反復(fù)了思考了塑料模的步驟，然后開(kāi)始到圖書館查資料作設(shè)計(jì)。在作設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我才真正感覺(jué)到眼高手低的含義，同時(shí)也“窺一斑而知全豹”，自己的學(xué)習(xí)中的不足和薄弱環(huán)節(jié)暴露無(wú)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(jì)得以順利的進(jìn)行。通過(guò)向老師們請(qǐng)教，我了解到設(shè)計(jì)要面向企業(yè)，面向市場(chǎng)的原則，畢業(yè)設(shè)計(jì)正是對(duì)實(shí)踐能力的一次強(qiáng)有力的訓(xùn)練，是我們獨(dú)立工作的前湊，將對(duì)我們以后的工作產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。 3、對(duì)模具設(shè)計(jì)中的安全性，經(jīng)濟(jì)性加深了認(rèn)識(shí) 在設(shè)計(jì)工作中，要不斷對(duì)安全性進(jìn)行分析，從操作者的角度進(jìn)行設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中，需要考慮到模具的成本問(wèn)題，經(jīng)濟(jì)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(jìng)爭(zhēng)力，故在設(shè)計(jì)中盡可能的選用標(biāo)準(zhǔn)件。 4、電腦成為設(shè)計(jì)中重要的輔助工具。 由于工件形狀復(fù)雜，在設(shè)計(jì)中計(jì)算塑件的體積出現(xiàn)了很大的難度，后經(jīng)蘇老師指點(diǎn)迷津，通過(guò)Pro/E繪圖和計(jì)算才得以解決。另外在繪零件和裝配圖時(shí)采用電腦也更方便快捷。采用電腦處理，精度高，方便快捷，在本次設(shè)計(jì)時(shí)，要求機(jī)械繪圖，電子文檔文本，從而對(duì)AUTOCAD的學(xué)習(xí)有了很大的進(jìn)展，對(duì)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(shì)，電腦終將成為設(shè)計(jì)的必備工具，這對(duì)提高學(xué)生的綜合素質(zhì)著極為重要的現(xiàn)在意義。 5、設(shè)計(jì)態(tài)度直接決定著設(shè)計(jì)質(zhì)量 畢業(yè)設(shè)計(jì)一般時(shí)間都足夠，但足夠的時(shí)間不一定都能設(shè)計(jì)出優(yōu)秀的模具。這就除了能力水平的問(wèn)題外，極為重要的一點(diǎn)便是態(tài)度問(wèn)題，作為學(xué)生必須要態(tài)度謙虛、工作認(rèn)真、勤學(xué)好問(wèn)、實(shí)事求是，才能正確對(duì)待設(shè)計(jì)，才有可能取得設(shè)計(jì)的圓滿成功。 總之，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對(duì)模具的設(shè)計(jì)與制造有了更深的認(rèn)識(shí)，得到了許多有益的啟示，這對(duì)畢業(yè)后的過(guò)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(jǐn)慎的工作作風(fēng)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，多與人交流，提高自己的個(gè)人素質(zhì)和技能積累經(jīng)驗(yàn)，誠(chéng)實(shí)守信，爭(zhēng)取在事業(yè)上更上一層樓，芝麻開(kāi)花—節(jié)節(jié)高。 致謝 時(shí)光如電，歲月如梭，三年的大學(xué)生活即將結(jié)束，而我也即將離開(kāi)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，作為一名工科院校的學(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(méi)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(shuō)，沒(méi)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)前的一次總演練。畢業(yè)設(shè)計(jì)不但把我以前學(xué)的專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)的連貫起來(lái)，也使我在溫習(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(wèn)題的能力，開(kāi)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)。 由于本人資質(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，在有課程設(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(wèn)題，研究問(wèn)題，咨詢問(wèn)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(gè)競(jìng)爭(zhēng)的社會(huì)里有立足之地。 最后，我衷心感謝各位老師特別是我的指導(dǎo)老師蘇光老師在這一段時(shí)間給予我無(wú)私的幫助和指導(dǎo)，并向你們致意崇高的敬意，以后到社會(huì)上我一定努力工作，不辜負(fù)你們給予我的知識(shí)和對(duì)我寄予的厚望！ 8、參考文獻(xiàn) 1、《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》 王芳 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 1999 2、《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 原紅玲主編 高等教育出版社 2008 3、《沖壓模具圖冊(cè)》 楊占堯主編 高等教育出版社 2008 - 31 -